KR20210051661A - Smart breathing system based on energy havesting - Google Patents

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KR20210051661A
KR20210051661A KR1020190137214A KR20190137214A KR20210051661A KR 20210051661 A KR20210051661 A KR 20210051661A KR 1020190137214 A KR1020190137214 A KR 1020190137214A KR 20190137214 A KR20190137214 A KR 20190137214A KR 20210051661 A KR20210051661 A KR 20210051661A
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홍성태
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주식회사 애드에이블
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Abstract

An objective of the present invention relates to a smart respiration training system based on energy harvesting, and composed of a breathing trainer capable of self-generation through wind energy generated when a user performs breath training and an application linked to the same. The breathing trainer comprises: a main body having both ends opened and having a flow path formed inside thereof; a mouthpiece coupled to one end of the main body to help the user's breathing; and a ventilation panel formed at the other end of the main body, wherein the inside of the main body includes a blade rotating according to the user's breathing, a generator for converting the rotational energy of the blade into electrical energy, and a battery for storing the converted electrical energy.

Description

에너지 하베스팅 기반 스마트 호흡훈련 시스템{SMART BREATHING SYSTEM BASED ON ENERGY HAVESTING}Smart breathing training system based on energy harvesting {SMART BREATHING SYSTEM BASED ON ENERGY HAVESTING}

본 발명은 스마트 호흡훈련 시스템에 관한 것으로, 특히 소형 풍력발전기를 이용한 에너지 하베스팅 기반의 스마트 호흡훈련 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a smart breathing training system, and in particular, to a smart breathing training system based on energy harvesting using a small wind power generator.

종래 기술로써, 국내 등록특허 제10-1884360호는 사용자의 호흡 기류 측정 및 훈련을 실시할 수 있는 호흡훈련기 및 이와 연동되어 호흡 패턴에 대한 정보에 관한 그래프와 수치를 실시간 구현하고 시각적 피드백 신호를 제공하는 스마트폰으로 이루어진 휴대용 호흡훈련기 시스템을 제공하고 있다.As a prior art, Korean Patent No. 10-1884360 is a breathing trainer capable of measuring and training the user's breathing airflow, and in connection with it, it provides a real-time graph and numerical value for information on breathing patterns and provides a visual feedback signal It provides a portable breathing trainer system consisting of a smart phone.

또한, 국내 특허등록 제10-1981404호는 흡기 및 호기 훈련이 가능하고, 편의성이 개선되며, 실시간으로 사용자가 훈련 상태와 훈련조건을 확인하고 조절할 수 있는 무선 통신을 이용한 호흡근 훈련 시스템을 제공하고 있다.In addition, Korean Patent Registration No. 10-1981404 provides a respiratory muscle training system using wireless communication that enables inhalation and exhalation training, improves convenience, and enables users to check and adjust training conditions and training conditions in real time. .

본 발명의 목적은 사용자가 호흡 훈련을 할 때 발생하는 풍력에너지를 통해 자가발전이 가능한 호흡훈련기 및 이와 연동되는 애플리케이션으로 구성된 에너지 하베스팅 기반의 스마트 호흡훈련 시스템을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a smart breathing training system based on energy harvesting consisting of a breathing trainer capable of self-generation through wind energy generated when a user performs breathing training and an application linked thereto.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 별도의 압력센서 등을 구비하지 않고, 소형 풍력발전기의 발전전압에 기초하여 사용자의 폐활량 및 호흡근에 관한 다양한 정보를 측정하고 이를 분석할 수 있는 에너지 하베스팅 기반의 스마트 호흡훈련 시스템을 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is not equipped with a separate pressure sensor, etc., based on the generated voltage of a small wind power generator, based on the energy harvesting-based that can measure and analyze various information about the user's lung capacity and respiratory muscles. It is to provide a smart breathing training system.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 사용자의 폐활량 및 호흡근의 발달정도에 호흡 저항이 자동으로 조절되는 에너지 하베스팅 기반의 스마트 호흡훈련 시스템을 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a smart breathing training system based on energy harvesting in which breathing resistance is automatically adjusted to the user's lung capacity and the degree of development of respiratory muscles.

