KR20180096176A - 수면상태 분석장치 및 수면상태 분석 방법 - Google Patents

수면상태 분석장치 및 수면상태 분석 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20180096176A
KR20180096176A KR1020170022519A KR20170022519A KR20180096176A KR 20180096176 A KR20180096176 A KR 20180096176A KR 1020170022519 A KR1020170022519 A KR 1020170022519A KR 20170022519 A KR20170022519 A KR 20170022519A KR 20180096176 A KR20180096176 A KR 20180096176A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
peak value
reference value
value
sleep
sleep state
Prior art date
Application number
KR1020170022519A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101912666B1 (ko
Inventor
이병문
강운구
최주호
성민석
양종근
허종철
Original Assignee
가천대학교 산학협력단
(주)메센츠
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가천대학교 산학협력단, (주)메센츠 filed Critical 가천대학교 산학협력단
Priority to KR1020170022519A priority Critical patent/KR101912666B1/ko
Publication of KR20180096176A publication Critical patent/KR20180096176A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101912666B1 publication Critical patent/KR101912666B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48—Other medical applications
    • A61B5/4806—Sleep evaluation
    • A61B5/4818—Sleep apnoea
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7271—Specific aspects of physiological measurement analysis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0219—Inertial sensors, e.g. accelerometers, gyroscopes, tilt switches

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

본 발명은 수면상태 분석장치에 관한 것으로, 수면 중 수집된 소리로부터 피크값을 검출하여 기준값과 비교하여 검출된 상기 피크값이 상기 기준값 이상인 경우 코골이 소리로 판단하고, 검출된 상기 피크값이 상기 기준값 미만인 경우 상기 기준값을 재설정하며, 설정된 주기 상에서 피크값이 미검출되는 경우를 판단하며, 설정된 주기 외에서 발생한 피크값을 잡음으로 처리하는 기준값 비교 및 재설정부, 그리고 상기 기준값 비교 및 재설정부에서 코골이 소리로 판단된 경우 숙면 상태로 판단하고, 피크값 미검출의 경우를 임계시간과 비교하여 무호흡 상태 또는 숙면 상태로 판단하며, 잡음으로 처리된 경우를 뒤척임 상태로 판단하는 수면 상태 판단부를 포함한다. 이로 인해, 대상자의 코 고는 주기 및 코 고는 소리를 적응적으로 판단하여 대상자의 수면상태를 판단할 수 있어, 수면상태 검출 정확성을 향상할 수 있고 이를 통해 수면장애 개선에 적극 활용할 수 있는 효과가 있다.

