KR102456128B1 - 개인 맞춤형 이갈이 관리 시스템 및 관리 방법 - Google Patents

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Abstract

수면 중에 발생하는 이갈이를 감지함과 동시에 저지하며, 개인별 수면질에 따라 이갈이를 저지하기 위한 자극 강도 및 자극 시간을 실시간으로 또한 자동으로 실행할 수 있는 개인 맞춤형 이갈이 관리 시스템 및 관리 방법에 관한 것으로, 사용자의 이갈이 발생을 감지한 후 이갈이의 진행을 저지하는 이갈이 감지 및 저지 장치, 상기 이갈이 감지 및 저지 장치와 통신 가능하게 마련된 사용자 단말기, 사용자에 관한 정보, 상기 사용자 단말기에 관한 정보, 수면질에 관한 정보, 이갈이 저지를 위한 자극 강도 및 자극 시간에 관한 정보, 상기 이갈이 감지 및 저지 장치에서 감지된 감지 정보를 저장하는 데이터베이스, 네트워크를 통해 상기 사용자 단말기에 접속되고, 상기 사용자 단말기를 통해 전송된 사용자의 이갈이 상태에 대응하여 상기 데이터베이스에 저장된 수면질에 관한 정보, 이갈이 저지를 위한 자극 강도 및 자극 시간에 관한 정보를 상기 사용자 단말기로 안내하는 관리 서버를 포함하는 구성을 마련하여, 수면중 이갈이를 개인 맞춤형으로 저지할 있다.

Description

개인 맞춤형 이갈이 관리 시스템 및 관리 방법{Personalized bruxism management system and management method}
본 발명은 이갈이를 감지함과 동시에 저지하는 개인 맞춤형 이갈이 관리 시스템 및 관리 방법에 관한 것으로, 특히 수면 중에 발생하는 이갈이를 감지함과 동시에 저지하며, 개인별 수면질에 따라 이갈이를 저지하기 위한 자극 강도 및 자극 시간을 실시간으로 또한 자동으로 실행할 수 있는 개인 맞춤형 이갈이 관리 시스템 및 관리 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 이갈이는 이를 갈거나(grinding, gnashing) 악무는(clenching) 것을 포함하는 부기능적인 행위 (parafunctional activity)를 말하며 광범위하게는 주간 및 야간에 나타나는 것을 모두 포함한다.
또 이갈이는 발생 시기에 따라 깨어 있는 동안에 발생하는 각성이갈이(awake bruxism)와 자는 동안에 발생하는 수면이갈이(sleep bruxism)로 분류할 수 있으며, 턱 근육 근활성도의 양상에 따라 턱을 좌우로 움직이는 양상을 보여 같이 자는 사람들에게 불쾌감을 유발하는 소리를 만들어내는 위상성이갈이(phasic or eccentric bruxism)과 소리를 만들어내는 움직임 없이 지속적으로 꽉 물고 있는 긴장성이갈이(tonic or centric bruxism), 두 가지가 같이 나타나는 혼합성 이갈이(mixedbruxism)로 분류할 수도 있다.
이와 같은 이갈이는 저작이나 연하운동 이외에 턱의 강한 운동에 의해 이를 악물거나 이를 가는 것을 포함하며, 보통 음식물을 씹을 때보다 2 ~ 10배 이상의 힘으로 이를 갈게 되며, 주로 수면 중에 이를 갈게 되지만 낮에 이를 가능 경우도 있다. 그러나 일반적으로 이갈이는 자는 동안에 발생하는 이갈이를 지칭한다.
한편, 이갈이는 한국 전체 인구 중 10% 정도가 경험하는 것으로 알려졌으며, 예민하고 심리상태가 불안정한 상태일 때 잘 나타나고 스트레스가 그 원인이 된다. 그 밖에 치아가 잘 맞지 않는 부정교합, 음주 등도 원인이 되며, 유전, 특정 약의 복용, 중추신경계 장애 등도 원인으로 알려져 있다.
또한, 이갈이는 부분적으로 이에 강한 힘이 가해지기 때문에 치주조직을 상하게 하거나 마모가 생겨 치아의 표면이 닳고, 치아 주위의 조직이 손상되어 찬 음식을 먹으면 이가 시리며, 심한 경우에는 이가 흔들리기도 한다.
따라서, 이갈이는 심리적인 치료를 시행하거나, 윗니와 아랫니 사이의 교합 안정장치를 장착하거나, 약물치료를 시행하는 등 병원에서 전문적으로 치료를 받을 수도 있다. 그러나 이갈이와 치아 악물기의 증상을 정확하게 진단하는 데는 한계가 있으며, 수면 중에는 각성 효과를 크게 발휘되지 않는다는 점에서 이갈이와 치아 악물기에 대한 치료 효과가 미비한 문제점이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위한 기술의 일 예가 하기 문헌 1 내지 3 등에 개시되어 있다.
예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 피검사자의 머리에 장착되어 수면자세 변화에 따른 기울기 신호와, 피검사자의 이갈이와 치아 악물기로 발생하는 근전도 신호를 검출하여 출력하고, 분석 단말기로부터 치료 신호를 수신하면 미리 설정된 수면자세 교정신호를 출력하는 헤드셋 및 상기 헤드셋이 출력하는 기울기 신호와 근전도 신호로부터 피검사자의 수면자세 변화, 이갈이와 치아 악물기의 발생횟수, 시간, 강도를 포함한 증상과 검출 정보를 분석하여 디스플레이 및 저장하고, 상기 분석 결과에 따른 치료 신호를 상기 헤드셋으로 전송하는 분석 단말기를 포함하는 이갈이와 치아 악물기 분석장치에 대해 개시되어 있다.
또 하기 특허문헌 2에는 구강 내의 하부 치아가 끼워지는 아랫니끼움홈이 형성된 아랫니안착틀과, 상기 아랫니안착틀에 매립 설치되며, 상기 아랫니안착틀의 중앙부 상부에 설치되어 일부가 상기 아랫니안착틀로부터 외부로 노출되는 노출부가 형성된 하부지지판을 구비하는 하부결합부재를 포함하는 아랫니안착부 및 구강 내의 상부 치아가 끼워지는 윗니끼움홈이 형성된 윗니안착틀과, 상기 윗니안착틀에 매립 설치되며, 상기 윗니안착틀의 중앙부 하부에 설치되는 상부지지판과, 상기 상부지지판에 하방으로 돌출되게 설치되어 상기 윗니안착틀로부터 외부로 노출되며 전방으로 절곡된 구조를 갖는 걸림부와, 상기 아랫니안착부의 돌출정도를 조절하도록 상기 걸림부가 진퇴 가능하게 나사방식으로 결합되는 조절나사와, 상기 상부지지판에 하부방향으로 돌출되게 형성되어 상기 조절나사 및 걸림부를 감싸며 걸림부의 이동을 가이드 하는 가이드부를 포함하는 상부결합부재를 포함하는 윗니안착부를 포함하는 코골이 및 이갈이 방지장치에 대해 개시되어 있다.
한편, 하기 특허문헌 3에는 귀에 삽입되되, 전단부에 상호 간에 이격 배치된 제1 접점 라인 및 제2 접점 라인이 형성된 귀 삽입형 본체 및 상기 귀 삽입형 본체의 전단부에 결합되어, 이갈이 또는 치아 악물기에 따른 외이도의 표면의 움직임을 감지하는 센서부를 포함하되, 상기 센서부는 상기 전단부에 탈착 가능하게 끼움 결합되는 이어피스, 상기 이어피스에 설치되어 상기 외이도의 표면의 움직임을 감지하는 휨 센서와, 상기 휨 센서와 상기 제1 접점 라인을 전기적으로 연결하게 상기 이어피스에 마련된 제1 신호라인과 상기 휨 센서와 상기 제2 접점 라인을 전기적으로 연결하게 상기 이어피스에 마련된 제2 신호라인으로 이루어진 이갈이 측정장치에 대해 개시되어 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1631500호(2016.06.13 등록) 대한민국 등록특허공보 제10-1663896호(2016.09.30 등록) 대한민국 공개특허공보 제10-2150935호(2020.08.27 등록)
상술한 바와 같은 특허문헌 1에 개시된 기술에서는 피검사자의 머리에 장착된 헤드셋을 적용하므로, 수면 중 헤드셋을 쓰고 있는 상태를 계속해서 유지해야 하는바, 수면 중 불편함을 끼칠 수 있기 때문에 사용자의 숙면을 방해하는 요인이 되는 문제가 있었다.
