KR101881397B1 - Device for integral respiration measurement and method for the same - Google Patents
Device for integral respiration measurement and method for the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR101881397B1 KR101881397B1 KR1020160167244A KR20160167244A KR101881397B1 KR 101881397 B1 KR101881397 B1 KR 101881397B1 KR 1020160167244 A KR1020160167244 A KR 1020160167244A KR 20160167244 A KR20160167244 A KR 20160167244A KR 101881397 B1 KR101881397 B1 KR 101881397B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- measurement
- sensor
- contact
- type sensor
- respiration
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/08—Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
- A61B5/746—Alarms related to a physiological condition, e.g. details of setting alarm thresholds or avoiding false alarms
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
Abstract
본 발명에 의하면, 신체에 착용가능한 호흡 측정 장치에 있어서, 측정 대상의 신체의 적어도 일부와 접촉한 경우 측정 대상의 호흡을 측정하도록 구성된 접촉식 센서 및 측정 대상과 접촉하지 않은 경우 상기 측정 대상의 호흡을 측정하도록 구성된 비접촉식 센서를 포함하는 통합형 호흡 측정 장치를 개시한다.According to the present invention, there is provided a breathing apparatus capable of being worn on a body, comprising: a contact-type sensor configured to measure respiration of an object to be measured when the object is in contact with at least a part of a body to be measured; And a non-contact sensor configured to measure a breathing rate.
Description
본 발명은 접촉식 모드 및 비접촉식 모드 모두를 이용가능한 통합형 호흡 측정 장치 및 이를 위한 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 환경 및 상태에 따라 접촉식 모드 또는 비접촉식 모드 중 하나를 택일하여 측정 모드의 스위칭이 가능한 통합형 호흡 측정 기술에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated breathing apparatus capable of both contact mode and non-contact mode and a method therefor. More specifically, the present invention relates to an integrated breathing measurement technique capable of switching a measurement mode by selecting one of a contact mode and a non-contact mode according to an environment and a state.
모바일 헬스케어 시장은 2018년 약 80억 달러에 이를 것으로 예상되며, 이 중 사용자의 심장 박동, 호흡 및 수면 패턴 분석 시장은 매우 중요한 부분을 차지하고 있다. 또한, 모바일 기술이 발전함에 따라 유비쿼터스 기술이 적용된 유-헬스케어(U-Health Care) 시장도 성장하면서, 유비쿼터스 환경에 적합한, 일상에서 측정부담감 없이 손쉽게 측정할 수 있는 비침습적 또는 비접촉식 측정 시스템에 대한 연구도 매우 활발하게 이루어지고 있다.The mobile healthcare market is expected to reach about $ 8 billion by 2018, and the user's heart rate, breathing and sleep pattern analysis market is a very important part of the market. In addition, as the mobile technology develops, the U-Health Care market where ubiquitous technology is applied is also growing, and the non-invasive or non-contact measurement system suitable for the ubiquitous environment and capable of easily measuring without everyday burden Research is also very active.
현재 호흡 또는 맥박을 측정하는 방법으로 접촉식 방법이 널리 쓰이고 있다. 그 예로, 마스크 형태의 기기에서 공기 흐름을 측정하는 방법, 흉부에 센서를 부착하는 방법, 피부에서 심혈관 반응을 측정하는 PPG(photoplethysmogram) 센서의 데이터를 수집하고 분석하는 방법, 또는 스마트 시계(smart watch) 등에 모듈 형태로 내장된 광학 맥박 센서 등이 존재한다.Currently, contact methods are widely used to measure respiration or pulse. Examples include methods of measuring airflow in a masked device, attaching a sensor to a chest, methods of collecting and analyzing data from a photoplethysmogram (PPG) sensor that measures cardiovascular responses in the skin, ) And optical pulse sensors incorporated in a module form.
그러나, 접촉식 방법의 경우 흉부, 손가락 또는 다른 피부에 센서나 밴드를 착용해야 하는 측정 방식이 부담스럽고, 불편하다는 단점을 가지고 있다. 따라서, 현재 접촉식 방법에 비해 성능은 떨어지지만 사용 편의성에서 유리한 장점을 갖는 비접촉식 호흡 측정 방식들이 활발하게 연구되고 제안되고 있다.However, the contact type method has a disadvantage that it is cumbersome and inconvenient in a measurement method of wearing a sensor or a band on a chest, a finger, or other skin. Therefore, non-contact type breathing measuring methods which have advantages over the current contact type method but have advantages in ease of use are being actively researched and proposed.
본 발명은 접촉식 모드 또는 비접촉식 모드로 호흡을 측정 가능한지 판단하고, 측정 성능이 뛰어난 접촉식 모드 및 편의성이 뛰어난 비접촉식 모드로 호흡을 측정가능한 통합형 호흡 측정 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an integrated breathing apparatus and method capable of determining whether breathing can be measured in a contact mode or a non-contact mode and measuring respiration in a contactless mode excellent in measurement performance and in a noncontact mode excellent in convenience.
본 발명은 사용자의 호흡 측정 장치의 착탈 여부와 상관 없이 호흡 측정이 가능한 통합형 호흡 측정 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an integrated breathing apparatus and method capable of measuring breathing regardless of whether a user's breathing apparatus is detached or not.
본 발명은 사용자의 호흡 측정 장치의 착탈 여부에 기초하여 사용자 상태에 맞도록 효과적인 알람 기능을 제공하는 호흡 측정 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for breathing that provide an effective alarm function in accordance with a user's condition based on whether or not the user's breathing apparatus is detachable.
또한, 본 발명은 접촉식 모드 및 비접촉식 모드를 지원하는 스마트 시계 등 웨어러블 디바이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a wearable device such as a smart watch that supports a contact mode and a non-contact mode.
본 발명의 해결 과제들은 이상에서 언급한 내용들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The present invention has been made in view of the above problems,
본 발명의 일 실시예에서, 신체에 착용가능한 호흡 측정 장치에 있어서, 측정 대상의 신체의 적어도 일부와 접촉한 경우 상기 측정 대상의 호흡을 측정하도록 구성된 접촉식 센서; 및 상기 측정 대상과 접촉하지 않은 경우 상기 측정 대상의 호흡을 측정하도록 구성된 비접촉식 센서를 포함하는 통합형 호흡 측정 장치를 제공한다.In one embodiment of the present invention, there is provided a breathing apparatus capable of being worn on a body, comprising: a contact-type sensor configured to measure respiration of the object to be measured in contact with at least a part of the body of the object; And a non-contact type sensor configured to measure a respiration of the measurement object when the measurement object is not in contact with the measurement object.
또한, 통합형 호흡 측정 장치는 상기 측정 대상의 호흡 측정을 위해 접촉식 모드가 필요하다고 판단되는 경우 상기 접촉식 센서를 동작시키고, 상기 측정 대상의 호흡 측정을 위해 비접촉식 모드가 필요하다고 판단되는 경우 상기 비접촉식 센서를 동작시키도록 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.Also, the integrated breathing apparatus may operate the contact-type sensor when it is determined that the contact-type mode is required for the respiration measurement of the measurement object, and, when it is determined that the contact- And a controller for controlling the sensor to operate.
여기서, 상기 비접촉식 센서는 초음파 센서를 포함할 수 있다. 또한, 상기 비접촉식 센서는 Wi-Fi 신호 센서를 포함할 수 있다. 또한, 상기 비접촉식 센서는 둘 이상의 측정 대상의 호흡 측정을 수행가능할 수 있다. 또한, 상기 측정 대상 각각에 대한 호흡 측정 관련 데이터를 누적하여 저장함으로써, 상기 측정 대상 각각에 대한 호흡 관련 특징값들을 생성가능할 수 있다.Here, the non-contact type sensor may include an ultrasonic sensor. In addition, the non-contact type sensor may include a Wi-Fi signal sensor. In addition, the non-contact type sensor may be capable of performing breath measurement of two or more measurement objects. In addition, respiration-related characteristic values for each measurement object can be generated by accumulating and storing respiration-measurement-related data for each measurement object.
또한, 통합형 호흡 측정 장치는 상기 접촉식 센서 또는 상기 비접촉식 센서에서 측정한 호흡 측정값이 미리 결정된 기준 범위 내에 있지 않은 경우 알람을 생성하는 알람부를 더 포함할 수 있다. 상기 알람부는 상기 접촉식 센서의 측정의 경우와 상기 비접촉식 센서의 측정의 경우 각각에 대해 상이한 형태의 알람을 제공가능할 수 있다. 또한, 상기 알람부는, 상기 접촉식 센서의 측정의 경우 진동 형태의 알람을 제공하고, 상기 비접촉식 센서의 측정의 경우 소리 형태의 알람을 제공가능할 수 있다.In addition, the integrated breathing apparatus may further include an alarm unit for generating an alarm when the breathing measurement value measured by the contact-type sensor or the non-contact-type sensor is not within a predetermined reference range. The alarm unit may be able to provide different types of alarms for the measurement of the contact-type sensor and the measurement of the non-contact-type sensor, respectively. In addition, the alarm unit may provide a vibration type alarm in the case of the measurement of the contact type sensor, and an alarm in the form of sound in the case of the measurement of the non-contact type sensor.
또한, 통합형 호흡 측정 장치는 손목 또는 팔에 착탈하기 위한 밴드부를 더 포함할 수 있다. 또한, 통합형 호흡 측정 장치는 음향 센서(audio sensor)를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 측정 대상의 호흡 측정을 위해 비접촉식 모드가 필요하다고 판단되는 경우 상기 비접촉식 센서 및 상기 음향 센서를 함께 동작시키도록 제어할 수 있다.In addition, the integrated breathing apparatus may further include a band portion for attaching and detaching the wrist or the arm. In addition, the integrated breathing apparatus further includes an audio sensor, and the controller may control the non-contact type sensor and the acoustic sensor to operate together when it is determined that the non-contact mode is required for breath measurement of the measurement subject, can do.
