KR20150057429A - Apparatus and System Measuring 3-channels Respiration and Method thereof - Google Patents

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KR20150057429A
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송윤선
이인범
이정원
이수열
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한국전자통신연구원
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Abstract

The present invention relates to a channel respiration measuring device, a three-channel respiration measuring system, and a method thereof. The channel respiration measuring device according to the present invention; divides a measured position into three sections from a chest to a stomach; collects a signal from three sensors by positioning one sensor every section; calculates the breathing quantity by analyzing the signals integrally; and measures accurate respiration. According to the present invention, an error problem by an attaching position can be solved and respiration related information such as a respiration cycle, lung capacity, lung volume, etc. can be calculated with respiration measurement only.

Description

3채널 호흡 측정 장치 및 그 방법, 3채널 호흡 측정 시스템 및 그 방법{Apparatus and System Measuring 3-channels Respiration and Method thereof}[0001] The present invention relates to a three-channel respiration measurement apparatus and method, a three-channel respiration measurement system,

본 발명은 3채널 호흡 측정 장치 및 그 방법, 3채널 호흡 측정 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 호흡량을 정확히 계산하여 측정하는 장치, 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a three-channel respiration measurement apparatus and method, a three-channel respiration measurement system and a method thereof, and more particularly, to an apparatus, a system, and a method for accurately measuring respiration amount.

정확한 병소의 위치에 고선량의 방사선을 조사하고, 건강한 세포의 피복선량을 최소화하는 것은 방사선 치료에 있어서 매우 중요한 것이므로, 이를 위해 최근 들어 영상 진단기와 방사선 치료기를 융합하는 추세다.Since it is very important in radiation therapy to irradiate a high dose of radiation to the precise location of the lesion and to minimize the coating dose of healthy cells, the recent trend is to combine the radiology and imaging devices.

4D CT 영상 재구성 기술은 영상진단 분야에서 호흡시 안정적으로 3D 영상을 획득하데 필수적 기술이며, 방사선 치료 방법은 영상유도 방사선치료(Image-Guided Radiotherapy:IGRT) 방법과 호흡동조방사선치료(Respiratory-Gated Radiotherapy:RGRT) 방법으로 발전하고 있다.4D CT reconstruction technique is an essential technique to acquire 3D images stably during respiration in the field of imaging. Radiotherapy methods include Image-Guided Radiotherapy (IGRT) and Respiratory-Gated Radiotherapy : RGRT) method.

호흡동조방사선치료 방법은 능동적 호흡 조절과 숨을 깊이 들이마신 상태로 숨을 참도록 한 채 환자에게 방사선을 조사하였으나, 호흡을 의도적으로 조절하는 것은 환자의 상태가 좋지 않거나, 특히 폐암 환자일 경우 적용하기 어렵기 때문에, 최근에는 자유호흡 상태에서 호흡 주기 내 안정된 일정한 주기에만 환자에게 방사선을 조사한다.Respiratory synchrotron radiation therapy was used to treat patients with active breath control and breathing with deep breaths, but intentional control of breathing was performed when the patient was in poor condition, especially in patients with lung cancer. In recent years, patients are exposed to radiation only in a stable period of time in the respiratory cycle in the free respiratory state.

따라서, 자유호흡 상태에서 환자의 호흡을 안정적으로 측정할 수 있는 장치가 필요하다.Therefore, there is a need for a device capable of stably measuring the respiration of a patient under free breathing conditions.

현재 임상에서 사용되고 있거나 출시되고 있는 호흡센서들은 single 채널 형태로 설계되고, Load-Cell 또는 Piezo 센서, Strain-gauge가 내장된 센서, 전도성 섬유기반의 전기 용량성 섬유 압력 센서(Textile Capacitive Pressure Sensor, TCPS) 등 다양한 종류의 호흡 측정 센서들이 있지만, 호흡 측정 센서 하나만을 이용하여 호흡을 측정할 경우 호흡 측정 센서가 환자의 신체 어느 위치에 부착되느냐에 따라 측정값에 오차가 발생할 가능성이 매우 크다.Breathing sensors currently in use or in clinical use are designed as a single channel type, and include a load-cell or piezo sensor, a sensor with a built-in strain gauge, a conductive fiber-based capacitive pressure sensor (TCPS ). However, when breathing is measured using only one breathing measurement sensor, it is very likely that an error occurs in the measurement value depending on where the breathing measurement sensor is attached to the body of the patient.

실제로 2012년 감성과학 제15권 24호에 실린 논문 '호흡 측정 기능의 스마트 의류를 위한 기초 디자인 연구'에서 TCPS 센서를 이용하여 호흡을 측정하는 실험을 수행하였으며, 가슴-배를 3구역으로 나눈 후 각각의 위치에서 측정한 호흡신호가 다르게 나올 수 있음을 실험을 통하여 알 수 있었다.In fact, we conducted an experiment to measure respiration using a TCPS sensor in the thesis 'Fundamental Design Study for Smart Apparel of Breath Measuring Function' published in Sensibility Science Volume 15, 2012 in 2012. After dividing the chest- Experimental results show that the respiration signals measured at each position can be different.

즉, 센서를 착용한 환자가 호흡을 주로 가슴부위를 통해서 하는지, 배를 통해서 하는지에 따라 측정하는 호흡신호에 대한 정확성이 달라질 수 있다.That is, the accuracy of the respiratory signal measured by the patient wearing the sensor, depending on whether the respiration is mainly through the chest or through the abdomen, can be changed.

따라서, 종래의 호흡 측정 장치는 호흡 측정 센서가 부착된 환자의 신체 위치에 따라 측정 결과가 다르게 나타난다는 문제점이 있다.Therefore, the conventional breath measurement apparatus has a problem that measurement results are different depending on the body position of the patient to which the breath measurement sensor is attached.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출한 것으로서, 3개의 호흡 측정 센서를 기설정된 위치별로 위치시키고, 각 호흡 측정 센서를 통해 통합적으로 환자의 호흡을 정확하게 측정할 수 있는 3채널 호흡 측정 장치 및 그 방법, 3채널 호흡 측정 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a three-channel respiration measurement device capable of positioning three respiration measurement sensors by predetermined positions and integrally measuring respiration of a patient through each respiration measurement sensor A three-channel breath measurement system, and a method thereof.