또 상기 특허문헌 2는 수면 중 코골이와 이갈이를 방지하기 위해 아랫니안착부 및 윗니안착부를 마련하여 입을 다물 경우 걸림부가 노출부의 저면에 끼워져, 아랫니안착부의 아랫니안착틀이 윗니안착부의 윗니안착틀보다 전방으로 돌출되어 고정되며 상하 움직임이 구속되도록 하는 구조로서, 수면을 위해 장치를 아랫니 및 윗니에 장착해야 하므로, 상기 특허문헌 1과 같이, 수면 과정이 불편하여 사용자의 숙면을 방해하는 요인이 된다는 문제가 발생한다.
한편, 상기 특허문헌 3에는 이어폰 형태로 귀에 착용하여 무의식 중에 발생하는 이갈이 또는 치아 악물기를 감지하고, 이갈이 또는 치아 악물기와 같은 이벤트 발생시 이어폰 착용자에게 경고신호를 제공하는 구조로서, 수면 중에 발생하는 이갈이를 저지하기에는 충분하지 않다는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 개인별 수면질에 따라 이갈이를 저지하기 위한 자극 강도 및 자극 시간을 실시간으로 또한, 자동으로 실행할 수 있는 개인 맞춤형 이갈이 관리 시스템 및 관리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 수면질과 이갈이 발생 사이의 인과관계, 이갈이 발생, 방지, 자극 치료 기초 데이터 저장하고 기계학습을 통해 수면질을 향상시킬 수 있는 개인 맞춤형 이갈이 관리 시스템 및 관리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 기초 데이터와 측정 데이터를 기반으로 개인별 수면질에 따라 자극 강도 및 자극 시간을 설정하여 최적의 상태로 이갈이를 저지할 수 있는 개인 맞춤형 이갈이 관리 시스템 및 관리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 이갈이 감지 및 저지 장치를 소형화 및 경량화할 수 있는 개인 맞춤형 이갈이 관리 시스템 및 관리 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 개인 맞춤형 이갈이 관리 시스템은 사용자의 이갈이 발생을 감지한 후 이갈이의 진행을 저지하는 이갈이 감지 및 저지 장치, 상기 이갈이 감지 및 저지 장치와 통신 가능하게 마련된 사용자 단말기, 사용자에 관한 정보, 상기 사용자 단말기에 관한 정보, 수면질에 관한 정보, 이갈이 저지를 위한 자극 강도 및 자극 시간에 관한 정보, 상기 이갈이 감지 및 저지 장치에서 감지된 감지 정보를 저장하는 데이터베이스, 네트워크를 통해 상기 사용자 단말기에 접속되고, 상기 사용자 단말기를 통해 전송된 사용자의 이갈이 상태에 대응하여 상기 데이터베이스에 저장된 수면질에 관한 정보, 이갈이 저지를 위한 자극 강도 및 자극 시간에 관한 정보를 상기 사용자 단말기로 안내하는 관리 서버를 포함하고, 상기 사용자 단말기는 상기 관리 서버에서 학습된 이갈이 진행 저지 정보를 실시간으로 수신하여 상기 이갈이 감지 및 저지 장치로 전송하고, 상기 이갈이 감지 및 저지 장치는 상기 사용자 단말기에서 실시간으로 수신된 이갈이 진행 저지 정보에 따라 이갈이 저지 동작을 실행하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 개인 맞춤형 이갈이 관리 시스템에서, 상기 관리 서버는 상기 이갈이 감지 및 저지 장치에서 감지되어 상기 사용자 단말기를 통해 전송된 사용자의 이갈이 상태 정보를 관리하는 이갈이 정보 관리부, 상기 이갈이 감지 및 저지 장치에서 실행된 이갈이 진행 저지를 위한 자극 정보를 관리하는 자극 정보 관리부, 상기 이갈이 정보 관리부 및 자극 정보 관리부에서의 이갈이 상태 정보에 따라 사용자의 수면질 상태 정보를 관리하는 수면질 정보 관리부, 상기 이갈이 상태 정보 및 수면질 상태 정보에 따라 개인 맞춤형 이갈이 정보로서 상기 이갈이 감지 및 저지 장치에서 실행되는 자극 강도 및 자극 시간을 설정하기 위해 학습을 실행하는 학습부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 개인 맞춤형 이갈이 관리 시스템에서, 상기 이갈이 감지 및 저지 장치는 사용자의 이갈이 상태에 대한 정보를 상기 사용자 단말기와 실시간으로 통신하는 통신부, 사용자의 얼굴 부분의 피부에 부착되는 패드부, 상기 패드부를 통해 사용자의 근전도 상태를 감지하는 감지부, 상기 패드부를 통해 사용자에게 자극을 인가하는 작동부, 상기 학습부에서의 학습 결과에 따라 상기 작동부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 개인 맞춤형 이갈이 관리 시스템에서, 상기 작동부에서의 자극 인가는 상기 수면질 정보 관리부에서 관리되는 수면질의 범위 내에서 실행되며, 상기 패드부를 통한 전기 자극으로서 0.1~7mA 범위 내의 세기로 실행되는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 개인 맞춤형 이갈이 관리 시스템에서, 상기 이갈이 감지 및 저지 장치는 상기 통신부, 감지부, 작동부, 제어부가 마련된 회로 기판, 상기 회로 기판에 전기적으로 연결된 와이어를 포함하고, 상기 패드부는 상기 와이어에 전기적으로 착탈 가능하게 마련된 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 개인 맞춤형 이갈이 관리 시스템에서, 상기 회로 기판은 상부 케이스와 하부 케이스로 이루어진 케이스 내에 마련되고, 상기 하부 케이스의 양측에는 사각 형상의 안착 홈과 상기 안착 홈의 중앙 부분에 마련된 원형의 전극 삽입구가 형성되고, 상기 와이어는 상기 상기 안착 홈의 둘레에 마련되며, 상기 패드부는 체표면 전기 자극기용 전극(ionized gel pad)으로 이루어진 패드 및 상기 와이어를 전기적으로 연결하는 접속 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 개인 맞춤형 이갈이 관리 방법은 (a) 관리 서버에서 사용자의 이갈이 감지 정보를 수신하여 학습하는 단계, (b) 관리 서버에서 사용자의 이갈이를 저지하기 위한 이갈이 저지 정보를 수신하여 학습하는 단계, (c) 상기 단계 (a) 및 단계 (b)에서 학습된 감지 정보 및 저지 정보에 따라 관리 서버에서 사용자 맞춤형 수면질 정보를 생성하는 단계, (d) 상기 단계 (c)에서 생성된 수면질 정보를 이갈이 감지 및 저지 장치로 전송하는 단계, (e) 상기 단계 (d)에서 전송된 수면질 정보에 따라 상기 이갈이 감지 및 저지 장치에서의 자극 강도 및 자극 시간을 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 개인 맞춤형 이갈이 관리 시스템 및 관리 방법에 의하면, 이갈이 상태 정보 및 수면질 상태 정보에 따라 개인 맞춤형 이갈이 정보로서 이갈이 감지 및 저지 장치에서 실행되는 자극 강도 및 자극 시간을 설정하기 위해 학습을 실행하는 학습부를 마련하는 것에 의해 수면, 이갈이 및 이악물기 발생의 측정값과 기준 값을 기계학습 데이터의 기초 값으로 제공함으로써 수면, 이갈이 및 이악물기에 대한 임계 값을 계속 수정할 수 있고, 이갈이 및 이악물기에 대한 개인 맞춤형 자극 인가의 신뢰성을 높일 수 있다는 효과가 얻어진다.
또 본 발명에 따른 개인 맞춤형 이갈이 관리 시스템 및 관리 방법에 의하면, 사용자의 이갈이, 이악물기 뿐만 아니라 자극에 따른 수면 패턴까지 학습하여 개인 맞춤형 피드백을 마련하는 것에 의해 수면중 이갈이를 개인 맞춤형으로 저지할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또 본 발명에 따른 개인 맞춤형 이갈이 관리 시스템 및 관리 방법에 의하면, 학습부에서 사용자의 이갈이, 이악물기 뿐만 아니라 자극에 따른 수면 패턴까지 학습하여 개인 맞춤형의 학습 결과에 따라 작동부를 제어하는 것에 의해 사용자에게 최적의 이갈이 저지 동작을 구현할 수 있다는 효과도 얻어진다.
또 본 발명에 따른 개인 맞춤형 이갈이 관리 시스템 및 관리 방법에 의하면, 충전용 접속 단자를 케이스 내부에 마련하는 것에 의해 이갈이 감지 및 저지 장치를 소형화 및 경량화할 수 있고, 패드로서 체표면 전기 자극기용 전극을 적용하는 것에 의해 패드와 피부의 접착 기능을 증진하며, 패드를 반복 사용할 수 있다는 효과도 얻어진다.
