KR20120116236A - A earlobe wearable rising assistant apparatus using sleep cycle - Google Patents

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서성보
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송제민
최진성
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(주)터보소프트
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Abstract

PURPOSE: A lobe mounted wakeup assistant device using sleeping cycle is provided to generate alarm for waking up users based on sleeping cycle. CONSTITUTION: A lobe mounted type wakeup assisting device using sleeping cycles comprises sensor units(100), a processing unit(200) and alarming units(300). The sensor unit is worn in the ear lobe part of a user. The sensor unit includes pulse wave sensor which measures the pulse wave from the ear lobe of the user. The processing unit detects the specific bio-signal wave form of sleeping from the pulse signal collected from the sensor unit. According to the signals of the processing unit, the alarming unit generates alarms to help the user to wake up.

Description

수면 사이클을 이용한 귓불 착용형 기상 보조 장치 {A EARLOBE WEARABLE RISING ASSISTANT APPARATUS USING SLEEP CYCLE}Earlobe Wearable Weather Aid Using Sleep Cycle {A EARLOBE WEARABLE RISING ASSISTANT APPARATUS USING SLEEP CYCLE}

본 발명은 기상 보조 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 수면 사이클을 이용한 귓불 착용형 기상 보조 장치에 관한 것이다.       The present invention relates to a weather assist device, and more particularly, to an earlobe wearable weather assist device using a sleep cycle.

수면은 심신의 피로를 회복할 수 있게 해주기 때문에 인간 생활에 필수적인 것으로서, 수면을 취하지 못한 사람은 낮의 활동 능력이 눈에 띄게 나빠지고, 집중력 및 활동성이 저하된다. 또한, 수면의 종류 중 하나인 꿈수면 단계는 기억력을 보강하고 재편집해 주는 기능이 있기 때문에, 꿈수면 단계가 적절한 양과 순번을 따라 잘 나타나야 하며, 꿈수면이 정상적인 수치보다 낮은 경우 학습 능력이나 기억력 등에 영향을 주게 된다. 또한, 깊은 수면은 근육의 이완 및 스트레스 감소를 통해 육체 피로를 풀어주고, 깊은 수면 중에는 인간의 면역력을 증강하는 물질이 분비되는 것으로 알려져 있으며, 성장 호르몬의 분비도 왕성하여 발육 상태에 영향을 준다.
Sleep is essential to human life because it allows you to recover from physical and mental fatigue, and people who do not sleep have noticeable deterioration in their daytime activities and poor concentration and activity. In addition, since the dream sleep stage, which is one of the types of sleep, has a function of reinforcing and re-editing the memory, the dream sleep stage should be well displayed according to the appropriate amount and sequence. It affects the back. In addition, deep sleep releases physical fatigue through muscle relaxation and stress reduction, and during deep sleep, a substance that enhances human immunity is known to be secreted. Growth hormone secretion is also active and affects the developmental state.

이와 같은 수면의 중요성이 알려지면서 어느 때보다도 수면의 질에 대한 관심이 높아지고 있으며, 수면 사이클을 파악하고 수면의 질을 높이고자 하는 노력이 이루어지고 있다. 특히, 수험생들의 경우 부족한 수면으로 인해 조는 경우가 많이 있어서, 기존 수면의 질을 높이고 졸음을 방지하고자 하는 다양한 장치 및 방법이 시판되고 있으나, 이들은 착용이 불편하여 공부나 수면에 방해가 되는 경우가 많이 있고, 수면 사이클의 분석 또는 졸음 판단 등이 정확하지 못한 문제가 있다.
As the importance of sleep is known, more attention is being paid to sleep quality than ever before, and efforts are being made to understand sleep cycles and to improve sleep quality. In particular, the examinees often sleep due to insufficient sleep, and various devices and methods for improving existing sleep quality and preventing drowsiness are commercially available, but they are often inconvenient to wear and thus interfere with studying or sleeping. There is a problem that the analysis of the sleep cycle or the determination of drowsiness is not accurate.

또한, 운전자들의 경우 졸음운전이 큰 문제가 되는데, 2009년 고속도로 사망사고를 분석한 결과 졸음운전과 직결된 사망사고가 전체의 42.3%로 매우 높게 나타나 졸음운전의 방지가 안전 운전에 매우 중요한 것을 확인할 수 있다. 이러한 졸음운전으로 인한 사고를 방지하기 위해 운전자의 졸음을 감지하는 시스템이 개발되기도 했으나, 차량의 소음과 두꺼운 옷차림 등 때문에 정확한 측정이 어렵고, 높은 비용으로 인해 거의 사용되지 못하고 있는 실정이다. 따라서 운전을 방해하지 않으면서도 운전자의 졸음을 감지하여 기상을 유도할 수 있도록 하거나, 운전자가 운전 도중 졸음을 느껴 잠시 휴식을 취할 때 짧은 시간동안 숙면을 취하고 다시 일어날 수 있도록 하는 보조 장치가 시급히 필요한 실정이다.In addition, drowsiness driving becomes a big problem for drivers.As a result of analyzing highway deaths in 2009, 42.3% of all deaths directly related to drowsy driving were found to be very important for safe driving. Can be. In order to prevent accidents caused by drowsy driving, a system for detecting driver's drowsiness has been developed, but accurate measurement is difficult due to the noise of the vehicle and thick clothing, and is rarely used due to high cost. Therefore, there is an urgent need for assistive devices to detect the drowsiness of the driver without disturbing the driving and to induce the weather or to get a good night's sleep and wake up when the driver feels drowsy while driving and takes a short break. to be.

본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 맥파 센서를 포함하는 센서부에서 수집된 맥파 신호로부터 수면에 대한 생체신호 특성 파형을 검출하고 수면 사이클에 기초하여 사용자의 기상을 유도하기 위한 알람을 발생하도록 함으로써, 사용자의 수면 또는 졸음 신호를 효과적으로 감지하여 기상을 유도할 수 있고, 사용자의 수면 사이클을 파악하여 수면의 질을 높이고 쾌적한 기상을 할 수 있도록 하는, 수면 사이클을 이용한 귓불 착용형 기상 보조 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
The present invention has been proposed to solve the above problems of the conventionally proposed methods, and detects a biosignal characteristic waveform for sleep from a pulse wave signal collected by a sensor unit including a pulse wave sensor and based on a sleep cycle. By generating an alarm to induce the weather of the user, the user can effectively induce the weather by detecting the user's sleep or drowsiness signal, and improve the quality of sleep and comfortable sleep by grasping the user's sleep cycle, It is an object of the present invention to provide an earlobe wearable weather assistance device using a cycle.

또한, 본 발명은, 사용자의 귓불 부분에 센서부를 착용하여 사용자의 귓불로부터 맥파를 측정함으로써, 사용자의 활동을 방해하지 않으면서도 정확한 생체신호 특성 파형을 검출할 수 있고, 편안하게 운전이나 학습 등을 하면서 검출된 생체신호 특성 파형을 이용한 건강관리 및 졸음 방지를 할 수 있으며, 수면 중 사용 시에는 사용자의 움직임에 따른 측정 오류나 불편함을 최소화할 수 있는, 수면 사이클을 이용한 귓불 착용형 기상 보조 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention, by measuring the pulse wave from the user's earlobe wearing a sensor unit on the user's earlobe portion, it is possible to detect the accurate bio-signal characteristic waveform without disturbing the user's activity, comfortable driving or learning, etc. Health care and drowsiness prevention can be prevented by using the detected biosignal characteristic waveforms, and when using during sleep, it is possible to use a sleep cycle wearable weather assist device that can minimize measurement errors or inconveniences caused by user's movement. Another purpose is to provide.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 수면 사이클을 이용한 귓불 착용형 기상 보조 장치는,The earlobe wearable weather assist device using the sleep cycle according to the characteristics of the present invention for achieving the above object,

사용자의 귓불 부분에 착용이 가능한 형태로서, 사용자의 귓불로부터 맥파를 측정하는 맥파 센서를 포함하는 센서부;A sensor unit that can be worn on the earlobe of the user, the sensor unit including a pulse wave sensor for measuring the pulse wave from the user's earlobe;

상기 센서부로부터 수집된 맥파 신호로부터 수면에 대한 생체신호 특성 파형을 검출하는 처리부; 및A processor detecting a biosignal characteristic waveform of water surface from a pulse wave signal collected from the sensor unit; And

상기 처리부의 신호에 따라 상기 사용자의 기상을 유도하기 위한 알람을 발생하는 알람 발생부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
And an alarm generator for generating an alarm for inducing the user's wake up according to the signal of the processor.

바람직하게는, 상기 처리부 및 알람 발생부는,Preferably, the processing unit and the alarm generating unit,

수면 사이클 분석 및 기상 알람을 위한 응용 소프트웨어가 설치된 스마트 기기에 포함될 수 있다.
It can be included in smart devices with application software for sleep cycle analysis and weather alarms.

바람직하게는, 상기 센서부는,Preferably, the sensor unit,

수집된 맥파 신호를 무선 통신을 이용하여 상기 처리부에 전송할 수 있다.
The collected pulse wave signal may be transmitted to the processing unit using wireless communication.

바람직하게는, 상기 센서부는,Preferably, the sensor unit,

진동 감지 센서를 더 포함할 수 있다.
It may further include a vibration sensor.

바람직하게는, 상기 처리부는,Preferably, the processing unit,

수면 또는 졸음 상태에 대한 표준 패턴 규칙을 저장할 수 있다.
You can store standard pattern rules for sleep or drowsiness.

더욱 바람직하게는, 상기 처리부는,More preferably, the processing unit,

상기 검출된 생체신호 특성 파형이 상기 수면 또는 졸음 상태에 대한 표준 패턴 규칙을 나타내는 경우 상기 알람 발생부에 알람 발생을 요청하는 신호를 전송할 수 있다.
When the detected biosignal characteristic waveform indicates a standard pattern rule for the sleep or drowsiness state, a signal for requesting alarm generation may be transmitted to the alarm generator.

바람직하게는,Preferably,

상기 센서부에서 수집된 정보 또는 상기 처리부에서 검출된 정보를 표시하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.
The display apparatus may further include a display unit displaying information collected by the sensor unit or information detected by the processing unit.

바람직하게는,Preferably,

상기 처리부에서 검출된 생체신호 특성 파형을 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.
The apparatus may further include a storage configured to store the biosignal characteristic waveform detected by the processor.

바람직하게는,Preferably,

상기 처리부의 결과를 외부 단말기에 전송하는 통신부를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a communication unit configured to transmit a result of the processing unit to an external terminal.

본 발명에서 제안하고 있는 수면 사이클을 이용한 귓불 착용형 기상 보조 장치에 따르면, 맥파 센서를 포함하는 센서부에서 수집된 맥파 신호로부터 수면에 대한 생체신호 특성 파형을 검출하고 수면 사이클에 기초하여 사용자의 기상을 유도하기 위한 알람을 발생하도록 함으로써, 사용자의 수면 또는 졸음 신호를 효과적으로 감지하여 기상을 유도할 수 있고, 사용자의 수면 사이클을 파악하여 수면의 질을 높이고 쾌적한 기상을 할 수 있도록 한다.
According to the earlobe-wearable weather assistance device using the sleep cycle proposed by the present invention, the biosignal characteristic waveform of the sleep is detected from the pulse wave signal collected by the sensor unit including the pulse wave sensor, and the user's wake-up is based on the sleep cycle. By generating an alarm to induce the user, it is possible to effectively detect the user's sleep or drowsiness signal to induce the wake-up, to understand the sleep cycle of the user to improve the quality of sleep and to have a pleasant wake-up.

또한, 본 발명에 따르면, 사용자의 귓불 부분에 센서부를 착용하여 사용자의 귓불로부터 맥파를 측정함으로써, 사용자의 활동을 방해하지 않으면서도 정확한 생체신호 특성 파형을 검출할 수 있고, 편안하게 운전이나 학습 등을 하면서 검출된 생체신호 특성 파형을 이용한 건강관리 및 졸음 방지를 할 수 있으며, 수면 중 사용 시에는 사용자의 움직임에 따른 측정 오류나 불편함을 최소화할 수 있다.
In addition, according to the present invention, by wearing the sensor portion on the user's earlobe portion to measure the pulse wave from the user's earlobe, it is possible to detect the accurate biosignal characteristic waveform without disturbing the user's activity, and comfortable driving or learning, etc. Health care and drowsiness prevention using the detected biosignal characteristic waveforms can be prevented, and measurement errors or inconveniences caused by the user's movements can be minimized when used during sleep.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수면 사이클을 이용한 귓불 착용형 기상 보조 장치를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수면 사이클을 이용한 귓불 착용형 기상 보조 장치의 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 수면 사이클을 이용한 귓불 착용형 기상 보조 장치를 외부 단말기에 연결한 상태를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수면 사이클을 이용한 귓불 착용형 기상 보조 장치를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수면 사이클을 이용한 귓불 착용형 기상 보조 장치를 도시한 도면.
1 is a view showing the earlobe wearable weather assistance device using a sleep cycle according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing the configuration of the earlobe wearable weather assistance device using a sleep cycle according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a state in which an earlobe-wearable weather assistance device using a sleep cycle according to an embodiment of the present invention is connected to an external terminal.
4 is a view showing the earlobe-wearable weather assistance device using the sleep cycle according to another embodiment of the present invention.
5 is a view showing the earlobe-wearable weather assistance device using the sleep cycle according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in order that those skilled in the art can easily carry out the present invention. In the following detailed description of the preferred embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In the drawings, like reference numerals are used throughout the drawings.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
In addition, in the entire specification, when a part is referred to as being 'connected' to another part, it may be referred to as 'indirectly connected' not only with 'directly connected' . In addition, the term 'comprising' of an element means that the element may further include other elements, not to exclude other elements unless specifically stated otherwise.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수면 사이클을 이용한 귓불 착용형 기상 보조 장치를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수면 사이클을 이용한 귓불 착용형 기상 보조 장치의 구성을 도시한 도면이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 수면 사이클을 이용한 귓불 착용형 기상 보조 장치는, 센서부(100), 처리부(200) 및 알람 발생부(300)를 포함하여 구성될 수 있으며, 디스플레이부(400), 저장부(500) 및 통신부(600)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
1 is a view showing the earlobe-wearable weather assist device using the sleep cycle according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a configuration of the earlobe-wearable weather assist device using the sleep cycle according to an embodiment of the present invention Figure is a diagram. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the earlobe-wearing meteorological assist device using the sleep cycle according to an embodiment of the present invention includes a sensor unit 100, a processing unit 200, and an alarm generating unit 300. The display unit 400 may further include a display unit 400, a storage unit 500, and a communication unit 600.

센서부(100)는, 사용자의 귓불 부분에 착용이 가능한 형태로서, 사용자의 귓불로부터 맥파를 측정하는 맥파 센서(110)를 포함할 수 있으며, 진동 감지 센서(120)를 더 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 센서부(100)는 귓불에 착용이 가능한 형태로서 집게와 유사한 형상일 수 있다. 또한, 약 10mm 정도의 소형으로 구성하여 사용자의 편의성을 증대할 수 있다. 이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 수면 사이클을 이용한 귓불 착용형 기상 보조 장치에서 센서부(100)의 세부적인 구성에 대해 상세히 설명하도록 한다.
The sensor unit 100 may be worn on the earlobe of the user, and may include a pulse wave sensor 110 that measures the pulse wave from the user's earlobe, and may further include a vibration sensor 120. As shown in FIG. 1, the sensor unit 100 may be worn on the earlobe and may have a shape similar to a forceps. In addition, it can be configured to a small size of about 10mm to increase the user's convenience. Hereinafter, the detailed configuration of the sensor unit 100 in the earlobe-wearable weather assistance device using the sleep cycle according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

맥파 센서(110)는, 사용자의 귓불로부터 맥파 정보를 수집할 수 있으며, 맥파 센서(110)는 맥파 정보 수집을 위해 적외선과 자외선의 광원 출력을 포함할 수 있으며, 산소포화도를 더 측정할 수 있다. 맥파란 맥박이 말초 신경까지 전하여지면서 이루는 파동을 말하는 것으로서, 사람의 신체 상태에 따라 이러한 파동의 형태와 속도가 상이할 수 있다.
The pulse wave sensor 110 may collect pulse wave information from a user's earlobe, and the pulse wave sensor 110 may include light source output of infrared rays and ultraviolet rays to collect pulse wave information, and further measure oxygen saturation. . Pulse wave refers to a wave formed by the pulse transmitted to the peripheral nerve, the shape and speed of these waves may vary depending on the physical condition of the person.

진동 감지 센서(120)는, 사용자의 움직임 등에 의한 진동을 감지함으로써, 운전이나 학습 중 머리의 움직임에 따라 추가적으로 졸음 감지를 할 수 있고, 수면 중 움직임 정도를 분석하여 수면의 질을 분석하는데 활용할 수 있다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 수면 사이클을 이용한 귓불 착용형 기상 보조 장치를 착용한 상태에서 운동 등을 하게 되면, 맥파 센서(110)에 의해 생체신호를 검출할 수 있을 뿐 아니라, 진동 감지 센서(120)에 의해 만보계의 역할도 할 수 있어서, 운동에 따른 효과를 체계적으로 분석할 수 있는 효과가 있다.
The vibration sensor 120 may further detect drowsiness according to the movement of the head during driving or learning by detecting vibration caused by a user's movement, and may be used to analyze the quality of sleep by analyzing the degree of movement during sleep. have. In addition, when exercise is performed in the state wearing the earlobe-wearable weather assistance device using the sleep cycle according to an embodiment of the present invention, not only can detect the bio-signal by the pulse wave sensor 110, but also vibration detection The sensor 120 may also serve as a pedometer, so that the effects of the exercise may be systematically analyzed.

맥파는 사용자의 손가락 또는 귓불을 통해 주로 측정될 수 있는데, 종래에는 손가락을 많이 이용하였기 때문에, 일상생활을 하면서 사용하기에는 불편하였다. 따라서 운전이나 학습 중에 맥파를 측정하기는 어려웠으며, 수면 중 사용자의 뒤척거림 등 작은 움직임에 의해 손가락에서 센서가 분리될 가능성이 높아서, 맥파 센서(110)를 포함하는 센서부(100)를 이용하여 수면 사이클을 분석하는 데에는 한계가 있었다. 그러나 본 발명의 일실시예에 따른 수면 사이클을 이용한 귓불 착용형 기상 보조 장치에서는 소형의 센서부(100)를 귓불에 착용하기 때문에 손을 자유롭게 움직일 수 있어서, 운전이나 학습 중에 사용하기에 적합하고, 사용자의 움직임에 따라 쉽게 분리되지 않아 수면 중에도 사용할 수 있다.
Pulse wave can be measured mainly through a user's finger or earlobe, and conventionally, since many fingers are used, it is inconvenient to use while daily life. Therefore, it was difficult to measure the pulse wave during driving or learning, and it is highly likely that the sensor is separated from the finger by a small movement such as the user's flipping during sleep, so that the sensor unit 100 including the pulse wave sensor 110 is used. There was a limit to analyzing sleep cycles. However, in the earlobe-wearable meteorological assist device using the sleep cycle according to an embodiment of the present invention, since the small sensor unit 100 is worn on the earlobe, the hand can be freely moved, which is suitable for use during driving or learning. It is not easily separated according to the user's movement, so it can be used during sleep.

처리부(200)는, 센서부(100)로부터 수집된 맥파 신호로부터 수면에 대한 생체신호 특성 파형을 검출할 수 있다. 즉, 처리부(200)는 센서부(100)에 의해 측정된 맥파 신호, 산소포화도, 사용자의 움직임 등을 이용하여 수면에 대한 생체신호 특성 파형을 검출할 수 있다. 특히, 처리부(200)는 맥파 신호를 이용한 심박 변이율(HRV: Heart Rate Variability) 분석을 통해 생체신호 특성 파형을 검출할 수 있다. 한편, 처리부(200)는 소형으로 구현하여 센서부(100), 처리부(200) 및 알람 발생부(300)가 일체로 구성되도록 할 수도 있다.
The processor 200 may detect a biosignal characteristic waveform for sleep from the pulse wave signal collected from the sensor unit 100. That is, the processor 200 may detect the biosignal characteristic waveform of the sleep using the pulse wave signal, the oxygen saturation degree, and the user's movement measured by the sensor unit 100. In particular, the processor 200 may detect a biosignal characteristic waveform through a heart rate variability (HRV) analysis using a pulse wave signal. On the other hand, the processing unit 200 may be implemented in a compact, so that the sensor unit 100, the processing unit 200 and the alarm generating unit 300 may be integrally configured.

정상 상태와 수면 또는 졸음 상태에서의 심박 변이율은 상이하게 나타날 수 있는데, 처리부(200)는 수면 또는 졸음 상태에 대한 표준 패턴 규칙을 저장할 수 있다. 처리부(200)에 저장되는 표준 패턴 규칙은, 사전에 졸음 및 수면 상태에 대해 체형, 연령, 성별, 질환군 등에 대해 표준 파형을 검출한 것일 수 있다.
The heart rate variability in the normal state and the sleep or drowsiness state may be different, and the processor 200 may store the standard pattern rule for the sleep or drowsiness state. The standard pattern rule stored in the processor 200 may be a standard waveform detected for a body shape, an age, a sex, a disease group, and the like for drowsiness and sleep states in advance.

처리부(200)는, 검출된 생체신호 특성 파형이 저장된 수면 또는 졸음 상태에 대한 표준 패턴 규칙을 나타내는 경우 알람 발생부(300)에 알람 발생을 요청하는 신호를 전송할 수 있다. 즉, 센서부(100)에서 수집되는 정보를 이용하여 검출된 수면에 대한 생체신호 특성 파형을 실시간 패턴 매칭을 통해, 졸음이 오는 상황에 대해 저장된 수면 또는 졸음 상태에 대한 표준 파형과 비교하여 정해진 유사성 이상의 유사도를 보일 경우 이하에서 상세히 설명할 알람 발생부(300)에 알람 발생을 요청하는 신호를 전송할 수 있다. 이때, 처리부(200)에서 패턴 매칭을 할 때에는 체형, 연령, 성별, 질환군 등에 대한 사용자의 정보를 미리 입력받아 사용자 정보와 일치하는 표준 파형과 패턴이 일치하는지를 판단할 수 있다.
The processor 200 may transmit a signal for requesting an alarm to the alarm generator 300 when the detected biosignal characteristic waveform indicates a standard pattern rule for a sleep or drowsy state. That is, the similarity determined by comparing the biosignal characteristic waveform of the detected sleep using the information collected by the sensor unit 100 with the standard waveform of the sleep or drowsy state stored for the drowsiness situation through real-time pattern matching. If the above similarity is shown, a signal for requesting alarm generation may be transmitted to the alarm generating unit 300 to be described in detail below. In this case, when performing pattern matching in the processing unit 200, information about a user's body type, age, gender, disease group, etc. may be received in advance, and it may be determined whether the pattern matches the standard waveform that matches the user information.

알람 발생부(300)는, 처리부(200)의 신호에 따라 사용자의 기상을 유도하기 위한 알람을 발생할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 알람 발생부(300)는 이어폰이나 헤드폰 등과 같은 형태일 수 있으나, 일반적인 스피커, LED 램프, 진동 등으로 구현될 수도 있다. 즉, 알람 발생부(300)는 사용자의 기상을 유도할 수 있는 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 소리와 램프, 진동 등 복수의 알람 신호를 발생할 수 있도록 구성될 수도 있다.
The alarm generator 300 may generate an alarm for inducing a user's wake up according to a signal from the processor 200. As shown in Figure 1, in the present invention, the alarm generating unit 300 may be in the form of earphones or headphones, but may be implemented as a general speaker, LED lamp, vibration and the like. That is, the alarm generator 300 may be implemented in various forms to induce the user's weather, and may be configured to generate a plurality of alarm signals such as sound, lamps, and vibrations.

디스플레이부(400)는, 센서부(100)에서 수집된 정보 또는 처리부(200)에서 검출된 정보를 표시할 수 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 평균 심박수, 산소포화도(SpO2) 등 센서부(100)에서 수집되는 정보가 표시될 수 있고, 주파수 영역 분석 정보인 교감(HF)과 부교감(LF)에 대한 평가 지표 등 처리부(200)에서 검출된 정보 등이 표시될 수 있다.
The display unit 400 may display information collected by the sensor unit 100 or information detected by the processing unit 200. That is, as shown in FIG. 1, information collected from the sensor unit 100, such as an average heart rate and an oxygen saturation degree SpO 2 , may be displayed and displayed on the sympathetic HF and the parasympathetic LF, which are frequency domain analysis information. Information detected by the processor 200, such as an evaluation index, may be displayed.

저장부(500)는, 처리부(200)에서 검출된 생체신호 특성 파형을 저장할 수 있다. 처리부(200)에서 처리된 생체신호 특성 파형을 저장함으로써, 추후 저장된 데이터의 분석을 통해 수면 사이클 분석을 통한 건강관리, 수면 패턴 분석, 수면의 질 분석 등을 할 수 있다.
The storage unit 500 may store the biosignal characteristic waveform detected by the processing unit 200. By storing the biosignal characteristic waveform processed by the processor 200, health management through sleep cycle analysis, sleep pattern analysis, and sleep quality analysis may be performed through analysis of stored data later.

통신부(600)는, 처리부(200)의 결과를 외부 단말기에 전송할 수 있다. 즉, 통신부(600)는 유무선 통신을 이용하여 처리부(200)의 결과 또는 저장부(500)에 저장된 정보를 외부 단말기에 전송할 수 있다. 이때, 외부 단말기는 사용자의 휴대단말기나 컴퓨터 등일 수 있으나, 생체신호 특성 파형을 이용하여 다양한 분석 정보를 제공하고 건강관리 등의 서비스를 제공하는 서비스 제공 서버일 수도 있다.
The communication unit 600 may transmit the result of the processing unit 200 to an external terminal. That is, the communication unit 600 may transmit the result of the processing unit 200 or the information stored in the storage unit 500 to an external terminal using wired or wireless communication. In this case, the external terminal may be a user's portable terminal or a computer, but may also be a service providing server that provides various analysis information using a biosignal characteristic waveform and provides services such as health care.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 수면 사이클을 이용한 귓불 착용형 기상 보조 장치를 외부 단말기에 연결한 상태를 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 수면 사이클을 이용한 귓불 착용형 기상 보조 장치의 통신부(600)는 USB를 이용하여 외부 단말기와 연결됨으로써, 처리부(200)의 처리 결과 또는 저장부(500)에 저장된 정보를 편리하게 전송할 수 있다. 도 3에는 널리 사용되고 있는 데이터 송수신 수단인 USB를 이용하여 외부 단말기와 연결된 상태를 도시하였으나, 본 발명의 일실시예에 따른 수면 사이클을 이용한 귓불 착용형 기상 보조 장치는, 그밖에 다양한 유무선 통신 수단을 이용하여 외부 단말기에 각종 정보를 전송할 수 있다.
3 is a view illustrating a state in which an earlobe-wearable weather assist device using a sleep cycle according to an embodiment of the present invention is connected to an external terminal. As shown in FIG. 3, the communication unit 600 of the earlobe-wearable weather assist device using the sleep cycle according to an embodiment of the present invention is connected to an external terminal using a USB, thereby processing results of the processing unit 200 or Information stored in the storage unit 500 can be conveniently transmitted. Although FIG. 3 illustrates a state of being connected to an external terminal using a widely used data transmission / reception means (USB), the earlobe-wearable weather assistance device using a sleep cycle according to an embodiment of the present invention uses various wired / wireless communication means. Various information can be transmitted to an external terminal.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수면 사이클을 이용한 귓불 착용형 기상 보조 장치를 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 수면 사이클을 이용한 귓불 착용형 기상 보조 장치에서는, 센서부(100)와 처리부(200) 및 알람 발생부(300)가 서로 분리되어, 센서부(100)와 처리부(200) 및 알람 발생부(300) 사이에 무선 통신을 이용하여 정보가 전송될 수 있다.
4 is a view showing the earlobe wearable weather assistance device using a sleep cycle according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, in the earlobe-wearing weather assistance device using the sleep cycle according to another embodiment of the present invention, the sensor unit 100, the processing unit 200, and the alarm generating unit 300 are separated from each other, Information may be transmitted between the sensor unit 100, the processing unit 200, and the alarm generating unit 300 using wireless communication.

즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 수면 사이클을 이용한 귓불 착용형 기상 보조 장치에서 센서부(100)는, 수집된 맥파 신호를 무선 통신을 이용하여 처리부(200)에 전송할 수 있다. 이와 같이, 센서부(100)를 선이 없는 형태로 구현함으로써, 착용한 상태에서 운전이나 학습 등 일상생활을 하기가 용이하다. 또한, 수면 중에 사용할 때에는 연결 케이블이 팔이나 목 등에 감길 염려가 없어서 편리하며, 센서부(100)가 사용자의 귓불로부터 분리되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
That is, in the earlobe-wearable weather assistance device using the sleep cycle according to another embodiment of the present invention, the sensor unit 100 may transmit the collected pulse wave signal to the processor 200 using wireless communication. As such, by implementing the sensor unit 100 without a line, it is easy to carry out daily life such as driving or learning in a worn state. In addition, when using during sleep, the connection cable is convenient because there is no fear of winding the arm or neck, it is possible to prevent the sensor unit 100 from being separated from the user's earlobe.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 처리부(200) 및 알람 발생부(300)는, 수면 사이클 분석 및 기상 알람을 위한 응용 소프트웨어가 설치된 스마트 기기에 포함될 수 있다. 스마트 기기는 기능이 제한되어 있지 않고 응용 소프트웨어를 통해 상당 부분 기능을 변경하거나 확장할 수 있는 제품을 가리키는 것으로서, 스마트폰, 태블릿 PC, 스마트 TV 등일 수 있다. 다만, 본 발명의 스마트 기기가 여기에서 나열한 바와 같은 스마트 기기에 한정되는 것은 아니고, 수면 사이클 분석 및 기상 알람을 위한 응용 소프트웨어를 설치하여, 본 발명의 처리부(200) 및 알람 발생부(300)의 역할을 할 수 있다면, 구체적인 단말기의 형태에 관계없이 본 발명의 스마트 기기의 역할을 얼마든지 할 수 있다.
In addition, as shown in FIG. 4, the processor 200 and the alarm generator 300 may be included in a smart device in which application software for sleep cycle analysis and weather alarm is installed. Smart devices refer to products that are not limited in functionality and that can be changed or expanded in a significant way through application software, and may be smart phones, tablet PCs, smart TVs, and the like. However, the smart device of the present invention is not limited to the smart device as listed here, but by installing application software for sleep cycle analysis and weather alarm, the processing unit 200 and the alarm generating unit 300 of the present invention If it can play a role, it can play any role of the smart device of the present invention irrespective of the form of the specific terminal.

즉, 스마트 기기는 무선 통신, 프로세서, 디스플레이 화면 등을 구비하고 있을 뿐 아니라, 알람 발생부(300)의 역할을 할 수 있는 스피커, 디스플레이부(400), 진동 등이 가능하다. 따라서 스마트 기기에 수면 사이클 분석 및 기상 알람을 지원하는 응용 소프트웨어를 설치하고, 사용자의 센서부(100)를 등록하여, 등록된 센서부(100)로부터 수집된 정보를 무선 통신에 의해 전송 받아 스마트 기기의 프로세서에서 응용 소프트웨어를 구동하여 수면 사이클 분석 등의 처리부(200) 역할을 하고, 알람이 필요한 경우에는 스피커, 디스플레이 화면, 스마트 기기의 진동 등을 이용하여 알람을 발생하도록 할 수 있다. 이와 같이, 사용자가 보유한 스마트 기기를 활용함으로써, 사용자는 센서부(100)만 구입하여 수면 사이클을 분석하고, 기상을 위한 보조 장치로서 스마트 기기를 사용할 수 있는 장점이 있다.
That is, the smart device is not only equipped with a wireless communication, a processor, a display screen, etc., but also a speaker, a display unit 400, vibration, and the like, which can serve as the alarm generator 300. Therefore, by installing application software that supports sleep cycle analysis and weather alarm on the smart device, registers the sensor unit 100 of the user, receives the information collected from the registered sensor unit 100 by wireless communication, and receives the smart device. The application software may be driven by a processor of the processor 200 to serve as a sleep cycle analysis, and when an alarm is required, an alarm may be generated using a speaker, a display screen, or vibration of a smart device. As such, by utilizing the smart device possessed by the user, the user may purchase only the sensor unit 100 to analyze the sleep cycle and use the smart device as an auxiliary device for the weather.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수면 사이클을 이용한 귓불 착용형 기상 보조 장치를 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수면 사이클을 이용한 귓불 착용형 기상 보조 장치는, 안경에 끼울 수 있는 형태로 구현될 수 있다. 안경을 쓰는 사용자의 경우에는 안경에 끼울 수 있는 형태로 센서부(100)를 구현함으로써, 안경의 흘러내림을 방지함과 동시에 귓불을 통해 수면 사이클의 분석을 통한 기상 보조 장치로도 사용할 수 있도록 할 수 있다. 이때, 소형의 처리부(200)를 센서부(100)와 함께 형성함으로써, 처리부(200)와 센서부(100)가 일체형으로 구현되도록 할 수도 있다.
5 is a view showing the earlobe-wearable weather assistance device using the sleep cycle according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the earlobe-wearable weather assistance device using the sleep cycle according to another embodiment of the present invention may be implemented in a form that can be fitted to glasses. In the case of a user who wears glasses, the sensor unit 100 may be implemented to be fitted to the glasses to prevent the glasses from falling down and to be used as a weather aid device through the analysis of the sleep cycle through the earlobe. Can be. In this case, by forming the small processing unit 200 together with the sensor unit 100, the processing unit 200 and the sensor unit 100 may be implemented integrally.

이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics of the invention.

100: 센서부 110: 맥파 센서
120: 진동 감지 센서 200: 처리부
300: 알람 발생부 400: 디스플레이부
500: 저장부 600: 통신부
100: sensor unit 110: pulse wave sensor
120: vibration detection sensor 200: processing unit
300: alarm generating unit 400: display unit
500: storage unit 600: communication unit

Claims (9)

기상 보조 장치로서,
사용자의 귓불 부분에 착용이 가능한 형태로서, 사용자의 귓불로부터 맥파를 측정하는 맥파 센서를 포함하는 센서부;
상기 센서부로부터 수집된 맥파 신호로부터 수면에 대한 생체신호 특성 파형을 검출하는 처리부; 및
상기 처리부의 신호에 따라 상기 사용자의 기상을 유도하기 위한 알람을 발생하는 알람 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 수면 사이클을 이용한 귓불 착용형 기상 보조 장치.
As a weather aid,
A sensor unit that can be worn on the earlobe of the user, the sensor unit including a pulse wave sensor for measuring the pulse wave from the user's earlobe;
A processor detecting a biosignal characteristic waveform of water surface from a pulse wave signal collected from the sensor unit; And
And an alarm generator configured to generate an alarm for inducing the user's wakeup according to the signal of the processor.
제1항에 있어서, 상기 처리부 및 알람 발생부는,
수면 사이클 분석 및 기상 알람을 위한 응용 소프트웨어가 설치된 스마트 기기에 포함되는 것을 특징으로 하는, 수면 사이클을 이용한 귓불 착용형 기상 보조 장치.
The method of claim 1, wherein the processing unit and the alarm generating unit,
Sleeping wearable weather assistance device using a sleep cycle, characterized in that included in the smart device installed application software for sleep cycle analysis and weather alarm.
제1항에 있어서, 상기 센서부는,
수집된 맥파 신호를 무선 통신을 이용하여 상기 처리부에 전송하는 것을 특징으로 하는, 수면 사이클을 이용한 귓불 착용형 기상 보조 장치.
The apparatus according to claim 1,
The earlobe-wearable weather aid using sleep cycles, wherein the collected pulse wave signal is transmitted to the processing unit through wireless communication.
제1항에 있어서, 상기 센서부는,
진동 감지 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 수면 사이클을 이용한 귓불 착용형 기상 보조 장치.
The apparatus according to claim 1,
An earlobe-wearable weather aid using sleep cycles, further comprising a vibration sensor.
제1항에 있어서, 상기 처리부는,
수면 또는 졸음 상태에 대한 표준 패턴 규칙을 저장한 것을 특징으로 하는, 수면 사이클을 이용한 귓불 착용형 기상 보조 장치.
The method of claim 1, wherein the processing unit,
Sleep cycle wearable weather aid using sleep cycles, characterized in that the standard pattern rules for sleep or drowsy conditions are stored.
제5항에 있어서, 상기 처리부는,
상기 검출된 생체신호 특성 파형이 상기 수면 또는 졸음 상태에 대한 표준 패턴 규칙을 나타내는 경우 상기 알람 발생부에 알람 발생을 요청하는 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는, 수면 사이클을 이용한 귓불 착용형 기상 보조 장치.
The method of claim 5, wherein the processing unit,
When the detected biosignal characteristic waveform indicates a standard pattern rule for the sleep or drowsiness state, the alarm generating unit transmits a signal requesting an alarm to be generated. .
제1항에 있어서,
상기 센서부에서 수집된 정보 또는 상기 처리부에서 검출된 정보를 표시하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 수면 사이클을 이용한 귓불 착용형 기상 보조 장치.
The method of claim 1,
And a display unit for displaying the information collected by the sensor unit or the information detected by the processing unit.
제1항에 있어서,
상기 처리부에서 검출된 생체신호 특성 파형을 저장하는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 수면 사이클을 이용한 귓불 착용형 기상 보조 장치.
The method of claim 1,
And a storage unit for storing the biosignal characteristic waveform detected by the processing unit.
제1항에 있어서,
상기 처리부의 결과를 외부 단말기에 전송하는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 수면 사이클을 이용한 귓불 착용형 기상 보조 장치.
The method of claim 1,
And a communication unit for transmitting a result of the processing unit to an external terminal.
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