KR20210073744A - 인공지능 숙면유도기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인공지능 숙면유도기에 관한 것으로서, 캐릭터를 형상화한 숙면유도기 본체가 마련되며 ; 상기 숙면유도기 본체에는 사용자의 뇌파를 측정하기 위한 뇌파 측정기와, 산소농도 및 미세먼지농도를 측정하기 위한 공기질 측정기와, 백색소음 및 숙면 유도용 컨텐츠를 재생하기 위한 음향 재생기와, 숙면 유도용 빛을 발생시키기 위한 숙면 유도등과, 공기를 정화하기 위한 공기 청정기와, 산소 및 음이온을 발생시키기 위한 산소 및 음이온 발생기가 마련되며 ; 상기 뇌파 측정기에서 측정된 사용자의 뇌파에 따라서 사용자의 숙면주기율을 파악하고, 상기 숙면주기율에 따라서 상기 음향 재생기로 백색소음을 재생하며, 상기 숙면주기율에 따라서 상기 숙면 유도등의 숙면 유도용 빛을 조절하며, 상기 공기질 측정기에서 측정된 공기질에 따라서 상기 공기 청정기 및 상기 산소 및 음이온 발생기를 구동하는 것 ; 을 특징으로 한다.

Description

인공지능 숙면유도기{ARTIFICIAL INTELLIGENCE SLEEP INDUCER}

본 발명은 인공지능 숙면유도기에 관한 것으로서, 사용자의 수면상태를 감지하고 인공지능에 따라서 개인에게 적합한 수면환경을 조성하여 사용자의 숙면을 유도하는 인공지능 숙면유도기에 관한 것이다.

국내의 불면증 환자는 해를 거듭할수록 늘어나고 있다. 도 1의 불면증 환자 증가 추이를 도시한 그래프를 살펴보면, 2012년 불면증 환자는 40만 3417명 이었으며, 매년 꾸준히 늘어나 2016년 54만 1958명에 달하는 것으로 확인되었다. 그 이후로도 불면증 환자의 수는 점점 늘어나 2018년도 심평원 자료에 의하면 불면증을 비롯한 수면장애를 치료받은 환자가 90만에 달하는 것으로 조사되었다.

수면의 중요성은 잠을 못 잔 경험이 있다면 쉽게 느낄 수 있다. 충분히 잠을 자지 못한 다음날은 일상생활을 하는데 힘이 들 뿐만 아니라, 집중력 저하, 잦은 사고유발, 의욕저하, 낮 시간의 졸림, 피로감 등이 나타난다.

수면은 뇌의 피로물질을 배출하는 과정이며 정신건강에 큰 영향을 미친다. 특히 오랜 기간 동안 충분한 잠을 자지 못하면 독소 단백질이 뇌 밖으로 배출되지 않아 치매의 위험이 상당히 높아진다. 아울러 불면증이 지속되면 불면증이 만성화되어 우울증, 불안증과 같은 문제를 불러일으키게 된다.

현재 현대인의 40% 정도가 수면의 질 문제로 고통받고 있으며, 이를 해결하고자 다양한 방법이 끊임없이 제시되고 있다. 그 중 하나는 수면을 유도하는 소리나 빛을 이용하여 수면환경을 조성하는 방법이다.

수면을 유도하는 소리로 백색소음이 있다. 백색소음은 넓은 주파수 범위에서 일정하게 발생되는 일정한 주파수 스펙트럼을 가지는 소리로서, 인위적으로 생성된 소리일 수도 있고 빗소리나 바람소리와 같은 자연의 소리일 수도 있다. 백색소음은 유튜브 등의 동영상 및 음원을 제공하는 플랫폼에서 쉽게 접할 수 있다.

아울러 스마트폰 어플리케이션에서도 릴랙스 멜로디스 또는 슬리포와 같은 백색소음을 재생하는 프로그램을 쉽게 찾아볼 수 있다.

일반적으로 이와 같은 수면 유도용 콘텐츠들은 스마트폰, 스마트 스피커(인공지능 스피커), 스마트 티비 등과 같은 장치를 통하여 재생된다. 그러나 이들은 수면을 유도하기 위한 전문적인 장치가 아니라는 점에서 그 효과에 한계가 있다. 즉, 이와 같은 장치들을 이용하면 수면 유도용 콘텐츠를 간단히 체험하는 정도의 효과만 얻을 수 있을 뿐이다.

아울러 사람마다 적합한 수면환경이 다르므로 수면을 유도하기 위한 과정은 개인의 특성에 맞추어 이루어져야 한다. 그러나 이와 같은 장치를 통해서는 개인의 특성에 맞춘 수면 유도가 불가능하다.