도 1은 본 발명에 따른 개인 맞춤형 이갈이 관리 시스템의 구성도,
도 2는 도 1에 도시된 이갈이 감지 및 저지 장치의 구성 블록도,
도 3은 도 2에 도시된 이갈이 감지 및 저지 장치의 일 예의 사시도,
도 4는 도 3에 도시된 이갈이 감지 및 저지 장치의 일부 분해 사시도,
도 5는 거치대의 내부 상태를 나타내는 이갈이 감지 및 저지 장치의 분해 사시도,
도 6은 도 3에 도시된 A-A'의 단면도 밑 부분 확대도,
도 7은 도 3에 도시된 B-B'의 단면도
도 8은 도 2에 도시된 이갈이 감지 및 저지 장치의 다른 예의 분해 사시도,
도 9는 도 8에 도시된 하부 케이스에 부착되는 패드부의 단면도,
도 10은 도 1에 도시된 데이터베이스의 구성을 설명하기 위한 블록도,
도 11은 도 1에 도시된 관리 서버의 구성을 설명하기 위한 블록도,
도 12는 본 발명에 따른 개인 맞춤형 이갈이 관리 시스템에서 이갈이 감지 및 저지 장치, 사용자 단말기, 관리 서버 사이에서 이갈이 관리 서비스를 제공하기 위한 프로토콜의 시퀀스 다이어그램,
도 13은 본 발명에 따른 개인 맞춤형 이갈이 관리 방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 14는 본 발명에 적용되는 이갈이 발생 상태의 EMS 신호 그래프.
본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.
본원에서 사용하는 용어 "개인 맞춤형"은 다수의 사용자에서 각 사용자에게만 적합한 관리를 실행하는 것을 의미하고, "이갈이 관리"는 수면중 이갈이하는 수면 이갈이를 관리하는 것을 의미하며, "저지"는 사용자의 이갈이 상태를 중지시키는 것을 의미한다. 또 "사용자"는 본 발명에 따른 이갈이 감지 및 저지 장치를 사용하며 개인의 수면 중 이갈이 관리를 실행하는 사람을 의미하고, "이갈이 상태 정보"는 사용자의 수면 중 이갈이의 발생 및 중단 등에 대한 정보를 의미하며, "수면질"은 사용자가 수면 중 이갈이 등의 장애에 의해 깨어남 없이 연속하여 깊이 잠을 자는 상태를 유지하는 것을 의미한다.
이하, 본 발명에 따른 개인 맞춤형 이갈이 관리 시스템에 대해 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 개인 맞춤형 이갈이 관리 시스템의 구성도이다.
본 발명에 따른 개인 맞춤형 이갈이 관리 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 사용자의 이갈이 발생을 감지한 후 이갈이의 진행을 저지하는 이갈이 감지 및 저지 장치(100), 상기 이갈이 감지 및 저지 장치(100)와 통신 가능하게 마련된 사용자 단말기(200), 사용자에 관한 정보, 상기 사용자 단말기에 관한 정보, 수면질에 관한 정보, 이갈이 저지를 위한 자극 강도 및 자극 시간에 관한 정보, 상기 이갈이 감지 및 저지 장치(100)에서 감지된 감지 정보를 저장하는 데이터베이스(300), 네트워크를 통해 상기 사용자 단말기(200)에 접속되고, 상기 사용자 단말기(200)를 통해 전송된 사용자의 이갈이 상태에 대응하여 상기 데이터베이스(300)에 저장된 수면질에 관한 정보, 이갈이 저지를 위한 자극 강도 및 자극 시간에 관한 정보를 상기 사용자 단말기로 안내하는 관리 서버(400)를 포함한다.
도 1에 도시된 네트워크는 사용자 단말기(100)와 관리 서버(400) 또는 이갈이 감지 및 저지 장치(100)와 관리 서버(400)와의 사이에서 무선 통신을 구축하기 위한 것으로서, 무선랜(Wireless LAN:WLAN), DLNA(Digital Living Network Alliance), 와이브로(Wireless Broadband: Wibro), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access: Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced), 광대역 무선 이동 통신 서비스(Wireless Mobile Broadband Service: WMBS), 5G 이동통신(IMT-2020) 등을 적용할 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 무선 통신 기술의 발전에 따라 다양하게 응용 실시할 수 있다.
상기 이갈이 감지 및 저지 장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 통신부(110), 패드부(120), 감지부(130), 작동부(140), 제어부(150) 및 전원부(160)를 구비한다. 도 2는 도 1에 도시된 이갈이 감지 및 저지 장치(100)의 구성 블록도 이다.
상기 통신부(110)는 사용자의 이갈이 상태에 대한 정보를 상기 사용자 단말기(200)와 실시간으로 근거리 통신하기 위해 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association: IrDA), UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee), 인접 자장 통신(Near Field Communication: NFC), 초음파 통신(Ultra Sound Communication: USC), 가시광 통신(Visible Light Communication: VLC), 와이 파이(Wi-Fi), 와이 파이 다이렉트(Wi-Fi Direct) 방식 중의 어느 하나를 적용할 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니고, 중계기를 통해 관리 서버(400)와 직접 통신할 수 있는 로라(LoRa, Long Range) 방식, 협대역 사물인터넷(NB-IoT) 방식, UNB(Ultra Narrow-Band) 모듈레이션 방식, Wi-Sun(Smart utility networks) 방식, ISM(Industry-Science-Medical) 밴드 방식, 광대역 무선 이동 통신 서비스(Wireless Mobile Broadband Service: WMBS), 5G 이동통신(IMT-2020) 등을 적용할 수도 있다.
상기 패드부(120)는 사용자의 피부에 부착되어 이갈이 상태를 감지하거나 이갈이 현상이 발생된 경우 자극 신호를 전달하기 위한 매개체로 사용되는 것으로서, 전도성 및 접착성을 갖는 상태로 사용자의 피부에 부착될 수 있도록 마련된다. 즉 상기 패드부(120)는 케이스와 접촉하는 제1 층, 도전성을 갖는 물질로 이루어지고 상기 제1 층의 하부에 구비되는 제2 층 및 도전성 및 접착성을 갖는 물질로 이루어지고 상기 제2 층의 하부에 구비되며 사용자의 피부에 부착되는 제3 층으로 이루어질 수 있다. 상기 패드부(120)는 이갈이 현상을 감지(측정)하고 이에 전기 자극을 부여하기 위해 마련되며, 도 1에 도시된 바와 같이, 사용자의 하관 또는 관자놀이 주변 등의 피부 표면에 부착된 상태로 사용될 수 있도록 한다.
상기 감지부(130)는 상기 패드부(120)를 통해 사용자의 근전도 상태를 감지하고, 상기 작동부(140)는 상기 패드부(120)를 통해 사용자에게 자극을 인가하며, 상기 제어부(150)는 관리 서버(400)의 학습부에서의 학습 결과에 따라 상기 작동부(140)를 제어한다.
상기 감지부(130)는 예를 들어, 사용자의 하관 또는 관자놀이 주변의 움직임을 감지할 수 있는 휨에 따라 저항 변화를 감지하는 휨 센서, 압력에 따라 저항 변화를 감지하는 압력 센서, 근전도 센서, 기울기 센서, 중력 센서, 자이로 센서 등을 적용할 수 있으며, 휨 센서로는 플렉스센서(flex sensor) 또는 벤드센서(bend sensor)를 사용될 수 있다. 상기 기울기 센서, 중력 센서, 자이로 센서는 사용자의 수면질을 위한 뒤척임을 감지하는 센서로 적용할 수 있다.
상기 작동부(140)는 제어부(140)의 제어에 따라 전원부(160)에서 공급되는 전원을 이용하여 상기 패드부(120)를 통해 사용자의 하관 또는 관자놀이 주변으로 0.1~7mA의 전기 자극을 인가한다.
또 상기 제어부(150)는 상기 학습 결과에 따른 이갈이 상태 정보를 저장하기 위한 메모리 및 메모리에 저장된 이갈이 상태 정보에 따라 상기 작동부(140)를 제어하기 위한 마이크로프로세서로 이루어질 수 있다.
따라서, 상기 감지부(130)는 패드부(120)를 통해 사용자의 근전도 상태를 감지하고, 제어부(150)에서 근전도 상태가 이갈이 상태인 것으로 판단되면, 작동부(140)가 작동하여 패드부(120)를 통해 전기 자극으로서 0.1~7mA 범위 내의 세기로 자극 신호를 인가하도록 마련된다. 한편, 상기 감지부(130), 작동부(140) 및 제어부(150)는 회로 기판에 마련된 전기 및 전자적 회로로 이루어지며, 상기 케이스의 내부에 장착도록 마련된다.
