KR20170019934A - System and method for diagnosing sleep state - Google Patents
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Abstract
수면 상태 진단 시스템이 제공된다. 이 시스템은 수면자의 목 주변에서 발생하는 소리 신호를 측정하는 마이크 및 상기 마이크와 유선으로 연결되어, 상기 소리 신호를 수신하는 통신 모듈을 포함하는 마스크 부재 및 상기 통신 모듈로부터 상기 소리 신호를 무선 통신으로 수신하고, 상기 수신된 소리 신호를 분석하여 상기 수면자의 수면 무호흡 상태 및 코골이 상태를 포함하는 수면 상태를 분석하는 진단 장비를 포함한다.A sleep state diagnostic system is provided. The system includes a microphone for measuring a sound signal generated around the neck of a sleeping person and a communication module connected to the microphone by a wire to receive the sound signal, And analyzing the received sound signal to analyze the sleep state including the sleep apnea state and the snoring state of the sleeper.
Description
본 발명은 수면 상태 진단 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 코골이 및 수면 무호흡과 같은 수면 장애를 진단하기 위한 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system and method for diagnosing a sleep state, and a system and a method for diagnosing a sleep disorder such as snoring and sleep apnea.
수면 무호흡증(sleep apnea)은 수면 중에 호흡정지가 되는 상태를 말한다. 통상적으로, 수면 무호흡증은 코골이가 심한 사람에게서 많이 나타나는 증상이다. 코골이의 경우, 여러 가지 원인으로 발생하는 데, 그 원인으로 호흡기류가 좁아진 기도를 지나면서 이완된 연구개(입 천정에서 비교적 연한 뒷부분)와 구개수(목젖, 구강 연구개의 중앙 아래에서 늘어진 모양 현 옹수라고도 함) 등의 주위 구조물에 진동을 일으켜 발생되는 호흡잡음이다. 이러한 코골이는 심장질환, 고혈압, 신경장애, 내분비장애, 폐질환, 뇌경색, 정신장애, 성기능 장애 등과 같은 합병증을 유발한다. Sleep apnea is a state of respiratory arrest during sleep. Sleep apnea is a common symptom in people with severe snoring. In the case of snoring, various causes are caused by the relaxation of the respiratory airway (the relatively soft posterior part of the mouth) and the number of claws Which is also referred to as " current water "). Such snoring causes complications such as heart disease, hypertension, neurological disorders, endocrine disorders, pulmonary disease, cerebral infarction, psychiatric disorders, sexual dysfunction and the like.
그러므로, 자신에게 수면 무호흡 증상과 코골이 증상이 있는 여부를 파악하고, 그 정도가 심한 경우, 그에 따른 치료를 진행하는 것이 바람직하다. Therefore, it is desirable to identify whether or not sleep apnea symptoms and snoring symptoms are present in the subject, and if the degree of sleep apnea symptoms is severe, it is desirable to perform the treatment accordingly.
수면 무호흡 증상과 코골이 증상을 파악하기 위한 다양한 진단 장비가 개발되고 있다.Various diagnostic tools have been developed to detect sleep apnea and snoring symptoms.
종래의 수면 상태를 진단하는 진단 장비는 다수의 전극을 얼굴부위에 부착하고, 다양한 장비를 복부 및 흉부에 부착한 상태에서 수면 중에 발생하는 다양한 신호를 상기 전극들을 통해 측정하는 방식으로 수면 상태를 진단한다.Conventionally, a diagnostic apparatus for diagnosing a sleep state diagnoses a sleep state by attaching a plurality of electrodes to a face region and measuring various signals generated during the sleep state in a state where various equipment is attached to the abdomen and chest, do.
이러한 종래의 수면 상태 진단 장비의 경우, 얼굴 부위에 다수의 전극이 부착되고, 각 전극에 연결되는 다수의 선으로 인해, 예민한 사람에게는 오히려 수면을 방해하는 요인으로 작용한다.In such a conventional sleep state diagnostic apparatus, a plurality of electrodes are attached to the face portion and a plurality of wires are connected to the electrodes.
또한 정상수면에서 일반인의 경우 몇 회의 수면 뒤척임이 발생하는데, 뒤척이는 과정에서 복부 및 흉부에 부착된 진단 장비가 복부 및 흉부를 압박하여 오히려 수면장애를 야기시킬 수 있다. In normal sleep, the general person has several times of sleep apnea. In the course of the backstroke, the abdominal and chest attached diagnostic equipment may cause abdominal and thoracic pressure and cause sleep disorder.
또한, 종래의 수면 상태 진단 장비는 산소 포화도와 심박 변화와 같은 측정 결과를 토대로 수면 상태를 진단하는 데, 산소 포화도와 심박 변화와 같은 인자는 복잡한 연산이 필요하기 때문에, 측정 결과를 확인하는데 오랜 시간이 걸리고, 하드웨어를 복잡하게 구현해야 한다. In addition, the conventional sleep state diagnostic apparatus diagnoses the sleep state based on measurement results such as oxygen saturation and heart rate change. Because factors such as oxygen saturation and heart rate change require complex calculations, And complex hardware implementations.
따라서, 수면 상태를 방해하지 않고, 간단한 하드웨어로 구현되어, 복잡한 연산 없이 수면 상태를 진단할 수 있는 시스템의 개발이 시급한 실정이다.
Therefore, it is urgent to develop a system that can be implemented with simple hardware without disturbing the sleep state and diagnose the sleep state without complicated operations.
따라서, 본 발명의 목적은 측정 대상자의 수면 상태를 방해하지 않고, 간단한 하드웨어로 구현되어, 복잡한 연산 없이 수면 상태를 진단하는 수면 상태 진단 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a sleep state diagnosis system and a method thereof, which are implemented with simple hardware without disturbing the sleep state of a measurement subject and diagnose the sleep state without complicated calculation.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 수면 상태 진단 시스템은, 수면자의 목 주변에서 발생하는 소리 신호를 측정하는 마이크 및 상기 마이크와 유선으로 연결되어, 상기 소리 신호를 제공받는 통신 모듈을 포함하는 마스크 부재; 및 상기 통신 모듈로부터 상기 소리 신호를 무선 통신으로 수신하고, 상기 수신된 소리 신호를 분석하고, 분석 결과를 이용하여 상기 수면자의 수면 무호흡 상태 및 코골이 상태를 포함하는 수면 상태를 분석하는 진단 장비를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a sleep state diagnostic system including a microphone for measuring a sound signal generated in the vicinity of a neck of a sleeping person and a communication module connected to the microphone by a wire to receive the sound signal, A mask member comprising; And a diagnostic device for receiving the sound signal from the communication module through wireless communication, analyzing the received sound signal, and analyzing a sleep state including a sleep apnea state and a snoring state of the sleeper using analysis results, .
본 발명의 다른 일면에 따른 수면 상태 진단 방법은, 마스크 부재에 내장된 마이크를 이용하여 수면자의 목 주변에서 발생하는 소리 신호를 측정하는 단계, 상기 마스크 부재에 내장된 통신 모듈을 통해 상기 마이크에서 측정한 소리 신호를 무선 통신으로 진단 장비로 송신하는 단계, 상기 진단 장비가 상기 통신 모듈로부터 송신된 소리 신호를 분석하여, 수면자의 상기 수면 상태가 수면 무호흡 상태 및 코골이 상태인지를 판단하는 단계 및 상기 진단 장비가 상기 수면 무호흡 상태 또는 상기 코골이 상태인지를 판단한 판단 결과를 표시화면을 통해 출력하는 단계를 포함한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method for diagnosing a sleep state, comprising the steps of: measuring a sound signal generated around a neck of a sleeping person using a microphone built in a mask member; The method comprising the steps of: transmitting a sound signal to a diagnostic device via wireless communication; analyzing a sound signal transmitted from the communication module to determine whether the sleep state of the sleeping person is a sleep apnea state or a snoring state; And outputting a result of the determination whether the diagnostic equipment is in the sleep apnea state or the snoring state on a display screen.
본 발명에 의하면, 측정 대상자의 수면 상태를 측정하는 측정자에게 편안한 측정 환경을 제공한다. 간편한 구성으로 가정에서도 손쉽게 사용이 가능하다. 부수적인 선이 없으므로 측정 대상자의 수면을 방해하지 않고, 또한 안전사고의 위험이 없다. 수면 중 무호흡증으로 인한 긴급상황을 미연에 방지할 수 있다. 평상시 자신의 수면상태를 확인하여 병의 진단 및 치료의 척도를 제공할 수 있다.
According to the present invention, a comfortable measurement environment is provided to a person who measures the sleep state of the person to be measured. Easy to use with ease of use at home. Since there is no incidental line, it does not interfere with the sleep of the person to be measured, and there is no risk of a safety accident. It is possible to prevent an emergency due to apnea during sleep. It is possible to provide a measure of the diagnosis and treatment of the disease by checking the sleeping condition of the patient in usual.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수면 상태 진단 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제2 안착 부재 상에 구비된 통신 모듈의 내부 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 진단 장비의 내부 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수면 상태 진단 방법을 나타내는 흐름도이다.1 is a block diagram illustrating a sleep state diagnostic system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram schematically showing an internal configuration of a communication module provided on the second seating member shown in FIG. 1. FIG.
3 is a block diagram schematically showing the internal configuration of the diagnostic equipment shown in Fig.
4 is a flowchart illustrating a sleep state diagnostic method according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 대해 상세히 기술한다.Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수면 상태 진단 시스템의 전체 구성을 도시한 구성도이다.FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a sleep state diagnosis system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 수면 상태 진단 시스템은 마스크 부재(100)와 진단 장비(200)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a sleep state diagnostic system according to an embodiment of the present invention includes a
상기 마스크 부재(100)는 수면자(sleeper)의 목 주변에서 발생하는 소리 신호를 측정하고, 측정된 소리 신호를 무선 통신을 이용하여 상기 진단 장비(200)로 송신한다. The
상기 진단 장비(200)는 상기 마스크 부재로부터 상기 소리 신호를 수신하고, 상기 수신된 소리 신호(또는 음압)를 분석하여, 상기 수면자의 수면 상태를 분석하고, 그 분석 결과를 시각적 및/또는 청각적 정보 형태로 변환하여 측정자에게 제공한다. 측정자는 시각적 및/또는 청각적 정보 형태로 변환된 상기 분석 결과를 토대로 수면자의 수면 상태를 진단한다.The
또한 상기 진단 장비(200)는 수면 상태를 분석한 결과, 수면 무호흡 상태와 같은 비정상적인 수면 상태를 파악하면, 비정상적인 수면 상태를 나타내는 알림 신호를 생성하고, 생성된 알림 신호를 무선 통신을 이용하여 상기 마스크 부재(100)로 송신한다.In addition, the
이하, 상기 마스크 부재(100)와 상기 진단 장비(200)에 대해 더욱 상세히 기술한다.
Hereinafter, the
마스크 부재(100)In the
상기 마스크 부재(100)는 제1 안착 부재(110), 제2 안착 부재(130) 및 상기 제1 안착 부재(110)와 상기 제2 안착 부재(130)를 연결하는 연결 부재(150)를 포함한다.The
상기 제1 안착 부재(110)는 수면자의 얼굴 양측면과 턱의 하부에 안착되어, 상기 얼굴의 양측면과 턱의 하부를 감싸도록 구성되고, 상기 제2 안착 부재(120)는 수면자의 머리 위에 안착된다. The
상기 연결 부재(150)는 탄력성 있는 재질로 구성되어, 상기 제2 안착 부재(120)가 수면자의 머리에 안착된 상태에서, 상기 제1 안착 부재(110)가 수면자의 얼굴 양측면과 턱 주변을 탄력적으로 압박하도록 구성된다.The connecting
상기 제1 안착 부재(110)의 내부에, 수면자(sleeper)의 목 주변에서 발생하는 소리 신호를 수집하는 마이크(112) 및 진동을 발생하는 진동 부재(114)가 구비된다. 여기서, 진동 부재(114)는 진동 모터일 수 있다.
A
상기 제2 안착 부재(130) 상에는 통신 모듈(132)이 구비된다. 상기 통신 모듈(132)은 제1 라인(L1)에 의해 상기 마이크(112)와 전기적으로 연결되고, 제2 라인(L2)에 의해 상기 진동 부재와 전기적으로 연결된다.A
상기 통신 모듈(132)은 상기 마이크(112)에서 측정한 수면자의 목 주변에서 발생하는 소리 신호를 수신하고, 수신한 소리 신호를 저전력 무선 통신으로 상기 진단 장비(200)로 송신하도록 구성된다.
상기 진단 장비(200)는 저전력 무선통신으로 송신된 상기 소리 신호를 분석하여, 수면자의 수명 상태를 파악하게 된다. The
이와 같이, 진단 장비(200)와 수면자에게 착용된 마스크 부재(100)가 무선 통신 방식으로 각종 정보를 주고 받기 때문에, 진단 장비(200)와 마스크 부재(100)를 연결하는 부수적인 선이 필요 없다. 따라서, 종래의 진단 장비와 같이, 수면자가 뒤척이는 과정에서 다수의 선들에 의해 수면을 방해 받는 상황을 방지할 수 있다. Since the
또한 상기 통신 모듈(132)은 무선 통신에 따라 상기 진단 장비(200)로부터 수면자가 수면 무호흡 상태임을 나타내는 알림 신호를 수신하도록 구성된다. The
또한 상기 통신 모듈(132)은 상기 수신한 알림 신호를 제2 라인(L2)을 통해 상기 진동 부재(114)로 송신하고, 상기 진동 부재(114)는 상기 알림 신호에 응답하여 진동을 발생하도록 구성된다. The
상기 진동 부재(114)는 수면자가 수면 무호흡 상태에 있는 경우, 상기 진동을 통해 수면자가 수면 상태에서 깨어나게 함으로써, 수면 무호흡증으로 인한 긴급 상황을 미연에 방지할 수 있다. When the sleeping person is in a sleeping apnea state, the
한편, 제1 및 제2 라인(L1, L2)은 상기 연결 부재(150) 상에 배치될 수 있다. 여기서, 상기 연결 부재(150)는 탄력성을 갖는 재질로 구성되어, 수면자의 턱을 감싸는 제1 안착 부재(110)를 머리 쪽으로 잡아 당겨주는 역할을 하게 된다. 이렇게 함으로써, 호흡 시, 턱의 열림을 방지하고, 구강호흡을 예방하여 구강 건조증을 예방할 수 있다. 이로 인해, 코골이 소음이 입에서 방출되는 것을 막으며 건조해진 조직의 마찰음이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한 코 호흡을 유도하여 수면의 질을 향상시킨다.On the other hand, the first and second lines L1 and L2 may be disposed on the connecting
도 2는 도 1에 도시된 제2 안착 부재 상에 구비된 통신 모듈의 내부 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram schematically showing an internal configuration of a communication module provided on the second seating member shown in FIG. 1. FIG.
도 2를 참조하면, 상기 제2 안착 부재(130) 상에 구비된 통신 모듈(132)은 유선 통신부(132A), 신호 처리부(132B) 및 무선 통신부(132C)를 포함한다.2, the
유선 통신부(132A)는 제1 라인(L1)을 통해 마이크(112)와 전기적으로 연결되고, 제2 라인(L2)을 통해 진동 부재(114)와 전기적으로 연결되는 구성으로, 인터페이스 기능을 수행한다. 이러한 유선 통신부(132A)는 도면에 도시하지는 않았으나, 마이크(112)에서 측정한 소리 신호를 증폭하고, 증폭된 소리 신호의 노이즈를 제거하는 필터 등을 포함할 수 있다.The
신호 처리부(132B)는 마이크(112)에서 측정한 소리 신호를 무선 통신부(132C)에서 처리 가능한 신호를 변환한다. 예를 들면, 상기 유선 통신부(132A)에 의해 증폭 및 필터링된 소리 신호를 디지털 신호로 변환하고, 변환된 디지털 신호를 무선 통신부(132C)에서 처리 가능한 신호로 변환한다.The
무선 통신부(132C)는 상기 디지털 신호를 무선 통신으로 상기 진단 장비(200)로 송신하기 위한 무선 통신 인터페이스로서, 상기 디지털 신호를 약속된 무선 통신 프로토콜에 기반한 무선 신호로 변환한다. 여기서, 무선 통신 프로토콜은 블루투스 통신 또는 와이파이 통신에서 규정한 프로토콜일 수 있다.The
도 3은 도 1에 도시된 진단 장비의 내부 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.3 is a block diagram schematically showing the internal configuration of the diagnostic equipment shown in Fig.
도 3을 참조하면, 상기 진단 장비(200)는 상기 제2 안착 부재(130) 상에 구비된 통신 모듈(132)과 무선 통신이 가능하도록 구성된 컴퓨팅 장치로서, 기본적으로, 무선 통신부(210), 신호 처리부(220) 및 표시부(230)를 포함한다. 3, the
상기 무선 통신부(210)는 상기 마스크 부재(100)에 구비된 통신 모듈(132)의 무선 통신부(132C)과 무선 통신하는 구성으로서, 상기 무선 통신부(132C)로부터 블루투스 통신 또는 와이파이 통신과 같은 무선 통신 방식에 상기 무선 신호를 수신하고, 수신한 무선 신호를 신호 처리부(220)로 제공한다.The
신호 처리부(220)는 상기 무선 신호로부터 소리 신호를 검출하고, 검출된 소리 신호의 펄스 파형을 분석하여, 수면자의 수면 상태가 수면 무호흡 여부와 코골이 여부를 파악한다.The
본 출원인은 반복된 실험을 통해 수면 무호흡 상태에서는 소리 신호의 펄스 파형 시작부분에서 스파이크성 펄스가 측정되고, 측정 이후에는 소리 신호가 거의 측정되지 않음을 알 수 있었다.Through repeated experiments, the inventors have found that spike pulses are measured at the beginning of the pulse waveform of the sound signal in the sleep apnea state, and the sound signal is hardly measured after the measurement.
이러한 사실로부터, 신호 처리부(220)는 소리 신호의 펄스 파형에서 제1 임계치를 초과하는 펄스가 검출되면, 이를 스파이크 펄스로 검출하고, 이러한 스파이크성 펄스(spike pulse)가 검출된 시점으로부터 기 설정된 시간 동안 상기 제1 임계치보다 낮은 제2 임계치 이하의 펄스가 검출되면, 수면자가 현재 수면 무호흡 상태에 있음을 판단한다. 여기서, 상기 제2 임계치는 매우 낮은 크기의 소리 신호로서 무시할 수 있는 신호의 크기로 사전에 설정된 임계치로 정의한다. If a pulse exceeding the first threshold is detected in the pulse waveform of the sound signal, the
코골이의 경우, 내부 조직의 마찰 및 떨림에 따라 약 85dB로 공장 소음의 크기에 대응한다. 이러한 사실로부터, 신호 처리부(220)는 상기 제1 임계치보다 낮고 제3 임계치보다 큰 펄스가 검출되면, 소리 신호를 코골이 신호로 판단한다. 여기서, 상기 제3 임계치는 85dB에 대응하는 임계치로 정의될 수 있다.In the case of snoring, it corresponds to the size of the factory noise at about 85dB, depending on the friction and trembling of the internal tissues. From this fact, when the
신호 처리부(220)는 수면 무호흡 또는 코골이 정도를 수치로 나타내고, 수치화된 결과를 표시부(230)로 전달한다. The
수면 무호흡 정도를 나타내는 수치는 스파이크성 펄스의 검출 회수에 따라 구분되는 등급을 지시하는 수치일 수 있다. The numerical value indicating the degree of sleep apnea may be a numerical value indicating a class which is classified according to the number of times of detection of the spike pulse.
등급은 경증 수면 무호흡, 증등도 수면 무호흡 및 중증 수면 무호흡으로 나눌 수 있다. 경증 수면 무호흡은 시간당 수면 무호흡이 5-15 정도 즉, 스파이크성 펄스가 시간당 5-15 정도 검출된 경우를 나타내고, 증등도 수면 무호흡은 스파이크성 펄스가 시간당 15-30 정도 검출된 경우를 나타낸다. 그리고 중증 수면 무호흡은 스파이크성 펄스가 시간당 30회 이상 검출된 경우를 나타낸다.The grade can be divided into mild sleep apnea, elevated sleep apnea and severe sleep apnea. Mild sleep apnea indicates 5-15 hours of sleep apnea per hour, that is, 5-15 per hour of spiked pulses, and 15-15 hours per hour of spiked pulses. Severe sleep apnea indicates a case in which a spiked pulse is detected 30 times or more per hour.
또한 신호 처리부(220)는 수면 무호흡 상태를 감지하면, 알림 신호를 생성하고, 생성된 알림 신호를 마스크 부재(100)의 통신 모듈(132)로 송신한다. 통신 모듈(132)은 알림 신호에 대응하는 구동 신호를 진동 부재(114)로 전달하고, 진동 부재(114)는 수면자를 수면 무호흡 상태에서 깨우기 위해, 상기 통신 모듈(132)로부터 수신한 구동 신호에 응답하여 진동을 발생한다. Further, when the
신호 처리부(220)는 알림 신호를 등급에 따라 적절한 전송 주기로 마스크 부재(100)의 통신 모듈(132)로 송신할 수 있다. 즉, 신호 처리부(220)가 수면 무호흡 정도가 비교적 심하지 않은 경증 수면 무호흡 상태에서는 알림 신호를 제1 전송 주기로 마스크 부재(100)의 통신 모듈(132)로 송신하고, 수면 무호흡 정도가 심한 중증 수면 무호흡 상태에서는 알림 신호를 상기 제1 전송 주기보다 짧은 제2 전송 주기로 마스크 부재(100)의 통신 모듈(132)로 송신하도록 구성될 수 있다.The
코골이 정도를 나타내는 수치는 검출된 펄스 크기를 단계별로 구분하고, 각 단계를 나타내는 수치일 수 있다. 단계는 경증, 중증 등으로 구분될 수 있다.The numerical value indicating the degree of snoring can be a numerical value indicative of each step, by dividing the detected pulse size step by step. The stage can be divided into mild, severe, etc.
신호 처리부(220)는 수치화된 결과를 텍스트와 그래프가 조합된 시각적 정보로 변환하고, 변환된 시각적인 정보를 표시부(230)로 전달하고, 표시부(230)는 텍스트와 그래프를 표시화면(도시하지 않음)을 통해 측정자에게 제공한다. The
측정자는 표시화면을 통해 표시되는 텍스트와 그래프를 통해 수면자의 수면 상태를 분석하여, 수면 상태에 대한 진단 내용을 확인한다.The measurer analyzes the sleeping state of the sleeping person through the text and the graph displayed on the display screen, and confirms the diagnosis about the sleeping state.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수면 상태 진단 방법을 나타내는 흐름도이다. 아래의 각 단계를 설명함에 있어, 도 1 내지 도 3을 참조하되, 도 1 내지 도 3에서 설명한 부분과 중복된 부분은 간략히 기술한다.4 is a flowchart illustrating a sleep state diagnostic method according to an embodiment of the present invention. In describing each of the following steps, with reference to FIG. 1 to FIG. 3, the parts overlapping with those described in FIGS. 1 to 3 will be briefly described.
도 4를 참조하면, 먼저, 마스크 부재(100)에 내장된 마이크(112)를 이용하여 수면자의 목 주변에서 발생하는 소리 신호를 측정한다(S410).Referring to FIG. 4, a sound signal generated around the neck of the sleeping person is measured using a
이어, 마스크 부재(100)에 내장된 통신 모듈(132)이 마이크(112)에서 측정한 소리 신호를 저전력 무선 통신으로 진단 장비(200)로 송신한다(S420).Next, the
이어, 진단 장비(200)가 상기 통신 모듈(132)로부터 수신된 소리 신호를 분석한다(S430).Then, the
이어, 분석 결과, 상기 수면 상태가 수면 무호흡 상태인지를 여부를 판단한다(S440).Then, it is determined whether the sleep state is sleep apnea (S440).
이어, 수면 무호흡 상태로 판단된 경우, 진단 장비가 수면 무호흡 상태를 나타내는 알림 신호를 저전력 무선 통신으로 상기 마스크 부재(100)로 송신한다(S450). 여기서, 수면 무호흡 상태를 판단하는 방법으로는, 소리 신호의 펄스 파형에서 제1 임계치를 초과하는 펄스가 검출되면, 이를 스파이크 펄스로 검출하고, 이러한 스파이크성 펄스(spike pulse)가 검출된 시점으로부터 기 설정된 시간 동안 상기 제1 임계치보다 낮은 제2 임계치 이하의 펄스가 검출되면, 수면자가 현재 수면 무호흡 상태에 있음을 판단한다.Next, when it is determined that the sleep apnea state is established, the diagnostic equipment transmits a notification signal indicating the sleep apnea state to the
이어, 상기 마스크 부재(100)에 내장된 진동 부재(114)가 상기 수신된 알림 신호에 응답하여 진동을 발생하여, 수면 무호흡 상태에 있는 수면자를 깨운다(S460). 이러한 진동 기능은 사용자의 선택에 따라 온(on)/오프(off)가 가능하도록 제어될 수도 있다. 온/오프 동작을 위한 하드웨어는 스위치일 수 있다. 이 경우, 상기 스위치(도면에 도시하지는 않음)는 상기 제2 안착 부재(130) 상에 구비된 통신 모듈(132)에 구현될 수 있다. 일 예로, 상기 스위치의 스위칭 동작에 따라 진동 기능이 오프된 경우, 진단 장비(200)로부터 알림 신호를 수신하더라도 통신 모듈(132)은 진동 부재(114)를 가동시키는 구동 신호를 상기 진동 부재(114)로 출력하지 않도록 동작하게 된다.Then, the
다르게, 진동 기능의 온/오프 동작은 진단 장비(200)에 의해 제어될 수도 있다. 예를 들면, 진단 장비에서 진동 기능을 오프시키는 제어 신호를 무선으로 마스크 부재(100)의 제2 안착 부재(130) 상에 구비된 통신 모듈(132)로 송신하면, 통신 모듈(132)은 상기 제어 신호에 응답하여 진단 장비(200)로부터 알림 신호를 수신하더라도 통신 모듈(132)은 진동 부재(114)를 가동시키는 구동 신호를 상기 진동 부재(114)로 출력하지 않도록 동작할 수 있다.Alternatively, the on / off operation of the vibration function may be controlled by the
한편, 상기 단계 S440에서, 수면 무호흡 상태가 아닌 경우, 코골이 상태인지 여부를 판단한다(S470). 여기서, 코골이 상태를 판단하는 방법으로, 상기 제1 임계치보다 낮고 제3 임계치보다 큰 펄스가 검출되면, 소리 신호를 코골이 신호로 판단한다. 여기서, 상기 제3 임계치는 85dB에 대응하는 임계치로 정의될 수 있다.If it is determined that the snoring state is not the sleep apnea state at step S440, it is determined whether the snoring state is present (S470). Here, as a method of determining the snoring state, when a pulse lower than the first threshold value and larger than the third threshold value is detected, the sound signal is determined as a snoring signal. Here, the third threshold may be defined as a threshold corresponding to 85 dB.
이어, 판단 결과, 코골이 상태로 판단한 경우, 코골이 상태를 나타내는 현재의 수면 상태를 표시부(230)의 표시화면에 출력한다. As a result of the determination, if the snoring state is determined, the current sleep state indicating the snoring state is displayed on the display screen of the
이상에서 본 발명에 대하여 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be appreciated that many variations and applications not illustrated are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments of the present invention can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.
Claims (11)
상기 통신 모듈로부터 상기 소리 신호를 무선 통신으로 수신하고, 상기 수신된 소리 신호를 분석하고, 분석 결과를 이용하여 상기 수면자의 수면 무호흡 상태 및 코골이 상태를 포함하는 수면 상태를 분석하는 진단 장비
를 포함하는 수면 상태 진단 시스템.
A microphone for measuring a sound signal generated in the vicinity of a neck of a sleeping person, and a communication module connected to the microphone by a wire to receive the sound signal; And
A diagnostic device for receiving the sound signal from the communication module via wireless communication, analyzing the received sound signal, and analyzing a sleep state including a sleep apnea state and a snoring state of the sleeper using analysis results
And a sleep state diagnostic system.
상기 수면자의 얼굴 양측면과 턱의 하부에 안착되어, 상기 마이크를 포함하는 제1 안착 부재;
상기 수면자의 머리 위에 안착되어, 상기 통신 모듈을 포함하는 제2 안착 부재; 및
상기 제2 안착 부재가 상기 수면자의 머리에 안착된 상태에서, 상기 제1 안착 부재가 수면자의 얼굴 양측면과 턱 주변을 탄력적으로 압박하도록 상기 제1 안착 부재와 상기 제2 안착 부재를 연결하고, 상기 마이크와 상기 진동 부재를 상기 통신 모듈에 각각 전기적으로 연결하는 라인을 포함하는 연결부재
를 포함함을 특징으로 하는 수면 상태 진단 시스템.
The mask according to claim 1,
A first seating member which is seated on both sides of the face of the sleeping person and a lower portion of the jaw, and which includes the microphone;
A second seating member seated on the head of the sleeping person, the second seating member including the communication module; And
Connecting the first seating member and the second seating member such that the first seating member elastically presses both sides of the face and the jaw of the sleeping person in a state where the second seating member is seated on the head of the sleeping person, A connecting member including a microphone and a line for electrically connecting the vibrating member to the communication module,
And a sleep state diagnostic system.
상기 소리 신호의 펄스 파형에서 제1 임계치를 초과하는 스파이크 펄스(spike pulse)가 검출하고, 상기 스파이크 펄스가 검출된 시점으로부터 기 설정된 시간 동안 상기 제1 임계치보다 낮은 제2 임계치 이하의 펄스가 검출되면, 수면자의 수면 상태를 수면 무호흡 상태로 판단함을 특징으로 하는 수면 상태 진단 시스템.
The diagnostic apparatus according to claim 1,
When a spike pulse exceeding a first threshold value is detected in a pulse waveform of the sound signal and a pulse of a second threshold value lower than the first threshold value is detected for a predetermined time from a point of time when the spike pulse is detected And the sleep state of the sleeping person is determined to be a sleep apnea state.
상기 소리 신호의 펄스 파형에서 상기 제1 임계치보다 낮고 제3 임계치보다 큰 펄스가 검출되면, 수면자의 수면 상태를 코골이 상태로 판단함을 특징으로 하는 수면 상태 진단 시스템.
4. The diagnostic apparatus according to claim 3,
Wherein a sleep state of the sleeping person is determined to be a snoring state when a pulse having a pulse waveform of the sound signal lower than the first threshold and larger than the third threshold is detected.
5. The sleep state diagnostic system of claim 4, wherein the third threshold is a threshold corresponding to 85 dB.
상기 수면자의 수면 상태를 수면 무호흡 상태로 판단한 경우, 알림 신호를 생성하고, 상기 생성된 알림 신호를 상기 마스크 부재에 포함된 상기 통신 모듈로 송신함을 특징으로 하는 수면 상태 진단 시스템.
The diagnostic apparatus according to claim 1,
Generates a notification signal when the sleep state of the sleeping person is determined to be a sleep apnea state, and transmits the generated notification signal to the communication module included in the mask member.
상기 진동 부재는,
상기 통신 모듈로부터 상기 알림 신호에 대응하는 구동 신호를 수신하고, 상기 구동 신호에 응답하여 진동을 발생함을 특징으로 하는 수면 상태 진단 시스템.
7. The apparatus of claim 6, wherein the mask member further comprises an oscillating member,
The vibration member
Receives a driving signal corresponding to the notification signal from the communication module, and generates a vibration in response to the driving signal.
상기 수면자의 얼굴 양측면과 턱의 하부에 안착되어, 상기 마이크 및 상기 진동 부재를 포함하는 제1 안착 부재;
상기 수면자의 머리 위에 안착되어, 상기 통신 모듈을 포함하는 제2 안착 부재; 및
상기 제2 안착 부재가 상기 수면자의 머리에 안착된 상태에서, 상기 제1 안착 부재가 수면자의 얼굴 양측면과 턱 주변을 탄력적으로 압박하도록 상기 제1 안착 부재와 상기 제2 안착 부재를 연결하고, 상기 마이크와 상기 진동 부재를 상기 통신 모듈에 각각 전기적으로 연결하는 라인을 포함하는 연결부재
를 포함함을 특징으로 하는 수면 상태 진단 시스템.
8. The method according to claim 7,
A first seating member seated on both sides of the face of the sleeping person and a lower portion of the jaw, the first seating member including the microphone and the vibration member;
A second seating member seated on the head of the sleeping person, the second seating member including the communication module; And
Connecting the first seating member and the second seating member such that the first seating member elastically presses both sides of the face and the jaw of the sleeping person in a state where the second seating member is seated on the head of the sleeping person, A connecting member including a microphone and a line for electrically connecting the vibrating member to the communication module,
And a sleep state diagnostic system.
상기 마스크 부재에 내장된 통신 모듈을 통해 상기 마이크에서 측정한 소리 신호를 무선 통신으로 진단 장비로 송신하는 단계;
상기 진단 장비가 상기 통신 모듈로부터 송신된 소리 신호를 분석하여, 수면자의 상기 수면 상태가 수면 무호흡 상태 및 코골이 상태인지를 판단하는 단계;
상기 진단 장비가 상기 수면 무호흡 상태 또는 상기 코골이 상태인지를 판단한 판단 결과를 표시화면을 통해 출력하는 단계
를 포함함을 특징으로 하는 수면 상태 진단 방법.
Measuring a sound signal generated around the neck of a sleeping person using a microphone built in a mask member;
Transmitting a sound signal measured by the microphone through a communication module built in the mask member to a diagnostic equipment by wireless communication;
Analyzing a sound signal transmitted from the communication module to determine whether the sleeping state of the sleeping person is a sleep apnea state or a snoring state;
A step of outputting a result of the determination whether the diagnostic equipment is the sleep apnea state or the snoring state on a display screen
Wherein the sleep state diagnosis method comprises the steps of:
상기 소리 신호의 펄스 파형에서 제1 임계치를 초과하는 스파이크 펄스를 검출하고, 스파이크 펄스의 검출된 시점으로부터 기 설정된 시간 동안 상기 제1 임계치보다 낮은 제2 임계치 이하의 펄스가 검출되면, 수면자가 수면 무호흡 상태에 있음을 판단하는 단계; 및
상기 소리 신호의 펄스 파형에서 상기 제1 임계치보다 낮고 85dB에 대응하는 제3 임계치보다 큰 펄스가 검출되면, 수면자가 코골이 상태에 있음을 판단하는 단계
를 포함함을 특징으로 하는 수면 상태 진단 방법.
10. The method according to claim 9, wherein the step of determining whether the sleep apnea state and the snoring state is &
When a spike pulse exceeding a first threshold value is detected in a pulse waveform of the sound signal and a pulse of a second threshold value lower than the first threshold value is detected for a predetermined time from a point of time when the spike pulse is detected, Judging whether or not it is in a state; And
Determining if the sleeping person is in a snoring state if a pulse in the pulse waveform of the sound signal is detected that is lower than the first threshold and greater than a third threshold corresponding to 85 dB;
Wherein the sleep state diagnosis method comprises the steps of:
상기 진단 장비가 알림 신호를 생성하는 단계;
상기 진단 장비가 상기 알림 신호를 무선 통신으로 상기 마스크 부재에 내장된 통신 모듈로 송신하는 단계;
상기 마스크 부재에 내장된 진동 부재가 상기 통신 모듈로부터의 알림 신호에 응답하여 진동을 발생하는 단계
를 더 포함함을 특징으로 하는 수면 상태 진단 방법.10. The method according to claim 9, wherein, when it is determined that the sleeping person is in the sleep apnea state in the step of determining whether the sleeping apnea state and the snoring state,
Generating a notification signal by the diagnostic equipment;
Transmitting the notification signal to the communication module built in the mask member by wireless communication;
Wherein the vibration member built in the mask member generates vibration in response to a notification signal from the communication module
And diagnosing a sleep state of the subject.
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---|---|---|---|
KR1020150114462A KR20170019934A (en) | 2015-08-13 | 2015-08-13 | System and method for diagnosing sleep state |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102004219B1 (en) * | 2018-05-11 | 2019-07-30 | 주식회사 라이프시맨틱스 | A system of detecting sleep disturbance using a microvibration sensor and a sound sensor |
KR102444598B1 (en) * | 2021-03-29 | 2022-09-20 | 조재걸 | Sleep apnea measurement system |
-
2015
- 2015-08-13 KR KR1020150114462A patent/KR20170019934A/en not_active Ceased
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KR102004219B1 (en) * | 2018-05-11 | 2019-07-30 | 주식회사 라이프시맨틱스 | A system of detecting sleep disturbance using a microvibration sensor and a sound sensor |
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