KR20140089379A

KR20140089379A - 유아용 진정/수면 보조장치 및 사용방법

Info

Publication number: KR20140089379A
Application number: KR1020147013514A
Authority: KR
Inventors: 하비 네일 카프; 매튜 알 베를린; 제시 브이 그레이; 빌 왈터 와사바우프; 데브 쿠마 로이
Original assignee: 우나쿠나, 엘엘씨
Priority date: 2011-10-20
Filing date: 2012-10-19
Publication date: 2014-07-14
Also published as: AU2012325947A1; MX369214B; BR112014009281A8; CN107411433B; ES2744197T3; BR112014009281A2; CN104470405A; SG11201401533VA; MX2014004648A; US10827851B2; CN107411433A; AU2012325947B2; RU2607760C2; CA2852696A1; US20160166081A1; HK1206223A1; JP6053056B2; KR20190104227A; AU2017213453A1; JP2014530722A

Abstract

유아용 진정/수면 보조 장치는 왕복으로 움직이는 주 이동 플랫폼과 주 이동 플랫폼의 왕복운동을 구동하는 구동장치를 포함한다. 이동 헤드 플랫폼은 주 이동 플랫폼에 연결되며 동작 감지기와 음향 감지기 중 적어도 한 개의 기기가 주 이동 플랫폼에 중심으로 연결되는 이동 헤드 플랫폼에 있거나 근처에 위치한다. 논리 회로는 유아용 진정/수면 보조 장치의 동작 및 음향 감지기 중 적어도 한 개의 기기가 주 이동 플랫폼에 연결되어 감지된 신호가 주 이동 플랫폼의 운동을 조절한다. 소리 발생장치는 논리 회로에 연결된다.

Description

유아용 진정/수면 보조장치 및 사용방법{INFANT CALMING/SLEEP-AID DEVICE AND METHOD OF USE}

본 출원은 2011년 10월 20일에 출원된 미국 가출원(번호 61/549,627)의 권리를 주장한다. 위 출원의 모든 내용은 참고로 여기에 포함된다.

그치지 않는 울기 및 유아 수면 장애는 모든 부모들에게 많은 좌절감을 안겨준다. 생애 첫 달 동안 아기들은 매일 평균 2시간 정도 소란스럽게 울고 매일 밤 두 세 번 정도 깬다. 신생아 6명 중 1명은 수면/울음 문제로 평가받기 위해 의사의 진료를 받는다.

우는 아기와 이로 인한 부모의 좌절은 사기를 저하시키고, 부부 간의 불화를 일으키고, 아기에 대한 분노 및 업무 능력의 감소로 이어지곤 한다. 이는 또한 산후 우울증(모든 어머니의 약 15%, 그리고 배우자의 약 25% 내지 50%가 이로 인해 영향을 받는다), 수유 실패, 아동 학대와 방치, 자살, SIDS/질식, 모계 비만, 흡연, 지나치게 잦은 병원 진료, 아기에 대한 지나친 약물 치료, 자동차 사고, 역기능적 구속감, 그리고 유아 비만을 포함한 일련의 심각하거나 치명적인 건강상의 후유증을 일으키는 주요 원인으로 알려져 있다.

전통적인 양육 관행은 아기를 포대기로 단단히 감싸기, 리듬감 있게 흔들기, 우는 아기를 달래고 (잠투정을 줄이고 수면 효율을 증가시킴으로써)잠이 들게 하는 특정한 음악 들려주기가 포함된다. "잠투정"은 침대에 눕는 시간과 잠이 드는 순간 사이의 시간을 의미한다. "수면 효율성"은 잠자는 시간 (총 수면 시간)과 침대에 누워 있는 시간 간의 비율을 의미한다. 아기를 포대기로 단단히 감싸기, 리듬감 있게 흔들기 그리고 특정한 소리는 아기의 자궁 내 감각 환경을 재현하여 잇단 뇌간 반사(brainstem reflex), 즉 진정 반사(calming reflex)를 작동시킨다. 아기를 포대기로 단단히 감싸기는 아기의 옆 부분을 팔로 누르면서 포근하게 감싸 안는 방식이다. 이것은 아기들이 자궁에서 경험하는 단단하게 갇힌 상태를 재현한다. 아기를 포대기로 단단히 감싸기는 또한 아기가 놀라서 두 팔을 마구 움직이는 일이 없도록 하는데, 이로 인해 잠을 방해하여 울기 시작하거나 더 크게 울게 되는 경우가 흔하다.

리듬감 있는 동작은 어머니가 걸을 때 태아가 경험하는 움직임을 재현한다. 이 동작은 내이의 반고리관 내에 있는 전정 기관을 자극한다. 특정한 우르릉거리는 낮은 주파수의 소음은 자궁과 배꼽의 동맥을 통해 흐르는 혈액의 격동이 만들어 내는 소리를 재현한다. 자궁 내에서 아이들이 듣는 소음 수준은 72 내지 92 dB 사이로 계측된다. 모든 아기들에게는 진정 반사를 가장 효과적으로 일으키는 동작과 소리의 특별하고 독특한 고유의 혼합비가 있다. 이 선호되는 혼합비는 생후 첫 달 동안 일관되게 지속된다(즉, 포대기로 단단히 감싸 안고 움직이는 것에 가장 좋은 반응을 보이는 아기들은 지속적으로 이러한 상태에 반응하고 포대기로 단단히 감싸 안고 소리를 내 주는 것을 선호하는 식으로 갑자기 반응 양식을 바꾸지는 않는다). 진정 반사에는 다음과 같이 몇 가지 일정한 특성이 있다. 즉, 진정 반사작용은 흔히 있는 감각적 자극에 의해 발생된다; 그것은 흔히 있는 행동 표출로 나타난다; 그것은 한계적 현상을 드러낸다(즉, 너무 약한 자극은 반응을 이끌어내기에 충분하지 않다); 사람마다 한계치가 다르다(즉, 아동에 따라 높기도 하고 낮기도 하다); 한계치는 상태마다 다르다(즉, 소란스러움과 울기가 한계치를 뛰어넘어 반사 활성화를 가져오는 데 필요한 자극 수준을 상승시킨다).

진정 반사의 촉발 한계에 도달하는 데 요구되는 자극의 부합하는 수준은 아이마다 다르기 때문에 특정 아이의 한계 수준을 넘지 못하면 결과적으로 전체적인 진정 반응으로 이어지지 않곤 한다. 예를 들어, 느린 부드러운 동작은 어떤 흥분한 아기를 진정시킬 수는 있지만 다른 아기를 진정시키기에는 부족할 수 있다. 마찬가지로 어떤 아기의 경우 보통 크기의 소리가 진정 한계에 이르지만 다른 아기의 경우에는 그렇지 않다. 일단 자극이 촉발되면 진정 반사의 전형적인 표출 방식은 모터 출력 및 상태의 감소이다. 특정 아기의 진정 반사를 촉발시키는 데 요구되는 소리와 동작의 강도는 진정 반사를 활성화시키는데 요구되는 수준보다 훨씬 크다. "상태"는 아기가 환경에 주의를 기울이고 환경과 상호 작용하는 수준을 의미한다. 아기들은 조용한 수면, 활동적인 수면, 졸림, 조용한 초롱초롱함, 소란, 울기 등 6가지 상태를 경험한다.

그러나 포대기로 단단히 감싸기, 리듬감 있는 동작과 소리내기의 편리성에도 불구하고 이러한 방식들은 올바로 사용되지 못함으로써 많은 아기들을 진정시키고 재우는 데 실패하고 있다. 아기들의 울음을 그치게 하고 수면을 유도하기 위해 부모들은 종종 아기를 자신의 잠자리로 데리고 가는 경우가 있다. 그러나 이것은 부모와 한 침대에서 자는 것이 유아 돌연사 증후군(SIDS) 및 질식사의 발생 위험을 높이는 것으로 판명되면서 문제점으로 지적되고 있다(20년 동안 약 14% 증가). 부모가 극도로 지쳐있는 경우 아이를 같은 침대에 재울 때 야기되는 위험은 더 가중된다. 술에 취한 상태와 마찬가지로 탈진 상태는 성인의 판단력과 반응성을 감소시킨다. 이제 처음으로 부모가 된 사람들 중 50% 이상은 매일 밤 6시간 미만의 수면을 취하는데 이것은 만취 상태에 비견되는 성인의 주의 부족 상태를 자극하는 수준이다. 이러한 이유로 지친 부모와 함께 자는 것은 SIDS 위험을 높이고 질식사의 위험을 증가시킨다(부모가 실수로 자신의 몸으로 아기의 머리를 누르는 경우).

지친 부모들이 우는 아이를 진정시키고 재우기 위해 하는 다른 행위들도 직접적으로 SIDS와 질식사의 위험을 높인다(예를 들어, 아기를 소파에 둔 채 잠든다든지 또는 아기를 엎어 재우는 등의 행위). 의사들은 부모들이 아기와 한 침대에서 자는 것을 피하도록 권고하고 있으며 잠든 아기를 유아용 침대에 둘 것을 권장한다. 그러나 유아용 침대에도 문제가 있다. 유아용 침대에 반듯이 누워 자는 아기들은 사두증(두개골이 납작해지는 증상)에 걸릴 위험이 높은데 이것은 값비싸고 불편한 치료를 요구하며 영구적인 기형을 초래할 수 있다. 또한 유아용 침대의 표면은 평평하고 조용하며, 움직임이 없어 아기의 울음과 잠투정을 줄이고 수면 효율을 높이는 단단한 감싸기와 리듬감 있는 동작 및 소리가 제공되지 않는다.

유아용 침대에서의 유아 수면을 향상시키기 위해 부모들은 몇 가지 방법을 활용했으나 (엎드린 수면, 단단히 감싸기, 흔드는 동작, 소리)모두 문제점이 있다. 예를 들어, 엎드린 자세는 SIDS 발생 위험을 서너 배 증가시킨다. 단단히 감싸 안은 아기들은 굴러서 배를 바닥에 대는 (엎드린)자세를 취할 수 있는데 이것은 SIDS 발생을 8배에서 19배 증가시킨다. 흔들기 동작 시스템 (예를 들어, 그네, 요람, 해먹 등)은 모두 문제가 있는 것으로 드러났다. 그네에 앉은 아기는 머리가 앞으로 굴러 기도를 막는 사태가 발생될 수 있다. 요람과 해먹은 부모가 힘을 가해야 움직이므로 제한된 수면 시간 동안에만 사용할 수 있다. 소리 시스템(예를 들어, 팬, 공기 여과기, 드라이기, 소리 기계와 백색 소음 CD)은 성가시고 비싸며 발생시키는 소리의 크기, 품질 또는 주파수 프로파일이 과도하거나 자궁 내 소리와 너무 달라 효과가 없는 경우가 있다.

지난 20년 동안 더 편리하게 소리와 동작을 발생시킬 수 있는 유아용 진정/수면 장치를 만들기 위해 여러 가지 기술적 방식들이 고안되었다. 그 하나의 예로 모터가 달린 요람을 들 수 있는데 이것은 머리와 발을 하나의 축으로 하여 포물선을 그리며 잠이 든 아기를 흔들어 줄 수 있도록 고안된 것이었다. 이 제품은 요람이 부분적인 스윙 자세로 비스듬히 정지될 수 있도록 했는데 결과적으로 다수의 아기들이 목숨을 잃고 말았다. 또 다른 장치는 시속 55마일로 움직이는 자동차를 본 따 만든 것으로 2개 부분으로 구성된다. 유아 침대의 아래 쪽에 고정되는 진동 모터와 측면 벽에 고정되는 스피커가 그것이다. 다른 장치는 앞뒤로 움직이는 모토 달린 유아용 침대를 갖추고 있다(머리와 발을 일직선으로 각 방향으로 10cm 정도, 각각의 스윙은 1.8초 정도 지속). 센서가 유아의 울음을 감지하는 제한된 시간 동안 기구의 모터를 작동시킨다. 그러나 다른 기구들은 소리 시스템을 도입하거나 아기 아래 쪽에 설치하여 수면을 유도하도록 짧은 시간 동안 진동하는 매트를 도입했다.

이들 기구들과 현존하는 다른 유아용 진정/수면 기구들은 바꿀 수 없고 고정된 동작과 소리를 발생시킨다. 그러나 이것은 유아를 진정시키고 수면을 촉진하는 데 가장 효과적인 소리와 동작의 혼합비가 아기마다 다르기 때문에 문제가 된다. 예를 들어, 어떤 아기들은 단단히 감싸고 움직여 줄 때 가장 잘 반응하는 반면 다른 아기들은 단단히 감싸고 소리를 들려줄 때 가장 효과가 좋다. 일정한 동작과 소리로 아기를 진정시키고 수면을 촉진시키는 기구들의 또 다른 문제점은 최상의 진정 효과와 수면 촉진 효과로 이어지는 데 있어 각 아기들에게 서로 다른 고유한 동작과 소리가 있다는 점이다. 예를 들어, 천천히 흔들어 주면 어떤 아기들은 잠투정이 줄어들지만 다른 아기들에게는 거의 효과가 없는 경우도 많다. 그리고 어떤 아기에게는 조용한 소리가 수면 효율을 증가시키기에 충분하지만 다른 아기에게는 그렇지 않은 경우도 많다. 또한 진정 반사를 발생시키기 위해 아기가 요구하는 소리와 동작의 강도는 진정 반사가 지속되도록 하는 데 필요한 수준보다 훨씬 크다.

그러나 일정한 동작과 소리로 아기를 진정시키고 수면을 촉진시키는 기구들의 또 다른 문제점은 진정 반사를 활성화시키고 진정과 수면을 유도하는 데 요구되는 자극의 강도가 아기의 상태 변화에 따라 크게 다르다는 점이다. 예를 들어, 대부분의 소란스러운 아기들은 더 활기차고 불안정한 동작(빠른 가속과 감속이 있는)을 원하며 더 활기찬 소리(75에서 80 데시벨의 진공 청소기 소리)를 듣는 것을 선호한다. 다른 한편, 진정되어 있는 졸린 아기들은 작은 소리를 선호한다. 현재의 유아용 진정/수면 기구들은 밤새 작동되지 않으며 진정 반사를 촉발시키는 최적의 소리와 동작을 발생시키지 못하고, 단계적으로 감지 수준을 증감시켜 감지 강도를 다변화했을 때 아기에게 가장 효과적인 수준의 자극을 제공하지 못하고 있으며, 시간이 지나면서 감지 수준을 줄여 아기가 더 나이가 듦에 따라 자극에 덜 반응하도록 하는 능력이 부족하다.

그러므로 위에 언급한 문제점들을 극복하거나 최소화할 수 있는 유아용 진정/수면 시스템을 개발할 필요가 있다.

이 발명은 유아의 진정 및 수면 유도 방법에 초점을 두고 있다.

이 발명은 하나의 실시예에서 왕복운동을 하는 주 이동 플랫폼을 포함하는 유아용 진정/수면 보조 장치이다. 구동 장치는 주 이동 플랫폼의 왕복운동을 가능하게 하고 주 이동 플랫폼에 연결된 이동 헤드 플랫폼은 주 이동 플랫폼의 왕복운동에 반응하여 작동한다. 선호되는 실시예에서, 적어도 한 개의 작동 감지기와 음향 감지기가 이동 헤드 플랫폼에 있거나 그 근처에 있다. 논리 회로는 적어도 한 개의 작동 감지기와 음향 감지기를 주 이동 플랫폼에 연결시켜 그에 따라, 적어도 한 개의 작동 감지기와 음향 감지기에 의해 감지되는 신호들은 논리 회로가 주 이동 플랫폼의 움직임을 바꾸도록 한다.

다른 실시예의 경우 유아용 진정/수면 보조 장치에는 단단한 바닥과 이 바닥에서 확장되는 주 이동 연결체나 베어링이 포함된다. 주 이동 플랫폼이 주 이동 연결체나 베어링에 장착되어, 바닥에 연결되어 있는 주 이동 연결체나 베어링 상에서 주 이동 플랫폼이 움직일 수 있게 된다. 단단한 바닥에 연결되어 있는 주 운동 연결체나 베어링 주변에서 주 이동 플랫폼의 움직임을 제어하는 구동 조립부에는 단단한 바닥에 장착되는 구동장치가 포함된다.

다른 실시예에서 이 발명은, 투정 부리는 아기를 진정시키거나 수면을 돕기 위해, 아기를 지지하고 있는 표면의 주 평면에 90도로 가로지르는 축을 중심으로 왕복하여 움직이는 방식으로 구성되어 있다.

다른 실시예에서 이 발명은 적합한 진정 및 수면 보조 방식으로, 아기를 가로지르는 축과 아기를 지지하는 표면의 주 평면에 직각이 되는 축을 중심으로 왕복하여 아기를 움직이는 방식을 포함된다. 소리를 생성시키는 장치가 내는 소리와 왕복운동 중 적어도 한 가지가, 아기의 소리와 플랫폼의 동작 중 적어도 어느 하나에 반응하여 논리 회로 제어 작동에 의해 최신의 적합한 방식으로 조절된다.

이 발명은 여러 가지 장점을 가지고 있다. 예를 들어, 이 발명의 시스템과 방식은 최신의 적합한 방식으로 아기의 왕복운동 조절을 가능하게 한다. 아기의 머리가 안전하고 특히 통제된 방식으로 단거리에서 가속 및 감속하도록 하는, 빠르게 가속 및 감속하는 왕복 동작 장치는 아기의 자연스러운 진정 반사를 유도한다. 이 기구의 특수 고안 동작 및 소리는 적합한 통제 시스템과 함께 생후 12개월 이전 아기의 경우 깨어있는 시간 동안 흥분을 줄이고 수면을 향상시킨다(특히 자는 흥분을 줄이고 잠투정을 감소시키며 수면 향상을 증가시킨다).

도 1은 장치 안에서 자는 아기의 모습이 담긴 유아용 진정/수면 보조 장치 발명 실시예의 투시도이다.
도 2는 단단히 싸는 고정 스트랩이 있고 외함(外函)이 없는 도 1 유아용 진정/수면 보조 장치의 투시도이다.
도 3은 점선으로 주 이동 플랫폼 아래에 있는 기구를 보여주는 도 2 유아용 진정/수면 보조 장치의 투시도이다.
도 4는 단단한 바닥과 주 이동 플랫폼이 있는 도 3의 유아용 진정/수면 보조 장치의 주 이동 플랫폼을 지지하고 있는 기구의 평면도이다.
도 5는 5-5 선에 따라 그린, 도 4의 유아용 진정/수면 보조 장치의 측면도이다.
도 6은 도 4에서 보이는 유아용 진정/수면 보조 장치의 측면도이다.
도 7은 주 이동 플랫폼 아래에 있는 장치의 구성 요소들을 점선으로 보여주는 진정/수면 보조 장치 발명의 다른 실시예의 투시도이다.
도 8은 단단한 바닥과 주 이동 플랫폼이 개략적으로 있는 도 7의 진정/수면 보조 장치의 주 이동 플랫폼을 지지하고 있는 기구의 평면도이다.
도 9는 도 7에서 보이는 장치의 실시예 측면도이다.
도 10은 소프트웨어 제어 시스템의 입력장치 및 출력장치와 함께 발명의 소프트웨어 제어 시스템 실시예의 도식적 표현이다.
도 11은 발명의 울음 감지 모듈 실시예의 도식적 표현이다.
도 12는 발명의 동작 분석 모듈 실시예의 도식적 표현이다.
도 13은 발명의 행동 상태 기계 모듈 실시예의 도식적 표현이다.
도 14는 발명의 오디오 발생 모듈 실시예의 도식적 표현이다.
도 15는 발명의 동작 발생 모듈의 도식적 표현이다.
도 16은 발명의 동작 발생 모듈의 도식적 표현이다.

도 1부터 6까지 발명의 실시예에서, 유아용 진정/수면 보조 장치(10)는 유아(14) 옆의 외함(12)을 포함한다. 외함(12)은 주 이동 플랫폼(16)을 감싸고 있다. 도 2에서 보는 바와 같이 이동 플랫폼(16)은 바닥(18), 이동 헤드 플랫폼(19), 패딩(20)과 천 덮개(22)를 포함한다.단단히 감싸는 고정 스트랩(24)는 적당히 감싸는 옷(26)을 입은 아기(14)를 보호하는 주 이동 플랫폼(16)으로부터 나온다. 헤드 패드 삽입부(28)는 아기(14)의 머리를 지지한다. 특히 헤드 패드 삽입부(28)는 사두증의 위험을 줄이기 위해 젤을 포함하고 있다. 핸들(30)은 주 이동 플랫폼(16)으로부터 측면으로 나와 있다. 주 이동 플랫폼(16)이 지지되고 단단한 바닥(32)에 고정되는 주 지지 샤프트(도에서는 보이지 않음) 주위로 회전이 가능하다. 제어판(34)은 속도 제어 손잡이(35), 상태등(37)과 마이크(38)에 대한 제어장치(39)를 포함한다. 단단한 바닥 제어 전자장치(36)는 유아용 진정/수면 보조 장치(10)의 구동 장치를 포함한다.

도 3에서 보이는 도 2의 유아용 진정/수면 보조 장치(10) 대표도에서는 주 이동 플랫폼(16)이 헤드 회전 베어링(46)과 이동 헤드 플랫폼(19) 사이에 뻗은 팔 48을 관통하는 주 회전 베어링(46)에서 주 지지 샤프트(40)에 의해 지지된다. 이동 헤드 플랫폼(44)의 가속도계와 같은 동작 감지기(50)는 이동 헤드 플랫폼(19)의 동작을 감지한다. 이동 헤드 플랫폼(19)의 마이크(38)는 유아용 보조 수면 장치(10)에 의해 지지될 때 유아에 의해 발생되는 소리를 감지한다(도에서는 보이지 않음). 단단한 바닥(18)에 장착된 브래킷(54)에 의해 지지되는 스피커(52)는 이동 헤드 플랫폼(19) 바로 아래에 위치한다. 이동 헤드 플랫폼(19)의 측면을 주 이동 플랫폼(16)에 연결시키는 스프링(56)은, 주 이동 플랫폼(16)의 왕복운동에 의해 유도되는 이동 헤드 플랫폼(19)의 왕복운동 동안 주 이동 플랫폼(16)에 대하여 이동 헤드 플랫폼(19)의 동작을 약화시킨다.

주 지지 샤프트(40)를 중심으로 하는 주 이동 플랫폼(16)의 왕복 동작은 주 이동 플랫폼(16)의 주 평면에 대해 직각인 축을 중심으로 한다. 이동 플랫폼(16) 의 왕복 동작은 작동장치 조립체(58)에 의해 구동된다.

일부 실시예에서는 유아의 몸과 머리의 위상이 다를 수 있다. 예를 들어, 비교적 느린 속도에서 유아의 머리 동작은 상체의 동작과 같은 방향이 될 수 있다. 비교적 빠른 속도에서 유아 머리의 왕복 동작이 유아의 상체 동작과 반대 방향이 될 수 있다. 발명의 또 다른 실시예(도에서는 보이지 않음)에서는 유아의 머리의 왕복 동작이 주 지지 플랫폼의 평면에 직각인 것처럼 다른 방향이 될 수 있다.

작동장치 조립체(58)는 구동 모터(60)에 연결되는 단단한 바닥(32)에 장착되는 구동 모터(60), 그리고 구동 모터(60)에 연결되고 단단한 바닥(32)에 장착되는 기어 조립체(62)를 포함한다. 구동 모터(60)의 구동은 회전 기어 조립체(62)가 단단한 바닥(32)의 주 평면에 대해 수직인 축을 중심으로 편심 구동판(64)이 회전하도록 한다. 편심 구동판(64)은 편심 구동판(64)으로부터 나사(70)의 로드 엔드(rod end)(68)까지 뻗은 작동장치 조립체(58)의 스윙 암 판(66)에 연결된다. 나사(70)은 진폭 조절 조립체(72)에 장착된다. 진폭 조절 조립체(72)는 진폭 조절 모터(74)와 단단한 바닥(32)에 장착되는 회전 베어링(80)에서 회전하는 너트 프레임에 장착된 너트(76)를 포함한다. 회전 베어링(80)의 너트 프레임(78) 회전 축은 단단한 바닥(32)의 주 평면에 대해 수직인 편심 구동판(64)과 같다. 진폭 조절 조립체(72) 구동은 주 세로축을 따라 스크류(70)가 움직이도록 하여 로드 엔드(68)가 진폭 조절 조립체(72)에 더 근접하거나 덜 근접하도록 한다. 암(82)는 로드 엔드(68) 반대편의 스크류(70) 끝으로부터 주 이동 플랫폼(16)의 바닥(18)에 장착되는 탄력적 작동장치 캐치 브래킷(84)으로 뻗어 있다. 암(82)은 탄력적 작동장치 캐치 브래킷(84)에 의한 구멍으로 뻗어, 각각 너트(90, 92)에 의해 지지되고 있는, 탄력적 작동장치 캐치 브래킷 측면에 놓인 스프링(86, 88)에 의해 주 이동 플랫폼으로 연결된다.

조립체 구동 모터(60)의 구동은 단단한 바닥(32) 주 평면에 대해 수직인 축을 중심으로 편심 구동판(64)가 회전되도록 하여 스윙 암 판(66)의 주 세로축을 따라 스윙 암 판(66)의 왕복 동작을 발생시킨다. 그러한 스윙 암 판(66)의 왕복 동작은 로드 엔드(68)가 스크류(70)의 주 세로축 양 측면으로 왕복 동작으로 움직이도록 하며 이것은 주 평면 바닥(18)에 대해 수직인 축을 중심으로 너트 프레임 80의 왕복 회전 및 스크류(70)의 로드 엔드(68) 반대편 스크류(70) 반대 끝의 좌우 동작을 발생시킨다. 이러한 스크류(70) 반대편 끝의 좌우 움직임은 탄력적 작동장치 캐치 브래킷(84)에 의한 구멍을 관통하여 뻗은 암(82)의 왕복 종방향 운동을 발생시킨다. 암(82)의 그러한 왕복 동작에 대한 저항이 교차 왕복 압력을 발생시키고 스프링 86, 88을 완화시켜 주 이동 플랫폼(16)을 단단한 바닥(32)에 연결시키는 주 지지 샤프트(40)를 중심으로 하는 주 이동 플랫폼(16)의 왕복 동작을 야기시킨다.

주 지지 샤프트(40)를 중심으로 하는 주 이동 플랫폼(16)의 왕복 동작의 진폭은 진폭 조절 조립체(72)에 따른 스크류(70)의 위치에 의해 제어된다. 예를 들어, 진폭 조절 조립체(72)가 작동하여 로드 엔드(68)가 진폭 조절 조립체(72)에 더 근접하게 되는 경우 스크류(70) 반대 끝의 좌우 동작이 더 커져 주 지지 샤프트(40)를 중심으로 하는 주 이동 플랫폼(16)의 왕복 동작의 증폭이 늘어난다. 이와는 반대로 스크류(70)의 로드 엔드(68)가 진폭 조절 조립체(72)로부터 더 멀어지도록 하는 진폭 조절 조립체(72)의 작동은 스크류(70) 반대 끝단의 좌우동작을 줄여 주 지지 샤프트(40)를 중심으로 하는 주 이동 플랫폼(16)에 의한 왕복 동작의 진폭을 감소시킨다.

주 이동 플랫폼(16)의 왕복 동작은 회전 베어링(46)을 중심으로 하는 이동 헤드 플랫폼(44)의 지연 왕복 동작을 야기시킨다. 비록 지연된다고 해도 이동 헤드 플랫폼(44)의 왕복 동작은 헤드 회전 베어링(46)을 중심으로 하는 이동 헤드 플랫폼의 회전 때문에 주 지지 샤프트(40)에 대한 진폭이 더 커진다. 그러나, 헤드 회전 베어링(46)을 중심으로 하는 이동 헤드 플랫폼(44)의 왕복 동작의 진폭은 스프링(56)에 의해 약화된다. 그럼에도 불구하고, 주 지지 샤프트(40)를 중심으로 하는 주 이동 플랫폼(16)과 이동 헤드 플랫폼(44)의 왕복 동작은 이동 헤드 플랫폼(44)에서 동작 감지기(50)에 의해 계측된다. 동작 감지기(50)에 의한 계측값은 제어판(34) 및 바닥 제어 전자장치(36)로 전달되어 단독으로 또는 선택적으로 외부 컴퓨터 소프트웨어 프로그램과 함께 작동장치 조립체 구동 모터(60) 및 진폭 조절 모터(74)를 조절한다. 동작 감지기(50)에 의한 동작 감지는 또한 컴퓨터 프로그램을 선택적으로 조절하여 스피커(52)에서 나오는 소리의 선택 및 음량에 영향을 끼친다. 이에 더하여 또는 선택적으로 마이크(38)는 바닥 제어 전자장치(36) 및/또는 제어판(34)을 통해 유아용 진정/수면 보조 장치(10) 상의 또는 유아용 진정/수면 보조 장치(10)에서 멀리 떨어진 소프트웨어로 피드백 될 수 있는 음향 신호를 수신하는데 장치는 작동장치 조립체 구동 모터(60), 진폭 조절 모터(74) 및/또는 스피커(52)에서 나오는 소리를 조절한다. 작동장치 조립체 구동 모터(60), 진폭 조절 모터(74) 및 스피커(52) 조절과 연관되는 알고리즘은 아래에서 더 자세히 설명한다.

한 실시예에서, 이 장치는 왕복거리가 2" 이하의 0.5-1.5 cps의 왕복 동작을 허용하지만, 아기가 투정을 부리면 더 빠른 속도(2-4.5 cps)로 더 작은 왕복거리(예를 들어, 1" 미만)를 움직이게 함으로써 반응한다. 이 빠르고 작은 동작은 진정 반사를 활성화시는데 요구되는 내이의 전정 기관에서 반고리관에 특정한 가속-감속력을 전달한다

또한, 왕복 동작은 빠른 단계의 동작(2-4.5 cps)이 이루어지는 동안 일반적으로 1인치 미만의 최대 진폭을 기록하여 유아의 안전을 보장한다.

도 7 내지 도 9에서 보여주는 다른 실시예에서, 진정/수면 보조 장치(100)는 도 2 내지 도 6 실시예의 작동장치 조립체(58)를 대체하는 작동장치 조립체(102)를 포함한다. 특히, 도 7 내지 도 9에서 보는 바와 같이 진정/수면 보조 장치(100)의 구동 모터(104)는 베어링(106)에 연결되어 편심 구동판(108)으로 이어진다. 편심 구동판(108)은 탄력적 작동장치 캐치 브래킷(112)에 의한 구멍을 통해 뻗어 있는 밀기/당기기 로드(110)에 연결된다. 밀기/당기기 로드(110) 주변의 스프링(114)은 탄력 작동장치 캐치 브래킷(112)을 통해 밀기/당기기 로드(110)를 주 이동 플랫폼(16)에 연결한다. 스프링(114)은 일련의 탄력 작동장치 밀기 스프링이다. 이러한 스프링들은 작동장치 조립체(102)에서 캐치 브래킷(112)로 힘을 전달한다. 밀기/당기기 로드(110) 아래의 조정용 댐퍼(balancing damper)(115)는 이동 플랫폼(16)의 동작을 약화시킨다. 스프링(117)은 당기기 조정용 스프링이다. 이 스프링이 조정용 댐퍼(115)와 병행하여 브래킷(112)을 당겨 낮은 주파수로 이동 플랫폼(16)의 원하는 부드러운 사인곡선적 동작과 높은 주파수로 빠른 가속 동작을 만들어 낸다.

구동 모터(104)의 작동은 탄력 작동장치 캐치 브래킷(112)에 의한 구멍을 통해 밀기/당기기 로드(110)의 왕복 종방향 운동을 발생시키고 도 2 내지 도 6에서 보는 바와 실시예의 탄력적 작동장치 캐치 브래킷(84)을 관통하는 암(82)의 왕복 동작과 같이 왕복운동을 주 회전 베어링(42)을 중심으로 하는 주 이동 플랫폼(16)의 왕복 동작으로 바꾼다. 도 7 내지 도 9에서 보는 실시예의 다른 구성 요소들은 도 2 내지 도6에서 나타나는 유아용 진정/수면 보조 장치(10)와 같은 방식으로 작동한다.

도 10에서 보는 바와 같이 소프트웨어 제어 시스템(120)은 마이크로부터 입력되는 것을 처리하여 도 2 내지 도 9에서와 같이 스피커로 출력하고 또한 도 2 내지 9의 속도 제어 손잡이(121)와 도 2 내지 도 9의 동작 감지기에서 보이는 3-축 USB 가속도계(123)에서 입력되는 것을 처리한다. 또한 소프트웨어 제어 시스템(120)은 다채널 USB 모터 제어기(122)로 출력 신호를 발생시키는데 이것은 작동장치 조립체 구동 모터(60)(도에서는 보이지 않음) 및 진폭 조절 모터(74)(도에서는 보이지 않음), 또는 도 7 내지 도 9의 구동 모터(104)(도에서는 보이지 않음)를 제어한다. 3색 USB DEs 121과 같은 상태 표시등은 도 2 내지 도 9의 등(37)에서 나타나는 바와 같다. 소프트웨어 제어 시스템(120)의 모듈은 도 2 내지 도 9에서 보는 바와 같이 유아용 진정/수면 보조 장치(10,100)의 실시예 상에 또는 이로부터 멀리 떨어진 곳에 위치할 수 있다. 이 모듈에는 도 2 내지 도 9의 마이크(38)에서 표시되는 바와 같이 마이크(125)로부터 데이터를 수신하여 유아나 유아용 진정/수면 보조 장치가 우는지 여부를 행동 상태 기계 모듈(126)에 전달하는 울음 감지 모듈(124)이 포함된다. 행동 상태 기계 모듈(126)에 의해 수신되는 입력에 따라 출력 신호는 동작 발생 모듈(128)이나 오디오 발생 모듈(130)을 제어한다. 동작 발생 모듈(128)의 작동은 도 2 내지 도 9에서 보는 바와 같이 실시예의 작동장치 조립체를 조절한다. 또한 행동 상태 기계 모듈(126)에서 나오는 출력 신호들은 도 2 내지 도 9의 스피커(52)에서 보는 바와 같이 오디오 발생 모듈(130)에서 스피커(131)로의 오디오 데이터 출력 발생을 조절한다.

가속도계(123)로부터 수신되는 데이터는 동작 분석 모듈(132)에 의해 처리되어 동작 발생 모듈(128) 및/또는 오디오 발생 모듈(130)을 통해 작동장치 조립체를 조절하여 작동장치 조립체나 스피커를 각각 제어한다. 또한 동작 분석 모듈(132)은 상태 표시등 모듈(134)을 제어하여 상태 표시등을 통해 주 이동 플랫폼과 헤드 플랫폼의 동작이 부합하거나 부합하지 않는지 여부 또는 이와 다르게 피드백을 통하여 유아를 달랠 수 있거나 달랠 수 없는지 여부를 알려준다. "부합하는(nominal)"이라는 것은 필터링된 가속 신호가 특정 시간 동안 구체적이거나 미리 정해진 최대 동작 한계를 초과하지 않는 모든 동작을 의미한다. 동작 분석 모듈이 동작을 부합하는 것 또는 부합하지 않는 것으로서 분류하는 과정은 도 12와 아래의 설명에서 보는 바와 같다.

하나의 실시예에서 왕복 회전의 속도는 초당 약 2 주기 내지 약 4.5 주기 사이의 범위 내에 있으며, 유아의 머리 중심에서 왕복 동작의 진폭의 범위는 약 0.2 인치 내지 약 1.0 인치 사이의 범위 내에 있다. 또 다른 실시예에서 왕복 동작의 속도는 초당 약 0.5 주기 내지 약 1.5 주기 사이의 범위 내에 있으며, 유아의 머리 중심에서 왕복 회전의 진폭의 범위는 약 0.5 인치 내지 약 2.0 인치 사이의 범위 내에 있다.

소프트웨어는 유아의 연령을 행동 상태 모듈 제어 시스템에 의해 사용되는 변수로 포함시킴으로써 유아가 기기로부터 멀어지도록 하고 유아의 체중, 연령 그리고 유아가 감지하는 소리의 지속 시간에 따라 조절 정도가 제어된다.

도 11과 관련하여, 울음 감지 모듈(124)은 유아용 진정/수면 보조 장치(10,100)의 마이크로부터 오디오 데이터를 수신하는데 이것은 디지털 대역 통과 필터(136)를 통해 처리되어 필터링된 오디오 데이터를 발생시킨다. 에너지 한계(138)는 필터링된 오디오 데이터를 수신하여 오디오 에너지가 한계를 초과하는지 여부를 판정한다. 시간 기반 필터(140)는 에너지 한계(138)로부터 데이터를 수신하여 유아가 우는지 여부를 표시한다. 소프트웨어 제어 시스템(120) (도 10)과 관련하여 논의된 바와 같이 정보가 행동 상태 기계 모듈(126)에 의해 울음 감지 모듈(124)로부터 수신되면 동작 발생 모듈(128)이나 오디오 발생 모듈(130)을 조절하게 된다.

도 12에서 구체적으로 표시되는 바와 같이 동작 분석 모듈(132)은 디지털 필터 뱅크(142)에서 유아용 진정/수면 보조 장치(10,100)의 동작 감지기로부터 신호를 수신한다. 디지털 필터 뱅크(142)는 신호를 필터링하여 동작 발생 모듈(128)(도 10)에 대한 입력치로 사용되는 필터링된 동작 진폭 측정값을 발생시키다. 또한 필터링된 동작 진폭 측정값은 범위 점검장치(144)를 통과하여 동작이 달랠 수 있는 범위 또는 공지의 달랠 수 있는 범위 내에 있는지 여부를 판정한다. 시간 기반 필터(146)는 범위 점검장치(144)로부터 데이터를 수신하여 동작이 달랠 수 있거나 달랠 수 없는지 여부를 표시한다. 필터링된 동작 센서 또는 가속도계, 디지털 필터 뱅크(142)의 데이터는 또한 한계-교차-기반 동작 주파수 측정기(148)를 통과한다. 한계-교차-기반 동작 주파수 측정기(148)의 출력 데이터는 동작이 달랠 수 있거나 달랠 수 없는지 여부를 표시하기 위해 범위 점검장치(144)를 통과하여 동작 발생 모듈(128)에 입력치를 제공한다(도 10). 디지털 필터 뱅크(142)의 필터링된 가속도계 데이터가 처리되어 가속이 특정 최대 동작 한계(150)를 초과하는지 여부를 판정하고 결과에 따라 시간 기반 필터(152)를 통해 데이터를 처리하여 동작이 부합하거나 부합하지 않는지 여부를 표시한다. 동작이 부합하거나 부합하지 않는지 여부에 대한 표시는 동작 발생 모듈(128)(도 10)에 대한 입력치로 사용되며 상태 표시등 모듈(134)를 통해 상태 표시등(37)(도 2)을 제어하기 위해 추가적으로 사용된다.

도 13에서 보는 바와 같이 행동 상태 기계 모듈(126)은 유아가 우는 상태인지 여부에 대해 울음 감지 모듈(124)(도 11)로부터 정보를 수신한다. 이 정보는 상태 기계의 상태 전환 규칙(156)에 의해 사용되어 상태(154)의 집합체(library)로부터 활성 상태를 선택하여 원하는 동작 상태, 원하는 오디오 트랙 및/또는 원하는 볼륨/이퀄라이저 설정을 오디오 발생 모듈(130)(도 10)로 출력한다.

도 14의 오디오 발생 모듈(130)은 원하는 오디오 트랙과 원하는 볼륨/이퀄라이저 설정 신호를 행동 상태 기계 모듈(126)(도 10)로부터 수신하고 구체적으로 동작이 부합하거나 부합하지 않는지 여부에 관해 동작 분석 신호를 동작 분석 모듈(132)(도 10)로부터 받는다. 오디오 발생 모듈(130)은 "달랠 수 있는(soothing)" 오디오 트랙(160), 디지털 이퀄라이저/볼륨제어(162) 및 경보음(164)으로 된 집합체를 포함한다. 동작 분석 모듈(132)(도 10)로부터 새로운 명령을 수신하면, 오디오 발생 모듈(130)은 원하는 오디오 트랙과 볼륨으로 크로스 페이드되고(cross-fade) 원하는 이퀄라이저 설정으로 크로스 페이드된다. 동작이 부합하지 않으면 경보 신호가 출력되어 경보로써 오디오 신호를 압도한다. 오디오 발생 모듈에서 나오는 오디오 신호는 유아용 진정/수면 보조 장치(10,100)의 스피커로 출력된다.

기준선에서 오디오 신호 발생장치는 약 65dB 내지 약 70 dB의 저음의 우르릉거리는 소리를 출력한다. 감지 모듈(124)(도 11)의 새로운 명령을 수신하면 오디오 발생 모듈(130)은 약 75 dB 내지 약 80 dB의 더 높은 음의 오디오 트랙과 더 큰 볼륨으로 크로스 페이드된다.

두 가지 동작 발생 모듈이 도 15와 도 16에서와 같이 표시된다. 도 12의 첫 번째 실시예에서 동작 발생 모듈(128)은 행동 상태 기계 모듈(126)(도 10)로부터 원하는 동작 상태 입력, 동작 분석 모듈(132)(도 10)로부터 동작 주파수/진폭 신호, 속도 제어 손잡이(121)(도 10)로부터 원하는 시스템 속도 신호, 그리고 동작이 부합하거나 부합하지 않는지 여부를 알려주는 신호를 수신한다. "원하는 시스템 속도"는 속도 제어 손잡이(121)의 설정이고, 이로 인해 오퍼레이터는 유아용 진정/수면 보조 장치(10,100)에 의해 허용되는 동작들을 제한할 수 있다. 원하는 동작 상태 신호는 원하는 동작 상태에 기초하여 기준 모터 명령을 출력하는 동작 발생 모듈(128) 내부를 조회하도록 보내진다. 현재 활성화된 모터 신호가 기준 모터 명령에 근접하면 이 모터 명령은 관찰된 동작 주파수 및 진폭에 기초하여 점진적 상승을 통해 허용가능한 포락선(envelope) 내에서 활발하게 조정된다. 현재의 모터 명령이 기준 모터 명령에 근접하지 않다면, 동작 발생 모듈은 모터 명령 공간의 경로 계획을 통해 바람직한 모터 명령을 설정한다. "경로 계획"은 전환이 이루어지는 동안 동작이 바람직한 범위 내에 지속되는 것을 보장하기 위해서 네스트 동력(nest dynamics)을 필요로 하는 중간 모터 설정을 삽입함으로써 모터 설정을 원하는 모터 설정으로 전환하는 것이다. 원하는 시스템 속도가 "최대"가 안되면 신호가 전송되어 원하는 시스템 속도에 비례하여 원하는 모터 명령을 조정한다. "최대"는 손잡이가 완전 켜지는 것으로 유아용 진정/수면 보조 장치(10, 100)가 이 손잡이에 의해 제한되고 있지 않으며 관련성이 있다고 판정되는 모든 동작을 수행하도록 허용한다는 의미이다. 속도 제어 손잡이(121)가 "최대"에서 꺼지면, 유아용 진정/수면 보조 장치(10, 100)의 동작이 제한되기 시작하여 속도 제어 손잡이(121)가 오퍼레이터 역할을 하여 유아용 진정/수면 보조 장치(10, 100)의 정상적인 동작 행동을 압도한다. 그렇지 않은 경우에는, 관찰된 동작이 부합하는지 여부에 관하여 비교가 행해진다. 부합하지 않는 경우에는, 모터 출력에 장애가 생긴다. 부합하는 경우에는, 원하는 모터 명령의 출력 신호가 다채널 USB 모터 제어기의 작동장치의 목표 모터 위치와 속도로 전달된다.

도 16에서 보는 바와 같이 동작 발생 모듈(128)의 대체 실시예에서는 동작 주파수 및 진폭과 관련되는 신호 모듈에 의한 수신이 없다. 그러므로 원하는 동작 상태와 관련된 신호를 수신하는 것에 대응하여 원하는 동작 상태에 기초하는 모터 명령 조회 표(table)에 의한 현재 명령으로부터 내삽법을 적용하여(interpolating) 원하는 모터 명령을 설정하는 것만이 요구된다. 동작 발생의 모든 구성 요소들은 도 15에서 보는 바와 같이 동일하다.

실험 섹션

재료

본 발명의 도 2 내지 도 9에서 보는 바와 같이 두 가지 유형의 유아용 진정/수면 보조 장치를 만들었는데 유아가 우는 것을 감지하는 마이크와 동작 및 소리 작동장치, 유아를 최적의 자세로 두는 단단히 감싸는 시스템과 사두증을 야기하는 머리 뒤쪽 압력을 줄이는 젤 패드가 장착되어 있다. 이 장치에는 또한, 두 가지 작용, 즉 특별히 고안된 소리를 단계적으로 조정하는 작용과 모터와 로드 작동장치(동작을 조절하는 일련의 스프링과 완충장치 등)에 부착되는 두 개의 연결 플랫폼이 만들어 내는 동작을 수행하는 작용을 하는 논리 기판이 포함된다. 이 플랫폼들은, 유아를 가로지르고 유아를 지지하는 표면의 주요 평면에 직각인 축을 중심으로 왕복하여 움직여 아기를 진정시키고 재우는, 느리고 부드러운 흔들기(0.5-1.5 cps)로부터 내이의 전정 기관을 자극하는 갑작스러운 가속-감속 동작을 발생시키고 진정 반사를 촉발시키며 아기가 울 때 아기를 달래는 "뾰족한(spiked)" 파형이 있는 점차 더 빠르고 더 작은 "흔드는(jiggly)" 동작(2-4.5 cps)까지 왕복으로 작동했다(1" 미만의 왕복거리로 머리를 앞뒤로 흔듦). 기기 내의 소리는 또한 특수 고안된 크고, 거친, 고음으로 시작하여 몇 분에 걸쳐 조용한 낮은 백색 소음으로 변화함으로써 아기의 짜증에 반응하도록 고안되었다. 이 기기는 수 분에 걸쳐 소리와 동작의 강도를 점차적으로 줄이도록("없애도록(wean)") 고안되었다.

이 기기는 다음과 같은 방식으로 작용한다:

장치의 매트리스에 부착되는 단단히 감싸는 자루(팔을 뺄 수 있음) 안에서 아기의 등이 고정되도록 아기를 두었다. 이 장치에서 약 65 dB의 기본적인 저음의 우르릉거리는 소음과 부드러운 좌우 흔들기(양측의 2인치 왕복거리) 기본 동작을 발생시켰다. 아기가 10초 이상 울 때 이 장치는 더 거친 높은 톤의 다중 주파수의 소리(75-80 dB)를 만들어 반응함으로써 아기가 어머니의 자궁에서 들었던 소리의 강도를 재현했다. (이 소리는 원 위치에서 최대 92 dB 까지 계측될 수 있다.)아기가 10초 더 계속 우는 경우(소리에도 불구하고) 동작에 가속도가 붙어 헤드가 더 빠르고 더 많이 움직였다(2-4.5 cps이지만, 양측의 1 인치 이하의 머리 왕복거리). 충분하게 빠른 움직임, 거칠고 시끄러운 소리, 그리고 안정적인 단단한 감싸기가 모두 혼합하여 대부분의 불안정한 아기에게 진정 반사를 활성화시켜 아기를 진정시키거나 잠들게 했다. 이 장치는 단계적으로 아기의 울음에 반응하여 소리와 동작을 점차적으로 최대 수준까지 증가시켰다. 일단 아기가 진정되면 기기의 동작과 소리는 단계적으로 줄어들어 기본 움직임 수준으로 감소했다.

피험자

이 기기는 20명 이상의 아기들(12명의 여아와 10명의 남아)에게 실험했다. 아기들의 연령은 5주부터 6개월까지 다양했다. 이들의 체중은 8파운드(3.6kg)에서 18파운드(8.2kg)까지 나갔다.

방법과 절차

대상 아기들을 시험하여 장치 안에서의 이들의 휴식과 수면 내용을 기록했다. 시험은 일반적으로 아기가 배가 고프고 지쳤을 때(일상적인 낮잠 시간 직전) 시작되었다. 부모들에게 장치를 소개했고 작동 방식을 간단하게 설명했다. 아기가 마지막으로 먹고 낮잠을 잔 때를 기록한 후 아기를 단단히 감싸는 자루에 넣어 기기 안에 두었다. 이 세션을 관찰하고 비디오로 촬영했다. 또한, 3개의 가속도계와 장치에 장착된 카메라에서 데이터를 수집하여 동작의 활기를 감지하고 아기 머리의 정확한 왕복거리를 계측했다. 가장 낮은 단계의 소리와 동작으로 설정되어 있는 기기로 각각의 시험을 했다. 기기가 아기 우는 소리에 반응할 때를 관찰했다. 우는 소리가 고조되면서 기기가 각 단계를 빠르게 진행할 수 있게 했다. 아기가 진정되자 기기의 동작이 단계적으로 느려졌고 소리의 강도와 고저가 단계적으로 감소되었다. 세션이 진행되는 동안 각각의 대상에게 이 과정을 2회에서 4회 반복 실시했다. 최초의 연구에서는 이중 동작기 시제품을 사용했고 두번째 연구에서는 단일 동작기 시제품이 사용되었다.

결과

첨부된 표에서 보는 바와 같이 21번의 시험이 진행되는 동안 19명의 아기들이 기기를 통해 크게 진정되거나 잠이 들었다(진정되지 않은 것은 배고픈 경우였다). 대부분의 진정 및 수면은 아기를 장치에 둔 후 2분 만에 이루어졌다.

아기의 요구에 반응하여 강한 자극으로 아기의 짜증을 진정시키는 진정 반사를 아기의 요구에 반응하여 강한 자극으로 아기의 짜증을 달래는 진정 반사를 활성화시킨 후 아주 미세한 자극으로 진정 반사 작용을 도와 아기를 침착하게 하거나 잠이 들게 하고 효과적으로 수면 효과를 증가시키는 기기를 만들 수 있다는 가정을 했다(즉, 잠투정 감소 및 수면 효율 증대).

("잠 투정"은 잠자리에 드는 때부터 잠이 드는 때까지 걸리는 시간을 의미한다. "수면 효율"은 잠드는데 소요된 시간의 비율, 즉 '잠자리에서 소요된 시간의 양'에 대한 '총 수면 시간'의 비율을 의미한다.)

결론

진정 반사를 활성화시키는 특정 소리 및 동작 자극과 단단히 감싸 안기를 통하여 아기의 진정과 수면을 촉진시킬 수 있다.

균등물

본 발명이 본 발명의 예시적인 실시예를 참조하여 특히 설명되어 있고 나타나 있지만, 당해 기술분야에서의 통상의 기술자라면 형태나 세부사항에서의 여러 가지 변경이 첨부의 특허청구범위에 의해 포함되어 있는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 그 범위 내에서 이루어질 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.

본 명세서에서 언급된 모든 참조사항에 관한 관련 교시는 그 전체로 참조사항으로 통합되어 있다.

Claims

a)왕복으로 움직이는 주 이동 플랫폼;
b)주 이동 플랫폼의 왕복운동을 구동하는 구동장치;
c)주 이동 플랫폼에 연결되고, 이로 인해 주 이동 플랫폼의 왕복 동작이 이동 헤드 플랫폼의 왕복 동작을 야기하는 이동 헤드 플랫폼;
d)이동 헤드 플랫폼에 있는 동작 감지기와 이동 헤드 플랫폼에 근접해 있는 음향 감지기 중 적어도 어느 하나; 그리고
e) 동작 감지기나 음향 감지기 중 적어도 어느 하나를 주 이동 플랫폼에 연결하고, 이로 인해 동작 감지기나 음향 감지기 중 적어도 어느 하나에 의해 감지되는 신호들이 논리 회로로 하여금 주 이동 플랫폼의 운동을 조절하게 만드는, 논리 회로;를 구비하는 유아용 진정/수면 보조장치.
제 1 항에 있어서,
논리 회로에 연결되어 있는 소리 발생장치를 더 포함하는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 2 항에 있어서,
주 이동 플랫폼은 플랫폼 주 평면에 직각인 축을 중심으로 회전하는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 3 항에 있어서,
구동 장치는 구동 모터를 포함하는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 4 항에 있어서,
이동 헤드 플랫폼은 경첩으로 주 이동 플랫폼에 연결되는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 5 항에 있어서,
주 이동 플랫폼의 왕복 회전은 주 이동 플랫폼의 왕복 동작보다 더 큰, 경첩 주변에서의 이동 헤드 플랫폼의 왕복 동작을 야기시키는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 6 항에 있어서,
동작 감지기는 가속도계를 포함하는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 7 항에 있어서,
음향 감지기는 마이크를 포함하는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 8 항에 있어서,
단단한 바닥과, 단단한 바닥으로부터 뻗어 있는 주 운동 연결체나 베어링을 더 포함하고,
주 이동 플랫폼은 주 운동 연결체나 베어링에 장착되고, 이로 인해 주 이동 플랫폼이 단단한 바닥에 대하여 상기 주 이동 연결체나 베어링 주위를 움직일 수 있는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 9 항에 있어서,
주 이동 플랫폼은 단단한 바닥의 주 평면과 실질적으로 평행인 평면에서 상기 주 운동 연결체나 베어링 주변에서 움직일 수 있는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 10 항에 있어서,
구동 모터는 단단한 바닥에 장착되고,
a)주 이동 플랫폼에 장착되는 캐치 브래킷;
b)구동 모터와 맞물리는 편심 구동판; 그리고
c)편심 구동판을 캐치 브래킷에 연결하고, 이로 인해 구동 모터의 작동이 왕복으로 움직이는 주 운동 연결체나 베어링 주변에서의 주 이동 플랫폼의 회전을 구동하는 연결체;를 더 포함하는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 11 항에 있어서,
주 이동 플랫폼을 이동 헤드 플랫폼에 연결시키는 경첩을 더 포함하고,
이로 인해 주 운동 연결체 또는 베어링에 대한 주 이동 플랫폼의 왕복 회전이 주 이동 플랫폼의 왕복 동작보다 큰 경첩에 대한 이동 헤드 플랫폼의 왕복 동작을 야기시키는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 12 항에 있어서,
이동 헤드 플랫폼을 주 이동 플랫폼에 연결시키는 경첩은 헤드 운동 연결체나 베어링인 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 13 항에 있어서,
헤드 운동 연결체나 베어링의 양쪽 측면 상에 스프링을 더 포함하고, 이로써 이동 헤드 플랫폼의 왕복 동작을 조절하는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 14 항에 있어서,
가속도계는 이동 헤드 플랫폼에 장착되고, 이로 인해 회전하는 헤드 플랫폼의 가속도의 변화율이 감시되는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 15 항에 있어서,
적어도 하나의 스피커는 이동 헤드 플랫폼 근처에 장착되는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 16 항에 있어서,
구동 모터의 작동을 제어하기 위한 수단을 더 포함하고,
적어도 하나의 가속도계와 마이크는 구동 모터의 작동을 제어하기 위한 수단에 연결되고, 이로 인해 가속도계의 적어도 하나의 감시 가속도 및 마이크에 의해 감지되는 소리가 구동 모터의 속도, 결과적으로는 주 이동 플랫폼의 왕복 속도를 제어하는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 9 항에 있어서,
편심 구동판을 캐치 브래킷에 연결하는 연결체는 단일 로드인 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 18 항에 있어서,
편심 구동판을 캐치 브래킷에 연결하는 연결체는,
a)적어도 그 일부가 경첩으로 서로 연결되는 다수의 로드들; 그리고
b)단단한 바닥에 장착되고, 적어도 하나의 로드를 회전시키도록 구성되는 회전 베어링;을 포함하고,
로드는, 경첩으로 연결되고 편심 구동판에 연결되는 다른 로드를 통해 구동 모터에 간접적으로 연결되는 유아용 진정/수면 보조장치.
제 19 항에 있어서,
주 운동 연결체나 베어링을 회전 로드에 연결시키는 진폭 조절 모터를 더 포함하고,
진폭 조절 모터는 주 운동 연결체나 베어링 주변에 연결되는 로드의 주축을 따라 회전중심점을 제어하고, 이로 인해 진폭 조절 모터는 주 운동 연결체나 베어링 주변에서의 주 이동 플랫폼의 왕복 회전 진폭을 제어하는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 20 항에 있어서,
다수의 로드는, 진폭 조절 모터에 연결된 로드로부터 뻗어 있고 진폭 조절 모터에 연결된 로드에 경첩으로 연결되되 캐치 브래킷으로 뻗어 있는, 로드를 포함하는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 21 항에 있어서,
캐치 브래킷으로 뻗어 있는 로드는, 주 운동 연결체나 베어링 주변에서의 주 이동 플랫폼의 왕복 회전을 조절하는 하나의 스프링 또는 일련의 스프링에 의해 캐치 브래킷에 연결되는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 22 항에 있어서,
단단한 바닥에 부착되고, 주 운동 연결체나 베어링 주변에서의 주 이동 플랫폼의 왕복 회전을 조절함으로써 주 이동 플랫폼과 상호 작용하는, 하나의 댐퍼 또는 일련의 댐퍼를 더 포함하는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 23 항에 있어서,
진폭 조절 모터의 작동을 제어하기 위한 수단을 더 포함하는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 24 항에 있어서,
구동 모터 제어 수단과 진폭 조절 모터 제어 수단은 연결되는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 25 항에 있어서,
논리 회로를 더 포함하고,
구동 모터 제어 수단과 진폭 조절 모터 제어 수단이 논리 회로에 의해 연결되는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 26 항에 있어서,
적어도 하나의 가속도계와 마이크는 논리 회로를 통해 구동 모터 및 진폭 조절 모터에 연결되는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 27항에 있어서,
가속도계와 스피커 모두는 논리 회로를 통해 구동 모터에 연결되는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 1 항에 있어서,
이동 헤드 플랫폼에 있는 머리 받침대를 더 포함하고,
헤드 받침대는 젤을 포함하는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 1 항에 있어서,
유아를 진정/수면 보조 장치에 고정시키기 위해서 주 이동 플랫폼에 있는 적어도 2개의 스트랩을 더 포함하는 유아용 진정/수면 보조 장치.
a)단단한 바닥;
b)단단한 바닥으로부터 뻗어 있는 주 운동 연결체나 베어링;
c)주 운동 연결체나 베어링 상에 장착되고, 이로 인해 단단한 바닥에 대해 주 운동 연결체나 베어링 상에서 움직일 수 있는 주 이동 플랫폼; 그리고
d)단단한 바닥에 대해 주 운동 연결체나 베어링 주변에서의 주 이동 플랫폼의 운동을 제어하고, 단단한 바닥에 장착되는 작동 장치를 포함하는 작동 조립체;를 구비하는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 31 항에 있어서,
주 이동 플랫폼은 단단한 바닥의 주 평면과 실질적으로 평행인 적어도 하나의 평면에서 이동하는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 32 항에 있어서,
작동 장치는 구동 모터를 포함하는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 33 항에 있어서,
조립체의 작동은 주 이동 플랫폼에 장착되는 캐치 브래킷을 작동시키는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 34 항에 있어서,
작동 조립체는 구동 모터와 맞물리는 편심 구동판을 더 포함하는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 35 항에 있어서,
작동 조립체는 편심 구동판을 캐치 브래킷에 연결하는 연결체를 더 포함하고, 이로 인해 구동 모터의 작동이 주 운동 연결체나 베어링 주변에서의 주 이동 플랫폼의 운동을 구동하는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 36 항에 있어서,
주 운동 연결체나 베어링 주변에서의 주 이동 플랫폼의 운동은 왕복 운동인 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 37 항에 있어서,
a)이동 헤드 플랫폼; 그리고
b)주 이동 플랫폼을 이동 헤드 플랫폼과 연결하는, 주 이동 플랫폼에 장착되는 헤드 운동 연결체나 베어링;을 더 포함하는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 38 항에 있어서,
운동 연결체나 베어링 주변에서의 주 이동 플랫폼의 운동은 주 이동 플랫폼의 운동보다 진폭이 더 큰 헤드 운동 연결체나 베어링 주변에서의 이동 헤드 플랫폼의 운동을 야기시키는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 39 항에 있어서,
헤드 운동 연결체나 베어링의 양쪽 측면 상에 스프링을 더 포함하고, 이로써 이동 헤드 플랫폼의 운동을 조절하는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 40 항에 있어서,
주 이동 플랫폼의 운동이 왕복으로 움직이도록 구성된 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 41 항에 있어서,
이동 헤드 플랫폼에 장착되는 동작 감지 센서를 더 포함하는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 42 항에 있어서,
동작 감지 센서는 가속도계를 포함하고, 이로 인해 이동 헤드 플랫폼의 가속도의 변화율이 감시될 수 있는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 43 항에 있어서,
소리 발생 장치를 더 포함하는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 44 항에 있어서,
소리 발생 장치는 스피커를 포함하는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 45 항에 있어서,
이동 헤드 플랫폼 근처에 장착되는 적어도 하나의 소리감지 장치를 더 포함하는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 46 항에 있어서,
소리 감지 장치는 마이크를 포함하는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 47 항에 있어서,
구동 모터의 작동을 제어하기 위한 수단을 더 포함하고,
적어도 하나의 가속도계와 마이크는 구동 모터의 제어 작동 수단에 연결되고, 이로 인해 가속도계의 적어도 하나의 감시 가속도 및 마이크에 의해 감지되는 소리가 구동 모터의 속도, 결과적으로는 주 이동 플랫폼의 운동 속도를 제어하는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 48 항에 있어서,
편심 구동판을 캐치 브래킷에 연결하는 연결체는 단일 로드인 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 49 항에 있어서,
편심 구동판을 캐치 브래킷에 연결하는 연결체는,
a)적어도 그 일부가 경첩으로 서로 연결되는 다수의 로드들; 그리고
b)단단한 바닥에 장착되고, 적어도 하나의 로드를 회전시키도록 구성되는 회전 베어링;을 포함하고,
로드는, 경첩으로 연결되고 편심 구동판에 연결되는 다른 로드들을 통해 구동 모터에 간접적으로 연결되는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 50 항에 있어서,
회전 베어링을 회전 로드에 연결시키는 진폭 조절 모터를 더 포함하고,
진폭 조절 모터는 회전 베어링 주변에 연결되는 로드의 주축을 따라 회전중심점을 제어하고, 이로 인해 구동 모터는 주 운동 연결체나 베어링 주변에서의 주 이동 플랫폼의 왕복 회전 진폭을 제어하는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 51 항에 있어서,
다수의 로드들은, 진폭 조절 모터에 연결된 로드로부터 뻗어 있고 진폭 조절 모터에 연결된 로드에 경첩으로 연결되되 캐치 브래킷으로 뻗어 있는, 로드를 포함하는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 52 항에 있어서,
캐치 브래킷으로 뻗어 있는 로드는 주 운동 연결체나 베어링 주변에서의 주 이동 플랫폼의 왕복 회전을 조절하는 하나의 스프링 또는 일련의 스프링들에 의해 캐치 브래킷에 연결되는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 53 항에 있어서,
단단한 바닥에 부착되고, 주 운동 연결체나 베어링 주변에서의 주 이동 플랫폼의 왕복 회전을 조절함으로써 주 이동 플랫폼과 상호 작용하는, 하나의 댐퍼 또는 일련의 댐퍼를 더 포함하는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 54 항에 있어서,
진폭 조절 모터의 작동 제어 수단을 더 포함하는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 55 항에 있어서,
구동 모터를 제어하기 위한 수단과 진폭 조절 모터를 제어하기 위한 수단이 연결되는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 56 항에 있어서,
논리 회로를 더 포함하고,
구동 모터를 제어하기 위한 수단과 진폭 조절 모터를 제어하기 위한 수단이 논리 회로에 의해 연결되는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 57 항에 있어서,
적어도 하나의 가속도계와 마이크는 논리 회로를 통해 구동 모터와 진폭 조절 모터에 연결되는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 58 항에 있어서,
가속도계와 마이크 모두는 논리 회로를 통해 구동 모터에 연결되는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 31 항에 있어서,
이동 헤드 플랫폼에 있는 머리 받침대를 더 포함하고,
머리 받침대는 젤을 포함하는 유아용 진정/수면 보조 장치.
제 31 항에 있어서,
유아를 진정/수면 보조 장치에 고정시키기 위해서 주 이동 플랫폼에 적어도 2개의 스트랩을 더 포함하는 유아용 진정/수면 보조 장치.
유아를 지지하는 표면의 주 평면에 대해 유아를 90도 각도로 가로지르는 축을 중심으로 왕복하여 유아를 움직이는 단계를 구비하는 유아 진정 또는 수면 보조 방법.
제 62 항에 있어서,
왕복 회전의 속도와 진폭 중 적어도 하나는 논리 회로에 의해 제어되는 방법.
제 62 항에 있어서,
왕복 회전의 속도와 진폭은 논리 회로에 의해 제어되는 방법.
제 63 항에 있어서,
논리 회로는, 논리 회로에 연결되고 왕복 회전 동안 유아에 의해 야기되는 동요를 감지하는 동작 감지 장치로부터 획득되는 신호에 반응하여, 왕복 회전의 속도와 진폭을 제어하는 방법.
제 63 항에 있어서,
논리 회로는, 논리 회로에 연결되는 적어도 하나의 소리 감지 장치에 의해 감지되는 소리에 반응하여, 왕복 회전의 속도와 진폭을 제어하는 방법.
제 66 항에 있어서,
왕복 회전의 속도는 초당 약 2 주기 내지 약 4.5 주기 사이의 범위 내에 있고, 유아의 머리 중앙에서의 왕복 회전의 진폭은 약 0.2 인치 내지 약 1.0 인치 사이의 범위 내에 있는 방법.
제 67 항에 있어서,
왕복 회전의 속도는 초당 약 0.5 주기 내지 약 1.5 주기 사이의 범위 내에 있고, 유아의 머리 중앙에서의 왕복 회전의 진폭은 약 0.5 인치 내지 약 1.5 인치 사이의 범위 내에 있는 방법.
제 63 항에 있어서,
논리 회로는, 논리 회로에 연결되는 동작 감지 장치로부터 획득되는 신호에 반응하고 논리 회로에 연결되는 적어도 하나의 소리 감지 장치에 의해 감지되는 소리에 반응하여, 왕복 회전의 속도와 진폭을 제어하는 방법.
적합한 진정/수면 보조 방법으로서,
a)유아를 가로지르고 유아를 지지하는 표면의 주 평면에 직각인 축을 중심으로 왕복하여 아이를 움직이는 단계; 그리고
b)소리 발생 장치에 의해 발생되는 적어도 하나의 소리와 왕복 움직임을, 유아로부터의 적어도 하나의 소리와 동작에 반응하여 논리 회로 제어 작동에 의한 최신의 적합한 방식으로 조절하는 단계;를 구비하는 방법.
제 70 항에 있어서,
조절은 유아의 체중, 나이, 및 유아에 의해 생기는 감지된 소리의 지속시간과 유아의 감지된 동작의 지속시간 중 적어도 하나에 의하여 더 제어되는 방법.
제 71 항에 있어서,
왕복 회전의 속도는 초당 약 2 주기 내지 약 4.5 주기 사이의 범위 내에 있고, 유아의 머리 중앙의 왕복 회전의 진폭은 약 0.2 인치 내지 약 1.0 인치 사이의 범위 내에 있는 방법.
제 71 항에 있어서,
왕복 회전의 속도는 초당 약 0.5 주기 내지 약 1.5 주기 사이의 범위 내에 있고, 유아의 머리 중앙의 왕복 회전의 진폭이 약 0.5 인치 내지 약 1.5 인치 사이의 범위 내에 있는 방법.
제 71 항에 있어서,
논리 회로는,
a)음향 감지기로부터의 오디오 신호를 수신하고, 이로 인해 에너지 한계를 초과하는 필터링된 오디오 데이터가 출력 신호로서 전달되는 대역 통과 필터; 그리고
b)출력 신호를 수신하고 출력 신호에 반응하여 주 이동 플랫폼의 왕복 동작을 조절하는 시간 기반 필터;를 가지는 울음 감지 모듈을 포함하는 방법.
제 74 항에 있어서,
대역 통과 필터는 디지털 대역 통과 필터인 방법.
제 70 항에 있어서,
논리 회로는,
a)동작 진폭 측정 신호와, 필터링된 가속도계 데이터 신호를 전달하는 필터 뱅크; 그리고
b)필터링된 가속도계 데이터 신호를 수신하고 동작 주파수 측정 신호를 전달하고, 이로 인해 논리 회로가 필터링된 동작 진폭 측정 신호와 동작 주파수 측정 신호를 비교하여 주 회전 플랫폼의 동작이 부합하거나 부합하지 않는 신호를 발생시키는 동작 주파수 측정기;를 가지는 동작 분석 모듈을 포함하고,
필터링된 가속도계 데이터 신호가 동작 안전 한계를 초과하는 경우에는 논리 회로를 촉발하여 주 회전 플랫폼의 동작이 부합하지 않는 신호를 발생시키는 방법.
제 76 항에 있어서,
필터 뱅크는 디지털 필터 뱅크인 방법.
제 76 항에 있어서,
논리 회로에 의해 비교하는 경우 또는 필터링된 가속도계 데이터의 동작 안전 한계를 초과하는 경우에는 주 회전 플랫폼의 동작이 부합하지 않는 신호가, 입력 신호가 시간 한계를 초과하는 경우에만 신호를 출력하는 시간 기반 필터에 전달되는 방법.
제 76 항에 있어서,
동작 주파수 측정기는 한계-교차-기반 동작 주파수 측정기인 방법.
제 71 항에 있어서,
논리 회로는, 원하는 동작 상태, 주 회전 플랫폼의 감지 동작 주파수와 진폭으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 입력신호, 원하는 시스템 속도, 및 주 회전 플랫폼의 동작이 안전 한계를 초과하는지 여부에 반응하여 주 회전 플랫폼의 왕복 회전의 속도와 진폭을 조절하는 동작 발생 모듈을 포함하는 방법.