KR20170133823A - 이갈이 방지 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이갈이 방지 장치 및 방법에 관한 것으로서, 이 장치는 사용자의 두개골 피부에 부착되어 상기 사용자가 내는 진동음을 입력 받고, 입력된 진동음이 이갈이에서 나는 소리인지 판단하고 이갈이라고 판단하면 이갈이 방지 신호를 생성하며, 이갈이 방지 신호에 따라 사용자의 두개골 피부에 이갈이 방지 진동음을 출력하고 사용자의 피부에 자극을 준다.

Description

이갈이 방지 장치 및 방법 {Apparatus and method for preventing bruxism}

본 발명은 수면 중 이갈이를 분석하고 진단하여 이갈이를 방지하는 이갈이 방지 장치 및 방법에 관한 것이다.

이갈이는 저작이나 연하운동 이외에 턱의 강한 운동에 의해 이를 악무는 것을 말하고, 보통 음식물을 씹을 때보다 2~10배 이상 강한 힘으로 이를 갈게 되며, 주로 수면 중에 이를 갈게 되지만 낮에 이를 가는 경우도 있다. 이갈이는 한국 전체 인구 중 10% 정도가 경험하는 것으로 알려져 있으며, 예민하고 심리상태가 불안정한 상태일 때 잘 나타나고 스트레스가 그 원인이 된다. 그밖에 치아가 잘 맞지 않는 부정교합, 음주 등도 원인이 되며, 유전, 특정 약의 복용, 중추신경계 장애 등도 원인으로 알려져 있다.

이갈이는 부분적으로 이에 강한 힘이 가해지기 때문에 치주조직을 상하게 하거나 마모가 생겨 치아의 표면이 닳고, 치아 주위의 조직이 손상되어 찬 음식을 먹으면 이가 시리며, 심한 경우에는 이가 흔들리기도 한다.

이갈이는 심리적인 치료를 시행하거나, 윗니와 아랫니 사이에 교합안정장치를 장착하거나, 약물치료를 시행하는 등 병원에서 전문적으로 치료를 받을 수도 있으나, 가정에서 수면 중에 간편하게 이갈이를 진단하고 이를 방지하는 장치가 요구되고 있다.

공개특허공보 10-2010-0113296

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 가정에서 수면 중에 간편하게 이갈이를 진단하고 이갈이를 방지할 수 있는 이갈이 방지 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 사용자의 두개골 피부에 부착되어 상기 사용자가 내는 진동음을 입력 받는 골전도 마이크, 상기 골전도 마이크에 입력된 진동음이 이갈이에서 나는 소리인지 판단하고 이갈이라고 판단하면 이갈이 방지 신호를 생성하는 제어부, 상기 이갈이 방지 신호에 따라 상기 사용자의 두개골 피부에 이갈이 방지 진동음을 출력하는 골전도 스피커, 그리고 상기 이갈이 방지 신호에 따라 상기 사용자의 피부에 자극을 주는 피부 자극 수단을 포함한다.

상기 피부 자극 수단은 상기 사용자의 피부에 전기 자극을 주는 저주파 자극기 또는 상기 사용자의 피부에 진동 자극을 주는 진동 모터를 포함할 수 있다.

수면 관리 애플리케이션이 구비되어 있는 단말 장치와 통신하는 통신부를 더 포함하고, 상기 단말 장치는 상기 통신부로부터 입력 받은 이갈이 관련 데이터를 이용하여 상기 사용자의 수면 상태를 표시할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 이갈이 방지 장치를 이용하여 이갈이를 방지하는 방법으로서, 사용자의 두개골 피부로부터 상기 사용자가 내는 진동음을 입력 받는 단계, 상기 입력된 진동음이 이갈이에서 나는 소리인지 판단하고 이갈이라고 판단하면 이갈이 방지 신호를 생성하는 단계, 상기 이갈이 방지 신호에 따라 상기 사용자의 두개골 피부에 이갈이 방지 진동음을 출력하는 단계, 그리고 상기 이갈이 방지 신호에 따라 상기 사용자의 피부에 자극을 주는 단계를 포함한다.

상기 피부 자극 단계는 상기 사용자의 피부에 전기 자극을 주는 단계 또는 상기 사용자의 피부에 진동 자극을 주는 단계를 포함할 수 있다.

수면 관리 애플리케이션이 구비되어 있는 단말 장치와 통신하는 단계를 더 포함하고, 상기 단말 장치는 상기 이갈이 방지 장치로부터 입력 받은 이갈이 관련 데이터를 이용하여 상기 사용자의 수면 상태를 표시할 수 있다.

본 발명에 따른 이갈이 방지 장치 및 방법에 의하면, 가정에서 수면을 취하면서 간편하게 이갈이를 진단하고 방지할 수 있다. 본 발명에 따른 이갈이 방지 장치를 사용자의 이마 부위에만 장착함으로써 수면 방해를 최소화할 수 있으며, 장시간 사용에도 부작용이 전혀 없다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 이갈이 방지 장치의 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시한 골전도 마이크의 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시한 골전도 마이크의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 이갈이 방지 장치를 착용한 모습을 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 이갈이 방지 장치와 스마트폰을 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 이갈이 방지 방법을 도시한 흐름도이다.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 이갈이 방지 장치의 블록도이다.

도 1을 참고하면 본 발명의 한 실시예에 따른 이갈이 방지 장치(100)는 골전도 마이크(110), 제어부(120), 골전도 스피커(130) 및 피부 자극 수단(140)을 포함한다.

골전도 마이크(110)는 사람의 두개골을 통해서 전달되는 소리를 입력으로 하여 아날로그 전기 신호로 변환한다. 골전도 마이크(110)는 사람 두개골의 피부와 접촉되어 사용되며, 사람이 내는 소리 중 입을 통해 나온 소리는 외부 소음과 함께 차단하고, 사람의 두개골을 통해서 나온 진동음을 수용하는 구조로 이루어져 있다.

제어부(120)는 아날로그-디지털 변환기(121), 연산부(123), 디지털-아날로그 변환기(125), 그리고 구동부(127)를 포함한다.

아날로그-디지털 변환기(121)는 골전도 마이크(110)에 연결되어 골전도 마이크(110)에서 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 연산부(123)에 전달한다.

연산부(123)는 입력단(P1)을 통하여 아날로그-디지털 변환기(121)로부터 디지털 신호를 입력받고, 적절한 연산을 통하여 아날로그-디지털 변환기(121)에서 변환된 디지털 신호가 사람의 이갈이인지 판단하고, 사람의 이갈이라고 판단하면 이갈이를 방지할 수 있는 이갈이 방지 신호를 출력단(P2)을 통하여 디지털-아날로그 변환기(125)로 내보내거나 출력단(P3)을 통하여 구동부(127)로 내보낸다.

디지털-아날로그 변환기(125)는 연산부(121)의 이갈이 방지 신호를 아날로그 신호로 변환하여 골전도 스피커(130)에 제공한다. 이때 이갈이 방지 신호는 제어부(120)의 메모리(도시하지 않음) 내에 저장되어 있는 디지털 음원으로 예를 들면 "이갈이", "(사용자 이름)" 등일 수 있다.

구동부(127)는 연산부(123)의 이갈이 방지 신호를 이용하여 피부 자극 수단(140)을 구동하는 신호로 변환하고 이를 피부 자극 수단(140)에 제공한다.

골전도 스피커(130)는 디지털-아날로그 변환기(125)로부터 이갈이 방지 신호에 대응하는 아날로그 신호를 받아 이를 진동 신호로 변환하여 사용자의 두개골 피부에 제공한다. 사용자에게 제공된 진동 신호는 외이나 중이를 거치지 않고 직접 달팽이관으로 전달된 후 청각 신경을 통해 뇌로 전달된다. 골전도 스피커(130)는 하우징 외부로 노출되어 있는 하우징 방사형과 진동판이 하우징 내부에 설치되어 있는 하우징 내장형 어느 것을 사용하더라도 무방하다. 골전도 스피커(130)를 이용하여 사용자에게 소리를 전달함으로써 공기 중으로는 소리가 전달되지 않아 타인의 수면에 방해가 되지 않는 장점이 있다.

