WO2019107657A1 - 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템 - Google Patents

에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템 Download PDF

Info

Publication number
WO2019107657A1
WO2019107657A1 PCT/KR2017/015560 KR2017015560W WO2019107657A1 WO 2019107657 A1 WO2019107657 A1 WO 2019107657A1 KR 2017015560 W KR2017015560 W KR 2017015560W WO 2019107657 A1 WO2019107657 A1 WO 2019107657A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
air
pressure
user
mattress
pillow
Prior art date
Application number
PCT/KR2017/015560
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
유영준
이동헌
이건용
신동욱
김승모
Original Assignee
주식회사 아이오베드
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
Application filed by 주식회사 아이오베드 filed Critical 주식회사 아이오베드
Publication of WO2019107657A1 publication Critical patent/WO2019107657A1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C31/00—Details or accessories for chairs, beds, or the like, not provided for in other groups of this subclass, e.g. upholstery fasteners, mattress protectors, stretching devices for mattress nets
    • A47C31/12—Means, e.g. measuring means for adapting chairs, beds or mattresses to the shape or weight of persons
    • A47C31/123—Means, e.g. measuring means for adapting chairs, beds or mattresses to the shape or weight of persons for beds or mattresses
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H20/00—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance
    • G16H20/30—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance relating to physical therapies or activities, e.g. physiotherapy, acupressure or exercising
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C27/00—Spring, stuffed or fluid mattresses or cushions specially adapted for chairs, beds or sofas
    • A47C27/08—Fluid mattresses or cushions
    • A47C27/081—Fluid mattresses or cushions of pneumatic type
    • A47C27/083—Fluid mattresses or cushions of pneumatic type with pressure control, e.g. with pressure sensors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C31/00—Details or accessories for chairs, beds, or the like, not provided for in other groups of this subclass, e.g. upholstery fasteners, mattress protectors, stretching devices for mattress nets
    • A47C31/008—Use of remote controls
    • 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
    • A47G9/1027—Details of inflatable pillows
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10—Services
    • G06Q50/22—Social work or social welfare, e.g. community support activities or counselling services