Description

수면상태 분석장치 및 수면상태 분석 방법{APPARATUS FOR ANALYZING SLEEPING STATE AND METHOD OF ANALYZING FOR SLEEPING STATE}
본 발명은 수면상태 분석장치 및 수면상태 분석 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 수면상태에서 발생되는 소리로부터 코골이 또는 무호흡과 같은 수면상태를 분류할 수 있는 수면상태 분석 방법 및 이를 이용한 수면상태 분석장치에 관한 것이다.
코골이나 무호흡과 같은 수면장애는 만성적인 피로감과 기민성을 저하시켜 심한 경우에는 심혈관과 내분비 질환의 위험도를 높인다. 이러한 수면장애의 정도를 진단하기 위해 수면다원검사를 수행할 수 있으나, 수면다원검사의 경우 장시간 여러 개의 센서를 몸에 부착하여 진행해야 하므로 불편함 및 고비용의 문제점이 있다.
한편, 장비를 착용하는 불편함 등을 해소할 수 있도록 스마트폰에 설치된 어플리케이션에서 수면정보를 측정할 수 있는 기술이 제안되었으나, 사람마다 코 고는 소리가 다름에 따라 분석의 정확도가 떨어질 수 있는 한계가 있어, 사람마다 다른 코 고는 소리 및 수면패턴에 따라 정확하게 수면정보를 측정할 수 있는 방법의 개발이 필요한 실정이다.
대한민국 등록특허공보 제10-1647431호(스마트폰을 이용한 실시간 수면 모니터링 시스템)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 스마트폰을 이용하여 수면 중 발생하는 소리로부터 수면상태를 파악하되, 수면 중 각 사용자가 서로 다르게 발생하는 소리의 형태에 따라 정확하게 수면상태를 검출 및 분석하기 위한 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 수면상태 분석장치는 수면 중 수집된 소리로부터 피크값을 검출하여 기준값과 비교하여 검출된 상기 피크값이 상기 기준값 이상인 경우 코골이 소리로 판단하고, 검출된 상기 피크값이 상기 기준값 미만인 경우 상기 기준값을 재설정하며, 설정된 주기 상에서 피크값이 미검출되는 경우를 판단하며, 설정된 주기 외에서 발생한 피크값을 잡음으로 처리하는 기준값 비교 및 재설정부, 그리고 상기 기준값 비교 및 재설정부에서 코골이 소리로 판단된 경우 숙면 상태로 판단하고, 피크값 미검출의 경우를 임계시간과 비교하여 무호흡 상태 또는 숙면 상태로 판단하며, 잡음으로 처리된 경우를 뒤척임 상태로 판단하는 수면 상태 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기준값 비교 및 재설정부는 상기 피크값이 상기 기준값 미만인 경우 상기 기준값을 상기 피크값보다 작은 값으로 재설정하고, 상기 기준값보다 큰 것으로 판단되는 횟수가 피크값이 상기 설정된 주기에 설정값을 곱한 횟수보다 많은 경우 상기 기준값을 상향조정하여 재설정하는 것을 특징으로 한다.
상기 기준값 비교 및 재설정부는 상기 기준값을 작게 재설정할 때, 이미 설정된 기준값에 0 초과 1 미만의 실수를 곱하고, 상기 기준값을 상향조정하여 재설정할 때, 이미 설정된 기준값에 1 초과 2 이하의 실수를 곱하는 것을 특징으로 한다.
상기 기준값 비교 및 재설정부는 상기 수면 중 수집된 소리로부터 피크값이 검출되는 주기가 상기 설정된 주기와 다른 경우, 피크값으로부터 검출된 주기를 주기로서 재설정하는 것을 특징으로 한다.
상기 수면 상태 판단부는 피크값이 미검출된 시간이 10초 이상인 경우 무호흡 상태로 판단하였다가, 피크값이 미검출된 시간이 45초 이상인 경우 숙면 상태로 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 수면 상태 판단부는 상기 숙면 상태, 무호흡 상태 및 뒤척임 상태로 판단된 횟수를 계수하고 설정된 주기를 이용하여 수면시간을 계산하고, 산출된 수면시간을 수면 중 소리를 수집한 시간으로 나눈 백분율을 수면 효율도로서 산출하는 것을 특징으로 한다.
조도센서 또는 움직임센서를 포함하는 센서부를 더 포함하고, 수면 중 소리를 수집하는 시간은 센서부의 감지신호 또는 입력부의 제어신호에 따라 감지된 수면시작시간 및 종료시간으로부터 계산되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 한 실시예에 따른 수면상태 분석방법은 (a) 수집된 수면상태 소리에서 검출된 피크값의 주기를 설정된 주기와 비교하여, 설정된 주기와 상이한 경우 검출된 피크값의 주기를 주기로서 재설정하는 단계, (b-1) 검출된 피크값을 설정된 코골이 검출 기준값과 비교하여, 설정된 코골이 검출 기준값 이상인 경우 피크값을 코골이 소리로 판단하여 숙면상태로 판단하는 단계, (b-2) 상기 (b-1) 단계의 비교에서 피크값이 설정된 코골이 검출 기준값보다 작은 경우 설정된 코골이 검출값을 상기 피크값보다 작게 재설정하는 단계, (c-1) 검출된 피크값이 설정된 주기 외에서 발생한 경우, 설정된 주기 외에 피크값이 발생한 빈도수가 설정된 주기에 설정값을 곱한 횟수보다 작은 경우, 피크값을 뒤척임으로 판단하는 단계, (c-2) 상기 (c-1) 단계의 비교에서 피크값 발생 빈도수가 설정된 주기에 설정값을 곱한 횟수 이상인 경우 설정된 코골이 검출값을 하향조정하여 재설정하는 단계, 그리고 (d) 설정된 주기 상에서 피크값이 미검출된 경우의 시간을 임계값과 비교하여 무호흡 상태 또는 숙면 상태로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 (d) 단계는, (d-1) 피크값이 미검출된 시간이 제1 임계값 이상인 경우 무호흡 상태로 판단하는 단계, (d-2) 상기 (d-1) 단계 이후 수행되고, 피크값이 미검출된 시간이 제2 임계값 이상인 경우 