KR102654174B1 - 인공지능 기반의 기상 알람 지원 장치, 방법 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
인공지능 기반의 기상 알람 지원 장치, 방법 및 시스템을 개시한다. 기상 알람 지원 시스템은, 유저의 수면 생리 지표데이터를 획득하는 수면 패드; 상기 수면 패드로부터 수면 생리 지표데이터를 수신하고, 상기 수면 생리 지표데이터를 수면 분석 장치로 전송하여, 상기 수면 생리 지표데이터를 기초로 산출된 수면 정보를 수신하며, 상기 산출된 수면 정보 중 수면 단계가 미리 설정된 수면 단계에 해당하면, 상기 수면 단계가 산출된 시간에 기초하여 사용자 단말로 콘텐츠의 재생을 위한 트리거링을 실행하는 기상 알람 지원 장치; 상기 기상 알람 지원 장치로부터 수신된 수면 생리 지표데이터에 기초하여 수면 단계를 산출하는 수면 분석 장치; 및 상기 기상 알람 지원 장치로부터 트리거링의 실행에 따른 기상 알람 재생 신호가 수신되면, 상기 기상 알람 재생 신호가 수신된 시간과 유저에 의해 미리 설정된 기상 시간을 비교하여, 미리 설정된 콘텐츠의 재생 여부를 결정하는 사용자 단말;을 포함한다.
Description
본 명세서에서 개시되는 실시예들은 인공지능 기반의 기상 알람 지원 장치, 방법 및 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 사용자가 미리 설정한 시간에 미리 설정한 수면 단계가 인식되면, 사용자가 미리 설정한 콘텐츠를 제공하는 인공지능 기반의 기상 알람 지원 장치, 방법 및 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 대부분의 사람들은 기상을 위해 자명종, 휴대폰 등을 통해 알람을 설정한다.
하지만, 상술한 바와 같은 기존의 알람 설정은 단순히 기상 시간에만 초점을 두고 설정되기에 사람의 수면의 질을 고려하지 않는다.
수면의 질은, 사람의 삶의 질을 결정하는데 중요한 요소 중 하나이다. 이때, 수면의 질은 사람이 수면 중에 어떠한 수면 단계에서 기상이 이루어지느냐에 따라 많은 영향을 받을 수 있다.
따라서, 기상 시간과 수면 단계를 모두 고려하여 알람을 제공할 경우, 사람의 수면의 질이 향상되고 그에 따라, 삶의 질 또한 향상될 수 있다.
이에 따라, 기상 시간과 수면 단계를 모두 고려하여 기상 알람을 제공하는 기술에 대한 연구가 필요한 실정이다.
한편, 전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
본 명세서에서 개시되는 실시예들은, 사용자가 미리 설정한 시간에 미리 설정한 수면 단계가 인식되면, 사용자가 미리 설정한 콘텐츠를 제공하는 인공지능 기반의 기상 알람 지원 장치, 방법 및 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 일 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 기상 알람 지원 시스템은, 유저의 수면 생리 지표데이터를 획득하는 수면 패드; 상기 수면 패드로부터 수면 생리 지표데이터를 수신하고, 상기 수면 생리 지표데이터를 수면 분석 장치로 전송하여, 상기 수면 생리 지표데이터를 기초로 산출된 수면 정보를 수신하며, 상기 산출된 수면 정보 중 수면 단계가 미리 설정된 수면 단계에 해당하면, 상기 수면 단계가 산출된 시간에 기초하여 사용자 단말로 콘텐츠의 재생을 위한 트리거링을 실행하는 기상 알람 지원 장치; 상기 기상 알람 지원 장치로부터 수신된 수면 생리 지표데이터에 기초하여 수면 단계를 산출하는 수면 분석 장치; 및 상기 기상 알람 지원 장치로부터 트리거링의 실행에 따른 기상 알람 재생 신호가 수신되면, 상기 기상 알람 재생 신호가 수신된 시간과 유저에 의해 미리 설정된 기상 시간을 비교하여, 미리 설정된 콘텐츠의 재생 여부를 결정하는 사용자 단말;을 포함한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 기상 알람 지원 장치는, 상기 수면 패드와 통신하여 수면 생리 지표데이터를 수신하고, 상기 수면 분석 장치와 통신하여 상기 수면 생리 지표데이터를 전송하고, 상기 수면 분석 장치로부터 수면 생리 지표데이터를 기초로 산출된 수면 정보를 수신하는 통신부; 및 상기 산출된 수면 정보 중 수면 단계가 미리 설정된 수면 단계에 해당하면, 상기 수면 단계가 산출된 시간에 기초하여 상기 사용자 단말로 콘텐츠의 재생을 위한 트리거링을 실행하는 제어부;를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 기상 알람 지원 장치가 수행하는 기상 알람 방법은, 상기 수면 패드와 통신하여 수면 생리 지표데이터를 수신하는 단계; 상기 수면 분석 장치와 통신하여 상기 수면 생리 지표데이터를 전송하는 단계; 상기 수면 분석 장치로부터 수면 생리 지표데이터를 기초로 산출된 수면 정보를 수신하는 단계; 및 상기 산출된 수면 정보 중 수면 단계가 미리 설정된 수면 단계에 해당하면, 상기 수면 단계가 산출된 시간에 기초하여 상기 사용자 단말로 콘텐츠의 재생을 위한 트리거링을 실행하는 단계;를 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 기록매체는, 기상 알람 방법을 수행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체이다. 상기 기상 알람 지원 장치가 수행하는 기상 알람 방법은, 상기 수면 패드와 통신하여 수면 생리 지표데이터를 수신하는 단계; 상기 수면 분석 장치와 통신하여 상기 수면 생리 지표데이터를 전송하는 단계; 상기 수면 분석 장치로부터 수면 생리 지표데이터를 기초로 산출된 수면 정보를 수신하는 단계; 및 상기 산출된 수면 정보 중 수면 단계가 미리 설정된 수면 단계에 해당하면, 상기 수면 단계가 산출된 시간에 기초하여 상기 사용자 단말로 콘텐츠의 재생을 위한 트리거링을 실행하는 단계;를 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 컴퓨터 프로그램은, 기상 알람 지원 장치에 의해 수행되며, 기상 알람 방법을 수행하기 위해 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램이다. 상기 기상 알람 지원 장치가 수행하는 기상 알람 방법은, 상기 수면 패드와 통신하여 수면 생리 지표데이터를 수신하는 단계; 상기 수면 분석 장치와 통신하여 상기 수면 생리 지표데이터를 전송하는 단계; 상기 수면 분석 장치로부터 수면 생리 지표데이터를 기초로 산출된 수면 정보를 수신하는 단계; 및 상기 산출된 수면 정보 중 수면 단계가 미리 설정된 수면 단계에 해당하면, 상기 수면 단계가 산출된 시간에 기초하여 상기 사용자 단말로 콘텐츠의 재생을 위한 트리거링을 실행하는 단계;를 포함한다.
전술한 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 사용자가 미리 설정한 시간에만 기초하지 않고, 수면 생리 지표데이터에 기초하여 산출된 수면 단계를 함께 고려하여, 사용자에게 미리 설정된 콘텐츠를 제공함에 따라, 사용자는 보다 쾌적한 상태에서 기상을 할 수 있어, 수면의 질이 향상될 수 있다.
개시되는 실시예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 개시되는 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하, 첨부되는 도면들은 본 명세서에 개시되는 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용들과 함께 본 명세서에 개시되는 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 명세서에 개시되는 내용은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 일 실시예에 따른 기상 알람 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 2 내지 도 3은 일 실시예에 따른 기상 알람 시스템을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 기상 알람 지원 장치를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 기상 알람 방법의 순서도이다.
도 1은 일 실시예에 따른 기상 알람 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 2 내지 도 3은 일 실시예에 따른 기상 알람 시스템을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 기상 알람 지원 장치를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 기상 알람 방법의 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 다양한 실시예들을 상세히 설명한다. 아래에서 설명되는 실시예들은 여러 가지 상이한 형태로 변형되어 실시될 수도 있다. 실시예들의 특징을 보다 명확히 설명하기 위하여, 이하의 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려져 있는 사항들에 관해서 자세한 설명은 생략하였다. 그리고, 도면에서 실시예들의 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐 아니라, '그 중간에 다른 구성을 사이에 두고 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성이 어떤 구성을 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 그 외 다른 구성을 제외하는 것이 아니라 다른 구성들을 더 포함할 수도 있음을 의미한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 기상 알람 시스템을 설명하기 위한 구성도, 도 2 내지 도 3은 일 실시예에 따른 기상 알람 시스템을 설명하기 위한 예시도이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 기상 알람 시스템(A)은, 수면 패드(100), 기상 알람 지원 장치(200), 수면 분석 장치(300) 및 사용자 단말(400)을 포함한다. 수면 패드(100), 기상 알람 지원 장치(200), 수면 분석 장치(300) 및 사용자 단말(400)은, 네트워크(N)를 통해 통신할 수 있다.
수면 패드(100)는, 유저의 수면 생리 지표데이터를 획득하기 위한 것으로, 방의 바닥 또는 침대 위에 설치되는 매트 형태로 구현될 수 있다. 이때, 수면 생리 지표데이터는 심박수, 뒤척임, 코골이 등 유저의 수면 과정에서 발생할 수 있는 정보일 수 있다. 이를 위해, 수면 패드(100)에는 유저의 수면 생리 지표데이터를 획득할 수 있는 다수의 센서가 포함될 수 있다. 예를 들어, 수면 패드(100)에는 압전 필름 센서가 포함될 수 있다. 이때, 압전 필름 센서는 Piezo film sensor일 수 있다. 압전 필름 센서는 다양한 센서들과 결합이 가능하고, 필름의 형태이기 때문에 가공이 편리하고, 이물감을 발생시키지 않는다는 장점을 갖는다. 예를 들어, 수면 패드(100)는 압전 필름 센서를 통해 유저의 동맥 떨림을 감지하여 유저의 심박을 감지하고 심박수를 카운팅함으로써 분당 유저의 심박수(bpm)를 산출할 수 있고, 압전 필름 센서 상의 유저의 움직임을 수집하여 유저의 뒤척임 정보를 생성할 수 있다. 또한, 수면 패드(100)는 압전 필름 센서의 출력 신호의 에너지 신호를 데시벨 신호로 변환하여 데시벨 신호로부터 소리 이벤트인 코골이 이벤트의 지속시간과 세기를 지속적으로 감지하여 코골이 정보를 생성할 수도 있다. 따라서, 유저가 수면 패드(100)에 눕는 경우, 심박수, 뒤척임, 코골이 등의 수면 생리 지표데이터를 획득할 수 있다. 이에 따라 획득된 수면 생리 지표데이터는 기상 알람 지원 장치(200)로 전송될 수 있다.
한편, 수면 패드(100)는 획득한 수면 생리 지표데이터를 기상 알람 지원 장치(200)로 전송하되, 유저가 수면 중인 것으로 판단되는 경우에만, 획득한 수면 생리 지표데이터를 전송할 수 있다.
예를 들어, 수면 패드(100)는 압전 필름 센서를 통해 신체의 굴곡을 판단하여 유저의 양쪽 날개뼈가 수면 패드(100) 상에 모두 위치하는지 여부를 판단하고 이에 해당하는 경우에만 획득한 수면 생리 지표데이터를 기상 알람 지원 장치(200)로 전송할 수 있다. 이때, 유저의 양쪽 날개뼈가 수면 패드(100) 상에 모두 위치하는지 여부를 판단하는 것은, 유저가 수면 중인지를 판단하기 위한 것일 수 있다. 이를 위해, 수면 패드(100)는 신체의 굴곡에 관한 정보를 압전 필름 센서를 통해 획득하고, 해당 굴곡이 양 날개뼈를 잇는 굴곡과 유사한지 여부를 판단하여, 유사하다면 유저가 바르게 누웠다고 판단하고 수면 생리 지표데이터를 획득할 수 있다. 다만, 수면에 들 때 처음엔 유저가 바르게 누웠더라도 계속 뒤척일 수 있으므로, 양 날개뼈를 잇는 굴곡에 관한 정보가 획득되더라도, 유저가 바르게 누웠다고 바로 판단하지 않고, 양 날개뼈를 잇는 굴곡에 관한 정보가 획득된 후, 미리 설정된 시간 이내에 뒤척임이 발생하지 않는 경우에만, 유저가 바르게 누웠다고 판단하여 수면 생리 지표데이터를 획득할 수 있다.
또한, 예를 들어, 수면 패드(100)는 유저의 양쪽 날개뼈가 모두 수면 패드(100) 상에 위치하는 것으로 판단되면, 유저가 기상 알람 지원 서비스를 지원받을 상태라고 판단하여, 후술할 기상 알람 지원을 위한 프로세스를 시작할 수 있다.
기상 알람 지원 장치(200)는, 수면 패드(100)로부터 수면 생리 지표데이터를 수신하고, 수신된 수면 생리 지표데이터를 후술할 수면 분석 장치(300)로 전송할 수 있다.
한편, 기상 알람 지원 장치(200)는 수면 패드(100)로부터 수신한 수면 생리 지표데이터가 복수 개인 경우, 수면 생리 지표데이터를 그룹화하고 이를 후술할 수면 분석 장치(300)로 전송할 수도 있다. 이때, 그룹화는 수면 생리 지표데이터를 전송한 수면 패드(100)의 식별번호에 기초하여 이루어질 수 있다. 한편, 사용자 단말(400)은 수면 패드(100)의 식별번호를 입력하여 수면 패드(100)의 등록을 수행하는 바, 상술된 그룹화는 식별번호에 대응하는 사용자 단말(400) 즉, 유저 별로 이루어질 수 있다.
한편, 기상 알람 지원 장치(200)는 수면 생리 지표데이터를 그룹화하여 수면 분석 장치(300)로 전송함에 있어서, 미리 설정된 주기에 기초하여 전송할 수 있다. 이때, 미리 설정된 주기는 수면 생리 지표데이터가 최초로 수신된 시점으로부터 6시간 주기로 설정될 수 있다. 이에 따라 기상 알람 지원 장치(200)는 수면 생리 지표데이터를 그룹화하여 수면 분석 장치(300)로 전송하되, 수면 생리 지표데이터가 최초로 수신된 시점으로부터 6시간 마다 전송함으로써, 데이터의 전송에 따른 시스템의 부하를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 기상 알람 지원 장치(200)는 수면 생리 지표데이터를 그룹화하여 수면 분석 장치(300)로 전송함에 있어서, 미리 설정된 기상 시간으로부터 소정 시간 이전에 수면 생리 지표데이터를 그룹화하고, 그룹화된 수면 생리 지표데이터를 수면 분석 장치(300)로 전송할 수도 있다. 예를 들어, 유저의 의해 미리 설정된 기상 시간이 오전 6시인 경우, 오전 6시로부터 소정 시간 이전, 예를 들어 설정된 기상 시간으로부터 10분 이전인 5시 50분에 수면 생리 지표데이터를 그룹화하고, 그룹화된 수면 생리 지표데이터를 전송할 수도 있다. 즉, 적절한 시점 즉, 수면 생리 지표데이터가 충분히 수집되었다고 판단되는 시점(예컨대, 유저의 기상 바로 이전)에 데이터를 한번만 그룹화하고, 그룹화된 데이터를 유저가 기상하기 이전에 수면 분석 장치(300)로 전송하여, 분석된 결과(수면 단계 및 수면 점수 등)를 유저가 신속하게 받아볼 수 있다.
기상 알람 지원 장치(200)는, 후술할 수면 분석 장치(300)가 수면 생리 지표데이터를 기초로 산출된 수면 정보를 수신할 수 있다. 이때, 수면 정보는 수면 단계 및 수면 점수 등을 포함할 수 있다. 이때, 실시예에 따르면, 수면 단계는 각성(awake), 렘(REM), 낮은 수면(light sleep), 깊은 수면(deep sleep) 등일 수 있다.
기상 알람 지원 장치(200)는, 후술할 수면 분석 장치(300)로부터 수신한 수면 정보 중 수면 단계가 미리 설정된 수면 단계에 해당하면, 수면 단계가 산출된 시간에 기초하여 사용자 단말(400)로 콘텐츠의 재생을 위한 트리거링을 실행할 수 있다. 이때, 미리 설정된 수면 단계는 REM 수면 단계일 수 있다. 미리 설정된 수면 단계를 REM 수면 단계로 설정하는 것은, REM 수면 단계에서 보다 수월하게 기상할 수 있어 사용자의 기상 만족감을 높일 수 있기 때문이다. 또한, 수면 생리 지표데이터를 시계열 정보를 포함하므로, 수면 단계를 산출할 때, 산출된 수면 단계 별로 시간 정보를 포함할 수 있다.
따라서, 기상 알람 지원 장치(200)는 후술할 수면 분석 장치(300)로부터 수신한 수면 단계가 REM 수면 단계에 해당하고, REM 수면 단계를 산출한 시간이 오전 3시인 경우, 해당 시간에 사용자 단말(400)로 콘텐츠의 재생을 위한 트리거링을 실행하여 기상 알람 재생 신호를 전송할 수 있다.
또한, 기상 알람 지원 장치(200)는 후술할 수면 분석 장치(300)로부터 수신한 수면 단계가 REM 수면 단계에 해당하면, 사용자 단말(400)로 콘텐츠의 재생을 위한 트리거링을 실행하되, REM 수면 단계의 길이를 예측하고, 예측된 REM 수면 단계의 길이 정보를 기상 알람 재생 신호에 함께 포함시켜 전송할 수도 있다. 이때, 예측되는 길이는 REM 수면 단계의 시작부터 끝까지를 나타내는 시간 길이를 의미할 수 있다. 이때, 기상 알람 재생 신호를 수신한 사용자 단말(400)에 대한 설명은 후술하기로 한다.
한편, 기상 알람 지원 장치(200)는 후술할 수면 분석 장치(300)로부터 수신한 수면 단계가 REM 수면 단계에 해당하더라도, 사용자 단말(400)로 콘텐츠의 재생을 위한 트리거링을 실행하지 않을 수도 있다. 다시 말해, 기상 알람 지원 장치(200)는 후술할 수면 분석 장치(300)로부터 수신한 수면 단계가 REM 수면 단계에 해당하더라도, REM 수면 단계가 산출된 시간이 미리 설정된 알람 금지 시간에 해당하면, 사용자 단말(400)로 콘텐츠의 재생을 위한 트리거링을 실행하지 않을 수도 있다. 예를 들어, REM 수면 단계를 산출한 시간이 오전 3시이고, 미리 설정된 알람 금지 시간이 오전 12시부터 오전 5시로 설정된 경우라면, 기상 알람 지원 장치(200)는 후술할 수면 분석 장치(300)로부터 수신한 수면 단계가 REM 수면 단계에 해당하더라도, 사용자 단말(400)로 콘텐츠의 재생을 위한 트리거링을 실행하지 않을 수 있다. 이에 따라, 트리거링의 실행에 따른 기상 알람 재생 신호의 전송을 최소화하여 불필요한 데이터가 전송되는 것을 방지함으로써, 네트워크의 혼잡도를 감소시켜, 시스템에 과부하가 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
한편, 기상 알람 지원 장치(200)는 사용자 단말(400)로부터 별도의 데이터를 요청받는 경우, 요청받은 데이터를 정제 후 전송할 수 있다. 또한, 기상 알람 지원 장치(200)는 전송할 메시지가 생성될 경우, 생성된 메시지를 바로 전송하지 않고, 모아 두었다가 메시지가 생성된 시간을 함께 기입하여 미리 설정된 시간에 스케쥴러를 이용해 메시지를 전송할 수도 있다. 이때, 스케쥴러는 생성된 메시지를 생성된 시간에 기초하여 모아두었다가 미리 설정된 시간에 일괄적으로 발송하는 것으로, 작업(예를 들어, 메시지 발송)들을 예정된 시간에 진행하는 모듈일 수 있다.
수면 분석 장치(300)는, 기상 알람 지원 장치(200)로부터 수신한 수면 생리 지표데이터에 기초하여 수면 정보를 산출할 수 있다. 이때, 수면 정보는 수면 단계 및 수면 점수 등을 포함할 수 있다. 한편, 수면 분석 장치(300)는 미리 학습된 딥러닝 모델을 이용하여 유저의 수면 단계를 예측할 수 있다. 이때, 예를 들어, 딥러닝 모델은 VGGNet일 수 있다. 하지만, 딥러닝 모델은 이에 한하지 않으며 유저의 수면 단계를 예측할 수 있는 알고리즘이면 관계없다. 이에 따라, 딥러닝 모델은 ResNet, MobileNet 등이 사용될 수도 있다. 한편, 실시예에 따르면, 수면 단계는 각성(awake), 렘(REM), 낮은 수면(light sleep), 깊은 수면(deep sleep) 등일 수 있다. 즉, 수면 분석 장치(300)는 수면 생리 지표데이터에 기초하여 유저의 수면 단계를 4 단계 중 어느 하나로 예측할 수 있다. 이때, 수면 분석 장치(300)가 수면 생리 지표데이터를 기초로 산출한 수면 단계는, 도 2에 도시된 바와 같을 수 있다.
실시예에 따르면, 수면 분석 장치(300)는 수면 생리 지표데이터를 이미지화하고, 이미지화된 수면 생리 지표데이터 및 수면 단계를 입력값으로 하여 딥러닝 모델을 학습시킬 수 있다. 예를 들어, 수면 분석 장치(300)는 이미지화된 심박수 데이터 및 수면 단계를 입력값으로 하여 딥러닝 모델을 학습시킬 수 있다. 그에 따라, 슬라이딩 윈도우 알고리즘(sliding window algorithm)을 이용하여 특징을 추출할 때 예를 들어, 1분 단위로 심박수 데이터가 복수개 존재함을 전제로 소정 개수의 심박수 데이터를 그루핑하여 행렬화함으로써 1개의 학습데이터를 생성하고, 그루핑 대상 데이터가 선택되는 윈도우를 1분 단위의 스트라이드(stride)로 선택하여 슬라이딩하여 행렬을 생성할 수 있다. 윈도우의 크기는 25일 수 있으며 그에 따라 심박수 데이터를 5*5의 이미지로 변환할 수 있다. 이렇게 추출된 특징과 수면 단계를 입력값으로 하여 수면 분석 장치(300)는 딥러닝 모델을 학습시킬 수 있다.
실시예에 따르면, 수면 생리 지표데이터의 정보 중 심박수와 수면 단계 간의 상관관계가 가장 높다. 즉, 심박 변이도(Heart Rate Variability, HRV)가 높은 사람들은 더 나은 수면 효율을 갖는다는 연구 결과에 기초하면, 심박수 변화가 수면의 질과 장애에 미치는 영향이 상당함을 알 수 있어, 심박수와 수면 단계 간의 상관관계가 높음을 알 수 있다. 이에 따라, 심박수 정보를 메인 데이터로 그리고, 뒤척임 및 코골이 정보를 서브 데이터로 활용하여 유저의 수면 단계를 예측할 수 있다. 한편, 데이터와 수면 단계 간의 상관관계는 공지된 회귀(regression) 알고리즘을 이용하여 분석할 수 있다. 이때, 메인 데이터는 유저의 수면 단계 예측을 위한 주 특징(main feature)으로 활용될 수 있고, 서브 데이터는 노이즈를 제거하여 메인 데이터를 보정하기 위한 보조 특징(auxiliary feature)으로 활용될 수 있다.
또한, 수면 분석 장치(300)는 예측된 수면 단계에 기초하여, 수면 점수를 산출하고, 산출된 수면 점수를 유저에게 제공하되, 수면 점수 별로 보다 상세한 수면 정보를 유저에게 제공할 수도 있다.
사용자 단말(400)은 사용자와 인터랙션할 수 있는 애플리케이션이 설치된 전자단말기로 구현될 수 있다.
이때 전자단말기는 네트워크를 통해 원격지의 서버에 접속하거나, 타 디바이스 및 서버와 연결 가능한 컴퓨터나 휴대용 단말기, 텔레비전, 웨어러블 디바이스(Wearable Device) 등으로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 예를 들어, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(desktop), 랩톱(laptop)등을 포함하고, 휴대용 단말기는 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, PCS(Personal Communication System), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), GSM(Global System for Mobile communications), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet), 스마트폰(Smart Phone), 모바일 WiMAX(Mobile Worldwide Interoperability for Microwave Access) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있다. 또한, 텔레비전은 IPTV(Internet Protocol Television), 인터넷 TV(Internet Television), 지상파 TV, 케이블 TV 등을 포함할 수 있다. 나아가 웨어러블 디바이스는 예를 들어, 시계, 안경, 액세서리, 의복, 신발 등 인체에 직접 착용 가능한 타입의 정보처리장치로서, 직접 또는 다른 정보처리장치를 통해 네트워크를 경유하여 원격지의 서버에 접속하거나 타 디바이스와 연결될 수 있다.
사용자 단말(400)은, 사용자가 소지한 단말로 기상 알람을 지원하기 위한 어플리케이션(application)이 실행될 수 있으며, 수면 패드(100)의 식별번호를 입력하여 수면 패드(100)의 등록을 수행할 수 있다. 이에 따라, 수면 패드(100)와 사용자 단말(400)은 동기화될 수 있다. 따라서, 사용자 단말(400)은 수면 패드(100)의 인포그래픽(infographic)을 공유할 수 있다. 즉, 수면 패드(100)는 유저가 눕는 경우 심박수, 뒤척임, 코골이 등의 수면 생리 지표데이터를 획득하는 바, 이러한 정보를 그래픽으로 변환한 인포그래픽을 등록이 수행된 사용자 단말(400)과 공유할 수 있다.
사용자 단말(400)은, 기상 알람 지원 장치(200)로부터 기상 알람 재생 신호를 수신할 수 있다. 이때, 기상 알람 재생 신호는, 기상 알람 지원 장치(200)의 트리거링의 실행에 따라 발생할 수 있다.
사용자 단말(400)은, 기상 알람 재생 신호가 수신되면, 기상 알람 재생 신호가 수신된 시간과 미리 설정된 기상 시간을 비교하여, 미리 설정된 콘텐츠의 재생 여부를 결정할 수 있다. 이때, 미리 설정된 기상 시간은 유저에 의해 미리 설정되는 것일 수 있으며, 예를 들어, 유저가 기상 시간으로 오전 6시를 설정하는 경우, 설정된 시간의 전후로 30분의 오차를 포함하는 범위를 포함할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따르면 유저에 의해 미리 설정된 기상 시간은 오전 5시 30분 내지 오전 6시 30분의 범위를 포함할 수 있다. 또한, 미리 설정된 콘텐츠는 음원, 영상 등 사용자의 기상을 지원할 수 있는 것일 수 있다. 한편, 미리 설정된 콘텐츠는 하나일 수도 있지만, 복수 개가 설정될 수 있다.
사용자 단말(400)은, 유저가 미리 설정한 기상 시간에 기상 알람 재생 신호가 수신된 시간이 포함되면, 미리 설정된 콘텐츠를 재생하여 유저의 기상을 지원할 수 있다. 예를 들어, 유저가 미리 설정한 기상 시간이 오전 5시 30분 내지 오전 6시 30분이고, 기상 알람 재생 신호가 수신된 시간이 오전 6시인 경우, 음원 및 영상 중 적어도 어느 하나를 재생하여 사용자의 기상을 지원할 수 있다. 이때, 콘텐츠가 음원인 경우, 사용자 단말(400)은 음원의 소리를 서서히 올려 재생할 수 있다. 이처럼, 소리를 페이드 인 방식으로 재생함으로써, 유저가 소리에 놀라 깨는 것을 방지하여 기분 좋게 기상하도록 할 수 있다. 또한, 콘텐츠가 영상인 경우, 사용자 단말(400)은 영상의 밝기를 서서히 올려 재생할 수 있다. 사람은 조도가 밝은 상태에서 보다 쉽게 기상할 수 있는데, 이처럼, 화면의 밝기를 서서히 올려 재생하여 기상 조건을 보다 쾌적하게 만들 수 있어, 유저가 보다 기분 좋게 기상하도록 할 수 있다. 또한, 사용자 단말(400)은 유저가 미리 설정한 기상 시간에 기상 알람 재생 신호가 수신된 시간이 포함되면, 미리 설정된 콘텐츠를 재생하여 유저의 기상을 지원하되, 콘텐츠인 음원 및 영상을 복합적으로 제공할 수도 있다. 예를 들어, 사용자 단말(400)은 처음에는 유저의 기상을 위해 음원을 재생하다가, 유저의 동작이 감지되면, 음원의 재생을 멈추고 영상을 재생할 수 있다. 이때, 유저의 동작 감지는, 사용자 단말(400)에 포함된 위치 감지 센서를 통해 이루어질 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말(400)은 상술된 바에 기초하여 처음에는 음원을 재생하다가, 수면을 취하기 위해 유저가 위치시킨 최초 지점으로부터, 미리 설정된 시간동안 상부 방향으로 이격되어 위치하는 경우, 음원의 재생을 멈추고 영상을 재생시킬 수 있다. 즉, 사용자 단말(400)은 수면을 취하기 위해 유저가 위치시킨 최초 지점으로부터, 미리 설정된 시간동안 상부 방향으로 이격되어 위치하는 것은, 유저가 음원을 듣고 기상하여 화면을 보고 있는 것이라고 판단하는 것일 수 있다. 이에 따라, 사용자 단말(400)은 재생중인 음원을 멈추고, 영상을 유저에게 제공하여 기상을 보다 효율적으로 유도할 수 있다. 이때, 영상은 기상일의 날씨, 기상일의 이슈 등의 정보를 포함할 수 있다. 이에 따라, 유저는 재생되는 영상 속의 정보들을 확인하는 동작(예를 들어, 읽기)을 취함에 따라, 뇌를 자극시킴으로써, 보다 효율적인 기상을 유도할 수 있다.
또한, 사용자 단말(400)은, 유저가 미리 설정한 기상 시간에 기상 알람 재생 신호가 수신되더라도, 미리 설정된 콘텐츠를 바로 재생하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 유저가 미리 설정한 기상 시간이 오전 5시 50분 내지 오전 6시 10분이고, 기상 알람 재생 신호가 수신된 시간이 오전 5시 51분이며, REM 수면 단계의 길이 정보가 10분인 경우, 사용자 단말(400)은 기상 알람 재생 신호가 수신된 시간이 미리 설정한 기상 시간에 포함되더라도 바로 콘텐츠를 재생하지 않고, REM 수면 단계의 길이를 고려하여 콘텐츠를 재생할 수 있다. 즉, 사용자 단말(400)은 REM 수면 단계의 길이를 고려하여, 기상 알람 재생 신호가 수신된 시간에 REM 수면 단계의 길이 정보가 더해진, 오전 6시 1분에 콘텐츠를 재생시킬 수 있다. 즉, 유저가 설정한 기상 시간에 기상 알람 재생 신호가 수신된 시점이 포함되면 바로 콘텐츠를 재생하는 것이 아니라, REM 수면 단계의 길이까지 고려하여 콘텐츠를 재생함으로써, 유저가 설정한 기상 시간 내에서도 최적의 시간에 콘텐츠를 재생하여 유저의 숙면을 도울 수 있는 효과가 있다. 즉, 유저 입장에서는 REM 수면 단계에 해당하는 시간에 기상을 하여 보다 상쾌하게 기상을 할 수 있음과 동시에, REM 수면 단계의 길이를 고려하여 더 많은 수면 시간을 확보할 수 있어 숙면을 취할 수 있는 효과가 있다.
한편, 사용자 단말(400)은 유저가 미리 설정한 기상 시간에 기상 알람 재생 신호를 수신하지 못하면, 기상 알람 지원 장치(200)로 기상 알람 재생 신호를 요청하고, 미리 설정한 기상 시간으로부터 소정의 시간 이내에 기상 알람 재생 신호를 수신하면, 콘텐츠를 재생할 수 있다. 이때, 기상 알람 지원 장치(200)는 과거의 수면 단계 정보 중 REM 수면 단계에 기초하여, 기상 알람 재생 신호를 요청받은 시간과 가장 인접한 REM 수면 단계에 해당하는 시간에 트리거링을 발생시킬 수 있다. 이에 따라, 사용자 단말(400)은 기상 알람 지원 장치(200)로부터 기상 알람 재생 신호를 수신한 시간이, 미리 설정한 기상 시간으로부터 소정의 시간 이내이면, 기상 알람 재생 신호를 수신한 시간에 기초하여 콘텐츠를 재생할 수 있다. 이에 따라, 유저는 자신이 설정한 기상 시간을 조금 벗어나더라도, 과거의 REM 수면 단계 정보에 기초하여 보다 쾌적한 상태에서 잠을 깰 수가 있어, 수면의 질을 향상시킬 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 사용자 단말(400)은 콘텐츠의 재생과 함께 화면에 요일, 날씨, 기온, 스케쥴 등과 같은 부가적인 정보들을 표시할 수도 있다. 이때, 사용자 단말(400)은 콘텐츠를 재생하되, 부가적인 정보들 중 어느 하나에 기초하여 복수 개로 설정된 미리 설정된 콘텐츠 중 어느 하나를 재생할 수 있다. 이때, 콘텐츠를 재생하기 위해 선택되는 부가적인 정보는, 날씨, 기온 등과 같이 음악으로 감정을 표현할 수 있는 정보일 수 있다. 즉, 사용자 단말(400)은 콘텐츠를 재생하되, 부가적인 정보들 중 날씨에 기초하여 복수 개로 설정된 미리 설정된 콘텐츠 중 어느 하나를 재생할 수 있다. 또한, 사용자 단말(400)은 콘텐츠를 재생하되, 부가적인 정보들 중 기온에 기초하여 복수 개로 설정된 미리 설정된 콘텐츠 중 어느 하나를 재생할 수 있다. 예를 들어, 경쾌한 느낌의 음악인 A, 차분한 음악인 B가 콘텐츠로 미리 설정된 경우, 사용자 단말(400)은 날씨가 맑은 경우, 경쾌한 느낌의 음악인 A를 재생함으로써, 유저가 화면을 확인하지 않아도 음악만 듣고 직감적으로 오늘의 날씨를 유추할 수 있다. 또한, 경쾌한 느낌의 음악인 A, 차분한 음악인 B가 콘텐츠로 미리 설정된 경우, 사용자 단말(400)은 기온이 영하인 경우, 차분한 느낌의 음악인 B를 재생함으로써, 유저가 화면을 확인하지 않아도 음악만 듣고 직감적으로 오늘의 기온을 개략적으로 유추할 수 있다.
또한, 사용자 단말(400)은 미리 설정한 기상 시간에서 기상 알람 재생 신호가 수신되는 위치 및 수면 단계를 복합적으로 고려하여, 콘텐츠를 재생할 수도 있다. 예를 들어, 사용자 단말(400)은 유저가 미리 설정한 기상 시간이 오전 5시 50분 내지 오전 6시 10분이면, 미리 설정한 기상 시간을 나누어, 기상 구간 시작의 절반 위치인 6시까지는, 수면 단계가 REM 수면 단계인 경우에만 콘텐츠를 재생하고, 나머지 수면 단계인 경우에는 콘텐츠를 재생하지 않을 수 있다. 또한, 사용자 단말(400)은 기상 구간의 나머지 위치인 오전 6시 1분부터 6시 10분까지는, 수면 단계가 깊은 수면 단계(deep sleep)를 제외한 나머지 수면 단계(예를 들어, 각성(awake), 렘(REM), 낮은 수면(light sleep))에 해당하는 경우 콘텐츠를 재생할 수도 있다. 또한, 사용자 단말(400)은 유저가 미리 설정한 기상 시간이 초과된 경우에는, 수면 단계에 상관없이 미리 설정한 기상 시간의 종료 시에 콘텐츠를 재생할 수도 있다. 예를 들어, 사용자 단말(400)은 6시 11분이되면, 수면 단계에 상관없이 콘텐츠를 재생할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 기상 알람 지원 장치의 기능 블록도이다.
본 실시예에 따른 기상 알람 지원 장치(200)는 서버 또는 서버-클라이언트 시스템으로 구현될 수 있으며, 서버-클라이언트 시스템으로 구현되는 경우 사용자와의 인터랙션을 위한 온라인 서비스용 애플리케이션이 설치된 전자단말기를 포함할 수 있다.
그리고 서버는 기상 알람 지원 장치(200)의 사용자와의 인터랙션을 위한 애플리케이션이나 웹브라우저가 설치된 전자단말기와 네트워크를 통해 통신이 가능한 컴퓨터로 구현되거나 클라우드 컴퓨팅 서버로 구현될 수 있다. 또한, 서버는 데이터를 저장할 수 있는 저장장치를 포함하거나 제 3의 서버를 통해 데이터를 저장할 수 있다.
상술된 바와 같이 기상 알람 지원 장치(200)는 서버 또는 서버-클라이언트 시스템 중 어느 하나의 형태로 구현될 수 있으며, 서버로 구현될 경우, 기상 알람 지원 장치(200)를 구성하는 구성부는 물리적으로 분리된 복수의 서버에서 수행되거나 하나의 서버에서 수행될 수 있다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 기상 알람 지원 장치(200)는 통신부(410), 메모리(420) 및 제어부(430)를 포함한다.
통신부(410)는 다른 디바이스(장치) 및/또는 네트워크와 유무선 통신을 수행할 수 있다. 이를 위해, 통신부(410)는 다양한 유무선 통신 방법 중 적어도 하나를 지원하는 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예컨대, 통신 모듈은 칩셋(chipset)의 형태로 구현될 수 있다.
한편, 통신부(410)가 지원하는 무선 통신은, 예를 들어 Wi-Fi(Wireless Fidelity), Wi-Fi Direct, 블루투스(Bluetooth), 저전력블루투스(BLE; Bluetooth Low Energy), UWB(Ultra Wide Band), NFC(Near Field Communication), LTE, LTE-Advanced 등의 무선 이동통신 등일 수 있다. 또한, 통신부(410)가 지원하는 유선 통신은, 예를 들어 USB 또는 HDMI(High Definition Multimedia Interface) 등일 수 있다.
실시예에 따르면 통신부(410)는 수면 패드(100)와 통신하여 수면 생리 지표데이터를 수신하고, 수면 분석 장치(300)와 통신하여 수면 패드(100)로부터 수신한 수면 생리 지표데이터를 전송하고, 수면 분석 장치(300)로부터 수면 생리 지표데이터를 기초로 분석된 수면 정보를 수신할 수 있다.
메모리(420)는 파일, 애플리케이션 및 프로그램 등과 같은 다양한 종류의 데이터를 설치 및 저장할 수 있으며, RAM, HDD 및 SSD 등과 같이 다양한 종류의 메모리 중 적어도 하나를 포함하도록 구성될 수 있다. 후술하는 제어부(430)는 메모리(420)에 저장된 데이터에 접근하여 이를 이용하거나, 또는 새로운 데이터를 메모리(420)에 저장할 수도 있다. 또한, 제어부(430)는 메모리(420)에 설치된 프로그램을 실행할 수도 있다. 한편, 메모리(420)에는 일 실시예에 따른 기상 알람 방법을 수행하기 위한 프로그램이 설치될 수 있다. 또한, 메모리(420)에는 과거 수면 단계 정보들이 저장될 수 있다.
제어부(430)는 CPU, GPU, 아두이노 등과 같은 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 구성으로, 기상 알람 지원 장치(200)의 전체적인 동작을 제어할 수 있다. 즉, 제어부(430)는 수면 단계를 예측하기 위한 동작을 수행하도록 기상 알람 지원 장치(200)에 포함된 다른 구성들을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(430)는 메모리(420)에 저장된 프로그램을 실행하거나, 메모리(420)에 저장된 파일을 읽어오거나 또는 새로운 파일을 메모리(420)에 저장할 수도 있다.
실시예에 따르면, 제어부(430)는 수면 분석 장치(300)와 통신하는 통신부(410)를 통해 획득된 수면 정보 중 수면 단계가 미리 설정된 수면 단계에 해당하면, 수면 단계가 산출된 시간에 기초하여 사용자 단말(400)로 콘텐츠의 재생을 위한 트리거링을 실행할 수 있다. 이때, 트리거링의 실행에 따라, 사용자 단말(400)로 기상 알람 재생 신호가 전송될 수 있다. 한편, 미리 설정된 수면 단계는 REM 수면 단계일 수 있다. 미리 설정된 수면 단계를 REM 수면 단계로 설정하는 것은, REM 수면 단계에서 보다 수월하게 기상할 수 있어 사용자의 기상 만족감을 높일 수 있기 때문이다. 또한, 수면 생리 지표데이터를 시계열 정보를 포함하므로, 수면 단계를 산출할 때, 산출된 수면 단계 별로 시간 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제어부(430)는 수면 분석 장치(300)로부터 수신한 수면 단계가 REM 수면 단계에 해당하고, REM 수면 단계를 산출한 시간이 오전 3시인 경우, 해당 시간에 사용자 단말(400)로 콘텐츠의 재생을 위한 트리거링을 실행하여 기상 알람 재생 신호를 전송할 수 있다. 이때, 트리거링은 기상 알람 재생 신호를 발생시켜, 사용자 단말(400)로 기상 알람 재생 신호가 전송될 경우, 해당 신호를 받은 사용자 단말(400)에서 콘텐츠의 재생을 결정하기 위한 동작의 수행을 발생시키는 것일 수 있다.
실시예에 따르면, 제어부(430)는, 수면 패드(100)로부터 수신한 수면 생리 지표데이터를 그룹화하고, 통신부(410)를 통해 그룹화된 수면 생리 지표데이터를 수면 분석 장치(300)로 전송할 수 있다. 즉, 제어부(430)는 수면 패드(100)로부터 수신한 수면 생리 지표데이터가 복수 개인 경우, 수면 생리 지표데이터를 그룹화하고 이를 수면 분석 장치(300)로 전송할 수도 있다. 이때, 그룹화는 수면 생리 지표데이터를 전송한 수면 패드(100)의 식별번호에 기초하여 이루어질 수 있다. 한편, 사용자 단말(400)은 수면 패드(100)의 식별번호를 입력하여 수면 패드(100)의 등록을 수행하는 바, 상술된 그룹화는 식별번호에 대응하는 사용자 단말(400) 즉, 유저 별로 이루어질 수 있다.
한편, 제어부(430)는 수면 분석 장치(300)로부터 수신한 수면 단계가 REM 수면 단계에 해당하더라도, 사용자 단말(400)로 콘텐츠의 재생을 위한 트리거링을 실행하지 않을 수도 있다. 다시 말해, 제어부(430)는 수면 분석 장치(300)로부터 수신한 수면 단계가 REM 수면 단계에 해당하더라도, REM 수면 단계가 산출된 시간이 미리 설정된 알람 금지 시간에 해당하면, 사용자 단말(400)로 콘텐츠의 재생을 위한 트리거링을 실행하지 않을 수도 있다. 예를 들어, REM 수면 단계를 산출한 시간이 오전 3시이고, 미리 설정된 알람 금지 시간이 오전 12시부터 오전 5시로 설정된 경우라면, 제어부(430)는 수면 분석 장치(300)로부터 수신한 수면 단계가 REM 수면 단계에 해당하더라도, 사용자 단말(400)로 콘텐츠의 재생을 위한 트리거링을 실행하지 않을 수 있다. 이에 따라, 트리거링의 실행에 따른 기상 알람 재생 신호의 전송을 최소화하여 불필요한 데이터가 전송되는 것을 방지함으로써, 네트워크의 혼잡도를 감소시켜, 시스템에 과부하가 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 기상 알람 방법의 순서도이다.
도 5에 도시된 실시예에 따른 기상 알람 방법은 도 4에 도시된 기상 알람 지원 장치(200)에서 시계열적으로 처리되는 단계들을 포함한다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라고 하더라도, 도 4에 도시된 기상 알람 지원 장치(200)에 관하여 이상에서 기술한 내용은 도 5에 도시된 실시예에 따른 기상 알람 방법에도 적용될 수 있다.
도 5를 참조하면, 실시예에 따른 기상 알람 지원 장치(200)는, 수면 패드(100)와 통신하여 수면 생리 지표데이터를 수신하고(S510), 수면 분석 장치(300)와 통신하여 S510 단계에서 수신된 수면 생리 지표데이터를 전송할 수 있다(S520). 이때, 수면 생리 지표데이터는 심박수, 뒤척임, 코골이 등 유저의 수면 과정에서 발생할 수 있는 정보일 수 있다.
기상 알람 지원 장치(200)는, 수면 분석 장치(300)로부터 수면 생리 지표데이터를 기초로 순석된 수면 정보를 수신할 수 있다(S530). 이때, 수면 정보는 수면 단계 및 수면 점수 등을 포함할 수 있으며, 수면 단계는 각성(awake), 렘(REM), 낮은 수면(light sleep), 깊은 수면(deep sleep) 등일 수 있다.
기상 알람 지원 징치(200)는, S530 단계에서 수신된 수면 정보 중 수면 단계가 미리 설정된 수면 단계에 해당하면, 수면 단계가 산출된 시간에 기초하여 사용자 단말(400)로 콘텐츠의 재생을 위한 트리거링을 실행할 수 있다(S540). 이때, 미리 설정된 수면 단계는 REM 수면 단계일 수 있다. 미리 설정된 수면 단계를 REM 수면 단계로 설정하는 것은, REM 수면 단계에서 보다 수월하게 기상할 수 있어 사용자의 기상 만족감을 높일 수 있기 때문이다. 또한, 수면 생리 지표데이터를 시계열 정보를 포함하므로, 수면 단계를 산출할 때, 산출된 수면 단계 별로 시간 정보를 포함할 수 있다. 따라서, 기상 알람 지원 장치(200)는 수면 분석 장치(300)로부터 수신한 수면 단계가 REM 수면 단계에 해당하고, REM 수면 단계를 산출한 시간이 오전 3시인 경우, 해당 시간에 사용자 단말(400)로 콘텐츠의 재생을 위한 트리거링을 실행하여 기상 알람 재생 신호를 전송할 수 있다.
한편, 기상 알람 지원 장치(200)는 수면 분석 장치(300)로부터 수신한 수면 단계가 REM 수면 단계에 해당하더라도, 사용자 단말(400)로 콘텐츠의 재생을 위한 트리거링을 실행하지 않을 수도 있다. 다시 말해, 기상 알람 지원 장치(200)는 수면 분석 장치(300)로부터 수신한 수면 단계가 REM 수면 단계에 해당하더라도, REM 수면 단계가 산출된 시간이 미리 설정된 알람 금지 시간에 해당하면, 사용자 단말(400)로 콘텐츠의 재생을 위한 트리거링을 실행하지 않을 수도 있다. 예를 들어, REM 수면 단계를 산출한 시간이 오전 3시이고, 미리 설정된 알람 금지 시간이 오전 12시부터 오전 5시로 설정된 경우라면, 기상 알람 지원 장치(200)는 수면 분석 장치(300)로부터 수신한 수면 단계가 REM 수면 단계에 해당하더라도, 사용자 단말(400)로 콘텐츠의 재생을 위한 트리거링을 실행하지 않을 수 있다. 이에 따라, 트리거링의 실행에 따른 기상 알람 재생 신호의 전송을 최소화하여 불필요한 데이터가 전송되는 것을 방지함으로써, 네트워크의 혼잡도를 감소시켜, 시스템에 과부하가 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이상의 실시예들에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field programmable gate array) 또는 ASIC 와 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램특허 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다.
구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로부터 분리될 수 있다.
뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU 들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
한편, 본 명세서를 통해 설명된 일실시예에 따른 기상 알람 방법은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어 및 데이터를 저장하는, 컴퓨터로 판독 가능한 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 이때, 명령어 및 데이터는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 소정의 프로그램 모듈을 생성하여 소정의 동작을 수행할 수 있다. 또한, 컴퓨터로 판독 가능한 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터로 판독 가능한 매체는 컴퓨터 기록 매체일 수 있는데, 컴퓨터 기록 매체는 컴퓨터 판독 가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 기록 매체는 HDD 및 SSD 등과 같은 마그네틱 저장 매체, CD, DVD 및 블루레이 디스크 등과 같은 광학적 기록 매체, 또는 네트워크를 통해 접근 가능한 서버에 포함되는 메모리일 수 있다.
또한, 본 명세서를 통해 설명된 일실시예에 따른 기상 알람 방법은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램(또는 컴퓨터 프로그램 제품)으로 구현될 수도 있다. 컴퓨터 프로그램은 프로세서에 의해 처리되는 프로그래밍 가능한 기계 명령어를 포함하고, 고레벨 프로그래밍 언어(High-level Programming Language), 객체 지향 프로그래밍 언어(Object-oriented Programming Language), 어셈블리 언어 또는 기계 언어 등으로 구현될 수 있다. 또한 컴퓨터 프로그램은 유형의 컴퓨터 판독가능 기록매체(예를 들어, 메모리, 하드디스크, 자기/광학 매체 또는 SSD(Solid-State Drive) 등)에 기록될 수 있다.
따라서, 본 명세서를 통해 설명된 일실시예에 따른 기상 알람 방법은 상술한 바와 같은 컴퓨터 프로그램이 컴퓨팅 장치에 의해 실행됨으로서 구현될 수 있다. 컴퓨팅 장치는 프로세서와, 메모리와, 저장 장치와, 메모리 및 고속 확장포트에 접속하고 있는 고속 인터페이스와, 저속 버스와 저장 장치에 접속하고 있는 저속 인터페이스 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 이러한 성분들 각각은 다양한 버스를 이용하여 서로 접속되어 있으며, 공통 마더보드에 탑재되거나 다른 적절한 방식으로 장착될 수 있다.
여기서 프로세서는 컴퓨팅 장치 내에서 명령어를 처리할 수 있는데, 이런 명령어로는, 예컨대 고속 인터페이스에 접속된 디스플레이처럼 외부 입력, 출력 장치상에 GUI(Graphic User Interface)를 제공하기 위한 그래픽 정보를 표시하기 위해 메모리나 저장 장치에 저장된 명령어를 들 수 있다. 다른 실시예로서, 다수의 프로세서 및(또는) 다수의 버스가 적절히 다수의 메모리 및 메모리 형태와 함께 이용될 수 있다. 또한 프로세서는 독립적인 다수의 아날로그 및(또는) 디지털 프로세서를 포함하는 칩들이 이루는 칩셋으로 구현될 수 있다.
또한, 메모리는 컴퓨팅 장치 내에서 정보를 저장한다. 일례로, 메모리는 휘발성 메모리 유닛 또는 그들의 집합으로 구성될 수 있다. 다른 예로, 메모리는 비휘발성 메모리 유닛 또는 그들의 집합으로 구성될 수 있다. 또한 메모리는 예컨대, 자기 혹은 광 디스크와 같이 다른 형태의 컴퓨터 판독 가능한 매체일 수도 있다.
그리고, 저장장치는 컴퓨팅 장치에게 대용량의 저장공간을 제공할 수 있다. 저장 장치는 컴퓨터 판독 가능한 매체이거나 이런 매체를 포함하는 구성일 수 있으며, 예를 들어 SAN(Storage Area Network) 내의 장치들이나 다른 구성도 포함할 수 있고, 플로피 디스크 장치, 하드 디스크 장치, 광 디스크 장치, 혹은 테이프 장치, 플래시 메모리, 그와 유사한 다른 반도체 메모리 장치 혹은 장치 어레이일 수 있다.
상술한 실시예들은 예시를 위한 것이며, 상술한 실시예들이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예들이 갖는 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 명세서를 통해 보호받고자 하는 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 수면 패드
200 : 기상 알람 지원 장치
300 : 수면 분석 장치
400 : 사용자 단말
410 : 통신부
420 : 메모리
430 : 제어부
200 : 기상 알람 지원 장치
300 : 수면 분석 장치
400 : 사용자 단말
410 : 통신부
420 : 메모리
430 : 제어부
Claims (13)
- 유저의 기상을 지원하는 기상 알람 시스템에 있어서,
유저의 수면 생리 지표데이터를 획득하는 수면 패드;
상기 수면 패드로부터 수면 생리 지표데이터를 수신하고, 상기 수면 생리 지표데이터를 수면 분석 장치로 전송하여, 상기 수면 생리 지표데이터를 기초로 산출된 수면 정보를 수신하며, 상기 산출된 수면 정보 중 수면 단계가 미리 설정된 수면 단계에 해당하면, 상기 수면 단계가 산출된 시간에 기초하여 사용자 단말로 콘텐츠의 재생을 위한 트리거링을 실행하는 기상 알람 지원 장치;
상기 기상 알람 지원 장치로부터 수신된 수면 생리 지표데이터에 기초하여 수면 단계를 산출하는 수면 분석 장치; 및
상기 기상 알람 지원 장치로부터 트리거링의 실행에 따른 기상 알람 재생 신호가 수신되면, 상기 기상 알람 재생 신호가 수신된 시간과 유저에 의해 미리 설정된 기상 시간을 비교하여, 미리 설정된 콘텐츠의 재생 여부를 결정하는 사용자 단말;을 포함하고,
상기 사용자 단말은,
상기 유저가 미리 설정한 기상 시간에 상기 기상 알람 재생 신호가 수신된 시간이 포함되면 미리 설정된 콘텐츠를 재생하되, 상기 미리 설정된 콘텐츠로서의 음원을 재생하다가 상기 유저의 동작이 감지되면 상기 음원의 재생을 멈추고 상기 미리 설정된 콘텐츠로서의 영상을 재생하는 것을 특징으로 하는 기상 알람 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 기상 알람 지원 장치는,
상기 수면 패드로부터 수신한 수면 생리 지표데이터를 그룹화하여 상기 수면 분석 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 기상 알람 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 사용자 단말은,
상기 미리 설정된 콘텐츠가 음원이면, 소리를 서서히 올려 재생하는 것을 특징으로 하는 기상 알람 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 사용자 단말은,
상기 미리 설정된 콘텐츠가 영상이면, 화면의 밝기를 서서히 올려 재생하는 것을 특징으로 하는 기상 알람 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 기상 알람 지원 장치는,
상기 수면 단계가 산출된 시간에 기초하여 사용자 단말로 콘텐츠의 재생을 위한 트리거링을 실행하되,
상기 수면 단계가 산출된 시간이 미리 설정된 알람 금지 시간에 포함되면, 상기 트리거링을 실행하지 않는 것을 특징으로 하는 기상 알람 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 사용자 단말은,
유저가 미리 설정한 기상 시간에 기상 알람 재생 신호를 수신하지 못하면, 기상 알람 지원 장치로 기상 알람 재생 신호를 요청하고,
상기 기상 알람 지원 장치는,
과거의 수면 단계 정보 중 REM 수면 단계에 기초하여, 기상 알람 재생 신호를 요청받은 시간과 가장 근접한 REM 수면 단계에 해당하는 시간에 트리거링을 발생시켜, 상기 사용자 단말로 기상 알람 재생 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 기상 알람 시스템. - 수면 패드, 수면 분석 장치 및 사용자 단말과 통신하여 유저의 기상을 지원하는 기상 알람 지원 장치를 포함하는 기상 알람 시스템에 있어서,
상기 기상 알람 지원 장치는,
상기 수면 패드와 통신하여 수면 생리 지표데이터를 수신하고, 상기 수면 분석 장치와 통신하여 상기 수면 생리 지표데이터를 전송하고, 상기 수면 분석 장치로부터 수면 생리 지표데이터를 기초로 산출된 수면 정보를 수신하는 통신부; 및
상기 산출된 수면 정보 중 수면 단계가 미리 설정된 수면 단계에 해당하면, 상기 수면 단계가 산출된 시간에 기초하여 상기 사용자 단말로 콘텐츠의 재생을 위한 트리거링을 실행하는 제어부;를 포함하고,
상기 사용자 단말은,
상기 기상 알람 지원 장치로부터 트리거링의 실행에 따른 기상 알람 재생 신호를 수신하면, 유저가 미리 설정한 기상 시간에 상기 기상 알람 재생 신호가 수신된 시간이 포함되면 미리 설정된 콘텐츠를 재생하되, 상기 미리 설정된 콘텐츠로서의 음원을 재생하다가 상기 유저의 동작이 감지되면 상기 음원의 재생을 멈추고 상기 미리 설정된 콘텐츠로서의 영상을 재생하는 것을 특징으로 하는 기상 알람 시스템. - 제 7 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 수면 패드로부터 수신한 수면 생리 지표데이터를 그룹화하여 상기 수면 분석 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 기상 알람 시스템. - 수면 패드, 수면 분석 장치, 사용자 단말 및 기상 알람 지원 장치를 포함하는 기상 알람 시스템이 수행하는 기상 알람 방법에 있어서,
상기 기상 알람 지원 장치가, 상기 수면 패드와 통신하여 수면 생리 지표데이터를 수신하는 단계;
상기 기상 알람 지원 장치가, 상기 수면 분석 장치와 통신하여 상기 수면 생리 지표데이터를 전송하는 단계;
상기 기상 알람 지원 장치가, 상기 수면 분석 장치로부터 수면 생리 지표데이터를 기초로 산출된 수면 정보를 수신하는 단계; 및
상기 기상 알람 지원 장치가, 상기 산출된 수면 정보 중 수면 단계가 미리 설정된 수면 단계에 해당하면, 상기 수면 단계가 산출된 시간에 기초하여 상기 사용자 단말로 콘텐츠의 재생을 위한 트리거링을 실행하는 단계;를 포함하고,
상기 사용자 단말이, 트리거링의 실행에 따른 기상 알람 재생 신호를 상기 기상 알람 지원 장치로부터 수신하고 상기 기상 알람 재생 신호가 수신된 시간이 유저가 미리 설정한 기상 시간에 포함되면, 미리 설정된 콘텐츠를 재생하되, 상기 미리 설정된 콘텐츠로서의 음원을 재생하다가 상기 유저의 동작이 감지되면 상기 음원의 재생을 멈추고 상기 미리 설정된 콘텐츠로서의 영상을 재생하는 단계를 더 포함하는 기상 알람 방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 수면 분석 장치와 통신하여 상기 수면 생리 지표데이터를 전송하는 단계는,
상기 수면 패드로부터 수신한 수면 생리 지표데이터를 그룹화하여 상기 수면 분석 장치로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기상 알람 방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 트리거링을 실행하는 단계는,
상기 수면 단계가 산출된 시간이 미리 설정된 알람 금지 시간에 포함되면, 상기 트리거링을 실행하지 않는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기상 알람 방법. - 제 9 항에 기재된 방법을 수행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
- 기상 알람 시스템에 의해 수행되며, 제 9 항에 기재된 방법을 수행하기 위해 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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|---|---|---|---|
| KR1020240003978A KR102654174B1 (ko) | 2024-01-10 | 2024-01-10 | 인공지능 기반의 기상 알람 지원 장치, 방법 및 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020240003978A KR102654174B1 (ko) | 2024-01-10 | 2024-01-10 | 인공지능 기반의 기상 알람 지원 장치, 방법 및 시스템 |
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| Publication Number | Publication Date |
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2024
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