Definitions

  • the present invention relates to a smart mattress system including an air mattress and an air pillow capable of adjusting the pressure of the air pillow according to a user's sleeping posture.
  • a mattress for bedding is a spring mattress having a coil spring therein.
  • the impact applied to a part is transmitted to the periphery to cause vibration, and the elasticity of the coil spring is set at the time of manufacture so that the user can not arbitrarily adjust the strength of the cushion, There is a problem.
  • an air mattress filled with air inside the mattress is used.
  • the air mattress is injected with air, and the air pressure formed inside the air mattress causes proper cushioning.
  • Such an air mattress is constituted by a cushion portion having a plurality of air pockets, a lower plate bonded to the lower surface of the cushion portion, and a frame assembly for supporting the side surface of the cushion portion.
  • Embodiments of the present invention can provide a smart mattress system including an air pillow capable of adjusting the pressure of the air mattress and the pressure of the air pillow according to the sleeping posture of the user by determining the sleeping posture of the user.
  • a smart mattress system including an air pillow that can measure a sleeping posture of a user by dividing an air mattress into a plurality of zones according to a user's body part and measuring the pressure of each zone.
  • a smart mattress system including an air pillow that can protect the upper portion of the air pocket so that the air pocket is not collapsed by the user's weight.
  • a smart mattress system including an air pillow interlocked with a user terminal so that the user can easily control the air mattress and the air pillow.
  • a smart mattress system including an air pillow capable of analyzing a sleep pattern and a sleep quality of a user can be provided.
  • an air mattress 10 capable of pressure control and pressure measurement in real time;
  • a user terminal 30 for receiving a set value or user information from a user and transmitting the set value or user information to the air mattress 10;
  • a server 50 receiving the measurement data from the air mattress 10 and analyzing the user's sleep pattern and sleep quality and transmitting the analyzed sleep pattern and sleep quality to the user terminal 30;
  • a pressure adjustable air pillow (70) connected to the air mattress (10), the user terminal (30) and the server (50), wherein the pressure measurement value measured at the air mattress The pressure of the air pillow (70) is adjusted according to the pressure of the air pillow (70).
  • the air mattress 10 includes an air pocket unit 11 having a hollow inside thereof and including a plurality of air pockets 110 that expand due to air inflow or contract due to air outflow; A body portion 12 into which the air pocket unit 11 is inserted; A mattress control unit (13) mounted on the body (12) and controlling the pressure of the air pocket unit (11); A pressure sensor unit (14) for measuring the pressure of the air pocket unit (11) in real time; An air pump 15 for supplying air into the air pocket 110; And a mattress communication unit (16) communicating with the user terminal (30), the server (50) and the air pillow (70).
  • the air pillow 70 includes a cover 71 that forms an outer appearance of the air pillow 70; An air cell (72) disposed inside the cover (71) and having an internal hollow therein, the air cell (72) expanding due to inflow of air or contracting due to outflow of air; A pillow valve (73) for regulating air supply to the air cell (72) or air discharge from the air cell (72); An air supply unit 74 for supplying air to the air cell 72; A pillow pressure sensor 75 for measuring the pressure of the air cell 72; A pillow communication unit (76) communicating with the air mattress (10), the user terminal (30) and the server (50); And a pillow controller (77) disposed inside the cover (71) to adjust the pressure of the air cell (72).
  • the air cell 72 includes a first air cell 72a positioned at a head portion of the user; And a second air cell 72b positioned at the neck of the user.
  • the smart mattress system includes the air pillow.
  • the air mattress 10 is divided into a plurality of zones in which the air pockets 110 arranged in a plurality of rows and columns are divided into a plurality of zones and the pressure sensor unit 14 pressure- And the air mattress can be measured.
  • the air mattress 10 is a portion in which a shoulder of a user is located, and includes a first section 11-1 made up of one or more rows of the air pocket unit 11; A second zone (11-2) of the row of the air pocket unit (11) in which the user's waist is located; A third section (11-3) of at least one row of the air pocket unit (11), at which the user's hips are located; And a fourth zone (11-4) of a plurality of rows of the air pocket unit (11) in which the user's thighs and knees are located; Wherein a pressure of the air pillars (72) of the air pillow (70) is adjusted according to a pressure measurement value of the air pockets (110) for each zone of the air mattress (10) To provide a smart mattress system.
  • the mattress control unit 13 determines that the user is lying sideways when the pressure change amount of the first zone 11-1 is larger than the change amount of the other zone, It is possible to provide a smart mattress system including an air pillow in which the user judges that the user lies on his / her back when the pressure variation is larger than the variation in the other areas.
  • the pillow control unit 75 receives the user's posture from the mattress control unit 13 and allows air to flow into the first air cell 72a when the user is determined to be lying sideways, And when it is determined that the airbag is in a lying position, air is introduced into the second air cell 72b.
  • the air mattress 10 includes a sleep time measuring unit 18 for measuring the sleeping time through the time when the user uses the air mattress 10; A pressure change amount calculating unit (19) for calculating a pressure change amount of the air pocket unit (11) by using the pressure measurement value measured in real time by the pressure sensor unit (14) during the user sleeping time; And a control unit for controlling the position of the air pocket unit (11) in the optimum air pocket pressure range which is a range from a predetermined lower limit value (L) determined by the set value and user information to a predetermined upper limit value (H) And a pressure adjustment amount calculating unit (20) for calculating a pressure adjustment amount to be applied to the air mattress.
  • a predetermined lower limit value (L) determined by the set value and user information to a predetermined upper limit value (H)
  • a pressure adjustment amount calculating unit (20) for calculating a pressure adjustment amount to be applied to the air mattress.
  • the server 50 includes a server control unit 51 for controlling the server 50; A server communication unit (52) for communicating with the air mattress (10), the user terminal (30) and the air pillow (70); The data transmitted from the air mattress 10, the user terminal 30 and the air pillow 70 and the data transmitted to the air mattress 10, the user terminal 30 and the air pillow 70 A server memory unit 53 for storing the data; A sleep pattern analyzing unit 54 for receiving measurement data including a pressure measurement value, a pressure variation amount, a sleeping time and a pressure adjustment amount for each zone in the air mattress 10 and analyzing the sleeping time and the sleeping attitude based on the measurement data; ); The air mattress 10 receives measurement data including a pressure measurement value, a pressure change amount, a sleeping time, and a pressure adjustment amount for each zone, and receives a sleep state of the user as a deep sleep state (NREM sleep), a shallow sleep state A sleep quality analyzing unit 55 for classifying the sleeping state into a sleeping state, determining the sleeping state based on the measurement data, and scoring the sleeping quality;
  • the air mattress can be divided into a plurality of zones according to the user's body parts, and the user's sleeping attitude can be measured by measuring the pressure in each zone.
  • the upper portion of the air pocket can be protected so that the air pocket is not collapsed by the user's weight.
  • It can also be interlocked with the user terminal so that the user can easily control the air mattress and the air pillow.
  • the user can analyze the sleep pattern and the sleep quality.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an air pocket module according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a perspective view of the air pocket according to Figure 1;
  • FIG. 3 is a plan view of the air pocket according to Fig.
  • Figure 4 is a top view of the air pocket module according to Figure 1;
  • FIG. 5 is a plan view of an air pocket unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a bottom view of the air pocket unit according to Fig.
  • FIG. 7 is a schematic illustration of a smart mattress system including an air pillow in accordance with an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view showing an air mattress according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic view of an air mattress according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a view showing another embodiment of the pressure sensor unit of the air mattress according to FIG.
  • FIG. 11 is a block diagram schematically showing the construction of an air mattress according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a block diagram schematically showing a configuration of a server according to an embodiment of the present invention.
  • 13A is a graph showing the rate of pressure change over time to score sleep quality according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13B shows a formula for scoring the sleep quality according to FIG. 13A.
  • FIG. 14A shows a setting screen of a user terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14B is a screen illustrating a sleep quality score of a user terminal according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 14C shows a sleep pattern analysis screen of a user terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a perspective view illustrating an air pillow according to an embodiment of the present invention.
  • 16 is a configuration diagram showing the configuration of an air pillow according to an embodiment of the present invention.
  • 17 is a plan view showing an air pillow according to another embodiment of the present invention.
  • 18 to 22 are flowcharts illustrating an operation method of a smart mattress system including an air pillow according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 1 is a perspective view of an air pocket module according to an embodiment of the present invention
  • Fig. 2 is a perspective view of an air pocket according to Fig. 1
  • Fig. 3 is a plan view of an air pocket according to Fig.
  • the air pocket module 100 may be inserted into an air mattress 10, which the user may sit or lie down on. Specifically, the air pocket module 100 can be used for the air mattress 10 for a bed.
  • the air pocket module 100 may include a plurality of air pockets 110 and a bottom plate 130.
  • Each of the air pockets 110 is formed with a hollow therein, which expands due to inflow of air or contracts due to outflow of air.
  • the air pocket 110 may include a plurality of surfaces.
  • the air pocket 110 includes an upper surface portion 1110, a side surface portion 1120, a first connection portion 1130, a contact portion 1140, a first expansion portion 1151, The first reinforcement portion 1171, the second reinforcement portion 1172, and the second connection portion 1180.
  • the expansion portion 1152 may be formed of the same material as the first reinforcement portion 1171,
  • the upper surface portion 1110 forms the upper surface of the air pocket 110.
  • the upper surface portion 1110 is a portion that supports the user, and may be a portion directly receiving the load of the user.
  • the upper surface portion 1110 can be pressed by the load of the user.
  • the side portion 1120 is connected to the upper surface portion 1110 to form a side surface of the air pocket 110.
  • the side surface portion 1120 is formed of four surfaces and the top surface portion 1110 is rectangular.
  • the present invention is not limited thereto, and the side surface portion 1120 may include five side surfaces, and the top surface portion 1110 may be formed in a pentagonal shape, or may include various other shapes.
  • the side surface portion 1120 may include a first side surface 1121 and a second side surface 1122.
  • the side surface portion 1120 may be formed of four surfaces, and two opposing surfaces of the four surfaces may be referred to as a first side surface 1121, and two other surfaces facing each other may be referred to as a second side surface 1122).
  • the first connection portion 1130 is formed at a corner portion where the top surface portion 1110 and the side surface portion 1120 are connected to connect the top surface portion 1110 and the side surface portion 1120. That is, the first connection portion 1130 may be formed at a corner portion where the top surface portion 1110 and the side surface portion 1120 are connected. The first connection portion 1130 may be inclined from the upper surface portion 1110 toward the side surface portion 1120.
  • the first connecting portion 1130 formed to be inclined can disperse the load of the user applied to the top surface portion 1110 and prevent deformation or depression of the top surface portion 1110 pressed by the user's load. Specifically, the upper surface portion 1110 receiving the load of the user is pressed toward the lower plate 130, that is, inside the air pocket 110 by the load of the user. At this time, when the upper surface portion 1110 and the side surface portion 1120 are vertically connected to each other, when the upper surface portion 1110 is pushed into the air pocket 110 by the load, the upper surface portion 1110 and the side surface portion 1120 are connected A difference in height is generated at the edge portions where the edges are formed. If such a height difference occurs repeatedly, the edge portion can be easily depressed and the air pocket 110 may be broken.
  • the first connection portion 1130 may be formed to have a predetermined inclination from the upper surface portion 1110 to the side surface portion 1120. Even if the upper surface portion 1110 receives a load, the height difference can be reduced by the inclination of the first connection portion 1130. [ Therefore, it is possible to prevent the top surface portion 1110 and the side surface portion 1120 from being depressed or damaged by the load.
  • the contact portion 1140 protrudes upward from the central portion of the upper surface portion 1110 to support the user. That is, the contact portion 1140 may protrude upward from the upper surface portion 1110 by a predetermined height difference. Therefore, the upper surface portion 1110 can be protected by dispersing the pressure applied to the upper surface portion 1110 by the user's load.
  • the predetermined height difference may be such that when the user is laid on the air mattress 10, it does not feel a foreign body feeling.
  • the contact portion 1140 is protruded from the center portion of the upper surface portion 1110 to prevent the upper surface portion 1110 directly receiving the load from being depressed. Accordingly, when the user sits or lies on the air mattress 10, the load of the user may be loaded first on the contact portion 1140. A load is first applied to the upper surface portion 1110 after the load of the user is first loaded on the contact portion 1140. In addition, the contact portion 1140 protrudes, so that the upper surface portion 1110 may not be directly depressed by the load of the user. Accordingly, when the user sits down or lies, the contact portion 1140 can protect the top surface portion 1110 from the load of the user applied to the air pocket 110.
  • the first bulging portion 1151 may be included in the first side 1121.
  • the first bulging portion 1151 may be concavely formed in the hollow side so that the side portions 1120 of the adjacent plurality of air pockets 110 do not contact each other when the air pockets 110 are inflated.
  • the second expanding portion 1152 may be included in the second side 1122.
  • the second expanding portion 1152 may be recessed in the hollow side so that the side portions of the adjacent plurality of air pockets 110 do not contact each other when the air pocket 110 is inflated.
  • a plurality of the second bulging portions 1152 may be formed on each of the second side surfaces 1122.
  • a first inflating portion 1151 and a second inflating portion 1152 may be formed in the side portion 1120 to be concave at a predetermined depth to the hollow side of the air pocket 110.
  • the support 1160 may be included in the second side 1122.
  • the support portions 1160 may be formed to be convex outwardly of the air pockets 110 between the plurality of second expanding portions 1152 formed on each of the second side surfaces 1122. [ That is, a support portion 1160 may be formed between the two second expanding portions 1152.
  • the upper end of the support portion 1160 is connected to the contact portion 1140 so that the supporting force of the contact portion 1140 can be enhanced.
  • the first reinforcing portion 1171 is included in the first side 1121.
  • the first reinforcement portion 1171 may be formed to be inclined inwardly from the first connection portion 1130 toward the lower end of the first side surface 1121.
  • the first reinforcing portion 1171 may be formed to have a gradually narrower width from the first connecting portion 1130 to the lower portion of the first side 1121.
  • the second reinforcing portion 1172 is included in the second side surface 1122.
  • the second reinforcing portion 1172 may be formed to be inclined inwardly from the first connecting portion 1130 toward the lower end of the supporting portion 1160.
  • the second reinforcing portion 1172 may be formed to have a gradually narrower width from the first connecting portion 1130 to the lower portion of the supporting portion 1160.
  • the first reinforcing portion 1171 and the second reinforcing portion 1172 are formed so that a load is applied to a corner portion (i.e., the first connecting portion 1130) where the upper surface portion 1110 and the side surface portion 1120 are connected, As it is concentrated, it is possible to prevent the air pocket 110 from collapsing or being abnormally depressed. In other words, the first reinforcement portion 1171 and the second reinforcement portion 1172 prevent deformation of the upper surface portion 1110 from the load placed on the upper surface portion 1110, thereby improving the strength of the air pocket 110 .
  • the first reinforcing portion 1171 and the second reinforcing portion 1172 are formed in a groove shape and may have a groove shape gradually narrower from the first connecting portion 1130 to the lower portion of the side portion 1120.
  • the reinforcing portion 1170 may be formed in a protrusion shape, but it may be preferable that the reinforcing portion 1170 is formed in a groove shape because the protrusion shape can give a foreign body feeling to the user.
  • the second connection portion 1180 may be connected to the lower portion of the air pocket 110 and the lower plate 130.
  • the second connection portion 1180 may be formed to slant outward from the end of the air pocket 110 toward the lower plate 130.
  • the lower plate 130 is coupled under the plurality of air pockets 110 to shield the hollow of the air pockets 110.
  • the lower plate 130 may be plate-shaped.
  • a nozzle 131 (see FIG. 6) for supplying and discharging air to and from the air pocket 110 may be formed in the lower plate 130. A detailed description of the nozzle 131 will be given later with reference to FIG.
  • Figure 4 is a top view of the air pocket module according to Figure 1;
  • the air pocket module 100 may include a plurality of air pockets 110. Specifically, a plurality of air pockets 110 are arranged in each of the lateral direction and the longitudinal direction, and a plurality of rows and columns are formed to form one air pocket module 100.
  • the air pocket module 100 will be described by way of example including air pockets 110 arranged in 4 rows by 5 columns.
  • the air pocket module 100 includes a flow path 140 for communicating a plurality of air pockets 110 with each other.
  • the flow path 140 includes a first flow path 141 and a second flow path 142.
  • the first flow path 141 communicates the air pockets 110 adjacent to each row. That is, the first flow path 141 communicates air between the adjacent air pockets 110 arranged in the transverse direction. One or more of these first flow paths 141 may be formed between adjacent air pockets 110. Preferably, two first flow paths 141 may be formed between adjacent air pockets 110.
  • the second flow path 142 communicates the air pockets 110 adjacent to each row. That is, the second flow path 142 communicates air between the adjacent air pockets 110 disposed in the longitudinal direction.
  • the first flow path 141 may be formed in each of the first row, the second row, the third row and the fourth row.
  • the second flow path 142 is formed between the first row and the second row so that the air pockets 110 between the first row and the second row can communicate with each other.
  • the first row, the second row, the third row and the fourth row of the air pocket module 100 can communicate with the air pockets 110 arranged in each row by the first flow path 141 .
  • the first row and the second row may be further arranged with the second flow path 142, so that the first row and the second row can communicate with each other.
  • FIG. 5 is a view showing an air pocket unit according to an embodiment of the present invention.
  • the air mattress 10 may include an air pocket unit 11. Fig.
  • the air pocket unit 11 may include one or more air pocket modules 100. Specifically, the air pocket unit 11 may include a pair of air pocket modules 100.
  • the pair of air pocket modules 100 may include a first air pocket module 100a and a second air pocket module 100b.
  • the first air pocket module 100a and the second air pocket module 100b may be arranged such that the row arrangement of the air pockets 110 is symmetrical to each other.
  • the first air pocket module 100a is disposed and is brought into contact with the first air pocket module 110a so that the row arrangement with the first air pocket module 100a is symmetrical so that the second air pocket module 100b is disposed .
  • the third row and the fourth row may be connected by the second flow path 142 in the second air pocket module 100b.
  • the air pocket unit 11 includes the air pockets 110 arranged in 8 rows x 5 columns.
  • a plurality of air pockets 110 can communicate with the first flow path 141 in the first to eighth rows.
  • the first row and the second row may be communicated by the second flow path 142
  • the seventh row and the eighth row may be communicated by the second flow path 142.
  • the air pocket unit 11 constituting eight rows and five columns may be divided into a plurality of zones. At this time, the user can be divided into a plurality of zones based on the position of the body part.
  • the air pocket unit 11 can be divided into a first zone 11-1, a second zone 11-2, a third zone 11-3 and a fourth zone 11-4 have.
  • the first zone 11-1 may be comprised of one or more rows of the air pocket units 11, the part of the user's shoulders being located.
  • the second zone 11-2 may be comprised of one or more rows of the air pocket unit 11, as the part where the user's waist is located.
  • the third zone 11-3 may be comprised of one or more rows of the air pocket unit 11 as the portion where the user's hips are located.
  • the fourth zone 11-4 may be a plurality of rows of the air pocket unit 11 as a part where the user's thighs and knees are positioned.
  • the first zone 11-1 comprises two rows
  • the second zone 11-2 comprises one row
  • the third zone 11-3 comprises two rows
  • the fourth zone 11-4 is composed of three lines.
  • the portion where the user's head and feet are positioned may be a fifth zone (not shown).
  • the portion where the head is located can be formed as a general mat without the air pocket 110 being disposed. In general, the portion where the head is located may not be arranged because the user may use a pillow or a pressure change may not be necessary. Likewise, the portion where the feet are located may also not have the air pockets 110 disposed. However, the present invention is not limited thereto, and the air pockets 110 may be disposed on the user's head and feet, and the pressure may be adjusted.
  • each row of air pockets 110 disposed in the air pocket unit 11 may be 150 mm. This is the spacing that can not interfere with adjacent air pockets 110 when the air pockets 110 are inflated. In addition, the interval between each row may be 125 mm. However, the present invention is not limited thereto.
  • Fig. 6 is a view showing the lower plate of the air-air pocket unit according to Fig. 5;
  • a nozzle 131, a supply line 132, a valve 133, and a region connection line 134 may be formed in the lower plate 130.
  • the nozzle 131 may be an inlet for allowing air to be supplied to and discharged from the air pocket 110. At least one nozzle 131 may be formed for each of the first zone 11-1, the second zone 11-2, the third zone 11-3, and the fourth zone 11-4. As the nozzles 131 are formed for each zone, the pressure of the air pockets 110 can be adjusted for each zone of the air pocket unit 11. [
  • the nozzles 131 communicating with the supply line 132 are formed one by one in each area, but the present invention is not limited thereto.
  • more nozzles 131 may be formed in a region where the pressure change of the air pocket 110 is large.
  • the third zone 11-3 where the hips are located and the fourth zone 11-4 where the thighs and knees are located a large pressure change may occur due to a large body load. Therefore, more nozzles 131 may be formed in the third zone 11-3 and the fourth zone 11-4.
  • two nozzles 131 are disposed in the first zone 11-1, one nozzle 131 is disposed in the second zone 11-2, and one nozzle 131 is disposed in the third zone 11-3.
  • Two nozzles 131 may be disposed in the fourth zone 11-4 and the nozzles 131 may be disposed on both sides of the lower plate 130 have.
  • the nozzle 131 may communicate with the zone connection line 134, as well as the supply line 132.
  • a nozzle 131 may be further formed to communicate the fourth row and the fifth row which are not communicated with each other in the third zone 11-3.
  • a nozzle 131 may be further formed in each of the sixth row and the seventh row.
  • the supply line 132 may connect the nozzle 131 and the valve 133.
  • the supply line 132 communicates with each of the plurality of nozzles 131.
  • Each of the supply lines 132 may be made by switching the air supply to the air pocket 110 and the air discharge of the air pocket 110 through the valve 133.
  • the valve 133 can regulate air supply from the air pump 15 (see FIG. 9) to the air pocket 110 and air discharge from the air pocket 110.
  • the valve 133 is formed in the form of a solenoid valve. However, the present invention is not limited thereto and may include various valve 133 shapes.
  • the zone connection line 134 is connected to the air pocket 110 row of the third zone 11-3 and the air pocket 110 row of the fourth zone 11-4, Can communicate with each other.
  • the zone connecting line 134 can communicate the fourth row and the fifth row which are not communicated with each other in the third zone 11-3. That is, the zone connection line 134 is connected to the nozzles 131 formed in the fourth row and the fifth row, respectively, so that the fourth row and the fifth row of the air pockets 110 communicate with each other.
  • the zone connection line 134 can communicate the sixth row and the seventh row that are not in communication with each other in the fourth zone 11-4. That is, the zone connection line 134 is connected to the nozzles 131 formed in the sixth and seventh rows, respectively, to communicate the rows of air pockets 110 in the fourth zone 11-4 with each other.
  • FIG. 7 is a schematic illustration of a smart mattress system including an air pillow in accordance with an embodiment of the present invention.
  • a smart mattress system 1 including an air pillow includes an air mattress 10, a user terminal 30, a server 50, and an air pillow 70. As shown in Fig.
  • the air mattress 10 includes the above-described air pocket unit 11, and the air pocket 110 of the air pocket unit 11 is pressure-adjustable. Specifically, the pressure of the air pocket 110 can be adjusted for each of the plurality of sections in the air pocket unit 11 of the air mattress 10, according to the set value or user information set and input by the user.
  • the user terminal 30 may receive user information including a user's body information such as a user's body weight, a key, and the like, including a set value including an initial pressure value, an alarm setting, and the like.
  • the user terminal 30 transmits the set value or user information received from the user to the air mattress 10 or the air pillow 70.
  • the user terminal 30 may be any one of a notebook computer, a computer, and a mobile phone.
  • the server 50 receives the measurement data from the air mattress 10, analyzes the sleep pattern and the sleep quality of the user, and transmits the analyzed sleep pattern and sleep quality to the user terminal 30.
  • the air pillow 70 may be connected to the air mattress 10, the user terminal 30, and the server 50.
  • the air pillow 70 is pressure-adjustable. Particularly, when the user's sleeping posture is grasped according to the measured pressure value measured by the air mattress 10, the air pillow 70 can be controlled in pressure.
  • the air mattress 10, the server 50 and the air pillow 70 will be described in detail later.
  • FIG. 8 is a view showing an air mattress according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a schematic view of an air mattress according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is a cross- And Fig.
  • the air mattress 10 may include an air pocket unit 11, a body part 12, a mattress control part 13, a pressure sensor part 14 and an air pump 15 have.
  • the air pocket unit 11 can be inserted into the body part 12 more than once.
  • two air pocket units 11 are inserted into the inside of the body portion 12 as an example.
  • the first air pocket unit 11L may be disposed on the left side of the body portion 12, and the second air pocket unit 11R may be disposed on the right side.
  • the first air pocket unit 11L and the second air pocket unit 11R can be controlled through the mattress control unit 13, respectively.
  • the body portion 12 forms the overall shape of the air mattress 10, and the air pocket unit 11 is inserted.
  • An air pocket unit fixing part 121 for inserting the air pocket unit 11 may be formed in the body part 12.
  • a controller fixing portion 122 for mounting the mattress control portion 13 may be formed.
  • the mattress control section 13 is mounted on the body section 12, and the mattress control section 13 can control the air mattress 10. Specifically, the pressure of the air pocket unit 11 can be adjusted.
  • the mattress control unit 13 includes a plurality of air pockets (not shown) located in the first zone 11-1, the second zone 11-2, the third zone 11-3 and the fourth zone 11-4 110).
  • the mattress control unit 13 can control the first air pocket unit 11L and the second air pocket unit 11R respectively disposed on the left and right sides of the body part 12.
  • the pressure sensor unit 14 is capable of measuring the pressure of the air pocket unit 11.
  • the pressure sensor unit 14 measures the pressure of the air pocket 110 and includes a first zone 11-1, a second zone 11-2, a third zone 11-3 and a fourth zone 11 -4) Each pressure measurement is possible.
  • the mattress control unit 13 controls the first zone 11-1, the second zone 11-2, the third zone 11-3, 11-4 may control the air supply and air discharge of each air pocket 110 to regulate the pressure of the air pocket 110.
  • one pressure sensor unit 14 may be formed.
  • the pressure sensor unit 14 may be connected to the main supply line 1321 to measure the pressure of each of the supply lines 132.
  • the pressure sensor portion 14 may be provided in the valve 133 and connected to each of the supply lines 132.
  • the pressure sensor portion 14 connected to each supply line 132 is capable of measuring the pressure in each zone of the air pocket 110.
  • the mattress control unit 13 can adjust the pressure of the air pocket 110.
  • the air pump 15 can supply air to the air pocket 110 through the supply line 131.
  • FIG. 11 is a block diagram schematically showing the construction of an air mattress according to an embodiment of the present invention.
  • the air mattress 10 includes a mattress communication unit 16, a mattress memory unit 17, a sleep time measurement unit 18, a pressure change amount calculation unit 19, a pressure adjustment amount calculation unit 20, A pressure calculating unit 21, a microphone 22, and a snoring determination unit 23.
  • the mattress communication unit 16 can communicate with the user terminal 30 and the server 50 to transmit and receive data.
  • the mattress communication unit 16 may receive the set value or the user information from the user terminal 30.
  • the set value may be a set value for setting the condition and environment of the air mattress 10, including the pressure intensity and sleeping time desired by the user, and the user information may include a user's height, weight, And the like.
  • the mattress communication unit 16 is connected to the server communication unit 52 (see Fig. 12) and can transmit the measurement data to the server 50.
  • the measurement data includes a pressure measurement value measured in the air mattress 10, a pressure change amount, a sleep time, a pressure adjustment amount for each zone, and the like.
  • the mattress memory 17 may store set values or user information transmitted through the mattress communication unit 16. [ The measurement data measured and calculated by the pressure sensor unit 14, the sleep time measurement unit 18, the pressure change amount calculation unit 19, and the pressure adjustment amount calculation unit 20 may be stored.
  • the sleeping time measuring unit 18 measures the sleeping time through the use of the air mattress 10. It is possible to measure the time from the moment when the user turns on the air mattress 10 to the moment when the air mattress 10 is turned off. For example, the time set from the user terminal 30 can be measured as the sleeping time.
  • the sleeping time measuring unit 18 may include a timer function. It can include an automatic end function or an alarm function in accordance with the sleeping time set by the user as a set value. For example, after the time set by the user, the functions of the pressure adjusting function and the pressure measuring function of the air pocket 110 of the air mattress 10 can be automatically terminated.
  • the sleeping time measuring unit 18 can measure the time when the user uses the air mattress 10 based on the pressure applied to the air pocket unit 11, even if the user does not set the sleeping time. For example, the time during which a load is applied to the air pocket unit 11 can be measured and measured by the use time.
  • the pressure change amount calculating section 19 can calculate the pressure change amount of the air pocket unit 11 while the user uses the air mattress 10. Specifically, the pressure change amount calculating unit 19 calculates the pressure change amount of the air pocket unit 11 using the pressure measurement value measured in real time by the pressure sensor unit 14 during the sleeping time.