숙면 상태로 판단하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 (d) 단계 이후에, (e) 숙면 상태, 무호흡 상태, 뒤척임 상태로 각각 판단된 횟수와 설정된 주기를 이용하여 수면시간을 계산하고, 산출된 수면시간을 수면상태 소리를 수집한 시간으로 나눈 백분율을 수면 효율도로서 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 (d) 단계 이후에, (f) 수면 상태 판단 결과를 저장하거나 유선통신 또는 무선통신을 통해 원격의 단말 또는 서버로 전달하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 특징에 따르면, 본원 발명의 한 실시예에 따른 수면상태 분석장치 및 수면상태 분석 방법은 수집된 수면 소리를 기준값과 비교하여 코골이를 검출하되, 코골이로 검출된 소리의 주기를 판단하여 기준값을 재설정함으로써 코고는 소리의 크기가 제각각인 경우에도 코골이를 검출의 정확성이 향상된다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 수면상태 분석장치의 구조를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 수면상태 분석 방법을 나타낸 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 수면상태 분석장치의 구조를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
본 실시예에서, 수면상태 분석장치(100)는 스마트폰, 태블릿 피씨 또는 노트북과 같은 휴대용 단말이나 컴퓨터에 설치되거나, 컴퓨터 장치에 설치될 수 있으며, 또는 자체적으로 형성되는 구조를 가질 수 있다.
수면상태 분석장치(100)는 소리 수집부(110), 저장부(120), 처리부(130), 센서부(140) 그리고 입출력부(150)를 포함하는데, 소리 수집부(110)는 분석대상인 수면상태 소리, 즉, 수면 시 발생되는 소리를 수집하는 부분으로서, 수면상태 분석장치(100)가 휴대용 단말인 경우 휴대용 단말이 구비하는 마이크로폰 장치일 수 있다.
또는, 소리 수집부(110)는 소리감지 센서로서, 가변센서를 포함하여 소리 감지 감도가 조절되는 구성일 수 있다.
소리 수집부(110)는 수집된 수면상태 소리를 처리부(130)의 소리 전처리부(131)로 전달한다.
소리 수집부(110)는 입출력부(150)에 입력된 제어신호에 따라 수면상태 소리 수집을 시작 또는 종료하도록 구동 제어될 수 있고, 제어신호에 따라 수면상태 소리의 수집이 시작되어 종료되어 생성된 수면상태 소리를 저장부(120)에 저장한다.
또는, 소리 수집부(110)는 수면상태 분석장치(100)가 절전모드로 동작하거나 수집한 수면상태 소리가 처리부(130)에서 수면상태가 아닌 것으로 판단될 때 소리의 수집을 종료할 수 있다.
저장부(120)는 휴대용 단말이 구비하는 저장부일 수 있고, 기준값 저장부(121)와 처리결과 저장부(122)를 포함한다. 기준값 저장부(121)는 코골이 소리로 판별되기 위한 기준값을 저장하는 부분으로서, 최초로 설정된 기준값을 저장하고 있고, 처리부(130)로부터 기준값 재설정 처리결과를 전달받아 재설정된 기준값을 저장하여 갱신된 기준값을 저장할 수 있다.
기준값 저장부(121)는 입출력부(150)를 통해 입력된 기준값을 최초로 저장하고, 이때, 최초 저장되는 기준값은 코골이 검출 기준값으로서 65~90dB 범위의 값을 저장하고, 코골이 검출 주기 기준값으로서 2초의 값을 저장한다.
처리결과 저장부(122)는 처리부(130)로부터 전달받은 수면상태 소리의 전처리결과 및 수면상태 판단 처리결과를 저장한다.
처리부(130)는 소리 전처리부(131), 기준값 비교 및 재설정부(132), 그리고 수면상태 판단부(133)를 포함하고, 휴대용 단말이 구비하는 프로세서에 전용 프로그램, 예로서, 어플리케이션(application) 형태로 설치될 수 있다.
소리 전처리부(131)는 소리 수집부(110)로부터 전달받은 수면상태 소리를 dB 값으로 형성하고, 수면상태 소리에서 피크값을 검출하는 전처리를 수행한다.
소리 전처리부(131)는 이 가는 소리를 필터 적용하여 수집된 수면상태 소리에서 이 가는 소리를 제거한다.
기준값 비교 및 재설정부(132)는 수면상태 소리의 피크값을 기준값 저장부(121)에서 설정하고 있는 코골이 검출 기준값과 비교하여, 피크값을 코골이 소리 또는 코골이 기준값 재설정 대상값으로서 분류한다.
한 예에서, 기준값 저장부(121)가 코골이 검출 기준값을 70dB로서 설정하고 있고, 수면상태 소리에서 검출된 피크값이 80dB인 경우, 기준값 비교 및 재설정부(132)는 해당 피크값을 코골이 소리로서 판단한다.
반면, 수면상태 소리에서 검출된 피크값이 65dB인 경우, 기준값 비교 및 재설정부(132)는 해당 피크값이 코골이 검출 기준값을 미달하는 것으로 판단하여, 코골이 검출 기준값을 65dB 미만의 값으로 재설정하며, 재설정한 코골이 검출 기준값을 기준값 저장부(121)에 저장한다.
기준값 비교 및 재설정부(132)는 기설정된 코골이 검출 기준값에 0 초과 1 미만의 실수를 곱하여 코골이 검출 기준값을 재설정한다.
또는, 수면상태 소리로부터 검출되는 피크값이 기설정된 코골이 검출 기준값의 이상인 경우가 코골이 검출 주기 기준값보다 잦은 경우, 기준값 비교 및 재설정부(132)는 기설정된 코골이 검출 기준값을 70dB를 초과하는 값으로 재설정하며, 재설정한 코골이 검출 기준값을 기준값 저장부(121)에 저장한다.
한 예에서, 기준값 비교 및 재설정부(132)는 수면상태 소리로부터 검출되는 피크값이 코골이 검출 기준값 이상인 경우가 코골이 검출 주기 기준값보다 1.5배 이상의 주기로 나타나는 경우, 이를 잦다고 판단한다.
기준값 비교 및 재설정부(132)는 기설정된 코골이 검출 기준값에 1 초과 2 이하의 실수를 곱하여 코골이 검출 기준값을 재설정한다.
이때, 기준값 비교 및 재설정부(132)는 기준값 저장부(121)에 설정된 코골이 검출 주기 기준값을 기준으로 하여 검출된 피크값에 대해서만 코골이 검출 기준값과 비교판단을 수행한다.
그리고, 기준값 비교 및 재설정부(132)는 수면상태 소리에서 검출된 피크값의 주기를 기준값 저장부(121)에서 설정하고 있는 코골이 검출 주기 기준값과 비교하여 코골이 검출 주기 기준값을 재설정할 수 있다.
예로서, 수면상태 소리에서 검출된 피크값 중에서 적어도 3회의 연속하는 피크값 검출 주기가 기설정된 코골이 검출 주기 기준값의 최초 설정값과 동일한 2초인 경우, 기설정된 코골이 검출 주기 기준값을 변경하지 않지만, 적어도 3회 연속하는 피크값의 주기가 최초 설정한 2초가 아닌 1초 또는 3초인 경우, 기준값 비교 및 재설정부(132)는 코골이 검출 주기 기준값을 1초 또는 3초로 재설정하여 이를 기준값 저장부(121)에 저장한다.
기준값 비교 및 재설정부(132)는 코골이 검출 주기 기준값에서 설정하는 주기 외에서 검출되는 피크값을 잡음으로서 처리한다.
기준값 비교 및 재설정부(132)는 코골이 검출 주기 기준값에서 설정하는 주기 상에서 피크값이 검출되지 않는 경우 피크값 미검출로서 판단한다.
수면 상태 판단부(133)는 기준값 비교 및 재설정부(132)의 판단결과를 이용하여 수면 상태를 판단하는 처리를 수행하는 부분으로서, 기준값 비교 및 재설정부(132)가 코골이 소리로서 판단한 경우와 잡음으로 처리된 경우, 그리고 피크값 미검출로서 판단한 경우의 판단결과를 이용하여 수면상태를 판단하고, 판단한 수면상태 데이터를 이용하여 수면 효율도 점수를 산출한다.
수면 상태 판단부(133)는 기준값 비교 및 재설정부(132)에서 코골이 소리로서 판단한 경우를 숙면 상태라고 판단하고, 잡음으로 처리한 경우를 뒤척임 상태로 판단하며, 피크값 미검출로서 판단한 경우를 무호흡 상태로 판단한다.
수면 상태 판단부(133)는 무호흡 상태로 판단된 경우가 기준값 저장부(121)에서 설정하고 있는 코골이 검출 주기 기준값을 기준으로 수회의 주기에서 연속적으로 나타나는 경우, 이를 무호흡 수면상태로서 판단한다.
또는, 수면 상태 판단부(133)는 최초로 무호흡 상태로 판단된 경우를 기준으로 10초 이상 코골이 소리가 발생하지 않은 경우 무호흡 수면상태로서 판단한다.
그러나 이때, 수면 상태 판단부(133)는 최초로 무호흡 상태로 판단된 경우를 기준으로 10초 이상 코골이 소리가 발생하지 않아 무호흡 수면상태로서 판단하더라도, 최초로 무호흡 상태로 판단된 경우를 기준으로 45초가 되는 시점까지 코골이 소리가 발생하지 않는 경우 이를 숙면 상태로 판단한다.
이처럼, 수면 상태 판단부(133)는 숙면 상태, 뒤척임 상태, 무호흡 수면상태 중 어느 하나로 수면 상태를 판단하여 처리결과 저장부(122)에 저장하고, 무호흡 수면상태로 판단되었다가 숙면 상태로 재판단하는 경우 처리결과 저장부(122)에 무호흡 수면상태로서 이미 저장한 수면 상태를 숙면 상태로 변경하여 다시 저장한다.
수면 상태 판단부(133)는 다음의 식을 이용하여 수면 효율도를 산출한다.
[식]
수면효율도 = 수면시간/(수면 종료시간-수면 시작시간)*100
위의 식에서, 수면 종료시간 및 수면 시작시간은 센서부(140)에서 감지하는 수면 종료 감지신호 및 수면 시작 감지신호의 감지시간을 각각 이용하고, 수면시간은 숙면 상태로 판단한 경우를 계수한 값과 코골이 검출 주기 기준값을 곱한 값을 이용한다.
센서부(140)는 온도 센서, 습도 센서, 조도 센서, 움직임 감지센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 감지결과를 처리부(130)로 전달한다.
온도 센서, 습도 센서는 수면 환경을 측정하는 센서로서, 측정된 온도 및 습도 정보를 처리부(130)에서 전달받아, 수면환경 최적온도 및 최적습도로서 저장하고 있는 값과 비교하여 비교결과를 수면상태의 좋고 나쁨으로 판단할 수 있다.
조도 센서는 조도를 감지하고, 처리부(130)는 조도 센서로부터 전달받은 조도 변화 감지결과를 이용하여 수면 시작시점 및 수면 종료시점을 판단할 수 있다. 이때, 처리부(130)는 조도 변화 감지결과와 입출력부(150)에서 입력된 제어신호를 함께 이용하여 수면 시작시점 및 수면 종료시점을 판단할 수 있다.
움직임 감지센서는 적외선 인체감지 센서로서, 움직임 인식결과를 처리부(130)로 전달하고, 처리부(130)는 움직임 감지센서로부터 전달받은 움직임 인식결과를 기설정된 임계값과 비교하여 수면 상태 판단부(133)가 숙면 상태 또는 뒤척임 상태를 판단하는 데 이용한다.
또는, 처리부(130)는 움직임 인식결과로부터 수면 시작시점 및 수면 종료시점을 판단할 수 있다.
입출력부(150)는 수면상태 분석장치(100)에 제어신호를 입력하는 부분으로서, 소리 수집부(110)의 소리 수집 시작 및 종료를 제어하는 제어신호를 입력받아 소리 수집부(110)로 전달하거나, 기준값 저장부(121)에 저장할 최초 기준값들을 입력받는다.
입출력부(150)는 수면 상태 판단부(133)의 판단결과 또는 처리결과 저장부(122)에서 저장하는 데이터들을 출력하는 출력장치를 구비하거나, 외부의 장비로 데이터들을 전달할 수 있는 구조로 형성될 수 있다.
수면상태 분석장치(100)는 통신부를 더 포함하여 수면 상태 판단부(133)의 판단결과 또는 처리결과 저장부(122)에서 저장하는 데이터들을 유선통신 또는 무선통신을 통해 원격의 서버, 또는 휴대용 단말로 전달할 수 있다.
이때, 원격의 서버는 전달받은 수면 상태 판단결과 및 데이터들을 데이터베이스로서 저장하거나, 외부의 단말로부터 데이터가 요청되는 경우 저장하고 있는 데이터를 외부의 단말로 제공할 수 있다.
이에 따라, 수면자의 수면효율도, 수면 상태 판단결과 및 데이터들을 이용하여 수면자의 수면패턴 및 수면정보를 정확하고 효율적으로 측정하여 수면장애 개선에 이용할 수 있는 효과가 있다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 수면상태 분석 방법을 나타낸 순서도이다.
먼저, 수면상태 소리를 수집(S100)하고, 수집된 수면상태 소리를 전처리하여 피크값을 검출하여, 피크값의 검출주기를 설정된 주기와 비교하는 단계(Q100)를 수행한다.
이때, 설정된 주기는 기준값 저장부(121)에 설정된 코골이 검출 주기 기준값이다.
위 단계(Q100)에서, 검출된 피크값의 주기가 설정된 주기와 같은 경우, 예 화살표 방향을 따라 검출된 피크값을 설정된 코골이 검출 기준값과 비교하는 단계(Q200)를 수행한다.
그러나 이때, 위 단계(Q100)의 판단 결과, 검출된 피크값의 주기가 설정된 주기와 같지 않은 경우, 아니오 화살표 방향을 따라 검출된 피크값의 주기를 주기로서 재설정(S110)하고, 재설정된 주기를 기준값 저장부(121)에 저장한다.
그리고, 위 단계(Q200)에서, 피크값이 설정된 코골이 검출 기준값 이상인 경우, 예 화살표 방향을 따라 피크값을 코골이 소리로 판단(S200)하지만, 그렇지 않은 경우 아니오 화살표 방향을 따라 설정된 코골이 검출 기준값을 재설정(S120)하는 단계를 수행한다.
예로서, 코골이 검출 기준값은 0 이상 1 미만의 실수를 곱한 값으로서 재설정되어 기준값 저장부(121)에 저장된다. 이는, 기설정된 코골이 검출 기준값이 사용자의 실제 코골이 소리보다 너무 크게 형성되어 코골이 소리로서 판단되지 않고 누락되는 오류를 개선할 수 있다.
다음으로, 설정된 주기 외에서 코골이 소리로 판단된 경우의 발생을 확인하는 단계(Q310)에서, 설정된 주기 외에서 코골이 소리로 판단된 경우의 횟수를 코골이 소리로 판단된 주기가 설정된 주기에 1.5를 곱한것과 비교(Q320)하는 단계를 수행하는데, 이때, 주기 외에서 코골이 소리로 판단되었으나 설정된 주기에 1.5를 곱한 것보다는 작은 빈도로 발생한 경우 예 화살표 방향을 따라 피크값을 뒤척임 상태로 판단한다(S500).
이는, 코골이 주기 외에 발생한 피크값이 코골이 소리로 판단되더라도 그 빈도가 낮은 경우, 예로서, 설정된 주기의 1.5배수보다 작은 빈도로 발생한 경우, 코골이 소리에 준하는 잡음이 발생한 것으로 판단하여 이를 뒤척임으로 판단하게 된다.
그러나 이때, 주기 외에 발생한 피크값이 코골이 소리로 판단되었으나 코골이 소리로 판단된 주기가 설정된 주기에 1.5를 곱한 것 이상의 빈도로 발생한 경우, 위 단계(Q320)에서 아니오 화살표 방향을 따라 설정된 코골이 검출 기준값을 재설정하는 단계(S120)를 수행한다.
예로서, 코골이 검출 기준값은 1을 초과하되 2 이하의 실수를 곱한 값으로서 재설정되어 기준값 저장부(121)에 저장된다. 이는, 기설정된 코골이 검출 기준값이 사용자의 실제 코골이 소리보다 작게 형성되어 코골이 소리 외의 기타 잡음이 모두 코골이 소리로서 판단됨에 따라 발생하는 검출오류를 개선할 수 있다.
그리고, 위의 판단단계(Q200)에서 피크값이 설정된 코골이 검출 기준값 미만인 것으로 판단된 경우 아니오 화살표 방향을 따라 피크값을 0과 비교하는 단계(Q410)를 수행한다.
위 단계(Q410)에서, 피크값이 0인 경우 예 화살표 방향을 따라 피크값 0이 검출된 시간이 10초 이상인지를 판단하는 단계(Q420)를 수행하여 피크값이 0으로 검출된 시간이 10초 이상인 경우 이를 무호흡 상태로 판단한다(S300).
그러나 위 단계(Q420)에서, 피크값이 0으로 검출되었으나 피크값이 0으로 검출된 시간이 10초 미만인 경우와, 피크값을 0과 비교하는 단계(Q410)에서 피크값이 0이 아닌 경우에는 각각 아니오 화살표 방향을 따라 이동하여 설정된 코골이 검출 기준값을 재설정하는 단계(S120)를 수행한다.
이때, 코골이 검출 기준값을 재설정하는 단계(S120)는 코골이 검출 기준값이 너무 작게 설정되어 주기 상에서 검출된 피크값을 코골이로서 검출할 수 없는 오류를 개선할 수 있도록 코골이 검출 기준값을 더 작은 값으로 재설정하는 처리를 수행한다.
그리고, 위 단계(S300)로부터, 무호흡 상태로 판단되었으나 피크값이 0인 것으로 검출된 시간이 45초 이상인 경우를 판단(Q430)하여, 피크값이 0으로 검출된 시간이 45초 이상인 경우 예 화살표 방향을 따라 숙면 상태인 것으로 판단(S400)하고, 반대의 경우 아니오 화살표 방향을 따라 해당 상태를 무호흡 상태로 판단한 결과를 유지한다.
도 2를 참고로 하여 설명한 처리과정으로부터 대상자의 코 고는 주기 및 코 고는 소리를 적응적으로 판단하여 대상자의 수면상태를 판단할 수 있어, 수면상태 검출 정확성을 향상할 수 있고 이를 통해 수면장애 개선에 적극 활용할 수 있는 효과가 있다.
도면에 도시하지는 않았으나, 도 2의 처리과정 이후에, 숙면 상태, 뒤척임 상태, 무호흡 상태로 판단된 시간을 산출하여 수면 효율도 점수를 산출하고 이를 서버 또는 대상자가 소지하는 단말로 전달하여 수면장애 상황을 모니터링할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100 : 수면상태 분석장치 110 : 소리 수집부
120 : 저장부 121 : 기준값 저장부
122 : 처리결과 저장부 130 : 처리부
131 : 소리 전처리부 132 : 기준값 비교 및 재설정부
133 : 수면 상태 판단부 140 : 센서부
150 : 입출력부

Claims (11)

  1. 수면 중 수집된 소리로부터 피크값을 검출하여 기준값과 비교하여 검출된 상기 피크값이 상기 기준값 이상인 경우 코골이 소리로 판단하고, 검출된 상기 피크값이 상기 기준값 미만인 경우 상기 기준값을 재설정하며, 설정된 주기 상에서 피크값이 미검출되는 경우를 판단하며, 설정된 주기 외에서 발생한 피크값을 잡음으로 처리하는 기준값 비교 및 재설정부, 그리고
    상기 기준값 비교 및 재설정부에서 코골이 소리로 판단된 경우 숙면 상태로 판단하고, 피크값 미검출의 경우를 임계시간과 비교하여 무호흡 상태 또는 숙면 상태로 판단하며, 잡음으로 처리된 경우를 뒤척임 상태로 판단하는 수면 상태 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수면상태 분석장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기준값 비교 및 재설정부는 상기 피크값이 상기 기준값 미만인 경우 상기 기준값을 상기 피크값보다 작은 값으로 재설정하고, 상기 기준값보다 큰 것으로 판단되는 횟수가 피크값이 상기 설정된 주기에 설정값을 곱한 횟수보다 많은 경우 상기 기준값을 상향조정하여 재설정하는 것을 특징으로 하는 수면상태 분석장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기준값 비교 및 재설정부는 상기 기준값을 작게 재설정할 때, 이미 설정된 기준값에 0 초과 1 미만의 실수를 곱하고, 상기 기준값을 상향조정하여 재설정할 때, 이미 설정된 기준값에 1 초과 2 이하의 실수를 곱하는 것을 특징으로 하는 수면상태 분석장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기준값 비교 및 재설정부는 상기 수면 중 수집된 소리로부터 피크값이 검출되는 주기가 상기 설정된 주기와 다른 경우, 피크값으로부터 검출된 주기를 주기로서 재설정하는 것을 특징으로 하는 수면상태 분석장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수면 상태 판단부는 피크값이 미검출된 시간이 10초 이상인 경우 무호흡 상태로 판단하였다가, 피크값이 미검출된 시간이 45초 이상인 경우 숙면 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 수면상태 분석장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수면 상태 판단부는 상기 숙면 상태, 무호흡 상태 및 뒤척임 상태로 판단된 횟수를 계수하고 설정된 주기를 이용하여 수면시간을 계산하고, 산출된 수면시간을 수면 중 소리를 수집한 시간으로 나눈 백분율을 수면 효율도로서 산출하는 것을 특징으로 하는 수면상태 분석장치.
  7. 제1항에 있어서,
    조도센서 또는 움직임센서를 포함하는 센서부를 더 포함하고,
    수면 중 소리를 수집하는 시간은 센서부의 감지신호 또는 입력부의 제어신호에 따라 감지된 수면시작시간 및 종료시간으로부터 계산되는 것을 특징으로 하는 수면상태 분석장치.
  8. (a) 수집된 수면상태 소리에서 검출된 피크값의 주기를 설정된 주기와 비교하여, 설정된 주기와 상이한 경우 검출된 피크값의 주기를 주기로서 재설정하는 단계,
    (b-1) 검출된 피크값을 설정된 코골이 검출 기준값과 비교하여, 설정된 코골이 검출 기준값 이상인 경우 피크값을 코골이 소리로 판단하여 숙면상태로 판단하는 단계,
    (b-2) 상기 (b-1) 단계의 비교에서 피크값이 설정된 코골이 검출 기준값보다 작은 경우 설정된 코골이 검출값을 상기 피크값보다 작게 재설정하는 단계,
    (c-1) 검출된 피크값이 설정된 주기 외에서 발생한 경우, 설정된 주기 외에 피크값이 발생한 빈도수가 설정된 주기에 설정값을 곱한 횟수보다 작은 경우, 피크값을 뒤척임으로 판단하는 단계,
    (c-2) 상기 (c-1) 단계의 비교에서 피크값 발생 빈도수가 설정된 주기에 설정값을 곱한 횟수 이상인 경우 설정된 코골이 검출값을 하향조정하여 재설정하는 단계, 그리고
    (d) 설정된 주기 상에서 피크값이 미검출된 경우의 시간을 임계값과 비교하여 무호흡 상태 또는 숙면 상태로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수면상태 분석방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 (d) 단계는,
    (d-1) 피크값이 미검출된 시간이 제1 임계값 이상인 경우 무호흡 상태로 판단하는 단계,
    (d-2) 상기 (d-1) 단계 이후 수행되고, 피크값이 미검출된 시간이 제2 임계값 이상인 경우 숙면 상태로 판단하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수면상태 분석방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 (d) 단계 이후에, (e) 숙면 상태, 무호흡 상태, 뒤척임 상태로 각각 판단된 횟수와 설정된 주기를 이용하여 수면시간을 계산하고, 산출된 수면시간을 수면상태 소리를 수집한 시간으로 나눈 백분율을 수면 효율도로서 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수면상태 분석방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 (d) 단계 이후에, (f) 수면 상태 판단 결과를 저장하거나 유선통신 또는 무선통신을 통해 원격의 단말 또는 서버로 전달하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수면상태 분석방법.
KR1020170022519A 2017-02-20 2017-02-20 수면상태 분석장치 및 수면상태 분석 방법 KR101912666B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170022519A KR101912666B1 (ko) 2017-02-20 2017-02-20 수면상태 분석장치 및 수면상태 분석 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170022519A KR101912666B1 (ko) 2017-02-20 2017-02-20 수면상태 분석장치 및 수면상태 분석 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180096176A true KR20180096176A (ko) 2018-08-29
KR101912666B1 KR101912666B1 (ko) 2018-12-28

