KR102053604B1 - Method for sleeping analysis and device for sleeping analysis using the same - Google Patents

Method for sleeping analysis and device for sleeping analysis using the same Download PDF

Info

Publication number
KR102053604B1
KR102053604B1 KR1020180099304A KR20180099304A KR102053604B1 KR 102053604 B1 KR102053604 B1 KR 102053604B1 KR 1020180099304 A KR1020180099304 A KR 1020180099304A KR 20180099304 A KR20180099304 A KR 20180099304A KR 102053604 B1 KR102053604 B1 KR 102053604B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sleep
state data
sleep state
time
processor
Prior art date
Application number
KR1020180099304A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20190062148A (en
Inventor
이은
이상은
Original Assignee
연세대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 연세대학교 산학협력단 filed Critical 연세대학교 산학협력단
Publication of KR20190062148A publication Critical patent/KR20190062148A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102053604B1 publication Critical patent/KR102053604B1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48Other medical applications
    • A61B5/4806Sleep evaluation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • A61B5/02405Determining heart rate variability
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7235Details of waveform analysis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7271Specific aspects of physiological measurement analysis
    • A61B5/7275Determining trends in physiological measurement data; Predicting development of a medical condition based on physiological measurements, e.g. determining a risk factor

Abstract

본 명세서에서는 사용자에 대하여 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터를 웨어러블 디바이스로부터 수신하고, 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터를 기초로 수면의 영향 요인을 평가하도록 구성된 수면 평가 모델을 이용하여, 사용자에 대한 수면의 영향 요인을 평가하도록 구성된, 수면 분석 방법 및 이를 이용한 수면 분석 디바이스가 제공된다.In the present specification, a sleep evaluation model configured to receive non-sleep state data and sleep state data from a wearable device and evaluate an influencing factor of sleep based on the non-sleep state data and the sleep state data for the user, Provided are a sleep analysis method and a sleep analysis device using the same, which are configured to evaluate the influencing factors of sleep.

Description

수면 분석 방법 및 이를 이용한 수면 분석 디바이스{METHOD FOR SLEEPING ANALYSIS AND DEVICE FOR SLEEPING ANALYSIS USING THE SAME}Sleep analysis method and sleep analysis device using the same {METHOD FOR SLEEPING ANALYSIS AND DEVICE FOR SLEEPING ANALYSIS USING THE SAME}

본 발명은 수면 분석 방법 및 이를 이용한 수면 분석 디바이스에 관한 것으로, 보다 구체적으로 사용자에 대하여 수면의 영향 요인을 평가하고 수면의 질을 예측하기 위한 수면 분석 방법 및 이를 이용한 수면 분석 디바이스에 관한 것이다.The present invention relates to a sleep analysis method and a sleep analysis device using the same. More particularly, the present invention relates to a sleep analysis method and a sleep analysis device using the same for evaluating factors affecting sleep and predicting sleep quality.

수면은 인간의 삶에서 약 1/3을 차지하며, 에너지 저장 및 회복뿐만 아니라 호르몬 분비, 기억 응고화 등 중요한 역할을 수행한다. 수면이 부족하거나 숙면을 취하지 못하면 정신활동이 흐려지고 몸도 둔감해진다. 현대사회에서는 인구의 노령화, 스트레스 증가, 노화, 수면주기변화와 같은 환경적 요인으로 인한 수면 장애를 호소하는 사람이 증가하고 있다. Sleep accounts for about one third of human life and plays important roles in energy storage and recovery, as well as hormone secretion and memory coagulation. Lack of sleep or poor sleep can lead to blurred mental activity and insensitivity. In modern society, more and more people are complaining of sleep disorders due to environmental factors such as aging population, increased stress, aging and changes in sleep cycle.

나아가, 수면은 우울증과 같은 정신 질환과도 연관된 것으로 보고되어 왔다. 예를 들어 정신 질환 증세가 있거나 이의 정도가 심해질 경우 수면의 상태가 나빠질 수 있다. 또한, 정신 질환의 정도가 개선될 경우, 이에 대한 지표로 수면 상태의 개선이 나타날 수 있다. 이처럼, 수면 상태는 정신 질환의 정도, 예후, 또는 치료 효과와 관련하여 중요한 정보로 이용될 수 있다. Furthermore, sleep has been reported to be associated with mental illnesses such as depression. For example, if you have or have a severe mental illness, your sleep may be worse. In addition, when the degree of mental illness improves, an improvement in the sleep state may appear as an indicator. As such, the sleep state may be used as important information regarding the extent, prognosis, or therapeutic effect of mental illness.

이에, 수면 장애의 치료에 있어서, 개개인에 대하여 수면 상태를 정확하게 분석하고, 수면에 영향을 주는 요소가 무엇인지 파악하는 것은 중요한 요소일 수 있다.Thus, in the treatment of sleep disorders, it may be an important factor to accurately analyze the sleep state for each individual and to understand what factors affect sleep.

한편, 수면 장애는 잠자는 동안 발생하기 때문에 본인조차 증상을 파악하기가 어렵다. 뿐만 아니라 수면 장애를 정확하게 진단하기 위해, 수면 동안의 뇌파, 근육 움직임, 호흡, 심전도, 산소 포화도 등을 종합적으로 검사하는 수면다원검사 (polysomnography) 가 이용될 수 있지만, 고가의 분석 비용 때문에 검사와 치료가 어려운 상황이다. 나아가, 이와 같은 수면 분석 방법은 에러로 인한 불확실성으로 인해 가정에서 수행되기 적합하지 않고, 다수의 전극이 사용자의 머리에 부착되어야만 한다. On the other hand, sleep disorders occur during sleep, so it is difficult for you to identify symptoms. In addition, polysomnography, which comprehensively examines EEG, muscle movement, respiration, electrocardiogram, and oxygen saturation during sleep, can be used to accurately diagnose sleep disorders, but due to the high cost of analytical testing and treatment Is a difficult situation. Furthermore, such sleep analysis methods are not suitable to be performed at home due to the uncertainty due to errors, and a large number of electrodes must be attached to the user's head.

이에 따라, 장비 기반의 수면 분석 방법은 환자에게 큰 부담을 줄 수 있다. 나아가, 이러한 요인들은 수면 분석에 있어서 상당수의 환자가 불안정한 경험으로 인지할 수 있어, 분석 결과에 영향을 미칠 수 있다. Accordingly, the device-based sleep analysis method can put a heavy burden on the patient. Furthermore, these factors can be perceived by many patients as unstable experience in sleep analysis, and can affect the results of the analysis.

이에 따라, 이상의 한계를 극복하고 효과적으로 수면의 질을 분석할 수 있는 시스템에 대한 개발이 요구되고 있는 실정이다. 특히, 수면 장애를 갖는 사용자에 대하여 수면의 질을 분석하고, 이에 대한 원인을 분석하여 사용자에게 제공하기 위한 수면 분석 방법 및 디바이스의 개발은 수면 장애의 예방, 진단 나아가, 치료에 있어서 매우 중요할 수 있다. Accordingly, it is required to develop a system that can overcome the above limitations and analyze the quality of sleep effectively. In particular, development of a sleep analysis method and device for analyzing sleep quality of a user having a sleep disorder, analyzing the cause thereof, and providing the user to the user may be very important in preventing, diagnosing, and treating sleep disorders. have.

발명의 배경이 되는 기술은 본 발명에 대한 이해를 보다 용이하게 하기 위해 작성되었다. 발명의 배경이 되는 기술에 기재된 사항들이 선행기술로 존재한다고 인정하는 것으로 이해되어서는 안 된다.
* 선행기술 문헌 번호: 한국 특허공개 제 10-2017-0089231호
The background art of the invention has been written in order to facilitate understanding of the present invention. It should not be understood that the matters described in the background of the invention exist as prior art.
* Prior art document number: Korean Patent Publication No. 10-2017-0089231

한편, 웨어러블 디바이스 (wearable device) 는 스마트 밴드, 스마트 워치, 웨어러블 글래스 등의 형태로 사용되고 있으며, 웨어러블 디바이스에 구비된 센서를 이용하여 생체리듬을 감지하고, 이를 이용한 서비스가 제공되고 있다.The wearable device is used in the form of a smart band, a smart watch, a wearable glass, and the like, and detects a biorhythm using a sensor provided in the wearable device, and provides a service using the wearable device.

웨어러블 디바이스를 활용하는 일 예로, 사용자의 수면 상태를 감지하여 수면의 패턴을 분석함으로써 사용자가 양질의 수면 시간을 보냈는지를 판단할 수 있다. 이때, 웨어러블 디바이스는 자체에 구비된 센서를 이용하여 사용자의 체온, 맥박 등에 관한 정보를 측정하고, 이를 기반으로 사용자의 수면 상태를 분석한다.As an example of using the wearable device, it is possible to determine whether the user has had a good sleep time by analyzing a sleep pattern by detecting a sleep state of the user. In this case, the wearable device measures information on a user's body temperature, pulse rate, etc. using a sensor provided therein, and analyzes the sleep state of the user based on the information.

하지만, 종래의 웨어러블 디바이스는 측정할 수 있는 데이터의 종류와 양이 제한적이고, 수행할 수 있는 기능도 한정적인 문제점이 있다. 또한, 수면 상태를 측정하기 위해서는 수면이 시작될 때와 종료될 때 사용자가 웨어러블 디바이스의 모드 시작 및 종료에 대한 제어 명령을 직접 입력해야 되는 불편함이 있으며, 이와 같은 입력과정을 수면 직전과 직후에 수행해야 되므로 사용자는 수면의 몰입도가 떨어져 오히려 숙면을 취할 수 없는 역효과가 발생할 수 있다. 그리고, 웨어러블 디바이스에서 측정된 데이터만을 사용하여 수면 상태를 분석하는 경우, 오류가 발생할 여지가 증가한다. 예를 들어, 명상을 하고 있거나, 한쪽 팔만을 부분적으로 사용하여 책을 읽고 있는 등의 상황에서는 각성상태를 수면 상태로 착각하는 경우가 발생한다.However, conventional wearable devices have a problem in that the types and amounts of data that can be measured are limited, and the functions that can be performed are also limited. In addition, in order to measure the sleep state, there is an inconvenience in that a user directly inputs a control command for starting and ending the mode of the wearable device when sleep starts and ends, and performs such an input process immediately before and after sleep. Because the user has to immerse the sleep, the user may not have a good night's sleep. And, when analyzing the sleep state using only the data measured in the wearable device, the room for error increases. For example, in a situation such as meditating or reading a book using only one arm partially, the awakening state may be mistaken as a sleep state.

이에, 웨어러블 디바이스를 이용한 수면 분석 시스템은 사용자의 수면의 질을 예측하고, 특히 수면 장애를 갖는 사용자의 수면 장애 요인을 평가하는 새로운 기술이 요구될 수 있다.Accordingly, a sleep analysis system using a wearable device may require a new technology for predicting a sleep quality of a user and in particular, evaluating sleep disturbance factors of a user having a sleep disorder.

한편, 본 발명의 발명자들은 수면 장애와 관련하여, 비수면 상태에서의 활동, 주변 환경 및 불안감등에 주목하였고, 이러한 요인들이 수면 장애와 연관되어 있음을 인식할 수 있었다. Meanwhile, the inventors of the present invention pay attention to activities in the non-sleep state, the surrounding environment, and anxiety with respect to sleep disorders, and have recognized that these factors are associated with sleep disorders.

나아가, 본 발명의 발명자들은 수면의 질에 대하여 예측의 정확도를 높이고 수면의 장애 요인 분석을 위해, 사용자의 수면의 질과 연관된 상태 데이터에 의해 학습된 평가 모델을 이용할 수 있음을 인지하였다.Furthermore, the inventors of the present invention recognized that the evaluation model learned by the state data associated with the quality of sleep of the user can be used to improve the accuracy of the prediction about the quality of sleep and to analyze the obstacles of the sleep.

그 결과, 본 발명의 발명자들은 사용자에 대하여 비수면 상태에서의 시간대별 활동량, 조도의 정도, 맥박의 변화, 상태 및 모드전환 등의 데이터 및 이를 기초로 수면 장애 요인을 분석하고 수면의 질을 예측할 수 있는, 새로운 수면 분석 시스템을 개발하기에 이르렀다.As a result, the inventors of the present invention can analyze the sleep disturbance factors and predict the sleep quality based on the data such as the amount of activity, the intensity of illumination, the change of the pulse rate, the state and the mode change, etc. To develop a new sleep analysis system.

이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 사용자로부터 비수면 상태에서의 데이터를 웨어러블 디바이스로부터 수신하고, 수면의 질 예측 모델 및 수면 평가 모델을 이용하여 이를 기초로 수면의 질을 예측하고, 수면 장애 요인을 평가하는 수면 분석 방법 및 이를 이용한 수면 분석 디바이스를 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to receive data in a non-sleep state from a wearable device from a user, predict sleep quality based on the sleep quality prediction model and the sleep evaluation model, and sleep disorders The present invention provides a sleep analysis method for evaluating factors and a sleep analysis device using the same.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 사용자로부터 미리 결정된 기간마다 수면과 연관된 수면 기록 데이터를 직접 입력 받고, 수면의 질 예측 모델 및 수면 평가 모델을 이용하여 수면 기록 데이터를 기초로 수면의 질을 예측하고, 수면 장애 요인을 평가하는 수면 분석 방법 및 이를 이용한 수면 분석 디바이스를 제공하는 것이다. The problem to be solved by the present invention is to directly receive the sleep record data associated with sleep at a predetermined time period from the user, to predict the sleep quality based on the sleep record data using the sleep quality prediction model and the sleep evaluation model The present invention provides a sleep analysis method for evaluating sleep disorders and a sleep analysis device using the same.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 분석 방법이 제공된다. 본 발명의 수면 분석 방법은, 사용자에 대하여 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터를 웨어러블 디바이스로부터 수신하는 단계, 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터를 기초로 수면의 영향 요인을 평가하도록 구성된 수면 평가 모델을 이용하여, 사용자에 대한 수면의 영향 요인을 평가하는 단계를 포함한다. In order to solve the above problems, there is provided a sleep analysis method according to an embodiment of the present invention. The sleep analysis method of the present invention includes a sleep evaluation model configured to evaluate non-sleep state data and sleep state data from a wearable device for a user, and evaluate influence factors of sleep based on the non-sleep state data and the sleep state data. Using, evaluating factors affecting sleep on the user.

