KR20230072593A - 비접촉식 생체신호 측정 기능을 구비한 스마트 디퓨져 - Google Patents

비접촉식 생체신호 측정 기능을 구비한 스마트 디퓨져 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비접촉식 생체신호 측정 기능을 구비한 스마트 디퓨져에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 RF레이더를 활용하여 비접촉 방식으로 거주자의 실내 위치, 생체신호 측정을 통한 거주자의 생활패턴 및 공간별 맞춤형 공기질 관리가 가능한 비접촉식 생체신호 측정 기능을 구비한 스마트 디퓨져에 관한 것이다.
본 발명에 따른 비접촉식 생체신호 측정 기능을 구비한 스마트 디퓨져는 RF레이더를 활용하여 비접촉 방식으로 거주자의 위치를 실시간으로 추적 및 활동량을 분석하고, 이에 따른 주거 공간별로 맞춤형 공기질 관리가 가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 비접촉식 생체신호 측정 기능을 구비한 스마트 디퓨져는 RF레이더를 활용하여 비접촉 방식으로 거주자의 호흡수 및 심박수를 실시간 측정함으로써 응급상황 발생 여부를 확인 및 신속한 후속조치가 가능하고, 거주자의 활동패턴 및 생체신호 분석을 통해 침입자 인식이 가능한 장점이 있다.

Description

비접촉식 생체신호 측정 기능을 구비한 스마트 디퓨져{Smart diffuser with non-contact bio-signal measurement function}
본 발명은 비접촉식 생체신호 측정 기능을 구비한 스마트 디퓨져에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 RF레이더를 활용하여 비접촉 방식으로 거주자의 실내 위치, 생체신호 측정을 통한 거주자의 생활패턴 및 공간별 맞춤형 공기질 관리가 가능한 비접촉식 생체신호 측정 기능을 구비한 스마트 디퓨져에 관한 것이다.
일반적으로 환기의 방법에는 여러 가지가 있지만 빌딩, 아파트 등의 건축물에는 창문을 이용한 환기보다는 송풍기를 이용하여 외부의 공기를 실내로 강제 공급하는 기계식 공기분배 시스템이 주로 설치된다.
이러한 기계식 공기분배 시스템은 일반적인 외부 공기뿐만 아니라, 겨울에는 온풍, 여름에는 냉풍을 공급하여 실내에서의 생활환경을 더욱 쾌적하게 유지시키는 등, 수요자의 요구를 만족시키기 위해 다양한 구조를 갖는 유닛들이 개발되고 있다.
예를 들면, 공조장치에서 발생되는 공기를 천장내 덕트를 통해 실내로 공급시키는 방법이 있는데, 이를 위하여 덕트를 여러 국소부에 형성되는 지관에는 냉난방기류를 실내에 공급하거나 공급량의 조절을 위한 디퓨져가 실내에 노출된 상태로 천장에 고정 설치된다.
그러나, 종래의 디퓨져는 거주자의 재실여부, 거주자와의 거리에 관계없이 실내에 설치된 디퓨져들이 일률적으로 작동하는 구조이므로 거주자의 생활패턴 및 공간별 거주자 맞춤형 공기질 관리 및 공조 관리가 어려운 문제가 있다.
대한민국 등록특허 10-1939308 대한민국 공개특허 10-2021-0063916 대한민국 등록실용신안 20-0442850
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, RF레이더 기반의 거주자 실시간 위치측정 및 설정되 거리 이내로 접근시 비접촉 방식으로 심박 및 호흡 등과 같은 생체신호 측정이 가능한 스마트 디퓨저를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 거주자 RTLS 및 리빙데이터 분석을 통해 맞춤형 공기질 관리, 건강관리, 안전관리(HAS) 서비스를 제공하며, 거주자 실시간 위치, 활동 추적이 가능한 스마트 디퓨저를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 생체신호 및 공기질 분석 알고리즘을 기반으로 공기질 모니터링 및 관리, 거주자의 종합 건강상태 모니터링 및 관리, 위험상황 모니터링 및 관리 서비스와 연계 가능한 스마트 디퓨저를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 비접촉식 생체신호 측정 기능을 구비한 스마트 디퓨져는 내부에 공기가 통과할 수 있는 유로가 형성되고, 하부에 공기가 배출되는 배기구가 마련된 본체와; 상기 본체의 배기구를 개폐하기 위해 상기 본체 내측에 승강 가능하게 설치되고, 내부에 설치공간이 마련된 커버부와; 상기 본체에 대해 상기 커버부를 승강시키는 승강구동부와; 상기 커버부 내부에 설치되고, 광대역 주파수신호를 주변으로 출력하여 거주자로부터 반사되는 신호를 토대로 거주자의 존재유무 및 위치를 검출하고, 거주자의 호흡수와 심박수를 포함하는 거주자의 생체정보를 검출하는 생체정보검출센서부와; 실내의 미세먼지, 공기질, 온도, 습도를 포함하는 환경정보를 검출하는 환경정보검출센서부와; 상기 생체정보검출센서부와 상기 환경정보검출센서부에서 각각 검출된 생체정보와 환경정보를 수신하고, 수신된 생체정보 및 환경정보에 따라 상기 승강구동부의 동작을 제어하는 컨트롤러;를 구비하고, 상기 컨트롤러는 상기 생체정보검출센서부와 거주자 상호간 거리가 설정된 기준거리값 이내이고 미세먼지 또는 공기질이 설정된 기준허용범위를 벗어나는 경우에 상기 배기구를 개방시키도록 상기 승강구동부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 비접촉식 생체신호 측정 기능을 구비한 스마트 디퓨져는 RF레이더를 활용하여 비접촉 방식으로 거주자의 위치를 실시간으로 추적 및 활동량을 분석하고, 이에 따른 주거 공간별로 맞춤형 공기질 관리가 가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 비접촉식 생체신호 측정 기능을 구비한 스마트 디퓨져는 RF레이더를 활용하여 비접촉 방식으로 거주자의 호흡수 및 심박수를 실시간 측정함으로써 응급상황 발생 여부를 확인 및 신속한 후속조치가 가능하고, 거주자의 활동패턴 및 생체신호 분석을 통해 침입자 인식이 가능한 장점이 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 비접촉식 생체신호 측정 기능을 구비한 스마트 디퓨져가 개방된 상태를 나타낸 사시도.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 비접촉식 생체신호 측정 기능을 구비한 스마트 디퓨져가 폐쇄된 상태를 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 비접촉식 생체신호 측정 기능을 구비한 스마트 디퓨져의 제어계통을 나타낸 블록도.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비접촉식 생체신호 측정 기능을 구비한 스마트 디퓨져에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 4에는 본 발명에 따른 비접촉식 생체신호 측정 기능을 구비한 스마트 디퓨져(1)가 도시되어 있다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 비접촉식 생체신호 측정 기능을 구비한 스마트 디퓨져(1)는 본체(10)와, 커버부(20)와, 승강구동부(30)와, 생체정보검출센서부(40)와, 환경정보검출센서부(50)와, 컨트롤러(60)를 구비한다.
본체(10)는 천장에 설치되는 것으로서, 일 측이 천장 내에 매설된 공기공급덕트와 연결되고, 타 측이 실내 측으로 노출되게 설치된다. 본체(10)는 내부에 공기가 통과할 수 있는 유로가 형성되고, 하부에 공기가 배출되는 배기구(11A)가 마련된다.
본체(10)는 천장 내에 매설되고 내부에 유로가 마련된 원통형의 통체(11)와, 통체(11)의 가장자리로부터 직경이 확장되며 천장에 밀착 고정되는 확장플랜지(12)와, 통체(11) 내부 중앙으로부터 통체(11)의 내주면을 향햐 방사상으로 연장된 복수의 지지리브(13)로 구성된 지지부(14)를 포함한다.
각 지지리브(13)에는 후술하는 커버부(20)의 가이드(21A)가 통과할 수 있게 상하를 관통하는 가이드홀(13A)이 형성된다.
커버부(20)는 본체(10) 하단의 배기구(11A)를 개폐하기 위해 본체(10) 내측에 승강 가능하게 설치되고, 내부에 설치공간이 마련된다.
커버부(20)는 상부커버(21)와, 하부커버(22)로 구성된다.
상부커버(21)는 상부가 폐쇄되고 하부는 개방되며 내부에 설치공간이 마련된 돔형이나 반원형 구조를 가진다. 상부커버(21)의 상부에는 상부로 연장된 복수의 가이드(21A)가 형성되며, 이 가이드(21A)는 후술하는 승강구동부(30)의 구동축(31)이 회전될 시 커버부(20)가 회전되는 것을 차단하면서 커버부(20)가 안정적으로 상승 또는 하강할 수 있도록 한다.
하부커버(22)는 상부커버(21)의 하부에 결합되어 상부커버(21)의 하부를 폐쇄한다.
승강구동부(30)는 본체(10)에 대해 커버부(20)를 승강시키는 것으로서, 상부커버(21) 내부에 설치되는 스텝모터를 적용하였다.
스텝모터는 상부커버(21)의 상측 저면부에 구동축(31)이 관통 설치되며, 구동축이 지지부(14)의 중앙부에 형성된 나사홀(13B)에 나사결합된다. 스텝모터의 구동축이 정방향과 역방향으로 각각 회전되면서 커버부(20)가 상승하거나 하강하며, 커버부(20)가 상승하면 본체(10)의 배기구(11A)가 폐쇄되고, 커버부(20)가 하강하면 본체(10)의 배기구(11A)가 개방된다.
생체정보검출센서부(40)는 커버부(20) 내부에 설치되고, 광대역 주파수신호를 주변으로 출력하여 거주자로부터 반사되는 신호를 토대로 거주자의 존재유무 및 위치를 검출한다. 또한, 생체정보검출센서부(40)는 거주자의 호흡수와 심박수를 포함하는 거주자의 생체정보를 검출한다.
생체정보검출센서부(40)에서 검출된 정보들은 실시간으로 컨트롤러(60)에 전송된다.
생체정보검출센서부(40)는 초광대역(UWB) 레이더센서를 적용할 수 있다.
환경정보검출센서부(50)는 미세먼지, 공기질, 온도, 습도 등과 같은 실내 환경정보를 검출하는 것으로서, 실내의 미세먼지를 측정하는 미세먼지센서, 공기질을 측정하는 공기질센서, 온도를 측정하는 온도센서, 습도를 측정하는 온도센서를 포함하여 구성된다.
컨트롤러(60)는 생체정보검출센서부(40)와 환경정보검출센서부(50)에서 각각 검출된 생체정보와 환경정보를 수신하고, 수신된 생체정보 및 환경정보에 따라 승강구동부(30)의 동작을 제어한다.
일 예로, 컨트롤러(60)는 생체정보검출센서부(40)에서 검출된 생체정보검출센서부(40)와 거주자자 상호간 거리가 설정된 기준거리값 이내이면서, 미세먼지 또는 공기질을 측정하는 센서에서 측정된 측정값이 설정된 기준허용범위를 벗어나는 경우에 배기구(11A)를 개방시키도록 승강구동부(30)를 제어할 수 있다.
또한, 기준허용범위내에서도 경우에 따라 배기구(11A)의 개방정도를 조절할 수 있도록 승강구동부(30)의 동작을 제어할 수 있다.
또한, 컨트롤러(60)는 생체정보검출센서부(40)에서 검출된 거주자의 호흡수 또는 심박수가 매우 낮은 경우에는 무선 또는 유선 통신모듈(70)을 통해 관리소 또는 응급센터(100)에 구조요청신호를 송출할 수도 있다.
또한, 컨트롤러(60)는 생체정보검출센서부(40)에서 검출된 거주자의 호흡수 또는 심박수가 거주자의 평상시 호흡수 또는 심박수와 현저하게 차이가 나는 경우, 외부인이 침입한 것으로 판단하고, 무선 또는 유선 통신모듈(70)을 통해 관리소 또는 경찰서 등 유관기관에 침입자발생신호를 송출할 수도 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 비접촉식 생체신호 측정 기능을 구비한 스마트 디퓨져는 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서만 정해져야 할 것이다.
1 : 디퓨져
10 : 본체
20 : 커버부
30 : 승강구동부
40 : 생체정보검출센서부
50 : 환경정보검출센서부
60 : 컨트롤러
70 : 통신모듈
100 : 응급센터

Claims (1)

  1. 내부에 공기가 통과할 수 있는 유로가 형성되고, 하부에 공기가 배출되는 배기구가 마련된 본체와;
    상기 본체의 배기구를 개폐하기 위해 상기 본체 내측에 승강 가능하게 설치되고, 내부에 설치공간이 마련된 커버부와;
    상기 본체에 대해 상기 커버부를 승강시키는 승강구동부와;
    상기 커버부 내부에 설치되고, 광대역 주파수신호를 주변으로 출력하여 거주자로부터 반사되는 신호를 토대로 거주자의 존재유무 및 위치를 검출하고, 거주자의 호흡수와 심박수를 포함하는 거주자의 생체정보를 검출하는 생체정보검출센서부와;
    실내의 미세먼지, 공기질, 온도, 습도를 포함하는 환경정보를 검출하는 환경정보검출센서부와;
    상기 생체정보검출센서부와 상기 환경정보검출센서부에서 각각 검출된 생체정보와 환경정보를 수신하고, 수신된 생체정보 및 환경정보에 따라 상기 승강구동부의 동작을 제어하는 컨트롤러;를 구비하고,
    상기 컨트롤러는 상기 생체정보검출센서부와 거주자 상호간 거리가 설정된 기준거리값 이내이고 미세먼지 또는 공기질이 설정된 기준허용범위를 벗어나는 경우에 상기 배기구를 개방시키도록 상기 승강구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 생체신호 측정 기능을 구비한 스마트 디퓨져.
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