Family

ID=63434974

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170022519A KR101912666B1 (ko) 2017-02-20 2017-02-20 수면상태 분석장치 및 수면상태 분석 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101912666B1 (ko)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020045710A1 (ko) * 2018-08-31 2020-03-05 엘지전자 주식회사 수면측정장치, 및 이를 구비하는 수면측정 시스템
WO2020045709A1 (ko) * 2018-08-31 2020-03-05 엘지전자 주식회사 수면측정장치, 및 이를 구비하는 수면측정 시스템
KR20210108577A (ko) * 2020-02-26 2021-09-03 주식회사 씨밀레테크 수면 질 향상 장치
KR20210108578A (ko) * 2020-02-26 2021-09-03 주식회사 씨밀레테크 수면 질 향상 방법
CN113599052A (zh) * 2021-07-15 2021-11-05 麒盛科技股份有限公司 一种基于深度学习算法的鼾声监测方法与系统以及相应的电动床控制方法和系统
CN113925464A (zh) * 2021-10-19 2022-01-14 麒盛科技股份有限公司 一种基于移动设备检测睡眠呼吸暂停的方法
KR20230103900A (ko) * 2021-12-31 2023-07-07 주식회사 에이슬립 음향 정보를 통해 사용자의 수면 상태를 분석하기 위한 방법, 컴퓨팅 장치 및 컴퓨터 프로그램

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102309547B1 (ko) 2019-12-12 2021-10-08 강릉원주대학교산학협력단 코골이 호흡 특성을 분석하기 위한 장치 및 그 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101647431B1 (ko) 2015-01-07 2016-08-10 순천향대학교 산학협력단 스마트폰을 이용한 실시간 수면 모니터링 시스템

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006167427A (ja) * 2004-11-22 2006-06-29 Aisin Seiki Co Ltd 睡眠情報検出システム
JP5233342B2 (ja) 2008-03-17 2013-07-10 富士通株式会社 睡眠時無呼吸検出プログラム、睡眠時無呼吸検出装置および睡眠時無呼吸検出方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101647431B1 (ko) 2015-01-07 2016-08-10 순천향대학교 산학협력단 스마트폰을 이용한 실시간 수면 모니터링 시스템

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020045710A1 (ko) * 2018-08-31 2020-03-05 엘지전자 주식회사 수면측정장치, 및 이를 구비하는 수면측정 시스템
WO2020045709A1 (ko) * 2018-08-31 2020-03-05 엘지전자 주식회사 수면측정장치, 및 이를 구비하는 수면측정 시스템
KR20210108577A (ko) * 2020-02-26 2021-09-03 주식회사 씨밀레테크 수면 질 향상 장치
KR20210108578A (ko) * 2020-02-26 2021-09-03 주식회사 씨밀레테크 수면 질 향상 방법
CN113599052A (zh) * 2021-07-15 2021-11-05 麒盛科技股份有限公司 一种基于深度学习算法的鼾声监测方法与系统以及相应的电动床控制方法和系统
CN113925464A (zh) * 2021-10-19 2022-01-14 麒盛科技股份有限公司 一种基于移动设备检测睡眠呼吸暂停的方法
CN113925464B (zh) * 2021-10-19 2024-06-04 麒盛科技股份有限公司 一种基于移动设备检测睡眠呼吸暂停的方法
KR20230103900A (ko) * 2021-12-31 2023-07-07 주식회사 에이슬립 음향 정보를 통해 사용자의 수면 상태를 분석하기 위한 방법, 컴퓨팅 장치 및 컴퓨터 프로그램

Also Published As

Publication number Publication date
KR101912666B1 (ko) 2018-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101912666B1 (ko) 수면상태 분석장치 및 수면상태 분석 방법
US10653339B2 (en) Time and frequency domain based activity tracking system
CN108712697B (zh) 无线耳机及其工作模式确定方法、装置、设备、存储介质
KR102141367B1 (ko) 사용자의 움직임 분류 및/또는 사용자의 걸음 카운트를 수행하는 장치 및 방법
JP2020503750A5 (ko)
CN106500830B (zh) 一种开关门振动检测方法
US20140074431A1 (en) Wrist Pedometer Step Detection
CN108021888B (zh) 一种跌倒检测方法
US10359335B2 (en) Methods and apparatus to analyze recordings in leak detection
US10832565B2 (en) System and method for acoustically identifying gunshots fired indoors
KR20170028903A (ko) 심장 박동수 모니터의 에너지 소모를 감소시키기 위한 방법들 및 시스템들
CN107710022A (zh) 震感传感器及地震判断方法
US9474472B2 (en) Apparatus, method, and system for accurate estimation of total energy expenditure in daily activities
JPWO2007040022A1 (ja) 咳検出装置及び咳検出方法
WO2016192235A1 (zh) 一种检测溺水的方法和检测溺水的装置
JP2012527292A (ja) 着用位置を検出するためのセンシングデバイス
JP5606604B2 (ja) 生体状態取得装置、生体状態取得プログラム、生体状態取得装置を備えた機器及び空気調和機
CN107305138A (zh) 基于手腕姿态检测的篮球动作识别方法和系统
CN111551197A (zh) 一种状态检测方法、状态检测装置、可穿戴设备
CN101835178A (zh) 一种实现远程无线监测的方法及无线监测装置
CN108186018B (zh) 一种呼吸数据处理方法及装置
CN107062531A (zh) 基于人体活动的空调器控制方法和空调器
CN105848061B (zh) 一种控制方法及电子设备
CN109730660B (zh) 一种婴幼儿穿戴设备和用户端
Boehner A smartphone application for a portable fall detection system

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant