KR101630546B1 - 코골이 방지용 머리 지지대 - Google Patents

Abstract

본 발명은 취침자의 코골이 방지용 머리 지지대(2)에 관련된다. 머리 지지대(2)는 취침자의 머리가 얹혀지는 머리 얹힘 표면(K)을 갖고, 머리 지지대(2)의 높이를 섹션별로 조절하기 위한 이웃하는 변형요소들(21, 21a, 21b)의 배열을 갖는 활성층(A); 및 머리 얹힘 표면(K)과 활성층(A) 사이에 배치되어 머리 얹힘 표면(K)에 안치된 머리의 위치를 감지하는 감지층(B)을 구비한다.

Description

코골이 방지용 머리 지지대{ANTI-SNORING HEAD SUPPORT}

본 발명은 머리 지지대, 특히 베개에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 머리 지지대를 사용하는 개체의 코콜이를 감소시키는 수단에 관한 것이다.

수면중에 코를 고는 사람의 비율이 높다. 코콜이는 신체의 산소흡입을 감소시키고, 최근에는 다양한 질병을 야기하는 것으로 알려져 있다. 그러나 취침자는 자신의 코골이를 인지하지 못해서 스스로는 쉽게 코골이를 멈추지 못한다.

종래기술에 의하면, 취침자의 코골이를 멈추기 위한 다양한 방법이 알려져 있다. 약간의 코골이가 발생되었을 때 취침자를 움직이거나, 취침자가 스스로 위치를 변경하도록 자극을 주는 장치는, 직접적으로 몸에 부착하거나 직접적으로 몸에 삽입하는 장치보다 더 선호되는데, 이는 관련된 사람들에 의해 더 용인될 수 있기 때문이다.

특허 DE 20 121 693 U1에 의하면, 코골이 방지용 장치는, 취침자의 머리 지지대를 위해 제어부에 의해 제어될 수 있는 구동부를 구비하는 것으로 알려져 있다. 코골이가 발생되었을 때, 취침자의 코골이를 멈추기 위해 머리 지지대는 취침자의 머리에 진동을 전달하기 위해 작동된다.

특허 DE 101 28 095 C2에 의하면, 코골이 발생을 방지하기 위한 베개는 매체로 채워진 적어도 하나의 압력 챔버가 볼륨을 변화함으로써 베개의 구동 간격을 연속 무단계로 제어하는 것으로 알려져 있다. 여기서 유해한 전기장은 베개에 발생되지 않는다.

머리 위치를 변경함으로써 머리 지지대를 사용하는 취침자의 코골이를 멈추기 위해, 머리를 선택적으로 움직일 수 있도록 적절한 정확성으로 머리 지지대상의 머리 위치를 감지할 필요가 있다.

특허 DE 199 30 818C1에 의하면, 코골이를 멈추기 위한 장치는 베개, 코골이 소음을 감지하기 위한 소음 센서, 및 코골이 소음에 구동될 수 있는 제어부를 가지는 것으로 알려져 있다. 제어부는 베개를 움직여서 취침자 머리의 위치 변경을 제어한다. 이를 위해 베개 내부에 챔버들로 분할 된 에어백이 제공되며, 챔버들의 공기압은 적어도 하나의 공기압 소스부와 공기압 감소부가 결합된 제어부를 통해 제어될 수 있다. 취침자의 머리 위치는, 머리의 무게에 의해 얹혀진 챔버 내부의 압력 증가로 판별될 수 있다.

에어백의 챔버 내부에 공기압 감지를 위한 압력 센서를 구비하는 것은 기술적으로 많은 비용이 든다. 그러므로 머리 지지대의 머리 위치를 단순화된 검출로 제공하는 것이 바람직하다.

특허 DE 10 2004 034816 E4에 의하면, 누워있는 사람의 머리를 지지하기 위한 장치는 복수의 승강부가 구비된다. 플렉서블층은 사람의 몸을 향하는 장치의 하부 끝에 배치되며, 몸의 위치를 감지하기 위해 복수의 압력 및 온도센서가 층의 전체 폭을 따라 각각 배치된다. 그러나 이러한 장치는 머리 지지대를 사용하는 개체의 몸 위치는 감지할 수 있지만, 머리 지지대에 얹혀진 머리 위치는 감지 할 수 없다.

본 발명의 목적은 개선된 방식으로 머리 지지대에 얹혀진 개체의 머리 위치를 감지할 수 있는 머리 지지대를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 머리 지지대에 얹혀진 개체에게 개선된 편안함을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 개선된 방식으로 머리 지지대에 얹혀진 개체의 머리 위치를 감지할 수 있는 머리 지지대를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 머리 지지대에 얹혀진 개체에서 개선된 편안함을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 청구항 1항에 따른 머리 지지대와 추가적인 독립항에 따른 코골이를 멈추기 위한 장치에 의해 실현된다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예들은 종속항에 나타내었다.