  • the pressure change amount may be a difference between an initial pressure measurement value initially set by the set value or the user information, and a change pressure measurement value by which the pressure of the air pocket 110 is changed.
  • the pressure change amount calculating section 19 may be a difference between the initial pressure measurement value and the change pressure measurement value.
  • the amount of pressure change at T2 time can be obtained by subtracting the initial pressure measurement value from the change pressure measurement value at T2 time.
  • the pressure change amount at time T3 can be obtained by subtracting the initial pressure measurement value from the change pressure measurement value at T3.
  • the pressure change amount may be obtained by a difference between the change pressure measurement values that change at intervals of one hour.
  • the amount of pressure change up to T2 time, one hour after T1 time can be calculated by subtracting the pressure measurement value at T1 from the pressure measurement value at T1.
  • the pressure adjustment amount calculation unit 20 calculates a pressure adjustment amount for positioning the pressure of the air pocket unit 11 within the optimum air pocket pressure range according to the user through the calculated pressure change amount. For example, the pressure adjustment amount calculating unit 20 may calculate the pressure adjustment amount for each zone in which the user feels comfortable according to the sleeping posture of the user.
  • the optimum air pocket pressure range may range from a predetermined lower limit value to a predetermined upper limit value of the pressure determined by the set value and the user information.
  • the pressure adjustment amount calculation unit 20 can calculate the pressure adjustment amount such that the pressure of the air pocket 110 in the zone becomes lower than the predetermined upper limit value in the zone where the pressure change amount among the plurality of zones is higher than the predetermined upper limit value.
  • the pressure adjustment amount can be calculated so that the pressure of the air pocket 110 in the zone becomes higher than the predetermined lower limit value in the zone where the pressure change amount among the plurality of zones is lowered below the predetermined lower limit value.
  • the mattress control unit 13 can adjust the air in the air pocket 110 according to the pressure adjustment amount calculated by the pressure adjustment amount calculation unit 20.
  • the mattress control unit 13 is configured to discharge the air in the air pocket 110 according to the pressure adjustment amount calculated by the pressure adjustment amount calculation unit 20, in a region where the pressure change amount among the plurality of zones is higher than a predetermined upper limit value Can be controlled. Further, it is possible to control the air to be supplied to the air pocket 110 according to the pressure adjustment amount calculated by the pressure adjustment amount calculation unit 20, in a region where the pressure change amount among the plurality of zones is lowered to a predetermined lower limit value or less.
  • a difference in pressure applied to each zone of the air mattress 10 may occur depending on the posture of the user. For example, if the load of the user is concentrated in the third zone 11-3 and the pressure in the third zone 11-3 becomes higher than the predetermined upper limit value, air in the air pocket 110 of the zone is discharged The pressure in the third zone 11-3 can be adjusted to be lower than a predetermined upper limit value.
  • the custom pressure calculating section 21 can measure the load of the user's zone according to the initial pressure measurement value measured by the pressure sensor section 14 when the user is lying on the air mattress 10.
  • the pressure adjustment amount according to the user can be calculated according to the user information or the measured load value of each zone. For example, when the user is lying down, the pressure of the air pocket 110 according to the user's body is measured based on the initial pressure measurement value by measuring the load applied to the area and the load applied to the area, Can be obtained. Accordingly, the pressure of the air pocket 110 can be adjusted according to the body of the user.
  • the microphones 22 and the snoring determination unit 23 can determine whether the user's snoring is present.
  • the microphone 22 can measure the noise around the air mattress 10 during the use time of the air mattress 10.
  • the snoring determination unit 23 determines the snoring value of the air pocket 110 during the predetermined time range T4 based on the noise detection time point T3 when the noise is detected in the microphone 22, By checking the average change amount, it is possible to detect whether or not the user has snoring.
  • FIG. 12 is a block diagram schematically showing a configuration of a server according to an embodiment of the present invention.
  • the server 50 may include a server control unit 51, a server communication unit 52, a server memory unit 53, a sleep pattern analyzing unit 54, and a sleep quality analyzing unit 55 .
  • the server 50 receives the measurement data from the air mattress 10 and analyzes the sleep pattern and the sleep quality of the user and transmits the analysis result to the user terminal 30.
  • the server control unit 51 can control the server 50 by controlling the server communication unit 52, the server memory unit 53, the sleep pattern analyzing unit 54 and the sleep quality analyzing unit 55.
  • the server communication unit 52 can communicate with the air mattress 10 and the user terminal 30. Specifically, the measurement data is received from the air mattress 10, and the analyzed sleep pattern information and sleep quality information can be transmitted to the user terminal 30.
  • the server memory unit 53 stores user measurement data, sleep pattern information, and sleep quality information for each user.
  • the sleeping pattern analyzing unit 54 can analyze the sleeping time and the sleeping position based on the measurement data. Specifically, the sleep time analysis can calculate the daily sleep time, the weekly average sleep time, and the monthly average sleep time based on the sleep time data transmitted from the sleep time measuring unit 18.
  • the sleeping pattern analyzing unit 54 can measure each zone where the pressure is increased by the pressure sensor unit 16 to judge and analyze the sleeping posture of the user. For example, if the amount of pressure change in the first zone 11-1 is greater than the amount of change in another zone, it can be determined that the user is lying sideways. When the user lies down, the load is applied to the first section 11-1 of the shoulder portion relatively and the load is less applied to the second section 11-2 of the waist portion.
  • the pressure change amount in the third zone 11-3 is larger than the pressure change amount in the other zone, it can be determined that the user lies down with his or her back. If a load is applied to the entirety of the third area (11-3) where the buttocks are located, it can be grasped that the user is lying straight.
  • the load is applied to the first zone 11-1 and the second zone 11-2, or the load is applied to the second zone 11-2 and the third zone 11-3, If the load is applied to the area, it may be judged that the user is crouching.
  • the sleep pattern analyzing unit 54 can analyze the main sleeping position and the sleeping position time taken by the user during the sleeping time.
  • the sleeping posture of the user including the sitting position, the lying position, the crouching posture, and the like lying on the side lying posture or the like is ascertained through the pressure change of the air pockets 110 .
  • the sleep quality analyzer 55 divides a user's sleep state into a deep sleep state, a shallow sleep state, and a wake state, judges and analyzes the sleep state based on measurement data, and scores the sleep quality.
  • the sleep quality analyzer 55 determines that the user is in a deep sleep state (NREM sleep: nonrapid eye movement sleep) when the average change amount of the pressure change amount in the entire region of the air pocket 110 It can be judged. Further, when the average change amount of the pressure change amount in the entire area of the air pocket unit 11 is the predetermined range B, the user can judge that the sleep state is rapid (REM sleep). Further, when the average variation amount of the pressure change amount in the entire area of the air pocket unit 11 is the predetermined range C, it is possible to determine that the user is awake.
  • NREM sleep nonrapid eye movement sleep
  • the sleep quality analyzer 55 assigns a score to each of the ranges A, B, and C according to the average change amount of the pressure change amount in the entire area of the air pocket unit 11, calculates the average value according to the sleep time, Can be scored. Specifically, in the case of the predetermined range A, the score "a" is given. In the case of the predetermined range B, the score b is given. In the predetermined range C, the score c can be given.
  • the sleep quality analysis unit 55 determines that the sleep state is a deep sleep state. If the average change amount of the pressure is more than 10% and less than 30% , And when the average change amount of the pressure is more than 30%, it can be judged that it is awake. In the case of deep sleep, 10 points are given. In the case of shallow sleep, 5 points are given. In the awake state, 1 point can be given. In this manner, a score can be assigned to each step, the score of each state according to time can be summed, and the sleep quality score can be calculated by dividing by the total time.
  • FIG. 13 illustrates a process of scoring sleep quality according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13A is a graph showing the pressure change rate with time to score sleep quality according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 13B shows a formula for scoring sleep quality according to FIG. 13A.
  • the sleep quality analyzer 55 shows an average variation amount of the pressure change amount in the entire area of the air pocket unit 11 measured by the pressure change rate measuring unit 19 with time. For example, an average change in pressure can be expressed at intervals of one hour.
  • 13A is a graph showing, for example, a pressure change rate of the air pocket unit 11 measured during the sleeping time, taking an example that the user's sleeping time is from 12:00 am to 9:00 am.
  • the average change amount of the pressure is within the predetermined range B, so that it can be determined that the user is in a shallow sleep state.
  • the average time of measurement of the pressure change in the predetermined range A is 4 hours from 3:00 to 7:00
  • the measured time in the preset range B is 3:00 to 1:00
  • the time measured in the preset range C is 2 hours, from 12:00 to 1:00 and from 8:00 to 9:00.
  • the sleep quality can be scored. It gives a high score in deep sleep state, a low score in awake state, and an intermediate score in shallow sleep state.
  • FIG. 13B shows the sleep quality score through the score given to the predetermined range.
  • the average score of sleep quality can be obtained by multiplying the score corresponding to each sleep state and the time for which each sleep state is maintained, and divided by the total time.
  • a score a of a deep sleep state measured within a predetermined range A is multiplied by 4 hours of deep sleep time
  • a score b of a deep sleep state measured within a predetermined range B is multiplied by 3 hours of deep sleep time
  • the total score can be calculated by dividing the total sleep time, which is 9 hours.
  • the predetermined range A is given 10 points
  • the predetermined range B is given 5 points
  • the predetermined range C can be given 1 point.
  • the sleep quality can be scored by dividing the sum of (10x5), (5x3), and (1x2) by 9, which is the total sleep time.
  • FIG. 14A shows a setting screen of a user terminal according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 14B shows a screen of a sleep quality score of a user terminal according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a screen for analyzing a sleep pattern of a user terminal according to an example.
  • the user can manually adjust the pressure through the pressure adjustment menu (x1).
  • the user manually adjusts the pressure through the pressure adjustment menu (x1).
  • the present invention is not limited thereto.
  • the pressure can be automatically adjusted by the configuration including the mattress control unit 13 and the pressure adjustment amount calculation unit 20.
  • the setting of the first air pocket unit 111L disposed on the left side and the second air pocket unit 11R disposed on the right side can be switched through the left and right switching menu x2.
  • the user can set the use time of the air mattress 10, that is, the sleeping time.
  • the present invention is not limited to the user setting the sleeping time, and may be set automatically in accordance with the use time of the air mattress 10 of the user.
  • the user can input the physical condition of the user including the key, the weight, and the like.
  • the smart mattress system 1 including the air pillow can provide the user with a sleep quality score through the user terminal 30.
  • the total score is displayed so that the user can check their sleep quality, and a graph of the user's sleep state over time is displayed. Also, total sleep time, deep sleep state sleep time, shallow sleep state sleep state, and sleep state sleep state can be displayed.
  • a smart mattress system 1 including an air pillow is provided with a user's sleep pattern through a user terminal 30.
  • the total sleep time can be displayed and the time can be displayed for each sleeping position so that the user can check their sleep patterns. For example, it is possible to display the time according to the user's posture, such as lying on the back, lying on the side, crouching and lying down. Based on this, it is possible to display the attitude of the user who has been maintained for the most time in the main sleeping position.
  • FIG. 15 is a perspective view showing an air pillow according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 16 is a view showing a configuration of an air pillow according to an embodiment of the present invention.
  • the air pillow 70 includes a cover 71, an air cell 72, a pillow valve 73, an air supply unit 74, a pillow pressure sensor unit 75, a pillow communication unit 76, And a pillow control 77.
  • the cover 71 can form an appearance of the air pillow 70.
  • the air cell 72 may be disposed inside the cover 71. [ The air cell 72 may have a hollow therein and may expand due to inflow of air or shrink due to outflow of air.
  • the air cell 72 may include a first air cell 72a and a second air cell 72b. In this embodiment, two air cells 72 are provided. However, the present invention is not limited thereto. One air cell 72 may be provided and a plurality of air cells 72 may be provided.
  • the first air cell 72a may be located in the head portion of the user, and the second air cell 72b may be located in the neck of the user.
  • the height of the neck and head portion of the user can be adjusted respectively.
  • the first air cell 72a is positioned at the 2 ⁇ 3 portion from the upper end of the pillow 70, and the second air cell 72b is positioned at the lower third portion thereof.
  • Each of the first air cell 72a and the second air cell 72b may be connected to the first nozzle 721 and the second nozzle 722, respectively.
  • the first nozzle 721 may be an inlet for supplying air to the first air cell 72a and for discharging air in the first air cell 72a.
  • the second nozzle 722 may be an inlet to allow air to be supplied to the second air cell 72b and air to be exhausted from the second air bearing 72b.
  • the first nozzle 721 and the second nozzle 722 are provided in the first air cell 72a and the second air cell 72b to adjust the pressures of the first air cell 72a and the second air cell 72b, .
  • the first nozzle 721 and the second nozzle 722 are formed in this embodiment, the present invention is not limited thereto.
  • the nozzles may be formed in the air cells 72 Respectively.
  • the pillow valve 73 can regulate air supply from the air supply unit 74 to the air cell 72 and air discharge from the air cell 72.
  • the valve 73 is formed in the form of a solenoid valve. However, the present invention is not limited thereto and may include various valve 73 shapes.
  • the air supply unit 74 can supply air to the air cell 72. Specifically, air can be supplied into the hollow interior of the air cell 72.
  • the air supply unit 74 may be a pump for supplying air.
  • the air supply portion 74 may be provided in the cover 71.
  • the air supply unit 74 can supply air into the air cell 72 through the first supply line 741 and the second supply line 742.
  • the first supply line 741 may connect the first nozzle 721 of the first air cell 72a and the pillow valve 73 and the second supply line 742 may connect the second nozzle 722 of the second air cell 72b, (722) and the pillow valve (73).
  • the air supplied from the air supply unit 74 can be supplied to the first air cell 72a through the first supply line 741.
  • the air supplied from the air supply unit 74 may be supplied to the second air cell 72b through the second supply line 742.
  • the pillow pressure sensor unit 75 can measure the pressure of the air cell 72.
  • the pillow pressure sensor unit 75 can measure the pressure of the air cell 72 and measure the pressure of the first air cell 72a and the pressure of the second air cell 72b, respectively.
  • the pillow pressure sensor unit 75 may be provided inside the pillow valve 73.
  • One pillow pressure sensor portion 75 is connected to the first supply line 741 and the second supply line 742 in the pillow valve 73 so that the first supply line 741 and the second The pressure of each of the supply lines 742 can be measured. Accordingly, the pillow pressure sensor unit 75 can measure the pressures of the first air cell 72a and the second air cell 72b, respectively.
  • the pillow communication unit 76 can communicate with the mattress communication unit 16, the user terminal 30 and the server 50 of the air mattress 10 to transmit and receive data. Specifically, the pillow communication unit 76 may receive the set value or the user information from the user terminal 30. [ In addition, the pillow communication unit 76 can receive the sleeping posture of the user according to the pressure measurement value measured in the air mattress 10 from the mattress communication unit 16.
  • the pillow control unit 77 is disposed inside the cover 71 to adjust the pressure of the air cell 72.
  • the pillow controller 77 may adjust the pressure of the air cell 72 according to the initial setting value received from the user terminal 30.
  • the pillow control unit 77 controls the air supply unit 74 and the pillow valve 73 to control the pressure of the air cell 72 according to the sleeping posture of the user received from the mattress communication unit 16 by the pillow communication unit 76 Can be adjusted. For example, when it is determined that the pressure change amount of the third zone 11-3 where the hip is located in the air mattress 10 is larger than the pressure change amount of the other zone, it can be judged that the user lies down with his or her back.
  • the height of the second air cell 72b at the neck portion can be increased to maintain a comfortable sleeping posture for the user.
  • the pillow control unit 77 supplies air to the second air cell 72b when it is determined that the user has laid his / her back on the measured pressure measured value transmitted from the mattress communication unit 16 of the air mattress 10 And the pressure of the second air cell 72b can be increased.
  • the pillow control unit 77 When it is determined that the pressure change amount of the first zone 11-1 measured by the air mattress 10 is larger than the pressure change amount of the other zone, and the user is judged to be lying sideways, the pillow control unit 77 The pressure of the first air cell 72a can be increased by supplying air to the first air cell 72a where the user's head is located.
  • the air pillow 70 can adjust the pressure according to the user's sleeping posture, thereby providing a comfortable sleep for the user.
  • 17 is a plan view showing an air pillow according to another embodiment of the present invention.
  • the air pillow 70 may include a plurality of air cells 72.
  • the first air cell 72a may include the 1-1th air cells 72a-1 to the 1-10th air cells 72a-10. That is, a plurality of air cells 72a-1, 72a-2, ..., and 72a-n may communicate with each other at the head portion of the user.
  • the second air cell 72b may include the second -1 air cell 72b-1 to the second 2-5 air cell 72b-5. That is, a plurality of air cells 72b-1, 72b-2, ..., 72b-n may be formed in the neck region of the user.
  • 18 to 22 are flowcharts illustrating an operation method of a smart mattress system including an air pillow according to an embodiment of the present invention.
  • the smart mattress system 1 including the air pillow is configured such that the air mattress 10 and the air pillow 70 are set from the user terminal 30, including the initial pressure value, Value or user information including the user's body information (step S100).
  • the mattress control unit 13 and the pillow control unit 77 respectively adjust the pressure of the air pocket 110 of the air mattress 10 and the pressure of the air cell 72 of the air pillow 70 according to the received set value or user information, (S200). ≪ / RTI >
  • the initial pressure adjusting step S200 may include an air mattress initial pressure adjusting step S210 and an air pillow initial pressure adjusting step S220.
  • the air mattress initial pressure adjusting step S210 may adjust the initial pressure of the air mattress 10 on the basis of the set value or user information transmitted in the information receiving step S100. For example, when the user sets the initial pressure value of the air mattress 10 to 50 Pa through the user terminal 30, the pressure value of the air mattress 10 in the initial pressure adjusting step (S210) Can be adjusted.
  • the user can input the pressure range for setting the strength of the air mattress 10 to the user terminal 30.
  • the pressure control range may be from 1 pa to 100 pa. This can be divided into 5 ranges.
  • the first range with the lowest pressure range is from 1 pa to 20 pa.
  • the second range is from 21 pa to 40 pa
  • the third range is from 41 pa to 60 pa
  • the fourth range is from 61 pa to 80 pa
  • the fifth range is from 81 pa to 100 pa.
  • the first range is the lowest pressure range, and the strength of the air mattress 10 is low. Therefore, the air mattress 10 having a fluffy appearance can be realized.
  • the fifth range is the range where the pressure range is the highest, and the strength of the air mattress 10 is high, and a rigid air mattress 10 can be realized.
  • the air pressure initial pressure adjusting step 220 may adjust the initial pressure of the air pillow 70 based on the set value or the user information received in the information receiving step S100 as in the initial air pressure adjusting step S210 .
  • the pressure measuring step S300 may include a mattress pressure measuring step S310 and a pillow pressure measuring step S320.
  • the pressure of the air pocket 110 changing in real time through the pressure sensor unit 14 can be measured.
  • the pressure sensor unit 14 can measure the pressure of the air pocket 110 in each of the zones in the air pocket unit 11.
  • the pillow pressure measuring step (S320) the pressure of the air cell 72 changing in real time through the pillow pressure sensor unit 75 can be measured.
  • the pillow pressure sensor unit 75 may measure the pressure of the at least one air cell 72 formed in the air pillow 70, respectively. For example, when two air cells 72 are formed, the pressure of each of the two air cells 72 can be measured. In other words, in the pillow pressure measurement step (S320), the pressures of the first air cell 72a and the second air cell 72b can be measured in real time through the pillow pressure sensor unit 75.
  • the sleep state determination step S410 and the sleep state determination step S420 may be performed.
  • the sleeping posture of the user can be determined based on the pressure change amount of the air pocket 110 calculated in the pressure change amount calculation step S400.
  • the air mattress 10 includes a plurality of air mattresses 10 including a first zone 11-1, a second zone 11-2, a third zone 11-3 and a fourth zone 11-4.
  • the user's sleeping posture can be determined according to the pressure change amount of each zone. For example, when the pressure change amount in the first zone 11-1 is larger than the pressure change amount in the other zone, If it is larger than the change amount, it can be judged as the lying posture with the back.
  • the sleep state determination step S420 may determine whether the sleep state of use is a deep sleep state (NREM sleep) or a shallow sleep state (REM sleep) based on the average change amount of the pressure change amount calculated in the pressure change amount calculation step S400 have.
  • NREM sleep deep sleep state
  • REM sleep shallow sleep state
  • the mattress control unit 13 in the sleep state determination step S420 determines whether the average change amount of the pressure change amount of the air pocket 110 calculated in the pressure change amount calculation step S400 is within the preset range A, NREM sleep). Further, the mattress control unit 13 can determine that the user is in a shallow sleep state (REM sleep) when the average change amount of the pressure change amount of the air pocket 110 is the predetermined range B.
  • REM sleep shallow sleep state
  • a pressure adjustment amount calculation step S500 for calculating the pressure adjustment amounts of the air pocket 110 and the air cell 72 based on the pressure change amounts calculated through the pressure adjustment amount calculation unit 20.
  • the pressure adjustment amount calculation step S500 may include a mattress pressure adjustment amount calculation step S510 and a pillow pressure adjustment amount calculation step S520.
  • the pressure adjustment amount may be determined according to the sleeping attitude determined in the sleeping attitude determination step S410
  • the mattress pressure adjustment amount calculation step S510 may calculate the pressure adjustment amount of the air pocket 110 according to the user's sleeping attitude determined in the sleeping attitude determination step S410.
  • the load of the user may be concentrated in the third zone 11-3 so that the pressure in the third zone 11-3 may be higher than the predetermined upper limit value.
  • the pressure adjustment amount can be calculated so that the pressure of the air pocket 110 in the third zone 11-3 becomes lower than the predetermined upper limit value.
  • the pillow pressure adjustment amount calculation step S520 may calculate the pressure adjustment amount of the air cell 72 according to the sleeping posture determined by the sleeping state determination step S410.
  • a load is further applied to the first air cell 72a located at the head portion of the user, and the load is applied to the second air cell 72b located at the user's neck
  • the load may be less. Accordingly, air can be introduced into the first air cell 72a located at the head portion of the user and air can be discharged from the second air cell 72b located at the neck portion of the user.
  • air can be introduced into the first air cell 72a by reducing the air inflow amount of the second air cell 72b compared to the air inflow amount. Therefore, when the user is lying sideways, pressure can be prevented from being applied to the neck.
  • the air inflow amount and the air discharge amount can be determined according to the load applied to the first air cell 72a and the second air cell 72b.
  • a pressure adjusting step S600 for controlling the pressures of the air pocket 110 and the air cell 72 according to the pressure adjusting amount calculated by the pressure adjusting amount calculating unit 20, respectively.
  • the pressure adjusting step S600 may include a mattress pressure adjusting step S610 and a pillow pressure adjusting step S620.
  • the pressure adjusting step S600 may adjust the pressure according to the sleeping posture determined in the sleeping posture determining step S410.
  • the mattress pressure adjusting step S610 may adjust the pressure of the air pocket 110 according to the pressure adjusting amount calculated in the mattress pressure adjusting amount calculating step S510.
  • the pillow pressure adjusting step S620 may adjust the pressure of the air cell 72 according to the pressure adjusting amount calculated in the pillow pressure adjusting amount calculating step S520.
  • step S410 if it is determined in step S410 that the user is lying sideways, the pillow control unit 77 of the air pillow 70 is operated to determine whether the first air cell 72a located in the head portion of the user Air can be controlled to flow.
  • the pillow control unit 77 of the air pillow 70 causes the second air cell 72b located at the user's neck to air So that it can be controlled.
  • the server 50 receives the measurement data including the pressure measurement value, the pressure change amount, the sleeping time, and the pressure adjustment amount for each zone in the air mattress 10, and analyzes the sleep pattern and the sleep quality of the user (S700).
  • the sleeping information analysis step S700 may include a sleeping pattern analysis step S710 for analyzing the sleeping position and the sleeping time based on the measurement data transmitted from the air mattress 10 by the server 50.
  • each zone where the pressure is increased by the pressure sensor unit 16 through the sleep pattern analyzing unit 54 is determined to determine the user's sleeping posture, and the first zone 11-1 ) Is larger than the change amount of the other zone, it can be determined that the user is lying sideways. Further, when the pressure change amount in the third zone 11-3 is larger than the pressure change amount in the other zone, it can be determined that the user lies down with his or her back. It is possible to provide the user with the sleep pattern information of the user by analyzing the main sleeping position and the time taken by the sleeping attitude which are mainly taken by the user during the sleeping time.
  • the sleep state of the user is classified into a deep sleep state, a shallow sleep state, and a wake state, and a sleep state is determined based on measurement data , And a sleep quality analysis step (S730) for analyzing sleep quality.
  • the snoring detection step S900 may include a noise detection step S910, a snoring state confirmation step S920, and a snoring interruption step S930.
  • noise can be detected through the microphone (23).
  • the average change amount of the pressure change amount calculated during the predetermined time range T4 from the noise generation time point T3 at which the noise is generated is within a predetermined range D of the snoring.
  • the snoring state is recognized when the average change amount of the pressure change amount is within the preset range D and the external noise can be recognized if the average change amount of the pressure change amount is less than or greater than the preset range D.
  • the predetermined range D may be a range where the user can judge that the bed is being used and at the same time the sleeping state.
  • the minimum value of the predetermined range D can be determined by the minimum load applied when the user uses the bed.
  • the pressure change amount is lower than the minimum value of the predetermined range D, the user may not use the mattress. Therefore, the sound sensed by the microphone 23 when the user is not using the mattress can be recognized as external noise.
  • the maximum value of the predetermined range D can be determined by the amount of pressure change when the user moves to the maximum in the sleep state.
  • the pressure change amount exceeds the maximum value of the predetermined range D
  • the user may use the mattress in a wakeful state rather than a sleeping state. Therefore, the noise detected by the microphone 23 when the pressure change amount exceeds the predetermined range D can be recognized as external noise.
  • the detected noise can be judged as an external noise such as a TV sound, a user's conversation sound, etc., rather than a user's snoring sound.
  • the predetermined range D may include a preset range A determined to be a deep sleep condition (NREM sleep) and a predetermined range B determined to be a shallow sleep condition (REM sleep).
  • NREM sleep deep sleep condition
  • REM sleep shallow sleep condition
  • step S930 If it is determined in step S930 that the user is snoring in the snoring state (S930), the air pocket 110 or the air cell 72 is repeatedly inflated with air to release vibration to the user ,
  • the snoring can be stopped by changing the user's deep sleep state (NREM sleep) to the shallow sleep state (REM sleep).
  • NREM sleep deep sleep state
  • REM sleep shallow sleep state
  • the alarm step S1000 may include an alarm setting confirmation step S1010, a sleep state checking step S1020, a sleep state switching step S1030, and an alarm generating step S1040.
  • the alarm setting confirmation step (S1010) it is possible to confirm whether or not the user has set an alarm in the setting value information receiving step (S100).
  • the sleep state is checked from the alarm time to the predetermined sleep time (T5) from the sleep state determining step (S430) (NREM sleep) or a shallow sleep state (REM sleep).
  • the sleep state switching step S1030 if the user's sleep state determined in the sleep state checking step S1020 is a deep sleep state (NREM sleep), the air pocket 110 is operated before the predetermined alarm time T5 from the alarm time. Or the air cell 72 to regulate the user's sleep state from a deep sleep state (NREM sleep) to a shallow sleep state (REM sleep).
  • the sleep state switching step S1030 may include a vibration generating step 1031 and a stretching generating step S1032.
  • the vibration generating step S1031 repeats the air inflow and air exhaust of the air pocket 110 or the air cell 72 to change the user's deep sleep state (NREM sleep) to a shallow sleep state (REM sleep) Vibration can be applied.
  • the air in the plurality of air pockets 110 may be repeatedly introduced and discharged at the same time, or the air of the plurality of air cells 72 may be repeatedly introduced and discharged at the same time to generate vibration.
  • the user may include a stretching step (S1032) for changing a user's deep sleep state (NREM sleep) to a shallow sleep state (REM sleep).
  • Stretch generation step S1032 may cause air inflow and outflow of air pockets 110 to flow in and out between the zones in a contrasting manner to cause stretching of the user's body.
  • the air inflow and air exhaust of the air cell 72 can be inflow and outflowed in a plurality of cells, respectively.
  • the alarm generating step S1040 may generate an alarm at the alarm time instant received in the set value information receiving step S100 after the sleep state of the user is switched to the shallow sleep state (REM sleep).
  • REM sleep shallow sleep state
  • the sleep state switching step (S 1030) may be bypassed. Therefore, if it is determined that the user is in the shallow sleep state (REM sleep), the alarm can be generated at the predetermined alarm time T5.
  • the present invention is not limited to this, and even if it is determined that the user is in a shallow sleep state (REM sleep), the sleep state switching step S1030 may be followed by the alarm generating step S1040.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Child & Adolescent Psychology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Mattresses And Other Support Structures For Chairs And Beds (AREA)

Abstract

본 발명은 사용자의 수면 자세에 따라 에어 매트리스와 에어 베게의 압력 조절이 가능한 에어 베개를 포함한 스마트 매트리스 시스템에 관한 것으로, 사용자의 수면 자세를 판단하여, 사용자의 수면 자세에 따라 에어 매트리스의 압력 및 에어 베개의 압력 조절이 가능하다. 또한, 사용자가 용이하게 에어 매트리스 및 에어 베개를 제어할 수 있도록, 사용자 단말기와 연통될 수 있으며, 사용자의 수면 패턴 및 수면 퀄리티를 분석할 수 있다.

Description

에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템
본 발명은 사용자의 수면 자세에 따라 에어 매트리스와 에어 베개의 압력 조절이 가능한 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 침구용 매트리스는 내부에 코일 스프링을 구비하는 스프링 매트리스가 많이 사용되고 있다. 그러나 스프링 매트리스는 일부분에 가해진 충격이 주변에 전달되어 진동이 생기게 되고, 코일 스프링의 탄성은 제조시 일괄적으로 설정되어 사용자가 임의로 쿠션의 강도를 조절할 수 없으며, 장기간 사용시 코일 스프링의 탄성력이 저하되는 문제점이 있다.
이러한 스프링 매트리스의 단점을 보완하고자, 매트리스의 내부를 공기로 채운 에어 매트리스가 사용된다.
일반적으로 에어 매트리스란 공기를 주입하여 내부에 형성된 공기압을 통해 적절한 쿠션이 이루어지도록 한다. 이러한 에어 매트리스는 복수개의 에어포켓 형태로 이루어진 쿠션부, 쿠션부의 하면에 접합되는 하판 및 쿠션부 측면을 지지하기 위한 프레임 결합체로 구성된다.
그러나, 기존의 에어 매트리스는 제조시에 설정된 공기의 압력 변경이 불가능하다. 따라서, 사용자의 수면 자세에 따라 에어 매트리스 및 에어 베개의 압력 조절이 불가능하다.
또한, 사용자가 원하는 대로 매트리스의 강도나 압력을 조절하기 어려운 문제점이 있다.
또한, 사용자의 수면의 질 및 수면 패턴을 측정하고 분석하는 것이 불가능하다.
[선행기술문헌]
대한민국 공개특허공보 제10-203-0061267호 (2003. 07. 18)
본 발명의 실시예들은, 사용자의 수면 자세를 판단하여, 사용자의 수면 자세에 따라 에어 매트리스의 압력 및 에어 베개의 압력 조절이 가능한 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 사용자의 신체 부위에 따라 에어 매트리스를 복수의 구역으로 구분하고 각 구역의 압력 측정을 통해, 사용자의 수면 자세 측정이 가능한 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 사용자의 체중에 의해 에어포켓이 무너지지 않도록, 에어포켓의 상부를 보호할 수 있는 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 사용자가 용이하게 에어 매트리스 및 에어 베게를 제어할 수 있도록, 사용자 단말기와 연동되는 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 사용자의 수면 패턴 및 수면 퀄리티를 분석할 수 있는 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 압력 조절이 가능하고, 실시간으로 압력 측정이 가능한 에어 매트리스(10); 사용자로부터 설정값 또는 사용자 정보를 입력받아, 상기 설정값 또는 사용자 정보를 상기 에어 매트리스(10)에 전송하는 사용자 단말기(30); 상기 에어 매트리스(10)로부터 측정 데이터를 전송 받아 사용자의 수면 패턴 및 수면 퀄리티를 분석하고, 분석된 상기 수면 패턴 및 수면 퀄리티를 상기 사용자 단말기(30)로 전송하는 서버(50); 및 상기 에어 매트리스(10), 상기 사용자 단말기(30) 및 상기 서버(50)와 연결되고, 압력 조절이 가능한 에어 베개(70);를 포함하되, 상기 에어 매트리스(10)에서 측정된 압력 측정값에 따라 상기 에어 베개(70)의 압력을 조절하는 것을 특징으로 하는 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템을 제공한다.
또한, 상기 에어 매트리스(10)는, 내부에 중공이 형성되어, 공기 유입에 의해 팽창하거나 공기 유출에 의해 수축하는 에어포켓(110)을 복수개 포함하는 에어포켓 유닛(11); 상기 에어포켓 유닛(11)이 내부에 삽입되는 바디부(12); 상기 바디부(12)에 장착되어 상기 에어포켓 유닛(11)의 압력을 제어하는 매트리스 제어부(13); 상기 에어포켓 유닛(11)의 압력을 실시간으로 측정하는 압력 센서부(14); 상기 에어포켓(110) 내부로 공기를 공급하는 에어펌프(15); 및 상기 사용자 단말기(30), 상기 서버(50) 및 상기 에어 베개(70)와 통신하는 매트리스 통신부(16);를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 상기 에어 베개(70)는, 상기 에어 베개(70)의 외관을 형성하는 커버(71); 상기 커버(71) 내측에 배치되고, 내부에 중공이 형성되어 공기 유입에 의해 팽창하거나 공기 유출에 의해 수축하는 에어셀(72); 상기 에어셀(72)으로의 공기 공급 또는 상기 에어셀(72)에서의 공기 배출을 조절하는 베개 밸브(73); 상기 에어셀(72)에 공기를 공급하는 공기 공급부(74); 상기 에어셀(72)의 압력을 측정하는 베개 압력 센서부(75); 상기 에어 매트리스(10), 상기 사용자 단말기(30) 및 상기 서버(50)와 통신하는 베개 통신부(76); 상기 커버(71)에 내측에 배치되어, 상기 에어셀(72)의 압력을 조절하는 베개 제어부(77);를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 상기 에어셀(72)은 사용자의 두부 부분에 위치되는 제1 에어셀(72a); 및 사용자의 목 부분에 위치되는 제2 에어셀(72b);을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 상기 에어 매트리스(10)는, 복수의 행 및 열로 배열되는 상기 에어포켓(110)이 복수의 구역으로 구분되며, 상기 압력 센서부(14)가 상기 에어포켓(110)의 각 구역별로 압력을 측정할 수 있는 것을 특징으로 하는 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 상기 에어 매트리스(10)는, 사용자의 어깨가 위치되는 부분으로, 상기 에어포켓 유닛(11) 중 하나 이상의 행으로 이루어진 제1 구역(11-1); 사용자의 허리가 위치되는 부분으로, 상기 에어포켓 유닛(11) 중 하나 이상의 행으로 이루어진 제2 구역(11-2); 사용자의 엉덩이가 위치되는 부분으로, 상기 에어포켓 유닛(11) 중 하나 이상의 행으로 이루어진 제3 구역(11-3); 및 사용자의 허벅지 및 무릎이 위치되는 부분으로, 상기 에어포켓 유닛(11) 중 복수의 행으로 이루어진 제4 구역(11-4); 으로 구분되며, 상기 에어 매트리스(10)의 각 구역별 상기 에어포켓(110)의 압력 측정값에 따라, 상기 에어 베개(70)의 상기 에어셀(72)의 압력이 조절되는 것을 특징으로 하는 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 상기 매트리스 제어부(13)는, 상기 제1 구역(11-1)의 압력 변화량이 다른 구역의 변화량 보다 큰 경우, 사용자가 옆으로 누운 것으로 판단하고, 상기 제3 구역(11-3)의 압력 변화량이 다른 구역의 변화량 보다 큰 경우, 사용자가 등을 대고 누운 것으로 판단하는 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 상기 베개 제어부(75)는, 상기 매트리스 제어부(13)로부터 사용자의 자세를 전송받아, 사용자가 옆으로 누운 자세로 판단되면 제1 에어셀(72a)에 공기를 유입시키고, 사용자가 등을 대고 누워있는 자세로 판단되면, 상기 제2 에어셀(72b)에 공기를 유입시키는 것을 특징으로 하는 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 상기 에어 매트리스(10)는, 사용자가 상기 에어 매트리스(10)를 사용하는 시간을 통해, 수면 시간을 측정하는 수면 시간 측정부(18); 사용자의 수면 시간 동안, 상기 압력 센서부(14)에서 실시간으로 측정된 압력 측정값을 이용하여 상기 에어포켓 유닛(11)의 압력 변화량을 산출하는 압력 변화량 산출부(19); 및 산출된 압력 변화량을 통해 상기 에어포켓 유닛(11)의 압력이 상기 설정값 및 사용자 정보에 의해 결정된 기 설정된 하한값(L)부터 기 설정된 상한값(H)까지의 범위인 최적 에어포켓 압력 범위 내에 위치하도록 압력 조절량을 산출하는 압력 조절량 산출부(20);를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 상기 서버(50)는, 상기 서버(50)를 제어하는 서버 제어부(51); 상기 에어 매트리스(10), 상기 사용자 단말기(30) 및 상기 에어 베개(70)와 통신하는 서버 통신부(52); 상기 에어 매트리스(10), 상기 사용자 단말기(30) 및 상기 에어 베개(70)로부터 전송받은 데이터 및 상기 에어 매트리스(10), 상기 사용자 단말기(30) 및 상기 에어 베개(70)로 전송한 데이터를 저장하는 서버 메모리부(53); 상기 에어 매트리스(10)에서 압력 측정값, 압력 변화량, 수면 시간, 각 구역 별 압력 조절량을 포함하는 측정 데이터를 전송받고, 측정 데이터를 바탕으로 수면 시간, 수면 자세를 분석하는 수면 패턴 분석부(54); 상기 에어 매트리스(10)에서 압력 측정값, 압력 변화량, 수면 시간, 각 구역 별 압력 조절량을 포함하는 측정 데이터를 전송받고, 사용자의 수면 상태를 깊은 수면 상태(NREM sleep), 얕은 수면 상태(REM sleep), 깨어 있는 상태로 구분하고, 측정 데이터를 바탕으로 수면 상태를 판단하여, 수면 퀄리티를 점수화하는 수면 퀄리티 분석부(55); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 사용자의 수면 자세를 판단하여, 사용자의 수면 자세에 따라 에어 매트리스의 압력 및 에어 베개의 압력 조절이 가능하다.
또한, 사용자의 신체 부위에 따라 에어 매트리스를 복수의 구역으로 구분하고 각 구역의 압력 측정을 통해, 사용자의 수면 자세 측정이 가능하다.
또한, 사용자의 체중에 의해 에어포켓이 무너지지 않도록, 에어포켓의 상부를 보호할 수 있다.
또한, 사용자가 용이하게 에어 매트리스 및 에어 베게를 제어할 수 있도록, 사용자 단말기와 연동될 수 있다.
또한, 사용자의 수면 패턴 및 수면 퀄리티를 분석할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 에어포켓 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 에어포켓의 사시도이다.
도 3은 도 2에 따른 에어포켓의 평면도이다.
도 4는 도 1에 따른 에어포켓 모듈의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어포켓 유닛의 평면도이다.
도 6은 도 5에 따른 에어포켓 유닛의 저면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 매트리스를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 매트리스를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 도 9에 따른 에어 매트리스의 압력 센서부의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 매트리스의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 서버의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 13a는 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 퀄리티를 점수화 하기 위해, 시간에 따른 압력 변화율을 그래프로 나타낸 것이다.
도 13b는 도 13a에 따른 수면 퀄리티를 점수화하는 식을 나타낸 것이다.
도 14a는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말기의 설정 화면을 나타낸 것이다.
도 14b는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말기의 수면 퀄리티 점수 화면을 나타낸 것이다.
도 14c는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말기의 수면 패턴 분석 화면을 나타낸 것이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 베개를 나타낸 사시도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 베개의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어 베개를 나타낸 평면도이다.
도 18 내지 도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템의 작동 방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 에어포켓 모듈을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 따른 에어포켓의 사시도이고, 도 3은 도 2에 따른 에어포켓의 평면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 에어포켓 모듈(100)은 사용자가 앉거나 누울 수 있는 에어 매트리스(10)에 삽입될 수 있다. 구체적으로, 에어포켓 모듈(100)은 침대용 에어 매트리스(10)에 사용될 수 있다.
에어포켓 모듈(100)은 복수의 에어포켓(110) 및 하판(130)을 포함할 수 있다.
에어포켓(110) 각각은 내부에 중공이 형성되어, 공기 유입에 의해 팽창하거나 공기 유출에 의해 수축한다. 에어포켓(110)은 복수의 면을 포함할 수 있다.
여기서, 도 2 및 도 3을 참조하면, 에어포켓(110)은 상면부(1110), 측면부(1120), 제1 연결부(1130), 접촉부(1140), 제1 팽창부(1151), 제2 팽창부(1152), 지지부(1160), 제1 보강부(1171), 제2 보강부(1172) 및 제2 연결부(1180)를 포함할 수 있다.
상면부(1110)는 에어포켓(110)의 상면을 이룬다. 사용자가 에어 매트리스(10)에 누울 경우, 상면부(1110)는 사용자를 지지하는 부분으로서, 사용자의 하중을 직접적으로 받는 부분일 수 있다. 상면부(1110)는 사용자의 하중에 의해 눌려질 수 있다.
측면부(1120)는 상면부(1110)와 연결되어 에어포켓(110)의 측면을 이룬다.
본 실시예에서는 측면부(1120)가 총 4개의 면으로 형성되며, 상면부(1110)가 사각형인 것을 예로 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 측면부(1120)는 5개의 측면을 포함하여 상면부(1110)가 오각형의 형태로 형성될 수도 있으며, 이 밖의 다양한 형태를 모두 포함할 수 있다.
측면부(1120)는 제1 측면(1121) 및 제2 측면(1122)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 측면부(1120)가 4개의 면으로 형성될 수 있으며, 4개의 면 중 서로 마주보는 2개의 면을 제1 측면(1121)이라 하고, 서로 마주보는 또 다른 2개의 면을 제2 측면(1122)이라 지칭한다.
제1 연결부(1130)는 상면부(1110)와 측면부(1120)가 연결되는 모서리 부위에 형성되어, 상면부(1110)와 측면부(1120)를 연결할 수 있다. 즉, 상면부(1110)와 측면부(1120)가 연결되는 모서리 부위에 제1 연결부(1130)가 형성될 수 있다. 이러한 제1 연결부(1130)는 상면부(1110)에서 측면부(1120)를 향해 경사지게 형성될 수 있다.
경사지게 형성되는 제1 연결부(1130)는 상면부(1110)에 가해지는 사용자의 하중을 분산시켜, 사용자의 하중에 의해 눌리는 상면부(1110)의 함몰 또는 모양의 변형을 방지할 수 있다. 구체적으로, 사용자의 하중을 받는 상면부(1110)는 사용자의 하중에 의해 하판(130) 방향 즉, 에어포켓(110) 내측으로 눌리게 된다. 이때, 상면부(1110)와 측면부(1120)가 수직으로 바로 연결되면, 하중에 의해 상면부(1110)가 에어포켓(110) 내측으로 눌릴 때, 상면부(1110)와 측면부(1120)가 연결되는 모서리 부위에서 높이차가 발생하게 된다. 이러한 높이차가 반복적으로 발생하면 모서리 부위가 쉽게 함몰되어 에어포켓(110)이 파손될 수 있다. 이를 방지하기 위해, 제1 연결부(1130)가 상면부(1110)에서 측면부(1120)로 소정의 경사를 가지고 형성될 수 있다. 상면부(1110)가 하중을 받더라도 제1 연결부(1130)의 경사에 의해 높이차를 줄일 수 있다. 따라서, 상면부(1110)와 측면부(1120)가 하중에 의한 함몰 또는 파손되는 것을 방지할 수 있다.
접촉부(1140)는 상면부(1110)의 중심부에서 상방으로 돌출되어 사용자를 지지하는 부분이다. 즉, 접촉부(1140)는 상면부(1110)에서 소정의 높이차로 상방으로 돌출되어 형성될 수 있다. 따라서, 사용자 하중에 의해 상면부(1110)에 가해지는 압력을 분산시켜 상면부(1110)를 보호할 수 있다. 여기서, 소정의 높이차는 사용자가 에어 매트리스(10)에 누웠을 때, 이물감을 느끼지 않을 정도일 수 있다.
구체적으로, 하중을 직접적으로 받는 상면부(1110)가 함몰되지 않도록 하기 위해, 접촉부(1140)는 상면부(1110)의 중심부에서 돌출 형성된다. 이에, 사용자가 에어 매트리스(10)에 앉거나 누울 경우, 접촉부(1140)에 사용자의 하중이 가장 먼저 실릴 수 있다. 사용자의 하중이 1차적으로 접촉부(1140)에 먼저 실린 후에 상면부(1110)에 하중이 실리게 된다. 또한, 접촉부(1140)가 돌출되어 있어, 사용자의 하중에 의해 상면부(1110)가 바로 함몰되지 않을 수 있다. 따라서, 사용자가 앉거나 누울 경우, 접촉부(1140)는 에어포켓(110)에 가해지는 사용자의 하중으로부터 상면부(1110)를 보호할 수 있다.
제1 팽창부(1151)는 제1 측면(1121)에 포함될 수 있다. 제1 팽창부(1151)는 에어포켓(110)이 팽창될 때, 인접한 복수의 에어포켓(110)의 측면부(1120)가 서로 접촉되지 않도록, 중공 측으로 오목하게 형성될 수 있다.
제2 팽창부(1152)는 제2 측면(1122)에 포함될 수 있다. 제2 팽창부(1152)는 에어포켓(110)이 팽창될 때, 인접한 복수의 에어포켓(110)의 측면부가 서로 접촉되지 않도록, 중공 측으로 오목하게 형성될 수 있다. 또한, 제2 팽창부(1152)는 제2 측면(1122) 각각에 복수개가 형성될 수 있다.
구체적으로, 에어포켓(110)에 공기가 공급되면, 에어포켓(110)은 팽창된다. 인접한 에어포켓(110)이 팽창되어 서로 접촉되면, 각 에어포켓(110)이 형성해야 하는 압력 형성을 저해한다. 이를 방지하기 위해, 측면부(1120)에는 에어포켓(110)의 중공 측으로 소정의 깊이로 오목하게 형성되는 제1 팽창부(1151)및 제2 팽창부(1152)가 형성될 수 있다.
지지부(1160)는 제2 측면(1122)에 포함될 수 있다. 지지부(1160)는 제2 측면(1122) 각각에 형성되는 복수의 제2 팽창부(1152) 사이에서 에어포켓(110)의 외측 방향으로 볼록하게 형성될 수 있다. 즉, 두 개의 제2 팽창부(1152) 사이에 지지부(1160)가 형성될 수 있다. 지지부(1160)의 상단이 접촉부(1140)와 연결되어, 접촉부(1140)의 지지력을 강화할 수 있다.
제1 보강부(1171)는 제1 측면(1121)에 포함된다. 제1 보강부(1171)는 제1 연결부(1130)에서 제1 측면(1121)의 하단을 향해 내측으로 만곡된 형태로 경사지게 형성될 수 있다. 또한, 제1 보강부(1171)는 제1 연결부(1130)에서부터 제1 측면(1121)의 하부로 갈수록 폭이 점점 좁아지는 형상으로 형성될 수 있다.
제2 보강부(1172)는 제2 측면(1122)에 포함된다. 제2 보강부(1172)는 제1 연결부(1130)에서 지지부(1160)의 하단을 향해 내측으로 만곡된 형태로 경사지게 형성될 수 있다. 제2 보강부(1172)는 제1 연결부(1130)에서부터 지지부(1160)의 하부로 갈수록 폭이 점점 좁아지는 형상으로 형성될 수 있다.
제1 보강부(1171) 및 제2 보강부(1172)는 상면부(1110)와 측면부(1120)가 연결되는 모서리 부분(즉, 제1 연결부(1130))에 사용자의 하중이 가해져서 응력이 집중됨에 따라, 에어포켓(110)이 무너지거나 비정상적으로 함몰되는 것을 방지할 수 있다. 다시 말해, 제1 보강부(1171) 및 제2 보강부(1172)는 상면부(1110)에 실리는 하중으로부터, 상면부(1110)의 변형을 방지하여, 에어포켓(110)의 강도를 향상시킬 수 있다.
제1 보강부(1171) 및 제2 보강부(1172)는 홈 형상으로 형성되되, 제1 연결부(1130)에서부터 측면부(1120)의 하부로 갈수록 폭이 점점 좁아지는 홈 형상으로 형성될 수 있다. 보강부(1170)는 돌기 형태로 형성될 수도 있으나, 돌기 형태의 경우 사용자에게 이물감을 줄 수 있어, 홈 형태로 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
제2 연결부(1180)는 에어포켓(110)의 하부와 하판(130)에 연결될 수 있다.
제2 연결부(1180)는 에어포켓(110)의 단부에서 하판(130)을 향해 외측으로 경사지게 형성될 수 있다.
하판(130)은 복수의 에어포켓(110)의 하측에서 결합되어 에어포켓(110)의 중공을 차폐한다. 이러한 하판(130)은 판형일 수 있다. 하판(130)에는 에어포켓(110)에 공기 공급 및 배출을 위한 노즐(131, 도 6참조)이 형성될 수 있다. 노즐(131)에 대한 구체적인 설명은 도 6에서 후술하도록 한다.
도 4는 도 1에 따른 에어포켓 모듈의 평면도이다.
도 4를 참조하면, 에어포켓 모듈(100)은 복수의 에어포켓(110)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 에어포켓(110)이 가로 방향 및 세로 방향 각각으로 복수개 배치되어, 복수의 행(raw) 및 열(column)을 형성하여 하나의 에어포켓 모듈(100)을 이룰 수 있다.
본 실시예에서, 에어포켓 모듈(100)은 4행x5열로 배치되는 에어포켓(110)을 포함하는 것을 예로 들어 설명한다.
에어포켓 모듈(100)은 복수의 에어포켓(110)을 서로 연통하는 유로(140)를 포함한다. 구체적으로, 유로(140)는 제1 유로(141) 및 제2 유로(142)를 포함한다.
제1 유로(141)는 각 행에 인접한 에어포켓(110)을 연통시킨다. 즉, 제1 유로(141)는 가로 방향으로 배치된 인접한 에어포켓(110)들 간에 공기를 연통시킨다. 이러한 제1 유로(141)는 인접한 에어포켓(110) 사이에서 하나 이상 형성될 수 있다. 바람직하게는, 인접한 에어포켓(110) 사이 마다 2 개의 제1 유로(141)가 형성될 수 있다.
제2 유로(142)는 각 열에 인접한 에어포켓(110)을 연통시킨다. 즉, 제2 유로(142)는 세로 방향으로 배치된 인접한 에어포켓(110)들 간에 공기를 연통시킨다.
제1 유로(141)는 제1 행, 제2 행, 제3 행 및 제4 행 각각에 형성될 수 있다. 제2 유로(142)는 제1 행과 제2 행 사이에 형성되어, 제1 행과 제2 행 간의 에어포켓(110)을 서로 연통할 수 있다. 다시 말해, 에어포켓 모듈(100)의 제1 행, 제2 행, 제3 행 및 제4 행은 제1 유로(141)에 의해 각 행에 배치된 에어포켓(110)이 서로 연통될 수 있다. 또한, 제1 행과 제2 행은 제2 유로(142)가 더 배치되어 제1 행과 제2 행이 행 간에 서로 연통될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어포켓 유닛을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 에어 매트리스(10)는 에어포켓 유닛(11)을 포함할 수 있다.
에어포켓 유닛(11)은 에어포켓 모듈(100)을 하나 이상 포함할 수 있다. 구체적으로, 에어포켓 유닛(11)은 한 쌍의 에어포켓 모듈(100)을 포함할 수 있다.
한 쌍의 에어포켓 모듈(100)은 제1 에어포켓 모듈(100a)과 제2 에어포켓 모듈(100b)로 이루어질 수 있다. 제1 에어포켓 모듈(100a)과 제2 에어포켓 모듈(100b)은 에어포켓(110)의 행 배열이 서로 대칭되도록 배치될 수 있다.
구체적으로, 제1 에어포켓 모듈(100a)이 배치되고, 제1 에어포켓 모듈(100a)과 행 배열이 대칭되도록 제1 에어포켓 모듈(110a)과 접촉되어 제2 에어포켓 모듈(100b)이 배치될 수 있다.
제1 에어포켓 모듈(100a)과 제2 에어포켓 모듈(100b)이 접촉된 상태인 에어포켓 유닛(11)을 기준으로 보면, 제1 에어포켓 모듈(100a)에서는 제1 행과 제2 행이 제2 유로(142)에 의해 연결되고, 제2 에어포켓 모듈(100b)에서는 제3 행과 제4 행이 제2 유로(142)에 의해 연결될 수 있다.
이하에서는, 도 5를 기준으로, 에어포켓 유닛(11)이 8행x5열로 배치된 에어포켓(110)을 포함하는 것을 예로 들어 설명한다.
에어포켓 유닛(11)은 제1 행부터 제8 행 각각의 행은 제1 유로(141)에 복수의 에어포켓(110)이 연통될 수 있다. 더불어, 제1 행과 제2 행이 제2 유로(142)에 의해 연통되고, 제7 행과 제8 행이 제2 유로(142)에 의해 연통될 수 있다.
8행x5열을 이루는 에어포켓 유닛(11)은 복수의 구역으로 나뉠 수 있다. 이때, 사용자의 신체 부위가 위치되는 것을 기준으로 복수의 구역으로 나뉠 수 있다.
예시적으로, 에어포켓 유닛(11)은 제1 구역(11-1), 제2 구역(11-2), 제3 구역(11-3) 및 제4 구역(11-4)으로 구분될 수 있다.
제1 구역(11-1)은 사용자의 어깨가 위치되는 부분으로서, 에어포켓 유닛(11) 중 하나 이상의 행으로 이루어질 수 있다.
제2 구역(11-2)은 사용자의 허리가 위치되는 부분으로서, 에어포켓 유닛(11) 중 하나 이상의 행으로 이루어질 수 있다.
제3 구역(11-3)은 사용자의 엉덩이가 위치되는 부분으로서, 에어포켓 유닛(11) 중 하나 이상의 행으로 이루어질 수 있다.
제4 구역(11-4)은 사용자의 허벅지 및 무릎이 위치되는 부분으로서, 에어포켓 유닛(11) 중 복수의 행으로 이루어질 수 있다.
본 실시예에서는, 예시적으로, 제1 구역(11-1)은 2줄로 이루어지고, 제2 구역(11-2)은 1줄로 이루어지고, 제3 구역(11-3)은 2줄로 이루어지고, 제4 구역(11-4)은 3줄로 이루어지는 것으로 설명한다.
사용자의 머리와 발이 위치되는 부분은 제5 구역(미도시)일 수 있다. 머리가 위치하는 부분은 에어포켓(110)이 배치되지 않고, 일반적인 매트로 형성될 수 있다. 일반적으로 머리가 위치하는 부분은 사용자가 베개를 사용하거나 압력 변화가 필요하지 않을 수 있기 때문에, 에어포켓(110)이 배치되지 않을 수도 있다. 마찬가지로, 발이 위치하는 부분 또한 에어포켓(110)이 배치되지 않을 수도 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 사용자의 머리와 발 부분에도 에어포켓(110)이 배치될 수 있고, 압력을 조절할 수도 있다.
아울러, 에어포켓 유닛(11)에 배치되는 에어포켓(110)의 각 행 간의 간격은 150mm일 수 있다. 이는 에어포켓(110)이 팽창하였을 때, 인접한 에어포켓(110)간에 서로 간섭되지 않을 수 있는 간격이다. 또한, 각 열 간의 간격은 125mm일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 6은 도 5에 따른 에어 에어포켓 유닛의 하판을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 하판(130)에는 노즐(131), 공급 라인(132), 밸브(133) 및 구역 연결 라인(134)이 형성될 수 있다.
노즐(131)은 에어포켓(110)으로 공기를 공급 및 배출되도록 하는 주입구 일 수 있다. 노즐(131)은 제1 구역(11-1), 제2 구역(11-2), 제3 구역(11-3) 및 제4 구역(11-4) 각 구역별로 하나 이상 형성될 수 있다. 노즐(131)이 각 구역별로 형성됨에 따라, 에어포켓 유닛(11)의 각 구역별로 에어포켓(110)의 압력을 조절할 수 있다.
다만, 본 실시예에서는, 공급 라인(132)과 연통되는 노즐(131)은 각 구역별로 한 개씩 형성된 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 에어포켓(110)의 압력 변화가 큰 구역에는 노즐(131)이 보다 많이 형성될 수 있다. 엉덩이가 위치되는 제3 구역(11-3)과 허벅지 및 무릎이 위치되는 제4 구역(11-4)의 경우, 신체의 하중이 크기 때문에 압력 변화가 많이 나타날 수 있다. 따라서, 제3 구역(11-3) 및 제4 구역(11-4)에 더 많은 노즐(131)이 형성될 수도 있다. 예를 들어, 제1 구역(11-1)에는 2개의 노즐(131)이 배치되고, 제2 구역(11-2에는 1개의 노즐(131)이 배치되고, 제3 구역(11-3)에는 3개의 노즐(131)이 배치되고, 제4 구역(11-4)에는 2개의 노즐(131)이 배치될 수 있다. 또한, 노즐(131)은 하판(130)의 양 측에 나뉘어져 배치될 수도 있다.
또한, 노즐(131)은 공급 라인(132)뿐만 아니라, 구역 연결 라인(134)과 연통될 수 있다. 예를 들어, 제3 구역(11-3)에서 서로 연통되지 않은 제4 행과 제5 행을 연통시키기 위해 노즐(131)이 더 형성될 수 있다. 마찬가지로, 제4 구역(11-4)에서 서로 연통되지 않은 제6 행과 제7 행을 연통시키기 위해, 제6 행 및 제7 행 각각에 노즐(131)이 더 형성될 수 있다.
공급 라인(132)은 노즐(131)과 밸브(133)를 연결할 수 있다. 공급 라인(132)은 복수의 노즐(131) 각각에 연통된다. 공급 라인(132) 각각은 밸브(133)를 통해 에어포켓(110)으로의 공기 공급과 에어포켓(110)의 공기 배출이 전환되며 이루어질 수 있다.
밸브(133)는 에어펌프(15, 도 9참조)로부터 에어포켓(110)으로의 공기 공급 및 에어포켓(110)에서의 공기 배출을 조절할 수 있다. 밸브(133)는 솔레노이드 밸브 형태로 형성된다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 밸브(133) 형태를 모두 포함할 수 있다.
구역 연결 라인(134)은 제2유로(142)에 의해 서로 연통되지 않은 제3 구역(11-3)의 에어포켓(110) 행과 제4 구역(11-4)의 에어포켓(110) 행을 서로 연통시킬 수 있다.
구체적으로, 구역 연결 라인(134)은 제3 구역(11-3)에서 서로 연통되지 않은 제4 행과 제5 행을 서로 연통시킬 수 있다. 즉, 구역 연결 라인(134)은 제4 행과 제5 행에 각각 형성된 노즐(131)을 연결되어, 에어포켓(110)의 제4 행과 제5 행을 서로 연통시키는 것이다.
마찬가지로, 구역 연결 라인(134)은 제4 구역(11-4)에서 서로 연통되지 않은 제6 행과 제7 행을 서로 연통시킬 수 있다. 즉, 구역 연결 라인(134)은 제6 행 및 제7 행 각각에 형성된 노즐(131)에 연결되어, 제4 구역(11-4)내의 에어포켓(110)의 행들을 서로 연통시키는 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템(1)은 에어 매트리스(10), 사용자 단말기(30), 서버(50) 및 에어 베개(70)를 포함한다.
에어 매트리스(10)는 상술한 에어포켓 유닛(11)을 포함하며, 에어포켓 유닛(11)의 에어포켓(110) 압력 조절이 가능하다. 구체적으로, 사용자가 설정 및 입력하는 설정값 또는 사용자 정보에 따라, 에어 매트리스(10)의 에어포켓 유닛(11)에서 복수개로 구분된 각 구역별로 에어포켓(110)의 압력을 조절할 수 있다.
사용자 단말기(30)는 사용자로부터 초기 압력값, 알람 설정 등을 포함하는 설정값 또는 사용자의 몸무게, 키 등 사용자의 신체 정보를 포함하는 사용자 정보를 입력 받을 수 있다. 사용자 단말기(30)는 사용자로부터 입력받은 설정값 또는 사용자 정보를 에어 매트리스(10) 또는 에어 베개(70)에 전송한다. 사용자 단말기(30)는 노트북, 컴퓨터, 핸드폰 중 어느 하나일 수 있다.
서버(50)는 에어 매트리스(10)로부터 측정 데이터를 전송 받아, 사용자의 수면 패턴 및 수면 퀄리티를 분석하고, 분석된 수면 패턴 및 수면 퀄리티를 사용자 단말기(30)로 전송할 수 있다.
에어 베개(70)는 에어 매트리스(10), 사용자 단말기(30) 및 서버(50)와 연결될 수 있다. 에어 베개(70)는 압력 조절이 가능하다. 특히, 에어 베개(70)는 에어 매트리스(10)에서 측정된 압력 측정값에 따라 사용자의 수면 자세가 파악되면, 그에 따라 압력 조절이 될 수 있다.
에어 매트리스(10), 서버(50) 및 에어 베개(70)에 대한 자세한 설명은 후술하도록 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 매트리스를 나타낸 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 매트리스를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 10은 도 9에 따른 에어 매트리스의 압력 센서부의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 에어 매트리스(10)는 에어포켓 유닛(11), 바디부(12), 매트리스 제어부(13), 압력 센서부(14) 및 에어펌프(15)를 포함할 수 있다.
에어포켓 유닛(11)은 바디부(12) 내부에 한 개 이상 삽입될 수 있다. 본 실시예에서는 2개의 에어포켓 유닛(11)이 바디부(12) 내부에 삽입되는 것을 예로 들어 설명한다. 구체적으로, 바디부(12)의 좌측에는 제1 에어포켓 유닛(llL)이 배치되고, 우측에는 제2 에어포켓 유닛(11R)이 배치될 수 있다. 제1 에어포켓 유닛(11L)과 제2 에어포켓 유닛(11R)은 매트리스 제어부(13)를 통해 각각 제어될 수 있다.
바디부(12)는 에어 매트리스(10)의 전체 형상을 이루는 것으로, 에어포켓 유닛(11)이 삽입된다. 바디부(12)에는 에어포켓 유닛(11)이 삽입되기 위한 에어포켓 유닛 고정부(121)가 형성될 수 있다. 아울러, 매트리스 제어부(13)가 장착되기 위한 제어부 고정부(122)가 형성될 수 있다.
매트리스 제어부(13)는 바디부(12)에 장착되고, 매트리스 제어부(13)는 에어 매트리스(10)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 에어포켓 유닛(11)의 압력을 조절할 수 있다. 매트리스 제어부(13)는 제1 구역(11-1), 제2 구역(11-2), 제3 구역(11-3) 및 제4 구역(11-4) 각각에 위치하는 복수의 에어포켓(110)의 압력을 조절할 수 있다.
또한, 매트리스 제어부(13)는 바디부(12)의 좌우측에 각각 배치되는 제1 에어포켓 유닛(11L)과 제2 에어포켓 유닛(11R)을 각각 제어할 수 있다.
압력 센서부(14)는 에어포켓 유닛(11)의 압력을 측정할 수 있다.
압력 센서부(14)는 에어포켓(110)의 압력을 측정하되, 제1 구역(11-1), 제2 구역(11-2), 제3 구역(11-3) 및 제4 구역(11-4) 각각의 압력 측정이 가능하다.
압력 센서부(14)에서 측정되는 압력에 따라, 매트리스 제어부(13)는 제1 구역(11-1), 제2 구역(11-2), 제3 구역(11-3) 및 제4 구역(11-4) 각각의 에어포켓(110) 공기 공급 및 공기 배출을 제어하여, 에어포켓(110)의 압력을 조절할 수 있다.
도 9를 참조하면, 압력 센서부(14)가 하나 형성될 수 있다. 이러한 경우는 압력 센서부(14)가 메인 공급 라인(1321)과 연결되어, 공급 라인(132) 각각의 압력을 측정할 수 있다.
도 10을 참조하면, 압력 센서부(14)는 밸브(133) 내에 마련되어, 각각의 공급 라인(132)과 연결될 수 있다. 각각의 공급 라인(132)과 연결된 압력 센서부(14)는 에어포켓(110) 각 구역의 압력을 측정할 수 있다.
압력 센서부(14)에서 측정된 압력을 바탕으로, 매트리스 제어부(13)는 에어포켓(110)의 압력을 조절할 수 있다.
에어펌프(15)는 공급 라인(131)을 통해 에어포켓(110)으로 공기를 공급할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 매트리스의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 11을 참조하면, 에어 매트리스(10)는 매트리스 통신부(16), 매트리스 메모리부(17), 수면 시간 측정부(18), 압력 변화량 산출부(19), 압력 조절량 산출부(20) 및 맞춤 압력 산출부(21), 마이크로 폰(22) 및 코골이 판단부(23)를 포함한다.
매트리스 통신부(16)는 사용자 단말기(30) 및 서버(50)와 통신하여, 데이터를 송수신할 수 있다. 매트리스 통신부(16)는 사용자 단말기(30)로부터 설정값 또는 사용자 정보를 전송 받을 수 있다. 여기서, 설정값은 사용자가 원하는 압력 세기, 수면 시간 등을 포함하는 것으로 에어 매트리스(10)의 조건 및 환경을 설정하기 위한 설정값일 수 있으며, 사용자 정보는 사용자의 신장, 체중, 의류 사이즈, 건강 상태 등을 포함하는 사용자 신체에 관련된 정보일 수 있다.
매트리스 통신부(16)는 서버 통신부(52, 도 12참조)와 연결되어 서버(50)로 측정 데이터를 전송할 수 있다. 여기서, 측정 데이터는 에어 매트리스(10)에서 측정되는 압력 측정값, 압력 변화량, 수면 시간, 각 구역별 압력 조절량 등을 포함한다.
매트리스 메모리부(17)는 매트리스 통신부(16)를 통해 전송받은 설정값 또는 사용자 정보를 저장할 수 있다. 아울러, 압력 센서부(14), 수면 시간 측정부(18), 압력 변화량 산출부(19), 압력 조절량 산출부(20)에서 측정 및 산출된 측정 데이터를 저장할 수 있다.
수면 시간 측정부(18)는 에어 매트리스(10)를 사용하는 시간을 통해, 수면 시간을 측정한다. 사용자가 에어 매트리스(10)를 ON하는 순간부터 OFF하는 순간까지의 시간을 측정할 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말기(30)로부터 설정 받은 시간을 수면 시간으로 측정할 수 있다.
또한, 수면 시간 측정부(18)는 타이머 기능을 포함할 수 있다. 사용자가 설정값으로 설정한 수면 시간 등에 맞춰 자동으로 종료 기능 또는 알람 기능을 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 설정한 시간이 지나면 자동으로 에어 매트리스(10)의 에어포켓(110)의 압력 조절 기능, 압력 측정 등의 기능을 종료할 수 있다.
또한, 수면 시간 측정부(18)는 사용자가 수면 시간을 설정하지 않더라도, 에어포켓 유닛(11)에 가해지는 압력을 바탕으로 사용자가 에어 매트리스(10)를 사용하는 시간을 측정할 수 있다. 예를 들어, 에어포켓 유닛(11)에 하중이 가해지는 동안의 시간을 측정하고, 이를 사용 시간으로 측정할 수 있다.
압력 변화량 산출부(19)는 사용자가 에어 매트리스(10)를 사용하는 동안, 에어포켓 유닛(11)의 압력 변화량을 산출할 수 있다. 구체적으로, 압력 변화량 산출부(19)는 수면 시간 동안, 압력 센서부(14)에서 실시간으로 측정된 압력 측정값을 이용하여 에어포켓 유닛(11)의 압력 변화량을 산출한다.
예를 들어, 압력 변화량은, 설정값 또는 사용자 정보에 의해 초기에 설정된 초기 압력 측정값과 에어포켓(110)의 압력이 변화되는 변화 압력 측정값의 차일 수 있다. 구체적으로, 압력 변화량 산출부(19)가 1시간 간격으로 압력 변화량을 산출하는 경우, 압력 변화량 산출부(19)는 초기 압력 측정값과 변화 압력 측정값의 차일 수 있다. 예를 들어, T2시간에서의 압력 변화량은, T2시간에서의 변화 압력 측정값에서 초기 압력 측정값을 빼서 구할 수 있다. 마찬가지로, T3 시간에서의 압력 변화량은, T3에서의 변화 압력 측정값에서 초기 압력 측정값을 빼서 구할 수 있다.
또는, 1시간 간격으로 변화되는 변화 압력 측정값간의 차로 압력 변화량을 구할 수도 있다. 예를 들어, T1시간의 1시간 뒤인 T2시간까지의 압력 변화량은, T2에서의 압력 측정값에서 T1에서의 압력 측정값을 빼서 산출할 수 있다.
압력 조절량 산출부(20)는 산출된 압력 변화량을 통해 에어포켓 유닛(11)의 압력을 사용자에 따른 최적 에어포켓 압력 범위 내에 위치시키기 위한 압력 조절량을 산출한다. 예를 들어, 압력 조절량 산출부(20)는 사용자의 수면 자세에 따라 사용자가 편안함을 느낄 수 있는 각 구역별 압력 조절량을 산출할 수 있다.
여기서, 최적 에어포켓 압력 범위는 설정값 및 사용자 정보에 의해 결정된 압력의 기 설정된 하한값부터 기 설정된 상한값까지의 범위일 수 있다.
압력 조절량 산출부(20)는, 복수의 구역 중 압력 변화량이 기 설정된 상한값 이상 높아지는 구역에는, 해당 구역의 에어포켓(110)의 압력을 기 설정된 상한값보다 낮아지도록 압력 조절량을 산출할 수 있다. 또한, 복수의 구역 중 압력 변화량이 기 설정된 하한값 이하로 낮아지는 구역에는, 해당 구역의 에어포켓(110)의 압력을 기 설정된 하한값보다 높아지도록 압력 조절량을 산출할 수 있다.
이와 같이, 압력 조절량 산출부(20)가 산출한 압력 조절량에 따라, 매트리스 제어부(13)는 에어포켓(110)의 공기를 조절할 수 있다.
구체적으로, 매트리스 제어부(13)는 복수의 구역 중 압력 변화량이 기 설정된 상한값 이상 높아지는 구역에는, 상기 압력 조절량 산출부(20)에서 산출한 압력 조절량에 따라 상기 에어포켓(110)의 공기를 배출하도록 제어할 수 있다. 또한, 복수의 구역 중 압력 변화량이 기 설정된 하한값 이하로 낮아지는 구역에는, 상기 압력 조절량 산출부(20)에서 산출한 압력 조절량에 따라 상기 에어포켓(110)으로 공기를 공급하도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 사용자의 자세에 따라, 에어 매트리스(10)의 각 구역별로 가해지는 압력의 차이가 발생할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 하중이 제3 구역(11-3)으로 집중되어 제3 구역(11-3)의 압력이 기 설정된 상한값보다 높아지는 경우, 해당 구역의 에어포켓(110)내의 공기를 배출하여 제3 구역(11-3)의 압력을 기 설정된 상한값보다 낮아지도록 조절할 수 있다.
맞춤 압력 산출부(21)는 사용자가 에어 매트리스(10)에 누웠을 때, 압력 센서부(14)에서 측정된 초기 압력 측정값에 따라 사용자의 구역별 하중을 측정할 수 있다. 사용자 정보 또는 측정된 구역별 하중 값에 따라, 사용자에 따른 압력 조절량을 산출할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 누웠을 때, 초기 압력 측정값을 기준으로, 어느 구역에 하중이 많이 가해지고, 어느 구역에 하중이 덜 가해지는지 측정하여 사용자의 신체에 따른 구역별 에어포켓(110)의 압력을 구할 수 있다. 이에 따라, 사용자의 신체에 맞춰 에어포켓(110)의 압력을 조절할 수 있다.
마이크로 폰(22) 및 코골이 판단부(23)를 통해 사용자의 코골이 여부를 판단할 수 있다.
마이크로 폰(22)은 에어 매트리스(10)의 사용 시간 동안, 에어 매트리스(10) 주변의 소음을 측정할 수 있다.
코골이 판단부(23)는 마이크로 폰(22)에 소음이 감지된 경우, 소음이 감지된 소음 감지 시점(T3)을 기준으로 기 설정된 시간 범위(T4)동안 에어포켓(110)의 압력 변화량의 평균 변화량을 확인하여, 사용자의 코골이 여부를 감지할 수 있다.
구체적으로, 마이크로 폰(22)에 소음이 감지된 경우, 소음 감지 시점(T3)으로부터 기 설정된 범위 시간(T4)동안 산출된 압력 변화량의 평균 변화량이 기 설정된 범위 D이내인 경우 코골이 상태로 인식하고, 평균 변화량이 기 설정된 범위 D미만이거나 초과이면 외부 소음으로 인식할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 서버의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 12를 참조하면, 서버(50)는 서버 제어부(51), 서버 통신부(52), 서버 메모리부(53), 수면 패턴 분석부(54) 및 수면 퀄리티 분석부(55)를 포함할 수 있다.
서버(50)는 에어 매트리스(10)에서 측정 데이터를 전송 받아, 사용자의 수면 패턴 및 수면 퀄리티를 분석하여 사용자 단말기(30)로 전송한다.
서버 제어부(51)는 서버 통신부(52), 서버 메모리부(53), 수면 패턴 분석부(54) 및 수면 퀄리티 분석부(55)를 제어하여, 서버(50)를 제어할 수 있다.
서버 통신부(52)는 에어 매트리스(10) 및 사용자 단말기(30)와 통신할 수 있다. 구체적으로, 에어 매트리스(10)로부터 측정 데이터를 전송 받고, 분석한 수면 패턴 정보 및 수면 퀄리티 정보를 사용자 단말기(30)로 전송할 수 있다.
서버 메모리부(53)는 사용자별로 사용자의 측정 데이터, 수면 패턴 정보 및 수면 퀄리티 정보를 저장한다.
수면 패턴 분석부(54)는 측정 데이터를 바탕으로 수면 시간, 수면 자세를 분석할 수 있다. 구체적으로, 수면 시간 분석은 수면 시간 측정부(18)에서 전송받은 수면 시간 데이터를 바탕으로, 일일 수면 시간, 주간 평균 수면 시간, 월간 평균 수면 시간 등을 산출할 수 있다.
또한, 수면 패턴 분석부(54)는 압력 센서부(16)에 의해 압력이 높아지는 각 구역을 측정하여, 사용자의 수면 자세를 판단 분석할 수 있다. 예를 들어, 제1 구역(11-1)의 압력 변화량이 다른 구역의 변화량 보다 큰 경우, 사용자가 옆으로 누운 것으로 판단할 수 있다. 사용자가 옆으로 눕게 되면, 상대적으로 어깨 부분의 제1 구역(11-1)에 하중이 많이 가해지고, 허리 부분의 제2 구역(11-2)에 하중이 덜 가해지게 된다.
또한, 제3 구역(11-3)의 압력 변화량이 다른 구역의 압력 변화량 보다 큰 경우, 사용자가 등을 대고 누운 것으로 판단할 수 있다. 엉덩이 부분의 위치하는 제3 구역(11-3)의 전체에 하중이 많이 가해지면 사용자가 똑바로 누운 것으로 파악할 수 있다.
더불어, 제1 구역(11-1) 및 제2 구역(11-2)으로 하중이 몰리거나, 제2 구역(11-2) 및 제3 구역(11-3)으로 하중이 몰리는 것과 같이, 특정 구역에 하중이 쏠리게 되면 사용자가 웅크리고 있는 것으로 판단할 수도 있다.
이와 같이, 구역별 하중 분포에 따라 사용자의 자세를 파악할 수 있다. 따라서, 수면 패턴 분석부(54)는 사용자가 수면 시간 동안 취하는 주 수면 자세 및 수면 자세 별 시간을 분석할 수 있다.
구체적으로, 사용자의 수면 시간 동안, 구역별 에어포켓(110)의 압력 변화를 통해, 옆으로 누워 있는 자세, 등을 대고 누워 있는 자세, 엎드린 자세, 웅크린 자세 등을 포함하는 사용자의 수면 자세를 파악할 수 있다. 또한, 각각의 자세 유지 시간을 파악하여, 사용자가 수면 시간 동안 주로 취하는 주 수면 자세 및 수면 자세 별 시간을 분석할 수 있다.
수면 퀄리티 분석부(55)는 사용자의 수면 상태를 깊은 수면 상태, 얕은 수면 상태, 깨어 있는 상태로 구분하고, 측정 데이터를 바탕으로 수면 상태를 판단 분석하여, 수면 퀄리티를 점수화할 수 있다.
수면 퀄리티 분석부(55)는 에어포켓(110) 전체 구역의 압력 변화량의 평균 변화량(즉, 평균 변화율)이 기 설정된 범위 A인 경우, 사용자가 깊은 수면 상태(NREM sleep: nonrapid eye movement sleep)로 판단할 수 있다. 또한, 에어포켓 유닛(11) 전체 구역의 압력 변화량의 평균 변화량이 기 설정된 범위 B인 경우, 사용자가 얕은 수면인 상태(REM sleep: rapid eye movement sleep)로 판단할 수 있다. 또한, 에어포켓 유닛(11) 전체 구역의 압력 변화량의 평균 변화량이 기 설정된 범위 C인 경우, 사용자가 깨어 있는 상태로 판단할 수 있다.
즉, 수면 퀄리티 분석부(55)는 에어포켓 유닛(11) 전체 구역의 압력 변화량의 평균 변화량에 따른, A, B, C 각각의 범위에 점수를 부여하고, 수면 시간에 따라 평균값을 산출하여 사용자의 수면 퀄리티를 점수화할 수 있다. 구체적으로, 기 설정된 범위 A인 경우, 점수 a를 부여하고, 기 설정된 범위 B인 경우, 점수 b를 부여하고, 기 설정된 범위 C인 경우, 점수 c를 부여할 수 있다.
예를 들어, 수면 퀄리티 분석부(55)는 압력의 평균 변화량이 10% 이하인 경우는 깊은 수면 상태인 것으로 판단하고, 압력의 평균 변화량이 10% 초과 30% 이하인 경우에는 얕은 수면 상태인 것으로 판단하고, 압력의 평균 변화량이 30% 초과인 경우에는 깨어 있는 상태인 것으로 판단할 수 있다. 또한, 깊은 수면 상태일 때는 10점을 부여하고, 얕은 수면 상태일 때는 5점을 부여하고, 깨어 있는 상태일 때는 1점을 부여할 수 있다. 이와 같이, 각각의 단계에 점수를 부여하고, 시간에 따른 각각 상태의 점수를 합산하고, 총 시간으로 나누어 수면 퀄리티 점수를 산출할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 퀄리티를 점수화하는 과정을 나타낸 것이다. 도 13a는 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 퀄리티를 점수화 하기 위해, 시간에 따른 압력 변화율을 그래프로 나타낸 것이고, 도 13b는 도 13a에 따른 수면 퀄리티를 점수화하는 식을 나타낸 것이다.
도 13a 및 도 13b를 참조하면, 수면 퀄리티 분석부(55)는 압력 변화율 측정부(19)에서 측정된 에어포켓 유닛(11) 전체 구역의 압력 변화량의 평균 변화량을 시간에 따라 나타낸다. 예를 들어, 1시간 간격으로 압력의 평균 변화량을 나타낼 수 있다.
도 13a는 예시적으로, 사용자의 수면 시간을 오전 12시부터 오전 9시까지인 것을 예로 들어, 수면 시간 동안 측정한 에어포켓 유닛(11)의 압력 변화율을 그래프로 나타낸 것이다.
사용자가 수면을 시작하기 시작한 12시부터 2시까지는, 압력의 평균 변화량이 기 설정된 범위 C 초과인 것으로 보아, 사용자가 깨어 있는 상태인 것으로 판단할 수 있다.
2시부터 3시 사이에서는 압력의 평균 변화량이 기 설정된 범위 B인 것으로, 사용자가 얕은 수면 상태인 것으로 판단할 수 있다.
이후, 3시 이후부터 7시 사이에서는 압력의 평균 변화량이 기 설정된 범위 A 이하인 것으로, 사용자가 깊은 수면 상태인 것으로 판단할 수 있다.
7시 이후부터 9시 사이에서는 압력의 평균 변화량이 기 설정된 범위 B에서 C로 점점 상승한 것을 보면, 사용자가 점차 수면 상태에서 깨는 것을 확인할 수 있다.
정리하면, 압력의 평균 변화량이 기 설정된 범위 A로 측정된 시간은 3시부터 7시까지로 총 4시간이고, 기 설정된 범위 B로 측정된 시간은 1시부터 3시, 7시부터 8시로 총 3시간이고, 기 설정된 범위 C로 측정된 시간은 12시부터 1시, 8시부터 9시로 총 2시간이다.
기 설정된 범위 A, B, C 각각에 점수 a, b, c를 부여하여, 수면 퀄리티를 점수화할 수 있다. 깊은 수면 상태일 때 높은 점수를 부여하고, 깨어 있는 상태일 때 낮은 점수를 부여하고, 얕은 수면 상태일 때 중간 점수를 부여할 수 있다.
도 13b는 기 설정된 범위에 부여한 점수를 통하여, 수면 퀄리티를 점수화한 것이다.
도 13b를 참조하면, 각각의 수면 상태에 해당하는 점수 와 각각의 수면 상태를 유지한 시간을 곱하고, 전체 시간으로 나누어 수면 퀄리티의 평균 점수를 구할 수 있다.
예를 들어, 기 설정된 범위 A 내로 측정된 깊은 수면 상태의 점수 a와 깊은 수면 시간 4시간을 곱하고, 기 설정된 범위 B 내로 측정된 깊은 수면 상태의 점수 b와 깊은 수면 시간 3시간을 곱하고, 기 설정된 범위 C 내로 측정된 깊은 수면 상태의 점수 c와 깊은 수면 시간 2시간을 곱한다. 후에, 총 수면 시간인 9시간으로 나누어 평균 점수를 산출할 수 있다.
기 설정된 범위 A는 10점을 부여하고, 기 설정된 범위 B는 5점을 부여하고, 기 설정된 범위 C는 1점을 부여할 수 있다. 이러한 경우, 도 13b의 경우, (10x5), (5x3) 및 (1x2)의 합을 총 수면 시간인 9로 나누어 수면 퀄리티를 점수화 할 수 있다.
도 14a는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말기의 설정 화면을 나타낸 것이고, 도 14b는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말기의 수면 퀄리티 점수 화면을 나타낸 것이고, 도 14c는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말기의 수면 패턴 분석 화면을 나타낸 것이다.
도 14a를 참조하면, 사용자는 압력 조절 메뉴(x1)를 통해, 수동으로 압력을 조절할 수 있다. 다만, 도 14a에서는 압력 조절 메뉴(x1)를 통해 사용자가 수동으로 압력을 조절하는 것에 대해 예를 들어 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 앞서 설명한 바와 같이, 압력은 매트리스 제어부(13), 압력 조절량 산출부(20)를 포함하는 구성에 의해 자동으로 조절될 수 있다.
좌우 스위칭 메뉴(x2)를 통해, 좌측에 배치되는 제1 에어포켓 유닛(llL)과, 우측에 배치되는 제2 에어포켓 유닛(11R)의 설정을 전환시킬 수 있다.
시간 설정 메뉴(x3)를 통해, 사용자는 에어 매트리스(10)의 사용 시간 즉, 수면 시간을 설정할 수 있다. 다만, 사용자가 수면 시간을 설정하는 것에 한정되지 않으며, 자동으로 사용자의 에어 매트리스(10) 이용 시간에 맞춰 설정될 수도 있다.
사용자 정보 입력 메뉴(x4)를 통해, 사용자는 키, 몸무게 등을 포함하는 사용자의 신체 조건을 입력할 수 있다.
도 14b를 참조하면, 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템(1)은 사용자 단말기(30)를 통해 사용자에게 수면 퀄리티를 점수화하여 제공할 수 있다. 사용자가 각자의 수면 퀄리티를 확인할 수 있도록, 총 점수를 표시하고, 시간에 따른 사용자의 수면 상태를 그래프로 나타낸다. 또한, 총 수면 시간, 깊은 수면 상태의 수면 시간, 얕은 수면 상태의 수면 시간, 깨어 있는 상태의 수면 시간을 표시할 수 있다.
도 14c를 참조하면, 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템(1)은 사용자 단말기(30)를 통해, 사용자에게 수면 패턴을 제공한 화면을 나타낸 것이다. 사용자가 각자의 수면 패턴을 확인할 수 있도록, 총 수면 시간을 표시하고, 각 수면 자세별로 시간을 표시할 수 있다. 예를 들어, 등을 대고 누운 상태, 옆으로 누운 상태, 웅크리고 누운 상태 등 사용자의 자세에 따른 시간을 표시할 수 있다. 이를 바탕으로, 가장 많은 시간 동안 유지한 사용자의 자세를 주 수면 자세로 표시할 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 베개를 나타낸 사시도이고, 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 베개의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 에어 베개(70)는 커버(71), 에어셀(72), 베개 밸브(73), 공기 공급부(74), 베개 압력 센서부(75), 베개 통신부(76) 및 베개 제어부(77)를 포함할 수 있다.
커버(71)는 에어 베개(70)의 외관을 형성할 수 있다.
에어셀(72)은 커버(71) 내측에 배치될 수 있다. 에어셀(72)은 내부에 중공이 형성되어 공기 유입에 의해 팽창하거나, 공기 유출에 의해 수축할 수 있다.
에어셀(72)은 제1 에어셀(72a) 및 제2 에어셀(72b)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는, 에어셀(72)이 2개 마련되는 것을 예로 들어 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 하나의 에어셀(72)이 마련될 수 있고 복수의 에어셀(72)이 마련될 수 있다.
예시적으로, 제1 에어셀(72a)은 사용자의 두부 부분에 위치될 수 있고, 제2 에어셀(72b)은 사용자의 목 부분에 위치될 수 있다. 따라서, 사용자의 목과 두부 부분의 높이를 각각 조절할 수 있다. 다시 말해, 베개(70)의 상단에서 2/3부분에 제1 에어셀(72a)이 위치되고, 그 하측으로 1/3부분에 제2 에어셀(72b)이 위치될 수 있다.
제1 에어셀(72a) 및 제2 에어셀(72b) 각각은 제1 노즐(721) 및 제2 노즐(722)과 각각 연결될 수 있다. 제1 노즐(721)은 제1 에어셀(72a)로의 공기 공급 및 제1 에어셀(72a)내의 공기 배출 가능하도록 하는 주입구일 수 있다. 마찬가지로, 제2 노즐(722)은 제2 에어셀(72b)로의 공기 공급 및 제2 어에설(72b)내의 공기 배출 가능하도록 하는 주입구일 수 있다.
제1 에어셀(72a) 및 제2 에어셀(72b)에 제1 노즐(721)과 제2 노즐(722)이 각각 마련됨으로써, 제1 에어셀(72a) 및 제2 에어셀(72b)의 압력을 각각 조절할 수 있다. 본 실시예에서는, 제1 노즐(721) 및 제2 노즐(722)이 형성되는 것에 대해 예시적으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 노즐은 에어셀(72)의 개수에 대응되도록, 에어셀(72) 각각에 마련될 수 있다.
베개 밸브(73)는 공기 공급부(74)로부터 에어셀(72)으로의 공기 공급 및 에어셀(72)에서의 공기 배출을 조절할 수 있다. 밸브(73)는 솔레노이드 밸브 형태로 형성된다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 밸브(73) 형태를 모두 포함할 수 있다.
공기 공급부(74)는 에어셀(72)으로 공기를 공급할 수 있다. 구체적으로, 에어셀(72)의 중공 내부로 공기를 공급할 수 있다. 예를 들어, 공기 공급부(74)는 공기를 공급하기 위한 펌프로 이루어질 수 있다. 공기 공급부(74)는 커버(71)내에 마련될 수 있다. 공기 공급부(74)는 제1 공급 라인(741)과 제2 공급 라인(742)를 통해 에어를 에어셀(72) 내부로 공급할 수 있다.
제1 공급 라인(741)은 제1 에어셀(72a)의 제1 노즐(721)과 베개 밸브(73)를 연결할 수 있고, 제2 공급 라인(742)은 제2 에어셀(72b)의 제2 노즐(722)과 베개 밸브(73)를 연결할 수 있다. 다시 말해, 베개 밸브(73)가 개방되면, 공기 공급부(74)에서 공급되는 공기는 제1 공급 라인(741)을 통해 제1 에어셀(72a)로 공급될 수 있다. 또한, 공기 공급부(74)에서 공급되는 공기는 제2 공급 라인(742)를 통해 제2 에어셀(72b)로 공급될 수 있다.
베개 압력 센서부(75)는 에어셀(72)의 압력을 측정할 수 있다. 베개 압력 센서부(75)는 에어셀(72)의 압력을 측정하되, 제1 에어셀(72a)의 압력과 제2 에어셀(72b)의 압력을 각각 측정할 수 있다. 베개 압력 센서부(75)는 베개 밸브(73) 내부에 마련될 수 있다. 일 예로, 하나의 베개 압력 센서부(75)는 베개 밸브(73) 내에서, 제1 공급 라인(741) 및 제2 공급 라인(742)과 연결되어, 제1 공급 라인(741) 및 제2 공급 라인(742) 각각의 압력을 측정할 수 있다. 이에 따라, 베개 압력 센서부(75)는 제1 에어셀(72a) 및 제2 에어셀(72b) 각각의 압력을 측정할 수 있다.
베개 통신부(76)는 에어 매트리스(10)의 매트리스 통신부(16), 사용자 단말기(30) 및 서버(50)와 통신하여 데이터를 송수신할 수 있다. 구체적으로, 베개 통신부(76)는 사용자 단말기(30)로부터 설정값 또는 사용자 정보를 전송받을 수 있다. 또한, 베개 통신부(76)는 매트리스 통신부(16)로부터 에어 매트리스(10)에서 측정된 압력 측정값에 따른 사용자의 수면 자세를 전송받을 수 있다.
베개 제어부(77)는 커버(71) 내측에 배치되어, 에어셀(72)의 압력을 조절할 수 있다. 베개 제어부(77)는 사용자 단말기(30)로부터 전송받은 초기 설정값에 따라 에어셀(72)의 압력을 조절할 수 있다. 또한, 베개 제어부(77)는 베개 통신부(76)가 매트리스 통신부(16)로부터 전송받은 사용자의 수면 자세에 따라, 공기 공급부(74)와 베개 밸브(73)를 제어하여 에어셀(72)의 압력을 조절할 수 있다. 예를 들어, 에어 매트리스(10)에서 엉덩이가 위치되는 제3 구역(11-3)의 압력 변화량이 다른 구역의 압력 변화량 보다 큰 것으로 판단되는 경우는 사용자가 등을 대고 누운 것으로 판단될 수 있다. 사용자가 등을 대고 누워있는 경우에는, 목 부분의 제2 에어셀(72b)의 높이를 높여주는 것이 사용자가 편안한 수면 자세를 유지할 수 있다. 따라서, 베개 제어부(77)는 에어 매트리스(10)의 매트리스 통신부(16)에서 전송받은 측정된 압력 측정값에 따라 사용자가 등을 대고 누운 것으로 판단되는 경우, 제2 에어셀(72b)에 공기를 공급하여, 제2 에어셀(72b)의 압력을 높일 수 있다.
반대로, 에어 매트리스(10)에서 측정된 제1 구역(11-1)의 압력 변화량이 다른 구역의 압력 변화량 보다 큰 것으로 판단되어, 사용자가 옆으로 누워있는 것으로 판단되는 경우, 베개 제어부(77)는 사용자의 두부가 위치되는 제1 에어셀(72a)에 공기를 공급하여 제1 에어셀(72a)의 압력을 높일 수 있다.
따라서, 에어 베개(70)는 사용자의 수면 자세에 따라 압력이 조절되어, 사용자에게 편안한 수면을 제공할 수 있다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어 베개를 나타낸 평면도이다.
도 17을 참조하면, 에어 베개(70)는 복수의 에어셀(72)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 제1 에어셀(72a)은 제1-1에어셀(72a-1) 내지 제1-10에어셀(72a-10)을 포함할 수 있다. 즉, 사용자의 두부 부위에 복수의 에어셀(72a-1, 72a-2, …, 72a-n)이 서로 연통되는 형태로 형성될 수 있다.
마찬가지로, 제2 에어셀(72b)은 제2-1에어셀(72b-1) 내지 제2-5에어셀(72b-5)을 포함할 수 있다. 즉, 사용자의 목 부위에 복수의 에어셀(72b-1, 72b-2, …, 72b-n)이 서로 연통되어 형성될 수 있다.
도 18내지 도 22는 본 발명의 일 실시예에 다른 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템의 작동 방법을 나타낸 순서도이다.
도 18 내지 도 22를 참조하면, 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템(1)은 에어 매트리스(10) 및 에어 베개(70)가 사용자 단말기(30)로부터 초기 압력값, 알람 시간 등을 포함하는 설정값 또는 사용자의 신체 정보를 포함하는 사용자 정보를 전달받는 설정값 정보 수신 단계(S100)로부터 개시될 수 있다.
전달받은 설정값 또는 사용자 정보에 따라, 매트리스 제어부(13) 및 베개 제어부(77) 각각은 에어 매트리스(10)의 에어포켓(110) 압력 및 에어 베개(70)의 에어셀(72) 압력을 각각 조절하는 초기 압력 조절 단계(S200)를 포함할 수 있다.
초기 압력 조절 단계(S200)는 에어 매트리스 초기 압력 조절 단계(S210) 및 에어 베개 초기 압력 조절 단계(S220)를 포함할 수 있다.
에어 매트리스 초기 압력 조절 단계(S210)는 정보 수신 단계(S100)에서 전송받은 설정값 또는 사용자 정보를 바탕으로 에어 매트리스(10)의 초기 압력을 조절할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 사용자 단말기(30)를 통해 에어 매트리스(10)의 초기 압력값을 50pa로 설정할 경우, 초기 압력 조절 단계(S210)에서 에어 매트리스(10)의 압력값이 50pa에 대응되도록 압력이 조절될 수 있다.
한편, 사용자는 사용자 단말기(30)에 에어 매트리스(10)의 강도를 설정하기 위한 압력 범위를 입력할 수 있다. 예를 들어, 압력 조절 범위는 1pa 부터 100pa일 수 있다. 이를 5범위로 나눌 수 있다. 가장 압력이 낮은 범위인 제1 범위는 1pa부터 20pa까지이다. 순차적으로, 제2 범위는 21pa부터 40pa까지, 제3 범위는 41pa부터 60pa까지, 제4 범위는 61pa부터 80pa까지, 마지막으로 제5 범위는 81pa부터 100pa까지로 구분할 수 있다. 제1 범위는 압력이 가장 낮은 범위로서, 에어 매트리스(10)의 강도가 낮다. 따라서, 푹신푹신한 에어 매트리스(10)를 구현할 수 있다. 반대로, 제5 범위는 압력 범위가 가장 높은 범위로서, 에어 매트리스(10)의 강도가 높아, 단단한 에어 매트리스(10)를 구현할 수 있다.
에어 베개 초기 압력 조절 단계(220)도 에어 매트리스 초기 압력 조절 단계(S210) 와 마찬가지로 정보 수신 단계(S100)에서 전송받은 설정값 또는 사용자 정보를 바탕으로 에어 베개(70)의 초기 압력을 조절할 수 있다.
사용자의 움직임에 따라 변하는 에어포켓(110)의 압력 및 에어셀(72)의 압력을 매트리스 압력 센서부(14) 및 베개 압력 센서부(75)를 통해 각각 실시간으로 측정하는 압력 측정 단계(S300)를 포함할 수 있다.
압력 측정 단계(S300)는 매트리스 압력 측정 단계(S310) 및 베개 압력 측정 단계(S320)를 포함할 수 있다.
매트리스 압력 측정 단계(S310)에서는 압력 센서부(14)를 통해 실시간으로 변하는 에어포켓(110)의 압력을 측정할 수 있다. 이때, 압력 센서부(14)는 에어포켓 유닛(11)에서 각 구역별로 에어포켓(110)의 압력을 측정할 수 있다.
베개 압력 측정 단계(S320)에서는 베개 압력 센서부(75)를 통해 실시간으로 변하는 에어셀(72)의 압력을 측정할 수 있다. 다만, 베개 압력 센서부(75)는 에어 베개(70)에 형성된 하나 이상의 에어셀(72)의 압력을 각각 측정할 수 있다. 예를 들어, 두 개의 에어셀(72)이 형성되는 경우는 두 개의 에어셀(72) 각각의 압력을 측정할 수 있다. 다시 말해, 베개 압력 측정 단계(S320)에서는 베개 압력 센서부(75)를 통해 제1 에어셀(72a) 및 제2 에어셀(72b) 각각의 압력을 실시간으로 측정할 수 있다.
압력 측정 단계(S300)에서 실시간으로 측정된 압력 측정값을 이용하여, 압력 변화량 산출부(19)를 통해 에어포켓(110)의 압력 변화량을 산출하는 압력 변화량 산출 단계(S400)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 매트리스 압력 측정 단계(S310)에서 실시간으로 측정된 에어 매트리스(10)의 에어포켓(110) 압력 측정값을 통해, 압력 변화량 산출부(19)가 에어포켓(110)의 압력 변화량을 산출할 수 있다.
압력 변화량 산출 단계(S400) 후, 수면 자세 판단 단계(S410) 및 수면 상태 판단 단계(S420)가 이루어질 수 있다.
수면 자세 판단 단계(S410)에서는 압력 변화량 산출 단계(S400)에서 산출된 에어포켓(110)의 압력 변화량을 바탕으로 사용자의 수면 자세를 판단할 수 있다. 상술한 바와 같이, 에어 매트리스(10)는 제1 구역(11-1), 제2 구역(11-2), 제3 구역(11-3) 및 제4 구역(11-4)을 포함하는 복수의 구역으로 구분되고, 각 구역의 압력 변화량에 따라 사용자의 수면 자세를 판단할 수 있다. 일 예로, 제1 구역(11-1)의 압력 변화량이 다른 구역의 압력 변화량보다 큰 경우는 옆으로 누운 자세로 판단할 수 있고, 제3 구역(11-3)의 압력 변화량이 다른 구역의 압력 변화량보다 큰 경우는 등을 대고 누운 자세로 판단할 수 있다.
수면 상태 판단 단계(S420)는 압력 변화량 산출 단계(S400)에서 산출된 압력 변화량의 평균 변화량을 바탕으로 사용의 수면 상태가 깊은 수면 상태(NREM sleep)인지 얕은 수면 상태(REM sleep)인지 판단할 수 있다.
수면 상태 판단 단계(S420)에서 매트리스 제어부(13)는 압력 변화량 산출 단계(S400)에서 산출된 상기 에어포켓(110)의 압력 변화량의 평균 변화량이 기 설정된 범위 A인 경우, 사용자가 깊은 수면 상태(NREM sleep)인 것으로 판단할 수 있다. 또한, 매트리스 제어부(13)는 에어포켓(110)의 압력 변화량의 평균 변화량이 기 설정된 범위 B인 경우, 사용자가 얕은 수면 상태(REM sleep)인 것으로 판단할 수 있다.
압력 조절량 산출부(20)를 통해 산출된 압력 변화량을 바탕으로 에어포켓(110) 및 에어셀(72)의 압력 조절량을 각각 산출하는 압력 조절량 산출 단계(S500)를 포함할 수 있다.
압력 조절량 산출 단계(S500)는 매트리스 압력 조절량 산출 단계(S510) 및 베개 압력 조절량 산출 단계(S520)를 포함할 수 있다.
압력 조절량 산출 단계(S500)에서는 수면 자세 판단 단계(S410)에서 판단된 수면 자세에 따라, 압력 조절량이 결정될 수 있다
매트리스 압력 조절량 산출 단계(S510)는 수면 자세 판단 단계(S410)에서 판단된 사용자의 수면 자세에 따라 에어포켓(110)의 압력 조절량을 산출할 수 있다.
예를 들어, 사용자가 등을 대고 누운 것으로 판단되는 경우, 사용자의 하중이 제3 구역(11-3)으로 집중되어 제3 구역(11-3)의 압력이 기 설정된 상한값보다 높아질 수 있다. 이러한 경우, 제3 구역(11-3)의 에어포켓(110)의 압력이 기 설정된 상한값보다 낮아지도록 압력 조절량을 산출할 수 있다.
베개 압력 조절량 산출 단계(S520)는 수면 자세 판단 단계(S410)에서 판단된 사용자의 수면 자세에 따라 에어셀(72)의 압력 조절량을 산출할 수 있다.
예시적으로, 사용자가 옆으로 누워있는 자세로 판단되는 경우, 사용자의 두부 부위에 위치하는 제1 에어셀(72a)에 하중이 더 가해지고, 사용자의 목 부위에 위치하는 제2 에어셀(72b)에 하중이 덜 가해질 수 있다. 이에 따라, 사용자의 두부 부위에 위치하는 제1 에어셀(72a)에 공기를 유입시키고, 사용자의 목 부위에 위치하는 제2 에어셀(72b)의 공기를 배출시킬 수 있다. 또는, 제1 에어셀(72a)에 공기 유입량에 비해 제2 에어셀(72b)의 공기 유입량을 줄여서 공기를 유입시킬 수 있다. 따라서, 사용자가 옆으로 누워있는 경우, 목에 압력이 가해지지 않도록 할 수 있다. 다시 말해, 제1 에어셀(72a)과 제2 에어셀(72b)에 가해지는 하중에 따라서, 공기 유입량과 공기 배출량이 결정될 수 있다.
압력 조절량 산출부(20)에서 산출된 압력 조절량에 따라 에어포켓(110) 및 에어셀(72)의 압력을 각각 제어하는 압력 조절 단계(S600)를 포함할 수 있다.
압력 조절 단계(S600)는 매트리스 압력 조절 단계(S610) 및 베개 압력 조절 단계(S620)를 포함할 수 있다. 일 예로, 압력 조절 단계(S600)는 수면 자세 판단 단계(S410)에서 판단된 수면 자세에 따라 압력이 조절될 수 있다.
매트리스 압력 조절 단계(S610)는 매트리스 압력 조절량 산출 단계(S510)에서 산출된 압력 조절량에 따라 에어포켓(110)의 압력을 조절할 수 있다.
베개 압력 조절 단계(S620)는 베개 압력 조절량 산출 단계(S520)에서 산출된 압력 조절량에 따라 에어셀(72)의 압력을 조절할 수 있다.
상술한 바와 같이, 수면 자세 판단 단계(S410)에서 사용자가 옆으로 누워있는 자세로 판단되면, 에어 베개(70)의 베개 제어부(77)는 사용자의 두부 부위에 위치되는 제1 에어셀(72a)에 공기를 유입시키도록 제어할 수 있다. 또한, 수면 자세 판단 단계(S410)에서 사용자가 등을 대고 누워있는 자세로 판단되면, 에어 베개(70)의 베게 제어부(77)는 사용자의 목 부위에 위치되는 제2 에어셀(72b)에 공기를 유입시키도록 제어할 수 있다.
서버(50)는 상기 에어 매트리스(10)에서 압력 측정값, 압력 변화량, 수면 시간, 각 구역 별 압력 조절량을 포함하는 측정 데이터를 전송받아, 사용자의 수면 패턴 및 수면 퀄리티를 분석하는 수면 정보 분석 단계(S700)를 포함할 수 있다.
수면 정보 분석 단계(S700)는, 서버(50)가 에어 매트리스(10)에서 전송받은 측정 데이터를 바탕으로 수면 자세 및 수면 시간을 분석하는 수면 패턴 분석 단계(S710)를 포함할 수 있다.
수면 패턴 분석 단계(S710)에서는, 수면 패턴 분석부(54)를 통해 압력 센서부(16)에 의해 압력이 높아지는 각 구역을 측정하여, 사용자의 수면 자세를 판단하되, 제1 구역(11-1)의 압력 변화량이 다른 구역의 변화량 보다 큰 경우, 사용자가 옆으로 누운 것으로 판단할 수 있다. 또한, 제3 구역(11-3)의 압력 변화량이 다른 구역의 압력 변화량 보다 큰 경우, 사용자가 등을 대고 누운 것으로 판단할 수 있다. 사용자가 수면 시간 동안 취하는 주로 취하는 주 수면 자세 및 수면 자세 별 시간을 분석하여, 사용자에게 사용자의 수면 패턴 정보를 제공할 수 있다.
서버(50)가 상기 에어 매트리스(10)에서 전송받은 측정 데이터를 바탕으로, 사용자의 수면 상태를 깊은 수면 상태, 얕은 수면 상태, 깨어 있는 상태로 구분하고, 측정 데이터를 바탕으로 수면 상태를 판단하여, 수면 퀄리티를 분석하는 수면 퀄리티 분석 단계(S730)를 포함할 수 있다.
상기 서버(50)에서 분석한 사용자의 수면 정보를 사용자 단말기(30)로 전송하여, 사용자에게 수면 정보를 제공하는 정보 제공 단계(S800)를 포함할 수 있다.
사용자의 수면 시간 중, 코골이 여부를 감지하는 코골이 감지 단계(S900)를 포함할 수 있다.
코골이 감지 단계(S900)는 소음 감지 단계(S910), 코골이 상태 확인 단계(S920) 및 코골이 중단 단계(S930)를 포함할 수 있다.
소음 감지 단계(S910)에서는 마이크로 폰(23)을 통해 소음을 감지할 수 있다.
코골이 상태 확인 단계(S920)에서는 소음 감지 단계(S910)에서 소음이 감지되면, 소음이 발생한 소음 감지 시점(T3)으로부터 기 설정된 시간 범위(T4)동안 산출된 압력 변화량의 평균 변화량이 기 설정된 범위 D이내인지 확인하여 코골이 상태를 확인할 수 있다.
압력 변화량의 평균 변화량이 기 설정된 범위 D이내인 경우 코골이 상태로 인식하고, 압력 변화량의 평균 변화량이 기 설정된 범위 D미만이거나 초과이면 외부 소음으로 인식할 수 있다.
기 설정된 범위 D는 사용자가 침대를 사용하고 있는 동시에 수면 상태인 것을 판단할 수 있는 범위일 수 있다. 기 설정된 범위 D의 최소값은 사용자가 침대를 사용할 때 가해지는 최소한의 하중에 의해 결정될 수 있다. 압력 변화량이 기 설정된 범위 D의 최소값보다 낮은 경우는 사용자가 매트리스를 사용하지 않는 경우일 수 있다. 따라서, 사용자가 매트리스를 사용하지 않을 때 마이크로 폰(23)에 감지되는 소리는 외부 소음으로 인식되도록 할 수 있다.
기 설정된 범위 D의 최대값은 사용자가 수면상태에서 최대한으로 움직였을 때의 압력 변화량에 의해 결정될 수 있다. 압력 변화량이 기 설정된 범위 D의 최대값을 초과하는 경우는 사용자가 수면 상태가 아닌 깨어 있는 상태에서 매트리스를 사용하는 경우일 수 있다. 따라서, 압력 변화량이 기 설정된 범위 D를 초과할 때 마이크로 폰(23)에 감지되는 소음은 외부 소음으로 인식될 수 있다. 예를 들어, 사용자의 움직임이 많은 경우에 감지된 소음은 TV 소리, 사용자의 대화 소리 등 사용자의 코골이 소리가 아닌 외부 소음으로 판단할 수 있다.
일 예로, 기 설정된 범위 D는 깊은 수면 상태(NREM sleep)인 것으로 판단되는 기 설정된 범위 A와, 얕은 수면 상태(REM sleep)로 판단되는 기 설정된 범위 B를 포함할 수 있다.
코골이 중단 단계(S930)에서는 코골이 상태 확인 단계(S920)에서 사용자가 코골이 중인 것으로 판단되면, 에어포켓(110) 또는 에어셀(72)의 공기 유입과 공기 배출을 반복하여 사용자에게 진동을 가함으로써, 사용자의 깊은 수면 상태(NREM sleep)를 얕은 수면 상태(REM sleep)로 변화시켜 코골이를 중지시킬 수 있다. 예를 들어, 코골이 중단 단계(S930)에서는, 에어포켓(110)의 전체 구역의 압력 변화량의 평균 변화량이 기 설정된 범위 A인 경우, 사용자가 깊은 수면 상태(NREM sleep)인 것으로 판단할 수 있다. 이와 같이, 에어포켓(110)의 전체 구역의 압력 변화량의 평균 변화량이 기 설정된 범위 B인 경우, 사용자가 얕은 수면 상태(REM sleep)인 것으로 판단할 수 있다.
사용자가 알람을 설정한 경우, 사용자의 수면 상태를 깨우는 알람 단계(S1000)를 포함할 수 있다.
알람 단계(S1000)는 알람 설정 확인 단계(S1010), 수면 상태 확인 단계(S1020), 수면 상태 전환 단계(S1030) 및 알람 발생 단계(S1040)를 포함할 수 있다.
알람 설정 확인 단계(S1010)에서는 설정값 정보 수신 단계(S100)에서, 사용자의 알람 설정 여부를 확인할 수 있다.
수면 상태 확인 단계(S1020)에서는 알람 설정 확인 단계(S1010)에서 알람 설정이 확인되면, 알람 시간으로부터 기 설정된 알람 시간(T5) 전에, 수면 상태 판단 단계(S430)로부터 사용자의 수면 상태가 깊은 수면 상태(NREM sleep)인지 얕은 수면 상태(REM sleep)인지 확인할 수 있다.
수면 상태 전환 단계(S1030)에서는 수면 상태 확인 단계(S1020)에서 확인된 사용자의 수면 상태가 깊은 수면 상태(NREM sleep)인 경우, 알람 시간으로부터 기 설정된 알람 시간(T5) 전에, 에어포켓(110) 또는 에어셀(72)의 압력을 조절하여 사용자의 수면 상태를 깊은 수면 상태(NREM sleep)에서 얕은 수면 상태(REM sleep)로 전환할 수 있다. 구체적으로, 수면 상태 전환 단계(S1030)는 진동 발생 단계(1031) 및 스트레칭 발생 단계(S1032)를 포함할 수 있다.
진동 발생 단계(S1031)는 사용자의 깊은 수면 상태(NREM sleep)를 얕은 수면 상태(REM sleep)로 변화시키기 위해, 에어포켓(110) 또는 에어셀(72)의 공기 유입 및 공기 배출을 반복하여 사용자에게 진동을 가할 수 있다. 구체적으로, 복수의 상기 에어포켓(110)의 공기를 동시에 유입 및 배출을 반복하거나, 복수의 상기 에어셀(72)의 공기를 동시에 유입 및 배출을 반복하여 진동을 발생시킬 수 있다.
또는, 사용자의 깊은 수면 상태(NREM sleep)를 얕은 수면 상태(REM sleep)로 변화시키기 위해 스트레칭 발생 단계(S1032)를 포함할 수 있다. 스트레칭 발생 단계(S1032)는 에어포켓(110)의 공기 유입 및 배출을 각 구역간에 대조적으로 유입 및 배출하여, 사용자의 신체에 스트레칭을 발생시킬 수 있다. 또는, 에어셀(72)의 공기 유입 및 공기 배출을 복수의 셀 각각 대조적으로 유입 및 배출할 수 있다.
알람 발생 단계(S1040)는 사용자의 수면 상태가 얕은 수면 상태(REM sleep)로 전환된 후, 설정값 정보 수신 단계(S100)에서 전송받은 알람 시간 정각에 알람을 발생시킬 수 있다.
한편, 수면 상태 확인 단계(S1020)에서 사용자가 얕은 수면 상태(REM sleep)인 것으로 판단되면, 수면 상태 전환 단계(S1030)를 거치지 않고, 바로 알람 발생 단계(S1040)로 전환될 수 있다. 따라서, 사용자가 얕은 수면 상태(REM sleep)인 것으로 판단되면, 바로 기 설정된 알람 시간(T5)에 알람을 발생시킬 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 사용자가 얕은 수면 상태 (REM sleep)인 것으로 판단되더라도, 수면 상태 전환 단계(S1030)를 거친 후에 알람 발생 단계(S1040)으로 전환될 수 있다.
에어 매트리스(10)의 압력 센서부(14)에서 측정되는 압력 측정값이 0이 되는 경우, 사용자가 에어 매트리스(10)의 사용을 마친 것으로 판단하여, 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템(1)의 작동이 중단될 수 있다.
그러나, 상기와 같은 작동 과정을 거쳤음에도, 에어 매트리스(10)에서 지속적으로 압력이 측정되면 다시 처음 단계인 설정값 정보 수신 단계(S100)부터 반복될 수 있다.
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
[부호의 설명]
1: 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템
10: 에어 매트리스
11: 에어포켓 유닛
12: 바디부
13: 제어부
14: 압력 센서부
15: 공기 공급부
16: 공기 배출부
17: 음성 인식부
30: 서버
50: 사용자 단말기
100: 에어포켓 모듈
110: 에어포켓
130: 하판
131: 노즐
140: 유로
70: 베개
71: 커버
72: 에어셀
73: 베개 밸브
74: 공기 공급부
75: 압력 센서부
76: 베개 통신부
77: 베개 제어부

Claims (10)

  1. 압력 조절이 가능하고, 실시간으로 압력 측정이 가능한 에어 매트리스(10);
    사용자로부터 설정값 또는 사용자 정보를 입력받아, 상기 설정값 또는 사용자 정보를 상기 에어 매트리스(10)에 전송하는 사용자 단말기(30);
    상기 에어 매트리스(10)로부터 측정 데이터를 전송 받아 사용자의 수면 패턴 및 수면 퀄리티를 분석하고, 분석된 상기 수면 패턴 및 수면 퀄리티를 상기 사용자 단말기(30)로 전송하는 서버(50); 및
    상기 에어 매트리스(10), 상기 사용자 단말기(30) 및 상기 서버(50)와 연결되고, 압력 조절이 가능한 에어 베개(70);
    를 포함하되,
    상기 에어 매트리스(10)에서 측정된 압력 측정값에 따라 상기 에어 베개(70)의 압력을 조절하는 것을 특징으로 하는 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 에어 매트리스(10)는,
    내부에 중공이 형성되어, 공기 유입에 의해 팽창하거나 공기 유출에 의해 수축하는 에어포켓(110)을 복수개 포함하는 에어포켓 유닛(11);
    상기 에어포켓 유닛(11)이 내부에 삽입되는 바디부(12);
    상기 바디부(12)에 장착되어 상기 에어포켓 유닛(11)의 압력을 제어하는 매트리스 제어부(13);
    상기 에어포켓 유닛(11)의 압력을 실시간으로 측정하는 압력 센서부(14);
    상기 에어포켓(110) 내부로 공기를 공급하는 에어펌프(15); 및
    상기 사용자 단말기(30), 상기 서버(50) 및 상기 에어 베개(70)와 통신하는 매트리스 통신부(16);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 에어 베개(70)는,
    상기 에어 베개(70)의 외관을 형성하는 커버(71);
    상기 커버(71) 내측에 배치되고, 내부에 중공이 형성되어 공기 유입에 의해 팽창하거나 공기 유출에 의해 수축하는 에어셀(72);
    상기 에어셀(72)으로의 공기 공급 또는 상기 에어셀(72)에서의 공기 배출을 조절하는 베개 밸브(73);
    상기 에어셀(72)에 공기를 공급하는 공기 공급부(74);
    상기 에어셀(72)의 압력을 측정하는 베개 압력 센서부(75);
    상기 에어 매트리스(10), 상기 사용자 단말기(30) 및 상기 서버(50)와 통신하는 베개 통신부(76);
    상기 커버(71)에 내측에 배치되어, 상기 에어셀(72)의 압력을 조절하는 베개 제어부(77);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 에어셀(72)은
    사용자의 두부 부분에 위치되는 제1 에어셀(72a); 및
    사용자의 목 부분에 위치되는 제2 에어셀(72b);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 에어 매트리스(10)는,
    복수의 행 및 열로 배열되는 상기 에어포켓(110)이 복수의 구역으로 구분되며,
    상기 압력 센서부(14)가 상기 에어포켓(110)의 각 구역별로 압력을 측정할 수 있는 것을 특징으로 하는 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 에어 매트리스(10)는,
    사용자의 어깨가 위치되는 부분으로, 상기 에어포켓 유닛(11) 중 하나 이상의 행으로 이루어진 제1 구역(11-1);
    사용자의 허리가 위치되는 부분으로, 상기 에어포켓 유닛(11) 중 하나 이상의 행으로 이루어진 제2 구역(11-2);
    사용자의 엉덩이가 위치되는 부분으로, 상기 에어포켓 유닛(11) 중 하나 이상의 행으로 이루어진 제3 구역(11-3); 및
    사용자의 허벅지 및 무릎이 위치되는 부분으로, 상기 에어포켓 유닛(11) 중 복수의 행으로 이루어진 제4 구역(11-4);
    으로 구분되며,
    상기 에어 매트리스(10)의 각 구역별 상기 에어포켓(110)의 압력 측정값에 따라, 상기 에어 베개(70)의 상기 에어셀(72)의 압력이 조절되는 것을 특징으로 하는 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 매트리스 제어부(13)는,
    상기 제1 구역(11-1)의 압력 변화량이 다른 구역의 변화량 보다 큰 경우, 사용자가 옆으로 누운 것으로 판단하고,
    상기 제3 구역(11-3)의 압력 변화량이 다른 구역의 변화량 보다 큰 경우, 사용자가 등을 대고 누운 것으로 판단하는 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템.
  8. 청구항 7 있어서,
    상기 베개 제어부(75)는,
    상기 매트리스 제어부(13)로부터 사용자의 자세를 전송받아,
    사용자가 옆으로 누운 자세로 판단되면 제1 에어셀(72a)에 공기를 유입시키고,
    사용자가 등을 대고 누워있는 자세로 판단되면, 상기 제2 에어셀(72b)에 공기를 유입시키는 것을 특징으로 하는 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 에어 매트리스(10)는,
    사용자가 상기 에어 매트리스(10)를 사용하는 시간을 통해, 수면 시간을 측정하는 수면 시간 측정부(18);
    사용자의 수면 시간 동안, 상기 압력 센서부(14)에서 실시간으로 측정된 압력 측정값을 이용하여 상기 에어포켓 유닛(11)의 압력 변화량을 산출하는 압력 변화량 산출부(19); 및
    산출된 압력 변화량을 통해 상기 에어포켓 유닛(11)의 압력이 상기 설정값 및 사용자 정보에 의해 결정된 기 설정된 하한값(L)부터 기 설정된 상한값(H)까지의 범위인 최적 에어포켓 압력 범위 내에 위치하도록 압력 조절량을 산출하는 압력 조절량 산출부(20);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 서버(50)는,
    상기 서버(50)를 제어하는 서버 제어부(51);
    상기 에어 매트리스(10), 상기 사용자 단말기(30) 및 상기 에어 베개(70)와 통신하는 서버 통신부(52);
    상기 에어 매트리스(10), 상기 사용자 단말기(30) 및 상기 에어 베개(70)로부터 전송받은 데이터 및 상기 에어 매트리스(10), 상기 사용자 단말기(30) 및 상기 에어 베개(70)로 전송한 데이터를 저장하는 서버 메모리부(53);
    상기 에어 매트리스(10)에서 압력 측정값, 압력 변화량, 수면 시간, 각 구역 별 압력 조절량을 포함하는 측정 데이터를 전송받고, 측정 데이터를 바탕으로 수면 시간, 수면 자세를 분석하는 수면 패턴 분석부(54);
    상기 에어 매트리스(10)에서 압력 측정값, 압력 변화량, 수면 시간, 각 구역 별 압력 조절량을 포함하는 측정 데이터를 전송받고, 사용자의 수면 상태를 깊은 수면 상태(NREM sleep), 얕은 수면 상태(REM sleep), 깨어 있는 상태로 구분하고, 측정 데이터를 바탕으로 수면 상태를 판단하여, 수면 퀄리티를 점수화하는 수면 퀄리티 분석부(55);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템.
PCT/KR2017/015560 2017-11-28 2017-12-27 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템 WO2019107657A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170160941A KR101959030B1 (ko) 2017-11-28 2017-11-28 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템
KR10-2017-0160941 2017-11-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019107657A1 true WO2019107657A1 (ko) 2019-06-06

Family

ID=65949021

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2017/015560 WO2019107657A1 (ko) 2017-11-28 2017-12-27 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101959030B1 (ko)
WO (1) WO2019107657A1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190075931A1 (en) * 2017-09-11 2019-03-14 Kd Bedding System, Inc. Air mattress system and controlling method of air mattress system
CN113766860A (zh) * 2020-03-31 2021-12-07 天满紫商贸有限公司 活动枕头
CN116616581A (zh) * 2023-07-24 2023-08-22 爱梦睡眠(珠海)智能科技有限公司 噪声控制方法、系统、设备及存储介质

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102184160B1 (ko) * 2019-06-18 2020-11-27 방용정 에어 캡 유닛 및 이를 구비하는 이불
CN111248857A (zh) * 2019-09-19 2020-06-09 听枫智能科技(深圳)有限公司 睡眠质量监测方法、装置、计算机设备及存储介质
KR102290492B1 (ko) 2021-01-25 2021-08-18 주식회사 앤씰 매트리스 장치
CN113926045B (zh) * 2021-11-22 2023-10-13 紫罗兰家纺科技股份有限公司 一种辅助睡眠的家纺产品的智能控制方法及系统
CN115336880B (zh) * 2022-08-23 2024-04-30 慕思健康睡眠股份有限公司 基于智能床垫的按摩方法及相关产品

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011255175A (ja) * 2010-06-07 2011-12-22 Han-Chung Hsu 健康ベッドの能動的に肩部を支持する装置及びその方法
KR20120113827A (ko) * 2011-04-05 2012-10-16 (주) 한국유화 다층 에어셀 구조를 가진 지능형 욕창예방 매트리스
KR20120123138A (ko) * 2010-02-05 2012-11-07 파라마운트 베드 가부시키가이샤 에어 매트리스
KR20170065853A (ko) * 2015-12-04 2017-06-14 휴먼플러스(주) 스마트 에어 매트리스
KR101761157B1 (ko) * 2016-03-14 2017-07-25 김치하 체압 분산 매트

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030061267A (ko) 2002-01-11 2003-07-18 채정수 에어 매트리스 공기조절 시스템
KR20160094561A (ko) * 2015-01-30 2016-08-10 주식회사 세라젬 에어매트리스용 에어셀모듈

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120123138A (ko) * 2010-02-05 2012-11-07 파라마운트 베드 가부시키가이샤 에어 매트리스
JP2011255175A (ja) * 2010-06-07 2011-12-22 Han-Chung Hsu 健康ベッドの能動的に肩部を支持する装置及びその方法
KR20120113827A (ko) * 2011-04-05 2012-10-16 (주) 한국유화 다층 에어셀 구조를 가진 지능형 욕창예방 매트리스
KR20170065853A (ko) * 2015-12-04 2017-06-14 휴먼플러스(주) 스마트 에어 매트리스
KR101761157B1 (ko) * 2016-03-14 2017-07-25 김치하 체압 분산 매트

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190075931A1 (en) * 2017-09-11 2019-03-14 Kd Bedding System, Inc. Air mattress system and controlling method of air mattress system
US10485355B2 (en) * 2017-09-11 2019-11-26 Iobed Inc. Air mattress system and controlling method of air mattress system
CN113766860A (zh) * 2020-03-31 2021-12-07 天满紫商贸有限公司 活动枕头
US12089764B2 (en) 2020-03-31 2024-09-17 Tenminds Co., Ltd. Motion pillow
CN116616581A (zh) * 2023-07-24 2023-08-22 爱梦睡眠(珠海)智能科技有限公司 噪声控制方法、系统、设备及存储介质
CN116616581B (zh) * 2023-07-24 2023-10-20 爱梦睡眠(珠海)智能科技有限公司 噪声控制方法、系统、设备及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
KR101959030B1 (ko) 2019-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019107661A1 (ko) 알람 제어가 가능한 스마트 매트리스 시스템의 작동 방법
WO2019107659A1 (ko) 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템의 작동 방법
WO2019107657A1 (ko) 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템
WO2019107660A1 (ko) 코골이 방지용 스마트 매트리스 시스템의 작동 방법
WO2019050080A1 (ko) 에어 매트리스 시스템 및 에어 매트리스 시스템의 제어 방법
WO2019107658A1 (ko) 코골이 방지용 스마트 매트리스 시스템
WO2020096382A1 (ko) 스마트 매트리스 시스템
WO2020145718A1 (ko) 디스플레이용 기판
WO2021206232A1 (ko) 헤어드라이어
WO2020067772A1 (ko) 스마트 매트리스 시스템
WO2019212176A1 (ko) 청소기의 노즐
WO2010068070A2 (ko) 양면날면도기
WO2017175922A1 (en) Cpr training system and method
WO2019177261A1 (ko) 구동계 보호 동작을 수행하는 근력 보조 장치
WO2010082800A2 (ko) 휴대용 표시장치
WO2015102156A1 (ko) 모바일 디바이스의 체지방 측정 방법 및 장치
WO2013095065A1 (ko) 다수 기기 무선 충전을 위한 무선 전력 전송 시스템 및 방법
WO2019088745A1 (ko) 싱크 캐비닛 장치
WO2020179965A1 (en) Headrest
WO2011027953A1 (ko) 머리 받침구
WO2017039264A1 (ko) 사용자 단말기 및 수면 관리 방법
WO2021125551A2 (ko) 화장품 제조장치 및 화장품 제조장치의 토출 정보 결정 방법
WO2011059301A2 (ko) 휴대용 표시장치
WO2021075897A1 (ko) 센싱 장치 및 센싱데이터의 처리 방법
WO2022169185A2 (ko) 터치 센서 및 이를 포함하는 터치 입력 장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17933521

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17933521

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1