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KR102450651B1 - Device and system for sleep environment control - Google Patents

Device and system for sleep environment control Download PDF

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KR102450651B1
KR102450651B1 KR1020200049626A KR20200049626A KR102450651B1 KR 102450651 B1 KR102450651 B1 KR 102450651B1 KR 1020200049626 A KR1020200049626 A KR 1020200049626A KR 20200049626 A KR20200049626 A KR 20200049626A KR 102450651 B1 KR102450651 B1 KR 102450651B1
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environmental
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이영태
이준혁
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이영태
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Publication date
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Abstract

본 발명에 따른 수면환경제어 장치 및 시스템은 사용자에게 쾌적한 수면환경을 제공하기 위한 것으로, 내부에 사용자가 누워 잘 수 있는 공간이 구비되고, 내부공간의 온도, 습도를 조절할 수 있어 사용자의 체온 및 수면상태를 기반으로 실시간으로 측정되는 정보가 데이터베이스에 저장되고, 인공지능 및 머신러닝에 의해 이를 모델링하여 데이터화함으로써, 최적의 환경을 제공할 수 있어 사용자가 숙면을 이룰 수 있게 하며, 수면중 무호흡이나 코골이 탐지 시, 수면자세를 변화시켜 안정적인 수면이 이루어지도록 제어되는 것을 특징으로 한다. The sleep environment control device and system according to the present invention is to provide a comfortable sleeping environment to a user, and a space for the user to lie down is provided therein, and the temperature and humidity of the internal space can be adjusted, so that the user's body temperature and sleep Information measured in real time based on the state is stored in the database, and by modeling and dataizing it by artificial intelligence and machine learning, an optimal environment can be provided so that the user can achieve a good night's sleep, apnea or snoring during sleep. When this is detected, it is characterized in that it is controlled so that a stable sleep is achieved by changing the sleeping posture.

Description

수면환경제어 장치 및 시스템{Device and system for sleep environment control} Device and system for sleep environment control

본 발명은 수면환경제어 장치 및 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자의 쾌적한 수면을 도모하기 위하여 내부공간의 온도, 습도 등 환경을 제어하는 장치 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and system for controlling a sleep environment, and more particularly, to an apparatus and system for controlling an environment such as temperature and humidity of an internal space in order to promote a comfortable sleep of a user.

인간은 수면 중 체온이 실시간으로 변하며, 이 때, 체온의 변화는 연령별, 남녀별, 개인별로 차이가 있음에도 불구하고 단체 생활 시, 개개인에 최적화된 수면 온도 조건을 맞추기 어려운 문제가 있고, 수면 중, 정밀한 수면조절이 어려워 지속적인 온도 조건을 충족시키는 데에는 한계가 존재한다. Human body temperature changes in real time during sleep, and even though the change in body temperature varies by age, gender, and individual, there is a problem in that it is difficult to meet the optimal sleeping temperature conditions for each individual when living in a group. It is difficult to control sleep, so there is a limit to meeting the constant temperature condition.

또한, 온도 이외에도 진동, 소음, 해충, 냄새, 습도 등 다양한 외부적 환경 요인에 의해 수면이 방해를 받거나 수면의 질이 떨어지게 된다.In addition, sleep is disturbed or the quality of sleep is deteriorated by various external environmental factors such as vibration, noise, pests, odors, and humidity in addition to temperature.

최근 들어 삶의 질이 향상되고 수면의 질, 숙면을 위한 현대인의 요구가 늘어남에 따라 수면의 질을 향상시키기 위한 방법이나 장치들이 다양하게 개발되고 있으나, 이러한 방법이나 장치는 개개인의 니즈를 완전히 만족시키기 어렵고, 수면 중에 시시각각 변화하는 주변환경 및 사용자의 상태를 반영하지 못하는 문제가 있으며, 실내에서 사용 시, 제어의 대상이 되는 공간의 부피가 너무 넓어 에너지 효율이 떨어지고 효과적인 환경 요인의 통제가 불가능한 한계가 명확하다.Recently, as the quality of life has improved and the demands of modern people for sleep quality and sound sleep have increased, various methods and devices have been developed to improve the quality of sleep. It is difficult to do this, and there is a problem in that it cannot reflect the changing surrounding environment and the user's condition during sleep. is clear

대한민국 등록특허 10-1765659호Republic of Korea Patent No. 10-1765659

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본 발명의 일측면은, 상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 사용자에 개별적 맞춤형 환경을 제공하고 제어 영역을 축소하며, 사용자 및 주변환경을 실시간으로 측정하여 수면환경의 제어가 가능한 수면환경제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.One aspect of the present invention is devised to solve the problems of the above-described background technology, and provides an individually customized environment to the user, reduces the control area, and measures the user and the surrounding environment in real time to control the sleeping environment. An object of the present invention is to provide a sleep environment control device.

또한, 수면 중, 발생할 수 있는 예기치 못한 긴급상황에 대비하여 사용자에게 경고신호를 보내거나 외부에 위험상황을 전파하여 신속하게 도움을 요청할 수 있어 위급상황에 대응이 가능한 수면환경제어 장치 및 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.In addition, in preparation for unexpected emergencies that may occur during sleep, it provides a sleep environment control device and system that can respond to emergencies by sending a warning signal to the user or promptly requesting help by disseminating a dangerous situation to the outside. It is intended to

또한, 수면 중 호흡이 불안정하거나, 무호흡, 코골이 증상이 감지되는 경우에 내부 시트가 동작하여 사용자의 수면자세를 안정화시켜 호흡을 안정화 시키고 코골이를 줄일 수 있는 기능을 갖는 수면환경 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, when breathing is unstable during sleep, or when symptoms of apnea or snoring are detected, the inner seat operates to stabilize the user's sleeping posture, thereby stabilizing breathing and reducing snoring. but it has a purpose.

본 발명의 일 측면은 사람이 수면을 취할 수 있는 내부공간의 환경을 제어하는 수면환경제어 시스템으로서, One aspect of the present invention is a sleep environment control system for controlling the environment of an internal space in which a person can sleep,

상기 내부공간의 환경 상태를 측정하는 환경측정부;an environmental measurement unit for measuring the environmental state of the inner space;

상기 내부공간에서 수면하는 사용자의 생체 정보를 측정하는 수면상태측정부;a sleep state measurement unit for measuring biometric information of a user sleeping in the inner space;

외부로부터 상기 내부공간의 상기 환경 상태 및 상기 생체 정보의 제어를 위한 목표데이터를 수신하는 통신부;a communication unit configured to receive target data for controlling the environmental state of the internal space and the biometric information from the outside;

상기 환경측정부에서 측정된 환경데이터, 상기 수면상태측정부에서 측정된 수면상태데이터 및 상기 목표데이터를 수신하여 내부환경을 판단하고 제어신호를 발생시키는 연산부;an operation unit for receiving the environmental data measured by the environment measurement unit, the sleep state data measured by the sleep state measurement unit, and the target data to determine an internal environment and to generate a control signal;

상기 제어신호를 수신하여 환경조절신호를 발생시키는 제어부; 및 a control unit for receiving the control signal and generating an environment control signal; and

상기 환경조절신호를 수신하여 상기 내부공간의 환경을 조절하는 내부환경조절수단; 을 포함하는 수면환경제어 시스템이다.an internal environment control means for receiving the environmental control signal and adjusting the environment of the internal space; It is a sleep environment control system that includes

여기에서, 수면환경제어 시스템은 상기 환경데이터를 날짜별, 시간별로 저장한 환경데이터베이스 및 상기 수면상태데이터를 날짜별, 시간별로 저장한 수면상태데이터베이스를 기반으로 예측되는 예측수면데이터를 모델링한 수면모델링데이터베이스를 더 포함하는 것이 좋고, Here, the sleep environment control system is a sleep modeling that models predicted sleep data predicted based on an environmental database storing the environmental data by date and time and a sleep state database storing the sleep state data by date and time Better to include more database,

상기 사용자의 수면상태데이터로부터 무호흡 및 코골이를 판단하고, 상기 내부공간의 바닥면을 변형시켜 상기 사용자의 수면자세를 변경시킬 수 있으며,It is possible to determine apnea and snoring from the user's sleep state data, and change the sleeping posture of the user by deforming the bottom surface of the inner space,

상기 수면상태측정부에서 촬영된 수면상태데이터로부터 상기 사용자의 머리 위치에 대응되는 상기 내부공간의 바닥면을 특정하고, 상기 바닥면의 높이 또는 기울기를 변화시켜 상기 사용자의 수면자세를 변경시키는 것이 바람직하다.It is preferable to specify the floor surface of the inner space corresponding to the position of the user's head from the sleep state data photographed by the sleep state measurement unit, and change the height or inclination of the floor surface to change the sleeping posture of the user do.

또, 상기 수면모델링데이터베이스의 예측수면데이터와 실시간으로 측정되는 상기 수면상태데이터 및 상기 환경데이터를 대비하여 상기 사용자의 움직임, 호흡주기, 호흡소리로부터 이상수면 여부 및 이상등급을 판단하는 것이 좋고,In addition, in comparison with the predicted sleep data of the sleep modeling database and the sleep state data and the environmental data measured in real time, it is good to determine whether abnormal sleep and abnormal grade from the user's movement, breathing cycle, and breathing sound,

판단된 상기 이상등급에 따라 상기 사용자를 깨우거나 외부에 위험신호를 전파할 수 있으며,Depending on the determined abnormality level, the user may be awakened or a danger signal may be propagated to the outside,

상기 이상수면 시, 이상수면데이터를 수신하여 저장하는 것이 바람직하다.In the case of the abnormal sleep, it is preferable to receive and store the abnormal sleep data.

상기 연산부는 상기 통신부로부터 외부 환경정보를 수신하여 상기 목표데이터를 조절하고, 사용자의 기상시간에 내부환경과 외부환경의 차이를 감소시키는 기능을 더 포함할 수 있다.The calculation unit may further include a function of receiving the external environment information from the communication unit, adjusting the target data, and reducing a difference between the internal environment and the external environment when the user wakes up.

본 발명의 다른 측면은, 벽체의 내부에 사람이 수면할 수 있는 내부공간을 구비하고, 상기 내부공간의 환경을 제어할 수 있는 수면환경제어 장치로서, Another aspect of the present invention is a sleep environment control device having an internal space in which a person can sleep inside a wall, and controlling the environment of the internal space,

상기 내부공간의 환경 상태를 측정하는 환경측정부;an environmental measurement unit for measuring the environmental state of the inner space;

상기 내부공간의 환경에서 수면하는 사용자의 생체 정보를 측정하는 수면상태측정부;a sleep state measurement unit for measuring biometric information of a user sleeping in the environment of the internal space;

외부로부터 상기 내부공간의 상기 환경 상태 및 상기 생체 정보의 목표데이터를 수신하는 통신부;a communication unit for receiving target data of the environmental state of the internal space and the biometric information from the outside;

상기 환경측정부에서 측정된 환경데이터, 상기 수면상태측정부에서 측정된 수면상태데이터 및 상기 목표데이터를 수신하여 내부환경을 판단하고 제어신호를 발생시키는 연산부;an operation unit for receiving the environmental data measured by the environment measurement unit, the sleep state data measured by the sleep state measurement unit, and the target data to determine an internal environment and to generate a control signal;

상기 제어신호를 수신하여 환경조절신호를 발생시키는 제어부; 및 a control unit for receiving the control signal and generating an environment control signal; and

상기 환경조절신호를 수신하여 상기 내부공간의 환경을 조절하는 내부환경조절수단; 을 포함하고,an internal environment control means for receiving the environmental control signal and adjusting the environment of the internal space; including,

상기 내부공간의 바닥면의 형태를 변화시켜 상기 사용자의 수면자세를 변화시킬 수 있도록 복수개로 분할된 바닥면 구성요소를 포함하는 수면환경제어 장치이다.It is a sleep environment control device including a plurality of divided floor components to change the shape of the floor surface of the inner space to change the sleeping posture of the user.

이 때, 상기 벽체의 내벽에 사용자의 피부관리를 위한 LED 소자를 더 포함할 수 있다.At this time, the inner wall of the wall may further include an LED element for skin care of the user.

