KR20200002251A - 생체 신호를 모니터링하는 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램 - Google Patents

생체 신호를 모니터링하는 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 인간의 수면을 모니터링하는 방법에 대한 것으로, 사용자에게 장착되는 디바이스에서, 이격되어 형성된 복수의 전극을 통해 복수의 생체 전기 신호를 수집하는 a 단계; 서비스 서버에서, 분석 대상 생체 신호 데이터 세트를 수신하면, 대량의 생체 신호 데이터를 이용하여 생성된 인간의 수면 모델에 상기 분석 대상 생체 신호 데이터 세트를 적용하여 사용자의 수면 상태를 분석하고, 수면 분석 레포트를 생성하는 b 단계; 및 사용자의 단말에서, 상기 수면 분석 레포트를 수신하는 c 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 실시예를 따르면, 신뢰도 높은 생체 신호를 간편하게 수집할 수 있으며, 생체 신호를 기반으로 사용자의 수면 상태를 보다 정확하게 분석할 수 있는 효과가 있다.

Description

생체 신호를 모니터링하는 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램 {METHOD, APPARATUS AND COMPUTER PROGRAM FOR MONITORING OF BIO SIGNALS}
본 발명은 생체 신호를 모니터링하는 방법에 대한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 생체 신호를 수집하고, 생체 신호를 기반으로 사용자의 수면 상태를 분석하는 방법에 대한 것이다.
인간의 수면은 단순히 수동적으로 쉬는 것이 아니라 생존에 필요한 기능을 체계적으로 수행하는 능동적인 과정이라고 할 수 있다. 인간은 수면하는 동안 다양한 신경들이 복잡하고 유기적으로 상호 작용을 하게 된다. 사람에게 필요한 수면 시간은 개인에 따라 차이가 있으며, 적절한 수면이 이루어지지 않으면 피로를 쉽게 느끼며, 집중력이 감퇴하고 감정도 날카로워질 수 있다. 이러한 상태가 장기간 지속되면 심혈관계 질환이나 정신 질환 등에 걸릴 위험이 높아진다. 따라서 수면 상태의 적절성을 평가하고 수면 장애를 확인하는 것은 건강 관리의 매우 중요한 요소이다.
한국 공개 특허 10-2015-0085730 (공개일 2015.7.24)
본 발명은 인간의 생체 신호를 효율적이고 간편하게 수집하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 나아가 본 발명은 생체 신호를 기반으로 사용자의 수면 상태를 분석하고, 수면과 관련된 정보를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예를 따르는 인간의 수면을 모니터링하는 방법은, 사용자에게 장착되는 디바이스에서, 이격되어 형성된 복수의 전극을 통해 복수의 생체 전기 신호를 수집하는 a 단계; 서비스 서버에서, 분석 대상 생체 신호 데이터 세트를 수신하면, 대량의 생체 신호 데이터를 이용하여 생성된 인간의 수면 모델에 상기 분석 대상 생체 신호 데이터 세트를 적용하여 사용자의 수면 상태를 분석하고, 수면 분석 레포트를 생성하는 b 단계; 및 사용자의 단말에서, 상기 수면 분석 레포트를 수신하는 c 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예를 따르면, 신뢰도 높은 생체 신호를 간편하게 수집할 수 있으며, 생체 신호를 기반으로 사용자의 수면 상태를 보다 정확하게 분석할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예를 따르는 생체 신호 수집 시스템을 설명하기 위한 도면
도 2는 본 발명의 실시예를 따르는 수면 분석 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도
도 3은 본 발명의 실시예를 따라 생체 신호를 수집하고, 수면 상태를 분석하는 방법을 설명하기 위한 순서도
도 4는 본 발명의 다른 실시예를 따라 생체 신호를 수집하고, 수면 상태를 분석하는 방법을 설명하기 위한 순서도
본 발명은 이하에 기재되는 실시예들의 설명 내용에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가해질 수 있음은 자명하다. 그리고 실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 널리 알려져 있고 본 발명의 기술적 요지와 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다.
한편, 첨부된 도면에서 동일한 구성요소는 동일한 부호로 표현된다. 그리고 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시될 수도 있다. 이는 본 발명의 요지와 관련이 없는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 명확히 설명하기 위함이다.
양질의 수면을 취하는 것은 건강 관리의 매우 중요한 요소이다. 따라서 사람들은 자신의 수면에 대해 숙면도, 수면 시간, 수면 습관, 패턴, 주기 등을 파악하고자 한다. 그러나 인간은 수면하는 동안 다양한 신경들이 복잡하고 유기적으로 상호 작용을 하기 때문에 인간의 수면을 정량적으로 분석하는 것은 쉬운 일이 아니다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 실시예를 따르면, 외이도에 장착되는 이어플러그 형태의 디바이스를 통해 사용자의 생체 신호가 수집 및 저장될 수 있다. 이를 따르면 사용자는 자신의 침실에서 이어플러그를 귀에 꽂고 잠들면 수면 분석을 위한 생체 신호가 수집되며 수집된 생체 신호를 기반으로 수면 상태를 분석할 수 있어, 수면 모니터링을 위한 사용자 편의가 대폭 증대되는 효과가 있다.
나아가 본 발명의 실시예를 따르면, 대량의 사용자 생체 신호를 수집하고, 수집된 생체 신호 데이터를 기반으로 인간의 수면 상태를 모델링할 수 있다. 이를 따르면 수면 상태를 분석하기 위한 레이블을 생성하고, 상기 레이블을 학습한 기계학습 프레임워크를 이용하여 대상자의 수면을 모니터링할 수 있기 때문에 수면 모니터링 서비스를 높은 신뢰도로 유연하게 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예를 따르는 생체 신호 수집 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 실시예를 따르는 생체 신호 수집 시스템은, 사용자에게 장착되어 생체 신호를 수집하는 한쌍의 웨어러블 디바이스 (100, 도 1의 A, B) 및 상기 웨어러블 디바이스와 물리적으로 결합되어 생체 신호 데이터를 수신하여, 한쌍의 생체 신호를 동기화하고, 하나의 데이터 세트를 생성하는 도킹 디바이스 (120, 도 1의 C)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예를 따라 생체 신호를 수집하는 웨어러블 디바이스 (100)는 도 1의 <A> 에 도시된 바와 같이 인간의 외이에 완전히 밀착하여 장착되는 형상일 수 있다. 웨어러블 디바이스 (100)은 사용자가 장착시, 외이도에 배치되는 제 1 영역(10) 및 귓바퀴 내측에 배치되는 제 2 영역(20)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 영역 (10)과 제 2 영역(20)은 웨어러블 디바이스가 인간에게 장착된 경우, 외이에 완전히 밀착될 수 있는 범위의 각도를 형성하며, 전기적 생체 신호를 수신할 수 있는 전극(15, 25)을 각각 적어도 하나 이상 포함할 수 있다. 제 1 영역(10)에 포함되는 제 1 전극 (15)은 타겟 전극으로 동작하며, 제 2 영역(20)에 포함되는 제 2 전극 (25)은 기준 전극으로 동작할 수 있다.
나아가 본 발명의 선호되는 실시예를 따르면, 제 1 전극 (15)과 제 2 전극 (25)은 인간의 외이라는 매우 제한된 공간에서 최대한 멀리 떨어져서 배치될 수 있으며, 왼쪽 귀에 장착되는 디바이스 (30) 및 오른쪽 귀에 장착되는 디바이스 (40) 통해 각각 수집된 생체 신호를 동기화하기 위한 기준 신호를 입력하는 기능을 수행할 수도 있다.
제 1 전극 (15) 및 제 2 전극 (25)은 사용자의 전기적 생체 신호 (Bioelectrical signal)를 수집하는 역할을 수행할 수 있다. 상기 생체 신호는 근전도(Electromyogram, EMG), 안전도(Electrooculogram, EOG), 뇌전도(Electroencephalogram, EEG) 및 심전도(Electrocardiogram, ECG)를 포함할 수 있다. 특히 본 발명의 실시예를 따르면, 외이도에 배치된 전극이 하나의 채널이 되어 근전도, 안전도, 뇌전도 및 심전도 신호가 결합된 형태의 생체 신호가 수집될 수 있다
상기 제 1 전극 (15) 및 제 2 전극 (25)은 생체신호 측정시 일반적으로 사용되는 은 (Ag) , 염화은 (AgCl) 또는 스테인리스 스틸이나 구리같은 금속으로 형성될 수 있다. 그러나 본 발명의 선호되는 실시예를 따르는 전극(15, 25)은 실리콘과 카본이 혼합된 전도성 재료 또는 투명 그래핀 재료로 형성되는 것이 보다 바람직하다.
도 1에 별도로 도시된 것은 아니지만, 본 발명의 실시예를 따라 생체 신호를 수집하는 웨어러블 디바이스(100)는 착용자의 움직임을 감지하거나 또는 웨어러블 디바이스의 장착을 감지하는 기능을 수행하는 센서, 전극을 통해 감지된 생체 전기 신호를 증폭시키는 신호 증폭 모듈, 노이즈를 제거하는 필터 모듈, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 신호 변환 모듈 및 상기 신호 증폭 모듈, 필터 모듈, 신호 변환 모듈의 동작을 제어하여 신호를 처리하는 마이크로 프로세서, 수집된 데이터를 저장하는 메모리를 포함할 수 있다.
나아가 웨어러블 디바이스는 생체 신호 데이터를 다른 장치에 전송하기 위한 통신 모듈을 포함할 수 있다. 나아가 웨어러블 디바이스는 오디오 출력부를 구비하여, 사용자 수면 패턴에 따라 수면 유도 음악, 사운드 신호는 물론 각성 유도 음악, 진동 및 사운드 신호를 출력할 수 있다.
웨어러블 디바이스의 보다 구체적인 구성에 대한 설명은 첨부된 도 2에 대한 설명에서 후술된다.
한편, 본 발명의 실시예를 따라 웨어러블 디바이스에서 수집한 한쌍의 생체 신호를 동기화하는 기능을 수행하는 도킹 디바이스 (110)는 도 1의 <C>에 도시된 바와 같이, 웨어러블 디바이스 (100)의 적어도 일부의 형상의 홈을 포함하며, 상기 홈을 통해 웨어러블 디바이스 (100)와 도킹 디바이스 (110)가 물리적으로 결합될 수 있다. 웨어러블 디바이스 (100)가 도킹 디바이스 (110)와 결합되면, 한쌍의 웨어러블 디바이스 (30, 40)의 메모리에 저장된 생체 신호 데이터가 도킹 디바이스로 전송되며, 도킹 디바이스는 한쌍의 생체 신호 데이터를 동기화 및 집계 (aggregation)하여 하나의 생체 신호 데이터 세트를 생성할 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 웨어러블 디바이스 및 도킹 디바이스는 예시에 불과하며 본 발명은 도 1에 도시된 장치로 제한되어 해석될 수 없음에 유의해야 한다.
본 발명의 다른 실시예를 따르면, 생체 신호 수집 디바이스는 도 1의 예시와 달리, 인간의 외이도에 삽입되지 않고 인간의 귓바퀴와 결합하기 위한 착용부재를 포함하여, 인간의 귀를 중심으로 하는 영역에서 생체 신호를 수집하는 이어폰 형태일 수 있다. 나아가 본 발명의 다른 실시예를 따르는 생체 신호 수집 디바이스는 외이도에서 생체 신호를 수집하지 않고, 인간의 눈을 중심으로 하는 얼굴 영역에서 생체 신호를 수집하기 위해 안대 형태로 구성될 수도 있다. 나아가 구현에 따라 손목에 장착되는 밴드 형태의 웨어러블 디바이스를 통해 생체 신호가 수집될 수도 있다.
