KR20030028338A - 수면 자세 감지 센스에 의한 인체 수면 자세에 따라변형되는 베개. - Google Patents

Abstract

본 발명은 취침 중 누워있는 자세에 따라 그 자세를 수면 감지 센스에 의해 감지하고 센스에서 보낸 신호를 베개 제어부에서 판독 똑바로 누워 잘 때 와 옆으로 누워 잘 때에 따라 베개의 높이와 모양을 변화시켜서 숙면을 취하도록 함에 있다.

이를 위해 특징적인 구성으로 수면자세 감지 센스를 고안해야 되는데 이는 수면시 몸의 자세가 바로 누워 있는지 옆으로 누워 있는지 엎더려 있는지를 센스 내에 위치한 추와 압력 감지부품의 신호를 유선 혹은 무선으로 소형 송신기를 이용하여 신호를 보내면 이 신호를 베개 제어부에서 판독 베개의 크기와 모양을 적당히 변화시키게 된다.

Description

수면 자세 감지 센스에 의한 인체 수면 자세에 따라 변형되는 베개.{omitted}

본 발명은 수면 용품 중 베개에 관한 것으로 실제 수면 중에 사람은 자세가 매우 다양하게 바뀌고 있고 이에 맞게 베개의 모양과 형태가 변해주어야 숙면이 이루어지나 현재까지의 베개는 수면자세에 따라 능동적으로 모양이 변화되는 베개는 출시되지 않고 있다.

최근의 개량된 경추 베개들을 살펴보면 바로 누워 있을 때에 머리 뒷통수 와 동시에 경추(목뼈)를 받쳐주게 되므로 편안한 수면을 이루게 해 준다 ,그러나 자다가 옆으로 눕는 자세를 취하게 되면 목에서 어깨높이 까지에 비해 베개가 너무 낮아서 목이 아프게 되는 원인이 된다. 이러한 단점을 보안한 또 새로운 경향의 베개는 베개의 가운데 부분은 바로 누워 있을 때 목과 머리를 동시에 받쳐주는 구조로 목 쪽은 불록 하고 머리 쪽이 낮아지는 구조 이고 양 옆쪽은 낮아져 있는 머리 쪽을 높여서 옆으로 누워 있을 때 옆머리를 높게 받쳐주어서 바로 누울 때와 옆으로 누울 때 모두에서 숙면을 이루도록 개량하여 왔다

그러나 이런 베개의 단점으로 한정된 베개 위가 세 부분으로 나뉘어져 있어서 가운데 부분인 바로 누워 있는 부분과 양 옆쪽의 옆으로 눕는 부분의 넓이가 너무 좁아 의식이 없는 수면 중에 배게 의 좁은 부위에 목과 머리를 제대로 위치하지 못할 경우가 많고 이에 따라 불편한 수면이 되기 쉬운 단점이 있다 .

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 베개의 전체부분을 사용하고 자세가 바뀌었을 경우 배게 전체가 그에 맞는 모습으로 변화되어 좁은 베개부분만을 사용하는 단점을 개선하고자 함이다 .이를 위해 먼저 초소형 수면 자세 감지 센스를 고안 하여 이를 신체에서 잠잘 때 불편하지 않고 수면자세의 기준이 되는 몸통부위의 일부분에 부드러운 신축성 띠(벨트) 등을 이용하여 부착하면 --예를 들어 가슴 중앙 바로 아래나 옆구리 근처 부위 등 -- 센스 내에 위치한 추가 중력방향으로 압력을 가하게 되고 이 중력에 의한 압력을 부품을 통해 계측하면 신체 자세에 따라 여러 방향으로 위치한 부품 중 특정방향의 압력이 강해지고 이 정보에 의해 수면 중 자주 변화되는 수면자의 자세를 감지하고 이를 유무선 통신으로 베개 제어부에 보내면 제어부가 전기에너지를 공급받아서 적당한 유체(물 ,공기 ,기름)를 펌프로 베개에 공급 베개의 모양을 변화시키거나 베개에 적당한 기계 구조를 설치하여 이의제어를 통한 모양변화로 편안한 숙면을 이루고자 함이다..

그림 1은 일반적으로 바로 누워 있을 경우 의 베개와 센스를 부착한 사람의 상태

그림 2는 이 경우는 옆으로 누워 있을 경우의 베개와 센스를 부착한 사람의 상태

그림 3은 자세 감지 센스의 대략적 그림.

이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

그림 4는 현재 개발되어 있는 바로 누울 경우 경추를 바로 받쳐주는 구조의 경추형 베개의 모습이다. 그러나 이 베개는 옆으로 누워 잘 때는 옆머리를 충분한 높이로 받쳐주지 못하게 되어 목에 무리를 줄 수 있다.

그림 5는 최근에 개발되어 미국특허를 얻은 베개의 모형으로 이 베개는 바로 잘 때를 위한 가운데 부분에서 머리 뒤통수와 경추(목뼈)를 잘 받쳐 주어 숙면을 유도한다. 그리고 양 옆쪽은 옆으로 잘 때에 옆머리를 충분히 받쳐줄 수 있을 만큼의 높이로 설계되어 있어서 옆으로의 수면 시에 편안한 잠을 이루게 한다.

그러나 이 베개는 전체 부분이 삼등분되어있어 각 분의 면적이 좁아서 즉 바로 누울 때의 가운데 부분 그리고 옆으로 누울 때의 양옆이 좁아서 사람의 잠을 잘 때에 다양한 동작의 잠꼬대를 하게 마련인데 사람이 처음에 잘 때의 자세에서 약간만 벗어나도 원래 의도 했던 것과는 달리 베개의 위치와 그 위치에서의 사람의 수면자세가 맞지 않게 될 확률이 크다. 다시 설명하면 가운데 부분은 바로 누워 잘 때에 맞는 부분인데 옆으로 누워 잘 때에는 불편한 자세가 될 수 있으나 옆으로 누운 자세에서 이 부분으로 눕게 될 수도 있다. 또 양 옆은 옆으로 누워 잘 때의 위치인데 이곳에서 바로 누울 수도 있다. 이러한 문제가 생기는 것은 베개 하나를 세부분으로 나누어서 좁아진 부분에서만 특정 자세가 효과적이기 때문에 일어나는 현상이다

결국 목이 편안하기위해서는 수면 시 아주 좁은 반경의 범위 내에서만 움직임이 이루어 져야하는 구속이 따르게 된다.

그림 1 은 바로 누워 수면을 취하는 자세일 때의 그림이다.

1-a: 는 자세 감지 센스로서 몸통의 적당한 부위에 부착하여 수면 자세를 감지하여 베개 제어부로 (1-e)로 송신한다.

1-b : 는 베개 중 경추를 받쳐주는 부분으로 바로 누울 때 경추를 바쳐주고 옆으로 누울 때는 모양변화가 없는 부분이다.

1-c: 는 베개 중 모양과 높이가 변화되는 부분으로 베개 제어부의 제어를 받아 수면 자세에 따라 능동적으로 모양이 변화되는 부분이다.

1-d : 베개 하부로서 전체적 모양 구성을 위해 얇고 부드러운 플라스틱 소재로 구성된다 .

1-e : 베개의 제어부로서 내부에 소형 cpu와 기억장치를 내장하고 자체 프로그램이 입력 가능하고 pc혹은 다른 소형 모니터링 기기와 연결이 가능한 인터페이스 ,그리고 베개의 제어를 위한 공기 펌프 스텝핑 모터 컨트롤러 , 전류 전압 조절 공급기 등을 갖추고 있어서 수면자의 신상 정보를 소형 모니터링 기기로 입력하게 되면 예를 들어 목의 굵기 길이, 목에서 어깨까지의 거리, 머리의 직경 등의 정보를 입력시키면 내장 프로그램에 의해 개개인의 최적화된 베개모양과 높이를 산출하고 이에 맞게 공기 혹은 기름등의 유체를 공급하거나 베개로의 공급되는 전류 전압 등의 조정을 통해 베개의 모양과 높이가 변화되게 된다. 그러나 내장 프로그램에의한 값이 불편할 경우 베개 제어부와 소형 모니터링 기기 혹은 PDA(개인 휴대 단말기) 등의 장치를 통신으로 연결시켜 베개 제어부를 조정 하여 각 사용자의 임의에 따라 자세를 변화시키면서 가장 편안한 모양과 높이를 기억시켜 그 상태로 조절되게 할 수 있다.

그림 2 는 옆으로 누워 잘 때의 모습으로 1-c 부분이 2-c 부분처럼 변형되어 어깨를 받쳐 주는 구조로 되어있다. 이를 위한 가장 빠른 구현 방법의 하나로 제어부에서 공기를 주입하는 방법이 있다.

그림 3은 수면 자세 감지 센스의 개략도로서 육면체 중앙의 추와 6면의 압력감지 부품 과 소형 충전형 전지가 내장되고 이 부품들에서 오는 신호를 수집하고 제어부로 송신하는 무선 송신부로 구성된다.

3-a는 추로서 납이나 금등의 밀도가 큰 물질로 구성되고 이것이6면의 압력 감지 부품과 연결되어 있어 중력 방향 위에 있는 부품에 가장 큰 장력(tension)을 가하게 되니 이것으로 중력 방향과 센스와의 위치 관계를 알게 된다.

3-b는 압력 감지 부품으로 추와 연결되어 장력 치(value of tension)가 3-d의 송신부로 전달된다.

3-c는 소형 충전식 전원으로 밤에 몸에 착용 할 때는 송신부(3-d)에 에너지를 공급하게 되고 낮에는 가정전원으로 충전해 주게 된다.

3-d는 송신부로서 감지부품의 장력(tension)값을 베개 제어부로 보내주게 된다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은, 수면자의 가슴 중앙 등에 수면 자세 감지 센스를 부착하게 하고 이 자세센스에서 나오는 수면자의 자세 정보를 베개제어부에서 실시간으로 받아들여 이 자세에 맞게 베개의 전체 모양과 높이를 제어부에서 조정해주게 됨으로 바로 누울 때는 바로 누운 자세에 맞는 베개모양이 옆으로 누울 때는 옆으로 누운 자세에 맞게 베개 전체 모양이 변화되게 되어지므로 잠자리에서 자세변화와 위치 변화가 많은 사람도 좀더 편안하게 목과 머리를 받쳐줄 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 수면자가 수면자세 감지를 위한 수면 자세 감지 센스를 수면자세의 기준이 되는 몸통의 일부분 위에 부드러운 벨트 등을 이용 착용하고 수면을 취하면 이 수면자세 감지 센스에서 수면자의 자세정보를 실시간으로 유선 혹은 무선으로 베개의 제어부로 신호를 보내 이 베개 제어부가 수면자의 수면 자세에 따라 능동적으로 전체 베개의 모양과 높이를 변화시키게 된다.
2. 제1항에 있어서 수면자세감지센스--약해서 자세센스 라 하자--에 관한 것으로 자세센스는 중앙의 추(납이나 황금)(3-a)와 다수의 압력 감지 부품(3-b)을 이용 추는 항상 중력 방향으로 압력을 가한다는 원리를 이용하여 중앙 추와 6면의 압력 감지 센스를 약간 느슨하게 강화 섬유(나이롱 끈 등)로 연결하면 자세 센스의 중력에 관한 방향을 알 수 있고 이 수면자세 감지 센스를 수면자의 몸통의 일부분(예로 가슴 중앙 등)에 부착 했을 때 신체의 중력에 대한 방향 즉 자세를 알게 되는 과정 다시 설명하면 자세 센스 내에서 중력방향으로 배치된 압력 감지 부품의 추에 의한 장력이 크고 중력 방향에 수직인 평면에 있는 압력감지부품의 장력 값은 작게 된다. 에 의해 자세 센스의 중력에 대한 위치 관계가 파악되고 자세 센스가 부착된 신체 의 수면 자세도 파악되므로 3-b 의 값들을 3-d의 유무선 송신부에 의해서 베개의 제어부로 송신하게 되는 과정.

   무선일 경우 전원공급을 위해 소형 충전식 전지(3-c)를 자세 센스 내에 위치하게 하여서 무선 송신부의 전원을 공급하게 되는 과정.
3. 제 1항에 있어서 베개의 제어부란 외부로부터 전원을 공급받거나 자체 내장된 충전전지에 의해 전원을 공급받아서 베개 모양 제어를 위해 내부에 cpu 기억장치 등과 자체 프로그램이 setup 되어 있어 수면 자세 감지 센스로부터의 유무선 정보를 수신하여 미리 입력된 수면자의 신상정보 --수면자의 목둘레 목 길이 목에서 어깨까지의 길이 머리의 직경 등 --를 내장된 프로그램에 의해 종합하고 분석하여 가장 알맞은 베개모양과 높이로 베개를 변형시키기 위해 필요한 공기나 기름등의 유체를 공급 회수 시키거나 베개로의 전류 전압 을 조정 공급하여 베개를 직접 제어하게 되는 과정 ,즉 베개 사용자의 신상 정보를 입력받아서 기억하고 실시간으로 자세 센스로부터 수면자의 자세 정보를 전달받아 가장 알맞은 베개의 모양 높이를 판단 베개를 제어 하게 되는 과정.

   사용자가 베개 사용 시 자동 내장 cpu 와 프로그램에 의해 조절된 베개 모양과 높이가 불편할 경우 소형 모니터링 기기나 PDA 등의 장비를 이용 모터 제어부와 통신을 실시하여 사용자 스스로 각 수면 자세마다의 베개 모양과 높이를 최적화시키고 이 값을 기억시켜 이 값으로 베개를 조절되는 단계,