KR20220040920A

KR20220040920A - 수면유도형 수면 캡슐

Info

Publication number: KR20220040920A
Application number: KR1020200124226A
Authority: KR
Inventors: 이선의
Original assignee: 이선의
Priority date: 2020-09-24
Filing date: 2020-09-24
Publication date: 2022-03-31
Also published as: KR102435009B1

Abstract

본 발명은 수면유도형 수면 캡슐에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 수면 레이더를 이용해 대상자의 호흡, 심박수, 움직임, HRV 등을 실시간으로 모니터링하여 대상자의 수면 형태를 분석하고, 분석된 수면 형태에 따라 대상자의 수면 유도자극을 적절히 조절해 각 수면 단계에 맞는 최적의 수면유도 환경을 조성함으로써 대상자를 심리적으로 안정시키고 수면을 보다 효과적으로 유도할 수 있는 수면유도형 수면 캡슐에 관한 것이다.

Description

수면유도형 수면 캡슐{Sleep inducing capsule}

일반적으로 수면장애는 여러 가지 원인으로 현대인에게 빈번히 나타나는 증상으로 생활리듬을 깨뜨려 사회생활에 막대한 지장을 초래하게 되며, 이와 같은 불면은 현대인의 사회생활과 밀접한 관계를 가지고 있다.

수면장애를 극복하기 위해 일차원적으로는 대상자의 눈을 가려주는 안대가 이용될 수 있으며, 최근에는 단순히 눈을 가려주는 것 외에도 대상자의 뇌파를 안정시킬 수 있는 음향, 음파 등을 출력하는 수면 유도장치들이 제안되고 있다.

예컨대, 수면장애를 극복하기 위한 종래기술로서 대한민국 공개실용신안공보 제20-2017-0003051호(숙면 유도 스피커를 포함하는 충전부재 교체식 베개)에서는 베게에 설치된 스피커를 통해 수면 음악을 출력하는 기술적 구성을 게시하고 있다.

또한, 수면장애를 극복하기 위한 다른 종래기술로서 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0068992호(수면 유도장치를 갖는 텔레비전, 네트워크용 수면유도장치를 갖는 텔레비전 및 그 텔레비전의 제어방법)에서는 수면에 도움이 되는 수면 유도 영상과 수면 유도 영상에 대응되는 음향을 출력하는 기술적 구성을 개시하고 있다.

즉, 위 설명한 종래기술들은 공통적으로 수면을 위한 음향을 제공함으로써 대상자의 심리적 안정을 도모하고, 양질의 수면을 유도하게끔 설계되어 있다.

그러나, 종래기술들은 음향을 출력하는 과정에서 대상자의 수면 상태에 따라 음향의 종류, 음향의 세기 등이 고려되지 않고 설정된 값으로만 음향을 출력한다는 문제가 있다.

알려진 바와 같이 인간의 수면은 REM 수면과 NREM(non-REM) 수면으로 나뉘고, 이러한 NREM 및 REM 수면의 단계가 일정 주기로 반복하여 수면을 구성하게 된다.

이에, 양질의 수면 유도를 위해선 대상자의 수면 형태를 실시간으로 모니터링하여 REM 수면과 NREM 수면에 최적화된 음향을 수면 주기에 맞게 조절하여 출력시킬 필요가 있는 것이다.

만일, 대상자의 수면형태가 고려되지 않은 상태에서 획일적으로 음향만을 출력하게 되면 오히려 정상적인 수면 주기가 형성되지 못하고 깊은 수면이 일어나는 NREM 수면이 크게 감소하게 된다.

본 발명은 상기 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 수면 레이더를 이용해 대상자의 호흡, 심박수, 움직임, HRV 등을 실시간으로 모니터링하여 대상자의 수면 형태를 분석하고, 분석된 수면 형태에 따라 대상자의 수면 유도자극을 적절히 조절해 각 수면 단계에 맞는 최적의 수면유도 환경을 조성함으로써 대상자를 심리적으로 안정시키고 수면을 보다 효과적으로 유도할 수 있는 수면유도형 수면 캡슐을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 대상자의 머리 주변에 비접촉 방식으로 암막을 형성해 이물감을 방지함으로써 수면을 효과적으로 유도하고, 특히, 암막형성공간 내로 수면을 유도할 수 있는 음원, 향기, 정화공기를 동시에 제공할 수 있는 수면유도형 수면 캡슐을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 수단으로, 아치형 프레임 및 상기 프레임의 상부로 연장 형성되되 전면이 개방 형성되는 구면의 지지돔을 포함하는 본체; 상기 지지돔을 덮은 상태에서 지지돔의 개방된 전면을 선택적으로 차폐하도록 지지돔 상에 회전 가능하게 장착되며, 전면이 개방 형성되는 커버돔; 상기 프레임 내부에 배치되며 음원을 출력하는 음원출력부; 상기 프레임 내부로 정화공기와 수면유도향을 동시에 공급하는 공조부; 대상자의 신체로 레이더 신호를 출력하고 반사 신호를 수신하여 수면 상태를 측정하는 레이더부; 및 상기 레이더부에 의해 측정된 대상자의 수면 상태를 근거로 상기 음원출력부와 공조부를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공조부는, 상기 본체의 외측에 배치되며 상단이 개방되는 챔버; 상기 챔버로 외기를 흡입하는 흡입팬; 복수의 흡입공이 형성되며 상기 챔버의 개방된 상단에 장착되는 상부커버; 상기 상부커버의 흡입공 주변으로 배치되는 정화필터; 상기 챔버에 내장되는 방향제; 및 일측은 상기 챔버와 연통되어 내부로 정화공기를 공급받고, 타측은 상기 프레임의 내부를 향해 배치되어, 내부로 공급된 정화공기를 본체의 내부로 토출하는 배관부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 음원출력부는, 상기 배관부재 타측의 상부로 안착되며 제1 음원출력구가 형성되는 케이스; 일단은 상기 케이스의 양 측면에 볼 조인트 방식으로 고정되고, 타단은 자유단 형태로 이루어져 타단 부위에 제2 음원출력구가 형성되는 한 쌍의 음원출력암; 및 상기 케이스에 내장되며 상기 제1 음원출력구와 제2 음원출력구로 음원을 출력하는 스피커모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 레이더부는, 상기 케이스의 상단에 설치되어 대상자의 흉부를 향해 레이더 신호를 출력하는 흉부레이더; 및 상기 한 쌍의 음원출력암에 내장되며 대상자의 안면을 향해 레이더 신호를 출력하는 안면레이더;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 지지돔과 커버돔의 상면에는 아치 형태의 보강부재가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 레이더부의 레이더 신호를 이용하여 대상자의 호흡, 심박수, 움직임, HRV 등을 측정하도록 구성해 대상자의 수면 형태를 파악 내지 측정하고, 이렇게 측정된 수면 형태에 따라 대상자의 수면 유도자극 예컨대, 음원 출력 또는 정화공기의 주입량 등을 적절히 조절해 각 수면 단계에 맞는 최적의 수면유도 환경을 조성함으로써 대상자를 심리적으로 안정시키고 수면을 보다 효과적으로 유도할 수 있는 효과를 제공한다.

둘째, 대상자의 머리 주변에 비접촉 방식으로 암막을 형성해 이물감을 방지함으로써 수면을 효과적으로 유도하고, 특히, 암막형성공간 내로 음원, 향기, 정화공기를 동시에 제공하여 대상자를 심리적으로 안정시키고 수면을 보다 효과적으로 유도할 수 있는 환경을 조성하는 효과를 제공한다.

셋째, 지지돔과 커버돔의 상면에 아치 형태의 보강부재를 형성함으로써 지지돔과 커버돔에 강도를 부여해 외력에 의해 쉽게 변형되는 것을 방지하여 수면 캡슐의 형태 안정성을 확보할 수 있다.

넷째, 커버돔의 하단 둘레에 커튼부재를 고정시킬 수 있는 걸침턱을 형성함으로써 상기 걸림턱에 커튼부재가 고정되어 수면 캡슐의 폐쇄상태시 커버돔 하부로 개방된 프레임의 개방부위를 완전히 차단시켜 본체 내부를 완전한 암막 상태로 구성할 수 있다.

다섯째, 챔버가 본체의 좌측 또는 우측에 배치되는 구조가 되므로, 본체를 하방이동시킬 필요 없이 침대 위에 설치할 수 있는 구조가 갖춰져 침대공간을 보다 효율적으로 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 요부 구성을 개념적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 수면 캡슐의 개방상태에 따른 외관을 도시한 도면.
도 3은 도 2에 도시된 수면 캡슐의 개략적인 분해구성을 도시한 도면.
도 4 내지 도 5는 각각 수면 캡슐의 측면과 평면을 기준으로 사용상태를 도시한 도면.
도 6은 수면 캡슐의 정면을 도시한 도면.
도 7은 수면 캡슐의 상단 일부분의 단면구성을 기준으로 회전축이 장착되는 과정을 도시한 도면.
도 8은 커튼부재가 설치된 상태를 도시한 도면으로, 수면 캡슐의 폐쇄상태에 따른 외관을 도시한 도면.
도 9는 공조부의 분해구성을 도시한 도면.
도 10은 본체의 후방에 챔버가 배치된 수면 캡슐이 침대에 설치된 예를 도시한 도면.
도 11은 조절부재의 작용을 도시한 도면.
도 12는 음원출력부의 개략적인 분해구성을 도시한 도면.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

발명의 설명에 앞서, 설명의 편의를 위해 엄밀하지 않은 방향기준을 첨부되는 도면을 참고하여 특정하면, 도 2에 도시된 그대로의 상태에서 상하(y), 좌우(x), 전후(z)를 나누고 다른 도면과 관련된 설명에서도 이 방향기준에 따라 방향을 특정한다.

본 발명에 따른 수면 캡슐은 크게, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 아치형 프레임(110) 및 상기 프레임(110)의 상부로 연장 형성되되 전면이 개방 형성되는 구면의 지지돔(120)을 포함하는 본체(100), 상기 지지돔(120)을 덮은 상태에서 지지돔(120)의 개방된 전면을 선택적으로 차폐하도록 지지돔(120) 상에 회전 가능하게 장착되며, 전면이 개방 형성되는 커버돔(200), 상기 프레임(110) 내부에 배치되며 음원을 출력하는 음원출력부(400), 상기 프레임(110) 내부로 정화공기와 수면유도향을 동시에 공급하는 공조부(300), 대상자의 신체로 레이더 신호를 출력하고 반사 신호를 수신하여 수면 상태를 측정하는 레이더부(500) 및 상기 레이더부(500)에 의해 측정된 대상자의 수면 상태를 근거로 상기 음원출력부(400)와 공조부(300)를 제어하는 제어부(600)를 포함하는 것으로 정의될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 커버돔(200)이 지지돔(120)의 후면으로 회전되어 지지돔(120)의 개방된 전면을 완전 개방한 상태를 개방상태라 하고, 도 8에 도시된 바와 같이 커버돔(200)이 지지돔(120)의 전면으로 회전되어 지지돔(120)의 개방된 전면을 완전 폐쇄한 상태를 수면 캡슐의 폐쇄상태라 한다.

먼저, 본체(100)는 프레임(110)과 지지돔(120)이 일체로 형성되며, 수면 캡슐의 전체적인 외관을 구성한다.

본체(100)는 전면이 개방된 상태일 수 있으며, 개방된 전면을 커버돔(200) 작동하여 선택적으로 차폐할 수 있다.

본체(100)의 내부로는 음원출력부(400) 및 공조부(300)의 일부분이 수용될 수 있으며, 수면 캡슐의 사용상태시 사용자의 머리가 수용될 수 있다.

본체(100), 커버돔(200), 음원출력부(400) 및 공조부(300)는 본체(100) 내부로 수용된 사용자의 머리에 일절 접점을 형성하지 않도록 구성하여 수면 캡슐을 사용하는 사용자가 이물감을 느끼지 않도록 구성한다.

다시, 본체(100)의 지지돔(120) 상단에는 제1 회전결합구(121)가 상, 하 방향으로 관통형성될 수 있다.

그리고, 지지돔(120)의 상면에는 제1 회전결합구(121) 주변으로 아치 형태의 보강부재(122)가 형성될 수 있다. 상기 보강부재(122)는 지지돔(120)에 강도를 부여해 지지돔(120)이 외력에 의해 쉽게 변형되는 것을 방지한다.

특히, 지지돔(120) 내부로 사용자의 머리가 수용되는 만큼, 지지돔(120)의 강도향상에 대한 부분은 재차 강조하여도 부족함이 없다.

프레임(110)과 지지돔(120)의 일체구성에 있어 프레임(110)과 지지돔(120)의 연결지점에는 수평으로 단턱(130)이 형성될 수 있다. 상기 단턱(130)은 커버돔(200)의 하단이 지지되는 부분으로, 커버돔(200)의 회전시 커버돔(200)을 가이드함과 동시에, 커버돔(200)의 하방이동을 제한하는 스톱퍼 역할을 한다.

커버돔(200)의 하단을 적절하게 지지하지 않게 되면 커버돔(200) 자체의 중량에 의해 커버돔(200)이 하부로 쳐지는 문제점이 발생할 수 있다.

커버돔(200)은 상단부분만 지지돔(120) 상에 결합되어 있고 하단 둘레는 자유단 형태로 구성되기 때문에, 자유단인 하단을 적절히 지지하지 못하게 되면 안정성이 떨어질 수 있다.

즉, 상기 단턱(130)이 커버돔(200)을 하방에서 지지하고 있기 때문에, 커버돔(200)이 지지돔(120)의 상부에 견고히 유지될 수 있다.

다음으로, 커버돔(200)은 지지돔(120)과 상보적인 형태로 이루어지며 본체(100)의 내부에 암막을 형성하기 위해 지지돔(120)의 개방된 전면을 향해 회전작동한다.

커버돔(200)의 상면에는 지지돔(120)의 제1 회전결합구(121)와 연통되는 제2 회전결합구(210)가 형성될 수 있으며, 상기 제1 회전결합구(121)와 제2 회전결합구(210)를 상호 관통하도록 회전축(220)이 끼움 결합될 수 있다.

상기 회전축(220)은 커버돔(200)의 회전기준이 되며 일례로, 원판의 헤드부(221)의 하방으로 복수 개의 탄성편(222)이 원형으로 배열 형성되고, 인접한 탄성편(222) 사이에는 유격공간(223)을 가지며, 원형으로 배열된 복수의 탄성편(222) 중심에는 중공홈(224)이 형성되며, 각각의 탄성편(222) 하단에는 외측으로 걸림턱(225)이 돌출되는 것으로 예시될 수 있다.

이와 같이 구성된 회전축(220)이 결합됨에 있어, 도 7에 도시된 바와 같이 회전축(220)을 개방된 제2 회전결합구(210) 내부로 삽입시키게 되면, 제2 회전결합구(210) 또는 제1 회전결합구(121) 내벽면에 걸림턱(225)이 접촉되면서 탄성편(222)들이 탄성변형되며 중공홈(224)으로 오므라들었다가 회전축(220)이 완전 삽입됨에 따라 걸림턱(225)이 제1 회전결합구(121)의 개방된 하단으로 노출되면, 탄성편(222)이 탄성복원력에 의해 원상복원되면서 걸림턱(225)이 제1 회전결합구(121)의 개방된 하단 주변에 걸림될 수 있는 구조가 된다.

이와 동시에, 중공홈(224)의 하단으로 잠금키(226)가 끼움 결합되면 탄성편(222)들이 중공홈(224)을 향해 오므라드는 현상을 방지할 수 있게 되어 결과적으로 회전축(220)의 분해를 방지할 수 있게 된다.

즉, 회전축(220)과 잠금키(226)의 조합에 의해 커버돔(200)을 지지돔(120) 상에서 회전 가능하게 하는 선에서 커버돔(200)과 지지돔(120)의 강한 결속을 보장하는 구조가 갖춰지게 된다.

커버돔(200)의 상면 제2 회전결합구(210) 주변에는 전술한 지지돔(120)의 보강부재(122)와 동일한 보강부재(250)가 형성될 수 있다.

상기 커버돔(200)의 개방된 전면 하방에는 손잡이(230)가 연장 형성될 수 있으며, 대상자가 상기 손잡이(230)를 잡고 커버돔(200)을 회전조작할 수 있다.

커버돔(200)의 하단 둘레에는 커튼부재(260)를 고정시킬 수 있는 걸침턱(240)이 형성될 수 있으며, 상기 걸림턱(225)에 커튼부재(260)가 고정되어 수면 캡슐의 폐쇄상태시 커버돔(200) 하부로 개방된 프레임(110)의 개방부위를 완전히 차단시켜 본체(100) 내부를 완전한 암막 상태로 구성할 수 있다.

커튼부재(260)는 수면 캡슐의 사용상태시 대상자의 경부 주변을 유연하게 감쌀 수 있는 암막 원단으로 이루어지는 것이 바람직하다.

다음으로, 공조부(300)는 도 9에 도시된 바와 같이 본체(100)의 외측에 배치되며 상단이 개방되는 챔버(310), 상기 챔버(310)로 외기를 흡입하는 흡입팬(320), 복수의 흡입공(331)이 형성되며 상기 챔버(310)의 개방된 상단에 장착되는 상부커버(330), 상기 상부커버(330)의 흡입공(331) 주변으로 배치되는 정화필터(340), 상기 챔버(310)에 내장되는 방향제(350) 및 일측은 상기 챔버(310)와 연통되어 내부로 정화공기를 공급받고, 타측은 상기 프레임(110)의 내부를 향해 배치되어, 내부로 공급된 정화공기를 본체(100)의 내부로 토출하는 배관부재(360)를 포함하는 것으로 예시될 수 있다.

먼저, 챔버(310)는 본체(100)의 외측으로 배치되어 챔버(310) 내부에서 구동되는 흡입팬(320)의 팬소음이 본체(100) 내부에 수용된 대상자의 머리를 향해 직접적으로 전달되지 않도록 하는 구조를 갖춘다.

특히, 챔버(310)는 본체(100)의 좌측 또는 우측에 배치되도록 해 수면 캡슐이 침대에 설치되었을 때 침대헤드(H)와의 간섭을 줄이도록 구성될 수 있다.

만일, 도 10에 도시된 바와 같이 챔버(310)가 본체(100)의 외측 후방에 배치된 실시예에서 수면 캡슐이 침대에 설치되면, 침대헤드(H) 바로 아래에 챔버(310)가 배치되고, 그 아래에 본체(100)가 배치될 수밖에 없으므로, 대상자가 침대에 눕게 되면 대상자의 위치가 전체적으로 침대의 아래쪽으로 내려갈 수밖에 없다. 이렇게 되면, 침대공간을 효율적으로 사용할 수 없으며 키가 큰 대상자의 경우 다리가 침대 밖으로 빠져나가는 문제점이 발생한다.

반면, 도 5에 도시된 바와 같이 본 실시예에서는 챔버(310)가 본체(100)의 좌측 또는 우측에 배치되는 구조가 되므로, 도 10에 도시된 것처럼 본체(100)를 하방이동시킬 필요 없이 침대 위에 설치할 수 있는 구조가 갖춰져 침대공간을 보다 효율적으로 사용할 수 있다.

챔버(310)는 하부로 갈수록 내공간이 좁아지는 형태로 이루어져 흡입된 외기의 유속을 상승시키는 구조를 갖춘다. 이에, 챔버(310) 내부로 흡입된 외기는 유속이 상승된 채 배관부재(360)를 타고 배관부재(360)의 타단까지 전달되어 본체(100) 내부로 토출될 수 있다.

흡입팬(320)은 팬소음이 35dB 이하를 만족하는 선에서 마련되며, 제어부(600)의 제어 하에 작동 유무가 제어된다거나, 회전출력이 제어될 수 있다.

흡입팬(320)은 외기를 상기 챔버(310)로 흡입하고, 흡입된 외기는 배관부재(360)를 거쳐 본체(100) 내부로 토출된다.

예컨대, 흡입팬(320)은 저소음 팬이 본체(100) 밖의 외기를 본체(100) 내부로 순환시키고 저소음을 만족하는 BLDC 팬을 선정하고 자연풍과 같은 선선한 바람을 재현하여 은은한 내부 공기 순환을 만족해야 한다.

상부커버(330)는 개방된 챔버(310)의 상단을 폐쇄하되, 흡입공(331)을 통해 외기를 통과시킨다.

정화필터(340)와 방향제(350)는 교체사용이 가능한 선에서 챔버(310) 또는 상부커버(330)의 내부에 배치될 수 있으며, 정화필터(340)는 공지의 부직포 필터, 헤파 필터, 카본 필터 등으로 이루어지며, 방향제(350)는 대상자의 심리적 안정을 유도할 수 있는 선에서, 아로마, 피톤치드, 허브 등의 향을 가지는 방향제(350)가 이용될 수 있다.

챔버(310) 내부로 흡입된 외기는 정화필터(340)에 의해 정화되고, 이어서 방향제(350)를 통과해 방향제(350)의 향기와 혼합된 뒤 본체(100) 내부로 토출될 수 있다. 아래 설명에서 정화공기는 방향제(350)의 향기가 포함된 상태를 의미한다.

배관부재(360)는 내부로 정화공기가 이동되는 이동공간이 형성되며 본체(100) 외부에 배치된 챔버(310)에서부터 본체(100) 내부까지 연장 형성된다.

이때, 도 9에 도시된 바와 같이 배관부재(360)의 일측 상면에는 챔버(310)가 접속되는 접속구(361)가 형성될 수 있으며, 타측 전면에는 정화공기가 토출되는 토출구(362)가 형성될 수 있다.

그리고, 토출구(362)에는 정화공기의 토출량을 조절하는 조절부재(363)가 설치될 수 있다.

상기 조절부재(363)는 원통형으로 이루어지며, 전면에는 토출슬릿(363a)이 관통되고, 토출슬릿(363a)의 하단에는 조작돌기(363b)가 돌출되며 토출슬릿(363a)과 마주보는 후면은 개방 형성되고 좌, 우측면에는 조절부재(363)의 회전기준이 되며 토출구(362) 좌, 우측에 형성된 회전대(362a)에 축결합되는 축부재(363c)가 형성될 수 있다.

토출구(362) 주변으로 이동된 정화공기는 조절부재(363)의 개방된 후면을 통과해 토출슬릿(363a)을 통해 외부로 토출될 수 있다.

이 과정에서 대상자는 도 11에 도시된 바와 같이 조작돌기(363b)를 손으로 들어올리거나 아래로 내리는 조작을 통해 조절부재(363)를 회전시켜 토출슬릿(363a)의 개도량을 조절할 수 있다.

예컨대, 조절부재(363)를 상부로 회전시킬 경우 토출슬릿(363a) 상부가 배관부재(360)의 내부로 수용되면서 토출슬릿(363a)의 개도량이 줄어들 수 있다. 이에, 대상자는 조절부재(363)의 회전조작만으로 정화공기의 토출량을 손쉽게 조절할 수 있게 된다.

다음으로, 음원출력부(400)는 본체(100) 내부에 수용된 대상자의 머리를 향해 비접촉 방식으로 입체 음향을 제공한다.

통상, 수면유도를 위해, 귀에 이어폰, 헤드셋 등을 장착하는 경우도 있지만, 본 실시예에서는 대상자와의 물리적인 접촉 없이 간접적으로 음원을 제공하여 이물감을 최소화시킬 수 있는 구조를 갖춘다.

이를 위해, 음원출력부(400)는 도 12에 도시된 바와 같이 상기 배관부재(360) 타측의 상부로 안착되며 제1 음원출력구(411)가 형성되는 케이스(410), 일단은 상기 케이스(410)의 양 측면에 볼 조인트 방식으로 고정되고, 타단은 자유단 형태로 이루어져 타단 부위에 제2 음원출력구(421)가 형성되는 한 쌍의 음원출력암(420) 및 상기 케이스(410)에 내장되며 상기 제1 음원출력구(411)와 제2 음원출력구(421)로 음원을 출력하는 스피커모듈(미도시)을 포함하는 것으로 예시될 수 있다.

대상자가 본체(100)에 머리를 위치시키게 되면 대상자의 양쪽 귀에서 일정 거리 이격된 지점에 제2 음원출력구(421)가 위치하게 되고, 정수리부근에 제1 음원출력구(411)가 위치할 수 있다.

이와 같이, 제1 음원출력구(411)와 제2 음원출력구(421)에서 동시에 출력되는 음원을 통해 대상자는 입체 음향 효과를 볼 수 있다.

제1 음원출력구(411)와 제2 음원출력구(421)는 스피커로 이해될 수 있으며, 스피커모듈은 음원신호를 출력하는 음원발생부. 상기 음원신호를 증폭하는 증폭기로 이루어지며, 상기 제1 음원출력구(411)와 제2 음원출력구(421)에서는 증폭기에 의해 증폭된 전기적 음원신호를 청취 가능한 음파로 변환하여 출력할 수 있다.

도시하지 않았지만, 제1 음원출력구(411)와 제2 음원출력구(421)는 각각 스피커모듈과 신호라인을 통해 연결구성될 수 있다.

스피커모듈을 통한 음원 종류, 음량 등은 제어부(600)에 의해 제어될 수 있다.

한편, 대상자마다 귀의 위치가 각기 다르고, 선호하는 음향의 세기도 각기 다르기 때문에, 한 쌍의 음원출력암(420)을 케이스(410) 상에 볼 조인트 방식으로 자유롭게 회전 가능하게 마련하여 음원출력암(420)의 회전을 통해 대상자의 신체적 특징 또는 취향에 맞게 귀에서 제2 음원출력구(421)의 거리를 조절하도록 구성한다.

이를 위해, 음원출력암(420)의 일단에는 볼 조인트(422)가 형성될 수 있으며, 케이스(410)의 좌, 우 양 측면에는 상기 음원출력암(420)의 볼 조인트(422)와 상보적인 조인트결합부(412)가 형성될 수 있다.

볼 조인트(422)와 조인트결합부(412)의 결합구조는 피벗, 틸트, 스위벨 등의 회전구조로 이해될 수 있다.

케이스(410)의 상면에는 LED 무드등(430)이 설치될 수 있으며, 이는 빛에 의한 알람기능을 구현할 수 있다. LED 무드등(430)은 제어부(600)의 제어 하에 점등 제어될 수 있다.

다음으로, 레이더부(500)는 레이더 신호(radar signal)를 이용하여 대상자의 호흡, 심박수, 움직임, HRV 등을 측정해 대상자의 현재 수면 상태를 측정하도록 구성될 수 있다. 이때, 레이더부(500)는 대상자의 흉부 또는 안면에 레이더 신호를 주사하고, 흉부 또는 안면에서 반사되는 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 수신 신호의 주기 내지는 주파수는 흉부 또는 안면이 호흡에 의해 움직임이 생길 때마다 변하게 된다. 이러한 주파수의 변화 추이에 의해 수면 형태를 파악 내지 측정할 수 있다.

또한 이러한 레이더 신호는 본체(100)의 내공간에서 반사되거나 굴절될 수 있게 되므로 측정 정확도가 보다 향상되는 이점이 있다.

레이더부(500)에 의해 측정된 수면 데이터는 제어부(600)로 송신되며, 제어부(600)는 이를 근거로 공조부(300)의 흡입팬(320)과 음원출력부(400)의 스피커모듈을 제어하게 된다.

예컨대, 레이더부(500)에 의해 대상자의 수면 형태가 REM 수면이라 측정될 경우 제어부(600)는 스피커모듈에서 제공되는 음원의 음량을 그대로 유지시킨 상태에서 흡입팬(320)의 출력을 증가시켜 정화공기를 본체(100) 내부에 포화시키도록 흡입팬(320)과 스피커모듈을 각각 제어하게 된다.

흡입팬(320)의 출력을 증가시킬 경우엔 대상자의 두부 온도를 직접적으로 낮춰줄 수 있기 때문에 수면 초기에 신체에 열이 오르는 것을 억제하여 NREM 수면이 효과적으로 유도된다.

레이더부(500)에 의해 대상자의 수면 형태가 NREM 수면이라 측정될 경우 제어부(600)는 스피커모듈에서 제공되는 음원의 음량과 흡입팬(320)의 출력을 점진적으로 감소시켜 본체(100) 내부를 정숙하게 구성하여 대상자의 깊은 수면을 유도하게 된다.

레이더부(500)는 상기 케이스(410)에 내장되어 대상자의 흉부를 향해 레이더 신호를 출력하는 흉부레이더(510) 및 상기 한 쌍의 음원출력암(420)에 내장되며 대상자의 안면을 향해 레이더 신호를 출력하는 안면레이더(520)로 구성될 수 있다.

즉, 레이더부(500)는 대상자의 흉부와 안면에서 각각 측정된 수면 데이터를 취합하여 보다 정확한 수면 형태를 측정할 수 있는 구조가 된다.

레이더부(500)의 구체적인 구조와 작동 원리는 호흡, 심박수, 움직임, HRV 등을 모니터링하여 수면 형태를 측정하는 공지의 레이더들로부터 참조될 수 있으므로 자세한 설명은 생략한다.

이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100: 본체
200: 커버돔
300: 공조부
400: 음원출력부
500: 레이더부
600: 제어부
110: 프레임
120: 지지돔
310: 챔버
320: 흡입팬
330: 상부커버
340: 정화필터
350: 방향제
360: 배관부재
510: 흉부레이더
520: 안면레이더

Claims

아치형 프레임 및 상기 프레임의 상부로 연장 형성되되 전면이 개방 형성되는 구면의 지지돔을 포함하는 본체;
상기 지지돔을 덮은 상태에서 지지돔의 개방된 전면을 선택적으로 차폐하도록 지지돔 상에 회전 가능하게 장착되며, 전면이 개방 형성되는 커버돔;
상기 프레임 내부에 배치되며 음원을 출력하는 음원출력부;
상기 프레임 내부로 정화공기와 수면유도향을 동시에 공급하는 공조부;
대상자의 신체로 레이더 신호를 출력하고 반사 신호를 수신하여 수면 상태를 측정하는 레이더부; 및
상기 레이더부에 의해 측정된 대상자의 수면 상태를 근거로 상기 음원출력부와 공조부를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수면유도형 수면 캡슐.
청구항 1에 있어서,
상기 공조부는,
상기 본체의 외측에 배치되며 상단이 개방되는 챔버;
상기 챔버로 외기를 흡입하는 흡입팬;
복수의 흡입공이 형성되며 상기 챔버의 개방된 상단에 장착되는 상부커버;
상기 상부커버의 흡입공 주변으로 배치되는 정화필터;
상기 챔버에 내장되는 방향제; 및
일측은 상기 챔버와 연통되어 내부로 정화공기를 공급받고, 타측은 상기 프레임의 내부를 향해 배치되어, 내부로 공급된 정화공기를 본체의 내부로 토출하는 배관부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수면유도형 수면 캡슐.
청구항 2에 있어서,
상기 음원출력부는,
상기 배관부재 타측의 상부로 안착되며 제1 음원출력구가 형성되는 케이스;
일단은 상기 케이스의 양 측면에 볼 조인트 방식으로 고정되고, 타단은 자유단 형태로 이루어져 타단 부위에 제2 음원출력구가 형성되는 한 쌍의 음원출력암; 및
상기 케이스에 내장되며 상기 제1 음원출력구와 제2 음원출력구로 음원을 출력하는 스피커모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 수면유도형 수면 캡슐.
청구항 3에 있어서,
상기 레이더부는,
상기 케이스에 내장되어 대상자의 흉부를 향해 레이더 신호를 출력하는 흉부레이더; 및
상기 한 쌍의 음원출력암에 내장되며 대상자의 안면을 향해 레이더 신호를 출력하는 안면레이더;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수면유도형 수면 캡슐.
청구항 1에 있어서,
상기 지지돔과 커버돔의 상면에는 아치 형태의 보강부재가 형성되는 것을 특징으로 하는 수면유도형 수면 캡슐.