KR102253649B1 - 자폐성향 및 adhd 증상 개선용 호흡 훈련시스템 - Google Patents

자폐성향 및 adhd 증상 개선용 호흡 훈련시스템 Download PDF

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Abstract

자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템은,
훈련 아동의 호흡을 통하여 호흡 데이터를 계측하는 호흡 단말기와; 상기 호흡 단말기와 근거리 통신하여 원격으로 호흡 데이터를 수신하고, 호흡 훈련용 앱이 탑재 및 구동되어 훈련 아동과 상호작용을 통하여 호흡훈련을 진행하는 스마트 단말기; 및 상기 스마트 단말기의 호흡 훈련용 앱으로부터 훈련 아동의 호흡 훈련 결과 데이터를 수신하여 데이터베이스화하고, 데이터베이스를 참조하여 훈련 아동의 호흡 훈련 결과 데이터를 분석하여 훈련 아동에게 적합한 호흡 훈련 방법을 스마트 단말기로 전송하여 호흡 훈련용 앱에 반영되도록 하는 호흡 분석용 서버;를 포함하여 구성된다.

Description

자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템{Respiratory training system for improving autistic tendency and ADHD symptoms}
본 발명은 자폐성향 및 ADHD(Attention Deficit Hyperactivity Disorder) 증상 개선용 호흡 훈련시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자폐성향이나 ADHD 성향을 보이는 아동들에게 개인별 호흡 기준에 근거하여 훈련을 할 수 있는 게임화 컨텐츠 기반의 스마트디바이스용 애플리케이션을 제공함으로써, 순응도를 높이고 주의 집중력 및 인지능력이 향상되도록 한 자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템에 관한 것이다.
자폐증이란 의사 소통의 문제와 제한적이고 반복적인 행동의 특징을 보이는 발달 장애를 말하며, 대개 언어나 의사소통, 사회적 상호작용 및 행동에 어려움을 겪는다.
ADHD는 주의력결핍 과잉행동증후군으로 주의가 산만하고 활동량이 많으며, 충동성과 학습장애를 보이는 정신질환이다.
자폐성향이나 ADHD 성향이 있는 아동들은 지속적인 주의력과 작업기억, 논리적 사고력 등 뇌의 실행기능이 떨어지는데 보통 초등학교에서는 학업부담이 적어 크게 문제시되지 않을 수 있지만, 이를 방치할 경우 성인에까지 이어지는 경우가 많다.
현재의 자폐범주 장애 아동의 증상 개선을 목표로 하는 치료는 전문 치료사가 1:1의 형태로 증상개선을 진행하거나 감각을 이용한 치료 시스템을 활용하는 것이 일반적으로 알려져 있다.
ADHD의 경우 약물치료의 형태를 취하는 경우가 많지만 중단할 경우 90%이상의 비율로 같은 증상을 보이는 것으로 조사되었다.
즉, 자폐증이나 ADHD와 같은 발달장애를 개선하는 기존의 방법은 재활 관련 전문가가 대상 아동에게 직접 지시하며 육안으로 확인한 내용을 체크리스트 페이퍼에 체크하여 진행 및 관리하는 방식으로 진행된다.
그러나, 종래 발달장애 치료는 발달장애인과의 상호 동작을 유도할 수 없어 실질적인 운동능력, 인지 능력, 집중력 및 사회성 등의 전반적인 기능을 향상시킬 수 없는 문제점이 있었다.
한편, 편안한 상태에서의 집중력 및 인지훈련은 전두엽, 측두엽, 내측 전전두엽의 회색질과 백색질의 두께가 동시에 증가하는 것으로 조사되었으며, 주요한 훈련법으로는 호흡훈련을 병행한 뇌 기능 강화 훈련이 주요한 것으로 알려지고 있어 자폐증이나 ADHD와 같은 발달장애 치료에 효과적임이 밝혀지고 있다.
KR 10-1509723 B1 KR 10-2018-0108757 A KR 10-2017-0056385 A KR 10-2018-0105404 A KR 10-2013-0057891 A
상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 자폐성향이나 ADHD 성향을 보이는 아동들에게, 개인별 호흡 기준에 근거하여 호흡 훈련을 할 수 있는 게임화 컨텐츠 기반의 스마트디바이스용 애플리케이션을 이용하여 음성의 세기를 조절시키고 후두부의 기능을 강화하여 구강 운동 기능을 향상시키는 한편, 지속적인 호흡훈련을 통해 순응도를 높이고 주의 집중력 및 인지능력이 향상되도록 함으로써, 증상이 개선되도록 한 자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템을 제공함에 있다.
상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템은,
훈련 아동의 호흡을 통하여 호흡 데이터를 계측하는 호흡 단말기와; 상기 호흡 단말기와 근거리 통신하여 원격으로 호흡 데이터를 수신하고, 호흡 훈련용 앱이 탑재 및 구동되어 훈련 아동과 상호작용을 통하여 호흡훈련을 진행하는 스마트 단말기; 및 상기 스마트 단말기로부터 제공되는 호흡 훈련용 앱에 기초한 훈련 아동의 호흡 훈련 결과 데이터를 분석하고, 분석결과에 대응하여 훈련 아동에게 적합한 호흡 훈련 방법을 스마트 단말기로 전송하여 호흡 훈련용 앱에 반영되도록 하는 호흡 분석용 서버;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 스마트 단말기는, 상기 호흡 단말기로부터 수신되는 호흡 데이터와, 상기 호흡 분석용 서버에서 호흡 훈련 결과 데이터를 분석하여 도출된 훈련 아동에게 적합한 호흡 훈련 방법을 수신하는 입력부와; 상기 입력부로부터 제공되는 호흡 데이터 및 호흡 훈련 방법에 따라 진행되는 호흡 훈련용 앱을 구동하는 프로세서와; 상기 호흡 훈련용 앱과 호흡 데이터를 포함하는 호흡 관련 데이터가 저장되는 메모리; 및 상기 호흡 훈련용 앱의 영상을 디스플레이하고, 호흡 훈련용 앱의 호흡 훈련 결과 데이터를 상기 호흡 분석용 서버로 전송하는 출력부;를 포함하여 구성된다.
보다 바람직하게는, 상기 스마트 단말기에 탑재된 호흡 훈련용 앱은 게임화 컨텐츠를 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 게임화 컨텐츠는 훈련 아동의 성향별로 긴박감 조성을 통한 순간 인지력 및 주의집중력 향상 컨텐츠, 집중력 향상 및 유지를 위한 균형 제어 컨텐츠, 긴강감 해소 및 안정감 유지를 위한 동물 교감형태 컨텐츠를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 호흡 분석용 서버는, 상기 스마트 단말기로부터 호흡 훈련 결과 데이터를 수신하는 서버 입력부와, 상기 스마트 단말기로부터 수신된 호흡 훈련 결과 데이터가 저장되는 데이터베이스를 포함하는 서버 메모리와, 상기 데이터베이스에 저장된 호흡 훈련 결과 데이터를 분석하여 훈련 아동의 호흡 훈련 방법을 도출하는 서버 프로세서, 및 상기 서버 프로세서에 의해 도출된 훈련 아동의 호흡 훈련 방법을 스마트 단말기로 전송하는 서버 출력부를 포함하여 구성된다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템은, 자폐성향이나 ADHD 성향을 보이는 아동에게, 개인별 호흡 기준에 근거하여 호흡 훈련을 할 수 있는 게임화 컨텐츠 기반의 스마트디바이스용 애플리케이션을 이용함으로써, 호흡훈련을 통해 순응도를 높이고 주의 집중력 및 인지능력이 향상될 수 있다.
특히, 본 발명에서는 호흡 단말기를 사용한 호흡훈련을, 호흡 훈련용 애플리케이션(이하, 앱이라 칭한다)이 탑재된 스마트 단말기와 연동하여 게임화된 형태로 구현함으로써, 훈련 아동의 호기심과 성취감을 고취시켜 능동적으로 호흡 훈련에 임하는 것이 가능하도록 하여, 결과적으로 호흡 훈련의 효과를 향상시킬 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템의 개념을 설명하는 도면이고,
도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템의 전체 구성을 보여주는 블럭도이고,
도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템의 호흡 단말기와 스마트 단말기의 구성을 보여주는 것이고,
도 4와 도 5는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템에 있어, 호흡 단말기의 외형, 및 세부 구성을 보어주는 것이고,
도 6은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템을 통한 호흡 훈련상태를 모식적으로 보여주는 것이며,
도 7은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템에 있어, 탄성 개폐량 조절부재의 세부구조와 작용상태를 보여주는 것이고,
도 8은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템의 스마트 단말기의 구성을 보여주는 블럭도이고,
도 9는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템의 호흡 훈련용 앱의 구성을 보여주는 블럭도이고,
도 10은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템의 호흡 분석용 서버의 구성을 보여주는 블럭도이고,
도 11은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템의 서버 프로세서의 구성을 보여주는 블럭도이고,
도 12는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템의 감각 자극의 구성을 보여주는 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템을 상세히 설명하기로 한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템의 개념을 설명하는 도면이고, 도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템의 전체 구성을 보여주는 블럭도이고, 도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템의 호흡 단말기와 스마트 단말기의 구성을 보여주는 것이고, 도 4와 도 5는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템에 있어, 호흡 단말기의 외형, 및 세부 구성을 보어주는 것이고, 도 6은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템을 통한 호흡 훈련상태를 모식적으로 보여주는 것이며, 도 7은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템에 있어, 탄성 개폐량 조절부재의 세부구조와 작용상태를 보여주는 것이고, 도 8은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템의 스마트 단말기의 구성을 보여주는 블럭도이고, 도 9는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템의 호흡 훈련용 앱의 구성을 보여주는 블럭도이고, 도 10은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템의 호흡 분석용 서버의 구성을 보여주는 블럭도이고, 도 11은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템의 서버 프로세서의 구성을 보여주는 블럭도이고, 도 12는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템의 감각 자극의 구성을 보여주는 것이다.
본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템(1)은, 자폐성향 및 ADHD 증상의 주요 특성 별로 순응도가 매우 높은 여러 종류의 스마트디바이스용 게임화 컨텐츠 소프트웨어와 물리적 하드웨어의 결합으로 증상 개선 활동을 유도해주는 기능을 갖는다.
여기서, 순응도란 전문가의 지시나 처방을 얼마나 잘 따르는지를 말하는 것으로, 앱을 사용한 훈련을 잘 따르는 것을 의미한다.
또한, 본 발명에 의해 해당 아동에게 실시되는 호흡훈련의 유형은 호흡량과, 호흡 길이, 호흡 패턴 등을 포함하고, 예를 들어 호흡 훈련을 요하는 아동 혹은 대상자(이하, 훈련 아동이라 칭함)가 설정시간 동안 일정한 호흡량으로 호흡하는 훈련, 요구되는 호흡 패턴에 따라 호흡주기나 호흡량을 조절하는 훈련 등을 포함한다.
본 실시예에서는 훈련 아동을 지칭하여 사용하고 있으나 호흡 훈련이 필요한 대상자라면 누구나 사용이 가능하다.
그리고, 훈련 아동에게 전용으로 스마트 단말기(200)를 사용하는 것도 가능하며, 훈련을 관리하는 관리자 예를 들면 의사, 부모에 의해 훈련 아동별로 스마트 단말기(200)와 호흡 분석용 서버(300)에 호흡 데이터 및 호흡 훈련 결과 데이터를 관리하는 것도 가능하다.
상기 자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템(1)은, 도 1 내지 도 2에서 보는 바와 같이, 훈련 아동의 호흡을 통하여 호흡 데이터를 계측하는 호흡 단말기(100)와; 상기 호흡 단말기(100)와 근거리 통신하여 호흡 단말기(100)로부터 원격으로 호흡 데이터를 전송받으며, 호흡 훈련용 앱(220)이 탑재 및 구동되어 훈련 아동과 상호작용을 통하여 호흡훈련을 진행하는 스마트 단말기(200); 및 상기 스마트 단말기(200)로부터 수신되는 호흡 훈련용 앱(220)에 기초한 훈련 아동의 호흡 훈련 결과 데이터를 분석하고, 분석결과에 대응하여 훈련 아동에게 적합한 호흡 훈련 방법을 스마트 단말기(200)로 전송하여 훈련 아동에게 개선된 호흡 훈련이 진행되도록 호흡 훈련용 앱(220)을 관리하는 호흡 분석용 서버(300);를 포함하여 구성된다.
훈련 아동은 호흡 단말기(100)와 스마트 단말기(200)에 탑재된 호흡 훈련용 앱(220)과 연동하여 호흡 훈련을 수행하며, 생성된 호흡 훈련 결과 데이터는 호흡 분석용 서버(300)에 저장되어 데이터 분석을 통하여 호흡 훈련용 앱(220)에 반영되어진다.
호흡 단말기(100)로부터 스마트 단말기(200)에 전송되는 호흡 데이터는 호흡 단말기(100)의 후술되는 호흡 계측센서(16)로부터 계측되는 훈련 아동의 호흡의 공기량 및 지속시간을 포함한다.
구체적으로, 상기 호흡 데이터는 호흡 단말기(100)의 호흡 계측센서(16)로부터 계측되는 훈련 아동의 들숨과 날숨의 호흡 공기량, 들숨과 날숨의 호흡 지속시간, 들숨과 날숨의 호흡주기, 들숨과 날숨의 호흡 패턴 등의 훈련 아동의 호흡과 관련된 전반적인 데이터를 포함할 수 있다.
한편, 호흡 단말기(100)는, 도 3 내지 도 6에서 보는 바와 같이, 호흡공기의 주입경로를 제공하는 공기 주입구(12)와, 상기 공기 주입구(12)를 통해 주입된 호흡공기의 배출경로를 제공하는 배기구(13)와, 상기 공기 주입구(12)와 배기구(13)를 연통되도록 하는 유로(14)가 형성된 본체(11)를 포함한다.
그리고, 호흡 단말기(100)는 상기 본체(11)에 형성된 유로(14) 상에 배치되어, 공기 주입구(12)를 통해 유입되어 배기구(13)를 통해 배기되는 호흡공기의 호흡 데이터를 계측하는 호흡 계측센서(16); 및 상기 호흡 계측센서(16)를 통해 계측된 호흡 데이터를 스마트 단말기(200)에 근거리 전송하는 근거리 통신모듈(17); 및 상기 호흡 계측센서(16)와 근거리 통신 모듈(17)의 구동상태를 제어하는 제어모듈(18)을 더 포함한다.
본 실시예에서는 상기 본체(11)를 손잡이(11a)가 일체로 형성된 핸디형으로 구성하여, 훈련 아동은 손잡이(11a)를 통해 본체(11)를 파지한 다음 공기 주입구(12)에 조립된 마우스 피스(30)를 통해 호흡을 실시하여서, 자폐성향 및 ADHD 증상 개선에 따른 호흡 훈련을 실시하도록 한다.
그리고, 본 실시예에서는 상기 호흡 단말기(100)를 구성하는 본체(11) 내에 배터리(15)를 내장하여, 별도의 전원선을 통한 전류의 공급없이 본체(11) 내에 내장된 호흡 계측센서(16)와 근거리 통신모듈(17), 및 제어모듈(18)의 구동에 따른 기동전류를 안정되게 공급하도록 한다.
또한, 상기 훈련 아동의 입을 통해 토출되는 호흡공기가 유입되는 호흡 단말기(100)의 공기 주입구(12)에는 일회용 마우스 피스(30)가 조립되어, 마우스 피스(30)를 통한 편안한 착용감과 함께, 단일 호흡 단말기를 통해 호흡 훈련을 요하는 복수의 훈련 아동들이 마우스 피스를 교환하여 위생적인 상태에서 공용된 호흡 훈련이 가능하도록 한다.
또한, 본 실시예에서는 상기 공기 주입구(12)에 공기 주입구(12)의 개폐량을 조절하는 흡기 조절밸브(12a)를 마련하여 흡기 조절밸브(12a)를 통해 공기 주입구(12)의 개폐량을 설정함으로써, 호흡 훈련과정에 유로(14) 내에 유입되는 호흡공기의 유입량의 조절이 가능하도록 한다.
이와 같이 구성하면, 최초 관리자는 호흡 훈련을 요하는 아동으로부터 최대 호흡량과 최대 호흡 지속시간을 계측하여 훈련 아동의 호흡 가능 정도를 계측하고, 상기 훈련 아동의 신체적 특성 즉, 호흡 가능 정도에 따라 흡기 조절밸브(12a)를 통해 공기 주입구(12)의 개폐량을 조절하도록 한다.
특히, 본 실시예에서는 마우스 피스(30)를 통해 공기 주입구(12)에 호흡공기를 주입하는 훈련 아동들에게 호흡 저항을 발생시켜, 호흡훈련 과정에 보다 향상된 집중력이 고취되도록 한다.
이를 위해, 본 실시예에서는 상기 본체(11) 내에 외부공기를 유입하여 공기 주입구(12)를 통해 토출하여, 공기 주입구(12)를 통해 유입되는 호흡공기의 역류공기를 공급하여 호흡 훈련을 요하는 해당 아동의 호흡공기가 유입되는 공기 주입구(12)에 역류압을 형성하는 역류공기 공급부(40)를 부가한다.
상기 역류공기 공급부(40)은, 급기펌프(41)를 통해 외부공기를 흡기하여 유로(14) 내에 유입하도록 구성할 수도 있고, 공기 주입구(12)를 통해 유입되어 유로(14)를 따라 이동하는 호흡공기 중 일부를 충진한 다음, 유로(14)를 따라 재토출하는 형태로도 구성될 수 있다.
상기 급기펌프(41)는 역류공기 주입관(43)을 통해 유로(14)와 연통하고, 상기 유로(14)와 역류공기 주입관(43) 사이에는 유로(14)를 따라 유입된 호흡공기가 역류공기 주입관(43)으로 유입되는 것을 차단하는 역류방지 판막(43a)이 배치된다.
보다 바람직하게는, 상기 역류공기 공급부(40)에 증류수를 기화한 수증기를 혼입하는 증기 혼입유닛(42)를 부가하여서, 공기 주입구(12)를 통해 훈련아동의 구강으로 역류하여 유입되는 역류공기에는 증기 혼입유닛(42)을 통해 공급된 증기가 혼입되도록 한다.
상기 증기 혼입유닛(42)은, 초음파를 발진하여 수조(42a) 내에 저수된 증류수를 증발시켜 증기를 생성하는 초음파 발진기(42b), 또는 전열을 통해 수조(42a) 내에 저수된 증류수를 증발시켜 증기를 생성하는 전열히터(미도시)가 채택될 수 있다.
따라서, 상기 역류공기 공급부(40)의 구동량, 및 구동여부에 따라 공기 주입구(12)를 따라 훈련 아동의 호흡에 의해 유입되는 호흡공기와 반하는 역류공기가 공급된다.
결과적으로, 상기 마우스 피스(30)를 통해 공기 주입구(12)를 통해 호흡공기를 주입하는 훈련 아동은 역류공기에 의해 일종의 호흡 저항이 발생되고, 이러한 상황에 훈련 아동은 역류공기에 의한 호흡 저항을 고려한 호흡공기를 주입하고자 호흡공기의 토출압력을 높인 상태로 호흡하면서 호흡 훈련을 실시하게 된다.
이와 더불어, 본 발명에서는 마우스 피스(30)를 통해 주입되는 공기량에 따라 공기 주입구(12)의 개폐량이 유기적으로 조절되도록 구성하여, 훈련 아동은 자신이 주입하는 호흡공기의 주입량을 조절함으로써, 호흡 계측센서(16)가 호흡값을 계측하도록 한다.
이를 위해, 본 실시예에서는 상기 마우스 피스(30)와 연통하는 공기 주입구(12)에, 마우스 피스(30)를 따라 주입되는 일부의 호흡공기를 분배하여 제공받아 공기 주입구(12) 내에서 수축 및 팽창하여 주입구의 개폐량을 탄력적으로 조절하는 탄성 개폐량 조절부재(19)를 배치한다.
여기서, 상기 탄성 개폐량 조절부재(19)는 도 7에서 보는 바와 같이 공기 주입구(12) 내에 배치되며 마우스 피스(30)와 연통하는 분배 주입구(19b)가 형성된 팽창튜브(19a)를 포함하며, 상기 팽창튜브(19a)는 마우스 피스(30)를 통해 주입되는 주입량에 따라 공기 주입구(12) 내에서 탄력적으로 팽창하여 공기 주입구(12)의 개폐량을 탄력적으로 조절하게 된다.
본 실시예에서는 상기 공기 주입구(12)의 내경에, 분배 주입구(19b)를 통해 주입되는 호흡공기에 의해 탄력적으로 신축되는 팽창튜브(19a)를 배치하여서, 마우스 피스(30)를 통해 공기 주입구(12) 내에 주입되는 호흡공기의 주입압력이 높을 경우 수축된 팽창튜브(19a)는 팽창하여 공기 주입구(12)의 개폐량이 작아지도록 한다.
이때, 상기 팽창튜브(19a)에는 복수의 분배 주입구(19b)들이 형성되어 분배 주입구를 통한 호흡공기의 주입과 배출이 가능하도록 구성되고, 또 상기 분배 주입구(19b)들은 코일 스프링(19c) 내에 삽입되어 코일 스프링(19c)을 통해 환형 전개된 상태로 공기 주입구(12) 내 일지점에 정형화되게 고정하여 배치된다.
따라서, 훈련 아동은 역류 공기에 의한 호흡 저항과, 주입되는 호흡공기에 의해 탄력적으로 신축하는 팽창튜브(19a)에 의한 공기 주입구(12)의 개폐량을 실시간으로 고려하여, 이 상황에 적합한 호흡량과 호흡방법을 능동적이고 순간적으로 전환하여 대처하고, 이를 통해 훈련 아동은 인지 능력의 배양과 순간적인 상황 대처 능력의 배양이 가능하다.
일 실시예에 의하면, 호흡 단말기(100)의 사용시 호흡하는 공기에 의해 호흡 단말기(100) 내부에 습기가 발생되어, 호흡 계측센서(16)의 측정 오류가 발생하거나 입을 통해 사용하는 호흡 단말기(100)가 위생적으로 문제가 발생되는 것을 방지하는 장치를 마련하고 있다.
이를 위하여, 호흡 단말기(100)는 저항에 흐르는 전류에 의해 발열되어 내부에 존재하는 습기를 증발시켜 제거하는 전열기(미도시)로 구성된 습기제거부(20)를 더 포함하여 구성된다.
다른 실시예에 의하면, 상기 습기제거부(20)는 흡습제가 내부에 수용되는 흡습제 수용부(미도시)로 구성되어, 발생되는 습기를 지속적으로 흡수하도록 구성될 수 있다.
한편, 스마트 단말기(200)는, 도 8에서 보는 바와 같이, 상기 호흡 단말기(100)로부터 전송되는 호흡 데이터와, 상기 호흡 분석용 서버(300)에서 호흡 훈련 결과 데이터를 분석하여 도출된 훈련 아동에게 적합한 호흡 훈련 방법을 수신하는 입력부(210)와; 상기 입력부(210)로부터 제공되는 호흡 데이터에 따라 진행되는 호흡 훈련용 앱(220)을 구동하는 프로세서(230)와; 상기 호흡 훈련용 앱(220)과 호흡 관련 데이터 및 스마트 단말기(200)의 제어프로그램이 저장되는 메모리(240); 및 상기 호흡 훈련용 앱(220)의 내용에 대응되는 영상을 디스플레이하고, 호흡 훈련용 앱(220)의 호흡 훈련 결과 데이터를 상기 호흡 분석용 서버(300)로 전송하는 출력부(250)를 포함하여 구성된다.
여기서, 스마트 단말기(200)로는 호흡 훈련용 앱(220)을 구동하여 훈련 아동과 상호 작용하면서 호흡 훈련이 가능한 범용의 스마트폰, 타블렛, 노트북 및 PC 등이 채택될 수 있다.
입력부(210)는 호흡 단말기(100)의 근거리 통신모듈(17)로부터 전송되는 호흡 데이터를 수신하며, 전송방식은 블루투스, NFC 등 다양한 방식이 사용될 수 있다.
그리고, 입력부(210)는 후술되는 호흡 분석용 서버(300)로부터 훈련 아동의 호흡 훈련 결과 데이터를 분석하여 도출되는 훈련 아동에게 적합한 호흡 훈련 방법을 수신한다.
프로세서(230)는 입력부(210)로부터 전송받은 호흡 데이터 및 호흡 훈련 방법에 따라 진행되는 호흡 훈련용 앱(220)을 구동하고, 출력부(250)로는 호흡 훈련용 앱(220)의 영상, 음성 및 호흡 훈련 결과 데이터를 출력한다.
메모리(240)에는 상기 호흡 훈련용 앱(220)과 스마트 단말기(200)의 제어 프로그램과, 호흡 단말기(100)로부터 전송받은 호흡 데이터, 호흡 훈련 결과 데이터, 호흡 분석용 서버(300)로부터 전송받은 호흡 훈련 방법 데이터 등을 포함하는 호흡 관련 데이터가 저장된다.
출력부(250)는 상기 호흡 훈련용 앱(220)의 영상 및 음성을 디스플레이 장치와 스피커로 각각 출력하여 사용자에게 제공해주고, 호흡 훈련용 앱(220)의 호흡 훈련 결과 데이터를 호흡 분석용 서버(300)로 전송해준다.
스마트 단말기(200)에 탑재된 호흡 훈련용 앱(220)은 호흡 단말기(100)를 통해 호흡 중인 훈련 아동의 호흡 데이터와 연동되어 호흡 훈련을 진행시킨다.
그리고, 호흡 훈련용 앱(220)은 훈련 아동이 꾸준하게 호흡 훈련이 진행될 수 있도록 하기 위하여 일정에 맞추어서 매일 정해둔 시간에 알림하여 호흡 훈련 일정을 개인별로 리마인드해 주도록 구성된다.
일 실시예에 의하면, 호흡 훈련용 앱(220)은, 도 9에서 보는 바와 같이, 호흡 훈련용 게임기능을 탑재하여, 자폐성향 및 ADHD 증상의 개선을 요하는 훈련 아동은 스마트 단말기(200)를 통해 디스플레이되는 호흡 훈련용 게임을 시각, 청각, 또는 시청각을 통해 즐기면서 호흡 훈련용 게임에 따른 호흡 훈련을 능동적으로 실시함으로써, 보다 향상된 흥미성을 가지면서 주의집중력 및 인지능력 향상을 도모하는 증상개선 훈련 유닛(221)을 포함하여 구성된다.
이를 위하여, 증상 개선 훈련 유닛(221)은 자폐성향 및 ADHD 증상을 보이는 훈련 아동에 대해 순응도를 높이고 시스템 집중도를 유지하기 위하여 여러 종류의 게임화(Gamification) 컨텐츠를 포함하여 구성된다.
게임화는 웹이나 모바일 앱 등의 사용을 권장하기 위해서 게임에서 사용하는 기법을 적용한 것으로, IT 기술이 익숙하지 않은 사람이나 어려운 일들이 게임을 통해서 재미있게 할 수 있도록 하는 심리적 특성을 이용한다.
게임화 컨텐츠는 훈련 아동의 성향별로 긴박감 조성을 통한 순간 인지력 및 주의집중력 향상 컨텐츠, 집중력 향상 및 유지를 위한 균형 제어 컨텐츠, 긴장감 해소 및 안정감 유지를 위한 동물 교감형태 컨텐츠 등으로 구성될 수 있다.
예를 들어, 빠르게 변하는 화면을 보며 훈련 아동이 호흡을 통해 순간적인 제어와 기억을 통한 플레이가 가능하도록 구성하거나, 균일한 날숨 세기를 적절하게 유지하며 서서히 변화시킬 수 있는 형태의 컨텐츠로 구성하여 심호흡 및 안정을 유도하거나, 화면의 동물에게 원하는 세기와 시간동안 날숨을 불어 동물을 기쁘게 만드는 형태의 게임으로 적절한 애착형성 및 개선유도를 포함할 수 있다.
각 게임화 컨텐츠는 난이도를 선택할 수 있도록 하고, 훈련 아동의 증상 정도에 따라 난이도를 선택하여 증상 개선 훈련이 진행되도록 한다.
예를 들어, 훈련 아동 또는 관리자는 호흡 훈련용 앱(220)을 구동하여 호흡 단말기(100)와 근거리 통신을 통하여 연결한 후 훈련 아동의 성향과 개선 목적 및 증상 등에 따라 필요한 게임화 컨텐츠를 선택한다.
만약, 빠르게 변하는 화면을 보며 훈련 아동의 호흡을 통해 순간적인 제어와 기억을 통한 플레이가 가능하도록 하고자 할 경우, 긴박감 조성을 통한 순간 인지력 및 주의집중력 향상 게임화 컨텐츠를 선택한다.
그리고, 훈련 아동의 증상 정도에 따라 난이도를 선택하여서 증상 개선 훈련을 진행한다.
일 실시예에 의하면, 호흡 훈련용 앱(220)은 증상개선 훈련 유닛(221) 뿐만 아니라, 언어의 음소별로 발성발화시에 요구되는 날숨의 양과 지속시간을 만족하도록 호흡 훈련하는 음소단위 제어훈련 유닛(222)을 더 포함하여 구성된다.
음소단위 제어훈련 유닛(222)은 훈련 아동의 발성발화시에 날숨의 양과 지속시간을 도출하여 기록하고, 이를 활용해 언어의 음소별로 발성발화시에 요구되는 날숨의 양과 지속시간을 만족하도록 호흡 훈련을 진행하며, 호흡 훈련은 상술한 게임화 컨텐츠를 이용하여 수행될 수 있다.
그리고, 음소별 날숨의 양 및 시간 조절을 통한 게임화 컨텐츠 조작에 있어서 아동의 연령에 기준한 언어발달 정도를 기준으로 진행하거나 또는 현재까지의 학습된 언어수준을 바탕으로 이후의 학습을 위한 유도훈련으로 이루어질 수 있다.
이를 위하여, 호흡 단말기(100)는 훈련 아동의 음소별 발음시에 소요되는 날숨의 양과 시간을 측정하여 스마트 단말기(200)로 전송하고, 전송받은 호흡 데이터는 스마트 단말기(200)의 메모리(240)에 저장된다.
프로세서(230)는 호흡 단말기(100)로부터 전송되어 메모리(240)에 저장된 훈련 아동의 음소별 날숨의 양/시간과 미리 메모리(240)에 저장되어 있는 연령별 기준에 따른 음소별 날숨의 양/시간을 비교하여 훈련에 필요한 음소별 날숨의 양/시간을 추출한다.
호흡 훈련용 앱(220)은 추출된 훈련에 필요한 음소별 날숨의 양/시간을 바탕으로 훈련 아동의 음소별 날숨의 양/시간 훈련계획을 수립하고 훈련계획에 따라 훈련이 수행되도록 한다.
호흡 훈련용 앱(220)은 훈련계획에 따라 음소별 날숨의 양/시간에 도달하도록 게임화 컨텐츠를 통한 호흡 훈련이 진행되도록 한다.
호흡 훈련용 앱(220)의 게임화 컨텐츠를 통한 호흡 훈련은 긴박감 조성을 통한 순간 인지력 및 주의집중력 향상 컨텐츠, 집중력 향상 및 유지를 위한 균형 제어 컨텐츠, 긴강감 해소 및 안정감 유지를 위한 동물 교감형태 컨텐츠 등을 이용할 수 있다.
연령별 기준에 따른 음소별 날숨의 양과 시간은 미리 메모리(240)에 테이블 형태로 저장되어지며, 이 값은 언제든지 스마트 단말기(200)에 업데이트가 가능하도록 구성한다.
호흡 훈련시 테이블 형태로 저장된 연령별 기준에 따른 음소별 날숨의 양과 시간으로부터 훈련계획 데이터를 산출하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 목표하는 음소별 날숨의 양과 시간을 미리 스마트 단말기(200)에 입력하고 이 값을 훈련데이터로 사용하는 것도 가능하다.
일 실시예에 의하면, 증상 개선훈련이나 음소별 날숨의 양과 시간을 통한 음성 발성발화를 위한 단순유도 뿐만 아니라, 2음소 또는 3음소 이상의 단어, 문장에 이르는 날숨의 양 조절인 문장단위 제어훈련 유닛(223)을 함께 훈련할 수 있도록 구성될 수 있다.
이를 위하여, 호흡 단말기(100)는 훈련 아동의 문장단위별 발음시에 소요되는 날숨의 양과 시간을 측정하여 스마트 단말기(200)로 전송하고, 전송받은 호흡 데이터는 스마트 단말기(200)의 메모리(240)에 개인별로 저장된다.
프로세서(230)는 호흡 단말기(100)로부터 전송되어 메모리(240)에 저장된 훈련 아동의 문장단위별 날숨의 양/시간과 미리 메모리(240)에 저장되어 있는 연령별 기준에 따른 문장단위별 날숨의 양/시간을 비교하여 훈련이 필요한 문장단위별 날숨의 양/시간을 추출한다.
호흡 훈련용 앱(220)은 추출된 훈련이 필요한 문장단위별 날숨의 양/시간을 바탕으로 훈련 아동의 문장단위별 날숨의 양/시간 훈련계획을 수립하고 훈련계획에 따라 훈련이 수행되도록 한다.
호흡 훈련용 앱(220)은 훈련계획에 따라 연령별 문장단위별 날숨의 양/시간에 도달하도록 게임화 컨텐츠를 통한 호흡 훈련이 진행되도록 한다.
호흡 훈련용 앱(220)의 게임화 컨텐츠를 통한 호흡 훈련은 긴박감 조성을 통한 순간 인지력 및 주의집중력 향상 컨텐츠, 집중력 향상 및 유지를 위한 균형 제어 컨텐츠, 긴강감 해소 및 안정감 유지를 위한 동물 교감형태 컨텐츠 등을 이용할 수 있다.
연령별 기준에 따른 문장단위별 날숨의 양과 시간은 미리 메모리(240)에 테이블 형태로 저장되어지며, 이 값은 언제든지 스마트 단말기(200)에 업데이트가 가능하도록 구성한다.
호흡 훈련시 테이블 형태로 저장된 연령별 기준에 따른 문장단위별 날숨의 양과 시간으로부터 훈련계획 데이터를 산출하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 목표하는 문장단위별 날숨의 양과 시간을 미리 스마트 단말기(200)에 입력하고 이 값을 훈련데이터로 사용하는 것도 가능하다.
일 실시예에 의하면, 날숨의 균형을 유지할 수 있는 능력인 날숨 균형유지 제어훈련 유닛(224)를 통하여 향상시킬 수 있다.
이를 위하여, 호흡 단말기(100)는 훈련 아동의 날숨의 균형을 유지할 수 있는 시간을 측정하여 스마트 단말기(200)로 전송하고, 전송받은 호흡 데이터는 스마트 단말기(200)의 메모리(240)에 개인별로 저장된다.
프로세서(230)는 호흡 단말기(100)로부터 전송되어 메모리(240)에 저장된 훈련 아동의 날숨의 균형을 유지할 수 있는 시간과 미리 메모리(240)에 저장되어 있는 연령별 기준에 따른 날숨의 균형을 유지할 수 있는 시간을 비교하여 훈련이 필요한 날숨의 균형을 유지할 수 있는 시간을 추출한다.
호흡 훈련용 앱(220)은 추출된 훈련이 필요한 날숨의 균형을 유지할 수 있는 시간을 바탕으로 훈련 아동의 날숨의 균형을 유지할 수 있는 시간 훈련계획을 수립하고 훈련계획에 따라 훈련이 수행되도록 한다.
호흡 훈련용 앱(220)은 훈련계획에 따라 연령별 날숨의 균형을 유지할 수 있는 시간에 도달하도록 게임화 컨텐츠를 통한 호흡 훈련이 진행되도록 한다.
호흡 훈련용 앱(220)의 게임화 컨텐츠를 통한 호흡 훈련은 긴박감 조성을 통한 순간 인지력 및 주의집중력 향상 컨텐츠, 집중력 향상 및 유지를 위한 균형 제어 컨텐츠, 긴강감 해소 및 안정감 유지를 위한 동물 교감형태 컨텐츠 등을 이용할 수 있다.
연령별 기준에 따른 날숨의 균형을 유지할 수 있는 시간은 미리 메모리(240)에 테이블 형태로 저장되어지며, 이 값은 언제든지 스마트 단말기(200)에 업데이트가 가능하도록 구성한다.
호흡 훈련시 테이블 형태로 저장된 연령별 기준에 따른 날숨의 균형을 유지할 수 있는 시간으로부터 훈련계획 데이터를 산출하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 목표하는 날숨의 균형을 유지할 수 있는 시간을 미리 스마트 단말기(200)에 입력하고 이 값을 훈련데이터로 사용하는 것도 가능하다.
일 실시예에 의하면, 상기한 증상개선 훈련 유닛(221), 음소단위 제어훈련 유닛(222), 문장단위 제어훈련 유닛(223) 및 날숨균형유지 제어훈련 유닛(224)을 일정한 시간간격으로 각각의 훈련이 순서대로 진행되게 하거나 특정한 훈련들을 선택적으로 진행되게 하는 등 훈련을 프로그램화하는 프로그램화된 훈련 유닛(225)가 수행되도록 구성될 수 있다.
또한, 증상개선 훈련 유닛(221)에 포함된 각 게임화 컨텐츠는, 음소단위 제어훈련 유닛(222), 문장단위 제어훈련 유닛(223), 날숨 균형유지 제어훈련 유닛(224)의 순서대로 각각 10분 단위로 수행 되도록 구성할 수 있다.
한편, 프로그램화된 훈련 유닛(225)에서의 증상개선 훈련 유닛, 음소단위 제어훈련 유닛, 문장단위 제어훈련 유닛, 날숨 균형유지 제어훈련 유닛의 각 유닛의 난이도는 기본 증상개선 훈련 유닛의 난이도를 기준으로 하거나 사용자로 하여금 선택이 가능하도록 할 수 있다. 여기서, 사용자는 훈련 아동, 부모, 관리자 혹은 의사 등을 지칭할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
호흡 분석용 서버(300)는, 도 10에서 보는 바와 같이, 상기 스마트 단말기(200)으로부터 호흡 훈련 결과 데이터를 전송받는 서버 입력부(310)와, 상기 스마트 단말기(200)로부터 전송받은 호흡 훈련 결과 데이터가 저장되는 데이터베이스(321)를 포함하는 서버 메모리(320)와, 상기 데이터베이스(321)에 저장된 호흡 훈련 결과 데이터를 분석하여 훈련 아동의 호흡 훈련 방법을 도출하는 서버 프로세서(330), 및 상기 서버 프로세서(330)에 의해 분석된 훈련 아동의 호흡 훈련 방법을 스마트 단말기(200)의 호흡 훈련용 앱(220)으로 전송하는 서버 출력부(340)를 포함하여 구성된다.
그리고, 서버 프로세서(330)는, 도 11에서 보는 바와 같이, 상기 데이터베이스(321)에 저장된 호흡 훈련 결과 데이터를 분석하여 훈련 아동의 호흡 훈련 방법을 도출하는 데이터 분석부(331)과 상기 데이터베이스(321)에 저장된 데이터를 관련 전문가가 연계 분석하여 훈련 아동의 호흡 훈련 방법을 도출하는 전문가 분석부(332)를 포함하여 구성된다.
여기서, 서버 프로세서(330)는 데이터 분석부(331)와 전문가 분석부(332) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
데이터 분석부(331) 또는 전문가 분석부(332)에서 도출되는 호흡 훈련 방법은 호흡 훈련 결과 데이터로부터 순응도가 미달되거나 목표값에 미달될 경우 해당되는 호흡 훈련의 시간과 간격 또는 난이도를 조절하도록 할 수 있다. 여기서 목표값은 음소별 날숨의 양/시간, 문장 단위별 날숨의 양/시간, 날숨의 균형을 유지할 수 있는 시간 등을 의미한다.
한편, 데이터 분석부(331) 또는 전문가 분석부(332)에서는 훈련 아동의 전반적인 호흡 훈련 결과 데이터를 통하여 훈련 아동의 호흡 훈련의 방향성을 제시하도록 할 수 있으며, 예를 들어, 긴박감 조성을 통한 순간 인지력 및 주의 집중력 향상 컨텐츠와 집중력 향상 및 유지를 위한 균형 제어 컨텐츠의 호흡 훈련의 시간과 간격 또는 난이도를 조정하도록 할 수 있다.
스마트 단말기(200)로부터 전송받은 호흡 훈련 결과 데이터는 호흡 훈련용 앱(220)을 통하여 훈련한 결과 데이터 뿐만 아니라 호흡 단말기(100)의 호흡 계측센서(16)에서 측정한 호흡 데이터를 더 포함하며, 데이터베이스(321)에 저장된다.
데이터 분석부(331)는 훈련 아동의 호흡 훈련 결과 데이터를 빅 데이터화하여, 훈련 아동의 최초 상태 분석에서부터 증상 개선 훈련 과정에서의 개선정도와 상태를 분석하여 호흡 훈련 방법을 도출하여 호흡 훈련용 앱(220)에 전송함으로써 훈련 아동의 훈련 방향을 제시하도록 한다.
데이터 분석부(331)를 통하여 제시된 훈련 아동의 호흡 훈련 방법은 스마트 단말기(200)로 전송하여 호흡 훈련용 앱(220)에서 증상개선 훈련 유닛(221), 음소단위 제어훈련 유닛(222), 문장단위 제어훈련 유닛(223), 날숨 균형유지 제어훈련 유닛(224) 및 프로그램화된 훈련 유닛(225)을 통하여 훈련 아동에게 제공되어 질 수 있다.
전문가 분석부(332)는 관련 전문가가 훈련 아동의 호흡 데이터와 호흡 훈련결과 데이터를 분석하여 훈련 아동의 증상개선 정도를 판단하고 차후에 진행될 호흡 훈련 방법을 제시하도록 한다.
전문가 분석부(332)를 통하여 제시된 훈련 아동의 훈련 방법은 스마트 단말기(200)로 전송하여 호흡 훈련용 앱(220)에서 증상개선 훈련 유닛(221), 음소단위 제어훈련 유닛(222), 문장단위 제어훈련 유닛(223), 날숨 균형유지 제어훈련 유닛(224) 및 프로그램화된 훈련 유닛(225)을 통하여 훈련 아동에게 제공되어 질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 호흡 훈련 과정 중에 훈련 아동의 눈과 코의 감각을 자극하여 집중도를 높이고 호흡 훈련의 효율성을 높이도록 하는 장치를 마련하고 있다.
이를 위하여, 호흡 단말기(100)는, 도 12에서 보는 바와 같이, 본체(11) 상부에 매립되어 훈련 아동에게 향기를 공급하는 방향제를 수용하는 방향제 수용부재(50)와, 상기 방향제 수용부재(50) 하부에 배치되어 방향제 수용부재(50) 내에 수용된 방향제의 향기를 훈련 아동의 코와 눈으로 분산시키는 분산팬(51)과, 상기 분산팬(51)의 하부에 배치되어 분산팬(51)에 구동력을 제공하는 모터(52)를 더 포함하여 구성된다.
그리고, 호흡 단말기(100)와 근거리 통신망을 통하여 연결되는 스마트 단말기(200)는, 호흡 훈련이 진행되면서 훈련 아동의 훈련 성과 정도에 따라 분산팬(51)을 작동시켜 훈련 아동의 눈과 코를 자극시키도록 하는 감각자극 신호를 호흡 단말기(100)의 제어모듈(18)로 보내도록 구성된다.
스마트 단말기(200)로부터 감각자극 신호를 받은 제어모듈(18)은 모터(52)를 구동시켜 분산팬(51)이 동작되도록 하여 분산팬(51)의 회전에 의해 방향제 수용부재(50) 내부에 수용된 방향제의 향기가 훈련 아동의 코와 눈으로 원활하게 전달되도록 한다.
스마트 단말기(200)의 감각자극 신호는 호흡 훈련용 앱(220)의 증상개선 훈련 유닛(221), 음소단위 제어훈련 유닛(222), 문장단위 제어훈련 유닛(223), 날숨 균형유지 제어훈련 유닛(224), 프로그램화된 훈련 유닛(225)에서 호흡 훈련이 진행되는 정도에 따라 발생될 수 있다.
예를 들어, 훈련 아동이 음소단위 제어훈련 유닛(222)에서 연령별 기준에 따른 음소별 날숨의 양/시간을 만족할 경우, 스마트 단말기(200)는 감각자극 신호를 호흡 단말기(100)로 전달하여 분산팬(51)을 작동시켜 훈련 아동이 방향제의 향기에 의해 성취감이 고취되도록 한다.
또한, 호흡 훈련이 일정시간 경과하면 훈련 아동의 집중도가 떨어져 호흡 훈련의 효율성이 떨어지는 것을 방지하기 위하여, 스마트 단말기(200)는 감각자극 신호를 발생시켜 향기를 발산하도록 하여 훈련 아동을 환기시켜 호흡 훈련에 집중할 수 있도록 한다.
1. 자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템
100. 호흡 단말기 11. 본체
11a. 손잡이 12. 공기 주입구
12a. 흡기 조절밸브 13. 배기구
14. 유로 15. 배터리
16. 호흡 계측센서 17. 근거리 통신모듈
18. 제어모듈 19. 탄성 개폐량 조절부재
19a. 팽창튜브 19b. 분배 주입구
20. 습기 제거부 30. 마우스 피스
40. 역류 공기 공급부 41. 급기펌프
42. 증기 혼입유닛 42a. 수조
42b. 초음파 발진기 43. 역류공기 주입관
43a. 역류방지 판막 50. 방향제 수용부재
51. 분산팬 52. 모터
200. 스마트 단말기 210. 입력부
220. 호흡 훈련용 앱 221. 증상개선 훈련 유닛
222. 음소단위 제어훈련 유닛 223. 문장단위 제어훈련 유닛
224. 날숨 균형유지 제어훈련 유닛 225. 프로그램화된 훈련 유닛
230. 프로세서 240. 메모리
250. 출력부
300. 호흡 분석용 서버 310. 서버 입력부
320. 서버 메모리 321. 데이터베이스
330. 서버 프로세서 331. 데이터 분석부
332. 전문가 분석부 340. 서버 출력부

Claims (5)

  1. 훈련 아동의 호흡을 통하여 호흡 데이터를 계측하는 호흡 단말기와;
    상기 호흡 단말기와 근거리 통신하여 원격으로 호흡 데이터를 수신하고, 호흡 훈련용 앱이 탑재 및 구동되어 훈련 아동과 상호작용을 통하여 호흡훈련을 진행하는 스마트 단말기; 및
    상기 스마트 단말기로부터 제공되는 호흡 훈련용 앱에 기초한 훈련 아동의 호흡 훈련 결과 데이터를 분석하고, 분석 결과에 대응하여 훈련 아동에게 적합한 호흡 훈련 방법을 스마트 단말기로 전송하여 호흡 훈련용 앱에 반영되도록 하는 호흡 분석용 서버;를 포함하고,
    상기 호흡 단말기는
    호흡공기의 주입경로를 제공하는 공기 주입구와, 공기 주입구를 통해 주입된 호흡공기의 배출경로를 제공하는 하나 이상의 배기구와, 공기 주입구와 배기구를 연통되도록 하는 유로가 형성된 본체와;
    상기 본체에 형성된 유로 상에 배치되어, 공기 주입구를 통해 유입되어 배기구를 통해 배기되는 호흡공기의 호흡 공기량과 호흡 지속시간을 각각 계측하는 호흡 계측센서; 및
    상기 호흡 계측센서의 구동상태를 제어하는 제어모듈을 포함하고,
    상기 공기 주입구에는 공기 주입구의 개폐량을 조절하는 흡기 조절밸브가 형성되어, 흡기 조절밸브를 통해 공기 주입구의 개폐량을 설정하여 유로 내에 유입되는 호흡공기의 유입량이 조절되도록 구성되고,
    상기 공기 주입구에, 주입되는 일부의 호흡공기를 분배하여 제공받아 공기 주입구 내에서 수축 및 팽창하여 호흡공기의 주입 압력에 따라서 공기 주입구의 개폐량을 탄력적으로 조절하는 탄성 개폐량 조절부재를 배치하여 구성된 것을 특징으로 하는 자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 스마트 단말기는,
    상기 호흡 단말기로부터 수신되는 호흡 데이터와, 상기 호흡 분석용 서버에서 호흡 훈련 결과 데이터를 분석하여 도출된 훈련 아동에게 적합한 호흡 훈련 방법을 수신하는 입력부와;
    상기 입력부로부터 제공되는 호흡 데이터 및 호흡 훈련 방법에 따라 진행되는 호흡 훈련용 앱을 구동하는 프로세서와;
    상기 호흡 훈련용 앱과 호흡 데이터를 포함하는 호흡관련 데이터가 저장되는 메모리; 및
    상기 호흡 훈련용 앱의 영상을 디스플레이하고, 호흡 훈련용 앱의 호흡 훈련 결과 데이터를 상기 호흡 분석용 서버로 전송하는 출력부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 스마트 단말기에 탑재된 호흡 훈련용 앱은 게임화 컨텐츠를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 게임화 컨텐츠는 훈련 아동의 성향별로 긴박감 조성을 통한 순간 인지력 및 주의집중력 향상 컨텐츠, 집중력 향상 및 유지를 위한 균형 제어 컨텐츠, 긴강감 해소 및 안정감 유지를 위한 동물 교감형태 컨텐츠를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 호흡 분석용 서버는,
    상기 스마트 단말기로부터 호흡 훈련 결과 데이터를 수신하는 서버 입력부와,
    상기 스마트 단말기로부터 수신된 호흡 훈련 결과 데이터가 저장되는 데이터베이스를 포함하는 서버 메모리와,
    상기 데이터베이스에 저장된 호흡 훈련 결과 데이터를 분석하여 훈련 아동의 호흡 훈련 방법을 도출하는 서버 프로세서, 및
    상기 서버 프로세서에 의해 도출된 훈련 아동의 호흡 훈련 방법을 스마트 단말기로 전송하는 서버 출력부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자폐성향 및 ADHD 증상 개선용 호흡 훈련시스템.
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