KR20210048023A - MULTI-FUNCTION SLEEP INDUCTION APPARATUS BASED ON AI AND IoT - Google Patents

MULTI-FUNCTION SLEEP INDUCTION APPARATUS BASED ON AI AND IoT Download PDF

Info

Publication number
KR20210048023A
KR20210048023A KR1020190131647A KR20190131647A KR20210048023A KR 20210048023 A KR20210048023 A KR 20210048023A KR 1020190131647 A KR1020190131647 A KR 1020190131647A KR 20190131647 A KR20190131647 A KR 20190131647A KR 20210048023 A KR20210048023 A KR 20210048023A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sleep
iot
sleep induction
user
actuator
Prior art date
Application number
KR1020190131647A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102396750B1 (en
Inventor
이효석
Original Assignee
주식회사 누잔
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 주식회사 누잔 filed Critical 주식회사 누잔
Priority to KR1020190131647A priority Critical patent/KR102396750B1/en
Publication of KR20210048023A publication Critical patent/KR20210048023A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102396750B1 publication Critical patent/KR102396750B1/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M21/00—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis
    • A61M21/02—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis for inducing sleep or relaxation, e.g. by direct nerve stimulation, hypnosis, analgesia
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C21/00—Attachments for beds, e.g. sheet holders, bed-cover holders; Ventilating, cooling or heating means in connection with bedsteads or mattresses
    • A47C21/006—Oscillating, balancing or vibrating mechanisms connected to the bedstead
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C21/00—Attachments for beds, e.g. sheet holders, bed-cover holders; Ventilating, cooling or heating means in connection with bedsteads or mattresses
    • A47C21/04—Devices for ventilating, cooling or heating
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C31/00—Details or accessories for chairs, beds, or the like, not provided for in other groups of this subclass, e.g. upholstery fasteners, mattress protectors, stretching devices for mattress nets
    • A47C31/005—Use of aromatic materials, e.g. herbs
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/0205—Simultaneously evaluating both cardiovascular conditions and different types of body conditions, e.g. heart and respiratory condition
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1116—Determining posture transitions
    • 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
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M21/00—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis
    • A61M2021/0005—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus
    • A61M2021/0016—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus by the smell sense
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M21/00—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis
    • A61M2021/0005—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus
    • A61M2021/0027—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus by the hearing sense
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M21/00—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis
    • A61M2021/0005—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus
    • A61M2021/0044—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus by the sight sense
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M21/00—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis
    • A61M2021/0005—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus
    • A61M2021/0066—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus with heating or cooling
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M21/00—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis
    • A61M2021/0005—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus
    • A61M2021/0077—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus with application of chemical or pharmacological stimulus
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/10—General characteristics of the apparatus with powered movement mechanisms
    • A61M2205/106—General characteristics of the apparatus with powered movement mechanisms reciprocating
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/35—Communication
    • A61M2205/3576—Communication with non implanted data transmission devices, e.g. using external transmitter or receiver

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Psychology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Invalid Beds And Related Equipment (AREA)

Abstract

The present invention relates to a multifunctional sleep induction device based on AI and IoT, and more specifically, to a multifunctional sleep induction device based on AI and IoT that can provide a better sleep environment to a user by performing various additional functions using artificial intelligence and the Internet of Things in addition to inducing sleep through the implementation of a rocking bed. According to the present invention, the device comprises: a device body installed inside a bed frame and allowing a mattress to reciprocate left and right while supporting the mattress; an actuator for generating power for the reciprocation of the mattress by receiving a control signal in a state linked to the device body; a linear guider for guiding the operation of the device body by the actuator in a state further linked to the device body; a control unit for executing a sleep induction program in addition to controlling the operation of the actuator; and at least one additional device for performing additional functions related to sleep induction based on artificial intelligence and the Internet of Things in connection with the control unit in a state of being installed at a predetermined position of the device body and a bed.

Description

AI 및 IoT 기반의 다기능 수면유도장치{MULTI-FUNCTION SLEEP INDUCTION APPARATUS BASED ON AI AND IoT}Multi-function sleep induction device based on AI and IoT{MULTI-FUNCTION SLEEP INDUCTION APPARATUS BASED ON AI AND IoT}

본 발명은 AI 및 IoT 기반의 다기능 수면유도장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흔들침대 구현을 통한 수면유도와 더불어 인공지능 및 사물인터넷을 활용한 각종 부가기능의 수행으로 보다 나은 수면환경을 사용자제공할 수 있도록 한 AI 및 IoT 기반의 다기능 수면유도장치에 관한 것이다.The present invention relates to a multifunctional sleep induction device based on AI and IoT, and more particularly, to provide a user with a better sleep environment by performing various additional functions using artificial intelligence and IoT along with sleep induction through the implementation of a rocking bed. It relates to a multifunctional sleep induction device based on AI and IoT that enables it to be performed.

인간의 생활은 밤이 되면 자고 아침이 되면 일어나 활동하는 1일완결형(一日完結形, one-day completion type)으로, 24시간을 주기로 휴식과 활동의 생체리즘이 반복되어 건강한 생활을 영위한다.Human life is a one-day completion type that sleeps at night and wakes up in the morning, and leads a healthy life by repeating the vitalism of rest and activities every 24 hours. .

여기서, 건강(健康 / health)이라 함은 정신적인 혹은 육체적인 이상의 유무를 주안(主眼)으로 본 몸의 상태를 말한다. 또한, 세계보건기구(WHO)에서는 질병이 없거나 허약하지 않은 것, 신체적·정신적·사회적으로 완전히 안녕한 상태에 놓여있는 것으로 정의하고 있다.Here, health (健康 / health) refers to the state of the body in which the presence or absence of mental or physical abnormalities is seen as the main eye. In addition, the World Health Organization (WHO) defines it as being in a state of complete well-being physically, mentally, and socially, as well as without disease or weakness.

이러한 건강을 유지함에 있어, 필수적이고도 기본적인 생리기능 중 하나인 수면(睡眠, sleeping)은 일상생활로 피로해진 육체와 정신을 회복시키며, 흐트러진 균형을 다시 맞춰주고 가역(可逆 / Reversible)적으로 재충전시켜줌으로써 우리들이 깨어있을 때 최상의 활동이 가능하도록 해준다.In maintaining such health, sleep, one of the essential and basic physiological functions, restores the body and mind tired from daily life, rebalances the disorder and recharges us reversibly. This allows you to do your best activities when you are awake.

다시 말해, 휴식을 취하는데 주된 역할을 하는 수면은 생리적인 리듬을 지속시켜줌과 동시에 피로를 회복시켜주고 심신을 휴양시켜, 새로운 활동력을 재생하는데 그 목적이 있다. 따라서, 수면을 통하여 피로회복 및 활동력의 재생을 얻기 위해서는 양적인 측면뿐만 아니라 질적인 측면에서도 충분하고 효율적인 수면이 요구된다.In other words, sleep, which plays a major role in taking a rest, sustains the physiological rhythm and at the same time restores fatigue and rejuvenates the mind and body, and its purpose is to regenerate a new active force. Therefore, in order to recover fatigue and regenerate active force through sleep, sufficient and efficient sleep is required not only in terms of quantity but also in terms of quality.

우수한 질적 수면은 무엇보다도 좋은 잠자리가 최우선의 조건이다. 그러므로, 인체의 수면자세나 수면 중의 체동(體動) 등을 인간공학적 측면에서 연구하여 얻어진 침구의 조건은 보다 나은 수면환경과 양질의 수면을 가능케 하는데 초석이 된다. 양질의 수면은 본질적으로 몸 내부의 문제지만, 동시에 수면에 관한 다양한 외적 요인과도 관련된다. 외적요인으로는 침실의 온열환경, 소음, 베개, 침대 등이 있다. A good night's sleep is the top priority for good quality sleep. Therefore, the condition of the bedding obtained by studying the human body's sleeping posture and body movements during sleep from an ergonomic point of view is the cornerstone in enabling a better sleeping environment and quality sleep. Good sleep is essentially an internal problem, but at the same time, it is also related to a variety of external factors related to sleep. External factors include the heat environment of the bedroom, noise, pillows, and beds.

수면과 가장 밀접한 관계에 있는 침실문화는 과거와는 다른 형태의 것으로 발전해오고 있다. 그 예로, 침대의 사용을 들 수 있으며 현재 우리나라는 생활패턴 및 주거환경의 변화에 따라 침대문화가 보편화되고 있는 실정이다. 1990년대 이후 우리나라에서 잠자리를 침대로 선택하는 인구가 급증하고 있다. 하지만, 과거 국내에서 생산판매되고 있는 침대의 구성은 대부분이 외국의 것을 그대로 사용하거나 단순한 내장재 삽입 등으로 인간의 쾌적 수면과는 상관없이 구성되어져 있다. 근래에 와서야 수면에 대한 관심이 증대되면서 쾌적한 수면을 위한 침대에 관한 연구들이 이루어지고 있다.The bedroom culture, which is most closely related to sleep, has developed into a different form from the past. An example is the use of beds. Currently, bed culture is becoming more common in Korea according to changes in living patterns and residential environments. Since the 1990s, the number of people who choose to sleep as a bed has been increasing rapidly in Korea. However, in the past, most of the beds produced and sold in Korea are constructed regardless of human comfort sleep by using foreign ones as they are or by simply inserting interior materials. In recent years, as interest in sleep has increased, studies on beds for comfortable sleep have been conducted.

