KR102737174B1 - Respiration measuring apparatus using dual measuring means - Google Patents
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Abstract
본 발명은 사용자의 코에 안착되는 본체 유닛; 및 사용자의 코의 하부에 위치하도록 상기 본체 유닛 내부에 결합되고, 사용자의 호흡에 따라 변화되는 압력을 측정하기 위한 압력 센서와 온도를 측정하기 위한 온도 센서가 각각 마련되는 센싱 유닛;을 포함하도록 한 이원적인 측정수단을 이용한 호흡 측정 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 압력 뿐만 아니라, 온도를 사용하여, 호흡 측정을 수행할 수 있도록 함으로써, 호흡 측정에 대한 정확도 향상에 기여할 수 있고, 나아가서, 실시간으로 호흡 측정이 가능하도록 함으로써, 호흡 측정 데이터의 신속한 활용 및 대응을 가능하도록 하며, 사용자가 계속적으로 움직이거나, 운동 등과 같은 격한 활동 중인 경우에도 정확한 호흡량 측정이 가능할 뿐 아니라, 소형화 및 경량화가 가능해 측정 장치의 휴대성 및 사용자의 착용성을 향상시킬 수 있도록 하는 효과를 가진다.The present invention relates to a respiration measurement device using a dual measurement means, which comprises a main body unit that is placed on a user's nose; and a sensing unit that is coupled inside the main body unit so as to be positioned at a lower portion of the user's nose and has a pressure sensor for measuring pressure that changes according to the user's breathing and a temperature sensor for measuring temperature, respectively.
According to the present invention, by enabling respiration measurement to be performed using temperature as well as pressure, it can contribute to improving the accuracy of respiration measurement, and further, by enabling respiration measurement in real time, it enables rapid utilization and response of respiration measurement data, and not only can accurate respiration volume measurement be performed even when the user is continuously moving or engaged in strenuous activities such as exercise, but also it has the effect of improving the portability of the measuring device and the wearability of the user by enabling miniaturization and lightweighting.
Description
본 발명은 호흡 측정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압력과 온도를 사용하여, 호흡 측정에 대한 정확도를 높이도록 하고, 사용자가 계속적으로 움직이거나, 격한 활동(예를 들어, 운동)중인 경우에도 정확한 호흡량 측정이 가능할 뿐 아니라, 소형화 및 경량화가 가능해 측정 장치의 휴대성 및 사용자의 착용성을 향상시킬 수 있는 이원적인 측정수단을 이용한 호흡 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a respiration measurement device, and more particularly, to a respiration measurement device using a dual measurement means that uses pressure and temperature to increase the accuracy of respiration measurement, and enables accurate respiration volume measurement even when a user is continuously moving or engaging in strenuous activity (e.g., exercising), and can also enhance the portability and wearability of the measurement device by making it miniaturized and lightweight.
생체 활력 징후인 바이탈 사인(vital sign)은 체온, 혈압, 분당 심장 박동수, 호흡수를 측정하여 알 수 있으며, 이는 의학적인 문제를 탐지하거나 판단하는데 널리 사용된다. 이중 호흡량은 열과 질병 및 의학적인 조건에 따라 증가할 수 있으며, 활동중인 경우와 안정된 상태에 있을 때 또는 병이나 유해환경에 노출되어 있는 경우 등에 따라 급격하게 변화한다.Vital signs, which are vital signs of the body, can be measured by measuring body temperature, blood pressure, heart rate per minute, and respiratory rate, and are widely used to detect or judge medical problems. Among them, respiratory rate can increase with fever, disease, and medical conditions, and changes rapidly depending on whether you are active, at rest, or exposed to illness or a harmful environment.
일반적으로 호흡량을 측정하기 위한 방법은 청진기를 이용하여 숨소리를 듣거나, 심전도 검사의 신호 처리를 통한 산소포화도의 변화를 측정하는 방법, 마스크를 착용하여 들숨과 날숨에 의한 가슴의 움직임을 센서로 계속적으로 측정하는 방법 등이 있다.Common methods for measuring respiratory volume include listening to breathing sounds using a stethoscope, measuring changes in oxygen saturation through signal processing of an electrocardiogram test, and wearing a mask to continuously measure chest movements caused by inhalation and exhalation with a sensor.
그러나 이러한 방법은 측정자에 따라 호흡량 측정 결과가 달라지거나 고가의 장비가 필요하거나 측정 대상자가 계속적으로 움직이는 경우 정확한 측정이 어려운 문제가 있었다. 또한, 이러한 방법은 측정 장치의 크기로 인해 휴대가 어렵거나 사용자의 착용감이 불편한 문제가 있었다.However, these methods had problems such as the results of respiration measurement varied depending on the measurer, expensive equipment was required, and accurate measurement was difficult when the subject was constantly moving. In addition, these methods had problems such as the size of the measuring device making it difficult to carry or uncomfortable for the user to wear.
따라서, 측정 대상자가 계속적으로 움직이는 경우에도 정확한 호흡량의 측정이 가능할 뿐 아니라, 소형화 및 경량화가 가능해 측정 장치의 휴대성 및 사용자의 착용성을 향상시킬 수 있는 호흡 측정 장치의 개발이 필요하다.Therefore, there is a need to develop a respiration measurement device that can accurately measure respiratory volume even when the subject of measurement is continuously moving, and can also be made smaller and lighter to improve portability and wearability of the measurement device.
또한, 호흡량의 측정에 대한 정확도를 보다 높이도록 하는 기술에 대한 개발이 필요하게 되었다.Additionally, there is a need to develop technologies to further increase the accuracy of measuring respiratory volume.
상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 압력 뿐만 아니라, 온도를 사용하여, 호흡 측정을 수행할 수 있도록 함으로써, 호흡 측정에 대한 정확도 향상에 기여하고, 나아가서, 실시간으로 호흡 측정이 가능하도록 함으로써, 호흡 측정 데이터의 신속한 활용 및 대응을 가능하도록 하며, 사용자가 계속적으로 움직이거나, 운동 등과 같은 격한 활동 중인 경우에도 정확한 호흡량 측정이 가능할 뿐 아니라, 소형화 및 경량화가 가능해 측정 장치의 휴대성 및 사용자의 착용성을 향상시킬 수 있도록 하는데 목적이 있다.In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention contributes to improving the accuracy of respiration measurement by enabling respiration measurement to be performed using temperature as well as pressure, and further, by enabling real-time respiration measurement, rapid utilization and response of respiration measurement data are enabled, and not only accurate respiration volume measurement is possible even when the user is continuously moving or engaging in strenuous activities such as exercise, but also miniaturization and lightweighting are possible to improve the portability of the measuring device and the wearability of the user.
