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WO2020067836A1 - 매트리스 시스템 - Google Patents

매트리스 시스템 Download PDF

Info

Publication number
WO2020067836A1
WO2020067836A1 PCT/KR2019/012743 KR2019012743W WO2020067836A1 WO 2020067836 A1 WO2020067836 A1 WO 2020067836A1 KR 2019012743 W KR2019012743 W KR 2019012743W WO 2020067836 A1 WO2020067836 A1 WO 2020067836A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pressure
air
sleep
mattress
user
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/012743
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이재준
유영준
이동헌
최준석
이정덕
박광수
이영기
이건용
신동욱
박상욱
김승모
정우섭
Original Assignee
주식회사 아이오베드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 아이오베드 filed Critical 주식회사 아이오베드
Publication of WO2020067836A1 publication Critical patent/WO2020067836A1/ko

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    • A47C27/00—Spring, stuffed or fluid mattresses or cushions specially adapted for chairs, beds or sofas
    • A47C27/08—Fluid mattresses or cushions
    • A47C27/081—Fluid mattresses or cushions of pneumatic type
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    • G—PHYSICS
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    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
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    • G—PHYSICS
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    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
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    • G16H40/60—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices
    • G16H40/67—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices for remote operation

Definitions

  • the present invention relates to a mattress system capable of adjusting the pressure of an air mattress according to a user's sleeping posture.
  • spring mattresses having a coil spring therein are frequently used as bedding mattresses.
  • the shock applied to a part is transmitted to the surroundings, causing vibration, and the elasticity of the coil spring is collectively set during manufacture, so that the user cannot arbitrarily adjust the strength of the cushion, and the elastic force of the coil spring is deteriorated when used for a long time. There is a problem.
  • an air mattress filled with air inside the mattress is used.
  • an air mattress is provided with appropriate cushioning through air pressure formed therein by injecting air.
  • the air mattress is composed of a cushion portion formed of a plurality of air pockets, a lower plate joined to the lower surface of the cushion portion, and a frame assembly for supporting the side surface of the cushion portion.
  • the existing air mattress cannot change the air pressure set at the time of manufacture. Therefore, it is impossible to adjust the pressure of the air mattress and air pillow according to the sleeping posture of the user.
  • Embodiments of the present invention by determining the user's sleeping posture, it is possible to provide a mattress system capable of adjusting the pressure of the air mattress according to the sleeping posture of the user.
  • the air mattress can be divided into a plurality of zones according to a user's body part, and through the pressure measurement of each zone, a mattress system capable of measuring the user's sleep posture can be provided.
  • a valve for each zone may be separately provided to control pressure in each zone of the air pocket, and a mattress system capable of moving air between zones according to a user's load through valve opening may be provided.
  • a mattress system capable of finely adjusting pressure through an air pump may be provided.
  • a mattress system capable of analyzing a user's sleep pattern and sleep quality may be provided.
  • an air mattress capable of pressure adjustment and pressure measurement of an air pocket; And a server that receives measurement data including the pressure measurement value of the air pocket from the air mattress, analyzes a user's sleep pattern, and scores sleep quality; wherein the air mattress is arranged in a plurality of rows and columns An air pocket unit in which the air pockets are divided into a plurality of zones; A pressure sensor unit that measures pressure for each zone of the air pocket unit; And a valve that adjusts the pressure of the air pockets in each zone. When the pressure change of the air pockets is detected in a plurality of zones, the preset valve is opened to maintain pressure balance between the zones. To provide a mattress system.
  • the valve corresponding to the zone where the pressure change is sensed is opened to air the air pocket from a high pressure zone to a low pressure zone among the opened multiple zones. It can provide a mattress system characterized in that the moving.
  • the air mattress a mattress control unit for controlling the opening and closing of the valve to adjust the pressure of the air pocket; And a time measuring unit configured to measure the use time of the air mattress. Including, when the pressure change of the air pocket in each zone is detected, the holding time of the amount of pressure change is measured, and the mattress control unit When the pressure change amount is maintained for a predetermined time, it is possible to provide a mattress system characterized in that the valve is opened.
  • the air mattress a mattress control unit for controlling the opening and closing of the valve to adjust the pressure of the air pocket; And a time measuring unit configured to measure the use time of the air mattress. Including, when the pressure change of the air pocket in each zone is detected, the holding time of the amount of pressure change is measured, and the mattress control unit When the pressure change amount is maintained for a predetermined time, it is possible to provide a mattress system characterized in that the valve is opened.
  • the air mattress, sleep posture determination unit for determining the user's sleep posture according to the amount of pressure change in each zone; further comprising, the mattress control unit, according to the sleep posture determined by the sleep posture determination unit, It is possible to provide a mattress system characterized by controlling the opening and closing of the valve so that the air pocket pressure of each zone corresponds to the optimum pressure range of each zone.
  • the pressure adjustment amount calculation unit for calculating the pressure adjustment amount so that the pressure of the air pocket unit is located within the optimum air pocket pressure range; including, the pressure adjustment amount calculation unit, the valve is opened to complete the air movement between the air pockets It is possible to provide a mattress system characterized in that the pressure value of the air pocket in a state is compared with an optimum pressure range for each zone according to sleep posture to calculate a pressure adjustment amount.
  • the server receives the measurement data including the pressure measurement value, the pressure change amount, the sleep time, and the pressure adjustment amount for each zone in the air mattress, and sleep pattern analysis that analyzes the sleep time and sleep posture based on the measurement data part; It can provide a mattress system characterized in that it comprises a.
  • the server receives measurement data including a pressure measurement value, a pressure change amount, a sleep time, and a pressure control amount for each zone in the air mattress, and the user's sleep state is deep sleep (NREM sleep), shallow sleep state (REM sleep), a sleep quality analysis unit that classifies the sleep state based on the measured data, and classifies the sleep state; It can provide a mattress system characterized in that it comprises a.
  • the present invention it is possible to determine the sleeping posture of the user and adjust the pressure of the air mattress according to the sleeping posture of the user.
  • the air mattress is divided into a plurality of zones according to a user's body part, and the pressure of each zone is measured to measure the user's sleep posture.
  • a valve is separately provided for each zone, and through the valve opening, air movement between zones is possible according to a user's load.
  • the user's sleep pattern and sleep quality can be analyzed.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an air pocket module in an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a perspective view of the air pocket according to Figure 1;
  • FIG. 3 is a plan view of the air pocket according to FIG. 2.
  • FIG. 4 is a plan view of the air pocket module according to FIG. 1.
  • FIG. 5 is a plan view of an air pocket unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view schematically showing a smart mattress system including an air pillow according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing an air mattress according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view schematically showing a valve connection structure of an air mattress according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a bottom view of the air pocket unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a block diagram schematically showing the configuration of an air mattress according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a block diagram schematically showing the configuration of a server according to an embodiment of the present invention.
  • 12A is a graph showing a rate of pressure change over time in order to score sleep quality according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12B shows an equation for scoring sleep quality according to FIG. 12A.
  • FIG. 13 shows a setting screen of a user terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 shows a sleep quality score screen of a user terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 shows a sleep pattern analysis screen of a user terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a perspective view showing an air pillow according to an embodiment of the present invention.
  • 17 is a block diagram showing the configuration of an air pillow according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a plan view showing an air pillow according to another embodiment of the present invention.
  • 19A and 19B are flowcharts illustrating a method of operating an air mattress according to an embodiment of the present invention.
  • 20 is a flowchart illustrating a method for stopping snoring according to an embodiment of the present invention.
  • 21 is a flowchart illustrating an alarm generating method according to an embodiment of the present invention.
  • 22 is a flow chart showing a method of operating an air bag according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an air pocket module according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a perspective view of the air pocket according to FIG. 1
  • FIG. 3 is a plan view of the air pocket according to FIG.
  • the air pocket module 100 may be inserted into an air mattress 10 in which a user can sit or lie down. Specifically, the air pocket module 100 may be used for the air mattress 10 for a bed.
  • the air pocket module 100 may include a plurality of air pockets 110 and a lower plate 130.
  • Each of the air pockets 110 has a hollow formed therein, and expands by air inflow or contracts by air outflow.
  • the air pocket 110 may include a plurality of surfaces.
  • the air pocket 110 includes an upper surface portion 1110, a side surface portion 1120, a first connection portion 1130, a contact portion 1140, a first expansion portion 1151, and a second portion.
  • the expansion unit 1152 may include a support unit 1160, a first reinforcement unit 1171, a second reinforcement unit 1172, and a second connection unit 1180.
  • the upper surface portion 1110 forms an upper surface of the air pocket 110.
  • the upper surface 1110 may be a part that directly supports the user and directly receives a load from the user.
  • the upper surface 1110 may be pressed by a user's load.
  • the side part 1120 is connected to the top surface part 1110 to form a side surface of the air pocket 110.
  • the side portion 1120 is formed of a total of four surfaces
  • the upper surface portion 1110 is a square.
  • the present invention is not limited thereto, and the side surface portion 1120 may include five side surfaces, and the top surface portion 1110 may be formed in a pentagonal shape, and may include all other various shapes.
  • the side portion 1120 may include a first side 1112 and a second side 1122. Specifically, the side portion 1120 may be formed of four faces, two of the four faces facing each other are referred to as a first side 1112, and another two faces facing each other as a second side ( 1122).
  • the first connection portion 1130 is formed at an edge portion where the upper surface portion 1110 and the side portion 1120 are connected to connect the upper surface portion 1110 and the side portion 1120. That is, the first connection portion 1130 may be formed at an edge portion where the upper surface portion 1110 and the side portion 1120 are connected. The first connecting portion 1130 may be formed to be inclined toward the side portion 1120 from the upper surface portion 1110.
  • the first connection portion 1130 that is formed to be inclined can disperse the load of the user applied to the top surface portion 1110, thereby preventing depression or shape deformation of the top surface portion 1110 pressed by the user's load. Specifically, the upper surface portion 1110 under the load of the user is pressed by the load of the user toward the lower plate 130, that is, inside the air pocket 110. At this time, when the upper surface portion 1110 and the side portion 1120 are directly connected vertically, when the upper surface portion 1110 is pressed into the air pocket 110 by a load, the upper surface portion 1110 and the side portion 1120 are connected. The difference in height occurs at the corner. If this height difference occurs repeatedly, the corner portion is easily depressed, and the air pocket 110 may be damaged.
  • the first connection portion 1130 may be formed with a predetermined slope from the upper surface portion 1110 to the side surface portion 1120. Even if the upper surface portion 1110 is loaded, the height difference can be reduced by the inclination of the first connection portion 1130. Therefore, it is possible to prevent the upper surface portion 1110 and the side portion 1120 from being collapsed or damaged by a load.
  • the contact portion 1140 is a portion protruding upward from the center of the upper surface portion 1110 to support the user. That is, the contact portion 1140 may be formed to protrude upward from the upper surface portion 1110 at a predetermined height difference. Therefore, the pressure applied to the upper surface portion 1110 by the user load can be dispersed to protect the upper surface portion 1110.
  • the predetermined height difference may be such that when the user lies on the air mattress 10, a foreign feeling is not felt.
  • the contact portion 1140 is formed to protrude from the center of the upper surface portion 1110 so that the upper surface portion 1110 directly receiving the load is not recessed.
  • the load of the user may be carried on the contact portion 1140 first.
  • the load of the user is first loaded on the contact portion 1140 first, and then the load is carried on the upper surface portion 1110.
  • the contact portion 1140 since the contact portion 1140 protrudes, the upper surface portion 1110 may not be immediately depressed by the load of the user. Therefore, when the user sits or lies down, the contact portion 1140 may protect the upper surface portion 1110 from the load of the user applied to the air pocket 110.
  • the first expansion portion 1151 may be included in the first side surface 1121. When the air pocket 110 is inflated, the first expansion unit 1151 may be concave toward the hollow side so that the side portions 1120 of a plurality of adjacent air pockets 110 do not contact each other.
  • the second expansion portion 1152 may be included in the second side surface 1122.
  • the second expansion unit 1152 When the air pocket 110 is inflated, the second expansion unit 1152 may be formed concave toward the hollow side so that side surfaces of the adjacent plurality of air pockets 110 do not contact each other.
  • a plurality of second expansion portions 1152 may be formed on each of the second side surfaces 1122.
  • the air pocket 110 when air is supplied to the air pocket 110, the air pocket 110 is expanded. When the adjacent air pockets 110 expand and contact each other, pressure formation that each air pocket 110 must form is inhibited. In order to prevent this, the first expansion unit 1151 and the second expansion unit 1152 may be formed to be recessed at a predetermined depth toward the hollow side of the air pocket 110 in the side portion 1120.
  • the support 1160 may be included in the second side 1122.
  • the support 1160 may be convexly formed in the outward direction of the air pocket 110 between the plurality of second expansion parts 1152 formed on each of the second side surfaces 1122. That is, the support part 1160 may be formed between the two second expansion parts 1152.
  • the upper end of the support portion 1160 is connected to the contact portion 1140, thereby enhancing the support force of the contact portion 1140.
  • the first reinforcement portion 1171 is included in the first side surface 1121.
  • the first reinforcing portion 1171 may be formed to be inclined in an inwardly curved shape toward the lower end of the first side surface 1121 from the first connecting portion 1130.
  • the first reinforcing portion 1171 may be formed in a shape in which the width gradually narrows toward the lower portion of the first side surface 1121 from the first connecting portion 1130.
  • the second reinforcement portion 1172 is included in the second side surface 1122.
  • the second reinforcing part 1172 may be formed to be inclined in an inwardly curved shape from the first connecting part 1130 toward the lower end of the support part 1160.
  • the second reinforcing portion 1172 may be formed in a shape in which the width gradually narrows from the first connecting portion 1130 to the lower portion of the supporting portion 1160.
  • the first reinforcing portion 1171 and the second reinforcing portion 1172 have a stress applied by a user's load applied to an edge portion (ie, the first connecting portion 1130) to which the upper surface portion 1110 and the side portion 1120 are connected. As it is concentrated, it is possible to prevent the air pocket 110 from collapsing or abnormally sinking. In other words, the first reinforcing portion 1171 and the second reinforcing portion 1172 prevent deformation of the upper surface portion 1110 from the load on the upper surface portion 1110, thereby improving the strength of the air pocket 110 I can do it.
  • the first reinforcing portion 1171 and the second reinforcing portion 1172 are formed in a groove shape, and may be formed in a groove shape in which the width gradually narrows from the first connecting portion 1130 toward the lower portion of the side portion 1120.
  • the reinforcing portion 1170 may be formed in a protrusion shape, but in the case of the protrusion shape, it may be desirable to be formed in a groove shape because it may give a foreign feeling to the user.
  • the second connection part 1180 may be connected to the lower portion 130 of the air pocket 110.
  • the second connection part 1180 may be formed to be inclined outward toward the lower plate 130 from the end of the air pocket 110.
  • the lower plate 130 is coupled from the lower side of the plurality of air pockets 110 to shield the hollow of the air pockets 110.
  • the lower plate 130 may have a plate shape.
  • a nozzle 14 (see FIG. 9) for supplying and discharging air to the air pocket 110 may be formed on the lower plate 130. 8 will be described later in detail.
  • FIG. 4 is a plan view of the air pocket module according to FIG. 1.
  • the air pocket module 100 may include a plurality of air pockets 110. Specifically, a plurality of air pockets 110 are disposed in each of the horizontal and vertical directions, thereby forming a plurality of rows and columns to form one air pocket module 100.
  • the air pocket module 100 will be described as an example that includes an air pocket 110 arranged in 4 rows x 5 columns.
  • the air pocket module 100 includes a flow path 140 communicating with the plurality of air pockets 110.
  • the flow path 140 includes a first flow path 141 and a second flow path 142.
  • the first flow path 141 communicates the air pockets 110 adjacent to each row. That is, the first flow path 141 communicates air between adjacent air pockets 110 arranged in the horizontal direction.
  • One or more first flow paths 141 may be formed between adjacent air pockets 110.
  • two first flow paths 141 may be formed between adjacent air pockets 110.
  • the second flow path 142 communicates the air pockets 110 adjacent to each row. That is, the second flow path 142 communicates air between adjacent air pockets 110 arranged in the vertical direction.
  • the first flow path 141 may be formed in each of the first row, second row, third row, and fourth row.
  • the second flow path 142 is formed between the first row and the second row, so that the air pockets 110 between the first row and the second row can communicate with each other.
  • the air pockets 110 disposed in each row by the first flow path 141 may communicate with each other.
  • the second flow path 142 is further disposed so that the first row and the second row can communicate with each other.
  • FIG. 5 is a view showing an air pocket unit according to an embodiment of the present invention.
  • the air mattress 10 may include an air pocket unit 11.
  • the air pocket unit 11 may include one or more air pocket modules 100. Specifically, the air pocket unit 11 may include a pair of air pocket modules 100.
  • the pair of air pocket modules 100 may be formed of a first air pocket module 100a and a second air pocket module 100b.
  • the first air pocket module 100a and the second air pocket module 100b may be arranged such that the row arrangement of the air pockets 110 is symmetric to each other.
  • the first air pocket module 100a is disposed, and the second air pocket module 100b is disposed in contact with the first air pocket module 110a so that the row arrangement is symmetrical with the first air pocket module 100a. Can be.
  • the first row and the second row of the first air pocket module 100a are The second flow path 142 may be connected, and in the second air pocket module 100b, the third row and the fourth row may be connected by the second flow path 142.
  • the air pocket unit 11 includes an air pocket 110 arranged in 8 rows x 5 columns.
  • the air pocket unit 11 may have a plurality of air pockets 110 communicating with the first flow path 141 in each row of the first to eighth rows.
  • the first row and the second row may be communicated by the second flow path 142
  • the seventh row and the eighth row may be communicated by the second flow path 142.
  • the air pocket unit 11 forming 8 rows x 5 columns may be divided into a plurality of zones. At this time, it may be divided into a plurality of areas based on the location of the user's body parts.
  • the air pocket unit 11 may be divided into a first zone 11-1, a second zone 11-2, a third zone 11-3, and a fourth zone 11-4. have.
  • the first zone 11-1 is a portion where the user's shoulder is located, and may be formed of one or more rows of the air pocket unit 11.
  • the second zone 11-2 is a portion where the user's waist is located, and may be formed of one or more rows of the air pocket unit 11.
  • the third zone 11-3 is a portion where the user's hip is located, and may be formed of one or more rows of the air pocket unit 11.
  • the fourth zone 11-4 is a portion in which the user's thighs and knees are located, and may be formed of a plurality of rows of the air pocket unit 11.
  • the first zone 11-1 consists of two rows
  • the second zone 11-2 consists of one row
  • the third zone 11-3 consists of two rows.
  • the fourth zone (11-4) is described as consisting of three lines.
  • the part where the user's head and feet are located may be a fifth zone (not shown).
  • the air pocket 110 is not disposed in the portion where the head is located, and may be formed of a general mat. In general, the part where the head is located may not be provided with the air pocket 110 because the user may not need a pillow or a pressure change. Similarly, the air pocket 110 may not be disposed in the portion where the foot is located. However, the present invention is not limited thereto, and the air pocket 110 may be disposed on the user's head and foot, and the pressure may be adjusted.
  • the distance between each row of the air pocket 110 disposed in the air pocket unit 11 may be 150 mm. This is an interval that may not interfere with each other between adjacent air pockets 110 when the air pockets 110 are inflated.
  • the spacing between each column may be 125 mm. However, it is not limited thereto.
  • FIG. 6 is a view schematically showing a smart mattress system including an air pillow according to an embodiment of the present invention.
  • the mattress system 1 includes an air mattress 10, a user terminal 30, a server 50 and an air pillow 70.
  • the air mattress 10 includes the air pocket unit 11 described above, and it is possible to adjust the pressure of the air pocket 110 of the air pocket unit 11. Specifically, the pressure of the air pocket 110 may be adjusted for each zone divided into a plurality in the air pocket unit 11 of the air mattress 10 according to a set value or user information set and input by a user.
  • the user terminal 30 may receive user information including a user's body information, such as a user's body weight, a key, or a set value including an initial pressure value, an alarm setting, and the like.
  • the user terminal 30 transmits the set value or user information received from the user to the air mattress 10 or the air pillow 70.