대한민국 등록특허 제20-0345666호 "수면유도장치가 내장된 조명기기" (2004.3.10. 등록)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 개인의 수면특성에 맞추어 수면환경을 조성하기 위하여 사용자의 뇌파를 측정하여 숙면주기율을 파악하고, 인공지능에 의하여 숙면 유도등의 밝기를 조절하고 백색소음을 재생하며, 미세먼지농도나 산소농도(또는 이산화탄소농도)를 측정하여 공기 청정기를 가동하고 산소 및 음이온 발생기를 가동하는 인공지능 숙면유도기를 제시하고자 한다.

아울러 종래의 일반적인 스피커 형태가 아닌 친숙한 캐릭터 형태로 제작하여 인테리어 소품과 같은 심미적인 기능을 할 수 있도록 하고자 한다.

상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 캐릭터를 형상화한 숙면유도기 본체가 마련되며 ; 상기 숙면유도기 본체에는 사용자의 뇌파를 측정하기 위한 뇌파 측정기와, 산소농도 및 미세먼지농도를 측정하기 위한 공기질 측정기와, 백색소음 및 숙면 유도용 컨텐츠를 재생하기 위한 음향 재생기와, 숙면 유도용 빛을 발생시키기 위한 숙면 유도등과, 공기를 정화하기 위한 공기 청정기와, 산소 및 음이온을 발생시키기 위한 산소 및 음이온 발생기가 마련되며 ; 상기 뇌파 측정기에서 측정된 사용자의 뇌파에 따라서 사용자의 숙면주기율을 파악하고, 상기 숙면주기율에 따라서 상기 음향 재생기로 백색소음을 재생하고, 상기 숙면주기율에 따라서 상기 숙면 유도등의 숙면 유도용 빛을 조절하며, 상기 공기질 측정기에서 측정된 공기질에 따라서 상기 공기 청정기 및 상기 산소 및 음이온 발생기를 구동하는 것 ; 을 특징으로 한다.

상기와 같이 본 발명에 의한 인공지능 숙면유도기는, 사용자의 뇌파를 측정하여 숙면주기율을 파악하고, 인공지능에 의하여 숙면 유도등의 밝기를 조절하고 백색소음을 재생하여 수면상태를 유도하며, 미세먼지농도나 산소농도(또는 이산화탄소농도)를 측정하여 공기 청정기를 가동하고 산소 및 음이온 발생기를 가동하여 개인의 수면 특성에 맞춘 수면환경을 조성할 수 있다.

아울러 친숙한 캐릭터 형상으로 제작되어 인테리어 소품으로도 활용할 수 있다.

도 1은 불면증 환자 증가 추이를 도시한 그래프
도 2는 본 발명의 일 실시례에 의한 인공지능 숙면유도기의 외형을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시례에 의한 인공지능 숙면유도기의 구성도.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시례를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시례에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 2는 본 발명의 일 실시례에 의한 인공지능 숙면유도기의 외형을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시례에 의한 인공지능 숙면유도기의 구성도이다.

본 발명의 일 실시례에 의한 인공지능 숙면유도기는, 인공지능에 의하여 사용자의 뇌파를 측정하여 숙면주기율을 파악하고, 공기질을 측정하여 수면환경을 파악하며, 이를 바탕으로 사용자에게 가장 적합한 수면환경을 자율적으로 조성하는 장치이다.

본 실시례의 인공지능 숙면유도기는, 숙면유도기 본체(100), 뇌파 측정기(200), 공기질 측정기(300), 음향 재생기(400), 숙면 유도등(500), 공기 청정기(600), 산소 및 음이온 발생기(700)를 포함하여 이루어진다.

숙면유도기 본체(100)는 사람들에게 친숙한 캐릭터를 형상화한 모습이다. 이는 인공지능 숙면유도기를 인테리어 소품으로 활용할 수 있게 하기 위한 것이다.

본 실시례에서 숙면유도기 본체(100)는 종래의 스피커나 스탠드 조명과 같은 형태가 아니라 사람들에게 친숙한 펭귄 캐릭터 형태로 제작된다. 펭귄 캐릭터의 모자 부분은 숙면 유도등(500)으로서 침실의 밝기를 조절하고 수면환경을 조성하는 역할을 한다. 숙면 유도등(500)에 대해서는 이후에 다시 상세하게 설명하도록 한다.

숙면유도기 본체(100)에는 뇌파 측정기(200), 공기질 측정기(300), 음향 재생기(400), 숙면 유도등(500), 공기 청정기(600), 산소 및 음이온 발생기(700)가 마련된다.

뇌파 측정기(200)는 뇌파 측정용 전극(미도시)을 이용하여 사용자의 뇌파를 측정하기 위한 것이다. 사용자의 뇌파를 측정함으로써 사용자의 수면패턴, 더욱 구체적으로는 숙면주기율을 알 수 있다.

뇌파 측정기(200)의 뇌파 측정용 전극(미도시)은 사용자의 움직임을 방해하지 않도록 무선으로 연결되는 것이 바람직하나, 실시례에 따라서 유선으로 연결될 수도 있다.

일반적으로 사람은 잠을 자는 동안 깊은 수면상태와 얕은 수면상태를 여러차례 반복하게 된다. 수면장애를 겪고 있는 사람은 수면패턴이 일정하지 않으며, 잠을 자는 동안 불안정한 뇌파가 관측된다. 따라서 사용자의 뇌파를 분석하면 사용자의 수면상태를 진단할 수 있다.

뇌파 측정기(200)가 사용자의 수면상태를 파악하기 위한 것이라면, 공기질 측정기(300)는 사용자의 수면환경을 파악하기 위한 것이다. 공기질 측정기(300)는 산소농도(또는 이산화탄소농도) 및 미세먼지농도를 측정하여 수면실의 공기질을 파악할 수 있도록 한다.

산소농도가 낮고 이산화탄소농도가 높으면 두통이 유발되며 수면의 질이 떨어지게 된다. 이와 마찬가지로 미세먼지농도가 일정한 기준을 넘어서게 되면 수면의 질이 떨어지게 된다. 따라서 산소농도 및 미세먼지농도를 측정하여 수면환경을 파악하는 과정이 반드시 필요하다.

뇌파 측정기(200)를 이용하여 사용자의 수면상태를 측정한 이후, 이를 기준으로 사용자의 수면을 유도하기 위하여 음향 재생기(400)와 숙면 유도등(500)이 마련된다.

음향 재생기(400)는 숙면을 유도하기 위한 백색소음 및 숙면 유도용 컨텐츠를 재생하기 위한 것이다.

백색소음은 넓은 주파수 범위에서 거의 일정한 주파스 스펙트럼을 가지는 소리이다. 백색소음은 특정한 청각패턴을 갖지 않는 소리로서 귀에 쉽게 익숙해지기 때문에 주변의 다른 소음을 덮어주는 작용을 한다. 아울러 백색소음은 뇌파를 안정시켜 집중력을 높이거나 수면상태를 유도할 수 있다.

백색소음은 인위적으로 생성된 소리일 수도 있고 자연에서 얻을 수 있는 파도소리, 빗소리, 폭포소리일 수도 있다.

음향 재생기(400)는 측정된 뇌파를 통하여 파악된 사용자의 수면상태에 따라서 각각 다른 종류의 백색소음을 재생한다. 이와 같은 동작은 인공지능에 의하여 자율적으로 이루어진다.

음향 재생기(400)는 숙면 유도용 컨텐츠를 재생하는 역할도 한다. 숙면 유도용 컨텐츠는 수면을 유도할 수 있도록 잠자리에서 읽기 좋은 가벼운 내용의 책을 읽어주는 것으로서, 침실에 누워서 책을 읽으며 잠을 유도하는 사람에게 도움이 될 수 있다.

숙면 유도등(500)은 숙면 유도용 빛을 발생시켜 사용자의 수면을 유도하기 위한 것이다. 사람에 따라서 너무 어두운 환경에서는 심리적인 안정감이 없어 쉽게 잠들지 못하는 사람이 있다.

숙면 유도등(500)은 수면실을 은은하게 밝혀 사용자의 수면을 유도할 수 있도록 하며, 사용자의 뇌파를 측정하여 사용자가 깊은 수면 단계에 접어들면 밝기를 조절하여 깊은 수면 상태가 지속될 수 있도록 한다.

숙면 유도등(500)은 수면실의 분위기를 변경할 수 있도록 적어도 3가지 색상으로 변경할 수 있도록 마련된다. 숙면 유도등(500)의 밝기와 빛 온도를 높이면 인테리어 조명(무드등)으로 활용할 수 있으며, 밝기를 낮추고 빛 온도를 낮추면(수면에 적한한 3000K 이하로) 숙면을 유도할 수 있다.

음향 재생기(400) 및 숙면 유도등(500)은 뇌파 측정기(300)에 측정된 뇌파를 기준으로 인공지능에 의하여 자율적으로 제어되는 것으로서 사용자에 의한 별도의 조작이 필요없다.

공기질 측정기(300)를 이용하여 사용자의 수면환경을 파악한 이후, 이를 이용하여 수면환경을 개선하기 위하여 공기 청정기(600)와 산소 및 음이온 발생기(700)가 마련된다.

공기 청정기(600)는 공기질 측정기(300)에서 측정된 수면실의 미세먼지농도에 따라서 공기를 정화하기 위한 것이다. 미세먼지농도가 증가하여 공기가 나빠지면 건강에도 좋지 않을 뿐만 아니라 수면에도 영향을 미치게 된다.

수면실의 미세먼지농도가 높아지면 공기 청정기(600)를 가동하여 미세먼지를 빨아들여 수면실의 공기를 정화한다.

산소 및 음이온 발생기(700)는 공기질 측정기(300)에서 측정된 수면실의 산소농도(또는 이산화탄소농도)에 따라서 산소를 발생시키고 음이온을 생성하여 수면환경을 개선하기 위한 것이다.

산소농도를 높이면 짧은 수면시간에도 개운함을 느낄수 있게 된다. 반면 산소농도가 낮고 이산화탄소 농도가 높으면 긴 시간 수면을 취하더라도 개운하지 않으며 두통이 유발될 수 있다.

음이온은 숲이나 폭포 부근에서 많이 발생되는 물질로서 세포의 움직임을 활성화하고 혈액순환 및 신진대사를 촉진하는 역할을 한다. 음이온은 그 자체로 살균력이 있어 수면실의 공기를 깨끗하게 정화하는 역할도 한다.

공기 청정기(600) 및 산소 및 음이온 발생기(700)는 공기질 측정기(500)에 측정된 수면환경에 따라서 인공지능에 의하여 자율적으로 가동되는 것으로서, 사용자에 의한 별도의 조작이 필요없다.

본 발명의 일 실시례에 의한 인공지능 숙면유도기는, 뇌파 측정기(200)를 이용하여 사용자의 숙면주기율을 파악하고, 공기질 측정기(300)를 이용하여 사용자의 수면환경을 파악한다. 이후 인공지능에 의하여 숙면주기율과 수면환경에 따라서 음향 재생기(400), 숙면 유도등(500), 공기 청정기(600), 산소 및 음이온 발생기(700)를 제어하여, 수면에 최적화된 환경을 조성함으로써 사용자의 숙면을 유도하고 수면의 질을 높일 수 있도록 한다.

본 실시례에 의한 인공지능 숙면유도기는 인공지능에 의하여 작동된다. 즉, 측정된 사용자의 뇌파 및 수면환경에 따라서 각 장치들이 자율적으로 제어되므로 사용자에 의한 별도의 조작이 필요 없다.

아울러 본 실시례에 의한 인공지능 숙면유도기는 스피커나 스탠드 조명과 같은 형태의 종래의 제품과는 달리 펭귄 캐릭터 형태로 제작되므로 인테리어 소품으로도 활용할 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시례들은 모든 면에서 예시적인 것일 뿐 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 숙면유도기 본체 200 : 뇌파 측정기
300 : 공기질 측정기 400 : 음향 재생기
500 : 숙면 유도등 600 : 공기 청정기
700 : 산소 및 음이온 발생기

Claims (1)

1. 캐릭터를 형상화한 숙면유도기 본체가 마련되며 ;
   상기 숙면유도기 본체에는 사용자의 뇌파를 측정하기 위한 뇌파 측정기와, 산소농도 및 미세먼지농도를 측정하기 위한 공기질 측정기와, 백색소음 및 숙면 유도용 컨텐츠를 재생하기 위한 음향 재생기와, 숙면 유도용 빛을 발생시키기 위한 숙면 유도등과, 공기를 정화하기 위한 공기 청정기와, 산소 및 음이온을 발생시키기 위한 산소 및 음이온 발생기가 마련되며 ;
   상기 뇌파 측정기에서 측정된 사용자의 뇌파에 따라서 사용자의 숙면주기율을 파악하고, 상기 숙면주기율에 따라서 상기 음향 재생기로 백색소음을 재생하고, 상기 숙면주기율에 따라서 상기 숙면 유도등의 숙면 유도용 빛을 조절하며, 상기 공기질 측정기에서 측정된 공기질에 따라서 상기 공기 청정기 및 상기 산소 및 음이온 발생기를 구동하는 것 ;
   을 특징으로 하는 인공지능 숙면유도기.

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