KR102183601B1 - 코골이 및 수면 무호흡 방지용 수면장치 - Google Patents

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Abstract

개인적인 양상을 고려하여 수면자세의 변화를 유도하여 코골이 및 수면 무호흡을 보다 효과적으로 방지하는 코골이 및 무호흡 방지용 수면장치를 제시한다. 그 장치는 침대에 설치되어 침대의 기울기를 조절하여 수면자세를 변화시키는 액추에이터와, 침대에 설치되어 사용자의 호흡으로부터 발생하는 소리를 탐지하는 음향센서 및 음향센서로부터 실시간으로 취득되는 호흡음파 및 저장된 룩업음파를 비교하여 사용자의 코골이 징조를 파악하는 제어부를 포함한다.

Description

코골이 및 수면 무호흡 방지용 수면장치{Sleeping apparatus for preventing snoring and sleep apnea}
본 발명은 코골이 및 수면 무호흡 방지용 수면장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 빅데이터, 산소공급 등을 복합적으로 활용하여 코골이 및 수면 무호흡을 방지하는 수면장치에 관한 것이다.
코골이는 입천장, 목젖, 편도, 혀 등의 제자리를 유도하는 주위 근육들이 이완되기 때문에 부분적으로 공기통로가 좁아져서, 공기가 통과할 때에 주변의 이완된 부분들의 진동으로 소리가 나는 것이다. 수면 무호흡이란 10초 이상의 무호흡이 시간당 5회 이상이거나 7시간 수면 중 30회 이상인 증상을 말하고, 공기가 폐로 전혀 통하지 못하게 되는 상태가 된다. 코골이 및 수면 무호흡이 지속되면 신선한 공기를 얻지 못하므로, 이를 감지한 뇌가 몸을 깨우고 근육을 수축시켜, 호흡을 유도하여 공기통로를 다시 열어준다. 코골이 및 수면 무호흡으로 피로감, 주간 졸림증, 성격 변화, 발기부전, 이산화탄소 축적으로 인한 심한 두통 등의 증상이 나타날 수 있다. 특히, 수면 무호흡은 부정맥, 고혈압, 허혈성 심장질환, 좌심실부전, 폐 질환 등의 심폐기계 질환들을 악화시키거나 유발할 수도 있다.
국내등록특허 제10-2041451호, 일본등록특허 제3,715,900호, 제4,790,082호, 제5,314,802호 등은 코골이를 탐지하여 침대 프레임의 기울기를 조정하여 수면자세를 변화시키는 침대를 제시하고 있다. 그런데, 코골이 및 수면 무호흡의 정도는 개인마다 양상이 다르기 때문에, 단순하게 수면자세를 변화시켜서 해결하지 못한다. 이에 따라, 개인적인 양상을 고려하여, 코골이 및 수면 무호흡을 보다 효과적으로 방지하는 수면장치가 필요한 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 개인적인 양상을 고려하여 수면자세의 변화를 유도하여 코골이 및 수면 무호흡을 보다 효과적으로 방지하는 코골이 및 무호흡 방지용 수면장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 코골이 및 무호흡 방지용 수면장치는 침대에 설치되어 상기 침대의 기울기를 조절하여 수면자세를 변화시키는 액추에이터와, 상기 침대에 설치되어 사용자의 호흡으로부터 발생하는 소리를 탐지하는 음향센서 및 상기 음향센서로부터 실시간으로 취득되는 호흡음파 및 저장된 룩업음파를 비교하여 사용자의 코골이 징조를 파악하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 장치에 있어서, 상기 음향센서에는 지향성 제어기 또는 잡음제거기 중 적어도 어느 하나가 부가될 수 있다. 상기 호흡음파 및 룩업음파는 상기 전기신호를 시간과 함께 변화하는 전류 또는 전압의 파형이다. 상기 침대에는 상기 사용자를 향하여 산소 또는 산소를 포함하는 공기를 분사하는 산소공급기를 포함할 수 있다. 상기 산소공급기는 상기 산소 또는 공기의 온도를 조절하는 온도조절기를 포함할 수 있다. 상기 산소공급기는 상시 산소 또는 공기의 습도를 조절하는 습도조절기를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 장치에 있어서, 상기 제어부는 송신기와 접속되고, 상기 송신기는 상기 제어부에 의해 처리된 통계정보를 확인하는 단말기와 통신할 수 있다. 상기 단말기는 서버에 접속되고, 상기 서버는 복수개의 단말기로부터 취합된 빅데이터를 활용하여 상기 코골이 및 수면 무호흡에 관한 정보를 통계처리하고 그래픽으로 시각화하여 상기 단말기에 전송할 수 있다. 상기 서버는 유관기관과 연결된 클라우드 플랫폼을 포함할 수 있다.