본 발명의 다른 실시예에서 측정 대상의 호흡 측정을 위해 접촉식 모드가 필요하다고 판단되는 경우 상기 접촉식 센서를 동작시키는 단계; 상기 측정 대상의 호흡 측정을 위해 비접촉식 모드가 필요하다고 판단되는 경우 상기 비접촉식 센서를 동작시키는 단계; 및 상기 접촉식 센서 또는 상기 비접촉식 센서에서 측정한 호흡 측정값이 미리 결정된 기준 범위 내에 있지 않은 경우 알람을 생성하는 단계를 포함하는 통합형 호흡 측정 방법을 제공한다.Operating the contact-type sensor when it is determined that the contact-type mode is necessary for breath measurement of the measurement object in another embodiment of the present invention; Operating the non-contact type sensor when it is determined that a non-contact mode is required for breath measurement of the measurement subject; And generating an alarm when the respiration measurement value measured by the contact-type sensor or the non-contact-type sensor is not within a predetermined reference range.
여기서, 상기 접촉식 센서의 측정의 경우와 상기 비접촉식 센서의 측정의 경우 각각에 대해 상이한 형태의 알람을 제공가능하다. 또한, 상기 비접촉식 센서를 동작시키는 경우, 음향 센서를 상기 비접촉식 센서와 함께 동작시키며, 상기 음향 센서 및 상기 비접촉식 센서 중 적어도 하나의 센서로부터 측정한 측정값이 미리 결정된 기준 범위 내에 있지 않은지 여부를 판단할 수 있다.Here, different types of alarms can be provided for the measurement of the contact type sensor and the measurement of the non-contact type sensor, respectively. When the non-contact type sensor is operated, the acoustic sensor is operated together with the non-contact type sensor, and it is determined whether or not the measured value measured by at least one of the acoustic sensor and the non-contact type sensor is within a predetermined reference range .
본 발명에 의하면, 접촉식 모드 또는 비접촉식 모드로 호흡을 측정 가능한지 판단하고, 측정 성능이 뛰어난 접촉식 모드 및 편의성이 뛰어난 비접촉식 모드로 호흡을 측정가능한 통합형 호흡 측정 장치 및 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide an integrated breathing apparatus and method capable of determining whether respiration can be measured in a contact mode or a non-contact mode, and capable of measuring respiration in a contact mode excellent in measurement performance and a non-contact mode excellent in convenience.
또한, 본 발명에 의하면, 사용자의 호흡 측정 장치의 착탈 여부와 상관 없이 호흡 측정이 가능한 통합형 호흡 측정 장치 및 방법을 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to provide an integrated breathing apparatus and method capable of breathing measurement irrespective of whether or not a user's breathing apparatus is detached or detached.
또한, 본 발명에 의하면, 사용자의 호흡 측정 장치의 착탈 여부에 기초하여 사용자 상태에 맞도록 효과적인 알람 기능을 제공하는 호흡 측정 장치 및 방법을 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to provide a respiration measurement apparatus and method that provide an effective alarm function in accordance with the user's condition based on whether or not the user's breath measurement apparatus is detached.
또한, 본 발명에 의하면, 접촉식 모드 및 비접촉식 모드를 지원하는 스마트 시계 등 웨어러블 디바이스를 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to provide a wearable device such as a smart watch that supports a contact mode and a non-contact mode.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 내용들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합형 호흡 측정 장치의 구성을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따라 접촉식 모드의 경우 사용자가 착용한 통합형 호흡 측정 장치의 모습을 나타낸다.
도 2b의 경우 본 발명의 일 실시예에 따라 비접촉식 모드의 경우 사용자가 착용하고 있지 않은 통합형 호흡 측정 장치의 모습을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합형 호흡 측정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 센서를 이용한 비접촉식 호흡 측정 결과를 나타내는 그래프이다.1 is a conceptual diagram for explaining a configuration of an integrated breathing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2A illustrates an integrated breathing apparatus worn by a user in a contact mode according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2B illustrates an integrated breathing apparatus that is not worn by a user in a non-contact mode according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart illustrating an integrated breath measurement method according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph showing the result of non-contact type breathing measurement using an ultrasonic sensor according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification.
본 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)", "포함하는(comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. The terms " comprises, "" comprising, " " comprising, " or " comprising ", when used in this application, specify the presence or absence of one or more other components, steps, operations and / Do not exclude the addition.
