KR20220045328A - Electric Mask for Pre-blowing based on Predication of Breathing Cycle - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an electric mask for performing preemptive ventilation based on prediction of a breathing cycle, and more particularly, to an electric mask for performing preemptive ventilation based on prediction of a breathing cycle, which can operate according to a user's breathing and predict the breathing, to operate preemptively, so that comfortable breathing can be continuously provided.

Description

호흡주기 예측에 기반한 선제적 송풍을 수행하는 전동식마스크{Electric Mask for Pre-blowing based on Predication of Breathing Cycle}Electric Mask for Pre-blowing based on Predication of Breathing Cycle

본 발명은 호흡주기 예측에 기반한 선제적 송풍을 수행하는 전동식마스크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사용자의 호흡에 따라 동작할 뿐만 아니라 호흡을 예측하여 선제적으로 동작함으로써 지속적으로 편한 호흡을 제공할 수 있는 호흡주기 예측에 기반한 선제적 송풍을 수행하는 전동식마스크에 관한 것이다.The present invention relates to an electric mask that performs preemptive ventilation based on respiration cycle prediction, and more particularly, it not only operates according to the user's respiration, but also predicts respiration and operates preemptively to provide continuous comfortable breathing. It relates to an electric mask that performs preemptive ventilation based on the prediction of the respiratory cycle.

일상생활 속에서의 미세먼지, 황사, 또는 바이러스를 차단하기 위하여 마스크가 널리 사용되고 있으나, 마스크 착용 시 성인 기준의 호흡률이 70%로 감소되어 장시간 동안 착용하는 경우에 두통이나 호흡에 불편함이 발생되고 있다.Masks are widely used to block fine dust, yellow dust, or viruses in daily life, but when wearing a mask, the respiratory rate for adults is reduced to 70%, so when worn for a long time, headaches or breathing discomfort occur. there is.

이와 같은 문제를 해결하기 위하여 특허문헌 1에서와 같이 팬에 의해 정화된 공기를 마스크 내부로 공급하고, 사용자로부터 배출된 공기를 체크밸브를 통해 배출할 수 있는 마스크 장치가 개발되었으나, 사용자의 호흡상태와는 상관없이 정화된 공기가 계속 공급되어 에너지 효율이 나쁘고 과호흡현상을 유발할 수 있는 문제점이 있다.In order to solve this problem, a mask device that can supply air purified by a fan to the inside of the mask as in Patent Document 1 and discharge the air discharged from the user through a check valve has been developed, but the user's breathing condition Regardless, there is a problem that the purified air is continuously supplied, which leads to poor energy efficiency and can cause hyperventilation.

또한, 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 특허문헌 2에서와 같이 마스크에 부착된 센서에 의해 사용자의 호흡상태(들숨, 날숨)를 감지하여 팬을 작동시킴으로써 에너지 효율을 개선시킬 수 있는 마스크가 개발되었다.In addition, in order to solve this problem, as in Patent Document 2, a mask capable of improving energy efficiency by sensing a user's breathing state (inhalation, exhalation) by a sensor attached to the mask and operating a fan has been developed.

다만, 위의 특허문헌 2의 경우 센서에 의해 측정된 센싱값이 팬의 속도를 제어하거나 전원을 제어하는 데에만 활용되는 기술로서, 마스크 착용 시 발생되는 두통, 호흡 등의 불편함이 개선되기에는 여전히 어려운 문제점이 있다.However, in the case of Patent Document 2 above, the sensing value measured by the sensor is a technology used only to control the speed of the fan or to control the power supply, and in order to improve discomfort such as headache and breathing when wearing a mask, There are still difficult problems.

한국특허출원 제2019-0089154호Korean Patent Application No. 2019-0089154 유럽공개특허 제3444012호European Patent Publication No. 3444012

본 발명은 사용자의 호흡에 따라 동작할 뿐만 아니라 호흡을 예측하여 선제적으로 동작함으로써 지속적으로 편한 호흡을 제공할 수 있는 호흡주기 예측에 기반한 선제적 송풍을 수행하는 전동식마스크를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention not only operates according to the user's respiration, but also predicts respiration and operates preemptively to provide an electric mask that performs preemptive blowing based on respiration cycle prediction that can provide continuous comfortable respiration. do.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예는, 전동식마스크로서, 마스크본체; 상기 마스크본체의 내부 및 외부의 압력차이를 센싱하는 차압센서부; 상기 마스크본체 외부의 공기가 상기 마스크본체 내부로 이동하도록 동작하는 흡기팬을 포함하는 팬부; 및 상기 흡기팬을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 기설정된 시간 동안, 상기 차압센서부에 의하여 센싱된 값에 기초하여 실시간으로 상기 팬부의 동작모드를 날숨모드 및 들숨모드 사이에서 스위칭하고, 상기 차압센서부에 의하여 센싱된 값에 의하여 사용자의 날숨예측주기 및 들숨예측주기를 도출하는 제1동작모드단계; 및 기설정된 시간 동안, 상기 날숨예측주기 및 상기 들숨예측주기에 대하여 선제적인 송풍을 수행하기 위한 오프셋값을 적용하여 날숨이 시작되는 날숨보정타이밍 및 들숨이 시작되는 들숨보정타이밍을 도출하고, 상기 날숨보정타이밍 및 상기 들숨보정타이밍에 따라 상기 팬부의 동작모드를 날숨모드 및 들숨모드 사이에서 스위칭하는 제2동작모드단계;를 수행하는, 전동식마스크를 제공한다.In order to solve the above problems, an embodiment of the present invention provides an electric mask, comprising: a mask body; a differential pressure sensor for sensing a pressure difference between the inside and outside of the mask body; a fan unit including an intake fan operable to move air outside the mask body into the mask body; and a control unit for controlling the intake fan, wherein the control unit switches the operation mode of the fan unit between an exhalation mode and an inhalation mode in real time based on a value sensed by the differential pressure sensor unit for a preset time, and , a first operation mode step of deriving the user's exhalation prediction period and the inhalation prediction period according to the value sensed by the differential pressure sensor unit; And for a preset time, by applying an offset value for performing preemptive blowing with respect to the expiration prediction period and the inhalation prediction period to derive the expiration correction timing when the exhalation starts and the inhalation correction timing at which the inhalation starts, the exhalation A second operation mode step of switching the operation mode of the fan unit between the exhalation mode and the inhalation mode according to the correction timing and the inhalation correction timing; to perform, it provides an electric mask.

본 발명의 몇 실시예에서는, 상기 제1동작모드단계는, 상기 마스크본체 내부의 압력에서 상기 마스크본체 외부의 압력을 뺀 차압값이 감소하다가 기설정된 범위 이상으로 증가하는 경우에, 상기 팬부의 동작모드를 날숨모드로 동작시키는 단계; 상기 마스크본체 내부의 압력에서 상기 마스크본체 외부의 압력을 뺀 차압값이 증가하다가 기설정된 범위 이상으로 감소하는 경우에, 상기 팬부의 동작모드를 들숨모드로 동작시키는 단계; 상기 제1동작모드단계에서의 각각의 날숨모드의 동작주기들의 정보에 기초하여 상기 날숨예측주기를 도출하는 단계; 및 상기 제1동작모드단계에서의 각각의 들숨모드의 동작주기들의 정보에 기초하여 상기 들숨예측주기를 도출하는 단계;를 포함하는, 전동식마스크를 제공한다.In some embodiments of the present invention, in the first operation mode step, when the differential pressure value obtained by subtracting the pressure outside the mask body from the pressure inside the mask body decreases and then increases to more than a preset range, the operation of the fan unit operating the mode as an exhalation mode; operating the operation mode of the fan unit to an inhalation mode when the differential pressure value obtained by subtracting the pressure outside the mask body from the pressure inside the mask body increases and then decreases to a predetermined range or more; deriving the predicted expiration period based on the information on the operation cycles of each expiration mode in the first operation mode step; And based on the information of the operation periods of each inhalation mode in the first operation mode step, deriving the prediction period of the inspiration; provides a motorized mask comprising a.

본 발명의 몇 실시예에서는, 상기 제2동작모드단계는, 상기 날숨예측주기 및 상기 들숨예측주기를 고려하여, 상기 팬부가 날숨모드로 동작하는 복수의 날숨타이밍 및 상기 팬부가 들숨모드로 동작하는 복수의 들숨타이밍을 도출하는 단계; 상기 날숨타이밍 및 상기 들숨타이밍에 대하여 기설정된 오프셋값을 적용하여, 날숨보정타이밍 및 들숨보정타이밍을 도출하는 단계; 및 상기 날숨보정타이밍에 해당하는 타이밍에서는 상기 팬부를 날숨모드로 동작시키고, 상기 들숨보정타이밍에 해당하는 타이밍에서는 상기 팬부를 들숨모드로 동작시키는 단계;를 포함하는, 전동식마스크를 제공한다.In some embodiments of the present invention, in the second operation mode step, in consideration of the expiration prediction cycle and the expiration prediction cycle, a plurality of expiration timings in which the fan unit operates in the expiration mode and the fan unit operates in the breathing mode deriving a plurality of inspiratory timings; applying a preset offset value to the exhalation timing and the inhalation timing, deriving an exhalation correction timing and an exhalation correction timing; and operating the fan unit in the exhalation mode at the timing corresponding to the exhalation correction timing, and operating the fan unit in the inhalation mode at the timing corresponding to the inhalation correction timing.

본 발명의 몇 실시예에서는, 상기 제어부는, 기설정된 제1과거시간 동안의 상기 차압센서부에 의하여 센싱된 값들의 제1변동값을 도출하고, 상기 제1과거시간 이후의 기설정된 제2과거시간 동안의 상기 차압센서부에 의하여 센싱된 값들의 제2변동값을 도출하고, 상기 제1변동값 및 상기 제2변동값에 기초하여, 상기 제2과거시간 동안의 오프셋값을 보정하여 보정오프셋값을 도출하고, 기설정된 시간 동안, 상기 날숨예측주기 및 상기 들숨예측주기에 대하여 선제적인 송풍을 수행하기 위한 상기 보정오프셋값을 적용하여 날숨이 시작되는 날숨보정타이밍 및 들숨이 시작되는 들숨보정타이밍을 도출하고, 상기 날숨보정타이밍 및 상기 들숨보정타이밍에 따라 상기 팬부의 동작모드를 날숨모드 및 들숨모드 사이에서 스위칭하는 제3동작모드단계;를 포함하는, 전동식마스크를 제공한다.In some embodiments of the present invention, the control unit derives a first variation value of values sensed by the differential pressure sensor unit for a first preset past time, and a second preset past time after the first past time. A correction offset is derived by deriving a second variation value of the values sensed by the differential pressure sensor unit over time, and correcting the offset value for the second past time based on the first variation value and the second variation value. Deriving a value and applying the correction offset value for performing preemptive blowing with respect to the exhalation prediction period and the inhalation prediction period for a preset time period, the exhalation correction timing at which the exhalation starts and the inhalation correction timing at which the inhalation starts A third operation mode step of deriving and switching the operation mode of the fan unit between an expiration mode and an inhalation mode according to the expiration correction timing and the inhalation compensation timing; including, provides an electric mask.

본 발명의 몇 실시예에서는, 상기 제3동작모드단계는, 상기 날숨예측주기 및 상기 들숨예측주기를 고려하여, 상기 팬부가 날숨모드로 동작하는 복수의 날숨타이밍 및 상기 팬부가 들숨모드로 동작하는 복수의 들숨타이밍을 도출하는 단계; 상기 날숨타이밍 및 상기 들숨타이밍에 대하여 상기 보정오프셋값을 적용하여, 날숨보정타이밍 및 들숨보정타이밍을 도출하는 단계; 및 상기 날숨보정타이밍에 해당하는 타이밍에서는 상기 팬부를 날숨모드로 동작시키고, 상기 들숨보정타이밍에 해당하는 타이밍에서는 상기 팬부를 들숨모드로 동작시키는 단계;를 포함하는 전동식마스크를 제공한다.In some embodiments of the present invention, in the third operation mode step, in consideration of the expiration prediction cycle and the expiration prediction cycle, a plurality of expiration timings in which the fan unit operates in the expiration mode and the fan unit operates in the breathing mode deriving a plurality of inspiratory timings; applying the correction offset value with respect to the exhalation timing and the inhalation timing, deriving an exhalation correction timing and an exhalation correction timing; and operating the fan unit in the exhalation mode at the timing corresponding to the exhalation correction timing, and operating the fan unit in the inhalation mode at the timing corresponding to the inhalation correction timing.

본 발명의 몇 실시예에서는, 상기 제어부는, 상기 제1동작모드단계를 수행한 후에, 상기 제2동작모드단계를 수행하고, 상기 제2동작모드단계를 수행한 후에, 상기 제3동작모드단계를 수행하고, 상기 제3동작모드단계가 수행된 이후, 기설정된 기간 동안 변동값들이 기설정된 크기 미만인 경우에는, 상기 제3동작모드단계가 다시 수행되고, 상기 제3동작모드단계가 수행된 이후, 기설정된 기간 동안 변동값들이 기설정된 크기 이상인 경우에는, 상기 제1동작모드단계가 수행되는, 전동식마스크를 제공한다.In some embodiments of the present invention, the control unit performs the second operation mode step after performing the first operation mode step, and after performing the second operation mode step, the third operation mode step and after the third operation mode step is performed, if the variation values for a preset period are less than a preset magnitude, the third operation mode step is performed again, and after the third operation mode step is performed , When the variation values during a preset period are greater than or equal to a preset size, the first operation mode step is performed, to provide an electric mask.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예는, 마스크본체; 마스크본체의 내부 및 외부의 압력차이를 센싱하는 차압센서부; 상기 마스크본체 외부의 공기가 상기 마스크본체 내부로 이동하도록 동작하는 흡기팬을 포함하는 팬부; 및 상기 흡기팬을 제어하는 제어부;를 포함하는 전동식마스크의 제어방법으로서, 기설정된 시간 동안, 상기 차압센서부에 의하여 센싱된 값에 기초하여 실시간으로 상기 팬부의 동작모드를 날숨모드 및 들숨모드 사이에서 스위칭하고, 상기 차압센서부에 의하여 센싱된 값에 의하여 사용자의 날숨예측주기 및 들숨예측주기를 도출하는 제1동작모드단계; 및 기설정된 시간 동안, 상기 날숨예측주기 및 상기 들숨예측주기에 대하여 선제적인 송풍을 수행하기 위한 오프셋값을 적용하여 날숨이 시작되는 날숨보정타이밍 및 들숨이 시작되는 들숨보정타이밍을 도출하고, 상기 날숨보정타이밍 및 상기 들숨보정타이밍에 따라 상기 팬부의 동작모드를 날숨모드 및 들숨모드 사이에서 스위칭하는 제2동작모드단계;를 포함하는, 전동식마스크의 제어방법을 제공한다.In order to solve the above problems, one embodiment of the present invention is a mask body; a differential pressure sensor for sensing a pressure difference between the inside and outside of the mask body; a fan unit including an intake fan operable to move air outside the mask body into the mask body; And a control unit for controlling the intake fan; As a control method of the electric mask comprising a, for a preset time, based on the value sensed by the differential pressure sensor unit, the operation mode of the fan unit in real time between the exhalation mode and the inhalation mode a first operation mode step of switching and deriving the user's exhalation prediction period and inhalation prediction period according to the value sensed by the differential pressure sensor unit; And for a preset time, by applying an offset value for performing preemptive blowing with respect to the expiration prediction period and the inhalation prediction period to derive the expiration correction timing when the exhalation starts and the inhalation correction timing at which the inhalation starts, the exhalation A second operation mode step of switching the operation mode of the fan unit between an exhalation mode and an inhalation mode according to the correction timing and the inhalation correction timing;

본 발명의 일 실시예에 따르면, 사용자의 호흡정보를 지속적으로 도출하고 호흡주기를 예측하여 선제적으로 정화된 공기를 공급함으로써, 신체활동이 많은 운동 시에도 편안하게 착용할 수 있는 전동식마스크를 제공할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, by continuously deriving the user's respiration information and predicting the respiration cycle to preemptively supply purified air, it provides an electric mask that can be worn comfortably even during physical activity. can be effective.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 차압센서부에 의하여 센싱된 차압값에 기초하여 사용자의 날숨 및 들숨의 주기가 도출되고, 도출된 주기에 따라 팬부의 동작모드가 스위칭됨에 따라, 불필요한 에너지 낭비를 방지하여 전동식마스크의 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the user's exhalation and inhalation cycles are derived based on the differential pressure value sensed by the differential pressure sensor unit, and as the operation mode of the fan unit is switched according to the derived cycle, unnecessary energy waste is reduced It is possible to improve the energy efficiency of the electric mask by preventing it.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 사용자의 날숨주기 및 들숨주기를 예측한 날숨예측주기 및 들숨예측주기를 도출함으로써, 팬부가 선제적으로 작동할 수 있고, 전동식마스크를 착용한 사용자가 장시간 동안 보다 편안하게 호흡할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by deriving the expiration prediction cycle and the inspiration prediction cycle predicting the user's expiration and breathing cycle, the fan unit can be operated preemptively, and the user wearing the electric mask is more comfortable for a long time. It can have the effect of allowing you to breathe comfortably.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 날숨예측주기 및 들숨예측주기에 적용되는 오프셋값이 실시간으로 보정됨에 따라, 전동식마스크를 착용할수록 착용감이 개선되는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, as the offset values applied to the exhalation prediction cycle and the inspiration prediction cycle are corrected in real time, the more the electric mask is worn, the more the wearing comfort is improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식마스크를 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판부의 내부 구성을 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식마스크의 착용상태를 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1동작모드단계의 세부단계들을 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1동작모드단계에서 날숨모드 및 들숨모드의 동작주기를 도출하는 과정을 개략적으로 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2동작모드단계의 세부단계들을 개략적으로 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2동작모드단계에서 날숨보정타이밍 및 들숨보정타이밍을 도출하는 과정을 개략적으로 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 변동값의 산출방식들을 개략적으로 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 동작을 예시적으로 도시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 오프셋값의 보정과정을 예시적으로 도시한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 제3동작모드단계의 세부단계들을 개략적으로 도시한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 제3동작모드단계에서 날숨보정타이밍 및 들숨보정타이밍을 도출하는 과정을 개략적으로 도시한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식마스크의 제어방법을 개략적으로 도시하는 순서도를 도시한다.1 schematically shows an electric mask according to an embodiment of the present invention.
2 schematically shows an internal configuration of a substrate part according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 schematically shows a wearing state of the electric mask according to an embodiment of the present invention.
4 schematically shows detailed steps of a first operation mode step according to an embodiment of the present invention.
5 schematically shows a process of deriving the operation period of the exhalation mode and the inhalation mode in the first operation mode step according to an embodiment of the present invention.
6 schematically shows detailed steps of a second operation mode step according to an embodiment of the present invention.
7 schematically shows a process of deriving an exhalation correction timing and an inspiration correction timing in the second operation mode step according to an embodiment of the present invention.
8 schematically illustrates methods of calculating a variation value according to an embodiment of the present invention.
9 exemplarily shows an operation of a control unit according to an embodiment of the present invention.
10 exemplarily shows a correction process for an offset value according to an embodiment of the present invention.
11 schematically shows detailed steps of a third operation mode step according to an embodiment of the present invention.
12 schematically illustrates a process of deriving an exhalation correction timing and an inhalation correction timing in the third operation mode step according to an embodiment of the present invention.
13 is a flowchart schematically illustrating a method for controlling an electric mask according to an embodiment of the present invention.

이하에서는, 다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.Hereinafter, various embodiments and/or aspects are disclosed with reference to the drawings. In the following description, for purposes of explanation, numerous specific details are set forth to provide a thorough understanding of one or more aspects. However, it will also be recognized by one of ordinary skill in the art that such aspect(s) may be practiced without these specific details. The following description and accompanying drawings set forth in detail certain illustrative aspects of one or more aspects. These aspects are illustrative, however, and some of various methods may be employed in the principles of the various aspects, and the descriptions set forth are intended to include all such aspects and their equivalents.

본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다. 아래에서 사용되는 용어들 '~부', '컴포넌트', '모듈', '시스템', '인터페이스' 등은 일반적으로 컴퓨터 관련 엔티티(computer-related entity)를 의미하며, 예를 들어, 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어를 의미할 수 있다.As used herein, “embodiment”, “example”, “aspect”, “exemplary”, etc. may not be construed as an advantage or advantage in any aspect or design being described over other aspects or designs. . The terms '~part', 'component', 'module', 'system', 'interface', etc. used below generally mean a computer-related entity, for example, hardware, hardware A combination of and software may mean software.

또한, 다양한 양상들 및 특징들이 다수의 디바이스들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있는 시스템에 의하여 제시될 것이다. 다양한 시스템들이, 추가적인 장치들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있다는 점 그리고/또는 도면들과 관련하여 논의된 장치들, 컴포넌트들, 모듈들 등 전부를 포함하지 않을 수도 있다는 점 또한 이해되고 인식되어야 한다.Further, various aspects and features will be presented by a system that may include a number of devices, components and/or modules, and the like. It is also noted that various systems may include additional apparatuses, components, and/or modules, etc. and/or may not include all of the apparatuses, components, modules, etc. discussed with respect to the drawings. must be understood and recognized.

더불어, 용어 "또는"은 배타적 "또는"이 아니라 내포적 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 특정되지 않거나 문맥상 명확하지 않은 경우에, "X는 A 또는 B를 이용한다"는 자연적인 내포적 치환 중 하나를 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 이용하거나; X가 B를 이용하거나; 또는 X가 A 및 B 모두를 이용하는 경우, "X는A 또는 B를 이용한다"가 이들 경우들 어느 것으로도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 "및/또는"이라는 용어는 열거된 관련 아이템들 중 하나 이상의 아이템의 가능한 모든 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, the term “or” is intended to mean an inclusive “or” rather than an exclusive “or.” That is, unless otherwise specified or clear from context, "X employs A or B" is intended to mean one of the natural implicit substitutions. That is, X employs A; X employs B; or when X employs both A and B, "X employs A or B" may apply to either of these cases. It should also be understood that the term “and/or” as used herein refers to and includes all possible combinations of one or more of the listed related items.

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Also, the terms "comprises" and/or "comprising" mean that the feature and/or element is present, but excludes the presence or addition of one or more other features, elements, and/or groups thereof. should be understood as not

또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Also, terms including an ordinal number, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component. and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

또한, 본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, in the embodiments of the present invention, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, are generally understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. have the same meaning as Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in an embodiment of the present invention, an ideal or excessively formal meaning is not interpreted as

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식마스크(1)를 개략적으로 도시한다.1 schematically shows an electric mask 1 according to an embodiment of the present invention.

도 1(A)는 상기 전동식마스크(1)를 개략적으로 도시하고, 도 1(B)는 사용자에 의해 착용된 상기 전동식마스크(1)의 착용상태를 개략적으로 도시한다. 도 1(A)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서 상기 전동식마스크(1)는 마스크본체(100), 팬부(300), 및 필터(600)를 포함할 수 있다.Figure 1 (A) schematically shows the electric mask (1), Figure 1 (B) schematically shows the wearing state of the electric mask (1) worn by the user. As shown in FIG. 1A , in an embodiment of the present invention, the electric mask 1 may include a mask body 100 , a fan unit 300 , and a filter 600 .

상기 마스크본체(100)는, 상기 전동식마스크(1)를 착용하는 사용자의 안면부에 밀착될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는, 상기 전동식마스크(1)를 착용하는 사용자의 안면부와 접촉하는 상기 마스크본체(100)의 일부에 실리콘을 포함하는 실링부재(미도시)가 구비됨에 따라 사용자의 안면부와 상기 마스크본체(100) 사이의 밀착 구조를 형성할 수 있다. The mask body 100 may be in close contact with the face of the user who wears the electric mask 1 . In one embodiment of the present invention, as a sealing member (not shown) containing silicone is provided on a part of the mask body 100 in contact with the face of the user who wears the electric mask 1, the user's face and A close contact structure between the mask bodies 100 may be formed.

한편, 상기 팬부(300)는, 흡입구, 팬모듈, 필터모듈, 및 배출구를 포함하고, 상기 마스크본체(100)의 일측에 구비된 관통홀에 수용되거나 상기 관통홀을 포함하는 형태로 배치될 수 있다. 이 때, 상기 팬부(300)의 일면은 상기 마스크본체(100)의 외부에 노출될 수 있고, 상기 팬부(300)의 타면은 상기 마스크본체(100)의 내부에 노출될 수 있다. On the other hand, the fan unit 300 includes an inlet, a fan module, a filter module, and an outlet, and is accommodated in a through hole provided on one side of the mask body 100 or may be disposed in a form including the through hole. there is. At this time, one surface of the fan unit 300 may be exposed to the outside of the mask body 100 , and the other surface of the fan unit 300 may be exposed inside the mask body 100 .

본 발명의 일 실시예에서, 상기 마스크본체(100) 외부의 공기는 상기 팬부(300)의 팬모듈에 의해 상기 팬부(300)의 일면에 배치된 흡입구로 이동하고, 상기 팬부(300) 내부로 이동된 공기는 상기 필터모듈에 의해 유해물질이 걸러지고, 유해물질이 걸러진 정화된 공기는 상기 팬부(300)의 타면에 배치된 상기 배출구를 통해 상기 마스크본체(100) 내부로 공급될 수 있다. 이 때, 상기 팬부(300)는 흡기팬을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the air outside the mask body 100 is moved to the suction port disposed on one surface of the fan unit 300 by the fan module of the fan unit 300, and into the fan unit 300. The moved air is filtered with harmful substances by the filter module, and the purified air from which the harmful substances are filtered can be supplied to the inside of the mask body 100 through the outlet disposed on the other surface of the fan unit 300 . In this case, the fan unit 300 may include an intake fan.

또한, 본 발명의 다른 일 실시예에서, 상기 마스크본체(100) 내부의 공기는 상기 팬부(300)의 팬모듈에 의해 상기 팬부(300)의 타면에 배치된 상기 흡입구로 이동하여 상기 팬부(300)의 일면에 배치된 상기 배출구를 통해 상기 마스크본체(100) 외부로 배출될 수 있다. 이 때, 상기 팬부(300)는 배기팬을 포함할 수 있다. In addition, in another embodiment of the present invention, the air inside the mask body 100 moves to the suction port disposed on the other surface of the fan unit 300 by the fan module of the fan unit 300 to move the fan unit 300 . ) may be discharged to the outside of the mask body 100 through the outlet disposed on one surface. In this case, the fan unit 300 may include an exhaust fan.

또한, 상기 팬부(300)는, 흡기팬, 및 배기팬 중 1 이상을 포함할 수 있다. 상기 흡기팬 및 배기팬의 구성은 상기 전동식마스크(1)의 작동 환경 또는 사용자의 요구 사양에 따라 가변적으로 이루어질 수 있다. 이하에서는, 본 발명을 상기 팬부(300)가 상기 흡기팬을 포함하는 실시예를 기준으로 설명하도록 한다.Also, the fan unit 300 may include at least one of an intake fan and an exhaust fan. The configuration of the intake fan and the exhaust fan may be variably made according to the operating environment of the electric mask 1 or the specifications required by the user. Hereinafter, the present invention will be described with reference to an embodiment in which the fan unit 300 includes the intake fan.

한편, 상기 필터(600)는, 상기 마스크본체(100)의 일측에 구비되어 상기 전동식마스크(1) 내부로 유입되는 외부 공기에 포함된 유해물질을 필터링할 수 있다. 즉, 상기 전동식마스크(1)를 착용한 사용자가 공기를 들이마시는 들숨과정에서, 상기 전동식마스크(1) 외부의 공기가 상기 전동식마스크(1) 내부로 이동하면서 상기 필터(600)를 거치게 되며, 이 때 외부의 공기가 상기 필터(600)에 의해 정화된 후에 상기 전동식마스크(1) 내부로 공급될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 필터(600)는 종래에 사용되고 있는 필터 중 어느 하나를 선택하여 사용될 수 있다.Meanwhile, the filter 600 may be provided on one side of the mask body 100 to filter harmful substances contained in the external air flowing into the electric mask 1 . That is, during the inhalation process in which the user wearing the electric mask 1 breathes air, the air outside the electric mask 1 moves into the electric mask 1 and passes through the filter 600, At this time, after the external air is purified by the filter 600 may be supplied to the inside of the electric mask (1). In one embodiment of the present invention, the filter 600 may be used by selecting any one of the filters used in the prior art.

한편, 본 발명의 일 실시예에서 상기 전동식마스크(1)는 배기밸브를 더 포함할 수 있다. 상기 배기밸브는, 상기 마스크본체(100)의 하측에 구비될 수 있으며, 체크밸브의 형태일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는, 사용자의 코 또는 입으로부터 배출된 공기가 상기 배기밸브를 통해 배출될 수 있고, 상기 배기밸브는 일방향밸브의 형태인 체크밸브를 포함함에 따라 외부 공기가 사용자에게 역류되는 것을 방지할 수 있다. Meanwhile, in an embodiment of the present invention, the electric mask 1 may further include an exhaust valve. The exhaust valve may be provided below the mask body 100 and may be in the form of a check valve. In one embodiment of the present invention, air discharged from the user's nose or mouth may be discharged through the exhaust valve, and the exhaust valve includes a check valve in the form of a one-way valve, so that external air flows back to the user it can be prevented

상기와 같은 구조에 따라, 사용자가 상기 전동식마스크를 착용하는 경우에 외부의 공기가 상기 팬부에 의해 정화되어 상기 마스크본체 내부로 공급되고, 사용자로의 코 또는 입으로부터 배출된 공기는 상기 배기밸브를 통해 배출될 수 있다. 부가적으로, 외부의 공기가 상기 필터를 거쳐서 상기 마스크본체 내부로 공급될 수도 있다.According to the structure as described above, when the user wears the electric mask, external air is purified by the fan unit and supplied to the inside of the mask body, and the air discharged from the nose or mouth to the user operates the exhaust valve can be released through Additionally, external air may be supplied into the mask body through the filter.

한편, 본 발명의 일 실시예에서 상기 전동식마스크(1)는 상기 마스크본체(100)의 내부에 기판부(2)를 포함할 수 있다. 상기 기판부(2)의 상세한 설명은 후술하기로 한다.Meanwhile, in an embodiment of the present invention, the electric mask 1 may include a substrate part 2 inside the mask body 100 . A detailed description of the substrate part 2 will be described later.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 기판부(2)의 내부 구성을 개략적으로 도시한다.2 schematically shows the internal configuration of the substrate part 2 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 전동식마스크(1)로서, 마스크본체(100); 상기 마스크본체(100)의 내부 및 외부의 압력차이를 센싱하는 차압센서부(200); 상기 마스크본체(100) 외부의 공기가 상기 마스크본체(100) 내부로 이동하도록 동작하는 흡기팬을 포함하는 팬부(300); 및 상기 흡기팬을 제어하는 제어부(400);를 포함할 수 있다.As an electric mask (1) according to an embodiment of the present invention, the mask body (100); a differential pressure sensor unit 200 for sensing a pressure difference between the inside and outside of the mask body 100; a fan unit 300 including an intake fan operable to move air outside the mask body 100 into the mask body 100; and a control unit 400 for controlling the intake fan.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 기판부(2)는, 상기 차압센서부(200), 상기 제어부(400), 및 상기 전원부(500)를 포함할 수 있으며, 상기 제어부(400)는 상기 차압센서부(200)에 의해 센싱되는 값에 기초하여 상기 팬부(300)를 제어할 수 있다.As shown in FIG. 2 , the substrate unit 2 may include the differential pressure sensor unit 200 , the control unit 400 , and the power supply unit 500 , and the control unit 400 may include the differential pressure The fan unit 300 may be controlled based on a value sensed by the sensor unit 200 .

상기 차압센서부(200)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1프로브(210) 및 제2프로브(220)를 포함할 수 있고, 이를 이용하여 상기 마스크본체(100)의 내부 및 외부의 압력차이를 센싱할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1프로브(210)는 상기 마스크본체(100)의 내부에 배치되고, 상기 제2프로브(220)는 상기 마스크본체(100)의 외부에 배치될 수 있고, 이에 따라, 상기 제1프로브(210)는 상기 마스크본체(100)의 내부의 압력값을 센싱하고, 상기 제2프로브(220)는 상기 마스크본체(100)의 외부의 압력값을 센싱하고, 상기 차압센서부(200)는 상기 제1프로브(210) 및 상기 제2프로브(220)에 의해 센싱된 압력값들의 차이인 차압값을 센싱할 수 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에서는 상기 제1프로브(210)는 상기 마스크본체(100)의 외부에 배치되고, 상기 제2프로브(220)는 상기 마스크본체(100)의 내부에 배치될 수 있다. As shown in FIG. 2 , the differential pressure sensor unit 200 may include a first probe 210 and a second probe 220 , and using them, the inside and outside of the mask body 100 are The pressure difference can be sensed. In an embodiment of the present invention, the first probe 210 may be disposed inside the mask body 100 , and the second probe 220 may be disposed outside the mask body 100 , Accordingly, the first probe 210 senses the pressure value inside the mask body 100 , and the second probe 220 senses the pressure value outside the mask body 100 , and the The differential pressure sensor unit 200 may sense a differential pressure value that is a difference between pressure values sensed by the first probe 210 and the second probe 220 . In another embodiment of the present invention, the first probe 210 may be disposed outside the mask body 100 , and the second probe 220 may be disposed inside the mask body 100 .

한편, 상기 팬부(300)는, 전술한 바와 같이, 흡기팬, 및 배기팬 중 1 이상을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는, 상기 팬부(300)는 상기 마스크본체(100) 외부의 공기가 상기 마스크본체(100) 내부로 이동하도록 동작하는 흡기팬을 포함할 수 있다. 상기 흡기팬 및 배기팬의 구성은 상기 전동식마스크(1)의 작동 환경 또는 사용자의 요구 사양에 따라 가변적으로 이루어질 수 있으며, 이하에서는 전술한 바와 같이 상기 팬부(300)가 상기 흡기팬을 포함하는 실시예를 기준으로 설명하도록 한다.Meanwhile, as described above, the fan unit 300 may include at least one of an intake fan and an exhaust fan. In one embodiment of the present invention, the fan unit 300 may include an intake fan that operates to move air outside the mask body 100 into the mask body 100 . The configuration of the intake fan and the exhaust fan can be made variably according to the operating environment of the electric mask 1 or the user's requirements, and in the following, as described above, the embodiment in which the fan unit 300 includes the intake fan to be explained on the basis of

한편, 상기 제어부(400)는, 전술한 바와 같이, 상기 흡기팬을 제어할 수 있다. 즉, 상기 제어부(400)는 상기 차압센서부(200)로부터 센싱된 값에 기초하여 상기 흡기팬을 포함하는 상기 팬부(300)를 제어할 수 있다.Meanwhile, as described above, the control unit 400 may control the intake fan. That is, the control unit 400 may control the fan unit 300 including the intake fan based on the value sensed by the differential pressure sensor unit 200 .

한편, 상기 전원부(500)는, 배터리를 포함하는 전원장치이며, 본 발명에 따른 상기 전동식마스크(1)가 동작하는 데에 필요한 전원을 공급할 수 있다.On the other hand, the power supply unit 500 is a power supply device including a battery, it is possible to supply the power required to operate the electric mask (1) according to the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제어부(400)는, 기설정된 시간 동안, 상기 차압센서부(200)에 의하여 센싱된 값에 기초하여 실시간으로 상기 팬부(300)의 동작모드를 날숨모드 및 들숨모드 사이에서 스위칭하고, 상기 차압센서부(200)에 의하여 센싱된 값에 의하여 사용자의 날숨예측주기 및 들숨예측주기를 도출하는 제1동작모드단계; 및 기설정된 시간 동안, 상기 날숨예측주기 및 상기 들숨예측주기에 대하여 선제적인 송풍을 수행하기 위한 오프셋값을 적용하여 날숨이 시작되는 날숨보정타이밍 및 들숨이 시작되는 들숨보정타이밍을 도출하고, 상기 날숨보정타이밍 및 상기 들숨보정타이밍에 따라 상기 팬부(300)의 동작모드를 날숨모드 및 들숨모드 사이에서 스위칭하는 제2동작모드단계;를 수행할 수 있다.The control unit 400 according to an embodiment of the present invention, for a preset time, based on the value sensed by the differential pressure sensor unit 200 in real time, the operation mode of the fan unit 300, the exhalation mode and the inhalation mode a first operation mode step of switching between modes, and deriving the user's exhalation prediction period and inhalation prediction period according to the value sensed by the differential pressure sensor unit 200; And for a preset time, by applying an offset value for performing preemptive blowing with respect to the expiration prediction period and the inhalation prediction period to derive the expiration correction timing when the exhalation starts and the inhalation correction timing at which the inhalation starts, the exhalation A second operation mode step of switching the operation mode of the fan unit 300 between the exhalation mode and the inhalation mode according to the correction timing and the inhalation correction timing; may be performed.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(400)는, 제1동작모드부(410), 및 제2동작모드부(420)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2 , the control unit 400 may include a first operation mode unit 410 and a second operation mode unit 420 .

상기 제어부(400)의 상기 제1동작모드부(410)는 기설정된 시간 동안 상기 차압센서부(200)에 의해 센싱된 값에 기초하여 상기 팬부(300)의 동작을 제어하고, 사용자의 날숨예측주기 및 들숨예측주기를 도출하는 상기 제1동작모드단계를 수행할 수 있다. 상기 제1동작모드단계가 수행되는 상기 기설정된 시간은, 상기 전동식마스크(1)를 착용한 사용자의 상기 날숨예측주기 및 상기 들숨예측주기를 도출하기까지의 시간이고 상기 기설정된 시간 동안 상기 팬부(300)는 날숨모드 또는 들숨모드로 1회 내지 10회 동작할 수 있다. 상기 제1동작모드단계에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.The first operation mode unit 410 of the control unit 400 controls the operation of the fan unit 300 based on the value sensed by the differential pressure sensor unit 200 for a preset time, and predicts the user's exhalation. The first operation mode step of deriving a cycle and an inhalation prediction cycle may be performed. The preset time during which the first operation mode step is performed is a time until the exhalation prediction cycle and the inspiration prediction cycle of the user wearing the electric mask 1 are derived, and the fan unit ( 300) may be operated 1 to 10 times in an exhalation mode or an inhalation mode. A detailed description of the first operation mode step will be described later.

한편, 상기 제어부(400)의 상기 제2동작모드부(420)는 기설정된 시간 동안 상기 날숨예측주기 및 상기 들숨예측주기를 기초로 오프셋값이 적용된 날숨보정타이밍 및 들숨보정타이밍을 도출하여 상기 팬부(300)의 동작을 제어하는 상기 제2동작모드단계를 수행할 수 있다. 상기 제2동작모드단계가 수행되는 상기 기설정된 시간은, 오프셋값이 적용된 상기 날숨보정타이밍 및 상기 들숨보정타이밍에 따라 상기 팬부(300)가 작동되는 시간이다. 상기 제2동작모드단계에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.On the other hand, the second operation mode unit 420 of the control unit 400 derives the exhalation correction timing and the inspiration correction timing to which an offset value is applied based on the expiration prediction cycle and the inspiration prediction cycle for a preset time, and the fan unit The second operation mode step of controlling the operation of 300 may be performed. The preset time during which the second operation mode step is performed is a time during which the fan unit 300 operates according to the exhalation correction timing and the inhalation correction timing to which an offset value is applied. A detailed description of the second operation mode step will be described later.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제어부(400)는, 기설정된 제1과거시간 동안의 상기 차압센서부(200)에 의하여 센싱된 값들의 제1변동값을 도출하고, 상기 제1과거시간 이후의 기설정된 제2과거시간 동안의 상기 차압센서부(200)에 의하여 센싱된 값들의 제2변동값을 도출하고, 상기 제1변동값 및 상기 제2변동값에 기초하여, 상기 제2과거시간 동안의 오프셋값을 보정하여 보정오프셋값을 도출하고, 기설정된 시간 동안, 상기 날숨예측주기 및 상기 들숨예측주기에 대하여 선제적인 송풍을 수행하기 위한 상기 보정오프셋값을 적용하여 날숨이 시작되는 날숨보정타이밍 및 들숨이 시작되는 들숨보정타이밍을 도출하고, 상기 날숨보정타이밍 및 상기 들숨보정타이밍에 따라 상기 팬부(300)의 동작모드를 날숨모드 및 들숨모드 사이에서 스위칭하는 제3동작모드단계;를 수행할 수 있다.The control unit 400 according to an embodiment of the present invention derives a first variation value of values sensed by the differential pressure sensor unit 200 for a first preset time in the past, and after the first past time Derives a second variation value of values sensed by the differential pressure sensor unit 200 for a second preset time in the past time, and based on the first variation value and the second variation value, the second past time By correcting the offset value during the deriving a correction offset value, for a preset time, exhalation correction by applying the correction offset value for performing preemptive blowing with respect to the exhalation prediction cycle and the inhalation prediction cycle to start exhalation A third operation mode step of deriving the timing and the inhalation correction timing at which the inhalation starts, and switching the operation mode of the fan unit 300 between the exhalation mode and the inhalation mode according to the exhalation correction timing and the inhalation correction timing; can do.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(400)는, 제3동작모드부(430)를 포함할 수 있다. 상기 제어부(400)의 상기 제3동작모드부(430)는 제1과거시간 및 제2과거시간 동안 각각 도출된 제1변동값 및 제2변동값에 기초하여 기존에 적용된 오프셋값을 보정하는 보정오프셋값을 도출하고, 기설정된 시간 동안 상기 날숨예측주기 및 상기 들숨예측주기를 기초로 보정오프셋값이 적용된 날숨보정타이밍 및 들숨보정타이밍을 도출하여 상기 팬부(300)의 동작을 제어하는 상기 제3동작모드단계를 수행할 수 있다.As shown in FIG. 2 , the control unit 400 may include a third operation mode unit 430 . The third operation mode unit 430 of the control unit 400 corrects the offset value previously applied based on the first and second variation values derived during the first past time and the second past time, respectively. The third for controlling the operation of the fan unit 300 by deriving an offset value, and deriving an expiration correction timing and an inspiration correction timing to which a correction offset value is applied based on the expiration prediction cycle and the inspiration prediction cycle for a preset time The operation mode step can be performed.

상기 제1과거시간은 상기 차압센서부(200)에 의하여 센싱된 값들의 제1변동값이 도출되는 시간이고, 상기 제2과거시간은 상기 차압센서부(200)에 의하여 센싱된 값들의 제2변동값이 도출되는 시간이다. 또한, 상기 제3동작모드단계가 수행되는 상기 기설정된 시간은, 상기 제1변동값 및 상기 제2변동값에 기초하여 보정된 보정오프셋값이 적용된 상기 날숨보정타이밍 및 상기 들숨보정타이밍에 따라 상기 팬부(300)가 작동되는 시간이다. 상기 제3동작모드단계에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.The first past time is a time for which a first variation value of values sensed by the differential pressure sensor unit 200 is derived, and the second past time is a second value of the values sensed by the differential pressure sensor unit 200 . It is the time at which the change value is derived. In addition, the preset time during which the third operation mode step is performed is based on the first variation value and the second variation value according to the exhalation compensation timing and the inspiration compensation timing to which a compensation offset value is applied. This is the time during which the fan unit 300 is operated. A detailed description of the third operation mode step will be described later.

전술한 바와 같이, 상기 전동식마스크(1)는 상기 마스크본체(100)의 내부에 기판부(2)를 포함할 수 있다. 다만, 상기 기판부(2)의 위치는 상기 마스크본체(100)의 내부에 한정되지 않고, 마스크의 종류와 크기 및 착용 방법 등에 따라 가변적으로 배치될 수 있다.As described above, the electric mask 1 may include the substrate part 2 inside the mask body 100 . However, the position of the substrate part 2 is not limited to the inside of the mask body 100 and may be variably disposed according to the type, size, and wearing method of the mask.

상기와 같이, 상기 전동식마스크(1)가 상기 기판부(2)를 구비함에 따라, 상기 기판부(2)에 포함된 상기 전원부(500)에 의하여 전원을 공급받고, 상기 차압센서부(200)에 의하여 센싱된 값에 따라 상기 팬부(300)를 제어하여 상기 제1동작모드단계, 상기 제2동작모드단계, 및 상기 제3동작모드단계를 수행할 수 있다. As described above, as the electric mask 1 has the substrate part 2, power is supplied by the power supply unit 500 included in the substrate part 2, and the differential pressure sensor part 200. The first operation mode step, the second operation mode step, and the third operation mode step can be performed by controlling the fan unit 300 according to the value sensed by the .

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 전동식마스크(1)의 착용상태를 개략적으로 도시한다.3 schematically shows a wearing state of the electric mask 1 according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 사용자는 상기 전동식마스크(1)를 안면부에 밀착하여 착용할 수 있다. 또한, 상기 전동식마스크(1)는 상기 마스크본체(100)의 내부에 상기 기판부(2)를 포함할 수 있고, 상기 마스크본체(100)의 일측에 상기 팬부(300)를 포함할 수 있다.As shown in Figure 3, the user can wear the electric mask (1) in close contact with the face. In addition, the electric mask 1 may include the substrate part 2 inside the mask body 100 , and may include the fan part 300 on one side of the mask body 100 .

한편, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 차압센서부(200)의 상기 제1프로브(210)에 의해 센싱되는 상기 마스크본체(100) 내부의 압력값은 Pint이고, 상기 차압센서부(200)의 상기 제2프로브(220)에 의해 센싱되는 상기 마스크본체(100) 외부의 압력값은 Pext이다. 이 때, 상기 마스크본체(100)의 내부 및 외부의 압력차이인 차압값(△P)은 상기 압력값의 차이이며, 아래와 같이 정리될 수 있다.Meanwhile, in an embodiment of the present invention, the pressure value inside the mask body 100 sensed by the first probe 210 of the differential pressure sensor unit 200 is P int , and the differential pressure sensor unit 200 ), the pressure value outside the mask body 100 sensed by the second probe 220 is P ext . At this time, the differential pressure value ΔP, which is a pressure difference between the inside and outside of the mask body 100, is the difference between the pressure values and may be arranged as follows.

Figure pat00001
Figure pat00001

위 식에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 차압값은, 사용자가 숨을 내쉬는 경우 상기 마스크본체(100) 내부의 압력값의 증가에 따라 증가될 수 있고, 사용자가 숨을 들이마시는 경우 상기 마스크본체(100) 내부의 압력값의 감소에 따라 감소될 수 있다.According to the above formula, the differential pressure value according to an embodiment of the present invention may be increased according to an increase in the pressure value inside the mask body 100 when the user exhales, and when the user breathes in It may be reduced according to a decrease in the pressure value inside the mask body 100 .

한편, 본 발명의 전동식마스크(1)는 산업용이 아닌 일반용 마스크이므로, 상기 전동식마스크(1)를 착용한 사용자의 안면부와 마스크 사이의 밀착구조가 비교적 정밀하지 않은 문제점이 있다. 본 발명에서는 이를 보완하기 위하여 필터장치를 활용하였다. 즉, 본 발명에서는 상기 필터장치를 이용하여 상기 차압센서부(200)에 의해 센싱되는 상기 마스크본체(100) 내부 및 외부의 압력값 Pint, 및 Pext을 보정하였고, 보정된 압력값을 이용하여 차압값(△P)을 도출하였다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 필터장치는 확장 칼만필터, 칼만필터, 및 레그필터를 포함할 수 있으나, 이에 한정하지 않고 압력값을 보정할 수 있는 모든 필터장치를 사용할 수 있다. 이하에서의 모든 압력값 및 차압값은 상기 필터장치에 의하여 보정된 값이다.On the other hand, since the electric mask 1 of the present invention is a mask for general use, not for industrial use, there is a problem in that the close contact structure between the face part and the mask of the user wearing the electric mask 1 is not relatively precise. In the present invention, a filter device is used to compensate for this. That is, in the present invention, the pressure values P int , and P ext inside and outside the mask body 100 sensed by the differential pressure sensor unit 200 are corrected using the filter device, and the corrected pressure value is used. Thus, the differential pressure value (ΔP) was derived. In an embodiment of the present invention, the filter device may include an extended Kalman filter, a Kalman filter, and a leg filter, but is not limited thereto, and any filter device capable of correcting a pressure value may be used. All pressure values and differential pressure values below are values corrected by the filter device.

이와 같이, 상기 차압센서부(200)에 의하여 센싱되는 상기 마스크본체(100) 내부의 압력값, 상기 마스크본체(100) 외부의 압력값, 및 차압값이 필터장치에 의하여 보정됨에 따라, 상기 전동식마스크(1)의 밀착구조의 변형에 따른 상기 차압센서부(200)의 센싱오차를 보완할 수 있다.In this way, as the pressure value inside the mask body 100 sensed by the differential pressure sensor unit 200, the pressure value outside the mask body 100, and the differential pressure value are corrected by the filter device, the electric type It is possible to compensate for the sensing error of the differential pressure sensor unit 200 according to the deformation of the adhesion structure of the mask 1 .

이하에서는, 본 발명에 따른 상기 제어부(400)의 동작에 대하여 상세하게 서술하고자 한다.Hereinafter, the operation of the control unit 400 according to the present invention will be described in detail.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제1동작모드단계의 세부단계들을 개략적으로 도시한다.4 schematically shows detailed steps of the first operation mode step according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른, 상기 제1동작모드단계는, 상기 마스크본체(100) 내부의 압력에서 상기 마스크본체(100) 외부의 압력을 뺀 차압값이 감소하다가 기설정된 범위 이상으로 증가하는 경우에, 상기 팬부(300)의 동작모드를 날숨모드로 동작시키는 단계; 상기 마스크본체(100) 내부의 압력에서 상기 마스크본체(100) 외부의 압력을 뺀 차압값이 증가하다가 기설정된 범위 이상으로 감소하는 경우에, 상기 팬부(300)의 동작모드를 들숨모드로 동작시키는 단계; 상기 제1동작모드단계에서의 각각의 날숨모드의 동작주기들의 정보에 기초하여 상기 날숨예측주기를 도출하는 단계; 및 상기 제1동작모드단계에서의 각각의 들숨모드의 동작주기들의 정보에 기초하여 상기 들숨예측주기를 도출하는 단계;를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the first operation mode step, the differential pressure value obtained by subtracting the pressure outside the mask body 100 from the pressure inside the mask body 100 decreases and then increases above a preset range. In this case, operating the operation mode of the fan unit 300 to the exhalation mode; When the differential pressure value obtained by subtracting the pressure outside the mask body 100 from the pressure inside the mask body 100 increases and then decreases to more than a preset range, the operation mode of the fan unit 300 is operated as an inhalation mode step; deriving the predicted expiration period based on the information on the operation cycles of each expiration mode in the first operation mode step; and deriving the predictive inspiration period based on information on operation periods of each inhalation mode in the first operation mode step.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1동작모드단계는 상기 날숨모드동작단계(411); 상기 들숨모드동작단계(412); 상기 날숨예측주기도출단계(413); 및 상기 들숨예측주기도출단계(414);를 포함할 수 있다.As shown in Figure 4, the first operation mode step is the exhalation mode operation step (411); The inhalation mode operation step (412); The exhalation prediction cycle derivation step (413); and the inspiratory prediction cycle deriving step (414); may include.

상기 날숨모드동작단계(411)에서는, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 마스크본체(100) 내부의 압력에서 상기 마스크본체(100) 외부의 압력을 뺀 차압값이 감소하다가 기설정된 범위 이상으로 증가하는 경우에, 상기 팬부(300)의 동작모드를 날숨모드로 동작시킬 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 차압값은, 사용자가 숨을 내쉬는 경우 상기 마스크본체(100) 내부의 압력값의 증가에 따라 증가될 수 있다. 즉, 상기 제어부(400)는 차압값이 기설정된 범위 이상으로 증가하는 경우를 상기 전동식마스크(1)를 착용한 사용자가 숨을 내쉬는 상태인 것으로 판단하고, 사용자의 호흡상태에 대응되도록 상기 팬부(300)의 동작모드를 날숨모드로 동작시킬 수 있다. 상기 날숨모드는 상기 팬모듈의 회전속도가 비교적 느리거나 0에 가까운 상태일 수 있다.In the exhalation mode operation step 411, in an embodiment of the present invention, the differential pressure value obtained by subtracting the pressure outside the mask body 100 from the pressure inside the mask body 100 decreases and then increases to more than a preset range. In this case, the operation mode of the fan unit 300 may be operated as an exhalation mode. As described above, the differential pressure value may be increased according to an increase in the pressure value inside the mask body 100 when the user exhales. That is, the control unit 400 determines that when the differential pressure value increases beyond a preset range, it is a state in which the user wearing the electric mask 1 exhales, and the fan unit ( 300) can be operated as an exhalation mode. In the exhalation mode, the rotation speed of the fan module may be relatively slow or close to zero.

한편, 상기 들숨모드동작단계(412)에서는, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 마스크본체(100) 내부의 압력에서 상기 마스크본체(100) 외부의 압력을 뺀 차압값이 증가하다가 기설정된 범위 이상으로 감소하는 경우에, 상기 팬부(300)의 동작모드를 들숨모드로 동작시킬 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 차압값은, 사용자가 숨을 들이마시는 경우 상기 마스크본체(100) 내부의 압력값의 감소에 따라 감소될 수 있다. 즉, 상기 제어부(400)는 차압값이 기설정된 범위 이상으로 감소하는 경우를 상기 전동식마스크(1)를 착용한 사용자가 숨을 들이마시는 상태인 것으로 판단하고, 사용자의 호흡상태에 대응되도록 상기 팬부(300)의 동작모드를 들숨모드로 동작시킬 수 있다. 상기 들숨모드는 상기 팬모듈의 회전속도가 비교적 빠른 상태일 수 있다.On the other hand, in the inhalation mode operation step 412, in an embodiment of the present invention, the differential pressure value obtained by subtracting the pressure outside the mask body 100 from the pressure inside the mask body 100 increases and then exceeds a preset range In the case of decreasing to , the operation mode of the fan unit 300 may be operated as an inhalation mode. As described above, the differential pressure value may be reduced according to a decrease in the pressure value inside the mask body 100 when the user breathes in. That is, the control unit 400 determines that when the differential pressure value decreases beyond a preset range, it is determined that the user wearing the electric mask 1 is in a breathing state, and the fan unit to correspond to the user's breathing state. The operation mode of 300 may be operated as an inhalation mode. The inhalation mode may be a state in which the rotation speed of the fan module is relatively high.

이와 같이, 상기 제어부(400)가 상기 제1동작모드단계를 수행하는 초기에는 상기 차압값에 따라 상기 팬부(300)의 동작모드를 날숨모드 또는 들숨모드로 스위칭할 수 있다. 바람직하게는, 상기 제어부(400)는, 상기 차압센서부(200)에 의하여 센싱된 차압값에 기초하여 사용자의 날숨 및 들숨의 주기를 도출하고, 도출된 주기에 따라 상기 팬부(300)의 동작모드를 스위칭함에 따라, 상기 전동식마스크(1)의 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.As such, in the initial stage when the control unit 400 performs the first operation mode step, the operation mode of the fan unit 300 may be switched to an exhalation mode or an inhalation mode according to the differential pressure value. Preferably, the control unit 400 derives the user's exhalation and inhalation cycles based on the differential pressure value sensed by the differential pressure sensor unit 200, and the operation of the fan unit 300 according to the derived cycle By switching the mode, it is possible to improve the energy efficiency of the electric mask (1).

한편, 상기 날숨예측주기도출단계(413)는, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1동작모드단계에서의 각각의 날숨모드의 동작주기들의 정보에 기초하여 상기 날숨예측주기를 도출할 수 있다. 상기 날숨예측주기는, 상기 차압센서부(200)에 의하여 센싱된 값에 기초하여 실시간으로 동작했던 상기 팬부(300)의 날숨모드의 동작주기들의 정보를 토대로 사용자의 날숨주기를 예측한 주기이다. 즉, 상기 날숨예측주기는 사용자의 호흡 패턴에 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 사용자가 천천히 호흡하는 경우에는 비교적 긴 날숨모드의 동작주기의 정보에 기초하여 긴 날숨예측주기를 도출할 수 있고, 반면, 사용자가 빠르게 호흡하는 경우에는 비교적 짧은 날숨모드의 동작주기의 정보에 기초하여 짧은 날숨예측주기를 도출할 수 있다.On the other hand, in the exhalation prediction cycle deriving step 413, in an embodiment of the present invention, the expiration prediction cycle can be derived based on the information of the operating cycles of each exhalation mode in the first operation mode step. . The expiration prediction cycle is a cycle in which the user's expiration cycle is predicted based on information on the operation cycles of the expiration mode of the fan unit 300 operated in real time based on the value sensed by the differential pressure sensor unit 200 . That is, the expiration prediction cycle may be affected by the user's breathing pattern. For example, when the user breathes slowly, a long expiration prediction cycle can be derived based on information on the operation cycle of the relatively long expiration mode. On the other hand, when the user breathes quickly, the operation cycle of the relatively short expiration mode Based on the information, it is possible to derive a short exhalation prediction cycle.

한편, 상기 들숨예측주기도출단계(414)는, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1동작모드단계에서의 각각의 들숨모드의 동작주기들의 정보에 기초하여 상기 들숨예측주기를 도출할 수 있다. 상기 들숨예측주기는, 상기 차압센서부(200)에 의하여 센싱된 값에 기초하여 실시간으로 동작했던 상기 팬부(300)의 들숨모드의 동작주기들의 정보를 토대로 사용자의 들숨주기를 예측한 주기이다. 즉, 상기 들숨예측주기는 상기 날숨예측주기와 마찬가지로, 사용자의 호흡 패턴에 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 사용자가 천천히 호흡하는 경우에는 비교적 긴 들숨모드의 동작주기의 정보에 기초하여 긴 들숨예측주기를 도출할 수 있고, 반면, 사용자가 빠르게 호흡하는 경우에는 비교적 짧은 들숨모드의 동작주기의 정보에 기초하여 짧은 들숨예측주기를 도출할 수 있다.On the other hand, the inhalation prediction cycle deriving step 414, in an embodiment of the present invention, may derive the inspiration prediction cycle based on the information of the operation cycles of each inhalation mode in the first operation mode step. . The inhalation prediction period is a period in which the user's inhalation period is predicted based on information on the operation periods of the inhalation mode of the fan unit 300 operated in real time based on the value sensed by the differential pressure sensor unit 200 . That is, the inhalation prediction cycle may be affected by the user's breathing pattern, like the expiration prediction cycle. For example, when the user breathes slowly, a long inhalation prediction cycle can be derived based on information on the relatively long inhalation mode operation cycle information. On the other hand, when the user breathes quickly, the Based on the information, it is possible to derive a short inspiratory prediction cycle.

이와 같이, 상기 제어부(400)가 상기 제1동작모드단계를 수행하는 후기에는 단계 초기에 작동된 날숨모드 또는 들숨모드의 동작주기들의 정보에 기초하여 상기 날숨예측주기 또는 상기 들숨예측주기를 도출할 수 있다.In this way, in the late stage when the control unit 400 performs the first operation mode step, the expiration prediction cycle or the inspiration prediction cycle is derived based on the information on the operation cycles of the expiration mode or the inspiration mode operated at the beginning of the step. can

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제1동작모드단계에서 날숨모드 및 들숨모드의 동작주기를 도출하는 과정을 개략적으로 도시한다.5 schematically shows a process of deriving the operation period of the exhalation mode and the inhalation mode in the first operation mode step according to an embodiment of the present invention.

도 5(a)는 상기 필터장치에 의해 보정되기 전의 시간에 따른 차압값을 나타내는 그래프이다. 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 사용자의 안면부와 마스크 사이의 틈으로 외부 공기가 유입되는 경우 측정된 압력값에 오차가 발생하여 이를 이용한 차압값이 튀는 현상이 발생될 수 있다. 5( a ) is a graph showing differential pressure values according to time before being corrected by the filter device. As shown in FIG. 5( a ), when external air is introduced into the gap between the user's face part and the mask, an error may occur in the measured pressure value, and the differential pressure value using the error may occur.

본 발명의 일 실시예에서는 이를 보완하기 위하여 확장 칼만필터를 포함하는 상기 필터장치를 이용하여 압력값을 보정하였고, 도 5(b)는 보정된 차압값의 그래프를 도시하고 있다. 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(400)는 차압값이 기설정된 범위를 기준으로 증가할 때에는 상기 팬부(300)를 날숨모드로 동작시킬 수 있고, 감소할 때에는 상기 팬부(300)를 들숨모드로 동작시킬 수 있다. In one embodiment of the present invention, the pressure value is corrected by using the filter device including the extended Kalman filter to compensate for this, and FIG. 5(b) shows a graph of the corrected differential pressure value. As shown in FIG. 5( b ), the control unit 400 may operate the fan unit 300 in the exhalation mode when the differential pressure value increases based on a preset range, and when the differential pressure value decreases, the fan unit 300 may be decreased. ) can be operated in inhalation mode.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제2동작모드단계의 세부단계들을 개략적으로 도시하고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제2동작모드단계에서 날숨보정타이밍 및 들숨보정타이밍을 도출하는 과정을 개략적으로 도시한다.Figure 6 schematically shows the detailed steps of the second operation mode step according to an embodiment of the present invention, Figure 7 is an exhalation correction timing and inspiration correction in the second operation mode step according to an embodiment of the present invention The process of deriving the timing is schematically shown.

본 발명의 일 실시예에 따른, 상기 제2동작모드단계는, 상기 날숨예측주기 및 상기 들숨예측주기를 고려하여, 상기 팬부(300)가 날숨모드로 동작하는 복수의 날숨타이밍 및 상기 팬부(300)가 들숨모드로 동작하는 복수의 들숨타이밍을 도출하는 단계; 상기 날숨타이밍 및 상기 들숨타이밍에 대하여 기설정된 오프셋값을 적용하여, 날숨보정타이밍 및 들숨보정타이밍을 도출하는 단계; 및 상기 날숨보정타이밍에 해당하는 타이밍에서는 상기 팬부(300)를 날숨모드로 동작시키고, 상기 들숨보정타이밍에 해당하는 타이밍에서는 상기 팬부(300)를 들숨모드로 동작시키는 단계;를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the second operation mode step, a plurality of expiration timings and the fan unit 300 in which the fan unit 300 operates in an expiration mode in consideration of the expiration prediction cycle and the expiration prediction cycle ) deriving a plurality of inhalation timings operating in the inspiratory mode; applying a preset offset value to the exhalation timing and the inhalation timing, deriving an exhalation correction timing and an exhalation correction timing; and operating the fan unit 300 in the exhalation mode at the timing corresponding to the exhalation correction timing, and operating the fan unit 300 in the inhalation mode at the timing corresponding to the inhalation correction timing.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제2동작모드단계는 동작타이밍도출단계(421); 오프셋값이 적용된 날숨보정타이밍 및 들숨보정타이밍 도출단계(422); 및 날숨모드 및 들숨모드 동작단계(423);를 포함할 수 있다.6, the second operation mode step includes an operation timing deriving step 421; Offset value applied exhalation correction timing and inhalation correction timing derivation step 422; and an exhalation mode and an inhalation mode operation step 423; may include.

상기 동작타이밍도출단계(421)에서는, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 날숨예측주기 및 상기 들숨예측주기를 고려하여, 상기 팬부(300)가 날숨모드로 동작하는 복수의 날숨타이밍 및 상기 팬부(300)가 들숨모드로 동작하는 복수의 들숨타이밍을 도출할 수 있다. 도 7(a)는 전술한 제1동작모드단계에서 도출된 날숨예측주기 및 들숨예측주기를 도시한다. 상기 동작타이밍도출단계(421)에서는, 도 7(a)에 도시된 상기 날숨예측주기 및 상기 들숨예측주기를 고려하여, 1 이상의 날숨타이밍 및 1 이상의 들숨타이밍을 도출할 수 있다. 상기 날숨타이밍은 상기 날숨예측주기가 시작되는 시점이고, 상기 들숨타이밍은 상기 들숨예측주기가 시작되는 시점이다. 도 7(b)는 도출된 상기 1 이상의 날숨타이밍 및 상기 1 이상의 들숨타이밍을 도시한다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 1 이상의 날숨타이밍은 a1, a2, ..., an이고, 상기 1 이상의 들숨타이밍은 b1, b2, ..., bn이다.In the operation timing deriving step 421, in an embodiment of the present invention, in consideration of the expiration prediction cycle and the inspiration prediction cycle, a plurality of expiration timings and the fan unit ( 300) may derive a plurality of inspiratory timings operating in the inhalation mode. Figure 7 (a) shows an expiration prediction cycle and an inspiration prediction cycle derived in the first operation mode step described above. In the operation timing deriving step 421, in consideration of the predicted expiration period and the predicted expiration period shown in FIG. The exhalation timing is a time point at which the expiration prediction cycle starts, and the inhalation timing is a time point at which the inspiration prediction cycle starts. Figure 7 (b) shows the derived one or more expiration timing and the one or more inhalation timing. In an embodiment of the present invention, the one or more exhalation timings are a 1 , a 2 , ..., a n , and the one or more inspiratory timings are b 1 , b 2 , ..., b n .

한편, 상기 오프셋값이 적용된 날숨보정타이밍 및 들숨보정타이밍 도출단계(422)에서는, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 날숨타이밍 및 상기 들숨타이밍에 대하여 기설정된 오프셋값을 적용하여, 날숨보정타이밍 및 들숨보정타이밍을 도출할 수 있다. 도 7(c)에 도시된 바와 같이, 상기 제2동작모드단계에서는 상기 날숨타이밍 및 상기 들숨타이밍 각각에 대하여 기설정된 오프셋값을 적용하여 상기 날숨보정타이밍 및 상기 들숨보정타이밍을 도출할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 1 이상의 날숨보정타이밍은 a2', a3', ..., an'이고, 상기 1 이상의 들숨타이밍은 b1', b2', ..., bn'이다.On the other hand, in the exhalation correction timing and inhalation correction timing derivation step 422 to which the offset value is applied, in an embodiment of the present invention, by applying a preset offset value for the exhalation timing and the inhalation timing, exhalation correction timing and Inspiratory correction timing can be derived. As shown in Figure 7 (c), in the second operation mode step, by applying a preset offset value for each of the expiration timing and the inspiration timing can derive the expiration correction timing and the breathing correction timing. In an embodiment of the present invention, the one or more exhalation correction timings are a 2 ', a 3 ', ..., a n ', and the one or more inhalation timings are b 1 ', b 2 ', ..., b n '.

한편, 상기 날숨모드 및 들숨모드 동작단계(423)에서는, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 날숨보정타이밍에 해당하는 타이밍에서는 상기 팬부(300)를 날숨모드로 동작시키고, 상기 들숨보정타이밍에 해당하는 타이밍에서는 상기 팬부(300)를 들숨모드로 동작시킬 수 있다. 도 7(d)에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(400)는 상기 날숨보정타이밍 및 상기 들숨보정타이밍에 맞추어 상기 팬부(300)의 동작모드를 날숨모드 및 들숨모드 사이에서 스위칭할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부(400)는 상기 날숨보정타이밍인 a2', a3', ..., an'에 맞추어 상기 팬부(300)를 날숨모드로 동작시키고, 상기 들숨보정타이밍인 b1', b2', ..., bn'에 맞추어 상기 팬부(300)를 들숨모드로 동작시킨다.On the other hand, in the exhalation mode and the inhalation mode operation step 423, in an embodiment of the present invention, the fan unit 300 is operated in the exhalation mode at the timing corresponding to the exhalation correction timing, and corresponds to the exhalation correction timing At this timing, the fan unit 300 may be operated in an inhalation mode. 7(d), the control unit 400 may switch the operation mode of the fan unit 300 between the exhalation mode and the inhalation mode according to the exhalation correction timing and the inhalation correction timing. In one embodiment of the present invention, the control unit 400 operates the fan unit 300 in the exhalation mode in accordance with the exhalation correction timing a 2 ', a 3 ', ..., a n ', and the inhalation The fan unit 300 is operated in the inhalation mode according to the correction timings b 1 ', b 2 ', ..., b n '.

이와 같이, 상기 제2동작모드단계에서는, 날숨예측주기 및 들숨예측주기를 고려하여 날숨타이밍 및 들숨타이밍을 도출하고, 상기 날숨타이밍 및 상기 들숨타이밍 각각에 기설정된 오프셋값을 적용하여 날숨보정타이밍 및 들숨보정타이밍을 도출하고, 상기 날숨보정타이밍 및 상기 들숨보정타이밍에 맞추어 상기 팬부(300)의 동작모드가 날숨모드 및 들숨모드 사이에서 스위칭 될 수 있다. As such, in the second operation mode step, the expiration timing and the inspiration timing are derived in consideration of the expiration prediction cycle and the expiration prediction cycle, and a preset offset value is applied to each of the expiration timing and the expiration timing to correct the expiration date and Deriving an inhalation correction timing, the operation mode of the fan unit 300 may be switched between the exhalation mode and the inhalation mode in accordance with the exhalation correction timing and the inhalation correction timing.

즉, 상기 제2동작모드단계에서는 상기 제1동작모드단계에서 도출된 날숨예측주기 및 들숨예측주기에 대하여 오프셋값을 적용함으로써, 사용자의 호흡 주기보다 선제적으로 상기 팬부(300)의 송풍을 수행할 수 있다. 이에 따라, 사용자가 상기 전동식마스크(1)를 착용하는 경우에도 편안하게 호흡할 수 있도록 유도할 수 있다. That is, in the second operation mode step, by applying an offset value to the expiration prediction cycle and the inspiration prediction cycle derived in the first operation mode step, the fan unit 300 is preemptively blown from the user's breathing cycle. can do. Accordingly, it is possible to induce the user to breathe comfortably even when wearing the electric mask (1).

바람직하게는, 사용자의 날숨주기 및 들숨주기를 예측한 날숨예측주기 및 들숨예측주기를 도출함으로써, 상기 팬부(300)가 선제적으로 작동할 수 있고, 상기 전동식마스크(1)를 착용한 사용자가 장시간 동안 보다 편안하게 호흡할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.Preferably, by deriving an expiration prediction cycle and an inspiration prediction cycle that predicts the user's expiration cycle and inspiration cycle, the fan unit 300 can preemptively operate, and the user wearing the electric mask 1 can It can have the effect of allowing you to breathe more comfortably for a long time.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 변동값의 산출방식들을 개략적으로 도시한다.8 schematically illustrates methods of calculating a variation value according to an embodiment of the present invention.

전술한 바와 같이, 상기 제어부(400)의 상기 제3동작모드부(430)는 제1과거시간 및 제2과거시간 동안 각각 도출된 제1변동값 및 제2변동값에 기초하여 기존에 적용된 오프셋값을 보정하는 보정오프셋값을 도출하고, 기설정된 시간 동안 상기 날숨예측주기 및 상기 들숨예측주기를 기초로 보정오프셋값이 적용된 날숨보정타이밍 및 들숨보정타이밍을 도출하여 상기 팬부(300)의 동작을 제어하는 상기 제3동작모드단계를 수행할 수 있다. 즉, 상기 제3동작모드단계가 수행되기 위하여 상기 제1변동값 및 상기 제2변동값을 포함하는 변동값의 산출이 요구된다. As described above, the third operation mode unit 430 of the control unit 400 offsets previously applied based on the first and second variation values derived during the first past time and the second past time, respectively. The operation of the fan unit 300 by deriving a correction offset value to correct the value, and deriving the exhalation correction timing and the inspiration correction timing to which the correction offset value is applied based on the expiration prediction cycle and the inspiration prediction cycle for a preset time The third operation mode step of controlling may be performed. That is, in order to perform the third operation mode step, it is required to calculate a variation value including the first variation value and the second variation value.

도 8(a)에 도시된 바와 같이, 상기 변동값은 연속하는 주기에서 차압값의 차이의 평균으로 산출될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 제1최대값에서의 차압값의 차이는 x1, 제1최소값에서의 차압값의 차이는 x2, 제2최대값에서의 차압값의 차이는 x3, 제2최소값에서의 차압값의 차이는 x4, 제3최대값에서의 차압값의 차이는 x5이고, 이 때의 변동값은 x1, x2, x3, x4, 및 x5의 평균으로 산출될 수 있다.As shown in FIG. 8( a ), the variation value may be calculated as an average of differences in differential pressure values in successive cycles. In an embodiment of the present invention, the difference in the differential pressure value at the first maximum value is x 1 , the difference in the differential pressure value at the first minimum value is x 2 , the difference in the differential pressure value at the second maximum value is x 3 , the second The difference between the differential pressure values at the 2 minimum value is x 4 , and the difference in the differential pressure values at the third maximum value is x 5 , and the variation value at this time is the average of x 1 , x 2 , x 3 , x 4 , and x 5 . can be calculated as

한편, 도 8(b) 및 도 8(c)에 도시된 바와 같이, 상기 변동값은 차압값 각각의 분산에 기초하여 산출될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 변동값은 점선을 기준으로, 측정된 차압값의 최대값 및 최소값 각각의 분산된 값으로 산출될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 변동값은 점선을 기준으로, 측정된 차압값들 각각의 분산된 값으로 산출될 수 있다.Meanwhile, as shown in FIGS. 8(b) and 8(c) , the variation value may be calculated based on the variance of each differential pressure value. In an embodiment of the present invention, the variation value may be calculated as a distributed value of each of the maximum value and the minimum value of the measured differential pressure value based on the dotted line. Also, in an embodiment of the present invention, the variation value may be calculated as a distributed value of each of the measured differential pressure values based on the dotted line.

즉, 상기 제3동작모드단계는 상기와 같이 산출된 상기 변동값에 기초하여, 기존에 적용된 오프셋값을 보정하는 보정오프셋값을 도출할 수 있다.That is, the third operation mode step may derive a correction offset value for correcting the previously applied offset value based on the calculated variation value.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제어부(400)의 동작을 예시적으로 도시한다.9 exemplarily shows the operation of the control unit 400 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제어부(400)는, 상기 제1동작모드단계를 수행한 후에, 상기 제2동작모드단계를 수행하고, 상기 제2동작모드단계를 수행한 후에, 상기 제3동작모드단계를 수행하고, 상기 제3동작모드단계가 수행된 이후, 기설정된 기간 동안 변동값들이 기설정된 크기 미만인 경우에는, 상기 제3동작모드단계가 다시 수행되고, 상기 제3동작모드단계가 수행된 이후, 기설정된 기간 동안 변동값들이 기설정된 크기 이상인 경우에는, 상기 제1동작모드단계가 수행될 수 있다.The control unit 400 according to an embodiment of the present invention performs the second operation mode step after performing the first operation mode step, and after performing the second operation mode step, the third operation mode step is performed. After performing the operation mode step, and after the third operation mode step is performed, if the fluctuation values for a predetermined period are less than a predetermined amount, the third operation mode step is performed again, and the third operation mode step is After being performed, when the variation values for a preset period are equal to or greater than a preset size, the first operation mode step may be performed.

도 9에 도시된 V1, V2, V3, V4, 및 VN는 각 동작모드단계가 수행되는 시간 동안 도출된 각각의 변동값들이고, O1, O2, O3, O4, 및 ON는 각 동작모드단계가 수행되는 동안 적용된 오프셋값들이다. 예를 들어, 도 9에 도시된 변동값 V1이 도출되는 제1과거시간 동안에는 오프셋값 O1이 적용되어 제1동작모드단계가 수행되고, 변동값 V2이 도출되는 제2과거시간 동안에는 오프셋값 O2이 적용되어 제2동작모드단계가 수행될 수 있다.V 1 , V 2 , V 3 , V 4 , and V N shown in FIG. 9 are respective fluctuation values derived during the time each operation mode step is performed, O 1 , O 2 , O 3 , O 4 , and ON are offset values applied while each operation mode step is performed. For example, during the first past time from which the variation value V 1 shown in FIG. 9 is derived, the offset value O 1 is applied to perform the first operation mode step, and the offset during the second past time from which the variation value V 2 is derived The value O 2 is applied so that the second operation mode step can be performed.

본 발명의 일 실시예에서, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(400)는, 제1동작모드단계, 제2동작모드단계, 제3동작모드단계, 제3동작모드단계, 및 제1동작모드단계를 순차적으로 수행할 수 있다. 전술한 바에 따라, 해당 실시예에서는 상기 제3동작모드단계가 수행된 이후에 도출된 변동값들이 기설정된 기간 이상 기설정된 크기 미만을 유지하여 상기 제3동작모드단계가 다시 수행된 후에, 기설정된 기간 이상 기설정된 크기 이상의 변동값들이 도출되어 상기 제1동작모드단계가 수행될 수 있다. 예를 들어, 이 경우는, 사용자가 상기 전동식마스크(1)를 비교적 오랜 시간 동안 착용하고, 이후에 과도한 움직임, 또는 마스크 미착용으로 인하여 사용자의 호흡속도가 크게 변동된 상황에 해당할 수 있다.In an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 9 , the control unit 400 includes a first operation mode step, a second operation mode step, a third operation mode step, a third operation mode step, and a first The operation mode steps may be sequentially performed. As described above, in the embodiment, after the third operation mode step is performed again, after the third operation mode step is performed again, the variation values derived after the third operation mode step are performed are maintained below the predetermined magnitude for more than a predetermined period. The first operation mode step may be performed by deriving fluctuation values greater than or equal to a predetermined magnitude over a period of time. For example, in this case, the user wears the electric mask 1 for a relatively long time, and then the user's breathing rate is greatly changed due to excessive movement or not wearing the mask may correspond to a situation.

한편, 상기 제3동작모드단계에서는, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 변동값들이 기설정된 크기 미만일 수 있도록 보정오프셋값을 실시간으로 적용하여 날숨보정타이밍 및 들숨보정타이밍을 도출할 수 있다. On the other hand, in the third operation mode step, in an embodiment of the present invention, by applying a correction offset value in real time so that the fluctuation values are less than a preset size, it is possible to derive the exhalation correction timing and the inhalation correction timing.

예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 과거시간 동안 오프셋값 O3이 적용되어 제3동작모드단계가 수행된 결과 변동값 V3이 기설정된 크기 미만으로 감소되었다면, 다음 오프셋값인 O4는 기존에 적용된 오프셋값 O3와 동일한 방향으로 보정될 수 있다. 이 때, 상기 동일한 방향으로 보정되는 것은, O3가 기존의 오프셋값을 감소시키는 보정을 했다면 O4도 O3를 감소시키는 보정을 하고, O3가 기존의 오프셋값을 증가시키는 보정을 했다면 O4도 O3를 증가시키는 보정을 한 것을 의미한다. 반면, 과거시간 동안 오프셋값 O4가 적용되어 제3동작모드단계가 수행된 결과 변동값 V4가 기설정된 크기 이상으로 증가하였다면, 다음 오프셋값인 O5는 기존에 적용된 오프셋값 O4와 다른 방향으로 보정될 수 있다. 이 때, 상기 다른 방향으로 보정되는 것은, O4가 기존의 오프셋값을 감소시키는 보정을 했다면 O5은 O4를 증가시키는 보정을 하고, O4가 기존의 오프셋값을 증가시키는 보정을 했다면 O5은 O4를 감소시키는 보정을 한 것을 의미한다. For example, as shown in FIG. 9 , if the offset value O 3 is applied during the past time and the variation value V 3 is reduced to less than a preset size as a result of performing the third operation mode step, the next offset value O 4 may be corrected in the same direction as the previously applied offset value O 3 . At this time, to be corrected in the same direction, if O 3 is corrected to decrease the existing offset value, O 4 also performs correction to decrease O 3 , and if O 3 is corrected to increase the existing offset value, O 4 also means that the correction was made to increase O 3 . On the other hand, if the offset value O 4 was applied during the past time and the variation value V 4 increased to more than a preset size as a result of performing the third operation mode step, the next offset value O 5 is different from the previously applied offset value O 4 direction can be corrected. At this time, to be corrected in the other direction, if O 4 is corrected to decrease the existing offset value, O 5 is corrected to increase O 4 , and if O 4 is corrected to increase the existing offset value, O 5 means that a correction was made to reduce O 4 .

즉, 상기 제3동작모드단계에서는 기존에 적용된 오프셋값을 보정하는 보정오프셋값을 도출하여 이를 상기 날숨보정타이밍 및 상기 들숨보정타이밍에 적용할 수 있으며, 상기 보정오프셋값은 상기 변동값을 감소시킬 수 있도록 도출되는 것이 바람직하다. 상기 보정오프셋값은 아래 식과 같은 함수로 표현될 수 있다.That is, in the third operation mode step, it is possible to derive a correction offset value for correcting the previously applied offset value and apply it to the exhalation correction timing and the inhalation correction timing, and the correction offset value is to reduce the fluctuation value It is desirable to be derived so that The correction offset value may be expressed as a function as shown in the following equation.

Figure pat00002
Figure pat00002

이 때, Ok는 보정오프셋값이고, Ok-1은 제2과거시간 동안 적용된 오프셋값이고, Vk-2는 제1과거시간 동안 도출된 제1변동값이고, Vk-1는 제2과거시간 동안 도출된 제2변동값이다. 예를 들어 도 9에 도시된 O3는 보정오프셋값이고, O2는 제2과거시간 동안 적용된 오프셋값이고, V1은 제1과거시간 동안 도출된 제1변동값이고, V2는 제2과거시간 동안 도출된 제2변동값이다. 즉, 상기 보정오프셋값은 상기 제1변동값 및 상기 제2변동값에 기초하여 기존에 적용된 오프셋값을 보정할 수 있다. In this case, O k is the correction offset value, O k-1 is the offset value applied during the second past time, V k-2 is the first variation value derived during the first past time, and V k-1 is the first 2This is the second variation value derived for the past time. For example, in FIG. 9 , O 3 is a correction offset value, O 2 is an offset value applied during the second past time, V 1 is a first variation value derived during the first past time, and V 2 is the second It is the second variation value derived for the past time. That is, the correction offset value may correct a previously applied offset value based on the first fluctuation value and the second fluctuation value.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 보정오프셋값은 아래 식과 같은 함수로 표현될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the correction offset value may be expressed as a function as shown in the following equation.

Figure pat00003
Figure pat00003

이 때, Ok는 보정오프셋값이고, Ok-2는 제1과거시간 동안 적용된 오프셋값이고, Ok-1은 제2과거시간 동안 적용된 오프셋값이고, Vk-2는 제1과거시간 동안 도출된 제1변동값이고, Vk-1는 제2과거시간 동안 도출된 제2변동값이다. 예를 들어 도 9에 도시된 O3는 보정오프셋값이고, O1는 제1과거시간 동안 적용된 오프셋값이고, O2는 제2과거시간 동안 적용된 오프셋값이고, V1은 제1과거시간 동안 도출된 제1변동값이고, V2는 제2과거시간 동안 도출된 제2변동값이다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 보정오프셋값은, 제1과거시간 및 상기 제2과거시간 동안 적용된 상기 오프셋값들에 기초하여 상기 제1변동값 및 상기 제2변동값의 감소량을 고려하여 산출되며 상기 변동값을 감소시킬 수 있다.In this case, O k is the correction offset value, O k-2 is the offset value applied during the first past time, O k-1 is the offset value applied during the second past time, and V k-2 is the first past time. is the first variation value derived during the period, and V k-1 is the second variation value derived during the second past time. For example, in FIG. 9 , O 3 is a correction offset value, O 1 is an offset value applied for a first past time, O 2 is an offset value applied for a second past time, and V 1 is for a first past time. It is the derived first variation value, and V 2 is the second variation value derived during the second past time. That is, the correction offset value according to an embodiment of the present invention considers the reduction amount of the first variation value and the second variation value based on the offset values applied during the first past time and the second past time is calculated and the variation value can be reduced.

이와 같이, 상기 제3동작모드단계에서 상기 변동값들이 기설정된 크기 미만일 수 있도록 보정오프셋값을 실시간으로 도출하고 적용하여 날숨보정타이밍 및 들숨보정타이밍을 도출함으로써, 상기 전동식마스크(1) 내부 및 외부의 압력차이가 지속적으로 감소될 수 있다. 이에 따라, 상기 제어부(400)는 상기 전동식마스크(1) 내부 및 외부의 압력차이가 최소화될 수 있도록 상기 제3동작모드단계를 수행하는 것이 바람직하다. 상기 전동식마스크(1) 내부 및 외부의 압력차이가 작을수록 상기 전동식마스크(1)를 착용한 사용자는 마스크를 착용했음에도 불구하고 장시간 동안 편안하게 호흡할 수 있다.In this way, in the third operation mode step, by deriving and applying a correction offset value in real time so that the fluctuation values are less than a preset size to derive an exhalation correction timing and an inhalation correction timing, the electric mask 1 inside and outside pressure difference can be continuously reduced. Accordingly, it is preferable that the control unit 400 performs the third operation mode step so that the pressure difference between the inside and the outside of the electric mask 1 can be minimized. As the pressure difference between the inside and outside of the electric mask 1 is smaller, the user wearing the electric mask 1 can breathe comfortably for a long time despite wearing the mask.

즉, 날숨예측주기 및 들숨예측주기에 적용되는 오프셋값이 실시간으로 보정됨에 따라, 상기 전동식마스크(1)를 착용할수록 착용감이 개선되는 효과를 발휘할 수 있다.That is, as the offset values applied to the exhalation prediction cycle and the inspiration prediction cycle are corrected in real time, the more the electric mask 1 is worn, the more the wearing comfort is improved.

상기와 같은 전동식마스크(1) 동작모드의 작동은 후술하는 도 13에서 자세하게 후술하기로 한다.The operation of the electric mask 1 operation mode as described above will be described later in detail with reference to FIG. 13 to be described later.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 오프셋값의 보정과정을 예시적으로 도시한다.10 exemplarily shows a correction process for the offset value according to an embodiment of the present invention.

전술한 바와 같이, 상기 제3동작모드단계에서는 기존에 적용된 오프셋값을 보정하는 보정오프셋값을 도출하여 이를 상기 날숨보정타이밍 및 상기 들숨보정타이밍에 적용할 수 있으며, 상기 보정오프셋값은 상기 변동값을 감소시킬 수 있도록 도출되는 것이 바람직하다. 도 10은 상기 제어부(400)에 의하여 상기 제3동작모드단계가 수행됨에 따라 변동값이 감소될 수 있도록 -0.2의 초기 오프셋값을 실시간으로 보정함으로써 -0.18의 보정오프셋값을 도출한 것을 도시한다.As described above, in the third operation mode step, it is possible to derive a correction offset value for correcting the previously applied offset value and apply it to the exhalation correction timing and the inhalation correction timing, the correction offset value is the variation value It is desirable to be derived so as to reduce . FIG. 10 shows that a correction offset value of -0.18 is derived by correcting an initial offset value of -0.2 in real time so that the fluctuation value can be reduced as the third operation mode step is performed by the control unit 400 .

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제3동작모드단계의 세부단계들을 개략적으로 도시하고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제3동작모드단계에서 날숨보정타이밍 및 들숨보정타이밍을 도출하는 과정을 개략적으로 도시한다.11 schematically shows detailed steps of the third operation mode step according to an embodiment of the present invention, and FIG. 12 is an exhalation correction timing and inspiration correction in the third operation mode step according to an embodiment of the present invention. The process of deriving the timing is schematically shown.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제3동작모드단계는, 상기 날숨예측주기 및 상기 들숨예측주기를 고려하여, 상기 팬부(300)가 날숨모드로 동작하는 복수의 날숨타이밍 및 상기 팬부(300)가 들숨모드로 동작하는 복수의 들숨타이밍을 도출하는 단계; 상기 날숨타이밍 및 상기 들숨타이밍에 대하여 상기 보정오프셋값을 적용하여, 날숨보정타이밍 및 들숨보정타이밍을 도출하는 단계; 및 상기 날숨보정타이밍에 해당하는 타이밍에서는 상기 팬부(300)를 날숨모드로 동작시키고, 상기 들숨보정타이밍에 해당하는 타이밍에서는 상기 팬부(300)를 들숨모드로 동작시키는 단계;를 포함할 수 있다.In the third operation mode step according to an embodiment of the present invention, a plurality of exhalation timings and the fan unit 300 in which the fan unit 300 operates in an exhalation mode in consideration of the expiration prediction cycle and the inspiration prediction cycle deriving a plurality of inspiratory timings operating in an inspiratory mode; applying the correction offset value with respect to the exhalation timing and the inhalation timing, deriving an exhalation correction timing and an exhalation correction timing; and operating the fan unit 300 in the exhalation mode at the timing corresponding to the exhalation correction timing, and operating the fan unit 300 in the inhalation mode at the timing corresponding to the inhalation correction timing.

도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제3동작모드단계는 동작타이밍도출단계(431); 보정오프셋값이 적용된 날숨보정타이밍 및 들숨보정타이밍 도출단계(432); 및 날숨모드 및 들숨모드 동작단계(433);를 포함할 수 있다.11, the third operation mode step includes an operation timing deriving step 431; Compensation offset value applied, exhalation correction timing and inhalation correction timing derivation step (432); and an exhalation mode and an inhalation mode operation step 433; may include.

상기 동작타이밍도출단계(431)에서는, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 날숨예측주기 및 상기 들숨예측주기를 고려하여, 상기 팬부(300)가 날숨모드로 동작하는 복수의 날숨타이밍 및 상기 팬부(300)가 들숨모드로 동작하는 복수의 들숨타이밍을 도출할 수 있다. 도 12(a)는 전술한 제1동작모드단계에서 도출된 날숨예측주기 및 들숨예측주기를 도시한다. 상기 동작타이밍도출단계(431)에서는, 도 12(a)에 도시된 상기 날숨예측주기 및 상기 들숨예측주기를 고려하여, 1 이상의 날숨타이밍 및 1 이상의 들숨타이밍을 도출할 수 있다. 상기 날숨타이밍은 상기 날숨예측주기가 시작되는 시점이고, 상기 들숨타이밍은 상기 들숨예측주기가 시작되는 시점이다. 도 12(b)는 도출된 상기 1 이상의 날숨타이밍 및 상기 1 이상의 들숨타이밍을 도시한다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 1 이상의 날숨타이밍은 a1, a2, ..., an이고, 상기 1 이상의 들숨타이밍은 b1, b2, ..., bn이다.In the operation timing deriving step 431, in one embodiment of the present invention, in consideration of the expiration prediction cycle and the inspiration prediction cycle, a plurality of expiration timings and the fan unit ( 300) may derive a plurality of inspiratory timings operating in the inhalation mode. Figure 12 (a) shows an expiration prediction cycle and an inspiration prediction cycle derived in the first operation mode step described above. In the operation timing deriving step 431, one or more expiration timings and one or more inspiration timings may be derived in consideration of the expiration prediction cycle and the expiration prediction cycle shown in FIG. 12(a). The exhalation timing is a time point at which the expiration prediction cycle starts, and the inhalation timing is a time point at which the inspiration prediction cycle starts. Figure 12 (b) shows the one or more exhalation timing and the one or more inhalation timing derived. In an embodiment of the present invention, the one or more exhalation timings are a 1 , a 2 , ..., a n , and the one or more inspiratory timings are b 1 , b 2 , ..., b n .

한편, 상기 보정오프셋값이 적용된 날숨보정타이밍 및 들숨보정타이밍 도출단계(432)에서는, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 날숨타이밍 및 상기 들숨타이밍에 대하여 상기 보정오프셋값을 적용하여, 날숨보정타이밍 및 들숨보정타이밍을 도출할 수 있다. 도 12(c)에 도시된 바와 같이, 상기 제3동작모드단계에서는 상기 들숨타이밍 및 상기 날숨타이밍 각각에 대하여 보정오프셋값을 적용하여 상기 날숨보정타이밍 및 상기 들숨보정타이밍을 도출할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 1 이상의 날숨보정타이밍은 a2', a3', ..., an'이고, 상기 1 이상의 들숨타이밍은 b1', b2', ..., bn'이다.On the other hand, in the exhalation correction timing and inhalation correction timing derivation step 432 to which the correction offset value is applied, in an embodiment of the present invention, by applying the correction offset value to the exhalation timing and the inhalation timing, exhalation correction timing And it is possible to derive the breathing correction timing. As shown in Figure 12 (c), in the third operation mode step, it is possible to derive the expiration correction timing and the expiration correction timing by applying a correction offset value to each of the inhalation timing and the expiration timing. In an embodiment of the present invention, the one or more exhalation correction timings are a 2 ', a 3 ', ..., a n ', and the one or more inhalation timings are b 1 ', b 2 ', ..., b n '.

한편, 상기 날숨모드 및 들숨모드 동작단계(433)에서는, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 날숨보정타이밍에 해당하는 타이밍에서는 상기 팬부(300)를 날숨모드로 동작시키고, 상기 들숨보정타이밍에 해당하는 타이밍에서는 상기 팬부(300)를 들숨모드로 동작시킬 수 있다. 도 12(d)에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(400)는 상기 날숨보정타이밍 및 상기 들숨보정타이밍에 맞추어 상기 팬부(300)의 동작모드를 날숨모드 및 들숨모드 사이에서 스위칭할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부(400)는 상기 날숨보정타이밍인 a2', a3', ..., an'에 맞추어 상기 팬부(300)를 날숨모드로 동작시키고, 상기 들숨보정타이밍인 b1', b2', ..., bn'에 맞추어 상기 팬부(300)를 들숨모드로 동작시킨다.On the other hand, in the exhalation mode and the inhalation mode operation step 433, in an embodiment of the present invention, the fan unit 300 is operated in the exhalation mode at the timing corresponding to the exhalation correction timing, and corresponds to the inhalation correction timing At this timing, the fan unit 300 may be operated in an inhalation mode. As shown in FIG. 12( d ), the control unit 400 may switch the operation mode of the fan unit 300 between the exhalation mode and the inhalation mode according to the exhalation correction timing and the inhalation correction timing. In one embodiment of the present invention, the control unit 400 operates the fan unit 300 in the exhalation mode in accordance with the exhalation correction timing a 2 ', a 3 ', ..., a n ', and the inhalation The fan unit 300 is operated in the inhalation mode according to the correction timings b 1 ', b 2 ', ..., b n '.

이와 같이, 상기 제3동작모드단계에서는, 날숨예측주기 및 들숨예측주기를 고려하여 날숨타이밍 및 들숨타이밍을 도출하고, 상기 날숨타이밍 및 상기 들숨타이밍 각각에 보정오프셋값을 적용하여 날숨보정타이밍 및 들숨보정타이밍을 도출하고, 상기 날숨보정타이밍 및 상기 들숨보정타이밍에 맞추어 상기 팬부(300)의 동작모드가 날숨모드 및 들숨모드 사이에서 스위칭 될 수 있다. As such, in the third operation mode step, the expiration timing and the inhalation timing are derived in consideration of the expiration prediction cycle and the expiration prediction cycle, and a correction offset value is applied to each of the expiration timing and the expiration timing to correct the expiration date and breathe. A correction timing may be derived, and the operation mode of the fan unit 300 may be switched between the exhalation mode and the inhalation mode in accordance with the exhalation correction timing and the inhalation correction timing.

즉, 상기 제3동작모드단계에서는 상기 제1동작모드단계에서 도출된 날숨예측주기 및 들숨예측주기에 대하여 보정오프셋값을 적용하고, 상기 보정오프셋값을 실시간으로 보정하여 도출함으로써, 사용자의 호흡 주기보다 선제적으로 수행하는 상기 팬부(300)의 송풍을 지속적으로 제공할 수 있다. 이에 따라, 사용자가 상기 전동식마스크(1)를 장시간 동안 착용하는 경우에도 편안하게 호흡할 수 있도록 유도할 수 있다. That is, in the third operation mode step, by applying a correction offset value to the expiration prediction cycle and the inspiration prediction cycle derived in the first operation mode step, and correcting and deriving the compensation offset value in real time, the user's breathing cycle Blowing of the fan unit 300 performed more preemptively may be continuously provided. Accordingly, even when the user wears the electric mask 1 for a long time, it is possible to induce comfortable breathing.

바람직하게는, 날숨예측주기 및 들숨예측주기에 적용되는 오프셋값이 실시간으로 보정됨에 따라, 상기 전동식마스크(1)를 착용할수록 착용감이 개선되는 효과를 발휘할 수 있다.Preferably, as the offset values applied to the exhalation prediction cycle and the inhalation prediction cycle are corrected in real time, the more the electric mask 1 is worn, the more the wearing comfort is improved.

또한, 바람직하게는, 사용자의 호흡정보를 지속적으로 도출하고 호흡주기를 예측하여 선제적으로 정화된 공기를 공급함으로써, 신체활동이 많은 운동 시에도 편안하게 착용할 수 있는 상기 전동식마스크(1)를 제공할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.In addition, preferably, by continuously deriving the user's respiration information and predicting the respiration cycle and preemptively supplying purified air, the electric mask 1 that can be worn comfortably even during physical activity is provided. effect that can be provided.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 전동식마스크(1)의 제어방법을 개략적으로 도시하는 순서도를 도시한다.13 is a flowchart schematically illustrating a control method of the electric mask 1 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른, 마스크본체(100); 마스크본체(100)의 내부 및 외부의 압력차이를 센싱하는 차압센서부(200); 상기 마스크본체(100) 외부의 공기가 상기 마스크본체(100) 내부로 이동하도록 동작하는 흡기팬을 포함하는 팬부(300); 및 상기 흡기팬을 제어하는 제어부(400);를 포함하는 전동식마스크(1)의 제어방법으로서, 기설정된 시간 동안, 상기 차압센서부(200)에 의하여 센싱된 값에 기초하여 실시간으로 상기 팬부(300)의 동작모드를 날숨모드 및 들숨모드 사이에서 스위칭하고, 상기 차압센서부(200)에 의하여 센싱된 값에 의하여 사용자의 날숨예측주기 및 들숨예측주기를 도출하는 제1동작모드단계; 및 기설정된 시간 동안, 상기 날숨예측주기 및 상기 들숨예측주기에 대하여 선제적인 송풍을 수행하기 위한 오프셋값을 적용하여 날숨이 시작되는 날숨보정타이밍 및 들숨이 시작되는 들숨보정타이밍을 도출하고, 상기 날숨보정타이밍 및 상기 들숨보정타이밍에 따라 상기 팬부(300)의 동작모드를 날숨모드 및 들숨모드 사이에서 스위칭하는 제2동작모드단계;를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the mask body 100; a differential pressure sensor unit 200 for sensing a pressure difference between the inside and outside of the mask body 100; a fan unit 300 including an intake fan operable to move air outside the mask body 100 into the mask body 100; and a control unit 400 for controlling the intake fan, wherein the fan unit 300 in real time based on the value sensed by the differential pressure sensor unit 200 for a preset time. ) switching the operation mode between the exhalation mode and the inhalation mode, and a first operation mode step of deriving the user's exhalation prediction cycle and the inhalation prediction cycle by the value sensed by the differential pressure sensor unit 200; And for a preset time, by applying an offset value for performing preemptive blowing with respect to the expiration prediction period and the inhalation prediction period, the expiration correction timing at which the expiration begins and the inhalation compensation timing at which the inhalation starts are derived, and the expiration A second operation mode step of switching the operation mode of the fan unit 300 between the exhalation mode and the inhalation mode according to the correction timing and the inhalation correction timing; may include.

또한, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어방법은 기설정된 제1과거시간 동안의 상기 차압센서부(200)에 의하여 센싱된 값들의 제1변동값을 도출하고, 상기 제1과거시간 이후의 기설정된 제2과거시간 동안의 상기 차압센서부(200)에 의하여 센싱된 값들의 제2변동값을 도출하고, 상기 제1변동값 및 상기 제2변동값에 기초하여, 상기 제2과거시간 동안의 오프셋값을 보정하여 보정오프셋값을 도출하고, 기설정된 시간 동안, 상기 날숨예측주기 및 상기 들숨예측주기에 대하여 선제적인 송풍을 수행하기 위한 상기 보정오프셋값을 적용하여 날숨이 시작되는 날숨보정타이밍 및 들숨이 시작되는 들숨보정타이밍을 도출하고, 상기 날숨보정타이밍 및 상기 들숨보정타이밍에 따라 상기 팬부(300)의 동작모드를 날숨모드 및 들숨모드 사이에서 스위칭하는 제3동작모드단계;를 더 포함할 수 있다.In addition, in an embodiment of the present invention, the control method derives a first variation value of values sensed by the differential pressure sensor unit 200 for a preset first past time, and after the first past time A second variation value of values sensed by the differential pressure sensor unit 200 for a second preset time period is derived, and based on the first variation value and the second variation value, during the second past time period Exhalation correction timing at which exhalation starts by applying the correction offset value for preemptive blowing with respect to the exhalation prediction cycle and the inhalation prediction cycle for a preset time, and to derive a compensation offset value by correcting the offset value of and a third operation mode step of deriving an inhalation correction timing at which the inhalation starts, and switching the operation mode of the fan unit 300 between the exhalation mode and the inhalation mode according to the exhalation correction timing and the inhalation correction timing; can do.

도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 전동식마스크(1)에 구비된 상기 제어부(400)는, 사용자에 의해 착용됨과 동시에 차압값에 따라 상기 팬부(300)의 동작을 날숨모드 및 들숨모드 사이에서 스위칭하고 날숨예측주기 및 들숨예측주기를 도출하는 상기 제1동작모드단계를 수행할 수 있다. 이후에, 상기 제어부(400)는 상기 날숨예측주기 및 상기 들숨예측주기를 고려하여 날숨타이밍 및 들숨타이밍에 오프셋값을 적용한 날숨보정타이밍 및 들숨보정타이밍에 맞추어 상기 팬부(300)를 상기 날숨예측주기 및 상기 들숨예측주기보다 선제적으로 작동시키는 상기 제2동작모드단계를 수행할 수 있다. 이후에, 상기 제어부(400)는 과거시간동안 도출되는 변동값을 감소시킬 수 있도록, 상기 날숨타이밍 및 상기 들숨타이밍에 적용된 상기 오프셋값을 실시간으로 보정하고 도출한 보정오프셋값을 적용하여 상기 팬부(300)의 선제적 송풍을 지속적으로 작동시키는 상기 제3동작모드단계를 수행할 수 있다.13, in one embodiment of the present invention, the control unit 400 provided in the electric mask 1 is worn by the user and at the same time controls the operation of the fan unit 300 according to the differential pressure value. The first operation mode step of switching between the exhalation mode and the inhalation mode and deriving an expiration prediction cycle and an inspiration prediction cycle may be performed. Thereafter, the control unit 400 adjusts the fan unit 300 to the expiration prediction period and the expiration correction timing applying an offset value to the expiration timing and the expiration timing in consideration of the expiration prediction cycle and the expiration prediction cycle. and the second operation mode step of preemptively operating rather than the inhalation prediction period. Thereafter, the control unit 400 corrects the offset value applied to the exhalation timing and the inhalation timing in real time so as to reduce the variation value derived during the past time, and applies the derived correction offset value to the fan unit ( 300), the third operation mode step of continuously operating the preemptive blowing may be performed.

상기 제어부(400)가 구비된 상기 전동식마스크(1)는, 상기 제3동작모드단계가 수행된 이후에, 상기 변동값이 기설정된 기간 동안 기설정된 크기 미만인 경우에 상기 제3동작모드단계를 다시 수행하고, 상기 변동값이 기설정된 기간 동안 기설정된 크기 이상인 경우에는 상기 제1동작모드단계를 다시 수행하여 사용자의 날숨예측주기 및 들숨예측주기를 다시 도출할 수 있다. The electric mask 1 provided with the control unit 400, after the third operation mode step is performed, when the variation value is less than a predetermined size for a predetermined period, the third operation mode step again and if the variation value is greater than or equal to a preset size for a preset period, the first operation mode step may be performed again to derive the user's expiration prediction cycle and inhalation prediction cycle again.

이에 따라, 상기 전동식마스크(1)를 착용한 사용자가 다양한 신체활동을 하더라도, 상기 제어부(400)가 상기 팬부(300)의 작동을 제어하여 상기 사용자가 보다 편안하게 호흡할 수 있는 상기 전동식마스크(1)를 제공할 수 있다. Accordingly, even if the user wearing the electric mask 1 engages in various physical activities, the controller 400 controls the operation of the fan unit 300 to allow the user to breathe more comfortably. 1) can be provided.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 사용자의 호흡정보를 지속적으로 도출하고 호흡주기를 예측하여 선제적으로 정화된 공기를 공급함으로써, 신체활동이 많은 운동 시에도 편안하게 착용할 수 있는 전동식마스크를 제공할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, by continuously deriving the user's respiration information and predicting the respiration cycle to preemptively supply purified air, it provides an electric mask that can be worn comfortably even during physical activity. can be effective.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 차압센서부에 의하여 센싱된 차압값에 기초하여 사용자의 날숨 및 들숨의 주기가 도출되고, 도출된 주기에 따라 팬부의 동작모드가 스위칭됨에 따라, 불필요한 에너지 낭비를 방지하여 전동식마스크의 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the user's exhalation and inhalation cycles are derived based on the differential pressure value sensed by the differential pressure sensor unit, and as the operation mode of the fan unit is switched according to the derived cycle, unnecessary energy waste is reduced It is possible to improve the energy efficiency of the electric mask by preventing it.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 사용자의 날숨주기 및 들숨주기를 예측한 날숨예측주기 및 들숨예측주기를 도출함으로써, 팬부가 선제적으로 작동할 수 있고, 전동식마스크를 착용한 사용자가 장시간 동안 보다 편안하게 호흡할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by deriving the expiration prediction cycle and the inspiration prediction cycle predicting the user's expiration and breathing cycle, the fan unit can be operated preemptively, and the user wearing the electric mask is more comfortable for a long time. It can have the effect of allowing you to breathe comfortably.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 날숨예측주기 및 들숨예측주기에 적용되는 오프셋값이 실시간으로 보정됨에 따라, 전동식마스크를 착용할수록 착용감이 개선되는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, as the offset values applied to the exhalation prediction cycle and the inspiration prediction cycle are corrected in real time, the more the electric mask is worn, the more the wearing comfort is improved.

이상과 같이 실시 예들이 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등 물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited embodiments and drawings, various modifications and variations are possible by those skilled in the art from the above description. For example, the described techniques are performed in an order different from the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents, suitable results may be achieved. Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

1: 전동식마스크 2: 기판부
100: 마스크본체 200: 차압센서부
210: 제1프로브 220: 제2프로브
300: 팬부 400: 제어부
410: 제1동작모드부 411: 날숨모드동작단계
412: 들숨모드동작단계 413: 날숨예측주기도출단계
414: 들숨예측주기도출단계 420: 제2동작모드부
421: 동작타이밍도출단계
422: 오프셋값이 적용된 날숨보정타이밍 및 들숨보정타이밍 도출단계
423: 날숨모드 및 들숨모드 동작단계
430: 제3동작모드부 431: 동작타이밍도출단계
432: 보정오프셋값이 적용된 날숨보정타이밍 및 들숨보정타이밍 도출단계
433: 날숨모드 및 들숨모드 동작단계
500: 전원부 600: 필터1: Electric mask 2: Board part
100: mask body 200: differential pressure sensor unit
210: first probe 220: second probe
300: fan unit 400: control unit
410: first operation mode unit 411: exhalation mode operation step
412: Inhalation mode operation step 413: Exhalation prediction cycle deriving step
414: Inspiratory prediction cycle derivation step 420: Second operation mode unit
421: operation timing derivation step
422: derivation of exhalation correction timing and inhalation correction timing with offset value applied
423: exhalation mode and inhalation mode operation stage
430: third operation mode unit 431: operation timing deriving step
432: derivation of exhalation correction timing and inspiratory correction timing to which the correction offset value is applied
433: exhalation mode and inhalation mode operation stage
500: power supply 600: filter

Claims (7)

전동식마스크로서,
마스크본체;
상기 마스크본체의 내부 및 외부의 압력차이를 센싱하는 차압센서부;
상기 마스크본체 외부의 공기가 상기 마스크본체 내부로 이동하도록 동작하는 흡기팬을 포함하는 팬부; 및
상기 흡기팬을 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는, 기설정된 시간 동안, 상기 차압센서부에 의하여 센싱된 값에 기초하여 실시간으로 상기 팬부의 동작모드를 날숨모드 및 들숨모드 사이에서 스위칭하고, 상기 차압센서부에 의하여 센싱된 값에 의하여 사용자의 날숨예측주기 및 들숨예측주기를 도출하는 제1동작모드단계; 및
기설정된 시간 동안, 상기 날숨예측주기 및 상기 들숨예측주기에 대하여 선제적인 송풍을 수행하기 위한 오프셋값을 적용하여 날숨이 시작되는 날숨보정타이밍 및 들숨이 시작되는 들숨보정타이밍을 도출하고, 상기 날숨보정타이밍 및 상기 들숨보정타이밍에 따라 상기 팬부의 동작모드를 날숨모드 및 들숨모드 사이에서 스위칭하는 제2동작모드단계;를 수행하는, 전동식마스크.
As an electric mask,
mask body;
a differential pressure sensor for sensing a pressure difference between the inside and outside of the mask body;
a fan unit including an intake fan operable to move air outside the mask body into the mask body; and
Including; a control unit for controlling the intake fan;
The control unit switches the operation mode of the fan unit between an exhalation mode and an inhalation mode in real time based on the value sensed by the differential pressure sensor unit for a preset time, and based on the value sensed by the differential pressure sensor unit a first operation mode step of deriving the user's exhalation prediction cycle and inhalation prediction cycle; and
For a preset time, by applying an offset value for performing preemptive blowing with respect to the expiration prediction period and the inhalation prediction period, the expiration correction timing at which the expiration begins and the expiration correction timing at which the inhalation starts are derived, and the expiration correction A second operation mode step of switching the operation mode of the fan unit between an exhalation mode and an inhalation mode according to the timing and the inhalation correction timing; performing, the electric mask.
 청구항 1에 있어서,
상기 제1동작모드단계는,
상기 마스크본체 내부의 압력에서 상기 마스크본체 외부의 압력을 뺀 차압값이 감소하다가 기설정된 범위 이상으로 증가하는 경우에, 상기 팬부의 동작모드를 날숨모드로 동작시키는 단계;
상기 마스크본체 내부의 압력에서 상기 마스크본체 외부의 압력을 뺀 차압값이 증가하다가 기설정된 범위 이상으로 감소하는 경우에, 상기 팬부의 동작모드를 들숨모드로 동작시키는 단계;
상기 제1동작모드단계에서의 각각의 날숨모드의 동작주기들의 정보에 기초하여 상기 날숨예측주기를 도출하는 단계; 및
상기 제1동작모드단계에서의 각각의 들숨모드의 동작주기들의 정보에 기초하여 상기 들숨예측주기를 도출하는 단계;를 포함하는, 전동식마스크.
The method according to claim 1,
The first operation mode step is
operating the fan unit in an exhalation mode when the differential pressure value obtained by subtracting the pressure outside the mask body from the pressure inside the mask body decreases and then increases to more than a preset range;
operating the operation mode of the fan unit to an inhalation mode when the differential pressure value obtained by subtracting the pressure outside the mask body from the pressure inside the mask body increases and then decreases to a predetermined range or more;
deriving the predicted expiration period based on the information on the operation cycles of each expiration mode in the first operation mode step; and
Containing, the electric mask, based on the information of the operation periods of each inhalation mode in the first operation mode step, deriving the prediction period of the inhalation.
 청구항 1에 있어서,
상기 제2동작모드단계는,
상기 날숨예측주기 및 상기 들숨예측주기를 고려하여, 상기 팬부가 날숨모드로 동작하는 복수의 날숨타이밍 및 상기 팬부가 들숨모드로 동작하는 복수의 들숨타이밍을 도출하는 단계;
상기 날숨타이밍 및 상기 들숨타이밍에 대하여 기설정된 오프셋값을 적용하여, 날숨보정타이밍 및 들숨보정타이밍을 도출하는 단계; 및
상기 날숨보정타이밍에 해당하는 타이밍에서는 상기 팬부를 날숨모드로 동작시키고, 상기 들숨보정타이밍에 해당하는 타이밍에서는 상기 팬부를 들숨모드로 동작시키는 단계;를 포함하는, 전동식마스크.
The method according to claim 1,
The second operation mode step is
deriving a plurality of exhalation timings in which the fan unit operates in an exhalation mode and a plurality of exhalation timings in which the fan unit operates in an inhalation mode in consideration of the expiration prediction cycle and the inspiration prediction cycle;
applying a preset offset value to the exhalation timing and the inhalation timing, deriving an exhalation correction timing and an exhalation correction timing; and
At the timing corresponding to the exhalation correction timing, operating the fan unit in the exhalation mode, and at the timing corresponding to the inhalation correction timing, operating the fan unit in the inhalation mode; Containing, an electric mask.
 청구항 1에 있어서,
상기 제어부는,
기설정된 제1과거시간 동안의 상기 차압센서부에 의하여 센싱된 값들의 제1변동값을 도출하고, 상기 제1과거시간 이후의 기설정된 제2과거시간 동안의 상기 차압센서부에 의하여 센싱된 값들의 제2변동값을 도출하고,
상기 제1변동값 및 상기 제2변동값에 기초하여, 상기 제2과거시간 동안의 오프셋값을 보정하여 보정오프셋값을 도출하고,
기설정된 시간 동안, 상기 날숨예측주기 및 상기 들숨예측주기에 대하여 선제적인 송풍을 수행하기 위한 상기 보정오프셋값을 적용하여 날숨이 시작되는 날숨보정타이밍 및 들숨이 시작되는 들숨보정타이밍을 도출하고, 상기 날숨보정타이밍 및 상기 들숨보정타이밍에 따라 상기 팬부의 동작모드를 날숨모드 및 들숨모드 사이에서 스위칭하는 제3동작모드단계;를 포함하는, 전동식마스크.
The method according to claim 1,
The control unit is
A first variation value of the values sensed by the differential pressure sensor unit for a first preset past time is derived, and a value sensed by the differential pressure sensor unit for a second preset past time after the first past time Derive the second variation value of
a correction offset value is derived by correcting an offset value for the second past time based on the first fluctuation value and the second fluctuation value;
For a preset time, by applying the correction offset value for performing preemptive blowing with respect to the expiration prediction period and the inspiration prediction period, the expiration correction timing at which the exhalation starts and the inhalation correction timing at which the inhalation starts are derived, and the A third operation mode step of switching the operation mode of the fan unit between the exhalation mode and the inhalation mode according to the exhalation correction timing and the inhalation correction timing; Containing, the electric mask.
 청구항 4에 있어서,
상기 제3동작모드단계는,
상기 날숨예측주기 및 상기 들숨예측주기를 고려하여, 상기 팬부가 날숨모드로 동작하는 복수의 날숨타이밍 및 상기 팬부가 들숨모드로 동작하는 복수의 들숨타이밍을 도출하는 단계;
상기 날숨타이밍 및 상기 들숨타이밍에 대하여 상기 보정오프셋값을 적용하여, 날숨보정타이밍 및 들숨보정타이밍을 도출하는 단계; 및
상기 날숨보정타이밍에 해당하는 타이밍에서는 상기 팬부를 날숨모드로 동작시키고, 상기 들숨보정타이밍에 해당하는 타이밍에서는 상기 팬부를 들숨모드로 동작시키는 단계;를 포함하는 전동식마스크.
5. The method according to claim 4,
The third operation mode step is
deriving a plurality of exhalation timings in which the fan unit operates in an exhalation mode and a plurality of exhalation timings in which the fan unit operates in an inhalation mode in consideration of the expiration prediction cycle and the inspiration prediction cycle;
applying the correction offset value with respect to the exhalation timing and the inhalation timing, deriving an exhalation correction timing and an exhalation correction timing; and
Operating the fan unit in the exhalation mode at the timing corresponding to the exhalation correction timing, and operating the fan unit in the inhalation mode at the timing corresponding to the inhalation correction timing; Electric mask comprising a.
 청구항 4에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1동작모드단계를 수행한 후에, 상기 제2동작모드단계를 수행하고,
상기 제2동작모드단계를 수행한 후에, 상기 제3동작모드단계를 수행하고,
상기 제3동작모드단계가 수행된 이후, 기설정된 기간 동안 변동값들이 기설정된 크기 미만인 경우에는, 상기 제3동작모드단계가 다시 수행되고,
상기 제3동작모드단계가 수행된 이후, 기설정된 기간 동안 변동값들이 기설정된 크기 이상인 경우에는, 상기 제1동작모드단계가 수행되는, 전동식마스크.
5. The method according to claim 4,
The control unit is
After performing the first operation mode step, perform the second operation mode step,
After performing the second operation mode step, the third operation mode step is performed,
After the third operation mode step is performed, if the fluctuation values for a predetermined period are less than a predetermined amount, the third operation mode step is performed again,
After the third operation mode step is performed, if the fluctuation values for a predetermined period are greater than or equal to a predetermined size, the first operation mode step is performed, the electric mask.
 마스크본체; 마스크본체의 내부 및 외부의 압력차이를 센싱하는 차압센서부; 상기 마스크본체 외부의 공기가 상기 마스크본체 내부로 이동하도록 동작하는 흡기팬을 포함하는 팬부; 및 상기 흡기팬을 제어하는 제어부;를 포함하는 전동식마스크의 제어방법으로서,
기설정된 시간 동안, 상기 차압센서부에 의하여 센싱된 값에 기초하여 실시간으로 상기 팬부의 동작모드를 날숨모드 및 들숨모드 사이에서 스위칭하고, 상기 차압센서부에 의하여 센싱된 값에 의하여 사용자의 날숨예측주기 및 들숨예측주기를 도출하는 제1동작모드단계; 및
기설정된 시간 동안, 상기 날숨예측주기 및 상기 들숨예측주기에 대하여 선제적인 송풍을 수행하기 위한 오프셋값을 적용하여 날숨이 시작되는 날숨보정타이밍 및 들숨이 시작되는 들숨보정타이밍을 도출하고, 상기 날숨보정타이밍 및 상기 들숨보정타이밍에 따라 상기 팬부의 동작모드를 날숨모드 및 들숨모드 사이에서 스위칭하는 제2동작모드단계;를 포함하는, 전동식마스크의 제어방법.
mask body; a differential pressure sensor for sensing a pressure difference between the inside and outside of the mask body; a fan unit including an intake fan operable to move air outside the mask body into the mask body; And as a control method of the electric mask comprising a; and a control unit for controlling the intake fan,
For a preset time, the operation mode of the fan unit is switched between an exhalation mode and an inhalation mode in real time based on the value sensed by the differential pressure sensor unit, and the user's exhalation is predicted by the value sensed by the differential pressure sensor unit a first operation mode step of deriving a cycle and an inhalation prediction cycle; and
For a preset time, by applying an offset value for performing preemptive blowing with respect to the expiration prediction period and the inhalation prediction period, the expiration correction timing at which the expiration begins and the expiration correction timing at which the inhalation starts are derived, and the expiration correction A second operation mode step of switching the operation mode of the fan unit between an exhalation mode and an inhalation mode according to the timing and the inhalation correction timing; Containing, the control method of the electric mask.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3444012A (en) 1964-07-10 1969-05-13 Citizen Watch Co Ltd Process for treating platinum-iron permanent magnet alloys for improving their magnetic performance
KR100868808B1 (en) * 2008-03-04 2008-11-17 한국과학기술원 Method and display apparatus for noninvasively determining the pulmonary characteristics by measuring breath gas and blood gas
KR20190089154A (en) 2018-01-18 2019-07-30 동지대학교 Wireless power transmission system and transmission method thereof
JP2019524331A (en) * 2016-08-24 2019-09-05 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． Respirator with improved user comfort

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3444012A (en) 1964-07-10 1969-05-13 Citizen Watch Co Ltd Process for treating platinum-iron permanent magnet alloys for improving their magnetic performance
KR100868808B1 (en) * 2008-03-04 2008-11-17 한국과학기술원 Method and display apparatus for noninvasively determining the pulmonary characteristics by measuring breath gas and blood gas
JP2019524331A (en) * 2016-08-24 2019-09-05 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． Respirator with improved user comfort
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