첫번째 측면에 따르면, 취침자의 코골이 방지용 머리 지지대가 제공된다. 상기 머리 지지대는 취침자의 머리가 얹혀지는 머리 얹힘 표면을 갖는다. 상기 머리 지지대는 상기 머리 지지대의 높이를 섹션별로 제어하기 위한 이웃하는 변형요소들의 배열을 갖는 활성층; 및 상기 머리 얹힘 표면과 상기 활성층 사이에 배치되어 상기 머리 얹힘 표면에 얹혀진 머리의 위치를 감지하는 감지층을 구비한다.

상기 머리 지지대에 있어서 하나의 아이디어는, 상기 머리 지지대의 머리 얹힘 표면과 상기 머리 지지대에 얹혀진 개체의 머리 위치를 검출하기 위한 변형요소들을 구비하는 활성층 사이에 감지층을 구비하는 것이다. 여기서 상기 감지층은 상기 머리 지지대에 얹혀진 개체의 머리 위치를 상기 머리 얹힘 표면에서 감지하기 위하여 여러 개의 분리된 감지층들을 구비한다. 이 같은 배열은 단순화될 수 있는데, 특히 챔버로서 제공된 상기 변형 요소들의 압력을 측정하기 위한 센서들을 생략할 수 있다.

추가적으로, 상기 머리 얹힘 표면에 얹혀진 머리의 중력방향으로의 상기 활성층의 휘어짐을 보상하도록 보강요소가 제공될 수 있다.

상기 감지층에 주어진 정확도로 머리의 개선된 위치 검출을 위하여, 상기 활성층을 보강하기 위한 보강요소를 구비하여 상기 머리 지지대에 머리가 얹혀졌을 때 상기 변형요소들의 배열을 유지시킨다. 특히, 보강요소는, 머리가 상기 머리 지지대에 얹혀진 위치에서, 상기 변형요소들이 활성층의 반대측으로 돌출되지 않는다는 이점을 가지는데, 만일 돌출이 된다면 상기 감지층 또한 변형되어 머리 위치 감지의 신뢰성과 정확도가 떨어지게 되기 때문이다. 사실, 높은 분해능을 가지는 감지층을 이용하여 머리의 위치감지를 향상시킬 수 있지만 이는 비용이 많이 든다. 그러나, 상기 활성층을 보강하는 상기 보강요소를 이용함으로써 비교적 저분해능을 가지는 감지층으로 머리 지지대 상의 머리 위치 감지 정확도를 유지할 수 있다.

실시예에 따르면, 상기 보강요소는 상기 활성층을 지지/보호하기 위해 상기 감지층에 반대되는 상기 활성층의 측면에 배치되는 지지층을 포함할 수 있다.

상기 활성층은 특히 접착 또는 재봉으로 상기 지지층에 부착되고, 여기서 추가적으로 또는 대안적으로 상기 활성층은 특히 접착 또는 재봉으로 상기 감지층에 부착될 수 있다.

실시예에 따르면, 상기 지지층은 베이스층과 상기 활성층 사이에 배치될 수 있으며, 상기 베이스층은 상기 지지층보다 낮은 강도를 갖는다.

추가적으로 안락층은 상기 머리 얹힘 표면과 상기 감지층 사이에 배치될 수 있으며, 상기 베이스층과 상기 안락층은 함께 상기 지지층, 상기 활성층, 및 상기 감지층을 완전히 둘러싸고 있다.

특히, 상기 활성층은 열 내에서 가로방향을 따라 이웃하는 다수의 제1 변형요소들을 포함할 수 있고, 가로방향을 따라 이웃하는 제1 변형요소들 또는 열에 따른 가로방향에 수직한 세로방향에 대해 오프셋(offset)되는 하나 이상의 제2 변형요소들을 포함할 수 있다.

상기 활성층의 변형요소들은 매체 충진 가능한 챔버들을 포함하고, 상기 매체는 머리 지지대 외부에 제공된 펌프에 의해 주입부를 통해 공급되며, 상기 매체의 진동을 줄이기 위한 소음감소장치가 상기 주입부 상에 또는 내에 배치된다.

추가적으로, 감지층은 하나 이상의 저항성, 용량성 압력 센서들, 하나 이상의 압력-감지 접촉 요소들, 또는 하나 이상의 온도 센서들을 가지는 감지섹션들을 포함하며, 감지섹션들은 머리가 얹혀진 하나 이상의 감지섹션들을 식별함으로써 머리의 위치를 감지할 수 있도록 배치된다.

실시예에 따르면, 상기 감지층은 용량성, 유도성 또는 저항성 측정 기술을 이용하여 상기 머리 얹힘 표면에 얹혀진 머리의 위치에 대한 정보를 판단하기 위해 위치 센서를 구비할 수 있다.

또 다른 측면은, 장치에 관한 것이다. 장치는 머리 지지대; 및 상기 머리 위치 및/또는 방향을 변경하기 위해, 감지층에 의해 검출된 머리 얹힘 표면의 머리 위치에 따라 활성층의 변형요소들을 동작시키는 제어부를 포함한다.

추가적으로, 제어부는 상기 머리 지지대에 얹혀진 취침자의 코골이를 검출하고, 코골이가 검출되었을 때 머리의 위치나 방향을 변경하기 위해 상기 변형요소들을 구동할 수 있다.

본 발명은 개선된 방식으로 머리 지지대에 얹혀진 개체의 머리 위치를 감지하기 위한 머리 지지대를 제공하고 머리 지지대에 얹혀진 개체에서 개선된 편안함을 제공한다.

도 1은 코골이 방지용 머리 지지대의 동작을 위한 전체 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 머리 지지대의 층 배열의 단면도이다.
도 3은 도 1의 머리 지지대내에서 사용되는 예시적인 감지층의 개략적 단면도이다.

본 발명의 바람직한 실시예는 도면들을 참조하여 상세하게 기술된다.

도 1은 코골이 방지를 위한 장치(1)의 개략도이다. 장치(1)는 취침자를 위해 구동되는 베개 또는 취침자의 머리를 위해 구동되는 밑받침으로서 제공되는 머리 지지대(2)를 포함한다. 더욱이, 머리 지지대(2)는 머리 지지대(2)의 기능을 제어하는 제어부(4)와 연결되어 있다. 대안적인 실시예에서, 제어부(4)는 머리 지지대 내에 통합될 수 있다.

머리 지지대(2)는 가로방향(cross-direction, Q)과 세로방향(longitudinal direction, L)으로 실질적인 직사각형 형상을 갖는다. 머리 지지대(2)는, 가로방향(Q)이 침대 또는 누울 수 있는 표면의 폭방향에 각각 대응되며, 세로방향(L)은 침대 또는 누울 수 있는 표면의 길이방향에 각각 대응되게 배치되도록, 침대에 배열될 수 있다. 나아가 도 2의 머리 지지대(2)의 측면도를 통해 나타낸 바와 같이, 가로방향(Q)에 대하여 머리 지지대(2)의 단면은 높이방향에 있어서 다양한 높이를 갖는다. 특히, 머리 지지대(2)는 세로방향(L)으로 취침자의 머리위치를 정의하기 위해 오목부(22)를 포함한다. 이것에 의해 세로방향(L)에 있어서 머리의 바람직한 기울어지는 움직임이 가능하게 되는 잇점이 있다.

도 2에 의하면, 머리 지지대(2)는 복수 개의 인접한 (즉, 가로방향 및/또는 세로방향) 변형요소들(21)을 갖는 활성층(A)을 포함한다. 변형요소들(21)은 변형요소들(21) 각각의 위치(가로방향(Q) 과 세로방향(L) 모두에 수직한 방향에 대하여)에서 머리 지지대(2)의 높이를 변형, 특히 증가시키거나 감소시키기 위해 적절하게 구동될 수 있다.

도시한 실시예에서 변형요소들은 가스-충진될 수 있는 플렉서블 재료로 만들어진 챔버들, 특히 에어챔버들로 형성될 수 있다. 챔버들은 유체, 예를 들어 공기와 같은 가스, 또는 젤(gel)이나 물과 같은 액체로 채워질 수 있다. 챔버들에 주입되는 유체의 양은 머리 지지대(2)내의 변형요소들(21)의 변형, 특히 두께를 결정하며, 이에 따라 해당 변형요소(21) 위치에서 머리 지지대(2) 높이는 선택적으로 변경 될 수 있다.

챔버들에 공급되는 유체를 담는 저장소는 머리 지지대(2) 내부에 또는 머리 지지대(2)로부터 분리되어 배치될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 제어부(4)는 머리 지지대(2)의 외부에 배치되고, 챔버를 채울 매체를 위한 펌프, 특히 공기펌프(5)를 포함한다. 펌프 또는 공기펌프(5) 각각은 격막펌프(diaphragm pump)로 형성될 수 있고, 제어부(4) 외부에 대안적으로 배치될 수 있다.

공기펌프(5)는 주위 공기를 흡입하며, 증가된 압력 하에서 공급한다. 그렇지 않으면, 가압 공기탱크가 대신 또는 공기펌프(5)에 추가하여 구비될 수 있고, 여기서 가압 공기탱크는 취침시간 동안 공기펌프(5)의 펌핑 소음을 피하기 위해 비 취침 시간에 채워지거나 교체될 수 있다.

공기펌프(5)는 공기주입부(8)를 통해 머리 지지대(2)와 연결된다. 펌프(5)의 구동소음은 공기 주입부(8)를 통해 머리 지지대(2) 내로 전달될 수 있기 때문에, 소음감소장치(10)는 머리 지지대(2)와 연결된 공기주입부(8) 내에 배치될 수 있으며, 여기서 소음감소장치(10)는 공기주입부(8)내에서 머리 지지대(2)쪽으로 공기를 통해 소음 전달을 저해하거나 억제하도록 구성된다. 소음감소장치(10)는 챔버로 이송되는 공기가 안내될 수 있는 볼륨(volume)을 구비할 수 있다. 볼륨은 비어있는 볼륨일 수 있거나 소음감소재료로 채워질 수 있다.

매체로 채워진 챔버 대신, 머리 지지대(2)의 섹션을 선택적으로 높이 조절할 수 있다면, 활성층(A)의 변형요소들는 전자기계적 엑추에이터등으로 구성될 수 있다.

활성층의 변형요소들(21)의 수와 배치는, 적어도 한 방향, 바람직하게는 가로방향(Q)에 대해 머리 지지대(2) 상에 얹혀진 머리의 기울어짐이나 회전이 수행될 수 있도록 선택된다. 이를 위해, 유사한 제1 변형요소들(21a)의 열은 가로방향(Q)을 따라 인접하게 배치된다. 제1 변형요소들(21a)은, 가로방향(Q) 내에서 짧은 측면을 갖는, 머리 지지대(2)의 높이 방향에 대해 직사각형의 단면을 가질 수 있다. 또한, 제1 변형요소들(21a)은 다각형, 원형, 타원형, 또는 폐포(alveolar) 형태로 구성될 수 있다.

제1 변형요소들(21a)의 선택적인 변형/구동에 의해, 그 위에 얹혀진 머리의 가로방향(Q)에로의 회전 또는 기울어짐 동작은 발생할 수 있다. 특히 이는, 머리가 얹혀진 얹힘 영역이 그 위에서 연장하는 제1 변형요소들(21a)의 인접한 두 개가 다르게 변형됨으로써 구현될 수 있다. 변형요소들(21)이 채울 수 있는 챔버들인 경우에는, 이는 인접하는 두 개의 제1 변형 요소들(21a) 중 하나의 챔버는 채워지고, 인접하는 두 개의 제1 변형 요소들(21a) 중 다른 한 챔버는 비워지는 것이 구현될 수 있다. 머리의 얹힘 영역이 두 개 초과의 변형요소들(21) 위로 연장될 때는, 해당하는 두 개 초과의 변형요소들(21)을 변형함으로써 머리의 상응하는 기울어짐을 구현할 수 있다.

가로방향(Q)에 수직한 세로방향(L)으로 머리의 기민한 기울어짐을 구현하기 위해, 세로방향(L)에 대해 교차하는 방향(Q)으로 연장된 제1변형요소들(21)의 열을 따라 이웃하고, 또한 제1변형요소들(21a)의 열과 실질적으로 동일한 폭을 가지는 두 개 이상의 제2 변형요소들(21b)이 구비될 수 있다. 도시된 실시 예에서는, 제2변형요소(21b)는 제1변형요소들(21a)의 배열의 전체 폭을 따라 연장된다.

변형요소들(21)의 배열에 대한 다양한 변형물이 있을 수 있지만, 그것들은, 하나 이상의 변형요소들(21)의 상응하는 구동에 의해, 변형요소들(21)이 배열되는 섹션에서의 머리 지지대(2)의 높이 또는 해당 변형요소들(21)의 높이 차이가 설정되거나 변경될 수 있도록, 배열되어야 한다. 특히, 내부에 변형요소들(21)이 배열된 머리 지지대(2)의 활성 표면 상에 머리가 얹혀질 때, 적어도 머리 얹힘 영역 아래에 있는 해당 변형요소들(21)의 해당 높이가 변경되어서 머리의 기울어짐이 적어도 가로방향(Q), 바람직하게는 또한 세로방향(L)으로 이루어지도록 하는 것이 변형요소들(21)의 배열에 의해서 구현될 수 있다.

상술한 예에서, 변형요소들(21) 상의 머리가 얹혀진 영역 내에 위치한 변형요소들이 구동될 수 있어 기울어짐이 수행될 수 있고, 이에 따라 해당 변형요소(21)가 구동/제어되는 동안 머리 지지대(2)의 높이가 머리가 경사져야 하는 방향으로 증가되어 머리 지지대(2)의 높이는 낮아진다. 따라서, 경사 모멘텀이 머리에 가해지고, 모멘텀의 정도는 이웃하는 변형요소들(21)의 높이를 다르게 설정하여 얻어지고 머리에 노출된 높이의 차이에 실질적으로 의존한다.

상기 실시예에서, 제2 변형요소들(21b)을 설정함으로써 세로방향(L)으로 머리 기울어짐을 구현할 수 있다. 추가적으로, 세로방향(L)으로 기울어지는 동작을 지지하기 위해, 가로방향(Q)으로 배열된 변경요소들(21)은 반대 방식으로 구동되어, 이들은, 제2 변경요소(21)의 높이 변경에 대해 가로방향(Q) 배열의 전체적인 폭에 걸쳐 구동하고 균일한 높이변경 즉, 머리 지지대(2)의 높이 증가 또는 감소를 유발한다.

머리 지지대(2)는 머리 지지대(2) 상의 취침자의 코골이 소음을 기록 가능하게 하는 하나 이상의 마이크로폰(24)을 추가적으로 구비한다. 코골이 소음을 확실히 검출하기 위해 적어도 두 개의 마이크로폰(24)이 가로방향(Q)으로 머리 지지대(2)의 단부들에 배치된다. 그럼으로써, 한쪽으로 잠든 취침자 코골이 소음을 확실하게 검출할 수 있다.

마이크로폰(24)외에도, 코골이 소음은 머리 지지대(2) 내에 배열된 압력센서(미도시) 또는 외부 진동센서(미도시)로 또한 감지될 수 있다.

추가적으로, 머리 지지대(2)는 민감한 라미네이트, 예를 들어 코골이 소음에 의해 유발되는 진동을 감지하는 저항성, 용량성 또는 압전저항 측정 특성을 갖는 라미네이트를 구비할 수 있다. 그렇지 않으면, 머리 지지대(2)가 배치된 침대 프레임에 코골이로 인한 진동을 검출하는 해당 센서부가 구비될 수 있다.

변형요소(21)의 구동은 외부 제어부(4)에 의해 제어된다. 제어부(4)는 구동부(9)와 신호 연결된다. 구동부(9) 내에서 공기 주입이나 배출을 제어하기 위한 솔레노이드 밸브들(92) 또는 다른 적절한 밸브들, 예를 들어 스풀 밸브들 또는 리드 밸브들이 변형요소들(21a, 21b) 각각을 위해 제공된다. 솔레노이드 밸브들(92)은 신호 접속부(11)를 통해 제어부(4)에 의해 전기적으로 제어되고, 변형요소들(21a, 21b)의 챔버로 공기 주입부(8)를 통해 공급된 가압 공기를 공급하는 것이 가능하다. 일반적으로, 솔레노이드 밸브들(92)은 개별 챔버들로의 공기 흡입이나 부터 개별 챔버들로부터의 공기 배출을 제어 할 수 있다. 다시 말해서, 솔레노이드 밸브들(92)은, 챔버들이 가압된 공기로 채워지거나 채워진 공기가 배출되도록, 챔버들 각각이 별도로 구동되도록 할 수 있다.

더구나, 제어부(4)는, 제어부(4)가 마이크로폰(24)으로부터 수신되는 전기적 마이크로폰 신호와 감지어레이(13)로부터 수신되는 감지 신호 둘 모두를 공급받기 위해, (선택적으로) 처리부(12)를 통해 감지층(B)의 감지어레이(13)와 마이크로폰(24)에 신호 연결된다. 처리부(12)는 제어부(4)에 공급되는 신호라인의 수를 감소시킨다. 만약 마이크로폰(24)의 적어도 하나가 코골이 소음을 감지하면, 해당 마이크로폰 신호는 코골이를 인식하기 위해 또는 감지된 소음이 코골이 소음인지 아닌지 판단하기 위해 제어부(4)에 의해 분석된다. 이를 위해, 원칙적으로 음성 인식 알고리즘 기능을 포함하는 적절한 소리 인식 알고리즘은 제어부(4)의 마이크로 컨트롤러(41)에서 구현될 수 있다.

코골이 소음을 감지했을 때, 제어부(4)는 변형요소들(21)을 적절하게 구동/제어한다. 이를 위해, 제어부(4)는 감지어레이(13)를 통해 머리 지지대(2)의 얹힘 표면의 머리 위치를 감지하고, 머리 위치 변경을 이룰 수 있는 변형요소들(21a, 21b)을 결정한다. 그 후, 이러한 변형요소들(21a, 21b)은, 머리가 얹혀진 해당 변형요소들(21a, 21b)의 높이 변경을 구현하기 위해, 솔레노이드 밸브들(92)을 제어/구동함으로써 주어진 알고리즘에 의해 구동된다. 물론, 변형요소들(21)로서의 전기 엑츄에이터들 역시 제어부(4)를 통한 전기 라인에 의해 구동될 수 있다.

머리 지지대(2) 상에서 세밀한 머리 위치 변경을 실시하기 위하여, 머리 위치 변경을 위해 필요한 변형요소들(21a, 21b)을 식별하기 위해 충분한 정확성이나 위치 분석능을 각각 가지고 머리 지지대(2) 위의 머리 위치를 감지하는 것이 필요하다. 그러므로, 도 2의 단면도에 도시된 것처럼, 머리 지지대(2)의 내부에 배치된 감지층(B)은 활성층(A)과 머리 얹힘 표면(K) 사이에 구비되며, 실질적으로 활성층(A)을 덮는다. 특히, 감지층(B)은 직접적으로 활성층(A) 위에 배치될 수 있다.

감지층(B)은 완전히 또는 부분적으로 활성층(A)을 덮을 수 있다. 감지층(B)은 머리 얹힘 표면(K)의 일 영역에 머리를 안치함으로써 야기되는 압력의 영향을 검출하기 위한 개별 감지 요소들을 구비할 수 있고, 머리 얹힘 표면(K)의 일 영역은 해당 감지 요소와 결합되거나 해당 감지 요소 상부에 직접적으로 배치된다. 특히, 하나 이상의 감지 요소들은 변형요소들(21, 21a, 21b) 각각에 연관되어 질 수 있다. 여기서 감지 요소는 바람직하게는 머리 얹힘 표면(K)에 가장 가까운 해당 변형요소(21, 21a, 21b)의 위치에 배치된다.

감지층(B)이 그 위에서 쉬고 있는/누워 있는 취침자의 머리에 의한 압력을 공급받을 수 있도록, 감지층(B)은 활성층(A)에 대하여 배치되어야 한다. 특히, 감지층(B)은 활성층(A)이 압력 부하에 대한 지지 역할을 할 수 있도록 머리 지지대 내부에 배치되어야 한다.

추가적으로, 활성층(A)은 그 위에서 감지층(B)이 더욱 확장되는 비-활성적으로 변형가능한 요소들을 포함할 수 있다. 특히, 제2 변형요소(21b)는 비-활성적으로 변형가능한 지지요소, 특히 목 지지요소로 대체될 수 있다.

감지층(B)은 각각 내에서 머리 얹힘이 감지될 수 있는 다수의 감지 섹션들을 포함한다. 감지 섹션들의 측정 원리는 종래에 알려진 용량성 또는 저항성 압력/힘 측정에 기초할 수 있다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 감지층(B)의 바람직한 실시예는 각 감지 섹션에 대해 두 개의 평행하게 떨어진 평면요소(50)을 포함할 수 있다. 여기서 평면요소들(50)의 표면은 서로 대면하고 있고, 서로 전도성을 갖는다. 예를 들어, 평면요소들(50)은 플렉서블 라미네이트 또는 층으로 형성될 수 있다. 이들의 서로 마주보는 표면들은 은층과 같은 금속층으로 제공된다. 평면요소들(50) 사이에는, 탄성 변형될 수 있는, 예를 들어 발포 재료(foam material) 등과 같은 전기적으로 절연된 분리재료(51)가 배치될 수 있다. 분리재료(51)는 각 감지 섹션에 대해 하나 이상의 개구부(52)를 구비하며, 개구부에서 서로 마주보는 두 전도성 표면들은 평면 방향에 수직인 해당 압력/힘이 인가되는 경우에 서로 전기적으로 접촉될 수 있다. 이러한 전기적 접촉은 각각의 감지 섹션에 대해 별도로 감지될 수 있고, 제어부(4)를 통해 분석될 수 있다. 그렇게 함으로써, 감지층(B)의 간단한 구성이 가능하고 이에 의해 힘의 영향을 단순한 방법으로 감지할 수 있다.

두 개의 대립하는 평면요소들(50)의 전기적 접촉을 검출하는 대신에, 만약 탄성 변형 분리재료(51)가 압력/힘을 받아 압축되어 평면요소들(50) 사이의 거리가 감소한다면, 평면요소들(50) 사이에 형성된 용량의 변화를 감지할 수 있다..

압력센서를 구비한 감지층(B)의 대안으로서, 온도 센서들, 예를 들어 저항 온도 센서를 구비한 감지 어레이가 감지 섹션에 구비될 수 있다. 감지 섹션에 있는 감지 요소의 전기 저항이 변경되어 온도 상승이 검출될 때, 머리가 얹혀진 것을 알아낼 수 있다. 온도 센서를 이용한 머리 지지대(2) 위의 머리 위치 감지는, 그에 의해 머리의 위치를 표시하는 바람직한 로우 패스 필터링이 열적 관성(thermal inertia)에 기인하여 내재적으로 얻어지기 때문에, 특히 유리하다.

일반적으로, 머리 위치는, 머리 얹힘 표면(K) 위의 얹혀진 머리 위치를 판별하기 위해, 적절한 측정 원리를 사용하는 위치 센서를 이용하여 감지될 수 있다. 측정 원리로서, 힘/압력을 가함, 온도 및/또는 전자기 특성의 변화를 가함을 감지하기 위한 용량성, 저항성 그리고 유도성 측정 기술이 감지층(B)의 감지 섹션을 위해 고려될 수 있다.

머리 얹힘 표면(K)의 머리 위치는, 만약 활성층(A)이 무부하 상태에서 형상이 휘어져 있거나 취침자 머리 자체의 무게 때문에 다른 방식으로 변형된, 즉 개별 변형요소들(21a, 21b)의 배열이 무부하 상태에서의 얼라이먼트 방향에 대해 변화하면, 충분한 정확도나 분석능으로 판별될 수 없다. 특히, 활성층(A)이 머리 부하 때문에 휘어져 머리 지지대(2)가 그 위에 있는 밑깔개 내로 눌러지는 경우가 종종 있다. 이것은 감지층(B)에 의해 검출된 머리 얹힘 영역이 실제 머리 위치를 정확하게 판별하기에 너무 크게 되는 것을 초래한다. 이러한 이유 때문에, 활성층(A)을 보강하는 것이 유용하다.

도 2의 단면에 도시한 바와 같이, 이것은 활성층(A)에 대해 감지층(B)과 머리 얹힘 표면(K)을 마주 보는 지지층(C)을 구비함으로써 구현될 수 있다. 머리 얹힘 표면(K) 위에 힘/압력이 가해져도 지지층(C)에 의해 지지되기 때문에 활성층(A)은 실질적으로 휘어지거나 변형되지 않는다. 지지층(C) 목적은 활성층(A)을 강화하고, 무부하 상태에서 얼라이먼트 방향이 편향되지 않도록 지지하는 것이다.

본질적으로, 세로 및 가로방향에 있어서 지지층(C)의 면적은 활성층(A) 면적에 대응된다. 머리 지지대(2)에서 쉬고 있는 취침자와 지지층(C) 사이에 직접적인 접촉을 피하기 위해, 활성층(A)에 반대되는 감지층(B)의 일 측면 상에 배치된 안락층(comfort layer, E)과 함께 지지층(C), 활성층(A) 및 감지층(B)을 둘러싸고, 활성층(A)에 반대되는 지지층(C)의 일 측면을 실질적으로 덮고 있는 베이스층(D)이 구비될 수 있다.

베이스층(D)과 안락층(E)은 바람직한 부드러움과 편안함을 제공하기 위해 베개에 사용된 종래 재료, 예를 들어 발포재료 등와 같은 쿠션 재료로 제조된다.

지지층(C)과 활성층(A)의 안전한 지지를 위해, 베이스층(D)은 우물/그릇 모양이 형성되도록 올라간 모서리를 포함할 수 있다. 우물/그릇 모양은 측방향(가로방향(Q) 또는 세로방향(L)을 따라)으로 미끄러지지 않도록 적어도 지지층(C)을 보호한다.

지지층(C)은 바람직하게는 베이스층(D) 재료에 비해 높은 강성을 갖는 재료로 만들어진다. 예를 들어, 지지층(C)의 재료로써, 머리 얹힘 표면(K)이 머리 무게에 의해 부하를 받을 때 단지 미미하게 휘어지거나 휘어지지 않는 플라스틱 재료, 금속 및/또는 천연 섬유 재료가 고려될 수 있다. 특히, 지지층(C)의 가능한 휘어짐이 머리 얹힘 표면(K)의 실제 머리 얹힘 영역보다 큰 머리 얹힘 영역을 감지하는 결과를 초래하지 않도록, 재료가 선택되어야 한다.

지지층(C)에서 활성층(A)이 슬라이딩되는 것을 방지하기 위해, 활성층(A)은 지지층(C)에 고정된다. 예를 들어, 활성층(A)은 지지층(C) 위에 부착될 수 있다. 대안적인 실시예로, 활성층(A)는 지지층(C) 위에 재봉될 수 있다. 이를 위해, 활성층(A)은 채울 수 있는 챔버들을 갖는 변형요소들(21a, 21b)을 포함할 수 있고 지지층(C)은 황마(jute)와 같은 천연 섬유 재료로 제작될 수 있다. 봉합선(seam)이 챔버들 사이에 위치되도록 재봉을 실시할 수 있다.

마찬가지로, 감지부(B)가 활성층(A) 상에서 슬라이딩되지 않도록 부착하거나 재봉함으로써, 감지부(B)가 활성층(A) 및 지지층(C)과 연결될 수 있다. 동작되어야 하는 변형요소들(21a, 21b)이 식별되도록, 감지층(B) 아래의 변형요소들(21a, 21b)에 대한 감지층(B)의 감지섹션들의 연관이 분명해야/규정되어야 하기 때문에, 이는 특히 중요하다.

2 : 머리지지대 4 : 제어부
5 : 공기펌프 8 : 공기주입부
9 : 구동부 10 : 소음감소장치
11 : 신호접속부 12 : 처리부
13 : 감지어레이 21a : 제1 변형요소
21b : 제2 변형요소 22 : 오목부
24 : 마이크로폰 41 : 마이크로컨트롤러
50 : 평면요소 51 : 분리재료
52 : 개구부 92 : 솔레노이드 밸브
A: 활성층 B : 감지층
C : 지지층 D : 베이스층
E : 안락층 K : 머리 얹힘 표면
L : 세로방향 Q : 가로방향

Claims (11)

1. 코골이 방지용 장치로써:
   가로방향과 세로방향으로 실질적으로 직사각형 형상을 갖는 취침자 코골이 방지용 머리 지지대;
   취침자의 머리가 얹혀지는 머리 얹힘 표면;
   상기 머리지지대의 높이를 섹션 별로 제어하기 위해, 상기 가로방향을 따라 이웃하고 적어도 머리 얹힘 영역 아래에 있는 해당 변형요소들의 높이를 변경하도록 구성되어 상기 머리의 기울어짐이 적어도 가로방향으로 이루어질 수 있도록 하는 변형요소들의 배열을 가지는 활성층;
   상기 머리 얹힘 표면과 상기 활성층 사이에 배치되어 상기 머리 얹힘 표면상에 얹혀진 머리의 위치를 감지하는 감지층으로서, 상기 감지층은 실질적으로 상기 활성층을 덮으며, 상기 감지층은 상기 머리 지지대 상의 머리 위치를 판별하는 개별 감지섹션들을 구비하고, 상기 취침자의 머리가 얹혀진 하나 이상의 개별 감지섹션을 식별함으로써, 상기 머리의 위치를 변경하기 위해 필요한 상기 변형 요소들을 식별 가능하도록 하는 것인 감지층; 및
   상기 머리 방향을 변경하기 위해, 상기 감지층에 의해 검출된 상기 머리 얹힘 표면의 머리 위치에 따라 상기 활성층의 상기 변형요소들을 동작시키는 제어부를 포함하는 취침자의 코골이 방지용 장치.
2. 삭제
3. 청구항1에 있어서,
   상기 머리 얹힘 표면 상에 얹혀진 머리의 중력방향으로의 상기 활성층의 휘어짐을 보상하도록 제공되는 보강요소; 및
   상기 보강요소는 상기 활성층을 지지하기 위해 상기 감지층에 반대되는 상기 활성층의 면상에 배치되는 지지층을 포함하는 취침자의 코골이 방지용 장치.
4. 청구항3에 있어서,
   상기 활성층은 접착 또는 재봉으로 상기 지지층에 부착되거나, 상기 활성층은 접착 또는 재봉으로 상기 감지층에 부착되거나, 또는 상기 활성층은 접착 또는 재봉으로 상기 지지층 및 상기 감지층에 부착된 취침자의 코골이 방지용 장치.
5. 청구항3에 있어서,
   상기 지지층은 베이스층과 상기 활성층 사이에 배치되며, 상기 베이스층은 상기 지지층보다 낮은 강도를 갖는 취침자의 코골이 방지용 장치.
6. 청구항5에 있어서,
   안락층은 상기 머리 얹힘 표면과 상기 감지층 사이에 배치되며, 상기 베이스층과 상기 안락층은 함께 상기 지지층, 상기 활성층, 및 상기 감지층을 완전히 둘러싸는 취침자의 코골이 방지용 장치.
7. 청구항1에 있어서,
   상기 활성층의 상기 변형요소들은 매체 충진 가능한 챔버들을 포함하고, 상기 매체는 상기 머리 지지대 외부에 제공된 펌프에 의해 주입부를 통해 공급되며, 상기 매체의 진동을 줄이기 위한 소음감소장치가 상기 주입부 상에 또는 내에 배치되는 취침자의 코골이 방지용 장치.
8. 청구항1에 있어서,
   상기 감지층은 하나 이상의 저항성, 용량성 압력 센서들, 하나 이상의 압력-감지 접촉 요소들, 또는 하나 이상의 온도 센서들을 가지는 감지섹션들을 포함하며,
   상기 감지섹션들은 머리가 얹혀진 하나 이상의 감지섹션들을 식별함으로써 머리의 위치를 감지할 수 있도록 배치되는 취침자의 코골이 방지용 장치.
9. 삭제
10. 삭제
11. 청구항1에 있어서,
    상기 제어부는 상기 머리 지지대에 얹혀진 취침자의 코골이를 검출하고, 상기 코골이가 검출되었을 때 상기 머리의 위치, 상기 머리의 방향, 또는 상기 머리 위치와 방향 모두를 변경하기 위해 상기 변형요소들을 구동하도록 구성된 취침자의 코골이 방지용 장치.

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