피부 자극 수단(140)은 구동부(127)로부터의 이갈이 방지 신호에 대응한 구동 신호를 받아 피부에 적절한 자극을 제공하는 저주파 자극기(142) 및/또는 진동 모터(144)를 포함한다. 저주파 자극기(142)는 근육 등에 전기 자극을 주어 사용자가 수면을 취하면서 무의식 중에 이갈이에 반응을 하여 이갈이를 멈출 수 있도록 한다. 또한 진동 모터(144)는 회전자의 무게 중심이 일방향으로 편심되게 구성되어 회전 불균형인 진동이 발생되는 모터로서 사용자의 이갈이에 대응하여 진동을 발생시켜 이갈이를 멈출 수 있도록 한다.

이갈이를 방지할 수 있는 수단인 골전도 스피커(130), 저주파 자극기(142), 그리고 진동 모터(144)는 본 발명의 실시예에 따른 이갈이 방지 장치(100)에 모두 구비될 수도 있으나 필요에 따라 선택적으로 구비될 수도 있다. 또한 모두 구비된 경우라도 어느 수단을 이용하여 이갈이를 방지할지는 사용자의 선택 또는 제어부(120)의 판단에 따라 결정될 수 있다.

그러면 도 2 및 도 3을 참고하여 골전도 마이크(110)에 대하여 좀더 상세하게 설명한다. 도 2는 도 1에 도시한 골전도 마이크의 평면도이고, 도 3은 도 2에 도시한 골전도 마이크의 단면도이다.

도 2 및 도 3에 도시한 것처럼 골전도 마이크(110)는 상부가 개방된 원통형의 중심부와 커넥터(117) 및 코드 인출선(118)이 안치되기 위한 소정 형상의 공간부(S1)를 가지며, 골전도 마이크(110)의 측벽 및 하부를 형성하는 하부 케이스(111)를 포함한다. 하부 케이스(111)의 원통형의 중심부의 측벽 상부에는 계단 형상의 턱(112)이 구비된다.

하부 케이스(111)의 턱(112)에는 중간 케이스(109)가 안치된다. 중간 케이스(109)는 상부가 개방된 원통형의 형상을 가지며, 중간 케이스(109)의 내측으로는 원통형의 마이크 가이드(115)가 안치되며, 마이크 가이드(115)의 내부에 고감도 마이크(116)가 삽입된다. 여기서, 중간 케이스(109)의 측면 내부에는 마이크 가이드(115)와의 사이에 일정 간격 이격된 차음 공간(S2)을 형성하여 차음 효과를 얻게 된다.

하부 케이스(111)의 상단에는 골전도 마이크(110)의 상부를 형성하는 상부 케이스(119)가 결합되며, 상부 케이스(119) 내측으로는 진동판(113)이 사람의 두개골 피부와 접촉되도록 형성되어 있으며, 그로부터 전달된 진동에 의하여 상하 진동한다. 또한 진동판(113)은 상부 케이스(119)의 상부로 돌출 형성되며, 마이크 가이드(115)와 마이크(116)의 상부에 형성된다. 진동판(113)이 상부 케이스(119)의 상부로 돌출 형성됨으로써 진동판(113)의 내부에는 소리 증폭 공간(S3)이 형성된다.

여기서, 상부 케이스(119)와 진동판(113)사이에는 외부 소음을 차단할 수 있는 신축성 있는 재질의 봉인재(114)를 형성하여 외부의 소음에 의한 상부 및 하부 케이스(119, 111)의 진동이 진동판(113)에 그대로 전달되는 것을 방지하도록 구성한다.

골전도 마이크(110)는 진동판(113)이 두개골의 피부와 직접 접촉되어 두개골을 통한 진동을 받아들여 증폭시키고, 이를 전기 신호로 변환한 후 코드 인출선(118)과 결합되는 커넥터(122)를 통하여 제어부(120)로 전기 신호를 전송한다. 이와 같이 이갈이를 진단하기 위하여 일반적인 마이크나 압전 센서를 사용하지 않고 골전도 마이크(110)를 사용함으로써 외부 잡음이 유입되지 않으므로 이갈이 진단을 정확하게 할 수 있다.

그러면 본 발명의 실시예에 따른 이갈이 방지 장치(100)를 사용하는 양태에 대하여 도 4 및 도 5를 참고하여 설명한다. 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 이갈이 방지 장치를 착용한 모습을 나타낸 개략도이고, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 이갈이 방지 장치와 스마트폰을 도시한 블록도이다.

먼저 이갈이 방지 장치(100)는 도 4에 도시한 것처럼 사용자의 이마에 부착하여 사용할 수 있다. 이마에 부착하기 위하여 이갈이 방지 장치(100)의 이마 부착면에 실리콘 점착제가 구비될 수 있으며, 이때 골전도 마이크(110)의 진동판(113)이 직접 이마에 닿을 수 있도록 실리콘 점착제가 형성될 수 있다. 이와 달리 헤드 밴드나 액세서리 등을 이용하여 이갈이 방지 장치(100)를 이마에 고정시킬 수도 있다.

한편 본 발명의 실시예에 따른 이갈이 방지 장치(100)는 도 5에 도시한 것처럼, 예를 들면, 스마트폰, 태블릿, 노트북 등과 같은 단말 장치(200)와 연동하여 사용할 수 있다. 이 경우 이갈이 방지 장치(100)는 통신부(도시하지 않음)를 구비할 수 있으며, 단말 장치(200)와 통신을 수행할 수 있다. 이갈이 방지 장치(100)와 단말 장치(200)의 통신 방식은 와이파이, 블루투스, 비콘 등 어떠한 무선 통신 방식이라도 상관 없다.

단말 장치(200)는 수면 관리 애플리케이션을 통하여 이갈이 방지 장치(100)로부터 이갈이 관련 데이터를 전송 받아 사용자의 수면 상태, 예를 들면 수면 시간, 이갈이 시간, 이갈이 회수, 이갈이 방지 회수 등을 분석하여 사용자에게 표시한다.

이갈이 방지 장치(100)는 전원 공급을 위하여 충전용 배터리(도시하지 않음)를 포함할 수 있으며, 충전 단자로서 스마트폰의 충전기 단자와 동일한 마이크로 USB를 사용할 수 있다.

그러면 본 발명의 실시예에 따른 이갈이 방지 장치(100)의 동작을 도 6을 참고하여 상세하게 설명한다. 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 이갈이 방지 방법을 도시한 흐름도이다.

먼저 이갈이 방지 장치(100)가 동작을 시작하면 골전도 마이크(110)를 통하여 진동음 수신하고(S100) 이를 전기 신호로 변환한다. 아날로그-디지털 변환기(121)는 골전도 마이크(110)로부터의 전기 신호를 디지털로 변환한다(S110). 이갈이 방지 장치(100)의 연산부(123)는 디지털로 변환된 신호를 분석하여 사용자가 이갈이를 시작하는지 판단한다(S120). 이갈이 방지 장치(100)는 미리 이갈이 신호 패턴을 기억해 두고 입력된 신호와 이를 비교하여 유사도가 높으면 이갈이라고 판단할 수 있으며, 입력된 신호가 기준값보다 크면 이갈이라고 판단할 수도 있다.

이갈이 방지 장치(100)는 사용자가 이갈이를 시작한다고 판단하면 이갈이 방지 신호를 생성하고 이를 골전도 스피커(130)에 전달하거나, 저주파 자극기(142) 또는 진동 모터(144)를 구동한다(S130). 그러면 골전도 스피커(130)는, 예를 들면, "이갈이" 또는 "(사용자 이름)" 등의 진동음을 출력함으로써 사용자가 두개골을 통하여 들을 수 있도록 하여 사용자가 수면 중에 이갈이를 멈출 수 있게 하며, 저주파 자극기(142)는 전기 자극으로 진동, 모터(144)는 진동 자극으로 사용자에게 이갈이를 멈출 수 있도록 한다.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 이갈이 방지 장치(100)에 의하면 골전도 마이크(110)를 통하여 이갈이 여부를 인식하므로 주변의 소음에 영향을 받지 않으므로 이갈이 진단을 정확하게 할 수 있고, 골전도 스피커(130), 저주파 자극기(142) 또는 진동 모터(144)를 통하여 이갈이 방지를 지령함으로써 소음을 내지 않으므로 주변의 동료나 식구들의 수면 방해를 초래하지 않으면서 이갈이를 방지할 수 있다. 또한 이갈이 방지 장치(100)는 작고 가벼우며 이마에 부착하므로 사용자의 잠자리 불편함을 최소화할 수 있으며, 부작용도 전혀 없다.

지금까지 본 발명의 실시예에 따른 이갈이 방지 장치(100)는 이갈이를 방지하기 위한 장치로서 설명하였으나 이갈이를 방지하는 것뿐만 아니라 코골이나 무호흡을 판단하고 음성 또는 자극을 통하여 코골이나 무호흡을 방지하는 데도 사용될 수 있으며, 궁극적으로는 가로눕기와 같은 수면 자세 및 습관을 교정하는 데도 사용될 수 있으며, 이에 따라 수면의 질적 개선을 도모할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.

100: 이갈이 방지 장치, 110: 골전도 마이크,
120: 제어부, 130: 골전도 스피커,
140: 피부 자극 수단, 142: 저주파 자극기,
144: 진동 모터, 200: 단말 장치

Claims (6)

1. 사용자의 두개골 피부에 부착되어 상기 사용자가 내는 진동음을 입력 받는 골전도 마이크,
   상기 골전도 마이크에 입력된 진동음이 이갈이에서 나는 소리인지 판단하고 이갈이라고 판단하면 이갈이 방지 신호를 생성하는 제어부,
   상기 이갈이 방지 신호에 따라 상기 사용자의 두개골 피부에 이갈이 방지 진동음을 출력하는 골전도 스피커, 그리고
   상기 이갈이 방지 신호에 따라 상기 사용자의 피부에 자극을 주는 피부 자극 수단
   을 포함하는 이갈이 방지 장치.
2. 제1항에서,
   상기 피부 자극 수단은 상기 사용자의 피부에 전기 자극을 주는 저주파 자극기 또는 상기 사용자의 피부에 진동 자극을 주는 진동 모터를 포함하는 이갈이 방지 장치.
3. 제1항에서,
   수면 관리 애플리케이션이 구비되어 있는 단말 장치와 통신하는 통신부를 더 포함하고,
   상기 단말 장치는 상기 통신부로부터 입력 받은 이갈이 관련 데이터를 이용하여 상기 사용자의 수면 상태를 표시하는
   이갈이 방지 장치.
4. 이갈이 방지 장치를 이용하여 이갈이를 방지하는 방법으로서,
   사용자의 두개골 피부로부터 상기 사용자가 내는 진동음을 입력 받는 단계,
   상기 입력된 진동음이 이갈이에서 나는 소리인지 판단하고 이갈이라고 판단하면 이갈이 방지 신호를 생성하는 단계,
   상기 이갈이 방지 신호에 따라 상기 사용자의 두개골 피부에 이갈이 방지 진동음을 출력하는 단계, 그리고
   상기 이갈이 방지 신호에 따라 상기 사용자의 피부에 자극을 주는 단계
   를 포함하는 이갈이 방지 방법.
5. 제4항에서,
   상기 피부 자극 단계는 상기 사용자의 피부에 전기 자극을 주는 단계 또는 상기 사용자의 피부에 진동 자극을 주는 단계를 포함하는 이갈이 방지 방법.
6. 제4항에서,
   수면 관리 애플리케이션이 구비되어 있는 단말 장치와 통신하는 단계를 더 포함하고,
   상기 단말 장치는 상기 이갈이 방지 장치로부터 입력 받은 이갈이 관련 데이터를 이용하여 상기 사용자의 수면 상태를 표시하는
   이갈이 방지 방법.

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