본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시례에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Other objects of the present invention will be readily understood through the description of the following embodiments.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일측면에 따르면, 사용자의 코에 안착되는 본체 유닛; 및 사용자의 코의 하부에 위치하도록 상기 본체 유닛 내부에 결합되고, 사용자의 호흡에 따라 변화되는 압력을 측정하기 위한 압력 센서와 온도를 측정하기 위한 온도 센서가 각각 마련되는 센싱 유닛;을 포함하는, 이원적인 측정수단을 이용한 호흡 측정 장치가 제공된다.In order to achieve the above-mentioned purpose, according to one aspect of the present invention, a respiration measurement device using a dual measurement means is provided, which includes a main body unit that is placed on a user's nose; and a sensing unit that is coupled inside the main body unit so as to be positioned at a lower portion of the user's nose and has a pressure sensor for measuring pressure that changes according to the user's breathing and a temperature sensor for measuring temperature, respectively.
상기 본체 유닛은, 하우징; 상기 하우징의 내측에 결합되며, 내면에 사용자의 코의 외형에 대응하는 굴곡면을 갖는 지지 플레이트; 상기 지지 플레이트의 상기 굴곡면을 가로지르도록 형성되는 지지 프레임; 및 상기 지지 프레임으로부터 상기 지지 플레이트의 상기 굴곡면을 향해 돌출되어 상기 지지 프레임과 상기 굴곡면을 연결하며, 내부에 공기가 유동하기 위한 내부 공간이 형성되는 지지 돌부;를 포함할 수 있다.The above main body unit may include: a housing; a support plate coupled to the inside of the housing and having a curved surface corresponding to the outer shape of the user's nose on its inner surface; a support frame formed to cross the curved surface of the support plate; and a support protrusion protruding from the support frame toward the curved surface of the support plate, connecting the support frame and the curved surface, and forming an internal space for air to flow therein.
상기 센싱 유닛은, 상기 지지 돌부의 상기 내부 공간에 삽입되는 제1 PCB; 상기 제1 PCB에 배치되어, 상기 내부 공간의 개구된 하면을 통해 유동하는 공기에 의해 변화되는 압력을 측정하는 압력 센서; 및 상기 제1 PCB에 배치되어, 상기 내부 공간의 개구된 하면을 통해 유동하는 공기에 의해 변화되는 온도를 측정하는 온도 센서;를 포함할 수 있다.The sensing unit may include: a first PCB inserted into the internal space of the support protrusion; a pressure sensor disposed in the first PCB, which measures a pressure changed by air flowing through the opened lower surface of the internal space; and a temperature sensor disposed in the first PCB, which measures a temperature changed by air flowing through the opened lower surface of the internal space.
상기 센싱 유닛은, 상기 압력 센서 및 상기 온도 센서 각각의 측정값을 디지털 신호로 변환하는 A/D변환기; 및 상기 A/D변환기에 의해 변환된 신호에 대한 고역대 노이즈를 제거하고, 정규화 과정을 수행하는 데이터처리부;를 더 포함할 수 있다.The sensing unit may further include an A/D converter that converts the measurement values of each of the pressure sensor and the temperature sensor into digital signals; and a data processing unit that removes high-bandwidth noise from the signal converted by the A/D converter and performs a normalization process.
상기 지지 프레임에 착탈가능하게 결합되며, 상기 지지 돌부의 상기 내부 공간의 개구된 상면 및 하면을 커버하는 커버 피스를 더 포함하고, 상기 커버 피스는, 상기 지지 프레임의 외형에 대응되도록 형성되는 커버 프레임; 상기 커버 프레임으로부터 상기 지지 돌부를 향해 이격 돌출되는 한 쌍의 연장 돌부; 및 상기 지지 돌부의 상기 내부 공간과 연통되도록, 한 쌍의 상기 연장 돌부에 형성되는 복수의 연통홀;를 포함할 수 있다.The support frame may further include a cover piece that is detachably coupled to the support frame and covers the opened upper and lower surfaces of the internal space of the support projection, wherein the cover piece may include: a cover frame formed to correspond to the outer shape of the support frame; a pair of extension projections that protrude apart from the cover frame toward the support projection; and a plurality of communication holes formed in the pair of extension projections so as to communicate with the internal space of the support projection.
상기 하우징은, 내부에 상기 지지 플레이트의 상기 굴곡면, 상기 지지 프레임 및 상기 지지 돌부에 의해 이루어져, 사용자의 호흡을 보조하기 위한 한 쌍의 통기공이 형성되고, 상기 본체 유닛은, 양 측단부에 상기 하우징을 사용자의 코에 고정하기 위한 한 쌍의 스트랩이 각각 구비될 수 있다.The housing is formed by the curved surface of the support plate, the support frame, and the support protrusion therein, and a pair of ventilation holes are formed to assist the user's breathing, and the main body unit may be provided with a pair of straps at each of the two side ends for fixing the housing to the user's nose.
본 발명에 따른 이원적인 측정수단을 이용한 호흡 측정 장치에 의하면, 압력 뿐만 아니라, 온도를 사용하여, 호흡 측정을 수행할 수 있도록 함으로써, 호흡 측정에 대한 정확도 향상에 기여할 수 있도록 하는 효과를 가진다.According to the respiration measurement device using a dual measuring means according to the present invention, respiration measurement can be performed using not only pressure but also temperature, thereby contributing to improving the accuracy of respiration measurement.
또한 본 발명에 따르면, 실시간으로 호흡 측정이 가능하도록 함으로써, 호흡 측정 데이터의 신속한 활용 및 대응을 가능하도록 하는 효과를 가진다.In addition, according to the present invention, by enabling real-time respiration measurement, it has the effect of enabling rapid utilization and response of respiration measurement data.
또한 본 발명에 따르면, 사용자가 계속적으로 움직이거나, 운동 등과 같은 격한 활동 중인 경우에도 정확한 호흡량 측정이 가능할 뿐 아니라, 소형화 및 경량화가 가능해 측정 장치의 휴대성 및 사용자의 착용성을 향상시킬 수 있도록 하는 효과를 가진다.In addition, according to the present invention, not only is it possible to accurately measure respiratory volume even when the user is continuously moving or engaged in strenuous activities such as exercise, but it also has the effect of improving the portability of the measuring device and the wearability of the user by making it miniaturized and lightweight.
