KR102472039B1 - 수면효율에 기초한 시간 알람 제공 방법 - Google Patents

수면효율에 기초한 시간 알람 제공 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수면효율에 기초한 시간 알람 제공 방법으로서, 일 실시예에서, 측정대상자의 개인별 누적된 수면데이터에 기초하여, 수면효율이 기설정값 이상일 때의 취침시간과 기상시간을 추출하는 단계; 추출된 취침시간과 기상시간으로부터 최적 취침시간과 최적 기상시간을 산출하는 단계; 상기 최적 취침시간과 취적 기상시간에 기초하여 취침시간 및 기상시간 알람을 설정하는 단계; 및 상기 설정된 취침시간과 기상시간 알람을 상기 측정대상자에게 제공하는 단계;를 포함하는 수면효율에 기초한 시간 알람 제공방법을 개시한다.

Description

수면효율에 기초한 시간 알람 제공 방법 {Method for providing time alarm based on sleep efficiency}
본 발명은 수면효율 관리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 압력센서와 진동센서를 이용하여 측정대상자의 누워있는 시간과 수면시간을 각각 측정하고 수면효율을 산출하고 이에 기초하여 취침시간/기상시간에 대한 알람을 제공할 수 있는 수면효율에 기초한 시간 알람 제공 방법에 관한 것이다.
예전과 달리 고도의 산업사회가 된 오늘날 현대인의 대부분은 크고 작은 수면장애를 경험하고 있고 특히 스트레스가 급증한 사회적 분위기나 환경에 의해 수면장애로 고민하는 사람이 증가하고 있다. 따라서 최근 주어진 시간 내에 숙면을 취할 수 있는 수면방법을 찾거나 가장 편안하고 쾌적하게 잠잘 수 있는 수면환경을 개선하기 위해 수면 중 발생하는 인간의 신체나 정신적인 변화를 측정, 판단하여 수면효율을 향상시키기 위한 연구가 많아지고 있다.
그런데 현재 수면 상태의 판단을 위한 방법으로는 수면중인 측정대상자의 생체신호들을 검출하기 위하여 다수의 센서들을 직접 피부에 부착하고 각 센서마다 계측기 본체와 전선으로 연결되어 있으므로 측정대상자가 수면시간 동안 구속 상태에 있어야 하는 불편함과 문제가 있다.
특허문헌1: 한국 공개특허 제2017-0019805호 (2017년 2월 22일 공개) 특허문헌2: 한국 공개특허 제2010-0018975호 (2010년 2월 18일 공개)
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위한 것으로, 측정대상자에 인접하게 설치된 진동센서를 이용하여 측정대상자의 수면 여부를 판단하고 이로부터 측정대상자의 수면효율을 산출할 수 있는 수면효율 측정방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 수면 동안의 온도, 습도, 조도 등 환경정보를 고려하여 측정대상자에 대한 실질적이고 더 정확한 수면효율을 산출하여 제공할 수 있으며, 각 측정대상자의 수면효율에 기초하여 개인별 최적 취침시간과 최적 기상시간을 자동으로 알려주고 알람을 설정할 수 있는 수면효율 관리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 수면효율에 기초한 시간 알람 제공 방법으로서, 측정대상자의 개인별 누적된 수면데이터에 기초하여, 수면효율이 기설정값 이상일 때의 취침시간과 기상시간을 추출하는 단계; 추출된 취침시간과 기상시간으로부터 최적 취침시간과 최적 기상시간을 산출하는 단계; 상기 최적 취침시간과 취적 기상시간에 기초하여 취침시간 및 기상시간 알람을 설정하는 단계; 및 상기 설정된 취침시간과 기상시간 알람을 상기 측정대상자에게 제공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 수면효율에 기초한 시간 알람 제공방법을 개시한다.
본 발명에 따르면 측정대상자에 인접하게 설치된 진동센서를 이용하여 측정대상자의 수면 여부를 판단하고 수면효율을 산출하므로 측정대상자가 무구속 상태에서 수면 데이터를 측정할 수 있어 보다 정확한 수면효율을 산출할 수 있다.
또한 본 발명은 수면 동안의 온도, 습도, 조도 등 환경정보를 고려하여 측정대상자에 대한 실질적이고 더 정확한 수면효율을 산출하여 제공할 수 있으며, 각 측정대상자의 수면효율에 기초하여 개인별 최적 취침시간과 최적 기상시간을 자동으로 알려주고 알람을 설정할 수 있는 수면효율 관리 방법을 제공할 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수면효율 관리 시스템을 설명하기 위한 블록도,
도2는 일 실시예에 따른 수면효율 측정장치를 설명하는 도면,
도3은 일 실시예에 따른 컨트롤러를 설명하기 위한 블록도,
도4는 일 실시예에 따라 수면효율을 측정하는 방법의 흐름도,
도5는 일 실시예에 따라 진동센서를 이용하여 수면여부를 판단하는 방법의 흐름도,
도6은 일 실시예에 따라 취침시간과 기상시간을 자동 알람하는 방법의 흐름도이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '~를 포함한다', '~로 이루어진다', 및 '~로 구성된다'는 표현은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본원 명세서에서, 용어 '소프트웨어'는 컴퓨터에서 하드웨어를 움직이는 기술을 의미하고, 용어 '하드웨어'는 컴퓨터를 구성하는 유형의 장치나 기기(CPU, 메모리, 입력 장치, 출력 장치, 주변 장치 등)를 의미하고, 용어 '단계'는 소정의 목을 달성하기 위해 시계열으로 연결된 일련의 처리 또는 조작을 의미하고, 용어 '프로그램', '애플리케이션' 또는 '앱'은 컴퓨터로 처리하기에 합한 명령의 집합을 의미하고, 용어 '프로그램 기록 매체'는 프로그램 또는 앱을 설치하고 실행하거나 유통하기 위해 사용되는 프로그램 또는 앱을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 의미한다.
본원 명세서에서 발명의 구성요소를 지칭하기 위해 사용된 '~부', '~모듈', '~유닛' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 물리적, 기능적, 또는 논리적 단위를 의미할 수 있고 이는 하나 이상의 하드웨어나 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현되거나 또는 하나 이상의 하드웨어, 소프트웨어, 및/또는 펌웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본원 명세서에서, '컴퓨터' 또는 '컴퓨팅 장치'는 윈도우, 맥, 또는 리눅스와 같은 운영체제, 컴퓨터 프로세서, 메모리, 응용프로그램들, 기억장치(예를 들면, HDD, SDD), 및 디스플레이를 구비한 장치일 수 있다. 컴퓨터 또는 컴퓨팅 장치는 예를 들면, 데스크탑 컴퓨터, 노트북, 서버 장치 등 임의의 장치일 수 있으며 그 외에도 스마트폰, 태블릿 PC, 또는 PDA와 같은 모바일 단말기 중 하나일 수도 있다.
본 명세서에서 구성요소 A가 구성요소 B에게 임의의 신호나 데이터 또는 정보를 전송한다는 것은 구성요소 A가 구성요소 B에게 직접 전송하거나 또는 구성요소 A가 적어도 하나 이상의 다른 구성요소를 통해서 구성요소 B에 전송하는 것을 포함하는 의미로 사용한다.
본 명세서에서, 구성요소 A와 구성요소 B가 '동작적으로' 서로 관련(또는 연결)되어 있다는 것은 구성요소 A 및 B가 서로 데이터를 송신 및/또는 수신하도록 유선 및/또는 무선으로 연결되어 있음을 의미할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어인 "측정 데이터"는 각종 센서에 의해 측정되는 데이터를 총칭한다. 예를 들어 본 발명에 따른 수면효율 관리 시스템이 압력센서, 진동센서, 온도센서, 습도센서, 및 조도센서를 구비하는 경우 측정 데이터는 이 센서들 중 적어도 하나 이상의 센서에서 측정하는 데이터를 의미할 수 있다. 또한 본 명세서에서 사용되는 용어인 "수면 데이터"는 상기 측정 데이터로부터 직접적으로 또는 간접적으로 산출되거나 계산되어 도출될 수 있는 데이터로서 측정대상자의 수면 상태나 수면 환경에 관한 데이터이며, 예를 들어 측정대상자가 누워있는 시간, 수면시간, 수면효율, 및 환경정보(예컨대 온도, 습도, 조도 등)를 포함할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수면효율 관리 시스템을 개략적으로 나타내는 블록도이고 도2는 일 실시예에 따른 수면효율 측정장치(100)의 개략적으로 도시한 사시도이다. 도1과 도2를 참조하면 실시예에서 수면효율 관리 시스템은 수면효율 측정장치(100) 및 이와 유선 및/또는 무선 통신하는 관리서버(40)와 데이터베이스(50)를 포함할 수 있다.
수면효율 측정장치(100)는 매트리스(10)와 컨트롤러(20) 및 이 둘을 연결하는 케이블(30)로 구성될 수 있다. 매트리스(10)는 수면효율을 측정하고자 하는 대상자(이하 "측정대상자"라고 함)의 매트(예컨대 침대의 매트) 위에 올려놓고 측정대상자에 의해 눌리는 압력을 측정할 수 있다. 이를 위해 일 실시예에서 매트리스(10)는 다수의 압력센서를 포함한다. 도시한 실시예에서 매트리스(10)는 예컨대 가로와 세로가 각각 수십 cm의 크기를 가지며 측정대상자가 누웠을 때 어깨와 등 부위를 적어도 부분적으로 커버할 수 있는 크기일 수 있다.
일 실시예에서 매트리스(10)에는 소정 간격마다 압력센서가 설치된다. 예컨대 도2에서 매트리스(10)에 소정 간격으로 격자 패턴이 그려져 있고 각 격자 패턴 내부 영역(11)마다 압력센서가 하나씩 설치될 수 있다. 매트리스(10)의 압력센서에서 측정되는 각각의 측정값은 케이블(30)을 통해 컨트롤러(20)로 전달된다. 일 실시예에서 컨트롤러(20)는 시간에 따른 압력센서의 측정값으로부터 측정대상자가 누워있는 시간, 기상시간, 수면자세(예컨대 뒤척임의 정도) 등의 정보를 산출할 수 있다.
도3은 일 실시예에 따른 컨트롤러(20)의 개략적인 블록도이다. 도1 내지 도3을 참조하면, 컨트롤러(20)는 센서부(21), 데이터 처리부(22), 커넥터(23), 통신부(24), 및 전원부(25)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서 센서부(21)는 진동센서와 환경센서를 포함한다.
진동센서는 가속도센서로 구현될 수 있으며 측정대상자에 의한 진동을 감지하고 이로부터 측정대상자가 수면 상태인지 여부를 판단할 수 있다. 진동센서가 측정대상자의 움직임을 측정하기 위한 것이므로, 일 실시예에서 진동센서를 구비한 컨트롤러(20)가 가능한 측정대상자가 누워있는 침대에 밀착하여 배치되는 것이 바람직하다. 또는 대안적 실시예에서 진동센서가 매트리스(10)측에 설치될 수도 있다. 환경센서는 수면 환경을 측정하기 위한 것으로, 예를 들어 일 실시예에서 환경센서는 온도센서, 습도센서, 및 조도센서를 포함할 수 있고 각각 온도, 습도, 및 조도를 측정한다.
데이터 처리부(22)는 상술한 각종 센서들, 즉 매트리스(10)의 압력센서 및 컨트롤러(20)의 진동센서, 온도센서, 습도센서, 및 조도센서로부터 측정 데이터를 수신하고 이를 처리하여 수면 데이터를 산출한다. 예를 들어 수면 데이터는 측정대상자의 누워있는 시간, 수면시간, 수면효율, 및 각종 환경정보(예컨대 온도, 습도, 및 조도 등)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서 측정대상자의 누워있는 시간은 매트리스(10)의 압력센서의 측정데이터로부터 산출할 수 있다. 즉 매트리스(10)에 격자 간격으로 분포된 압력센서들의 시간에 따른 압력변화를 측정하여 측정대상자가 누워있는지 일어나 있는지를 판단하여 측정대상자의 누워있는 시간을 산출할 수 있다.
일 실시예에서 측정대상자의 수면시간은 진동센서의 측정데이터로부터 산출할 수 있다. 진동센서는 측정대상자의 미세한 움직임 량을 측정할 수 있고 이로부터 수면 여부를 판단하여 수면시간을 산출할 수 있다. 진동센서의 측정데이터로부터 수면여부를 판단하는 예시적인 방법에 대해서는 도5를 참조하여 후술하기로 한다.
커넥터(23)는 케이블(30)을 연결하기 위한 단자이며, 매트리스(10)의 압력센서의 측정값이 케이블(30)과 커넥터(23)를 통해 컨트롤러(20)의 데이터 처리부(22)로 전달될 수 있다. 통신부(24)는 컨트롤러(20)가 유선 및/또는 무선 통신망을 통해 관리서버(40) 등 외부장치와 통신하도록 하는 기능부이며 예를 들어 이동통신망, IoT 전용 통신망, 와이파이, 블루투스, BLE(저전력 블루투스), NFC 등의 근거리 통신망 중 하나 이상의 방식으로 통신할 수 있는 장치를 포함한다. 일 실시예에서 데이터 처리부(22)에서 산출된 수면 데이터가 통신부(24)를 통해 관리서버(40)로 전송될 수 있다. 전원부(25)는 컨트롤러(20)에 전원을 공급하는 장치로서 배터리를 포함할 수 있고 또는 외부로부터 전원을 공급받는 경우 SMPS를 포함할 수 있다.
다시 도1을 참조하면, 관리서버(40)는 컨트롤러(20)로부터 수면 데이터를 수신하고 각 측정대상자별로 수면 데이터를 누적하여 데이터베이스(50)에 저장할 수 있다. 관리서버(40)는 각 측정대상자별로 누적된 수면 데이터를 이용하여 보정 수면효율, 최적 환경정보, 최적 기상시간, 최적 취침시간 등 각 측정대상자에 대한 데이터를 산출할 수 있으며 이에 대해서는 도4 내지 도6을 참조하여 후술하기로 한다.
도4는 일 실시예에 따라 수면효율을 측정하는 예시적 방법의 흐름도이다. 수면효율 측정을 위해, 측정대상자가 취침을 위해 침대에 누운 시점부터 기상한 시점까지를 측정시간으로 하여 측정을 실시하였다고 가정한다. 도면을 참조하면, 우선 단계(S110)에서 측정시간 동안 수면효율 측정장치(100)의 각종 센서를 통한 측정 데이터 수집을 개시한다. 일 실시예에서, 측정대상자의 몸 아래에 놓여진 매트리스(10)의 압력센서 및 컨트롤러(20)에 구비된 진동센서와 환경센서로부터 각각 측정 데이터를 수집한다. 이 때 환경센서는 예컨대 온도센서, 습도센서, 및 조도센서를 포함할 수 있다.
그 후 측정시간이 지나면(즉, 측정대상자가 기상하여 일어난 후) 단계(S120)에서, 수집한 측정 데이터로부터 측정대상자의 누워있는 시간, 수면시간, 및 환경정보를 산출한다. 일 실시예에서 누워있는 시간은 측정시간 동안의 압력센서의 변동으로부터 산출할 수 있고, 수면시간은 진동센서의 측정 데이터로부터 산출할 수 있다. 또한 환경정보는 수면시간 동안의 온도, 습도, 및 조도를 포함하는 정보이며 각각 수면시간 동안 온도센서, 습도센서, 및 조도센서가 측정한 측정데이터로부터 각각 온도, 습도, 및 조도의 각각의 최대/최소값, 평균값 등의 데이터를 산출할 수 있다.
한편 이 때 진동센서의 측정 데이터로부터 측정대상자의 수면 여부를 판단하고 이로부터 수면시간을 산출할 수 있는데, 이와 관련하여 도5는 일 실시예에 따라 진동센서의 측정 데이터를 인공신경망 알고리즘에 적용하여 수면여부를 판단하는 예시적 방법을 나타낸다. 도5를 참조하면, 우선 단계(S210)에서 측정시간 동안 진동센서를 이용하여 가속도를 측정한다. 이 때 진동센서는 3축 가속도 센서이며 진동센서를 통해 X, Y, Z축 각각의 방향으로 가속도를 측정할 수 있다. 그 후 소정 시간 단위(주기)마다 가속도를 적분하여 속도와 이동량(측정대상자의 움직임량)을 산출한다(S220). 이 때 소정 시간 단위(주기)는 예컨대 30초 또는 1분 등 임의의 시간으로 미리 설정될 수 있다. 소정 시간 주기가 너무 짧으면 수면 중 순간적으로 뒤척이는 동작에도 측정대상자가 깨어있다고 판단할 수 있으며 소정 시간 단위가 너무 길면 측정대상자가 깨어서 움직임에도 측정대상자가 수면중이라고 잘못 판단할 수 있으므로 구체적 실시 상황에 따라 적절히 설정하는 것이 바람직하다.
그 후 각 시간 주기별로 산출된 가속도, 속도, 및 이동량을 입력 데이터로 하여 인공신경망에 입력하고(S230) 수면 여부를 출력데이터로 출력한다(S240). 여기서 인공신경망은 진동센서의 측정데이터를 입력층의 각 입력노드의 입력데이터로 하고 측정대상자의 수면 여부를 출력층의 출력노드로 하는 인공신경망일 수 있다. 예를 들어 인공신경망의 입력층은 3축 가속도센서(진동센서)의 시간 주기별 가속도, 속도, 및 이동량을 입력데이터로 하는 입력노도로 구성되고, 출력층은 각각 수면과 수면이 아님을 나타내는 2개 출력노드로 구성될 수 있다. 또한 인공신경망은 하나 이상의 은닉층을 구비할 수 있으며 각 은닉층의 노드 개수는 구체적 실시 형태에 따라 달라질 수 있다.
위와 같이 인공신경망 알고리즘을 이용하여 각 시간 주기별로 측정대상자의 수면 여부를 판단한 후 측정대상자가 수면 상태인 시간 주기를 모두 더하여 측정대상자의 수면시간으로 산출할 수 있다.
한편 이러한 인공신경망 알고리즘을 구현하기 위해 미리 학습데이터를 이용하여 인공신경망을 학습시킨다. 예를 들어 다수의 측정대상자들에 대해 진동센서로부터 소정 시간 주기로 측정 데이터를 수집하고 이와 동시에 각 측정대상자의 수면 여부도 함께 수집하여 입력데이터와 정답데이터로 이루어진 학습 데이터를 생성할 수 있다. 이 때 측정대상자의 수면 여부는 실험자(또는 관리자)가 측정대상자의 수면 여부를 직접 보면서 입력할 수도 있고 수면 여부를 판단하는 장치를 설치하여 이 장치를 통해 수면 여부를 판단할 수도 있다.
또한 대안적 실시예에서 인공신경망의 입력데이터로서 진동센서의 측정데이터 외에 다른 측정 데이터를 추가할 수 있다. 예를 들어 매트리스(10)의 압력센서의 측정값을 더 고려할 수 있으며, 이 경우 예컨대 각 시간 주기마다 압력센서가 측정한 압력값의 변동량(변화량)을 인공신경망의 입력데이터로서 더 추가할 수 있다. 또 다른 예로서, 수면효율 측정장치(100)가 음향센서를 더 포함할 수 있고, 측정대상자가 내는 목소리나 숨소리 등을 음향센서가 소정 시간 주기로 측정하고 이렇게 측정된 음향 데이터를 인공신경망의 또 다른 입력데이터로서 추가할 수 있다.
다시 도4를 참조하면, 단계(S120)에서 측정대상자의 누워있는 시간, 수면시간, 및 환경정보를 산출하면 그 후 단계(S130)에서 측정대상자의 수면효율을 계산한다. 일반적으로 수면효율은 (실제 수면시간)/(누워있는 전체 시간)으로 계산할 수 있으며, 따라서 상기 단계(S120)에서 산출한 누워있는 시간과 수면시간으로부터 간단히 계산될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 위와 같이 단계(S130)까지 수행하여 측정대상자의 수면효율을 산출하고 이를 측정대상자에게 알려질 수 있다. 그러나 본 발명의 바람직한 일 실시예에서 측정대상자의 수면중 환경정보를 고려하여 보다 정확하고 실질적인 수면효율(이하 "보정 수면효율"이라 함)을 추가로 더 산출하여 보정 수면효율을 측정대상자에게 제공할 수도 있다.
보정 수면효율을 산출하는 예시적 방법으로서 단계(S140) 내지 단계(S160)를 더 실행할 수 있다. 즉, 단계(S140)에서, 측정대상자에 대해 누적된 수면데이터에 기초하여, 측정대상자의 수면효율이 소정값 이상일 때의 환경정보를 최적 환경정보로서 추출한다.
여기서 수면데이터는 각종 센서에 의해 측정된 측정데이터로부터 산출되고 계산된 각종 데이터로서, 예를 들어 누워있는 시간, 수면시간, 수면효율, 및 수면중의 환경정보(온도, 습도, 조도 등)를 포함하는 데이터이며 각 측정대상자별로 이러한 수면 데이터가 데이터베이스(50)에 저장되어 있다고 전제한다.
또한 일반적으로 수면효율이 90% 이상인 경우 수면효율이 좋다고 판단하므로 단계(S140)에서 상기 수면효율의 소정값이 90%라고 설정할 수 있으며, 물론 이 소정값은 구체적 실시 형태에 따라 달라질 수 있다.
이와 같이 단계(S140)를 통해 측정대상자의 누적된 수면데이터로부터 측정대상자의 수면효율이 가장 좋았던 때의 수면상태의 환경정보(즉, 온도, 습도, 및 조도 등)를 추출할 수 있고 이렇게 추출한 환경정보를 '최적 환경정보'라고 칭하기로 한다. 일 실시예에서 최적 환경정보는 온도, 습도, 및 조도의 각각에 대한 최소/최대값, 평균값 등의 데이터를 포함할 수 있다.
그 후 단계(S150)에서 상기 측정대상자의 측정시간 동안 수면 중이었을 때 측정한 환경정보를 상기 최적 환경정보와 비교하여 가중치를 계산한다. 예를 들어 측정대상자의 수면 중 온도, 습도, 조도의 각각의 값이 최적 환경정보의 온도, 습도, 조도의 각 범위 내에 속하지 않으면 수면효율 수치를 낮추도록 마이너스 가중치를 생성하도록 한다. 또 다른 예로서, 측정대상자의 수면 중 온도, 습도, 조도의 각각의 값이 최적 환경정보의 온도, 습도, 조도의 각 범위의 중간값에 해당하면 수면효율 수치를 높이도록 플러스 가중치를 생성하도록 할 수도 있다.
이와 같이 단계(S150)를 통해 가중치가 산출되면 단계(S130)에서 산출된 수면효율에 이 가중치를 반영하여 보정 수면효율을 산출하고(S160), 이 보정 수면효율을 해당 측정대상자의 실질적 수면효율로서 측정대상자에게 제공할 수 있다.
한편 본 발명의 일 실시예에서, 도4의 단계(S130) 또는 단계(S160)에서 산출된 수면효율을 이용하여 측정대상자에게 최적 취침시간과 기상시간을 산출하고 자동으로 알람하는 방법을 실행할 수 있다. 이와 관련하여 도6은 일 실시예에 따라 취침시간과 기상시간을 자동 알람하는 예시적 방법의 흐름도이다.
도6을 참조하면, 우선 단계(S310)에서 측정대상자의 개인별 누적된 수면데이터에 기초하여, 수면효율이 기설정값 이상일 때의 취침시간과 기상시간을 추출한다. 예를 들어 수면효율이 90% 이상이었을 때의 취침시간과 기상시간을 추출한다. 대안적 실시예에서, 수면효율이 90% 이상이었을 때의 취침시간과 기상시간을 추출함과 동시에 환경정보(즉, 온도, 습도, 및 조도 등)도 함께 추출할 수 있다. 이 때 일 실시예에서 누적된 수면 데이터는 예컨대 해당 측정대상자의 최근 소정 기간(예컨대 최근 1개월, 3개월, 또는 6개월) 수면 데이터일 수 있다.
그 후 단계(S320)에서, 추출된 취침시간과 기상시간으로부터 최적 취침시간과 최적 기상시간을 산출한다. 예를 들어 추출된 취침시간의 평균을 최적 취침시간으로 산출할 수 있고 추출된 기상시간의 평균을 최적 기상시간으로 산출할 수 있다. 또한 만일 앞의 단계(S310)에서 환경정보도 함께 추출한 경우, 이 단계(S320)에서 각 환경정보에 대한 최적 환경정보도 함께 산출할 수 있다.
그 후 단계(S330)에서, 최적 취침시간과 최적 기상시간을 측정대상자에게 제공하고 자동 알람으로 설정할 수 있다. 예컨대 측정대상자의 스마트폰에 소정의 수면관리 앱이 설치된 경우 이 앱을 통해 최적 취침시간과 기상시간을 자동으로 설정할 수 있고 또는 스마트폰에 푸쉬 알림으로서 최적 취침시간과 기상시간을 설정할 수 있다. 또한 대안적 실시예에서, 최적 취침시간과 기상시간 정보와 함께 최적 환경정보도 함께 제공할 수 있다.
그 후 필요에 따라 최적 취침시간과 기상시간을 업데이트하는 기능을 더 포함할 수 있다. 예컨대 측정대상자의 가장 최근의 3개월의 수면데이터에 기초하여 최적 취침시간과 기상시간을 산출하도록 구성되고 이 때 예컨대 업데이트 주기를 한달로 설정한 경우, 최적 취침시간과 기상시간을 산출한 단계(S320)를 실행한지 한달이 되는 시점이 되었는지 판단하고(S340), 한달이 도래한 경우 다시 단계(S310)로 진행하여 최근 3개월 동안 누적된 수면 데이터에 기초하여 단계(S310 내지 S330)를 실행하여 최적 취침시간과 최적 기상시간(및 필요에 따라, 최적 환경정보)을 산출하여 자동 알람을 설정할 수 있다. 따라서 이와 같이 소정 기간마다 최적 취침시간과 기상시간 산출을 업데이트함으로써 측정대상자의 현재 상황에 가장 적절한 최적 취침시간과 기상시간을 제공할 수 있다.
이상과 같이 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자라면 상술한 명세서의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10: 매트리스 20: 컨트롤러
30: 케이블 40: 관리서버
50: 데이터베이스 100: 수면관리 측정장치

Claims (5)

  1. 수면효율에 기초한 시간 알람 제공 방법으로서,
    (a) 측정대상자의 개인별 누적된 수면데이터에 기초하여, 보정 수면효율이 기설정값 이상일 때의 취침시간과 기상시간을 추출하는 단계(S310);
    (b) 추출된 취침시간과 기상시간으로부터 최적 취침시간과 최적 기상시간을 산출하는 단계(S320);
    (c) 상기 최적 취침시간과 취적 기상시간에 기초하여 취침시간 및 기상시간 알람을 설정하는 단계(S330); 및
    (d) 상기 설정된 취침시간과 기상시간 알람을 상기 측정대상자에게 제공하는 단계;를 포함하고,
    상기 보정 수면효율은, 측정대상자의 아래에 놓여진 압력센서와 측정대상자에 인접하게 배치된 진동센서 및 환경센서로부터 소정의 측정 시간동안 각각 측정 데이터를 수집하고(S110), 상기 측정 데이터로부터 측정대상자의 누워있는 시간, 수면시간, 및 환경정보를 산출하고(S120), 상기 누워있는 시간과 수면시간으로부터 수면효율을 산출하고(S130), 상기 측정대상자가 수면 중일 때 상기 환경센서에 의해 측정한 환경정보를 상기 측정대상자에 대한 최적 환경정보와 비교하여 가중치를 계산하고(S150), 그리고 상기 수면효율에 상기 가중치를 반영함으로써 산출(S160)되는 값이고,
    상기 최적 환경정보는, 상기 측정대상자에 대해 누적된 수면데이터에 기초하여, 상기 측정대상자의 수면효율이 소정값 이상이었을 때의 환경정보인 것을 특징으로 하는, 수면효율에 기초한 시간 알람 제공방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 환경센서는 온도센서, 습도센서, 및 조도센서를 포함하고, 상기 환경정보는 온도, 습도, 및 조도를 포함하는 것을 특징으로 하는, 수면효율에 기초한 시간 알람 제공방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 최적 취침시간과 최적 기상시간을 산출하는 단계(S320)에서, 상기 측정대상자의 수면효율이 소정값 이상일 때의 환경정보로부터 최적 환경정보를 산출하는 단계를 포함하고,
    상기 취침시간과 기상시간 알람을 측정대상자에게 제공하는 단계에서, 상기 최적 환경정보도 함께 제공하는 것을 특징으로 하는, 수면효율에 기초한 시간 알람 제공방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 취침시간 및 기상시간의 알람 설정에 대한 업데이트 시간이 도래했는지 판단하는 단계(S340);를 포함하고,
    상기 업데이트 시간이 도래한 경우 상기 (a) 내지 (c)단계를 다시 실행하는 것을 특징으로 하는, 수면효율에 기초한 시간 알람 제공방법.
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