본 발명의 특징에 따르면, 수신하는 단계는 복수의 시간 분위로 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터 각각을 수신하는 단계를 포함할 수 있고, 수면의 영향 요인을 평가하는 단계는 수면 평가 모델을 이용하여, 복수의 시간 분위로 수신된 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터를 기초로, 시간 분위에 따른 수면의 영향 요인을 평가하는 단계를 포함할 수 있다. According to a feature of the invention, the step of receiving may include receiving each of the non-sleep state data and the sleep state data in a plurality of time quantum, and the step of evaluating the factors affecting sleep using a sleep evaluation model The method may include evaluating factors affecting sleep according to the time quartile based on the non-sleep state data and the sleep state data received in the plurality of time quartiles.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 수면의 영향 요인을 평가하는 단계는, 시간 분위에 따른 수면의 영향 요인에 대한 상대적 또는, 절대적 수면 영향 정도를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다. According to another feature of the invention, the step of evaluating the influencing factors of sleep may further include calculating a relative or absolute degree of sleep influence on the influencing factors of sleep over time.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 수면 분석 방법은, 시간 분위에 따른 수면의 영향 요인에 대응하는 수면 영향 정도와 비례한 면적 크기를 갖도록 구성된 수면 영향도를 생성하는 단계, 및 수면 영향도를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다. According to another aspect of the present invention, the sleep analysis method comprises the steps of generating a sleep influence configured to have an area size proportional to the degree of sleep influence corresponding to the influence factors of sleep over time quartile, and to provide sleep influence It may further comprise the step.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 수면 분석 방법은, 시간 분위에 따른 수면의 영향 요인에 대응하는 수면 영향 정도와 비례한 분포 정도를 갖도록 구성된 수면 영향 분포도를 생성하는 단계, 및 수면 영향 분포도를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다. According to another aspect of the invention, the sleep analysis method, generating a sleep impact distribution map configured to have a distribution degree proportional to the sleep influence degree corresponding to the influence factors of sleep over time quartile, and provides a sleep impact distribution map It may further comprise the step.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 수신하는 단계는 복수의 일자 각각에 대하여, 복수의 시간 분위로 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 나아가, 시간 분위에 따른 수면의 영향 요인을 평가하는 단계는 수면 평가 모델을 이용하여, 복수의 일자 각각에 대한, 복수의 시간 분위로 수신된 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터를 기초로, 시간 분위에 따른 수면의 영향 요인을 평가하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 수면 분석 방법은, 복수의 일자 중 선택된 특정 일자를 수신하는 단계, 특정 일자에 대응하는 시간 분위에 따른 수면의 영향 요인을 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to another feature of the present invention, the receiving may include receiving non-sleep state data and sleep state data at a plurality of time quartiles, for each of the plurality of dates. Further, the step of evaluating the influence factors of the sleep according to the time quartile is a time quartile based on the non-sleep state data and the sleep state data received in the plurality of time quartiles for each of the plurality of days using the sleep evaluation model. It may include the step of evaluating the factors affecting the sleep according to. The sleep analysis method may further include receiving a specific date selected from a plurality of dates, and providing an influence factor of sleep according to a time quartile corresponding to the specific date.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 수신하는 단계는, 미리 결정된 기간에 대한 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터를 웨어러블 디바이스로부터 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 나아가, 수면 분석 방법은, 미리 결정된 기간에 대한 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터 각각에 대한 시계열 상태 분석도를 생성하는 단계, 시계열 상태 분석도를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to another feature of the present invention, the receiving may include receiving, from the wearable device, non-sleep state data and sleep state data for a predetermined period of time. Furthermore, the sleep analysis method may further include generating a time series state analysis diagram for each of the non-sleep state data and the sleep state data for a predetermined period, and providing the time series state analysis diagram.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 수면 분석 방법은 수신하는 단계 이후에 수행되는, 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터 각각에 대하여 특징 (feature) 변수를 추출하는 단계를 더 포함할 수 있다. 나아가, 수면의 영향 요인을 평가하는 단계는, 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터 각각에 대한 특징 변수를 기초로, 수면 평가 모델을 이용하여 사용자에 대한 수면의 영향 요인을 평가하는 단계를 더 포함할 수 있다. According to another feature of the invention, the sleep analysis method may further include extracting a feature variable for each of the non-sleep state data and the sleep state data, which is performed after the receiving step. Furthermore, the step of evaluating the influence factor of sleep may further include evaluating the influence factor of sleep on the user using the sleep evaluation model based on the characteristic variables of each of the non-sleep state data and the sleep state data. Can be.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 수면 분석 방법은, 비수면 상태 데이터를 기초로 수면의 질을 예측하도록 구성된 수면의 질 예측 모델을 이용하여, 사용자의 수면의 질을 예측하는 단계 및 예측된 수면의 질을 복수의 수준으로 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다. According to another aspect of the present invention, the sleep analysis method, using the sleep quality prediction model configured to predict sleep quality based on the non-sleep state data, predicting sleep quality of the user and predicted sleep The method may further include providing a plurality of levels of quality.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 수면의 영향 요인을 평가하는 단계는, 수면 상태 데이터를 기초로 사용자의 수면 효율도 (sleep efficiency) 를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to another feature of the present invention, the step of evaluating the influence factor of the sleep may further include calculating a sleep efficiency of the user based on the sleep state data.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 비수면 상태 데이터는, 사용자의 비수면 상태에서 웨어러블 디바이스에 의해 측정된 활동량, 조도량, 심박수 및 HRV로 이루어진 그룹 중 선택된 적어도 하나일 수 있다. According to another feature of the present invention, the non-sleep state data may be at least one selected from the group consisting of activity amount, illuminance amount, heart rate, and HRV measured by the wearable device in the user's non-sleep state.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 수면 상태 데이터는 웨어러블 디바이스에 의해 사용자의 수면 상태에서 측정된, 수면 시 측정 데이터 및 사용자로부터 미리 결정된 기간 마다 입력되는 수면 기록 데이터를 포함할 수 있다. 이때, 수면 시 측정 데이터는, 사용자의 수면 상태에서 측정된 HRV, 심박수, 조도량 및 수면 활동량으로 이루어진 그룹 중 적어도 하나일 수 있다. 나아가, 수면 기록 데이터는, 사용자로부터 입력된 날짜, 이름, 성별, 나이, 당일 일어난 시간, 전날 잠든 시간, 전날 수면의 질, 당일 개운함 정도, 웨어러블 디바이스의 미착용기간, 카페인 섭취량, 알코올 섭취량, 낮잠 여부 및 BMI 중 선택된 적어도 하나일 수 있다. According to another feature of the present invention, the sleep state data may include sleep measurement data measured in the sleep state of the user by the wearable device and sleep record data input at predetermined intervals from the user. In this case, the measurement data during sleep may be at least one of a group consisting of HRV, heart rate, illuminance, and sleep activity measured in the user's sleep state. Furthermore, the sleep history data may include the date, name, gender, age, time of day, time of sleep, day of sleep, quality of sleep on the day, degree of freshness on the day, no-wear period of the wearable device, caffeine intake, alcohol intake, nap or not. And at least one selected from BMI.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 분석 디바이스가 제공된다. 본 발명의 수면 분석 디바이스는, 웨어러블 디바이스로부터 사용자에 대하여 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터를 수신하도록 구성된 수신부, 및 수신부와 연결된 프로세서를 포함한다. 이때, 프로세서는, 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터를 기초로 수면의 영향 요인을 평가하도록 구성된 수면 평가 모델을 이용하여 사용자에 대한 수면의 영향 요인을 평가하도록 구성된다.In order to solve the above problems, there is provided a sleep analysis device according to an embodiment of the present invention. The sleep analysis device of the present invention includes a receiver configured to receive non-sleep state data and sleep state data for a user from a wearable device, and a processor coupled with the receiver. In this case, the processor is configured to evaluate the influence factor of sleep on the user using a sleep evaluation model configured to evaluate the influence factor of sleep based on the non-sleep state data and the sleep state data.

본 발명의 특징에 따르면, 수신부는 복수의 시간 분위로 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터 각각을 수신하도록 구성되고, 프로세서는 수면 평가 모델을 이용하여, 복수의 시간 분위로 수신된 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터를 기초로 시간 분위에 따른 수면의 영향 요인을 평가하도록 더 구성될 수 있다.According to a feature of the invention, the receiving unit is configured to receive the non-sleep state data and the sleep state data, respectively, in a plurality of time quartiles, and the processor uses the sleep evaluation model to receive the non-sleep state data received in the plurality of time quartiles It may be further configured to evaluate the influencing factor of sleep over time based on the sleep state data.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 프로세서는 시간 분위에 따른 수면의 영향 요인에 대한 상대적 또는, 절대적 수면 영향 정도를 산출하도록 더 구성될 수 있다.According to another feature of the invention, the processor may be further configured to calculate a relative or absolute degree of sleep influence on the factors influencing sleep over time quartile.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 프로세서는, 시간 분위에 따른 수면의 영향 요인에 대응하는 수면 영향 정도와 비례한 면적 크기를 갖도록 구성된 수면 영향도를 생성하고, 수면 영향도를 제공하도록 더 구성될 수 있다.According to another feature of the invention, the processor is further configured to generate a sleep influence configured to have an area size proportional to the sleep influence degree corresponding to the sleep influence factor over time and to provide a sleep influence. Can be.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 프로세서는, 시간 분위에 따른 수면의 영향 요인에 대응하는 수면 영향 정도와 비례한 분포 정도를 갖도록 구성된 수면 영향 분포도를 생성하고, 수면 영향 분포도를 제공하도록 더 구성될 수 있다.According to another feature of the invention, the processor may be further configured to generate a sleep influence distribution plot configured to have a distribution degree proportional to a sleep influence degree corresponding to a sleep influence factor over time, and to provide a sleep influence distribution map. Can be.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 수신부는, 복수의 일자 각각에 대하여, 복수의 시간 분위로 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터, 및 복수의 일자 중 선택된 특정 일자를 수신하도록 더 구성될 수 있다. 프로세서는, 수면 평가 모델을 이용하여, 복수의 일자 각각에 대한, 복수의 시간 분위로 수신된 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터를 기초로, 시간 분위에 따른 수면의 영향 요인을 평가하고, 특정 일자에 대응하는 시간 분위에 따른 수면의 영향 요인을 제공하도록 더 구성될 수 있다.According to another feature of the present invention, the receiver may be further configured to receive, for each of the plurality of dates, non-sleep state data and sleep state data, and a specific date selected from the plurality of dates at a plurality of time quartiles. The processor uses the sleep assessment model to evaluate the influence factors of sleep over time quartiles based on the non-sleep state data and the sleep state data received at the plurality of time quartiles for each of the plurality of days, and a specific date. It may be further configured to provide an influencing factor of sleep according to the time quartile corresponding to the.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 수신부는, 미리 결정된 기간에 대한 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터를 웨어러블 디바이스로부터 수신하도록 더 구성될 수 있다. 나아가, 프로세서는, 미리 결정된 기간에 대한 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터 각각에 대한 시계열 상태 분석도를 생성하고, 시계열 상태 분석도를 제공하도록 더 구성될 수 있다.According to another feature of the invention, the receiver may be further configured to receive the non-sleep state data and the sleep state data for the predetermined period from the wearable device. Further, the processor may be further configured to generate a time series state analysis diagram for each of the non-sleep state data and the sleep state data for the predetermined period of time, and provide the time series state analysis diagram.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 프로세서는, 비수면 상태 데이터를 기초로 수면의 질을 예측하도록 구성된 수면의 질 예측 모델을 이용하여, 사용자의 수면의 질을 예측하고, 예측된 수면의 질을 복수의 수준으로 제공하도록 더 구성될 수 있다.According to another feature of the invention, the processor predicts the sleep quality of the user by using a sleep quality prediction model configured to predict the sleep quality based on the non-sleep state data, and calculates the predicted sleep quality It may be further configured to provide at a plurality of levels.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 프로세서는, 수면 상태 데이터를 기초로 사용자의 수면 효율도를 산출하도록 더 구성될 수 있다.According to another feature of the invention, the processor may be further configured to calculate a sleep efficiency of the user based on the sleep state data.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 프로세서는 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터 각각에 대하여 특징 변수를 추출하도록 더 구성될 수 있다. 나아가, 수면 평가 모델은 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터 각각에 대한 특징 변수를 기초로 사용자에 대한 수면의 영향 요인을 평가하도록 더 구성될 수 있다.According to another feature of the invention, the processor may be further configured to extract feature variables for each of the non-sleep state data and the sleep state data. Furthermore, the sleep evaluation model may be further configured to evaluate the factors influencing sleep on the user based on the feature variables for each of the non-sleep state data and the sleep state data.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 다만, 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것에 불과하므로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, these examples are only for illustrating the present invention by way of example, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by these examples.

본 발명은, 수면의 질과 연관 있을 수 있는 비수면 상태에서 측정된 생체 데이터를 기초로 수면을 평가하도록 구성된 수면 평가 모델 및 수면을 예측하도록 구성된 수면의 질 예측 모델을 이용한 수면 분석방법 및 이를 이용한 수면 분석 디바이스를 제공하여, 사용자의 수면 장애에 대한 정확한 원인 분석이 가능할 수 있다. 그 결과, 본 발명은 분석 결과에 따른 개인 맞춤형 처방을 제공할 수 있는 효과가 있다. The present invention provides a sleep analysis method using a sleep evaluation model configured to evaluate sleep based on biometric data measured in a non-sleep state that may be related to sleep quality, and a sleep quality prediction model configured to predict sleep, and using the same. Providing a sleep analysis device may enable accurate cause analysis of a user's sleep disorder. As a result, the present invention has the effect of providing a personalized prescription according to the analysis results.

즉, 본 발명은 웨어러블 디바이스로부터 측정된 비수면 상태 데이터, 보다 구체적으로 낮 동안의 수면 변수를 기초로 하여 사용자의 수면에 영향을 끼치는 요소들을 평가하여 제공할 수 있고, 수면의 질을 예측하여 제공할 수 있다.That is, the present invention may provide and evaluate factors affecting the user's sleep based on non-sleep state data measured from the wearable device, more specifically, sleep variables during the day, and predict and provide a quality of sleep. can do.

이에, 본 발명은 종래의 수면 분석 시스템이 갖는 고가의 분석비용, 사용자가 겪는 불편함 등과 같은 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다. Thus, the present invention has the effect that can solve problems such as expensive analysis cost, inconvenience that the user has a conventional sleep analysis system.

본 발명은 비수면 상태 데이터와 함께 사용자로부터 직접 입력 받은 수면 기록 데이터, 예를 들어 카페인 섭취량, 알코올 섭취량, 잠든 시간, 개운함의 정도 등의 요소들을 더 고려하여 수면의 질을 예측함에 따라, 다양한 생활 패턴을 갖는 복수의 사용자에 대하여 높은 정확도 및 민감도로 수면에 영향 요인을 평가하고 수면의 질을 예측할 수 있는 효과가 있다. The present invention further predicts sleep quality by considering factors such as sleep history data input directly from a user, together with non-sleep state data, such as caffeine intake, alcohol intake, time to sleep, and degree of freshness. For a plurality of users having a pattern, it is possible to evaluate factors affecting sleep and predict sleep quality with high accuracy and sensitivity.

본 발명은 수면 상태에서 측정된 생체 데이터를 기초로 사용자의 수면의 효율도를 산출할 수 있고 수면 평가 모델을 이용한 수면 분석 방법 및 이를 이용한 수면 분석 디바이스를 제공하여, 수면의 질이 나쁠 경우 이에 대한 원인 및 나아가 진단 피드백을 제공할 수 있는 효과가 있다. The present invention can calculate the sleep efficiency of the user based on the biometric data measured in the sleep state and provides a sleep analysis method using a sleep evaluation model and a sleep analysis device using the same, if the quality of sleep is poor There is an effect that can provide cause and further diagnostic feedback.

보다 구체적으로 본 발명은, 웨어러블 디바이스가 제공하는 생체 신호 데이터를 이용하여 수면 효율도를 산출하고 수면의 질과 연관된 생체 데이터를 기초로 학습된 수면 평가 모델을 이용하여 사용자에게 수면의 질과 연관된 수면 분석 정보를 제공할 수 있는 효과가 있다. More specifically, the present invention calculates sleep efficiency using biosignal data provided by a wearable device and sleeps associated with sleep quality to a user using a sleep evaluation model trained on biometric data related to sleep quality. It has the effect of providing analytical information.

이에, 본 발명은 수면 장애를 갖는 사용자에 대하여 불면의 원인을 인지하고, 이를 개선할 수 있도록 정보를 제공할 수 있는 효과가 있다. Thus, the present invention has the effect of recognizing the cause of insomnia for a user with a sleep disorder, and providing information to improve it.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.The effects according to the present invention are not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the present specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 수면 분석 방법 및 이를 이용한 수면 분석 디바이스기반의 수면 분석 시스템을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 수면 분석 디바이스의 구성을 예시적으로 도시한 것이다.
도 3 및 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 수면 분석 방법에 대한 절차를 예시적으로 도시한 것이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 분석 방법에 따라 수신된, 사용자의 상태 데이터가 나타나는 화면을 예시적으로 도시한 것이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 분석 방법에 따라 생성된, 사용자의 시계열 상태 분석도가 나타나는 화면을 예시적으로 도시한 것이다.
도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 분석 방법에 따라 평가된 수면 영향 요인 및 예측된 수면의 질이 나타나는 화면을 예시적으로 도시한 것이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 분석 방법 및 이를 이용한 수면 분석 시스템에서 이용되는, 웨어러블 디바이스로부터 획득된 비수면 상태 데이터를 도시한 것이다.
도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 분석 방법 및 이를 이용한 수면 분석 디바이스에서 이용되는, 웨어러블 디바이스로부터 획득된 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터의 특징 변수를 도시한 것이다.
도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 분석 방법 및 이를 이용한 수면 분석 디바이스에서 이용되는, 수면 기록 데이터를 도시한 것이다.
도 7a 내지 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 분석 방법 및 이를 이용한 수면 분석 시스템에서 분석된, 수면 평가 모델에 기초한 수면 장애 요인의 평가 결과를 도시한 것이다.
도 7d는 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 분석 방법 및 이를 이용한 수면 분석 시스템에서 분석된, 수면의 질 예측 모델에 기초한 수면의 질의 예측 결과를 도시한 것이다.
1 illustrates a sleep analysis method and a sleep analysis device based sleep analysis system using the same according to an embodiment of the present invention.
2 exemplarily shows a configuration of a sleep analysis device according to an embodiment of the present invention.
3 and 4 exemplarily illustrate a procedure for a sleep analysis method according to various embodiments of the present disclosure.
5A is a diagram illustrating a screen on which state data of a user, received according to a sleep analysis method according to an embodiment of the present invention, is shown.
5B is a diagram exemplarily illustrating a screen on which a time series state analysis diagram of a user is generated according to a sleep analysis method according to an exemplary embodiment of the present invention.
5C is a diagram exemplarily illustrating a screen showing sleep influence factors and predicted sleep quality evaluated according to a sleep analysis method according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 6A illustrates non-sleep state data obtained from a wearable device used in a sleep analysis method and a sleep analysis system using the same according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6B illustrates characteristic variables of non-sleep state data and sleep state data obtained from a wearable device, which are used in a sleep analysis method and a sleep analysis device using the same according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6C illustrates sleep recording data used in a sleep analysis method and a sleep analysis device using the same according to an embodiment of the present invention.
7A to 7C illustrate evaluation results of sleep disturbance factors based on a sleep evaluation model analyzed in a sleep analysis method and a sleep analysis system using the same according to an embodiment of the present invention.
7D illustrates a sleep quality prediction result based on a sleep quality prediction model analyzed in a sleep analysis method and a sleep analysis system using the same according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, only the present embodiments to make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims.

이하에서는, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 분석 방법 및 이를 이용한 수면 분석 디바이스 기반의 수면 분석 시스템에 대하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a sleep analysis method and a sleep analysis device based on the sleep analysis device using the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 수면 분석 방법 및 이를 이용한 수면 분석 디바이스기반의 수면 분석 시스템을 도시한 것이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 수면 분석 디바이스의 구성을 예시적으로 도시한 것이다. 도 3 및 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 수면 분석 방법에 대한 절차를 예시적으로 도시한 것이다.1 illustrates a sleep analysis method and a sleep analysis device based sleep analysis system using the same according to an embodiment of the present invention. 2 exemplarily shows a configuration of a sleep analysis device according to an embodiment of the present invention. 3 and 4 exemplarily illustrate a procedure for a sleep analysis method according to various embodiments of the present disclosure.

먼저, 도 1을 참조하면, 수면 분석 시스템 (1000) 은, 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 분석 디바이스 (100), 사용자에 대하여 비수면 상태 데이터 또는, 수면 상태 데이터를 측정하거나 사용자로부터 수면 기록 데이터를 입력 받도록 구성된 웨어러블 디바이스 (200), 사용자의 수면 상태 데이터를 측정하도록 구성된 침대 고정형 디바이스 (300) 와 사용자에 의해 평가된 수면 영향 요인 및 예측된 수면의 질을 수신하도록 구성된 의료진 디바이스 (400) 로 구성될 수 있다. First, referring to FIG. 1, the sleep analysis system 1000 measures sleep state data or sleep state data for a user, a sleep analysis device 100, or records sleep from a user according to an embodiment of the present invention. Wearable device 200 configured to receive data, bed stationary device 300 configured to measure sleep state data of a user, and clinician device 400 configured to receive sleep influence factors evaluated by the user and predicted sleep quality It can be configured as.

본 발명의 수면 분석 시스템 (1000) 에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 분석 디바이스 (100) 는 웨어러블 디바이스 (200) 로부터 사용자의 비수면 상태에서의 활동량, 조도량, 심박수 및 HRV의 데이터와 같은 비수면 상태 데이터, 및/또는 수면 상태에서의 HRV 수준, 심박수, 수면 활동량을 수신하고, 이를 기초로 수면 영향 요인을 평가하거나 수면의 질을 예측하여 의료진 디바이스 (400) 에 제공할 수 있다. According to the sleep analysis system 1000 of the present invention, the sleep analysis device 100 according to an embodiment of the present invention is a data of the amount of activity, illuminance, heart rate and HRV in the non-sleep state of the user from the wearable device 200. Non-sleep state data, and / or HRV levels, heart rate, and sleep activity in the sleep state, and based on the assessment of sleep influencing factors or predict sleep quality may be provided to the medical staff device 400. .

이때, 수면 상태 데이터는 침대 고정형 디바이스 (300) 로부터 측정되어, 웨어러블 디바이스 (200) 에 수신된 후, 수면 분석 디바이스 (100) 로 수신될 수 있고, 침대 고정형 디바이스 (300) 로부터 수면 분석 디바이스 (100) 로 직접 수신될 수도 있다. In this case, the sleep state data may be measured from the bed fixed device 300, received by the wearable device 200, and then received by the sleep analysis device 100, and the sleep analysis device 100 may be received from the bed fixed device 300. May be directly received).

수면 분석 디바이스 (100) 는 사용자의 상태 데이터를 기초로 수면의 영향 요인을 평가하도록 구성된 수면 평가 모델 및 수면의 질을 예측하도록 구성된 수면의 질 예측 모델을 이용하도록 구성될 수 있다. 한편, 수면 평가 모델 및 수면의 질 예측 모델은 미리 획득한 비수면 상태에서의 가속도, 조도, 압력, HR, HRV, 시간, 이벤트 등의 변수와 수면 시 뒤척임 (수면 효율) 의 상관관계를 기초로 학습된 예측 모델 또는 예측 알고리즘에 기초할 수 있다. 이때, 각각의 모델은 단일로 또는 조합으로도 이용될 수 있다. The sleep analysis device 100 may be configured to use a sleep evaluation model configured to evaluate a factor influencing sleep based on state data of the user and a sleep quality prediction model configured to predict sleep quality. Meanwhile, the sleep evaluation model and the sleep quality prediction model are based on the correlation between the variables such as acceleration, illuminance, pressure, HR, HRV, time, and events in the non-sleep state acquired in advance and sleep retardation (sleep efficiency). It can be based on a learned prediction model or prediction algorithm. At this time, each model may be used singly or in combination.

한편, 웨어러블 디바이스 (200) 는 가속센서, 조도센서, PPG센서, 이벤트 버튼, 시계 등을 포함할 수 있고, 이에 활동량, 밝기, 맥박, 시간대 및 취침시간 등의 주요 비수면 상태에서의 이벤트를 수집하여 수면 분석 디바이스 (100) 에 송신할 수 있다. 나아가, 웨어러블 디바이스 (200) 는 사용자로부터, 날짜, 이름, 성별, 나이, 당일 일어난 시간, 전날 잠든 시간, 전날 수면의 질, 당일 개운함 정도, 웨어러블 디바이스의 미착용기간, 카페인 섭취량, 알코올 섭취량, 낮잠 여부 및 BMI와 같은 수면 기록 데이터를 입력 받도록 구성될 수 있다. Meanwhile, the wearable device 200 may include an acceleration sensor, an illuminance sensor, a PPG sensor, an event button, a clock, and the like, and collect events in major non-sleep states such as activity amount, brightness, pulse rate, time zone, and bedtime. Can be transmitted to the sleep analysis device 100. Furthermore, the wearable device 200 may include a date, a name, a gender, an age, a time that happened on the day, a day before sleep, a quality of sleep on the day before, the degree of freshness on the day, a non-wearing period of the wearable device, a caffeine intake, an alcohol intake, a nap And receive sleep recording data such as BMI.

수면 고정형 디바이스 (300) 는, 압력 센서 등을 포함할 수 있어, 수면시 사용자의 활동량, 즉 뒤척임 정도를 측정할 수 있다. 수면 고정형 디바이스 (300) 에 의해 측정된 수면 상태 데이터는, 전술한 바와 같이 웨어러블 디바이스 (200) 에 수신된 후 수면 분석 디바이스 (100) 에 수신될 수 있고, 수면 분석 디바이스 (100) 에 직접 수신될 수도 있다. The sleep-fixed device 300 may include a pressure sensor or the like to measure the amount of activity of the user during sleep, that is, the degree of twisting. Sleep state data measured by the sleep stationary device 300 may be received at the sleep analysis device 100 after being received at the wearable device 200 as described above, and may be received directly at the sleep analysis device 100. It may be.

수면 분석 디바이스 (100) 에 의해 평가된 사용자에 대한 수면 영향 요인 및 예측된 수면의 질은, 사용자가 착용한 웨어러블 디바이스 (200) 에 송신되어 수면 정보가 사용자에게 제공될 수 있다. 나아가, 수면 영향 요인 및 예측된 수면의 질은, 의료진 디바이스 (400) 에 송신되어, 의료진은 사용자에 대하여 평가되고 예측된 결과를 기초로 보다 용이하게 사용자에게 알맞은 의료 조치를 취할 수 있다. Sleep influence factors and predicted sleep quality for the user evaluated by the sleep analysis device 100 may be transmitted to the wearable device 200 worn by the user so that sleep information may be provided to the user. Further, sleep influencing factors and predicted sleep quality may be transmitted to the clinician device 400 so that the clinician can more easily take appropriate medical measures for the user based on the evaluated and predicted results for the user.

이에, 본 발명의 수면 분석 디바이스 (100) 는 의료진 및 사용자 모두에게 수면 분석 결과를 제공할 수 있음에 따라, 수면 분석 시스템 (1000) 에 적용될 수 있다. Thus, the sleep analysis device 100 of the present invention may be applied to the sleep analysis system 1000 as it may provide a sleep analysis result to both the medical staff and the user.

도 2를 참조하면, 수면 분석 디바이스 (100) 는 수신부 (110), 입력부 (120), 표시부 (130), 저장부 (140), 및 프로세서 (150) 를 포함할 수 있다.  Referring to FIG. 2, the sleep analysis device 100 may include a receiver 110, an inputter 120, a display 130, a storage 140, and a processor 150.

보다 구체적으로, 수신부 (110) 는 디바이스와 디바이스가 위치한 네트워크 사이의 유무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 수신부 (110) 는, 인터넷 등의 통신망 상에서 외부의 디바이스 예를 들어, 웨어러블 디바이스와 신호를 송수신한다. 보다 구체적으로, 수신부 (110) 는, 사용자의 웨어러블 디바이스로부터 비수면 상태에서 측정된 활동량, 조도량, 심박수 및 HRV의 비수면 상태 데이터를 수신할 수 있다. 나아가, 수신부 (110) 는, 사용자의 수면 상태에서 웨어러블 디바이스로부터 측정된 수면 상태에서의 HRV 수준, 수면 상태의 심박수 및 침대 고정형 디바이스로부터 측정된 수면 활동량 (수면시 뒤척임) 의 수면 시 측정 데이터 및/또는 사용자로부터 입력된 날짜, 이름, 성별, 나이, 당일 일어난 시간, 전날 잠든 시간, 전날 수면의 질, 당일 개운함 정도, 웨어러블 디바이스의 미착용기간, 카페인 섭취량, 알코올 섭취량, 낮잠 여부 및 BMI의 수면 기록 데이터를 수신할 수 있다.More specifically, the receiver 110 may include one or more modules that enable wired and wireless communication between the device and the network in which the device is located. The receiver 110 transmits and receives a signal with an external device, for example, a wearable device, on a communication network such as the Internet. More specifically, the receiver 110 may receive the activity amount, the illuminance amount, the heart rate, and the non-sleep state data of the HRV measured in the non-sleep state from the wearable device of the user. Furthermore, the receiver 110 may measure the HRV level in the sleep state measured from the wearable device in the sleep state of the user, the heart rate in the sleep state, and the sleep activity amount measured from the bed-fixed device (return during sleep) during sleep measurement data and / Or the date, name, gender, age, the time of day, the day before sleep, the quality of sleep the day before, the degree of freshness on the day, the wearing period of the wearable device, caffeine intake, alcohol intake, nap and sleep history data of BMI Can be received.

입력부 (120) 는 사용자가 디바이스의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 이때 입력부 (120) 는 키 패드 (key pad) 돔 스위치 (domeswitch), 터치 패드 (정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니다. 한편, 사용자는 입력부 (120) 를 통해 전술한 날짜, 이름, 성별, 나이, 당일 일어난 시간, 전날 잠든 시간, 전날 수면의 질, 당일 개운함 정도, 웨어러블 디바이스의 미착용기간, 카페인 섭취량알코올 섭취량, 낮잠 여부 및 BMI 의 수면 기록 데이터를 직접 입력할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The input unit 120 generates input data for the user to control the operation of the device. In this case, the input unit 120 may include a key pad dome switch, a touch pad (constant voltage / capacitance), a jog wheel, a jog switch, and the like. However, it is not limited thereto. On the other hand, the user through the input unit 120, the date, name, gender, age, the time of the day, the day before sleeping, the quality of sleep the day before, the degree of freshness, the wearing period of the wearable device, caffeine intake alcohol intake, nap or not And sleep recording data of the BMI can be directly input, but is not limited thereto.

표시부 (130) 는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이부, 음향 출력 모듈 등을 포함할 수 있는데, 이때 디스플레이부는 디바이스에서 처리되는 정보를 표시 (출력) 하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 표시부 (130) 는 디바이스가 시스템과 관련된 UI (User Interface) 또는 GUI (Graphic User Interface) 를 표시한다. 이때, 표시부 (130) 는 액정 디스플레이 (liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이 (thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드 (organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이 (flexible display), 3차원 디스플레이 (3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 표시부 (130) 수신부 (110) 로부터 수신되거나 후술할 저장부 (140) 에 저장된 오디오 데이터를 출력하도록 더 구성될 수 있다. 이때 표시부 (130) 는 수면 분석 디바이스 (100) 에서 수행되는 기능과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 다양한 실시예에서, 입력부 (120) 또는 표시부 (130) 는 생략되도록 구현될 수도 있다.The display unit 130 is for generating an output related to sight, hearing, or tactile sense, and may include a display unit, an audio output module, and the like, wherein the display unit is configured to display (output) information processed by the device. Can be. For example, the display unit 130 displays a user interface (UI) or graphic user interface (GUI) in which the device is associated with the system. In this case, the display unit 130 may include a liquid crystal display (LCD), a thin film transistor-liquid crystal display (TFT LCD), an organic light-emitting diode (OLED), a flexible display ( It may include at least one of a flexible display, a 3D display. The display 130 may be further configured to output audio data received from the receiver 110 or stored in the storage 140 to be described later. In this case, the display unit 130 may output a sound signal related to a function performed by the sleep analysis device 100. In various embodiments, the input unit 120 or the display unit 130 may be implemented to be omitted.

저장부 (140) 는 후술할 프로세서 (150) 의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수도 있고, 입/출력되는 데이터들의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 저장부 (140) 는 수신부 (110) 에 수신된 비수면 상태 데이터 및/또는 수면 상태 데이터를 저장하도록 구성될 수 있다. The storage unit 140 may store a program for processing and controlling the processor 150, which will be described later, or perform a function for temporarily storing input / output data. For example, the storage 140 may be configured to store non-sleep state data and / or sleep state data received by the receiver 110.

한편, 저장부 (140) 는 플래시 메모리 타입 (flash memory type), 하드디스크 타입 (hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입 (multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리 (예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램 (Random Access Memory, RAM), SRAM (Static Random Access Memory), 롬 (Read-Only Memory, ROM), EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 이때, 수면 분석 디바이스 (100) 는 인터넷 (internet) 상에서 저장부 (140) 의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지 (web storage) 와 관련되어 동작할 수도 있다.Meanwhile, the storage 140 may include a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, a card type memory (eg, SD or XD memory, etc.). Random Access Memory (RAM), Static Random Access Memory (SRAM), Read-Only Memory (ROM), Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM), Programmable Read-Only Memory (PROM), Magnetic At least one type of storage medium may include a memory, a magnetic disk, and an optical disk. In this case, the sleep analysis device 100 may operate in association with a web storage that performs a storage function of the storage 140 on the Internet.