상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 에너지 하베스팅 기반 스마트 호흡훈련 시스템은 사용자의 호흡에 따른 호흡량 측정 및 호흡 훈련을 위한 호흡훈련기와, 상기 호흡훈련기와 사용자의 휴대용 단말에 설치되며, 상기 호흡훈련기와 연동하여 사용자의 호흡에 관한 정보를 제공하기 위한 애플리케이션을 포함하고, 상기 호흡훈련기는, 양단이 개방되며 내부에 유로가 형성되는 본체와, 상기 본체의 일단에 결합되어 사용자의 호흡을 돕는 마우스 피스와, 상기 본체의 타단에 형성되는 통풍판넬을 포함하되, 상기 본체 내부에는 사용자의 호흡에 따라 회전하는 블레이드와, 상기 블레이드의 회전에너지를 전기에너지로 변환하는 제너레이터와, 상기 변환된 전기에너지를 저장하는 배터리를 포함할 수 있다.The energy harvesting-based smart breathing training system according to the present invention for solving the above-described technical problem is a breathing trainer for measuring and breathing training according to the user's breathing, and is installed in the breathing trainer and the user's portable terminal. It includes an application for providing information about the user's breathing in conjunction with a breathing trainer, and the breathing trainer includes a body having both ends open and a flow path formed therein, and is coupled to one end of the body to help the user breathing. Includes a mouthpiece and a ventilation panel formed at the other end of the main body, wherein the main body includes a blade rotating according to a user's breath, a generator converting the rotational energy of the blade into electric energy, and the converted electric energy It may include a battery to store.

실시 예에 따라, 상기 호흡훈련기는 상기 사용자가 호흡을 함에 따라 발생되는 제너레이터의 출력전압에 기초하여 사용자의 호흡과 관련된 로우데이터를 생성하는 로우데이터 생성부를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, the breathing trainer may further include a raw data generator configured to generate raw data related to the user's breathing based on an output voltage of the generator generated as the user breathes.

실시 예에 따라, 상기 호흡훈련기는 상기 로우데이터 생성부에서 생성된 로우데이터를 상기 휴대용 단말로 전송하는 무선 통신부를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, the breathing trainer may further include a wireless communication unit for transmitting the raw data generated by the raw data generating unit to the portable terminal.

실시 예에 따라, 상기 애플리케이션은 상기 로우데이터를 이용하여 사용자의 호흡에 따른 상기 본체 내부의 유속을 계산하는 유속 계산부를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, the application may further include a flow rate calculation unit that calculates a flow rate inside the body according to the user's breathing using the raw data.

실시 예에 따라, 상기 애플리케이션은 상기 유속 계산부에서 계산된 유속으로부터 사용자의 폐활량을 측정하는 폐활량 측정부와 호흡근을 측정하는 호흡근 측정부를 더 포함할 수 있다.Depending on the embodiment, the application may further include a lung capacity measurement unit that measures the lung capacity of the user from the flow rate calculated by the flow rate calculation unit and a respiratory muscle measurement unit that measures respiratory muscles.

본 발명에 따른 에너지 하베스팅 기반의 스마트 호흡훈련 시스템은 자가발전을 통한 호흡훈련기의 배터리 충전 기능을 제공함으로써, 에너지를 절감하고 배터리 충전에 따른 불편을 해소할 수 있는 효과가 있다.The energy harvesting-based smart breathing training system according to the present invention provides a function of charging the battery of the breathing trainer through self-generation, thereby saving energy and eliminating inconveniences caused by charging the battery.

또한, 본 발명에 따른 에너지 하베스팅 기반의 스마트 호흡훈련 시스템은 호흡 관련정보을 생성함에 있어서 풍력발전기의 발전전압을 로우데이터로 이용함으로써, 보다 정확한 호흡 관련정보를 제공할 수 있으며, 별도의 압력센서를 구비할 필요가 없어 호흡훈련기 내부 및 외부 형태를 다양화 할 수 있는 효과가 있다.In addition, the energy harvesting-based smart breathing training system according to the present invention can provide more accurate breathing related information by using the generated voltage of the wind turbine as raw data in generating breathing related information, and using a separate pressure sensor. Since there is no need to equip, there is an effect that can diversify the internal and external forms of the breathing trainer.

또한, 본 발명에 따른 에너지 하베스팅 기반의 스마트 호흡훈련 시스템은 사용자의 호흡 능력에 따라 자동적으로 호흡 저항이 조절됨에 따라 사용자 맞춤형 호흡 훈련이 가능한 효과가 있다.In addition, the energy harvesting-based smart breathing training system according to the present invention has the effect of enabling user-customized breathing training as breathing resistance is automatically adjusted according to the user's breathing ability.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 하베스팅 기반 스마트 호흡훈련 시스템의 기본 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 호흡훈련기를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 하베스팅 기반 스마트 호흡훈련 시스템의 동작을 설명하기 위한 주요 구성의 블록도이다.
도 4 내지 도 8은 본 발명에 따른 애플리케이션의 호흡 측정 및 훈련과 관련된 화면을 나타내는 도면이다.1 is a view showing the basic configuration of an energy harvesting-based smart breathing training system according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing a breathing trainer according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of a main configuration for explaining the operation of the energy harvesting-based smart breathing training system according to an embodiment of the present invention.
4 to 8 are views showing screens related to breath measurement and training of the application according to the present invention.

이하, 본 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 하베스팅 기반 스마트 호흡훈련 시스템의 기본 구성을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 호흡훈련기를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 하베스팅 기반 스마트 호흡훈련 시스템의 동작을 설명하기 위한 주요 구성의 블록도이다.1 is a view showing the basic configuration of the energy harvesting-based smart breathing training system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a perspective view showing a breathing trainer according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an implementation of the present invention It is a block diagram of the main configuration for explaining the operation of the energy harvesting-based smart breathing training system according to the example.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 에너지 하베스팅 기반 스마트 호흡훈련 시스템은 호흡훈련기(100)와 사용자의 휴대용 단말(200)에 설치되는 애플리케이션(300)을 포함하여 구성된다.1 to 3, the energy harvesting-based smart breathing training system according to the present invention is configured to include a breathing trainer 100 and an application 300 installed in the user's portable terminal 200.

호흡훈련기(100)는 본체(110), 마우스피스(120), 통풍패널(130), 블레이드(140), 제너레이터(150) 및 인쇄회로기판(160)을 포함하여 구성될 수 있다.The breathing trainer 100 may include a body 110, a mouthpiece 120, a ventilation panel 130, a blade 140, a generator 150, and a printed circuit board 160.

본체(110)는 양단이 개방되며 내부에 유로가 형성되며, 본체(110)의 일단에는 마우 스피스(120)가 착탈 가능하게 결합된다. 마우스 피스(120)는 사용자의 입에 물려지며 호흡에 의한 공기가 본체(110) 내부로 원활하게 유출입되도록 사용자의 호흡을 돕는 역할을 한다. 한편, 도 2에서 도시되지 않았으나 본체(110)와 마우스 피스(120)의 사이에는 필터가 형성될 수 있다. 상기 필터는 본체 내부로 이물질의 유입을 차단시키는 역할을 하며, 교체 가능한 구조로 삽입될 수 있다.Both ends of the main body 110 are opened, a flow path is formed therein, and a mouse spice 120 is detachably coupled to one end of the main body 110. The mouthpiece 120 is bitten by the user's mouth and serves to assist the user's breathing so that air by breathing flows smoothly into and out of the body 110. Meanwhile, although not shown in FIG. 2, a filter may be formed between the main body 110 and the mouthpiece 120. The filter serves to block the inflow of foreign substances into the body, and may be inserted in a replaceable structure.

본체(110)의 타단에는 통풍패널(130)이 형성되며, 마우스 피스(120)로부터 유입된 공기는 본체(110) 내부의 유로를 거쳐 통풍패널(130)을 통해 빠져나가거나 가게 된다.A ventilation panel 130 is formed at the other end of the main body 110, and the air introduced from the mouthpiece 120 exits or goes through the ventilation panel 130 through a flow path inside the main body 110.

본체(110의 전단부, 즉 마우스 피스(120)와 가까운 쪽에는 에너지 하베스팅을 위한 소형 풍력발전기가 설치된다. 소형 풍력발전기는 블레이드(140)와 제너레이터(150)를 포함하여 구성된다. 블레이드(140)는 사용자의 호흡 훈련에 따른 호기 및 흡기시 회전을 하며, 이때 회전에너지는 제너레이터(150)에서 전기에너지로 변환된다. 제네레이터(150)에서 발생된 전기에너지는 배터리(미도시)에 저장되며, 호흡훈련기(100) 내의 전기적 요소들의 전원 공급을 위해 사용될 수 있다.A small wind turbine for energy harvesting is installed at the front end of the main body 110, that is, near the mouthpiece 120. The small wind turbine includes a blade 140 and a generator 150. Blades 140) rotates during exhalation and inhalation according to the user's breathing training, and at this time, the rotational energy is converted into electric energy in the generator 150. The electric energy generated by the generator 150 is stored in a battery (not shown). , It can be used for power supply of the electrical elements in the breathing trainer 100.

본체(110)의 후단부에는 인쇄회로기판(160)이 안착되며, 인쇄회로기판(160)은 호흡훈련기(100)의 작동을 위해 필요한 다양한 전자 부품들이 실장되며, H/W 또는 S/W로 구현될 수 있는 로우데이터 생성부(170), 무선통신부(180) 및 제어부(190)를 포함할 수 있다.A printed circuit board 160 is mounted on the rear end of the main body 110, and various electronic components necessary for the operation of the breathing trainer 100 are mounted on the printed circuit board 160, and are used as H/W or S/W. A raw data generation unit 170, a wireless communication unit 180, and a control unit 190 that may be implemented may be included.

로우데이터 생성부(170)는 사용자가 호흡훈련기(100)를 통해 호흡을 함에 따라 발생되는 제너레이터(150)의 출력전압, 즉 발전전압에 기초하여 사용자의 호흡과 관련된 로우데이터를 생성할 수 있다.The raw data generator 170 may generate raw data related to the user's breathing based on the output voltage of the generator 150, that is, the generated voltage, which is generated as the user breathes through the breathing trainer 100.

로우데이터 생성부(170)에서 생성된 로우데이터는 무선통신부(180)를 통해 휴대용 단말(200)로 실시간 제공되며, 애플리케이션(300)은 제공된 로우데이터를 가공하여 사용자의 호흡과 관련된 각종 호흡정보를 측정하여 측정 결과를 디스플레이 하거나 호흡훈련을 위한 데이터로 활용할 수 있다. 한편, 무선통신부(180)는 실시 예에 따라 Bluetooth, EnOcean, Wi-Fi, Wi-Sun 등의 근거리 통신방식으로 구현될 수 있다. The raw data generated by the raw data generating unit 170 is provided in real time to the portable terminal 200 through the wireless communication unit 180, and the application 300 processes the provided raw data to provide various respiratory information related to the user's breath. Measurement results can be displayed or used as data for breathing training. Meanwhile, the wireless communication unit 180 may be implemented in a short-range communication method such as Bluetooth, EnOcean, Wi-Fi, and Wi-Sun according to an embodiment.

휴대용 단말(200)은 애플리케이션(300)이 설치되고 실행될 수 있는 디바이스로써, 프로세서, 메모리, 무선통신 장치, 디스플레이 장치, 오디오 장치 등을 포함하는 스마트폰, 스마트패드, 노트북 등을 의미할 수 있다.The portable terminal 200 is a device in which the application 300 can be installed and executed, and may mean a smartphone, a smart pad, a notebook, etc. including a processor, a memory, a wireless communication device, a display device, an audio device, and the like.

애플리케이션(300)은 휴대용 단말(200)에 설치되는 S/W로써, 호흡훈련기(100)와 연동하여 실행될 수 있으며, 사용자의 호흡과 관련된 각종 호흡정보를 제공하는 한편, 사용자 맞춤형 호흡훈련을 위한 설정과 다양한 게임 컨텐츠를 제공할 수 있다.The application 300 is a S/W installed in the portable terminal 200, which can be executed in conjunction with the breathing trainer 100, and provides various breathing information related to the user's breathing, while setting for user-customized breathing training And various game contents can be provided.

애플리케이션(300)은 유속 계산부(310), 폐활량 측정부(320), 폐질환 판정부(330), 호흡근 측정부(340), 호흡 훈련부(350)를 포함하여 구성될 수 있다. The application 300 may be configured to include a flow rate calculation unit 310, a lung capacity measurement unit 320, a lung disease determination unit 330, a respiratory muscle measurement unit 340, and a breathing training unit 350.

애플리케이션(300)은 측정모드와 훈련모드를 구분하여 제공할 수 있으며, 측정모드에서는 폐활량 측정과 호흡근 측정이 이루어진다. 사용자의 폐활량과 호흡근은 기본적으로 호흡훈련기(100) 내에 흐르는 공기의 유속을 계산하고, 계산된 유속을 이용하여 측정될 수 있다.The application 300 may provide a separate measurement mode and a training mode, and in the measurement mode, spirometry and respiratory muscle measurement are performed. The user's lung capacity and respiratory muscles may be measured using the calculated flow rate by basically calculating the flow rate of air flowing in the breathing trainer 100.

실시 예에 따라, 유속 계산부(310)는 호흡훈련기(100)로부터 제공받은 로우데이터, 즉 제너레이터(150)의 발전전압에 기초하여 호흡훈련기(100)내의 공기 유속을 아래의 [수학식 1]을 이용하여 계산할 수 있다. According to an embodiment, the flow rate calculation unit 310 determines the air flow rate in the breathing trainer 100 based on the raw data provided from the breathing trainer 100, that is, the generated voltage of the generator 150 below [Equation 1]. It can be calculated using

[수학식 1][Equation 1]

유속(m/s) = 발전전압(V) * 발전기의 속도상수(rpm/V) * 환산상수(2pi / 1rev * 1min / 60s) * 1 / 끝단속도비(Tip-speed rtio : rotation speed * radius / wind speed)Flow velocity (m/s) = Generation voltage (V) * Generator speed constant (rpm/V) * Conversion constant (2pi / 1rev * 1min / 60s) * 1 / Tip-speed rtio: rotation speed * radius / wind speed)

여기서, Tip-speed ratio 는 공기가 흐르는 속도에 대한 블레이드 끝단의 회전에 의한 선속도 비를 의미하며, 이는 실험값으로부터 도출될 수 있다.Here, the tip-speed ratio means the ratio of the linear speed by the rotation of the blade end to the speed through which air flows, and this can be derived from an experimental value.

폐활량 측정부(320)은 유속 계산부(310)에서 계산된 유속으로부터 노력성폐활량(FVC; Forced vital capacity), 1초간 노력성호기량(FEV1, Forced Expiratory Volume in one second), 1초간 노력성호기량의 노력성 폐활량에 대한 비율(FEV1/FVC) 및 6초간 노력성호기량(FEV6, Forced Expiratory Volume in six second)을 측정할 수 있으며, 측정결과(Meas)를 정상예측치(Pred) 및 예측치 대비 비율(%Pred)과 함께 폐활량 측정 테이블에 저장할 수 있다.The lung capacity measurement unit 320 includes Forced vital capacity (FVC), Forced Expiratory Volume in one second (FEV1), Forced Expiratory Volume in one second, and Forced Expiratory Volume for 1 second from the flow rate calculated by the flow rate calculation unit 310. You can measure the ratio (FEV1/FVC) and forced expiratory volume (FEV6, Forced Expiratory Volume in six second) for 6 seconds, and measure the measurement result (Meas) as the ratio of the predicted value (Pred) and the predicted value ( %Pred) can be stored in the spirometry table.

폐질환 판정부(330)는 폐활량 측정부(320)의 측정결과를 정상범주와 비교하여 폐쇄성 중증도를 판정할 수 있다.The lung disease determination unit 330 may determine the obstructive severity by comparing the measurement result of the lung capacity measurement unit 320 with a normal category.

호흡근 측정부(340)는 유속 계산부(310)에서 계산된 유속으로부터 최대흡기압력(MIP; Maximum inspiratory pressure), 최대호기압력(MEP; Maximum expiratory pressure), 호기유속(PEF; Peak expiratory Flow), 흡기유속(PEF; Peak inspiratory Flow)을 측정할 수 있으며, 측정결과 및 비교값을 호흡근 측정 테이블에 저장할 수 있다.The respiratory muscle measurement unit 340 includes a maximum inspiratory pressure (MIP), a maximum expiratory pressure (MEP), a peak expiratory flow (PEF) from the flow rate calculated by the flow rate calculation unit 310, Peak inspiratory flow (PEF) can be measured, and measurement results and comparison values can be stored in the respiratory muscle measurement table.

도 4 내지 도 8은 본 발명에 따른 애플리케이션의 호흡 측정 및 훈련과 관련된 화면을 나타내는 도면이다.4 to 8 are diagrams showing screens related to breath measurement and training of the application according to the present invention.

도 4를 참조하면, 애플리케이션(300)의 메인 화면부(A)에서는 사용자가 호흡측정을 매일 체크하여 확인할 수 있도록 하는 측정체크부(351)를 제공하며, 설정에 따라 측정 알림을 내보낼 수 있도록 한다. 또한, 측정결과 제시부(352)를 통해 측정된 마지막 기록을 디스플레이함으로써, 사용자가 최근 측정정보를 파악할 수 있도록 하고 지속적인 측정을 유도할 수 있다. 그리고, 호흡 측정중 화면(B)에서는 측정 결과 값을 숫자와 막대 그래프 형식의 시각적인 표현을 함께 제공하여 직관적인 확인이 가능하도록 한다.Referring to Figure 4, the main screen portion (A) of the application 300 provides a measurement check unit 351 that allows a user to check and confirm breathing measurements every day, and to send out measurement notifications according to settings. . In addition, by displaying the last record measured through the measurement result presentation unit 352, the user can grasp the latest measurement information and can induce continuous measurement. In addition, on the screen (B) during respiration measurement, the measurement result value is provided with a visual expression in the form of a number and a bar graph to enable intuitive confirmation.

도 5를 참조하면, 애플리케이션(300)은 측정과정에서 오류가 발생된 경우, 다시 측정을 요청하는 화면(C)을 출력되며, 정상적으로 측정된 경우 측정 횟수와 측정값을 표시(D)하며 총 3차례의 호흡 측정을 유도할 수 있다.Referring to FIG. 5, when an error occurs in the measurement process, the application 300 outputs a screen (C) for requesting measurement again, and when measured normally, displays the number of measurements and the measurement value (D), and a total of 3 It is possible to induce a breathing measurement in turn.

도 6을 참조하면, 총 3차례의 측정이 모두 완료된 후, 애플리케이션(300)은 화면(E)와 같이 사용자와 유사한 성별, 나이 및 신체조건을 가진 사람의 평균치를 측정치와 비교하여 수치를 나타내며, 측정 수치가 정상범위를 벗어나는 경우 화면(F)와 같이 긴급상황 메시지를 통해 병원진료 및 호흡훈련의 필요성을 제시할 수 있다.Referring to FIG. 6, after all three measurements are completed, the application 300 compares the average value of a person with similar gender, age, and physical condition to the user as shown in the screen E to display a numerical value. If the measured value is out of the normal range, the need for hospital treatment and breathing training can be presented through an emergency message as shown in the screen (F).

도 7을 참조하면, 애플리케이션(300)은 화면(G) 및 화면(H)에서와 같이 측정 결과값을 MIP/MEP 탭과 Strength index 탭으로 구분하여 각각 표시할 수 있으며, Strength index 탭의 경우 직전 측정값과 비교하여 (+)(-) 상태를 파악할 수 있도록 한다.Referring to FIG. 7, the application 300 may display measurement result values by dividing them into MIP/MEP tabs and Strength index tabs as shown in screen (G) and screen (H), and immediately before the strength index tab. Compared with the measured value, you can determine the (+)(-) status.

도 8을 참조하면, 애플리케이션(300)은 게임화면(I)에서 폐활량 및 호흡근 훈련을 위한 다양한 게임 컨텐츠를 제공할 수 있으며, 설정 및 도움말 화면(J)에서 호흡 운동의 가이드라인 및 정상 범위를 제시할 수 있다.Referring to FIG. 8, the application 300 may provide various game contents for lung capacity and respiratory muscle training on the game screen (I), and present guidelines and normal ranges of breathing exercises on the setting and help screen (J). can do.

이상에서, 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.In the above, the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but this is only exemplary, and those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. will be. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

100 : 호흡훈련기 110 : 본체
120 : 마우스피스 130 : 통풍판넬
140 : 블레이드 150 : 제너레이터
160 : 인쇄회로기판 170 : 로우데이터 생성부
180 : 무선 통신부 190 : 호흡저항 조절부
200 : 휴대용 단말 300 : 애플리케이션
310 : 유속 계산부 320 : 폐활량 측정부
330 : 폐질환 판정부 340 : 호흡근 측정부
350 : 호흡 훈련부100: breathing trainer 110: main body
120: mouthpiece 130: ventilation panel
140: blade 150: generator
160: printed circuit board 170: raw data generation unit
180: wireless communication unit 190: breathing resistance control unit
200: portable terminal 300: application
310: flow rate calculation unit 320: lung capacity measurement unit
330: lung disease determination unit 340: respiratory muscle measurement unit
350: breathing training department

Claims (5)

사용자의 호흡에 따른 호흡량 측정 및 호흡 훈련을 위한 호흡훈련기와, 상기 호흡훈련기와 사용자의 휴대용 단말에 설치되며, 상기 호흡훈련기와 연동하여 사용자의 호흡에 관한 정보를 제공하기 위한 애플리케이션을 포함하는 호흡훈련 시스템에 있어서,
상기 호흡훈련기는, 양단이 개방되며 내부에 유로가 형성되는 본체와, 상기 본체의 일단에 결합되어 사용자의 호흡을 돕는 마우스 피스와, 상기 본체의 타단에 형성되는 통풍판넬을 포함하되,
상기 본체 내부에는 사용자의 호흡에 따라 회전하는 블레이드와, 상기 블레이드의 회전에너지를 전기에너지로 변환하는 제너레이터와, 상기 변환된 전기에너지를 저장하는 배터리를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 하베스팅 기반 스마트 호흡훈련 시스템.Breathing training device for breathing volume measurement and breathing training according to the user's breathing, which is installed on the breathing trainer and the user's portable terminal, and includes an application for providing information on the user's breathing in conjunction with the breathing trainer In the system,
The breathing trainer includes a body having both ends open and a flow path formed therein, a mouthpiece coupled to one end of the body to help the user breathe, and a ventilation panel formed at the other end of the body,
Energy harvesting-based smart breathing, characterized in that the body includes a blade that rotates according to the user's breathing, a generator that converts the rotational energy of the blade into electrical energy, and a battery that stores the converted electrical energy. Training system. 제1항에 있어서,
상기 호흡훈련기는 상기 사용자가 호흡을 함에 따라 발생되는 제너레이터의 출력전압에 기초하여 사용자의 호흡과 관련된 로우데이터를 생성하는 로우데이터 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 하베스팅 기반 스마트 호흡훈련 시스템.The method of claim 1,
The breathing trainer further comprises a raw data generator for generating raw data related to the user's breathing based on the output voltage of the generator generated as the user breathes. 제2항에 있어서,
상기 호흡훈련기는 상기 로우데이터 생성부에서 생성된 로우데이터를 상기 휴대용 단말로 전송하는 무선 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 하베스팅 기반 스마트 호흡훈련 시스템.The method of claim 2,
The breathing trainer further comprises a wireless communication unit for transmitting the raw data generated by the raw data generating unit to the portable terminal, energy harvesting-based smart breathing training system. 제2항에 있어서,
상기 애플리케이션은 상기 로우데이터를 이용하여 사용자의 호흡에 따른 상기 본체 내부의 유속을 계산하는 유속 계산부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 하베스팅 기반 스마트 호흡훈련 시스템.The method of claim 2,
The application further comprises a flow rate calculation unit for calculating the flow rate inside the body according to the user's breathing using the raw data, energy harvesting-based smart breathing training system. 제4항에 있어서,
상기 애플리케이션은 상기 유속 계산부에서 계산된 유속으로부터 사용자의 폐활량을 측정하는 폐활량 측정부와 호흡근을 측정하는 호흡근 측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 하베스팅 기반 스마트 호흡훈련 시스템.The method of claim 4,
The application is energy harvesting-based smart breathing training system, characterized in that it further comprises a lung capacity measurement unit for measuring the lung capacity of the user from the flow rate calculated by the flow rate calculation unit and a respiratory muscle measurement unit for measuring respiratory muscles.
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