WO2021225271A1 - Smart mat and control method therefor - Google Patents

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WO2021225271A1
WO2021225271A1 PCT/KR2021/003382 KR2021003382W WO2021225271A1 WO 2021225271 A1 WO2021225271 A1 WO 2021225271A1 KR 2021003382 W KR2021003382 W KR 2021003382W WO 2021225271 A1 WO2021225271 A1 WO 2021225271A1
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WO
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heating element
temperature
mat
user
piezoelectric
Prior art date
Application number
PCT/KR2021/003382
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French (fr)
Korean (ko)
Inventor
장승진
김남영
박진영
이윤경
박도연
이상민
조민영
이철배
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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Filing date
Publication date
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    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C21/00—Attachments for beds, e.g. sheet holders, bed-cover holders; Ventilating, cooling or heating means in connection with bedsteads or mattresses
    • A47C21/04—Devices for ventilating, cooling or heating
    • A47C21/048—Devices for ventilating, cooling or heating for heating
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C21/00—Attachments for beds, e.g. sheet holders, bed-cover holders; Ventilating, cooling or heating means in connection with bedsteads or mattresses
    • A47C21/04—Devices for ventilating, cooling or heating
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    • 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
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    • A47C31/123—Means, e.g. measuring means for adapting chairs, beds or mattresses to the shape or weight of persons for beds or mattresses
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater

Definitions

  • the present invention relates to a smart mat and a method for controlling the same.
  • the mat is used as bedding by placing it on the upper side of the mattress of the bed or installed on the bed frame.
  • a mat may be provided with a heating wire, and may generate heat through the heating wire based on a preset temperature. And, the user can take a warm sleep on the mat based on the temperature generated through the heating wire.
  • the conventional mat since the conventional mat generates heat uniformly according to a preset temperature, only one heating wire disposed in the mat is disposed. And, since the conventional mat provides a uniform temperature to the sleeping person through only one heating wire, the temperature of the mat cannot be properly controlled according to the sleeping posture or body part of the sleeping person.
  • Patent Document 1 is a sleep state of a sleeper (eg, deep sleep (non-rapid eye movement sleep, NREM), or rapid eye movement sleep) , REM)) to control the temperature of the mat.
  • a sleeper eg, deep sleep (non-rapid eye movement sleep, NREM), or rapid eye movement sleep
  • REM rapid eye movement sleep
  • this first prior art only adjusts the temperature of the mat according to the user's sleeping state, and the mat disclosed in the first prior art does not include a plurality of piezoelectric sensors and a plurality of heating elements. Accordingly, the mat disclosed in the first prior art does not have a structure in which at least a portion of the mat can be heated to a different temperature from other portions based on the body part of the sleeping person.
  • Patent Document 2 discloses the content of controlling the temperature of the mat based on the operation of the sleeping person by installing a plurality of pressure sensors on the bottom surface of the mat.
  • this second prior art can detect the movement of the sleeping person by installing a plurality of pressure sensors on the floor surface, the second prior art only controls the temperature of the entire mat through such motion sensing.
  • the mat disclosed in the second prior art does not have a structure in which at least a portion of the mat can be heated to a different temperature from that of the other portion based on the body part of the sleeping person.
  • the heating element corresponding to each body part of the sleeping person cannot be heated to different temperatures due to the structural characteristics of the mat.
  • Patent Document 1 JP Patent Publication No. 10-2014-042773 A
  • Patent Document 2 KR Patent Publication No. 10-2017-0115121
  • an object of the present invention is to provide a smart mat having at least one piezoelectric sensor that can identify the body part of the sleeper so that at least a part of the mat unit can be heated to a different temperature than at least another part according to the body part of the sleeping person.
  • an object of the present invention is to arrange each of a plurality of piezoelectric sensors at positions spaced apart from each other at regular intervals in order to recognize a user's body part, and arrange a plurality of heating elements at positions corresponding to each of the piezoelectric sensors. It is to provide a smart mat that generates heat at different temperatures depending on body parts.
  • an object of the present invention is to provide a heating member in the form of a fabric including at least one piezoelectric sensor in order to recognize the user's body part by the mat.
  • thermoforming a heating member in the form of a fabric including at least one heating element so that the mat unit can be heated at different temperatures.
  • Another object of the present invention is to provide a heating member in the form of a fabric including at least one piezoelectric sensor and at least one heating element.
  • a smart mat including at least one heating element capable of generating heat based on a fluid.
  • each of a plurality of heating elements is any one of an electric heating element, a fluid heating element, and a mixed heating element composed of a combination of the electric heating element and the fluid heating element.
  • an object of the present invention is to obtain piezoelectric information on a part of the user's body from each of a plurality of piezoelectric sensors arranged at regular intervals, and to provide a smart mat that can identify the user's sleeping posture based on the obtained piezoelectric information.
  • the smart mat arranges at least one piezoelectric sensor and at least one heating element at a position corresponding to the at least one piezoelectric sensor.
  • the smart mat acquires weight information on a part of the user's body at each position of at least one piezoelectric sensor, and heats a part of the smart mat to a different temperature from other parts based on the acquired weight information can do.
  • the smart mat may communicate in real time through at least one piezoelectric sensor, and at least one temperature controller controlling at least one heating element and a communication unit.
  • the smart mat can acquire various information about the user's sleeping posture in real time, and can adaptively control the temperature of the smart mat based on the sleeping posture.
  • the smart mat receives power from the wireless power transmitter wirelessly, and based on the received power, heats each part of the smart mat to different temperatures, thereby securing the mobility of the smart mat. can do.
  • control device for controlling the smart mat can identify the body part of the sleeper so that at least a part of the mat unit can be heated to a different temperature than at least another part according to the body part of the sleeper.
  • a processor capable of controlling at least one piezoelectric sensor may be included.
  • control device for controlling the smart mat according to an embodiment of the present invention, at least a portion of the mat unit may be heated to a different temperature from at least some other parts according to the body part of the sleeping person.
  • control device may include a memory for storing instructions for controlling at least one piezoelectric sensor capable of identifying a body part of the sleeping person.
  • the smart mat may include a mat unit including a plurality of piezoelectric sensors and a plurality of heating elements, and a control device.
  • the control device may obtain piezoelectric information by the user on the smart mat at each of the plurality of piezoelectric sensors.
  • the control device determines that the temperature of the at least one first heating element corresponding to the position of the first body part of the user corresponds to the position of the second body part of the user based on the acquired piezoelectric information.
  • the temperature of the at least one first heating element may be controlled to be different from the temperature of the second heating element.
  • control device includes a sensor unit for obtaining piezoelectric information measured from each of the plurality of piezoelectric sensors included in the mat unit, and each of the plurality of heating elements included in the mat unit. It may include a temperature control unit for controlling the temperature, and a processor electrically connected to the sensor unit and the mat unit.
  • the processor identifies a shape according to the sleeping posture of the user based on the obtained piezoelectric information, and the first body of the user based on the identified shape of the user Some can be identified.
  • the processor may control the temperature of the at least one first heating element so that the temperature of the at least one first heating element corresponding to the identified first body part is different from the temperature of the at least one second heating element.
  • control device for controlling the smart mat may obtain piezoelectric information by the user on the smart mat at each position of the plurality of piezoelectric sensors.
  • control device determines that the temperature of the at least one first heating element corresponding to the position of the first body part of the user corresponds to the position of the second body part of the user based on the acquired piezoelectric information. It may include a memory for storing instructions for controlling the temperature of the first heating element to be different from the temperature of the second heating element.
  • the method for controlling a smart mat includes a process of obtaining piezoelectric information by a user on the smart mat at each position of a plurality of piezoelectric sensors included in the mat unit, the obtained piezoelectric The at least one so that the temperature of the at least one first heating element corresponding to the position of the first body part of the user is different from the temperature of the at least one second heating element corresponding to the position of the second body part of the user based on the information It may include the process of controlling the temperature of one first heating element.
  • the present invention can provide efficient heating and cooling according to the user's body part by controlling the temperature so that at least a portion of the mat portion is heated to a different temperature from at least another portion.
  • the present invention can provide a smart sleep environment adaptively to the user by identifying the user's body part so that at least a part of the mat unit can be heated to a different temperature than the other at least part based on the user's body part. have.
  • the present invention can facilitate washing of the smart mat by providing at least one piezoelectric sensor as a heat generating member in the form of a fabric to recognize a user's body part.
  • the present invention can be applied to a hot water mat by forming a heating element to generate heat based on a fluid, and can lower the manufacturing cost.
  • each of a plurality of heating elements is any one of an electric heating element, a fluid heating element, and a mixed heating element composed of a combination of the electric heating element and the fluid heating element, according to the taste or demand of the user.
  • a variety of matching smart mats can be provided.
  • the present invention can improve the recognition rate of the user's sleeping posture through the piezoelectric information obtained from each of the plurality of piezoelectric sensors in the smart mat and the image of the user's sleeping posture obtained through the camera.
  • the present invention may enable real-time identification of sleeping postures. And, through this, the present invention can provide a comfortable sleeping environment to the user more quickly.
  • FIG. 1 is a block diagram of a smart mat according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram of a control device for controlling a smart mat according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a process for controlling the operation of a smart mat according to various embodiments of the present disclosure.
  • 4A is an exemplary diagram illustrating a connection of a plurality of piezoelectric sensors according to an embodiment of the present invention.
  • 4B is an exemplary diagram illustrating a connection relationship between a plurality of temperature controllers and a plurality of heating elements according to an embodiment of the present invention.
  • 4C is an exemplary diagram illustrating a relationship between a plurality of temperature controllers, a plurality of heating elements, and a plurality of piezoelectric sensors according to an embodiment of the present invention
  • Figure 5a is an exemplary view showing the strength by the user's weight value on the smart mat obtained through a plurality of piezoelectric sensors according to an embodiment of the present invention.
  • 5B is an exemplary diagram of interpolation of strength for a user's weight value obtained through the plurality of piezoelectric sensors according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5C is an exemplary diagram in which a part of the user's body is divided based on the intensity interpolated in FIG. 5B .
  • 5D is an exemplary diagram of a chest portion of a user's body.
  • FIG. 5E is an exemplary diagram in which pulse waves are extracted by filtering piezoelectric information obtained from at least one piezoelectric sensor located on a user's chest.
  • FIG. 5F is an exemplary diagram illustrating a heartbeat waveform and a respiration waveform by preprocessing the extracted pulse wave in FIG. 5E .
  • FIG. 5G is an exemplary diagram in which white noise of a physiological index is extracted by analyzing the frequency of a heartbeat waveform extracted from the pre-processed pulse wave in FIG. 5F.
  • FIG. 5H is an exemplary diagram in which a heartbeat detection signal is extracted by analyzing a frequency of a heartbeat waveform extracted from the preprocessed pulse wave in FIG. 5F .
  • FIG. 5i is an exemplary view of extracting a respiration waveform extracted from the pre-processed pulse wave in FIG. 5f .
  • FIG. 5J is an exemplary diagram of analyzing a sleep pattern by analyzing the time frequency of the heartbeat detection signal in FIG. 5H .
  • 5K is an exemplary diagram in which a heart rate variability is extracted from the heart rate waveform in FIG. 5F .
  • 6A is an exemplary diagram illustrating the strength of a plurality of piezoelectric sensors according to an embodiment of the present invention, in which each arrangement is arranged on a mat unit by a first distance unit, and in a state in which the user is lying on his back, the strength by the weight value of the user .
  • 6B is an exemplary diagram illustrating strength according to a user's weight value in a state in which each of the plurality of piezoelectric sensors is disposed on the mat unit by a second distance unit, and the user is lying on his back according to an embodiment.
  • 6C is an exemplary diagram illustrating the strength according to the weight of the user in a state in which each of the plurality of piezoelectric sensors is disposed on the mat by a third distance unit, and the user is lying on his back according to an embodiment.
  • 6D is an exemplary diagram illustrating the strength of the plurality of piezoelectric sensors according to an embodiment of the present invention, each of which is disposed on the mat unit in units of a first distance, and the user is lying on his or her side, the strength by the weight value of the user.
  • FIG. 6E is an exemplary diagram illustrating strength according to a user's weight value in a state in which each of a plurality of piezoelectric sensors is disposed on a mat unit by a second distance unit, and the user lies on his side, according to an embodiment.
  • 6F is an exemplary diagram illustrating strength according to a user's weight value in a state in which each of the plurality of piezoelectric sensors is disposed on the mat by a third distance unit, and the user lies on his side, according to an embodiment.
  • 6G is an exemplary view showing the strength of each of the plurality of piezoelectric sensors according to the user's weight in a state in which each of the plurality of piezoelectric sensors is disposed on the mat in a unit of a first distance and the user is lying on his stomach.
  • 6H is an exemplary diagram illustrating a plurality of piezoelectric sensors, each of which is disposed on a mat by a second distance unit, and shows strength according to a user's weight in a state in which the user is prone.
  • 6I is an exemplary diagram illustrating a plurality of piezoelectric sensors, each of which is disposed on a mat unit in a third distance unit, and shows strength according to a user's weight in a state in which the user is prone.
  • FIG. 7A is a first exemplary view of a heating element according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7B is a second exemplary view of a heating element according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7C is a third exemplary view of a heating element according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8A is an exemplary view in which a fabric-type member including at least one piezoelectric sensor is disposed on a pillow according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8B is an exemplary view in which a fabric-type member including at least one piezoelectric sensor is disposed on a mat unit according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 9a is an exemplary view of the user lying on the side on the smart mat according to an embodiment of the present invention.
  • 9B is an exemplary view illustrating the strength of the weight value for each body part when the user lies on the side on the smart mat according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an exploded view of the mat unit according to an embodiment of the present invention.
  • 11A is a plan view illustrating a state in which a user lies flat on a smart mat according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 11b is a left side view showing a state in which the user is lying on the smart mat according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is an exploded view of a mat unit according to another embodiment of the present invention.
  • 13A is a plan view illustrating a state in which a user lies on a smart mat according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 13b is a left side view showing a state in which the user is lying flat on the smart mat according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a plan view showing the arrangement of the third member in the mat unit according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a flowchart illustrating a process for controlling the operation of the smart mat according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 16a is an exemplary view showing the mat of the smart mat according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 16b is an exemplary view of a fluid heating element included in the mat portion of the smart mat according to an embodiment.
  • 17 is a first exemplary view of a mat unit including a plurality of heating elements according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a second exemplary view of a mat unit including a plurality of heating elements according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a third exemplary view of a mat unit including a plurality of heating elements according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is a fourth exemplary view of a mat unit including a plurality of heating elements according to an embodiment of the present invention.
  • 21 is a flowchart illustrating a process of controlling the operation of a smart mat according to another embodiment of the present invention.
  • 22A is an exemplary diagram illustrating a sample of a woman's average height in order to adjust an arrangement interval of piezoelectric sensors included in the mat unit according to an embodiment of the present invention.
  • 22B is an exemplary diagram illustrating an average male height sampled in order to adjust an arrangement interval of piezoelectric sensors included in the mat unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is an exemplary diagram illustrating heat generation of a body part in consideration of the ambient temperature in order to generate at least one heating element disposed in the mat unit at different temperatures based on the body part of the sleeping person according to an embodiment of the present invention.
  • 24 is an exemplary view showing the temperature of a body part that can be referred to in order to generate heat at different temperatures based on the body part of the sleeping person by at least one heating element disposed in the mat unit according to an embodiment of the present invention.
  • first, second, etc. are used to describe various elements, these elements are not limited by these terms, of course. These terms are only used to distinguish one component from other components, and unless otherwise stated, the first component may be the second component, of course.
  • FIG. 1 is a block diagram of a smart mat according to an embodiment of the present invention.
  • the smart mat 100 includes a mat unit 110 including at least one heating element 111 and at least one piezoelectric sensor 112 , and the mat unit ( A control device 120 for controlling the temperature of 110 may be included.
  • the configuration of the smart mat 100 shown in FIG. 1 is according to an embodiment, and the components of the smart mat 100 are not limited to the embodiment shown in FIG. 1, and some components are added as necessary. , may be changed or deleted.
  • the at least one piezoelectric sensor 112 may be disposed at a location spaced apart from each other at regular intervals within the mat unit 110 .
  • the at least one piezoelectric sensor 112 may be disposed in the upper part, the lower part, and the middle part in the mat part 110, and may be selectively further disposed in a part to which more pressure is applied.
  • the at least one piezoelectric sensor 112 may be formed on a lower layer of the outer material formed on the outer surface of the mat portion 110 of the smart mat 100 .
  • each of the at least one piezoelectric sensor 112 includes piezoelectric information (eg, of a part of the user's body) by the user (eg, a sleeping person) 105 on the mat unit 110 at its location. weight) can be obtained. For example, when a user (eg, a sleeping person) covers the blanket on the mat unit 110 , each of the at least one piezoelectric sensor 112 is located at a location of the user (eg: It is possible to obtain piezoelectric information (eg, the weight value of the user's body part and the weight of the blanket covering the body part) by the sleeping person covering the quilt.
  • each of the at least one piezoelectric sensor 112 may be disposed at positions spaced apart from each other at regular intervals within a band-shaped member (eg, the first member) made of fabric.
  • the first member may be formed in a lattice structure (eg, M horizontal X vertical N rows) in the lower layer of the outer material in the mat unit 110 .
  • the first member may be formed in a lattice structure (eg, horizontal M lines X vertical N lines) on the upper layer of the outer material in the mat unit 110 .
  • the first member may be disposed in the upper, lower, and middle portions within the mat unit 110, and may be selectively further disposed in a portion to which more pressure is applied.
  • the at least one heating element 111 may include any one of an electric heating element, a fluid heating element, and a mixed heating element composed of a combination of the electrical heating element and the fluid heating element.
  • the at least one heating element 111 may be disposed in a position spaced apart from each other at regular intervals within the mat unit 110 .
  • the at least one heating element 111 may be disposed in the upper portion, the lower portion, and the middle portion within the mat portion 110, and may be selectively further disposed in a portion to which heat is further applied.
  • the at least one heating element 111 may be formed on a lower layer of the outer material formed on the outer surface of the mat unit 110 .
  • the at least one heating element 111 may be disposed under the at least one piezoelectric sensor 112 .
  • each of the at least one heating element 111 may be disposed at a position corresponding to each of the at least one piezoelectric sensor 112 .
  • the at least one heating element 111 may be formed as an airtight chamber capable of storing a fluid (eg, air or liquid). And, each of the at least one heating element 111 may be formed to include at least one inlet pipe through which a fluid is introduced and an outlet pipe through which the fluid introduced through the at least one inlet pipe is discharged.
  • a fluid eg, air or liquid
  • each of the at least one heating element 111 may generate heat at its own location under the control of the processor 126 or the temperature controller 121 .
  • the at least one heating element 111 may be disposed at a location spaced apart from each other at regular intervals within a band-shaped member (eg, the second member) made of fabric.
  • the second member may be formed in a lattice structure (eg, M horizontal X vertical N rows) in the lower layer of the outer member (or the lower layer of the first member) in the mat unit 110 .
  • the second member may be disposed in the upper, lower, and middle portions within the mat unit 110, and may be selectively further disposed in a portion to which heat is further applied.
  • each of the first member and the second member may be detachable or attached to the mat unit 110 , or may be integrally coupled to the mat unit 110 .
  • each of the first member and the second member may be manufactured or formed in a band shape made of fabric.
  • the first member and the second member may be manufactured or formed as a single member.
  • the first member may be disposed above the second member or disposed below the second member.
  • each of the at least one heating element 111 disposed on the second member includes an electrical heating element that can be heated by an applied voltage, a fluid heating element that can be heated by a heated liquid or air, and a mixed heating element composed of a combination of the electric heating element and the fluid heating element.
  • each of the heating elements 111 is a voltage applied to another adjacent heating element under the control of the processor 126 or the temperature controller 121 . may be supplied with a different voltage than In addition, each of the heating elements 111 may be heated at a different temperature from that of other adjacent heating elements based on the supplied voltage.
  • each of the heating elements 111 is controlled by the processor 126 or the temperature control unit 121 to the other heating element adjacent to itself.
  • a fluid having a temperature different from that of the supplied fluid eg, air or liquid
  • each of the heating elements 111 may be heated at a different temperature from other adjacent heating elements based on the temperature of the supplied fluid.
  • the fluid heating element may include at least one inlet pipe through which a fluid flows into the fluid heating element, and at least one outlet pipe through which the introduced fluid is discharged from the fluid heating element.
  • the fluidic heating element may be controlled through a temperature control unit attached to each inlet pipe, the fluid discharged through the outlet pipe.
  • the fluid heating element may be formed to have a structure in which a fluid whose temperature is controlled by the temperature controller is introduced back into the at least one inlet pipe through a valve attached to each inlet pipe.
  • the at least one temperature control unit for controlling the temperature of the fluid is suitable for controlling the temperature of the fluid (eg, air or liquid) flowing into the fluidic heating element in the mat unit 110 .
  • the fluid eg, air or liquid
  • the valve may be disposed between the fluid heating element and the temperature controller.
  • the temperature controller may heat the fluid discharged through the outlet pipe based on a preset first temperature.
  • the temperature controller 121 may supply the fluid heated to the first temperature to the at least one fluid heating element through a first inlet pipe included in each of the at least one fluid heating element.
  • the temperature controller may heat the fluid discharged through the outlet pipe based on a preset second temperature.
  • the temperature controller 121 may supply the fluid heated to the second temperature to the at least one fluid heating element through a second inlet pipe included in each of the at least one fluid heating element.
  • At least one heating element 111 and at least one piezoelectric sensor 112 have been briefly described, but below, at least one heating element 111 and at least one piezoelectric sensor 112 are shown in the drawings. based on it will be described in more detail.
  • the control device 120 when the smart mat 100 is washed, may have an exterior shape so that water or foreign substances do not flow into the inside of the control device 120 .
  • the control device 120 may be disposed inside the mat unit 110, or may be formed in a closed shape on the exterior.
  • the control device 120 may be formed in a sealed type except for the connection part with the external power source 140 so that water or foreign substances do not flow into the interface with the external power source 140 .
  • control device 120 may be physically attached to the mat unit 110 , and at least one heating element 111 and at least one piezoelectric sensor included in the mat unit 110 ( 112) and can transmit and receive signals through a wired connection.
  • control device 120 is physically spaced apart from the mat unit 110 through a wireless connection with at least one heating element 111 and at least one piezoelectric sensor 112 included in the mat unit 110 . Signals can be sent and received.
  • the control device 120 includes a temperature control unit 121 , a sensor unit 122 , a communication unit 123 , an input unit 124 , a memory 125 , an adapter 130 , and a processor 126 . may include.
  • the control device 120 may further include a battery (not shown) that receives power transmitted from the wireless power transmitter and charges the received power.
  • Components of the control device 120 are not limited to the embodiment shown in FIG. 1 , and some components may be added, changed, or deleted as necessary.
  • the adapter 130 may be connected to the external power source 140 by wire or wirelessly.
  • the adapter 130 may receive power from the external power source through such a wired or wireless connection.
  • the adapter 130 converts a voltage (eg, AC voltage) supplied from the external power source 140 into a half-wave rectified voltage, and filters the half-wave rectified voltage to convert it into an adjusted voltage (eg, a DC voltage). can do.
  • the adapter 130 adjusts the converted DC voltage to a voltage capable of operating the control device 120 under the control of the processor 126 , and includes the adjusted voltage in the control device 120 . can be supplied as individual components.
  • the adapter 130 may include an interface (not shown) for a wired connection or a wireless connection with the external power source 140 .
  • the interface (not shown) may support a designated protocol that can be wired or wirelessly connected to the external power source 140 or an external electronic device (not shown).
  • the interface may include a high-definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB), an optical interface, or a D-subminiature (D-sub).
  • HDMI high-definition multimedia interface
  • USB universal serial bus
  • D-sub D-subminiature
  • the interface may include, for example, a mobile high-definition link (MHL) interface, a secure digital (SD) card/multi-media card (MMC) interface, or an infrared data association (IrDA) standard interface.
  • MHL mobile high-definition link
  • SD secure digital
  • MMC multi-media card
  • IrDA infrared data association
  • the temperature control unit 121 may include at least one circuit capable of controlling the temperature of at least one heating element 111 disposed in the mat unit 110 .
  • the identifier and location information of each heating element 111 may be stored in the memory 125 .
  • the temperature control unit 121 is the temperature of each heating element 111 arranged at regular intervals in the mat unit 110 under the control of the processor 126 (or arranged in the upper, lower, and middle parts)
  • the temperature of each of the heating elements 111 may be controlled to generate heat at a temperature different from the temperature of the at least one adjacent heating element 111 .
  • the temperature controller 121 may transmit/receive a signal through a wired connection with the at least one heating element 111 .
  • the temperature control unit 121 may transmit and receive signals to and from each heating element 111 through a protocol based on short-range wireless communication (eg, Bluetooth, Near Field Communication, or Beacon). have.
  • short-range wireless communication eg, Bluetooth, Near Field Communication, or Beacon
  • the temperature control unit 121 is shown as a separate component from the processor 126 , but this is only an embodiment, and at least one function or operation performed by the temperature control unit 121 is performed by the processor ( 126) can be carried out.
  • the sensor unit 122 may receive measured or acquired piezoelectric information from at least one piezoelectric sensor 112 disposed in the mat unit 110 .
  • the piezoelectric information may include at least one of an identifier and location information of the corresponding piezoelectric sensor 112 .
  • the identifier and location information of each piezoelectric sensor 112 may be stored in the memory 125 .
  • the sensor unit 122 may include at least one circuit capable of receiving piezoelectric information measured or obtained from each of the piezoelectric sensors 112 arranged at regular intervals in the mat unit 110 .
  • the sensor unit 122 may transmit and receive signals through a wired connection with the at least one piezoelectric sensor 112 .
  • the sensor unit 122 may each piezoelectric sensor 112, a temperature sensor and a signal through a protocol based on short-range communication (eg, Bluetooth, Near Field Communication, or Beacon). can send and receive
  • short-range communication eg, Bluetooth, Near Field Communication, or Beacon
  • the sensor unit 122 is shown as a separate component from the processor 126 , but this is only an embodiment, and at least one function or operation performed by the sensor unit 122 is 126) can be carried out.
  • the communication unit 123 may perform wired communication or wireless communication with at least one component included in the control device 120 .
  • the communication unit 123 may transmit and receive at least one piezoelectric sensor 112 disposed in the mat unit 110, and at least one signal or information through wired communication or wireless communication with the sensor unit 122. It may include at least one circuit.
  • the communication unit 123 includes at least one electronic device (eg, a camera, an air conditioner, a heating device, an air conditioner, a humidifier, a dehumidifier, an air purifier, a sound output device, a fan, a lighting device, an oxygen generator, etc.) ) and wired or wireless communication.
  • the communication unit 123 may transmit/receive a signal to and from the at least one electronic device through the wired communication or the wireless communication.
  • the communication unit 123 may perform wireless communication with at least one electronic device based on short-range communication (eg, Bluetooth, Near Field Communication, or Beacon).
  • short-range communication eg, Bluetooth, Near Field Communication, or Beacon
  • the communication unit 123 may receive an image obtained from a camera (eg, a vision camera, an infrared camera, a thermal imaging camera, etc.).
  • the communication unit 123 may receive information on at least one of a temperature and a humidity measured by the air conditioner. In addition, the communication unit 123 may receive information about the temperature measured by the air conditioner and may receive information about the humidity measured by the humidifier.
  • the communication unit 123 has described receiving a signal or data from such an electronic device, but this is only an example, and it is obvious that the communication unit 123 can receive a signal or data from various external devices.
  • the input unit 124 may receive data on the operation of the smart mat 100 from the user, for example, data on operation setting, operation mode, temperature setting, etc., and input from the user. Various information may be provided to the processor 126 .
  • the input unit 124 may include a physical manipulation member such as a switch or a button, or may include an electrical manipulation member such as a touch key, a touch pad, and a touch screen.
  • the input unit 124 may further include a microphone capable of receiving a user's voice signal, and a speaker capable of outputting various information about the smart mat 100 to the user by voice.
  • the memory 125 includes at least one component (eg, a processor 126 , a temperature control unit 121 , a sensor unit 122 , a communication unit 123 , an input unit) of the smart mat 100 . 124, the heating element 111, or various data acquired or used by the piezoelectric sensor 112) (eg, software, acquired information, measured information, control signals, etc.), and instructions related thereto. have.
  • a processor 126 e.g, a processor 126 , a temperature control unit 121 , a sensor unit 122 , a communication unit 123 , an input unit
  • the heating element 111 e.g, the heating element 111, or various data acquired or used by the piezoelectric sensor 112
  • various data acquired or used by the piezoelectric sensor 112 eg, software, acquired information, measured information, control signals, etc.
  • the memory 125 may store an identifier for at least one piezoelectric sensor 112 and information on a location on the mat unit 110 . Also, the memory 125 may store an identifier for the at least one heating element and information on a location on the mat unit 110 . Also, the memory 125 may store weight information for each body part of the user 105 and temperature information for the body part.
  • the memory 125 may include a volatile memory or a non-volatile memory.
  • the memory 125 may store information, data, programs, etc. necessary for the operation of the smart mat 100 .
  • the processor 126 may perform a control operation to be described later with reference to information stored in the memory 125 .
  • the memory 125 may store various platforms.
  • the memory 125 is, for example, a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, or a card type memory (eg, SD or XD). memory, etc.), a RAM (RAM), and a ROM (EEPROM, etc.) may include at least one type of storage medium.
  • the processor 126 drives software to operate at least one component connected to the processor 126 (eg, a temperature control unit 121 , a sensor unit 122 , a communication unit 123 , an input unit ( 124), memory 125, adapter 130, valve, pump, temperature sensor, battery or software component)) can be controlled based on wired communication or wireless communication.
  • a temperature control unit 121 e.g., a thermometer 121 , a sensor unit 122 , a communication unit 123 , an input unit ( 124), memory 125, adapter 130, valve, pump, temperature sensor, battery or software component
  • the processor 126 may perform various data processing and operations based on the wired communication or the wireless communication.
  • the processor 126 loads the command or data received from the temperature control unit 121 , the sensor unit 122 , the communication unit 123 , and the input unit 124 into the memory 125 for processing, and processing.
  • the stored data may be stored in the memory 125 .
  • the processor 126 may display the processed data through the input unit 124 (eg, a touch screen).
  • the processor 126 includes other functionally related components (eg, the temperature control unit 121 , the sensor unit 122 , the communication unit 123 , the input unit 124 , the memory 125 , and the adapter). 130, a valve, a pump, a temperature sensor, a battery, or a software component)).
  • the other components eg, the temperature control unit 121 , the sensor unit 122 , the communication unit 123 , the input unit 124 , the memory 125 , the adapter 130 , a valve, a pump, a temperature sensor, or Some or all of the operation of the software component
  • the processor 126 eg, a control circuit
  • the processor 126 may be implemented as the processor 126 (eg, a control circuit) or may be operated in the processor 126 .
  • the processor 126 may acquire piezoelectric information by a user (eg, a sleeping person) 105 on the smart mat 100 at each position of the at least one piezoelectric sensor 112 . .
  • the processor 126 may identify the presence of the user 105 on the smart mat 100 based on the acquisition of piezoelectric information through at least one piezoelectric sensor in the mat unit 110 . have.
  • the processor 126 may be configured to use at least one second device corresponding to the position of the user's first body part (eg, back) based on the piezoelectric information obtained from the at least one piezoelectric sensor 112 .
  • the temperature of the at least one first heating element may be controlled so that the temperature of the first heating element is different from the temperature of the at least one second heating element corresponding to the position of the user's second body part (eg, calf).
  • the body of the user 105 may be divided into a head, a back, an arm, a waist, a hip, a thigh, a calf, and the like.
  • Each part of the body may have a different area to the mat unit 110 , and the weight of each body may be different from the weight of the other body.
  • the processor 126 may identify a part of the user's body based on at least one of these different areas and weights. In addition, the processor 126 may improve identification of a part of the user's body through the image of the user received from the camera.
  • the processor 126 receives at least one piece of piezoelectric information from the at least one piezoelectric sensor 112 that identifies the weight of each body part, and based on the received piezoelectric information, Some can be identified.
  • the processor 126 may identify the user's sleeping posture through the weight and area of each body part and the at least one piece of piezoelectric information, and may identify each body part.
  • the processor 126 may receive a video image of the user obtained through the camera through the communication unit 123, and identify the sleeping posture of the user through the received video image, and identify each body part. can do.
  • the processor 126 identifies the shape of the user's sleeping posture through at least one of the weight and area of each body part, the acquired image image, and the at least one piezoelectric information. can do.
  • the processor 126 may identify a part of the user's body based on the identified shape of the user. For example, the processor 126 may set the temperature of the at least one first heating element so that the temperature of the at least one first heating element corresponding to the part of the user's first body is different from the temperature of the at least one second heating element. can control
  • the processor 126 may analyze the acquired video image to identify whether the user is currently covering the blanket or not. For example, if it is identified that the user is covering the duvet, the processor 126 may reflect the weight of the duvet for the user's body part in recognizing the body part, and at least generate heat in response to the recognized body part. It can be reflected in the heating temperature of one heating element.
  • the memory 125 stores weight information for each body part of the user and temperature information for each body part.
  • the processor 126 may more efficiently recognize the body part of the user by reflecting the weight of the blanket with respect to the body part in the weight information stored in the memory 125 .
  • the processor 126 may reflect a temperature change in the body part to the temperature information based on the blanket covering, and more efficiently control the heating temperature of at least one heating element corresponding to the body part.
  • the processor 126 identifies a position in the mat unit 110 of each piezoelectric sensor 112 that has transmitted the piezoelectric information based on the piezoelectric information received from each piezoelectric sensor 112 . can do. For example, the processor 126 may identify the piezoelectric sensor 112 that has transmitted the piezoelectric information through the identifier included in the piezoelectric information, and where the piezoelectric sensor 112 is located in the mat unit 110 . It is possible to identify the position with respect to the piezoelectric sensor 112 whether it is located.
  • the processor 126 may identify each heating element 111 corresponding to each piezoelectric sensor that has transmitted the piezoelectric information based on the identification of the identifier and the location.
  • the control device 120 for controlling the operation of the smart mat 100 is located in the mat unit 110 and generates heat.
  • the at least one heating element 111 and at least one piezoelectric sensor 112 for detecting at least a part of the user's body located on the mat unit 110 have been described.
  • each component of the control device 120 for controlling the operation of the smart mat 100 will be described.
  • FIG. 2 is a block diagram of a control device for controlling a smart mat according to an embodiment of the present invention.
  • the temperature control unit 121 includes a photo coupler 210 , a control circuit 220 , a temperature controller 230 , a power device 240 , and a temperature overheat prevention circuit ( 250) may be included.
  • the configuration of the temperature control unit 121 shown in FIG. 2 is according to an embodiment, and the components of the temperature control unit 121 are not limited to the embodiment shown in FIG. 2 , and as necessary, some components may be added, changed or deleted.
  • the control circuit 220 may receive a voltage (eg, a DC voltage) output from the adapter 130 through a power line under the control of the processor 126 .
  • the control circuit 220 may include a circuit (eg, a comparator) capable of changing the voltage supplied from the adapter 130 into a voltage set in the temperature controller 230 .
  • the control circuit 220 may change the voltage supplied from the adapter 130 through the comparator to a voltage set in the temperature controller 230 , and supply the changed voltage to the photo coupler 210 . .
  • the temperature controller 230 may be connected to the processor 126 through a communication line.
  • the temperature controller 230 may store different temperature control values received from the processor 126 based on the communication line, and set a voltage based on the stored temperature control value.
  • the temperature controller 230 may include a switching circuit (not shown) for controlling a temperature, and may set a voltage according to the temperature control value by adjusting a variable resistor (not shown) of the switching circuit.
  • the temperature controller 230 may control the temperature generated by at least one heating element of the smart mat 100 by varying the voltage using a variable resistor under the control of the processor 126 .
  • the temperature controller 230 controls the temperature of the heating element 111 to a first temperature (eg, 65 o C)
  • the voltage applied to the heating element 111 is converted into a first voltage (eg: 4V to 5V) can be set.
  • the temperature controller 230 controls the temperature of the heating element 111 to a second temperature (eg, 30 o C)
  • the voltage applied to the heating element 111 is adjusted to a second voltage (eg, 10V to 12V) can be set.
  • the temperature controller 230 may adjust the voltage applied to the heating element by adjusting the variable resistance based on the temperature to be set. Temperature and voltage may be inversely proportional to each other.
  • the photo coupler 210 includes a device used for rectification and voltage change, and may perform a function for stably operating branch circuits using different voltages.
  • the photo coupler 210 may couple an electrical signal into light, and the light emitting unit and the light receiving unit may be electrically insulated from each other.
  • the photo coupler 210 outputs light when an electric signal is input to the light emitting unit (eg, a light emitting diode), and enters a conductive state by entering the output light on a light receiving unit (eg, a photo diode).
  • the photo coupler 210 may convert the voltage supplied from the control circuit 220 into a more stable voltage and apply it to the heating element 111 through the power device 240 .
  • the power device 240 may include a power semiconductor that allows electricity to flow in one direction.
  • the temperature overheat prevention circuit 250 may detect a temperature generated by the heating element 111 under the control of the processor 126 . In addition, the temperature overheat prevention circuit 250 may control on/off of the voltage applied to the heating element 111 by comparing the sensed temperature with a predetermined threshold temperature.
  • the temperature overheat prevention circuit 250 may turn off the voltage applied to the heating element 111 .
  • the temperature overheat prevention circuit 250 may detect a temperature generated by at least one heating element, respectively, and compare each temperature sensed by the at least one heating element with a threshold temperature set in the corresponding heating element.
  • the temperature overheat prevention circuit 250 may turn off the voltage applied to the at least one heating element exceeding the threshold temperature.
  • the temperature controller 121 is disposed at a position corresponding to the piezoelectric sensor 112 based on the piezoelectric information obtained by the piezoelectric sensor 112 under the control of the processor 126 . It is possible to control the heating temperature of the heating element 111 .
  • an embodiment of the present invention may include at least one temperature sensor for sensing the temperature of each heating element, at least one valve, and at least one pump.
  • the functions or operations of the at least one temperature sensor, the at least one valve, and the at least one pump will be described with reference to the drawings to be described later.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a process for controlling the operation of a smart mat according to various embodiments of the present disclosure.
  • the control device 120 eg, the processor 126 of the smart mat 100 is the smart mat 100 at each position of at least one piezoelectric sensor provided in the smart mat 100 .
  • ) eg, the mat unit 110
  • the control device 120 eg, the processor 1266
  • the control device 120 controls the smart mat based on the reception of the signal so that at least one piezoelectric sensor and at least one heating element included in the smart mat 100 are operated.
  • the processor 126 is disposed in a position (or located in the upper, lower, and middle portions) spaced apart from the mat unit 110 at a predetermined interval (eg, 1 cm, 5 cm, or 10 cm, etc.)
  • the piezoelectric information on the user's body part acquired by the one or more piezoelectric sensors may be acquired from the one or more piezoelectric sensors through wireless communication or wired communication.
  • the predetermined spacing (eg, 1 cm, 5 cm, or 10 cm, etc.) is only an example, and each of the piezoelectric sensors may be disposed at different intervals. Alternatively, each of the piezoelectric sensors may be disposed in the upper part, the lower part, and the middle part of the mat part, and may be selectively disposed more in the part where more pressure is applied.
  • the piezoelectric information may include an identifier of at least one piezoelectric sensor that senses weight by the user, and information on a weight value of the user's body part sensed by the at least one piezoelectric sensor.
  • each of the at least one piezoelectric sensor 112 is located at the user's position on the mat unit 110 (eg, : It is possible to obtain piezoelectric information (eg, the weight value of the user's body part and the weight of the blanket covering the body part) by the sleeping person covering the quilt.
  • the processor 126 covers the body part from the weight value of the body part covering the blanket. By subtracting the weight value of the blanket, it is possible to obtain a weight value of only a part of the user's body.
  • the control device 120 eg, the processor 126) of the smart mat 100 is based on the piezoelectric information obtained from each piezoelectric sensor, the smart mat 100 (eg, the mat unit ( 110))), the user's shape can be identified (S312).
  • the control device 120 eg, the processor 126 ) of the smart mat 100 identifies each piezoelectric sensor that has transmitted piezoelectric information, and based on each identified piezoelectric sensor, the mat of the smart mat 100 .
  • the shape of the user on the unit 110 may be identified.
  • the smart mat 100 (eg, the memory 125 of the control device 120 ) is an identifier of at least one piezoelectric sensor, and the at least one piezoelectric sensor is disposed in the mat unit 110 .
  • the stored location information and the average value (eg, 4 kg to 5 kg) of the weight of the user's body part (eg, head) may be stored in the memory 125 .
  • the memory 125 may store an average value of weights of various body parts of the user.
  • control device 120 eg, the processor 126 of the smart mat 100 analyzes the piezoelectric information received from at least one piezoelectric sensor and transmits the piezoelectric information.
  • the identifier of the piezoelectric sensor and the weight value of the user's body part obtained from each piezoelectric sensor may be identified.
  • the control device 120 eg, the processor 126) of the smart mat 100, based on the position information of each piezoelectric sensor, at least one piezoelectric sensor (eg, head) disposed adjacent to each piezoelectric sensor
  • the weight values obtained from at least one piezoelectric sensor that sensed weight may be summed (eg, 4.2 kg).
  • the control device 120 eg, the processor 126 of the smart mat 100 is an average value (eg: 4 kg to 5 kg) to identify each body part in the identified user's shape.
  • the control device 120 eg, the processor 126 of the smart mat 100 may receive a video image of the user acquired through the camera through the communication unit 123 .
  • the control device 120 eg, the processor 126 ) of the smart mat 100 may identify the sleeping posture of the user through the received video image, and may identify each body part.
  • the control device 120 eg, the processor 126
  • the control device 120 eg, the processor 126
  • control device 120 eg, the processor 126
  • the control device 120 may identify each body part of the user from the received video image.
  • whether the control device 120 (eg, the processor 126 ) of the smart mat 100 matches the body part identified based on the video image with the body part identified based on the identified user's shape. can be compared and analyzed.
  • the processor 126 may improve the accuracy of the user's body part through the comparison and analysis.
  • control device 120 eg, the processor 126 of the smart mat 100 is based on the identified shape of the user, and each other at a position corresponding to at least a part of the user's body.
  • the temperature of the at least one heating element may be controlled to generate heat at a different temperature (S314).
  • the control device 120 eg, the processor 126 of the smart mat 100 corresponds to the first body part (eg, the head) of the user based on the acquired piezoelectric information.
  • the temperature of at least one first heating element corresponds to the position of the second body part (eg, calf). It may be set to control the temperature of the at least one first heating element to be different from the temperature of the heating element (eg, at least one heating element corresponding to at least one piezoelectric sensor sensing the weight of the calf).
  • the control device 120 determines the temperature of at least one first heating element corresponding to the first body part (eg, head) of the user.
  • the temperature of the at least one first heating element may be controlled such that the temperature of the at least one second heating element corresponding to the position of the second body part (eg, calf) is higher than that of the at least one second heating element.
  • the control device 120 eg, the processor 126 ) of the smart mat 100 may control the temperature of the at least one first heating element through at least one of each temperature controller and a temperature control sensor.
  • At least one heating element located in the first body part of the user may generate heat at a different temperature from that of the at least one heating element located in the second body part.
  • 4A is an exemplary diagram illustrating a connection of a plurality of piezoelectric sensors according to an embodiment of the present invention.
  • 4B is an exemplary diagram illustrating a connection relationship between a plurality of temperature controllers and a plurality of heating elements according to an embodiment of the present invention.
  • 4C is an exemplary diagram illustrating a relationship between a plurality of temperature controllers, a plurality of heating elements, and a plurality of piezoelectric sensors according to an embodiment of the present invention.
  • each of the plurality of piezoelectric sensors 112a, 112b, and 112c is connected to a communication line 410 by wire or wirelessly to communicate with the sensor unit 122 and the processor 126.
  • each of the plurality of piezoelectric sensors 112a , 112b , and 112c may provide the acquired piezoelectric information to the sensor unit 122 .
  • Each of the plurality of piezoelectric sensors 112a, 112b, and 112c may be turned on/off in response to weight detection, and may provide piezoelectric information to the sensor unit 122 .
  • each of the plurality of piezoelectric sensors 112a, 112b, and 112c is spaced apart from each other at a predetermined interval (or at a variable interval) and disposed in a first member (eg, a band made of fabric) 306 .
  • a first member eg, a band made of fabric
  • the plurality of piezoelectric sensors 112a, 112b, and 112c may be disposed outside or inside the first member (eg, a band made of fabric) 306 .
  • the plurality of piezoelectric sensors 112a, 112b, and 112c are spaced apart from each other at regular intervals (or variable intervals) on the first fabric formed in the lower layer,
  • the plurality of piezoelectric sensors 112a, 112b, and 112c may be manufactured by forming a second fabric on the upper side.
  • the first member 306 may be formed or manufactured of a material having a waterproof function.
  • the first member 306 may be detachable or attached to the mat unit 110 , or may be formed or manufactured integrally with the mat unit 110 .
  • each of the plurality of temperature controllers 121a, 121b, and 121c is connected to each of the plurality of heating elements 111a, 111b, and 111c.
  • the first temperature controller 121a among the plurality of temperature controllers 121a, 121b, and 121c may be connected to the first heating element 111a among the plurality of heating elements 111a, 111b, and 111c.
  • the second temperature control unit 121b may be connected to the second heating element 111b
  • the third temperature control unit 121c may be connected to the third heating element 111c.
  • each of the plurality of temperature controllers 121a , 121b , and 121c may receive a voltage supplied from the adapter 130 through a power line 421 , and the processor through a communication line 422 . (126) can transmit and receive a signal.
  • one side of each of the plurality of heating elements 111a , 111b , and 111c connected to each of the plurality of temperature controllers 121a , 121b , and 121c may be connected to a ground line 423 .
  • the plurality of temperature controllers 121a , 121b , and 121c may be disposed to be spaced apart from each other at a predetermined interval (or at a variable interval).
  • each of the plurality of heating elements 111a , 111b , and 111c may be disposed to be spaced apart from each other by a predetermined interval (or variable interval).
  • one temperature controller (eg, 121a) and one heating element (eg, 111) may be disposed in the second member (eg, a band made of fabric) 420 as a unit.
  • the plurality of temperature control units (121a, 121b, and 121c) and the plurality of heating elements (111a, 111b, and 111c) of the second member may be disposed externally or internally.
  • the plurality of temperature controllers 121a, 121b, and 121c and the plurality of heating elements 111a, 111b, and 111c on the first fabric formed on the lower layer of the second member 420 are constant with each other. They may be spaced apart at intervals (or variable intervals).
  • the second member 420 may be manufactured by forming a second fabric on the plurality of temperature controllers 121a, 121b, and 121c and the plurality of heating elements 111a, 111b, and 111c.
  • the second member 420 may be formed or manufactured of a material having a waterproof function and good thermal conductivity.
  • the second member 420 may be detachable or attached to the mat unit 110 , or may be formed or manufactured integrally with the mat unit 110 .
  • the first member 410 and the second member 420 may be formed or manufactured as a third member 430 integrated into one.
  • the first member 410 and the second member 420 may be manufactured to be detachable or attachable to each other.
  • the corresponding heating elements 111a, 111b, or 111c may be heated at different temperatures.
  • the temperature generated in the first section 441 in which the first heating element 111a is positioned is the second section 442 in which the second heating element 111b is positioned, or the third section in which the third heating element 111c is positioned. It may be different from the temperature at which heat is generated in (443).
  • the temperature generated in the second section 442 in which the second heating element 111b is positioned is the first section 441 in which the first heating element 111a is positioned, or the third section 443 in which the third heating element 111c is positioned. ) may be different from the exothermic temperature.
  • the temperature generated in the third section 443 in which the third heating element 111c is positioned is the first section 441 in which the first heating element 111a is positioned, or the second section 442 in which the second heating element 111b is positioned. ) may be different from the exothermic temperature.
  • the third member 430 combining the first member 410 and the second member 420 may be made of a heat-resistant material.
  • the third member 430 may be detachable or attached to the mat unit 110 , or may be formed or manufactured integrally with the mat unit 110 .
  • Figure 5a is an exemplary view showing the strength by the user's weight value on the smart mat obtained through a plurality of piezoelectric sensors according to an embodiment of the present invention.
  • 5B is an exemplary diagram of interpolation of strength for a user's weight value obtained through the plurality of piezoelectric sensors according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5C is an exemplary diagram in which a part of the user's body is divided based on the intensity interpolated in FIG. 5B .
  • 5D is an exemplary diagram of a chest portion of a user's body.
  • FIG. 5E is an exemplary diagram in which pulse waves are extracted by filtering piezoelectric information obtained from at least one piezoelectric sensor located on a user's chest.
  • FIG. 5F is an exemplary diagram illustrating a heartbeat waveform and a respiration waveform by preprocessing the extracted pulse wave in FIG. 5E .
  • FIG. 5G is an exemplary diagram in which white noise of a physiological index is extracted by analyzing the frequency of a heartbeat waveform extracted from the pre-processed pulse wave in FIG. 5F.
  • FIG. 5H is an exemplary diagram in which a heartbeat detection signal is extracted by analyzing a frequency of a heartbeat waveform extracted from the preprocessed pulse wave in FIG. 5F .
  • FIG. 5i is an exemplary view of extracting a respiration waveform extracted from the pre-processed pulse wave in FIG. 5f .
  • FIG. 5J is an exemplary diagram of analyzing a sleep pattern by analyzing the time frequency of the heartbeat detection signal in FIG. 5H .
  • 5K is an exemplary diagram in which a heart rate variability is extracted from the heart rate waveform in FIG. 5F .
  • the piezoelectric sensor 112 includes a sleeping posture and position of a user (eg, a sleeping person) in addition to a weight value of a body part of the user (eg, a sleeping person), and a segment position of the body , pulse rate, respiration rate, movement during sleep, and information on at least one of a sleep stage may be acquired.
  • the processor 126 may sample the raw signal at a minimum of 128 Hz in order to analyze the heart rate variability. The raw signal may be included in the piezoelectric information.
  • the processor 126 obtains a raw signal from each of at least one piezoelectric sensor included in the mat unit 110, and divides the obtained raw signal for each piezoelectric sensor at a predetermined ratio ( Example: 256 Hz, or more than 256 Hz).
  • the processor 126 obtains the intensity of the sensed weight from the piezoelectric sensor 510 that senses the weight corresponding to a part of the user's body based on the sampled value, and interpolates the obtained intensity. It is possible to identify a sleeping posture similar to the real one.
  • the shape of the user may be identified.
  • the processor 126 may classify the user's body parts (eg, the head 521, the back (tibialis bone) 522, the hand 523, etc.) based on the identified shape of the user.
  • the processor 126 identifies at least one piezoelectric sensor corresponding to each body part (eg, head 521, back (tibia) 522, hand 523, etc.), and At least one corresponding piezoelectric sensor may be grouped.
  • grouping the piezoelectric sensors based on the body part identified through the at least one piezoelectric sensor controls the heating temperature of the heating element corresponding to each body part, so that each body part has a different temperature. to provide temperature.
  • the processor 126 may divide the user's body into a head 531 , a torso 532 , a left arm 533 , a right arm 534 , a left leg 535 , and a right leg 536 . .
  • the processor 126 may divide the torso 532 into a back 532a and a waist 532b where the tibialis bone 522 is located, according to a grouping condition of at least one piezoelectric sensor.
  • the processor 126 may divide the left arm 533 and the right arm 534 into upper elbow portions 533a and 534a) and lower elbow portions 533b and 534b), respectively. Similarly, the processor 126 may divide the left leg 535 and the right leg 536 into thighs 535a and 536a and calves 535b and 536b, respectively.
  • the processor 126 obtains a raw signal from at least one piezoelectric sensor corresponding to the body shown in FIG. 5D and filters the obtained raw signal. Waveforms for the same pulse wave may be acquired. The pulse wave may be acquired based on the user's respiration and pulse. In FIG. 5E , a point 551 having a large value in a waveform obtained based on the user's respiration and pulse is a peak value due to the user's heartbeat. The processor 126 may pre-process the obtained waveform to divide the waveform into a heartbeat waveform and a respiration waveform.
  • the processor 126 may pre-process the obtained waveform to obtain a waveform 561 by heartbeat and a waveform 562 by respiration.
  • the waveform 562 due to respiration may have a greater amplitude than the waveform 561 due to heartbeat.
  • FIGS. 5G and 5H when the waveform 561 by heartbeat is frequency analyzed, the waveform of the signal corresponding to white noise having a fine waveform as shown in FIG. 5G and the waveform of the heartbeat detection signal as shown in FIG. 5H are analyzed.
  • 5G is a waveform obtained by analyzing the frequency of a heartbeat waveform extracted from the preprocessed pulse wave in FIG. 5F and extracting white noise of a physiological index
  • FIG. 5H is a waveform obtained by analyzing the frequency of a heartbeat waveform extracted from the preprocessed pulse wave in FIG. 5F. This is the waveform extracted from the heartbeat detection signal.
  • the processor 126 may normalize the waveform 562 by respiration of FIG. 5F .
  • the processor 126 may analyze the sleep pattern by analyzing the time frequency of the heartbeat detection signal of FIG. 5H . Also, the processor 126 may obtain a heart rate variability by analyzing intervals between pulse points in the heart rate detection signal of FIG. 5H , and may analyze a sleep pattern based on the obtained heart rate variance. The processor 126 may identify a heart rate variability (HRV) by analyzing the time frequency of the heartbeat detection signal of FIG. 5H , and may identify whether the user moves during sleep.
  • HRV heart rate variability
  • the processor 126 may identify a heartbeat while the user sleeps through at least one piezoelectric sensor, and identify the user's stress index, depression, and anxiety disorder based on the identified beat.
  • the processor 126 may identify the user's sleep state through the identified heart rate variation.
  • the processor 126 identifies whether the user is currently in deep sleep (non-rapid eye movement sleep, NREM), rapid eye movement sleep (REM), or awake through the identified heart rate variability. can do.
  • deep sleep non-rapid eye movement sleep, NREM
  • REM rapid eye movement sleep
  • the processor 126 analyzes the sleep pattern by analyzing the time frequency of the heartbeat detection signal, and analyzes the interval between the pulse points in the heartbeat detection signal, thereby allowing the user to perform deep in the NREM section 571. You can tell that you are sleeping.
  • 6A is an exemplary diagram illustrating the strength of a plurality of piezoelectric sensors according to an embodiment of the present invention, in which each arrangement is arranged on a mat unit by a first distance unit, and in a state in which the user is lying on his back, the strength by the weight value of the user .
  • 6B is an exemplary diagram illustrating strength according to a user's weight value in a state in which each of the plurality of piezoelectric sensors is disposed on the mat unit by a second distance unit, and the user is lying on his back according to an embodiment.
  • 6C is an exemplary diagram illustrating the strength according to the weight of the user in a state in which each of the plurality of piezoelectric sensors is disposed on the mat by a third distance unit, and the user is lying on his back according to an embodiment.
  • each of the plurality of piezoelectric sensors may be disposed at a predetermined interval (eg, about 1 cm or less, about 5 cm, or about 10 cm) in the mat unit 110 .
  • the processor 126 samples the raw signal obtained from each of a plurality of piezoelectric sensors disposed at regular intervals (eg, about 1 cm or less) in the mat unit 110 to determine the weight value of the user. strength can be obtained.
  • the processor 126 has a case in which each of the plurality of piezoelectric sensors is disposed in the mat unit 110 at a distance of about 1 cm or less, as shown in FIG. 6B .
  • FIG. 6B When arranged in the mat unit 110 in units of about 5 cm, and when arranged in the mat unit 110 in units of about 10 cm as shown in FIG. 6C, an image having a higher resolution can be obtained.
  • the distance of each of these piezoelectric sensors is variably adjustable.
  • the processor 126 may identify the shape of the user through the arrangement in the mat portion 110 of each of the plurality of piezoelectric sensors, and may identify that the user is currently lying on his back based on the identified shape.
  • FIG. 6D is an exemplary diagram illustrating the strength of the plurality of piezoelectric sensors according to an embodiment of the present invention, each of which is disposed on the mat unit in units of a first distance, and the user is lying on his or her side, the strength by the weight value of the user.
  • FIG. 6E is an exemplary diagram illustrating strength according to a user's weight value in a state in which each of a plurality of piezoelectric sensors is disposed on a mat unit by a second distance unit, and the user lies on his side, according to an embodiment.
  • 6F is an exemplary diagram illustrating strength according to a user's weight value in a state in which each of the plurality of piezoelectric sensors is disposed on the mat by a third distance unit, and the user lies on his side, according to an embodiment.
  • the processor 126 as shown in FIG. 6D, a case in which each of the plurality of piezoelectric sensors is disposed in the mat unit 110 at a distance of about 1 cm or less as shown in FIG. 6E As shown in Fig. 6f, when disposed in the mat unit 110 in units of about 5 cm, and when arranged in the mat unit 110 in units of approximately 10 cm, an image having a higher resolution can be obtained.
  • the processor 126 may identify the shape of the user through the arrangement in the mat unit 110 of each of the plurality of piezoelectric sensors, and based on the identified shape, identify that the user is currently lying on the side. can
  • 6G is an exemplary view showing the strength of each of the plurality of piezoelectric sensors according to the user's weight in a state in which each of the plurality of piezoelectric sensors is disposed on the mat in a unit of a first distance and the user is lying on his stomach.
  • 6H is an exemplary diagram illustrating a plurality of piezoelectric sensors, each of which is disposed on a mat by a second distance unit, and shows strength according to a user's weight in a state in which the user is prone.
  • 6I is an exemplary diagram illustrating a plurality of piezoelectric sensors, each of which is disposed on a mat unit in a third distance unit, and shows strength according to a user's weight in a state in which the user is prone.
  • the processor 126 when each of a plurality of piezoelectric sensors is disposed in the mat unit 110 at a distance of about 1 cm or less as shown in FIG. 6H As shown in Fig. 6i, when disposed in the mat unit 110 in units of about 5 cm, and when arranged in the mat unit 110 in units of approximately 10 cm, an image having a higher resolution can be obtained.
  • the processor 126 may identify the shape of the user through the arrangement in the mat unit 110 of each of the plurality of piezoelectric sensors, and may identify that the user is currently in a prone state based on the identified shape. .
  • the mat unit 110 by disposing a plurality of piezoelectric sensors in the band-shaped fabric, each at a location spaced apart from each other at regular intervals (or variable intervals) , economic feasibility, durability, and reliability (eg, wrinkling).
  • the processor 126 may generate a 2D image representing the strength of the weight through a signal (eg, a low signal) obtained from each of the plurality of piezoelectric sensors, and use the generated 2D image to detect a part of the user's body. can be identified.
  • 7A is a first exemplary view of a heating element according to an embodiment of the present invention.
  • 7B is a second exemplary view of a heating element according to an embodiment of the present invention.
  • 7C is a third exemplary view of a heating element according to an embodiment of the present invention.
  • the heating element 111 may include various heating elements according to the structure and method of sensing the heating material and temperature.
  • the heating element 111 according to an embodiment may be classified into a magnetic heating wire, a non-magnetic heating wire, and a non-electromagnetic heating wire according to a method of generating an electric field or a magnetic field.
  • the heating element 111 may include a heat-sensitive wire.
  • the heat-sensitive wire is a material for sensing a temperature, and a nylon thermal sheet wire may be present inside the heating element.
  • the heat-sensitive wire may include a heating wire 711 , an inner shell 712 , a sensing wire 713 , and an outer shell 714 .
  • the heating wire may have a structure in which the heating wire 711 is arranged in a spiral shape, and the inner skin 712 surrounds the heating wire 711 .
  • the sensing line 713 may be arranged in a spiral shape surrounding the endothelium 712 , and may have a structure in which an outer skin 714 surrounds the sensing line 713 .
  • Such a heat-sensitive wire may radiate heat based on a voltage applied from the temperature controller 121 .
  • each of the plurality of temperature controllers may be connected to one heat-sensitive wire.
  • Each of the plurality of temperature controllers may apply a voltage to a heat-sensitive wire connected thereto, and each of the plurality of heat-sensitive wires may generate heat at different temperatures.
  • one side of the thermal wire may be connected to the ground wire 423 .
  • the heating element 111 may include a linear heating element.
  • the linear heating element may be used by tying dozens of polyethylene wires coated with a carbon carbon material to each polyethylene wire in a parallel form.
  • the linear heating element may use a bimetal that serves to detect temperature and prevent the temperature from rising above a predetermined temperature.
  • the linear heating element includes a plurality of polyethylene wires 721, a heating wire 722 surrounding the plurality of polyethylene wires 721 in a spiral form, a nylon 723 surrounding the heating wire 722, the nylon It has a structure including a sensing line 724 that surrounds the helical shape, and an outer skin (eg, poly vinyl chloride, PVC) 725 surrounding the sensing line.
  • the linear heating element has a structure in which tens to hundreds of polyethylene wires 721 are connected in parallel.
  • the heating element 111 may include a single-core heating element.
  • the single-core heating element is a single heating wire made of a copper wire or an alloy wire, and PVC, silicone, or Teflon may be used as an outer sheath.
  • the single-core heating element may include a heating wire 731 made of a copper wire or an alloy wire, and a PVC, silicon, or Teflon outer sheath 732 surrounding the heating wire.
  • the single-core heating element may use a bimetal that serves to detect temperature and prevent the temperature from rising above a predetermined temperature.
  • 8A is an exemplary view illustrating a fabric-type member including at least one piezoelectric sensor on a pillow according to an embodiment of the present invention.
  • 8B is an exemplary view in which a fabric-type member including at least one piezoelectric sensor is disposed on a mat unit according to an embodiment of the present invention.
  • the fabric-type member including at least one piezoelectric sensor has elasticity and flexibility like a band, and thus may be attached to a mat, a quilt, a pillow, or clothes.
  • the plurality of fabric-type members may be disposed on the pillow 830 at a predetermined interval (or variable interval), respectively.
  • two fabric-type members 810 and 811 may be disposed on the vertical axis of the pillow 830
  • two fabric-type members 820 and 821 may be disposed on the horizontal axis of the pillow 830 .
  • each fabric-type member 810 , 811 , 820 , or 821 is connected to the processor 126 , or adapter 130 via a connection terminal 840 , 841 , 850 851 , thereby disposed within each member
  • the at least one piezoelectric sensor may be operated based on the supplied voltage.
  • the other side of each of the fabric-type members 810 , 811 , 820 , or 821 may be connected to the ground line 423 .
  • the fabric-type member 860 may be attached to a mat (or comforter).
  • the fabric-type member may be attached to the mat (or comforter) in a grid structure of a unit of a predetermined distance (eg, 1 cm or less, about 5 cm, or about 10 cm).
  • the fabric-type members 860 may be arranged at variable intervals on the upper, lower, and middle portions of the mat (or quilt).
  • the fabric-type member 860 may be disposed more on the mat (or duvet) in a portion where pressure can be sensed more.
  • Figure 9a is an exemplary view of the user lying on the side on the smart mat according to an embodiment of the present invention.
  • 9B is an exemplary view illustrating the strength of the weight value for each body part when the user lies on the side on the smart mat according to an embodiment of the present invention.
  • the user's hip portion 910 is the user's ankle It is pressed more downward than the portion 920 .
  • the strength 911 of the weight of the hip portion 910 is different from the strength 921 of the weight of the ankle portion 920 .
  • FIG. 10 is an exploded view of the mat unit according to an embodiment of the present invention.
  • the mat unit 110 includes a first outer material member 1031 , a second outer material member 1034 , and the first formed on the outer surface of the mat unit 110 .
  • a first member 1020 disposed within the outer member 1031 and the second outer member 1034 and including at least one piezoelectric sensor, and a second member 1010 including at least one heating element may be included. have.
  • the mat unit 110 includes a first filling member 1032 disposed under the first outer covering member 1031 and serving as a filling material for alleviating impact, and the second outer covering member 1034 . ) disposed on the upper layer and may optionally include a second filling member 1033 serving as a filling material for mitigating impact.
  • Each of the first member 1020 including the at least one piezoelectric sensor and the second member 1010 including the at least one heating element may be manufactured in a fabric type.
  • each of the first member 1020 and the second member 1010 may be fabricated to be wrapped with a fabric, and may have a waterproof function.
  • the first member 1020 may have a lattice-type structure in which the width and length are respectively arranged at predetermined distances (eg, 1 cm or less, about 5 cm, or about 10 cm) in units (or variable distance units).
  • the second member 1010 may have a lattice-type structure in which the width and length are respectively arranged in units of predetermined distances (eg, 1 cm or less, about 5 cm, or about 10 cm). Since the first member 1020 may be made of fabric, it may have elasticity or flexibility.
  • a communication line 411 capable of transmitting and receiving a signal may be disposed between each of the plurality of piezoelectric sensors disposed therein and the sensor unit 122 or the processor 126 .
  • a power line capable of applying a voltage to each of the plurality of piezoelectric sensors may be disposed on the first member 1020 .
  • One side of the first member may be connected to the sensor unit 122 by wire.
  • one side of the first member 1020 may be grounded.
  • FIG. 11A is a plan view illustrating a state in which a user lies flat on a smart mat according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 11b is a left side view showing a state in which the user is lying on the smart mat according to an embodiment of the present invention.
  • the mat unit 110 may include a first member 1020 and a second member 1010 .
  • each of the first member 1020 and the second member 1010 has a lattice-like structure in which the width and length are respectively arranged in units of predetermined distances (eg, 1 cm or less, about 5 cm, or about 10 cm).
  • predetermined distances eg, 1 cm or less, about 5 cm, or about 10 cm.
  • each of the first member 1020 and the second member 1010 may have a lattice-type structure in which horizontal and vertical distances are respectively variable.
  • each of the first member 1020 and the second member 1010 includes a portion (eg, an arm, a calf, etc.) in which a greater amount of pressure can be sensed than a portion (eg, an arm, a calf, etc.) in which less pressure can be sensed. head, buttocks, shoulders, etc.) can be placed more with narrow spacing.
  • the first member 1020 may be disposed above the second member 1010 , or the first member 1020 may be disposed below the second member 1010 .
  • the first member 1020 and the second member 1010 may be detachable or attachable.
  • Each of the plurality of piezoelectric sensors disposed in the first member 1020 may be disposed at a position (eg, a lower side) corresponding to each of the plurality of heating elements disposed in the second member 1010 .
  • One side of at least one of the first member 1020 and the second member 1010 may be connected to the adapter 130 , and the other side may be grounded.
  • At least one of the first member 1020 and the second member 1010 may receive a voltage supplied from the adapter 130 through a wired connection or a wireless connection.
  • the mat unit 110 may wirelessly receive power through Bluetooth Low Energy (BLE) from a power transmitter (not shown) that wirelessly transmits power.
  • BLE Bluetooth Low Energy
  • the mat unit 110 may include a battery (not shown) capable of charging the received power.
  • the mat unit 110 includes at least one piezoelectric sensor disposed on the first member 1020 and at least one heating element disposed on the second member 1010 based on power charged in a battery (not shown). operation can be controlled.
  • the processor 126 may acquire piezoelectric information from at least one piezoelectric sensor disposed on the first member 1020 through the sensor unit 122 .
  • the processor 126 applies a voltage to the at least one heating element disposed on the second member 1010 in response to the reception of the piezoelectric information, so that heat is dissipated from the at least one heating element can do.
  • the processor 126 may acquire an image of the user and the mat unit 110 from the camera 1110 through the communication unit 123 in order to identify the shape of the user's posture and location.
  • the user 105 may lie down on the mat unit 110 .
  • the processor 126 applies to each body part of the user through at least one piezoelectric sensor disposed on the first member 1020 .
  • weight values can be obtained.
  • the processor 126 may identify the user's body part by summing the weight values obtained by at least one piezoelectric sensor corresponding to each body part.
  • the processor 126 calculates an average head weight and a weight value summed in the first area 1130 in which at least one first piezoelectric sensor corresponding to the user's body part (eg, head) is located. comparison, and the user's body part (eg, head) may be identified through the comparison.
  • the processor 126 compares the weight value summed in the second area 1120 in which at least one first piezoelectric sensor corresponding to the user's body part (eg, calf) is located and the average calf weight value, and , through the comparison, the user's body part (eg, calf) may be identified.
  • FIG. 12 is an exploded view of a mat unit according to another embodiment of the present invention.
  • the mat unit 110 includes a first outer material member 1221 and a second outer material member 1224 formed on the exterior of the mat unit 110 , and the second outer material member 1224 .
  • the first outer member 1221 and the second outer member 1224 may include a member 1210 disposed within the member 1210 including at least one piezoelectric sensor and at least one heating element.
  • the mat unit 110 includes a first filling member 1222 disposed under the first outer material member 1221 and serving as a filler for cushioning impact, and the second outer material member 1224 . ) disposed on the upper layer and may optionally include a second filling member 1223 serving as a filler for mitigating impact.
  • the member 1210 including the at least one piezoelectric sensor and the at least one heating element may be manufactured in a fabric type. According to an embodiment, the arrangement in the member 1210 for each of the at least one piezoelectric sensor and the at least one heating element may be the same as in the case of FIG. 4C .
  • the member 1210 may be manufactured in a form wrapped with a fabric, and may have a waterproof function.
  • the member 1210 may have a lattice-type structure in which the width and length are respectively arranged in units of predetermined distances (eg, 1 cm or less, about 5 cm, or about 10 cm) (or variable distance units). Since the member 1210 may be made of fabric, it may have elasticity or flexibility.
  • the member 1210 may include a communication line 411 capable of transmitting and receiving signals between each of the plurality of piezoelectric sensors disposed therein, each of the plurality of heating elements, and the sensor unit 122 or the processor 126 .
  • the member 1210 may include a power line capable of applying a voltage to each of the plurality of piezoelectric sensors.
  • One side of the member 1210 may be connected to the sensor unit 122 by wire.
  • one side of the member 1210 may be connected to a ground line.
  • FIG. 13A is a plan view illustrating a state in which a user lies on a smart mat according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 13b is a left side view showing a state in which the user is lying flat on the smart mat according to another embodiment of the present invention.
  • the mat unit 110 may include a third member 1210 to which the first member 1020 and the second member 1010 are coupled.
  • the third member 1210 may have a lattice-type structure in which the width and length are respectively arranged in units of predetermined distances (eg, 1 cm or less, about 5 cm, or about 10 cm).
  • the third member 1210 may have a lattice structure in which horizontal and vertical distances are variable.
  • the third member 1210 has a narrow interval at a portion (eg, head, hip, shoulder, etc.) in which a greater amount of pressure can be sensed than a portion (eg, an arm, calf, etc.) in which a small amount of pressure can be sensed. more can be placed.
  • Each of the plurality of piezoelectric sensors disposed in the third member 1210 may be disposed on one side (eg, an upper side) of a plurality of heating elements corresponding to each of the plurality of piezoelectric sensors.
  • each of the plurality of piezoelectric sensors disposed in the third member 1210 is at a constant distance (eg, within 10 cm) (or variable distance) from the plurality of heating elements corresponding to each of the plurality of piezoelectric sensors. It may be disposed at spaced apart locations.
  • One side of the third member 1210 may be connected to the adapter 130 , and the other side may be grounded.
  • the third member 1210 may receive the voltage supplied from the adapter 130 through a wired connection or a wireless connection.
  • the mat unit 110 may wirelessly receive power through Bluetooth Low Energy (BLE) from a power transmitter (not shown) that wirelessly transmits power.
  • BLE Bluetooth Low Energy
  • the mat unit 110 may include a battery (not shown) capable of charging the received power.
  • the mat unit 110 may control the operation of at least one piezoelectric sensor and at least one heating element disposed on the third member 1210 based on power charged in a battery (not shown).
  • the processor 126 may acquire piezoelectric information obtained from at least one piezoelectric sensor disposed on the third member 1210 through the sensor unit 122 . According to an embodiment, the processor 126 may apply a voltage to the at least one heating element disposed on the third member 1210 so that heat is dissipated from the at least one heating element.
  • the processor 126 may acquire an image of the user and the mat unit 110 from the camera 1110 through the communication unit 123 in order to identify the shape of the user's posture and location. The processor 126 may identify whether the user is currently covering the blanket 1310 through the acquired image.
  • the processor 126 uses at least one piezoelectric sensor disposed on the third member 1210 to determine a weight value for each body part of the user and a portion of the comforter 1310 for the corresponding body part. weight can be obtained.
  • the processor 126 may identify the user's body part by summing the weight values obtained by at least one piezoelectric sensor corresponding to each body part.
  • the user 105 can lie down on the mat unit 110 in a state in which the duvet 1310 is covered.
  • the processor 126 uses at least one piezoelectric sensor disposed on the third member 1210 to control each body part of the user. It is possible to obtain a weight value for , and a partial weight value of the blanket 1310 for the corresponding body part.
  • the processor 126 may identify the total area of the quilt from the acquired image, and calculate a ratio of the identified total area to the partial area of the quilt corresponding to the user's body part. The processor 126 calculates the ratio of the total weight to the total area of the quilt 1310 and the weight to the partial area of the quilt 1310 to identify the weight of the partial area of the quilt 1310 . have.
  • FIG. 14 is a plan view showing the arrangement of the third member in the mat unit according to an embodiment of the present invention.
  • the third member 1410 may be arranged in a zigzag shape in the mat unit according to an embodiment of the present invention.
  • the third member 1410 may be disposed below the first outer member 1221 formed on the exterior of the mat unit 110 .
  • the third member 1410 may be disposed under the first outer covering member 1221 and may be disposed under the first filling member 1222 serving as a filler for alleviating an impact.
  • the mat unit 110 may optionally include the first charging member 1222 .
  • the third member 1410 may include at least one piezoelectric sensor and at least one heating element.
  • the third member 1410 including the at least one piezoelectric sensor and the at least one heating element may be manufactured in a fabric type.
  • the arrangement of the at least one piezoelectric sensor and the at least one heating element in the third member 1410 is the same as in the case of FIG. 4C .
  • the third member 1410 may be manufactured in a form wrapped with a fabric, and may have a waterproof function.
  • the third member 1410 may be spaced apart by a predetermined distance (eg, less than 1 cm, about 5 cm, or about 10 cm) (or a variable distance) and disposed in the mat unit 110 in a zigzag shape. Since the third member 1410 may be made of fabric, it may have elasticity and/or flexibility.
  • the third member 1410 is a communication line capable of transmitting and receiving a signal between each of the plurality of piezoelectric sensors and each of the plurality of heating elements disposed therein, and the sensor unit 122 or the processor 126 . (411) may be included.
  • the third member 1410 may include a power line capable of applying a voltage to each of the plurality of piezoelectric sensors.
  • One side of the third member 1210 may be connected to the sensor unit 122 by wire.
  • one side of the member 1210 may be connected to a ground line.
  • the processor 126 may acquire piezoelectric information from at least one piezoelectric sensor disposed on the third member 1410 through the sensor unit 122 . According to an embodiment, the processor 126 applies a voltage to the at least one heating element disposed on the third member 1410 based on the obtained piezoelectric information to dissipate heat from the at least one heating element. can The processor 126 may acquire an image of the user and the mat unit 110 from the camera 1110 through the communication unit 123 in order to identify the shape of the user's posture and location.
  • 15 is a flowchart illustrating a process for controlling the operation of the smart mat according to an embodiment of the present invention.
  • the processor 126 is the piezoelectric information by the user 105 on the mat unit 110 at each position of the at least one piezoelectric sensor included in the mat unit 110 of the smart mat 100 . (eg, information about at least one of the weight of the user's body part and the weight of the blanket covering the corresponding body) may be acquired (S1510).
  • the processor 126 may obtain piezoelectric information about the user obtained by at least one piezoelectric sensor disposed at a location spaced apart from the mat unit 110 at a predetermined interval from the at least one piezoelectric sensor.
  • the piezoelectric information includes at least one of an identifier of at least one piezoelectric sensor that senses weight by the user, a weight of the user's body part sensed by the at least one piezoelectric sensor, and a weight of a blanket covering the body. may include information about
  • each of the at least one piezoelectric sensor 112 is located at the user's position on the mat unit 110 (eg, : It is possible to obtain piezoelectric information (eg, the weight value of the user's body part and the weight of the blanket covering the body part) by the sleeping person covering the quilt.
  • the processor 126 may identify the shape of the user on the smart mat based on the piezoelectric information obtained from each piezoelectric sensor (S1512).
  • the processor 126 may identify at least one piezoelectric sensor that has transmitted the piezoelectric information, and identify the shape of the user on the mat unit 110 of the smart mat 100 based on the identified at least one piezoelectric sensor. .
  • the processor 126 may receive a raw signal obtained by the at least one piezoelectric sensor from the at least one piezoelectric sensor through the communication unit 123 .
  • the processor 126 may analyze the received raw signal to obtain an intensity based on the user's weight value, and identify the overall shape of the user and the shape of the user's body part based on the acquired intensity.
  • the smart mat 100 (eg, the memory 125 of the control device 120 ) is an identifier of at least one piezoelectric sensor, and the at least one piezoelectric sensor is disposed in the mat unit 110 .
  • location information, and an average value (eg, 4 kg to 5 kg) of weight for a user's body part (eg, head) may be stored.
  • the processor 126 analyzes the piezoelectric information received from the at least one piezoelectric sensor, and the identifier of the at least one piezoelectric sensor that has transmitted the piezoelectric information and the user's body part obtained from each piezoelectric sensor It is possible to identify the weight value for
  • the processor 126 based on the position information indicating that each piezoelectric sensor is located on the mat unit 110, the first piezoelectric sensor having the highest intensity of the weight value, and the first piezoelectric sensor adjacent to the center of the first piezoelectric sensor
  • the weight values obtained from at least one second piezoelectric sensor (eg, at least one piezoelectric sensor sensing the weight of the head) disposed at the location may be summed (eg, 4.2 kg).
  • the processor 126 compares the summed weight value (eg, 4.2 kg) with the average value (eg, 4 kg to 5 kg) of the weight of the body part stored in the memory 125 to determine each of the identified shapes of the user. body parts can be identified.
  • the processor 126 may receive the video image of the user acquired through the camera 1110 through the communication unit 123 .
  • the processor 126 may identify a shape according to the user's sleeping posture through the received video image, and may identify each body part based on the identified shape.
  • the processor 126 may efficiently identify the body part of the user through analysis of the received video image.
  • the processor 126 identifies each body part of the user from the received video image, and includes a body part identified based on the video image and a body part identified based on the identified shape of the user. Matching can be compared and analyzed. The processor 126 may improve the accuracy of the user's body part through the comparison and analysis.
  • the processor 126 may identify at least one first heating element corresponding to the first body part of the user based on the identified shape of the user (S1514).
  • the processor 126 uses the piezoelectric information transmitted by the at least one piezoelectric sensor to at least one piezoelectric sensor having the highest weight value among a plurality of piezoelectric sensors corresponding to the user's first body part (eg, head). can be identified.
  • the processor 126 may identify a plurality of piezoelectric sensors corresponding to the shape region of the first body part based on the identified at least one piezoelectric sensor.
  • the processor 126 may identify a plurality of first heating elements corresponding to positions of the identified plurality of piezoelectric sensors, respectively.
  • the processor 126 may perform a preprocessing process for applying different voltages to at least one of the plurality of first heating elements based on the identification of the plurality of first heating elements.
  • the processor 126 may apply a first voltage to the identified at least one first heating element (S1516).
  • the processor 126 provides a first voltage ( Example: 4V to 5V) can be applied.
  • the processor 126 may apply different voltages to each of the at least one first heating element. According to an embodiment, the processor 126 applies the lowest voltage (eg, 4V) to the at least one heating element that has obtained the greatest weight value for the first body part among the at least one first heating element. can do.
  • the lowest voltage eg, 4V
  • the processor 126 may apply a second voltage to at least one second heating element corresponding to a second body part different from the first body part ( S1518 ).
  • the processor 126 determines that at least one second heating element disposed at a position corresponding to at least one second piezoelectric sensor sensing a second body part (eg, calf) of the user is lower than the temperature of the first heating element.
  • a second voltage eg, 10V to 12V
  • the processor 126 may apply different voltages to each of the at least one second heating element. According to an embodiment, the processor 126 applies the highest voltage (eg, 12V) to the at least one heating element that has obtained the smallest weight value for the second body part among the at least one second heating element. can do.
  • the highest voltage eg, 12V
  • the processor 126 when controlling the temperature of the at least one heating element to a first temperature (eg, 65 o C), sets the voltage applied to the at least one heating element 111 to a first It can be set to a voltage (eg 4V to 5V). In addition, when controlling the temperature of the at least one heating element to a second temperature (eg, 30 o C), the processor 126 converts the voltage applied to the at least one heating element 111 to a second voltage (eg: 10V ⁇ 12V) can be set.
  • a first temperature eg, 65 o C
  • the processor 126 converts the voltage applied to the at least one heating element 111 to a second voltage (eg: 10V ⁇ 12V) can be set.
  • the processor 126 may adjust the voltage applied to the heating element by adjusting the variable resistance of the temperature controller 121 corresponding to each heating element based on the temperature to be set.
  • the relationship between temperature and voltage may be inversely proportional to each other.
  • the processor 126 heats the first heating element based on the applied first voltage, and heats the second heating element based on the applied second voltage, so that the smart mat The temperature can be controlled (S1520).
  • the processor 126 applies an arbitrary voltage within a first voltage range (eg, 4V to 5V) to each of the at least one first heating element corresponding to the user's first body part (eg, head).
  • an arbitrary voltage within a second voltage range eg, 10V to 12V
  • the processor 126 increases the weight value of the first body part (eg, head) to the greatest value among at least one first heating element corresponding to the user's first body part (eg, head).
  • the lowest voltage eg, 4V
  • the lowest voltage may be applied to the obtained at least one first heating element.
  • the processor 126 may include at least one of at least one first heating element corresponding to the user's first body part (eg, head) that has the largest weight value for the first body part (eg, head).
  • the highest voltage eg, 12V
  • the highest voltage may be applied to the first heating element of
  • the processor 126 may be configured to include at least one of the at least one second heating element corresponding to the user's second body part (eg, calf) that obtains the smallest weight value for the second body part (eg, calf).
  • the highest voltage eg, 12V
  • the processor 126 obtains the smallest weight value for the second body part (eg, calf) among at least one second heating element corresponding to the user's second body part (eg, calf).
  • the lowest voltage eg, 4V
  • the processor 126 applies different voltages to each heating element according to the user's body part to heat each heating element to a different temperature based on the applied voltage, so that the smart mat 100 ) can control the temperature, and the smart mat 100 can be heated to different temperatures.
  • a user eg, a sleeper
  • a sleeper can sense different temperatures through the skin in each body part during sleep, and can take a higher quality sleep.
  • heating element is a fluid heating element with a chamber capable of being heated by liquid or air
  • Figure 16a is an exemplary view showing the mat of the smart mat according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 16b is an exemplary view of a fluid heating element included in the mat portion of the smart mat according to an embodiment.
  • the mat unit 110 of the smart mat may be formed of a plurality of chambers.
  • Each chamber may be formed in a closed type except for at least one inlet pipe through which the liquid or air flows and an outlet pipe through which the liquid or the air flows.
  • the chamber 1610 may include at least one inlet pipe 1611 through which a fluid is introduced, and at least one outlet pipe 1612 through which the introduced fluid is discharged from the fluidic heating element.
  • the fluid discharged through the outlet pipe 1612 is controlled through the temperature controller 121 attached to each inlet pipe, and the temperature is controlled by the temperature controller 121 .
  • the fluid may be formed to be introduced into the at least one inlet pipe 1611 through a valve.
  • a temperature sensor 1613 capable of identifying the temperature of a sealed fluid (eg, air or liquid) may be disposed inside the chamber 1610 .
  • the temperature sensor may sense a temperature in the chamber 1610 in real time, and transmit the sensed temperature to at least one of the temperature controller 121 and the processor 126 .
  • the temperature sensor 1613 may communicate with at least one of the temperature controller 121 and the processor 126 by wire or wirelessly.
  • a heat sensor capable of generating heat from a sealed fluid (eg, air or liquid) may be disposed inside the chamber 1610 .
  • the chamber 1610 may include both the temperature sensor 1613 and the heat sensor in the chamber 1610 .
  • the at least one temperature control unit for controlling the temperature of the fluid is an appropriate position to control the temperature of the fluid (eg, air or liquid) flowing into the fluid heating element in the mat unit 110.
  • the valve may be disposed between the fluid heating element and the temperature controller.
  • Each temperature controller disposed in the at least one inlet pipe 1611 of the chamber 1610 may heat the fluid discharged through the outlet pipe based on a preset first temperature.
  • the chamber 1610 may be heated to a temperature corresponding to the temperature of the heated fluid based on the first temperature.
  • 17 is a first exemplary view of a mat unit including a plurality of heating elements according to an embodiment of the present invention.
  • the mat unit 110 may include a plurality of heating elements (eg, chambers). 17, the mat unit 110 is shown as including three heating elements (1730, 1740, and 1750), but this is only an embodiment, the mat unit 110 according to an embodiment of the present invention is one, Two, or four or more (eg, M horizontal X N vertical) heating elements may be included. Each of the heating elements may be disposed in the mat unit 110 in a state in contact with each other, or may be disposed to be spaced apart from each other at a predetermined interval (eg, within 5 mm). For example, if each heating element is disposed to be spaced apart from each other, the mat unit 110 may optionally include a fixing member (not shown) capable of fixing each heating element.
  • a fixing member not shown
  • the configuration of the mat unit 110 is according to an embodiment, and the components of the mat unit 110 are not limited to the embodiment shown in FIG. 17 , and some components may be It may be added, changed or deleted.
  • each heating element may be formed or manufactured from a material having good thermal conductivity (eg, vinyl, a fiber having a waterproof function, or plastic).
  • a material having good thermal conductivity eg, vinyl, a fiber having a waterproof function, or plastic.
  • each heating element may generate heat based on the temperature of the supplied fluid.
  • an integrated inlet pipe 1720 may be disposed on one side of the mat unit 110
  • an integrated outlet pipe 1710 may be disposed on the other side of the mat unit 110 .
  • a plurality of heating elements (eg, chambers 1730 , 1740 , and 1750 ) included in the mat unit 110 , the fluid introduced through the integrated inlet pipe 1720 through the first inlet pipe 1721 . can be supplied.
  • each of the plurality of heating elements (eg, chambers 1730 , 1740 , and 1750 ) included in the mat unit 110 transfers the supplied fluid to the internal space 1734 , 1744 , or 1754 of each heating element. After storage for a certain period of time (eg, the time maintained at the same temperature), the stored fluid may be discharged to the integrated outlet pipe 1710 through the first outlet pipe 1711 .
  • FIG. 17 only one inlet pipe 1721 and one outlet pipe 1711 are shown, but this is only shown briefly to help understanding on the drawings, and the mat unit 110 according to an embodiment of the present invention.
  • Each of the inlet and outlet pipes may be plural according to the arrangement of the heating elements.
  • each chamber 1730 , 1740 , or 1750 has a sub-inlet pipe 1722 , 1723 , or 1724 through which a fluid flows, and a sub-outlet pipe 1712 , 1713 , or 1714 through which the fluid flows. can be connected with
  • Each of the chambers 1730 , 1740 , or 1750 has an internal space 1734 , 1744 , or 1754 that can store a fluid, and a temperature sensor 1731 in each of the internal spaces 1734 , 1744 , or 1754 .
  • , 1741, or 1751) may be disposed.
  • the temperature sensor 1731 , 1741 , or 1751 may be disposed in all chambers, respectively, or may be disposed within the chambers at regular intervals.
  • the temperature sensor 1731 , 1741 , or 1751 may communicate with the sensor unit 122 wirelessly or communicate with the sensor unit 122 through a wired connection.
  • each of the chambers 1730 , 1740 , or 1750 is a temperature controller 1733 , 1743 , or 1753 that can control the temperature introduced through the sub-inlet pipe 1722 , 1723 , or 1724 . ) and the internal space 1734, the fluid flowing through the valves 1732, 1742, or 1752 that can control the inflow of a fluid having a temperature controlled by each temperature control unit 1733, 1743, or 1753. 1744, or 1754).
  • the temperature controller 1733 , 1743 , or 1753 and the valve 1732 , 1742 , or 1752 may be operated under the control of the processor 126 .
  • the processor 126 is configured to provide different internal spaces 1734, 1744, or 1754 of each chamber 1730, 1740, or 1750 corresponding to the position of the body part based on the temperature corresponding to the body part of the user. Temperature fluid can be supplied.
  • the processor 126 may control the operation of the temperature controller 1733 , 1743 , or 1753 and the valve 1732 , 1742 , or 1752 so that fluids having different temperatures may be supplied.
  • the integrated inlet pipe 1720, the integrated outlet pipe 1720, the first inlet pipe 1721, the first outlet pipe 1711, and the sub inlet pipes 1712 in the mat unit 110, Fluids in 1713 , 1714 , 1722 , 1723 , and 1724 may flow based on the operation of pump 1760 .
  • the fluid introduced through the integrated inlet pipe 1720 is introduced into the first inlet pipe 1721 under the control of the electrically operated pump 1760, and the first inlet pipe 1721 is The fluid flowing therethrough may be supplied to the first chamber 1730 through the first sub-inlet pipe 1722 .
  • the fluid introduced through the first sub-inlet pipe 1722 may be supplied to the internal space 1734 of the first chamber 1730 through the first temperature controller 1733 and the first valve 1732 .
  • the first temperature controller 1733 may heat the fluid to be supplied to the first chamber 1730 under the control of the processor 126 .
  • the heated fluid may be supplied to the first chamber 1734 by an on operation of the first valve 1732 or by an OFF operation of the first valve 1732 . It may not be supplied to the first chamber 1734 .
  • the first valve 1732 may selectively perform an on/off operation under the control of the processor 126 .
  • the first valve 1732 is disposed between the first temperature control unit 1733 and the first chamber 1730 or between the first temperature control unit 1733 and the first inlet pipe 1721 . can be placed.
  • a temperature sensor 1731 may be disposed in the inner space 1734 of the first chamber 1730 . And, the temperature sensor 1731 measures the temperature of the fluid inside the first chamber 1730 in a predetermined time unit (or real time), and the sensor unit measures the measured temperature in a predetermined time unit (or real time) It can be passed to (122).
  • the sensor unit 122 transmits information about the temperature received from each chamber to the processor 126 , so that the processor 126 can control the heating temperature in at least one chamber.
  • the fluid existing in the internal space 1734 of the first chamber 1730 flows out to the integrated outlet pipe 1710 through the first sub outlet pipe 1712 and the first outlet pipe 1711 .
  • can be A valve may be selectively disposed between the first chamber 1730 and the first outlet pipe 1711 .
  • the fluid discharged through the integrated outlet pipe 1710 may flow into the integrated inlet pipe 1720 under the control of the pump 1760 .
  • FIG. 18 is a second exemplary view of a mat unit including a plurality of heating elements according to an embodiment of the present invention.
  • the mat unit 110 may include a plurality of heating elements (eg, chambers).
  • the mat unit of FIG. 18 may have a structure that is partially similar to or partially identical to that of the mat unit of FIG. 17 .
  • the processor 126 and the sensor unit 122 of FIG. 18 may perform similar operations to or may perform the same operations as the processor 126 and the sensor unit 122 of FIG. 17 .
  • the configuration of the mat unit 110 is according to an embodiment, and the components of the mat unit 110 are not limited to the embodiment shown in FIG. 18 , and some components may be It may be added, changed or deleted.
  • each of the heating elements (eg, chambers) of the mat unit 110 may have a plurality of sub inlet pipes through which a fluid flows, and one or more sub outlet pipes through which a fluid flows. Since the description of FIG. 18 may partially overlap with the description of FIG. 17 , the description of the overlapping part will be omitted.
  • an integrated inlet pipe 1720 may be disposed on one side of the mat unit 110
  • an integrated outlet pipe 1710 may be disposed on the other side of the mat unit 110 .
  • a plurality of heating elements eg, chambers 1730 , 1740 , and 1750 ) included in the mat unit 110 , the fluid introduced through the integrated inlet pipe 1720 through the first inlet pipe 1721 . can be supplied.
  • each of the plurality of heating elements included in the mat unit 110 transfers the supplied fluid to the internal space 1734 , 1744 , or 1754 of each heating element.
  • the stored fluid may be discharged to the integrated outlet pipe 1710 through the first outlet pipe 1711 .
  • FIG. 18 only one inlet pipe 1721 and one outlet pipe 1711 are shown, but this is only shown briefly for better understanding in the drawings, and the mat unit 110 according to an embodiment of the present invention.
  • Each of the inlet and outlet pipes may be plural according to the arrangement of the heating elements.
  • the first chamber 1730 of the plurality of chambers 1730 , 1740 , and 1750 has three first sub-inlet pipes through which the fluid introduced through the first inlet pipe 1721 passes. It may be connected to the first sub outlet pipe 1712 through which the fluid may be discharged with the fields 1722a, 1722b, and 1722c.
  • the first chamber 1730 may store the fluid flowing in from at least one of the three first sub inlet pipes 1722a, 1722b, and 1722c in the internal space 1734 of the first chamber 1730.
  • the first chamber 1730 stores the stored fluid in the internal space 1734 of the first chamber 1730 for a predetermined time (eg, a time maintained at the same temperature), and then removes the stored fluid. It has a structure capable of flowing out to the first outlet pipe 1711 through the first sub outlet pipe 1712 .
  • each of the plurality of chambers 1730 , 1740 , and 1750 may receive a fluid supply through a plurality of sub-inlet pipes.
  • the first chamber 1730 may receive fluid through at least one of the three sub-inlet pipes 1722a, 1722b, and 1722c.
  • One temperature controller 1733a, 1733b, or 1733c and one valve 1732a, 1732b, or 1732c may be attached to each of the three sub-inlet pipes 1722a, 1722b, and 1722c.
  • the temperature controllers 1733a, 1733b, and 1733c may control the temperature of the introduced fluid based on different temperatures.
  • each of the valves 1732a, 1732b, and 1732c may control the inflow of a fluid having a temperature controlled by the temperature controller.
  • the temperature controllers 1733a , 1733b , and 1733c and the valves 1732a , 1732b , and 1732c may be operated under the control of the processor 126 .
  • the processor 126 may supply a fluid to the internal space 1734 of the first chamber 1730 corresponding to the position of the body part based on the temperature corresponding to the body part of the user.
  • the processor 126 may control the operation of each of the controllers 1733a, 1733b, or 1733c and each of the valves 1732a, 1732b, or 1732c so that the fluid can be supplied.
  • the processor 126 controls the temperature of the fluid introduced through the first sub-inlet pipe 1722a among the inlet pipes 1722a, 1722b, and 1722c connected to the first chamber 1730. After heating to a predetermined temperature (eg, 30 o C) through the first temperature control unit 1733a, it may be supplied to the first chamber 1730 through the first valve 1732a.
  • a predetermined temperature eg, 30 o C
  • the processor 126 controls the temperature of the fluid introduced through the second sub-inlet pipe 1722b among the inlet pipes 1722a, 1722b, and 1722c connected to the first chamber 1730 to a second temperature controller 1733b. After heating to a predetermined temperature (eg, 40 o C) through the , it may be supplied to the first chamber 1730 through the second valve 1732b.
  • a predetermined temperature eg, 40 o C
  • the processor 126 controls the temperature of the fluid introduced through the third sub inlet pipe 1722c among the inlet pipes 1722a, 1722b, and 1722c connected to the first chamber 1730 to a third temperature controller 1733c. After heating to a predetermined temperature (eg, 50 o C) through the , it may be supplied to the first chamber 1730 through the third valve 1732c.
  • a predetermined temperature eg, 50 o C
  • the processor 126 may include inlet pipes 1722a , 1722b , and 1722c connected to the first chamber 1730 ).
  • the first valve 1732a may be turned off so that the fluid does not flow through the first sub inlet pipe 1722a into which the fluid of the lowest temperature is introduced.
  • the processor 126 controls the temperature of the fluid introduced through the second sub inlet pipe 1722b among the inlet pipes 1722a , 1722b , and 1722c connected to the first chamber 1730 , a second temperature controller. It can be heated to 40 o C through the 1733b, and the temperature of the fluid flowing in through the third sub-inlet pipe 1722b can be heated to 50 o C through the third temperature controller 1733c.
  • the temperature of the fluid flowing into the first chamber 1730 is based on the amount of temperature heated through each of the inlet pipes 1722a , 1722b , and 1722c connected to the first chamber 1730 . can be adjusted.
  • the integrated inlet pipe 1720 , the integrated outlet pipe 1720 , the first inlet pipe 1721 , the first outlet pipe 1711 , and the sub inlet pipes 1712 and 1713 in the mat unit 110 . , 1714 , 1722 , 1723 , or 1724 may flow based on the operation of the pump 1760 .
  • the fluid introduced through the integrated inlet pipe 1720 is introduced into the first inlet pipe 1721 under the control of the electrically operated pump 1760, and the first inlet pipe 1721 is The fluid flowing therethrough may be supplied to the inner space 1734 of the first chamber 1730 through at least one of the first sub inlet pipes 1722a, 1722b, and 1722c.
  • FIG. 19 is a third exemplary view of a mat unit including a plurality of heating elements according to an embodiment of the present invention.
  • the mat unit 110 may include a plurality of heating elements (eg, chambers).
  • the mat unit of FIG. 19 may have a structure that is partially similar to or partially identical to the mat unit of FIG. 17 and the mat unit of FIG. 18 .
  • each of the processor 126 and the sensor unit 122 of FIG. 19 may perform an operation similar to that of the processor 126 and the sensor unit 122 in FIGS. 17 and 18 or may perform the same operation. have.
  • the configuration of the mat unit 110 is according to an embodiment, and the components of the mat unit 110 are not limited to the embodiment shown in FIG. 19 , and some components may be It may be added, changed or deleted.
  • the mat unit 110 is shown as including three heating elements (1730, 1740, and 1750), but this is only an embodiment, the mat unit 110 according to an embodiment of the present invention is one, Two, or four or more (eg, M horizontal X N vertical) heating elements may be included. Each of the heating elements may be disposed within the mat unit 110 in abutting state, or may be spaced apart from each other at a predetermined interval (eg, within 5 mm) (or at a variable interval).
  • a predetermined interval eg, within 5 mm
  • the mat unit 110 may optionally include a fixing member (not shown) capable of fixing each heating element.
  • a thermoelectric element may be disposed in the middle of each heating element.
  • the thermoelectric element is a device using the peltier effect, and may heat or cool the fluid by generating opposite temperatures based on the boundary between chambers.
  • the thermoelectric element may be operated such that a temperature at which heat is generated from one side is different from a temperature at which heat is generated from the other side.
  • the processor 126 operates each thermoelectric element 1910 , 1920 , or 1930 through the temperature controller 1733 , 1743 , or 1753 to efficiently heat or cool the fluid for a predetermined time.
  • a first thermoelectric element 1910 may be disposed between the first chamber 1730 and the second chamber 1740
  • a second thermoelectric element 1910 may be disposed between the second chamber 1740 and the third chamber 1750 .
  • a device 1920 may be disposed.
  • a third thermoelectric element 1930 may be disposed between the third chamber 1730 and the fourth chamber (not shown).
  • the processor 126 when the processor 126 operates the first thermoelectric element 1910 disposed between the first chamber 1730 and the second chamber 1740 , the The temperature in the first region 1935 in which the first thermoelectric element 1910 is located may be different from the temperature in the second region 1936 in which the first thermoelectric element 1910 is located in the second chamber 1740 . have.
  • the fluid located in the first region 1935 is heated to a high temperature (eg, 85 o C), and the The fluid located in the second region 1936 may be cooled to a temperature (eg, 10 o C) lower than the temperature (eg, 85 o C) of the fluid located in the first region 1935 .
  • Heat of the fluid in the first region 1935 heated to a high temperature (eg, 85 o C) may be conducted to the entire interior space 1734 over time. And, accordingly, after a certain period of time, the total temperature of the internal space 1734 of the first chamber 1730 may be the same as the temperature (eg, 85 o C) of the first region 1935 .
  • the second region 1936 may be cooled to a low temperature (eg, 85 o C) that is inversely proportional to the temperature (eg, 85 o C) of the first region 1935 .
  • the first chamber 1730 may be heated at a different temperature from that of the adjacent chamber 1740 .
  • FIG. 20 is a fourth exemplary view of a mat unit including a plurality of heating elements according to an embodiment of the present invention.
  • the mat unit 110 may include a plurality of heating elements (eg, chambers).
  • the mat unit of FIG. 20 may have a structure that is partially similar to or partially identical to that of the mat unit of FIGS. 17 to 19 .
  • the processor 126 and the temperature controller 121 of FIG. 20 may perform an operation similar to or the same as that of the processor 126 and the temperature controller 121 of FIGS. 17 to 20 .
  • the configuration of the mat unit 110 is according to an embodiment, and the components of the mat unit 110 are not limited to the embodiment shown in FIG. 20 , and some components may be It may be added, changed or deleted.
  • the first chamber 2010 among the plurality of chambers 2010, 2020, 2030, and 2040 includes a plurality of sub-inlet pipes 2011, 2012, and 2013 through which the fluid flows and the fluid flows out.
  • a sub outlet pipe 2014 may be connected.
  • the second chamber 2020 of the plurality of chambers 2010, 2020, 2030, and 2040 includes a plurality of sub-inlet pipes 2021, 2022, and 2023 through which a fluid flows and a sub-outlet through which the fluid flows.
  • a tube 2024 may be connected.
  • the third chamber 2030 among the plurality of chambers 2010, 2020, 2030, and 2040 includes a plurality of sub-inlet pipes 2031, 2032, and 2033 through which a fluid flows and a sub-outlet through which the fluid flows.
  • a tube 2034 may be connected.
  • the fourth chamber 2040 of the plurality of chambers 2010, 2020, 2030, and 2040 includes a plurality of sub-inlet pipes 2041, 2042, and 2043 through which a fluid flows and a sub-outlet through which the fluid flows.
  • a tube 2044 may be connected.
  • the first sub inlet pipes 2011 , 2021 , 2031 , and 2041 of the first chamber 2010 to the fourth chamber 2040 may be connected to the first inlet pipe 2050 .
  • the second sub-inlet pipes 2012, 2022, 2032, and 2042 of the first chamber 2010 to the fourth 2040 are connected to the second inlet pipe 2060, and the first chamber 2010 ) to the third sub inlet pipes 2013 , 2023 , 2033 , and 2043 of the fourth chamber 2040 may be connected to the third inlet pipe 2070 .
  • the sub outlet pipes 2014 , 2024 , 2034 , and 2044 of the first chamber 2010 to the fourth chamber 2040 may be connected to the outlet pipe 2080 , and the outlet pipe 2080 may be connected to the outlet pipe 2080 .
  • the fluid flowing through it may be introduced into the temperature control unit 121 .
  • the temperature controller 121 may include a first temperature control circuit 2051 , a second temperature control circuit 2052 , and a third temperature control circuit 2053 .
  • the first temperature control circuit 2051 controls the temperature of the fluid flowing through the first sub-inlet pipes 2011, 2021, 2031, and 2041 of each chamber
  • the second temperature control circuit 2052 is The temperature of the fluid flowing through the second sub-inlet pipes 2012 , 2022 , 2032 , and 2042 may be controlled.
  • the third temperature control circuit 2053 may control the temperature of the fluid flowing through the third sub-inlet pipes 2013 , 2023 , 2033 , and 2043 .
  • the chambers 2010, 2020, 2030, and 2040 in the mat unit 110 are a first temperature control circuit 2051, a second temperature control circuit 2052 in the temperature control unit 121, and a fluid whose temperature is controlled by at least one of the third temperature control circuit 2053 may be supplied.
  • Each of the plurality of chambers 2010, 2020, 2030, and 2040 is provided with temperature sensors 2071, 2072, 2073, and 2074 capable of identifying the temperature of a stored fluid (eg, air or liquid), respectively.
  • the temperature sensors 2071 , 2072 , 2073 , and 2074 detect the temperature in the chamber in a predetermined time unit (or real time), and transmit the sensed temperature to at least one of the temperature controller 121 and the processor 126 .
  • the temperature sensors 2071 , 2072 , 2073 , and 2074 may communicate with at least one of the temperature controller 121 and the processor 126 by wire or wirelessly.
  • first inlet pipe 2050 may be connected to a first temperature controller (eg, 2051 ) in the temperature controller 121 .
  • first temperature controller eg, 2051
  • sub outlet pipes 2011, 2012, and 2013 are connected to the first inlet pipe 2050, and one side of the first inlet pipe 2050 is a first temperature controller (eg: 2051) can be connected.
  • each of the chambers 2010, 2020, 2030, or 2040 has an internal space that can store a fluid, and each of the internal spaces has a temperature sensor 2071, 2072, 2073, or 2074) can be placed.
  • Each of the temperature sensors 2071 , 2072 , 2073 , or 2074 may be disposed in all chambers, respectively.
  • each of the temperature sensing sensors 2071 , 2072 , 2073 , or 2074 may be disposed in the chamber with a predetermined interval therebetween.
  • the temperature sensor 2071 , 2072 , 2073 , or 2074 may wirelessly communicate with the sensor unit 122 or communicate with the sensor unit 122 through a wired connection.
  • each of the chambers 2010, 2020, 2030, or 2040 is controlled by each temperature control circuit 2051, 2052, or 2053 in the temperature control unit 121 capable of controlling the introduced temperature.
  • a controlled fluid may be supplied and the supplied fluid may be stored.
  • the temperature controller 121 may be operated under the control of the processor 126 .
  • the processor 126 may be configured to supply fluids of different temperatures to the internal space of each chamber 2010, 2020, 2030, or 2040 corresponding to the location of the body part based on the temperature corresponding to the body part of the user.
  • operations of the first to third temperature control circuits 2051 , 2052 , and 2053 in the temperature controller 121 may be controlled.
  • 21 is a flowchart illustrating a process of controlling the operation of a smart mat according to another embodiment of the present invention.
  • the processor 126 is an object (eg, the user's body) placed on the smart mat 100 at the respective positions of the plurality of piezoelectric sensors included in the mat unit 110 of the smart mat 100 .
  • Piezoelectric information eg, the weight of the body part and the weight of the part of the comforter
  • the piezoelectric information may include an identifier for the piezoelectric sensor and information on a weight value obtained from the piezoelectric sensor.
  • the processor 126 may identify the shape of the object placed on the smart mat based on the piezoelectric information obtained from each piezoelectric sensor ( S2112 ).
  • the processor 126 may identify at least one piezoelectric sensor that has transmitted the piezoelectric information, and identify the shape of the object on the mat unit 110 of the smart mat 100 based on the identified at least one piezoelectric sensor, It is possible to obtain the weight value at each location.
  • the processor 126 may identify the shape of the user covering the quilt on the mat unit 110 of the smart mat 100 and obtain a weight value at each location.
  • the processes S2110 and S2112 may include at least one process described in the processes S1510 and S1512 of FIG. 15 , and the operations performed by each component in FIG. 15 may also be applied to FIG. 21 . Accordingly, the description of the processes S2110 and S2112 may be applied mutatis mutandis to the at least one process described in the processes S1510 and S1512 of FIG. 15 .
  • the processor 126 may identify at least a part of the object based on the shape of the identified object ( S2114 ). The processor 126 based on the position information indicating that each piezoelectric sensor is located on the mat unit 110, the first piezoelectric sensor having the highest intensity of the weight value, and the first piezoelectric sensor adjacent to the center of the first piezoelectric sensor. The weight values obtained from at least one second piezoelectric sensor (eg, at least one piezoelectric sensor that senses the weight of the head) disposed at the location may be summed.
  • at least one second piezoelectric sensor eg, at least one piezoelectric sensor that senses the weight of the head
  • the processor 126 compares the summed weight value (eg, 4.2 kg) with the average value (eg, 4 kg to 5 kg) of the weight of the body part stored in the memory 125 to determine each of the identified shapes of the user. body parts can be identified.
  • the processor 126 may identify at least one chamber corresponding to at least a part of the identified object from among a plurality of chambers provided in the smart mat 100 (S2116).
  • the processor 126 uses the piezoelectric information transmitted by the at least one piezoelectric sensor to at least one piezoelectric sensor having the highest weight value among a plurality of piezoelectric sensors corresponding to the user's first body part (eg, head). can be identified.
  • the processor 126 may identify a plurality of piezoelectric sensors corresponding to the shape region of the first body part based on the identified at least one piezoelectric sensor.
  • the processor 126 may identify at least one piezoelectric sensor disposed at a position corresponding to the body part based on the identified body part.
  • the processor 126 may control the temperature of a fluid (eg, air or liquid) flowing into the at least one identified chamber based on at least a part of the identified object ( S2118 ).
  • the control device 120 eg, the processor 126) of the smart mat 100 is based on the piezoelectric information received from the at least one piezoelectric sensor, the first part of the object (eg, the head) ) corresponding to the temperature of at least one first heating element (eg, at least one heating element corresponding to at least one piezoelectric sensor sensing the weight of the head) corresponding to the position of the second part (eg, calf) at least one
  • the temperature of the at least one first heating element may be controlled to be different from the temperature of the second heating element (eg, at least one heating element corresponding to at least one piezoelectric sensor sensing the weight of the calf).
  • the control device 120 eg, the processor 126 of the smart mat 100 may control the temperature of at least one first heating element corresponding to the first body part (eg, head) of the user. controls the temperature of the at least one first heating element and/or the at least one second heating element so that the heat is higher than the temperature of the at least one second heating element corresponding to the position of the second body part (eg, calf) can do.
  • the control device 120 eg, the processor 126 ) of the smart mat 100 may control the temperature of the at least one first heating element through at least one of each temperature controller and a temperature control sensor.
  • the processor 126 may supply the temperature-controlled fluid (eg, air or liquid) to the identified at least one chamber ( S2120 ).
  • the temperature-controlled fluid eg, air or liquid
  • at least one chamber located in the first body part of the user may be heated at a different temperature from the at least one chamber positioned in the second body part.
  • 22A is an exemplary diagram illustrating a sample of a woman's average height in order to adjust an arrangement interval of piezoelectric sensors included in the mat unit according to an embodiment of the present invention.
  • 22B is an exemplary diagram illustrating an average male height sampled in order to adjust an arrangement interval of piezoelectric sensors included in the mat unit according to an embodiment of the present invention.
  • children/adolescents aged 3 to 19 years old usually grow rapidly until the age of 13, but the growth gradually slows down after the age of 14. And, it can be seen that children/adolescents aged 3 to 19 years old usually grow rapidly until the age of 15, but the growth gradually slows down after the age of 15.
  • the height of a woman is from about 88cm to about 103cm for a 3-year-old, and from about 151cm to about 171cm for an 18-year-old. And, the height of a male is within about 90 cm to about 105 cm for a 3-year-old, and within about 163 cm to about 184 cm for an 18-year-old.
  • men and women have different growth rates as they grow, and when they reach an age at which growth almost stops (eg, 19 years old), it can be seen that men are taller than women.
  • the shortest woman 2220 has a height of about 88 cm at the age of 3, and about 152 cm at the age of 18.
  • the tallest woman 2210 is about 103 cm tall at 3 years old, and about 171 cm tall at 18 years old.
  • the shortest male (2240) is about 90 cm tall at the age of 3 years old, and is about 163 cm tall at the age of 18 years old.
  • the tallest male (2230) is about 105 cm tall at the age of 3, and about 184 cm at the age of 18.
  • each of the plurality of piezoelectric sensors according to an embodiment of the present invention can be arranged at a corresponding interval (eg, 10 cm). Accordingly, the body parts can be divided into 7 or 8 parts.
  • the smart mat 100 including a plurality of piezoelectric sensors and a plurality of heating elements according to an embodiment of the present invention it is possible to obtain a weight value according to the size of the user's height and control the heating.
  • the processor 126 may receive a raw signal obtained by the at least one piezoelectric sensor from the at least one piezoelectric sensor through the communication unit 123 .
  • the processor 126 may analyze the received raw signal to obtain an intensity based on the user's weight value, and identify the overall shape of the user and the shape of the user's body part based on the acquired intensity.
  • the smart mat 100 (eg, the memory 125 of the control device 120 ) is an identifier of at least one piezoelectric sensor, and the at least one piezoelectric sensor is disposed in the mat unit 110 .
  • location information, and an average value (eg, 4 kg to 5 kg) of weight for a user's body part (eg, head) may be stored.
  • the processor 126 analyzes the piezoelectric information received from the at least one piezoelectric sensor, the identifier of the at least one piezoelectric sensor that has transmitted the piezoelectric information, and the user's body obtained from each piezoelectric sensor It is possible to identify a weight value for some.
  • the processor 126 based on the position information indicating that each piezoelectric sensor is located on the mat unit 110, the first piezoelectric sensor having the highest intensity of the weight value, and the first piezoelectric sensor adjacent to the center of the first piezoelectric sensor
  • the weight values obtained from at least one second piezoelectric sensor (eg, at least one piezoelectric sensor sensing the weight of the head) disposed at the location may be summed (eg, 4.2 kg).
  • the processor 126 compares the summed weight value (eg, 4.2 kg) with the average value (eg, 4 kg to 5 kg) of the weight of the body part stored in the memory 125 to determine each of the identified shapes of the user. body parts can be identified.
  • the processor 126 receives a video image of the user obtained through the camera 1110 through the communication unit 123, and through the received video image, a shape according to the user's sleeping posture may be identified, and each body part may be identified based on the identified shape.
  • the processor 126 may efficiently identify the body part of the user through analysis of the received video image.
  • the processor 126 identifies each body part of the user from the received video image, and includes a body part identified based on the video image and a body part identified based on the identified shape of the user. Matching can be compared and analyzed. The processor 126 may improve the accuracy of the user's body part through the comparison and analysis.
  • the processor 126 may identify at least one first heating element corresponding to the first body part of the user based on the identified shape of the user (S1514).
  • the processor 126 uses the piezoelectric information transmitted by the at least one piezoelectric sensor to at least one piezoelectric sensor having the highest weight value among a plurality of piezoelectric sensors corresponding to the user's first body part (eg, head). can be identified.
  • the processor 126 may identify a plurality of piezoelectric sensors corresponding to the shape region of the first body part based on the identified at least one piezoelectric sensor.
  • the processor 126 may identify a plurality of first heating elements corresponding to positions of the identified plurality of piezoelectric sensors, respectively.
  • the processor 126 may perform a preprocessing process for applying different voltages to at least one of the plurality of first heating elements based on the identification of the plurality of first heating elements.
  • the processor 126 may apply a first voltage to the identified at least one first heating element (S1516).
  • the processor 126 provides a first voltage ( Example: 4V to 5V) can be applied.
  • the processor 126 may apply different voltages to each of the at least one first heating element.
  • the processor 126 applies the lowest voltage (eg, 4V) to the at least one heating element that has obtained the greatest weight value for the first body part among the at least one first heating element. can do.
  • the processor 126 may apply a second voltage to at least one second heating element corresponding to a second body part different from the first body part ( S1518 ).
  • the processor 126 determines that at least one second heating element disposed at a position corresponding to at least one second piezoelectric sensor sensing a second body part (eg, calf) of the user is lower than the temperature of the first heating element.
  • a second voltage eg, 10V to 12V
  • the processor 126 may apply different voltages to each of the at least one second heating element. According to an embodiment, the processor 126 applies the highest voltage (eg, 12V) to the at least one heating element that has obtained the smallest weight value for the second body part among the at least one second heating element. can do.
  • the highest voltage eg, 12V
  • the processor 126 when controlling the temperature of the at least one heating element to a first temperature (eg, 65 o C), sets the voltage applied to the at least one heating element 111 to a first It can be set to a voltage (eg 4V to 5V).
  • the processor 126 converts the voltage applied to the at least one heating element 111 to a second voltage (eg: 10V ⁇ 12V) can be set.
  • the processor 126 may adjust the voltage applied to the heating element by adjusting the variable resistance of the temperature controller 121 corresponding to each heating element based on the temperature to be set.
  • the relationship between temperature and voltage may be inversely proportional to each other.
  • the processor 126 heats the first heating element based on the applied first voltage, and heats the second heating element based on the applied second voltage, whereby the smart mat The temperature can be controlled (S1520).
  • the processor 126 applies an arbitrary voltage within a first voltage range (eg, 4V to 5V) to each of the at least one first heating element corresponding to the user's first body part (eg, head).
  • an arbitrary voltage within a second voltage range eg, 10V to 12V
  • the processor 126 increases the weight value of the first body part (eg, head) to the greatest value among at least one first heating element corresponding to the user's first body part (eg, head).
  • the lowest voltage eg, 4V
  • the processor 126 may include at least one of at least one first heating element corresponding to the user's first body part (eg, head) that has the largest weight value for the first body part (eg, head).
  • the highest voltage (eg, 12V) may be applied to the first heating element of
  • the processor 126 may be configured to include at least one of the at least one second heating element corresponding to the user's second body part (eg, calf) that obtains the smallest weight value for the second body part (eg, calf).
  • the highest voltage eg, 12V
  • the processor 126 obtains the smallest weight value for the second body part (eg, calf) among at least one second heating element corresponding to the user's second body part (eg, calf).
  • the lowest voltage eg, 4V
  • the processor 126 applies different voltages to each heating element according to the user's body part to heat each heating element to a different temperature based on the applied voltage, so that the smart mat 100 ) can control the temperature, and the smart mat 100 can be heated to different temperatures.
  • a user eg, a sleeper
  • a sleeper can sense different temperatures through the skin in each body part during sleep, and can take a higher quality sleep.
  • 23 is an exemplary diagram illustrating heat generation of a body part in consideration of the ambient temperature in order to generate at least one heating element disposed in the mat unit at different temperatures based on the body part of the sleeping person according to an embodiment of the present invention.
  • 24 is an exemplary view showing the temperature of a body part that can be referred to in order to generate heat at different temperatures based on the body part of the sleeping person by at least one heating element disposed in the mat unit according to an embodiment of the present invention.
  • At least one heating element corresponding to each body part may be heated to a different temperature depending on the ambient temperature (eg, room temperature).
  • FIG. 23A shows a case in which the first user 2310 sleeps in an environment where the ambient temperature is 33 o C
  • FIG. 23B shows that the second user 2320 has an ambient temperature of 28-30.
  • It shows a case of sleeping in an environment of C
  • (C) of FIG. 23 shows a case where the third user 2310 sleeps in an environment where the ambient temperature is 20 o C.
  • the scalp of the first user 2310 sleeping in an environment where the ambient temperature is 33 o C is 36 o C
  • the chest is 35.8 o C
  • the armpit is 36.5 o C.
  • the arm of the first user 2310 is 35.9 o C
  • the finger is 35.9 o C
  • the thigh is 35.2 o C.
  • the legs of the first user 2310 are 35.3 o C
  • the feet are 35.5 o C
  • the toes are 36.2 o C.
  • the ambient temperature is relatively high, the first user 2310 cannot get a deep sleep.
  • the third user 2330 also sleeps in an environment where the ambient temperature is 20 o C, it is impossible to take a deep sleep.
  • the second user 2320 may take a more comfortable sleep than the first user 2310 and the second user 2330 based on the heat intermediate zone.
  • the processor 126 may heat the temperature of at least one heating element disposed at a position corresponding to each body part among the plurality of heating elements disposed on the mat unit 110 with reference to FIG. 24 . .
  • the processor 126 may control each temperature controller so that at least one heating element that identifies the weight value for the scalp of the sleeping person is heated to 34.8 o C, and at least one heating element that identifies the weight value for the chest Each temperature control unit can be controlled so that one heating element heats to 34.5 o C. And, the processor 126 is the at least one heating element identifying the weight value for the armpit is heated to 36.4 o C, the at least one heating element identifying the weight value for the arm is heated to 33.5 o C, the finger Each temperature control unit corresponding to each heating element may be controlled so that at least one heating element whose weight has been identified for the heating element is heated to 33.2 o C.
  • the processor 126 is configured so that at least one heating element identifying the weight value for the thigh is heated to 33.4 o C, and at least one heating element identifying the weight value for the leg is heated to 30.1 o C for each heating element It is possible to control each of the five degrees control unit corresponding to .
  • the processor 126 may control each temperature controller corresponding to each heating element so that at least one heating element, which has identified a weight value for the foot, heats up to 29.7 o C.
  • the processor 126 may control each temperature control unit corresponding to each heating element so that at least one heating element that identifies the weight value for the toe is heated to 29.1 o C.
  • the processor 126 recognizes the user's body part on the mat unit, and at least one heating element corresponding to the recognized body part heats to a temperature suitable for the recognized body part.
  • the temperature control unit can be controlled.
  • the processor 126 may control a portion of the mat unit 110 to a different temperature from that of another portion based on the recognition of the user's body part.
  • the processor 126 may control a portion of the mat unit 110 to a temperature different from that of the other portion by using the user's body temperature (eg, skin temperature or central temperature).
  • the temperature corresponding to each body part of the user may be different.
  • Users eg sleepers
  • TTZ thermoneutral zone
  • the processor 126 may control the temperature of a part of the mat unit 110 so that the temperature of each body part becomes a temperature corresponding to each body part in the thermal intermediate zone (or thermal neutral zone) while the user sleeps. have.
  • the temperature of the scalp in the middle zone is 34.8 o C
  • the temperature of the chest is 34.5 o C
  • the temperature of the armpit is 36.4 o C
  • the temperature of the arms is 33.5 o C
  • the temperature of the fingers is 33.2 o C
  • the temperature of the thigh is 33.4 o C
  • the temperature of the leg is 30.1 o C
  • the temperature of the foot is 29.7 o C
  • the temperature of the toe is 29.1 o C.
  • the temperature of each body part in such a heating intermediate zone may be different depending on the user's environment (eg, whether or not wearing clothes, whether or not covered with a blanket, ambient temperature, etc.), and each The temperature of the body part is stored in the memory 125 .
  • Each step in each of the above-described flowcharts may be operated regardless of the illustrated order, or may be performed simultaneously.
  • at least one component of the present invention and at least one operation performed by the at least one component may be implemented in hardware and/or software.

Landscapes

  • Mattresses And Other Support Structures For Chairs And Beds (AREA)

Abstract

The present invention relates to a smart mat and a control device and method for controlling same. To this end, the smart mat of the present invention may comprise: a mat part including a plurality of piezoelectric sensors and a plurality of heating elements; and a control device configured to acquire piezoelectric information generated by a user on the smart mat at each of positions of the plurality of piezoelectric sensors and, on the basis of the acquired piezoelectric information, control a temperature of at least one first heating element so as to cause the temperature of the at least one first heating element corresponding to a position of a first body part of the user to be different from a temperature of at least one second heating element corresponding to a position of a second body part of the user. Other embodiments may be included.

Description

스마트 매트 및 이의 제어 방법Smart mat and its control method
본 발명은 스마트 매트, 및 이를 제어하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a smart mat and a method for controlling the same.
일반적으로 매트는 침대의 매트리스 상측에 배치하여 침구로 이용되거나 침대 프레임에 설치되어 사용되고 있다. 이러한 매트는 발열선이 구비될 수 있고, 기 설정된 온도에 기반하여 발열선을 통해 발열할 수 있다. 그리고, 사용자는 발열선을 통해 발열되는 온도에 기반하여 매트상에서 따뜻한 수면을 취할 수 있다.In general, the mat is used as bedding by placing it on the upper side of the mattress of the bed or installed on the bed frame. Such a mat may be provided with a heating wire, and may generate heat through the heating wire based on a preset temperature. And, the user can take a warm sleep on the mat based on the temperature generated through the heating wire.
그런데, 종래 매트는 기 설정된 온도에 맞게 균일하게 발열하기 때문에, 매트내에 배치된 단지 하나의 발열선이 배치될 뿐이다. 그리고, 종래 매트는 단지 하나의 발열선을 통해 균일한 온도가 수면자에게 제공되기 때문에, 수면자의 수면 자세 또는 신체 부위에 따라 매트의 온도를 적절하게 제어할 수 없다.However, since the conventional mat generates heat uniformly according to a preset temperature, only one heating wire disposed in the mat is disposed. And, since the conventional mat provides a uniform temperature to the sleeping person through only one heating wire, the temperature of the mat cannot be properly controlled according to the sleeping posture or body part of the sleeping person.
이러한 종래 매트의 문제점을 해결하기 위해, 제1 선행 기술(예: 특허 문헌 1)은 수면자의 수면 상태(예: 깊은 수면(non-rapid eye movement sleep, NREM), 또는 얕은 수면(rapid eye movement sleep, REM))에 기반하여 매트의 온도를 제어하는 내용을 개시하고 있다. In order to solve the problems of the conventional mat, the first prior art (eg, Patent Document 1) is a sleep state of a sleeper (eg, deep sleep (non-rapid eye movement sleep, NREM), or rapid eye movement sleep) , REM)) to control the temperature of the mat.
그런데, 이러한 제1 선행 기술은 단지 사용자의 수면 상태에 따라 매트의 온도를 조절할 뿐, 제1 선행 기술에 개시된 매트는 복수의 압전 센서들과 복수의 발열체들을 포함하고 있지 않다. 따라서, 제1 선행 기술에 개시된 매트는 수면자의 신체 부위에 기반하여 매트의 적어도 일부가 다른 일부와 서로 다른 온도로 발열할 수 있는 구조가 아니다. However, this first prior art only adjusts the temperature of the mat according to the user's sleeping state, and the mat disclosed in the first prior art does not include a plurality of piezoelectric sensors and a plurality of heating elements. Accordingly, the mat disclosed in the first prior art does not have a structure in which at least a portion of the mat can be heated to a different temperature from other portions based on the body part of the sleeping person.
또한, 제1 선행 기술은 이러한 매트의 구조로 인해, 수면자의 신체 부위(예: 머리, 종아리 등)에 대한 압전 정보를 획득할 수 없으며, 각 신체 부위별로 서로 다른 온도로 발열체의 발열을 제어할 수 없다.In addition, in the first prior art, due to the structure of the mat, piezoelectric information about the body parts of the sleeping person (eg, head, calves, etc.) cannot be obtained, and the heat of the heating element can be controlled at different temperatures for each body part. can't
또한, 제2 선행 기술(예: 특허 문헌 2)은 매트의 바닥 면에 복수 개의 압력 센서를 설치하여 수면자의 동작에 기반하여 매트의 온도를 제어하는 내용을 개시하고 있다. In addition, the second prior art (eg, Patent Document 2) discloses the content of controlling the temperature of the mat based on the operation of the sleeping person by installing a plurality of pressure sensors on the bottom surface of the mat.
그런데, 이러한 제2 선행 기술은 비록 바닥 면에 복수 개의 압력 센서를 설치하여 수면자의 움직임을 감지할 수 있으나, 제2 선행 기술은 이러한 움직임 감지를 통해 매트 전체의 온도를 제어할 뿐이다. By the way, although this second prior art can detect the movement of the sleeping person by installing a plurality of pressure sensors on the floor surface, the second prior art only controls the temperature of the entire mat through such motion sensing.
따라서, 제2 선행 기술에 개시된 매트는 수면자의 신체 부위에 기반하여 매트의 적어도 일부가 다른 일부와 서로 다른 온도로 발열할 수 있는 구조가 아니다. 또한, 제2 선행 기술은 이러한 매트의 구조적 특성으로 인해 수면자의 각 신체 부위에 해당되는 발열체가 서로 다른 온도로 발열될 수 없다.Accordingly, the mat disclosed in the second prior art does not have a structure in which at least a portion of the mat can be heated to a different temperature from that of the other portion based on the body part of the sleeping person. In addition, in the second prior art, the heating element corresponding to each body part of the sleeping person cannot be heated to different temperatures due to the structural characteristics of the mat.
(특허문헌 1) JP 공개특허공보 10-2014-042773 A(Patent Document 1) JP Patent Publication No. 10-2014-042773 A
(특허문헌 2) KR 공개특허공보 10-2017-0115121(Patent Document 2) KR Patent Publication No. 10-2017-0115121
따라서, 본 발명의 목적은 매트부의 적어도 일부가 다른 적어도 일부와 상이한 온도로 발열될 수 있는 스마트 매트를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a smart mat in which at least a part of the mat unit can be heated to a different temperature than at least another part.
또한, 본 발명의 목적은 매트부의 적어도 일부가 다른 적어도 일부와 상이한 온도로 발열될 수 있도록, 복수 개의 발열체를 구비한 스마트 매트를 제공하는 것이다.In addition, it is an object of the present invention to provide a smart mat having a plurality of heating elements, so that at least a portion of the mat portion can be heated to a different temperature than at least another portion.
또한, 본 발명의 목적은 수면자의 신체 부위에 따라 매트부의 적어도 일부가 다른 적어도 일부와 상이한 온도로 발열될 수 있도록, 수면자의 신체 부위를 식별할 수 있는 적어도 하나의 압전 센서를 구비한 스마트 매트를 제공하는 것이다.In addition, an object of the present invention is to provide a smart mat having at least one piezoelectric sensor that can identify the body part of the sleeper so that at least a part of the mat unit can be heated to a different temperature than at least another part according to the body part of the sleeping person. will provide
또한, 본 발명의 목적은 사용자의 신체 부위를 인식하기 위해 복수의 압전 센서들 각각을 일정 간격으로 이격된 위치에 배치하고, 각각의 압전 센서들에 대응되는 위치에 복수의 발열체를 배치하여 사용자의 신체 부위에 따라 서로 다른 온도로 발열하는 스마트 매트를 제공하는 것이다.In addition, an object of the present invention is to arrange each of a plurality of piezoelectric sensors at positions spaced apart from each other at regular intervals in order to recognize a user's body part, and arrange a plurality of heating elements at positions corresponding to each of the piezoelectric sensors. It is to provide a smart mat that generates heat at different temperatures depending on body parts.
또한, 본 발명의 목적은 매트부가 사용자의 신체 부위를 인식하기 위해 적어도 하나의 압전 센서가 포함된 직물 형태의 발열 부재를 제공하는 것이다.In addition, an object of the present invention is to provide a heating member in the form of a fabric including at least one piezoelectric sensor in order to recognize the user's body part by the mat.
또한, 본 발명의 목적은 매트부가 서로 다른 온도로 발열될 수 있도록 적어도 하나의 발열체가 포함된 직물 형태의 발열 부재를 제공하는 것이다.In addition, it is an object of the present invention to provide a heating member in the form of a fabric including at least one heating element so that the mat unit can be heated at different temperatures.
또한, 본 발명의 목적은 적어도 하나의 압전 센서와 적어도 하나의 발열체가 포함된 직물 형태의 발열 부재를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a heating member in the form of a fabric including at least one piezoelectric sensor and at least one heating element.
또한, 본 발명의 목적은 유체에 기반하여 발열할 수 있는 적어도 하나의 발열체를 포함하는 스마트 매트를 제공하는 것이다.In addition, it is an object of the present invention to provide a smart mat including at least one heating element capable of generating heat based on a fluid.
또한, 본 발명의 목적은 복수 개의 발열체들 각각이 전기적 발열체, 유체적 발열체 및 상기 전기적 발열체와 상기 유체적 발열체의 조합으로 구성된 혼합적 발열체 중 어느 하나인 스마트 매트를 제공하는 것이다.In addition, it is an object of the present invention to provide a smart mat in which each of a plurality of heating elements is any one of an electric heating element, a fluid heating element, and a mixed heating element composed of a combination of the electric heating element and the fluid heating element.
또한, 본 발명의 목적은 일정 간격으로 배치된 복수의 압전 센서들 각각으로부터 사용자의 신체 일부에 대한 압전 정보를 획득하고, 획득된 압전 정보에 기반하여 사용자의 수면 자세를 식별할 수 있는 스마트 매트를 제공하는 것이다.In addition, an object of the present invention is to obtain piezoelectric information on a part of the user's body from each of a plurality of piezoelectric sensors arranged at regular intervals, and to provide a smart mat that can identify the user's sleeping posture based on the obtained piezoelectric information. will provide
또한, 본 발명의 목적은 카메라로부터 사용자의 수면 자세에 대한 이미지를 획득하고, 상기 획득된 이미지와 적어도 하나의 압전 센서로부터 획득한 사용자에 대한 압전 정보를 통해 사용자의 수면 자세의 식별력을 향상시킬 수 있는 스마트 매트를 제공하는 것이다.In addition, it is an object of the present invention to obtain an image of a user's sleeping posture from a camera, and improve the identification of the user's sleeping posture through the obtained image and the piezoelectric information about the user obtained from at least one piezoelectric sensor. It is to provide a smart mat with
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시 예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention not mentioned may be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. Moreover, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.
이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 매트는 적어도 하나의 압전 센서와 상기 적어도 하나의 압전 센서에 대응되는 위치에 적어도 하나의 발열체를 배치한다. 이러한 배치를 통해 상기 스마트 매트는 적어도 하나의 압전 센서의 각각의 위치에서 사용자의 신체 일부에 대한 무게 정보를 획득하고, 획득된 무게 정보에 기반하여 상기 스마트 매트의 일부를 다른 일부와 상이한 온도로 발열할 수 있다.To achieve this object, the smart mat according to an embodiment of the present invention arranges at least one piezoelectric sensor and at least one heating element at a position corresponding to the at least one piezoelectric sensor. Through this arrangement, the smart mat acquires weight information on a part of the user's body at each position of at least one piezoelectric sensor, and heats a part of the smart mat to a different temperature from other parts based on the acquired weight information can do.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 매트는 적어도 하나의 압전 센서, 및 적어도 하나의 발열체를 제어하는 적어도 하나의 온도 제어부와 통신부를 통해 실시간으로 통신할 수 있다. 이러한 통신을 통해 스마트 매트는 사용자의 수면 자세에 대한 다양한 정보를 실시간으로 획득하고, 수면 자세에 기반하여 스마트 매트의 온도를 적응적으로 제어할 수 있다.In addition, the smart mat according to an embodiment of the present invention may communicate in real time through at least one piezoelectric sensor, and at least one temperature controller controlling at least one heating element and a communication unit. Through such communication, the smart mat can acquire various information about the user's sleeping posture in real time, and can adaptively control the temperature of the smart mat based on the sleeping posture.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 매트는 무선 전력 송신 장치로부터 무선을 통해 전력을 수신하고, 수신된 전력에 기반하여 스마트 매트의 일부 별로 서로 다른 온도로 발열함으로써, 스마트 매트의 이동성을 확보할 수 있다.In addition, the smart mat according to an embodiment of the present invention receives power from the wireless power transmitter wirelessly, and based on the received power, heats each part of the smart mat to different temperatures, thereby securing the mobility of the smart mat. can do.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 매트를 제어하는 제어 장치는 수면자의 신체 부위에 따라 매트부의 적어도 일부가 다른 적어도 일부와 상이한 온도로 발열될 수 있도록, 수면자의 신체 부위를 식별할 수 있는 적어도 하나의 압전 센서를 제어할 수 있는 프로세서를 포함할 수 있다.In addition, the control device for controlling the smart mat according to an embodiment of the present invention can identify the body part of the sleeper so that at least a part of the mat unit can be heated to a different temperature than at least another part according to the body part of the sleeper. A processor capable of controlling at least one piezoelectric sensor may be included.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 매트를 제어하는 제어 장치는 수면자의 신체 부위에 따라 매트부의 적어도 일부가 다른 적어도 일부와 상이한 온도로 발열될 수 있다. 이를 위해, 상기 제어 장치는 수면자의 신체 부위를 식별할 수 있는 적어도 하나의 압전 센서를 제어할 수 있는 명령어들을 저장하는 메모리를 포함할 수 있다.In addition, in the control device for controlling the smart mat according to an embodiment of the present invention, at least a portion of the mat unit may be heated to a different temperature from at least some other parts according to the body part of the sleeping person. To this end, the control device may include a memory for storing instructions for controlling at least one piezoelectric sensor capable of identifying a body part of the sleeping person.
이를 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 매트는, 복수의 압전 센서들 및 복수의 발열체들을 포함하는 매트부, 및 제어 장치를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제어 장치는, 상기 복수의 압전 센서들 각각의 위치에서 상기 스마트 매트 상의 사용자에 의한 압전 정보를 획득할 수 있다. 그리고, 상기 제어 장치는 상기 획득된 압전 정보에 기반하여 상기 사용자의 제1 신체 일부의 위치에 대응되는 적어도 하나의 제1 발열체의 온도가 상기 사용자의 제2 신체 일부의 위치에 대응되는 적어도 하나의 제2 발열체의 온도와 상이하도록 상기 적어도 하나의 제1 발열체의 온도를 제어할 수 있다.To this end, the smart mat according to an embodiment of the present invention may include a mat unit including a plurality of piezoelectric sensors and a plurality of heating elements, and a control device. In addition, the control device may obtain piezoelectric information by the user on the smart mat at each of the plurality of piezoelectric sensors. In addition, the control device determines that the temperature of the at least one first heating element corresponding to the position of the first body part of the user corresponds to the position of the second body part of the user based on the acquired piezoelectric information. The temperature of the at least one first heating element may be controlled to be different from the temperature of the second heating element.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 장치는, 상기 매트부에 포함된 상기 복수의 압전 센서들 각각으로부터 측정된 압전 정보를 획득하는 센서부, 상기 매트부에 포함된 상기 복수의 발열체들 각각의 온도를 제어하는 온도 제어부, 및 상기 센서부 및 상기 매트부와 전기적으로 연결되는 프로세서를 포함할 수 있다.In addition, the control device according to an embodiment of the present invention includes a sensor unit for obtaining piezoelectric information measured from each of the plurality of piezoelectric sensors included in the mat unit, and each of the plurality of heating elements included in the mat unit. It may include a temperature control unit for controlling the temperature, and a processor electrically connected to the sensor unit and the mat unit.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 프로세서는, 상기 획득된 압전 정보에 기반하여 상기 사용자의 수면 자세에 의한 형상을 식별하고, 상기 식별된 사용자의 형상에 기반하여 상기 사용자의 상기 제1 신체 일부 식별할 수 있다. 그리고, 상기 프로세서는 상기 식별된 제1 신체 일부에 대응되는 상기 적어도 하나의 제1 발열체의 온도가 상기 적어도 하나의 제2 발열체의 온도와 상이하도록 상기 적어도 하나의 제1 발열체의 온도를 제어할 수 있다.In addition, the processor according to an embodiment of the present invention identifies a shape according to the sleeping posture of the user based on the obtained piezoelectric information, and the first body of the user based on the identified shape of the user Some can be identified. And, the processor may control the temperature of the at least one first heating element so that the temperature of the at least one first heating element corresponding to the identified first body part is different from the temperature of the at least one second heating element. have.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 매트를 제어하는 제어 장치는, 복수의 압전 센서들 각각의 위치에서 스마트 매트 상의 사용자에 의한 압전 정보를 획득할 수 있다. 그리고, 상기 제어 장치는 상기 획득된 압전 정보에 기반하여 상기 사용자의 제1 신체 일부의 위치에 대응되는 적어도 하나의 제1 발열체의 온도가 상기 사용자의 제2 신체 일부의 위치에 대응되는 적어도 하나의 제2 발열체의 온도와 상이하도록 상기 제1 발열체의 온도를 제어하도록 하는 명령어들을 저장하는 메모리를 포함할 수 있다.In addition, the control device for controlling the smart mat according to an embodiment of the present invention may obtain piezoelectric information by the user on the smart mat at each position of the plurality of piezoelectric sensors. In addition, the control device determines that the temperature of the at least one first heating element corresponding to the position of the first body part of the user corresponds to the position of the second body part of the user based on the acquired piezoelectric information. It may include a memory for storing instructions for controlling the temperature of the first heating element to be different from the temperature of the second heating element.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 매트를 제어하는 방법은, 매트부에 포함된 복수의 압전 센서들 각각의 위치에서 상기 스마트 매트 상의 사용자에 의한 압전 정보를 획득하는 과정, 상기 획득된 압전 정보에 기반하여 상기 사용자의 제1 신체 일부의 위치에 대응되는 적어도 하나의 제1 발열체의 온도가 상기 사용자의 제2 신체 일부의 위치에 대응되는 적어도 하나의 제2 발열체의 온도와 상이하도록 상기 적어도 하나의 제1 발열체의 온도를 제어하는 과정을 포함할 수 있다.In addition, the method for controlling a smart mat according to an embodiment of the present invention includes a process of obtaining piezoelectric information by a user on the smart mat at each position of a plurality of piezoelectric sensors included in the mat unit, the obtained piezoelectric The at least one so that the temperature of the at least one first heating element corresponding to the position of the first body part of the user is different from the temperature of the at least one second heating element corresponding to the position of the second body part of the user based on the information It may include the process of controlling the temperature of one first heating element.
본 발명은 매트부의 적어도 일부를 다른 적어도 일부와 상이한 온도로 발열되도록 온도를 제어함으로써, 사용자의 신체 부위에 따른 효율적인 냉난방을 제공할 수 있다. The present invention can provide efficient heating and cooling according to the user's body part by controlling the temperature so that at least a portion of the mat portion is heated to a different temperature from at least another portion.
또한, 본 발명은 사용자의 신체 부위에 기반하여 매트부의 적어도 일부가 다른 적어도 일부와 상이한 온도로 발열될 수 있도록, 사용자의 신체 부위를 식별함으로써, 사용자에게 적응적으로 스마트한 수면 환경을 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a smart sleep environment adaptively to the user by identifying the user's body part so that at least a part of the mat unit can be heated to a different temperature than the other at least part based on the user's body part. have.
또한, 본 발명은 사용자의 신체 부위를 인식하기 위해 적어도 하나의 압전 센서를 직물 형태의 발열 부재로 제공함으로써, 스마트 매트의 세탁을 용이하게 할 수 있다.In addition, the present invention can facilitate washing of the smart mat by providing at least one piezoelectric sensor as a heat generating member in the form of a fabric to recognize a user's body part.
또한, 본 발명은 유체에 기반하여 발열할 수 있도록 발열체를 형성함으로써, 온수 매트에 적용될 수 있고 제조 단가를 낮출 수 있다.In addition, the present invention can be applied to a hot water mat by forming a heating element to generate heat based on a fluid, and can lower the manufacturing cost.
또한, 본 발명은 복수 개의 발열체들 각각이 전기적 발열체, 유체적 발열체 및 상기 전기적 발열체와 상기 유체적 발열체의 조합으로 구성된 혼합적 발열체 중 어느 하나인 스마트 매트를 제공함으로써, 사용자의 취향, 또는 요구에 부합되는 다양한 스마트 매트를 제공할 수 있다.In addition, the present invention provides a smart mat in which each of a plurality of heating elements is any one of an electric heating element, a fluid heating element, and a mixed heating element composed of a combination of the electric heating element and the fluid heating element, according to the taste or demand of the user. A variety of matching smart mats can be provided.
또한, 본 발명은 스마트 매트 내의 복수의 압전 센서들 각각으로부터 획득된 압전 정보와 카메라를 통해 획득한 사용자의 수면 자세에 대한 이미지를 통해, 사용자의 수면 자세에 대한 인식률을 향상시킬 수 있다. In addition, the present invention can improve the recognition rate of the user's sleeping posture through the piezoelectric information obtained from each of the plurality of piezoelectric sensors in the smart mat and the image of the user's sleeping posture obtained through the camera.
또한, 본 발명은 수면 자세에 대한 실시간 식별이 가능할 수 있다. 그리고, 이를 통해 본 발명은 사용자에게 쾌적한 수면 환경을 보다 빠르게 제공할 수 있다.In addition, the present invention may enable real-time identification of sleeping postures. And, through this, the present invention can provide a comfortable sleeping environment to the user more quickly.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, the specific effects of the present invention will be described together while describing specific details for carrying out the invention below.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 매트의 구성도이다.1 is a block diagram of a smart mat according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 매트를 제어하는 제어 장치의 구성도이다.2 is a block diagram of a control device for controlling a smart mat according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 스마트 매트의 동작을 제어하는 과정을 나타낸 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a process for controlling the operation of a smart mat according to various embodiments of the present disclosure.
도 4a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 압전 센서들의 연결을 나타낸 예시도이다. 4A is an exemplary diagram illustrating a connection of a plurality of piezoelectric sensors according to an embodiment of the present invention.
도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 온도 제어부들과 복수의 발열체들 각각의 연결 관계를 나타낸 예시도이다. 4B is an exemplary diagram illustrating a connection relationship between a plurality of temperature controllers and a plurality of heating elements according to an embodiment of the present invention.
도 4c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 온도 제어부들 및 복수의 발열체들과, 복수의 압전 센서들의 관계를 나타낸 예시도이다4C is an exemplary diagram illustrating a relationship between a plurality of temperature controllers, a plurality of heating elements, and a plurality of piezoelectric sensors according to an embodiment of the present invention;
도 5a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 압전 센서들을 통해 획득한 스마트 매트 위의 사용자의 무게 값에 의한 강도를 나타낸 예시도이다. Figure 5a is an exemplary view showing the strength by the user's weight value on the smart mat obtained through a plurality of piezoelectric sensors according to an embodiment of the present invention.
도 5b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 복수의 압전 센서들을 통해 획득한 사용자의 무게 값에 대한 강도를 보간한 예시도이다. 5B is an exemplary diagram of interpolation of strength for a user's weight value obtained through the plurality of piezoelectric sensors according to an embodiment of the present invention.
도 5c는 도 5b에서 보간된 강도에 기반하여 사용자의 신체 일부를 구분한 예시도이다. FIG. 5C is an exemplary diagram in which a part of the user's body is divided based on the intensity interpolated in FIG. 5B .
도 5d는 사용자의 신체 중에서 가슴 부분에 대한 예시도이다. 5D is an exemplary diagram of a chest portion of a user's body.
도 5e는 사용자의 가슴 부분에 위치한 적어도 하나의 압전 센서에서 획득된 압전 정보를 필터링하여 맥파를 추출한 예시도이다. FIG. 5E is an exemplary diagram in which pulse waves are extracted by filtering piezoelectric information obtained from at least one piezoelectric sensor located on a user's chest.
도 5f는 도5e에서 상기 추출된 맥파를 전처리하여 심박 파형과 호흡 파형을 나타낸 예시도이다. FIG. 5F is an exemplary diagram illustrating a heartbeat waveform and a respiration waveform by preprocessing the extracted pulse wave in FIG. 5E .
도 5g는 도5f에서 상기 전처리된 맥파에서 추출된 심박 파형의 주파수를 분석하여 생리적 인텍스의 백색 잡음을 추출한 예시도이다. FIG. 5G is an exemplary diagram in which white noise of a physiological index is extracted by analyzing the frequency of a heartbeat waveform extracted from the pre-processed pulse wave in FIG. 5F.
도 5h는 도 5f에서 상기 전처리된 맥파에서 추출된 심박 파형의 주파수를 분석하여 심박 검출 신호를 추출한 예시도이다. FIG. 5H is an exemplary diagram in which a heartbeat detection signal is extracted by analyzing a frequency of a heartbeat waveform extracted from the preprocessed pulse wave in FIG. 5F .
도 5i는 도 5f에서 상기 전처리된 맥파에서 추출된 호흡 파형을 추출한 예시도이다. FIG. 5i is an exemplary view of extracting a respiration waveform extracted from the pre-processed pulse wave in FIG. 5f .
도 5j는 도 5h에서 상기 심박 검출 신호를 시주파수 분석하여 수면 패턴을 분석한 예시도이다. FIG. 5J is an exemplary diagram of analyzing a sleep pattern by analyzing the time frequency of the heartbeat detection signal in FIG. 5H .
도 5k는 도 5f에서 상기 심박 파형에서 심박 변이도를 추출한 예시도이다.5K is an exemplary diagram in which a heart rate variability is extracted from the heart rate waveform in FIG. 5F .
도 6a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 압전 센서들 각각의 배치가 제1 거리 단위로 매트부에 배치되고, 사용자가 반듯이 누운 상태에서, 사용자의 무게 값에 의한 강도를 나타낸 예시도이다. 6A is an exemplary diagram illustrating the strength of a plurality of piezoelectric sensors according to an embodiment of the present invention, in which each arrangement is arranged on a mat unit by a first distance unit, and in a state in which the user is lying on his back, the strength by the weight value of the user .
도 6b는 일 실시 예에 따른 복수의 압전 센서들 각각은 제2 거리 단위로 매트부에 배치되고, 사용자가 반듯이 누운 상태에서, 사용자의 무게 값에 의한 강도를 나타낸 예시도이다. 6B is an exemplary diagram illustrating strength according to a user's weight value in a state in which each of the plurality of piezoelectric sensors is disposed on the mat unit by a second distance unit, and the user is lying on his back according to an embodiment.
도 6c는 일 실시 예에 따른 복수의 압전 센서들 각각은 제3 거리 단위로 매트부에 배치되고, 사용자가 반듯이 누운 상태에서, 사용자의 무게 값에 의한 강도를 나타낸 예시도이다.6C is an exemplary diagram illustrating the strength according to the weight of the user in a state in which each of the plurality of piezoelectric sensors is disposed on the mat by a third distance unit, and the user is lying on his back according to an embodiment.
도 6d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 압전 센서들 각각은 제1 거리 단위로 매트부에 배치되고, 사용자가 옆으로 누운 상태에서, 사용자의 무게 값에 의한 강도를 나타낸 예시도이다. 6D is an exemplary diagram illustrating the strength of the plurality of piezoelectric sensors according to an embodiment of the present invention, each of which is disposed on the mat unit in units of a first distance, and the user is lying on his or her side, the strength by the weight value of the user.
도 6e는 일 실시 예에 따른 복수의 압전 센서들 각각은 제2 거리 단위로 매트부에 배치되고, 사용자가 옆으로 누운 상태에서, 사용자의 무게 값에 의한 강도를 나타낸 예시도이다. FIG. 6E is an exemplary diagram illustrating strength according to a user's weight value in a state in which each of a plurality of piezoelectric sensors is disposed on a mat unit by a second distance unit, and the user lies on his side, according to an embodiment.
도 6f는 일 실시 예에 따른 복수의 압전 센서들 각각은 제3 거리 단위로 매트부에 배치되고, 사용자가 옆으로 누운 상태에서, 사용자의 무게 값에 의한 강도를 나타낸 예시도이다.6F is an exemplary diagram illustrating strength according to a user's weight value in a state in which each of the plurality of piezoelectric sensors is disposed on the mat by a third distance unit, and the user lies on his side, according to an embodiment.
도 6g는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 압전 센서들 각각은 제1 거리 단위로 매트부에 배치되고, 사용자가 엎드린 상태에서, 사용자의 무게 값에 의한 강도를 나타낸 예시도이다. 6G is an exemplary view showing the strength of each of the plurality of piezoelectric sensors according to the user's weight in a state in which each of the plurality of piezoelectric sensors is disposed on the mat in a unit of a first distance and the user is lying on his stomach.
도 6h는 일 실시 예에 따른 복수의 압전 센서들 각각은 제2 거리 단위로 매트부에 배치되고, 사용자가 엎드린 상태에서, 사용자의 무게 값에 의한 강도를 나타낸 예시도이다. 6H is an exemplary diagram illustrating a plurality of piezoelectric sensors, each of which is disposed on a mat by a second distance unit, and shows strength according to a user's weight in a state in which the user is prone.
도 6i는 일 실시 예에 따른 복수의 압전 센서들 각각은 제3 거리 단위로 매트부에 배치되고, 사용자가 엎드린 상태에서, 사용자의 무게 값에 의한 강도를 나타낸 예시도이다.6I is an exemplary diagram illustrating a plurality of piezoelectric sensors, each of which is disposed on a mat unit in a third distance unit, and shows strength according to a user's weight in a state in which the user is prone.
도 7a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발열체의 제1 예시도이다. 7A is a first exemplary view of a heating element according to an embodiment of the present invention.
도 7b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발열체의 제2 예시도이다. 7B is a second exemplary view of a heating element according to an embodiment of the present invention.
도 7c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발열체의 제3 예시도이다.7C is a third exemplary view of a heating element according to an embodiment of the present invention.
도 8a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 적어도 하나의 압전 센서를 포함하는 직물 타입의 부재를 베개에 배치한 예시도이다. 8A is an exemplary view in which a fabric-type member including at least one piezoelectric sensor is disposed on a pillow according to an embodiment of the present invention.
도 8b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 적어도 하나의 압전 센서를 포함하는 직물 타입의 부재를 매트부에 배치한 예시도이다.8B is an exemplary view in which a fabric-type member including at least one piezoelectric sensor is disposed on a mat unit according to an embodiment of the present invention.
도 9a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 매트에 사용자가 옆으로 누운 예시도이다. Figure 9a is an exemplary view of the user lying on the side on the smart mat according to an embodiment of the present invention.
도 9b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 매트에 사용자가 옆으로 누운 경우의 각 신체 부위에 대한 무게 값의 강도를 나타낸 예시도이다.9B is an exemplary view illustrating the strength of the weight value for each body part when the user lies on the side on the smart mat according to an embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 매트부의 분해도이다.10 is an exploded view of the mat unit according to an embodiment of the present invention.
도 11a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 매트 상에 사용자가 반듯이 누운 상태를 나타낸 평면도이다. 11A is a plan view illustrating a state in which a user lies flat on a smart mat according to an embodiment of the present invention.
도 11b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 매트 상에 사용자가 반듯이 누운 상태를 나타낸 좌측면도이다.Figure 11b is a left side view showing a state in which the user is lying on the smart mat according to an embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 매트부의 분해도이다.12 is an exploded view of a mat unit according to another embodiment of the present invention.
도 13a는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스마트 매트 상에 사용자가 반듯이 누운 상태를 나타낸 평면도이다. 13A is a plan view illustrating a state in which a user lies on a smart mat according to another embodiment of the present invention.
도 13b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스마트 매트 상에 사용자가 반듯이 누운 상태를 나타낸 좌측면도이다.Figure 13b is a left side view showing a state in which the user is lying flat on the smart mat according to another embodiment of the present invention.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 매트부 내에서 제3 부재의 배치를 나타낸 평면도이다.14 is a plan view showing the arrangement of the third member in the mat unit according to an embodiment of the present invention.
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 매트의 동작을 제어하는 과정을 나타낸 순서도이다.15 is a flowchart illustrating a process for controlling the operation of the smart mat according to an embodiment of the present invention.
도 16a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 매트의 매트부를 나타낸 예시도이다. Figure 16a is an exemplary view showing the mat of the smart mat according to an embodiment of the present invention.
도 16b는 일 실시 예에 따른 스마트 매트의 매트부에 포함된 유체적 발열체의 예시도이다.Figure 16b is an exemplary view of a fluid heating element included in the mat portion of the smart mat according to an embodiment.
도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 발열체들을 포함하는 매트부의 제1 예시도이다.17 is a first exemplary view of a mat unit including a plurality of heating elements according to an embodiment of the present invention.
도 18은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 발열체들을 포함하는 매트부의 제2 예시도이다.18 is a second exemplary view of a mat unit including a plurality of heating elements according to an embodiment of the present invention.
도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 발열체들을 포함하는 매트부의 제3 예시도이다.19 is a third exemplary view of a mat unit including a plurality of heating elements according to an embodiment of the present invention.
도 20은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 발열체들을 포함하는 매트부의 제4 예시도이다.20 is a fourth exemplary view of a mat unit including a plurality of heating elements according to an embodiment of the present invention.
도 21은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스마트 매트의 동작을 제어하는 과정을 나타낸 순서도이다.21 is a flowchart illustrating a process of controlling the operation of a smart mat according to another embodiment of the present invention.
도 22a는 본 발명의 실시 예에 따른 매트부에 포함된 압전 센서들의 배치 간격을 조절하기 위해 여성의 평균 키를 표본화한 예시도이다. 22A is an exemplary diagram illustrating a sample of a woman's average height in order to adjust an arrangement interval of piezoelectric sensors included in the mat unit according to an embodiment of the present invention.
도 22b는 본 발명의 실시 예에 따른 매트부에 포함된 압전 센서들의 배치 간격을 조절하기 위해 남성의 평균 키를 표본화한 예시도이다.22B is an exemplary diagram illustrating an average male height sampled in order to adjust an arrangement interval of piezoelectric sensors included in the mat unit according to an embodiment of the present invention.
도 23은 본 발명의 일 실시 예에 따른 매트부 내에 배치된 적어도 하나의 발열체가 수면자의 신체 일부에 기반하여 서로 다른 온도로 발열하기 위해 주위 온도를 고려한 신체 일부의 발열 예시도이다. 23 is an exemplary diagram illustrating heat generation of a body part in consideration of the ambient temperature in order to generate at least one heating element disposed in the mat unit at different temperatures based on the body part of the sleeping person according to an embodiment of the present invention.
도 24는 본 발명의 일 실시 예에 따른 매트부 내에 배치된 적어도 하나의 발열체가 수면자의 신체 일부에 기반하여 서로 다른 온도로 발열하기 위해 참조될 수 있는 신체 일부의 온도를 나타낸 예시도이다.24 is an exemplary view showing the temperature of a body part that can be referred to in order to generate heat at different temperatures based on the body part of the sleeping person by at least one heating element disposed in the mat unit according to an embodiment of the present invention.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above-described objects, features and advantages will be described below in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar components.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.Although the first, second, etc. are used to describe various elements, these elements are not limited by these terms, of course. These terms are only used to distinguish one component from other components, and unless otherwise stated, the first component may be the second component, of course.
이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시 예에 따른 스마트 매트 및 제어 방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, a smart mat and a control method according to some embodiments of the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 매트의 구성도이다.1 is a block diagram of a smart mat according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 매트(100)는 적어도 하나의 발열체(111) 및 적어도 하나의 압전 센서(112)를 포함하는 매트부(110), 및 상기 매트부(110)의 온도를 제어하는 제어 장치(120)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the smart mat 100 according to an embodiment of the present invention includes a mat unit 110 including at least one heating element 111 and at least one piezoelectric sensor 112 , and the mat unit ( A control device 120 for controlling the temperature of 110 may be included.
도 1에 도시된 스마트 매트(100)의 구성은 일 실시 예에 따른 것이고, 스마트 매트(100)의 구성 요소들이 도 1에 도시된 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 구성 요소가 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다.The configuration of the smart mat 100 shown in FIG. 1 is according to an embodiment, and the components of the smart mat 100 are not limited to the embodiment shown in FIG. 1, and some components are added as necessary. , may be changed or deleted.
일 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 압전 센서(112)는 상기 매트부(110) 내에서 일정 간격으로 이격된 위치에 배치될 수 있다. 또는, 상기 적어도 하나의 압전 센서(112)는 상기 매트부(110) 내에서 상부, 하부, 및 중간 부분에 배치될 수 있고, 압력이 더 가해지는 부분에 선택적으로 더 배치될 수 있다. 상기 적어도 하나의 압전 센서(112)는 스마트 매트(100)의 매트부(110) 겉면에 형성된 겉감 부재의 하층에 형성될 수 있다. According to an embodiment, the at least one piezoelectric sensor 112 may be disposed at a location spaced apart from each other at regular intervals within the mat unit 110 . Alternatively, the at least one piezoelectric sensor 112 may be disposed in the upper part, the lower part, and the middle part in the mat part 110, and may be selectively further disposed in a part to which more pressure is applied. The at least one piezoelectric sensor 112 may be formed on a lower layer of the outer material formed on the outer surface of the mat portion 110 of the smart mat 100 .
일 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 압전 센서(112) 각각은 자신의 위치에서 상기 매트부(110) 상의 사용자(예: 수면자)(105)에 의한 압전 정보(예: 사용자의 신체 일부의 무게 값)를 획득할 수 있다. 예를 들면, 사용자(예: 수면자)가 매트부(110) 상에서 이불을 덮고 있는 경우, 상기 적어도 하나의 압전 센서(112) 각각은 자신의 위치에서 상기 매트부(110) 상의 사용자(예: 이불을 덮고 있는 수면자)에 의한 압전 정보(예: 사용자의 신체 일부의 무게 값 및 신체 일부를 덮고 있는 이불의 무게)를 획득할 수 있다. According to an embodiment, each of the at least one piezoelectric sensor 112 includes piezoelectric information (eg, of a part of the user's body) by the user (eg, a sleeping person) 105 on the mat unit 110 at its location. weight) can be obtained. For example, when a user (eg, a sleeping person) covers the blanket on the mat unit 110 , each of the at least one piezoelectric sensor 112 is located at a location of the user (eg: It is possible to obtain piezoelectric information (eg, the weight value of the user's body part and the weight of the blanket covering the body part) by the sleeping person covering the quilt.
일 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 압전 센서(112) 각각은 직물로 이루어진 밴드 형의 부재(예: 제1 부재) 내에서 일정 간격으로 이격된 위치에 배치될 수 있다. 상기 제1 부재는 상기 매트부(110) 내의 겉감 부재 하층에서 격자 구조(예: 가로 M줄 X 세로 N줄)로 형성될 수 있다. 또는, 상기 제1 부재는 상기 매트부(110) 내의 겉감 부재 상층에서 격자 구조(예: 가로 M줄 X 세로 N줄)로 형성될 수 있다. 또는, 상기 제1 부재는 상기 매트부(110) 내에서 상부, 하부, 및 중간 부분에 배치될 수 있고, 압력이 더 가해지는 부분에 선택적으로 더 배치될 수 있다.According to an embodiment, each of the at least one piezoelectric sensor 112 may be disposed at positions spaced apart from each other at regular intervals within a band-shaped member (eg, the first member) made of fabric. The first member may be formed in a lattice structure (eg, M horizontal X vertical N rows) in the lower layer of the outer material in the mat unit 110 . Alternatively, the first member may be formed in a lattice structure (eg, horizontal M lines X vertical N lines) on the upper layer of the outer material in the mat unit 110 . Alternatively, the first member may be disposed in the upper, lower, and middle portions within the mat unit 110, and may be selectively further disposed in a portion to which more pressure is applied.
일 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 발열체(111)는 전기적 발열체, 유체적 발열체, 및 상기 전기적 발열체와 상기 유체적 발열체의 조합으로 구성된 혼합적 발열체 중 어느 하나를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the at least one heating element 111 may include any one of an electric heating element, a fluid heating element, and a mixed heating element composed of a combination of the electrical heating element and the fluid heating element.
상기 적어도 하나의 발열체(111)는 상기 매트부(110) 내에서 일정 간격으로 이격된 위치에 배치될 수 있다. 또는, 상기 적어도 하나의 발열체(111)는 상기 매트부(110) 내에서 상부, 하부, 및 중간 부분에 배치될 수 있고, 열이 더 가해지는 부분에 선택적으로 더 배치될 수 있다. 상기 적어도 하나의 발열체(111)는 상기 매트부(110) 겉면에 형성된 겉감 부재의 하층에 형성될 수 있다. The at least one heating element 111 may be disposed in a position spaced apart from each other at regular intervals within the mat unit 110 . Alternatively, the at least one heating element 111 may be disposed in the upper portion, the lower portion, and the middle portion within the mat portion 110, and may be selectively further disposed in a portion to which heat is further applied. The at least one heating element 111 may be formed on a lower layer of the outer material formed on the outer surface of the mat unit 110 .
일 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 발열체(111)는 상기 적어도 하나의 압전 센서(112)의 하층에 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 적어도 하나의 발열체(111) 각각은 상기 적어도 하나의 압전 센서(112) 각각에 대응되는 위치에 각각 배치될 수 있다. According to an embodiment, the at least one heating element 111 may be disposed under the at least one piezoelectric sensor 112 . For example, each of the at least one heating element 111 may be disposed at a position corresponding to each of the at least one piezoelectric sensor 112 .
일 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 발열체(111)는 유체(예: 공기 또는 액체)를 저장할 수 있는 밀폐형 챔버로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 각각의 적어도 하나의 발열체(111)는 유체가 유입되는 적어도 하나의 하나의 유입관 및 상기 적어도 하나의 유입관을 통해 유입된 유체가 배출되는 유출관을 포함하도록 형성될 수 있다. According to an embodiment, the at least one heating element 111 may be formed as an airtight chamber capable of storing a fluid (eg, air or liquid). And, each of the at least one heating element 111 may be formed to include at least one inlet pipe through which a fluid is introduced and an outlet pipe through which the fluid introduced through the at least one inlet pipe is discharged.
일 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 발열체(111) 각각은 프로세서(126) 또는 온도 제어부(121)의 제어 하에 자신의 위치에서 발열될 수 있다. 상기 적어도 하나의 발열체(111)는 직물로 이루어진 밴드형의 부재(예: 제2 부재) 내에서 일정 간격으로 이격된 위치에 배치될 수 있다. 상기 제2 부재는 상기 매트부(110) 내의 겉감 부재 하층(또는 상기 제1 부재 하층)에서 격자 구조(예: 가로 M줄 X 세로 N줄)로 형성될 수 있다. 또는, 상기 제2 부재는 상기 매트부(110) 내에서 상부, 하부, 및 중간 부분에 배치될 수 있고, 열이 더 가해지는 부분에 선택적으로 더 배치될 수 있다.According to an embodiment, each of the at least one heating element 111 may generate heat at its own location under the control of the processor 126 or the temperature controller 121 . The at least one heating element 111 may be disposed at a location spaced apart from each other at regular intervals within a band-shaped member (eg, the second member) made of fabric. The second member may be formed in a lattice structure (eg, M horizontal X vertical N rows) in the lower layer of the outer member (or the lower layer of the first member) in the mat unit 110 . Alternatively, the second member may be disposed in the upper, lower, and middle portions within the mat unit 110, and may be selectively further disposed in a portion to which heat is further applied.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 부재 및 상기 제2 부재 각각은 상기 매트부(110)와 탈착 또는 부착이 가능하거나 또는, 상기 매트부(110)와 일체형으로 결합될 수 있다. 또한, 상기 제1 부재 및 상기 제2 부재 각각은 직물로 이루어진 밴드형으로 제조되거나 또는 형성될 수 있다. According to an embodiment, each of the first member and the second member may be detachable or attached to the mat unit 110 , or may be integrally coupled to the mat unit 110 . In addition, each of the first member and the second member may be manufactured or formed in a band shape made of fabric.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 부재 및 상기 제2 부재는 하나의 부재로 제조 또는 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 부재 및 상기 제2 부재가 분리되는 경우, 상기 제1 부재는 상기 제2 부재의 상측에 배치되거나, 또는 상기 제2 부재의 하측에 배치될 수 있다.According to an embodiment, the first member and the second member may be manufactured or formed as a single member. For example, when the first member and the second member are separated, the first member may be disposed above the second member or disposed below the second member.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 부재에 배치된 적어도 하나의 발열체(111) 각각은, 인가되는 전압에 의해 발열될 수 있는 전기적 발열체, 가열된 액체 또는 공기에 의해 발열될 수 있는 유체적 발열체, 및 상기 전기적 발열체와 상기 유체적 발열체의 조합으로 구성된 혼합적 발열체 중 어느 하나를 포함할 수 있다.According to an embodiment, each of the at least one heating element 111 disposed on the second member includes an electrical heating element that can be heated by an applied voltage, a fluid heating element that can be heated by a heated liquid or air, and a mixed heating element composed of a combination of the electric heating element and the fluid heating element.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 부재에 배치된 발열체(111)가 전기적 발열체인 경우, 상기 발열체(111) 각각은 프로세서(126) 또는 온도 제어부(121)의 제어 하에 인접한 다른 발열체에 인가되는 전압과 상이한 전압을 공급받을 수 있다. 그리고, 상기 발열체(111) 각각은 공급된 전압에 기반하여 인접한 다른 발열체와 상이한 온도로 발열될 수 있다.According to an embodiment, when the heating element 111 disposed on the second member is an electric heating element, each of the heating elements 111 is a voltage applied to another adjacent heating element under the control of the processor 126 or the temperature controller 121 . may be supplied with a different voltage than In addition, each of the heating elements 111 may be heated at a different temperature from that of other adjacent heating elements based on the supplied voltage.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 부재에 배치된 발열체(111)가 유체적 발열체인 경우, 상기 발열체(111) 각각은 프로세서(126) 또는 온도 제어부(121)의 제어 하에 자신과 인접한 다른 발열체에 공급되는 유체(예: 공기 또는 액체)의 온도와 상이한 온도의 유체를 공급받을 수 있다. 그리고, 상기 발열체(111) 각각은 공급된 유체의 온도에 기반하여 인접한 다른 발열체와 상이한 온도로 발열될 수 있다. According to an embodiment, when the heating element 111 disposed on the second member is a fluid heating element, each of the heating elements 111 is controlled by the processor 126 or the temperature control unit 121 to the other heating element adjacent to itself. A fluid having a temperature different from that of the supplied fluid (eg, air or liquid) may be supplied. In addition, each of the heating elements 111 may be heated at a different temperature from other adjacent heating elements based on the temperature of the supplied fluid.
일 실시 예에 따르면, 상기 유체적 발열체는 상기 유체적 발열체로 유체가 유입되는 적어도 하나의 유입관, 및 상기 유입된 유체가 상기 유체적 발열체로부터 배출되는 적어도 하나의 유출관을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 유체적 발열체는, 상기 유출관을 통해 배출된 유체가 각 유입관에 부착된 온도 제어부를 통해 제어될 수 있다. 그리고, 상기 유체적 발열체는 상기 온도 제어부에 의해 온도가 제어된 유체가 각각의 유입관에 부착된 밸브를 통해 상기 적어도 하나의 유입관으로 다시 유입되는 구조를 갖도록 형성될 수 있다. According to an embodiment, the fluid heating element may include at least one inlet pipe through which a fluid flows into the fluid heating element, and at least one outlet pipe through which the introduced fluid is discharged from the fluid heating element. For example, the fluidic heating element may be controlled through a temperature control unit attached to each inlet pipe, the fluid discharged through the outlet pipe. In addition, the fluid heating element may be formed to have a structure in which a fluid whose temperature is controlled by the temperature controller is introduced back into the at least one inlet pipe through a valve attached to each inlet pipe.
일 실시 예에 따르면, 유체의 온도를 제어하는 적어도 하나의 온도 제어부는, 상기 매트부(110) 내에서 해당 유체적 발열체에 유입되는 유체(예: 공기 또는 액체)의 온도를 제어할 수 있는 적절한 위치에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 밸브는 상기 유체적 발열체와 상기 온도 제어부 사이에 배치될 수 있다.According to an embodiment, the at least one temperature control unit for controlling the temperature of the fluid is suitable for controlling the temperature of the fluid (eg, air or liquid) flowing into the fluidic heating element in the mat unit 110 . may be placed in position. In addition, the valve may be disposed between the fluid heating element and the temperature controller.
상기 온도 제어부는 상기 유출관을 통해 배출된 유체를 미리 설정된 제1 온도에 기반하여 가열할 수 있다. 상기 온도 제어부(121)는 상기 제1 온도로 가열된 유체를 적어도 하나의 유체적 발열체 각각에 포함된 제1 유입관을 통해 상기 적어도 하나의 유체적 발열체에 공급할 수 있다. The temperature controller may heat the fluid discharged through the outlet pipe based on a preset first temperature. The temperature controller 121 may supply the fluid heated to the first temperature to the at least one fluid heating element through a first inlet pipe included in each of the at least one fluid heating element.
또한, 상기 온도 제어부는 상기 유출관을 통해 배출된 유체를 미리 설정된 제2 온도에 기반하여 가열할 수 있다. 상기 온도 제어부(121)는 상기 제2 온도로 가열된 유체를 적어도 하나의 유체적 발열체 각각에 포함된 제2 유입관을 통해 상기 적어도 하나의 유체적 발열체에 공급할 수 있다. In addition, the temperature controller may heat the fluid discharged through the outlet pipe based on a preset second temperature. The temperature controller 121 may supply the fluid heated to the second temperature to the at least one fluid heating element through a second inlet pipe included in each of the at least one fluid heating element.
이상에서는 본 발명에 따른 적어도 하나의 발열체(111) 및 적어도 하나의 압전 센서(112)에 대해 간략히 설명하였으나, 이하에서는 적어도 하나의 발열체(111) 및 적어도 하나의 압전 센서(112)에 대해 도면에 기반하여 보다 상세히 설명한다.In the above, at least one heating element 111 and at least one piezoelectric sensor 112 according to the present invention have been briefly described, but below, at least one heating element 111 and at least one piezoelectric sensor 112 are shown in the drawings. based on it will be described in more detail.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어 장치(120)는 상기 스마트 매트(100)의 세탁 시, 상기 제어 장치(120)의 내부로 물 또는 이물질이 유입되지 않도록 외관이 형성될 수 있다. 상기 제어 장치(120)는 상기 매트부(110)의 내부에 배치될 수 있거나, 또는 외관에 밀폐형으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제어 장치(120)는 외부 전원(140)과의 인터페이스에 물 또는 이물질이 유입되지 않도록 상기 외부 전원(140)과의 연결 부분을 제외한 나머지 부분이 밀폐형으로 형성될 수 있다.According to an embodiment, when the smart mat 100 is washed, the control device 120 may have an exterior shape so that water or foreign substances do not flow into the inside of the control device 120 . The control device 120 may be disposed inside the mat unit 110, or may be formed in a closed shape on the exterior. For example, the control device 120 may be formed in a sealed type except for the connection part with the external power source 140 so that water or foreign substances do not flow into the interface with the external power source 140 .
일 실시 예에 따르면, 상기 제어 장치(120)는 상기 매트부(110)에 물리적으로 부착될 수 있고, 상기 매트부(110)에 포함된 적어도 하나의 발열체(111) 및 적어도 하나의 압전 센서(112)와 유선 연결을 통해 신호를 송수신할 수 있다. 또는, 상기 제어 장치(120)는 상기 매트부(110)에 물리적으로 이격되어 상기 매트부(110)에 포함된 적어도 하나의 발열체(111) 및 적어도 하나의 압전 센서(112)와 무선 연결을 통해 신호를 송수신할 수 있다.According to an embodiment, the control device 120 may be physically attached to the mat unit 110 , and at least one heating element 111 and at least one piezoelectric sensor included in the mat unit 110 ( 112) and can transmit and receive signals through a wired connection. Alternatively, the control device 120 is physically spaced apart from the mat unit 110 through a wireless connection with at least one heating element 111 and at least one piezoelectric sensor 112 included in the mat unit 110 . Signals can be sent and received.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어 장치(120)는 온도 제어부(121), 센서부(122), 통신부(123), 입력부(124), 메모리(125), 어댑터(130), 및 프로세서(126)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제어 장치(120)는 무선 전력 송신 장치로부터 전송되는 전력을 수신하고, 수신된 전력을 충전하는 배터리(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 제어 장치(120)의 구성 요소들이 도 1에 도시된 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 구성 요소가 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다. According to an embodiment, the control device 120 includes a temperature control unit 121 , a sensor unit 122 , a communication unit 123 , an input unit 124 , a memory 125 , an adapter 130 , and a processor 126 . may include. According to an embodiment, the control device 120 may further include a battery (not shown) that receives power transmitted from the wireless power transmitter and charges the received power. Components of the control device 120 are not limited to the embodiment shown in FIG. 1 , and some components may be added, changed, or deleted as necessary.
일 실시 예에 따르면, 상기 어댑터(130)는 외부 전원(140)과 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다. 그리고, 상기 어댑터(130)는 이러한 유선 또는 무선에 기반한 연결을 통해 상기 외부 전원으로부터 전원을 공급받을 수 있다. 상기 어댑터(130)는 상기 외부 전원(140)으로부터 공급되는 전압(예: 교류 전압)을 반파 정류된 전압으로 변환하고, 상기 반파 정류된 전압을 필터링하여 조정된 전압(예: 직류 전압)으로 변환할 수 있다. 상기 어댑터(130)는, 상기 프로세서(126)의 제어 하에, 변환된 직류 전압을 상기 제어 장치(120)가 동작될 수 있는 전압으로 조절하고, 상기 조절된 전압을 상기 제어 장치(120)에 포함된 각각의 구성 요소로 공급할 수 있다.According to an embodiment, the adapter 130 may be connected to the external power source 140 by wire or wirelessly. In addition, the adapter 130 may receive power from the external power source through such a wired or wireless connection. The adapter 130 converts a voltage (eg, AC voltage) supplied from the external power source 140 into a half-wave rectified voltage, and filters the half-wave rectified voltage to convert it into an adjusted voltage (eg, a DC voltage). can do. The adapter 130 adjusts the converted DC voltage to a voltage capable of operating the control device 120 under the control of the processor 126 , and includes the adjusted voltage in the control device 120 . can be supplied as individual components.
일 실시 예에 따르면, 상기 어댑터(130)는 상기 외부 전원(140)과의 유선 연결 또는 무선 연결을 위한 인터페이스(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 인터페이스(미도시)는 외부 전원(140), 또는 외부 전자 장치(미도시)와 유선 또는 무선으로 연결할 수 있는 지정된 프로토콜을 지원할 수 있다. According to an embodiment, the adapter 130 may include an interface (not shown) for a wired connection or a wireless connection with the external power source 140 . The interface (not shown) may support a designated protocol that can be wired or wirelessly connected to the external power source 140 or an external electronic device (not shown).
예를 들면, 상기 인터페이스(미도시)는 HDMI(high-definition multimedia interface), USB(universal serial bus), 광 인터페이스, 또는 D-sub(D-subminiature)를 포함할 수 있다. 상기 인터페이스(미도시)는 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD(secure digital) 카드/MMC(multi-media card) 인터페이스, 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.For example, the interface (not shown) may include a high-definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB), an optical interface, or a D-subminiature (D-sub). The interface (not shown) may include, for example, a mobile high-definition link (MHL) interface, a secure digital (SD) card/multi-media card (MMC) interface, or an infrared data association (IrDA) standard interface. have.
일 실시 예에 따르면, 상기 온도 제어부(121)는 매트부(110) 내에 배치된 적어도 하나의 발열체(111)의 온도를 제어할 수 있는 적어도 하나의 회로를 포함할 수 있다. 각각의 발열체(111)의 식별자 및 위치 정보는 메모리(125)에 저장될 수 있다. According to an embodiment, the temperature control unit 121 may include at least one circuit capable of controlling the temperature of at least one heating element 111 disposed in the mat unit 110 . The identifier and location information of each heating element 111 may be stored in the memory 125 .
상기 온도 제어부(121)는 상기 프로세서(126)의 제어 하에 상기 매트부(110) 내에 일정 간격으로 배치된(또는, 상부, 하부, 및 중간 부분에 배치된) 각각의 발열체(111)의 온도가 인접한 적어도 하나의 발열체(111)의 온도와 상이한 온도로 발열되도록 각각의 발열체(111)의 온도를 제어할 수 있다. The temperature control unit 121 is the temperature of each heating element 111 arranged at regular intervals in the mat unit 110 under the control of the processor 126 (or arranged in the upper, lower, and middle parts) The temperature of each of the heating elements 111 may be controlled to generate heat at a temperature different from the temperature of the at least one adjacent heating element 111 .
상기 온도 제어부(121)는 상기 적어도 하나의 발열체(111)와 유선 연결을 통해 신호를 송수신 할 수 있다. 또는, 상기 온도 제어부(121)는 근거리 무선 통신(예: 블루투스(Bluetooth), NFC(Near Field Communication), 또는 비콘(Beacon))에 기반한 프로토콜을 통해 각각의 발열체(111)와 신호를 송수신할 수 있다. The temperature controller 121 may transmit/receive a signal through a wired connection with the at least one heating element 111 . Alternatively, the temperature control unit 121 may transmit and receive signals to and from each heating element 111 through a protocol based on short-range wireless communication (eg, Bluetooth, Near Field Communication, or Beacon). have.
도 1에는 상기 온도 제어부(121)가 상기 프로세서(126)와 별도의 구성 요소로서 도시되어 있나, 이는 단지 실시 예일 뿐, 상기 온도 제어부(121)에서 수행되는 적어도 하나의 기능 또는 동작은 상기 프로세서(126)에서 수행될 수 있다.In FIG. 1 , the temperature control unit 121 is shown as a separate component from the processor 126 , but this is only an embodiment, and at least one function or operation performed by the temperature control unit 121 is performed by the processor ( 126) can be carried out.
일 실시 예에 따르면, 상기 센서부(122)는 상기 매트부(110) 내에 배치된 적어도 하나의 압전 센서(112)로부터 측정 또는 획득된 압전 정보를 수신할 수 있다. 상기 압전 정보는 해당 압전 센서(112)의 식별자 및 위치 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 각각의 압전 센서(112)의 식별자 및 위치 정보는 메모리(125)에 저장될 수 있다. 상기 센서부(122)는 상기 매트부(110) 내에 일정 간격으로 배치된 각각의 각각의 압전 센서(112)로부터 측정 또는 획득된 압전 정보를 수신할 수 있는 적어도 하나의 회로를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the sensor unit 122 may receive measured or acquired piezoelectric information from at least one piezoelectric sensor 112 disposed in the mat unit 110 . The piezoelectric information may include at least one of an identifier and location information of the corresponding piezoelectric sensor 112 . The identifier and location information of each piezoelectric sensor 112 may be stored in the memory 125 . The sensor unit 122 may include at least one circuit capable of receiving piezoelectric information measured or obtained from each of the piezoelectric sensors 112 arranged at regular intervals in the mat unit 110 .
상기 센서부(122)는 상기 적어도 하나의 압전 센서(112)와 유선 연결을 통해 신호를 송수신 할 수 있다. 또는, 상기 센서부(122)는 근거리 통신(예: 블루투스(Bluetooth), NFC(Near Field Communication), 또는 비콘(Beacon))에 기반한 프로토콜을 통해 각각의 압전 센서(112), 온도 감지 센서와 신호를 송수신할 수 있다. The sensor unit 122 may transmit and receive signals through a wired connection with the at least one piezoelectric sensor 112 . Alternatively, the sensor unit 122 may each piezoelectric sensor 112, a temperature sensor and a signal through a protocol based on short-range communication (eg, Bluetooth, Near Field Communication, or Beacon). can send and receive
도 1에는 상기 센서부(122)가 상기 프로세서(126)와 별도의 구성 요소로서 도시되어 있나, 이는 단지 실시 예일 뿐, 상기 센서부(122)에서 수행되는 적어도 하나의 기능 또는 동작은 상기 프로세서(126)에서 수행될 수 있다.In FIG. 1 , the sensor unit 122 is shown as a separate component from the processor 126 , but this is only an embodiment, and at least one function or operation performed by the sensor unit 122 is 126) can be carried out.
일 실시 예에 따르면, 상기 통신부(123)는 상기 제어 장치(120)에 포함된 적어도 하나의 구성 요소와 유선 통신 또는 무선 통신을 수행할 수 있다. 상기 통신부(123)는, 매트부(110) 내에 배치된 적어도 하나의 압전 센서(112), 및 상기 센서부(122)와 유선 통신 또는 무선 통신을 통해 적어도 하나의 신호 또는 정보를 송수신할 수 있는 적어도 하나의 회로를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the communication unit 123 may perform wired communication or wireless communication with at least one component included in the control device 120 . The communication unit 123 may transmit and receive at least one piezoelectric sensor 112 disposed in the mat unit 110, and at least one signal or information through wired communication or wireless communication with the sensor unit 122. It may include at least one circuit.
일 실시 예에 따르면, 상기 통신부(123)는 적어도 하나의 전자 장치(예: 카메라, 냉방 장치, 난방 장치, 냉난방 장치, 가습기, 제습기, 공기 청정기, 음향 출력 장치, 선풍기, 조명 장치, 산소 발생기 등)와 유선 통신 또는 무선 통신을 수행할 수 있다. 또는 상기 통신부(123)는 상기 유선 통신 또는 상기 무선 통신을 통해 상기 적어도 하나의 전자 장치와 신호를 송수신할 수 있다. According to an embodiment, the communication unit 123 includes at least one electronic device (eg, a camera, an air conditioner, a heating device, an air conditioner, a humidifier, a dehumidifier, an air purifier, a sound output device, a fan, a lighting device, an oxygen generator, etc.) ) and wired or wireless communication. Alternatively, the communication unit 123 may transmit/receive a signal to and from the at least one electronic device through the wired communication or the wireless communication.
일 실시 예에 따르면, 상기 통신부(123)는 근거리 통신(예: 블루투스(Bluetooth), NFC(Near Field Communication), 또는 비콘(Beacon))에 기반하여 적어도 하나의 전자 장치와 무선 통신을 수행할 수 있다. 예를 들면, 상기 통신부(123)는 카메라(예: 비젼 카메라, 적외선 카메라, 열화상 카메라 등)에서 획득된 이미지를 수신할 수 있다.According to an embodiment, the communication unit 123 may perform wireless communication with at least one electronic device based on short-range communication (eg, Bluetooth, Near Field Communication, or Beacon). have. For example, the communication unit 123 may receive an image obtained from a camera (eg, a vision camera, an infrared camera, a thermal imaging camera, etc.).
또는, 상기 통신부(123)는 냉난방 장치에서 측정한 온도, 및 습도 중 적어도 하나에 대한 정보를 수신할 수 있다. 또한, 상기 통신부(123)는 상기 냉난방 장치에서 측정한 온도에 대한 정보를 수신할 수 있고, 상기 가습기에서 측정한 습도에 대한 정보를 수신할 수 있다. Alternatively, the communication unit 123 may receive information on at least one of a temperature and a humidity measured by the air conditioner. In addition, the communication unit 123 may receive information about the temperature measured by the air conditioner and may receive information about the humidity measured by the humidifier.
상기 통신부(123)는 상술한 바와 같이, 이러한 전자 장치로부터 신호 또는 데이터를 수신하는 것에 대해 설명하였으나, 이는 단지 실시 예일 뿐, 다양한 외부 장치로부터 신호 또는 데이터를 수신할 수 있음은 자명하다.As described above, the communication unit 123 has described receiving a signal or data from such an electronic device, but this is only an example, and it is obvious that the communication unit 123 can receive a signal or data from various external devices.
일 실시 예에 따르면, 상기 입력부(124)는 사용자로부터 스마트 매트(100)의 동작에 관한 데이터, 예를 들면, 동작 설정, 동작 모드, 온도 설정 등에 대한 데이터를 입력 받을 수 있고, 사용자로부터 입력된 다양한 정보를 상기 프로세서(126)로 제공할 수 있다. According to an embodiment, the input unit 124 may receive data on the operation of the smart mat 100 from the user, for example, data on operation setting, operation mode, temperature setting, etc., and input from the user. Various information may be provided to the processor 126 .
이를 위해, 입력부(124)는 스위치, 버튼 등의 물리적인 조작부재를 포함하거나 터치 키, 터치 패드, 터치 스크린 등의 전기적인 조작부재를 포함할 수 있다. 또는, 상기 입력부(124)는 사용자의 음성 신호를 입력 받을 수 있는 마이크, 및 사용자에게 스마트 매트(100)에 관한 다양한 정보를 음성으로 출력할 수 있는 스피커를 더 포함할 수 있다.To this end, the input unit 124 may include a physical manipulation member such as a switch or a button, or may include an electrical manipulation member such as a touch key, a touch pad, and a touch screen. Alternatively, the input unit 124 may further include a microphone capable of receiving a user's voice signal, and a speaker capable of outputting various information about the smart mat 100 to the user by voice.
일 실시 예에 따르면, 상기 메모리(125)는 상기 스마트 매트(100)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(126), 온도 제어부(121), 센서부(122), 통신부(123), 입력부(124), 발열체(111), 또는 압전 센서(112))에 의해 획득되거나 또는 사용되는 다양한 데이터(예: 소프트웨어, 획득된 정보, 측정된 정보, 제어 신호 등), 및 이와 관련된 명령어들을 저장할 수 있다. According to an embodiment, the memory 125 includes at least one component (eg, a processor 126 , a temperature control unit 121 , a sensor unit 122 , a communication unit 123 , an input unit) of the smart mat 100 . 124, the heating element 111, or various data acquired or used by the piezoelectric sensor 112) (eg, software, acquired information, measured information, control signals, etc.), and instructions related thereto. have.
예를 들면, 상기 메모리(125)는 적어도 하나의 압전 센서(112)에 대한 식별자 및 매트부(110) 상의 위치에 대한 정보를 저장할 수 있다. 또한, 상기 메모리(125)는 상기 적어도 하나의 발열체에 대한 식별자 및 매트부(110) 상의 위치에 대한 정보를 저장할 수 있다. 또한, 상기 메모리(125)는 사용자(105)의 각 신체 일부에 대한 무게 정보 및 신체 일부에 대한 온도 정보를 저장할 수 있다. For example, the memory 125 may store an identifier for at least one piezoelectric sensor 112 and information on a location on the mat unit 110 . Also, the memory 125 may store an identifier for the at least one heating element and information on a location on the mat unit 110 . Also, the memory 125 may store weight information for each body part of the user 105 and temperature information for the body part.
일 실시 예에 따르면, 상기 메모리(125)는 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 메모리(125)는 스마트 매트(100)의 동작에 필요한 정보, 데이터, 프로그램 등이 저장될 수 있다. 이에 따라, 상기 프로세서(126)는 메모리(125)에 저장된 정보를 참조하여 후술하는 제어 동작을 수행할 수 있다. 상기 메모리(125)는 다양한 플랫폼(platform)을 저장할 수도 있다. 상기 메모리(125)는, 예를 들어 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM), 롬(EEPROM 등) 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the memory 125 may include a volatile memory or a non-volatile memory. For example, the memory 125 may store information, data, programs, etc. necessary for the operation of the smart mat 100 . Accordingly, the processor 126 may perform a control operation to be described later with reference to information stored in the memory 125 . The memory 125 may store various platforms. The memory 125 is, for example, a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, or a card type memory (eg, SD or XD). memory, etc.), a RAM (RAM), and a ROM (EEPROM, etc.) may include at least one type of storage medium.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 소프트웨어를 구동하여 상기 프로세서(126)에 연결된 적어도 하나의 구성요소(예: 온도 제어부(121), 센서부(122), 통신부(123), 입력부(124), 메모리(125), 어댑터(130), 밸브, 펌프, 온도 감지 센서, 배터리 또는 소프트웨어 구성요소))를 유선 통신 또는 무선 통신에 기반하여 제어할 수 있다. According to an embodiment, the processor 126 drives software to operate at least one component connected to the processor 126 (eg, a temperature control unit 121 , a sensor unit 122 , a communication unit 123 , an input unit ( 124), memory 125, adapter 130, valve, pump, temperature sensor, battery or software component)) can be controlled based on wired communication or wireless communication.
그리고, 상기 프로세서(126)는 상기 유선 통신 또는 상기 무선 통신에 기반하여 다양한 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 상기 프로세서(126)는 상기 온도 제어부(121), 상기 센서부(122), 상기 통신부(123), 상기 입력부(124)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 상기 메모리(125)에 로드하여 처리하고, 처리된 데이터를 메모리(125)에 저장할 수 있다. 또는, 상기 프로세서(126)는 상기 처리된 데이터를 입력부(124)(예: 터치 스크린)를 통해 표시할 수 있다.In addition, the processor 126 may perform various data processing and operations based on the wired communication or the wireless communication. The processor 126 loads the command or data received from the temperature control unit 121 , the sensor unit 122 , the communication unit 123 , and the input unit 124 into the memory 125 for processing, and processing. The stored data may be stored in the memory 125 . Alternatively, the processor 126 may display the processed data through the input unit 124 (eg, a touch screen).
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 온도 제어부(121), 센서부(122), 통신부(123), 입력부(124), 메모리(125), 어댑터(130), 밸브, 펌프, 온도 감지 센서, 배터리 또는 소프트웨어 구성요소))의 일부 구성 요소로서 구현될 수 있다. According to an embodiment, the processor 126 includes other functionally related components (eg, the temperature control unit 121 , the sensor unit 122 , the communication unit 123 , the input unit 124 , the memory 125 , and the adapter). 130, a valve, a pump, a temperature sensor, a battery, or a software component)).
또는, 상기 다른 구성 요소(예: 온도 제어부(121), 센서부(122), 통신부(123), 입력부(124), 메모리(125), 어댑터(130), 밸브, 펌프, 온도 감지 센서, 또는 소프트웨어 구성요소))의 동작 일부 또는 전부는 상기 프로세서(126)(예: 제어 회로)로서 구현될 수 있거나, 상기 프로세서(126)에서 동작될 수 있다.Alternatively, the other components (eg, the temperature control unit 121 , the sensor unit 122 , the communication unit 123 , the input unit 124 , the memory 125 , the adapter 130 , a valve, a pump, a temperature sensor, or Some or all of the operation of the software component) may be implemented as the processor 126 (eg, a control circuit) or may be operated in the processor 126 .
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 적어도 하나의 압전 센서(112) 각각의 위치에서 상기 스마트 매트(100) 상의 사용자(예: 수면자)(105)에 의한 압전 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 상기 프로세서(126)는 상기 매트부(110) 내의 적어도 하나의 압전 센서를 통한 압전 정보의 획득에 기반하여 상기 스마트 매트(100) 상에 사용자(105)의 존재 여부를 식별할 수 있다. According to an embodiment, the processor 126 may acquire piezoelectric information by a user (eg, a sleeping person) 105 on the smart mat 100 at each position of the at least one piezoelectric sensor 112 . . For example, the processor 126 may identify the presence of the user 105 on the smart mat 100 based on the acquisition of piezoelectric information through at least one piezoelectric sensor in the mat unit 110 . have.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 상기 적어도 하나의 압전 센서(112)로부터 획득된 압전 정보에 기반하여 상기 사용자의 제1 신체 일부(예: 등)의 위치에 대응되는 적어도 하나의 제1 발열체의 온도가 상기 사용자의 제2 신체 일부(예: 종아리)의 위치에 대응되는 적어도 하나의 제2 발열체의 온도와 상이하도록, 상기 적어도 하나의 제1 발열체의 온도를 제어할 수 있다. According to an embodiment, the processor 126 may be configured to use at least one second device corresponding to the position of the user's first body part (eg, back) based on the piezoelectric information obtained from the at least one piezoelectric sensor 112 . The temperature of the at least one first heating element may be controlled so that the temperature of the first heating element is different from the temperature of the at least one second heating element corresponding to the position of the user's second body part (eg, calf).
예를 들면, 사용자(105)의 신체는, 머리, 등, 팔, 허리, 엉덩이, 허벅지, 종아리 등으로 구분될 수 있다. 이러한 신체의 각 부분은 매트부(110)에 닺는 면적이 서로 다를 수 있고, 각각의 신체의 무게는 다른 신체의 무게와 서로 상이할 수 있다. 상기 프로세서(126)는 이러한 서로 다른 면적 및 무게 중 적어도 하나에 기반하여 사용자의 신체의 일부를 식별할 수 있다. 또한, 상기 프로세서(126)는 카메라로부터 수신되는 사용자에 대한 이미지를 통해 사용자의 신체의 일부에 대한 식별력을 향상시킬 수 있다.For example, the body of the user 105 may be divided into a head, a back, an arm, a waist, a hip, a thigh, a calf, and the like. Each part of the body may have a different area to the mat unit 110 , and the weight of each body may be different from the weight of the other body. The processor 126 may identify a part of the user's body based on at least one of these different areas and weights. In addition, the processor 126 may improve identification of a part of the user's body through the image of the user received from the camera.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 각각의 신체 부위의 무게를 식별한 적어도 하나의 압전 센서(112)로부터 적어도 하나의 압전 정보를 수신하고, 수신된 압전 정보에 기반하여 사용자의 신체의 일부를 식별할 수 있다. According to an embodiment, the processor 126 receives at least one piece of piezoelectric information from the at least one piezoelectric sensor 112 that identifies the weight of each body part, and based on the received piezoelectric information, Some can be identified.
또는, 상기 프로세서(126)는 상기 각각의 신체 부위의 무게 및 면적과, 상기 적어도 하나의 압전 정보를 통해 사용자의 수면 자세를 식별할 수 있고, 각 신체 부위를 식별할 수 있다. Alternatively, the processor 126 may identify the user's sleeping posture through the weight and area of each body part and the at least one piece of piezoelectric information, and may identify each body part.
또는, 상기 프로세서(126)는 카메라를 통해 획득된 사용자에 대한 영상 이미지를 통신부(123)를 통해 수신하고, 상기 수신된 영상 이미지를 통해 사용자의 수면 자세를 식별할 수 있고, 각 신체 부위를 식별할 수 있다.Alternatively, the processor 126 may receive a video image of the user obtained through the camera through the communication unit 123, and identify the sleeping posture of the user through the received video image, and identify each body part. can do.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 상기 각각의 신체 부위에 대한 무게 및 면적과, 상기 획득된 영상 이미지, 상기 적어도 하나의 압전 정보 중 적어도 하나를 통해 사용자의 수면 자세에 의한 형상을 식별할 수 있다. 그리고, 상기 프로세서(126)는 상기 식별된 사용자의 형상에 기반하여 상기 사용자의 신체의 일부를 식별할 수 있다. 예를 들면, 상기 프로세서(126)는 상기 사용자의 제1 신체의 일부에 대응되는 적어도 하나의 제1 발열체의 온도가 적어도 하나의 제2 발열체의 온도와 상이하도록 상기 적어도 하나의 제1 발열체의 온도를 제어할 수 있다.According to an embodiment, the processor 126 identifies the shape of the user's sleeping posture through at least one of the weight and area of each body part, the acquired image image, and the at least one piezoelectric information. can do. In addition, the processor 126 may identify a part of the user's body based on the identified shape of the user. For example, the processor 126 may set the temperature of the at least one first heating element so that the temperature of the at least one first heating element corresponding to the part of the user's first body is different from the temperature of the at least one second heating element. can control
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 상기 획득된 영상 이미지를 분석하여 사용자가 현재 이불을 덮고 있는지, 또는 덮고 있지 않는지를 식별할 수 있다. 예를 들면, 사용자가 이불을 덮고 있는 것으로 식별되면, 상기 프로세서(126)는 사용자의 신체 일부에 대한 이불의 무게를 신체 일부를 인식하는데 반영할 수 있고, 인식된 신체 일부에 대응하여 발열하는 적어도 하나의 발열체의 발열 온도에 반영할 수 있다. According to an embodiment, the processor 126 may analyze the acquired video image to identify whether the user is currently covering the blanket or not. For example, if it is identified that the user is covering the duvet, the processor 126 may reflect the weight of the duvet for the user's body part in recognizing the body part, and at least generate heat in response to the recognized body part. It can be reflected in the heating temperature of one heating element.
예를 들면, 상기 메모리(125)는 사용자의 각 신체 일부에 대한 무게 정보 및 각 신체 일부에 대한 온도 정보를 저장하고 있다. 상기 프로세서(126)는 신체 일부에 대한 이불의 무게를 상기 메모리(125)에 저장된 무게 정보에 반영하여 상기 사용자의 신체 일부를 보다 효율적으로 인식할 수 있다. 그리고, 상기 프로세서(126)는 이불의 덮음에 기반하여 신체 일부에서의 온도 변화를 상기 온도 정보에 반영하고, 상기 신체 일부에 해당되는 적어도 하나의 발열체의 발열 온도를 보다 효율적으로 제어할 수 있다.For example, the memory 125 stores weight information for each body part of the user and temperature information for each body part. The processor 126 may more efficiently recognize the body part of the user by reflecting the weight of the blanket with respect to the body part in the weight information stored in the memory 125 . In addition, the processor 126 may reflect a temperature change in the body part to the temperature information based on the blanket covering, and more efficiently control the heating temperature of at least one heating element corresponding to the body part.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 각각의 압전 센서(112)로부터 수신된 압전 정보에 기반하여 상기 압전 정보를 전송한 각각의 압전 센서(112)의 매트부(110) 내의 위치를 식별할 수 있다. 예를 들면, 상기 프로세서(126)는 상기 압전 정보에 포함된 식별자를 통해 상기 압전 정보를 전송한 압전 센서(112)를 식별할 수 있고, 상기 압전 센서(112)가 매트부(110) 내에 어디에 위치하는지 상기 압전 센서(112)에 대한 위치를 식별할 수 있다. According to an embodiment, the processor 126 identifies a position in the mat unit 110 of each piezoelectric sensor 112 that has transmitted the piezoelectric information based on the piezoelectric information received from each piezoelectric sensor 112 . can do. For example, the processor 126 may identify the piezoelectric sensor 112 that has transmitted the piezoelectric information through the identifier included in the piezoelectric information, and where the piezoelectric sensor 112 is located in the mat unit 110 . It is possible to identify the position with respect to the piezoelectric sensor 112 whether it is located.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 상기 식별자 및 상기 위치의 식별에 기반하여 상기 압전 정보를 전송한 각각의 압전 센서에 대응되는 각각의 발열체(111)를 식별할 수 있다. According to an embodiment, the processor 126 may identify each heating element 111 corresponding to each piezoelectric sensor that has transmitted the piezoelectric information based on the identification of the identifier and the location.
이상에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 매트(100)의 매트부(110), 상기 스마트 매트(100)를 동작을 제어하는 제어 장치(120), 상기 매트부(110) 내에 위치하며 발열하는 적어도 하나의 발열체(111), 및 상기 매트부(110) 상에 위치한 사용자의 적어도 신체의 일부를 감지하는 적어도 하나의 압전 센서(112)에 대해 설명하였다. 이하에서는, 상기 스마트 매트(100)의 동작을 제어하는 제어 장치(120)의 각 구성 요소에 대해 설명한다.In the above, the mat unit 110 of the smart mat 100 according to an embodiment of the present invention, the control device 120 for controlling the operation of the smart mat 100, is located in the mat unit 110 and generates heat. The at least one heating element 111 and at least one piezoelectric sensor 112 for detecting at least a part of the user's body located on the mat unit 110 have been described. Hereinafter, each component of the control device 120 for controlling the operation of the smart mat 100 will be described.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 매트를 제어하는 제어 장치의 구성도이다.2 is a block diagram of a control device for controlling a smart mat according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 온도 제어부(121)는 포토 커플러(210), 제어 회로(220), 온도 조절기(230), 전력 소자(240), 및 온도 과열 방지 회로(250)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the temperature control unit 121 according to an embodiment of the present invention includes a photo coupler 210 , a control circuit 220 , a temperature controller 230 , a power device 240 , and a temperature overheat prevention circuit ( 250) may be included.
도 2에 도시된 상기 온도 제어부(121)의 구성은 일 실시 예에 따른 것이고, 상기 온도 제어부(121)의 구성 요소들이 도 2에 도시된 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 구성 요소가 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다.The configuration of the temperature control unit 121 shown in FIG. 2 is according to an embodiment, and the components of the temperature control unit 121 are not limited to the embodiment shown in FIG. 2 , and as necessary, some components may be added, changed or deleted.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어 회로(220)는 프로세서(126)의 제어 하에 어댑터(130)에서 출력되는 전압(예: 직류 전압)을 전력선을 통해 인가 받을 수 있다. 상기 제어 회로(220)는 상기 어댑터(130)에서 공급되는 전압을 온도 조절기(230)에 설정된 전압으로 가변시킬 수 있는 회로(예: 비교기(comparator))를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제어 회로(220)는 상기 비교기를 통해 상기 어댑터(130)에서 공급되는 전압을 온도 조절기(230)에 설정된 전압으로 가변시키고, 가변된 전압을 포토 커플러(210)로 공급할 수 있다.According to an embodiment, the control circuit 220 may receive a voltage (eg, a DC voltage) output from the adapter 130 through a power line under the control of the processor 126 . The control circuit 220 may include a circuit (eg, a comparator) capable of changing the voltage supplied from the adapter 130 into a voltage set in the temperature controller 230 . For example, the control circuit 220 may change the voltage supplied from the adapter 130 through the comparator to a voltage set in the temperature controller 230 , and supply the changed voltage to the photo coupler 210 . .
일 실시 예에 따르면, 상기 온도 조절기(230)는 상기 프로세서(126)와 통신 선을 통해 연결될 수 있다. 상기 온도 조절기(230)는 상기 통신 선에 기반하여 상기 프로세서(126)로부터 수신된 서로 다른 온도 조절 값을 저장하고, 상기 저장된 온도 조절 값에 기반하여 전압을 설정할 수 있다. According to an embodiment, the temperature controller 230 may be connected to the processor 126 through a communication line. The temperature controller 230 may store different temperature control values received from the processor 126 based on the communication line, and set a voltage based on the stored temperature control value.
상기 온도 조절기(230)는 온도를 조절하는 스위칭 회로(미도시)를 포함할 수 있으며, 상기 스위칭 회로의 가변 저항(미도시)을 조절하여 상기 온도 조절 값에 따라 전압을 설정할 수 있다. 상기 온도 조절기(230)는, 프로세서(126)의 제어 하에, 가변 저항을 이용하여 전압을 가변시킴으로써, 스마트 매트(100)의 적어도 하나의 발열체에서 발열되는 온도를 제어할 수 있다. The temperature controller 230 may include a switching circuit (not shown) for controlling a temperature, and may set a voltage according to the temperature control value by adjusting a variable resistor (not shown) of the switching circuit. The temperature controller 230 may control the temperature generated by at least one heating element of the smart mat 100 by varying the voltage using a variable resistor under the control of the processor 126 .
예를 들면, 상기 온도 조절기(230)는 상기 발열체(111)의 온도를 제1 온도(예: 65 oC)로 제어할 경우, 상기 발열체(111)에 인가되는 전압을 제1 전압(예: 4V~5V)으로 설정할 수 있다. 또는, 상기 온도 조절기(230)는 상기 발열체(111)의 온도를 제2 온도(예: 30 oC)로 제어할 경우, 상기 발열체(111)에 인가되는 전압을 제2 전압(예: 10V~12V)으로 설정할 수 있다. 이와 같이, 상기 온도 조절기(230)는 설정하고자 하는 온도에 기반하여 가변 저항을 조절함으로써 해당 발열체에 인가되는 전압을 조절할 수 있다. 온도와 전압은 서로 반비례 관계일 수 있다.For example, when the temperature controller 230 controls the temperature of the heating element 111 to a first temperature (eg, 65 o C), the voltage applied to the heating element 111 is converted into a first voltage (eg: 4V to 5V) can be set. Alternatively, when the temperature controller 230 controls the temperature of the heating element 111 to a second temperature (eg, 30 o C), the voltage applied to the heating element 111 is adjusted to a second voltage (eg, 10V to 12V) can be set. In this way, the temperature controller 230 may adjust the voltage applied to the heating element by adjusting the variable resistance based on the temperature to be set. Temperature and voltage may be inversely proportional to each other.
일 실시 예에 따르면, 상기 포토 커플러(210)는 정류 및 전압 변화에 사용되는 소자를 포함하며, 서로 다른 전압을 사용하는 분기 회로를 안정적으로 동작시키기 위한 기능을 수행할 수 있다. 상기 포토 커플러(210)는 전기 신호를 빛으로 결합시키고, 발광부와 수광부가 서로 전기적으로 절연될 수 있다. 상기 포토 커플러(210)는 발광부(예: 발광 다이오드)에 전기 신호가 입력되면 빛을 출력하고, 상기 출력된 빛을 수광부(예: 포토 다이오드)에 입사하여 전도 상태가 된다. According to an embodiment, the photo coupler 210 includes a device used for rectification and voltage change, and may perform a function for stably operating branch circuits using different voltages. The photo coupler 210 may couple an electrical signal into light, and the light emitting unit and the light receiving unit may be electrically insulated from each other. The photo coupler 210 outputs light when an electric signal is input to the light emitting unit (eg, a light emitting diode), and enters a conductive state by entering the output light on a light receiving unit (eg, a photo diode).
상기 포토 커플러(210)는 제어 회로(220)로부터 공급된 전압을 보다 안정적인 전압으로 변환하여 전력 소자(240)를 통해 발열체(111)로 인가할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 전력 소자(240)는 단방향으로 전기가 흐르도록 하는 전력 반도체를 포함할 수 있다.The photo coupler 210 may convert the voltage supplied from the control circuit 220 into a more stable voltage and apply it to the heating element 111 through the power device 240 . According to an embodiment, the power device 240 may include a power semiconductor that allows electricity to flow in one direction.
일 실시 예에 따르면, 상기 온도 과열 방지회로(250)는, 상기 프로세서(126)의 제어 하에, 상기 발열체(111)에서 발열되는 온도를 감지할 수 있다. 그리고, 상기 온도 과열 방지회로(250)는 상기 감지된 온도와 미리 결정된 임계 온도를 비교하여 상기 발열체(111)로 인가되는 전압의 온/오프(On/Off)를 제어할 수 있다. According to an embodiment, the temperature overheat prevention circuit 250 may detect a temperature generated by the heating element 111 under the control of the processor 126 . In addition, the temperature overheat prevention circuit 250 may control on/off of the voltage applied to the heating element 111 by comparing the sensed temperature with a predetermined threshold temperature.
예를 들면, 상기 감지된 온도가 상기 미리 결정된 임계 온도 보다 높을 경우, 상기 온도 과열 방지회로(250)는 상기 발열체(111)로 인가되는 전압을 오프(Off)할 수 있다. 예를 들면, 상기 온도 과열 방지회로(250)는 적어도 하나의 발열체에서 발열되는 온도를 각각 감지하고, 상기 적어도 하나의 발열체에서 감지된 각각의 온도와 해당 발열체에 설정된 임계 온도를 비교할 수 있다. 그리고, 상기 온도 과열 방지회로(250)는 상기 임계 온도를 초과한 적어도 하나의 발열체로 인가되는 전압을 오프할 수 있다.For example, when the sensed temperature is higher than the predetermined threshold temperature, the temperature overheat prevention circuit 250 may turn off the voltage applied to the heating element 111 . For example, the temperature overheat prevention circuit 250 may detect a temperature generated by at least one heating element, respectively, and compare each temperature sensed by the at least one heating element with a threshold temperature set in the corresponding heating element. In addition, the temperature overheat prevention circuit 250 may turn off the voltage applied to the at least one heating element exceeding the threshold temperature.
이와 같이, 일 실시 예에 따른 상기 온도 제어부(121)는, 프로세서(126)의 제어 하에, 압전 센서(112)에 의해 획득된 압전 정보에 기반하여 상기 압전 센서(112)에 대응되는 위치에 배치된 발열체(111)의 발열 온도를 제어할 수 있다.As described above, the temperature controller 121 according to an embodiment is disposed at a position corresponding to the piezoelectric sensor 112 based on the piezoelectric information obtained by the piezoelectric sensor 112 under the control of the processor 126 . It is possible to control the heating temperature of the heating element 111 .
도 2에는 도시되지 않았으나, 본 발명의 일 실시 예는 각각의 발열체의 온도를 감지하는 적어도 하나의 온도 감지 센서, 적어도 하나의 밸브, 및 적어도 하나의 펌프를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 온도 감지 센서, 적어도 하나의 밸브, 및 적어도 하나의 펌프의 기능 또는 동작은 후술하는 도면을 통해 설명한다.Although not shown in FIG. 2 , an embodiment of the present invention may include at least one temperature sensor for sensing the temperature of each heating element, at least one valve, and at least one pump. The functions or operations of the at least one temperature sensor, the at least one valve, and the at least one pump will be described with reference to the drawings to be described later.
도 3은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 스마트 매트의 동작을 제어하는 과정을 나타낸 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a process for controlling the operation of a smart mat according to various embodiments of the present disclosure.
이하, 도 3을 참조하여, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 스마트 매트의 동작을 제어하는 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a process of controlling the operation of the smart mat according to various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3 .
일 실시 예에 따르면, 스마트 매트(100)의 제어 장치(120)(예: 프로세서(126))는 상기 스마트 매트(100)에 구비된 적어도 하나의 압전 센서들 각각의 위치에서 상기 스마트 매트(100)(예: 매트부(110)) 상의 사용자에 의한 압전 정보를 획득할 수 있다(S310). 일 실시 예에 따르면, 만일, 사용자가 매트부(110) 상에 위치(예: 누워 있는 경우, 또는 앉아 있는 경우)하는 경우, 상기 제어 장치(120)(예: 프로세서(126))는 적어도 하나의 압전 센서들로부터 상기 사용자에 의한 무게를 감지한 신호를 수신할 수 있다. 상기 제어 장치(120)(예: 프로세서(126))는 상기 스마트 매트(100)에 포함된 적어도 하나의 압전 센서 및 적어도 하나의 발열체가 동작되도록 상기 신호의 수신에 기반하여 상기 스마트 매트를 제어할 수 있다. According to one embodiment, the control device 120 (eg, the processor 126 ) of the smart mat 100 is the smart mat 100 at each position of at least one piezoelectric sensor provided in the smart mat 100 . ) (eg, the mat unit 110) may obtain piezoelectric information by the user (S310). According to one embodiment, if the user is positioned on the mat unit 110 (eg, lying down, or sitting), the control device 120 (eg, the processor 126) is at least one It is possible to receive a signal for detecting the weight by the user from the piezoelectric sensors of the. The control device 120 (eg, the processor 126 ) controls the smart mat based on the reception of the signal so that at least one piezoelectric sensor and at least one heating element included in the smart mat 100 are operated. can
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 매트부(110)에서 일정 간격(예: 1cm, 5cm, 또는 10cm 등)으로 이격된 위치(또는, 상부, 하부, 및 중간 부분에 위치)에 배치된 적어도 하나의 압전 센서들에 의해 획득된 사용자의 신체 일부에 대한 압전 정보를 적어도 하나의 압전 센서들로부터 무선 통신 또는 유선 통신을 통해 획득할 수 있다. According to an embodiment, the processor 126 is disposed in a position (or located in the upper, lower, and middle portions) spaced apart from the mat unit 110 at a predetermined interval (eg, 1 cm, 5 cm, or 10 cm, etc.) The piezoelectric information on the user's body part acquired by the one or more piezoelectric sensors may be acquired from the one or more piezoelectric sensors through wireless communication or wired communication.
상기 일정 간격(예: 1cm, 5cm, 또는 10cm 등)은 단지 예시일 뿐이며, 각각의 압전 센서는 서로 다른 간격으로도 배치될 수 있다. 또는, 각각의 압전 센서는 매트부의 상부, 하부, 및 중간 부분에 배치될 수 있고, 압력이 더 가해지는 부분에 선택적으로 더 많이 배치될 수 있다. 상기 압전 정보는 사용자에 의한 무게를 감지한 적어도 하나의 압전 센서의 식별자, 및 상기 적어도 하나의 압전 센서에 감지된 상기 사용자의 신체 일부에 대한 무게 값에 대한 정보를 포함할 수 있다. The predetermined spacing (eg, 1 cm, 5 cm, or 10 cm, etc.) is only an example, and each of the piezoelectric sensors may be disposed at different intervals. Alternatively, each of the piezoelectric sensors may be disposed in the upper part, the lower part, and the middle part of the mat part, and may be selectively disposed more in the part where more pressure is applied. The piezoelectric information may include an identifier of at least one piezoelectric sensor that senses weight by the user, and information on a weight value of the user's body part sensed by the at least one piezoelectric sensor.
일 실시 예에 따르면, 사용자(예: 수면자)가 매트부(110) 상에서 이불을 덮고 있는 경우, 적어도 하나의 압전 센서(112) 각각은 자신의 위치에서 상기 매트부(110) 상의 사용자(예: 이불을 덮고 있는 수면자)에 의한 압전 정보(예: 사용자의 신체 일부의 무게 값 및 신체 일부를 덮고 있는 이불의 무게)를 획득할 수 있다. According to an embodiment, when a user (eg, a sleeping person) covers the blanket on the mat unit 110 , each of the at least one piezoelectric sensor 112 is located at the user's position on the mat unit 110 (eg, : It is possible to obtain piezoelectric information (eg, the weight value of the user's body part and the weight of the blanket covering the body part) by the sleeping person covering the quilt.
예를 들면, 만일, 사용자가 이불을 덮고 있는 상태에서, 사용자의 신체 일부만의 무게 값을 획득하고자 하는 경우, 상기 프로세서(126)는 이불을 덮고 있는 신체 일부에 대한 무게 값에서 상기 신체 일부를 덮고 있는 이불의 무게 값을 차감하여, 상기 사용자의 신체 일부만의 무게 값을 획득할 수 있다.For example, if the user wants to obtain a weight value of only a part of the user's body in a state in which the user is covering the blanket, the processor 126 covers the body part from the weight value of the body part covering the blanket. By subtracting the weight value of the blanket, it is possible to obtain a weight value of only a part of the user's body.
일 실시 예에 따르면, 상기 스마트 매트(100)의 제어 장치(120)(예: 프로세서(126))는 각 압전 센서에서 획득된 압전 정보에 기반하여 상기 스마트 매트(100)(예: 매트부(110)) 상의 사용자의 형상을 식별할 수 있다(S312). 상기 스마트 매트(100)의 제어 장치(120)(예: 프로세서(126))는 압전 정보를 전송한 각각의 압전 센서를 식별하고, 식별된 각각의 압전 센서에 기반하여 스마트 매트(100)의 매트부(110) 상의 사용자의 형상을 식별할 수 있다.According to one embodiment, the control device 120 (eg, the processor 126) of the smart mat 100 is based on the piezoelectric information obtained from each piezoelectric sensor, the smart mat 100 (eg, the mat unit ( 110))), the user's shape can be identified (S312). The control device 120 (eg, the processor 126 ) of the smart mat 100 identifies each piezoelectric sensor that has transmitted piezoelectric information, and based on each identified piezoelectric sensor, the mat of the smart mat 100 . The shape of the user on the unit 110 may be identified.
일 실시 예에 따르면, 상기 스마트 매트(100)(예: 제어 장치(120)의 메모리(125))는 적어도 하나의 압전 센서의 식별자, 상기 적어도 하나의 압전 센서가 상기 매트부(110) 내에 배치된 위치 정보, 및 사용자의 신체 일부(예: 머리)에 대한 무게의 평균 값(예: 4kg~5kg)을 메모리(125)에 저장할 수 있다. 또한, 상기 메모리(125)는 사용자의 다양한 신체 일부에 대한 무게의 평균 값을 저장할 수 있다.According to an embodiment, the smart mat 100 (eg, the memory 125 of the control device 120 ) is an identifier of at least one piezoelectric sensor, and the at least one piezoelectric sensor is disposed in the mat unit 110 . The stored location information and the average value (eg, 4 kg to 5 kg) of the weight of the user's body part (eg, head) may be stored in the memory 125 . In addition, the memory 125 may store an average value of weights of various body parts of the user.
일 실시 예에 따르면, 상기 스마트 매트(100)의 제어 장치(120)(예: 프로세서(126))는 적어도 하나의 압전 센서로부터 수신된 압전 정보를 분석하여 상기 압전 정보를 전송한 상기 적어도 하나의 압전 센서의 식별자 및 각 압전 센서에서 획득한 사용자의 신체 일부에 대한 무게 값을 식별할 수 있다. According to an embodiment, the control device 120 (eg, the processor 126 ) of the smart mat 100 analyzes the piezoelectric information received from at least one piezoelectric sensor and transmits the piezoelectric information. The identifier of the piezoelectric sensor and the weight value of the user's body part obtained from each piezoelectric sensor may be identified.
상기 스마트 매트(100)의 제어 장치(120)(예: 프로세서(126))는 각각의 압전 센서의 위치 정보에 기반하여, 각 압전 센서와 인접한 위치에 배치된 적어도 하나의 압전 센서(예: 머리 무게를 감지한 적어도 하나의 압전 센서)에서 획득한 무게 값을 합산(예: 4.2kg)할 수 있다. The control device 120 (eg, the processor 126) of the smart mat 100, based on the position information of each piezoelectric sensor, at least one piezoelectric sensor (eg, head) disposed adjacent to each piezoelectric sensor The weight values obtained from at least one piezoelectric sensor that sensed weight) may be summed (eg, 4.2 kg).
상기 스마트 매트(100)의 제어 장치(120)(예: 프로세서(126))는 합산된 무게 값(예: 4.2kg)과 상기 메모리(125)에 저장된 신체 일부에 대한 무게의 평균 값(예: 4kg~5kg)을 비교하여 상기 식별된 사용자의 형상에서 각각의 신체 일부를 식별할 수 있다. The control device 120 (eg, the processor 126 ) of the smart mat 100 is an average value (eg: 4 kg to 5 kg) to identify each body part in the identified user's shape.
일 실시 예에 따르면, 상기 스마트 매트(100)의 제어 장치(120)(예: 프로세서(126))는 카메라를 통해 획득된 사용자에 대한 영상 이미지를 통신부(123)를 통해 수신할 수 있다. 상기 스마트 매트(100)의 제어 장치(120)(예: 프로세서(126))는 상기 수신된 영상 이미지를 통해 사용자의 수면 자세를 식별할 수 있고, 각 신체 부위를 식별할 수 있다. 상기 스마트 매트(100)의 제어 장치(120)(예: 프로세서(126))는 사용자의 신체 일부를 식별함에 있어서, 상기 수신된 영상 이미지의 분석을 통해 사용자의 신체 일부를 효율적으로 식별할 수 있다. According to an embodiment, the control device 120 (eg, the processor 126 ) of the smart mat 100 may receive a video image of the user acquired through the camera through the communication unit 123 . The control device 120 (eg, the processor 126 ) of the smart mat 100 may identify the sleeping posture of the user through the received video image, and may identify each body part. When the control device 120 (eg, the processor 126 ) of the smart mat 100 identifies the user's body part, it is possible to efficiently identify the user's body part through the analysis of the received video image. .
예를 들면, 상기 스마트 매트(100)의 제어 장치(120)(예: 프로세서(126))는 상기 수신된 영상 이미지에서 사용자의 각 신체 부위를 식별할 수 있다. 또는, 상기 스마트 매트(100)의 제어 장치(120)(예: 프로세서(126))는 상기 영상 이미지에 기반하여 식별된 신체 부위와 상기 식별된 사용자의 형상에 기반하여 식별된 신체 부위의 매칭 여부를 비교 및 분석할 수 있다. 상기 프로세서(126)는 상기 비교 및 분석을 통해 사용자의 신체 일부의 정확도를 향상시킬 수 있다.For example, the control device 120 (eg, the processor 126 ) of the smart mat 100 may identify each body part of the user from the received video image. Alternatively, whether the control device 120 (eg, the processor 126 ) of the smart mat 100 matches the body part identified based on the video image with the body part identified based on the identified user's shape. can be compared and analyzed. The processor 126 may improve the accuracy of the user's body part through the comparison and analysis.
일 실시 예에 따르면, 상기 스마트 매트(100)의 제어 장치(120)(예: 프로세서(126))는 상기 식별된 사용자의 형상에 기반하여, 상기 사용자의 신체의 적어도 일부에 해당되는 위치에서 서로 다른 온도로 발열되도록 적어도 하나의 발열체의 온도를 제어할 수 있다(S314). According to an embodiment, the control device 120 (eg, the processor 126 ) of the smart mat 100 is based on the identified shape of the user, and each other at a position corresponding to at least a part of the user's body. The temperature of the at least one heating element may be controlled to generate heat at a different temperature (S314).
일 실시 예에 따르면, 상기 스마트 매트(100)의 제어 장치(120)(예: 프로세서(126))는 상기 획득된 압전 정보에 기반하여 상기 사용자의 제1 신체 일부(예: 머리)에 대응되는 적어도 하나의 제1 발열체(예: 머리 무게를 감지한 적어도 하나의 압전 센서에 대응되는 적어도 하나의 발열체)의 온도가 상기 제2 신체 일부(예: 종아리)의 위치에 대응되는 적어도 하나의 제2 발열체(예: 종아리 무게를 감지한 적어도 하나의 압전 센서에 대응되는 적어도 하나의 발열체)의 온도와 상이하도록 상기 적어도 하나의 제1 발열체의 온도를 제어하도록 설정될 수 있다. According to an embodiment, the control device 120 (eg, the processor 126 ) of the smart mat 100 corresponds to the first body part (eg, the head) of the user based on the acquired piezoelectric information. The temperature of at least one first heating element (eg, at least one heating element corresponding to at least one piezoelectric sensor sensing the weight of the head) corresponds to the position of the second body part (eg, calf). It may be set to control the temperature of the at least one first heating element to be different from the temperature of the heating element (eg, at least one heating element corresponding to at least one piezoelectric sensor sensing the weight of the calf).
예를 들면, 상기 스마트 매트(100)의 제어 장치(120)(예: 프로세서(126))는 상기 사용자의 제1 신체 일부(예: 머리)에 대응되는 적어도 하나의 제1 발열체의 온도가 상기 제2 신체 일부(예: 종아리)의 위치에 대응되는 적어도 하나의 제2 발열체의 온도보다 높게 발열되도록, 상기 적어도 하나의 제1 발열체의 온도를 제어할 수 있다. 상기 스마트 매트(100)의 제어 장치(120)(예: 프로세서(126))는 각각의 온도 제어부 및 온도 제어 센서 중 적어도 하나를 통해 상기 적어도 하나의 제1 발열체의 온도를 각각 제어할 수 있다.For example, the control device 120 (eg, the processor 126) of the smart mat 100 determines the temperature of at least one first heating element corresponding to the first body part (eg, head) of the user. The temperature of the at least one first heating element may be controlled such that the temperature of the at least one second heating element corresponding to the position of the second body part (eg, calf) is higher than that of the at least one second heating element. The control device 120 (eg, the processor 126 ) of the smart mat 100 may control the temperature of the at least one first heating element through at least one of each temperature controller and a temperature control sensor.
이와 같이, 매트부(110)에 배치된 복수의 발열체들 중에서, 사용자의 제1 신체 부위에 위치한 적어도 하나의 발열체는 제2 신체 부위에 위치한 적어도 하나의 발열체와 상이한 온도로 발열할 수 있다. As such, among the plurality of heating elements disposed on the mat unit 110 , at least one heating element located in the first body part of the user may generate heat at a different temperature from that of the at least one heating element located in the second body part.
이하에서는, 상기 매트부(110)에 포함된 발열체의 종류 및 형상에 따른 실시 예들을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments according to the type and shape of the heating element included in the mat unit 110 will be described as follows.
제1 실시 예(발열체가 직물 내에 배치된 밴드 타입의 전기적 발열체인 경우): First embodiment (when the heating element is a band-type electric heating element disposed in the fabric):
도 4a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 압전 센서들의 연결을 나타낸 예시도이다. 도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 온도 제어부들과 복수의 발열체들 각각의 연결 관계를 나타낸 예시도이다. 도 4c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 온도 제어부들 및 복수의 발열체들과, 복수의 압전 센서들의 관계를 나타낸 예시도이다.4A is an exemplary diagram illustrating a connection of a plurality of piezoelectric sensors according to an embodiment of the present invention. 4B is an exemplary diagram illustrating a connection relationship between a plurality of temperature controllers and a plurality of heating elements according to an embodiment of the present invention. 4C is an exemplary diagram illustrating a relationship between a plurality of temperature controllers, a plurality of heating elements, and a plurality of piezoelectric sensors according to an embodiment of the present invention.
도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 복수의 압전 센서들(112a, 112b, 및 112c) 각각은 통신선(410)과 유선 또는 무선으로 연결되어 상기 센서부(122) 및 상기 프로세서(126)와 통신할 수 있다. 그리고, 복수의 압전 센서들(112a, 112b, 및 112c) 각각은 획득한 압전 정보를 상기 센서부(122)로 제공할 수 있다. 상기 복수의 압전 센서들(112a, 112b, 및 112c) 각각은 무게 감지에 대응하여 On/Off로 동작되고, 압전 정보를 상기 센서부(122)로 제공할 수 있다.4A to 4C, each of the plurality of piezoelectric sensors 112a, 112b, and 112c is connected to a communication line 410 by wire or wirelessly to communicate with the sensor unit 122 and the processor 126. can In addition, each of the plurality of piezoelectric sensors 112a , 112b , and 112c may provide the acquired piezoelectric information to the sensor unit 122 . Each of the plurality of piezoelectric sensors 112a, 112b, and 112c may be turned on/off in response to weight detection, and may provide piezoelectric information to the sensor unit 122 .
일 실시 예에 따르면, 상기 복수의 압전 센서들(112a, 112b, 및 112c) 각각은 서로 일정 간격(또는 가변적인 간격)으로 이격되어 제1 부재(예: 직물로 이루어진 밴드)(306) 내에 배치될 수 있다. 상기 복수의 압전 센서들(112a, 112b, 및 112c)은 제1 부재(예: 직물로 이루어진 밴드)(306)의 외부 또는 내부에 배치될 수 있다. According to an embodiment, each of the plurality of piezoelectric sensors 112a, 112b, and 112c is spaced apart from each other at a predetermined interval (or at a variable interval) and disposed in a first member (eg, a band made of fabric) 306 . can be The plurality of piezoelectric sensors 112a, 112b, and 112c may be disposed outside or inside the first member (eg, a band made of fabric) 306 .
예를 들면, 상기 제1 부재(306)는 하층에 형성된 제1 직물 상에 상기 복수의 압전 센서들(112a, 112b, 및 112c)이 서로 일정 간격(또는 가변적인 간격)으로 이격되어 배치되고, 상기 복수의 압전 센서들(112a, 112b, 및 112c) 상측에 제2 직물을 형성하여 제조될 수 있다. For example, in the first member 306, the plurality of piezoelectric sensors 112a, 112b, and 112c are spaced apart from each other at regular intervals (or variable intervals) on the first fabric formed in the lower layer, The plurality of piezoelectric sensors 112a, 112b, and 112c may be manufactured by forming a second fabric on the upper side.
예를 들면, 상기 제1 부재(306)는 방수 기능을 갖춘 재질로 형성 또는 제조될 수 있다. 그리고, 상기 제1 부재(306)는 매트부(110)와 탈착 또는 부착이 가능하거나, 또는 상기 매트부(110)와 일체형으로 형성 또는 제조될 수 있다.For example, the first member 306 may be formed or manufactured of a material having a waterproof function. In addition, the first member 306 may be detachable or attached to the mat unit 110 , or may be formed or manufactured integrally with the mat unit 110 .
일 실시 예에 따르면, 복수의 온도 제어부들(121a, 121b, 및 121c) 각각은 복수의 발열체들(111a, 111b, 및 111c) 각각과 연결되어 있다. 예를 들면, 상기 복수의 온도 제어부들(121a, 121b, 및 121c) 중 제1 온도 제어부(121a)는 복수의 발열체들(111a, 111b, 및 111c) 중 제1 발열체(111a)와 연결될 수 있다. 그리고, 제2 온도 제어부(121b)는 제2 발열체(111b)와 연결될 수 있고, 제3 온도 제어부(121c)는 제3 발열체(111c)와 연결될 수 있다. According to an embodiment, each of the plurality of temperature controllers 121a, 121b, and 121c is connected to each of the plurality of heating elements 111a, 111b, and 111c. For example, the first temperature controller 121a among the plurality of temperature controllers 121a, 121b, and 121c may be connected to the first heating element 111a among the plurality of heating elements 111a, 111b, and 111c. . In addition, the second temperature control unit 121b may be connected to the second heating element 111b, and the third temperature control unit 121c may be connected to the third heating element 111c.
일 실시 예에 따르면, 상기 복수의 온도 제어부들(121a, 121b, 및 121c) 각각은 전력선(421)을 통해 어댑터(130)로부터 공급되는 전압을 수신할 수 있고, 통신선(422)을 통해 상기 프로세서(126)와 신호를 송수신할 수 있다. 그리고, 상기 복수의 온도 제어부들(121a, 121b, 및 121c) 각각에 연결된 복수의 발열체들(111a, 111b, 및 111c) 각각의 일 측은 접지선(423)에 연결될 수 있다. According to an embodiment, each of the plurality of temperature controllers 121a , 121b , and 121c may receive a voltage supplied from the adapter 130 through a power line 421 , and the processor through a communication line 422 . (126) can transmit and receive a signal. In addition, one side of each of the plurality of heating elements 111a , 111b , and 111c connected to each of the plurality of temperature controllers 121a , 121b , and 121c may be connected to a ground line 423 .
상기 복수의 온도 제어부들(121a, 121b, 및 121c)은 서로 일정 간격(또는 가변적인 간격)으로 이격되어 배치될 수 있다. 그리고 상기 복수의 발열체들(111a, 111b, 및 111c) 각각은 서로 일정 간격(또는 가변적인 간격)으로 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들면, 하나의 온도 제어부(예: 121a)와 하나의 발열체(예: 111)는 하나의 단위로 제2 부재(예: 직물로 이루어진 밴드)(420) 내에 배치될 수 있다.The plurality of temperature controllers 121a , 121b , and 121c may be disposed to be spaced apart from each other at a predetermined interval (or at a variable interval). In addition, each of the plurality of heating elements 111a , 111b , and 111c may be disposed to be spaced apart from each other by a predetermined interval (or variable interval). For example, one temperature controller (eg, 121a) and one heating element (eg, 111) may be disposed in the second member (eg, a band made of fabric) 420 as a unit.
일 실시 예에 따르면, 상기 복수의 온도 제어부들(121a, 121b, 및 121c) 및 상기 복수의 발열체들(111a, 111b, 및 111c)은 제2 부재(예: 직물로 이루어진 밴드)(3011)의 외부 또는 내부에 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 부재(420)의 하층에 형성된 제1 직물 상의 상기 복수의 온도 제어부들(121a, 121b, 및 121c)과 상기 복수의 발열체들(111a, 111b, 및 111c)은 서로 일정 간격(또는 가변적인 간격)으로 이격되어 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제2 부재(420)는 상기 복수의 온도 제어부들(121a, 121b, 및 121c)과 상기 복수의 발열체들(111a, 111b, 및 111c) 상측에 제2 직물을 형성하여 제조될 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 부재(420)는 방수 기능을 갖추고 열전도율이 좋은 재질로 형성 또는 제조될 수 있다. 그리고, 상기 제2 부재(420)는 매트부(110)와 탈착 또는 부착이 가능하거나, 또는 상기 매트부(110)와 일체형으로 형성 또는 제조될 수 있다.According to one embodiment, the plurality of temperature control units (121a, 121b, and 121c) and the plurality of heating elements (111a, 111b, and 111c) of the second member (eg, a band made of fabric) (3011) It may be disposed externally or internally. For example, the plurality of temperature controllers 121a, 121b, and 121c and the plurality of heating elements 111a, 111b, and 111c on the first fabric formed on the lower layer of the second member 420 are constant with each other. They may be spaced apart at intervals (or variable intervals). In addition, the second member 420 may be manufactured by forming a second fabric on the plurality of temperature controllers 121a, 121b, and 121c and the plurality of heating elements 111a, 111b, and 111c. . For example, the second member 420 may be formed or manufactured of a material having a waterproof function and good thermal conductivity. In addition, the second member 420 may be detachable or attached to the mat unit 110 , or may be formed or manufactured integrally with the mat unit 110 .
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 부재(410)와 상기 제2 부재(420)는 하나로 통합된 제3 부재(430)로 형성 또는 제조될 수 있다. 상기 제1 부재(410)와 상기 제2 부재(420)는 서로 탈착 또는 부착이 가능하도록 제조될 수 있다. 각각의 압전 센서(112a, 112b, 또는 112c)에 의해 획득된 압전 정보에 기반하여 해당 발열체(111a, 111b, 또는 111c)는 서로 다른 온도로 발열될 수 있다. According to an embodiment, the first member 410 and the second member 420 may be formed or manufactured as a third member 430 integrated into one. The first member 410 and the second member 420 may be manufactured to be detachable or attachable to each other. Based on the piezoelectric information obtained by each of the piezoelectric sensors 112a, 112b, or 112c, the corresponding heating elements 111a, 111b, or 111c may be heated at different temperatures.
예를 들면, 제1 발열체(111a)가 위치한 제1 구간(441)에서 발열되는 온도는 제2 발열체(111b)가 위치한 제2 구간(442), 또는 제3 발열체(111c)가 위치한 제3 구간(443)에서 발열되는 온도와 상이할 수 있다. 또는, 제2 발열체(111b)가 위치한 제2 구간(442)에서 발열되는 온도는 제1 발열체(111a)가 위치한 제1 구간(441), 또는 제3 발열체(111c)가 위치한 제3 구간(443)에서 발열되는 온도와 상이할 수 있다. 또는, 제3 발열체(111c)가 위치한 제3 구간(443)에서 발열되는 온도는 제1 발열체(111a)가 위치한 제1 구간(441), 또는 제2 발열체(111b)가 위치한 제2 구간(442)에서 발열되는 온도와 상이할 수 있다.For example, the temperature generated in the first section 441 in which the first heating element 111a is positioned is the second section 442 in which the second heating element 111b is positioned, or the third section in which the third heating element 111c is positioned. It may be different from the temperature at which heat is generated in (443). Alternatively, the temperature generated in the second section 442 in which the second heating element 111b is positioned is the first section 441 in which the first heating element 111a is positioned, or the third section 443 in which the third heating element 111c is positioned. ) may be different from the exothermic temperature. Alternatively, the temperature generated in the third section 443 in which the third heating element 111c is positioned is the first section 441 in which the first heating element 111a is positioned, or the second section 442 in which the second heating element 111b is positioned. ) may be different from the exothermic temperature.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 부재(410) 및 상기 제2 부재(420)를 결합한 제3 부재(430)는 열에 강한 재질로 제조될 수 있다. 그리고, 상기 제3 부재(430)는 매트부(110)와 탈착 또는 부착이 가능하거나, 또는 상기 매트부(110)와 일체형으로 형성 또는 제조될 수 있다.According to an embodiment, the third member 430 combining the first member 410 and the second member 420 may be made of a heat-resistant material. In addition, the third member 430 may be detachable or attached to the mat unit 110 , or may be formed or manufactured integrally with the mat unit 110 .
도 5a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 압전 센서들을 통해 획득한 스마트 매트 위의 사용자의 무게 값에 의한 강도를 나타낸 예시도이다. 도 5b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 복수의 압전 센서들을 통해 획득한 사용자의 무게 값에 대한 강도를 보간한 예시도이다. 도 5c는 도 5b에서 보간된 강도에 기반하여 사용자의 신체 일부를 구분한 예시도이다. 도 5d는 사용자의 신체 중에서 가슴 부분에 대한 예시도이다. 도 5e는 사용자의 가슴 부분에 위치한 적어도 하나의 압전 센서에서 획득된 압전 정보를 필터링하여 맥파를 추출한 예시도이다. 도 5f는 도5e에서 상기 추출된 맥파를 전처리하여 심박 파형과 호흡 파형을 나타낸 예시도이다. 도 5g는 도5f에서 상기 전처리된 맥파에서 추출된 심박 파형의 주파수를 분석하여 생리적 인텍스의 백색 잡음을 추출한 예시도이다. 도 5h는 도 5f에서 상기 전처리된 맥파에서 추출된 심박 파형의 주파수를 분석하여 심박 검출 신호를 추출한 예시도이다. 도 5i는 도 5f에서 상기 전처리된 맥파에서 추출된 호흡 파형을 추출한 예시도이다. 도 5j는 도 5h에서 상기 심박 검출 신호를 시주파수 분석하여 수면 패턴을 분석한 예시도이다. 도 5k는 도 5f에서 상기 심박 파형에서 심박 변이도를 추출한 예시도이다.Figure 5a is an exemplary view showing the strength by the user's weight value on the smart mat obtained through a plurality of piezoelectric sensors according to an embodiment of the present invention. 5B is an exemplary diagram of interpolation of strength for a user's weight value obtained through the plurality of piezoelectric sensors according to an embodiment of the present invention. FIG. 5C is an exemplary diagram in which a part of the user's body is divided based on the intensity interpolated in FIG. 5B . 5D is an exemplary diagram of a chest portion of a user's body. FIG. 5E is an exemplary diagram in which pulse waves are extracted by filtering piezoelectric information obtained from at least one piezoelectric sensor located on a user's chest. FIG. 5F is an exemplary diagram illustrating a heartbeat waveform and a respiration waveform by preprocessing the extracted pulse wave in FIG. 5E . FIG. 5G is an exemplary diagram in which white noise of a physiological index is extracted by analyzing the frequency of a heartbeat waveform extracted from the pre-processed pulse wave in FIG. 5F. FIG. 5H is an exemplary diagram in which a heartbeat detection signal is extracted by analyzing a frequency of a heartbeat waveform extracted from the preprocessed pulse wave in FIG. 5F . FIG. 5i is an exemplary view of extracting a respiration waveform extracted from the pre-processed pulse wave in FIG. 5f . FIG. 5J is an exemplary diagram of analyzing a sleep pattern by analyzing the time frequency of the heartbeat detection signal in FIG. 5H . 5K is an exemplary diagram in which a heart rate variability is extracted from the heart rate waveform in FIG. 5F .
도 5a를 참조하면, 일 실시 예에 따른, 압전 센서(112)는 사용자(예: 수면자)의 신체 일부에 대한 무게 값 이외에 사용자(예: 수면자)의 수면 자세 및 위치, 신체의 분절 위치, 맥박 수, 호흡 수, 수면 중의 움직임, 및 수면 단계 중 적어도 하나에 대한 정보를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(126)는 심박 변이도를 분석하기 위해, 로우 신호를 최소 128Hz로 샘플링할 수 있다. 상기 로우 신호는 압전 정보에 포함될 수 있다.Referring to FIG. 5A , according to an embodiment, the piezoelectric sensor 112 includes a sleeping posture and position of a user (eg, a sleeping person) in addition to a weight value of a body part of the user (eg, a sleeping person), and a segment position of the body , pulse rate, respiration rate, movement during sleep, and information on at least one of a sleep stage may be acquired. According to an embodiment, the processor 126 may sample the raw signal at a minimum of 128 Hz in order to analyze the heart rate variability. The raw signal may be included in the piezoelectric information.
일 실시 예에 따른 프로세서(126)는 매트부(110)에 포함된 적어도 하나의 압전 센서 각각으로부터 로우 신호(raw signal)를 획득하고, 획득된 각각의 압전 센서에 대한 로우 신호를 미리 결정된 비율(예: 256Hz, 또는 256Hz 이상)로 샘플링할 수 있다. 상기 프로세서(126)는 상기 샘플링된 값에 기반하여, 사용자의 신체 일부에 해당되는 무게를 감지한 압전 센서(510)에서 상기 감지된 무게의 강도를 획득하고, 획득된 강도를 보간(interpolation)하여 실제와 유사한 수면 자세를 식별할 수 있다. The processor 126 according to an embodiment obtains a raw signal from each of at least one piezoelectric sensor included in the mat unit 110, and divides the obtained raw signal for each piezoelectric sensor at a predetermined ratio ( Example: 256 Hz, or more than 256 Hz). The processor 126 obtains the intensity of the sensed weight from the piezoelectric sensor 510 that senses the weight corresponding to a part of the user's body based on the sampled value, and interpolates the obtained intensity. It is possible to identify a sleeping posture similar to the real one.
도 5b를 참조하면, 도 5a에서 사용자의 신체에 대해 획득된 무게의 강도를 보간하는 경우, 사용자의 형상을 식별할 수 있다. 상기 프로세서(126)는 상기 식별된 사용자의 형상에 기반하여 사용자의 신체 일부(예: 머리(521), 등(경각골)(522), 손(523) 등)를 구분할 수 있다. 상기 프로세서(126)는 각각의 신체 일부(예: 머리(521), 등(경각골)(522), 손(523) 등)에 해당되는 적어도 하나의 압전 센서를 식별하고, 각각의 신체 일부에 해당되는 적어도 하나의 압전 센서를 그룹화할 수 있다. Referring to FIG. 5B , when the intensity of the weight obtained with respect to the user's body is interpolated in FIG. 5A , the shape of the user may be identified. The processor 126 may classify the user's body parts (eg, the head 521, the back (tibialis bone) 522, the hand 523, etc.) based on the identified shape of the user. The processor 126 identifies at least one piezoelectric sensor corresponding to each body part (eg, head 521, back (tibia) 522, hand 523, etc.), and At least one corresponding piezoelectric sensor may be grouped.
도 5c를 참조하면, 적어도 하나의 압전 센서를 통해 식별한 신체 일부에 기반하여 압전 센서를 그룹화하는 것은, 각각의 신체 부위 부위에 해당되는 발열체의 발열 온도를 제어하여, 각각의 신체 부위에 서로 다른 온도를 제공하기 위함이다. Referring to FIG. 5C , grouping the piezoelectric sensors based on the body part identified through the at least one piezoelectric sensor controls the heating temperature of the heating element corresponding to each body part, so that each body part has a different temperature. to provide temperature.
예를 들면, 상기 프로세서(126)는 사용자의 신체를 머리(531), 몸통(532), 왼팔(533), 오른팔(534), 왼쪽다리(535), 및 오른쪽 다리(536)로 구분할 수 있다. 또는, 상기 프로세서(126)는 적어도 하나의 압전 센서의 그룹화의 조건에 따라, 상기 몸통(532)를 경각골(522)이 위치한 등(532a)과 허리(532b)로 구분할 수 있다. For example, the processor 126 may divide the user's body into a head 531 , a torso 532 , a left arm 533 , a right arm 534 , a left leg 535 , and a right leg 536 . . Alternatively, the processor 126 may divide the torso 532 into a back 532a and a waist 532b where the tibialis bone 522 is located, according to a grouping condition of at least one piezoelectric sensor.
또한, 상기 프로세서(126)는 왼팔(533)과 오른팔(534)를 각각 팔꿈치 윗부분(533a, 534a))과 팔꿈치 아랫부분(533b, 534b))으로 구분할 수 있다. 마찬가지로, 상기 프로세서(126)는 왼쪽다리(535)와 오른쪽다리(536)를 각각 허벅지(535a, 536a)와 종아리(535b, 536b)로 구분할 수 있다.Also, the processor 126 may divide the left arm 533 and the right arm 534 into upper elbow portions 533a and 534a) and lower elbow portions 533b and 534b), respectively. Similarly, the processor 126 may divide the left leg 535 and the right leg 536 into thighs 535a and 536a and calves 535b and 536b, respectively.
도 5d 및 도 5e를 참조하면, 상기 프로세서(126)는 도 5d에 도시된 몸통부분에 해당되는 적어도 하나의 압전 센서로부터 로우 신호를 획득하고, 상기 획득된 로우 신호를 필터링하는 경우, 도 5e와 같은 맥파에 대한 파형을 획득할 수 있다. 상기 맥파는 사용자의 호흡, 맥박에 기반하여 획득될 수 있다. 도 5e에서 사용자의 호흡, 맥박에 기반하여 획득된 파형에서 큰 값을 갖는 지점(551)은 사용자의 심장 박동에 의한 피크 값이다. 상기 프로세서(126)는 상기 획득된 파형을 전처리하여 심박에 의한 파형과, 호흡에 의한 파형으로 구분할 수 있다.5D and 5E, the processor 126 obtains a raw signal from at least one piezoelectric sensor corresponding to the body shown in FIG. 5D and filters the obtained raw signal. Waveforms for the same pulse wave may be acquired. The pulse wave may be acquired based on the user's respiration and pulse. In FIG. 5E , a point 551 having a large value in a waveform obtained based on the user's respiration and pulse is a peak value due to the user's heartbeat. The processor 126 may pre-process the obtained waveform to divide the waveform into a heartbeat waveform and a respiration waveform.
도 5f를 참조하면, 상기 프로세서(126)는 상기 획득된 파형을 전처리하여 심박에 의한 파형(561)과, 호흡에 의한 파형(562)을 획득할 수 있다. 호흡에 의한 파형(562)는 심박에 의한 파형(561)보다 진폭이 클 수 있다.Referring to FIG. 5F , the processor 126 may pre-process the obtained waveform to obtain a waveform 561 by heartbeat and a waveform 562 by respiration. The waveform 562 due to respiration may have a greater amplitude than the waveform 561 due to heartbeat.
도 5g, 및 도 5h를 참조하면, 심박에 의한 파형(561)을 주파수 분석하면, 도 5g와 같이 미세한 파형을 갖는 화이트 노이즈에 해당되는 신호의 파형과, 도 5h와 같이 심박 검출 신호의 파형을 획득할 수 있다. 도 5g는 도5f에서 상기 전처리된 맥파에서 추출된 심박 파형의 주파수를 분석하여 생리적 인텍스의 백색 잡음을 추출한 파형이고, 도 5h는 도 5f에서 상기 전처리된 맥파에서 추출된 심박 파형의 주파수를 분석하여 심박 검출 신호를 추출한 파형이다.Referring to FIGS. 5G and 5H , when the waveform 561 by heartbeat is frequency analyzed, the waveform of the signal corresponding to white noise having a fine waveform as shown in FIG. 5G and the waveform of the heartbeat detection signal as shown in FIG. 5H are analyzed. can be obtained 5G is a waveform obtained by analyzing the frequency of a heartbeat waveform extracted from the preprocessed pulse wave in FIG. 5F and extracting white noise of a physiological index, and FIG. 5H is a waveform obtained by analyzing the frequency of a heartbeat waveform extracted from the preprocessed pulse wave in FIG. 5F. This is the waveform extracted from the heartbeat detection signal.
도 5i를 참조하면, 상기 프로세서(126)는 도 5f의 호흡에 의한 파형(562)을 정규화(normalize)할 수 있다.Referring to FIG. 5I , the processor 126 may normalize the waveform 562 by respiration of FIG. 5F .
도 5j, 및 도 5k를 참조하면, 상기 프로세서(126)는 도 5h의 심박 검출 신호를 시주파수 분석하여 수면 패턴을 분석할 수 있다. 또한, 상기 프로세서(126)는 도 5h의 심박 검출 신호에서 맥박이 뛰는 지점들의 간격을 분석하여 심박 변이를 획득하고, 획득된 심박 변이를 통해 수면 패턴을 분석할 수 있다 일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 도 5h의 심박 검출 신호를 시주파수 분석하여 심박 변이(heart rate variability, HRV)를 식별할 수 있고, 사용자가 수면 중에 움직이는지를 식별할 수 있다. 5J and 5K , the processor 126 may analyze the sleep pattern by analyzing the time frequency of the heartbeat detection signal of FIG. 5H . Also, the processor 126 may obtain a heart rate variability by analyzing intervals between pulse points in the heart rate detection signal of FIG. 5H , and may analyze a sleep pattern based on the obtained heart rate variance. The processor 126 may identify a heart rate variability (HRV) by analyzing the time frequency of the heartbeat detection signal of FIG. 5H , and may identify whether the user moves during sleep.
상기 프로세서(126)는 사용자가 수면 중에 심장에 의한 박동을 적어도 하나의 압전 센서를 통해 식별하고, 식별된 박동에 기반하여 사용자의 스트레스 지수, 우울증, 및 불안 장애를 식별할 수 있다. 상기 프로세서(126)는 식별된 심박 변이를 통해 사용자의 수면 상태를 식별할 수 있다. The processor 126 may identify a heartbeat while the user sleeps through at least one piezoelectric sensor, and identify the user's stress index, depression, and anxiety disorder based on the identified beat. The processor 126 may identify the user's sleep state through the identified heart rate variation.
예를 들면, 상기 프로세서(126)는 식별된 심박 변이를 통해 사용자가 현재 깊은 수면(non-rapid eye movement sleep, NREM)중인지, 얕은 수면(rapid eye movement sleep, REM) 중인지, 또는 깨어 있는지를 식별할 수 있다.For example, the processor 126 identifies whether the user is currently in deep sleep (non-rapid eye movement sleep, NREM), rapid eye movement sleep (REM), or awake through the identified heart rate variability. can do.
도 5k를 참조하면, 상기 프로세서(126)는 심박 검출 신호를 시주파수 분석하여 수면 패턴을 분석하고, 상기 심박 검출 신호에서 맥박이 뛰는 지점들의 간격을 분석하여, 사용자가 NREM 구간(571)에서 깊은 수면중임을 식별할 수 있다.Referring to FIG. 5K , the processor 126 analyzes the sleep pattern by analyzing the time frequency of the heartbeat detection signal, and analyzes the interval between the pulse points in the heartbeat detection signal, thereby allowing the user to perform deep in the NREM section 571. You can tell that you are sleeping.
도 6a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 압전 센서들 각각의 배치가 제1 거리 단위로 매트부에 배치되고, 사용자가 반듯이 누운 상태에서, 사용자의 무게 값에 의한 강도를 나타낸 예시도이다. 도 6b는 일 실시 예에 따른 복수의 압전 센서들 각각은 제2 거리 단위로 매트부에 배치되고, 사용자가 반듯이 누운 상태에서, 사용자의 무게 값에 의한 강도를 나타낸 예시도이다. 도 6c는 일 실시 예에 따른 복수의 압전 센서들 각각은 제3 거리 단위로 매트부에 배치되고, 사용자가 반듯이 누운 상태에서, 사용자의 무게 값에 의한 강도를 나타낸 예시도이다.6A is an exemplary diagram illustrating the strength of a plurality of piezoelectric sensors according to an embodiment of the present invention, in which each arrangement is arranged on a mat unit by a first distance unit, and in a state in which the user is lying on his back, the strength by the weight value of the user . 6B is an exemplary diagram illustrating strength according to a user's weight value in a state in which each of the plurality of piezoelectric sensors is disposed on the mat unit by a second distance unit, and the user is lying on his back according to an embodiment. 6C is an exemplary diagram illustrating the strength according to the weight of the user in a state in which each of the plurality of piezoelectric sensors is disposed on the mat by a third distance unit, and the user is lying on his back according to an embodiment.
도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 일 실시 예에 따른 복수의 압전 센서들 각각은 매트부(110)에서 미리 결정된 간격(예: 약 1cm 이하, 약 5cm, 또는 약 10cm)으로 배치될 수 있다. 프로세서(126)는 도 6a에 도시된 바와 같이, 매트부(110)에서 일정 간격(예: 약 1cm이하)으로 배치된 복수의 압전 센서들 각각으로부터 획득된 로우 신호를 샘플링하여 사용자의 무게 값의 강도를 획득할 수 있다. 6A to 6C , each of the plurality of piezoelectric sensors according to an embodiment may be disposed at a predetermined interval (eg, about 1 cm or less, about 5 cm, or about 10 cm) in the mat unit 110 . As shown in FIG. 6A , the processor 126 samples the raw signal obtained from each of a plurality of piezoelectric sensors disposed at regular intervals (eg, about 1 cm or less) in the mat unit 110 to determine the weight value of the user. strength can be obtained.
예를 들면, 도 6a에 도시된 바와 같이, 상기 프로세서(126)는, 복수의 압전 센서들 각각이 약 1cm 이하의 거리로 매트부(110) 내에 배치되는 경우가, 도 6b에 도시된 바와 같이 약 5cm 단위로 매트부(110) 내에 배치되는 경우, 및 도 6c에 도시된 바와 같이 약 10cm 단위로 매트부(110) 내에 배치되는 경우 보다 높은 해상도를 갖는 이미지를 획득할 수 있다.For example, as shown in FIG. 6A , the processor 126 has a case in which each of the plurality of piezoelectric sensors is disposed in the mat unit 110 at a distance of about 1 cm or less, as shown in FIG. 6B . When arranged in the mat unit 110 in units of about 5 cm, and when arranged in the mat unit 110 in units of about 10 cm as shown in FIG. 6C, an image having a higher resolution can be obtained.
이러한 각각의 압전 센서들 각각의 거리는 가변적으로 조절 가능하다. 상기 프로세서(126)는 이러한 복수의 압전 센서들 각각의 매트부(110) 내의 배치를 통해 사용자의 형상을 식별할 수 있고, 식별된 형상에 기반하여 사용자가 현재 반듯이 누운 상태임을 식별할 수 있다.The distance of each of these piezoelectric sensors is variably adjustable. The processor 126 may identify the shape of the user through the arrangement in the mat portion 110 of each of the plurality of piezoelectric sensors, and may identify that the user is currently lying on his back based on the identified shape.
도 6d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 압전 센서들 각각은 제1 거리 단위로 매트부에 배치되고, 사용자가 옆으로 누운 상태에서, 사용자의 무게 값에 의한 강도를 나타낸 예시도이다. 도 6e는 일 실시 예에 따른 복수의 압전 센서들 각각은 제2 거리 단위로 매트부에 배치되고, 사용자가 옆으로 누운 상태에서, 사용자의 무게 값에 의한 강도를 나타낸 예시도이다. 도 6f는 일 실시 예에 따른 복수의 압전 센서들 각각은 제3 거리 단위로 매트부에 배치되고, 사용자가 옆으로 누운 상태에서, 사용자의 무게 값에 의한 강도를 나타낸 예시도이다.6D is an exemplary diagram illustrating the strength of the plurality of piezoelectric sensors according to an embodiment of the present invention, each of which is disposed on the mat unit in units of a first distance, and the user is lying on his or her side, the strength by the weight value of the user. FIG. 6E is an exemplary diagram illustrating strength according to a user's weight value in a state in which each of a plurality of piezoelectric sensors is disposed on a mat unit by a second distance unit, and the user lies on his side, according to an embodiment. 6F is an exemplary diagram illustrating strength according to a user's weight value in a state in which each of the plurality of piezoelectric sensors is disposed on the mat by a third distance unit, and the user lies on his side, according to an embodiment.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는, 도 6d에 도시된 바와 같이, 복수의 압전 센서들 각각이 약 1cm 이하의 거리로 매트부(110) 내에 배치되는 경우가 도 6e에 도시된 바와 같이 약 5cm 단위로 매트부(110) 내에 배치되는 경우, 및 도 6f에 도시된 바와 같이 약 10cm 단위로 매트부(110) 내에 배치되는 경우 보다 높은 해상도를 갖는 이미지를 획득할 수 있다. 상기 프로세서(126)는 복수의 압전 센서들 각각의 매트부(110) 내의 배치를 통해 사용자의 형상을 식별할 수 있고, 식별된 형상에 기반하여 사용자가 현재 옆으로(lateral) 누운 상태임을 식별할 수 있다.According to one embodiment, the processor 126, as shown in FIG. 6D, a case in which each of the plurality of piezoelectric sensors is disposed in the mat unit 110 at a distance of about 1 cm or less as shown in FIG. 6E As shown in Fig. 6f, when disposed in the mat unit 110 in units of about 5 cm, and when arranged in the mat unit 110 in units of approximately 10 cm, an image having a higher resolution can be obtained. The processor 126 may identify the shape of the user through the arrangement in the mat unit 110 of each of the plurality of piezoelectric sensors, and based on the identified shape, identify that the user is currently lying on the side. can
도 6g는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 압전 센서들 각각은 제1 거리 단위로 매트부에 배치되고, 사용자가 엎드린 상태에서, 사용자의 무게 값에 의한 강도를 나타낸 예시도이다. 도 6h는 일 실시 예에 따른 복수의 압전 센서들 각각은 제2 거리 단위로 매트부에 배치되고, 사용자가 엎드린 상태에서, 사용자의 무게 값에 의한 강도를 나타낸 예시도이다. 도 6i는 일 실시 예에 따른 복수의 압전 센서들 각각은 제3 거리 단위로 매트부에 배치되고, 사용자가 엎드린 상태에서, 사용자의 무게 값에 의한 강도를 나타낸 예시도이다.6G is an exemplary view showing the strength of each of the plurality of piezoelectric sensors according to the user's weight in a state in which each of the plurality of piezoelectric sensors is disposed on the mat in a unit of a first distance and the user is lying on his stomach. 6H is an exemplary diagram illustrating a plurality of piezoelectric sensors, each of which is disposed on a mat by a second distance unit, and shows strength according to a user's weight in a state in which the user is prone. 6I is an exemplary diagram illustrating a plurality of piezoelectric sensors, each of which is disposed on a mat unit in a third distance unit, and shows strength according to a user's weight in a state in which the user is prone.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는, 도 6g에 도시된 바와 같이, 복수의 압전 센서들 각각이 약 1cm 이하의 거리로 매트부(110) 내에 배치되는 경우가 도 6h에 도시된 바와 같이 약 5cm 단위로 매트부(110) 내에 배치되는 경우, 및 도 6i에 도시된 바와 같이 약 10cm 단위로 매트부(110) 내에 배치되는 경우 보다 높은 해상도를 갖는 이미지를 획득할 수 있다. 상기 프로세서(126)는 복수의 압전 센서들 각각의 매트부(110) 내의 배치를 통해 사용자의 형상을 식별할 수 있고, 식별된 형상에 기반하여 사용자가 현재 엎드린(prone) 상태임을 식별할 수 있다.According to one embodiment, the processor 126, as shown in FIG. 6G, when each of a plurality of piezoelectric sensors is disposed in the mat unit 110 at a distance of about 1 cm or less as shown in FIG. 6H As shown in Fig. 6i, when disposed in the mat unit 110 in units of about 5 cm, and when arranged in the mat unit 110 in units of approximately 10 cm, an image having a higher resolution can be obtained. The processor 126 may identify the shape of the user through the arrangement in the mat unit 110 of each of the plurality of piezoelectric sensors, and may identify that the user is currently in a prone state based on the identified shape. .
도 6a 내지 도 6i를 참조하면, 일 실시 예에 따르면, 상기 매트부(110)는 밴드 형상의 직물 내에 복수의 압전 센서들을 각각을 일정 간격(또는 가변적인 간격)을 두고 이격된 위치에 배치함으로써, 경제성, 내구성, 및 신뢰성(예: 구겨짐)을 향상시킬 수 있다. 그리고, 상기 프로세서(126)는 복수의 압전 센서들 각각에서 획득된 신호(예: 로우 신호)를 통해 무게의 강도를 나타내는 2D 이미지를 생성할 수 있고, 생성된 2D 이미지를 통해 사용자의 신체 일부를 식별할 수 있다. 6a to 6i, according to one embodiment, the mat unit 110 by disposing a plurality of piezoelectric sensors in the band-shaped fabric, each at a location spaced apart from each other at regular intervals (or variable intervals) , economic feasibility, durability, and reliability (eg, wrinkling). In addition, the processor 126 may generate a 2D image representing the strength of the weight through a signal (eg, a low signal) obtained from each of the plurality of piezoelectric sensors, and use the generated 2D image to detect a part of the user's body. can be identified.
도 7a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발열체의 제1 예시도이다. 도 7b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발열체의 제2 예시도이다. 도 7c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발열체의 제3 예시도이다.7A is a first exemplary view of a heating element according to an embodiment of the present invention. 7B is a second exemplary view of a heating element according to an embodiment of the present invention. 7C is a third exemplary view of a heating element according to an embodiment of the present invention.
일 실시 예에 따른 발열체(111)는 발열 재질 및 온도를 감지하는 구조 및 방식에 따른 다양한 발열체를 포함할 수 있다. 또한, 일 실시 예에 따른 발열체(111)는 전기장 또는 자계장의 발생 방식에 따라 유자계 발열선, 무자계 발열선, 및 무전자계 발열선으로 분류될 수 있다.The heating element 111 according to an embodiment may include various heating elements according to the structure and method of sensing the heating material and temperature. In addition, the heating element 111 according to an embodiment may be classified into a magnetic heating wire, a non-magnetic heating wire, and a non-electromagnetic heating wire according to a method of generating an electric field or a magnetic field.
도 7a를 참조하면, 제1 실시 예에 따른 발열체(111)는 감열선을 포함할 수 있다. 상기 감열선은 온도를 감지하는 재질로서 나일노써미시트선이 발열체 내부에 존재할 수 있다. 일 실시 예에 따른, 감열선은 발열선(711), 내피(712), 감지선(713) 및 외피(714)를 포함할 수 있다. 상기 감열선은 내부에 상기 발열선(711)이 나선 형태로 배치되고, 상기 발열선(711)을 상기 내피(712)가 감싸는 구조일 수 있다. 그리고, 상기 감지선(713)은 상기 내피(712)를 둘러싸는 나선 형태로 배치되고, 상기 감지선(713)을 외피(714)가 감싸는 구조일 수 있다. 이러한 감열선은 온도 제어부(121)에서 인가되는 전압에 기반하여 열을 발산할 수 있다. Referring to FIG. 7A , the heating element 111 according to the first embodiment may include a heat-sensitive wire. The heat-sensitive wire is a material for sensing a temperature, and a nylon thermal sheet wire may be present inside the heating element. According to an embodiment, the heat-sensitive wire may include a heating wire 711 , an inner shell 712 , a sensing wire 713 , and an outer shell 714 . The heating wire may have a structure in which the heating wire 711 is arranged in a spiral shape, and the inner skin 712 surrounds the heating wire 711 . In addition, the sensing line 713 may be arranged in a spiral shape surrounding the endothelium 712 , and may have a structure in which an outer skin 714 surrounds the sensing line 713 . Such a heat-sensitive wire may radiate heat based on a voltage applied from the temperature controller 121 .
일 실시 예에 따르면, 복수의 온도 제어부들 각각은 하나의 감열선과 연결될 수 있다. 복수의 온도 제어부들 각각은 자신과 연결된 감열선으로 전압을 인가하고, 복수의 감열선들 각각은 서로 다른 온도로 발열할 수 있다. 도 7a에는 도시되지 않았으나, 상기 감열선의 일 측은 접지선(423)에 연결될 수 있다. According to an embodiment, each of the plurality of temperature controllers may be connected to one heat-sensitive wire. Each of the plurality of temperature controllers may apply a voltage to a heat-sensitive wire connected thereto, and each of the plurality of heat-sensitive wires may generate heat at different temperatures. Although not shown in FIG. 7A , one side of the thermal wire may be connected to the ground wire 423 .
도 7b를 참조하면, 제2 실시 예에 따른 발열체(111)는 선상 발열체를 포함할 수 있다. 상기 선상 발열체는 각각의 폴리에틸렌(polyethylene) 선에 탄소 카본 재질을 입힌 수십 가닥의 폴리에틸렌 선을 병렬 형태로 묶어 사용될 수 있다. 상기 선상 발열체는 온도 감지와 온도가 미리 결정된 온도 이상으로 상승하는 것을 방지하는 역할을 수행하는 바이메탈을 사용할 수 있다.Referring to FIG. 7B , the heating element 111 according to the second embodiment may include a linear heating element. The linear heating element may be used by tying dozens of polyethylene wires coated with a carbon carbon material to each polyethylene wire in a parallel form. The linear heating element may use a bimetal that serves to detect temperature and prevent the temperature from rising above a predetermined temperature.
일 실시 예에 따른, 상기 선상 발열체는 복수의 폴리에틸렌 선들(721), 상기 복수의 폴리에틸렌 선들(721)을 나선 형태로 감싸는 발열선(722), 상기 발열선(722)를 감싸는 나일론(723), 상기 나일론을 나선 형태로 감싸는 감지선(724), 및 상기 감지선을 감싸는 외피(예: poly vinyl chloride, PVC)(725)를 포함하는 구조이다. 상기 선상 발열체는 수십~수백 가닥의 폴리에틸렌 선(721)을 병렬로 연결한 구조를 갖는다.According to an embodiment, the linear heating element includes a plurality of polyethylene wires 721, a heating wire 722 surrounding the plurality of polyethylene wires 721 in a spiral form, a nylon 723 surrounding the heating wire 722, the nylon It has a structure including a sensing line 724 that surrounds the helical shape, and an outer skin (eg, poly vinyl chloride, PVC) 725 surrounding the sensing line. The linear heating element has a structure in which tens to hundreds of polyethylene wires 721 are connected in parallel.
도 7c를 참조하면, 제3 실시 예에 따른 발열체(111)는 단심 발열체를 포함할 수 있다. 상기 단심 발열체는 동선 또는 합금선으로 된 한 가닥의 발열선으로써, PVC, 실리콘, 테프론을 외피로 사용할 수 있다. 예를 들면, 상기 단심 발열체는 동선 또는 합금선으로 된 발열선(731), 및 상기 발열선을 감싸는 PVC, 실리콘, 테프론 재질의 외피(732)를 포함할 수 있다. 이러한 단심 발열체는 온도 감지와 온도가 미리 결정된 온도 이상으로 상승하는 것을 방지하는 역할을 수행하는 바이메탈을 사용할 수 있다.Referring to FIG. 7C , the heating element 111 according to the third embodiment may include a single-core heating element. The single-core heating element is a single heating wire made of a copper wire or an alloy wire, and PVC, silicone, or Teflon may be used as an outer sheath. For example, the single-core heating element may include a heating wire 731 made of a copper wire or an alloy wire, and a PVC, silicon, or Teflon outer sheath 732 surrounding the heating wire. The single-core heating element may use a bimetal that serves to detect temperature and prevent the temperature from rising above a predetermined temperature.
도 8a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 적어도 하나의 압전 센서를 포함하는 직물 타입의 부재를 베개에 한 예시도이다. 도 8b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 적어도 하나의 압전 센서를 포함하는 직물 타입의 부재를 매트부에 배치한 예시도이다.8A is an exemplary view illustrating a fabric-type member including at least one piezoelectric sensor on a pillow according to an embodiment of the present invention. 8B is an exemplary view in which a fabric-type member including at least one piezoelectric sensor is disposed on a mat unit according to an embodiment of the present invention.
도 8a를 참조하면, 일 실시 예에 따른 적어도 하나의 압전 센서를 포함하는 직물 타입의 부재는 밴드와 같이 신축성과 유연성을 가지기 때문에, 매트, 이불, 베개, 옷 등에 부착될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 복수의 직물 타입의 부재들은 각각 일정 간격(또는, 가변적인 간격)을 두고 베개(830)에 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 베개(830)의 세로 축은 두 개의 직물 타입의 부재(810, 811)가 배치될 수 있고, 가로 축은 두 개의 직물 타입의 부재(820, 821)가 배치될 수 있다. Referring to FIG. 8A , the fabric-type member including at least one piezoelectric sensor according to an embodiment has elasticity and flexibility like a band, and thus may be attached to a mat, a quilt, a pillow, or clothes. According to an embodiment, the plurality of fabric-type members may be disposed on the pillow 830 at a predetermined interval (or variable interval), respectively. For example, two fabric- type members 810 and 811 may be disposed on the vertical axis of the pillow 830 , and two fabric- type members 820 and 821 may be disposed on the horizontal axis of the pillow 830 .
각각의 직물 타입의 부재(810, 811, 820, 또는 821)의 일 측은 연결 단자(840, 841, 850 851)를 통해 프로세서(126), 또는 어댑터(130)에 연결됨으로써, 각각의 부재 내에 배치된 적어도 하나의 압전 센서는 공급된 전압에 기반하여 동작될 수 있다. 또한, 상기 각각의 직물 타입의 부재(810, 811, 820, 또는 821)의 타 측은 접지선(423)에 연결될 수 있다.One side of each fabric- type member 810 , 811 , 820 , or 821 is connected to the processor 126 , or adapter 130 via a connection terminal 840 , 841 , 850 851 , thereby disposed within each member The at least one piezoelectric sensor may be operated based on the supplied voltage. In addition, the other side of each of the fabric- type members 810 , 811 , 820 , or 821 may be connected to the ground line 423 .
도 8b를 참조하면, 직물 타입의 부재(860)는 매트(또는 이불)에 부착될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 직물 타입의 부재는 미리 결정된 거리(예: 1cm 이하, 약 5cm, 또는 약 10cm) 단위의 격자 구조로 매트(또는 이불)에 부착될 수 있다. 또는, 상기 직물 타입의 부재(860)는 매트(또는 이불)의 상부, 하부, 및 중간 부분에 가변적인 간격으로 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 직물 타입의 부재(860)는 매트(또는 이불) 상에서 압력이 더 감지될 수 있는 부분에 더 많이 배치될 수 있다.Referring to FIG. 8B , the fabric-type member 860 may be attached to a mat (or comforter). According to an embodiment, the fabric-type member may be attached to the mat (or comforter) in a grid structure of a unit of a predetermined distance (eg, 1 cm or less, about 5 cm, or about 10 cm). Alternatively, the fabric-type members 860 may be arranged at variable intervals on the upper, lower, and middle portions of the mat (or quilt). For example, the fabric-type member 860 may be disposed more on the mat (or duvet) in a portion where pressure can be sensed more.
도 9a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 매트에 사용자가 옆으로 누운 예시도이다. 도 9b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 매트에 사용자가 옆으로 누운 경우의 각 신체 부위에 대한 무게 값의 강도를 나타낸 예시도이다.Figure 9a is an exemplary view of the user lying on the side on the smart mat according to an embodiment of the present invention. 9B is an exemplary view illustrating the strength of the weight value for each body part when the user lies on the side on the smart mat according to an embodiment of the present invention.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 매트(110)에 사용자가 옆으로 누운 경우, 사용자의 엉덩이는 발목 보다 무겁기 때문에, 사용자의 엉덩이 부분(910)이 사용자의 발목 부분(920)보다 하방으로 많이 눌려지게 된다. 이러한 사용자의 각 신체 부위의 서로 다른 무게에 따른 강도를 2D 이미지로 표현하면, 상기 엉덩이 부분(910)의 무게의 강도(911)는 상기 발목 부분(920)의 무게의 강도(921)와 서로 다름을 알 수 있다.9A and 9B , when the user lies sideways on the smart mat 110 according to an embodiment of the present invention, since the user's hip is heavier than the ankle, the user's hip portion 910 is the user's ankle It is pressed more downward than the portion 920 . When the strength according to the different weights of each body part of the user is expressed in a 2D image, the strength 911 of the weight of the hip portion 910 is different from the strength 921 of the weight of the ankle portion 920 . can be known
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 매트부의 분해도이다.10 is an exploded view of the mat unit according to an embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 매트부(110)는 상기 매트부(110)의 외관에 형성되는 제1 겉감 부재(1031), 제2 겉감 부재(1034), 상기 제1 겉감 부재(1031)와 상기 제2 겉감 부재(1034) 내에 배치되며 적어도 하나의 압전 센서를 포함하는 제1 부재(1020), 및 적어도 하나의 발열체를 포함하는 제2 부재(1010)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 10 , the mat unit 110 according to an embodiment of the present invention includes a first outer material member 1031 , a second outer material member 1034 , and the first formed on the outer surface of the mat unit 110 . A first member 1020 disposed within the outer member 1031 and the second outer member 1034 and including at least one piezoelectric sensor, and a second member 1010 including at least one heating element may be included. have.
일 실시 예에 따르면, 상기 매트부(110)는 상기 제1 겉감 부재(1031)의 하층에 배치되며 충격을 완화하는 충전재 역할을 하는 제1 충전 부재(1032)와, 상기 제2 겉감 부재(1034)의 상층에 배치되며 충격을 완화하는 충전재 역할을 하는 제2 충전 부재(1033)를 선택적으로 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 압전 센서를 포함하는 제1 부재(1020) 및 상기 적어도 하나의 발열체를 포함하는 제2 부재(1010) 각각은 직물 타입으로 제작될 수 있다. According to an embodiment, the mat unit 110 includes a first filling member 1032 disposed under the first outer covering member 1031 and serving as a filling material for alleviating impact, and the second outer covering member 1034 . ) disposed on the upper layer and may optionally include a second filling member 1033 serving as a filling material for mitigating impact. Each of the first member 1020 including the at least one piezoelectric sensor and the second member 1010 including the at least one heating element may be manufactured in a fabric type.
예를 들면, 상기 제1 부재(1020) 및 상기 제2 부재(1010) 각각은 직물로 감싸는 형태로 제작될 수 있고, 방수 기능을 갖출 수 있다. 상기 제1 부재(1020)는 가로 및 세로가 각각 미리 결정된 거리(예: 1cm 이하, 약 5cm, 또는 약 10cm) 단위(또는 가변적인 거리 단위)로 배치되는 격자형 구조를 가질 수 있다. 상기 제2 부재(1010)는 가로 및 세로가 각각 미리 결정된 거리(예: 1cm 이하, 약 5cm, 또는 약 10cm) 단위로 배치되는 격자형 구조를 가질 수 있다. 상기 제1 부재(1020)는 직물로 제조될 수 있기 때문에, 신축성, 또는 유연성을 가질 수 있다. For example, each of the first member 1020 and the second member 1010 may be fabricated to be wrapped with a fabric, and may have a waterproof function. The first member 1020 may have a lattice-type structure in which the width and length are respectively arranged at predetermined distances (eg, 1 cm or less, about 5 cm, or about 10 cm) in units (or variable distance units). The second member 1010 may have a lattice-type structure in which the width and length are respectively arranged in units of predetermined distances (eg, 1 cm or less, about 5 cm, or about 10 cm). Since the first member 1020 may be made of fabric, it may have elasticity or flexibility.
또한, 상기 제1 부재(1020)는 내부에 배치된 복수의 압전 센서들 각각과 센서부(122) 또는 프로세서(126)간에는 신호를 송수신할 수 있는 통신선(411)이 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1 부재(1020)에는 상기 복수의 압전 센서들 각각으로 전압을 인가할 수 있는 전력선이 배치될 수 있다. 상기 제1 부재의 일 측은 센서부(122)와 유선으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 제1 부재(1020) 전력선이 배치되는 경우, 상기 제1 부재(1020)의 일 측은 접지될 수 있다.Also, in the first member 1020 , a communication line 411 capable of transmitting and receiving a signal may be disposed between each of the plurality of piezoelectric sensors disposed therein and the sensor unit 122 or the processor 126 . Also, a power line capable of applying a voltage to each of the plurality of piezoelectric sensors may be disposed on the first member 1020 . One side of the first member may be connected to the sensor unit 122 by wire. Also, when the power line of the first member 1020 is disposed, one side of the first member 1020 may be grounded.
도 11a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 매트 상에 사용자가 반듯이 누운 상태를 나타낸 평면도이다. 도 11b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 매트 상에 사용자가 반듯이 누운 상태를 나타낸 좌측면도이다.11A is a plan view illustrating a state in which a user lies flat on a smart mat according to an embodiment of the present invention. Figure 11b is a left side view showing a state in which the user is lying on the smart mat according to an embodiment of the present invention.
도 11a 및 도 11b를 참조하면, 일 실시 예에 따른 매트부(110)는 제1 부재(1020)와 제2 부재(1010)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제1 부재(1020) 및 상기 제2 부재(1010) 각각은, 가로 및 세로가 각각 미리 결정된 거리(예: 1cm 이하, 약 5cm, 또는 약 10cm) 단위로 배치되는 격자형 구조를 가질 수 있다. 또는, 상기 제1 부재(1020) 및 상기 제2 부재(1010) 각각은, 가로 및 세로가 각각 가변적인 거리로 배치되는 격자형 구조를 가질 수 있다. 11A and 11B , the mat unit 110 according to an embodiment may include a first member 1020 and a second member 1010 . In addition, each of the first member 1020 and the second member 1010 has a lattice-like structure in which the width and length are respectively arranged in units of predetermined distances (eg, 1 cm or less, about 5 cm, or about 10 cm). can Alternatively, each of the first member 1020 and the second member 1010 may have a lattice-type structure in which horizontal and vertical distances are respectively variable.
예를 들면, 상기 제1 부재(1020) 및 상기 제2 부재(1010) 각각은, 압력이 적게 감지될 수 있는 부분(예: 팔, 종아리 등) 보다 압력이 많이 감지될 수 있는 부분(예: 머리, 엉덩이, 어깨 등)에 좁은 간격으로 더 많이 배치될 수 있다. For example, each of the first member 1020 and the second member 1010 includes a portion (eg, an arm, a calf, etc.) in which a greater amount of pressure can be sensed than a portion (eg, an arm, a calf, etc.) in which less pressure can be sensed. head, buttocks, shoulders, etc.) can be placed more with narrow spacing.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 부재(1020)는 상기 제2 부재(1010)의 상 측에 배치될 수 있거나, 또는 상기 제1 부재(1020)는 상기 제2 부재(1010)의 하측에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 부재(1020)와 상기 제2 부재(1010)는 탈착 또는 부착이 가능할 수 있다.According to an embodiment, the first member 1020 may be disposed above the second member 1010 , or the first member 1020 may be disposed below the second member 1010 . can be According to an embodiment, the first member 1020 and the second member 1010 may be detachable or attachable.
상기 제1 부재(1020) 내에 배치된 복수의 압전 센서들 각각은, 상기 제2 부재(1010) 내에 배치된 복수의 발열체들 각각에 대응되는 위치(예: 하측)에 배치될 수 있다. 상기 제1 부재(1020) 및 상기 제2 부재(1010) 중 적어도 하나의 일 측은 어댑터(130)에 연결될 수 있고, 타 측은 접지될 수 있다. 상기 제1 부재(1020) 및 상기 제2 부재(1010) 중 적어도 하나는 상기 어댑터(130)으로부터 공급되는 전압을 유선 연결 또는 무선 연결을 통해 인가 받을 수 있다. Each of the plurality of piezoelectric sensors disposed in the first member 1020 may be disposed at a position (eg, a lower side) corresponding to each of the plurality of heating elements disposed in the second member 1010 . One side of at least one of the first member 1020 and the second member 1010 may be connected to the adapter 130 , and the other side may be grounded. At least one of the first member 1020 and the second member 1010 may receive a voltage supplied from the adapter 130 through a wired connection or a wireless connection.
상기 매트부(110)(예: 제어 장치(120))는 전력을 무선으로 전송하는 전력 송신 장치(미도시)로부터 BLE(Bluetooth Low Energy)를 통해 전력을 무선으로 수신할 수 있다. 이 경우, 상기 매트부(110)는 수신된 전력을 충전할 수 있는 배터리(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 매트부(110)는 배터리(미도시)에 충전된 전원에 기반하여 상기 제1 부재(1020)에 배치된 적어도 하나의 압전 센서와, 상기 제2 부재(1010)에 배치된 적어도 하나의 발열체의 동작을 제어할 수 있다. The mat unit 110 (eg, the control device 120 ) may wirelessly receive power through Bluetooth Low Energy (BLE) from a power transmitter (not shown) that wirelessly transmits power. In this case, the mat unit 110 may include a battery (not shown) capable of charging the received power. The mat unit 110 includes at least one piezoelectric sensor disposed on the first member 1020 and at least one heating element disposed on the second member 1010 based on power charged in a battery (not shown). operation can be controlled.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(126)는 상기 제1 부재(1020)에 배치된 적어도 하나의 압전 센서로부터 압전 정보를 센서부(122)를 통해 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 상기 압전 정보의 수신에 응답하여 상기 제2 부재(1010)에 배치된 적어도 하나의 발열체에 전압을 인가하고, 상기 적어도 하나의 발열체에서 열이 발산되도록 할 수 있다. 상기 프로세서(126)는 상기 사용자의 자세, 위치에 대한 형상을 식별하기 위해 카메라(1110)로부터 상기 사용자 및 상기 매트부(110)에 대한 이미지를 통신부(123)를 통해 획득할 수 있다. According to an embodiment, the processor 126 may acquire piezoelectric information from at least one piezoelectric sensor disposed on the first member 1020 through the sensor unit 122 . According to an embodiment, the processor 126 applies a voltage to the at least one heating element disposed on the second member 1010 in response to the reception of the piezoelectric information, so that heat is dissipated from the at least one heating element can do. The processor 126 may acquire an image of the user and the mat unit 110 from the camera 1110 through the communication unit 123 in order to identify the shape of the user's posture and location.
일 실시 예에 따르면, 상기 매트부(110) 상에는 사용자(105)가 반듯이 누울 수 있다. 예를 들면, 사용자(105)가 상기 매트부(110) 상에 누워 있는 경우, 상기 프로세서(126)는 제1 부재(1020) 상에 배치된 적어도 하나의 압전 센서를 통해 사용자의 각 신체 부위에 대한 무게 값을 획득할 수 있다. 상기 프로세서(126)는 각 신체 부위에 해당되는 적어도 하나의 압전 센서에 의해 획득된 무게 값을 합산하여 사용자의 신체 일부를 식별할 수 있다. According to an embodiment, the user 105 may lie down on the mat unit 110 . For example, when the user 105 is lying on the mat unit 110 , the processor 126 applies to each body part of the user through at least one piezoelectric sensor disposed on the first member 1020 . weight values can be obtained. The processor 126 may identify the user's body part by summing the weight values obtained by at least one piezoelectric sensor corresponding to each body part.
예를 들면, 상기 프로세서(126)는 사용자의 신체 부위(예: 머리)에 해당되는 적어도 하나의 제1 압전 센서가 위치한 제1 영역(1130)에서 합산된 무게 값과 평균적인 머리의 무게 값을 비교하고, 상기 비교를 통해 사용자의 신체 부위(예: 머리)를 식별할 수 있다. 또는, 상기 프로세서(126)는 사용자의 신체 부위(예: 종아리)에 해당되는 적어도 하나의 제1 압전 센서가 위치한 제2 영역(1120)에서 합산된 무게 값과 평균적인 종아리의 무게 값을 비교하고, 상기 비교를 통해 사용자의 신체 부위(예: 종아리)를 식별할 수 있다.For example, the processor 126 calculates an average head weight and a weight value summed in the first area 1130 in which at least one first piezoelectric sensor corresponding to the user's body part (eg, head) is located. comparison, and the user's body part (eg, head) may be identified through the comparison. Alternatively, the processor 126 compares the weight value summed in the second area 1120 in which at least one first piezoelectric sensor corresponding to the user's body part (eg, calf) is located and the average calf weight value, and , through the comparison, the user's body part (eg, calf) may be identified.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 매트부의 분해도이다.12 is an exploded view of a mat unit according to another embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 매트부(110)는 상기 매트부(110)의 외관에 형성되는 제1 겉감 부재(1221) 및 제2 겉감 부재(1224)와, 상기 제1 겉감 부재(1221)와 상기 제2 겉감 부재(1224) 내에 배치되며 적어도 하나의 압전 센서와 적어도 하나의 발열체를 포함하는 부재(1210)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 12 , the mat unit 110 according to another embodiment of the present invention includes a first outer material member 1221 and a second outer material member 1224 formed on the exterior of the mat unit 110 , and the second outer material member 1224 . The first outer member 1221 and the second outer member 1224 may include a member 1210 disposed within the member 1210 including at least one piezoelectric sensor and at least one heating element.
일 실시 예에 따르면, 상기 매트부(110)는 상기 제1 겉감 부재(1221)의 하층에 배치되며 충격을 완화하는 충전재 역할을 하는 제1 충전 부재(1222)와, 상기 제2 겉감 부재(1224)의 상층에 배치되며 충격을 완화하는 충전재 역할을 하는 제2 충전 부재(1223)를 선택적으로 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 압전 센서와 상기 적어도 하나의 발열체를 포함하는 부재(1210)는 직물 타입으로 제작될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 압전 센서와 상기 적어도 하나의 발열체 각각에 대한 부재(1210) 내의 배치는 도 4c의 경우와 같을 수 있다.According to an embodiment, the mat unit 110 includes a first filling member 1222 disposed under the first outer material member 1221 and serving as a filler for cushioning impact, and the second outer material member 1224 . ) disposed on the upper layer and may optionally include a second filling member 1223 serving as a filler for mitigating impact. The member 1210 including the at least one piezoelectric sensor and the at least one heating element may be manufactured in a fabric type. According to an embodiment, the arrangement in the member 1210 for each of the at least one piezoelectric sensor and the at least one heating element may be the same as in the case of FIG. 4C .
일 실시 예에 따르면, 상기 부재(1210)는 직물로 감싸는 형태로 제작될 수 있고, 방수 기능을 갖출 수 있다. 상기 부재(1210)는 가로 및 세로가 각각 미리 결정된 거리(예: 1cm 이하, 약 5cm, 또는 약 10cm) 단위(또는, 가변적인 거리 단위)로 배치되는 격자형 구조를 가질 수 있다. 상기 부재(1210)는 직물로 제조될 수 있기 때문에, 신축성, 또는 유연성을 가질 수 있다. According to an embodiment, the member 1210 may be manufactured in a form wrapped with a fabric, and may have a waterproof function. The member 1210 may have a lattice-type structure in which the width and length are respectively arranged in units of predetermined distances (eg, 1 cm or less, about 5 cm, or about 10 cm) (or variable distance units). Since the member 1210 may be made of fabric, it may have elasticity or flexibility.
또한, 상기 부재(1210)는 내부에 배치된 복수의 압전 센서들 각각, 복수의 발열체들 각각, 및 센서부(122) 또는 프로세서(126)간의 신호를 송수신할 수 있는 통신선(411)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 부재(1210)는 상기 복수의 압전 센서들 각각으로 전압을 인가할 수 있는 전력선을 포함할 수 있다. 상기 부재(1210)의 일 측은 센서부(122)와 유선으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 부재(1210)내에 전력선이 배치되는 경우, 상기 부재(1210)의 일 측은 접지선과 연결될 수 있다.In addition, the member 1210 may include a communication line 411 capable of transmitting and receiving signals between each of the plurality of piezoelectric sensors disposed therein, each of the plurality of heating elements, and the sensor unit 122 or the processor 126 . can In addition, the member 1210 may include a power line capable of applying a voltage to each of the plurality of piezoelectric sensors. One side of the member 1210 may be connected to the sensor unit 122 by wire. Also, when a power line is disposed in the member 1210 , one side of the member 1210 may be connected to a ground line.
도 13a는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스마트 매트 상에 사용자가 반듯이 누운 상태를 나타낸 평면도이다. 도 13b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스마트 매트 상에 사용자가 반듯이 누운 상태를 나타낸 좌측면도이다.13A is a plan view illustrating a state in which a user lies on a smart mat according to another embodiment of the present invention. Figure 13b is a left side view showing a state in which the user is lying flat on the smart mat according to another embodiment of the present invention.
도 13a 및 도 13b를 참조하면, 일 실시 예에 따른 매트부(110)는 제1 부재(1020)와 제2 부재(1010)가 결합된 제3 부재(1210)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제3 부재(1210)는 가로 및 세로가 각각 미리 결정된 거리(예: 1cm 이하, 약 5cm, 또는 약 10cm) 단위로 배치되는 격자형 구조를 가질 수 있다. 13A and 13B , the mat unit 110 according to an embodiment may include a third member 1210 to which the first member 1020 and the second member 1010 are coupled. In addition, the third member 1210 may have a lattice-type structure in which the width and length are respectively arranged in units of predetermined distances (eg, 1 cm or less, about 5 cm, or about 10 cm).
또는, 상기 제3 부재(1210)는 가로 및 세로가 가변적인 거리로 배치되는 격자형 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 제3 부재(1210)는 압력이 적게 감지될 수 있는 부분(예: 팔, 종아리 등) 보다 압력이 많이 감지될 수 있는 부분(예: 머리, 엉덩이, 어깨 등)에 좁은 간격으로 더 많이 배치될 수 있다.Alternatively, the third member 1210 may have a lattice structure in which horizontal and vertical distances are variable. For example, the third member 1210 has a narrow interval at a portion (eg, head, hip, shoulder, etc.) in which a greater amount of pressure can be sensed than a portion (eg, an arm, calf, etc.) in which a small amount of pressure can be sensed. more can be placed.
상기 제3 부재(1210) 내에 배치된 복수의 압전 센서들 각각은, 상기 복수의 압전 센서들 각각에 대응되는 복수의 발열체들의 일 측(예: 상측)에 배치될 수 있다. 또는, 상기 제3 부재(1210) 내에 배치된 복수의 압전 센서들 각각은, 상기 복수의 압전 센서들 각각에 대응되는 복수의 발열체들과 일정한 거리(예: 10cm 이내)(또는 가변적인 거리)로 이격된 위치에 배치될 수 있다. 상기 제3 부재(1210)의 일 측은 어댑터(130)에 연결될 수 있고, 타 측은 접지될 수 있다. 상기 제3 부재(1210)는 상기 어댑터(130)으로부터 공급되는 전압을 유선 연결 또는 무선 연결을 통해 인가 받을 수 있다. Each of the plurality of piezoelectric sensors disposed in the third member 1210 may be disposed on one side (eg, an upper side) of a plurality of heating elements corresponding to each of the plurality of piezoelectric sensors. Alternatively, each of the plurality of piezoelectric sensors disposed in the third member 1210 is at a constant distance (eg, within 10 cm) (or variable distance) from the plurality of heating elements corresponding to each of the plurality of piezoelectric sensors. It may be disposed at spaced apart locations. One side of the third member 1210 may be connected to the adapter 130 , and the other side may be grounded. The third member 1210 may receive the voltage supplied from the adapter 130 through a wired connection or a wireless connection.
상기 매트부(110)(예: 제어 장치(120))는 전력을 무선으로 전송하는 전력 송신 장치(미도시)로부터 BLE(Bluetooth Low Energy)를 통해 전력을 무선으로 수신할 수 있다. 이 경우, 상기 매트부(110)는 수신된 전력을 충전할 수 있는 배터리(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 매트부(110)는 배터리(미도시)에 충전된 전원에 기반하여 상기 제3 부재(1210)에 배치된 적어도 하나의 압전 센서, 및 적어도 하나의 발열체의 동작을 제어할 수 있다. The mat unit 110 (eg, the control device 120 ) may wirelessly receive power through Bluetooth Low Energy (BLE) from a power transmitter (not shown) that wirelessly transmits power. In this case, the mat unit 110 may include a battery (not shown) capable of charging the received power. The mat unit 110 may control the operation of at least one piezoelectric sensor and at least one heating element disposed on the third member 1210 based on power charged in a battery (not shown).
일 실시 예에 따르면, 프로세서(126)는 상기 제3 부재(1210)에 배치된 적어도 하나의 압전 센서로부터 획득된 압전 정보를 센서부(122)를 통해 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 상기 제3 부재(1210)에 배치된 적어도 하나의 발열체에 전압을 인가하여 상기 적어도 하나의 발열체에서 열이 발산되도록 할 수 있다. According to an embodiment, the processor 126 may acquire piezoelectric information obtained from at least one piezoelectric sensor disposed on the third member 1210 through the sensor unit 122 . According to an embodiment, the processor 126 may apply a voltage to the at least one heating element disposed on the third member 1210 so that heat is dissipated from the at least one heating element.
상기 프로세서(126)는 상기 사용자의 자세, 위치에 대한 형상을 식별하기 위해 카메라(1110)로부터 상기 사용자, 및 상기 매트부(110)에 대한 이미지를 통신부(123)를 통해 획득할 수 있다. 상기 프로세서(126)는 상기 획득된 이미지를 통해 사용자가 현재 이불(1310)을 덮고 있는지 식별할 수 있다.The processor 126 may acquire an image of the user and the mat unit 110 from the camera 1110 through the communication unit 123 in order to identify the shape of the user's posture and location. The processor 126 may identify whether the user is currently covering the blanket 1310 through the acquired image.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 제3 부재(1210) 상에 배치된 적어도 하나의 압전 센서를 통해 사용자의 각 신체 부위에 대한 무게 값 및 해당 신체 부위에 대한 이불(1310)의 일부 무게 값을 획득할 수 있다. 상기 프로세서(126)는 각 신체 부위에 해당되는 적어도 하나의 압전 센서에 의해 획득된 무게 값을 합산하여 사용자의 신체 일부를 식별할 수 있다.According to an embodiment, the processor 126 uses at least one piezoelectric sensor disposed on the third member 1210 to determine a weight value for each body part of the user and a portion of the comforter 1310 for the corresponding body part. weight can be obtained. The processor 126 may identify the user's body part by summing the weight values obtained by at least one piezoelectric sensor corresponding to each body part.
일 실시 예에 따르면, 상기 매트부(110) 상에는 사용자(105)가 이불(1310)을 덮은 상태에서 반듯이 누울 수 있다. 예를 들면, 사용자(105)가 상기 이불(1310)을 덮은 상태에서 누워 있는 경우, 상기 프로세서(126)는 제3 부재(1210) 상에 배치된 적어도 하나의 압전 센서를 통해 사용자의 각 신체 부위에 대한 무게 값 및 해당 신체 부위에 대한 이불(1310)의 일부 무게 값을 획득할 수 있다. According to one embodiment, the user 105 can lie down on the mat unit 110 in a state in which the duvet 1310 is covered. For example, when the user 105 is lying down with the blanket 1310 covered, the processor 126 uses at least one piezoelectric sensor disposed on the third member 1210 to control each body part of the user. It is possible to obtain a weight value for , and a partial weight value of the blanket 1310 for the corresponding body part.
상기 프로세서(126)는 획득된 이미지에서 이불의 전체 면적을 식별하고, 상기 식별된 전체 면적과 사용자의 신체 일부에 해당되는 이불의 일부 면적의 비율을 계산할 수 있다. 상기 프로세서(126)는 이불(1310)의 전체 면적에 대한 총 무게와 상기 이불(1310)의 일부 면적에 대한 무게의 비율을 계산하여, 상기 이불(1310)의 일부 면적에 대한 무게를 식별할 수 있다. The processor 126 may identify the total area of the quilt from the acquired image, and calculate a ratio of the identified total area to the partial area of the quilt corresponding to the user's body part. The processor 126 calculates the ratio of the total weight to the total area of the quilt 1310 and the weight to the partial area of the quilt 1310 to identify the weight of the partial area of the quilt 1310 . have.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 매트부 내에서 제3 부재의 배치를 나타낸 평면도이다.14 is a plan view showing the arrangement of the third member in the mat unit according to an embodiment of the present invention.
도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 매트부 내에서 제3 부재(1410)는 지그재그 형상으로 배치될 수 있다. 상기 제3 부재(1410)는 상기 매트부(110)의 외관에 형성되는 제1 겉감 부재(1221)의 하측에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제3 부재(1410)는 상기 제1 겉감 부재(1221)의 하층에 배치되며 충격을 완화하는 충전재 역할을 하는 제1 충전 부재(1222)의 하층에 배치될 수 있다. 상기 매트부(110)는 상기 제1 충전 부재(1222)를 선택적으로 포함할 수 있다. 상기 제3 부재(1410)는 적어도 하나의 압전 센서와 적어도 하나의 발열체를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 14 , the third member 1410 may be arranged in a zigzag shape in the mat unit according to an embodiment of the present invention. The third member 1410 may be disposed below the first outer member 1221 formed on the exterior of the mat unit 110 . According to an exemplary embodiment, the third member 1410 may be disposed under the first outer covering member 1221 and may be disposed under the first filling member 1222 serving as a filler for alleviating an impact. The mat unit 110 may optionally include the first charging member 1222 . The third member 1410 may include at least one piezoelectric sensor and at least one heating element.
일 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 압전 센서와 상기 적어도 하나의 발열체를 포함하는 제3 부재(1410)는 직물 타입으로 제작될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 압전 센서와 상기 적어도 하나의 발열체 각각에 대한 제3 부재(1410) 내의 배치는 도 4c의 경우와 같다.According to an embodiment, the third member 1410 including the at least one piezoelectric sensor and the at least one heating element may be manufactured in a fabric type. According to an embodiment, the arrangement of the at least one piezoelectric sensor and the at least one heating element in the third member 1410 is the same as in the case of FIG. 4C .
일 실시 예에 따르면, 상기 제3 부재(1410)는 직물로 감싸는 형태로 제작될 수 있고, 방수 기능을 갖출 수 있다. 상기 제3 부재(1410)는 미리 결정된 거리(예: 1cm 이하, 약 5cm, 또는 약 10cm)(또는 가변적인 거리)로 이격되어 지그재그 형상으로 상기 매트부(110) 내에 배치될 수 있다. 상기 제3 부재(1410)는 직물로 제조될 수 있기 때문에, 신축성, 및/또는 유연성을 가질 수 있다. According to an embodiment, the third member 1410 may be manufactured in a form wrapped with a fabric, and may have a waterproof function. The third member 1410 may be spaced apart by a predetermined distance (eg, less than 1 cm, about 5 cm, or about 10 cm) (or a variable distance) and disposed in the mat unit 110 in a zigzag shape. Since the third member 1410 may be made of fabric, it may have elasticity and/or flexibility.
일 실시 예에 따르면, 상기 제3 부재(1410)는 내부에 배치된 복수의 압전 센서들 각각 및 복수의 발열체들 각각과, 센서부(122) 또는 프로세서(126)간의 신호를 송수신할 수 있는 통신선(411)을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the third member 1410 is a communication line capable of transmitting and receiving a signal between each of the plurality of piezoelectric sensors and each of the plurality of heating elements disposed therein, and the sensor unit 122 or the processor 126 . (411) may be included.
또한, 상기 제3 부재(1410)는 상기 복수의 압전 센서들 각각으로 전압을 인가할 수 있는 전력선을 포함할 수 있다. 상기 제3 부재(1210)의 일 측은 센서부(122)와 유선으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 제3 부재(1210)가 전력선을 포함하는 경우, 상기 부재(1210)의 일 측은 접지선으로 연결될 수 있다.Also, the third member 1410 may include a power line capable of applying a voltage to each of the plurality of piezoelectric sensors. One side of the third member 1210 may be connected to the sensor unit 122 by wire. Also, when the third member 1210 includes a power line, one side of the member 1210 may be connected to a ground line.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(126)는 상기 제3 부재(1410)에 배치된 적어도 하나의 압전 센서로부터 압전 정보를 센서부(122)를 통해 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 상기 획득된 압전 정보에 기반하여 상기 제3 부재(1410)에 배치된 적어도 하나의 발열체에 전압을 인가하여 상기 적어도 하나의 발열체에서 열이 발산되도록 할 수 있다. 상기 프로세서(126)는 상기 사용자의 자세, 위치에 대한 형상을 식별하기 위해 카메라(1110)로부터 상기 사용자 및 상기 매트부(110)에 대한 이미지를 통신부(123)를 통해 획득할 수 있다.According to an embodiment, the processor 126 may acquire piezoelectric information from at least one piezoelectric sensor disposed on the third member 1410 through the sensor unit 122 . According to an embodiment, the processor 126 applies a voltage to the at least one heating element disposed on the third member 1410 based on the obtained piezoelectric information to dissipate heat from the at least one heating element. can The processor 126 may acquire an image of the user and the mat unit 110 from the camera 1110 through the communication unit 123 in order to identify the shape of the user's posture and location.
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 매트의 동작을 제어하는 과정을 나타낸 순서도이다.15 is a flowchart illustrating a process for controlling the operation of the smart mat according to an embodiment of the present invention.
이하, 도 15를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 매트의 동작을 제어하는 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a process of controlling the operation of the smart mat according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 15 .
일 실시 예에 따르면, 프로세서(126)는 스마트 매트(100)의 매트부(110)에 포함된 적어도 하나의 압전 센서들 각각의 위치에서 상기 매트부(110) 상의 사용자(105)에 의한 압전 정보(예: 사용자의 신체 일부의 무게 및 해당 신체를 덮고 있는 이불의 무게 중 적어도 하나에 대한 정보)를 획득할 수 있다(S1510). 상기 프로세서(126)은 상기 매트부(110)에서 일정 간격으로 이격된 위치에 배치된 적어도 하나의 압전 센서들에 의해 획득된 사용자에 대한 압전 정보를 적어도 하나의 압전 센서들로부터 획득할 수 있다. According to one embodiment, the processor 126 is the piezoelectric information by the user 105 on the mat unit 110 at each position of the at least one piezoelectric sensor included in the mat unit 110 of the smart mat 100 . (eg, information about at least one of the weight of the user's body part and the weight of the blanket covering the corresponding body) may be acquired (S1510). The processor 126 may obtain piezoelectric information about the user obtained by at least one piezoelectric sensor disposed at a location spaced apart from the mat unit 110 at a predetermined interval from the at least one piezoelectric sensor.
상기 압전 정보는 사용자에 의한 무게를 감지한 적어도 하나의 압전 센서의 식별자와, 상기 적어도 하나의 압전 센서에 감지된 상기 사용자의 신체 일부에 대한 무게, 및 해당 신체를 덮고 있는 이불의 무게 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함할 수 있다. The piezoelectric information includes at least one of an identifier of at least one piezoelectric sensor that senses weight by the user, a weight of the user's body part sensed by the at least one piezoelectric sensor, and a weight of a blanket covering the body. may include information about
일 실시 예에 따르면, 사용자(예: 수면자)가 매트부(110) 상에서 이불을 덮고 있는 경우, 적어도 하나의 압전 센서(112) 각각은 자신의 위치에서 상기 매트부(110) 상의 사용자(예: 이불을 덮고 있는 수면자)에 의한 압전 정보(예: 사용자의 신체 일부의 무게 값 및 신체 일부를 덮고 있는 이불의 무게)를 획득할 수 있다. According to an embodiment, when a user (eg, a sleeping person) covers the blanket on the mat unit 110 , each of the at least one piezoelectric sensor 112 is located at the user's position on the mat unit 110 (eg, : It is possible to obtain piezoelectric information (eg, the weight value of the user's body part and the weight of the blanket covering the body part) by the sleeping person covering the quilt.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 각 압전 센서로부터 획득된 압전 정보에 기반하여 상기 스마트 매트 상의 사용자의 형상을 식별할 수 있다(S1512). 상기 프로세서(126)는 압전 정보를 전송한 적어도 하나의 압전 센서를 식별하고, 식별된 적어도 하나의 압전 센서에 기반하여 스마트 매트(100)의 매트부(110) 상의 사용자의 형상을 식별할 수 있다.According to an embodiment, the processor 126 may identify the shape of the user on the smart mat based on the piezoelectric information obtained from each piezoelectric sensor (S1512). The processor 126 may identify at least one piezoelectric sensor that has transmitted the piezoelectric information, and identify the shape of the user on the mat unit 110 of the smart mat 100 based on the identified at least one piezoelectric sensor. .
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 적어도 하나의 압전 센서가 획득한 로우 신호를 상기 적어도 하나의 압전 센서로부터 통신부(123)를 통해 수신할 수 있다. 상기 프로세서(126)는 상기 수신된 로우 신호를 분석하여 사용자의 무게 값에 의한 강도를 획득하고, 상기 획득된 강도에 기반하여 사용자의 전체적인 형상 및 사용자의 신체 일부에 대한 형상을 식별할 수 있다.According to an embodiment, the processor 126 may receive a raw signal obtained by the at least one piezoelectric sensor from the at least one piezoelectric sensor through the communication unit 123 . The processor 126 may analyze the received raw signal to obtain an intensity based on the user's weight value, and identify the overall shape of the user and the shape of the user's body part based on the acquired intensity.
일 실시 예에 따르면, 상기 스마트 매트(100)(예: 제어 장치(120)의 메모리(125))는 적어도 하나의 압전 센서의 식별자, 상기 적어도 하나의 압전 센서가 상기 매트부(110) 내에 배치된 위치 정보, 및 사용자의 신체 일부(예: 머리)에 대한 무게의 평균 값(예: 4kg~5kg)을 저장할 수 있다. According to an embodiment, the smart mat 100 (eg, the memory 125 of the control device 120 ) is an identifier of at least one piezoelectric sensor, and the at least one piezoelectric sensor is disposed in the mat unit 110 . location information, and an average value (eg, 4 kg to 5 kg) of weight for a user's body part (eg, head) may be stored.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 적어도 하나의 압전 센서로부터 수신된 압전 정보를 분석하여 상기 압전 정보를 전송한 상기 적어도 하나의 압전 센서의 식별자 및 각 압전 센서에서 획득한 사용자의 신체 일부에 대한 무게 값을 식별할 수 있다. According to an embodiment, the processor 126 analyzes the piezoelectric information received from the at least one piezoelectric sensor, and the identifier of the at least one piezoelectric sensor that has transmitted the piezoelectric information and the user's body part obtained from each piezoelectric sensor It is possible to identify the weight value for
상기 프로세서(126)는 각각의 압전 센서가 매트부(110) 상에 위치한 것을 나타내는 위치 정보에 기반하여, 상기 무게 값의 강도가 가장 높은 제1 압전 센서와, 상기 제1 압전 센서를 중심으로 인접한 위치에 배치된 적어도 하나의 제2 압전 센서(예: 머리 무게를 감지한 적어도 하나의 압전 센서)에서 획득한 무게 값을 합산(예: 4.2kg)할 수 있다. 상기 프로세서(126)는 합산된 무게 값(예: 4.2kg)과 상기 메모리(125)에 저장된 신체 일부에 대한 무게의 평균 값(예: 4kg~5kg)을 비교하여 상기 식별된 사용자의 형상에서 각각의 신체 일부를 식별할 수 있다. The processor 126 based on the position information indicating that each piezoelectric sensor is located on the mat unit 110, the first piezoelectric sensor having the highest intensity of the weight value, and the first piezoelectric sensor adjacent to the center of the first piezoelectric sensor The weight values obtained from at least one second piezoelectric sensor (eg, at least one piezoelectric sensor sensing the weight of the head) disposed at the location may be summed (eg, 4.2 kg). The processor 126 compares the summed weight value (eg, 4.2 kg) with the average value (eg, 4 kg to 5 kg) of the weight of the body part stored in the memory 125 to determine each of the identified shapes of the user. body parts can be identified.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 카메라(1110)를 통해 획득된 사용자에 대한 영상 이미지를 통신부(123)를 통해 수신할 수 있다. 그리고, 상기 프로세서(126)는 상기 수신된 영상 이미지를 통해 사용자의 수면 자세에 따른 형상을 식별할 수 있고, 상기 식별된 형상에 기반하여 각 신체 부위를 식별할 수 있다. 상기 프로세서(126)는 사용자의 신체 일부를 식별함에 있어서, 상기 수신된 영상 이미지의 분석을 통해 사용자의 신체 일부를 효율적으로 식별할 수 있다. According to an embodiment, the processor 126 may receive the video image of the user acquired through the camera 1110 through the communication unit 123 . In addition, the processor 126 may identify a shape according to the user's sleeping posture through the received video image, and may identify each body part based on the identified shape. When identifying the body part of the user, the processor 126 may efficiently identify the body part of the user through analysis of the received video image.
예를 들면, 상기 프로세서(126)는 상기 수신된 영상 이미지에서 사용자의 각 신체 부위를 식별하고, 상기 영상 이미지에 기반하여 식별된 신체 부위와 상기 식별된 사용자의 형상에 기반하여 식별된 신체 부위의 매칭 여부를 비교 및 분석할 수 있다. 상기 프로세서(126)는 상기 비교 및 분석을 통해 사용자의 신체 일부의 정확도를 향상시킬 수 있다.For example, the processor 126 identifies each body part of the user from the received video image, and includes a body part identified based on the video image and a body part identified based on the identified shape of the user. Matching can be compared and analyzed. The processor 126 may improve the accuracy of the user's body part through the comparison and analysis.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 상기 식별된 사용자의 형상에 기반하여 상기 사용자의 제1 신체 일부에 해당되는 적어도 하나의 제1 발열체를 식별할 수 있다(S1514). 상기 프로세서(126)는 적어도 하나의 압전 센서가 전송한 압전 정보를 통해 사용자의 제1 신체 일부(예: 머리)에 해당되는 복수의 압전 센서들 중에서 무게 값의 강도가 가장 높은 적어도 하나의 압전 센서를 식별할 수 있다. 상기 프로세서(126)는 상기 식별된 적어도 하나의 압전 센서를 중심으로 상기 제1 신체 일부의 형상 영역에 대응되는 복수의 압전 센서들을 식별할 수 있다. According to an embodiment, the processor 126 may identify at least one first heating element corresponding to the first body part of the user based on the identified shape of the user (S1514). The processor 126 uses the piezoelectric information transmitted by the at least one piezoelectric sensor to at least one piezoelectric sensor having the highest weight value among a plurality of piezoelectric sensors corresponding to the user's first body part (eg, head). can be identified. The processor 126 may identify a plurality of piezoelectric sensors corresponding to the shape region of the first body part based on the identified at least one piezoelectric sensor.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 상기 식별된 복수의 압전 센서들 각각의 위치에 대응되는 복수의 제1 발열체들을 식별할 수 있다. 상기 프로세서(126)는 상기 복수의 제1 발열체들의 식별에 기반하여, 상기 복수의 제1 발열체들 중에서 적어도 하나의 제1 발열체들에 서로 다른 전압을 인가하기 위한 전처리 과정을 수행할 수 있다.According to an embodiment, the processor 126 may identify a plurality of first heating elements corresponding to positions of the identified plurality of piezoelectric sensors, respectively. The processor 126 may perform a preprocessing process for applying different voltages to at least one of the plurality of first heating elements based on the identification of the plurality of first heating elements.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 상기 식별된 적어도 하나의 제1 발열체에 제1 전압을 인가할 수 있다(S1516). 상기 프로세서(126)는 사용자의 제1 신체 일부(예: 머리)를 감지한 적어도 하나의 제1 압전 센서에 대응되는 위치에 배치된 적어도 하나의 제1 발열체가 높은 온도로 발열되도록 제1 전압(예: 4V~5V)을 인가할 수 있다. According to an embodiment, the processor 126 may apply a first voltage to the identified at least one first heating element (S1516). The processor 126 provides a first voltage ( Example: 4V to 5V) can be applied.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 상기 적어도 하나의 제1 발열체 각각에 서로 다른 전압을 인가할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 상기 적어도 하나의 제1 발열체 중에서, 상기 제1 신체 일부에 대한 무게 값을 가장 크게 획득한 적어도 하나의 발열체에 가장 낮은 전압(예: 4V)을 인가할 수 있다.According to an embodiment, the processor 126 may apply different voltages to each of the at least one first heating element. According to an embodiment, the processor 126 applies the lowest voltage (eg, 4V) to the at least one heating element that has obtained the greatest weight value for the first body part among the at least one first heating element. can do.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 상기 제1 신체 일부와 다른 제2 신체 일부에 해당되는 적어도 하나의 제2 발열체에 제2 전압을 인가할 수 있다(S1518). 상기 프로세서(126)는 사용자의 제2 신체 일부(예: 종아리)를 감지한 적어도 하나의 제2 압전 센서에 대응되는 위치에 배치된 적어도 하나의 제2 발열체가 상기 제1 발열체의 온도보다 낮은 온도로 발열되도록 제2 전압(예: 10V~12V)을 인가할 수 있다. According to an embodiment, the processor 126 may apply a second voltage to at least one second heating element corresponding to a second body part different from the first body part ( S1518 ). The processor 126 determines that at least one second heating element disposed at a position corresponding to at least one second piezoelectric sensor sensing a second body part (eg, calf) of the user is lower than the temperature of the first heating element. A second voltage (eg, 10V to 12V) may be applied to generate heat.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 상기 적어도 하나의 제2 발열체 각각에 서로 다른 전압을 인가할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 상기 적어도 하나의 제2 발열체 중에서, 상기 제2 신체 일부에 대한 무게 값을 가장 적게 획득한 적어도 하나의 발열체에 가장 높은 전압(예: 12V)을 인가할 수 있다.According to an embodiment, the processor 126 may apply different voltages to each of the at least one second heating element. According to an embodiment, the processor 126 applies the highest voltage (eg, 12V) to the at least one heating element that has obtained the smallest weight value for the second body part among the at least one second heating element. can do.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 상기 적어도 하나의 발열체의 온도를 제1 온도(예: 65 oC)로 제어할 경우, 상기 적어도 하나의 발열체(111)에 인가되는 전압을 제1 전압(예: 4V~5V)으로 설정할 수 있다. 그리고, 상기 프로세서(126)는 상기 적어도 하나의 발열체의 온도를 제2 온도(예: 30 oC)로 제어할 경우, 상기 적어도 하나의 발열체(111)에 인가되는 전압을 제2 전압(예: 10V~12V)으로 설정할 수 있다. According to an embodiment, when controlling the temperature of the at least one heating element to a first temperature (eg, 65 o C), the processor 126 sets the voltage applied to the at least one heating element 111 to a first It can be set to a voltage (eg 4V to 5V). In addition, when controlling the temperature of the at least one heating element to a second temperature (eg, 30 o C), the processor 126 converts the voltage applied to the at least one heating element 111 to a second voltage (eg: 10V~12V) can be set.
이와 같이, 상기 프로세서(126)는 설정하고자 하는 온도에 기반하여 각각의 발열체에 해당되는 온도 제어부(121)의 가변 저항을 조절함으로써 해당 발열체에 인가되는 전압을 조절할 수 있다. 온도와 전압의 관계는 서로 반비례일 수 있다.In this way, the processor 126 may adjust the voltage applied to the heating element by adjusting the variable resistance of the temperature controller 121 corresponding to each heating element based on the temperature to be set. The relationship between temperature and voltage may be inversely proportional to each other.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 상기 인가된 제1 전압에 기반하여 상기 제1 발열체를 발열시키고, 상기 인가된 제2 전압에 기반하여 상기 제2 발열체를 발열시켜, 상기 스마트 매트의 온도를 제어할 수 있다(S1520). 일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 사용자의 제1 신체 일부(예: 머리)에 해당되는 적어도 하나의 제1 발열체 각각에 제1 전압 범위(예: 4V~5V) 내의 임의 전압을 인가하고, 상기 사용자의 제2 신체 일부(예: 종아리)에 해당되는 적어도 하나의 제2 발열체 각각에 제2 전압 범위(예: 10V~12V) 내의 임의 전압을 인가할 수 있다. According to an embodiment, the processor 126 heats the first heating element based on the applied first voltage, and heats the second heating element based on the applied second voltage, so that the smart mat The temperature can be controlled (S1520). According to an embodiment, the processor 126 applies an arbitrary voltage within a first voltage range (eg, 4V to 5V) to each of the at least one first heating element corresponding to the user's first body part (eg, head). And, an arbitrary voltage within a second voltage range (eg, 10V to 12V) may be applied to each of the at least one second heating element corresponding to the user's second body part (eg, calf).
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 사용자의 제1 신체 일부(예: 머리)에 해당되는 적어도 하나의 제1 발열체 중에서 상기 제1 신체 일부(예: 머리)에 대해 무게 값을 가장 크게 획득한 적어도 하나의 제1 발열체에 가장 낮은 전압(예: 4V)을 인가할 수 있다. According to an embodiment, the processor 126 increases the weight value of the first body part (eg, head) to the greatest value among at least one first heating element corresponding to the user's first body part (eg, head). The lowest voltage (eg, 4V) may be applied to the obtained at least one first heating element.
또는, 상기 프로세서(126)는 사용자의 제1 신체 일부(예: 머리)에 해당되는 적어도 하나의 제1 발열체 중에서 상기 제1 신체 일부(예: 머리)에 대해 무게 값을 가장 크게 획득한 적어도 하나의 제1 발열체에 가장 높은 전압(예: 12V)을 인가할 수도 있다.Alternatively, the processor 126 may include at least one of at least one first heating element corresponding to the user's first body part (eg, head) that has the largest weight value for the first body part (eg, head). The highest voltage (eg, 12V) may be applied to the first heating element of
또한, 상기 프로세서(126)는 사용자의 제2 신체 일부(예: 종아리)에 해당되는 적어도 하나의 제2 발열체 중에서 상기 제2 신체 일부(예: 종아리)에 대해 무게 값을 가장 적게 획득한 적어도 하나의 제2 발열체에 가장 높은 전압(예: 12V)을 인가할 수 있다. 또는, 이와 반대로, 상기 프로세서(126)는 사용자의 제2 신체 일부(예: 종아리)에 해당되는 적어도 하나의 제2 발열체 중에서 상기 제2 신체 일부(예: 종아리)에 대해 무게 값을 가장 적게 획득한 적어도 하나의 제2 발열체에 가장 낮은 전압(예: 4V)을 인가할 수도 있다.In addition, the processor 126 may be configured to include at least one of the at least one second heating element corresponding to the user's second body part (eg, calf) that obtains the smallest weight value for the second body part (eg, calf). The highest voltage (eg, 12V) may be applied to the second heating element of the Alternatively, on the contrary, the processor 126 obtains the smallest weight value for the second body part (eg, calf) among at least one second heating element corresponding to the user's second body part (eg, calf). The lowest voltage (eg, 4V) may be applied to the at least one second heating element.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 사용자의 신체 부위에 따라 서로 다른 전압을 각각의 발열체에 인가하여 각각의 발열체를 상기 인가된 전압에 기반하여 서로 다른 온도로 발열시킴으로써, 스마트 매트(100)의 온도를 제어할 수 있고, 상기 스마트 매트(100)를 서로 다른 온도로 발열시킬 수 있다. 이에 따라, 사용자(예: 수면자)는 수면 중에 각 신체 부위에 서로 다른 온도를 피부로 체감할 수 있고, 보다 질 높은 수면을 취할 수 있다.According to one embodiment, the processor 126 applies different voltages to each heating element according to the user's body part to heat each heating element to a different temperature based on the applied voltage, so that the smart mat 100 ) can control the temperature, and the smart mat 100 can be heated to different temperatures. Accordingly, a user (eg, a sleeper) can sense different temperatures through the skin in each body part during sleep, and can take a higher quality sleep.
제2 실시 예(발열체가 액체 또는 공기에 의해 발열될 수 있는 챔버를 갖춘 유체적 발열체인 경우):Second embodiment (where the heating element is a fluid heating element with a chamber capable of being heated by liquid or air):
도 16a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 매트의 매트부를 나타낸 예시도이다. 도 16b는 일 실시 예에 따른 스마트 매트의 매트부에 포함된 유체적 발열체의 예시도이다.Figure 16a is an exemplary view showing the mat of the smart mat according to an embodiment of the present invention. Figure 16b is an exemplary view of a fluid heating element included in the mat portion of the smart mat according to an embodiment.
도 16a 및 도 16b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 매트의 매트부(110)는 복수의 챔버들로 형성될 수 있다. 각각의 챔버는 액체 또는 공기가 유입되는 적어도 하나의 유입관과, 상기 액체 또는 상기 공기가 유출되는 유출관을 제외하면, 밀폐형으로 형성될 수 있다.16A and 16B , the mat unit 110 of the smart mat according to an embodiment of the present invention may be formed of a plurality of chambers. Each chamber may be formed in a closed type except for at least one inlet pipe through which the liquid or air flows and an outlet pipe through which the liquid or the air flows.
일 실시 예에 따르면, 상기 챔버(1610)는 유체가 유입되는 적어도 하나의 유입관(1611), 및 상기 유입된 유체가 상기 유체적 발열체로부터 배출되는 적어도 하나의 유출관(1612)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 챔버(1610)는, 유출관(1612)을 통해 배출된 유체가 각 유입관에 부착된 온도 제어부(121)를 통해 제어되고, 상기 온도 제어부(121)에 의해 온도가 제어된 유체가 밸브를 통해 상기 적어도 하나의 유입관(1611)으로 유입되도록 형성될 수 있다. According to an embodiment, the chamber 1610 may include at least one inlet pipe 1611 through which a fluid is introduced, and at least one outlet pipe 1612 through which the introduced fluid is discharged from the fluidic heating element. have. For example, in the chamber 1610 , the fluid discharged through the outlet pipe 1612 is controlled through the temperature controller 121 attached to each inlet pipe, and the temperature is controlled by the temperature controller 121 . The fluid may be formed to be introduced into the at least one inlet pipe 1611 through a valve.
일 실시 예에 따르면, 상기 챔버(1610)의 내부에는 밀폐된 유체(예: 공기 또는 액체)의 온도를 식별할 수 있는 온도 감지 센서(1613)가 배치될 수 있다. 상기 온도 감지 센서는 챔버(1610) 내의 온도를 실시간으로 감지하고, 상기 감지된 온도를 온도 제어부(121) 및 프로세서(126) 중 적어도 하나에 전송할 수 있다. 상기 온도 감지 센서(1613)는 상기 온도 제어부(121) 및 프로세서(126) 중 적어도 하나와 유선 또는 무선으로 통신할 수 있다.According to an embodiment, a temperature sensor 1613 capable of identifying the temperature of a sealed fluid (eg, air or liquid) may be disposed inside the chamber 1610 . The temperature sensor may sense a temperature in the chamber 1610 in real time, and transmit the sensed temperature to at least one of the temperature controller 121 and the processor 126 . The temperature sensor 1613 may communicate with at least one of the temperature controller 121 and the processor 126 by wire or wirelessly.
일 실시 예에 따르면, 상기 챔버(1610)의 내부에는 밀폐된 유체(예: 공기 또는 액체)를 발열시킬 수 있는 발열 센서가 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 챔버(1610)는 상기 온도 감지 센서(1613) 및 상기 발열 센서 모두를 상기 챔버(1610)의 내부에 포함할 수 있다.According to an embodiment, a heat sensor capable of generating heat from a sealed fluid (eg, air or liquid) may be disposed inside the chamber 1610 . For example, the chamber 1610 may include both the temperature sensor 1613 and the heat sensor in the chamber 1610 .
일 실시 예에 따르면, 유체의 온도를 제어하는 적어도 하나의 온도 제어부는 상기 매트부(110) 내에서 해당 유체적 발열체에 유입되는 유체(예: 공기 또는 액체)의 온도를 제어할 수 있는 적절한 위치에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 밸브는 상기 유체적 발열체와 상기 온도 제어부 사이에 배치될 수 있다.According to one embodiment, the at least one temperature control unit for controlling the temperature of the fluid is an appropriate position to control the temperature of the fluid (eg, air or liquid) flowing into the fluid heating element in the mat unit 110. can be placed in In addition, the valve may be disposed between the fluid heating element and the temperature controller.
상기 챔버(1610)의 적어도 하나의 유입관(1611)에 배치된 각각의 온도 제어부는 유출관을 통해 배출된 유체를 미리 설정된 제1 온도에 기반하여 가열할 수 있다. 상기 챔버(1610)는 상기 제1 온도에 기반하여 가열된 유체의 온도에 대응한 온도로 발열될 수 있다. Each temperature controller disposed in the at least one inlet pipe 1611 of the chamber 1610 may heat the fluid discharged through the outlet pipe based on a preset first temperature. The chamber 1610 may be heated to a temperature corresponding to the temperature of the heated fluid based on the first temperature.
도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 발열체들을 포함하는 매트부의 제1 예시도이다.17 is a first exemplary view of a mat unit including a plurality of heating elements according to an embodiment of the present invention.
도 17을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 매트부(110)는 복수의 발열체들(예: 챔버들)을 포함할 수 있다. 도 17에는 매트부(110)가 3개의 발열체들(1730, 1740, 및 1750)을 포함하는 것으로 도시되었으나, 이는 단지 실시 예일 뿐, 본 발명의 일 실시 예에 따른 매트부(110)는 하나, 두 개, 또는 네 개 이상(예: 가로 M개 X 세로 N개)의 발열체들을 포함할 수 있다. 각각의 발열체는 서로 맞닿은 상태로 매트부(110) 내에 배치되거나, 또는 일정 간격(예: 5mm 이내)을 두고 이격되게 배치될 수 있다. 예를 들면, 만일, 각각의 발열체가 서로 이격되게 배치되는 경우, 매트부(110)는 각각의 발열체를 고정시킬 수 있는 고정 부재(미도시)를 선택적으로 포함할 수 있다. Referring to FIG. 17 , the mat unit 110 according to an embodiment of the present invention may include a plurality of heating elements (eg, chambers). 17, the mat unit 110 is shown as including three heating elements (1730, 1740, and 1750), but this is only an embodiment, the mat unit 110 according to an embodiment of the present invention is one, Two, or four or more (eg, M horizontal X N vertical) heating elements may be included. Each of the heating elements may be disposed in the mat unit 110 in a state in contact with each other, or may be disposed to be spaced apart from each other at a predetermined interval (eg, within 5 mm). For example, if each heating element is disposed to be spaced apart from each other, the mat unit 110 may optionally include a fixing member (not shown) capable of fixing each heating element.
일 실시 예에 따르면, 매트부(110)의 구성은 일 실시 예에 따른 것이고, 매트부(110)의 구성 요소들이 도 17에 도시된 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 구성 요소가 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다.According to an embodiment, the configuration of the mat unit 110 is according to an embodiment, and the components of the mat unit 110 are not limited to the embodiment shown in FIG. 17 , and some components may be It may be added, changed or deleted.
일 실시 예에 따르면, 각각의 발열체는 열전도성이 좋은 재질(예: 비닐, 방수 기능을 갖춘 섬유, 또는 플라스틱)로 형성 또는 제조될 수 있다. 또한, 각각의 발열체는 적어도 하나의 온도 제어부에 의해 온도가 제어된 유체(예: 공기 또는 액체)를 공급받은 후, 상기 공급된 유체의 온도에 기반하여 발열할 수 있다.According to an embodiment, each heating element may be formed or manufactured from a material having good thermal conductivity (eg, vinyl, a fiber having a waterproof function, or plastic). In addition, after receiving a fluid (eg, air or liquid) whose temperature is controlled by at least one temperature controller, each heating element may generate heat based on the temperature of the supplied fluid.
일 실시 예에 따르면, 매트부(110)의 일 측에는 통합 유입관(1720)이 배치되고, 상기 매트부(110)의 타 측에는 통합 유출관(1710)이 배치될 수 있다. 상기 매트부(110)에 포함된 복수의 발열체들(예: 챔버들(1730, 1740, 및 1750))은 상기 통합 유입관(1720)을 통해 유입되는 유체를 제1 유입관(1721)을 통해 공급받을 수 있다. 그리고, 상기 매트부(110)에 포함된 복수의 발열체들(예: 챔버들(1730, 1740, 및 1750)) 각각은 상기 공급된 유체를 각 발열체의 내부 공간(1734, 1744, 또는 1754)에 일정 시간(예: 동일한 온도로 유지되는 시간) 동안 저장한 후, 상기 저장된 유체를 제1 유출관(1711)을 통해 상기 통합 유출관(1710)으로 유출할 수 있는 구조를 갖는다. According to an embodiment, an integrated inlet pipe 1720 may be disposed on one side of the mat unit 110 , and an integrated outlet pipe 1710 may be disposed on the other side of the mat unit 110 . A plurality of heating elements (eg, chambers 1730 , 1740 , and 1750 ) included in the mat unit 110 , the fluid introduced through the integrated inlet pipe 1720 through the first inlet pipe 1721 . can be supplied. In addition, each of the plurality of heating elements (eg, chambers 1730 , 1740 , and 1750 ) included in the mat unit 110 transfers the supplied fluid to the internal space 1734 , 1744 , or 1754 of each heating element. After storage for a certain period of time (eg, the time maintained at the same temperature), the stored fluid may be discharged to the integrated outlet pipe 1710 through the first outlet pipe 1711 .
도 17에서는 단지 하나의 유입관(1721)과 하나의 유출관(1711)에 대해 도시하였으나, 이는 도면상의 이해를 돕기 위해 간략히 도시한 것일 뿐, 본 발명의 일 실시 예에 따른 매트부(110) 내의 유입관과 유출관 각각은 발열체들의 배열에 따라 복수 개일 수 있다.In FIG. 17, only one inlet pipe 1721 and one outlet pipe 1711 are shown, but this is only shown briefly to help understanding on the drawings, and the mat unit 110 according to an embodiment of the present invention. Each of the inlet and outlet pipes may be plural according to the arrangement of the heating elements.
일 실시 예에 따르면, 각각의 챔버(1730, 1740, 또는 1750)는 유체가 유입되는 서브 유입관(1722, 1723, 또는 1724), 및 유체가 유출되는 서브 유출관(1712, 1713, 또는 1714)과 연결될 수 있다. 상기 각각의 챔버(1730, 1740, 또는 1750)는 유체를 저장할 수 있는 내부 공간(1734, 1744, 또는 1754)이 존재하며, 각각의 내부 공간(1734, 1744, 또는 1754)에는 온도 감지 센서(1731, 1741, 또는 1751)가 배치될 수 있다. According to an embodiment, each chamber 1730 , 1740 , or 1750 has a sub-inlet pipe 1722 , 1723 , or 1724 through which a fluid flows, and a sub-outlet pipe 1712 , 1713 , or 1714 through which the fluid flows. can be connected with Each of the chambers 1730 , 1740 , or 1750 has an internal space 1734 , 1744 , or 1754 that can store a fluid, and a temperature sensor 1731 in each of the internal spaces 1734 , 1744 , or 1754 . , 1741, or 1751) may be disposed.
상기 온도 감지 센서(1731, 1741, 또는 1751)는 모든 챔버들에 각각 배치될 수 있거나, 또는 일정 간격을 두고 챔버 내에 배치될 수 있다. 상기 온도 감지 센서(1731, 1741, 또는 1751)는 센서부(122)와 무선 통신이 가능하거나, 또는 유선 연결을 통해 상기 센서부(122)와 통신할 수 있다.The temperature sensor 1731 , 1741 , or 1751 may be disposed in all chambers, respectively, or may be disposed within the chambers at regular intervals. The temperature sensor 1731 , 1741 , or 1751 may communicate with the sensor unit 122 wirelessly or communicate with the sensor unit 122 through a wired connection.
일 실시 예에 따르면, 상기 각각의 챔버(1730, 1740, 또는 1750)는, 서브 유입관(1722, 1723, 또는 1724)을 통해 유입되는 온도를 제어할 수 있는 온도 제어부(1733, 1743, 또는 1753)와, 각각의 온도 제어부(1733, 1743, 또는 1753)에 의해 제어된 온도를 갖는 유체의 유입을 제어할 수 있는 밸브(1732, 1742, 또는 1752)를 통해 유입되는 유체를 내부 공간(1734, 1744, 또는 1754)에 저장할 수 있다.According to an embodiment, each of the chambers 1730 , 1740 , or 1750 is a temperature controller 1733 , 1743 , or 1753 that can control the temperature introduced through the sub-inlet pipe 1722 , 1723 , or 1724 . ) and the internal space 1734, the fluid flowing through the valves 1732, 1742, or 1752 that can control the inflow of a fluid having a temperature controlled by each temperature control unit 1733, 1743, or 1753. 1744, or 1754).
일 실시 예에 따르면, 상기 온도 제어부(1733, 1743, 또는 1753) 및 상기 밸브(1732, 1742, 또는 1752)는 프로세서(126)의 제어 하에 동작될 수 있다. 상기 프로세서(126)는 사용자의 신체 일부에 대응되는 온도에 기반하여 상기 신체 일부의 위치에 대응되는 각각의 챔버(1730, 1740, 또는 1750)의 내부 공간(1734, 1744, 또는 1754)에 서로 다른 온도의 유체를 공급할 수 있다. 상기 프로세서(126)는 이와 같이 서로 다른 온도의 유체가 공급될 수 있도록, 상기 온도 제어부(1733, 1743, 또는 1753) 및 상기 밸브(1732, 1742, 또는 1752)의 동작을 제어할 수 있다.According to an embodiment, the temperature controller 1733 , 1743 , or 1753 and the valve 1732 , 1742 , or 1752 may be operated under the control of the processor 126 . The processor 126 is configured to provide different internal spaces 1734, 1744, or 1754 of each chamber 1730, 1740, or 1750 corresponding to the position of the body part based on the temperature corresponding to the body part of the user. Temperature fluid can be supplied. The processor 126 may control the operation of the temperature controller 1733 , 1743 , or 1753 and the valve 1732 , 1742 , or 1752 so that fluids having different temperatures may be supplied.
일 실시 예에 따르면, 매트부(110) 내의 통합 유입관(1720), 통합 유출관(1720), 제1 유입관(1721), 제1 유출관(1711), 및 서브 유입관들(1712, 1713, 1714, 1722, 1723, 및 1724)내의 유체는 펌프(1760)의 동작에 기반하여 흐를 수 있다. According to an embodiment, the integrated inlet pipe 1720, the integrated outlet pipe 1720, the first inlet pipe 1721, the first outlet pipe 1711, and the sub inlet pipes 1712 in the mat unit 110, Fluids in 1713 , 1714 , 1722 , 1723 , and 1724 may flow based on the operation of pump 1760 .
일 실시 예에 따르면, 상기 통합 유입관(1720)을 통해 유입되는 유체는 전기적으로 동작되는 펌프(1760)의 제어 하에 제1 유입관(1721)으로 유입되고, 상기 제1 유입관(1721)을 통해 흐르는 유체는 제1 서브 유입관(1722)을 통해 제1 챔버(1730)로 공급될 수 있다. 상기 제1 서브 유입관(1722)를 통해 유입되는 유체는 제1 온도 제어부(1733) 및 제1 밸브(1732)를 통해 제1 챔버(1730)의 내부 공간(1734)으로 공급될 수 있다. According to an embodiment, the fluid introduced through the integrated inlet pipe 1720 is introduced into the first inlet pipe 1721 under the control of the electrically operated pump 1760, and the first inlet pipe 1721 is The fluid flowing therethrough may be supplied to the first chamber 1730 through the first sub-inlet pipe 1722 . The fluid introduced through the first sub-inlet pipe 1722 may be supplied to the internal space 1734 of the first chamber 1730 through the first temperature controller 1733 and the first valve 1732 .
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 온도 제어부(1733)는 프로세서(126)의 제어 하에, 상기 제1 챔버(1730)로 공급될 유체를 발열시킬 수 있다. 그리고, 발열된 유체는 상기 제1 밸브(1732)의 온(On) 동작에 의해 상기 제1 챔버(1734)로 공급될 수 있거나, 또는 상기 제1 밸브(1732)의 오프(OFF) 동작에 의해 상기 제1 챔버(1734)로 공급되지 않을 수 있다. 상기 제1 밸브(1732)는 상기 프로세서(126)의 제어 하에, 온/오프(On/Off) 동작을 선택적으로 수행할 수 있다. 상기 제1 밸브(1732)는 상기 제1 온도 제어부(1733)과 상기 제1 챔버(1730)의 사이에 배치되거나, 또는 상기 제1 온도 제어부(1733)와 상기 제1 유입관(1721) 사이에 배치될 수 있다.According to an embodiment, the first temperature controller 1733 may heat the fluid to be supplied to the first chamber 1730 under the control of the processor 126 . In addition, the heated fluid may be supplied to the first chamber 1734 by an on operation of the first valve 1732 or by an OFF operation of the first valve 1732 . It may not be supplied to the first chamber 1734 . The first valve 1732 may selectively perform an on/off operation under the control of the processor 126 . The first valve 1732 is disposed between the first temperature control unit 1733 and the first chamber 1730 or between the first temperature control unit 1733 and the first inlet pipe 1721 . can be placed.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 챔버(1730)의 내부 공간(1734)에는 온도 감지 센서(1731)가 배치될 수 있다. 그리고, 상기 온도 감지 센서(1731)는 상기 제1 챔버(1730) 내부의 유체의 온도를 미리 결정된 시간 단위(또는 실시간)로 측정하고, 측정된 온도를 미리 결정된 시간 단위(또는 실시간)로 센서부(122)로 전달할 수 있다. 상기 센서부(122)는 각각의 챔버로부터 수신된 온도에 대한 정보를 프로세서(126)로 전송함으로써, 상기 프로세서(126)가 적어도 하나의 챔버에서의 발열 온도를 제어할 수 있도록 할 수 있다.According to an embodiment, a temperature sensor 1731 may be disposed in the inner space 1734 of the first chamber 1730 . And, the temperature sensor 1731 measures the temperature of the fluid inside the first chamber 1730 in a predetermined time unit (or real time), and the sensor unit measures the measured temperature in a predetermined time unit (or real time) It can be passed to (122). The sensor unit 122 transmits information about the temperature received from each chamber to the processor 126 , so that the processor 126 can control the heating temperature in at least one chamber.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 챔버(1730)의 내부 공간(1734)에 존재하는 유체는 제1 서브 유출관(1712)과 제1 유출관(1711)을 통해 통합 유출관(1710)으로 유출될 수 있다. 상기 제1 챔버(1730)와 상기 제1 유출관(1711) 사이에는 밸브가 선택적으로 배치될 수 있다. 상기 통합 유출관(1710)로 유출된 유체는 펌프(1760)의 제어 하에 상기 통합 유입관(1720)으로 흐를 수 있다.According to an embodiment, the fluid existing in the internal space 1734 of the first chamber 1730 flows out to the integrated outlet pipe 1710 through the first sub outlet pipe 1712 and the first outlet pipe 1711 . can be A valve may be selectively disposed between the first chamber 1730 and the first outlet pipe 1711 . The fluid discharged through the integrated outlet pipe 1710 may flow into the integrated inlet pipe 1720 under the control of the pump 1760 .
도 18은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 발열체들을 포함하는 매트부의 제2 예시도이다.18 is a second exemplary view of a mat unit including a plurality of heating elements according to an embodiment of the present invention.
도 18을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 매트부(110)는 복수의 발열체들(예: 챔버들)을 포함할 수 있다. 도 18의 매트부는 도 17의 매트부와 일부분이 유사하거나 또는 일부분이 동일한 구조를 가질 수 있다. 그리고, 도 18의 프로세서(126), 및 센서부(122)는 도 17의 프로세서(126), 및 센서부(122)와 유사한 동작을 수행하거나 또는 동일한 동작을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 18 , the mat unit 110 according to an embodiment of the present invention may include a plurality of heating elements (eg, chambers). The mat unit of FIG. 18 may have a structure that is partially similar to or partially identical to that of the mat unit of FIG. 17 . In addition, the processor 126 and the sensor unit 122 of FIG. 18 may perform similar operations to or may perform the same operations as the processor 126 and the sensor unit 122 of FIG. 17 .
일 실시 예에 따르면, 매트부(110)의 구성은 일 실시 예에 따른 것이고, 매트부(110)의 구성 요소들이 도 18에 도시된 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 구성 요소가 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다.According to an embodiment, the configuration of the mat unit 110 is according to an embodiment, and the components of the mat unit 110 are not limited to the embodiment shown in FIG. 18 , and some components may be It may be added, changed or deleted.
도 18을 참조하면, 매트부(110)의 각각의 발열체(예: 챔버)는 유체가 유입되는 서브 유입관은 복수 개일 수 있고, 유체가 유출되는 서브 유출관은 하나 또는 그 이상일 수 있다. 도 18에서의 설명은 도 17의 설명과 일부 중복될 수 있기 때문에, 중복되는 일부분에 대한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 18 , each of the heating elements (eg, chambers) of the mat unit 110 may have a plurality of sub inlet pipes through which a fluid flows, and one or more sub outlet pipes through which a fluid flows. Since the description of FIG. 18 may partially overlap with the description of FIG. 17 , the description of the overlapping part will be omitted.
일 실시 예에 따르면, 매트부(110)의 일 측에는 통합 유입관(1720)이 배치되고, 상기 매트부(110)의 타 측에는 통합 유출관(1710)이 배치될 수 있다. 상기 매트부(110)에 포함된 복수의 발열체들(예: 챔버들(1730, 1740, 및 1750))은 상기 통합 유입관(1720)을 통해 유입되는 유체를 제1 유입관(1721)을 통해 공급받을 수 있다. According to an embodiment, an integrated inlet pipe 1720 may be disposed on one side of the mat unit 110 , and an integrated outlet pipe 1710 may be disposed on the other side of the mat unit 110 . A plurality of heating elements (eg, chambers 1730 , 1740 , and 1750 ) included in the mat unit 110 , the fluid introduced through the integrated inlet pipe 1720 through the first inlet pipe 1721 . can be supplied.
그리고, 상기 매트부(110)에 포함된 복수의 발열체들(예: 챔버들(1730, 1740, 및 1750)) 각각은 상기 공급된 유체를 각 발열체의 내부 공간(1734, 1744, 또는 1754)에 일정 시간(예: 동일한 온도로 유지되는 시간) 동안 저장한 후, 상기 저장된 유체를 제1 유출관(1711)을 통해 상기 통합 유출관(1710)으로 유출할 수 있는 구조를 갖는다. In addition, each of the plurality of heating elements (eg, chambers 1730 , 1740 , and 1750 ) included in the mat unit 110 transfers the supplied fluid to the internal space 1734 , 1744 , or 1754 of each heating element. After storage for a certain period of time (eg, the time maintained at the same temperature), the stored fluid may be discharged to the integrated outlet pipe 1710 through the first outlet pipe 1711 .
도 18에서는 단지 하나의 유입관(1721)과 하나의 유출관(1711)에 대해 도시하였으나, 이는 도면상의 이해를 돕기 위해 간략히 도시한 것일 뿐, 본 발명의 일 실시 예에 따른 매트부(110) 내의 유입관과 유출관 각각은 발열체들의 배열에 따라 복수 개일 수 있다.In FIG. 18, only one inlet pipe 1721 and one outlet pipe 1711 are shown, but this is only shown briefly for better understanding in the drawings, and the mat unit 110 according to an embodiment of the present invention. Each of the inlet and outlet pipes may be plural according to the arrangement of the heating elements.
일 실시 예에 따르면, 복수의 챔버들(1730, 1740, 및 1750) 중 제1 챔버(1730)는 제1 유입관(1721)을 통해 유입되는 유체를 통과시킬 수 있는 3개의 제1 서브 유입관들(1722a, 1722b, 및 1722c)과 유체를 유출할 수 있는 제1 서브 유출관(1712)과 연결될 수 있다. 상기 제1 챔버(1730)는 상기 3개의 제1 서브 유입관들(1722a, 1722b, 및 1722c) 중 적어도 하나로부터 유입되는 유체를 상기 제1 챔버(1730)의 내부 공간(1734)에 저장할 수 있다. 그리고, 상기 제1 챔버(1730)는 상기 저장된 유체를 상기 제1 챔버(1730)의 내부 공간(1734)에 일정 시간(예: 동일한 온도로 유지되는 시간) 동안 저장한 후, 상기 저장된 유체를 제1 서브 유출관(1712)를 통해 상기 제1 유출관(1711)으로 유출할 수 있는 구조를 갖는다.According to an embodiment, the first chamber 1730 of the plurality of chambers 1730 , 1740 , and 1750 has three first sub-inlet pipes through which the fluid introduced through the first inlet pipe 1721 passes. It may be connected to the first sub outlet pipe 1712 through which the fluid may be discharged with the fields 1722a, 1722b, and 1722c. The first chamber 1730 may store the fluid flowing in from at least one of the three first sub inlet pipes 1722a, 1722b, and 1722c in the internal space 1734 of the first chamber 1730. . In addition, the first chamber 1730 stores the stored fluid in the internal space 1734 of the first chamber 1730 for a predetermined time (eg, a time maintained at the same temperature), and then removes the stored fluid. It has a structure capable of flowing out to the first outlet pipe 1711 through the first sub outlet pipe 1712 .
일 실시 예에 따르면, 복수의 챔버들(1730, 1740, 및 1750) 각각은 복수 개의 서브 유입관을 통해 유체를 공급받을 수 있다. 예를 들면, 제1 챔버(1730)는 3개의 서브 유입관들(1722a, 1722b, 및 1722c) 중 적어도 하나를 통해 유체를 공급받을 수 있다. 상기 3개의 서브 유입관들(1722a, 1722b, 및 1722c) 각각은 하나의 온도 제어부(1733a, 1733b, 또는 1733c)와, 하나의 밸브(1732a, 1732b, 또는 1732c)가 부착될 수 있다. 상기 온도 제어부들(1733a, 1733b, 및 1733c)은 서로 다른 온도에 기반하여 유입되는 유체의 온도를 제어할 수 있다. 그리고, 밸브들(1732a, 1732b, 및 1732c) 각각은 상기 온도 제어부에 의해 제어된 온도를 갖는 유체의 유입을 제어할 수 있다.According to an embodiment, each of the plurality of chambers 1730 , 1740 , and 1750 may receive a fluid supply through a plurality of sub-inlet pipes. For example, the first chamber 1730 may receive fluid through at least one of the three sub-inlet pipes 1722a, 1722b, and 1722c. One temperature controller 1733a, 1733b, or 1733c and one valve 1732a, 1732b, or 1732c may be attached to each of the three sub-inlet pipes 1722a, 1722b, and 1722c. The temperature controllers 1733a, 1733b, and 1733c may control the temperature of the introduced fluid based on different temperatures. In addition, each of the valves 1732a, 1732b, and 1732c may control the inflow of a fluid having a temperature controlled by the temperature controller.
일 실시 예에 따르면, 상기 온도 제어부들(1733a, 1733b, 및 1733c) 및 상기 밸브들(1732a, 1732b, 및 1732c)은 프로세서(126)의 제어 하에 동작될 수 있다. 상기 프로세서(126)는 사용자의 신체 일부에 대응되는 온도에 기반하여 상기 신체 일부의 위치에 대응되는 제1 챔버(1730)의 내부 공간(1734)에 유체를 공급할 수 있다. 상기 프로세서(126)는 이러한 유체가 공급될 수 있도록, 각각의 제어부(1733a, 1733b, 또는 1733c) 및 각각의 밸브(1732a, 1732b, 또는 1732c)의 동작을 제어할 수 있다.According to an embodiment, the temperature controllers 1733a , 1733b , and 1733c and the valves 1732a , 1732b , and 1732c may be operated under the control of the processor 126 . The processor 126 may supply a fluid to the internal space 1734 of the first chamber 1730 corresponding to the position of the body part based on the temperature corresponding to the body part of the user. The processor 126 may control the operation of each of the controllers 1733a, 1733b, or 1733c and each of the valves 1732a, 1732b, or 1732c so that the fluid can be supplied.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 상기 제1 챔버(1730)에 연결된 유입관들(1722a, 1722b, 및 1722c) 중 제1 서브 유입관(1722a)을 통해 유입되는 유체의 온도를 제1 온도 제어부(1733a)를 통해 일정 온도(예: 30 oC)로 가열시킨 후, 제1 밸브(1732a)를 통해 상기 제1 챔버(1730)에 공급할 수 있다. According to an embodiment, the processor 126 controls the temperature of the fluid introduced through the first sub-inlet pipe 1722a among the inlet pipes 1722a, 1722b, and 1722c connected to the first chamber 1730. After heating to a predetermined temperature (eg, 30 o C) through the first temperature control unit 1733a, it may be supplied to the first chamber 1730 through the first valve 1732a.
상기 프로세서(126)는 상기 제1 챔버(1730)에 연결된 유입관들(1722a, 1722b, 및 1722c) 중 제2 서브 유입관(1722b)을 통해 유입되는 유체의 온도를 제2 온도 제어부(1733b)를 통해 일정 온도(예: 40 oC)로 가열시킨 후, 제2 밸브(1732b)를 통해 상기 제1 챔버(1730)에 공급할 수 있다. The processor 126 controls the temperature of the fluid introduced through the second sub-inlet pipe 1722b among the inlet pipes 1722a, 1722b, and 1722c connected to the first chamber 1730 to a second temperature controller 1733b. After heating to a predetermined temperature (eg, 40 o C) through the , it may be supplied to the first chamber 1730 through the second valve 1732b.
상기 프로세서(126)는 상기 제1 챔버(1730)에 연결된 유입관들(1722a, 1722b, 및 1722c) 중 제3 서브 유입관(1722c)을 통해 유입되는 유체의 온도를 제3 온도 제어부(1733c)를 통해 일정 온도(예: 50 oC)로 가열시킨 후, 제3 밸브(1732c)를 통해 상기 제1 챔버(1730)에 공급할 수 있다.The processor 126 controls the temperature of the fluid introduced through the third sub inlet pipe 1722c among the inlet pipes 1722a, 1722b, and 1722c connected to the first chamber 1730 to a third temperature controller 1733c. After heating to a predetermined temperature (eg, 50 o C) through the , it may be supplied to the first chamber 1730 through the third valve 1732c.
예를 들면, 상기 제1 챔버(1730)에 45 oC의 유체를 공급하고자 하는 경우, 상기 프로세서(126)는, 상기 제1 챔버(1730)에 연결된 유입관들(1722a, 1722b, 및 1722c) 중 가장 낮은 온도의 유체가 유입되는 제1 서브 유입관(1722a)을 통해 유체가 유입되지 않도록 제1 밸브(1732a)를 오프(Off)로 동작시킬 수 있다. For example, when it is desired to supply a fluid of 45 ° C to the first chamber 1730 , the processor 126 may include inlet pipes 1722a , 1722b , and 1722c connected to the first chamber 1730 ). The first valve 1732a may be turned off so that the fluid does not flow through the first sub inlet pipe 1722a into which the fluid of the lowest temperature is introduced.
그리고, 상기 프로세서(126)는, 상기 제1 챔버(1730)에 연결된 유입관들(1722a, 1722b, 및 1722c) 중 제2 서브 유입관(1722b)을 통해 유입되는 유체의 온도를 제2 온도 제어부(1733b)를 통해 40 oC로 가열시키고, 제3 서브 유입관(1722b)을 통해 유입되는 유체의 온도를 제3 온도 제어부(1733c)를 통해 50 oC로 가열시킬 수 있다. In addition, the processor 126 controls the temperature of the fluid introduced through the second sub inlet pipe 1722b among the inlet pipes 1722a , 1722b , and 1722c connected to the first chamber 1730 , a second temperature controller. It can be heated to 40 o C through the 1733b, and the temperature of the fluid flowing in through the third sub-inlet pipe 1722b can be heated to 50 o C through the third temperature controller 1733c.
이후, 동일한 양의 40 oC로 가열된 유체와 50 oC로 가열된 유체는 상기 제1 챔버(1730)의 내부 공간(1734)으로 유입됨으로써, 상기 제1 챔버(1730)는 45 oC로 발열될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 챔버(1730)로 유입되는 유체의 온도는 상기 제1 챔버(1730)에 연결된 유입관들(1722a, 1722b, 및 1722c) 각각을 통해 가열된 온도의 양에 기반하여 조절될 수 있다.Thereafter, the same amount of the fluid heated to 40 o C and the fluid heated to 50 o C flows into the inner space 1734 of the first chamber 1730, so that the first chamber 1730 is heated to 45 o C. may be overheated. According to an embodiment, the temperature of the fluid flowing into the first chamber 1730 is based on the amount of temperature heated through each of the inlet pipes 1722a , 1722b , and 1722c connected to the first chamber 1730 . can be adjusted.
일 실시 예에 따르면, 매트부(110) 내의 통합 유입관(1720), 통합 유출관(1720), 제1 유입관(1721), 제1 유출관(1711), 및 서브 유입관(1712, 1713, 1714, 1722, 1723, 또는 1724)내의 유체는 펌프(1760)의 동작에 기반하여 흐를 수 있다. According to an embodiment, the integrated inlet pipe 1720 , the integrated outlet pipe 1720 , the first inlet pipe 1721 , the first outlet pipe 1711 , and the sub inlet pipes 1712 and 1713 in the mat unit 110 . , 1714 , 1722 , 1723 , or 1724 may flow based on the operation of the pump 1760 .
일 실시 예에 따르면, 상기 통합 유입관(1720)을 통해 유입되는 유체는 전기적으로 동작되는 펌프(1760)의 제어 하에 제1 유입관(1721)으로 유입되고, 상기 제1 유입관(1721)을 통해 흐르는 유체는 제1 서브 유입관들(1722a, 1722b, 및 1722c) 중 적어도 하나를 통해 제1 챔버(1730)의 내부 공간(1734)로 공급될 수 있다. According to an embodiment, the fluid introduced through the integrated inlet pipe 1720 is introduced into the first inlet pipe 1721 under the control of the electrically operated pump 1760, and the first inlet pipe 1721 is The fluid flowing therethrough may be supplied to the inner space 1734 of the first chamber 1730 through at least one of the first sub inlet pipes 1722a, 1722b, and 1722c.
도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 발열체들을 포함하는 매트부의 제3 예시도이다.19 is a third exemplary view of a mat unit including a plurality of heating elements according to an embodiment of the present invention.
도 19를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 매트부(110)는 복수의 발열체들(예: 챔버들)을 포함할 수 있다. 도 19의 매트부는 도 17의 매트부 및 도 18의 매트부와 일부분이 유사하거나 또는 일부분이 동일한 구조를 가질 수 있다. 그리고, 도 19의 프로세서(126), 및 센서부(122) 각각은, 도 17 및 도 18에서의 프로세서(126), 및 센서부(122)와 유사한 동작을 수행하거나 또는 동일한 동작을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 19 , the mat unit 110 according to an embodiment of the present invention may include a plurality of heating elements (eg, chambers). The mat unit of FIG. 19 may have a structure that is partially similar to or partially identical to the mat unit of FIG. 17 and the mat unit of FIG. 18 . In addition, each of the processor 126 and the sensor unit 122 of FIG. 19 may perform an operation similar to that of the processor 126 and the sensor unit 122 in FIGS. 17 and 18 or may perform the same operation. have.
일 실시 예에 따르면, 매트부(110)의 구성은 일 실시 예에 따른 것이고, 매트부(110)의 구성 요소들이 도 19에 도시된 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 구성 요소가 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다.According to an embodiment, the configuration of the mat unit 110 is according to an embodiment, and the components of the mat unit 110 are not limited to the embodiment shown in FIG. 19 , and some components may be It may be added, changed or deleted.
도 19에는 매트부(110)가 3개의 발열체들(1730, 1740, 및 1750)을 포함하는 것으로 도시되었으나, 이는 단지 실시 예일 뿐, 본 발명의 일 실시 예에 따른 매트부(110)는 하나, 두 개, 또는 네 개 이상(예: 가로 M개 X 세로 N개)의 발열체들을 포함할 수 있다. 각각의 발열체는 서로 맞닿은 상태로 매트부(110) 내에 배치되거나, 또는 일정 간격(예: 5mm 이내)(또는 가변적인 간격)을 두고 이격되게 배치될 수 있다. 19, the mat unit 110 is shown as including three heating elements (1730, 1740, and 1750), but this is only an embodiment, the mat unit 110 according to an embodiment of the present invention is one, Two, or four or more (eg, M horizontal X N vertical) heating elements may be included. Each of the heating elements may be disposed within the mat unit 110 in abutting state, or may be spaced apart from each other at a predetermined interval (eg, within 5 mm) (or at a variable interval).
예를 들면, 만일, 각각의 발열체가 서로 이격되게 배치(또는 가변적인 간격으로 배치)되는 경우, 매트부(110)는 각각의 발열체를 고정시킬 수 있는 고정 부재(미도시)를 선택적으로 포함할 수 있다. 또한, 각 발열체의 중간에는 열전 소자가 배치될 수 있다.For example, if each heating element is arranged to be spaced apart from each other (or arranged at variable intervals), the mat unit 110 may optionally include a fixing member (not shown) capable of fixing each heating element. can In addition, a thermoelectric element may be disposed in the middle of each heating element.
일 실시 예에 따르면, 열전 소자는 펠티어 효과(peltier effect)를 이용한 소자로서, 챔버간의 경계를 기준으로 상반된 온도를 발생하여 유체를 가열 또는 냉각시킬 수 있다. 상기 열전 소자는 일 측에서 발열되는 온도와 타 측에서 발열되는 온도가 상이하도록 동작될 수 있다. According to an embodiment, the thermoelectric element is a device using the peltier effect, and may heat or cool the fluid by generating opposite temperatures based on the boundary between chambers. The thermoelectric element may be operated such that a temperature at which heat is generated from one side is different from a temperature at which heat is generated from the other side.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(126)는 온도 제어부(1733, 1743, 또는 1753)를 통해 각각의 열전 소자(1910, 1920, 또는 1930)를 동작시켜 미리 결정된 시간 동안 유체를 효율적으로 가열 또는 냉각시킬 수 있다. 예를 들면, 제1 챔버(1730)와 제2 챔버(1740) 사이에는 제1 열전 소자(1910)가 배치될 수 있고, 제2 챔버(1740)와 제3 챔버(1750) 사이에는 제2 열전 소자(1920)가 배치될 수 있다. 그리고, 제3 챔버(1730)와 제4 챔버(미도시) 사이에는 제3 열전 소자(1930)가 배치될 수 있다. According to an embodiment, the processor 126 operates each thermoelectric element 1910 , 1920 , or 1930 through the temperature controller 1733 , 1743 , or 1753 to efficiently heat or cool the fluid for a predetermined time. can For example, a first thermoelectric element 1910 may be disposed between the first chamber 1730 and the second chamber 1740 , and a second thermoelectric element 1910 may be disposed between the second chamber 1740 and the third chamber 1750 . A device 1920 may be disposed. In addition, a third thermoelectric element 1930 may be disposed between the third chamber 1730 and the fourth chamber (not shown).
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)가 제1 챔버(1730)와 제2 챔버(1740) 사이에 배치된 제1 열전 소자(1910)를 동작시키는 경우, 상기 제1 챔버(1730)에서 상기 제1 열전 소자(1910)가 위치한 제1 영역(1935)에서의 온도는 상기 제2 챔버(1740)에서 상기 제1 열전 소자(1910)가 위치한 제2 영역(1936)에서의 온도와 상이할 수 있다. According to an embodiment, when the processor 126 operates the first thermoelectric element 1910 disposed between the first chamber 1730 and the second chamber 1740 , the The temperature in the first region 1935 in which the first thermoelectric element 1910 is located may be different from the temperature in the second region 1936 in which the first thermoelectric element 1910 is located in the second chamber 1740 . have.
예를 들면, 상기 프로세서(126)의 제어 하에 상기 제1 열전 소자(1910)가 동작되는 경우, 상기 제1 영역(1935)에 위치한 유체는 높은 온도(예: 85 oC)로 가열되고, 상기 제2 영역(1936)에 위치한 유체는 상기 제1 영역(1935)에 위치한 유체의 온도(예: 85 oC )보다 낮은 온도(예: 10 oC)로 냉각될 수 있다. 높은 온도(예: 85 oC)로 가열된 제1 영역(1935)의 유체의 열은 시간이 흐름에 따라 내부 공간(1734)의 전체로 전도될 수 있다. 그리고, 이에 따라, 일정 시간이 지나면 제1 챔버(1730)의 내부 공간(1734)의 전체 온도는 상기 제1 영역(1935)의 온도(예: 85 oC)와 동일할 수 있다. For example, when the first thermoelectric element 1910 is operated under the control of the processor 126 , the fluid located in the first region 1935 is heated to a high temperature (eg, 85 o C), and the The fluid located in the second region 1936 may be cooled to a temperature (eg, 10 o C) lower than the temperature (eg, 85 o C) of the fluid located in the first region 1935 . Heat of the fluid in the first region 1935 heated to a high temperature (eg, 85 o C) may be conducted to the entire interior space 1734 over time. And, accordingly, after a certain period of time, the total temperature of the internal space 1734 of the first chamber 1730 may be the same as the temperature (eg, 85 o C) of the first region 1935 .
일 실시 예에 따르면, 제1 열전 소자(1910)에 의해 상기 제1 영역(1935)의 온도가 높은 온도(예: 85 oC)로 가열됨에 따라, 제2 챔버(1740)의 내부 공간(1744)에 위치한 제2 영역(1936)은 상기 제1 영역(1935)의 온도(예: 85 oC)와 반비례 관계를 갖는 낮은 온도(예: 85 oC)로 냉각될 수 있다. 이와 같이, 하나의 열전 소자를 이용하는 경우, 제1 챔버(1730)는 인접한 챔버(1740)와 다른 온도로 발열될 수 있다.According to an embodiment, as the temperature of the first region 1935 is heated to a high temperature (eg, 85 o C) by the first thermoelectric element 1910 , the internal space 1744 of the second chamber 1740 is ), the second region 1936 may be cooled to a low temperature (eg, 85 o C) that is inversely proportional to the temperature (eg, 85 o C) of the first region 1935 . As such, when one thermoelectric element is used, the first chamber 1730 may be heated at a different temperature from that of the adjacent chamber 1740 .
도 20은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 발열체들을 포함하는 매트부의 제4 예시도이다.20 is a fourth exemplary view of a mat unit including a plurality of heating elements according to an embodiment of the present invention.
도 20을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 매트부(110)는 복수의 발열체들(예: 챔버들)을 포함할 수 있다. 도 20의 매트부는 도 17 내지 도 19의 매트부와 일부분이 유사하거나 또는 일부분이 동일한 구조를 가질 수 있다. 그리고, 도 20의 프로세서(126), 및 온도 제어부(121)는 도 17 내지 도 20의 프로세서(126), 및 온도 제어부(121)와 유사한 동작을 수행하거나 또는 동일한 동작을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 20 , the mat unit 110 according to an embodiment of the present invention may include a plurality of heating elements (eg, chambers). The mat unit of FIG. 20 may have a structure that is partially similar to or partially identical to that of the mat unit of FIGS. 17 to 19 . In addition, the processor 126 and the temperature controller 121 of FIG. 20 may perform an operation similar to or the same as that of the processor 126 and the temperature controller 121 of FIGS. 17 to 20 .
일 실시 예에 따르면, 매트부(110)의 구성은 일 실시 예에 따른 것이고, 매트부(110)의 구성 요소들이 도 20에 도시된 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 구성 요소가 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다.According to an embodiment, the configuration of the mat unit 110 is according to an embodiment, and the components of the mat unit 110 are not limited to the embodiment shown in FIG. 20 , and some components may be It may be added, changed or deleted.
일 실시 예에 따르면, 복수의 챔버들(2010, 2020, 2030, 및 2040) 중 제1 챔버(2010)는 유체가 유입되는 복수의 서브 유입관들(2011, 2012, 및 2013)과 유체가 유출되는 서브 유출관(2014)이 연결될 수 있다. 그리고, 상기 복수의 챔버들(2010, 2020, 2030, 및 2040) 중 제2 챔버(2020)는 유체가 유입되는 복수의 서브 유입관들(2021, 2022, 및 2023)과 유체가 유출되는 서브 유출관(2024)이 연결될 수 있다. 마찬가지로, 상기 복수의 챔버들(2010, 2020, 2030, 및 2040) 중 제3 챔버(2030)는 유체가 유입되는 복수의 서브 유입관들(2031, 2032, 및 2033)과 유체가 유출되는 서브 유출관(2034)이 연결될 수 있다. 또한, 상기 복수의 챔버들(2010, 2020, 2030, 및 2040) 중 제4 챔버(2040)는 유체가 유입되는 복수의 서브 유입관들(2041, 2042, 및 2043)과 유체가 유출되는 서브 유출관(2044)이 연결될 수 있다.According to an embodiment, the first chamber 2010 among the plurality of chambers 2010, 2020, 2030, and 2040 includes a plurality of sub-inlet pipes 2011, 2012, and 2013 through which the fluid flows and the fluid flows out. A sub outlet pipe 2014 may be connected. In addition, the second chamber 2020 of the plurality of chambers 2010, 2020, 2030, and 2040 includes a plurality of sub-inlet pipes 2021, 2022, and 2023 through which a fluid flows and a sub-outlet through which the fluid flows. A tube 2024 may be connected. Similarly, the third chamber 2030 among the plurality of chambers 2010, 2020, 2030, and 2040 includes a plurality of sub-inlet pipes 2031, 2032, and 2033 through which a fluid flows and a sub-outlet through which the fluid flows. A tube 2034 may be connected. In addition, the fourth chamber 2040 of the plurality of chambers 2010, 2020, 2030, and 2040 includes a plurality of sub-inlet pipes 2041, 2042, and 2043 through which a fluid flows and a sub-outlet through which the fluid flows. A tube 2044 may be connected.
일 실시 예에 따르면, 제1 챔버(2010) 내지 제4 챔버(2040)의 제1 서브 유입관들(2011, 2021, 2031, 및 2041)은 제1 유입관(2050)과 연결될 수 있다. 그리고, 상기 제1 챔버(2010) 내지 제4(2040)의 제2 서브 유입관들(2012, 2022, 2032, 및 2042)은 제2 유입관(2060)과 연결되고, 상기 제1 챔버(2010) 내지 제4 챔버(2040)의 제3 서브 유입관들(2013, 2023, 2033, 및 2043)은 제3 유입관(2070)과 연결될 수 있다.According to an embodiment, the first sub inlet pipes 2011 , 2021 , 2031 , and 2041 of the first chamber 2010 to the fourth chamber 2040 may be connected to the first inlet pipe 2050 . In addition, the second sub-inlet pipes 2012, 2022, 2032, and 2042 of the first chamber 2010 to the fourth 2040 are connected to the second inlet pipe 2060, and the first chamber 2010 ) to the third sub inlet pipes 2013 , 2023 , 2033 , and 2043 of the fourth chamber 2040 may be connected to the third inlet pipe 2070 .
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 챔버(2010) 내지 제4 챔버(2040)의 서브 유출관(2014, 2024, 2034, 및 2044)는 유출관(2080)과 연결될 수 있고, 상기 유출관(2080)을 통해 흐르는 유체는 온도 제어부(121) 내로 유입될 수 있다. 그리고, 상기 온도 제어부(121)는 제1 온도 제어 회로(2051), 제2 온도 제어 회로(2052), 및 제3 온도 제어 회로(2053)를 포함할 수 있다. 상기 제1 온도 제어 회로(2051)는 각각의 챔버의 제1 서브 유입관들(2011, 2021, 2031, 및 2041)을 통해 흐르는 유체의 온도를 제어하고, 상기 제2 온도 제어 회로(2052)는 제2 서브 유입관들(2012, 2022, 2032, 및 2042)을 통해 흐르는 유체의 온도를 제어할 수 있다. 그리고, 제3 온도 제어 회로(2053)는 제3 서브 유입관들(2013, 2023, 2033, 및 2043)을 통해 흐르는 유체의 온도를 제어할 수 있다.According to an embodiment, the sub outlet pipes 2014 , 2024 , 2034 , and 2044 of the first chamber 2010 to the fourth chamber 2040 may be connected to the outlet pipe 2080 , and the outlet pipe 2080 may be connected to the outlet pipe 2080 . ), the fluid flowing through it may be introduced into the temperature control unit 121 . In addition, the temperature controller 121 may include a first temperature control circuit 2051 , a second temperature control circuit 2052 , and a third temperature control circuit 2053 . The first temperature control circuit 2051 controls the temperature of the fluid flowing through the first sub-inlet pipes 2011, 2021, 2031, and 2041 of each chamber, and the second temperature control circuit 2052 is The temperature of the fluid flowing through the second sub-inlet pipes 2012 , 2022 , 2032 , and 2042 may be controlled. In addition, the third temperature control circuit 2053 may control the temperature of the fluid flowing through the third sub-inlet pipes 2013 , 2023 , 2033 , and 2043 .
일 실시 예에 따르면, 매트부(110) 내의 챔버들(2010, 2020, 2030, 및 2040)은 상기 온도 제어부(121) 내의 제1 온도 제어 회로(2051), 제2 온도 제어 회로(2052), 및 제3 온도 제어 회로(2053) 중 적어도 하나에 의해 온도가 제어된 유체를 공급받을 수 있다.According to an embodiment, the chambers 2010, 2020, 2030, and 2040 in the mat unit 110 are a first temperature control circuit 2051, a second temperature control circuit 2052 in the temperature control unit 121, and a fluid whose temperature is controlled by at least one of the third temperature control circuit 2053 may be supplied.
상기 복수의 챔버들(2010, 2020, 2030, 및 2040) 각각은 저장된 유체(예: 공기 또는 액체)의 온도를 식별할 수 있는 온도 감지 센서(2071, 2072, 2073, 및 2074)가 각각 배치될 수 있다. 상기 온도 감지 센서(2071, 2072, 2073, 및 2074)는 챔버 내의 온도를 일정 시간 단위(또는 실시간)로 감지하고, 상기 감지된 온도를 온도 제어부(121) 및 프로세서(126) 중 적어도 하나에 전송할 수 있다. 상기 온도 감지 센서(2071, 2072, 2073, 및 2074)는 상기 온도 제어부(121) 및 프로세서(126) 중 적어도 하나와 유선 또는 무선으로 통신할 수 있다.Each of the plurality of chambers 2010, 2020, 2030, and 2040 is provided with temperature sensors 2071, 2072, 2073, and 2074 capable of identifying the temperature of a stored fluid (eg, air or liquid), respectively. can The temperature sensors 2071 , 2072 , 2073 , and 2074 detect the temperature in the chamber in a predetermined time unit (or real time), and transmit the sensed temperature to at least one of the temperature controller 121 and the processor 126 . can The temperature sensors 2071 , 2072 , 2073 , and 2074 may communicate with at least one of the temperature controller 121 and the processor 126 by wire or wirelessly.
상기 제1 유입관(2050)의 일 측은 온도 제어부(121) 내의 제1 온도 제어부(예: 2051)와 연결될 수 있다. 그리고, 상기 서브 유출관(2011, 2012, 및 2013)은 제1 유입관(2050)과 연결되고, 상기 제1 유입관(2050)의 일 측은 온도 제어부(121) 내의 제1 온도 제어부(예: 2051)와 연결될 수 있다.One side of the first inlet pipe 2050 may be connected to a first temperature controller (eg, 2051 ) in the temperature controller 121 . In addition, the sub outlet pipes 2011, 2012, and 2013 are connected to the first inlet pipe 2050, and one side of the first inlet pipe 2050 is a first temperature controller (eg: 2051) can be connected.
일 실시 예에 따르면, 그리고, 상기 각각의 챔버(2010, 2020, 2030, 또는 2040)는 유체를 저장할 수 있는 내부 공간이 존재하며, 각각의 내부 공간에는 온도 감지 센서(2071, 2072, 2073, 또는 2074)가 배치될 수 있다. 상기 온도 감지 센서 각각(2071, 2072, 2073, 또는 2074)은 모든 챔버들에 각각 배치될 수 있다. 또는 상기 온도 감지 센서 각각(2071, 2072, 2073, 또는 2074)은 일정 간격을 두고 챔버 내에 배치될 수 있다. 상기 온도 감지 센서(2071, 2072, 2073, 또는 2074)는 센서부(122)와 무선 통신이 가능하거나, 또는 유선 연결을 통해 상기 센서부(122)와 통신할 수 있다.According to an embodiment, each of the chambers 2010, 2020, 2030, or 2040 has an internal space that can store a fluid, and each of the internal spaces has a temperature sensor 2071, 2072, 2073, or 2074) can be placed. Each of the temperature sensors 2071 , 2072 , 2073 , or 2074 may be disposed in all chambers, respectively. Alternatively, each of the temperature sensing sensors 2071 , 2072 , 2073 , or 2074 may be disposed in the chamber with a predetermined interval therebetween. The temperature sensor 2071 , 2072 , 2073 , or 2074 may wirelessly communicate with the sensor unit 122 or communicate with the sensor unit 122 through a wired connection.
일 실시 예에 따르면, 상기 각각의 챔버(2010, 2020, 2030, 또는 2040)는, 유입되는 온도를 제어할 수 있는 온도 제어부(121) 내의 각 온도 제어 회로(2051, 2052, 또는 2053)에 의해 제어되는 유체를 공급받고, 공급된 유체를 저장할 수 있다.According to an embodiment, each of the chambers 2010, 2020, 2030, or 2040 is controlled by each temperature control circuit 2051, 2052, or 2053 in the temperature control unit 121 capable of controlling the introduced temperature. A controlled fluid may be supplied and the supplied fluid may be stored.
일 실시 예에 따르면, 상기 온도 제어부(121)는 프로세서(126)의 제어 하에 동작될 수 있다. 상기 프로세서(126)는 사용자의 신체 일부에 대응되는 온도에 기반하여 상기 신체 일부의 위치에 대응되는 각각의 챔버(2010, 2020, 2030, 또는 2040)의 내부 공간에 서로 다른 온도의 유체가 공급될 수 있도록, 상기 온도 제어부(121) 내의 제1 내지 제3 온도 제어 회로들(2051, 2052, 2053)의 동작을 제어할 수 있다.According to an embodiment, the temperature controller 121 may be operated under the control of the processor 126 . The processor 126 may be configured to supply fluids of different temperatures to the internal space of each chamber 2010, 2020, 2030, or 2040 corresponding to the location of the body part based on the temperature corresponding to the body part of the user. Thus, operations of the first to third temperature control circuits 2051 , 2052 , and 2053 in the temperature controller 121 may be controlled.
도 21은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스마트 매트의 동작을 제어하는 과정을 나타낸 순서도이다.21 is a flowchart illustrating a process of controlling the operation of a smart mat according to another embodiment of the present invention.
이하, 도 21를 참조하여, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스마트 매트의 동작을 제어하는 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a process of controlling the operation of the smart mat according to another embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 21 .
일 실시 예에 따르면, 프로세서(126)는 스마트 매트(100)의 매트부(110)에 포함된 복수의 압전 센서들 각각의 위치에서 상기 스마트 매트(100) 상에 놓여진 객체(예: 사용자의 신체 일부 및 해당 신체 일부를 덮고 있는 이불의 일부 중 적어도 하나)에 대한 압전 정보(예: 신체 일부의 무게 및 이불의 일부 무게)를 획득할 수 있다(S2110). 상기 압전 정보는 압전 센서에 대한 식별자 및 상기 압전 센서에서 획득한 무게 값에 대한 정보를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the processor 126 is an object (eg, the user's body) placed on the smart mat 100 at the respective positions of the plurality of piezoelectric sensors included in the mat unit 110 of the smart mat 100 . Piezoelectric information (eg, the weight of the body part and the weight of the part of the comforter) may be obtained ( S2110 ). The piezoelectric information may include an identifier for the piezoelectric sensor and information on a weight value obtained from the piezoelectric sensor.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 각 압전 센서로부터 획득된 압전 정보에 기반하여 상기 스마트 매트 상에 놓여진 객체의 형상을 식별할 수 있다(S2112). 상기 프로세서(126)는 압전 정보를 전송한 적어도 하나의 압전 센서를 식별하고, 식별된 적어도 하나의 압전 센서에 기반하여 스마트 매트(100)의 매트부(110) 상의 객체의 형상 식별할 수 있고, 각 위치에서의 무게 값을 획득할 수 있다. 또는, 상기 프로세서(126)는 상기 스마트 매트(100)의 매트부(110) 상에서 이불을 덮고 있는 사용자의 형상을 식별할 수 있고, 각 위치에서의 무게 값을 획득할 수 있다.According to an embodiment, the processor 126 may identify the shape of the object placed on the smart mat based on the piezoelectric information obtained from each piezoelectric sensor ( S2112 ). The processor 126 may identify at least one piezoelectric sensor that has transmitted the piezoelectric information, and identify the shape of the object on the mat unit 110 of the smart mat 100 based on the identified at least one piezoelectric sensor, It is possible to obtain the weight value at each location. Alternatively, the processor 126 may identify the shape of the user covering the quilt on the mat unit 110 of the smart mat 100 and obtain a weight value at each location.
상기 과정들(S2110, S2112)은 도 15의 과정들(S1510, S1512)에서 기술한 적어도 하나의 과정을 포함할 수 있으며, 도 15에서 각 구성 요소가 수행되는 동작은 도 21에서도 적용될 수 있다. 따라서, 상기 과정들(S2110, S2112)에 대한 설명은 도 15의 과정들(S1510, S1512)에서 기술한 적어도 하나의 과정에 준용할 수 있다.The processes S2110 and S2112 may include at least one process described in the processes S1510 and S1512 of FIG. 15 , and the operations performed by each component in FIG. 15 may also be applied to FIG. 21 . Accordingly, the description of the processes S2110 and S2112 may be applied mutatis mutandis to the at least one process described in the processes S1510 and S1512 of FIG. 15 .
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 상기 식별된 객체의 형상에 기반하여 상기 개체의 적어도 일부를 식별할 수 있다(S2114). 상기 프로세서(126)는 각각의 압전 센서가 매트부(110) 상에 위치한 것을 나타내는 위치 정보에 기반하여, 상기 무게 값의 강도가 가장 높은 제1 압전 센서와, 상기 제1 압전 센서를 중심으로 인접한 위치에 배치된 적어도 하나의 제2 압전 센서(예: 머리 무게를 감지한 적어도 하나의 압전 센서)에서 획득한 무게 값을 합산할 수 있다. 상기 프로세서(126)는 합산된 무게 값(예: 4.2kg)과 상기 메모리(125)에 저장된 신체 일부에 대한 무게의 평균 값(예: 4kg~5kg)을 비교하여 상기 식별된 사용자의 형상에서 각각의 신체 일부를 식별할 수 있다.According to an embodiment, the processor 126 may identify at least a part of the object based on the shape of the identified object ( S2114 ). The processor 126 based on the position information indicating that each piezoelectric sensor is located on the mat unit 110, the first piezoelectric sensor having the highest intensity of the weight value, and the first piezoelectric sensor adjacent to the center of the first piezoelectric sensor The weight values obtained from at least one second piezoelectric sensor (eg, at least one piezoelectric sensor that senses the weight of the head) disposed at the location may be summed. The processor 126 compares the summed weight value (eg, 4.2 kg) with the average value (eg, 4 kg to 5 kg) of the weight of the body part stored in the memory 125 to determine each of the identified shapes of the user. body parts can be identified.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 상기 스마트 매트(100)에 구비된 복수의 챔버들 중에서 상기 식별된 객체의 적어도 일부에 해당되는 적어도 하나의 챔버를 식별할 수 있다(S2116). 상기 프로세서(126)는 적어도 하나의 압전 센서가 전송한 압전 정보를 통해 사용자의 제1 신체 일부(예: 머리)에 해당되는 복수의 압전 센서들 중에서 무게 값의 강도가 가장 높은 적어도 하나의 압전 센서를 식별할 수 있다. 상기 프로세서(126)는 상기 식별된 적어도 하나의 압전 센서를 중심으로 상기 제1 신체 일부의 형상 영역에 대응되는 복수의 압전 센서들을 식별할 수 있다.According to an embodiment, the processor 126 may identify at least one chamber corresponding to at least a part of the identified object from among a plurality of chambers provided in the smart mat 100 (S2116). The processor 126 uses the piezoelectric information transmitted by the at least one piezoelectric sensor to at least one piezoelectric sensor having the highest weight value among a plurality of piezoelectric sensors corresponding to the user's first body part (eg, head). can be identified. The processor 126 may identify a plurality of piezoelectric sensors corresponding to the shape region of the first body part based on the identified at least one piezoelectric sensor.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 상기 식별된 신체 일부에 기반하여 상기 신체 일부에 대응되는 위치에 배치된 적어도 하나의 압전 센서를 식별할 수 있다.According to an embodiment, the processor 126 may identify at least one piezoelectric sensor disposed at a position corresponding to the body part based on the identified body part.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 상기 식별된 객체의 적어도 일부에 기반하여 상기 식별된 적어도 하나의 챔버에 유입되는 유체(예: 공기 또는 액체)의 온도를 제어할 수 있다(S2118). 일 실시 예에 따르면, 상기 스마트 매트(100)의 제어 장치(120)(예: 프로세서(126))는 상기 적어도 하나의 압전 센서로부터 수신된 압전 정보에 기반하여 객체의 제1 일부(예: 머리)에 대응되는 적어도 하나의 제1 발열체(예: 머리 무게를 감지한 적어도 하나의 압전 센서에 대응되는 적어도 하나의 발열체)의 온도가 상기 제2 일부(예: 종아리)의 위치에 대응되는 적어도 하나의 제2 발열체(예: 종아리 무게를 감지한 적어도 하나의 압전 센서에 대응되는 적어도 하나의 발열체)의 온도와 상이하도록 상기 적어도 하나의 제1 발열체의 온도를 제어할 수 있다. According to an embodiment, the processor 126 may control the temperature of a fluid (eg, air or liquid) flowing into the at least one identified chamber based on at least a part of the identified object ( S2118 ). . According to one embodiment, the control device 120 (eg, the processor 126) of the smart mat 100 is based on the piezoelectric information received from the at least one piezoelectric sensor, the first part of the object (eg, the head) ) corresponding to the temperature of at least one first heating element (eg, at least one heating element corresponding to at least one piezoelectric sensor sensing the weight of the head) corresponding to the position of the second part (eg, calf) at least one The temperature of the at least one first heating element may be controlled to be different from the temperature of the second heating element (eg, at least one heating element corresponding to at least one piezoelectric sensor sensing the weight of the calf).
일 실시 예에 따르면, 상기 스마트 매트(100)의 제어 장치(120)(예: 프로세서(126))는 상기 사용자의 제1 신체 일부(예: 머리)에 대응되는 적어도 하나의 제1 발열체의 온도가 상기 제2 신체 일부(예: 종아리)의 위치에 대응되는 적어도 하나의 제2 발열체의 온도보다 높게 발열되도록, 상기 적어도 하나의 제1 발열체 및/또는 상기 적어도 하나의 제2 발열체의 온도를 제어할 수 있다. 상기 스마트 매트(100)의 제어 장치(120)(예: 프로세서(126))는 각각의 온도 제어부 및 온도 제어 센서 중 적어도 하나를 통해 상기 적어도 하나의 제1 발열체의 온도를 각각 제어할 수 있다.According to an embodiment, the control device 120 (eg, the processor 126 ) of the smart mat 100 may control the temperature of at least one first heating element corresponding to the first body part (eg, head) of the user. controls the temperature of the at least one first heating element and/or the at least one second heating element so that the heat is higher than the temperature of the at least one second heating element corresponding to the position of the second body part (eg, calf) can do. The control device 120 (eg, the processor 126 ) of the smart mat 100 may control the temperature of the at least one first heating element through at least one of each temperature controller and a temperature control sensor.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 상기 온도가 제어된 유체(예: 공기 또는 액체)를 상기 식별된 적어도 하나의 챔버에 공급할 수 있다(S2120). 매트부(110)에 배치된 복수의 발열체들 중에서, 사용자의 제1 신체 부위에 위치한 적어도 하나의 챔버는 제2 신체 부위에 위치한 적어도 하나의 챔버와 상이한 온도로 발열될 수 있다.According to an embodiment, the processor 126 may supply the temperature-controlled fluid (eg, air or liquid) to the identified at least one chamber ( S2120 ). Among the plurality of heating elements disposed on the mat unit 110 , at least one chamber located in the first body part of the user may be heated at a different temperature from the at least one chamber positioned in the second body part.
도 22a는 본 발명의 실시 예에 따른 매트부에 포함된 압전 센서들의 배치 간격을 조절하기 위해 여성의 평균 키를 표본화한 예시도이다. 도 22b는 본 발명의 실시 예에 따른 매트부에 포함된 압전 센서들의 배치 간격을 조절하기 위해 남성의 평균 키를 표본화한 예시도이다.22A is an exemplary diagram illustrating a sample of a woman's average height in order to adjust an arrangement interval of piezoelectric sensors included in the mat unit according to an embodiment of the present invention. 22B is an exemplary diagram illustrating an average male height sampled in order to adjust an arrangement interval of piezoelectric sensors included in the mat unit according to an embodiment of the present invention.
도 22a 및 도 22b를 참조하면, 만 3세 내지 만 19세의 소아/청소년 여성은 보통 만 13세 까지는 급격하게 성장하지만, 만 14세 이후부터는 성장이 점차 느려짐을 알 수 있다. 그리고, 만 3세 내지 만 19세의 소아/청소년 남성은 보통 만 15세 까지는 급격하게 성장하지만, 만 15세 이후부터는 성장이 점차 느려짐을 알 수 있다.22A and 22B , it can be seen that children/adolescents aged 3 to 19 years old usually grow rapidly until the age of 13, but the growth gradually slows down after the age of 14. And, it can be seen that children/adolescents aged 3 to 19 years old usually grow rapidly until the age of 15, but the growth gradually slows down after the age of 15.
여성의 신장은 만 3세의 경우 약 88cm 에서 약 103cm이내이며, 만 18세의 경우 약 151cm에서 약 171cm이내이다. 그리고, 남성의 신장은 만 3세의 경우 약 90cm 에서 약 105cm이내이며, 만 18세의 경우 약 163cm에서 약 184cm이내이다.The height of a woman is from about 88cm to about 103cm for a 3-year-old, and from about 151cm to about 171cm for an 18-year-old. And, the height of a male is within about 90 cm to about 105 cm for a 3-year-old, and within about 163 cm to about 184 cm for an 18-year-old.
이와 같이, 남성과 여성은 성장함에 따라 성장 속도가 다르며, 성장이 거의 멈추게 되는 나이(예: 만 19세)가 되는 경우에서, 남성이 여성보다 신장이 크다는 것을 알 수 있다.As such, men and women have different growth rates as they grow, and when they reach an age at which growth almost stops (eg, 19 years old), it can be seen that men are taller than women.
예를 들면, 키가 가장 작은 여성(2220)은 만 3세에서 약 88cm 의 신장이고, 만 18세의 경우 약 152cm이다. 이에 반해, 키가 가장 큰 여성(2210)은 만 3세에서 약 103cm 의 신장이고, 만 18세의 경우 약 171cm이다. 마찬가지로, 키가 가장 작은 남성(2240)은 만 3세에서 약 90cm 의 신장이고, 만 18세의 경우 약 163cm이다. 이에 반해, 키가 가장 큰 남성(2230)은 만 3세에서 약 105cm 의 신장이고, 만 18세의 경우 약 184cm이다.For example, the shortest woman 2220 has a height of about 88 cm at the age of 3, and about 152 cm at the age of 18. On the other hand, the tallest woman 2210 is about 103 cm tall at 3 years old, and about 171 cm tall at 18 years old. Similarly, the shortest male (2240) is about 90 cm tall at the age of 3 years old, and is about 163 cm tall at the age of 18 years old. On the other hand, the tallest male (2230) is about 105 cm tall at the age of 3, and about 184 cm at the age of 18.
일 실시 예에 따르면, 만 3세 이상의 유아의 경우, 최소 80cm이상의 신장을 갖기 때문에, 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 압전 센서들 각각을 이에 대응되는 간격(예: 10cm)으로 배치할 수 있고, 이에 따라 신체 부위를 7개 또는 8개의 부위로 구분할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 압전 센서들 및 복수의 발열체를 포함하고 있는 스마트 매트(100)를 통해서, 사용자의 신장의 크기에 맞게 무게 값을 획득 및 발열 제어를 할 수 있다. According to one embodiment, in the case of an infant 3 years of age or older, since they have a height of at least 80 cm, each of the plurality of piezoelectric sensors according to an embodiment of the present invention can be arranged at a corresponding interval (eg, 10 cm). Accordingly, the body parts can be divided into 7 or 8 parts. Through the smart mat 100 including a plurality of piezoelectric sensors and a plurality of heating elements according to an embodiment of the present invention, it is possible to obtain a weight value according to the size of the user's height and control the heating.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 적어도 하나의 압전 센서가 획득한 로우 신호를 상기 적어도 하나의 압전 센서로부터 통신부(123)를 통해 수신할 수 있다. 상기 프로세서(126)는 상기 수신된 로우 신호를 분석하여 사용자의 무게 값에 의한 강도를 획득하고, 상기 획득된 강도에 기반하여 사용자의 전체적인 형상 및 사용자의 신체 일부에 대한 형상을 식별할 수 있다.According to an embodiment, the processor 126 may receive a raw signal obtained by the at least one piezoelectric sensor from the at least one piezoelectric sensor through the communication unit 123 . The processor 126 may analyze the received raw signal to obtain an intensity based on the user's weight value, and identify the overall shape of the user and the shape of the user's body part based on the acquired intensity.
일 실시 예에 따르면, 상기 스마트 매트(100)(예: 제어 장치(120)의 메모리(125))는 적어도 하나의 압전 센서의 식별자, 상기 적어도 하나의 압전 센서가 상기 매트부(110) 내에 배치된 위치 정보, 및 사용자의 신체 일부(예: 머리)에 대한 무게의 평균 값(예: 4kg~5kg)을 저장할 수 있다. According to an embodiment, the smart mat 100 (eg, the memory 125 of the control device 120 ) is an identifier of at least one piezoelectric sensor, and the at least one piezoelectric sensor is disposed in the mat unit 110 . location information, and an average value (eg, 4 kg to 5 kg) of weight for a user's body part (eg, head) may be stored.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 적어도 하나의 압전 센서로부터 수신된 압전 정보를 분석하고, 상기 압전 정보를 전송한 상기 적어도 하나의 압전 센서의 식별자 및 각 압전 센서에서 획득한 사용자의 신체 일부에 대한 무게 값을 식별할 수 있다. 상기 프로세서(126)는 각각의 압전 센서가 매트부(110) 상에 위치한 것을 나타내는 위치 정보에 기반하여, 상기 무게 값의 강도가 가장 높은 제1 압전 센서와, 상기 제1 압전 센서를 중심으로 인접한 위치에 배치된 적어도 하나의 제2 압전 센서(예: 머리 무게를 감지한 적어도 하나의 압전 센서)에서 획득한 무게 값을 합산(예: 4.2kg)할 수 있다. 상기 프로세서(126)는 합산된 무게 값(예: 4.2kg)과 상기 메모리(125)에 저장된 신체 일부에 대한 무게의 평균 값(예: 4kg~5kg)을 비교하여 상기 식별된 사용자의 형상에서 각각의 신체 일부를 식별할 수 있다. According to an embodiment, the processor 126 analyzes the piezoelectric information received from the at least one piezoelectric sensor, the identifier of the at least one piezoelectric sensor that has transmitted the piezoelectric information, and the user's body obtained from each piezoelectric sensor It is possible to identify a weight value for some. The processor 126 based on the position information indicating that each piezoelectric sensor is located on the mat unit 110, the first piezoelectric sensor having the highest intensity of the weight value, and the first piezoelectric sensor adjacent to the center of the first piezoelectric sensor The weight values obtained from at least one second piezoelectric sensor (eg, at least one piezoelectric sensor sensing the weight of the head) disposed at the location may be summed (eg, 4.2 kg). The processor 126 compares the summed weight value (eg, 4.2 kg) with the average value (eg, 4 kg to 5 kg) of the weight of the body part stored in the memory 125 to determine each of the identified shapes of the user. body parts can be identified.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 카메라(1110)를 통해 획득된 사용자에 대한 영상 이미지를 통신부(123)를 통해 수신하고, 상기 수신된 영상 이미지를 통해 사용자의 수면 자세에 따른 형상을 식별할 수 있고, 상기 식별된 형상에 기반하여 각 신체 부위를 식별할 수 있다. 상기 프로세서(126)는 사용자의 신체 일부를 식별함에 있어서, 상기 수신된 영상 이미지의 분석을 통해 사용자의 신체 일부를 효율적으로 식별할 수 있다. According to an embodiment, the processor 126 receives a video image of the user obtained through the camera 1110 through the communication unit 123, and through the received video image, a shape according to the user's sleeping posture may be identified, and each body part may be identified based on the identified shape. When identifying the body part of the user, the processor 126 may efficiently identify the body part of the user through analysis of the received video image.
예를 들면, 상기 프로세서(126)는 상기 수신된 영상 이미지에서 사용자의 각 신체 부위를 식별하고, 상기 영상 이미지에 기반하여 식별된 신체 부위와 상기 식별된 사용자의 형상에 기반하여 식별된 신체 부위의 매칭 여부를 비교 및 분석할 수 있다. 상기 프로세서(126)는 상기 비교 및 분석을 통해 사용자의 신체 일부의 정확도를 향상시킬 수 있다.For example, the processor 126 identifies each body part of the user from the received video image, and includes a body part identified based on the video image and a body part identified based on the identified shape of the user. Matching can be compared and analyzed. The processor 126 may improve the accuracy of the user's body part through the comparison and analysis.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 상기 식별된 사용자의 형상에 기반하여 상기 사용자의 제1 신체 일부에 해당되는 적어도 하나의 제1 발열체를 식별할 수 있다(S1514). 상기 프로세서(126)는 적어도 하나의 압전 센서가 전송한 압전 정보를 통해 사용자의 제1 신체 일부(예: 머리)에 해당되는 복수의 압전 센서들 중에서 무게 값의 강도가 가장 높은 적어도 하나의 압전 센서를 식별할 수 있다. 상기 프로세서(126)는 상기 식별된 적어도 하나의 압전 센서를 중심으로 상기 제1 신체 일부의 형상 영역에 대응되는 복수의 압전 센서들을 식별할 수 있다. According to an embodiment, the processor 126 may identify at least one first heating element corresponding to the first body part of the user based on the identified shape of the user (S1514). The processor 126 uses the piezoelectric information transmitted by the at least one piezoelectric sensor to at least one piezoelectric sensor having the highest weight value among a plurality of piezoelectric sensors corresponding to the user's first body part (eg, head). can be identified. The processor 126 may identify a plurality of piezoelectric sensors corresponding to the shape region of the first body part based on the identified at least one piezoelectric sensor.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 상기 식별된 복수의 압전 센서들 각각의 위치에 대응되는 복수의 제1 발열체들을 식별할 수 있다. 상기 프로세서(126)는 상기 복수의 제1 발열체들의 식별에 기반하여, 상기 복수의 제1 발열체들 중에서 적어도 하나의 제1 발열체들에 서로 다른 전압을 인가하기 위한 전처리 과정을 수행할 수 있다.According to an embodiment, the processor 126 may identify a plurality of first heating elements corresponding to positions of the identified plurality of piezoelectric sensors, respectively. The processor 126 may perform a preprocessing process for applying different voltages to at least one of the plurality of first heating elements based on the identification of the plurality of first heating elements.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 상기 식별된 적어도 하나의 제1 발열체에 제1 전압을 인가할 수 있다(S1516). 상기 프로세서(126)는 사용자의 제1 신체 일부(예: 머리)를 감지한 적어도 하나의 제1 압전 센서에 대응되는 위치에 배치된 적어도 하나의 제1 발열체가 높은 온도로 발열되도록 제1 전압(예: 4V~5V)을 인가할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 상기 적어도 하나의 제1 발열체 각각에 서로 다른 전압을 인가할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 상기 적어도 하나의 제1 발열체 중에서, 상기 제1 신체 일부에 대한 무게 값을 가장 크게 획득한 적어도 하나의 발열체에 가장 낮은 전압(예: 4V)을 인가할 수 있다.According to an embodiment, the processor 126 may apply a first voltage to the identified at least one first heating element (S1516). The processor 126 provides a first voltage ( Example: 4V to 5V) can be applied. According to an embodiment, the processor 126 may apply different voltages to each of the at least one first heating element. According to an embodiment, the processor 126 applies the lowest voltage (eg, 4V) to the at least one heating element that has obtained the greatest weight value for the first body part among the at least one first heating element. can do.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 상기 제1 신체 일부와 다른 제2 신체 일부에 해당되는 적어도 하나의 제2 발열체에 제2 전압을 인가할 수 있다(S1518). 상기 프로세서(126)는 사용자의 제2 신체 일부(예: 종아리)를 감지한 적어도 하나의 제2 압전 센서에 대응되는 위치에 배치된 적어도 하나의 제2 발열체가 상기 제1 발열체의 온도보다 낮은 온도로 발열되도록 제2 전압(예: 10V~12V)을 인가할 수 있다. According to an embodiment, the processor 126 may apply a second voltage to at least one second heating element corresponding to a second body part different from the first body part ( S1518 ). The processor 126 determines that at least one second heating element disposed at a position corresponding to at least one second piezoelectric sensor sensing a second body part (eg, calf) of the user is lower than the temperature of the first heating element. A second voltage (eg, 10V to 12V) may be applied to generate heat.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 상기 적어도 하나의 제2 발열체 각각에 서로 다른 전압을 인가할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 상기 적어도 하나의 제2 발열체 중에서, 상기 제2 신체 일부에 대한 무게 값을 가장 적게 획득한 적어도 하나의 발열체에 가장 높은 전압(예: 12V)을 인가할 수 있다.According to an embodiment, the processor 126 may apply different voltages to each of the at least one second heating element. According to an embodiment, the processor 126 applies the highest voltage (eg, 12V) to the at least one heating element that has obtained the smallest weight value for the second body part among the at least one second heating element. can do.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 상기 적어도 하나의 발열체의 온도를 제1 온도(예: 65 oC)로 제어할 경우, 상기 적어도 하나의 발열체(111)에 인가되는 전압을 제1 전압(예: 4V~5V)으로 설정할 수 있다. 그리고, 상기 프로세서(126)는 상기 적어도 하나의 발열체의 온도를 제2 온도(예: 30 oC)로 제어할 경우, 상기 적어도 하나의 발열체(111)에 인가되는 전압을 제2 전압(예: 10V~12V)으로 설정할 수 있다. 이와 같이, 상기 프로세서(126)는 설정하고자 하는 온도에 기반하여 각각의 발열체에 해당되는 온도 제어부(121)의 가변 저항을 조절함으로써 해당 발열체에 인가되는 전압을 조절할 수 있다. 온도와 전압의 관계는 서로 반비례일 수 있다.According to an embodiment, when controlling the temperature of the at least one heating element to a first temperature (eg, 65 o C), the processor 126 sets the voltage applied to the at least one heating element 111 to a first It can be set to a voltage (eg 4V to 5V). In addition, when controlling the temperature of the at least one heating element to a second temperature (eg, 30 o C), the processor 126 converts the voltage applied to the at least one heating element 111 to a second voltage (eg: 10V~12V) can be set. In this way, the processor 126 may adjust the voltage applied to the heating element by adjusting the variable resistance of the temperature controller 121 corresponding to each heating element based on the temperature to be set. The relationship between temperature and voltage may be inversely proportional to each other.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 상기 인가된 제1 전압에 기반하여 상기 제1 발열체를 발열시키고, 상기 인가된 제2 전압에 기반하여 상기 제2 발열체를 발열시킴으로써, 상기 스마트 매트의 온도를 제어할 수 있다(S1520). 일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 사용자의 제1 신체 일부(예: 머리)에 해당되는 적어도 하나의 제1 발열체 각각에 제1 전압 범위(예: 4V~5V) 내의 임의 전압을 인가하고, 상기 사용자의 제2 신체 일부(예: 종아리)에 해당되는 적어도 하나의 제2 발열체 각각에 제2 전압 범위(예: 10V~12V) 내의 임의 전압을 인가할 수 있다. According to an embodiment, the processor 126 heats the first heating element based on the applied first voltage, and heats the second heating element based on the applied second voltage, whereby the smart mat The temperature can be controlled (S1520). According to an embodiment, the processor 126 applies an arbitrary voltage within a first voltage range (eg, 4V to 5V) to each of the at least one first heating element corresponding to the user's first body part (eg, head). And, an arbitrary voltage within a second voltage range (eg, 10V to 12V) may be applied to each of the at least one second heating element corresponding to the user's second body part (eg, calf).
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 사용자의 제1 신체 일부(예: 머리)에 해당되는 적어도 하나의 제1 발열체 중에서 상기 제1 신체 일부(예: 머리)에 대해 무게 값을 가장 크게 획득한 적어도 하나의 제1 발열체에 가장 낮은 전압(예: 4V)을 인가할 수 있다. 또는, 상기 프로세서(126)는 사용자의 제1 신체 일부(예: 머리)에 해당되는 적어도 하나의 제1 발열체 중에서 상기 제1 신체 일부(예: 머리)에 대해 무게 값을 가장 크게 획득한 적어도 하나의 제1 발열체에 가장 높은 전압(예: 12V)을 인가할 수도 있다.According to an embodiment, the processor 126 increases the weight value of the first body part (eg, head) to the greatest value among at least one first heating element corresponding to the user's first body part (eg, head). The lowest voltage (eg, 4V) may be applied to the obtained at least one first heating element. Alternatively, the processor 126 may include at least one of at least one first heating element corresponding to the user's first body part (eg, head) that has the largest weight value for the first body part (eg, head). The highest voltage (eg, 12V) may be applied to the first heating element of
또한, 상기 프로세서(126)는 사용자의 제2 신체 일부(예: 종아리)에 해당되는 적어도 하나의 제2 발열체 중에서 상기 제2 신체 일부(예: 종아리)에 대해 무게 값을 가장 적게 획득한 적어도 하나의 제2 발열체에 가장 높은 전압(예: 12V)을 인가할 수 있다. 또는, 이와 반대로, 상기 프로세서(126)는 사용자의 제2 신체 일부(예: 종아리)에 해당되는 적어도 하나의 제2 발열체 중에서 상기 제2 신체 일부(예: 종아리)에 대해 무게 값을 가장 적게 획득한 적어도 하나의 제2 발열체에 가장 낮은 전압(예: 4V)을 인가할 수도 있다.In addition, the processor 126 may be configured to include at least one of the at least one second heating element corresponding to the user's second body part (eg, calf) that obtains the smallest weight value for the second body part (eg, calf). The highest voltage (eg, 12V) may be applied to the second heating element of the Alternatively, on the contrary, the processor 126 obtains the smallest weight value for the second body part (eg, calf) among at least one second heating element corresponding to the user's second body part (eg, calf). The lowest voltage (eg, 4V) may be applied to the at least one second heating element.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 사용자의 신체 부위에 따라 서로 다른 전압을 각각의 발열체에 인가하여 각각의 발열체를 상기 인가된 전압에 기반하여 서로 다른 온도로 발열시킴으로써, 스마트 매트(100)의 온도를 제어할 수 있고, 상기 스마트 매트(100)를 서로 다른 온도로 발열시킬 수 있다. 이에 따라, 사용자(예: 수면자)는 수면 중에 각 신체 부위에 서로 다른 온도를 피부로 체감할 수 있고, 보다 질 높은 수면을 취할 수 있다.According to one embodiment, the processor 126 applies different voltages to each heating element according to the user's body part to heat each heating element to a different temperature based on the applied voltage, so that the smart mat 100 ) can control the temperature, and the smart mat 100 can be heated to different temperatures. Accordingly, a user (eg, a sleeper) can sense different temperatures through the skin in each body part during sleep, and can take a higher quality sleep.
도 23은 본 발명의 일 실시 예에 따른 매트부 내에 배치된 적어도 하나의 발열체가 수면자의 신체 일부에 기반하여 서로 다른 온도로 발열하기 위해 주위 온도를 고려한 신체 일부의 발열 예시도이다. 도 24는 본 발명의 일 실시 예에 따른 매트부 내에 배치된 적어도 하나의 발열체가 수면자의 신체 일부에 기반하여 서로 다른 온도로 발열하기 위해 참조될 수 있는 신체 일부의 온도를 나타낸 예시도이다.23 is an exemplary diagram illustrating heat generation of a body part in consideration of the ambient temperature in order to generate at least one heating element disposed in the mat unit at different temperatures based on the body part of the sleeping person according to an embodiment of the present invention. 24 is an exemplary view showing the temperature of a body part that can be referred to in order to generate heat at different temperatures based on the body part of the sleeping person by at least one heating element disposed in the mat unit according to an embodiment of the present invention.
도 23 및 도 24를 참조하면, 수면자에게 최적의 수면을 제공하기 위해, 각 신체 부위에 해당되는 적어도 하나의 발열체는 주위 온도(예: 실내 온도)에 따라 상이한 온도로 발열 될 수 있다. 23 and 24 , in order to provide the sleeper with optimal sleep, at least one heating element corresponding to each body part may be heated to a different temperature depending on the ambient temperature (eg, room temperature).
도 23의 (A)는 제1 사용자(2310)가 주위 온도가 33 oC인 환경에서 수면을 취하는 경우를 나타내고, 도 23의 (B)는 제2 사용자(2320)가 주위 온도가 28-30 oC인 환경에서 수면을 취하는 경우를 나타내고, 도 23의 (C)는 제3 사용자(2310)가 주위 온도가 20 oC인 환경에서 수면을 취하는 경우를 나타낸다.23A shows a case in which the first user 2310 sleeps in an environment where the ambient temperature is 33 o C, and FIG. 23B shows that the second user 2320 has an ambient temperature of 28-30. o It shows a case of sleeping in an environment of C, and (C) of FIG. 23 shows a case where the third user 2310 sleeps in an environment where the ambient temperature is 20 o C.
일 실시 예에 따르면, 주위 온도가 33 oC인 환경에서 수면을 취하는 제1 사용자(2310)의 두피는 36 oC이고, 가슴은 35.8 oC이고, 겨드랑이는 36.5 oC이다. 그리고, 제1 사용자(2310)의 팔은 35.9 oC이고, 손가락은 35.9 oC이고, 허벅지는 35.2 oC이다. 또한, 제1 사용자(2310)의 다리는 35.3 oC이고, 발은 35.5 oC이고, 발가락은 36.2 oC이다. 주위 온도가 비교적 높기 때문에, 제1 사용자(2310)은 깊은 수면을 취할 수 없다. 마찬가지로, 제3 사용자(2330) 역시 주위 온도가 20 oC인 환경에서 수면을 취하기 때문에, 깊은 수면을 취할 수 없다. 반면에 제2 사용자(2320)는 온열 중간대에 기반하여 제1 사용자(2310) 및 제2 사용자(2330) 보다 쾌적한 수면을 취할 수 있다.According to an embodiment, the scalp of the first user 2310 sleeping in an environment where the ambient temperature is 33 o C is 36 o C, the chest is 35.8 o C, and the armpit is 36.5 o C. And, the arm of the first user 2310 is 35.9 o C, the finger is 35.9 o C, and the thigh is 35.2 o C. Also, the legs of the first user 2310 are 35.3 o C, the feet are 35.5 o C, and the toes are 36.2 o C. Because the ambient temperature is relatively high, the first user 2310 cannot get a deep sleep. Similarly, since the third user 2330 also sleeps in an environment where the ambient temperature is 20 o C, it is impossible to take a deep sleep. On the other hand, the second user 2320 may take a more comfortable sleep than the first user 2310 and the second user 2330 based on the heat intermediate zone.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(126)는 매트부(110)에 배치된 복수의 발열체들 중 각 신체 부위에 대응되는 위치에 배치된 적어도 하나의 발열체의 온도를 도 24를 참조하여 발열시킬 수 있다.According to an embodiment, the processor 126 may heat the temperature of at least one heating element disposed at a position corresponding to each body part among the plurality of heating elements disposed on the mat unit 110 with reference to FIG. 24 . .
예를 들면, 상기 프로세서(126)는 수면자의 두피에 대한 무게 값을 식별한 적어도 하나의 발열체가 34.8 oC로 발열되도록 각각의 온도 제어부를 제어할 수 있고, 가슴에 대한 무게 값을 식별한 적어도 하나의 발열체가 34.5 oC로 발열되도록 각각의 온도 제어부를 제어할 수 있다. 그리고, 상기 프로세서(126)는 겨드랑이에 대한 무게 값을 식별한 적어도 하나의 발열체가 36.4 oC로 발열되고, 팔에 대한 무게 값을 식별한 적어도 하나의 발열체가 33.5 oC로 발열되고, 손가락에 대한 무게 값을 식별한 적어도 하나의 발열체가 33.2 oC로 발열되도록, 각각의 발열체에 대응되는 각각의 온도 제어부를 제어할 수 있다. For example, the processor 126 may control each temperature controller so that at least one heating element that identifies the weight value for the scalp of the sleeping person is heated to 34.8 o C, and at least one heating element that identifies the weight value for the chest Each temperature control unit can be controlled so that one heating element heats to 34.5 o C. And, the processor 126 is the at least one heating element identifying the weight value for the armpit is heated to 36.4 o C, the at least one heating element identifying the weight value for the arm is heated to 33.5 o C, the finger Each temperature control unit corresponding to each heating element may be controlled so that at least one heating element whose weight has been identified for the heating element is heated to 33.2 o C.
그리고, 상기 프로세서(126)는 허벅지에 대한 무게 값을 식별한 적어도 하나의 발열체가 33.4 oC로 발열되고, 다리에 대한 무게 값을 식별한 적어도 하나의 발열체가 30.1 oC로 발열되도록 각각의 발열체에 대응되는 각각의 오도 제어부를 제어할 수 있다. 그리고, 상기 프로세서(126)는 발에 대한 무게 값을 식별한 적어도 하나의 발열체가 29.7 oC로 발열되도록 각각의 발열체에 대응되는 각각의 온도 제어부를 제어할 수 있다. 또한, 상기 프로세서(126)는 발가락에 대한 무게 값을 식별한 적어도 하나의 발열체가 29.1 oC로 발열되도록, 각각의 발열체에 대응되는 각각의 온도 제어부를 제어할 수 있다.Then, the processor 126 is configured so that at least one heating element identifying the weight value for the thigh is heated to 33.4 o C, and at least one heating element identifying the weight value for the leg is heated to 30.1 o C for each heating element It is possible to control each of the five degrees control unit corresponding to . In addition, the processor 126 may control each temperature controller corresponding to each heating element so that at least one heating element, which has identified a weight value for the foot, heats up to 29.7 o C. In addition, the processor 126 may control each temperature control unit corresponding to each heating element so that at least one heating element that identifies the weight value for the toe is heated to 29.1 o C.
이와 같이, 일 실시 예에 따른 프로세서(126)는 매트부 상의 사용자의 신체 부위를 인식하고, 인식된 신체 부위에 해당되는 적어도 하나의 발열체가 상기 인식된 신체 부위에 적합한 온도로 발열되도록 적어도 하나의 온도 제어부를 제어할 수 있다.As such, the processor 126 according to an embodiment recognizes the user's body part on the mat unit, and at least one heating element corresponding to the recognized body part heats to a temperature suitable for the recognized body part. The temperature control unit can be controlled.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(126)는 사용자의 신체 부위의 인식에 기반하여 매트부(110)의 일부를 다른 일부와 상이한 온도로 제어할 수 있다. 또한, 상기 프로세서(126)는 사용자의 체온(예: 피부 온도, 또는 중심 온도)을 이용하여 상기 매트부(110)의 일부를 다른 일부와 상이한 온도로 제어할 수 있다. According to an embodiment, the processor 126 may control a portion of the mat unit 110 to a different temperature from that of another portion based on the recognition of the user's body part. In addition, the processor 126 may control a portion of the mat unit 110 to a temperature different from that of the other portion by using the user's body temperature (eg, skin temperature or central temperature).
도 23 및 도 24에 도시된 바와 같이, 사용자(예: 수면자)가 수면을 취하는 경우, 사용자의 각 신체 부위에 해당되는 온도는 상이할 수 있다. 사용자(예: 수면자)는 온열 중간대(thermoneutral zone, TNZ)(예: 28 oC~30 oC)에서 최적의 수면을 취할 수 있다. 상기 프로세서(126)는 사용자가 수면 중에, 각 신체 부위의 온도가 온열 중간대(또는 온열 중립대)에서의 각 신체 부위에 해당되는 온도가 되도록 상기 매트부(110)의 일부의 온도를 제어할 수 있다. 23 and 24 , when a user (eg, a sleeper) sleeps, the temperature corresponding to each body part of the user may be different. Users (eg sleepers) can get optimal sleep in the thermoneutral zone (TNZ) (eg 28 o C to 30 o C). The processor 126 may control the temperature of a part of the mat unit 110 so that the temperature of each body part becomes a temperature corresponding to each body part in the thermal intermediate zone (or thermal neutral zone) while the user sleeps. have.
예를 들면, 온열 중간대에서의 두피의 온도는 34.8 oC이고, 가슴의 온도는 34.5 oC이고, 겨드랑이의 온도는 36.4 oC이고, 팔의 온도는 33.5 oC이고, 손가락의 온도는 33.2 oC이고, 허벅지의 온도는 33.4 oC이고, 다리의 온도는 30.1 oC이고, 발의 온도는 29.7 oC이고, 발가락의 온도는 29.1 oC이다. 이러한 온열 중간대에서의 각 신체 부위의 온도는 사용자의 환경(예: 의복 착용 여부, 이불을 덮고 있는지 여부, 주위 온도 등)에 따라 서로 다를 수 있으며, 이러한 다양한 환경에 따른 각각의 온열 중간대에 대한 각 신체 부위의 온도는 메모리(125)에 저장되어 있다.For example, the temperature of the scalp in the middle zone is 34.8 o C, the temperature of the chest is 34.5 o C, the temperature of the armpit is 36.4 o C, the temperature of the arms is 33.5 o C, and the temperature of the fingers is 33.2 o C, the temperature of the thigh is 33.4 o C, the temperature of the leg is 30.1 o C, the temperature of the foot is 29.7 o C, and the temperature of the toe is 29.1 o C. The temperature of each body part in such a heating intermediate zone may be different depending on the user's environment (eg, whether or not wearing clothes, whether or not covered with a blanket, ambient temperature, etc.), and each The temperature of the body part is stored in the memory 125 .
이상에서 상술한 각각의 순서도에서의 각 단계는 도시된 순서에 무관하게 동작될 수 있거나, 또는 동시에 수행될 수 있다. 또한, 본 발명의 적어도 하나의 구성 요소와, 상기 적어도 하나의 구성 요소에서 수행되는 적어도 하나의 동작은 하드웨어 및/또는 소프트웨어로 구현 가능할 수 있다. Each step in each of the above-described flowcharts may be operated regardless of the illustrated order, or may be performed simultaneously. In addition, at least one component of the present invention and at least one operation performed by the at least one component may be implemented in hardware and/or software.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above, the present invention has been described with reference to the illustrated drawings, but the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed in the present specification. It is obvious that variations can be made. In addition, although the effects according to the configuration of the present invention are not explicitly described and described while describing the embodiments of the present invention, it is natural that the effects predictable by the configuration should also be recognized.

Claims (15)

  1. 스마트 매트에 있어서,In the smart mat,
    복수의 압전 센서들 및 복수의 발열체들을 포함하는 매트부; 및a mat unit including a plurality of piezoelectric sensors and a plurality of heating elements; and
    상기 복수의 압전 센서들 각각의 위치에서 상기 스마트 매트 상의 사용자에 의한 압전 정보를 획득하고, 상기 획득된 압전 정보에 기반하여 상기 사용자의 제1 신체 일부의 위치에 대응되는 적어도 하나의 제1 발열체의 온도가 상기 사용자의 제2 신체 일부의 위치에 대응되는 적어도 하나의 제2 발열체의 온도와 상이하도록 상기 적어도 하나의 제1 발열체의 온도를 제어하도록 설정된 제어 장치를 포함하는 스마트 매트.At each position of the plurality of piezoelectric sensors, piezoelectric information by the user on the smart mat is obtained, and based on the obtained piezoelectric information, at least one first heating element corresponding to the position of the user's first body part Smart mat comprising a control device set to control the temperature of the at least one first heating element so that the temperature is different from the temperature of the at least one second heating element corresponding to the position of the second body part of the user.
  2. 제1 항에 있어서,According to claim 1,
    상기 매트부는,The mat unit,
    상기 복수의 압전 센서들을 포함하는 제1 부재;a first member including the plurality of piezoelectric sensors;
    상기 복수의 압전 센서들의 각각에 대응되는 위치에 각각 배치된 상기 복수의 발열체들을 포함하는 제2 부재; 및a second member including the plurality of heating elements respectively disposed at positions corresponding to the plurality of piezoelectric sensors; and
    상기 제1 부재 및 상기 제2 부재의 상측, 및 하측 중 적어도 하나에 위치한 충전 부재를 포함하는 스마트 매트.A smart mat comprising a filling member positioned on at least one of an upper side and a lower side of the first member and the second member.
  3. 제2 항에 있어서,3. The method of claim 2,
    상기 제1 부재의 복수의 압전 센서들 각각은, 상기 제1 부재의 내부에서 일정한 간격으로 이격되어 배치되고,Each of the plurality of piezoelectric sensors of the first member is disposed spaced apart from each other at regular intervals inside the first member,
    상기 제2 부재의 복수의 발열체들 각각은, 상기 제2 부재 내부에서 일정한 간격으로 이격되어 배치되고,Each of the plurality of heating elements of the second member is disposed spaced apart from each other at regular intervals inside the second member,
    상기 제1 부재 및 상기 제2 부재 각각은 상기 매트부와 탈부착이 가능하거나, 또는 상기 매트부와 일체형으로 결합되는 직물로 이루어진 밴드형인 스마트 매트.Each of the first member and the second member is a band-type smart mat made of a fabric that is detachable from the mat unit, or integrally coupled with the mat unit.
  4. 제3 항에 있어서,4. The method of claim 3,
    상기 제1 부재와 상기 제2 부재가 분리되는 경우, 상기 제1 부재는, When the first member and the second member are separated, the first member,
    상기 제2 부재의 상측에 배치되거나, 또는 상기 제2 부재의 하측에 배치된 스마트 매트.A smart mat disposed on the upper side of the second member, or disposed on the lower side of the second member.
  5. 제2 항에 있어서,3. The method of claim 2,
    상기 복수의 발열체들 각각은 전기적 발열체, 유체적 발열체, 및 상기 전기적 발열체와 상기 유체적 발열체의 조합으로 구성된 혼합적 발열체 중 어느 하나인 포함하는 스마트 매트.Each of the plurality of heating elements is an electric heating element, a fluid heating element, and a smart mat comprising any one of a mixed heating element consisting of a combination of the electrical heating element and the fluid heating element.
  6. 제5 항에 있어서,6. The method of claim 5,
    상기 제2 부재에 포함된 발열체가 전기적 발열체인 경우, 상기 제어 장치는, When the heating element included in the second member is an electric heating element, the control device,
    상기 전기적 발열체에 대응되는 온도 제어부를 통해, 상기 적어도 하나의 제1 발열체에 인가되는 전압이 상기 적어도 하나의 제2 발열체에 인가되는 전압과 상이하게 인가되도록 설정된 스마트 매트.A smart mat set such that the voltage applied to the at least one first heating element is different from the voltage applied to the at least one second heating element through the temperature control unit corresponding to the electric heating element.
  7. 제5 항에 있어서,6. The method of claim 5,
    상기 제2 부재에 포함된 발열체가 유체적 발열체인 경우, 상기 제어 장치는, When the heating element included in the second member is a fluid heating element, the control device,
    상기 제어 장치에 포함된 온도 제어부를 통해, 상기 적어도 하나의 제1 발열체에 공급되는 유체가 상기 적어도 하나의 제2 발열체에 공급되는 유체와 상이한 온도로 상기 유체적 발열체에 공급되도록 설정된 스마트 매트.Through the temperature control unit included in the control device, the fluid supplied to the at least one first heating element is set to be supplied to the fluid heating element at a different temperature from the fluid supplied to the at least one second heating element.
  8. 제7 항에 있어서,8. The method of claim 7,
    상기 유체적 발열체는,The fluid heating element,
    상기 유체적 발열체로 유체가 유입되는 적어도 하나의 유입관, 및 상기 유입된 유체가 상기 유체적 발열체로부터 배출되는 유출관을 포함하며,At least one inlet pipe through which a fluid is introduced into the fluid heating element, and an outlet pipe through which the introduced fluid is discharged from the fluid heating element,
    상기 유체적 발열체는 상기 유출관을 통해 배출된 유체의 온도가 각 유입관에 부착된 온도 제어 센서를 통해 제어되고, 상기 온도 제어 센서에 의해 온도가 제어된 유체가 상기 적어도 하나의 유입관으로 유입되도록 형성된 스마트 매트.In the fluid heating element, the temperature of the fluid discharged through the outlet pipe is controlled through a temperature control sensor attached to each inlet pipe, and the fluid whose temperature is controlled by the temperature control sensor flows into the at least one inlet pipe A smart mat formed to be as much as possible.
  9. 제8 항에 있어서,9. The method of claim 8,
    상기 온도 제어 센서는, 상기 유출관을 통해 배출된 유체를 미리 설정된 제1 온도에 기반하여 가열하고, The temperature control sensor heats the fluid discharged through the outlet pipe based on a preset first temperature,
    상기 온도 제어부는, 상기 제1 온도로 가열된 유체를 적어도 하나의 유체적 발열체 각각에 포함된 제1 유입관을 통해 상기 적어도 하나의 유체적 발열체에 공급하도록 설정된 스마트 매트.The temperature controller is a smart mat set to supply the fluid heated to the first temperature to the at least one fluid heating element through a first inlet pipe included in each of the at least one fluid heating element.
  10. 제8 항에 있어서,9. The method of claim 8,
    상기 온도 제어 센서는, 상기 유출관을 통해 배출된 유체를 미리 설정된 제2 온도에 기반하여 가열하고, The temperature control sensor heats the fluid discharged through the outlet pipe based on a preset second temperature,
    상기 온도 제어부는, 상기 제2 온도로 가열된 유체를 적어도 하나의 유체적 발열체 각각에 포함된 제2 유입관을 통해 상기 적어도 하나의 유체적 발열체에 공급하도록 설정된 스마트 매트.The temperature control unit is a smart mat set to supply the fluid heated to the second temperature to the at least one fluid heating element through a second inlet pipe included in each of the at least one fluid heating element.
  11. 제1 항에 있어서,According to claim 1,
    상기 제어 장치는,The control device is
    상기 매트부에 포함된 상기 복수의 압전 센서들 각각으로부터 측정된 압전 정보를 획득하는 센서부;a sensor unit for obtaining measured piezoelectric information from each of the plurality of piezoelectric sensors included in the mat unit;
    상기 매트부에 포함된 상기 복수의 발열체들 각각의 온도를 제어하는 온도 제어부; 및a temperature control unit for controlling the temperature of each of the plurality of heating elements included in the mat unit; and
    상기 센서부 및 상기 매트부와 전기적으로 연결되는 프로세서를 포함하며,It includes a processor electrically connected to the sensor unit and the mat unit,
    상기 프로세서는,The processor is
    상기 획득된 압전 정보에 기반하여 상기 사용자의 수면 자세에 의한 형상을 식별하고, Based on the obtained piezoelectric information to identify the shape of the user's sleeping posture,
    상기 식별된 사용자의 형상에 기반하여 상기 사용자의 상기 제1 신체 일부 식별하고, Identify the first body part of the user based on the identified shape of the user,
    상기 식별된 제1 신체 일부에 대응되는 상기 적어도 하나의 제1 발열체의 온도가 상기 적어도 하나의 제2 발열체의 온도와 상이하도록 상기 적어도 하나의 제1 발열체의 온도를 제어하도록 설정된 스마트 매트.The smart mat set to control the temperature of the at least one first heating element so that the temperature of the at least one first heating element corresponding to the identified first body part is different from the temperature of the at least one second heating element.
  12. 제11 항에 있어서,12. The method of claim 11,
    상기 제어 장치는, 상기 복수의 압전 센서들 각각의 제1 식별자 및 상기 매트부 상의 제1 위치 정보와, 상기 복수의 발열체들 각각의 제2 식별자 및 상기 매트부 상의 제2 위치 정보를 저장하는 메모리를 더 포함하며,The control device, a memory for storing a first identifier of each of the plurality of piezoelectric sensors and first position information on the mat unit, a second identifier of each of the plurality of heating elements, and second position information on the mat unit further comprising,
    상기 프로세서는, The processor is
    상기 제1 식별자 및 상기 제1 위치 정보에 기반하여 상기 압전 정보를 전송한 각각의 압전 센서의 상기 매트부 상의 위치를 식별하고,Identifies a position on the mat portion of each piezoelectric sensor that has transmitted the piezoelectric information based on the first identifier and the first position information,
    상기 제1 식별자 및 상기 제1 위치 정보의 식별에 기반하여, 상기 압전 정보를 전송한 각각의 압전 센서에 대응되는 각각의 발열체를 식별하도록 설정된 스마트 매트.Based on the identification of the first identifier and the first location information, the smart mat set to identify each heating element corresponding to each piezoelectric sensor that has transmitted the piezoelectric information.
  13. 제12 항에 있어서,13. The method of claim 12,
    상기 메모리는, 상기 사용자의 각 신체 일부에 대한 무게 정보 및 상기 각 신체 일부에 대한 온도 정보를 저장하며,The memory stores weight information for each body part of the user and temperature information for each body part,
    상기 프로세서는,The processor is
    상기 각 신체 일부에 대한 무게 정보에 기반하여, 상기 식별된 위치에서의 각 압전 센서가 획득한 압전 정보에 포함된 상기 사용자의 신체 일부에 대한 무게 정보를 통해 상기 사용자의 수면 자세에 의한 형상 및 상기 사용자의 신체 일부를 식별하고,Based on the weight information for each body part, the shape by the user's sleeping posture and the identify a part of the user's body;
    상기 각 신체 일부에 대한 온도 정보에 기반하여 상기 식별된 신체 일부에 대응되는 적어도 하나의 발열체의 발열을 제어하도록 설정된 스마트 매트.A smart mat set to control heat generation of at least one heating element corresponding to the identified body part based on the temperature information for each body part.
  14. 스마트 매트의 제어 장치에 있어서,In the control device of the smart mat,
    복수의 압전 센서들 및 복수의 발열체들과 전기적으로 연결된 프로세서; 및a processor electrically connected to a plurality of piezoelectric sensors and a plurality of heating elements; and
    상기 프로세서와 전기적으로 연결된 메모리를 포함하고,a memory electrically connected to the processor;
    상기 메모리는, 실행 시에, 상기 프로세서가,The memory, when executed, causes the processor to:
    상기 복수의 압전 센서들 각각의 위치에서 상기 스마트 매트 상의 사용자에 의한 압전 정보를 획득하고, Obtaining piezoelectric information by a user on the smart mat at each location of the plurality of piezoelectric sensors,
    상기 획득된 압전 정보에 기반하여 상기 사용자의 제1 신체 일부의 위치에 대응되는 적어도 하나의 제1 발열체의 온도가 상기 사용자의 제2 신체 일부의 위치에 대응되는 적어도 하나의 제2 발열체의 온도와 상이하도록 상기 제1 발열체의 온도를 제어하도록 하는 명령어들을 저장하는 장치.Based on the obtained piezoelectric information, the temperature of the at least one first heating element corresponding to the position of the first body part of the user is determined by the temperature of the at least one second heating element corresponding to the position of the second body part of the user and Device for storing instructions to control the temperature of the first heating element to be different.
  15. 스마트 매트의 제어 방법에 있어서,In the control method of the smart mat,
    매트부에 포함된 복수의 압전 센서들 각각의 위치에서 상기 스마트 매트 상의 사용자에 의한 압전 정보를 획득하는 과정; 및A process of obtaining piezoelectric information by a user on the smart mat at each position of a plurality of piezoelectric sensors included in the mat unit; and
    상기 획득된 압전 정보에 기반하여 상기 사용자의 제1 신체 일부의 위치에 대응되는 적어도 하나의 제1 발열체의 온도가 상기 사용자의 제2 신체 일부의 위치에 대응되는 적어도 하나의 제2 발열체의 온도와 상이하도록 상기 적어도 하나의 제1 발열체의 온도를 제어하는 과정을 포함하는 방법.Based on the obtained piezoelectric information, the temperature of the at least one first heating element corresponding to the position of the first body part of the user is determined by the temperature of the at least one second heating element corresponding to the position of the second body part of the user and and controlling the temperature of the at least one first heating element to be different.
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