KR102306509B1 - 수면 관리 기능을 구비한 음향 변환 장치 - Google Patents

수면 관리 기능을 구비한 음향 변환 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 음향 변환 장치에 관한 것으로서, 특히 사용자에 대한 수면 유도, 수면 모니터링 및 기상 유도 등을 제공하여 사용자의 건강을 유지시키거나 향상시키는 수면 관리 기능을 구비한 음향 변환 장치에 관한 것이다.
본 발명인 수면 관리 기능을 구비한 음향 변환 장치는 적어도 하나 이상의 발향액을 수용하는 발향액 카트리지와, 광 조사부와, 스피커와, 기저장된 수면 관리 정보의 수면 진행 단계를 기준으로 하여 발향액 카트리지의 동작 제어에 의한 발향 기능과, 광 조사부의 동작 제어에 의한 광 조사 기능 및 스피커의 동작 제어에 의한 음향 표출 기능 중의 적어도 하나 이상을 포함하는 수면 관리 기능을 수행하는 데이터 프로세서를 포함하여 구성된다.

Description

수면 관리 기능을 구비한 음향 변환 장치{SOUND CONVERTING DEVICE WITH SLEEPING MANAGEMENT FUNCTION}
본 발명은 음향 변환 장치에 관한 것으로서, 특히 사용자에 대한 수면 유도, 수면 모니터링 및 기상 유도 등을 제공하여 사용자의 건강을 유지시키거나 향상시키는 수면 관리 기능을 구비한 음향 변환 장치에 관한 것이다.
음향 변환 장치는 유선 또는 무선 방식의 스피커, 이어폰, 이어버드, 헤드셋 등의 음향 장치를 포함하며, 전자 디바이스(예를 들면, 스마트폰, 테블릿 등)와 무선 통신으로 통신을 수행하면서, 음향 재생, 전화 통화 등을 수행하는 장치이다.
종래의 음향 변환 장치는 사용자에게 위의 음향 재생이나 전화 통화 이외의 다른 기능인 수면 관리 기능을 제공하고 있지 못했다.
본 발명은 사용자에 대한 수면 유도, 수면 모니터링 및 기상 유도 등을 제공하여 사용자의 건강을 유지시키거나 향상시키는 수면 관리 기능을 구비한 음향 변환 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명인 수면 관리 기능을 구비한 음향 변환 장치는 적어도 하나 이상의 발향액을 수용하는 발향액 카트리지와, 광 조사부와, 스피커와, 기저장된 수면 관리 정보의 수면 진행 단계를 기준으로 하여 발향액 카트리지의 동작 제어에 의한 발향 기능과, 광 조사부의 동작 제어에 의한 광 조사 기능 및 스피커의 동작 제어에 의한 음향 표출 기능 중의 적어도 하나 이상을 포함하는 수면 관리 기능을 수행하는 데이터 프로세서를 포함하여 구성된다.
또한, 음향 변환 장치는 마이크를 구비하고, 데이터 프로세서는 수면 관리 기능을 수행하는 중에, 마이크로부터의 음향 신호를 이용하여 수면 상태를 감시하는 것이 바람직하다.
또한, 음향 변환 장치는 전자 통신 장치와 통신을 수행하는 통신부를 구비하고, 데이터 프로세서는 통신부를 통하여 전자 통신 장치로부터 사용자의 수면 상태에 대한 정보를 수신하는 것이 바람직하다.
또한, 수면 진행 단계는 수면 개시 전 단계, 수면 개시 단계, 수면 중 단계, 수면 종료 단계를 포함하고, 수면 관리 정보는 수면 진행 단계에 따른 발향 기능 설정 정보, 광 조사 기능 설정 정보, 음향 표출 기능 설정 정보를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 수면 중 단계에서, 데이터 프로세서는 사용자의 수면 상태가 코골이 상태인 경우, 발향액 카트리지를 동작 제어하여 코골이 완화에 도움이 되는 향에 대한 발향 기능을 수행하고, 환경 소음이 있는 것으로 판단할 경우, 음향을 환경 소음보다 낮은 출력으로 재생하여, 재생 신호를 스피커에 인가하여 음향 표출 기능을 수행하는 것이 바람직하다.
또한, 수면 종료 단계에서, 데이터 프로세서는 광 조사부를 제어하여 지정 기상 시간 이후부터 기설정된 시간 동안 기설정된 밝기 이상의 빛을 출력하는 것이 바람직하다.
또한, 데이터 프로세서는 인공 지능을 이용하여 사용자의 수면 상태를 학습하여 수면 관리 정보를 개선하거나 업데이트하는 것이 바람직하다.
본 발명은 향, 음향, 빛을 이용하여 사용자의 수면을 유도하고, 자연스러운 기상을 유도할 뿐만 아니라, 사용자의 생체리듬 조절, 감정, 집중력, 기억력 등을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 수면 관리 기능을 구비한 음향 변환 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 음향 변환 장치를 포함하는 음향 시스템의 제어 구성도이다.
도 3은 발향액 카트리지의 실시예의 단면도이다.
이하에서, 본 발명은 실시예와 도면을 통하여 상세하게 설명된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 문서에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성(또는 설정)된"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)"것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성(또는 설정)된 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명에 따른 수면 관리 기능을 구비한 음향 변환 장치의 분해 사시도이다.
음향 변환 장치는 내부에 발향액을 수용하는 수용 공간이 형성된 발향액 카트리지(10)(10a, 10b, 10c의 통칭)와, 발향액 카트리지(10)와 결합 및 분리되며 발향액 카트리지(10)와 전기적으로 연결되어 발향액 카트리지(10)를 제어하여 발향 기능을 수행하는 제어 장치(100)와, 제어 장치(100) 상측에 탈착가능하게 장착되며 제어 장치(100)와 전기적으로 연결되어 발향액 카트리지(10)로부터의 무화된 발향액 기체를 집중시킨 후 외부로 배출하며 제어 장치(100)의 제어에 의해 광 조사 기능을 수행하는 상부 장치(115)를 포함하여 구성된다.
제어 장치(100)는 일측면에 적어도 하나 이상의 발향액 카트리지(10)의 적어도 일부분이 삽입 수용되는 적어도 하나 이상의 수용부(112)(112a, 112b, 112c의 통칭)를 구비하는 케이스(110)를 포함하여 구성된다.
케이스(110)의 다른 일측면에는 사용자의 입력(예를 들면, 전원의 온/오프, 발향액의 발향 농도 조절, 동작 시간의 설정 등)을 획득하기 위한 입력부(140)와, 전자 발향 장치의 동작 상태(예를 들면, 발향 기능, 광 조사 기능, 음향 표출 기능)나 사용자의 입력, 발향액 카트리지(10)의 결합 상태 등을 표시하기 위한 표시부(142)와, 음향 방출을 위한 다수의 방출홀(158a)이 구비된다.
발향액 카트리지(10)는 수용부(112)의 수용 공간에 삽입되어 결합되며, 수용부(112)의 수용 공간으로부터 이탈되어 분리된다. 수용부(112)의 수용 공간의 저면 또는 내측면에서 제어 장치(100)와 발향액 카트리지(10)가 전기적으로 결합되며, 하기에서 상세하게 기재된다.
상부 장치(115)는 케이스(110)의 상측면에 예를 들면, 힌지 장치(미도시)나 뚜껑 형태로써, 탈착 가능하게 장착된다. 상부 장치(115)의 내부에는 상부 장치(115)의 저면부터 상측면까지 직경이 점진적으로 감소되는 집중 공간(F)이 형성되며, 이 집중 공간(F)은 그 저면에서 수용부(112)를 모두 내부에 포함하는 제 1 개방부(116a)와, 제 1 개방부(116a)에 연결되며 그 직경이 점진적으로 감소되는 경사부(116b)와, 경사부(116b)에 연결되며 집중 공간(F)과 외부를 연통시키는 제 2 개방부(116c)를 포함하여 구성된다. 발향액 카트리지(10) 및 제어 장치(100)에 의해 무화된 발향액 기체는 제 1 개방부(116a)로 유입되어 경사부(116b)를 따라서 집중되면서 제 2 개방부(116c)를 통하여 외부로 배출된다.
또한, 상부 장치(115)의 상측면에는 다양한 색상이나 밝기의 광을 조사할 수 있는 광 조사부(156)가 구비된다. 이 광 조사부(156)는 제어 장치(100)와 전기적으로 연결되어 제어된다. 또한, 광 조사부(156)는 상부 장치(115)의 측면이나, 케이스(110)의 측면에도 장착될 수 있다.
도 2는 도 1의 음향 변환 장치를 포함하는 음향 시스템의 제어 구성도이다.
먼저, 발향액 카트리지(10)는 제어 장치(100)와의 전기적 연결을 위한 전기 접속부(15)(예를 들면, Pogo pin 등과 같은 전기 소자 등을 포함함)와, 전기 접속부(15)를 통하여 전원을 공급 받아 초음파를 발생시키는 초음파 진동부(19)와, 발향액의 종류 정보(예를 들면, 라벤다, 일랑일랑, 제라늄, 유칼립투스 향, 페퍼민트, 레몬, 로즈마리 등), 제조 일자, 제조사, 총 용량 등을 포함하는 발향액 정보를 저장하거나 발향액 정보가 인쇄된 정보 태그(21)(예를 들면, RFID TAG, 바코드, QR 코드 등)를 포함하여 구성된다.
음향 변환 장치의 제어 장치(100)는 상술된 입력부(140)와, 표시부(142)와, 전자 통신 장치(200)(예를 들면, 스마트폰, 테블릿 등)와 유선 또는 무선 통신을 수행하는 통신부(144)와, 발향액 카트리지(10)에 장착된 정보 태그(21)를 판독하여 판독된 발향액 정보를 데이터 프로세서(190)에 인가하는 정보 판독부(148)와, 수용부(112)의 수용 공간에 형성되어 발향액 카트리지(10)의 전기 접속부(15)에 전기적으로 연결 및 분리되며 데이터 프로세서(190)의 제어에 의해 전원을 공급 및 공급 차단하는 전기 접속부(150)와, 마이크(152)와, 적어도 하나 이상의 광 소자(예를 들면, LED 소자 등)을 구비하여 데이터 프로세서(190)의 제어에 의해 광 조사를 수행하는 광 조사부(156)와, 데이터 프로세서(190)의 제어에 의해 음 방출을 수행하는 스피커(158)와, 상술된 구성요소들을 제어하여 발향액 카트리지(10)의 결합 상태 확인 기능, 발향액의 종류 확인 기능뿐만 아니라, 수면 관리 정보를 기준으로 하여 발향 기능과, 광 조사 기능 및 음향 표출 기능 등을 수행하는 데이터 프로세서(190)를 포함하여 구성된다. 다만, 전원을 공급하는 전원부(미도시), 입력부(140), 표시부(142), 통신부(144), 마이크(152), 광 조사부(156), 스피커(158) 등은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 당연히 인식되는 기술에 불과하여, 그 상세한 설명이 생략된다.
정보 판독부(148)는 정보 태그(21)를 판독하여 판독된 발향액 정보를 데이터 프로세서(190)에 인가하는 소자(예를 들면, 코드 리더기, RFID 리더기 등)을 포함하여 구성된다. 데이터 프로세서(190)는 발향액 카트리지(10) 각각의 발향액 정보에 따라, 수면 관리 정보에 따른 향기를 지닌 발향액 카트리지(10)를 선택적으로 동작 제어할 수 있다.
전기 접속부(150)는 수용부(112)의 수용 공간 내의 저면이나 측면에 장착되며, 예를 들면, Pogo pin 등과 같은 전기 소자 등으로 구현될 수 있다. 발향액 카트리지(10)가 수용부(112)의 수용 공간에 삽입 안착되면, 전기 접속부(150)와 전기 접속부(15)가 물리적 및 전기적으로 연결된다.
데이터 프로세서(190)는 적어도 수면 관리 정보를 기준으로 하여 발향 기능과, 광 조사 기능 및 음향 표출 기능 중의 적어도 하나 이상을 선택적으로 수행하여 사용자를 위한 수면 관리 과정을 수행하는 프로세서(예를 들면, CPU, MICROPROCESSOR, MCU 등)와, 수면 관리 정보, 마이크(152)로부터 획득된 외부 음향 정보, 음향 표출 기능을 위한 음향 데이터 등을 저장하는 저장 공간(예를 들면, 메모리 등) 등을 포함하여 구성된다. 또한, 데이터 프로세서(190)는 마이크(152)로부터의 음향 신호를 인식하는 음성 인식 기능을 수행할 수 있으며, 이러한 음성 인식 기능은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 당연히 인식되는 기술에 해당되어, 그 상세한 설명이 생략된다. 데이터 프로세서(190)에 의해 수행되는 수면 관리 과정은 하기에서 상세하게 기재된다.
전자 통신 장치(200)는 제어 장치(100)와 통신을 수행하며, 수면 관리를 위한 데이터를 제어 장치(100)로 전송한다. 전자 통신 장치(200)는 제어 장치(100)와 통신을 수행하는 통신부(210)와, 표시부(220)와, 사용자로부터의 입력(예를 들면, 알람 시간 등)을 획득하여 데이터 프로세서(290)에 인가하는 입력부(230)와, 알람 시간이나 사용자의 수면 패턴 등을 포함하는 수면 관리를 위한 데이터를 저장하고, 통신부(210)를 통하여 제어 장치(100)로 전송하는 데이터 프로세서(290)를 포함하여 구성된다. 다만, 전원을 공급하는 전원부(미도시), 통신부(210), 표시부(220) 및 입력부(230)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 당연히 인식되는 기술에 불과하여, 그 자세한 설명이 생략된다.
사용자의 수면 패턴은 데이터 프로세서(290)가 내장된 센서(예를 들면, 자이로 센서, 중력 센서, 가속도 센서 등)로부터의 감지값을 이용하여 판단하는 사용자의 수면 상태에 대한 정보에 해당된다. 이러한 수면 패턴에 대한 판단 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 당연히 인식되는 기술에 불과하여, 그 자세한 설명이 생략된다. 수면 패턴은 적어도 사용자의 평균적인 수면 개시 시간, 수면 시간, 기상 시간 등을 포함한다.
먼저 발향 기능에 대해서 설명된다. 데이터 프로세서(190)가 전기 접속부(150)를 통하여 선택된 발향액 카트리지(10)로 전기 신호인 동작 신호(또는 동작 전원)을 인가하여, 발향액 카트리지(10) 내의 발향액이 무화되어 기체 상태로 제 2 개방부(116c)를 통하여 외부로 배출된다. 데이터 프로세서(190)는 발향액 카트리지(10)의 발향 동작을 위한 발향액의 종류, 발향 시간 등에 대한 발향 기능 설정 정보를 수면 관리 정보에 포함하여 저장한다.
다음으로, 광 조사 기능에 대해서 설명된다. 데이터 프로세서(190)는 광 조사부(156)를 제어하여 광 조사를 수행하되, 광 조사 시간과, 광 조사 밝기 등에 대한 광 조사 기능 설정 정보를 수면 관리 정보에 포함하여 저장한다.
다음으로, 음향 표출 기능에 대해서 설명된다. 데이터 프로세서(190)는 음향 데이터 중에서 어느 하나 이상의 음향을 판독하여 재생하고, 재생 신호를 스피커(158)에 인가하여 음향 표출을 수행하되, 판독되어야 하는 음향 종류, 출력의 크기, 표출 시간 등에 대한 음향 표출 기능 설정 정보를 수면 관리 정보에 포함하여 저장한다.
다음으로, 수면 관리 정보는 수면 진행 단계에 따른 발향 기능 설정 정보, 광 조사 기능 설정 정보, 음향 표출 기능 설정 정보를 포함한다. 본 발명에서 수면 진행 단계는 수면 개시 전 단계, 수면 개시 단계, 수면 중 단계, 수면 종료 단계를 포함하여 구성된다. 데이터 프로세서(190)는 수면 관리 정보를 판독하고 내장된 타이머 등을 이용하여 현재 시각에 대응하는 수면 진행 단계를 수행한다.
수면 개시 전 단계는 예를 들면, 사용자가 지정한 수면 시간(지정 수면 시간) 이전 기설정된 시간(예를 들면, 20분)부터 지정 수면 시간까지의 시간 범위에 해당된다. 데이터 프로세서(190)는 입력부(140)를 통하여 사용자로부터 지정 수면 시간 및/또는 지정 기상 시간을 입력 받아 수면 관리 정보로 저장한다. 또는, 데이터 프로세서(190)는 전자 통신 장치(200)로부터 수신된 수면 관리를 위한 데이터를 이용하여 수면 개시 시간과 기상 시간을 각각 결정할 수 있다. 데이터 프로세서(190)는 예를 들면, 알람 시간을 이용하여 사용자의 기상 시간을 결정하거나, 사용자의 수면 패턴을 이용하여 수면 개시 시간과 기상 시간을 결정하여, 수면 개시 시간을 지정 수면 시간으로 이용할 수도 있다. 또한, 데이터 프로세서(190)는 마이크(152)를 통하여 입력되는 사용자의 수면 개시 시간 메시지(예를 들면, "10시부터 잔다" 등)를 음성 인식하여 지정 수면 시간으로 사용할 수도 있다.
수면 개시 전 단계에서, 데이터 프로세서(190)는 수면 관리 정보(또는 음향 표출 기능 설정 정보)에 따라 음향 데이터를 판독하여 예를 들면, 기설정된 크기(40~50 dB)의 출력으로 음향을 재생하여 재생 신호를 스피커(158)로 인가하는 음향 표출 기능을 수행한다. 이 단계에서 판독되는 음향은 화이트 노이즈, 핑크 노이즈, 브라운 노이즈 등의 배경 소음 혹은 진정감을 주는 배경 음악 등을 포함한다.
또한, 데이터 프로세서(190)는 수면 관리 정보(또는 발향 기능 설정 정보)에 따라 수면에 도움이 되는 향, 사용자에게 안정과 진정효과를 줄 수 있는 향(예를 들면, 일랑일랑, 라벤더, 제라늄 등)을 포함하는 발향액 카트리지(10)를 선택하여 동작 신호를 인가하여 발향액의 무화를 수행하여 발향 기능을 수행한다.
또한, 데이터 프로세서(190)는 수면 관리 정보(또는 광 조사 기능 설정 정보)에 따라 광 조사부(156)를 제어하여, 예를 들면, 밝기를 기설정된 밝기(50~100 Lux)로 조절 후 기설정된 시간(예를 들면, 20분) 동안 서서히 밝기가 어두워지도록 하여 광 조사 기능을 수행한다.
다음으로, 수면 개시 전 단계 이후의 수면 개시 단계는 예를 들면, 지정 수면 시간부터 기설정된 시간(예를 들면, 30분 내지 1 시간) 경과 시까지의 시간 범위에 해당된다. 다만, 데이터 프로세서(190)는 사용자로부터 음성에 의해 현재 시간부터 취침한다는 명령을 마이크(152)로부터 획득한 경우, 수면 개시 전 단계의 수행 없이 수면 개시 단계를 수행할 수도 있다.
데이터 프로세서(190)는 수면 관리 정보(또는 음향 표출 기능 설정 정보)에 따라 음향 데이터(예를 들면, 배경 음악 등)를 판독하여 예를 들면, 기설정된 크기(예를 들면, 40~50dB)의 음향 크기로 재생하여 재생 신호를 스피커(158)에 인가하여 음 방출을 수행한다.
또한, 데이터 프로세서(190)는 수면 관리 정보(또는 발향 기능 설정 정보)에 따라 수면에 도움이 되는 향, 사용자에게 안정과 진정효과를 줄 수 있는 향(예를 들면, 일랑일랑, 라벤더, 제라늄 등)을 포함하는 발향액 카트리지(10)를 선택하여 동작 신호를 인가하여 발향액의 무화를 수행하여 발향 기능을 수행한다.
또한, 데이터 프로세서(190)는 사용자에 의해서 이미 광 조사부(156)가 동작 중지되어 조명이 꺼진 상태인 경우에는 광 조사부(156)의 꺼진 상태를 유지시키고, 광 조사부(156)가 동작 상태인 경우에는 초기 밝기를 기설정된 밝기(예를 들면, 50~70Lux)로 맞춘 후 기설정된 시간(예를 들면, 5분) 동안 서서히 어두워지다 꺼지도록 제어한다.
다음으로, 수면 개시 단계 이후의 수면 중 단계는 수면 개시 단계부터 수면 종료 단계 이전까지의 시간 범위에 해당된다.
수면 중 단계에서, 데이터 프로세서(190)는 마이크(152)로부터의 음향 신호를 분석하여 환경 소음을 감시하고, 사용자의 수면 상태(예를 들면, 코골이, 뒤척임 등)를 판단한다. 데이터 프로세서(190)는 환경 소음(예를 들면, 40dB 이상의 소음)이 있는 것으로 판단할 경우, 수면 관리 정보(또는 음향 표출 기능 설정 정보)에 따라 음향 데이터(예를 들면, 백색 소음 등)를 판독하여 음향을 환경 소음보다 낮은 출력(예를 들면, 5~10dB)으로 재생하여, 재생 신호를 스피커(158)에 인가할 수 있다. 이러한 수면 중의 백색소음 등의 방해음을 이용하여 Sound Masking 효과를 만들어 수면에 긍정적 영향을 준다.
또한, 데이터 프로세서(190)는 사용자의 수면 상태를 확인하고, 확인된 수면 상태에 대응하는 수면 관리 정보에 따라 발향 기능을 수행한다. 예를 들면, 사용자의 수면 상태가 코골이 상태인 경우, 데이터 프로세서(190)는 수면 관리 정보에 따라 코골이 완화에 도움이 되는 향(예를 들면, 유칼립투스 향 등)이 발향되도록 발향액 카트리지(10)를 동작 제어한다. 또한, 데이터 프로세서(190)는 사용자의 수면 상태가 안정 상태(예를 들면, 코골이도 없고, 뒤척임도 없는 상태)인 경우, 발향 기능을 동작 중지시킬 수도 있다.
또한, 데이터 프로세서(190)는 수면 관리 정보(또는 광 조사 기능 설정 정보)에 따라 광 조사부(156)를 제어하여 동작 정지 상태를 유지시킨다.
마지막으로, 수면 중 단계 이후의 수면 종료 단계는 사용자가 지정한 기상 시간(지정 기상 시간) 이전 20분부터 지정 기상 시간까지의 시간 범위에 해당된다. 또한, 데이터 프로세서(190)는 예를 들면, 알람 시간을 이용하여 사용자의 기상 시간을 지정 기상 시간으로 결정하여 사용하거나, 사용자의 수면 패턴을 이용하여 기상 시간을 지정 기상 시간으로 결정하여 사용할 수도 있다. 또한, 데이터 프로세서(190)는 사용자의 수면 패턴을 이용하여 평균 수면 시간을 산정하고, 지정 수면 시간이나 수면 개시 시간으로부터 산정된 평균 수면 시간 이후를 지정 기상 시간으로 결정하여 사용할 수도 있다.
데이터 프로세서(190)는 수면 관리 정보(또는 음향 표출 기능 설정 정보)에 따라 음향 데이터(예를 들면, 알파파와 관련된 음향 등)를 판독하여 판독된 음향을 재생하여 스피커(158)를 통하여 음 방출한다. 다만, 데이터 프로세서(190)는 전자 통신 장치(200)와의 통신에 의해 전자 통신 장치(200)에 알람 설정이 되어 있는 경우, 스피커(158)를 통하여 음 방출을 수행하지 않을 수 있다.
또한, 데이터 프로세서(190)는 수면 관리 정보에 따라 지정 기상 시간 기설정된 시간(예를 들면, 20분) 전부터 사용자의 각성에 도움이 되는 향이나, 기분 상승에 도움이 되는 향(예를 들면, 레몬, 페퍼민트, 로즈마리 등)을 포함하는 발향액 카트리지(10)를 제어하여 발향액이 무화되어 공기 중에 방출되도록 한다.
또한, 데이터 프로세서(190)는 수면 관리 정보에 따라 광 조사부(156)를 제어하여 지정 기상 시간 전의 기설정된 시간(예를 들면, 5분) 전부터 기설정된 밝기 증가 범위(예를 들면, 0 Lux에서 200 Lux)까지 기설정된 시간(예를 들면, 5분)에 걸쳐 서서히 밝아지도록 한다. 또한, 데이터 프로세서(190)는 지정 기상 시간 이후부터 기설정 시간(예를 들면, 20분) 동안 기설정된 밝기(예를 들면, 4,000Lux) 이상의 빛을 출력하도록 광 조사부(156)를 제어하여, 사용자를 광으로 자극하여 시상하부, 변연계, 대뇌피질로 연결되어 뇌호르몬 신경전달물질 분비에 영향 줌으로써, 생체리듬 조절, 감정, 집중력, 기억력 등의 영역에 도움을 준다.
상술된 바와 같이, 데이터 프로세서(190)는 향, 음향, 빛을 이용하여 사용자의 수면을 유도하고, 자연스러운 기상을 유도할 수 있는 효과가 있다.
또한, 데이터 프로세서(190)는 인공 지능을 이용하여, 마이크(152) 이외의 다른 비접촉식 센서로부터의 사용자의 수면 상태에 대한 정보를 획득하여 학습함으로써 사용자의 수면 관리 정보를 개선하거나 업데이트할 수도 있다.
또한, 데이터 프로세서(190)는 전자 통신 장치(200)를 통하여 외부 건강 관리 서버에 접속하여 사용자의 수면 상태에 대한 의료적 데이터를 수신하여 표시부(142)를 통하여 사용자에게 제공할 수도 있다.
도 3은 발향액 카트리지의 실시예의 단면도이다.
발향액 카트리지(10)는 내부 공간에 발향액을 수용하는 케이스(22)와, 케이스(22)의 내부 공간에 발향액을 상측으로 이송시키는 필터(24)를 구비한다. 케이스(22)의 상측에는 필터(24)를 통하여 발향액에 접하거나 공급 받는 초음파 진동자(19)가 장착된다. 케이스(12)의 저면에는 전기 접속부(15)가 형성되며, 정보 태그(21)는 케이스(12)의 측면에 장착된다.
데이터 프로세서(190)는 발향 기능을 수행함에 있어서, 전기 접속부(150)로 전원을 인가하고, 초음파 진동부(19)는 전기 접속부(15)를 통하여 전원을 인가 받아 무화 동작을 수행한다.
다양한 실시 예에 따른 장치(예: 프로세서 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는, 예컨대, 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서에 의해 실행될 경우, 상기 하나 이상의 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 예를 들면, 메모리가 될 수 있다.
컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(magnetic media)(예: 자기테이프), 광기록 매체(optical media)(예: CD-ROM, DVD(Digital Versatile Disc), 자기-광 매체(magnetoopticalmedia)(예: 플롭티컬 디스크(floptical disk)), 하드웨어 장치(예: ROM, RAM, 또는 플래시 메모리 등)등을 포함할 수 있다. 또한, 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 다양한 실시 예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다.
다양한 실시 예에 따른 프로세서 또는 프로세서에 의한 기능들은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따른 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)한 방법으로 실행될 수 있다. 또한, 일부 동작은 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
10: 발향액 카트리지 100: 제어 장치
200: 전자 통신 장치

Claims (7)

  1. 적어도 하나 이상의 발향액을 수용하는 발향액 카트리지와;
    광 조사부와;
    스피커와;
    마이크와;
    기저장된 수면 관리 정보의 수면 진행 단계를 기준으로 하여 발향액 카트리지의 동작 제어에 의한 발향 기능과, 광 조사부의 동작 제어에 의한 광 조사 기능 및 스피커의 동작 제어에 의한 음향 표출 기능 중의 적어도 하나 이상을 포함하는 수면 관리 기능을 수행하는 데이터 프로세서를 포함하여 구성되고,
    데이터 프로세서는 수면 관리 기능을 수행하는 중에, 마이크로부터의 음향 신호를 이용하여 수면 상태를 감시하고,
    수면 진행 단계는 수면 개시 전 단계, 수면 개시 단계, 수면 중 단계, 수면 종료 단계를 포함하고,
    수면 관리 정보는 수면 진행 단계에 따른 발향 기능 설정 정보, 광 조사 기능 설정 정보, 음향 표출 기능 설정 정보를 포함하고,
    수면 중 단계에서, 데이터 프로세서는 사용자의 수면 상태가 코골이 상태인 경우, 발향액 카트리지를 동작 제어하여 코골이 완화에 도움이 되는 향에 대한 발향 기능을 수행하고, 환경 소음이 있는 것으로 판단할 경우, 음향을 환경 소음보다 낮은 출력으로 재생하여, 재생 신호를 스피커에 인가하여 음향 표출 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 수면 관리 기능을 구비한 음향 변환 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    음향 변환 장치는 전자 통신 장치와 통신을 수행하는 통신부를 구비하고,
    데이터 프로세서는 통신부를 통하여 전자 통신 장치로부터 사용자의 수면 상태에 대한 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 수면 관리 기능을 구비한 음향 변환 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    수면 종료 단계에서, 데이터 프로세서는 광 조사부를 제어하여 지정 기상 시간 이후부터 기설정된 시간 동안 기설정된 밝기 이상의 빛을 출력하는 것을 특징으로 하는 수면 관리 기능을 구비한 음향 변환 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    데이터 프로세서는 인공 지능을 이용하여 사용자의 수면 상태를 학습하여 수면 관리 정보를 개선하거나 업데이트하는 것을 특징으로 하는 수면 관리 기능을 구비한 음향 변환 장치.
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