KR20160143980A

KR20160143980A - 스마트 흙침대/돌침대

Info

Publication number: KR20160143980A
Application number: KR1020150079989A
Authority: KR
Inventors: 배종문
Original assignee: 황토코리아협동조합; 배종문
Priority date: 2015-06-05
Filing date: 2015-06-05
Publication date: 2016-12-15

Abstract

본 발명은 수면 중 발생되는 수면 무호흡증 등의 응급상황을 방지하기 위한 스마트 흙침대에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흙침대에 구비되는 온도조절기와 무선 통신방식을 통해 연결되며, 온도조절기의 온도를 조절하여 흙판의 온도를 설정할 수 있는 애플리케이션이 설치되어 있는 휴대용 단말기와; 상기 흙침대에서 취침중인 사용자의 신체에 적외선을 송출하는 발광소자와, 상기 송출된 적외선과 대응하여 반사된 신호를 수광하는 수광소자가 구비되며, 반사된 신호를 수광하여 사용자의 맥박을 검출하는 맥박 검출용 적외선 센서와; 상기 맥박 검출용 적외선 센서로부터 검출된 사용자의 맥박신호를 디지털형태로 변환하여 저장하는 데이터베이스가 구비되며, 상기 데이터베이스에 사전에 입력된 기준치의 맥박수치와 검출된 맥박수치를 비교하여 이상여부를 판단하는 제어부; 및 상기 흙침대에 구비되며, 상기 제어부와 전기적으로 연결되고, 경보음을 출력하는 스피커 및 발광하는 램프;를 포함하여 이루어지며, 검출된 맥박신호가 사전에 입력된 최저치 및 최고치의 맥박수치를 벗어나는 경우 상기 제어부가 수면 무호흡에 따른 이상 상황으로 판단하여 사전에 설정된 응급기관에 구급요청을 하도록 하는 동시에 상기 스피커 및 램프를 구동시키는 것을 특징으로 하는 스마트 흙침대에 관한 것이다.

Description

스마트 흙침대/돌침대{SMART SOIL BED/STONE BED}

일반적으로 건강한 생활의 필수적인 요건으로는 적당한 운동, 올바른 식습관 및 충분한 숙면 등이 있으며, 이중에서 충분한 숙면은 일상의 피로를 풀고 재충전을 위하여 반드시 필요로 하는 것은 널리 공지되어 있는 사실이라고 할 수 있다.

이러한 숙면에 도움을 주기위해서는 온돌, 침대, 온열보료 및 전기매트 등이 필요하며, 그 중에서도 침대는 수면이나 휴식을 취하기 위하여 사용되는 침구로서, 더욱 자세하게는 고대에 군주나 귀족들이 사용하였으나 19세기 후반에 접어들면서 일반인들이 사용하고 대중화되기 시작하였으며, 침대의 용도에 따라 가정용, 군용, 병원용 및 차량용 등으로 구분되며, 크기에 따라 싱글, 더블, 어린이용 및 유아용 등으로 분류 할 수 있다. 20세기부터는 차츰 전통적인 대형 더블침대 대신 기능적인 소형 싱글침대를 선호하게 되었으며, 기술 발전과 재료개발에 따라 대량생산과 다양한 침대가 널리 보급되었다.

한편, 수면 중 짧은 기간 동안 호흡이 멈추는 질환인 수면 무호흡증은 구강의 타고난 구조로 인한 선천적 이유 또는 비만과 같은 후천적 이유 등 여러 가지 사유로 발생하게 된다.

수면 무호흡증이란 자고 있는 동안 호흡이 90% 이상 감소하는 증상이 10초 이상 지속되는 것을 말한다. 수면 무호흡증이 발생하는 원인은 수면 중, 숨구멍의 주위 근육이 이완되어 숨구멍의 공기 흐름을 방해하거나 차단함으로써 발생되는 것이며, 주로 목젖 또는 혀와 연결된 근육이 이완되고 목젖이나 혀가 중력으로 인해 처져 숨구멍을 차단함으로써 발생하게 되는 것이다.

일반적으로, 수면 무호흡의 발생 빈도는 남성 4% 및 여성 2%에서 일어나는 것으로 알려져 있으며, 이러한 수면 무호흡증으로 인해 주간에 심한 졸음을 비롯하여 기억력 감소, 주의력 감퇴, 두통, 입마름 및 만성피로 등의 증상이 발생하게 된다. 또한, 오랫동안 수면 무호흡증의 증상이 지속되면 심장이나 폐에 대한 부담을 가중시키게 되며, 방치하게 되는 경우 고혈압, 심장마비 및 발작과 같은 심각한 합병증을 일으킬 수 있다.

근래에 들어 아파트 주거 생활 및 환경의 변화로 인해 침대 사용이 점차 높아져가고 있으며, 건강에 관심을 더한 흙침대 및 돌침대 등의 기능성 침대가 개발 되어 판매되고 있으며, 상기와 같은 기능성 침대는 전 연령대의 사용자가 이용하는 추세에 있다. 이에 따라, 사용자가 흙침대 또는 돌침대 위에서 수면 중에 수면 무호흡증 등 맥박의 변화로 갑작스럽게 응급상황이 발생하게 될 경우, 신속하게 대처 할 수 있는 기술의 개발이 요망되었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1268793호(폐쇄성 수면무호흡 환자의 자세교정을 위한 자동 자세변환 침대 및 그 제어 방법) 대한민국 등록특허공보 제10-1208428호(졸음운전 감지 장치 및 그 방법) 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0032605호(근거리 통신 망에서 주변 기기 제어 장치 및 방법)

본 발명은 흙침대 사용자의 맥박 신호를 감지하여 수면 중에 갑작스럽게 맥박 신호에 변화가 있을 시, 스피커 소리 및 발광램프를 작동시키며, 사전에 설정된 응급기관에 구급요청을 함으로써, 위급 상황에 대처할 수 있도록 하는 것에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 휴대용 단말기에 설치된 애플리케이션을 실행하여 사용자가 원하는 시간을 설정시켜 흙침대의 온열 작동을 제어할 수 있도록 하는 것에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 애플리케이션이 설치된 휴대용 단말기가 감지범위 내에 접근하면 데이터베이스 정보가 구비된 온도조절기가 작동될 수 있도록 하는 것에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 적외선 센서로 취침중인 사용자를 촬영하여 저장하며 저장된 이미지 자료를 확인하여 수면자세를 확인 및 교정할 수 있도록 하는 것에 그 목적이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 흙침대에 구비되는 온도조절기와 무선 통신방식을 통해 연결되며, 온도조절기의 온도를 조절하여 흙판의 온도를 설정할 수 있는 애플리케이션이 설치되어 있는 휴대용 단말기와; 상기 흙침대에서 취침중인 사용자의 신체에 적외선을 송출하는 발광소자와, 상기 송출된 적외선과 대응하여 반사된 신호를 수광하는 수광소자가 구비되며, 반사된 신호를 수광하여 사용자의 맥박을 검출하는 맥박 검출용 적외선 센서와; 상기 맥박 검출용 적외선 센서로부터 검출된 사용자의 맥박신호를 디지털형태로 변환하여 저장하는 데이터베이스가 구비되며, 상기 데이터베이스에 사전에 입력된 기준치의 맥박수치와 검출된 맥박수치를 비교하여 이상여부를 판단하는 제어부; 및 상기 흙침대에 구비되며, 상기 제어부와 전기적으로 연결되고, 경보음을 출력하는 스피커 및 발광하는 램프;를 포함하여 이루어지며, 검출된 맥박신호가 사전에 입력된 최저치 및 최고치의 맥박수치를 벗어나는 경우 상기 제어부가 수면 무호흡에 따른 이상 상황으로 판단하여 사전에 설정된 응급기관에 구급요청을 하도록 하는 동시에 상기 스피커 및 램프를 구동시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 돌침대에 구비되는 온도조절기와 무선 통신방식을 통해 연결되며, 온도조절기의 온도를 조절하여 돌판의 온도를 설정할 수 있는 애플리케이션이 설치되어 있는 휴대용 단말기와; 상기 돌침대에서 취침중인 사용자의 신체에 적외선을 송출하는 발광소자와, 상기 송출된 적외선과 대응하여 반사된 신호를 수광하는 수광소자가 구비되며, 반사된 신호를 수광하여 사용자의 맥박을 검출하는 맥박 검출용 적외선 센서와; 상기 맥박 검출용 적외선 센서로부터 검출된 사용자의 맥박신호를 디지털형태로 변환하여 저장하는 데이터베이스가 구비되며, 상기 데이터베이스에 사전에 입력된 기준치의 맥박수치와 검출된 맥박수치를 비교하여 이상여부를 판단하는 제어부; 및 상기 돌침대에 구비되며, 상기 제어부와 전기적으로 연결되고, 경보음을 출력하는 스피커 및 발광하는 램프;를 포함하여 이루어지며, 검출된 맥박신호가 사전에 입력된 최저치 및 최고치의 맥박수치를 벗어나는 경우 상기 제어부가 수면 무호흡에 따른 이상 상황으로 판단하여 사전에 설정된 응급기관에 구급요청을 하도록 하는 동시에 상기 스피커 및 램프를 구동시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 상기 맥박 검출용 적외선 센서는 사용자가 흙판/돌판에 누웠을 때 취침자의 맥박을 검출할 수 있도록 귀 및 목 부위의 적외선을 조사하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 상기 맥박 검출용 적외선 센서는 사용자가 취침중 움직임이 감지되는 경우 검출을 중단하고, 움직임이 없는 상태에서 측정된 값을 검출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 상기 애플리케이션은 사용자가 원하는 시간을 입력하여 설정된 시간에 자동으로 흙판/돌판을 on/off할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 상기 온도조절기는 상기 애플리케이션이 설치된 휴대용단말기의 정보가 저장되는 데이터베이스가 구비되고, 상기 데이터베이스에 정보가 저장된 휴대용 단말기가 감지범위 내에 접근하면 상기 온도조절기가 작동되도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 상기 맥박 검출용 적외선 센서는 취침중인 사용자를 촬영하여 데이터베이스에 저장하고, 사용자는 상기 데이터베이스에 저장된 이미지 자료를 확인하여 수면자세를 확인 및 교정할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 침대 위에서 취침중인 사용자의 귀 및 목 부분에 대하여 적외선 센서를 송출하며, 상기 검출된 사용자의 맥박신호를 디지털 형태로 변환하여 사전에 입력된 기준치의 맥박수치와 비교함으로써, 수면 무호흡증 여부를 효과적으로 판단할 수 있다.

또한, 본 발명은 침대위의 사용자가 수면 중에 신체에 특정한 장비를 부착할 필요가 없으며, 맥박신호의 이상을 감지하였을 때 설정되어 있는 응급기관에 자동으로 구급요청이 되므로, 응급상황으로 인한 대처를 빠르게 하는 효과가 있으며, 스피커 소리 및 발광 램프로 주변에 응급상황임을 알리는 것에 효과적이다.

도 1은 본 발명에 따른 스마트 흙침대/돌침대의 예시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 적외선센서의 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 제어부를 통한 맥박검출방법을 설명하기 위한 블록도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 적외선 방출상태를 설명하는 개략적인 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 휴대용 단말기를 통한 구동정보 표시를 보인 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 수면 중 발생되는 수면 무호흡증 등의 응급상황을 방지하기 위한 스마트 흙침대/돌침대에 대하여 설명하도록 한다.

본 발명은 흙침대 또는 돌침대에서 취침중인 사용자의 맥박 신호를 감지하여 수면 중에 갑작스럽게 맥박 신호에 변화가 있을 시, 스피커(600)의 소리 및 발광하는 램프(700)를 작동시키며, 사전에 설정된 응급기관에 구급요청을 함으로써, 위급 상황에 대처할 수 있고, 휴대용 단말기(300)에 설치된 애플리케이션을 실행하여 흙판 또는 돌판(500)의 온도 조절을 간편하게 설정할 수 있도록 한 것을 기술적 특징으로 하는 스마트 흙침대/돌침대에 관한 것이다.

먼저, 본 발명은 흙침대(또는 돌침대)에 구비되는 온도조절기(400)와 무선 통신방식(예를 들면, 블루투스)을 통해 연결되며, 온도조절기(400)의 온도를 조절하여 흙판 또는 돌판(500)의 온도를 설정할 수 있는 애플리케이션이 설치되는 휴대용 단말기(300)가 구비된다.

본 발명에서 휴대용 단말기(300)라 함은 스마트폰, 타블렛 PC 등과 같은 촬영기능을 구비하고 있고, 흙침대(또는 돌침대)의 온도 및 전원 설정을 수행할 수 있는 애플리케이션을 설치할 수 있으며, 인터넷 통신이 가능한 모든 기기를 포함한다.

상기 맥박 검출용 적외선 센서(100)는 상기 흙침대(또는 돌침대)의 헤드보드 상부에 설치되며, 흙침대(또는 돌침대)에서 취침중인 사용자의 신체에 적외선을 송출하여 사용자의 맥박을 검출한다.

상기와 같은 맥박 검출용 적외선 센서(100)에는 적외선 신호를 발광하는 다수개의 발광소자(110)가 배치되어 있으며, 상기 발광소자(110)로부터 송출된 적외선은 흙침대(또는 돌침대)에서 취침중인 사용자의 귀 및 목 부분을 향하여 맥박을 조사한다.

상기와 같이 발광하는 적외선 발광소자(110)로부터 반사된 적외선 신호를 수신하는 적어도 하나의 적외선 수광소자(120)가 흙침대(또는 돌침대)에서 취침중인 사용자의 맥박을 검출 할 수 있게 하며, 상기 수광소자(120)는 소정의 간격으로 배치된 상기 다수개의 발광소자(110)의 중심부에 배치될 수 있다.

상기 맥박 검출용 적외선 센서(100)가 헤드보드의 상부에 설치되는 이유는 적외선의 조사 범위를 넓게 하여 맥박 신호 검출이 용이하도록 하기 위한 것으로, 적외선을 조사할 때에는 사용자의 귀 및 목 부위의 적외선을 조사한다. 여기서, 상기 맥박 검출용 적외선 센서(100)는 적외선 조사를 통해 사용자의 움직임을 감지한 후 일정시간 동안 움직임이 감지되지 않은 상태에서 맥박 신호를 검출한다. 즉, 사용자가 뒤척일 경우 검출을 중단하고, 움직임이 없는 상태에서 측정된 값을 검출한다. 상기 맥박 검출용 적외선 센서(100)는 적외선 LED(Light Emitting Diode)를 사용할 수 있다.

상기 적외선 LED는 사용자의 맥박 신호를 측정하기 위하여 귀 및 목 부위로 발광시키게 되고, 사용자의 귀 및 목 부위로부터 반사된 적외선 LED 발광 신호는 수광소자(120)에서 수광하여 전달되어 맥박 신호를 측정하게 된다.

상기 수광소자(120)에 전송 된 맥박 신호는 이후 설명할 제어부(200)로 전송된다.

한편, 도 2는 적외선센서(100)에 맥박검출을 위해 필수적으로 구비되어야 하는 발광소자(110)와 수광소자(120)가 구비된다는 것을 설명하기 위한 예시일 뿐 그 형상은 본 발명의 권리범위에 한정되지 않는다.

상기 제어부(200)는 상기 맥박 검출용 적외선센서(100)의 발광소자(110)로부터 측정되고 수광소자(120)로 전송되어 검출된 사용자의 맥박신호를, 디지털형태로 변환하여 저장하는 데이터베이스(210)와, 상기 검출된 사용자의 맥박신호를 디지털형태로 변환할 때 필요없는 신호를 제거하고 검출된 맥박신호를 증폭하여 출력할 수 있도록 하는 필터(Filter)(220) 및 증폭기(AMP)(230)를 포함한다.

상기 제어부(200)는 상기 데이터베이스(210)에 사전에 입력된 기준치의 맥박수치와 검출된 맥박수치를 비교하여 이상여부를 판단한다.

일반적으로 성인 정상 맥박수는 분당 60~100회 정도이며, 무호흡이 발생하면 맥박이 분당 30~50회로 감소했다가 호흡이 다시 시작되면 분당 90~120회의 빈맥으로 변하는 것이 특징이다. 따라서, 최저치와 최고치의 평균수치를 대조하여 응급상황인지에 대한 여부를 판단 할 수 있도록 한다.

상기 흙침대(또는 돌침대)에는 상기 제어부(200)와 전기적으로 연결되는 스피커(600) 및 램프(700)가 구비되며, 그 위치는 일반적으로 흙침대(또는 돌침대) 옆에 배치되어 있는 협탁에 설치될 수 있다.

상기 스피커(600)는 사이렌과 같은 경보음을 출력하고, 램프(700)는 빛을 발산한다.

본 발명은 검출된 맥박신호가 사전에 입력된 최저치 및 최고치의 맥박수치를 벗어나는 경우 상기 제어부가 수면 무호흡에 따른 이상 상황으로 판단하여 사전에 설정된 응급기관에 구급요청을 하도록 하는 동시에 상기 스피커(600) 및 램프(700)가 작동되도록 하여 주변 사람(가족 또는 이웃)에게 위급상황임을 보다 효과적으로 알릴 수 있도록 한다.

한편, 휴대용 단말기(300)에 설치된 애플리케이션으로 사용자가 원하는 시간을 입력하여 설정된 시간에 자동으로 온도조절기(400)와 연결 된 흙판 또는 돌판(500)을 작동 시킬 수 있으며, 이때, 휴대용 단말기(300)에 설치된 애플리케이션을 매개로 연결된 온도조절기(400)는 와이파이(800), 3G, 및 4G의 네트워크로 거리 제한 없이도 통신이 가능하므로 예약 설정이 보다 자유롭게 이루어 질 수 있다.

한편, 상기 데이터베이스에 정보가 저장된 휴대용 단말기가 감지중인 일정 범위 내에 접근하게 되면 상기 온도조절기(400)가 작동되도록 하며, 이때, 흙침대 또는 돌침대에 구비되는 온도조절기(400)와 무선 통신방식으로 예를 들면, 블루투스를 통해 연결되어, 사용자가 굳이 흙침대 또는 돌침대가 위치해 있는 공간까지 찾아가서 조절하지 않으므로 동선이 짧아져 효과적이다.

한편, 상기 맥박 검출용 적외선 센서(100)는 취침중인 사용자를 촬영할 수 있도록 야간에는 적외선 카메라 센서 및 주간에는 RGB 카메라 감지 센서를 이용하며, 사용자가 미리 설정해둔 시각에 따라 JPG 파일로 캡처하여 데이터베이스에 저장하게 된다. 사용자는 상기 데이터베이스에 저장된 이미지 파일을 확인하여 수면 중 자세를 확인 할 수 있으며, 수면자세가 좋지 못한 경우에는 교정 할 수 있는 근거 자료로 활용하는 효과를 얻을 수 있게 된다.

100 : 적외선센서 110 : 발광소자
120 : 수광소자 200 : 제어부
210 : 데이터베이스 220 : 필터
230 : 증폭기 300 : 휴대용 단말기
400 : 온도조절기 500 : 흙판(또는 돌판)
600 : 스피커 700 : 발광램프
800 : 와이파이

Claims

흙침대에 구비되는 온도조절기와 무선 통신방식을 통해 연결되며, 온도조절기의 온도를 조절하여 흙판의 온도를 설정할 수 있는 애플리케이션이 설치되어 있는 휴대용 단말기와;
상기 흙침대에서 취침중인 사용자의 신체에 적외선을 송출하는 발광소자와, 상기 송출된 적외선과 대응하여 반사된 신호를 수광하는 수광소자가 구비되며, 반사된 신호를 수광하여 사용자의 맥박을 검출하는 맥박 검출용 적외선 센서와;
상기 맥박 검출용 적외선 센서로부터 검출된 사용자의 맥박신호를 디지털형태로 변환하여 저장하는 데이터베이스가 구비되며, 상기 데이터베이스에 사전에 입력된 기준치의 맥박수치와 검출된 맥박수치를 비교하여 이상여부를 판단하는 제어부; 및
상기 흙침대에 구비되며, 상기 제어부와 전기적으로 연결되고, 경보음을 출력하는 스피커 및 발광하는 램프;를 포함하여 이루어지며,
검출된 맥박신호가 사전에 입력된 최저치 및 최고치의 맥박수치를 벗어나는 경우 상기 제어부가 수면 무호흡에 따른 이상 상황으로 판단하여 사전에 설정된 응급기관에 구급요청을 하도록 하는 동시에 상기 스피커 및 램프를 구동시키는 것을 특징으로 하는 스마트 흙침대.
돌침대에 구비되는 온도조절기와 무선 통신방식을 통해 연결되며, 온도조절기의 온도를 조절하여 돌판의 온도를 설정할 수 있는 애플리케이션이 설치되어 있는 휴대용 단말기와;
상기 돌침대에서 취침중인 사용자의 신체에 적외선을 송출하는 발광소자와, 상기 송출된 적외선과 대응하여 반사된 신호를 수광하는 수광소자가 구비되며, 반사된 신호를 수광하여 사용자의 맥박을 검출하는 맥박 검출용 적외선 센서와;
상기 맥박 검출용 적외선 센서로부터 검출된 사용자의 맥박신호를 디지털형태로 변환하여 저장하는 데이터베이스가 구비되며, 상기 데이터베이스에 사전에 입력된 기준치의 맥박수치와 검출된 맥박수치를 비교하여 이상여부를 판단하는 제어부; 및
상기 돌침대에 구비되며, 상기 제어부와 전기적으로 연결되고, 경보음을 출력하는 스피커 및 발광하는 램프;를 포함하여 이루어지며,
검출된 맥박신호가 사전에 입력된 최저치 및 최고치의 맥박수치를 벗어나는 경우 상기 제어부가 수면 무호흡에 따른 이상 상황으로 판단하여 사전에 설정된 응급기관에 구급요청을 하도록 하는 동시에 상기 스피커 및 램프를 구동시키는 것을 특징으로 하는 스마트 돌침대.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 맥박 검출용 적외선 센서는 사용자가 흙판/돌판에 누웠을 때 취침자의 맥박을 검출할 수 있도록 귀 및 목 부위의 적외선을 조사하는 것을 특징으로 하는 스마트 흙침대/돌침대.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 맥박 검출용 적외선 센서는 사용자가 취침중 움직임이 감지되는 경우 검출을 중단하고, 움직임이 없는 상태에서 측정된 값을 검출하는 것을 특징으로 하는 스마트 흙침대/돌침대.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 애플리케이션은 사용자가 원하는 시간을 입력하여 설정된 시간에 자동으로 흙판/돌판을 on/off할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 스마트 흙침대/돌침대.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 온도조절기는 상기 애플리케이션이 설치된 휴대용단말기의 정보가 저장되는 데이터베이스가 구비되고,
상기 데이터베이스에 정보가 저장된 휴대용 단말기가 감지범위 내에 접근하면 상기 온도조절기가 작동되도록 한 것을 특징으로 하는 스마트 흙침대/돌침대.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 맥박 검출용 적외선 센서는 취침중인 사용자를 촬영하여 데이터베이스에 저장하고, 사용자는 상기 데이터베이스에 저장된 이미지 자료를 확인하여 수면자세를 확인 및 교정할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 스마트 흙침대/돌침대.