일 예로, 일반적인 고정형 침대 보다 상하 또는 좌우로 움직이는 흔들형 침대(이하 "흔들침대"라 함)에서 수면을 취하는 것이 숙면에 도움이 된다는 연구결과발표(스위스 제네바대학, 소피 스워츠 교수)에 따라 22~38세의 건강한 성인남성을 대상으로 고정침대와 흔들침대에서 수면을 취하게 한 후 수면다윈검사(睡眠多源檢査, polysomnography; PSG)를 수행한 결과 흔들침대에서 수면을 취한 사람이 해먹효과(hammock effect)에 의해 더 빠르게 숙면상태에 도달했으며 눈동자의 움직임도 더 안정적으로 나타난 연구결과가 있으며, 앞서 언급한 효과제공을 위한 여러 종류의 흔들침대가 개시되어 있다.For example, according to a research result announcement (Professor Sophie Swartz, University of Geneva, Switzerland) that sleeping in a rocking bed (hereinafter referred to as "rocking bed") that moves up and down or left and right is helpful for a good night's sleep. After sleeping in a fixed bed and a rocking bed in a healthy adult male of ~38 years old, a sleep darwin test (睡眠多源檢査, polysomnography; PSG) was performed. As a result, a person sleeping on a rocking bed had a hammock effect ( Hammock effect) has reached a sound sleep state more quickly and the movement of the pupils is more stable, and there are research results, and several types of rocking beds have been disclosed to provide the aforementioned effects.

일 예로, 대한민국 등록특허 제10-1730121호를 통해, 사용자가 침대에 누워 수면을 취할 때 해먹에서 수면을 취하는 효과를 주기 위해 침대의 베드가 진자운동을 하는 캠 운동을 이용한 흔들침대가 개시되어 있다.For example, Korean Patent Registration No. 10-1730121 discloses a rocking bed using a cam motion in which the bed of the bed performs a pendulum motion in order to give the effect of sleeping in a hammock when a user lies in a bed and sleeps. .

도 1은 종래 기술에 따른 캠 운동을 이용한 흔들침대의 내부구성을 나타낸 사시도로써, 종래의 캠 운동을 이용한 흔들침대는, 도 1에 도시된 바와 같이, 숙면을 취할 수 있도록 진자운동하는 흔들침대에 관한 것으로서, 상면이 개구된 박스 형상의 케이스부(910); 상기 케이스부(910) 상측에 구비되는 베드(911); 상기 케이스부(910)에 구비되어 상기 베드(911)의 저면을 지지하는 가이드부(930); 및, 상기 케이스부(910)에 구비되어 상기 베드(911)와 체결되는 동력부(940);를 포함하는 것을 특징으로 한다.1 is a perspective view showing the internal configuration of a rocking bed using a cam motion according to the prior art. As for the case, the upper surface is opened box-shaped case portion 910; A bed 911 provided on the upper side of the case part 910; A guide part 930 provided in the case part 910 and supporting the bottom surface of the bed 911; And a power unit 940 provided in the case unit 910 and coupled to the bed 911.

종래 기술에 의하면, 역 캠 운동을 하는 상기 동력부(940)에 의거 그 동력부(940)와 연결된 베드(911)가 좌측 및 우측으로 왕복운동하는 바, 하면이 타원형인 상기 베드(911) 및 그 베드(911) 저면을 지지 및 가이드하는 가이드부(930)로 인해 베드(911)가 진자운동(振子運動 ; 고정된 한 축이나 점의 주위를 일정한 주기로 진동하는 운동)으로 변환되어 사용자가 보다 쾌적한 수면을 할 수 있는 효과가 있다.According to the prior art, the bed 911 connected to the power unit 940 reciprocates to the left and right based on the power unit 940 performing reverse cam movement, and the bed 911 having an oval bottom surface and The bed 911 is converted into a pendulum motion (a motion that vibrates around a fixed axis or point at a certain period) due to the guide part 930 that supports and guides the bottom of the bed 911, so that the user can see more. It has the effect of having a pleasant sleep.

하지만, 매트리스(M)를 떠받치는 상기 베드(911)가 반구형을 이루어 좌측 및 우측으로 왕복(진자운동)시 운동방향으로 기울어지는 현상을 나타내는 관계로, 침대에 누운 사용자가 편안한 취침자세를 유지하기가 매우 어려운 문제가 있고, 심한 경우 수면을 취하는 도중에 침대에서 떨어져 부상을 당하게 되는 문제가 발생할 수 있으며, 이러한 문제들로 인해 사용자가 충분한 수면을 취할 수 없게 만드는 폐단이 있어 왔다.However, since the bed 911 supporting the mattress M forms a hemispherical shape and shows a phenomenon in which the bed 911 tilts in the movement direction when reciprocating (pendulum movement) to the left and right, the user lying on the bed can maintain a comfortable sleeping posture. There is a very difficult problem, and in severe cases, there may be a problem of falling off the bed and injured while sleeping, and there has been a nuisance that prevents the user from getting enough sleep due to these problems.

더욱이, 전술한 바와 같은 반구형 구조 및 롤링패턴의 구동메커니즘을 달성하기 위해서는, 기기의 부피가 커질 수밖에 없어 이동설치가 어렵고, 설치시 상당한 공간을 차지하는 문제가 뒤따랐다.Moreover, in order to achieve the above-described hemispherical structure and the driving mechanism of the rolling pattern, the volume of the device is inevitably increased, making it difficult to move and install, and there is a problem of taking up a considerable space during installation.

결국, 수평운동형의 자연스러운 흔들림작용을 유발하여 수면에 편안함을 제공하는 한편 수면을 취하는 사용자의 수면습관을 수집하고 그 수집데이터를 토대로 최적화된 수면환경을 사용자에게 제공할 수 있는 다기능 수면유도장치의 연구개발이 요구된다.In the end, a multifunctional sleep induction device that can induce a natural shaking action of a horizontal movement type to provide comfort to the sleep while collecting the sleeping habits of the sleeping user and providing the user with an optimized sleep environment based on the collected data. Research and development is required.

(문헌 1) 대한민국 등록특허 제10-1730121호(2017.04.19. 등록)(Document 1) Korean Patent Registration No. 10-1730121 (registered on April 19, 2017) (문헌 2) 대한민국 공개특허 제10-2017-0135603호(2017.12.08. 공개)(Document 2) Korean Patent Application Publication No. 10-2017-0135603 (published on Dec. 08, 2017) (문헌 3) 대한민국 공개특허 제10-2018-0041015호(2018.04.23. 공개)(Document 3) Korean Patent Application Publication No. 10-2018-0041015 (published on April 23, 2018) (문헌 4) 대한민국 공개특허 제10-2019-0074040호(2019.06.27. 공개)(Document 4) Korean Patent Application Publication No. 10-2019-0074040 (published on June 27, 2019) (문헌 5) 대한민국 공개특허 제10-2019-0109179호(2019.09.25. 공개)(Document 5) Korean Patent Application Publication No. 10-2019-0109179 (published on September 25, 2019) (문헌 6) 대한민국 등록실용신안 제20-0308443호(2003.03.11. 등록)(Document 6) Republic of Korea Utility Model Registration No. 20-0308443 (Registration on Mar 11, 2003) (문헌 7) 대한민국 등록실용신안 제20-0409961호(2006.02.22. 등록)(Document 7) Republic of Korea Utility Model No. 20-0409961 (registered on February 22, 2006)

본 발명의 목적은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 침대프레임의 내부에 수용되고 매트리스를 떠받쳐 지지한 상태로 좌우로 왕복운동하는 장치본체 및 상기 장치본체의 왕복운동을 위한 액츄에이터를 구비하되, 기존 크랭크 방식이 아닌 스카치요크의 적용으로 장치본체의 동작정밀도 향상을 도모하여 더욱 편안한 수면유도가 가능할 수 있도록 하는 AI 및 IoT 기반의 다기능 수면유도장치를 제공함에 있다.An object of the present invention is to solve the problems as described above, and provided with a device body that reciprocates left and right while being accommodated in a bed frame and supporting and supporting a mattress, and an actuator for reciprocating movement of the device body. However, it is to provide a multifunctional sleep induction device based on AI and IoT that enables more comfortable sleep induction by improving the operating precision of the device body by applying the Scotch yoke rather than the conventional crank method.

본 발명의 다른 목적은, 수면습관 정보수집의 센싱모듈 그리고 인공지능 및 사물인터넷 기반 수면유도 관련 부가기능 수행의 부가장치를 더 구비하여, 수면습관의 정보수집 및 그 수집정보를 활용한 사용자 맞춤형 수면환경의 구축은 물론 각종 부가기능 수행에 따른 다양한 수면유도 프로그램의 제공으로 향상된 수면환경의 구축이 가능할 수 있도록 하는 AI 및 IoT 기반의 다기능 수면유도장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to further include a sensing module for collecting sleep habit information and an additional device for performing additional functions related to sleep induction based on artificial intelligence and IoT, and collecting information on sleep habits and customized sleep using the collected information It is to provide a multifunctional sleep induction device based on AI and IoT that enables the establishment of an improved sleep environment by providing various sleep induction programs according to the execution of various additional functions as well as the establishment of the environment.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 침대프레임 내부에 장치되고 매트리스를 떠받쳐 지지한 상태로, 상기 매트리스를 좌우로 왕복시키는 장치본체; 상기 장치본체에 연계된 상태로, 제어신호를 받아 상기 매트리스 왕복의 동력을 발생하는 액츄에이터; 상기 장치본체에 더 연계된 상태로, 상기 액츄에이터에 의한 상기 장치본체의 동작을 안내하는 리니어가이더; 상기 액츄에이터의 동작제어와 더불어, 수면유도 프로그램을 실행하는 제어부; 및, 상기 장치본체 및 침대의 정해진 위치에 장치된 상태로, 상기 제어부와 연계하여 인공지능 및 사물인터넷 기반의 수면유도 관련 부가기능을 수행하는 적어도 하나 이상의 부가장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is provided in a bed frame and in a state in which the mattress is supported and supported, the main body for reciprocating the mattress left and right; An actuator connected to the device body and receiving a control signal to generate power for reciprocating the mattress; A linear guider for guiding the operation of the device body by the actuator in a state further connected to the device body; A control unit that controls the operation of the actuator and executes a sleep induction program; And at least one additional device for performing an additional function related to sleep induction based on artificial intelligence and IoT in connection with the control unit while being installed at a predetermined position of the device body and the bed.

