KR20240101363A - Apparatus and method for inducing sleep based on status information of user - Google Patents
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Abstract
본 발명은 사용자 상태정보 기반 수면 유도 장치 및 방법에 관한 것으로, 구체적으로, 본 발명에 따른 사용자 상태정보 기반 수면 유도 장치는, 복수 개의 구성들이 구비되는 레이어부; 상기 레이어부 내에 구비되며, 사용자 상태정보를 적어도 2회 이상 감지하는 감지부; 상기 감지부에 의해 감지되는 사용자 상태정보가 갱신되어 저장되는 메모리부; 상기 메모리부에 갱신되어 저장된 사용자 상태정보에 따라 수면 유도 신호를 생성하는 제어부; 및 상기 제어부에서 생성된 신호에 따라 수면 유도 자극을 발생시키는 자극발생부;를 포함한다.The present invention relates to a sleep inducing device and method based on user state information. Specifically, the sleep inducing device based on user state information according to the present invention includes a layer unit having a plurality of components; a detection unit provided within the layer unit and detecting user status information at least twice; a memory unit in which user status information detected by the detection unit is updated and stored; a control unit that generates a sleep inducing signal according to user status information updated and stored in the memory unit; and a stimulation generator that generates sleep-inducing stimulation according to the signal generated by the control unit.
Description
본 발명은 사용자 상태정보 기반 수면 유도 장치 및 방법에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는, 자극에 대한 사용자 상태정보 변화를 모니터링하고 이를 반영하여 수면 유도 신호를 생성하는 사용자 상태정보 기반 수면 유도 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sleep inducing device and method based on user state information, and more specifically, to a sleep inducing device and method based on user state information that monitors changes in user state information in response to stimulation and reflects the changes to generate a sleep inducing signal. It's about.
최근 사람들의 생활 수준 및 품질이 향상됨에 따라, ‘좋은 수면’에 대한 관심이 높아지게 되었으며, 특히 최신 과학 기술들을 이용한 다양한 수면 유도 장치 또는 서비스를 제공하는 산업이 크게 성장하고 있다. 이에, 전문가와의 컨설팅을 통해 수면환경, 습관, 자세 등을 가이드해 주는 슬립케어 서비스, 웨어러블 장치를 착용하면 사용자의 호흡음 등을 감지해 수면상태를 모니터링 해 주는 서비스 등 수면 질을 높이기 위한 많은 장치 및 서비스들이 상용화 되고 있다.Recently, as people's living standards and quality have improved, interest in 'good sleep' has increased, and in particular, the industry that provides various sleep induction devices or services using the latest scientific technologies is growing significantly. Accordingly, there are many services to improve sleep quality, such as a sleep care service that provides guidance on sleep environment, habits, and posture through consulting with experts, and a service that monitors sleep status by detecting the user's breathing sounds when wearing a wearable device. Devices and services are being commercialized.
구체적으로, 사용자의 신체 정보, 상태정보 및 수면 습관 등의 정보를 입력받거나 또는 사용자와 접촉 또는 비접촉식으로 연결된 개별 장비를 통해 사용자의 상태정보나 수면 습관 등의 정보를 수집하고, 이러한 사용자의 정보를 토대로 '좋은 수면'을 유도하도록 기능하는 다양한 장치 및 서비스들이 개발되고 있으며, 이를 통해, 사용자별 상태정보를 기반으로 수면 상태를 유도할 수 있다.Specifically, information such as the user's physical information, status information, and sleeping habits is received, or information such as the user's status information and sleeping habits is collected through individual equipment connected to the user in a contact or non-contact manner, and such user information is collected. Various devices and services that function to induce 'good sleep' are being developed, and through these, sleep states can be induced based on status information for each user.
예시적으로, 한국 등록특허공보 제10-2268804호는 AI를 이용하여 수면 상태에 따른 조명과 음악을 제공하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 웨어러블 디바이스를 통해 측정된 사용자 생체정보를 기반으로 사용자의 최종 수면 상태를 유도하기 위한 조명과 음악을 선정하는 구성을 개시하고 있다. 이 외에도, 다양한 방법으로 측정한 사용자 정보 기반으로 사용자의 수면 상태를 유도하는 기술들이 많이 개시되어 있다.For example, Korean Patent Publication No. 10-2268804 relates to a device and method for providing lighting and music according to sleep state using AI, and provides the user's final information based on user biometric information measured through a wearable device. We are starting a configuration that selects lighting and music to induce a sleep state. In addition, many technologies for inducing the user's sleep state based on user information measured in various ways have been disclosed.
그러나, 종래기술들의 경우에는 여러 가지 다양한 방법으로 사용자 정보를 수집하고 이를 기반으로 수면 상태를 유도하기 위한 환경을 설정하는 방법에 대해서만 개시하고 있으며, 수집한 사용자 정보가 변경되는 경우에는 유연하게 대응하기 어렵다는 단점이 있다.However, in the case of prior technologies, they only disclose a method of collecting user information in a variety of ways and setting an environment to induce a sleep state based on this, and respond flexibly when the collected user information changes. The downside is that it is difficult.
본 발명은 이러한 종래기술의 단점을 보완하기 위해 제안된 것으로, 단순히 일회성으로 수집된 사용자 정보를 기반으로 수면 상태를 유도하는 대신, 지속적으로 사용자 정보를 수집하고 모니터링하여 이를 반영하여 사용자별 최적의 수면 상태를 제공할 수 있는, 사용자 상태정보 기반 수면 유도 장치 및 방법을 제공하고자 한다.The present invention was proposed to compensate for the shortcomings of the prior art. Instead of simply inducing a sleep state based on one-time collected user information, the present invention continuously collects and monitors user information and reflects this to provide optimal sleep for each user. The object is to provide a sleep induction device and method based on user status information that can provide status.
본 발명은 사용자 상태정보를 수시로 감지하고 수집함으로써, 현재의 사용자 상태정보를 반영한 수면 유도 신호를 생성하고 제공할 수 있는 사용자 상태정보 기반 수면 유도 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the present invention is to provide a sleep induction device and method based on user status information that can generate and provide a sleep induction signal that reflects the current user status information by detecting and collecting user status information at any time.
또한, 본 발명은 사용자에게 제공된 수면 유도 자극에 대한 상태변화 결과를 모니터링하고, 모니터링한 결과값 기반으로 수면 유도 신호를 생성함으로써, 사용자에게 보다 효과있는 수면 유도 신호를 생성하고 제공할 수 있는 사용자 상태정보 기반 수면 유도 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention monitors the results of state changes in response to sleep-inducing stimuli provided to the user, and generates a sleep-inducing signal based on the monitored result, thereby generating and providing a more effective sleep-inducing signal to the user. The purpose is to provide an information-based sleep induction device and method.
아울러, 본 발명은 사용자의 상태정보가 수면 상태로 판단될 때까지 상태정보 감지 및 수면 유도 신호 생성 과정을 반복하여 수행함으로써, 최종적으로 사용자의 수면상태를 유도할 수 있는 사용자 상태정보 기반 수면 유도 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention is a sleep induction device based on user status information that can finally induce the user's sleep state by repeatedly performing the process of detecting status information and generating a sleep inducing signal until the user's status information is determined to be in a sleep state. The purpose is to provide and method.
한편, 본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Meanwhile, the technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명에 따른 사용자 상태정보 기반 수면 유도 장치는, 복수 개의 구성들이 구비되는 레이어부; 상기 레이어부 내에 구비되며, 사용자 상태정보를 적어도 2회 이상 감지하는 감지부; 상기 감지부에 의해 감지되는 사용자 상태정보가 갱신되어 저장되는 메모리부; 상기 메모리부에 갱신되어 저장된 사용자 상태정보에 따라 수면 유도 신호를 생성하는 제어부; 및 상기 제어부에서 생성된 신호에 따라 수면 유도 자극을 발생시키는 자극발생부;를 포함한다.A sleep inducing device based on user status information according to the present invention includes a layer unit provided with a plurality of components; a detection unit provided within the layer unit and detecting user status information at least twice; a memory unit in which user status information detected by the detection unit is updated and stored; a control unit that generates a sleep inducing signal according to user status information updated and stored in the memory unit; and a stimulation generator that generates sleep-inducing stimulation according to the signal generated by the control unit.
또한, 본 발명에 따른 사용자 상태정보 기반 수면 유도 장치에서, 상기 감지부는, 압력센서, 진동센서, 위치센서, 음향센서, 적외선센서, 모션센서, 안면인식센서 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the sleep inducing device based on user status information according to the present invention, the sensing unit includes at least one of a pressure sensor, a vibration sensor, a position sensor, an acoustic sensor, an infrared sensor, a motion sensor, and a facial recognition sensor. do.
또한, 본 발명에 따른 사용자 상태정보 기반 수면 유도 장치에서, 상기 감지부는, 상기 자극발생부에서 자극이 발생되기 전 및 후의 사용자 상태정보를 감지하는 것을 특징으로 한다.Additionally, in the sleep inducing device based on user state information according to the present invention, the detection unit is characterized in that it detects user state information before and after stimulation is generated in the stimulation generating unit.
또한, 본 발명에 따른 사용자 상태정보 기반 수면 유도 장치에서, 상기 메모리부는, 상기 감지부에서 감지되는 사용자 상태정보가 삭제되지 않고 누적 갱신되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the sleep inducing device based on user state information according to the present invention, the memory unit is characterized in that the user state information detected by the sensor is cumulatively updated without being deleted.
또한, 본 발명에 따른 사용자 상태정보 기반 수면 유도 장치에서, 상기 제어부는, 상기 메모리부에 갱신되어 저장된 사용자 상태정보에 따라 수면 유도 신호의 간격, 강도, 지속시간, 시간대별 강도 중 적어도 하나 이상을 조절하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the sleep inducing device based on user state information according to the present invention, the control unit controls at least one of the interval, intensity, duration, and intensity for each time period of the sleep inducing signal according to the user state information updated and stored in the memory unit. It is characterized by control.
또한, 본 발명에 따른 사용자 상태정보 기반 수면 유도 장치에서, 상기 제어부는, 상기 메모리부에 갱신되어 저장된 사용자 상태정보가 소정 기준값을 초과 또는 미달할 경우 수면 유도 신호를 변경하여 생성하는 것을 특징으로 한다. In addition, in the sleep inducing device based on user state information according to the present invention, the control unit changes and generates a sleep inducing signal when the user state information updated and stored in the memory unit exceeds or falls below a predetermined reference value. .
또한, 본 발명에 따른 사용자 상태정보 기반 수면 유도 장치에서, 상기 제어부는, 상기 메모리부에 갱신되어 저장된 사용자 상태정보가 수면 상태로 판단될 경우, 수면 유도 신호를 생성하지 않는 것을 특징으로 한다.Additionally, in the sleep inducing device based on user state information according to the present invention, the control unit is characterized in that it does not generate a sleep inducing signal when the user state information updated and stored in the memory unit is determined to be in a sleep state.
본 발명에 따른 사용자 상태정보 기반 수면 유도 방법은, 레이어부, 감지부, 메모리부, 제어부 및 자극발생부를 포함하는 수면 유도 장치에서 수행되는 수면 유도 방법에 있어서, 상기 레이어부 내에 구비된 감지부로부터 사용자 상태정보가 1차 감지되는 단계; 상기 감지부에서 1차 감지되는 사용자 상태정보가 메모리부에 저장되는 단계; 상기 제어부에서 상기 메모리부에 저장된 사용자 상태정보에 따라 1차 수면 유도 신호가 생성되는 단계; 상기 제어부에서 생성된 1차 수면 유도 신호에 따라, 자극발생부에서 수면 유도 자극이 발생되는 단계; 상기 감지부로부터 상기 수면 유도 자극이 발생된 이후의 사용자 상태정보가 2차 감지되는 단계; 상기 감지부에서 2차 감지된 사용자 상태정보가 상기 메모리부에 갱신되어 저장되는 단계; 및 상기 제어부에서 상기 메모리부에 갱신되어 저장된 사용자 상태정보에 따라 2차 수면 유도 신호를 생성하는 단계;를 포함한다.The sleep inducing method based on user status information according to the present invention is a sleep inducing method performed in a sleep inducing device including a layer unit, a sensing unit, a memory unit, a control unit, and a stimulation generating unit, from a sensing unit provided in the layer unit. Step in which user status information is first detected; Storing user status information first detected by the detection unit in a memory unit; generating a first sleep inducing signal in the control unit according to user status information stored in the memory unit; Generating a sleep-inducing stimulus in a stimulus generator according to the primary sleep-inducing signal generated by the controller; Secondary detection of user status information after the sleep-inducing stimulus is generated from the detection unit; updating and storing user status information secondarily detected by the detection unit in the memory unit; and generating, by the control unit, a secondary sleep inducing signal according to user status information updated and stored in the memory unit.
또한, 본 발명에 따른 사용자 상태정보 기반 수면 유도 방법에서, 상기 감지부에서 2차 감지된 사용자 상태정보가 상기 메모리부에 갱신되어 저장되는 단계는, 상기 감지부에서 1차 감지된 사용자 상태정보가 삭제되지 않고 누적 갱신되도록 수행되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the user state information-based sleep induction method according to the present invention, the step of updating and storing the user state information secondarily detected by the detection unit in the memory unit includes the step of updating and storing the user state information primarily detected by the detection unit. It is characterized in that it is performed so that it is cumulatively updated rather than deleted.
또한, 본 발명에 따른 사용자 상태정보 기반 수면 유도 방법에서, 상기 제어부에서 1차 수면 유도 신호가 생성되는 단계는, 상기 메모리부에 저장된 사용자 상태정보에 따라 수면 유도 신호의 간격, 강도, 지속시간, 시간대별 강도 중 적어도 하나 이상이 조절되도록 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the sleep inducing method based on user state information according to the present invention, the step of generating the first sleep inducing signal in the control unit includes the interval, intensity, and duration of the sleep inducing signal according to the user state information stored in the memory unit, It is characterized in that it is performed so that at least one of the intensities for each time period is adjusted.
또한, 본 발명에 따른 사용자 상태정보 기반 수면 유도 방법에서, 상기 제어부에서 2차 수면 유도 신호가 생성되는 단계는, 상기 메모리부에 갱신되어 저장된 사용자 상태정보가 소정 기준값을 초과 또는 미달할 경우, 상기 1차 수면 유도 신호의 간격, 강도, 지속시간, 시간대별 강도 중 적어도 하나 이상이 변경되어 생성되도록 수행되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the sleep inducing method based on user state information according to the present invention, the step of generating a secondary sleep inducing signal in the control unit is performed when the user state information updated and stored in the memory unit exceeds or falls below a predetermined reference value. It is characterized in that it is performed so that at least one of the interval, intensity, duration, and intensity for each time period of the primary sleep inducing signal is changed and generated.
또한, 본 발명에 따른 사용자 상태정보 기반 수면 유도 방법에서, 상기 제어부에서 2차 수면 유도 신호를 생성하는 단계 후, 상기 제어부에서 생성된 2차 수면 유도 신호에 따라, 자극발생부에서 수면 유도 자극이 발생되는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the sleep inducing method based on user status information according to the present invention, after the step of generating a secondary sleep inducing signal in the control unit, a sleep inducing stimulus is generated in the stimulation generator according to the secondary sleep inducing signal generated in the control unit. It is characterized in that it further includes; a step occurring.
또한, 본 발명에 따른 사용자 상태정보 기반 수면 유도 방법에서, 상기 제어부에서 생성된 2차 수면 유도 신호에 따라, 자극발생부에서 수면 유도 자극이 발생되는 단계; 후, (n-1) 상기 감지부로부터 상기 수면 유도 자극이 발생된 이후의 사용자 상태정보가 n차 감지되는 단계; (n-2) 상기 감지부에서 n차 감지된 사용자 상태정보가 상기 메모리부에 갱신되어 저장되는 단계; (n-3) 상기 제어부에서 상기 메모리부에 갱신되어 저장된 사용자 상태정보에 따라 n차 수면 유도 신호를 생성하는 단계; 및 (n-4) 상기 제어부에서 생성된 n차 수면 유도 신호에 따라, 자극발생부에서 수면 유도 자극이 발생되는 단계;가 n회 반복 수행되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the sleep inducing method based on user status information according to the present invention, the step of generating a sleep inducing stimulus in a stimulus generator according to the secondary sleep inducing signal generated in the control unit; after, (n-1) detecting the user's status information after the sleep-inducing stimulus is generated from the detection unit for the nth time; (n-2) updating and storing the n-th sensed user status information in the memory unit; (n-3) generating an nth sleep inducing signal in the control unit according to user status information updated and stored in the memory unit; and (n-4) generating a sleep-inducing stimulus in the stimulus generator according to the nth sleep-inducing signal generated in the control portion. This is characterized in that the step is repeated n times.
또한, 본 발명에 따른 사용자 상태정보 기반 수면 유도 방법에서, 상기 제어부에서 n차 감지된 사용자 상태정보가 수면 상태로 판단될 경우, 상기 (n-1) 내지 (n-4) 단계들의 반복 수행이 중단되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the user state information-based sleep induction method according to the present invention, when the nth sensed user state information in the control unit is determined to be a sleep state, steps (n-1) to (n-4) are repeatedly performed. It is characterized by interruption.
본 발명에 따르면, 사용자 상태정보를 수시로 감지하고 수집하고, 감지된 현재의 사용자 상태정보를 반영하여 수면 유도 신호를 생성하고 수면 유도 자극을 제공함으로써, 보다 효과적으로 사용자에게 수면 상태를 유도할 수 있다.According to the present invention, it is possible to more effectively induce a sleep state to the user by detecting and collecting user state information at any time, generating a sleep inducing signal by reflecting the sensed current user state information, and providing a sleep inducing stimulus.
또한, 본 발명에 따르면, 사용자에게 제공된 수면 유도 자극에 대한 상태변화 결과를 모니터링하고, 모니터링한 결과값 기반으로 수면 유도 신호의 간격, 강도, 시간 등을 조절 및 변경하여 제공함으로써, 사용자에게 보다 효과있는 최적의 수면 유도 신호를 생성하고 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention, the results of state changes in response to sleep-inducing stimuli provided to the user are monitored, and the interval, intensity, time, etc. of the sleep-inducing signal are adjusted and changed based on the monitored results to provide more effect to the user. It can generate and provide optimal sleep inducing signals.
아울러, 본 발명에 따르면 사용자에게 제공되는 수면 유도 자극이 실제로 수면 상태를 유도하는 데에 적절한지에 대한 즉각적인 모니터링이 가능하며, 이를 반영하여 현재의 사용자 상태정보 기준으로 수면 유도 신호를 조절 및 변경하여 생성함에 따라, 사용자로 하여금 수면상태로 유도되는 시간을 단축시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to immediately monitor whether the sleep-inducing stimulus provided to the user is actually appropriate for inducing a sleep state, and to reflect this, the sleep-inducing signal is adjusted and changed based on the current user status information to be generated. Accordingly, the time for the user to be induced into a sleep state can be shortened.
더 나아가, 본 발명에 따르면, 사용자의 상태정보가 수면 상태로 판단될 때까지 상태정보 감지 및 수면 유도 신호 생성 과정을 반복하여 수행함으로써, 최종적으로 사용자의 수면상태에 도달할 때까지 지속적으로 수면 유도 신호를 생성하고 수면 유도 자극을 제공할 수 있다.Furthermore, according to the present invention, the process of detecting status information and generating a sleep inducing signal is repeatedly performed until the user's status information is determined to be in a sleep state, thereby continuously inducing sleep until the user's sleep state is finally reached. It can generate signals and provide sleep-inducing stimulation.
한편, 본 발명에 의한 효과는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 이하의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Meanwhile, the effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other technical effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사용용자 상태정보 기반 수면 유도 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 사용자 상태정보 기반 수면 유도 장치의 메모리부에 저장되는 사용자 상태정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 실시예에 따른 사용자 상태정보 기반 수면 유도 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자 상태정보 기반 수면 유도 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5a 내지 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 사용자 상태정보 기반 수면 유도 신호를 생성하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자 상태정보 기반 수면 유도 신호를 생성하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 수면 유도 장치가 작동하는 모습을 도시한 것이다.Figure 1 is a diagram for explaining a sleep inducing device based on user status information according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram for explaining user state information stored in the memory unit of the user state information-based sleep induction device of the present invention.
Figure 3 is a flowchart for explaining a method of inducing sleep based on user state information according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a flowchart illustrating a method of inducing sleep based on user status information according to another embodiment of the present invention.
Figures 5A and 5B are diagrams for explaining a method for generating a sleep inducing signal based on user status information according to an embodiment of the present invention.
Figures 6a and 6b are diagrams for explaining a method for generating a sleep inducing signal based on user status information according to another embodiment of the present invention.
Figure 7 shows the operation of a sleep inducing device according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하의 상세한 서명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다. 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.Details regarding the purpose, technical configuration, and effects of the present invention will be more clearly understood by the following detailed description based on the drawings attached to the specification of the present invention. Embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
본 명세서에서 개시되는 실시예들은 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되거나 이용되지 않아야 할 것이다. 이 분야의 통상의 기술자에게 본 명세서의 실시예를 포함한 설명은 다양한 응용을 갖는다는 것이 당연하다. 따라서, 본 발명의 상세한 설명에 기재된 임의의 실시예들은 본 발명을 보다 잘 설명하기 위한 예시적인 것이며, 본 발명의 범위가 실시예들로 한정되는 것을 의도하지 않는다.The embodiments disclosed herein should not be construed or used as limiting the scope of the present invention. It is obvious to those skilled in the art that the description, including embodiments, of this specification has various applications. Accordingly, any embodiments described in the detailed description of the present invention are illustrative to better explain the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention to the embodiments.
도면에 표시되고 아래에 설명되는 기능 블록들은 가능한 구현의 예시들일 뿐이다. 다른 구현들에서는 상세한 설명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 기능 블록들이 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 하나 이상의 기능 블록이 개별 블록들로 표시되지만, 본 발명의 기능 블록들 중 하나 이상은 동일 기능을 실행하는 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 구성들의 조합일 수 있다.The functional blocks shown in the drawings and described below are only examples of possible implementations. Other functional blocks may be used in other implementations without departing from the spirit and scope of the detailed description. Additionally, although one or more functional blocks of the present invention are shown as individual blocks, one or more of the functional blocks of the present invention may be a combination of various hardware and software components that perform the same function.
또한, 어떤 구성 요소들을 포함한다는 표현은 “개방형” 표현으로서 해당 구성 요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성 요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 나아가, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다.Additionally, the expression including certain components is an “open” expression that simply refers to the presence of the components and should not be understood as excluding additional components. Furthermore, when a component is said to be “connected” or “connected” to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but that other components may also exist in between. It has to be.
도 1은 본 발명에 따른 사용자 상태정보 기반 수면 유도 장치를 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram illustrating a sleep inducing device based on user status information according to the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 사용자 상태정보 기반 수면 유도 장치(100)는, 복수 개의 구성들이 구비되는 적어도 하나의 레이어부(110), 상기 레이어부(110) 내에 구비되며 사용자 상태정보를 감지하는 감지부(120), 상기 감지부(120)에 의해 감지되는 사용자 상태정보가 저장되는 메모리부(130), 상기 메모리부(130)에 저장된 사용자 상태정보에 따라 수면 유도 신호를 생성하는 제어부(140) 및 상기 제어부(140)에서 생성된 신호에 따라 수면 유도 자극을 발생시키는 자극발생부(150)의 구성을 포함하고 있다.Referring to FIG. 1, the user state information-based sleep inducing device 100 according to the present invention includes at least one layer unit 110 having a plurality of components, and is provided within the layer unit 110 and provides user state information. A detection unit 120 that detects, a memory unit 130 that stores the user status information detected by the detection unit 120, and a control unit that generates a sleep inducing signal according to the user status information stored in the memory unit 130. (140) and a stimulation generator 150 that generates sleep-inducing stimulation according to the signal generated by the control unit 140.
상기 레이어부(110)는 후술하게 될 구성들이 배치될 수 있는 수용공간을 갖춘 부재로 이해될 수 있으며, 수용공간을 갖추었다면 상기 레이어부(110)의 재질이나 형상에는 제한이 없다 할 것이다. 상기 레이어부(110)는, 사용자가 수면을 취하게 되는 공간, 예를 들어 매트리스일 수 있으며, 또는 매트리스를 구성하는 복수 개의 면들 중 어느 하나일 수도 있다. 또한, 상기 레이어부(110)는 매트리스 상에 얹어질 수 있는 매트일 수도 있으며, 나아가 섬유 재질의 면이 아닌 목재나 금속 재질의 부재일 수도 있다. 이처럼 상기 레이어부(110)는 일정한 수용공간을 갖추었다면 재질이나 형상에는 제한이 없다. 다만, 본 상세한 설명에서는 발명의 이해를 돕기 위해 상기 레이어부(110)가 매트리스인 것으로 가정하여 설명을 이어 가기로 한다.The layer unit 110 can be understood as a member that has an accommodation space in which components to be described later can be placed, and if it has an accommodation space, there will be no restrictions on the material or shape of the layer unit 110. The layer portion 110 may be a space where the user sleeps, for example, a mattress, or may be one of a plurality of surfaces constituting the mattress. Additionally, the layer portion 110 may be a mat that can be placed on a mattress, and may also be a member made of wood or metal rather than cotton. As such, there is no limit to the material or shape of the layer part 110 as long as it has a certain accommodation space. However, in this detailed description, to facilitate understanding of the invention, the description will be continued assuming that the layer portion 110 is a mattress.
상기 감지부(120)는, 상기 레이어부(110) 상에 구비되는 것으로서, 사용자로부터 상태정보를 감지 및 획득하는 구성이다. 상기 감지부(120)는 사용자 상태정보를 감지할 수 있는 여러 종류의 센서들, 예를 들어, 압력센서, 진동센서, 위치센서, 음향센서, 적외선센서, 모션센서, 안면인식센서 등을 포함할 수 있으며, 상기 센서들 중 적어도 하나 이상의 조합으로 구성될 수 있다.The detection unit 120 is provided on the layer unit 110 and is configured to detect and obtain status information from the user. The detection unit 120 may include various types of sensors capable of detecting user status information, for example, a pressure sensor, a vibration sensor, a position sensor, an acoustic sensor, an infrared sensor, a motion sensor, a facial recognition sensor, etc. It may be composed of a combination of at least one of the above sensors.
구체적으로, 상기 감지부(120)는 압력센서를 통해 사용자의 무게나 위치 정보를 감지하거나, 진동센서를 통해 사용자의 진동신호를 감지하여 심박수, 호흡상태, 움직임 상태 등의 상태정보를 획득할 수 있다. 또한, 상기 감지부(120)는 음향센서를 통해 사용자의 목소리를 인식할 수도 있고, 모션센서를 통해 사용자 제스쳐를 감지하여 피드백 정보를 수신할 수도 있다.Specifically, the detection unit 120 can detect the user's weight or location information through a pressure sensor, or detect the user's vibration signal through a vibration sensor to obtain status information such as heart rate, breathing state, and movement state. there is. Additionally, the detection unit 120 may recognize the user's voice through an acoustic sensor, and may receive feedback information by detecting a user's gesture through a motion sensor.
이처럼, 본 발명의 감지부(120)는 상기 레이어부(110) 상에 위치한 사용자의 다양한 상태정보를 감지하기 위한 구성으로서, 보다 정밀하고 구체적인 사용자 상태정보를 감지하기 위해 사용되는 센서들의 종류, 개수, 레이아웃 등을 조절하는 것은 본 발명의 실시예로서 한정될 수 없다. As such, the detection unit 120 of the present invention is a component for detecting various status information of the user located on the layer unit 110, and the type and number of sensors used to detect more precise and specific user status information. , layout, etc. cannot be limited to the embodiments of the present invention.
또한, 상기 감지부(120)는 상기 레이어부(110) 상에 위치한 사용자의 상태정보를 적어도 2회 이상 감지하는 감지하는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 상기 감지부(120)는, 상기 자극발생부(150)에서 자극이 발생되기 전 및 후의 사용자 상태정보를 감지하는 것을 특징으로 한다.In addition, the detection unit 120 is characterized by detecting the user's status information located on the layer unit 110 at least twice. Specifically, the detection unit 120 is characterized by detecting user status information before and after stimulation is generated by the stimulation generating unit 150.
이는, 본 발명의 수면 유도 장치(100)에 시스템 및 장치 제어 방식 중 하나인 폐루프 제어(Closed Loop Control) 방식을 적용하기 위한 것으로, 수면 유도 신호에 따라 발생된 자극의 결과값, 즉, 수면 유도 자극에 대한 사용자 피드백 정보를 반영하여 제어부(140)에 수면 유도 신호를 생성함에 따라 사용자의 수면을 유도하기 위한 목표값과의 오차 범위를 줄여 나갈 수 있는 것이다.This is to apply the closed loop control method, which is one of the system and device control methods, to the sleep inducing device 100 of the present invention. The result of the stimulation generated according to the sleep inducing signal, that is, sleep By reflecting the user's feedback information about the inducing stimulus and generating a sleep inducing signal in the control unit 140, the error range from the target value for inducing the user's sleep can be reduced.
이를 위해, 본 발명은 일회성(종래기술들의 경우, 사용자가 잠들기 전 최초 1회)으로 사용자 상태정보를 습득하고 이를 기반으로 사용자에게 적합한 수면 유도 신호를 생성하는 것이 아니라, 자극발생부(150)에서 자극이 발생된 후에도 사용자 상태정보를 습득하고 제어부(140)에서 이를 반영한 수면 유도 신호를 생성하므로, 상기 감지부(120)에서 적어도 2회 이상, 예를 들어, 자극발생부(150)에서 자극이 발생되기 전 및 후의 사용자 상태정보를 감지하는 것이다.To this end, the present invention does not acquire user state information one-time (in the case of prior technologies, once before the user falls asleep) and generate a sleep inducing signal suitable for the user based on this, but generates a sleep inducing signal suitable for the user in the stimulation generator 150. Even after stimulation is generated, the user status information is acquired and the control unit 140 generates a sleep inducing signal reflecting this, so the stimulation is generated at least twice or more in the detection unit 120, for example, in the stimulation generating unit 150. It detects user status information before and after it occurs.
상기 메모리부(130)는 상기 감지부(120)에서 감지되는 사용자 상태정보가 저장되는 구성으로서, 상기 수면 유도 장치(100)에 내장 삽입되어 구비되거나 상기 수면 유도 장치(100)와 유선 또는 무선 등의 통신 방식을 통해 연결되는 외부 장치일 수 있다.The memory unit 130 is a component that stores user status information detected by the detection unit 120, and is provided by being inserted into the sleep inducing device 100 or connected to the sleep inducing device 100 by wired or wireless, etc. It may be an external device connected through a communication method.
여기서, 상기 메모리부(130)에는 감지된 사용자 상태정보가 저장될 수 있으며, 상기 감지부(120)에서 적어도 2회 이상 감지된 사용자 상태정보가 갱신되어 저장될 수 있다. 즉, 상기 메모리부(130)는 상기 감지부(120)에서 사용자 상태정보가 갱신될 때마다 해당 정보값을 갱신하여 저장하되, 이 전에 감지된 사용자 상태정보가 삭제되지 않고 누적 갱신될 수도 있으며, 이를 통해, 사용자의 상태정보 값을 지속적으로 모니터링하는 것이 가능하다.Here, the detected user status information may be stored in the memory unit 130, and the user status information detected at least twice or more in the detection unit 120 may be updated and stored. That is, the memory unit 130 updates and stores the corresponding information value each time the user status information is updated in the detection unit 120, but previously detected user status information may be cumulatively updated without being deleted, Through this, it is possible to continuously monitor the user's status information value.
또한, 상기 메모리부(130)에는 사용자의 상태정보가 지속적으로 모니터링되어 저장됨에 따라, 사용자의 수면 또는 비수면 상태별로 구분하여 정보가 저장될 수 있다. 도 2는 본 발명의 사용자 상태정보 기반 수면 유도 장치의 메모리부에 저장되는 사용자 상태정보를 설명하기 위한 도면으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 메모리부(130)는 특정 사용자의 심박수 정보, 호흡 주기 등의 생체정보 값을 주기적으로 수집하여, 해당 사용자의 비수면 상태의 상태정보, 비수면-수면 동안의 상태정보, 수면 상태의 상태정보 등을 구분하여 저장할 수 있으며, 상기 제어부(140)는 상기 메모리부(130)에 구분된 사용자 상태별 정보에 따라 수면 유도 신호를 생성 및 변경할 수 있다.In addition, as the user's status information is continuously monitored and stored in the memory unit 130, the information can be stored separately by the user's sleeping or non-sleeping status. Figure 2 is a diagram for explaining user state information stored in the memory unit of the sleep induction device based on user state information of the present invention. As shown in Figure 2, the memory unit 130 contains heart rate information of a specific user, By periodically collecting biometric information such as the breathing cycle, the user's non-sleep state information, non-sleep-sleep state information, and sleep state information can be stored separately, and the control unit 140 Can generate and change a sleep inducing signal according to the information for each user status classified in the memory unit 130.
상기 제어부(140)는, 상기 메모리부(130)에 저장된 사용자 상태정보에 따라 사용자의 수면을 유도하는 수면 유도 신호를 생성하는 구성이다. 참고로, 이 제어부(140)는 중앙처리유닛으로도 이해될 수 있다. 중앙처리유닛은 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 불릴 수 있다. 또한 중앙처리유닛은 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있는데, 하드웨어를 이용하여 구현하는 경우에는 ASIC(application specific integrated circuit) 또는 DSP(digital signal processor), DSPD(digital signal processing device), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array) 등으로, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 구현하는 경우에는 위와 같은 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있다.The control unit 140 is configured to generate a sleep inducing signal that induces the user to sleep according to the user status information stored in the memory unit 130. For reference, this control unit 140 can also be understood as a central processing unit. The central processing unit may also be called a controller, microcontroller, microprocessor, microcomputer, etc. Additionally, the central processing unit may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof. When implemented using hardware, an application specific integrated circuit (ASIC) or a digital signal processor (DSP) is used. , DSPD (digital signal processing device), PLD (programmable logic device), FPGA (field programmable gate array), etc., if implemented using firmware or software, a module, procedure or function that performs the above functions or operations. The firmware or software may be configured to include.
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 상기 제어부(140)는 상기 메모리부(130)에 갱신되어 저장된 사용자 상태정보에 따라 수면 유도 신호를 생성할 수 있다. 즉, 상기 제어부(140)는, 상기 메모리부(130)에 저장된 사용자 상태정보에 따라 수면 유도 신호의 간격, 강도, 지속시간, 시간대별 강도 중 적어도 하나 이상을 조절하여 생성하되, 특히, 상기 메모리부(130)에 갱신되어 저장된 사용자 상태정보가 소정 기준값을 초과 또는 미달할 경우 수면 유도 신호를 변경하여 생성할 수 있고, 상기 메모리부(130)에 갱신되어 저장된 사용자 상태정보가 수면 상태로 판단될 경우에는 수면 유도 신호를 생성하지 않을 수도 있다.Here, the control unit 140 according to an embodiment of the present invention may generate a sleep inducing signal according to the user status information updated and stored in the memory unit 130. That is, the control unit 140 adjusts and generates at least one of the interval, intensity, duration, and intensity for each time period of the sleep inducing signal according to the user status information stored in the memory unit 130, and in particular, the memory unit 130 If the user status information updated and stored in the memory unit 130 exceeds or falls below a predetermined standard value, a sleep inducing signal can be changed and generated, and the user status information updated and stored in the memory unit 130 may be determined to be in a sleep state. In some cases, sleep-inducing signals may not be generated.
이를 통해, 본 발명의 제어부(140)는 상기 메모리부(130)에 갱신되어 저장되는 사용자 상태정보를 반영하여 수면 유도 신호를 조절하여 생성함에 따라, 사용자를 수면 상태로 유도하는 목표값과 현재의 사용자 상태정보값 사이의 오차를 줄여나가는 방식으로 수면 유도 신호를 생성할 수 있는 것이다.Through this, the control unit 140 of the present invention adjusts and generates a sleep inducing signal by reflecting the user status information updated and stored in the memory unit 130, thereby adjusting the target value and the current sleep inducing signal to induce the user into a sleep state. A sleep inducing signal can be generated by reducing the error between user status information values.
상기 자극발생부(150)는 상기 제어부(140)에서 생성된 신호에 따라 수면 유도 자극을 발생시키는 구성으로서, 진동발생모듈 또는 소리발생모듈을 포함할 수 있다. 상기 진동발생모듈 또는 소리발생모듈은 우퍼 스피커와 유사한 원리로 진동자극 또는 소리자극을 발생시키도록 구동될 수 있으며, 좀더 강한 자극을 원할 경우 진동자극과 소리자극을 동시에 출력되도록 구동될 수 있다. 즉, 본 발명의 자극발생부(150)는 진동자극 또는 소리자극 또는 진동+소리자극 중 사용자에게 적합한 또는 사용자가 선호하는 방식으로 사용자의 수면을 유도할 수 있다. The stimulation generator 150 is a component that generates sleep-inducing stimulation according to the signal generated by the control unit 140, and may include a vibration generator module or a sound generator module. The vibration generation module or sound generation module can be driven to generate vibration stimulation or sound stimulation on a similar principle to a woofer speaker, and when a stronger stimulation is desired, it can be driven to output vibration stimulation and sound stimulation simultaneously. That is, the stimulation generator 150 of the present invention can induce the user's sleep in a method suitable for the user or preferred by the user among vibration stimulation, sound stimulation, or vibration + sound stimulation.
이상에서와 같이, 본 발명에 따른 수면 유도 장치(100)는 감지부(120)에서 적어도 2회 이상 사용자 상태정보가 감지되고 메모리부(130)에 갱신 저장됨에 따라 사용자의 상태정보가 수면/비수면 상태별로 구분되어 저장될 뿐 아니라 지속적으로 모니터링되어 저장될 수 있으며, 상기 제어부(140)에서 메모리부(130)에 갱신 저장된 사용자 상태정보에 따라 수면 유도 신호의 간격, 강도, 시간 등을 조절하여 생성함에 따라 현재의 사용자 상태정보에 가장 적절한 수면 유도 신호를 생성할 수 있는 것을 특징으로 한다. As described above, in the sleep inducing device 100 according to the present invention, the user's status information is detected at least twice by the detection unit 120 and updated and stored in the memory unit 130, so that the user's status information is sleep/non-sleep. Not only can they be stored separately by sleep state, but they can also be continuously monitored and stored, and the control unit 140 adjusts the interval, intensity, time, etc. of the sleep inducing signal according to the user status information updated and stored in the memory unit 130. It is characterized by being able to generate a sleep inducing signal most appropriate for the current user status information.
즉, 본 발명에 따른 수면 유도 장치(100)는 사용자에게 일방적으로 동일한 수면 유도 신호 및 자극을 제공하는 방식으로 제어되는 것이 아니라, 사용자에게 제공된 수면 유도 자극의 결과에 따른 사용자 상태정보를 지속적으로 피드백받고, 사용자에게는 피드백받은 상태정보 값이 반영되어 조절/변경된 수면 유도 신호 및 자극이 제공됨에 따라, 실제 사용자의 수면상태에 해당하는 상태정보 목표값과의 오차를 점차적으로 줄여 최적의 수면 상태를 제공할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.In other words, the sleep inducing device 100 according to the present invention is not controlled in a way that unilaterally provides the same sleep inducing signal and stimulus to the user, but continuously feeds back user status information according to the results of the sleep inducing stimulus provided to the user. As the user is provided with sleep inducing signals and stimulation that have been adjusted/changed by reflecting the status information value that has been fed back, the error with the status information target value corresponding to the actual user's sleep state is gradually reduced to provide an optimal sleep state. You can achieve the effect of being able to do it.
도 3은 본 발명에 실시예에 따른 사용자 상태정보 기반 수면 유도 방법을 설명하기 위한 순서도이다. Figure 3 is a flowchart for explaining a method of inducing sleep based on user state information according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명은 레이어부, 감지부, 메모리부, 제어부 및 자극발생부를 포함하는 수면 유도 장치에서 수행되는 수면 유도 방법으로서, 상기 레이어부 내에 구비된 감지부에서 사용자 상태정보가 1차 감지되는 단계(S100), 상기 감지부에서 1차 감지된 사용자 상태정보가 메모리부에 저장되는 단계(S200), 상기 제어부에서 상기 메모리부에 저장된 사용자 상태정보에 따라 1차 수면 유도 신호가 생성되는 단계(S300), 상기 제어부에서 생성된 1차 수면 유도 신호에 따라, 자극발생부에서 수면 유도 자극이 발생되는 단계(S400), 상기 감지부에서 상기 수면 유도 자극이 발생된 이후의 사용자 상태정보가 2차 감지되는 단계(S500), 상기 감지부에서 2차 감지된 사용자 상태정보가 상기 메모리부에 갱신되어 저장되는 단계(S600), 상기 제어부에서 상기 메모리부에 갱신되어 저장된 사용자 상태정보에 따라 2차 수면 유도 신호가 생성되는 단계(S700) 및 상기 제어부에서 생성된 2차 수면 유도 신호에 따라, 자극발생부에서 수면 유도 자극이 발생되는 단계(S800)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the present invention is a sleep inducing method performed in a sleep inducing device including a layer unit, a sensing unit, a memory unit, a control unit, and a stimulation generating unit. The user status information is 1 from the sensing unit provided in the layer unit. A step of detecting the car (S100), a step of storing the user state information first detected by the detection unit in the memory unit (S200), and the control unit generating a first sleep inducing signal according to the user state information stored in the memory unit. step (S300), step in which a sleep-inducing stimulus is generated from the stimulus generator according to the first sleep-inducing signal generated by the control unit (S400), user status information after the sleep-inducing stimulus is generated from the detector A step of secondary detection (S500), a step of updating and storing the user status information secondarily detected by the detection unit in the memory unit (S600), according to the user status information updated and stored in the memory unit by the control unit. It includes a step of generating a secondary sleep-inducing signal (S700) and a step of generating a sleep-inducing stimulus in the stimulation generator according to the secondary sleep-inducing signal generated by the control unit (S800).
본 발명의 감지부에서 사용자의 상태정보가 적어도 2회 이상 감지되고, 감지된 사용자 상태정보가 메모리부에 갱신되어 저장되는 구성은, 상기 도 1 및 도 2에서 설명한 내용과 유사하므로, 이하에서는, 폐루프 방식으로 제어되는 본 발명의 수면 유도 발명에 대하여 좀더 구체적으로 설명하도록 한다.Since the configuration in which the user's status information is detected at least twice in the detection unit of the present invention and the detected user status information is updated and stored in the memory unit is similar to the content described in FIGS. 1 and 2 above, hereinafter: The sleep inducing invention of the present invention controlled in a closed loop method will be described in more detail.
먼저, 상기 레이어부 내에 구비된 감지부에서 사용자 상태정보가 1차 감지되는 단계(S100)는, 압력센서, 진동센서, 위치센서, 음향센서, 적외선센서, 모션센서, 안면인식센서 중 적어도 하나 이상의 센서를 포함하는 감지부를 통해, 사용자의 체중, 신장, 신체비율, 식별정보, 수면상태 중 적어도 하나 이상의 정보가 감지되도록 수행된다. 감지부에서는 사용자의 신체 정보 뿐 아니라, 얼굴이나 목소리 등의 사용자별 식별 정보 및 심박수, 호흡 주기 등의 생체 정보 등을 감지할 수 있다. First, the step (S100) in which user status information is first detected by the detection unit provided in the layer unit is at least one of a pressure sensor, a vibration sensor, a position sensor, an acoustic sensor, an infrared sensor, a motion sensor, and a facial recognition sensor. At least one of the user's weight, height, body ratio, identification information, and sleep state is detected through a detection unit including a sensor. The detection unit can detect not only the user's physical information, but also user-specific identification information such as face or voice, and biometric information such as heart rate and breathing cycle.
다음으로, 상기 감지부에서 1차 감지된 사용자 상태정보가 메모리부에 저장되는 단계(S200)가 수행된다. S200단계는 감지부에서 1차 감지되 사용자 상태정보가 사용자별로 매핑되어 저장될 수도 있으며, 사용자의 수면 또는 비수면 상태의 정보가 구분되어 저장될 수도 있다.Next, a step (S200) in which the user status information first detected by the detection unit is stored in the memory unit is performed. In step S200, user state information that is first detected by the sensor may be mapped and stored for each user, and information on the user's sleeping or non-sleeping state may be stored separately.
그 다음, 상기 제어부에서 상기 메모리부에 저장된 사용자 상태정보에 따라 1차 수면 유도 신호가 생성되는 단계(S300)가 수행된다. 구체적으로, 상기 제어부는 상기 메모리부에 저장된 사용자 상태정보가 수면 상태에 해당하는 목표값에 도달할 수 있도록 수면 유도 신호를 생성하며, 예컨대, 수면 유도 신호의 간격, 강도, 지속시간, 시간대별 강도 중 적어도 하나 이상이 조절되도록 신성할 수 있다.Next, a step (S300) is performed in which the control unit generates a first sleep inducing signal according to the user status information stored in the memory unit. Specifically, the control unit generates a sleep inducing signal so that the user state information stored in the memory unit reaches a target value corresponding to the sleep state, such as the interval, intensity, duration, and intensity of the sleep inducing signal for each time period. At least one of them may be sacred to be regulated.
다음으로, 상기 제어부에서 생성된 1차 수면 유도 신호에 따라, 자극발생부에서 수면 유도 자극이 발생되는 단계(S400)가 수행된다. 상기 자극발생부는 진동발생모듈 또는 소리발생모듈 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있으며, 상기 자극발생부에서 수면 유도 자극이 발생되는 단계(S400)는, 사용자별 상태정보에 따라 가장 최적의 방식으로 진동 또는 소리가 출력되도록 수행되어 사용자에게 제공될 수 있다.Next, a step (S400) in which a sleep-inducing stimulus is generated in the stimulus generator according to the first sleep-inducing signal generated by the controller is performed. The stimulation generating unit may include at least one of a vibration generating module or a sound generating module, and the step (S400) in which sleep-inducing stimulation is generated from the stimulation generating unit vibrates in the most optimal manner according to status information for each user. Alternatively, sound may be output and provided to the user.
그런 다음, 상기 감지부에서 상기 수면 유도 자극이 발생된 이후의 사용자 상태정보가 2차 감지되는 단계(S500)가 수행된다. 즉, 본 발명은 한번 생성된 수면 유도 신호를 사용자에게 동일하게 계속 제공하는 것이 아니라 사용자 피드백 정보를 반영하여 수면 유도 신호를 조절하여 제공하는 폐루프 방식을 적용하는 것을 특징으로 하며, 이를 위해, 1차 수면 유도 신호에 대한 결과값으로서 사용자 상태정보를 2차 감지하는 S500 단계가 수행되는 것이다.Then, a step (S500) is performed in which the user's status information after the sleep-inducing stimulus is generated is secondarily detected by the detection unit. In other words, the present invention is characterized by applying a closed-loop method that adjusts and provides a sleep-inducing signal by reflecting user feedback information, rather than continuing to provide the same sleep-inducing signal to the user once generated. To this end, 1 Step S500 is performed to secondarily detect user status information as a result of the primary sleep inducing signal.
다음으로, 상기 감지부에서 2차 감지된 사용자 상태정보가 상기 메모리부에 갱신되어 저장되는 단계(S600)가 수행된다. 상기 S600단계는, 사용자 상태정보가 갱신될 때마다 해당 정보값을 갱신하여 저장되도록 수행되되, 상기 S200단계에서 저장된 1차 감지된 사용자 상태정보가 삭제되지 않고 누적 갱신되도록 수행될 수 있으며, 이를 통해, 사용자의 상태정보 값을 지속적으로 모니터링하여 수집하는 것이 가능하다. 따라서, 본 발명은 자극발생부에서 제공된 수면 유도 자극의 결과값인 사용자의 상태정보가 현재값으로 갱신되어 저장될 수 있을 뿐 아니라, 사용자의 비수면상태, 수면상태, 또는 비수면-수면 동안의 상태에 따라 심박수, 호흡 주기 등의 생체 정보가 어떻게 달라지는지도 구분하여 수집 가능하다. Next, a step (S600) in which the user status information secondarily detected by the detection unit is updated and stored in the memory unit is performed. The step S600 is performed so that the corresponding information value is updated and stored every time the user status information is updated, but the primary sensed user status information stored in the step S200 is not deleted but is cumulatively updated. Through this, , it is possible to continuously monitor and collect user status information values. Therefore, the present invention not only allows the user's state information, which is the result of the sleep-inducing stimulus provided from the stimulus generator, to be updated and stored as a current value, but also allows the user's non-sleep state, sleeping state, or non-sleep-sleep state. It is also possible to distinguish and collect how biometric information such as heart rate and breathing cycle changes depending on the condition.
그런 다음, 상기 제어부에서 상기 메모리부에 갱신되어 저장된 사용자 상태정보에 따라 2차 수면 유도 신호가 생성되는 단계(S700)가 수행된다. 이 때, 상기 제어부는 상기 메모리부에 갱신되어 저장된 사용자 상태정보가 소정 기준값을 초과 또는 미달할 경우, 상기 1차 수면 유도 신호의 간격, 강도, 지속시간, 시간대별 강도 중 적어도 하나 이상이 변경된 2차 수면 유도 신호를 생성한다.Then, a step (S700) is performed in which the control unit generates a secondary sleep inducing signal according to the user status information updated and stored in the memory unit. At this time, when the user status information updated and stored in the memory unit exceeds or falls below a predetermined reference value, the control unit changes 2 at least one of the interval, intensity, duration, and intensity for each time period of the primary sleep inducing signal. Tea generates sleep-inducing signals.
즉, 본 발명은 사용자의 수면 상태에 해당하는 상태정보를 소정 목표값으로 하여 해당 사용자의 수면 상태를 유도할 수 있는 수면 유도 신호를 생성하되, 사용자에게 제공된 수면 유도 신호 및 자극에 대한 결과값으로서 사용자 상태정보를 2차 감지하고 이를 목표값에 해당하는 사용자 상태정보와 비교함으로써, 상기 목표값과의 오차를 줄여나갈 수 있도록 2차 수면 유도 신호를 조절하여 생성할 수 있는 것을 특징으로 한다. 이를 통해, 본 발명은 사용자에게 보다 효과적으로 “좋은 수면” 상태를 제공할 수 있을 뿐 아니라, 사용자가 “좋은 수면” 상태에 도달하는 시간을 단축시킬 수 있다.In other words, the present invention generates a sleep inducing signal capable of inducing the user's sleeping state by using state information corresponding to the user's sleeping state as a predetermined target value, but as a result value of the sleep inducing signal and stimulation provided to the user. By secondary detection of user state information and comparing it with user state information corresponding to the target value, a secondary sleep inducing signal can be adjusted and generated to reduce the error with the target value. Through this, the present invention can not only provide the user with a “good sleep” state more effectively, but also shorten the time for the user to reach the “good sleep” state.
다음으로, 상기 제어부에서 생성된 2차 수면 유도 신호에 따라, 자극발생부에서 수면 유도 자극이 발생되는 단계(S800)가 수행된다. S800단계는 앞서 설명한 S400단계와 유사한 방식으로 수행될 수 있으며, 다만, 사용자를 수면 상태로 유도하기 위해 좀더 강하거나 약한 강도가 좀더 오래 또는 좀더 짧게 제공되는 등 다양한 방식으로 변경되어 수행될 수 있다.Next, a step (S800) in which sleep-inducing stimulation is generated in the stimulation generating unit according to the secondary sleep-inducing signal generated by the control unit is performed. Step S800 may be performed in a similar manner to step S400 described above, but may be performed in various ways, such as providing a stronger or weaker intensity for a longer or shorter period of time to induce the user into a sleep state.
S800단계 이후에, 사용자는 본 발명의 목표인 수면 상태에 도달할 수도 있으며, 미처 수면상태에 도달하지 못할 수도 있다. 본 발명은 사용자로 하여금 “좋은 수면” 상태로 유도하는 것을 최종 목적으로 하므로, 이러한 목적이 달성될 때까지 사용자 상태정보가 감지되고 이에 따른 수면 유도 자극이 제공되는 과정이 반복하여 수행될 수 있다.After step S800, the user may reach the sleep state, which is the goal of the present invention, or may not reach the sleep state yet. Since the ultimate goal of the present invention is to induce the user into a “good sleep” state, the process of detecting user status information and providing sleep-inducing stimulation accordingly can be repeatedly performed until this goal is achieved.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자 상태정보 기반 수면 유도 방법을 설명하기 위한 순서도로서, S800단계 이후에도 사용자가 수면상태에 도달하지 못했을 경우, 사용자 상태정보가 감지되고 이에 따른 수면 유도 자극이 제공되는 과정이 n회 반복하여 수행되는 과정을 포함하고 있다.Figure 4 is a flowchart illustrating a method of inducing sleep based on user state information according to another embodiment of the present invention. If the user does not reach the sleep state even after step S800, the user state information is detected and the corresponding sleep inducing stimulus is applied. The provided process includes a process that is repeated n times.
이하에서는, 도 4를 참조하여 S800단계 이후에 수행될 수 있는 과정에 대하여 좀더 구체적으로 설명하도록 한다.Below, the process that can be performed after step S800 will be described in more detail with reference to FIG. 4.
S800단계 이후, 감지부는 2차 수면 유도 신호에 따라 발생된 수면 유도 자극에 대한 결과값으로서 사용자 상태정보를 n차 감지하는 (n-1)단계가 수행된 다음, n차 감지된 사용자 상태정보가 메모리부에 갱신되어 저장되는 (n-2)단계가 수행된다. 그런 다음, 상기 제어부에서 상기 메모리부에 갱신되어 저장된 사용자 상태정보에 따라 n차 수면 유도 신호를 생성하는 (n-3)단계가 수행되며, 상기 제어부에서 생성된 n차 수면 유도 신호에 따라, 자극발생부에서 수면 유도 자극이 발생되는 (n-4)단계가 수행된다.After step S800, the detection unit performs the (n-1) step of detecting the nth user state information as a result of the sleep inducing stimulus generated according to the secondary sleep inducing signal, and then the nth detected user state information is performed. Step (n-2) is performed where the update is updated and stored in the memory unit. Then, step (n-3) is performed in which the control unit generates an nth sleep inducing signal according to the user status information updated and stored in the memory unit, and according to the nth sleep inducing signal generated in the control unit, stimulation is performed. Step (n-4) is performed in which a sleep-inducing stimulus is generated in the generator.
참고로 도 4에서 언급되는 단계들의 반복은 반드시 깨어 있는 상태(비수면상태)의 사용자를 수면상태로 유도하기 위해서만 이루어지는 것은 아니며, 잠이 들어 있는 상태(수면상태)에 있는 사용자에 대해서도 특정수면단계로 유도하기 위해 또는 특정수면단계로부터 이탈시키기 위해 실행될 수 있다. 수면은 REM수면, Non-REM수면으로 나뉠 수 있고, 또한 Non-REM수면 각각은 다시 수 개의 수면단계들로 구분될 수 있는데 본 발명에 따른 수면 유도 장치는 이렇게 사용자가 수면상태에 있을 때에도 REM수면 에서 Non-REM수면으로, 또는 Non-REM수면 중 특정 단계에서 다른 단계로 유도하기 위해 사용자의 상태정보를 감지하고, 감지된 상태정보를 갱신저장하며, 임의의 수면 유도 신호를 생성하는 과정들을 반복할 수 있다. For reference, the repetition of the steps mentioned in FIG. 4 is not necessarily done to induce the user in the awake state (non-sleep state) into the sleep state, and also applies to a specific sleep stage for the user in the asleep state (sleep state). It can be executed to induce sleep or to escape from a specific sleep stage. Sleep can be divided into REM sleep and Non-REM sleep, and each Non-REM sleep can be further divided into several sleep stages. The sleep inducing device according to the present invention provides REM sleep even when the user is in a sleeping state. Repeat the process of detecting the user's state information, updating and storing the detected state information, and generating a random sleep inducing signal to guide from non-REM sleep to non-REM sleep, or from a specific stage to another stage during non-REM sleep. can do.
한편, 위 단계들은 사용자의 수면 유도에만 적용되는 예시는 아니며, 사용자를 깨우고자 하는 경우에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 수면상태로부터 깨어나는 패턴의 상태정보가 감지되었을 때, 수면 유도 장치는 감지된 상태정보를 갱신저장하고 사용자가 깨어나는 과정에서 불편함을 느끼지 않도록 세기가 조절된 자극, 또는 사용자를 깨우기 위한 적절한 주기의 자극(예. 사용자의 심박수 값보다 정해진 퍼센티지 만큼 더 짧은 주기의 자극)을 생성할 수 있다. Meanwhile, the above steps are not examples that only apply to inducing the user to sleep, and can also be applied when trying to wake the user up. For example, when state information of a pattern in which the user wakes up from a sleep state is detected, the sleep induction device updates and stores the detected state information and provides stimulation whose intensity is adjusted so that the user does not feel discomfort during the waking process, or Stimulation with an appropriate cycle to wake the user (e.g., stimulation with a cycle shorter than the user's heart rate by a certain percentage) can be generated.
다른 한편, 도 4의 S800 단계 이후에 수행되는 반복 과정들은 사용자의 돌발적인 상태변화에도 대응이 가능할 수 있도록 실행될 수 있다. 가령, 지속적인 진동 또는 소리 자극이 가해지고 있는 와중에 사용자 상태정보를 감지한 결과 사용자가 수면으로부터 깨어나려는 패턴의 상태정보를 보이는 경우, 수면 유도 장치는 이러한 사용자 상태정보를 메모리부에 갱신저장한 후 자극의 세기를 감소시킴으로써, 다시 말해 수면 유도 신호를 다시 조정하여 생성함으로써 사용자가 수면으로부터 깨어나려는 상황에 대응할 수 있다. On the other hand, the repetitive processes performed after step S800 of FIG. 4 can be executed so that it is possible to respond to sudden changes in the user's status. For example, if the user's status information is detected while continuous vibration or sound stimulation is being applied and the user shows status information in a pattern of waking up from sleep, the sleep inducing device updates and stores this user status information in the memory unit and then stimulates the user. By reducing the intensity of , that is, by re-adjusting and generating the sleep inducing signal, it is possible to respond to a situation in which the user tries to wake up from sleep.
즉, 본 발명은 사용자를 최적의 수면 환경 또는 최적의 기상 환경에 놓일 수 있도록 해당 사용자의 상태(심박수, 호흡수 등)를 유도하는 것을 최종 목적으로 하며, 이를 위해, 사용자의 상태정보를 감지하고 이를 반영하여 수면 유도 신호를 조절/변경하여 생성하는 과정을 n회 반복 수행하는 것을 특징으로 한다. 다시 말해, 본 발명은 사용자에게 일방적으로 수면 유도 신호 및 자극을 제공하는 종래기술과는 달리, ‘사용자 상태정보 수집-수집한 사용자 상태정보 기반 수면 유도 신호 및 자극의 제공’의 과정을 사용자 상태정보가 목표값에 도달할 때까지 반복 수행하는 것을 특징으로 하며, 이에 따라, 보다 빠르고 효과적으로 사용자 수면상태를 유도할 수 있다. In other words, the ultimate purpose of the present invention is to induce the user's condition (heart rate, breathing rate, etc.) so that the user can be placed in an optimal sleeping environment or optimal weather environment. To this end, the user's status information is detected and Reflecting this, the process of generating and controlling the sleep inducing signal is repeated n times. In other words, unlike the prior art that unilaterally provides sleep-inducing signals and stimulation to the user, the present invention uses the process of 'collecting user state information - providing sleep-inducing signals and stimulation based on the collected user state information' to provide user state information. It is characterized in that it is repeatedly performed until it reaches the target value. Accordingly, it is possible to induce the user's sleep state more quickly and effectively.
이하에서는, 도 5a 내지 도 5b를 참조하여, 사용자 상태정보가 목표값에 도달할 때까지 사용자의 수면을 유도하는, 본 발명의 실시예에 따른 수면 유도 신호 생성 방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 5A and 5B, a method of generating a sleep inducing signal according to an embodiment of the present invention, which induces the user to sleep until the user status information reaches the target value, will be described.
도 5a에 도시된 바와 같이, 사용자의 수면상태에 해당하는 상태정보를 목표값으로 설정하고, 사용자의 상태정보가 해당 목표값까지 낮아질 때까지 수면 유도 신호 및 자극을 1차 및 2차로 제공할 수 있다.As shown in Figure 5a, the state information corresponding to the user's sleep state is set as the target value, and sleep inducing signals and stimulation can be provided in the first and second stages until the user's state information is lowered to the target value. there is.
사용자의 심박수를 예로 들어 설명하면, 본 발명의 수면 유도 장치는 감지부를 통해 사용자의 현재 심박수를 지속적으로 감지할 수 있으며, 해당 사용자의 수면상태에 해당하는 심박수를 목표값으로 설정하여 현재의 심박수 대비 기 설정된 목표값 만큼 심박수를 낮추는 것을 목적으로 수면 유도 신호를 생성할 수 있다. 수면 유도 신호에 따라 생성된 1차 자극 이후에도 사용자의 심박수가 목표값에 도달하지 못했을 경우, 현재의 사용자 심박수를 기준으로 다시 수면 유도 신호를 생성하여 2차 자극을 제공할 수 있으며, 사용자의 심박수가 목표값(사용자 수면상태)에 도달할 때까지 지속적으로 수면 유도 신호를 생성하여 자극을 제공할 수 있다.Taking the user's heart rate as an example, the sleep induction device of the present invention can continuously detect the user's current heart rate through the detection unit, and sets the heart rate corresponding to the user's sleep state as the target value to compare the current heart rate to the target value. A sleep inducing signal can be generated for the purpose of lowering the heart rate by a preset target value. If the user's heart rate does not reach the target value even after the primary stimulation generated according to the sleep inducing signal, secondary stimulation can be provided by generating a sleep inducing signal again based on the user's current heart rate. Stimulation can be provided by continuously generating sleep inducing signals until the target value (user sleep state) is reached.
도 5b에 도시된 바와 같이, 사용자의 수면상태에 해당하는 상태정보를 목표값으로 설정하고, 사용자의 상태정보가 해당 목표값까지 높아질 때까지 수면 유도 신호 및 자극을 1차 및 2차로 제공할 수 있다.As shown in Figure 5b, the state information corresponding to the user's sleep state is set as the target value, and sleep inducing signals and stimulation can be provided in the first and second stages until the user's state information increases to the target value. there is.
사용자의 호흡 주기를 예로 들어 설명하면, 본 발명의 수면 유도 장치는 감지부를 통해 사용자의 현재 호흡 주기를 지속적으로 감지할 수 있으며, 해당 사용자의 수면상태에 해당하는 호흡 주기를 목표값으로 설정하여 현재의 호흡 주기 대비 기 설정된 목표값 만큼 호흡 주기를 높이는 것을 목적으로 수면 유도 신호를 생성할 수 있다. 본 발명은 수면 유도 신호에 따라 생성된 1차 자극 이후에도 사용자의 호흡 주기가 목표값에 도달하지 못했을 경우, 현재의 사용자 호흡 주기 기준으로 다시 수면 유도 신호를 생성하여 흡기 때에 2차 자극을 제공함에 따라, 사용자의 호흡 주기가 목표값(사용자 수면상태)에 도달할 때가지 지속적으로 수면 유도 신호를 생성하여 자극을 제공할 수 있다.Taking the user's breathing cycle as an example, the sleep inducing device of the present invention can continuously detect the user's current breathing cycle through the detection unit, and sets the breathing cycle corresponding to the user's sleep state as the target value to provide the current breathing cycle. A sleep inducing signal can be generated for the purpose of increasing the breathing cycle by a preset target value compared to the breathing cycle. In the present invention, if the user's breathing cycle does not reach the target value even after the primary stimulation generated according to the sleep inducing signal, a sleep inducing signal is generated again based on the user's current breathing cycle to provide secondary stimulation during inspiration. , stimulation can be provided by continuously generating sleep inducing signals until the user's breathing cycle reaches the target value (user sleep state).
즉, 본 발명은 사용자 수면상태에 해당하는 상태정보(예를 들어, 심박수, 호흡 주기 등)를 목표값으로 설정하고 해당 목표값에 도달할 때까지 사용자 상태정보를 수집하고 수집된 상태정보에 따라 수면 유도 신호를 생성하는 과정을 반복 수행하는 것을 특징으로 하며, 특히, 수집되는 사용자 상태정보 기준으로 수면 유도 신호를 생성하여 목표값과 현재의 상태정보 사이의 오차를 점차 줄여 최종 목표값에 도달하도록 할 수 있다. 이를 통해, 본 발명은 사용자의 현재 상태에 가장 적절한 강도, 시간 등의 방식으로 수면 유도 자극을 제공할 수 있으므로, 사용자에게 빠르고 효과적으로 “좋은 수면” 상태를 제공할 수 있다.In other words, the present invention sets the state information corresponding to the user's sleep state (e.g., heart rate, breathing cycle, etc.) as a target value, collects the user state information until the target value is reached, and according to the collected state information. It is characterized by repeating the process of generating a sleep inducing signal. In particular, it generates a sleep inducing signal based on the collected user state information to gradually reduce the error between the target value and the current state information to reach the final target value. can do. Through this, the present invention can provide sleep-inducing stimulation in a manner such as intensity and time most appropriate to the user's current state, thereby providing the user with a “good sleep” state quickly and effectively.
아울러, 본 발명은 사용자에게 제공되는 수면 유도 자극의 결과인 사용자 상태정보와 목표값과의 오차가 큰 경우, 목표값을 수정하는 방식으로 사용자의 수면을 유도할 수도 있다.In addition, the present invention can induce sleep in the user by modifying the target value when there is a large error between the user state information that is the result of the sleep-inducing stimulus provided to the user and the target value.
도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자 상태정보 기반 수면 유도 신호를 생성하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 도 6a를 참조하면, 사용자에게 1차 및 2차 자극을 제공하였음에도 불구하고 사용자 상태정보에 큰 변화가 없을 경우 사용자에게 제공된 자극에 의해 자율신경계가 제대로 조절되지 않은 것으로 보고 설정된 목표값을 상향하여 수면 유도 신호를 생성하는 것도 가능하다. FIGS. 6A and 6B are diagrams illustrating a method for generating a sleep inducing signal based on user status information according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6A, even though the first and second stimuli are provided to the user, Nevertheless, if there is no significant change in the user's status information, it is possible to consider that the autonomic nervous system is not properly regulated by the stimulation provided to the user and generate a sleep inducing signal by raising the set target value.
사용자의 심박수를 예로 들어 설명하면, 1차 자극 및 2차 자극이 제공된 이후에도 사용자 심박수에 큰 변화가 없어 목표값의 오차가 크게 줄어들지 않을 경우, 기 설정된 목표값을 현재의 사용자 심박수에 조금 더 가깝도록 상향 설정하여 수면 유도 신호가 생성되도록 제어할 수 있다. 이를 통해, 사용자의 신체에 현재의 심박수 기준으로 기 설정된 목표값보다 조금 더 오차가 적은 상향 목표값이 유도될 수 있도록 3차 자극을 제공함으로써, 사용자의 심박수에 좀더 큰 변화를 유도할 수 있는 것이다.Taking the user's heart rate as an example, if there is no significant change in the user's heart rate even after the first and second stimuli are provided, and the error in the target value is not significantly reduced, the preset target value is brought a little closer to the current user's heart rate. You can control it to generate a sleep-inducing signal by setting it upward. Through this, it is possible to induce a greater change in the user's heart rate by providing a tertiary stimulus to induce an upward target value with slightly less error than the target value preset based on the current heart rate in the user's body. .
반대로, 목표값을 하향 조절하여 수면 유도 신호를 생성하는 것도 가능한데, 사용자의 호흡 주기를 예로 들어 설명하면, 도 6b에 도시된 바와 같이, 1차 자극 및 2차 자극이 제공된 이후에도 사용자 호흡 주기에 큰 변화가 없어 목표값의 오차가 크게 줄어들지 않을 경우, 기 설정된 목표값을 현재의 사용자 호흡 주기에 조금 더 가깝도록 하향 설정하여 수면 유도 신호가 생성되도록 제어할 수 있다. 이를 통해, 사용자의 신체에 현재의 호흡 주기 기준으로 기 설정된 목표값보다 조금 더 오차가 적은 하향 목표값이 유도될 수 있도록 자극을 제공함으로써, 사용자의 호흡 주기에 좀더 큰 변화를 유도할 수 있는 것이다.Conversely, it is also possible to generate a sleep inducing signal by adjusting the target value downward. Taking the user's breathing cycle as an example, as shown in Figure 6b, there is a large increase in the user's breathing cycle even after the first and second stimuli are provided. If there is no change and the error in the target value is not significantly reduced, the preset target value can be set downward to be a little closer to the current user's breathing cycle, thereby controlling the generation of a sleep inducing signal. Through this, it is possible to induce a greater change in the user's breathing cycle by providing stimulation to induce a downward target value with slightly less error than the target value preset based on the current breathing cycle in the user's body. .
또한, 본 발명은 사용자 상태정보를 수시로 감지하고 수집함에 따라, 사용자 상태정보에 따라 해당 사용자를 수면 상태로 유도하기 위한 수면 유도 신호를 즉각적이고 유연하게 변경하여 생성할 수 있으며, 구체적으로 도시하고 설명하지는 않았으나, 실시간으로 수집한 사용자 상태정보에 따라 사용자에게 제공되는 수면 유도 신호 및 자극이 변경/조절되는 방법은 다양한 방식으로 구현 가능하며, 이를 위한 본 발명의 기술적 특징 및 실시예는 본 명세서에 도시되고 설명된 내용으로 제한되어 해석되어서는 안된다.In addition, as the present invention detects and collects user status information at any time, it is possible to immediately and flexibly change and generate a sleep induction signal to induce the user into a sleep state according to the user status information, and is shown and described in detail. Although not done, the method of changing/adjusting the sleep inducing signals and stimulation provided to the user according to the user status information collected in real time can be implemented in various ways, and the technical features and embodiments of the present invention for this purpose are shown in the specification. and should not be construed as limited to the content described.
이와 같이, 본 발명은 사용자에게 수면 유도 자극이 제공된 이후에도 지속적으로 사용자 상태정보(심박수, 호흡 주기 등)를 수집함에 따라, 수면 유도 자극의 결과로서 사용자 상태정보를 파악할 수 있으며 사용자에게 제공된 자극이 수면을 유도하는 데에 효과적이었는지도 판단할 수 있다. 따라서, 본 발명은 수면 유도 자극이 발생된 이후에 수집한 현재의 사용자 상태정보를 기준으로 목표값을 상향 또는 하향 조절하여 설정할 수 있으며, 사용자를 수면 상태로 효과적으로 유도할 수 있는 최적의 수면 유도 신호를 생성할 수 있는 것이다.In this way, the present invention continuously collects user state information (heart rate, breathing cycle, etc.) even after a sleep-inducing stimulus is provided to the user, so that user state information can be determined as a result of the sleep-inducing stimulus, and the stimulus provided to the user can be used to determine sleep state information. It can also be judged whether it was effective in inducing . Therefore, the present invention can set the target value by adjusting it upward or downward based on the current user status information collected after the sleep-inducing stimulus is generated, and provides an optimal sleep-inducing signal that can effectively induce the user into a sleep state. can be created.
한편, 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 수면 유도 장치가 작동하는 모습을 도시한 것이다. 앞선 도 5, 도 6의 설명에서는 사용자의 심박수, 또는 호흡 주기 중 어느 하나만을 참고로 하여 수면 유도 신호를 생성하는 실시예에 대해서만 설명하였는데, 수면 유도 신호는 복수 개의 상태정보들, 즉 심박수와 호흡 주기를 모두 참고하여 생성될 수 있다. Meanwhile, Figure 7 shows the operation of a sleep inducing device according to another embodiment of the present invention. In the previous description of FIGS. 5 and 6, only an embodiment of generating a sleep inducing signal was described with reference to either the user's heart rate or breathing cycle. The sleep inducing signal includes a plurality of state information, namely heart rate and breathing. It can be created by referring to all cycles.
도 7은 수면 유도 신호가 사용자에게 가해지는 자극 시점을 도시한 것이다. 도 5, 도 6에도 상태정보를 참고로 하여 사용자의 심박수, 또는 호흡주기가 목표값에 도달하였는지 여부에 따라 자극을 어느 시점에 가하여야 하는지가 도시되어 있으나, 도 7은 사용자에게 자극을 가하는 시점이 그 사용자의 호흡 주기 중 어느 시점에 이루어져야 하는지에 관한 것으로, 도 7은 자극이 가해지는 주기 내에서의 자극 시점을 정하기 위한 그래프임을 이해한다. Figure 7 shows the timing of stimulation when a sleep inducing signal is applied to the user. Figures 5 and 6 also show at what point stimulation should be applied depending on whether the user's heart rate or breathing cycle has reached the target value with reference to the status information, but Figure 7 shows the timing of applying stimulation to the user. Regarding at what point in the user's breathing cycle this should be done, it is understood that FIG. 7 is a graph for determining the timing of stimulation within the cycle in which stimulation is applied.
도면을 참고할 때, 사용자의 수면 상태를 더 깊은 수면 단계로 유도하고자 할 경우, 즉 사용자의 심박을 더 느리게 유도하고자 할 경우, 수면 유도 장치는 사용자의 호흡 주기 중 호기(날숨) 중에만 자극을 가하도록 제어될 수 있다. 도 7을 참고할 때, y축은 폐용량(lung volume)을, x축은 시간을 나타내는 축인데, 세로축의 폐용량은 단지 호흡의 호기와 흡기를 구분하기 위해 차용된 기준일 뿐, 사용자의 호흡 주기를 파악하기 위해 얼마든지 다른 기준, 예를 들어 본 발명에 따른 수면 유도 장치가 압력센서, 또는/및 진동센서를 이용해 얻은 값들, 또는 이러한 값들을 가공하여 산출한 값들이 이용될 수 있음을 이해한다. Referring to the drawing, if you want to induce the user's sleep state into a deeper sleep stage, that is, if you want to induce the user's heart rate to be slower, the sleep induction device will apply stimulation only during exhalation (exhalation) of the user's breathing cycle. It can be controlled to do so. Referring to FIG. 7, the y-axis represents lung volume and the In order to do so, it is understood that other standards, for example, values obtained by the sleep inducing device according to the present invention using a pressure sensor and/or a vibration sensor, or values calculated by processing these values, may be used.
도 7을 참고로 할 때, 수면 유도 장치는 폐용량이 증가하였다가 감소하는 시점부터 자극을 가하기 시작하여 폐용량이 다시 증가하는 시점부터는 자극을 중단함을 알 수 있다. 즉, 사용자의 심박을 느리게 유도하고자 할 시 부교감신경계가 활성화 되는 때에 더 느린 심박을 유도하기 위한 자극이 가해졌을 때에 효율성이 좋으며, 이를 위해 본 발명에 따른 수면 유도 장치는 부교감신경계의 영향을 더 많이 받는 호기일 때에만 자극이 가해지도록 설계될 수 있다. 반대로, 사용자를 깨우고자 할 경우, 즉 사용자의 심박을 더 빠르게 유도하고자 할 경우, 수면 유도 장치는 사용자의 호흡 주기 중 흡기(들숨) 중에만 자극이 가해지도록 제어될 수 있다. Referring to FIG. 7, it can be seen that the sleep induction device begins to apply stimulation from the point where lung capacity increases and then decreases, and stops stimulation from the point where lung capacity increases again. In other words, when trying to induce a user's heart rate to slow down, efficiency is good when stimulation to induce a slower heart rate is applied when the parasympathetic nervous system is activated. To this end, the sleep induction device according to the present invention exerts more influence on the parasympathetic nervous system. It can be designed so that stimulation is applied only when the exhalation is received. Conversely, when trying to wake up the user, that is, when trying to induce the user's heart rate to be faster, the sleep induction device can be controlled so that stimulation is applied only during inspiration (inhalation) during the user's breathing cycle.
한편, 도 7을 자세히 살펴볼 때, 또 다른 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 수면 유도 장치는 호기가 시작되는 시점과 호기가 끝나는 시점에서는 자극의 세기가 조절되도록 설계될 수 있으며, 예를 들어 호기가 시작되는 시점에서는 상대적으로 더 큰 값의 자극이, 호기가 끝나는 시점에서는 상대적으로 더 작은 값의 자극이 가해지도록 설계될 수 있고, 시작점과 끝나는 점 사이에서는 자극의 세기가 점차 감소(decay)하도록 제어될 수 있다. 또 다른 한편, 본 발명에 따른 수면 유도 장치는 호기가 시작되는 시점부터 얼마나 오랜 시간 동안 호기가 지속될 것인지를 예측하는 연산을 수행할 수도 있는데, 예를 들어 #1번 호기에 있어서 수면 유도 장치는 약 2.5초 동안의 호기가 지속될 것을 기 누적된 사용자의 상태정보를 참고하여 연산할 수 있고, 자극의 세기를 점차 감소시키고자 할 때에 위 호기 지속 시간을 참고하여 자극감소분을 결정할 수 있다. #2번 호기의 경우 #1번 호기에 비해 다른 양상의 호흡 상태, 즉 흡기가 종전에 비해 더 길고 호흡량이 많을 때 뒤에 이루어지는 호기를 나타낸 것인데, 이렇게 비정규적인 호흡 상태가 감지되었을 경우 수면 유도 장치는 직전 흡기 상태에서 획득된 데이터의 활용 비중을 더 늘림으로써 해당 호기가 끝나는 시점, 및/또는 자극감소분을 연산할 수 있다. 즉, 수면 유도 장치는 #2번 호기에서의 호기 종료시점(및/또는 자극감소분)을 연산하고자 할 때에 Pr로 표기된 직전 흡기 구간에서의 사용자 상태정보 가중치 비중을 더 늘릴 수 있다. Meanwhile, when looking at FIG. 7 in detail, in another embodiment, the sleep induction device according to the present invention may be designed so that the intensity of stimulation is adjusted at the point when exhalation begins and when exhalation ends, for example, when exhalation It can be designed so that a relatively larger value of stimulation is applied at the start of exhalation, and a relatively smaller value of stimulation is applied at the end of exhalation, and the intensity of the stimulation is gradually decreased between the start and end points. It can be controlled. On the other hand, the sleep inducing device according to the present invention may perform a calculation to predict how long the exhalation will continue from the time the exhalation begins. For example, for exhalation #1, the sleep inducing device may be approximately It can be calculated by referring to the user's already accumulated status information that exhalation will last for 2.5 seconds, and when it is desired to gradually reduce the intensity of stimulation, the amount of stimulation reduction can be determined by referring to the exhalation duration above. In the case of #2, it shows a different type of breathing compared to #1, that is, the exhalation that occurs after the inspiration is longer and the breathing volume is higher than before. If this irregular breathing state is detected, the sleep induction device is activated. By further increasing the use of data acquired in the previous inspiration state, the point at which the expiration ends and/or the amount of stimulation reduction can be calculated. In other words, when the sleep induction device wants to calculate the end point of exhalation (and/or stimulation reduction) in exhalation #2, it can further increase the weight of the user state information in the immediately preceding inspiration section indicated by Pr.
이상 본 발명에 따른 사용자 상태정보 기반 수면 유도 장치 및 방법에 대해 살펴보았다. 한편, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이며, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 구별되어 이해되어서는 안 될 것이다.We have looked at the sleep inducing device and method based on user status information according to the present invention. Meanwhile, the present invention is not limited to the specific embodiments and application examples described above, and various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Of course, it is possible, and these modified implementations should not be understood separately from the technical idea or outlook of the present invention.
특히, 본 명세서에 첨부된 도면에 도시된 블록도와 순서도에 포함된 본 발명의 기술적 특징을 실행하는 구성들은 상기 구성들 사이의 논리적인 경계를 의미한다. 그러나 소프트웨어나 하드웨어의 실시 예에 따르면, 도시된 구성들과 그 기능들은 독립형 소프트웨어 모듈, 모놀리식 소프트웨어 구조, 코드, 서비스 및 이들을 조합한 형태로 실행되며, 저장된 프로그램 코드, 명령어 등을 실행할 수 있는 프로세서를 구비한 컴퓨터에서 실행 가능한 매체에 저장되어 그 기능들이 구현될 수 있으므로 이러한 모든 실시 예 역시 본 발명의 권리범위 내에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.In particular, configurations that implement the technical features of the present invention included in the block diagram and flow chart shown in the drawings attached to this specification represent logical boundaries between the configurations. However, according to an embodiment of the software or hardware, the depicted configurations and their functions are executed in the form of stand-alone software modules, monolithic software structures, codes, services, and combinations thereof, and can execute stored program code, instructions, etc. Since the functions can be implemented by being stored in a medium executable on a computer equipped with a processor, all of these embodiments should also be regarded as falling within the scope of the present invention.
따라서, 첨부된 도면과 그에 대한 기술은 본 발명의 기술적 특징을 설명하기는 하나, 이러한 기술적 특징을 구현하기 위한 소프트웨어의 특정 배열이 분명하게 언급되지 않는 한, 단순히 추론되어서는 안 된다. 즉, 이상에서 기술한 다양한 실시 예들이 존재할 수 있으며, 그러한 실시 예들이 본 발명과 동일한 기술적 특징을 보유하면서 일부 변형될 수 있으므로, 이 역시 본 발명의 권리범위 내에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.Accordingly, although the attached drawings and their descriptions illustrate the technical features of the present invention, they should not be simply inferred unless a specific arrangement of software for implementing these technical features is clearly stated. In other words, various embodiments described above may exist, and since such embodiments may be partially modified while retaining the same technical features as the present invention, these should also be regarded as falling within the scope of the present invention.
또한, 순서도의 경우 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 가장 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 것으로서, 도시된 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 반드시 실행되어야 한다거나 모든 도시된 동작들이 반드시 실행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티 태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 이상에서 기술한 실시형태의 다양한 시스템 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안 되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 시스템들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.In addition, in the case of a flowchart, operations are depicted in the drawing in a specific order, but this is shown to obtain the most desirable results, and such operations must be executed in the specific order or sequential order shown, or all illustrated operations must be executed. It should not be understood as something that must be done. In certain cases, multitasking and parallel processing may be advantageous. Additionally, the separation of various system components in the embodiments described above should not be construed as requiring such separation in all embodiments, and the program components and systems described are generally integrated together into a single software product or integrated into multiple software products. It should be understood that it can be packaged in .
100 : 수면 유도 장치
110 : 레이어부
120 : 감지부
130 : 메모리부
140 : 제어부
150 : 자극발생부100: Sleep induction device
110: layer part
120: detection unit
130: memory unit
140: control unit
150: Stimulation generating unit
Claims (9)
상기 레이어부 내에 구비되며, 사용자 상태정보를 적어도 2회 이상 감지하는 감지부;
상기 감지부에 의해 감지되는 사용자 상태정보가 갱신되어 저장되는 메모리부;
상기 메모리부에 갱신되어 저장된 사용자 상태정보에 따라 수면 유도 신호를 생성하는 제어부; 및
상기 제어부에서 생성된 신호에 따라 수면 유도 자극을 발생시키는 자극발생부;
를 포함하는,
사용자 상태정보 기반 수면 유도 장치.
A layer unit provided with a plurality of components;
a detection unit provided within the layer unit and detecting user status information at least twice;
a memory unit in which user status information detected by the detection unit is updated and stored;
a control unit that generates a sleep inducing signal according to user status information updated and stored in the memory unit; and
a stimulation generator that generates sleep-inducing stimulation according to the signal generated by the control unit;
Including,
Sleep induction device based on user status information.
상기 감지부는,
상기 자극발생부에서 자극이 발생되기 전 및 후의 사용자 상태정보를 감지하는 것을 특징으로 하는,
사용자 상태정보 기반 수면 유도 장치.
According to claim 1,
The sensing unit,
Characterized in that the stimulus generator detects user status information before and after the stimulus is generated,
Sleep induction device based on user status information.
상기 메모리부는,
상기 감지부에서 감지되는 사용자 상태정보가 삭제되지 않고 누적 갱신되는 것을 특징으로 하는,
사용자 상태정보 기반 수면 유도 장치.
According to claim 1,
The memory unit,
Characterized in that the user status information detected by the detection unit is not deleted but is cumulatively updated,
Sleep induction device based on user status information.
상기 제어부는,
상기 메모리부에 갱신되어 저장된 사용자 상태정보가 소정 기준값을 초과 또는 미달할 경우 수면 유도 신호를 변경하여 생성하는 것을 특징으로 하는,
사용자 상태정보 기반 수면 유도 장치.
According to claim 1,
The control unit,
Characterized in that when the user status information updated and stored in the memory unit exceeds or falls below a predetermined standard value, a sleep inducing signal is changed and generated.
Sleep induction device based on user status information.
상기 레이어부 내에 구비된 감지부로부터 사용자 상태정보가 1차 감지되는 단계;
상기 감지부에서 1차 감지되는 사용자 상태정보가 메모리부에 저장되는 단계;
상기 제어부에서 상기 메모리부에 저장된 사용자 상태정보에 따라 1차 수면 유도 신호가 생성되는 단계;
상기 제어부에서 생성된 1차 수면 유도 신호에 따라, 자극발생부에서 수면 유도 자극이 발생되는 단계;
상기 감지부로부터 상기 수면 유도 자극이 발생된 이후의 사용자 상태정보가 2차 감지되는 단계;
상기 감지부에서 2차 감지된 사용자 상태정보가 상기 메모리부에 갱신되어 저장되는 단계; 및
상기 제어부에서 상기 메모리부에 갱신되어 저장된 사용자 상태정보에 따라 2차 수면 유도 신호를 생성하는 단계;
를 포함하는,
사용자 상태정보 기반 수면 유도 방법.
In the sleep inducing method performed in a sleep inducing device including a layer unit, a sensing unit, a memory unit, a control unit, and a stimulation generating unit,
A step of first detecting user status information from a detection unit provided in the layer unit;
Storing user status information first detected by the detection unit in a memory unit;
generating a first sleep inducing signal in the control unit according to user status information stored in the memory unit;
Generating a sleep-inducing stimulus in a stimulus generator according to the primary sleep-inducing signal generated by the controller;
Secondary detection of user status information after the sleep-inducing stimulus is generated from the detection unit;
updating and storing user status information secondarily detected by the detection unit in the memory unit; and
Generating, by the control unit, a secondary sleep inducing signal according to user status information updated and stored in the memory unit;
Including,
Sleep induction method based on user status information.
상기 감지부에서 2차 감지된 사용자 상태정보가 상기 메모리부에 갱신되어 저장되는 단계는,
상기 감지부에서 1차 감지된 사용자 상태정보가 삭제되지 않고 누적 갱신되도록 수행되는 것을 특징으로 하는,
사용자 상태정보 기반 수면 유도 방법.
According to claim 5,
The step of updating and storing the user status information secondarily detected by the detection unit in the memory unit,
Characterized in that the user status information primarily detected by the detection unit is not deleted but is cumulatively updated.
Sleep induction method based on user status information.
상기 제어부에서 2차 수면 유도 신호가 생성되는 단계는,
상기 메모리부에 갱신되어 저장된 사용자 상태정보가 소정 기준값을 초과 또는 미달할 경우, 상기 1차 수면 유도 신호의 간격, 강도, 지속시간, 시간대별 강도 중 적어도 하나 이상이 변경되어 생성되도록 수행되는 것을 특징으로 하는,
사용자 상태정보 기반 수면 유도 방법.
According to claim 5,
The step of generating a secondary sleep inducing signal in the control unit is,
When the user status information updated and stored in the memory unit exceeds or falls below a predetermined standard value, at least one of the interval, intensity, duration, and intensity for each time period of the primary sleep inducing signal is changed and generated. to,
Sleep induction method based on user status information.
상기 제어부에서 2차 수면 유도 신호를 생성하는 단계 후,
상기 제어부에서 생성된 2차 수면 유도 신호에 따라, 자극발생부에서 수면 유도 자극이 발생되는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
사용자 상태정보 기반 수면 유도 방법.
According to claim 5,
After generating a secondary sleep inducing signal in the control unit,
Characterized in that it further comprises a step of generating a sleep-inducing stimulus in a stimulation generator according to the secondary sleep-inducing signal generated by the control unit,
Sleep induction method based on user status information.
상기 제어부에서 생성된 2차 수면 유도 신호에 따라, 자극발생부에서 수면 유도 자극이 발생되는 단계; 후,
(n-1) 상기 감지부로부터 상기 수면 유도 자극이 발생된 이후의 사용자 상태정보가 n차 감지되는 단계;
(n-2) 상기 감지부에서 n차 감지된 사용자 상태정보가 상기 메모리부에 갱신되어 저장되는 단계;
(n-3) 상기 제어부에서 상기 메모리부에 갱신되어 저장된 사용자 상태정보에 따라 n차 수면 유도 신호를 생성하는 단계; 및
(n-4) 상기 제어부에서 생성된 n차 수면 유도 신호에 따라, 자극발생부에서 수면 유도 자극이 발생되는 단계;가 n회 반복 수행되는 것을 특징으로 하는,
사용자 상태정보 기반 수면 유도 방법.According to claim 8,
Generating a sleep-inducing stimulus in a stimulus generator according to a secondary sleep-inducing signal generated by the controller; after,
(n-1) detecting the user's status information after the sleep-inducing stimulus is generated from the detection unit for the nth time;
(n-2) updating and storing the n-th sensed user status information in the memory unit;
(n-3) generating an nth sleep inducing signal in the control unit according to user status information updated and stored in the memory unit; and
(n-4) generating a sleep-inducing stimulus in the stimulus generation unit according to the nth sleep-inducing signal generated by the control unit; characterized in that the step is repeated n times,
Sleep induction method based on user status information.
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| KR102268804B1 (en) | 2021-02-16 | 2021-06-25 | 최현수 | Method and apparatus for providing lighting and music according to sleep conditions using artificial intelligence |
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Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
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