KR20200002057A - 수면 유도 기능을 가지는 베개 및 수면 유도 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따르는 수면 유도 기능을 가지는 베개는 베개 본체와, 상기 본체에 구비되는 작동부를 포함하며; 상기 작동부는 제어부와, 상기 제어부에 연결된 센서부와, 상기 제어부에 연결되어 작동 프로그램과 수면 모드 데이터가 저장된 저장부와, 제어부에 연결되어 사용자에 숙면 유도 신호를 발생시키는 출력부와, 필요한 전원을 공급하는 전원부로 이루어지며;
센서부에서 측정된 센싱 결과인 실제 수면 데이터가 제어부로 전송되어 실제 수면 단계가 도출되며, 실제 수면 단계와 수면 모드 데이터가 대비되어 출력부의 숙면 유도 신호 출력이 제어되는 것을 특징으로 하는 수면 유도 기능을 가지는 베개에 관한 것이다.

Description

수면 유도 기능을 가지는 베개 및 수면 유도 장치{A SPillow Having Sleep Inducing Fuction And The Sleep Inducing Apparatus}
본 발명은 수면 유도 기능을 가지는 베개 및 수면 유도 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 설정 수면 모드와 실제 수면 단계를 대비하여 사용자가 설정 수면 모드와 같이 수면할 수 있도록 하는 수면 유도 기능을 가지는 베개 및 수면 유도 장치에 관한 것이다.
수면단계에는 입면기, 경수면기, 중등도수면기, 심수면기, 부활수면기가 있다. 이들 각 수면기에 있어서 뇌파는 특징적인 파형을 보인다. 입면기(1단계)에서는 α파의 연속성이 나빠지고, 중심부는 중심으로 저진폭의 델타파가 산발 혹은 짧은 트레인을 이루어 나타난다. 경수면기(2단계)에 들어가면 양-음 2상성 혹은 양-음-양의 3상성이며, 100∼300m/sec의 지속을 지니는 200∼300㎶의 고진폭예파가 관찰된다. 이 파는 그 형상에서 유파라고 일컬어지며, 양쪽 두정부에서 중심부에 걸쳐서 우세하게 볼 수 있기 때문에 "Biparietal Hump"라고도 한다. 또한, 이 시기에는 유파에 이어서 14Hz 전후의 파가 1∼수초 동안 연속해서 출현한다. 이 파는 전체의 파형이 방추형 혹은 방추파 군발이라고 일컫는다. 유파, 방추파는 나이가 들어감에 따라 명료하지 않게 되어, 노령자에서는 결여되는 일도 많다. 경수면기(2단계)의 후반에서는 유파가 소실되고, 방추파만으로 되는데, 이 시기에 지각 자극(음자극이 가장 유효)를 주면 유파와 비슷한 파가 유발된다. 이것을 K 복합파라고 한다. 중등도수면기(3단계)에서는 방추파에 고진폭으로 0.5~2Hz의 델타파가 불규칙적으로 혼재하게 된다. 이 델타파는 형상에 구파가 우세하게 된다. 심수면기(이하에서 "4단계"라고 한다)에서는 0.5~2Hz의 델타파의 뇌파가 많이 나타난다. 하룻밤의 수면중에는 비교적 잘 자고 있는데도 불구하고, 입면기와 비슷한 뇌파를 나타내는 시기가 있다. 이를 부활수면기라고 한다(네이버 지식백과, 수면뇌파(sleep electroencephalogram, EEG) (간호학대사전, 1996. 3. 1., 한국사전연구사).
현대인에게는 스트레스로 인한 불면증이 점차 확산되고 있는 추세이며, 불면증에 대한 치료방법으로 수면제의 복용이 널리 알려져 있다. 수면제는 뇌의 특정 수용체에 강한 충격을 가하여 잠이 들게 하는 것으로 본질적으로 진정제와 유사한 작용을 한다. 따라서, 불면증을 극복하기 위한 수면제 복용은 약물 의존증을 유발시키며 자주 사용하다 보면 내성이 생겨 점점 더 많은 양을 복용해야 하는 부작용이 있으며, 수면제의 과다 복용 시에 의한 사망 위험도 있다.
수면 중에 발생하는 질환은 보통 일반적인 질환처럼 한 장기의 문제라기보다는 여러 장기의 복합적인 문제로 생겨나는 경우가 많다. 이런 수면 중 질환들을 진단하기 위하여 다각적인 검사 장비들이 동원되는데, 뇌기능 상태를 알기 위한 뇌파 검사(EEG), 눈 움직임을 보기 위한 안전도 검사(EOG), 근육 상태를 알기 위한 근전도 검사(EMG), 심장 리듬을 보기 위한 심전도(ECG), 전체적인 상태를 보기 위한 비디오 촬영 등을 같이 시행하면서 대개 하룻밤 정도 수면을 취하면서 검사하며, 이러한 검사를 수면다원검사라고 한다. 이 검사의 장점은 인체에 방사선 등의 노출이 없는 안전한 검사들로 이루어져 있으며, 하룻밤의 장기간 검사를 하기 때문에 수면 중 발생하는 문제에 대해 포괄적으로 접근할 수 있다는 것이다.
수면다원검사의 검사방법으로서 환의로 갈아입은 후, 검사에 필요한 각종 센서들을 부착하며, 일반적으로 뇌파 센서, 안전도 센서, 근전도 센서, 호흡 모니터링 센서, 체온계, 심전도 센서, 코골이를 측정하기 위한 마이크 등을 장착하게 된다. 그리고 수면실에는 침대와 상태 촬영을 위한 비디오가 기본적으로 마련된다.
검사결과는 수면다원검사기록(polysomnogram)이라는 출력으로 나오게 된다. 이것은 많은 검사 장비에서 나온 기록들을 시간대별로 정렬하여 기록해놓은 것이며, 이와 같은 과정을 통하여 수면 단계, 수면 상태, 수면 중 코골이나 다리 움직임 등에 대한 기록, 심박수 등을 종합적으로 분석하여 환자의 수면 장애를 진단을 하게 된다.
최근에는 수면을 유도할 수 있도록 외부 환경을 조성하여 신체에 직접적으로 영향을 주지 않으면서 편안한 수면을 유도하는 장치들이 개발되고 있다. 수면 유도 장치는 사람의 뇌가 활동 상태에 따라 각각 다른 뇌파가 흐른다는 점을 이용하여 일반적인 사람이 숙면 상태를 취할 때 주로 발생하는 뇌파의 주파수를 빛과 소리 등의 자극을 이용하여 외부에서 줌으로서 사용자가 수면 상태의 뇌파를 가지도록 하여 수면을 유도하고 있다. 기존 수면 유도 장치는 일반적인 사람이 숙면 상태에서 주로 발생하는 뇌파의 주파수를 일정하게 사용자에게 줌으로써 사용자의 수면을 유도하는 것이다.
기존 수면 유도 장치는 사용자가 잠자리에 들어가기 직전의 상태는 전혀 고려하지 않고, 단순히 일반적인 사람이 숙면 상태를 취할 때 주로 발생하는 일정 주파수의 뇌파를 이용하므로 수면시의 시작상태와 각 개인별 뇌파 차이를 고려하지 않고 있다. 그리고 숙면 상태에서 깨어남으로써 더 피로함을 느끼는 문제점을 해결하지 못하는 문제점이 있었다.
대한민국 공개번호 제10-2012-0087592호 공개특허공보
본 발명은 상기와 같은 종래 기술이 가지는 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본인의 심음을 이용한 출력에 의하여 향상된 숙면과 숙면 조절이 가능하고, 깨어날 때 4단계에서 바로 깨워지지 않도록 함으로써 숙면 후의 피로감을 경감할 수 있는 수면 유도 기능을 가지는 베개 및 수면 유도 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따르는 수면 유도 기능을 가지는 베개는 베개 본체와, 상기 본체에 구비되는 작동부를 포함하며; 상기 작동부는 제어부와, 상기 제어부에 연결된 센서부와, 상기 제어부에 연결되어 작동 프로그램과 수면 모드 데이터가 저장된 저장부와, 제어부에 연결되어 사용자에 숙면 유도 신호를 발생시키는 출력부와, 필요한 전원을 공급하는 전원부로 이루어지며;
센서부에서 측정된 센싱 결과인 실제 수면 데이터가 제어부로 전송되어 실제 수면 단계가 도출되며, 실제 수면 단계와 수면 모드 데이터가 대비되어 출력부의 숙면 유도 신호 출력이 제어되는 것을 특징으로 하는 수면 유도 기능을 가지는 베개를 제공한다.
상기에서, 수면 후 시각이 상기 수면 모드 데이터에서 4단계 수면 시각 영역에 해당하는지 판단되는 단계(4단계 수면 시각 영역 판단 단계)를 더 포함하고, 4단계 수면 시각 영역 판단 단계에서 수면 후 시각이 4단계 수면 시각 영역에 해당하는 것으로 판단되면 수면 유도 출력 단계에서는 실제 수면 단계가 4단계가 아닌 경우에만 숙면 유도 신호가 출력되도록 제어되는 것을 특징으로 한다.
상기에서, 출력부는 스피커를 포함하며, 숙면 유도 신호는 스피커에서 출력되는 사용자의 심장 소리인 것을 특징으로 한다.
상기에서, 출력부는 청색광을 발광하는 발광수단을 더 포함하며; 상기 4단계 수면 시각 영역 판단 단계에서 수면 후 시각이 4단계 수면 시각 영역에 해당하지 않는 것으로 판단되면 수면 유도 출력 단계에서는 실제 수면 단계가 4단계인 경우에 입면 유도 신호로서 청색광이 발광되도록 출력부가 제어되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르는 수면 유도 기능을 가지는 베개 및 수면 유도 장치는 숙면 조절이 가능하고, 깨어날 때 4단계에서 바로 깨워지지 않도록 함으로써 숙면 후의 피로감이 경감되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따르는 수면 유도 기능을 가지는 베개에 구비되는 작동부를 개략적으로 도시한 블럭도이며,
도 2와 도 3은 취침 시작 후 시간의 경과에 따른 수면 단계 데이터를 도시한 그래프이며,
도 4는 본 발명의 수면 유도 기능을 가지는 베개의 시간의 경과에 따른 수면 유도 과정을 도시한 흐름도이다.
이하에서 도면을 참조하여 본 발명에 따르는 수면 유도 기능을 가지는 베개 및 수면 유도 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따르는 수면 유도 기능을 가지는 베개에 구비되는 작동부를 개략적으로 도시한 블럭도이며, 도 2와 도 3은 취침 시작 후 시간의 경과에 따른 수면 단계 데이터를 도시한 그래프이며, 도 4는 본 발명의 수면 유도 기능을 가지는 베개의 시간의 경과에 따른 수면 유도 과정을 도시한 흐름도이다.
본 발명에 따르는 수면 유도 기능을 가지는 베개는 베개 본체(도시하지 않음)와, 베개 본체에 구비되는 작동부(100)로 이루어진다. 베개 본체는 솜과 같은 쿠션재와, 쿠션재를 감싸는 천으로 이루어진 외피를 포함하여 구성된다. 본 발명은 상기 작동부(100)를 가지는 수면 유도 장치로 하는 것도 가능하다. 본 발명 수면 유도 장치는 작동부(100)가 설치되는 플라스틱과 같은 본체(도시하지 않음)와, 상기 본체에 설치되는 작동부(100)로 이루어질 수 있다.
상기 작동부(100)는 상기 베개 본체에 구비된다. 상기 작동부(100)는 베개 본체 내에 내장되어 구비되거나 베개 본체의 외부에 구비될 수도 있다. 이하에서는 작동부(100)가 베개 본체 내에 구비되는 것을 예로 설명한다.
상기 작동부(100)는 제어부(110)와, 전원부(170)와, 저장부(120)와, 센서부(130)와, 출력부(150)와, 입력부(140)를 포함한다.
상기 제어부(110)에는 저장부(120), 센서부(130), 입력부(140), 출력부(150), 스위치(160), 전원부(170)가 연결되어 구비된다. 상기 전원부(170)는 제어부(110)에 연결되어 필요한 전원을 공급한다. 전원부(170)는 상용 전기와 같은 외부 전원일 수 있고, 배터리와 같은 충전용 전원일 수도 있다.
상기 저장부(120)는 상기 제어부(110)에 연결되어 구비된다. 상기 저장부(120)에는 작동 프로그램, 사용자의 수면다원검사 데이터, 수면 모드에 따른 수면 모드 데이터가 저장된다.
상기 사용자의 수면다원검사 데이터에는 사용자의 실제 심장 소리 데이터가 포함된다. 사용자의 실제 심장 소리는 사용자의 좌측 가슴에 부착된 진동센서를 통해 심장 박동이 센싱되고 진동센서로부터 센싱된 진동 데이터가 A/D 컨버터에 의하여 디지털 데이터로 저장부(120)에 저장된다. 상기에서 수면다원검사로 설명하였으나, 이는 설명의 편의를 위하여 일반적인 용어를 사용한 것이고, 사용자의 데이터를 수집하는 검사로 해석되어야 한다. 사용자의 심장 소리는 반드시 수면 상태에서 측정되어 저장될 필요는 없으며, 활동할 때의 심장 소리가 측정되어 디지털 데이터로 저장부(120)에 저장되는 것도 가능하다. 상기 저장부(120)에는 4단계에서의 사용자의 심장 소리도 저장된다. 활동할 때란 심박수가 빨라지는 운동을 하지 않은 평상시의 활동할 때를 의미한다.
상기 저장부(120)에는 도 2 및 도 3에 그래프로 도시된 수면 모드 데이터가 저장될 수 있다. 수면 모드 데이터는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 취침 시작 후 시간의 경과에 따른 수면 단계 데이터이다. 도 2에서 실선은 정상 수면 모드 데이터를 예시적으로 도시한 그래프이고, 도 3에서 실선은 피로 수면 모드 데이터를 예시적으로 도시한 그래프이다. 물론 저장부(120)에는 정상 수면 모드 데이터만 저장될 수도 있다.
상기 센서부(130)는 상기 제어부(110)에 연결되어 구비된다. 상기 센서부(130)는 사용자의 피부에 부착되는 형태로 구비될 수 있다. 상기 센서부(130)에서는 센서를 통해 사용자의 실제 수면 데이터가 측정된다.
상기 센서부(130)에는 수면다원검사의 대표적인 데이터인 뇌파를 측정하는 뇌파(EEG)센서(132)가 구비된다.
상기 센서부(130)에는 사용자의 체온을 측정하는 체온센서(131)와, 심장의 리듬을 보기 위한 심전도(ECG)센서(133)와, 근육의 상태를 확인하기 위한 근전도(EMG)센서(134)와, 눈의 움직임을 보기 위한 안전도(EOG)센서와, 코골이와 잠꼬대 등을 확인하기 위한 사운드센서(136)가 더 추가될 수 있다.
상기 뇌파센서(132)를 통해 측정되는 뇌파만으로 수면 단계가 도출될 수는 있으나, 체온 데이터가 추가되고, 여기에 안전도 데이터, 심전도 데이터, 근전도 데이터, 사운드 데이터(코골이, 잠꼬대 등)가 포함되면 실제 수면 단계가 보다 정확하게 도출될 수 있다.
상기 체온센서(131), 뇌파센서(132), 심전도센서(133), 근전도센서(134), 안전도센서(137)는 상기 제어부(110)에 연결되고 베게 본체 외부로 노출되어 구비된다. 상기 체온센서(131), 뇌파센서(132), 심전도센서(133), 근전도센서(134), 안전도센서(137)는 사용자의 피부에 부착되는 형태로 구비될 수 있다. 상기 사운드센서(136)는 베개 본체 내에 구비되거나 제어부(110)에 연결되어 베개 본체의 외부에 구비될 수 있다.
상기 센서부(130)에는 압력센서(135)가 더 구비된다.
상기 압력센서(135)는 상기 베개 본체 내에 복수개 구비된다. 상기 압력센서(135)는 사용자의 머리로부터 전달되는 압력이 측정되어 베개 사용 여부가 판단될 수 있다. 압력센서(135)에서 하중이 측정되면, 사용자의 사용이 개시된 것으로 판단되어 제어부(110)에 구비되는 타이머가 작동된다.
상기 압력센서(135) 대신 별도의 스위치(160)를 구비하여 사용자의 스위치(160) 작동에 의해 타이머가 작동될 수도 있다. 상기 스위치(160)는 상기 제어부(110)로의 전원을 공급하는 경로에 구비되어 사용자가 작동의 개시를 수동으로 할 수도 있다.
상기 출력부(150)는 상기 제어부(110)에 연결된다. 상기 출력부(150)는 사용자에게 숙면 유도 신호를 발생시킨다.
상기 출력부(150)는 제어부(110)에 연결된 스피커(151)로 구비된다.
상기 스피커(151)는 베개 본체 내에 구비되거나 외부에 구비될 수 있다. 상기 스피커(151)를 통하여 출력되는 숙면 유도 신호는 저장부(120)에 저장된 사용자의 심장소리이다. 상기 스피커(151)를 통하여 출력되는 숙면 유도 신호는 사용자의 심장 소리이다.
사용자의 심장 소리는 활동할 때 측정되어 저장된 사용자의 심장 소리일 수 있다. 숙면 유도 신호는 사용자의 수면 상태에서 측정되고 변환되어 저장부(120)에 저장된 4단계에서의 사용자의 심장 소리로 하거나, 활동할 때 측정되어 저장부(120)에 저장된 사용자의 심장 소리가 4단계에서의 사용자의 심장 박동수로 출력되도록 하는 것이 바람직하다. 숙면 유도 신호로 본인에게 친숙한 신체유래음인 사용자 본인의 심장 소리가 출력됨으로써 숙면 유도에 보다 효율적으로 작용할 수 있다. 그리고 4단계에서의 본인의 심장 박동수로 출력되므로, 사용자의 심장 박동수를 4단계 심장 박동수로 유도할 수 있으며, 신체 리듬이 4단계로 되면서 숙면 상태로 유도할 수 있다.
상기 스피커(151)를 통하여 출력되는 숙면 유도 신호는 저장부(120)에 저장된 사용자의 심장 소리가 출력된다.
사용자의 심장 소리는 깨어있는 상태에서 측정되어 저장부(120)에 저장되고, 4단계에서의 사용자의 심장 박동수로 출력되도록 하는 것도 가능하다.
상기 출력부(150)에는 사용자의 입면 유도 신호로 사용되는 발광수단(153)이 더 구비된다. 상기 발광수단(153)은 제어부(110)에 연결되어 구비된다. 상기 발광수단(153)은 베개 본체의 외부에 구비된다. 상기 발광수단(153)은 청색광을 발광하는 청색 LED 소자로 구비된다. 상기 제어부(110)로부터의 신호에 의하여 발광수단(153)에서 입면 유도 신호가 출력될 때, 스피커(151)를 통해 새소리, 바람소리, 노래소리 등도 함께 출력될 수 있다.
상기 입력부(140)는 상기 제어부(110)에 연결되어 구비된다. 사용자는 입력부(140)를 통하여 정상 수면 모드나 피로 수면 모드를 선택할 수 있다. 예를 들어 음주 후 또는 과도한 업무 후에 숙면(4단계) 시간을 충분히 갖기 위하여 피로 수면 모드를 선택한다.
상기 입력부(140)는 디스플레이부(180)에 구비될 수도 있다. 사용자는 디스플레이부(180)에 디스플레이된 정상 수면 모드와 피로 수면 모드 중 하나를 선택할 수 있다.
이하에서는 도 4를 참조하여 시간의 경과에 따른 수면 유도 과정을 살펴본다.
센서부(130)의 압력센서(135)로부터 압력이 센싱되면 제어부(110)로 센싱 결과가 전송되어, 사용자가 취침하는 것으로 판단하여 작동한다(ST-110; 시작단계). 상기 시작단계(ST-110)에서는 별도의 스위치(160)가 구비되어 사용자가 스위치(160)를 "온"할 때 작동할 수도 있다.
수면 시작 후 시각이 수면 모드 데이터에서 4단계 수면 시각 영역에 해당하는지 판단(ST-120; 4단계 수면 시각 영역 판단 단계)한다. 상기 센서부(130)에서 실제 수면 데이터가 센싱되고, 센서부(130)에서 측정된 센싱 결과인 실제 수면 데이터가 제어부(110)로 전송되어 실제 수면 데이터와 수면다원검사 데이터가 대비되어 사용자의 실제 수면 단계가 도출된다(ST-130, ST-135; 실제 수면 단계 도출 단계).
그 다음, 사용자의 실제 수면 단계와 수면 모드 데이터가 대비(ST-140, ST-145; 4단계 수면 모드 데이터 대비 단계)되어 출력부(150)의 숙면 유도 신호 출력이 제어된다(ST-150, ST-155; 수면 유도 출력 단계). 상기 수면 유도 출력 단계(ST-155)에서는 실제 수면 단계가 4단계가 아닌 경우에만 숙면 유도 신호가 출력되도록 제어된다.
상기 4단계 수면 시각 영역 판단 단계(ST-120)에서 수면 후 시각이 4단계 수면 시각 영역에 해당하는 것으로 판단되면 실제 수면 단계 도출 단계(ST-135)에서 측정된 데이터를 이용하여 4단계 수면 모드 데이터 대비 단계(ST-145)에서 실제 수면 단계가 4단계인지 판단한다.
실제 수면 단계가 4단계인 경우 실제 수면 단계를 측정(ST-135)하고 4단계 수면 단계인지 판단하는(ST-145) 과정을 반복적으로 진행한다.
실제 수면 단계가 4단계가 아닌 경우 수면 유도 출력 단계(ST-155)에서는 수면 유도 신호가 출력되도록 제어된다. 수면 유도 신호 출력 후, 수면 시간과 사용자의 실제 수면 단계가 4단계인지 판단하여(ST-165) 실제 수면 단계가 4단계가 아닌 경우 수면 유도 신호가 출력되도록 제어된다. 이는 4단계 수면 시각 영역에 해당되는 시간 동안 반복적으로 진행된다.
상기 4단계 수면 시각 영역 판단 단계(ST-120)에서 수면 후 시각이 4단계 수면 시각 영역에 해당하지 않는 것으로 판단되면 실제 수면 단계 도출 단계(ST-130)에서 측정된 데이터를 이용하여 4단계 수면 모드 데이터 대비 단계(ST-140)에서 실제 수면 단계가 4단계인지 판단한다.
실제 수면 단계가 4단계가 아닌 경우 실제 수면 단계를 측정(ST-130)하고 4단계 수면 단계인지 판단하는(ST-140) 과정을 반복적으로 진행한다.
실제 수면 단계가 4단계인 경우 수면 유도 출력 단계(ST-150)에서는 입면 유도 신호로서 청색광이 발광되도록 출력부(150)가 제어된다. 입면 유도 신호 출력 후, 사용자의 실제 수면 단계가 4단계인지 판단하여(ST-160) 실제 수면 단계가 4단계인 경우 입면 유도 신호가 출력되도록 제어된다. 이는 사용자가 1단계로 수면할 때까지 반복적으로 진행되고, 사용자의 실제 수면 단계가 1단계로 되면 종료된다(ST-170).
도 2는 정상 수면 모드를, 도 3은 피로 수면 모드의 예시를 도시한 것이다.
도 2에서 실선은 정상 수면 모드에서의 시간에 따른 수면 단계이고, 도 3에서 실선은 피로 수면 모드에서의 시간에 따른 수면 단계이며, 도 2와 도 3에서 점선은 시간에 따라 센서부(130)에서 측정된 센싱 데이터로부터 도출된 사용자의 실제 수면 단계를 예시적으로 나타낸 것이다.
사용자가 선택한 수면 모드에 따라 본 발명에 따르는 베개의 작동부(100)는 사용자의 실제 수면 단계에 따라 작동한다.
우선, 도 2에 도시한 정상 수면 모드를 선택한 경우에 대하여 설명한다.
상기 시작 단계(ST-100)에서는 사용자가 베개에 누웠을 때 압력 센서(135)의 센싱에 의하거나, 사용자가 스위치(160)를 "온"하여 작동부의 작동이 시작된다.
정상 수면 모드에서 시작 단계(ST-110) 후의 시간이 4단계 수면 시각 영역에 해당하는지 제어부(110)에서 판단되어, 4단계 수면 시각 영역에 해당되는 경우, 실제 수면 데이터에서 센싱된 데이터로부터 도출된 사용자의 실제 수면이 4단계에 해당하는지 판단되며(ST-120; 4단계 수면 시각 영역 판단 단계), 4단계인 경우에는 출력부(150)에서 수면 유도 신호가 출력되지 않는다.
실제 수면이 4단계에 해당하지 않으면, 제어부(110)로부터의 제어에 의하여 출력부(150)에서 수면 유도 신호가 출력된다(도 2에서 A, B 구간). 수면 유도 신호는 사용자의 심장 소리이며, 4단계에서의 사용자의 심장 소리이다. 4단계에서의 사용자의 심장 소리의 주파수는 델타파의 주파수 범위 내이다.
사용자 자신의 심장 소리가 델타파의 주파수 범위에서 출력되므로 사용자의 뇌파가 델타파로 공명되고, 이에 더하여 자신의 심장 소리로 유도되므로 친숙한 환경이 조성되어 사용자는 4단계의 숙면 단계에 취침할 수 있다.
실제 수면 데이터가 지속적으로 측정되면서 실제 수면 단계가 도출되고, 정상 수면 모드에서 4단계의 수면시간 동안 실제 수면도 4단계가 유지되도록 위와 같은 과정이 반복된다.
수면 후, 4단계 수면 시각 영역에 해당되지 않는 경우, 실제 수면 데이터에서 센싱된 데이터로부터 도출된 사용자의 실제 수면이 4단계에 해당하는지 판단되며(ST-120; 4단계 수면 시각 영역 판단 단계), 실제 수면 데이터에서 도출된 수면 단계가 4단계에 해당하면(도 2에서 C구간) 제어부(110)로부터의 신호에 의하여 출력부(150)에서는 입면 유도 신호가 출력된다(ST-150). 입면 유도 신호로는 발광수단(153)으로부터 청색광이 발광하고, 스피커(151)에서 새소리, 바람소리, 노래소리 등도 함께 출력될 수 있다.
실제 수면 데이터가 지속적으로 측정되면서 실제 수면 단계가 도출되고, 정상 수면 모드에서 4단계의 수면 시각 영역에 해당하지 않으면 실제 수면에서 깨어날 수 있도록 위와 같은 과정이 반복되며, 사용자가 깨어나면 위 과정이 종료된다(ST-170).
이하에서는 도 3에 도시한 피로 수면 모드를 선택한 경우에 대하여 설명한다.
상기 시작 단계(ST-100)에서는 사용자가 베개에 누웠을 때 압력 센서(135)의 센싱에 의하거나, 사용자가 스위치(160)를 "온"하여 작동부의 작동이 시작된다.
피로 수면 모드에서 시작 단계(ST-110) 후의 시간이 4단계 수면 시각 영역에 해당하는지 제어부(110)에서 판단되어, 4단계 수면 시각 영역에 해당되는 경우, 실제 수면 데이터에서 센싱된 데이터로부터 도출된 사용자의 실제 수면이 4단계에 해당하는지 판단되며(ST-120; 4단계 수면 시각 영역 판단 단계), 4단계인 경우에는 출력부(150)에서 수면 유도 신호가 출력되지 않는다.
실제 수면이 4단계에 해당하지 않으면, 제어부(110)로부터의 제어에 의하여 출력부(150)에서 수면 유도 신호가 출력된다(도 3에서 A 구간). 실제 수면 데이터가 지속적으로 측정되면서 실제 수면 단계가 도출되고, 피로 수면 모드에서 4단계의 수면시간 동안 실제 수면도 4단계가 유지되도록 위와 같은 과정이 반복된다.
수면 후, 4단계 수면 시각 영역에 해당되지 않는 경우, 실제 수면 데이터에서 센싱된 데이터로부터 도출된 사용자의 실제 수면이 4단계에 해당하는지 판단되며(ST-120; 4단계 수면 시각 영역 판단 단계), 실제 수면 데이터에서 도출된 수면 단계가 4단계에 해당하면(도 3에서 B구간) 제어부(110)로부터의 신호에 의하여 출력부(150)에서는 입면 유도 신호가 출력된다(ST-150). 입면 유도 신호로는 발광수단(153)으로부터 청색광이 발광하고, 스피커(151)에서 새소리, 바람소리, 노래소리 등도 함께 출력될 수 있다.
실제 수면 데이터가 지속적으로 측정되면서 실제 수면 단계가 도출되고, 피로 수면 모드에서 4단계의 수면 시각 영역에 해당하지 않으면 실제 수면에서 깨어날 수 있도록 위와 같은 과정이 반복되며, 사용자가 깨어나면 위 과정이 종료된다(ST-170).
지금까지 본 발명에 따른 수면 유도 기능을 가지는 베개는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 작동부
110 : 제어부 120 : 저장부
130 : 센서부 131 : 체온센서
132 : 뇌파센서 133 : 심전도센서
134 : 근전도센서 135 : 압력센서
136 : 사운드센서 140 : 입력부
150 : 출력부 151 : 스피커
153 : 발광부 160 : 스위치
170 : 전원 180 : 디스플레이부

Claims (5)

  1. 베개 본체와, 상기 본체에 구비되는 작동부(100)를 포함하며; 상기 작동부(100)는 제어부(110)와, 상기 제어부(110)에 연결된 센서부(130)와, 상기 제어부(110)에 연결되어 작동 프로그램과 수면 모드 데이터가 저장된 저장부(120)와, 제어부(110)에 연결되어 사용자에 숙면 유도 신호를 발생시키는 출력부(150)와, 필요한 전원을 공급하는 전원부(170)로 이루어지며;
    센서부(130)에서 측정된 센싱 결과인 실제 수면 데이터가 제어부(120)로 전송되어 실제 수면 단계가 도출(ST-135)되며, 실제 수면 단계와 수면 모드 데이터가 대비(ST-145)되어 출력부(150)의 숙면 유도 신호 출력이 제어되는 것을 특징으로 하는 수면 유도 기능을 가지는 베개.
  2. 제1 항에 있어서, 수면 후 시각이 상기 수면 모드 데이터에서 4단계 수면 시각 영역에 해당하는지 판단되는 단계(ST-120; 4단계 수면 시각 영역 판단 단계)를 더 포함하고, 4단계 수면 시각 영역 판단 단계(ST-120)에서 수면 후 시각이 4단계 수면 시각 영역에 해당하는 것으로 판단되면 수면 유도 출력 단계(ST-155)에서는 실제 수면 단계가 4단계가 아닌 경우에만 숙면 유도 신호가 출력되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 수면 유도 기능을 가지는 베개.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 출력부(150)는 스피커(151)를 포함하며, 숙면 유도 신호는 스피커(151)에서 출력되는 사용자의 심장 소리인 것을 특징으로 하는 수면 유도 기능을 가지는 베개.
  4. 제2 항에 있어서, 상기 출력부(150)는 청색광을 발광하는 발광수단(153)을 더 포함하며; 상기 4단계 수면 시각 영역 판단 단계(ST-120)에서 수면 후 시각이 4단계 수면 시각 영역에 해당하지 않는 것으로 판단되면 수면 유도 출력 단계(ST-155)에서는 실제 수면 단계가 4단계인 경우에 입면 유도 신호로서 청색광이 발광되도록 출력부(150)가 제어되는 것을 특징으로 하는 수면 유도 기능을 가지는 베개.
  5. 작동부(100)를 포함하며; 상기 작동부(100)는 제어부(110)와, 상기 제어부(110)에 연결된 센서부(130)와, 상기 제어부(110)에 연결되어 작동 프로그램과 수면 모드 데이터가 저장된 저장부(120)와, 제어부(110)에 연결되어 사용자에 숙면 유도 신호를 발생시키는 출력부(150)와, 필요한 전원을 공급하는 전원부(170)로 이루어지며;
    센서부(130)에서 측정된 센싱 결과인 실제 수면 데이터가 제어부(120)로 전송되어 실제 수면 단계가 도출(ST-135)되며, 실제 수면 단계와 수면 모드 데이터가 대비(ST-145)되어 출력부(150)의 숙면 유도 신호 출력이 제어되는 것을 특징으로 하는 수면 유도 장치.
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