KR100948883B1 - 수면 호흡장애 방지장치 및 방지방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수면 호흡장애 방지 장치 및 방지 방법에 관한 것으로서, 인체의 등 양측에 팽창 및 수축에 의해 동작하도록 각각 마련되는 제 1 및 제 2 에어챔버와, 제 1 및 제 2 에어챔버에 팽창을 위해 에어를 공급하는 에어공급수단과, 제 1 및 제 2 에어챔버 중 어느 하나를 동작시키거나 제 1 및 제 2 에어챔버를 교대로 동작시키도록 선택하는 동작선택부와, 동작선택부에 의해 선택된 제 1 및 제 2 에어챔버 중 어느 하나를 동작시키거나 제 1 및 제 2 에어챔버를 교대로 동작시키도록 에어공급수단 및 제 1 또는 제 2 에어챔버로의 에어 공급과 배출을 제어하는 제어부를 포함한다. 따라서, 본 발명은 수면자가 수면 호흡장애를 일으키지 않도록 함과 아울러 숙면을 유지시키고, 수면자가 수면 호흡장애를 방지하기에 알맞은 자세 변화 방향을 선택할 수 있도록 함과 아울러 나아가서 자세 변화를 유지하는 시간을 설정할 수 있도록 함으로써 수면자마다 상이한 수면 호흡장애 방지 특성에 효율적으로 적용할 수 있는 효과를 가지고 있다.
인체착용수단, 에어챔버, 에어공급수단, 동작선택부, 제어부, 유지시간설정부
Description
본 발명은 수면자가 수면 호흡장애를 방지하기에 알맞은 자세 변화 방향을 선택할 수 있도록 함과 아울러 나아가서 자세 변화를 유지하는 시간을 설정할 수 있도록 함으로써 수면자마다 상이한 수면 호흡장애 방지 특성에 효율적으로 적용할 수 있는 수면 호흡장애 방지 장치 및 방지 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 수면 호흡장애로 분류되는 습관성 코골이 및 상기도 저항 증후군 등은 수면중 상기도(上氣道)의 반복적인 폐쇄를 특징으로 하는 질환으로서, 이는 야간의 수면 효율을 저하시켜 깊은 수면을 방해하고, 특히 혈중 산소포화도를 낮추는 결과를 초래한다[Chokroverty S. (1994) Sleep Disorder Medicine. Butterworth-Heinemann].
이러한 수면 호흡장애는 주간의 졸리움, 집중력 감소, 기억력 저하, 학습능력 저하 및 만성피로 등을 유발하고, 산업현장 및 작업장에서의 안전사고, 운전 중 의 졸음운전으로 인한 교통사고 등을 야기시킴으로써 사회·경제적으로 큰 손실을 가져오고 있다.
최근에는 이러한 수면 호흡장애가 비만, 고혈압, 당뇨, 치매, 심혈관계 질환, 심장마비, 성기능 감퇴, 뇌혈관 질환, 중풍, 및 신진대사 증후군의 발생과 매우 밀접한 관계가 있다는 연구 결과들이 보고되고 있다[Prospective study of the association between sleep-disordered breathing and hypertension. N Engl Med 2000;342:1378-1384].
종래의 수면 호흡장애를 방지하기 위한 장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 일실시예에 따른 코골이 방지장치를 도시한 블록도로서, 대한민국 특허청에 출원하여 등록된 등록실용신안 제20-0236225호의 "코골이를 감지하여 코골이 방지용 베개를 구동하는 장치"로서, 코골이 및 각종 잡음을 입력시켜 원하는 코골이 신호를 출력하는 코골이신호감지부(10), 코골이신호감지부(10)로부터 인가되는 신호를 분석하여 코골이신호인 것이 확인되면 회전모터구동부(40)를 작동시키는 제어부(30), 제어부(30)로부터 인가되는 신호를 저장하거나 제어부(30)로 출력시키는 메모리부(60), 제어부(30)로부터 인가되는 신호에 의해 회전모터(42)가 구동됨으로써 자세변형플레이트(46)가 동작을 하여 베개의 형상이 변하도록 하는 회전모터구동부(40)로 이루어지는 코골이 방지용 베개를 구동하는 장치에 있어서, 제어부(30)는 코골이신호감지부(10)로부터 인가되는 코골이신호 및 잡음신호를 신호처리하여 최종데이터를 산출하고, 최종 데이터가 문턱치값보다 큰 값을 지속적으 로 갖는 지속시간을 산출하여 설정시간과 비교한 후 크면 지속시간동안 존재하는 최대점개수를 산출하고, 최대점개수가 설정된 최대점개수보다 크면 코골이신호로 판단하여 코골이신호가 선택된 횟수만큼 감지되면 회전모터구동부(40)에 구동신호를 인가하여 회전모터(42)를 구동시키도록 하는 장치이다.
이러한 종래의 일실시예에 따른 코골이 방지장치는 코골이를 감지하여 코골이로 판단되면 자동으로 코골이 방지용 베개를 구동시켜서 베개가 일측으로 경사지게 함으로써 코골이를 하지 않도록 해주는 장치이다.
도 2a 내지 도 2c는 종래의 다른 실시예에 따른 코골이 방지장치를 도시한 측면도로서, 대한민국 특허청에 출원하여 등록된 등록실용신안 제20-0395890호의 "코골이 경감 장치"로서, 수면자의 호흡을 검출하고 코골이 감지시 내부에 주입되는 공기에 의해 팽창하여 수면자의 수면 자세를 고쳐주는 에어 패드(air-pad)(71)와, 에어 패드(71)에 결합되어 검출된 호흡을 후단으로 전달해 주며 공기의 주입 및 배출 통로 역할을 담당하는 에어 튜브(72)와, 에어 튜브(72)로 전달되는 호흡을 전기적인 신호로 변환하는 센서와, 센서로부터 출력되는 호흡 감지신호를 전치 증폭하는 전치 증폭기와, 전치 증폭기에서 출력되는 호흡 감지신호를 복수의 대역별로 필터링하여 심박/호흡/코골이 판단용 신호로 출력하는 대역 필터부와, 기능 및 모드 변환 신호를 입력하기 위한 기능 입력부와, 기능 입력부에서 입력된 신호에 대응하여 a) 전치 증폭기 및 대역 필터부로부터 각각 획득되는 신호로 코골이 여부를 판단하고, b) 호흡 상태를 표시토록 제어하며, c) 코골이로 판단되면 에어 패드를 팽창시키기 위한 공기 주입 신호를 발생하고, d) 에어 패드 팽창 후 코골이가 감지되 지 않으면 설정 시간 후에 에어 패드에 유입된 공기를 배기토록 제어신호를 발생하는 중앙처리장치(73)와, 중앙처리장치(73)로부터 출력되는 상태 표시 제어신호에 따라 수면자의 호흡 상태, 심박 상태 등을 화면에 표시해 주는 디스플레이와, 중앙처리장치(73)로부터 출력되는 발광다이오드 제어신호와 공기 주입 제어신호 및 배기 제어신호를 각 대상 구동신호로 출력하는 구동부와, 구동부에서 출력되는 발광다이오드 구동신호에 따라 전원 공급 여부와 기능 동작 상태를 시각적으로 표시해주는 발광다이오드(LED)와, 구동부에서 출력되는 공기 주입 신호에 따라 에어 패드(71)에 공기를 주입하는 펌프를 구동시키는 모터와, 구동부에서 출력되는 배기 제어신호에 따라 배기 밸브를 개폐하는 배기 솔레노이드를 포함하여 구성된다.
이러한 종래의 다른 실시예에 따른 코골이 방지장치는 에어 패드(71)를 사용하여 자세 변환을 유도함으로써 코골이를 방지한다.
상기한 바와 같은 종래의 일실시예에 따른 코골이 방지장치는 코골이를 감지한 후에 코골이 방지용 베개가 기울어진 상태에서 사용자가 수동으로 리셋시키기 이전에는 원상 복귀가 불가능하고, 캠과 플레이트의 기계적 마찰에 의하여 소음이 발생하여 수면자의 숙면에 오히려 방해가 되는 문제점을 가지고 있었다.
또한, 종래의 다른 실시예에 따른 코골이 방지장치는 중앙에 위치한 에어 패드(71)의 팽창으로 수면자가 불편함을 느끼고 수면자 스스로 자세를 바꾸는 형태이기 때문에 능동형이 아닐 뿐만 아니라 수면자를 깨우게 되어 숙면에 방해를 초래하며, 수면자가 수면시 움직임이나 위치 변경시 에어 패드(71)의 팽창부위로부터 벗어나게 되는 경우 이러한 자세 변화마저 유도할 수 없어서 이 역시 동작의 신뢰성에 문제점을 가지고 있었다.
또한, 종래의 코골이 방지장치들은 수면자마다 수면 호흡장애의 방지에 알맞은 자세 변화의 방향이나 유지 시간이 다름에도 불구하고, 이를 반영할 수 있는 어떠한 수단도 구비하지 못함으로써 수면 호흡장애의 방지에 효율적으로 대처하지 못하는 문제점을 가지고 있었다.
본 발명은, 에어챔버의 팽창에 의해 수면 자세를 각성없이 자연스럽게 변화시킴으로써 수면자가 수면 호흡장애를 일으키지 않도록 함과 아울러 숙면을 유지시키고, 수면자가 수면 호흡장애를 방지하기에 알맞은 자세 변화 방향을 선택할 수 있도록 함과 아울러 나아가서 자세 변화를 유지하는 시간을 설정할 수 있도록 함으 로써 수면자마다 상이한 수면 호흡장애 방지 특성에 효율적으로 적용할 수 있도록 한다.
본 발명의 일 실시예로서 수면 호흡장애 방지장치는 수면자의 수면 호흡장애를 방지하는 장치로서, 인체의 등 양측에 팽창 및 수축에 의해 동작하도록 각각 마련되는 제 1 및 제 2 에어챔버와, 제 1 및 제 2 에어챔버에 팽창을 위해 에어를 공급하는 에어공급수단과, 제 1 및 제 2 에어챔버 중 어느 하나를 동작시키거나 제 1 및 제 2 에어챔버를 교대로 동작시키도록 선택하는 동작선택부와, 동작선택부에 의해 선택된 제 1 및 제 2 에어챔버 중 어느 하나를 동작시키거나 제 1 및 제 2 에어챔버를 교대로 동작시키도록 에어공급수단 및 제 1 또는 제 2 에어챔버로의 에어 공급과 배출을 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예로서 수면 호흡장애 방지방법은 인체의 등 양측에 팽창 및 수축에 의해 동작하도록 마련되는 제 1 및 제 2 에어챔버에 의해 수면자의 수면 호흡장애를 방지하는 방법에 있어서, 제 1 및 제 2 에어챔버 중 어느 하나를 동작시키거나 제 1 및 제 2 에어챔버를 교대로 동작시키도록 선택하는 선택단계와, 선택단계에 의해 선택된 제 1 및 제 2 에어챔버 중 어느 하나를 동작시키거나 제 1 및 제 2 에어챔버를 교대로 동작시킴으로써 수면자의 자세를 변환시키는 자세변환단계를 포함한다.
본 발명은, 수면자의 등에 마련되는 에어챔버의 팽창에 의해 수면 자세를 각성없이 자연스럽게 변화시킴으로써 수면자가 수면 호흡장애를 일으키지 않도록 함과 아울러 숙면을 유지시키고, 에어챔버가 수면자의 등에 정확하게 위치함으로써 에어챔버의 팽창 및 수면자의 수면중 위치와 자세 변경에도 불구하고 수면자가 수면 호흡장애 방지를 위한 자세 변화가 정확하게 실시되도록 하며, 수면자가 수면 호흡장애를 방지하기에 알맞은 자세 변화 방향을 선택할 수 있도록 함과 아울러 나아가서 자세 변화를 유지하는 시간을 설정할 수 있도록 함으로써 수면자마다 상이한 수면 호흡장애 방지 특성에 효율적으로 적용할 수 있는 효과를 가지고 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 3은 본 발명에 따른 수면 호흡장애 방지장치를 도시한 구성도이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 수면 호흡장애 방지장치를 도시한 정면도 및 배면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수면 호흡장애 방지장치(100)는 인체의 등 양측에 마련되는 제 1 및 제 2 에어챔버(120,130)와, 제 1 및 제 2 에어챔버(120,130)에 팽창을 위해 에어를 공급하는 에어공급수단(140)과, 제 1 및 제 2 에어챔버(120,130) 중 어느 하나 또는 이들을 교대로 동작시키도록 선택하는 동작선택부(150)와, 동작선택부(150)에 의해 선택된 제 1 및 제 2 에어챔버(120,130) 중 어느 하나 또는 이들을 교대로 동작시키도록 하는 제어부(160)를 포함한다.
제 1 및 제 2 에어챔버(120,130)는 수면자의 등에서 양측, 구체적으로 좌측과 우측에 팽창 및 수축에 의해 동작하도록 각각 마련된다.
한편, 제 1 및 제 2 에어챔버(120,130)가 수면자의 움직임에 의해 원래의 위치를 벗어남으로써 원하는 기능을 수행하지 못하는 것을 방지하기 위하여 제 1 및 제 2 에어챔버(120,130)가 마련되는 인체착용수단(110)을 더 포함할 수 있다.
인체착용수단(110)은 도면으로 도시하지는 않았으나, 방한용 재킷이나 점퍼형태를 가질 수 있으며, 수면시에 착용한다는 점을 고려하여 본 실시예에서처럼 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 조끼형태로 형성되는 것이 바람직하며, 소매가 없는 의복인 조끼형태를 가짐으로써 소매가 있는 의복보다 통기성이 뛰어나서 수면 중에 체온상승의 요인을 방지한다.
인체착용수단(110)은 조끼형태를 가질 경우 앞여밈만 있는 형태, 앞여밈 및 옆트임이 있는 형태, 또는 여밈 및 트임이 없는 형태 등 다양한 형태가 가능하나, 본 실시예에서 앞여밈 및 옆트임이 있는 형태를 가질 수 있으며, 이를 위해 수면자의 상체 전면을 덮는 한 쌍의 전면부(111)와, 수면자의 상체 배면을 덮게 됨과 아울러 좌측과 우측의 양측에 팽창 및 수축 가능하도록 제 1 및 제 2 에어챔 버(120,130)가 각각 마련되는 배면부(112)를 포함하고, 전면부(111)사이의 앞여밈과 전면부(111)와 배면부(112)사이의 옆트임은 사용이 간편할 뿐만 아니라 간격 조절이 용이한 패스너(fastener; 113)로 분리가 가능하도록 연결된다. 이 때, 패스너(113)는 일 예로 든 것뿐이며, 이외에도 앞여밈과 옆트임의 연결을 위하여 지퍼, 고무밴드, 스냅단추 등 다양한 탈부착수단이 사용될 수 있다.
한편, 본 실시예와 달리 인체착용수단(110)은 배낭 형태를 가질 수 있고, 이 경우 배면 양측에 제 1 및 제 2 에어챔버(120,130)가 마련되고, 수면자의 양쪽 어깨에 지지되도록 어깨벨트와 수면자의 복부 밑의 골반을 감싸도록 골반벨트가 각각 마련될 수 있으며, 배낭 형태를 가짐으로써 수면자와의 접촉 부위를 최소화함과 아울러 복부비만자가 착용할 경우 복부의 압박에 대한 불편함을 해소하고, 수면중 각성의 유발 가능성을 배제시킨다.
인체착용수단(110)은 본 실시예에서와 같은 조끼 형태뿐만 아니라 배낭형태인 경우라도 수면자가 착용하는 것으로서 착용성과 사용성에 대한 다각적인 고려를 통하여 웨어러블(wearable) 수단의 디자인이 채용되며, 이러한 웨어러블 디자인에 있어서 기능적 구조와 적합한 소재의 선택이 필수적인데, 특히, 소재의 경우 쾌적성, 안전성, 전자파 차단기능, 정전기 방지기능, 및 절연기능 등 인체에 유해한 요소를 관리하는 소재가 선택될 수 있으며, 소재를 통해 수면시 방출되는 땀을 배출시킬 뿐만 아니라 온도조절기능을 수행하기 위하여 땀이 나기 쉬운 겨드랑이 부위나 신체의 전후좌우에 통풍구를 설계하여, 의복 내의 열이나 습기가 신속하게 배출되도록 하여 쾌적성을 향상시키며, 소재와 인체와의 마찰을 최소화할 수 있는 봉제 방법에 대해 고려될 수 있다.
인체착용수단(110)은 인체와 직접 접촉되는 부분에는 키토산 섬유, 은섬유, 또는 죽섬유 등의 건강지향형 소재, 아쿠아트랜스 또는 쿨맥스 메쉬 등의 하이테크 소재, 또는 오가닉 코튼, 텐셀, 또는 천연 미네랄 이온 건강 섬유 등의 환경친화성 소재가 사용될 수 있으며, 제 1 및 제 2 에어챔버(120,130)를 감싸도록 구성되는 부분은 제 1 및 제 2 에어챔버(120,130)의 팽창과 수축을 고려하여 네오프렌, 스판덱스 등이 사용될 수 있다.
또한, 인체착용수단(110)을 대신하여 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 에어챔버(120,130)가 저면의 양측에 팽창 및 수축 가능하도록 마련되는 매트리스(190)가 사용될 수 있다.
매트리스(190)는 상면에 수면자가 누울 수 있는 면을 제공하고, 바닥면 중에서 수면자의 등이 위치하는 부위에 상응하는 부분의 좌측과 우측에 제 1 및 제 2 에어챔버(120,130)가 마련되며, 이로 인해 저면으로부터 팽창하는 제 1 또는 제 2 에어챔버(120,130)가 지면을 밀게 됨으로써 좌측 또는 우측으로 기울어지게 된다. 따라서, 제 1 또는 제 2 에어챔버(120,130)의 팽창에 의해 매트리스(190) 자체가 기울어지게 됨으로써 매트리스(190)에 누운 수면자가 수면중 자세를 달리하더라도 좌측 또는 우측 측와위(側臥位)로의 자세 변환이 정확하게 이루어지도록 한다.
매트리스(190)는 수면자에게 쿠션감을 주기 위하여 에어 주입이 가능한 구조를 가지거나, 탄성을 제공하는 스프링이나 발포재 등이 내측에 설치되거나 채워질 수 있다.
제 1 및 제 2 에어챔버(120,130)는 인체착용수단(110)의 배면부(112) 또는 매트리스(190)의 저면에 수축 및 팽창이 가능하도록 마련되어 에어공급수단(140)으로부터 공급되는 에어에 의해 팽창하게 되고, 팽창과 수축이 가능한 구조, 재질로 이루어지는데, 구조적으로는 셔링 처리 또는 다트 처리된 부분을 포함할 수 있으며, 재질적으로는 팽창과 수축이 가능한 합성수지, 천연고무, 인조고무, 섬유 등의 재료로 이루어질 수 있으며, 수면자의 자세를 변화, 예컨대 앙와위(仰臥位)에서 측와위(側臥位)로 변경시키기에 충분한 체적을 가진다.
에어공급수단(140)은 제 1 및 제 2 에어챔버(120,130)에 팽창을 위해 에어를 각각 공급하도록 한 쌍으로 이루어질 수 있는데, 이와 달리 본 실시예에서처럼 단일로 이루어져서 에어공급라인(141)의 분기된 끝단을 통해서 제 1 및 제 2 에어챔버(120,130)에 에어를 공급하도록 함이 바람직하며, 제 1 및 제 2 에어챔버(120,130)에 에어를 공급하기 위해 압축된 가스를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 펌핑에 의해 에어를 공급하는 에어펌프가 사용된다.
동작선택부(150)는 제 1 및 제 2 에어챔버(120,130) 중 어느 하나를 동작시키거나 제 1 및 제 2 에어챔버(120,130)를 교대로 동작시키도록 사용자가 선택할 수 있는 다수의 버튼이 마련되고, 이러한 사용자의 선택에 따라 각각 해당하는 신호를 제어부(160)로 출력한다.
제어부(160)는 동작선택부(150)에 의해 선택된 제 1 및 제 2 에어챔버(120,130) 중 어느 하나를 동작시키거나, 제 1 및 제 2 에어챔버(120,130)를 교대로 동작시키도록 에어공급수단(140)의 구동을 제어함과 아울러 제 1 또는 제 2 에어챔버(120,130)로의 에어 공급과 에어 배출을 제어함으로써 수면자의 자세를 변화, 예컨대, 앙와위(仰臥位)에서 좌측 또는 우측의 측와위(側臥位)로 변경시켜서 수면자의 상기도(上氣道)를 개방시킴으로써 수면자의 호흡장애를 해소시킨다.
제어부(160)는 제 1 또는 제 2 에어챔버(120,130)로 에어를 공급함과 아울러 제 1 또는 제 2 에어챔버(120,130)로부터 에어를 배출시키기 위하여 에어공급수단(140)이 에어펌프인 경우 정회전 및 역회전을 통해 이를 가능하게 할 수 있으며, 이에 한하지 않고, 본 실시예에서처럼 에어공급라인(141)에서 제 1 및 제 2 에어챔버(120,130) 각각에 연결되는 분기된 측에 마련되는 3방향 밸브(161,162)를 사용할 수 있는데, 이러한 3방향 밸브(161,162)의 동작에 의해 에어공급수단(140)으로부터 공급되는 에어를 제 1 또는 제 2 에어챔버(120,130)에 선택적으로 공급할 수 있음과 아울러 제 1 또는 제 2 에어챔버(120,130)에 채워진 에어를 수면자의 체중에 의한 가압에 의해 배출시킬 수 있도록 한다.
3방향 밸브(161,162)는 바람직하게는 솔레노이드밸브가 사용된다.
한편, 제 1 또는 제 2 에어챔버(120,130)가 동작시 팽창을 유지하는 시간을 설정할 수 있는 유지시간설정부(170)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 제어부(160)는 제 1 또는 제 2 에어챔버(120,130)가 팽창 및 수축의 반복적인 동작시 유지시간설정부(170)에 의해 설정된 시간동안, 예컨대 15분, 30분, 45분 또는 60분간 제 1 또는 제 2 에어챔버(120,130)를 팽창시키도록 하며, 이를 위해 제 1 또는 제 2 에어챔버(120,130)가 팽창 후 유지시간설정부(170)에 의한 설정시간이 경과 후 제 1 또는 제 2 에어챔버(120,130)로부터 에어가 배출되도록 3방향 밸브(161,162)를 제어 한다.
또한, 제 1 또는 제 2 에어챔버(120,130)가 초기, 바람직하게는 전원이 온(on)되는 시점으로부터 제 1 또는 제 2 에어챔버(120,130)가 동작하기 시작하는 시간, 예컨대, 전원이 온(on)된 후 수면자가 수면에 들어가서 수면 호흡장애를 일으키는 시간을 설정할 수 있는 동작시간설정부(180)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 제어부(160)는 동작시간설정부(180)에 의해 설정된 시간이 경과시 제 1 또는 제 2 에어챔버(120,130)를 동작시키도록 에어공급수단(140) 및 3방향 밸브(161,162)를 각각 제어한다.
한편, 제어부(160)는 유지시간설정부(170) 및 동작시간설정부(180)에 의해 설정된 시간을 카운팅하여 이들에 설정된 시간이 경과시 신호를 출력하는 타이머부(163)를 가짐으로써 유지시간설정부(170) 및 동작시간설정부(180)에 설정된 시간의 경과를 인식하게 된다.
이와 같은 구조로 이루어진 수면 호흡장애 방지 장치(100)의 동작은 본 발명에 따른 수면 호흡장애 방지방법에 대한 상세한 설명으로 대신하기로 하겠다.
도 6은 본 발명에 따른 수면 호흡장애 방지방법을 도시한 흐름도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수면 호흡장애 방지방법은 수면자의 자세 변환 방향을 선택하는 선택단계(S22)와, 선택단계에 의해 선택된 제 1 또는 제 2 에어챔버(120,130)를 동작시킴으로써 수면자의 자세를 변환시키는 자세변환단계(S30)를 포함한다.
선택단계(S22)는 제 1 및 제 2 에어챔버(120,130) 중 어느 하나를 동작시키 거나 제 1 및 제 2 에어챔버(120,130)를 교대로 동작시키도록 선택하는 단계로서 사용자가 동작선택부(150)에 의해 제 1 에어챔버(120)를 동작시키는 모드, 제 2 에어챔버(130)를 동작시키는 모드, 그리고 제 1 및 제 2 에어챔버(120,130)를 교대로 동작시키는 모드 중 어느 하나를 선택하게 됨으로써 수면자의 수면 호흡장애 방지에 알맞은 모드를 선택하게 된다.
한편, 제 1 또는 제 2 에어챔버(120,130)가 초기로부터 동작하기 시작하는 시간을 설정하는 동작시간설정단계(S21)와, 제 1 또는 제 2 에어챔버(120,130)가 동작시 팽창을 유지하는 시간을 설정하는 유지시간설정단계(S23)를 더 포함할 수 있으며, 이러한 동작시간설정단계(S21) 및 유지시간설정단계(S23)는 본 실시예에서 선택단계(S22) 전.후에 각각 위치하나, 이에 한하지 않고, 그 순서를 달리할 수 있다.
동작시간설정단계(S21)는 초기, 예컨대 본 발명에 따른 수면 호흡장애 방지장치(100)에 대한 전원을 온(on)시킨 다음(S10)부터 제 1 또는 제 2 에어챔버(120,130)가 동작하기까지의 시간을 동작시간설정부(180)에 의해 설정할 수 있으며, 이 때의 동작시간은 일예로 전원의 온(on) 이후 수면자가 수면에 들어가서 수면 호흡장애가 발생하게 되는 시간이며, 수면자마다 달리 설정될 수 있다.
유지시간설정단계(S23)는 제 1 또는 제 2 에어챔버(120,130)가 팽창과 수축의 반복에 의해 동작시 팽창 후 이러한 팽창을 유지하는 시간으로서 수면자마다 수면 호흡장애 방지에 효과적인 시간을 설정하게 되고, 유지시간설정부(170)의 조작에 의해 설정되며, 이 때 팽창 유지시간은 예컨대, 15분에서 60분 사이를 임의로 설정하거나 15분, 30분, 45분, 60분과 같이 정해진 시간 중 어느 하나를 선택할 수 있도록 할 수 있다.
한편, 수면자는 인체착용수단(110) 착용 전이나 매트리스(190)에 눕기 전에 전원을 온(on)시킬 수 있으며(S10), 이에 한하지 않고 인체착용수단(110)을 착용한 상태 또는 매트리스(190)에 누운 상태로 전원을 온(on)시킬 수도 있다(S10).
자세변환단계(S30)는 선택단계(S22)에 의해 선택된 제 1 및 제 2 에어챔버(120,130) 중 어느 하나를 동작시키거나 제 1 및 제 2 에어챔버(120,130)를 교대로 동작시킴으로써 수면자의 자세를 변환시키는 단계로서, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 타이머부(163)의 카운팅에 의해 동작시간설정단계(S21)에서 설정된 동작시간이 경과하였는지를 판단한 다음(S31), 동작시간이 경과하면, 제어부(160)가 에어공급수단(140) 및 3방향 밸브(161,162)의 제어에 의해 제 1 또는 제 2 에어챔버(120,130)를 동작시키도록 하는데, 이 때, 선택단계(S22)에서 제 1 및 제 2 에어챔버(120,130)를 교대로 동작시키도록 선택하였는지를 판단하여(S32) 제 1 및 제 2 에어챔버(120,130)중 어느 하나만을 동작시키는 모드인 경우 제어부(160)가 선택단계(S22)에서 선택된 제 1 또는 제 2 에어챔버(120,130)를 팽창시킨다(S33).
그런 다음, 선택된 제 1 또는 제 2 에어챔버(120,130)를 팽창 후 유지시간설정단계(S23)에서 설정된 팽창 유지시간을 경과하였는지를 판단하여(S34), 팽창 유지시간이 경과하면 팽창된 제 1 또는 제 2 에어챔버(120,130)로부터 에어가 배출되도록 제어부(160)가 3방향 밸브(161,62)를 제어함으로써 선택된 제 1 또는 제 2 에 어챔버(120,130)가 유지시간정단계(S23)에 의해 설정된 시간동안만 팽창하도록 한다.
그리고, 본 발명에 따른 수면 호흡장애 방지장치(100)의 전원이 오프(off)되었는지 판단하여(S41), 전원이 온(on) 상태이면 선택단계(S22)에 의해 선택된 제 1 또는 제 2 에어챔버(120,130)를 팽창시키는 단계 이후(S33,S34,S35)를 실시함으로써 선택된 제 1 또는 제 2 에어챔버(120,130)의 수축과 팽창을 반복한다.
또한, 선택단계(S22)에서 제 1 및 제 2 에어챔버(120,130)를 교대로 동작시키도록 선택하였는지를 판단하는 단계(S32)에서 제 1 및 제 2 에어챔버(120,130)를 교대로 동작시키도록 선택하였다면, 제어부(160)가 에어공급수단(140) 및 3방향 밸브(161,162)의 제어에 의해 제 1 및 제 2 에어챔버(120,130) 중 어느 하나를 팽창시키고(S36), 팽창시킨 에어챔버가 팽창을 마치면 유지시간설정단계(S23)에서 설정된 팽창 유지시간을 경과하였는지(S37)를 판단하여 팽창 유지시간을 경과하면 팽창시킨 에어챔버의 에어를 배출시키고(S38), 수면 호흡장애 방지장치의 전원이 오프(off)되었지를 판단하여(S42) 전원이 온(on) 상태이면 직전에 팽창시킨 에어챔버외의 다른 에어챔버를 교대로 팽창시키고(S39), 팽창 유지시간을 경과하였는지 판단하는 단계 이하(S37,S38)를 전원이 오프(off)될 때까지 반복 실시함으로써 도 7a 내지 도 7c, 그리고, 도 8a 내지 도 8c에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 에어챔버(120,130)를 반복적으로 팽창 및 수축시킨다.
수면 호흡장애 방지장치(100)의 전원이 오프(off)되었는지 판단하여(S41,S42) 전원이 오프(off)되면 동작시킨 제 1 또는 제 2 에어챔버(120,130)의 에어를 정해진 시간동안 배출시키는데, 이 때 정해진 시간은 제 1 및 제 2 에어챔버(120,130)의 크기에 비례되며, 제 1 및 제 2 에어챔버(120,130)가 내측의 에어를 충분히 배출시킬 수 있는 시간임이 바람직하다.
그러므로, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 수면 호흡장애 방지장치 및 방지방법은 수면자의 등에 마련되는 에어챔버의 팽창에 의해 수면 자세를 각성없이 자연스럽게 변화시킴으로써 수면자가 수면 호흡장애를 일으키지 않도록 함과 아울러 숙면을 유지시키고, 에어챔버가 수면자의 등에 정확하게 위치함으로써 에어챔버의 팽창 및 수면자의 수면중 위치와 자세 변경에도 불구하고 수면자가 수면 호흡장애 방지를 위한 자세 변화가 정확하게 실시되도록 한다.
또한, 수면자가 수면 호흡장애를 방지하기에 알맞은 자세 변화 방향을 선택할 수 있도록 함과 아울러 나아가서 자세 변화를 유지하는 시간을 설정할 수 있도록 함으로써 수면자마다 상이한 수면 호흡장애 방지 특성에 효율적으로 적용할 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하며, 이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다할 것이다.
도 1은 종래의 일실시예에 따른 코골이 방지장치를 도시한 블록도이고,
도 2a 내지 도 2c는 종래의 다른 실시예에 따른 코골이 방지장치를 도시한 측면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 수면 호흡장애 방지장치를 도시한 구성도이고,
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 수면 호흡장애 방지장치의 인체착용수단을 도시한 정면도 및 배면도이고,
도 5는 본 발명에 따른 수면 호흡장애 방지장치의 매트리스를 도시한 저면도이고,
도 6은 본 발명에 따른 수면 호흡장애 방지방법을 도시한 흐름도이고,
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 호흡장애 방지장치의 작용을 설명하기 위한 도면이고,
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수면 호흡장애 방지장치의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110 : 인체착용수단 111 : 전면부
112 : 배면부 113 : 패스너
120 : 제 1 에어챔버 130 : 제 2 에어챔버
140 : 에어공급수단 141 : 에어공급라인
150 : 동작선택부 160 : 제어부
161,162 : 3방향 밸브 163 : 타이머부
170 : 유지시간설정부 180 : 동작시간설정부
190 : 매트리스
Claims (8)
- 수면자의 수면 호흡장애를 방지하는 장치로서,인체의 등 양측에 팽창 및 수축에 의해 동작하도록 각각 마련되는 제 1 및 제 2 에어챔버와,상기 제 1 및 제 2 에어챔버에 팽창을 위해 에어를 공급하는 에어공급수단과,상기 제 1 및 제 2 에어챔버 중 어느 하나를 동작시키거나 상기 제 1 및 제 2 에어챔버를 교대로 동작시키도록 선택하는 동작선택부와,상기 동작선택부에 의해 선택된 상기 제 1 및 제 2 에어챔버 중 어느 하나를 동작시키거나 상기 제 1 및 제 2 에어챔버를 교대로 동작시키도록 상기 에어공급수단 및 상기 제 1 또는 제 2 에어챔버로의 에어 공급과 배출을 제어하는 제어부와,상기 제 1 또는 제 2 에어챔버가 초기로부터 동작하기 시작하는 시간을 설정하는 동작시간설정부를 포함하고,상기 제어부는 상기 동작시간설정부에 의해 설정된 시간이 경과시 상기 제 1 또는 제 2 에어챔버를 동작시키는 수면 호흡장애 방지장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 및 제 2 에어챔버가 배면의 양측에 팽창 및 수축 가능하도록 마련되고, 수면자에게 착용되는 인체착용수단을 더 포함하는 수면 호흡장애 방지 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 및 제 2 에어챔버가 저면의 양측에 팽창 및 수축 가능하도록 마련되는 매트리스를 더 포함하는 수면 호흡장애 방지 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 또는 제 2 에어챔버가 동작시 팽창을 유지하는 시간을 설정하는 유지시간설정부를 더 포함하고,상기 제어부는 상기 유지시간설정부에 의해 설정된 시간동안만 상기 제 1 또는 제 2 에어챔버를 팽창시키는 것을 특징으로 하는 수면 호흡장애 방지장치.
- 삭제
- 인체의 등 양측에 팽창 및 수축에 의해 동작하도록 마련되는 제 1 및 제 2 에어챔버에 의해 수면자의 수면 호흡장애를 방지하는 방법에 있어서,상기 제 1 및 제 2 에어챔버 중 어느 하나를 동작시키거나 상기 제 1 및 제 2 에어챔버를 교대로 동작시키도록 선택하는 선택단계와,상기 선택단계에 의해 선택된 상기 제 1 및 제 2 에어챔버 중 어느 하나를 동작시키거나 상기 제 1 및 제 2 에어챔버를 교대로 동작시킴으로써 수면자의 자세를 변환시키는 자세변환단계를 포함하고,상기 제 1 또는 제 2 에어챔버가 초기로부터 동작하기 시작하는 시간을 설정하는 동작시간설정단계를 더 포함하며,상기 자세변환단계는 상기 동작시간설정단계에 의해 설정된 시간이 경과시 상기 제 1 또는 제 2 에어챔버가 동작을 시작하도록 하는 수면 호흡장애 방지방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 제 1 또는 제 2 에어챔버가 동작시 팽창을 유지하는 시간을 설정하는 유지시간설정단계를 더 포함하고,상기 자세변환단계는 상기 제 1 또는 제 2 에어챔버가 상기 유지시간설정단계에 의해 설정된 시간동안만 팽창하도록 하는 것을 특징으로 하는 수면 호흡장애 방지방법.
- 삭제
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