본 발명의 코골이 및 수면 무호흡 방지용 수면장치에 의하면, 실시간으로 호흡음파 및 룩업음파를 비교하여 수면자세의 변화를 조절함으로써, 코골이 및 수면 무호흡을 효과적으로 방지한다. 또한, 침대를 기울이기 이전에 산소공급기로 산소를 공급함으로써, 코골이를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 수면장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 의한 수면장치에서의 클라우드 플랫폼을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 수면장치의 침대를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 침대가 수평한 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3의 침대가 기울어진 상태를 나타내는 개력적인 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 한편, 상부, 하부, 정면 등과 같이 위치를 지적하는 용어들은 도면에 나타낸 것과 관련될 뿐이다. 실제로, 수면장치는 임의의 선택적인 방향으로 사용될 수 있으며, 실제 사용할 때 공간적인 방향은 수면장치의 방향 및 회전에 따라 변한다.
본 발명의 실시예는 룩업음파를 근거로 수면자세의 변화를 조절함으로써, 코골이 및 수면 무호흡을 효과적으로 방지하는 수면장치를 제시한다. 룩업음파와 비교하여 수면자세의 변화를 조절하는 수면장치의 구체적으로 알아보고, 수면자세의 변화에 의해 코골이 및 수면 무호흡을 방지하는 과정을 상세하게 설명하기로 한다. 수면자세의 변화와 더불어 코골이 및 수면 무호흡을 보다 효과적으로 방지하는 사례를 제시한다. 본 발명의 실시예는 코골이 및 수면 무호흡 증상을 근본적으로 해결하지는 못하지만, 징조를 확인하여 코골이 및 수면 무호흡을 방지하는 것이다. 수면장치는 침대가 대표적이므로, 여기서는 침대를 중심으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 수면장치(100)를 개략적으로 나타내는 도면이다. 다만, 엄밀한 의미의 도면을 표현한 것이 아니며, 설명의 편의를 위하여 도면에 나타나지 않은 구성요소가 있을 수 있다.
도 1에 의하면, 수면장치(100)는 침대(10), 액추에이터(20), 음향센서(40) 및 제어부(50)를 포함한다. 액추에이터(20)는 침대(10)의 기울기를 조절하여 수면자세를 변화시킨다. 액추에이터(20)는 코골이를 탐지하여 침대(10)의 기울기를 조절하여 사용자의 수면자세를 변화시키는 공지의 방식을 모두 포함한다. 예컨대, 액추에이터(20)는, 국내등록특허 제10-2041451호에서와 같이, 침대(10)를 좌우로 롤링(rolling) 한다. 필요한 경우, 침대(10)에는 산소공급기(30)를 설치할 수 있다. 산소공급기(30)는 필요에 따라 설치되며, 코골이의 징조가 나타내면 사용자의 호흡기를 향하여 침대(10)의 내측으로 산소를 공급한다. 산소의 공급으로 사용자의 산소 호흡이 증가하여 코골이를 방지하는 데 도움이 된다. 수면 무호흡은 코골이가 전제가 되므로, 수면장치(100)는 코골이의 징조를 파악한다. 이에 대해서는 추후에 상세하게 설명하기로 한다.