프로세서 (150) 는 통상적으로 수면 분석 디바이스 (100) 의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어 프로세서 (150) 는, 수신부 (110) 에 수신된 사용자에 대한 비수면 상태 데이터 및/또는 수면 상태 데이터를 수면 평가 모델 및 수면의 질 예측 모델에 각각 입력하고, 이들 예측 모델에 의해 사용자의 비수면 및/또는 수면 상태에 따른 수면 장애 요인을 평가하고 수면의 질을 예측하도록 구성될 수 있다.The processor 150 can typically control the overall operation of the sleep analysis device 100. For example, the processor 150 inputs non-sleep state data and / or sleep state data for the user received by the receiver 110 into the sleep evaluation model and the sleep quality prediction model, respectively, and the user uses these prediction models. It may be configured to assess sleep disorders and predict sleep quality according to the non-sleep and / or sleep state of.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 프로세서 (150) 는, 웨어러블 디바이스로부터 획득된 사용자에 대한 비수면 상태 데이터 및/또는 수면 상태 데이터로부터, 복수의 분위별로 특징 변수를 추출하고, 수면 평가 모델을 이용하여 추출된 특징 변수를 기초로 수면 장애 요인을 평가하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서 (150) 는, 수신부 (110) 에 수신된 사용자에 대한 활동량의 데이터를, 기상 시간부터 오후 12시까지의 1 분위, 오후 12시부터 오후 6시까지의 2 분위, 및 오후 6시부터 취침 전 시간까지의 3분위 각각에서 MET (Metabolic Equivalent of Task) 를 기준으로 상, 중, 하의 강도로 특징을 분류할 수 있다. 나아가, 프로세서 (150) 는, 수면 평가 모델을 이용하여 활동량에 대한 특징 변수를 기초로 수면 장애 요인을 평가할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the processor 150 may extract feature variables for a plurality of quartiles from the non-sleep state data and / or the sleep state data for the user obtained from the wearable device, and use the sleep evaluation model. And assess sleep disturbances based on the extracted feature variables. For example, the processor 150 may display data of the amount of activity for the user received by the receiver 110 in the first quartile from the wake-up time to 12 pm, the second quartile from 12 pm to 6 pm, and the six pm portion. In each of the quartiles from the beginning of the day to bedtime, the characteristics can be classified by intensity of upper, middle and lower on the basis of the Metabolic Equivalent of Task (MET). Further, the processor 150 may evaluate the sleep disorder factor based on the feature variable for the amount of activity using the sleep evaluation model.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 프로세서 (150) 는, 수신부 (110) 에 수신된 사용자에 대한 비수면 상태 데이터를 기초로, 수면의 질 예측 모델을 이용하여, 사용자에 대한 수면의 질을 예측하도록 더 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서 (150) 는 수신부 (110) 에 수신된 사용자에 대한 활동량, 조도량, 심박수 및 HRV의 웨어러블 디바이스에 의한 측정 데이터를 기초로 사용자의 수면의 질을 좋음 또는 나쁨으로 예측할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the processor 150 predicts sleep quality for the user by using the sleep quality prediction model based on the non-sleep state data of the user received by the receiver 110. It can be further configured to. For example, the processor 150 may predict the quality of sleep of the user as good or bad based on the activity amount, illuminance amount, heart rate, and measurement data by the wearable device of the HRV for the user received by the receiver 110. .

한편, 프로세서 (150) 는 병렬 데이터 처리를 위한 그래픽 모듈을 더 구비할 수도 있는데, 그래픽 모듈은 프로세서 (150) 내에 구현될 수도 있고, 프로세서 (150) 와 별도로 구현될 수도 있다.Meanwhile, the processor 150 may further include a graphic module for parallel data processing, which may be implemented in the processor 150 or may be implemented separately from the processor 150.

여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 디바이스로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.The various embodiments described herein may be implemented in a recording medium readable by a computer or similar device using, for example, software, hardware or a combination thereof.

하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서 (processors), 제어기 (controllers), 마이크로 컨트롤러 (micro-controllers), 마이크로 프로세서 (microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 실시예들이 프로세서 (150) 자체로 구현될 수 있다.According to a hardware implementation, the embodiments described herein include application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs), and the like. It may be implemented using at least one of processors, controllers, micro-controllers, microprocessors, and electrical units for performing other functions. The described embodiments can be implemented in the processor 150 itself.

소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 저장부 (140) 에 저장되고, 프로세서 (150) 에 의해 실행될 수 있다.According to the software implementation, embodiments such as the procedures and functions described herein may be implemented as separate software modules. Each of the software modules may perform one or more functions and operations described herein. Software code may be implemented in software applications written in a suitable programming language. The software code is stored in the storage 140 and can be executed by the processor 150.

이상의 구성을 갖는 본 발명의 수면 분석 디바이스 (100) 는, 수면 장애를 갖는 사용자 또는, 자신의 수면의 질을 예측하고 평가하고자 하는 사용자에게 자신의 수면의 질에 대한 광범위한 범위에서의 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 수면 장애를 갖는 사용자는, 수면 분석 디바이스 (100) 를 통해 수면 장애의 요인이 될 수 있는 비수면 상태에서의 습관에 대한 정보를 제공받을 수 있다. 나아가, 사용자는 수면의 질 평가 결과 또는 수면의 질 예측 결과에 대한 의료진의 피드백을 제공 받을 수 있다. The sleep analysis device 100 of the present invention having the above configuration provides a user with a sleep disorder or a user who wants to predict and evaluate the quality of his sleep in a wide range of information on the quality of his sleep. Can be. For example, a user with a sleep disorder may be provided with information about a habit in a non-sleep state that may be a cause of a sleep disorder through the sleep analysis device 100. In addition, the user may be provided with feedback from the medical staff regarding the sleep quality evaluation result or the sleep quality prediction result.

이하에서는, 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 수면 분석 방법을 설명한다.Hereinafter, a sleep analysis method according to various embodiments of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

먼저 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 분석 방법은, 사용자가 착용한 웨어러블 디바이스로부터 사용자에 대한 수면 상태 데이터 및 비수면 상태 데이터를 수신하고 (S310), 수면 상태 데이터 및 비수면 상태 데이터에 대한 특징 변수를 추출하고 (S320), 수면 평가 모델을 이용하여 수신된 특징 변수들을 기초로 수면의 영향 요인을 평가하고 (S330), 평가 결과를 제공한다 (S340).First, referring to FIG. 3, the sleep analysis method according to an exemplary embodiment of the present disclosure receives sleep state data and non-sleep state data for a user from a wearable device worn by the user (S310), and sleep state data and non-sleep. A feature variable for the sleep state data is extracted (S320), and an influence factor of sleep is evaluated based on the received feature variables using the sleep evaluation model (S330), and an evaluation result is provided (S340).

보다 구체적으로, 수신하는 단계 (S310) 에서는, 사용자의 웨어러블 디바이스로부터 측정된, 활동량, 조도량, 심박수 및 HRV 수준을 수신할 수 있다. More specifically, in the step of receiving (S310), the amount of activity, illuminance, heart rate and HRV level measured from the user's wearable device may be received.

나아가, 수신하는 단계 (S310) 에서는, 사용자의 수면 상태에서 웨어러블 디바이스로부터 측정된 수면 상태의 HRV 수준, 수면 상태의 심박수, 및 침대 고정형 디바이스로부터 수신된 수면 시 활동량 (수면 시 뒤척임) 과 같은 수면 시 측정 데이터 및/또는 사용자로부터 입력된 날짜, 이름, 성별, 나이, 당일 일어난 시간, 전날 잠든 시간, 전날 수면의 질, 당일 개운함 정도, 웨어러블 디바이스의 미착용기간, 카페인 섭취량, 알코올 섭취량, 낮잠 여부 및 BMI 의 수면 기록 데이터를 수신할 수 있다.Further, in the receiving step (S310), the sleep time, such as HRV level of the sleep state measured from the wearable device in the user's sleep state, heart rate of the sleep state, and the amount of sleep activity received from the bed fixed device (turns back during sleep) Measurement data and / or date entered by the user, name, gender, age, time of day, time of day of sleep, day of sleep, quality of sleep the day before, day wear of the wearable device, caffeine intake, alcohol intake, nap and BMI Can receive sleep recording data.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 수신하는 단계 (S310) 에서는, 복수의 시간 분위로 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터 각각을 수신할 수 있다. 이때, 복수의 시간 분위는, 하루 24간에 대하여 일정하게 분할된 시간 간격을 의미할 수 있다. 예를 들어 수신하는 단계 (S310) 에서, 비수면 상태 데이터는 기상 시간부터 오후 12시까지의 1 분위, 오후 12시부터 오후 6시까지의 2 분위, 및 오후 6시부터 취침 전 시간까지의 3 분위 각각에서 수신될 수 있다. According to another feature of the invention, in the receiving step (S310), it is possible to receive each of the non-sleep state data and the sleep state data in a plurality of time quartiles. In this case, the plurality of time quartiles may mean time intervals that are regularly divided for 24 days. For example, in the step S310 of receiving, the non-sleep state data is the first quartile from wake-up time to 12 pm, the second quartile from 12 pm to 6 pm, and the third quartile from 6 pm to bedtime, respectively. May be received at.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 수신하는 단계 (S310) 에서는, 일정한 기간 내의 복수의 일자에 대하여, 복수의 시간 분위로 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터가 수신될 수 있다. According to another feature of the invention, in the receiving step (S310), the non-sleep state data and the sleep state data may be received for a plurality of days within a predetermined period of time at a plurality of time quartiles.

한편, 수신하는 단계 (S310) 에서는 무작위의 연속된 시간 동안 (예를 들어, 24 시간) 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터가 수신될 수 있다. 나아가, 연속된 시간 동안 수신된 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터는 미리 결정된 시간 분위로 분할될 수도 있다. Meanwhile, in the receiving step S310, non-sleep state data and sleep state data may be received for a random continuous time (eg, 24 hours). Further, the non-sleep state data and the sleep state data received during the continuous time may be divided into predetermined time quartiles.

다음으로, 수면 상태 데이터 및 비수면 상태 데이터에 대한 특징 변수를 추출하는 단계 (S320) 에서는, 웨어러블 디바이스로부터 획득된 비수면 상태 데이터 및/또는 수면 상태 데이터에 대한 특징 값들이 추출될 수 있다. Next, in step S320 of extracting feature variables for sleep state data and non-sleep state data, feature values for non-sleep state data and / or sleep state data obtained from the wearable device may be extracted.

예를 들어, 특징 변수를 추출하는 단계 (S320) 에서는, 비수면 상태의 활동량의 데이터를, 기상 시간부터 오후 12시까지의 1 분위, 오후 12시부터 오후 6시까지의 2 분위, 및 오후 6시부터 취침 전 시간까지의 3분위 각각에서 MET를 기준으로 상, 중, 하의 강도로 특징을 분류할 수 있다. 나아가, 특징 변수를 추출하는 단계 (S320) 에서는, 비수면 상태에 측정된 조도의 LUX 값을 기준으로 실내 저조도, 실내 고조도 및 실외 저조도, 실외 고조도의 강도로 특징을 분류될 수 있다. 또한, 특징 변수를 추출하는 단계 (S320) 에서, 비수면 상태에 측정된 HRV 값은, SDNN (standard deviation of normal to normal heart rate), 부교감 신경의 정도를 나타내는 RMSSD (root mean square successive difference), 교감신경의 정도를 나타내는 pNN50, 및 평균 심박수의 특징으로 추출될 수 있다.For example, in the step S320 of extracting the feature variable, data of the amount of activity in the non-sleep state is included in the first quartile from the wake-up time to 12 pm, the second quartile from 12 pm to 6 pm, and from 6 pm In each of the quartiles up to the time before bed, the characteristics can be classified by intensity of upper, middle and lower on the basis of MET. Further, in the step of extracting the feature variable (S320), the characteristics may be classified into the intensity of the indoor low light, the indoor high light and the outdoor low light, and the outdoor high light on the basis of the LUX value of the light intensity measured in the non-sleep state. Further, in the step S320 of extracting the feature variable, the HRV value measured in the non-sleep state may include a standard deviation of normal to normal heart rate (SDNN), a root mean square successive difference (RMSD) representing a degree of parasympathetic nerves, PNN50, which indicates the degree of sympathetic nerve, and average heart rate.

다음으로, 수면의 영향 요인을 평가하는 단계 (S330) 에서는, 수면 평가 모델을 이용하여, 비수면 상태 데이터 및/또는 수면 상태 데이터에 대한 특징 변수를 기초로 수면의 영향 요인이 예측될 수 있다. 예를 들어, 수면의 영향 요인을 평가하는 단계 (S330) 에서는, 수면 평가 모델에 비수면 상태 데이터 및/또는 수면 상태 데이터에 대한 특징 변수가 입력되면, 수면에 영향을 미치는 주요 특징들이 추출될 수 있다. Next, in step S330 of evaluating the influence factor of the sleep, the influence factor of the sleep may be predicted based on the feature variables for the non-sleep state data and / or the sleep state data using the sleep evaluation model. For example, in the step of evaluating the influence factor of the sleep (S330), if the feature variables for the non-sleep state data and / or the sleep state data are input to the sleep evaluation model, main features affecting the sleep may be extracted. have.

이때, 수면 평가 모델은, 분류를 위해 다수의 결정 트리로부터 일정한 부류를 분류하거나 회귀 분석을 위해 평균 예측치를 출력하도록 구성된 알고리즘에 기초할 수 있다. 본 발명에 개시된 수면 평가 모델은 랜덤 포레스트 (random forest), GNB (Gaussian na

Figure 112018084180464-pat00001
ive Bayes), LNB (locally weighted na
Figure 112018084180464-pat00002
ive Bay), 및 SVM (support vector machine) 일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 보다 다양한 분류/회귀분석 알고리즘에 기초할 수 있다. The sleep assessment model can then be based on an algorithm configured to classify certain classes from multiple decision trees for classification or to output mean predictions for regression analysis. The sleep evaluation model disclosed in the present invention is random forest (random forest), GNB (Gaussian na)
Figure 112018084180464-pat00001
ive Bayes), LNB (locally weighted na
Figure 112018084180464-pat00002
ive Bay, and support vector machine (SVM), but is not limited thereto, and may be based on more various classification / regression algorithms.

본 발명의 특징에 따르면, 수면의 영향 요인을 평가하는 단계 (S330) 에서는, 시간 분위에 따른 수면의 영향 요인에 대한 상대적 또는, 절대적 수면 영향 정도가 산출될 수 있다.According to a feature of the present invention, in the step of evaluating the influence factor of the sleep (S330), the relative or absolute sleep influence degree on the influence factor of the sleep according to the time quartile can be calculated.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 수면의 영향 요인을 평가하는 단계 (S330) 에서는, 수면 평가 모델을 이용하여, 복수의 일자 각각에 대한, 복수의 시간 분위로 수신된 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터의 특징 변수를 기초로, 시간 분위에 따른 수면의 영향 요인이 예측될 수 있다. According to another feature of the invention, in the step (S330) of evaluating the influence factors of the sleep, using the sleep evaluation model, the non-sleep state data and the sleep state received at a plurality of time quartiles for each of the plurality of dates, respectively. Based on the feature variables of the data, factors influencing sleep over time can be predicted.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 수면의 영향 요인을 평가하는 단계 (S330) 에서는, 수면 상태 데이터를 기초로 사용자의 수면 효율도가 산출될 수 있다.According to another feature of the present invention, in the step of evaluating the influence factor of the sleep (S330), the sleep efficiency of the user may be calculated based on the sleep state data.

이때, 수면 효율도는 하기 [수학식 1] 로 산출될 수 있다.In this case, the sleep efficiency may be calculated by Equation 1 below.

[수학식 1] [Equation 1]

수면 효율도 (%) = (1 -

Figure 112018084180464-pat00003
) * 100 Sleep efficiency (%) = (1-
Figure 112018084180464-pat00003
) * 100

여기서,

Figure 112018084180464-pat00004
는 수면 중 활동량을 의미할 수 있고, OBT- IBT는 잠을 청한 시간 (in bed time) 내지 기상 시간의 구간을 의미할 수 있고,
Figure 112018084180464-pat00005
는 각성 상태 (wakefulness) 의 총합을 의미할 수 있다.here,
Figure 112018084180464-pat00004
May refer to the amount of activity during sleep, OBT-IBT may refer to the interval between bed time and wake-up time,
Figure 112018084180464-pat00005
May mean the sum of wakefulness states.

본 발명의 특징에 따르면, 본 발명의 수면 분석 방법에서는, 전술한 수면의 영향 요인을 평가하는 단계 (S330) 에서 획득된 시간 분위에 따른 수면의 영향 요인에 대응하는 수면 영향 정도와 비례한 면적 크기를 갖도록 구성된 수면 영향도를 생성하는 단계가 더 수행될 수 있다. 나아가, 본 발명의 수면 분석 방법에서는, 시간 분위에 따른 수면의 영향 요인에 대응하는 수면 영향 정도와 비례한 분포 정도를 갖도록 구성된 수면 영향 분포도를 생성하는 단계가 더 수행될 수 있다.According to a feature of the present invention, in the sleep analysis method of the present invention, the area size proportional to the degree of sleep influence corresponding to the influence factor of sleep according to the time quartile obtained in the step (S330) of evaluating the above-described influence factors of sleep The step of generating a sleep impact configured to have may be further performed. Furthermore, in the sleep analysis method of the present invention, the step of generating a sleep influence distribution map configured to have a distribution degree proportional to the sleep influence degree corresponding to the influence factors of sleep according to the time quartile may be further performed.

이에, 제공하는 단계 (S340) 에서는, 생성된 수면 영향도 또는, 수면 영향 분포도가 제공될 수 있다.Thus, in the providing step (S340), the generated sleep impact or sleep impact distribution can be provided.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명의 수면 분석 방법에서는, 수신하는 단계 (S310) 에서 수신된 미리 결정된 기간에 대한 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터에 대한 시계열 상태 분석도를 생성하는 단계가 더 수행될 수 있다. According to another aspect of the present invention, in the sleep analysis method of the present invention, the step of generating a time series state analysis chart for the non-sleep state data and the sleep state data for the predetermined period of time received in step (S310) further Can be performed.

이에, 제공하는 단계 (S340) 에서는, 생성된 시계열 상태 분석도가 제공될 수 있다. Thus, in the providing step (S340), the generated time series state analysis diagram may be provided.

이상의 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 분석 방법에 따라, 사용자는 수면에 영향을 끼치는 것으로 평가된 수면 영향 요인에 대한 정보를 제공받을 수 있다. 나아가, 의료진은 사용자에 대한 수면 모니터링이 용이할 수 있고, 수면 영향 요인에 따른 의료 조치를 보다 용이하게 취할 수 있다.According to the above-described sleep analysis method according to an embodiment of the present invention, the user may be provided with information on sleep influencing factors evaluated to affect sleep. Furthermore, the medical staff may facilitate sleep monitoring of the user, and may more easily take medical measures according to sleep influencing factors.

이하에서는, 도 4를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 수면 분석 방법을 설명한다.Hereinafter, a sleep analysis method according to another exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4.

먼저 도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 수면 분석 방법은, 사용자가 착용한 웨어러블 디바이스로부터 사용자에 대한 비수면 상태 데이터를 수신하고 (S410), 수면의 질 예측 모델을 이용하여 수신된 낮 동안의 비수면 상태 데이터를 기초로 수면의 질을 예측하고 (S420), 예측 결과를 제공한다 (S430).First, referring to FIG. 4, a sleep analysis method according to another embodiment of the present invention receives non-sleep state data of a user from a wearable device worn by a user (S410), and receives the data using a sleep quality prediction model. The sleep quality is predicted based on the non-sleep state data during the day (S420), and the prediction result is provided (S430).

보다 구체적으로, 수신하는 단계 (S410) 에서는, 사용자의 웨어러블 디바이스로부터 비수면 상태에서 측정된 활동량, 조도량, 심박수 및 HRV 수준이 수신될 수 있다. More specifically, in the step of receiving (S410), the activity amount, illuminance amount, heart rate and HRV level measured in the non-sleep state can be received from the wearable device of the user.

본 발명의 특징에 따르면, 수신하는 단계 (S410) 에서는, 복수의 시간 분위로 비수면 상태 데이터를 수신할 수 있다. 이때, 복수의 시간 분위는, 하루 24간에 대하여 일정하게 분할된 시간 간격을 의미할 수 있다. 예를 들어 수신하는 단계 (S410) 에서, 비수면 상태 데이터는 기상 시간부터 오후 12시까지의 1 분위, 오후 12시부터 오후 6시까지의 2 분위, 및 오후 6시부터 취침 전 시간까지의 3분위 각각에서 수신될 수 있다. 그러나, 이에 제한되지 않고 시간 분위는 보다 다양한 범위를 가지도록 설정될 수 있다. According to a feature of the invention, in the receiving step (S410), it is possible to receive the non-sleep state data in a plurality of time quartiles. In this case, the plurality of time quartiles may mean time intervals that are regularly divided for 24 days. For example, in the step S410 of receiving, the non-sleep state data is the first quartile from the wake-up time to 12 pm, the second quartile from 12 pm to 6 pm, and the third quartile from 6 pm to bedtime, respectively. May be received at. However, the present invention is not limited thereto, and the time quartile may be set to have a wider range.

본 발명의 특징에 따르면, 수신하는 단계 (S410) 에서는, 일정한 기간 내의 복수의 일자에 대하여, 복수의 시간 분위로 비수면 상태 데이터를 수신할 수 있다.  According to a feature of the present invention, in the receiving step (S410), it is possible to receive the non-sleep state data for a plurality of days within a predetermined period, a plurality of time quartiles.

다음으로, 수면의 질을 예측하는 단계 (S420) 에서는, 수면의 질 예측 모델을 이용하여, 수신된 비수면 상태를 기초로, 수면의 질을 예측할 수 있다. Next, in step S420 of predicting sleep quality, the sleep quality may be predicted based on the received non-sleep state using the sleep quality prediction model.

이때, 수면의 질 예측 모델은, 인공 신경망 기반으로 비 수면 상태 데이터를 학습하도록 구성된 딥 러닝 알고리즘에 기초할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 수면의 질 예측 모델은, DNN (Deep Neural Network), CNN (Convolutional Neural Network), DCNN (Deep Convolution Neural Network), RNN (Recurrent Neural Network), RBM (Restricted Boltzmann Machine), DBN (Deep Belief Network), SSD (Single Shot Detector) 모델을 기반으로 하는 예측 모델일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. In this case, the sleep quality prediction model may be based on a deep learning algorithm configured to learn non-sleep state data based on an artificial neural network. For example, the sleep quality prediction model of the present invention may include a deep neural network (DNN), a convolutional neural network (CNN), a deep convolution neural network (DNN), a recurrent neural network (RNN), a restricted boltzmann machine (RBM), The prediction model may be based on a deep belief network (DBN) or a single shot detector (SSD) model, but is not limited thereto.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 수면 분석 방법에서 예측된 수면의 질은, 수신하는 단계 (S410) 에서 수신한 수면 상태 데이터로 기초로 산출된 수면 효율도에 의해 평가될 수도 있다. 예를 들어, 수면의 질 예측 모델에 의해 취침 전 비수면 상태 데이터를 기초로 예측된 수면의 질은, 기상 후 수면 상태 데이터를 기초로 산출된 수면 효율도와 비교함으로써 평가될 수 있다. On the other hand, the sleep quality predicted in the sleep analysis method according to another embodiment of the present invention may be evaluated by the sleep efficiency calculated based on the sleep state data received in the receiving step (S410). For example, the sleep quality predicted based on the non-sleep state data before going to bed by the sleep quality prediction model may be evaluated by comparing the sleep efficiency calculated based on the sleep state data after waking up.

이때, 수면 효율도는 하기 [수학식 1] 로 산출될 수 있다.In this case, the sleep efficiency may be calculated by Equation 1 below.

[수학식 1] [Equation 1]

수면 효율도 (%) = (1 -

Figure 112018084180464-pat00006
) * 100 Sleep efficiency (%) = (1-
Figure 112018084180464-pat00006
) * 100

여기서,

Figure 112018084180464-pat00007
는 수면 중 활동량을 의미할 수 있고, OBT- IBT는 잠을 청한 시간 (in bed time) 내지 기상 시간의 구간을 의미할 수 있고,
Figure 112018084180464-pat00008
는 각성 상태 (wakefulness) 의 총합을 의미할 수 있다.here,
Figure 112018084180464-pat00007
May refer to the amount of activity during sleep, OBT-IBT may refer to the interval between bed time and wake-up time,
Figure 112018084180464-pat00008
May mean the sum of wakefulness states.

이에, 수면의 질 예측 모델은 미리 획득한 학습용 비수면 상태 데이터 (변수) 와 수면 상태 데이터에 의해 산출된 수면 효율도 (수면시 뒤척거림) 의 상관관계를 기초로 학습된 예측 모델 또는 예측 알고리즘에 기초할 수 있다.Therefore, the sleep quality prediction model is applied to the predicted prediction model or the prediction algorithm based on the correlation between the previously acquired non-sleep state data (variable) and the sleep efficiency calculated by the sleep state data. Can be based.

제공하는 단계 (S430) 에서는, 수면의 질을 예측하는 단계 (S420) 에서 예측된 수면의 질을 복수의 수준, 예를 들어 좋음 또는 나쁨, 상, 중 또는 하 등으로 제공할 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니다. In the providing step S430, the sleep quality predicted in the step S420 of predicting sleep quality may be provided at a plurality of levels, for example, good or bad, upper, middle or lower. However, it is not limited thereto.

이상의 본 발명의 다른 실시예에 따른 수면 분석 방법에 따라, 사용자는 낮 동안의 활동량 또는 환경적 요인과 같은 비수면 상태 데이터를 기초로 예측된 수면의 질에 대한 정보를 제공받을 수 있다.According to the sleep analysis method according to another embodiment of the present invention, the user may be provided with information on the quality of sleep predicted based on the non-sleep state data such as the amount of activity during the day or environmental factors.

이하에서는, 도 5a 내지 5c를 참조하여, 평가 및 예측된 수면 분석 정보가 표시되어 나타나는 본 발명의 수면 분석 디바이스의 화면을 예로 들어, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 수면 분석 방법을 설명한다. 그러나, 본 발명의 수면 분석 방법은 후술하는 것에 제한되지 않고, 수면 분석과 연관된 보다 다양한 정보를 표시하도록 구성될 수 있다. Hereinafter, a sleep analysis method according to various embodiments of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 5A to 5C by taking the screen of the sleep analysis device of the present invention displayed and displayed with the evaluated and predicted sleep analysis information as an example. However, the sleep analysis method of the present invention is not limited to the following, and may be configured to display more various information associated with sleep analysis.

도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 분석 방법에 따라 수신된, 사용자의 상태 데이터가 나타나는 화면을 예시적으로 도시한 것이다. 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 분석 방법에 따라 생성된, 사용자의 시계열 상태 분석도가 나타나는 화면을 예시적으로 도시한 것이다. 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 분석 방법에 따라 평가된 수면 영향 요인 및 예측된 수면의 질이 나타나는 화면을 예시적으로 도시한 것이다.5A is a diagram illustrating a screen on which state data of a user, received according to a sleep analysis method according to an embodiment of the present invention, is shown. 5B is a diagram exemplarily illustrating a screen on which a time series state analysis diagram of a user is generated according to a sleep analysis method according to an exemplary embodiment of the present invention. 5C is a diagram exemplarily illustrating a screen showing sleep influence factors and predicted sleep quality evaluated according to a sleep analysis method according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5a를 참조하면, 본 발명의 수면 분석 디바이스 (100) 의 표시부 (130) 에는, 메뉴란 (132) 과 데이터 관리란 (134) 가 표시된다. 보다 구체적으로, 메뉴란 (132) 에는 사용자가 선택 가능한 환자 관리, 데이터 관리, 분석, 설정 및 제어 (디바이스) 메뉴들이 표시된다. 여기서, 사용자에 의해 데이터 관리 메뉴가 선택되면, 데이터 관리란 (134) 이 표시부 (130) 에 나타나게 된다. 이때, 데이터 관리란 (134) 에는 피검자가 착용한 웨어러블 디바이스로부터 수신한 데이터들이 표시될 수 있다. 보다 구체적으로, 데이터 관리란 (134) 에는, 데이터를 입력 받은 날짜, 파일 번호, 피검자명 (환자명), 피검자 관리번호 (환자 관리번호), 웨어러블 디바이스 명 (장비명), 파일명 등의 피검자의 웨어러블 디바이스로부터 수신한 상태 데이터들이 표시될 수 있다. 이러한 상태 데이터는 본 발명의 수면 분석 디바이스의 예측 모델에 대한 입력 데이터로 이용될 수 있다.Referring to FIG. 5A, a menu field 132 and a data management column 134 are displayed on the display unit 130 of the sleep analysis device 100 of the present invention. More specifically, the menu field 132 displays user selectable patient management, data management, analysis, setting and control (device) menus. Here, when the data management menu is selected by the user, the data management column 134 is displayed on the display unit 130. In this case, the data management column 134 may display data received from the wearable device worn by the examinee. More specifically, in the data management column 134, the data such as the date of receiving the data, the file number, the subject name (patient name), the subject management number (patient management number), the wearable device name (equipment name), the file name, etc. Status data received from the wearable device may be displayed. Such state data may be used as input data for the predictive model of the sleep analysis device of the present invention.

도 5b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 사용자에 의해 메뉴란 (132) 에서 분석 메뉴가 선택될 경우, 시계열 수면 분석란 (136) 이 표시부 (130) 에 나타나게 된다. 이때, 시계열 수면 분석란 (136) 에는 사용자로부터 선택된 기간에 대하여, 피검자의 웨어러블 디바이스로부터 수신한 비수면 상태 및 수면 상태 데이터 (예를 들어, HR, LUX, METs) 가 시계열적으로 분석되어 나타나는 시계열 상태 분석도 (136 (a)) 가 도시된다. 나아가, 시계열 수면 분석란 (136) 에는 사용자가 원하는 기간을 선택하도록 구성된 구간 선택 바 (136 (b)) 가 더 도시된다. 이에, 시계열적으로 분석된 피검자의 상태 데이터가 제공될 수 있다. Referring to FIG. 5B, when the analysis menu is selected in the menu field 132 by the user, the time series sleep analysis field 136 is displayed on the display unit 130. In this case, the time series sleep analysis column 136 shows a time series state in which the non-sleep state and the sleep state data (eg, HR, LUX, METs) received from the wearable device of the examinee are analyzed in time series for the period selected by the user. Analysis diagram 136 (a) is shown. Further, the time series sleep analysis column 136 is further shown a section selection bar 136 (b) configured to select a desired period of time. Thus, the status data of the subject analyzed in time series may be provided.

도 5c를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 사용자에 의해 메뉴란 (132) 에서 분석 메뉴가 선택될 경우, 수면 분포도 분석란 (138) 이 표시부 (130) 에 나타나게 된다. 이때, 수면 분포도 분석란 (138) 에는 사용자로부터 선택된 특정한 기간에 대하여, 수면 예측 모델에 의해 피검자의 비수면 상태 데이터를 기초로 예측된 수면의 질과 수면 평가 모델에 의해 피검자의 비수면 상태 데이터 및/또는 수면 상태 데이터를 기초로 평가된 수면 영향 요인이 도시된다. 보다 구체적으로, 수면 분포도 분석란 (138) 에는 수면의 질 예측 분포도 (138 (a)), 수면 영향도 (138 (b)), 수면 영향 분포도 (138 (c)) 및 수면 품질 지표 (138 (d))가 나타난다. Referring to FIG. 5C, when the analysis menu is selected in the menu field 132 by the user, the sleep distribution analysis field 138 is displayed on the display unit 130. In this case, in the sleep distribution analysis column 138, non-sleep state data of the subject by the sleep quality model and the sleep evaluation model predicted on the basis of the non-sleep state data of the subject by the sleep prediction model for a specific period selected by the user and / Or sleep influencers evaluated based on sleep state data. More specifically, the sleep distribution analysis column 138 includes a sleep quality prediction distribution map (138 (a)), a sleep impact map (138 (b)), a sleep impact map (138 (c)), and a sleep quality index (138 (d). )) Appears.

보다 구체적으로, 수면의 질 예측 분포도 (138 (a)) 에서, 해당 날짜, 예를 들어 2018년 1월 3일에 대하여 수면의 질 예측 모델에 의해 예측된 수면의 질이 '좋음' 또는, '나쁨'으로 나타날 수 있다. 수면 영향도 (138 (b)) 는, 날짜, 예를 들어 2018년 1월 3일에 대하여 수면 평가 모델에 의해 수면에 영향을 미치는 것으로 결정된 수면의 영향 요인을 포함한다. 이때, 수면 영향도 (138 (b)) 는 수면 영향 요인에 대하여 수면에 영향을 미치는 정도, 즉, 수면 영향 정도와 비례한 면적을 갖도록 나타날 수 있다. 이에, 사용자는 면적의 크기를 보고 수면 영향 정도가 큰 요인들을 용이하게 식별할 수 있다. 한편, 사용자는 복수의 날짜 중 특정 날짜를 선택하여, 해당 날짜에 대한 수면 영향도 (138 (b)) 를 확인할 수도 있다. 수면 영향 분포도 (138 (c)) 는 수면 평가 모델에 의해 결정된 복수의 시간 분위, 예를 들어 1 분위 내지 3 분위에 따른 수면 영향 요인에 대하여, 수면 영향 정도와 비례한 분포 정도를 갖도록 구성될 수 있다. 이에, 사용자는 분포된 정도를 비교함으로써 수면에 영향을 미치는 정도가 큰 시간 분위 및 수면 영향 요인을 용이하게 식별할 수 있다. 한편, 사용자는 복수의 날짜 중 특정 날짜를 선택하여, 해당 날짜에 대한 수면 영향 분포도 (138 (c)) 를 확인할 수도 있다. 수면 품질 지표 (138 (d)) 는 사용자로부터 선택될 날짜에 해당하는 속성 값이 구체적으로 도시된다. 이에, 사용자는 수면 평가 모델에 의해 결정된 시간 분위에 따른 수면 영향 요인에 대한 구체적인 속성 값, 예를 들어, 수면 영향 정도 등을 확인할 수 있다. 한편, 사용자는 복수의 날짜 중 특정 날짜를 선택하여, 해당 날짜에 대한 수면 품질 지표 (138 (d)) 를 확인할 수도 있다.More specifically, in the sleep quality prediction distribution map 138 (a), the sleep quality predicted by the sleep quality prediction model for the corresponding date, for example, January 3, 2018, is' good 'or' May appear as bad. Sleep Influence (138 (b)) includes factors that influence sleep, determined by the sleep assessment model for a date, such as January 3, 2018. In this case, the sleep influence degree (138 (b)) may appear to have an area in proportion to the sleep influence factor, that is, an area proportional to the sleep influence degree. Accordingly, the user can easily identify the factors having a high degree of sleep influence by looking at the size of the area. On the other hand, the user may select a specific date of the plurality of dates, to check the sleep impact (138 (b)) for the date. The sleep influence distribution map 138 (c) may be configured to have a distribution degree proportional to the sleep influence degree for a plurality of time quartiles determined by the sleep evaluation model, for example, the sleep influence factors according to the 1st to 3rd quartiles. have. Accordingly, the user can easily identify the time quartile and the sleep influencing factor having a great influence on the sleep by comparing the distribution degree. Meanwhile, the user may select a specific date from among the plurality of dates, and check the sleep influence distribution map 138 (c) for the date. The sleep quality indicator 138 (d) specifically shows the attribute value corresponding to the date to be selected from the user. Thus, the user may check specific attribute values of the sleep influencing factor according to the time quartile determined by the sleep evaluation model, for example, the degree of sleep influence. Meanwhile, the user may select a specific date from among the plurality of dates and check the sleep quality index 138 (d) for the date.

이하에서는 도 6a 및 6b를 참조하여, 수면 분석 방법 및 이를 이용한 수면 분석 디바이스에서 이용되는 비수면 상태 데이터에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the non-sleep state data used in the sleep analysis method and the sleep analysis device using the same will be described in detail with reference to FIGS. 6A and 6B.

도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 분석 방법 및 이를 이용한 수면 분석 디바이스에서 이용되는, 웨어러블 디바이스로부터 획득된 비수면 상태 데이터를 도시한 것이다. 6A illustrates non-sleep state data obtained from a wearable device, which is used in a sleep analysis method and a sleep analysis device using the same, according to an embodiment of the present invention.

도 6a를 참조하면, 웨어러블 디바이스로부터 측정될 수 있는 비수면 상태 데이터는, 활동량, 조도량, HRV 및 심박수에 대한 데이터를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 비수면 상태 데이터는 측정 날짜, 사용자 이름, 측정 시간, X 축, Y 축, Z 축, 조도량, 사용자의 활동량을 나타내는 X, Y, Z 벡터 내적 값, HRV 및 심박수를 포함할 수 있다. 이때, 웨어러블 디바이스로부터 측정된 비수면 상태 데이터는, 수면의 질 예측 모델에 입력될 수 있다. 이에, 사용자에 대한 비수면 상태 데이터에 따른 수면의 질이 수면의 질 예측 모델에 의해 예측될 수 있다. Referring to FIG. 6A, non-sleep state data that may be measured from the wearable device may include data on activity amount, illuminance amount, HRV, and heart rate. More specifically, the non-sleep state data may include measurement date, user name, measurement time, X-axis, Y-axis, Z-axis, illuminance, X, Y, Z vector dot product representing the user's activity, HRV, and heart rate. Can be. In this case, the non-sleep state data measured from the wearable device may be input to the sleep quality prediction model. Thus, the sleep quality according to the non-sleep state data for the user may be predicted by the sleep quality prediction model.

이하에서는, 도 6b를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 분석 방법 및 이를 이용한 수면 분석 디바이스에서 이용되는 수면 상태 데이터에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the sleep analysis method and sleep state data used in the sleep analysis device using the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 6B.

도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 분석 방법 및 이를 이용한 수면 분석 디바이스에서 이용되는, 웨어러블 디바이스로부터 획득된 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터의 특징 변수를 도시한 것이다.6B illustrates characteristic variables of non-sleep state data and sleep state data obtained from a wearable device, which are used in a sleep analysis method and a sleep analysis device using the same according to an embodiment of the present invention.

도 6b의 (a)를 참조하면, 비수면 시 활동량 데이터는 다양한 강도로 분류되어 수면 평가 모델에 입력될 수 있다. 예를 들어, 활동량은 MET (Metabolic Equivalent of Task) 를 기준으로 상, 중, 하의 강도로 분류될 수 있다. 보다 구체적으로, 측정된 MET가 3 미만일 경우 활동량은 '하'로, 측정된 MET가 3 이상 6 미만일 일 경우 활동량은 '중'으로, 측정된 MET가 6 이상일 일 경우 활동량은 '상'으로 분류될 수 있다. 이때, 1 분위, 2 분위 및 3 분위 각각은, 기상 시간부터 오후 12시까지의 구간, 오후 12시부터 오후 6시까지의 구간, 및 오후 6시부터 취침 전 시간까지 구간을 의미할 수 있다. 이에, 비수면 시의 각 분위에 따른 MET 값이, 수면 영향 요인 평가를 위해 수면 평가 모델에 입력되면 수면에 영향을 미치는 분위별 특징들이 출력될 수 있다. Referring to (a) of FIG. 6B, activity data during non-sleeping may be classified into various intensities and input to a sleep evaluation model. For example, the activity may be classified into upper, middle, and lower intensities based on the Metabolic Equivalent of Task (MET). More specifically, when the measured MET is less than 3, the activity amount is classified as 'low', when the measured MET is 3 or more and less than 6, the activity amount is 'medium', and when the measured MET is 6 or more, the activity amount is classified as 'high'. Can be. In this case, each of the first quartile, the second quartile, and the third quartile may mean a section from wake-up time to 12 pm, a section from 12 pm to 6 pm, and a section from 6 pm to bedtime. Thus, when the MET value according to each quartile during non-sleep is input to the sleep evaluation model for evaluating the sleep influencing factor, the characteristics of the quartiles affecting sleep may be output.

도 6b의 (b)를 참조하면, 조도량 데이터는 측정된 LUX 값을 기준으로 실내 저조도, 실내 고조도 및 실외 저조도, 실외 고조도의 강도로 분류되어 수면 평가 모델에 입력될 수 있다. 보다 구체적으로, 측정된 조도량이 0 이상 320 미만일 경우 조도량은 '실내 저조도'로, 측정된 조도량이 320 이상 500 이하일 경우 조도량은 '실내 고조도'로, 측정된 조도량이 501 이상 10,000 미만일 경우 조도량은 '실외 저조도'로, 측정된 조도량이 10,000 이상일 경우 조도량은 '실외 고조도'로 분류될 수 있다. 이때, 1 분위, 2 분위 및 3 분위 각각은, 기상 시간부터 오후 12시까지의 구간, 오후 12시부터 오후 6시까지의 구간, 및 오후 6시부터 취침 전 시간까지 구간을 의미할 수 있다. 이에, 비수면 시의 각 분위에 따른 조도량의 강도가, 수면 영향 요인 평가를 위해 수면 평가 모델에 입력되면 수면에 영향을 미치는 특징이 출력될 수 있다.Referring to (b) of FIG. 6B, the illumination intensity data may be classified into the intensity of indoor low light, indoor high light and outdoor low light, and outdoor high light based on the measured LUX value and input to the sleep evaluation model. More specifically, when the measured illuminance is 0 or more and less than 320, the illuminance is 'indoor low illuminance', and when the measured illuminance is 320 or more and 500 or less, the illuminance is 'indoor high illuminance' and the measured illuminance is 501 or more and less than 10,000 The illuminance may be classified as 'outdoor low light', and when the measured illuminance is more than 10,000, the illuminance may be classified as 'outdoor high light'. In this case, each of the first quartile, the second quartile, and the third quartile may mean a section from wake-up time to 12 pm, a section from 12 pm to 6 pm, and a section from 6 pm to bedtime. Thus, when the intensity of illuminance according to each quartile at the time of non-sleeping is input to the sleep evaluation model for evaluating the sleep influencing factor, the characteristic affecting the sleep may be output.

도 6b의 (c)를 참조하면, 웨어러블 디바이스로부터 측정된 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터는 HRV 데이터를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 분석 방법 및 이를 이용한 디바이스는, HRV 데이터를 포함하는 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터의 특징을 추출하여 수면의 장애 요인을 평가할 수 있다. Referring to FIG. 6B (c), the non-sleep state data and the sleep state data measured from the wearable device may include HRV data. The sleep analysis method and the device using the same according to an exemplary embodiment of the present invention may evaluate sleep disturbance factors by extracting features of non-sleep state data and sleep state data including HRV data.

보다 구체적으로, 비수면 상태에서 측정된 HRV 데이터 및 수면 상태에서 측정된 HRV 데이터 각각은 SDNN (standard deviation of normal to normal heart rate), 부교감 신경의 정도를 나타내는 RMSSD (root mean square successive difference), 교감신경의 정도를 나타내는 pNN50, 및 평균 심박수의 추출 변수로 분류될 수 있다. SDNN의 경우 0.06 이상이면 '좋음'으로, 0.06 미만이면 '나쁨'으로 강도가 분류될 수 있다. RMSSD의 경우 0.1 이상이면 '좋음' 0.1 미만이면 '나쁨'으로 분류될 수 있다. 한편, 수면 평가 모델은, HRV 데이터 에 대하여 추출된 특징을 기초로 수면에 영향을 끼치는 요인을 평가할 수 있다. More specifically, each of the HRV data measured in the non-sleep state and the HRV data measured in the sleep state may include a standard deviation of normal to normal heart rate (SDNN), a root mean square successive difference (RMSD) representing a degree of parasympathetic nerve, and sympathetic PNN50, which indicates the degree of nerve, and the extraction variable of mean heart rate. In the case of SDNN, the strength may be classified as 'good' if it is 0.06 or more and 'bad' if it is less than 0.06. In the case of RMSSD, if it is above 0.1, it may be classified as bad. Meanwhile, the sleep evaluation model may evaluate factors affecting sleep based on features extracted from HRV data.

이하에서는, 도 6c를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 분석 방법 및 이를 이용한 수면 분석 디바이스에서 이용되는 수면 기록 데이터에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, referring to FIG. 6C, a sleep analysis method and sleep recording data used in a sleep analysis device using the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 6c 는 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 분석 방법 및 이를 이용한 수면 분석 디바이스에서 이용되는, 수면 기록 데이터를 도시한 것이다.6C illustrates sleep recording data used in a sleep analysis method and a sleep analysis device using the same according to an embodiment of the present invention.

도 6c 를 참조하면, 수면 기록 데이터는 1 일 마다 사용자로부터 직접 입력될 수 있다. 이때, 수면 기록 데이터는, 기록 날짜, 이름, 성별, 나이, 당일 일어난 시간, 전날 잠든 시간, 전날 수면의 질, 당일 개운함 정도, 웨어러블 디바이스의 미착용 기간, 카페인 섭취량, 알코올 섭취량, 낮잠 여부 및 BMI를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 6C, the sleep recording data may be directly input by the user every day. At this time, the sleep record data, the recording date, name, sex, age, the time of the day, the time of sleep the day before, the quality of sleep the day before, the degree of freshness on the day, the wearing period of the wearable device, caffeine intake, alcohol intake, nap and BMI It may include.

한편, 본 발명의 다양한 실시예에서 이용되는 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터는, 전술한 측정 방법에 제한되지 않고 다양한 방법으로 획득될 수 있으며, 예측 또는 평가의 높은 정확도를 위해 세분화되어 이용될 수 있다. 예를 들어, 비수면 상태 데이터는, 사용자의 비수면 상태에서 측정된 오전 활동량, 오후 활동량, 일몰 이후 활동량, 실내 조도 수준, 실외 조도 수준, 오전 HRV, 오후 HRV, 일몰 후 HRV, 심박수, 및 심박수 편차를 포함할 수 있다. 나아가, 수면시의 상태데이터는 사용자의 수면 상태에서 측정된 HRV, 심박수, 조도량, 수면 활동량 및 수면 효율을 포함할 수 있다. Meanwhile, the non-sleep state data and the sleep state data used in various embodiments of the present invention may be obtained by various methods, without being limited to the above-described measurement method, and may be divided and used for high accuracy of prediction or evaluation. have. For example, non-sleep state data may include morning activity, afternoon activity, activity after sunset, indoor illuminance level, outdoor illuminance level, morning HRV, afternoon HRV, HRV after sunset, heart rate, and heart rate as measured by a user's non-sleep state. May include deviations. Furthermore, the state data during sleep may include HRV, heart rate, illuminance, sleep activity, and sleep efficiency measured in the user's sleep state.

또한, 본 발명의 다양한 실시예에서 이용되는 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터는, 전술한 것에 제한되지 않고 다양한 방법으로 특징 값들이 추출될 수 있다. 나아가, 수면 평가 모델은, 웨어러블 디바이스로부터 측정된 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터에 대하여 추출된 특징 값을 기초로 수면 장애 요인을 결정할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 수면의 질 예측 모델은, 웨어러블 디바이스로부터 측정된 비수면 상태 데이터, 즉 가공되지 않은 원 데이터 값을 기초로 수면의 질을 예측할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, the non-sleep state data and the sleep state data used in various embodiments of the present disclosure are not limited to the above-described features and feature values may be extracted in various ways. Furthermore, the sleep evaluation model may determine a sleep disturbance factor based on feature values extracted for the non-sleep state data and the sleep state data measured from the wearable device, but is not limited thereto. The sleep quality prediction model may predict sleep quality based on non-sleep state data measured from the wearable device, that is, raw raw data values, but is not limited thereto.

실시예 1: 본 발명의 다양한 실시예에 이용되는 수면 평가 모델 및 수면의 질 예측 모델의 평가Example 1 Evaluation of a sleep evaluation model and a sleep quality prediction model used in various embodiments of the present invention

도 7a 내지 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 분석 방법 및 이를 이용한 수면 분석 시스템에서 분석된, 수면 평가 모델에 기초한 수면 장애 요인의 평가 결과를 도시한 것이다.7A to 7C illustrate evaluation results of sleep disturbance factors based on a sleep evaluation model analyzed in a sleep analysis method and a sleep analysis system using the same according to an embodiment of the present invention.

도 7a를 참조하면, 본 발명의 수면 평가 모델은, 다수의 결정 트리로부터 수면에 영향을 끼치는 수면 영향 요인을 분류하도록 구성된 모델, 예를 들어 랜덤 포레스트일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Referring to FIG. 7A, the sleep evaluation model of the present invention may be a model configured to classify sleep influence factors affecting sleep from a plurality of decision trees, for example, a random forest, but is not limited thereto.

다시, 도 7a를 참조하면, 수면 영향 요인 결정의 학습을 위한 본 발명의 수면 평가 모델은, 5 개의 결정 트리로 구성된 랜덤 포레스트일 수 있다. 보다 구체적으로 학습 단계에서 각각의 결정 트리에는, 학습용 특징 벡터, 예를 들어 학습용 비수면 상태 데이터의 값들이 입력되고, 노드 분할 함수의 매개변수를 최적화하는 작업이 진행될 수 있다. 이때, 결정 트리를 이루는 노드는 분할 함수를 포함하고 있어, 각 트리에서는 분할 함수의 결과값에 따라 0 (false) 또는 1 (true) 의 하위 노드 (자식 노드) 방향으로 이동하며 수면 영향 요인이 결정될 수 있다. 나아가 각각의 노드에는 노드의 순도를 의미하는 지니 계수 (gini), 샘플에 대한 값 (value) 이 포함될 수 있다. 5 개의 각각의 결정 트리에 대한 예측 결과에 따라, 최종적으로 수면 영향 요인 결정 트리 (500) 가 결정되게 된다.Referring back to FIG. 7A, the sleep evaluation model of the present invention for learning sleep influence factor determination may be a random forest composed of five decision trees. More specifically, in each decision tree in the learning phase, values of a learning feature vector, for example, learning non-sleep state data, may be input, and an operation of optimizing a parameter of a node partitioning function may be performed. At this time, the nodes forming the decision tree include a partition function, and each tree moves toward 0 (false) or 1 (true) lower node (child node) according to the result of the partition function, and the sleep influence factor is determined. Can be. In addition, each node may include a gini coefficient indicating the purity of the node and a value for a sample. According to the prediction result for each of the five decision trees, the sleep influencer decision tree 500 is finally determined.

도 7b를 참조하면, 수면 영향 요인 결정 트리 (500) 에 평가 데이터의 값들이 입력되면, 전술한 각 노드가 갖는 분할 함수에 의해 수면 영향 요인을 결정하게 되고 (주황색 박스 방향), 결정된 수면 영향 요인에 대한 결과 (좋음 또는 나쁨), 및 정확도 (accuracy rate) 가 함께 제공된다. Referring to FIG. 7B, when the values of the evaluation data are input to the sleep influence factor determination tree 500, the sleep influence factor is determined by the division function of each node described above (orange box direction), and the determined sleep influence factor is determined. The results for (good or bad), and the accuracy rate are provided together.

도 7c의 (a)를 참조하면, 수면 평가 모델의 학습에는 462 개의 미리 결정된 트레이팅 세트가 이용되었고, 동일한 462 개의 데이터를 평가 데이터로 이용하였다. 이때, 수면 기록 데이터의 수면 일기는 평가에서 고려되지 않았다. 결과적으로, 본 발명의 수면 평가 모델에 의해 예측의 정확도는 83.55 %로 나타났고, 민감도는 99.46 %, 특이도는 16.85 %로 나타났다. 즉, 본 발명의 수면 평가 모델은 높은 정확도 및 민감도로 수면에 영향일 끼치는 요인을 평가할 수 있음에 따라, 수면 분석 시스템에 적용될 수 있다. Referring to (a) of FIG. 7C, 462 predetermined trading sets were used to train the sleep evaluation model, and the same 462 data was used as the evaluation data. At this time, the sleep diary of the sleep recording data was not considered in the evaluation. As a result, according to the sleep evaluation model of the present invention, the accuracy of prediction was 83.55%, the sensitivity was 99.46%, and the specificity was 16.85%. That is, the sleep evaluation model of the present invention can evaluate factors influencing sleep with high accuracy and sensitivity, and thus can be applied to a sleep analysis system.

도 7c 의 (b)를 참조하면, 수면 평가 모델의 학습에는 462 개의 미리 결정된 트레이팅 세트가 이용되었고, 동일한 462 개의 데이터를 평가 데이터로 이용하였다. 이때, 수면 일기는, 본 평가에서 수면 영향 요인 평가를 위해 수면 기록 데이터로 이용되었다. 결과적으로, 본 발명의 수면 평가 모델에 의해 예측의 정확도는 83.12 %로 나타났고, 민감도는 100 %, 특이도는 12.36 %로 나타났다.Referring to (b) of FIG. 7C, 462 predetermined trading sets were used to train the sleep evaluation model, and the same 462 data was used as the evaluation data. In this case, the sleep diary was used as sleep record data for evaluating sleep influencing factors in this evaluation. As a result, according to the sleep evaluation model of the present invention, the accuracy of prediction was 83.12%, the sensitivity was 100%, and the specificity was 12.36%.

즉, 본 발명의 수면 평가 모델은 높은 정확도 및 민감도로 수면에 영향일 끼치는 요인을 평가할 수 있음에 따라, 수면 분석 시스템에 적용될 수 있다. 나아가, 본 발명의 수면 평가 모델은 사용자가 작성한 수면 일기와 같은 수면 기록 데이터를 이용했을 때, 우수한 수준으로 수면에 영향을 끼치는 요인을 평가할 수 있다.That is, the sleep evaluation model of the present invention can evaluate factors influencing sleep with high accuracy and sensitivity, and thus can be applied to a sleep analysis system. Furthermore, the sleep evaluation model of the present invention can evaluate factors that affect sleep at an excellent level when using sleep record data such as a sleep diary created by a user.

도 7d는 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 분석 방법 및 이를 이용한 수면 분석 시스템에서 분석된, 수면의 질 예측 모델에 기초한 수면의 질의 예측 결과를 도시한 것이다.7D illustrates a sleep quality prediction result based on a sleep quality prediction model analyzed in a sleep analysis method and a sleep analysis system using the same according to an embodiment of the present invention.

이때, 본 발명의 수면의 질 예측 모델은, DNN, CNN, DCNN, RNN, RBM, DBN 또는 SSD의 딥러닝 알고리즘에 기초한 모델일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. In this case, the sleep quality prediction model of the present invention may be a model based on a deep learning algorithm of DNN, CNN, DCNN, RNN, RBM, DBN or SSD, but is not limited thereto.

도 7d 의 (a)를 참조하면, 본 발명의 수면의 질 예측 모델에 대한, 비수면 상태 데이터로 구성된 학습용 데이터 세트에 대한 수면의 질 예측의 정확도는 약 93 %로 나타난다. 본 발명의 수면의 질 예측 모델에 대한, 비수면 상태 데이터로 구성된 평가 데이터 세트에 대한 수면의 질 예측의 정확도는 약 87%로 나타난다.Referring to (a) of FIG. 7D, the accuracy of the sleep quality prediction for the training data set including the non-sleep state data for the sleep quality prediction model of the present invention is about 93%. For the sleep quality prediction model of the present invention, the accuracy of sleep quality prediction for the evaluation data set consisting of non-sleep state data is about 87%.

보다 구체적으로, 도 7d 의 (b)를 참조하면, 수면의 질을 예측하도록 구성된 본 발명의 수면의 질 예측 모델의 합성곱 계층 (Conv Layers) 4로, 파라미터 업데이트 전의 샘플 수를 의미하는 Batch의 크기는 5로, 훈련 회수를 의미하는 Epoch의 개수는 10으로 설정되었고, 필터 (filter) 의 수는 50 개, Kernel_size는 2로 설정되었다. 결과적으로, 학습용 데이터 세트에 대한 수면의 질 예측 정확도는 93.37 %로, 평가 데이터에 대한 수면의 질 예측 정확도는 87.23%로 나타났다. More specifically, referring to (b) of FIG. 7D, the convolutional layer 4 of the sleep quality prediction model of the present invention configured to predict sleep quality is a value of a batch representing a sample number before parameter updating. The size was set to 5, the number of epochs representing the number of trainings was set to 10, the number of filters was set to 50, and the kernel_size was set to 2. As a result, the sleep quality prediction accuracy for the learning data set was 93.37%, and the sleep quality prediction accuracy for the evaluation data was 87.23%.

이상의 실시예 1의 결과에 따르면, 본 발명의 다양한 실시예에서 이용되는 수면 평가 모델 및 수면의 질 예측 모델은, 수면 영향 요인과 수면의 질이 높은 정확도 및 민감도로 예측할 수 있다. 특히, 이상의 결과는 비수면시 활동량, 조도량, 심박수 및 HRV에 대한 데이터가 수면과 깊게 연관되어 있음을 의미할 수 있다. According to the results of the first embodiment, the sleep evaluation model and the sleep quality prediction model used in various embodiments of the present invention can predict the sleep influencing factor and the sleep quality with high accuracy and sensitivity. In particular, the above results may mean that data on activity during sleep, illuminance, heart rate and HRV are deeply related to sleep.

이에, 본 발명은 웨어러블 디바이스로부터 측정된 비수면 상태 데이터, 보다 구체적으로 활동량, 조도량, 심박수 및 HRV에 대한 데이터를 기초로 하여 사용자의 수면에 영향을 끼치는 요소들을 평가하여 제공할 수 있고, 수면의 질을 예측하여 제공할 수 있다. Accordingly, the present invention can evaluate and provide factors that affect the sleep of the user based on non-sleep state data measured from the wearable device, more specifically, activity, illuminance, heart rate, and HRV data. Quality can be predicted and provided.

나아가, 본 발명은 종래의 수면 분석 시스템이 갖는 고가의 분석비용, 사용자가 겪는 불편함 등과 같은 문제를 해결할 수 있는 효과가 있고, 수면 장애를 갖는 사용자에 대하여 불면의 원인을 인지하고, 이를 개선할 수 있도록 정보를 제공할 수 있는 효과가 있다.Furthermore, the present invention has the effect of solving problems such as expensive analysis cost and inconvenience that a user has in the conventional sleep analysis system, and recognizes the cause of insomnia for a user with a sleep disorder, and improves it. It has the effect of providing information to help.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.Each of the features of the various embodiments of the present invention may be combined or combined with each other in part or in whole, various technically interlocking and driving as can be understood by those skilled in the art, each of the embodiments may be implemented independently of each other It may be possible to carry out together in an association.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in more detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not necessarily limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. . Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

100: 수면 분석 디바이스
110: 수신부
120: 입력부
130: 표시부
132: 메뉴란
134: 데이터 관리란
136: 시계열 수면 분석란
136 (a): 시계열 상태 분석도
136 (b): 구간 선택 바
138: 수면 분포도 분석란
138 (a): 수면의 질 예측 분포도
138 (b): 수면 영향도
138 (c): 수면 영향 분포도
140: 저장부
150: 프로세서
200: 웨어러블 디바이스
300: 침대 고정형 디바이스
400: 의료진 디바이스
500: 수면 영향 요인 결정 트리
1000: 수면 분석 시스템
100: sleep analysis device
110: receiver
120: input unit
130: display unit
132: menu
134: What is data management
136: Time series sleep analysis column
136 (a): Time series state analysis diagram
136 (b): Section selection bar
138: Sleep distribution chart
138 (a): Distribution map of sleep quality prediction
138 (b): sleep impact
138 (c): Surface distribution map
140: storage unit
150: processor
200: wearable device
300: bed fixed device
400: medical staff device
500: Sleep Influencer Decision Tree
1000: sleep analysis system

Claims (24)

수신부 및 프로세서를 포함하는 수면 분석 디바이스에 의해 수행되는 수면 분석 방법으로서,
상기 수신부를 통해, 사용자에 대하여 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터를 웨어러블 디바이스로부터 수신하는 단계;
상기 프로세서를 통해, 상기 비수면 상태 데이터 및 상기 수면 상태 데이터를 기초로 수면의 영향 요인을 평가하도록 구성된 수면 평가 모델을 이용하여, 상기 사용자에 대한 수면의 영향 요인을 평가하는 단계를 포함하고,
상기 수신하는 단계는,
상기 수신부를 통해, 복수의 시간 분위로 비수면 상태 데이터 및 상기 수면 상태 데이터 각각을 수신하는 단계를 포함하고,
상기 수면의 영향 요인을 평가하는 단계는,
상기 프로세서를 통해, 상기 수면 평가 모델을 이용하여, 상기 복수의 시간 분위로 수신된 상기 비수면 상태 데이터 및 상기 수면 상태 데이터를 기초로, 시간 분위에 따른 수면의 영향 요인을 평가하는 단계를 포함하는, 수면 분석 방법.
A sleep analysis method performed by a sleep analysis device comprising a receiver and a processor,
Receiving, from the wearable device, non-sleep state data and sleep state data for the user through the receiving unit;
Evaluating, by the processor, an influence factor of sleep on the user using a sleep evaluation model configured to evaluate an influence factor of sleep based on the non-sleep state data and the sleep state data;
The receiving step,
Receiving each of the non-sleep state data and the sleep state data through a plurality of time quartiles through the receiving unit,
Evaluating the influence factor of the sleep,
Evaluating, by the processor, the influencing factor of sleep according to time quartile based on the non-sleep state data and the sleep state data received in the plurality of time quartiles using the sleep evaluation model. , Sleep analysis method.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 수면의 영향 요인을 평가하는 단계는,
상기 프로세서를 통해, 상기 시간 분위에 따른 수면의 영향 요인에 대한 상대적 또는, 절대적 수면 영향 정도를 산출하는 단계를 더 포함하는, 수면 분석 방법.
The method of claim 1,
Evaluating the influence factor of the sleep,
And calculating, by the processor, a relative or absolute degree of sleep influence on factors influencing sleep according to the time quartile.
제3항에 있어서,
상기 수면의 영향 요인을 평가하는 단계 이후에 수행되는,
상기 프로세서를 통해, 상기 시간 분위에 따른 수면의 영향 요인에 대응하는 상기 수면 영향 정도와 비례한 면적 크기를 갖도록 구성된 수면 영향도를 생성하는 단계, 및
상기 수면 영향도를 제공하는 단계를 더 포함하는, 수면 분석 방법.
The method of claim 3,
Performed after the step of evaluating the influencing factor of sleep,
Generating, by the processor, a sleep impact degree configured to have an area size proportional to the sleep influence degree corresponding to the influence factor of sleep according to the time quartile; and
And providing the sleep impact.
제3항에 있어서,
상기 수면의 영향 요인을 평가하는 단계 이후에 수행되는,
상기 프로세서를 통해, 상기 시간 분위에 따른 수면의 영향 요인에 대응하는 상기 수면 영향 정도와 비례한 분포 정도를 갖도록 구성된 수면 영향 분포도를 생성하는 단계, 및
상기 수면 영향 분포도를 제공하는 단계를 더 포함하는, 수면 분석 방법.
The method of claim 3,
Performed after the step of evaluating the influencing factor of sleep,
Generating, by the processor, a sleep influence distribution map configured to have a distribution degree proportional to the sleep influence degree corresponding to the influence factor of sleep according to the time quartile; and
Providing the sleep impact distribution map.
제1항에 있어서,
상기 수신하는 단계는,
상기 수신부를 통해, 복수의 일자 각각에 대하여, 상기 복수의 시간 분위로 비수면 상태 데이터 및 상기 수면 상태 데이터를 수신하는 단계를 포함하고,
상기 시간 분위에 따른 수면의 영향 요인을 평가하는 단계는,
상기 프로세서를 통해, 상기 수면 평가 모델을 이용하여, 상기 복수의 일자 각각에 대한, 상기 복수의 시간 분위로 수신된 상기 비수면 상태 데이터 및 상기 수면 상태 데이터를 기초로, 시간 분위에 따른 수면의 영향 요인을 평가하는 단계를 포함하고,
상기 시간 분위에 따른 수면의 영향 요인을 평가하는 단계 이후에 수행되는,
상기 수신부를 통해, 상기 복수의 일자 중 선택된 특정 일자를 수신하는 단계, 및
상기 특정 일자에 대응하는 상기 시간 분위에 따른 수면의 영향 요인을 제공하는 단계를 더 포함하는, 수면 분석 방법.
The method of claim 1,
The receiving step,
Receiving, through the receiving unit, non-sleep state data and the sleep state data for each of the plurality of days at the plurality of time quartiles,
Evaluating factors affecting sleep according to the time quartile,
Influence of sleep over time by the processor, based on the non-sleep state data and the sleep state data received in the plurality of time quartiles for each of the plurality of dates, using the sleep assessment model. Assessing the factors,
After the step of evaluating the factors influencing sleep according to the time quartile,
Receiving a specific date selected from the plurality of dates through the receiving unit, and
And providing an influencing factor of sleep according to the time quartile corresponding to the specific date.
제1항에 있어서,
상기 수신하는 단계는,
상기 수신부를 통해, 미리 결정된 기간에 대한 상기 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터를 웨어러블 디바이스로부터 수신하는 단계를 더 포함하고,
상기 수신하는 단계 이후에 수행되는,
상기 프로세서를 통해, 상기 미리 결정된 기간에 대한 상기 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터 각각에 대한 시계열 상태 분석도를 생성하는 단계, 및
상기 시계열 상태 분석도를 제공하는 단계를 더 포함하는, 수면 분석 방법.
The method of claim 1,
The receiving step,
Receiving, from the wearable device, the non-sleep state data and the sleep state data for a predetermined period through the receiving unit;
Performed after the receiving step,
Generating, by the processor, a time series state analysis diagram for each of the non-sleep state data and the sleep state data for the predetermined period of time, and
Providing the time series state analysis diagram.
제1항에 있어서,
상기 수신하는 단계 이후에 수행되는,
상기 프로세서를 통해, 상기 비수면 상태 데이터 및 상기 수면 상태 데이터 각각에 대하여 특징 변수를 추출하는 단계를 더 포함하고,
상기 수면의 영향 요인을 평가하는 단계는,
상기 프로세서를 통해, 상기 비수면 상태 데이터 및 상기 수면 상태 데이터 각각에 대한 상기 특징 변수를 기초로, 상기 수면 평가 모델을 이용하여 상기 사용자에 대한 수면의 영향 요인을 평가하는 단계를 더 포함하는, 수면 분석 방법.
The method of claim 1,
Performed after the receiving step,
Extracting, by the processor, a feature variable for each of the non-sleep state data and the sleep state data,
Evaluating the influence factor of the sleep,
Evaluating, by the processor, an influencing factor of sleep on the user using the sleep assessment model based on the feature variable for each of the non-sleep state data and the sleep state data. Analytical Method.
제1항에 있어서,
상기 수신하는 단계 이후에 수행되는,
상기 프로세서를 통해, 상기 비수면 상태 데이터를 기초로 수면의 질을 예측하도록 구성된 수면의 질 예측 모델을 이용하여, 상기 사용자의 수면의 질을 예측하는 단계, 및
예측된 상기 수면의 질을 복수의 수준으로 제공하는 단계를 더 포함하는, 수면 분석 방법.
The method of claim 1,
Performed after the receiving step,
Predicting, by the processor, sleep quality of the user using a sleep quality prediction model configured to predict sleep quality based on the non-sleep state data; and
And providing a plurality of levels of the predicted quality of sleep.
제1항에 있어서,
상기 수면의 영향 요인을 평가하는 단계는,
상기 프로세서를 통해, 상기 수면 평가 모델을 이용하여, 상기 수면 상태 데이터를 기초로 상기 사용자의 수면 효율도 (sleep efficiency) 를 산출하는 단계를 더 포함하는, 수면 분석 방법.
The method of claim 1,
Evaluating the influence factor of the sleep,
And calculating, by the processor, a sleep efficiency of the user based on the sleep state data using the sleep assessment model.
제1항에 있어서,
상기 비수면 상태 데이터는,
상기 사용자의 비수면 상태에서 상기 웨어러블 디바이스에 의해 측정된 활동량, 조도량, 심박수 및 HRV로 이루어진 그룹 중 적어도 하나인, 수면 분석 방법.
The method of claim 1,
The non-sleep state data,
And at least one of a group consisting of activity amount, illuminance amount, heart rate, and HRV measured by the wearable device in a non-sleep state of the user.
제1항에 있어서,
상기 수면 상태 데이터는,
상기 웨어러블 디바이스에 의해 상기 사용자의 수면 상태에서 측정된, 수면 시 측정 데이터 및 상기 사용자로부터 미리 결정된 기간 마다 입력되는 수면 기록 데이터를 포함하는, 수면 분석 방법.
The method of claim 1,
The sleep state data,
Sleep measurement data measured by the wearable device in the sleep state of the user, and sleep recording data input every predetermined period from the user.
제12항에 있어서,
상기 수면 시 측정 데이터는,
상기 사용자의 수면 상태에서 측정된 HRV, 심박수, 조도량 및 수면 활동량으로 이루어진 그룹 중 적어도 하나인, 수면 분석 방법.
The method of claim 12,
The measurement data when sleeping,
Sleep at least one of the group consisting of HRV, heart rate, illuminance and sleep activity measured in the sleep state of the user.
제12항에 있어서,
상기 수면 기록 데이터는,
상기 사용자로부터 입력된 날짜, 이름, 성별, 나이, 당일 일어난 시간, 전날 잠든 시간, 전날 수면의 질, 당일 개운함 정도, 상기 웨어러블 디바이스의 미착용기간, 카페인 섭취량, 알코올 섭취량, 낮잠 여부 및 BMI 중 선택된 적어도 하나인, 수면 분석 방법.
The method of claim 12,
The sleep recording data,
At least one selected from a date, a name, a gender, an age, a day that happened on the day, a day of sleep, a day's sleep quality, a day's freshness, an unwearing period of the wearable device, a caffeine intake, an alcohol intake, a nap, and a BMI. One, sleep analysis method.
웨어러블 디바이스로부터 사용자에 대하여 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터를 수신하도록 구성된 수신부, 및
상기 수신부와 연결된 프로세서로서,
상기 프로세서는,
상기 비수면 상태 데이터 및 상기 수면 상태 데이터를 기초로 수면의 영향 요인을 평가하도록 구성된 수면 평가 모델을 이용하여, 상기 사용자에 대한 수면의 영향 요인을 평가하도록 구성되고,
상기 수신부는,
복수의 시간 분위로 비수면 상태 데이터 및 상기 수면 상태 데이터 각각을 수신하도록 구성되고,
상기 프로세서는,
상기 수면 평가 모델을 이용하여, 상기 복수의 시간 분위로 수신된 상기 비 수면 상태 데이터 및 상기 수면 상태 데이터를 기초로, 시간 분위에 따른 수면의 영향 요인을 평가하도록 더 구성된, 수면 분석 디바이스.
A receiver configured to receive non-sleep state data and sleep state data for the user from the wearable device, and
A processor connected to the receiver,
The processor,
And use the sleep evaluation model configured to evaluate the influence factor of sleep based on the non-sleep state data and the sleep state data, to evaluate the influence factor of sleep on the user,
The receiving unit,
Receive non-sleep state data and each of the sleep state data in a plurality of time quartiles,
The processor,
And use the sleep evaluation model to evaluate factors affecting sleep over time quartile based on the non-sleep state data and the sleep state data received in the plurality of time quartiles.
삭제delete 제15항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 시간 분위에 따른 수면의 영향 요인에 대한 상대적 또는, 절대적 수면 영향 정도를 산출하도록 더 구성된, 수면 분석 디바이스.
The method of claim 15,
The processor,
And calculate a degree of relative or absolute sleep influence on the influencing factor of sleep over the time quartile.
제17항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 시간 분위에 따른 수면의 영향 요인에 대응하는 상기 수면 영향 정도와 비례한 면적 크기를 갖도록 구성된 수면 영향도를 생성하고,
상기 수면 영향도를 제공하도록 더 구성된, 수면 분석 디바이스.
The method of claim 17,
The processor,
Generate a sleep influence map configured to have an area size proportional to the sleep influence degree corresponding to the influence factor of sleep according to the time quartile,
The sleep analysis device, further configured to provide the sleep impact.
제17항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 시간 분위에 따른 수면의 영향 요인에 대응하는 상기 수면 영향 정도와 비례한 분포 정도를 갖도록 구성된 수면 영향 분포도를 생성하고, 상기 수면 영향 분포도를 제공하도록 더 구성된, 수면 분석 디바이스.
The method of claim 17,
The processor,
And generate a sleep influence distribution plot configured to have a distribution degree proportional to the sleep influence degree corresponding to the influence factor of sleep over the time quartile and to provide the sleep influence distribution map.
제15항에 있어서,
상기 수신부는,
복수의 일자 각각에 대하여, 상기 복수의 시간 분위로 비수면 상태 데이터 및 상기 수면 상태 데이터, 및
상기 복수의 일자 중 선택된 특정 일자를 수신하도록 더 구성되고,
상기 프로세서는,
상기 수면 평가 모델을 이용하여, 상기 복수의 일자 각각에 대한, 상기 복수의 시간 분위로 수신된 상기 비수면 상태 데이터 및 상기 수면 상태 데이터를 기초로, 시간 분위에 따른 수면의 영향 요인을 평가하고, 상기 특정 일자에 대응하는 상기 시간 분위에 따른 수면의 영향 요인을 제공하도록 더 구성된, 수면 분석 디바이스.
The method of claim 15,
The receiving unit,
For each of a plurality of dates, the non-sleep state data and the sleep state data in the plurality of time quartiles, and
Is further configured to receive a selected specific date of the plurality of dates,
The processor,
Using the sleep evaluation model, based on the non-sleep state data and the sleep state data received in the plurality of time quartiles for each of the plurality of dates, the influence factor of sleep over time quartiles is evaluated, The sleep analysis device is further configured to provide an influencing factor of sleep according to the time quartile corresponding to the specific date.
제15항에 있어서,
상기 수신부는,
미리 결정된 기간에 대한 상기 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터를 웨어러블 디바이스로부터 수신하도록 더 구성되고,
상기 프로세서는,
상기 미리 결정된 기간에 대한 상기 비수면 상태 데이터 및 수면 상태 데이터 각각에 대한 시계열 상태 분석도를 생성하고, 상기 시계열 상태 분석도를 제공하도록 더 구성된, 수면 분석 디바이스.
The method of claim 15,
The receiving unit,
Is further configured to receive the non-sleep state data and sleep state data for a predetermined period from a wearable device,
The processor,
And generate a time series state analysis plot for each of the non-sleep state data and sleep state data for the predetermined period of time, and provide the time series state analysis plot.
제15항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 비수면 상태 데이터를 기초로 수면의 질을 예측하도록 구성된 수면의 질 예측 모델을 이용하여, 상기 사용자의 수면의 질을 예측하고, 예측된 상기 수면의 질을 복수의 수준으로 제공하도록 더 구성된, 수면 분석 디바이스.
The method of claim 15,
The processor,
Further configured to predict sleep quality of the user by using a sleep quality prediction model configured to predict sleep quality based on the non-sleep state data, and to provide the predicted sleep quality at a plurality of levels, Sleep analysis device.
제15항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 수면 평가 모델을 이용하여, 상기 수면 상태 데이터를 기초로 상기 사용자의 수면 효율도 (sleep efficiency) 를 산출하도록 더 구성된, 수면 분석 디바이스.
The method of claim 15,
The processor,
And use the sleep assessment model to calculate a sleep efficiency of the user based on the sleep state data.
제15항에 있어서,
상기 프로세서는,
비수면 상태 데이터 및 상기 수면 상태 데이터 각각에 대하여 특징 변수를 추출하도록 더 구성되고,
상기 수면 평가 모델은,
상기 비수면 상태 데이터 및 상기 수면 상태 데이터 각각에 대한 특징 변수를 기초로 상기 사용자에 대한 수면의 영향 요인을 평가하도록 더 구성된, 수면 분석 디바이스.
The method of claim 15,
The processor,
And extract feature variables for each of the non-sleep state data and the sleep state data,
The sleep evaluation model,
And further evaluate an influencing factor of sleep on the user based on the non-sleep state data and the feature variable for each of the sleep state data.
KR1020180099304A 2017-11-27 2018-08-24 Method for sleeping analysis and device for sleeping analysis using the same KR102053604B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170159698 2017-11-27
KR20170159698 2017-11-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190062148A KR20190062148A (en) 2019-06-05
KR102053604B1 true KR102053604B1 (en) 2019-12-09

Family

ID=66844623

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180099304A KR102053604B1 (en) 2017-11-27 2018-08-24 Method for sleeping analysis and device for sleeping analysis using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102053604B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220034594A (en) 2020-09-11 2022-03-18 주식회사 에임메드 Method of treatment for insomnia

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102350643B1 (en) * 2019-12-27 2022-01-14 주식회사 아임클라우드 Sleep assessment system using activity and sleeping data
KR102424403B1 (en) * 2020-06-03 2022-07-22 주식회사 룩시드랩스 Method and apparatus for predicting user state
KR102466961B1 (en) * 2020-11-30 2022-11-15 (주)루맥스헬스케어 Sleep management device using artificial intelligence and sleep management system including the same
KR102387735B1 (en) * 2021-08-30 2022-04-18 주식회사 에이슬립 Sleep analysis method, apparatus and computer program using sleep analysis model

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5307084B2 (en) 2009-07-17 2013-10-02 シャープ株式会社 Method and system for managing user sleep
KR101480536B1 (en) 2014-02-27 2015-01-12 주식회사 올비트앤 Electroencephalogram detecting system including a portable electroencephalogram detecting apparatus of hair band type, and a sleep management method using the same
JP2017086284A (en) * 2015-11-06 2017-05-25 大和ハウス工業株式会社 Sleep advice system

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3080600C (en) * 2015-01-06 2022-11-29 David Burton Mobile wearable monitoring systems

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5307084B2 (en) 2009-07-17 2013-10-02 シャープ株式会社 Method and system for managing user sleep
KR101480536B1 (en) 2014-02-27 2015-01-12 주식회사 올비트앤 Electroencephalogram detecting system including a portable electroencephalogram detecting apparatus of hair band type, and a sleep management method using the same
JP2017086284A (en) * 2015-11-06 2017-05-25 大和ハウス工業株式会社 Sleep advice system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220034594A (en) 2020-09-11 2022-03-18 주식회사 에임메드 Method of treatment for insomnia
KR20230004366A (en) 2020-09-11 2023-01-06 주식회사 에임메드 Appartus for providing treatment service for insomnia based on learning algorithm

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190062148A (en) 2019-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102053604B1 (en) Method for sleeping analysis and device for sleeping analysis using the same
US20210233630A1 (en) Chronic Disease Discovery And Management System
US10582890B2 (en) Visualizing, scoring, recording, and analyzing sleep data and hypnograms
US9861308B2 (en) Method and system for monitoring stress conditions
US20150342511A1 (en) Operating system with color-based health state themes
Billis et al. A decision-support framework for promoting independent living and ageing well
CN110945597A (en) Method and system for predicting epileptic seizures
US20210407684A1 (en) Illness Detection Based on Temperature Data
KR20170023770A (en) Diagnosis model generation system and method
US11647946B2 (en) Computer-readable recording medium recording display program, display method, and information processing device
KR20190083998A (en) Apparatus for discriminating delirium and method for the same
Davies The political economy of pulse: Techno-somatic rhythm and real-time data
US20180110454A1 (en) Mental Suffering Monitoring System
Lim et al. Developing a mobile wellness management system for healthy lifestyle by analyzing daily living activities
JP2024513618A (en) Methods and systems for personalized prediction of infections and sepsis
Tang et al. Wearable sensor data visualization based on cnn towards healthcare promotion
EP4224373A1 (en) System for forecasting a mental state of a subject and method
Lin et al. Applications of non‐invasive sensor devices to personalised health care
US20230210503A1 (en) Systems and Methods for Generating Menstrual Cycle Cohorts and Classifying Users into a Cohort
US11660045B2 (en) Computer-readable recording medium recording display program for determining length of first time period before sleep onset, display method for determining length of first time period before sleep onset, and information processing device for determining length of first time period before sleep onset
KR102478102B1 (en) Method of treatment for insomnia
US20240032836A1 (en) Prenatal, perinatal, or postnatal mental or emotional distress identification and prediction
US20220409187A1 (en) Illness detection with menstrual cycle pattern analysis
Gunay Modelling of sleep behaviors of patients with mood disorders
CN117653053A (en) Method for predicting health risk through intelligent watch

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant