KR20150114057A - System and method for monitoring sleeping condition - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 동물이나 인간의 수면 상태를 모니터링(monitoring)하는 기술에 관한 관한 것으로, 더욱 자세하게는 대상 객체를 촬영할 수 있는 카메라(camera)와 침구(bedclothes)에 부착될 수 있는 다양한 바이오센서(biosensor)를 이용하여 수면 상태 정보를 획득하여 다양한 방법으로 알람(alarm)을 발생시키는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for monitoring the sleep state of an animal or human. More specifically, the present invention relates to a camera capable of photographing a target object, various biosensors that can be attached to a bedclothes, To acquire sleep state information and to generate an alarm in various ways.
이는 궁극적으로는 가정용 헬스 케어(health care) 시스템, 병원 제출용 의료기록 생성 시스템, 자동 경보 시스템 등의 활용 분야를 위한 것이며, 스마트 베드(smart bed), 스마트 소파(smart sofa) 등에 적용될 수 있다.This is ultimately for applications such as a home health care system, a medical record generating system for hospital submission, an automatic alarm system, and the like, and can be applied to a smart bed, a smart sofa, and the like.
최근 들어 싱글 혹은 1인 가구의 수가 급격히 증가하고 있는 바, 취침 중 수면건강 상태를 모니터링 할 수 있는 다양한 기술들이 개시되고 있다. 이들의 목적은 궁극적으로 수면 중 몸 상태를 실시간으로 체크하여 가족 혹은 지인들에게 위험 상황을 알리고 대처하도록 하는 것과, 더욱 위험한 상황에서는 응급센터로 직접 연결하여 인명을 구제하도록 하는 데에 있다고 할 것이다.Recently, the number of single or single-person households is rapidly increasing, and various techniques for monitoring sleeping health during sleep are being disclosed. Their purpose is to ultimately check their physical condition in real time to inform their family or friends about the danger and cope with them, and in dangerous situations, they will be directly connected to the emergency center to rescue people.
객체의 수면 상태를 확인하기 위해서는 심전도 정보를 획득하기 위하여 신체의 각 부분에 심전도 센서를 부착하여 데이터를 수집해야 하는 것이 일반적이다. 이것은 심전도 센서 및 이의 분석에 필요한 컴퓨팅 장치 등이 구비된, 환경이 갖추어진 실험실에서 주로 이루어진다. 즉, 실생활에서 그대로 이용하기에는 제한이 있다. 이러한 제한을 극복하기 위하여 최근에는 물체의 진동과 중력을 감지할 수 있는 감지기가 내장되어 이를 이용하여 대상 객체의 수면상태를 확인할 수 있는 기능을 가진 애플리케이션(application)이 출시되기도 하였다. 이는 스마트폰(smart phone)에 간단하게 설치되는 앱(app.)의 형태로 배포될 수 있다.It is common to collect data by attaching an ECG sensor to each part of the body to obtain ECG information in order to check the sleep state of the object. This is mainly done in an environment-equipped laboratory equipped with an ECG sensor and a computing device required for its analysis. In other words, there is a limit to use in real life. In order to overcome these limitations, recently, an application having a function of checking a sleep state of a target object by using a built-in detector capable of detecting vibration and gravity of an object has been introduced. It can be deployed in the form of an app that simply installs on a smart phone.
만약 위와 같이 환경이 갖추어진 실험실에서 수면 상태를 점검할 경우 남에게 관찰 당한다는 것을 피실험자가 자각하고 있는 상태이므로 정상적인 데이터 취득을 보장할 수 없을뿐더러 일상생활에서 발생하는 위험상황을 감지하는 것이 아니므로 실제 위급 상황에 대처할 수 없는 문제가 남아있다. 또한 사생활이 보장된 상태에서 본인의 수면 상태를 확인하기에는 문제가 있는 것이 사실이다. 수면상태를 체크하는 스마트폰 애플리케이션의 경우 침대에 놓인 스마트폰의 진동만으로 수면 상태를 확인하기 때문에 데이터의 정확도가 현저히 떨어진다.If the sleep state is checked in a laboratory equipped with the above environment, the subject is aware that he / she is observed by others. Therefore, normal data acquisition can not be guaranteed and it is not sensed in daily life. Therefore, There is a problem that can not cope with the emergency situation. In addition, it is true that there is a problem in confirming the sleep state of the person in the privacy guaranteed state. For smartphone applications that check sleep status, the accuracy of the data is significantly reduced because the sleeping condition is checked only by the vibration of the smartphone placed in the bed.
본 발명의 목적은 바이오센서와 카메라를 이용하여 수면 중에 있는 동물이나 사람의 심장박동과 수면 상태를 체크하고 무호흡과 같은 이상상태 발견 시 대상 객체에게 자극을 주어 깨어나게 하며 또한 다른 사람에게 그 상황을 알리고 위급한 경우에는 응급 구조센터까지 연락을 하여 수면 중 발생할 수 있는 각종 사고에 대비하는 방법과 이를 이용한 장치를 제공하는 데에 있다.An object of the present invention is to use a biosensor and a camera to check the heartbeat and sleep state of an animal or a person sleeping on the floor, to awaken the subject by stimulating the subject when an abnormal condition such as apnea is detected, In case of an emergency, the emergency rescue center is contacted to provide a method of preparing for various accidents that may occur during sleep and a device using the same.
또한 사용자가 스마트폰을 이용하여 자신의 수면 상태를 확인할 수 있는 방법을 제공하는 것도 본 발명의 부수적인 목적이다. 또한 상술한 목적을 달성하기 위한 중간 목적으로서 수면상태를 측정하는 두 가지 방법을 제안한다. 하나는 다양한 형태의 바이오센서를 이용하여 심장 박동을 알아내는 방법이고 다른 하나는 카메라를 이용하여 수면 영상 정보를 획득하는 방법이다.It is a further object of the present invention to provide a method by which a user can confirm his / her sleep state using a smartphone. The present invention also proposes two methods for measuring the sleep state as an intermediate purpose for achieving the above object. One is a method of detecting heartbeat using various types of biosensors, and the other is a method of acquiring sleep image information using a camera.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 측면에 따른 수면 상태 모니터링 방법은, 수면 상태를 모니터링(monitoring)함에 있어서, 침구(bedclothes)에 부착된 바이오센서를 통하여 침구를 이용하는 대상 객체의 수면 상태 데이터(data)를 수집하는 단계와, 카메라를 이용하여 대상 객체의 자세 영상 데이터를 수집하는 단계와, 수면 상태 데이터와 자세 영상 데이터를 종합하여 수면 상태 정보를 생성하는 단계와, 미리 정해진 적어도 하나의 수면 상태 임계값 및 수면 상태 정보에 기반하여 알람(alarm) 방법을 선택하고, 선택한 알람 방법을 수행하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a sleep state monitoring method for monitoring a sleep state of a subject using bedding through a biosensor attached to a bedclothes, a step of acquiring posture image data of a target object using a camera, a step of synthesizing sleep state data and posture image data to generate sleep state information, Selecting an alarm method based on the state threshold value and the sleep state information, and performing the selected alarm method.
여기에서, 상기 수면 상태 모니터링 방법은, 수면 상태 정보를 생성하는 단계 이후에, 수면 상태 정보에 기반하여 미리 정해진 적어도 하나의 수면 상태 임계값을 보정하는 단계를 더 포함하여 구성될 수 있다.Here, the sleep state monitoring method may further include a step of correcting at least one predetermined sleep state threshold value based on the sleep state information, after the generating of the sleep state information.
여기에서, 상기 자세 영상 데이터는, 적외선 조명과 적외선 카메라를 이용하여 촬영한 적외선 영상에 기반한 것일 수 있다.Here, the posture image data may be based on an infrared ray image obtained by using an infrared ray camera and an infrared ray camera.
여기에서, 상기 알람 방법은, 소리를 발생시키는 것 및 침구에 물리 자극을 발생시키는 것 중 적어도 하나를 수행하되 수면 상태 정보에 기반하여 소리 또는 자극의 세기를 조절하는 제1 알람 방법 및 수면 상태 정보에 기반하여 제1 알람 방법 수행 여부를 선택적으로 결정하고, 수면 상태 정보에 기반하여 세기가 결정된 조명 자극을 발생시키는 제2 알람 방법 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 나아가 알람 방법은, 제2 알람 방법 수행 후 소정의 시간 간격 이후에 생성된 수면 상태 정보에 기반하여 통신 수단이 수면 상태 정보의 일부 또는 전부를 전송하도록 제어하는 제3 알람 방법을 더 포함할 수 있다.Here, the alarm method may include a first alarm method for performing at least one of generating a sound and generating a physical stimulus on a bedding, the method comprising: a first alarm method for adjusting intensity of a sound or a stimulus based on sleep state information; And a second alarm method of selectively determining whether to perform the first alarm method based on the sleep state information and generating a lighting stimulus whose intensity is determined based on the sleep state information. The alarm method may further include a third alarm method for controlling the communication means to transmit some or all of the sleep state information based on the sleep state information generated after a predetermined time interval after the execution of the second alarm method .
여기에서, 상기 수면 상태 모니터링 방법은, 수면 상태 정보를 생성하는 단계 이후에, 수면 상태 정보를 출력하도록 디스플레이 수단을 제어하거나, 수면 상태 정보를 전송하도록 통신 수단을 제어하는 수면 상태 정보 송신 단계를 더 포함하여 구성될 수 있다.Here, the sleep state monitoring method may further include a sleep state information transmission step of controlling the display means to output sleep state information or controlling the communication means to transmit sleep state information, after the generating of the sleep state information And the like.
여기에서, 상기 수면 상태 데이터는, 대상 객체의 심전도, 맥박 중 적어도 하나 이상의 데이터를 포함할 수 있다.Here, the sleep state data may include at least one of an electrocardiogram and a pulse of a target object.
여기에서, 상기 자세 영상 데이터는, 대상 객체의 수면 자세, 움직임 중 적어도 하나 이상의 데이터를 포함할 수 있다.Here, the posture image data may include at least one of a sleeping posture and a motion of a target object.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 다른 측면에 따른 수면 상태 모니터링 시스템은, 수면 상태를 모니터링 함에 있어서, 침구에 부착되어 침구를 이용하는 대상 객체의 수면 상태 데이터를 수집하는 바이오센서와, 대상 객체의 자세 영상 데이터를 수집하는 카메라와, 바이오센서로부터 전송 받은 수면 상태 데이터와 카메라로부터 전송 받은 자세 영상 데이터를 종합하여 수면 상태 정보를 생성하는 모니터링 장치를 포함하여 구성될 수 있고, 모니터링 장치는 미리 정해진 적어도 하나의 수면 상태 임계값 및 수면 상태 정보에 기반하여 알람 방법을 선택하고, 선택한 알람 방법을 수행할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a sleep state monitoring system including: a bio-sensor for collecting sleep state data of a target object attached to a bedding using bedding; And a monitoring device for generating sleep state information by combining the sleep state data received from the biosensor and the posture image data received from the camera, and the monitoring device may include at least a predetermined An alarm method can be selected based on one sleep state threshold value and the sleep state information, and the selected alarm method can be performed.
여기에서, 상기 자세 영상 데이터는, 적외선 조명과 적외선 카메라를 이용하여 촬영한 적외선 영상에 기반한 것일 수 있다.Here, the posture image data may be based on an infrared ray image obtained by using an infrared ray camera and an infrared ray camera.
여기에서, 상기 수면 상태 모니터링 시스템은, 알람 방법 중 소리를 발생시키는 것 및 침구에 물리 자극을 발생시키는 것 중 적어도 하나를 수행하되 수면 상태 정보에 기반하여 소리 또는 자극의 세기를 조절하는 제1 알람 방법을 수행하는 경우에, 소리를 발생시키는 소리 출력 장치 및 물리 자극을 발생시키는 물리 자극 발생 장치 중 적어도 하나 이상을 더 포함하여 구성될 수 있다. 나아가 알람 방법 중 수면 상태 정보에 기반하여 제1 알람 방법 수행 여부를 선택적으로 결정하고, 수면 상태 정보에 기반하여 세기가 결정된 조명 자극을 발생시키는 제2 알람 방법을 수행하는 경우에, 조명 자극을 발생시키는 조명 장치를 더 포함하여 구성될 수 있다. 또 나아가 알람 방법 중 제2 알람 방법 수행 후 소정의 시간 간격 이후에 생성된 수면 상태 정보에 기반하여 수면 상태 정보의 일부 또는 전부를 전송시키는 제3 알람 방법을 수행하는 경우에, 수면 상태 정보의 일부 또는 전부를 전송시키는 통신 장치를 더 포함하여 구성될 수 있다.Here, the sleep state monitoring system may include at least one of a first alarm that performs at least one of generating a sound in an alarm method and generating a physical stimulus in a bedding, A sound output apparatus for generating sound and a physical stimulation generating apparatus for generating physical stimulation may be further included. Further, in the case of performing a second alarm method of selectively determining whether to perform the first alarm method based on the sleep state information among the alarm methods and generating an illumination stimulus whose intensity is determined based on the sleep state information, And a light source for emitting light. Further, when performing a third alarm method of transmitting part or all of the sleep state information based on the sleep state information generated after a predetermined time interval after the execution of the second alarm method among the alarm methods, Or all of the communication apparatuses.
여기에서, 상기 수면 상태 모니터링 시스템은, 수면 상태 정보를 출력하는 디스플레이 장치 및 수면 상태 정보를 전송하는 통신 장치 중 적어도 하나 이상을 더 포함하여 구성될 수 있다.Here, the sleep state monitoring system may further include at least one of a display device for outputting sleep state information and a communication device for transmitting sleep state information.
여기에서, 상기 수면 상태 데이터는, 대상 객체의 심전도, 맥박 중 적어도 하나 이상의 데이터를 포함할 수 있다.Here, the sleep state data may include at least one of an electrocardiogram and a pulse of a target object.
여기에서, 상기 자세 영상 데이터는, 대상 객체의 수면 자세, 움직임 중 적어도 하나 이상의 데이터를 포함할 수 있다.Here, the posture image data may include at least one of a sleeping posture and a motion of a target object.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 또 다른 측면에 따른 수면 상태 모니터링 장치는, 수면 상태를 모니터링 하는 장치에 있어서, 전송 받은 대상 객체의 수면 상태 데이터와 자세 영상 데이터를 종합하여 수면 상태 정보를 생성하는 상태 정보 생성부와, 미리 정해진 적어도 하나의 수면 상태 임계값 및 수면 상태 정보에 기반하여 알람 방법을 선택하고, 선택한 알람 방법을 수행하는 알람부와, 수면 상태 정보에 기반하여 미리 정해진 적어도 하나의 수면 상태 임계값을 보정하는 임계값 보정부를 포함하여 구성될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for monitoring a sleep state, the apparatus comprising: a sleep state information generating unit for generating a sleep state information by combining sleep state data and posture image data of a received object; An alarm unit for selecting an alarm method based on at least one predetermined sleep state threshold value and sleep state information and performing a selected alarm method; and an alarm unit for selecting at least one And a threshold value correcting unit for correcting the sleep state threshold value.
여기에서, 상기 알람 방법은, 소리를 발생시키는 것 내지 물리 자극을 발생시키는 것 중 적어도 하나를 수행하되 수면 상태 정보에 기반하여 소리 또는 자극의 세기를 조절하는 제1 알람 방법 및 수면 상태 정보에 기반하여 제1 알람 방법 수행 여부를 선택적으로 결정하고, 수면 상태 정보에 기반하여 세기가 결정된 조명 자극을 발생시키도록 제어하는 제2 알람 방법 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 나아가 상기 알람 방법은, 제2 알람 방법 수행 후 소정의 시간 간격 이후에 생성된 수면 상태 정보에 기반하여 통신 수단이 수면 상태 정보의 일부 또는 전부를 전송하도록 제어하는 제3 알람 방법을 더 포함할 수 있다.Here, the alarm method may include a first alarm method for performing at least one of generating a sound or generating a physical stimulus, and adjusting a strength of a sound or a stimulus based on sleep state information, And a second alarm method for selectively determining whether to perform the first alarm method and controlling the illumination stimulus to be determined based on the sleep state information. Further, the alarm method may further include a third alarm method of controlling the communication means to transmit a part or all of the sleep state information based on the sleep state information generated after a predetermined time interval after the second alarm method is performed have.
여기에서, 상기 수면 상태 모니터링 장치는, 수면 상태 정보를 출력하도록 출력 수단을 제어하거나, 수면 상태 정보를 전송하도록 통신 수단을 제어하는 정보 송신부를 더 포함하여 구성될 수 있다.Here, the sleep state monitoring apparatus may further include an information transmission unit for controlling the output means to output the sleep state information or controlling the communication means to transmit the sleep state information.
본 발명을 통하여 다음과 같은 두 가지의 효과를 얻을 수 있다. 첫째는 수면 중 발생하는 위급 상황에 대한 대처가 가능하다. 예를 들자면, 독거노인을 비롯한 일인 가족의 수면 중 발생하는 위급 상황에 대하여 활용될 수 있다.The following two effects can be obtained through the present invention. First, it is possible to cope with emergencies during sleep. For example, it can be applied to emergency situations occurring during the sleep of a single family including the elderly living alone.
둘째로는 자기 자신의 수면 상태에 대한 정보 취득이 용이하다는 장점이 있다. 예를 들어 평상시에 쉽게 획득하기 어려운 본인의 수면 상태에 대한 정보 취득이 가능해지고 뿐만 아니라 수면 상태를 기록한 정보를 가공하여 유의미한 의료 정보로 활용할 수도 있다.Second, there is an advantage that it is easy to acquire information about sleep state of oneself. For example, it is possible to acquire information about the sleeping condition of a person who is difficult to acquire easily in a normal time, as well as to process the recorded information of the sleeping state and use it as meaningful medical information.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 상태 모니터링 방법과 그 세부 단계를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 상태 모니터링 시스템과 그 구성 장치를 예시적으로 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 상태 모니터링 시스템과 그 구성 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 상태 모니터링 장치와 그 세부 구성요소를 설명하기 위한 블록도이다.1 is a flowchart illustrating a sleep state monitoring method and its detailed steps according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exemplary diagram illustrating an example of a sleep state monitoring system and its constituent devices according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
3 is a block diagram for explaining a sleep state monitoring system and its constituent devices according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a sleep state monitoring apparatus and its detailed components according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. The terms first, second, A, B, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.
먼저, 본 출원에서 사용되는 용어를 간략히 설명하면 다음과 같다.First, the terms used in the present application will be briefly described as follows.
모니터링이란 데이터 처리시스템의 움직임을 관찰, 통제, 검증하는 것을 말한다. 넓은 의미로는 정책평가에서 프로그램이 처음의 설계대로 운용되고 있는가, 그리고 당초의 대상 집단에 혜택이 돌아가도록 집행되는가를 평가하는 형성적 평가의 한 기법인 정책 모니터링을 포함하는 개념이다. 이외에도 사회과학 분야에서 환경 모니터링, 성과 모니터링을 말하기도 한다.Monitoring refers to observing, controlling, and verifying the movement of a data processing system. In a broad sense, it is a concept that includes policy monitoring, which is a formative evaluation technique that assesses whether the program is operating as originally designed in the policy evaluation and whether the benefit is applied to the original target group. It also refers to environmental monitoring and performance monitoring in the social sciences.
본 발명에서는 좁은 의미로서 동물이나 사람의 행동, 자세, 신체의 변화를 나타내는 물리학적, 화학적 신호 등을 관찰, 통제, 검증하는 것을 일컫는다.In the present invention, in the narrow sense, it refers to observation, control, and verification of physical and chemical signals indicating changes in behavior, posture, and body of an animal or a person.
바이오센서는 생물감지기라고도 하며 생물이 가지고 있는 기능을 이용해서 물질 특히 유기화합물의 상태와 농도를 측정하는 기계이다. 대부분은 효소반응을 이용하여 물질을 검사한다. 심전도와 맥박과 같이 신체의 물리적 신호를 감지하는 것도 이에 속한다.A biosensor is also called a biological sensor and is a machine that measures the state and concentration of a substance, especially an organic compound, by using the functions possessed by a living thing. Most use enzymatic reactions to examine the substance. This includes detecting physical signals of the body, such as electrocardiograms and pulses.
심전도(ECG, electrocardiogram)는 독일어 Elektrokardiogramm에서 온 것으로 정해진 시간에 심장의 전기적 활동을 해석하는 것이다. 심전도는 피부에 부착된 전극과 신체 외부의 장비에 의해 기록된다. 기록은 이렇게 몸에 침투하지 않는 장비로 만들어지며 이 과정에 대한 용어를 심전도라고 한다. 심전도 기록은 심장의 전기적 활동에 대한 기록이다.Electrocardiogram (ECG) is an interpretation of the electrical activity of the heart at a given time, from the German Elektrokardiogramm. Electrocardiograms are recorded by electrodes attached to the skin and equipment external to the body. Recordings are made from equipment that does not penetrate the body, and the term for this process is called ECG. Electrocardiogram records are a record of the cardiac electrical activity.
심전도는 심장박동의 비율과 일정함을 측정하는데 사용할 뿐만 아니라, 심장의 크기와 위치, 심장의 어떠한 손상이 있는지의 여부, 그리고 심박조율기와 같이 심장을 조절하는 장치나 약과 같은 효과를 보기 위해 사용된다. 대부분의 심전도는 심장의 진단이나 연구의 목적으로 사용되지만, 심장의 비정상이나 연구를 위한 진단에서는 동물에게도 사용된다.Electrocardiograms are used not only to measure the rate and consistency of heart rate, but also to look at the size and location of the heart, whether there is any damage to the heart, and effects such as devices or medications that regulate the heart, such as pacemakers . Most electrocardiograms are used for the purpose of cardiac diagnosis or research, but they are also used in animals for abnormalities in the heart or for research purposes.
맥박수를 측정하는 방법으로서는 심전도와 광전맥파를 이용하는 것이 보통이다. 이 광전맥파 센서는 혈액중의 헤모글로빈이 장파장광에 대하여 잘 흡수하는 특징을 이용한 것으로서, 생체를 통하여 램프와 광도전체 (CdS, CdSe 등)를 대향시킨다. 램프의 빛은 생체 내에서 난반사하여 광도전체에 달하기 때문에 그 사이의 혈액량이 많아지면 광도전체에 들어가는 광량이 적어지고 저항값이 높아진다. 이와 같이 혈액량의 변화가 광도전체의 저항값을 변화시키는 원리에 입각한 것이 광전맥파 센서이다.As a method of measuring the pulse rate, electrocardiogram and photoelectric pulse wave are usually used. This photoelectric pulse wave sensor utilizes the characteristic that hemoglobin in blood absorbs well for long wavelength light, and makes the lamp and photoconductor (CdS, CdSe, etc.) oppose through the living body. Since the light of the lamp diffuses in the living body and reaches the luminous intensity, when the amount of blood between the luminous intensity increases, the amount of light entering the luminous intensity decreases and the resistance value increases. As described above, the photoelectric pulse wave sensor is based on the principle that the change of the blood amount changes the resistance value of the luminous intensity.
이 센서는 신호를 중폭기나 필터(filter)로 증폭, 잡음이 제거되고, 단 안정 멀티바이브레이터(multi vibrator)로 일정폭의 펄스(pulse)를 발생하고, 적분회로로 적분하여 출력치를 미터로 지시한다.This sensor amplifies the signal by a modulator or filter, eliminates noise, generates a pulse of a certain width with a monostable multivibrator, integrates it with an integrating circuit, and directs the output value to the meter .
적외선 카메라는 적외선에 대한 충분한 감도를 갖는 전하 결합 소자(CCD, Charge Coupled Device) 카메라이다. 야간에 야생 동식물을 촬영할 경우 집광성이 강한 조명에 적외선 필터를 부착하여 사용하면 자연 생태계를 파손하지 않게 되므로 매우 효과적이다. 최근에는 레이저를 이용한 근적외선 광원과 II(Image Intensifier)를 사용한 일체형 적외선 카메라가 시험 제작되었다.
An infrared camera is a charge coupled device (CCD) camera having sufficient sensitivity to infrared rays. When photographing wild animals and plants at night, it is very effective because it does not damage the natural ecosystem when the infrared filter is attached to the light with high intensity. In recent years, an integrated infrared camera using a near-infrared light source using a laser and an image intensifier (II) has been manufactured.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 상태 모니터링 방법과 그 세부 단계를 설명하기 위한 흐름도이고, 도 2는 수면 상태 모니터링 시스템과 그 구성 장치를 예시적으로 설명하기 위한 예시도이다. 도 1 내지 도 2를 참조하여 수면 상태 모니터링 방법을 살펴보면 다음과 같다.FIG. 1 is a flowchart for explaining a sleep state monitoring method and its detailed steps according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an exemplary view for explaining a sleep state monitoring system and its constitution device. The sleep state monitoring method will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.
수면 상태 모니터링 방법은, 수면 상태를 모니터링(monitoring)함에 있어서, 침구(bedclothes)에 부착된 바이오센서(100)를 통하여 침구를 이용하는 대상 객체의 수면 상태 데이터(data)를 수집하는 단계(S110)와, 카메라(200)를 이용하여 대상 객체의 자세 영상 데이터를 수집하는 단계(S120)와, 수면 상태 데이터와 자세 영상 데이터를 종합하여 수면 상태 정보를 생성하는 단계(S130)와, 미리 정해진 적어도 하나의 수면 상태 임계값 및 수면 상태 정보에 기반하여 알람(alarm) 방법을 선택하고(S160), 선택한 알람 방법을 수행하는 단계(S170)를 포함하여 구성될 수 있다.The sleep state monitoring method includes steps S110 and S110 of collecting sleep state data of a target object using bedding through a
수면 상태 모니터링 방법은, 수면 상태 정보를 생성하는 단계(S130) 이후에, 수면 상태 정보에 기반하여 미리 정해진 적어도 하나의 수면 상태 임계값을 보정하는 단계(S140)를 더 포함하여 구성될 수 있다.The sleep state monitoring method may further include a step (S140) of correcting at least one predetermined sleep state threshold value based on the sleep state information after the step (S130) of generating sleep state information.
자세 영상 데이터는, 적외선 조명과 적외선 카메라를 이용하여 촬영한 적외선 영상에 기반한 것일 수 있다.The attitude image data may be based on an infrared image captured using an infrared light and an infrared camera.
알람 방법은, 소리를 발생시키는 것 및 침구에 물리 자극을 발생시키는 것 중 적어도 하나를 수행하되 수면 상태 정보에 기반하여 소리 또는 자극의 세기를 조절하는 제1 알람 방법 및 수면 상태 정보에 기반하여 제1 알람 방법 수행 여부를 선택적으로 결정하고, 수면 상태 정보에 기반하여 세기가 결정된 조명 자극을 발생시키는 제2 알람 방법 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 나아가 알람 방법은, 제2 알람 방법 수행 후 소정의 시간 간격 이후에 생성된 수면 상태 정보에 기반하여 통신 수단이 수면 상태 정보의 일부 또는 전부를 전송하도록 제어하는 제3 알람 방법을 더 포함할 수 있다.The alarm method includes a first alarm method for performing at least one of generating a sound and generating a physical stimulus on a bedding, the method comprising: a first alarm method for adjusting intensity of a sound or a stimulus based on sleep state information; 1 alarm method, and a second alarm method for generating an illumination stimulus whose intensity is determined based on the sleep state information. The alarm method may further include a third alarm method for controlling the communication means to transmit some or all of the sleep state information based on the sleep state information generated after a predetermined time interval after the execution of the second alarm method .
수면 상태 모니터링 방법은, 수면 상태 정보를 생성하는 단계(S130) 이후에, 수면 상태 정보를 출력하도록 디스플레이 수단을 제어하거나, 수면 상태 정보를 전송하도록 통신 수단을 제어하는 수면 상태 정보 송신 단계(S150)를 더 포함하여 구성될 수 있다.The sleep state monitoring method includes a sleep state information transmitting step (S150) for controlling the display means to output the sleep state information or controlling the communication means to transmit the sleep state information after the step of generating the sleep state information (S130) As shown in FIG.
수면 상태 데이터는, 대상 객체의 심전도, 맥박 중 적어도 하나 이상의 데이터를 포함할 수 있다.The sleep state data may include at least one of an electrocardiogram and a pulse of the target object.
자세 영상 데이터는, 대상 객체의 수면 자세, 움직임 중 적어도 하나 이상의 데이터를 포함할 수 있다.The posture image data may include at least one data of a sleeping posture and a motion of a target object.
본 발명은 바이오센서와 카메라를 이용하여 수면 중에 있는 동물이나 사람의 심장박동과 수면 상태를 체크하고 무호흡과 같은 이상상태 발견 시 사람에게 자극을 주어 깨어나게 하며 또한 다른 사람에게 그 상황을 알리고 위급한 경우에는 응급 구조센터까지 연락을 하여 수면 중 발생할 수 있는 각종 사고에 대비하는 방법과 그 장치에 관한 것이다. 또한 사용자가 스마트폰을 이용하여 자신의 수면 상태를 확인할 수 있는 방법도 제안한다. 최종적으로 본 발명은 사용자가 자신의 수면 상태를 확인하며 위험상황 발생 시 장치가 사용자에게 그 위험 정도에 따라 알맞은 자극을 주고 주위 사람에게 알리며 최종 위험단계에는 구급대원에게 알려주는 장치와 방법에 관한 것이다.The present invention uses a biosensor and a camera to check the heartbeat and sleep state of an animal or a person in the sleep state, to awaken a person when an abnormal condition such as apnea is detected, and to inform others of the situation, The present invention relates to a method and apparatus for preparing for various accidents that may occur during sleep by contacting the emergency rescue center. We also propose a method for users to check their sleep status using a smartphone. Finally, the present invention relates to a device and a method for confirming the state of a user's sleeping state and informing a surrounding person of an appropriate stimulus according to the degree of danger, .
대상 객체의 수면상태는 예를 들어 다음과 같은 두 가지 방법으로 측정이 가능하다. 하나는 다양한 형태의 바이오센서(100)를 이용하여 심장 박동을 알아내는 방법이고 다른 하나는 적외선 조명과 적외선 카메라를 이용하는 방법으로 스마트폰을 정해진 위치에 설치된 충전 거치대에 거치하여 적외선 영상을 얻어올 수 있게 된다. 이렇게 두 가지 장치에서 얻어진 수면 상태 정보를 이용하여 미리 저장된 알림 번호로 이상상태를 알리는 것이 가능하고 위급한 경우에는 구급대에도 구조 요청을 보낼 수 있다. 뿐만 아니라 자신의 수면 상태에 대한 정보를 스마트폰을 통하여 직접 확인할 수 있으며 필요 시 이를 의료기관에서 사용할 수 있는 정보로 가공하여 활용할 수 있다.The sleep state of a target object can be measured, for example, by the following two methods. One is a method of detecting a heartbeat using various types of
도 2를 참조하여 본 발명의 실시예를 예시적으로 설명하면 다음과 같다. ①과 같이 침대에 누워있는 사람이 본인은 자각하지 못하는 상태에서 ②의 카메라와 ③의 다양한 바이오센서(100)가 수면 상태를 지속적으로 확인할 수 있다. 이때 호흡과 관련된 코골이, 이갈이, 무호흡 등과 심장과 관련된 심전도나 맥박 등 심장박동 상태와 사용자의 취침자세 및 뒤척임 정도 등의 정보를 얻어낸다. 이렇게 얻어진 정보는 모두 ④의 스마트폰에 보내질 수 있다. 스마트폰에서는 위의 정보를 이용하여 현재 대상 객체가 정상 수면상태에 있는지 위험 상태인지를 실시간으로 판단할 수 있다.An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. As a result, a person living in a bed can not recognize himself or herself, so that the camera of the ② and various bio sensors of the ③ can continuously check the sleep state. At this time, the user obtains information such as breathing-related snoring, dryness, apnea, heart-related electrocardiogram or heartbeat related to the heart, and the user's sleeping attitude and turnover. All of this information can be sent to ④ smartphone. In the smartphone, the above information can be used to determine in real time whether the current object is in a normal sleep state or in a dangerous state.
위험 경보 단계를 나누어 각 단계마다 취해야 하는 행동을 미리 정의해 놓고 경미한 단계에서는 사용자가 올바른 수면상태로 돌아갈 수 있도록 소리로 알람을 주거나 침대, 매트리스 혹은 장판에서 물리적인 자극을 주도록 할 수 있다. 더욱 위험한 상황이라면 추가적으로 미리 설정된 자극으로서 조명, 소리, 흔들림 등을 동시에 구동하여 더욱 강한 자극을 가하여 사용자를 위험에서 깨어나 스마트폰에 깨어났다는 반응을 입력하도록 할 수 있다. 그럼에도 반응이 없을 경우에는 지인에게 자동으로 연락을 취하거나 긴급 상황 발생 시에 긴급 구조대에 이 사실을 알려 수면 중 발생할 수 있는 사고에 대처할 수 있도록 할 수 있다. 이런 위험 상황에 대한 대처 이외에 본인의 수면 상태를 점검하고자 하는 개인 사용자에게 시각화된 수면 상태 정보를 스마트폰 애플리케이션 콘텐츠의 형태로 제시할 수 있다. 또한 세부적인 정보는 의료기관에서 사용할 수 있도록 가공하여 의료 정보로도 활용할 수 있다.
You can divide the critical alarm steps to predefine the actions you need to take at each step, and in a minor step you can give a sound alarm or physically stimulate the bed, mattress or billboard to get the user back to the right sleep state. In a more dangerous situation, an additional pre-configured stimulus can be used to simultaneously trigger lights, sounds, and trembling, giving a stronger impulse to enter the user's wake-up response to the smartphone. If there is no response, it may be possible to contact the acquaintance automatically or inform the emergency rescue team in case of an emergency, so that it can cope with the accident that may occur during sleep. In addition to coping with such a risk situation, visualized sleep state information can be presented to individual users who want to check their sleep state in the form of smartphone application contents. In addition, detailed information can be processed for medical use and used as medical information.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 상태 모니터링 시스템(10)과 그 구성 장치를 설명하기 위한 블록도이다. 도 3과 앞서 참조한 도 2를 계속 참조하여 수면 상태 모니터링 시스템(10)을 살펴보면 다음과 같다.3 is a block diagram for explaining a sleep
수면 상태 모니터링 시스템(10)은, 수면 상태를 모니터링 함에 있어서, 침구에 부착되어 침구를 이용하는 대상 객체의 수면 상태 데이터를 수집하는 바이오센서(100)와, 대상 객체의 자세 영상 데이터를 수집하는 카메라(200)와, 바이오센서(100)로부터 전송 받은 수면 상태 데이터와 카메라(200)로부터 전송 받은 자세 영상 데이터를 종합하여 수면 상태 정보를 생성하는 모니터링 장치(300)를 포함하되, 모니터링 장치(300)는 미리 정해진 적어도 하나의 수면 상태 임계값 및 수면 상태 정보에 기반하여 알람 방법을 선택하고, 선택한 알람 방법을 수행할 수 있다.The sleep
자세 영상 데이터는, 적외선 조명과 적외선 카메라를 이용하여 촬영한 적외선 영상에 기반한 것일 수 있다.The attitude image data may be based on an infrared image captured using an infrared light and an infrared camera.
수면 상태 모니터링 시스템(10)은, 알람 방법 중, 소리를 발생시키는 것 및 침구에 물리 자극을 발생시키는 것 중 적어도 하나를 수행하되 수면 상태 정보에 기반하여 소리 또는 자극의 세기를 조절하는 제1 알람 방법을 수행하는 경우에, 소리를 발생시키는 소리 출력 장치(400) 및 물리 자극을 발생시키는 물리 자극 발생 장치(500) 중 적어도 하나 이상을 더 포함하여 구성될 수 있다. 나아가 수면 상태 모니터링 시스템은, 알람 방법 중, 수면 상태 정보에 기반하여 제1 알람 방법 수행 여부를 선택적으로 결정하고, 수면 상태 정보에 기반하여 세기가 결정된 조명 자극을 발생시키는 제2 알람 방법을 수행하는 경우에, 조명 자극을 발생시키는 조명 장치(600)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 더 나아가 수면 상태 모니터링 시스템은, 알람 방법 중, 제2 알람 방법 수행 후 소정의 시간 간격 이후에 생성된 수면 상태 정보에 기반하여 수면 상태 정보의 일부 또는 전부를 전송시키는 제3 알람 방법을 수행하는 경우에, 수면 상태 정보의 일부 또는 전부를 전송시키는 통신 장치(700)를 더 포함하여 구성될 수 있다.The sleep
수면 상태 모니터링 시스템(10)은, 수면 상태 정보를 출력하는 디스플레이 장치(800) 및 수면 상태 정보를 전송하는 통신 장치(700) 중 적어도 하나 이상을 더 포함하여 구성될 수 있다.The sleep
수면 상태 데이터는, 대상 객체의 심전도, 맥박 중 적어도 하나 이상의 데이터를 포함할 수 있다.The sleep state data may include at least one of an electrocardiogram and a pulse of the target object.
자세 영상 데이터는, 대상 객체의 수면 자세, 움직임 중 적어도 하나 이상의 데이터를 포함할 수 있다.The posture image data may include at least one data of a sleeping posture and a motion of a target object.
본 발명의 모니터링 장치(300)는 수면 상태 정보를 다양하게 활용할 수 있다. 수면 상태 정보에 따라 대상 객체에게 청각 자극, 힘, 뒤틀림, 진동과 같은 물리적인 자극, 환한 빛과 같은 조명 자극 등이 그것이다. 즉 이러한 피드백 발생 장치를 제어하여 대상 객체에게 자극을 전달할 수 있다. 이러한 피드백 발생 장치는 소리 출력 장치(400), 물리 자극 발생 장치(500), 조명 장치(600) 등을 포함할 수 있다.The
또한 수면 상태 정보에 따라 위와 같은 피드백을 발생시키는 것으로 충분하지 않은 경우에는 통신 장치(700)를 이용하여 수면 상태 정보를 외부로 전송할 수 있다. 또는 디스플레이 장치(800)를 통하여 수면 상태 정보를 확인할 수 있도록 할 수도 있다.
In addition, when it is not sufficient to generate the feedback according to the sleep state information, the sleep state information can be transmitted to the outside by using the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 상태 모니터링 장치(300)와 그 세부 구성요소를 설명하기 위한 블록도이다. 도 4를 참조하여 수면 상태 모니터링 장치(300)를 살펴보면 다음과 같다.FIG. 4 is a block diagram for explaining a sleep
수면 상태 모니터링 장치(300)는, 수면 상태를 모니터링 하는 장치에 있어서, 전송 받은 대상 객체의 수면 상태 데이터와 자세 영상 데이터를 종합하여 수면 상태 정보를 생성하는 상태 정보 생성부(310)와, 미리 정해진 적어도 하나의 수면 상태 임계값 및 수면 상태 정보에 기반하여 알람 방법을 선택하고, 선택한 알람 방법을 수행하는 알람부(320)와, 수면 상태 정보에 기반하여 미리 정해진 적어도 하나의 수면 상태 임계값을 보정하는 임계값 보정부(330)를 포함하여 구성될 수 있다.The sleep
알람 방법은, 소리를 발생시키는 것 내지 물리 자극을 발생시키는 것 중 적어도 하나를 수행하되 수면 상태 정보에 기반하여 소리 또는 자극의 세기를 조절하는 제1 알람 방법 및 수면 상태 정보에 기반하여 제1 알람 방법 수행 여부를 선택적으로 결정하고, 수면 상태 정보에 기반하여 세기가 결정된 조명 자극을 발생시키도록 제어하는 제2 알람 방법 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 나아가 알람 방법은, 제2 알람 방법 수행 후 소정의 시간 간격 이후에 생성된 수면 상태 정보에 기반하여 통신 수단이 수면 상태 정보의 일부 또는 전부를 전송하도록 제어하는 제3 알람 방법을 더 포함할 수 있다.The alarm method includes a first alarm method for performing at least one of generating a sound or generating a physical stimulus, and adjusting a strength of a sound or a stimulus based on sleep state information, and a first alarm And a second alarm method for selectively determining whether to perform the method and controlling the intensity of the illumination stimulus to be determined based on the sleep state information. The alarm method may further include a third alarm method for controlling the communication means to transmit some or all of the sleep state information based on the sleep state information generated after a predetermined time interval after the execution of the second alarm method .
수면 상태 모니터링 장치(300)는, 수면 상태 정보를 출력하도록 출력 수단을 제어하거나, 수면 상태 정보를 전송하도록 통신 수단을 제어하는 정보 송신부(340)를 더 포함하여 구성될 수 있다.The sleep
수면 상태 모니터링 장치에 대한 구체적인 설명은 앞서 설명한 수면 상태 모니터링 방법과 수면 상태 모니터링 시스템(10)에 대한 설명에서 상술한 바 있으므로 중복하여 기재하지는 않는다.The detailed description of the sleep state monitoring apparatus has been described in the above description of the sleep state monitoring method and the sleep
이러한 수면 상태 모니터링 장치(300)는 가정용 헬스 케어(health care) 시스템, 병원 제출용 의료기록 생성 시스템, 자동 경보 시스템에 활용 가능하고 스마트 베드(smart bed), 스마트 소파(smart sofa) 등의 제품에 적용될 수 있다.
Such a sleep
비록 몇몇의 측면들은 방법의 관점에서 설명되었지만, 이러한 측면들은 상응하는 장치의 설명을 나타내는 것이 명확하며, 여기서 방법의 단계는 장치에 대응한다. 특정 구현 요구들에 따르면, 발명의 실시예들은 하드웨어 또는 소프트웨어에서 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예들은 프로그램 코드, 방법들 중 하나의 수행을 위해 동작하는 프로그램 코드를 가지는 컴퓨터 프로그램 제품으로서 수행될 수 있다.Although some aspects have been described in terms of a method, it is evident that these aspects represent a description of the corresponding apparatus, wherein the steps of the method correspond to the apparatus. According to certain implementation requirements, embodiments of the invention may be implemented in hardware or software. Embodiments of the present invention may be implemented as program code, a computer program product having program code that is operative for performing one of the methods.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
10: 수면 상태 모니터링 시스템
100: 바이오센서
200: 카메라
300: 모니터링 장치
310: 상태 정보 생성부
320: 알람부
330: 임계값 보정부
340: 정보 송신부
400: 소리 출력 장치
500: 물리 자극 발생 장치
600: 조명 장치
700: 통신 장치
800: 디스플레이 장치10: Sleeping state monitoring system 100: Biosensor
200: camera 300: monitoring device
310: status information generator 320:
330: threshold value correction unit 340: information transmission unit
400: sound output device 500: physical stimulation device
600: lighting device 700: communication device
800: Display device
Claims (12)
침구(bedclothes)에 부착된 바이오센서를 통하여 상기 침구를 이용하는 대상 객체의 수면 상태 데이터(data)를 수집하는 단계;
카메라를 이용하여 상기 대상 객체의 자세 영상 데이터를 수집하는 단계;
상기 수면 상태 데이터와 상기 자세 영상 데이터를 종합하여 수면 상태 정보를 생성하는 단계; 및
미리 정해진 적어도 하나의 수면 상태 임계값 및 상기 수면 상태 정보에 기반하여 알람(alarm) 방법을 선택하고, 상기 선택한 알람 방법을 수행하는 단계를 포함하는 수면 상태 모니터링 방법.In monitoring the sleep state,
Collecting sleep state data of a target object using the bedding through a biosensor attached to a bedclothes;
Collecting posture image data of the target object using a camera;
Generating sleep state information by synthesizing the sleep state data and the posture image data; And
Selecting an alarm method based on at least one predetermined sleep state threshold and the sleep state information, and performing the selected alarm method.
상기 수면 상태 정보를 생성하는 단계 이후에,
상기 수면 상태 정보에 기반하여 상기 미리 정해진 적어도 하나의 수면 상태 임계값을 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수면 상태 모니터링 방법.The method according to claim 1,
After the step of generating the sleep state information,
Further comprising: calibrating the predetermined at least one sleep state threshold based on the sleep state information.
상기 자세 영상 데이터는,
적외선 조명과 적외선 카메라를 이용하여 촬영한 적외선 영상에 기반한 것을 특징으로 하는 수면 상태 모니터링 방법.The method according to claim 1,
The orientation-
A method for monitoring a sleep state, characterized in that the method is based on an infrared image captured using an infrared illumination and an infrared camera.
상기 알람 방법은,
소리를 발생시키는 것 및 상기 침구에 물리 자극을 발생시키는 것 중 적어도 하나를 수행하되 상기 수면 상태 정보에 기반하여 상기 소리 또는 상기 자극의 세기를 조절하는 제1 알람 방법; 및
상기 수면 상태 정보에 기반하여 상기 제1 알람 방법 수행 여부를 선택적으로 결정하고, 상기 수면 상태 정보에 기반하여 세기가 결정된 조명 자극을 발생시키는 제2 알람 방법 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 수면 상태 모니터링 방법.The method according to claim 1,
In the alarm method,
A first alarm method for performing at least one of generating sound and generating physical stimulation on the bedding, and adjusting the intensity of the sound or the stimulus based on the sleep state information; And
A second alarm method of selectively determining whether to perform the first alarm method based on the sleep state information and generating an illumination stimulus whose intensity is determined based on the sleep state information, How to monitor sleep status.
상기 알람 방법은,
상기 제2 알람 방법 수행 후 소정의 시간 간격 이후에 생성된 상기 수면 상태 정보에 기반하여 통신 수단이 상기 수면 상태 정보의 일부 또는 전부를 전송하도록 제어하는 제3 알람 방법을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수면 상태 모니터링 방법.The method of claim 4,
In the alarm method,
And a third alarm method for controlling the communication means to transmit a part or all of the sleep state information based on the sleep state information generated after a predetermined time interval after the second alarm method is performed How to monitor sleep status.
상기 수면 상태 정보를 생성하는 단계 이후에,
상기 수면 상태 정보를 출력하도록 디스플레이 수단을 제어하거나, 상기 수면 상태 정보를 전송하도록 통신 수단을 제어하는 수면 상태 정보 송신 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수면 상태 모니터링 방법.The method according to claim 1,
After the step of generating the sleep state information,
Further comprising a sleep state information transmission step of controlling the display means to output the sleep state information or controlling the communication means to transmit the sleep state information.
상기 수면 상태 데이터는,
상기 대상 객체의 심전도, 맥박 중 적어도 하나 이상의 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 수면 상태 모니터링 방법.The method according to claim 1,
The sleep state data includes:
And an electrocardiogram and a pulse of the target object.
상기 자세 영상 데이터는,
상기 대상 객체의 수면 자세, 움직임 중 적어도 하나 이상의 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 수면 상태 모니터링 방법.The method according to claim 1,
The orientation-
And at least one data of a sleeping posture and a motion of the target object.
전송 받은 대상 객체의 수면 상태 데이터와 자세 영상 데이터를 종합하여 수면 상태 정보를 생성하는 상태 정보 생성부;
미리 정해진 적어도 하나의 수면 상태 임계값 및 상기 수면 상태 정보에 기반하여 알람 방법을 선택하고, 상기 선택한 알람 방법을 수행하는 알람부;
상기 수면 상태 정보에 기반하여 상기 미리 정해진 적어도 하나의 수면 상태 임계값을 보정하는 임계값 보정부를 포함하는 수면 상태 모니터링 장치.An apparatus for monitoring a sleep state,
A state information generation unit for generating sleep state information by combining sleep state data and posture image data of the transmitted object;
An alarm unit for selecting an alarm method based on at least one predetermined sleep state threshold value and the sleep state information and performing the selected alarm method;
And a threshold corrector for correcting the predetermined at least one sleep state threshold value based on the sleep state information.
상기 알람 방법은,
소리를 발생시키는 것 내지 물리 자극을 발생시키는 것 중 적어도 하나를 수행하되 상기 수면 상태 정보에 기반하여 상기 소리 또는 상기 자극의 세기를 조절하는 제1 알람 방법; 및
상기 수면 상태 정보에 기반하여 상기 제1 알람 방법 수행 여부를 선택적으로 결정하고, 상기 수면 상태 정보에 기반하여 세기가 결정된 조명 자극을 발생시키도록 제어하는 제2 알람 방법 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 수면 상태 모니터링 장치.The method of claim 9,
In the alarm method,
A first alarm method for performing at least one of generating a sound or generating a physical stimulus, and adjusting the intensity of the sound or the stimulus based on the sleep state information; And
And a second alarm method of selectively determining whether to perform the first alarm method based on the sleep state information and controlling the illumination stimulus to be determined based on the sleep state information Characterized by a sleep state monitoring device.
상기 알람 방법은,
상기 제2 알람 방법 수행 후 소정의 시간 간격 이후에 생성된 상기 수면 상태 정보에 기반하여 통신 수단이 상기 수면 상태 정보의 일부 또는 전부를 전송하도록 제어하는 제3 알람 방법을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수면 상태 모니터링 장치.The method of claim 10,
In the alarm method,
And a third alarm method for controlling the communication means to transmit a part or all of the sleep state information based on the sleep state information generated after a predetermined time interval after the second alarm method is performed Sleep state monitoring device.
상기 수면 상태 정보를 출력하도록 출력 수단을 제어하거나, 상기 수면 상태 정보를 전송하도록 통신 수단을 제어하는 정보 송신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수면 상태 모니터링 장치.The method of claim 9,
Further comprising an information transmission unit for controlling the output means to output the sleep state information or controlling the communication means to transmit the sleep state information.
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