KR100738510B1

KR100738510B1 - 수면제어장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR100738510B1
Application number: KR1020060014315A
Authority: KR
Inventors: 주수종
Original assignee: 원광대학교산학협력단
Priority date: 2006-02-14
Filing date: 2006-02-14
Publication date: 2007-07-11

Abstract

본 발명은 올바른 수면자세를 유도하여 보다 편안하게 숙면을 취할 수 있도록 하는 수면제어장치 및 그를 통한 수면제어방법에 관한 것이다.

현재까지 개발된 건강매트는 수면 중에 변화하는 수면자세를 계속적으로 감지하여 수면자가 바람직하지 못한 수면자세로 수면을 취할 때에 올바른 수면자세를 취하도록 유도하거나 코고는 소리를 감지하여 심한 코골이를 하지 않도록 하는 수면자세로 유도하는 등의 기능은 전혀 포함하지 못하고 있는 실정이었다.

본 발명은 매트(10)에 압력감지센서(20) 및 소리감지센서(40), 진동기(30), 동영상카메라(50)를 설치하고, 압력감지센서(20)와 소리감지센서(30)에서 감지한 자세정보와 소음정보 및 동영상카메라(50)를 통해 감지한 동영상 자세정보를 통신유니트(60)를 통해 제어유니트(70)로 전달하며, 제어유니트(70)에서 이를 분석하여 올바른 수면자세가 아니거나 코골이가 심할 경우 진동기(30)중의 일부를 작동시켜 수면자세를 바꿀 수 있도록 하는 자극을 줄 수 있도록 한 것 등을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 올바른 자세로 수면을 취하지 않는 수면자나 코골이를 심하게 하는 수면자의 수면자세를 올바르게 유도하거나 코골이를 방지시켜 보다 편안한 숙면을 취할 수 있도록 함으로써 수면자의 피로회복과 건강증진에 크게 기여할 수 있도록 할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

수면제어장치, 코골이, 수면자세, 매트, 압력감지센서, 소리감지센서, 통신유니트, 제어유니트, 동영상카메라, 진동기

Description

수면제어장치 및 그 제어방법 {a sleeping control system and the method}

도 1은 본 발명의 한 실시예의 구성을 나타낸 사시도

도 2는 동 실시예의 구성을 나타낸 블록도

도 3a는 동 실시예의 매트에 등을 대고 똑바로 누웠을 때 압력감지센서가 눌려진 상태를 나타낸 매트의 평면도

도 3b는 동 실시예의 좌측 어깨를 매트에 대고 옆으로 누웠을 때 압력감지센서가 눌려진 상태를 나타낸 매트의 평면도

도 3c는 동 실시예의 우측 어깨를 매트에 대고 옆으로 누웠을 때 압력감지센서가 눌려진 상태를 나타낸 매트의 평면도

도 4는 본 발명의 한 실시예의 제어 흐름도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

10 : 매트 20 : 압력감지센서

30 : 진동기 40 : 소리감지센서

50 : 동영상카메라 60 : 통신유니트

61 : 압력/소리 감지정보 수신부 62 : 수면자세 영상정보 수신부

70 : 제어유니트 71 : 수면자세 및 코골이 감지/제어부

72 : 데이터베이스

본 발명은 올바른 수면자세를 유도하여 보다 편안하게 숙면을 취할 수 있도록 하는 수면제어장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더 자세하게는 매트에 설치된 압력감지센서 및 소리감지센서, 그리고 동영상카메라를 통해 얻어진 자세정보와 소음정보를 제어유니트에서 분석하여 현재의 수면자세를 판단하고, 그 결과 올바른 수면자세가 아닌 것으로 판단되면 올바른 수면자세를 바꿀 수 있도록 하는 자극을 줄 수 있도록 한 것에 관한 것이다.

일반적으로 수면(睡眠, sleeping)은 주기적으로 되풀이하는 생리적인 의식상실과 흡사한 상태를 말하는 바, 뚜렷하게 정의할 수는 없지만 외관적으로는 주위의 환경에 대하여 반응하지 않게 되며, 감각이나 반사기능이 저하되나 각성(覺醒)할 수도 있고, 특유한 수면의 자세도 볼 수 있다.

과학적으로 수면을 취급하는 경우에는 반드시 뇌파(腦波)가 이용되며, 전형적인 성인의 수면시의 뇌파의 변화를 표시하면 각성하고 있으면서 눈을 감고 있을 때는 10 Hz 전후의 α파가 보이고, 졸음이 오게 되면 α파는 없어지고 진폭이 작은 4∼6Hz의 서파(徐波)와 가는 속파(速波)가 나타나며, 이어서 진폭이 큰 예파(銳波), 또는 방추파(紡錘波)라고 하는 14Hz 정도의 빠른 파가 나타나게 되고, 더욱 나아가면 방추파 외에 진폭이 큰 3Hz 정도의 서파가 나타나며, 더욱 수면이 깊어지면 방추파가 감소하여 거의 서파만으로 되는 것으로 알려져 있다.

일반적으로 편안하고 깊은 잠을 일컫는 숙면은 쾌식, 쾌변과 함께 건강의 3대 비결이라고 한다.

한편 수면 중에 사람은 자세가 매우 다양하게 바뀌게 되는 데, 수면자세와 코곪은 우리의 건강과 밀접한 관계가 있음에도 불구하고 올바르지 않은 수면자세로 인해 불편함을 겪는 사람이 많으며, 정도의 차이는 있으나 많은 사람들이 코를 고는 습관을 가지고 있다.

최근의 개량된 침대 매트들을 살펴보면 사람의 건강에 관련된 원적외선을 발생하는 "옥(玉) 매트", 수맥파 등을 차단하는 "동(銅) 매트", 기타 세균 등을 제거해주는 "은(銀) 매트"등 다양한 매트가 개발되어 사용되고 있다.

하지만 현재까지 개발된 건강매트는 수면 중에 변화하는 수면자세를 계속적으로 감지하여 수면자가 바람직하지 못한 수면자세로 수면을 취할 때에 올바른 수면자세를 취하도록 유도하거나 코고는 소리를 감지하여 심한 코골이를 하지 않도록 하는 수면자세로 유도하는 등의 기능은 전혀 포함하지 못하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 실정을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적이 올바른 수면자세로 숙면을 취할 수 있도록 할 수 있도록 함은 물론 코골이를 방지할 수 있도록 하여 사용자의 피로회복과 건강증진에 크게 기여할 수 있도록 하는 수면제어장치 및 그 제어방법을 제공하는 데에 있는 것이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 매트에 압력감지센서 및 소리감지센서, 진동기, 그리고 동영상카메라를 설치하고, 압력감지센서와 소리감지센서에서 감지한 자세정보와 소음정보, 그리고 동영상카메라를 통해 감지한 동영상 자세정보를 통신유니트를 통해 제어유니트로 전달하며, 제어유니트에서 이를 분석하여 올바른 수면자세가 아니거나 코골이가 심할 경우 진동기를 통해 수면자세를 바꿀 수 있도록 하는 자극을 줄 수 있도록 한 것 등을 특징으로 하며, 이하 그 구체적인 기술내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 도 1에는 본 발명의 한 실시예의 구성을 나타낸 사시도가 도시되어 있는 바, 본 발명의 수면제어장치는 수면자가 누울 수 있도록 하는 장방형의 매트(10)와;

상기 매트(10)의 내부 상부면 전체에 걸쳐 격자상으로 배열 설치되는 복수의 압력감지센서(20)와;

상기 매트(10)의 내부 상부면 중앙부에 격자상으로 배열 설치되는 복수의 진동기(30)와;

상기 매트(10)의 후방 일측에 설치되는 소리감지센서(40)와;

상기 매트(10)의 외부 일측에 설치되어 수면상태를 촬영할 수 있도록 하는 동영상카메라(50)와;

상기 매트(10)의 후방 일측에 설치되어 압력감지센서(20) 및 소리감지센서(40)의 신호, 동영상카메라(50)의 신호를 제어유니트(70)에 전달할 수 있도록 하는 통신유니트(60);

상기 통신유니트(60)와 접속되어 그로부터 전달받은 자세정보 및 소리정보, 동영상정보를 분석하여 상기 진동기(30)에 대한 작동신호를 송출할 수 있도록 하는 제어유니트(70);를 구비하여서 되는 것이다.

도 2에는 동 실시예의 구성을 나타낸 블록도가 도시되어 있는 바, 본 발명에 있어서 통신유니트(60)에는 압력감지센서(20) 및 소리감지센서(40)와 접속되는 압력과 소리 감지정보 수신부(61)와 동영상카메라(50)와 접속되는 수면자세 영상정보 수신부(62)가 내장되고, 상기 통신유니트(60) 및 진동기(30)와 접속되는 제어유니트(70)에는 수면자세 및 코골이 감지 제어부(71)와 수면자세 패턴정보와 코골이 정보가 저장되는 데이터베이스(72)가 내장된다.

본 발명에 있어서 매트(10)에 설치되는 압력감지센서(20)와 진동기(30)의 개수는 매트(10)의 크기와 각 센서의 성능에 비례하여 설정하는 것이 바람직하며, 매트(10)에는 기존의 건강매트(음이온 매트, 동 매트 등) 기능을 추가 설치할 수 있음은 물론이다.

도 3a에서 도 3c까지는 동 실시예의 작동상태를 나타낸 매트의 평면도가 도시되어 있는 바, 도 3a는 매트를 등에 대고 똑바로 누워 있을 때 압력감지센서가 눌려진 상태를 나타내고, 도 3b는 좌측 어깨를 매트에 대고 옆으로 누웠을 경우 예상되는 압력감지센서의 눌려진 상태를 나타내며, 도 3c는 우측 어깨를 매트에 대고 옆으로 누웠을 때 예상되는 압력감지센서의 눌려진 상태를 나타낸다.

본 발명에 있어서는 도 3a 내지 도 3c의 수면자세를 바람직한 수면자세로 가정한다.

도 4에는 본 발명의 한 실시예의 제어 흐름도가 도시되어 있는 바, 본 발명의 수면제어장치의 제어방법은 장방형의 매트(10)와; 상기 매트(10)의 내부 상부면 전체에 걸쳐 격자상으로 배열 설치되는 복수의 압력감지센서(20)와; 상기 매트(10)의 내부 상부면 중앙부에 격자상으로 배열 설치되는 복수의 진동기(30)와; 상기 매트(10)의 후방 일측에 설치되는 소리감지센서(40)와; 상기 매트(10)의 외부 일측에 설치되어 수면상태를 촬영할 수 있도록 하는 동영상카메라(50)와; 상기 매트(10)의 후방 일측에 설치되어 압력감지센서(20) 및 소리감지센서(40)의 신호, 동영상카메라(50)의 신호를 제어유니트(70)에 전달할 수 있도록 하는 통신유니트(60)와; 상기 통신유니트(60)와 접속되어 그로부터 전달받은 자세정보 및 소리정보, 동영상정보를 분석하여 상기 진동기(30)에 대한 작동신호를 송출할 수 있도록 하는 제어유니트(70)와;를 구비하는 수면제어장치에 있어서,

동영상카메라(50)와 압력감지센서(20), 소리감지센서(40)를 통해 수면자세 영상정보와 자세정보, 소리정보를 수집하는 단계와;

상기 수집된 각 정보를 통신유니트(60)를 통해 제어유니트(70)로 송출하는 단계와;

상기 제어유니트(70)에 내장된 데이터베이스를 토대로 상기 입력정보를 분석하여 올바른 수면자세와 코골이 정도를 판단하는 단계와;

상기 판단 결과 올바른 수면자세가 아니거나 코골이 정도가 심한 경우 그 상태에 따라 작동해야할 매트(10)에 설치된 복수의 진동기(30) 중 작동시킬 진동기(30)를 선택하는 단계와;

상기 선택단계에서 선택된 진동기(30)를 작동시키는 단계:로 이루어진 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 있어서는 매트(10)에 설치된 압력감지센서(20) 및 소리감지센서(40), 동영상카메라(50)를 통해 수면자의 수면상태를 계속 감시하여 수면도중에 수면자가 올바른 수면자세를 취하지 않거나 코골이를 심하게 할 경우 진동기(30)를 작동시켜 수면자세를 바꿀 수 있도록 하는 자극을 줄 수 있게 되는 것으로, 이하 그 구체적인 작용을 설명하면 다음과 같다.

즉, 본 발명에 있어서 매트(10)에 설치된 압력감지센서(20)를 통해 감지한 수면자세정보와 동영상카메라(60)를 통해 감지한 수면자세 영상정보, 그리고 소리감지센서(40)를 통해 감지한 코골이 소음정보를 통신유니트(60)를 통해 제어유니트(70)로 보내게 되면 제어유니트(70)에서는 올바른 수면자세 패턴정보 및 코골이 정보가 저장된 데이터베이스(72)를 토대로 입력정보를 분석한 후 올바른 수면자세가 아닌 것으로 판단되거나 코골이가 심하다고 판단되면 매트(10)에 설치된 복수의 진동기(30) 중에서 한 개이상의 진동기(30)를 선택하여 작동시킴으로써 현재 취하고 있는 수면자세를 올바른 수면자세로 전환시킬 수 있는 자극을 수면자에게 줄 수 있게 된다.

예를 들어 정상인이 매트 위에서 수면을 취할 경우 도 3a와 같이 등을 바닥에 대고 똑바로 자거나 아니면 도 3b 및 도 3c와 같이 허리를 펴고 옆으로 누워서 자는 자세가 숙면을 취하기 위해 가장 좋은 자세로 볼 수 있는 바, 올바른 수면자세를 유지시키기 위해 주기적으로 매트에 설치되어 있는 압력감지센서(20)를 통해 수면자세를 감지하거나 매트(10) 주변에 설치한 동영상카메라(50)에 의해 취득된 수면모습을 감지한 다음 감지된 수면자세가 올바른 수면자세 패턴이 아닐 경우 매트(10)의 곳곳에 설치되어 있는 진동기(30)들 중에서 눌려진 압력감지센서(20)의 인근에 위치하고 있는 하나 또는 그 이상의 진동기(30)들을 동시에 작동시키게 되면 올바른 수면자세로 유도할 수 있게 된다.

또한 코골이 방지를 위해 매트(10)에 설치된 소리감지센서(40)를 통해 심한 코골이 소리가 감지되었을 경우 진동기(30)중의 일부를 작동시켜 코골이를 중단시킬 수 있도록 유도하여 편안한 수면을 취할 수 있도록 유도할 수 있게 된다.

한편 본 발명에 있어서 제어유니트(70)를 통해 복수의 진동기(30)의 작동시간 및 패턴을 제어하는 것에 의해 안마 기능을 발휘하도록 할 수도 있음은 물론이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 매트(10)에 압력감지센서(20) 및 소리감지센서(40), 진동기(30), 동영상카메라(50)를 설치하고, 압력감지센서(20)와 소 리감지센서(30)에서 감지한 자세정보와 소음정보 및 동영상카메라(50)를 통해 감지한 동영상 자세정보를 통신유니트(60)를 통해 제어유니트(70)로 전달하며, 제어유니트(70)에서 이를 분석하여 올바른 수면자세가 아니거나 코골이가 심할 경우 진동기(30)중의 일부를 작동시켜 수면자세를 바꿀 수 있도록 하는 자극을 줄 수 있도록 한 것으로, 본 발명에 의하면 올바른 자세로 수면을 취하지 않는 수면자나 코골이를 심하게 하는 수면자의 수면자세를 올바르게 유도하거나 코골이를 방지시켜 보다 편안한 숙면을 취할 수 있도록 함으로써 수면자의 피로회복과 건강증진에 크게 기여할 수 있도록 할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

Claims

수면자가 누울 수 있도록 하는 장방형의 매트(10)와;

상기 매트(10)의 내부 상부면 전체에 걸쳐 격자상으로 배열 설치되는 복수의 압력감지센서(20)와;

상기 매트(10)의 내부 상부면 중앙부에 격자상으로 배열 설치되는 복수의 진동기(30)와;

상기 매트(10)의 후방 일측에 설치되는 소리감지센서(40)와;

상기 매트(10)의 외부 일측에 설치되어 수면상태를 촬영할 수 있도록 하는 동영상카메라(50)와;

상기 매트(10)의 후방 일측에 설치되어 압력감지센서(20) 및 소리감지센서(40)의 신호, 동영상카메라(50)의 신호를 제어유니트(70)에 전달할 수 있도록 하는 통신유니트(60);

상기 통신유니트(60)와 접속되어 그로부터 전달받은 자세정보 및 소리정보, 동영상정보를 분석하여 상기 진동기(30)에 대한 작동신호를 송출할 수 있도록 하는 제어유니트(70);를 구비하는 것을 특징으로 하는 수면제어장치.
제1항에 있어서, 통신유니트(60)에는 압력감지센서(20) 및 소리감지센서(40)와 접속되는 압력과 소리 감지정보 수신부(61)와 동영상카메라(50)와 접속되는 수면자세 영상정보 수신부(62)가 내장되고, 상기 통신유니트(60) 및 진동기(30)와 접속되는 제어유니트(70)에는 수면자세 및 코골이 감지 제어부(71)와 수면자세 패턴정보와 코골이 정보가 저장되는 데이터베이스(72)가 내장되는 것을 특징으로 하는 수면제어장치.
장방형의 매트(10)와; 상기 매트(10)의 내부 상부면 전체에 걸쳐 격자상으로 배열 설치되는 복수의 압력감지센서(20)와; 상기 매트(10)의 내부 상부면 중앙부에 격자상으로 배열 설치되는 복수의 진동기(30)와; 상기 매트(10)의 후방 일측에 설치되는 소리감지센서(40)와; 상기 매트(10)의 외부 일측에 설치되어 수면상태를 촬영할 수 있도록 하는 동영상카메라(50)와; 상기 매트(10)의 후방 일측에 설치되어 압력감지센서(20) 및 소리감지센서(40)의 신호, 동영상카메라(50)의 신호를 제어유니트(70)에 전달할 수 있도록 하는 통신유니트(60)와; 상기 통신유니트(60)와 접속되어 그로부터 전달받은 자세정보 및 소리정보, 동영상정보를 분석하여 상기 진동기(30)에 대한 작동신호를 송출할 수 있도록 하는 제어유니트(70);를 구비하는 수면제어장치에 있어서,

동영상카메라(50)와 압력감지센서(20), 소리감지센서(40)를 통해 수면자세 영상정보와 자세정보, 소리정보를 수집하는 단계와;

상기 수집된 각 정보를 통신유니트(60)를 통해 제어유니트(70)로 송출하는 단계와;

상기 제어유니트(70)에 내장된 데이터베이스의 수면자세 패턴정보와 코골이 정보를 토대로 상기 입력정보를 분석하여 올바른 수면자세와 코골이 정도를 판단하는 단계와;

상기 판단 결과 올바른 수면자세가 아니거나 코골이 정도가 심한 경우 그 상태에 따라 작동해야할 매트(10)에 설치된 복수의 진동기(30) 중 작동시킬 진동기(30)를 선택하는 단계와;

상기 선택단계에서 선택된 진동기(30)를 작동시키는 단계:로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수면제어장치의 제어방법.