음향센서(40)는 사용자의 호흡으로부터 발생하는 소리를 탐지한다. 구체적으로, 사용자가 숙면에 들어간 후 기도가 막힌 상태에서 호흡을 계속하면, 호흡저항이 상승하고 점막이 마찰에 의해 진동하여 코골이를 시작한다. 음향센서(40)는 사용자의 호흡으로 발생하는 음량 및 음향 패턴을 감지하여 코골이의 징조를 파악한다. 음향센서(40)는 지향성을 높이는 지향성 제어기(41) 또는 잡음을 제거하기 위한 잡음제거기(42) 중의 적어도 어느 하나가 부가하여 감지 효율을 높일 수 있다. 음향센서(40)로부터 취득한 음량 및 음향 패턴은 액추에이터(20) 및 산소공급기(30)의 동작을 제어하는 요소가 된다.
소리(sound)는 파동의 하나로, 공기와 같은 유체 속에서 소리는 압력파, 즉 압력의 높고 낮음이 진동하면서 전파되어 나가는 파동이다. 공기 중에서 소리는 순간적으로 공기의 밀도가 밀한 영역과 소한 영역이 반복되는 형태로 나타난다. 물리적으로 소리와 음파(sonic wave)는 같은 의미이나, 소리는 주로 들리는 형태의 음파를 지칭하여 기체나 액체 속에서의 음파를 의미한다. 또한 소리는 생리적으로 들려진 음파나 인지되어진 음파를 의미하는데 반해, 음파는 거의 전적으로 매질 속에서 진동하며 전파되는 물리적인 역학적 파동을 의미한다. 이에 따라, 본 발명이 실시예에 의한 호흡음파 및 룩업음파는 물리적인 파동을 말한다. 이러한 물리적인 파동으로 음량 및 음향 패턴을 확인할 수 있다.
제어부(50)는 액추에이터(20), 산소공급기(30) 및 음향센서(40)와 접속되어, 액추에이터(20), 산소공급기(30) 및 음향센서(40)의 동작을 제어한다. 구체적으로, 제어부(50)는 액추에이터(20)로 침대(10)의 기울기를 제어하고, 산소공급기(30)로 산소의 농도, 분사속도, 분사범위 등을 제어하며, 음향센서(40)로 음량, 음향 패턴을 수득하고 지향성 및 잡음 제거를 조절한다. 제어부(50)에는 액추에이터(20), 산소공급기(30) 및 음향센서(40)로부터 얻은 각종 정보를 처리하기 위하여, DSP(51, Digital Signal Processor), 디스플레이(60) 및 송신기(70)와 접속되어 있다. DSP(51)는 특히 음향센서(40)에 의한 아날로그 정보를 디지털로 변환하여 기계적으로 처리한다. 디스플레이(60)는 제어부(50)의 상태를 표시하고, 터치스크린에 의하여 각종 명령을 입력할 수 있다.
송신기(70)는 수신 및 공유의 역할을 하는 공유기(71)와 접속될 수 있다. 송신기(70) 및 공유기(71)는 무선 또는 유선으로 접속될 수 있으며, 도면에서는 무선으로 접속되는 경우를 나타내었다. 무선의 경우, 근접통신 또는 원거리 통신이 모두 가능하며, 상기 근접통신은 와이파이(wifi), 블루투스(bluetooth), 로라(Lora) 등이 있고, 상기 원거리 통신은 LTE, 5G 등이 있다. 경우에 따라, 공유기(71)가 없이, 송신기(70)를 이용하여 단말기(80)로 직접 송신할 수 있다. 단말기(80)는 제어부(50) 및 서버(90)에 의해 처리된 통계정보 등을 확인할 수 있는 어플리케이션이 설치되어 있다. 단말기(80)는 모바일 기기, 데스크탑 등을 활용할 수 있으며, 도면에서는 모바일 기기를 표현하였다.
서버(90)는 복수의 사용자의 단말기(80)로부터 취합된 빅데이터를 활용하여, 코골이 및 수면 무호흡에 관한 상기 빅데이터를 통계처리하고 그래픽 등으로 시각화한다. 서버(90)는 상기 빅데이터를 저장, 분석, 공유하는 알고리즘이 탑재되어 있다. 서버(90)는 유관기관이 활용하기 위한 클라우드 플랫폼(91)을 포함할 수 있다. 클라우드 플랫폼(91)은 분배, 분석, 저장 등을 하는 서버(90)의 역할을 수행할 수 있다. 클라우드 플랫폼(91)에 대해서는 이하에서 상세하게 설명하기로 한다. 상기 유관기관에는 가정, 병원, 요양원, 보호시설, 의료지원팀 등이 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 수면장치(100)에서의 클라우드 플랫폼(91)을 설명하기 위한 도면이다. 이때, 수면장치(100)는 도 1을 참조하기로 한다.
도 2에 의하면, 클라우드 플랫폼(91)은 빅데이터 처리 알고리즘을 포함하며, 빅데이터 처리 알고리즘은 정보수집부, 정보분류 빅데이터 처리, 이용자/사용자 권한 및 보안, 시각화 엔진, 서비스별 프로세서, 경고/상황 전파 제어부, 서버, 네트워크, 각종 데이터베이스과 같은 요소에 연동된다. 경우에 따라, 서버, 네트워크, 각종 데이터베이스는 인증 및 보안을 거칠 수 있다. 클라우드 플랫폼(91)을 구성하는 요소들은 메시 네트워크와 같이 상호 접속되어 연동된다.
상기 정보수집부는 침대에 관련된 IoT 정보, 외부기관 정보, 사용자 정보가 수집된다. 상기 IoT 정보는 아날로그 형태의 코골이 원본 정보, 디지털 형태의 코골이 FFT 분석 정보, 외부 환경 정보, 외부의 온도 및 습도 정보, 침대 움직임 정보, 취침시간 분석 정도 등이 있다. 상기 외부기관 정보는 날씨 등의 환경 정보, 기타 정보 등이 있다. 상기 사용자 정보는 이용자 및 서비스 대상자 정보, 개인정보의 은닉을 위한 대체 키 활용 등이 있다. 물론, 상기 나열된 정보 및 기능 이외에도 본 발명의 범주 내에서 다양한 정보 및 기능이 추가될 수 있다.
상기 시각화 엔진, 서비스별 프로세서 및 경고/상황 전파 제어부는 사용자 UI, 대시보드, SNS 전파부와 연동된다. 상기 사용자 UI는 접속권한 및 용도별 정보제고, 외부정보 및 침대정보를 종합적으로 표출하여 분석하고, 상기 대시보드는 다양한 정보를 표출, 이력 및 실시간 정보 제공, 유관기관별 주문정보 제공, 권한별 정보의 추출 및 전달의 기능을 수행한다. 상기 SNS 전파는 SNS 및 메신저 서비스를 이용한 신속한 전파를 하고, 사용자 그룹 커뮤니티를 조성할 수 있다. 물론, 상기 나열된 정보 및 기능 이외에도 본 발명의 범주 내에서 다양한 정보 및 기능이 추가될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 수면장치(100)의 침대(10)를 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 3의 침대(10)가 수평한 상태를 개략적으로 보여주는 도면이며, 도 5는 도 3의 침대(10)가 기울어진 상태를 나타내는 개략적인 도면이다. 이때, 설명의 편의를 위하여 수면장치(100)의 일부를 나타내었고, 여기서는 국내등록특허 제10-2041451호를 사례로 들었지만, 본 발명의 범주 내에서 다른 형태의 수면장치에도 적용될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 침대(10)는 바닥(B)에 대하여 수평한 상태에 있으며, 매트리스를 포함하는 프레임(11) 및 헤드(12)를 포함한다. 프레임(11)의 상면(11a)에는 사용자가 누워있거나 앉아 있는 곳이고, 저면(11b)는 바닥(B)을 향하고 있다. 프레임(11)의 저면(10b)에는 저면(11b)과 바닥(B)과의 거리를 측정하는 위치센서(34)가 부착되어 있다. 침대(10)가 수평한 상태에 있으면, 위치센서(34)에 의해 측정된 바닥(B)과는 수평거리(D1)를 나타낸다. 위치센서(34)는 예컨대, 라이다(radar)와 같이 바닥(B)으로부터 반사된 반사파를 이용하여 수평거리(D1)를 측정한다. 액추에이터(20)는 침대(10)를 기울이는 역할을 하며, 사례로써 구동부(22)에 의해 구동되는 회전로드(21)가 있을 수 있다. 액추에이터(20)는 액추에이터(20)는 기계식, 유압식 등 모두 가능하며, 도시된 방식에 한정되지 않는다.
침대 헤드(12)에는 산소공급기(30), 음향센서(40) 및 제어부(50)가 설치된다. 산소공급기(30)는 제어부(50)와 연동되어, 코골이의 징조가 보이면 사용자를 향하여 산소를 공급한다. 여기서, 산소의 공급은 산소 자체를 공급하는 제1 방식, 산소와 공기를 혼합하여 공급하는 제2 방식, 공기를 분사하여 산소를 공급하는 제3 방식을 취할 수 있다. 산소공급기(30)는 상기 제1 내지 3 방식을 모두 포함할 수 있고, 상기 제1 내지 제3 방식 중의 어느 하나 또는 2개의 방식을 가질 수 있다. 즉, 산소공급기(30)의 산소는 산소 자체 또는 산소를 포함하는 공기로 공급한다. 산소공급기(30)는 코골이 징조에 따라 어느 하나의 방식을 선택하여 공급할 수 있다.
산소공급기(30)에 의한 산소공급은 코골이 징조를 제어부(50)와 연동하여 이루어진다. 상기 코골이 징조는 음향센서(40)로부터 실시간으로 수득한 호흡음파를 제어부(50)에 저장된 룩업음파와 비교하여 확인한다. 이때, 호흡음파 및 룩업음파에는 음량, 음향 패턴과 같은 정보가 실려 있다. 상기 룩업음파는 사용자와 관련된 전형적인 코골이 징조를 나타내는 음파이고 제어부(50)에 저장되며, 일정한 시간마다 업데이트될 수 있다. 예컨대, 코골이 및 수면 무호흡이 중증인 경우와 미약한 경우의 룩업음파는 차이가 있다. 즉, 상기 룩업음파는 사용자에 따라 다르다. 제어부(50)에는 호흡음파와 룩업음파를 서로 비교하기 위한 비교기(52)를 포함한다. 음향센서(40)는 상기 호흡음파를 전기신호로 변환하고, 제어부(50)는 상기 전기신호를 전류나 전압의 파형으로 기록한다. 상기 파형은 음량 및 음향 패턴을 표현한다.
산소공급기(30)는 공급되는 산소 또는 공기의 온도를 조절하는 온도조절기(31)를 포함할 수 있다. 사용자가 호흡하는 공기와 체온과의 온도 차이는 수면안정에 큰 영향을 미친다. 개인적인 편차는 있으나, 일반적으로 체온이 지나치게 높거나 낮으면 숙면을 취하기 어려우며, 상기 편차는 빅데이터에 의해 보정된 룩업음파에 의해 확인할 수 있다. 빅데이터는 사용자 주변온도를 고려하여 파악된다. 빅데이터를 활용하면, 산소공급기(30)에 의해 공급되는 산소 또는 공기는 빅데이터에 의해 확인된 최적의 온도로 공급할 수 있다. 즉, 산소공급기(30)로 공급되는 산소 또는 공기의 온도를 조절하여 숙면을 유도할 수 있다.
산소공급기(30)는 산소 또는 공기의 습도를 조절하는 습도조절기(32)를 부착할 수 있다. 사용자가 호흡하는 산소 또는 공기의 습도는 수면안정에 큰 영향을 미친다. 개인적인 편차는 있으나, 일반적으로 습도가 지나치게 높거나 낮으면 숙면을 취하기 어려우며, 상기 편차는 빅데이터에 의해 보정된 룩업음파에 의해 확인할 수 있다. 빅데이터는 사용자 주변습도를 고려하여 파악된다. 이에 따라, 산소공급기(30)에 의해 공급되는 산소 또는 공기는 빅데이터에 의해 확인된 최적의 습도로 공급할 수 있다. 온도조절기(31) 및 습도조절기(32)를 구비하면, 산소공급기(30)는 룩업음파를 고려하여 빅데이터에 의해 분사되는 산소 또는 공기의 분사량, 분사각도, 온도, 습도 등을 조절하여 공급할 수 있다.
물리량 센서(33)는 침대(10) 주변의 온도, 습도 등과 같은 물리량을 측정한다. 숙면을 취하고 코골이를 방지하려면, 침대(10) 주변의 온도, 습도와 같은 물리량은 중요한 요인이다. 도시되지는 않았지만, 필요한 경우 침대(10)는 온도조절기(31) 및 습도조절기(32)와는 별도로 주변의 온도, 습도를 조절할 수 있는 수단을 구비할 수 있다.
룩업음파를 고려한 빅데이터의 의미는 룩업음파를 기본적으로 활용하고 빅데이터를 보조적으로 활용한다. 구체적으로, 음향센서(40)에 의해 감지된 사용자의 호흡음파를 제어부(50)에 저장된 룩업음파와 실시간으로 비교한다. 이때, 상기 호흡음파가 룩업음파에서의 코골이 징조와 통계적으로 일치하면, 도 4와 같이 침대(10)를 기울인다. 이때, 룩업음파는 사용자의 증상의 정도에 따라 패턴의 차이가 있을 수 있다. 경우에 따라, 수면장치(100)는 침대(10)를 기울이기 이전에 산소공급기(30)로 산소를 공급하여, 코골이를 선행적으로 방지할 수 있다. 산소를 공급했음에도 코골이가 계속되면, 산소의 공급을 중단하고 침대(10)을 기울인다. 침대(10)를 기울이는 정도는 사용자의 증상의 정도에 따라 달라지며, 룩업음파는 사용자에 따라 다양하게 형태로 저장되어 있다.
상기 빅데이터는 룩업음파에 의한 코골이 징조를 파악하는 과정을 보완한다. 빅데이터는 주변의 온도, 습도, 취침시간, 침대(10)의 기울기 등에 대한 정보를 통하여 룩업음파를 보정한다. 예컨대, 상기 룩업음파가 주변 온도가 25℃, 상대습도 50%에서 저장된 것이라면, 빅데이터는 주변 온도 및 습도가 25℃, 50%를 벗어날 때, 룩업음파를 재조정한다. 이와 같은 방식으로 빅데이터를 활용함으로써, 코골이 징조의 파악, 산소의 공급, 침대 기울기를 보다 정확하게 처리할 수 있다.
상기 빅데이터를 활용하여 시간에 따른 룩업음파를 확인할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 수면장치를 활용하면, 시간이 흐름에 따라 사용자마다 각각의 코골이 및 수면 무호흡이 현저하게 줄어들거나 해소된다. 여기서, 현저하게 줄어드는 것은 코골이 및 수면 무호흡에 의하여 사용자의 건강을 해치는 정도를 벗어나는 의미이다. 상기 빅데이터는 코골이 및 수면 무호흡이 현저하게 줄어들거나 해소할 때의 침대(10)의 최적 각도, 기울기, 기울기 유도시간 및 수면 장소 정보와 함께 룩업음파가 결정된다. 코골이 및 수면 무호흡이 현저하게 줄어들거나 해소되는 정보 및 룩업음파를 활용하면, 수면장소에 무관하게 안정된 수면을 취할 수 있다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 산소공급기(30)에 의해 산소를 공급하고 온도를 조절하였음에도 불구하고, 코골이가 멈추지 않으면 침대(10)를 소정의 기울기로 기울일 수 있다. 침대(10)의 기울기는 위치센서(34)로 바닥(B)과의 경사거리(D2)를 측정하여 결정할 수 있다. 상기 기울기는 제어부(50)와 연동하여 결정된다. 기울기는 사용자의 양상에 따라 달라지며, 코골이 및 수면 무호흡이 중증인 경우와 미약한 경우의 기울기는 차이가 있다. 상기 기울기는 앞에서 설명한 바와 같이 룩업음파 및 빅데이터를 활용하여 결정한다.
