KR102634326B1 - 뇌파 기반의 수면안대 온도 제어장치 및 방법 - Google Patents

뇌파 기반의 수면안대 온도 제어장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 뇌파 기반의 수면안대 온도 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 기 정해진 각 각성단계 별 현재 온열 온도로 온열된 상기 수면안대의 착용 후 수신되는 뇌파(Electroencephalogram, EEG) 및 뇌파 PSD(Power Spectral Density)에 따라 상기 현재 온열 온도를 조절하도록 구비됨에 따라, 신속한 수면 유도가 가능하고, 이에 불면증과 같은 수면장애를 극복할 수 있다.

Description

뇌파 기반의 수면안대 온도 제어장치 및 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING WARMING EYELID BASED ON EEG AND METHOD}
본 발명은 뇌파 기반의 수면안대 온도 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 기 정해진 각성단계 별 현재 온열 온도를 뇌파 분석 결과에 따라 조절함에 따라 신속하게 수면을 유도할 수 있도록 한 기술에 관한 것이다.
수면은 신체적, 정신적 피로를 해소하는 휴식 과정으로 삶에 있어서 필수적이다. 하지만 일상생활에서 스트레스로 불면증과 같은 수면장애가 쉽게 발생하고 수면장애가 있으면 사람은 양적, 질적으로 수면이 부족해진다. 수면이 부족하면 피로, 집중력 저하, 스트레스, 불안과 같은 심리적 문제부터 소화불량, 면역력 저하, 암, 치매와 같은 심각한 건강 문제를 일으킨다. 수면장애를 해소하기 위해서 수면유도와 수면의 질을 모두 높일 필요가 있다.
수면장애를 해결하기 위한 비약물 치료법으로 라이트 테라피, 아로마 테라피, 음악 테라피, 온열 테라피가 있다.
온열 테라피는 수면단계에 따른 체온조절 반응에 영향을 주기 때문에 수면유도에 효과가 있다. 특히 안구 주변의 온열은 수면유도 효과와 동시에 눈꺼풀 피지샘 노폐물 배출을 유도해 안구 건조증에 효과적이다.
그러나 대부분의 온열 안대는 사용자가 수동으로 온도를 설정하면 일정한 온도를 제공하는 방식이다. 그러나 사람은 혈액순환 기능과 체지방과 같은 신체적 특징에 따라 동일한 온도에서 온열감과 쾌적감이 다르게 느껴진다.
이에 사용자의 주관적인 온열감과 수면상태를 고려하여 수면안대의 온열 온도를 정확하여 수면유도 시간을 최소로 단축할 수 있는 개인화 기반의 수면안대의 온열 제어 기법의 개발이 필요한 실정이다.
대한민국 등록특허공보 제10-1647431호(스마트폰을 이용한 실시간 수면 모니터링 시스템)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 각 각성단계 별로 설정된 현재 온열 온도를 측정된 뇌파(Electroencephalogram, EEG) 및 뇌파 PSD를 토대로 조절함에 따라 신속한 수면 유도가 가능하고, 이에 불면증과 같은 수면장애를 극복할 수 있는 뇌파 기반의 수면안대 온도 제어장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 뇌파 기반의 수면안대 온도 제어 시스템은
복수의 뇌파 측정기;
수면안대; 및
기 정해진 각 각성단계 별 현재 온열 온도로 온열된 상기 수면안대의 착용 후 수신되는 뇌파(Electroencephalogram, EEG) 및 뇌파 PSD(Power Spectral Density)에 따라 상기 현재 온열 온도를 조절하는 관리 서버를 포함하는 것을 일 특징으로 한다.
바람직하게 상기 관리 서버는,
사용자가 소지한 단말로부터 수집된 개인정보를 토대로 초기 온열 온도를 설정하는 초기 온열온도 설정부;
상기 복수의 뇌파 측정기의 뇌파로부터 각 뇌파 별 뇌파 PSD를 도출하는 뇌파 PSD 도출부;
상기 뇌파 PSD를 토대로 각성단계를 분석하고 분석 결과에 따른 각 각성단계 별 설정된 현재 온열 온도로 상기 초기 온열 온도를 조절한 다음 조절된 현재 온열 온도를 수면안대에 제공하는 각성단계 분석부;
상기 현재 온열 온도의 수면안대 착용 후 변동하는 뇌파 PSD를 토대로 수면유도 효과를 분석하는 수면유도 효과 분석부; 및
상기 수면유도 효과 분석 결과를 토대로 현재 온열 온도를 조절하는 온열 조절부를 포함할 수 있다.
바람직하게 상기 수면유도 효과 분석부는,
이전 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD와 현재 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD의 변동으로 수면유도 효과를 분석하도록 구비될 수 있다.
바람직하게 상기 온열 조절부는,
이전 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD와 상기 현재 온열 온도에 의거한 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD가 증가된 경우 현재 온열 온도를 유지하도록 구비될 수 있다.
바람직하게 상기 온열 조절부는,
이전 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD와 상기 현재 온열 온도에 의거한 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD가 감소된 경우 측정된 뇌파에 잡음이 포함되어 있는 지를 판단하고 판단 결과 뇌파에 잡음이 포함된 경우 현재 온열 온도를 기 정해진 일정 온도만큼 증가하고,
증가된 현재 온열 온도가 기 정해진 최대 온도를 초과한 경우 현재 온열 온도를 상기 최대 온도로 유지하도록 구비될 수 있다.
바람직하게 상기 온열 조절부는,
이전 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD와 상기 현재 온열 온도에 의거한 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD가 감소되고 뇌파에 잡음이 포함되지 아니한 경우 상기 현재 온열 온도를 기 정해진 일정 온도만큼 감소하고,
상기 감소된 현재 온열 온도가 기 정해진 최소 온도 미만인 경우 현재 온열 온도를 최소 온도로 유지하도록 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의거한 뇌파 기반의 수면안대 온도 제어 방법은,
사용자가 소지한 단말로부터 수집된 개인정보를 토대로 초기 온열 온도를 설정하는 초기 온열온도 설정 단계;
상기 복수의 뇌파 측정기의 뇌파로부터 각 뇌파 별 뇌파 PSD를 도출하는 뇌파 PSD 도출 단계;
상기 뇌파 PSD를 토대로 각성단계를 분석하고 분석 결과에 따른 각 각성단계 별 설정된 현재 온열 온도로 상기 초기 온열 온도를 조절한 후 조절된 현재 온열 온도를 수면안대로 제공하는 각성단계 분석 단계;
상기 현재 온열 온도의 수면안대 착용 후 변동하는 뇌파 PSD를 토대로 수면유도 효과를 분석하는 수면유도 효과 분석 단계; 및
상기 수면유도 효과 분석 결과를 토대로 현재 온열 온도를 조절하는 온열 조절 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게 상기 수면유도 효과 분석 단계는,
이전 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD와 현재 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD의 변동으로 수면유도 효과를 분석하도록 구비될 수 있다.
바람직하게 상기 온열 조절 단계는,
이전 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD와 상기 현재 온열 온도에 의거한 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD가 증가된 경우 현재 온열 온도를 유지하는 단계를 포함하도록 구비될 수 있다.
바람직하게 상기 온열 조절 단계는,
이전 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD와 상기 현재 온열 온도에 의거한 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD가 감소된 경우 측정된 뇌파에 잡음이 포함되어 있는 지를 판단하고 판단 결과 뇌파에 잡음이 포함된 경우 현재 온열 온도를 기 정해진 일정 온도만큼 증가하는 단계; 및
증가된 현재 온열 온도가 기 정해진 최대 온도를 초과한 경우 현재 온열 온도를 상기 최대 온도로 유지하는 단계를 더 포함하도록 구비될 수 있다.
바람직하게 상기 온열 조절 단계는,
이전 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD와 상기 현재 온열 온도에 의거한 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD가 감소되고 뇌파에 잡음이 포함되지 아니한 경우 상기 현재 온열 온도를 기 정해진 일정 온도만큼 감소하는 단계; 및
상기 감소된 현재 온열 온도가 기 정해진 최소 온도 미만인 경우 현재 온열 온도를 최소 온도로 유지하는 단계를 더 포함하도록 구비될 수 있다.
이러한 특징에 따르면, 각 각성단계 별로 설정된 온열 온도를 측정된 뇌파(Electroencephalogram, EEG) 및 뇌파 PSD를 토대로 조절함에 따라 신속한 수면 유도가 가능하고, 이에 불면증과 같은 수면장애를 극복할 수 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 일 실시예의 뇌파 기반의 수면안대 온도 제어장치의 구성도이다.
도 2는 일 실시예의 뇌파 기반의 수면안대 온도 제어장치의 동작 과정을 보인 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 일 실시예의 뇌파 기반의 수면안대 온도 제어장치의 구성을 보인 도면으로서, 도 1을 참조하면, 뇌파 기반의 수면안대 온도 제어장치는 각 각성단계 별로 설정된 현재 온열 온도를 측정된 뇌파(Electroencephalogram, EEG) 및 뇌파 PSD를 토대로 조절하도록 구비되고, 이에 온도 제어 장치는, 수면안대(100), 뇌파 측정기(200), 및 관리 서버(300)를 포함할 수 있다.
여기서, 수면안대(eyelid warming mask: 100)는 수면유도 시간을 단축하기 위해, 뇌파 PSD(Power Spectral Density) 기반의 각성에서 렘수면 사이에 관리서버(300)로부터 전달받은 현재 온열 온도로 온열된다. 여기서, 수면안대(100)가 온열되는 일련의 과정은 명세서 상에서 구체적으로 명시하지 아니하였으나, 이는 당업자 수준에서 이해되어야 할 것이다.
일 례로, 수면안대의 온열 시간은 각성에서 수면 사이의 30분에서 90분 사이이고, 이에 수면안대(100)는 기본 60분의 안구 온열이 제공되며, 저온 화상을 방지하기 위해 최대 온도(40도씨)에서의 60분 경과 후 안구 온열은 중지된다. 이때 수면안대(100)의 소정 위치에 마련된 온도조절버튼을 이용하여 온열 시간은 사용자 선택에 따라 30분에서 90분 사이로 조정할 수 있다.
한편, 뇌파 측정기(200)는 두뇌의 소정 위치에 설치된 소정 수의 센서로 구비되어 뇌파 활동이 전기적인 형태로 변환된 뇌파(EEG(electroencephalogram))를 측정하고, 측정된 뇌파는 관리서버(300)로 전달된다.
관리서버(300)는 초기 온열 온도의 수면안대의 착용 후 측정된 뇌파를 분석하여 각성단계를 판단하고 초기 온열 온도를 판단된 각성단계와 매칭되어 저장된 현재 온열 온도로 조절하여 수면안대(100)로 전달한다.
이때 관리서버(300)는 통신부를 더 포함하여 수면안대(100)의 현재 온열 온도와 뇌파 측정기(200)의 뇌파를 유선 통신 또는 무선통신을 통해 수신할 수 있고, 조절된 온열 온도를 원격의 수명안대(100)에 전달할 수 있다.
여기서, 관리서버(300)는 스마트폰, 태블릿 피씨 또는 노트북과 같은 휴대용 단말이나 컴퓨터에 설치되거나, 컴퓨터 장치에 설치될 수 있으며, 또는 자체적으로 형성되는 구조로 구현될 수 있다.
예로서, 관리서버(300)는 뇌파 측정기(200) 및 수면안대(100)와 전선 또는 커넥터 등을 통해 직접 연결되는 장치일 수 있으며, 관리서버(300)는 수면안대(100), 뇌파 측정기(200)를 분리시켜 구성하고 분리된 이들 구성 간의 무선통신 또는 유선통신을 통해 연결되는 구조로 형성될 수 있고, 이를 한정하지는 않는다.
한편, 도 1을 참조하면, 관리서버(300)는 사용자정보 수집부(310), 초기 온열 온도 설정부(320), 뇌파 PSD 도출부(330), 각성단계 분석부(340), 수면유도 효과 분석부(350), 및 온열 조절부(360) 중 적어도 하나를 포함하고, 관리서버(300)에 구비하는 프로세서에 전용 프로그램 예로서, 어플리케이션 형태로 설치될 수 있다.
사용자정보 수집부(310)는 개인 별 신체특성을 고려하여 선호하는 온열 온도를 설정하기 위해, 수면안대 온도 제어용 어플리케이션이 설치된 사용자 단말 또는 수면안대(100)의 미도시된 저장소로부터 개인정보를 독출하고 독출된 개인정보는 초기 온열온도 설정부(320)로 전달된다.
초기 온열온도 설정부(320)는 독출된 개인정보를 기반으로 여성이거나 나이가 증가할 수록 남성에 비해 상대적으로 선호 온도가 높다는 점과 성인의 정상 체온 및 성별 등의 개인의 신체 특성 등을 고려하여 미도시된 저장소로부터 초기 온열 온도를 독출한다.
이에 수집된 개인정보에 의거한 초기 온열온도는 하기 표 1에 도시된 바와 같다. 여기서, 초기 온열 온도는 다수의 시험을 통해 얻어진 결과값으로 최적화된 수면유도 시간을 설정할 수 있다.
[표 1]
표 1을 참조하면, 32세의 여성의 초기 온열 온도는 37.8도씨로 설정되고, 65세 남성의 초기 온열 온도는 38.6도씨로 설정됨을 확인할 수 있다.
수면안대(100)의 소정 위치에 마련된 시작버튼 누룸 조작 시 개인화 기반으로 설정된 초기 온열 온도는 수면안대(100)의 미도시된 가열부재로 전달되며, 수면안대(100)는 초기 온열 온도로 온열된다. 여기서, 초기 온열 온도는 각 개인정보와 매칭되어 룩업 테이블값으로 저장된다.
이때 초기 온열 온도의 수면안대(100)의 착용 후 수면안대를 착용한 사용자의 뇌파는 뇌파 측정기(200)에 의거 측정하고 측정된 뇌파는 관리서버(300)의 뇌파 PSD 도출부(330)로 전달된다. 여기서, 뇌파 측정기(200)에 의거 뇌파를 측정하는 일련의 과정을 본 출원인에 의거 기 출원된 바 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
여기서, 뇌파는 하기 표 2에 도시된 바와 같고, 측정된 뇌파는 뇌파 PSD 도출부(330)으로 전달된다.
[표 2]
뇌파 PSD 도출부(330)는 측정된 뇌파의 주파수를 전력 세기로 변환한 다음 변환된 전력 세기 구성비로, 전체 뇌파에 대해 알파파, 세타파, 델타파, 베타파, 및 감마파 각각의 뇌파 PSD를 도출하고 도출된 뇌파 PSD는 각성단계 분석부(340)로 전달된다. 여기서, 뇌파 PSD를 도출하는 일련의 과정에 대해 본 명세서 상에서 구체적으로 명시하지 아니하였으며 이는 당업자 수준에서 이해되어야 할 것이다.
하기 표 3은 뇌파 PSD를 보인 예시도로서, 뇌파 PSD를 이용하여 각성단계가 판단될 수 있다.
[표 3]
여기서, 각상단계의 wake1은 각 뇌파 구성 별 전체 평균이고 각성단계 wake2는 잠들기 10분전, 각성단계 wake3는 잠들기 5분전, 각성단계 wake4는 잠들기 직전의 뇌파 PSD이다.
표 3을 참조하면, 세타파는 각성단계 wake2에서 11.62%이고 각성단계 wake3에서 21.94%이므로 약 88.81% 증가되고, 각성단계 wake4에서 세타파는 41.95%이므로 91.20% 증가됨을 알 수 있다.
이에 각성단계 분석부(340)는 측정된 알파파가 5% 이상이면 각성단계는 wake2로 판단하고, 각성단계가 변경되는 시점에서의 뇌파 PDS를 기준으로 다음 각성단계를 판단한다. 예를 들어 각성단계 wake2의 뇌파 PSD에서 알파파와 세타파의 증가율이 75%가 되면 각성단계는 wake3이다. 각성단계 wake3에서 다시 세타파의 증가율이 80% 이상이면 각성단계는 수면 직전인 wake4다. 예를 들어 wake2로 판단된 순간의 뇌파 PSD가 알파파가 5.00%, 세타파가 12.00%라면 알파파가 8.75%이고 세타파가 21.00% 이상일 때 각성단계는 wake3로 판단되고 wake3에서 세타파가 80%증가하여 37.60% 이상이면 각성단계는 wake4로 판단된다.
이러한 각성단계 도출부(340)에 의거 판단된 현재 각성단계와 매칭되는 현재 온열 온도로 수면안대(100)를 온열한다. 여기서, 각 현재 온열 온도는 각 각성 단계와 매칭되어 플로우 테이블 값으로 정해지며, 각 각성단계 별 현재 온열 온도는 다수의 시험을 통해 얻어진 결과값으로 최적의 수면을 유도할 수 있다.
이 후 수면유도 효과 분석부(350)는 각 각성단계와 매칭되는 현재 온열 온도로 가열된 수면 안대(100)를 착용한 사용자의 뇌파 측정기(200)의 뇌파 및 뇌파 PSD를 전달받아 수면유도 효과를 판단한다.
예를 들어, 표 3의 뇌파 PSD를 참조하면, 각성단계가 이전 각성단계 wake2에서 현재 각성단계 wake3로 변동될 때 알파파와 세타파의 뇌파 PSD는 증가하나 이전 각성단계 wake3에서 현재 각성단계 wake4로 변동될 때 세타파의 뇌파 PSD 만이 증가됨을 확인할 수 있다.
따라서 수면유도 효과 분석부(350)는 이전 각성단계 wake1와 현재 각성단계 wake2의 알파파와 세타파의 뇌파 PSD 변화량을 비교하고, 현재 각성단계 wake3에서 세타파의 뇌파 PSD의 변화량을 비교하여 수면유도 효과로 판단한다.
예를 들어 이전 각성단계의 뇌파와 현재 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD가 증가한 경우 수면 안대(100)의 현재 온열 온도에 대해 수면유도의 효과가 있다고 판단되어 수면 안대(100)의 온열 온도는 현재 온열 온도로 유지된다.
그러나, 수면유도 효과 분석부(350)는 이전 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD와 현재 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD의 비교결과 감소한 경우 현재 온열 온도에 대해 수면유도 효과가 없는 것으로 판단한다.
한 례로, 이전 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD와 현재 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD의 비교결과를 전달받은 온열 온도 조절부(360)는 이전 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD와 현재 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD가 증가된 경우 현재 온열 온도를 수면 안대(100)에 전달한다.
다른 례로 온열 온도 조절부(360)는 이전 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD와 현재 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD가 감소된 경우 뇌파의 잡음이 측정되었는 지를 판단하고 판단 결과 뇌파의 잡음이 감지되지 아니한 경우 현재 온열 온도가 수면유도 효과를 나타내기 위한 온열보다 낮은 것으로 판단하여 현재 온열 온도를 기 정해진 일정온도(바람직하게 0.4도씨)만큼 증가한다. 여기서 일정온도는 현재 각성단계의 현재 온열 온도와 이전 각성 단계의 현재 온열 온도 간의 온도차 내의 값으로 정해진다.
예를 들어, 표 3을 참조하면, 일정온도는 이전 각성단계 별 현재 온열 온도 차가 1도 이므로 1도 이내로 정해지며, 바람직하게 수면안대 제조자 또는 관리서버의 설계자에 의거 임의로 정해진 0.4도씨로 설정된다. 이때 증가된 현재 온열 온도는 기 정해진 최대 온도(바람직하게 40도씨)를 초과한 경우 현재 온열 온도는 최대 온도로 유지된다.
다른 례로, 온열 온도 조절부(360)는 이전 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD와 현재 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD가 감소되고, 뇌파의 잡음이 감지되지 아니한 경우 현재 온열 온도가 수면유도 효과를 나타내기 위한 온열보다 높은 것으로 판단하여 현재 각성 단계의 현재 온열 온도를 상기 일정온도 만큼 감소한다. 여기서 뇌파의 잡음은 뒤척임이나 표정의 변화 시 측정된 뇌파이다. 이때 감소된 현재 온열 온도는 기 정해진 최소 온도(바람직하게 36도씨) 미만인 경우 현재 온열 온도는 최소 온도로 유지된다.
이에 온열 온도 조절부(360)는 조절된 현재 온열 온도가 최소 온도(36도씨) ~ 최대 온도(40도씨) 사이의 온도인 지를 판단하고 판단 결과에 따라 수면안대(100)의 현재 온열 온도의 증가 또는 감소를 제어한다.
이때, 각 초기 온열 온도, 각 각성단계 별 현재 온열 온도, 각 뇌파 PSD에 대한 각 각성단계, 일정온도, 최대 온도 및 최소 온도는 이미 적용하고 있는 값들을 적용할 수 있으며, 본 명세서 상에서는 각 온도 조절 수행을 위해 적용하는 각 초기 온열 온도, 각 각성단계 별 현재 온열 온도, 각 뇌파 PSD에 대한 각 각성단계, 일정온도, 최대 온도 및 최소 온도는 구체적으로 명시하지 않지만, 당업자의 수준에서 이해되어야 할 것이다.
일 실시예에서 뇌파 및 뇌파 PSD에 의거 설정된 각성단계를 토대로 수면안대의 현재 온열 온도를 알파파 및 세타파의 뇌파 PSD가 증가되도록 일정 온도 범위 내에서 조절함에 따라, 수면유도 효과를 극대화할 수 있고, 수면유도 시간을 단축할 수 있으며, 이에 불면증과 같은 수면장애를 극복할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 관리서버에 의해 수면 안대의 현재 온열 온도를 조절하는 과정을 보인 흐름도로서, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수면안대 온도 제어 방법은, (a) 관리서버(300)는 수면안대의 시작버튼 누룸 조작 시 수집된 개인 정보와 매칭되는 초기 온열 온도를 수면안대로 전달하는 단계; (b) 관리서버(300)는 뇌파 측정기(200)의 뇌파를 수집한 다음 수집된 각 뇌파의 PSD를 도출하고 도출된 각 뇌파 PSD를 이용하여 각성단계를 판단하고 각 각성단계와 매칭되는 현재 온열 온도를 수면안대로 전달하는 단계; (c) 관리서버가 현재 온열 온도의 수면안대의 착용한 다음 측정된 뇌파 PSD를 토대로 이전 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD와 현재 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD를 비교하는 단계; (d) 관리서버가 이전 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD 보다 현재 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD가 증가한 경우 현재 온열 온도를 유지하는 단계를 포함한다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 수면안대 온도 제어 방법은, (e) 관리서버가 이전 각성단계의 알파파 및 세타파의 뇌파 PSD와 현재 각성단계의 알파파 및 세타파의 뇌파 PSD의 비교결과 알파파 및 세타파의 뇌파 PSD가 감소되는 경우 뇌파에 잡음이 측정되었는 지를 판단하고 판단 결과 뇌파의 잡음이 측정된 경우 현재 온열 온도를 일정 온도만큼 증가하는 단계; 및 (f) 관리서버는 증가된 현재 온열 온도가 기 정해진 최대 온도를 초과하는 경우 수면안대의 온열 온도를 최대 온도로 유지하는 단계를 더 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 수면안대 온도 제어 방법은, (g) 관리서버가 이전 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD 보다 현재 각성단계의 알파파 및 세타파의 뇌파 PSD가 감소되고 뇌파의 잡음이 측정되지 아니한 경우 현재 온열온도가 수면유도 효과를 나타내기 위한 최적 온열 온도보다 높은 것으로 판단하여 현재 온열 온도를 상기 일정 온도만큼 감소하는 단계; 및 (h) 관리서버가 감소된 현재 온열 온도가 기 정해진 최소 온도 미만인 경우 수면안대의 온열 온도를 최소 온도로 유지하는 단계를 더 포함하고 상기의 각 단계는 전술한 사용자정보 수집부(310), 초기 온열온도 설정부(320), 뇌파 PSD 도출부(330), 각성단계 분석부(340), 수면유도 효과 분석부(350), 및 온열 조절부(360)에서 상호 연동하여 수행되는 기능으로 자세한 원용은 생략한다.
관리서버(300)는 단계(d), (f), (h)의 실행 후 측정된 뇌파를 토대로 수면 도달한 경우 수면안대의 온열을 중지한다(단계 (i)).
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100 : 수면안대
200 : 뇌파 측정기
300 : 관리서버
310 : 사용자정보 수집부
320 : 초기 온열 온도 설정부
330 : 뇌파 PSD 도출부
340 : 각성단계 분석부
350 : 수면유도 효과 분석부
360 : 온열 조절부

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 수면안대; 및
    기 정해진 각 각성단계 별 현재 온열 온도로 온열된 상기 수면안대의 착용 후 복수의 뇌파 측정기로부터 수신되는 뇌파(Electroencephalogram, EEG) 및 뇌파 PSD(Power Spectral Density)에 따라 상기 현재 온열 온도를 조절하는 관리 서버를 포함하고,
    상기 관리 서버는,
    사용자가 소지한 단말로부터 수집된 개인정보를 토대로 초기 온열 온도를 설정하는 초기 온열온도 설정부;
    상기 복수의 뇌파 측정기의 뇌파로부터 각 뇌파 별 뇌파 PSD를 도출하는 뇌파 PSD 도출부;
    상기 뇌파 PSD를 토대로 각성단계를 분석하고 분석 결과에 따른 각 각성단계 별 설정된 현재 온열 온도로 상기 초기 온열 온도를 조절한 다음 조절된 현재 온열 온도를 수면안대에 제공하는 각성단계 분석부;
    상기 현재 온열 온도의 수면안대 착용 후 변동하는 뇌파 PSD를 토대로 수면유도 효과를 분석하는 수면유도 효과 분석부; 및
    상기 수면유도 효과 분석 결과를 토대로 현재 온열 온도를 조절하는 온열 조절부를 포함하며,
    상기 수면유도 효과 분석부는,
    이전 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD와 현재 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD의 변동으로 수면유도 효과를 분석하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 뇌파 기반의 수면안대 온도 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 온열 조절부는,
    이전 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD와 상기 현재 온열 온도에 의거한 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD가 증가된 경우 현재 온열 온도를 유지하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 뇌파 기반의 수면안대 온도 제어 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 온열 조절부는,
    이전 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD와 상기 현재 온열 온도에 의거한 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD가 감소된 경우 측정된 뇌파에 잡음이 포함되어 있는 지를 판단하고 판단 결과 뇌파에 잡음이 포함된 경우 현재 온열 온도를 기 정해진 일정 온도만큼 증가하고,
    증가된 현재 온열 온도가 기 정해진 최대 온도를 초과한 경우 현재 온열 온도를 상기 최대 온도로 유지하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 뇌파 기반의 수면안대 온도 제어 장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 온열 조절부는,
    이전 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD와 상기 현재 온열 온도에 의거한 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD가 감소되고 뇌파에 잡음이 포함되지 아니한 경우 상기 현재 온열 온도를 기 정해진 일정 온도만큼 감소하고,
    상기 감소된 현재 온열 온도가 기 정해진 최소 온도 미만인 경우 현재 온열 온도를 최소 온도로 유지하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 뇌파 기반의 수면안대 온도 제어 장치.
  7. 삭제
  8. 사용자가 소지한 단말로부터 수집된 개인정보를 토대로 초기 온열 온도를 설정하는 초기 온열온도 설정 단계;
    복수의 뇌파 측정기의 뇌파로부터 각 뇌파 별 뇌파 PSD를 도출하는 뇌파 PSD 도출 단계;
    상기 뇌파 PSD를 토대로 각성단계를 분석하고 분석 결과에 따른 각 각성단계 별 설정된 현재 온열 온도로 상기 초기 온열 온도를 조절한 후 조절된 현재 온열 온도를 수면안대로 제공하는 각성단계 분석 단계;
    상기 현재 온열 온도의 수면안대 착용 후 변동하는 뇌파 PSD를 토대로 수면유도 효과를 분석하는 수면유도 효과 분석 단계; 및
    상기 수면유도 효과 분석 결과를 토대로 현재 온열 온도를 조절하는 온열 조절 단계를 포함하고,
    상기 수면유도 효과 분석 단계는,
    이전 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD와 현재 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD의 변동으로 수면유도 효과를 분석하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 뇌파 기반의 수면안대 온도 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 온열 조절 단계는,
    이전 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD와 상기 현재 온열 온도에 의거한 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD가 증가된 경우 현재 온열 온도를 유지하는 단계를 포함하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 뇌파 기반의 수면안대 온도 제어 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 온열 조절 단계는,
    이전 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD와 상기 현재 온열 온도에 의거한 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD가 감소된 경우 측정된 뇌파에 잡음이 포함되어 있는 지를 판단하고 판단 결과 뇌파에 잡음이 포함된 경우 현재 온열 온도를 기 정해진 일정 온도만큼 증가하는 단계; 및
    증가된 현재 온열 온도가 기 정해진 최대 온도를 초과한 경우 현재 온열 온도를 상기 최대 온도로 유지하는 단계를 더 포함하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 뇌파 기반의 수면안대 온도 제어 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 온열 조절 단계는,
    이전 각성단계의 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD와 상기 현재 온열 온도에 의거한 알파파 및 세타파 중 적어도 하나의 뇌파 PSD가 감소되고 뇌파에 잡음이 포함되지 아니한 경우 상기 현재 온열 온도를 기 정해진 일정 온도만큼 감소하는 단계; 및
    상기 감소된 현재 온열 온도가 기 정해진 최소 온도 미만인 경우 현재 온열 온도를 최소 온도로 유지하는 단계를 더 포함하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 뇌파 기반의 수면안대 온도 제어 방법.
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