즉, 본 발명은 측정 위치를 가슴에서 배까지 3구역으로 분리하며, 구역마다 1개의 센서를 위치시켜 3개의 센서로부터의 신호를 동시에 수집하고 수집된 신호들을 통합적으로 분석하여 호흡량을 계산함으로써 정확한 호흡을 측정할 수 있는 3채널 호흡 측정 장치 및 그 방법, 3채널 호흡 측정 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.That is, the present invention separates the measurement position into three zones from the chest to the abdomen, collects signals from three sensors simultaneously by positioning one sensor in each zone, collectively analyzes the collected signals, The present invention provides a three-channel breathing measuring apparatus and method, a three-channel breathing measuring system, and a method thereof.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일면에 따른 3채널 호흡 측정 장치는 3개의 호흡센서를 포함하고, 가슴부터 배까지 3구간으로 나눠진 신체 부위 각각에 대응되어 밀착된 각 호흡센서를 통해 사람의 호흡을 측정하는 센싱부; 및 상시 센싱부에 의해 감지된 3개의 호흡 신호를 기저장된 신호분석 알고리즘을 토대로 분석하여 상기 사람의 호흡량을 산출하는 신호처리부를 포함한다.In order to achieve the above object, a three-channel breathing apparatus according to one aspect of the present invention includes three breathing sensors, each breathing sensor corresponding to each of the body parts divided into three sections from the chest to the abdomen, A sensing unit for measuring respiration of the subject; And a signal processing unit for analyzing the three respiration signals sensed by the always-sensing unit based on a pre-stored signal analysis algorithm to calculate the respiration amount of the person.

본 발명의 다른 면에 따른 3채널 호흡 측정 시스템은 3개의 호흡센서를 포함하며, 가슴부터 배까지 3구간으로 나눠진 신체 부위 각각에 대응되어 밀착된 각 호흡센서를 통해 사람의 호흡을 감지하고, 감지된 3개의 호흡 신호를 기저장된 신호분석 알고리즘을 토대로 분석하여 상기 사람의 호흡량을 산출하며, 산출된 상기 호흡량을 전송하는 3채널 호흡 측정 장치; 및 호흡주기 분석 알고리즘, 폐용적 분석 알고리즘 및 폐용량 분석 알고리즘 중 적어도 하나를 포함하는 기저장된 신호분석 알고리즘인을 활용하여 수신된 상기 호흡량을 토대로 상기 사람의 호흡 관련 정보를 실시간으로 분석하고, 분석된 상기 사람의 호흡주기, 폐용적 및 폐용량 중 적어도 하나를 포함하는 호흡 관련 정보를 표시하는 PC 또는 단말기를 포함한다.The three-channel respiration measurement system according to another aspect of the present invention includes three respiration sensors, and detects respiration of a person through each respiration sensor corresponding to each part of the body divided into three sections from the chest to the abdomen, A three-channel respiration measurement device for analyzing the three respiration signals based on the pre-stored signal analysis algorithm to calculate the respiration amount of the person and transmitting the calculated respiration amount; And analyzing the respiration-related information of the person on the basis of the received breath amount using a previously stored signal analysis algorithm including at least one of a breathing cycle analysis algorithm, a lung volume analysis algorithm and a lung capacity analysis algorithm, And a PC or a terminal for displaying respiration-related information including at least one of the respiration cycle, lung volume, and lung volume of the person.

본 발명의 또 다른 면에 따른 3채널 호흡 측정 장치의 동작 방법은가슴부터 배까지 3구간으로 나눠진 신체 부위 각각에 대응되어 밀착된 3개의 호흡센서를 통해 사람의 호흡을 감지하는 단계; 및 감지된 3개의 호흡 신호를 기저장된 신호분석 알고리즘을 토대로 분석하여 상기 사람의 호흡량을 산출하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for operating a three-channel breathing apparatus, comprising: sensing respiration of a person through three respiration sensors corresponding to respective parts of a body divided into three sections from the chest to the abdomen; And analyzing the three sensed breathing signals based on a pre-stored signal analysis algorithm to calculate the breathing amount of the person.

본 발명의 또 다른 면에 따른 3채널 호흡 측정 시스템의 동작 방법은 가슴부터 배까지 3구간으로 나눠진 신체 부위 각각에 대응되어 밀착된 3개의 호흡센서를 통해 사람의 호흡을 감지하는 단계; 감지된 3개의 호흡 신호를 기저장된 신호분석 알고리즘을 토대로 분석하여 상기 사람의 호흡량을 산출하여 전송하는 단계; 및 수신된 상기 호흡량을 토대로 기저장된 호흡주기 분석 알고리즘, 폐용적 분석 알고리즘 및 폐용량 분석 알고리즘 중 적어도 하나를 활용하여 상기 사람의 호흡 관련 정보를 실시간으로 분석하고, 분석된 상기 사람의 호흡주기, 폐용적 및 폐용량 중 적어도 하나를 포함하는 호흡 관련 정보를 표시하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of operating a three-channel breathing measurement system, comprising: sensing breathing of a human through three respiration sensors corresponding to respective body parts divided into three sections from the chest to the abdomen; Analyzing the three sensed breathing signals based on a pre-stored signal analysis algorithm to calculate and transmit the respiration amount of the person; And analyzing the respiration-related information of the person in real time using at least one of a previously stored respiration cycle analysis algorithm, a lung volume analysis algorithm and a lung capacity analysis algorithm based on the received breath amount, And displaying lung-related information including at least one of lung volume, lung volume, and lung volume.

본 발명에 따르면, 부착 위치에 따른 오차 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to solve the problem of error depending on the mounting position.

특히 호흡 측정만으로도 호흡주기, 폐용량 및 폐용적 등의 호흡 관련 정보를 정확하게 산출할 수 있는 이점이 있다.In particular, the respiration measurement alone has an advantage of accurately calculating respiratory information such as the respiratory cycle, lung capacity, and lung volume.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3채널 호흡 측정 장치 및 3채널 호흡 측정 시스템을 설명하기 위한 블럭도.
도 2는 본 발명의 3채널 호흡 측정 장치를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 센싱부를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 알고리즘 생성을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 3채널 호흡 측정 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 PC 또는 단말기의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도.
FIG. 1 is a block diagram for explaining a 3-channel breathing measurement apparatus and a 3-channel breathing measurement system according to an embodiment of the present invention. FIG.
2 is a view for explaining a 3-channel breathing measuring apparatus of the present invention.
3 is a diagram for explaining the sensing unit of the present invention in more detail;
4 is a diagram for explaining generation of an algorithm of the present invention;
FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation method of a 3-channel breathing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG.
6 is a flowchart illustrating a method of operating a PC or a terminal according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. And is intended to enable a person skilled in the art to readily understand the scope of the invention, and the invention is defined by the claims. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. It is noted that " comprises, " or "comprising," as used herein, means the presence or absence of one or more other components, steps, operations, and / Do not exclude the addition.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 3채널 호흡 측정 장치 및 3채널 호흡 측정 시스템을 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3채널 호흡 측정 장치 및 3채널 호흡 측정 시스템을 설명하기 위한 블럭도이고, 도 2는 본 발명의 3채널 호흡 측정 장치를 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 본 발명의 센싱부를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 알고리즘 생성을 설명하기 위한 도면이다.Hereinafter, a three-channel respiration measurement apparatus and a three-channel respiration measurement system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. FIG. 1 is a block diagram for explaining a 3-channel respiration measurement apparatus and a 3-channel respiration measurement system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view for explaining a 3-channel respiration measurement apparatus of the present invention, 4 is a diagram for explaining generation of an algorithm according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 3채널 호흡 측정 시스템은 3채널 호흡 측정 장치(100) 및 PC 또는 단말기(200)를 포함한다.1, the three-channel respiration measurement system of the present invention includes a three-channel respiration measurement apparatus 100 and a PC or a terminal 200. The three-