또한, 상기 장치본체는, 침대프레임의 내부에 수용배치되는 베이스프레임, 상기 베이스프레임 상에 연계배치된 상태로 상기 액츄에이터의 구동메커니즘에 의거 좌우로 왕복운동하는 무빙프레임으로 구성되고, 상기 베이스프레임의 미리 정한 위치에는, 상기 액츄에이터의 설치고정을 위한 결착브래킷이 구비결합되며, 상기 무빙프레임의 상면에는, 상기 매트리스와의 상호 말착력 증대를 위한 요철이 형성되거나 흡착구 또는 돌기형태의 슬립방지부재가 부착된다.In addition, the apparatus main body is composed of a base frame accommodated and arranged inside the bed frame, and a moving frame that reciprocates left and right based on a driving mechanism of the actuator in a state of being linked and arranged on the base frame. At a predetermined position, a fastening bracket for fixing the actuator is provided and coupled, and on the upper surface of the moving frame, irregularities are formed to increase mutual adhesion with the mattress, or a slip preventing member in the form of an adsorption hole or a protrusion is provided. Attached.

더하여, 상기 부가장치는, 소음 또는 자율감각쾌락반응(ASMR) 사운드를 출력하거나 학습을 위한 컨텐츠 또는 음악을 출력하거나 사용자의 음성명령을 받아 상호작용 가능한 인공지능스피커와, 사용자 행동을 감지하여 침실을 밝히는 조명장치와, 수면유도에 도움되는 방향제를 방출하는 방향수단을 포함한다.In addition, the additional device includes an artificial intelligence speaker capable of outputting noise or an autonomous sensory pleasure response (ASMR) sound, outputting content or music for learning, or receiving a user's voice command, and detecting a user's behavior to control the bedroom. It includes a lighting device that illuminates and a direction means for discharging a fragrance that is helpful for inducing sleep.

또한, 상기 액츄에이터는, 상기 베이스프레임의 정해진 위치에 장치된 상태로 상기 제어부로부터 제어신호를 받아 회전력을 발생하는 동력발생체, 상기 무빙프레임의 정해진 위치에 결합되며 상기 동력발생체로부터 전달되는 회전운동을 직선운동으로 바꿔 상기 무빙프레임이 좌우로 왕복운동을 이루도록 하는 동력전달부재로 구성되고, 상기 동력발생장치의 회전축에는 궤도회전에 따른 상기 무빙프레임의 왕복운동범위가 형성되도록 하기 위한 편심축대가 축결합되며, 상기 동력전달부재는, 회전운동을 직선운동으로 바꿔 상기 무빙프레임에 전달하되, 주기적이고 연속적인 사인파(sine wave) 형성을 위한 스카치요크(scotch yoke)이다.In addition, the actuator is a power generator that generates rotational force by receiving a control signal from the control unit while being installed at a predetermined position of the base frame, a rotational motion that is coupled to a predetermined position of the moving frame and transmitted from the power generator. It is composed of a power transmission member that converts the moving frame into a linear motion and makes the moving frame reciprocate left and right, and an eccentric shaft for forming a reciprocating motion range of the moving frame according to the orbit rotation is formed on the rotation shaft of the power generating device It is coupled, and the power transmission member is a scotch yoke for converting a rotational motion into a linear motion and transmitting it to the moving frame, and forming a periodic and continuous sine wave.

더하여, 상기 리니어가이더는, 상기 무빙프레임의 운동방향을 따라 상기 베이스프레임의 상단 정해진 위치에 구비결합되는 가이드레일과, 상기 가이드레일에 대응하는 상기 무빙프레임의 하단 정해진 위치에 구비결합되고 상기 가이드레일에 연계조립된 상태로, 상기 무빙프레임 운동시 상기 가이드레일을 따라 이동하는 슬라이드서포트로 구성된다.In addition, the linear guide is provided and coupled to a guide rail provided at a predetermined position at the top of the base frame along the moving direction of the moving frame, and a guide rail provided at a predetermined position at the lower end of the moving frame corresponding to the guide rail, and the guide rail It is connected to the assembled state, and consists of a slide support that moves along the guide rail during the movement of the moving frame.

또한, 상기 부가장치는, 사용자 신체 각부의 온도를 달리하도록 매트리스 및 침실의 온도조절을 위한 냉난방장치를 더 포함한다.In addition, the additional device further includes a heating and cooling device for controlling the temperature of the mattress and the bedroom so as to vary the temperature of each part of the user's body.

더하여, 상기 제어부는, 상기 동력발생체의 구동제어와 더불어 기설정 수면유도 프로그램을 실행하는 제어회로, 사용자의 수면습관과 수면환경의 정보를 수집제공하는 적어도 하나 이상의 센싱모듈, 장치구동 전반의 사용자조작을 위한 컨트롤러로 구성되고, 상기 제어회로는, 상기 센싱모듈로부터 입력값을 받아들이고 기설정 수면유도 프로그램을 기반으로 장치구동을 제어함에 더해, 상기 센싱모듈 및 상기 부가장치의 구동을 관리하며, 상기 센싱모듈은, 사용자의 움직임과 압력, 체온, 뇌파, 호흡, 소리의 감지와 더불어 침실의 습도, 조도, 기압을 감지한다.In addition, the control unit includes a control circuit that executes a preset sleep induction program in addition to the driving control of the power generator, at least one sensing module that collects and provides information on the user's sleeping habits and sleeping environment, and the user of overall device driving. Consisting of a controller for operation, the control circuit, in addition to receiving an input value from the sensing module and controlling device driving based on a preset sleep induction program, manages the driving of the sensing module and the additional device, and the The sensing module detects the user's movement and pressure, body temperature, brain waves, breathing, and sound, as well as humidity, illumination, and air pressure in the bedroom.

또한, 상기 컨트롤러의 조작버튼은, 크기가 서로 다른 형태로 이루어지고, 각 버튼의 기능은 미리 정해지거나 사용자에 의한 임의지정이 가능하다.In addition, the operation buttons of the controller have different sizes, and the functions of each button may be predetermined or arbitrarily designated by a user.

이상의 설명에서 분명히 알 수 있듯이, 본 발명의 AI 및 IoT 기반의 다기능 수면유도장치는, 모터의 회전운동을 직선운동으로 바꾸는데 있어 기존 크랭크 방식과 달리 스카치요크의 채용을 통해 매트리스를 좌우로 왕복시키는 장치동작 정밀도를 크게 향상시켜, 안정적인 장치동작의 구현은 물론 편안한 수면유도가 가능케 되는 효과가 있다.As can be seen from the above description, the AI and IoT-based multifunctional sleep induction device of the present invention is a device that reciprocates the mattress left and right through the adoption of a Scotch yoke, unlike the conventional crank method in converting the rotational motion of the motor into linear motion. By greatly improving the operation precision, there is an effect of enabling a stable device operation as well as inducing a comfortable sleep.

또한, 수면습관과 수면환경의 다양한 상황감지와 AI 및 IoT 기반의 각종 부가기능 예컨대, 열, 소리, 빛, 향기 기능을 추가하고 이를 습관화할 수 있게 만드는 기능의 수행으로 보다 나은 수면환경의 사용자 제공이 가능하고, 또한 사용자의 수면습관 정보수집 및 그렇게 수집된 정보활용을 통한 사용자 맞춤형 수면환경 구축과 더불어 잘못된 수면습관을 바로잡는 중요한 자료로 활용이 가능케 되는 효과가 있다.In addition, it provides users with a better sleeping environment by performing functions that make them habitable and add various additional functions based on AI and IoT, such as heat, sound, light, and scent functions, as well as sensing various situations of sleeping habits and sleeping environments. This is possible, and it is possible to use it as an important data for correcting wrong sleeping habits along with the establishment of a customized sleeping environment through the collection of information on the user's sleeping habits and utilization of the collected information.

이와 함께, 침대프레임 자체가 매트리스를 흔드는 방식으로 이루어져 장치의 부피가 상당한 종래의 흔들침대에 달리 장치구성의 간소화와 분해조립의 간편화 달성에 따른 장치의 이동성과 설치의 용이성을 나타내는 한편, 건강한 수면 및 효율적인 수면에 대한 관심도가 높아지는 지금, 수면의 질을 높이는 토찰 수면케어 플랫폼 구축과 더불어 그에 따른 소비자 구매욕구 충족과 함께 제조업체의 이익창출은 물론 수면장애 개선을 위한 의학기술의 발전 및 활성화에 크게 기여할 수 있는 아주 유용한 발명이다.In addition, the bed frame itself is made in a way that shakes the mattress, and unlike the conventional rocking bed, which has a significant volume of the device, the device configuration is simplified and the disassembly and assembly is simplified, resulting in the mobility of the device and the ease of installation. Now that interest in efficient sleep is increasing, we can greatly contribute to the development and activation of medical technology to improve sleep disorders as well as to create profits for manufacturers, along with the establishment of a Tochal sleep care platform that improves the quality of sleep, as well as satisfying consumer purchase needs. It is a very useful invention.

도 1은 종래 기술에 따른 캠 운동을 이용한 흔들침대의 내부구성을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 AI 및 IoT 기반의 다기능 수면유도장치의 전체구성을 개략적으로 나타낸 블럭도.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 AI 및 IoT 기반의 다기능 수면유도장치에 있어서, 장치본체 및 액츄에이터와 리니어가이더의 구성관계를 나타낸 사시도와 분해사시도 및 정단면도.
도 6은 본 발명에 따른 AI 및 IoT 기반의 다기능 수면유도장치에 있어서, 제어부의 구성요소 중 컨트롤러의 외부구조를 대략적으로 나타낸 요부사시도.
도 7은 본 발명에 따른 AI 및 IoT 기반의 다기능 수면유도장치의 실시예를 나타낸 사용상태도.
도 8은 본 발명에 따른 AI 및 IoT 기반의 다기능 수면유도장치에 있어서, 액츄에이터의 작동패턴을 나타낸 동작과정도.
도 9a 내지 도 10b는 본 발명에 따른 AI 및 IoT 기반의 다기능 수면유도장치의 작동관계를 나타낸 동작상태도.1 is a perspective view showing the internal configuration of a rocking bed using a cam motion according to the prior art.
Figure 2 is a block diagram schematically showing the overall configuration of the AI and IoT-based multifunctional sleep induction device according to the present invention.
3 to 5 are a perspective view, an exploded perspective view, and a front cross-sectional view showing a configuration relationship between a device body, an actuator, and a linear guide in the multifunctional sleep induction device based on AI and IoT according to the present invention.
6 is a perspective view schematically showing the external structure of the controller among components of the controller in the AI and IoT-based multifunctional sleep induction device according to the present invention.
Figure 7 is a state diagram showing an embodiment of the multi-function sleep induction device based on AI and IoT according to the present invention.
8 is an operation process diagram showing the operation pattern of the actuator in the multi-function sleep induction device based on AI and IoT according to the present invention.
9A to 10B are operational state diagrams showing the operational relationship of the AI and IoT-based multifunctional sleep induction device according to the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the present invention.

우선, 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.First of all, in adding reference numerals to elements of the drawings, it should be noted that the same elements are assigned the same numerals as possible even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

첨부도면 중 도 2는 본 발명에 따른 AI 및 IoT 기반의 다기능 수면유도장치의 전체구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이고, 도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 AI 및 IoT 기반의 다기능 수면유도장치에 있어서 장치본체 및 액츄에이터와 리니어가이더의 구성관계를 나타낸 사시도와 분해사시도 및 정단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 AI 및 IoT 기반의 다기능 수면유도장치에 있어서 제어부의 구성요소 중 컨트롤러의 외부구조를 대략적으로 나타낸 요부사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 AI 및 IoT 기반의 다기능 수면유도장치의 실시예를 나타낸 사용상태도이며, 도 8은 본 발명에 따른 AI 및 IoT 기반의 다기능 수면유도장치에 있어서 액츄에이터의 작동패턴을 나타낸 동작과정도이며, 도 9a 내지 도 10b는 본 발명에 따른 AI 및 IoT 기반의 다기능 수면유도장치의 작동관계를 나타낸 동작상태도이다.2 of the accompanying drawings is a block diagram schematically showing the overall configuration of an AI and IoT-based multifunctional sleep induction device according to the present invention, and FIGS. 3 to 5 are shown in the AI and IoT-based multifunctional sleep induction device according to the present invention. It is a perspective view, an exploded perspective view, and a front cross-sectional view showing the configuration relationship between the device body, the actuator, and the linear guide, and FIG. 6 shows the external structure of the controller among the components of the control unit in the AI and IoT-based multifunctional sleep induction device according to the present invention. Fig. 7 is a schematic perspective view showing a main part of a sleep induction device based on AI and IoT according to the present invention, and Fig. 8 is a view showing a multi-function sleep induction device based on AI and IoT according to the present invention. It is an operation process diagram showing the operation pattern of the actuator, and Figs. 9A to 10B are operational state diagrams showing the operation relationship of the multifunctional sleep induction device based on AI and IoT according to the present invention.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 AI 및 IoT 기반의 다기능 수면유도장치(A)는, 침대프레임 내부에 장치되고 매트리스를 떠받쳐 지지한 상태로 상기 매트리스를 좌우로 왕복시키는 장치본체(1)와, 상기 장치본체(1)에 연계된 상태로 제어신호(전력)를 받아 매트리스 왕복의 동력을 발생하는 액츄에이터(2)와, 상기 장치본체(1)에 더 연계된 상태로 상기 액츄에이터(2)에 의한 장치본체(1)의 동작을 안내하는 리니어가이더(3)와, 상기 액츄에이터(2)의 동작제어와 더불어 수면유도 프로그램을 실행하는 제어부(4)와, 상기 장치본체(1) 및 침대의 정해진 위치에 장치된 상태로 상기 제어부(4)와 연계하여 인공지능(AI) 및 사물인터넷(IoT) 기반의 수면유도 관련 부가기능을 수행하는 적어도 하나 이상의 부가장치(5)를 포함한다.As shown in Figs. 2 to 5, the AI and IoT-based multifunctional sleep induction device (A) according to the present invention is installed inside the bed frame and moves the mattress left and right while supporting and supporting the mattress. The device body (1) and the actuator (2) that receives a control signal (power) in a state connected to the device body (1) to generate power for reciprocating the mattress, and in a state further connected to the device body (1). A linear guide 3 that guides the operation of the device body 1 by the actuator 2, a control unit 4 that controls the operation of the actuator 2 and executes a sleep induction program, and the device body ( 1) And at least one additional device (5) that performs an additional function related to sleep induction based on artificial intelligence (AI) and Internet of Things (IoT) in connection with the control unit 4 in a state of being installed at a predetermined position of the bed. Includes.

장치본체(apparatus body, 1)는, 침대프레임 상에 거치되는 매트리스를 좌우로 왕복시켜 흔들림을 유발하고 이를 통해 침대에 누워서 잠자는 사용자의 편안한 수면을 유도하기 위한 것으로, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 침대프레임의 내부에 수용배치되는 베이스프레임(11)과, 상기 베이스프레임(11) 상에 연계배치된 상태로 상기 액츄에이터(2)의 구동메커니즘(driving mechanism)에 의거 좌우로 왕복운동하는 무빙프레임(12)으로 구성된다.Apparatus body (1) is to induce a shake by reciprocating the mattress mounted on the bed frame left and right, and through this, to induce a comfortable sleep of a user lying in a bed and sleeping, as shown in FIGS. As described above, the base frame 11 accommodated and disposed inside the bed frame and the reciprocating movement left and right based on the driving mechanism of the actuator 2 in a state of being linked and disposed on the base frame 11 It consists of a moving frame 12.

상기 베이스프레임(base frame, 11)과 무빙프레임(moving framie, 12)은, 침대프레임 내부에 수용되고 매트리스를 떠받치는데 적합한 규격을 갖는 바, 다수의 파이프를 이어붙여 사각틀 형태를 이루는 것이 바람직하나, 그 형태는 다양하게 변형될 수 있다.The base frame (11) and the moving frame (moving framie, 12) are accommodated inside the bed frame and have a standard suitable for supporting the mattress, and it is preferable to form a square frame by connecting a plurality of pipes, Its shape can be variously modified.

그리고, 상기 베이스프레임(11)의 미리 정한 위치에는, 후술할 상기 액츄에이터(2)의 동력발생체를 설치고정하는데 필요한 결착브래킷(111)이 더 구비결합된다.Further, at a predetermined position of the base frame 11, a fastening bracket 111 necessary for installing and fixing the power generator of the actuator 2, which will be described later, is further provided and coupled.

또한, 상기 무빙프레임(12)의 상면에는, 매트리스와의 상호 말착력 증대를 위해, 요철을 형성하거나 흡착구 또는 고무돌기와 같은 슬립방지부재(미도시)가 더 부착될 수 있다.In addition, a slip preventing member (not shown) such as an adsorption hole or a rubber protrusion may be further attached to the upper surface of the moving frame 12 to increase mutual adhesion with the mattress.

액츄에이터(actuator, 2)는, 상기 무빙프레임(12)의 좌우 왕복운동을 위한 것으로, 상기 베이스프레임(11)의 정해진 위치에 장치된 상태로 상기 제어부(4)로부터 제어신호를 받아 회전력을 발생하는 동력발생체(21)와, 상기 무빙프레임(12)의 정해진 위치에 결합되며 상기 동력발생체(21)로부터 전달되는 회전력(회전운동)을 직선운동으로 바꿔 상기 무빙프레임(12)이 좌우로 왕복운동을 이루도록 하는 동력전달부재(22)로 구성된다.The actuator (2) is for the left and right reciprocating movement of the moving frame 12, and generates a rotational force by receiving a control signal from the control unit 4 in a state installed at a predetermined position of the base frame 11 The moving frame 12 is reciprocated to the left and right by converting the rotational force (rotational motion) transmitted from the power generator 21 and the moving frame 12 into a linear motion. It consists of a power transmission member 22 to achieve the movement.

상기 동력발생체(21)는, 상기 제어부(4)의 제어신호에 의해 속도조절의 정밀통제가 가능한 서보모터(servo motor)인 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되지 않고 동일한 작용관계를 나타내는 기계요소라 한다면 얼마든지 달리 채용할 수 있다.The power generator 21 is preferably a servo motor capable of precise control of speed adjustment by a control signal from the control unit 4, but is not necessarily limited thereto and is a mechanical element exhibiting the same working relationship. If you can, you can hire any other way.

그리고, 발생된 회전력에 의해 회동하는 회전축에는 궤도회전에 따른 상기 무빙프레임(12)의 왕복운동범위가 형성되도록 하기 위한 편심축대(211)가 축결합된다.In addition, an eccentric shaft 211 for forming a reciprocating motion range of the moving frame 12 according to the orbital rotation is axially coupled to a rotation shaft that rotates by the generated rotational force.

상기 동력전달부재(22)는, 회전운동을 직선운동으로 바꿔 상기 무빙프레임(12)에 전달하되 주기적이고 연속적인 사인파(sine wave) 형성에 용이한 기계요소인 스카치요크(scotch yoke)인 것이 바람직한 바, 이는 직선운동의 불규칙함으로 구동이 매끄럽지 못해 사용자의 불편을 초래하는 기존 크랭크(crank) 방식에 의한 저크(Jerk : 부드럽지 못하고 갑작스럽게 끄덕하는 동작)를 억제하여 상기 무빙프레임(12)의 왕복운동이 정밀한 움직임을 나타내도록 하기 위함이다. 그러나, 반드시 이에 한정되지 않고 동일한 작용관계를 나타내는 기계요소라 한다면 얼마든지 달리 채용할 수 있다.The power transmission member 22 is preferably a scotch yoke, which is a mechanical element that converts a rotational motion into a linear motion and transmits it to the moving frame 12, but is easy to form a periodic and continuous sine wave. Bar, which is irregular in linear motion, which prevents the movement of the moving frame 12 by suppressing jerk by the conventional crank method that causes inconvenience to the user. This is to ensure that the movement shows precise movement. However, it is not necessarily limited thereto, and any mechanical element that exhibits the same working relationship can be employed differently.

아울러, 상기 편심축대(211)의 대응삽입 및 동작구간의 마련을 위한 장공(221)이 상기 무빙프레임(12)의 운동방향과 직교하는 방향으로 길게 형성되어 있다.In addition, a long hole 221 for corresponding insertion of the eccentric shaft 211 and provision of an operation section is formed to be elongated in a direction orthogonal to the movement direction of the moving frame 12.

리니어가이더(linear guider, 3)는, 상기 액츄에이터(2)에 의해 베이스프레임(11) 상에서 정해진 방향을 따라 왕복운동하는 상기 무빙프레임(12)의 이동안내를 위한 것으로, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 무빙프레임(12)의 운동방향을 따라 상기 베이스프레임(11)의 상단 정해진 위치에 구비결합되는 하나 이상의 가이드레일(31)과, 상기 가이드레일(31)에 대응하는 상기 무빙프레임(12)의 하단 정해진 위치에 구비결합되고 상기 가이드레일(31)에 연계조립된 상태로 무빙프레임(12) 운동시 가이드레일(31)을 따라 이동하는 하나 이상의 슬라이드서포트(32)로 구성됨이 바람직하나, 반드시 이에 한정되지 않고 동일한 작용관계를 나타내는 기계요소라 한다면 얼마든지 달리 채용할 수 있다.A linear guider 3 is for guiding the movement of the moving frame 12, which reciprocates along a predetermined direction on the base frame 11 by the actuator 2, and is shown in FIGS. 4 and 5 As described above, at least one guide rail 31 is provided and coupled to a predetermined position on the top of the base frame 11 along the movement direction of the moving frame 12, and the moving frame corresponding to the guide rail 31 It is preferably composed of one or more slide supports 32 that are provided at a predetermined position at the bottom of (12) and move along the guide rails 31 during movement of the moving frame 12 in a state of being connected and assembled with the guide rails 31. However, it is not necessarily limited to this, and as long as it is a mechanical element that exhibits the same working relationship, it may be adopted differently.

제어부(control section, 4)는, 상기 무빙프레임(12) 왕복의 장치구동과 아울러 인공지능(AI) 및 사물인터넷(IoT) 기반의 다양한 부가기능의 수행을 위한 것으로, 상기 액츄에이터(2)의 동력발생체(21) 구동제어와 더불어 기설정 수면유도 프로그램을 실행하는 제어회로(41)와, 사용자의 수면습관과 수면환경의 정보를 수집제공하는 적어도 하나 이상의 센싱모듈(42)과, 장치구동 전반의 사용자조작을 위한 컨트롤러(43)로 구성된다.The control section 4 is for driving the moving frame 12 reciprocating device and performing various additional functions based on artificial intelligence (AI) and Internet of Things (IoT), and the power of the actuator 2 Generator 21, a control circuit 41 that executes a preset sleep induction program in addition to driving control, at least one sensing module 42 that collects and provides information on a user's sleeping habits and sleeping environment, and overall device driving It consists of a controller 43 for user operation.

상기 제어회로(41)는, 마이크로 프로세서를 중심소자로 그것에 주기억이나 주변회로, 입출력장치와 인터페이스를 부가한 초소형 컴퓨터로써, 상기 센싱모듈(42)로부터 입력값을 받아들이고 기설정 수면유도 프로그램을 기반으로 장치구동을 제어함에 더해, 상기 센싱모듈(42)의 관리, 상기 컨트롤러(43)의 디스플레이 제어는 물론, 무선인터넷 혹은 블루투스 통신의 제어, 음향·온열 및 냉방·조명·발향 등 부가기능의 구동을 관리한다.The control circuit 41, as a microprocessor as a central element, is a microcomputer in which a main memory, a peripheral circuit, an input/output device and an interface are added to it, and receives an input value from the sensing module 42 and is based on a preset sleep induction program. In addition to controlling device driving, management of the sensing module 42, display control of the controller 43, control of wireless Internet or Bluetooth communication, operation of additional functions such as sound, heating, cooling, lighting, and smell Manage.

상기 센싱모듈(42)은, 초음파의 특성을 이용하거나 초음파를 발생시켜 설정구역 내로 접근하는 물체의 접근거리와 움직임 등을 검출하는 초음파센서(ultrasonic sensor), 또는 대상물이 가지고 있는 적외선의 정보를 감지하는 소자로 적외선을 이용해 온도, 압력, 방사선 세기 등의 물리량이나 화학량을 감지하여 상기 설정구역 내 접근물체를 판별하는 적외선센서(infrared sensor)로 조합된다.The sensing module 42 uses the characteristics of ultrasonic waves or generates ultrasonic waves to detect an approach distance and movement of an object approaching within a set area, or an infrared sensor that is possessed by the object. The device is combined with an infrared sensor that detects a physical quantity or a stoichiometric quantity such as temperature, pressure, and radiation intensity using infrared rays to determine an object approaching within the set area.

이에 따라, 사용자의 움직임과 압력(체중), 체온, 뇌파, 호흡, 소리 등의 감지와 더불어 침실의 습도, 조도, 기압 등의 감지가 가능하며, 이를 통한 사용자의 수면습관과 수면환경을 수집 및 정보화하여 사용자에게 적합한 맞춤형 수면환경을 제공할 수 있다.Accordingly, it is possible to detect the user's movement and pressure (weight), body temperature, brain waves, breathing, sound, etc., as well as the humidity, illuminance, and air pressure of the bedroom, through which the user's sleeping habits and sleeping environment are collected and By informatization, it is possible to provide a customized sleeping environment suitable for users.

상기 컨트롤러(43)는, 장치조작을 위한 조작버튼(431), 노브, 레버는 물론 디스플레이(432)를 구비함이 바람직하며, 상기 장치본체(1)의 베이스프레임(11) 또는 무빙프레임(2)에 장착되거나 별도의 유선 혹은 무선으로 연결됨으로써 원격조정이 가능한 기기 또는 스마트폰 어플리케이션으로 존재할 수도 있으며, 여기에 한정되지 않고 다양한 형태로 구비될 수 있다.The controller 43 is preferably provided with a display 432 as well as an operation button 431, a knob, and a lever for operating the device, and the base frame 11 or the moving frame 2 of the device body 1 ), or may exist as a device or smartphone application capable of remote control by being connected by a separate wired or wireless connection, and is not limited thereto and may be provided in various forms.

그리고, 상기 조작버튼(431)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 크기가 서로 다른 형태로 이루어져, 어두운 밤에도 손으로 접촉해서 손쉽게 조작이 가능토록 사용자에게 편의성을 제공하고, 각 버튼의 기능은 미리 정해지거나 사용자가 임의로 지정할 수 있다. 예컨대, 한 번 누르기, 두 번 누르기, 길게 누르기 등 각기 다른 기능을 배정할 수 있고, 한 번 눌렀을 때 진동을 시작하며, 두 번 눌렀을 때 특정 부가장치를 작동(예를 들어 상기 인공지능 스피커를 깨우거나 미리 녹음된 소리가 나오게 하는 등)시킬 수 있다.In addition, the operation buttons 431, as shown in Fig. 6, are made in different sizes, and provide convenience to the user so that they can be easily operated by touching them with a hand even in dark nights, and the function of each button is It can be set in advance or can be arbitrarily designated by the user. For example, you can assign different functions, such as single press, double press, and long press, start vibration when pressed once, and activate a specific accessory when pressed twice (e.g., wake up the artificial intelligence speaker). Or play a pre-recorded sound, etc.).

이를 달성하기 위한 AI 알고리즘은, 상기 센서의 데이터와 사용자의 수면결과를 조합해 사용자의 상태에 맞는 최적의 수면환경을 조성하며, 원하는 시간에 잠에서 깰 수 있게 만든다. 또한, 사용자의 취침 시각, 상기 센서모듈(42)에서 측정한 수면환경의 요소, 사용자의 수면시간 및 과거 수면환경의 요소 등을 포함한 히스토리데이터(history data)와 해당 데이터를 가공해 얻은 수면패턴 등을 통해 수면에 들어가는 시간과 수면 중의 상태데이터를 고려해 원하는 시간 이전에 최적의 상태로 잠에서 깰 수 있도록 매트리스를 움직이며 기타 부가기능을 조절한다. 더하여, 사용자가 수면 중 원하지 않는 시간에 깨어날 가능성이 있을 때 사용자가 깨지 않도록 흔들림(매트리스의 왕복운동)과 기타 부가기능이 조합된 수면유도 프로그램을 실행함은 물론이며, 수면유도(및 수면유지)프로그램, 각성프로그램 등을 사용자의 수면데이터를 바탕으로 업데이트할 수 있다.The AI algorithm to achieve this creates an optimal sleeping environment suitable for the user's condition by combining the data of the sensor and the user's sleep result, and makes it possible to wake up at a desired time. In addition, history data including the user's sleeping time, factors of the sleeping environment measured by the sensor module 42, the user's sleeping time and factors of the past sleeping environment, and sleep patterns obtained by processing the data, etc. The mattress is moved and other additional functions are adjusted so that the mattress can be awakened in an optimal state before the desired time in consideration of the time to enter the sleep and the state data during sleep. In addition, when there is a possibility that the user wakes up at an unwanted time during sleep, it runs a sleep induction program that combines shaking (reciprocating movement of the mattress) and other additional functions to prevent the user from waking up, as well as inducing sleep (and maintaining sleep). Programs, awakening programs, etc. can be updated based on the user's sleep data.

그리고, 상기 조작버튼(431) 혹은 다른 전자기기, 스마트폰 어플리케이션 등의 외부기기를 이용해서, 움직임을 시작하고 멈추기, 조명을 조절하기, 음악, 소음, 미리 녹음된 컨텐츠를 시작하고 멈추기, 온도를 조절하기, 비상호출, 미리 프로그램된 수면유도모드 시작하기 등등이 가능하다. 각성프로그램의 경우 학습용 텍스트, 사용자가 지정한 뉴스, 웹사이트, 오디오북 등을 선택할 수 있으며 스마트폰의 알림을 전달할 수 있다.And, using the operation button 431 or other electronic devices, external devices such as smartphone applications, start and stop movement, adjust lighting, start and stop music, noise, pre-recorded content, and set temperature. Adjustments, emergency calls, starting pre-programmed sleep induction modes, etc. are possible. In the case of the awakening program, you can select text for learning, news, website, and audio book specified by the user, and can deliver notifications from your smartphone.

상기 부가장치(5)는, 앞서 언급한 바와 같이 제어부(4)와 연계하여 인공지능 및 사물인터넷 기반의 수면유도 관련 부가기능의 수행을 위한 것으로, 적절한 소음이나 자율감각쾌락반응(Autonomous Sensory Meridian Response; ASMR) 사운드의 출력 혹은 학습을 위한 컨텐츠 또는 음악을 출력하거나 사용자의 음성명령을 받아 상호작용 가능한 인공지능스피커(미도시), 독서를 하거나 화장실 갈 때에 침실을 밝히는 조명장치(미도시), 수면유도에 도움되는 방향제를 방출하는 방향수단(미도시)일 수 있다.As mentioned above, the additional device 5 is for performing an additional function related to sleep induction based on artificial intelligence and IoT in connection with the control unit 4, as mentioned above, and is suitable for noise or autonomous sensory pleasure response (Autonomous Sensory Meridian Response). ; ASMR) An artificial intelligence speaker (not shown) that can interact with sound output or content for learning or music output, or by receiving a user's voice command, a lighting device that illuminates the bedroom when reading or going to the bathroom (not shown), sleep It may be a fragrance means (not shown) for discharging the fragrance helpful for induction.

또한, 사용자 신체 각부(머리와 발)의 온도를 달리하여 적절한 수면을 유도하도록 매트리스 및 침실의 온도조절을 위한 냉난방장치(미도시)를 더 포함할 수 있다.In addition, a cooling/heating device (not shown) for controlling the temperature of the mattress and the bedroom may be further included to induce proper sleep by varying the temperature of each part of the user's body (head and feet).

상기와 같은 구성으로 되는 본 발명에 따른 AI 및 IoT 기반의 다기능 수면유도장치(A)의 작용을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The operation of the AI-based and IoT-based multifunctional sleep induction device (A) according to the present invention having the above configuration will be described in detail.

먼저, 본 발명의 AI 및 IoT 기반의 다기능 수면유도장치(A)는 도 7에 도시된 바와 같이, 침대프레임의 내측에 장치되고 매트리스(M)를 상부에 거치하는 형태로 설치되며, 그 상태로 상기 매트리스(M)를 좌우로 왕복운동시킴에 따른 흔들림의 유발로 침대에 누운 사용자가 보다 편안한 잠을 잘 수 있게 만드는 수면유도에 사용된다.First, the AI and IoT-based multifunctional sleep induction device (A) of the present invention is installed on the inside of the bed frame and installed in the form of mounting the mattress M on the top, as shown in FIG. 7. The mattress (M) is used to induce a sleep that makes the user lying on the bed a more comfortable sleep due to the induction of shaking due to the reciprocating movement of the mattress (M) from side to side.

즉, 제어부(4)의 컨트롤러(43) 조작을 통해 장치본체(1)의 하부 베이스프레임(11)에 장착된 액츄에이터(2)의 동력발생체(21 / 서보모터) 구동 및 그 동력발생체(21)에 연계된 상기 액츄에이터(2)의 동력전달부재(22 / 스카치요크) 동작에 따라 상기 동력전달부재(22)가 결합된 상기 장치본체(1)의 무빙프레임(12)이 좌우로 왕복운동을 시작하여, 상기 무빙프레임(12) 상에 거치된 매트리스(M)가 더불어 좌우로 왕복되는 것에 의해 수면유도가 가능하다.That is, through the operation of the controller 43 of the control unit 4, the power generator 21 / servomotor of the actuator 2 mounted on the lower base frame 11 of the device body 1 is driven and the power generator ( In accordance with the operation of the power transmission member (22 / Scotch yoke) of the actuator (2) connected to 21), the moving frame (12) of the device body (1) to which the power transmission member (22) is coupled is reciprocated from side to side. Starting from, sleep induction is possible by reciprocating the mattress (M) mounted on the moving frame 12 to the left and right together.

여기서, 상술한 무빙프레임(12)의 좌우 왕복운동을 위한 상기 액츄에이터(2)의 구동관계는, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 동력발생체(21)의 회전축에 축결합된 상태로 정해진 반경을 따라 궤도회전하는 편심축대(211)에 영향받아 상기 동력전달부재(22)가 밀려나는 동작에 의한 것이며, 그와 같은 상기 동력전달부재(22) 동작에 연관한 상기 무빙프레임(12)의 왕복운동은, 도 9a 내지 도 10b에서와 같은 동작관계를 따른다.Here, the driving relationship of the actuator 2 for the left and right reciprocating movement of the moving frame 12 described above is, as shown in FIG. 8, a radius determined by being axially coupled to the rotation shaft of the power generator 21 It is caused by an operation in which the power transmission member 22 is pushed out under the influence of the eccentric shaft 211 rotating along orbit, and the reciprocation of the moving frame 12 in connection with the operation of the power transmission member 22 The exercise follows the motion relationship as in FIGS. 9A to 10B.

이와 함께, 상기 장치본체(1)의 무빙프레임(12) 좌우 왕복운동 및 그에 따른 매트리스(M)의 왕복을 통한 사용자의 수면유도는 물론, 상기 제어부(4)의 센싱모듈(42)과 부가장치(5)에 의한 AI 및 IoT 기반의 부가기능 수행을 통해 보다 나은 수면환경을 제공할 수 있다.Along with this, as well as inducing the user's sleep through the left and right reciprocating movement of the moving frame 12 of the device body 1 and the reciprocating of the mattress M accordingly, the sensing module 42 and the additional device of the control unit 4 It is possible to provide a better sleeping environment by performing additional functions based on AI and IoT according to (5).

구체적으로, 상기 센싱모듈(42)에 의한 움직임 및 압력감지를 통해 사용자가 침대에 누웠는지를 파악하고 매트리스의 왕복운동을 자동으로 시작하거나 상기 부가장치(5)와 연동해 다양한 수면유도 프로그램을 자동으로 시작할 수 있고, 사용자가 수면상태에 접어들었을 때의 행동(뒤척임 등)감지를 통해 수면깊이를 파악할 수 있으며, 아울러 사용자의 체중과 맥박 및 호흡 등을 파악하여 잘못된 수면습관을 바로잡기 위한 데이터로 활용할 수 있다. 그리고, 소리감지를 통해 수면시의 호흡패턴이나 코골이 및 무호흡 등을 파악하여 수면장애요인의 개선을 위한 데이터로 활용할 수 있다.Specifically, the sensing module 42 detects whether the user is lying on the bed through motion and pressure detection, and automatically starts the reciprocating movement of the mattress, or automatically starts various sleep induction programs in conjunction with the additional device 5. It can be started with, and it is possible to determine the depth of sleep through the detection of the user's behavior (reversing, etc.) when the user enters a sleep state. In addition, it is used as data to correct the wrong sleep habit by grasping the user's weight, pulse, and breathing. Can be utilized. In addition, it can be used as data for improvement of sleep disorder factors by identifying breathing patterns, snoring, and apnea during sleep through sound detection.

또한, 상기 센싱모듈(42)에 의한 뇌파감지를 통해 수면의 깊이와 질을 측정할 수 있으며 사용자의 체온과 침실의 온도감지를 통해 사용자에게 적합한 수면환경의 온도를 자동조절 또는 제안하거나 혹은 상기 부가장치(5)를 이용해서 온도를 직접 조절할 수 있다. 더하여, 조도감지를 통해 침실의 밝기를 자동조절하거나 또는 제안하거나 혹은 으로 조절하고 측정하고 사용자에게 적합한 조도를 제안하거나 혹은 상기 부가장치(5)를 이용해서 밝기를 직접 조절할 수 있으며, 상기 센싱모듈(42)에 의한 기압감지를 통해 침실의 공기질을 측정할 수 있고 환기를 제안하거나 혹은 공기청정기가 연계되어 있을 경우 상기 부가장치(5)를 이용해서 공기청정기를 직접 가동할 수 있다.In addition, it is possible to measure the depth and quality of sleep through the EEG detection by the sensing module 42, and automatically adjust or suggest the temperature of the sleeping environment suitable for the user through the sensing of the user's body temperature and the temperature of the bedroom, or The temperature can be controlled directly by means of the device (5). In addition, the brightness of the bedroom can be automatically adjusted or suggested through the illumination detection, or can be adjusted and measured with or, and a suitable illumination level for the user can be suggested or the brightness can be directly adjusted by using the additional device 5, and the sensing module ( 42), the air quality in the bedroom can be measured and ventilation is suggested, or when an air purifier is connected, the air purifier can be directly operated using the additional device 5.

