KR102300894B1 - System for improving respiration comprehension in internet of things - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사물인터넷(IoT)를 이용한 호흡 훈련 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 사물인터넷을 통해 장소 및 시간 제약 없이 훈련자의 호흡 능력을 훈련할 수 있고 실시간으로 훈련 과정과 결과 정보를 제공할 수 있는 사물인터넷을 이용한 호흡 훈련 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 사물인터넷(IoT)를 이용한 호흡 훈련 시스템은 호흡훈련기기(100)의 정면에서 사용자의 호흡을 수용하되 상기 사용자의 입술이 접촉되지 않도록 적어도 하나 이상의 날개 형상이 마련된 회전부(110); 상기 회전부(110)의 일측에 마련되어 상기 사용자 호흡을 측정하는 센서부(120); 상기 센서부(120)와 인터넷을 통해 연동된 단말기에 호흡훈련 콘텐츠(210) 및 장애진단 콘텐츠(220)를 제공하는 서버부(200); 기기의 전원을 온/오프하는 전원부(130); 상기 전원부(130)의 상태를 불빛으로 표시하는 엘이디부(140); 상기 센서부(120)에서 측정된 호흡 데이터를 저장하고, 상기 서버부(200)에서 제공되는 장애진단 콘텐츠(220)를 통해 호흡 장애를 판단하는 제어부(150); 상기 제어부(150)의 데이터를 상기 서버부(200)와 송수신하는 통신부(160);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 호흡훈련 콘텐츠(210)는 호흡 타이밍을 맞추는 호흡타이밍훈련(211); 적정량의 호흡량을 통해 물체를 이동시키는 호흡량훈련(212); 호흡의 길이를 조절하는 호흡길이훈련(213); 피해야 하는 장애물의 속도와 개수를 달리 제공하여 순간적인 호흡량을 측정하는 순간호흡훈련(214); 중 어느 하나 이상을 제공하는 것을 특징으로 한다.
The present invention relates to a breathing training system and method using the Internet of Things (IoT). It relates to a breathing training system and method using the Internet of Things that can be provided.
Respiratory training system using the Internet of Things (IoT) according to the present invention accommodates the user's breathing in the front of the breathing training device 100, but at least one wing shape is provided so that the user's lips do not contact the rotating unit 110; a sensor unit 120 provided on one side of the rotating unit 110 to measure the user's respiration; a server unit 200 for providing breathing training contents 210 and disability diagnosis contents 220 to the sensor unit 120 and the terminal interlocked through the Internet; a power supply unit 130 for turning on/off the power of the device; LED unit 140 for displaying the state of the power unit 130 with light; a control unit 150 for storing the respiration data measured by the sensor unit 120 and determining a respiration disorder through the disorder diagnosis content 220 provided from the server unit 200; and a communication unit 160 for transmitting and receiving data of the control unit 150 to and from the server unit 200 .
The breathing training content 210 is breathing timing training 211 to match the breathing timing; Respiratory volume training 212 to move an object through an appropriate amount of respiration; Respiratory length training to control the length of respiration (213); Instantaneous breathing training 214 for measuring the instantaneous respiration volume by providing different speed and number of obstacles to be avoided; It is characterized by providing any one or more of.

Description

사물인터넷(IoT)를 이용한 호흡 훈련 시스템{SYSTEM FOR IMPROVING RESPIRATION COMPREHENSION IN INTERNET OF THINGS}Breathing training system using the Internet of Things (IoT) {SYSTEM FOR IMPROVING RESPIRATION COMPREHENSION IN INTERNET OF THINGS}

본 발명은 사물인터넷(IoT)를 이용한 호흡 훈련 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 사물인터넷을 통해 장소 및 시간 제약 없이 훈련자의 호흡 능력을 훈련할 수 있고 실시간으로 훈련 과정과 결과 정보를 제공할 수 있는 사물인터넷을 이용한 호흡 훈련 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a breathing training system and method using the Internet of Things (IoT). It relates to a breathing training system and method using the Internet of Things that can be provided.

호흡은 삶에 있어서 중요한 요소로, 신체 기관에 산소를 공급하고 배설물과 독소를 운반하는 역할을 한다. 호흡기법은 점증적 근육 이완을 가져다 주는데, 이는 긴장으로 인해 조여진 근육을 풀어 주는 것이다. 사람은 긴장을 하면 입을 풀거나 심호흡을 하는데 본능적으로 근육과 긴장을 풀기 위한 것이라고 할 수 있다. Breathing is an important part of life, providing oxygen to the body's organs and transporting excreta and toxins. Respiratory techniques provide incremental muscle relaxation, which releases tight muscles due to tension. When people are tense, they open their mouths or take deep breaths, which can be said to release muscles and tension instinctively.

호흡만 잘하면 1회 환기량이 증가하고, 환기 효율의 개선 및 산소화 능력이 좋아지며, 호흡에 관한 불쾌감을 조절하는 감각을 기를 수 있어 ‘스트레스’라는 현대인의 가장 큰 적에 벗어날 수 있다. If you breathe well, the ventilation volume increases, ventilation efficiency improves and oxygenation ability improves, and you can develop the sense of controlling discomfort related to breathing, so you can escape from the biggest enemy of modern people called 'stress'.

한편, COPD(Chronic Obstructive Pulmonary Disease)와 같은 만성폐질환은 세계보건기구의 주요 만성질환으로 2020년에는 세계 주요사망 원인 3위에 오를 것으로 예측되고 있다. COPD는 전 세계적으로 유병률과 사망률이 매우 높은 질환으로서, 세계적으로 약 3억 3천만 명의 COPD 환자가 있으며 1년에 3백만 명이 전 세계에서 COPD로 사망하고 있다. 만성폐질환에서 진행하는 호흡 곤란과 운동 능력의 감소는 환자들의 독자적인 생활을 어렵게 만들고 타인에게 의존하게 되며 삶의 질을 저하시키는 주요한 원인이다. On the other hand, chronic lung disease, such as Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD), is a major chronic disease of the World Health Organization and is predicted to rank as the third leading cause of death in the world by 2020. COPD is a disease with very high prevalence and mortality worldwide. There are approximately 330 million COPD patients worldwide, and 3 million people die from COPD worldwide every year. Respiratory difficulties and decreased exercise capacity in chronic lung disease make it difficult for patients to live independently, become dependent on others, and are major causes of lowering the quality of life.

COPD는 약물 치료 등도 중요하지만 가정 호흡재활 등을 병행하는 것이 좋다. 특히, 노인층 COPD 환자는 숨이 차서 거동이 부진하면 체력 저하로 있고 이로 인한 우울증 등 악순환이 반복되기 때문이다. 따라서 본 발명은 휴대형으로 상시 호흡 훈련이 가능하도록 사물인터넷(IoT)를 이용한 호흡 훈련 시스템 및 방법을 제공하고자 한다. Although drug treatment is important for COPD, it is better to combine it with home respiratory rehabilitation. In particular, elderly people with COPD suffer from shortness of breath and sluggish movement, which is due to decreased physical strength, and this is because a vicious cycle such as depression is repeated. Therefore, the present invention is to provide a breathing training system and method using the Internet of Things (IoT) to enable constant breathing training in a portable form.

한국등록특허 제10-1553909호Korean Patent No. 10-1553909

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 장소 및 시약 제약 없이 놀이식으로 호흡 훈련을 할 수 있는 IoT 호흡훈련기를 제공하는 것이다. The present invention has been devised in order to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an IoT breathing trainer that can perform breathing training in a play style without restrictions on places and reagents.

또한, 본 발명의 목적은 호흡 훈련 앱과 실시간 연동되어 훈련 과정과 결과 정보를 즉시 제공할 수 있는 시스템을 제공하는 것이다. In addition, an object of the present invention is to provide a system that can be linked in real time with the breathing training app to immediately provide training process and result information.

발명이 해결하고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be solved by the invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. will be able

본 발명에 따른 사물인터넷(IoT)를 이용한 호흡 훈련 시스템은,Respiratory training system using the Internet of Things (IoT) according to the present invention,

호흡훈련기기(100)의 정면에서 사용자의 호흡을 수용하되 상기 사용자의 입술이 접촉되지 않도록 적어도 하나 이상의 날개 형상이 마련된 회전부(110); Receiving the user's breathing from the front of the breathing training device 100, the rotation unit 110 provided with at least one wing shape so as not to contact the user's lips;

상기 회전부(110)의 일측에 마련되어 상기 사용자 호흡을 측정하는 센서부(120);a sensor unit 120 provided on one side of the rotating unit 110 to measure the user's respiration;

상기 센서부(120)와 인터넷을 통해 연동된 단말기에 호흡훈련 콘텐츠(210) 및 장애진단 콘텐츠(220)를 제공하는 서버부(200);a server unit 200 for providing breathing training contents 210 and disability diagnosis contents 220 to the sensor unit 120 and the terminal interlocked through the Internet;

기기의 전원을 온/오프하는 전원부(130);a power supply unit 130 for turning on/off the power of the device;

상기 전원부(130)의 상태를 불빛으로 표시하는 엘이디부(140);LED unit 140 for displaying the state of the power unit 130 with light;

상기 센서부(120)에서 측정된 호흡 데이터를 저장하고, 상기 서버부(200)에서 제공되는 장애진단 콘텐츠(220)를 통해 호흡 장애를 판단하는 제어부(150);a control unit 150 for storing the respiration data measured by the sensor unit 120 and determining a respiration disorder through the disorder diagnosis content 220 provided from the server unit 200;

상기 제어부(150)의 데이터를 상기 서버부(200)와 송수신하는 통신부(160);를 포함하는 것을 특징으로 한다. and a communication unit 160 for transmitting and receiving data of the control unit 150 to and from the server unit 200 .

상기 호흡훈련 콘텐츠(210)는 호흡 타이밍을 맞추는 호흡타이밍훈련(211); 적정량의 호흡량을 통해 물체를 이동시키는 호흡량훈련(212); 호흡의 길이를 조절하는 호흡길이훈련(213); 피해야 하는 장애물의 속도와 개수를 달리 제공하여 순간적인 호흡량을 측정하는 순간호흡훈련(214); 중 어느 아나 이상을 제공하는 것을 특징으로 한다. The breathing training content 210 is breathing timing training 211 to match the breathing timing; Respiratory volume training 212 to move an object through an appropriate amount of respiration; Respiratory length training to control the length of respiration (213); Instantaneous breathing training 214 for measuring the instantaneous respiration volume by providing different speed and number of obstacles to be avoided; It is characterized by providing more than any one of them.

상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명은 장소 및 시약 제약 없이 놀이식으로 호흡 훈련을 할 수 있는 IoT 호흡훈련 시스템을 제공할 수 있다. By means of solving the above problems, the present invention can provide an IoT breathing training system that can play breathing training without restrictions on places and reagents.

또한, 본 발명은 휴대 및 조작이 용이한 IoT 호흡훈련 시스템을 제공할 수 있다. In addition, the present invention can provide an IoT breathing training system that is easy to carry and operate.

또한, 본 발명은 호흡 훈련 앱과 실시간 연동되어 훈련 과정과 결과 정보를 즉시 제공할 수 있는 시스템을 제공할 수 있다. In addition, the present invention can provide a system that can provide training process and result information immediately by interworking with the breathing training app in real time.

또한, 본 발명은 훈련 대상인 아이들이 용이하게 사용할 수 있도록 호흡교구와 연결되는 동화 컨텐츠를 제공하여 훈련자의 접근성과 데이터 취합이 용이하다. In addition, the present invention provides animation content connected to a breathing aid so that children who are training targets can use it easily, so that it is easy for trainees to access and collect data.

또한, 본 발명은 비접촉식의 호흡훈련기를 제공하여 하나의 기기로 여러 사람이 호흡 훈련할 수 있다. In addition, the present invention provides a non-contact type breathing trainer can be trained by several people with one device.

도 1은 본 발명인 사물인터넷(IoT)를 이용한 호흡 훈련 시스템의 구성을 나타낸 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 호흡훈련기기(100)의 구성을 나타낸 블록구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 서버부(200)의 구성을 나타낸 블록구성도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 호흡훈련앱(300)의 구성을 나타낸 블록구성도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 호흡훈련기기(100)의 구성을 나타낸 정면도이다.
도 6은 호흡타이밍훈련(211) 및 호흡량훈련(212)의 일실시예이다.
도 7은 호흡량훈련(212) 및 호흡길이훈련(213)의 일실시예이다.
도 8은 순간호흡훈련(214)의 일실시예이다.
1 is a block diagram showing the configuration of a breathing training system using the Internet of Things (IoT) according to the present invention.
Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the breathing training device 100 according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing the configuration of the server unit 200 according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a block diagram showing the configuration of the breathing training app 300 according to an embodiment of the present invention.
5 is a front view showing the configuration of the breathing training device 100 according to an embodiment of the present invention.
6 is an embodiment of the breathing timing training 211 and the breathing volume training (212).
7 is an embodiment of the respiratory volume training 212 and the breathing length training (213).
8 is an embodiment of instantaneous breathing training 214.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.Terms used in this specification will be briefly described, and the present invention will be described in detail.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.The terms used in the present invention have been selected as currently widely used general terms as possible while considering the functions in the present invention, but these may vary depending on the intention or precedent of a person skilled in the art, the emergence of new technology, and the like. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall content of the present invention, rather than the name of a simple term.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.In the entire specification, when a part “includes” a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the embodiments of the present invention. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시 예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.Specific details including the problem to be solved for the present invention, the means for solving the problem, and the effect of the invention are included in the embodiments and drawings to be described below. Advantages and features of the present invention, and a method for achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명인 사물인터넷(IoT)를 이용한 호흡 훈련 시스템은, 도 1에 나타난 바와 같이, 호흡훈련기기(100), 서버부(200) 및 호흡훈련앱(300)으로 구성된다. 상기 호흡훈련기기(100), 서버부(200) 및 호흡훈련앱(300)은 근거로 통신 또는 원거리 통신을 통해 서로 데이터를 송수신할 수 있다. As shown in FIG. 1 , the breathing training system using the Internet of Things (IoT) according to the present invention consists of a breathing training device 100 , a server unit 200 and a breathing training app 300 . The breathing training device 100, the server unit 200 and the breathing training app 300 may transmit and receive data to each other through communication or remote communication as a basis.

여기서, 근거리 통신은 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, Wi-Fi (Wireless Fidelity) 기술을 포함할 수 있다.Here, the short-range communication may include Bluetooth, Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, and Wireless Fidelity (Wi-Fi) technologies.

또한, 원거리 통신은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 기술을 포함할 수 있다.In addition, long-distance communication is CDMA (code division multiple access), FDMA (frequency division multiple access), TDMA (time division multiple access), OFDMA (orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA (single carrier frequency division multiple access) technology may include.

상기 서버부(200)는 상기 호흡훈련기기(100) 또는 호흡훈련앱(300)으로부터 수신한 데이터를 처리 또는 저장하고, 요청에 따라 처리 또는 저장된 데이터를 제공하며, 상기 호흡훈련앱(300)에 호흡훈련용 콘텐츠를 제공한다. The server unit 200 processes or stores the data received from the breathing training device 100 or the breathing training app 300, and provides the processed or stored data according to a request, to the breathing training app 300 Provides content for breathing training.

상기 호흡훈련기기(100)는 상기 서버부(200) 또는 호흡훈련앱(300)으로부터 수신한 정보에 따라 구동될 수 있다. The breathing training device 100 may be driven according to the information received from the server unit 200 or the breathing training app (300).

상기 호흡훈련앱(300)은 개인용 컴퓨터, 노트북 또는 휴대폰 등에서 실행될 수 있다. The breathing training app 300 may be executed on a personal computer, laptop or mobile phone.

1) 호흡훈련기기(100)1) Respiratory training device (100)

이하에는 도 2를 참조하여 상기 호흡훈련기기(100)의 구성에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 상기 호흡훈련기기(100)는 회전부(110), 센서부(120), 전원부(130), 엘이디부(140), 제어부(150) 및 통신부(160)로 구성된다. 다만, 도 2에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 단말이 구현될 수도 있다. Hereinafter, the configuration of the breathing training device 100 will be described in more detail with reference to FIG. 2 . The breathing training device 100 is composed of a rotating unit 110 , a sensor unit 120 , a power supply unit 130 , an LED unit 140 , a control unit 150 , and a communication unit 160 . However, since the components shown in FIG. 2 are not essential, a terminal having more or fewer components may be implemented.

먼저, 상기 회전부(110)는 상기 호흡훈련기기(100)의 정면에서 사용자의 호흡을 수용하되 상기 사용자의 입술이 접촉되지 않도록 적어도 하나 이상의 날개 형상이 마련된다. 상기 회전부(110)는 사용자에 의한 바람으로 회전하는 적어도 하나 이상의 날개 형상, 구체적으로 바람개비 형태로 마련될 수 있다. First, the rotating part 110 is provided with at least one wing shape so as to accommodate the user's breathing from the front of the breathing training device 100, but the user's lips are not in contact. The rotating unit 110 may be provided in the shape of at least one or more wings that are rotated by the wind by the user, specifically, the shape of a pinwheel.

상기 본 발명에 따른 회전부(110)는 하우징의 적어도 일부와 회전축을 이용하여 연결되고, 상기 회전축을 기준으로 회전하여 상기 하우징에 삽입 가능할 수 있다. The rotating unit 110 according to the present invention may be connected to at least a portion of the housing using a rotating shaft, and may be rotated based on the rotating shaft to be inserted into the housing.

상기 회전부(110)는 사용자에 의한 발마의 세기에 따라 회전 속도가 변화될 수 있다. 다만, 상기 회전부(110)는 사용자의 입술이 접촉되지 않도록 마련되어 다양한 사람이 사용가능할 수 있도록 한다. The rotation unit 110 may change the rotation speed according to the strength of the foot by the user. However, the rotating part 110 is provided so that the user's lips do not come into contact so that various people can use it.

상기 회전부(110)는 사용자에 의한 바람의 세기에 따라 회전 속도가 변화될 수 있다. The rotation unit 110 may change the rotation speed according to the strength of the wind by the user.

상기 회전부(110)는 실리콘, 헨켈, 마이크로멜트 중 적어도 하나를 이용하여 코딩 또는 몰딩 기법으로 제작될 수 있다. The rotating unit 110 may be manufactured by coding or molding using at least one of silicon, Henkel, and micromelt.

다음으로, 상기 센서부(120)는 상기 회전부(110)의 일측에 마련되어 상기 사용자 호흡을 측정한다. 추가로 상기 센서부(120)는 상기 서버부(200)에서 제공하는 장애진단 콘텐츠(220)와 관련하여 사용자의 심전도, 혈압, 산소 포화도, 체온, 호흡, 혈액, 뇨 및 체액 성분 중 적어도 어느 하나에 대해 센싱하고 센싱 신호를 발생시킬 수 있다. Next, the sensor unit 120 is provided on one side of the rotating unit 110 to measure the user's respiration. In addition, the sensor unit 120 includes at least one of the user's electrocardiogram, blood pressure, oxygen saturation, body temperature, respiration, blood, urine and body fluid components in relation to the disability diagnosis content 220 provided by the server unit 200 . may be sensed and a sensing signal may be generated.

상기 센서부(120)는 상기 회전부(110)의 일측에 마련되어 사용자에 의해 바람이 발생될 때 상기 회전부(110)가 회전하면서 상기 센서부(120)가 호흡 세기, 호흡량, 호흡 속도, 호흡 민감도, 호흡 길이를 감지한다. The sensor unit 120 is provided on one side of the rotating unit 110 and when the wind is generated by the user, the rotating unit 110 rotates while the sensor unit 120 detects respiration intensity, respiration volume, respiration rate, respiration sensitivity, Detect breathing length.

상기 센서부(120)는 자기장의 세기에 따라 전압이 변하는 소자로 구성된 홀센서로 마련되는 것이 바람직하다. The sensor unit 120 is preferably provided as a Hall sensor composed of an element whose voltage varies according to the strength of the magnetic field.

다음으로, 상기 전원부(130)는 기기의 전원을 온/오프한다. 상기 전원부(130)의 전원 충전은 USB를 이용하여 충전할 수 있도록 마련된다. Next, the power supply unit 130 turns on/off the power of the device. Power charging of the power supply unit 130 is provided so that it can be charged using USB.

다음으로, 상기 엘이디부(140)는 상기 전원부(130)의 상태를 불빛으로 표시한다. Next, the LED unit 140 displays the state of the power unit 130 with light.

또한, 상기 엘이디부(140)는 상기 회전부(110)의 회전 정도에 따라 밝기 및 발광 패턴이 조절되면서 동작할 수 있고, 상기 서버부(200)에서 제공하는 호흡훈련 콘텐츠(210) 및 장애진단 콘텐츠(220)를 실시할 때 사용자가 불기를 실시할 때를 알려줄 수 있도록 불빛으로 조절할 수 있다. In addition, the LED unit 140 may operate while adjusting the brightness and light emission pattern according to the degree of rotation of the rotating unit 110 , and the breathing training contents 210 and disability diagnosis contents provided by the server unit 200 . When performing (220), the light can be adjusted so that the user can inform when to perform the blowing.

다음으로, 상기 통신부(160)는 상기 제어부(150)의 데이터를 상기 서버부(200)와 송수신한다. 상기 통신부(160)는 상기 호흡훈련기기(100)와 서버부(200) 및 호흡훈련앱(300)이 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있고, 무선 신호를 송수신한다.Next, the communication unit 160 transmits and receives data of the control unit 150 to and from the server unit 200 . The communication unit 160 may include one or more modules that enable wireless communication between the breathing training device 100 and the server unit 200 and the network in which the breathing training app 300 is located, and transmit and receive wireless signals. do.

상기 무선 신호는, 음성 신호, 화상 신호, 영상 신호, 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다. The wireless signal may include various types of data according to transmission/reception of an audio signal, an image signal, a video signal, and a text/multimedia message.

상기 통신부(160)는 근거리 통신을 이용할 수 있는데, 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.The communication unit 160 may use short-range communication. Short-range communication technologies include Bluetooth, Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee and the like may be used.

다음으로, 상기 제어부(150)는 상기 센서부(120)에서 측정된 호흡 데이터를 저장한다. 상기 제어부(150)는 상기 센서부(120)에서 감지된 데이터를 수집하여 상기 통신부(160)를 통해 상기 서버부(200)와 호흡훈련앱(300)에 전송할 수 있다. Next, the control unit 150 stores the respiration data measured by the sensor unit (120). The control unit 150 may collect the data sensed by the sensor unit 120 and transmit it to the server unit 200 and the breathing training app 300 through the communication unit 160 .

2) 서버부(200)2) Server unit 200

도 3에 나타난 바와 같이, 상기 서버부(200)는 상기 센서부(120)와 인터넷을 통해 연동된 단말기에 호흡훈련 콘텐츠(210) 및 장애진단 콘텐츠(220)를 제공한다. As shown in FIG. 3 , the server unit 200 provides the breathing training contents 210 and the disability diagnosis contents 220 to the terminal interworking with the sensor unit 120 through the Internet.

상기 호흡훈련 콘텐츠(210)는 호흡타이밍훈련(211), 호흡량훈련(212), 호흡길이훈련(213) 및 순간호흡훈련(214)으로 구성된다. The breathing training content 210 is composed of a breathing timing training 211 , a breathing volume training 212 , a breathing length training 213 , and an instantaneous breathing training 214 .

먼저, 상기 호흡타이밍훈련(211)은, 도 6에 나타난 바와 같이, 상기 호흡훈련앱(300)에 표시되는 풍선불기를 통해 일정시간 동안 호흡량에 따라 풍선을 불어 높이 날려 보내는 훈련이다. 상기 호흡타이밍훈련(211)을 통해 사용자의 호흡 타이밍을 훈련할 수 있다. First, the breathing timing training 211 is, as shown in FIG. 6 , a training to blow a balloon high according to the amount of respiration for a certain period of time through the balloon blowing displayed on the breathing training app 300 . It is possible to train the user's breathing timing through the breathing timing training (211).

보다 구체적으로, 상기 호흡타이밍훈련(211)은 사용자의 호흡을 통해 풍선 불기를 시작한다. 표시되는 호흡 주기에 맞춰서 불기와 멈추기를 반복한다. 표시되는 상태의 타이밍에 맞춰 풍선의 상태가 변화한다. 불기 타이밍에 맞으면 풍선이 부풀어 오르고 불기 타이밍에 입력 값이 없으면 바람이 빠지고, 멈추기 타이밍에 불면 풍선의 변화는 없다.More specifically, the breathing timing training 211 starts blowing a balloon through the user's breathing. Repeat the blow and pause according to the displayed breathing cycle. The state of the balloon changes according to the timing of the displayed state. If the blowing timing is right, the balloon will inflate. If there is no input value at the blowing timing, the wind will go out. If it blows at the stop timing, the balloon will not change.

다음으로, 상기 호흡량훈련(212)은, 도 6에 나타난 바와 같이, 적정량의 호흡량을 통해 물체를 이동시키는 콘텐츠를 제공한다. 상기 호흡량훈련(212)은 일명 ‘징검다리 건너기’로 불린다. Next, the respiration amount training 212, as shown in FIG. 6, provides content that moves an object through an appropriate amount of respiration. The respiratory volume training 212 is called 'crossing a stepping stone'.

상기 호흡타이밍훈련(211)과 호흡량훈련(212)을 통해 직관적으로 호흡 상태를 바로 파악할 수 있고, 호흡의 반복적인 훈련이 가능하며, 정해진 시간 동안 정확도와 수행 횟수를 정규화하여 호흡훈련 정도를 평가가 가능하도록 한다. Through the respiration timing training 211 and the respiration volume training 212, it is possible to intuitively grasp the breathing state immediately, repeated training of breathing is possible, and the degree of breathing training can be evaluated by normalizing the accuracy and the number of times performed for a predetermined time. make it possible

다음으로, 상기 호흡길이훈련(213)은, 도 7에 나타난 바와 같이, 호흡의 길이를 조절하는 콘텐츠를 제공한다. 상기 호흡길이훈련(213)은 호흡 길이를 길게 증가시키고, 동시에 호흡량을 증가시킬 수 있다. Next, the breathing length training 213, as shown in FIG. 7, provides content for adjusting the length of breathing. The breathing length training 213 may increase the length of the breathing length and at the same time increase the amount of breathing.

상기 호흡길이훈련(213)은, 도 7에 나타난 민들레 홀씨를 많이 불어 날리는 콘텐츠를 제공한다. 민들레 꽃의 홀씨를 불어서 모두 떨어뜨리기 및 단계별로 개수가 증가하고 정해진 시간 동안 몇 개까지 떨어뜨렸는지 측정하여 정규화한다. 또한, 민들레 홀씨를 불어 얼마나 멀리 까지 보내는지 측정하고 호흡량에 맞춰 정해진 표적에 안착시킬 수 있도록 콘텐츠를 제공한다. The breathing length training 213 provides content that blows a lot of dandelion spores shown in FIG. 7 . Normalize by blowing the spores of dandelion flowers and dropping them all, increasing the number step by step, and measuring how many drops were dropped during a set time. In addition, it measures how far the dandelion spore is blown and provides content so that it can settle on a set target according to the amount of respiration.

다음으로, 상기 순간호흡훈련(214)은, 도 8에 나타난 바와 같이, 피해야 하는 장애물의 속도와 개수를 달리 제공하여 순간적인 호흡량을 측정한다. 상기 순간호흡훈련(214)은 돛단배나 바람개비와 같은 물체를 불어 순한 호흡량을 측정하고 다가오는 물체를 밀어내는 콘텐츠가 제공된다. Next, the instantaneous breathing training 214, as shown in FIG. 8, measures the instantaneous amount of respiration by providing different speed and number of obstacles to be avoided. The instant breathing training 214 is provided with content that measures the amount of gentle breathing by blowing an object, such as a sailboat or a pinwheel, and pushes an approaching object.

보다 구체적으로, 상기 순간호흡훈련(214)은 돛단배를 불어 다가오는 장애물을 피하는 콘텐츠로, 호흡량에 따라 돛단배의 이동 거리가 달라지고, 진행 방향은 불었을 때 위쪽으로 이동하고 불지 않으면 아래로 이동하도록 한다. 난이도에 따라 다가오는 장애물의 속도와 개수가 달라진다. More specifically, the instantaneous breathing training 214 is a content that avoids obstacles approaching by blowing a sailboat, and the movement distance of the sailboat varies according to the amount of respiration, and the direction of movement moves upward when blown, and moves downward when not blown. . The speed and number of approaching obstacles vary depending on the difficulty level.

다음으로, 도 3에 나타난 바와 같이, 상기 서버부(200)는 상기 장애진단 콘텐츠(220)를 제공한다. 호흡의 주목적이 신체에 산소를 공급해주고 발생된 탄산가를 제거하는 대사과정 중의 하나로, 충분한 양의 공기를 들여 체내로 들여마시고 내뱉는 능력은 매우 중요하다. 그러나 뇌성마비 아동 대부분은 흉곽 공간의 부족이나 근육의 약화 및 마비 등 여러 가지 원인으로 충분한 양의 공기를 흡기할 수 없어 공기량이 부족하게 된다. ADHD, 틱장애, 발달장애 및 스펙트럼 장애 등을 가진 사용자에게 상기 장애진단 콘텐츠(220)를 통해 호흡 장애를 명확히 진단하고 상기 호흡훈련 콘텐츠(210)를 통해 바른 호흡을 훈련할 수 있다. Next, as shown in FIG. 3 , the server unit 200 provides the fault diagnosis content 220 . The main purpose of breathing is to supply oxygen to the body and is one of the metabolic processes that remove the carbon dioxide generated. The ability to breathe in and exhale a sufficient amount of air is very important. However, most children with cerebral palsy are unable to inhale a sufficient amount of air due to various causes such as lack of thoracic space or muscle weakness and paralysis. It is possible to clearly diagnose respiratory disorders through the disability diagnosis content 220 to users with ADHD, tic disorders, developmental disorders and spectrum disorders, and train correct breathing through the breathing training content 210 .

또한, 고령자의 경우 폐기능이 약화되면서 호흡 훈련이 필요한 경우가 많다. 따라서 상기 장애진단 콘텐츠(220)를 통해 고령자의 호흡 기능 장애를 진단한 뒤 맞춤형으로 호흡 훈련을 제공할 수 있다. In addition, in the case of the elderly, breathing training is often required as the lung function is weakened. Therefore, it is possible to provide customized breathing training after diagnosing respiratory dysfunction of the elderly through the disability diagnosis content 220 .

상기 장애진단 콘텐츠(220)는 호흡파악모듈(221), 맞춤형호흡모듈(222), 호흡민감도모듈(223), 장애인지진단모듈(224)로 구성된다. The disability diagnosis content 220 is composed of a breathing identification module 221 , a customized breathing module 222 , a breathing sensitivity module 223 , and a disability identification diagnosis module 224 .

먼저, 상기 호흡파악모듈(221)은 사용자의 호흡 패턴 중 단호흡 패턴, 중호흡 패턴, 장호흡 패턴, 순간호흡 패턴 및 분절 호흡 패턴으로 패턴화하여 사용자의 호흡 패턴을 확인한다. First, the respiration detection module 221 identifies the user's respiration pattern by patterning it into short respiration patterns, medium respiration patterns, long respiration patterns, instantaneous respiration patterns, and segmental respiration patterns among the user's respiration patterns.

보다 구체적으로, 상기 맞춤형호흡모듈(222)은 미리 호흡을 단호흡 패턴, 중호흡 패턴, 장호흡 패턴, 순간호흡 패턴 및 분절 호흡 패턴으로 패턴화한 뒤, 상기 패턴화 된 호흡을 저장한다. More specifically, the customized respiration module 222 stores the patterned respiration after patterning the respiration into a short respiration pattern, a medium respiration pattern, a long respiration pattern, an instantaneous respiration pattern and a segment respiration pattern in advance.

이후, 일반 흉강호흡 및 횡경막호흡을 기본으로, 시간 구간별로 사용자의 호흡관련 정보를 수집하고 수집된 정보를 저장된 패턴화된 호흡을 기초로 사용자의 호흡 패턴을 결정하게 된다. Thereafter, based on general thoracic respiration and diaphragmatic respiration, the user's respiration-related information is collected for each time section, and the user's respiration pattern is determined based on the stored patterned respiration based on the collected information.

특히, 고령자의 호흡을 패턴화하기 위해, 호흡패턴은 일반 흉강호흡, 횡경막호흡을 기본으로 시간 구간별로 정의된 호흡 패턴을 정의한다. 패턴은 단호흡(1-3초), 중호흡(3-7), 장호흡(7-10초 이상), 순간호흡, 분절호흡(푸푸푸) 등으로 패턴화하여 사전에 호흡 패턴으로 정의된 상기 호흡훈련앱(300)과 연동하여 로직을 구성한다. In particular, in order to pattern the respiration of the elderly, the respiration pattern defines a respiration pattern defined for each time section based on general thoracic respiration and diaphragmatic respiration. The pattern is defined as a breathing pattern in advance by patterning it into short breathing (1-3 seconds), medium breathing (3-7), long breathing (7-10 seconds or more), instantaneous breathing, segmental breathing (pu-pu-fu), etc. Configure the logic in conjunction with the breathing training app (300).

다음으로, 상기 맞춤형호흡모듈(222)은 상기 호흡파악모듈(221)을 통해 확인된 사용자의 호흡 패턴에 따라 사용자에게 맞는 상기 호흡훈련 콘텐츠(210)를 제공한다. Next, the customized respiration module 222 provides the respiration training content 210 suitable for the user according to the user's respiration pattern confirmed through the respiration grasp module 221 .

상기 맞춤형호흡모듈(222)은 상기 사용자의 호흡 패턴에 추가적으로 인지력의 장애도를 판단할 수 있는 패턴과 경도 인지예방을 위한 인지반응도, 반응시간, 기억력훈련 및 시간차 기억훈련 등을 정의하여 상기 호흡 패턴과 연결하여 훈련한다. The customized breathing module 222 defines a pattern for determining the degree of cognitive impairment in addition to the user's breathing pattern, and cognitive reactivity for mild cognitive prevention, reaction time, memory training and time difference memory training, etc. to define the breathing pattern training in connection with

사용자는 상기 호흡훈련앱(300)에서 정의된 상기 호흡훈련 콘텐츠(210)를 기준으로 호흡을 수행한다. The user performs breathing based on the breathing training content 210 defined in the breathing training app (300).

상기 기억력 판별은 호흡훈련앱(300)에서 정의된 기준으로 화면에서 보여지는 그림 이미지를 호흡 미션(시간제안)을 통하여 수행하고 이때 보여지는 이미지를 호흡 시간동안 노출하여 이후 이미지를 선택 할 수 있도록 구성될 수 있다.The memory determination is performed through a breathing mission (time suggestion) with a picture image shown on the screen based on the criteria defined in the breathing training app 300, and the image shown at this time is exposed during the breathing time so that the image can be selected later. can be

한편, 호흡 패턴은 상기에서 정의된 호흡 패턴의 다양성과 난이도를 주어, 패턴 훈련을 지속적으로 훈련할 수 있도록 구성하며, 이때, 수행자는 미션을 지속적으로 수행하며 획득한 데이터를 기준으로 인지 장애의 가능성을 판단하도록 구성할 수 있다.On the other hand, the breathing pattern is configured so that pattern training can be continuously trained by giving the diversity and difficulty of the breathing pattern defined above. can be configured to determine

다음으로, 상기 호흡민감도모듈(223)은 호흡 길이의 불규칙성 및 이미지를 찾아내는 속도를 확인하는 훈련 중 어느 하나 이상을 제공한다.Next, the respiratory sensitivity module 223 provides any one or more of training for checking the irregularity of the breathing length and the speed of finding the image.

보다 구체적으로, 상기 호흡민감도모듈(223)의 경우 호흡 길이의 불규칙성과 이미지 기억 반응의 성공 시간 까지의 반응 패턴 (이미지를 찾아내는 속도) 을 분석하여 민감도를 측정할 수 있다.More specifically, in the case of the respiratory sensitivity module 223, the sensitivity can be measured by analyzing the irregularity of the breathing length and the response pattern (the speed of finding the image) until the success time of the image memory response.

다음으로, 상기 장애인지진단모듈(224)은 상기 호흡파악모듈(221), 맞춤형호흡모듈(222) 및 호흡민감도모듈(223)을 통해 상기 사용자의 장애를 진단한다. Next, the disability diagnosis module 224 diagnoses the user's disability through the respiration detection module 221 , the customized respiration module 222 and the respiration sensitivity module 223 .

상기 장애인지진단모듈(224)은 기억력 정보만을 이용하거나 상기 기억력 정보 및 반응 속도 정보를 함께 이용하거나 상기 기억력 정보, 상기 반응 속도 및 미션성공비율 정보를 함께 이용하여 상기 사용자의 인지 장애 수준을 결정할 수도 있다. The disability cognitive diagnosis module 224 may determine the level of cognitive impairment of the user by using only memory information, using the memory information and the reaction rate information together, or using the memory information, the reaction rate and the mission success rate information together. have.

상기 미션성공비율은 반응 패턴, 반응 민감도, 이미지 선택의 성공 기준 시간을 기준 지표 와 시간 이내로 들어 갈 경우를 성공 지표로 정의할 수 있다.The mission success rate can be defined as a success index when the response pattern, reaction sensitivity, and the success reference time of image selection fall within the reference index and time.

상기 장애인지진단모듈(224)에서 사용자의 장애 진단 판단은, 난이도 1(기억력 테스트), 난이도 2(기억력, 반응민감(속도), 반응시간), 난이도 3(기억력, 반응민감(속도), 반응시간, 미션성공비율) 등으로 구성할 수 있다.The disability diagnosis module 224 determines the user's disability diagnosis, difficulty 1 (memory test), difficulty 2 (memory, reaction sensitivity (speed), reaction time), difficulty 3 (memory, reaction sensitivity (speed), reaction time, mission success rate), etc.

본 발명에서 난이도적 측면은 사용자의 훈련 성과를 높이는 방식이며, 난이도 1,2,3를 종합 점수로 구성하여 인지력에 대한 강도를 구성할 수 있다. 예를 들어, 난이도 1: 80% 이상, 난이도 1+2: 70이상 난이도 1+2+3: 50이상 의 식으로 구성하여 최종 인지 강도를 정의할 수 있다. 즉, 1,2,3 종합 점수가 50이사일 경우 호흡패턴과 연결된 인지력이 상당히 저하 된 것으로 판단하여 d인지 훈련을 위한 정보노출을 통하여 의료 검진과 훈련 권고를 시행할 수 있다.In the present invention, the difficulty aspect is a method of increasing the user's training performance, and the strength of cognition can be configured by configuring the difficulty levels 1, 2, and 3 as a comprehensive score. For example, difficulty 1: 80% or more, difficulty 1+2: 70 or more, difficulty 1+2+3: 50 or more, can be configured to define the final cognitive strength. In other words, when the overall score of 1,2,3 is 50 or higher, it is judged that the cognitive ability related to the breathing pattern is significantly lowered, and medical examination and training recommendations can be implemented through information exposure for d-cognitive training.

3) 호흡훈련앱(300)3) Breathing training app (300)

도 4에 나타난 바와 같이, 상기 호흡훈련앱(300)은 상기 서버부(200)에서 제공된 호흡훈련 콘텐츠(210) 및 장애진단 콘텐츠(220)를 표시하는 디스플레이부(310)와 자세확인부(320)를 포함한다. As shown in FIG. 4 , the breathing training app 300 includes a display unit 310 and a posture confirmation unit 320 that display the breathing training contents 210 and the disability diagnosis contents 220 provided from the server unit 200 . ) is included.

먼저, 상기 디스플레이부(310)는 상기 센서부(120)에서 측정된 호흡의 호흡량, 호흡 속도, 호흡 민감도, 호흡 길이 등을 디스플레이한다. 또한, 상기 디스플레이부(310)는 상기 장애인지진단모듈(224)에 의해 측정된 사용자의 인지 장애 수준을 디스플레이한다. First, the display unit 310 displays the respiration volume, respiration rate, respiration sensitivity, respiration length, etc. of respiration measured by the sensor unit 120 . In addition, the display unit 310 displays the cognitive impairment level of the user measured by the disability diagnosis module 224 .

다음으로, 상기 호흡훈련앱(300)은 자세확인부(320)를 더 포함할 수 있다. Next, the breathing training app 300 may further include a posture check unit 320 .

호흡 곤란을 조절하는 가장 간단한 방법 중 하나는 ‘입술 오므리고 숨쉬기(pursed lip breathing)’ 자세이므로 단말기 등에 마련된 카메라를 이용하여 사용자의 입술 자세를 확인하고, 상기 자세확인부(320)를 통해 상기 입술 자세의 올바른 자세인지 여부를 확인한다. Since one of the simplest methods for controlling respiratory distress is a 'pursed lip breathing' posture, the user's lip posture is checked using a camera provided on the terminal, etc., and the lip posture is checked through the posture check unit 320. Check whether the posture is correct.

여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.Various embodiments described herein may be implemented in a computer-readable recording medium using, for example, software, hardware, or a combination thereof.

하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 실시예들이 상기 제어부(150) 자체로 구현될 수 있다.According to the hardware implementation, the embodiments described herein include application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs), It may be implemented using at least one of processors, controllers, micro-controllers, microprocessors, and other electrical units for performing functions. The described embodiments may be implemented by the control unit 150 itself.

소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 데이터베이스부에 저장되고, 상기 제어부(150)에 의해 실행될 수 있다.According to the software implementation, embodiments such as the procedures and functions described in this specification may be implemented as separate software modules. Each of the software modules may perform one or more functions and operations described herein. The software code may be implemented as a software application written in a suitable programming language. The software code may be stored in a database unit and executed by the control unit 150 .

상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명은 장소 및 시약 제약 없이 놀이식으로 호흡 훈련을 할 수 있는 IoT 호흡훈련 시스템을 제공할 수 있다. By means of solving the above problems, the present invention can provide an IoT breathing training system that can play breathing training without restrictions on places and reagents.

또한, 본 발명은 휴대 및 조작이 용이한 IoT 호흡훈련 시스템을 제공할 수 있다. In addition, the present invention can provide an IoT breathing training system that is easy to carry and operate.

또한, 본 발명은 호흡 훈련 앱과 실시간 연동되어 훈련 과정과 결과 정보를 즉시 제공할 수 있는 시스템을 제공할 수 있다. In addition, the present invention can provide a system that can provide training process and result information immediately by interworking with the breathing training app in real time.

또한, 본 발명은 훈련 대상인 아이들이 용이하게 사용할 수 있도록 호흡교구와 연결되는 동화 컨텐츠를 제공하여 훈련자의 접근성과 데이터 취합이 용이하다. In addition, the present invention provides animation content connected to a breathing aid so that children who are training targets can use it easily, so that it is easy for trainees to access and collect data.

또한, 본 발명은 비접촉식의 호흡훈련기를 제공하여 하나의 기기로 여러 사람이 호흡 훈련할 수 있다. In addition, the present invention provides a non-contact type breathing trainer can be trained by several people with one device.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.As such, those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the above-described technical configuration of the present invention may be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential characteristics of the present invention.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the embodiments described above are to be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and the meaning and scope of the claims and their All changes or modifications derived from the concept of equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.

100. 호흡훈련기기
110. 회전부
120. 센서부
130. 전원부
140. 엘이디부
150. 제어부
160. 통신부
200. 서버부
210. 호흡훈련 콘텐츠
211. 호흡타이밍훈련
212. 호흡량훈련
213. 호흡길이훈련
214. 순간호흡훈련
220. 장애진단 콘텐츠
221. 호흡파악모듈
222. 맞춤형호흡모듈
223. 호흡민감도모듈
224. 장애인지진단모듈
300. 호흡훈련앱
310. 디스플레이부
320. 자세확인부
100. Breathing training device
110. Rotating part
120. Sensor unit
130. Power
140. LED Boo
150. Control
160. Ministry of Communications
200. Server Department
210. Breathing training contents
211. Breathing Timing Training
212. Respiratory volume training
213. Breathing length training
214. Instant breathing training
220. Disability diagnosis content
221. Respiration detection module
222. Customized breathing module
223. Respiratory Sensitivity Module
224. Disabled Person Diagnosis Module
300. Breathing training app
310. Display unit
320. Posture confirmation unit

Claims (5)

호흡훈련기기(100)의 정면에서 사용자의 호흡을 수용하되 상기 사용자의 입술이 접촉되지 않도록 적어도 하나 이상의 날개 형상이 마련된 회전부(110);
상기 회전부(110)의 일측에 마련되어 사용자에 의해 바람이 발생되면 상기 회전부(110)가 회전하면서 사용자의 호흡 세기, 호흡량, 호흡 속도, 호흡 민감도 및 호흡 길이를 감지하고, 자기장의 세기에 따라 전압이 변하는 소자로 구성된 홀센서로 마련되는 센서부(120);
기기의 전원을 온/오프하는 전원부(130);
상기 전원부(130)의 상태를 불빛으로 표시하는 엘이디부(140);
상기 센서부(120)와 인터넷을 통해 연동된 단말기에 호흡훈련 콘텐츠(210) 및 장애진단 콘텐츠(220)를 제공하는 서버부(200);
호흡 훈련용 콘텐츠를 제공하는 호흡훈련앱(300);
상기 센서부(120)에서 측정된 호흡 데이터를 저장하고, 상기 서버부(200)에서 제공되는 장애진단 콘텐츠(220)를 통해 호흡 장애를 판단하는 제어부(150);
상기 제어부(150)의 데이터를 상기 서버부(200) 및 호흡훈련앱(300)과 송수신하는 통신부(160);을 포함하되,
상기 엘이디부(140)는,
상기 회전부(110)의 회전 정도에 따라 밝기 및 발광 패턴이 조절되면서 동작하고,
상기 서버부(200)에서 제공하는 상기 호흡훈련콘텐츠(210) 및 장애진단 콘텐츠(220)를 실시할 때 사용자가 불기를 시작할 때를 불빛으로 알려주며,
상기 서버부(200)는,
상기 사용자의 호흡 패턴을 파악하고,
상기 파악된 사용자의 호흡 패턴에 따라 상기 호흡훈련 콘텐츠(210)를 상기 사용자에게 제공하고 상기 사용자의 장애를 진단하되,
상기 호흡훈련 콘텐츠(210)는,
상기 호흡훈련앱(300)에 표시되는 타이밍에 맞춰 일정시간 동안 물체를 불기와 멈추기를 반복하는 물체 불기 훈련을 통해 호흡 타이밍을 맞추는 호흡타이밍훈련(211);
적정량의 호흡량을 통해 물체를 이동시켜 직관적으로 호흡 상태를 바로 파악할 수 있고, 호흡의 반복적인 훈련이 가능하며, 정해진 시간 동안 정확도와 수행 횟수를 정규화하여 호흡훈련 정도를 평가하는 호흡량훈련(212);
단계별로 물체를 불어서 날리는 개수를 증가시키고 정해진 시간 동안 몇 개까지 떨어뜨렸는지 측정하여 정규화하며, 물체를 불어 멀리까지 보내는지 측정하고, 사용자의 호흡량에 맞춰 정해진 표적에 안착시키는 훈련을 통해 호흡의 길이를 조절하고 호흡량을 증가하는 호흡길이훈련(213); 및
호흡량에 따라 장애물의 이동 거리가 달라지고, 호흡을 불면 장애물이 위쪽으로 이동하고 불지 않으면 아래로 이동하며, 피해야 하는 장애물의 속도와 개수를 달리 제공하여 순간적인 호흡량을 측정하는 순간호흡훈련(214); 중 어느 하나 이상을 제공하고,
상기 장애진단 콘텐츠(220)는,
ADHD, 틱장애, 발달장애, 스펙트럼 장애 및 고령자 장애를 진단하고 훈련하되,
사용자의 호흡 패턴 중 단호흡 패턴, 중호흡 패턴, 장호흡 패턴, 순간호흡 패턴 및 분절 호흡 패턴으로 패턴화하여 사용자의 호흡 패턴을 확인하되, 일반 흉강호흡 및 횡경막 호흡을 기본으로 시간 구간별로 사용자의 호흡관련 정보를 수집하고 수집된 정보를 저장하여 패턴화된 호흡을 기초로 사용자의 호흡 패턴을 결정하는 호흡파악모듈(221);
상기 호흡파악모듈(221)을 통해 확인된 사용자의 호흡 패턴에 따라 사용자에게 맞는 상기 호흡훈련 콘텐츠(210)를 제공하는 맞춤형호흡모듈(222);
호흡 길이의 불규칙성 및 이미지 기억 반응의 성공 시간 까지의 반응 패턴을 분석하는 훈련 중 어느 하나 이상을 제공하여 호흡민감도를 측정하는 호흡민감도모듈(223);
상기 호흡파악모듈(221), 맞춤형호흡모듈(222) 및 호흡민감도모듈(223)을 통해 상기 사용자의 장애를 진단하는 장애인지진단모듈(224);를 포함하며,
상기 호흡파악모듈(221)은,
고령자의 호흡을 패턴화하기 위해 일반 흉강호흡 및 횡경막 호흡을 기본으로 시간 구간별로 정의된 호흡 패턴을 정의하되,
상기 호흡 패턴은 단호흡(1-3초), 중호흡(3-7), 장호흡(7-10초 이상), 순간호흡, 분절호흡(푸푸푸)로 패턴화하여 사전에 호흡 패턴으로 정의된 상기 호흡훈련앱(300)과 연동하여 로직을 구성하고,
상기 맞춤형호흡모듈(222)은,
상기 사용자의 호흡 패턴에 추가적으로 인지력의 장애도를 판단할 수 있는 패턴과 경도 인지예방을 위한 인지반응도, 반응시간, 기억력훈련 및 시간차 기억훈련을 정의하여 상기 호흡 패턴과 연결하여 상기 호흡훈련 콘텐츠(210)를 제공하고,
상기 기억력훈련 및 시간차 기억훈련은,
상기 호흡훈련앱(300)에서 정의된 기준으로 디스플레이부(310)에서 보여지는 그림 이미지를 호흡 미션을 통하여 수행하고 이때 보여지는 이미지를 호흡 시간 동안 노출하여 이후 이미지를 선택할 수 있도록 구성되며,
상기 호흡 패턴은,
상기 호흡훈련앱(300)에서 정의된 기준으로 다양성과 난이도를 주어 패턴 훈련을 지속적으로 훈련할 수 있도록 구성하며, 이때 수행자는 미션을 지속적으로 수행하며 획득한 데이터를 기준으로 인지 장애의 가능성을 판단하도록 구성되고,
상기 장애인지진단모듈(224)은,
기억력 정보만을 이용하거나 상기 기억력 정보 및 반응 속도 정보를 함께 이용하거나 상기 기억력 정보, 상기 반응 속도 및 미션성공비율 정보를 함께 이용하여 상기 사용자의 인지 장애 수준을 결정하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷(IoT)를 이용한 호흡 훈련 시스템.
Receiving the user's breathing from the front of the breathing training device 100, the rotation unit 110 provided with at least one wing shape so as not to contact the user's lips;
It is provided on one side of the rotating unit 110 and when wind is generated by the user, the rotating unit 110 rotates and detects the user's respiration intensity, respiration rate, respiration rate, respiration sensitivity and respiration length, and the voltage is increased according to the strength of the magnetic field. a sensor unit 120 provided as a Hall sensor composed of variable elements;
a power supply unit 130 for turning on/off the power of the device;
LED unit 140 for displaying the state of the power unit 130 with light;
a server unit 200 for providing breathing training contents 210 and disability diagnosis contents 220 to the sensor unit 120 and the terminal interlocked through the Internet;
Respiratory training app 300 that provides content for breathing training;
a control unit 150 for storing the respiration data measured by the sensor unit 120 and determining a respiration disorder through the disorder diagnosis content 220 provided from the server unit 200;
A communication unit 160 for transmitting and receiving the data of the control unit 150 to and from the server unit 200 and the breathing training app 300; including,
The LED unit 140,
It operates while the brightness and light emission pattern are adjusted according to the degree of rotation of the rotating unit 110,
When performing the breathing training content 210 and the disability diagnosis content 220 provided by the server unit 200, the light notifies when the user starts blowing,
The server unit 200,
Identify the user's breathing pattern,
Provide the breathing training content 210 to the user according to the identified user's breathing pattern and diagnose the user's disability,
The breathing training content 210,
Respiratory timing training 211 to match the breathing timing through the object blowing training that repeats blowing and stopping the object for a certain period of time according to the timing displayed on the breathing training app 300;
Respiratory volume training 212, which can intuitively grasp the respiration state immediately by moving an object through an appropriate amount of respiration, allows repeated training of respiration, and evaluates the degree of respiration training by normalizing accuracy and the number of times performed for a predetermined time;
Increase the number of blown objects step by step, measure and normalize the number of drops in a given time, measure how far the object is blown away, and train to settle on a target according to the user's respiration length. Respiratory length training to control and increase the respiratory rate (213); and
The moving distance of the obstacle varies depending on the amount of respiration, the obstacle moves upwards when breathing is blown, and moves downward when not blown, and instantaneous breathing training (214) that measures the instantaneous respiration volume by providing different speed and number of obstacles to avoid ; provide any one or more of
The disability diagnosis content 220,
Diagnose and train ADHD, tic disorders, developmental disorders, spectrum disorders, and elderly disorders,
Check the user's breathing pattern by patterning it into short breathing pattern, medium breathing pattern, long breathing pattern, instantaneous breathing pattern and segmental breathing pattern among the user's breathing patterns, but based on normal thoracic breathing and diaphragm breathing, Respiratory grasp module 221 for collecting respiration-related information and storing the collected information to determine the user's respiration pattern based on the patterned respiration;
a customized respiration module 222 for providing the respiration training content 210 suitable for the user according to the user's respiration pattern confirmed through the respiration grasp module 221;
Respiratory sensitivity module 223 for measuring respiratory sensitivity by providing any one or more of training to analyze the response pattern until the success time of the irregularity of the breathing length and image memory response;
and a disability recognition diagnosis module 224 for diagnosing the user's disability through the respiration grasp module 221, the customized respiration module 222 and the respiration sensitivity module 223;
The respiration detection module 221,
In order to pattern the respiration of the elderly, a respiration pattern defined by time interval is defined based on normal thoracic respiration and diaphragmatic respiration,
The breathing pattern is defined as a breathing pattern in advance by patterning short breathing (1-3 seconds), medium breathing (3-7), long breathing (7-10 seconds or more), instantaneous breathing, and segmental breathing (pupufu) Configure the logic in conjunction with the breathing training app 300,
The customized breathing module 222,
In addition to the user's breathing pattern, a pattern that can determine the degree of cognitive impairment and cognitive reactivity, reaction time, memory training and temporal difference memory training for mild cognitive prevention are defined and connected to the breathing pattern to connect the breathing training content 210 ) is provided,
The memory training and time difference memory training,
It is configured to perform the picture image shown on the display unit 310 based on the criteria defined in the breathing training app 300 through the breathing mission, and to expose the image shown at this time during the breathing time to select an image thereafter,
The breathing pattern is
It is configured so that pattern training can be continuously trained by giving diversity and difficulty based on the criteria defined in the breathing training app 300. At this time, the performer continuously performs the mission and determines the possibility of cognitive impairment based on the acquired data configured to do
The disability diagnosis module 224,
Internet of Things (IoT), characterized in that the level of cognitive impairment of the user is determined by using only memory information, using the memory information and the reaction speed information together, or using the memory information, the reaction speed, and the mission success rate information together. Breathing training system using
제 1항에 있어서,
상기 센서부(120)는,
사용자의 심전도, 혈압, 산소 포화도, 체온, 호흡, 혈액, 뇨 및 체액 성분 중 어느 하나 이상에 대해 센싱하고 센싱 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷(IoT)를 이용한 호흡 훈련 시스템.
The method of claim 1,
The sensor unit 120,
A breathing training system using the Internet of Things (IoT), characterized in that it senses any one or more of the user's electrocardiogram, blood pressure, oxygen saturation, body temperature, respiration, blood, urine and body fluid components and generates a sensing signal.
제 1항에 있어서,
상기 호흡훈련앱(300)은,
상기 센서부(120)에서 측정된 호흡의 호흡량, 호흡 속도, 호흡 민감도 및 호흡 길이를 표출하고, 상기 장애인지진단모듈(224)에 의해 측정된 사용자의 인지 장애 수준을 표기하는 디스플레이부(310); 및
연동된 카메라를 이용하여 사용자의 입술 자세를 확인하고 올바른 자세 여부를 알려주는 자세확인부(320);를 포함하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷(IoT)를 이용한 호흡 훈련 시스템.
The method of claim 1,
The breathing training app 300 is,
Display unit 310 for expressing the respiration volume, respiration rate, respiration sensitivity and respiration length of respiration measured by the sensor unit 120, and indicating the level of cognitive impairment of the user measured by the disability diagnosis module 224 ; and
A breathing training system using the Internet of Things (IoT), characterized in that it includes; a posture check unit 320 that uses an interlocked camera to check the user's lip posture and informs the correct posture.
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