본 발명의 실시예는 수면자세의 변화와 함께 산소공급을 조절하여 사용자의 코골이를 방지한다. 종래에는 단순하게 음향센서(40)에 의하여 취득한 소음, 예컨대 40cm의 거리에서 60~65dB이면, 침대 프레임(11)을 기울여 코골이 및 수면 무호흡을 방지하는 방식을 채택하였다. 즉, 종래의 방식은 개인적인 양상에 대한 고려가 전혀 없어서 효과적으로 방지하기 어렵다. 그런데, 본 발명의 수면장치(100)는 룩업음파 및 빅데이터를 활용하여, 개인 양상에 부합하도록 수면자세를 변화시켜 코골이 및 수면 무호흡을 방지할 수 있다. 더불어, 룩업음파 및 빅데이터를 기반으로 산소를 공급하여 코골이 및 수면 무호흡을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
도시되지는 않았지만, 침대(10)가 기울어질 때, 상기 기울어짐에 의해 상기 사용자가 기울어지는 방향으로 쏠리는 것을 방지하기 위하여, 베게의 중심부를 오목하게 할 수 있다. 베게의 중심부를 오목하게 하면, 침대(10)가 기울어지더라도, 사용자가 기울어지는 방향으로 쏠리지 않으며 흔들리지 않는다. 경우에 따라, 음향센서(40), 산소공급기(30) 중의 어느 하나 또는 전부를 침대 헤드(12) 대신에 상기 베게에 설치할 수 있다. 이에 따라, 상기 베게는 침대(10)의 일부라고 할 수 있다. 또한, 침대(10)는 보관 및 운송이 용이하도록, 접이식 방식을 채용하고 경량의 재질로 이루어질 수 있다.
이상, 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
10; 침대 11; 침대 프레임
12; 침대 헤드 20; 액추에이터
21; 회전로드 22; 구동부
30; 산소공급기 31; 온도조절기
32; 습도조절기 33; 물리량 센서
34; 위치센서 40; 음향센서
41; 지향성 제어기 42; 잡음제거기
50; 제어부 51; DSP
60; 디스플레이 70; 송신기
71; 공유기 80; 단말기
90; 서버 91; 클라우드 플랫폼

Claims (9)

  1. 침대에 설치되어 상기 침대의 기울기를 조절하여 수면자세를 변화시키는 액추에이터;
    상기 침대에 설치되어 사용자의 호흡으로부터 발생하는 소리를 탐지하는 음향센서; 및
    상기 음향센서로부터 실시간으로 취득되는 호흡음파 및 저장된 룩업음파를 비교하여 사용자의 코골이 징조를 파악하는 제어부를 포함하고,
    상기 침대에는 사용자의 코골이 징조가 파악되면 상기 사용자를 향하여 산소 또는 산소를 포함하는 공기를 분사하는 산소공급기를 포함하고, 상기 산소공급기는 상기 산소 또는 공기의 온도를 조절하는 온도조절기를 포함하며, 상기 산소공급기에 의해 산소를 공급하고 온도를 조절하였음에도 불구하고 상기 코골이가 멈추지 않으면 상기 침대의 기울기를 상기 제어부와 연동으로 조절하여 상기 수면자세를 변화시키는 것을 특징으로 하는 코골이 및 수면 무호흡 방지용 수면장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 음향센서에는 지향성 제어기 또는 잡음제거기 중 적어도 어느 하나가 부가된 것을 특징으로 하는 코골이 및 수면 무호흡 방지용 수면장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 호흡음파 및 룩업음파는 전기신호를 시간과 함께 변화하는 전류 또는 전압의 파형인 것을 특징으로 하는 코골이 및 수면 무호흡 방지용 수면장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 산소공급기는 상시 산소 또는 공기의 습도를 조절하는 습도조절기를 포함하는 것을 특징으로 하는 코골이 및 수면 무호흡 방지용 수면장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 송신기와 접속되고, 상기 송신기는 상기 제어부에 의해 처리된 통계정보를 확인하는 단말기와 통신하는 것을 특징으로 하는 코골이 및 수면 무호흡 방지용 수면장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 단말기는 서버에 접속되고, 상기 서버는 복수개의 단말기로부터 취합된 빅데이터를 활용하여 상기 코골이 및 수면 무호흡에 관한 정보를 통계처리하고 그래픽으로 시각화하여 상기 단말기에 전송하는 것을 특징으로 하는 코골이 및 수면 무호흡 방지용 수면장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 서버는 유관기관과 연결된 클라우드 플랫폼을 포함하는 것을 특징으로 하는 코골이 및 수면 무호흡 방지용 수면장치.
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