본 발명의 일측면에 따른 수면환경제어 장치는 사용자의 수면에 영향을 미치는 온도, 습도를 제어하고 공기를 정화하는 등의 기능을 구현하며, 이를 자율적으로 제어, 처리하여 지속적으로 관리할 수 있는 효과가 있다.The sleep environment control device according to an aspect of the present invention implements functions such as controlling temperature and humidity affecting a user's sleep and purifying air, and can autonomously control and process it to continuously manage it. there is

또한, 수면 중 사용자의 체온, 소리, 영상정보 등을 비접촉식으로 측정 및 기록하여 발열, 오한, 무호흡 등의 위험상황을 실시간으로 감지할 수 있어 위험을 빠르게 알리고, 이에 대한 대응이 신속하게 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.In addition, by measuring and recording the user's body temperature, sound, and video information in a non-contact manner during sleep, dangerous situations such as fever, chills, and apnea can be detected in real time, so that danger can be quickly notified and response can be made quickly. has the effect of

또한, 수면 중, 무호흡이나 코골이 증상을 탐지, 판단하여 사용자를 깨우지 않으면서 바닥의 높이나 각도를 조절하여 사용자의 수면자세를 변형시켜서 코골이 상태를 일시적으로 중단시키므로 수면의 질이 향상될 수 있도록 하는 효과가 있다.In addition, by detecting and judging the symptoms of apnea or snoring during sleep, the height or angle of the floor is adjusted without waking the user, and the user's sleeping posture is changed to temporarily stop the snoring state, so that the quality of sleep can be improved. has the effect of

또, 내부에서 외부로 나가는 경우에 갑작스러운 환경의 변화에 신체 상태가 적응하여 스트레스를 줄이기 위해 기상시간에 외부환경과 내부환경의 차이를 감소시킬 수 있어 사용자의 환경 적응도를 높여 안전한 기상을 보조할 수 있다.In addition, when going out from the inside to the outside, the physical condition adapts to the sudden change of the environment, so that the difference between the external environment and the internal environment can be reduced at the time of waking up to reduce stress. can do.

또, 좁은 공간에서 단체로 생활하거나 수면을 해야 하는 상황에서 외부환경이나 소음으로부터 사용자를 분리하여 사생활을 보호하고, 안전한 공간을 확보할 수 있으며, 다수의 인원이 좁은 공간에서 잘 수 있도록 수면환경제어 장치를 적층하여 구성할 수 있는 장점이 있다.In addition, in a situation where a group lives or sleeps in a narrow space, it is possible to protect privacy by separating the user from the external environment or noise, secure a safe space, and control the sleeping environment so that a large number of people can sleep in a narrow space There is an advantage that the device can be configured by stacking it.

또, 외부와 격리된 공간에서 수면 및 생활을 안전하게 영위할 수 있으므로 전염성 질환 등으로부터 보호받거나 격리하기 위한 용도로 사용될 수 있으며, 제어하는 공간을 감소시키고 외부에 대한 에너지손실이 적으므로 냉난방 등에 사용되는 에너지를 절감할 수 있다.In addition, since it is possible to safely sleep and live in a space isolated from the outside, it can be used for protection or isolation from infectious diseases, etc. energy can be saved.

또한, LED를 이용한 피부노화 방지 및 세포활성화를 위하여 해당 신체부위를 노출시키는 경우에 외부의 시선으로부터 차단된 내부공간에서 전신의 피부에 LED를 이용한 피부관리를 실시할 수 있는 효과가 있다.In addition, when the body part is exposed for skin aging prevention and cell activation using LED, it is possible to perform skin care using LED on the skin of the whole body in an internal space blocked from external gaze.

또한, 목표데이터를 바탕으로 한 내부공간의 환경조절, 예측수면데이터를 바탕으로 한 수면상태 관리가 동시에 이루어질 수 있어 사용자에게 최적의 수면 조건을 제공할 수 있다.In addition, the environment control of the internal space based on the target data and the sleep state management based on the predicted sleep data can be performed at the same time, so that it is possible to provide the user with an optimal sleeping condition.

도 1은 본 발명의 일 측면인 수면환경제어 시스템의 일 실시예를 나타낸 구성도이고,
도 2는 수면환경제어 시스템의 다른 실시예를 나타낸 구성도이며,
도 3은 수면환경제어 시스템의 연산부의 알고리즘을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 다른 측면인 수면환경제어 장치의 일 실시예의 외부를 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 5는 수면환경제어 장치의 벽체의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이며,
도 6은 수면환경제어 장치의 채광창의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
1 is a block diagram showing an embodiment of a sleep environment control system, which is an aspect of the present invention;
2 is a block diagram showing another embodiment of a sleep environment control system,
3 is a flowchart schematically illustrating an algorithm of an operation unit of a sleep environment control system.
4 is a diagram schematically showing the outside of an embodiment of the sleep environment control device, which is another aspect of the present invention;
5 is a diagram schematically showing a cross-section of a wall of a sleep environment control device;
6 is a view schematically showing a cross-section of a skylight of the apparatus for controlling a surface environment.

이하에 본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서, 본 명세서에 사용된 용어는 특정의 실시예를 기술하기 위한 것일 뿐 첨부하는 특허청구의 범위에 의해서만 한정되는 본 발명의 범위를 한정하려는 것은 아님을 이해하여야 한다. 본 명세서에 사용되는 모든 기술용어 및 과학용어는 다른 언급이 없는 한은 기술적으로 통상의 기술을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.Prior to describing the present invention in detail below, it is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing specific embodiments and is not intended to limit the scope of the present invention, which is limited only by the appended claims. shall. All technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art, unless otherwise stated.

여기서 1) 첨부된 도면들에 도시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 개략적인 것으로 다소 변경될 수 있다. 2) 도면은 관찰자의 시선으로 도시되기 때문에 도면을 설명하는 방향이나 위치는 관찰자의 위치에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 3) 도면 번호가 다르더라도 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호가 사용될 수 있다. Here, 1) the shape, size, proportion, angle, number, etc. shown in the accompanying drawings are schematic and may be slightly changed. 2) Since the drawing is shown from the observer's gaze, the direction or position of the drawing may be variously changed according to the observer's position. 3) Even if the reference numbers are different, the same reference numbers may be used for the same parts.

4) '포함한다(comprise, comprises, comprising), 갖는다, 이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 5) 단수로 설명되는 경우 다수로도 해석될 수 있다. 6) 형상, 크기의 비교, 위치 관계 등이 '약, 실질적' 등으로 설명되지 않아도 통상의 오차 범위가 포함되도록 해석된다.4) When 'comprise, comprises, comprising, has, consists' is used, other parts may be added unless 'only' is used. 5) If it is described in the singular, it can also be interpreted as the plural. 6) Even if the shape, size comparison, positional relationship, etc. are not described as 'approximately, substantially', it is interpreted to include a normal error range.

7) '~후, ~전, 이어서, 후속하여, 이때' 등의 용어가 사용되더라도 시간적 위치를 한정하는 의미로 사용되지는 않는다. 8) '제1, 제2, 제3' 등의 용어는 단순히 구분의 편의를 위해 선택적, 교환적 또는 반복적으로 사용되며 한정적 의미로 해석되지 않는다. 7) Even if terms such as 'after, before, then, subsequently, at this time' are used, they are not used in the meaning of limiting the temporal location. 8) Terms such as '1st, 2nd, 3rd' are used selectively, interchangeably, or repeatedly for convenience of classification and are not to be construed in a limiting sense.

9) '~상에, ~상부에, ~하부에, ~옆에, ~측면에, ~사이에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우 '바로'가 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다. 10) 부분들이 '~또는'으로 전기적으로 접속되는 경우 부분들 단독뿐만 아니라 조합도 포함되게 해석되나, '~또는, ~중 하나'로 전기적으로 접속되는 경우 부분들 단독으로만 해석된다. 9) If the positional relationship of two parts is described as 'on top, on top, on bottom, next to, on the side, between', etc. One or more other parts may be located. 10) When parts are electrically connected with 'or', not only parts alone but also combinations are interpreted to be included, but when parts are electrically connected with 'or, one of', only parts are interpreted alone.

본 발명의 일 측면은 수면환경제어 시스템에 관한 것으로, 사람이 생활할 수 있는 내부공간(11)의 내부환경을 제어할 수 있는 시스템을 제공한다.One aspect of the present invention relates to a sleep environment control system, and provides a system capable of controlling the internal environment of the internal space 11 in which a person can live.

내부공간(11)은 반드시 특정한 형태나 구조로 제한되는 것은 아니며, 외부와 분리되어 환경이 제어될 수 있는 공간을 포함하는 의미로 사용된다. 바람직하게는 벽체(10)로 둘러쌓이며, 외부환경의 영향을 최소화할 수 있는 구조 및 형태의 공간인 것이 좋다.The internal space 11 is not necessarily limited to a specific shape or structure, and is used to include a space in which the environment can be controlled by being separated from the outside. Preferably, the space is surrounded by the wall 10 and has a structure and shape that can minimize the influence of the external environment.

사용자는 내부공간(11)에 들어가 잠을 자거나 생활할 수 있으며, 내부공간(11)의 환경은 사용자의 상태 및 요구에 맞추어 제어됨으로써 사용자에게 외부와 분리된 쾌적한 환경의 공간이 제공될 수 있다.A user may enter the inner space 11 to sleep or live, and the environment of the inner space 11 may be controlled according to the user's condition and needs, thereby providing the user with a space of a comfortable environment separated from the outside.

도 1은 본 발명의 일 측면인 수면환경제어 시스템의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다. 수면환경제어 시스템은 환경측정부(100), 수면상태측정부(110), 통신부(120), 연산부(130), 제어부(140) 및 내부환경조절수단(150)을 포함하여 이루어진다.1 schematically shows the structure of a sleep environment control system, which is an aspect of the present invention. The sleep environment control system includes an environment measurement unit 100 , a sleep state measurement unit 110 , a communication unit 120 , a calculation unit 130 , a control unit 140 , and an internal environment control means 150 .

환경측정부(100)는 내부공간(11)의 환경데이터를 측정하는 장치로서, 다양한 센서를 포함하여 내부공간(11)의 환경을 측정할 수 있다. 환경측정부(100)는 내부공간(11)의 온도, 습도를 측정할 수 있으며, 바람직하게는 산소농도, 먼지 또는 미세먼지 농도, 조도 또는 광도, 소음의 크기 등을 측정하는 센서 등이 더 포함될 수 있다.The environment measuring unit 100 is a device for measuring environmental data of the internal space 11 , and may measure the environment of the internal space 11 including various sensors. The environment measuring unit 100 may measure the temperature and humidity of the internal space 11, and preferably, a sensor for measuring oxygen concentration, dust or fine dust concentration, illuminance or light intensity, noise level, etc. may be further included. can

환경측정부(100)에서 측정된 환경데이터는 날짜별 및 시간별로 기록되어 환경데이터베이스(200)에 저장될 수 있다. 환경데이터베이스(200)에 내부공간(11)의 환경데이터가 날짜 및 시간에 따라 저장되며, 수면상태에서의 환경데이터를 포함하고, 비수면상태에서의 환경데이터를 더 포함할 수 있다.The environmental data measured by the environmental measurement unit 100 may be recorded by date and time and stored in the environmental database 200 . The environmental data of the internal space 11 is stored in the environment database 200 according to the date and time, and may include environmental data in a sleeping state, and may further include environmental data in a non-sleep state.

수면상태측정부(110)는 내부공간(11)에서 수면중인 사용자의 신체 및 수면의 상태를 측정하는 장치이다. 수면상태측정부(110)는 다양한 센서를 포함하여 사용자의 수면상태를 측정할 수 있으며, 예를들어 사용자의 체온, 사용자의 호흡에 의해 발생하는 소리, 사용자의 신체 움직임을 측정하는 센서가 포함될 수 있다. The sleep state measurement unit 110 is a device for measuring the user's body and sleep state in the internal space 11 . The sleep state measurement unit 110 may include various sensors to measure the user's sleep state, and for example, a sensor for measuring the user's body temperature, the sound generated by the user's breathing, and the user's body movement may be included. have.

이 때, 사용자의 체온은 열상카메라와 같은 비접촉식 측정장치를 사용하여 측정할 수 있으며, 사용자의 호흡에 의해 발생하는 소리는 작은 숨소리부터 코골이 소리 등을 포함하며 소리의 크기, 주기, 패턴 등이 기록될 수 있고, 신체의 움직임에는 호흡에 의한 가슴의 움직임, 뒤척임, 경련, 안구의 운동 등이 포함되며, 카메라 등의 영상촬영장치를 사용하여 다양한 움직임이 기록될 수 있다.At this time, the user's body temperature can be measured using a non-contact measuring device such as a thermal camera, and the sound generated by the user's breathing includes a small breath sound, a snoring sound, etc. The movement of the body may include movement of the chest due to breathing, toss and downs, convulsions, eye movements, and the like, and various movements may be recorded using an imaging device such as a camera.

한편, 수면상태측정부(110)에서 측정된 수면상태데이터는 날짜별 및 시간별로 기록되어 수면상태데이터베이스(210)에 저장될 수 있다. 수면상태데이터베이스(210)는 사용자의 체온정보, 시간대별 발생한 소리의 크기 및 주기를 포함하고, 영상분석에 의한 신체의 움직임 유무 및 정도가 시간대별로 저장될 수 있다. 이 때, 사용자의 호흡소리, 호흡주기, 코골이 소리, 사용자의 팔과 다리의 위치, 호흡에 의한 흉곽의 움직임 등이 수면상태데이터에 포함될 수 있다. Meanwhile, the sleep state data measured by the sleep state measurement unit 110 may be recorded by date and time and stored in the sleep state database 210 . The sleep state database 210 may include the user's body temperature information, the volume and period of sounds generated by time, and the presence and extent of body movement by image analysis may be stored for each time period. At this time, the user's breathing sound, breathing cycle, snoring sound, the position of the user's arms and legs, the movement of the chest due to breathing, etc. may be included in the sleep state data.

수면환경제어 시스템은 환경데이터베이스(200) 및 수면상태데이터베이스(210)에 저장된 데이터를 기반으로 예측되는 예측수면데이터를 모델링한 수면모델링데이터베이스(220)를 더 포함할 수 있다.The sleep environment control system may further include a sleep modeling database 220 that models predicted sleep data predicted based on data stored in the environment database 200 and the sleep state database 210 .

내부공간(11)의 환경데이터 및 내부공간(11)에서 수면하는 사용자의 수면상태데이터는 날짜별, 시간별로 사용자의 환경조건에 따른 수면상태의 변화를 나타내고, 이를 기반으로 인공지능 및 머신러닝 기술을 활용하여 소리 및 영상데이터를 분석함으로써 주변환경에 따른 사용자의 수면상태 및 소리와 움직임 패턴을 예측하는 예측수면데이터를 모델링할 수 있다. The environmental data of the internal space 11 and the sleep state data of the user sleeping in the internal space 11 represent changes in the sleep state according to the user's environmental conditions by date and time, and based on this, artificial intelligence and machine learning technology By analyzing sound and image data using

통신부(120)는 인터넷 및 통신기술을 이용하여 외부의 정보를 전달받거나 외부로 정보를 전달하는 장치이다. 내부공간(11)의 환경 및 수면상태의 목표데이터가 통신부(120)로 전달되어 입력될 수 있다. 목표데이터는 내부환경을 제어하기 위한 기준이 되는 데이터로서, 대체로 사용자에 의해 설정, 입력될 수 있다. 사용자는 통신부(120)에 무선인터넷을 연결하여 데이터를 입력할 수 있고, 바람직하게는 휴대전화 단말기 또는 스마트폰 어플리케이션 등을 통하여 목표데이터를 입력할 수 있다.The communication unit 120 is a device for receiving external information or transmitting information to the outside using the Internet and communication technology. Target data of the environment and sleep state of the internal space 11 may be transmitted and input to the communication unit 120 . The target data is data that is a standard for controlling the internal environment, and may be generally set and input by the user. The user may input data by connecting the wireless Internet to the communication unit 120 , and preferably, may input target data through a mobile phone terminal or a smart phone application.

입력된 목표데이터는 통신부(120)를 통해 후술할 연산부(130)로 전달되어 내부환경의 제어에 이용된다.The input target data is transmitted to the operation unit 130 to be described later through the communication unit 120 and is used to control the internal environment.

사용자는 목표데이터를 입력하면서 내부환경을 조절하는 개별적인 장치들에 대한 동작 예약을 설정할 수 있다. 예약 시, 가동시간, 가동조건 등을 선택하여 입력할 수 있으며, 이전에 입력되어 저장된 목표데이터를 동일하게 지정할 수 있다.The user can set operation reservations for individual devices that control the internal environment while inputting target data. When making a reservation, you can select and input operating hours, operating conditions, etc., and you can designate the same previously entered and stored target data.

통신부(120)는 인터넷으로 연결되어 외부정보를 입력받을 수 있다. 예를들어, 날씨 및 일기예보, 온도 및 습도정보, 미세먼지 정보, 일출 및 일몰시간 등의 정보가 통신부(120)로 수신될 수 있다.The communication unit 120 may be connected to the Internet to receive external information. For example, information such as weather and weather forecast, temperature and humidity information, fine dust information, and sunrise and sunset times may be received by the communication unit 120 .

또한, 통신부(120)는 추가적으로 사용자의 스마트폰 단말기와 연동되어 위험상황에 따른 긴급전화 또는 위험신호를 전파하는 역할을 추가적으로 수행할 수 있다. 통신부(120)는 119와 같은 긴급전화번호 및 미리 설정된 스마트폰 내의 연락처에 위험상황을 알리는 문자메시지 발송 및 전화발신 등을 통해 신속하게 위험신호를 전파하여 사용자를 보호할 수 있다.In addition, the communication unit 120 may additionally perform a role of propagating an emergency call or a danger signal according to a dangerous situation by interworking with the user's smartphone terminal. The communication unit 120 can protect the user by rapidly propagating a danger signal through an emergency phone number such as 119 and a text message informing a contact in a preset smart phone of a dangerous situation and a phone call.

연산부(130)는 측정된 데이터 및 입력된 데이터를 연산하여 판단하는 장치로서, 환경데이터 및 수면상태데이터를 수신받고, 통신부(120)로부터 목표데이터를 수신받아 처리한다. 연산부(130)는 입력된 목표데이터를 기준으로 환경데이터를 대비하여 내부공간(11)의 환경을 판단할 수 있으며, 내부환경과 목표데이터의 차이가 있는 경우 내부환경을 목표데이터화 하기 위하여 환경조절신호를 발생시킬 수 있다.The calculating unit 130 is a device for calculating and determining measured data and input data, and receives environmental data and sleep state data, and receives and processes target data from the communication unit 120 . The operation unit 130 may determine the environment of the internal space 11 by comparing the environmental data based on the input target data, and if there is a difference between the internal environment and the target data, an environment control signal to convert the internal environment into target data can cause

또한, 연산부(130)는 수면모델링데이터베이스(220)의 예측수면데이터와 실시간으로 측정되는 수면상태데이터 및 환경데이터를 대비하여 사용자의 수면상태를 판단할 수 있다. 사용자의 수면상태의 판단 결과 예측수면데이터와 차이를 보이는 경우에, 차이가 존재하는 항목 및 차이의 정도에 따라 현재 수면상태가 이상수면 상태인지 판단한 후, 이상수면으로 판단되는 경우에 이상수면데이터를 감지하여 이상수면데이터베이스(230에 저장하며, 이상등급을 판단한다.In addition, the calculator 130 may determine the user's sleep state by comparing the predicted sleep data of the sleep modeling database 220 with the sleep state data and environment data measured in real time. If the user's sleep state is different from the predicted sleep data as a result of determining the user's sleep state, it is determined whether the current sleep state is an abnormal sleep state according to the item in which the difference exists and the degree of difference, and then, when it is determined that the sleep state is abnormal, the abnormal sleep data is It is detected and stored in the abnormal sleep database 230, and the abnormal grade is determined.

여기에서 이상수면이란, 누적된 사용자의 수면상태 패턴을 벗어나는 수면상태를 의미하는 것으로서, 예를들어 발열, 호흡 불안정, 무호흡증, 잦은 코골이 등과 같은 비정상요소가 수면 중에 나타나는 경우가 포함된다. 연산부(130)는 사용자의 수면환경데이터로부터 5분 내지 20분 단위로 호흡주기 및 무호흡 구간의 수를 연산하여 사용자의 수면상태를 판단하고, 호흡소리에 의한 코골이 여부를 연산한다.Here, the abnormal sleep refers to a sleep state that deviates from the accumulated user's sleep state pattern, and includes, for example, a case in which abnormal factors such as fever, respiratory instability, apnea, frequent snoring, etc. appear during sleep. The calculator 130 calculates the number of breathing cycles and apnea sections from the user's sleep environment data in units of 5 to 20 minutes to determine the user's sleep state, and calculates whether snoring is caused by breathing sound.

연산부(130)는 사용자의 체온이 너무 낮거나 높아지는 경우, 소리가 너무 크거나 자주 발생하는 경우, 숨소리가 측정되지 않는 경우, 신체의 움직임 측정되지 않거나 너무 자주 발생하는 경우 등의 상황에서 사용자의 상태를 분석하여 이상등급을 판단한다.The operation unit 130 determines the state of the user in situations such as when the user's body temperature is too low or high, when the sound is too loud or occurs frequently, when the breath sound is not measured, when the body movement is not measured or occurs too often Analyze and determine the abnormality grade.

이상등급은 예를 들어 3가지 단계로 이루어질 수 있고, 주의단계, 경고단계, 위험단계로 이루어질 수 있다. 사용자의 이상수면의 정도가 크지 않은 수준인 경우에는 주의단계로 판단될 수 있다. 주의단계에서는 측정된 데이터가 이상수면데이터베이스(230에 전달되어 저장되며, 이상수면데이터베이스(230에 저장된 이상수면데이터와 실시간으로 측정되는 사용자의 수면상태데이터를 대비하여 이상등급을 더욱 정확하고 신속하게 판단하여 대응이 이루어질 수 있도록 한다.The abnormality level may consist of, for example, three stages, and may consist of a caution stage, a warning stage, and a dangerous stage. When the level of the user's abnormal sleep is not great, it may be determined as the attention stage. In the attention stage, the measured data is transmitted to and stored in the abnormal sleep database 230, and the abnormal sleep level is determined more accurately and quickly by comparing the abnormal sleep data stored in the abnormal sleep database 230 and the user's sleep state data measured in real time. so that a response can be made.

주의단계에서 호흡불안정, 무호흡 및 코골이 등의 증상이 수면상태측정부(110)에서 측정되는 경우에는 내부공간(11)의 바닥면을 변형하여 사용자의 수면자세 변경을 유도해 호흡을 안정화시키거나 코골이를 중단시키기 위한 수면자세 변경신호가 연산부(130)에서 제어부(140)로 전달될 수 있다.In the attention stage, when symptoms such as respiratory instability, apnea, and snoring are measured by the sleep state measurement unit 110, the bottom surface of the inner space 11 is deformed to induce a change in the user's sleeping posture to stabilize breathing or A sleep posture change signal for stopping snoring may be transmitted from the calculator 130 to the controller 140 .

수면자세변경신호를 전달받은 제어부(140)는 수면환경측정부(100)에서 열상카메라에 의해 확인되는 사용자의 머리위치를 파악하여, 사용자가 누워있는 바닥 또는 시트에서 사용자의 머리가 위치하는 부분의 높이를 변화시키거나 기울기를 달리하여 사용자가 수면에서 깨지 않고 목과 머리의 수면자세 변경을 유도함으로써, 호흡을 안정화시키거나 코골이를 일시적으로 중단시킬 수 있다. The control unit 140 that has received the sleeping posture change signal determines the position of the user's head identified by the thermal camera in the sleep environment measurement unit 100, and determines the position of the user's head on the floor or sheet on which the user is lying. By changing the height or changing the inclination to induce the user to change the sleeping position of the neck and head without waking up from the sleep, breathing can be stabilized or snoring can be temporarily stopped.

주의단계에서 해당 수면자세변경 유도 이후 바로 이어지는 수면상태 데이터에서 무호흡 또는 코골이 증상이 다시 측정되어 동일한 주의단계로 판단되는 경우, 연산부(130)는 상용자의 이상수면을 주의2단계로 판단하고, 사용자의 머리 위치에 해당하는 바닥을 포함하여 어깨위치에 해당하는 바닥을 함께 제어하여 바닥의 높이 및 기울기를 변화시킬 수 있다. When the apnea or snoring symptom is measured again in the sleep state data immediately following the induction of the corresponding sleep posture change in the attention phase and is determined to be the same attention phase, the calculator 130 determines that the user's abnormal sleep is the attention stage 2, and the user It is possible to change the height and inclination of the floor by controlling the floor corresponding to the shoulder position, including the floor corresponding to the head position.

주의2단계 이후 바로 이어지는 사용자의 수면상태 판단에서 무호흡 또는 코골이 증상이 판단되는 경우에는 연속적인 3번의 수면상태에서 이상수면이 측정된 것으로서, 경고단계로 판단된다.When the apnea or snoring symptom is judged in the user's sleep state judgment immediately following after the second stage of caution, the abnormal sleep is measured in three consecutive sleep states, and it is judged as a warning stage.

주의2단계 이후 바로 이어지는 사용자의 수면상태 판단에서 무호흡 또는 코골이 증상이 나타나지 않는 경우에는 이후에 다시 무호흡 또는 코골이 증상이 나타나더라도 주의2단계로 판단되지 않고 주의단계로 판단된다.If no symptoms of apnea or snoring appear in the user's sleep status judgment immediately following after step 2 of caution, even if symptoms of apnea or snoring appear again later, it is not judged as step 2 of caution but as a step of caution.

사용자의 이상수면의 정도가 심하여 수면상태를 유지하기 어려운 것으로 판단되는 경우에는 연산부(130)가 수면상태를 경고단계로 판단한다. 경고단계의 경우 이상수면 상태의 데이터가 이상수면데이터베이스(230에 전달되어 저장되고, 수면상태를 강제적으로 중단시키기 위하여 후술할 제어부(140)를 통하여 사용자를 깨우기 위한 경고수단(17)이 작동되며 사용자를 깨울 수 있다.When it is determined that it is difficult to maintain the sleep state because the degree of abnormal sleep of the user is severe, the operation unit 130 determines the sleep state as a warning stage. In the case of the warning step, the data of the abnormal sleep state is transmitted to and stored in the abnormal sleep database 230, and the warning means 17 for waking the user is operated through the control unit 140 to be described later in order to forcibly stop the sleep state, and the user can wake up

경고수단(17)은 내부조명이나 경광등의 시각적 경고, 경고음 등 청각적 경고, 진동모터에 의한 진동 등 촉각적 경고가 사용될 수 있으며, 둘 이상의 감각을 통한 경고가 사용되는 것이 바람직하다.As the warning means 17, a visual warning such as an internal light or a warning light, an audible warning such as a warning sound, and a tactile warning such as vibration by a vibration motor may be used, and it is preferable to use a warning through two or more senses.

사용자의 이상수면의 정도가 매우 심각하여 생명에 지장을 줄 수 있거나, 경고단계의 경고수단(17) 작동에도 사용자가 반응을 보이지 않는 경우에는 위험단계로 판단된다. 위험단계의 경우 경고단계와 마찬가지로 이상수면데이터가 이상수면데이터베이스(230로 전달되고, 경고수단(17)이 지속적으로 작동되며, 추가적으로 제어부(140) 및 통신부(120)를 통하여 연동된 사용자의 스마트폰 단말기를 통하여 긴급전화번호를 통한 위험신호를 전파하거나 미리 설정된 연락처를 통하여 해당 상황을 전파할 수 있다.If the degree of the user's abnormal sleep is very serious and may interfere with life, or if the user does not respond to the operation of the warning means 17 in the warning stage, it is determined as a dangerous stage. In the case of the risk stage, as in the warning stage, abnormal sleep data is transmitted to the abnormal sleep database 230 , the warning means 17 is continuously operated, and the user's smartphone is additionally linked through the control unit 140 and the communication unit 120 . A danger signal through an emergency phone number may be transmitted through the terminal, or the situation may be transmitted through a preset contact number.

이상등급의 판단에 따른 이상수면데이터는 이상수면데이터베이스(230에 저장되어 예측수면데이터 및 수면모델링데이터베이스(220)의 모델링 시 활용될 수 있다.The abnormal sleep data according to the determination of the abnormal grade is stored in the abnormal sleep database 230 and may be utilized when modeling the predicted sleep data and the sleep modeling database 220 .

제어부(140)는 연산부(130)로부터 제어신호를 수신하여 내부공간(11)의 환경을 조절하는 환경조절신호를 발생시키는 장치이다. 제어부(140)는 내부공간(11)의 환경데이터 또는 수면상태데이터 및 이상수면데이터 등의 측정에 의해 내부환경의 조건을 변화시켜야 할 필요성이 있는 경우에 연산부(130)로부터 제어신호를 수신하고 환경조절신호를 발생시킴으로써 내부공간(11)의 환경을 제어할 수 있다. 환경조절신호는 내부공간(11)의 환경을 조절하는 환경조절수단에 수신되어 환경조절수단의 작동을 제어한다.The control unit 140 is a device that receives a control signal from the operation unit 130 to generate an environment control signal for controlling the environment of the internal space (11). The control unit 140 receives a control signal from the operation unit 130 when there is a need to change the conditions of the internal environment by measuring environmental data or sleep state data and abnormal sleep data of the internal space 11, and By generating a control signal, it is possible to control the environment of the inner space 11 . The environment control signal is received by the environment control means for adjusting the environment of the inner space 11 to control the operation of the environment control means.

한편, 제어부(140)는 이상수면의 경고단계 및 위험상태 판단 시, 외부에 위험상태를 알리는 기능을 더 포함할 수 있다. 제어부(140)는 연산부(130)로부터 이상수면의 이상등급 판단 신호로 경고단계 또는 위험단계 신호를 수신하는 경우, 이상수면을 외부에 알리기 위한 신호를 발생시킨다. 해당 이상등급이 경고단계인 경우 내부공간(11)의 경고수단(17)을 작동시키는 신호를 발생시켜 경고가 이루어지게 하고, 이상등급이 위험단계인 경우 통신부(120)에 신호를 전달하여 통신부(120)와 연동된 스마트폰 단말기를 통해 사용자의 위험상황을 외부에 전파할 수 있다.Meanwhile, the control unit 140 may further include a function of notifying the outside of the dangerous state when the warning stage of abnormal sleep and the dangerous state are determined. When the control unit 140 receives the warning stage or danger stage signal as the abnormal sleep level determination signal from the operation unit 130 , it generates a signal for informing the outside of the abnormal sleep. When the abnormal level is a warning stage, a signal is generated to operate the warning means 17 of the internal space 11 to make a warning, and when the abnormal level is a dangerous stage, a signal is transmitted to the communication unit 120 to communicate with the communication unit ( 120) through a smart phone terminal linked to the user's risk situation can be spread to the outside.

내부환경조절수단(150)은 제어부(140)에서 전달된 환경조절신호를 수신하여 내부공간(11)의 환경을 조절하는 장치이다. 내부 환경 구성요소에 따라 다양한 조절수단이 사용될 수 있으며, 예를 들어, 온도를 조절하기 위한 냉방모듈, 난방모듈이 포함될 수 있고, 습도를 조절하기 위한 가습모듈, 제습모듈이 포함될 수 있으며, 내부공간(11)의 공기 질을 위해 공기청정모듈, 산소발생모듈, 공기정화모듈, 탈취 또는 발향 기능을 갖는 모듈 등이 포함될 수 있다.The internal environment control means 150 is a device for adjusting the environment of the internal space 11 by receiving the environmental control signal transmitted from the control unit 140 . Various control means may be used according to the internal environmental components, for example, a cooling module and a heating module for controlling temperature may be included, a humidification module and a dehumidifying module for controlling humidity may be included, and the internal space For the air quality of (11), an air purifying module, an oxygen generating module, an air purifying module, a module having a deodorizing or scenting function, etc. may be included.

환경조절수단에 의해 변화되는 내부공간(11)의 환경데이터는 다시 환경측정부(100)에 의해 측정되어 환경데이터베이스(200)로 저장되며, 목표데이터와 환경데이터가 일치될 때 까지 작동되고, 목표데이터와 환경데이터가 일치되어 환경조절신호가 중단되는 경우 환경조절수단의 작동이 중단되거나 현재 상태를 유지하도록 환경조절신호가 변화되어 작동상태가 유지될 수 있다.The environmental data of the internal space 11 changed by the environmental control means is again measured by the environmental measurement unit 100 and stored in the environmental database 200, and operates until the target data and the environmental data match, and the target When the environmental control signal is stopped because the data and the environmental data match, the operation of the environmental control means may be stopped or the environmental control signal may be changed to maintain the current state and the operating state may be maintained.

한편, 연산부(130)의 이상수면 판단 알고리즘은 다음과 같다. 연산부(130)는 실시간으로 측정되는 환경데이터 및 수면상태데이터를 수신하여 수면모델링데이터베이스(220)에 저장된 예측수면데이터와 대비하여 차이를 판단한다. 측정된 데이터가 예측수면데이터와 차이가 있다고 판단한 경우, 차이가 존재하는 항목과 정도를 판단한다.On the other hand, the abnormal sleep determination algorithm of the operation unit 130 is as follows. The calculator 130 receives the environmental data and sleep state data measured in real time and compares it with the predicted sleep data stored in the sleep modeling database 220 to determine the difference. If it is determined that the measured data is different from the predicted sleep data, the item and the degree of difference are determined.

만약, 차이가 존재하는 항목이 환경데이터인 경우, 내부공간(11)의 환경을 조절하기 위하여 제어부(140)에 제어신호를 전달하여 내부환경조절수단(150)이 가동될 수 있도록 한다.If the item having a difference is environmental data, a control signal is transmitted to the control unit 140 to control the environment of the internal space 11 so that the internal environment control means 150 can be operated.

만약, 차이가 존재하는 항목이 수면상태데이터인 경우, 예측수면데이터와 수면상태데이터의 차이를 분석하여 이상수면데이터베이스(230에 저장된 이상수면 데이터와 대비한 후, 이상수면여부와 이상등급을 판단한다.If the item with the difference is sleep state data, analyze the difference between the predicted sleep data and the sleep state data, compare it with the abnormal sleep data stored in the abnormal sleep database (230), and then determine whether the sleep is abnormal and the abnormal grade .

이상수면으로 판단되지 않는 경우에는 수면상태데이터를 수면상태데이터베이스(210)에 저장하고, 이상수면으로 판단되는 경우 주의단계, 경고단계 및 위험단계를 판단한다.When it is not determined that the sleep is abnormal, the sleep state data is stored in the sleep state database 210 , and when it is determined that the sleep is abnormal, a caution stage, a warning stage, and a danger stage are determined.

주의단계로 판단되는 경우, 다시 돌아가 수면상태데이터와 이상수면데이터를 대비하는 과정을 반복하게 되고, 경고단계로 판단되는 경우에는 경고수단(17)에 신호를 전달하여 사용자를 잠에서 깨우며, 위험단계로 판단되는 경우 경고수단(17) 및 통신부(120)에 신호를 전달하여 사용자를 ?틸漬? 동시에 외부에 위험상태를 전파한다.If it is determined as the attention stage, the process of preparing the sleep state data and the abnormal sleep data is repeated again, and when it is determined as the warning stage, a signal is transmitted to the warning means 17 to wake the user from sleep If it is determined that the user is activated by transmitting a signal to the warning means 17 and the communication unit 120, At the same time, it spreads a dangerous state to the outside.

또한, 연산부(130)는 환경데이터베이스(200), 수면상태데이터베이스(210) 및 수면모델링데이터베이스(220)에 저장된 데이터를 기반으로 최적의 수면환경조건을 판단하여 사용자에게 제공할 수 있다. 연산부(130)는 측정된 데이터 및 모델링된 데이터를 바탕으로 사용자에게 최적인 수면환경조건을 판단하여 통신부(120)에 전달할 수 있고, 통신부(120)는 수신한 최적의 수면환경조건을 연동된 스마트폰 단말기 등에 전송하여 사용자에게 전달한다.In addition, the operation unit 130 may determine the optimal sleep environment condition based on data stored in the environment database 200 , the sleep state database 210 , and the sleep modeling database 220 and provide it to the user. The operation unit 130 may determine the optimal sleeping environment condition for the user based on the measured data and the modeled data and transmit it to the communication unit 120, and the communication unit 120 may transmit the received optimal sleeping environment condition to the interlocked smart It is transmitted to a phone terminal, etc. and delivered to the user.

사용자는 목표데이터 입력 시, 전송된 최적의 수면환경조건 데이터를 확인할 수 있으며, 연산부(130)가 자동적으로 목표데이터가 최적의 수면환경조건 데이터로 지정되도록 설정할 수 있다.When the target data is input, the user may check the transmitted optimal sleep environment data, and the calculating unit 130 may set the target data to be automatically designated as the optimal sleep environment data.

또한, 연산부(130)는 최적의 수면환경 설정 시, 통신부(120)를 통하여 외부에서 수신받은 일기예보, 온도, 습도 조건 등을 분석하여 최적의 수면환경조건을 도출할 수 있다.In addition, when setting the optimal sleep environment, the calculator 130 may derive the optimal sleep environment condition by analyzing the weather forecast, temperature, humidity conditions, etc. received from the outside through the communication unit 120 .

추가적으로, 수면환경제어 시스템은 기상 시, 사용자가 문을 열고 외부환경에 노출되는 경우에 갑작스러운 환경의 변화에 노출되어 혈압이 급상승하거나 몸이 긴장하게 되는 것을 예방하기 위해 외부환경과 내부환경의 차이를 점차적으로 감소시켜 신체의 적응을 돕는 외부적응기능을 더 포함할 수 있다.In addition, the sleep environment control system is designed to prevent a sudden increase in blood pressure or tension in the body due to sudden changes in the environment when the user opens the door and is exposed to the external environment when waking up. It may further include an external adaptive function to help the body adapt by gradually decreasing the

연산부(130) 및 제어부(140)는 미리 입력된 사용자의 기상시간에 목표 데이터를 서서히 조절하여 외부환경과 내부환경의 차이를 줄일 수 있다. 예를 들어, 외부의 온도가 15℃ 이고, 내부환경이 22℃, 목표데이터의 온도가 23℃인 경우, 입력된 기상시간의 30분 전부터 목표데이터의 온도를 20℃정도로 서서히 낮추어 기상시간에 내부환경의 온도와 외부온도의 차이를 줄일 수 있다. The calculation unit 130 and the control unit 140 may reduce the difference between the external environment and the internal environment by gradually adjusting the target data at the user's wake-up time input in advance. For example, if the external temperature is 15°C, the internal environment is 22°C, and the target data temperature is 23°C, the temperature of the target data is gradually lowered to about 20°C from 30 minutes before the input wake-up time to the internal The difference between the ambient temperature and the outside temperature can be reduced.

사용자는 기상시간이 가까워짐에 따라 온도의 변화로 자연스럽게 기상할 수 있고, 기상 후에 수면환경제어 장치의 외부로 나가는 경우에도 급격한 온도변화를 느끼지 않게되며, 자연스러운 환경의 완충효과를 제공하는 외부적응기능은 수면환경제어 시스템의 냉,난방 에너지 절감에도 효율적이다.The user can wake up naturally due to the change in temperature as the wake-up time approaches, and even if he goes outside of the sleep environment control device after waking up, he does not feel a sudden temperature change. It is also effective in saving the cooling and heating energy of the sleep environment control system.

본 발명의 다른 측면인 수면환경제어 장치는 캡슐 또는 박스의의 형태를 이루며 내부공간(11)을 형성하는 몸체, 환경측정부(100), 수면상태측정부(110), 통신부(120), 연산부(130), 제어부(140), 내부환경조절수단(150)을 포함한다. 이하에서는 전술한 수면환경제어 시스템과 동일한 내용에 대하여는 기재를 생략하였다.The sleep environment control device, which is another aspect of the present invention, has a body in the form of a capsule or box and forms an internal space 11 , an environment measurement unit 100 , a sleep state measurement unit 110 , a communication unit 120 , and a calculation unit 130 , a control unit 140 , and an internal environment control means 150 . Hereinafter, descriptions of the same contents as those of the above-described sleep environment control system are omitted.

몸체는 수면환경제어 장치의 외부를 구성하는 구성요소이다. 내부에 사람이 들어가서 누울 수 있는 정도의 공간이 형성되며, 그 형상은 제한되지 않으나, 내부에 공간이 구비되고 벽체(10)로 둘러싸인 캡슐, 튜브, 상자와 같은 형태로 이루어지는 것이 바람직하다.The body is a component constituting the outside of the sleep environment control device. A space is formed inside which a person can enter and lie down, and the shape is not limited, but it is preferable that the space is provided inside and it is formed in the form of a capsule, tube, or box surrounded by the wall 10 .

벽체(10)는 몸체를 이루며 내부에 구비되는 내부공간(11)을 감싸고, 불투명하여 외부에서 내부를 볼 수 없게 이루어진다. The wall 10 forms a body and surrounds the internal space 11 provided therein, and is opaque so that the inside cannot be seen from the outside.

벽체(10)를 이루는 소재나 벽체(10)의 구조는 제한되지 않으나, 내벽(21)과 외벽(20)을 포함하는 구조로 이루어지는 것이 좋으며, 내벽(21)과 외벽(20)의 사이에 구비되는 벽체(10)공간에 기능성 소재가 내장되는 것이 바람직하다. 내벽(21), 외벽(20), 벽체(10)공간을 포함하는 구조의 벽체(10)를 사용하는 경우 외부의 환경을 더욱 효과적으로 차단할 수 있어 내부환경 제어에 유리하며, 에너지절감 및 구조의 안정성이 향상되는 장점이 있다.The material constituting the wall 10 or the structure of the wall 10 is not limited, but it is preferable to have a structure including the inner wall 21 and the outer wall 20, provided between the inner wall 21 and the outer wall 20 It is preferable that the functional material is embedded in the space of the wall 10 to be used. When the wall 10 having a structure including the inner wall 21, the outer wall 20, and the wall 10 space is used, the external environment can be more effectively blocked, which is advantageous for controlling the internal environment, saving energy and stability of the structure This has the advantage of being improved.

기능성소재로는 보온재, 방음재, 흡음재, 전자파차폐소재가 포함될 수 있으며, 보온재(23)로는 펄라이트보드, 유리섬유, 발포우레탄 등의 소재가 사용될 수 있고, 복사열을 반사할 수 있는 알루미늄박이 사용될 수 있다.The functional material may include a thermal insulation material, a sound insulation material, a sound absorption material, and an electromagnetic wave shielding material, and as the insulation material 23, a material such as a pearlite board, glass fiber, foam urethane, etc. may be used, and an aluminum foil capable of reflecting radiant heat may be used. .

한편, 흡음재(22)로는 기공이 많이 형성된 발포우레탄 등 유기고분자 소재가 사용될 수 있고, 전자파차폐소재로는 전도성폴리머 시트 또는 금속박판(24)이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 면저항 101~2 Ω/sq 및 두께 0.5 ~ 5mm의 폴리머시트 또는 동박, 알루미늄박이 사용될 수 있다.On the other hand, as the sound absorbing material 22, an organic polymer material such as polyurethane foam having many pores may be used, and as the electromagnetic wave shielding material, a conductive polymer sheet or a thin metal plate 24 may be used, and preferably a sheet resistance of 10 1 to 2 Ω A polymer sheet or copper foil or aluminum foil having a /sq and thickness of 0.5 to 5 mm may be used.

수면환경제어장치는 벽체(10)의 흡음재(22) 및 외부와 차단된 벽체(10)의 구조로 인하여 외부의 소음을 차단할 수 있다. 생활에서 자주 접할 수 있는 소음으로는 숨소리 10db, 나뭇잎이 부딪히는 소리 20db, 조용한 주택거실에서 대화하는 소리 또는 냉장고 작동 소음 40db, 세탁기 작동소음 50~60db, 핸드폰 벨소리 60~70db 등이 있으며, 통상적으로 40db 이상의 소음은 수면에 방해를 줄 수 있다.The sleep environment control device may block external noise due to the structure of the sound-absorbing material 22 of the wall 10 and the wall 10 blocked from the outside. Common noises in daily life include breathing 10db, leaves hitting 20db, talking in a quiet living room or refrigerator operating noise 40db, washing machine operating noise 50-60db, cell phone ringtone 60-70db, etc. Excessive noise can interfere with sleep.

수면환경제어 장치는 벽체(10)공간의 흡음재(22), 외벽(20)의 음파반사효과 등으로 인해 출입문이 닫힌 상태에서 외부소음을 9 ~ 13 db 정도 감소시켜줄 수 있으므로, 내부공간(11)에서 사용자가 느낄 수 있는 소음을 크게 줄일 수 있다. 방음효과가 9db 미만이면 소음을 줄이지 못해 수면이 방해되며, 방음효과가 13db 이상이면 방음수준이 향상되지만 벽체(10)가 두꺼워지거나 비용증가 문제가 발생하므로 9~13db 인 것이 바람직하다. The sleep environment control device can reduce the external noise by 9 to 13 db when the door is closed due to the sound-absorbing material 22 of the wall 10 space and the sound wave reflection effect of the outer wall 20, so the inner space 11 can significantly reduce the noise perceived by the user. If the soundproofing effect is less than 9db, the noise cannot be reduced and sleep is disturbed.

수면환경제어 장치의 벽체(10)의 출입문(16)은 몸체에 구비되어 내부공간(11)에 사람이 출입할 수 있는 통로로서, 수면환경제어 장치의 일 측면에 구비될 수 있다. 출입문의 구조는 제한되지 않으나 여닫이 또는 미닫이 형태의 문인 것이 좋다. 출입문(16)에는 다양한 형태나 크기의 창문이 구비될 수 있다.The door 16 of the wall 10 of the sleep environment control device is provided on the body and is a passage through which a person can enter and exit the internal space 11, and may be provided on one side of the sleep environment control device. The structure of the entrance door is not limited, but it is preferable to use a sliding door or a sliding door type. The door 16 may be provided with windows of various shapes or sizes.

벽체(10)에 구비되는 투광창(12)은 판유리 또는 판상 투명성 폴리머로 이루어지는 것이 좋다. 방음 및 방열 성능을 위하여 복층진공창 구조인 것이 바람직하며, 투광창(12)은 유리창(26)의 외부에 면저항이 10-2 ~ 102 Ω/sq, 바람직하게는 101 ~ 102 Ω/sq 인 투명한 도정성 잉크 또는 페이스트를 사용하여 Φ 1~3 mm의 물방울 형상을 전후좌우로 인쇄하여 마이크로파 침투를 억제할 수 있다.The light transmitting window 12 provided on the wall 10 is preferably made of plate glass or plate-shaped transparent polymer. For sound insulation and heat dissipation performance, it is preferable to have a double-layered vacuum window structure, and the light transmitting window 12 has a sheet resistance on the outside of the glass window 26 of 10 -2 to 10 2 Ω/sq, preferably 10 1 to 10 2 Ω/sq. Microwave penetration can be suppressed by printing a water droplet shape of Φ 1 to 3 mm front and back, left and right, using a transparent polishing ink or paste of sq.

도전성 잉크(25) 또는 페이스트는 광학적 특성 및 차폐특성을 모두 갖는 금, 은, 모넬(monel), 구리, 철, 니켈, 주석, ITO, 페라이트 등을 포함하는 나노입자를 포함할 수 있다.The conductive ink 25 or paste may include nanoparticles including gold, silver, monel, copper, iron, nickel, tin, ITO, ferrite, and the like having both optical properties and shielding properties.

사용자가 내부공간(11)에는 바닥에 쿠션매트(15) 및 발열매트(14)를 포함할 수 있다. 사용자는 쿠션매트(15) 및 발열매트(14) 위에 누워 수면을 취할 수 있으며, 발열매트는 내부 온도 환경의 제어를 위해 포함되고, 쿠션매트(15)는 사용자의 안락한 수면을 위해 포함된다.The user may include a cushion mat 15 and a heating mat 14 on the floor in the inner space 11 . The user can sleep lying on the cushion mat 15 and the heating mat 14, the heating mat is included for controlling the internal temperature environment, and the cushion mat 15 is included for the user's comfortable sleep.

내부공간(11)의 바닥은 높이, 각도 등이 다양한 형태로 변화될 수 있도록 복수개의 분할된 바닥면 구성요소를 포함한다. 각각의 바닥면 구성요소는 사용자의 정상적인 수면위치에서 머리, 목, 허리, 다리 등에 해당되는 위치로 구분될 수 있으며, 독립적으로 제어되어 높이가 변화하거나 바닥면의 경사 또는 기울기를 변화시킬 수 있도록 구성되며, 전자유압식 펌프 또는 기계식 구조에 의해 작동될 수 있다.The bottom of the inner space 11 includes a plurality of divided bottom surface components so that the height, angle, etc. can be changed in various forms. Each floor component can be divided into positions corresponding to the head, neck, waist, legs, etc. from the user's normal sleeping position, and is independently controlled to change the height or change the inclination or inclination of the floor surface and can be operated by an electro-hydraulic pump or a mechanical structure.

바닥면 구성요소는 사용자가 미리 입력한 데이터에 따라 각 구성요소의 높이 및 각도가 제어될 수 있으며, 수면상태에서 코골이 및 무호흡 등의 증상을 감지하는 경우 사용자의 수면자세를 변화시키기 위하여 연산부(130)에 의해 제어될 수 있다.As for the floor components, the height and angle of each component can be controlled according to the data input by the user in advance, and when detecting symptoms such as snoring and apnea in the sleeping state, a calculation unit ( 130) can be controlled.

이 때, 수면환경측정부(100)에서 열상카메라에 의해 판단되는 사용자의 머리위치에 따라 바닥면 구성요소가 선택되어 높이 및 기울기가 변화된다.At this time, the floor surface component is selected according to the user's head position determined by the thermal camera in the sleep environment measurement unit 100, and the height and inclination are changed.

수면환경제어 장치의 내부에 구비되는 내부공간(11)의 환경은 환경측정부(100) 및 수면환경측정부(100)에 의해 실시간으로 측정된다. The environment of the internal space 11 provided inside the sleep environment control device is measured in real time by the environment measurement unit 100 and the sleep environment measurement unit 100 .

환경측정부(100)는 내부공간(11)의 온도, 습도, 먼지농도, 산소농도, 냄새 등을 측정하는 센서 또는 측정모듈을 포함한다. 환경측정부(100)의 종류 및 형태는 제한되지 않으며, 예를들어 내부온도는 접촉식 또는 비접촉식 온도계로 측정될 수 있고, 통상의 기술자가 채용 가능한 측정수단이라면 어떠한 방식이든 적용될 수 있다. 내부공간(11)의 온도및 습도 등의 환경조건의 범위는 제한되지 않으나 통상적인 수준에서 제어되는 것이 좋으며, 특정 수치범위를 넘어갈 경우 사용자에게 경고가 이루어질 수 있다.The environment measurement unit 100 includes a sensor or a measurement module for measuring temperature, humidity, dust concentration, oxygen concentration, odor, and the like of the internal space 11 . The type and shape of the environmental measurement unit 100 is not limited, and, for example, the internal temperature may be measured with a contact or non-contact thermometer, and any method may be applied as long as a measurement means employable by a person skilled in the art is employed. The range of environmental conditions such as temperature and humidity of the internal space 11 is not limited, but it is preferable to be controlled at a normal level, and if it exceeds a specific numerical range, a warning may be made to the user.

환경측정부는 추가적으로 수면환경제어 장치의 외부의 환경 데이터를 측정하여 제공할 수도 있다.The environment measurement unit may additionally measure and provide external environmental data of the sleep environment control device.

수면상태측정부(110)는 내부공간(11)의 환경이 아닌 내부공간(11)에서 수면을 취하는 사용자의 신체상태를 측정하는 장치이다. 수면상태측정부(110)는 사용자의 상태를 관찰하기 용이하도록 장치의 천장부 또는 사용자의 머리가 위치하는 부분에 인접하게 구비되는 것이 좋으며, 사용자의 체온, 발생하는 소리, 신체의 움직임 등을 측정할 수 있다.The sleep state measurement unit 110 is a device for measuring the physical state of a user taking sleep in the inner space 11 rather than the environment of the inner space 11 . The sleep state measurement unit 110 is preferably provided adjacent to the ceiling portion of the device or the portion where the user's head is located so that it is easy to observe the user's state, and can measure the user's body temperature, sound, and body movement. can

수면상태측정부(110)의 종류 및 형태는 제한되지 않으며, 예를들어 체온은 비접촉식 온도계 또는 열상카메라 등으로 측정될 수 있고, 통상의 기술자가 채용 가능한 측정수단이라면 어떠한 방식이든 적용될 수 있다.The type and shape of the sleep state measurement unit 110 is not limited, and, for example, body temperature may be measured with a non-contact thermometer or a thermal camera, and any method may be applied as long as a measurement means that a person skilled in the art can employ is applicable.

또한, 수면환경제어 장치의 내부에는 빛의 양을 조절하는 내부조명 및 경고수단(17)이 더 포함될 수 있다. 빛의 양을 조절하는 수단인 내부조명은 수면 시, 광도를 조절하여 약한 조명을 제공할 수 있고, 기상 시간 및 조건에 따라 내부공간(11)의 빛의 양을 서서히 증가시켜 자연스러운 호르몬의 작용으로 사용자가 잠에서 깨도록 할 수 있다.In addition, the inside of the sleep environment control device may further include an internal lighting and warning means 17 for controlling the amount of light. The internal lighting, which is a means of controlling the amount of light, can provide weak lighting by adjusting the light intensity during sleep, and gradually increases the amount of light in the internal space 11 according to the wake-up time and conditions, resulting in natural hormone action. You can make the user wake up.

경고수단(17)은 사용자의 수면 시, 이상수면이 감지되는 경우 그 정도에 따라 사용자의 상태를 위험한 것으로 판단하여 사용자를 잠에서 깨우기 위한 장치이다. 경고수단(17)은 제한되지 않으나 빛 또는 소리, 진동을 사용할 수 있고, 이 중 하나 이상을 사용하는 것이 바람직하다.The warning means 17 is a device for waking the user from sleep by judging the user's condition as dangerous according to the degree to which abnormal sleep is detected during the user's sleep. The warning means 17 is not limited, but may use light, sound, or vibration, and it is preferable to use one or more of these.

한편, 수면환경제어 장치는 내부환경 및 수면상태를 효과적으로 제어하기 위하여 외부 인터넷과 연결되거나 사용자의 스마트폰 단말기와 연동 가능한 통신부(120)를 포함한다.On the other hand, the sleep environment control device includes a communication unit 120 that can be connected to the external Internet or interoperable with the user's smart phone terminal in order to effectively control the internal environment and sleep state.

사용자는 스마트폰을 이용하여 내부환경 및 수면상태 조건에 대한 목표데이터를 직접 입력할 수 있으며, 해당 목표데이터에 맞게 장치 내부의 환경이 조절되도록 설정할 수 있다.The user can directly input target data for the internal environment and sleep state conditions using a smartphone, and can set the environment inside the device to be adjusted according to the target data.

수면환경제어 장치는 수면 중 발생하는 응급상황 시, 사용자를 깨우는 기능과 함께 연동된 스마트폰을 이용하여 응급상황을 전파할 수 있다. 긴급전화번호를 통한 상황의 전파 또는 저장된 연락처 중 미리 설정된 연락처에 상황을 전파하는 기능이 통신부(120)에 의해 수행될 수 있다.In case of an emergency that occurs during sleep, the sleep environment control device can spread the emergency situation by using a smart phone linked with a function to wake up the user. The communication unit 120 may perform a function of propagating the situation through the emergency phone number or the situation to preset contacts among stored contacts.

통신부(120)는 인터넷과 연결되어 외부 정보를 수신하여 활용할 수 있다. 날짜 및 시간대별 외부 기상정보, 미세먼지나 습도 정보, 일출 및 일몰시간 등의 외부 정보가 수신되어 내부환경의 제어 및 내부조명의 제어시에 고려될 수 있다. The communication unit 120 may be connected to the Internet to receive and utilize external information. External weather information by date and time, fine dust or humidity information, and external information such as sunrise and sunset times are received and can be considered when controlling the internal environment and controlling the internal lighting.

이처럼 수집된 다양한 데이터들은 수면환경제어 장치의 연산부(130)에서 처리될 수 있다. 연산부(130)는 기본적으로 환경데이터, 수면상태 데이터를 수신하여 처리하며, 목표데이터를 수신하여 내부환경에 대한 판단을 수행한다. The various data collected in this way may be processed by the operation unit 130 of the sleep environment control device. The operation unit 130 basically receives and processes environmental data and sleep state data, and receives target data to determine the internal environment.

연산부(130)의 기능 및 데이터 처리 알고리즘은 전술한 수면환경제어 시스템과 동일하게 이루어질 수 있다.The functions and data processing algorithms of the operation unit 130 may be the same as those of the sleep environment control system described above.

제어부(140)는 연산부(130)로부터 수신받은 제어신호를 처리하여 내부공간(11)의 환경을 조절하기 위한 환경조절신호를 발생시키고 통신부(120)에 위험상황을 전파하는 신호를 전달하는 역할을 수행하며, 제어부(140)의 기능 및 데이터 처리 알고리즘은 전술한 수면환경제어 시스템과 동일하게 이루어질 수 있다.The control unit 140 processes the control signal received from the operation unit 130 to generate an environment control signal for controlling the environment of the internal space 11 and transmits a signal to propagate a dangerous situation to the communication unit 120 . The functions and data processing algorithms of the controller 140 may be the same as those of the sleep environment control system described above.

내부환경조절수단(150)은 제어부(140)로부터 환경조절신호를 수신하여 작동함으로써 내부공간(11)의 환경을 제어할하는 수단으로, 내부공간(11)의 온도를 조절하기 위하여 대기난방모듈 또는 바닥난방모듈이 구비될 수 있다. 대기난방모듈은 내부공간(11)의 대기의 온도를 상승시키는 장치로서 발열체를 이용하여 데워진 공기를 송풍하는 장치이고, 바작난방모듈은 발열매트 또는 온수매트일 수 있으며 사용자가 눕는 바닥면의 온도를 직접 제어할 수 있다.The internal environment control means 150 is a means for controlling the environment of the internal space 11 by receiving the environmental control signal from the control unit 140 and operating, and to control the temperature of the internal space 11, a standby heating module or A floor heating module may be provided. The atmospheric heating module is a device that raises the temperature of the atmosphere in the inner space 11, and is a device that blows warm air using a heating element. can be directly controlled.

또한, 내부공간(11)의 습도를 조절하기 위하여 가습모듈 및 제습모듈이 구비될 수 있다. 가습모듈로는 예를들어 물을 초음파진동식으로 분해하여 작은 입자로 공급하는 모듈이 사용될 수 있다.In addition, a humidification module and a dehumidifying module may be provided to control the humidity of the inner space 11 . As the humidification module, for example, a module for supplying small particles by decomposing water by ultrasonic vibration may be used.

또, 내부공간(11)의 공기의 질을 관리하기 위하여 공기청정모듈 또는 산소공급모듈이 구비될 수 있다. 필터여과방식 또는 대전 집진방식의 공기여과기가 사용될 수 있다.In addition, an air purification module or an oxygen supply module may be provided to manage the air quality of the inner space 11 . An air filter of a filter filtration method or a static dust collection method may be used.

본 장치에 포함되는 모듈의 종류와 수는 제한되지 않으며 수면환경제어 장치의 외부에 모듈박스(13)으로 구비될 수 있다.The type and number of modules included in the device is not limited and may be provided as a module box 13 outside the sleep environment control device.

수면환경제어 장치의 내부에는 추가적으로 내벽(21)에 구비되는 복수개의 LED 소자(18)를 포함할 수 있다. LED 소자(18)는 내부조명과 달리 피부미용을 위한 용도로 사용될 수 있으며, 신체의 특정 부위에 빛을 쪼이는 것 외에도 탈의한 전신에 빛을 조사하여 전신의 피부세포 활성화 및 노화방지에 도움을 주어 피부관리가 용이하고, 살균효과를 갖는 장점이 있다.The inside of the sleep environment control device may include a plurality of LED elements 18 additionally provided on the inner wall 21 . Unlike internal lighting, the LED element 18 can be used for skin care purposes, and in addition to irradiating light on a specific part of the body, it irradiates light to the whole body after taking off clothes to help activate skin cells and prevent aging. It has the advantage of easy skin care and sterilization effect.

내부공간(11)의 냄새를 관리하기 위하여 방향모듈이 더 포함될 수 있으며, 방향성분을 공기에 희석하여 공급하거나 일정한 시간에 따라 방향성분을 일정량 분사하는 방식이 사용될 수 있다.In order to manage the smell of the inner space 11, a fragrance module may be further included, and a method of supplying a fragrance component by diluting it in air or spraying a certain amount of a fragrance component according to a predetermined time may be used.

본 발명의 일 측면인 수면환경제어 장치는 용도, 목적 및 수용인원 수에 따라 다양한 크기로 구비될 수 있다. 공통적으로 수면환경제어 장치의 내부에 사람이 누운 형태에 대하여 사용자의 신장 방향을 길이, 좌우방향을 폭이라고 정의하면, 내부에 구비되는 매트의 길이는 2,000mm인 것이 바람직하며, 2,000mm 미만인 경우 장신인 사용자가 사용하기 어렵고, 2,000mm 이상인 경우 장치의 크기가 증가하여 설치효율 및 비용의 증가 문제가 있다.The sleep environment control device, which is an aspect of the present invention, may be provided in various sizes according to use, purpose, and number of accommodating persons. In common, when defining the height of the user as the length and the left and right directions as the width for the shape of a person lying inside the sleep environment control device, the length of the mat provided inside is preferably 2,000mm, and if it is less than 2,000mm, the height of the user It is difficult for a user to use it, and when it is more than 2,000 mm, the size of the device increases, so there is a problem of increasing installation efficiency and cost.

1번?? 형태인 "싱글 최소"사이즈는 가장 폭이 좁은 형태로 잠수함 같은 협소한 공간에 적용되며, 성인이 혼자 누워 잘 수 있는 최소크기인 800mm의 폭을 갖는다. 800mm 미만의 폭에서는 수면 시, 움직임이 제한되어 불편하며, 그 이상의 경우 설치 및 운반비의 상승이 문제된다.number 1?? The "single minimum" size, which is the narrowest shape, is applied to a narrow space such as a submarine, and has a width of 800mm, which is the minimum size that an adult can sleep alone. If the width is less than 800mm, movement is limited and inconvenient when sleeping.

2번째 형태인 "싱글 소"사이즈는 선박, 기차 등 협소한 공간에 사용될 수 있고, 폭이 900mm이다. 이보다 폭이 좁은 경우 개인 물품을 놓기 어렵고, 그 이상인 경우 설치의 한계 및 제작비, 운반비가 상승되는 문제가 있다.The second type, "single small" size, can be used in narrow spaces such as ships and trains, and is 900mm wide. If the width is narrower than this, it is difficult to place personal items.

3번째 형태인 "싱글 중"사이즈는 군인 또는 단체훈련 등 다수인원이 동시에 취침 시, 사용될 수 있으며, 폭은 1,000mm이다. 폭이 이보다 좁은 경우 개인사물 및 취침공간이 줄어들어 불편한 문제가 있고, 그 이상인 경우 밀집 공간에 적층하거나 밀집시키는데 한계가 있고, 제작비와 운반비가 상승하는 문제가 있다.The third type, "Single Medium" size, can be used when multiple people such as soldiers or group training are sleeping at the same time, and the width is 1,000mm. If the width is narrower than this, personal things and sleeping space are reduced, and there is an inconvenient problem.

4번째 형태인 "싱글 중대(대)"사이즈는 가정용으로 사용될 수 있고, 폭은 1,050 ~ 1,200mm이이다. 폭이 이보다 좁은 경우 무릎을 굽히고 이동하는 벽체(10)에 몸이 닿아 방해될 수 있으며, 폭이 더 넓을 경우 설치공간 한계 및 제작비 운반비 상승의 문제가 있다.The 4th type, "Single Company (Large)" size, can be used for home use and has a width of 1,050 ~ 1,200mm. If the width is narrower than this, the body may be disturbed by bending the knees and touching the moving wall 10, and if the width is wider, there is a problem of an installation space limitation and an increase in the production cost and transportation cost.

5번째 형태인 "싱글 특대"사이즈는 관광 또는 상업용 시설에 사용될 수 있고, 폭이 1,250 ~ 1,400mm이다. 폭이 이보다 좁은 경우 무릎을 굽히고 이동하는 벽체(10)에 몸이 닿아 방해될 수 있으며, 폭이 더 넓을 경우 설치공간 한계 및 제작비 운반비 상승의 문제가 있다.A fifth form, the “single oversized” size, can be used for tourism or commercial establishments and is between 1,250 and 1,400 mm wide. If the width is narrower than this, the body may be disturbed by bending the knees and touching the moving wall 10, and if the width is wider, there is a problem of an installation space limitation and an increase in production cost and transportation cost.

6번째 형태인 "더블 소 사이즈"는 부부가 함께 사용할 수 있는 매트의 최소크기에 해당하며, 폭은 1,400 ~ 1,490mm 이다. 폭이 이 미만인 경우 수면 중 움직임으로 상대 혹은 주변에 신체가 닿아 불편함이 있고, 이보다 넓은 경우 설치공간 한계 및 제작비 운반비 상승의 문제가 있다.The 6th form, "double small size", corresponds to the minimum size of a mat that a couple can use together, and the width is 1,400 ~ 1,490mm. If the width is less than this, there is an inconvenience because the body touches the opponent or the surroundings due to movement during sleep.

7번째 형태인 "더블 중"사이즈는 부부가 여유롭게 사용할 수 있는 크기로, 폭은 1,500 ~ 1,590mm이다. 폭이 이 미만인 경우 수면 중 움직임으로 상대 혹은 주변에 신체가 닿아 불편함이 있고, 이보다 넓은 경우 설치공간 한계 및 제작비 운반비 상승의 문제가 있다.The 7th shape, "Double Medium", is a size that a couple can use comfortably, and the width is 1,500 ~ 1,590mm. If the width is less than this, there is an inconvenience because the body touches the opponent or the surroundings due to movement during sleep.

8번째 형태인 "더블 대"사이즈는 부부가 사용할 수 있는 관광산업용 크기로, 폭은 1,600mm ~ 1,690mm 이며, 폭이 이 미만인 경우 수면 중 움직임으로 상대 혹은 주변에 신체가 닿아 불편함이 있고, 이보다 넓은 경우 설치공간 한계 및 제작비 운반비 상승의 문제가 있다.The eighth type, the “double large” size, is a size for the tourism industry that can be used by a couple, and the width is 1,600mm to 1,690mm. If it is wider than this, there are problems in the installation space limit and the increase in production cost and transportation cost.

9번째 형태인 "더블 특대"사이즈는 여유로운 관광산업용 크기로서, 폭은 1,700 ~ 1,790mm 이고, 폭이 이 미만인 경우 수면 중 움직임으로 상대 혹은 주변에 신체가 닿아 불편함이 있고, 이보다 넓은 경우 설치공간 한계 및 제작비 운반비 상승의 문제가 있다.The 9th "double oversized" size is a leisurely tourism industry size, and the width is 1,700 ~ 1,790mm. Limitations and production cost There is a problem of increased transportation cost.

수면환경제어 장치의 높이는 바닥으로부터 청정까지의 거리로 정의되며, 높이에 따라 수면환경제어 장치를 층별로 쌓아 공간의 활용도가 달라질 수 있으며, 높이가 적을수록 유리하지만 너무 낮은 경우 출입 시, 천장에 머리가 닿거나 기상 시, 머리가 부딪칠 우려가 있다.The height of the sleep environment control device is defined as the distance from the floor to the cleanliness. Depending on the height, the utilization of the space may vary by stacking the sleeping environment control devices on each floor. There is a risk of hitting the head when touching or waking up.

제1형태인 "싱글 최소"사이즈의 천장 높이는 900~1,500mm이다. 이는 매트에 앉아서 상체를 세우고 활동할 수 있는 최소 높이에 해당하며, 해당 높이보다 낮은 경우 머리가 천장에 닿을 우려가 있으며, 이보다 높은 경우 설치공간의 한계가 있고, 제작과 운반비 증가의 문제가 있다.The ceiling height of the first type "single minimum" size is 900-1,500mm. This corresponds to the minimum height at which you can sit on the mat and set up your upper body, and if it is lower than that height, there is a risk that your head may touch the ceiling.

제2형태인 "싱글 소"사이즈의 천장 높이는 1,020~1,200mm이다. 해당 높이보다 낮은 경우 머리가 천장에 닿을 우려가 있으며, 이보다 높은 경우 설치공간의 한계가 있고, 제작과 운반비 증가의 문제가 있다.The second type, "single small" size, has a ceiling height of 1,020 to 1,200 mm. If it is lower than the corresponding height, there is a risk that the head may touch the ceiling.

제3형태인 "싱글 중"사이즈의 천장 높이는 1,202~1,400mm 이다. 해당 높이보다 낮은 경우 앉아서 상체를 세운 채 옷을 갈아입는 등의 활동 시, 머리가 천장에 닿을 우려가 있으며, 이보다 높은 경우 설치공간의 한계가 있고, 제작과 운반비 증가의 문제가 있다.The ceiling height of the 3rd type, "single medium" size, is 1,202~1,400mm. If the height is lower than the corresponding height, there is a risk that the head may touch the ceiling during activities such as sitting and changing clothes while standing upright.

4번째 형태인 "싱글 중대(대)"사이즈는 공부하는 수험생 또는 개인이 취침에 사용하기에 적합하며 높이는 1.402~1,600mm이다. 해당 높이보다 낮은 경우 상체를 숙이고 옷을 갈아입는 움직임 시 머리가 천장에 닿을 우려가 있으며, 이보다 높은 경우 설치공간의 한계가 있고, 제작과 운반비 증가의 문제가 있다. The 4th form, "Single Middle (Large)" size, is suitable for study examinees or individuals to use for sleeping, and the height is 1.402~1,600mm. If the height is lower than this height, there is a risk that the head may touch the ceiling when changing clothes with the upper body lowered.

5번째 형태인 "싱글 특대"사이즈는 직장 내 숙박용, 개인 취침에 적합하며, 높이는 1,602~1850mm이다. 해당 높이보다 낮은 경우 상체를 세우고 옷을 갈아입는 움직임 시 머리가 천장에 닿을 우려가 있으며, 이보다 높은 경우 설치공간의 한계가 있고, 제작과 운반비 증가의 문제가 있다.The fifth type, "single extra-large" size, is suitable for lodging at work and for individual sleeping, and the height is 1,602~1850mm. If the height is lower than the corresponding height, there is a risk that the head may touch the ceiling when moving the upper body and changing clothes.

추가적으로 10번째 형태로 "싱글 특대대"사이즈는 관광산업용 및 개인 취침용으로 사용될 수 있으며, 매트에 상체를 세우고 자유로운 활동이 가능하도록 천장의 높이가 1,851~2,000mm이다. 해당 높이보다 낮은 경우 발뒤꿈치를 들거나 하는 움직임으로 머리가 천장에 닿을 우려가 있으며, 이보다 높은 경우 설치공간의 한계가 있고, 제작과 운반비 증가의 문제가 있다.Additionally, as the 10th form, "single oversized" size can be used for tourism industry and personal sleeping, and the height of the ceiling is 1,851~2,000mm to allow free activities with the upper body on a mat. If the height is lower than the corresponding height, there is a risk that the head may touch the ceiling due to movement such as lifting the heel.

수면환경제어 장치의 크기로 인하여 일반 실내에서 환경을 제어하는 경우에 비해 높은 에너지효율 및 환경조절능력이 얻어질 수 있다. 일반적으로 수면이 이루어지는 안방 침실의 경우 가로, 세로가 3.6m 이고, 천장의 높이가 약 2.3m로 공간체적이 약 29.808㎥ 정도이고, 작은방 크기의 침실은 가로, 세로가 각각 2.9m, 2.4m 이고, 천장의 높이는 2.3m 정도로 공간체적이 약 15.008㎥에 달한다.Due to the size of the sleep environment control device, higher energy efficiency and environmental control ability can be obtained compared to the case of controlling the environment in a general room. In the case of a master bedroom where sleep is generally made, the width and length are 3.6m, the height of the ceiling is about 2.3m, and the space volume is about 29.808m3, and the small bedroom is 2.9m in width and 2.4m in length, respectively. and the height of the ceiling is about 2.3 m, and the space volume is about 15.008 ㎥.

반면, 수면환경제어 장치의 내부공간(11)은 "싱글 소" 사이즈를 기준으로 길이가 2m, 폭이 0.9m, 높이가 0.9m 이므로 공간체적이 약 1.62㎥에 불과하여, 안방 침실의 공간체적이 수면환경제어 장치 대비 18.4배, 작은방 침실의 경우 약 9.9 배로 나타난다. 체적의 이러한 차이로 인하여 수면환경제어 장치는 온도와 습도의 빠르고 정확한 제어가 가능한 이점이 있고, 냉난방 비용을 절약할 수 있는 효과가 있다.On the other hand, the internal space 11 of the sleep environment control device has a length of 2 m, a width of 0.9 m, and a height of 0.9 m based on the "single small" size, so the space volume is only about 1.62 m3, so the space volume of the master bedroom Compared to this sleep environment control device, it is 18.4 times, and in the case of a small bedroom, it is about 9.9 times. Due to this difference in volume, the sleeping environment control device has the advantage of enabling fast and accurate control of temperature and humidity, and has the effect of saving heating and cooling costs.

또한, 수면환경제어 장치는 전자파 차폐 기능을 더 포함할 수 있다. 일상생활 곳곳에서 전자장치가 사용됨에 따라 전자파가 미치지 않는 곳이 적은 현대 사회에서 강한 전자파는 인체에 유해한 영향을 줄 수 있고, 이에 따라 전자파의 인체 보호기준이 마련되어 있다. In addition, the sleep environment control device may further include an electromagnetic wave shielding function. As electronic devices are used in various places in daily life, strong electromagnetic waves can have a harmful effect on the human body in a modern society where there are few places where electromagnetic waves do not reach.

수면환경제어 장치는 벽체(10)에 전자파차폐재를 포함할 수 있다. 전자파차폐재로는 폴리머에 탄소나노튜브(CNT, carbon nanotube) 분말을 분산시킨 복합소재가 사용될 수 있으며, 예를들어 폴리우레탄(TPU)-탄소나노튜브(CNT) 복합소재로 전자파차폐 시트 제조 시, 면저항치가 101~102Ω/sq에서 전자파차폐성능이 60~80db 로 얻어질 수 있고, 경우에 따라 동박, 알루미늄 박 등의 전도성 금속 박막이 사용될 수도 있다.The sleep environment control device may include an electromagnetic wave shielding material on the wall 10 . As an electromagnetic shielding material, a composite material in which carbon nanotube (CNT) powder is dispersed in a polymer can be used. For example, when manufacturing an electromagnetic shielding sheet with a polyurethane (TPU)-carbon nanotube (CNT) composite material, When the sheet resistance is 10 1 ~ 10 2 Ω/sq, the electromagnetic wave shielding performance can be obtained as 60 ~ 80db, and in some cases, a conductive metal thin film such as copper foil or aluminum foil may be used.

전술한 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Features, structures, effects, etc. exemplified in each of the above-described embodiments may be combined or modified with respect to other embodiments by those of ordinary skill in the art to which the embodiments belong. Accordingly, the contents related to such combinations and modifications should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

10 : 벽체 11 : 내부공간
12 : 투광창 13 : 모듈박스
14 : 발열매트 15 : 쿠션매트
16 : 출입문 17 : 경고수단
18 : LED 20 : 외벽
21 : 내벽 22 : 흡음재
23 : 보온재 24 : 금속박판
25 : 도전성 잉크 26 : 유리창
100 : 환경측정부 110 : 수면상태측정부
120 : 통신부 130 : 연산부
140 : 제어부 150 : 내부환경조절수단
200 : 환경데이터베이스 210 : 수면상태데이터베이스
220 : 수면모델링데이터베이스 230 : 이상수면데이터베이스
10: wall 11: interior space
12: transparent window 13: module box
14: heating mat 15: cushion mat
16: entrance door 17: warning means
18: LED 20: exterior wall
21: inner wall 22: sound absorbing material
23: insulation material 24: metal sheet
25: conductive ink 26: glass window
100: environment measurement unit 110: sleep state measurement unit
120: communication unit 130: calculation unit
140: control unit 150: internal environment control means
200: environment database 210: sleep state database
220: sleep modeling database 230: abnormal sleep database

Claims (10)

벽체와 바닥면의 내부에 사람이 수면할 수 있는 내부공간을 구비하고, 상기 내부공간의 환경을 제어할 수 있는 수면환경제어 장치로서,
상기 내부공간의 환경 상태를 측정하는 환경측정부;
상기 내부공간의 환경에서 수면하는 사용자의 생체 정보를 측정하는 수면상태측정부;
외부로부터 상기 내부공간의 상기 환경 상태 및 상기 생체 정보의 목표데이터를 수신하는 통신부;
상기 환경측정부에서 측정된 환경데이터, 상기 수면상태측정부에서 측정된 수면상태데이터 및 상기 목표데이터를 수신하여 내부환경을 판단하고 제어신호를 발생시키는 연산부;
상기 제어신호를 수신하여 환경조절신호를 발생시키는 제어부; 및
상기 환경조절신호를 수신하여 상기 내부공간의 환경을 조절하는 내부환경조절수단; 을 포함하고,
상기 바닥면은 형태를 변화시켜 상기 사용자의 수면자세를 변화시킬 수 있도록 복수개로 분할된 바닥면 구성요소를 포함하고,
상기 벽체는 내벽, 외벽, 및 투광창을 포함하며,
상기 내벽과 상기 외벽의 사이에 구비되는 공간에 전자파차폐소재가 포함되고, 상기 전자파차폐소재는 전도성폴리머 시트 또는 금속박판(24)은 면저항 101~2 Ω/sq 및 두께 0.5 ~ 5mm의 폴리머시트, 동박, 알루미늄박으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나이고,
상기 투광창은 판유리 또는 판상 투명성 폴리머를 포함하는 복층진공창 구조이며, 상기 투광창의 외면에 면저항이 10-2 ~ 102 Ω/sq인 투명한 도전성 잉크 또는 페이스트를 인쇄한 수면환경제어 장치.
A sleeping environment control device having an inner space in which a person can sleep in the interior of a wall and a floor, and controlling the environment of the inner space,
an environmental measurement unit for measuring the environmental state of the inner space;
a sleep state measurement unit for measuring biometric information of a user sleeping in the environment of the internal space;
a communication unit for receiving target data of the environmental state of the internal space and the biometric information from the outside;
an operation unit for receiving the environmental data measured by the environment measurement unit, the sleep state data measured by the sleep state measurement unit, and the target data to determine an internal environment and to generate a control signal;
a control unit for receiving the control signal and generating an environment control signal; and
an internal environment control means for receiving the environmental control signal and adjusting the environment of the internal space; including,
The floor surface includes a plurality of divided floor surface components to change the shape of the user's sleeping posture,
The wall includes an inner wall, an outer wall, and a light transmitting window,
An electromagnetic wave shielding material is included in the space provided between the inner wall and the outer wall, and the electromagnetic wave shielding material is a conductive polymer sheet or a thin metal plate 24 is a polymer sheet having a sheet resistance of 10 1 to 2 Ω/sq and a thickness of 0.5 to 5 mm , copper foil, is one selected from the group consisting of aluminum foil,
The light transmitting window is a double-layered vacuum window structure including plate glass or plate-shaped transparent polymer, and a transparent conductive ink or paste having a sheet resistance of 10 -2 to 10 2 Ω/sq printed on the outer surface of the light transmitting window.
제1항에 있어서,
상기 환경데이터를 날짜별, 시간별로 저장한 환경데이터베이스 및 상기 수면상태데이터를 날짜별, 시간별로 저장한 수면상태데이터베이스를 기반으로 예측되는 예측수면데이터를 모델링한 수면모델링데이터베이스를 더 포함하는 수면환경제어 장치.
According to claim 1,
Sleep environment control further comprising a sleep modeling database that models predicted sleep data predicted based on an environmental database storing the environmental data by date and time and a sleep state database storing the sleep state data by date and time Device.
제2항에 있어서,
상기 사용자의 수면상태데이터로부터 무호흡 및 코골이를 판단하고, 상기 내부공간의 바닥면을 변형시켜 상기 사용자의 수면자세를 변경시키는 수면환경제어 장치.
3. The method of claim 2,
A sleep environment control device for determining apnea and snoring from the user's sleep state data, and changing the user's sleeping posture by deforming the bottom surface of the inner space.
제3항에 있어서,
상기 수면상태측정부에서 촬영된 수면상태데이터로부터 상기 사용자의 머리 위치에 대응되는 상기 내부공간의 바닥면을 특정하고, 상기 바닥면의 높이 또는 기울기를 변화시켜 상기 사용자의 수면자세를 변경시키는 수면환경제어 장치.
4. The method of claim 3,
A sleeping environment for specifying the floor surface of the inner space corresponding to the position of the user's head from the sleep state data photographed by the sleep state measurement unit, and changing the height or inclination of the floor surface to change the sleeping posture of the user controller.
제4항에 있어서,
상기 수면모델링데이터베이스의 예측수면데이터와 실시간으로 측정되는 상기 수면상태데이터 및 상기 환경데이터를 대비하여 상기 사용자의 움직임, 호흡주기, 호흡소리로부터 이상수면 여부 및 이상등급을 판단하는 수면환경제어 장치.
5. The method of claim 4,
Sleep environment control device for determining whether abnormal sleep and abnormal grade from the user's movement, breathing cycle, and breathing sound in comparison with the predicted sleep data of the sleep modeling database and the sleep state data and the environmental data measured in real time.
제5항에 있어서,
판단된 상기 이상등급에 따라 상기 사용자를 깨우거나 외부에 위험신호를 전파하는 수면환경제어 장치.
6. The method of claim 5,
A sleep environment control device for waking up the user or disseminating a danger signal to the outside according to the determined abnormality level.
제6항에 있어서,
상기 이상수면 시, 이상수면데이터를 수신하여 저장하는 이상수면데이터베이스를 더 포함하는 수면환경제어 장치.
7. The method of claim 6,
When the abnormal sleep, sleep environment control device further comprising an abnormal sleep database for receiving and storing the abnormal sleep data.
제7항에 있어서,
상기 연산부는 상기 통신부로부터 외부 환경정보를 수신하여 상기 목표데이터를 조절하고, 사용자의 기상시간에 내부환경과 외부환경의 차이를 감소시키는 수면환경제어 장치.
8. The method of claim 7,
The operation unit receives the external environment information from the communication unit, adjusts the target data, and reduces the difference between the internal environment and the external environment when the user wakes up.
제8항에 있어서,
상기 벽체의 내벽에 사용자의 피부관리를 위한 LED 소자를 더 포함하는 수면환경제어 장치.
9. The method of claim 8,
Sleep environment control device further comprising an LED element for skin care of the user on the inner wall of the wall.
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