나아가 본 발명의 다른 실시예를 따르면, 도 1의 예시와 달리, 도킹 디바이스 (110)가 생략될 수 있다. 이 경우, 한쌍의 웨어러블 디바이스 (30, 40)에서 수집된 한쌍의 생체 신호 데이터를 동기화하여 집계하는 기능은 본 발명의 실시예를 따르는 수면 모니터링 서비스 서버 또는 사용자 스마트폰에서 수행할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예를 따르는 수면 분석 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
본 발명의 실시예를 따르는 수면 분석 시스템은 인간의 생체 신호를 수집하는 웨어러블 디바이스 (100), 상기 웨어러블 디바이스에서 수집한 한 쌍의 생체 신호 데이터를 동기화하고 집계하여 하나의 생체 신호 데이터 세트로 프로세싱하여 서비스 서버에 전송하는 클라이언트 장치 (110), 상기 클라이언트 장치로부터 사용자의 생체 신호 데이터 세트를 수신하여, 사용자의 수면 상태를 분석하는 서비스 서버 (120) 및 서비스 서버의 모니터링 레포트를 수신하여 사용자 인터페이스에 표시하는 사용자 단말 (130)을 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 웨어러블 디바이스 (100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 센서 모듈, 배터리, 신호 처리 모듈, 인터페이스, 제어부 및 메모리를 포함할 수 있다.
나아가 도 2에 별도로 도시된 것은 아니지만, 웨어러블 디바이스는 상태를 표시하기 위한 디스플레이를 더 포함할 수 있다. 상기 디스플레이는 LED를 예시할 수 있으며, 상기 웨어러블 디바이스가 사용자에게 장착된 상태, 생체 신호 수집 상태, 충전 상태, 다른 디바이스와 결합된 상태, 또는 다른 디바이스로 데이터를 송수신하고 있는 상태를 구별하기 위해 각각 다른 색상으로 표시하는 기능을 수행할 수 있다.
나아가 도 2에 별도로 도시된 것은 아니지만, 웨어러블 디바이스는 오디오 출력부를 구비할 수 있다. 오디오 출력부는, 사용자 수면 패턴에 따라 수면 유도 음악, 사운드 신호는 물론 각성 유도 음악, 진동 및 사운드 신호를 출력할 수 있다.
본 발명의 실시예를 따르는 웨어러블 디바이스의 센서 모듈은 착용자의 움직임을 센싱하는 모션 센서를 포함할 수 있다. 모션 센서는 가속도 센서, 자이로 센서 및 지자기 센서 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있으며, 전력 소모량이 상대적으로 적은 모듈로 구현하는 것이 적절하다. 본 발명의 실시예를 따르면, 모션 센싱 데이터는 사용자가 누워서 움직임이 거의 없어지는 수면 준비 상태로 진입했는지 판단하기 위해 사용될 수 있다.
나아가 센서 모듈은 웨어러블 디바이스가 사용자에게 장착되었는지 여부를 센싱하는 접촉 센서, 체온 센서, 조도 센서 또는 적외선 센서 등을 포함할 수도 있다.
한편 센서 모듈은 착용자의 생체 전기 신호를 입력받기 위한 전극을 포함할 수 있다. 상기 생체 전기 신호는 웨어러블 디바이스가 착용되는 부위인 외이도에서 획득될 수 있다.
인간의 생체 전기 신호는 신경, 근육 조직을 구성하는 세포들의 전기 화학적인 작용에 의해 발생하며, 전극 등의 센서를 이용하여 측정될 수 있다. 예를 들어 생체 신호는 근전도, 안전도, 뇌전도 및 심전도를 포함하며, 상기 근전도, 안전도, 뇌전도 및 심전도 신호가 결합된 형태로 수집될 수 있다.
예를 들어, 근전도는 근육의 움직임을 보여주는 신호로서, 사용자의 얼굴의 근육 움직임에 의해 발생하는 전기신호이다. 근전도는 근섬유막에서 발생하는 생리적 변화에 의해 발생되는 전기 신호가 측정된 것으로, 본 발명의 실시예를 따르면 사용자가 수면 중 어금니를 깨무는 이갈이 증상이 있는지, 코콜이 증상, 잠꼬대 증상이 있는지 판단하기 위한 가중치 또는 파라미터로 사용될 수 있다.
예를 들어 안전도는 눈의 움직임을 보여주는 신호로서, 눈의 움직임에 따라 사용자의 각막 사이의 전압 차이로 인해 발생하는 전기 신호이다. 눈의 각막(+)과 망막(-) 간에는 일정한 전위가 존재하여 쌍극자 역할을 하며, 사용자가 정면을 응시할 때는 제로(0), 사용자가 왼쪽을 응시하면 + 성분이, 우측을 응시하면 - 성분이 출력되며, 전극의 극성과 움직임의 방향에 따라 +, - 성분은 바뀔 수 있다. 본 발명의 실시예를 따르면, 안전도는 눈동자 움직임 등을 측정하여 렘수면 상태를 분석하기 위한 가중치 또는 파라미터로 사용될 수 있다.
나아가 뇌전도는 뇌의 활동 상황을 보여주는 신호로서, 인간의 신경계에서 뇌신경 사이로 신호가 전달될 때 생기는 전기 신호이다. 본발명의 실시예를 따르면, 뇌전도는 뇌의 활성도를 측정하여 수면 패턴을 추정하기 위한 가중치 또는 파라미터로 사용될 수 있
다.
나아가 심전도는 심장의 수축과 이완시 발생되는 전기적인 신호이며 체표면에서 쉽고 빠르게 측정할 수 있는 가장 대표적인 생체신호이다. 심장의 운동은 분당 박동수(bpm)으로 표시되며, heart rate의 변화를 통하여 자율신경계의 변화를 알 수 있다.
본 발명의 실시예를 따르면, 심전도는 왼쪽과 오른쪽 귀에서 각각 수집된 한쌍의 생체 신호를 동기화하기 위한 기준으로 사용될 수 있다. 나아가 본 발명의 실시예를 따르면, 심전도 신호로부터 사용자의 호흡 패턴이 추정될 수 있다. 예를 들어 비렘수면 시에는 호흡수와 호흡량이 줄어들며, 렘수면 기간에는 호흡 패턴이 매우 불규칙한 특징을 나타나는데 심전도 및 심전도 신호를 이용하여 추정된 호흡 패턴을 이용하여 수면의 단계를 추정할 수 있다. 나아가 수면 무호흡증을 분석하는 가중치 또는 파라미터로 사용될 수도 있다.
나아가 본 발명의 실시예를 따르는 웨어러블 디바이스는 전극을 통해 감지된 생체 전기 신호를 증폭시키고, 노이즈를 제거하여 디지털 신호로 변환하는 신호 처리를 수행하는 신호 처리 모듈을 포함할 수 있다. 나아가 수집된 생체 신호 데이터 및 센싱 데이터를 저장하는 메모리, 전력을 공급하는 배터리 및 메모리에 저장된 데이터를 다른 장치로 전송하기 위한 인터페이스를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예를 따르는 웨어러블 디바이스는 인간의 외이에 장착되는 형태를 고려하기 때문에 인간의 외이라는 매우 작은 공간에서 상기 구성요소가 구현되어야 하는 제약이 있다. 따라서 다양한 형태의 센서, 대용량의 배터리, 통신 모듈을 형성하지 않고, 최소한의 공간에 최적화된 칩셋으로 구현되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 실시예를 따르는 웨어러블 디바이스의 제어부는 다른 구성 요소들의 동작을 전반적으로 제어하는 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어 제어부는, 센서 모듈을 통해 입력된 생체 전기 신호를 증폭, 노이즈 제거, 디지털 신호로 변화하도록 신호 처리 모듈을 제어하고, 신호 처리된 생체 신호 데이터를 메모리에 저장하며, 클라이언트 장치와 연결을 감지하여 메모리에 저장된 생체 신호 데이터를 전송하도록 통신 모듈을 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
특히 본 발명의 실시예를 따르는 웨어러블 디바이스의 제어부는, 입력되는 생체 신호를 드랍(drop) 또는 저장할지 여부를 판단하는 기능을 수행할 수 있다. 전술한 바와 같이 웨어러블 디바이스는 최소한의 공간에 구성요소들이 형성되어야 하기 때문에 메모리 용량 역시 최적화될 필요가 있다. 따라서 제어부는 입력되는 모든 신호를 저장하지 않고, 사용자가 수면 준비 상태에 진입한 것으로 판단되는 경우에만 생체 신호를 메모리에 저장하도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부는 웨어러블 디바이스의 사용자 장착이 감지되고, 모션 센서를 통해 측정된 사용자의 움직임 데이터의 변위가 미리 설정된 범위 이하로 일정 기간 유지되는 경우에 생체 신호를 저장하도록 처리할 수 있다. 또 다른 예로 제어부는 웨어러블 디바이스의 사용자 장착이 감지되고, 모션 센서를 통해 측정된 사용자의 움직임 데이터가 미리 설정된 누운 자세의 패턴을 따르는 경우, 생체 신호를 저장하도록 처리할 수 있다.
한편 제어부는 웨어러블 디바이스를 사용자가 탈착한 것이 감지되면 생체 신호 저장을 중단할 수 있으며, 메모리에 저장된 생체 신호 데이터가 통신 모듈을 통해 다른 장치로 전송된 경우, 해당 데이터는 삭제하도록 처리할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예를 따르는 수면 분석 시스템은 웨어러블 디바이스에서 수집한 한 쌍의 생체 신호 데이터를 동기화하고 집계하여 하나의 생체 신호 데이터 세트로 프로세싱하여 서비스 서버에 전송하는 기능을 수행하는 클라이언트 장치 (110)를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로 클라이언트 장치 (110)는 도 2에 도시된 바와 같이, 외부 장치와 연결을 위한 인터페이스, 디스플레이, 통신 모듈, 메모리 및 제어부를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 인터페이스는 웨어러블 디바이스를 클라이언트 장치에 결합하는 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어 웨어러블 디바이스가 클라이언트 장치와 인터페이스를 통해 물리적으로 결합되면, 하나의 장치로 동작할 수 있기 때문에 웨어러블 디바이스의 통신 모듈을 생략할 수 있다. 클라이언트 장치는 인터페이스를 통해 웨어러블 디바이스에 저장된 생체 신호 데이터를 수신할 수 있다.
나아가 본 발명의 실시예를 따르는 클라이언트 장치는 상태 표시를 위한 디스플레이를 포함할 수 있다. 상기 디스플레이는 LED를 예시할 수 있으며, 상기 클라이언트 장치의 온오프, 웨어러블 디바이스의 결합, 데이터 프로세싱, 데이터 송수신, 웨어러블 디바이스의 충전 등 상기 클라이언트 장치의 상태를 구별하여 표시하는 기능을 수행할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예를 따르는 클라이언트 장치의 제어부는 다른 구성 요소들의 동작을 전반적으로 제어하는 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어 제어부는, 인터페이스를 통해 수신한 생체 신호 데이터를 프로세싱하는 기능을 수행할 수 있다. 프로세싱된 생체 신호 데이터 세트는 메모리에 저장되며, 미리 설정된 주기로 통신 모듈을 통해 서비스 서버로 전송될 수 있다,
본 발명의 실시예를 따르는 웨어러블 디바이스는 물리적으로 분리되어 한 쌍을 이루는 장치로, 사용자의 왼쪽 귀와 오른쪽 귀에 각각 장착될 수 있다. 즉, 웨어러블 디바이스는 왼쪽 귀와 오른쪽 귀에서 각각 생체 신호를 수집하며, 클라이언트 장치 (110)는 웨어러블 디바이스 (100)로부터 왼쪽 귀에서 수집한 생체 신호 데이터와 오른쪽 귀에서 수집한 생체 신호 데이터를 하나의 쌍으로 획득할 수 있다. 따라서 클라이언트 장치에서 한쌍의 생체 신호 데이터를 하나의 데이터 세트로 결합하여 서비스 서버로 전송하면, 서비스 서버의 데이터 처리가 효율적으로 진행될 수 있다.
이를 위해 클라이언트 장치의 제어부는 한쌍의 생체 신호 데이터를 동기화하기 위한 기준점을 설정할 수 있다. 예를 들어 생체 신호 데이터에 시간 정보가 포함되어 있는 경우, 시간 정보를 기준으로 동기화할 수 있다. 그러나 웨어러블 디바이스는 매우 작은 장치이기 때문에, 시간 정보 생성 모듈이 생략될 수 있다. 이 경우 별도의 기준점을 설정해야 할 것이다.
본 발명의 실시예를 따르면, 동기화를 위한 기준점으로 심전도 신호를 고려할 수 있다. 심전도 신호는 심장의 박동에 대한 것이기 때문에, 소스 채널의 위치와 무관하며, 왼쪽 귀와 오른쪽 귀에서 동일한 형태로 입력될 수 있다.
따라서 클라이언트 장치의 제어부는 왼쪽 귀에서 수집된 생체 신호와 오른쪽 귀에서 수집된 생체 신호에서 심전도 신호를 분리할 수 있다. 예를 들어, 제어부는 심전도 신호에 대한 주파수 영역을 설정하고, 생체 신호에서 해당 주파수 영역을 분리하여 심전도 신호를 추출할 수 있다. 이후 제어부는 심전도 신호를 기준으로 왼쪽 귀에서 수집된 생체 신호와 오른쪽 귀에서 수집된 생체 신호를 동기화할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예를 따르면, 동기화를 위한 기준점을 설정하기 위하여 외부 자극을 인가하면서 생체 신호를 수집할 수도 있다. 예를 들어 웨어러블 디바이스에서 미리 설정된 주기로 양쪽 귀에 자극을 동시에 인가하면서 생체 신호를 수집하면, 외부 자극이 입력된 시점의 생체 신호는 매우 특징적이고 명확한 형태로 출력될 것이다. 따라서 클라이언트 장치의 제어부는 생체 신호에서 외부 자극이 입력된 시점의 공통 신호를 기준점으로 설정하여 왼쪽 귀에서 수집된 생체 신호와 오른쪽 귀에서 수집된 생체 신호를 동기화할 수 있다.
이후 제어부는 동기화된 한쌍의 생체 신호를 머지하여 하나의 데이터 세트로 형성하고 이를 메모리에 저장하고, 설정에 따라 통신 모듈을 통해 서비스 서버로 전송할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예를 따르는 서비스 서버 (120)는 대량의 생체 신호 데이터에 대한 데이터베이스를 생성하고, 상기 데이터베이스를 이용하여 인간의 수면을 모델링하며, 사용자의 생체 신호를 수신하여 수면 장애를 추정할 수 있다.
보다 구체적으로 서비스 서버 (120)는 사용자 입력을 수신하는 입력 모듈, 디스플레이 기능을 수행하는 출력 모듈, 다른 장치와 데이터를 송수신하기 위한 통신 모듈, 데이터 저장을 위한 메모리 및 상기 서비스 서버의 전반적인 기능을 제어하는 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예를 따르면, 상기 서비스 서버에서 수행하는 기능은 사용자 단말 (130)에서 처리될 수 있다. 나아가 도 1에 예시된 서비스 서버의 구성은 물리적인 장치를 의미하는 것이 아니라, 논리적인 기능을 의미하는 것으로 해석될 수 있다. 예를 들어 도 1에서 예시된 서비스 서버는 클라우드 기반으로 구현될 수 있다.
나아가 사용자 단말 (130)은 본 발명의 실시예를 따르는 수면 분석 어플리케이션이 설치될 수 있다. 상기 어플리케이션은 서비스 서버와 통신하여 수면 모니터링 레포트를 수신하며, 이를 시각적으로 디스플레이하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 사용자 단말은 스마트폰, 태블릿 PC, 데스크톱 등 휴대 가능한 장치를 예시할 수 있으며, 상기 장치의 일반적인 구성을 따를 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말130는 도 1에서 도시되는 바와 같이, 센서 모듈, 입력 모듈, 출력 모듈, 통신 모듈, 제어부 및 메모리를 포함할 수 있다.
통신 모듈은 사용자 단말의 무선 통신을 위한 해당 데이터의 송수신 기능을 수행한다. 또한, 통신 모듈은 무선 채널을 통해 데이터를 수신하여 제어부로 출력하고, 제어부로부터 출력된 데이터를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.
센서 모듈은 홀센서, 자이로센서, 가속센서 (Acceleration sensor), 근접 센서 (Proximity sensor), 지자기 센서 (Geo-magnetic sensor), 중력센서 (G-sensor), 광센서, 조도센서 등을 포함할 수 있다.
디스플레이는 액정표시장치(LCD, Liquid Crystal Display), 유기 발광 다이오드(OLED, Organic Light Emitting Diodes), 능동형 유기 발광 다이오드(AMOLED, Active Matrix Organic Light Emitting Diodes) 등으로 형성될 수 있으며, 사용자 단말의 메뉴, 입력된 데이터, 기능 설정 정보 또는 기타 다양한 정보를 사용자에게 시각적으로 제공한다.
입력 모듈은 사용자 단말을 제어하기 위한 사용자의 입력을 수신하고 입력 신호를 생성하여 제어부에 전달한다. 본 발명의 다른 실시예에서 사용자 단말은 터치스크린만으로 모든 조작이 가능할 수 있다. 이 경우, 디스플레이가 입력 모듈의 기능을 수행할 수 있다.
제어부는 사용자 단말의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어 제어부는 메모리에 저장된 본 발명의 실시예를 따르는 수면 모니터링 어플리케이션을 실행하고, 상기 어플리케이션이 제공하는 사용자 인터페이스를 통해 사용자의 숙면도, 수면 시간, 수면 습관, 수면 패턴 및 주기 등에 대한 정보를 표시할 수 있다. 나아가 제어부는 사용자의 수면 상태를 고려하여, 숙면 유도 사운드, 숙면 유도 음악 등을 추천하고 숙면을 위한 호흡법 등에 대한 정보를 표시하도록 디스플레이를 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예를 따라 생체 신호를 수집하고, 수면 상태를 분석하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
단계 310에서 서비스 서버는 대량의 생체 신호를 수집하고, 이를 데이터베이스에 저장할 수 있다.
상기 생체 신호는, 본 발명의 실시예를 따르는 생체 신호 수집용 이어플러그에서 수집될 수 있으며, 왼쪽 귀에서 수집된 생체 신호와 오른쪽 귀에서 수집된 생체 신호가 동기화 및 머지되어 하나의 데이터 세트 형태일 수 있다.
서비스 서버는 상기 생체 신호 데이터 세트를 미리 특정된 주파수 영역으로 분할하여 근전도, 안전도, 뇌전도, 심전도 및 근전도 신호 중 적어도 하나 이상의 신호를 의미하는 생체 신호 데이터를 추출할 수 있다.
이후 본 발명의 실시예를 따르는 서비스 서버는 상기 생체 신호를 정규화 (normalizing) 및/또는 저차원으로 축소 (downscaling) 및/또는 각각의 신호에서 리니어 트랜드를 제거 (detrending)하는 보정을 수행할 수 있다. 나아가 서비스 서버는 보정된 생체 신호를 윈도우 단위로 분할하고, 각각의 윈도우에 메타데이터를 인덱싱할 수 있다.
한편, 특정 사용자의 생체 신호가 본 발명의 실시예를 따르는 이어플러그 형태의 디바이스를 통해 수집되는 동안, 해당 사용자에게 전용 전극을 부착하여 근전도, 안전도, 뇌전도, 심전도 및 근전도 신호 중 적어도 하나인 전용 전극 생체 신호를 깨끗한 형태로 획득할 수 있다. 상기 근전도, 안전도, 뇌전도, 심전도 및 근전도 신호는 종래의 수면 다원 검사 장치를 통해 수집될 수 있으며, 서비스 서버에 전송되어 상기 외이도 생체 신호와 함께 데이터베이스에 저장될 수 있다.
한편, 서비스 서버는 불면증, 과면증, 기면증, 코골이, 수면 무호흡증, 렘수면 행동 장애, 잠꼬대, 몽유병, 이갈이 등 수면 장애를 의미하는 레이블을 생체 신호 형태로 설정하고, 기계학습 프레임워크에 상기 레이블을 학습시킬 수 있다. 나아가 서비스 서버는 비렘수면, 렘수면 등 수면의 단계를 의미하는 레이블을 생체 신호 형태로 설정하고, 기계학습 프레임워크에 상기 레이블을 학습시킬 수 있다. 나아가 서비스 서버는 상기 레이블을 이용하여 인간의 수면 모델을 생성할 수 있다. (단계 315, 320)
예를 들어 수면 다원 검사를 통해 특정 수면 장애를 분석받은 그룹에서 수면 장애 발생 구간에 수집된 전용 전극 생체 신호 세트 및/또는 이어플러그 생체 신호는 해당 수면 장애를 의미하는 레이블로 활용될 수 있다. 이때 분석 대상 수면 장애마다 근전도, 안전도, 뇌전도, 심전도 및 근전도 신호 마다 상이한 기준의 가중치가 부여될 수 있다.
또다른 예로 수면 다원 검사를 통해 렘수면 구간에 있는 것으로 추정된 그룹의 해당 구간동안 수집된 전용 전극 생체 신호 세트 및/또는 이어플러그 생체 신호는 렘수면을 의미하는 레이블로 활용될 수 있다. 나아가 비렘수면 구간에 있는 것으로 추정된 그룹의 해당 구간동안 수집된 전용 전극 생체 신호 세트 및/또는 이어플러그 생체 신호는 비렘수면을 의미하는 레이블로 활용될 수 있다. 이때 해당 수면 주기마다 근전도, 안전도, 뇌전도, 심전도 및 근전도 신호 마다 상이한 기준의 가중치가 부여될 수 있다.
나아가 서비스 서버는 레이블과 데이터베이스에 저장된 생체 신호의 유사도를 같은 기준의 가중치를 적용하여 계산하고, 각각의 생체 신호에 상기 레이블 및 유사도 값을 인덱싱할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예를 따라 외이도 생체 신호를 수집하는 이어플러그가 사용자의 외이에 장착되면, (단계 325) 상기 이어플러그에 포함된 전극을 통해 사용자의 생체 신호가 입력될 수 있다. (단계 327)
특히 본 발명의 실시예를 따르는 이어플러그는 입력된 모든 생체 신호를 저장하지 않고 드랍하며, 사용자가 수면 준비 상태에 진입한 것으로 판단되는 경우에만 생체 신호를 메모리에 저장할 수 있다.
예를 들어, 이어플러그의 사용자 장착이 감지되고, 모션 센서를 통해 측정된 사용자의 움직임 데이터의 변위가 미리 설정된 범위 이하로 일정 기간 유지되는 경우, 생체 신호가 저장될 수 있다. 또다른 예로, 이어플러그의 사용자 장착이 감지되고, 모션 센서를 통해 측정된 사용자의 움직임 데이터가 미리 설정된 누운 자세의 패턴을 따르는 경우, 생체 신호가 저장될 수 있다.
한편 이어플러그는 클라이언트 장치와 물리적으로 결합될 수 있다. (단계 330)
클라이언트 장치는 이어플러그가 결합되면, 이어플러그의 메모리에 엑세스하여 생체 신호 데이터를 획득할 수 있고, 이어플러그는 해당 메모리를 삭제할 수 있다. (단계 335} 이때 이어플러그는 클라이언트 장치에 결합하여 배터리를 충전할 수 있다. (단계 337)
본 발명의 실시예를 따르는 이어플러그는 물리적으로 분리된 한쌍의 디바이스로서, 사용자의 왼쪽 귀와 오른쪽 귀에 각각 장착되어 왼쪽 귀의 생체 신호 및 오른쪽 귀의 생체 신호를 각각 수집할 것이다. 따라서 생체 신호는 한쌍으로 수집되며, 클라이언트 장치는 상기 한쌍의 생체 신호를 동기화하기 위한 기준을 설정할 수 있다. (단계 360)
예를 들어 생체 신호 데이터에 시간 정보가 포함되어 있는 경우, 클라이언트 장치는 시간 정보를 기준으로 동기화할 수 있다. 그러나 본 발명의 실시예를 따르는 이어플러그는 매우 작은 장치이기 때문에, 시간 정보 생성 모듈이 생략될 수 있다. 이 경우 별도의 기준점을 설정해야 할 것이다.
본 발명의 실시예를 따르면, 동기화를 위한 기준점으로 심전도 신호를 고려할 수 있다. 심전도 신호는 심장의 박동에 대한 것이기 때문에, 소스 채널의 위치와 무관하며, 왼쪽 귀와 오른쪽 귀에서 동일한 형태로 입력될 수 있다.
따라서 클라이언트 장치는 왼쪽 귀에서 수집된 생체 신호와 오른쪽 귀에서 수집된 생체 신호에서 심전도 신호를 각각 분리할 수 있다. 예를 들어, 생체 신호에서 심전도 영역에 해당하는 주파수 영역을 분리하는 방식으로 심전도 신호를 추출할 수 있다. 이후 클라이언트 장치는 심전도 신호를 기준으로 왼쪽 귀에서 수집된 생체 신호와 오른쪽 귀에서 수집된 생체 신호를 동기화할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예를 따르면, 동기화를 위한 기준점 설정을 위한 외부 자극을 인가하면서 생체 신호를 수집할 수도 있다. 예를 들어 이어플러그에서 미리 설정된 주기로 양쪽 귀에 자극을 동시에 인가하면서 생체 신호를 수집하면, (단계 327) 외부 자극이 인가된 시점의 생체 신호는 매우 특징적이고 명확한 형태로 출력될 것이다. 따라서 클라이언트 장치는 생체 신호에서 외부 자극이 인가된 시점의 공통 신호를 기준점으로 설정하여 왼쪽 귀에서 수집된 생체 신호와 오른쪽 귀에서 수집된 생체 신호를 동기화할 수 있다.
(단계 365)
이후 클라이언트 장치는 동기화된 한쌍의 생체 신호를 머지하여 하나의 데이터 세트로 형성하고 이를 메모리에 저장할 수 있다. (단계 365)
나아가 클라이언트 장치는 서비스 서버와 통신을 연결하고, 상기 데이터 세트를 서비스 서버로 전송할 수 있다. (단계 369)
서비스 서버에서 생체 신호 데이터 세트가 수신되면, 서비스 서버는 생체 신호 데이터 세트를 미리 특정된 주파수 영역으로 분할하여 근전도, 안전도, 뇌전도, 심전도 및 근전도 신호 중 적어도 하나 이상의 신호를 의미하는 생체 신호 데이터를 추출할 수 있다. 이후 본 발명의 실시예를 따르는 서비스 서버는 상기 생체 신호를 정규화 및/또는 저차원으로 축소 및/또는 각각의 신호에서 리니어 트랜드를 제거하는 보정을 수행할 수 있다. 나아가 서비스 서버는 보정된 생체 신호를 윈도우 단위로 분할하고, 각각의 윈도우에 메타데이터를 인덱싱하여 분석 대상 생체 신호로 변환하는 프로세싱을 수행할 수 있다.
나아가 서비스 서버는 분석 대상 생체 신호를 단계 320에서 생성한 수면 모델에 적용하여 해당 사용자의 수면 상태를 분석할 수 있다. (단계 370)
예를 들어 서비스 서버는 불면증, 과면증, 기면증, 코골이, 수면 무호흡증, 렘수면 행동 장애, 잠꼬대, 몽유병, 이갈이 등 수면 장애를 의미하는 레이블과 분석 대상 생체 신호와 유사도를 계산하고, 분석 대상 생체 신호가 미리 설정된 범위의 유사도를 가지는 경우, 해당 수면 장애의 가능성이 있는 것으로 추정할 수 있다.
나아가 서비스 서버는 비렘수면, 렘수면 등 수면의 단계를 의미하는 레이블과 분석 대상 생체 신호의 유사도를 계산하고, 유사도에 따라 해당 사용자의 수면의 단계를 추정할 수 있다.
이후 서비스 서버는 해당 사용자에 대한 수면 분석 레포트를 작성할 수 있으며 (단계 375) 이를 사용자 단말로 전송할 수 있다. (단계 380) 상기 수면 분석 레포트는 사용자의 숙면도, 수면 시간, 수면 습관, 수면 패턴, 수면 주기 등에 대한 정보를 포함할 수 있다.
한편, 사용자 단말은 본 발명의 실시예를 따르는 수면 모니터링 어플리케이션이 설치될 수 있다. (단계 390) 상기 어플리케이션은 서비스 서버로부터 레포트 데이터를 수신하고, 이를 디스플레이에 표시하는 역할을 수행할 수 있다. 즉, 사용자는 어플리케이션 시행 화면을 통해 자신의 수면 모니터링 레포트를 시각으로 제공받을 수 있다. (단계 395)
예를 들어 사용자 단말은, 사용자의 숙면도, 수면 시간, 수면 습관, 수면 패턴 및 주기 등에 대한 정보를 시각적 자료를 이용하여 표시할 수 있다. 나아가 사용자 단말은 사용자의 수면 상태를 고려하여, 숙면 유도 사운드, 숙면 유도 음악 등을 추천하고 숙면을 위한 호흡법 등에 대한 정보를 제공할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예를 따라 생체 신호를 수집하고, 수면 상태를 분석하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 4의 예시를 설명함에 있어서, 도 3과 중복되는 부분은 생략하거나 간단하게 설명한다.
본 발명의 다른 실시예를 따르면, 생체 신호는 이어플러그 형태의 전용 장치를 통해 수집되는 것이 아니라 종래의 웨어러블 디바이스, 즉 범용 장치를 통해 수집될 수 있다.
예를 들어 HMD, 전자 안대, 전자 손목 밴드, 이어폰 등 고유한 기능을 수행하는 종래의 웨어러블 디바이스에 본 발명의 실시예를 따르는 생체 신호 수집 모듈이 형성될 수 있다. 상기 생체 신호 수집 모듈은 센싱 데이터를 통해 사용자의 장착 및 수면 준비 상태 진입을 판단하고, 전극을 통해 입력된 생체 신호를 저장하며, 미리 설정된 주기로 사용자의 스마트폰에 생체 신호를 전송하는 기능을 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 실시예를 따라 생체 신호 수집 모듈이 형성된 웨어러블 디바이스에서 사용자 장착이 감지되면, (단계 425) 상기 생체 신호 수집 모듈에 포함된 전극을 통해 사용자의 생체 신호가 입력될 수 있다. (단계 427)
한편, 웨어러블 디바이스는 블루투스, WIFI, LTE 등 통신 모듈을 포함할 수 있으며, 일정한 조건이 충족되면 입력된 생체 신호가 상기 통신 모듈을 통해 실시간으로 서비스 서버로 전송될 수 있다.
예를 들어, 웨어러블 디바이스의 접촉 센서를 통해 사용자 장착이 감지되고, 모션 센서를 통해 측정된 사용자의 움직임 데이터의 변위가 미리 설정된 범위 이하로 일정 기간 유지되거나, 또는 사용자의 움직임 데이터가 미리 설정된 누운 자세의 패턴을 따르는 경우, 웨어러블 디바이스는 입력된 생체 신호를 실시간으로 사용자 스마트폰 또는 서비스 서버로 전송할 수 있다. (단계 430, 435)
또는 웨어러블 디바이스는 상기 조건이 충족되면, 전극을 통해 입력되는 생체 신호를 메모리에 저장하고 미리 설정된 주기로 서비스 서버로 전송하도록 구현될 수도 있다.
한편, 사용자의 스마트폰은 본 발명의 실시예를 따르는 수면 모니터링 어플리케이션이 설치될 수 있다. (단계 490) 상기 어플리케이션은 서비스 서버의 수면 분석 레포트 데이터를 수신하여, 이를 사용자 인터페이스에 디스플레이하고, 서비스 서버로부터 수면 장애 알람이 수신되면, 웨어러블 디바이스에 제어 신호를 전송하는 기능을 수행할 수 있다.
한편, 서비스 서버는 웨어러블 디바이스에서 생성한 생체 신호가 수신되면, 한쌍의 생체 신호를 동기화하기 위한 기준을 설정하고, 한쌍의 생체 신호를 동기화 및 머지하여 하나의 데이터 세트로 생성할 수 있다. (단계 460, 465)
이후 서비스 서버는 생체 신호 데이터 세트를 미리 특정된 주파수 영역으로 분할하여 근전도, 안전도, 뇌전도, 심전도 및 근전도 신호 중 적어도 하나 이상의 신호를 의미하는 생체 신호 데이터를 추출할 수 있다. 나아가 서비스 서버는 상기 생체 신호를 정규화 및/또는 저차원으로 축소 및/또는 각각의 신호에서 리니어 트랜드를 제거하는 보정을 수행하고, 보정된 생체 신호를 윈도우 단위로 분할하고, 각각의 윈도우에 메타데이터를 인덱싱하여 분석 대상 생체 신호로 변환하는 프로세싱을 수행할 수 있다.
나아가 서비스 서버는 분석 대상 생체 신호를 미리 생성한 수면 모델에 적용하여 해당 사용자의 수면 상태를 분석할 수 있다. (단계 470) 이후 서비스 서버는 해당 사용자에 대한 수면 분석 레포트를 작성할 수 있으며 (단계 475) 이를 사용자 단말 또는 웨어러블 디바이스로 전송할 수 있다. (단계 480) 이후 사용자 단말은 서비스 서버로부터 수신한 레포트 데이터를 디스플레이에 표시할 수 있다. (단계 495)
한편, 사용자의 생체 신호로부터 코골이, 수면 무호흡증, 잠꼬대, 이갈이, 몽유병 등이 추정되면, 웨어러블 디바이스는 특정 범위의 진동, 소리를 출력하여 사용자의 회복을 유도할 수 있다. (단계 497) 예를 들어 서비스 서버가 스마트폰으로 수면 장애 알림을 전송하면, 스마트폰은 웨어러블 장치에 제어 신호를 전송하고, (단계 496) 상기 제어 신호에 따라 웨어러블 디바이스는 특정 범위의 진동, 소리를 출력하여 사용자의 회복을 유도할 수 있다.
또 다른 예로, 웨어러블 디바이스는 사용자 수면 패턴을 고려하여, 수면 유도 음악, 사운드 신호는 물론 각성 유도 음악, 진동 및 사운드 신호를 출력할 수도 있다.
본 명세서와 도면에 게시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 게시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (5)

  1. 인간의 수면을 모니터링하는 방법에 있어서,
    사용자에게 장착되는 디바이스에서, 이격되어 형성된 복수의 전극을 통해 복수의 생체 전기 신호를 수집하는 a 단계;
    상기 서비스 서버에서, 분석 대상 생체 신호 데이터 세트를 수신하면, 대량의 생체 신호 데이터를 이용하여 생성된 인간의 수면 모델에 상기 분석 대상 생체 신호 데이터 세트를 적용하여 사용자의 수면 상태를 분석하고, 수면 분석 레포트를 생성하는 b 단계; 및
    사용자의 단말에서, 상기 수면 분석 레포트를 수신하는 c 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인간 수면 모니터링 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 a 단계 이후에,
    상기 디바이스와 연결되는 다른 디바이스에서, 상기 복수의 생체 전기 신호를 동기화하기 위한 기준을 설정하는 단계; 및
    상기 기준에 따라 상기 복수의 생체 전기 신호를 동기화하고 머지하여, 하나의 생체 신호 데이터 세트를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인간 수면 모니터링 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 a 단계는,
    상기 생체 전기 신호를 드랍 (drop) 또는 저장할지 여부를 판단하는 단계를 포함하며,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 디바이스의 사용자 장착이 감지되고, 사용자의 움직임 데이터의 변위가 미리 설정된 범위 이하로 일정 기간 유지되거나 또는 사용자의 움직임 데이터가 미리 설정된 누운 자세의 패턴을 따르는 경우, 상기 생체 전기 신호를 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인간 수면 모니터링 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 동기화하기 위한 기준을 설정하는 단계는,
    상기 복수의 생체 전기 신호에서, 미리 설정된 주기로 상기 사용자에게 외부 자극이 입력된 시점의 신호를 기준점으로 설정하고, 상기 복수의 생체 전기 신호를 동기화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인간 수면 모니터링 방법.
  5. 수면 모니터링 시스템에 있어서,
    사용자에게 장착되며, 이격되어 형성된 복수의 전극을 통해 복수의 생체 전기 신호를 수집하는 웨어러블 디바이스;
    분석 대상 생체 신호 데이터 세트를 수신하면, 대량의 생체 신호 데이터를 이용하여 생성된 인간의 수면 모델에 상기 분석 대상 생체 신호 데이터 세트를 적용하여 사용자의 수면 장애를 분석하고, 수면 분석 레포트를 생성하는 서비스 서버; 및
    상기 수면 분석 레포트를 표시하는 사용자 단말을 포함하는 것을 특징으로 하는 수면 모니터링 시스템.
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