KR100742744B1

KR100742744B1 - Apparatus for preventing apnea and reducing snore

Info

Publication number: KR100742744B1
Application number: KR1020050055798A
Authority: KR
Inventors: 조창운
Original assignee: (주)제이엔코프
Priority date: 2005-06-27
Filing date: 2005-06-27
Publication date: 2007-07-25
Also published as: KR20070000233A

Abstract

본 발명은 호흡을 통해 코골이를 감지하게 되면 수면자의 등 쪽에 위치한 패드에 자동으로 공기를 주입시켜 수면 자세를 고치도록 유도함으로써 코골이를 경감하도록 도모해주며, 무호흡 측정이 가능토록 한 무호흡 방지 및 코골이 경감 장치에 관한 것으로서, 이러한 본 발명은, 수면자의 호흡을 검출하고 코골이 감지시 내부에 주입되는 공기에 의해 팽창하여 수면자의 수면 자세를 고쳐주는 에어 패드(air-pad), 에어 튜브를 통해 전달되는 호흡을 전기적인 신호로 변환하는 센서와, 호흡 감지신호를 복수의 대역별로 필터링하여 심박/호흡/코골이 판단용 신호로 출력하는 대역 필터부와, 기능 및 모드 변환 신호를 입력하기 위한 기능 입력부와, 기능 입력부에서 입력된 신호에 대응하여 a) 대역 필터부로부터 각각 획득되는 신호로 코골이와 무호흡 여부를 판단하고, b) 호흡 상태를 표시토록 제어하며, c) 코골이로 판단되면 에어 패드를 팽창시키기 위한 공기 주입 신호를 발생하고, d) 에어 패드 팽창 후 코골이가 감지되지 않으면 설정 시간 후에 에어 패드에 유입된 공기를 배기토록 제어신호를 발생하는 중앙처리장치와, 구동부에서 출력되는 공기 주입 신호에 따라 에어 패드에 공기를 주입하는 펌프를 구동시키는 모터와, 구동부에서 출력되는 배기 제어신호에 따라 배기 밸브를 개폐하는 배기 솔레노이드로 코골이 경감장치를 구현하게 된다.The present invention helps to reduce snoring by injecting air to the pad located on the back of the sleeper when the snoring is detected through the breath, thereby inducing the sleeping posture, and preventing apnea so that apnea measurement is possible. The present invention relates to a device for reducing snoring, and the present invention relates to an air-pad and an air tube that detect a sleeper's breathing and inflate by air injected into the inside when the snoring is detected to correct the sleeping posture of the sleeper. Sensor for converting the breath transmitted through the electrical signal, Band filter unit for filtering the breath detection signal by a plurality of bands and outputs the heart / breath / snoring signal for determination, and for inputting the function and mode conversion signal Corresponding to the signal input from the function input unit and the function input unit a) whether the signal is obtained from the band filter unit, respectively, whether snoring and apnea B) control to display breathing state, c) if it is determined to be snoring, generate an air injection signal to inflate the air pad, and d) if no snoring is detected after the air pad inflation, A central processing unit for generating a control signal for exhausting the air introduced into the pad, a motor for driving a pump for injecting air into the air pad according to the air injection signal output from the driver, and an exhaust control signal output from the driver The snoring relief device is realized by an exhaust solenoid that opens and closes the exhaust valve.

Description

무호흡 방지 및 코골이 경감 장치{APPARATUS FOR PREVENTING APNEA AND REDUCING SNORE}Apnea Prevention and Snoring Relief {APPARATUS FOR PREVENTING APNEA AND REDUCING SNORE}

도 1은 본 발명에 따른 무호흡 방지 및 코골이 경감 장치의 구성을 보인 블록도.1 is a block diagram showing the configuration of the apnea prevention and snoring relief device according to the present invention.

도 2는 본 발명에서 심박 출력 파형도.Figure 2 is a heartbeat output waveform diagram in the present invention.

도 3은 본 발명에서 호흡 출력 파형도.Figure 3 is a breath output waveform diagram in the present invention.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 의한 코골이 경감장치의 사용 상태도.Figures 4a to 4c is a state of use of the snoring relief device according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

101… 에어 패드101... Air pad

103… 센서103... sensor

104… 전치증폭기104... Preamplifier

105… 중앙처리장치105... Central Processing Unit

106… 디스플레이106... display

110… 대역 필터부110... Band filter section

120… 구동부120... Driving part

131… 모터131... motor

132… 배기 솔레노이드132... Exhaust solenoid

본 발명은 무호흡 방지 및 코골이 경감 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 호흡을 통해 코골이를 감지하게 되면 수면자의 등 쪽에 위치한 패드에 자동으로 공기를 주입시켜 수면 자세를 고치도록 유도함으로써 코골이를 경감하도록 도모해주며, 무호흡 측정이 가능토록 한 무호흡 방지 및 코골이 경감 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for preventing apnea and snoring, and more particularly, when detecting snoring through breathing, snoring by injecting air into a pad located on the back of a sleeper to correct a sleeping posture. The present invention relates to apnea prevention and snoring relief devices that facilitate relief and allow apnea measurements.

일반적으로 복잡하고도 불규칙한 생활습관과 스트레스 그리고 올바르지 못한 식생활 문화로 인한 비만 등으로 인하여 수면장애를 겪고 있는 인구의 수가 점차 증가하고 있다. 수면장애는 흔히 코골이, 수면 무호흡증과 같은 증상을 수반하게 되며, 특히 수면중에 코골이가 지속될 경우에는 코골이를 하지 않는 정상인에 비하여 고혈압 발생확률이 두 배 가량 높으며 심근경색의 발생률도 높아진다. 코골이는 숨쉬는 동안 공기가 기도로 들어가기 전에 통과하게 되는 인후부가 좁아져서 공기가 쉽게 드나들 수 없을 때 생기는 것으로 수면중에 호흡곤란을 겪게 되어 수면방해를 할 뿐만 아니라 수면 무호흡증과 같은 수면장애로 진전될 가능성이 높다. 통상 코골이 신호는 800 ~ 1200㎐ 정도의 특정 주파수 대역을 가지고 있다.In general, the number of people suffering from sleep disorders is increasing due to complex and irregular lifestyles, stress, and obesity due to an incorrect dietary culture. Sleep disorders often involve symptoms such as snoring and sleep apnea. Especially, if snoring persists during sleep, the incidence of hypertension is twice as high and the incidence of myocardial infarction is higher than that of normal people without snoring. Snoring occurs when the throat passes through the air before it enters the airway and becomes narrow when the air cannot enter easily. Most likely. Typically, snoring signals have a specific frequency band between 800 and 1200 kHz.