  • the user terminal 30 may be any one of a laptop, computer, and mobile phone.
  • the server 50 may receive measurement data from the air mattress 10, analyze a user's sleep pattern and sleep quality, and transmit the analyzed sleep pattern and sleep quality to the user terminal 30.
  • the air pillow 70 may be connected to the air mattress 10, the user terminal 30 and the server 50.
  • the air pillow 70 is adjustable in pressure. In particular, when the user's sleeping posture is determined according to the pressure measurement value measured by the air mattress 10, the air pillow 70 may be adjusted accordingly.
  • FIG. 7 is a view showing an air mattress according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a view schematically showing a valve connection structure of an air mattress according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is an embodiment of the present invention It is a bottom view of the air pocket unit according to the embodiment.
  • the air mattress 10 includes an air pocket unit 11, a body part 12, a mattress control part 13, a nozzle 14, a supply line 15, a valve 16, It may include a pressure sensor unit 18 and the air pump 19.
  • One or more air pocket units 11 may be inserted into the body portion 12.
  • the two air pocket units 11 are inserted into the body portion 12.
  • the first air pocket unit llL may be disposed on the left side of the body portion 12
  • the second air pocket unit 11R may be disposed on the right side.
  • the first air pocket unit 11L and the second air pocket unit 11R may be respectively controlled through the mattress control unit 13.
  • the body portion 12 forms an overall shape of the air mattress 10, and the air pocket unit 11 is inserted.
  • An air pocket unit fixing part 121 for inserting the air pocket unit 11 may be formed in the body portion 12.
  • a first air pocket unit fixing portion 121L for inserting the first air pocket unit 11L and a second air pocket unit fixing portion 121R for inserting the second air pocket unit 11R may be formed.
  • the control unit fixing portion 122 for mounting the mattress control unit 13 may be formed.
  • the mattress control unit 13 is mounted on the body unit 12, and the mattress control unit 13 can control the air mattress 10. Specifically, the mattress control unit 13 is connected to the valve 16, the pressure sensor unit 18 and the air pump 19, the valve according to the pressure of the air pocket 110 measured by the pressure sensor unit 18 ( 16) can be controlled on and off and the operation of the air pump 19. Through this, the mattress control unit 13 may adjust the pressure of the air pocket unit 11.
  • the mattress control unit 13 includes a plurality of air pockets located in each of the first zone 11-1, the second zone 11-2, the third zone 11-3, and the fourth zone 11-4. 110) pressure can be adjusted.
  • the mattress control unit 13 may control the first air pocket unit 11L and the second air pocket unit 11R, respectively, which are disposed on the left and right sides of the body unit 12, respectively.
  • the nozzle 14 may be an inlet through which air is supplied and discharged to the air pocket 110.
  • the nozzle 14 may be installed on the lower plate 130 for supplying or discharging air to the air pocket 110.
  • One or more nozzles 14 may be formed for each zone of the first zone 11-1, the second zone 11-2, the third zone 11-3, and the fourth zone 11-4. As the nozzle 14 is formed for each zone, the pressure of the air pocket 110 can be adjusted for each zone of the air pocket unit 11.
  • the nozzle 14 communicating with the supply line 15 is illustrated as being formed one for each zone, but is not limited thereto.
  • more nozzles 14 may be formed in a region where the pressure change of the air pocket 110 is large.
  • the third region 11-3 where the hips are located and the fourth region 11-4 where the thighs and knees are located a large pressure change may occur due to a large body load.
  • more nozzles 14 may be formed in the third zone 11-3 and the fourth zone 11-4.
  • two nozzles 14 are disposed in the first zone 11-1, one nozzle 14 is disposed in the second zone 11-2, and the third zone 11-3 is disposed.
  • Three nozzles 14 are arranged, and two nozzles 14 may be arranged in the fourth zone 11-4.
  • the nozzles 14 may be arranged on both sides of the lower plate 130. have.
  • the supply line 15 can connect the nozzle 14 and the valve 16. One end of the supply line 15 is connected to the nozzle 14 and the other end is connected to the valve 16. At this time, a plurality of supply lines 15 may be provided, and each supply line 15 may be connected to a nozzle 14 and a valve 16 for each zone of the air mattress 10.
  • the supply line 15 is a first supply line 15-1 connected to the first zone 11-1, a second supply line 15-2 connected to the second zone 11-2 ), A third supply line 15-3 connected to the third zone 11-3 and a fourth supply line 15-4 connected to the fourth zone 11-4.
  • each supply line 15 is connected to the valve 16 may be made by switching the air supply to the air pocket 110 and the air discharge from the air pocket 110.
  • the supply line 15 can be connected to each zone. Specifically, each supply line 15 may be connected to each nozzle 14 installed in each zone. Therefore, it is possible to supply air and discharge air for each zone.
  • the valve 16 may control air supply from the air pump 15 (see FIG. 9) to the air pocket 110 and air discharge from the air pocket 110.
  • the valve 16 may be formed in the form of a solenoid valve.
  • valve 16 may be disposed in each zone, and may be installed in the supply line 15 for each zone.
  • Each valve 16 can be individually opened or closed, and pressure can be adjusted for each zone.
  • the valves 16 are formed in a solenoid form and connected to each other, so that the plurality of valves 16 can be opened at the same time, so that the plurality of supply lines 15 can communicate.
  • the preset valve 16 may be opened to maintain pressure balance between the zones. Specifically, when a pressure change of the air pocket 110 is sensed and pressure adjustment is required, all of the valves 16 of each zone may be opened, so that the supply lines 15 of each zone can communicate. The air is moved according to the pressure applied to each zone to maintain pressure balance between the zones. Specifically, air in the air pocket 110 may move from a high pressure zone to a low pressure zone.
  • the valve 16 corresponding to the zone where the pressure change is sensed may be opened.
  • the supply line 15 of the zone where the pressure change is less than a preset change value is blocked, so that the air in the zone where the pressure change is small does not move. Can be avoided.
  • a portion connected to the supply line 15 of the valve 16 to block the supply line 15 may be shielded.
  • the pressure sensor unit 18 can measure the pressure of the air pocket unit 11. That is, the pressure sensor unit 18 may detect a pressure change of the air pocket 110.
  • the pressure sensor unit 18 connected to each supply line 15 may measure the pressure of each zone of the air pocket 110. In other words, the pressure sensor unit 18 measures the pressure of the air pocket 110, but the first zone 11-1, the second zone 11-2, the third zone 11-3 and the fourth It is possible to measure the pressure of each zone 11-4.
  • the mattress control unit 13 includes a first zone 11-1, a second zone 11-2, a third zone 11-3 and a fourth zone ( 11-4) By controlling the air supply and air discharge of each air pocket 110, the pressure of the air pocket 110 can be adjusted.
  • the pressure sensor unit 18 may be disposed in the valve 16. That is, the pressure sensor 18 may be arranged to be connected to the other end of the supply line 15.
  • the air pump 19 is connected to the other side of the valve 16, it may be made in a form that can supply air to the supply line (15). Air may be supplied to the air pocket 110 through the air pump 19.
  • FIG. 10 is a block diagram schematically showing the configuration of an air mattress according to an embodiment of the present invention.
  • the air mattress 10 includes a mattress communication unit 20, a mattress memory unit 21, a time measurement unit 22, a pressure change amount calculation unit 23, a sleep attitude determination unit 24, and a pressure adjustment amount It includes a calculation unit 25, a custom pressure calculation unit 26, a microphone 27 and a snoring determination unit 28.
  • the mattress communication unit 20 may communicate with the user terminal 30 and the server 50 to transmit and receive data.
  • the mattress communication unit 20 may receive a set value or user information from the user terminal 30.
  • the set value includes a pressure intensity, sleep time, etc. that the user desires, and may be a set value for setting the conditions and environment of the air mattress 10, and the user information is the user's height, weight, clothing size, and health status It may be information related to the user's body including the back.
  • the mattress communication unit 20 may be connected to the server communication unit 52 (see FIG. 12) to transmit measurement data to the server 50.
  • the measurement data includes a pressure measurement value measured in the air mattress 10, a pressure change amount, a sleep time, a pressure adjustment amount for each zone, and the like.
  • the mattress memory unit 21 may store set values or user information transmitted through the mattress communication unit 20.
  • the measurement data calculated and calculated by the pressure sensor unit 18, the time measurement unit 22, the pressure change amount calculation unit 23, and the pressure adjustment amount calculation unit 25 may be stored.
  • the time measuring unit 22 measures the sleep time through the time using the air mattress 10.
  • the user can measure the time from the moment the air mattress 10 is turned on to the moment it is turned off.
  • the time set from the user terminal 30 may be measured as the sleep time.
  • the time measurement unit 22 may include a timer function. It may include an automatic shutdown function or an alarm function according to a sleep time set by a user. For example, when a time set by a user passes, functions such as pressure adjustment and pressure measurement of the air pocket 110 of the air mattress 10 may be automatically terminated.
  • the time measuring unit 22 may measure the time the user uses the air mattress 10 based on the pressure applied to the air pocket unit 11. For example, the time during which a load is applied to the air pocket unit 11 may be measured, and this may be measured as a use time.
  • the pressure change amount calculating unit 23 may calculate a pressure change amount of the air pocket unit 11 while the user uses the air mattress 10. Specifically, the pressure change amount calculating unit 23 calculates the pressure change amount of the air pocket unit 11 using the pressure measurement value measured in real time by the pressure sensor unit 18 during the sleep time.
  • the pressure change amount calculating unit 23 may calculate the pressure change amount for each zone.
  • the pressure change amount may be a difference between an initial pressure measurement value initially set by a set value or user information and a change pressure measurement value in which the pressure of the air pocket 110 is changed. That is, it is possible to calculate the pressure change amount by receiving the pressure values for each zone at the first time and the second time from the pressure sensor unit 18 measuring the pressure in each zone.
  • the first time may be an initial state in which air is supplied to the air pocket 110 by an initial pressure setting value, or may be a time that is a predetermined time earlier than the second time.
  • the pressure change amount calculating unit 23 may be a difference between the initial pressure measurement value and the change pressure measurement value.
  • the amount of pressure change at T2 time can be obtained by subtracting the initial pressure measurement value from the measured change pressure at T2 time.
  • the amount of pressure change at T3 time can be obtained by subtracting the initial pressure measurement value from the change pressure measurement value at T3.
  • the amount of pressure change may be obtained by a difference between the measured values of the changed pressure that change at intervals of 1 hour.
  • the amount of pressure change until T2 time which is one hour after T1 time, can be calculated by subtracting the pressure measurement value from T1 from the pressure measurement value from T2.
  • the sleep posture determining unit 24 may determine the user's sleep posture through the pressure change amount of the air pocket 110 calculated by the pressure change amount calculating unit 23.
  • the amount of pressure change in the first zone 11-1 is larger than the amount of change in the other zone, it may be determined that the user lies on the side.
  • a relatively heavy load is applied to the first region 11-1 of the shoulder portion, and less load is applied to the second region 11-2 of the waist portion.
  • the pressure change amount in the third zone 11-3 is greater than the pressure change amount in the other zone, it may be determined that the user lies on his back.
  • a lot of load is applied to the entirety of the third zone 11-3 located in the hip, it can be understood that the user is lying straight.
  • certain loads are concentrated in the first zone 11-1 and the second zone 11-2, or the second zone 11-2 and the third zone 11-3 are loaded. If a load is applied to the area, it may be determined that the user is crouching.
  • the user's posture can be grasped according to the load distribution for each zone. Specifically, during the user's sleeping time, through the pressure change of the air pocket 110 for each zone, the user's sleeping posture, including the lying position, lying on the back, lying on the back, crouching, etc. You can.
  • the pressure adjustment amount calculating unit 25 calculates a pressure adjustment amount for positioning the pressure of the air pocket unit 11 within an optimum air pocket pressure range according to a user through the calculated pressure change amount. For example, the pressure adjustment amount calculating unit 25 may calculate the pressure adjustment amount for each zone in which the user can feel comfortable according to the user's sleeping posture. That is, it is possible to calculate the optimum pressure range for each zone according to the sleeping posture.
  • the optimum pressure range may be a range from a preset lower limit value to a preset upper limit value of the pressure determined by a set value and user information, or a range from a preset lower limit value to an upper limit value according to a user's posture.
  • the pressure adjusting amount calculating unit 25 may calculate a pressure adjusting amount so that the pressure of the air pocket 110 of the corresponding zone becomes lower than a preset upper limit in a region in which the pressure change amount of the plurality of zones is higher than a preset upper limit. In addition, in a region in which the pressure change amount is lowered below a preset lower limit value among the plurality of zones, the pressure adjustment amount may be calculated such that the pressure of the air pocket 110 in the zone is higher than the preset lower limit value.
  • the mattress control unit 13 may adjust the air in the air pocket 110.
  • the mattress control unit 13 to discharge the air of the air pocket 110 in accordance with the pressure adjustment amount calculated by the pressure adjustment amount calculation unit 25, the area where the pressure change amount is higher than a predetermined upper limit value among the plurality of zones Can be controlled.
  • the area in which the pressure change amount is lowered below a preset lower limit value among the plurality of zones may be controlled to supply air to the air pocket 110 according to the pressure adjustment amount calculated by the pressure adjustment amount calculation unit 25.
  • a difference in pressure applied to each zone of the air mattress 10 may occur.
  • the air in the air pocket 110 of the zone is discharged.
  • the pressure in the third zone 11-3 may be adjusted to be lower than a preset upper limit.
  • the custom pressure calculator 26 may measure the load of each user's zone according to the initial pressure measurement value measured by the pressure sensor unit 18. According to the user information or the measured load value for each zone, the pressure adjustment amount according to the user may be calculated. For example, when the user lies down, the pressure of the air pocket 110 for each zone according to the user's body is measured by measuring which zone is heavily loaded and which zone is less loaded based on the initial pressure measurement. Can be obtained. Accordingly, the pressure of the air pocket 110 can be adjusted according to the user's body.
  • the snoring of the user may be determined through the microphone 27 and the snoring determining unit 28.
  • the microphone 27 may measure noise around the air mattress 10 during the use time of the air mattress 10.
  • the snoring determination unit 28 when noise is detected in the microphone 27, the amount of pressure change of the air pocket 110 during a preset time range T4 based on the noise detection time T3 when the noise is detected By checking the average change amount, it is possible to detect whether the user is snoring.
  • FIG. 11 is a block diagram schematically showing the configuration of a server according to an embodiment of the present invention.
  • the server 50 may include a server control unit 51, a server communication unit 52, a server memory unit 53, a sleep pattern analysis unit 54, and a sleep quality analysis unit 55
  • the server 50 receives the measurement data from the air mattress 10, analyzes the user's sleep pattern and sleep quality, and transmits it to the user terminal 30.
  • the server control unit 51 may control the server communication unit 52, the server memory unit 53, the sleep pattern analysis unit 54, and the sleep quality analysis unit 55.
  • the server communication unit 52 may communicate with the air mattress 10 and the user terminal 30. Specifically, measurement data may be transmitted from the air mattress 10, and the analyzed sleep pattern information and sleep quality information may be transmitted to the user terminal 30.
  • the server memory unit 53 stores user measurement data, sleep pattern information, and sleep quality information for each user.
  • the sleep pattern analysis unit 54 may analyze the sleep time and sleep posture based on the measured data. Specifically, the sleep time analysis may calculate daily sleep time, weekly average sleep time, and monthly average sleep time based on the sleep time data transmitted from the time measurement unit 22.
  • the sleep pattern analysis unit 54 may receive a user's sleep attitude from the sleep attitude determination unit 24.
  • the sleep pattern analysis unit 54 may grasp each posture maintenance time, and analyze a main sleep posture and a time for each sleep posture that the user mainly takes during the sleep time.
  • the sleep pattern analysis unit 54 may receive a pressure measurement value or a change in pressure, and determine and analyze a user's sleep posture based on this. By grasping each posture maintenance time, it is possible to analyze the main sleep posture and the time for each sleep posture that the user mainly takes during the sleep time.
  • the sleep quality analysis unit 55 may classify a user's sleep state into a deep sleep state, a shallow sleep state, and a waking state, and judge and analyze the sleep state based on the measured data to score sleep quality.
  • the sleep quality analysis unit 55 when the average change amount (that is, the average change rate) of the pressure change amount in the entire area of the air pocket 110 is a preset range A, the user enters a deep sleep state (NREM sleep: nonrapid eye movement sleep). I can judge. In addition, when the average change amount of the pressure change amount in the entire area of the air pocket unit 11 is a preset range B, the user may determine that the user is in a shallow sleep state (REM sleep: rapid eye movement sleep). In addition, when the average change amount of the pressure change amount of the entire area of the air pocket unit 11 is a preset range C, the user may determine that the user is awake.
  • NREM sleep nonrapid eye movement sleep
  • the sleep quality analysis unit 55 assigns a score to each range of A, B, and C according to the average change amount of the pressure change amount of the entire area of the air pocket unit 11, and calculates the average value according to the sleep time to the user You can score the sleep quality. Specifically, in the case of the preset range A, a score a is given, in the case of the preset range B, a score b is given, and in the case of the preset range C, a score c may be assigned.
  • the sleep quality analysis unit 55 determines that the average change in pressure is 10% or less, and the deep sleep state. If the average change in pressure is more than 10% and 30% or less, the sleep quality analysis unit 55 determines that it is in a shallow sleep state. , If the average change in pressure is more than 30%, it can be determined to be awake. In addition, 10 points can be given in a deep sleep state, 5 points in a shallow sleep state, and 1 point in a waking state. In this way, scores can be given to each step, the scores of each state over time are summed, and the sleep quality score can be calculated by dividing by the total time.
  • 12 illustrates a process of scoring sleep quality according to an embodiment of the present invention.
  • 12A is a graph showing a rate of pressure change over time in order to score sleep quality according to an embodiment of the present invention, and
  • FIG. 12B shows an equation for scoring sleep quality according to FIG. 12A.
  • the sleep quality analysis unit 55 shows the average change amount of the pressure change amount of the entire area of the air pocket unit 11 measured by the pressure change rate measurement unit 19 over time.
  • the average amount of change in pressure can be expressed at 1 hour intervals.
  • 12A is an example, for example, the user's sleep time is from 12 am to 9 am, for example, the graph showing the pressure change rate of the air pocket unit 11 measured during the sleep time.
  • the average amount of change in pressure is in a preset range B, and the user can determine that the user is in a shallow state of sleep.
  • the average amount of change in pressure is less than or equal to the preset range A, and the user may determine that the user is in a deep sleep state.
  • the average amount of change in pressure measured in the preset range A is 3 hours from 3 to 7 hours
  • the total measured time in the preset range B is 1 to 3 hours and 7 to 8 hours. It is a time
  • the time measured in the preset range C is 2 hours from 12 to 1 hour and 8 to 9 hours.
  • sleep quality can be scored.
  • a high score can be given when in a deep sleep state
  • a low score can be given when awake
  • a middle score can be given when in a shallow sleep state.
  • an average score of sleep quality may be obtained by multiplying a score corresponding to each sleep state and a time maintaining each sleep state, and dividing the total time.
  • the average score can be calculated by dividing the total sleep time by 9 hours.
  • the preset range A may be assigned 10 points
  • the preset range B may be assigned 5 points
  • the preset range C may be assigned 1 point.
  • sleep quality may be scored by dividing the sum of (10x5), (5x3), and (1x2) by 9, which is the total sleep time.
  • FIG. 13 shows a setting screen of a user terminal according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 14 shows a sleep quality score screen of a user terminal according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 15 shows an embodiment of the present invention It shows a sleep pattern analysis screen of a user terminal according to an example.
  • FIG. 13 a user may manually adjust pressure through a pressure adjustment menu (x1).
  • FIG. 13 illustrates, for example, that the user manually adjusts the pressure through the pressure adjustment menu x1, but is not limited thereto.
  • the pressure may be automatically adjusted by a configuration including the mattress control unit 13 and the pressure adjustment amount calculation unit 25.
  • the settings of the first air pocket unit llL disposed on the left side and the second air pocket unit 11R disposed on the right side can be switched.
  • the user can set the use time of the air mattress 10, that is, the sleep time.
  • the user is not limited to setting the sleep time, and may be automatically set according to the user's air mattress 10 use time.
