KR102458618B1 - 마스크 장치 및 그 제어방법 - Google Patents
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Abstract
Description
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 장치의 우측 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 장치의 배면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 장치의 저면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 장치의 분해 사시도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 장치를 작동 시 공기의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 8은 사람의 운동량에 따른 폐 내부의 공기 변화량을 보여주는 그래프이다.
도 9는 운동 강도에 따른 남성의 호흡량 변화를 보여주는 그래프이다.
도 10은 운동 강도에 따른 여성의 호흡량 변화를 보여주는 그래프이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 장치의 블록 구성을 보여주는 블록도이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 장치의 제어방법을 보여주는 순서도이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 압력 센서에서 감지된 호흡 공간의 압력 변화 그래프이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 1회 호흡 주기에 대한 압력 변화 싸이클을 보여주는 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 장치의 제어방법을 상세히 보여주는 순서도이다.
Claims (20)
- 사용자의 안면을 커버하는 마스크 몸체;
상기 마스크 몸체에 결합되는 팬 모듈;
상기 마스크 몸체에 설치되며, 상기 마스크 몸체의 내부 압력을 측정하는 압력 센서; 및
상기 압력 센서에서 감지된 정보에 기초하여, 상기 팬 모듈의 회전속도를 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 압력 센서에서 감지된 압력값들 중에서, 최대 압력값과 최소 압력값을 이용하여 호흡 상태의 종류를 판단하고,
호흡이 안정 상태인 것으로 판단되면, 상기 최대 압력값과 상기 최소 압력값의 차이값을 계산하고, 상기 최대 압력값에 해당하는 시각과 상기 최소 압력값에 해당하는 시각 사이의 시간차를 이용하여 들숨 시간(Ti)을 계산하고,
상기 차이값과 상기 들숨 시간(Ti)을 이용하여 일호흡량(Tidal volume)을 계산하고, 상기 계산된 일호흡량과 상기 들숨 시간(Ti)에 기초하여, 상기 팬 모듈의 회전속도를 제어하고,
상기 제어부는,
상기 계산된 일호흡량과 상기 들숨 시간(Ti)을 메모리에 저장하여 일호흡량 정보를 갱신하고, 상기 갱신된 일호흡량을 상기 들숨 시간(Ti)으로 나눈 보정값을 이용하여 상기 팬 모듈의 회전속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 마스크 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 계산된 일호흡량을 메모리에 저장하여 일호흡량을 갱신하고,
상기 갱신된 일호흡량과 상기 들숨 시간에 기초하여, 상기 팬 모듈의 회전속도를 제어하는 마스크 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 최대 압력값과 상기 최소 압력값의 차이값을 계산하고,
상기 차이값을 기준값과 비교하여 호흡 상태의 종류를 판단하는 마스크 장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 차이값이 제 1 기준값보다 크고, 상기 제 1 기준값보다 큰 제 2 기준값보다 작을 경우, 호흡이 안정 상태인 것으로 판단하는 마스크 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 차이값이 상기 제 2 기준값보다 클 경우, 호흡이 운동 상태인 것으로 판단하고,
호흡이 운동 상태인 경우, 메모리에 저장된 일호흡량과 들숨 시간에 기초하여, 상기 팬 모듈의 회전속도를 제어하는 마스크 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 차이값이 상기 제 1 기준값보다 작을 경우, 마스크 미착용 상태인 것으로 판단하고,
마스크 미착용 상태인 경우, 상기 팬 모듈의 작동을 중지시키는 마스크 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 최대 압력값에 해당하는 제 1 시각과, 상기 최소 압력값에 해당하는 제 2 시각의 시간차를 계산하고,
상기 시간차를 기준시간과 비교하여 호흡 상태의 종류를 판단하는 마스크 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 시간차가 제 1 기준시간보다 크고, 상기 제 1 기준시간보다 큰 제 2 기준시간보다 작을 경우, 호흡이 안정 상태인 것으로 판단하는 마스크 장치. - 제 8 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 시간차가 상기 제 1 기준시간보다 작을 경우, 호흡이 운동 상태인 것으로 판단하고,
호흡이 운동 상태인 경우, 메모리에 저장된 일호흡량과 들숨 시간에 기초하여, 상기 팬 모듈의 회전속도를 제어하는 마스크 장치. - 제 8 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 시간차가 상기 제 2 기준시간보다 클 경우, 호흡이 비정상 상태인 것으로 판단하고,
호흡이 비정상 상태인 경우, 상기 팬 모듈의 작동을 중지시키는 마스크 장치. - 압력 센서를 이용하여 마스크의 내부 압력을 감지하는 단계;
감지된 압력값들 중에서, 최대 압력값과 최소 압력값을 이용하여 호흡 상태의 종류를 판단하는 단계, 여기서, 최대 압력값과 최소 압력값을 이용하여 호흡 상태의 종류를 판단하는 단계는,
상기 최대 압력값과 상기 최소 압력값의 차이값을 계산하는 단계; 및
상기 차이값이 제 1 기준값보다 크고, 상기 제 1 기준값보다 큰 제 2 기준값보다 작을 경우, 호흡이 안정 상태인 것으로 판단하고,
상기 차이값이 상기 제 2 기준값보다 클 경우, 호흡이 운동 상태인 것으로 판단하고,
상기 차이값이 상기 제 1 기준값보다 작을 경우, 마스크 미착용 상태인 것으로 판단하는 단계를 포함하고;
호흡이 안정 상태인 것으로 판단되면, 상기 최대 압력값과 상기 최소 압력값의 차이값을 계산하고, 상기 최대 압력값에 해당하는 시각과 상기 최소 압력값에 해당하는 시각 사이의 시간차를 이용하여 들숨 시간(Ti)을 계산하는 단계;
상기 차이값과 상기 들숨 시간(Ti)을 이용하여 일호흡량(Tidal volume)을 계산하는 단계; 및
상기 계산된 일호흡량과 상기 들숨 시간(Ti)에 기초하여, 팬 모듈의 회전속도를 제어하는 단계를 포함하고,
호흡이 운동 상태인 경우, 메모리에 저장된 일호흡량과 들숨 시간에 기초하여, 상기 팬 모듈의 회전속도를 제어하고,
마스크 미착용 상태인 경우, 상기 팬 모듈의 작동을 중지시키는 것을 특징으로 하는 마스크 장치의 제어방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 계산된 일호흡량을 메모리에 저장하여 일호흡량을 갱신하는 단계를 더 포함하고,
상기 갱신된 일호흡량과 상기 들숨 시간에 기초하여, 상기 팬 모듈의 회전속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 마스크 장치의 제어방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 11 항에 있어서,
최대 압력값과 최소 압력값을 측정하여 호흡 상태의 종류를 판단하는 단계는,
상기 최대 압력값에 해당하는 제 1 시각과, 상기 최소 압력값에 해당하는 제 2 시각의 시간차를 계산하는 단계; 및
상기 시간차를 기준시간과 비교하여 호흡 상태의 종류를 판단하는 단계를 포함하는 마스크 장치의 제어방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 시간차를 기준시간과 비교하여 호흡 상태의 종류를 판단하는 단계는,
상기 시간차가 제 1 기준시간보다 크고, 상기 제 1 기준시간보다 큰 제 2 기준시간보다 작을 경우, 호흡이 안정 상태인 것으로 판단하는 단계를 포함하는 마스크 장치의 제어방법. - 제 18 항에 있어서,
상기 시간차를 기준시간과 비교하여 호흡 상태의 종류를 판단하는 단계는,
상기 시간차가 상기 제 1 기준시간보다 작을 경우, 호흡이 운동 상태인 것으로 판단하는 단계를 더 포함하고,
호흡이 운동 상태인 경우, 메모리에 저장된 일호흡량과 들숨 시간에 기초하여, 상기 팬 모듈의 회전속도를 제어하는 마스크 장치의 제어방법. - 제 18 항에 있어서,
상기 시간차를 기준시간과 비교하여 호흡 상태의 종류를 판단하는 단계는,
상기 시간차가 상기 제 2 기준시간보다 클 경우, 호흡이 비정상 상태인 것으로 판단하는 단계를 더 포함하고,
호흡이 비정상 상태인 경우, 상기 팬 모듈의 작동을 중지시키는 마스크 장치의 제어방법.
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