종래 코골이를 경감하거나 예방하기 위한 방법이 많이 대두 되었다.Conventional methods for reducing or preventing snoring have emerged.

특히, 코골이 방지용 베개를 이용하여 코골이를 감지하여 코골이 방지용 베개를 구동하는 장치가 대한민국특허청 등록실용신안공보 등록번호 20-0236225호(고안의 명칭 : 코골이를 감지하여 코골이 방지용 베개를 구동하는 장치)(이하, "선행기술"이라 약칭함)에 개시되어 있다.In particular, a device for driving a snoring pillow by detecting a snoring pillow using a pillow for preventing snoring is registered in the Korean Utility Model Registration No. 20-0236225 (Name of the design: Detecting a snoring pillow Drive device (hereinafter, abbreviated as "prior art").

선행기술의 내용을 살펴보면, 코골이를 감지하여 코골이로 판단되면 자동으로 코골이 방지용 베개를 구동시켜 베개가 일측으로 경사지게 함으로써 코골이를 하지 않도록 해주는 장치이다.Looking at the contents of the prior art, it is a device that detects snoring and automatically determines the snoring to drive the pillow to prevent snoring so that the pillow is inclined to one side to prevent snoring.

그러나 이러한 장치는 코골이를 어느 정도는 정확하게 감지할 수 있으나, 코골이를 감지한 후에는 코골이 방지용 베개가 기울어진 상태에서 사용자가 수동으로 리셋을 시키기 이전에는 원상 복귀가 불가능한 단점이 있다. 아울러 무호흡 여부도 측정이 불가능하다는 단점이 있다.However, such a device can detect the snoring to some extent, but after detecting the snoring, it is impossible to return to the original state before the user manually resets the snoring prevention pillow in a tilted state. In addition, there is a drawback that it is impossible to measure apnea.

한편, 종래 무호흡 측정 방법은, 통상 수면 다원 검사를 통해 무호흡을 측정하게 되는 데, 이 경우 입원이 필요하다는 단점이 있으며, 아울러 무호흡 검사 시간이 많이 걸리는 단점도 있고, 비용 또한 많이 소요되는 단점이 있었다.On the other hand, the conventional apnea measurement method, the apnea is usually measured through the sleep polymorphism test, in this case has the disadvantage of requiring hospitalization, and also has the disadvantage of taking a lot of apnea testing time, and also has a disadvantage that costs a lot .

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 코골이 방지 장치에서 발생하는 제반 문제점을 해결하고, 무호흡 검사에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,Accordingly, the present invention has been proposed to solve the problems that occur in the conventional snoring prevention device, and to solve the problems that occur in the apnea test,

본 발명의 목적은, 호흡을 통해 코골이를 감지하게 되면 수면자의 등 쪽에 위치한 패드에 자동으로 공기를 주입시켜 수면 자세를 고치도록 유도함으로써 코골이를 경감하도록 한 무호흡 방지 및 코골이 경감 장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention, when detecting the snoring through the breath to provide an apnea prevention and snoring device to reduce the snoring by automatically injecting air to the pad located on the back of the sleeper to correct the sleeping posture There is.

본 발명의 다른 목적은, 데이터 전달 매개체(에어 패드)에 접촉된 수면자의 호흡을 감지하는 방법으로 무호흡 여부를 판단할 수 있도록 한 무호흡 방지 및 코골이 경감 장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide an apnea prevention and snoring device that can determine whether apnea by a method of detecting the sleep of the sleeper in contact with the data transmission medium (air pad).

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 "무호흡 방지 및 코골이 경감 장치"는,"Apnea prevention and snoring device" according to the present invention for achieving the above object,

수면자의 호흡을 검출하고 코골이 감지시 내부에 주입되는 공기에 의해 팽창하여 상기 수면자의 수면 자세를 고쳐주는 에어 패드(air-pad)와;An air-pad that detects the sleeper's breathing and expands by air injected into the inside when the snoring is detected to correct the sleeping posture of the sleeper;

상기 에어 패드에 결합되어 검출된 호흡을 후단으로 전달해주며 공기의 주입 및 배출 통로 역할을 담당하는 에어 튜브와;An air tube coupled to the air pad and delivering a detected breath to a rear end and serving as an air inlet and outlet passage;

상기 에어 튜브로 전달되는 호흡을 전기적인 신호로 변환하는 센서와;A sensor for converting the breath delivered to the air tube into an electrical signal;

상기 센서로부터 출력되는 호흡 감지신호를 전치 증폭하는 전치 증폭기와;A preamplifier for preamplifying the respiration detection signal output from the sensor;

상기 전치 증폭기에서 출력되는 호흡 감지신호를 복수의 대역별로 필터링하여 심박/호흡/코골이 판단용 신호로 출력하는 대역 필터부와;A band filter unit filtering the respiration detection signal output from the preamplifier for a plurality of bands and outputting the heartbeat / breathing / snoring signal for determination;

기능 및 모드 변환 신호를 입력하기 위한 기능 입력부와;A function input unit for inputting a function and mode conversion signal;

상기 기능 입력부에서 입력된 신호에 대응하여 a) 상기 전치 증폭기 및 대역 필터부로부터 각각 획득되는 신호로 코골이와 무호흡 여부를 판단하고, b) 호흡 상태를 표시토록 제어하며, c) 코골이로 판단되면 상기 에어 패드를 팽창시키기 위한 공기 주입 신호를 발생하고, d) 상기 에어 패드 팽창 후 코골이가 감지되지 않으면 설정 시간 후에 상기 에어 패드에 유입된 공기를 배기토록 제어신호를 발생하는 중앙처리장치와;Corresponding to the signal input from the function input unit, a) determine whether snoring and apnea with signals obtained from the preamplifier and the band pass filter unit, b) controlling the display of breathing status, and c) determining snoring. And a central processing unit for generating an air injection signal for inflating the air pad, and d) generating a control signal for exhausting the air introduced into the air pad after a set time if snoring is not detected after the air pad is inflated. ;