또한, 본 발명에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 이와 같은 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. Furthermore, terms including ordinals such as first, second, etc. used in the present invention can be used to describe elements, but the elements should not be limited by terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명의 구성 및 그에 따른 작용 효과는 이하의 상세한 설명을 통해 명확하게 이해될 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The configuration of the present invention and the operation and effect thereof will be clearly understood through the following detailed description.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합형 호흡 측정 장치의 구성을 설명하기 위한 개념도이다. 도 1을 참조하면, 통합형 호흡 측정 장치(100)는 센서부(110). 제어부(120) 및 밴드부(130)를 포함하며, 도면에 도시되지 않았지만 이 외에도 사용자 입력을 위한 입력부, 화면 출력을 위한 디스플레이부 등을 더 포함할 수 있을 것이다. 또한, 통합형 호흡 측정 장치(100)는 손목 또는 팔에 밴드형으로 착용하거나, 배낭 형태로 맬 수 있는 다양한 형태의 웨어러블 장치로 구성가능하며, 예컨대 스마트 워치나 암 밴드 형태일 수 있으나, 이들 형태로 제한되지 않는다.1 is a conceptual diagram for explaining a configuration of an integrated breathing apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the integrated
센서부(110)는 접촉식 센서(111), 비접촉식 센서(112), 착탈 감지 센서(113) 및 음향 센서(114)를 포함할 수 있으며, 이들은 기능적인 요소에 의해 구분될 것일 분, 하나의 모듈 또는 부품이 복수의 센서로서 동작하는 것도 배제하지 않는다.The
접촉식 센서(111)는 측정 대상, 즉 사용자의 신체의 적어도 일부와 접촉한 경우 사용자의 호흡을 측정하도록 구성된 센서로서, 측정 장치(100)가 접촉식 모드로 동작할 때 사용자의 호흡을 측정하는 역할을 수행한다.The
접촉식 센서(111)의 경우 예컨대 스마트 시계 등 웨어러블 장치에 모듈 형태로 내장될 수 있는 광학식, 반도체식, 압전식 등의 원리를 이용한 다양한 형태의 맥박 센서(pulse wave sensor)일 수 있으며, 이들에 한정되지 않는다. 일 예로, 광학식 맥박 센서는 광원 및 광 센서를 구비하고, 사용자의 피부, 혈관 등으로부터의 광 흡수량과 반사량 등을 측정하여, 센서에서 측정된 광 관련 데이터로부터 사용자의 심박수를 측정할 수 있다. 이와 같은 다양한 형태의 맥박 센서는 예컨대 동맥 상의 혈관을 통해서 심장 수축 및 이완 작용에 따른 위치 및 미소 압력 신호를 전기 신호로 변환 검출하는 센서로서, 저전력으로 구동이 가능하여 소형화가 가능하다.In the case of the
비접촉식 센서(112)는 측정 대상, 즉 사용자와 접촉하지 않은 상태에서, 즉 사용자가 측정 장치(100)를 벗은 상태에서 사용자의 호흡을 측정하도록 구성된 센서로서, 측정 장치(100)가 비접촉식 모드로 동작할 때 사용자의 호흡을 측정하는 역할을 수행한다.The
비접촉식 센서(112)의 경우 초음파나 Wi-Fi와 같은 무선 통신 신호 등을 활용하여 측정 대상의 호흡을 측정할 수 있으며, 예컨대 초음파 센서나 Wi-Fi 신호 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. In the case of the
초음파 센서의 경우 신체에서 반사된 초음파 신호의 분석을 통해, 신체가 호흡과정에서 들숨과 날숨으로 구성된 호흡 사이클에서 횡경막의 움직임을 통한 신체 움직임을 감지함으로써, 비접촉식으로 호흡의 측정이 가능하다.In the case of an ultrasonic sensor, the ultrasonic signal reflected from the body can be analyzed to detect the movement of the body through the movement of the diaphragm in the respiratory cycle composed of the inspiration and expulsion of the body during the breathing process.
또한, Wi-Fi 신호 센서의 경우, 집안에 설치되어 있는 Wi-Fi 공유기와 같은 장비가 송신하는 전파의 반사율을 분석함으로써, 비접촉식으로 해당 공간에 있는 하나 이상의 대상의 호흡을 측정가능하다.In addition, in the case of a Wi-Fi signal sensor, the breathing of one or more objects in the space can be measured in a non-contact manner by analyzing the reflectance of a radio wave transmitted by a device such as a Wi-Fi router installed in the house.
착탈 감지 센서(113)는 호흡 측정 장치(100)가 신체에 착용되어 접촉되어 있는지, 아니면 신체로부터 탈착되어 있는지를 판단하는 센서이다. 예컨대, 착탈 감지 센서(113)는 조도 센서, 온도 센서 등을 활용하여 웨어러블 장치가 신체에서 착탈되었는지를 판단하고, 착탈 여부에 기초하여 호흡 측정 장치(100)가 비접촉식 모드로 동작할지, 접촉식 모드로 동작할 지 결정가능하다.The
음향 센서(114)는 예컨대 마이크를 이용한 사운드 감지 센서로서, 특히 비접촉식 모드에서 사용자의 수면 시 발생하는 소리를 모니터링할 수 있다. 이와 같은 소리를 감지함으로써 수면 무호흡의 상태를 판별가능하며, 비접촉식 센서(111)와 함께 사용자의 호흡 상태를 감지하는 것이 가능하다.The
다음으로 제어부(120)는 동작 제어부(121), 알람부(122) 및 메모리부(123)를 포함할 수 있으며, 이들 구성요소로 한정되지 않는다.Next, the
동작 제어부(121)는 호흡 측정 장치(100)의 모드 전환 등의 동작을 제어하며, 사용자의 호흡 측정을 위해 접촉식 모드가 필요하다고 판단되는 경우 접촉식 센서(111)를 동작시키고, 사용자의 호흡 측정을 위해 비접촉식 모드가 필요하다고 판단되는 경우 비접촉식 센서(121)를 동작시키도록 제어하는 역할을 수행한다. 이와 같은 모드의 전환은 센서부(110)의 착탈 감지 센서(113)의 측정값에 기초한 장치의 착탈 여부에 기초하여, 사용자가 호흡 측정 장치(100)를 착용하고 있다고 판단되는 경우 접촉식 모드로 동작시키고, 반대로 사용자가 호흡 측정 장치(100)를 탈착한 것으로 판단되는 경우 비접촉식 모드로 동작시킬 수 있다. The
대안적으로, 동작 제어부(121)는 접촉식 센서(111)의 측정값에 기초하여 모드 전환을 수행할 수 있다. 예컨대, 사용자의 호흡 측정값의 세기가 일정 기준에 도달하지 못하는 경우, 호흡 측정 장치(100)가 탈착한 것으로 판단하여 비접촉식 모드로 동작시키고, 접촉식 센서(111)의 측정값의 세기가 일정 기준을 초과하는 경우, 호흡 측정 장치(100)가 사용자에 착용된 것으로 판단하여 접촉식 모드로 동작시킬 수 있다.Alternatively, the
알람부(122)는 접촉식 센서(111), 비접촉식 센서(112), 음향 센서(114) 등에서 측정한 호흡 측정값이 미리 결정된 기준 범위 내에 있지 않은 경우 알람을 생성하는 역할을 수행한다. 또한, 알람부(122)는 접촉식 모드에서 접촉식 센서(111)의 측정의 경우와 비접촉식 모드에서 비접촉식 센서(112)의 측정의 경우 각각에 대해 상이한 형태의 알람을 제공가능할 수 있다. 예컨대, 알람부(122)는, 접촉식 모드에서는 호흡 측정 장치(100)를 착용한 사용자가 느끼기 쉽게 진동 형태의 알람을 제공하고, 비접촉식 모드에서는 호흡 측정 장치(100)를 착용하고 있지 않는 사용자에게 소리 형태의 알람을 제공가능하다.The
메모리부(123)는 사용자의 호흡 측정 관련 데이터를 누적하여 저장할 수 있으며, 측정 대상이 복수인 경우 측정 대상 각각에 대한 호흡 측정 관련 데이터를 누적하여 저장함으로써, 사용자 각각에 대한 호흡 관련 특징값들을 추출 및 생성가능하다. 이에 따라, 사용자 별 호흡 주기 및 호흡 세기 등의 정보를 획득한 후 이 정보에 기초하여 현재 사용자의 호흡 측정 관련 데이터를 비교함으로써, 각 사용자를 식별하는 것도 가능하다.The
밴드부(130)는 손목, 팔 등 신체의 다양한 부분에 착용되어 해당 신체 부분을 감싸도록 이루어지며, 착용이 용이하도록 플렉서블 재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 밴드부(130)는 가죽, 고무, 실리콘, 합성수지 재질 등으로 형성될 수 있다. 또한, 밴드부(130)는 센서부(110) 및 제어부(120)를 포함한 본체에 착탈 가능하게 구성되어, 사용자가 취향에 따라 다양한 형태의 밴드로 교체 가능하게 구성될 수도 있다.The
보다 구체적으로, 밴드부(130)가 손목에 착용하도록 구성되는 경우 통합형 호흡 측정 장치(100)는 스마트 시계의 형태를 갖는 웨어러블 장치일 수 있으며, 밴드부(130)가 어깨에 매는 형태로 구성되는 경우 통합형 호흡 측정 장치(100)가 배낭 또는 가방의 형태를 갖는 웨어러블 장치일 수 있다.The
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따라 접촉식 모드의 경우 사용자가 착용한 통합형 호흡 측정 장치(100)의 모습을 나타내고, 도 2b의 경우 본 발명의 일 실시예에 따라 비접촉식 모드의 경우 사용자가 착용하고 있지 않은 통합형 호흡 측정 장치(100)의 모습을 나타낸다.FIG. 2A shows a state of an
도 2a를 참조하면, 통합형 호흡 측정 장치(100)가 웨어러블 장치 중 하나인 스마트 시계의 형태를 갖고 있으며, 사용자(200)의 손목에 착용된 모습을 나타낸다. 이와 같이, 사용자(200)가 통합형 호흡 측정 장치(100)를 착용하고 있는 상태에서는 통합형 호흡 측정 장치(100)가 접촉식 모드로 동작하여 맥박 센서를 이용하여 호흡을 측정한다.Referring to FIG. 2A, the
한편, 도 2b를 참조하면, 예컨대 사용자(200)가 집에 도착하여 수면을 취할 때 스마트 시계 형태의 통합형 호흡 측정 장치(100)를 착용하지 않은 상태를 도시한다. 이 경우, 사용자(200)의 신체에 통합형 호흡 측정 장치(100)가 착용되고 있지 않음을 감지한 후, 비접촉식 모드로 동작하여 예컨대 초음파 센서를 동작시킴으로써 호흡을 측정할 수 있다. 이와 같은 비접촉식 모드의 경우 한 명 이상의 사용자가 존재하는 경우에도 각 대상의 호흡 패턴을 인식함으로써 개별적으로 호흡 측정이 가능하다.Referring to FIG. 2B, the
도 2a 및 도 2b에서와 같이, 본 발명에 의하면 사용자가 통합형 호흡 측정 장치(100)를 착용하거나, 착용하지 않을 때, 각각 접촉식 모드 또는 비접촉식 모드로 호흡을 측정함으로써, 어느 상황에서나 측정 성능이 뛰어난 접촉식 모드 또는 편의성이 뛰어난 비접촉식 모드 중 어느 하나의 방식으로 호흡을 측정가능한 통합형 호흡 측정 장치를 제공할 수 있다.As shown in FIGS. 2A and 2B, according to the present invention, breathing is measured in a contact mode or a non-contact mode, respectively, when the user wears or does not wear the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합형 호흡 측정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.FIG. 3 is a flowchart illustrating an integrated breath measurement method according to an embodiment of the present invention.
사용자가 스마트 시계 등의 형태를 갖는 호흡 측정 장치(100)를 착용하였는지 여부를 판단한다.(단계 310) 전술한 착탈 감지 센서(113)를 이용하여 호흡 측정 장치(110)의 착용 여부를 판별 가능하다.It is determined whether or not the wearer wears the
호흡 측정 장치(100)의 착용 여부에 기초하여 접촉식 센서(111) 또는 비접촉식 센서(112) 중 동작시킬 측정 센서를 결정한다.(단계 320) 이때, 사용자가 호흡 측정 장치(100)를 착용하고 있다고 판단하면 측정 성능이 뛰어난 접촉식 센서(111)를 구동시켜 접촉식 모드로 동작시킬 수 있고, 사용자가 호흡 측정 장치(100)를 착용하고 있지 않다고 판단하면 비접촉식 센서(112)를 구동시켜 비접촉식 모드로 동작시킬 수 있다.The measurement sensor to be operated among the
또한, 접촉식 센서(111)를 기본 동작으로 먼저 동작시킴으로써, 접촉식 센서(111)의 측정값의 세기가 미리 결정된 일정 기준에 도달하지 못하는 경우, 호흡 측정 장치(100)가 탈착한 것으로 판단하여 비접촉식 모드로 동작시키고, 접촉식 센서(111)의 측정값의 세기가 미리 결정된 일정 기준을 초과하는 경우, 호흡 측정 장치(100)가 사용자에 착용된 것으로 판단하여 접촉식 모드로 동작시킬 수 있다.When the intensity of the measured value of the
호흡 측정 장치(100)는 결정된 모드에 기초하여 접촉식 센서 또는 비접촉식 센서의 동작을 개시한다.(단계 330) 본 발명에 의하면 접촉식 센서 및 비접촉식 센서를 모두 구비하고 제어부의 스위칭 제어 동작을 통해, 사용자의 호흡 측정 장치의 착탈 여부와 상관없이 간편하게 자동으로 모드 전환이 이루어져 호흡 측정이 가능한 통합형 호흡 측정 방법을 제공할 수 있다.The
호흡 측정 장치(100)는 접촉식 센서(111) 또는 비접촉식 센서(112)의 동작을 통해 지속적으로 사용자의 호흡 상태를 모니터링할 수 있다.(단계 340) 이때, 접촉식 센서(111)의 경우 호흡 측정 장치(100)를 착용한 사용자만 호흡 측정이 가능하나, 비접촉식 센서(112)의 경우 해당 공간에 존재하는 복수의 사람에 대해서도 호흡 측정이 가능하다.The
호흡 측정 장치(100)는 호흡 관련 측정된 값이 미리 결정된 허용 범위를 벗어나는 경우 알람을 발생시킨다.(단계 350) 호흡 측정 장치(100)는 사용자에게 수면 무호흡증 증세나 호흡 곤란 현상이 나타나는 경우 호흡 주기 및 세기 등에서 급격한 변화가 발생함을 감지할 수 있고, 이와 같은 변화를 감지하는 경우 사용자에게 알람을 발생시킴으로써 위험을 방지할 수 있다. 또한, 사용자마다 호흡 주기 및 세기 등의 차이가 있을 수 있으므로, 사용자마다 알람 발생 기준인 미리 결정된 허용 범위가 상이할 수 있다. 또한, 알람을 수신하는 대상이 사용자뿐만 아니라 의료 기관 또는 의료 관계자로 설정하는 것도 가능할 것이다.The
또한, 접촉식 모드에서 접촉식 센서(111)로 측정하는 경우와 비접촉식 모드에서 비접촉식 센서(112)로 측정하는 경우 각각에 대해 상이한 형태의 알람을 제공가능할 수 있다. 예컨대, 접촉식 모드에서는 호흡 측정 장치(100)를 착용한 사용자가 느끼기 쉽게 진동 형태의 알람을 제공하고, 비접촉식 모드에서는 호흡 측정 장치를 착용하고 있지 않는 사용자에게 소리 형태의 알람을 제공하는 등의 맞춤 구성이 가능할 것이다. 이와 같은 구성에 의해, 사용자의 호흡 측정 장치의 착탈 여부에 기초하여 사용자 상태에 맞도록 효과적인 알람 기능을 제공할 수 있다.It is also possible to provide different alarms for each of the case of measuring with the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 센서를 이용한 비접촉식 호흡 측정 결과를 나타내는 그래프이다. 도 4의 그래프에서 가로축은 시간(초)를 나타내며, 세로축은 거리의 크기를 나타낸다. 4 is a graph showing the result of non-contact type breathing measurement using an ultrasonic sensor according to an embodiment of the present invention. In the graph of Fig. 4, the horizontal axis represents time (second), and the vertical axis represents the distance.
도 4는 사용자의 호흡을 반복하면서 초음파 센서를 통해 비접촉식 호흡 측정을 진행한 결과이며, 도 4를 참조하면 공기가 폐로 들어오는 들숨의 경우와 폐에 있는 공기를 밖으로 내보내는 날숨의 경우의 신체의 움직임에 따라 초음파 센서로 측정한 거리 차이가 명확히 감지되며, 사용자의 호흡 주기에 따라 주기적으로 들숨과 날숨이 일정하게 반복되는 것이 측정됨을 확인할 수 있다.FIG. 4 is a result of performing non-contact breath measurement through an ultrasonic sensor while repeating user's breathing. Referring to FIG. 4, in the case of inhalation of the air into the lungs and the movement of the body in the case of exhalation, Therefore, it can be confirmed that the distance difference measured by the ultrasonic sensor is clearly detected, and it is measured that the inspiration and the exhalation are periodically repeated according to the respiratory cycle of the user.
이와 같은 비접촉식 호흡 측정에 따라 호흡 주기 및 세기 등을 파악 가능하며, 특히 수면 무호흡증 증세나 호흡 곤란 현상이 나타나는 경우 호흡 주기 및 세기 등에서 급격한 변화가 발생함을 감지함에 따라 알람을 발생시킬 수 있다. 또한, 사용자마다 호흡 관련 데이터를 저장하여 각 사용자의 특징 데이터베이스를 구축함으로써 사용자별로 맞춤화된 호흡 모니터링 및 알람 시스템을 제공하는 것이 가능할 것이다.The respiratory cycle and the intensity can be determined according to the non-contact type breathing measurement. In particular, when a sleep apnea or dyspnea occurs, an alarm can be generated by detecting a sudden change in respiratory cycle and intensity. In addition, it is possible to provide respiration monitoring and alarm systems customized for each user by storing respiration-related data for each user and constructing a feature database of each user.
본 발명의 명세서에 개시된 실시예들은 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.The embodiments disclosed in the specification of the present invention are merely illustrative, and the present invention is not limited thereto. The scope of the present invention should be construed according to the following claims, and all the techniques within the scope of equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.
100: 통합형 호흡 측정 장치 110: 센서부
111: 접촉식 센서 112: 비접촉식 센서
113: 착탈 감지 센서 114: 음향 센서
120: 제어부 121: 동작 제어부
122: 알람부 123: 메모리부
130: 밴드부 200: 사용자100: Integrated breathing apparatus 110: Sensor unit
111: contact type sensor 112: non-contact type sensor
113: detachment detection sensor 114: acoustic sensor
120: control unit 121: operation control unit
122: alarm unit 123: memory unit
130: band part 200: user
Claims (14)
측정 대상의 신체의 적어도 일부와 접촉한 경우 상기 측정 대상의 호흡을 측정하도록 구성된 접촉식 센서;
상기 측정 대상과 접촉하지 않은 경우 상기 측정 대상의 호흡을 측정하도록 구성된 비접촉식 센서;
상기 측정 대상의 호흡 측정을 위해 접촉식 모드가 필요하다고 판단되는 경우 상기 접촉식 센서를 동작시키고, 상기 측정 대상의 호흡 측정을 위해 비접촉식 모드가 필요하다고 판단되는 경우 상기 비접촉식 센서를 동작시키도록 제어하는 제어부; 및
상기 측정 대상의 호흡 측정 관련 데이터를 누적하여 저장하도록 구성된 메모리부
를 포함하고,
상기 메모리부는 상기 측정 대상이 복수인 경우 상기 측정 대상 각각에 대한 호흡 측정 관련 데이터를 누적하여 저장함으로써, 상기 측정 대상 각각에 대한 호흡 관련 특징값들을 추출 및 생성가능하고,
상기 제어부는, 상기 접촉식 센서를 기본 동작으로 먼저 동작시킴으로써, 상기 접촉식 센서의 측정값의 세기가 미리 결정된 일정 기준에 도달하지 못하는 경우 상기 비접촉식 센서를 동작시키고, 상기 접촉식 센서의 측정값의 세기가 상기 미리 결정된 일정 기준을 초과하는 경우 상기 접촉식 센서를 계속 동작시키는 것인, 통합형 호흡 측정 장치.1. A respiration measuring apparatus which can be worn on a body,
A touch sensor configured to measure respiration of the measurement object when it is in contact with at least a part of the body of the measurement object;
A non-contact type sensor configured to measure a respiration of the measurement object when the measurement object is not in contact with the measurement object;
Wherein the contactless sensor is operated when it is determined that the contact mode is required for measuring the respiration of the measurement object and the noncontact sensor is operated when it is determined that the contactless mode is required for breath measurement of the measurement object A control unit; And
A memory unit configured to accumulate and store respiration-measurement-related data of the measurement object;
Lt; / RTI >
Wherein the memory unit is configured to accumulate and store respiration measurement-related data for each measurement object when the measurement object is a plurality of objects, thereby extracting and generating respiration-related feature values for each measurement object,
Wherein the control unit operates the non-contact type sensor when the intensity of the measured value of the contact type sensor does not reach a predetermined standard by operating the contact type sensor first as a basic operation, And the touch sensor continues to operate if the intensity exceeds the predetermined constant criterion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160167244A KR101881397B1 (en) | 2016-12-09 | 2016-12-09 | Device for integral respiration measurement and method for the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160167244A KR101881397B1 (en) | 2016-12-09 | 2016-12-09 | Device for integral respiration measurement and method for the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20180066441A KR20180066441A (en) | 2018-06-19 |
KR101881397B1 true KR101881397B1 (en) | 2018-07-24 |
Family
ID=62790204
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020160167244A KR101881397B1 (en) | 2016-12-09 | 2016-12-09 | Device for integral respiration measurement and method for the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101881397B1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102108630B1 (en) * | 2018-07-30 | 2020-05-07 | 주식회사 모두의연구소 | Method for respiration measurement using ultrasonic wave based on image segmentation and device for the same |
KR102012190B1 (en) * | 2018-09-04 | 2019-08-20 | 이우재 | Physiological signal measurement apparatus |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009538720A (en) * | 2006-06-01 | 2009-11-12 | ビアンカメッド リミテッド | Apparatus, system, and method for monitoring physiological signs |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR0120590Y1 (en) * | 1995-07-29 | 1998-08-01 | 김광호 | Pager |
KR101145646B1 (en) | 2010-06-25 | 2012-05-24 | 한국생산기술연구원 | Device and Method for Measuring biological signal of noncontact |
KR101070389B1 (en) | 2010-12-30 | 2011-10-06 | 김용중 | System for monitoring patient condition |
KR102396291B1 (en) * | 2015-04-06 | 2022-05-10 | 삼성전자주식회사 | Method for processing data and electronic device thereof |
-
2016
- 2016-12-09 KR KR1020160167244A patent/KR101881397B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009538720A (en) * | 2006-06-01 | 2009-11-12 | ビアンカメッド リミテッド | Apparatus, system, and method for monitoring physiological signs |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20180066441A (en) | 2018-06-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20230028031A1 (en) | Blood Pressure Sensors | |
US10559220B2 (en) | Systems and methods for creating a neural network to provide personalized recommendations using activity monitoring devices with biometric sensors | |
KR102604233B1 (en) | wearable measuring apparatus | |
US10292606B2 (en) | System and method for determining performance capacity | |
US10918289B1 (en) | Ring for optically measuring biometric data | |
WO2017074713A1 (en) | Non-invasive continuous blood pressure monitoring with reduced motion artifacts | |
US11510624B2 (en) | Wireless vital sign monitoring | |
WO2015075692A1 (en) | Electrocardiography monitoring system and method | |
KR20190016891A (en) | System and method for continuous background heartrate and heartbeat events detection using a motion sensor | |
JP6830173B2 (en) | A device that measures physiological parameters using a wearable sensor | |
US10426394B2 (en) | Method and apparatus for monitoring urination of a subject | |
KR101881397B1 (en) | Device for integral respiration measurement and method for the same | |
US20170215742A1 (en) | Systems and methods for gathering and interpreting heart rate data from an activity monitoring device | |
KR20190043453A (en) | Apparatus and method for estimating blood pressure | |
KR101821858B1 (en) | A mehthod of measuring a resting heart rate | |
KR101511052B1 (en) | Apparatus of sensing physiological signal with wearing on the wrist and method of detecting emergency situation using this | |
KR20200032480A (en) | Smart self-organized sleep control system | |
KR101905695B1 (en) | Neckband wearable and activity notification system using it | |
US20180206736A1 (en) | Blood pressure measurement device and method | |
CN205388810U (en) | Human vital sign and gesture detection pants | |
KR101744144B1 (en) | System and method of wirelessly monitoring of body signal | |
RU2772849C2 (en) | Device for measuring physiological parameter using wearable sensor | |
US20230157632A1 (en) | Detecting Obstructive Sleep Apnea/Hypopnea Using Micromovements | |
JP2006263305A (en) | Non-healthy subject monitoring system | |
KR20150080719A (en) | Alarm Apparatus and Method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |