KR20220110974A - 숨소리 모니터링을 기반으로 하는 저주파 알림 시스템 - Google Patents

숨소리 모니터링을 기반으로 하는 저주파 알림 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 숨소리 모니터링을 기반으로 하는 저주파 알림 시스템에 관한 것이다.
보다 상세하게는 본 발명의 일 실시예에 따른 숨소리 모니터링을 기반으로 하는 저주파 알림 시스템은 수면중인 사용자의 숨소리녹음파일을 생성하고, 상기 숨소리녹음파일을 모니터링서버로 전달하는 사용자단말, 사용자의 신체에 접촉하여 저주파 펄스를 전달하는 저주파자극밴드 및 상기 숨소리녹음파일을 기반으로 사용자의 수면상태를 확인하고, 확인결과에 기반하여 해당 사용자의 신체에 접촉된 상기 저주파자극밴드로 동작제어신호를 전달하는 모니터링서버를 포함할 수 있다.

Description

숨소리 모니터링을 기반으로 하는 저주파 알림 시스템{SYSTEM OF LOW FREQUENCY NOTIFICATION BASED ON BREATH MONITORING}
본 발명은 숨소리 모니터링을 기반으로 하는 저주파 알림 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 사용자의 수면 중 숨소리를 분석하여, 코골이 또는 무호흡상태일 때, 저주파 자극으로 알림을 줄 수 있는 시스템에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
코골이는 잠을 잘 때 목구멍을 비롯한 상기도가 좁아져서 야기되는 이상호흡으로써 수면과 연관된 호흡 장애의 가장 공통적인 특징 중의 하나임에도 불구하고 오랫동안 성인에게 정상적인 수면의 한 부분이라고 여겨져 왔다.
코골이 소리는 물리학적으로 500Hz정도의 주파수 특성을 지니는 잡음이며, 종종 그 강도가 80~90데시벨(decibel, 음향의 크기를 측정하는 단위)에 이르기도 하는데, 이는 일반 작업장에서의 안전 소음도 안전치를 초과하는 것이며, 열차가 바로 옆으로 지나가는 소리와 맞먹는다. 이 정도의 소음에 계속 노출이 될 때에는 청각 장애(소음성 난청)가 유발될 수도 있다.
매일 수면중 코골이와 무호흡증이 반복되면 저산소증이 유발되어 심장과 혈관계통에 악영향을 미처 결국에는 고혈압 및 동맥경화를 초래해 갑자기 사망하는 일까지 생길 수 있으며, 또한 낮에 졸리기 때문에 두통이 생기기도 하고 자연히 업무능력도 떨어지며 신경질적인 성격과 우울증을 나타낼 수 있다는 것이 전문가들의 견해이다.
이에 등록실용신안공보 제20-0475814호는 자동화된 코골이 방지 침대 시스템을 개시하고 있다.
보다 상세하게 살펴보면, 자동화된 코골이 방지 시스템을 제공하며, 이 시스템은, 누워 있는 사용자를 지지하도록 설계되며 구동 장치가 내부적으로 제공된 침대와, 사용자의 가슴을 향하여 정기적 시간 간격으로 검출 신호를 전송하고 상기 검출 신호에 응답하여 사용자로부터 되돌아오는 반사 신호를 수신할 수 있는 감지 장치와, 제어 장치를 포함한다.
그러나, 선행기술은 함께 수면중인 타인에게도 영향을 미친다는 문제점이 있다.
등록실용신안공보 제20-0475814호(2015.01.05. 공고)
개시된 실시 예는 코골이 또는 수면무호흡증에 해당할 때, 저주파자극을 주어 코골이 또는 수면무호흡증에 의한 악영향을 줄이는 것이다.
또한, 개시된 실시 예는 저주파 자극을 통하여 대상자 이외의 제3자의 수면까지 방해하지 않는 것이다.
또한, 개시된 실시 예는 숨소리를 분석하여 코골이 또는 수면무호흡증인지 여부를 판단하되, 특정 사용자를 식별하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 숨소리 모니터링을 기반으로 하는 저주파 알림 시스템은 수면중인 사용자의 숨소리녹음파일을 생성하고, 상기 숨소리녹음파일을 모니터링서버로 전달하는 사용자단말, 사용자의 신체에 접촉하여 저주파 펄스를 전달하는 저주파자극밴드 및 상기 숨소리녹음파일을 기반으로 사용자의 수면상태를 확인하고, 확인결과에 기반하여 해당 사용자의 신체에 접촉된 상기 저주파자극밴드로 동작제어신호를 전달하는 모니터링서버를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 사용자단말은, 실시간으로 수면중인 사용자의 숨소리를 녹음하고, 상기 숨소리가 기설정된 최대데시벨을 초과하거나, 기설정된 최소데시벨 미만인 경우, 숨소리녹음파일을 생성하고, 상기 숨소리녹음파일을 상기 모니터링서버로 전달할 수 있다.
또한, 이 때, 상기 사용자단말은, 기설정된 시간 간격으로 상기 숨소리녹음파일을 복수개 생성하되, 복수개의 상기 숨소리녹음파일 중에 기설정된 최대데시벨을 초과하거나, 기설정된 최소데시벨 미만인 상기 숨소리녹음파일과 인접한 전후시간에 생성된 상기 숨소리녹음파일을 상기 모니터링서버로 전달할 수도 있다.
이 때, 상기 사용자단말은, 실시간으로 숨소리녹음파일을 생성하되 상기 숨소리녹음파일이 기설정된 시간 간격으로 상기 숨소리녹음파일을 복수개 생성하되, 복수개의 상기 숨소리녹음파일 중에 기설정된 최대데시벨을 초과하거나, 기설정된 최소데시벨 미만인 상기 숨소리녹음파일과 인접한 전후시간에 생성된 상기 숨소리녹음파일을 상기 모니터링서버로 전달할 수도 있다.
이 때, 상기 수면상태는, 정상수면상태, 코골이상태 및 무호흡수면상태를 포함하고, 상기 모니터링서버는, 상기 수면상태가 코골이상태 또는 무호흡수면상태인 경우, 해당 사용자의 신체에 접촉된 상기 저주파자극밴드로 동작제어신호를 전달할 수 있다.
이 때, 상기 모니터링서버는, 상기 숨소리녹음파일에서 코골이패턴 및 무호흡수면패턴을 추출하는 제1 기계학습모델을 생성하는 인공지능모듈을 포함할 수 있다.
이 때, 상기 인공지능모듈은, 상기 숨소리녹음파일 및 상기 코골이패턴 및 상기 무호흡수면패턴을 기반으로 특정 사용자를 식별하는 제2 기계학습모델을 더 생성할 수 있다.
이 때, 상기 저주파자극밴드는, 기설정된 출력세기별로 저주파펄스를 생성하고, 상기 동작제어신호가 수신되면, 제일 낮은 출력세기의 저주파펄스를 사용자의 신체에 전달하고, 횟수가 증가함에 따라 점점 높은 출력세기의 저주파펄스를 사용자의 신체에 전달할 수 있다.
개시된 실시 예에 따르면, 코골이 또는 수면무호흡증에 해당할 때, 저주파자극을 주어 코골이 또는 수면무호흡증에 의한 악영향을 줄일 수 있다.
또한, 개시된 실시 예에 따르면, 저주파 자극을 통하여 대상자 이외의 제3자의 수면까지 방해하지 않을 수 있다.
또한, 개시된 실시 예에 따르면, 숨소리를 분석하여 코골이 또는 수면무호흡증인지 여부를 판단하되, 특정 사용자를 식별할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 특정한 바람직한 실시예들의 상기에서 설명한 바와 같은 또한 다른 측면들과, 특징들 및 이득들은 첨부 도면들과 함께 처리되는 하기의 설명으로부터 보다 명백하게 될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 숨소리 모니터링을 기반으로 하는 저주파 알림 시스템의 사용상태도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 수면 중인 사용자의 숨소리를 통해 숨소리녹음파일을 생성하는 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 최대데시벨 및 최소데시벨을 기준으로 유효한 숨소리녹음파일만 모니터링서버로 전달하는 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 인공지능모듈을 통해 숨소리녹음파일에서 코골이패턴 및 무호흡수면패턴을 추출하는 예시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 인공지능모듈을 통해 숨소리녹음파일, 코골이패턴 및 무호흡수면패턴을 기반으로 사용자를 식별하는 예시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 사용자의 신체에 전달하는 저주파펄스의 세기조절을 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 일 응용예에 따라 청각장애인을 위한 소리감지 기능에 활용되는 예시도.
상기 도면들을 통해, 유사 참조 번호들은 동일한 혹은 유사한 엘리먼트들과, 특징들 및 구조들을 도시하기 위해 사용된다는 것에 유의해야만 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱 할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 특정 시스템의 예를 주된 대상으로 할 것이지만, 본 명세서에서 청구하고자 하는 주요한 요지는 유사한 기술적 배경을 가지는 여타의 통신 시스템 및 서비스에도 본 명세서에 개시된 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 적용 가능하며, 이는 당해 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 숨소리 모니터링을 기반으로 하는 저주파 알림 시스템에 대하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 숨소리 모니터링을 기반으로 하는 저주파 알림 시스템의 사용상태도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 숨소리 모니터링을 기반으로 하는 저주파 알림 시스템은 사용자단말(120), 저주파자극밴드(130) 및 모니터링서버(110)를 포함하여, 수면중인 사용자가 코골이 또는 무호흡수면 등 수면 장애가 발생하는 것을 모니터링할 수 있고, 저주파 자극을 통하여 일시적으로 잠에서 깰 수 있도록 할 수 있다.
이를 통하여, 코골이 또는 무호흡수면으로 인한 악영향을 줄일 수 있으며, 저주파자극을 통함으로써, 제3자의 수면을 방해하지 않고 특정 사용자만을 깨울 수 있다.
보다 상세하게 살펴보면, 사용자단말(120)은 수면중인 사용자의 숨소리녹음파일을 생성하고, 상기 숨소리녹음파일을 모니터링서버(110)로 전달할 수 있다. 이는 모니터링서버(110)에서 상기 숨소리녹음파일을 분석하여 코골이 또는 무호흡수면 등과 같은 수면장애여부를 판단할 수 있도록 하기 위함이다.
또한, 사용자단말(120)은 기설정된 수면시간에만 상기 숨소리녹음파일을 생성하여 모니터링서버(110)로 전달할 수도 있다. 예를 들어, 기설정된 상기 수면시간이 저녁 10시부터 아침 7시까지인 경우, 사용자단말(120)은 저녁 10시부터 아침 7시까지만 상기 숨소리녹음파일을 생성할 수 있다. 무제한적으로 상기 숨소리녹음파일을 생성하는 경우, 수면장애 등을 판단하고자 하는 본 발명의 취지와도 맞지 않고, 의미없는 파일 생성으로 인해 사용자단말(120)의 자원을 낭비할 수 있기 때문이다.
이 때, 상기 저주파자극밴드(130)는 내부에 장착된 센서를 통하여 사용자의 수면여부를 확인하고, 수면으로 판단된 경우 사용자단말(120)로 숨소리녹음파일을 생성하도록 제어신호를 전달할 수도 있다.
또한, 수면시간이라 하더라도, 모든 숨소리녹음파일을 모니터링서버(110)로 전달하면 네트워크자원이 낭비될 수 있다. 따라서, 수면장애가 의심되는 숨소리가 녹음된 파일만을 모니터링서버(110)로 전달하는 것이 바람직하다. 이와 관련해서는 도 3을 참조하여 보다 상세하게 후술하도록 한다.
이 때, 사용자단말(120)은 컴퓨터, 스마트폰, 핸드폰, 스마트 TV, 셋톱박스(set-top box), 태블릿 PC, 디지털 카메라, 캠코더, 전자책 단말기, 디지털 방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, MP3 플레이어, 착용형 기기(wearable device), 에어컨, 전자 레인지, 오디오, DVD 플레이어 등 마이크(MIC)를 포함하고 통신이 가능한 장치를 모두 포함할 수 있고, 여기서 컴퓨터는 노트북 컴퓨터(laptop computer), 데스크톱 등을 포함할 수 있다.
또한, 저주파자극밴드(130)는 사용자의 신체에 접촉하여 저주파 펄스를 전달할 수 있다. 보다 상세하게는 저주파자극밴드(130)는 저주파 펄스를 생성하여 사용자의 신체에 전달하는 저주파자극부, 상기 저주파자극부를 사용자의 신체에 고정하는 밴드부 및 사용자단말(120) 및/또는 모니터링서버(110)와 통신을 수행하는 통신부를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 밴드부는 사용자의 손목에 설치될 수 있도록 형성될 수 있다.
이 때, 사용자의 신체에 고르게 저주파 펄스를 전달할 수 있도록 상기 밴드부는 전도성실리콘으로 형성될 수 있다.
또한, 모니터링서버(110)는 상기 숨소리녹음파일을 기반으로 사용자의 수면상태를 확인하고, 확인결과에 기반하여 해당 사용자의 신체에 접촉된 상기 저주파자극밴드(130)로 동작제어신호를 전달할 수 있다. 이는 수면장애로 판단되는 경우에 해당 사용자를 깨우기 위함이다.
이 때, 상기 수면상태는 정상수면상태, 코골이상태 및 무호흡수면상태를 포함할 수 있고, 상기 모니터링서버(110)는 상기 수면상태가 코골이상태 또는 무호흡수면상태인 경우, 해당 사용자의 신체에 접촉된 상기 저주파자극밴드(130)로 동작제어신호를 전달할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 수면 중인 사용자의 숨소리를 통해 숨소리녹음파일을 생성하는 예시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 최대데시벨(201) 및 최소데시벨(203)을 기준으로 유효한 숨소리녹음파일만 모니터링서버(110)로 전달하는 예시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자단말(120)은 수면중인 사용자의 숨소리녹음파일을 생성하고, 상기 숨소리녹음파일을 모니터링서버(110)로 전달할 수 있다.
이 때, 상술한 바와 같이, 모든 숨소리녹음파일을 모니터링서버(110)로 전달하는 경우, 네트워크 자원을 낭비할 우려가 있고, 또한, 모니터링서버(110)에서 모든 숨소리녹음파일을 분석하기에는 무리가 있다.
따라서, 상기 사용자단말(120)은, 실시간으로 수면중인 사용자의 숨소리를 녹음하고, 상기 숨소리가 기설정된 최대데시벨을 초과하거나, 기설정된 최소데시벨 미만인 경우, 숨소리녹음파일을 생성하고, 상기 숨소리녹음파일을 상기 모니터링서버(110)로 전달할 수 있다.
이 때, 상기 숨소리녹음파일은 상기 숨소리가 기설정된 최대데시벨을 초과하거나, 기설정된 최소데시벨 미만인 시점을 기준으로 기설정된 전후시간까지 포함되도록 생성됨이 바람직하다.
또한, 본 발명의 또다른 일 실시예에 따르면, 사용자단말(120)은 기설정된 시간 간격으로 상기 숨소리녹음파일을 복수개 생성하되, 복수개의 상기 숨소리녹음파일 중에 기설정된 최대데시벨(201)을 초과하거나, 기설정된 최소데시벨(203) 미만인 상기 숨소리녹음파일을 모니터링서버(110)로 전달할 수도 있다.
이를 통하여, 상기 최대데시벨(201)을 초과하는 최대숨소리녹음파일(123)은 코골이에 해당하는 것으로 1차적으로 판단할 수 있고, 상기 최소데시벨(203) 미만인 최소숨소리녹음파일(125)은 무호흡수면에 해당하는 것으로 1차적으로 판단할 수 있다.
또한, 모니터링서버(110)에서 보다 정확하게 코골이 또는 무호흡수면에 해당하는지 판단하기 위한 샘플을 확보하기 위하여, 상기 최대데시벨(201)을 초과하거나 상기 최소데시벨(203) 미만인 숨소리녹음파일과 인접한 전후시간에 생성된 상기 숨소리녹음파일을 함께 모니터링서버(110)로 전달할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 인공지능모듈(210)을 통해 숨소리녹음파일에서 코골이패턴(310) 및 무호흡수면패턴(320)을 추출하는 예시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 인공지능모듈(210)을 통해 숨소리녹음파일, 코골이패턴(310) 및 무호흡수면패턴(320)을 기반으로 사용자를 식별하는 예시도이다.
도 4 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링서버(110)는 상기 숨소리녹음파일을 분석할 수 있는 인공지능모듈(210)을 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 인공지능모듈(210)은 상기 숨소리녹음파일에서 코골이패턴(310) 및 무호흡수면패턴(320)을 추출하는 제1 기계학습모델을 생성할 수 있다.
또한, 모니터링서버(110)는 하나 이상의 사용자단말(120)로부터 상기 숨소리녹음파일을 수신하여 데이터베이스에 저장할 수 있고, 인공지능모듈(210)은 상기 데이터베이스에 저장된 복수의 숨소리녹음파일을 기반으로 상기 제1 기계학습모델을 지속적으로 학습시킬 수 있다.
또한, 인공지능모듈(210)은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 숨소리녹음파일 및 상기 코골이패턴(310) 및 상기 무호흡수면패턴(320)을 기반으로 특정 사용자를 식별하는 제2 기계학습모델을 더 생성할 수 있다.
이는 한 공간에 여러명이 자고 있는 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파자극밴드(130)를 착용한 사용자의 숨소리만을 식별하여 해당 사용자가 수면장애에 해당하는 경우 저주파자극을 주기 위함이다.
또한, 저주파자극밴드(130)를 착용한 사용자가 다수인 경우에도, 상기 숨소리녹음파일에서 코골이 또는 무호흡수면 상태인 사용자를 식별하여 해당 사용자가 착용한 저주파자극밴드(130)에 동작제어신호를 보낼 수도 있다.
이 때, 상기 인공지능모듈(210)은 머신러닝의 한 분야인 딥러닝(Deep Learning) 기법을 이용하여 정확한 상관 관계가 도출될 수 있도록 학습을 수행할 수 있다.
또한, 인공지능모듈(210)은 딥러닝을 통하여 상기 함수에서의 복수 개의 입력들의 가중치(weight)를 학습을 통하여 산출할 수 있다. 또한, 이러한 학습을 위하여 활용되는 인공지능망 모델로는 RNN(Recurrent Neural Network), DNN(Deep Neural Network) 및 DRNN(Dynamic Recurrent Neural Network) 등 다양한 모델들을 활용할 수 있을 것이다.
여기서 RNN은 현재의 데이터와 과거의 데이터를 동시에 고려하는 딥 러닝 기법으로서, 순환 신경망(RNN)은 인공 신경망을 구성하는 유닛 사이의 연결이 방향성 사이클(directed cycle)을 구성하는 신경망을 나타낸다. 나아가, 순환 신경망(RNN)을 구성할 수 있는 구조에는 다양한 방식이 사용될 수 있는데, 예컨대, 완전순환망(Fully Recurrent Network), 홉필드망(Hopfield Network), 엘만망(Elman Network), ESN(Echo state network), LSTM(Long short term memory network), 양방향(Bi-directional) RNN, CTRNN(Continuous-time RNN), 계층적 RNN, 2차 RNN 등이 대표적인 예이다. 또한, 순환 신경망(RNN)을 학습시키기 위한 방법으로서, 경사 하강법, Hessian Free Optimization, Global Optimization Method 등의 방식이 사용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 사용자의 신체에 전달하는 저주파펄스의 세기조절을 나타내는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 숨소리 모니터링을 기반으로 하는 저주파 알림 시스템은 수면 중인 사용자에게 저주파 자극을 통하여 가볍게 잠을 깨워 수면장애를 억제하는데 목적이 있다.
따라서, 사용자를 잠에서 완전히 깨울 정도의 큰 자극은 오히려 깊은 수면을 방해하여 건강을 해칠 우려가 있다.
따라서, 저주파자극밴드(130)는 기설정된 출력세기별로 저주파펄스를 생성하고, 상기 동작제어신호가 수신되면, 제일 낮은 출력세기의 저주파펄스를 사용자의 신체에 전달하고, 횟수가 증가함에 따라 점점 높은 출력세기의 저주파펄스를 사용자의 신체에 전달할 수 있다.
이 때, 저주파자극밴드(130)는 저주파자극밴드(130)에 포함된 센서를 통해 사용자가 잠에서 깬 것으로 판단되거나, 상기 숨소리녹음파일에서 수면장애가 발견되지 않으면, 저주파펄스의 전달을 중단시킬 수 있다.
단계적으로 저주파펄스의 세기를 증가시킴으로써, 사용자의 잠을 완전히 깨우지 않을 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 응용예에 따라 청각장애인을 위한 소리정보 감지에 활용되는 예시도이다.
본 발명은 '숨소리 모니터링을 기반으로 하는 저주파 알림 시스템' 이 그 주된 내용으로 기술되었으나. 그 수신될 수 있는 정보는 숨소리에 한정되지 않고 모든 소리정보로 확장될 수 있다.
도 7은 이러한 응용의 한 예로, 소리정보가 발생하면 해당 소리정보가 사용자단말(120)에 전달되고, 사용자 단말은 기 설정된 일정 데시벨 초과시, 해당 정보를 상기 모니터링서버(110)로 전달하고, 상기 모니터링서버(110)는 해당 사용자의 신체에 접촉된 상기 저주파자극밴드(130)로 전달할 수 있다.
이를 통하여 청각장애인은, 소리정보가 발생했음을 인지할 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 숨소리 모니터링을 기반으로 하는 저주파 알림 시스템을 제어하는 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 다양한 실시예들은 특정 관점에서 컴퓨터 리드 가능 기록 매체(computer readable recording medium)에서 컴퓨터 리드 가능 코드(computer readable code)로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의해 리드될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 디바이스이다. 컴퓨터 리드 가능 기록 매체의 예들은 읽기 전용 메모리(read only memory: ROM)와, 랜덤-접속 메모리(random access memory: RAM)와, 컴팩트 디스크- 리드 온니 메모리(compact disk-read only memory: CD-ROM)들과, 마그네틱 테이프(magnetic tape)들과, 플로피 디스크(floppy disk)들과, 광 데이터 저장 디바이스들, 및 캐리어 웨이브(carrier wave)들(인터넷을 통한 데이터 송신 등)을 포함할 수 있다. 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 또한 네트워크 연결된 컴퓨터 시스템들을 통해 분산될 수 있고, 따라서 컴퓨터 리드 가능 코드는 분산 방식으로 저장 및 실행된다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예들을 성취하기 위한 기능적 프로그램들, 코드, 및 코드 세그먼트(segment)들은 본 발명이 적용되는 분야에서 숙련된 프로그래머들에 의해 쉽게 해석될 수 있다.
또한 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 장치 및 방법은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합의 형태로 실현 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 소프트웨어는 예를 들어, 삭제 가능 또는 재기록 가능 여부와 상관없이, ROM 등의 저장 장치와 같은 휘발성 또는 비휘발성 저장 장치, 또는 예를 들어, RAM, 메모리 칩, 장치 또는 집적 회로와 같은 메모리, 또는 예를 들어 콤팩트 디스크(compact disk: CD), DVD, 자기 디스크 또는 자기 테이프 등과 같은 광학 또는 자기적으로 기록 가능함과 동시에 기계(예를 들어, 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 방법은 제어 모듈 및 메모리를 포함하는 컴퓨터 또는 휴대 단말에 의해 구현될 수 있고, 이러한 메모리는 본 발명의 실시예들을 구현하는 명령들을 포함하는 프로그램 또는 프로그램들을 저장하기에 적합한 기계로 읽을 수 있는 저장 매체의 한 예임을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명은 본 명세서의 청구항에 기재된 장치 또는 방법을 구현하기 위한 코드를 포함하는 프로그램 및 이러한 프로그램을 저장하는 기계(컴퓨터 등)로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함한다. 또한, 이러한 프로그램은 유선 또는 무선 연결을 통해 전달되는 통신 신호와 같은 임의의 매체를 통해 전자적으로 이송될 수 있고, 본 발명은 이와 균등한 것을 적절하게 포함한다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 또한 앞서 설명된 본 발명에 따른 실시예들은 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
110 : 모니터링서버
120 : 사용자단말
123 : 최대숨소리녹음파일
125 : 최소숨소리녹음파일
130 : 저주파자극밴드
201 : 최대데시벨
203 : 최소데시벨
210 : 인공지능모듈
310 : 코골이패턴
320 : 무호흡수면패턴

Claims (6)

  1. 수면중인 사용자의 숨소리녹음파일을 생성하고, 상기 숨소리녹음파일을 모니터링서버로 전달하는 사용자단말;
    사용자의 신체에 접촉하여 저주파 펄스를 전달하는 저주파자극밴드; 및
    상기 숨소리녹음파일을 기반으로 사용자의 수면상태를 확인하고, 확인결과에 기반하여 해당 사용자의 신체에 접촉된 상기 저주파자극밴드로 동작제어신호를 전달하는 모니터링서버; 를 포함하는 숨소리 모니터링을 기반으로 하는 저주파 알림 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 사용자단말은,
    실시간으로 수면중인 사용자의 숨소리를 녹음하고, 상기 숨소리가 기설정된 최대데시벨을 초과하거나, 기설정된 최소데시벨 미만인 경우, 숨소리녹음파일을 생성하고, 상기 숨소리녹음파일을 상기 모니터링서버로 전달하는 것을 특징으로 하는 숨소리 모니터링을 기반으로 하는 저주파 알림 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 수면상태는,
    정상수면상태, 코골이상태 및 무호흡수면상태를 포함하고,
    상기 모니터링서버는,
    상기 수면상태가 코골이상태 또는 무호흡수면상태인 경우, 해당 사용자의 신체에 접촉된 상기 저주파자극밴드로 동작제어신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 숨소리 모니터링을 기반으로 하는 저주파 알림 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 모니터링서버는,
    상기 숨소리녹음파일에서 코골이패턴 및 무호흡수면패턴을 추출하는 제1 기계학습모델을 생성하는 인공지능모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 숨소리 모니터링을 기반으로 하는 저주파 알림 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 인공지능모듈은,
    상기 숨소리녹음파일 및 상기 코골이패턴 및 상기 무호흡수면패턴을 기반으로 특정 사용자를 식별하는 제2 기계학습모델을 더 생성하는 것을 특징으로 하는 숨소리 모니터링을 기반으로 하는 저주파 알림 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 저주파자극밴드는,
    기설정된 출력세기별로 저주파펄스를 생성하고, 상기 동작제어신호가 수신되면, 제일 낮은 출력세기의 저주파펄스를 사용자의 신체에 전달하고, 기설정된 제2 시간간격으로 횟수가 증가함에 따라 점점 높은 출력세기의 저주파펄스를 사용자의 신체에 전달하는 것을 특징으로 하는 숨소리 모니터링을 기반으로 하는 저주파 알림 시스템.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220153335A (ko) * 2021-05-11 2022-11-18 주식회사헬스브릿지 딥러닝을 이용한 기도에서의 음식물 역류 감지 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200475814Y1 (ko) 2012-11-29 2015-01-05 세다 케미컬 프로덕츠 씨오., 엘티디. 자동화된 코골이 방지 침대 시스템
KR20180026366A (ko) * 2015-03-16 2018-03-12 알리아즈가 하리리 코골이를 방해 및 방지하는 방법 및 장치
KR101866169B1 (ko) * 2017-12-11 2018-06-11 (주)웰크론 개인 맞춤형 코골이 방지 시스템
KR20190090525A (ko) * 2018-01-25 2019-08-02 충남대학교산학협력단 코골이 및 무호흡 방지 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200475814Y1 (ko) 2012-11-29 2015-01-05 세다 케미컬 프로덕츠 씨오., 엘티디. 자동화된 코골이 방지 침대 시스템
KR20180026366A (ko) * 2015-03-16 2018-03-12 알리아즈가 하리리 코골이를 방해 및 방지하는 방법 및 장치
KR101866169B1 (ko) * 2017-12-11 2018-06-11 (주)웰크론 개인 맞춤형 코골이 방지 시스템
KR20190090525A (ko) * 2018-01-25 2019-08-02 충남대학교산학협력단 코골이 및 무호흡 방지 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220153335A (ko) * 2021-05-11 2022-11-18 주식회사헬스브릿지 딥러닝을 이용한 기도에서의 음식물 역류 감지 시스템

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