  • the user may input a user's physical condition including height, weight, and the like.
  • the mattress system 1 may score and provide sleep quality to a user through the user terminal 30. To allow the user to check their sleep quality, the total score is displayed, and the user's sleep status over time is graphed. In addition, it is possible to display the total sleep time, the sleep time in the deep sleep state, the sleep time in the shallow sleep state, and the sleep time in the waking state.
  • the mattress system 1 shows a screen providing a sleep pattern to a user through the user terminal 30.
  • the total sleep time can be displayed, and the time can be displayed for each sleep posture. For example, a time according to a user's posture may be displayed, such as lying on his back, lying on his side, or crouching. Based on this, the user's posture maintained for the most time can be displayed as the main sleep posture.
  • FIG. 16 is a perspective view showing an air pillow according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 17 is a configuration diagram showing the configuration of an air pillow according to an embodiment of the present invention.
  • the air pillow 70 includes a cover 71, an air cell 72, a pillow valve 73, an air supply unit 74, a pressure measuring unit 75, a pillow communication unit 76 and A pillow control unit 77 may be included.
  • the cover 71 may form the appearance of the air pillow 70.
  • the air cell 72 may be disposed inside the cover 71.
  • the air cell 72 may have a hollow formed therein to expand by air inflow or contract by air outflow.
  • the air cell 72 may include a first air cell 72a and a second air cell 72b.
  • two air cells 72 are provided as an example, but the present invention is not limited thereto, and one air cell 72 may be provided and a plurality of air cells 72 may be provided.
  • the first air cell 72a may be located at the head portion of the user, and the second air cell 72b may be located at the neck portion of the user. Therefore, the height of the user's neck and head can be adjusted, respectively.
  • the first air cell 72a may be located in the 2/3 part from the top of the pillow 70, and the second air cell 72b may be located in the 1/3 part below it.
  • Each of the first air cell 72a and the second air cell 72b may be connected to the first nozzle 721 and the second nozzle 722, respectively.
  • the first nozzle 721 may be an inlet that enables air supply to the first air cell 72a and air discharge in the first air cell 72a.
  • the second nozzle 722 may be an inlet through which air can be supplied to the second air cell 72b and air can be discharged from the second air assembly 72b.
  • the first nozzle 721 and the second nozzle 722 are provided on the first air cell 72a and the second air cell 72b, respectively, so that the pressures of the first air cell 72a and the second air cell 72b are respectively adjusted. You can.
  • the first nozzle 721 and the second nozzle 722 are described as an example, but the present invention is not limited thereto, and the nozzles correspond to the number of air cells 72 so that the air cells 72 ) Can be provided in each.
  • the pillow valve 73 may control air supply from the air supply unit 74 to the air cell 72 and air discharge from the air cell 72.
  • the valve 73 is formed in the form of a solenoid valve. However, the present invention is not limited thereto, and may include all of various valve 73 types.
  • the air supply unit 74 may supply air to the air cell 72. Specifically, air may be supplied into the hollow interior of the air cell 72.
  • the air supply unit 74 may be formed of a pump for supplying air.
  • the air supply unit 74 may be provided in the cover 71.
  • the air supply unit 74 may supply air into the air cell 72 through the first supply line 741 and the second supply line 742.
  • the first supply line 741 may connect the first nozzle 721 of the first air cell 72a and the pillow valve 73
  • the second supply line 742 may be the second nozzle of the second air cell 72b. 722 and the pillow valve 73 may be connected.
  • air supplied from the air supply unit 74 may be supplied to the first air cell 72a through the first supply line 741.
  • air supplied from the air supply unit 74 may be supplied to the second air cell 72b through the second supply line 742.
  • the pressure measuring unit 75 may measure the pressure of the air cell 72.
  • the pressure measuring unit 75 measures the pressure of the air cell 72, but can measure the pressure of the first air cell 72a and the pressure of the second air cell 72b, respectively.
  • the pressure measuring unit 75 may be provided inside the pillow valve 73.
  • one pressure measuring unit 75 is connected to the first supply line 741 and the second supply line 742 within the pillow valve 73, so that the first supply line 741 and the second supply The pressure of each line 742 can be measured. Accordingly, the pressure measuring unit 75 may measure the pressure of each of the first air cell 72a and the second air cell 72b.
  • the pillow communication unit 76 may transmit and receive data by communicating with the mattress communication unit 20, the user terminal 30 and the server 50 of the air mattress 10. Specifically, the pillow communication unit 76 may receive a set value or user information from the user terminal 30. In addition, the pillow communication unit 76 may receive a sleep posture of the user according to the pressure measurement value measured in the air mattress 10 from the mattress communication unit 20.
  • Pillow control unit 77 is disposed inside the cover 71, it is possible to adjust the pressure of the air cell (72).
  • the pillow control unit 77 may adjust the pressure of the air cell 72 according to the initial set value received from the user terminal 30.
  • the pillow control unit 77 controls the air supply unit 74 and the pillow valve 73 to control the pressure of the air cell 72 according to the sleeping posture of the user received from the mattress communication unit 20 by the pillow communication unit 76. Can be adjusted. For example, when it is determined that the pressure change amount of the third zone 11-3 in which the hip is positioned in the air mattress 10 is greater than the pressure change amount of the other zone, it may be determined that the user lies on his back.
  • the pillow control unit 77 supplies air to the second air cell 72b when it is determined that the user lies on his back according to the measured pressure measurement value transmitted from the mattress communication unit 20 of the air mattress 10
  • the pressure of the second air cell 72b can be increased.
  • the pillow control unit 77 is determined to be lying on the side. It is possible to increase the pressure of the first air cell 72a by supplying air to the first air cell 72a where the user's head is located.
  • the pressure of the air pillow 70 is adjusted according to the sleeping posture of the user, thereby providing a comfortable sleep for the user.
  • FIG. 18 is a plan view showing an air pillow according to another embodiment of the present invention.
  • the air pillow 70 may include a plurality of air cells 72.
  • the first air cell 72a may include 1-1 air cells 72a-1 to 1-10 air cells 72a-10. That is, a plurality of air cells 72a-1, 72a-2, ..., 72a-n may be formed in a form in communication with each other on the head portion of the user.
  • the second air cell 72b may include 2-1 air cells 72b-1 to 2-5 air cells 72b-5. That is, a plurality of air cells 72b-1, 72b-2, ..., 72b-n may be formed in communication with each other on the neck portion of the user.
  • 19A and 19B are flowcharts illustrating a method of operating an air mattress according to an embodiment of the present invention.
  • the mattress system 1 is configured such that the air mattress 10 or the air pillow 70 receives a set value including an initial pressure value, an alarm time, etc. from the user terminal 30 or user's body information. It may be started from the setting value information receiving step (S100) of receiving the included user information.
  • the air mattress 10 may include an air mattress adjusting step (S200) for adjusting the pressure of the air pocket 110 during the time of use.
  • S200 air mattress adjusting step
  • an initial pressure adjustment step (S210) of adjusting the air pocket 110 pressure of the air mattress 10 is performed according to the received set value or user information.
  • the initial pressure adjustment step of the air mattress (S210) may adjust the initial pressure of the air mattress 10 based on the set value or user information transmitted in the information reception step (S100). For example, when the user sets the initial pressure value of the air mattress 10 through the user terminal 30 to 50pa, the pressure of the air mattress 10 in the initial pressure adjustment step (S210) corresponds to 50pa This can be adjusted.
  • the user may input a pressure range for setting the strength of the air mattress 10 in the user terminal 30.
  • the pressure control range may be 1pa to 100pa. This can be divided into 5 ranges.
  • the first range, the lowest pressure range ranges from 1pa to 20pa.
  • the second range may be divided into 21pa to 40pa, the third range from 41pa to 60pa, the fourth range from 61pa to 80pa, and finally the fifth range from 81pa to 100pa.
  • the first range is a range in which the pressure is the lowest, and the strength of the air mattress 10 is low. Therefore, it is possible to implement a fluffy air mattress 10.
  • the fifth range is a range in which the pressure range is the highest, and the strength of the air mattress 10 is high, so that a rigid air mattress 10 can be implemented.
  • a step (S220) of detecting a pressure change for each zone of the air pocket unit 11 may be performed.
  • the pressure of the air pocket 110 which changes according to the user's movement, can be measured in real time through the pressure sensor unit 18.
  • the pressure sensor unit 18 may measure the pressure of the air pocket 110 for each zone in the air pocket unit 11.
  • the pressure measurement step (S220) may include a pressure change amount calculation step (S230) for calculating the pressure change amount of the air pocket 110 through the pressure change amount calculation unit 23 using the pressure measurement value measured in real time. .
  • the pressure change amount calculation unit 23 calculates the pressure change amount of the air pocket 110 through the air pocket 110 pressure measurement value of the air mattress 10 measured in real time in the mattress pressure measurement step (S230). can do.
  • the pressure change amount calculator 23 may calculate the pressure change amount for each zone of the air pocket unit 11. In other words, it is possible to calculate the amount of change in pressure for each zone.
  • It may include a step (S240) of checking whether the amount of pressure change calculated in the step of calculating the amount of pressure change is greater than or equal to a predetermined change value.
  • the pressure change detection step S220 may be performed again.
  • a pressure change retention time measurement step S250 may be performed to determine whether the pressure changed state is maintained for a predetermined time.
  • the posture lying on the side may be maintained for less than 1 minute, and then changed to the prone position.
  • the time lying on the side is measured in less than 1 minute because it is a posture generated in the process of twisting until the user changes the posture. That is, the user may not have changed to a side-down position, but a side-down position may have been taken in the process of changing the position. In this case, it is necessary to adjust the pressure of the air pocket 110 to correspond to the prone position, without having to adjust the pressure of the air pocket 110 to correspond to the side lying down.
  • the pressure change holding time measurement step S250 may be a step for determining whether the user's sleep posture change is completed. As described above, when the user's sleeping posture change is completed, a more comfortable sleeping environment of the air mattress 10 may be provided when the pressure of the air pocket 110 is adjusted to correspond to the sleeping posture.
  • the user's sleep posture may be determined through the sleep posture determination unit 24 (S260).
  • the user's sleep posture may be determined based on the pressure change amount of the air pocket 110 calculated in the pressure change amount calculation step S230.
  • the air mattress 10 includes a plurality of first zones 11-1, second zones 11-2, third zones 11-3 and fourth zones 11-4. It is divided into zones, and the user's sleep posture can be determined according to the amount of pressure change in each zone. For example, when the amount of pressure change in the first zone 11-1 is greater than the amount of pressure change in the other zone, it may be determined to be in a lying position, and the amount of pressure change in the third zone 11-3 may be different pressure. If it is greater than the amount of change, it can be judged by lying on your back.
  • the pressure change amount when the pressure change amount is maintained for a predetermined time in the pressure change holding time measurement step (S250), it may include a pressure change zone checking step (S270) to check whether the zone where the pressure is changed is two or more zones.
  • the pressure change zone confirmation step (S270) and the sleep attitude determination step (S260) may be performed simultaneously, or the pressure change zone confirmation step (S270) may be performed after the sleep attitude determination step (S260), and the sleep attitude determination Step S260 may be omitted. If the sleep attitude determination step S260 is omitted before the pressure change zone checking step S270, the sleep attitude may be determined based on the pressure change amount later.
  • the valves 16 of the pressure-changed zones are opened (S271) to connect the supply lines 131 between the pressure-changed zones to communicate with each other It can be done.
  • the valve 16-1 and the third zone 11- of the first zone 11-1 3) by opening the valve 16-3, so that the supply line 15-1 of the first zone 11-1 and the supply line 15-3 of the third zone 11-3 are connected to each other. can do.
  • the air in the high pressure zone moves to the low pressure zone.
  • the first pressure adjustment step (S272) for adjusting the pressure between the zones may be performed by the air movement between the zones.
  • the valve 16 can be kept open for a period of time to enable air movement between zones.
  • valve 16 When the air movement between zones is completed, the valve 16 may be closed again (S273).
  • the time for the valve 16 to remain open may be a time to allow air movement to be close to an optimal pressure range for each zone corresponding to the sleep attitude determined in step S260. .
  • the mattress control unit 13 determines that, The mattress control unit 13 may close the valve 16 to block air movement.
  • the pressure adjustment amount for each zone may be calculated according to the sleep attitude of the user determined by the sleep attitude determination unit 24 (S280).
  • the air is moved between the air pockets 110 according to the pressure applied to the air pockets 110, thereby adjusting the pressure and adjusting the posture of the user. Fine adjustment using the air pump 19 is necessary to provide the customized pressure.
  • the pressure adjustment amount for each zone calculated to correspond to the user's sleeping posture may be calculated by the pressure adjustment amount calculation unit 23.
  • the pressure adjustment amount may be determined according to the sleep attitude determined in the sleep attitude determination step S260.
  • the mattress pressure adjustment amount calculation step S280 may calculate the pressure adjustment amount of the air pocket 110 according to the sleep posture of the user determined in the sleep posture determination step S260.
  • the pressure adjustment amount may be calculated such that the pressure of the air pocket 110 of the third zone 11-3 is lower than a preset upper limit.
  • a second pressure adjusting step (S290) of adjusting the pressure of the air pocket 110 in each zone according to the calculated pressure adjustment amount may be included.
  • the air of the air pocket 110 can be discharged or air can be injected.
  • the pressure of the air pocket 110 in a pressure-regulated state in the first pressure adjustment step (S272) and the optimum pressure range of the air pocket 110 according to the sleeping posture are compared. After that, the pressure of the air pocket 110 may be adjusted to fall within the optimum pressure range of the air pocket 110 according to the sleeping posture.
  • 20 is a flowchart illustrating a method for stopping snoring according to an embodiment of the present invention.
  • a snoring detection step (S300) for detecting whether or not snoring may be included.
  • the snoring detection step (S300) may include a noise detection step (S310), a snoring status checking step (S320), and a snoring stopping step (S330).
  • noise may be detected through the microphone 27.
  • the snoring condition checking step (S320) when noise is detected in the noise detecting step (S310), the average change amount of the pressure change amount calculated during the preset time range T4 from the noise detecting time point T3 is a preset range You can check the snoring condition by checking if it is within D.
  • the average change amount of the pressure change amount is within the preset range D, it is recognized as a snoring condition, and if the average change amount of the pressure change amount is less than or exceeds the preset range D, it can be recognized as external noise.
  • the preset range D may be a range in which the user can determine that the user is sleeping while using the bed.
  • the minimum value of the preset range D may be determined by the minimum load applied when the user uses the bed.
  • the amount of pressure change is lower than the minimum value of the preset range D, it may be a case where the user does not use the mattress. Therefore, when the user does not use the mattress, the sound sensed by the microphone 27 can be recognized as external noise.
  • the maximum value of the preset range D may be determined by the amount of pressure change when the user moves to the maximum in the sleeping state. If the amount of pressure change exceeds the maximum value of the preset range D, it may be a case in which the user uses the mattress in a waking state, not in a sleeping state. Therefore, the noise sensed by the microphone 27 when the amount of pressure change exceeds a preset range D may be recognized as external noise. For example, the noise detected when the user's movement is large may be determined as an external noise, not a snoring sound of the user, such as a TV sound or a user's conversation sound.
  • the preset range D may include a preset range A determined to be a deep sleep state (NREM sleep) and a preset range B determined to be a shallow sleep state (REM sleep).
  • NREM sleep deep sleep state
  • REM sleep shallow sleep state
  • the snoring stopping step (S330) if it is determined that the user is snoring in the snoring state checking step (S320), air is introduced to the user by repeating air inflow and air discharge of the air pocket 110 or the air cell 72. By doing so, the snoring can be stopped by changing the user's deep sleep state (NREM sleep) to a shallow sleep state (REM sleep).
  • NREM sleep deep sleep state
  • REM sleep shallow sleep state
  • 21 is a flowchart illustrating an alarm generating method according to an embodiment of the present invention.
  • an alarm step (S400) for waking the user's sleep state may be included.
  • the alarm step (S400) may include an alarm setting confirmation step (S410), a sleep state confirmation step (S420), a sleep state switching step (S430), and an alarm generation step (S440).
  • the sleep state checking step (S420) if the alarm setting is confirmed in the alarm setting checking step (S410), before the preset alarm time (T5) from the alarm time, the user's sleep state from the sleep state determination step (S260) is deep. You can check whether it is (NREM sleep) or shallow sleep (REM sleep).
  • the sleep state switching step (S430) if the sleep state of the user identified in the sleep state checking step (S420) is a deep sleep state (NREM sleep), before the preset alarm time T5 from the alarm time, the air pocket 110 Alternatively, the pressure of the air cell 72 may be adjusted to switch the user's sleep state from a deep sleep state (NREM sleep) to a shallow sleep state (REM sleep).
  • the sleep state switching step (S430) may include a vibration generating step 431 and a stretching generating step (S432).
  • the vibration generation step (S431) repeats air intake and air discharge of the air pocket 110 or the air cell 72 to the user. Vibration can be applied. Specifically, the air of the plurality of air pockets 110 may be repeatedly introduced and discharged at the same time, or the air of the plurality of air cells 72 may be simultaneously introduced and discharged to generate vibration.
  • a stretching generation step may be included to change the user's deep sleep state (NREM sleep) to a shallow sleep state (REM sleep).
  • Stretching step (S1032) may induce the air inlet and outlet of the air pocket 110 between each zone in contrast to the inlet and outlet, stretching the user's body.
  • the air inlet and the air outlet of the air cell 72 may be introduced and discharged in contrast to each of the plurality of cells.
  • an alarm may be generated at the scheduled time of the alarm received in the setting value information receiving step (S100).
  • 22 is a flow chart showing a method of operating an air bag according to an embodiment of the present invention.
  • the mattress system 1 includes an air mattress 10 or an air pillow 70 from a user terminal 30 including a set value including an initial pressure value, an alarm time, or the user's body information. It may be started from the setting value information receiving step (S100) of receiving user information.
  • the pillow operating method (S500) may include a pillow initial pressure adjustment step (S510) for adjusting the pressure of the air cell 72 of the air pillow 70, respectively, according to the received set value or user information. have.
  • the initial pressure of the air pillow 70 may be adjusted based on the set value or user information transmitted in the information receiving step (S100), similar to the initial pressure adjusting step of the air mattress (S210).
  • the pressure of the air cell 72 that changes according to the user's movement may be measured in real time through the pressure measurement unit 75.
  • the pressure of the air cell 72 changing in real time may be measured through the pressure measurement unit 75.
  • the pressure measuring unit 75 may measure the pressure of one or more air cells 72 formed on the air pillow 70, respectively. For example, when two air cells 72 are formed, the pressure of each of the two air cells 72 may be measured.
  • the pressure of each of the first air cell 72a and the second air cell 72b may be measured in real time through the pressure measurement unit 75.
  • the user's sleep posture information determined through pressure measurement may be received from the air mattress 10 (S530).
  • the pressure adjustment amount may be calculated through the pressure adjustment amount calculating unit 25 based on the user's sleep attitude and the pressure measurement value measured in real time in the pressure measurement step S520 (S540) (S540). In other words, it may include a pressure adjustment amount calculation step (S540) for calculating the pressure adjustment amount of the air cell 72 based on the pressure change amount calculated through the pressure adjustment amount calculation unit 25.
  • the pressure adjustment amount may be determined according to the sleep attitude determined in the sleep attitude determination step S260. For example, when it is determined that the user is lying on the side, a load is further applied to the first air cell 72a located at the user's head area, and the second air cell 72b is located at the user's neck area. Less load can be applied. Accordingly, air may be introduced into the first air cell 72a located at the head of the user, and the air of the second air cell 72b located at the neck of the user may be discharged. Alternatively, air may be introduced into the first air cell 72a by reducing the air inflow amount of the second air cell 72b compared to the air inflow amount. Therefore, when the user is lying on the side, it is possible to prevent pressure from being applied to the neck. In other words, depending on the load applied to the first air cell 72a and the second air cell 72b, the air inflow amount and the air discharge amount may be determined.
  • It may include a pillow pressure adjustment step (S550) for controlling the pressure of the air cell 72 according to the pressure adjustment amount calculated by the pressure adjustment amount calculation unit 25.
  • S550 pillow pressure adjustment step
  • the pillow pressure adjustment step (S550) may adjust the pressure of the air cell 72 according to the pressure adjustment amount calculated in the pillow pressure adjustment amount calculation step (S540).
  • the pillow control unit 77 of the air pillow 70 is connected to the first air cell 72a located at the head of the user. It can be controlled to introduce air.
  • the pillow control unit 77 of the air pillow 70 applies air to the second air cell 72b located at the user's neck. It can be controlled to flow.
  • the server 50 receives the measurement data including the pressure measurement value, the pressure change amount, the sleep time, the pressure adjustment amount for each zone from the air mattress 10, and sleep information for analyzing the user's sleep pattern and sleep quality Can be analyzed.
  • the sleep information analysis may analyze a sleep pattern in which the server 50 analyzes the sleep posture and sleep time based on the measurement data transmitted from the air mattress 10.
  • the sleep pattern analysis measures each zone where the pressure is increased by the pressure sensor unit 18 through the sleep pattern analysis unit 54 to determine a user's sleep posture, but the pressure of the first zone 11-1 When the amount of change is larger than the amount of change in other areas, it may be determined that the user lies sideways. In addition, when the pressure change amount in the third zone 11-3 is greater than the pressure change amount in the other zone, it may be determined that the user lies on his back. By analyzing the main sleep posture and the time for each sleep posture that the user takes during the sleep time, the user can provide the user with the sleep pattern information.
  • the server 50 Based on the measurement data transmitted from the air mattress 10, the server 50 classifies the user's sleep state into a deep sleep state, a shallow sleep state, and awake state, and determines a sleep state based on the measured data , Sleep quality analysis for analyzing sleep quality.
  • the sleep state determination may determine whether the sleep state of the use is a deep sleep state (NREM sleep) or a shallow sleep state (REM sleep) based on the average change amount of the pressure change amount calculated in the pressure change amount calculation step (S230).
  • NREM sleep deep sleep state
  • REM sleep shallow sleep state
  • the mattress control unit 13 when the average change amount of the pressure change amount of the air pocket 110 calculated in the pressure change amount calculation step (S230) is a preset range A, the user NREM sleep). In addition, when the average change amount of the pressure change amount of the air pocket 110 is the preset range B, the mattress control unit 13 may determine that the user is in a shallow sleep state (REM sleep).
  • REM sleep shallow sleep state
  • the user's sleep information analyzed by the server 50 may be transmitted to the user terminal 30 to provide information providing sleep information to the user.

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Abstract

본 발명은 에어포켓의 압력 조절 및 압력 측정이 가능한 에어 매트리스; 및 상기 에어 매트리스로부터 상기 에어포켓의 압력 측정값을 포함하는 측정 데이터를 전송받아 사용자의 수면 패턴을 분석하고, 수면 퀄리티를 점수화하는 서버;를 포함하되, 상기 에어 매트리스는, 복수의 행 및 열로 배열된 상기 에어포켓이 복수의 구역으로 구분된 에어포켓 유닛; 상기 에어포켓 유닛의 각 구역별로 압력을 측정하는 압력 센서부; 및 각 구역의 상기 에어포켓의 압력을 조절하는 밸브;를 포함하여, 상기 에어포켓의 압력 변화가 복수의 구역에서 감지되면, 기 설정된 상기 밸브를 개방하여, 구역 간의 압력 평형을 유지하는 것을 특징으로 하는 매트리스 시스템을 제공할 수 있다.

Description

매트리스 시스템
본 발명은 사용자의 수면 자세에 따라 에어 매트리스의 압력 조절이 가능한 매트리스 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 침구용 매트리스는 내부에 코일 스프링을 구비하는 스프링 매트리스가 많이 사용되고 있다. 그러나 스프링 매트리스는 일부분에 가해진 충격이 주변에 전달되어 진동이 생기게 되고, 코일 스프링의 탄성은 제조시 일괄적으로 설정되어 사용자가 임의로 쿠션의 강도를 조절할 수 없으며, 장기간 사용시 코일 스프링의 탄성력이 저하되는 문제점이 있다.
이러한 스프링 매트리스의 단점을 보완하고자, 매트리스의 내부를 공기로 채운 에어 매트리스가 사용된다.
일반적으로 에어 매트리스란 공기를 주입하여 내부에 형성된 공기압을 통해 적절한 쿠션이 이루어지도록 한다. 이러한 에어 매트리스는 복수개의 에어 포켓 형태로 이루어진 쿠션부, 쿠션부의 하면에 접합되는 하판 및 쿠션부 측면을 지지하기 위한 프레임 결합체로 구성된다.
그러나, 기존의 에어 매트리스는 제조시에 설정된 공기의 압력 변경이 불가능하다. 따라서, 사용자의 수면 자세에 따라 에어 매트리스 및 에어 베개의 압력 조절이 불가능하다.
또한, 사용자가 원하는 대로 매트리스의 강도나 압력을 조절하기 어려운 문제점이 있다.
또한, 사용자의 수면의 질 및 수면 패턴을 측정하고 분석하는 것이 불가능하다.
본 발명의 실시예들은, 사용자의 수면 자세를 판단하여, 사용자의 수면 자세에 따라 에어 매트리스의 압력 조절이 가능한 매트리스 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 사용자의 신체 부위에 따라 에어 매트리스를 복수의 구역으로 구분하고 각 구역의 압력 측정을 통해, 사용자의 수면 자세 측정이 가능한 매트리스 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 에어포켓의 구역별 압력 조절이 가능하도록, 구역별로 밸브를 별도로 마련하여, 밸브 개방을 통해 사용자의 하중에 따라 구역간에 공기 이동이 가능한 매트리스 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 밸브를 통해 구역간에 공기 이동이 완료된 후, 에어펌프를 통해 압력 미세 조정이 가능한 매트리스 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 사용자의 수면 패턴 및 수면 퀄리티를 분석할 수 있는 매트리스 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 에어포켓의 압력 조절 및 압력 측정이 가능한 에어 매트리스; 및 상기 에어 매트리스로부터 상기 에어포켓의 압력 측정값을 포함하는 측정 데이터를 전송받아 사용자의 수면 패턴을 분석하고, 수면 퀄리티를 점수화하는 서버;를 포함하되, 상기 에어 매트리스는, 복수의 행 및 열로 배열된 상기 에어포켓이 복수의 구역으로 구분된 에어포켓 유닛; 상기 에어포켓 유닛의 각 구역별로 압력을 측정하는 압력 센서부; 및 각 구역의 상기 에어포켓의 압력을 조절하는 밸브;를 포함하여, 상기 에어포켓의 압력 변화가 복수의 구역에서 감지되면, 기 설정된 상기 밸브를 개방하여, 구역 간의 압력 평형을 유지하는 것을 특징으로 하는 매트리스 시스템을 제공한다.
또한, 상기 에어포켓의 압력 변화가 복수의 구역에서 감지되면, 압력 변화가 감지된 구역에 대응되는 상기 밸브를 개방하여, 개방된 복수의 구역 중 압력이 높은 구역에서 낮은 구역으로 상기 에어포켓의 공기가 이동되는 것을 특징으로 하는 매트리스 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 상기 에어 매트리스는, 상기 에어포켓의 압력을 조절하기 위해 상기 밸브의 개폐를 제어하는 매트리스 제어부; 및 상기 에어 매트리스의 사용 시간을 측정하는 시간 측정부;를 포함하여, 상기 시간 측정부는 각 구역의 상기 에어포켓의 압력 변화가 감지된 경우, 상기 압력 변화량의 유지 시간을 측정하고, 상기 매트리스 제어부는 상기 압력 변화량이 기 설정된 시간 동안 유지되는 경우, 상기 밸브를 개방하는 것을 특징으로 하는 매트리스 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 상기 에어 매트리스는, 상기 에어포켓의 압력을 조절하기 위해 상기 밸브의 개폐를 제어하는 매트리스 제어부; 및 상기 에어 매트리스의 사용 시간을 측정하는 시간 측정부;를 포함하여, 상기 시간 측정부는 각 구역의 상기 에어포켓의 압력 변화가 감지된 경우, 상기 압력 변화량의 유지 시간을 측정하고, 상기 매트리스 제어부는 상기 압력 변화량이 기 설정된 시간 동안 유지되는 경우, 상기 밸브를 개방하는 것을 특징으로 하는 매트리스 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 상기 에어 매트리스는, 각 구역별 상기 압력 변화량에 따라 사용자의 수면 자세를 판단하는 수면 자세 판단부;를 더 포함하고, 상기 매트리스 제어부는, 상기 수면 자세 판단부에서 판단된 수면 자세에 따른, 각 구역의 최적 압력 범위에 각 구역의 상기 에어포켓 압력이 대응되도록 상기 밸브의 개폐를 제어하는 것을 특징으로 하는 매트리스 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 상기 에어포켓 유닛의 압력이 최적 에어포켓 압력 범위 내에 위치하도록 압력 조절량을 산출하는 압력 조절량 산출부;를 포함하되, 상기 압력 조절량 산출부는, 상기 밸브가 개방되어 상기 에어포켓 간의 공기 이동이 완료 상태의 상기 에어포켓의 압력값과, 수면 자세에 따른 각 구역별 최적 압력 범위를 비교하여, 압력 조절량을 산출하는 것을 특징으로 하는 매트리스 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 상기 서버는, 상기 에어 매트리스에서 압력 측정값, 압력 변화량, 수면 시간, 각 구역 별 압력 조절량을 포함하는 측정 데이터를 전송받고, 측정 데이터를 바탕으로 수면 시간, 수면 자세를 분석하는 수면 패턴 분석부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 매트리스 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 상기 서버는, 상기 에어 매트리스에서 압력 측정값, 압력 변화량, 수면 시간, 각 구역 별 압력 조절량을 포함하는 측정 데이터를 전송받고, 사용자의 수면 상태를 깊은 수면 상태(NREM sleep), 얕은 수면 상태(REM sleep), 깨어 있는 상태로 구분하고, 측정 데이터를 바탕으로 수면 상태를 판단하여, 수면 퀄리티를 점수화하는 수면 퀄리티 분석부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 매트리스 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 사용자의 수면 자세를 판단하여, 사용자의 수면 자세에 따라 에어 매트리스의 압력 조절이 가능하다.
또한, 사용자의 신체 부위에 따라 에어 매트리스를 복수의 구역으로 구분하고 각 구역의 압력 측정을 통해, 사용자의 수면 자세 측정이 가능하다.
또한, 에어포켓의 구역별 압력 조절이 가능하도록, 구역별로 밸브를 별도로 마련하여, 밸브 개방을 통해 사용자의 하중에 따라 구역간에 공기 이동이 가능하다.
또한, 밸브를 통해 구역간에 공기 이동이 완료된 후, 에어펌프를 통해 압력 미세 조정이 가능하다.
또한, 사용자의 수면 패턴 및 수면 퀄리티를 분석할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 에어포켓 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 에어포켓의 사시도이다.
도 3은 도 2에 따른 에어포켓의 평면도이다.
도 4는 도 1에 따른 에어포켓 모듈의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어포켓 유닛의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 매트리스를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 매트리스의 밸브 연결 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어포켓 유닛의 저면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 매트리스의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 서버의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 12a는 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 퀄리티를 점수화 하기 위해, 시간에 따른 압력 변화율을 그래프로 나타낸 것이다.
도 12b는 도 12a에 따른 수면 퀄리티를 점수화하는 식을 나타낸 것이다.
도 13는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말기의 설정 화면을 나타낸 것이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말기의 수면 퀄리티 점수 화면을 나타낸 것이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말기의 수면 패턴 분석 화면을 나타낸 것이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 베개를 나타낸 사시도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 베개의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어 베개를 나타낸 평면도이다.
도 19a 및 19b는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 매트리스의 작동 방법을 나타낸 순서도이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 코골이 중단 방법을 나타낸 순서도이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 알람 발생 방법을 나타낸 순서도이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 배게의 작동 방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 에어포켓 모듈을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 따른 에어포켓의 사시도이고, 도 3은 도 2에 따른 에어포켓의 평면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 에어포켓 모듈(100)은 사용자가 앉거나 누울 수 있는 에어 매트리스(10)에 삽입될 수 있다. 구체적으로, 에어포켓 모듈(100)은 침대용 에어 매트리스(10)에 사용될 수 있다.
에어포켓 모듈(100)은 복수의 에어포켓(110) 및 하판(130)을 포함할 수 있다.
에어포켓(110) 각각은 내부에 중공이 형성되어, 공기 유입에 의해 팽창하거나 공기 유출에 의해 수축한다. 에어포켓(110)은 복수의 면을 포함할 수 있다.
여기서, 도 2 및 도 3을 참조하면, 에어포켓(110)은 상면부(1110), 측면부(1120), 제1 연결부(1130), 접촉부(1140), 제1 팽창부(1151), 제2 팽창부(1152), 지지부(1160), 제1 보강부(1171), 제2 보강부(1172) 및 제2 연결부(1180)를 포함할 수 있다.
상면부(1110)는 에어포켓(110)의 상면을 이룬다. 사용자가 에어 매트리스(10)에 누울 경우, 상면부(1110)는 사용자를 지지하는 부분으로서, 사용자의 하중을 직접적으로 받는 부분일 수 있다. 상면부(1110)는 사용자의 하중에 의해 눌려질 수 있다.
측면부(1120)는 상면부(1110)와 연결되어 에어포켓(110)의 측면을 이룬다.
본 실시예에서는 측면부(1120)가 총 4개의 면으로 형성되며, 상면부(1110)가 사각형인 것을 예로 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 측면부(1120)는 5개의 측면을 포함하여 상면부(1110)가 오각형의 형태로 형성될 수도 있으며, 이 밖의 다양한 형태를 모두 포함할 수 있다.
측면부(1120)는 제1 측면(1121) 및 제2 측면(1122)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 측면부(1120)가 4개의 면으로 형성될 수 있으며, 4개의 면 중 서로 마주보는 2개의 면을 제1 측면(1121)이라 하고, 서로 마주보는 또 다른 2개의 면을 제2 측면(1122)이라 지칭한다.
제1 연결부(1130)는 상면부(1110)와 측면부(1120)가 연결되는 모서리 부위에 형성되어, 상면부(1110)와 측면부(1120)를 연결할 수 있다. 즉, 상면부(1110)와 측면부(1120)가 연결되는 모서리 부위에 제1 연결부(1130)가 형성될 수 있다. 이러한 제1 연결부(1130)는 상면부(1110)에서 측면부(1120)를 향해 경사지게 형성될 수 있다.
경사지게 형성되는 제1 연결부(1130)는 상면부(1110)에 가해지는 사용자의 하중을 분산시켜, 사용자의 하중에 의해 눌리는 상면부(1110)의 함몰 또는 모양의 변형을 방지할 수 있다. 구체적으로, 사용자의 하중을 받는 상면부(1110)는 사용자의 하중에 의해 하판(130) 방향 즉, 에어포켓(110) 내측으로 눌리게 된다. 이때, 상면부(1110)와 측면부(1120)가 수직으로 바로 연결되면, 하중에 의해 상면부(1110)가 에어포켓(110) 내측으로 눌릴 때, 상면부(1110)와 측면부(1120)가 연결되는 모서리 부위에서 높이차가 발생하게 된다. 이러한 높이차가 반복적으로 발생하면 모서리 부위가 쉽게 함몰되어 에어포켓(110)이 파손될 수 있다. 이를 방지하기 위해, 제1 연결부(1130)가 상면부(1110)에서 측면부(1120)로 소정의 경사를 가지고 형성될 수 있다. 상면부(1110)가 하중을 받더라도 제1 연결부(1130)의 경사에 의해 높이차를 줄일 수 있다. 따라서, 상면부(1110)와 측면부(1120)가 하중에 의한 함몰 또는 파손되는 것을 방지할 수 있다.
접촉부(1140)는 상면부(1110)의 중심부에서 상방으로 돌출되어 사용자를 지지하는 부분이다. 즉, 접촉부(1140)는 상면부(1110)에서 소정의 높이차로 상방으로 돌출되어 형성될 수 있다. 따라서, 사용자 하중에 의해 상면부(1110)에 가해지는 압력을 분산시켜 상면부(1110)를 보호할 수 있다. 여기서, 소정의 높이차는 사용자가 에어 매트리스(10)에 누웠을 때, 이물감을 느끼지 않을 정도일 수 있다.
구체적으로, 하중을 직접적으로 받는 상면부(1110)가 함몰되지 않도록 하기 위해, 접촉부(1140)는 상면부(1110)의 중심부에서 돌출 형성된다. 이에, 사용자가 에어 매트리스(10)에 앉거나 누울 경우, 접촉부(1140)에 사용자의 하중이 가장 먼저 실릴 수 있다. 사용자의 하중이 1차적으로 접촉부(1140)에 먼저 실린 후에 상면부(1110)에 하중이 실리게 된다. 또한, 접촉부(1140)가 돌출되어 있어, 사용자의 하중에 의해 상면부(1110)가 바로 함몰되지 않을 수 있다. 따라서, 사용자가 앉거나 누울 경우, 접촉부(1140)는 에어포켓(110)에 가해지는 사용자의 하중으로부터 상면부(1110)를 보호할 수 있다.
제1 팽창부(1151)는 제1 측면(1121)에 포함될 수 있다. 제1 팽창부(1151)는 에어포켓(110)이 팽창될 때, 인접한 복수의 에어포켓(110)의 측면부(1120)가 서로 접촉되지 않도록, 중공 측으로 오목하게 형성될 수 있다.
제2 팽창부(1152)는 제2 측면(1122)에 포함될 수 있다. 제2 팽창부(1152)는 에어포켓(110)이 팽창될 때, 인접한 복수의 에어포켓(110)의 측면부가 서로 접촉되지 않도록, 중공 측으로 오목하게 형성될 수 있다. 또한, 제2 팽창부(1152)는 제2 측면(1122) 각각에 복수개가 형성될 수 있다.
구체적으로, 에어포켓(110)에 공기가 공급되면, 에어포켓(110)은 팽창된다. 인접한 에어포켓(110)이 팽창되어 서로 접촉되면, 각 에어포켓(110)이 형성해야 하는 압력 형성을 저해한다. 이를 방지하기 위해, 측면부(1120)에는 에어포켓(110)의 중공 측으로 소정의 깊이로 오목하게 형성되는 제1 팽창부(1151)및 제2 팽창부(1152)가 형성될 수 있다.
지지부(1160)는 제2 측면(1122)에 포함될 수 있다. 지지부(1160)는 제2 측면(1122) 각각에 형성되는 복수의 제2 팽창부(1152) 사이에서 에어포켓(110)의 외측 방향으로 볼록하게 형성될 수 있다. 즉, 두 개의 제2 팽창부(1152) 사이에 지지부(1160)가 형성될 수 있다. 지지부(1160)의 상단이 접촉부(1140)와 연결되어, 접촉부(1140)의 지지력을 강화할 수 있다.
제1 보강부(1171)는 제1 측면(1121)에 포함된다. 제1 보강부(1171)는 제1 연결부(1130)에서 제1 측면(1121)의 하단을 향해 내측으로 만곡된 형태로 경사지게 형성될 수 있다. 또한, 제1 보강부(1171)는 제1 연결부(1130)에서부터 제1 측면(1121)의 하부로 갈수록 폭이 점점 좁아지는 형상으로 형성될 수 있다.
제2 보강부(1172)는 제2 측면(1122)에 포함된다. 제2 보강부(1172)는 제1 연결부(1130)에서 지지부(1160)의 하단을 향해 내측으로 만곡된 형태로 경사지게 형성될 수 있다. 제2 보강부(1172)는 제1 연결부(1130)에서부터 지지부(1160)의 하부로 갈수록 폭이 점점 좁아지는 형상으로 형성될 수 있다.
제1 보강부(1171) 및 제2 보강부(1172)는 상면부(1110)와 측면부(1120)가 연결되는 모서리 부분(즉, 제1 연결부(1130))에 사용자의 하중이 가해져서 응력이 집중됨에 따라, 에어포켓(110)이 무너지거나 비정상적으로 함몰되는 것을 방지할 수 있다. 다시 말해, 제1 보강부(1171) 및 제2 보강부(1172)는 상면부(1110)에 실리는 하중으로부터, 상면부(1110)의 변형을 방지하여, 에어포켓(110)의 강도를 향상시킬 수 있다.
제1 보강부(1171) 및 제2 보강부(1172)는 홈 형상으로 형성되되, 제1 연결부(1130)에서부터 측면부(1120)의 하부로 갈수록 폭이 점점 좁아지는 홈 형상으로 형성될 수 있다. 보강부(1170)는 돌기 형태로 형성될 수도 있으나, 돌기 형태의 경우 사용자에게 이물감을 줄 수 있어, 홈 형태로 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
제2 연결부(1180)는 에어포켓(110)의 하부와 하판(130)에 연결될 수 있다.
제2 연결부(1180)는 에어포켓(110)의 단부에서 하판(130)을 향해 외측으로 경사지게 형성될 수 있다.
하판(130)은 복수의 에어포켓(110)의 하측에서 결합되어 에어포켓(110)의 중공을 차폐한다. 이러한 하판(130)은 판형일 수 있다. 하판(130)에는 에어포켓(110)에 공기 공급 및 배출을 위한 노즐(14, 도 9참조)이 형성될 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 도 8에서 후술하도록 한다.
도 4는 도 1에 따른 에어포켓 모듈의 평면도이다.
도 4를 참조하면, 에어포켓 모듈(100)은 복수의 에어포켓(110)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 에어포켓(110)이 가로 방향 및 세로 방향 각각으로 복수개 배치되어, 복수의 행(raw) 및 열(column)을 형성하여 하나의 에어포켓 모듈(100)을 이룰 수 있다.
본 실시예에서, 에어포켓 모듈(100)은 4행x5열로 배치되는 에어포켓(110)을 포함하는 것을 예로 들어 설명한다.
에어포켓 모듈(100)은 복수의 에어포켓(110)을 서로 연통하는 유로(140)를 포함한다. 구체적으로, 유로(140)는 제1 유로(141) 및 제2 유로(142)를 포함한다.
제1 유로(141)는 각 행에 인접한 에어포켓(110)을 연통시킨다. 즉, 제1 유로(141)는 가로 방향으로 배치된 인접한 에어포켓(110)들 간에 공기를 연통시킨다. 이러한 제1 유로(141)는 인접한 에어포켓(110) 사이에서 하나 이상 형성될 수 있다. 바람직하게는, 인접한 에어포켓(110) 사이 마다 2 개의 제1 유로(141)가 형성될 수 있다.
제2 유로(142)는 각 열에 인접한 에어포켓(110)을 연통시킨다. 즉, 제2 유로(142)는 세로 방향으로 배치된 인접한 에어포켓(110)들 간에 공기를 연통시킨다.
제1 유로(141)는 제1 행, 제2 행, 제3 행 및 제4 행 각각에 형성될 수 있다. 제2 유로(142)는 제1 행과 제2 행 사이에 형성되어, 제1 행과 제2 행 간의 에어포켓(110)을 서로 연통할 수 있다. 다시 말해, 에어포켓 모듈(100)의 제1 행, 제2 행, 제3 행 및 제4 행은 제1 유로(141)에 의해 각 행에 배치된 에어포켓(110)이 서로 연통될 수 있다. 또한, 제1 행과 제2 행은 제2 유로(142)가 더 배치되어 제1 행과 제2 행이 행 간에 서로 연통될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어포켓 유닛을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 에어 매트리스(10)는 에어포켓 유닛(11)을 포함할 수 있다.
에어포켓 유닛(11)은 에어포켓 모듈(100)을 하나 이상 포함할 수 있다. 구체적으로, 에어포켓 유닛(11)은 한 쌍의 에어포켓 모듈(100)을 포함할 수 있다.
한 쌍의 에어포켓 모듈(100)은 제1 에어포켓 모듈(100a)과 제2 에어포켓 모듈(100b)로 이루어질 수 있다. 제1 에어포켓 모듈(100a)과 제2 에어포켓 모듈(100b)은 에어포켓(110)의 행 배열이 서로 대칭되도록 배치될 수 있다.
구체적으로, 제1 에어포켓 모듈(100a)이 배치되고, 제1 에어포켓 모듈(100a)과 행 배열이 대칭되도록 제1 에어포켓 모듈(110a)과 접촉되어 제2 에어포켓 모듈(100b)이 배치될 수 있다.
제1 에어포켓 모듈(100a)과 제2 에어포켓 모듈(100b)이 접촉된 상태인 에어포켓 유닛(11)을 기준으로 보면, 제1 에어포켓 모듈(100a)에서는 제1 행과 제2 행이 제2 유로(142)에 의해 연결되고, 제2 에어포켓 모듈(100b)에서는 제3 행과 제4 행이 제2 유로(142)에 의해 연결될 수 있다.
이하에서는, 도 5를 기준으로, 에어포켓 유닛(11)이 8행x5열로 배치된 에어포켓(110)을 포함하는 것을 예로 들어 설명한다.
에어포켓 유닛(11)은 제1 행부터 제8 행 각각의 행은 제1 유로(141)에 복수의 에어포켓(110)이 연통될 수 있다. 더불어, 제1 행과 제2 행이 제2 유로(142)에 의해 연통되고, 제7 행과 제8 행이 제2 유로(142)에 의해 연통될 수 있다.
8행x5열을 이루는 에어포켓 유닛(11)은 복수의 구역으로 나뉠 수 있다. 이때, 사용자의 신체 부위가 위치되는 것을 기준으로 복수의 구역으로 나뉠 수 있다.
예시적으로, 에어포켓 유닛(11)은 제1 구역(11-1), 제2 구역(11-2), 제3 구역(11-3) 및 제4 구역(11-4)으로 구분될 수 있다.
제1 구역(11-1)은 사용자의 어깨가 위치되는 부분으로서, 에어포켓 유닛(11) 중 하나 이상의 행으로 이루어질 수 있다.
제2 구역(11-2)은 사용자의 허리가 위치되는 부분으로서, 에어포켓 유닛(11) 중 하나 이상의 행으로 이루어질 수 있다.
제3 구역(11-3)은 사용자의 엉덩이가 위치되는 부분으로서, 에어포켓 유닛(11) 중 하나 이상의 행으로 이루어질 수 있다.
제4 구역(11-4)은 사용자의 허벅지 및 무릎이 위치되는 부분으로서, 에어포켓 유닛(11) 중 복수의 행으로 이루어질 수 있다.
본 실시예에서는, 예시적으로, 제1 구역(11-1)은 2줄로 이루어지고, 제2 구역(11-2)은 1줄로 이루어지고, 제3 구역(11-3)은 2줄로 이루어지고, 제4 구역(11-4)은 3줄로 이루어지는 것으로 설명한다.
사용자의 머리와 발이 위치되는 부분은 제5 구역(미도시)일 수 있다. 머리가 위치하는 부분은 에어포켓(110)이 배치되지 않고, 일반적인 매트로 형성될 수 있다. 일반적으로 머리가 위치하는 부분은 사용자가 베개를 사용하거나 압력 변화가 필요하지 않을 수 있기 때문에, 에어포켓(110)이 배치되지 않을 수도 있다. 마찬가지로, 발이 위치하는 부분 또한 에어포켓(110)이 배치되지 않을 수도 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 사용자의 머리와 발 부분에도 에어포켓(110)이 배치될 수 있고, 압력을 조절할 수도 있다.
아울러, 에어포켓 유닛(11)에 배치되는 에어포켓(110)의 각 행 간의 간격은 150mm일 수 있다. 이는 에어포켓(110)이 팽창하였을 때, 인접한 에어포켓(110)간에 서로 간섭되지 않을 수 있는 간격이다. 또한, 각 열 간의 간격은 125mm 일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 매트리스 시스템(1)은 에어 매트리스(10), 사용자 단말기(30), 서버(50) 및 에어 베개(70)를 포함한다.
에어 매트리스(10)는 상술한 에어포켓 유닛(11)을 포함하며, 에어포켓 유닛(11)의 에어포켓(110) 압력 조절이 가능하다. 구체적으로, 사용자가 설정 및 입력하는 설정값 또는 사용자 정보에 따라, 에어 매트리스(10)의 에어포켓 유닛(11)에서 복수개로 구분된 각 구역별로 에어포켓(110)의 압력을 조절할 수 있다.
사용자 단말기(30)는 사용자로부터 초기 압력값, 알람 설정 등을 포함하는 설정값 또는 사용자의 몸무게, 키 등 사용자의 신체 정보를 포함하는 사용자 정보를 입력 받을 수 있다. 사용자 단말기(30)는 사용자로부터 입력받은 설정값 또는 사용자 정보를 에어 매트리스(10) 또는 에어 베개(70)에 전송한다. 사용자 단말기(30)는 노트북, 컴퓨터, 핸드폰 중 어느 하나일 수 있다.
서버(50)는 에어 매트리스(10)로부터 측정 데이터를 전송받아, 사용자의 수면 패턴 및 수면 퀄리티를 분석하고, 분석된 수면 패턴 및 수면 퀄리티를 사용자 단말기(30)로 전송할 수 있다.
에어 베개(70)는 에어 매트리스(10), 사용자 단말기(30) 및 서버(50)와 연결될 수 있다. 에어 베개(70)는 압력 조절이 가능하다. 특히, 에어 베개(70)는 에어 매트리스(10)에서 측정된 압력 측정값에 따라 사용자의 수면 자세가 파악되면, 그에 따라 압력 조절이 될 수 있다.
에어 매트리스(10), 서버(50) 및 에어 베개(70)에 대한 자세한 설명은 후술하도록 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 매트리스를 나타낸 도면이고, 도 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 매트리스의 밸브 연결 구조를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어포켓 유닛의 저면도이다.
도 7 내지 도 9을 참조하면, 에어 매트리스(10)는 에어포켓 유닛(11), 바디부(12), 매트리스 제어부(13), 노즐(14), 공급 라인(15), 밸브(16), 압력 센서부(18) 및 에어펌프(19)를 포함할 수 있다.
에어포켓 유닛(11)은 바디부(12) 내부에 한 개 이상 삽입될 수 있다. 본 실시예에서는 2개의 에어포켓 유닛(11)이 바디부(12) 내부에 삽입되는 것을 예로 들어 설명한다. 구체적으로, 바디부(12)의 좌측에는 제1 에어포켓 유닛(llL)이 배치되고, 우측에는 제2 에어포켓 유닛(11R)이 배치될 수 있다. 제1 에어포켓 유닛(11L)과 제2 에어포켓 유닛(11R)은 매트리스 제어부(13)를 통해 각각 제어될 수 있다.
바디부(12)는 에어 매트리스(10)의 전체 형상을 이루는 것으로, 에어포켓 유닛(11)이 삽입된다. 바디부(12)에는 에어포켓 유닛(11)이 삽입되기 위한 에어포켓 유닛 고정부(121)가 형성될 수 있다. 제1 에어포켓 유닛(11L)이 삽입되기 위한 제1 에어포켓 유닛 고정부(121L) 및 제2 에어포켓 유닛(11R)이 삽입되기 위한 제2 에어포켓 유닛 고정부(121R)가 형성될 수 있다. 아울러, 매트리스 제어부(13)가 장착되기 위한 제어부 고정부(122)가 형성될 수 있다.
매트리스 제어부(13)는 바디부(12)에 장착되고, 매트리스 제어부(13)는 에어 매트리스(10)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 매트리스 제어부(13)는 밸브(16)와 압력 센서부(18)와 에어펌프(19)와 연결되어, 압력 센서부(18)에서 측정된 에어포켓(110)의 압력에 따라 밸브(16)의 온오프 및 에어펌프(19)의 작동을 제어할 수 있다. 이를 통해 매트리스 제어부(13)는 에어포켓 유닛(11)의 압력을 조절할 수 있다. 매트리스 제어부(13)는 제1 구역(11-1), 제2 구역(11-2), 제3 구역(11-3) 및 제4 구역(11-4) 각각에 위치하는 복수의 에어포켓(110)의 압력을 조절할 수 있다.
또한, 매트리스 제어부(13)는 바디부(12)의 좌우측에 각각 배치되는 제1 에어포켓 유닛(11L)과 제2 에어포켓 유닛(11R)을 각각 제어할 수 있다.
노즐(14)은 에어포켓(110)으로 공기를 공급 및 배출되도록 하는 주입구 일 수 있다. 노즐(14)은 에어포켓(110)으로 공기 공급 또는 배출을 위해 하판(130)에 설치될 수 있다.
노즐(14)은 제1 구역(11-1), 제2 구역(11-2), 제3 구역(11-3) 및 제4 구역(11-4) 각 구역별로 하나 이상 형성될 수 있다. 노즐(14)이 각 구역별로 형성됨에 따라, 에어포켓 유닛(11)의 각 구역별로 에어포켓(110)의 압력을 조절할 수 있다.
다만, 본 실시예에서는, 공급 라인(15)과 연통되는 노즐(14)은 각 구역별로 한 개씩 형성된 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 에어포켓(110)의 압력 변화가 큰 구역에는 노즐(14)이 보다 많이 형성될 수 있다. 엉덩이가 위치되는 제3 구역(11-3)과 허벅지 및 무릎이 위치되는 제4 구역(11-4)의 경우, 신체의 하중이 크기 때문에 압력 변화가 많이 나타날 수 있다. 따라서, 제3 구역(11-3) 및 제4 구역(11-4)에 더 많은 노즐(14)이 형성될 수도 있다. 예를 들어, 제1 구역(11-1)에는 2개의 노즐(14)이 배치되고, 제2 구역(11-2에는 1개의 노즐(14)이 배치되고, 제3 구역(11-3)에는 3개의 노즐(14)이 배치되고, 제4 구역(11-4)에는 2개의 노즐(14)이 배치될 수 있다. 또한, 노즐(14)은 하판(130)의 양 측에 나뉘어져 배치될 수도 있다.
공급 라인(15)은 노즐(14)과 밸브(16)를 연결할 수 있다. 공급 라인(15)의 일단은 노즐(14)에 연결되고, 타단은 밸브(16)에 연결된다. 이때, 공급 라인(15)은 복수개가 마련될 수 있으며, 각각의 공급 라인(15)은 에어 매트리스(10)의 각 구역별 노즐(14) 및 밸브(16)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 공급 라인(15)은 제1 구역(11-1)과 연결되는 제1 공급 라인(15-1), 제2 구역(11-2)과 연결되는 제2 공급 라인(15-2), 제3 구역(11-3)과 연결되는 제3 공급 라인(15-3) 및 제4 구역(11-4)과 연결되는 제4 공급 라인(15-4)을 포함할 수 있다.
공급 라인(15)에서는 에어포켓(110)으로의 공기 공급 및 에어포켓(110)에서의 공기 배출이 이루어질 수 있다. 구체적으로, 각 공급 라인(15)은 밸브(16)와 연결되어 에어포켓(110)으로의 공기 공급 및 에어포켓(110)에서의 공기 배출이 전환되며 이루어질 수 있다.
공급 라인(15)은 각 구역별로 연결될 수 있다. 구체적으로, 각 구역에 설치된 노즐(14) 각각에 공급 라인(15) 각각이 연결될 수 있다. 따라서, 각 구역별로 공기 공급 및 공기 배출이 가능하다.
밸브(16)는 에어펌프(15, 도 9참조)로부터 에어포켓(110)으로의 공기 공급 및 에어포켓(110)에서의 공기 배출을 조절할 수 있다. 밸브(16)는 솔레노이드 밸브 형태로 형성될 수 있다.
구체적으로, 밸브(16)는 각 구역별로 각각 배치되어, 각 구역별 공급 라인(15)에 설치될 수 있다. 제1 구역(11-1)의 제1 밸브(16-1), 제2 구역(11-2)의 제2 밸브(16-2), 제3 구역(11-3)의 제3 밸브(16-3) 및 제4 구역(11-4)의 제4 밸브(16-4)를 포함할 수 있다.
각각의 밸브(16)들은 개별적으로 개방 또는 폐쇄 가능하여, 각 구역 별로 압력 조절이 가능하다. 다만 밸브(16)는 솔레노이드 형태로 형성되어 서로 연결됨으로써 복수의 밸브(16)를 동시에 개방하여, 복수의 공급 라인(15)을 연통시킬 수 있다.
에어포켓(110)의 압력 변화가 복수의 구역에서 감지되면, 기 설정된 밸브(16)를 개방하여, 구역 간의 압력 평형을 유지할 수 있다. 구체적으로, 에어포켓(110)의 압력 변화가 감지되어 압력 조절이 필요한 경우, 각 구역의 밸브(16)를 모두 개방하여, 각 구역의 공급 라인(15)들이 연통되도록 할 수 있다. 각 구역에 가해지는 압력에 따라 공기가 이동되어, 구역간의 압력 평형을 유지시킬 수 있다. 구체적으로, 압력이 높은 구역에서 낮은 구역으로 에어포켓(110)의 공기가 이동할 수 있다.
이와 같이 복수의 밸브(16)를 모두 개방하여, 압력을 조절한 후 순차적으로 밸브(16)를 폐쇄할 수 있다.
또는, 에어포켓(110)의 압력 변화가 복수의 구역에서 감지되면, 압력 변화가 감지된 구역에 대응되는 밸브(16)를 개방할 수 있다. 구체적으로, 압력 변화가 감지되면, 모든 구역의 밸브(16)를 개방한 후, 압력 변화가 기 설정된 변화값 미만인 구역의 공급 라인(15)을 차단시킴으로써, 압력 변화가 적은 구역은 공기가 이동하지 않도록 할 수 있다. 일 예로, 모든 밸브(16)가 개방되어 연통된 상태에서, 공급 라인(15)을 차단하고자 하는 밸브(16)의 공급 라인(15)과 연결된 부위를 차폐시킬 수 있다.
압력 센서부(18)는 에어포켓 유닛(11)의 압력을 측정할 수 있다. 즉, 압력 센서부(18)는 에어포켓(110)의 압력 변화를 감지할 수 있다. 각각의 공급 라인(15)과 연결된 압력 센서부(18)는 에어포켓(110) 각 구역의 압력을 측정할 수 있다. 다시 말해, 압력 센서부(18)는 에어포켓(110)의 압력을 측정하되, 제1 구역(11-1), 제2 구역(11-2), 제3 구역(11-3) 및 제4 구역(11-4) 각각의 압력 측정이 가능하다.
압력 센서부(18)에서 측정되는 압력에 따라, 매트리스 제어부(13)는 제1 구역(11-1), 제2 구역(11-2), 제3 구역(11-3) 및 제4 구역(11-4) 각각의 에어포켓(110) 공기 공급 및 공기 배출을 제어하여, 에어포켓(110)의 압력을 조절할 수 있다.
이러한 압력 센서부(18)는 밸브(16) 내에 배치될 수도 있다. 즉, 압력 센세부(18)는 공급 라인(15)의 타 단에 연결되도록 배치될 수 있다.
에어 펌프(19)는 밸브(16)의 타 측에 연결되어, 공급 라인(15)으로 공기를 공급할 수 있는 형태로 이루어질 수 있다. 에어 펌프(19)를 통해 에어포켓(110)으로 공기를 공급할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 매트리스의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 10을 참조하면, 에어 매트리스(10)는 매트리스 통신부(20), 매트리스 메모리부(21), 시간 측정부(22), 압력 변화량 산출부(23), 수면 자세 판단부(24), 압력 조절량 산출부(25), 맞춤 압력 산출부(26), 마이크로 폰(27) 및 코골이 판단부(28)를 포함한다.
매트리스 통신부(20)는 사용자 단말기(30) 및 서버(50)와 통신하여, 데이터를 송수신할 수 있다. 매트리스 통신부(20)는 사용자 단말기(30)로부터 설정값 또는 사용자 정보를 전송받을 수 있다. 여기서, 설정값은 사용자가 원하는 압력 세기, 수면 시간 등을 포함하는 것으로 에어 매트리스(10)의 조건 및 환경을 설정하기 위한 설정값일 수 있으며, 사용자 정보는 사용자의 신장, 체중, 의류 사이즈, 건강 상태 등을 포함하는 사용자 신체에 관련된 정보일 수 있다.
매트리스 통신부(20)는 서버 통신부(52, 도 12참조)와 연결되어 서버(50)로 측정 데이터를 전송할 수 있다. 여기서, 측정 데이터는 에어 매트리스(10)에서 측정되는 압력 측정값, 압력 변화량, 수면 시간, 각 구역별 압력 조절량 등을 포함한다.
매트리스 메모리부(21)는 매트리스 통신부(20)를 통해 전송받은 설정값 또는 사용자 정보를 저장할 수 있다. 아울러, 압력 센서부(18), 시간 측정부(22), 압력 변화량 산출부(23), 압력 조절량 산출부(25)에서 측정 및 산출된 측정 데이터를 저장할 수 있다.
시간 측정부(22)는 에어 매트리스(10)를 사용하는 시간을 통해, 수면 시간을 측정한다. 사용자가 에어 매트리스(10)를 ON하는 순간부터 OFF하는 순간까지의 시간을 측정할 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말기(30)로부터 설정 받은 시간을 수면 시간으로 측정할 수 있다.
또한, 시간 측정부(22)는 타이머 기능을 포함할 수 있다. 사용자가 설정값으로 설정한 수면 시간 등에 맞춰 자동으로 종료 기능 또는 알람 기능을 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 설정한 시간이 지나면 자동으로 에어 매트리스(10)의 에어포켓(110)의 압력 조절 기능, 압력 측정 등의 기능을 종료할 수 있다.
또한, 시간 측정부(22)는 사용자가 수면 시간을 설정하지 않더라도, 에어포켓 유닛(11)에 가해지는 압력을 바탕으로 사용자가 에어 매트리스(10)를 사용하는 시간을 측정할 수 있다. 예를 들어, 에어포켓 유닛(11)에 하중이 가해지는 동안의 시간을 측정하고, 이를 사용 시간으로 측정할 수 있다.
압력 변화량 산출부(23)는 사용자가 에어 매트리스(10)를 사용하는 동안, 에어포켓 유닛(11)의 압력 변화량을 산출할 수 있다. 구체적으로, 압력 변화량 산출부(23)는 수면 시간 동안, 압력 센서부(18)에서 실시간으로 측정된 압력 측정값을 이용하여 에어포켓 유닛(11)의 압력 변화량을 산출한다.
또한, 압력 변화량 산출부(23)는 각 구역별로 압력 변화량을 산출할 수 있다. 압력 변화량은, 설정값 또는 사용자 정보에 의해 초기에 설정된 초기 압력 측정값과 에어포켓(110)의 압력이 변화되는 변화 압력 측정값의 차일 수 있다. 즉, 각 구역의 압력을 측정한 압력 센서부(18)로부터 제1 시간 및 제2 시간에서의 각 구역별 압력값을 전송받아 압력 변화량을 산출할 수 있다. 제1 시간은 초기 압력 셋팅값에 의해 에어포켓(110)에 공기가 공급된 상태의 처음 상태일 수 있고, 혹은 제2 시간보다 소정 시간 빠른 시간일 수 있다.
예를 들어, 압력 변화량 산출부(23)가 1시간 간격으로 압력 변화량을 산출하는 경우, 압력 변화량 산출부(23)는 초기 압력 측정값과 변화 압력 측정값의 차일 수 있다. 예를 들어, T2시간에서의 압력 변화량은, T2시간에서의 변화 압력 측정값에서 초기 압력 측정값을 빼서 구할 수 있다. 마찬가지로, T3 시간에서의 압력 변화량은, T3에서의 변화 압력 측정값에서 초기 압력 측정값을 빼서 구할 수 있다.
또는, 1시간 간격으로 변화되는 변화 압력 측정값간의 차로 압력 변화량을 구할 수도 있다. 예를 들어, T1시간의 1시간 뒤인 T2시간까지의 압력 변화량은, T2에서의 압력 측정값에서 T1에서의 압력 측정값을 빼서 산출할 수 있다.
수면 자세 판단부(24)는 압력 변화량 산출부(23)에서 산출된 에어포켓(110)의 압력 변화량을 통해 사용자의 수면 자세를 판단할 수 있다.
예를 들어, 제1 구역(11-1)의 압력 변화량이 다른 구역의 변화량 보다 큰 경우, 사용자가 옆으로 누운 것으로 판단할 수 있다. 사용자가 옆으로 눕게되면, 상대적으로 어깨 부분의 제1 구역(11-1)에 하중이 많이 가해지고, 허리 부분의 제2 구역(11-2)에 하중이 덜 가해지게 된다.
또한, 제3 구역(11-3)의 압력 변화량이 다른 구역의 압력 변화량 보다 큰 경우, 사용자가 등을 대고 누운 것으로 판단할 수 있다. 엉덩이 부분의 위치하는 제3 구역(11-3)의 전체에 하중이 많이 가해지면 사용자가 똑바로 누운 것으로 파악할 수 있다.
더불어, 제1 구역(11-1) 및 제2 구역(11-2)으로 하중이 몰리거나, 제2 구역(11-2) 및 제3 구역(11-3)으로 하중이 몰리는 것과 같이, 특정 구역에 하중이 쏠리게 되면 사용자가 웅크리고 있는 것으로 판단할 수도 있다.
이와 같이, 구역별 하중 분포에 따라 사용자의 자세를 파악할 수 있다. 구체적으로, 사용자의 수면 시간 동안, 구역별 에어포켓(110)의 압력 변화를 통해, 옆으로 누워 있는 자세, 등을 대고 누워 있는 자세, 엎드린 자세, 웅크린 자세 등을 포함하는 사용자의 수면 자세를 파악할 수 있다.
압력 조절량 산출부(25)는 산출된 압력 변화량을 통해 에어포켓 유닛(11)의 압력을 사용자에 따른 최적 에어포켓 압력 범위 내에 위치시키기 위한 압력 조절량을 산출한다. 예를 들어, 압력 조절량 산출부(25)는 사용자의 수면 자세에 따라 사용자가 편안함을 느낄 수 있는 각 구역별 압력 조절량을 산출할 수 있다. 즉, 수면 자세에 따른 구역별 최적 압력 범위를 산출할 수 있다.
여기서, 최적 압력 범위는 설정값 및 사용자 정보에 의해 결정된 압력의 기 설정된 하한값부터 기 설정된 상한값까지의 범위이거나, 사용자의 자세에 따른 기 설정된 하한값부터 상한값까지의 범위일 수 있다.
압력 조절량 산출부(25)는, 복수의 구역 중 압력 변화량이 기 설정된 상한값 이상 높아지는 구역에는, 해당 구역의 에어포켓(110)의 압력을 기 설정된 상한값보다 낮아지도록 압력 조절량을 산출할 수 있다. 또한, 복수의 구역 중 압력 변화량이 기 설정된 하한값 이하로 낮아지는 구역에는, 해당 구역의 에어포켓(110)의 압력을 기 설정된 하한값보다 높아지도록 압력 조절량을 산출할 수 있다.
이와 같이, 압력 조절량 산출부(25)가 산출한 압력 조절량에 따라, 매트리스 제어부(13)는 에어포켓(110)의 공기를 조절할 수 있다.
구체적으로, 매트리스 제어부(13)는 복수의 구역 중 압력 변화량이 기 설정된 상한값 이상 높아지는 구역에는, 상기 압력 조절량 산출부(25)에서 산출한 압력 조절량에 따라 상기 에어포켓(110)의 공기를 배출하도록 제어할 수 있다. 또한, 복수의 구역 중 압력 변화량이 기 설정된 하한값 이하로 낮아지는 구역에는, 상기 압력 조절량 산출부(25)에서 산출한 압력 조절량에 따라 상기 에어포켓(110)으로 공기를 공급하도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 사용자의 자세에 따라, 에어 매트리스(10)의 각 구역별로 가해지는 압력의 차이가 발생할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 하중이 제3 구역(11-3)으로 집중되어 제3 구역(11-3)의 압력이 기 설정된 상한값보다 높아지는 경우, 해당 구역의 에어포켓(110)내의 공기를 배출하여 제3 구역(11-3)의 압력을 기설정된 상한값보다 낮아지도록 조절할 수 있다.
맞춤 압력 산출부(26)는 사용자가 에어 매트리스(10)에 누웠을 때, 압력 센서부(18)에서 측정된 초기 압력 측정값에 따라 사용자의 구역별 하중을 측정할 수 있다. 사용자 정보 또는 측정된 구역별 하중 값에 따라, 사용자에 따른 압력 조절량을 산출할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 누웠을 때, 초기 압력 측정값을 기준으로, 어느 구역에 하중이 많이 가해지고, 어느 구역에 하중이 덜 가해지는지 측정하여 사용자의 신체에 따른 구역별 에어포켓(110)의 압력을 구할 수 있다. 이에 따라, 사용자의 신체에 맞춰 에어포켓(110)의 압력을 조절할 수 있다.
마이크로 폰(27) 및 코골이 판단부(28)를 통해 사용자의 코골이 여부를 판단할 수 있다.
마이크로 폰(27)은 에어 매트리스(10)의 사용 시간 동안, 에어 매트리스(10) 주변의 소음을 측정할 수 있다.
코골이 판단부(28)는 마이크로 폰(27)에 소음이 감지된 경우, 소음이 감지된 소음 감지 시점(T3)을 기준으로 기 설정된 시간 범위(T4)동안 에어포켓(110)의 압력 변화량의 평균 변화량을 확인하여, 사용자의 코골이 여부를 감지할 수 있다.
구체적으로, 마이크로 폰(27)에 소음이 감지된 경우, 소음 감지 시점(T3)으로부터 기 설정된 범위 시간(T4)동안 산출된 압력 변화량의 평균 변화량이 기 설정된 범위 D이내인 경우 코골이 상태로 인식하고, 평균 변화량이 기 설정된 범위 D미만이거나 초과이면 외부 소음으로 인식할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 서버의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 11을 참조하면, 서버(50)는 서버 제어부(51), 서버 통신부(52), 서버 메모리부(53), 수면 패턴 분석부(54) 및 수면 퀄리티 분석부(55)를 포함할 수
있다.
서버(50)는 에어 매트리스(10)에서 측정 데이터를 전송받아, 사용자의 수면 패턴 및 수면 퀄리티를 분석하여 사용자 단말기(30)로 전송한다.
서버 제어부(51)는 서버 통신부(52), 서버 메모리부(53), 수면 패턴 분석부(54) 및 수면 퀄리티 분석부(55)를 제어할 수 있다.
서버 통신부(52)는 에어 매트리스(10) 및 사용자 단말기(30)와 통신할 수 있다. 구체적으로, 에어 매트리스(10)로부터 측정 데이터를 전송받고, 분석한 수면 패턴 정보 및 수면 퀄리티 정보를 사용자 단말기(30)로 전송할 수 있다.
서버 메모리부(53)는 사용자별로 사용자의 측정 데이터, 수면 패턴 정보 및 수면 퀄리티 정보를 저장한다.
수면 패턴 분석부(54)는 측정 데이터를 바탕으로 수면 시간, 수면 자세를 분석할 수 있다. 구체적으로, 수면 시간 분석은 시간 측정부(22)에서 전송받은 수면 시간 데이터를 바탕으로, 일일 수면 시간, 주간 평균 수면 시간, 월간 평균 수면 시간 등을 산출할 수 있다.
수면 패턴 분석부(54)는 수면 자세 판단부(24)로부터 사용자의 수면 자세를 전송받을 수 있다. 수면 패턴 분석부(54)는 각각의 자세 유지 시간을 파악하여, 사용자가 수면 시간 동안 주로 취하는 주 수면 자세 및 수면 자세 별 시간을 분석할 수 있다.
또한, 수면 패턴 분석부(54)는 압력 측정값 또는 압력 변화량을 전송받아, 이를 바탕으로 사용자의 수면 자세를 판단 분석할 수 있다. 각각의 자세 유지 시간을 파악하여, 사용자가 수면 시간 동안 주로 취하는 주 수면 자세 및 수면 자세 별 시간을 분석할 수 있다.
수면 퀄리티 분석부(55)는 사용자의 수면 상태를 깊은 수면 상태, 얕은 수면 상태, 깨어 있는 상태로 구분하고, 측정 데이터를 바탕으로 수면 상태를 판단 분석하여, 수면 퀄리티를 점수화할 수 있다.
수면 퀄리티 분석부(55)는 에어포켓(110) 전체 구역의 압력 변화량의 평균 변화량(즉, 평균 변화율)이 기 설정된 범위 A인 경우, 사용자가 깊은 수면 상태(NREM sleep: nonrapid eye movement sleep)로 판단할 수 있다. 또한, 에어포켓 유닛(11) 전체 구역의 압력 변화량의 평균 변화량이 기 설정된 범위 B인 경우, 사용자가 얕은 수면인 상태(REM sleep: rapid eye movement sleep)로 판단할 수 있다. 또한, 에어포켓 유닛(11) 전체 구역의 압력 변화량의 평균 변화량이 기 설정된 범위 C인 경우, 사용자가 깨어 있는 상태로 판단할 수 있다.
즉, 수면 퀄리티 분석부(55)는 에어포켓 유닛(11) 전체 구역의 압력 변화량의 평균 변화량에 따른, A, B, C 각각의 범위에 점수를 부여하고, 수면 시간에 따라 평균값을 산출하여 사용자의 수면 퀄리티를 점수화할 수 있다. 구체적으로, 기 설정된 범위 A인 경우, 점수 a를 부여하고, 기 설정된 범위 B인 경우, 점수 b를 부여하고, 기 설정된 범위 C인 경우, 점수 c를 부여할 수 있다.
예를 들어, 수면 퀄리티 분석부(55)는 압력의 평균 변화량이 10% 이하인 경우는 깊은 수면 상태인 것으로 판단하고, 압력의 평균 변화량이 10% 초과 30% 이하인 경우에는 얕은 수면 상태인 것으로 판단하고, 압력의 평균 변화량이 30% 초과인 경우에는 깨어 있는 상태인 것으로 판단할 수 있다. 또한, 깊은 수면 상태일 때는 10점을 부여하고, 얕은 수면 상태일 때는 5점을 부여하고, 깨어 있는 상태일 때는 1점을 부여할 수 있다. 이와 같이, 각각의 단계에 점수를 부여하고, 시간에 따른 각각 상태의 점수를 합산하고, 총 시간으로 나누어 수면 퀄리티 점수를 산출할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 퀄리티를 점수화하는 과정을 나타낸 것이다. 도 12a는 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 퀄리티를 점수화 하기 위해, 시간에 따른 압력 변화율을 그래프로 나타낸 것이고, 도 12b는 도 12a에 따른 수면 퀄리티를 점수화하는 식을 나타낸 것이다.
도 12a 및 도 12b를 참조하면, 수면 퀄리티 분석부(55)는 압력 변화율 측정부(19)에서 측정된 에어포켓 유닛(11) 전체 구역의 압력 변화량의 평균 변화량을 시간에 따라 나타낸다. 예를 들어, 1시간 간격으로 압력의 평균 변화량을 나타낼 수 있다.
도 12a는 예시적으로, 사용자의 수면 시간을 오전 12시부터 오전 9시까지인 것을 예로 들어, 수면 시간 동안 측정한 에어포켓 유닛(11)의 압력 변화율을 그래프로 나타낸 것이다.
사용자가 수면을 시작하기 시작한 12시부터 2시까지는, 압력의 평균 변화량이 기 설정된 범위 C 초과인 것으로 보아, 사용자가 깨어 있는 상태인 것으로 판단할 수 있다.
2시부터 3시 사이에서는 압력의 평균 변화량이 기 설정된 범위 B인 것으로, 사용자가 얕은 수면 상태인 것으로 판단할 수 있다.
이후, 3시 이후부터 7시 사이에서는 압력의 평균 변화량이 기 설정된 범위 A 이하인 것으로, 사용자가 깊은 수면 상태인 것으로 판단할 수 있다.
7시 이후부터 9시 사이에서는 압력의 평균 변화량이 기 설정된 범위 B에서 C로 점점 상승한 것을 보면, 사용자가 점차 수면 상태에서 깨는 것을 확인할 수 있다.
정리하면, 압력의 평균 변화량이 기 설정된 범위 A로 측정된 시간은 3시부터 7시까지로 총 4시간이고, 기 설정된 범위 B로 측정된 시간은 1시부터 3시, 7시부터 8시로 총 3시간이고, 기 설정된 범위 C로 측정된 시간은 12시부터 1시, 8시부터 9시로 총 2시간이다.
기 설정된 범위 A, B, C 각각에 점수 a, b, c를 부여하여, 수면 퀄리티를 점수화할 수 있다. 깊은 수면 상태일 때 높은 점수를 부여하고, 깨어 있는 상태일 때 낮은 점수를 부여하고, 얕은 수면 상태일 때 중간 점수를 부여할 수 있다.
도 12b는 기 설정된 범위에 부여한 점수를 통하여, 수면 퀄리티를 점수화한 것이다.
도 12b를 참조하면, 각각의 수면 상태에 해당하는 점수 와 각각의 수면 상태를 유지한 시간을 곱하고, 전체 시간으로 나누어 수면 퀄리티의 평균 점수를 구할 수 있다.
예를 들어, 기 설정된 범위 A 내로 측정된 깊은 수면 상태의 점수 a와 깊은 수면 시간 4시간을 곱하고, 기 설정된 범위 B 내로 측정된 깊은 수면 상태의 점수 b와 깊은 수면 시간 3시간을 곱하고, 기 설정된 범위 C 내로 측정된 깊은 수면 상태의 점수 c와 깊은 수면 시간 2시간을 곱한다. 후에, 총 수면 시간인 9시간으로 나누어 평균 점수를 산출할 수 있다.
기 설정된 범위 A는 10점을 부여하고, 기 설정된 범위 B는 5점을 부여하고, 기 설정된 범위 C는 1점을 부여할 수 있다. 이러한 경우, 도 13b의 경우, (10x5), (5x3) 및 (1x2)의 합을 총 수면 시간인 9로 나누어 수면 퀄리티를 점수화 할 수 있다.
도 13는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말기의 설정 화면을 나타낸 것이고, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말기의 수면 퀄리티 점수 화면을 나타낸 것이고, 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말기의 수면 패턴 분석 화면을 나타낸 것이다.
도 13를 참조하면, 사용자는 압력 조절 메뉴(x1)를 통해, 수동으로 압력을 조절할 수 있다. 다만, 도 13에서는 압력 조절 메뉴(x1)를 통해 사용자가 수동으로 압력을 조절하는 것에 대해 예를 들어 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 앞서 설명한 바와 같이, 압력은 매트리스 제어부(13), 압력 조절량 산출부(25)를 포함하는 구성에 의해 자동으로 조절될 수 있다.
좌우 스위칭 메뉴(x2)를 통해, 좌측에 배치되는 제1 에어포켓 유닛(llL)과, 우측에 배치되는 제2 에어포켓 유닛(11R)의 설정을 전환시킬 수 있다.
시간 설정 메뉴(x3)를 통해, 사용자는 에어 매트리스(10)의 사용 시간 즉, 수면 시간을 설정할 수 있다. 다만, 사용자가 수면 시간을 설정하는 것에 한정되지 않으며, 자동으로 사용자의 에어 매트리스(10) 이용 시간에 맞춰 설정될 수도 있다.
사용자 정보 입력 메뉴(x4)를 통해, 사용자는 키, 몸무게 등을 포함하는 사용자의 신체 조건을 입력할 수 있다.
도 14를 참조하면, 매트리스 시스템(1)은 사용자 단말기(30)를 통해 사용자에게 수면 퀄리티를 점수화하여 제공할 수 있다. 사용자가 각자의 수면 퀄리티를 확인할 수 있도록, 총 점수를 표시하고, 시간에 따른 사용자의 수면 상태를 그래프로 나타낸다. 또한, 총 수면 시간, 깊은 수면 상태의 수면 시간, 얕은 수면 상태의 수면 시간, 깨어 있는 상태의 수면 시간을 표시할 수 있다.
도 15를 참조하면, 매트리스 시스템(1)은 사용자 단말기(30)를 통해, 사용자에게 수면 패턴을 제공한 화면을 나타낸 것이다. 사용자가 각자의 수면 패턴을 확인할 수 있도록, 총 수면 시간을 표시하고, 각 수면 자세별로 시간을 표시할 수 있다. 예를 들어, 등을 대고 누운 상태, 옆으로 누운 상태, 웅크리고 누운 상태 등 사용자의 자세에 따른 시간을 표시할 수 있다. 이를 바탕으로, 가장 많은 시간 동안 유지한 사용자의 자세를 주 수면 자세로 표시할 수 있다.
도 16는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 베개를 나타낸 사시도이고, 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 베개의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 에어 베개(70)는 커버(71), 에어셀(72), 베개 밸브(73), 공기 공급부(74), 압력 측정부(75), 베개 통신부(76) 및 베개 제어부(77)를 포함할 수 있다.
커버(71)는 에어 베개(70)의 외관을 형성할 수 있다.
에어셀(72)은 커버(71) 내측에 배치될 수 있다. 에어셀(72)은 내부에 중공이 형성되어 공기 유입에 의해 팽창하거나, 공기 유출에 의해 수축할 수 있다.
에어셀(72)은 제1 에어셀(72a) 및 제2 에어셀(72b)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는, 에어셀(72)이 2개 마련되는 것을 예로 들어 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 하나의 에어셀(72)이 마련될 수 있고 복수의 에어셀(72)이 마련될 수 있다.
예시적으로, 제1 에어셀(72a)은 사용자의 두부 부분에 위치될 수 있고, 제2 에어셀(72b)은 사용자의 목 부분에 위치될 수 있다. 따라서, 사용자의 목과 두부 부분의 높이를 각각 조절할 수 있다. 다시 말해, 베개(70)의 상단에서 2/3 부분에 제1 에어셀(72a)이 위치되고, 그 하측으로 1/3부분에 제2 에어셀(72b)이 위치될 수 있다.
제1 에어셀(72a) 및 제2 에어셀(72b) 각각은 제1 노즐(721) 및 제2 노즐(722)과 각각 연결될 수 있다. 제1 노즐(721)은 제1 에어셀(72a)로의 공기 공급 및 제1 에어셀(72a)내의 공기 배출 가능하도록 하는 주입구일 수 있다. 마찬가지로, 제2 노즐(722)은 제2 에어셀(72b)로의 공기 공급 및 제2 어에설(72b)내의 공기 배출 가능하도록 하는 주입구일 수 있다.
제1 에어셀(72a) 및 제2 에어셀(72b)에 제1 노즐(721)과 제2 노즐(722)이 각각 마련됨으로써, 제1 에어셀(72a) 및 제2 에어셀(72b)의 압력을 각각 조절할 수 있다. 본 실시예에서는, 제1 노즐(721) 및 제2 노즐(722)이 형성되는 것에 대해 예시적으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 노즐은 에어셀(72)의 개수에 대응되도록, 에어셀(72) 각각에 마련될 수 있다.
베개 밸브(73)는 공기 공급부(74)로부터 에어셀(72)으로의 공기 공급 및 에어셀(72)에서의 공기 배출을 조절할 수 있다. 밸브(73)는 솔레노이드 밸브 형태로 형성된다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 밸브(73) 형태를 모두 포함할 수 있다.
공기 공급부(74)는 에어셀(72)으로 공기를 공급할 수 있다. 구체적으로, 에어셀(72)의 중공 내부로 공기를 공급할 수 있다. 예를 들어, 공기 공급부(74)는 공기를 공급하기 위한 펌프로 이루어질 수 있다. 공기 공급부(74)는 커버(71)내에 마련될 수 있다. 공기 공급부(74)는 제1 공급 라인(741)과 제2 공급 라인(742)를 통해 에어를 에어셀(72) 내부로 공급할 수 있다.
제1 공급 라인(741)은 제1 에어셀(72a)의 제1 노즐(721)과 베개 밸브(73)를 연결할 수 있고, 제2 공급 라인(742)은 제2 에어셀(72b)의 제2 노즐(722)과 베개 밸브(73)를 연결할 수 있다. 다시 말해, 베개 밸브(73)가 개방되면, 공기 공급부(74)에서 공급되는 공기는 제1 공급 라인(741)을 통해 제1 에어셀(72a)로 공급될 수 있다. 또한, 공기 공급부(74)에서 공급되는 공기는 제2 공급 라인(742)를 통해 제2 에어셀(72b)로 공급될 수 있다.
압력 측정부(75)는 에어셀(72)의 압력을 측정할 수 있다. 압력 측정부(75)는 에어셀(72)의 압력을 측정하되, 제1 에어셀(72a)의 압력과 제2 에어셀(72b)의 압력을 각각 측정할 수 있다. 압력 측정부(75)는 베개 밸브(73) 내부에 마련될 수 있다. 일 예로, 하나의 압력 측정부(75)는 베개 밸브(73) 내에서, 제1 공급 라인(741) 및 제2 공급 라인(742)과 연결되어, 제1 공급 라인(741) 및 제2 공급 라인(742) 각각의 압력을 측정할 수 있다. 이에 따라, 압력 측정부(75)는 제1 에어셀(72a) 및 제2 에어셀(72b) 각각의 압력을 측정할 수 있다.
베개 통신부(76)는 에어 매트리스(10)의 매트리스 통신부(20), 사용자 단말기(30) 및 서버(50)와 통신하여 데이터를 송수신할 수 있다. 구체적으로, 베개 통신부(76)는 사용자 단말기(30)로부터 설정값 또는 사용자 정보를 전송받을 수 있다. 또한, 베개 통신부(76)는 매트리스 통신부(20)로부터 에어 매트리스(10)에서 측정된 압력 측정값에 따른 사용자의 수면 자세를 전송받을 수 있다.
베개 제어부(77)는 커버(71) 내측에 배치되어, 에어셀(72)의 압력을 조절할 수 있다. 베개 제어부(77)는 사용자 단말기(30)로부터 전송받은 초기 설정값에 따라 에어셀(72)의 압력을 조절할 수 있다. 또한, 베개 제어부(77)는 베개 통신부(76)가 매트리스 통신부(20)로부터 전송받은 사용자의 수면 자세에 따라, 공기 공급부(74)와 베개 밸브(73)를 제어하여 에어셀(72)의 압력을 조절할 수 있다. 예를 들어, 에어 매트리스(10)에서 엉덩이가 위치되는 제3 구역(11-3)의 압력 변화량이 다른 구역의 압력 변화량 보다 큰 것으로 판단되는 경우는 사용자가 등을 대고 누운 것으로 판단될 수 있다. 사용자가 등을 대고 누워있는 경우에는, 목 부분의 제2 에어셀(72b)의 높이를 높여주는 것이 사용자가 편안한 수면 자세를 유지할 수 있다. 따라서, 베개 제어부(77)는 에어 매트리스(10)의 매트리스 통신부(20)에서 전송받은 측정된 압력 측정값에 따라 사용자가 등을 대고 누운 것으로 판단되는 경우, 제2 에어셀(72b)에 공기를 공급하여, 제2 에어셀(72b)의 압력을 높일 수 있다.
반대로, 에어 매트리스(10)에서 측정된 제1 구역(11-1)의 압력 변화량이 다른 구역의 압력 변화량 보다 큰 것으로 판단되어, 사용자가 옆으로 누워있는 것으로 판단되는 경우, 베개 제어부(77)는 사용자의 두부가 위치되는 제1 에어셀(72a)에 공기를 공급하여 제1 에어셀(72a)의 압력을 높일 수 있다.
따라서, 에어 베개(70)는 사용자의 수면 자세에 따라 압력이 조절되어, 사용자에게 편안한 수면을 제공할 수 있다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어 베개를 나타낸 평면도이다.
도 18을 참조하면, 에어 베개(70)는 복수의 에어셀(72)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 제1 에어셀(72a)은 제1-1에어셀(72a-1) 내지 제1-10에어셀(72a-10)을 포함할 수 있다. 즉, 사용자의 두부 부위에 복수의 에어셀(72a-1, 72a-2, …, 72a-n)이 서로 연통되는 형태로 형성될 수 있다.
마찬가지로, 제2 에어셀(72b)은 제2-1에어셀(72b-1) 내지 제2-5에어셀(72b-5)을 포함할 수 있다. 즉, 사용자의 목 부위에 복수의 에어셀(72b-1, 72b-2, …, 72b-n)이 서로 연통되어 형성될 수 있다.
도 19a 및 19b는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 매트리스의 작동 방법을 나타낸 순서도이다.
도 19a 및 19b를 참조하면, 매트리스 시스템(1)은 에어 매트리스(10) 또는 에어 베개(70)가 사용자 단말기(30)로부터 초기 압력값, 알람 시간 등을 포함하는 설정값 또는 사용자의 신체 정보를 포함하는 사용자 정보를 전달받는 설정값 정보 수신 단계(S100)로부터 개시될 수 있다.
에어 매트리스(10)가 사용되는 시간 동안의 에어포켓(110)의 압력을 조절하는 에어 매트리스 조절 단계(S200)를 포함할 수 있다.
먼저, 에어 매트리스 조절 단계(S200)에서는 전달받은 설정값 또는 사용자 정보에 따라, 에어 매트리스(10)의 에어포켓(110) 압력을 조절하는 초기 압력 조절 단계(S210)가 수행된다.
구체적으로, 에어 매트리스 초기 압력 조절 단계(S210)는 정보 수신 단계(S100)에서 전송받은 설정값 또는 사용자 정보를 바탕으로 에어 매트리스(10)의 초기 압력을 조절할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 사용자 단말기(30)를 통해 에어 매트리스(10)의 초기 압력값을 50pa로 설정할 경우, 초기 압력 조절 단계(S210)에서 에어 매트리스(10)의 압력값이 50pa에 대응되도록 압력이 조절될 수 있다.
한편, 사용자는 사용자 단말기(30)에 에어 매트리스(10)의 강도를 설정하기 위한 압력 범위를 입력할 수 있다. 예를 들어, 압력 조절 범위는 1pa 부터 100pa일 수 있다. 이를 5범위로 나눌 수 있다. 가장 압력이 낮은 범위인 제1 범위는 1pa부터 20pa까지이다. 순차적으로, 제2 범위는 21pa부터 40pa까지, 제3 범위는 41pa부터 60pa까지, 제4 범위는 61pa부터 80pa까지, 마지막으로 제5 범위는 81pa부터 100pa까지로 구분할 수 있다. 제1 범위는 압력이 가장 낮은 범위로서, 에어 매트리스(10)의 강도가 낮다. 따라서, 푹신푹신한 에어 매트리스(10)를 구현할 수 있다. 반대로, 제5 범위는 압력 범위가 가장 높은 범위로서, 에어 매트리스(10)의 강도가 높아, 단단한 에어 매트리스(10)를 구현할 수 있다.
다음으로, 에어포켓 유닛(11)의 구역별 압력 변화를 감지하는 단계(S220)가 수행될 수 있다. 구체적으로, 사용자의 움직임에 따라 변하는 에어포켓(110)의 압력을 압력 센서부(18)를 통해 실시간으로 에어포켓(110)의 압력을 측정할 수 있다. 이때, 압력 센서부(18)는 에어포켓 유닛(11)에서 각 구역별로 에어포켓(110)의 압력을 측정할 수 있다.
압력 측정 단계(S220)에서 실시간으로 측정된 압력 측정값을 이용하여, 압력 변화량 산출부(23)를 통해 에어포켓(110)의 압력 변화량을 산출하는 압력 변화량 산출 단계(S230)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 매트리스 압력 측정 단계(S230)에서 실시간으로 측정된 에어 매트리스(10)의 에어포켓(110) 압력 측정값을 통해, 압력 변화량 산출부(23)가 에어포켓(110)의 압력 변화량을 산출할 수 있다.
압력 변화량 산출 단계(S230)에서 압력 변화량 산출부(23)가 에어포켓 유닛(11)의 구역별 압력 변화량을 산출할 수 있다. 즉, 각 구역별로 변화된 압력 변화량을 산출할 수 있다.
압력 변화량 산출 단계(S230)에서 산출된 압력 변화량이 기 설정된 변화값 이상인지 확인하는 단계(S240)를 포함할 수 있다.
즉, 에어포켓 유닛(11)에서 감지된 에어포켓(110)들의 압력 변화량이 기 설정된 변화값 이상인지 판단하여 압력 변화량이 사용자의 수면 자세에 따른 변화인지 뒤척임에 따른 변화인지 판단할 수 있다.
압력 변화량이 기 설정된 변화값 미만인 경우에는 사용자의 뒤척임 정도로 판단하여 사용자의 수면 자세에 변화가 없는 것으로 판단할 수 있다. 이와 같이 압력 변화량이 기 설정된 변화값 미만인 경우에는 다시 압력 변화 감지 단계(S220)부터 수행될 수 있다.
반면에, 기 설정된 변화값 이상인 경우에는 수면 자세가 변경된 것으로 판단할 수 있다.
압력 변화량 산출 단계(S230)에서 압력 변화량이 기 설정된 변화값 이상인 경우에는 압력 변화된 상태가 기 설정된 시간 동안 유지되는지 압력 변화 유지 시간 측정 단계(S250)가 수행될 수 있다.
압력 변화량이 변화된 상태에서 기 설정된 시간 동안 유지된 경우에 사용자의 수면 자세 변경이 완료된 것으로 판단할 수 있다.
일 예로, 사용자가 등을 대고 누워 있는 상태에서, 옆으로 누운 자세를 취한 후, 옆으로 누운 자세를 1분 미만으로 유지하다가 다시 엎드리는 자세로 변경할 수도 있다. 이런 경우, 옆으로 누운 자세는 사용자가 자세를 변경하기까지 뒤척이는 과정에서 발생된 자세이기 때문에 1분 미만으로 시간이 측정된다. 즉, 사용자는 옆으로 누운 자세로 변경한 것이 아니고, 자세를 변경하는 과정에서 옆으로 누운 자세가 취해진 것일 수 있다. 이러한 경우에는 옆으로 누운 자세에 대응되도록 에어포켓(110)의 압력을 조절할 필요없이, 엎드린 자세에 대응되도록 에어포켓(110)의 압력을 조절해야 한다.
이러한 경우를 판별하기 위해, 압력 변화량이 기 설정된 시간 이상 동안 유지되는지 판단하고, 그에 맞춰 에어포켓(110)의 압력을 조절할 수 있다.
즉, 압력 변화 유지 시간 측정 단계(S250)는 사용자의 수면 자세 변경이 완료되었는지를 판별하기 위한 단계일 수 있다. 이와 같이, 사용자의 수면 자세 변경이 완료된 후, 그에 대응되도록 에어포켓(110)의 압력을 조절할 경우 보다 편리한 에어 매트리스(10)의 수면 환경을 제공할 수 있다.
압력 변화 유지 시간 측정 단계(S250)에서 압력 변화량이 기 설정된 시간 동안 유지되면, 수면 자세 판단부(24)를 통해 사용자의 수면 자세를 판단할 수 있다(S260)
수면 자세 판단 단계(S260)에서는 압력 변화량 산출 단계(S230)에서 산출된 에어포켓(110)의 압력 변화량을 바탕으로 사용자의 수면 자세를 판단할 수 있다. 상술한 바와 같이, 에어 매트리스(10)는 제1 구역(11-1), 제2 구역(11-2), 제3 구역(11-3) 및 제4 구역(11-4)을 포함하는 복수의 구역으로 구분되고, 각 구역의 압력 변화량에 따라 사용자의 수면 자세를 판단할 수 있다. 일 예로, 제1 구역(11-1)의 압력 변화량이 다른 구역의 압력 변화량보다 큰 경우는 옆으로 누운 자세로 판단할 수 있고, 제3 구역(11-3)의 압력 변화량이 다른 구역의 압력 변화량보다 큰 경우는 등을 대고 누운 자세로 판단할 수 있다.
또한, 압력 변화 유지 시간 측정 단계(S250)에서 압력 변화량이 기 설정된 시간 동안 유지되면, 압력이 변화된 구역이 2구역 이상인지 확인하는 압력 변화 구역 확인 단계(S270)를 포함할 수 있다.
다만, 압력 변화 구역 확인 단계(S270)와 수면 자세 판단 단계(S260)는 동시에 수행될 수도 있고, 수면 자세 판단 단계(S260) 후에 압력 변화 구역 확인 단계(S270)가 수행될 수도 있으며, 수면 자세 판단 단계(S260)가 생략될 수도 있다. 압력 변화 구역 확인 단계(S270)전에 수면 자세 판단 단계(S260)가 생략되는 경우, 추후에 압력 변화량을 바탕으로 수면 자세를 판단할 수 있다.
압력 변화 구역 확인 단계(S270)에서 2구역 이상에서 압력 변화가 발생하는 경우, 압력 변화된 구역들의 밸브(16)를 개방(S271)하여, 압력 변화된 구역들 간의 공급라인(131)을 연결하여 서로 연통되도록 할 수 있다. 일 예로, 제1 구역(11-1) 및 제3 구역(11-3)에서 압력 변화가 발생되는 경우, 제1 구역(11-1)의 밸브(16-1)와 제3 구역(11-3)의 밸브(16-3)를 개방하여, 제1 구역(11-1)의 공급 라인(15-1)과 제3 구역(11-3)의 공급 라인(15-3)이 서로 연결되도록 할 수 있다. 이때, 압력이 높아진 구역의 공기가 압력이 낮은 구역으로 이동하게 된다. 이와 같이 구역간의 공기 이동에 의해, 구역간의 압력 조절을 하는 제1 압력 조절 단계(S272)가 수행될 수 있다. 구역간의 공기 이동이 가능하도록, 밸브(16) 개방을 소정 시간 동안 유지할 수 있다.
구역간의 공기 이동이 완료되면 밸브(16)를 다시 폐쇄할 수 있다(S273).
이때, 밸브(16)가 개방된 상태를 유지하는 시간은, 수면 자세를 판단 단계(S260)에서 판단된 수면 자세에 대응되는 구역별 최적 압력 범위와 근접하도록 공기 이동이 가능하도록 하는 시간일 수 있다.
구체적으로, 밸브(16)가 개방된 상태에서 공기가 이동될때, 압력 센서부(18)에서 측정된 압력이 수면 자세에 대응되는 구역별 최적 압력 범위와 근접한 것으로 매트리스 제어부(13)에서 판단되면, 매트리스 제어부(13)는 밸브(16)를 폐쇄하여 공기 이동을 차단시킬 수 있다.
제1 압력 조절 단계(S272)가 완료된 후, 수면 자세 판단부(24)에서 판단된 사용자의 수면 자세에 따라, 각 구역별 압력 조절량을 산출할 수 있다(S280).
즉, 제1 압력 조절 단계(S272)에서는 밸브(16)의 개폐를 통해, 에어포켓(110)에 가해지는 압력에 따른 에어포켓(110)간의 공기 이동에 의해, 압력을 맞추고, 사용자의 자세에 따른 맞춤 압력을 제공하기 위해 에어펌프(19)를 이용한 미세 조정이 필요하다.
따라서, 압력 조절량 산출 단계(S280)에서는 압력 조절량 산출부(23)에서 사용자의 수면 자세에 대응되도록 산출된 각 구역별 압력 조절량을 산출할 수 있다.
압력 조절량 산출 단계(S280)에서는 수면 자세 판단 단계(S260)에서 판단된 수면 자세에 따라, 압력 조절량이 결정될 수 있다. 매트리스 압력 조절량 산출 단계(S280)는 수면 자세 판단 단계(S260)에서 판단된 사용자의 수면 자세에 따라 에어포켓(110)의 압력 조절량을 산출할 수 있다.
예를 들어, 사용자가 등을 대고 누운 것으로 판단되는 경우, 사용자의 하중이 제3 구역(11-3)으로 집중되어 제3 구역(11-3)의 압력이 기 설정된 상한값보다 높아질 수 있다. 이러한 경우, 제3 구역(11-3)의 에어포켓(110)의 압력이 기 설정된 상한값보다 낮아지도록 압력 조절량을 산출할 수 있다.
이후, 산출된 압력 조절량에 따라 각 구역의 에어포켓(110)의 압력을 조절하는 제2 압력 조절 단계(S290)를 포함할 수 있다. 해당 구역의 밸브(16)를 개방하여, 에어포켓(110)의 공기를 배출시키거나 공기를 주입할 수 있다.
구체적으로, 제2 압력 조절 단계(S290)에서는 제1 압력 조절 단계(S272)에서 압력 조절된 상태의 에어포켓(110)의 압력과, 수면 자세에 따른 에어포켓(110)의 최적 압력 범위와 비교한 후, 에어포켓(110)의 압력을 수면 자세에 따른 에어포켓(110)의 최적 압력 범위에 속하도록 조절할 수 있다.
이 후, 압력이 추가로 감지되는지 확인(S600)하고, 에어 매트리스(10)의 압력 센서부(18)에서 측정되는 압력 측정값이 0이 되는 경우, 사용자가 에어 매트리스(10)의 사용을 마친 것으로 판단하여, 매트리스 시스템(1)의 작동이 중단될 수 있다.
그러나, 상기와 같은 작동 과정을 거쳤음에도, 에어 매트리스(10)에서 지속적으로 압력이 측정되면 다시 처음 단계인 설정값 정보 수신 단계(S100)부터 반복될 수 있다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 코골이 중단 방법을 나타낸 순서도이다.
도 20을 참조하면, 사용자의 수면 시간 중, 코골이 여부를 감지하는 코골이 감지 단계(S300)를 포함할 수 있다.
코골이 감지 단계(S300)는 소음 감지 단계(S310), 코골이 상태 확인 단계(S320) 및 코골이 중단 단계(S330)를 포함할 수 있다.
소음 감지 단계(S310)에서는 마이크로 폰(27)을 통해 소음을 감지할 수 있다.
코골이 상태 확인 단계(S320)에서는 소음 감지 단계(S310)에서 소음이 감지되면, 소음이 발생한 소음 감지 시점(T3)으로부터 기 설정된 시간 범위(T4)동안 산출된 압력 변화량의 평균 변화량이 기 설정된 범위 D이내인지 확인하여 코골이 상태를 확인할 수 있다.
압력 변화량의 평균 변화량이 기 설정된 범위 D이내인 경우 코골이 상태로 인식하고, 압력 변화량의 평균 변화량이 기 설정된 범위 D미만이거나 초과이면 외부 소음으로 인식할 수 있다.
기 설정된 범위 D는 사용자가 침대를 사용하고 있는 동시에 수면 상태인 것을 판단할 수 있는 범위일 수 있다. 기 설정된 범위 D의 최소값은 사용자가 침대를 사용할 때 가해지는 최소한의 하중에 의해 결정될 수 있다. 압력 변화량이 기 설정된 범위 D의 최소값보다 낮은 경우는 사용자가 매트리스를 사용하지 않는 경우일 수 있다. 따라서, 사용자가 매트리스를 사용하지 않을 때 마이크로 폰(27)에 감지되는 소리는 외부 소음으로 인식되도록 할 수 있다.
기 설정된 범위 D의 최대값은 사용자가 수면상태에서 최대한으로 움직였을 때의 압력 변화량에 의해 결정될 수 있다. 압력 변화량이 기 설정된 범위 D의 최대값을 초과하는 경우는 사용자가 수면 상태가 아닌 깨어 있는 상태에서 매트리스를 사용하는 경우일 수 있다. 따라서, 압력 변화량이 기 설정된 범위 D를 초과할 때 마이크로 폰(27)에 감지되는 소음은 외부 소음으로 인식될 수 있다. 예를 들어, 사용자의 움직임이 많은 경우에 감지된 소음은 TV 소리, 사용자의 대화 소리 등 사용자의 코골이 소리가 아닌 외부 소음으로 판단할 수 있다.
일 예로, 기 설정된 범위 D는 깊은 수면 상태(NREM sleep)인 것으로 판단되는 기 설정된 범위 A와, 얕은 수면 상태(REM sleep)로 판단되는 기 설정된 범위 B를 포함할 수 있다.
코골이 중단 단계(S330)에서는 코골이 상태 확인 단계(S320)에서 사용자가 코골이 중인 것으로 판단되면, 에어포켓(110) 또는 에어셀(72)의 공기 유입과 공기 배출을 반복하여 사용자에게 진동을 가함으로써, 사용자의 깊은 수면 상태(NREM sleep)를 얕은 수면 상태(REM sleep)로 변화시켜 코골이를 중지시킬 수 있다. 예를 들어, 코골이 중단 단계(S330)에서는, 에어포켓(110)의 전체 구역의 압력 변화량의 평균 변화량이 기 설정된 범위 A인 경우, 사용자가 깊은 수면 상태(NREM sleep)인 것으로 판단할 수 있다. 이와 같이, 에어포켓(110)의 전체 구역의 압력 변화량의 평균 변화량이 기 설정된 범위 B인 경우, 사용자가 얕은 수면 상태(REM sleep)인 것으로 판단할 수 있다.
이 후, 압력이 추가로 감지되는지 확인(S600)하고, 에어 매트리스(10)의 압력 센서부(18)에서 측정되는 압력 측정값이 0이 되는 경우, 사용자가 에어 매트리스(10)의 사용을 마친 것으로 판단하여, 매트리스 시스템(1)의 작동이 중 단될 수 있다.
그러나, 상기와 같은 작동 과정을 거쳤음에도, 에어 매트리스(10)에서 지속적으로 압력이 측정되면 다시 소음 감지 단계(S310)부터 반복될 수 있다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 알람 발생 방법을 나타낸 순서도이다.
도 21을 참조하면, 사용자가 알람을 설정한 경우, 사용자의 수면 상태를 깨우는 알람 단계(S400)를 포함할 수 있다.
알람 단계(S400)는 알람 설정 확인 단계(S410), 수면 상태 확인 단계(S420), 수면 상태 전환 단계(S430) 및 알람 발생 단계(S440)를 포함할 수 있다.
알람 설정 확인 단계(S410)에서는 설정값 정보 수신 단계(S100)에서, 사용자의 알람 설정 여부를 확인할 수 있다.
수면 상태 확인 단계(S420)에서는 알람 설정 확인 단계(S410)에서 알람 설정이 확인되면, 알람 시간으로부터 기 설정된 알람 시간(T5) 전에, 수면 상태 판단 단계(S260)로부터 사용자의 수면 상태가 깊은 수면 상태(NREM sleep)인지 얕은 수면 상태(REM sleep)인지 확인할 수 있다.
수면 상태 전환 단계(S430)에서는 수면 상태 확인 단계(S420)에서 확인된 사용자의 수면 상태가 깊은 수면 상태(NREM sleep)인 경우, 알람 시간으로부터 기 설정된 알람 시간(T5) 전에, 에어포켓(110) 또는 에어셀(72)의 압력을 조절하여 사용자의 수면 상태를 깊은 수면 상태(NREM sleep)에서 얕은 수면 상태(REM sleep)로 전환할 수 있다. 구체적으로, 수면 상태 전환 단계(S430)는 진동 발생 단계(431) 및 스트레칭 발생 단계(S432)를 포함할 수 있다.
진동 발생 단계(S431)는 사용자의 깊은 수면 상태(NREM sleep)를 얕은 수면 상태(REM sleep)로 변화시키기 위해, 에어포켓(110) 또는 에어셀(72)의 공기 유입 및 공기 배출을 반복하여 사용자에게 진동을 가할 수 있다. 구체적으로, 복수의 상기 에어포켓(110)의 공기를 동시에 유입 및 배출을 반복하거나, 복수의 상기 에어셀(72)의 공기를 동시에 유입 및 배출을 반복하여 진동을 발생시킬 수 있다.
또는, 사용자의 깊은 수면 상태(NREM sleep)를 얕은 수면 상태(REM sleep)로 변화시키기 위해 스트레칭 발생 단계(S432)를 포함할 수 있다. 스트레칭 발생 단계(S1032)는 에어포켓(110)의 공기 유입 및 배출을 각 구역간에 대조적으로 유입 및 배출하여, 사용자의 신체에 스트레칭을 발생시킬 수 있다. 또는, 에어셀(72)의 공기 유입 및 공기 배출을 복수의 셀 각각 대조적으로 유입 및 배출할 수 있다.
알람 발생 단계(S440)는 사용자의 수면 상태가 얕은 수면 상태(REM sleep)로 전환된 후, 설정값 정보 수신 단계(S100)에서 전송받은 알람 시간 정각에 알람을 발생시킬 수 있다.
이 후, 압력이 추가로 감지되는지 확인(S600)하고, 에어 매트리스(10)의 압력 센서부(18)에서 측정되는 압력 측정값이 0이 되는 경우, 사용자가 에어 매트리스(10)의 사용을 마친 것으로 판단하여, 매트리스 시스템(1)의 작동이 중단될 수 있다.
그러나, 상기와 같은 작동 과정을 거쳤음에도, 에어 매트리스(10)에서 지속적으로 압력이 측정되면 수면 상태 확인 단계(S420)부터 반복될 수 있다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 배게의 작동 방법을 나타낸 순서도이다.
도 22를 참조하면, 매트리스 시스템(1)은 에어 매트리스(10) 또는 에어 베개(70)가 사용자 단말기(30)로부터 초기 압력값, 알람 시간 등을 포함하는 설정값 또는 사용자의 신체 정보를 포함하는 사용자 정보를 전달받는 설정값 정보 수신 단계(S100)로부터 개시될 수 있다.
배게 작동 방법(S500)은 전달받은 설정값 또는 사용자 정보에 따라, 베개 제어부(77)는 에어 베개(70)의 에어셀(72) 압력을 각각 조절하는 배게 초기 압력 조절 단계(S510)을 포함할 수 있다.
베개 초기 압력 조절 단계(S510)는 에어 매트리스 초기 압력 조절 단계(S210) 와 마찬가지로 정보 수신 단계(S100)에서 전송받은 설정값 또는 사용자 정보를 바탕으로 에어 베개(70)의 초기 압력을 조절할 수 있다.
배게 압력 측정 단계(S520)에서는 사용자의 움직임에 따라 변하는 에어셀(72)의 압력을 압력 측정부(75)를 통해 실시간으로 측정할 수 있다.
베개 압력 측정 단계(S520)에서는 압력 측정부(75)를 통해 실시간으로 변하는 에어셀(72)의 압력을 측정할 수 있다. 다만, 압력 측정부(75)는 에어 베개(70)에 형성된 하나 이상의 에어셀(72)의 압력을 각각 측정할 수 있다. 예를 들어, 두 개의 에어셀(72)이 형성되는 경우는 두 개의 에어셀(72) 각각의 압력을 측정할 수 있다. 다시 말해, 베개 압력 측정 단계(S320)에서는 압력 측정부(75)를 통해 제1 에어셀(72a) 및 제2 에어셀(72b) 각각의 압력을 실시간으로 측정할 수 있다.
이후, 에어 매트리스(10)에서 압력 측정을 통해 판단한 사용자의 수면 자세 정보를 받을 수 있다(S530).
수면 자세 수신 단계(S530)에서 수신한 사용자의 수면 자세와 압력 측정 단계(S520)에서 실시간으로 측정된 압력 측정값을 토대로, 압력 조절량 산출부(25)를 통해 압력 조절량을 산출할 수 있다(S540) 다시 말해, 압력 조절량 산출부(25)를 통해 산출된 압력 변화량을 바탕으로 에어셀(72)의 압력 조절량을 산출하는 압력 조절량 산출 단계(S540)를 포함할 수 있다.
압력 조절량 산출 단계(S540)에서는 수면 자세 판단 단계(S260)에서 판단된 수면 자세에 따라, 압력 조절량이 결정될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 옆으로 누워있는 자세로 판단되는 경우, 사용자의 두부 부위에 위치하는 제1 에어셀(72a)에 하중이 더 가해지고, 사용자의 목 부위에 위치하는 제2 에어셀(72b)에 하중이 덜 가해질 수 있다. 이에 따라, 사용자의 두부 부위에 위치하는 제1 에어셀(72a)에 공기를 유입시키고, 사용자의 목 부위에 위치하는 제2 에어셀(72b)의 공기를 배출시킬 수 있다. 또는, 제1 에어셀(72a)에 공기 유입량에 비해 제2 에어셀(72b)의 공기 유입량을 줄여서 공기를 유입시킬 수 있다. 따라서, 사용자가 옆으로 누워있는 경우, 목에 압력이 가해지지 않도록 할 수 있다. 다시 말해, 제1 에어셀(72a)과 제2 에어셀(72b)에 가해지는 하중에 따라서, 공기 유입량과 공기 배출량이 결정될 수 있다.
압력 조절량 산출부(25)에서 산출된 압력 조절량에 따라 에어셀(72)의 압력을 제어하는 배게 압력 조절 단계(S550)를 포함할 수 있다.
베개 압력 조절 단계(S550)는 베개 압력 조절량 산출 단계(S540)에서 산출된 압력 조절량에 따라 에어셀(72)의 압력을 조절할 수 있다.
상술한 바와 같이, 수면 자세 판단 단계(S260)에서 사용자가 옆으로 누워있는 자세로 판단되면, 에어 베개(70)의 베개 제어부(77)는 사용자의 두부 부위에 위치되는 제1 에어셀(72a)에 공기를 유입시키도록 제어할 수 있다. 또한, 수면 자세 판단 단계(S260)에서 사용자가 등을 대고 누워있는 자세로 판단되면, 에어 베개(70)의 베게 제어부(77)는 사용자의 목 부위에 위치되는 제2 에어셀(72b)에 공기를 유입시키도록 제어할 수 있다.
이 후, 압력이 추가로 감지되는지 확인(S600)하고, 에어 매트리스(10)의 압력 센서부(18)에서 측정되는 압력 측정값이 0이 되는 경우, 사용자가 에어 매트리스(10)의 사용을 마친 것으로 판단하여, 매트리스 시스템(1)의 작동이 중단될 수 있다.
그러나, 상기와 같은 작동 과정을 거쳤음에도, 에어 매트리스(10)에서 지속적으로 압력이 측정되면 수면 자세 수신 단계(S530)부터 반복될 수 있다.
아울러, 서버(50)는 상기 에어 매트리스(10)에서 압력 측정값, 압력 변화량, 수면 시간, 각 구역 별 압력 조절량을 포함하는 측정 데이터를 전송받아, 사용자의 수면 패턴 및 수면 퀄리티를 분석하는 수면 정보 분석할 수 있다.
수면 정보 분석은, 서버(50)가 에어 매트리스(10)에서 전송받은 측정 데이터를 바탕으로 수면 자세 및 수면 시간을 분석하는 수면 패턴 분석할 수 있다.
수면 패턴 분석은, 수면 패턴 분석부(54)를 통해 압력 센서부(18)에 의해 압 력이 높아지는 각 구역을 측정하여, 사용자의 수면 자세를 판단하되, 제1 구역(11-1)의 압력 변화량이 다른 구역의 변화량 보다 큰 경우, 사용자가 옆으로 누운 것으로 판단할 수 있다. 또한, 제3 구역(11-3)의 압력 변화량이 다른 구역의 압력 변화량 보다 큰 경우, 사용자가 등을 대고 누운 것으로 판단할 수 있다. 사용자가 수면 시간 동안 취하는 주로 취하는 주 수면 자세 및 수면 자세 별 시간을 분석하여, 사용자에게 사용자의 수면 패턴 정보를 제공할 수 있다.
서버(50)가 상기 에어 매트리스(10)에서 전송받은 측정 데이터를 바탕으로, 사용자의 수면 상태를 깊은 수면 상태, 얕은 수면 상태, 깨어 있는 상태로 구분하고, 측정 데이터를 바탕으로 수면 상태를 판단하여, 수면 퀄리티를 분석하는 수면 퀄리티 분석을 포함할 수 있다.
수면 상태 판단은 압력 변화량 산출 단계(S230)에서 산출된 압력 변화량의 평균 변화량을 바탕으로 사용의 수면 상태가 깊은 수면 상태(NREM sleep)인지 얕은 수면 상태(REM sleep)인지 판단할 수 있다.
수면 상태 판단 단계(S260)에서 매트리스 제어부(13)는 압력 변화량 산출 단계(S230)에서 산출된 상기 에어포켓(110)의 압력 변화량의 평균 변화량이 기 설정된 범위 A인 경우, 사용자가 깊은 수면 상태(NREM sleep)인 것으로 판단할 수 있다. 또한, 매트리스 제어부(13)는 에어포켓(110)의 압력 변화량의 평균 변화량이 기 설정된 범위 B인 경우, 사용자가 얕은 수면 상태(REM sleep)인 것으로 판단할 수 있다.
서버(50)에서 분석한 사용자의 수면 정보를 사용자 단말기(30)로 전송하여, 사용자에게 수면 정보를 제공하는 정보 제공할 수 있다.
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (8)

  1. 에어포켓의 압력 조절 및 압력 측정이 가능한 에어 매트리스; 및
    상기 에어 매트리스로부터 상기 에어포켓의 압력 측정값을 포함하는 측정 데이터를 전송받아 사용자의 수면 패턴을 분석하고, 수면 퀄리티를 점수화하는 서버;를 포함하되,
    상기 에어 매트리스는,
    복수의 행 및 열로 배열된 상기 에어포켓이 복수의 구역으로 구분된 에어포켓 유닛;
    상기 에어포켓 유닛의 각 구역별로 압력을 측정하는 압력 센서부; 및
    각 구역의 상기 에어포켓의 압력을 조절하는 밸브;를 포함하여,
    상기 에어포켓의 압력 변화가 복수의 구역에서 감지되면, 기 설정된 상기 밸브를 개방하여, 구역 간의 압력 평형을 유지하는 것을 특징으로 하는 매트리스 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 에어포켓의 압력 변화가 복수의 구역에서 감지되면, 압력 변화가 감지된 구역에 대응되는 상기 밸브를 개방하여, 개방된 복수의 구역 중 압력이 높은 구역에서 낮은 구역으로 상기 에어포켓의 공기가 이동되는 것을 특징으로 하는 매트리스 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 에어 매트리스의 사용 시간 동안, 상기 압력 센서부에서 측정된 제1 시간 및 제2 시간에서 각각 측정된 압력값을 이용하여, 상기 에어포켓 유닛의 압력 변화량을 산출하는 압력 변화량 산출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 매트리스 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 에어 매트리스는,
    상기 에어포켓의 압력을 조절하기 위해 상기 밸브의 개폐를 제어하는 매트리스 제어부; 및
    상기 에어 매트리스의 사용 시간을 측정하는 시간 측정부;를 포함하여,
    상기 시간 측정부는 각 구역의 상기 에어포켓의 압력 변화가 감지된 경우, 상기 압력 변화량의 유지 시간을 측정하고,
    상기 매트리스 제어부는 상기 압력 변화량이 기 설정된 시간 동안 유지되는 경우, 상기 밸브를 개방하는 것을 특징으로 하는 매트리스 시스템.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 에어 매트리스는,
    각 구역별 상기 압력 변화량에 따라 사용자의 수면 자세를 판단하는 수면 자세 판단부;를 더 포함하고,
    상기 매트리스 제어부는,
    상기 수면 자세 판단부에서 판단된 수면 자세에 따른, 각 구역의 최적 압력 범위에 각 구역의 상기 에어포켓 압력이 대응되도록 상기 밸브의 개폐를 제어하는 것을 특징으로 하는 매트리스 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 에어포켓 유닛의 압력이 최적 에어포켓 압력 범위 내에 위치하도록 압력 조절량을 산출하는 압력 조절량 산출부;를 포함하되,
    상기 압력 조절량 산출부는,
    상기 밸브가 개방되어 상기 에어포켓 간의 공기 이동이 완료 상태의 상기 에어포켓의 압력값과, 수면 자세에 따른 각 구역별 최적 압력 범위를 비교하여, 압력 조절량을 산출하는 것을 특징으로 하는 매트리스 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 서버는,
    상기 에어 매트리스에서 압력 측정값, 압력 변화량, 수면 시간, 각 구역 별 압력 조절량을 포함하는 측정 데이터를 전송받고, 측정 데이터를 바탕으로 수면 시간, 수면 자세를 분석하는 수면 패턴 분석부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 매트리스 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 서버는,
    상기 에어 매트리스에서 압력 측정값, 압력 변화량, 수면 시간, 각 구역 별 압력 조절량을 포함하는 측정 데이터를 전송받고, 사용자의 수면 상태를 깊은 수면 상태(NREM sleep), 얕은 수면 상태(REM sleep), 깨어 있는 상태로 구분하고, 측정 데이터를 바탕으로 수면 상태를 판단하여, 수면 퀄리티를 점수화하는 수면 퀄리티 분석부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 매트리스 시스템.
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