KR102222276B1 - Personalized sleep mat and its operation method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수면매트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수면매트의 온도를 조절하는 조절기에서 수면매트 소비자의 수면습관과 실내온도를 측정하고, 모바일 앱 딥러닝 기술을 활용하여 수면매트 사용자의 수면습관을 분석하여 주변온도의 변화와 수면패턴에 따라 수면매트의 온도를 소비자에 맞춰 제어함으로써 소비자 개인에 맞춰 최적의 수면이 가능하도록 한 개인 맞춤형 수면매트 및 그의 운용 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sleeping mat, and more particularly, by measuring the sleeping habits and indoor temperature of the sleeping mat consumers in a controller that controls the temperature of the sleeping mat, and using a mobile app deep learning technology to determine the sleeping habits of the sleeping mat users. It relates to a personalized sleep mat and its operation method to enable optimal sleep according to the individual consumer by controlling the temperature of the sleeping mat according to the change of the ambient temperature and the sleep pattern according to the analysis.
일반적으로 사람의 일상 행위 중 수면은 매우 중요한 것으로서, 주기적으로 되풀이하는 생리적인 의식 상실과 흡사한 상태로, 과학적으로 취급할 때는 뇌파를 감지하여 수면상태를 파악한다. In general, sleep is very important among people's daily activities. It is a state similar to physiological loss of consciousness that repeats periodically, and when handled scientifically, the state of sleep is detected by detecting brain waves.
뇌파는 수면이 깊어짐에 따라 그 주파수가 느려지는 방향으로 변화한다. 최근 상당히 깊은 수면이라고 생각되는 시기가 있다는 것이 알려졌는데 이를 파라(para)수면이라 부른다. The brain waves change in the direction that their frequency slows down as the sleep deepens. Recently, it has been known that there are times when it is considered to be quite deep sleep, which is called para sleep.
파라수면은 REM수면이라 불리는데 약 1시간 반의 간격으로 하룻밤에 3~5회 규칙적으로 수면단계가 나타나며 새벽이 될수록 길어지는 경향이 있다. 반대로 보통수면인 오르토(ortho)수면은 새벽에 주로 일어나며 수면의 심도가 얕아진다.Para sleep is called REM sleep, and sleep phases appear regularly 3 to 5 times a night at intervals of about an hour and a half, and tend to become longer as dawn approaches. On the contrary, normal sleep, ortho sleep, occurs mainly at dawn, and the depth of sleep becomes shallow.
수면의학에서는 수면자의 수면 단계를 wake/stage 1~4/REM 수면으로 나누고, 수면 중의 단계 분석을 통하여 수면자의 수면 질을 평가하게 된다.In sleep medicine, the sleep stage of the sleeper is divided into wake/stage 1~4/REM sleep, and the sleep quality of the sleeper is evaluated through analysis of the stage during sleep.
수면자의 수면 분석을 위한 일반적인 기술로는 뇌파(Electroencephalogram)의 주파수 분석, 심장 박동수의 변화(Heart Rate Variability)를 이용한 분석, 산소포화도(Oxygen Saturation)를 이용한 분석, 액티그래프(Actigraph)를 이용한 분석 등이 있다. 이러한 기술들 중 산소포화도 이용한 분석 기술 및 액티그래프를 이용한 분석 기술은 저비용으로 간단하게 수면 분석을 하기 위해 사용된다.General techniques for sleep analysis of sleepers include frequency analysis of electroencephalogram, analysis using heart rate variability, analysis using oxygen saturation, analysis using actigraph, etc. There is this. Among these techniques, an analysis technique using oxygen saturation and an analysis technique using an actigraph are used for simple sleep analysis at low cost.
그런데, 이러한 수면 분석의 적합성을 결정하기 위해서는 제공된 수면 분석 시스템 위에서 오랜 기간 동안 수면 체험을 실시하여야 하나, 통상적으로 잠시 동안의 테스트만으로 선택할 뿐이다.However, in order to determine the suitability of such sleep analysis, a sleep experience must be performed for a long period of time on the provided sleep analysis system, but usually only a brief test is selected.
따라서, 수면자의 신체 변화에 기초하여 수면 시스템의 지지 및 안락 특성을 자동으로 조정할 수 있는 수면 관리 시스템이 필요하다.Accordingly, there is a need for a sleep management system capable of automatically adjusting the support and comfort characteristics of the sleep system based on changes in the sleeper's body.
특히, 수면 관리 시스템 중 온수매트를 사용하는 수면자는 온도에 민감하게 반응하여 수면 중에 온도 변화가 심할 경우 쉽게 잠에서 깨거나, 수면 중에 움직임 빈도가 높아 숙면을 취할 수 없는 문제점이 있었다.Particularly, among sleep management systems, sleepers who use hot water mats react sensitively to temperature, so they can easily wake up when there is a severe temperature change during sleep, or are unable to take a good night's sleep due to the high frequency of movement during sleep.
즉 종래의 온수매트나 전기매트는 대부분 30도~50도 까지 온도를 설정하고, 해당온도로 동작하다가 예약시간이 끝나면 자동으로 꺼지는 등의 간단한 동작으로 만들어져 있다.That is, most conventional hot water mats or electric mats are made with simple operations such as setting a temperature from 30°C to 50°C, operating at that temperature, and turning off automatically when the reserved time is over.
하지만, 이럴 경우 온수매트에서 잠을 청할 경우 매트 가열온도와 사람의 체온이 포화온도에 이르면 너무 뜨거워서 저온 화상을 입거나, 잠을 뒤척이면서 이불을 걷어차는 문제가 있다. 때문에, 깊은 잠을 잘못 자거나 이불을 걷어차면서 때론 감기에 걸리기도 한다.However, in this case, when sleeping on a hot water mat, when the mat heating temperature and the person's body temperature reach the saturation temperature, there is a problem of getting a low-temperature burn because it is too hot, or kicking the blanket while turning a sleep. Because of this, I sometimes get a cold while sleeping incorrectly or kicking my blanket.
최근 코로나 전염 문제가 다양한 문화의 변화를 가져오는 상황에서, 면역력이 엄청 중요한 이슈가 되고 있는 상황에서 건강한 잠은 면역력과 건강에 매우 중요한 요소라고 할 것이다.In a situation where the recent corona transmission problem brings about changes in various cultures, and in a situation where immunity is becoming a very important issue, it will be said that healthy sleep is a very important factor for immunity and health.
대한민국 공개특허 10-2017-0114753호(수면관리장치를 이용한 온수매트)에서는, 온수매트 내에 설치되어 수면자의 신체 상태의 변화에 따라 가속도를 측정하는 가속도센서; 상기 온수매트의 온도를 측정하는 온도센서; 및 상기 가속도센서에서 감지된 수면자의 신체 움직임 정보를 제공받아 온수매트의 온도를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수면관리장치를 이용한 온수매트를 통해 수면 중발생하는 신체의 움직임 등의 수면 움직임 정보를 통해 온수매트의 온도를 제어하여 수면자의 수면 자세를 변경하도록 유도하여 수면자가 숙면을 취할 수 있도록 하고 있다.In Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2017-0114753 (a hot water mat using a sleep management device), an acceleration sensor installed in the hot water mat to measure acceleration according to a change in a sleeper's physical condition; A temperature sensor measuring the temperature of the hot water mat; And a control unit configured to control the temperature of the hot water mat by receiving body movement information of the sleeper detected by the acceleration sensor. Through the information, the temperature of the hot water mat is controlled to induce the sleeping person to change the sleeping posture so that the sleeping person can take a good night's sleep.
또한 대한민국 등록특허 10-0778461호(전기장 차폐 기능을 갖는 온수매트의 가열장치)는 그 기술적 요지는 물(시수)을 가열하여 순환시키도록 형성되는 온열매트의 가열장치에 있어서 온수를 가열하는 히터와 제어장치의 차폐회로가 전기장을차폐시킬 수 있도록 형성하되, 상기 히터는 절연재가 충진된 이중히터로써 단자핀의 외측에 차폐용튜브와 방수용튜브를 차례로 형성하고 상기 차폐용튜브 일측에는 별도의 어스단자를 부설하여 차폐회로의 접지단자와 함께 전기장을 차폐시키도록 형성되어 사용자로 하여금 온수 순환식 온열매트 사용시 전기장노출, 감전 등의 누설전류로부터 안전함을 제공받도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전기장 차폐 기능을 갖는 온수매트의 가열장치에 관한 것으로, 이를 위해, 온열매트의 온수관에 물을 순환시키며 가열하도록 물의 유입 및 배수를 조장하는 모터펌프(21)와, 상기 모터펌프(21)에 의해 순환되는 물의 임시 체류를 형성하는 온수조(22)와, 상기 온수조(22) 내에 부설되어 임시 체류된 물을 설정 온도로 가열하도록 형성되는 히터(23)와, 상기 히터(23)의 가열온도와 모터펌프(21)의 운전을 제어하는 한편 전기장을 차폐하도록 별도의 차폐회로(25)를 구비한 제어장치(24)가 구성되어 이루어진 온수매트의 가열장치(20)에 있어서, 상기 히터(23)는 내부 전열선에 의해 가열되고, 양단부에 도통단자(110)가 구비되는 단자핀(100)과; 상기 단자핀(100)을 감싸되 내부에 절연재(210)를 충진하여 단자핀(100)으로부터 발생된 전기장을 외부와 차폐하도록 형성되고 양단부 어느 일측에 어스단자(220)가 구비되는 차폐용튜브(200)와; 상기 차폐용튜브(200)를 감싸되 내부에 절연재(310)를 충진하여 외부측 물과 절연 및 방수를 도모하도록 형성되는 방수용튜브(300)가; 구성되어 상기 차폐용튜브(200)는 단자핀(100)으로부터 발생된 전기장을 차폐시키도록 형성하므로써 순환되는 온수에 전기장이 흐르는 것을 원천적으로 차단하여 사용자로 하여금 최적의 수면환경을 제공하는 한편, 감전 및 누설전류로부터 안전한 효과가 있었다.In addition, Republic of Korea Patent Registration No. 10-0778461 (heating device for hot water mat with electric field shielding function), the technical gist of which is a heater for heating hot water in a heating device for heating mats formed to heat and circulate water (time water). The shielding circuit of the control device is formed to shield the electric field, but the heater is a double heater filled with insulating material, and a shielding tube and a waterproof tube are sequentially formed on the outside of the terminal pin, and a separate earth terminal is provided on one side of the shielding tube. It is formed to shield the electric field together with the ground terminal of the shielding circuit by attaching it, so that the user is provided with safety from leakage currents such as electric field exposure and electric shock when using a hot water circulation type heating mat. It relates to a heating device for a hot water mat, and for this purpose, a motor pump 21 for circulating water in the hot water pipe of the heating mat and facilitating the inflow and drainage of water to heat, and a temporary water circulated by the motor pump 21 A hot water tank 22 for forming a stay, a heater 23 disposed in the hot water tank 22 and formed to heat temporarily retained water to a set temperature, and a heating temperature of the heater 23 and a motor pump ( In the heating device (20) of the hot water mat consisting of a control device (24) provided with a separate shielding circuit (25) to shield the electric field while controlling the operation of 21), the heater (23) is an internal heating wire
한편 대한민국 등록특허 10-0827024호(의료용 전기매트)는, 전기매트의 상단표면에 일체로 한 천연원료로 만든 세라믹이 매트 내부에 매입한 전열의 열을 받아 데워져 보온을 하여줌과 동시에 전기매트에서 발생될 수 있는 인체에 유해한 전자파를 차단하여줌으로 매트를 사용하는 사람에 인체에 지장을 주지 않고 건강을 회복할 수 있게 사용하는 의료용 전기매트에 관한 것으로, 아래로부터 위쪽으로 순차적으로 방수옥스포드원단(1), 우레탄폼(2), 메모리폼(3), 견면(4), 하부동판(5)을 적층하며, 상기 하부동판(5)의 상단에는 무자계열선(10)과, 온도센서(11), 바이메탈(12)을 일체로 한 제1부직포(20)와, 상기 제1부직포(20) 상단에는 상부동판(30), 제2부직포(31), 참숯부직포(32), 전위판(33), 전위판커버(34)를 적층 한 메트본체 부재(40)를 하부속쟈가드원단(51)과 상부속쟈가드원단(52)을 일체로 봉재 한 속커버(50)에 매입시켜, 상단에 다수 개를 일정간격으로 배열하여 부착한 세라믹부재(60)와 일체로 한 외피 원단부재커버(70)에 내입하여 일체로 전기매트 화함을 특징으로 하고 있다.On the other hand, Korean Patent Registration No. 10-0827024 (Medical Electric Mat) is that ceramic made of natural raw materials integrated on the top surface of the electric mat is heated by receiving the heat of the electric heat embedded inside the mat to keep warm and at the same time electric mat. It relates to a medical electric mat used to restore health without disturbing the human body by blocking electromagnetic waves that may be generated in the body, and waterproof oxford fabric sequentially from bottom to top. (1), urethane foam (2), memory foam (3), plush (4), and a lower copper plate (5) are stacked, and a magneticless series wire (10) and a temperature sensor ( 11), a first nonwoven fabric 20 in which the bimetal 12 is integrated, and an upper copper plate 30, a second nonwoven fabric 31 on the upper end of the first nonwoven fabric 20, a charcoal nonwoven fabric 32, and a potential plate ( 33), the mat body member 40 laminated with the potential plate cover 34 is embedded in the inner cover 50 in which the lower inner jacquard fabric 51 and the upper inner inner jacquard fabric 52 are integrally bared, It is characterized in that it is integrated into an electric mat by inserting a plurality of pieces into the outer sheath fabric member cover 70 integrally with the ceramic member 60 attached by arranging at regular intervals.
이와 같이 최근에는 수면자나 사용자의 개인별 특성에 맞는 매트를 제공하기 위한 연구가 다양하게 진행되고 있으나, 전기장판이나 온열매트 모두 기본적으로 전자파 발생을 방지하기 위한 차폐구조를 필요로 하고 있고, 매트 자체의 기본 두께가 두꺼워 이동이 곤란하다는 등의 문제가 있다.As described above, in recent years, various studies have been conducted to provide a mat suitable for the individual characteristics of sleepers and users, but both electric pads and heating mats basically require a shielding structure to prevent electromagnetic waves. There is a problem such as that it is difficult to move due to the thick base thickness.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 수면매트의 온도를 조절하는 조절기에서 수면매트 소비자의 수면습관과 실내온도를 측정하고, 모바일 앱 딥러닝 기술을 활용하여 수면매트 사용자의 수면습관을 분석하여 주변온도의 변화와 수면패턴에 따라 수면매트의 온도를 소비자에 맞춰 제어함으로써 소비자 개인에 맞춰 최적의 수면이 가능하도록 하고, DC 전원으로 동작되도록 하여 전자파 문제를 해결할 수 있으며, 매트의 히터를 센서리스(Sensorless)로 제어하여 최대한 정확하게 온도를 센싱하고, 히터의 열원으로 정특성소재(PTC)의 얇은 박판을 이용하여 얇은 두께의 매트를 제공하므로써 이동 역시 용이한 개인 맞춤형 수면매트 및 그의 운용 방법을 제공하는데 목적이 있다.The present invention is to solve all the shortcomings and problems of the prior art as described above, by measuring the sleeping habits and room temperature of the sleeping mat consumers in a controller that adjusts the temperature of the sleeping mat, and using a mobile app deep learning technology to sleep By analyzing the sleeping habits of the mat users and controlling the temperature of the sleeping mat according to the change of the ambient temperature and the sleeping pattern according to the consumer, the optimal sleep is possible according to the individual consumer, and the electromagnetic wave problem can be solved by operating it with DC power. In addition, by controlling the heater of the mat by sensorless, it senses the temperature as accurately as possible, and by providing a thin-thick mat by using a thin sheet of static material (PTC) as a heat source of the heater, it is easy to move. It is an object to provide a sleeping mat and a method of operating the same.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 순수한 금속소재인 정특성 소재(PTC)를 사용하여 수면매트에 내장되어 구성되는 수면매트히터; 및 순수한 금속소재인 정특성 소재(PTC)를 사용하여 수면매트에 내장되어 구성되는 수면매트히터(200); 및 상기 수면매트히터(200)의 온도를 제어하되, 상기 수면매트히터(200)에 직류(DC) 전원을 공급하고, 상기 수면매트히터(200)를 이용하는 사용자의 수면패턴을 스마트 기기(300)로 전송하는 수면매트 제어기(100);를 포함하여 구성되고, 상기 수면매트 제어기(100)는 AC 전원을 직류(DC)로 변환하는 브릿지 정류부(110)와, 상기 브릿지 정류부(110)에서 변환된 직류를 제1전압(28V)와 제2전압(5V)으로 출력하는 SMPS 구성부(120)와, 상기 SMPS 구성부(120)의 제1전압을 수면매트 히터(200)로 공급하는 센서레스 제어부(130)와, 온도센서를 통해 주변온도를 검출하는 주변온도 검출부(140)와, 스마트 기기(300)와 상기 수면매트 제어기(100) 통신 시 블루투스 통신을 지원하는 블루투스모듈(150)과, 수면매트 제어기(100)의 온/오프나 동작상태를 표시하는 LED를 제어하는 LED 제어부(160)와, 상기 수면매트히터(200)의 설정온도, 현재온도를 표시하는 7 세그먼트를 제어하는 FND 제어부(170)와, 상기 수면매트 제어기(100)의 온/오프와 온도 설정을 포함하는 각종 설정 시 사용자의 터치가 입력되면 해당 터치에 따른 명령을 수행하도록 제어하는 터치제어부(180) 및 상기 브릿지 정류부(110), SMPS 구성부(120), 센서레스 제어부(130), 주변온도 검출부(140), 블루투스모듈(150), LED 제어부(160), FND 제어부(170) 및 터치제어부(180)를 제어하는 제어부(190)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 수면매트를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a sleep mat heater built into the sleep mat using a pure metallic material, which is a static material (PTC); And a
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또한 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 수면 App.을 스마트 기기에 다운로드 받아 설치하고, 실행하는 단계; 상기 스마트 기기의 앱을 실행하여 사용자 정보와 수면매트 위에 올려놓은 매트정보를 입력하는 단계; 수면매트 제어기는 사용자가 수면매트 제어기의 터치제어부를 통해 설정된 온도로 수면매트히터에 전원을 공급하는 단계; 상기 수면매트 제어기는 사용자의 수면패턴을 센서레스 제어부를 통해 측정하여 블루투스 모듈을 통해 스마트 기기로 전송하는 단계; 상기 스마트 기기는 사용자 수면패턴을 수집하는 단계; 상기 스마트 기기의 수면패턴 분석부는 사용자 기본정보와 매트정보 및 수집된 수면패턴에 따라 수면패턴을 분석하는 단계; 상기 분석된 수면패턴에 따라 상기 수면매트히터의 제어패턴을 계산하는 단계; 상기 계산된 제어패턴을 수면매트 제어기로 전송하는 단계; 및 상기 수면매트 제어기의 제어부는 전송된 제어패턴을 메모리에 저장하고, 수면매트히터의 온도를 제어하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 수면매트의 운용 방법을 제공한다.In addition, in order to achieve the above object, the present invention includes the steps of downloading, installing, and executing a sleep App. to a smart device; Inputting user information and mat information placed on the sleeping mat by executing the app of the smart device; The sleep mat controller includes the steps of: supplying power to the sleep mat heater at a temperature set by a user through a touch control unit of the sleep mat controller; The sleep mat controller measures the user's sleep pattern through a sensorless control unit and transmits it to a smart device through a Bluetooth module; The smart device collecting a user's sleep pattern; The sleep pattern analysis unit of the smart device comprises the steps of analyzing a sleep pattern according to basic user information, mat information, and collected sleep patterns; Calculating a control pattern of the sleep mat heater according to the analyzed sleep pattern; Transmitting the calculated control pattern to a sleep mat controller; And storing the transmitted control pattern in a memory and controlling the temperature of the sleep mat heater by the control unit of the sleep mat controller.
여기서, 상기 수면매트 사용자는 일정한 수면 후 전송된 제어패턴에 따른 수면매트의 수면만족도룰 스마트 기기에 입력하는 단계와, 상기 스마트 기기는 미리 설정된 주기로 사용자의 수면매트정보, 수면만족도 정보, 제어패턴 정보를 수면매트 관리서버로 전송하는 단계와, 상기 수면매트 관리서버는 상기 스마트 기기에서 전송된 정보에 따라 수면매트 제어정보에 대한 빅데이터를 수집하고, 수면App.을 업데이트 하며, 업데이트된 수면 App. 을 스마트 기기로 전송하는 단계 및 상기 스마트 기기는 업데이트된 수면 App.으로 상기 수면매트 제어기를 동작하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Here, the sleep mat user inputs the sleep satisfaction rule of the sleep mat according to the transmitted control pattern after a certain sleep into a smart device, and the smart device includes the user's sleep mat information, sleep satisfaction information, and control pattern information at a preset period. Transmitting to the sleep mat management server, and the sleep mat management server collects big data for the sleep mat control information according to the information transmitted from the smart device, updates the sleep App., and updates the sleep App. Transmitting to a smart device, and the smart device is characterized in that it further comprises the step of operating the sleep mat controller with the updated sleep App.
본 발명의 실시 예에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, there are the following effects.
첫째, 수면매트의 히터로 정특성 소재(PTC)의 금속박판을 이용함으로써 온도가 과열되는 것을 방지할 수 있다.First, it is possible to prevent the temperature from being overheated by using a thin metal plate made of a static material (PTC) as a heater for the sleeping mat.
둘째, 금속박판을 이용함으로써 무게가 가볍고, 두께가 얇은 수면매트를 제공할 수 있어, 이를 말아서 별도의 통에 넣어 휴대할 수 있어 보관 및 휴대가 간편하다.Second, by using a thin metal plate, it is possible to provide a sleeping mat having a light weight and a thin thickness, and it is easy to store and carry as it can be rolled up and carried in a separate container.
셋째, 수면매트 소비자의 수면습관과 실내온도를 측정하고, 모바일 앱 딥러닝 기술을 활용하여 수면매트 사용자의 수면습관을 분석하여 주변온도의 변화와 수면패턴에 따라 수면매트의 온도를 소비자에 맞춰 제어함으로써 소비자 개인에 맞춰 최적의 수면이 가능하다.Third, it measures the sleeping habits and indoor temperature of the sleeping mat consumers, and analyzes the sleeping habits of the sleeping mat users using mobile app deep learning technology, and controls the temperature of the sleeping mat according to the change of ambient temperature and sleeping pattern according to the consumer. By doing so, optimal sleep is possible according to individual consumers.
넷째, DC 전원으로 동작되도록 하여 전자파 문제를 해결할 수 있다.Fourth, it is possible to solve the electromagnetic wave problem by operating with DC power.
다섯째, 매트의 히터를 센서레스(Sensorless)로 제어하여 최대한 정확하게 온도를 센싱하고, DC 전원을 이용한 금속박판을 이용함으로 짧은시간(1분 이내)에 설정된 온도로 올릴 수 있고, 정특성 소재를 이용함으로써 회로가 고장시에도 온도가 과열되는 것을 방지할 수 있다.Fifth, by controlling the heater of the mat sensorlessly, it senses the temperature as accurately as possible, and it can be raised to a set temperature in a short time (within 1 minute) by using a thin metal plate using DC power, and using a static material. By doing so, it is possible to prevent the temperature from overheating even when the circuit breaks down.
도 1은 본 발명에 따른 개인 맞춤형 수면매트를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 개인 맞춤형 수면매트에 정특성 소재를 이용한 히터를 설치한 실시예를 나타낸 도면이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 개인 맞춤형 수면매트에 사용자의 정상수면범위와 비정상 수면 범위의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 개인 맞춤형 수면매트 관리 시스템의 실시예를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6에 나타낸 개인 맞춤형 수면매트 관리 시스템에서 스마트 기기의 실시예를 나타낸 블록 구성도이다.
도 8는 도 6에 나타낸 개인 맞춤형 수면매트 관리 시스템에서 수면매트 관리서버의 실시예를 나타낸 블록 구성도이다.
도 9는 본 발명에 따른 개인 맞춤형 수면매트의 운용방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a block diagram illustrating a personalized sleep mat according to the present invention.
2 is a view showing an embodiment in which a heater using a static material is installed on a personalized sleeping mat according to the present invention.
3 to 5 are diagrams for explaining examples of a user's normal sleep range and an abnormal sleep range in the personalized sleep mat according to the present invention.
6 is a view showing an embodiment of a personalized sleep mat management system according to the present invention.
7 is a block diagram illustrating an embodiment of a smart device in the personalized sleep mat management system shown in FIG. 6.
8 is a block diagram showing an embodiment of a sleep mat management server in the personalized sleep mat management system shown in FIG.
9 is a flowchart illustrating a method of operating a personalized sleep mat according to the present invention.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀두고자 한다. 또한 실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고, 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다. In addition, the terms used in the present invention have selected general terms that are currently widely used as much as possible, but there are terms arbitrarily selected by the applicant in certain cases, and in this case, the meaning of the terms has been described in detail in the description of the corresponding invention. It should be noted that the present invention should be understood as the meaning of the term, not the name of. In addition, in describing the embodiments, descriptions of technical contents that are well known in the technical field to which the present invention pertains and are not directly related to the present invention will be omitted. This is to more clearly convey the gist of the present invention by omitting unnecessary description.
도 1은 본 발명에 따른 개인 맞춤형 수면매트를 설명하기 위한 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 개인 맞춤형 수면매트에 정특성 소재를 이용한 히터를 설치한 실시예를 나타낸 도면이며, 도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 개인 맞춤형 수면매트에 사용자의 정상수면범위와 비정상 수면 범위의 예를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a block diagram for explaining a personalized sleeping mat according to the present invention, Figure 2 is a view showing an embodiment in which a heater using a static material is installed on the personalized sleeping mat according to the present invention, Figure 3 To FIG. 5 are diagrams for explaining an example of a user's normal sleep range and an abnormal sleep range in the personalized sleep mat according to the present invention.
본 발명에 따른 개인 맞춤형 수면매트는 도 1에 나타낸 바와 같이, 수면매트 제어기(100), 수면매트 히터(200)로 구성된다..As shown in Figure 1, the personalized sleep mat according to the present invention is composed of a
여기서 수면매트 제어기(100)는 브릿지 정류부(110), SMPS 구성부(120), 센서레스 제어부(130), 주변온도 검출부(140), 블루투스모듈(150), LED 제어부(160), FND 제어부(170), 터치제어부(180) 및 제어부(190)를 포함하여 구성된다.Here, the
브릿지 정류부(110)는 AC 전원을 직류(DC)로 변환하며, SMPS 구성부(120)는 변환된 직류의 전압을 제1전압(28V)와 제2전압(5V)으로 출력한다.The
센서레스 제어부(130)는 SMPS 구성부(120)의 제1전압을 수면매트 히터(200)로 공급한다. 또한 미리 설정된 주기(예로써 5분 내지 10)로 수면매트히터(200)에 공급되던 제1전압의 공급(가열)을 멈추고, 매트의 현재온도를 측정하여 사람이 누워서 체온이 매트에 넓게 닿았을 때의 포화온도(도 4)와 삐닥하게 눕거나(도 5 참조), 매트에서 벗어나서 잠이 든 경우(도 6 참조)를 매트표면 온도측정으로 분석하여, 잠자는 습관 및 잠의 질을 평가하도록 통계분석을 할 수 있도록 하였다. 또는 사람이 누워있는 면적에 따라 수면매트히터의 전체 저항값이 달라지므로 이를 통해 사람이 누워있는 면적에 따른 저항값을 미리 설정된 그래프나 테이블(표)와 비교하도록 할 수 있다. 이러한 그래프나 테이블은 제어부의 메모리에 저장될 수 있다.The
주변온도 검출부(140)는 온도센서를 통해 수면매트 제어기(100)의 주변온도를 검출하는 것으로 실내나 실외 모두에서 적용가능하다. The ambient
블루투스모듈(150)은 수면매트 제어기(100)와 스마트 기기(300)간 통신 시 블루투스 통신을 지원한다.The
LED 제어부(160)는 수면매트 제어기(100)의 온/오프나 동작상태를 표시하는 LED를 제어한다.The
FND 제어부(170)는 수면매트의 설정온도, 현재온도 등을 표시하는 7 세그먼트를 제어한다.The
터치제어부(180)는 수면매트 제어기(100)의 온/오프와 온도 설정을 포함하는 각종 설정 시 사용자의 터치가 입력되면 해당 터치에 따른 명령을 수행하도록 제어한다.The
제어부(190)는 브릿지 정류부(110), SMPS 구성부(120), 센서레스 제어부(130), 주변온도 검출부(140), 블루투스모듈(150), LED 제어부(160), FND 제어부(170) 및 터치제어부(180)를 제어한다.The
이와 같은 본 발명 수면매트 제어기(100)는 수면매트의 히터를 센서레스(센서없이)로 제어하면서도 최대한 정확하게 온도를 센싱하기 위한 기술을 적용하고, DC전원으로 동작하도록 SMPS로 회로를 구성한 것으로, 이러한 DC 전원으로 동작하는 경우 전기매트의 전자파가 제로에 가까워지고 때문에 매우 안전하다.The
수면매트 히터(200)는 도 2에 나타낸 바와 같이 매트에 열선으로 구성되는 것으로, 히터열원으로는 Copper 박판이나 Fe 박판 또는 Ni 박판과 같은 금속박판으로 히터 패턴을 형성하고, 형성된 히터 박판형태의 패턴을 원단내부에 열융착 또는 접착시켜, 최대한 얇은 매트 두께를 형성하도록 한다. 이때, 히터열원으로써의 금속박판은 0.1mm 이하의 두께로 하며, 패턴 폭은 5mm ~ 10mm 이내로 형성하는 것이 바람직하다. 한편 금속박판(히터)을 0.1mm 이하의 두께로 형성하는 경우 수면매트의 두께는 1 내지 2 mm 두께로 매우 얇고 가볍게 설계할 수 있어 돌돌 말아서 파우치 형태로 보관이 용이함은 물론 캠핑장 등 야외에서도 장소에 구애받지 않고, 설치설치가 쉽고 편해서 다목적 사용이 가능한 장점이 있다. 이러한 수면매트는 금속박판의 외주면에 우레탄폼이 형성되고, 우레탄폼 외주면으로 방수원단이 감싸는 형태로 구성될 수 있다. The sleeping
이러한 금속박판으로는 순수한 금속소재인 정특성 소재(PTC)를 사용하는데, 그 이유는 정특성 소재는 온도가 올라가면 저항값이 같이 올라가는 특성을 가지므로 혹시라도 회로가 고장시에는 온도가 과열되는 것을 방지할 수 있으며, 온도에 따라서 변하는 저항값을 이용하여 센서없이(센서레스) 온도를 제어할 수 있기 때문이다.As such a thin metal plate, a pure metallic material, a static material (PTC), is used, because the static material has a characteristic that increases the resistance value when the temperature increases, so if the circuit breaks, the temperature is prevented from overheating. This is because the temperature can be controlled without a sensor (sensorless) by using a resistance value that changes according to temperature.
그리고 매트 전체에 고르게 형성된 히터 패턴으로 온도가 균일하게 가열되고, 이렇게 가열된 온도는 빠른 속도로 상승하기 때문에 기존 온수매트처럼 10분이상 기다리지 않고, 1분이내에 약 40도까지 도달하는 것이 가능한 장점이 있다.And since the temperature is uniformly heated by the heater pattern formed evenly over the entire mat, and the heated temperature rises rapidly, it is possible to reach about 40 degrees within 1 minute without waiting for more than 10 minutes like a conventional hot water mat. have.
스마트 기기(300)는 스마트폰이나 스마트 패드를 포함하여 구성할 수 있으며, 블루투스 통신이 가능하고, 와이파이나 이동통신을 포함하는 무선 인터넷을 통해 필요한 앱(App.)을 다운로그 하여 설치할 수 있다면 특별히 한정할 필요는 없다. 스마트 기기(300)는 수면매트 히터(200)에서 수면하는 사용자의 수면패턴을 수면매트 제어기(100)로부터 전송받아 사용자의 수면패턴을 분석하여 사용자 개인에 맞춰 수면매트 히터(200)의 온도를 제어할 수 있도록 한다.The
이러한 본 발명은 인간의 수면주기가 평균 90분~120분으로 각종 논문을 통해 검증되었고, 이러한 검증된 논문이나 학회자료를 바탕으로, 논램수면과 램수면의 질을 향상 시키기 위해서 사람의 체온과 매트의 표면온도를 조절하여 제어하고자 하는 것이다,The present invention has been verified through various papers with an average of 90 minutes to 120 minutes of human sleep cycle, and based on these verified papers or academic data, human body temperature and mats to improve the quality of non-RAM sleep and RAM sleep. It is intended to be controlled by controlling the surface temperature of
일반적으로 잠들기 전 사람의 중심체온(Core Body Temp)는 33도 이내며, 대체적으로 실내온도는 25도 내외로 기준했을 때, 실내온도보다 8도가량 높은 온도로 이루어진 경우 가장 편안하게 잠을 잘 수 있는 것으로 알려져 있다. 때문에 본 발명 수면매트 제어기(100)(온도 조절기)에 실내온도를 측정할 수 있는 주변온도 검출부(140)를 구성하여, 주변온도 검출부(140)에서 실내온도를 검출한 후 제어부(190)에서 수면매트히터(200)를 인공지능으로 구동하도록 하여, 실내온도의 변화에 따라 매트온도를 변동 적용하였다.In general, a person's core body temperature before falling asleep is within 33 degrees, and generally, when the indoor temperature is around 25 degrees, when the temperature is 8 degrees higher than the indoor temperature, the most comfortable sleep is possible. It is known to have. Therefore, by configuring the ambient
또한 앞에서도 설명한 바와 같이 미리 설정한 일정한 주기로 수면매트 제어기(100)에서 수면매트히터(200)의 가열을 멈추고 매트의 현재온도를 측정하여 사람이 누워서 체온이 매트에 닿아서 포화온도와 삐닥하게 눕거나(도 5 참조), 매트에서 벗어나서 잠이 든 경우(도 6 참조)를 매트표면 온도측정으로 분석하여, 잠자는 습관 및 잠의 질을 평가하도록 통계분석을 하였다.In addition, as described above, the heating of the
이러한 방법으로 매트에서 잠을 잘 때에 이루어지는 상태를 분석해서 여러 가지 환경 변화에 대한 데이터를 측정 및 분석하여, 평가를 함으로서, 소비자가 수면매트를 사용하면서 잠자는 습관을 좋은 습관으로 유도할 수 있도록 하였다.In this way, by analyzing the state that occurs when sleeping on the mat, measuring and analyzing data on various environmental changes, and evaluating it, consumers can induce sleeping habits while using the sleeping mat into good habits.
이를 위한 알고리즘을 만들어서 모바일 앱으로 구동하여, 종래의 기술에서 발생한 저온화상 및 단순히 온도만 제어하는 매트시장에 새로운 소통형 수면매트를 제공할 수 있다.By creating an algorithm for this and driving it with a mobile app, it is possible to provide a new communicative sleeping mat to the mat market that only controls low temperature images and temperature caused by the conventional technology.
도 6은 본 발명에 따른 개인 맞춤형 수면매트 관리 시스템의 실시예를 나타낸 도면이고, 도 7은 도 6에 나타낸 개인 맞춤형 수면매트 관리 시스템에서 스마트 기기의 실시예를 나타낸 블록 구성도이며, 도 8는 도 6에 나타낸 개인 맞춤형 수면매트 관리 시스템에서 수면매트 관리서버의 실시예를 나타낸 블록 구성도이다.6 is a diagram showing an embodiment of a personalized sleep mat management system according to the present invention, Figure 7 is a block diagram showing an embodiment of a smart device in the personalized sleep mat management system shown in Figure 6, Figure 8 Fig. 6 is a block diagram showing an embodiment of a sleep mat management server in the personalized sleep mat management system shown in FIG.
본 발명에 따른 개인 맞춤형 수면매트 관리 시스템의 실시예는 도 6에 나타낸 바와 같이, 수면매트 제어기(100), 스마트 기기(300) 및 수면매트 관리서버(400)로 구성된다.An embodiment of a personalized sleep mat management system according to the present invention is composed of a
도 6에 나타낸 개인 맞춤형 수면매트 관리 시스템에서 스마트 기기의 실시예는 도 7에 나타낸 바와 같이, 제1통신부(블루투스)(310), 제2통신부(데이터통신/WiFi), 디스플레이부(330), 수면매트 App.(340) 및 제어부(350)를 포함하여 구성된다.An embodiment of a smart device in the personalized sleep mat management system shown in FIG. 6 is as shown in FIG. 7, a first communication unit (Bluetooth) 310, a second communication unit (data communication/WiFi), a
여기서 제1통신부(310)는 수면매트 제어기(100)와 블루투스 통신한다.Here, the
그리고 제2통신부(320)는 수면매트 관리서버(400)와 데이터통신(4G, 5G, WiFi)을 한다. And the
디스플레이부(330)는 사용자에게 수면매트 이용을 위한 듀토리얼이나, 수면매트 이용을 위한 사용자 정보 입력(터치스크린) 및 기본 스마트 기기(스마트폰, 스마트 패드) 이용 시 필요한 각종 정보를 표시한다.The
수면매트 App.(340)은 수면매트(수면매트 제어기(100), 수면매트 히터(200)) 이용을 위한 사용자 정보 수집부(341), 사용자 기본정보 저장부(342), 매트이용정보 저장부(343), 수면패턴 수집부(344), 수면패턴 분석부(345) 및 수면시간별 매트온도 계산부(346)로 구성된다.Sleep mat App. 340 is a user
사용자 정보 수집부(341)는 수면매트 사용자의 사용언어, 성별, 연령대, 스마트폰 번호 정보 등을 수집하는 것으로, 앱을 다운로드 받아 실행하면 해당 정보를 입력하도록 한다.The user
사용자 기본정보 저장부(342)는 사용자 정보 수집부(341)에서 수집한 정보를 저장한다.The user basic
매트이용정보 저장부(343)는 사용자가 수면매트를 이용하는 정보(설정온도 정보, 수면매트 동작 시간 정보, 수면시간 정보, 수면매트위에 올려놓는 매트(요, 이불) 등의 두께 정보)을 저장한다. 참고로 수면시간 정보는 수면매트 제어기(100)의 동작(온/오프)와 수면매트 히터(200)를 통해 대략적인 정보를 획득할 수 있다.The mat usage
수면패턴 수집부(344)는 수면매트 동작 시 사용자의 수면패턴을 수면매트 제어기(100)로부터 전송받아 수집한다.The sleep
수면패턴 분석부(345)는 수면패턴 수집부(344)에서 수집한 수면패턴을 분석한다.The sleep
수면시간별 매트온도 계산부(346)는 사용자의 수면시간에 따라 매트의 온도를 계산한다. 이는 사용자의 수면패턴에 따라 사용자가 정상범위에서 벗어나는 시간의 온도가 높은 경우의 시간에는 미리 수면매트 히터의 온도를 낮추는데 이용할 수 있다. 또한 온도를 낮춘 후 소정의 시간이 경과된 후에는 다시 수면매트 히터의 온도를 수면에 최적화한 온도로 올리도록 할 수 있다. 이와 같이 계산된 데이터는 제1통신부(310)를 통해 수면매트 제어기(100)로 전송되고, 수면매트 제어기(100)의 제어부(190)에서는 전송된 데이터에 따라 수면매트 히터(200)의 온도를 제어하는데 이용된다.The mat
그리고 이와 같이 수집된 사용자 정보와 매트 이용정보, 수면패턴 정보 등은 제2통신부(320)를 통해 스마트 기기의 고유정보(식별정보)와 함께 수면매트 관리서버(400)로 전송된다.In addition, the collected user information, mat use information, and sleep pattern information are transmitted to the sleep
도 6에 나타낸 개인 맞춤형 수면매트 관리 시스템에서 수면매트 관리서버의 실시예는 도 8에 나타낸 바와 같이, 통신부(410), 매트 사용자별 수면패턴 수집부(420), 데이터베이스(430), 매트 사용자별 수면패턴 분석부(440), 수면패턴 분석결과/처방정보 매칭부(450), 수면패턴 처방정보 전송부(460), 인터페이스부(470) 및 제어부(480)를 포함하여 구성된다.An embodiment of the sleep mat management server in the personalized sleep mat management system shown in FIG. 6 is as shown in FIG. 8, a
통신부(410)는 스마트 기기(300)와 통신하여 수면매트 사용자의 이용정보와 데이터를 송수신한다.The
매트 사용자별 수면패턴 수집부(420)는 스마트 기기(300)를 통해 전송되는 매트 사용자들의 수면패턴을 수집한다.The sleep
데이터베이스(430)는 수면매트의 종류나 액세서리 정보, 수면건강정보, 수면매트 회원정보(사용자/보호자), 수면매트 애플리케이션(App.)와 함께 매트 사용자별 수면패턴 수집부(420)에서 수집된 수면패턴정보와 그에 따른 처방 정보, 처방에 따른 만족도 정보 등을 빅데이터화하여 저장한다.The
매트 사용자별 수면패턴 분석부(440)는 매트 사용자별 수면패턴 수집부(420)를 통해 수집된 다수의 스마트 기기들로부터 전송되는 다수의 매트 사용자별 수면패턴을 분석한다. 이러한 수면패턴은 사용자가 입력한 사용자 정보와 매트 이용정보 등에 따른 수면패턴을 분석한다. 물론, 스마트 기기(300)의 수면패턴 분석부(345)에서 분석한정보를 이용할 수도 있다.The mat user-specific sleep
수면패턴 분석결과/처방정보 매칭부(450)는 사용자의 수면패턴 분석에 따른 처방으로, 수면시간 조정, 수면매트의 두께에 따른 수면매트히터 온도 조정 등의 처방이 있을 수 있다.The sleep pattern analysis result/prescription
수면패턴 처방정보 전송부(460)는 수면패턴 분석결과/처방정보 매칭부(450)에서 처방된 정보를 사용자별 스마트 기기로 통신부(410)를 통해 전송한다.The sleep pattern prescription
인터페이스부(470)는 수면매트 관리서버(400) 관리자와의 인터페이스를 위한 것으로, 모니터, 키보드, 마우스 등이 연결된다.The
제어부(480)는 통신부(410), 매트 사용자별 수면패턴 수집부(420), 데이터베이스(430), 매트 사용자별 수면패턴 분석부(440), 수면패턴 분석결과/처방정보 매칭부(450), 수면패턴 처방정보 전송부(460) 및 인터페이스부(470)를 제어한다.The
도 9는 본 발명에 따른 개인 맞춤형 수면매트의 운용방법을 설명하기 위한 흐름도이다.9 is a flowchart illustrating a method of operating a personalized sleep mat according to the present invention.
본 발명에 따른 개인 맞춤형 수면매트의 운용방법은 도 9에 나타낸 바와 같이, 수면 App.을 스마트 기기에 다운로드 받아 설치하고, 실행한다(S100).As shown in FIG. 9, the method of operating a personalized sleep mat according to the present invention downloads, installs, and executes a sleep App. to a smart device (S100).
그리고 스마트 기기 사용자는 앱을 실행하여 기본정보(사용자 정보 등)와 수면매트 위에 올려놓은 매트정보(두께, 재질 정보 등)를 앱에서 제공하는 형식(두께 입력, 재질 선택 등)에 따라 입력한다(S110).And the smart device user runs the app and enters basic information (user information, etc.) and mat information (thickness, material information, etc.) placed on the sleeping mat according to the format (thickness input, material selection, etc.) provided by the app ( S110).
한편 수면매트 제어기는 사용자가 수면매트 제어기의 터치제어부 등을 통해 설정된 온도로 수면매트히터에 전원을 공급한다(S120).Meanwhile, the sleep mat controller supplies power to the sleep mat heater at a temperature set by the user through the touch control unit of the sleep mat controller (S120).
한편 수면매트 제어기는 사용자의 수면패턴을 센서레스 제어부를 통해 측정하여 블루투스 모듈을 통해 스마트 기기로 전송한다(S130).Meanwhile, the sleep mat controller measures the user's sleep pattern through the sensorless control unit and transmits it to the smart device through the Bluetooth module (S130).
스마트 기기는 사용자 수면패턴을 수집하고, 관리서버로 전송한다(S140).The smart device collects the user's sleep pattern and transmits it to the management server (S140).
그리고 스마트 기기의 수면패턴 분석부는 사용자 기본정보와 매트정보 및 수집된 수면패턴에 따라 수면패턴을 분석한다(S150).In addition, the sleep pattern analysis unit of the smart device analyzes the sleep pattern according to the user basic information, the mat information, and the collected sleep pattern (S150).
이어 분석된 수면패턴에 따라 수면매트의 제어패턴(수면시간별 매트온도)을 계산한다(S160).Then, a control pattern (mat temperature for each sleep time) of the sleep mat is calculated according to the analyzed sleep pattern (S160).
그리고 계산된 제어패턴을 수면매트 제어기로 전송한다(S170).Then, the calculated control pattern is transmitted to the sleep mat controller (S170).
그에 따라 수면매트 제어기의 제어부는 전송된 제어패턴을 메모리에 저장하고, 수면매트의 온도를 제어한다(S180).Accordingly, the control unit of the sleep mat controller stores the transmitted control pattern in the memory and controls the temperature of the sleep mat (S180).
한편 사용자는 일정한 수면 후 전송된 제어패턴에 따른 수면매트의 수면만족도룰 스마트 기기에 입력한다(S190).Meanwhile, the user inputs the sleep satisfaction rule of the sleep mat according to the transmitted control pattern into the smart device after a certain sleep (S190).
스마트 기기는 미리 설정된 주기로 사용자의 수면매트정보, 수면만족도 정보, 제어패턴 정보를 수면매트 관리서버로 전송한다(S200).The smart device transmits the user's sleep mat information, sleep satisfaction information, and control pattern information to the sleep mat management server at a preset period (S200).
수면매트 관리서버는 스마트 기기에서 전송된 정보에 따라 수면매트 제어정보에 대한 빅데이터를 수집하고, 수면App.을 업데이트 하며, 업데이트된 수면 App. 을 스마트 기기로 전송한다(S210).The sleep mat management server collects big data on the sleep mat control information according to the information transmitted from the smart device, updates the sleep App., and updates the sleep App. To the smart device (S210).
그에 따라 스마트 기기는 업데이트된 수면 App.으로 수면매트 제어기와 동작하게 된다(S220).Accordingly, the smart device operates with the sleep mat controller with the updated sleep App. (S220).
이상과 같은 예로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 예들에 국한되는 것이 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 예들에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. Although the present invention has been described with the above examples, the present invention is not necessarily limited to these examples, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention. Accordingly, the examples disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these examples. The scope of protection 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 : 수면매트 제어기 110 : 브릿지 정류부
120 : SMPS 구성부 130 : 센서레스 제어부
140 : 주변온도 검출부 150 : 블루투스모듈
160 : LED 제어부 170 : FND 제어부
180 : 터치제어부 190 : 제어부
200 : 수면매트 히터 300 : 스마트 기기
310, 320 : 통신부 330 : 디스플레이부
340 : 수면매트 App. 350 : 제어부
400 : 수면매트 관리서버 410 : 통신부
420 : 매트 사용자별 수면패턴 수집부
430 : 데이터베이스
440 : 매트 사용자별 수면패턴 분석부
450 : 수면패턴 분석결과/처방정보 매칭부
460 : 수면패턴 처방정보 전송부 470 : 인터페이스부
480 : 제어부 500 : 통신망100: sleep mat controller 110: bridge rectifier
120: SMPS configuration unit 130: sensorless control unit
140: ambient temperature detection unit 150: Bluetooth module
160: LED control unit 170: FND control unit
180: touch control unit 190: control unit
200: sleep mat heater 300: smart device
310, 320: communication unit 330: display unit
340: Sleep Mat App. 350: control unit
400: sleep mat management server 410: communication unit
420: Sleep pattern collection unit for each mat user
430: database
440: Sleep pattern analysis unit for each mat user
450: Sleep pattern analysis result/prescription information matching unit
460: sleep pattern prescription information transmission unit 470: interface unit
480: control unit 500: communication network
Claims (8)
상기 수면매트히터(200)의 온도를 제어하되, 상기 수면매트히터(200)에 직류(DC) 전원을 공급하고, 상기 수면매트히터(200)를 이용하는 사용자의 수면패턴을 스마트 기기(300)로 전송하는 수면매트 제어기(100);를 포함하여 구성되고,
상기 수면매트 제어기(100)는,
AC 전원을 직류(DC)로 변환하는 브릿지 정류부(110)와, 상기 브릿지 정류부(110)에서 변환된 직류를 제1전압(28V)와 제2전압(5V)으로 출력하는 SMPS 구성부(120)와, 상기 SMPS 구성부(120)의 제1전압을 수면매트 히터(200)로 공급하는 센서레스 제어부(130)와, 온도센서를 통해 주변온도를 검출하는 주변온도 검출부(140)와, 스마트 기기(300)와 상기 수면매트 제어기(100) 통신 시 블루투스 통신을 지원하는 블루투스모듈(150)과, 수면매트 제어기(100)의 온/오프나 동작상태를 표시하는 LED를 제어하는 LED 제어부(160)와, 상기 수면매트히터(200)의 설정온도, 현재온도를 표시하는 7 세그먼트를 제어하는 FND 제어부(170)와, 상기 수면매트 제어기(100)의 온/오프와 온도 설정을 포함하는 각종 설정 시 사용자의 터치가 입력되면 해당 터치에 따른 명령을 수행하도록 제어하는 터치제어부(180) 및 상기 브릿지 정류부(110), SMPS 구성부(120), 센서레스 제어부(130), 주변온도 검출부(140), 블루투스모듈(150), LED 제어부(160), FND 제어부(170) 및 터치제어부(180)를 제어하는 제어부(190)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 수면매트.A sleep mat heater 200 constructed by being built into a sleep mat using a pure metallic material, which is a static material (PTC); And
Control the temperature of the sleep mat heater 200, supply direct current (DC) power to the sleep mat heater 200, and convert the sleep pattern of the user using the sleep mat heater 200 to the smart device 300 It is configured to include; a sleep mat controller to transmit (100),
The sleep mat controller 100,
A bridge rectification unit 110 that converts AC power into direct current (DC), and an SMPS configuration unit 120 that outputs the DC converted by the bridge rectification unit 110 as a first voltage (28V) and a second voltage (5V). Wow, a sensorless control unit 130 that supplies the first voltage of the SMPS configuration unit 120 to the sleep mat heater 200, an ambient temperature detection unit 140 that detects the ambient temperature through a temperature sensor, and a smart device When the sleep mat controller 100 communicates with 300, a Bluetooth module 150 supporting Bluetooth communication, and an LED controller 160 controlling an LED indicating ON/OFF or operation status of the sleep mat controller 100 Wow, at the time of various settings including on/off and temperature setting of the FND control unit 170 that controls 7 segments displaying the set temperature and the current temperature of the sleep mat heater 200 When a user's touch is input, the touch control unit 180 and the bridge rectification unit 110 control to perform a command according to the touch, the SMPS configuration unit 120, the sensorless control unit 130, the ambient temperature detection unit 140, A personalized sleep mat comprising a Bluetooth module 150, an LED control unit 160, an FND control unit 170, and a control unit 190 for controlling the touch control unit 180.
상기 센서레스 제어부는,
미리 설정된 주기로 상기 수면매트히터(200)에 공급되던 제1전압의 공급을 차단하고, 상기 수면매트히터의 현재온도를 측정하여 사람이 누워서 체온이 매트에 넓게 닿았을 때의 포화온도와, 삐닥하게 눕거나, 수면매트히터에서 벗어나서 잠이 든 경우의 매트표면 온도를 분석하여, 잠자는 습관 및 잠의 질을 평가하되, 상기 수면매트히터의 저항값을 미리 설정된 그래프나 테이블와 비교하여 매트표면 온도를 분석하는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 수면매트.The method of claim 1,
The sensorless control unit,
The supply of the first voltage that was supplied to the sleep mat heater 200 is cut off at a preset period, and the current temperature of the sleep mat heater is measured. Analyzing the mat surface temperature when lying down or falling asleep after getting out of the sleeping mat heater to evaluate sleeping habits and sleep quality, but analyzing the mat surface temperature by comparing the resistance value of the sleeping mat heater with a preset graph or table. Personalized sleeping mat, characterized in that to.
상기 스마트 기기의 앱을 실행하여 사용자 정보와 수면매트 위에 올려놓은 매트정보를 입력하는 단계(S110);
수면매트 제어기는 사용자가 수면매트 제어기의 터치제어부를 통해 설정된 온도로 수면매트히터에 전원을 공급하는 단계(S120);
상기 수면매트 제어기는 사용자의 수면패턴을 센서레스 제어부를 통해 측정하여 블루투스 모듈을 통해 스마트 기기로 전송하는 단계(S130);
상기 스마트 기기는 사용자 수면패턴을 수집하는 단계(S140);
상기 스마트 기기의 수면패턴 분석부는 사용자 기본정보와 매트정보 및 수집된 수면패턴에 따라 수면패턴을 분석하는 단계(S150);
상기 분석된 수면패턴에 따라 상기 수면매트히터의 제어패턴을 계산하는 단계(S160);
상기 계산된 제어패턴을 수면매트 제어기로 전송하는 단계(S170); 및
상기 수면매트 제어기의 제어부는 전송된 제어패턴을 메모리에 저장하고, 수면매트히터의 온도를 제어하는 단계(S180);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 수면매트의 운용 방법.Downloading, installing, and executing a sleep App on a smart device (S100);
Inputting user information and mat information placed on the sleeping mat by executing the app of the smart device (S110);
The sleep mat controller includes a step of supplying power to the sleep mat heater at a temperature set by the user through the touch control unit of the sleep mat controller (S120);
The sleep mat controller measures a user's sleep pattern through a sensorless control unit and transmits it to a smart device through a Bluetooth module (S130);
The smart device collecting a user's sleep pattern (S140);
The sleep pattern analysis unit of the smart device, the step of analyzing the sleep pattern according to the user basic information and the mat information and the collected sleep pattern (S150);
Calculating a control pattern of the sleep mat heater according to the analyzed sleep pattern (S160);
Transmitting the calculated control pattern to a sleep mat controller (S170); And
The control unit of the sleep mat controller stores the transmitted control pattern in a memory and controls the temperature of the sleep mat heater (S180).
상기 수면매트 사용자는 일정한 수면 후 전송된 제어패턴에 따른 수면매트의 수면만족도룰 스마트 기기에 입력하는 단계(S190)와,
상기 스마트 기기는 미리 설정된 주기로 사용자의 수면매트정보, 수면만족도 정보, 제어패턴 정보를 수면매트 관리서버로 전송하는 단계(S200)와,
상기 수면매트 관리서버는 상기 스마트 기기에서 전송된 정보에 따라 수면매트 제어정보에 대한 빅데이터를 수집하고, 수면App.을 업데이트 하며, 업데이트된 수면 App. 을 스마트 기기로 전송하는 단계(S210) 및
상기 스마트 기기는 업데이트된 수면 App.으로 상기 수면매트 제어기를 동작하는 단계(S220)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 수면매트의 운용 방법.The method of claim 7,
The sleep mat user inputs a sleep satisfaction rule of the sleep mat according to the transmitted control pattern into a smart device after a certain sleep (S190);
The smart device transmitting the user's sleep mat information, sleep satisfaction information, and control pattern information to the sleep mat management server at a preset period (S200),
The sleep mat management server collects big data on the sleep mat control information according to the information transmitted from the smart device, updates the sleep App., and updates the sleep App. Transmitting the data to the smart device (S210), and
The smart device operating method of a personalized sleep mat, characterized in that further comprising the step (S220) of operating the sleep mat controller with the updated sleep App.
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---|---|---|---|
KR1020200077615A KR102222276B1 (en) | 2020-06-25 | 2020-06-25 | Personalized sleep mat and its operation method |
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