KR20220078457A - 사용자 맞춤 모듈형 수면관리 시스템 및 방법 - Google Patents

사용자 맞춤 모듈형 수면관리 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

수면장애 환자, 독거노인 및 일반 사용자의 필요에 따라 맞춤형 기능을 제공하는 사용자 맞춤 모듈형 수면관리 시스템 및 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 사용자 맞춤 모듈형 수면관리 방법은, 데이터 수집부가 사용자의 수면 데이터를 수집하는 단계; 프로세서가, 수집된 수면 데이터를 기반으로 사용자의 수면 상태를 분석하는 단계; 및 프로세서가, 수면 상태의 분석 결과를 기반으로 사용자에게 제공할 맞춤 서비스를 결정하는 단계;를 포함한다. 이에 의해, 인공지능을 기반으로 사용자 유형 및 필요에 따라 실시간 수면 단계 및 장기적 수면 품질을 분석하여, 사용자에게 맞춤형 서비스(ex. 실시간 모니터링 기능, 전문가 원격 진단 기능, 알림 기능, 호흡 방법 가이드 기능 등)를 제공할 수 있다.

Description

사용자 맞춤 모듈형 수면관리 시스템 및 방법{System and method for user-customized modular sleep management}
본 발명은 사용자 맞춤 모듈형 수면관리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수면장애 환자, 독거노인 및 일반 사용자의 필요에 따라 맞춤형 기능을 제공하는 사용자 맞춤 모듈형 수면관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.
기존의 수면 관리 시스템은, 사용자의 생체신호(심박/호흡) 및 수면 자세에 대한 데이터를 수집하여, 사용자의 수면상태를 분석할 수 있으나, 수면 상태인 사용자와 비접촉 방식의 센서를 이용해 수면분석 결과의 정확도가 떨어진다는 단점이 존재한다.
또한, 기존의 수면 관리 시스템은, 데이터를 수집하여 사용자의 수면상태를 분석하는 분석 성능의 지속적 개선이 어려워, 그 한계가 존재한다.
한국공개특허 제10-2019-0035361호(발명의 명칭: 스마트 폰 앱 기반의 수면 모니터링 시스템 및 그 방법)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 인공지능을 기반으로 사용자 유형 및 필요에 따라 실시간 수면 단계 및 장기적 수면 품질을 분석하여, 사용자에게 맞춤형 서비스(ex. 실시간 모니터링 기능, 전문가 원격 진단 기능, 알림 기능, 호흡 방법 가이드 기능 등)를 제공하기 위해 모듈화된 수면관리 시스템 및 이를 이용한 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 사용자 맞춤 모듈형 수면관리 방법은, 데이터 수집부가 사용자의 수면 데이터를 수집하는 단계; 프로세서가, 수집된 수면 데이터를 기반으로 사용자의 수면 상태를 분석하는 단계; 및 프로세서가, 수면 상태의 분석 결과를 기반으로 사용자에게 제공할 맞춤 서비스를 결정하는 단계;를 포함한다.
그리고 수면 데이터를 수집하는 단계는, 사용자의 생체신호 및 수면 자세에 대한 데이터를 수집할 수 있다.
또한, 수면 상태를 분석하는 단계는, 실시간 수집되는 수면 데이터를 기반으로 사용자의 실시간 수면 상태를 분석하거나 또는 기설정된 기간 동안 수집되는 수면 데이터를 누적하여 사용자의 누적 수면 상태를 분석할 수 있다.
그리고 수면 상태를 분석하는 단계는, 실시간 수면 상태 분석 시, 사용자의 실시간 수면 상태가 수면 장애 상태로 판단되면, 실시간 경고 메시지를 생성하고, 맞춤 서비스를 결정하는 단계는, 실시간 경고 메시지가 생성되면, 생성된 실시간 경고 메시지를 기등록된 사용자 단말 또는 전문가 단말에 전달할 수 있다.
또한, 맞춤 서비스를 결정하는 단계는, 프로세서가, 온도, 습도 및 조명을 포함하는 사용자의 수면 환경을 제어하기 위한 IoT 디바이스와 연동하는 경우, 누적 수면 상태의 분석 결과에 따라 사용자의 수면 환경을 제어할 수 있다.
그리고 맞춤 서비스를 결정하는 단계는, 누적 수면 상태 분석 시, 수면 시간별 수면 상태의 분석 결과를 산출하고, 산출된 수면 시간별 분석 결과를 기반으로 수면 시간별로 각각 제공할 맞춤 서비스를 결정할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른, 사용자 맞춤 모듈형 수면관리 방법은, 사용자의 수면 데이터가 수집되기 이전에, 프로세서가 사용자 정보를 등록하는 단계;를 더 포함하고, 이때, 맞춤 서비스를 결정하는 단계는, 등록된 사용자 정보에 따라 맞춤 서비스를 일반 사용자 유형, 수면장애 환자 유형 또는 독거노인 유형 중 어느 하나로 결정할 수 있다.
그리고 본 발명의 다른 실시예에 따른, 사용자 맞춤 모듈형 수면관리 시스템은, 사용자의 수면 데이터를 수집하는 데이터 수집부; 및 수집된 수면 데이터를 기반으로 사용자의 수면 상태를 분석하고, 수면 상태의 분석 결과를 기반으로 사용자에게 제공할 맞춤 서비스를 결정하는 프로세서;를 포함한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 인공지능을 기반으로 사용자 유형 및 필요에 따라 실시간 수면 단계 및 장기적 수면 품질을 분석하여, 사용자에게 맞춤형 서비스(ex. 실시간 모니터링 기능, 전문가 원격 진단 기능, 알림 기능, 호흡 방법 가이드 기능 등)를 제공할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 맞춤 모듈형 수면관리 시스템의 설명에 제공된 도면,
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 맞춤 모듈형 수면관리 시스템 을 통해 제공하는 맞춤 서비스 목록이 예시된 도면,
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 맞춤 모듈형 수면관리 방법의 설명에 제공된 도면, 그리고
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 맞춤 모듈형 수면관리 방법의 더욱 상세한 설명에 제공된 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 맞춤 모듈형 수면관리 시스템의 설명에 제공된 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 맞춤 모듈형 수면관리 시스템을 통해 제공하는 맞춤 서비스 목록이 예시된 도면이다.
본 실시예에 따른 사용자 맞춤 모듈형 수면관리 시스템은, 인공지능을 기반으로 사용자 유형 및 필요에 따라 실시간 수면 단계 및 장기적 수면 품질을 분석하여, 사용자에게 맞춤형 서비스를 제공할 수 있다.
이를 위해, 본 사용자 맞춤 모듈형 수면관리 시스템은, 데이터 수집부(110), 프로세서(120), 저장부(130) 및 통신부(140)를 포함할 수 있다.
데이터 수집부(110)는, 사용자의 수면 데이터를 수집하기 위해 마련된다.
예를 들면, 데이터 수집부(110)는, 압전 센서(Piezoelectric sensor)와 압력 센서(FSR:Force Sensitive Resistor)가 마련되어, 사용자 수면 시, 접촉하는 매트리스에서 무구속 방식으로 사용자의 BCG(Ballistocardiogram) 신호 및 수면 자세에 대한 데이터를 측정할 수 있다.
저장부(130)는, 프로세서(120)가 동작함이 있어 필요한 프로그램 및 데이터를 저장하는 저장매체이다.
통신부(140)는, 데이터 수집부(110)와 프로세서(120) 간 또는 프로세서(120)와 외부 장치(ex. IoT 디바이스) 간의 통신을 수행하기 위해 마련되는 통신수단이다.
프로세서(120)는, 수집된 수면 데이터를 기반으로 사용자의 수면 상태를 분석하고, 수면 상태의 분석 결과를 기반으로 사용자에게 제공할 맞춤 서비스를 결정하고, 결정된 맞춤 서비스를 제공하기 위해 마련된다.
구체적으로, 프로세서(120)는, 수면 상태 분석 시, 실시간 수집되는 수면 데이터를 기반으로 사용자의 실시간 수면 상태를 분석하거나 또는 기설정된 기간 동안 수집되는 수면 데이터를 누적하여 사용자의 누적 수면 상태를 분석할 수 있다.
또한, 프로세서(120)는, 수면 상태의 분석 결과를 기반으로 사용자에게 제공할 맞춤 서비스로서, 수면 품질 개선을 위한 추천 사항 알림 서비스, 수면 호흡 가이드 서비스, IoT 디바이스 연동 수면 환경 제어 서비스, 질문 기반 수면 분석 서비스, 실시간 모니터링 및 경고(알람) 서비스, 수면상태의 1일 리포트 서비스, 리뷰 기반 피드백 서비스, 알람 기반 피드백 서비스, 기상 사진 기반 피드백 서비스, AI 기반 장기적 수면 분석 서비스, 전문가 원격 진단 서비스, 주기적 통화 상담 서비스 중 하나 이상의 서비스를 결정하고, 이를 제공할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(120)는, 실시간 수면 상태 분석 시, 사용자의 실시간 수면 상태가 수면 장애 상태로 판단되면, 실시간 경고 메시지를 생성하고, 생성된 실시간 경고 메시지를 기등록된 사용자 단말 또는 전문가 단말에 전달하는 맞춤 서비스를 제공할 수 있다.
다른 예를 들면, 프로세서(120)는, 온도, 습도 및 조명을 포함하는 사용자의 수면 환경을 제어하기 위한 IoT 디바이스와 연동하는 경우, 누적 수면 상태의 분석 결과에 따라 사용자의 수면 환경을 제어하는 IoT 디바이스 연동 수면 환경 제어 서비스를 제공할 수 있다.
한편, 프로세서(120)는, 누적 수면 상태 분석 시, 수면 시간별 수면 상태의 분석 결과를 산출하고, 산출된 수면 시간별 분석 결과를 기반으로 수면 시간별로 각각 제공할 맞춤 서비스를 결정할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(120)는, 사용자의 수면 시작 시, 추천 사항 알림 서비스 또는 수면 호흡 가이드 서비스 등을 맞춤 서비스로 제공하도록 결정하고, 수면 중 IoT 디바이스 연동 수면 환경 제어 서비스를 맞춤 서비스로 제공하도록 결정하며, 사용자의 기상 후, 수면상태의 1일 리포트 서비스, 기상 사진 기반 피드백 서비스 또는 AI 기반 장기적 수면 분석 서비스 등을 맞춤 서비스로 제공하도록 결정할 수 있다.
한편, 프로세서(120)는, 사용자의 수면 데이터가 수집되기 이전에, 프로세서(120)가 사용자 정보를 등록할 수 있으며, 이때, 프로세서(120)는, 수면 상태의 분석 결과를 기반으로 등록된 사용자 정보에 따라 맞춤 서비스를 일반 사용자 유형, 수면장애 환자 유형 또는 독거노인 유형 중 어느 하나로 결정할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(120)는, 도 2에 예시된 바와 같이 일반 사용자 유형의 경우, 수면 전에 수면 품질 개선을 위한 추천 사항 알림 서비스, 수면 호흡 가이드 서비스(옵션), IoT 디바이스 연동 수면 환경 제어 서비스(옵션) 및 질문 기반 수면 분석 서비스 등을 맞춤 서비스로 제공하도록 결정할 수 있으며, 수면 후, 수면상태의 1일 리포트 서비스, 리뷰 기반 피드백 서비스, 알람 기반 피드백 서비스 및 기상 사진 기반 피드백 서비스(옵션) 등을 맞춤 서비스로 제공하도록 결정할 수 있다.
그리고 프로세서(120)는, 수면 장애 환자 유형의 경우, 수면 전에 수면 품질 개선을 위한 추천 사항 알림 서비스, 수면 호흡 가이드 서비스(옵션), IoT 디바이스 연동 수면 환경 제어 서비스(옵션) 및 질문 기반 수면 분석 서비스 등을 맞춤 서비스로 제공하도록 결정할 수 있으며, 수면 중 실시간 모니터링 및 경고 알림 서비스를 맞춤 서비스로 제공하도록 결정할 수 있으며, 수면 후, 수면상태의 1일 리포트 서비스, 리뷰 기반 피드백 서비스, 알람 기반 피드백 서비스 및 기상 사진 기반 피드백 서비스(옵션) 등을 맞춤 서비스로 제공하도록 결정할 수 있다.
또한, 프로세서(120)는 독거노인 유형의 경우, 수면 장애 환자 유형의 경우, 수면 전에 수면 품질 개선을 위한 추천 사항 알림 서비스, 수면 호흡 가이드 서비스(옵션) 및 IoT 디바이스 연동 수면 환경 제어 서비스(옵션) 등을 맞춤 서비스로 제공하도록 결정할 수 있으며, 수면 후, 수면상태의 1일 리포트 서비스 및 기상 사진 기반 피드백 서비스(옵션) 등을 맞춤 서비스로 제공하도록 결정할 수 있다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 맞춤 모듈형 수면관리 방법의 설명에 제공된 도면이다.
본 실시예에 따른 사용자 맞춤 모듈형 수면관리 방법은, 도 1 내지 도 2를 참조하여 전술한 사용자 맞춤 모듈형 수면관리 시스템에 의해 실행될 수 있다.
도 3을 참조하면, 사용자 맞춤 모듈형 수면관리 방법은, 데이터 수집부(110)를 통해 사용자의 수면 데이터를 수집하고(S310), 수면 데이터가 수집되면, 프로세서(120)를 통해 수집된 수면 데이터를 기반으로 사용자의 수면 상태를 분석할 수 있다(S320).
그리고 사용자 맞춤 모듈형 수면관리 방법은, 프로세서(120)를 통해, 수면 상태의 분석 결과를 기반으로 사용자에게 제공할 맞춤 서비스를 결정하고(S330), 결정된 맞춤 서비스를 사용자에게 제공할 수 있다(S340).
또한, 사용자 맞춤 모듈형 수면관리 방법은, 사용자의 수면 데이터가 수집되기 이전에, 프로세서(120)를 통해 사용자 정보를 등록할 수 있으며, 이때, 수면 상태의 분석 결과를 기반으로 등록된 사용자 정보에 따라 맞춤 서비스를 일반 사용자 유형, 수면장애 환자 유형 또는 독거노인 유형 중 어느 하나로 결정하여, 결정된 유형에 따라 수면 상태의 분석 결과를 기반으로 사용자에게 제공할 맞춤 서비스를 결정할 수 있다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 맞춤 모듈형 수면관리 방법의 더욱 상세한 설명에 제공된 도면이다.
도 4를 참조하면, 사용자 맞춤 모듈형 수면관리 방법은, 사용자가 수면 분석 서비스를 등록하면, 프로세서(120)를 통해, 데이터베이스에 등록된 사용자 정보를 저장(등록)하고(S405), 등록된 수면 분석 서비스를 제공할 수 있다(S410).
또한, 수면 분석 서비스를 이용하는 사용자가 수면을 취하면, 프로세서(120)는, 데이터 수집부(110)를 통해 사용자의 수면 데이터를 수집하고, 수집된 수면 데이터를 기반으로 사용자의 수면 상태(수면 단계 별 시간, 수면 품질)를 분석할 수 있다(S415). 여기서, 수면 단계는, Wake/REM/Non-REM(Stage1, Stage2, Stage3, Stage4) 등으로 분류될 수 있다.
구체적으로, 프로세서(120)는, 실시간 수집되는 수면 데이터를 기반으로 사용자의 실시간 수면 상태를 분석하는 경우(S420), 사용자의 수면 장애 여부를 실시간으로 판단하고(S425), 사용자의 실시간 수면 상태가 수면 장애 상태로 판단되면(S425-Yes), 실시간 경고 메시지를 생성하고, 생성된 실시간 경고 메시지를 기등록된 사용자 단말 또는 전문가 단말에 전달하는 맞춤 서비스를 제공할 수 있다(S430).
또한, 프로세서(120)는, 기설정된 기간 동안 수집되는 수면 데이터를 누적하여 사용자의 누적 수면 상태를 분석하는 경우(S440), 사용자가 수면 상태가 아닌 경우(S445-No), 사용자에게 피드백(기상 사진, 리뷰, 간단한 질문)을 요청하고(S450), 사용자가 피드백 제공 시, 리포트 서비스를 제공할 수 있다(S455).
또한, 프로세서(120)는, 사용자가 선택한 수면 분석 서비스에 따라 수면 전 추천 콘텐츠를 제공할 수 있다(S460).
예를 들면, 프로세서(120)는, 사용자가 선택한 수면 분석 서비스에 따라 사용자에게 수면 품질을 높이는 추천사항 등 알림을 전송하는 서비스, 조명, 냉난방 등 수면 환경을 최적화할 수 있는 IoT 연동 서비스 또는 수면 전 필요 시 호흡 가이드를 통해 수면 유도 서비스 등을 제공할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 장치와 방법의 기능을 수행하게 하는 컴퓨터 프로그램을 수록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기술적 사상은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 형태로 구현될 수도 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터에 의해 읽을 수 있고 데이터를 저장할 수 있는 어떤 데이터 저장 장치이더라도 가능하다. 예를 들어, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광디스크, 하드 디스크 드라이브, 등이 될 수 있음은 물론이다. 또한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 또는 프로그램은 컴퓨터간에 연결된 네트워크를 통해 전송될 수도 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
110 : 데이터 수집부
120 : 프로세서
130 : 저장부
140 : 통신부

Claims (8)

  1. 데이터 수집부가 사용자의 수면 데이터를 수집하는 단계;
    프로세서가, 수집된 수면 데이터를 기반으로 사용자의 수면 상태를 분석하는 단계; 및
    프로세서가, 수면 상태의 분석 결과를 기반으로 사용자에게 제공할 맞춤 서비스를 결정하는 단계;를 포함하는 사용자 맞춤 모듈형 수면관리 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    수면 데이터를 수집하는 단계는,
    사용자의 생체신호 및 수면 자세에 대한 데이터를 수집하는 것을 특징으로 하는 사용자 맞춤 모듈형 수면관리 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    수면 상태를 분석하는 단계는,
    실시간 수집되는 수면 데이터를 기반으로 사용자의 실시간 수면 상태를 분석하거나 또는 기설정된 기간 동안 수집되는 수면 데이터를 누적하여 사용자의 누적 수면 상태를 분석하는 것을 특징으로 하는 사용자 맞춤 모듈형 수면관리 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    수면 상태를 분석하는 단계는,
    실시간 수면 상태 분석 시, 사용자의 실시간 수면 상태가 수면 장애 상태로 판단되면, 실시간 경고 메시지를 생성하고,
    맞춤 서비스를 결정하는 단계는,
    실시간 경고 메시지가 생성되면, 생성된 실시간 경고 메시지를 기등록된 사용자 단말 또는 전문가 단말에 전달하는 것을 특징으로 하는 사용자 맞춤 모듈형 수면관리 방법.
  5. 청구항 3에 있어서,
    맞춤 서비스를 결정하는 단계는,
    프로세서가, 온도, 습도 및 조명을 포함하는 사용자의 수면 환경을 제어하기 위한 IoT 디바이스와 연동하는 경우, 누적 수면 상태의 분석 결과에 따라 사용자의 수면 환경을 제어하는 것을 특징으로 하는 사용자 맞춤 모듈형 수면관리 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    맞춤 서비스를 결정하는 단계는,
    누적 수면 상태 분석 시, 수면 시간별 수면 상태의 분석 결과를 산출하고, 산출된 수면 시간별 분석 결과를 기반으로 수면 시간별로 각각 제공할 맞춤 서비스를 결정하는 것을 특징으로 하는 사용자 맞춤 모듈형 수면관리 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    사용자의 수면 데이터가 수집되기 이전에, 프로세서가 사용자 정보를 등록하는 단계;를 더 포함하고,
    맞춤 서비스를 결정하는 단계는,
    등록된 사용자 정보에 따라 맞춤 서비스를 일반 사용자 유형, 수면장애 환자 유형 또는 독거노인 유형 중 어느 하나로 결정하는 것을 특징으로 하는 사용자 맞춤 모듈형 수면관리 방법.
  8. 사용자의 수면 데이터를 수집하는 데이터 수집부; 및
    수집된 수면 데이터를 기반으로 사용자의 수면 상태를 분석하고, 수면 상태의 분석 결과를 기반으로 사용자에게 제공할 맞춤 서비스를 결정하는 프로세서;를 포함하는 사용자 맞춤 모듈형 수면관리 시스템.
KR1020210081259A 2020-12-03 2021-06-23 사용자 맞춤 모듈형 수면관리 시스템 및 방법 KR102662833B1 (ko)

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