3채널 호흡 측정 장치(100)는 센싱부(110), 신호 처리부(120), 유무선통신부(130) 및 전원부(140)를 포함하고, 유무선통신부(130)를 통해 수신된 제어신호가 호흡측정 시작인 경우, 호흡 측정 동작을 시작하며, 수신된 제어신호가 호흡측정 정지인 경우, 호흡 측정 동작을 정지한다.The three-channel respiration measurement apparatus 100 includes a sensing unit 110, a signal processing unit 120, a wired / wireless communication unit 130 and a power supply unit 140. The control signal received through the wired / , The breath measurement operation is started, and when the received control signal is the breath measurement stop, the breath measurement operation is stopped.

센싱부(110)는 도 2에 도시된 바와 같이, 머리-배 위치별 3 Sensors로서, 호흡센서 1(111), 호흡센서 2(112) 및 호흡센서 3(113)을 포함하고, 각 호흡센서(111,112,113)를 통해 사람의 호흡을 측정한다.2, the sensing unit 110 includes a breath sensor 1 (111), a breath sensor 2 (112), and a breath sensor 3 (113) as three Sensors for each head- (111, 112, 113).

예컨대, 센싱부(110)는 도 3에 도시된 바와 같이, 3구역(Part1, Part2, Part3)으로 나누어진 벨트(B) 또는 복대 형태로 제작되고, 각 호흡센서(111,112,113)는 벨트(B)의 각 구역(Part1, Part2, Part3)에 대응되어 내장되며, 벨트(B)가 사람에 의해 착용 될 경우 각 호흡센서(111,112,113)는 착용자의 가슴부터 배까지 3구간으로 나눠진 신체 부위 각각에 대응되어 밀착된다.For example, as shown in FIG. 3, the sensing unit 110 is manufactured in the form of a belt B or a bag divided into three zones (Part 1, Part 2, and Part 3), and each breath sensor 111, 112, When the belt B is worn by a person, each of the breathing sensors 111, 112 and 113 corresponds to each of the body parts divided into three sections from the chest to the abdomen of the wearer .

따라서, 각 호흡센서(111,112,113)는 사람에 의해 벨트(B)가 착용 될 경우,각 구역(Part1, Part2, Part3)에 대응되는 착용자의 신체 부위에 밀착되어 각 신체 부위에 의한 호흡에 따라 가해지는 압력을 측정하여 호흡 신호를 감지한다.Accordingly, when the belt B is worn by a person, the respiration sensors 111, 112, and 113 are brought into close contact with the body parts of the wearer corresponding to the respective areas (Part1, Part2, and Part3) Measure the pressure to sense the breathing signal.

신호처리부(120)는 채널별 증폭 및 필터링부(121), MCU(122) 및 호흡레벨 모니터링부(124)를 포함하며, 센싱부(110)에 의해 감지된 3개의 호흡 신호를 증폭 및 필터링하고, 디지털 신호로 변환하여 통합적으로 분석 및 호흡량을 산출한다.The signal processing unit 120 includes a channel-specific amplifying and filtering unit 121, an MCU 122 and a respiration level monitoring unit 124. The signal processing unit 120 amplifies and filters the three respiration signals sensed by the sensing unit 110 , And converts it into a digital signal to collectively analyze and calculate the volume.

예컨대, 채널별 증폭 및 필터링부(121)는 각 호흡 센서(111,112,113)에 의해 감지된 호흡 신호를 필터링 및 증폭하여 MCU(122)에 전달한다.For example, the channel-specific amplifying and filtering unit 121 filters and amplifies respiration signals sensed by the respiration sensors 111, 112, and 113, and transmits the respiration signals to the MCU 122.

MCU(122)는 ADC 및 3채널 신호 통합 분석 알고리즘부(123)를 포함한다.The MCU 122 includes an ADC and a three-channel signal integration analysis algorithm unit 123.

ADC는 채널별 증폭 및 필터링부(121)에 의해 필터링 및 증폭된 호흡 신호를 디지털 신호로 변환하고, 변환된 디지털 신호를 3채널 통합분석 알고리즘부(123)에 전달한다.The ADC converts the respiration signal filtered and amplified by the channel-specific amplifying and filtering unit 121 into a digital signal, and transmits the converted digital signal to the three-channel integrated analysis algorithm unit 123.

3채널 통합분석 알고리즘부(123)는 ADC에 의해 디지털 신호로 변환된 호흡 신호를 토대로 착용자의 호흡량(값)을 산출한다.The three-channel integrated analysis algorithm unit 123 calculates the respiration amount (value) of the wearer based on the respiration signal converted into the digital signal by the ADC.

즉, 3채널 통합분석 알고리즘부(123)는 기생성된 신호분석 알고리즘을 활용하여 ADC에 의해 디지털 신호로 변환된 호흡 신호를 토대로 착용자의 호흡량(값)을 산출한다.That is, the three-channel integrated analysis algorithm unit 123 calculates the respiration amount (value) of the wearer based on the respiration signal converted into the digital signal by the ADC using the pre-generated signal analysis algorithm.

또한 후술하는 정밀 분석부(220)도 기생성된 신호분석 알고리즘, 즉 호흡주기 분석 알고리즘, 폐용적 분석 알고리즘 및 폐용량 분석 알고리즘을 통해 벨트(B) 착용자의 호흡 관련 정보를 실시간으로 분석한다.Also, the precision analyzer 220 to be described later analyzes the respiration-related information of the wearer of the belt B in real time through the generated signal analysis algorithm, that is, the breathing cycle analysis algorithm, the lung volume analysis algorithm and the lung capacity analysis algorithm.

3채널 통합분석 알고리즘부(123)와 정밀 분석부(220)에서 활용되는 각 신호분석 알고리즘은 도 4에 도시된 바와 같이, MCU용, 즉 통합 분석알고리즘용으로 벨트(B) 착용자의 폐활량이 측정되고, PC용, 즉 정밀분석 알고리즘용으로 벨트(B) 착용자의 폐용적 및 폐용량이 측정되며, 호흡 센서 1(111), 호흡 센서 2(112) 및 호흡 센서 3(113)에 의해 감지된 3개의 호흡 신호(3채널 데이터)가 수집되고, 측정된 데이터와 수집된 데이터 간의 상관관계가 도출되면, 도출된 상관관계를 토대로 각각 생성되고, 3채널 통합분석 알고리즘부(123)와 정밀 분석부(220)에 각각 저장된다.As shown in FIG. 4, each of the signal analysis algorithms used in the three-channel integrated analysis algorithm unit 123 and the precision analysis unit 220 is used for an MCU, that is, for an integrated analysis algorithm, And the lung volume and the lung volume of the wearer of the belt B are measured for the PC, that is, for the precision analysis algorithm. The lung volume and the lung volume of the belt B are measured by the respiration sensor 1 111, respiration sensor 2 112 and respiration sensor 3 113 When the three respiration signals (three-channel data) are collected and the correlation between the measured data and the collected data is derived, the three-channel integrated analysis algorithm unit 123 and the precision analysis unit (220).

예컨대, 호흡 센서 1(111), 호흡 센서 2(112) 및 호흡 센서 3(113)에 의해 3개의 호흡 신호(3채널 데이터)가 감지되도록 하는 것과 동시에 폐활량측정(spirometry)을 수행하도록 하고, 실제 측정된 폐활량과 감지된 3채널 데이터 간의 상관관계가 산출되도록 하며, 산출된 상관관계를 토대로 감지된 3채널 데이터에 따른 호흡량 도출을 위한 신호분석 알고리즘이 생성되도록 하고, 생성된 신호분석 알고리즘은 3채널 통합분석 알고리즘부(123)에 저장되도록 한다.For example, three breathing signals (three-channel data) are sensed by the respiration sensor 1 (111), respiration sensor 2 (112) and respiration sensor 3 (113), and spirometry is performed at the same time And a signal analysis algorithm for deriving the amount of respiration based on the sensed 3-channel data is generated based on the calculated correlation, and the generated signal analysis algorithm is divided into three channels And stored in the integrated analysis algorithm unit 123.

여기서 상관관계 산출 방법으로 선형회귀분석이나 신경회로망 분석 등이 활용될 수 있다. Here, linear regression analysis or neural network analysis can be used as a correlation calculation method.

따라서, 3채널 통합분석 알고리즘부(123)와 정밀 분석부(220)는 저장된 알고리즘을 활용하여 잔기 용량(RV, residual volume)이나 일회 호흡량(TV, tidal volume), 호기 예비량(ERV, expiratory reserve volume), 흡기 예비량(IRV, inspiratory reserve volume) 등의 폐용적의 값을 추정할 수 있을 뿐만 아니라 전폐용량(TLC, total lung capacity)이나 폐활량(VC, vital capacity), 기능적 잔기 용량(FRC, functional residual capacity), 흡기 용량(IC, inspiratory capacity) 등의 폐용량(capacity)의 값 또한 산출할 수 있다.Therefore, the 3-channel integrated analysis algorithm unit 123 and the precision analysis unit 220 use the stored algorithm to calculate a residual volume (RV), a TV, a tidal volume, an expiratory reserve (ERV) (LV), vital capacity (VC), and functional residual capacity (FRC), as well as estimating the lung volume such as volume, inspiratory reserve volume, functional residual capacity, and inspiratory capacity (IC) can also be calculated.

따라서, 본 발명은 호흡량 측정 신체 부위를 3구역으로 분리하고 분리된 구역마다 1개의 센서가 위치될 수 있도록 하여 3개의 센서로부터 신호를 동시에 수집하고, 수집된 신호들을 통합적으로 분석하여 호흡량을 계산함으로써 1개의 센서로 측정할 경우 측정 위치에 따라 발생하던 오차를 줄일 수 있어서 더욱 정확한 호흡 측정을 할 수 있다. Accordingly, the present invention separates the body part of the breathing volume into three zones, and one sensor can be positioned in each of the divided zones to simultaneously collect signals from the three sensors, collectively analyze the collected signals and calculate the breathing volume When measuring with one sensor, it is possible to reduce the error caused by the measurement position, so that more accurate breath measurement can be performed.

호흡레벨 모니터링부(124)는 3채널 통합분석 알고리즘부(120)에 의해 산출된 착용자의 호흡량을 디스플레이한다.The breathing level monitoring unit 124 displays the breathing amount of the wearer calculated by the three-channel integrated analysis algorithm unit 120.

유무선통신부(130)는 통신모듈(131)을 포함하고, 신호처리부(120)에 의해 산출된 착용자의 호흡량(값)을 PC 또는 단말기(200)에 유무선통신으로 전송한다.The wired / wireless communication unit 130 includes a communication module 131 and transmits the respiration amount (value) of the wearer calculated by the signal processing unit 120 to the PC or the terminal 200 via wired / wireless communication.

예컨대, 통신모듈(131)은 블루투스, UART, 지그비 등의 통신방식 중 어느 하나의 통신방식을 통해 산출된 착용자의 호흡량(값)을 PC 또는 단말기(200)에 전송한다.For example, the communication module 131 transmits the respiration amount (value) of the wearer calculated through one of the communication methods of Bluetooth, UART, ZigBee, etc. to the PC or the terminal 200.

전원부(140)는 충전회로(141), 배터리(휴대형일 경우) 및 전원관리회로(142), 전압 안정화 회로(143)를 포함하고, 3채널 호흡 측정 장치(100)에 전원을 공급한다.The power supply unit 140 includes a charging circuit 141, a battery (if portable), a power management circuit 142, and a voltage stabilization circuit 143, and supplies power to the 3-channel breathing apparatus 100.

PC 또는 단말기(200)는 유무선통신부(210), 정밀 분석부(220) 및 디스플레이 및 제어부(230)를 포함한다.The PC or terminal 200 includes a wire / wireless communication unit 210, a precision analysis unit 220, and a display and control unit 230.

유무선통신부(210)는 블루투스, UART, 지그비 등의 통신방식 중 어느 하나의 통신방식으로 3채널 호흡 측정 장치(100)와 통신을 하는 통신모듈(131)을 포함하고, 통신 모듈(211)을 통해 3채널 호흡 측정 장치(100)로부터 전송된 착용자의 호흡량(값)을 수신하여 정밀 분석부(220)에 전달한다.The wired / wireless communication unit 210 includes a communication module 131 that communicates with the 3-channel respiration measurement device 100 using any one of communication methods such as Bluetooth, UART, and ZigBee, And receives the respiration amount (value) of the wearer transmitted from the 3-channel respiration measurement apparatus 100, and transmits the respiration amount to the precision analysis unit 220.

정밀 분석부(220)는 전달된 착용자의 호흡량을 토대로 기저장된 신호분석 알고리즘인 호흡주기 분석 알고리즘, 폐용적 분석 알고리즘 및 폐용량 분석 알고리즘을 활용하여 벨트(B) 착용자의 호흡 관련 정보를 실시간으로 분석한다.The precision analysis unit 220 analyzes the respiration information of the wearer of the belt B in real time using the respiration cycle analysis algorithm, the lung volume analysis algorithm and the lung capacity analysis algorithm based on the previously stored respiration amount of the wearing wearer do.

디스플레이 및 제어부(230)는 호흡 측정 장치(100)로부터 전송된 착용자의 호흡량을 표시하고, 정밀 분석부(220)에 의해 분석된 착용자의 호흡주기, 폐용적, 폐용량 등과 같은 호흡 관련 정보를 표시하며, 3채널 호흡 측정 장치(100)의 측정 시작과 정지를 유무선통신부(210)를 통해 제어한다.The display and control unit 230 displays the respiration amount of the wearer transmitted from the breath measurement apparatus 100 and displays respiration related information such as respiration cycle, lung volume, lung volume, etc. of the wearer analyzed by the precision analysis unit 220 And controls the start and stop of the measurement of the three-channel breathing apparatus 100 through the wired / wireless communication unit 210.

예컨대, 디스플레이 및 제어부(230)는 사용자의 조작에 따라 유무선통신부(210)를 통해 제어신호를 3채널 호흡 측정 장치(100)에 전송할 수 있다.For example, the display and control unit 230 may transmit a control signal to the 3-channel respiration measurement apparatus 100 through the wired / wireless communication unit 210 according to a user's operation.

즉, 디스플레이 및 제어부(230)는 사용자에 의한 조작이 호흡 측정 시작인 경우, 호흡 측정 시작을 위한 제어신호를 출력하고, 사용자에 의한 조작이 호흡 측정 정지인 경우, 호흡 측정 정지를 위한 제어신호를 출력한다.That is, the display and control unit 230 outputs a control signal for starting the breath measurement when the operation by the user is the start of the breath measurement, and outputs a control signal for stopping the breath measurement when the operation by the user is the breath measurement stop Output.

전술한 바와 같이, 본 발명은 각 호흡 센서(111,112,113)에 의해 감지된 3개의 호흡 데이터와 실제 측정된 폐활량, 폐용적 및 폐용량 간의 상관관계를 도출하고, 도출된 결과에 따른 신호분석 알고리즘을 생성하며, 생성된 신호분석 알고리즘을 MCU(122) 및 정밀 분석부(220)에 탑재(저장)되도록 하고, 각 호흡 센서(111,112,113)에 의해 사람의 호흡을 통합적으로 측정하도록 함으로써, 한 개의 센서로 측정할 경우 그 센서가 부착된 위치에 따라 발생하는 측정값에 대한 오차를 해결할 수 있어서, 호흡량을 정확하게 측정할 수 있고, 호흡 관련 정보까지 실시간으로 측정할 수 있다.As described above, the present invention derives the correlation between the three respiration data sensed by the respiration sensors 111, 112, and 113 and the actually measured lung capacity, lung volume, and lung capacity, and generates a signal analysis algorithm according to the derived result And the generated signal analysis algorithm is loaded (stored) in the MCU 122 and the precision analysis unit 220 and the respiration of the human being is integrally measured by the respiration sensors 111, 112 and 113, It is possible to solve the error of the measurement value generated according to the position where the sensor is attached so that the respiration amount can be accurately measured and the respiration related information can be measured in real time.

또한, 본 발명은 3D 영상 획득과 동시에 호흡 신호를 기록하여 4D CT 영상을 재구성하는 기술이나 환자의 호흡 상태에 따라 일정한 주기에만 방사선을 조사하는 호흡동조방사선치료 등 영상진단 및 치료 분야에서 사용되는 호흡측정과 관련된 전 분야에서 활용될 수 있다.The present invention also relates to a technique for reconstructing a 4D CT image by recording a respiratory signal simultaneously with acquisition of a 3D image, or a respiration synchrotron radiation therapy for irradiating a radiation only in a predetermined period according to a patient's breathing state, It can be used in all fields related to measurement.

한편, 본 발명은 3개의 호흡 센서로 사람의 호흡을 측정하도록 구성하였으나, 이에 국한되지 않고 호흡 센서의 수를 4개 또는 5개, 그 이상으로 늘려 구성할 수 있음은 물론이고, 전체 연결 구성 및 실시 예는 호흡 센서를 3개로 구성한 것과 동일한다. Meanwhile, although the present invention is configured to measure human respiration with three respiration sensors, the number of respiration sensors can be increased to four or five or more, The embodiment is the same as that constituted by three breath sensors.

이상, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 3채널 호흡 측정 장치 및 3채널 호흡 측정 시스템을 설명하였고, 이하에서는 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 3채널 호흡 측정 방법을 설명한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 3채널 호흡 측정 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 PC 또는 단말기의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.The three-channel respiration measurement apparatus and the three-channel respiration measurement system according to an embodiment of the present invention have been described with reference to FIGS. 1 to 4. In the following, referring to FIGS. 5 and 6, 3-channel respiration measurement method will be explained. FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation method of a 3-channel breathing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation method of a PC or a terminal according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 3채널 호흡 측정 장치(100)는 제어신호 수신 여부를 확인하고(S500), 확인결과, 호흡 측정 정지에 대한 제어신호가 수신되면, 호흡 측정을 정지하고, 그러나, 확인결과, 호흡 측정 시작에 대한 제어신호가 수신되면, 3개의 호흡 센서(111,112,113)가 벨트(B)에 내장된 위치에 대응되는 각 신체 부위에 의한 호흡을 각 호흡 센서(111,112,113)를 통해 감지하고(S501), 감지된 3개의 호흡 신호를 필터링 및 증폭하여 디지털 신호로 변환한다.5, the 3-channel respiration measurement apparatus 100 confirms whether or not the control signal is received (S500). When the control signal for stopping the breath measurement is received as a result of the check, the 3-channel respiration measurement apparatus 100 stops breath measurement, As a result of the confirmation, when the control signal for starting breath measurement is received, the three respiration sensors 111, 112, and 113 detect respiration by each of the body parts corresponding to the positions in the belt B through the respiration sensors 111, 112, and 113 (S501). The three respiration signals thus detected are filtered, amplified, and converted into digital signals.

디지털 신호로 변환된 호흡 신호(심전도 신호)를 기저장된 신호분석 알고리즘을 통해 분석하여 벨트(B)를 착용한 착용자의 호흡량을 산출하고(S502), 산출된 호흡량에 따른 호흡 레벨을 디스플레이한다.The breathing signal (electrocardiogram signal) converted into a digital signal is analyzed through a pre-stored signal analysis algorithm to calculate the breathing amount of the wearer wearing the belt B (S502), and the breathing level according to the calculated breathing amount is displayed.

산출된 호흡량을 유무선통신(130)을 통해 PC 또는 단말기(200)로 전송한다(S503).The calculated amount of respiration is transmitted to the PC or the terminal 200 through the wired / wireless communication 130 (S503).

도 6에 도시된 바와 같이, PC 또는 단말기(200)는 사용자에 의한 조작이 호흡 측정 시작인 경우, 호흡 측정 시작을 위한 제어신호를 3채널 호흡 측정 장치(100)에 전송한다(S600).6, the PC or the terminal 200 transmits a control signal for starting the breath measurement to the three-channel breathing apparatus 100 when the operation by the user is the start of breath measurement (S600).

유무선통신(210)을 통해 3채널 호흡 측정 장치(100)로부터 전송된 호흡량을 수신하고(S601), 수신된 호흡량을 기저장된 신호분석 알고리즘을 통해 실시간으로 분석하여(S602) 벨트(B) 착용자의 호흡주기, 폐용적 및 폐용량 등을 추정하여 신호와 분석 정보를 화면에 표시한다(S603).The respiration amount transmitted from the three-channel respiration measurement apparatus 100 through the wired / wireless communication 210 is received (S601), and the received respiration amount is analyzed in real time through the stored signal analysis algorithm (S602) The lung volume, the lung volume, and the like, and displays the signal and analysis information on the screen (S603).

사용자에 의한 조작이 호흡 측정 정지인 경우, 호흡 측정 정지를 위한 제어신호를 3채널 호흡 측정 장치(100)에 출력한다(S604).If the operation by the user is the breath measurement stop, the control signal for stopping the breath measurement is outputted to the 3-channel respiration measurement apparatus 100 (S604).

이상 바람직한 실시예와 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 관해 구체적으로 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the illustrated embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims and equivalents thereof.

100 : 3채널 호흡 측정 장치 110 : 센싱부
120 : 신호 처리부 130 : 유무선통신부
140 : 전원부 200 : PC 또는 단말기
210 : 유무선통신부 220 : 정밀 분석부
230 : 디스플레이 및 제어부
100: 3-channel breathing measuring apparatus 110:
120: signal processing unit 130: wired / wireless communication unit
140: Power unit 200: PC or terminal
210: wire / wireless communication unit 220: precision analysis unit
230: Display and control unit

Claims (20)

3개의 호흡센서를 포함하고, 가슴부터 배까지 3구간으로 나눠진 신체 부위 각각에 대응되어 밀착된 각 호흡센서를 통해 사람의 호흡을 측정하는 센싱부; 및
상시 센싱부에 의해 감지된 3개의 호흡 신호를 기저장된 신호분석 알고리즘을 토대로 분석하여 상기 사람의 호흡량을 산출하는 신호처리부
를 포함하는 3채널 호흡 측정 장치.
A sensing unit including three breathing sensors and measuring respiration of a person through each respiration sensor corresponding to each of the body parts divided into three sections from the chest to the abdomen; And
A signal processing unit for analyzing the three respiration signals sensed by the always-sensing unit based on a pre-stored signal analysis algorithm and calculating the respiration amount of the person
Wherein the three-channel respiration measuring device comprises:
제1항에 있어서,
상기 센싱부는 3구역으로 나누어진 벨트 또는 복대 형태로 제작되고,
상기 각 호흡센서는 벨트 또는 복대의 각 구역에 대응되어 내장되며, 상기 벨트 또는 복대가 사람에 의해 착용 될 경우 상기 사람의 가슴부터 배까지 3구간으로 나눠진 신체 부위 각각에 대응되어 밀착되고, 밀착된 각 신체 부위에 의한 호흡에 따라 가해지는 압력을 측정하여 상기 호흡 신호를 감지하는 것
인 3채널 호흡 측정 장치.
The method according to claim 1,
The sensing unit is formed in a belt or a bag shape divided into three zones,
Each of the respiration sensors is built in correspondence to each zone of the belt or the abdomen. When the belt or the abdomen is worn by a person, the respiration sensors are closely contacted with each of the body parts divided into three sections from the chest to the abdomen of the person, Measuring the pressure applied according to the respiration by each body part to sense the respiration signal
3 channel breathing measuring device.
제1항에 있어서, 상기 신호처리부는,
상기 각 호흡 센서에 의해 감지된 상기 3개의 호흡 신호를 필터링 및 증폭하는 채널별 증폭 및 필터링부; 및
필터링 및 증폭된 상기 3개의 호흡 신호를 디지털 신호로 변환하고, 디지털 신호로 변환된 상기 3개의 호흡 신호를 기저장된 상기 신호분석 알고리즘을 통해 분석하여 상기 사람의 호흡량을 산출하는 MCU를 포함하는 것
인 3채널 호흡 측정 장치.
The signal processing apparatus according to claim 1,
A channel-specific amplifying and filtering unit for filtering and amplifying the three respiration signals sensed by the respiration sensors; And
And an MCU for converting the three respiration signals filtered and amplified into digital signals and analyzing the three respiration signals converted into digital signals through the previously stored signal analysis algorithm to calculate the respiration amount of the human being
3 channel breathing measuring device.
제3항에 있어서, 상기 MCU는,
필터링 및 증폭된 상기 3개의 호흡 신호를 디지털 신호로 변환하는 ADC; 및
디지털 신호로 변환된 상기 3개의 호흡 신호를 기저장된 상기 신호분석 알고리즘을 통해 분석하여 상기 사람의 호흡량을 산출하는 3채널 통합분석 알고리즘부를 포함하고,
상기 3채널 통합분석 알고리즘부는 상기 신호분석 알고리즘을 저장하는 것
인 3채널 호흡 측정 장치.
4. The apparatus of claim 3,
An ADC for converting the three respiration signals filtered and amplified into digital signals; And
A three-channel integrated analysis algorithm unit for analyzing the three respiration signals converted into digital signals through the pre-stored signal analysis algorithm to calculate a respiration amount of the person,
The three-channel integrated analysis algorithm part may include storing the signal analysis algorithm
3 channel breathing measuring device.
제1항에 있어서,
상기 신호분석 알고리즘은 상기 사람의 폐활량, 폐용적 및 폐용량이 측정되고, 상기 각 호흡센서에 의해 감지된 상기 3개의 호흡 신호(3채널 데이터)가 수집되며, 측정된 데이터와 수집된 데이터 간의 상관관계가 선형회귀분석이나 신경회로망 분석을 통해 도출되면, 도출된 상관관계를 토대로 생성되어 저장되는 것
인 3채널 호흡 측정 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the signal analysis algorithm measures the lung capacity, lung volume and lung capacity of the person, collects the three breathing signals (three channel data) sensed by each respiration sensor, and correlates the measured data with the collected data If the relationship is derived through linear regression or neural network analysis, then it is generated and stored based on the derived correlation
3 channel breathing measuring device.
제1항에 있어서,
상기 신호처리부에 의해 산출된 상기 사람의 호흡량을 디스플레이하는 호흡레벨 모니터링부; 및
상기 신호처리부에 의해 산출된 상기 사람의 호흡량을 블루투스, UART 및 지그비 중 어느 하나를 통해 PC 또는 단말기로 전송하는 유무선통신부
를 더 포함하는 3채널 호흡 측정 장치.
The method according to claim 1,
A breathing level monitoring unit for displaying a breathing amount of the person calculated by the signal processing unit; And
A wired / wireless communication unit for transmitting the respiration amount of the person calculated by the signal processing unit to a PC or a terminal through one of Bluetooth, UART, and ZigBee;
Wherein the three-channel respiration measuring device further comprises:
제6항에 있어서,
상기 유무선통신부를 통해 수신된 제어신호가 호흡측정 시작인 경우, 호흡 측정 동작을 시작하며, 수신된 제어신호가 호흡측정 정지인 경우, 호흡 측정 동작을 정지하는 것
인 3채널 호흡 측정 장치.
The method according to claim 6,
When the control signal received through the wired / wireless communication unit is the start of breath measurement, the breath measurement operation is started. When the received control signal is the breath measurement stop, the breath measurement operation is stopped
3 channel breathing measuring device.
3개의 호흡센서를 포함하며, 가슴부터 배까지 3구간으로 나눠진 신체 부위 각각에 대응되어 밀착된 각 호흡센서를 통해 사람의 호흡을 감지하고, 감지된 3개의 호흡 신호를 기저장된 신호분석 알고리즘을 토대로 분석하여 상기 사람의 호흡량을 산출하며, 산출된 상기 호흡량을 전송하는 3채널 호흡 측정 장치; 및
호흡주기 분석 알고리즘, 폐용적 분석 알고리즘 및 폐용량 분석 알고리즘 중 적어도 하나를 포함하는 기저장된 신호분석 알고리즘인을 활용하여 수신된 상기 호흡량을 토대로 상기 사람의 호흡 관련 정보를 실시간으로 분석하고, 분석된 상기 사람의 호흡주기, 폐용적 및 폐용량 중 적어도 하나를 포함하는 호흡 관련 정보를 표시하는 PC 또는 단말기
를 포함하는 3채널 호흡 측정 시스템.
It includes three breathing sensors. It detects human breathing through each breathing sensor that corresponds to each part of the body divided into three sections from the chest to the abdomen. Based on the stored signal analysis algorithm, it detects three respiration signals A 3-channel respiration measurement device for calculating the respiration amount of the person by analyzing and transmitting the calculated respiration amount; And
Stored breath analyzing algorithm including at least one of a respiration cycle analysis algorithm, a lung volume analysis algorithm, and a lung capacity analysis algorithm, analyzing the respiration-related information of the person on the basis of the received breath volume, A PC or a terminal displaying respiration-related information including at least one of a respiration cycle of a person, a lung volume, and a lung volume
3-channel breathing measurement system.
제8항에 있어서, 상기 PC 또는 단말기는,
블루투스, UART 및 지그비 중 어느 하나로 상기 3채널 호흡 측정 장치로부터 전송된 상기 사람의 호흡량을 수신하는 유무선통신부;
수신된 상기 사람의 호흡량을 토대로 기저장된 상기 신호분석 알고리즘을 활용하여 상기 사람의 호흡 관련 정보를 실시간으로 분석하는 정밀 분석부; 및
상기 3채널 호흡 측정 장치로부터 수신된 상기 사람의 호흡량을 표시하고, 상기 정밀 분석부에 의해 분석된 상기 사람의 호흡 관련 정보를 표시하며, 상기 3채널 호흡 측정 장치의 측정 시작과 정지를 상기 유무선통신부를 통해 제어하는 디스플레이 및 제어부를 포함하는 것
인 채널 호흡 측정 시스템.
9. The method according to claim 8,
A wired / wireless communication unit for receiving the breathing amount of the person transmitted from the 3-channel breathing measurement apparatus by any one of Bluetooth, UART, and Zigbee;
A precision analyzer for analyzing respiration-related information of the person in real time using the previously stored signal analysis algorithm based on the respiration amount of the person; And
And displays the respiration-related information of the person analyzed by the precision analyzer, and displays the start and stop of measurement of the three-channel respiration measurement device in the wired / And a display and a control unit
In-channel breathing measurement system.
제8항에 있어서,
상기 PC 또는 단말기는 사용자의 조작에 따라 제어신호를 상기 3채널 호흡 측정 장치에 전송하되,
상기 사용자에 의한 조작이 호흡 측정 시작인 경우, 호흡 측정 시작을 위한 상기 제어신호를 출력하고, 상기 사용자에 의한 조작이 호흡 측정 정지인 경우, 호흡 측정 정지를 위한 상기 제어신호를 출력하는 것
인 채널 호흡 측정 시스템.
9. The method of claim 8,
The PC or the terminal transmits a control signal to the 3-channel respiration measurement apparatus according to a user operation,
Outputting the control signal for starting breath measurement when the operation by the user is the start of breath measurement and outputting the control signal for stopping breath measurement when the operation by the user is stop of breath measurement
In-channel breathing measurement system.
가슴부터 배까지 3구간으로 나눠진 신체 부위 각각에 대응되어 밀착된 3개의 호흡센서를 통해 사람의 호흡을 감지하는 단계; 및
감지된 3개의 호흡 신호를 기저장된 신호분석 알고리즘을 토대로 분석하여 상기 사람의 호흡량을 산출하는 단계
를 포함하는 3채널 호흡 측정 장치의 동작 방법.
Detecting respiration of a person through three breathing sensors in close contact with each of the body parts divided into three sections from the chest to the abdomen; And
Analyzing the three sensed breathing signals based on a pre-stored signal analysis algorithm and calculating the respiration amount of the person
Wherein the three-channel respiration measurement device includes a plurality of sensors.
제11항에 있어서,
각 호흡센서는 3구역으로 나누어진 벨트 또는 복대의 각 구역에 대응되어 내장되고, 상기 벨트 또는 복대가 사람에 의해 착용 될 경우 상기 사람의 가슴부터 배까지 3구간으로 나눠진 신체 부위 각각에 대응되어 밀착되며,
상기 감지하는 단계는,
밀착된 각 신체 부위에 의한 호흡에 따라 가해지는 압력을 측정하여 상기 호흡 신호를 감지하는 단계를 포함하는 것
인 3채널 호흡 측정 장치의 동작 방법.
12. The method of claim 11,
Each breath sensor is built in correspondence to each zone of the belt or the belly divided into three zones and corresponds to each part of the body divided into three sections from the person's breast to the belly when the belt or the belly is worn by a person And,
Wherein the sensing comprises:
And sensing the respiratory signal by measuring pressure applied in response to respiration by each of the body parts in close contact with each other
3-channel breathing apparatus.
제11항에 있어서, 상기 산출하는 단계는,
각 호흡 센서에 의해 감지된 상기 3개의 호흡 신호를 필터링 및 증폭하는 단계; 및
필터링 및 증폭된 상기 3개의 호흡 신호를 디지털 신호로 변환하고, 디지털 신호로 변환된 상기 3개의 호흡 신호를 기저장된 상기 신호분석 알고리즘을 통해 분석하여 상기 사람의 호흡량을 산출하는 단계를 포함하는 것
인 3채널 호흡 측정 장치의 동작 방법.
12. The method according to claim 11,
Filtering and amplifying the three respiration signals sensed by each respiration sensor; And
And converting the three filtered and amplified respiration signals into digital signals and analyzing the three respiration signals converted into digital signals through the previously stored signal analysis algorithm to calculate the respiratory volume of the human being
3-channel breathing apparatus.
제11항에 있어서,
상기 신호분석 알고리즘은 측정된 상기 사람의 폐활량, 폐용적 및 폐용량과 상기 각 호흡센서에 의해 감지된 상기 3개의 호흡 신호(3채널 데이터) 간의 상관관계가 선형회귀분석이나 신경회로망 분석을 통해 도출되면, 도출된 상관관계를 토대로 생성되어 저장되는 것
인 3채널 호흡 측정 장치의 동작 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the signal analysis algorithm derives a correlation between measured lung capacity, lung volume and lung capacity of the person and the three respiration signals (3-channel data) sensed by the respiration sensors through linear regression analysis or neural network analysis , Then it is created and stored based on the derived correlation
3-channel breathing apparatus.
제11항에 있어서,
산출된 상기 사람의 호흡량을 디스플레이하는 단계; 및
산출된 상기 사람의 호흡량을 블루투스, UART 및 지그비 중 어느 하나를 통해 PC 또는 단말기로 전송하는 단계
를 더 포함하는 3채널 호흡 측정 장치의 동작 방법.
12. The method of claim 11,
Displaying the calculated respiratory volume of the person; And
Transmitting the calculated amount of the human's breath to the PC or the terminal through any one of Bluetooth, UART, and ZigBee
Further comprising the steps of:
제15항에 있어서,
블루투스, UART 및 지그비 중 어느 하나를 통해 수신된 제어신호가 호흡측정 시작인 경우, 호흡 측정 동작을 시작하는 단계; 및
수신된 제어신호가 호흡측정 정지인 경우, 호흡 측정 동작을 정지하는 단계
를 더 포함하는 3채널 호흡 측정 장치의 동작 방법.
16. The method of claim 15,
Initiating a respiration measurement operation when the control signal received via any one of Bluetooth, UART, and Zigbee is a breath measurement start; And
Stopping the breath measurement operation when the received control signal is a breath measurement stop
Further comprising the steps of:
가슴부터 배까지 3구간으로 나눠진 신체 부위 각각에 대응되어 밀착된 3개의 호흡센서를 통해 사람의 호흡을 감지하는 단계;
감지된 3개의 호흡 신호를 기저장된 신호분석 알고리즘을 토대로 분석하여 상기 사람의 호흡량을 산출하여 전송하는 단계; 및
수신된 상기 호흡량을 토대로 기저장된 호흡주기 분석 알고리즘, 폐용적 분석 알고리즘 및 폐용량 분석 알고리즘 중 적어도 하나를 활용하여 상기 사람의 호흡 관련 정보를 실시간으로 분석하고, 분석된 상기 사람의 호흡주기, 폐용적 및 폐용량 중 적어도 하나를 포함하는 호흡 관련 정보를 표시하는 단계
를 포함하는 3채널 호흡 측정 시스템의 동작 방법.
Detecting respiration of a person through three breathing sensors in close contact with each of the body parts divided into three sections from the chest to the abdomen;
Analyzing the three sensed breathing signals based on a pre-stored signal analysis algorithm to calculate and transmit the respiration amount of the person; And
Analyzing the respiration-related information of the person in real time using at least one of the previously stored respiration cycle analysis algorithm, the lung volume analysis algorithm, and the lung capacity analysis algorithm based on the received breath amount, and analyzing the respiration cycle, And lung capacity, the breathing-related information including at least one of
Wherein the method comprises the steps of:
제17항에 있어서, 상기 표시하는 단계는,
블루투스, UART 및 지그비 중 어느 하나로 상기 사람의 호흡량을 수신하는 단계;
수신된 상기 사람의 호흡량을 토대로 기저장된 호흡주기 분석 알고리즘, 폐용적 분석 알고리즘 및 폐용량 분석 알고리즘 중 적어도 하나를 활용하여 상기 사람의 호흡 관련 정보를 실시간으로 분석하는 단계; 및
수신된 상기 사람의 호흡량을 표시하고, 분석된 상기 사람의 호흡 관련 정보를 표시하는 단계를 포함하는 것
인 채널 호흡 측정 시스템의 동작 방법.
18. The method of claim 17,
Receiving the person's breathing volume with either Bluetooth, UART or ZigBee;
Analyzing the respiration-related information of the person in real time using at least one of a previously stored respiration cycle analysis algorithm, a lung volume analysis algorithm, and a lung capacity analysis algorithm based on the received breath volume; And
Displaying the respiration amount of the received person, and displaying respiration related information of the person analyzed
A method of operating the in-channel breathing measurement system.
제17항에 있어서,
상기 신호분석 알고리즘, 호흡주기 분석 알고리즘, 폐용적 분석 알고리즘 및 폐용량 분석 알고리즘은 측정된 상기 사람의 폐활량, 폐용적 및 폐용량과 상기 각 호흡센서에 의해 감지된 상기 3개의 호흡 신호(3채널 데이터) 간의 상관관계가 선형회귀분석이나 신경회로망 분석을 통해 도출되면, 도출된 상관관계를 토대로 생성되어 저장되는 것
인 채널 호흡 측정 시스템의 동작 방법.
18. The method of claim 17,
Wherein the signal analysis algorithm, the respiration cycle analysis algorithm, the lung volume analysis algorithm, and the lung capacity analysis algorithm determine the lung capacity, the lung volume, and the lung capacity of the person and the three respiration signals ) Are derived through linear regression or neural network analysis and are generated and stored based on the derived correlations
A method of operating the in-channel breathing measurement system.
제17항에 있어서,
상기 3개의 호흡센서는 가슴부터 배까지 3구간으로 나눠진 신체 부위 각각에 대응되어 밀착되며, 밀착된 각 신체 부위의 호흡을 측정하는 것
인 채널 호흡 측정 시스템의 동작 방법.
18. The method of claim 17,
The three respiration sensors correspond to each of the divided body parts divided into three sections from the chest to the abdomen, and the respiration of each body part is measured
A method of operating the in-channel breathing measurement system.
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