WO2015190674A1 - 스마트 베개 시스템 및 그 제작 방법 - Google Patents

스마트 베개 시스템 및 그 제작 방법 Download PDF

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WO2015190674A1
WO2015190674A1 PCT/KR2015/002641 KR2015002641W WO2015190674A1 WO 2015190674 A1 WO2015190674 A1 WO 2015190674A1 KR 2015002641 W KR2015002641 W KR 2015002641W WO 2015190674 A1 WO2015190674 A1 WO 2015190674A1
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WO
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pillow
sleeper
speaker
sleep
wire
Prior art date
Application number
PCT/KR2015/002641
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김진영
Original Assignee
주식회사 지오클라비스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to US15/125,013 priority patent/US10390638B2/en
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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47G—HOUSEHOLD OR TABLE EQUIPMENT
    • A47G9/00—Bed-covers; Counterpanes; Travelling rugs; Sleeping rugs; Sleeping bags; Pillows
    • A47G9/10—Pillows

Definitions

  • the present invention detects the sleep state of the sleeping person sleeping on the pillow to notify the smart phone of the user who manages the sleep when waking up, based on the brain wave information of the sleeper sleeps the most suitable music or sound to sleep the pillow
  • the present invention relates to a smart pillow system and a method of manufacturing the same, which provide sleepers to sleep so that they can sleep again.
  • Comfortable only by cutting a pillow of a certain height for a good night's sleep is because the cervical spine that supports the head is not located on the same straight line as the spine, but is formed in a constant curve. This is because when a pillow having a height close to it is cut, the cervical spine is placed on the pillow without sagging.
  • the cervical spine is stretched in a straight line or excessively curved, causing it to harden for a second, and when the user stands up, the nerves and muscles around the cervical spine come back in the process of returning to the original cervical spine shape. Make you feel cranky, and if the problem is that the spine is distorted.
  • the functional pillow is formed of at least one of a memory foam, a sponge, a cotton, and a latex material, and a cervical vertebral support supporting the neck so that the bottom surface is convexly protruded in the middle of the upper surface of the body and the user's head is folded back.
  • the cervical spine support unit is formed integrally extended to the laryngeal support part supporting the head of the user's head, the cervical spine support unit is formed integrally extending in front, and the shoulder support inclined downward to support the shoulder of the user and
  • the outer surface of the body is wrapped and supported, and any one of anion, far-infrared radiating material, and fragrance is applied to the inner surface as powder or mucus, and includes a cover having breathability.
  • An object of the present invention for solving the above-mentioned problems, while sleeping while sleeping on the pillow to notify the user's smart phone to manage the sleeper when waking up while detecting the sleep state, the sleeper sleeps on the basis of the brain wave information of the sleeper
  • the present invention provides a smart pillow system and a method of manufacturing the same, by providing a sleeper with a music or sound most suitable for taking a sleeper to sleep again.
  • a position in which a speaker and an electric wire are inserted into one air mesh is cut, respectively, to form a speaker-shaped groove and a line-shaped groove, and the speaker-shaped groove
  • a speaker is attached to the speaker through an adhesive, and the wire is inserted into the linear groove to be tied and fixed through a cable tie, and an adhesive is applied along the linear groove in which the wire is inserted.
  • the membrane in the form of a mesh is attached to the waterproofing, the communication unit for transmitting and receiving a signal to and from the user terminal is connected to the wire, and the other air mesh up and down with respect to the one air mesh is stacked and stacked, the one air Pillows with a pillow-shaped cover over other air meshes, including the mesh.
  • the pillow generates an alarm signal by detecting that the sleeper wakes up from a sleep state and becomes a non-sleep state, and measures the brain wave of the sleeper, and measures the measured brain wave information of the sleeper together with the alarm signal through the communication unit. Transmitting to the user terminal, receiving a sound sleep control signal based on the brain wave information of the sleeper from the user terminal, and outputting music or sound for the sleeper to keep a good night's sleep, and the user terminal wakes up from the pillow when the sleeper sleeps. In addition to receiving an alarm signal indicating that the sleeper's brain wave information is received, the sleep control signal including the music or sound suitable for sleep sleeper sleep based on the sleeper's brain wave information is transmitted to the pillow.
  • the user terminal When one or more pillows exist around the user terminal, the user terminal operates as the first master terminal, and the first pillow closest to the user terminal operates as the first slave terminal to operate the first master.
  • the user terminal which is a terminal, transmits the sound sleep control signal to the first pillow, which is a first slave terminal, and the first pillow operates as a second master terminal when a second pillow is present at the shortest distance. It operates as a second slave terminal to transmit the sound sleep control signal from the first pillow of the second master terminal to the second pillow of the second slave terminal, in this process the neighboring pillows are located near the master terminal or
  • the N-1th pillow is operated as a slave terminal, and if the Nth pillow exists at the shortest distance, the Nth pillow is Nth.
  • the N-th pillow is operated as an N-th slave terminal and the N-th pillow, which is the N-th master terminal, transmits the sound sleep control signal to the N-th pillow, the Nth slave terminal.
  • the deep sleep control signal is sequentially transmitted through the linear structure network from the first pillow to the Nth pillow, the first to Nth pillows operate based on the deep sleep control signal.
  • the deep sleep control signal is transmitted from the master terminal to the slave terminal is A seconds
  • the deep sleep control signal is transmitted from the user terminal to the Nth pillow via the first pillow is A seconds * N It can be calculated as.
  • the pillow the main body frame formed so as to communicate with the user terminal in a wired or wireless manner through the communication unit, and support the head of the sleeper;
  • a sleep detection unit detecting a sleep state and a non-sleep state through a detection sensor provided in the main body frame;
  • EEG measuring unit for measuring the brain wave of the sleeper and transmits the brain wave information to the user terminal;
  • a non-sleep alarm unit configured to output an alarm signal indicating that the user has woken from the sleep state when the non-sleep state of the sleeper is detected through the sleep detector;
  • a sound output unit for outputting music or sound to induce the sleeper to take a good night's sleep according to the sound sleep control signal received from the user terminal.
  • the user terminal includes a memory unit for storing environmental information including music or sound corresponding to the brain wave information; An input unit for selecting one of music or sound corresponding to the brain wave information; An alarm processor configured to output an alarm signal received from the pillow on a screen or to output a sound; And based on the brain wave information of the sleeper includes an application unit for controlling to send a good night sleep control signal to the pillow to instruct the sleeper to take a good night's sleep.
  • the main body frame has a through hole formed in the center of the seat so as to seat the head of the sleeper, and an air mesh formed in a concave concave shape from the outside to the through hole forms a pillow layer in which layers are stacked in a sheet, and from the outside to the through hole. It is formed in an obliquely concave shape.
  • the EEG measuring unit detects current on the surface of the scalp through a sensing sensor composed of electrodes, and thus the delta wave, theta wave, alpha wave, beta wave, and gamma wave are detected. It measures the electrical signals of the brain, including waves.
  • the smart pillow manufacturing method for achieving the above object, (a) the position that the speaker (A1, B1) and the wire (C) is inserted into one air mesh is cut in the speaker-shaped groove and Forming a linear groove; (b) inserting the wire into the line-shaped groove and attaching the speaker to the speaker-shaped groove through an adhesive; (c) fixing the wires inserted into the line-shaped grooves to the fabric of the air mesh through cable ties at regular intervals; (d) connecting a communication unit for transmitting and receiving a signal with an external user terminal to the wire; (e) stacking layers of different air meshes up and down relative to the one air mesh; And (f) applying a pillow-like outer cover to the other air meshes on which the layer layer is laminated.
  • a square shape is displayed at a position at which the speaker is inserted into the far end of the air mesh, a line is displayed along the position at which the wire is inserted, and a position at which the speaker and the wire are to be inserted. Is cut to form a speaker-shaped groove and a line-shaped groove.
  • the speaker and the wire are inserted at a depth corresponding to the thickness of one half of the thickness of the air mesh. Grooves may be formed.
  • a mesh-shaped film is attached to the speaker and may be waterproofed.
  • step (a) or step (b) the left ear periphery part a1 and the right ear periphery part b1 of the sleeper correspond to the speaker A1, B1 positioned on the far end of the air mesh.
  • the distance between the speaker A1 and the right speaker B1 can be maintained.
  • a distance between the left speaker A1 and the right speaker B1 may be maintained at 1800 mm to 2000 mm.
  • the adhesive may be additionally fixed by applying an adhesive along the linear groove in which the wire is inserted.
  • step (c) when the adhesive is applied along the linear groove in which the wire C is inserted into the fabric of the air mesh, the linear groove and the linear groove are filled in such a manner as to fill all the linear grooves. All of the wires (C) may be applied with an adhesive.
  • the present invention is made of a 3D Air Mesh (Air Mesh) material, while giving a cushion like a latex material, high breathability can take a good night's sleep in a cool state without sweat.
  • Air Mesh Air Mesh
  • the sound output speaker is installed on the lower and middle pillows, so there is no hard feeling, and the sound is transmitted wirelessly from the smartphone to the pillow, not wired, so that the sound can be continuously reproduced regardless of whether the sleeper flips over during sleep. .
  • the brainwave information of the sleeper is stored in the smartphone through the application in advance, and if the sleeper wakes up after a good night's sleep, the sleeper's brainwave information is selected to provide the best music or sound for the sleeper. The sleeper can sleep well again.
  • FIG. 1 is a schematic view showing the overall configuration of a smart pillow system according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a schematic diagram showing the internal configuration of the pillow according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a configuration diagram schematically showing an internal configuration of a user terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view illustrating an operation flowchart for explaining a method of controlling a deep sleep induction operation of the smart pillow system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of selecting music corresponding to brain wave information of a current sleeper among sound or music information corresponding to brain wave information according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a smart pillow system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing a double-sided air mesh for producing a body frame of the pillow according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example in which a line is displayed at a position where a square shape and an electric wire are inserted so that the speaker is positioned on the air mesh fabric of the pillow according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view showing an example of cutting the air mesh fabric to insert the speaker and the wire in accordance with an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a view showing an example in which a square groove and a long groove are formed along a line shape in which wires are inserted at a position where a speaker is inserted into an air mesh fabric according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a view showing an example of attaching a speaker in a square shape of the position where the speaker is inserted into the air mesh fabric according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a view showing an example of tying and fixing wires and fabrics by using cable ties at regular intervals along grooves into which wires are inserted into the air mesh fabrics according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a view showing an example of additionally fixing the wire so that the wire does not move in the air mesh fabric by applying an adhesive along the groove into which the wire is inserted in the air mesh fabric according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a view showing an example of waterproofing by attaching each mesh type film to a speaker inserted into a square groove of an air mesh fabric according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 15 is a view showing an example in which the speaker is fixed to a position corresponding to the ear of the sleeper of the sleeper in the pillow according to an embodiment of the present invention so that good sound-inducing music is well transmitted from the speaker.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a process of transmitting a sound sleep control signal from a user terminal to a plurality of pillows when one or more pillows exist around the user terminal according to an embodiment of the present invention.
  • portion When a portion is referred to as being “above” another portion, it may be just above the other portion or may be accompanied by another portion in between. In contrast, when a part is mentioned as “directly above” another part, no other part is involved between them.
  • first, second, and third are used to describe various parts, components, regions, layers, and / or sections, but are not limited to these. These terms are only used to distinguish one part, component, region, layer or section from another part, component, region, layer or section. Accordingly, the first portion, component, region, layer or section described below may be referred to as the second portion, component, region, layer or section without departing from the scope of the invention.
  • FIG. 1 is a schematic view showing the overall configuration of a smart pillow system according to an embodiment of the present invention.
  • the smart pillow system 100 includes a pillow 110 and a user terminal 120.
  • the pillow 110 is cut into a position where the speaker and the wire are inserted into each air mesh to form a speaker-shaped groove and a line-shaped groove, and the speaker is attached to the speaker-shaped groove by an adhesive, Wires are inserted into the grooves to be tied and fixed through cable ties, adhesive is applied along the wire grooves into which the wires are inserted, and a mesh-like membrane is attached to the speaker to waterproof the device.
  • the communication unit for transmitting and receiving is connected to the electric wire, and the other air meshes having a constant thickness up and down with respect to one air mesh are stacked and stacked and then coated with a pillow-like jacket. This will be described in more detail with reference to FIG. 6.
  • the pillow 110 detects that the sleeper wakes up from the sleep state and enters the non-sleep state, generates an alarm signal, measures the sleeper's brain waves, and transmits the measured sleeper's brain wave information to the user terminal 120.
  • the user terminal 120 In response to the sound sleep control signal based on the brain wave information of the sleeper, the user terminal 120 outputs music or sound for the sleeper to maintain a sound sleep.
  • the pillow 110 may be formed so that the through hole 212 is formed in the center so that the head of the sleeper can be stably seated, and is formed in a concave shape from the outside to the through hole 212. That is, the adult pillow for adults is a form that does not have a through-hole in the center, the infant pillow for children is a form in which the through-hole is formed in the center, so that the head is seated in the through-hole to help form a head. Can be.
  • the pillow 110 is made of a 3D Air Mesh (Air Mesh) material is well ventilated, so that the touch is transmitted to the user.
  • Air Mesh Air Mesh
  • the pillow 110 has a structure in which a speaker for outputting sound is provided in the lower part of the inside, and a sound signal output from the speaker is transferred to the upper part through a 3D air mesh material and provided to the sleeper.
  • the user terminal 120 receives an alarm signal indicating that the sleeper has woken from the sleep state from the pillow 110, receives brain wave information of the sleeper, and sleeper takes a good night's sleep based on the brain wave information of the sleeper. Information including music or sound suitable for the sleep control signal is transmitted to the pillow (110).
  • the sound sleep control signal includes a music or sound signal corresponding to the sound most suitable for the person to sleep sound sleep based on the brain wave information of the sleeper, the brain wave information by detecting the current on the surface of the scalp through a sensor consisting of electrodes
  • the delta wave, theta wave, alpha wave, beta wave, gamma wave are obtained.
  • Figure 2 is a schematic diagram showing the internal configuration of the pillow according to an embodiment of the present invention.
  • the pillow 110 according to an embodiment of the present invention, the main body frame 210, sleep detection unit 220, communication unit 230, non-sleep alarm unit 240, sound output unit 250 ) And the EEG measuring unit 260.
  • the body frame 210 is formed with a through hole 212 in the center so as to stably seat the head of the sleeper, and is formed in a concave shape from the outside to the through hole 212. That is, the main body frame 210 is formed in a shape of a pillow in which a thin layer of air mesh having a through hole formed in the center is stacked and stacked in sheets, and is inclined from an outer side to a through hole.
  • the sleep detector 220 detects a sleep state and a non-sleep state through a sensor provided in the body frame.
  • the communication unit 230 communicates with the user terminal 120 by wire or wirelessly.
  • the sleep alarm unit 240 outputs an alarm signal indicating that the sleeper has awakened from the sleep state when the sleeper wakes up from the sleep state through the sleep detection unit 220.
  • the sound output unit 250 outputs music or sound that is most suitable for the sleeper to take a good night's sleep according to the sound sleep control signal received from the user terminal 120.
  • the brain wave measuring unit 260 measures the sleeper's brain wave and transmits it to the user terminal 120 as brain wave information. That is, the brain wave measuring unit 260 detects a current on the surface of the scalp through a sensing sensor composed of electrodes, thereby detecting delta wave, theta wave, alpha wave, and beta wave. The electrical signal of the brain including a gamma wave is measured, and the measured electrical signal of the brain is transmitted to the user terminal 120 as brain wave information.
  • delta waves are brain waves observed when being in deep sleep
  • theta waves are brain waves generated when the mind concentrates to utilize information in the brain or when solving logical thinking problems.
  • Alpha waves are brain waves that occur when people concentrate their minds and utilize information inside the brain
  • beta waves are brain waves that occur mainly when they are physically active and immersed in something.
  • Gamma waves perform tension and active complex mental functions. EEG occurs when.
  • FIG. 3 is a configuration diagram schematically showing an internal configuration of a user terminal according to an embodiment of the present invention.
  • a user terminal 120 includes a communication unit 310, a memory unit 320, an input unit 330, an alarm processing unit 340, and an application unit 350.
  • the user terminal 120 includes a laptop computer and a desktop computer capable of wireless or wired communication, including a smartphone or a PDA that the user can carry.
  • the user terminal 120 is installed on the application unit 350 in the terminal to transmit the application to the pillow 110 as a sound sleep control signal after setting the most suitable music or sound to sleep sleep based on the brain wave information If the user terminal 120 is a laptop or a desktop computer, it may be installed in the terminal as a separate application program.
  • the communication unit 310 communicates with the pillow 110 by wire or wirelessly.
  • the memory unit 320 stores brain wave information and environmental information including music or sound corresponding thereto.
  • the input unit 330 is used to selectively input one of music or sound corresponding to brain wave information.
  • the alarm processor 340 outputs the alarm signal received from the pillow on the screen, or outputs the sound.
  • the application unit 350 may control to transmit the sound sleep control signal to the pillow 110 to induce the sleeper to take a good night's sleep based on the brain wave information of the sleeper.
  • FIG. 4 is a view illustrating an operation flowchart for explaining a method of controlling a deep sleep induction operation of the smart pillow system according to an embodiment of the present invention.
  • the smart pillow system 100 first detects the sleep state of the sleeper (S410).
  • the pillow 110 may detect a sleep state by detecting a change in a pressure value pressed by the sleeper's head through a pressure sensor.
  • the pillow 110 may detect an operation state according to the sleeper waking up from the sleep state through the motion sensor.
  • the pillow 110 When the delta wave is detected based on the EEG information measured by the EEG measurement unit 260, the pillow 110 recognizes a good sleep state, and when the alpha wave, beta wave, gamma wave, etc., are detected, the non-sleep surface is detected. It can be recognized as a state.
  • the pillow 110 transmits an alarm signal and brain wave information indicating that the user wakes up from the sleep state (S420).
  • the pillow 110 may detect a non-sleep state by receiving a crying sound or an acoustic sound of the sleeper, which occurs when the sleeper wakes up from the sleep state through the microphone.
  • the user terminal 120 calculates and outputs music or sound information suitable for the sleeper based on the brain wave information of the sleeper (S430).
  • Output to 5 is a diagram illustrating an example of selecting music corresponding to brain wave information of a current sleeper among sound or music information corresponding to brain wave information according to an embodiment of the present invention. For example, if a sleeper is deeply slept and a delta wave is detected, a list of very quiet music corresponding to the delta wave or a music to help maintain a good night's sleep can be displayed to maintain the sleep state. will be.
  • the user terminal 120 selects music that induces the sleeper to take a good night's sleep according to the user's selection of sound or music output on the screen (S440).
  • the user terminal 120 lists sounds or music corresponding to the delta wave so that the sleeper takes a good night's sleep as shown in FIG. 5.
  • the music output according to the user's selection from the output list is set as a good night's induction music.
  • the user terminal 120 transmits the selected deep sleep-inducing music to the pillow 110 (S450).
  • the pillow 110 outputs a good sleep-inducing music received from the user terminal 120 to the sleeper (S460).
  • the pillow 110 for example, the "Bach-Orchestra Suite No. 3 D major BWV 1068, air (Aria on the G-line)" selected as a good sound guided music output through the sound output unit 250 as an audible sound It is.
  • the sound output unit 250 includes a micro speaker, a bone conduction speaker, and the like.
  • the sleeper cuts off the pillow 110 and wakes up, the music is automatically provided through the speaker to induce the sleeper to get a good night's sleep.
  • one or more pillows 110 may exist in the vicinity of the user terminal 120.
  • the user terminal 120 operates as the first master terminal M1 and the first pillow M2 / S1 located closest to the user terminal 120 operates as the first slave terminal.
  • the user terminal 120 (M1) transmits a sound sleep control signal to the first pillow (Pillow 1), which is the first slave terminal (S1), and the first pillow (Pillow 1) is the second pillow (Pillow 2) at the shortest distance.
  • the second pillow 2 operates as the second slave terminal S2 to control the sound sleep control signal at the first pillow 1, which is the second master terminal M2.
  • N-1 pillow If the Nth pillow (Pillow N) is located at the most close, it operates as the Nth master terminal (Mn) and Nth pillow (Pillow N) operates as the N-th slave terminal (Sn) and the N-th pillow, which is the N-th slave terminal (Sn), by providing a good night sleep control signal from the N-1 pillow (Pillow N-1), the N-th master terminal (Mn).
  • the deep sleep control signal is sequentially transmitted through the linear structure network from the first pillow (Pillow 1) to the N-th pillow (Pillow N) as the first pillow (Pillow 1) to N
  • the pillow N operates based on the sound sleep control signal.
  • the N-th pillow via the first pillow (Pillow 1) from the user terminal 120 ( The time at which the deep sleep control signal is transmitted to Pillow N) may be calculated as A seconds * N-1.
  • the time transmitted from one master terminal M to one slave terminal S is 0.3 seconds and there are 10 pillows around the user terminal 120, the user terminal 120 is present.
  • the time for transmitting the deep sleep control signal is calculated as 0.3 seconds * 10 takes 3 seconds.
  • FIG. 6 is an operation flowchart for explaining a smart pillow manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • the smart pillow system prepares a double-sided air mesh having a predetermined thickness in a rhombus shape as shown in FIG. 7 when the main frame 210 is manufactured.
  • 7 is a view showing a double-sided air mesh for producing a body frame of the pillow according to an embodiment of the present invention.
  • a double-sided air mesh having a width of 3500 mm, a length of 2500 mm, and a thickness of 14 to 17 mm is prepared.
  • the speaker A1 and B1 are positioned on the double-sided air mesh fabric having a predetermined thickness in the main body frame 210 at the position where the sleeper's ear is located when the sleeper's head is seated on the pillow.
  • Square shapes A2 and B2 are displayed, and a line C is displayed at a position where the wire C is inserted (S610).
  • 8 is a diagram showing an example in which a line is displayed at a position where a square shape and an electric wire are inserted so that the speaker is positioned on the air mesh fabric of the pillow according to the embodiment of the present invention.
  • the squares (A2, B2) and the line (C) is displayed in the position where the speaker A1 and B1 and the wire C is inserted into the double-sided air-mesh fabric.
  • the distance D between the A2 position and the B2 position on which the speaker is seated is between 1800 mm and 2000 mm.
  • the standard horizontal distance between the right ear (a1) and the left ear (b2) of the general adult is between 1800 mm and 2000 mm.
  • FIG. 9 is a view showing an example of cutting the air mesh fabric to insert the speaker and the wire in accordance with an embodiment of the present invention. That is, in the case of the main body frame 210, as shown in Figure 9, the speaker shape (A2, B2) and the line (C) at the position where the speaker (A1, B1) and the wire (C) is inserted for the double-sided air mesh fabric Incision along the shape. At this time, like the schematic diagram of F1, only half of the incision is made, not the entire incision. In other words, the incision is made by digging a half-thickness groove against the thickness of the air mesh fabric.
  • FIG. 10 is a view showing an example in which a square groove and a long groove are formed along a line shape in which wires are inserted at a position where a speaker is inserted into an air mesh fabric according to an embodiment of the present invention.
  • an adhesive is applied to the squares A2 and B2 at the positions where the speakers A1 and B1 are to be inserted into the air mesh fabric and the speakers A1 and B1 are attached.
  • (S630). 11 is a view showing an example of attaching a speaker in a square shape of the position where the speaker is inserted into the air mesh fabric according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 11, the wire (C) is inserted along the groove of the line (C) already cut on the air mesh.
  • FIG. 12 is a view showing an example of tying and fixing wires and fabrics by using cable ties at regular intervals along grooves into which wires are inserted into the air mesh fabrics according to an embodiment of the present invention. Accordingly, the line C connected to the speakers A1 and B1 may be fixed so as not to move even when the pillow is warped or shaken due to the movement of the sleeper.
  • FIG. 13 is a view showing an example in which the wire is additionally fixed so that the wire does not move in the air mesh fabric by applying an adhesive along the groove into which the wire is inserted in the air mesh fabric according to the embodiment of the present invention.
  • the adhesive G is applied with, for example, a glue gun, along the linear groove in which the electric wire C is inserted, both the linear groove and the electric wire C are filled in such a manner as to fill all the linear grooves. Apply with adhesive (G). Therefore, even if the line (C) connected to the speaker (A1, B1) is moved to the pillow is applied to the adhesive is bonded to the air mesh fabric is not moved.
  • FIG. 14 is a view showing an example of waterproofing by attaching each mesh type film to a speaker inserted into a square groove of an air mesh fabric according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the sound (Hole) is fixed to the hole (Hole) region where the speaker (A1, B1) is fixed It can have a waterproofing effect to prevent the water from entering and coming out.
  • the speakers A1 and B1 may be fixed in a size of 25 mm in width and 30 mm in length.
  • the left ear of the sleeper a1 and the right side of the sleeper are positioned where the speakers A1 and B1 are positioned inside the air mesh fabric as shown in FIG. 15.
  • the music output from the speakers A1 and B1 is well transmitted to the ear of the sleeper.
  • 15 is a view showing an example in which the speaker is fixed to a position corresponding to the ear of the sleeper of the sleeper in the pillow according to an embodiment of the present invention so that good sound-inducing music is well transmitted from the speaker.
  • the distance D between the left speaker A1 and the right speaker B1 is approximately 1800 mm to 2000, similar to the distance between the left ear a1 and the right ear b1 of a typical adult sleeper. It is about mm.
  • a communication unit 230 for transmitting and receiving a signal to and from the user terminal 120 is connected to the wire c inside the main body frame 210 (S670).
  • the communication unit 230 is connected to the speaker (A1, B1) in the interior of the pillow 110 by the wire (C), the communication unit 230 may be implemented as, for example, an external Bluetooth receiver (Extra Bluetooth Receiver). Can be.
  • an external Bluetooth receiver Extra Bluetooth Receiver
  • a pillow-shaped outer cover (Cover) is coated on other air meshes including one air mesh stacked in layers (S690).
  • the sleeper when the user wakes up while detecting the sleep state of the sleeping person sleeping on the pillow and notifies the smart phone of the user who manages the sleeper, the sleeper takes a good night's sleep based on the brain wave information of the sleeper.
  • the present invention provides a smart pillow system and a method of manufacturing the same, by providing the sleeper with the most suitable music or sound to the sleeper to sleep again.
  • the present invention detects the sleep state of the sleeping person sleeping on the pillow to notify the smart phone of the user who manages the sleep when waking up, based on the brain wave information of the sleeper to sleep the most suitable music or sound to sleep
  • the present invention can be applied to a smart pillow system and a method of manufacturing the same, which is provided to the sleeper through the pillow to allow the sleeper to sleep again.

Abstract

본 발명은 베개를 베고 자고 있는 수면자의 뇌파 정보를 감지하여 스마트폰에 통보하여 주고, 스마트폰으로부터 수면자의 뇌파 정보에 근거해 수면자가 숙면을 취하기에 가장 적합한 음악이나 음향을 수신하여 베개를 통해 수면자에게 제공함으로써 수면자가 숙면을 유지할 수 있도록 하는 스마트 베개 시스템 및 그 제작 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 스마트 베개 시스템은, 하나의 에어 메쉬에 스피커와 전선이 삽입될 위치가 각각 절개되어 스피커 모양의 홈과 선 모양의 홈이 형성되고, 상기 스피커 모양의 홈에 접착제를 통해 스피커가 부착되며, 상기 선 모양의 홈에 상기 전선이 삽입되어 케이블 타이(Cable Tie)를 통해 묶여 고정되며, 상기 전선이 삽입된 선 모양의 홈을 따라 접착제가 도포되며, 상기 스피커에 메쉬 형태의 막이 부착되어 방수 처리되며, 사용자 단말기와 신호를 송수신하기 위한 통신부가 상기 전선에 연결되며, 상기 하나의 에어 메쉬에 대해 위아래로 다른 에어 메쉬들이 층층이 쌓여 적층된 후, 상기 하나의 에어 메쉬를 포함해 다른 에어 메쉬들에 대해 베개 형상의 외피(Cover)가 입혀진 베개를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

스마트 베개 시스템 및 그 제작 방법
본 발명은 베개를 베고 자는 수면자의 숙면 상태를 감지하다가 깨어난 경우 수면자를 관리하는 사용자의 스마트폰에 통보하여 주고, 수면자의 뇌파 정보에 근거해 수면자가 숙면을 취하기에 가장 적합한 음악이나 음향을 베개를 통해 수면자에게 제공하여 수면자가 다시 숙면을 취할 수 있도록 하는 스마트 베개 시스템 및 그 제작 방법에 관한 것이다.
일반적으로 편안한 상태의 숙면은 인체의 건강에 영향을 끼치기 때문에 수면에 사용되는 베개의 적절한 사용과 그 기능은 우리 몸의 신진대사를 조절하고 영향을 미친다.
숙면을 위해 일정한 높이의 베개를 베어야만 편안함을 느낄 수 있는 것은 머리를 받치고 있는 경추가 척추와 동일한 직선 상에 위치하지 않고 일정한 곡선으로 형성되어 있는 관계로, 인체의 경추와 척추가 어긋나 있는 높이와 근접되는 높이를 갖는 베개를 베었을 때 베개로 인해 경추가 처짐없이 베개에 안치되기 때문이다.
만약, 베개의 높이가 높거나 낮을 경우에는 경추가 직선으로 펴지거나, 과다하게 휘어진 상태로 일순간 굳어지게 되어, 사용자가 일어섰을 때 원래의 경추 모양으로 돌아오는 과정에 경추 주위의 신경이나 근육을 지극하여 뻐근함을 느끼게 하며, 심할 경우 척추가 뒤틀리게 되는 문제점이 발생한다.
따라서, 근래에는 경추를 보호하는 기능성 베개가 이용되고 있다. 이러한 기능성 베개는 메모리 폼, 스펀지, 솜, 라텍스 소재 중 적어도 어느 하나로 형성되고, 바닥면이 편평한 본체, 본체 상면의 중간 부분에 볼록하게 돌출 형성되고 사용자의 머리가 뒤로 젖혀지도록 목을 지지하는 경추받침부, 경추받침부 후방에 일체형으로 연장 성형되고 사용자의 머리 후두부를 받쳐 지지하는 후두받침부, 경추받침부 전방에 일체형으로 연장 형성되고, 사용자의 어깨부위를 지탱하도록 하향으로 경사진 어깨받침부 및 본체의 외측면을 감싸 지지하고 음이온, 원적외선 방사물질, 방향제 중 어느 하나가 분말 또는 점액질로서 내측면에 도포 처리되며, 통기성을 갖는 커버를 포함하여 이루어진다.
이와 같은 베개의 경우 우레탄, 라텍스 등과 같은 고가의 재질을 압축 성형하여 제작함으로써, 제조가 극히 어렵게 됨은 물론, 골전도 스피커가 상단부에 구성되어 장시간 사용시 머리가 아픈 현상이 발생하며, 머리가 좌우로 이동시 베개로부터 이탈되어 계속적으로 쾌적한 숙면을 취하지 못하는 문제점이 있었다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 베개를 베고 자는 수면자의 숙면 상태를 감지하다가 깨어난 경우 수면자를 관리하는 사용자의 스마트폰에 통보하여 주고, 수면자의 뇌파 정보에 근거해 수면자가 숙면을 취하기에 가장 적합한 음악이나 음향을 베개를 통해 수면자에게 제공하여 수면자가 다시 숙면을 취할 수 있도록 하는 스마트 베개 시스템 및 그 제작 방법을 제공함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스마트 베개 시스템은, 하나의 에어 메쉬에 스피커와 전선이 삽입될 위치가 각각 절개되어 스피커 모양의 홈과 선 모양의 홈이 형성되고, 상기 스피커 모양의 홈에 접착제를 통해 스피커가 부착되며, 상기 선 모양의 홈에 상기 전선이 삽입되어 케이블 타이(Cable Tie)를 통해 묶여 고정되며, 상기 전선이 삽입된 선 모양의 홈을 따라 접착제가 도포되며, 상기 스피커에 메쉬 형태의 막이 부착되어 방수 처리되며, 사용자 단말기와 신호를 송수신하기 위한 통신부가 상기 전선에 연결되며, 상기 하나의 에어 메쉬에 대해 위아래로 다른 에어 메쉬들이 층층이 쌓여 적층된 후, 상기 하나의 에어 메쉬를 포함해 다른 에어 메쉬들에 대해 베개 형상의 외피(Cover)가 입혀진 베개를 포함한다.
상기 베개는 수면자가 수면 상태에서 깨어나 비수면 상태가 된 것을 감지하여 알람(Alarm) 신호를 발생하고, 상기 수면자의 뇌파를 측정하여, 측정된 수면자의 뇌파 정보를 상기 알람 신호와 함께 상기 통신부를 통해 상기 사용자 단말기에 전송하며, 상기 사용자 단말기로부터 수면자의 뇌파 정보에 근거한 숙면 제어 신호를 수신하여 수면자가 숙면을 유지하도록 하는 음악이나 음향을 출력하고, 상기 사용자 단말기는 상기 베개로부터 수면자가 수면 상태에서 깨어났음을 알리는 알람 신호와 더불어 수면자의 뇌파 정보를 수신하고, 수면자의 뇌파 정보에 근거해 수면자가 숙면을 유지하기에 적합한 음악이나 음향을 포함한 숙면 제어 신호를 상기 베개로 전송하게 된다.
상기 베개가 상기 사용자 단말기 주변에 하나 이상 다수 개로 존재할 경우에, 상기 사용자 단말기가 제1 마스터 단말기로 동작하고 상기 사용자 단말기에 가장 근거리에 있는 제1 베개가 제1 슬레이브 단말기로 동작하여 상기 제1 마스터 단말기인 상기 사용자 단말기에서 상기 숙면 제어 신호를 제1 슬레이브 단말기인 상기 제1 베개로 전송하고, 상기 제1 베개는 가장 근거리에 제2 베개가 존재하면 제2 마스터 단말기로 동작하고 상기 제2 베개는 제2 슬레이브 단말기로 동작하여 상기 제2 마스터 단말기인 상기 제1 베개에서 상기 숙면 제어 신호를 상기 제2 슬레이브 단말기인 상기 제2 베개로 전송하며, 이러한 과정으로 근거리로 이웃하는 베개들 이 마스터 단말기 또는 슬레이브 단말기로 동작하여, 제N-1 베개는 가장 근거리에 제N 베개가 존재하면 제N 마스터 단말기로 동작하고 상기 제N 베개는 제N 슬레이브 단말기로 동작하며 상기 제N 마스터 단말기인 상기 제N-1 베개에서 상기 숙면 제어 신호를 상기 제N 슬레이브 단말기인 상기 제N 베개로 전송하게 되어, 상기 숙면 제어 신호가 상기 제1 베개에서 상기 제N 베개까지의 선형 구조 네트워크를 통해 순차적으로 전송됨에 따라 상기 제1 베개 내지 상기 제N 베개가 상기 숙면 제어 신호에 근거해 동작하게 된다.
상기 숙면 제어 신호가 상기 마스터 단말기에서 상기 슬레이브 단말기까지 전송되는 시간이 A 초인 경우, 상기 사용자 단말기로부터 상기 제1 베개를 경유해 상기 제N 베개까지 상기 숙면 제어 신호가 전송되는 시간은 A 초*N으로 산출될 수 있다.
상기 베개는, 상기 통신부를 통해 상기 사용자 단말기와 유선 또는 무선으로 통신하고, 상기 수면자의 머리를 지지할 수 있도록 형성된 본체 프레임; 상기 본체 프레임의 내부에 구비된 감지센서를 통해 수면 상태 및 비수면 상태를 감지하는 수면 감지부; 상기 수면자의 뇌파를 측정하여 뇌파 정보로 상기 사용자 단말기에 전송하는 뇌파 측정부; 상기 수면 감지부를 통해 수면자의 비수면 상태가 감지된 경우 수면 상태에서 깨어났음을 알리는 알람 신호를 출력하는 비수면 알람부; 및 상기 사용자 단말기로부터 수신한 숙면 제어 신호에 따라 수면자가 숙면을 취하도록 유도하는 음악이나 음향을 출력하는 음향 출력부를 포함한다.
상기 사용자 단말기는, 상기 뇌파 정보에 대응된 음악이나 음향을 포함한 환경 정보를 저장하고 있는 메모리부; 상기 뇌파 정보에 대응된 음악이나 음향 중 하나를 선택하기 위한 입력부; 상기 베개로부터 수신한 알람 신호를 화면 상에 출력하거나, 음향으로 출력하는 알람 처리부; 및 상기 수면자의 뇌파 정보에 근거해 수면자가 숙면을 취하도록 유도하는 숙면 제어 신호를 상기 베개로 전송하도록 제어하는 어플리케이션부를 포함한다.
상기 본체 프레임은, 상기 수면자의 머리를 안착할 수 있도록 중심부에 관통공이 형성되고, 외곽으로부터 관통공까지 경사지게 오목한 형상으로 형성된 에어 메쉬가 낱장으로 층층이 쌓여 적층된 베개 형상을 이루고, 외곽으로부터 관통공까지 경사지게 오목한 형상으로 형성된다.
상기 뇌파 측정부는, 전극으로 이루어진 감지 센서를 통해 두피 표면의 전류를 검출하여 델타파(Delta wave), 세타파(Theta wave), 알파파(alpha wave), 베타파(Beta wave), 감마파(Gamma wave)를 포함하는 뇌의 전기적 신호를 측정하게 된다.
한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스마트 베개 제작 방법은, (a) 하나의 에어 메쉬에 스피커(A1, B1)와 전선(C)이 삽입될 위치가 절개되어 스피커 모양의 홈과 선 모양의 홈이 형성되는 단계; (b) 상기 선 모양의 홈에 상기 전선이 삽입되고, 상기 스피커 모양의 홈에 접착제를 통해 상기 스피커가 부착되는 단계; (c) 상기 선 모양의 홈에 삽입된 전선이 일정 간격으로 케이블 타이를 통해 상기 에어 메쉬의 원단에 묶여 고정되는 단계; (d) 상기 전선에 외부의 사용자 단말기와 신호를 송수신하기 위한 통신부가 연결되는 단계; (e) 상기 하나의 에어 메쉬에 대해 위아래로 다른 에어 메쉬들이 층층이 적층되는 단계; 및 (f) 상기 층층이 적층된 다른 에어 메쉬들에 베개 형상의 외피가 입혀지는 단계를 포함한다.
상기 (a) 단계는, 상기 하나의 에어 메쉬의 원단에 상기 스피커가 삽입되는 위치에 사각모양이 표시되고, 상기 전선이 삽입되는 위치를 따라 선이 표시되며, 상기 스피커와 상기 전선이 삽입될 위치가 절개되어 스피커 모양의 홈과 선 모양의 홈이 형성될 수 있다.
상기 (a) 단계는, 상기 스피커와 상기 전선이 삽입될 위치가 상기 하나의 에어 메쉬가 갖는두께의 절반 두께에 해당하는 깊이로 전체 절개가 아닌 반 측면만 절개되어 스피커 모양의 홈과 선 모양의 홈이 형성될 수 있다.
상기 (b) 단계는, 상기 스피커에 메쉬 형태의 막이 부착되어 방수 처리될 수 있다.
상기 (a) 단계 또는 상기 (b) 단계에서, 상기 에어 메쉬의 원단에 위치하는 상기 스피커(A1, B1)에 대해, 수면자의 좌측 귀이주부(a1) 및 우측 귀이주부(b1)가 대응되도록 좌측 스피커(A1)와 우측 스피커(B1)의 간격을 유지할 수 있다.
상기 좌측 스피커(A1)와 상기 우측 스피커(B1)의 간격이 1800 mm 내지 2000 mm로 유지될 수 있다.
상기 (c) 단계는, 상기 전선이 삽입된 선 모양의 홈을 따라 접착제가 도포되어 추가적으로 고정될 수 있다.
상기 (c) 단계는, 상기 에어 메쉬의 원단에 상기 전선(C)이 삽입된 선 형상의 홈을 따라 접착제가 도포될 때, 상기 선 형상의 홈을 모두 메꾸는 방식으로 상기 선 형상의 홈과 상기 전선(C)이 모두 접착제로 도포될 수 있다.
본 발명에 의하면, 3D 에어 메쉬(Air Mesh) 소재로 이루어져 라텍스 소재와 같은 쿠션감을 주면서 통기성이 높아 땀이 차지 않는 시원한 상태로 숙면을 취할 수 있다.
또한, 음향 출력 스피커를 베개 중하단부에 설치하여 딱딱한 느낌이 없으며, 스마트폰에서 베개로 유선이 아닌 무선으로 사운드를 전송하게 됨으로써 수면 중 수면자가 몸을 뒤척이더라도 그에 상관없이 사운드를 연속적으로 재생할 수 있다.
그리고, 수면자의 뇌파 정보를 사전에 어플리케이션을 통해 스마트폰에 저장해 두고, 수면자가 숙면을 취하다가 깨어났을 경우에 수면자의 뇌파 정보에 근거해 수면자가 가장 숙면을 잘 취할 수 있는 음악이나 음향을 선택해 제공해 줌으로써 수면자는 다시 숙면을 취할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 베개 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 베개의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말기의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 베개 시스템의 숙면유도 동작 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 뇌파 정보에 대응되어 있는 음향이나 음악 정보 중 현재 수면자의 뇌파 정보에 해당하는 음악을 선택하는 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 베개 시스템 제작 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 베개의 본체 프레임을 제작하기 위한 양면 에어 메쉬를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 베개의 에어 메쉬 원단에 스피커가 위치하도록 사각모양과 전선이 삽입되는 위치에 선을 표시한 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 스피커와 전선을 삽입하기 위해 에어 메쉬 원단을 절개하는 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 Air mesh 원단에 스피커가 삽입될 위치에 사각모양의 홈과, 전선이 삽입되는 선 모양을 따라 긴 홈이 형성된 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 Air mesh 원단에 스피커가 삽입될 위치의 사각모양에 스피커를 부착하는 예를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 Air mesh 원단에 전선이 삽입된 홈을 따라 일정 간격으로 케이블 타이를 이용해 전선과 원단을 묶어서 고정하는 예를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 Air mesh 원단에 전선이 삽입된 홈을 따라 접착제를 도포하여 전선이 Air mesh 원단에서 움직이지 않도록 추가적으로 고정한 예를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 Air mesh 원단의 사각모양의 홈에 삽입된 스피커에 각 mesh 형태의 막을 부착해 방수 처리한 예를 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 베개의 내부에 스피커가 수면자의 귀이주부에 대응되는 위치에 고정되어 스피커로부터 숙면 유도 음악이 잘 전달되는 예를 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따라 베개가 사용자 단말기의 주변에 하나 이상 다수 개로 존재하는 경우에 숙면 제어 신호가 사용자 단말기에서 다수 개의 베개로 전송되는 과정을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 수반되지 않는다.
제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.
여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 보다 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90˚ 회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 베개 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 베개 시스템(100)은, 베개(110) 및 사용자 단말기(120)를 포함한다.
베개(110)는 하나의 에어 메쉬에 스피커와 전선이 삽입될 위치가 각각 절개되어 스피커 모양의 홈과 선 모양의 홈이 형성되고, 스피커 모양의 홈에 접착제를 통해 스피커가 부착되며, 선 모양의 홈에는 전선이 삽입되어 케이블 타이(Cable Tie)를 통해 묶여 고정되며, 전선이 삽입된 선 모양의 홈을 따라 접착제가 도포되며, 스피커에 메쉬 형태의 막이 부착되어 방수 처리되며, 사용자 단말기와 신호를 송수신하기 위한 통신부가 전선에 연결되며, 하나의 에어 메쉬에 대해 위아래로 일정한 두께를 갖는 다른 에어 메쉬들이 층층이 쌓여 적층된 후 베개 모양의 외피로 입혀진다. 이에 대해 도 6을 통해 좀 더 자세히 설명한다.
베개(110)는 수면자가 수면 상태에서 깨어나 비수면 상태가 된 것을 감지하여 알람(Alarm) 신호를 발생하고, 수면자의 뇌파를 측정하여, 측정된 수면자의 뇌파 정보를 사용자 단말기(120)에 전송하며, 사용자 단말기(120)로부터 수면자의 뇌파 정보에 근거한 숙면 제어 신호를 수신하여 수면자가 숙면을 유지하도록 하는 음악이나 음향을 출력한다.
또한, 베개(110)는 수면자의 머리를 안정적으로 안착할 수 있도록 중심부에 관통공(212)이 형성되고, 외곽으로부터 관통공(212)까지 오목한 형상으로 형성되도록 구성할 수 있다. 즉, 어른들을 위한 성인용 베개는 중심부에 관통공이 형성되지 않는 형태이고, 어린이들을 위한 유아용 베개는 중심부에 관통공이 형성되어 있어, 머리가 관통공에 안착되어 두상을 형성하는데 도움이 되도록 하는 형태라 할 수 있다.
또한, 베개(110)는, 통풍이 잘 되고, 사용자에게 촉감이 전달되도록 3D 에어 메쉬(Air Mesh) 소재로 이루어진다.
그리고, 베개(110)는, 음향을 출력하는 스피커가 내부의 하부에 구비되고, 그 스피커에서 출력된 음향 신호가 3D 에어 메쉬(Air Mesh) 소재를 통해 상부로 전달되어 수면자에게 제공되는 구조를 갖는다.
사용자 단말기(120)는 베개(110)로부터 수면자가 수면 상태에서 깨어났음을 알리는 알람(Alarm) 신호를 수신함과 더불어, 수면자의 뇌파 정보를 수신하고, 수면자의 뇌파 정보에 근거해 수면자가 숙면을 취하기에 적합한 음악이나 음향을 포함한 정보를 숙면 제어 신호로 베개(110)로 전송한다.
여기서, 숙면 제어 신호는 수면자의 뇌파 정보에 근거해 수면자가 숙면을 취하기에 가장 적합한 음에 해당하는 음악이나 음향 신호를 포함하고, 뇌파 정보는 전극으로 이루어진 감지 센서를 통해 두피 표면의 전류를 검출하여 획득한 델타파(Delta wave), 세타파(Theta wave), 알파파(alpha wave), 베타파(Beta wave), 감마파(Gamma wave)를 포함한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 베개의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 베개(110)는, 본체 프레임(210), 수면 감지부(220), 통신부(230), 비수면 알람부(240), 음향 출력부(250) 및 뇌파 측정부(260)를 포함한다.
본체 프레임(210)은 수면자의 머리를 안정적으로 안착할 수 있도록 중심부에 관통공(212)이 형성되고, 외곽으로부터 관통공(212)까지 오목한 형상으로 형성된다. 즉, 본체 프레임(210)은 중심부에 관통공이 형성된 얇은 두께의 Air mesh가 낱장으로 층층이 쌓여 적층된 베개 형상을 이루며, 외곽으로부터 관통공까지 경사지게 오목한 형상으로 형성된 것이다.
수면 감지부(220)는 본체 프레임의 내부에 구비된 센서를 통해 수면 상태 및 비수면 상태를 감지한다.
통신부(230)는 사용자 단말기(120)와 유선 또는 무선으로 통신한다.
비수면 알람부(240)는 수면 감지부(220)를 통해 수면자가 수면 상태에서 깨어나 비수면 상태가 된 경우 수면 상태에서 깨어났음을 알리는 알람 신호를 출력한다.
음향 출력부(250)는 사용자 단말기(120)로부터 수신한 숙면 제어 신호에 따라 수면자가 숙면을 취하기에 가장 적합한 음악이나 음향을 출력한다.
뇌파 측정부(260)는 수면자의 뇌파를 측정하여 뇌파 정보로 사용자 단말기(120)에 전송한다. 즉, 뇌파 측정부(260)는, 전극으로 이루어진 감지 센서를 통해 두피 표면의 전류를 검출하여 델타파(Delta wave), 세타파(Theta wave), 알파파(alpha wave), 베타파(Beta wave), 감마파(Gamma wave)를 포함하는 뇌의 전기적 신호를 측정하고, 측정된 뇌의 전기적 신호를 뇌파 정보로 사용자 단말기(120)에 전송하는 것이다.
이때, 델타파는 깊은 잠에 빠져 있을 때 관측되는 뇌파이며, 세타파는 정신을 집중하여 두뇌 내부의 정보를 활용할 때나, 논리적 사고 문제 풀이를 집중할 때 발생하는 뇌파이다. 그리고, 알파파는 정신을 집중하여 두뇌 내부의 정보를 활용할 때 발생하는 뇌파이고, 베타파는 육체활동을 할 때, 어떠한 것에 몰두할 때 주로 발생하는 뇌파이며, 감마파는 긴장과 능동적 고도의 복합 정신 기능을 수행할 때 발생하는 뇌파이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말기의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말기(120)는 통신부(310), 메모리부(320), 입력부(330), 알람 처리부(340) 및 어플리케이션부(350)를 포함한다.
여기서, 사용자 단말기(120)는 사용자가 휴대할 수 있는 스마트폰이나 PDA를 포함해 무선 통신이나 유선 통신이 가능한 노트북 컴퓨터 및 데스크탑 컴퓨터 등을 포함한다.
사용자 단말기(120)는 뇌파 정보에 근거해 수면자가 숙면을 취하기에 가장 적합한 음악이나 음향 등을 설정한 후 숙면 제어 신호로 베개(110)로 전송하도록 하는 어플리케이션을 단말기 내 어플리케이션부(350)에 설치하는 형태로 구현하거나, 사용자 단말기(120)가 노트북이나 데스크탑 컴퓨터인 경우에 별도의 어플리케이션 프로그램으로 단말기 내에 설치할 수 있다.
통신부(310)는 베개(110)와 유선 또는 무선으로 통신한다.
메모리부(320)는 뇌파 정보와 그에 대응된 음악이나 음향을 포함한 환경 정보를 저장하고 있다.
입력부(330)는 뇌파 정보에 대응된 음악이나 음향 중 하나를 선택 입력하기 위해 이용한다.
알람 처리부(340)는 베개로부터 수신한 알람 신호를 화면 상에 출력하거나, 음향으로 출력하게 된다.
어플리케이션부(350)는 수면자의 뇌파 정보에 근거해 수면자가 숙면을 취하도록 유도하는 숙면 제어 신호를 베개(110)로 전송하도록 제어하게 된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 베개 시스템의 숙면유도 동작 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 베개 시스템(100)은, 먼저 베개(110)가 수면자의 수면 상태를 감지한다(S410).
이때, 베개(110)는 압력 센서를 통해 수면자의 머리에 의해 눌려지는 압력값의 변화를 감지하여 수면 상태를 감지할 수 있다.
또한, 베개(110)는 움직임 감지센서를 통해 수면자가 숙면 상태에서 깨어나 뒤척임에 따른 동작 상태를 감지할 수 있다.
그리고, 베개(110)는 뇌파 측정부(260)를 통해 측정된 뇌파 정보에 근거해 델타파가 감지되면 숙면 상태로 인식하고, 세타파를 비롯해 알파파, 베타파, 감마파 등이 감지되면 비수면 상태로 인식할 수 잇다.
이어, 베개(110)가 비수면 상태를 감지한 경우에 수면 상태에서 깨어났음을 알리는 알람 신호 및 뇌파 정보를 사용자 단말기(120)에 전송한다(S420).
이때, 베개(110)는 마이크로폰을 통해 수면자가 숙면 상태에서 깨어났을 때 발생하는 수면자의 울음 소리나 음향 소리를 입력받아 비수면 상태를 감지할 수 있다.
이어, 사용자 단말기(120)는 수면자의 뇌파 정보에 근거해 수면자에게 적합한 음악이나 음향 정보를 산출해 출력한다(S430).
즉, 사용자 단말기(120)는 메모리부(320)에 저장되어 있는 뇌파 정보에 대응되어 있는 음향이나 음악 정보 중 도 5에 도시된 바와 같이 현재 수면자의 뇌파 정보에 대응되어 있는 음향이나 음악 정보를 화면 상에 출력한다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 뇌파 정보에 대응되어 있는 음향이나 음악 정보 중 현재 수면자의 뇌파 정보에 해당하는 음악을 선택하는 예를 나타낸 도면이다. 예를 들면, 수면자가 깊은 숙면을 취하고 있어 델타파가 감지된 경우에, 그 숙면 상태를 유지할 수 있도록 델타파에 대응된 아주 조용한 음악이나 숙면을 유지하는데 도움이 되는 음악 등의 목록을 출력해 주는 것이다.
이어, 사용자 단말기(120)는 화면 상에 출력된 음향이나 음악 중 사용자의 선택에 따라 수면자가 숙면을 취하도록 유도하는 음악을 선택한다(S440).
즉, 사용자 단말기(120)는 수면자가 숙면에서 깨어나 수면자의 뇌파 정보가 베타파인 경우에, 수면자가 숙면을 취할 수 있도록 델타파에 대응된 음향이나 음악들을 도 5에 도시된 바와 같이 목록(list)으로 출력하고, 출력된 목록 중 사용자의 선택에 따른 음악을 숙면 유도 음악으로 설정한다.
이어, 사용자 단말기(120)는 선택된 숙면 유도 음악을 베개(110)로 전송한다(S450).
따라서, 베개(110)는 사용자 단말기(120)로부터 수신한 숙면 유도 음악을 수면자에게 출력한다(S460).
즉, 베개(110)는 예를 들면, 숙면 유도 음악으로 선택된 "바흐 - 관현악 모음곡 제3번 D장조 BWV 1068, 에어(G선상의 아리아)" 곡을 음향 출력부(250)를 통해 가청음으로 출력하는 것이다. 여기서, 음향 출력부(250)는 마이크로 스피커를 비롯해 골전도 스피커 등을 포함한다.
따라서, 수면자가 베개(110)를 베고 잠을 자다가 깨어났을 때 자동으로 수면자가 숙면을 취하도록 유도하는 음악이 스피커를 통해 제공됨으로써, 수면자는 바로 숙면을 취할 수 있게 된다.
한편, 베개(110)가 도 16에 도시된 바와 같이 사용자 단말기(120)의 주변에 하나 이상 다수 개로 존재할 수 있다. 이 경우에, 사용자 단말기(120)는 제1 마스터 단말기(M1)로 동작하고 사용자 단말기(120)에 가장 근거리에 있는 제1 베개(M2/S1)가 제1 슬레이브 단말기로 동작하여 제1 마스터 단말기(M1)인 사용자 단말기(120)에서 숙면 제어 신호를 제1 슬레이브 단말기(S1)인 제1 베개(Pillow 1)로 전송하고, 제1 베개(Pillow 1)는 가장 근거리에 제2 베개(Pillow 2)가 존재하면 제2 마스터 단말기(M2)로 동작하고 제2 베개(Pillow 2)는 제2 슬레이브 단말기(S2)로 동작하여 제2 마스터 단말기M2)인 제1 베개(Pillow 1)에서 숙면 제어 신호를 제2 슬레이브 단말기(S2)인 제2 베개(Pillow 2)로 전송하며, 이러한 과정으로 근거리로 이웃하는 베개들이 마스터 단말기 또는 슬레이브 단말기로 동작하여, 제N-1 베개(Pillow N-1)는 가장 근거리에 제N 베개(Pillow N)가 존재하면 제N 마스터 단말기(Mn)로 동작하고 제N 베개(Pillow N)는 제N 슬레이브 단말기(Sn)로 동작하며 제N 마스터 단말기(Mn)인 제N-1 베개(Pillow N-1)에서 숙면 제어 신호를 제N 슬레이브 단말기(Sn)인 제N 베개(Pillow N)로 전송하게 되어, 숙면 제어 신호가 제1 베개(Pillow 1)에서 제N 베개(Pillow N)까지의 선형 구조 네트워크를 통해 순차적으로 전송됨에 따라 제1 베개(Pillow 1) 내지 제N 베개(Pillow N)가 숙면 제어 신호에 근거해 동작하게 된다.
이때, 숙면 제어 신호가 하나의 마스터 단말기(M)에서 하나의 슬레이브 단말기(S)까지 전송되는 시간이 A 초인 경우, 사용자 단말기(120)로부터 제1 베개(Pillow 1)를 경유해 제N 베개(Pillow N)까지 숙면 제어 신호가 전송되는 시간은 A 초*N-1로 산출될 수 있다. 예를 들어, 하나의 마스터 단말기(M)에서 하나의 슬레이브 단말기(S)까지 전송되는 시간이 0.3 초이고, 사용자 단말기(120)의 주변에 10 개의 베개가 존재하는 경우에, 사용자 단말기(120)로부터 제1 베개(Pillow 1)를 경유해 제10 베개(Pillow 10)까지 숙면 제어 신호가 전송되는 시간은 0.3초*10으로 산출되어 3초가 걸리게 되는 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 베개 제작 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 베개 시스템은 본체 프레임(210)의 제작 시에 먼저 도 7과 같이 일정 두께를 갖는 양면 에어 메쉬(Air-mesh)를 마름모 형태로 준비한다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 베개의 본체 프레임을 제작하기 위한 양면 에어 메쉬를 나타낸 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이 가로가 3500 mm이고, 세로가 2500 mm이며, 두께가 14 ~ 17 mm인 양면 에어 메쉬를 준비한다.
이어, 본체 프레임(210)에서 일정 두께를 갖는 양면 Air mesh 원단에, 수면자의 머리가 베개에 안착될 때 수면자의 귀가 위치하는 지점에 도 8에 도시된 바와 같이 스피커(A1, B1)가 위치하도록 사각모양(A2, B2)을 표시하고, 전선(C)이 삽입되는 위치에 선(C)을 표시한다(S610). 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 베개의 에어 메쉬 원단에 스피커가 위치하도록 사각모양과 전선이 삽입되는 위치에 선을 표시한 예를 나타낸 도면이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 양면 Air-mesh 원단에 스피커 A1과 B1 그리고 전선 C가 삽입될 위치에 사각모양(A2, B2)과 선(C)을 표시한다. 이때, 스피커가 안착되는 A2 위치와 B2 위치 사이의 거리 D는 1800 mm ~ 2000 mm 사이로 한다. 그 이유는 일반 성인의 오른쪽 귀이주(a1)와 왼쪽 귀이주(b2) 사이의 표준 수평 거리가 1800 mm ~ 2000 mm 사이이기 때문이다. 그러므로 스피커가 양쪽 귀 위치 점에 가까울수록 베개에 누워있는 사람에게 좀 더 효과적인 스테레오 방식의 음을 전달할 수 있다.
이어, 본체 프레임(210)에서는 도 9에 도시된 바와 같이 양면 Air mesh 원단에 대해, 스피커(A1, B1)와 전선(C)이 삽입될 사각모양(A2, B2)과 선(C)을 절개한다(S620). 도 9는 본 발명의 실시예에 따라 스피커와 전선을 삽입하기 위해 에어 메쉬 원단을 절개하는 예를 나타낸 도면이다. 즉, 본체 프레임(210)의 경우, 도 9에 도시된 바와 같이 양면 Air mesh 원단에 대해 스피커(A1, B1)와 전선(C)이 삽입될 위치에 스피커 모양(A2, B2)과 선(C) 모양을 따라 절개한다. 이때, F1의 도식처럼 전체 절개가 아닌 반 측면만 절개하는 것이다. 즉, Air mesh 원단의 두께에 대해 절반 두께의 홈을 파는 형식으로 절개한다.
따라서, 도 10에 도시된 바와 같이 전선(C)이 삽입될 선(C)을 따라 긴 홈이 선 모양으로 형성되고, 스피커(A1, B1)가 삽입될 위치에 사각모양(A2, B2)으로 홈이 파여 있는 형상을 이룬다. 도 10은 본 발명의 실시예에 따라 Air mesh 원단에 스피커가 삽입될 위치에 사각모양의 홈과, 전선이 삽입되는 선 모양을 따라 긴 홈이 형성된 예를 나타낸 도면이다.
이어, 본체 프레임(210)에서는 Air mesh 원단에 도 11에 도시된 바와 같이 스피커(A1, B1)가 삽입될 위치의 사각모양(A2, B2)에 접착제를 도포하고 스피커(A1, B1)를 부착한다(S630). 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 Air mesh 원단에 스피커가 삽입될 위치의 사각모양에 스피커를 부착하는 예를 나타낸 도면이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 전선(C)은 Air mesh 상에 이미 절개한 선(C)의 홈을 따라 삽입된다.
이어, 본체 프레임(210)에서는 Air mesh 원단에 도 12에 도시된 바와 같이 전선(C)이 삽입된 선(C)의 홈을 따라 일정 간격으로 C1, C2, C3, C4, C5, C6 위치에 케이블 타이(Cabel Tie)를 이용해 전선(C)과 Air mesh 원단을 묶어서 선(C)이 움직이지 않도록 고정한다(S640). 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 Air mesh 원단에 전선이 삽입된 홈을 따라 일정 간격으로 케이블 타이를 이용해 전선과 원단을 묶어서 고정하는 예를 나타낸 도면이다. 따라서, 스피커(A1, B1)에 연결된 선(C)이 수면자의 움직임에 따른 베개의 뒤틀림이나 요동에도 움직이지 않게 고정된 상태를 유지할 수 있게 되는 것이다.
이어, 본체 프레임(210)에서는 Air mesh 원단에 도 13에 도시된 바와 같이 전선(C)이 삽입된 홈을 따라 접착제(예, 글루건)를 도포하여 전선(C)이 Air mesh 원단에서 움직이지 않도록 추가적으로 고정된다(S650). 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 Air mesh 원단에 전선이 삽입된 홈을 따라 접착제를 도포하여 전선이 Air mesh 원단에서 움직이지 않도록 추가적으로 고정된 예를 나타낸 도면이다. 이때, 전선(C)이 삽입된 선 모양의 홈을 따라 예컨대, 글루건 등으로 접착제(G)를 도포할 때, 선 형상의 홈을 모두 메꾸는 방식으로 선 형상의 홈과 전선(C)을 모두 접착제(G)로 도포한다. 따라서, 스피커(A1, B1)에 연결된 선(C)이 베개가 움직이더라도 접착제에 도포되어 Air mesh 원단에 접착되어 있는 상태이므로 움직이지 않게 된다.
이어, 본체 프레임(210)에서는 Air mesh 원단에 도 14에 도시된 바와 같이 사각모양(A2, B2)의 홈에 삽입 고정되어 있는 스피커(A1, B1)에 mesh 형태의 막을 부착하여 방수 처리를 수행한다(S660). 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 Air mesh 원단의 사각모양의 홈에 삽입된 스피커에 각 mesh 형태의 막을 부착해 방수 처리한 예를 나타낸 도면이다. 도 14에 도시된 바와 같이, Air mesh 원단에 고정된 스피커(A1, B1)에 mesh 형태의 막을 부착하여 마감 실링을 하게 됨으로써, 스피커(A1, B1)가 고정된 홀(Hole) 부위에는 소리는 나오고 물은 들어가지 않도록 방수 처리한 효과를 낼 수 있다. 여기서, 스피커(A1, B1)는 가로 25 mm, 세로 30 mm 의 크기로 고정할 수 있다.
따라서, 수면자가 베개(110)에 머리를 안착시키고 수면을 취할 때, 도 15에 도시된 바와 같이 Air mesh 원단의 내부에 스피커(A1, B1)가 위치한 곳에 수면자의 좌측 귀이주부(a1) 및 우측 귀이주부(b1)가 대응되도록 위치하게 됨으로써, 스피커(A1, B1)로부터 출력되는 음악이 수면자의 귀에 잘 전달되는 것이다. 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 베개의 내부에 스피커가 수면자의 귀이주부에 대응되는 위치에 고정되어 스피커로부터 숙면 유도 음악이 잘 전달되는 예를 나타낸 도면이다. 도 15에 도시된 바와 같이, 좌측 스피커(A1)와 우측 스피커(B1)의 거리 D는 일반적인 성인 수면자의 좌측 귀이주부(a1)와 우측 귀이주부(b1)의 거리와 유사하게 대략 1800 mm 내지 2000 mm 정도이다.
이어, 본체 프레임(210)의 내부에 있는 전선(c)에 사용자 단말기(120)와 신호를 송수신하기 위한 통신부(230)가 연결된다(S670).
따라서, 통신부(230)는 베개(110)의 내부에 있는 스피커(A1, B1)에 전선(C)으로 연결되며, 통신부(230)는 예를 들면, 외장 블루투스 리시버(Extra Bluetooth Receiver) 등으로 구현할 수 있다.
이어, 하나의 에어 메쉬에 대해 도 15에 도시된 바와 같이 위아래로 일정한 두께를 갖는 다른 에어 메쉬들이 층층이 적층된다(S680).
그리고, 하나의 에어 메쉬를 포함해 층층이 적층된 다른 에어 메쉬들에 대해 베개 형상의 외피(Cover)가 입혀진다(S690).
즉, 베개(110)의 외피(Cover) 속에는 도 7에 도시된 14 ~ 17 mm 두께의 Air mesh들이 낱장으로 층층히 쌓여 적층됨으로써 베개 형상을 이루고 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 베개를 베고 자고 있는 수면자의 숙면 상태를 감지하다가 깨어난 경우 수면자를 관리하는 사용자의 스마트폰에 통보하여 주고, 수면자의 뇌파 정보에 근거해 수면자가 숙면을 취하기에 가장 적합한 음악이나 음향을 베개를 통해 수면자에게 제공하여 수면자가 다시 숙면을 취할 수 있도록 하는 스마트 베개 시스템 및 그 제작 방법을 제공함에 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명은 베개를 베고 자고 있는 수면자의 숙면 상태를 감지하다가 깨어난 경우 수면자를 관리하는 사용자의 스마트폰에 통보하여 주고, 수면자의 뇌파 정보에 근거해 수면자가 숙면을 취하기에 가장 적합한 음악이나 음향을 베개를 통해 수면자에게 제공하여 수면자가 다시 숙면을 취할 수 있도록 하는 스마트 베개 시스템 및 그 제작 방법에 적용할 수 있다.

Claims (16)

  1. 하나의 에어 메쉬에 스피커와 전선이 삽입될 위치가 각각 절개되어 스피커 모양의 홈과 선 모양의 홈이 형성되고, 상기 스피커 모양의 홈에 접착제를 통해 스피커가 부착되며, 상기 선 모양의 홈에 상기 전선이 삽입되어 케이블 타이(Cable Tie)를 통해 묶여 고정되며, 상기 전선이 삽입된 선 모양의 홈을 따라 접착제가 도포되며, 상기 스피커에 메쉬 형태의 막이 부착되어 방수 처리되며, 사용자 단말기와 신호를 송수신하기 위한 통신부가 상기 전선에 연결되며, 상기 하나의 에어 메쉬에 대해 위아래로 다른 에어 메쉬들이 층층이 쌓여 적층된 후, 상기 하나의 에어 메쉬를 포함해 다른 에어 메쉬들에 대해 베개 형상의 외피(Cover)가 입혀진 베개;
    를 포함하는 스마트 베개 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 베개는 수면자가 수면 상태에서 깨어나 비수면 상태가 된 것을 감지하여 알람(Alarm) 신호를 발생하고, 상기 수면자의 뇌파를 측정하여, 측정된 수면자의 뇌파 정보를 상기 알람 신호와 함께 상기 통신부를 통해 상기 사용자 단말기에 전송하며, 상기 사용자 단말기로부터 수면자의 뇌파 정보에 근거한 숙면 제어 신호를 수신하여 수면자가 숙면을 유지하도록 하는 음악이나 음향을 출력하고,
    상기 사용자 단말기는 상기 베개로부터 수면자가 수면 상태에서 깨어났음을 알리는 알람 신호와 더불어 수면자의 뇌파 정보를 수신하고, 수면자의 뇌파 정보에 근거해 수면자가 숙면을 유지하기에 적합한 음악이나 음향을 포함한 숙면 제어 신호를 상기 베개로 전송하는 것을 특징으로 하는 스마트 베개 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 베개는,
    상기 통신부를 통해 상기 사용자 단말기와 유선 또는 무선으로 통신하고,
    상기 수면자의 머리를 지지할 수 있도록 형성된 본체 프레임;
    상기 본체 프레임의 내부에 구비된 감지센서를 통해 수면 상태 및 비수면 상태를 감지하는 수면 감지부;
    상기 수면자의 뇌파를 측정하여 뇌파 정보로 상기 사용자 단말기에 전송하는 뇌파 측정부;
    상기 수면 감지부를 통해 수면자의 비수면 상태가 감지된 경우 수면 상태에서 깨어났음을 알리는 알람 신호를 출력하는 비수면 알람부; 및
    상기 사용자 단말기로부터 수신한 숙면 제어 신호에 따라 수면자가 숙면을 취하도록 유도하는 음악이나 음향을 출력하는 음향 출력부;
    를 포함하는 스마트 베개 시스템.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 베개가 상기 사용자 단말기 주변에 하나 이상 다수 개로 존재할 경우에, 상기 사용자 단말기가 제1 마스터 단말기로 동작하고 상기 사용자 단말기에 가장 근거리에 있는 제1 베개가 제1 슬레이브 단말기로 동작하여 상기 제1 마스터 단말기인 상기 사용자 단말기에서 상기 숙면 제어 신호를 제1 슬레이브 단말기인 상기 제1 베개로 전송하고, 상기 제1 베개는 가장 근거리에 제2 베개가 존재하면 제2 마스터 단말기로 동작하고 상기 제2 베개는 제2 슬레이브 단말기로 동작하여 상기 제2 마스터 단말기인 상기 제1 베개에서 상기 숙면 제어 신호를 상기 제2 슬레이브 단말기인 상기 제2 베개로 전송하며, 이러한 과정으로 근거리로 이웃하는 베개들 이 마스터 단말기 또는 슬레이브 단말기로 동작하여, 제N-1 베개는 가장 근거리에 제N 베개가 존재하면 제N 마스터 단말기로 동작하고 상기 제N 베개는 제N 슬레이브 단말기로 동작하며 상기 제N 마스터 단말기인 상기 제N-1 베개에서 상기 숙면 제어 신호를 상기 제N 슬레이브 단말기인 상기 제N 베개로 전송하게 되어, 상기 숙면 제어 신호가 상기 제1 베개에서 상기 제N 베개까지의 선형 구조 네트워크를 통해 순차적으로 전송됨에 따라 상기 제1 베개 내지 상기 제N 베개가 상기 숙면 제어 신호에 근거해 동작하는 것을 특징으로 하는 스마트 베개 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 숙면 제어 신호가 상기 마스터 단말기에서 상기 슬레이브 단말기까지 전송되는 시간이 A 초인 경우, 상기 사용자 단말기로부터 상기 제1 베개를 경유해 상기 제N 베개까지 상기 숙면 제어 신호가 전송되는 시간은 A 초*N으로 산출되는 것을 특징으로 하는 스마트 베개 시스템.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 사용자 단말기는,
    상기 뇌파 정보에 대응된 음악이나 음향을 포함한 환경 정보를 저장하고 있는 메모리부;
    상기 뇌파 정보에 대응된 음악이나 음향 중 하나를 선택하기 위한 입력부;
    상기 베개로부터 수신한 알람 신호를 화면 상에 출력하거나, 음향으로 출력하는 알람 처리부; 및
    상기 수면자의 뇌파 정보에 근거해 수면자가 숙면을 취하도록 유도하는 숙면 제어 신호를 상기 베개로 전송하도록 제어하는 어플리케이션부;
    를 포함하는 스마트 베개 시스템.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 본체 프레임은, 상기 수면자의 머리를 안착할 수 있도록 중심부에 관통공이 형성되고, 외곽으로부터 관통공까지 경사지게 오목한 형상으로 형성된 에어 메쉬가 낱장으로 층층이 쌓여 적층된 베개 형상을 이루고, 외곽으로부터 관통공까지 경사지게 오목한 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 스마트 베개 시스템.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 뇌파 측정부는, 전극으로 이루어진 감지 센서를 통해 두피 표면의 전류를 검출하여 델타파(Delta wave), 세타파(Theta wave), 알파파(alpha wave), 베타파(Beta wave), 감마파(Gamma wave)를 포함하는 뇌의 전기적 신호를 측정하는 것을 특징으로 하는 스마트 베개 시스템.
  9. (a) 하나의 에어 메쉬에 스피커(A1, B1)와 전선(C)이 삽입될 위치가 절개되어 스피커 모양의 홈과 선 모양의 홈이 형성되는 단계;
    (b) 상기 선 모양의 홈에 상기 전선이 삽입되고, 상기 스피커 모양의 홈에 접착제를 통해 상기 스피커가 부착되는 단계;
    (c) 상기 선 모양의 홈에 삽입된 전선이 일정 간격으로 케이블 타이(Cable Tie)를 통해 상기 에어 메쉬의 원단에 묶여 고정되는 단계;
    (d) 상기 전선에 외부의 사용자 단말기와 신호를 송수신하기 위한 통신부가 연결되는 단계;
    (e) 상기 하나의 에어 메쉬에 대해 위아래로 다른 에어 메쉬들이 층층이 적층되는 단계; 및
    (f) 상기 층층이 적층된 다른 에어 메쉬들에 베개 형상의 외피가 입혀지는 단계;
    를 포함하는 스마트 베개 제작 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 (a) 단계는, 상기 하나의 에어 메쉬의 원단에 상기 스피커가 삽입되는 위치에 사각모양이 표시되고, 상기 전선이 삽입되는 위치를 따라 선이 표시되며, 상기 스피커와 상기 전선이 삽입될 위치가 절개되어 스피커 모양의 홈과 선 모양의 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 베개 제작 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 (a) 단계는, 상기 스피커와 상기 전선이 삽입될 위치가 상기 하나의 에어 메쉬가 갖는두께의 절반 두께에 해당하는 깊이로 전체 절개가 아닌 반 측면만 절개되어 스피커 모양의 홈과 선 모양의 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 베개 제작 방법.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 (b) 단계는, 상기 스피커에 메쉬 형태의 막이 부착되어 방수 처리되는 것을 특징으로 하는 스마트 베개 제작 방법.
  13. 청구항 9에 있어서,
    상기 (a) 단계 또는 상기 (b) 단계에서, 상기 에어 메쉬의 원단에 위치하는 상기 스피커(A1, B1)에 대해, 수면자의 좌측 귀이주부(a1) 및 우측 귀이주부(b1)가 대응되도록 좌측 스피커(A1)와 우측 스피커(B1)의 간격을 유지하는 것을 특징으로 하는 스마트 베개 제작 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 좌측 스피커(A1)와 상기 우측 스피커(B1)의 간격이 1800 mm 내지 2000 mm로 유지된 것을 특징으로 하는 스마트 베개 제작 방법.
  15. 청구항 9에 있어서,
    상기 (c) 단계는, 상기 전선이 삽입된 선 모양의 홈을 따라 접착제가 도포되어 추가적으로 고정되는 것을 특징으로 하는 스마트 베개 제작 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 (c) 단계는, 상기 에어 메쉬의 원단에 상기 전선(C)이 삽입된 선 형상의 홈을 따라 접착제가 도포될 때, 상기 선 형상의 홈을 모두 메꾸는 방식으로 상기 선 형상의 홈과 상기 전선(C)이 모두 접착제로 도포된 것을 특징으로 하는 스마트 베개 제작 방법.
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