KR102502197B1 - A device for training a user's breathing having a sensor module, a stimulation module, and a control module - Google Patents

A device for training a user's breathing having a sensor module, a stimulation module, and a control module Download PDF

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본 발명은 센서 모듈과 자극 모듈과 제어 모듈을 구비하며 사용자의 호흡을 훈련하는 장치에 관한 것이다. 센서 모듈은 (a1) 사용자의 분당 호흡수를 센싱하는 호흡 센서와 (a2) 상기 사용자의 복부 또는 흉부에 상기 호흡 센서를 압착시키는 벨트를 구비한다. 자극 모듈은 (b1) 전기 자극 신호를 생성하는 신경 자극기와, (b2) 상기 신경 자극기를 상기 사용자의 특정 부위에 압착시키는 벨트를 구비한다. 제어 모듈은 (c1) 상기 센서 모듈을 제어하여 상기 사용자의 호흡 훈련전 분당 호흡수를 센싱하고, (c2) 상기 센싱된 훈련전 분당 호흡수에 따라 목표 분당 호흡수를 설정하며, (c3) 상기 신경 자극기를 제어하여 전기 자극 신호를 생성하면서 제1 시간 동안 상기 사용자의 호흡을 유도하는 호흡 유도 신호를 생성하고, (c4) 상기 센서 모듈을 제어하여 상기 사용자의 호흡 훈련후 분당 호흡수를 센싱하며, (c5) 상기 훈련후 분당 호흡수와 상기 훈련전 분당 호흡수를 비교하여 다음 단계의 호흡 훈련 방법을 결정한다. The present invention relates to a device for training a user's breathing, including a sensor module, a stimulation module, and a control module. The sensor module includes (a1) a respiration sensor for sensing the user's respiratory rate per minute and (a2) a belt for compressing the respiration sensor to the user's abdomen or chest. The stimulation module includes (b1) a nerve stimulator that generates an electrical stimulation signal, and (b2) a belt that compresses the nerve stimulator to a specific part of the user. The control module (c1) controls the sensor module to sense the user's respiratory rate per minute before breathing training, (c2) sets a target respiratory rate per minute according to the sensed respiratory rate per minute before training, (c3) the Controlling the nerve stimulator to generate an electrical stimulation signal while generating a breathing induction signal for inducing the user's breathing for a first time, (c4) controlling the sensor module to sense the number of breaths per minute after the user's breathing training; , (c5) The respiratory rate of the next step is determined by comparing the respiratory rate per minute after the training with the respiratory rate per minute before the training.

Description

센서 모듈과 자극 모듈과 제어 모듈을 구비하며 사용자의 호흡을 훈련하는 장치{A device for training a user's breathing having a sensor module, a stimulation module, and a control module}A device for training a user's breathing having a sensor module, a stimulation module, and a control module having a sensor module, a stimulation module, and a control module}

본 발명은 호흡 훈련 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 센서 모듈과 자극 모듈과 제어 모듈을 구비하며 사용자의 호흡을 훈련하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a breathing training device, and more particularly, to a device including a sensor module, a stimulation module, and a control module for training a user's breathing.

국내 고혈압 환자는 약 660만명으로 추정되며, 이는 성인의 약 30%에 육박하는 수치이다. 평균 수명 연장 등과 맞물려 고혈압 환자는 날로 증가하는 추세인데, 이는 비단 우리나라만의 일이 아니다. 학계에서는 2007년 기준 세계 고혈압 인구 수는 10억 명으로 오는 2025년에는 15억 6000만 명까지 증가할 것으로 추정하고 있다. 지난 2013년도 기준 국내 고혈압치료제 시장 규모는 1조 8000억 원에 달하며, 성장률은 매년 9%를 상회한다.It is estimated that there are about 6.6 million hypertensive patients in Korea, which is close to 30% of adults. Coupled with the extension of life expectancy, the number of hypertensive patients is increasing day by day, and this is not unique to Korea. Academics estimate that the number of people with hypertension in the world was 1 billion in 2007 and will increase to 1.56 billion by 2025. As of 2013, the domestic hypertension treatment market size reached 1.8 trillion won, and the growth rate exceeds 9% annually.

고혈압의 치료는 기본적으로 약물 투여를 통해 이루어지는데, 장기 투약시의 부작용 등의 문제점이 있다. 이에, 투약과 병행될 수 있는 비약물 치료방법에 대한 연구가 이루어지고 있다. 고혈압의 비약물 치료 방법에 대한 연구 성과들을 살펴보면, 우선 한의학 분야에서는 침을 이용한 치료법과 기공 치료법의 두가지 방향으로 연구가 진행되고 있다. Treatment of hypertension is basically performed through drug administration, but there are problems such as side effects during long-term administration. Accordingly, studies on non-drug treatment methods that can be combined with medication are being conducted. Looking at the results of research on non-drug treatment methods for hypertension, first of all, in the field of oriental medicine, research is being conducted in two directions: acupuncture treatment and qigong treatment.

고혈압의 침치료 임상연구 경향을 분석해보면, 무작위 대조군 임상연구가 14건, 비무작위 대조군 임상연구가 1건, 전후비교 연구가 9건이며, 연구결과를 보았을 때 침 치료가 고혈압에 효과적이라는 결정적인 근거를 제시하기는 어렵다는 것이 학계의 견해이다. [정소영 외. 임상연구의 고혈압 침치료법에 대한 고찰. 대한한의학회지. 2012;33(1):12-23.]Analyzing trends in clinical studies of acupuncture treatment for hypertension, there were 14 randomized controlled clinical studies, 1 non-randomized controlled clinical study, and 9 before-and-after comparison studies. It is the view of the academic community that it is difficult to present a [Jeong So-young et al. A review of acupuncture for hypertension in clinical studies. Korean Journal of Oriental Medicine. 2012;33(1):12-23.]

기공치료를 이용한 고혈압 치료에 관한 연구는 5건으로 매우 적은 편이며, 현재까지 고혈압에 효과적인 치료방법을 제시하지 못하고 있는 것으로 알려져 있다. [한창현 외. 한국 저널에 게재된 기공 관련 대조군 임상연구 현황 분석. 동의생리병리학회지. 2009;23(2):319-324.]There are very few studies on the treatment of hypertension using qigong therapy, and it is known that no effective treatment method for hypertension has been presented so far. [Han Chang-hyun et al. An analysis of the status of stomatal-related controlled clinical studies published in Korean journals. Journal of the Korean Society of Physiology and Pathology. 2009;23(2):319-324.]

고혈압의 비약물 치료방법에 대한 또 다른 연구방향은 호흡 유도와 관련되어 있다. 환자의 날숨을 연장시켜서 느리고 편안하게 호흡수를 서서히 줄이도록 함으로써, 교감신경의 활성이 낮아지고 작은 혈관을 둘러싸는 근육이 이완되어서, 반복 훈련시 혈관내 혈액순환이 원활하게 되고, 결과적으로 저하된 혈압이 지속적으로 유지된다는 연구결과가 있다. 그러나 호흡이란 24시간 연속하여, 습관적으로, 무의식적으로 이루어지는 것이기 때문에 전문 강사진이나 의료진의 도움을 받는다고 하여도 단기간에 날숨을 연장시키는 호흡법에 적응하기란 매우 어려운 일이다. 지속적인 전문가 도움을 받는다면 호흡법의 반복 훈련을 성공적으로 행할 수 있을지 모르나, 이는 매우 비경제적인 방법이 되고만다. 뿐만 아니라, 현실적으로는 무자격자들의 난립과 잘못된 호흡 유도로 많은 수의 환자들이 자신에게 적절하지 않은 호흡단련을 하여 부작용을 겪고 있다.Another research direction for non-drug treatment of hypertension is related to induction of breathing. By prolonging the patient's exhalation and slowly and comfortably reducing the respiratory rate, the activity of the sympathetic nerve is lowered and the muscles surrounding the small blood vessels are relaxed, resulting in smooth blood circulation in the blood vessels during repeated training, resulting in reduced There is a research result that blood pressure is continuously maintained. However, since breathing is performed habitually and unconsciously for 24 hours continuously, it is very difficult to adapt to breathing methods that prolong exhalation in a short period of time even with the help of professional instructors or medical staff. Repetition of breathing techniques can be successfully practiced with constant professional help, but this is a very uneconomical method. In addition, in reality, a large number of patients are experiencing side effects by performing respiratory training that is not appropriate for them due to the crowding of unqualified people and incorrect breathing guidance.

이러한 문제점들을 해소하기 위하여 호흡 신호에서 필요 파라미터를 검출하여 호흡 패턴을 추출함으로써 개인별 호흡법을 정량화하고, 필요 호흡 패턴에 따라 호흡 유도를 할 수 있는 휴대형 호흡 유도 기기의 개발이 필요하다.In order to solve these problems, it is necessary to develop a portable breathing induction device capable of quantifying individual breathing methods by extracting breathing patterns by detecting necessary parameters from breathing signals and inducing breathing according to the necessary breathing patterns.

1. 대한민국 특허공개 10-2005-0084291 "바이오리듬 활동의 유익한 수정을 위한 장치 및 방법"1. Korean Patent Publication No. 10-2005-0084291 "Apparatus and method for beneficial modification of biorhythmic activity" 2. 대한민국 특허공개 10-2005-0072085 "바이오리듬 활동의 수정을 위한 일반화된 메트로놈"2. Korean Patent Publication No. 10-2005-0072085 "Generalized metronome for correction of biorhythmic activity" 3. 대한민국 등록특허 10-0785924 "호흡 유도 장치 및 그 방법"3. Republic of Korea Patent No. 10-0785924 "Respiration guidance device and its method" 4. 대한민국 등록특허 10-0653644 "호흡 유도 휴대 단말기 및 상기 휴대 단말기의 호흡 유도 방법"4. Korean Registered Patent No. 10-0653644 "A portable terminal for inducing breathing and a method for inducing breathing of the portable terminal" 5. 대한민국 등록특허 10-1653869 "호흡 유도를 통한 고혈압치료 장치"5. Korean Registered Patent No. 10-1653869 "Hypertensive treatment device through induction of breathing"

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 사용자의 호흡 신호에서 진폭, 주파수, 주기, 흡기 시간, 호기 시간을 파라미터로 검출하고 이로부터 사용자의 호흡 패턴을 획득한 다음, 호기 시간과 흡기 시간의 비율을 변경하여 호흡을 훈련하는 장치의 제공을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, and detects amplitude, frequency, period, inhalation time, and expiratory time as parameters in a user's breathing signal, obtains the user's breathing pattern from them, An object of the present invention is to provide a device for training breathing by changing a ratio of an expiration time to an inhalation time.

본 발명의 다른 목적은 시각적인 신호를 통하여 보다 직관적인 방식으로 호흡 패턴의 변경을 유도하고, 목표치 대비 성취도를 직관적으로 확인할 수 있도록 하는 호흡 훈련 장치의 제공에 있다.Another object of the present invention is to provide a breathing training device that induces a change in a breathing pattern in a more intuitive way through a visual signal and intuitively checks the achievement compared to a target value.

본 발명의 또 다른 목적은 무선 통신 방식으로 센서와 제어 모듈을 연결하되, 벨트 형태로 제공되는 센서를 복부에 착용한 상태에서, 휴대형의 제어 모듈을 통해 호흡 유도를 함으로써 평상시에 항상 휴대하면서 사용이 가능한 호흡 훈련 장치의 제공에 있다.Another object of the present invention is to connect the sensor and the control module in a wireless communication method, but in a state where the sensor provided in the form of a belt is worn on the abdomen, breathing is induced through the portable control module, so that it can be used while always carrying it in everyday life. It is possible to provide breathing training devices.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은 센서 모듈과 자극 모듈과 제어 모듈을 구비하며 사용자의 호흡을 훈련하는 장치에 있어서, 상기 센서 모듈은 (a1) 사용자의 분당 호흡수를 센싱하는 호흡 센서와 (a2) 상기 사용자의 복부 또는 흉부에 상기 호흡 센서를 압착시키는 벨트를 구비하고, 상기 자극 모듈은 (b1) 전기 자극 신호를 생성하는 신경 자극기와, (b2) 상기 신경 자극기를 상기 사용자의 특정 부위에 압착시키는 벨트를 구비하며,상기 제어 모듈은 (c1) 상기 센서 모듈을 제어하여 상기 사용자의 호흡 훈련전 분당 호흡수를 센싱하고, (c2) 상기 센싱된 훈련전 분당 호흡수에 따라 목표 분당 호흡수를 설정하며, (c3) 상기 신경 자극기를 제어하여 전기 자극 신호를 생성하면서 제1 시간 동안 상기 사용자의 호흡을 유도하는 호흡 유도 신호를 생성하고, (c4) 상기 센서 모듈을 제어하여 상기 사용자의 호흡 훈련후 분당 호흡수를 센싱하며, (c5) 상기 훈련후 분당 호흡수와 상기 훈련전 분당 호흡수를 비교하여 다음 단계의 호흡 훈련 방법을 결정한다. One aspect of the present invention for achieving the above object is a device for training a user's breathing, including a sensor module, a stimulation module, and a control module, wherein the sensor module (a1) senses the user's respiratory rate per minute. A sensor and (a2) a belt for compressing the respiration sensor to the user's abdomen or chest, and the stimulation module includes (b1) a nerve stimulator for generating an electrical stimulation signal, (b2) the nerve stimulator for the user's body. It is provided with a belt that compresses a specific part, and the control module (c1) controls the sensor module to sense the user's respiratory rate per minute before breathing training, and (c2) a target according to the sensed respiratory rate per minute before training. Setting the number of breaths per minute, (c3) generating an electrical stimulation signal by controlling the nerve stimulator to generate a breathing induction signal for inducing breathing of the user for a first time, (c4) controlling the sensor module to After the user's respiratory training, the respiratory rate per minute is sensed, and (c5) the respiratory rate in the next step is determined by comparing the respiratory rate per minute after the training with the respiratory rate per minute before the training.

바람직하게, 상기 센서 모듈은 상기 사용자의 맥박수를 카운트하는 맥박 센서를 더 구비한다. 또한, 상기 제어 모듈은 상기 훈련후 분당 호흡수와 상기 훈련전 분당 호흡수가 동일한 경우 상기 호흡 유도 신호를 상기 제1 시간보다 짧은 제2 시간 동안 추가로 생성한다. Preferably, the sensor module further includes a pulse sensor for counting the pulse rate of the user. In addition, the control module additionally generates the respiration inducing signal for a second time shorter than the first time when the number of respirations per minute after the training is the same as the number of respirations per minute before the training.

이러한 본 발명에 의하면, 사용자는 전문가 도움없이도 스스로 흡기와 호기 시간의 비율을 조절하되, 분당 호흡수가 10회 정도로 낮아질 수 있도록 호흡 훈련을 할 수 있다. 날숨을 연장시켜서 호흡수를 서서히 줄일 수 있도록 유도하며, 이에 의해 교감신경의 활성이 낮아지고 작은 혈관을 둘러싸는 근육이 이완되어 혈관내 혈액순환이 원활하게 이루어지며, 결과적으로 저하된 혈압이 지속적으로 유지될 수 있다. According to the present invention, the user can control the ratio of inhalation and expiration times by himself without the help of an expert, but can perform breathing training so that the number of breaths per minute can be lowered to about 10 times. By prolonging the exhalation, the respiratory rate is induced to gradually decrease, thereby lowering the activity of the sympathetic nerve and relaxing the muscles surrounding the small blood vessels, resulting in smooth blood circulation in the blood vessels, and as a result, the reduced blood pressure continues. can be maintained

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 호흡 훈련 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 호흡 훈련 장치의 기능을 설명하는 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 호흡 훈련 장치의 사용 상태도이다.
도 4와 도 5는 도 1에 도시된 제어 모듈의 화면 예시도로서, 도 4는 호흡 유도 파형을 표시하고, 도 5는 목표치 달성률을 표시한다.
도 6은 도 1에 도시된 호흡 훈련 장치의 자극 모듈의 구성도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 호흡 훈련 장치의 구성도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 호흡 유도 방법을 설명하는 흐름도이다.
1 is a block diagram of a breathing training apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a block diagram illustrating the function of the breathing training apparatus shown in Figure 1.
Figure 3 is a state diagram of the use of the breathing training apparatus shown in Figure 1.
4 and 5 are exemplary screen views of the control module shown in FIG. 1, FIG. 4 displays a respiratory induction waveform, and FIG. 5 displays a goal achievement rate.
Figure 6 is a block diagram of the stimulation module of the breathing training apparatus shown in Figure 1.
7 is a configuration diagram of a breathing training apparatus according to another embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a breathing induction method according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 실시예를 첨부하는 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 가리킨다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings indicate like elements.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 호흡 훈련 장치(1)의 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 호흡 훈련 장치(1)의 기능을 설명하는 블록도이다. 도시된 바와 같이, 호흡 훈련 장치(1)는 센서 모듈(10), 제어 모듈(20), 자극 모듈(30)을 구비한다. Figure 1 is a configuration diagram of a breathing training apparatus 1 according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a block diagram explaining the function of the breathing training apparatus 1 shown in FIG. As shown, the breathing training device 1 includes a sensor module 10, a control module 20, and a stimulation module 30.

센서 모듈(10)은 호흡 센서(11), 맥박 센서(12), 무선 통신부(13), 벨트(14) 및 체결수단(15)을 갖는다. 센서 모듈(10)은 사용자의 호흡 신호와 맥박 신호를 측정하여 제어 모듈(30)로 전송한다. 벨트(14)는 합성 직물제로서 띠 형태이며, 그 끝단에 체결수단(15)이 구비된다. 체결수단(15)은 벨트(14)의 양 끝단에 구비되어 호흡 센서(11)와 맥박 센서(12)가 사용자의 흉부 또는 복부에 압착되도록 한다. The sensor module 10 has a respiration sensor 11, a pulse sensor 12, a wireless communication unit 13, a belt 14 and a fastening means 15. The sensor module 10 measures and transmits the user's breathing signal and pulse signal to the control module 30 . The belt 14 is made of synthetic fabric and has a belt shape, and a fastening means 15 is provided at its end. The fastening means 15 are provided at both ends of the belt 14 so that the respiration sensor 11 and the pulse sensor 12 are pressed against the user's chest or abdomen.

제어 모듈(20)은 센서 모듈(10)를 통해 측정한 사용자의 호흡 신호와 맥박 신호를 분석하여 호흡 훈련 방법을 결정한다. 제어 모듈(20)은 호기 시간과 흡기 시간의 비율을 변경하며, 분당 호흡수가 낮아지도록 목표치를 설정하여 시각적으로 표시함으로써 호흡을 유도한다.The control module 20 analyzes the user's breathing signal and pulse signal measured by the sensor module 10 to determine a breathing training method. The control module 20 induces respiration by changing the ratio of the expiratory time and the inhalation time, setting a target value so that the respiratory rate per minute is lowered, and visually displaying the target value.

자극 모듈(30)은 전기 자극 신호를 생성하는 신경 자극기(31)와, 신경 자극기(31)를 사용자의 특정 부위에 압착시키는 벨트(32)를 구비한다. 벨트(32)는 자극 모듈(30)를 신체에 착용하기 위한 부재이며, 신축성 있는 스트랩일 수 있다. 사용자는 도 3에 도시된 바와 같이 자극 모듈(30)을 팔목에 착용할 수 있다. The stimulation module 30 includes a nerve stimulator 31 that generates electrical stimulation signals and a belt 32 that presses the nerve stimulator 31 to a specific part of the user. The belt 32 is a member for wearing the stimulation module 30 on the body and may be an elastic strap. As shown in FIG. 3 , the user may wear the stimulation module 30 on the wrist.

도 3은 도 1에 도시된 호흡 훈련 장치(1)의 사용 상태도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 사용자는 센서 모듈(10)을 복부 또는 흉부에 둘러서 착용한다. 벨트(14)를 복부 또는 흉부에 두른 다음 체결수단(15)을 체결함으로써 착용할 수 있다. 센서 모듈(10)은 사용자의 호흡 신호를 측정하기 위한 호흡 센서(11)와 사용자의 맥박을 측정하기 위한 맥박 센서(12)를 구비한다. 도시된 바와 같이, 사용자는 편의에 따라 호흡 훈련 동안에 헤드폰(41)을 착용할 수 있다. Figure 3 is a state diagram of the use of the breathing training apparatus 1 shown in Figure 1. As shown in FIG. 3 , the user wears the sensor module 10 around the abdomen or chest. It can be worn by wrapping the belt 14 around the abdomen or chest and then fastening the fastening means 15 . The sensor module 10 includes a respiration sensor 11 for measuring a user's breathing signal and a pulse sensor 12 for measuring a user's pulse. As shown, the user may wear headphones 41 during breathing training according to convenience.

호흡 센서(11)는 양측 방향으로 각각 벨트(14)가 연결되며, 양측의 벨트(14)에 가해지는 인장력을 측정함으로써 호흡 신호를 측정한다. 호흡시 흉부 또는 복부가 팽창과 수축을 반복하는데, 팽창시 호흡 센서(11)의 양측으로 연결된 벨트(14)가 당겨지면서 인장력이 인가된다. 인장력이 일정 값 이상 증가하면 흡기가 일어난 것으로 파악하고, 반대로 증가된 인장력이 소멸하면 호기가 일어난 것으로 파악할 수 있다. 호흡 센서(11)에 의한 측정값은 예컨대, 흡기와 호기를 나타내는 디지털 값일 수도 있으나, 바람직하게는 인장력의 정도를 나타내는 아날로그 값일 수도 있다. 호흡 센서(11)에 의한 측정값은 무선 통신부(13)을 통해 제어 모듈(20)로 전송된다.The respiration sensor 11 is connected to the belt 14 in both directions, respectively, and measures the respiration signal by measuring the tensile force applied to the belt 14 on both sides. During respiration, the chest or abdomen repeats expansion and contraction. During expansion, tension is applied while the belt 14 connected to both sides of the respiration sensor 11 is pulled. If the tensile force increases beyond a certain value, it is determined that inspiration has occurred, and conversely, when the increased tensile force disappears, it can be determined that expiration has occurred. The measured value by the respiration sensor 11 may be, for example, a digital value indicating inhalation and exhalation, but preferably may be an analog value indicating the degree of tensile force. The measured value by the respiration sensor 11 is transmitted to the control module 20 through the wireless communication unit 13.

제어 모듈(20)은 호흡 센서(11)의 감지값을 다음과 같이 분석할 수 있다. 우선, 인장력이 증가하는 구간을 흡기 시간, 인장력이 소멸된 구간을 호기 시간으로 볼 수 있다. 인장력의 변화량이 작은 구간을 안정된 상태로 볼 수 있으며, 이를 이용하여 호흡 패턴을 정의할 수 있다. 현재 흡기와 다음 흡기까지의 시간 간격, 현재 호기와 다음 호기까지의 시간 간격을 이용하여 주파수, 즉 호흡 회수를 판정할 수 있다. 이러한 분석은 후술하는 바와 같이, 제어부(22)에 의하여 처리될 수 있다.The control module 20 may analyze the detected value of the respiration sensor 11 as follows. First, the section in which the tensile force increases can be regarded as the inhalation time, and the section in which the tensile force has disappeared can be regarded as the expiratory time. A section with a small change in tensile force can be viewed as a stable state, and a breathing pattern can be defined using this. The frequency, that is, the number of breaths, can be determined using the time interval between the current inspiration and the next inspiration and the time interval between the current expiration and the next expiration. This analysis may be processed by the control unit 22 as described below.

맥박 센서(12)는 벨트(14)의 내측면에 구비되며, 착용시 사용자의 복부 또는 흉부에 접촉하여 사용자의 맥박수를 카운트한다. 호흡 센서(11) 및 맥박 센서(12)에 의한 측정값은 무선 통신부(13)을 통해 제어 모듈(20)로 전송된다.The pulse sensor 12 is provided on the inner surface of the belt 14 and, when worn, contacts the user's abdomen or chest to count the user's pulse rate. The measured values by the respiration sensor 11 and the pulse sensor 12 are transmitted to the control module 20 through the wireless communication unit 13.

제어 모듈(20)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 디스플레이부(21), 제어부(22), 무선 통신부(23), 입력부(24)를 구비한다. 본 실시예에서 제어 모듈(20)은 자극 모듈(30)의 벨트(32)에 부착되어 사용되나, 별개로 사용될 수 있다. As shown in FIGS. 1 and 2 , the control module 20 includes a display unit 21 , a control unit 22 , a wireless communication unit 23 , and an input unit 24 . In this embodiment, the control module 20 is attached to the belt 32 of the stimulation module 30, but may be used separately.

디스플레이부(21)는 예컨대, LCD 패널 등일 수 있으며, 정보를 시각적으로 표시한다. The display unit 21 may be, for example, an LCD panel or the like, and visually displays information.

제어부(22)은 센서 모듈(10)로부터 수신한 정보를 분석한다. 구체적으로, 제어부(22)은 호흡 센서(11)가 감지한 사용자의 호흡 신호로부터 진폭, 주파수, 주기, 흡기 시간, 호기 시간 가운데 하나 이상을 획득한다. 이를 획득하는 과정은 위에서 살펴본 바와 같다. 이후, 제어부(22)은 해당 사용자의 목표 호흡 패턴을 결정한다. 목표 호흡 패턴은 최종적으로는 호기 시간과 흡기 시간의 비율을 4:6 내지 3:7 사이의 값으로, 호흡 수를 분당 10회 이하로 결정될 수 있으나, 사용자의 호흡 패턴과의 갭이 큰 경우에는 단계별로 목표 호흡 패턴을 결정할 수 있다. 예컨대, 사용자의 호흡 신호를 분석한 결과 호흡수가 분당 20회에 달하는 경우라면, 단번에 목표 호흡 패턴을 분당 10회의 호흡수로 맞추는 대신에, 단계별로 15회, 10회 이런 식으로 천천히 내리는 것이 바람직하다. 호기 시간과 흡기 시간의 비율 역시 마찬가지로, 단계별로 내리는 것이 바람직하다.The controller 22 analyzes information received from the sensor module 10 . Specifically, the control unit 22 obtains one or more of amplitude, frequency, period, inhalation time, and expiration time from the user's respiration signal detected by the respiration sensor 11 . The process of obtaining this is as described above. Then, the control unit 22 determines the user's target breathing pattern. The target breathing pattern may be finally determined as a value between 4:6 and 3:7 for the ratio of expiratory time and inspiratory time, and a respiratory rate of 10 times per minute or less. However, if the gap with the user's breathing pattern is large, You can determine your target breathing pattern step by step. For example, as a result of analyzing the user's breathing signal, if the respiratory rate reaches 20 times per minute, instead of setting the target breathing pattern to 10 times per minute at once, it is preferable to slowly lower it in this way to 15 times and 10 times in stages. . Likewise, it is desirable to lower the ratio of the expiratory time to the inspiratory time step by step.

무선 통신부(23)는 센서 모듈(10)의 무선 통신부(13)와 통신한다. 무선 통신부(13)과 무선 통신부(23)은 알려진 공지의 무선통신 방식에 의하여 통신하며, 바람직하게는 블루투스 방식일 수 있다. 블루투스는 근거리 무선 통신 규격으로서, 전류 소모량이 낮고, 단가 상승 요인이 크지 않다는 장점을 갖는다. 물론, 근거리 무선 통신 방식이라면 이외에도 다른 규격을 채택하여도 무방하다. The wireless communication unit 23 communicates with the wireless communication unit 13 of the sensor module 10 . The wireless communication unit 13 and the wireless communication unit 23 communicate by a known known wireless communication method, and may preferably be a Bluetooth method. Bluetooth is a short-distance wireless communication standard, and has advantages of low current consumption and low cost increase factor. Of course, if it is a short-distance wireless communication method, other standards may be adopted.

입력부(24)는 제어 모듈(20)를 조작하기 위한 입력을 수신하기 위한 사용자 인터페이스이다. 예컨대, 입력부(24)는 버튼, 스위치 등의 형태이거나 디스플레이부(21)와 일체화된 터치 패널일 수 있다.The input unit 24 is a user interface for receiving an input for manipulating the control module 20 . For example, the input unit 24 may be in the form of a button or switch, or may be a touch panel integrated with the display unit 21 .

도 4와 도 5는 도 1에 도시된 제어 모듈(20)의 화면 예시도로서, 도 4는 호흡 유도 파형을 표시하고, 도 5는 목표치 달성률을 표시한다.4 and 5 are exemplary screen views of the control module 20 shown in FIG. 1, FIG. 4 displays a respiratory induction waveform, and FIG. 5 displays a goal achievement rate.

제어부(22)는 목표 호흡 패턴이 정해지면, 사용자의 호흡 신호를 상기 목표 호흡 패턴으로 유도하기 위한 그래픽 데이터를 디스플레이부(21)가 표시하도록 한다. 도 4는 호흡 유도를 위한 이미지가 표시되는 제어 모듈의 화면 예시도이다. 도 4에는 디스플레이부(21)에 목표 호흡 패턴에 해당하는 그래프가 실선으로 표시되어 있다. 도 4에서 점선으로 표시된 그래프는 사용자의 실제 호흡 신호에 해당한다. 가로축은 시간 흐름을 나타내며, 세로축은 흡기 또는 호기를 나타낸다. 사용자는 이와 같이 시각적으로 표시되는 그래픽 데이터를 보면서 호흡을 따라한다. 이때, 실선과 점선으로 표시된 그래프의 시간차, 간격차는 사용자의 실제 호흡과 목표 호흡 패턴의 차이를 나타낸다. 즉, 사용자는 이러한 그래픽 데이터를 통해 직관적으로 자신의 호흡을 목표 호흡 패턴에 일치시킬 수 있다.When the target breathing pattern is determined, the control unit 22 causes the display unit 21 to display graphic data for inducing the user's breathing signal to the target breathing pattern. 4 is an exemplary screen view of a control module on which an image for inducing breathing is displayed. In FIG. 4 , a graph corresponding to the target breathing pattern is displayed as a solid line on the display unit 21 . A graph indicated by a dotted line in FIG. 4 corresponds to a user's actual breathing signal. The horizontal axis represents time flow, and the vertical axis represents inspiration or expiration. The user follows the breathing while viewing the graphical data visually displayed in this way. At this time, the time difference and interval difference of the graph indicated by the solid line and the dotted line represent the difference between the user's actual breathing and the target breathing pattern. That is, the user can intuitively match his or her breathing to a target breathing pattern through such graphic data.

도 4에 예시된 바와 같이 디스플레이부(21)에 표시되는 그래픽 데이터는 "들이마시기", "내쉬기" 표시를 포함할 수 있으며, 사용자는 "내쉬기"에 불이 들어오면 숨을 내쉬고, "들이마시기"에 불이 들어오면 들이마심으로써 호흡을 목표 호흡 패턴에 일치시킬 수도 있다.As illustrated in FIG. 4 , the graphic data displayed on the display unit 21 may include “inhale” and “exhale” indications, and when the “exhale” light is on, the user exhales and “inhales”. You can also match your breathing to the target breathing pattern by inhaling when " is lit.

본 발명에서는 흡기와 호기의 비율을 조정하는 것이 중요하며, 목표 호흡 패턴상 흡기 시간과 호기 시간이 필연적으로 불일치하게 된다. 따라서, "들이마시기"에 불이 들어온 상태에서 남은 흡기 시간을 퍼센테이지나 초단위로 화면에 표시함으로써 직관적으로 알 수 있도록 하되, 반대로 "내쉬기"에 불이 들어온 상태에서 남은 흡기 시간을 퍼센테이지나 초단위로 화면에 표시할 수도 있다. 제어부(22)는 사용자의 실제 호흡과 목표 호흡 패턴의 차이를 이용하여 호흡 패턴 목표치 달성률을 계산한다. 호흡 패턴 목표치 달성률은 주당 호흡 훈련 목표시간, 일간 호흡 훈련 목표시간에 대한 달성률을 이용하여 계산될 수도 있다. 제어부(22)은 이와 같이 계산된 호흡 패턴 목표치 달성률을 디스플레이부(21)에 더 표시할 수 있다.In the present invention, it is important to adjust the ratio of inhalation and expiration, and the inhalation time and expiration time are inevitably inconsistent in the target breathing pattern. Therefore, the remaining inhalation time with the "Inhale" light on is displayed on the screen in percentage or second units so that it can be seen intuitively, but conversely, the remaining inhalation time with the "Exhale" light is lit in percentage or second units. can also be displayed on the screen. The controller 22 calculates a breathing pattern target value achievement rate by using a difference between the user's actual breathing and the target breathing pattern. The breathing pattern target achievement rate may be calculated using the achievement rate for the weekly breathing training target time and the daily breathing training target time. The control unit 22 may further display the respiratory pattern target value achievement rate calculated in this way on the display unit 21 .

도 5는 호흡 패턴 목표치 달성률이 표시되는 제어 모듈의 화면 예시도이다. 사용자는 이와 같이 호흡 패턴 목표치 달성률이 올라가는 것을 보면서, 자신이 순조롭게 호흡조절을 잘하고 있는지 또는 그렇지 않은지를 쉽게 알 수 있다.5 is an exemplary screen view of a control module displaying a breathing pattern target value achievement rate. The user can easily know whether or not he/she is smoothly controlling his/her breathing while watching the rate of achievement of the target value of the breathing pattern increase.

도 6은 도 1에 도시된 호흡 훈련 장치(1)의 자극 모듈(30)의 구성도이다. 도시된 바와 같이, 자극 모듈(30)은 신경 자극기(31)과 벨트(32)를 구비한다. 6 is a configuration diagram of the stimulation module 30 of the respiratory training device 1 shown in FIG. As shown, the stimulation module 30 includes a nerve stimulator 31 and a belt 32.

신경 자극기(31)은 전기 자극 신호를 생성한다. 벨트(32)는 신경 자극기(31)를 사용자의 특정 부위에 압착시킨다. 본 실시예에서 벨트(32)는 사용자의 손목에 신경 자극기(31)를 압착시키나, 필요에 따라 다른 인체의 다른 부위에 신경 자극기(31)를 압착시킬 수 있다. The nerve stimulator 31 generates an electrical stimulation signal. The belt 32 compresses the nerve stimulator 31 to a specific part of the user. In this embodiment, the belt 32 compresses the nerve stimulator 31 to the user's wrist, but may compress the nerve stimulator 31 to other parts of the body as needed.

신경 자극기(31)는 음극(311), 양극(312) 및 패드 부재(313)를 포함한다. 음극(311)은 인체의 내관혈에 접촉 배치되는 것이 치료 효과가 높은 것으로 확인된다. 양극(312)은 음극(311)으로부터 몸쪽으로 2cm 내지 6cm, 특히 3cm 내지 5cm 이격되도록 배치되는 것이 치료 효과가 높은 것으로 확인된다. 패드 부재(313)는 인체의 손목 부위에 음극(311) 및 양극(312)을 압착하여 접촉시키도록 소정의 두께를 갖는 신축성이 뛰어난 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 신경 자극기(31)에서 생성되는 전기 자극은 2Hz 내지 100Hz, 특히 5Hz 내지 20Hz인 것이 바람직하다. The nerve stimulator 31 includes a cathode 311 , an anode 312 and a pad member 313 . It is confirmed that the cathode 311 has a high therapeutic effect when placed in contact with the internal blood vessels of the human body. It is confirmed that the treatment effect is high when the positive electrode 312 is disposed so as to be spaced apart from the negative electrode 311 by 2 cm to 6 cm, particularly 3 cm to 5 cm, toward the body. The pad member 313 is preferably formed of a highly elastic material having a predetermined thickness so that the negative electrode 311 and the positive electrode 312 are pressed and brought into contact with the wrist of the human body. Electrical stimulation generated by the nerve stimulator 31 is preferably 2Hz to 100Hz, particularly 5Hz to 20Hz.

본 실시예에서 자극 모듈(30)은 손목에 착용되나, 두피 또는 뒷목에 착용될 수 있다. 신경 자극기(31)는 백회혈, 풍지혈, 천주혈을 자극할 수 있다. In this embodiment, the stimulation module 30 is worn on the wrist, but may be worn on the scalp or back of the neck. The nerve stimulator 31 may stimulate Baekhoehyeol, Pungjihyeol, and Chuanjuhyeol.

제어 모듈(20)은 호흡 훈련 프로그램에 따라 신경 자극기(31)에서 생성되는 전기 자극의 온/오프, 강도, 주기 등을 제어한다. The control module 20 controls on/off, strength, cycle, and the like, of electrical stimulation generated by the nerve stimulator 31 according to a breathing training program.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 호흡 훈련 장치의 구성도이다. 본 실시예에서 제어 모듈은 전용 하드웨어 대신에 스마트폰(20A)으로 대체된다. 디스플레이부(21)와 입력부(24)는 스마트폰(20A)의 터치스크린이 이용되며, 무선 통신부(23)은 스마트폰(20A)에 탑재된 무선 통신 장치가 이용된다. 스마트폰(20A)은 별도로 제작된 전용 앱을 통해 제어부(22)의 기능을 수행한다. 즉, 스마트폰(20A)은 전용 앱을 통해 센서 모듈(10)로부터 수신한 사용자의 호흡 신호를 분석하고, 목표 호흡 패턴을 결정하여 시각적으로 이를 표시한다.7 is a configuration diagram of a breathing training apparatus according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, the control module is replaced with a smart phone 20A instead of dedicated hardware. The display unit 21 and the input unit 24 use the touch screen of the smart phone 20A, and the wireless communication unit 23 uses a wireless communication device mounted on the smart phone 20A. The smart phone 20A performs the function of the controller 22 through a separately manufactured dedicated app. That is, the smart phone 20A analyzes the user's breathing signal received from the sensor module 10 through a dedicated app, determines a target breathing pattern, and visually displays it.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 호흡 유도 방법을 설명하는 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a breathing induction method according to an embodiment of the present invention.

먼저 센서 모듈(10)을 착용한 사용자가 제어 모듈(20)의 시작 버튼을 누르면 제어 모듈(20)은 센서 모듈(10)이 사용자 호흡에 대해 훈련전 스캔을 수행하도록 한다(702). 훈련전 스캔은 통상 3분 정도 진행된다. 훈련전 스캔이 완료되면 제어 모듈(20)은 분당 호흡 분석을 수행한다(704). 분당 호흡 분석을 통해 예를 들어, 사용자가 1분당 몇번이나 호흡하는지(또는 호흡 주기)와, 하나의 호흡 주기에서 흡기 시간과 호기 시간의 비율을 측정한다. 예를 들어, 훈련전 스캔이 3분 동안 진행되는 경우 최초 1분 동안 17회, 다음 1분 동안 16회, 마지막 1분 동안 15회 호흡했다면 평균값인 16회 호흡한 것으로 판단한다.First, when a user wearing the sensor module 10 presses the start button of the control module 20, the control module 20 causes the sensor module 10 to perform a pre-training scan on the user's breathing (702). The pre-training scan usually lasts about 3 minutes. When the pre-training scan is completed, the control module 20 performs breath per minute analysis (704). Breathing per minute analysis measures, for example, how many times a user breathes per minute (or respiratory cycle) and the ratio of inspiratory time to expiratory time in one respiratory cycle. For example, if the pre-training scan is performed for 3 minutes, if 17 breaths are taken in the first 1 minute, 16 times in the next 1 minute, and 15 times in the last 1 minute, it is determined that the average value of breathing is 16 times.

다음에는 호흡 훈련을 위한 목표 분당 호흡수를 설정한다(706). 사용자가 무리하지 않고 호흡 훈련을 진행할 수 있도록 통상 훈련전 스캔을 통해 획득한 분당 평균 호흡수보다 1회가 적은 값을 목표 분당 호흡수로 설정한다. 예를 들어, 훈련전 스캔에서 분당 평균 호흡수가 16회인 것으로 측정되면 15회를 목표 분당 호흡수로 설정한다. Next, a target number of breaths per minute for breathing training is set (706). In order for the user to perform breathing training without overdoing it, a value that is one less than the average respiratory rate per minute obtained through a scan before training is usually set as the target respiratory rate per minute. For example, if an average respiratory rate of 16 breaths per minute is measured in a pre-training scan, 15 breaths per minute is set as the target respiratory rate.

다음에는 설정된 목표 분당 호흡수에 따라 호흡 훈련이 수행된다(708). 제어 모듈(20)의 디스플레이부(21)를 통해 목표 분당 호흡수에 따른 호흡 파형을 표시함으로써 사용자의 호흡을 유도한다. 호흡 파형은 목표 분당 호흡수와, 바람직한 흡기 시간과 호기 시간의 비율에 따라 결정된다. 호흡 훈련은 예를 들어, 10분 정도 수행된다. Next, breathing training is performed according to the set target number of breaths per minute (708). The user's respiration is induced by displaying a respiration waveform according to a target respiration rate per minute through the display unit 21 of the control module 20 . The respiratory waveform is determined according to a ratio of a target respiratory rate per minute and a desired inspiratory time to expiratory time. Breathing training is performed for eg 10 minutes.

호흡 훈련을 유도하는 것과 병행하여 제어 모듈(20)은 자극 모듈(30)을 제어하여 인체의 특정 부위에 전기 자극을 인가한다. 한의학에서 인체의 특정 부위 특히, 팔목 근처의 내관혈에 전기 자극을 인가하면 통증 전달을 담당하는 신경이 자극되어 혈압이 낮아지는 것으로 보고되고 있다. 이러한 신경 자극을 호흡 훈련과 병행함으로써 보다 효과적인 치료가 가능하다. 제어 모듈(20)은 치료 목적에 따라 호흡 훈련 시간과 신경 자극 시간을 다르게 설정할 수 있다.In parallel with inducing breathing training, the control module 20 controls the stimulation module 30 to apply electrical stimulation to a specific part of the body. In oriental medicine, it has been reported that when electrical stimulation is applied to a specific part of the human body, particularly to the inner tube near the wrist, nerves responsible for transmitting pain are stimulated and blood pressure is lowered. By combining such nerve stimulation with breathing training, more effective treatment is possible. The control module 20 may differently set the breathing training time and the nerve stimulation time according to the treatment purpose.

다음에는 센서 모듈(10)를 통해 훈련후 스캔을 수행한다(710). 훈련후 스캔은 훈련전 스캔보다 짧은 시간 동안 진행된다. 호흡 훈련을 수행한 후이므로 짧은 스캔 시간 동안에도 비교적 정확한 분당 호흡수를 측정할 수 있다. 본 실시예에서는 2분 정도 진행된다. 훈련후 스캔이 완료되면 제어 모듈(20)은 분당 호흡 분석을 수행한다(712). 분당 호흡 분석을 통해 사용자의 분당 호흡수와, 하나의 호흡 주기에서 흡기 시간과 호기 시간의 비율을 측정한다. Next, scanning is performed after training through the sensor module 10 (710). The post-training scan takes a shorter time than the pre-training scan. Since it is after performing breathing training, it is possible to measure the respiratory rate per minute relatively accurately even during a short scan time. In this embodiment, it takes about 2 minutes. When the scan is completed after training, the control module 20 performs breath per minute analysis (712). Breathing per minute analysis measures the user's breathing rate per minute and the ratio of inhalation time and expiratory time in one breathing cycle.

다음에는 훈련전 스캔을 통해 측정한 분당 호흡수(훈련전 분당 호흡수)와 훈련후 스캔을 통해 측정한 분당 호흡수(훈련후 분당 호흡수)를 비교한다(714). 훈련전 분당 호흡수에 비해 훈련후 분당 호흡수가 작으면 호흡 훈련에 효과가 있는 것으로 판단되면, 다음 단계로 진행하여 훈련을 계속할지 여부를 확인한 후 사용자의 의사에 따라 훈련을 계속하거나 종료한다(716). 훈련전 분당 호흡수와 훈련후 분당 호흡수가 동일한 경우에는 아직 호흡 훈련이 충분하지 않은 경우로 판단하여, 호흡 훈련 단계(708)를 다시 진행한다. 이 때에는 처음 호흡 훈련 시간보다 짧은 시간 동안만 호흡 훈련을 수행할 수 있다. 예를 들어, 처음 호흡 훈련 시간이 10분이었으면 두번째 훈련 시간은 8분, 세번째 훈련 시간은 6분 등이 되도록 설정될 수 있다. 훈련전 분당 호흡수보다 훈련후 분당 호흡수가 더 큰 경우에는 훈련전 스캔에서 평균 분당 호흡수가 잘못 측정된 것으로 판단하여, 호흡 훈련을 위한 목표 분당 호흡수를 훈련후 분당 호흡수보다 1회 적은 값으로 새롭게 설정하고(706), 호흡 훈련을 수행한다(708).Next, the number of breaths per minute measured through the scan before training (respiration per minute before training) and the number of breaths per minute measured through the scan after training (respiration per minute after training) are compared (714). If the number of breaths per minute after training is smaller than the number of breaths per minute before training, if it is determined that breathing training is effective, proceed to the next step to confirm whether to continue training, and then continue or end training according to the user's intention (716 ). When the number of breaths per minute before training is the same as the number of breaths per minute after training, it is determined that breathing training is not yet sufficient, and the breathing training step 708 is performed again. In this case, breathing training can be performed only for a shorter time than the first breathing training time. For example, if the first breathing training time is 10 minutes, the second training time may be set to 8 minutes, the third training time to be 6 minutes, and the like. If the number of breaths per minute after training is greater than the number of breaths per minute before training, it is determined that the average number of breaths per minute was measured incorrectly in the pre-training scan, and the target number of breaths per minute for breathing training is set to a value one less than the number of breaths per minute after training. It is newly set (706), and breathing training is performed (708).

본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 상기 살펴본 실시예를 다양하게 변형하거나 변경할 수 있음은 자명하다. 또한, 비록 명시적으로 도시되거나 설명되지 아니하였다 하여도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 본 발명에 의한 기술적 사상을 포함하는 다양한 형태의 변형을 할 수 있음은 자명하며, 이는 여전히 본 발명의 권리범위에 속한다. 첨부하는 도면을 참조하여 설명된 상기의 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 기술된 것이며 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 국한되지 아니한다.It is obvious that a person skilled in the art to which the present invention pertains can variously modify or change the above-described embodiments from the description of the present invention. In addition, even if not explicitly shown or described, a person skilled in the art may make various modifications from the description of the present invention to the technical idea according to the present invention. is obvious, which still belongs to the scope of the present invention. The above embodiments described with reference to the accompanying drawings are described for the purpose of explaining the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these embodiments.

10 : 센서 모듈
11 : 호흡 센서
12 : 맥박 센서
13 : 무선 통신부
14 : 벨트
15 : 체결수단
20 : 제어 모듈
21 : 디스플레이부
22 : 제어수단
23 : 무선 통신부
24 : 입력장치
30 : 자극 모듈
31 : 신경 자극기
32 : 벨트
10: sensor module
11: Respiration sensor
12: pulse sensor
13: wireless communication unit
14 : Belt
15: fastening means
20: control module
21: display unit
22: control means
23: wireless communication unit
24: input device
30: stimulation module
31: nerve stimulator
32: Belt

Claims (3)

센서 모듈과 자극 모듈과 제어 모듈을 구비하며 사용자의 호흡을 훈련하는 장치에 있어서,
상기 센서 모듈은 (a1) 사용자의 분당 호흡수를 센싱하는 호흡 센서와, (a2) 상기 사용자의 복부 또는 흉부에 상기 호흡 센서를 압착시키는 벨트를 구비하고,
상기 자극 모듈은 (b1) 전기 자극 신호를 생성하는 신경 자극기와, (b2) 상기 신경 자극기를 상기 사용자의 특정 부위에 압착시키는 벨트를 구비하며,
상기 제어 모듈은 (c1) 상기 센서 모듈을 제어하여 상기 사용자의 호흡 훈련전 분당 호흡수를 센싱하고, (c2) 상기 센싱된 훈련전 분당 호흡수에 따라 목표 분당 호흡수를 설정하며, (c3) 상기 설정된 목표 분당 호흡수에 따라 호흡 파형을 제1 시간 동안 디스플레이를 통해 표시하여 사용자의 호흡을 유도하는 것과 병행하여 상기 설정된 목표 호흡수에 따라 상기 신경 자극기를 제어하여 인체의 특정 부위에 인가하기 위한 전기 자극 신호가 생성되도록 하고, (c4) 상기 센서 모듈을 제어하여 상기 사용자의 호흡 훈련후 분당 호흡수를 센싱하며, (c5) 상기 훈련후 분당 호흡수와 상기 훈련전 분당 호흡수를 비교하여 다음 단계의 호흡 훈련 방법을 결정하고,
상기 신경 자극기는 음극과 양극과 패드 부재를 구비하고, 상기 양극은 상기 음극으로부터 몸쪽으로 2cm 내지 6cm 이격되도록 배치되고, 상기 신경 자극기에서 생성되는 전기 자극은 2Hz 내지 100Hz이며,
상기 제어 모듈은 상기 목표 분당 호흡수에 대해 호흡 훈련 프로그램에 따라 상기 신경 자극기에서 생성되는 전기 자극 신호의 온/오프와 강도와 주기를 제어하는 것을 특징으로 하는 호흡 훈련 장치.
In the apparatus for training the user's breathing, having a sensor module, a stimulation module and a control module,
The sensor module includes (a1) a respiration sensor for sensing the user's respiratory rate per minute, and (a2) a belt for compressing the respiration sensor to the user's abdomen or chest,
The stimulation module includes (b1) a nerve stimulator for generating an electrical stimulation signal, and (b2) a belt for compressing the nerve stimulator to a specific part of the user,
The control module (c1) controls the sensor module to sense the user's respiratory rate per minute before breathing training, (c2) sets a target respiratory rate per minute according to the sensed respiratory rate per minute before training, (c3) In parallel with inducing a user's breathing by displaying a respiratory waveform according to the set target respiratory rate per minute through a display for a first time, controlling the nerve stimulator according to the set target respiratory rate and applying it to a specific part of the human body An electrical stimulation signal is generated, (c4) the sensor module is controlled to sense the user's respiratory rate per minute after breathing training, and (c5) the respiratory rate per minute after the training is compared with the respiratory rate per minute before the training. Determine the breathing training method of the steps,
The nerve stimulator includes a cathode, an anode, and a pad member, the anode is disposed 2 cm to 6 cm away from the cathode toward the body, and the electrical stimulation generated by the nerve stimulator is 2 Hz to 100 Hz,
The control module is a respiratory training device, characterized in that for controlling the on / off, strength and cycle of the electrical stimulation signal generated by the nerve stimulator according to the respiratory training program for the target number of breaths per minute.
제1항에 있어서,
상기 센서 모듈은 상기 사용자의 맥박수를 카운트하는 맥박 센서를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 호흡 훈련 장치.
According to claim 1,
The sensor module breathing training apparatus, characterized in that further comprising a pulse sensor for counting the user's pulse rate.
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