KR20170080742A - 스마트 스탠드 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 스탠드 시스템은 전원인가시 발광되는 LED조명부가 내장된 본체부; 본체부에 내장되고, 인체에 착용되어 생체리듬을 측정하는 스마트 웨어러블 장치에 무선연동되어 스마트 웨어러블 장치가 측정한 생체리듬의 정보를 받고, 생체리듬의 정보에 따라 LED 조명부의 컬러와 밝기를 조절하는 제어부; 및 본체부에 내장되어, 생체리듬의 정보에 따라 음원을 재생하는 음원재생부를 포함하는 것이 바람직하다.

Description

스마트 스탠드 시스템{SMART STAND SYSTEM}

본 발명은 주변환경의 변화에 따라 사용자의 생체리듬의 변화를 측정하여 기록/분석하고, 이를 활용하여 IoT(Internet of Things) 서비스와 연계할 수 있는 스마트 스탠드 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

일상생활에서의 스트레스, 불규칙적인 생활 패턴으로 인한 신체리듬 불안정으로 수면장애 및 불면증 환자가 지속적으로 증가하고 있다. 수면제 등 수면 유도 약물에 대한 일반 소비자의 불안이 커지고 있다. 수면장애로 인한 총진료비가 2008년 195억원 대비 2012년 353억원으로 최근 5년간 1.81배 증가하였다. 이로 인하여 숙면 관련 시장이 급속히 팽창하고 있으며, 사용자 감성을 자극하고 사용자 맞춤형 서비스를 통한 숙면 관련 제품에 대한 소비자의 요구가 커지고 있어, 건강한 방법으로 수면을 유도하여 불면증 등의 수면 장애를 해결할 수 있는 제품을 출시한다면 시장에서의 수요가 클 것으로 기대된다. 이에, 불면증 치료제의 연구 및 출시가 활발하게 이루어지는 등 의약업계에서도 현대인의 라이프 스타일로 인한 불면증에 관련된 시장에 주목하고 있다.

건강보험심사평가원이 제공한 불면증 환자 자료를 분석해 보면 불면증으로 실제 치료를 받은 환자는 2008년 25만8000명에서 2012년 42만6000명으로 약 16만 8000명이 늘어났다. 5년 동안 65.1%나 급증한 것이다. 불면증 및 수면 장애를 호소하는 이들이 늘다 보니 잘 자고 싶다는 욕구를 가진 소비 시장 또한 자연히 커지고 있다.

일본 성인의 경우 50%인 절반 정도가 불면증에 시달리고 있다는 연구결과(일본 기타사토대학 2002년 자료 발췌)가 나왔다.

미국은 1990년대 이후 활발한 수면 연구를 하면서 수면 산업이 활성화 됨. 성인인구 약 1분의 1이 수면장애에 시달리고 있기에, 수면경제 규모는 2008년을 기준으로 이미 200억달러(약 20조원)을 넘어서고 있다.

중국 시린먼그룹(喜集)은 세계 수면의 날(3월 21일)을 맞아 '2015 중국수면지수보고서(2015中睡眠指告)'를 발표했는데, 이 보고서에 의하면, 2014년 중국인 평균 수면시간은 7.3시간으로, 수면시간이 8.5시간인 프랑스(2014년 OECD 기준)와 1시간 이상 차이가 났음. 또한, 중국인 중 48%는 얕은 수면을 하고, 35%는 숙면에 지장이 있고, 17%는 불면증상이 있었다. 중국인들의 불면 비율 및 소득 수준이 높아질수록 중국 수면산업도 발달하는 것으로 나타난다. 이는 중국인들이 삶의 질을 중시해 수면환경에 관심을 갖게 되었기 때문이다.

Frost and Sullivan에 의하면, 수면상태에 대한 세계적 관심 증가로 수면 모니터링 시스템의 세계 시장이 2012년 264.2백만 달러에서 연평균 성장률 8.63%로 2017년에는 399.6백만 달러에 이를 것으로 전망된다.

일찍이 건강한 수면 따른 웰빙 라이프에 대해 관심이 많던 선진국에는 스마트한 기능이 내장되고 디자인이 수려한 관련 헬스 케어 제품이 해당시장을 선점하고 있다.

국내 제품은 대부분 뇌파 모니터링 기능에 치우쳐져 있고 감성, 인체 공학적 디자인이 적용되지 않아 국내외 시장에서 경쟁력을 갖추기 어려운 실정이다. 아울러, 개인별 숙면 습관에 따라 능동적인 수면 유도가 가능한 제품이 없는 실정이므로 뇌파 모니터링 기술과 융합한 개인 맞춤형 능동 수면 유도 시스템 개발이 시급하다.

수면장애를 극복하기 위해, 시장은 사용자 맞춤형 감성 전달 제품을 개발하고 있다. 일 예로, 스마트 LED 전구인 필립스 휴(Philips Hue)는 자신이 원하는 색으로 조명을 자유롭게 바꿀 수 있어, 간편하게 앱을 통해 원하는 색으로 조명의 색을 조절할 수 있다.

그리고, 영국항공은 종이에 적는 피드백이 아닌 독특한 방식의 고객 만족도 측정법을 소개하고 있다. 담요에 장착된 뇌파감지기가 탑승객의 스트레스와 긴장 척도를 분별한다. 감지된 자료는 블루투스로 이불에 전달되고 이불에 짜진 광섬유 LED를 통해 탐승객의 상태를 표시한다. 탑승객의 감성상태를 파악 및 피드백하여 서비스를 개선한 선례에 해당된다.

국내기술로는 LG 스마트폰으로 조명의 On/Off 및 밝기 조정 가능한 스마트 조명, 원하는 시간에 켜고 끄는 자동조명, 분위기에 따라 변신하는 멀티조명등을 예로 들 수 있다.

다만, 스마트폰으로 컬러를 조정하거나, 음악을 전달해서 들을 수 있는 제품들은 다양하게 출시되고 있으나, 임의로 저장된 상태가 사용자가 선택한 상태로 제어가 되는 서비스만 제공이 되고 있는 상황으로, 실제 사용자의 생체 반응을 측정하여 연동 하는 감성 맞춤형 서비스는 제공되지 않는 실정이다.

본 발명은 뇌파와 심박도 동시 계측 스마트 웨어러블 디바이스를 활용하여, LED 컬러와 밝기 및 음향에 따른 사용자 뇌파의 변화를 분석하여 사용자에게 최적화된 LED 컬러와 밝기 및 음원을 찾아내고, 스마트 폰을 통해서 스마트 LED 컬러와 밝기 및 음원을 제어하고, 사용자에게 맞춰진 조명과 음원을 제공할 수 있는 스마트 스탠드 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 스탠드 시스템은 전원인가시 발광되는 LED조명부가 내장된 본체부; 본체부에 내장되고, 인체에 착용되어 생체리듬을 측정하는 스마트 웨어러블 장치에 무선연동되어 스마트 웨어러블 장치가 측정한 생체리듬의 정보를 받고, 생체리듬의 정보에 따라 LED 조명부의 컬러와 밝기를 조절하는 제어부; 및 본체부에 내장되어, 생체리듬의 정보에 따라 음원을 재생하는 음원재생부를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명은 스마트 웨어러블 디바이스를 활용하여 뇌파와 심박도를 동시에 계측할 수 있고, LED 컬러와 밝기 및 음향에 따른 사용자 뇌파의 변화를 분석하여 사용자에게 최적화된 LED 컬러와 밝기 및 음원을 찾아내고, 스마트 폰을 통해서 스마트 LED 컬러와 밝기 및 음원을 제어하고, 사용자에게 맞춰진 조명과 음원을 제공할 수 있다.

아울러, 본 발명은 가정의 전등을 사용자 맞춤형으로 제어하거나, 실내 온/습도를 사용자가 원하는 기능으로 자동 조절될 수 있게 하는 IoT 기술 융합을 활용한 스마트 홈 서비스 진출을 위한 기반 기술을 구축할 수 있다.

본 발명은 뇌파를 측정하여 감성 조명 및 배경음악의 수면 또는 휴식에 미치는 영향을 객관적으로 분석하고, 이를 피드백하여 감성 조명 과 배경음악을 조정하는 사용자 맞춤형 수면 및 휴식 유도할 수 있다.

본 발명은 가정의 전등을 사용자 맞춤형으로 제어하거나, 실내 온/습도를 사용자가 원하는 기능으로 자동 조절될 수 있게 하는 IoT 기술 융합을 활용한 스마트 홈 서비스 진출을 위한 기반 기술을 구축할 수 있다.

본 발명은 최초, 뇌파를 측정하여 감성 조명 및 배경음악의 수면 또는 휴식에 미치는 영향을 객관적으로 분석하고, 이를 피드백하여 감성 조명과 배경음악을 조정하여 사용자 맞춤형 수면 및 휴식을 유도할 수 있다.

본 발명은 뇌파를 활용하여 사용자 맞춤형 서비스를 제공할 수 있는 솔루션으로 시장의 요구에 부응할 수 있으므로 성장세에 있는 수면관련 시장에서 우위를 유지할 수 있다.

본 발명은 획일적인 기능의 제품이 아니라 사용자의 요구사항에 부응하는 솔루션으로 감성을 자극하는 기술로 인하여 신규 시장 창출이 가능하다.

본 발명은 수면 및 휴식 유도 시스템은, 뇌파 계측을 통하여 제어 방향이 사용자에게 적합한지 판단하고, 사용하면 할수록 사용자에게 맞추어 가도록 설계 되어 효과적으로 수면 장애를 개선하여, 수면 장애로 인한 사회적 비용을 절감할 수 있다.

본 발명은 알파파와 세타파 발생이 큰 LED 컬러와 밝기선정하여 숙면 환경을 조성할 수 있다.

본 발명은 지능형 U-헬스케어 에이전트 활용하여 뇌파 변화 및 사용 패턴 등을 종합분석하여 사용자에게 맞춤형 서비스를 제공할 수 있다.

본 발명은 릴렉스에 효과가 있는 클래식, 자연의 소리와 스마트폰에 저장된 음원 등을 활용하여 알파파 향상에 효과적인 음원을 찾아주고 저장, 편리하게 활용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 스탠드 시스템의 사시도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 스탠드 시스템의 구성도를 개략적으로 도시한 것이다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 스탠드 시스템에 대해 설명하기로 한다.

본 발명인 스마트 스탠드 시스템(100)은 뇌파와 심박도를 동시에 측정할 수 있는 스마트 웨어러블 디바이스(10)를 활용하여, 조명 컬러 및 음향에 따른 사용자 뇌파의 변화를 분석하여 사용자에게 최적화된 조명 컬러 및 음향을 찾아내고, 스마트 기기를 통해서 스마트 LED 컬러 및 음향을 제어하여, 수면장애 또는 스트레스 많을 때 조명과 음악 조절을 통해, 수면장애와 스트레스를 해소할 수 있다. 본 발명은 IoT 기술과 융합하여 사용자의 뇌파 특성에 부합하게 조명과 음악을 조절할 수 있다.

스마트 웨어러블 디바이스(10)는 뇌파와 심박도 동시 계측 스마트 웨어러블 디바이스(10)이다. 스마트 웨어러블 디바이스(10)는 초당 256개의 뇌파와 심박도 신호를 동시에 측정할 수 있다. 스마트 웨어러블 디바이스(10)는 스마트 기기와 무선통신가능하다. 스마트 웨어러블 디바이스는 최대 3시간 연속 사용가능하다. 스마트 웨어러블 디바이스(10)는 HMD 또는 헤드셋 느낌의 사이버틱하게 패셔너블한 구조를 가진 것이 바람직하다.

스마트 웨어러블 디바이스(10)는 좌뇌뇌파측정센서, 우뇌뇌파측정센서, 제 1 G/R 센서, 제 2 G/R 센서와 심박도 센서가 내장된다. 좌뇌뇌파측정센서와 우뇌뇌파측정센서의 뇌파 측정방식은 유니폴라 방식이 적용된다. 심박도센서는 심박도 광투과 센서 방식이 적용된다.

스마트 웨어러블 디바이스(10)는 일상생활 속에서 착용가능한 구조를 가지고, 뇌파를 측정하여 뇌졸증 위험여부를 분석할 수 있다. 스마트 웨어러블 디바이스(10)는 루게릭병 환자를 위해 뇌파나 눈동자의 움직임을 파악하고, 디지털 명령어로 전환하여 TV나 조명, 통신을 가능하게 할 수 있다.

스마트 웨어러블 디바이스(10)는 초당 256개 좌뇌 뇌파와 우뇌 뇌파를 측정하여, 집중력, 스트레스, 좌우뇌 밸런스 등 뇌 활성화 상태 분석할 수 있고, 사용자의 편의성 및 패션화를 고려하여 일상생활 속에서 착용가능한 구조를 가진다. 본 발명은 e-러닝, 게임, 헬스케어 디바이스, 의료기기, 브레인 트레이닝 시스템 등에 활용가능하다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 스탠드 시스템(100)은 본체부(110), LED조명부(120), 제어부(130)와 음원재생부(140)를 포함한다.

본체부(110)는 LED조명부(120)의 발광시 조명이 투과되는 구조를 가진 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 본체부(110)의 형상 및 재질에 대해 특별히 한정하지 않기로 하며, 당업자의 입장에서 자명한 범위 내에서 다양하게 가변가능하다. 예를 들어, 본체부(110)는 스마트 LED 와 무선 스피커가 통합된 침실용 일체형 스탠드로 제작될 수 있다.

LED조명부(120)는 전원인가시 발광된다. LED조명부(120)는 본체부(110)에 내장된다. LED조명부(120)는 제어부(130)에 의해 조명의 밝기 및 컬러가 제어된다.

제어부(130)는 본체부(110)에 내장된다. 제어부(130)는 스마트기기(20)와 IoT 연동 기능이 구비된다. 제어부(130)는 스마트기기(20)를 통해 스마트 웨어러블 디바이스와 무선연동된다. 제어부(130)는 스마트 웨어러블 디바이스가 측정한 생체리듬의 정보를 받아, 생체리듬의 정보에 따라 LED 조명부의 컬러와 밝기를 조절할 수 있다. 여기서, 생체리듬으로는 뇌파와 심박수가 해당된다.

아울러, 제어부(130)는 음원재생부(140)의 작동을 제어할 수 있다. 제어부(130)는 음원재생부(140)에 기저장된 음원 중에 생체리듬의 정보에 따라 사용자의 생체리듬에 적합한 음원이 재생되도록 음원재생부(140)를 제어할 수 있다. 음원재생부(140)는 본체부(110)에 내장되어, 본체부(110)의 외부로 음원을 송출하는 스피커이다.

본 발명의 제어부(130)는 스마트 웨어러블 디바이스(10)가 측정한 H-베타파가 세타파 및 알파파보다 클 때 수면장애에 해당된다고 분석하고, H-베타파가 알파파보다 클 때 스트레스 과다에 해당된다고 분석한다. 본 발명은 스마트기기(20)로부터 받은 뇌파 정보로부터 알파파 및/또는 세타파에 따라 조명의 밝기가 조절될 수 있다.

제어부(130)는 숙면유도를 위해, 발생 억제 뇌파인 H-베타파를 20Hz 내지 30Hz로 조절하고, 발생 향상 뇌파인 세타파를 4Hz 내지 8Hz로, 그리고 알파파를 8Hz 내지 12Hz로 LED 조명부의 조명의 밝기 및 컬러를 조절할 수 있다.

또한, 제어부(130)는 스트레스해소를 위해, H-베타파를 20Hz 내지 30Hz로 조절하고, 발생 향상 뇌파인 알파파를 8Hz 내지 12Hz로 LED 조명부의 조명의 밝기 및 컬러를 조절할 수 있다.

또한, 제어부(130)는 릴렉스에 효과가 있는 클래식, 자연의 소리와 스마트폰에 저장된 음원 등을 활용하여 알파파 향상에 효과적인 음원을 음원재생부(140)를 통해 제공할 수 있다. 알파파 향상에 효과적인 음원으로는 모짜르트, 베토벤 등 클래식과 귀뚜라미, 빗소리 등 자연의 소리가 적용될 수 있다. 또한, 본 발명은 사용자가 좋아하는 음원을 재생시켜 사용자의 스트레스 해소 효과를 극대화할 수 있다.

본 발명은 두뇌컴퓨터 인터페이스(Brain Computer interface) 기술 활용, 뇌파 활용 등 사용자 맞춤형 서비스, 수면 유도 조명 기능, 수면 유도 음악 재생 기능, 스마트폰 연동 기능, 타 IoT 확산 가능 서비스가 적용된다. 여기서, 두뇌컴퓨터 인터페이스는 좌뇌의 뇌파와 우뇌의 뇌파를 분석하고, 집중력, 스트레스지수, 좌우뇌 밸런스 분석, 뇌파 밴드별 분석한다.

뇌파 및 심박도 동시 측정 스마트 웨어러블과 운영 S/W은 뇌파와 심박도를 동시 측정 하고, 사용자 상태를 분석할 수 있는 운용 S/W이다.

숙면에 최적화된 사용자 맞춤형 뇌파분석 S/W은 뇌파 특성을 활용한 수면에 도움이 되는 조명 환경 측정 S/W이고, 수면에 도움을 주는 음원을 뇌파 특성을 활용하여 사용자 맞춤형으로 분류하여 주는 S/W이다.

사용자 맞춤형 IoT 연동 감성 서비스 기술은 조명과 음원 등의 변화에 따른 사용자의 뇌파 특성을 DB 화하고, 사용자에게 맞는 숙면을 위한 조명 및 음원을 IoT 기술을 이용하여, 숙면 유도를 위한 제어 S/W 기술이다.

상기와 같은 구조를 가진 본 발명은 알파파와 세타파 발생이 큰 LED 컬러와 밝기선정하여 숙면 환경을 조성할 수 있다. 본 발명은 지능형 U-헬스케어 에이전트 활용하여 뇌파 변화 및 사용 패턴 등을 종합분석하여 사용자에게 맞춤형 서비스를 제공할 수 있다.

본 발명은 릴렉스에 효과가 있는 클래식, 자연의 소리와 스마트폰에 저장된 음원 등을 활용하여 알파파 향상에 효과적인 음원을 찾아주고 저장, 편리하게 활용할 수 있다.

본 발명은 조명의 컬러에 따른 사용자의 뇌파 와 심박도 변화를 저장하고 분석하여, 사용자가 원하는 상태에 따른 적합한 조명을 찾아주고, 자동으로 조명 컬러를 제어할 수 있다.

본 발명은 음원에 대한 사용자의 뇌파 및 심박도 변화를 저장 및 분석하여, 사용자의 상태에 따른 음원의 순위를 기록하고 분류하며, 사용자가 원하는 상황에 따라 적합한 음원을 제공할 수 있다.

본 발명은 사용자의 특성을 고려하지 않은 보편적인 기술인 기존의 수면 유도 시스템 및 감성 조명 솔루션과 달리, 주변환경의 변화에 따라 사용자의 뇌파 및 심박도 변화를 측정하여 기록/분석하고, 이를 활용하여 IoT 서비스와 연계할 수 있다.

본 발명은 스트레스해소,숙면유도를 위하여 감성 IoT 솔루션으로 스마트 LED와 원격 음원 재생장치를 사용, 향후 실내 온/습도 자동 제어와 같은 분야에도 동종 기술이 적용 가능하다.

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 변형 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 스마트 웨어러블 디바이스 20: 스마트기기
100: 스마트 스탠드 시스템 110: 본체부
120: LED조명부 130: 제어부
140: 음원재생부

Claims (1)

1. 전원인가시 발광되는 LED조명부가 내장된 본체부;
   상기 본체부에 내장되고, 인체에 착용되어 생체리듬을 측정하는 스마트 웨어러블 장치에 무선연동되어 상기 스마트 웨어러블 장치가 측정한 상기 생체리듬의 정보를 받고, 상기 생체리듬의 정보에 따라 상기 LED 조명부의 컬러와 밝기를 조절하는 제어부; 및
   상기 본체부에 내장되어, 상기 생체리듬의 정보에 따라 음원을 재생하는 음원재생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 스탠드 시스템.
   

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