그리고, 상기 센싱모듈(42)에 의한 습도감지를 통해 침실의 습도를 측정할 수 있고 제습/가습을 제안하거나 혹은 제습기/가습기가 연계되어 있을 경우 상기 부가장치(5)를 통해 제습기/가습기를 직접 가동할 수 있으며, 상기 부가장치(5)의 인공지능스피커를 이용한 소리감지를 통해 수집된 정보를 바탕으로 사용자맞춤의 적절한 진동폭과 진동주파수, 그리고 진동의 지속시간 및 다른 부가장치에 의한 수면유도 프로그램을 결정하고, 소음이나 자율감각쾌락반응 사운드의 출력, 학습을 위한 컨텐츠 또는 음악 출력 등의 기능을 결정하며, 알람 등의 기능을 수행할 수 있다.In addition, the humidity of the bedroom can be measured through the humidity detection by the sensing module 42, and dehumidification/humidification is suggested, or when a dehumidifier/humidifier is connected, the dehumidifier/humidifier is directly connected to the dehumidifier/humidifier. It can be operated, based on the information collected through sound detection using the artificial intelligence speaker of the additional device 5, the appropriate vibration width and vibration frequency customized for the user, the duration of the vibration, and sleep induction program by other additional devices Is determined, output of noise or autonomous sensory pleasure response sound, and functions such as output of content or music for learning, and functions such as an alarm can be performed.

또한, 상기 장치본체(1)의 냉난방장치를 가동시켜 매트리스(M) 및 침실의 온도를 조절할 수 있으며, 조명장치를 이용한 특정 파장대의 불빛을 밝혀 수면분위기를 연출할 수 있고, 방향수단을 이용한 특정 향기의 방출로 수면분위기를 유도하는 등의 부가기능들을 수행할 수 있다.In addition, it is possible to control the temperature of the mattress (M) and the bedroom by operating the cooling and heating device of the device body (1), it is possible to create a sleeping atmosphere by illuminating the light of a specific wavelength using a lighting device, and a specific fragrance using a direction means. It is possible to perform additional functions such as inducing a sleeping atmosphere by the release of

한편, 지금까지 설명한 바와 같은 사용자의 수면습관 및 수면환경에 관한 각종 수집데이터, 그리고 사용자 맞춤형 수면유도 프로그램은 인터넷을 통해 지속적으로 서버에 업데이트될 수 있으며, 더 나은 수면환경을 제공하는데 필요한 자료로 활용될 수 있다.On the other hand, as described so far, various collected data on the user's sleeping habits and sleeping environment, and customized sleep induction programs can be continuously updated on the server through the Internet, and used as necessary data to provide a better sleeping environment. Can be.

정리하여, 본 발명의 AI 및 IoT 기반의 다기능 수면유도장치(A)에 의하면, 상기 액츄에이터(2) 동작에 의거 상기 장치본체(1)의 무빙프레임(12) 및 상기 무빙프레임(12) 상에 거치된 매트리스(M)가 좌우로 왕복되도록 함을 통해 수면유도가 가능하되, 스카치요크(동력전달부재 : 22) 채용에 따른 상기 무빙프레임(12)의 정밀한 움직임을 구현할 수 있고 이를 통해 더욱 편안한 수면유도가 가능한 효과를 거둘 수 있다.In summary, according to the AI and IoT-based multifunctional sleep induction device (A) of the present invention, on the moving frame 12 and the moving frame 12 of the device body 1 based on the actuator 2 operation Sleep induction is possible by allowing the mounted mattress (M) to reciprocate left and right, but it is possible to implement a precise movement of the moving frame 12 according to the adoption of the Scotch yoke (power transmission member: 22), and through this, a more comfortable sleep The effect that can be induced can be achieved.

또한, 상기 제어부(4)의 센싱모듈(42) 및 상기 부가장치(5)를 이용한 AI 및 IoT 기반의 각종 부가기능 수행으로 보다 나은 수면환경을 제공할 수 있고, 아울러 사용자의 수면습관 정보수집 및 그 수집정보를 토대로 한 사용자 맞춤형 수면환경을 제공하며, 잘못된 수면습관을 바로잡는 중요한 자료로 활용 가능케 되는 효과를 거둘 수 있다.In addition, it is possible to provide a better sleeping environment by performing various additional functions based on AI and IoT using the sensing module 42 of the control unit 4 and the additional device 5, and collect information on the user's sleep habits and It provides a user-customized sleeping environment based on the collected information, and can be used as an important data for correcting wrong sleeping habits.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정과 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그리고, 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can make various modifications, changes, and substitutions within the scope not departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings. . In addition, the scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

A : 수면유도장치, 1 : 장치본체
2 : 액츄에이터, 3 : 리니어가이더
4 : 제어부, 5 : 부가장치
11 : 베이스프레임, 12 : 무빙프레임
21 : 동력발생체, 22 : 동력전달부재
31 : 가이드레일, 32 : 슬라이드서포트
41 : 제어회로, 42 : 센싱모듈
43 : 컨트롤러, 111 : 결착브래킷
211 : 편심축대, 221 : 장공
431 : 조작버튼, 432 : 디스플레이A: sleep induction device, 1: device body
2: actuator, 3: linear guider
4: control unit, 5: additional device
11: base frame, 12: moving frame
21: power generator, 22: power transmission member
31: guide rail, 32: slide support
41: control circuit, 42: sensing module
43: controller, 111: binding bracket
211: eccentric shaft, 221: long hole
431: operation button, 432: display

Claims (8)

침대프레임 내부에 장치되고 매트리스를 떠받쳐 지지한 상태로, 상기 매트리스를 좌우로 왕복시키는 장치본체;
상기 장치본체에 연계된 상태로, 제어신호를 받아 상기 매트리스 왕복의 동력을 발생하는 액츄에이터;
상기 장치본체에 더 연계된 상태로, 상기 액츄에이터에 의한 상기 장치본체의 동작을 안내하는 리니어가이더;
상기 액츄에이터의 동작제어와 더불어, 수면유도 프로그램을 실행하는 제어부; 및,
상기 장치본체 및 침대의 정해진 위치에 장치된 상태로, 상기 제어부와 연계하여 인공지능 및 사물인터넷 기반의 수면유도 관련 부가기능을 수행하는 적어도 하나 이상의 부가장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 AI 및 IoT 기반의 다기능 수면유도장치.
A device body installed inside the bed frame and supporting and supporting the mattress, and reciprocating the mattress left and right;
An actuator connected to the device body and receiving a control signal to generate power for reciprocating the mattress;
A linear guider for guiding the operation of the device body by the actuator in a state further connected to the device body;
A control unit for controlling the operation of the actuator and executing a sleep induction program; And,
AI and IoT comprising: at least one additional device for performing an additional function related to sleep induction based on artificial intelligence and IoT in connection with the control unit while being installed at a predetermined position of the device body and the bed. Based multi-functional sleep induction device.
 제1항에 있어서,
상기 장치본체는, 침대프레임의 내부에 수용배치되는 베이스프레임, 상기 베이스프레임 상에 연계배치된 상태로 상기 액츄에이터의 구동메커니즘에 의거 좌우로 왕복운동하는 무빙프레임으로 구성되고,
상기 베이스프레임의 미리 정한 위치에는, 상기 액츄에이터의 설치고정을 위한 결착브래킷이 구비결합되며,
상기 무빙프레임의 상면에는, 상기 매트리스와의 상호 말착력 증대를 위한 요철이 형성되거나 흡착구 또는 돌기형태의 슬립방지부재가 부착됨을 특징으로 하는 AI 및 IoT 기반의 다기능 수면유도장치.
The method of claim 1,
The apparatus main body is composed of a base frame accommodated and disposed inside the bed frame, and a moving frame that reciprocates left and right based on a driving mechanism of the actuator in a state linked on the base frame,
At a predetermined position of the base frame, a fastening bracket for mounting and fixing the actuator is provided and coupled,
AI-based and IoT-based multifunctional sleep induction device, characterized in that an unevenness is formed on the upper surface of the moving frame to increase mutual adhesion with the mattress, or a slip preventing member in the form of an adsorption hole or a projection is attached.
 제1항에 있어서,
상기 부가장치는, 소음 또는 자율감각쾌락반응(ASMR) 사운드를 출력하거나 학습을 위한 컨텐츠 또는 음악을 출력하거나 사용자의 음성명령을 받아 상호작용 가능한 인공지능스피커와,
사용자 행동을 감지하여 침실을 밝히는 조명장치와,
수면유도에 도움되는 방향제를 방출하는 방향수단을 포함함을 특징으로 하는 AI 및 IoT 기반의 다기능 수면유도장치.
The method of claim 1,
The additional device includes an artificial intelligence speaker capable of interacting by outputting noise or autonomous sensory pleasure response (ASMR) sound, outputting content or music for learning, or receiving a user's voice command,
A lighting device that detects user behavior and illuminates the bedroom,
AI-based and IoT-based multifunctional sleep induction device, characterized in that it includes a directional means that releases fragrances that help induce sleep.
 제2항에 있어서,
상기 액츄에이터는, 상기 베이스프레임의 정해진 위치에 장치된 상태로 상기 제어부로부터 제어신호를 받아 회전력을 발생하는 동력발생체, 상기 무빙프레임의 정해진 위치에 결합되며 상기 동력발생체로부터 전달되는 회전운동을 직선운동으로 바꿔 상기 무빙프레임이 좌우로 왕복운동을 이루도록 하는 동력전달부재로 구성되고,
상기 동력발생장치의 회전축에는 궤도회전에 따른 상기 무빙프레임의 왕복운동범위가 형성되도록 하기 위한 편심축대가 축결합되며,
상기 동력전달부재는, 회전운동을 직선운동으로 바꿔 상기 무빙프레임에 전달하되, 주기적이고 연속적인 사인파(sine wave) 형성을 위한 스카치요크(scotch yoke)인 것을 특징으로 하는 AI 및 IoT 기반의 다기능 수면유도장치.
The method of claim 2,
The actuator is a power generator that receives a control signal from the control unit and generates a rotational force while being installed at a predetermined position of the base frame, and is coupled to a predetermined position of the moving frame, and linearly rotates the rotational motion transmitted from the power generator. It is composed of a power transmission member that converts into motion and makes the moving frame reciprocate left and right,
An eccentric shaft for forming a reciprocating motion range of the moving frame according to the orbital rotation is axially coupled to the rotational shaft of the power generating device,
The power transmission member converts rotational motion into linear motion and transmits it to the moving frame, but is a scotch yoke for forming a periodic and continuous sine wave. Guidance device.
 제2항에 있어서,
상기 리니어가이더는, 상기 무빙프레임의 운동방향을 따라 상기 베이스프레임의 상단 정해진 위치에 구비결합되는 가이드레일과,
상기 가이드레일에 대응하는 상기 무빙프레임의 하단 정해진 위치에 구비결합되고 상기 가이드레일에 연계조립된 상태로, 상기 무빙프레임 운동시 상기 가이드레일을 따라 이동하는 슬라이드서포트로 구성됨을 특징으로 하는 AI 및 IoT 기반의 다기능 수면유도장치.
The method of claim 2,
The linear guider includes a guide rail provided and coupled to a predetermined position at an upper end of the base frame along the movement direction of the moving frame,
AI and IoT, characterized in that it consists of a slide support that moves along the guide rail during movement of the moving frame in a state that is provided and coupled to a predetermined position at the bottom of the moving frame corresponding to the guide rail and assembled in connection with the guide rail Based multi-functional sleep induction device.
 제3항에 있어서,
상기 부가장치는, 사용자 신체 각부의 온도를 달리하도록 매트리스 및 침실의 온도조절을 위한 냉난방장치를 더 포함함을 특징으로 하는 AI 및 IoT 기반의 다기능 수면유도장치.
The method of claim 3,
The additional device, AI and IoT-based multifunctional sleep induction device, characterized in that it further comprises a cooling and heating device for controlling the temperature of the mattress and the bedroom to vary the temperature of each part of the user's body.
 제4항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 동력발생체의 구동제어와 더불어 기설정 수면유도 프로그램을 실행하는 제어회로, 사용자의 수면습관과 수면환경의 정보를 수집제공하는 적어도 하나 이상의 센싱모듈, 장치구동 전반의 사용자조작을 위한 컨트롤러로 구성되고,
상기 제어회로는, 상기 센싱모듈로부터 입력값을 받아들이고 기설정 수면유도 프로그램을 기반으로 장치구동을 제어함에 더해, 상기 센싱모듈 및 상기 부가장치의 구동을 관리하며,
상기 센싱모듈은, 사용자의 움직임과 압력, 체온, 뇌파, 호흡, 소리의 감지와 더불어 침실의 습도, 조도, 기압을 감지함을 특징으로 하는 AI 및 IoT 기반의 다기능 수면유도장치.
The method of claim 4,
The control unit includes a control circuit for executing a preset sleep induction program in addition to driving control of the power generator, at least one sensing module for collecting and providing information on a user's sleeping habits and sleeping environment, and user manipulation of overall device driving. It is composed of a controller for
The control circuit, in addition to receiving an input value from the sensing module and controlling device driving based on a preset sleep induction program, manages driving of the sensing module and the additional device,
The sensing module, AI and IoT-based multifunctional sleep induction device, characterized in that it senses the user's movement and pressure, body temperature, brain waves, breathing, and sound, as well as humidity, illumination, and air pressure in the bedroom.
 제7항에 있어서,
상기 컨트롤러의 조작버튼은, 크기가 서로 다른 형태로 이루어지고, 각 버튼의 기능은 미리 정해지거나 사용자에 의한 임의지정이 가능함을 특징으로 하는 AI 및 IoT 기반의 다기능 수면유도장치.The method of claim 7,
The operation buttons of the controller are made in different sizes, and the function of each button is predetermined or can be arbitrarily designated by a user. A multifunctional sleep induction device based on AI and IoT, characterized in that.
KR1020190131647A 2019-10-22 2019-10-22 MULTI-FUNCTION SLEEP INDUCTION APPARATUS BASED ON AI AND IoT KR102396750B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190131647A KR102396750B1 (en) 2019-10-22 2019-10-22 MULTI-FUNCTION SLEEP INDUCTION APPARATUS BASED ON AI AND IoT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190131647A KR102396750B1 (en) 2019-10-22 2019-10-22 MULTI-FUNCTION SLEEP INDUCTION APPARATUS BASED ON AI AND IoT

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210048023A true KR20210048023A (en) 2021-05-03
KR102396750B1 KR102396750B1 (en) 2022-05-11

Family

ID=75910969

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190131647A KR102396750B1 (en) 2019-10-22 2019-10-22 MULTI-FUNCTION SLEEP INDUCTION APPARATUS BASED ON AI AND IoT

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102396750B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102569270B1 (en) * 2022-09-16 2023-08-24 (주)맥원 Artificial intelligence controller system for controlling the temperature of the heating mat according to the detection of the human body

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200308443Y1 (en) 2002-12-13 2003-03-26 권순욱 Rolling apparatus for a bed
KR200409961Y1 (en) 2005-12-07 2006-03-03 김성곤 A rocking bed
JP5877459B2 (en) * 2013-10-29 2016-03-08 石橋　晃 Sleep unconscious body motion information utilization system and method, sleeping state detection system and method
KR20170029304A (en) * 2015-09-07 2017-03-15 최승용 Smart Bed and control method
KR101730121B1 (en) 2015-02-17 2017-04-27 정태현 Rocking bed with cam motion
KR20170135603A (en) 2016-05-31 2017-12-08 주식회사 모드 Rocking bed for enhancing quality of sleep
KR20180041015A (en) 2016-10-13 2018-04-23 정태현 Rocking bed
KR20190074040A (en) 2017-12-19 2019-06-27 이경환 Motion bed for sleep inducting
KR20190109179A (en) 2018-03-16 2019-09-25 몽가타 주식회사 Rocking bed

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200308443Y1 (en) 2002-12-13 2003-03-26 권순욱 Rolling apparatus for a bed
KR200409961Y1 (en) 2005-12-07 2006-03-03 김성곤 A rocking bed
JP5877459B2 (en) * 2013-10-29 2016-03-08 石橋　晃 Sleep unconscious body motion information utilization system and method, sleeping state detection system and method
KR101730121B1 (en) 2015-02-17 2017-04-27 정태현 Rocking bed with cam motion
KR20170029304A (en) * 2015-09-07 2017-03-15 최승용 Smart Bed and control method
KR20170135603A (en) 2016-05-31 2017-12-08 주식회사 모드 Rocking bed for enhancing quality of sleep
KR20180041015A (en) 2016-10-13 2018-04-23 정태현 Rocking bed
KR20190074040A (en) 2017-12-19 2019-06-27 이경환 Motion bed for sleep inducting
KR20190109179A (en) 2018-03-16 2019-09-25 몽가타 주식회사 Rocking bed

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102569270B1 (en) * 2022-09-16 2023-08-24 (주)맥원 Artificial intelligence controller system for controlling the temperature of the heating mat according to the detection of the human body

Also Published As

Publication number Publication date
KR102396750B1 (en) 2022-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6534698B2 (en) Smart bed and its control flow
US11491300B2 (en) Robot-connected IoT-based sleep-caring system
RU2705902C1 (en) Electric bed
JP6014597B2 (en) Respiratory pace adjustment system for adjusting patient respiratory activity
US20120142999A1 (en) Active pillow system and a method for manipulating a person's resting conditions
JP2014502188A (en) Respiratory pacing apparatus and method for pacing patient respiratory activity
US20190231256A1 (en) Apparatus and associated methods for adjusting a user's sleep
CN103429212A (en) Adjustable bed controls
JP2005270401A (en) Bedding with sleep controller
JP6133200B2 (en) Environmental control system
CN112823034B (en) Air flow releasing device, sleeper supporting device and time informing device
CN103249386A (en) Device for multisensory stimulation
JP6350710B2 (en) Environmental control system
CN113181501A (en) Internet of things health monitoring method with intelligent mattress as center
CN111344033A (en) Pressure reduction and sleep promotion system
JP2012034979A (en) Bed device
JP2005128976A (en) Equipment controller, equipment control system and equipment control method
JP2005211319A (en) Sleep environment forming apparatus
JP2005334283A (en) Sleeping/awaking support system and system control device
KR102396750B1 (en) MULTI-FUNCTION SLEEP INDUCTION APPARATUS BASED ON AI AND IoT
CN113467257A (en) Massage, illumination, sound, display, fragrance expansion, air supply equipment, mobile terminal, storage medium, home system and control method
JP2020054797A (en) Oscillation-type sleep induction bed and horizontal oscillation apparatus for bed
WO2021039464A1 (en) Mattress device
CN108851847A (en) Intelligent multiple use pillow
JP2020056563A (en) Air blower

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant