KR20170114753A - Warm water mat using sleeping management apparatus and sleeping management method - Google Patents

Warm water mat using sleeping management apparatus and sleeping management method Download PDF

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KR20170114753A
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Abstract

본 발명은 수면관리장치를 이용한 온수매트 및 수면관리방법에 관한 것으로서, 온수매트 내에 가속도센서 및 온도센서를 장착한 후 이를 이용하여 수면 중 발생하는 신체의 움직임 등의 수면 행동 변화를 감지 및 분석하고, 분석된 정보 데이터를 통해 온수매트의 온도를 제어하여 수면자의 최적화된 수면 환경을 제공할 수 있는 수면관리장치를 이용한 온수매트 및 수면관리방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hot water mat and a water surface management method using a water surface management apparatus, and an acceleration sensor and a temperature sensor are installed in a hot water mat, and the change in water surface behavior, And a hot water mat and a sleep management method using a sleep management device capable of providing an optimized sleep environment of a sleeping person by controlling the temperature of the hot water mat through the analyzed information data.

Figure P1020160042250
Figure P1020160042250

Description

수면관리장치를 이용한 온수매트 및 수면관리방법{WARM WATER MAT USING SLEEPING MANAGEMENT APPARATUS AND SLEEPING MANAGEMENT METHOD}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a warm water mat and a sleep management method using a sleep management device,

본 발명은 수면관리장치를 이용한 온수매트 및 수면관리방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다중 센서를 활용하여 수면 상황을 감지 및 분석을 통해 수면자에게 최적화된 수면환경을 제공하기 위한 수면관리장치를 이용한 온수매트 및 수면관리방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a hot water mat and a sleep surface management method using a sleep surface management apparatus, and more particularly, to a sleep surface management apparatus for providing a sleep environment optimized for sleepers by detecting and analyzing a sleep situation The present invention relates to a hot water mat and a sleep management method.

일반적으로 사람의 일상 행위 중 수면은 매우 중요한 것으로서, 주기적으로 되풀이하는 생리적인 의식 상실과 흡사한 상태로, 과학적으로 취급할 때는 뇌파를 감지하여 수면상태를 파악한다. 뇌파는 수면이 깊어짐에 따라 그 주파수가 느려지는 방향으로 변화한다. 최근 상당히 깊은 수면이라고 생각되는 시기가 있다는 것이 알려졌는데 이를 파라(para)수면이라 부른다. 파라수면은 REM수면이라 불리는데 약 1시간 반의 간격으로 하룻밤에 3~5회 규칙적으로 수면단계가 나타나며 새벽이 될수록 길어지는 경향이 있다. 반대로 보통수면인 오르토(ortho)수면은 새벽에 주로 일어나며 수면의 심도가 얕아진다.In general, sleep is very important in everyday activities of a person. It resembles a periodic repetitive physiological loss of consciousness. EEG changes in the direction that the frequency slows down as the sleep surface becomes deeper. Recently, it has been known that there is a time when sleep is considered to be quite deep, which is called para sleep. Parasites are called REM sleeping surfaces. Sleeping phases appear regularly at 3 to 5 times a night at intervals of about one and a half hours, and tend to be prolonged at dawn. Conversely, the ortho-water surface, which is usually the surface of the water, occurs mainly at dawn and the depth of the surface becomes shallow.

수면의학에서는 수면자의 수면 단계를 wake/stage 1~4/REM 수면으로 나누고, 수면 중의 단계 분석을 통하여 수면자의 수면 질을 평가하게 된다.In sleep medicine, the sleep level of the sleeping person is divided into wake / stage 1 ~ 4 / REM sleep, and the sleep quality of the sleeping person is evaluated through the step analysis during sleep.

수면자의 수면 분석을 위한 일반적인 기술로는 뇌파(Electroencephalogram)의 주파수 분석, 심장 박동수의 변화(Heart Rate Variability)를 이용한 분석, 산소포화도(Oxygen Saturation)를 이용한 분석, 액티그래프(Actigraph)를 이용한 분석 등이 있다. 이러한 기술들 중 산소포화도 이용한 분석 기술 및 액티그래프를 이용한 분석 기술은 저비용으로 간단하게 수면 분석을 하기 위해 사용된다.General techniques for analyzing the sleeping person's sleep include frequency analysis of electroencephalogram, analysis using heart rate variability, analysis using oxygen saturation, analysis using Actigraph, etc. . Of these technologies, analytical techniques using oxygen saturation and analytical techniques are used for simple sleep analysis at low cost.

그런데, 이러한 수면 분석의 적합성을 결정하기 위해서는 제공된 수면 분석 시스템 위에서 오랜 기간 동안 수면 체험을 실시하여야 하나, 통상적으로 잠시 동안의 테스트만으로 선택할 뿐이다.However, in order to determine suitability of such a sleep analysis, sleep experience should be performed for a long period on the provided sleep analysis system, but it is usually only selected by a test for a while.

따라서, 수면자의 신체 변화에 기초하여 수면 시스템의 지지 및 안락 특성을 자동으로 조정할 수 있는 수면 관리 시스템이 필요하다. Therefore, there is a need for a sleep management system that can automatically adjust the support and comfort characteristics of the sleeping system based on changes in the body of the sleeping person.

특히, 수면 관리 시스템 중 온수매트를 사용하는 수면자는 온도에 민감하게 반응하여 수면 중에 온도 변화가 심할 경우 쉽게 잠에서 깨거나, 수면 중에 움직임 빈도가 높아 숙면을 취할 수 없는 문제점이 있었다.
In particular, a sleeping person who uses a hot water mat in a sleep management system has a problem in that it is susceptible to temperature, so that sleeping easily occurs when the temperature changes significantly during sleep, and the sleeping frequency is high during sleep.

대한민국 공개특허공보 제2011-0069332호(2011.06.23)Korean Patent Publication No. 2011-0069332 (June 23, 2011)

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 온수매트 내에 가속도센서 및 온도센서를 장착한 후 이를 이용하여 수면 중 발생하는 신체의 움직임 등의 수면 행동 변화를 감지 및 분석하고, 분석된 정보 데이터를 통해 온수매트의 온도를 제어하여 수면자의 최적화된 수면 환경을 제공할 수 있는 수면관리장치를 이용한 온수매트 및 수면관리방법을 제공하는 데 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for detecting a sleep behavior, And to provide a hot water mat and a sleep management method using a sleep management device capable of providing an optimized sleep environment of a sleeping person by controlling the temperature of the hot water mat through the analyzed information data.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 수면관리장치를 이용한 온수매트는, 온수매트 내에 설치되어 수면자의 신체 상태의 변화에 따라 가속도를 측정하는 가속도센서; 상기 온수매트의 온도를 측정하는 온도센서; 및, 상기 가속도센서에서 감지된 수면자의 신체 움직임 정보를 제공받아 온수매트의 온도를 제어하는 제어부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a hot water mats comprising: an acceleration sensor installed in a hot water mat for measuring an acceleration in accordance with a change in a physical condition of a sleeping person; A temperature sensor for measuring the temperature of the hot water mat; And a controller for controlling the temperature of the hot water mat by receiving body movement information of the sleeping person sensed by the acceleration sensor.

본 발명에 따른 온수매트를 이용한 수면관리방법은, 매트리스 내에 복수 개의 가속도센서를 배치하는 단계; 상기 가속도센서로부터 수면자의 신체 움직임 정보에 따른 가속도를 측정하는 단계; 및, 상기 수면자의 신체 움직임 정보에 따라 매트리스의 온도를 제어하는 단계를 포함한다.
A method for managing a sleep surface using a hot water mat according to the present invention includes the steps of: arranging a plurality of acceleration sensors in a mattress; Measuring acceleration from the acceleration sensor according to body motion information of a sleeping person; And controlling the temperature of the mattress according to the body movement information of the sleeping person.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따른 수면관리장치를 이용한 온수매트 및 수면관리방법에 의하면, 수면 중 발생하는 신체의 움직임 등의 수면 움직임 정보를 통해 온수매트의 온도를 제어하여 수면자의 수면 자세를 변경하도록 유도하여 수면자가 숙면을 취할 수 있도록 하는 효과가 있다. According to the hot water mat and the sleep surface management method using the sleep surface management apparatus according to the present invention, the temperature of the hot water mat is controlled through the sleep motion information such as the movement of the body generated during the sleep, So that the sleeping person can take a good night's sleep.

또한, 수면자의 수면 정보를 실시간으로 모니터링하거나 원격으로 수면상태를 제어할 수 있다. In addition, it can monitor the sleeping person's sleeping information in real time or remotely control the sleeping state.

발열부를 다수의 구역으로 나누어 각 발열부를 별도로 제어함으로써 각 구역별로 원하는 수면 환경 및 온도를 관리할 수 있다.
It is possible to control the desired sleeping environment and temperature by each zone by dividing the heat generating part into a plurality of zones and separately controlling each heat generating part.

도 1은 본 발명에 따른 온수매트에 장착된 센서부를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 수면관리장치를 나타내는 구성도이다. 1 is a view showing a sensor unit mounted on a hot water mat according to the present invention.
2 is a configuration diagram showing a sleep management apparatus according to the present invention.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.

도 1은 본 발명에 따른 온수매트에 장착된 센서부를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a sensor unit mounted on a hot water mat according to the present invention.

온수매트는, 온수를 열원으로 사용하는 온열장치로서, 상면 전체에 걸쳐 지그재그로 온수를 순환시키는 온수관(p)이 깔려 있는 매트리스(m)와, 상기 온수관(p)이 연결되고 온수를 순환시키며 온수의 온도를 제어하는 보일러(미도시)로 구성된다.The hot water mat is a warming apparatus that uses hot water as a heat source and includes a mattress m having a hot water pipe p for circulating zigzag hot water throughout the entire upper surface thereof, And a boiler (not shown) for controlling the temperature of the hot water.

상기 온수매트에 따르면, 상기 매트리스(m)는 센서부(10)를 포함하고, 보일러는 제어부(20)를 포함한다.According to the hot water mat, the mattress m includes the sensor unit 10, and the boiler includes the control unit 20. [

상기 센서부(10)는 매트리스(m) 내에 균일하게 다수개 배치되어 있으며, 상기 센서부(10) 각각에는 가속도센서(11)와 온도센서(15)가 포함된다. A plurality of the sensor units 10 are uniformly arranged in the mattress m and each of the sensor units 10 includes an acceleration sensor 11 and a temperature sensor 15.

도 1에 도시한 바와 같이, 상기 매트리스(m)는 다수 영역들로 구획되고, 구획된 각각의 영역마다 가속도센서(11)와 온도센서(15)가 하나의 셀 형태로 내장되어 있다. As shown in FIG. 1, the mattress m is divided into a plurality of regions, and an acceleration sensor 11 and a temperature sensor 15 are built in a cell form for each divided region.

이에 따라, 상기 센서부(10)의 가속도센서(11)는 수면자의 수면 상태에서 수면자의 움직임 정도를 감지하여 매트리스(m)의 변화 신호를 출력하되, 매트리스(m)에 대한 가속도센서(11)의 위치 좌표를 포함하여 출력할 수 있다. The acceleration sensor 11 of the sensor unit 10 senses the degree of movement of the sleeping person in the sleeping state of the sleeping person and outputs a change signal of the mattress m. Including the positional coordinates of the target position.

한편, 상기 매트리스(m)를 동일한 크기를 가지는 다수의 영역들로 구획하고, 구획된 각각의 영역마다 센서부(10)를 내장하는 하나의 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 수면자가 주로 매트리스(m)의 중앙 부근에 위치하여 수면상태가 되므로 매트리스(m)를 다수의 영역들로 구획시 센서부(10)를 매트리스(m)의 중앙부에 그 길이방향을 따라 설치하는 동시에 상기 중앙부를 기준으로 그 양측으로 일정 간격을 두고 이격하여 설치할 수 있다.Meanwhile, although the mattress m is divided into a plurality of regions having the same size and the sensor unit 10 is built in each of the divided regions, the present invention is not limited thereto . For example, when the sleeping person is located near the center of the mattress m and becomes a sleeping state, the sensor unit 10 is installed along the longitudinal direction of the mattress m when the mattress m is divided into a plurality of zones And at the same time, they can be spaced apart from each other at a predetermined interval on the basis of the center portion.

특히 매트리스(m)의 발열부를 복수의 구역으로 나누어 각 발열부의 온도를 별도로 제어하도록 구성함에 따라 각 구역별로 원하는 수면 환경 및 수면 온도를 관리할 수 있다. In particular, since the heating unit of the mattress m is divided into a plurality of zones and the temperature of each heating unit is separately controlled, the desired sleeping environment and the sleeping temperature can be managed for each zone.

상기 발열부의 개수는 부분적으로 온기를 제공하고자 하는 부위의 개수에 따라 다양하게 결정될 수 있으며, 사용자의 수에 따라서도 다양하게 결정될 수 있다. 다만 지나치게 세분화하는 경우에는 조절 부위가 많아지게 되므로 바람직하지 않다.The number of the heat generating units may be variously determined depending on the number of the parts to be partially provided with warmth, and may be variously determined depending on the number of users. However, when the particles are excessively subdivided, the number of control sites increases, which is not preferable.

또한, 상기 센서부(10)는 충분한 성능을 발휘할 수 있도록 매트리스(m)의 표면에 인접하여 배치하는 것이 바람직하다. 이는 수면자의 수면 상태에 따라 변화하는 매트리스(m)의 변화 신호를 정확하게 감지할 수 있도록 하기 위함이다.In addition, it is preferable that the sensor unit 10 is disposed adjacent to the surface of the mattress m so as to exhibit sufficient performance. This is for the purpose of accurately detecting the change signal of the mattress m which changes according to the sleeping state of the sleeping person.

여기서, 상기 가속도센서(11)는 수면자의 수면상태에 따라 매트리스(m)에 가해지는 신체의 움직임 정도를 측정하는 센서로서, 수면자의 신체와 맞닿아 신체의 움직임이나 호흡에 따른 움직임 정도를 감지할 수 있다. 이러한 움직임 정도를 측정한 감지 결과를 제1센싱신호로 출력한다.Here, the acceleration sensor 11 is a sensor for measuring the degree of movement of the body applied to the mattress m according to the sleeping state of the sleeping person. The acceleration sensor 11 detects the movement of the body of the sleeping person, . And outputs a sensing result of measuring the degree of motion as a first sensing signal.

또한, 상기 온도센서(15)는 수면자의 수면 시, 온수에 의한 매트리스(m)의 표면 온도를 감지하고 감지 결과를 제2센싱신호로 출력한다. In addition, the temperature sensor 15 senses the surface temperature of the mattress m due to hot water when the sleeping person sleeps, and outputs the sensed result as a second sensing signal.

도 2에 도시한 바와 같이, 상기 센서부(10)는 가속도센서(11) 및 온도센서(15)의 측정에 의해 발생한 아날로그 신호를 전송하기 위해 디지털 데이터로 변환하는 센서신호 변환모듈(12,16)과 이 변환된 디지털 데이터를 제어부(20)로 전송하는 센싱데이터 전송모듈(13,17)을 포함한다.2, the sensor unit 10 includes sensor signal conversion modules 12 and 16 for converting analog signals generated by the measurement of the acceleration sensor 11 and the temperature sensor 15 into digital data for transmission And a sensing data transmission module (13, 17) for transmitting the converted digital data to the control unit (20).

상기 센서부(10)의 센싱데이터 전송모듈(13,17)은 감지된 신체의 움직임 정보 및 온도 정보가 무선으로 전송되도록 하는 것이 바람직하며, 지그비(Zigbee), 무선랜, 블루투스 등의 근거리 무선 통신이 이용될 수 있다. The sensed data transmission modules 13 and 17 of the sensor unit 10 preferably transmit the sensed movement information and temperature information of the body wirelessly. The sensory data transmission modules 13 and 17 may be wireless communication devices such as Zigbee, Can be used.

이러한 무선 통신을 이용하기 위하여 센서부(10)의 센서신호 변환모듈(12,16)은 상기 가속도센서(11) 및 온도센서(15)가 측정한 아날로그 신호를 무선 전송을 위한 디지털 데이터로 변환한다. In order to use such wireless communication, the sensor signal conversion modules 12 and 16 of the sensor unit 10 convert the analog signals measured by the acceleration sensor 11 and the temperature sensor 15 into digital data for wireless transmission .

아울러, 상기 센서부(10)에서의 데이터 전송이 무선으로 전송하는 경우에 한정되는 것은 아니며, 전원공급과 전송의 안전성을 확보하기 위하여 센서부(10) 내의 가속도센서(11) 및 온도센서(15)에서 측정된 아날로그 신호를 제어부(20)에 유선으로 연결하여 전달할 수도 있다. The acceleration sensor 11 and the temperature sensor 15 in the sensor unit 10 are not limited to the case where the data transmission in the sensor unit 10 is wirelessly transmitted, To the control unit 20 by wire and transmit the analog signal.

상기 가속도센서(11)의 제1센싱신호와 온도센서(15)의 제2센싱신호는 통신부(미도시)를 통해 유/무선 통신 방식을 이용하여 보일러의 제어부(20)로 전송된다.The first sensing signal of the acceleration sensor 11 and the second sensing signal of the temperature sensor 15 are transmitted to the control unit 20 of the boiler through a communication unit (not shown) using a wire / wireless communication method.

상기 제어부(20)는 센서부(10)로부터 전송된 센싱 데이터, 즉 제1센싱 데이터와 제2센싱 데이터로부터 수면자의 수면 상태를 인식할 수 있다.The control unit 20 can recognize the sleep state of the sleeping person from the sensing data transmitted from the sensor unit 10, that is, the first sensing data and the second sensing data.

상기 제어부(20)는 크게 정보 처리부(21)와 정보 표시부(22)로 구성된다.The control unit 20 includes an information processing unit 21 and an information display unit 22.

상기 정보 처리부(21)는 상기 수면자의 수면 상태의 정보를 외부에 전송하고, 외부로부터의 제어신호를 수신하여 원격으로 온수매트의 온도 관리가 가능하게 된다. The information processing unit 21 transmits the information on the sleeping state of the sleeping person to the outside, and receives a control signal from the outside to remotely manage the temperature of the hot water mat.

상기 정보 처리부(21)는 센싱데이터 수신모듈(21a), 수면상태 감지모듈(21b), 제어신호 생성모듈(21c), 원격관리 통신모듈(21d)을 포함하여 구성된다.The information processing unit 21 includes a sensing data receiving module 21a, a sleeping state detecting module 21b, a control signal generating module 21c and a remote management communication module 21d.

상기 센싱데이터 수신모듈(21a)은 가속도센서(11)에서 감지된 신체 움직임 정보를 수신한다. 상기와 같이 감지된 신체 움직임 정보는 유선으로 수신되거나, 지그비, 무선랜 등의 근거리 무선 통신을 통해 이용 가능하다.The sensing data receiving module 21a receives the body motion information sensed by the acceleration sensor 11. The sensed body motion information may be received by wire or available through short-range wireless communication such as Zigbee or wireless LAN.

상기 수면상태 감지모듈(21b)은 센싱데이터 수신모듈(21a)이 수신한 신체 움직임 정보를 이용하여 수면자의 수면상태를 감지한다. 이때, 상기 신체 움직임 정보는 센싱데이터 수신모듈(21a)에서 감지되는 움직임 정보를 받아 일정 수치를 기준으로 수면 상태를 등급별로 구분하여 판별하게 된다.The sleep state detection module 21b senses the sleep state of the sleeping person using the body motion information received by the sensing data reception module 21a. At this time, the body motion information receives the motion information sensed by the sensing data receiving module 21a, and discriminates the sleep state based on a certain value by classifying it.

수면자의 움직임을 등급별로 분류하여 나타내는 등급별 움직임 데이터는 개개인마다 각기 다르기 때문에 학습 알고리즘을 이용하여 사용자별로 정량화할 수 있는 객관적인 지표로 제공되는 것이 바람직하다. It is desirable that the motion data for each class that represents the motion of the sleeping person classified into each grade is provided as an objective index that can be quantified for each user by using a learning algorithm.

상기 수면자의 신체 움직임 정보는 수치에 따라 등급별로 분류된 상태에서, 현재 수집되는 신체 움직임 데이터와 비교하고, 이를 통해 가장 유사한 수면 상황을 나타내는 데이터를 찾게 된다. 즉, 수면상태 감지모듈(21b)은 수면자의 수면 중 매트리스(m) 내의 가속도센서(11)를 통한 신체 움직임 정보를 관리서버(30)에 지속적으로 저장하고, 저장된 정보에 따라 수면자의 수면 패턴을 파악하여 현재 수면자의 수면 상태를 파악하는 방식을 취하는 것이 바람직하다. The body motion information of the sleeping person is classified according to the numerical value and compared with the currently collected body motion data, thereby searching for data showing the most similar sleeping situation. That is, the sleep state detection module 21b continuously stores the body motion information through the acceleration sensor 11 in the mattress m in the sleeping person's sleep surface in the management server 30, and adjusts the sleep pattern of the sleeping person according to the stored information And to grasp the sleeping state of the current sleeping person.

상기 제어신호 생성모듈(21c)은 수면상태 감지모듈(21b)이 감지한 수면 상태에 따라 그에 대응하는 온도로 매트리스(m)의 온도를 제어하기 위한 제어신호를 생성한다. The control signal generating module 21c generates a control signal for controlling the temperature of the mattress m at a temperature corresponding to the sleeping state sensed by the sleeping state sensing module 21b.

본 발명의 실시예에서는 온수매트의 매트리스(m) 변형을 이용한 수면자세의 변경을 통해 매트리스(m)의 온도를 제어하도록 한 것으로서, 예를 들어 수면자가 수면 시 자세를 변경할 경우 가속도센서(11)가 이를 신체 움직임 정보로 판단하게 되는 것이다. In the embodiment of the present invention, the temperature of the mattress m is controlled by changing the sleeping posture using a mattress (m) deformation of the hot water mat. For example, when the sleeping self- Is determined as the body motion information.

상기 정보 처리부(21)는 관리서버(30)와 통신망을 통해 연결되며 유선 또는 무선을 통한 연결이 모두 가능하다. 특히 수면상태 감지모듈(21b)에서 수신한 수면자의 수면 상태에 대한 정보를 통신망을 통해 연결된 관리서버(30)로 전송하여 저장한다.  The information processing unit 21 is connected to the management server 30 through a communication network and can be connected through a wired or wireless network. In particular, the sleep state detection module 21b transmits information on the sleep state of the sleeping person to the management server 30 connected thereto through a communication network and stores the information.

그리고 상기 관리서버(30)는 수면 상태에 대한 정보를 분석하고, 분석된 정보를 통해 등급별 움직임 데이터에 따른 온도 제어신호를 제어부(20)의 제어신호 생성모듈(21c)로 전송하게 된다. The management server 30 analyzes the sleep state information and transmits a temperature control signal according to the classified motion data to the control signal generation module 21c of the controller 20 through the analyzed information.

상기 제어신호 생성모듈(21c)의 제어신호를 전달받은 원격관리 통신모듈(21d)은 온도 조절기(25)를 통해 매트리스(m)의 온도를 제어한다. 여기서, 조절되는 매트리스(m)의 온도는 수면자가 수면하는 데 적합한 최적의 온도로서, 수면자의 움직임이 적은 온도로 제어하게 된다. 여기서 상기 수면자의 움직임이 적은 온도는 학습 알고리즘에 의해 사용자별로 정량화된 객관적인 지표로 제공되는 온도이다. 예컨대, 상기 원격관리 통신모듈(21d)은 온수매트의 취침 기능이 동작 후 약 1시간 동안 통상적인 사용온도인 35 ~ 36℃를 유지하고, 약 4 ~ 5시간 동안은 32 ~ 33℃로 이며, 기상시간 1 ~ 2시간 전은 통상적인 사용온도인 35 ~ 36℃로 복귀하게 된다. 이는 일반적으로 수면자가 수면하는 데 적합한 최적의 온도를 나타낸다.The remote management communication module 21d receiving the control signal of the control signal generation module 21c controls the temperature of the mattress m through the temperature controller 25. [ Here, the temperature of the mattress m to be controlled is an optimum temperature suitable for sleeping by the sleeping person, and the temperature of the sleeping person is controlled to a low temperature. Here, the temperature at which the movement of the sleeping person is small is a temperature provided as an objective index quantified by the user by the learning algorithm. For example, the remote management communication module 21d maintains a normal operating temperature of 35 to 36 DEG C for about one hour after the operation of the sleeping function of the hot water mat and a temperature of 32 to 33 DEG C for about 4 to 5 hours, 1 to 2 hours before the wake-up time is returned to the usual operating temperature of 35 to 36 ° C. This generally represents an optimal temperature for sleeping sleep.

또한, 상기 원격관리 통신모듈(21d)은 온수매트 보일러의 전원 온,오프 또는 온도 설정 등의 원격 제어를 스마트폰 등과 같은 통신수단을 이용하여 구현할 수도 있다. Also, the remote management communication module 21d may implement remote control such as power on / off or temperature setting of the hot water mat boiler by using a communication means such as a smart phone or the like.

상기 정보 표시부(22)는 감지된 수면자의 수면 상태를 디스플레이 화면으로 표시하여 수면자가 비수면 상태에서 본인의 수면상태를 확인할 수 있게 된다. 또한, 상기 정보 표시부(22)는, 정보 처리부(21)에 포함된 각각의 모듈에 대한 상태를 표시하고, 각각의 모듈의 동작을 위한 설정을 실행하게 된다.The information display unit 22 displays the sleep state of the sensed sleeping person on a display screen so that the sleeping person can check his / her sleeping state in the non-sleeping state. The information display unit 22 displays the statuses of the respective modules included in the information processing unit 21 and performs settings for the operation of the respective modules.

또한, 상기 정보 표시부(22)를 통해 출력된 결과는 수면자나 그 외 보호자 및 의료진에서 열람하여 볼 수 있으며, 유무선 통신을 이용하여 관리서버(30)에 전송하여 저장하고 이를 수면자가 자신의 수면 상태 변화를 주기적으로 통신수단을 이용하여 확인할 수 있게 된다. The result output through the information display unit 22 can be viewed and viewed by a sleeping person, a guardian, and a medical staff. The result can be transmitted to the management server 30 using wired / wireless communication and stored, The change can be checked periodically using communication means.

따라서, 본 발명에 따른 수면관리장치를 이용한 온수매트에 의하면, 수면자의 수면 상태로부터 수면 행동 변화를 감지 및 분석하고, 분석된 정보 데이터를 통해 보일러의 온도를 최적화된 수면 환경을 제공하는 온도로 제어할 수 있다.Therefore, according to the hot water mat using the sleep management device according to the present invention, it is possible to detect and analyze the change in sleep behavior from the sleep state of the sleeping person, and to control the temperature of the boiler through the analyzed information data to a temperature providing an optimized sleeping environment can do.

이하 본 발명에 따른 수면관리장치를 이용한 온수매트의 수면 관리방법에 대해 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of managing the sleep surface of the hot water mat using the sleep surface management apparatus according to the present invention will be described.

먼저, 온수매트의 매트리스(m)에 수면자가 눕게 되면 매트리스(m) 내에 내장되어 있는 가속도센서(11)가 동작하여 센싱 데이터가 생성되기 시작한다. 센서부(10)는 미리 설정한 시간 간격에 따라 주기적으로 센싱 데이터 수신모듈(21a)과 연결된 가속도센서(11)로부터 센싱 데이터를 수집한다.First, when the sleeping person lies on the mattress m of the hot water mat, the acceleration sensor 11 built in the mattress m operates to generate the sensing data. The sensor unit 10 periodically collects sensing data from the acceleration sensor 11 connected to the sensing data receiving module 21a according to a preset time interval.

이후, 수집된 센싱 데이터를 분석하게 되는데, 상기 분석 단계에서 수집된 센싱 데이터를 매트리스(m) 내에 배치된 위치에 따라 정렬하여 수면자의 시간별 움직임을 파악하고 이로부터 수면자의 수면 상태를 파악하는 작업이 수행된다. Thereafter, the collected sensing data is analyzed. The sensing data collected in the analyzing step is sorted according to the positions arranged in the mattress m to grasp the movement of the sleeping person over time, and the sleeping state of the sleeping person is grasped from this .

즉, 상기 가속도센서(11)는, 수면자가 누워있는 상태를 주기적으로 감지하여 짧은 시간 내에 이전 위치와 달라진 경우나 온전히 누워 있지 않은 경우 최적의 수면 상태에 들지 못하고 있는 것으로 판단하여 온도 조절기(25)를 통해 매트리스(m)의 온도를 조절하여 쾌적한 취침 환경을 유지할 수 있도록 한다. That is, the acceleration sensor 11 periodically senses the sleeping state of the sleeping person and judges that the sleeping person is not in the optimal sleeping state when the sleeping person is not completely or completely lying within the short time, The temperature of the mattress m can be adjusted to maintain a comfortable sleeping environment.

이와 반대로, 수면자가 일정시간 동안 동일한 자세로 누워있는 센싱신호가 제어부(20)에 전달되면 수면자가 최적의 수면 상태에 들어간 것으로 판단하여 매트리스(m)의 온도를 현재 상태로 계속 유지하게 된다.On the contrary, when the sensing signal of the sleeping person lying in the same posture for a predetermined time is transmitted to the control unit 20, it is determined that the sleeping person has entered the optimum sleeping state and the temperature of the mattress m is maintained in the current state.

예컨대, 일정시간 동안 수면자가 움직이지 않는 경우에는 숙면 상태에 진입한 것으로 판단하고, 비교적 짧은 시간 내에 근소한 움직임이 있을 경우에는 가수면 상태라고 판단하며, 빈번한 신체의 움직임이 있을 경우에는 수면을 하지 못하고 있는 것으로 판단할 수 있다. For example, if the sleeping person does not move for a certain period of time, it is determined that the sleeping state has entered. If there is a slight movement within a relatively short time, the sleeping state is determined. If there is frequent movement of the body, .

아울러 수면 중 움직임이 장시간 전혀 없거나, 통상의 기상 시간을 과도하게 넘긴 경우에는 수면 상태가 아니라 의식불명 상태에 빠진 것으로 판단하여 응급 구호 메시지를 자동으로 외부로 전달하게 된다.In addition, if there is no movement during sleep for a long time, or if the normal weathering time is exceeded excessively, it is determined that the person is in an unconscious state, not in a sleep state, and the emergency relief message is automatically transmitted to the outside.

상기 가속도센서(11) 및 온도센서(15)가 측정한 아날로그 신호는 센서신호 변환모듈(12,16)에 의해 무선 전송을 위한 디지털 데이터로 변환되고, 상기 디지털 데이터는 센싱데이터 전송모듈(13,17)에 의해 제어부(20)로 전송된다.The analog signals measured by the acceleration sensor 11 and the temperature sensor 15 are converted into digital data for wireless transmission by the sensor signal conversion modules 12 and 16 and the digital data are transmitted to the sensing data transmission modules 13, 17 to the control unit 20.

상기 제어부(20)의 센싱데이터 수신모듈(21a)은 상기 센서부(10)로부터 센싱된 수면자의 신체 움직임 정보를 수신한다.The sensing data receiving module 21a of the control unit 20 receives the body movement information of the sleeping person sensed by the sensor unit 10. [

수면상태 감지모듈(21b)은 상기 센싱데이터 수신모듈(21a)에서 수신된 신체 움직임 정보를 이용하여 수면 상태를 판단한다. The sleep state detection module 21b determines the sleep state using the body motion information received from the sensing data reception module 21a.

제어신호 생성모듈(21c)은 수면상태 감지모듈(21b)에서 판단한 수면 상태에 따라 수면 상태를 제어하기 위한 제어신호를 생성한다.The control signal generation module 21c generates a control signal for controlling the sleep state according to the sleep state determined by the sleep state detection module 21b.

원격관리 통신모듈(21d)은 외부의 관리서버(30)에 저장된 신체 움직임 정보, 수면 정보 등을 상기 제어신호 생성모듈(21c)을 통하여 전송받아 보일러의 온도를 최적화된 수면 환경을 제공하는 온도로 제어한다. The remote management communication module 21d receives the body motion information, the sleeping information, and the like stored in the external management server 30 through the control signal generation module 21c and provides the temperature of the boiler to a temperature .

수면자가 기상하기까지 위 과정은 계속적으로 반복하여 진행된다.
The process is repeated continuously until the sleeping person wakes up.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예의 기재에 한정되지 않으며, 본 발명의 특허청구범위의 기재를 벗어나지 않는 한 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 실시 또한 본 발명의 보호범위 내에 있는 것으로 해석되어야 한다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It should be understood that various modifications made by the person skilled in the art are also within the scope of protection of the present invention.

10 : 센서부 11 : 가속도센서
12, : 센서신호 변환모듈 13 : 센싱데이터 전송모듈
15 : 온도센서 16 : 센서신호 변환모듈
17 : 센싱데이터 전송모듈 20 : 제어부
21 : 정보 처리부 21a : 센싱데이터 수신모듈
21b : 수면상태 감지모듈 21c : 제어신호 생성모듈
21d : 원격관리 통신모듈 22 : 정보 표시부
25 : 온도 조절기 30 : 관리서버10: sensor part 11: acceleration sensor
12,: Sensor signal conversion module 13: Sensing data transmission module
15: Temperature sensor 16: Sensor signal conversion module
17: Sensing data transmission module 20:
21: Information processing unit 21a: Sensing data receiving module
21b: sleep state detection module 21c: control signal generation module
21d: remote management communication module 22: information display section
25: Temperature controller 30: Management server

Claims (8)

온수매트 내에 설치되어 수면자의 신체 상태의 변화에 따라 가속도를 측정하는 가속도센서;
상기 온수매트의 온도를 측정하는 온도센서; 및,
상기 가속도센서에서 감지된 수면자의 신체 움직임 정보를 제공받아 온수매트의 온도를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수면관리장치를 이용한 온수매트.
An acceleration sensor installed in the hot water mat for measuring an acceleration in accordance with a change in a physical condition of a sleeping person;
A temperature sensor for measuring the temperature of the hot water mat; And
And a controller for controlling the temperature of the hot water mat by receiving body movement information of the sleepers sensed by the acceleration sensor.
제1항에 있어서,
상기 센서부는 매트리스의 중앙부에 그 길이방향을 따라 설치되는 동시에 중상기 매트리스의 중앙부를 기준으로 그 양측으로 일정 간격을 두고 이격하여 설치되는 것을 특징으로 하는 수면관리장치를 이용한 온수매트.
The method according to claim 1,
Wherein the sensor unit is installed at a central portion of the mattress along a longitudinal direction of the mattress and is spaced apart from the central portion of the mattress by a predetermined distance.
제2항에 있어서,
상기 매트리스를 복수의 구역으로 나누어 각 발열부의 온도를 별도로 제어하도록 구성한 것을 특징으로 하는 수면관리장치를 이용한 온수매트.
3. The method of claim 2,
Wherein the mattress is divided into a plurality of zones and the temperature of each of the heat generating units is controlled separately.
제1항에 있어서,
상기 센서부는, 상기 가속도센서 및 온도센서의 측정에 의해 발생한 아날로그 신호를 전송하기 위한 디지털 데이터로 변환하는 센서신호 변환모듈; 및,
상기 디지털 데이터를 제어부로 전송하는 센싱데이터 전송모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 수면관리장치를 이용한 온수매트.
The method according to claim 1,
The sensor unit includes: a sensor signal conversion module for converting an analog signal generated by the acceleration sensor and the temperature sensor into digital data for transmission; And
And a sensing data transmission module for transmitting the digital data to the control unit.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 가속도센서에서 감지된 신체 움직임 정보를 수신하는 센싱데이터 수신모듈;
상기 센싱데이터 수신모듈에서 수신된 신체 움직임 정보를 이용하여 수면자의 수면 상태를 감지하는 수면상태 감지모듈;
상기 수면상태 감지모듈이 감지한 수면 상태에 따라 그에 대응하는 온도로 온수매트의 온도를 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 제어신호 생성모듈; 및
상기 제어신호 생성모듈의 제어신호를 전달받아 온도 조절기의 온도를 제어하는 원격관리 통신모듈을 구비한 정보 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수면관리장치를 이용한 온수매트.
The method according to claim 1,
Wherein,
A sensing data receiving module for receiving body motion information sensed by the acceleration sensor;
A sleep state detection module for detecting a sleep state of the sleeping person using the body motion information received from the sensing data receiving module;
A control signal generation module for generating a control signal for controlling the temperature of the hot water mat to a temperature corresponding to the sleep state sensed by the sleep state detection module; And
And an information processing unit having a remote management communication module for receiving the control signal of the control signal generation module and controlling the temperature of the temperature controller.
제1항에 있어서,
상기 수면관리장치는 상기 제어부에서 수신한 수면자의 수면 상태에 대한 정보를 저장하고, 분석하여 등급별 움직임 데이터에 따른 온도 제어신호를 제어부에 재 전송하는 관리서버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수면관리장치를 이용한 온수매트.
The method according to claim 1,
Wherein the sleep management apparatus further comprises a management server for storing and analyzing information on a sleep state of the sleeping person received by the control unit and re-transmitting a temperature control signal according to the classified movement data to the control unit. Hot water mat using.
(a) 매트리스 내에 복수 개의 가속도센서를 배치하는 단계;
(b) 상기 가속도센서로부터 수면자의 신체 움직임 정보에 따른 가속도를 측정하는 단계; 및,
(c) 상기 수면자의 신체 움직임 정보에 따라 매트리스의 온도를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수면관리방법.
(a) disposing a plurality of acceleration sensors in a mattress;
(b) measuring acceleration from the acceleration sensor according to body motion information of a sleeping person; And
(c) controlling the temperature of the mattress according to the body movement information of the sleeping person.
제7항에 있어서,
상기 온수매트는,
상기 수면자의 신체 상태 변화에 따라 매트리스의 변화 신호를 출력하는 다수의 가속도센서와 매트리스의 표면 온도를 감지하는 온도센서를 포함하는 센서부를 포함하며,
상기 (a) 단계는 상기 수면자의 신체 상태의 변화에 따른 가속도를 측정하고,
상기 (b) 단계는 상기 수면자의 신체 상태 변화를 기반으로 하는 학습 알고리즘에 의해 사용자별로 정량화된 객관적인 지표로 제공되는 온도를 설정하는 것을 특징으로 하는 수면관리방법.

8. The method of claim 7,
The hot-
And a sensor unit including a plurality of acceleration sensors for outputting a change signal of the mattress according to a change in physical condition of the sleeping person and a temperature sensor for sensing a surface temperature of the mattress,
In the step (a), the acceleration according to the change of the physical condition of the sleeping person is measured,
Wherein the step (b) sets a temperature provided as an objective index quantified by a user by a learning algorithm based on a change in physical condition of the sleeping person.

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WO2019172667A1 (en) * 2018-03-07 2019-09-12 이정우 Sleeping environment control device using reinforcement learning
KR102222276B1 (en) 2020-06-25 2021-03-04 홍진표 Personalized sleep mat and its operation method

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