KR20230113527A - 질병 상태의 자동 감지를 위한 피처를 가진 침대 - Google Patents

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KR20230113527A
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케빈 모네트
크리스티나 마리 조크슨
드미트로 구젠코
숀 바르
수잔 데프란코
파이살 무슈타크
라자시 밀스
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Abstract

침대는 매트리스를 가진다. 하나 이상의 센서는, 침대 상의 수면자의 하나 이상의 물리적 현상을 감지하고 감지된 물리적 현상에 기초하여 데이터 신호를 생성하며; 데이터 신호를 컴퓨팅 시스템에 송신하도록 구성된다. 컴퓨팅 시스템은 하나 이상의 프로세서와 컴퓨터 메모리를 포함한다. 컴퓨팅 시스템은, 데이터 신호를 수신하고; 수면자의 수면 세션의 데이터 신호로부터, 피처의 피처 벡터를 생성하며 - 각 피처는 물리적 현상 중 하나를 나타내는 피처 값을 가짐 -; 피처 벡터에 기초해 수면자를 수면 세션에 대한 분류된 물리적 상태로 분류하도록 구성된다.

Description

질병 상태의 자동 감지를 위한 피처를 가진 침대
본 문서는 수면자의 신호를 식별하기 위해 컴퓨팅 시스템에 의해 사용 가능한 센서가 장착된 침대에 관한 것이다.
관련 출원에 대한 교차 참조
본 출원은 2020년 12월 4일자로 출원된 미국 가출원 제63/121,484호의 이익을 주장한다. 이 선행 출원의 개시 내용은 본 출원의 개시 내용의 일부로서 간주된다(그리고 본 출원의 개시 내용에서의 참조에 의해 통합된다).
일반적으로, 침대는 잠을 자거나 또는 휴식을 취하기 위한 장소로서 사용되는 가구이다. 많은 현대식 침대는 침대 프레임 상에 부드러운 매트리스를 포함한다. 매트리스는 스프링, 폼(foam) 재료, 및/또는 한 명 이상의 탑승자의 체중을 지지하기 위한 공기 챔버를 포함할 수 있다.
하나의 구현예에서, 시스템은 매트리스를 갖는 침대를 포함한다. 이 시스템은, 침대 상의 수면자의 하나 이상의 물리적 현상을 감지하고; 감지된 물리적 현상에 기초하여 데이터 신호를 생성하며; 데이터 신호를 컴퓨팅 시스템에 송신하도록 구성된 하나 이상의 센서를 포함한다. 이 시스템은 하나 이상의 프로세서 및 컴퓨터 메모리를 포함하는 컴퓨팅 시스템을 포함하고, 컴퓨팅 시스템은, 데이터 신호를 수신하고; 수면자의 수면 세션의 데이터 신호로부터, 피처(features)의 피처 벡터를 생성하며 - 각 피처는 물리적 현상 중 하나를 나타내는 피처 값을 가짐 -; 피처 벡터에 기초해 수면자를 수면 세션에 대한 분류된 물리적 상태로 분류하도록 구성된다. 다른 구현은 디바이스, 방법, 컴퓨터 판독 가능 매체, 또는 소프트웨어를 포함한다.
구현예는 다음의 피처 중 일부 또는 모두를 포함할 수 있거나, 또는 다음의 피처 중 어느 것도 포함하지 않을 수 있다. 분류된 물리적 상태는 COVID-19 양성이다. 수면자를 수면 세션에 대한 물리적 상태로 분류하기 위해, 컴퓨팅 시스템은 또한, 피처 벡터를 입력으로서 수신하고 미리 정의된 복수의 가능한 물리적 상태에 대한 피처 벡터와 관련된 수면자의 분류를 출력으로서 반환하도록 구성되는 상태 분류기에 피처 벡터를 제공하도록 구성된다. 상태 분류기의 출력은 수면 세션에서 수면자가 특정 상태에 있을 확률 값을 포함한다. 수면자를 수면 세션에 대한 물리적 상태로 분류하기 위해, 컴퓨팅 시스템은 또한, 확률 값을 적어도 하나의 문턱값에 대해 비교하고; 적어도 하나의 문턱값에 대한 확률 값의 비교에 기초하여 분류된 물리적 상태를 선택하도록 구성된다. 분류된 물리적 상태는 건강한 상태 및 건강하지 않은 상태로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 각 피처는 수면자의 물리적 측정치이다. 피처 벡터는 7개의 피처의 벡터이고, 7개의 피처는 호흡수, 심박수, 전신 모션(gross-body motion), 수면의 질, 수면 지속 기간, 숙면 지속 기간, 및 잠들기까지의 시간(time-to-fall-asleep)이다. 피처 중 적어도 하나는 수면자 주변 환경의 환경 측정치이다. 환경 측정치는 주변 온도, 침대 온도, 공기 품질, 및 주변 조명으로 이루어진 그룹 중 하나의 측정치이다. 컴퓨팅 시스템은 또한, 피처 벡터에 기초하여 수면자를 수면 세션에 대한 분류된 물리적 상태로 분류하는 것에 응답하여, 분류된 물리적 상태를 컴퓨터 메모리에 저장하는 것, 데이터 네트워크를 통해 분류된 물리적 상태를 송신하는 것, 및 특정 사용자 입력 없이 분류된 물리적 상태에 기초하여 자동화된 프로세스를 개시하는 것으로 이루어진 그룹 중 적어도 하나를 수행하도록 구성된다. 컴퓨팅 시스템은 또한, 수면 세션의 리포트를 생성하도록 구성되고, 리포트는 분류된 물리적 상태의 기록(record)을 포함한다. 리포트는 피처 값의 적어도 일부의 기록을 더 포함한다. 컴퓨팅 시스템은 또한, 분류된 물리적 상태에 기초하여 회복 권고(recovery recommendation)를 생성하도록 구성되고, 회복 권고는 육안판독용 텍스트(human-readable text)를 포함하며, 리포트는 회복 권고의 육안판독용 텍스트를 더 포함한다. 분류된 물리적 상태에 기초하여, 회복 권고를 생성하기 위해, 컴퓨팅 시스템은 또한, 분류된 물리적 상태를, 의학 전문가 사용자에 의해 생성된 회복 권고의 규칙 세트에 대해 비교하도록 구성된다. 컴퓨팅 시스템은 또한, 수면자에 대해, 수면자가 분류된 물리적 상태에 있음을 확인하기 위한 의료 검사를 스케줄링하도록 구성된다. 컴퓨팅 시스템은 또한, 수면자의 물리적 상태의 진행의 미래 이정표(future milestone)의 적어도 하나의 추정을 포함하는 상태 진행 데이터를 생성하도록 구성된다. 미래의 이정표 중 적어도 하나는 2차 감염이나 반복적인 질병을 특징으로 하는 질병을 포함하여 증상 시작(onset), 최고 강도, 증상 퇴행, 및 바이러스 없음으로 이루어진 그룹으로부터의 것이다.
다른 피처, 양태 및 잠재적인 이점이 첨부된 설명 및 도면으로부터 명백할 것이다.
도 1은 예시적인 공기 침대 시스템을 도시한다.
도 2는 공기 침대 시스템의 다양한 컴포넌트의 예의 블록도이다.
도 3은 가정 내에 및 주변에 위치되는 디바이스와 통신하는 침대를 포함하는 예시적인 환경을 도시한다.
도 4a 및 도 4b는 침대와 관련될 수 있는 예시적인 데이터 프로세싱 시스템의 블록도이다.
도 5 및 도 6은 침대와 관련될 수 있는 데이터 프로세싱 시스템에서 사용될 수 있는 마더보드의 예의 블록도이다.
도 7은 침대와 관련될 수 있는 데이터 프로세싱 시스템에서 사용될 수 있는 도터보드(daughterboard)의 예의 블록도이다.
도 8은 침대와 관련될 수 있는 데이터 프로세싱 시스템에서 사용될 수 있는 도터보드가 없는 마더보드의 예의 블록도이다.
도 9는 침대와 관련될 수 있는 데이터 프로세싱 시스템에서 사용될 수 있는 센서 어레이의 예의 블록도이다.
도 10은 침대와 관련될 수 있는 데이터 프로세싱 시스템에서 사용될 수 있는 제어 어레이의 예의 블록도이다.
도 11은 침대와 관련될 수 있는 데이터 프로세싱 시스템에서 사용될 수 있는 컴퓨팅 디바이스의 예의 블록도이다.
도 12 내지 도 16은 침대와 관련될 수 있는 데이터 프로세싱 시스템에서 사용될 수 있는 예시적인 클라우드 서비스의 블록도이다.
도 17은 침대 주변의 주변장치를 자동화하기 위해 침대와 관련될 수 있는 데이터 프로세싱 시스템을 사용하는 예의 블록도이다.
도 18은 컴퓨팅 디바이스 및 모바일 컴퓨팅 디바이스의 예를 도시하는 개략도이다.
도 19 내지 23은 수면자의 물리적 상태를 식별하기 위한 프로세스의 개략도를 도시한다.
도 24는 수면자의 물리적 상태를 식별하기 위한 예시적인 프로세스의 스윔레인 다이어그램이다.
다양한 도면에서의 같은 참조 심볼은 같은 엘리먼트(elements)를 나타낸다.
침대용 센서는 수면자의 생리(physiology)를 감지할 수 있으며 이 감지로부터 사용자의 건강 상태 또는 질병 상태가 결정될 수 있다. 예를 들어, 수면자는 매일 밤 또는 대부분의 밤에 자신의 집 침대에서 잠을 잘 수 있으며, 침대의 컨트롤러는 센서로부터 데이터 신호를 수신하여 사용자를 위한 베이스라인 데이터세트를 구축할 수 있다. 그 다음, 수면자가 질병(예컨대, 새로운 바이러스 감염)의 시작을 경험할 때, 수면자의 수면 및 생리에 대한 변화가 검출되고 사용자가 질병에 걸리기 쉬운지 식별하는 데 사용될 수 있다.
이 기술은 특히 전염성이 높은 질병 및/또는 잠재적으로 심각한 질병에 유용할 수 있다. 그러한 질병 중 하나는 중증 급성 호흡기 증후군 코로나바이러스 2(SARS-CoV-2)로 인한 코로나바이러스 질병 2019(COVID-19)이다. 이 기술은, 임의의 증상에 대한 사용자의 주관적인 관찰이 질병에 대해 사용자에게 경고하기 전에 사용자에게 가능한 질병에 대해 경고하는 데 사용될 수 있다. 즉, 매일 밤 자신의 침대에서 잠을 자기만 해도 수면자는 자신이 무언가를 느끼기 전에 질병 시작에 대해 경고를 받을 수 있다. 이 조기 경고를 통해, 아픈 사람은 질병의 확산을 줄이기 위한 조기 조치(예컨대, 자가 격리)를 취하고, 증상을 완화하기 위한 조기 조치를 취할 수 있다(예컨대, 의료 서비스 제공자에게 즉시 연락, 수면 일정 수정, 약이나 물품이 필요하기 전에 이것들에 대한 액세스 확보, 휴가 마련). 그러나 이 기술은 바이러스성 및 비바이러스성 질병의 많은 다른 종류에 사용될 수 있다.
이 기술의 일부 구현은 사용자에 의한 준수(compliance) 없이 유리하게 동작할 수 있다. 이 기술로 침대를 활성화(enable)하면, 준수하기 위해 어떠한 특별한 조치나 활동이 필요하지 않은 물리적 감지를 사용자가 제공받을 수 있다. 사용자는 "평소처럼 자신의 침대에서 잠을 잘 수 있고", 그 다음, 질병에 걸리면 어떠한 특정 조사를 필요로 하거나 이 기술에 대한 질의 없이 이 기술이 사용자에게 경고할 수 있다. 이해되겠지만 일부 사용자에게는 필요한 조치를 준수하는 것이 어려울 수 있다. 사용자가 매일 디바이스를 켜거나, 사용자 프로필로 체크인하거나, 탈착식 장치를 착용하도록 요구하는 시스템은 예를 들어, 능동적인 일일 준수(active daily compliance)를 요구하는 시스템보다 사용자를 위해 더 편리하고 안정적으로 동작할 수 있다. 그러나 이 기술의 일부 구현은 준수 활동을 요구하거나 활용할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 웨어러블 디바이스(밴드, 스마트 워치, 휴대폰)로부의 감지가 이 기술에 의해 사용될 수 있다. 직접적인 사용자 입력은 추가로 또는 대안으로 사용될 수 있는데, 예를 들어, 사용자는 정기적으로 이 기술을 켜거나 활성화할 수 있다.
이 기술은 사용자가 자신의 건강과 행동에 대한 중요한 선택을 할 수 있도록 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 이 기술은 사용자가 바이러스, 박테리아, 또는 곰팡이 감염 여부를 확인하기 위해 테스트를 받아야 하는지 사용자가 이해하는 데 도움이 될 수 있다. 이 기술은 증상이 얼마나 오래 지속될 수 있는지, 증상이 가장 심각할 수 있는 시기, 증상이 완화되기 시작할 수 있는 시기, 사용자가 질병에 전염될 수 있는 시기를 포함하여 질병의 가능한 진행(likely progression)에 대한 정보를 제공할 수 있다.
동작하기 위해, 이 기술은 사용자 및/또는 사용자의 수면 환경에 대한 센서 입력을 수신한다. 이러한 감지는 모든 사용자, 하위 모집단, 개별 사용자, 및/또는 특수 모집단(예컨대, 어린이, 노인, 면역 저하자, 임신부)에 대해 정상 판독치의 베이스라인이 수립될 수 있도록 정기적으로 발생할 수 있다. 여기에는 심장 작용, 호흡 작용, 전신 움직임(예컨대, 팔다리 움직임), 체온, 및 다양한 주변 환경 판독치가 포함될 수 있지만 이에 제한되지는 않는다. 센서 입력 및/또는 센서 입력으로부터 추출된 피처를 과거 정보와 비교하여 사용자의 물리적 상태가 식별될 수 있다. 이는 예를 들어, "아플 것 같다" 및 "건강할 것 같다", "양성" 또는 "음성", 위험의 수치 점수, 또는 질병 확률 등의 분류 형식을 취할 수 있다.
많은 질병이 사용자의 생리, 수면 구조(예컨대, 수면 지속 기간, 수면 단계 역학), 수면의 질 및/또는 수면 습관에 변화를 야기할 수 있다. 이해되는 바와 같이, 많은 조건이 사용자 신체의 염증을 야기한다. 예를 들어, COVID-19와 관련된 바이러스성 폐렴은 기도 및/또는 폐에 염증을 야기할 수 있다. 이러한 염증은 신체가 질병과 싸우기 위해 생성하는 사이토카인에 의해 야기된다. 이 프로세스는 염증에 비례하는 방식으로 사용자의 수면 및 생리를 변경할 수 있으며, 따라서 예를 들어, 증상 심각도, 바이러스성/세균성/균질 부하(vial/bacterial/fungal load) 등과 같은 질병 피처에 비례한다.
이 기술은 이러한 센서 판독치로부터 질병으로 인한 염증 및 기타 질병으로 인한 변화와 관련된 사용자의 물리적 상태를 결정할 수 있다. 이러한 변화에는 수면 방해(예컨대, 몇 시간 정도), 수면 단편화(예컨대, 몇 분 또는 몇 초 정도), 침대 안팎에서 발생하는 사건, 및 전신 움직임이 포함되지만 이에 제한되지는 않는다. 이 기술은 또한 작은 변화(예컨대, 경미한 외상으로 인한 염증 또는 대기 오염 물질에 대한 짧은 노출)와 질병으로 인한 큰 변화를 구별할 수 있다.
개별화되거나 모집단 특유 베이스라인과 트레이닝 데이터를 사용함으로써, 이 기술은 일반적이지 않은 생리학을 가진 사용자에게 잘 작동할 수 있다. 예를 들어, 특정 사용자는 청소년일 수 있으므로 성인 사용자와 비교되어 다른 심장 규범(cardiac norm) 및 호흡 규범(respiratory norm)을 가질 수 있다. 이 기술은 해당 청소년 센서 데이터를 전체 모집단 베이스라인 대신 청소년 베이스라인과 비교할 수 있다. 다른 예에서, 특정 사용자는 일반적으로 모집단의 대부분의 구성원보다 몇 도 더 낮은 체온을 가질 수 있다. 이 기술은 사용자의 일반적으로 낮은 체온을 포착하는, 사용자로부터 생성된 베이스라인을 사용하고, 사용자의 체온이 일반적인 평균에 근접할 때 해당 사용자에 대해 온도 상승을 인식할 수 있다.
또한, 사용자는 자신의 위험 프로필에 의해 구동되는 방식으로 자신의 물리적 상태에 대한 피드백을 수신할 수 있다. 비교적 젊고 건강한 사용자는 질병 위험이 낮을 수 있으며, 상대적으로 높은 문턱값으로 구성된 기술을 사용할 수 있다. 즉, 이 기술은 질병의 확률이 상대적으로 높은 것으로 밝혀질 때까지 젊고 건강한 사용자에게 경고하지 않을 수 있다. 또 다른 용도는 면역 반응이 억제된 사람, 노인, 또는 특히 예를 들어, 코로나19, 중동 호흡기 증후군(Middle East Respiratory Syndrome; MERS), 중증 급성 호흡기 증후군(Severe Acute Respiratory Syndrome; SARS), 폐렴 등과 같은 호흡기 질환의 위험이 있게 하는 건강상의 문제를 가진 사람을 위한 것일 수 있다. 이 용도를 위해, 상대적으로 더 낮은 문턱값이 사용될 수 있으며, 이 기술은 이 사용자에게 훨씬 더 일찍 경고할 수 있으며 아마도 허위양성 리포트의 가능성이 더 커질 수 있다.
예시적인 공기 침대 하드웨어
도 1은 침대(112)를 포함하는 예시적인 공기 침대 시스템(100)을 도시한다. 침대(112)는 탄력성이 있는 경계(resilient border; 116)에 의해 둘러싸이며 침대 커버용 천(bed ticking; 118)에 의해 캡슐화되는 적어도 하나의 공기 챔버(114)를 포함한다. 탄력성이 있는 경계(116)는 폼과 같은 임의의 적절한 재료를 포함할 수 있다.
도 1에서 예시되는 바와 같이, 침대(112)는, 제1 공기 챔버(114A) 및 제2 공기 챔버(114B)와 같은 제1 및 제2 유체 챔버를 구비하는 두 개의 챔버 설계일 수 있다. 대안적인 실시형태에서, 침대(112)는 애플리케이션에 적절한 공기 이외의 유체와 함께 사용하기 위한 챔버를 포함할 수 있다. 단일의 침대 또는 어린이용 침대와 같은 몇몇 실시형태에서, 침대(112)는 단일의 공기 챔버(114A 또는 114B) 또는 다수의 공기 챔버(114A 및 114B)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 공기 챔버(114A 및 114B)는 펌프(120)와 유체 연통할 수 있다. 펌프(120)는 제어 박스(124)를 통해 리모콘(remote control; 122)과 전기적으로 통신할 수 있다. 제어 박스(124)는, 리모콘(122)을 비롯한, 하나 이상의 디바이스와 통신하기 위한 유선 또는 무선 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. 제어 박스(124)는, 리모콘(122)을 사용하여 사용자에 의해 입력되는 커맨드에 기초하여 제1 및 제2 공기 챔버(114A 및 114B)의 유체 압력에서 증가 및 감소를 야기하게끔 펌프(120)를 동작시키도록 구성될 수 있다. 몇몇 구현예에서, 제어 박스(124)는 펌프(120)의 하우징에 통합된다.
리모콘(122)은 디스플레이(126), 출력 선택 메커니즘(128), 압력 증가 버튼(129), 및 압력 감소 버튼(130)을 포함할 수 있다. 출력 선택 메커니즘(128)은, 사용자가, 제1과 제2 공기 챔버(114A와 114B) 사이에서 펌프(120)에 의해 생성되는 기류(air flow)를 스위칭하는 것을 허용할 수 있고, 따라서, 단일의 리모콘(122) 및 단일의 펌프(120)를 사용하여 다수의 공기 챔버의 제어를 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 출력 선택 메커니즘(128)은 물리적 제어부(예컨대, 스위치 또는 버튼) 또는 디스플레이(126) 상에 디스플레이되는 입력 제어부일 수 있다. 대안적으로, 각각의 공기 챔버에 대해 별개의 리모콘 유닛이 제공될 수 있으며 각각은 다수의 공기 챔버를 제어하는 능력을 포함할 수 있다. 압력 증가 및 감소 버튼(129 및 130)은 사용자가 출력 선택 메커니즘(128)을 사용하여 선택되는 공기 챔버 내의 압력을 각각 증가 또는 감소시키는 것을 허용할 수 있다. 선택된 공기 챔버 내의 압력을 조정하는 것은, 각각의 공기 챔버의 딱딱함(firmness)에 대한 대응하는 조정을 야기할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 리모콘(122)은 애플리케이션에 대해 적절하게 생략될 수 있거나 또는 수정될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시형태에서, 침대(112)는 침대(112)와 유선 또는 무선 통신하는 컴퓨터, 태블릿, 스마트폰, 또는 다른 디바이스에 의해 제어될 수 있다.
도 2는 공기 침대 시스템의 다양한 컴포넌트의 예의 블록도이다. 예를 들어, 이들 컴포넌트는 예시적인 공기 침대 시스템(100)에서 사용될 수 있다. 도 2에서 도시되는 바와 같이, 제어 박스(124)는 전력 공급부(134), 프로세서(136), 메모리(137), 스위칭 메커니즘(138), 및 아날로그 대 디지털(analog to digital; A/D) 컨버터(140)를 포함할 수 있다. 스위칭 메커니즘(138)은, 예를 들어, 릴레이 또는 솔리드 스테이트 스위치일 수 있다. 몇몇 구현예에서, 스위칭 메커니즘(138)은 제어 박스(124)가 아닌 펌프(120) 내에 위치될 수 있다.
펌프(120) 및 리모콘(122)은 컨트롤 박스(124)와 양방향 통신한다. 펌프(120)는 모터(142), 펌프 매니폴드(pump manifold; 143), 릴리프 밸브(relief valve; 144), 제1 제어 밸브(145A), 제2 제어 밸브(145B), 및 압력 트랜스듀서(146)를 포함한다. 펌프(120)는, 제1 튜브(148A) 및 제2 튜브(148B)를 통해, 제1 공기 챔버(114A) 및 제2 공기 챔버(114B)와 각각 유체 흐름 가능하게 연결된다. 제1 및 제2 제어 밸브(145A 및 145B)는 스위칭 메커니즘(138)에 의해 제어될 수 있고, 펌프(120)와 제1 및 제2 공기 챔버(114A 및 114B) 사이의 유체의 흐름을 각각 조절하도록 동작 가능하다.
몇몇 구현예에서, 펌프(120) 및 제어 박스(124)는 단일의 유닛으로서 제공 및 패키징될 수 있다. 몇몇 대안적인 구현예에서, 펌프(120) 및 제어 박스(124)는 물리적으로 별개의 유닛으로서 제공될 수 있다. 몇몇 구현예에서, 제어 박스(124), 펌프(120), 또는 둘 모두는 침대(112)를 지지하는 침대 프레임 또는 침대 지지 구조물 내에 통합되는 또는 다르게는 그 내부에 포함된다. 몇몇 구현예에서, 제어 박스(124), 펌프(120), 또는 둘 모두는 (도 1의 예에서 도시되는 바와 같이) 침대 프레임 또는 침대 지지 구조물의 외부에 위치된다.
도 2에서 묘사되는 예시적인 공기 침대 시스템(100)은 두 개의 공기 챔버(114A 및 114B) 및 단일의 펌프(120)를 포함한다. 그러나, 다른 구현예는 두 개 이상의 공기 챔버 및 공기 챔버를 제어하기 위해 공기 침대 시스템에 통합되는 하나 이상의 펌프를 구비하는 공기 침대 시스템을 포함할 수 있다. 예를 들어, 별개의 펌프가 공기 침대 시스템의 각각의 공기 챔버와 관련될 수 있거나 또는 펌프가 공기 침대 시스템의 다수의 챔버와 관련될 수 있다. 별개의 펌프는 각각의 공기 챔버가 독립적으로 그리고 동시에 팽창 또는 수축되는 것을 허용할 수 있다. 더구나, 예를 들어, 별개의 압력 트랜스듀서가 각각의 공기 챔버와 관련될 수 있도록 추가적인 압력 트랜스듀서는 공기 침대 시스템에 또한 통합될 수 있다.
사용시, 프로세서(136)는, 예를 들어, 공기 챔버(114A 또는 114B) 중 하나로 압력 감소 커맨드를 송신할 수 있고, 스위칭 메커니즘(138)은 프로세서(136)에 의해 송신되는 저전압 커맨드 신호를, 펌프(120)의 릴리프 밸브(144)를 동작시키고 제어 밸브(145A 또는 145B)를 개방하기에 충분한 더 높은 동작 전압으로 변환하기 위해 사용될 수 있다. 릴리프 밸브(144)를 개방하는 것은, 공기가, 각각의 공기 튜브(148A 또는 148B)를 통해 공기 챔버(114A 또는 114B)로부터 탈출하는 것을 허용할 수 있다. 수축 동안, 압력 트랜스듀서(146)는 압력 판독치를 A/D 컨버터(140)를 통해 프로세서(136)로 송신할 수 있다. A/D 컨버터(140)는 압력 트랜스듀서(146)로부터 아날로그 정보를 수신할 수 있고 그 아날로그 정보를 프로세서(136)에 의해 사용 가능한 디지털 정보로 변환할 수 있다. 프로세서(136)는, 압력 정보를 사용자에게 전달하기 위해, 디지털 신호를 리모콘(122)으로 송신하여 디스플레이(126)를 갱신할 수 있다.
다른 예로서, 프로세서(136)는 압력 증가 커맨드를 송신할 수 있다. 펌프 모터(142)는 압력 증가 커맨드에 응답하여 활성화될 수 있고 대응하는 밸브(145A 또는 145B)를 전자적으로 동작시키는 것을 통해 공기 튜브(148A 또는 148B)를 통해 공기 챔버(114A 또는 114B) 중 지정된 하나로 공기를 보낼 수 있다. 챔버의 딱딱함을 증가시키기 위해 공기가 지정된 공기 챔버(114A 또는 114B)로 전달되고 있는 동안, 압력 트랜스듀서(146)는 펌프 매니폴드(143) 내의 압력을 감지할 수 있다. 다시, 압력 트랜스듀서(146)는 압력 판독치를 A/D 컨버터(140)를 통해 프로세서(136)로 송신할 수 있다. 프로세서(136)는 A/D 컨버터(140)로부터 수신되는 정보를 사용하여 공기 챔버(114A 또는 114B) 내의 실제 압력과 소망되는 압력 사이의 차이를 결정할 수 있다. 프로세서(136)는, 압력 정보를 사용자에게 전달하기 위해, 디지털 신호를 리모콘(122)으로 송신하여 디스플레이(126)를 갱신할 수 있다.
일반적으로 말해서, 팽창 또는 수축 프로세스 동안, 펌프 매니폴드(143) 내에서 감지되는 압력은, 펌프 매니폴드(143)와 유체 연통하는 각각의 공기 챔버 내의 압력의 근사치를 제공할 수 있다. 공기 챔버 내의 실제 압력과 실질적으로 등가인 펌프 매니폴드 압력 판독치를 획득하는 예시적인 방법은, 펌프(120)를 턴오프하는 것, 공기 챔버(114A 또는 114B)와 펌프 매니폴드(143) 내의 압력이 동등하게 되는 것을 허용하는 것, 및 그 다음, 압력 트랜스듀서(146)를 사용하여 펌프 매니폴드(143) 내의 압력을 감지하는 것을 포함한다. 따라서, 펌프 매니폴드(143) 및 챔버(114A 또는 114B) 내의 압력이 동등하게 되는 것을 허용하기 위한 충분한 양의 시간을 제공하는 것은 공기 챔버(114A 또는 114B) 내의 실제 압력의 정확한 근사치인 압력 판독치를 초래할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 공기 챔버(114A 및/또는 114B)의 압력은 다수의 압력 센서(도시되지 않음)를 사용하여 연속적으로 모니터링될 수 있다.
몇몇 구현예에서, 압력 트랜스듀서(146)에 의해 수집되는 정보는 분석되어 침대(112)에 누워 있는 사람의 다양한 상태를 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(136)는 침대(112)에 누워 있는 사람에 대한 심박수(heart rate) 또는 호흡수(respiration rate)를 결정하기 위해 압력 트랜스듀서(146)에 의해 수집되는 정보를 사용할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 챔버(114A)를 포함하는 침대(112)의 측면 상에 누워 있을 수 있다. 압력 트랜스듀서(146)는 챔버(114A)의 압력에서의 변동을 모니터링할 수 있고 이 정보는 사용자의 심박수 및/또는 호흡수를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 다른 예로서, 수집된 데이터를 사용하여 추가적인 프로세싱이 수행되어 사람의 수면 상태(예컨대, 깨어 있음, 얕은 수면, 깊은 수면)를 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(136)는 사람이 잠들고 있는 때, 및 잠자는 동안, 사람의 다양한 수면 상태를 결정할 수 있다.
압력 트랜스듀서(146)에 의해 수집되는 정보를 사용하여 결정될 수 있는 공기 침대 시스템(100)의 사용자와 관련되는 추가적인 정보는, 사용자의 모션, 침대(112)의 표면 상에서의 사용자의 존재, 사용자의 체중, 사용자의 심장 부정맥, 및 무호흡(apnea)을 포함한다. 예를 들어, 사용자 존재 검출을 고려하면, 압력 트랜스듀서(146)는, 예를 들어, 총 압력 변화 결정을 통해 및/또는 호흡수 신호, 심박수 신호, 및/또는/또는 다른 생체 인식 신호(biometric signal) 중 하나 이상을 통해, 침대(112) 상에서의 사용자의 존재를 검출하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 간단한 압력 검출 프로세스는, 사용자가 침대(112) 상에 존재한다는 표시로서, 압력에서의 증가를 식별할 수 있다. 다른 예로서, 프로세서(136)는, 검출된 압력이 (소정의 체중을 초과하는 사람 또는 다른 오브젝트가 침대(112) 상에 배치된다는 것을 나타내기 위한) 명시된 문턱값을 초과해 증가하는 경우 사용자가 침대(112) 상에 존재한다고 결정할 수 있다. 또 다른 예로서, 프로세서(136)는, 압력에서의 검출된 약간의 리드미컬한 변동과 조합한 압력에서의 증가를, 사용자가 침대(112) 상에 존재하는 것에 대응하는 것으로, 식별할 수 있다. 리드미컬한 변동의 존재는, 사용자의 호흡 또는 심장 리듬(또는 둘 모두)에 의해 야기되는 것으로 식별될 수 있다. 호흡 또는 심장 박동의 검출은, 사용자가 침대 상에 존재하는 것과 침대 상에 배치되는 다른 오브젝트(예컨대, 여행 가방(suit case)) 사이를 구별할 수 있다.
몇몇 구현예에서, 압력에서의 변동은 펌프(120)에서 측정될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 압력 센서는 펌프(120) 내의 압력에서의 변동을 검출하기 위해 펌프(120)의 하나 이상의 내부 공동(cavity) 내에 위치될 수 있다. 펌프(120)에서 검출되는 압력에서의 변동은, 챔버(114A 및 114B) 중 하나 또는 둘 모두에서의 압력에서의 변동을 나타낼 수 있다. 펌프(120)에 위치되는 하나 이상의 센서는 챔버(114A 및 114B) 중 하나 또는 둘 모두와 유체 연통할 수 있고, 센서는 챔버(114A 및 114B) 내의 압력을 결정하도록 동작할 수 있다. 제어 박스(124)는 챔버(114A) 또는 챔버(114B) 내의 압력에 기초하여 적어도 하나의 활력 징후(vital sign)(예컨대, 심박수, 호흡수)를 결정하도록 구성될 수 있다.
몇몇 구현예에서, 제어 박스(124)는 하나 이상의 압력 센서에 의해 검출되는 압력 신호를 분석하여 챔버(114A) 또는 챔버(114B) 상에 누워 있는 또는 앉아 있는 사용자의 심박수, 호흡수, 및/또는 다른 활력 징후를 결정할 수 있다. 더 구체적으로, 사용자가 챔버(114A) 위에 배치되는 침대(112) 상에 누워 있을 때, 사용자의 심장 박동, 호흡, 및 다른 움직임 각각은 챔버(114A)로 전달되는 침대(112)에 대한 힘을 생성할 수 있다. 사용자의 움직임으로부터의 챔버(114A)에 입력되는 힘의 결과로서, 파동이 챔버(114A)를 통해 펌프(120)로 전파될 수 있다. 펌프(120)에 위치되는 압력 센서는 파동을 검출할 수 있고, 따라서, 센서에 의해 출력되는 압력 신호는 심박수, 호흡수, 또는 사용자에 관한 다른 정보를 나타낼 수 있다.
수면 상태와 관련하여, 공기 침대 시스템(100)은 심박수, 호흡 및/또는 사용자의 움직임과 같은 다양한 생체 인식 신호를 사용하는 것에 의해 사용자의 수면 상태를 결정할 수 있다. 사용자가 잠자고 있는 동안, 프로세서(136)는 사용자의 생체 인식 신호(예컨대, 심박수, 호흡, 및 모션) 중 하나 이상을 수신할 수 있고 수신된 생체 인식 신호에 기초하여 사용자의 현재 수면 상태를 결정할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 챔버(114A 및 114B) 중 하나 또는 둘 모두에서의 압력에서의 변동을 나타내는 신호는, 심박수 및 호흡수의 더욱 정확한 검출을 허용하도록 증폭 및/또는 필터링될 수 있다.
제어 박스(124)는 사용자의 심박수 및 호흡수를 결정하기 위해 증폭되고 필터링된 압력 신호에 기초하여 패턴 인식 알고리즘 또는 다른 계산을 수행할 수 있다. 예를 들어, 알고리즘 또는 계산은, 신호 중 심박수 부분은 0.5 Hz 내지 4.0 Hz의 범위 내의 주파수를 가지며 신호 중 호흡수 부분은 1 Hz 미만의 범위 내의 주파수를 갖는다는 가정에 기초할 수 있다. 제어 박스(124)는 또한, 수신된 압력 신호에 기초하여, 혈압, 뒤척이는(tossing and turning) 움직임, 구르는 움직임, 사지 움직임, 체중, 사용자의 존재 또는 존재의 결여, 및/또는 사용자의 아이덴티티와 같은 사용자의 다른 특성을 결정하도록 구성될 수 있다. 심박수 정보, 호흡수 정보, 및 다른 사용자 정보를 사용하여 사용자의 수면을 모니터링하기 위한 기술은, 발명의 명칭이 "APPARATUS FOR MONITORING VITAL SIGNS"인 Steven J.Young 등등의 미국 특허 출원 공개 번호 제20100170043호에서 개시되는데, 미국 출원의 전체 내용은 참조에 의해 본원에 통합된다.
예를 들어, 압력 트랜스듀서(146)는 침대(112)의 챔버(114A 및 114B) 내의 공기 압력을 모니터링하기 위해 사용될 수 있다. 침대(112) 상의 사용자가 움직이고 있지 않은 경우, 공기 챔버(114A 또는 114B)에서의 공기 압력 변화는 상대적으로 최소일 수 있고, 호흡 및/또는 심장 박동에 기인할 수 있다. 그러나, 침대(112) 상의 사용자가 움직이고 있는 경우, 매트리스 내의 공기 압력은 훨씬 더 큰 양만큼 변동될 수 있다. 따라서, 압력 트랜스듀서(146)에 의해 생성되며 프로세서(136)에 의해 수신되는 압력 신호는 모션, 심장 박동, 또는 호흡에 대응하는 것으로 필터링되어 나타내어질 수 있다.
몇몇 구현예에서, 프로세서(136)를 사용하여 제어 박스(124)에서 데이터 분석을 수행하기보다는, 압력 트랜스듀서(146)에 의해 수집되는 데이터를 분석하기 위해 디지털 신호 프로세서(digital signal processor; DSP)가 제공될 수 있다. 대안적으로, 압력 트랜스듀서(146)에 의해 수집되는 데이터는 원격 분석을 위해 클라우드 기반의 컴퓨팅 시스템으로 송신될 수 있다.
몇몇 구현예에서, 예시적인 공기 침대 시스템(100)은, 예를 들어, 사용자의 편안함을 위해 침대의 온도를 증가, 감소 또는 유지하도록 구성되는 온도 컨트롤러를 더 포함한다. 예를 들어, 패드가 침대(112)의 상부에 배치되거나 또는 침대(112)의 일부일 수 있거나, 또는 챔버(114A 및 114B) 중 하나 또는 둘 모두의 상부에 배치되거나 또는 그 일부일 수 있다. 공기는 패드를 통해 푸시되고 배출되어 침대 사용자를 시원하게 할 수 있다. 반대로, 패드는 사용자를 따뜻하게 유지하기 위해 사용될 수 있는 가열 엘리먼트를 포함할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 온도 컨트롤러는 패드로부터 온도 판독치를 수신할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 침대의 상이한 면에 대한 상이한 온도 제어를 제공하기 위해 침대(112)의 상이한 면(예컨대, 챔버(114A 및 114B)의 위치에 대응함)에 대해 별개의 패드가 사용된다.
몇몇 구현예에서, 공기 침대 시스템(100)의 사용자는, 침대(112)의 표면에 대한(또는 침대(112)의 표면의 일부에 대한) 소망되는 온도를 입력하기 위해, 리모콘(122)과 같은 입력 디바이스를 사용할 수 있다. 소망되는 온도는, 소망되는 온도를 포함할 뿐만 아니라 온도 컨트롤러를 제어될 소망되는 컴포넌트로서 식별하는 커맨드 데이터 구조에서 캡슐화될 수 있다. 그 다음, 커맨드 데이터 구조는 블루투스(Bluetooth) 또는 다른 적절한 통신 프로토콜을 통해 프로세서(136)로 송신될 수 있다. 다양한 예에서, 커맨드 데이터 구조는 송신되기 이전에 암호화된다. 그 다음, 온도 컨트롤러는 사용자에 의해 리모콘(122)에 입력되는 온도에 따라 패드의 온도를 증가 또는 감소시키도록 자신의 엘리먼트를 구성할 수 있다.
몇몇 구현예에서, 데이터는 컴포넌트로부터 프로세서(136)로 또는 디스플레이(126)와 같은 하나 이상의 디스플레이 디바이스로 다시 송신될 수 있다. 예를 들어, 온도 컨트롤러의 센서 엘리먼트에 의해 결정되는 바와 같은 현재 온도, 침대의 압력, 기초(foundation)의 현재 포지션 또는 다른 정보가 제어 박스(124)로 송신될 수 있다. 그 다음, 제어 박스(124)는 수신된 정보를 리모콘(122)으로 송신할 수 있는데, 여기서 수신된 정보는 사용자에게 (예컨대, 디스플레이(126) 상에서) 디스플레이될 수 있다.
몇몇 구현예에서, 예시적인 공기 침대 시스템(100)은, 침대를 지지하는 조정 가능한 기초를 조정하는 것에 의해 침대(예컨대, 침대(112))의 포지션을 조정하도록 구성되는 조정 가능한 기초 및 관절 운동(articulation) 컨트롤러를 더 포함한다. 예를 들어, 관절 운동 컨트롤러는, (예컨대, 사용자가 침대에 앉는 것 및/또는 텔레비전을 시청하는 것을 용이하게 하기 위해), 침대(112)를 편평한 포지션으로부터, 침대의 매트리스의 헤드 부분이 상방으로 기울어지는 포지션으로 조정할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 침대(112)는 다수의 개별적으로 관절 운동이 가능한(articulable) 섹션을 포함한다. 예를 들어, 챔버(114A 및 114B)의 위치에 대응하는 침대의 부분은, 제2 사람이 제2 포지션(예컨대, 머리가 허리에서부터 비스듬히 올려진 리클라이닝 포지션)에서 쉬고 있는 동안, 침대(112) 표면 상에 배치되는 한 사람이 제1 포지션(예컨대, 편평한 포지션)에서 쉬는 것을 허용하기 위해, 서로 독립적으로 관절 운동될(articulated) 수 있다. 몇몇 구현예에서, 두 개의 상이한 침대(예컨대, 서로 바로 옆에 배치되는 두 개의 트윈 침대)에 대해 별개의 포지션이 설정될 수 있다. 침대(112)의 기초는 독립적으로 조정될 수 있는 하나보다 더 많은 구역을 포함할 수 있다. 관절 운동 컨트롤러는 또한 침대(112) 상의 한 명 이상의 사용자에게 상이한 레벨의 마사지를 제공하도록 구성될 수 있다.
침실 환경 내의 침대의 예
도 3은 가정 내부 및 주변에 위치되는 디바이스와 통신하는 침대(302)를 포함하는 예시적인 환경(300)을 도시한다. 도시되는 예에서, 침대(302)는 (공기 챔버(114A-114B)와 관련하여 상기에서 설명되는 바와 같이) 두 개의 공기 챔버(306a 및 306b) 내의 공기 압력을 제어하기 위한 펌프(304)를 포함한다. 펌프(304)는 펌프(304)에 의해 수행되는 팽창 및 수축 기능성(functionality)을 제어하기 위한 회로부(circuitry)를 추가적으로 포함한다. 회로부는 또한, 공기 챔버(306a-b)의 공기 압력에서의 변동을 검출하도록 프로그래밍되고 공기 압력에서의 검출된 변동을 사용하여 사용자(308)의 침대 존재, 사용자(308)의 수면 상태, 사용자(308)의 움직임, 및 심박수 및 호흡수와 같은 사용자(308)의 생체 인식 신호를 식별한다. 도시되는 예에서, 펌프(304)는 침대(302)의 지지 구조물 내에 위치되고 펌프(304)를 제어하기 위한 제어 회로부(334)는 펌프(304)와 통합된다. 몇몇 구현예에서, 제어 회로부(334)는 펌프(304)로부터 물리적으로 분리되고 펌프(304)와 무선 또는 유선 통신한다. 몇몇 구현예에서, 펌프(304) 및/또는 제어 회로부(334)는 침대(302)의 외부에 위치된다. 몇몇 구현예에서, 다양한 제어 기능이 상이한 물리적 위치에 위치되는 시스템에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 펌프(304)의 작동을 제어하기 위한 회로부는 펌프(304)의 펌프 케이싱(pump casing) 내에 위치될 수 있고, 한편, 침대(302)와 관련되는 다른 기능을 수행하기 위한 제어 회로부(334)는 침대(302)의 다른 부분에, 또는 침대(302)의 외부에 위치될 수 있다. 다른 예로서, 펌프(304) 내에 위치되는 제어 회로부(334)는 LAN 또는 WAN(예컨대, 인터넷)을 통해 원격 위치에 있는 제어 회로부(334)와 통신할 수 있다. 또 다른 예로서, 제어 회로부(334)는 도 1 및 도 2의 제어 박스(124) 내에 포함될 수 있다.
몇몇 구현예에서, 사용자 침대 존재, 수면 상태, 움직임, 및 생체 인식 신호를 식별하기 위해, 펌프(304) 및 제어 회로부(334) 외에, 또는 이들에 추가하여, 하나 이상의 디바이스가 활용될 수 있다. 예를 들어, 침대(302)는 펌프(304)에 외에 제2 펌프를 포함할 수 있는데, 두 개의 펌프 각각은 공기 챔버(306a-b)의 각각의 공기 챔버에 연결된다. 예를 들어, 펌프(304)는 공기 챔버(306b)와 유체 연통하여 공기 챔버(306b)의 팽창 및 수축을 제어할 뿐만 아니라 침대 존재, 수면 상태, 움직임, 및 생체 인식 신호와 같은 공기 챔버(306b) 위에 위치되는 사용자에 대한 사용자 신호를 검출할 수 있고, 한편 제2 펌프는 공기 챔버(306a)와 유체 연통하여 공기 챔버(306a)의 팽창 및 수축을 제어할 뿐만 아니라 공기 챔버(306a) 위에 위치되는 사용자에 대한 사용자 신호를 검출한다.
다른 예로서, 침대(302)는 사용자 존재, 사용자 움직임, 호흡, 및 심박수를 비롯한, 움직임을 검출하도록 동작 가능한 하나 이상의 압력 감지 패드 또는 표면 부분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 압력 감지 패드는, 제1 사용자가 일반적으로 수면 동안 위치될 침대(302)의 좌측 부분 위의 침대(302)의 표면에 통합될 수 있고, 제2 압력 감지 패드는, 제2 사용자가 일반적으로 수면 동안 위치될 침대(302)의 우측 부분 위의 침대(302)의 표면에 통합될 수 있다. 하나 이상의 압력 감지 패드 또는 표면 부분에 의해 검출되는 움직임은, 사용자 수면 상태, 침대 존재, 또는 생체 인식 신호를 식별하기 위해, 제어 회로부(334)에 의해 사용될 수 있다.
몇몇 구현예에서, 침대에 의해 검출되는 정보(예컨대, 모션 정보)는 제어 회로부(334)(예컨대, 펌프(304)와 통합되는 제어 회로부(334))에 의해 프로세싱되고 사용자(308) 또는 다른 사용자에 대한 표시를 위해 사용자 디바이스(310)와 같은 하나 이상의 사용자 디바이스에 제공된다. 도 3에서 묘사되는 예에서, 사용자 디바이스(310)는 태블릿 디바이스이다; 그러나, 몇몇 구현예에서, 사용자 디바이스(310)는 퍼스널 컴퓨터, 스마트폰, 스마트 텔레비전(예컨대, 텔레비전(312)), 또는 제어 회로부(334)와 유선 또는 무선 통신할 수 있는 다른 사용자 디바이스일 수 있다. 사용자 디바이스(310)는 네트워크를 통해 또는 직접적인 지점 간 통신(direct point-to-point communication)을 통해 침대(302)의 제어 회로부(334)와 통신할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로부(334)는 (예컨대, Wi-Fi(와이파이) 라우터를 통해) LAN에 연결될 수 있고 LAN을 통해 사용자 디바이스(310)와 통신할 수 있다. 다른 예로서, 제어 회로부(334) 및 사용자 디바이스(310) 둘 모두는 인터넷에 연결될 수 있고 인터넷을 통해 통신할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로부(334)는 와이파이 라우터를 통해 인터넷에 연결될 수 있고 사용자 디바이스(310)는 셀룰러 통신 시스템과의 통신을 통해 인터넷에 연결될 수 있다. 다른 예로서, 제어 회로부(334)는 블루투스와 같은 무선 통신 프로토콜을 통해 사용자 디바이스(310)와 직접적으로 통신할 수 있다. 또 다른 예로서, 제어 회로부(334)는 지그비(ZigBee), 지 웨이브(Z-Wave), 적외선, 또는 애플리케이션에 대해 적절한 다른 무선 통신 프로토콜과 같은 무선 통신 프로토콜을 통해 사용자 디바이스(310)와 통신할 수 있다. 다른 예로서, 제어 회로부(334)는, 예를 들어, USB 커넥터, 직렬/RS232, 또는 애플리케이션에 대해 적절한 다른 유선 연결과 같은 유선 연결을 통해 사용자 디바이스(310)와 통신할 수 있다.
사용자 디바이스(310)는 수면, 또는 침대(302)와의 사용자(308)의 상호 작용에 관련되는 다양한 정보 및 통계치를 디스플레이할 수 있다. 예를 들어, 사용자 디바이스(310)에 의해 디스플레이되는 사용자 인터페이스는, 시간의 한 기간(예컨대, 하룻밤, 한 주, 한 달, 등등)에 걸친 사용자(308)에 대한 수면의 양, 깊은 수면의 양, 깊은 수면 대 불안한 수면(restless sleep)의 비율, 사용자(308)가 잠자리에 들어가는 것과 사용자(308)가 잠이 드는 것 사이의 시간 경과, 시간의 주어진 기간 동안 침대(302)에서 소비되는 시간의 총 양, 시간의 한 기간에 걸친 사용자(308)에 대한 심박수, 시간의 한 기간에 걸친 사용자(308)에 대한 호흡수, 또는 침대(302)의 사용자(308) 또는 한 명 이상의 다른 사용자에 의한 침대(302)와의 사용자 상호 작용에 관련되는 다른 정보를 포함하는 정보를 제시할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 다수의 사용자에 대한 정보가 사용자 디바이스(310) 상에서 제시될 수 있고, 예를 들어, 공기 챔버(306a) 위에 배치되는 제1 사용자에 대한 정보가, 공기 챔버(306b) 위에 배치되는 제2 사용자에 대한 정보와 함께 제시될 수 있다. 몇몇 구현예에서, 사용자 디바이스(310) 상에서 제시되는 정보는 사용자(308)의 연령에 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 사용자 디바이스(310) 상에서 제시되는 정보는, 사용자(308)가 어린이 또는 성인으로서 나이가 듦에 따라 상이한 정보가 사용자 디바이스(310) 상에서 제시되도록, 사용자(308)의 나이와 함께 진화할 수 있다.
사용자 디바이스(310)는 또한, 사용자(308)가 정보를 입력하는 것을 허용하기 위한 침대(302)의 제어 회로부(334)에 대한 인터페이스로서 사용될 수 있다. 사용자(308)에 의해 입력되는 정보는, 침대(302) 또는 다른 디바이스의 기능을 제어하기 위한 다양한 제어 신호에게 또는 사용자에게 더 나은 정보를 제공하기 위해 제어 회로부(334)에 의해 사용될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 체중, 키, 및 나이와 같은 정보를 입력할 수 있고, 제어 회로부(334)는 이 정보를 사용하여 사용자(308)와 유사한 체중, 키, 및/또는 나이를 갖는 다른 사람들의 수면 정보에 대한 사용자의 추적된 수면 정보의 비교를 사용자(308)에게 제공할 수 있다. 다른 예로서, 사용자(308)는, 사용자 디바이스(310)를, 공기 챔버(306a 및 306b)의 공기 압력을 제어하기 위한, 침대(302)의 다양한 리클라인(recline) 또는 인클라인(incline) 포지션을 제어하기 위한, 침대(302)의 하나 이상의 표면 온도 제어 디바이스의 온도를 제어하기 위한, 또는 제어 회로부(334)가 (하기에서 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이) 다른 디바이스에 대한 제어 신호를 생성하는 것을 허용하기 위한, 인터페이스로서 사용할 수 있다.
몇몇 구현예에서, 침대(302)의 제어 회로부(334)(예컨대, 펌프(304)에 통합되는 제어 회로부(334))는 사용자 디바이스(310)에 추가로 또는 그 대신 다른 제1, 제2, 또는 써드파티 디바이스 또는 시스템과 통신할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로부(334)는 텔레비전(312), 조명 시스템(314), 온도 조절 장치(thermostat; 316), 보안 시스템(318), 또는 다른 가정용 디바이스 예를 들어, 오븐(322), 커피 메이커(324), 램프(326), 및 야간등(nightlight; 328)과 통신할 수 있다. 제어 회로부(334)가 통신할 수 있는 디바이스 및/또는 시스템의 다른 예는, 창문 블라인드(window blind; 330)를 제어하기 위한 시스템, (도어가 개방되어 있는지를 검출하는 것, 도어가 잠겨 있는지를 검출하는 것, 또는 도어를 자동적으로 잠그는 것과 같은) 하나 이상의 도어(332)의 상태를 검출 또는 제어하기 위한 하나 이상의 디바이스, 및 차고 도어(320)를 제어하기 위한 시스템(예컨대, 차고 도어(320)의 열림 또는 닫힘 상태를 식별하기 위한 그리고 차고 도어 개방기(garage door opener)로 하여금 차고 도어(320)를 열게 또는 닫게 하기 위한 차고 도어 개방기와 통합되는 제어 회로부(334))을 포함할 수 있다. 침대(302)의 제어 회로부(334)와 다른 디바이스 사이의 통신은 네트워크(예컨대, LAN 또는 인터넷)를 통해 또는 (예컨대, 블루투스, 무선 통신, 또는 유선 연결을 사용하는) 지점 간 통신으로서 발생할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 상이한 침대(302)의 제어 회로부(334)는 디바이스의 상이한 세트와 통신할 수 있다. 예를 들어, 어린이용 침대는 성인용 침대와 동일한 디바이스와 통신 및/또는 제어할 수 없을 수도 있다. 몇몇 실시형태에서, 침대(302)는 침대(302)의 제어 회로부(334)가 사용자의 연령의 함수로서 상이한 디바이스와 통신하도록 사용자의 연령과 함께 진화할 수 있다.
제어 회로부(334)는 다른 디바이스/시스템으로부터 정보 및 입력을 수신할 수 있고 수신된 정보 및 입력을 사용하여 침대(302) 또는 다른 디바이스의 작동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로부(334)는 침대(302)가 위치되는 집 또는 방에 대한 현재 환경 온도를 나타내는 정보를 온도 조절 장치(316)로부터 수신할 수 있다. 제어 회로부(334)는 (다른 정보와 함께) 수신된 정보를 사용하여 침대(302)의 표면의 모두 또는 일부의 온도가 상승되어야 하는지 또는 하강되어야 하는지를 결정할 수 있다. 그 다음, 제어 회로부(334)는, 침대(302)의 가열 또는 냉각 메커니즘으로 하여금, 침대(302)의 표면의 온도를 상승시키게 하거나 또는 낮추게 할 수 있다. 예를 들어, 사용자(308)는 74도의 소망되는 수면 온도를 나타낼 수 있고, 한편, 침대(302)의 제2 사용자는 72도의 소망되는 수면 온도를 나타낸다. 온도 조절 장치(316)는 침실의 현재 온도가 72도이다는 것을 제어 회로부(334)에게 나타낼 수 있다. 제어 회로부(334)는, 사용자(308)가 74도의 소망되는 수면 온도를 나타내었다는 것을 식별할 수 있고, 사용자(308)가 위치되는 침대(302)의 표면의 일부의 온도를 상승시키기 위해 침대의 사용자(308) 측 상에 위치되는 가열 패드에 제어 신호를 송신하여 사용자(308)의 잠자는 표면의 온도를 소망되는 온도까지 상승시킬 수 있다.
제어 회로부(334)는 또한 다른 디바이스를 제어하는 제어 신호를 생성하고 그 제어 신호를 다른 디바이스로 전파할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 제어 신호는, 사용자(308) 및/또는 한 명 이상의 다른 사용자에 의한 침대(302)와의 사용자 상호 작용에 관련되는 정보를 비롯하여, 제어 회로부(334)에 의해 수집되는 정보에 기초하여 생성된다. 몇몇 구현예에서, 침대(302) 이외의 하나 이상의 다른 디바이스로부터 수집되는 정보는 제어 신호를 생성할 때 사용된다. 예를 들어, 환경 발생에 관련이 있는 정보(예컨대, 환경 온도, 환경 노이즈 레벨, 및 환경 광 레벨), 하루 중 시간, 계절(time of year), 요일(day of the week), 또는 다른 정보는, 침대(302)의 제어 회로부(334)와 통신하는 다양한 디바이스에 대한 제어 신호를 생성할 때 사용될 수 있다. 예를 들어, 하루 중 시간에 대한 정보는 조명 시스템(314)에 대한 제어 신호를 생성하기 위해 사용자(308)의 움직임 및 침대 존재에 관련이 있는 정보와 결합될 수 있다. 몇몇 구현예에서, 하나 이상의 다른 디바이스에 대한 제어 신호를 제공하기보다는 또는 그에 더하여, 제어 회로부(334)는, 제어 신호를 생성할 때 하나 이상의 다른 디바이스가 수집된 정보를 활용하는 것을 허용하기 위해, 수집된 정보(예컨대, 사용자 움직임, 침대 존재, 수면 상태, 또는 사용자(308)에 대한 생체 인식 신호에 관련되는 정보)를 하나 이상의 다른 디바이스로 제공할 수 있다. 예를 들어, 침대(302)의 제어 회로부(334)는, 사용자(308)에 의한 침대(302)와의 사용자 상호 작용에 관련이 있는 정보를, 침대(302)를 비롯한 다양한 디바이스에 대한 제어 신호를 생성하기 위해, 제공된 정보를 사용할 수 있는 중앙 컨트롤러(도시되지 않음)에 제공할 수 있다.
여전히 도 3을 참조하면, 침대(302)의 제어 회로부(334)는 다른 디바이스의 작동을 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있고, 사용자(308)의 침대의 존재, 사용자(308)의 수면 상태, 및 다른 요인을 비롯한, 제어 회로부(334)에 의해 수집되는 정보에 응답하여 제어 신호를 다른 디바이스로 송신할 수 있다. 예를 들어, 펌프(304)와 통합되는 제어 회로부(334)는, 공기 챔버(306b) 내의 압력에서의 증가와 같은, 침대(302)의 매트리스의 피처를 검출할 수 있고, 공기 압력에서의 이 검출된 증가를 사용하여 사용자(308)가 침대(302) 상에 존재한다고 결정할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 제어 회로부(334)는 사용자(308)에 대한 심박수 또는 호흡수를 식별하여, 압력에서의 증가가, 무생물 오브젝트(예컨대, 여행 가방)가 침대(302) 상에 놓여진 것에 기인하는 것이 아니라, 사람이 침대(302) 상에 앉아 있는 것, 누워 있는 것, 또는 다르게는 기대고 있는 것에 기인한다는 것을 식별할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 사용자 침대 존재를 나타내는 정보는, 사용자(308)에 대한 현재의 또는 미래의 가능한 상태를 식별하기 위해, 다른 정보와 결합된다. 예를 들어, 오전 11시 00분에서의 검출된 사용자 침대 존재는, 사용자가 (예컨대, 그녀의 신발의 끈을 묶기 위해, 또는 책을 읽기 위해) 침대에 앉아 있고 잠을 잘 의도가 없다는 것 나타낼 수 있고, 한편, 오후 10시 00분에서의 검출된 사용자 침대 존재는 사용자(308)가 밤 동안의 잠자리에 있고 곧 잠을 자려고 의도하고 있다는 것을 나타낼 수 있다. 다른 예로서, 사용자(308)가 오전 6시 30분에 침대(302)를 떠났다는 것(예컨대, 사용자(308)가 하루를 위해 기상하였다는 것을 나타냄)을 제어 회로부(334)가 검출하고, 그 다음, 나중에, 오전 7시 30분에 사용자(308)의 사용자 침대 존재를 검출하는 경우, 제어 회로부(334)는 이 정보를 사용하여, 새로 검출된 사용자의 침대 존재가, 사용자(308)가 연장된 기간 동안 침대(302) 상에 머물기를 의도하고 있다는 표시보다는, (예컨대, 사용자(308)가 출근하기 이전에 그녀의 신발을 묶는 동안) 일시적일 가능성이 있다고 결정할 수 있다.
몇몇 구현예에서, 제어 회로부(334)는 사용자(308)에 대한 사용 패턴을 식별하기 위해 수집된 정보(사용자(308)에 의한 침대(302)와의 사용자 상호 작용에 관련되는 정보뿐만 아니라, 환경 정보, 시간 정보, 및 사용자로부터 수신되는 입력을 포함함)를 사용할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로부(334)는 사용자에 대한 수면 패턴을 식별하기 위해 시간의 한 기간 걸쳐 수집되는 사용자(308)에 대한 침대 존재 및 수면 상태를 나타내는 정보를 사용할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로부(334)는, 일주일에 걸쳐 수집되는 사용자(308)에 대한 사용자 존재 및 생체 인식을 나타내는 정보에 기초하여, 사용자(308)가 일반적으로 오후 9시 30분과 오후 10시 00분 사이에 잠자리에 들어, 일반적으로 오후 10시 00분과 오후 11시 00분 사이에서 잠이 들고, 일반적으로 오전 6시 30분과 6시 45분 사이에서 기상한다는 것을 식별할 수 있다. 제어 회로부(334)는, 사용자(308)에 의한 침대(302)와의 사용자 상호 작용을 더 잘 프로세싱하고 식별하기 위해 사용자에 대한 식별된 패턴을 사용할 수 있다.
예를 들어, 사용자(308)에 대한 상기의 예시적인 사용자 침대 존재, 수면 및 기상 패턴을 고려하면, 사용자(308)가 오후 3시 00분에 침대 상에 있는 것으로 검출되는 경우, 제어 회로부(334)는 침대 상에서의 사용자의 존재가 일시적이다고 결정할 수 있고, 이 결정을 사용하여, 사용자(308)가 밤 동안의 잠자리에 있었다는 것을 제어 회로부(334)가 결정한 경우에 생성될 것과는 상이한 제어 신호를 생성할 수 있다. 다른 예로서, 사용자(308)가 오전 3시 00분에 침대에서 나왔다는 것을 제어 회로부(334)가 검출하는 경우, 제어 회로부(334)는 사용자(308)에 대한 식별된 패턴을 사용하여, 사용자가 (예컨대, 화장실을 사용하기 위해, 또는 물을 마시기 위해) 단지 일시적으로만 일어났고 하루를 위해 기상한 것이 아니라고 결정할 수 있다. 대조적으로, 사용자(308)가 오전 6시 40분에 침대(302)에서 나왔다는 것을 제어 회로부(334)가 식별하는 경우, 제어 회로부(334)는, 사용자가 하루를 위해 일어난다는 고 결정할 수 있고, (사용자(308)가 오전 3시 00분에 침대(302)에서 나오는 경우와 같이) 사용자(308)가 단지 일시적으로 침대에서 나왔다는 것이 결정된 경우 생성될 것들과는 상이한 세트의 제어 신호를 생성할 수 있다. 다른 사용자(308)의 경우, 오전 3시 00분에 침대(302)에서 나오는 것은, 제어 회로부(334)가 학습할 수 있고 상응하게 응답할 수 있는 정상적인 기상 시간일 수 있다.
상기에서 설명되는 바와 같이, 침대(302)에 대한 제어 회로부(334)는 다양한 다른 디바이스의 제어 기능을 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 제어 신호는, 적어도 부분적으로, 침대(302)와의 사용자(308)에 의한 검출된 상호 작용에 기초하여, 뿐만 아니라, 시간, 날짜, 온도, 등등을 포함하는 다른 정보에 기초하여, 생성될 수 있다. 예를 들어, 제어 회로부(334)는 텔레비전(312)과 통신할 수 있고, 텔레비전(312)으로부터 정보를 수신할 수 있으며, 텔레비전(312)의 기능을 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로부(334)는 텔레비전(312)이 현재 턴온되어 있다는 표시를 텔레비전(312)으로부터 수신할 수 있다. 텔레비전(312)이 침대(302)와는 상이한 방에 위치되는 경우, 제어 회로부(334)는, 사용자(308)가 밤 동안의 잠자리에 들었다고 결정하면, 텔레비전(312)을 턴오프하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 침대(302) 상에서의 사용자(308)의 침대 존재가 특정한 시간 범위(예컨대, 오후 8시 00분과 오전 7시 00분 사이) 동안 검출되고 시간의 문턱 기간(예컨대, 10분)보다 더 오래 지속되는 경우, 제어 회로부(334)는 이 정보를 사용하여 사용자(308)가 밤 동안의 잠자리에 있다고 결정할 수 있다. 텔레비전(312)이 (텔레비전(312)으로부터 침대(302)의 제어 회로부(334)에 의해 수신되는 통신에 의해 나타내어지는 바와 같이) 턴온되어 있으면, 제어 회로부(334)는 텔레비전(312)을 턴오프하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 그 다음, 제어 신호는 (예컨대, 텔레비전(312)과 제어 회로부(334) 사이의 직접 통신 링크를 통해 또는 네트워크를 통해) 텔레비전으로 송신될 수 있다. 다른 예로서, 사용자 침대 존재의 검출에 응답하여 텔레비전(312)을 턴오프하기보다는, 제어 회로부(334)는, 텔레비전(312)의 볼륨으로 하여금 사전 명시된 양만큼 낮춰지게 하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
다른 예로서, 사용자(308)가 명시된 시간 범위(예컨대, 오전 6시 00분과 오전 8시 00분 사이) 동안 침대(302)를 떠났다는 것을 검출하면, 제어 회로부(334)는 텔레비전(312)으로 하여금 턴온되게 하고 사전 명시된 채널로 튜닝되게 하는 (예컨대, 사용자(308)는 아침에 침대에서 일어날 때 아침 뉴스를 시청하는 것에 대한 선호도를 나타내었음) 제어 신호를 생성할 수 있다. 제어 회로부(334)는 제어 신호를 생성할 수 있고 텔레비전(312)으로 신호를 송신하여 텔레비전(312)으로 하여금 턴온되게 하고 소망되는 스테이션(이것은 제어 회로부(334), 텔레비전(312) 또는 다른 위치에 저장될 수 있음)으로 튜닝되게 할 수 있다. 다른 예로서, 사용자(308)가 하루를 위해 일어났다는 것을 검출하면, 제어 회로부(334)는 제어 신호를 생성 및 송신하여 텔레비전(312)으로 하여금 턴온되게 하고 텔레비전(312)과 통신하는 디지털 비디오 레코더(digital video recorder; DVR)로부터 이전에 녹화된 프로그램의 재생을 시작하게 할 수 있다.
다른 예로서, 텔레비전(312)이 침대(302)와 동일한 방에 있는 경우, 제어 회로부(334)는 사용자 침대 존재의 검출에 응답하여 텔레비전(312)으로 하여금 턴오프되게 하지 않는다. 오히려, 제어 회로부(334)는, 사용자(308)가 잠자고 있다고 결정하는 것에 응답하여, 제어 신호를 생성 및 송신하여 텔레비전(312)으로 하여금 턴오프되게 할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로부(334)는 사용자(308)의 생체 인식 신호(예컨대, 모션, 심박수, 호흡수)를 모니터링하여 사용자(308)가 잠들었다고 결정할 수 있다. 사용자(308)가 잠자고 있다는 것을 검출하면, 제어 회로부(334)는 텔레비전(312)을 턴오프하기 위한 제어 신호를 생성하여 송신한다. 다른 예로서, 제어 회로부(334)는, 사용자(308)가 잠든 이후 시간의 문턱 기간(예컨대, 사용자가 잠든 이후 10분) 이후에 텔레비전(312)을 턴오프하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 다른 예로서, 제어 회로부(334)는, 사용자(308)가 잠자고 있다고 결정한 이후 텔레비전(312)의 볼륨을 낮추기 위한 제어 신호를 생성한다. 또 다른 예로서, 제어 회로부(334)는, 텔레비전으로 하여금 시간의 한 기간에 걸쳐 볼륨이 점차적으로 낮아지게 하고 그 다음 사용자(308)가 잠자고 있다고 결정하는 것에 응답하여 턴오프되게 하기 위한 제어 신호를 생성하여 송신한다.
몇몇 구현예에서, 제어 회로부(334)는 컴퓨터, 태블릿, 스마트폰, 스테레오 시스템, 등등과 같은 다른 미디어 디바이스와 유사하게 상호 작용할 수 있다. 예를 들어, 사용자(308)가 잠자고 있다는 것을 검출하면, 제어 회로부(334)는, 사용자 디바이스(310)로 하여금 턴오프되게 하기 위한, 또는 사용자 디바이스(310)에 의해 재생되고 있는 비디오 또는 오디오 파일에 대한 볼륨을 낮추게 하기 위한 제어 신호를 생성하여 사용자 디바이스(310)로 송신할 수 있다.
제어 회로부(334)는 추가적으로 조명 시스템(314)과 통신할 수 있고, 조명 시스템(314)으로부터 정보를 수신할 수 있으며, 조명 시스템(314)의 기능을 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 시간의 문턱 기간(예컨대, 10분)보다 더 오래 지속되는 소정의 시간 프레임(예컨대, 오후 8시 00분과 오전 7시 00분 사이) 동안 침대(302) 상에서 사용자 침대 존재를 검출하면, 침대(302)의 제어 회로부(334)는, 사용자(308)가 밤 동안의 잠자리에 있다고 결정할 수 있다. 이 결정에 응답하여, 제어 회로부(334)는, 침대(302)가 위치되는 방 이외의 하나 이상의 방의 조명으로 하여금 스위치 오프되게 하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 그 다음, 제어 신호는 조명 시스템(314)으로 송신될 수 있고 조명 시스템(314)에 의해 실행되어 지시된 방의 조명으로 하여금 차단되게 할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로부(334)는, 다른 침실이 아닌, 모든 일반 방의 조명을 턴오프하기 위한 제어 신호를 생성하여 송신할 수 있다. 다른 예로서, 사용자(308)가 밤 동안의 잠자리에 있다고 결정하는 것에 응답하여, 제어 회로부(334)에 의해 생성되는 제어 신호는, 침대(302)가 위치되는 방 이외의 모든 방의 조명이 턴오프되어야 하고, 한편 침대(302)를 포함하는 집 밖에 위치되는 하나 이상의 조명이 턴온되어야 한다는 것을 나타낼 수 있다. 추가적으로, 제어 회로부(334)는 사용자(308) 침대 존재 또는 사용자(308)가 잠자고 있는지의 여부를 결정하는 것에 응답하여, 야간등(328)으로 하여금 턴온되게 하기 위한 제어 신호를 생성하여 송신할 수 있다. 다른 예로서, 제어 회로부(334)는, 사용자 침대 존재를 검출하는 것에 응답하여 조명의 제1 세트(예컨대, 일반 방의 조명)를 턴오프하기 위한 제1 제어 신호, 및 사용자(308)가 잠자고 있다는 것을 검출하는 것에 응답하여 조명의 제2 세트(예컨대, 침대(302)가 위치되는 방의 조명)를 턴오프하기 위한 제2 제어 신호를 생성할 수 있다.
몇몇 구현예에서, 사용자(308)가 밤 동안의 잠자리에 있다고 결정하는 것에 응답하여, 침대(302)의 제어 회로부(334)는, 조명 시스템(314)으로 하여금 침대(302)가 위치되는 방에서 일몰 조명 스킴(sunset lighting scheme)을 구현하게 하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 일몰 조명 스킴은, 예를 들어, 침실의 조명에 호박색 색조를 추가하는 것과 같은, 침실 환경의 조명의 컬러를 변경과 조합하여(시간이 지남에 따라 점진적으로, 또는 모두 한 번에) 조명을 어둑하게 하는(dimming) 것을 포함할 수 있다. 일몰 조명 스킴은, 사용자(308)가 밤 동안의 잠자리에 있다는 것을 제어 회로부(334)가 결정하는 경우에 사용자(308)를 잠들게 하는 데 도움이 될 수 있다.
제어 회로부(334)는 또한 사용자(308)가 아침에 기상할 때 일출 조명 스킴(sunrise lighting scheme)을 구현하도록 구성될 수 있다. 제어 회로부(334)는, 예를 들어, 사용자(308)가 명시된 시간 프레임(예컨대, 오전 6시 00분과 오전 8시 00분 사이) 동안 침대(302)에서 나왔다는 것(즉, 침대(302) 상에 더 이상 존재하지 않음)을 검출하는 것에 의해, 사용자(308)가 하루를 위해 깨어 있다고 결정할 수 있다. 다른 예로서, 제어 회로부(334)는, 비록 사용자(308)가 침대에서 나오지 않았더라도 사용자(308)가 잠에서 깨어 있다고 결정하기 위해, 사용자(308)의 움직임, 심박수, 호흡수, 또는 다른 생체 인식 신호를 모니터링할 수 있다. 사용자가 명시된 시간 프레임 동안 깨어 있다는 것을 제어 회로부(334)가 검출하면, 제어 회로부(334)는 사용자(308)가 하루를 위해 깨어 있다고 결정할 수 있다. 명시된 시간 프레임은, 예를 들어, 사용자(308)가 오전 6시 30분과 오전 7시 30분 사이에서 하루를 위해 일반적으로 기상한다는 것을 나타내는, 시간의 한 기간(예컨대, 2주)에 걸쳐 수집되는 이전에 기록된 사용자 침대 존재 정보에 기초할 수 있다. 사용자(308)가 깨어 있다는 것을 제어 회로부(334)가 결정하는 것에 응답하여, 제어 회로부(334)는, 조명 시스템(314)으로 하여금, 침대(302)가 위치되는 침실에서 일출 조명 스킴을 구현하게 하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 일출 조명 스킴은, 예를 들어, 조명(예컨대, 램프(326), 또는 침실의 다른 조명)을 턴온하는 것을 포함할 수 있다. 일출 조명 스킴은, 침대(302)가 위치되는 방에서(또는 하나 이상의 다른 방에서) 광의 레벨을 점진적으로 증가시키는 것을 더 포함할 수 있다. 일출 조명 스킴은, 명시된 컬러의 조명만을 턴온하는 것을 또한 포함할 수 있다. 예를 들어, 일출 조명 스킴은, 사용자(308)가 깨어나서 활동적이 되는 것을 부드럽게 보조하기 위해, 청색광으로 침실을 조명하는 것을 포함할 수 있다.
몇몇 구현예에서, 제어 회로부(334)는, 침대(302)와의 사용자 상호 작용이 검출되는 하루 중 시간에 따라, 조명 시스템(314)과 같은 하나 이상의 컴포넌트의 작동을 제어하기 위한 상이한 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로부(334)는, 사용자(308)와 침대(302) 사이의 상호 작용에 대한 과거의 사용자 상호 작용 정보를 사용하여, 사용자(308)가 일반적으로 오후 10시 00분과 오후 11시 00분 사이에 잠이 들고 일반적으로 오전 6시 30분과 오전 7시 30분 사이에 기상한다고 결정할 수 있다. 제어 회로부(334)는, 사용자(308)가 오전 3시 00분에 침대에서 나오는 것으로 검출되는 경우 조명 시스템(314)을 제어하기 위한 제어 신호의 제1 세트를 생성하기 위해 그리고 사용자(308)가 오전 6시 30분 이후 침대에서 나오는 것으로 검출되는 경우 조명 시스템(314)을 제어하기 위한 제어 신호의 제2 세트를 생성하기 위해, 이 정보를 사용할 수 있다. 예를 들어, 사용자(308)가 오전 6시 30분 이전에 침대에서 나오는 경우, 제어 회로부(334)는 사용자(308)의 경로를 화장실로 안내하는 조명을 턴온할 수 있다. 다른 예로서, 사용자(308)가 오전 6시 30분 이전에 침대에서 나오는 경우, 제어 회로부(334)는 사용자(308)의 경로를 부엌으로 안내하는 조명을 턴온할 수 있다(이것은, 예를 들어, 야간등(328)을 턴온하는 것, 침대 아래 조명을 턴온하는 것, 또는 램프(326)를 턴온하는 것을 포함할 수 있음).
다른 예로서, 사용자(308)가 오전 6시 30분 이후 침대에서 나오는 경우, 제어 회로부(334)는, 조명 시스템(314)으로 하여금, 일출 조명 스킴을 개시하게 하기 위한, 또는 침실 및/또는 다른 방에 있는 하나 이상의 조명을 턴온하게 하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 사용자(308)가 사용자(308)에 대한 명시된 아침 기상 시간 이전에 침대에서 나오는 것으로 검출되는 경우, 제어 회로부(334)는, 조명 시스템(314)으로 하여금, 사용자(308)가 명시된 아침 기상 시간 이후 침대에서 나오는 것으로 검출되는 경우 조명 시스템(314)에 의해 턴온되는 조명보다 더 어두운(dimmer) 조명을 턴온하게 한다. 사용자(308)가 밤 동안(즉, 사용자(308)에 대한 정상적인 기상 시간 이전에) 침대에서 나오는 경우에만 조명 시스템(314)으로 하여금 어두운(dim) 조명을 턴온하게 하는 것은, 화장실, 부엌, 또는 집 내의 다른 목적지에 도달하기 위해 사용자(308)가 보는 것을 여전히 허용하면서, 집의 다른 거주자가 조명에 의해 깨는 것을 방지할 수 있다.
사용자(308)와 침대(302) 사이의 상호 작용에 대한 과거의 사용자 상호 작용 정보는, 사용자 수면 및 기상 시간 프레임을 식별하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 사용자 침대 존재 시간 및 수면 시간은, 시간의 설정된 기간(예컨대, 2주, 한 달, 등등) 동안 결정될 수 있다. 그 다음, 제어 회로부(334)는, 사용자(308)가 잠자리에 드는 통상적인 시간 범위 또는 시간 프레임, 사용자(308)가 잠이 드는 때에 대한 통상적인 시간 프레임, 및 사용자(308)가 깨어나는 때에 대한 통상적인 시간 프레임(및, 몇몇 경우에, 사용자(308)가 깨어나는 때 및 사용자(308)가 실제로 침대에서 나오는 때에 대한 상이한 시간 프레임)을 식별할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 이들 시간 프레임에 버퍼 시간이 추가될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 통상적으로 오후 10시 00분과 오후 10시 30분 사이에 잠자리에 드는 것으로 식별되는 경우, 사용자가 오후 9시 30분과 오후 11시 00분 사이에 침대에 올라가는 것의 임의의 검출이 사용자(308)가 밤 동안의 잠자리에 드는 것으로 해석되도록, 각각의 방향에서의 반 시간의 버퍼가 시간 프레임에 추가될 수 있다. 다른 예로서, 사용자(308)가 잠자리에 드는 가장 빠른 통상적인 시간 30분 이전부터 시작하여 사용자에 대한 통상적인 기상 시간(예컨대, 오전 6시 30분)까지 연장되는 사용자(308)의 침대 존재의 검출은, 사용자가 밤 동안의 잠자리에 드는 것으로 해석될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 통상적으로 오후 10시 00분과 오후 10시 30분 사이에 잠자리에 드는 경우, 어느 날 밤 오전 12시 30분에 사용자의 침대 존재가 감지되면, 그것은, 비록 이것이 잠자리에 드는 사용자의 통상적인 시간 프레임 밖에 있더라도, 사용자가 밤 동안의 잠자리에 들어가는 것으로 해석될 수 있는데, 그 이유는, 그것이 사용자의 일반적인 기상 시간 이전에 발생하였기 때문이다. 몇몇 구현예에서, 연중 상이한 시간에 대해(예컨대, 겨울 대 여름 동안의 더 이른 취침 시간) 또는 주중 상이한 시간에서(예컨대, 사용자가 주말보다 평일에 더 일찍 기상함) 상이한 시간 프레임이 식별된다.
제어 회로부(334)는, 사용자(308)의 존재의 지속 기간을 감지하는 것에 의해, (예컨대 낮잠을 위해) 더 짧은 기간 동안 침대(302) 상에 존재하는 것과는 대조적으로, 사용자(308)가 연장된 기간 동안 (예컨대, 밤 동안의) 잠자리에 드는 것 사이를 구별할 수 있다. 몇몇 예에서, 제어 회로부(334)는, 사용자(308)의 수면의 지속 기간을 감지하는 것에 의해, (예컨대 낮잠을 위해) 더 짧은 기간 동안 잠자리에 드는 것과는 대조적으로, 사용자(308)가 연장된 기간 동안 (예컨대, 밤 동안의) 잠자리에 드는 것 사이를 구별할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로부(334)는, 사용자(308)가 문턱값보다 더 오랫동안 침대(302) 상에서 감지되는 경우, 사용자(308)가 밤 동안의 잠자리에 든 것으로서 간주되게 하는 시간 문턱값을 설정할 수 있다. 몇몇 예에서, 문턱값은 약 2시간일 수 있으며, 그에 의해 사용자(308)가 2시간보다 더 긴 시간 동안 침대(302) 상에서 감지되면, 제어 회로부(334)는 그것을 연장된 수면 이벤트로서 등록한다. 다른 예에서, 문턱값은 2 시간보다 더 긴 또는 더 짧은 시간일 수 있다.
제어 회로부(334)는, 취침 시간 범위를 입력할 것을 사용자(308)에게 요구하지 않고도, 자동적으로 사용자(308)의 통상적인 취침 시간 범위를 결정하기 위해, 반복되는 연장된 수면 이벤트를 검출할 수 있다. 이것은, 사용자(308)가 통상적으로 전통적인 수면 스케줄을 사용하여 잠자리에 드는지 또는 비전통적인 수면 스케줄을 사용하여 잠자리에 드는지에 관계없이, 사용자(308)가 연장된 수면 이벤트를 위해 잠자리에 들 가능성이 있는 때를 제어 회로부(334)가 정확하게 추정하는 것을 허용할 수 있다. 그 다음, 제어 회로부(334)는 사용자(308)의 취침 시간 범위의 지식을 사용하여, 취침 시간 범위 동안 또는 취침 시간 범위 밖에서 침대 존재를 감지하는 것에 기초하여 하나 이상의 컴포넌트(침대(302)의 컴포넌트 및/또는 비침대 주변장치를 포함함)를 상이하게 제어할 수 있다.
몇몇 예에서, 제어 회로부(334)는 사용자 입력을 요구하지 않고도 사용자(308)의 취침 시간 범위를 자동적으로 결정할 수 있다. 몇몇 예에서, 제어 회로부(334)는 자동적으로 그리고 사용자 입력과 조합하여 사용자(308)의 취침 시간 범위를 결정할 수 있다. 몇몇 예에서, 제어 회로부(334)는 사용자 입력에 따라 직접적으로 취침 시간 범위를 설정할 수 있다. 몇몇 예에서, 제어 회로부(334)는 상이한 취침 시간을 상이한 요일과 관련시킬 수 있다. 이들 예 각각에서, 제어 회로부(334)는 하나 이상의 컴포넌트(예컨대, 조명 시스템(314), 온도 조절 장치(316), 보안 시스템(318), 오븐(322), 커피 메이커(324), 램프(326), 및 야간등(328))를, 감지된 침대 존재 및 취침 시간 범위의 함수로서 제어할 수 있다.
제어 회로부(334)는 추가적으로 온도 조절 장치(316)와 통신할 수 있고, 온도 조절 장치(316)로부터 정보를 수신할 수 있고, 온도 조절 장치(316)의 기능을 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 사용자(308)는, 사용자(308)의 수면 상태 또는 침대 존재에 따라, 상이한 시간에 상이한 온도에 대한 사용자 환경 설정(user preference)을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 사용자(308)는 침대 밖에 있을 때에는 72도, 침대에 있지만 그러나 깨어 있을 때에는 70도, 그리고 잠자고 있을 때에는 68도의 환경 온도를 선호할 수도 있다. 침대(302)의 제어 회로부(334)는, 밤에 사용자(308)의 침대 존재를 검출할 수 있고 사용자(308)가 밤 동안의 잠자리에 있다고 결정할 수 있다. 이 결정에 응답하여, 제어 회로부(334)는 온도 조절 장치로 하여금 온도를 70도로 변경하게 하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 그 다음, 제어 회로부(334)는 제어 신호를 온도 조절 장치(316)로 송신할 수 있다. 취침 시간 범위 또는 수면 동안 사용자(308)가 침대에 있다는 것을 검출하면, 제어 회로부(334)는 온도 조절 장치(316)로 하여금 온도를 68도로 변경하게 하기 위한 제어 신호를 생성하여 송신할 수 있다. 다음날 아침, 사용자가 하루를 위해 깨어 있다고 결정하면(예컨대, 사용자(308)가 오전 6시 30분 이후 침대에서 나옴), 제어 회로부(334)는 온도 조절 장치로 하여금 온도를 72도로 변경하게 하기 위한 제어 회로부(334)를 생성하여 송신할 수 있다.
몇몇 구현예에서, 제어 회로부(334)는, 침대(302)의 표면 상의 하나 이상의 가열 또는 냉각 엘리먼트로 하여금, 침대(302)와의 사용자 상호 작용에 응답하여 또는 다양한 사전 프로그래밍된 시간에, 다양한 시간에 온도를 변경하게 하기 위한 제어 신호를 유사하게 생성할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로부(334)는, 사용자(308)가 잠들었다는 것이 검출되는 경우, 가열 엘리먼트를 활성화하여 침대(302)의 표면의 한쪽의 온도를 73도까지 상승시킬 수 있다. 다른 예로서, 사용자(308)가 하루를 위해 일어난다고 결정하면, 제어 회로부(334)는 가열 또는 냉각 엘리먼트를 턴오프할 수 있다. 또 다른 예로서, 사용자(308)는 침대의 표면에서의 온도가 상승되어야 하는 또는 낮춰져야 하는 다양한 시간을 사전 프로그래밍할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 오후 10시 00분에 표면 온도를 76도까지 상승시키도록, 그리고 오후 11시 30분에 표면 온도를 68도로 낮추도록 침대(302)를 프로그래밍할 수 있다.
몇몇 구현예에서, 사용자(308)의 사용자 침대 존재 및/또는 사용자(308)가 잠자고 있다는 것을 검출하는 것에 응답하여, 제어 회로부(334)는 온도 조절 장치(316)로 하여금 상이한 방의 온도를 상이한 값으로 변경하게 할 수 있다. 예를 들어, 사용자(308)가 밤 동안의 잠자리에 있다고 결정하는 것에 응답하여, 제어 회로부(334)는, 온도 조절 장치(316)로 하여금 집의 하나 이상의 침실의 온도를 72도로 설정하게 하고 다른 방의 온도를 67도로 설정하게 하기 위한 제어 신호를 생성하여 송신할 수 있다.
제어 회로부(334)는 또한 온도 조절 장치(316)로부터 온도 정보를 수신할 수 있고 이 온도 정보를 사용하여 침대(302) 또는 다른 디바이스의 기능을 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기에서 논의되는 바와 같이, 제어 회로부(334)는 온도 조절 장치(316)로부터 수신되는 온도 정보에 응답하여 침대(302)에 포함되는 가열 엘리먼트의 온도를 조정할 수 있다.
몇몇 구현예에서, 제어 회로부(334)는 다른 온도 제어 시스템을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여 송신할 수 있다. 예를 들어, 사용자(308)가 하루를 위해 깨어 있다고 결정하는 것에 응답하여, 제어 회로부(334)는 플로어 가열 엘리먼트로 하여금 활성화되게 하기 위한 제어 신호를 생성하여 송신할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로부(334)는, 사용자(308)가 하루를 위해 깨어 있다고 결정하는 것에 응답하여, 주 침실용 플로어 가열 시스템으로 하여금 턴온되게 할 수 있다.
제어 회로부(334)는 추가적으로 보안 시스템(318)과 통신할 수 있고, 보안 시스템(318)으로부터 정보를 수신할 수 있고, 보안 시스템(318)의 기능을 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 사용자(308)가 밤 동안의 잠자리에 있다는 것을 검출하는 것에 응답하여, 제어 회로부(334)는 보안 시스템으로 하여금 보안 기능과 연동(engage) 또는 연동 해제(disengage)하게 하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 그 다음, 제어 회로부(334)는 제어 신호를 보안 시스템(318)으로 송신하여 보안 시스템(318)으로 하여금 연동하게 할 수 있다. 다른 예로서, 제어 회로부(334)는, 사용자(308)가 하루를 위해 깨어 있다는 것(예컨대, 사용자(308)가 오전 6시 00분 이후 침대(302) 상에 더 이상 존재하지 않는다는 것)을 결정하는 것에 응답하여, 보안 시스템(318)으로 하여금 디스에이블되게 하기 위한 제어 신호를 생성하여 송신할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 제어 회로부(334)는, 사용자(308)의 사용자 침대 존재를 검출하는 것에 응답하여, 보안 시스템(318)으로 하여금 보안 피처의 제1 세트와 연동하게 하기 위한 제어 신호의 제1 세트를 생성하여 송신할 수 있고, 사용자(308)가 잠들었다는 것을 검출하는 것에 응답하여 보안 시스템(318)으로 하여금 보안 피처의 제2 세트와 연동하게 하기 위한 제어 신호의 제2 세트를 생성하여 송신할 수 있다.
몇몇 구현예에서, 제어 회로부(334)는 보안 시스템(318)(및/또는 보안 시스템(318)과 관련되는 클라우드 서비스)으로부터 경고를 수신할 수 있고 사용자(308)에게 경고를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 제어 회로부(334)는 사용자(308)가 밤 동안의 잠자리에 있다는 것을 검출할 수 있고, 응답에서, 보안 시스템(318)으로 하여금 연동 또는 연동 해제하기 위한 제어 신호를 생성하여 송신할 수 있다. 그 다음, 보안 시스템은 보안 침투(security breach)(예컨대, 누군가가 보안 코드를 입력하지 않고 도어(332)를 열었거나, 또는 보안 시스템(318)이 연동되어 있을 때 누군가가 창문을 열었음)를 검출할 수 있다. 보안 시스템(318)은 보안 침투를 침대(302)의 제어 회로부(334)로 전달할 수 있다. 보안 시스템(318)으로부터 통신을 수신하는 것에 응답하여, 제어 회로부(334)는 사용자(308)에게 보안 침투를 경고하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로부(334)는 침대(302)로 하여금 진동하게 할 수 있다. 다른 예로서, 제어 회로부(334)는, 사용자(308)를 깨우고 사용자에게 보안 침투를 경고하기 위해, 침대(302)의 일부로 하여금 관절 운동하게 할 수 있다(예컨대, 헤드 섹션으로 하여금 상승되게 또는 하강되게 할 수 있음). 다른 예로서, 제어 회로부(334)는 사용자(308)에게 보안 침투를 경고하기 위해 램프(326)로 하여금 규칙적인 간격에서 점멸하게 하기 위한 제어 신호를 생성하여 송신할 수 있다. 다른 예로서, 제어 회로부(334)는, 한 침대(302)의 사용자(308)에게, 아이 침실의 열린 창문과 같은, 다른 침대의 침실에서의 보안 침투에 관해 경고할 수 있다. 다른 예로서, 제어 회로부(334)는 (예컨대, 도어를 닫고 잠그기 위해) 차고 도어 컨트롤러에 경고를 송신할 수 있다. 다른 예로서, 제어 회로부(334)는 보안이 연동 해제되는 것에 대한 경고를 송신할 수 있다.
제어 회로부(334)는 추가적으로 차고 도어(320)를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여 송신할 수 있고 차고 도어(320)의 상태(즉, 열림 또는 닫힘)를 나타내는 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 사용자(308)가 밤 동안의 잠자리에 있다고 결정하는 것에 응답하여, 제어 회로부(334)는, 차고 도어(320)가 개방되어 있는지를 감지할 수 있는 다른 디바이스 또는 차고 도어 개방기에게 요청을 생성하여 송신할 수 있다. 제어 회로부(334)는 차고 도어(320)의 현재 상태에 대한 정보를 요청할 수 있다. 차고 도어(320)가 개방되어 있다는 것을 나타내는 응답을 제어 회로부(334)가(예컨대, 차고 도어 개방기로부터) 수신하는 경우, 제어 회로부(334)는, 사용자(308)에게, 차고 도어가 개방되어 있다는 것을 통지할 수 있거나, 또는 차고 도어 개방기로 하여금 차고 도어(320)를 닫게 하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로부(334)는 차고 도어가 개방되어 있다는 것을 나타내는 메시지를 사용자 디바이스(310)로 송신할 수 있다. 다른 예로서, 제어 회로부(334)는 침대(302)로 하여금 진동하게 할 수 있다. 또 다른 예로서, 제어 회로부(334)는, 경고(이 예에서는, 차고 도어(320)가 개방되어 있는 것에 관한 경고)에 대해 사용자 디바이스(310)를 체크하도록 사용자(308)에게 경고하기 위해, 조명 시스템(314)으로 하여금, 침실의 하나 이상의 조명이 빛을 발하게끔 하게 하기 위한 제어 신호를 생성하여 송신할 수 있다. 대안적으로, 또는 추가적으로, 제어 회로부(334)는, 사용자(308)가 밤 동안의 잠자리에 있다는 것 및 차고 도어(320)가 개방되어 있다는 것을 식별하는 것에 응답하여, 차고 도어 개방기로 하여금 차고 도어(320)를 닫게 하기 위한 제어 신호를 생성하여 송신할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 제어 신호는 사용자(308)의 연령에 따라 변할 수 있다.
제어 회로부(334)는 도어(332) 또는 오븐(322)과 관련되는 상태 정보를 제어하기 위한 또는 수신하기 위한 통신을 유사하게 송신 및 수신할 수 있다. 예를 들어, 사용자(308)가 밤 동안의 잠자리에 있다는 것을 검출하면, 제어 회로부(334)는 도어(332)의 상태를 검출하기 위한 요청을 생성하여 디바이스 또는 시스템으로 송신할 수 있다. 요청에 응답하여 반환되는 정보는, 개방됨, 닫혔지만 그러나 잠금 해제됨, 또는 닫히고 및 잠김과 같은, 도어(332)에 대한 다양한 상태를 나타낼 수 있다. 도어(332)가 개방되거나 또는 닫혀 있지만 잠금 해제된 경우, 제어 회로부(334)는, 예를 들어, 차고 도어(320)와 관련하여 상기에서 설명되는 방식으로, 도어의 상태에 대해 사용자(308)에게 경고할 수 있다. 사용자(308)에게 경고하는 것에 대한 대안으로, 또는 그에 추가하여, 제어 회로부(334)는, 도어(332)로 하여금, 잠기게 하기 위한, 또는 닫히고 잠기게 하기 위한 제어 신호를 생성하여 송신할 수 있다. 도어(332)가 닫히고 잠긴 경우, 제어 회로부(334)는 더 이상의 작동이 필요로 되지 않는다고 결정할 수 있다.
유사하게, 사용자(308)가 밤 동안의 잠자리에 있다는 것을 검출하면, 제어 회로부(334)는 오븐(322)의 상태(예컨대, 온 또는 오프)를 요청하기 위한 요청을 생성하여 오븐(322)으로 송신할 수 있다. 오븐(322)이 온 상태이면, 제어 회로부(334)는 사용자(308)에게 경고할 수 있고 그리고/또는 오븐(322)으로 하여금 턴오프되게 하기 위한 제어 신호를 생성하여 송신할 수 있다. 오븐이 이미 오프 상태이면, 제어 회로부(334)는 더 이상의 작동이 필요하지 않다고 결정할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 상이한 이벤트에 대해 상이한 경고가 생성될 수 있다. 예를 들어, 제어 회로부(334)는, 램프(326)(또는, 조명 시스템(314)을 통해, 하나 이상의 다른 조명)로 하여금, 보안 시스템(318)이 침입을 검출한 경우 제1 패턴으로 빛을 발하게, 차고 도어(320)가 온 상태인 경우 제2 패턴으로 빛을 발하게, 도어(332)가 개방된 경우 제3 패턴으로 빛을 발하게, 오븐(322)이 온 상태인 경우 제4 패턴으로 빛을 발하게, 그리고 그 침대의 사용자가 일어났다는 것(예컨대, 아이의 침대(302)의 센서에 의해 감지되는 바와 같이 사용자(308)의 아이가 한밤중에 침대에서 나왔다는 것)을 다른 침대가 검출한 경우 제5 패턴으로 빛을 발하게 할 수 있다. 침대(302)의 제어 회로부(334)에 의해 프로세싱될 수 있고 사용자에게 전달될 수 있는 경고의 다른 예는, 연기 검출기가 연기를 검출하는 것(및 연기의 이 검출을 제어 회로부(334)에 전달하는 것), 일산화탄소 테스트기(tester)가 일산화탄소를 검출하는 것, 히터 오동작, 또는 제어 회로부(334)와 통신할 수 있고 사용자(308)의 주목을 끌어야 하는 발생을 검출할 수 있는 임의의 다른 디바이스로부터의 경고를 포함한다.
제어 회로부(334)는 또한 창문 블라인드(330)의 상태를 제어하기 위한 시스템 또는 디바이스와 통신할 수 있다. 예를 들어, 사용자(308)가 밤 동안의 잠자리에 있다고 결정하는 것에 응답하여, 제어 회로부(334)는 창문 블라인드(330)로 하여금 닫히게 하기 위한 제어 신호를 생성하여 송신할 수 있다. 다른 예로서, 사용자(308)가 하루를 위해 일어난다고 결정하는 것에 응답하여(예컨대, 사용자가 오전 6시 30분 이후 침대에서 나왔음), 제어 회로부(334)는 창문 블라인드(330)로 하여금 개방되게 하기 위한 제어 신호를 생성하여 송신할 수 있다. 대조적으로, 사용자(308)가 사용자(308)에 대한 정상적인 기상 시간 이전에 침대에서 나오는 경우, 제어 회로부(334)는, 사용자(308)가 하루를 위해 깬 것이 아니라고 결정할 수 있고 창문 블라인드(330)로 하여금 개방되게 하기 위한 제어 신호를 생성하지 않는다. 또 다른 예로서, 제어 회로부(334)는, 사용자(308)의 사용자 침대 존재를 검출하는 것에 응답하여 블라인드의 제1 세트로 하여금 닫히게 하는 그리고 사용자(308)가 잠자고 있다는 것을 검출하는 것에 응답하여 블라인드의 제2 세트로 하여금 닫히게 하는 제어 신호를 생성하여 송신할 수 있다.
제어 회로부(334)는 침대(302)와의 사용자 상호 작용을 검출하는 것에 응답하여 다른 가정용 디바이스의 기능을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여 송신할 수 있다. 예를 들어, 사용자(308)가 하루를 위해 깨어 있다고 결정하는 것에 응답하여, 제어 회로부(334)는 커피 메이커(324)로 하여금 커피를 끓이기 시작하게 하기 위한 제어 신호를 생성하여 커피 메이커(324)로 송신할 수 있다. 다른 예로서, 제어 회로부(334)는, (아침에 갓 구운 빵을 좋아하는 사용자를 위해) 오븐으로 하여금 예열을 시작하게 하기 위한 제어 신호를 생성하여 오븐(322)으로 송신할 수 있다. 다른 예로서, 제어 회로부(334)는, 자동차 엔진 블록 히터로 하여금 턴온되게 하기 위한 제어 신호를 생성하여 송신하기 위해, 사용자(308)가 하루를 위해 깨어 있다는 것을 나타내는 정보를, 계절이 현재 겨울이다는 것 및/또는 외부 온도가 문턱값 미만이다는 것을 나타내는 정보와 함께, 사용할 수 있다.
다른 예로서, 제어 회로부(334)는, 사용자(308)의 사용자 침대 존재를 검출하는 것에 응답하여, 또는 사용자(308)가 잠자고 있다는 것을 검출하는 것에 응답하여, 하나 이상의 디바이스로 하여금, 수면 모드에 진입하게 하기 위한 제어 신호를 생성하여 송신할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로부(334)는 사용자(308)의 이동 전화로 하여금 수면 모드로 전환되게 하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 그 다음, 제어 회로부(334)는 제어 신호를 이동 전화로 송신할 수 있다. 나중에, 사용자(308)가 하루를 위해 일어난다고 결정하면, 제어 회로부(334)는 이동 전화로 하여금 수면 모드에서 벗어나게 전환하게 하기 위한 제어 신호를 생성하여 송신할 수 있다.
몇몇 구현예에서, 제어 회로부(334)는 하나 이상의 노이즈 제어 디바이스와 통신할 수 있다. 예를 들어, 사용자(308)가 밤 동안의 잠자리에 있다는 것, 또는 사용자(308)가 잠자고 있다고 결정하면, 제어 회로부(334)는 하나 이상의 노이즈 제거 디바이스(noise cancelation device)로 하여금 활성화되게 하기 위한 제어 신호를 생성하여 송신할 수 있다. 노이즈 제거 디바이스는, 예를 들어, 침대(302)의 일부로서 포함될 수 있거나, 또는 침대(302)가 있는 침실에 위치될 수 있다. 다른 예로서, 사용자(308)가 밤 동안의 잠자리에 있다는 것 또는 사용자(308)가 잠자고 있다고 결정하면, 제어 회로부(334)는, 하나 이상의 사운드 생성 디바이스, 예를 들어, 스테레오 시스템 라디오, 컴퓨터, 태블릿, 등등에 대한 볼륨을 턴온, 턴오프, 턴업, 또는 턴다운하게 하기 위한 제어 신호를 생성하여 송신할 수 있다.
추가적으로, 침대(302)의 기능은, 침대(302)와의 사용자 상호 작용에 응답하여, 제어 회로부(334)에 의해 제어된다. 예를 들어, 침대(302)는 조정 가능한 기초 및 침대를 지지하는 조정 가능한 기초를 조정하는 것에 의해 침대(302)의 하나 이상의 부분의 포지션을 조정하도록 구성되는 관절 운동 컨트롤러를 포함할 수 있다. 예를 들어, 관절 운동 컨트롤러는, (예컨대, 사용자가 침대에 앉는 것 및/또는 텔레비전을 시청하는 것을 용이하게 하기 위해), 침대(302)를 편평한 포지션으로부터, 침대(302)의 매트리스의 헤드 부분이 상방으로 기울어지는 포지션으로 조정할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 침대(302)는 다수의 개별적으로 관절 운동이 가능한 섹션을 포함한다. 예를 들어, 공기 챔버(306a 및 306b)의 위치에 대응하는 침대의 부분은, 제2 사람이 제2 포지션(예컨대, 머리가 허리에서부터 비스듬히 올려진 리클라이닝 포지션)에서 쉬고 있는 동안, 침대(302) 표면 상에 배치되는 한 사람이 제1 포지션(예컨대, 편평한 포지션)에서 쉬는 것을 허용하기 위해, 서로 독립적으로 관절 운동될 수 있다. 몇몇 구현예에서, 두 개의 상이한 침대(예컨대, 서로 바로 옆에 배치되는 두 개의 트윈 침대)에 대해 별개의 포지션이 설정될 수 있다. 침대(302)의 기초는 독립적으로 조정될 수 있는 하나보다 더 많은 구역을 포함할 수 있다. 관절 운동 컨트롤러는 또한 침대(302) 상의 한 명 이상의 사용자에게 상이한 레벨의 마사지를 제공하도록 또는 상기에서 설명되는 바와 같이 사용자(308)에게 경고를 전달하기 위해 침대로 하여금 진동하게 하도록 구성될 수 있다.
제어 회로부(334)는 침대(302)와의 사용자 상호 작용에 응답하여 포지션(예컨대, 사용자(308) 및/또는 침대(302)의 추가적인 사용자에 대한 인클라인 및 디클라인(decline) 포지션)을 조정할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로부(334)는, 사용자(308)에 대한 사용자 침대 존재를 감지하는 것에 응답하여, 관절 운동 컨트롤러로 하여금 침대(302)를 사용자(308)에 대한 제1 리클라인 포지션으로 조정하게 할 수 있다. 제어 회로부(334)는, 사용자(308)가 잠자고 있다고 결정하는 것에 응답하여, 관절 운동 컨트롤러로 하여금 침대(302)를 제2 리클라인 포지션(예컨대, 더 적게 리클라인된, 또는 편평한 포지션)으로 조정하게 할 수 있다. 다른 예로서, 제어 회로부(334)는, 사용자(308)가 텔레비전(312)을 턴오프했다는 것을 나타내는 텔레비전(312)으로부터의 통신을 수신할 수 있고, 응답에서, 제어 회로부(334)는 관절 운동 컨트롤러로 하여금 침대(302)의 포지션을 선호되는 사용자 수면 포지션으로 조정하게 할 수 있다(예컨대, 사용자(308)가 침대에 있는 동안 사용자가 텔레비전(312)을 턴오프하는 것은 사용자(308)가 잠자기를 원한다는 것을 나타내기 때문임).
몇몇 구현예에서, 제어 회로부(334)는 침대(302)의 다른 사용자를 깨우지 않고도 침대(302)의 한 사용자를 깨우도록 관절 운동 컨트롤러를 제어할 수 있다. 예를 들어, 사용자(308) 및 침대(302)의 제2 사용자는 각각 별개의 기상 시간(예컨대, 각각 오전 6시 30분 및 오전 7시 15분)을 설정할 수 있다. 사용자(308)에 대한 기상 시간이 도달되면, 제어 회로부(334)는 관절 운동 컨트롤러로 하여금 진동하게 하거나 또는 침대의 사용자(308)가 위치되는 쪽만의 포지션을 변경하게 하여 제2 사용자를 방해하지 않으면서 사용자(308)를 깨울 수 있다. 제2 사용자에 대한 기상 시간이 도달되면, 제어 회로부(334)는 관절 운동 컨트롤러로 하여금 진동하게 하거나 또는 침대의 제2 사용자가 위치되는 쪽만의 포지션을 변경하게 할 수 있다. 대안적으로, 제2 기상 시간이 발생하는 경우, 제어 회로부(334)는 다른 방법(예컨대, 오디오 알람, 또는 조명의 턴온)을 활용하여 제2 사용자를 깨울 수 있는데, 사용자(308)가 이미 깨어 있고 따라서 제어 회로부(334)가 제2 사용자를 깨우려는 시도할 때 방해받지 않을 것이기 때문이다.
여전히 도 3을 참조하면, 침대(302)에 대한 제어 회로부(334)는, 다양한 다른 디바이스의 기능을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하기 위해, 다수의 사용자에 의한 침대(302)와의 상호 작용에 대한 정보를 활용할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로부(334)는, 사용자(308) 및 제2 사용자 둘 모두가 침대(302) 상에 존재하는 것으로 검출될 때까지, 예를 들어, 보안 시스템(318)과 연동하기 위한, 또는 다양한 방의 조명을 턴오프할 것을 조명 시스템(314)에게 지시하기 위한 제어 신호를 생성할 것을 대기할 수 있다. 다른 예로서, 제어 회로부(334)는, 사용자(308)의 침대 존재의 검출시 조명 시스템(314)으로 하여금 조명의 제1 세트를 턴오프하게 하기 위한 제어 신호의 제1 세트를 생성할 수 있고, 제2 사용자의 침대 존재를 검출하는 것에 응답하여 조명의 제2 세트를 턴오프하기 위한 제어 신호의 제2 세트를 생성할 수 있다. 다른 예로서, 제어 회로부(334)는, 창문 블라인드(330)를 개방하기 위한 제어 신호를 생성하기 이전에, 사용자(308) 및 제2 사용자 둘 모두가 하루를 위해 깨어 있다는 것이 결정될 때까지 대기할 수 있다. 또 다른 예로서, 사용자(308)가 침대를 떠났고 하루를 위해 깨어 있다는 것, 그러나 제2 사용자가 여전히 잠자고 있다고 결정하는 것에 응답하여, 제어 회로부(334)는, 커피 메이커(324)로 하여금 커피를 끓이기 시작하게 하기 위한, 보안 시스템(318)으로 하여금 비활성화되게 하기 위한, 램프(326)를 턴온하기 위한, 야간등(328)을 턴오프하기 위한, 온도 조절 장치(316)로 하여금 하나 이상의 방의 온도를 72도까지 상승시키게 하기 위한, 그리고 침대(302)가 위치되는 침실 이외의 방에서 블라인드(예컨대, 창문 블라인드(330))를 개방하기 위한 제어 신호의 제1 세트를 생성하여 송신할 수 있다. 나중에, 제2 사용자가 침대 상에 더 이상 존재하지 않는다는 것(또는 제2 사용자가 깨어 있다는 것)을 검출하는 것에 응답하여, 제어 회로부(334)는, 예를 들어, 조명 시스템(314)으로 하여금, 침실의 하나 이상의 조명을 턴온하게 하기 위한, 침실의 창문 블라인드로 하여금 개방되게 하기 위한, 그리고 텔레비전(312)으로 하여금 사전 명시된 채널로 턴온되게 하기 위한 제어 신호의 제2 세트를 생성하여 송신할 수 있다.
침대와 관련되는 데이터 프로세싱 시스템의 예
여기에서는, 예를 들어, 침대와 관련되는 데이터 프로세싱 태스크를 위해 사용될 수 있는 시스템 및 컴포넌트의 예가 설명된다. 몇몇 경우에, 특정한 컴포넌트 또는 컴포넌트의 그룹의 다수의 예가 제시된다. 이들 예 중 일부는 중복적이며(redundant) 그리고/또는 상호 배타적인 대안이다. 컴포넌트 사이의 연결은, 컴포넌트 사이의 통신을 허용하기 위한 가능한 네트워크 구성을 예시하기 위한 예로서 도시된다. 기술적으로 필요 되거나 또는 소망되는 대로, 상이한 포맷의 연결이 사용될 수 있다. 연결은, 임의의 기술적으로 실현 가능한 포맷을 가지고 생성될 수 있는 논리적 연결을 일반적으로 나타낸다. 예를 들어, 마더보드 상의 네트워크는, 인쇄 회로 보드, 무선 데이터 연결, 및/또는 다른 유형의 네트워크 연결을 가지고 생성될 수 있다. 몇몇 논리적 연결은 명확화를 위해 도시되지 않는다. 예를 들어, 전력 공급부 및/또는 컴퓨터 판독 가능 메모리와의 연결은 명확화를 위해 도시되지 않을 수도 있는데, 특정한 컴포넌트의 많은 또는 모든 엘리먼트가 전력 공급부 및/또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 연결되는 것을 필요로 할 수도 있기 때문이다.
도 4a는, 도 1 내지 도 3과 관련하여 상기에서 설명되는 것들을 비롯하여, 침대 시스템과 관련될 수 있는 데이터 프로세싱 시스템(400)의 예의 블록도이다. 이 시스템(400)은 펌프 마더보드(402) 및 펌프 도터보드(404)를 포함한다. 시스템(400)은, 환경 및/또는 침대의 물리적 현상을 감지하도록, 그리고 그러한 감지를, 예를 들어, 분석을 위해, 펌프 마더보드(402)에 다시 리포팅하도록 구성되는 하나 이상의 센서를 포함할 수 있는 센서 어레이(406)를 포함한다. 시스템(400)은 침대 및/또는 환경의 로직 제어식 디바이스(logic-controlled device)를 제어하도록 구성되는 하나 이상의 컨트롤러를 포함할 수 있는 컨트롤러 어레이(408)를 또한 포함한다. 펌프 마더보드(400)는, 로컬 네트워크, 인터넷(412), 또는 기술적으로 적절한 다른 방식을 통해 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스(414) 및 하나 이상의 클라우드 서비스(410)와 통신할 수 있다. 이들 컴포넌트 각각은 하기에서 더욱 상세하게, 일부는 다수의 예시적인 구성과 함께, 설명될 것이다.
이 예에서, 펌프 마더보드(402) 및 펌프 도터보드(404)가 통신 가능하게 커플링된다. 그들은, 개념적으로 시스템(400)의 중심 또는 허브로서 설명될 수 있는데, 다른 컴포넌트는 시스템(400)의 스포크(spoke)로서 개념적으로 설명된다. 몇몇 구성에서, 이것은, 스포크 컴포넌트 각각이 주로 또는 독점적으로 펌프 마더보드(402)와 통신한다는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 센서 어레이의 센서는 대응하는 컨트롤러와 직접적으로 통신하도록 구성되지 않을 수도 있거나, 또는 직접적으로 통신하도록 구성될 수 없을 수도 있다. 대신, 각각의 스포크 컴포넌트는 마더보드(402)와 통신할 수 있다. 센서 어레이(406)의 센서는 센서 판독치를 마더보드(402)에게 리포팅할 수 있고, 마더보드(402)는, 응답에서, 컨트롤러 어레이(408)의 컨트롤러가 로직 제어식 디바이스의 일부 파라미터를 조정해야 하거나 또는 다르게는 하나 이상의 주변장치 디바이스의 상태를 수정해야 한다고 결정할 수 있다. 하나의 경우에서, 침대의 온도가 너무 뜨거운 것으로 결정되면, 펌프 마더보드(402)는 온도 컨트롤러가 침대를 냉각시켜야 한다고 결정할 수 있다.
때때로 별 형상 네트워크로 또한 지칭되는 허브 및 스포크 네트워크 구성(hub-and-spoke network configuration)의 한 가지 이점은, 예를 들어, 동적 라우팅을 갖는 메쉬 네트워크(mesh network)와 비교하여, 네트워크 트래픽에서의 감소이다. 특정한 센서가 크고 연속적인 트래픽 스트림을 생성하는 경우, 그 트래픽은 네트워크의 하나의 스포크를 통해서만 마더보드(402)로 송신될 수도 있다. 마더보드(402)는, 예를 들어, 그 데이터를 결집할(marshal) 수 있고 클라우드 서비스(410)에서의 저장을 위한 재송신을 위해 그것을 더 작은 데이터 포맷으로 압축할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 마더보드(402)는 큰 스트림에 응답하여 네트워크의 상이한 스포크로 송신될 단일의 작은 커맨드 메시지를 생성할 수 있다. 예를 들어, 데이터의 큰 스트림이 센서 어레이(406)로부터 초당 몇 번씩 송신되는 압력 판독치인 경우, 마더보드(402)는 공기 챔버 내의 압력을 증가시키기 위해 컨트롤러 어레이에 단일의 커맨드 메시지를 가지고 응답할 수 있다. 이 경우, 단일의 커맨드 메시지는 압력 판독치의 스트림보다 10의 몇 승배 더 작을 수 있다.
다른 이점으로서, 허브 및 스포크 네트워크 구성은, 컴포넌트가 추가되는 것, 제거되는 것, 실패하는 것, 등등을 수용할 수 있는 확장 가능한 네트워크를 허용할 수 있다. 이것은, 예를 들어, 센서 어레이(406)에서의 더 많은, 더 적은, 또는 상이한 센서, 컨트롤러 어레이(408)에서의 더 많은, 더 적은, 또는 상이한 컨트롤러, 더 많은, 더 적은, 또는 상이한 컴퓨팅 디바이스(414), 및/또는 더 많은, 더 적은, 또는 상이한 클라우드 서비스(410)를 허용할 수 있다. 예를 들어, 특정한 센서가 실패하거나 또는 센서의 더 새로운 버전에 의해 경시(deprecate)되는 경우, 시스템(400)은, 교체 센서에 대해서만 마더보드(402)가 갱신되는 것을 필요로 하도록 구성될 수 있다. 이것은, 예를 들어, 동일한 마더보드(402)가 더 적은 수의 센서와 컨트롤러를 갖는 엔트리 레벨 제품, 더 많은 센서 및 컨트롤러를 갖는 더 높은 가치의 제품을 지원할 수 있는 제품 차별화, 및 고객이 그들 자신의 선택된 컴포넌트를 시스템(400)에 추가할 수 있는 고객 개인화를 허용할 수 있다.
추가적으로, 공기 침대 제품의 라인은 상이한 컴포넌트를 갖는 시스템(400)을 사용할 수 있다. 제품 라인의 모든 공기 침대가 중앙 로직 유닛 및 펌프 둘 모두를 포함하는 애플리케이션에서, 마더보드(402)(및 옵션 사항으로 도터보드(404))는 단일의 범용 하우징 내에 적합하도록 설계될 수 있다. 그 다음, 제품 라인의 제품의 각각의 업그레이드를 위해, 추가적인 센서, 컨트롤러, 클라우드 서비스, 등등이 추가될 수 있다. 각각의 제품이 주문형 로직 제어 시스템을 갖는 제품 라인과 비교하여, 제품 라인의 모든 제품을 이것으로부터 설계하는 것에 의해, 설계, 제조 및 테스트 시간이 단축될 수 있다.
상기에서 논의한 컴포넌트 각각은 아주 다양한 기술 및 구성으로 실현될 수 있다. 하기에서, 각각의 컴포넌트의 몇몇 예가 추가로 논의될 것이다. 몇몇 대안예에서, 시스템(400)의 컴포넌트 중 두 개 이상은 단일의 대안적인 컴포넌트에서 실현될 수 있고; 몇몇 컴포넌트는 다수의 별개의 컴포넌트에서 실현될 수 있고; 그리고/또는 몇몇 기능성은 상이한 컴포넌트에 의해 제공될 수 있다.
도 4b는 데이터 프로세싱 시스템(400)의 일부 통신 경로를 나타내는 블록도이다. 앞서 설명되는 바와 같이, 마더보드(402) 및 펌프 도터보드(404)는 시스템(400)의 주변장치 디바이스 및 클라우드 서비스에 대한 허브로서 역할을 할 수도 있다. 펌프 도터보드(404)가 클라우드 서비스 또는 다른 컴포넌트와 통신하는 경우, 펌프 도터보드(404)로부터의 통신은 펌프 마더보드(402)를 통해 라우팅될 수도 있다. 이것은, 예를 들어, 침대가 인터넷(412)과의 단일의 연결만을 갖는 것을 허용할 수도 있다. 컴퓨팅 디바이스(414)는 또한, 어쩌면 침대에 의해 사용되는 동일한 게이트웨이를 통해 그리고/또는 어쩌면 상이한 게이트웨이(예컨대, 셀 서비스 제공자)를 통해, 인터넷(412)에 대한 연결을 가질 수도 있다.
이전에, 다수의 클라우드 서비스(410)가 설명되었다. 도 4b에서 도시되는 바와 같이, 클라우드 서비스(410d 및 410e)와 같은 일부 클라우드 서비스는, 펌프 마더보드(402)가 클라우드 서비스와 직접적으로 통신할 수 있도록 구성될 수도 있다 - 즉 마더보드(402)는, 다른 클라우드 서비스(410)를 중개자로서 사용하지 않고도, 클라우드 서비스(410)와 통신할 수도 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 일부 클라우드 서비스(410), 예를 들어, 클라우드 서비스(410f)는, 중간 클라우드 서비스, 예를 들어, 클라우드 서비스(410e)를 통해서만 펌프 마더보드(402)에 의해 도달 가능할 수도 있다. 여기서는 도시되지 않지만, 일부 클라우드 서비스(410)는 펌프 마더보드(402)에 의해 직접적으로 또는 간접적으로 도달 가능할 수도 있다.
추가적으로, 클라우드 서비스(410)의 일부 또는 모두는 다른 클라우드 서비스와 통신하도록 구성될 수도 있다. 이 통신은, 임의의 기술적으로 적절한 포맷에 따른 데이터 및/또는 원격 기능 호출의 전송을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 하나의 클라우드 서비스(410)는, 예를 들어, 백업, 조정, 마이그레이션을 위해, 또는 계산 또는 데이터 마이닝의 수행을 위해, 다른 클라우드 서비스(410)의 데이터에 대한 사본을 요청할 수도 있다. 다른 예에서, 많은 클라우드 서비스(410)는 사용자 계정 클라우드(410c) 및/또는 침대 데이터 클라우드(410a)에 의해 추적되는 특정한 사용자에 따라 인덱싱되는 데이터를 포함할 수도 있다. 이들 클라우드 서비스(410)는, 특정한 사용자 또는 침대에 고유한 데이터에 액세스할 때, 사용자 계정 클라우드(410c) 및/또는 침대 데이터 클라우드(410a)와 통신할 수도 있다.
도 5는, 도 1 내지 도 3과 관련하여 상기에서 설명되는 것들을 비롯하여, 침대 시스템과 관련될 수 있는 데이터 프로세싱 시스템에서 사용될 수 있는 마더보드(402)의 예의 블록도이다. 이 예에서, 하기에서 설명되는 다른 예와 비교하여, 이 마더보드(402)는 상대적으로 더 적은 부품으로 구성되고 상대적으로 제한된 피처 세트를 제공하도록 제한될 수 있다.
마더보드는 전력 공급부(500), 프로세서(502), 및 컴퓨터 메모리(512)를 포함한다. 일반적으로, 전력 공급부는 외부 소스로부터 전력을 수신하기 위해 그리고 그것을 마더보드(402)의 컴포넌트에 공급하기 위해 사용되는 하드웨어를 포함한다. 전력 공급부는, 예를 들어, 배터리 팩 및/또는 벽 콘센트 어댑터(wall outlet adapter), AC 대 DC 컨버터, DC 대 AC 컨버터, 전력 컨디셔너(power conditioner), 커패시터 뱅크, 및/또는 마더보드(402)의 다른 컴포넌트에 의해 필요로 되는 전류 유형, 전압, 등등에서 전력을 제공하기 위한 하나 이상의 인터페이스를 포함할 수 있다.
프로세서(502)는 일반적으로 입력을 수신하기 위한, 논리적 결정을 수행하기 위한, 그리고 출력을 제공하기 위한 디바이스이다. 프로세서(502)는, 중앙 프로세싱 유닛, 마이크로프로세서, 범용 로직 회로부, 주문형 집적 회로부, 이들의 조합, 및/또는 필요로 되는 기능성을 수행하기 위한 다른 하드웨어일 수 있다.
메모리(512)는 일반적으로 데이터를 저장하기 위한 하나 이상의 디바이스이다. 메모리(512)는 장기간 안정적인 데이터 스토리지(예컨대, 하드 디스크), 단기간의 불안정한 구성(예컨대, 랜덤 액세스 메모리) 또는 임의의 다른 기술적으로 적절한 구성을 포함할 수 있다.
마더보드(402)는 펌프 컨트롤러(504) 및 펌프 모터(506)를 포함한다. 펌프 컨트롤러(504)는 프로세서(502)로부터 커맨드를 수신할 수 있고, 응답에서, 펌프 모터(506)의 기능을 제어할 수 있다. 예를 들어, 펌프 컨트롤러(504)는, 프로세서(502)로부터, 공기 챔버의 압력을, 0.3 PSI(pounds per square inch; 제곱인치당 파운드)만큼 증가시키기 위한 커맨드를 수신할 수 있다. 펌프 컨트롤러(504)는, 응답에서, 펌프 모터(506)가 공기를 선택된 공기 챔버로 펌핑하게끔 구성되도록 그리고 0.3 PSI에 대응하는 시간의 길이 동안 또는 압력이 0.3 PSI만큼 증가되었다는 것을 센서가 나타낼 때까지 펌프 모터(506)과 연동할 수 있도록, 밸브와 연동한다. 대안적인 구성에서, 메시지는 챔버가 목표 PSI로 팽창되어야 한다는 것을 명시할 수 있고, 펌프 컨트롤러(504)는 목표 PSI가 도달될 때까지 펌프 모터(506)과 연동할 수 있다.
밸브 솔레노이드(508)는 펌프가 어떤 공기 챔버에 연결되는지를 제어할 수 있다. 몇몇 경우에, 솔레노이드(508)는 프로세서(502)에 의해 직접적으로 제어될 수 있다. 몇몇 경우에, 솔레노이드(508)는 펌프 컨트롤러(504)에 의해 제어될 수 있다.
마더보드(402)의 원격 인터페이스(510)는, 마더보드(402)가 데이터 프로세싱 시스템의 다른 컴포넌트와 통신하는 것을 허용할 수 있다. 예를 들어, 마더보드(402)는, 원격 인터페이스(510)를 통해, 하나 이상의 도터보드와, 주변장치 센서와, 및/또는 주변장치 컨트롤러와 통신할 수 있을 수 있다. 원격 인터페이스(510)는, 와이파이, 블루투스, 및 구리 유선 네트워크와 같은 다수의 통신 인터페이스를 포함하는, 그러나 이들로 제한되지는 않는 임의의 기술적으로 적절한 통신 인터페이스를 제공할 수 있다.
도 6은, 도 1 내지 도 3과 관련하여 상기에서 설명되는 것들을 비롯하여, 침대 시스템과 관련될 수 있는 데이터 프로세싱 시스템에서 사용될 수 있는 마더보드(402)의 예의 블록도이다. 도 5를 참조하여 설명되는 마더보드(402)와 비교하여, 도 6에서의 마더보드는 더 많은 컴포넌트를 포함할 수 있고 몇몇 애플리케이션에서 더 많은 기능성을 제공할 수 있다.
전력 공급부(500), 프로세서(502), 펌프 컨트롤러(504), 펌프 모터(506), 및 밸브 솔레노이드(508)에 추가하여, 이 마더보드(402)는, 밸브 컨트롤러(600), 압력 센서(602), 범용 직렬 버스(universal serial bus; USB) 스택(604), 와이파이(WiFi) 무선부(606), 블루투스 저 에너지(Bluetooth Low Energy; BLE) 무선부(608), 지그비(ZigBee) 무선부(610), 블루투스 무선부(612) 및 컴퓨터 메모리(512)를 가지고 도시된다.
펌프 컨트롤러(504)가 프로세서(502)로부터의 커맨드를 펌프 모터(506)에 대한 제어 신호로 변환하는 방식과 유사하게, 밸브 컨트롤러(600)는 프로세서(502)로부터의 커맨드를 밸브 솔레노이드(508)에 대한 제어 신호로 변환할 수 있다. 하나의 예에서, 프로세서(502)는, 공기 침대 내의 공기 챔버의 그룹 중 특정한 공기 챔버에 펌프를 연결하기 위해 밸브 컨트롤러(600)에 커맨드를 발행할 수 있다. 밸브 컨트롤러(600)는, 펌프가 지시된 공기 챔버에 연결되도록, 밸브 솔레노이드(508)의 포지션을 제어할 수 있다.
압력 센서(602)는 공기 침대의 하나 이상의 공기 챔버로부터 압력 판독치를 판독할 수 있다. 압력 센서(602)는 디지털 센서 컨디셔닝을 또한 수행할 수 있다.
마더보드(402)는, 여기에서 도시되는 것들을 포함하는, 그러나 이들로 제한되지는 않는 일련의 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다. 이들 네트워크 인터페이스는, 마더보드가, 주변장치 센서, 주변장치 컨트롤러, 컴퓨팅 디바이스, 및 인터넷(412)에 연결되는 디바이스 및 서비스를 포함하는, 그러나 이들로 제한되지는 않는 임의의 다수의 디바이스와 유선 또는 무선 네트워크를 통해 통신하는 것을 허용할 수 있다.
도 7은, 도 1 내지 도 3과 관련하여 상기에서 설명되는 것들을 비롯하여, 침대 시스템과 관련될 수 있는 데이터 프로세싱 시스템에서 사용될 수 있는 도터보드(404)의 예의 블록도이다. 몇몇 구성에서, 하나 이상의 도터보드(404)가 마더보드(402)에 연결될 수 있다. 일부 도터보드(404)는 마더보드(402)로부터 특정한 및/또는 구획화된 태스크를 오프로딩하도록 설계될 수 있다. 이것은, 예를 들어, 특정한 태스크가 계산 집약적이거나, 독점적이거나, 또는 향후 개정되어야 하는 경우 유리할 수 있다. 예를 들어, 도터보드(404)는 특정한 수면 데이터 메트릭을 계산하기 위해 사용될 수 있다. 이 메트릭은 계산 집약적일 수 있으며, 도터보드(404) 상에서 수면 메트릭(sleep metric)을 계산하는 것은 메트릭이 계산되고 있는 동안 마더보드(402)의 리소스를 확보할 수 있다. 추가적으로 및/또는 대안적으로, 수면 메트릭은 향후 개정되어야 할 수 있다. 새로운 수면 메트릭을 사용하여 시스템(400)을 갱신하기 위해, 그 메트릭을 계산하는 도터보드(404)만이 교체될 필요가 있다는 것이 가능하다. 이 경우, 동일한 마더보드(402) 및 다른 컴포넌트가 사용될 수 있어서, 단지 도터보드(404) 대신 추가적인 컴포넌트의 단위 테스트를 수행할 필요성을 덜 수 있다.
도터보드(404)는, 전력 공급부(700), 프로세서(702), 컴퓨터 판독 가능 메모리(704), 압력 센서(706), 및 와이파이 무선부(708)를 가지고 도시된다. 프로세서는, 공기 침대의 공기 챔버 또는 챔버들의 압력에 관한 정보를 수집하기 위해 압력 센서(706)를 사용할 수 있다. 이 데이터로부터, 프로세서(702)는 수면 메트릭을 계산하기 위한 알고리즘을 수행할 수 있다. 몇몇 예에서, 수면 메트릭은 공기 챔버의 압력만으로부터 계산될 수 있다. 다른 예에서, 수면 메트릭은 하나 이상의 다른 센서로부터 계산될 수 있다. 상이한 데이터가 필요한 예에서, 프로세서(702)는 적절한 센서 또는 센서들로부터 그 데이터를 수신할 수 있다. 이들 센서는 도터보드(404) 내부에 있을 수 있거나, 와이파이 무선부(708)를 통해 액세스 가능할 수 있거나, 또는 다르게는 프로세서(702)와 통신할 수 있다. 일단 수면 메트릭이 계산되면, 프로세서(702)는 그 수면 메트릭을, 예를 들어, 마더보드(402)에게 리포팅할 수 있다.
도 8은, 도 1 내지 도 3과 관련하여 상기에서 설명되는 것들을 비롯하여, 침대 시스템과 관련될 수 있는 데이터 프로세싱 시스템에서 사용될 수 있는 도터보드가 없는 마더보드(800)의 예의 블록도이다. 이 예에서, 마더보드(800)는 도 6의 마더보드(402) 및 도 7의 도터보드(404)를 참조하여 설명되는 피처의 대부분, 모두, 또는 그 피처 중 많은 것을 수행할 수 있다.
도 9는, 도 1 내지 도 3과 관련하여 상기에서 설명되는 것들을 비롯하여, 침대 시스템과 관련될 수 있는 데이터 프로세싱 시스템에서 사용될 수 있는 센서 어레이(406)의 예의 블록도이다. 일반적으로, 센서 어레이(406)는, 마더보드(402)와 통신하는 그러나 마더보드(402)에 고유하지(native) 않은 몇몇 또는 모든 주변장치 센서의 개념적 그룹화이다.
센서 어레이(406)의 주변장치 센서는, 특정한 센서의 구성에 대해 적합한, USB 스택(1112), 와이파이 무선부(606), 블루투스 저 에너지(BLE) 무선부(608), 지그비 무선부(610), 및 블루투스 무선부(612)를 포함하는, 그러나 이들로 제한되지는 않는, 마더보드의 네트워크 인터페이스 중 하나 이상을 통해 마더보드(402)와 통신할 수 있다. 예를 들어, USB 케이블을 통해 판독치를 출력하는 센서는 USB 스택(1112)을 통해 통신할 수 있다.
센서 어레이(406)의 주변장치 센서(900) 중 일부는 침대 장착형(900)일 수 있다. 이들 센서는, 예를 들어, 침대의 구조물에 임베딩되어 침대와 함께 판매될 수 있거나, 또는 나중에 침대의 구조물에 부착될 수 있다. 다른 주변장치 센서(902 및 904)는 마더보드(402)와 통신할 수 있지만, 그러나, 옵션 사항으로(optionally) 침대에 장착되지 않을 수 있다. 몇몇 경우에, 침대 장착형 센서(900) 및/또는 주변장치 센서(902 및 904)의 일부 또는 모두는, 각각의 센서로부터의 배선을 포함하는 도관, 마더보드(402)에 고정될 때, 관련된 센서의 모두를 마더보드(402)와 연결하는 다중 배선 케이블 또는 플러그를 포함하는 네트워킹 하드웨어를 공유할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 센서(902, 904, 906, 908, 및 910) 중 하나, 일부 또는 모두는, 매트리스의 압력, 온도, 광, 사운드, 및/또는 하나 이상의 다른 피처와 같은 매트리스의 하나 이상의 피처를 감지할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 센서(902, 904, 906, 908, 및 910) 중 하나, 일부 또는 모두는 매트리스 외부의 하나 이상의 피처를 감지할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 압력 센서(902)는 매트리스의 압력을 감지할 수 있고, 한편, 센서(902, 904, 906, 908, 및 910)의 일부 또는 모두는 매트리스의 그리고/또는 매트리스 외부의 하나 이상의 피처를 감지할 수 있다.
도 10은 도 1 내지 도 3과 관련하여 상기에서 설명되는 것들을 비롯하여, 침대 시스템과 관련될 수 있는 데이터 프로세싱 시스템에서 사용될 수 있는 컨트롤러 어레이(408)의 예의 블록도이다. 일반적으로, 컨트롤러 어레이(408)는, 마더보드(402)와 통신하는 그러나 마더보드(402)에 고유하지 않은 몇몇 또는 모든 주변장치 컨트롤러의 개념적 그룹화이다.
컨트롤러 어레이(408)의 주변장치 컨트롤러는, 특정한 센서의 구성에 대해 적합한, USB 스택(1112), 와이파이 무선부(1114), 블루투스 저 에너지(BLE) 무선부(1116), 지그비 무선부(610), 및 블루투스 무선부(612)를 포함하는, 그러나 이들로 제한되지는 않는, 마더보드의 네트워크 인터페이스 중 하나 이상을 통해 마더보드(402)와 통신할 수 있다. 예를 들어, USB 케이블을 통해 커맨드를 수신하는 컨트롤러는 USB 스택(1112)을 통해 통신할 수 있다.
온도 컨트롤러(1006), 조명 컨트롤러(1008), 및/또는 스피커 컨트롤러(1010)를 포함하는, 그러나 이들로 제한되지는 않는 컨트롤러 어레이(408)의 컨트롤러 중 일부는 침대 장착형(1000)일 수 있다. 이들 컨트롤러는, 예를 들어, 침대의 구조물에 임베딩되어 침대와 함께 판매될 수 있거나, 또는 나중에 침대의 구조물에 부착될 수 있다. 다른 주변장치 컨트롤러(1002 및 1004)는 마더보드(402)와 통신할 수 있지만, 그러나, 옵션 사항으로 침대에 장착되지 않을 수 있다. 몇몇 경우에, 침대 장착형 컨트롤러(1000) 및/또는 주변장치 컨트롤러(1002 및 1004)의 일부 또는 모두는, 각각의 컨트롤러로부터의 배선을 포함하는 도관, 마더보드(402)에 고정될 때, 관련된 컨트롤러의 모두를 마더보드(402)와 연결하는 다중 배선 케이블 또는 플러그를 포함하는 네트워킹 하드웨어를 공유할 수 있다.
도 11은 도 1 내지 도 3과 관련하여 상기에서 설명되는 것들을 비롯하여, 침대 시스템과 관련될 수 있는 데이터 프로세싱 시스템에서 사용될 수 있는 컴퓨팅 디바이스(414)의 예의 블록도이다. 컴퓨팅 디바이스(414)는, 예를 들어, 침대의 사용자에 의해 사용되는 컴퓨팅 디바이스를 포함할 수 있다. 예시적인 컴퓨팅 디바이스(414)는, 모바일 컴퓨팅 디바이스(예컨대, 이동 전화, 태블릿 컴퓨터, 랩탑) 및 데스크탑 컴퓨터를 포함하지만, 그러나 이들로 제한되지는 않는다.
컴퓨팅 디바이스(414)는 전력 공급부(1100), 프로세서(1102), 및 컴퓨터 판독 가능 메모리(1104)를 포함한다. 사용자 입력 및 출력은, 예를 들어, 스피커(1106), 터치스크린(1108), 또는 포인팅 디바이스 또는 키보드와 같은 다른 도시되지 않은 컴포넌트에 의해 송신될 수 있다. 컴퓨팅 디바이스(414)는 하나 이상의 애플리케이션(1110)을 실행할 수 있다. 이들 애플리케이션은, 예를 들어, 사용자가 시스템(400)과 상호 작용하는 것을 허용하기 위한 애플리케이션을 포함할 수 있다. 이들 애플리케이션은, 사용자가 침대에 대한 정보(예컨대, 센서 판독치, 수면 메트릭)를 보는 것, 또는 시스템(400)의 거동을 구성하는 것(예컨대, 침대에 소망되는 딱딱함을 설정하는 것, 주변장치 디바이스에 대해 소망되는 거동을 설정하는 것)을 허용할 수 있다. 몇몇 경우에, 컴퓨팅 디바이스(414)는 앞서 설명되는 리모콘(122)에 추가하여, 또는 그 리모콘(122)을 대체하기 위해 사용될 수 있다.
도 12는 도 1 내지 도 3과 관련하여 상기에서 설명되는 것들을 비롯하여, 침대 시스템과 관련될 수 있는 데이터 프로세싱 시스템에서 사용될 수 있는 예시적인 침대 데이터 클라우드 서비스(410a)의 블록도이다. 이 예에서, 침대 데이터 클라우드 서비스(410a)는 특정한 침대로부터 센서 데이터 및 수면 데이터를 수집하도록, 그리고 센서 및 수면 데이터가 생성된 경우 침대를 사용하는 한 명 이상의 사용자와 센서 및 수면 데이터를 매칭시키도록 구성된다.
침대 데이터 클라우드 서비스(410a)는 네트워크 인터페이스(1200), 통신 매니저(1202), 서버 하드웨어(1204), 및 서버 시스템 소프트웨어(1206)를 가지고 도시된다. 또한, 침대 데이터 클라우드 서비스(410a)는 사용자 식별 모듈(1208), 디바이스 관리 모듈(1210), 센서 데이터 모듈(1212), 및 고급 수면 데이터 모듈(1214)을 가지고 도시된다.
네트워크 인터페이스(1200)는 일반적으로 하나 이상의 하드웨어 디바이스가 네트워크를 통해 통신하는 것을 허용하기 위해 사용되는 하드웨어 및 로우 레벨 소프트웨어를 포함한다. 예를 들어, 네트워크 인터페이스(1200)는 네트워크 카드, 라우터, 모뎀, 및 침대 데이터 클라우드 서비스(410a)의 컴포넌트가 서로 그리고 다른 목적지와, 예를 들어, 인터넷(412)을 통해 통신하는 것을 허용하는 데 필요한 다른 하드웨어를 포함할 수 있다. 통신 매니저(1202)는 일반적으로 네트워크 인터페이스(1200) 위에서 동작하는 하드웨어 및 소프트웨어를 포함한다. 이것은 침대 데이터 클라우드 서비스(410a)에 의해 사용되는 네트워크 통신을 개시, 유지, 및 분리하기 위한 소프트웨어를 포함한다. 이것은, 예를 들어, TCP/IP, SSL 또는 TLS, 토렌트(Torrent) 및 로컬 또는 광역 네트워크를 통한 다른 통신 세션을 포함한다. 통신 매니저(1202)는 또한 부하 분산(load balancing) 및 다른 서비스를 침대 데이터 클라우드 서비스(410a)의 다른 엘리먼트에게 제공할 수 있다.
서버 하드웨어(1204)는 일반적으로 침대 데이터 클라우드 서비스(410a)를 인스턴스화하고 유지하기 위해 사용되는 물리적 프로세싱 디바이스를 포함한다. 이 하드웨어는, 프로세서(예컨대, 중앙 프로세싱 유닛, ASIC, 그래픽 프로세서), 및 컴퓨터 판독 가능 메모리(예컨대, 랜덤 액세스 메모리, 안정적인 하드 디스크, 테이프 백업)를 포함하지만, 그러나 이들로 제한되지는 않는다. 하나 이상의 서버가, 지리적으로 분리되거나 또는 연결될 수 있는 클러스터, 다중 컴퓨터, 또는 데이터 센터로 구성될 수 있다.
서버 시스템 소프트웨어(1206)는 애플리케이션 및 서비스에 동작 환경을 제공하기 위해 서버 하드웨어(1204) 상에서 실행되는 소프트웨어를 일반적으로 포함한다. 서버 시스템 소프트웨어(1206)는 실제 서버 상에서 실행되는 오퍼레이팅 시스템, 많은 가상 서버를 생성하기 위해 실제 서버 상에서 인스턴스화되는 가상 머신, 예를 들어, 데이터 마이그레이션, 리던던시, 및 백업과 같은 서버 레벨 동작을 포함할 수 있다.
사용자 식별(1208)은 관련된 데이터 프로세싱 시스템과 함께 침대의 사용자에 관련되는 데이터를 포함할 수 있거나, 또는 참조할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 고객, 소유자, 또는 침대 데이터 클라우드 서비스(410a) 또는 다른 서비스에 등록되는 다른 사용자를 포함할 수 있다. 각각의 사용자는, 예를 들어, 고유 식별자, 사용자 자격 증명, 연락처 정보, 청구 정보, 인구 통계학적 정보(demographic information), 또는 임의의 다른 기술적으로 적절한 정보를 가질 수 있다.
디바이스 매니저(1210)는 침대 또는 데이터 프로세싱 시스템과 관련되는 다른 제품에 관련되는 데이터를 포함할 수 있거나, 또는 참조할 수 있다. 예를 들어, 침대는 침대 데이터 클라우드 서비스(410a)와 관련되는 시스템과 함께 판매되는 또는 그 시스템에 등록되는 제품을 포함할 수 있다. 각각의 침대는, 예를 들어, 고유 식별자, 모델 및/또는 일련번호, 판매 정보, 지리 정보, 배송 정보, 관련된 센서 및 제어 주변장치의 목록, 등등을 가질 수 있다. 추가적으로, 침대 데이터 클라우드 서비스(410a)에 의해 저장되는 인덱스 또는 인덱스들은 침대와 관련되는 사용자를 식별할 수 있다. 예를 들어, 이 인덱스는 사용자에 대한 침대의 판매, 침대에서 자는 사용자, 등등을 기록할 수 있다.
센서 데이터(1212)는 관련된 데이터 프로세싱 시스템과 함께 침대에 의해 기록되는 원시(raw) 또는 압축된 센서 데이터를 기록할 수 있다. 예를 들어, 침대의 데이터 프로세싱 시스템은 온도 센서, 압력 센서, 및 광 센서를 구비할 수 있다. 원시 형태 또는 센서의 원시 데이터(예컨대, 수면 메트릭)로부터 생성되는 포맷 중 어느 하나인 이들 센서로부터의 판독치는, 센서 데이터(1212)에서의 저장을 위해, 침대의 데이터 프로세싱 시스템에 의해 침대 데이터 클라우드 서비스(410a)로 전달될 수 있다. 추가적으로, 침대 데이터 클라우드 서비스(410a)에 의해 저장되는 인덱스 또는 인덱스들은 센서 데이터(1212)와 관련되는 침대 및/또는 사용자를 식별할 수 있다.
침대 데이터 클라우드 서비스(410a)는 자신의 이용 가능한 데이터 중 임의의 것을 사용하여 고급 수면 데이터(1214)를 생성할 수 있다. 일반적으로, 고급 수면 데이터(1214)는 수면 메트릭 및 센서 판독치로부터 생성되는 다른 데이터를 포함한다. 이들 계산 중 일부는, 계산이 계산적으로 복잡하거나 또는 침대의 데이터 프로세싱 시스템 상에서 이용 가능하지 않은 큰 양의 메모리 공간 또는 프로세서 파워를 요구하기 때문에, 예를 들어, 침대의 데이터 프로세싱 시스템 상에서 로컬하게 수행되는 대신 침대 데이터 클라우드 서비스(410a)에서 수행될 수 있다. 이것은 침대 시스템이 상대적으로 단순한 컨트롤러를 사용하여 동작하는 것 및, 여전히, 상대적으로 복잡한 태스크 및 계산을 수행하는 시스템의 일부가 되는 것을 허용하는 데 도움이 될 수 있다.
도 13은 도 1 내지 도 3과 관련하여 상기에서 설명되는 것들을 비롯하여, 침대 시스템과 관련될 수 있는 데이터 프로세싱 시스템에서 사용될 수 있는 예시적인 수면 데이터 클라우드 서비스(410b)의 블록도이다. 이 예에서, 수면 데이터 클라우드 서비스(410b)는 사용자의 수면 경험에 관련되는 데이터를 기록하도록 구성된다.
수면 데이터 클라우드 서비스(410b)는, 네트워크 인터페이스(1300), 통신 매니저(1302), 서버 하드웨어(1304), 및 서버 시스템 소프트웨어(1306)를 가지고 도시된다. 또한, 수면 데이터 클라우드 서비스(410b)는 사용자 식별 모듈(1308), 압력 센서 매니저(1310), 압력 기반의 수면 데이터 모듈(1312), 원시 압력 센서 데이터 모듈(1314), 및 무압력 수면 데이터 모듈(non-pressure sleep data module; 1316)을 가지고 도시된다.
압력 센서 매니저(1310)는 침대의 압력 센서의 구성 및 동작에 관련되는 데이터를 포함할 수 있거나, 또는 참조할 수 있다. 예를 들어, 이 데이터는 특정한 침대에 있는 센서의 유형의 식별자, 그들의 설정 및 캘리브레이션 데이터, 등등을 포함할 수 있다.
압력 기반의 수면 데이터(1312)는, 원시 압력 센서 데이터(1314)를 사용하여 압력 센서 데이터에 구체적으로 결부되는 수면 메트릭을 계산할 수 있다. 예를 들어, 사용자 존재, 움직임, 체중 변화, 심박수, 및 호흡수는 모두 원시 압력 센서 데이터(1314)로부터 결정될 수 있다. 추가적으로, 수면 데이터 클라우드 서비스(410b)에 의해 저장되는 인덱스 또는 인덱스들은, 압력 센서, 원시 압력 센서 데이터, 및/또는 압력 기반의 수면 데이터와 관련되는 사용자를 식별할 수 있다.
무압력 수면 데이터(1316)는 수면 메트릭을 계산하기 위해 데이터의 다른 소스를 사용할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 입력한 환경 설정, 광 센서 판독치, 및 사운드 센서 판독치는 모두 수면 데이터를 추적하기 위해 사용될 수 있다. 추가적으로, 수면 데이터 클라우드 서비스(410b)에 의해 저장되는 인덱스 또는 인덱스들은, 다른 센서 및/또는 무압력 수면 데이터(1316)와 관련되는 사용자를 식별할 수 있다.
도 14는 도 1 내지 도 3과 관련하여 상기에서 설명되는 것들을 비롯하여, 침대 시스템과 관련될 수 있는 데이터 프로세싱 시스템에서 사용될 수 있는 예시적인 사용자 계정 클라우드 서비스(410c)의 블록도이다. 이 예에서, 사용자 계정 클라우드 서비스(410c)는 사용자의 목록을 기록하도록 그리고 그들 사용자와 관련되는 다른 데이터를 식별하도록 구성된다.
사용자 계정 클라우드 서비스(410c)는 네트워크 인터페이스(1400), 통신 매니저(1402), 서버 하드웨어(1404), 및 서버 시스템 소프트웨어(1406)를 가지고 도시된다. 또한, 사용자 계정 클라우드 서비스(410c)는 사용자 식별 모듈(1408), 구매 이력 모듈(1410), 연동 모듈(engagement module; 1412), 및 애플리케이션 사용 이력 모듈(1414)을 가지고 도시된다.
사용자 식별 모듈(1408)은 관련된 데이터 프로세싱 시스템과 함께 침대의 사용자에 관련되는 데이터를 포함할 수 있거나, 또는 참조할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 고객, 소유자, 또는 사용자 계정 클라우드 서비스(410a) 또는 다른 서비스에 등록되는 다른 사용자를 포함할 수 있다. 각각의 사용자는, 예를 들어, 고유 식별자, 사용자 자격 증명, 인구 통계학적 정보, 또는 임의의 다른 기술적으로 적절한 정보를 가질 수 있다.
구매 이력 모듈(1410)은 사용자에 의한 구매에 관련되는 데이터를 포함할 수 있거나, 또는 참조할 수 있다. 예를 들어, 구매 데이터는 판매자의 연락처 정보, 청구 정보, 및 판매원 정보를 포함할 수 있다. 추가적으로, 사용자 계정 클라우드 서비스(410c)에 의해 저장되는 인덱스 또는 인덱스들은 구매와 관련되는 사용자를 식별할 수 있다.
연동(engagement)(1412)은, 침대 및 또는 클라우드 서비스의 제조사, 판매자, 및/또는 매니저와의 사용자 상호 작용을 추적할 수 있다. 이 연동 데이터는, 커뮤니케이션(예컨대, 전자 메일, 서비스 요청), 판매로부터의 데이터(예컨대, 판매 영수증, 구성 로그), 및 소셜 네트워크 상호 작용을 포함할 수 있다.
사용 이력 모듈(1414)은 침대의 하나 이상의 애플리케이션 및/또는 리모콘과의 사용자 상호 작용에 관한 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 모니터링 및 구성 애플리케이션은, 예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(412) 상에서 실행되도록 배포될 수 있다. 이 애플리케이션은 애플리케이션 사용 이력 모듈(1414)에서의 저장을 위해 사용자 상호 작용을 기록 및 리포팅할 수 있다. 추가적으로, 사용자 계정 클라우드 서비스(410c)에 의해 저장되는 인덱스 또는 인덱스들은 각각의 로그 엔트리와 관련되는 사용자를 식별할 수 있다.
도 15는 도 1 내지 도 3과 관련하여 상기에서 설명되는 것들을 비롯하여, 침대 시스템과 관련될 수 있는 데이터 프로세싱 시스템에서 사용될 수 있는 예시적인 판매 시점 클라우드 서비스(point of sale cloud service; 1500)의 블록도이다. 이 예에서, 판매 시점 클라우드 서비스(1500)는 사용자의 구매에 관련되는 데이터를 기록하도록 구성된다.
판매 시점 클라우드 서비스(1500)는 네트워크 인터페이스(1502), 통신 매니저(1504), 서버 하드웨어(1506), 및 서버 시스템 소프트웨어(1508)를 가지고 도시된다. 또한, 판매 시점 클라우드 서비스(1500)는 사용자 식별 모듈(1510), 구매 이력 모듈(1512), 및 셋업 모듈(1514)을 가지고 도시된다.
구매 이력 모듈(1512)은 사용자 식별 모듈(1510)에서 식별되는 사용자에 의해 이루어지는 구매에 관련되는 데이터를 포함할 수 있거나, 또는 참조할 수 있다. 구매 정보는, 예를 들어, 판매 데이터, 가격, 판매 장소, 배송 주소, 판매 시점에 사용자에 의해 선택되는 구성 옵션을 포함할 수 있다. 이들 구성 옵션은, 사용자가 그들의 새로 구매한 침대가 어떻게 셋업되기를 원하는지에 대해 사용자에 의해 이루어지는 선택을 포함할 수 있고, 예를 들어, 예상된 수면 스케줄, 그들이 가지고 있는 또는 설치할 주변장치 센서 및 컨트롤러의 목록, 등등을 포함할 수 있다.
침대 셋업 모듈(1514)은, 사용자가 구매하는 침대의 설치에 관련되는 데이터를 포함할 수 있거나, 또는 참조할 수 있다. 침대 셋업 데이터는, 예를 들어, 침대가 배달되는 날짜 및 주소, 배달을 수락하는 사람, 배달시 침대에 적용되는 구성, 침대 상에서 잠을 잘 사람 또는 사람들의 이름 또는 이름들, 각각의 사람이 침대의 어느 쪽을 사용할지, 등등을 포함할 수 있다.
판매 시점 클라우드 서비스(1500)에서 기록되는 데이터는, 침대 시스템의 기능성을 제어하기 위해 그리고/또는 판매 시점 클라우드 서비스(1500)에 기록되는 데이터에 따라 주변장치 컴포넌트에 제어 신호를 송신하기 위해 나중의 날짜에 사용자의 침대 시스템에 의해 참조될 수 있다. 이것은 판매원이, 나중에 침대 시스템의 자동화를 용이하게 하는 정보를 판매 시점에 사용자로부터 수집하는 것을 허용할 수 있다. 몇몇 예에서, 침대 시스템의 일부 또는 모든 양태는 판매 시점 이후 사용자 입력 데이터가 거의 또는 전혀 필요 없이 자동화될 수 있다. 다른 예에서, 판매 시점 클라우드 서비스(1500)에서 기록되는 데이터는 사용자 입력 데이터로부터 수집되는 다양한 추가적인 데이터와 관련하여 사용될 수 있다.
도 16은 도 1 내지 도 3과 관련하여 상기에서 설명되는 것들을 비롯하여, 침대 시스템과 관련될 수 있는 데이터 프로세싱 시스템에서 사용될 수 있는 예시적인 환경 클라우드 서비스(1600)의 블록도이다. 이 예에서, 환경 클라우드 서비스(1600)는 사용자의 가정 환경에 관련되는 데이터를 기록하도록 구성된다.
환경 클라우드 서비스(1600)는 네트워크 인터페이스(1602), 통신 매니저(1604), 서버 하드웨어(1606), 및 서버 시스템 소프트웨어(1608)를 가지고 도시된다. 또한, 환경 클라우드 서비스(1600)는 사용자 식별 모듈(1610), 환경 센서 모듈(1612), 및 환경 요인 모듈(environmental factors module; 1614)을 가지고 도시된다.
환경 센서 모듈(1612)은 사용자 식별 모듈(1610)의 사용자가 그들의 침대에 설치한 센서의 목록을 포함할 수 있다. 이들 센서는, 환경 변수를 검출할 수 있는 임의의 센서 - 광 센서, 노이즈 센서, 진동 센서, 온도 조절 장치, 등등 - 를 포함한다. 추가적으로, 환경 센서 모듈(1612)은 그들 센서로부터의 과거의 판독치 또는 리포트를 저장할 수 있다.
환경 요인 모듈(1614)은 환경 센서 모듈(1612)의 데이터에 기초하여 생성되는 리포트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 환경 센서 모듈(1612)의 데이터와 함께 광 센서를 갖는 사용자의 경우, 환경 요인 모듈(1614)은 사용자가 잠자고 있을 때 증가된 조명의 인스턴스의 빈도 및 지속 기간을 나타내는 리포트를 보유할 수 있다.
여기에서 논의되는 예에서, 각각의 클라우드 서비스(410)는 동일한 컴포넌트 중 일부와 함께 도시된다. 다양한 구성에서, 이들 동일한 컴포넌트는 서비스 사이에서 부분적으로 또는 전체적으로 공유될 수 있거나, 또는 그들은 분리될 수 있다. 일부 구성에서, 각각의 서비스는 어떤 면에서 상이한 또는 동일한 컴포넌트의 일부 또는 모두의 별개의 복사본을 가질 수 있다. 추가적으로, 이들 컴포넌트는 예시적인 예로서만 제공된다. 다른 예에서, 각각의 클라우드 서비스는 기술적으로 가능한 상이한 수, 유형, 및 스타일의 컴포넌트를 가질 수 있다.
도 17은 침대 주변의 주변장치를 자동화하기 위해 침대(예컨대, 본원에서 설명되는 침대 시스템의 침대)와 관련될 수 있는 데이터 프로세싱 시스템을 사용하는 예의 블록도이다. 여기서는, 펌프 마더보드(402) 상에서 실행되는 거동 분석 모듈(1700)이 도시된다. 예를 들어, 거동 분석 모듈(1700)은, 컴퓨터 메모리(512) 상에 저장되며 프로세서(502)에 의해 실행되는 하나 이상의 소프트웨어 컴포넌트일 수 있다. 일반적으로, 거동 분석 모듈(1700)은, 아주 다양한 소스(예컨대, 센서, 비센서 로컬 소스(non-sensor local source), 클라우드 데이터 서비스)로부터 데이터를 수집할 수 있고 거동 알고리즘(1702)을 사용하여 취해질 하나 이상의 작용(예컨대, 주변장치 컨트롤러로 송신될 커맨드, 클라우드 서비스로 송신될 데이터)을 생성할 수 있다. 이것은, 예를 들어, 사용자 거동을 추적하고 사용자의 침대와 통신하는 디바이스를 자동화함에 있어서 유용할 수 있다.
거동 분석 모듈(1700)은, 예를 들어, 침대의 피처, 침대의 환경, 및/또는 침대 사용자에 대한 데이터를 수집하기 위해, 임의의 기술적으로 적절한 소스로부터 데이터를 수집할 수 있다. 몇몇 그러한 소스는 센서 어레이(406)의 센서 중 임의의 것을 포함한다. 예를 들어, 이 데이터는 거동 분석 모듈(1700)에게 침대 주변의 환경의 현재 상태에 대한 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 거동 분석 모듈(1700)은 압력 센서(902)로부터의 판독치에 액세스하여 침대 내의 공기 챔버의 압력을 결정할 수 있다. 이 판독치, 및 잠재적으로 다른 데이터로부터, 침대에서의 사용자 존재가 결정될 수 있다. 다른 예에서, 거동 분석 모듈은 침대의 환경에서의 광의 양을 검출하기 위해 광 센서(908)에 액세스할 수 있다.
유사하게, 거동 분석 모듈(1700)은 클라우드 서비스로부터의 데이터에 액세스할 수 있다. 예를 들어, 거동 분석 모듈(1700)은 침대 클라우드 서비스(410a)에 액세스하여 과거 센서 데이터(1212) 및/또는 고급 수면 데이터(1214)에 액세스할 수 있다. 앞서 설명되지 않은 것들을 비롯하여, 다른 클라우드 서비스(410)가 거동 분석 모듈(1700)에 의해 액세스될 수 있다. 예를 들어, 거동 분석 모듈(1700)은 날씨 리포팅 서비스, 써드파티 데이터 제공자(예컨대, 교통 및 뉴스 데이터, 긴급 방송 데이터, 사용자 여행 데이터), 및/또는 클록 및 캘린더 서비스에 액세스할 수 있다.
유사하게, 거동 분석 모듈(1700)은 비센서 소스(1704)로부터의 데이터에 액세스할 수 있다. 예를 들어, 거동 분석 모듈(1700)은 로컬 클록 및 캘린더 서비스(예컨대, 마더보드(402)의 또는 프로세서(502)의 컴포넌트)에 액세스할 수 있다.
거동 분석 모듈(1700)은 하나 이상의 거동 알고리즘(1702)에 의한 사용을 위해 이 데이터를 집성하고 준비할 수 있다. 거동 알고리즘(1702)은 사용자의 거동을 학습하기 위해 그리고/또는 예측된 사용자 거동 및/또는 액세스된 데이터의 상태에 기초하여 몇몇 작용을 수행하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 거동 알고리즘(1702)은 이용 가능한 데이터(예컨대, 압력 센서, 비센서 데이터, 클록 및 캘린더 데이터)를 사용하여 사용자가 매일 밤 잠자리에 드는 때의 모델을 생성할 수 있다. 나중에, 공기 챔버 압력에서의 증가가 사용자가 잠자리에 드는 것을 나타낼 가능성이 있는지를 결정하기 위해, 그리고, 만약 그렇다면, 일부 데이터를 써드파티 클라우드 서비스(410)로 송신하고 그리고/또는, 몇몇의 이름을 거론하자면, 펌프 컨트롤러(504), 기초 액추에이터(1706), 온도 컨트롤러(1008), 침대 아래 조명(1010), 주변장치 컨트롤러(1002) 또는 주변장치 컨트롤러(1004)와 같은 디바이스와 연동하기 위해, 동일한 또는 상이한 거동 알고리즘(1702)이 사용될 수 있다.
도시되는 예에서, 거동 분석 모듈(1700) 및 거동 알고리즘(1702)은 마더보드(402)의 컴포넌트로서 도시된다. 그러나, 다른 구성도 가능하다. 예를 들어, 동일한 또는 유사한 거동 분석 모듈 및/또는 거동 알고리즘은 하나 이상의 클라우드 서비스에서 실행될 수 있고, 결과적으로 나타나는 출력은 마더보드(402), 컨트롤러 어레이(408)의 컨트롤러, 또는 임의의 다른 기술적으로 적절한 수신측으로 송신될 수 있다.
도 18은 본원에서 설명되는 기술을 구현하기 위해 사용될 수 있는 컴퓨팅 디바이스(1800)의 예 및 모바일 컴퓨팅 디바이스의 예를 도시한다. 컴퓨팅 디바이스(1800)는, 랩탑, 데스크탑, 워크스테이션, 개인 휴대형 정보 단말(personal digital assistant), 서버, 블레이드 서버(blade server), 메인프레임, 및 다른 적절한 컴퓨터와 같은, 다양한 형태의 디지털 컴퓨터를 나타내도록 의도된다. 모바일 컴퓨팅 디바이스는, 개인 휴대형 정보 단말, 셀룰러 전화, 스마트폰, 및 다른 유사한 컴퓨팅 디바이스와 같은, 다양한 형태의 모바일 디바이스를 나타내도록 의도된다. 여기에서 도시되는 컴포넌트, 그들의 연결 및 관계, 및 그들의 기능은 단지 예시적인 것으로 의도되며, 이 문서에서 설명되는 및/또는 청구되는 발명의 구현을 제한하도록 의도되는 것은 아니다.
컴퓨팅 디바이스(1800)는 프로세서(1802), 메모리(1804), 스토리지 디바이스(1806), 메모리(1804) 및 다수의 고속 확장 포트(1810)에 연결되는 고속 인터페이스(1808), 및 저속 확장 포트(1814) 및 스토리지 디바이스(1806)에 연결되는 저속 인터페이스(1812)를 포함한다. 프로세서(1802), 메모리(1804), 스토리지 디바이스(1806), 고속 인터페이스(1808), 고속 확장 포트(1810) 및 저속 인터페이스(1812) 각각은 다양한 버스를 사용하여 상호연결되며, 일반적인 마더보드 상에 또는 다른 방식으로 적절히 장착될 수 있다. 프로세서(1802)는 메모리(1804) 또는 스토리지 디바이스(1806)에 저장되는 명령어를 비롯한, 컴퓨팅 디바이스(1800) 내에서 실행하기 위한 명령어를 프로세싱하여, 고속 인터페이스(1808)에 커플링되는 디스플레이(1816)와 같은 외부 입력/출력 디바이스 상의 GUI에 대한 그래픽 정보를 디스플레이할 수 있다. 다른 구현예에서, 다수의 프로세서 및/또는 다수의 버스가, 다수의 메모리 및 메모리의 유형과 함께, 적절히, 사용될 수 있다. 또한, 다수의 컴퓨팅 디바이스가 연결될 수 있는데, 각각의 디바이스는 (예컨대, 서버 뱅크, 블레이드 서버의 그룹, 또는 다중 프로세서 시스템으로서) 필요한 동작의 일부를 제공한다.
메모리(1804)는 컴퓨팅 디바이스(1800) 내에 정보를 저장한다. 몇몇 구현예에서, 메모리(1804)는 휘발성 메모리 유닛 또는 유닛들이다. 몇몇 구현예에서, 메모리(1804)는 비휘발성 메모리 유닛 또는 유닛들이다. 메모리(1804)는 또한 자기 또는 광학 디스크와 같은 다른 형태의 컴퓨터 판독 가능 매체일 수 있다.
스토리지 디바이스(1806)는 컴퓨팅 디바이스(1800)에 대한 대용량 스토리지를 제공할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 스토리지 디바이스(1806)는, 스토리지 영역 네트워크 또는 다른 구성에서의 디바이스를 비롯하여, 플로피 디스크 디바이스, 하드 디스크 디바이스, 광학 디스크 디바이스, 또는 테이프 디바이스, 플래시 메모리 또는 다른 유사한 솔리드 스테이트 메모리 디바이스, 또는 디바이스의 어레이와 같은 컴퓨터 판독 가능 매체일 수 있거나 또는 그 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 정보 캐리어에서 유형적으로 구체화될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은, 실행시, 상기에서 설명되는 것들과 같은 하나 이상의 방법을 수행하는 명령어를 또한 포함할 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 또한, 메모리(1804), 스토리지 디바이스(1806), 또는 프로세서(1802) 상의 메모리와 같은, 컴퓨터 판독 가능 또는 머신 판독 가능 매체에서 유형적으로 구체화될 수 있다.
고속 인터페이스(1808)는 컴퓨팅 디바이스(1800)에 대한 대역폭 집약적 동작을 관리하고, 한편, 저속 인터페이스(1812)는 더 낮은 대역폭 집약적 동작을 관리한다. 기능의 그러한 할당은 예시에 불과하다. 몇몇 구현예에서, 고속 인터페이스(1808)는 메모리(1804)에, (예컨대, 그래픽 프로세서 또는 가속기를 통해) 디스플레이(1816)에, 그리고 다양한 확장 카드(도시되지 않음)를 수용할 수 있는 고속 확장 포트(1810)에 커플링된다. 구현예에서, 저속 인터페이스(1812)는 스토리지 디바이스(1806) 및 저속 확장 포트(1814)에 커플링된다. 다양한 통신 포트(예컨대, USB, 블루투스, 이더넷(Ethernet), 무선 이더넷)를 포함할 수 있는 저속 확장 포트(1814)는, 하나 이상의 입력/출력 디바이스, 예를 들어, 키보드, 포인팅 디바이스, 스캐너에, 또는, 예를 들어, 네트워크 어댑터를 통해, 스위치 또는 라우터와 같은 네트워킹 디바이스에 커플링될 수 있다.
컴퓨팅 디바이스(1800)는, 이 도면에서 도시되는 바와 같이, 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 그것은 표준 서버(1820)로서 구현될 수 있거나, 또는 그러한 서버의 그룹에서 다수 회 구현될 수 있다. 또한, 그것은 랩탑 컴퓨터(1822)와 같은 퍼스널 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 그것은 랙 서버 시스템(1824)의 일부로서 또한 구현될 수 있다. 대안적으로, 컴퓨팅 디바이스(1800)로부터의 컴포넌트는 모바일 컴퓨팅 디바이스(1850)와 같은 모바일 디바이스(도시되지 않음)의 다른 컴포넌트와 결합될 수 있다. 그러한 디바이스 각각은 컴퓨팅 디바이스(1800) 및 모바일 컴퓨팅 디바이스(1850) 중 하나 이상을 포함할 수 있고, 전체 시스템은 서로 통신하는 다수의 컴퓨팅 디바이스로 구성될 수 있다.
모바일 컴퓨팅 디바이스(1850)는, 다른 컴포넌트 중에서도, 프로세서(1852), 메모리(1864), 디스플레이(1854)와 같은 입력/출력 디바이스, 통신 인터페이스(1866), 및 트랜스시버(1868)를 포함한다. 모바일 컴퓨팅 디바이스(1850)는 또한, 추가적인 스토리지를 제공하기 위해 마이크로 드라이브 또는 다른 디바이스와 같은 스토리지 디바이스를 구비할 수 있다. 프로세서(1852), 메모리(1864), 디스플레이(1854), 통신 인터페이스(1866), 및 트랜스시버(1868) 각각은 다양한 버스를 사용하여 상호연결되고, 컴포넌트 중 몇몇은 공통 마더보드 상에서 또는 다른 방식으로 적절히 장착될 수 있다.
프로세서(1852)는, 메모리(1864)에 저장되는 명령어를 비롯하여, 모바일 컴퓨팅 디바이스(1850) 내의 명령어를 실행할 수 있다. 프로세서(1852)는, 별개의 그리고 다수의 아날로그 및 디지털 프로세서를 포함하는 칩의 칩셋으로서 구현될 수 있다. 프로세서(1852)는, 예를 들어, 사용자 인터페이스의 제어, 모바일 컴퓨팅 디바이스(1850)에 의해 실행되는 애플리케이션, 및 모바일 컴퓨팅 디바이스(1850)에 의한 무선 통신과 같은, 모바일 컴퓨팅 디바이스(1850)의 다른 컴포넌트의 조정을 제공할 수 있다.
프로세서(1852)는 디스플레이(1854)에 커플링되는 디스플레이 인터페이스(1856) 및 제어 인터페이스(1858)를 통해 사용자와 통신할 수 있다. 디스플레이(1854)는, 예를 들어, TFT(Thin-Film-Transistor Liquid Crystal Display; 박막 트랜지스터 액정 디스플레이) 디스플레이 또는 OLED(Organic Light Emitting Diode; 유기 발광 다이오드) 디스플레이, 또는 다른 적절한 디스플레이 기술일 수 있다. 디스플레이 인터페이스(1856)는 그래픽 및 다른 정보를 사용자에게 제시하기 위해 디스플레이(1854)를 구동하기 위한 적절한 회로부를 포함할 수 있다. 제어 인터페이스(1858)는 사용자로부터 커맨드를 수신할 수 있고 프로세서(1852)로의 제출을 위해 그들을 변환할 수 있다. 또한, 다른 디바이스와의 모바일 컴퓨팅 디바이스(1850)의 근거리 통신(near area communication)을 가능하게 하기 위해, 외부 인터페이스(1862)가 프로세서(1852)와의 통신을 제공할 수 있다. 외부 인터페이스(1862)는, 예를 들어, 몇몇 구현예에서 유선 통신을, 또는 다른 구현예에서 무선 통신을 제공할 수 있으며, 다수의 인터페이스가 또한 사용될 수 있다.
메모리(1864)는 모바일 컴퓨팅 디바이스(1850) 내에 정보를 저장한다. 메모리(1864)는 컴퓨터 판독 가능 매체 또는 매체들, 휘발성 메모리 유닛 또는 유닛들, 또는 비휘발성 메모리 유닛 또는 유닛들 중 하나 이상으로서 구현될 수 있다. 확장 메모리(1874)는 또한, 예를 들어, SIMM(Single In Line Memory Module; 단일 인라인 메모리 모듈) 카드 인터페이스를 포함할 수 있는 확장 인터페이스(1872)를 통해 모바일 컴퓨팅 디바이스(1850)에 제공 및 연결될 수 있다. 확장 메모리(1874)는 모바일 컴퓨팅 디바이스(1850)에게 여분의 저장 공간을 제공할 수 있거나, 또는 모바일 컴퓨팅 디바이스(1850)에 대한 애플리케이션 또는 다른 정보를 또한 저장할 수 있다. 구체적으로, 확장 메모리(1874)는 상기에서 설명되는 프로세스를 실행하거나 또는 보충하기 위한 명령어를 포함할 수 있고, 보안 정보를 또한 포함할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 확장 메모리(1874)는 모바일 컴퓨팅 디바이스(1850)에 대한 보안 모듈로서 제공될 수 있고, 모바일 컴퓨팅 디바이스(1850)의 안전한 사용을 허용하는 명령어를 사용하여 프로그래밍될 수 있다. 또한, SIMM 카드 상에 해킹 불가능한 방식으로 식별 정보를 배치하는 것과 같이, 추가적인 정보와 함께, 보안 애플리케이션이 SIMM 카드를 통해 제공될 수 있다.
메모리는, 예를 들어, 하기에서 논의되는 바와 같이, 플래시 메모리 및/또는 NVRAM 메모리(비휘발성 랜덤 액세스 메모리)를 포함할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 컴퓨터 프로그램 제품은 정보 캐리어에서 유형적으로 구체화된다. 컴퓨터 프로그램 제품은, 실행시, 상기에서 설명되는 것들과 같은 하나 이상의 방법을 수행하는 명령어를 포함한다. 컴퓨터 프로그램 제품은, 메모리(1864), 확장 메모리(1874), 또는 프로세서(1852) 상의 메모리와 같은, 컴퓨터 판독 가능 또는 머신 판독 가능 매체일 수 있다. 몇몇 구현예에서, 컴퓨터 프로그램 제품은, 예를 들어, 트랜스시버(1868) 또는 외부 인터페이스(1862)를 통해, 전파된 신호에서 수신될 수 있다.
모바일 컴퓨팅 디바이스(1850)는, 필요한 경우 디지털 신호 프로세싱 회로부를 포함할 수 있는 통신 인터페이스(1866)를 통해 무선으로 통신할 수 있다. 통신 인터페이스(1866)는, 다른 것들 중에서도, GSM 음성 통화(Global System for Mobile communications; 이동 통신용 글로벌 시스템), SMS(Short Message Service; 단문 메시지 서비스), EMS(Enhanced Messaging Service; 향상된 메시징 서비스), 또는 MMS 메시징(Multimedia Messaging Service; 멀티미디어 메시징 서비스), CDMA(code division multiple access; 코드 분할 다중 액세스), TDMA(time division multiple access; 시분할 다중 액세스), PDC(Personal Digital Cellular; 개인 디지털 셀룰러), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access; 광대역 코드 분할 다중 액세스), CDMA2000, 또는 GPRS(General Packet Radio Service; 일반 패킷 무선 서비스)와 같은, 다양한 모드 또는 프로토콜 하에서의 통신을 제공할 수 있다. 그러한 통신은, 예를 들어, 무선 주파수를 사용하는 트랜스시버(1868)를 통해 발생할 수 있다. 또한, 예를 들어, 블루투스, 와이파이 또는 다른 그러한 트랜스시버(도시되지 않음)를 사용하여, 단거리 통신(short-range communication)이 발생할 수 있다. 또한, GPS(Global Positioning System; 전지구 위치 결정 시스템) 수신기 모듈(1870)이 추가적인 내비게이션 및 위치 관련 무선 데이터를 모바일 컴퓨팅 디바이스(1850)에 제공할 수 있는데, 그 추가적인 내비게이션 및 위치 관련 무선 데이터는 모바일 컴퓨팅 디바이스(1850) 상에서 실행되고 있는 애플리케이션에 의해 적절하게 사용될 수 있다.
모바일 컴퓨팅 디바이스(1850)는 또한 오디오 코덱(1860)을 사용하여 청각적으로 통신할 수 있는데, 오디오 코덱은 사용자로부터 발화된(spoken) 정보를 수신할 수 있고 그것을 사용 가능한 디지털 정보로 변환할 수 있다. 오디오 코덱(1860)은, 마찬가지로, 예를 들어, 모바일 컴퓨팅 디바이스(1850)의 핸드셋에서, 예를 들어, 스피커를 통해 사용자에 대한 가청 사운드를 생성할 수 있다. 그러한 사운드는 음성 전화 통화로부터의 사운드를 포함할 수 있고, 레코딩된 사운드(예컨대, 음성 메시지, 음악 파일, 등등)를 포함할 수 있고, 또한 모바일 컴퓨팅 디바이스(1850) 상에서 동작하는 애플리케이션에 의해 생성되는 사운드를 포함할 수 있다.
모바일 컴퓨팅 디바이스(1850)는, 도면에서 도시되는 바와 같이, 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 그것은 셀룰러 전화(1880)로서 구현될 수 있다. 그것은, 스마트폰(1882), 개인 휴대형 정보 단말, 또는 다른 유사한 모바일 디바이스의 일부로서 또한 구현될 수 있다.
본원에서 설명되는 시스템 및 기술의 다양한 구현예는, 디지털 전자 회로부, 집적 회로부, 특별히 설계된 ASIC(application specific integrated circuit; 주문형 집적 회로), 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 및/또는 이들의 조합에서 실현될 수 있다. 이들 다양한 구현예는, 스토리지 시스템, 적어도 하나의 입력 디바이스, 및 적어도 하나의 출력 디바이스로부터 데이터 및 명령어를 수신하도록, 그리고 그들로 데이터 및 명령어를 송신하도록 커플링되는, 특수 목적 또는 일반적인 목적일 수 있는, 적어도 하나의 프로그래머블 프로세서를 포함하는 프로그래머블 시스템 상에서 실행 가능한 및/또는 인터프리트 가능한 하나 이상의 컴퓨터 프로그램에서의 구현을 포함할 수 있다.
이들 컴퓨터 프로그램(프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 애플리케이션 또는 코드로서 또한 공지되어 있음)은, 프로그래머블 프로세서에 대한 머신 명령어를 포함하며, 하이 레벨의 절차적 및/또는 객체 지향 프로그래밍 언어, 및/또는 어셈블리/기계어로 구현될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 머신 판독 가능 매체 및 컴퓨터 판독 가능 매체는, 머신 판독 가능 신호로서 머신 명령어를 수신하는 머신 판독 가능 매체를 비롯하여, 머신 명령어 및/또는 데이터를 프로그래머블 프로세서에 제공하기 위해 사용되는 임의의 컴퓨터 프로그램 제품, 장치 및/또는 디바이스(예컨대, 자기 디스크, 광학 디스크, 메모리, 프로그래머블 로직 디바이스(Programmable Logic Device; PLD))를 지칭한다. 용어 머신 판독 가능 신호는, 머신 명령어 및/또는 데이터를 프로그래머블 프로세서에 제공하기 위해 사용되는 임의의 신호를 지칭한다.
사용자와의 상호 작용을 제공하기 위해, 본원에서 설명되는 시스템 및 기술은, 사용자에게 정보를 디스플레이하기 위한 디스플레이 디바이스(예컨대, CRT(cathode ray tube; 음극선관) 또는 LCD(liquid crystal display; 액정 디스플레이) 모니터) 및 사용자가 컴퓨터에 입력을 제공할 수 있게 하는 키보드 및 포인팅 디바이스(예컨대, 마우스 또는 트랙볼)를 구비하는 컴퓨터 상에서 구현될 수 있다. 사용자와의 상호 작용을 제공하기 위해 다른 종류의 디바이스가 역시 사용될 수 있다; 예를 들어, 사용자에게 제공되는 피드백은 임의의 형태의 감각 피드백(예컨대, 시각적 피드백, 청각적 피드백, 또는 촉각적 피드백)일 수 있고; 사용자로부터의 입력은 음향, 음성, 또는 촉각 입력을 비롯한, 임의의 형태로 수신될 수 있다.
여기에서 설명되는 시스템 및 기술은, 백엔드 컴포넌트를 (예컨대, 데이터 서버로서) 포함하는, 또는 미들웨어 컴포넌트(예컨대, 애플리케이션 서버)를 포함하는, 또는 프론트엔드 컴포넌트(예컨대, 사용자가 본원에서 설명되는 시스템 및 기술의 구현예와 상호 작용할 수 있는 그래픽 사용자 인터페이스 또는 웹 브라우저를 갖는 클라이언트 컴퓨터), 또는 그러한 백엔드, 미들웨어, 또는 프론트엔드 컴포넌트의 임의의 조합을 포함하는 컴퓨팅 시스템에서 구현될 수 있다. 시스템의 컴포넌트는 임의의 형태 또는 매체의 디지털 데이터 통신(예컨대, 통신 네트워크)에 의해 상호연결될 수 있다. 통신 네트워크의 예는 근거리 통신망(local area network; LAN), 광역 통신망(wide area network; WAN), 및 인터넷을 포함한다.
컴퓨팅 시스템은 클라이언트와 서버를 포함할 수 있다. 클라이언트 및 서버는 일반적으로 서로로부터 멀리 떨어져 있으며 통상적으로 통신 네트워크를 통해 상호 작용한다. 클라이언트와 서버의 관계는, 각각의 컴퓨터 상에서 실행되며 서로 클라이언트-서버 관계를 갖는 컴퓨터 프로그램 덕분에 발생한다.
도 19 내지 23은 수면자의 물리적 상태를 식별하기 위한 프로세스(1900)의 개략도를 도시한다. 프로세스(1900)에서, 수면자(1902)는 센서 어레이(1906)를 포함하는 침대(1904)에서 자고 있다. 센서 어레이(1906)를 사용해 생성된 센서 신호(1908)(예컨대, 심탄동도 신호)는 피처 벡터(1912)를 생성하기 위해 피처 추출기(1910)에 의해 사용될 수 있다. 예측 모델(1914)은 수면자(1902)에 대한 리포트(1918)를 생성하는 데 사용될 수 있는 분류 데이터(1916)를 생성하기 위해 피처 벡터(1912)를 사용할 수 있다.
침대(1904)는 사용자(1902)가 대부분의 밤에 잠을 자기 위해 사용하는 침대이다. 예를 들어, 침대(1904)는 사용자의 집에 있는 침실에 있는 침대일 수 있다. 침대(1906)는 이 문서에 설명된 것과 같은 하나 이상의 센서를 갖는 센서 어레이(1906)를 포함한다. 이 예에서, 센서는 압력 센서, 열 센서, 공기 품질 센서 등을 포함한다.
침대(1904) 상의 컨트롤러는 수면자(1902)의 상태, 수면자(1902)가 있는 환경 등에 기초하여 센서 신호(1908)를 생성할 수 있다. 이 예에서는 심탄동도가 도시된다. 그러나, 심탄동도에 추가하여 또는 그에 대한 대안으로 다른 신호가 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 심장 박동 및 호흡의 주기성, 체온 또는 주변 온도 등이 사용될 수 있다.
피처 추출기(1910)는 컴퓨팅 시스템에서 수행되는 하나 이상의 동작을 포함할 수 있으며, 신호(1908)를 수신할 수 있다. 예를 들어, 피처 추출기(1910)는 침대(1904)의 컨트롤러, 수면자(1902)의 전화기 및/또는 원격 서버 등에서 실행될 수 있다. 피처 추출기는 피처 벡터(1912)에 대한 피처 값을 생성할 수 있다. 이러한 피처는 예를 들어, 호흡수, 심박수, 전신 모션, 수면의 질, 수면 지속시간, 숙면 지속 기간, 및/또는 잠들기까지의 시간과 같은 수면자(102)의 물리적 측정치(예컨대, 생리적 측정치 및/또는 행동적 측정치)를 포함할 수 있지만 이에 제한되지는 않는다. 몇몇 경우에, 피처는 예를 들어, 주변 온도, 침대 온도, 공기 품질 및/또는 주변 조명과 같은 수면자 주변 환경의 환경 측정치를 포함할 수 있다.
피처 벡터(1912)에 대한 특정 피처의 선택은 트레이닝 데이터의 과거 분석에 기초할 수 있다. 예를 들어, 사용자 풀(a pool of users)에 대한 센서 데이터가 수집되고 질병의 시작, 증상, 임상 진단 등을 사용해 주석이 달릴(annotated) 수 있다. 그 다음, 많은 후보 피처 풀이 계산될 수 있다. 이러한 피처는 특정 결과를 가장 잘 예측하는 피처를 식별하기 위해 분석될 수 있다. 예를 들어, COVID-19 양성 또는 음성 결과의 경우, 여기에서 논의된 7개의 피처는 예를 들어, 최대 심박수, 최소 심박수, 침대 이탈 횟수 등과 같은 피처를 버리고 특정 테스트 모집단에 대해 가장 예측 가능한 것으로 발견될 수 있다. 다른 모집단, 다른 결과 및 기타 센서 양식/하드웨어의 경우, 다른 피처가 가장 예측 가능성이 높다고 발견될 수 있거나 발견되지 않을 수 있다.
분류기는 피처 벡터(1912)를 사용하는 예측 모델(1914)을 사용하여 미리 정의된 복수의 가능한 물리적 상태에 대한 피처 벡터와 관련된 수면자의 분류를 생성할 수 있다. 예를 들어, 분류기는 침대(1904)의 컨트롤러, 수면자(1902)의 전화기 및/또는 원격 서버 등에서 실행될 수 있다. 분류기는 다양한 유용한 형식으로 분류 데이터(1916)를 생성할 수 있다. 여기에는 시간에 따라 (예컨대, 각각의 수면 세션에 대해 하나의 p 값을 갖는) 수면자(1902)에 대해 플롯(plot)된 확률 p가 도시된다. 도시된 바와 같이, p 값은, 수면자(1902)가 질병에 의해 영향을 받지 않는 일정 기간 동안 비교적 안정적이다. 그런 다음, 질병이 수면자(1902)의 생리에 변화를 일으킬 때(예컨대, 피처 벡터의 엘리먼트에 변화를 일으키는 염증), p 값이 증가한다. 이 p 값은 하나 이상의 문턱값과 비교될 수 있다. 만약에 p가 문턱값 미만인 경우, 수면자(1902)는 일반적으로 건강하다는 라벨로 분류될 수 있다. 만약에 p가 문턱값보다 큰(또는 크거나 같은) 경우, 수면자(1902)는 특정 질병을 앓는 등의 건강하지 않은 라벨로 분류될 수 있다.
수면 세션은 여러 가지 방식으로 조직화될 수 있다. 하나의 예에서, 특정 시간(예컨대, 현지 시각으로 오전 4시 45분) 이후의 첫 번째 침대 기상 이벤트(bed awakening event) 또는 침대 이탈 이벤트(bed exit event)는 하나의 수면 세션의 종료 및 다음 수면 세션의 시작을 명시하는 데 사용될 수 있다. 다른 예에서, 수면 세션은 감지와 상관없이 특정 시간(예컨대, 현지 시각으로 정오)에 의해 제한(bound)될 수 있다. 하루 중의 시간에 얽매이지 않는 방식을 포함한 다른 방식이 사용될 수 있다. 수면 세션은 수면자가 깨어 있는 시간, 예를 들어, 잠자리에 드는 시간과 잠이 드는 시간 사이의 시간을 포함할 수 있고, 잠에서 깨는 시간과 침대를 이탈하는 시간 사이의 시간(예컨대, 하루를 위해 깨어남)이 수면 세션에 포함될 수 있다는 것이 이해될 것이다. "수면자"로 지칭되는 사용자는 전체 수면 세션 동안 잠들거나 또는 심지어 잠자고자 의도할 필요가 없다는 것이 이해될 것이다.
이해의 편의를 위해, 과거 트레이닝 데이터도 분류 데이터(1916)와 함께 디스플레이된다. p 값 아래에, 피처 벡터(1912)의 피처에 대한 로지스틱 회귀 함수의 점 값이 도시된다. 또한, 10일 지연을 나타내는 평활선이 도시된다. 첫 번째 증상 경험, 가장 심각한 증상 경험, 및 증상 완화 시작에 대한 피험자에 의한 주관적 리포팅 시점이 도시된다.
이 트레이닝 데이터는 위에서 논의된 분류기를 트레이닝하는 데 사용된다. 하나의 예에서, 은닉 마르코프 모델이 트레이닝된다. 하나의 예시적인 트레이닝에서, COVID-19 감염이 추적되고 있으며, 트레이닝에 의해 COVID-19 양성 및 COVID-19 음성의 두 가지 상태가 수립된다. 다른 상태 및 다른 결과는 다른 예에서 사용될 수 있다. 각 상태는 다음 수면 세션 동안 일정하게 유지되거나 다른 상태로 전환될 확률을 식별하도록 트레이닝되며, 이러한 확률은 상태 전환 행렬로 컴퓨터 메모리에 기록될 수 있다. 또한, 각 상태에 대한 피처 값의 분포는 컴퓨터 시스템에 의한 트레이닝에서 식별된다. 따라서 하나 이상의 분류기가 트레이닝되고, 분류기는 새로운 센서 판독치(1908)에서 p 값을 생성하도록 동작한다.
p 값은 리포트(1918)를 생성하는 데 사용될 수 있다. 도시된 예에서, 수면자(1902)에 대한 다양한 피처 값이 기록된다(예컨대, 심박수, 분당 박동수, 분당 호흡수). 또한, 수면 세션에 대한 p 값에 기초해 기록 및 데이터가 도시된다. 만약 p 값이 문턱값 미만인 경우, 위험 인식 정보가 포함될 수 있다. 예를 들어, 리포트(1918)는 p 값, 이 p 값이 사용자의 건강에 대해 의미하는 것(예컨대, 검출된 질병의 징후 없음) 등을 설명하는 육안판독용 텍스트를 포함할 수 있다. 만약 p 값이 문턱값보다 크면, 다른 정보가 도시될 수 있다. 예를 들어, 육안판독용 상태 설명(예컨대, COVID-19 양성 또는 가능)이 제공될 수 있다. 악화, 지속 기간 및 회복에 대한 예상 이정표를 포함하여, 증상 진행에 대한 정보가 제공될 수 있다. 회복 및/또는 관리에 대한 권고가 포함될 수 있다. 여기에는 예를 들어, 증상을 관리하기 위한 개인화되거나 일반화된 조언이 포함될 수 있다(예컨대, 수면 증가, 신체 활동 및 스트레스 감소). 추가적으로 또는 대안적으로, 리포트(1918)는 예를 들어, 친척, 의료인 등과 같은 다른 사용자에게 경고하는 데 사용될 수 있다. 즉, 수면자(1902)가 질병에 걸렸을 가능성이 있다고 결정되면, 수면자(1902)의 의사에게 메시지가 송신될 수 있다. 이 메시지는 정보 제공용일 수 있고, 약속을 요청할 수 있으며, 분류의 검증 등을 위한 테스트를 요청할 수 있다.
도 24는 수면자의 물리적 상태를 식별하기 위한 예시적인 프로세스(2400)의 스윔레인 다이어그램이다. 이 예에서, 프로세스(2400)는 디바이스 및 시스템의 특정 배열을 참조하여 설명되고 있지만, 프로세스(2400)를 수행하기 위해 다른 디바이스 및 시스템이 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 유사하게, 프로세스의 엘리먼트들 중 일부는 하나 이상의 상이한 도시된 디바이스에 의해 수행될 수 있다. 이해되는 바와 같이, 프로세스(2400)는 다른 유형의 센서를 사용해 수행될 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 센서, 데스크탑 디바이스, 홈 자동화 장비, 및 의료 감지 장비는 모두 침대, 매트리스 등을 가지고 있거나 가지고 있지 않은 수면자를 감지하는 데 사용될 수 있다. 이것은 예를 들어, 수면자가 자신의 침대에서 자고 있지 않을 때(예컨대, 여행하는 동안, 병원이나 진료소에 있는 동안, 텔레비전을 시청하면서 안락의자에서 자고 있는 동안) 수면자에 대한 정보를 포착하기 위해 수면자에 의해 착용되는 웨어러블을 포함할 수 있다.
센서(2402)는 수면자의 침대, 수면 환경 등에 하나 이상의 센서를 포함한다. 센서(2402)는 침대 컨트롤러(2404), 원격 서버(2406), 사용자 디바이스(2408), 및 임상 데이터 시스템(2410)을 포함하는 컴퓨터 시스템과 함께 작동한다. 침대 컨트롤러(2404)는 예를 들어, 침대에 내장되거나 침대에 부착되고 유선 또는 무선 데이터 네트워크에 의해 센서(2402)에 연결된 디바이스를 포함할 수 있다. 원격 서버(2406)는 침대 컨트롤러(2404)로부터 지리적으로 분리되고 데이터 네트워크에 의해 연결되는 하나 이상의 물리적 또는 가상 서버를 포함할 수 있다. 사용자 디바이스(2408)는 수면자에 의해 소유된 전화, 컴퓨터(예컨대, 랩탑 또는 데스크탑), 또는 태블릿을 포함할 수 있다. 임상 데이터 시스템(2410)은 의료 시설의 데이터 인프라를 포함할 수 있다. 예를 들어, 시스템(2410)은 전자 의료 기록을 위한 데이터 저장소, 예를 들어, 원격 서버(2406) 및/또는 사용자 디바이스(2408)와 같은 다른 엘리먼트와 메시지를 송수신하기 위한 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(application programming interface; API)를 포함할 수 있다.
센서(2402)는 침대(2412)에서 수면자의 하나 이상의 물리적 현상을 감지한다. 예를 들어, 침대의 공기 주머니(air bladder)에 연결된 압력 변환기는 수면자의 호흡, 심장 활동, 전신 움직임 등으로 인한 공기 주머니의 압력 변화를 측정할 수 있다. 열 센서는 수면자, 침대, 및/또는 주변 공기 온도의 하나 이상의 온도 지점을 감지할 수 있다. 퍽 형상(puck-shaped), 패드 형상, 스트립 형상 등의 센서 디바이스는 현상을 감지하기 위해 기존 침대에 배치될 수 있다.
센서(2402)는 감지된 물리적 현상(2414)에 기초하여 데이터 신호를 생성한다(2414). 예를 들어, 센서는 현상의 피처에 기초해, 대응 아날로그 또는 디지털 데이터 신호를 생성할 수 있다. 즉, 더 높은 값 등에 대응하는 더 높은 압력 등으로 공기 주머니의 압력과 관련된 디지털 값이 생성될 수 있다.
센서(2402)는 데이터 신호(2416)를 컴퓨팅 시스템에 송신한다. 침대 컨트롤러(2404)는 데이터 신호를 수신한다(2418). 예를 들어, 센서는 하나 이상의 유선 및/또는 무선 데이터 연결을 통해 데이터 신호를 침대 컨트롤러(2404)에 송신할 수 있다.
침대 컨트롤러(2404)는 수면자의 수면 세션의 데이터 신호로부터, 피처의 피처 벡터를 생성하고, 각각의 피처는 물리적 현상 중 하나를 나타내는 피처 값을 갖는다(2420). 예를 들어, 침대 컨트롤러(2404)는 전체 수면 세션(예컨대, 밤새 자는 수면자에 대해 하룻밤의 수면)에 대한 데이터 신호를 수집할 수 있고, 예를 들어, 타임-스탬프된(time-stamped) 심장 박동 및 호흡의 이력, 및 침대 진입과 이탈의 기록 등과 같은 중간 물리적 값(intermediate physical values)을 생성할 수 있다. 그 다음, 수면 세션이 완료된 후(예컨대, 매일 스케줄링된 시간에, 침대 이탈시), 침대 컨트롤러(2404)는 수면 세션에 대한 중간 물리적 값을 집성하여 피처에 대한 피처 값을 생성할 수 있다.
하나의 예에서, 각 피처는 수면자의 물리적 측정치이다. 예를 들어, 피처는 예를 들어, 주변 공기 온도, 조명 레벨, 공기 품질 등과 같은 환경적 측정치와는 달리 수면자의 측정치로만 제한될 수 있다. 하나의 예에서, 피처 벡터는 7개의 피처의 벡터이고, 7개의 피처는 호흡수, 심박수, 전신 모션, 수면의 질, 수면 지속 기간, 숙면 지속 기간, 및 잠들기까지의 시간이다.
하나의 예에서, 피처 중 적어도 하나는 수면자 주변 환경의 환경 측정치이다. 예를 들어, 피처 중 적어도 하나는 환경 측정치일 수 있는 반면 다른 피처는 수면자의 물리적 측정치이다. 하나의 예에서, 환경 측정치는 주변 온도, 침대 온도, 공기 품질, 및 주변 조명으로 이루어진 그룹 중 하나의 측정치이다.
원격 서버(2406)는, 피처 벡터를 입력으로서 수신하고 미리 정의된 복수의 가능한 물리적 상태에 대한 피처 벡터와 관련된 수면자의 분류를 출력으로서 반환하도록 구성되는 상태 분류기에 피처 벡터를 제공한다(2422). 예를 들어, 상태 분류기는 수면자 또는 일반 대중과 유사한 모집단에 대한 트레이닝 데이터에 대해 트레이닝되었을 수 있다. 트레이닝 데이터는 각각 상태로 주석이 달린 트레이닝 모집단의 수면 세션에 대한 피처 벡터를 포함할 수 있다. 상태의 예는 예를 들어, "좋은" 및 "좋지 않은"; "아픈"과 "아프지 않은"; "건강한" 및 "건강하지 않은", 1에서 100까지의 건강 메트릭 등과 같이 본질적으로 일반적일 수 있다. 예시 상태는 본질적으로 구체적일 수 있다. 예를 들어, 상이한 질병은 피처 값에서 상이하게 표현될 수 있으며, 이러한 상이한 질병은 대응 상태를 가질 수 있다. 예시는 COVID-19 상태와 관련하여 분류하도록 특별히 트레이닝된 분류기에 대해 "COVID-19 양성" 및 "COVID-19 음성"을 포함한다. 다른 질병이 사용될 수 있다.
일부 예에서, 상태 분류기의 출력은 수면 세션에서 수면자가 특정 상태에 있을 확률 값을 포함한다. 예를 들어, 분류기는 0과 1, 0%와 100% 등의 확률 값 p를 제공할 수 있으며, 이는 피처 벡터, 그리고 따라서 수면 세션의 수면자가 특정 상태에 맞는다(fit)는 신뢰도를 나타낸다. 하나의 예는 수면자가 “COVID-19 양성"이라는 신뢰도가 0.855일 수 있다. 하나의 예는 수면자가 "건강"할 가능성이 45.513%일 수 있다.
원격 서버(2406)는 확률 값을 적어도 하나의 문턱값과 비교하고, 적어도 하나의 문턱값에 대한 확률 값의 비교에 기초하여 분류된 물리적 상태를 선택한다(2424). 예를 들어, 원격 서버(2406)는 수면자(즉, 개별화됨)에 대해, 모든 사용자의 하위 모집단에 대해, 모든 사용자 등에 대해 사용하기 위한 하나 이상의 문턱값을 저장할 수 있다. 이 문턱값은, 수면자가 관련된 상태에 있는지 여부로 간주되는 p에 대한 컷오프 값(cut-off value)을 나타낸다. 예를 들어, 문턱값 .750가 사용될 수 있으며, p는 해당 문턱값보다 크거나, 작거나, 동일한 것으로 밝혀 질 수 있다.
문턱값은 수면자, 하위 모집단, 모집단, 질병, 및 다른 조건에 대한 위험 프로필에 기초해 설정될 수 있다. 예를 들어, 수면자는 젊고 건강하다고 식별될 수 있다. 원격 서버(2406)는 이 수면자에 대해 개별적으로 또는 이 수면자가 특정 그룹의 일부이기 때문에 상대적으로 높은 문턱값을 사용할 수 있다. 그러나 원격 서버(2406)는, 특정 상태가 젊은이에게 특히 위험한 것으로 알려진 경우 특정 상태에 대해 동일한 수면자에 대해 상대적으로 낮은 문턱값을 사용할 수 있다. 예를 들어, 1918년 유행성 독감은 젊은이에게 더 위험한 것으로 여겨져 유사한 질병에 대해 젊은이들에게 상대적으로 낮은 문턱값이 사용될 수 있다.
특히 위험에 처한 수면자, 하위 모집단 또는 특수 모집단은 상대적으로 낮은 문턱값을 가질 수 있다. 예를 들어, 면역 저하자, 의료인, 또는 심지어 신체적으로 정상적이지만 자신의 건강에 대해 더 신경이 쓰이거나 호기심이 많은 사람은 상대적으로 낮은 문턱값과 관련될 수 있다.
또한, 단일 수면자, 모집단 또는 하위 모집단에 대해 여러 문턱값이 사용될 수 있다. 예를 들어, "아마(possibly) 아플 것 같은" 상태에 대해 상대적으로 낮은 문턱값이 사용될 수 있는 반면, "다분히(probably) 아플 것 같은" 상태에 대해 더 높은 문턱값이 사용될 수 있다.
원격 서버(2406)는 피처 벡터에 기초하여 수면자를 수면 세션을 위한 분류된 물리적 상태로 분류한다(2426). 예를 들어, 수면자에 대한 p 값을 문턱값(들)과 비교한 것에 기초하여, 원격 서버(2406)는 수면자를 관련된 상태로 분류하거나 분류하지 않을 수 있다. 만약 p 값이 문턱값보다 작으면, 원격 서버(2406)는 수면자를 예를 들어, "디폴트" 또는 "아프지 않은" 또는 "건강한" 상태로 분류할 수 있다.
하나의 예에서, 수면자(2426)를 분류하는 것은 수면자에 대한 과거 데이터의 분석을 포함할 수 있다. 예를 들어, 원격 서버(2406)는 수면자에 대해 이전 p 값의 기록을 유지할 수 있고 수면자를 분류할 때 이러한 값을 분석할 수 있다. 수면자가 최근 문턱값 근처에 있을 때, 현재 p 값이 문턱값보다 작더라도 수면자가 분류될 수 있다(예컨대, 비교 전에 p 또는 문턱값을 수정함). 이러한 분석의 한 유형은 문턱값 근처(예컨대, 1% 이내, 2.5% 이내, 미리 결정된 또는 동적인 가까운 문턱값 이내)이지만 문턱값 미만인 최근의 p 값을 식별하는 것을 포함한다. 이 최신성(recency)은 슬라이딩 윈도우(sliding window)일 수 있다. 슬라이딩 윈도우는 질병 요인(예컨대, 질병의 잠복기, 질병의 회복 시간), 개인화된 요인(예컨대, 수면자가 병에 걸릴 경향), 수면자의 위험 프로필 등에 기초할 수 있다. 이 분석은 가중치, 예를 들어, 최근의 즉시성(immediacy recent)(예컨대, 이전 수면 세션이 먼 과거의 수면 세션보다 더 중하게 가중화됨)을 포함할 수 있다.
원격 서버(2406)는 데이터 네트워크를 통해 분류된 물리적 상태를 송신한다(2428). 예를 들어, 수면자는 분류된 상태에 기초해 자동화된 프로세스를 위해 하나 이상의 서비스에 참여(opt-in)할 수 있다. 이러한 서비스는 가족, 간병인 및/또는 간병인과의 자동 통신을 포함할 수 있다. 이러한 서비스는 수면자의 수면 환경을 변경하는 것을 포함하여 홈 오토메이션(home automation)에 대한 수정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자는, 수면자가 아플 때 아침 알람을 비활성화하여 수면자가 아픈 동안 더 많은 수면 시간을 얻을 수 있도록 하는 서비스에 참여할 수 있다. 그 다음, 며칠 후 수면자가 아프지 않으면, 아침 알람이 다시 활성화될 수 있다.
원격 서버(2406)는 분류된 물리적 상태를 컴퓨터 메모리에 저장한다(2430). 예를 들어, 원격 서버(2406)는 이 데이터를 클라우드 서비스의 데이터 저장소, 사용자 디바이스(2408), 또는 장기 저장 및 액세스를 위한 다른 위치에 저장할 수 있다.
사용자 디바이스(2408)는 분류된 물리적 상태에 기초하여 회복 권고를 생성하며, 회복 권고는 육안판독용 텍스트를 포함한다(2432). 예를 들어, 원격 서버(2406)는 특정 또는 일반적인 질병 상태에 대해 미리 준비된 회복 권고를 생성하거나 액세스하기 위한 규칙을 저장할 수 있다. 예를 들어, 여기에는 수면을 늘리고, 충분한 음식을 먹고, 스트레스를 줄이고, 신체 활동을 줄이는 등의 제안이 포함될 수 있다. 여기에는 예를 들어, 호흡기 질환에 대해 주변 습도를 높이기 위해 가습기를 사용하고 열 증상이 있는 질병에 대해 열 감소 약을 고려하는 것 등과 같은 질병 특유 제안이 포함될 수 있다. 하나의 예에서, 육안판독용 텍스트를 생성하기 위해, 사용자 디바이스(2408)는 분류된 물리적 상태를, 의학 전문가 사용자에 의해 생성된 회복 권고 규칙 세트와 비교할 수 있다. 예를 들어, 의사, 공중 보건 전문가, 수면 과학 전문가 등은 유효하고 가치 있는 권고가 제공되도록 이러한 규칙을 만들 수 있다.
사용자 디바이스(2408)는 수면자의 물리적 상태의 진행의 미래 이정표의 적어도 하나의 추정을 포함하는 상태 진행 데이터를 생성한다(2434). 예를 들어, 질병 진행의 과거 데이터(개인화되거나 모집단 전체)를 사용하여, 사용자 디바이스는, 수면자가 이 진행에서 현재 어디에 있는지를 결정할 수 있고 이를 과거 데이터의 이정표와 비교할 수 있다. 하나의 예에서, 미래 이정표는 증상 시작, 최대 강도, 증상 퇴행, 및 바이러스 없음으로 이루어진 그룹으로부터의 것이다. 이러한 유형의 이정표는 수면자들에게 그들이 어떻게 느낄지, 얼마나 오래 전염될 수 있는지 등에 대한 이해를 제공할 수 있다.
사용자 디바이스(2408)는 분류된 물리적 상태의 기록을 포함하는, 수면 세션의 리포트를 생성한다(2436). 예를 들어, 사용자 디바이스(2408)는 리포트를 화면에 렌더링하고, 리포트를 프린터에 송신하고, 리포트를 메모리에 저장하는 등을 할 수 있다. 이 리포트는, 수면자가 분류되는 상태에 대한 정보를 포함할 수 있다. 몇몇 경우에는, 질병이 무엇인지 설명하는, 육안판독용 텍스트가 포함될 수 있고, 웹 브라우저를 온라인 건강 리소스 등으로 안내할 링크가 렌더링될 수 있다. 하나의 예에서, 리포트는 회복 권고의 육안판독용 텍스트를 더 포함한다.
하나의 예에서, 리포트는 피처 값의 적어도 일부의 기록을 포함한다. 예를 들어, 리포트는, 수면자가 어떤 상태로 분류되어 있든 상관없이 몇 가지 일관된 피처를 포함할 수 있다. 이를 통해 수면자는 아프지 않더라도 시간이 지남에 따라 자신의 건강, 체력 등을 모니터링할 수 있다. 하나의 예에서, 특정 피처 값이 포함될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 "아픈" 또는 "COVID-19 양성"으로 분류된 경우, 비정상적인 피처 값이 포함될 수 있다. 여기에는 수면자가 자신의 증상이 얼마나 심각한지 이해하는 데 도움이 되는 호흡 값이 포함될 수 있으며, 이는 자가 격리, 의료 서비스 찾기(seek medical care) 등을 선택하는 데 도움이 될 수 있다.
임상 데이터 시스템(2410)은 특정 사용자 입력 없이 분류된 물리적 상태에 기초하여 자동화된 프로세스를 개시한다(2438). 예를 들어, 시스템(2410)이 환자(즉, 수면자)가 아플 가능성이 있다는 통지를 처음으로 수신할 때, 환자가 신속하고 적절한 의료 서비스를 받는 것을 보장하기 위해 하나 이상의 자동화된 프로세스가 개시될 수 있다. 하나의 예에서, 의료인과의 (예컨대, 원격 의료를 위한) 약속이 스케줄링되어 있다. 하나의 예에서, 수면자에 대한 전자 의료 기록이 갱신된다.
임상 데이터 시스템(2410)은 수면자에 대해 수면자가 분류된 물리적 상태에 있음을 확인하기 위한 의료 검사를 스케줄링한다(2440). 예를 들어, 수면자가 "COVID-19 양성"으로 분류되면, 임상 데이터 시스템(2410)은 물류 운송업자에게 재택 COVID-19 검사기(test)를 수면자의 집으로 배달하도록 지시할 수 있다. 하나의 예에서, 수면자가 비전염성 질병 상태로 분류되면, 검사(예컨대, 채혈)를 위해 진료소에서의 약속은 자동으로 스케줄링될 수 있으며, 이메일 또는 다른 전자 메시지가 수면자에 전달되어 스케줄링된 테스트를 알린다.
사용 예
예를 들어, SARS-CoV-2와 같은 바이러스성 호흡기 문제에 대한 병태생리학적 반응은 수면 지속 기간, 수면 질 및 수반되는 심폐 기능에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 세로 수면 메트릭(longitudinal sleep metrics)을 모니터링하는 비간섭적이고 생태학적으로 유효한 방법은 감염성 질병의 감시 및 모니터링에 실질적인 가치가 있을 수 있다. 우리는 스마트 침대로부터의 수면 메트릭을 활용하여 COVID-19 예측 모델을 구축했다.
방법
2020년 8월부터 11월까지 사전 동의 수면 번호 고객(opting-in Sleep Number customers)에게 IRB 승인 설문 조사가 제공되었다. COVID-19 테스트 결과는 2003/6878 응답자(116명의 양성, 1887명의 음성)에 의해 리포팅되었다. 양성군으로부터, 증상 시작 날짜를 리포팅한 82명의 응답자(44.7±11.3세)로부터의 데이터가 사용되었다. 음성군으로부터, 검사 날짜를 리포팅하는 1519개의 응답(48.4±12.9세)이 사용되었다.
클라우드에 저장된 심탄동도 신호로부터 수면 지속 기간, 수면의 질, 숙면 지속 기간, 잠들기까지의 시간, 호흡수, 심박수, 및 모션 레벨이 획득되었다. 2020년 1월부터 현재까지의 데이터가 고려되었다.
예측 모델은 두 가지 레벨로 구성된다: 1) 로지스틱 회귀에 의해 계산된 일일 건강 유지 확률 및 2) 과거 결정 이력을 고려하여 일일 예측을 세분화하기 위한 연속 밀도 은닉 마르코프 모델(continuous density Hidden Markov Model).
결과
수면 지속 기간, 평균 호흡수, 평균 심박수에서의 현저한 증가와 수면의 질에서의 감소는 COVID-19 양성 응답자의 증상 악화와 관련되었다.
예측 모델을 평가한 결과 웨어러블 센서에 대해 리포팅된 값과 유사한 0.84±0.09의 AUC(receiving-operator curve) 아래에 교차 검증된 영역이 나타났다. 예측을 확인하기 위해 추가 일수를 고려하면 AUC 추정치가 0.93±0.05로 개선되었다.
결론
스마트 침대 사용자 모집단에 대해 획득된 결과는, 비간섭적 수면 메트릭(unobtrusive sleep metrics)이 COVID-19에 감염된 개인의 증상 발달을 예측하고 추적하기 위한 풍부한 정보를 제공할 수 있음을 시사한다.

Claims (20)

  1. 시스템에 있어서,
    매트리스를 가진 침대;
    하나 이상의 센서로서,
    상기 침대 상의 수면자의 하나 이상의 물리적 현상을 감지하고,
    상기 감지된 물리적 현상에 기초하여 데이터 신호를 생성하고,
    컴퓨팅 시스템에 상기 데이터 신호를 송신하도록 구성되는, 상기 하나 이상의 센서;
    하나 이상의 프로세서 및 컴퓨터 메모리를 포함하는 컴퓨팅 시스템로서,
    상기 데이터 신호를 수신하고,
    상기 수면자의 수면 세션의 데이터 신호로부터, 피처(features)의 피처 벡터를 생성하고 - 각각의 피처는 상기 물리적 현상 중 하나를 나타내는 피처 값을 가짐 - ,
    상기 피처 벡터에 기초해 상기 수면자를 상기 수면 세션에 대한 분류된 물리적 상태로 분류하도록 구성되는, 상기 컴퓨팅 시스템
    을 포함하는, 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분류된 물리적 상태는 COVID-19 양성인 것인, 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수면자를 상기 수면 세션에 대한 물리적 상태로 분류하기 위해, 상기 컴퓨팅 시스템은 또한,
    피처 벡터를 입력으로서 수신하고 미리 정의된 복수의 가능한 물리적 상태에 대한 상기 피처 벡터와 관련된 상기 수면자의 분류를 출력으로서 반환하도록 구성되는 상태 분류기에 상기 피처 벡터를 제공하도록 구성되는 것인, 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 상태 분류기의 출력은, 상기 수면자가 상기 수면 세션 동안 또는 상기 수면 세션 이후에 특정 상태에 있을 확률 값을 포함하는 것인, 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 수면자를 상기 수면 세션에 대한 물리적 상태로 분류하기 위해, 상기 컴퓨팅 시스템은 또한,
    상기 확률 값을 적어도 하나의 문턱값에 대해 비교하고;
    상기 적어도 하나의 문턱값에 대한 상기 확률 값의 비교에 기초하여 상기 분류된 물리적 상태를 선택하도록 구성되는 것인, 시스템.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피처 벡터에 기초하여 상기 수면자를 상기 수면 세션에 대한 분류된 물리적 상태로 분류하기 위해, 상기 컴퓨팅 시스템은 또한, 상기 수면자에 대한 과거 데이터를 분석하도록 구성되는 것인, 시스템.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분류된 물리적 상태는 건강한 상태 및 건강하지 않은 상태로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것인, 시스템.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 피처는 상기 수면자의 물리적 측정치인 것인, 시스템.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피처 벡터는 7개의 피처의 벡터이고, 상기 7개의 피처는 호흡수, 심박수, 전신 모션, 수면의 질, 수면 지속 기간, 숙면 지속 기간, 및 잠들기까지의 시간인 것인, 시스템.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피처 중 적어도 하나는 상기 수면자 주변 환경의 환경 측정치인 것인, 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 환경 측정치는 주변 온도, 침대 온도, 공기 품질, 및 주변 조명으로 이루어진 그룹 중 하나의 측정치인 것인, 시스템.
  12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컴퓨팅 시스템은 또한, 상기 피처 벡터에 기초하여 상기 수면자를 상기 수면 세션에 대한 분류된 물리적 상태로 분류하는 것에 응답하여, 상기 분류된 물리적 상태를 상기 컴퓨터 메모리에 저장하는 것, 데이터 네트워크를 통해 상기 분류된 물리적 상태를 송신하는 것, 및 특정 사용자 입력 없이 상기 분류된 물리적 상태에 기초하여 자동화된 프로세스를 개시하는 것으로 구성된 그룹 중 적어도 하나를 수행하도록 구성되는 것인, 시스템.
  13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컴퓨팅 시스템은 또한, 상기 수면 세션의 리포트를 생성하도록 구성되고, 상기 리포트는 상기 분류된 물리적 상태의 기록을 포함하는 것인, 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 리포트는 상기 피처 값 중 적어도 일부의 기록을 더 포함하는 것인, 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 컴퓨팅 시스템은 또한, 상기 분류된 물리적 상태에 기초하여 회복 권고를 생성하도록 구성되고, 상기 회복 권고는 육안판독용 텍스트(human-readable text)를 포함하며,
    상기 리포트는 상기 회복 권고의 상기 육안판독용 텍스트를 더 포함하는 것인, 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 분류된 물리적 상태에 기초하여 회복 권고를 생성하기 위해, 상기 컴퓨팅 시스템은 또한, 상기 분류된 물리적 상태를, 의학 전문가 사용자에 의해 생성된 회복 권고의 규칙 세트에 대해 비교하도록 구성되는 것인, 시스템.
  17. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컴퓨팅 시스템은 또한, 상기 수면자에 대해, 상기 수면자가 상기 분류된 물리적 상태에 있음을 확인하기 위한 의료 검사를 스케줄링하도록 구성되는 것인, 시스템.
  18. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컴퓨팅 시스템은 또한, 상기 수면자의 상기 물리적 상태의 진행의 미래 이정표(future milestone)의 적어도 하나의 추정을 포함하는 상태 진행 데이터를 생성하도록 구성되는 것인, 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 미래의 이정표 중 적어도 하나는 증상 시작(symptom onset), 피크 강도, 증상 퇴행, 및 바이러스 없음(virus-free)으로 이루어진 그룹으로부터의 것인 것인, 시스템.
  20. 침대 상의 수면자를 질병 상태로 분류하기 위한 시스템에 있어서,
    매트리스를 가진 침대;
    하나 이상의 센서로서,
    상기 침대 상의 수면자의 하나 이상의 물리적 현상을 감지하고,
    상기 감지된 물리적 현상에 기초하여 데이터 신호를 생성하고,
    컴퓨팅 시스템에 상기 데이터 신호를 송신하도록 구성된, 상기 하나 이상의 센서;
    하나 이상의 프로세서 및 컴퓨터 메모리를 포함하는 컴퓨팅 시스템으로서,
    상기 데이터 신호를 수신하고,
    상기 수면자의 수면 세션의 데이터 신호로부터, 피처의 피처 벡터를 생성하고 - 각각의 피처는 상기 물리적 현상 중 하나를 나타내는 피처 값을 가짐 - ,
    상기 피처 벡터에 기초해 상기 수면자를 상기 수면 세션에 대한 질병 상태로 분류하도록 구성된, 상기 컴퓨팅 시스템
    을 포함하는, 침대 상의 수면자를 질병 상태로 분류하기 위한 시스템.
KR1020237011130A 2020-12-04 2021-12-03 질병 상태의 자동 감지를 위한 피처를 가진 침대 KR20230113527A (ko)

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