KR101121096B1 - 인체정보를 이용한 수면자세 교정 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수면시 인체의 자세, 수면 중 발생하는 인체의 움직임, 심장박동 등의 인체정보를 센싱하여 수면자의 자세를 변경하도록 유도하는 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인체의 일부를 지지하기 위한 베개의 지지면을 변경하기 위해 공기셀을 변형시키는 에어펌프 또는 지지대를 움직이는 모터를 구비하고, 상기 베개를 베고 있는 인체에 대하여 인체정보를 수집하고 전달하는 인체센싱부와, 상기 인체센싱부로부터 전달받은 인체정보에 따라 상기 에어펌프 또는 모터를 제어하는 베개제어부를 포함하여 구성되며, 수면자의 신체에 센서를 부착 또는 착용하지 않아 수면에 방해되는 요소를 줄이면서 수면 시 발생하는 이상 징후로부터 벗어날 수 있도록 유도함으로써 수면자가 숙면을 취하도록 하는 효과가 있다.

수면자세, 코골이, 바이탈 센서, 베개, 자세교정

Description

인체정보를 이용한 수면자세 교정 시스템{System for Inducement to Change of Sleep Posture by Sensing Body Status}

본 발명은 수면시 인체의 자세, 수면 중 발생하는 인체의 움직임, 심장박동 등의 인체정보를 센싱하여 수면자의 자세를 변경하도록 유도하는 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무호흡 또는 코골이 등의 이상 징후가 발생하였을 경우 수면자가 베고 있는 베개를 변형시킴으로써 수면자의 수면자세가 교정되도록 유도하는 시스템에 관한 것이다.

코골이는 수면자가 숨쉬는 동안 공기가 기도로 들어가기 전에 통과하게 되는 인후부가 좁아져 공기가 쉽게 드나들 수 없을 때 생기는 것으로서, 수면 중 호흡곤란이 있음을 나타내는 증상이라고 볼 수 있다. 일반적으로 수면 중에는 공기가 입천장, 목젖, 편도, 혀 등과 같은 부위를 지나게 되는데, 주간에는 이 부분들이 제자리를 유지하도록 주위 근육들이 도와주어 공기통로가 잘 막히지 않는다.

그러나, 수면 중에는 근육들이 이완되어 늘어지기 때문에 부분적으로 공기통로가 좁아져서 이 부분을 공기가 통과할 때에 주변의 부드러운 부분들을 진동시키기 때문에 코를 골게 되는 것이다. 또한, 수면 중 근육 이완이 심하거나 혹은 심한 비만증 등 기타 원인으로 인해 공기통로가 완전히 막히게 되면 공기가 폐로 전혀 흐르지 못하게 되는 수면무호흡증이 발생되어 요란한 소음을 발생시키는 문제와 동반하여 호흡이 곤란하게 되는 심각한 문제가 있다.

이러한 수면무호흡증은 수면의 질을 저하시킴으로써 충분한 수면 시간에도 불구하고 주간에 심한 졸음 및 피로감을 수반할 뿐만 아니라 기억력 및 집중력이 감퇴되는 등의 증상을 수반하게 된다. 또한, 오랫동안 이러한 증상이 계속될 경우 심장이나 폐에 대한 부담을 가중시키며, 고혈압, 심장마비, 발작과 같은 심각한 합병증을 일으킬 수 있다. 이러한 코골이나 수면무호흡증 등의 수면장애를 방지하기 위하여 코골이 방지용 베개를 포함한 다양한 방법이 사용되고 있는데, 그 실효성이 미미하다는 문제점이 있다.

또한, 이러한 수면자의 상태를 계속 모니터링하기 위하여는 특별한 장비, 즉 복잡한 측정용 케이블을 수면자의 신체에 연결함으로써 수면에 방해가 되어 깊은 수면을 이룰 수 없도록 하는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 수면을 취하는 수면자의 신체에 센서를 부착 또는 착용하지 않고 인체정보를 측정하여 수면자세를 교정하는데 이용할 수 있도록 하는 인체정보를 이용한 수면자세 교정 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 인체의 일부를 지지하는 베개의 지지면을 변형함으로써, 수면자의 자세가 변경되도록 유도하는 인체정보를 이용한 수면자세 교정 시스템을 제공하는데 있다.