도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 이원적인 측정수단을 이용한 호흡 측정 장치
도 2는
도 3은
도 4는
도 5는 Figure 1 is a respiratory measurement device using a dual measurement means according to one embodiment of the present invention.
Fig. 2 is
Fig. 3 is
Fig. 4 is
Fig. 5 is
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시례를 가질 수 있는 바, 특정 실시례들을 도면에 예시하고, 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 식으로 이해되어야 하고, 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시례에 한정되는 것은 아니다. The present invention can have various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, but should be understood to include all modifications, equivalents, or substitutes included in the technical spirit and technical scope of the present invention, and can be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the following embodiments.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시례를 상세히 설명하며, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대해 중복되는 설명을 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. Regardless of the drawing symbols, identical or corresponding components are given the same reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 이원적인 측정수단을 이용한 호흡 측정 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 이원적인 측정수단을 이용한 호흡 측정 장치를 도시한 배면 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시례에 따른 이원적인 측정수단을 이용한 호흡 측정 장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시례에 따른 이원적인 측정수단을 이용한 호흡 측정 장치를 도시한 구성도이다.FIG. 1 is a perspective view illustrating a respiration measurement device using a dual measurement means according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a rear perspective view illustrating a respiration measurement device using a dual measurement means according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is an exploded perspective view illustrating a respiration measurement device using a dual measurement means according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a configuration diagram illustrating a respiration measurement device using a dual measurement means according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시례에 따른 이원적인 측정수단을 이용한 호흡 측정 장치(100)는 본체 유닛(110) 및 센싱 유닛(120)을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 to 4, a respiration measurement device (100) using a dual measurement means according to one embodiment of the present invention may include a main body unit (110) and a sensing unit (120).
본체 유닛(110)은 본 발명에 따른 이원적인 측정수단을 이용한 호흡 측정 장치(100)의 본체를 이루는 것으로서, 사용자의 코에 안착되어 고정될 수 있으며, PP(Polypropylene) 등 합성수지 재질로 형성될 수 있다.The main body unit (110) forms the main body of a respiration measurement device (100) using a dual measurement means according to the present invention, can be placed and fixed on the user's nose, and can be formed of a synthetic resin material such as PP (Polypropylene).
본체 유닛(110)은 구체적으로, 하우징(111), 지지 플레이트(112), 지지 프레임(117) 및 지지 돌부(118)를 포함할 수 있다.The main body unit (110) may specifically include a housing (111), a support plate (112), a support frame (117), and a support protrusion (118).
하우징(111)은 본체 유닛(110)의 외형을 이루는 것으로서, 복수의 면이 서로 연결되어 굴곡지게 형성될 수 있다. The housing (111) forms the outer shape of the main body unit (110) and can be formed to be curved by connecting multiple surfaces to each other.
지지 플레이트(112)는 하우징(111)의 내측에 결합되며, 내면에 사용자의 코의 외형에 대응하는 굴곡면(113)을 구비할 수 있다. 구체적으로, 지지 플레이트(112)는 얇은 두께의 플레이트가 절곡되어 형성되며, 중앙부에는 사용자의 코가 삽입되어 안착되기 위해 사용자의 코의 형상에 대응하도록 굴곡지게 형성되는 굴곡면(113)이 형성될 수 있다.The support plate (112) is coupled to the inside of the housing (111) and may have a curved surface (113) corresponding to the outer shape of the user's nose on the inner surface. Specifically, the support plate (112) is formed by bending a thin plate, and a curved surface (113) may be formed in the center to correspond to the shape of the user's nose so that the user's nose can be inserted and secured.
지지 프레임(117)은 지지 플레이트(112)의 굴곡면(113)을 가로지르도록 형성될 수 있다. 지지 플레이트(112)의 굴곡면(113)에 의해 사용자의 코가 삽입되는 공간이 형성되는데, 지지 프레임(117)은 굴곡면(113)의 양 단부를 서로 연결하도록 공간을 가로질러 구비될 수 있다.The support frame (117) may be formed to cross the curved surface (113) of the support plate (112). A space into which the user's nose is inserted is formed by the curved surface (113) of the support plate (112), and the support frame (117) may be provided across the space to connect both ends of the curved surface (113) to each other.
지지 돌부(118)는 지지 프레임(117)으로부터 지지 플레이트(112)의 굴곡면(113)을 향해 돌출되어 지지 프레임(117)과 굴곡면(113)을 연결하며, 내부에 공기가 유동하기 위한 내부 공간(119)이 형성될 수 있다.The support protrusion (118) protrudes from the support frame (117) toward the curved surface (113) of the support plate (112) to connect the support frame (117) and the curved surface (113), and an internal space (119) for air to flow can be formed therein.
지지 돌부(118)는 일정한 두께를 가지고 일단부가 지지 프레임(117)의 중앙부에 연결되고 타단부가 지지 플레이트(112)의 굴곡면(113)의 중앙부에 연결되어, 굴곡면(113)과 지지 프레임(117)을 연결하며, 내부에 공기가 유동하기 위한 내부 공간(119)이 구비된다. 내부 공간(119)은 상면 및 하면이 개구되어 개구면이 형성되며, 굴곡면(113)과 접촉하는 부분에는 후술할 제1 PCB(123)가 삽입되기 위한 삽입홀(116)이 형성될 수 있다.The support protrusion (118) has a certain thickness, one end is connected to the center of the support frame (117), and the other end is connected to the center of the curved surface (113) of the support plate (112), connecting the curved surface (113) and the support frame (117), and has an internal space (119) for air to flow inside. The internal space (119) has an upper surface and a lower surface that are open to form an open surface, and an insertion hole (116) for inserting a first PCB (123) to be described later can be formed in a portion that comes into contact with the curved surface (113).
센싱 유닛(120)은 사용자의 코의 하부에 위치하도록 본체 유닛(110) 내부에 결합되어 사용자의 호흡에 따라 유입/유출되는 공기의 양을 측정할 수 있도록 하고, 사용자의 호흡에 따라 변화되는 압력을 측정하기 위한 압력 센서(121)와 온도를 측정하기 위한 온도 센서(129)가 각각 마련된다.The sensing unit (120) is coupled inside the main body unit (110) so as to be positioned at the lower part of the user's nose, and can measure the amount of air flowing in/out according to the user's breathing. A pressure sensor (121) for measuring pressure that changes according to the user's breathing and a temperature sensor (129) for measuring temperature are provided, respectively.
센싱 유닛(120)은 제1 PCB(123), 압력 센서(121) 및 온도 센서(129)를 포함할 수 있다.The sensing unit (120) may include a first PCB (123), a pressure sensor (121), and a temperature sensor (129).
제1 PCB(123)는 지지 돌부(118)의 내부 공간(119)에 삽입되어 배치될 수 있다. 제1 PCB(123)는 압력 센서(121)가 배치되고, 지지 돌부(118)의 내부 공간(119)과 굴곡면(113)의 접촉부에 형성되는 삽입홀(116)을 통해 내부 공간(119)으로 삽입되어, 압력 센서(121)가 내부 공간(119)의 개구면의 위치에 놓이게 되고, 사용자가 호흡함에 따라 내부 공간(119)의 개구된 하면을 통해 압력을 측정하도록 한다.The first PCB (123) can be inserted and placed in the internal space (119) of the support protrusion (118). The first PCB (123) is inserted into the internal space (119) through an insertion hole (116) formed at the contact portion between the internal space (119) of the support protrusion (118) and the curved surface (113), where the pressure sensor (121) is placed, so that the pressure sensor (121) is placed at the position of the open surface of the internal space (119), and the pressure is measured through the open lower surface of the internal space (119) as the user breathes.
압력 센서(121)는 지지 돌부(118)의 내부 공간(118)에 배치되고, 사용자의 호흡에 따라 내부 공간(119)의 개구된 하면을 통해 내부 공간(119)으로 유동하는 공기에 의해 변화되는 압력을 측정하도록 하는데, 하우징(111)에 구비되어 사용자의 호흡에 따라 유입/유출됨으로써 유동하는 공기의 양을 측정할 수 있다. 이때, 압력 센서(121)는 유동하는 공기에 의해 형성되는 양압 또는 음압의 세기를 측정함으로써 사용자의 들숨 또는 날숨의 호흡량을 측정하도록 할 수 있다.The pressure sensor (121) is arranged in the internal space (118) of the support protrusion (118) and measures the pressure changed by air flowing into the internal space (119) through the opened lower surface of the internal space (119) according to the user's breathing. It is provided in the housing (111) and can measure the amount of air flowing by being introduced/expelled according to the user's breathing. At this time, the pressure sensor (121) can measure the amount of breathing of the user's inhalation or exhalation by measuring the intensity of positive or negative pressure formed by the flowing air.
온도 센서(129)는 압력 센서(121)와 마찬가지로 제1 PCB(123)에 배치되어, 내부 공간(119)의 개구된 하면을 통해 유동하는 공기에 의해 변화되는 온도를 측정하도록 한다. The temperature sensor (129) is placed on the first PCB (123) like the pressure sensor (121) to measure the temperature changed by air flowing through the open lower surface of the internal space (119).
압력 센서(121)는 공기의 흐름을 절대 압력으로 측정할 수 있는 센서를 사용할 수 있다. 또한 온도 센서(129)는 측정된 온도 값이 압력 센서(121)의 압력값과 상호 보완 식을 적용해 호흡 상태를 인식할 수 있도록 한다. 즉 인간이 날숨을 내쉴 때에는 압력이 올라가면서 온도 값이 올라가게 되고, 들숨을 쉴 때에는 압력이 내려가면서 온도 값이 상대적으로 내려가게 된다. 센싱 유닛(120)은 이를 센싱하는 과정을 거치도록 한다. The pressure sensor (121) can use a sensor that can measure the flow of air as absolute pressure. In addition, the temperature sensor (129) can recognize the breathing state by applying a complementary equation to the measured temperature value and the pressure value of the pressure sensor (121). That is, when a human exhales, the pressure increases and the temperature value increases, and when a human inhales, the pressure decreases and the temperature value decreases relatively. The sensing unit (120) senses this.
센싱 유닛(120)은 나아가서, A/D변환기(131)와 데이터 처리부(132)를 더 포함할 수 있다. 또한 A/D변환기(131)와 데이터 처리부(132) 각각은 제1 PCB(123) 내지 제3 PCB(125) 중 적어도 어느 하나에 구현될 수 있다.The sensing unit (120) may further include an A/D converter (131) and a data processing unit (132). In addition, each of the A/D converter (131) and the data processing unit (132) may be implemented in at least one of the first PCB (123) to the third PCB (125).
A/D변환기(131)는 압력 센서(121) 및 온도 센서(129) 각각의 측정값을 디지털 신호로 변환하도록 하는데, 압력 센서(121)와 온도 센서(129)의 측정값이 아날로그 신호이므로, 이를 디지털 신호로 변환함으로써 데이터 처리나, 외부 디바이스에 대한 무선 전송을 가능하도록 할 수 있다. The A/D converter (131) converts the measurement values of each of the pressure sensor (121) and the temperature sensor (129) into digital signals. Since the measurement values of the pressure sensor (121) and the temperature sensor (129) are analog signals, converting them into digital signals enables data processing or wireless transmission to an external device.
데이터 처리부(132)는 A/D변환기(131)에 의해 변환된 신호에 대한 고역대 노이즈를 제거하고, 정규화(Nomalization) 과정을 수행하도록 하는데, 도 5에서와 같이, 압력 센서(121)와 온도 센서(129)로부터 각각 측정된 온도와 압력에 대해서, LPF 각 알고리즘을 통해 자연적인 고역대 노이즈를 제거하도록 하고, 바이어스와 스케일 캘리브레이션을 통한 정규화 과정을 거치도록 한다. 예컨대, 정규화에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 압력 값을 P, 온도 값을 T라고 할 때, P는 pa 단위 기준이면, 대기압 상태인 1013 정도의 값에서 유지된다. 이 때, 온도는 상온에 해당된다. 이에 대한 바이어스를 0으로, 절대값 최대값을 1로 정규화하기 위해 평균을 빼고, 절대값 최대값을 나누는 과정을 거치게 된다. 이를 정규화라고 하며, 머신러닝에도 사용될 수 있는 개념이다. 데이터 수집은 실시간 측정에 대한 조건을 부합하기 위해 시작 시 특정 시간 T' 동안 데이터의 평균과 절대 최대값을 구한다. 그리고, 일정한 특정 시간 간격 T"으로 지속적으로 T'초에 대한 직전 데이터를 다시 평균 내고, 절대 최대값을 구하는 캘리브레이션 과정을 포함한다. 이러한 과정에 의하여, 압력값과 온도값의 실시간 측정을 가능하도록 한다. 이러한 정규화된 P 데이터와 T 데이터를 특정 비율 가중치를 적용해 합성하며, 센싱 후 가중치 계산은 데이터 처리부(132) 등의 프로세서 등에서 진행할 수 있으며, 보다 구체적이거나 최종적인 계산은 무선 신호로 제공받은 외부 디바이스에서 수행할 수 있으나, 이에 반드시 한하는 것은 아니며, 상기한 프로세서 등에서 진행하도록 구성될 수도 있다.The data processing unit (132) removes high-frequency noise from the signal converted by the A/D converter (131) and performs a normalization process. As shown in FIG. 5, for the temperature and pressure measured from the pressure sensor (121) and the temperature sensor (129), natural high-frequency noise is removed through each LPF algorithm, and a normalization process is performed through bias and scale calibration. For example, to explain normalization more specifically, when the pressure value is P and the temperature value is T, if P is based on the pa unit, it is maintained at a value of about 1013, which is the atmospheric pressure. At this time, the temperature corresponds to room temperature. In order to normalize the bias to 0 and the absolute maximum value to 1, the average is subtracted and the absolute maximum value is divided. This is called normalization and is a concept that can also be used in machine learning. Data collection starts by calculating the average and the absolute maximum value of data for a specific time T' at the start in order to meet the conditions for real-time measurement. Then, it includes a calibration process of continuously calculating the average of the previous data for T' seconds at a specific time interval T" and calculating the absolute maximum value. Through this process, real-time measurement of pressure and temperature values is enabled. These normalized P data and T data are synthesized by applying a specific ratio weight, and the weight calculation after sensing can be performed in a processor such as a data processing unit (132), and more specific or final calculations can be performed in an external device provided as a wireless signal, but are not necessarily limited thereto, and can be configured to be performed in the above-mentioned processor, etc.
본 실시예에 따르면, 지지 플레이트(112)의 굴곡면(113)이 사용자의 코 모양에 대응하도록 굴곡지게 형성되는 구조를 통해, 유입되는 공기가 압력 센서(121) 및 온도 센서(129)를 향해 모아질 수 있도록 하여, 더욱 정확한 호흡량 측정이 가능한 효과가 있다.According to this embodiment, the curved surface (113) of the support plate (112) is formed to be curved to correspond to the shape of the user's nose, thereby allowing the inflowing air to be gathered toward the pressure sensor (121) and the temperature sensor (129), thereby enabling more accurate measurement of the respiratory volume.
센싱 유닛(120)은 제2 PCB(124) 및 제3 PCB(125)를 더 포함할 수 있다.The sensing unit (120) may further include a second PCB (124) and a third PCB (125).
제2 PCB(124)는 제1 PCB(123)의 일측에 제1 PCB(123)와 이격되어 구비되고, 제3 PCB(125)는 제1 PCB(123)의 타측에 제1 PCB(123)와 이격되어 구비되며, 제2 PCB(124) 및 제3 PCB(125)에는 전원 공급을 위한 배터리(126, 127)가 구비될 수 있다. 이때, 배터리(126, 127) 는 리튬 이온 폴리머 배터리일 수 있다. 이때, 제2 PCB(124) 또는 제3 PCB(125)에는 케이블 연결을 위한 커넥터(128)가 구비될 수 있으며, 케이블은 FFC(Flat Flexible Cable)일 수 있다.The second PCB (124) is provided on one side of the first PCB (123) and spaced apart from the first PCB (123), and the third PCB (125) is provided on the other side of the first PCB (123) and spaced apart from the first PCB (123). The second PCB (124) and the third PCB (125) may be provided with batteries (126, 127) for power supply. At this time, the batteries (126, 127) may be lithium ion polymer batteries. At this time, the second PCB (124) or the third PCB (125) may be provided with a connector (128) for cable connection, and the cable may be an FFC (Flat Flexible Cable).
이와 같이 본 실시예에 따르면, 호흡 측정 장치(100)의 제어를 위한 PCB를 여러 파트로 분리하여 배치함으로써, 콤팩트하고 다양한 설계가 가능하여 측정 장치의 소형화 및 경량화를 도모할 수 있다.According to this embodiment, by dividing the PCB for controlling the respiration measurement device (100) into several parts and arranging them, a compact and diverse design is possible, thereby promoting miniaturization and weight reduction of the measurement device.
이때, 제1 PCB(123) 내지 제3 PCB(125) 중 적어도 어느 하나에는 무선 통신 모듈(미도시)가 구비될 수 있다. 무선 통신 모듈(미도시)은 압력 센서(121) 및 온도 센서(129)에 의해 각각 측정된 압력과 온도를 A/D변환기(131)와 데이터 처리부(132)에 의해 처리하여, 무선 신호로서 외부 디바이스로 전송하며, 이때 외부 디바이스는 사용자의 스마트폰 등과 같은 스마트 디바이스이거나, 나아가서 PC 등일 수 있으며, 이 밖에도 다양한 정보 처리 및 통신 기기가 사용될 수 있다. 외부 디바이스에는 압력 센서(121)와 온도 센서(129)로부터 획득한 값으로부터 호흡을 분석하기 위한 어플리케이션이 설치될 수 있으며, 어플리케이션을 이용하여 사용자의 호흡의 양, 호흡의 질 등 호흡 상태를 파악함으로써 사용자의 건강 상황을 지속적으로 관리할 수 있다. 이러한 어플리케이션은 압력과 온도에 따라 달라지는 들숨 또는 날숨의 호흡량을 실험적으로 구해진 데이터를 사용하여 구하거나, 알려진 공식을 사용하여 구하도록 할 수 있는데, 압력과 온도는 주변의 압력과 온도 조건에 따라 변화됨을 감안하여, 실험적으로 구해지는 보정량을 대입하도록 구성될 수 있으며, 이에 한하지 않고, 본 발명에서 제공하는 압력과 온도를 다양한 방식으로 호흡 관련 수치 측정에 사용될 수 있는데, 그 구체적인 사용 방식에 대해서는 본 발명과는 무관하며, 그 한계를 특히 정하지 않는다. 또한 어플리케이션은 압력 센서(121)만을 이용하거나, 온도 센서(129)만을 이용하거나, 압력 센서(121)와 온도 센서(129) 모두를 이용할 수 있으며, 이러한 선택에서 대해서도 한정하지 않는다.At this time, at least one of the first PCB (123) to the third PCB (125) may be equipped with a wireless communication module (not shown). The wireless communication module (not shown) processes the pressure and temperature measured by the pressure sensor (121) and the temperature sensor (129) respectively by the A/D converter (131) and the data processing unit (132), and transmits them as wireless signals to an external device. At this time, the external device may be a smart device such as the user's smartphone, or further, a PC, and various other information processing and communication devices may be used. An application for analyzing respiration from values acquired from the pressure sensor (121) and the temperature sensor (129) may be installed on the external device, and the user's health status can be continuously managed by identifying the user's breathing condition such as the amount and quality of respiration using the application. These applications can be configured to obtain the amount of inspiration or expiration that varies depending on pressure and temperature using experimentally obtained data, or using known formulas, and to substitute correction amounts that are obtained experimentally, considering that pressure and temperature vary depending on surrounding pressure and temperature conditions. Without being limited thereto, the pressure and temperature provided by the present invention can be used in various ways to measure respiration-related numerical values, and the specific usage method is not related to the present invention, and its limitations are not specifically set. In addition, the application can use only the pressure sensor (121), only the temperature sensor (129), or both the pressure sensor (121) and the temperature sensor (129), and there is no limitation with respect to these choices.
본 실시예에 따른 이원적인 측정수단을 이용한 호흡 측정 장치(100)는 커버 피스(141)를 더 포함할 수 있다. 커버 피스(141)는 지지 프레임(117)에 착탈가능하게 결합되고, 지지 돌부(118)의 내부 공간(119)의 개구된 상면 및 하면을 커버하여, 지지 프레임(117) 및 지지 돌부(118)의 오염을 방지할 수 있다. 구체적으로, 커버 피스(141)는 커버 프레임(143), 연장 돌부(144) 및 연통홀(145)을 포함하는데, 커버 프레임(143)은 지지 프레임(117)의 외형에 대응되도록 형성되어 지지 프레임(117)에 착탈가능하게 결합된다. 이때, 커버 프레임(143)의 일측에는 지지 프레임(117)에 삽입 가능하도록 길이 방향을 따라 홈이 형성될 수 있으며, 커버 프레임(143)의 가압에 의해 커버 프레임(143)의 홈에 지지 프레임(117)이 삽입되어 커버 프레임(143)과 지지 프레임(117)이 결합되는 구조일 수 있다.The respiration measurement device (100) using a dual measurement means according to the present embodiment may further include a cover piece (141). The cover piece (141) is detachably coupled to the support frame (117) and covers the opened upper and lower surfaces of the internal space (119) of the support protrusion (118), thereby preventing contamination of the support frame (117) and the support protrusion (118). Specifically, the cover piece (141) includes a cover frame (143), an extension protrusion (144), and a communication hole (145), and the cover frame (143) is formed to correspond to the outer shape of the support frame (117) and is detachably coupled to the support frame (117). At this time, a groove may be formed along the length direction on one side of the cover frame (143) so that it can be inserted into the support frame (117), and the support frame (117) may be inserted into the groove of the cover frame (143) by the pressure of the cover frame (143), thereby forming a structure in which the cover frame (143) and the support frame (117) are combined.
연장 돌부(144)는 한 쌍으로 상하로 이격 형성되고, 커버 프레임(143)으로부터 지지 돌부(118)를 향해 돌출되며, 연통홀(145)은 한 쌍의 연장 돌부(144)에 복수로 형성될 수 있다.The extension protrusions (144) are formed in a pair spaced apart from each other vertically and protrude from the cover frame (143) toward the support protrusion (118), and a plurality of communication holes (145) can be formed in the pair of extension protrusions (144).
도 6의 (a)를 참고하면, 커버 프레임(143)의 상단부 및 하단부에서 한 쌍의 연장 돌부(144)가 지지 돌부(118)를 향해 돌출 형성된다. 연장 돌부(144)는 지지 돌부(118)의 상면 및 하면을 커버하며, 한 쌍의 연장 돌부(144)에는 지지 돌부(118)의 내부 공간(119)과 연통되는 연통홀(145)이 복수로 형성될 수 있다.Referring to (a) of Fig. 6, a pair of extension protrusions (144) are formed to protrude toward the support protrusion (118) from the upper and lower portions of the cover frame (143). The extension protrusions (144) cover the upper and lower surfaces of the support protrusions (118), and a plurality of communication holes (145) that communicate with the internal space (119) of the support protrusions (118) may be formed in the pair of extension protrusions (144).
이원적인 측정수단을 이용한 호흡 측정 장치(100)의 사용에 따라 사용자의 타액이나 먼지가 압력 센서(121)에 묻을 수 있는데, 이러한 이물질은 압력 센서(121) 및 온도 센서(129)의 정확한 호흡량 측정을 방해할 뿐 아니라, 위생적으로 바람직하지 않다. 따라서, 본 실시예에 따른 이원적인 측정수단을 이용한 호흡 측정 장치(100)는 지지 프레임(117)에 착탈가능한 커버 피스(141)를 구비하여 먼지 등의 이물질을 필터링하여 이물질이 압력 센서(121)에 직접적으로 묻는 것을 방지할 뿐 아니라, 사용에 따라 세척이나 교체가 필요한 경우 커버 피스(141) 만을 분리하여 세척하거나 교체할 수 있어 사용자의 위생을 도모할 수 있다(도 6의 (b) 참고).When a respiration measurement device (100) using a dual measurement means is used, the user's saliva or dust may adhere to the pressure sensor (121). Such foreign substances not only interfere with accurate respiration measurement by the pressure sensor (121) and the temperature sensor (129), but are also unhygienic. Therefore, the respiration measurement device (100) using a dual measurement means according to the present embodiment is provided with a detachable cover piece (141) on the support frame (117) to filter foreign substances such as dust, thereby preventing foreign substances from directly adhering to the pressure sensor (121). In addition, when cleaning or replacement is required depending on use, only the cover piece (141) can be separated and cleaned or replaced, thereby ensuring the user's hygiene (see FIG. 6 (b)).
이때, 커버 프레임(143) 및 연장 돌부(144)는 실리콘 또는 폴리 우레탄 재질로 형성될 수 있다. At this time, the cover frame (143) and the extension protrusion (144) can be formed of silicone or polyurethane material.
한편, 도 6의 (b)를 참고하면, 하우징(111)의 내부에는 지지 플레이트(112)의 굴곡면(113), 지지 프레임(117) 및 지지 돌부(118)에 의해 이루어지는 한 쌍의 통기공(148)이 형성될 수 있다. 한 쌍의 통기공(148)을 통해 호기시 내뱉은 이산화탄소가 외부로 배출되어 사용자의 호흡이 원활하게 이루어질 수 있도록 함으로써, 한 쌍의 통기공(148)은 사용자의 호흡을 보조한다. 또한, 통기공(148)은 지지 돌부(118)의 내부 공간(119)의 개구된 하면과는 구분되며 사용자의 콧구멍에 인접하게 형성되어, 사용자의 활동에 따라 사용자의 호흡량이 증가하는 경우에도 사용자의 호흡을 원활하게 유지시킬 수 있는 효과가 있다.Meanwhile, referring to (b) of FIG. 6, a pair of ventilation holes (148) formed by the curved surface (113) of the support plate (112), the support frame (117), and the support protrusion (118) may be formed inside the housing (111). The pair of ventilation holes (148) assist the user's breathing by allowing carbon dioxide exhaled during exhalation to be discharged to the outside, thereby facilitating the user's breathing. In addition, the ventilation holes (148) are formed adjacent to the user's nostrils and are distinct from the opened lower surface (119) of the internal space (119) of the support protrusion (118), thereby having the effect of maintaining the user's breathing smoothly even when the user's breathing volume increases depending on the user's activity.
한편, 도 7을 참고하면, 본체 유닛(110)의 양 측단부에는 하우징(111)을 사용자의 코에 고정하기 위한 한 쌍의 스트랩(153)이 각각 구비될 수 있다. 구체적으로, 하우징(111)의 내측에 고정되는 지지 플레이트(112)의 양 측단부에 연결구(151)가 구비되고, 연결구(151)에 한 쌍의 스트랩(153)이 각각 결합되어 고리 형태로 연장 형성되며, 사용자가 스트랩(153)을 귀에 고정함으로써 하우징(111)을 사용자의 코에 고정한다.Meanwhile, referring to FIG. 7, a pair of straps (153) may be provided on each side end of the main body unit (110) for fixing the housing (111) to the user's nose. Specifically, a connection port (151) is provided on each side end of a support plate (112) fixed to the inside of the housing (111), and a pair of straps (153) are respectively connected to the connection port (151) and extended in a ring shape, and the user fixes the housing (111) to the user's nose by fixing the straps (153) to their ears.
도 8은 본 발명의 일 실시례에 따른 이원적인 측정수단을 이용한 호흡 측정 장치의 착용 모습을 도시한 측면도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시례에 따른 이원적인 측정수단을 이용한 호흡 측정 장치의 사용 상태를 나타낸 측단면도로서, 도 8 및 도 9를 참고하여 본 실시예에 따른 이원적인 측정수단을 이용한 호흡 측정 장치(100)의 사용 상태에 대해 설명하기로 한다.FIG. 8 is a side view showing a state of wearing a respiration measurement device using a dual measurement means according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a cross-sectional side view showing a state of use of a respiration measurement device using a dual measurement means according to an embodiment of the present invention. Referring to FIGS. 8 and 9, a state of use of a respiration measurement device (100) using a dual measurement means according to the present embodiment will be described.
사용자는 지지 플레이트(112)의 굴곡면(113)을 사용자의 코에 안착시킨 후 지지 플레이트(112)를 조정하여, 커버 피스(141)가 사용자의 코 하부에 위치하도록 한다. 커버 피스(141)가 정위치에 배치되면, 하우징(111)의 양 측단부에 구비된 스트랩(153)을 이용하여 하우징(111)을 고정시킨다.The user places the curved surface (113) of the support plate (112) on the user's nose and then adjusts the support plate (112) so that the cover piece (141) is positioned under the user's nose. Once the cover piece (141) is positioned in the correct position, the housing (111) is fixed using the straps (153) provided on both side ends of the housing (111).
이때, 지지 돌부(118)의 내부 공간(119)에 배치되는 압력 센서(121) 및 온도 센서(129)가 사용자의 콧구멍 아래에 위치하게 되고, 사용자의 호흡에 따라 내부 공간(119)의 개구된 하면을 통해 공기가 유동하며, 압력 센서(121)는 유동하는 공기에 의해 형성되는 양압 또는 음압의 세기를 측정함으로써 사용자의 들숨 또는 날숨의 호흡량을 측정할 수 있도록 하고, 온도 센서(129)는 날숨을 내쉴 때 온도가 올라가게 되고, 들숨을 쉴 때 온도가 상대적으로 내려가게 되는 것을 이용하여 호흡 상태를 확인할 수 있도록 한다. At this time, the pressure sensor (121) and the temperature sensor (129) arranged in the internal space (119) of the support protrusion (118) are positioned below the user's nostrils, and air flows through the opened lower surface of the internal space (119) according to the user's breathing, and the pressure sensor (121) measures the intensity of positive or negative pressure formed by the flowing air, thereby enabling the measurement of the amount of breathing of the user when inhaling or exhaling, and the temperature sensor (129) uses the fact that the temperature rises when exhaling and relatively decreases when inhaling to enable the breathing state to be checked.
이후 이원적인 측정수단을 이용한 호흡 측정 장치(100)의 사용에 따라, 커버 피스(141)의 교체가 필요한 경우, 커버 피스(141)를 지지 프레임(117)으로부터 분리하여 세척이나 교체할 수 있으며, 세척이나 교체 후 커버 피스(141)를 다시 지지 프레임(117)에 조립하여 호흡 측정 장치(100)를 계속 위생적으로 사용할 수 있다.Afterwards, when the cover piece (141) needs to be replaced due to the use of the respiration measurement device (100) using a dual measurement means, the cover piece (141) can be separated from the support frame (117) and washed or replaced. After washing or replacing, the cover piece (141) can be reassembled to the support frame (117) to continue to use the respiration measurement device (100) hygienically.
이와 같은 본 발명에 따른 이원적인 측정수단을 이용한 호흡 측정 장치에 따르면, 압력 뿐만 아니라, 온도를 사용하여, 호흡 측정을 수행할 수 있도록 함으로써, 호흡 측정에 대한 정확도 향상에 기여할 수 있고, 나아가서, 실시간으로 호흡 측정이 가능하도록 함으로써, 호흡 측정 데이터의 신속한 활용 및 대응을 가능하도록 할 수 있다.According to the respiration measurement device using the dual measurement means according to the present invention, respiration measurement can be performed using not only pressure but also temperature, thereby contributing to improving the accuracy of respiration measurement, and further, by enabling respiration measurement in real time, rapid utilization and response of respiration measurement data can be enabled.
또한 본 발명에 따르면, 사용자가 계속적으로 움직이거나, 운동 등과 같은 격한 활동 중인 경우에도 정확한 호흡량 측정이 가능할 뿐 아니라, 소형화 및 경량화가 가능해 측정 장치의 휴대성 및 사용자의 착용성을 향상시킬 수 있도록 한다.In addition, according to the present invention, not only is it possible to accurately measure respiratory volume even when the user is continuously moving or engaged in strenuous activities such as exercise, but the device can also be made smaller and lighter, thereby improving the portability of the measuring device and the wearability of the user.
이와 같이 본 발명에 대해서 첨부된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시례에 한정되어서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although the present invention has been described with reference to the attached drawings, it is obvious that various modifications and variations can be made within the scope that does not depart from the technical spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims described below but also by equivalents of these claims.
110: 본체 유닛 111: 하우징
112: 지지 플레이트 113: 굴곡면
116: 삽입홀 117: 지지 프레임
118: 지지 돌부 119: 내부 공간
120: 센싱 유닛 121: 압력 센서
123: 제1 PCB 124: 제2 PCB
125: 제3 PCB 126: 배터리
127: 배터리 128: 커넥터
129: 온도 센서 131: A/D변환기
132: 데이터 처리부 141: 커버 피스
143: 커버 프레임 144: 연장 돌부
145: 연통홀 148: 통기공
151: 연결구 153: 스트랩110: Main body unit 111: Housing
112: Support plate 113: Curved surface
116: Insertion hole 117: Support frame
118: Supporting stone 119: Internal space
120: Sensing unit 121: Pressure sensor
123: PCB 1 124: PCB 2
125: 3rd PCB 126: Battery
127: Battery 128: Connector
129: Temperature sensor 131: A/D converter
132: Data processing unit 141: Cover piece
143: Cover frame 144: Extension protrusion
145: chimney 148: air vent
151: Connector 153: Strap
Claims (6)
사용자의 코의 하부에 위치하도록 상기 본체 유닛 내부에 결합되고, 사용자의 호흡에 따라 변화되는 압력을 측정하기 위한 압력 센서와 온도를 측정하기 위한 온도 센서가 각각 마련되는 센싱 유닛;
을 포함하고,
상기 본체 유닛은,
하우징;
상기 하우징의 내측에 결합되며, 내면에 사용자의 코의 외형에 대응하는 굴곡면을 갖는 지지 플레이트;
상기 지지 플레이트의 상기 굴곡면을 가로지르도록 형성되는 지지 프레임; 상기 지지 프레임으로부터 상기 지지 플레이트의 상기 굴곡면을 향해 돌출되어 상기 지지 프레임과 상기 굴곡면을 연결하며, 내부에 공기가 유동하기 위한 내부 공간이 형성되는 지지 돌부;
를 포함하고,
상기 센싱 유닛은,
상기 지지 돌부의 상기 내부 공간에 삽입되는 제1 PCB;
상기 제1 PCB에 배치되어, 상기 내부 공간의 개구된 하면을 통해 유동하는 공기에 의해 변화되는 압력을 측정하는 압력 센서; 및
상기 제1 PCB에 배치되어, 상기 내부 공간의 개구된 하면을 통해 유동하는 공기에 의해 변화되는 온도를 측정하는 온도 센서;
를 포함하고,
상기 센싱 유닛은,
상기 압력 센서 및 상기 온도 센서 각각의 측정값을 디지털 신호로 변환하는 A/D변환기; 및
상기 A/D변환기에 의해 변환된 신호에 대한 고역대 노이즈를 제거하고, 정규화 과정을 수행하는 데이터처리부;
를 더 포함하고,
상기 하우징은,
내부에 상기 지지 플레이트의 상기 굴곡면, 상기 지지 프레임 및 상기 지지 돌부에 의해 이루어져, 사용자의 호흡을 보조하기 위한 한 쌍의 통기공이 형성되고,
상기 본체 유닛은,
양 측단부에 상기 하우징을 사용자의 코에 고정하기 위한 한 쌍의 스트랩이 각각 구비되는 것을 특징으로 하는, 이원적인 측정수단을 이용한 호흡 측정 장치.A main unit that is placed on the user's nose; and
A sensing unit coupled inside the main body unit so as to be positioned at the lower part of the user's nose, and each provided with a pressure sensor for measuring pressure that changes according to the user's breathing and a temperature sensor for measuring temperature;
Including,
The above main unit,
housing;
A support plate coupled to the inside of the housing and having a curved surface on its inner surface corresponding to the outer shape of the user's nose;
A support frame formed to cross the curved surface of the support plate; a support projection protruding from the support frame toward the curved surface of the support plate, connecting the support frame and the curved surface, and having an internal space formed therein for allowing air to flow;
Including,
The above sensing unit,
A first PCB inserted into the inner space of the above supporting protrusion;
A pressure sensor arranged on the first PCB and measuring the pressure changed by air flowing through the opened lower surface of the internal space; and
A temperature sensor arranged on the first PCB and measuring a temperature changed by air flowing through the opened lower surface of the internal space;
Including,
The above sensing unit,
An A/D converter that converts the measurement values of each of the pressure sensor and the temperature sensor into digital signals; and
A data processing unit that removes high-bandwidth noise from a signal converted by the above A/D converter and performs a normalization process;
Including more,
The above housing,
A pair of ventilation holes are formed inside by the curved surface of the support plate, the support frame and the support protrusion to assist the user's breathing.
The above main unit,
A respiration measurement device using a dual measurement means, characterized in that each side end is provided with a pair of straps for fixing the housing to the user's nose.
상기 지지 프레임에 착탈가능하게 결합되며, 상기 지지 돌부의 상기 내부 공간의 개구된 상면 및 하면을 커버하는 커버 피스를 더 포함하고,
상기 커버 피스는,
상기 지지 프레임의 외형에 대응되도록 형성되는 커버 프레임;
상기 커버 프레임으로부터 상기 지지 돌부를 향해 이격 돌출되는 한 쌍의 연장 돌부; 및
상기 지지 돌부의 상기 내부 공간과 연통되도록, 한 쌍의 상기 연장 돌부에 형성되는 복수의 연통홀;
를 포함하는, 이원적인 측정수단을 이용한 호흡 측정 장치.In claim 1,
It further includes a cover piece that is detachably connected to the above support frame and covers the opened upper and lower surfaces of the internal space of the above support protrusion,
The above cover piece is,
A cover frame formed to correspond to the outer shape of the above support frame;
A pair of extension protrusions protruding apart from the cover frame toward the support protrusion; and
A plurality of communication holes formed in a pair of the extension protrusions so as to communicate with the internal space of the support protrusions;
A respiratory measurement device using a dual measuring means, including:
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