상기 중앙처리장치로부터 출력되는 상태 표시 제어신호에 따라 수면자의 호 흡 상태, 심박 상태 등을 화면에 표시해주는 디스플레이;A display for displaying a sleep state, a heartbeat state, and the like of a sleeper according to a state display control signal output from the central processing unit;

상기 중앙처리장치로부터 출력되는 발광다이오드 제어신호와 공기 주입 제어신호 및 배기 제어신호를 각 대상 구동신호로 출력하는 구동부와;A driver for outputting a light emitting diode control signal, an air injection control signal, and an exhaust control signal output from the central processing unit as target drive signals;

상기 구동부에서 출력되는 발광다이오드 구동신호에 따라 전원 공급 여부와 기능 동작 상태를 시각적으로 표시해주는 발광다이오드(LED)와;A light emitting diode (LED) which visually displays whether power is supplied and a function operation state according to a light emitting diode driving signal output from the driving unit;

상기 구동부에서 출력되는 공기 주입 신호에 따라 상기 에어 패드에 공기를 주입하는 펌프를 구동시키는 모터와;A motor for driving a pump for injecting air into the air pad according to the air injection signal output from the driver;

상기 구동부에서 출력되는 배기 제어신호에 따라 배기 밸브를 개폐하는 배기 솔레노이드로 구성된 것을 특징으로 한다.Characterized in that it consists of an exhaust solenoid for opening and closing the exhaust valve in accordance with the exhaust control signal output from the drive unit.

상기 본 발명에 따른 "코골이 경감장치"는,"Snoring relief device" according to the present invention,

상기 중앙처리장치에서 코골이 경감을 위해서 운영하는 제어 프로그램을 변경하기 위한 신호 입력 수단인 디버그용 스위치와;A debug switch which is a signal input means for changing a control program operated by the central processor for snoring relief;

상기 중앙처리장치와 연결되고, 외부 장치와 상기 중앙처리장치의 직렬 통신을 지원해주는 통신 인터페이스를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.And a communication interface connected to the CPU and supporting serial communication between an external device and the CPU.

또한, 상기 대역 필터부는,In addition, the band filter unit,

상기 전치 증폭기에서 출력되는 호흡 감지신호를 심박 측정을 위한 대역으로 필터링하여 상기 중앙처리장치에 전달하는 심박용 필터와;A heart rate filter for filtering the respiration detection signal output from the preamplifier into a band for heart rate measurement and transmitting the filtered signal to the central processing unit;

상기 전치 증폭기에서 출력되는 호흡 감지신호를 무호흡 여부를 측정하기 위한 대역으로 필터링하여 상기 중앙처리장치에 전달하는 호흡용 필터와;A respiratory filter for filtering the respiration detection signal output from the preamplifier into a band for measuring apnea and transmitting the respiratory detection signal to the central processing unit;

상기 전치 증폭기에서 출력되는 호흡 감지신호를 코골이를 판단하기 위한 대 역으로 필터링하여 상기 중앙처리장치에 전달하는 코골이용 필터를 구비한 것을 특징으로 한다.It characterized in that it comprises a filter for snoring to filter the breath detection signal output from the preamplifier to the band for determining the snoring to deliver to the central processing unit.

또한, 상기 구동부는,In addition, the driving unit,

상기 중앙처리장치로부터 출력되는 발광다이오드 제어신호에 대응하여 발광다이오드 발광을 위한 구동신호를 생성하여 출력하는 발광다이오드 구동기와;A light emitting diode driver for generating and outputting a driving signal for emitting light emitting diodes in response to a light emitting diode control signal output from the central processing unit;

상기 중앙처리장치로부터 출력되는 공기 주입 제어신호에 대응하여 펌프를 구동시키는 모터의 구동신호를 출력하는 모터 구동기와;A motor driver for outputting a driving signal of a motor for driving a pump in response to an air injection control signal output from the central processing unit;

상기 중앙처리장치로부터 출력되는 배기 제어신호에 대응하여 배기 솔레노이드의 개폐를 위한 구동신호를 출력하는 솔레노이드 구동기를 구비한 것을 특징으로 한다.And a solenoid driver for outputting a driving signal for opening and closing the exhaust solenoid in response to the exhaust control signal output from the central processing unit.

이하 상기와 같은 기술적 사상에 따른 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention according to the technical spirit as described above.

도 1은 본 발명에 따른 "무호흡 방지 및 코골이 경감 장치"의 구성을 보인 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of "apnea prevention and snoring device" according to the present invention.

여기서 참조부호 101은 수면자(P)의 호흡을 검출하고 코골이 감지시 내부에 주입되는 공기에 의해 팽창하여 상기 수면자의 수면 자세를 고쳐주는 에어 패드(air-pad)를 나타내고, 참조부호 102는 상기 에어 패드(101)에 결합되어 검출된 호흡을 후단으로 전달해주는 기능과 공기의 주입 및 배출 통로 역할을 담당하는 에어 튜브(air-tube)를 나타내며, 참조부호 103은 상기 에어 튜브(102)로 전달되는 호흡을 전기적인 신호로 변환하는 센서를 나타내고, 참조부호 104는 상기 센서(103)로부터 출력되는 호흡 감지신호를 전치 증폭하는 전치 증폭기(pre amp)를 나타낸다.Here, reference numeral 101 denotes an air-pad that detects breathing of the sleeper P and expands by air injected into the inside when the snoring is detected to fix the sleeping posture of the sleeper. The air pad 101 is coupled to the air pad 101 to deliver a detected breath to the rear end and serves as an air tube for injecting and discharging air, and reference numeral 103 denotes an air tube 102. A sensor for converting the delivered breath into an electrical signal is shown, and reference numeral 104 denotes a preamp for preamplifying the breath detection signal output from the sensor 103.

또한, 참조부호 110은 상기 전치 증폭기(104)에서 출력되는 호흡 감지신호를 복수의 대역별로 필터링하여 심박/호흡/코골이 판단용 신호로 출력하는 대역 필터부를 나타낸다. 여기서 대역 필터부(110)는 상기 전치 증폭기(104)에서 출력되는 호흡 감지신호를 심박 측정을 위한 대역으로 필터링하여 후술되는 중앙처리장치(105)에 전달하는 심박용 필터(111)와, 상기 전치 증폭기(104)에서 출력되는 호흡 감지신호를 무호흡 여부를 측정하기 위한 대역으로 필터링하여 상기 중앙처리장치(105)에 전달하는 호흡용 필터(112)와, 상기 전치 증폭기(104)에서 출력되는 호흡 감지신호를 코골이를 판단하기 위한 대역으로 필터링하여 상기 중앙처리장치(105)에 전달하는 코골이용 필터(113)를 구비한다.In addition, reference numeral 110 denotes a band filter unit for filtering the respiration detection signal output from the preamplifier 104 by a plurality of bands and outputting the heartbeat / breathing / snoring signal. In this case, the band filter unit 110 filters the respiration detection signal output from the preamplifier 104 into a band for heart rate measurement and transmits the heart rate filter 111 to the central processing unit 105 to be described later. A breathing filter 112 for filtering a breath detection signal output from the amplifier 104 into a band for measuring apnea and transmitting it to the central processing unit 105 and a breath detection output from the preamplifier 104. It is provided with a snoring filter 113 for filtering the signal to the band for determining the snoring to the central processing unit 105.

또한, 참조부호 107은 기능 및 모드 변환 신호를 입력하기 위한 기능 입력부를 나타내고, 참조부호 105는 상기 기능 입력부(107)에서 입력된 신호에 대응하여 a) 상기 전치 증폭기(104) 및 대역 필터부(110)로부터 각각 획득되는 신호로 코골이와 무호흡 여부를 판단하고, b) 호흡 상태를 표시토록 제어하며, c) 코골이로 판단되면 상기 에어 패드(101)를 팽창시키기 위한 공기 주입 신호를 발생하고, d) 상기 에어 패드(101) 팽창 후 코골이가 감지되지 않으면 설정 시간 후에 상기 에어 패드(101)에 유입된 공기를 배기토록 제어신호를 발생하는 중앙처리장치를 나타낸다.Also, reference numeral 107 denotes a function input unit for inputting a function and mode conversion signal, and reference numeral 105 corresponds to a signal input from the function input unit 107 a) the preamplifier 104 and the band filter unit ( Determine whether snoring and apnea with the signals obtained from each of 110, b) controls to display the breathing state, c) if it is determined to be snoring, generates an air injection signal for inflating the air pad 101 and d) when the snoring is not detected after the expansion of the air pad 101, a central processing unit generating a control signal to exhaust the air introduced into the air pad 101 after a set time.

또한, 참조부호 106은 상기 중앙처리장치(105)로부터 출력되는 표시 제어신호에 따라 수면자의 호흡 상태, 심박 상태 등을 화면에 표시해주는 디스플레이를 나타내며, 참조부호 120은 상기 중앙처리장치(105)로부터 출력되는 발광다이오드 제어신호와 공기 주입 제어신호 및 배기 제어신호를 각 대상 구동신호로 출력하는 구동부를 나타낸다. 여기서 구동부(120)는 상기 중앙처리장치(105)로부터 출력되는 발광다이오드 제어신호에 대응하여 발광다이오드 발광을 위한 구동신호를 생성하여 출력하는 발광다이오드 구동기(121)와, 상기 중앙처리장치(105)로부터 출력되는 공기 주입 제어신호에 대응하여 펌프를 구동시키는 모터의 구동신호를 출력하는 모터 구동기(122)와, 상기 중앙처리장치(105)로부터 출력되는 배기 제어신호에 대응하여 배기 솔레노이드(132)의 개폐를 위한 구동신호를 출력하는 솔레노이드 구동기(123)를 구비한다.In addition, reference numeral 106 denotes a display for displaying on the screen the breathing state, heart rate state, etc. of the sleeper in accordance with the display control signal output from the central processing unit 105, reference numeral 120 from the central processing unit 105 The driving unit outputs the light emitting diode control signal, the air injection control signal, and the exhaust control signal as the target driving signals. Herein, the driver 120 generates and outputs a driving signal for emitting light emitting diodes in response to the light emitting diode control signal output from the central processing unit 105 and the central processing unit 105. The motor driver 122 outputs a drive signal of the motor for driving the pump in response to the air injection control signal output from the control unit, and the exhaust solenoid 132 in response to the exhaust control signal output from the central processing unit 105. It is provided with a solenoid driver 123 for outputting a drive signal for opening and closing.

또한, 참조부호 109는 상기 구동부(120)에서 출력되는 발광다이오드 구동신호에 따라 전원 공급 여부와 기능 동작 상태를 시각적으로 표시해주는 발광다이오드(LED)를 나타내고, 참조부호 131은 상기 구동부(120)에서 출력되는 공기 주입 신호에 따라 상기 에어 패드(101)에 공기를 주입하는 펌프를 구동시키는 모터를 나타내며, 참조부호 132는 상기 구동부(120)에서 출력되는 배기 제어신호에 따라 배기 밸브를 개폐하는 배기 솔레노이드(132)를 나타내며, 참조부호 133은 상기 중앙처리장치(105)에서 코골이 경감을 위해서 운영하는 제어 프로그램을 변경하기 위한 신호 입력 수단인 디버그용 스위치를 나타내고, 참조부호 134는 상기 중앙처리장치(105)와 연결되고, 외부 장치와 상기 중앙처리장치(105)의 직렬 통신을 지원해주는 통신 인터페이스를 나타낸다.In addition, reference numeral 109 denotes a light emitting diode (LED) which visually indicates whether power is supplied and a function operation state according to the light emitting diode driving signal output from the driving unit 120, and reference numeral 131 denotes the driving unit 120. A motor for driving a pump for injecting air into the air pad 101 according to the output air injection signal, the reference numeral 132 denotes an exhaust solenoid for opening and closing the exhaust valve in accordance with the exhaust control signal output from the drive unit 120 Denoted at 132, reference numeral 133 denotes a debug switch which is a signal input means for changing a control program operated by the central processing unit 105 for snoring relief, and reference numeral 134 denotes the central processing unit ( And a communication interface that supports serial communication between an external device and the central processing unit 105.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 코골이 경감장치의 동작을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings, the operation of the snoring relief device according to the present invention configured as described in detail as follows.

먼저, 본 발명에 대한 전체 동작을 하기에 앞서 코골이 이력 표시기능, 무호흡 이력 표시기능, 코골이 경감기능, 무호흡 계측기능, 달력/시각설정 기능에 대해서 간략히 설명하면 다음과 같다.First, before snoring history display function, apnea history display function, snoring function, apnea measurement function, calendar / time setting function prior to the overall operation of the present invention will be described as follows.

1) 코골이 이력 표시 기능: 전원을 투입하고 기능 입력부(107)내의 코골이 계측기능을 선택하면, 전회까지 사용한 코골이의 횟수 이력이 디스플레이(107)에 표시된다. 이 상태에서 기능 입력부(107)에 구비된 업(UP)키를 누르면 1건씩 전회 데이터를 표시하게 되며, 다운(DOWN)키를 누르면 1건씩 최근 데이터를 표시한다. 업키와 다운키를 동시에 3초 이상 누르면 코골이 이력의 데이터가 삭제된다.1) Snoring history display function: When the power is turned on and the snoring measurement function in the function input unit 107 is selected, the history of the number of snorings used up to the previous time is displayed on the display 107. In this state, when the UP key provided in the function input unit 107 is pressed, the previous data is displayed one by one. When the DOWN key is pressed, the latest data is displayed one by one. Press the Up and Down keys simultaneously for more than 3 seconds to delete the snoring history data.

2) 무호흡 이력 표시기능: 전원을 투입하고 기능 입력부(107)의 무호흡 계측기능을 선택하면, 전회 사용한 무호흡 계측의 이력이 디스플레이(106)에 표시된다. 이 상태에서 업키를 누르면 1건씩 전회 데이터를 표시하게 되며, 다운키를 누르면 1건씩 최근 데이터를 표시한다. 그리고 업키와 다운키를 동시에 3초 이상 누르면 무호흡 이력의 데이터가 삭제된다.2) Apnea history display function: When the power is turned on and the apnea measurement function of the function input unit 107 is selected, the history of the apnea measurement used last time is displayed on the display 106. In this state, pressing the UP key displays the previous data one by one, and pressing the down key displays the latest data one by one. Pressing the Up and Down keys simultaneously for more than 3 seconds will clear the apnea history data.

3) 코골이 경감기능: 코골이 이력 표시시에 시작/정지키를 3초간 누르면 코골이 경감기능이 동작을 한다. 코골이 경감기능 동작개시 후 10시간이 경과하면 자동적으로 코골이 이력 표시기능으로 전환되고, 코골이 경감기능 동작시에 시작/정지 키를 3초 이상 누르면 코골이 이력 표시기능으로 전환된다. 코골이 경감기능 동작중에는 펌프의 구동횟수 8회마다 자동적으로 배기된다. 3) Snoring alleviation function: When snoring history display is pressed, press Start / Stop key for 3 seconds and snoring alleviation function operates. When 10 hours have elapsed after the snoring function is started, the snoring function is automatically switched to the history display function. When the snoring function is operated, pressing the start / stop key for 3 seconds or more switches to the history display function. During snoring relief operation, the pump is automatically exhausted every eight drive cycles.

4) 무호흡 계측기능: 무호흡 이력 표시시에 시작/종료키를 3초간 누르면 무호흡 계측 기능의 동작을 시작한다. 무호흡 계측기능 동작 개시 후, 10시간이 경과 하면 자동적으로 무호흡 이력 표시기능으로 전환되며, 무호흡 계측기능 동작시에는 시작/종료키를 3초간 이상 누르면 무호흡 이력 표시기능으로 전환된다. 4) Apnea measurement function: Press the start / end key for 3 seconds to display the apnea measurement function. After 10 hours of initiation of the apnea measurement function, the apnea history display function is automatically switched. During the apnea measurement function operation, pressing the start / end key for 3 seconds or more switches to the apnea history display function.

4) 달력/시각 설정기능: 무호흡 이력 표시 또는 코골이 이력 표시 중에 리셋 스위치를 2초간 누르면 달력/시각설정기능으로 전환되며, 달력/시각 설정기능에서는 년, 월, 일, 시, 분의 순서로 설정이 가능하다. 업키를 누르면 1개씩 수치가 증가하고, 다운키를 누르면 1개씩 수치가 감소하는 방식으로 년, 월, 일, 시, 분을 설정하게 된다. 업/다운키로써 설정 후 리셋 스위치를 1초 이상 누르면 그 값이 설정되어 다음의 설정 항목으로 이동한다. 분 설정을 한 후 리셋 스위치를 1초 이상 누르면 설정한 달력/시각의 값으로 시계기능이 스타트하고, 무호흡 이력 표시 또는 코골이 이력 표시 기능으로 전환한다.4) Calendar / Time setting function: Pressing the reset switch for 2 seconds during apnea history display or snoring history display switches to calendar / time setting function.In calendar / time setting function, it is in order of year, month, date, hour and minute. Can be set. Press the up key to increase the value one by one and press the down key to decrease the value one by one to set the year, month, day, hour and minute. If you press the reset switch for more than 1 second after setting with up / down key, the value is set and move to the next setting item. After setting the minute, press the reset switch for more than 1 second to start the clock function at the set calendar / time value, and switch to the apnea history display or snoring history display function.

코골이 경감장치의 동작을 설명하면, 수면자(P)는 도4a에 도시된 바와 같이, 에어 패드(101)를 등 쪽에 위치시킨 상태에서 수면을 하게 된다. 에어 패드(101)는 수면자의 호흡(진동)을 감지하는 역할을 하며, 이러한 에어 패드(101)는 이미 공지된 기술이므로 그의 자세한 설명은 생략한다.When the snoring describes the operation of the device, the sleeper P sleeps in a state where the air pad 101 is placed on the back side as shown in FIG. 4A. The air pad 101 serves to detect breathing (vibration) of the sleeper. Since the air pad 101 is a known technique, a detailed description thereof will be omitted.

에어 패드(101)에서 검출된 호흡은 에어 튜브(102)를 매개체로 하여 센서(103)에 인가된다. The breath detected by the air pad 101 is applied to the sensor 103 via the air tube 102.

센서(103)는 인가되는 호흡 감지신호를 그에 상응하는 전기적인 신호로 변환을 하여 출력하게 되고, 전치 증폭기(104)는 상기 센서(103)에서 출력되는 아날로그 호흡 감지신호가 매우 미약하므로 후단의 신호 처리에 용이함을 제공해주기 위해서 미리 소정 레벨로 증폭을 하게 된다.The sensor 103 converts the applied breath detection signal into an electrical signal corresponding thereto, and outputs the preamplifier 104. Since the analog breath detection signal output from the sensor 103 is very weak, the signal of the rear stage is detected. In order to provide ease of processing, amplification is performed to a predetermined level in advance.

증폭된 호흡 감지신호는 그대로 중앙처리장치(105)에 인가되어 체동(수면자의 움직임) 검출용으로 전달되며, 아울러 대역 필터부(110)에 인가된다. The amplified respiratory detection signal is applied to the central processing unit 105 as it is, and transmitted for detecting body movements (sleepers' movements), and is also applied to the band filter unit 110.

대역 필터부(110)는 심박용 필터(111), 호흡용 필터(112), 코골이용 필터(113)를 이용하여 각 대역별 검출 신호를 필터링하여 각각 중앙처리장치(105)에 인가한다. 도 2는 상기 심박용 필터(111)를 통해 출력되는 심박용 아날로그 신호 파형을 나타내고, 도 3은 호흡용 필터(112)를 통해 출력되는 호흡용 아날로그 신호 파형을 나타낸다. 각 필터는 미리 실험에 의해 설정된 대역으로 입력되는 호흡 감지신호를 필터링하게 된다.The band filter unit 110 filters the detection signal for each band by using the heart rate filter 111, the breathing filter 112, and the snoring filter 113 and applies them to the central processing unit 105, respectively. 2 shows an analog signal waveform for heart rate output through the heart rate filter 111, and FIG. 3 shows an analog signal waveform for breath output through the breathing filter 112. Referring to FIG. Each filter filters the breath detection signal input to the band set by the experiment in advance.

중앙처리장치(105)는 호흡을 감지한 신호가 입력되면 해당 정보를 메모리(108)에 저장함과 동시에 디스플레이(106)로 전송하여 사용자가 선택한 기능에 해당하는 정보가 화면에 디스플레이되도록 한다.The central processing unit 105, when a signal for detecting breathing is input, stores the corresponding information in the memory 108 and simultaneously transmits the information to the display 106 so that the information corresponding to the function selected by the user is displayed on the screen.

아울러 사용자가 선택한 기능이 코골이 경감기능일 경우 코골이용 필터(113)의 출력신호를 분석하여 코골이 여부를 판단하게 된다. 즉, 코골이 판단은 코골이용 필터(113)를 통해 출력이 발생하게 되면 코골이로 판단을 하게 된다. 다시 말해, 코골이가 없을 경우 코골이용 필터(113)의 출력은 발생하지 않게 되며, 이와는 달리 코골이가 발생하는 경우에는 코골이용 필터(113)의 출력이 발생하게 되므로, 중앙처리장치(105)는 용이하게 코골이 여부를 판단할 수 있게 된다.In addition, if the function selected by the user is a snoring function to reduce snoring by analyzing the output signal of the snoring filter 113 to determine whether or not snoring. That is, snoring determination is determined as snoring when the output occurs through the snoring filter 113. In other words, when there is no snoring, the output of the snoring filter 113 does not occur. In contrast, when the snoring occurs, the output of the snoring filter 113 is generated, so that the central processing unit 105 It is easy to determine whether snoring.

코골이로 판단된 경우 중앙처리장치(105)는 구동부(120)에 펌프 구동을 위한 제어신호를 발생하게 되고, 구동부(120)내의 모터 구동기(122)는 해당 제어신호에 대응하여 모터 구동을 위한 구동신호를 발생하여 모터(131)에 인가한다. 이로써 모 터(131)가 구동을 하여 공기 발생을 위한 펌프를 구동시키게 된다. 여기서 펌프 구동을 위한 제어신호는 미리 설정된 시간 동안만 발생하고 자동으로 오프하게 된다.If it is determined that the snoring is the central processing unit 105 generates a control signal for driving the pump to the drive unit 120, the motor driver 122 in the drive unit 120 for driving the motor in response to the control signal A driving signal is generated and applied to the motor 131. As a result, the motor 131 is driven to drive a pump for generating air. Here, the control signal for driving the pump is generated only for a predetermined time and automatically turned off.

펌프가 구동이 되면 공기가 생성되고, 이렇게 생성된 공기는 에어 튜브(102)를 통해 에어 패드(101)로 인입되어 에어 패드(101)를 팽창시키게 된다. 에어 패드(101)가 어느 정도 팽창이 되면 수면자(P)는 처음과 같은 수면 자세를 유지할 수 없게 되어 도4b와 같이 몸을 움직이게 되며, 조금 시간이 지나서 에어 패드(101)의 팽창이 완료되는 상태에서는 도 4c와 같이 자연스럽게 옆으로 돌아눕게 되는 자세를 취하게 된다. 이렇게 옆으로 돌아눕게 되면 자연스럽게 코골이가 없어지게 된다. 여기서 옆으로 돌아누워 자게 되면 코골이가 발생하지 않는 것은 좁아진 인후부를 다시 원래대로 확장시킬 수 있기 때문이다.When the pump is driven, air is generated, and the generated air is introduced into the air pad 101 through the air tube 102 to inflate the air pad 101. When the air pad 101 is inflated to some extent, the sleeper P cannot maintain the same sleeping posture as the first time and moves the body as shown in FIG. 4B, and the expansion of the air pad 101 is completed after a little time. In the state, as shown in FIG. 4C, the side is naturally turned sideways. If you turn it sideways, you will naturally have no snoring. If you sleep on your side, snoring does not occur because the narrowed throat can be extended again.

주지한 바와 같은 동작에 의해 코골이가 중지되면 코골이용 필터(113)의 출력은 발생하지 않게 되며, 이에 따라 중앙처리장치(105)는 코골이가 중지된 것으로 판단을 하고, 배기 제어신호를 발생하여 구동부(120)에 인가한다.When the snoring is stopped by the operation as described above, the output of the snoring filter 113 does not occur, and accordingly, the central processing unit 105 determines that the snoring is stopped and generates an exhaust control signal. To the driving unit 120.

구동부(120)내의 솔레노이드 구동기(123)는 인가되는 배기 제어신호에 대응하여 솔레노이드 구동을 위한 구동신호를 생성하여 배기 솔레노이드(132)에 인가하게 되고, 이를 입력받은 배기 솔레노이드(132)는 구동을 하여 솔레노이드 밸브를 열어 에어 패드(101)에 주입된 공기를 배출하게 된다. 여기서 솔레노이드 제어신호 역시 미리 설정된 시간 동안만 발생하고, 해당 설정 시간이 되면 자동으로 오프하게 된다.The solenoid driver 123 in the driving unit 120 generates a driving signal for driving the solenoid in response to the exhaust control signal applied thereto, and applies the driving signal to the exhaust solenoid 132. The exhaust solenoid 132 receives the driving signal. Open the solenoid valve to discharge the air injected into the air pad (101). Here, the solenoid control signal is also generated only for a preset time, and automatically turns off when the set time is reached.

에어 패드(101)내에 주입된 공기가 배출되면 에어 패드(101)는 처음 상태와 같이 평평하게 복원이 된다.When the air injected into the air pad 101 is discharged, the air pad 101 is restored flat as in the initial state.

이후 코골이의 감지 여부에 따라 주지한 바와 같은 동작을 반복 수행하게 된다.After that, depending on whether the snoring is detected, the operation as described above is repeatedly performed.

한편, 무호흡 측정 기능이 설정된 경우, 중앙처리장치(105)는 호흡용 필터(112)의 출력 신호를 분석하여 실시간적으로 무호흡 여부를 판단하게 된다. 이 판단 결과 무호흡으로 판단이 되면 해당 정보를 메모리(108)에 저장함과 동시에 디스플레이(106)에 무호흡 상태를 표시해주어 다른 사람이 이를 알 수 있도록 한다. On the other hand, when the apnea measurement function is set, the central processing unit 105 analyzes the output signal of the breathing filter 112 to determine whether or not apnea in real time. If it is determined that the apnea is a result of the determination, the corresponding information is stored in the memory 108 and the apnea state is displayed on the display 106 so that others can know it.

또한, 본 발명에 개시하지는 않았지만 별도의 경보장치만을 중앙처리장치(105)에 연결하게 되면, 무호흡으로 판단이 되는 경우 바로 경보를 발생해주어, 타인이 수면자가 무호흡 상태임을 인지하도록 해준다. 이러한 기능은 수면자를 위험으로부터 보호해주는 측면에서 아주 중요하다.In addition, although not disclosed in the present invention, if only a separate alarm device is connected to the central processing unit 105, if it is determined that the apnea generates an alarm, so that others recognize that the sleeping person is apnea state. This is important for protecting sleepers from danger.

아울러 본 발명은 디버그용 스위치(133)를 통해 상기 중앙처리장치(133)에 코골이 경감을 위해서 운영하는 제어 프로그램을 변경하기 위한 신호를 입력하고, 통신 인터페이스부(134)를 통해 변경할 제어프로그램을 입력시켜 메모리(108)에 해당 제어 프로그램을 저장하는 방식으로 제어 프로그램을 변경함으로써, 제어 프로그램의 변경에 용이함을 제공해주고, 이로써 기능 업그레이드도 용이해지게 된다.In addition, the present invention inputs a signal for changing the control program operated by the snoring to the central processing unit 133 through the debug switch 133, the control program to be changed through the communication interface 134 By changing the control program in such a way as to store the control program in the memory 108 by inputting, it is easy to change the control program, thereby facilitating the function upgrade.

이상에서 상술한 본 발명에 따르면, 호흡을 통해 코골이를 감지하게 되면 수면자의 등 쪽에 위치한 패드에 자동으로 공기를 주입시켜 수면 자세를 고치도록 유 도함으로써 코골이를 경감할 수 있는 탁월한 효과가 있다.According to the present invention as described above, when detecting the snoring through the breath it has an excellent effect of reducing the snoring by injecting air to the pad located on the back of the sleeper to correct the sleeping posture. .

또한, 실시간적으로 무호흡 측정이 가능하므로, 기존과 같이 무호흡 측정에 따른 시간 손실, 입원에 따른 비용 낭비 등을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, since it is possible to measure apnea in real time, there is an effect that can be prevented in advance, such as loss of time due to apnea measurement, waste of hospitalization.

Claims

무호흡 방지 및 코골이 경감 장치에 있어서,In the apnea prevention and snoring relief device,

수면자(P)의 호흡을 검출하고 코골이 감지시 내부에 주입되는 공기에 의해 팽창하여 수면자(P)의 수면 자세를 고쳐주는 에어 패드(101);An air pad 101 that detects breathing of the sleeper P and expands by air injected into the inside when the snoring is detected to correct the sleeping posture of the sleeper P;

에어 패드(101)에 결합되어 검출된 호흡을 센서(103)로 전달해주며, 공기의 주입 및 배출 통로 역할을 담당하는 에어 튜브(102);An air tube 102 coupled to the air pad 101 to transfer the detected breath to the sensor 103 and serving as an air inlet and outlet passage;

에어 튜브(102)로 전달되는 호흡을 전기적인 신호로 변환하는 센서(103);A sensor 103 for converting the breath delivered to the air tube 102 into an electrical signal;

센서(103)로부터 출력되는 호흡 감지신호를 전치 증폭하는 전치 증폭기(104);A preamplifier 104 for preamplifying the respiration detection signal output from the sensor 103;

전치 증폭기(104)에서 출력되는 호흡 감지신호를 심박 측정을 위한 대역, 무호흡 여부를 측정하기 위한 대역 및 코골이를 판단하기 위한 대역으로 각각 필터링하여 중앙처리장치(105)에 전달하는 심박용 필터(111), 호흡용 필터(112) 및 코골이용 필터(113)로 이루어진 대역 필터부(110);Heart rate filter to filter the breath detection signal output from the pre-amplifier 104 to the band for heart rate measurement, the band for measuring apnea and the band for determining snoring, respectively, and transmits it to the central processing unit 105 ( 111, a band filter 110 consisting of a breathing filter 112 and snoring filter 113;

기능 및 모드 변환 신호를 입력하기 위한 기능 입력부(107);A function input unit 107 for inputting a function and mode conversion signal;

기능 입력부(107)에서 입력된 신호에 대응하여 a) 전치 증폭기(104) 및 대역 필터부(110)로부터 각각 획득되는 신호로 코골이와 무호흡 여부를 판단하고, b) 무호흡 상태를 디스플레이부(106)에 표시되도록 제어하며, c) 코골이로 판단되면 에어 패드(101)를 팽창시키기 위한 공기 주입 신호를 발생하고, d) 에어 패드(101) 팽창 후 코골이가 감지되지 않으면 설정 시간 후에 에어 패드(101)에 유입된 공기를 배기토록 제어신호를 발생하며, e) 무호흡으로 판단되면 타인이 수면자(P)의 무호흡 상태를 인지할 수 있도록 경보 제어신호를 발생하는 중앙처리장치(105);Corresponding to the signal input from the function input unit 107 a) determine whether the snoring and apnea with the signals obtained from the preamplifier 104 and the band filter unit 110, respectively, b) display the apnea state display unit 106 C) generates an air injection signal for inflating the air pad 101 if determined to be snoring, and d) the air pad after a set time if no snoring is detected after the air pad 101 is inflated. A central processing unit (105) for generating a control signal to exhaust the air introduced into (101), and generating an alarm control signal so that others can recognize the apnea state of the sleeper (P) if it is determined to be apnea;

중앙처리장치(105)로부터 출력되는 상태 표시 제어신호에 따라 수면자(P)의 무호흡 및 심박 상태를 화면에 표시해주는 디스플레이(106);A display 106 for displaying the apnea and heart rate of the sleeping person P on the screen according to a status display control signal output from the central processing unit 105;

중앙처리장치(105)로부터 출력되는 경보 제어신호에 따라 수면자(P)의 무호흡 상태를 타인에게 경보해주는 경보장치;An alarm device that alerts another person of an apnea state of the sleeping person P according to an alarm control signal output from the central processing unit 105;

중앙처리장치(105)로부터 출력되는 발광다이오드 제어신호와 공기 주입 제어신호 및 배기 제어신호를 각 대상 구동신호로 출력하는 구동부(120);A driver 120 for outputting a light emitting diode control signal, an air injection control signal, and an exhaust control signal output from the central processing unit 105 as respective target drive signals;

구동부(120)에서 출력되는 발광다이오드 구동신호에 따라 전원 공급 여부와 기능 동작 상태를 시각적으로 표시해주는 발광다이오드(109);A light emitting diode 109 for visually displaying whether power is supplied and a function operation state according to the light emitting diode driving signal output from the driving unit 120;

구동부(120)에서 출력되는 공기 주입 신호에 따라 에어 패드(101)에 공기를 주입하는 펌프를 구동시키는 모터(131); 및A motor 131 for driving a pump for injecting air into the air pad 101 according to the air injection signal output from the driver 120; And

구동부(120)에서 출력되는 배기 제어신호에 따라 배기 밸브를 개폐하는 배기 솔레노이드(132)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무호흡 방지 및 코골이 경감장치.An apnea prevention and snoring device, characterized in that it comprises an exhaust solenoid (132) for opening and closing the exhaust valve in accordance with the exhaust control signal output from the drive unit (120).

제 1 항에 있어서, 에어 패드(101)는 수면자(P)가 바르게 누웠을 경우 수면자(P)의 등과 접촉되어 호흡을 감지하는 것을 특징으로 하는 무호흡 방지 및 코골이 경감장치.The apnea prevention device and snoring device of claim 1, wherein the air pad (101) detects breathing by contacting with the back of the sleeper (P) when the sleeper (P) is correctly lying.

제 1 항에 있어서, 상기 코골이 경감장치는,According to claim 1, wherein the snoring device,

중앙처리장치(105)에서 코골이 경감을 위해서 운영하는 제어 프로그램을 변경하기 위한 신호 입력 수단인 디버그용 스위치(133); 및A debug switch 133 which is a signal input means for changing a control program operated by the central processing unit 105 for snoring relief; And

중앙처리장치(105)와 연결되고, 외부 장치와 중앙처리장치(105)의 직렬 통신을 지원해주는 통신 인터페이스(134)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 무호흡 방지 및 코골이 경감장치.Connected to the central processing unit 105, the apnea prevention and snoring device characterized in that it further comprises a communication interface 134 for supporting serial communication between the external device and the central processing unit 105.

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제 1 항에 있어서, 구동부(120)는,The method of claim 1, wherein the driving unit 120,

중앙처리장치(105)로부터 출력되는 발광다이오드 제어신호에 대응하여 발광다이오드 발광을 위한 구동신호를 생성하여 출력하는 발광다이오드 구동기(121);A light emitting diode driver 121 for generating and outputting a driving signal for emitting light emitting diodes in response to a light emitting diode control signal output from the central processing unit 105;

중앙처리장치(105)로부터 출력되는 공기 주입 제어신호에 대응하여 펌프를 구동시키는 모터(131)의 구동신호를 출력하는 모터 구동기(122); 및A motor driver 122 for outputting a driving signal of a motor 131 for driving a pump in response to an air injection control signal output from the central processing unit 105; And

중앙처리장치(105)로부터 출력되는 배기 제어신호에 대응하여 배기 솔레노이드(132)의 개폐를 위한 구동신호를 출력하는 솔레노이드 구동기(123)를 구비한 것을 특징으로 하는 무호흡 방지 및 코골이 경감장치.And a solenoid driver (123) for outputting a driving signal for opening and closing the exhaust solenoid (132) in response to an exhaust control signal output from the central processing unit (105).

중앙처리장치(105)의 제어에 의해 호흡을 감지한 신호가 입력될 경우 해당 정보를 저장하기 위한 메모리(108)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무호흡 방지 및 코골이 경감장치.The apnea prevention and snoring device, characterized in that it further comprises a memory (108) for storing the corresponding information when a signal for detecting the breath is input by the control of the central processing unit (105).