상기 전원부(160)는 이갈이 감지 및 저지 장치(100) 내의 각각에 필요한 전원을 공급하기 위한 배터리를 구비하며, 배터리는 충전 가능한 배터리가 적용될 수 있다.
다음에 상술한 바와 같은 이갈이 감지 및 저지 장치(100)의 구성의 일 예를 도 3 내지 도 7에 따라 설명한다.
도 3은 도 1에 도시된 이갈이 감지 및 저지 장치의 일 예의 사시도 이고, 도 4는 도 3에 도시된 이갈이 감지 및 저지 장치의 일부 분해 사시도 이고, 도 5는 거치대의 내부 상태를 나타내는 이갈이 감지 및 저지 장치의 분해 사시도 이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 이갈이 감지 및 저지 장치(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상부 케이스(101)와 하부 케이스(102)로 이루어진 케이스로 마련되고, 이 케이스의 내부에 상술한 통신부(110), 감지부(130), 작동부(140), 제어부(150) 및 전원부(160)가 내장되며, 하부 케이스(102)의 외측에 패드부(120)가 마련되며, 케이스의 하부에는 패드부(120)의 보호 및 전원부(160)의 충전을 위한 거치대(500)가 마련된다.
상기 케이스는 내부가 빈 함체 형태로 이루어지며, 상부 케이스(101)의 상부면에는 충전 상태를 시각적으로 안내하는 LED 램프(미 도시)가 구비되고, 상기 케이스의 일측에는 전원 버튼(미도시)이 구비될 수 있다.
한편, 패드부(120)가 부착되는 패드 부착부(121)는 하부 케이스(102)의 하부에 마련되며 도 4에 도시된 바와 같이, 부착용 몸체(1211), 탈부착 홈(1212) 및 전도용 박판(1213)을 포함한다.
상기 부착용 몸체(1211)는 도 5에 도시된 바와 같이, 절연성을 갖는 소재로 이루어지며, 상기 접촉단자(161)가 관통되는 한 쌍의 연결홈(1211a)이 마련된다. 즉, 상기 부착용 몸체(1211)는 상기 하부 케이스(102)와 일체형으로 이루어지고, 상기 하부 케이스(102)보다 상대적으로 큰 면적을 갖되, 소정의 두께를 갖는 플레이트의 형태로 구성되도록 한다.
또 상기 연결홈(1211a)은 한 쌍이 상기 부착용 몸체(1211)의 길이 방향으로 소정 거리 이격 되면서 배치되며, 상기 부착용 몸체(1211)의 중심부를 기준으로 서로 대칭되도록 동일한 거리에 배치된다.
상기 탈부착 홈(1212)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 부착용 몸체(1211)의 하부면에서 상방으로 오목하게 형성되고, 한 쌍이 상기 연결홈(1211a)과 각각 연통 되도록 구비되어 상기 패드부(120)가 탈부착 되도록 마련된다. 즉, 상기 탈부착 홈(1212)은 상기 패드부(120)와 대응되는 홈의 형태로 이루어지며, 이의 깊이는 상기 패드부(120)의 두께보다 작게 형성되도록 하여 상기 패드부(120)가 상기 탈부착 홈(1212)에 부착된 상태일 때, 상기 패드부(120)의 하면이 외부로 노출되면서 사용자의 피부에 쉽게 탈부착될 수 있도록 한다.
또 상기 탈부착 홈(1212)은 상기 연결홈(1211a)과 같이 상기 부착용 몸체(1211)의 중심부를 기준으로 길이 방향으로 대칭되게 구비된다.
상기 전도용 박판(1213)은 상기 패드부(120)와 감지부(130) 및 작동부(140) 간의 전기신호를 전달하는 매개체 역할을 하는 것으로서, 상기 탈부착 홈(1212)에 부착된 패드부(120)와 면 접촉된 상태가 되도록 한 쌍이 상기 연결홈(1211a)에 구비된다. 즉, 상기 전도용 박판(1213)은 전도성을 갖는 금속으로 이루어져 하면이 상기 탈부착 홈(1212)에 부착된 패드부(120)와 면 접촉되고, 상면이 후술할 접촉단자(161)와 접촉되면서 상기 패드부(120)와 접촉단자(161)가 전기적으로 연결될 수 있도록 한다.
상기 전도용 박판(1213)은 도 6에 도시된 바와 같이, 중심부가 하방으로 돌출되되, 돌출된 하부 면이 평탄면으로 이루어진 돌출면(1213a)을 포함하는 절곡된 박판의 형태로 이루어져, 상기 돌출면(1213a)이 상기 연결홈(1211a)을 관통하여 탈부착 홈(1212) 측으로 노출되도록 상기 하부 케이스(102)의 내부에 구비되도록 한다. 도 6은 도 3에 도시된 A-A'의 단면도 밑 부분 확대도 이다.
이때, 상기 전도용 박판(1213)의 돌출면(1213a)에는 상방으로 볼록하게 돌출되는 보조 연결부(1213b)가 더 구비될 수 있다. 상기 보조 연결부(1213b)는 도 6에 도시된 바와 같이 접촉단자(161)와 접촉되는 부분으로서, 상기 접촉단자(161)와 접촉됨에 따라 상기 제어부와 패드부(120)가 전기적으로 연결된 상태가 되도록 한다.
상기 접촉단자(161)는 도 7에 도시된 바와 같이, 상단 측이 상기 제어부(150)와 전기적으로 연결되고, 하단부가 상기 패드부(120)와 전기적으로 연결되도록 상기 케이스의 내부에 구비되도록 한다. 도 7은 도 3에 도시된 B-B'의 단면도이다.
한편, 상기 접촉단자(161)가 상기 패드 부착부(121)와 안정적으로 접촉된 상태를 유지하도록 하기 위해 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 접촉단자(161)는 스프링에 의해 하방으로 탄성 지지되도록 하며, 이를 위해 몸체(1611), 접촉부(1612), 탄성체(1613)를 포함한다.
상기 몸체(1611)는 도 6에 도시된 바와 같이, 중공의 기둥 형태로 구성되며, 하부 면과 상부면에는 각각 관통 홀이 형성된다. 상기 접촉부(1612)는 상단부가 상기 몸체(1611)를 관통하여 상방으로 노출되고, 하단부가 상기 연결홈(1211a)을 관통하여 상기 전도용 박판(1213)과 접촉된 상태로 상기 몸체(1611)의 내부에 마련된다.
또 상기 접촉부(1612)에는 상단에 상기 몸체(1611)의 하부 면과 걸림 가능하게 구성된 걸림돌기(1612a)가 마련된다. 상기 접촉부(1612)의 하단은 평평한 형태로 이루어지도록 하여, 접촉 면적이 최대인 상태로 상기 전도용 박판(1213)의 보조 연결부(1213b)와 접촉함으로써, 상호 구성 간의 접촉 연결이 더욱 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.
한편, 상기 탄성체(1613)는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 접촉부(1612)의 걸림돌기(1612a)를 하방으로 탄성 지지하도록 구비된다. 즉, 상기 탄성체(1613)는 압축된 상태로 상기 몸체(1611)의 내부에 구비되어 항상 상기 접촉부(1612)를 하방으로 밀어내면서 가압하는 상태로 마련된다.
상술한 바와 같이 구성된 접촉단자(161)는 상기 접촉부(1612)의 하단이 항상 보조 연결부(1213b)를 가압하는 상태가 되면서 상기 접촉단자(161)와 상기 전도용 박판(1213)이 안정되게 전기적으로 연결된 상태로 유지되며, 상기 접촉단자(161)가 상기 전도용 박판(1213)을 가압하는 힘에 의해 상기 전도용 박판(1213)의 돌출면(1213a)이 상기 패드부(120)와 안정적으로 면접촉된 상태로 유지된다.
상기 접촉단자(161)는 모두 전도체로 이루어져 전기신호의 전달이 더욱 원활하게 이루어질 수 있다.
한편, 하부 케이스(102)에는 도 4에 도시된 바와 같이, 전원부(160)에 마련된 배터리를 충전하기 위한 충전단자(162)가 형성된다.
상기와 같이 구성된 이갈이 감지 및 저지 장치(100)에서는 하부 케이스(102)에 상기 패드부(120)가 체결된 상태에서 상기 패드부(120)가 사용자의 피부에 부착된 위치의 근전도 신호를 전달받아 감지부에서 이갈이 발생 여부를 판단하며, 이갈이가 발생된 것으로 판단되면, 작동부(140)가 자극신호를 전달하게 한다. 즉, 하부 케이스(102)에 마련된 탈부착 홈(1212)에 패드부(120)를 부착하게 되면, 상기 패드부(120)와 제어부(150)가 전도용 박판(1213)과 접촉단자(161)의 연결에 의해 상호 구성이 전기적으로 연결된 상태가 된다. 이 상태로 상기 패드부(120)를 사용자의 피부에 부착하게 되면, 상기 접촉단자(161)는 부착된 위치의 근전도 신호를 측정하고, 측정된 근전도 신호는 감지부(130)에서 감지되어 제어부(150)로 전달하며, 상기 제어부(150)는 전달받은 신호를 분석하여 이갈이 발생 여부를 판단하고, 이갈이가 발생된 것으로 판단되는 경우, 작동부(140)에서 0.1~7mA의 자극 신호가 송출되도록 제어한다.
한편, 도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 이갈이 감지 및 저지 장치(100)는 하부 케이스(102)에 구비된 별도의 충전단자에 usb 케이블 등을 연결함으로써 배터리의 충전이 이루어질 수 있게 마련되거나 거치대(500)에 거치한 상태에서 충전이 이루어질 수 있다.
상기 거치대(500)에는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 패드부(120)와 대응되는 안착홈(510)이 마련되며, 상기 안착홈(510)에는 상기 이갈이 감지 및 저지 장치(100)의 충전단자(162)와 맞물리는 충전돌기(520)가 안착홈(510)의 폭 방향 일측에 돌출 형성될 수 있다.
또 상기 거치대(500)에는 상기 패드부(120)가 탈부착 홈(1212)에 부착된 상태에서 상기 이갈이 감지 및 저지 장치(100)가 상기 안착홈(510)에 안착될 수 있도록 하기 위해 상기 안착홈(510)의 길이방향 양측에 대칭되게 형성되는 패드 안착홈(511)이 마련된다. 상기 패드 안착홈(511)은 상기 패드부(120)의 형태에 대응되는 홈으로 이루어져 상기 이갈이 감지 및 저지 장치(100)가 거치대(500)에 거치 된 상태일 때, 상기 패드부(120)가 내입된 상태가 되도록 함으로써, 상기 패드부(120)와 이갈이 감지 및 저지 장치(100)를 동시에 거치 보관할 수 있게 하여 분실 방지, 보관 및 이동이 더욱 편리하게 이루어질 수 있도록 한다.
한편, 상기 패드부(120)에는 보호 시트 등을 부착한 상태로 마련되어 거치대(500)에 거치 가능하다. 또 상기 안착홈(510)의 폭 방향 타측에는 상기 이갈이 감지 및 저지 장치(100)의 측면을 가압하여 상기 이갈이 감지 및 저지 장치(100)를 고정하는 고정 돌기(540)가 형성되고, 상기 이갈이 감지 및 저지 장치(100)의 측면 일측에는 상기 고정 돌기(540)가 억지 탄성 삽입되는 고정 홈(107)이 형성될 수 있다.
이에 따라 상기 이갈이 감지 및 저지 장치(100)가 상기 거치대(500)에 안착시, 상기 충전단자(162)와 충전돌기(520)가 서로 맞물리고, 상기 고정 돌기(540)가 상기 고정 홈(107)으로 삽입되면서 상기 이갈이 감지 및 저지 장치(100)의 폭 방향 타측을 내측 방향으로 가압함에 따라, 상기 이갈이 감지 및 저지 장치(100)가 거치대(500)에 안정적으로 거치되게 한다.
또한, 상기 하부 케이스(102)에는 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 자력부(108)가 마련되고, 상기 거치대(500)에는 제2 자력부(530)가 마련되어 상기 제1 자력부(108)와 제2 자력부(530)의 인력에 의해 이갈이 감지 및 저지 장치(100)와 거치대(500)가 보조적으로 체결되도록 한다.
즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 하부 케이스(102)의 내부에는 두 개의 제1 자력부(108a, 108b)가 마련되고, 상기 거치대(500)에는 이와 대응되게 두 개의 제2 자력부(530a, 530b)가 마련되며, 두 개의 제1 자력부(108a, 108b)는 서로 다른 극성을 갖도록 하고, 상기 제2 자력부(530a, 530b) 또한 대응되게 서로 다른 극성을 갖도록 이루어져 상기 거치대(500)의 내부에 배치되도록 구성한다.
이와 같은 구성에 따라 사용자가 이갈이 감지 및 저지 장치(100)와 거치대(500)가 서로 맞물리지 않게 배치하는 경우, 상기 제1 자력부(108a, 108b)와 제2 자력부(530b, 530a)가 서로 밀어내는 척력이 발생하게 됨에 따라 사용자는 손의 감각으로 불일치 상태를 쉽게 인지할 수 있게 되어 상기 이갈이 감지 및 저지 장치(100)와 거치대(500)의 체결을 정확하게 할 수 있게 한다.
상기 사용자 단말기(200)는 기본적으로 각각 사용자 영상 정보를 생성할 수 있는 카메라 기능, 개인 건강 상태 정보 등을 음성으로 출력할 수 있는 음성 출력 기능 및 네트워크를 통해 관리 서버(400)와 데이터 통신을 할 수 있는 통신 기능을 구비한 것으로서, 스마트폰(Smart Phone), 휴대 단말기(Portable Terminal), 이동 단말기(Mobile Terminal), 개인 정보 단말기(Personal Digital Assistant: PDA), PMP(Portable Multimedia Player) 단말기, 텔레매틱스(Telematics) 단말기, 내비게이션(Navigation) 단말기, 개인용 컴퓨터(Personal Computer), 노트북 컴퓨터, 슬레이트 PC(Slate PC), 태블릿 PC(Tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(Wearable Device, 예를 들어, 워치형 단말기(Smartwatch), 글래스형 단말기(Smart Glass), HMD(Head Mounted Display) 등 포함), 와이브로(Wibro) 단말기, IPTV(Internet Protocol Television) 단말기, 스마트 TV, 디지털방송용 단말기, AVN(Audio Video Navigation) 단말기, A/V(Audio/Video) 시스템, 플렉시블 단말기(Flexible Terminal) 등과 같은 다양한 단말기에 적용될 수 있다.
다음에 상술한 바와 같은 이갈이 감지 및 저지 장치(100)의 구성의 다른 예를 도 8 내지 도 9에 따라 설명한다.
도 8은 도 2에 도시된 이갈이 감지 및 저지 장치의 다른 예의 분해 사시도 이고, 도 9는 도 8에 도시된 하부 케이스에 부착되는 패드부의 단면도 이다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 이갈이 감지 및 저지 장치(100)는 도 8 및 에 도시된 바와 같이, 상부 케이스(101)와 하부 케이스(102)로 이루어진 케이스로 마련되고, 이 케이스의 내부에 상술한 통신부(110), 감지부(130), 작동부(140), 제어부(150) 및 배터리(165)를 구비한 전원부(160)가 내장되며, 하부 케이스(102)의 외측에 패드부(120)가 착탈 가능하게 마련된다.
즉, 상기 케이스는 내부가 빈 함체 형태로 이루어지고, 도 8에 도시된 바와 같이, 내부에 배터리(165)와 회로 기판(190)이 내장되며, 이 회로 기판(190)에는 통신부(110), 감지부(130), 작동부(140), 제어부(150)가 전기 및 전자적으로 마련된다. 또 상기 케이스의 측면에는 상기 배터리(165)를 충전하기 위한 충전용 접속 단자(170)와 이갈이 감지 및 저지 장치(100)의 동작을 작동시키기 위한 전원 스위치(180)가 마련된다.
따라서, 도 3에 도시된 실시 예와 같은 거치대(500)를 마련할 필요가 없으므로, 도 3의 이갈이 감지 및 저지 장치(100)의 구조에 비해 장치 전체의 구조를 소형화하며 경량화할 수 있다.
한편, 상기 하부 케이스(102)의 양측에는 도 8에 도시된 바와 같이, 대략 사각 형상의 안착 홈(1022)이 마련되고, 이 안착 홈(1022)의 중앙 부분에는 대략 원형의 전극 삽입구(1023)가 형성된다. 또 상기 안착 홈(1022)의 둘레 부분에는 회로 기판(190)과 전기적으로 연결된 와이어(1021)가 마련된다. 즉, 상기 와이어는 도전성을 갖는 재질, 예를 들어 구리로 형성될 수 있고, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 대략 사각 형상의 안착 홈(1022)의 둘레 부분을 따라 마련되고, 상기 안착 홈(1022)의 외주의 내측 상에 마련된다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 이갈이 감지 및 저지 장치(100)에서 패드부는 상기 케이스와 별도로 마련되어 하부 케이스(102)에서 탈부착 형태로 적용될 수 있으며,　도 9에 도시된 바와 같이, 패드(124), 유지 부재(125) 및 접속 부재(127)를 포함한다.
상기 패드(124)는 사용자의 피부에 부착되는 체표면 전기 자극기용 전극(ionized gel pad)으로 이루어지며, 패드(124)의 하부에는 보관용 시트가 마련될 수 있다. 또 패드(124)에 이물질 등이 부착되어 접착력이 저하되는 경우, 예를 들어 물티슈 등으로 닦아낸 후 반복 사용 가능하다.
상기 유지 부재(125)는 패드(124)와 접속 부재(127)를 결합하여 유지시키기 위해 마련되며, 특정 재질에 한정되는 것은 아니다.
상기 접속 부재(127)는 상기 와이어(1021)와 패드(124)를 전기적으로 연결하기 위한 한 쌍의 전극으로 마련되며, 예를 들어 스냅 단추와 같은 형태로서 도전성 재료로 마련된다. 즉, 상기 접속 부재(127)는 예를 들어, 스냅 단추의 형상에서 제1 수단추의 볼록부가 유지 부재(125)를 관통하여 제2 수단추의 하부의 오목부에 체결되는 구조로 마련되어, 접속 부재(127)가 유지 부재(125)를 관통하여 유지된다. 상술한 바와 같은 구조에서 상기 제1 수단추의 하부에 패드(124)가 부착되어 전기적으로 도통 상태를 형성할 수 있다.
한편, 상기 한 쌍의 접속 부재(127)는 한 쌍의 접속 삽입구(1023)에 삽입, 즉 제2 수단추의 볼록부가 접속 삽입구(1023)에 삽입되고, 와이어(1021)에 체결되는 것에 의해 회로 기판(190)과 패드(124)가 전기적으로 연결될 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 이갈이 감지 및 저지 장치(100)에서는 도 9에 도시된 바와 같은 한 쌍의 패드(124)를 사용자의 하관 또는 관자놀이 주변 등의 피부 표면에 부착하고 전원 스위치(180)를 온하는 것에 의해 사용자의 이갈이 감지 및 저지를 실행할 수 있게 된다.
다음에, 상기 데이터베이스(300)에 대해서는 도 10에 따라 설명한다.
도 10은 도 1에 도시된 데이터베이스의 구성을 설명하기 위한 블록도 이다.
상기 데이터베이스(300)는 도 10에 도시된 바와 같이, 사용자 정보 데이터베이스(310), 사용자 단말기 정보 데이터베이스(320), 감지 정보 데이터베이스(330), 수면질 정보 데이터베이스(340), 이갈이 정보 데이터베이스(350), 자극 정보 데이터베이스(360)를 포함할 수 있다.
상기 사용자 정보 데이터베이스(310)에 사용자의 성명, 성별, 주소 정보 등을 포함하여 구축될 수 있고, 상기 사용자 단말기 정보 데이터베이스(320)는 사용자 단말기(200)의 종류, 전화번호, 사용 위치 정보 등을 포함할 수 있고, 상기 감지 정보 데이터베이스(330)는 사용자의 수면중 이갈이 감지 및 저지 장치(100)의 감지부(130)에서 감지된 이갈이의 발생 감지 조건, 이갈이 중단 감지 조건 등에 대한 정보를 포함할 수 있다. 한편, 상기 사용자 단말기 정보 데이터베이스(320)에는 사용자가 사용하는 이갈이 감지 및 저지 장치(100)에 각각 부여된 고유 장치의 정보가 저장될 수도 있다.
상기 수면질 정보 데이터베이스(340)는 사용자의 수면 상태의 질에 대한 정보로서, 수면 도중 작동부(140)에 의한 자극에 의해 사용자의 깨어남, 뒤척임 상태 등의 조건, 시간 등에 대한 정보를 포함할 수 있고, 상기 이갈이 정보 데이터베이스(350)에는 사용자의 이갈이의 양상, 이갈이 발생 시간, 이갈이 지속 시간 등에 대한 정보를 포함할 수 있으며, 자극 정보 데이터베이스(360)에는 사용자의 이갈이를 저지하기 위해 작동부(140)에서 인가되는 자극 전류의 상태 정보, 알람 정보 등을 포함할 수 있다.
이와 같은 데이터베이스(300)의 구성은 바람직한 일 실시 예일 뿐이며, 구체적인 장치를 개발하는 데 있어서, 접근 및 검색의 용이성 및 효율성 등을 감안하여 데이터베이스 구축이론에 의하여 다른 구조로 구성될 수 있다.
다음에 관리 서버(400)에 대해서는 도 11에 따라 설명한다.
상기 관리 서버(400)는 통상의 서버로서 네트워크에 연결되어 이갈이 감지 및 저지 장치(100) 또는 사용자 단말기(200)로 이갈이 상태 정보를 제공하며, 이갈이 감지 및 저지 장치(100) 또는 사용자 단말기(200)로부터 이갈이 감지 및 이갈이 저지에 관한 정보를 요청할 수 있다. 이러한 관리 서버(400)는 일종의 웹서버, 웹서비스 서버, 모바일 웹서버 또는 어플 서버로서 역할을 하도록 구축되는 것이 바람직하다. 또 사용자 단말기(200)에 이갈이 상태 정보 등을 제공하기 위한 웹페이지를 제공한다.
도 11은 도 1에 도시된 관리 서버의 구성을 설명하기 위한 블록도 이다.
상기 관리 서버(400)는 도 11에 도시된 바와 같이, 이갈이 감지 및 저지 장치(100) 또는 사용자 단말기(200) 및 데이터베이스(300)와 유무선으로 정보를 송신 또는 수신할 수 있는 송수신부(410), 사용자 단말기(200)를 통한 사용자에 대한 정보를 관리하는 사용자 관리부(420), 상기 이갈이 감지 및 저지 장치(100)에서 감지되어 상기 사용자 단말기(200)를 통해 전송된 사용자의 이갈이 상태 정보를 관리하는 이갈이 정보 관리부(430), 상기 이갈이 감지 및 저지 장치(100)에서 실행된 이갈이 진행 저지를 위한 자극 정보를 관리하는 자극 정보 관리부(450), 상기 이갈이 정보 관리부(430) 및 자극 정보 관리부(450)에서의 이갈이 상태 정보에 따라 사용자의 수면질 상태 정보를 관리하는 수면질 정보 관리부(440), 상기 이갈이 상태 정보 및 수면질 상태 정보에 따라 개인 맞춤형 이갈이 정보로서 상기 이갈이 감지 및 저지 장치(100)에서 실행되는 자극 강도 및 자극 시간을 설정하기 위해 학습을 실행하는 학습부(460)를 포함할 수 있다.
상기 송수신부(410)는 통상의 송수신 모듈로 이루어지고, 중계기 또는 네트워크를 이용하여 상기 이갈이 감지 및 저지 장치(100) 또는 사용자 단말기(200) 및 데이터베이스(300)와 유무선으로 사용자의 이갈이에 대한 정보의 송수신을 실행할 수 있도록 마련되며, 특정의 통신 모듈에 한정되는 것은 아니다.
상기 사용자 관리부(420)는 사용자 정보 데이터베이스(310) 및 사용자 단말기 정보 데이터베이스(320)에 저장된 사용자의 성명, 성별, 주소 정보, 사용자 단말기(200)의 종류, 전화번호, 사용 위치 정보 등을 관리하며, 이갈이 정보 관리부(430)는 상기 이갈이 정보 데이터베이스(350)에 저장된 사용자의 이갈이의 양상, 이갈이 발생 시간, 이갈이 지속 시간 등에 대한 정보 등을 관리하고, 수면질 정보 관리부(440)는 상기 수면질 정보 데이터베이스(340)에 저장된 수면 도중 작동부(140)에 의한 자극에 의해 사용자의 깨어남, 뒤척임 상태 등의 조건, 시간 등에 대한 정보를 관리하며, 상기 자극 정보 관리부(450)는 상기 자극 정보 데이터베이스(360)에 저장된 사용자의 이갈이를 저지하기 위해 작동부(140)에서 인가되는 자극 전류의 상태 정보, 알람 정보 등을 관리한다.
상기 학습부(460)는 인공지능 피드백을 적용해 사용자의 이갈이, 이악물기 뿐만 아니라 자극에 따른 수면 패턴까지 학습하여 개인 맞춤형 피드백을 제공하기 위해 마련되며, 상기 이갈이 정보 관리부(430), 수면질 정보 관리부(440) 및 자극 정보 관리부(450)에서 관리되는 사용자의 이갈이 상태 정보에 따라 실시간으로 수면질과 이갈이 발생 사이의 인과관계, 수면질 향상 및 이갈이 저지, 치료에 대한 자극 강도 및 시간을 학습하여 송수신부(410)를 통해 사용자 단말기(200) 및 이갈이 감지 및 저지 장치(100)로 학습 정보를 송신한다.
따라서 이갈이 감지 및 저지 장치(100)의 제어부(150)는 사용자에게 최적의 조건인 개인 맞춤형 이갈이 저지를 실행하도록 작동부(140)를 제어할 수 있다.
다음에 본 발명에 따른 개인 맞춤형 이갈이 관리를 구현하는 과정에 대해 도 12를 참조하여 설명한다.
도 12는 본 발명에 따른 개인 맞춤형 이갈이 관리 시스템에서 이갈이 감지 및 저지 장치, 사용자 단말기, 관리 서버 사이에서 이갈이 관리 서비스를 제공하기 위한 프로토콜의 시퀀스 다이어그램 이다.
본 발명에 따른 개인 맞춤형 이갈이 관리 방법에서는 먼저 도 10에 도시된 바와 같은 데이터베이스(300)에서 일반적인 이갈이 상태 정보에 따른 정보를 구축한다. 이러한 데이터베이스의 구축은 통상의 데이터베이스 구축 이론에 따른다. 이에 따라 이갈이 감지 및 저지 장치(100)에는 일반적인 이갈이 저지 기능이 저장된다.
사용자가 수면을 취하기 전에 본 발명에 따른 이갈이 감지 및 저지 장치(100)의 패드부(120)를 도 1에 도시된 바와 같이, 사용자의 하관 또는 관자놀이 주변 등의 피부 표면에 부착하고, 이갈이가 시작되면 감지부(150)에서 이갈이를 감지하고(a1), 이갈이 감지 정보는 통신부(110)를 통해 사용자 단말기(200)로 전송되고(a2), 사용자 단말기(200)에서는 네트워크를 통해 관리 서버(400)로 이갈이 감지 정보를 전송한다(b1).
전송된 이갈이 감지 정보는 관리 서버(400)의 이갈이 정보 관리부(430)에서 관리되며, 데이터베이스(300)의 감지 정보 데이터베이스(330) 및 이갈이 정보 데이터베이스(350)에 저장되고, 학습부(460)에서는 인공지능 피드백을 적용해 사용자의 이갈이 감지 패턴을 학습한다(c1).
또한, 감지부(130)에 의해 사용자에게서 이갈이가 감지되면, 이갈이 감지 및 저지 장치(100)의 제어부(150)의 제어에 따라 작동부(140)가 작동하여 사용자의 피부에 자극을 인가하여 이갈이 저지가 실행되며(a3), 이갈이 저지 정보는 통신부(110)를 통해 사용자 단말기(200)로 전송되고(a4), 사용자 단말기(200)에서는 네트워크를 통해 관리 서버(400)로 이갈이 저지 정보를 전송한다(b2). 전송된 이갈이 저지 정보는 관리 서버(400)의 자극 정보 관리부(450)에서 관리되며, 데이터베이스(300)의 자극 정보 데이터베이스(360)에 저장되고, 학습부(460)에서는 인공지능 피드백을 적용해 사용자의 이갈이 저지 패턴을 학습한다(c2).
또한, 학습부(460)에서는 학습된 이갈이 감지 패턴과 이갈이 저지 패턴에 따라 수면질 정보 관리부(440)에서의 수면질에 대한 정보를 이용하여 수면질 정보를 생성하고(c3), 송수신부(410)과 네트워크를 통해 사용자 단말기(200)로 수면질 정보를 전송한다(b3). 이에 따라 사용자 단말기(200)의 표시부에는 수면질 정보가 표시되고(b4), 사용자의 수면질에 따른 작동부(140)의 작동 제어를 위해 사용자 단말기(200)는 자극 강도 및 자극 시간의 설정 정보를 제어부(150)으로 전송한다.
상술한 바와 같이 학습부(460)에서 사용자의 이갈이, 이악물기 뿐만 아니라 자극에 따른 수면 패턴까지 학습하여 개인 맞춤형의 학습 결과에 따라 상기 작동부(140)를 제어하는 것에 의해 사용자에게 최적의 이갈이 저지 동작을 구현할 수 있게 된다.
다음에 본 발명에 따른 개인 맞춤형 이갈이 관리 방법에 대해 도 13 및 도 14을 참조하여 설명한다.
도 13은 본 발명에 따른 개인 맞춤형 이갈이 관리 방법을 설명하기 위한 흐름도이며, 도 14는 본 발명에 적용되는 이갈이 발생 상태의 EMS 신호 그래프 이다.
먼저, 사용자가 수면을 취하기 전에 본 발명에 따른 이갈이 감지 및 저지 장치(100)의 패드부(120)를 도 1에 도시된 바와 같이, 사용자의 하관 또는 관자놀이 주변 등의 피부 표면에 장착한다(S10).
이갈이가 시작되면 감지부(150)에서 이갈이를 감지하고(S20), 제어부(150)는 감지된 측정값이 미리 설정된 기준 값 이상인지 판단한다(S30). 즉, 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(150)는 상기 패드부(120)가 부착된 상태에서 수의적 수축시의 근전도 신호를 측정하여 이를 기준 신호로 설정하게 되며, 설정된 기준신호 값과 실시간으로 측정되는 근전도 신호 값을 비교하여 측정된 값이 기준신호 값이며, 초과한 근전도 신호 값의 지속시간이 기준 시간 내에 포함되는 경우, 이갈이가 발생된 것으로 판단한다. 예를 들어, 측정된 근전도 신호 값이 기준신호 값보다 40%를 초과하되, 근전도 신호 값이 5초 이상 40초 이하의 시간 동안 기준신호 값을 초과하는 경우, 이갈이가 발생된 것으로 판단하게 된다. 이때, 상기 근전도 신호 값이 5초 미만인 경우에는 이갈이 현상이 아닌 단순 움직임인 가능성이 있고, 40초를 초과하는 경우에는 단순히 사용자가 상기 이갈이 감지 및 저지 장치(100)의 오작동인 경우일 가능성이 크므로, 근전도 신호 값이 5초 이상 40초 이하의 시간 동안 지속적으로 기준신호 값을 초과하는 경우, 이갈이 현상이 발생한 것으로 판단하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어부(150)는 통신부(110)와 사용자 단말기(200)를 통해 이갈이 감지 정보를 관리 서버(400)로 전송하며, 관리 서버(400)의 학습부(460)는 전송된 이갈이 감지 정보에 따라 데이터베이스에 저장된 이갈이 감지 정보를 추출하여 개인 맞춤형 이갈이 감지 정보를 학습한다. 즉, 상기 기준신호는 개인 맞춤형으로 마련되기 위해 학습부(460)에서 학습된 이갈이 상태 정보로 마련될 수 있다. 한편, 상기 단계 S30에서 측정값이 기준 값 미만이면 상기 단계 S20으로 진행하여 상술한 과정을 반복한다.
상기 단계 S30에서 제어부(150)에 의해 사용자의 이갈이가 발생된 것으로 판단된 경우, 상기 제어부(150)는 작동부(140)를 통해 사용자의 피부로 전기 자극이 인가되도록 한다(S40).
이때 전달되는 전기 자극은 0.1~7mA의 세기로 이루어지도록 한다. 상기 전기자극의 세기가 0.1mA 미만인 경우, 자극이 너무 약하여 사용자가 이갈이 중임을 인지할 수 없는 문제가 있고, 상기 전기자극의 세기가 7mA를 초과하는 경우, 자극의 세기가 너무 강하여 수면을 방해하는 문제가 있다.
또 상기 제어부(150)는 통신부(110)와 사용자 단말기(200)를 통해 이갈이 저지 정보를 관리 서버(400)로 전송하며, 관리 서버(400)의 학습부(460)는 전송된 이갈이 저지 정보에 따라 데이터베이스에 저장된 이갈이 저지 정보를 추출하여 개인 맞춤형 이갈이 저지 정보를 학습한다.
이와 같은 작동부(140)에서의 자극 인가도 개인 맞춤형으로 마련되기 위해 학습부(460)에서 학습된 이갈이 상태 정보에 따른다. 예를 들어, 사용자의 각각의 반응에 대응하도록 상기 제어부(150)는 상기 자극신호의 송출시, 동일한 세기의 자극을 반복적으로 송출하거나, 세기가 점차적으로 커지는 자극을 송출하도록 마련된다.
한편, 상기 제어부(150)는 감지부(130)에서의 감지 정보에 따라 사용자가 수면에서 깨어나는가 판단한다(S50). 즉 감지부(130)에 마련된 기울기 센서 등에 의해 사용자의 움직임을 감지하며, 이와 같은 움직임 감지 정보는 수면질을 판단하기 위해 사용자 단말기(200)를 통해 관리 서버(400)로 전송되며, 관리 서버(400)의 학습부(460)는 전송된 움직임 감지 정보에 따라 데이터베이스에 저장된 수면질 정보를 추출하여 개인 맞춤형 수면질 정보를 학습한다. 한편, 상기 단계 S50에서 사용자가 수면에서 깨어나면 상기 단계 S20으로 진행하여 이갈이 감지 동작을 반복하게 한다.
상술한 수면질 정보는 사용자 단말기(200)를 통해 제어부(150)로 전송되며, 제어부(150)는 전송된 수면질 정보에 따라 작동부(140)를 제어하여 최적의 수면 상태를 유지하면서 이갈이를 저지할 수 있게 된다.
한편, 제어부(150)는 감지부(130)에 의해 측정된 측정값 사용자의 뒤척임에 의해 움직임 값이 변화하는 지점을 뒤척임 정보로서 판별하며, 이때, 상기 뒤척임 정보에는 뒤척임이 발생된 시간이 포함되며, 상기 뒤척임 신호와 이갈이 현상 발생정보를 비교하여 발생 시기가 일치 또는 인접한 시간대인 경우, 상기 이갈이 감지 및 저지 장치(100)로부터 안정적으로 자극신호가 전달되는 것으로 판단할 수 있다. 즉, 이갈이 발생 시간 이후 소정의 시간 이내에 상기 뒤척임이 발생되는 경우, 사용자에게 자극신호가 전달되어 이갈이 현상을 인지한 것으로 판단할 수 있으므로, 정상적인 인지 상황인 것으로 판별한다.
또한, 상기 단계 S50에서 사용자가 수면에서 깨어나지 않고 이갈이를 지속하면(S60), 제어부(150)는 작동부(140)에서의 자극을 증가시키도록 제어한다(S70). 즉, 예를 들어, 이갈이 발생 시간 이후 5초 이내에 뒤척임이 발생된 경우, 사용자가 이갈이 현상을 인지한 것으로 판단하며, 이를 벗어나는 경우에는 사용자가 이갈이 현상을 정상적으로 인지하지 못하는 것으로 판단하여 전기 자극을 위해 전류 값을 증가시키거나 전기 자극 인가 시간을 증가시킨다.
상기 단계 S70에서의 자극 증가 정보도 사용자 단말기(200)를 통해 관리서버(400)로 전송되고, 관리 서버(400)의 학습부(460)에서는 개인 맞춤형으로 최적의 이갈이 저지 정보를 생성하게 한다.
한편, 상기 단계 S60에서 이갈이가 저지되면, 상기 단계 S20으로 진행하여 이갈이 감지 동작을 반복하며, 상기 단계 S70 이후에는 상기 단계 S50으로 진행하여 상용자의 움직임을 감지하게 한다.
상술한 바와 같이 학습부(460)에서 최적의 개인 맞춤형 이갈이 저지 정보를 마련하는 것에 의해 최적의 수면질을 유지하면서 자극 인가의 신뢰성을 높일 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 개인 맞춤형 이갈이 관리 시스템에서는 상기 사용자 단말기(200)가 상기 관리 서버(400)에 저장된 정보를 전달받아 화면 출력부에 표시하여 사용자가 시각적으로 확인할 수 있도록 하되, 이를 조작함으로써 상기 이갈이 감지 및 저지 장치(100)로 명령신호를 전달하도록 구성된다.
즉, 상기 사용자 단말기(200)가 관리 서버(400)의 학습부(460)에 의한 학습된 개인 맞춤형 이갈이 상태 정보를 출력하고, 사용자가 출력된 이갈이 상태 정보에 따라 이갈이 감지 및 저지 장치(100)의 동작을 조절하도록 마련될 수도 있다. 예를 들어, 개인 맞춤형 이갈이 상태 정보에는 이갈이 발생시간, 이갈이 횟수, 강도, 1회 발생시 지속시간, 이갈이 발생 간격, 전체 발생 시간 등의 정보를 포함하며, 이는 정보에 따라 사용자가 이갈이 감지 및 저지 장치(100)의 동작을 조절하도록 마련될 수도 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
본 발명에 따른 개인 맞춤형 이갈이 관리 시스템 및 관리 방법을 사용하는 것에 의해 개인 맞춤형 피드백을 마련하는 것에 의해 수면중 이갈이를 개인 맞춤형으로 저지할 있다.
100 : 이갈이 감지 및 저지 장치
200 : 사용자 단말기
300 : 데이터베이스
400 : 관리 서버

Claims (7)

  1. 사용자의 이갈이 발생을 감지한 후 이갈이의 진행을 저지하는 이갈이 감지 및 저지 장치,
    상기 이갈이 감지 및 저지 장치와 통신 가능하게 마련된 사용자 단말기,
    사용자에 관한 정보, 상기 사용자 단말기에 관한 정보, 수면질에 관한 정보, 이갈이 저지를 위한 자극 강도 및 자극 시간에 관한 정보, 상기 이갈이 감지 및 저지 장치에서 감지된 감지 정보를 저장하는 데이터베이스,
    네트워크를 통해 상기 사용자 단말기에 접속되고, 상기 사용자 단말기를 통해 전송된 사용자의 이갈이 상태에 대응하여 상기 데이터베이스에 저장된 수면질에 관한 정보, 이갈이 저지를 위한 자극 강도 및 자극 시간에 관한 정보를 상기 사용자 단말기로 안내하는 관리 서버를 포함하고,
    상기 이갈이 감지 및 저지 장치는 상부 케이스와 하부 케이스로 이루어진 케이스, 배터리를 충전하기 위해 상기 하부 케이스 측면에 마련된 충전용 접속 단자, 상기 케이스와 별도로 마련되어 상기 하부 케이스에 탈부착 되며 사용자의 얼굴 부분의 피부에 부착되는 패드부를 포함하고,
    상기 하부 케이스의 양측에는 사각 형상으로 마련된 안착 홈, 상기 안착 홈의 중앙 부분에 형성된 접속 삽입부, 상기 안착 홈의 내측의 둘레 부분을 따라 각각 마련된 와이어가 형성되고,
    상기 패드부는 체표면 전기 자극기용 전극으로 이루어진 한 쌍의 패드, 상기 와이어와 한 쌍의 패드를 전기적으로 연결하는 한 쌍의 접속 부재, 상기 한 쌍의 패드와 한 쌍의 접속 부재를 결합하여 유지시키는 유지 부재를 포함하며,
    상기 사용자 단말기는 상기 관리 서버에서 학습된 이갈이 진행 저지 정보를 실시간으로 수신하여 상기 이갈이 감지 및 저지 장치로 전송하고,
    상기 이갈이 감지 및 저지 장치는 상기 사용자 단말기에서 실시간으로 수신된 이갈이 진행 저지 정보에 따라 이갈이 저지 동작을 실행하는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 이갈이 관리 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 관리 서버는
    상기 이갈이 감지 및 저지 장치에서 감지되어 상기 사용자 단말기를 통해 전송된 사용자의 이갈이 상태 정보를 관리하는 이갈이 정보 관리부,
    상기 이갈이 감지 및 저지 장치에서 실행된 이갈이 진행 저지를 위한 자극 정보를 관리하는 자극 정보 관리부,
    상기 이갈이 정보 관리부 및 자극 정보 관리부에서의 이갈이 상태 정보에 따라 사용자의 수면질 상태 정보를 관리하는 수면질 정보 관리부,
    상기 이갈이 상태 정보 및 수면질 상태 정보에 따라 개인 맞춤형 이갈이 정보로서 상기 이갈이 감지 및 저지 장치에서 실행되는 자극 강도 및 자극 시간을 설정하기 위해 학습을 실행하는 학습부를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 이갈이 관리 시스템.
  3. 제2항에서,
    상기 이갈이 감지 및 저지 장치는
    사용자의 이갈이 상태에 대한 정보를 상기 사용자 단말기와 실시간으로 통신하는 통신부,
    상기 패드부를 통해 사용자의 근전도 상태를 감지하는 감지부,
    상기 패드부를 통해 사용자에게 자극을 인가하는 작동부,
    상기 학습부에서의 학습 결과에 따라 상기 작동부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 이갈이 관리 시스템.
  4. 제3항에서,
    상기 작동부에서의 자극 인가는 상기 수면질 정보 관리부에서 관리되는 수면질의 범위 내에서 실행되며, 상기 패드부를 통한 전기 자극으로서 0.1~7mA 범위 내의 세기로 실행되는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 이갈이 관리 시스템.
  5. 제3항에서,
    상기 이갈이 감지 및 저지 장치는 상기 통신부, 감지부, 작동부, 제어부가 마련된 회로 기판을 포함하고, 상기 와이어의 각각은 상기 회로 기판에 전기적으로 연결되고,
    상기 패드부는 상기 와이어에 전기적으로 착탈 가능하게 마련된 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 이갈이 관리 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
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