KR101705730B1 - Well-being pillow system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 웰빙 베개 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수면 중 발생하는 인체 활동이 포함된 수면정보를 수집하여 효율적으로 객관성이 있는 수면 패턴을 사용자에게 제공하도록 하는 웰빙 베개 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wellness pillow system, and more particularly, to a wellness pillow system that collects sleeping information including human activity occurring during sleeping and provides a user with an efficient and efficient sleeping pattern.
사람은 통상 삶의 1/3 가량을 잠을 자는데 소비하고 있으며, 이는 하루를 기준으로 약 8시간 정도의 수면을 취하는 것으로 볼 수 있다. 바람직한 수면은 건강을 유지할 수 있는 가장 기본적인 방법이 될 수 있다.People normally spend about a third of their lives sleeping, which can be seen as taking about 8 hours of sleep per day. Desired sleep can be the most basic way to maintain health.
그 예로, 성장기에 있는 사람의 경우 수면 중 자정을 전후로 하여 성장 호르몬이 분비되며, 비 성장기의 사람에게서는 면역 호르몬이 분비된다는 것이 수면학계의 통설이다. 또한, 수면은 생활 중 누적된 피로를 해소하는 가장 큰 역할을 담당한다는 것으로 알려져 있다. 깨어있는 시간 동안 경험한 내용이나 익힌 정보 중 적절한 망각이 이루어지는가 하면 기억에 유리하도록 뇌세포에 신경물질로 자극을 지속하기도 하는데, 이러한 과정이 정신적 피로를 해소하는 것이며, 신체적으로는 인체의 오장 육부를 쉬게 하여 활동 시 기능을 극대화하도록 에너지를 비축하는 것과 근육을 이완시키고 체내의 피로물질의 해소와 배출을 유도하는 작용이 이에 해당한다.For example, growth hormone is secreted around the midnight of sleep during the growing season, and secretion of immune hormone is secreted by the non-growing person. Sleep is also known to play a major role in relieving accumulated fatigue in life. It is important to note that this is not the only way to help people with mental fatigue. It is important to note that this is not a problem, Resting energy to maximize function during activity, relaxing muscles, and relieving and releasing fatigue substances in the body.
이토록 수면의 중요성이 제고되는 시점에서 베개의 중요성이 부각되고 있다. 베개의 주요 역할은 몸체와 머리를 연결하며 수많은 신경이 통과하고 있는 목을 지지하여 최적의 숙면을 유도하는 것인데, 베개의 높이가 신체에 비해 너무 높거나 낮을 경우에는 경추에 무리가 갈 수 있어 직접적인 통증 등 컨디션 난조의 원인으로 작용하기도 한다.The importance of the pillow is emphasized when the importance of sleep is raised. The main role of the pillow is to connect the body with the head and support the neck through which many nerves pass to induce optimal sleep. If the height of the pillow is too high or too low compared to the body, It also causes pain and other conditions.
한편으로, 수면 중 그릇된 습관과 무의식 중 일어나는 수면 패턴은 인체에 심각한 문제를 초래하기도 한다. 그 예로서, 수면 중 일반성인 20% 내지 30%가 코골이를 하고 있다는 점을 들 수 있다. 이 중 5% 내지 10%는 수면무호흡증을 유발하기도 한다는 결과가 보고되고 있다. 이러한 수면 패턴이 지속될 경우에는 집중력 및 판단력 부족으로 일의 능률이 떨어지며, 심장발작 34%, 뇌졸중 67%, 고혈압 발생 확률이 40% 이상 높은 것으로 미국 펜실베니아대 수면의학 연구자료에 보고되고 있어 올바른 수면을 유도할 수 있는 기술적 또는 방법적 수단이 요구되고 있다.On the other hand, wrong habits during sleep and sleep patterns that occur during unconsciousness can cause serious problems to the human body. As an example, 20% to 30% of the general adults in the water are snoring. It is reported that 5% to 10% of them cause sleep apnea. If sleep patterns persist, the work efficiency is lowered due to lack of concentration and judgment. Heart rate is 34%, stroke is 67%, and hypertension is more than 40%, which is reported in the Pennsylvania Department of Sleep Research. There is a need for a technological or methodological means to derive such information.
인간의 수면을 평균적으로 봤을 때, 7시간 내지 8시간의 수면 중 약 20회 내지 30회 가량의 자세를 바꾸어 최적의 수면활동을 유지하려는 양상을 보이는데, 이는 인체의 원활한 혈액순환과 관련하여 수면상태의 무의식 중에서도 뇌는 인체에 대한 명령체계를 유지하고 있음을 방증하는 것이고, 이에 따라 수면중 뒤척임이 발생한다고 수면 연구 전문가들은 말하고 있다.When the average sleep of human beings is observed, it changes from about 20 times to about 30 times in the sleeping time of 7 hours to 8 hours to maintain the optimal sleeping activity, which is related to the smooth circulation of the human body, Sleep researchers say that the brain is among the unconscious of the brain, which maintains a command system for the human body.
그런데 앞서 언급한 수면 중 발생하는 코골이와 수면무호흡증과 같은 질환적 증상은 자각이 어렵기 때문에 전문시설에서 장시간의 검진을 통해 이루어져야 함으로써 시간적, 비용적 부담이 크다는 문제점이 부각되었다. However, the aforementioned symptoms of snoring and sleep apnea that occur during sleeping are difficult to be aware of, and therefore, it has been pointed out that the time and cost burden is large due to a long period of screening at a specialized facility.
이를 해결하기 위해 수면 상태를 파악할 수 있는 기술이 일부 개시되었으나, 감지된 수면상태만으로 이루어진 수면 패턴 분석은 사용자의 취침 전 신체상태를 고려하지 않았을 뿐만 아니라 개별적 신체적 특성을 반영하지 못한다는 한계로 인하여 분석결과를 활용하는 피드백 단계는 사실상 미미하였다. 그뿐만 아니라, 수면유도 및 알람기능과 같은 일상에서 빈도 높게 사용할 수 있는 부가 기능이 부족하다는 점으로 인해 산업상 널리 이용되지 못하고 있는 실정이다.In order to solve this problem, some techniques have been developed to grasp the sleep state. However, the analysis of the sleep pattern composed of only the detected sleep state has not taken into account the user's physical condition prior to bed and does not reflect the individual physical characteristics. The feedback steps utilizing the results were virtually insignificant. In addition, it is not widely used in industry due to the lack of additional functions that can be frequently used in everyday life such as sleep induction and alarm function.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 출원인은 특허등록 제1383199호에서와 같이, 센서부에서 감지된 수면 중 발생하는 수면정보를 통신망을 통해 전달받아 수면 전 등록된 신체상태 평가항목의 자가체크 결과에 기초하여 수면 패턴을 분석하도록 함으로써, 효율적이고 객관성 있는 수면 패턴을 사용자에게 제공하도록 한 웰빙 베개 시스템을 출원하여 등록받은 바 있다.In order to solve such a problem, the applicant of the present invention, as disclosed in Patent Registration No. 1383199, receives the sleeping information generated during the sleep sensed by the sensor unit through the communication network, and based on the self-check result of the pre- And analyzed the sleep pattern, thereby filing and registering a well-being pillow system in which an efficient and objective sleep pattern is provided to the user.
그러나 상기 특허에서는 시스템 특성상 소량의 전압만으로 구동되도록 이루어져 있음에도, 상시전원 또는 보조배터리로부터 일정량 이상의 높은 전압으로 전원을 공급받게 됨으로써 시스템의 구동에 필요한 전압 외에도 불필요한 잔류 전압이 발생하게 되어 에너지 소모가 많은 문제점이 있고, 그에 따라 보조배터리의 사용시에는 단기간내에 보조배터리를 교체하여 주어야 하는 불편함은 물론, 유지관리비용이 증가하는 요인이 되었다.However, since the system is driven by only a small amount of voltage in the characteristics of the system, power is supplied from a constant power source or an auxiliary battery at a higher voltage than a certain amount, so that an unnecessary residual voltage is generated in addition to the voltage required for driving the system, The use of the auxiliary battery causes the inconvenience of requiring replacement of the auxiliary battery within a short period of time, as well as an increase in the maintenance cost.
또한, 상기 특허는 사용자가 베개를 사용하는 중에 정전기 등이 발생하게 되는데, 이러한 정전기 등에 따른 과전압으로 인해 압력센서 등의 소자를 포함한 회로부품들이 파손되는 문제점이 있었다.In addition, in the above patent, static electricity or the like is generated while a user uses a pillow, and circuit components including a device such as a pressure sensor are damaged due to such an overvoltage due to static electricity or the like.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 상용전원 또는 보조배터리와 연결되게 커패시터로 된 에너지저장부를 설치함으로써 그 에너지저장부에 충전된 전압으로 시스템의 구동에 필요한 전압만큼만을 공급하여 시스템을 동작시킬 수 있어 에너지 소모량을 대폭 줄이도록 하고, 에너지저장부는 충전량에 따라 상용전원 또는 보조배터리로부터의 전원이 공급되어 충전되도록 이루어진 웰빙 베개 시스템을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an energy storage unit comprising a capacitor connected to a commercial power supply or an auxiliary battery, And the energy storage unit is provided with a power supply from a commercial power supply or an auxiliary battery according to a charged amount to charge the energy storage unit.
또한, 본 발명은 베개에 10개 이상의 도전성 고무를 설치하여 사용자의 좌우방향 뒤척임을 정확하게 감지할 수 있도록 함은 물론, 바리스터 등의 과전압보호소자를 구비함으로써 사용자가 베개를 사용하는 과정에서 발생되는 정전기 등의 과전압으로부터 회로를 보호하도록 한 웰빙 베개 시스템을 제공하는 데 있다.In addition, the present invention provides ten or more conductive rubbers on the pillow to precisely detect the turning of the user in the left and right direction, as well as an overvoltage protection device such as a varistor, And a circuit for protecting the circuit from overvoltage.
또한, 본 발명은 베개의 하면에 만곡 또는 베개 몸통부의 상면 경사각도와 대응되는 각도로 센서부설치홈을 형성하고, 그 센서부설치홈에 센서부를 설치함으로써 사용자의 좌우방향 뒤척임을 쉽게 감지할 수 있도록 한 웰빙 베개 시스템을 제공하는 데 있다.Further, according to the present invention, a sensor mounting groove is formed at an angle corresponding to a curvature or a top surface inclination angle of a pillow body on a lower surface of a pillow, and a sensor unit is installed in the sensor mounting groove, One is to provide a wellness pillow system.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 저면에 일정 깊이로 각각 센서부설치홈(111)과 제어부설치홈(112)이 형성된 베개 몸통부(110)와, 상기 베개 몸통부(110)의 센서부설치홈(111)에 삽입 설치되어 사용자의 수면정보를 감지하는 센서부(120)와, 상기 제어부설치홈(112)에 설치되어 상기 센서부(120)에 의해 감지된 수면정보를 저장하고 통신부를 통해 정보처리기로 전송하는 제어부(130)를 갖는 베개(100); 상기 제어부(130)로부터 전송된 수면정보를 수신하여 저장하고, 수신된 수면정보와 기 등록된 수면 전 신체상태 평가항목의 자가체크 결과에 기초하여 수면 패턴을 분석하는 정보처리기(200)를 포함하여 이루어진 웰빙 베개 시스템에 있어서, 상기 제어부(130)에는 상용전원 또는 보조배터리로부터 공급되는 전압이 충전되어 그 충전된 전압으로 시스템이 동작하도록 에너지저장부(140)가 회로연결되게 구비되고, 상기 에너지저장부(140)에 충전되는 전압량에 따라 선택적으로 전원을 공급하거나 차단하도록 스위칭수단(150)이 회로 연결되게 설치되며, 상기 제어부(130)에는 과전압으로부터 회로를 보호하도록 과전압보호소자(160)가 회로연결되게 설치되고, 상기 센서부(120)는, 상기 센서부설치홈(111)에 삽입되는 유연성을 갖는 도전체고정판(121)과, 상기 도전체고정판(121)의 상면에 일정 간격으로 설치되는 복수개의 도전체(124)와, 상기 도전체고정판(121)을 감싸도록 설치되고 내면에 상기 도전체(124)의 설치부위와 대응되는 위치마다 고무설치홈(122a)이 각각 형성된 고무커버(122)와, 상기 고무설치홈(122a) 각각에 삽입되어 그 고무설치홈의 바닥면에 결합된 상태로 상기 도전체(124)와 이격되게 마련되어 사용자의 후두부에 의한 가압시에만 그 위치가 변경되면서 상기 도전체(124)와 접촉되어 전기적 신호를 발생시키는 도전성고무(123)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The above and other objects and features of the present invention will become more apparent from the following detailed description when taken in conjunction with the accompanying drawings in which: A
여기서, 상기 베개 몸통부(110)의 저면에는 상기 센서부(120)와 제어부(130)의 삽입 설치를 위해 일정 깊이로 각각 센서부설치홈(111)과 제어부설치홈(112)이 형성되고, 상기 센서부설치홈(111)은 상기 센서부(120)를 만곡되게 또는 베개 몸통부(110)의 상면 경사각도와 동일각도로 설치하기 위해 베개의 중앙에 비해 좌우측으로 갈수록 경사지게 형성되며, 상기 센서부설치홈(111)에는 센서부(120)를 받쳐주도록 일면이 센서부설치홈과 대응되게 형성된 센서부받침대(113)가 결합된다.The sensor
상기 베개 몸통부(110)의 상면 중앙에는 사용자의 머리 후두부를 받쳐주도록 일정 깊이로 오목하게 후두부받침홈(114)이 형성되고, 상면 좌우측 가장자리부분에는 취침 중 뒤척임시 사용자의 머리가 베개에서 이탈되는 것을 방지하도록 이탈방지턱(115)이 돌출되어 형성된다.In the center of the upper surface of the
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상기의 구성으로 이루어진 웰빙 베개 시스템에 따르면, 에너지저장부에 충전된 전압을 공급받아 시스템이 동작됨으로써 에너지 소모량을 대폭 줄이도록 하고, 제어부에 회로연결된 과전압보호소자(바리스터)에 의해 정전기 등의 과전압으로부터 회로를 보호하여 유지비용을 최소화할 수 있게 되고, 센서부를 만곡 또는 베개 몸통부의 상면 경사각도와 대응되는 각도로 설치함으로써 사용자의 좌우방향 뒤척임을 정확하게 감지할 수 있어 정확한 수면정보를 취득하여 제공할 수 있는 효과가 있다.According to the well-being pillow system configured as described above, since the system is operated by receiving the voltage charged in the energy storage unit, the amount of energy consumption is greatly reduced, and the overvoltage protection device (varistor) It is possible to minimize the maintenance cost by protecting the circuit, and the sensor unit can be accurately detected at the angle corresponding to the curvature or the upper surface inclination angle of the pillow body portion, It is effective.
도 1은 본 발명에 따른 웰빙 베개 시스템을 보인 회로구성도,
도 2는 본 발명에 따른 웰빙 베개 시스템에서 베개를 보인 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 웰빙 베개 시스템에서 베개 몸통부와 센서부의 결합구조도,
도 4는 본 발명에 따른 센서부가 설치된 베개 몸통부의 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 웰빙 베개 시스템에서 제어부 및 센서부를 보인 구성도,
도 6은 본 발명에 따른 렘 수면(REM-SLEEP)기에 기상알람 제공을 설명하기 위한 수면주기와 알람 제공 시기를 나타낸 그래프,
도 7은 본 발명에 따른 일정한 수면주기에 맞춰 기상알람을 제공하는 순서도.1 is a circuit diagram showing a well-being pillow system according to the present invention,
FIG. 2 is a perspective view showing a pillow in a well-being pillow system according to the present invention,
FIG. 3 is a perspective view illustrating a coupling structure between the pillow body and the sensor unit in the well-being pillow system according to the present invention,
FIG. 4 is a cross-sectional view of a pillow body provided with a sensor unit according to the present invention,
FIG. 5 is a view showing a control unit and a sensor unit in a well-being pillow system according to the present invention;
FIG. 6 is a graph showing a sleep cycle and an alarm providing time for explaining provision of a weather alarm to a REM-SLEEP unit according to the present invention;
7 is a flow chart of providing a weather alarm in accordance with a constant sleep period according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웰빙 베개 시스템을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a well-being pillow system according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 웰빙 베개 시스템은 베개 몸통부(110), 사용자의 수면정보를 감지하는 센서부(120) 및 제어부(130)를 갖는 베개(100), 제어부로부터 전송된 수면정보를 수신하여 분석하는 정보처리기(200)를 포함하여 이루어진다.As shown in the figure, the wellness pillow system according to the present invention includes a
구체적으로, 상기 베개 몸통부(110)는 사용자의 안락함 등을 위해 신축성 소재로 제조되고, 저면에 상기 센서부(120)와 제어부(130)가 설치됨에 따라 상기 센서부와 제어부의 설치 후 베개 몸통부의 저면을 커버하여 상기 센서부와 제어부가 외부로 노출되지 않도록 마감커버(170)가 구비됨이 바람직하다.The
상기 센서부(120)는 사용자의 수면 중 발생할 수 있는 인체활동 즉, 뒤척임 등을 감지할 수 있도록 구성된 것으로, 상기 센서부(120)는 상기 베개 몸통부(110)의 저면을 통해 내부에 설치하되 베개 몸통부의 길이방향을 따라 설치한다.The
상기 센서부(120)는 사용자의 수면 중 무의식적으로 발생하는 뒤척임 횟수, 좌 또는 우 방향으로의 기울임 정도 여부 등을 정밀하게 감지하기 위한 것으로, 상기 뒤척임 횟수와 기울임 방향 등은 수면 패턴 분석을 위한 기초 자료로 활용되는 수면정보에 해당한다.The
사용자의 수면정보를 정확하게 감지하기 위한 구조로서, 상기 센서부(120)는 상기 센서부설치홈(111)에 삽입되는 유연성을 갖는 도전체고정판(121)과, 상기 도전체고정판(121)의 일면에 일정 간격으로 설치되는 도전체(124)와, 상기 도전체고정판(121)을 감싸도록 설치되고 내면에 상기 도전체(124)의 설치부위와 대응되는 위치마다 고무설치홈(122a)이 각각 형성된 고무커버(122)와, 상기 고무설치홈(122a) 각각에 삽입 설치된 상태로 상기 도전체(124)와 이격되게 마련되어 사용자에 의한 가압시 도전체(124)와 접촉되면서 전기적 신호를 발생시키는 도전성 고무(123)를 포함하여 구성된다.The
따라서, 사용자의 후두부가 상기 도전성 고무(123)를 가압함에 따른 도전체(124)와의 접촉유무로 사용자의 뒤척임 및 좌우 방향으로의 기울임을 감지할 수 있게 되는 것이다. 즉, 사용자의 후두부가 도전성 고무(123)를 가압하여 도전성 고무의 위치가 이동되면서 도전체와 접촉되어 전기적 신호를 발생시키게 되는 것이고, 이렇게 발생된 전기적 신호로 사용자의 뒤척임 및 좌우 방향으로의 기울임을 감지할 수 있는 것이다. Accordingly, the back of the user touches the
상기 도전체고정판(121)은 유연성을 갖도록 형성됨에 따라 후술되는 센서부설치홈(111)의 내면 형상에 대응되게 굴곡시켜 그 센서부설치홈(111)의 내면에 밀착되게 설치할 수 있는 것이다.The
상기 고무커버(122)는 상기 도전체(124)가 설치된 도전체고정판(121)의 일면을 감싸도록 구비되는 것이고, 도전체고정판(121)을 감싼 상태에서는 상기 도전성 고무(123)가 상기 도전체(124)에 이격된 상태에 있게 된다.The
따라서, 도전성 고무(123)가 도전체(124)에 이격된 상태에서는 전기적신호가 발생하지 않기 때문에 제어부에서는 사용자의 뒤척임 등이 발생되지 않은 것으로 판단하게 되고, 이와는 반대로 도전성 고무(123)가 도전체(124)에 접촉된 상태에서는 전기적신호가 발생하게 됨으로써 사용자의 뒤척임 등이 발생하였음을 판단할 수 있는 것이다.Therefore, since the electric signal is not generated in the state that the
상기 제어부(130)는 상기 센서부(120)의 일측에 구비되어 센서부와 함께 상기 베개 몸통부(110)의 내부에 설치되는 구성이고, 상기 센서부(120)에 의해 감지된 수면정보를 저장하고 통신부를 통해 정보처리기로 전송하는 기능을 한다.The
상기 제어부(130)는 전원공급을 위한 전원부(131)가 설치되고, 상기 센서부로부터 전달받은 수면정보를 저장하고 통신부를 통해 정보처리기로 전송하는 마이크로컨트롤러유닛(132)을 포함한다. The
또한, 상기 제어부(130)에는 사용자의 수면정보, 수면 패턴, 시간 등의 표시를 위한 디스플레이부(미도시)가 회로 연결되어 설치될 수도 있다.In addition, a display unit (not shown) may be connected to the
상기 통신부는 유무선 통신방식으로 정보처리기와 연결되는 것이고, 정보처리기의 예시로 스마트폰이나 태블릿PC를 정보처리기로 구성할 수 있다. 유무선 통신방식으로는 잭 연결, TCP/IP, 지그비, 와이파이, 블루투스, CDMA를 포함한 이동통신망 등의 주지 관용의 방식이 적용될 수 있다.The communication unit is connected to an information processor through a wired / wireless communication system, and an information processor can be configured as a smart phone or a tablet PC as an information processor. As wired / wireless communication methods, well-known methods such as jack connection, TCP / IP, ZigBee, Wi-Fi, Bluetooth, and mobile communication network including CDMA can be applied.
상기 이동통신망을 사용하는 경우에는 원거리의 스마트폰 등의 정보처리기에서 이동통신망을 통해 해당 베개를 사용하는 사용자의 수면정보를 전달받을 수 있는 것이고, 예로서, 원격지에서 생활하시는 부모님의 수면정보 등을 아들딸들이 휴대하는 스마트폰을 통해 부모님의 건강상태를 확인할 수도 있는 것이다.In the case of using the mobile communication network, an information processor such as a remote smart phone can receive sleep information of a user using the pillow through a mobile communication network. For example, sleep information of a parent living in a remote place It is also possible to check the health status of parents through smart phones carried by sons and daughters.
스마트폰을 이용한 수면정보의 분석은 별도의 어플리케이션을 다운받아 이 어플리케이션을 이용하여 분석하게 되는 것이고, 사용자는 취침전 자신의 신체상태를 자가체크한 후 수면 패턴을 분석할 수 있다.Analysis of the sleeping information using the smart phone is performed by downloading a separate application and analyzing it using this application. The user can analyze the sleeping pattern after self-checking his / her body condition before sleeping.
상기 정보처리기(200)는 상기 제어부(130)로부터 전송된 수면정보를 수신하여 저장하고, 수신된 수면정보와 기 등록된 수면 전 신체상태 평가항목의 자가체크 결과에 기초하여 수면 패턴을 분석하는 구성으로서, 예로서 상기와 같이 스마트폰으로 구성할 수 있는 것이다.The
상기 정보처리기에서는 사용자별로 수집된 수면정보를 통해 분석된 수면 패턴을 월별, 시간별, 요일별 등으로 평균화하여 통합된 그래프 형태로 출력할 수 있고, 베개의 높낮이 변경 권유와 같은 사항을 표시하여 수면 건강에 체계적으로 활용될 수 있도록 정보를 제공할 수도 있다In the information processor, the analyzed sleep patterns can be averaged according to the monthly, hourly, and day of the week, and can be output in an integrated graph form. In addition, the information processor can display items such as a recommendation for changing the height of the pillow, It may provide information to be used systematically
본 발명에서의 정보처리기는 특허등록 제1383199호에 공지된 정보처리장치의 기능을 갖는 정보처리기가 사용될 수 있는 것으로, 본 발명에서는 세부 구성 및 사항에 대해서는 생략하기로 한다.The information processor according to the present invention can use an information processor having the function of an information processing apparatus as disclosed in Patent Registration No. 1383199, and detailed configurations and matters will be omitted in the present invention.
한편, 본 발명에서 수면단계를 측정하는 것은, 렘 수면(REM SLEEP)시기에 알람을 제공하기 위한 것이며, 상기 렘 수면시기에 기상을 유도하면 기상이 용이하고, 갑작스런 혈압의 상승과 이로 인한 고혈압과 뇌졸중 예방에 기여할 수 있다.In the present invention, the measurement of the sleeping phase is intended to provide an alarm during the REM sleep period. When the sleeping phase is induced, the meteorological condition is easy, and the sudden rise in blood pressure and the resulting hypertension It can contribute to stroke prevention.
수면단계에서 구분되는 렘 수면과 논렘 수면의 주요 특징은 다음 표 1과 같아, 이를 활용할 경우, 수면 건강에 이롭게 작용할 수 있다.The main features of the REM sleep and NEMEM sleep that are distinguished at the sleep stage are shown in the following Table 1, which can be beneficial to sleep health.
깨어 있는 상태와 흡사한 생체조건
(혈압, 맥박)
30분 주기Shallow sleep (glass in the weather) and dreams
A living condition similar to a waking state
(Blood pressure, pulse)
30 minute cycle
느려진 생체조건(혈압, 맥박)
근육이완
60분 주기sopor
Slower in vivo conditions (blood pressure, pulse)
Muscle relaxation
60 minute cycle
본 발명에서 상기 뇌파 측정 센서를 이용하여 수면주기를 파악하는 것이 가능하지만, 상기 뇌파 측정 센서를 이용하지 않더라도, 수면 중 감지된 수면정보와 수면중의 행동을 복합적으로 고려하여 그 연관관계에 따라 도출하는 것도 가능하다. 상기 렘 수면(REM SLEEP)주기에 들어섰을 때 나타나는 인체적 특징인 호흡과 맥박의 빨라짐, 수면 중 뒤척임 발생, 신체근육의 수축을 감지하여 수면주기를 판단할 수 있는데, 상기 수면 중 뒤척임의 변화를 상기 센서부의 압력센서를 통해 감지할 수 있는 것이다. In the present invention, it is possible to grasp the sleep cycle using the EEG sensor. However, even if the EEG sensor is not used, the sleep information detected during sleep and the behavior during sleep may be considered in a complex manner, It is also possible to do. The sleep cycle can be determined by sensing the acceleration of the respiration and pulse that occur when the patient enters the REM SLEEP cycle, the occurrence of a repetition during sleep, and the contraction of the muscles of the body. And can be detected through the pressure sensor of the sensor unit.
또한, 일반적인 인간의 수면주기가 수면 시작 시점으로부터 60분간의 논렘 수면과 상기 논렘 수면 종료시점으로부터 30분간의 렘 수면의 일정한 주기를 갖는 점을 이용하면 수면 시작 시점을 파악하는 것으로 수면주기 파악도 가능하다.In addition, when the general human sleep cycle has a regular period of the normal sleeping time of 60 minutes from the starting point of sleep and the sleeping time of 30 minutes from the end of the normal sleeping time, it is possible to grasp the sleeping time by grasping the starting point of the sleeping Do.
이를 예로, 기상알람 제공에 과정에 대하여 도 7을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다. 사용자는 동작전원을 ON 후, 알람이 제공될 기상예정시간을 설정(S 81)하고 취침에 들어가면, 센서부(120)가 가동되고(S 82) 상기 센서부(120)에 의해 수집되는 정보를 기초하여 수면 시작으로 볼 수 있는 수면특징점을 검출(S 84)한다. 이 시점부터 수면이 시작되는 것으로 판단함과 동시에 상기 수면특징점 검출시간을 체크하고 저장(S 85)한다. 상기 수면 특징점 검출시간을 기준으로 60분의 논렘 수면과, 30분의 렘 수면기를 갖는 90분 간격의 수면주기를 계산(S 86)한다. 이후, 사용자에게 사용자가 설정한 상기 기상예정시간이 렘 수면 시기인지 여부를 판단(S 87)하며, 상기 기상예정시간이 렘 수면 시기에 해당하지 않을 때, 상기 기상예정시간 전 또는 후의 가장 가까운 렘 수면기를 판단(S 88)하여 상기 기상예정시간에 가까운 렘 수면기에 기상알람을 제공(S 89)하는 단계를 갖는다.As an example, the process of providing the weather alarm will be described in detail with reference to FIG. The user operates the sensor unit 120 (S82) and sets the information to be collected by the
도 6을 예시로 좀 더 자세하게는, 사용자가 A.M. 06시를 기상시간으로 설정하고 P.M. 11시에 수면이 시작된 것으로 가정하면, 90분의 수면 주기에 의해 00시 30분, 02시, 03시 30분, 05시, 06시 30분이 렘 수면과 논렘 수면이 포함된 각각의 수면주기에 해당하게 되는데, 기상시간으로 설정한 06시와 가장 근접한 주기인 06시부터 06시 30분까지의 렘 수면기 사이에서 기상알람을 제공하는 것이다. 통상 렘 수면기의 중간점에서 알람을 제공하도록 가장 바람직하여 A2지점 즉, 06시 15분에 알람이 제공되도록 설계한 것으로 예시하였다.6, for example. Set 06 o'clock to the weather time, and P.M. Assuming that the sleep began at 11 o'clock, the 90-minute sleep cycle would allow each of the sleep cycles to include the sleep and the normal sleep at 00:30, 02:00, 03:30, 05:00, 06:30 This is to provide a weather alarm between the sleeping days from 06:00 to 06:30, which is closest to 06:00, which is the weather time. It is most preferable to provide an alarm at the midpoint of the RAM sleeping apparatus, and it is illustrated that the alarm is designed to be provided at A2 point, i.e., 06:15.
위의 예시에서, 사용자가 설정한 알람시간 06시 이후에 알람이 제공되는 것을 확인할 수 있는데, 필요에 따라 사용자가 설정한 기상예정시간 이전 범위의 렘 수면기에 기상알람을 제공하도록 운용모드를 선택할 수 있도록 하는 것이 가능하다. 사용자가 동일한 환경에서 이 운용모드를 적용하였을 시, 알람은 06시 이전의 렘 수면기에 울리도록 작동하며, A1 지점에서 알람이 제공된다. 상술한 예시는 렘 수면기에 제공되는 알람 동작의 예시로서 이에 한정하는 것은 아니다. 즉, 렘 수면기의 중간점에서의 알람이 제공되는 것 대신, 알람이 제공되는 기상예정시간과 가장 가까운 렘 수면기에 울리는 것으로도 설정할 수 있으며, 설정시간에 맞춰 무조건 울리도록 하는 것 또한, 사용자의 선택사항이다.In the example above, you can see that the alarm is provided after 06:00 of the alarm time set by the user. If necessary, you can select the operation mode to provide the weather alarm to the RAM sleepers in the range before user set time . When the user applies this operating mode in the same environment, the alarm operates to sound on the RAM sleepers before 06 o'clock, and an alarm is provided at point A1. The above-described example is not limited to the example of the alarm operation provided on the RAM sleeping apparatus. That is, instead of providing the alarm at the middle point of the RAM sleeping device, it is also possible to set it to ring at the RAM sleeping device closest to the scheduled time for the alarm to be provided and unconditionally ring at the set time. .
한편, 본 발명의 상기 제어부(130)에는 상용전원 또는 보조배터리로부터 공급되는 전압이 충전되어 그 충전 전압으로 시스템이 동작하도록 에너지저장부(140)가 마이크로컨트롤러유닛(132)에 회로연결되게 구비되어 있고, 상기 에너지저장부(140)에 충전되는 충전전압의 충전량에 따라 선택적으로 상기 상용전원 또는 보조배터리로부터 공급되는 전원의 온오프를 위해 스위칭수단(150)이 회로 연결되어 있다.Meanwhile, the
즉, 상기 에너지저장부(140)가 설치됨으로써 시스템의 구동에 필요한 최소한의 전압만큼을 에너지저장부가 공급하게 되는 것이고, 이에 따라 에너지의 소모량을 최소화하여 불필요한 에너지낭비를 줄일 수 있는 장점이 있다.That is, since the
특히, 종래에는 상용전원 또는 보조배터리로부터 전원을 직접 공급받음으로써 시스템의 특성상 소량의 전압만으로도 구동됨에도 불구하고 다량의 전압을 공급받게 됨으로써 시스템의 구동외에 나머지 전압이 불필요하게 소모되는 문제가 있었다.Particularly, in the related art, since the power is directly supplied from the commercial power supply or the auxiliary battery, a large amount of voltage is supplied even though only a small amount of voltage is supplied due to the characteristic of the system, so that the remaining voltage is unnecessarily consumed.
상기 에너지저장부(140)는 예로서 커패시터를 포함할 수 있고, 이 경우 커패시터의 전단에 저항을 설치하여 일정량의 전류가 흐르도록 함이 바람직하다.The
상기 에너지저장부(140)는 상용전원 또는 보조배터리와 전기적으로 연결된 상태에서는 상기 상용전원 또는 보조배터리를 통해 전압을 충전하면서 상기 제어부에 전원을 공급하게 되고, 상기 상용전원 또는 보조배터리와 전기적으로 연결되지 않은 상태에서는 충전된 전원을 상기 제어부에 공급하게 되는 것이다.The
그리고, 상기 스위칭수단(150)은 상기 에너지저장부에 전압의 충전을 가능하게 하거나 차단하는 것이고, 상기 에너지저장부(140)에는 충전전압을 감지하기 위해 별도로 전압감지수단이 구비되어 있다.The switching means 150 enables or disables the charging of the energy storage unit, and the
상기 스위칭수단(150)은 단순한 스위칭소자로 구현하거나, 제너다이오드와 포토커플러를 이용하여 항복전압 이상의 전압이 인가될 경우에만 통전되어 포토커플러의 작동을 가능하게 하여 광신호를 발생시키도록 할 수 있다.The switching means 150 may be implemented as a simple switching device or may be energized only when a voltage higher than a breakdown voltage is applied by using a zener diode and a photocoupler to enable operation of the photocoupler to generate an optical signal .
상기 제어부(130)는 상기 전압감지수단으로부터 감지된 전압이 설정전압 이하일 때 스위칭수단에 제어신호를 전달하여 회로 연결을 통해 에너지저장부에 전압을 충전하도록 하는 것이고, 설정전압 이상일 경우에는 회로 연결을 차단하도록 스위칭수단에 제어신호를 전달하는 것이다.The
이때, 상기 제어부(130)에는 과전압으로부터 회로를 보호하도록 과전압보호소자(160)가 회로연결되게 설치된다.At this time, the
따라서, 상기 과전압보호소자(160)는 사용자가 취침 중 뒤척임과 같은 활동으로 정전기 등이 발생하게 됨에 따라 이러한 정전기로 인한 과전압이 발생할 수 있는데, 이러한 과전압 발생시 회로를 보호하게 되는 것이다.Accordingly, the
상기 과전압보호소자의 예로서, 바리스터(Varistor)를 사용할 수 있다.As an example of the overvoltage protection device, a varistor may be used.
상기 바리스터는 서지전압과 같은 과전압 발생시 전체적인 회로시스템으로 전달되지 않도록 차단하게 됨으로써 회로를 보호하게 되는 것이다.The varistor is protected from being transferred to the entire circuit system when an overvoltage such as a surge voltage is generated, thereby protecting the circuit.
한편, 본 발명의 베개는 사용자의 뒤척임시 이를 정확하게 감지할 수 있는 구조로 이루어진다.Meanwhile, the pillow of the present invention has a structure that can accurately detect when the user turns around.
구체적으로, 상기 베개 몸통부(110)의 저면에는 상기 센서부(120)와 제어부(130)의 삽입 설치를 위해 일정 깊이로 각각 센서부설치홈(111)과 제어부설치홈(112)이 형성되고, 상기 센서부설치홈(111)은 상기 센서부(120)를 만곡 또는 베개 몸통부(110)의 상면 각도와 대응되는 각도로 설치하기 위해 베개의 중앙에 비해 좌우측으로 갈수록 경사지게 형성되며, 상기 센서부설치홈(111)에는 센서부(120)를 받쳐주도록 일면이 센서부설치홈과 대응되게 형성된 센서부받침대(113)가 결합된다.The sensor
이와 같이, 상기 센서부(120)가 만곡 또는 베개 몸통부의 상면과 동일 각도로 경사지게 설치됨으로써 사용자의 뒤척임시 후두부가 해당 위치에 설치된 도전성 고무를 가압하게 되어 도전체에 접촉됨으로써 이러한 접촉에 따른 전기적신호를 통해 후두부의 좌우방향 이동은 물론 위치를 정확하게 감지할 수 있는 것이다.Since the
그리고, 사용자의 후두부를 안정적으로 받쳐주도록 하기 위해, 상기 베개 몸통부(110)의 상면 중앙에는 일정 깊이로 오목하게 후두부받침홈(114)이 형성되어 있고, 상면 좌우측 가장자리부분에는 취침 중 뒤척임시 사용자의 머리가 베개에서 이탈되는 것을 방지하도록 이탈방지턱(115)이 돌출되어 형성된다.In order to stably support the back of the user's body, a back-to-
상기 후두부받침홈(114)의 형성으로 인해 후두부를 안정적으로 지지하면서 후두부의 좌우방향 이동시 이를 정확하게 감지할 수 있는 것이다.The back-to-back support groove (114) is formed to support the back of the head and to accurately detect the back and forth movement of the back and forth.
상기 이탈방지턱(115)은 사용자가 뒤척임으로 인해 머리가 베개의 가장자리에까지 이동되더라도 베개로부터 이탈되지 않도록 안내하는 기능을 수행하는 것으로, 일정 길이 돌출되게 형성된다.The
또한, 상기 베개 몸통부(110)의 상면에는 지압은 물론 통풍을 위해 일정 간격으로 지압돌기(116)가 형성된다.In addition,
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 에너지저장부의 설치로 최소한의 전압만을 이용하여 시스템을 동작시키도록 하여 불필요한 에너지낭비를 줄일 수 있게 되고, 바리스터의 설치로 인해 정전기 등의 과전압 발생시 시스템으로의 전달을 차단하여 회로를 보호하게 되며, 센서부를 베개 몸통부에 효과적으로 설치함으로써 정확한 수면정보를 측정하여 취득할 수 있는 것이다.As described above, according to the present invention, unnecessary energy wastage can be reduced by operating the system using only the minimum voltage by installing the energy storage unit, and it is possible to prevent unnecessary energy consumption from being transmitted to the system when an overvoltage such as static electricity occurs due to the installation of the varistor Thereby protecting the circuit. By effectively installing the sensor unit on the pillow body, accurate sleep information can be measured and acquired.
100: 베개 110: 베개 몸통부
111: 센서부설치홈 112: 제어부설치홈
113: 센서부받침대 114: 후두부받침홈
115: 이탈방지턱 116: 지압돌기
120: 센서부 121: 도전체 고정판
122: 고무커버 122a: 고무설치홈
123: 도전성 고무 124: 도전체
130: 제어부 131: 전원부
132: 마이크로컨트롤러유닛(MCU) 140: 에너지저장부
150: 스위칭수단 160: 과전압보호소자
170: 마감커버 200: 정보처리기100: pillow 110: pillow body part
111: Sensor part installation groove 112: Control part installation groove
113: sensor pedestal 114: occipital groove
115: Leakage prevention tuck 116: Chiropractic projection
120: Sensor part 121: Conductor fixing plate
122:
123: conductive rubber 124: conductor
130: control unit 131:
132: Microcontroller unit (MCU) 140: Energy storage unit
150: Switching means 160: Overvoltage protection element
170: Finishing cover 200: Information processor
Claims (4)
상기 제어부(130)에는 상용전원 또는 보조배터리로부터 공급되는 전압이 충전되어 그 충전된 전압으로 시스템이 동작하도록 에너지저장부(140)가 회로연결되게 구비되고, 상기 에너지저장부(140)에 충전되는 전압량에 따라 선택적으로 전원을 공급하거나 차단하도록 스위칭수단(150)이 회로 연결되게 설치되며,
상기 제어부(130)에는 과전압으로부터 회로를 보호하도록 과전압보호소자(160)가 회로연결되게 설치되고,
상기 센서부(120)는, 상기 센서부설치홈(111)에 삽입되는 유연성을 갖는 도전체고정판(121)과, 상기 도전체고정판(121)의 상면에 일정 간격으로 설치되는 복수개의 도전체(124)와, 상기 도전체고정판(121)을 감싸도록 설치되고 내면에 상기 도전체(124)의 설치부위와 대응되는 위치마다 고무설치홈(122a)이 각각 형성된 고무커버(122)와, 상기 고무설치홈(122a) 각각에 삽입되어 그 고무설치홈의 바닥면에 결합된 상태로 상기 도전체(124)와 이격되게 마련되어 사용자의 후두부에 의한 가압시에만 그 위치가 변경되면서 상기 도전체(124)와 접촉되어 전기적 신호를 발생시키는 도전성고무(123)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웰빙 베개 시스템.
A pillow body 110 having a sensor mounting groove 111 and a control mounting groove 112 formed at a predetermined depth on a bottom surface of the pillow body 110 and a sensor mounting groove 111 inserted into the sensor mounting groove 111 of the pillow body 110, A controller 130 installed in the controller installation groove 112 for storing sleeping information sensed by the sensor unit 120 and transmitting the sleeping information sensed by the sensor unit 120 to an information processor through a communication unit, (100); And an information processor 200 for receiving and storing the sleeping information transmitted from the controller 130 and analyzing the sleeping pattern based on the received sleeping information and a self-check result of the pre-registered sleeping pre- Claims 1. A well-being pillow system comprising:
The energy storage unit 140 is connected to the control unit 130 so that the voltage supplied from the commercial power supply or the auxiliary battery is charged and the system is operated by the charged voltage. The energy storage unit 140 is charged A switching unit 150 is provided to be connected to the circuit so as to selectively supply or cut off power according to the amount of voltage,
An overvoltage protection device 160 is installed in the control unit 130 so as to protect the circuit from an overvoltage,
The sensor unit 120 includes a flexible conductive plate 121 that is inserted into the sensor unit mounting groove 111 and a plurality of conductive members 121 disposed on the upper surface of the conductive plate 121 at regular intervals A rubber cover 122 which is installed to surround the conductor fixing plate 121 and has rubber mounting grooves 122a at positions corresponding to the mounting portions of the conductors 124 on the inner surface thereof, The conductive member 124 is inserted into each of the mounting grooves 122a and is separated from the conductive member 124 in a state of being coupled to the bottom surface of the rubber mounting groove so that the position of the conductive member 124 is changed, And a conductive rubber (123) for generating an electrical signal in contact with the conductive rubber (123).
상기 센서부설치홈(111)은 상기 센서부(120)를 만곡되게 또는 베개 몸통부(110)의 상면 경사각도와 동일각도로 설치하기 위해 베개의 중앙에 비해 좌우측으로 갈수록 경사지게 형성되고, 상기 센서부설치홈(111)에는 센서부(120)를 받쳐주도록 일면이 센서부설치홈의 형상과 대응되게 형성된 센서부받침대(113)가 결합되는 것을 특징으로 하는 웰빙 베개 시스템.
The method according to claim 1,
The sensor unit mounting groove 111 is inclined toward the left and right sides of the sensor unit 120 in a curved manner or at an angle equal to the angle of inclination of the upper surface of the pillow body 110, Wherein the sensor unit support (113) is coupled to the mounting groove (111) so as to support the sensor unit (120), the sensor unit support (113) having one side corresponding to the shape of the sensor unit mounting groove.
상기 베개 몸통부(110)의 상면 중앙에는 사용자의 머리 후두부를 받쳐주도록 일정 깊이로 오목하게 후두부받침홈(114)이 형성되고, 상면 좌우측 가장자리부분에는 취침 중 뒤척임시 사용자의 머리가 베개에서 이탈되는 것을 방지하도록 이탈방지턱(115)이 돌출되어 형성된 것을 특징으로 하는 웰빙 베개 시스템.
The method according to claim 1,
In the center of the upper surface of the pillow body 110, a back-to-back supporting groove 114 is formed to have a predetermined depth so as to support the back of the user's head. At the left and right side edge portions of the upper surface, (115) is protruded to prevent the separation pillow (115).
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