아울러, 본 발명의 또 다른 목적은 외부로부터의 제어신호에 의해 수면자의 자세를 교정하도록 유도할 수 있는 인체정보를 이용한 수면자세 교정 시스템을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인체정보를 이용한 수면자세 교정 베개는, 인체의 일부를 지지하기 위한 베개의 내부에 구비되어 주입된 공기의 양에 따라 부피가 변화되도록 한 공기셀과, 상기 공기셀에 주입된 공기의 양을 조절하여 상기 베개에 의해 지지되는 인체의 자세가 변경되도록 하는 공기량 조절부와, 상기 베개를 베고 상기 베개에 압력을 가하는 인체에 대하여 인체정보를 수집하고 전달하는 인체센싱부와, 상기 인체센싱부로부터 전달받은 인체정보에 따라 상기 공기량 조절부를 제어하는 베개제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 인체정보를 이용한 수면자세 교정 시스템은, 인체의 일부를 지지하기 위한 베개의 내부에 구비되어 주입된 공기의 양에 따라 부피가 변화되도록 한 공기셀과, 상기 공기셀에 주입된 공기의 양을 조절하여 상기 베개에 의해 지지되는 인체의 자세가 변경되도록 하는 공기량 조절부와, 상기 베개를 베고 상기 베개에 압력을 가하는 인체에 대하여 인체정보를 수집하고 전달하는 인체센싱부와, 상기 인체센싱부로부터 전달받은 인체정보에 따라 상기 공기량 조절부를 제어하기 위한 제어신호를 생성하여 전송하는 제어전송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 본 발명의 인체정보를 이용한 수면자세 교정 베개 및 시스템은, 공기셀과 공기량 조절부를 인체의 일부를 지지하기 위한 베개의 내부에 구비되어 상기 베개의 지지면을 형성하기 위한 지지대를 움직이도록 하는 모터와, 상기 모터를 구동하여 상기 베개에 의해 지지되는 인체의 자세가 변경되도록 하는 모터 구동부로 각각 교체하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 본 발명의 인체정보를 이용한 수면자세 교정 시스템은 다 음과 같은 효과를 나타낸다.

첫째, 수면자의 수면 자세를 변경하도록 유도함으로써 코골이, 수면무호흡증 등의 수면 중 이상 징후로부터 벗어나게 하고, 베개의 지지면을 변경함으로써 인체의 호흡기에 산소 공급이 원활하도록 하여 수면자가 숙면을 취할 수 있도록 한다.

둘째, 수면자의 인체정보를 측정하기 위해 센서를 인체에 부착 또는 착용할 필요가 없으므로 수면자를 구속하지 않고도 수면자세를 교정하기 위한 인체정보를 획득할 수 있도록 한다.

세째, 수면자의 수면자세 교정을 위해 원격에서도 제어신호를 전송할 수 있도록 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 바람직한 실시예에서의 베개와 수면용 패드가 수면 시 이용되는 예를 도시하는 이용도이다. 도 1에는 수면자가 배와 가슴을 위로 하고 반듯이 누운 앙와위로 나타내었지만, 옆으로 누운 측와위를 비롯한 다양한 자세로 수면을 취할 수 있다. 이와 같이, 수면자가 누운 자세에서 인체의 부분별 무게에 따라 중력에 의해 발생되는 압력이 베개(100, 600) 또는 패드(500)에 가해지게 된다. 상기한 베개(100, 600) 또는 패드(500)의 부위별로 가해지는 압력 또는 그 압력의 변화량을 측정하여 인체의 수면자세를 판단할 수 있다.

또한, 앙와위에서는 인체의 목 부위가 뒤로 젖혀지게 하여 숨쉬는 통로인 기도가 확보되게 함으로써, 코골이 또는 수면무호흡 등의 수면 중 이상 징후에 대처할 수 있다. 또한 베개(100, 600)를 베고 있는 인체의 머리를 안면이 측방향을 향하도록 함으로써, 인체로 하여금 측와위를 취하도록 유도하여 상기한 수면 중 이상 징후에 대처할 수도 있다.

도 2a는 본 발명에 따른 실시예에서의 일체형 수면자세 교정 베개의 구성도를 도시한다. 베개(100)를 복수의 구역으로 구분하여 내부에 공기를 주입할 수 있는 공기셀(110, 120, 130, 140, 150, 160)을 구비한다. 도 2a에서는 6개의 구역으로 나누어진 공기셀(110, 120, 130, 140, 150, 160)을 구비한 베개(100)를 도시하였지만, 하나의 공기셀로 구성되더라도 베개(100)의 윗면에 형성되어 인체의 일부를 지지하는 지지면을 변형시킬 수 있으면 충분하고, 베개(100)의 일부에만 공기셀을 구비한다거나 부위별로 경도가 다른 베개 커버를 이용하는 등의 다양한 형태로 구현될 수 있음을 알아야 한다.

이와 같이, 적어도 하나 이상의 공기셀(110, 120, 130, 140, 150, 160)이 구 비된 베개(100)에서 각각의 공기셀(110, 120, 130, 140, 150, 160)에 주입된 공기의 양을 조절하기 위해서 각각의 공기셀에 서로 구분된 공기 주입관(115, 125, 135, 145, 155, 165)이 연결된다. 공기량 조절부(400)는 상기한 각각의 공기셀(110, 120, 130, 140, 150, 160)에 연결된 공기 주입관(115, 125, 135, 145, 155, 165)을 구분하여 공기를 주입 또는 배출시킴으로써 각각의 공기셀(110, 120, 130, 140, 150, 160)의 부피가 변하도록 한다. 이 공기량 조절부(400)는 각각의 공기 주입관(115, 125, 135, 145, 155, 165)에 연결되어 독립적으로 공기를 주입 또는 배출시키는 에어펌프를 이용하는 것이 바람직하며 이 공기량 조절부(400)는 베개(100)의 내부에 위치시킬 수도 있다.

또한, 공기량 조절부(400)는 각각의 공기셀(110, 120, 130, 140, 150, 160) 내부의 공기압을 각각의 공기셀(110, 120, 130, 140, 150, 160)에 연결된 공기 주입관(115, 125, 135, 145, 155, 165)을 통해 측정하여 각각의 공기셀(110, 120, 130, 140, 150, 160)에 주입된 공기의 양을 확인함으로써, 각각의 공기셀(110, 120, 130, 140, 150, 160)에 대한 공기의 주입 또는 배출 여부를 결정할 수 있도록 한다.

인체센싱부(200)는 베개(100)를 베고 있는 인체에 대한 인체정보를 수집하여 전달한다. 수집되는 인체정보는 베개(100)를 베고 있는 인체의 일부가 베개(100)를 누르는 압력을 베개(100)의 부위별로 측정하거나 상기한 압력의 변화량을 측정함으 로써, 베개(100)를 베고 있는 인체의 안면이 어느 방향을 향하고 있는지 판단할 수 있게 한다. 이 인체센싱부(200)는 추후 도 2b를 통해 상세하게 설명하기로 한다.

또한, 베개제어부(300)는 상기 인체센싱부(200)로부터 전달받은 인체정보에 따라 공기셀에 주입된 공기의 양을 조절하는 공기량 조절부(400)를 제어한다. 베개(100)를 베고 있는 인체의 수면 중 이상 징후가 없을 경우 베개(100)에 포함된 공기셀(110, 120, 130, 140, 150, 160) 각각에 대하여 주입될 공기량을 디폴트값(Default Value)으로 저장하게 할 수도 있으며, 상기 전달받은 인체정보에 포함된 인체의 자세, 심장박동수, 호흡수, 활동성, 발작 유무 등에 따라 베개(100)에 포함된 공기셀(110, 120, 130, 140, 150, 160) 각각에 대하여 설정된 공기량을 테이블로 저장하여 공기량 조절부(400)를 제어하기 위해 이용하게 할 수도 있다.

도 2b는 본 발명에 따른 실시예에서의 인체센싱부에 대한 구성도를 도시한다. 인체의 일부에 의해 가해지는 압력을 받는 베개(100)의 윗면에 압력센서(211, 212, 241, 242) 또는 바이탈 센서(221)를 위치시킨다. 압력센서(211, 212, 241, 242)는 베개(100)의 윗면에 고르게 퍼져서 위치하며 인체의 일부에 의해 부착된 위치에 가해지는 압력을 측정한다. 도 2b에서는 여러 센서를 인체센싱부(200)와 구분하여 도시하였지만, 이는 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 도 2b의 여러 센서는 인체센싱부(200)에 포함되는 것임을 알아야 한다. 또한, 도 2b에서는 여러 센서를 원형으로 도시하였으나 베개(100)의 윗면에 고르게 퍼져서 베개(100)의 부위별로 가해지 는 압력을 측정할 수 있으면 되고 선형, 판형 등 그 형태는 다양하게 구현될 수 있을 것이다.

또한, 각 부위별로 가해지는 압력의 측정치를 일정한 시간동안 저장하고 있다가 이어지는 압력의 측정치와 비교할 수 있도록 하여 인체센싱부(200)에 의해 측정된 압력의 변화량을 측정할 수 있다. 이와 같이, 압력의 변화량을 측정함으로써 베개(100) 위에서의 인체의 움직임을 좀 더 세밀하게 판단할 수 있는 효과가 있다.

아울러, 베개(100)를 베고 있는 인체의 피부를 통해 전해지는 인체의 심장박동에 의한 미세한 진동을 감지하여 인체의 심장박동을 측정할 수 있다. 이런 미세한 진동을 포함하여 인체로부터 발생되는 신호를 측정하는 바이탈 센서(221)로는, 호흡에 의해 발생하는 코고는 소리 등의 음향을 감지할 수 있는 음향센서, 적외선을 이용하여 체온 또는 심장박동을 측정하는 적외선센서, 인체 내부의 장기에 대한 반향파를 이용하여 호흡기의 움직임을 센싱하는 초음파센서 등이 다양하게 이용될 수 있다. 이와 같은 측정은 심장박동 등의 인체정보를 측정하기 위하여 센서가 인체에 부착 또는 착용되어야 하는 불편함을 해소하는 효과가 있다.

예를 들어, 인체센싱부(200)에 의해 수집되어 전달된 인체정보가 코골이, 수면무호흡 등의 이상 징후를 나타내고 인체의 수면자세가 앙와위라고 판단된 경우, 베개제어부(300)는 공기셀(150)에 공기를 주입하도록 공기량 조절부(400)를 제어하 여 인체의 목이 뒤로 젖혀지도록 할 수 있다.

또한, 인체센싱부(200)에 의해 수집되어 전달된 인체정보가 코골이, 수면무호흡 등의 이상 징후를 나타내고 인체의 수면자세가 우측으로 누운 측와위라고 판단된 경우, 베개제어부(300)는 공기셀(110, 140)에 공기를 주입하고 공기셀(120, 150)에서 공기를 배출하도록 공기량 조절부(400)를 제어하여 인체의 수면 자세가 앙와위가 되도록 유도한 후에, 공기셀(150)에 공기를 주입하도록 공기량 조절부(400)를 제어하여 인체의 목이 뒤로 젖혀지도록 하는 등의 순차적 제어를 수행할 수도 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 실시예에서의 인체정보를 이용한 수면자세 교정 베개(100)는, 인체로부터 수집한 인체정보를 이용하여 베개(100)에 포함된 공기셀(110, 120, 130, 140, 150, 160)의 부피를 변경함으로써, 베개(100)를 베고 있는 수면자의 수면자세가 교정되도록 유도하는 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 다른 실시예에서의 분리형 수면자세 교정 시스템의 구성도를 도시한다. 베개(600)에 구성된 공기셀(610, 620, 630, 640, 650, 660), 공기 주입관(615, 625, 635, 645, 655, 665), 및 공기량 조절부(900)는 도 2a에서와 같다.

도 3은 수면용 패드(500)에 인체센싱부(700)가 구성된 것을 도시한다. 패드(500)에 압력을 측정할 수 있는 압력 센서를 부위별로 구비하고, 이 패드(500) 위에 누운 인체에 대한 인체정보를 수집하여 전달한다. 수집되는 인체정보는 패드(500) 위에 누운 인체의 일부가 패드(500)를 누르는 압력을 패드(500)의 부위별로 측정하거나 상기한 압력의 변화량을 측정함으로써, 패드(500) 위에 누운 인체의 수면자세를 판단할 수 있게 한다.

우선, 인체의 일부에 의해 가해지는 압력을 받는 패드(500)의 윗면에 압력센서(711, 732, 751, 772) 또는 바이탈 센서(714)를 위치시킨다. 압력센서(711, 732, 751, 772)는 패드(500)의 윗면에 고르게 퍼져서 위치하며 인체의 일부에 의해 부착된 위치에 가해지는 압력을 측정한다. 도 3에서는 여러 센서를 인체센싱부(700)와 구분하여 도시하였지만, 이는 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 도 3의 여러 센서는 인체센싱부(700)에 포함되는 것임을 알아야 한다. 또한, 도 3에서는 여러 센서를 원형으로 도시하였으나 패드(500)의 윗면에 고르게 퍼져서 패드(500)의 부위별로 가해지는 압력을 측정할 수 있으면 되고 선형, 판형 등 그 형태는 다양하게 구현될 수 있을 것이다.

또한, 각 부위별로 가해지는 압력의 측정치를 일정한 시간동안 저장하고 있다가 이어지는 압력의 측정치와 비교할 수 있도록 하여 인체센싱부(700)에 의해 측정된 압력의 변화량을 측정할 수 있다. 이와 같이, 압력의 변화량을 측정함으로써 패드(500) 위에서의 인체의 움직임을 좀 더 세밀하게 판단할 수 있는 효과가 있다.

아울러, 베개(600)를 베고 있는 인체의 피부를 통해 전해지는 인체의 심장박동에 의한 미세한 진동을 감지하여 인체의 심장박동을 측정할 수 있다. 이런 미세한 진동을 포함하여 인체로부터 발생되는 신호를 측정하는 바이탈 센서(714)로는, 호흡에 의해 발생하는 코고는 소리 등의 음향을 감지할 수 있는 음향센서, 적외선을 이용하여 체온 또는 심장박동을 측정하는 적외선센서, 인체 내부의 장기에 대한 반향파를 이용하여 호흡기의 움직임을 센싱하는 초음파센서 등이 다양하게 이용될 수 있다. 이와 같은 측정은 심장박동 등의 인체정보를 측정하기 위하여 센서가 인체에 부착 또는 착용되어야 하는 불편함을 해소하는 효과가 있다.

또한, 제어전송부(800)는 상기 인체센싱부(700)로부터 전달받은 인체정보에 따라 베개(600) 내의 공기셀(610, 620, 630, 640, 650, 660)에 주입된 공기의 양을 조절하는 공기량 조절부(900)를 제어한다. 베개(600)를 베고 있는 인체의 수면 중 이상 징후가 없을 경우 베개(600)에 포함된 공기셀(610, 620, 630, 640, 650, 660) 각각에 대하여 주입될 공기량을 디폴트값(Default Value)으로 저장하게 할 수도 있으며, 상기 전달받은 인체정보에 포함된 인체의 자세, 심장박동수, 호흡수, 활동성, 발작 유무 등에 따라 베개(600)에 포함된 공기셀(610, 620, 630, 640, 650, 660) 각각에 대하여 설정된 공기량을 테이블로 저장하여 공기량 조절부(900)를 제어하기 위해 이용하게 할 수도 있다.

제어전송부(800)에서 공기량 조절부(900)를 제어하기 위한 제어신호를 무선으로 전송하고자 하는 경우 지그비, 무선랜 등의 무선 전송 프로토콜을 이용하여 제어신호를 변환하여 전송한다. 이 경우 제어전송부(800)로부터 무선으로 전송되는 변환된 제어신호를 수신하기 위해서 제어수신부(850)를 더 구비한다. 제어수신부(850)는 무선으로 전송받은 변환된 제어신호를 공기량 조절부(900)를 제어하기 위한 제어신호로 다시 변환하여 공기량 조절부(900)를 제어하는데 이용하게 된다. 제어수신부(850)를 구비한 경우, 제어전송부(800)에서와 같은 무선 프로토콜을 이용하기만 하면 다른 정보에 의해 생성된 제어신호를 이용하여 공기량 조절부(900)를 제어하도록 할 수도 있다.

예를 들어, 인체센싱부(700)에 의해 수집되어 전달된 인체정보가 코골이, 수면무호흡 등의 이상 징후를 나타내고 인체의 수면자세가 앙와위라고 판단된 경우, 제어전송부(800)는 공기셀(650)에 공기를 주입하도록 하는 제어신호를 공기량 조절부(900)로 전송하여 인체의 목이 뒤로 젖혀지도록 할 수 있다.

또한, 인체센싱부(700)에 의해 수집되어 전달된 인체정보가 코골이, 수면무호흡 등의 이상 징후를 나타내고 인체의 수면자세가 좌측으로 누운 측와위라고 판단된 경우, 제어전송부(800)는 공기셀(630, 660)에 공기를 주입하고 공기셀(620, 650)에서 공기를 배출하도록 공기량 조절부(900)를 제어하여 인체의 수면 자세가 앙와위가 되도록 유도한 후에, 공기셀(650)에 공기를 주입하도록 공기량 조절부(900)를 제어하여 인체의 목이 뒤로 젖혀지도록 하는 등의 순차적 제어를 수행할 수도 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 다른 실시예에서의 인체정보를 이용한 수면자세 교정 시스템은, 인체로부터 수집한 인체정보를 이용하여 베개(600)에 포함된 공기셀(610, 620, 630, 640, 650, 660)의 부피를 변경함으로써, 베개(600)를 베고 있는 수면자의 수면자세가 교정되도록 유도하는 것이다.

도 2b에서는 인체센싱부(200)가 베개에 구비되고, 도 3에서는 인체센싱부(700)가 패드(500)에 구비된 것으로 구분하여 도시하였으나, 도 2b를 통해 설명한 베개에 구비된 인체센싱부(200)와 도 3을 통해 설명한 패드에 구비된 인체센싱부(700)를 함께 구비하고 인체정보를 병행하여 수집하도록 할 수도 있음은 당연하다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 또 다른 실시예에서의 모터를 이용한 수면자세 교정 베개의 구성도를 나타낸다. 도 4a에는 베개(1100)를 위에서 보았을 때 6개의 구역으로 구분하여 도시하였으나, 이는 베개(1100)를 변형하기 위한 다양한 구성의 예를 설명하기 위한 것으로서 6개의 구역으로 나누어진 베개(1100)에 한정된 것은 아니며, 하나의 구역으로 구성되더라도 베개(1100)의 윗면에 형성되어 인 체의 일부를 지지하는 지지면을 변형시킬 수 있으면 충분하고, 베개(1100)의 일부에만 지지면이 변하는 구역을 구비한다거나 부위별로 경도가 다른 베개 커버 또는 완충재를 이용하는 등의 다양한 형태로 구현될 수 있음을 알아야 한다.

도 4a의 베개(1100)는 인체센싱부(1200), 베개제어부(1300), 모터 구동부(1400) 및 지지부(1110, 1120, 1130, 1140, 1150, 1160)를 포함하여 구성된다. 인체센싱부(1200)는 도 2a 및 도 2b를 통해 설명한 바와 같고, 베개제어부(1300)는 베개(1100)의 지지면의 모양을 변경하기 위해 지지부(1110, 1120, 1130, 1140, 1150, 1160)에 포함된 모터를 구동시키기 위한 제어신호를 생성하는 것을 제외하면 인체센싱부로부터 전달받은 인체정보에 따라 베개를 제어하는 것은 도 2a 및 도 2b를 통해 설명한 바와 같다.

지지부(1110, 1120, 1130, 1140, 1150, 1160)는 모터의 구동에 의해 베개(1100)의 지지면을 변형시키는 것이고, 모터 구동부(1400)는 인체센싱부(1200)로부터 전달받은 인체정보에 따라 이 지지부(1110, 1120, 1130, 1140, 1150, 1160)에 포함된 모터를 구동시키는 것이다. 지지부(1110, 1120, 1130, 1140, 1150, 1160)의 구성은 도 4a에 도시한 베개(1100)를 하측방(V1)으로 바라보았을 때의 절개도를 이용하여 추후 도 4b를 통해 상세하게 설명하기로 한다.

도 4b는 도 4a에서의 베개(1100)를 하측방(V1)으로 바라보았을 때의 절개도 를 도시한다. 모터조절부(1400)는 상기한 베개제어부(1300)로부터의 제어신호에 따라 지지부(1140, 1150, 1160)를 변형시키기 위한 모터를 제어하게 된다. 이 모터의 제어에 의해 지지부(1140, 1150, 1160)의 지지대(1143, 1153, 1163)가 움직이고 이에 따라 지지부(1140, 1150, 1160)가 변형되어 인체의 자세를 변경하도록 유도하게 되는 것이다.

지지부(1140, 1150, 1160)는 상기한 지지대(1143, 1153, 1163), 모터(1145, 1155, 1165) 및 완충재(1149, 1159, 1169)를 포함하여 구성된다. 이 지지부(1140, 1150, 1160) 전체를 베개 커버(1190)로 감싸서 베개(1100)를 구성할 수 있으며, 상기한 인체센싱부(1200) 및 베개제어부(1300)도 이 베개 커버(1190) 내에 위치시킬 수 있음은 당연하다.

베개의 지지면을 변경하여 수면자의 수면자세를 변경하도록 유도하는 지지부(1140, 1150, 1160)의 변형은 다음과 같이 다양한 구성에 의해 실현될 수 있다.

우선, 지지부 4(1140)의 완충재 4(1149)를 받치는 지지대(1143)에 모터 4(1145)를 연결하여 지지부 4(1140)에 의한 지지면의 높낮이 또는 기울기를 변형할 수 있다. 이를 위해 지지부 4(1140)의 완충재 4(1149)를 받치는 지지대(1143)를 복수의 구역으로 나누어 구성함으로써, 베개(1100)의 부위별로 구분하여 지지면을 변경하도록 할 수 있는 것이다.

또한, 지지부 5(1150)의 완충재 5(1159) 내에 지지대(1153)를 위치시키고, 여러 개로 나누어진 지지대(1153)를 관절로 연결하여 모터 5(1155)에 의해 움직일 수 있도록 함으로써, 지지부 5(1150)의 완충재 5(1159)를 접거나 휘도록 변형할 수 있다. 이 경우 또한 지지부 5(1150)의 완충재 5(1159) 내부에 위치시킨 지지대(1153)를 복수의 구역으로 나누어 구성함으로써, 베개(1100)의 부위별로 구분하여 지지면을 변경하도록 할 수 있는 것이다.

또한, 완충재 내에 형성된 장치의 움직임에 의해 인체의 어깨, 목 등을 마사지해 주는 안마기에서와 같이, 지지부 6(1160)의 완충재 6(1169) 내에 지지대(1163)와 모터 6(1165)을 여러 개 위치시키고, 여러 개의 모터 6(1165)을 동시에 움직여 여러 지지대(1163)에 의해 형성된 모양을 변형함으로써, 지지부 6(1160)의 완충재 6(1169)이 지지대(1163)가 형성한 모양에 따라 변형되도록 할 수도 있다. 이 경우 또한 지지부 6(1160)의 완충재 6(1169) 내부에 위치시킨 지지대(1163)와 모터 6(1165)을 구역에 따라 복수로 구성함으로써, 베개(1100)의 부위별로 구분하여 지지면을 변경하도록 할 수 있는 것이다.

상기한 지지부 4(1140), 지지부 5(1150), 지지부 6(1160)을 통해 설명한 것은 지지부(1140, 1150, 1160)를 변형하는 다양한 예를 설명하기 위한 것으로서, 지지부(1140, 1150, 1160)의 완충재(1149, 1159, 1169)를 여러 부분으로 나누어야만 하는 것은 아니며, 베개(1100)의 지지면을 변경할 수 있는 것이라면 지지대(1143, 1153, 1163) 이외의 체인, 유압기 등의 다양한 기구로 구성될 수도 있음을 이해하여야 한다.

예를 들어, 인체센싱부(1200)에 의해 수집되어 전달된 인체정보가 코골이, 수면무호흡 등의 이상 징후를 나타내고 인체의 수면자세가 앙와위라고 판단된 경우, 베개제어부(1300)는 지지부 5(1150)가 베개(1100)의 외부로 볼록한 지지면을 형성하도록 모터를 구동하는 제어신호를 모터 구동부(1400)로 전송하여 인체의 목이 뒤로 젖혀지도록 할 수 있다.

또한, 인체센싱부(1200)에 의해 수집되어 전달된 인체정보가 코골이, 수면무호흡 등의 이상 징후를 나타내고 인체의 수면자세가 좌측으로 누운 측와위라고 판단된 경우, 베개제어부(1300)는 지지부 3(1130)과 지지부 6(1160)에 의한 지지면을 들어올리고 지지부 2(1120)와 지지부 5(1150)에 의한 지지면이 낮춰지도록 하는 제어신호를 모터 구동부(1400)로 전송하여 인체의 수면 자세가 앙와위가 되도록 유도한 후에, 지지부 5(1150)가 베개(1100)의 외부로 볼록한 지지면을 형성하도록 모터를 구동하는 제어신호를 모터 구동부(1400)로 전송하여 인체의 목이 뒤로 젖혀지도록 하는 등의 순차적 제어를 수행할 수도 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 또 다른 실시예에서의 인체정보를 이용한 수면자세 교정 베개는, 인체로부터 수집한 인체정보를 이용하여 베개(1100)에 포함된 지 지부(1110, 1120, 1130, 1140, 1150, 1160)에 의한 지지면을 변경함으로써, 베개(1100)를 베고 있는 수면자의 수면자세가 교정되도록 유도하는 것이다. 또한, 도 3을 통해 설명한 바와 같이, 인체센싱부(700)가 구비된 패드(500)를 병행하여 이용할 수도 있음은 당연하다.

아울러, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 바람직한 실시예에서의 베개와 수면용 패드가 수면 시 이용되는 예를 도시하는 이용도.

도 2a는 본 발명에 따른 실시예에서의 일체형 수면자세 교정 베개의 구성도.

도 2b는 본 발명에 따른 실시예에서의 인체센싱부에 대한 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 다른 실시예에서의 분리형 수면자세 교정 시스템의 구성도.

도 4a는 본 발명에 따른 또 다른 실시예에서의 수면자세 교정 베개의 구성도.

도 4b는 본 발명에 따른 또 다른 실시예에서의 모터를 이용한 베개의 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100, 600, 1100 : 베개 500 : 패드(수면용)

110, 120, 130, 140, 150, 160 : 공기셀

115, 125, 135, 145, 155, 165 : 공기 주입관

200, 700, 1200 : 인체센싱부

211, 212, 241, 242 : 압력센서 221 : 바이탈 센서

300, 1300 : 베개제어부 400, 900 : 공기량 조절부

610, 620, 630, 640, 650, 660 : 공기셀

615, 625, 635, 645, 655, 665 : 공기 주입관

711, 732, 751, 772 : 압력센서 714 : 바이탈 센서

800 : 제어전송부 850 : 제어수신부

1110, 1120, 1130, 1140, 1150, 1160 : 지지부

1143, 1153, 1163 : 지지대 1145, 1155, 1165 : 모터

1149, 1159, 1169 : 완충재 1400 : 모터 구동부

Claims (19)

1. 삭제
2. 삭제
3. 인체의 일부를 지지하기 위한 베개의 내부에 구비되어 상기 베개의 지지면을 형성하기 위한 지지대를 움직이도록 하는 모터;

   상기 모터를 구동하여 상기 베개에 의해 지지되는 인체의 자세가 변경되도록 하는 모터 구동부;

   상기 베개를 베고 있는 인체에 대하여 인체정보를 수집하고 전달하는 인체센싱부;

   상기 인체센싱부로부터 전달받은 인체정보에 따라 상기 모터 구동부를 제어하는 베개제어부;를 포함하며,

   상기 베개의 지지면을 형성하기 위한 지지대는,

   상기 베개의 지지면을 형성하는 완충재를 복수의 구역으로 나누어 지지하도록 하여 상기 지지대가 움직이도록 하는 모터의 동작에 따라 상기 나누어진 구역에 해당하는 베개의 지지면이 변경될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 인체정보를 이용한 수면자세 교정 베개.
4. 인체의 일부를 지지하기 위한 베개의 내부에 구비되어 상기 베개의 지지면을 형성하기 위한 지지대를 움직이도록 하는 모터;

   상기 모터를 구동하여 상기 베개에 의해 지지되는 인체의 자세가 변경되도록 하는 모터 구동부;

   상기 베개를 베고 있는 인체에 대하여 인체정보를 수집하고 전달하는 인체센싱부;

   상기 인체센싱부로부터 전달받은 인체정보에 따라 상기 모터 구동부를 제어하는 베개제어부;를 포함하며,

   상기 베개의 지지면을 형성하기 위한 지지대는,

   상기 베개의 지지면을 형성하는 완충재의 내부에 위치하여 복수의 구간으로 나뉘어지고 상기 나뉘어진 각각의 구간에 해당하는 지지대를 구분하여 움직이도록 하는 모터의 동작에 의해 상기 지지대가 형성하는 형태에 따라 지지대를 둘러싼 상기 완충재가 변형될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 인체정보를 이용한 수면자세 교정 베개.
5. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,

   상기 인체센싱부는,

   상기 베개를 베고 있는 인체의 일부에 의해 상기 베개에 가해진 부위별 압력 또는 상기 부위별 압력의 변화량을 측정하고 상기 측정된 데이터를 인체정보로 수집하는 것을 특징으로 하는 인체정보를 이용한 수면자세 교정 베개.
6. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,

   상기 인체센싱부는,

   상기 베개를 베고 있는 인체로부터 발생되는 신호를 측정하는 바이탈 센서를 포함하여 상기 바이탈 센서에 의해 측정된 데이터를 인체정보로 수집하는 것을 특징으로 하는 인체정보를 이용한 수면자세 교정 베개.
7. 청구항 6에 있어서,

   상기 바이탈 센서는,

   상기 베개를 베고 있는 인체로부터 발생되는 음향, 미세한 진동 또는 무선 반향파에 의한 상기 인체의 움직임을 감지하는 것을 특징으로 하는 인체정보를 이용한 수면자세 교정 베개.
8. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,

   상기 베개제어부는,

   상기 전달받은 인체정보에 따라 상기 베개를 베고 있는 인체의 호흡에 이상 징후가 있다고 판단된 경우, 상기 인체의 목이 뒤로 젖혀지도록 하기 위해 상기 베개의 적어도 일부분이 형성하는 지지면이 변경되도록 하는 제어신호를 생성하여 전달하는 것을 특징으로 하는 인체정보를 이용한 수면자세 교정 베개.
9. 인체의 일부를 지지하기 위한 베개의 내부에 구비되어 주입된 공기의 양에 따라 부피가 변화되도록 한 공기셀;

   상기 공기셀에 주입된 공기의 양을 조절하여 상기 베개에 의해 지지되는 인체의 자세가 변경되도록 하는 공기량 조절부;

   상기 베개를 베고 있는 인체에 대하여 인체정보를 수집하고 전달하는 인체센싱부;

   상기 인체센싱부로부터 전달받은 인체정보에 따라 상기 공기량 조절부를 제어하는 베개제어부;를 포함하며,

   상기 베개제어부는,

   상기 전달받은 인체정보에 따라 상기 베개를 베고 있는 인체의 호흡에 이상 징후가 있다고 판단된 경우, 상기 인체의 안면이 측방향을 향하도록 하기 위해 상기 베개의 적어도 일부분이 형성하는 지지면이 변경되도록 하는 제어신호를 적어도 하나 이상 이어서 생성하여 전달하는 것을 특징으로 하는 인체정보를 이용한 수면자세 교정 베개.
10. 인체의 일부를 지지하기 위한 베개의 내부에 구비되어 상기 베개의 지지면을 형성하기 위한 지지대를 움직이도록 하는 모터;

    상기 모터를 구동하여 상기 베개에 의해 지지되는 인체의 자세가 변경되도록 하는 모터 구동부;

    상기 베개를 베고 있는 인체에 대하여 인체정보를 수집하고 전달하는 인체센싱부;

    상기 인체센싱부로부터 전달받은 인체정보에 따라 상기 모터 구동부를 제어하는 베개제어부;를 포함하며,

    상기 베개제어부는,

    상기 전달받은 인체정보에 따라 상기 베개를 베고 있는 인체의 호흡에 이상 징후가 있다고 판단된 경우, 상기 인체의 안면이 측방향을 향하도록 하기 위해 상기 베개의 적어도 일부분이 형성하는 지지면이 변경되도록 하는 제어신호를 적어도 하나 이상 이어서 생성하여 전달하는 것을 특징으로 하는 인체정보를 이용한 수면자세 교정 베개.
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