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KR20120033776A - A system of sleeping management using a biometric signal at unrestrained status and service thereof - Google Patents

A system of sleeping management using a biometric signal at unrestrained status and service thereof Download PDF

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KR20120033776A
KR20120033776A KR1020100095481A KR20100095481A KR20120033776A KR 20120033776 A KR20120033776 A KR 20120033776A KR 1020100095481 A KR1020100095481 A KR 1020100095481A KR 20100095481 A KR20100095481 A KR 20100095481A KR 20120033776 A KR20120033776 A KR 20120033776A
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KR
South Korea
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sleep
bio
biosignal
signal
measuring
Prior art date
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Withdrawn
Application number
KR1020100095481A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이슬기
정희원
허연아
Original Assignee
아이씨에스(주)
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 아이씨에스(주) filed Critical 아이씨에스(주)
Priority to KR1020100095481A priority Critical patent/KR20120033776A/en
Publication of KR20120033776A publication Critical patent/KR20120033776A/en
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Abstract

무구속 상태에서 서비스 대상자(입원환자, 고령자, 독거노인과 같이 거동이 불편한 고령자 및 만성 질환자, 일반인)의 생체신호를 측정 및 분석하여, 안락한 수면을 유지/증진하기 위한 정보를 제공해주기 위한 무구속 생체신호 측정기술 기반의 원격 수면관리 서비스 시스템이 개시된다.
개시된 시스템은, 측정 대상자의 수면중 측정 대상자의 심박 및 호흡을 측정하고, 측정 대상자의 체중을 측정하여 수면 생체신호를 생성하고, 이를 원격에 위치한 수면관리 서버에 전송하는 생체신호 측정수단과; 수면 생체 정보를 분석하여 수면 상태를 판정하는 수면관리 서버를 구비함으로써, 무구속 상태에서 서비스 대상자의 생체신호를 측정할 수 있으므로, 기존 여러 가지 측정장비 사용시 대상자의 신체를 구속하는 데 따른 불편함을 해소할 수 있으며, 측정한 생체신호를 분석하여 안락한 수면을 유지/증진하기 위한 정보를 제공해줄 수 있고, 수면 중 응급상황 발생시 알림 서비스를 통해 신속하게 응급 조치가 이루어질 수 있도록 신속하게 조치할 수 있어, 상시 감시가 필요한 거동이 불편한 고령자나 입원환자, 독거노인 등의 상태를 편리하게 확인 가능한 장점이 있다.
In order to provide information for maintaining / promoting a comfortable sleep by measuring and analyzing biosignals of service subjects (inpatients, elderly people, elderly people living alone, chronically ill persons, and the like) Disclosed is a remote sleep management service system based on a biosignal measurement technology.
The disclosed system includes: a biosignal measuring means for measuring a heartbeat and respiration of a subject to be measured during sleep, measuring a body weight of the subject to generate a sleep biosignal, and transmitting the sleep biosignal to a sleep management server located remotely; By having a sleep management server analyzing sleep biometric information to determine a sleep state, it is possible to measure a bio signal of a service subject in an unrestrained state, thereby preventing inconvenience of constraining a subject's body when using various measurement equipment. It can solve the problem, analyze the measured bio-signal and provide information for maintaining / promoting a comfortable sleep, and can promptly take emergency measures through prompt notification service in case of emergency during sleep. In addition, there is an advantage that it is possible to conveniently check the status of elderly people, inpatients, elderly people living alone, etc.

Description

무구속 생체신호 측정기술 기반의 원격 수면관리 서비스 시스템{A system of Sleeping management using a biometric signal at unrestrained status and service thereof} A system of Sleeping management using a biometric signal at unrestrained status and service etc}

본 발명은 무구속 생체신호 측정기술 기반의 원격 수면관리 서비스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무구속 상태에서 서비스 대상자(입원환자, 고령자, 독거노인과 같이 거동이 불편한 고령자 및 만성 질환자, 일반인)의 생체신호를 측정하고, 그 측정한 생체신호를 분석하여 안락한 수면을 유지/증진하기 위한 정보를 제공해주기 위한 무구속 생체신호 측정기술 기반의 원격 수면관리 서비스 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a remote sleep management service based on unconstrained biosignal measurement technology, and more particularly, to a service subject (inpatients, elderly people, elderly living alone, and elderly patients who are uncomfortable, such as inpatients). The present invention relates to a remote sleep management service system based on unbounded biosignal measurement technology for measuring biosignals and analyzing the measured biosignals to provide information for maintaining / promoting a comfortable sleep.

인생의 행복은 잠에서 시작한다고 해도 과언이 아닐 정도로 잠은 사람의 인생에 있어 무척 중요하다. 잠은 사람에게 가장 기본적인 휴식의 시간을 제공한다. 체력을 축적할 수 있는 에너지의 공급이 이루어지는 것도 바로 잠을 통해서이다. 잠은 사람이 낮 동안에 활동하느라 사용한 에너지를 보충하는 시간이다. 성장기의 아이들에게 꼭 필요한 성장 호르몬이 가장 많이 분비되는 시간도 바로 잠자는 동안이다. 우리 몸에서 뇌는 생명 유지를 위한 모든 생물학적 기능을 총괄하는 곳이다.Life's happiness is so important to a person's life that it is no exaggeration to say that it starts with sleep. Sleep gives a person the most basic time of rest. It is also through sleep that energy is supplied to accumulate stamina. Sleep is the time to replenish the energy a person uses during the day. Sleeping is also the time when the growth hormone is the most secreted growth of children. In our body, the brain is the place that oversees all biological functions for life support.

뇌가 적절한 활동의 균형을 유지하기 위해서는 휴식이 필요하다. 이러한 휴식은 대부분 수면 시간에 이루어진다.The brain needs rest to balance proper activity. Most of these breaks occur during sleep.

이처럼 수면의 중요성은 더할 나위 없지만, 대부분의 현대인들은 과도한 업무나 학업 등으로 인해 충분한 수면을 취하지 못하고 있는 실정이다. 수면에 있어서 중요한 것은 수면의 양보다는 수면의 질이라 할 수 있다. 특히 얼마나 깊은 잠을 자느냐가 무척 중요한데 현대인들은 스트레스 등으로 인해 양질의 잠을 청하지 못하는 경우가 대부분이다.As such, the importance of sleep is insignificant, but most modern people are not getting enough sleep due to excessive work or study. What is important to sleep is the quality of sleep rather than the amount of sleep. In particular, how deep sleep is very important, modern people are often unable to get a good night's sleep due to stress.

양질의 수면을 취하기 위해서는 우선 자신의 수면의 질을 판단한 후 그에 따른 대처 방법을 모색할 필요가 있다. 오랜 시간을 잤음에도 불구하고 개운치 않은 경우, 본인은 잘 잤다고 느끼는데 쉽게 피로하거나, 본인은 잠을 설친다고 생각하는데 실제로는 수면에 문제가 없는 경우 등과 같이 모두 본인이 실제로 자신의 수면의 질을 제대로 파악하고 있지 못한 경우가 많다. 본인의 수면 상태를 객관적인 측정 장비를 이용하여 수치화하였을 때에만 밝혀질 수 있는 문제이다. 이와 같은 극명한 문제의 경우가 아니더라도 본인의 수면의 질을 수치화함으로써 최적의 수면시간을 도출할 수 있을 것이다. 이러한 수면의 질을 판단할 수 있는 간단한 장비의 개발이 필요하나 현재까지는 병원의 수면검사실에서 수행되는 수면다원검사(polysomnography, PSG)가 유일한 객관적 검사법이다.In order to get a good night's sleep, you need to first judge your sleep quality and find ways to cope with it. If you're not feeling good after having slept for a long time, you're really tired of feeling good, or if you think you're sleeping but you're not really having trouble sleeping. In many cases, you do not know. It is a problem that can only be revealed when your sleep status is quantified using objective measuring equipment. Even if this is not the case, the optimal sleep time can be derived by quantifying the quality of sleep. It is necessary to develop simple equipment for determining the quality of sleep, but until now, polysomnography (PSG), which is performed in the sleep examination room of a hospital, is the only objective test.

수면 다원검사를 바탕으로 분류되는 수면 단계는 크게 1, 2, 3, 4단계와 램 수면 단계로 이루어진다. 정상적인 수면 시에 보통 사람은 약 90분을 주기로 1단계, 2단계, 3단계, 4단계, 3단계, 2단계, 1단계, 램 수면의 순서대로 수면 단계를 반복하게 된다.The sleep stages classified based on the sleep polymorphism test consist of 1, 2, 3, 4 stages and RAM sleep stages. During normal sleep, the average person repeats the sleep stages in the order of 1st, 2nd, 3rd, 4th, 3rd, 2nd, 1st stage, and RAM sleep every 90 minutes.

수면 상태 판정은 환자가 병원에서 밤에 잠을 잘 때 수면 다원검사로부터 얻어진 다양한 측정신호들을 종합하여 전문가에 의해 판독된다. 여러 종류의 신호들을 종합하여 수면 상태, 수면중 무호흡, 부정맥, 급속 안구운동 등을 판단하게 된다. 수면의 질은 수면 중 얼마나 자주 깨었는가 또는 수면중 깊은 잠의 단계인 3 및 4단계가 얼마나 많은가에 의해 판단된다.The sleep state determination is read by a specialist by combining various measurement signals obtained from the sleep polysomnogram when the patient sleeps at night in the hospital. Various types of signals are combined to determine sleep status, sleep apnea, arrhythmia, and rapid eye movement. Sleep quality is judged by how often you wake up during sleep or how many levels 3 and 4 you are in deep sleep.

수면 다원검사시 측정하는 신호에는 뇌전도(EEG, Electroencephalogram), 안전도(EOG, Electrooculaogram), 근전도(EMG, Electromyogram), 심전도(ECG, Electrocardiogram), 동맥혈 산소포화도, 복부와 흉부의 호흡 운동, 호흡기류, 코 골이, 체온, 몸의 자세 및 몸의 뒤척임 파악을 위한 영상녹화 등이 포함된다.Signals measured during sleep polymorphism include electroencephalogram (EEG), safety (EOG, Electrooculaogram), electrocardiogram (EMG, Electromyogram), electrocardiogram (ECG, Electrocardiogram), arterial oxygen saturation, respiratory movements in the abdomen and chest, respiratory flow , Snoring, body temperature, body posture, and video recording to determine body torsion.

그러나 이러한 종래의 수면 검사 방법은, 여러 전문 장치들을 이용하여야 하기 때문에 병원의 수면검사실에서 수면을 해야 하는 번거로움이 있으며 비용이 상승하는 문제가 있다.However, such a conventional sleep test method has a problem of having to sleep in a sleep test room of a hospital because of the use of various specialized devices, and a problem of rising costs.

또한, 통상 수면을 취하는 장소가 아닌 검사실로 환경이 바뀜으로써 평상시와 다른 수면상태 특성을 보일 수 있어, 정확한 수면 상태 측정이 어려운 단점도 있다.In addition, since the environment is changed to a laboratory that is not a place to sleep normally, it may show different sleep state characteristics than usual, and thus, there is a disadvantage that accurate sleep state measurement is difficult.

또한, 여러 신호 측정을 위해 수면 자의 머리, 안구 주변, 턱 주변, 가슴, 복부 등에 측정장치를 부착하는데, 이는 수면 자에게 불편함과 불쾌감을 유발하며 이 역시 평상시와 다른 수면상태를 보임으로써, 평상시 수면 상태로서 진단을 어렵게 할 수 있는 단점도 있다.In addition, the measurement device is attached to the head, eyeball, chin, chest, abdomen, etc. of the sleeping person to measure various signals, which causes discomfort and discomfort to the sleeping person, which also shows a different sleeping state than usual. There are also disadvantages that can make diagnosis difficult as a sleep state.

이에 본 발명은 상기와 같은 신체부착센서방식의 수면 상태 검사방법에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,Accordingly, the present invention has been proposed to solve various problems occurring in the sleep state inspection method of the body attachment sensor method as described above,

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 무구속 상태에서 서비스 대상자(입원환자, 고령자, 독거노인과 같이 거동이 불편한 고령자 및 만성 질환자, 일반인)의 생체신호를 측정하고, 그 측정한 생체신호를 분석하여 안락한 수면을 유지/증진하기 위한 정보를 제공해주기 위한 무구속 생체신호 측정기술 기반의 원격 수면관리 서비스 시스템을 제공하는 데 있다.The technical problem to be solved by the present invention is to measure the bio-signals of the service subjects (inpatients, seniors, elderly people living alone, chronically ill, disabled people, such as elderly people living in unrestrained state), and analyzes the measured bio-signals The present invention provides a remote sleep management service system based on unbound biosignal measurement technology to provide information for maintaining / promoting a comfortable sleep.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 무구속 상태에서 서비스 대상자의 생체 신호를 측정하고, 수면 중 응급상황 발생시 알림 서비스를 통해 신속하게 응급 조치가 이루어지도록 한 무구속 생체신호 측정기술 기반의 원격 수면관리 서비스 시스템을 제공하는 데 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to measure the bio-signal of the service subject in the unrestrained state, and remotely based on the non-binding bio-signal measurement technology for quick emergency measures through a notification service when an emergency situation occurs during sleep To provide a sleep management service system.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 환경 센서를 통해 수면 실의 환경 정보를 획득하고, 상기 획득한 환경 정보와 수면 정보를 분석하여 최적의 수면을 위한 환경 정보를 사용자에게 제공해주도록 한 무구속 생체신호 측정기술 기반의 원격 수면관리 서비스 시스템을 제공하는 데 있다.
Another technical problem to be solved by the present invention is to obtain environmental information of a sleeping room through an environmental sensor, and analyze the obtained environmental information and sleep information to provide the user with environmental information for optimal sleep. It is to provide a remote sleep management service system based on the biosignal measurement technology.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 "무구속 생체신호 측정기술 기반의 원격 수면관리 서비스 시스템"은,According to the present invention for achieving the above technical problem, "remote sleep management service system based on unbounded bio-signal measurement technology",

측정 대상자의 수면중 측정 대상자의 심박 및 호흡을 측정하고, 측정 대상자의 체중을 측정하여 수면 생체신호를 생성하고, 이를 원격에 위치한 수면관리 서버에 전송하는 생체신호 측정수단과;A biosignal measuring means for measuring heart rate and respiration of the subject to be measured during sleep, measuring the weight of the subject to generate a sleep biosignal, and transmitting the sleep biosignal to a sleep management server located remotely;

상기 생체신호 측정수단에서 전송된 수면 생체 정보를 분석하여 수면 상태를 판정하는 수면관리 서버를 포함한다.And a sleep management server analyzing sleep biometric information transmitted from the bio signal measuring means to determine a sleep state.

상기 생체신호 측정수단은,The biological signal measuring means,

무구속 상태에서 측정 대상자의 심박 및 호흡량을 측정하여 생체신호를 생성하는 생체신호 측정매트와;A biosignal measuring mat configured to generate a biosignal by measuring a heartbeat and a respiratory volume of the subject in the unrestrained state;

상기 측정 대상자의 체중을 측정하여 체중정보를 생성하는 체중센서; 및A weight sensor for measuring weight of the subject to generate weight information; And

상기 생체신호 측정매트 및 체중센서에서 각각 획득한 생체신호 및 체중정보를 수면 생체신호로 취합하고, 상기 취합한 수면 생체신호를 통신에 맞는 데이터 포맷으로 변환하여 원격에 전송하는 통신모듈을 포함한다.And a communication module for collecting the biosignal and weight information respectively acquired by the biosignal measuring mat and the weight sensor into a sleep biosignal, converting the collected sleep biosignal into a data format suitable for communication, and transmitting the data to a remote format.

상기 생체신호 측정센서는, 수면중 사용자의 호흡에 의해 변환하는 압력 상태를 측정하는 고감도 나노 압력센서인 것을 특징으로 한다.The biosignal measuring sensor is characterized in that the high sensitivity nano-pressure sensor for measuring the pressure state to be converted by the user's breath during sleep.

상기 생체신호 측정수단은,The biological signal measuring means,

상기 측정 대상자가 수면하는 수면 실의 환경 정보를 획득하여 상기 생체신호 측정수단에 전달해주는 환경 센서를 더 포함한다.The environmental sensor may further include an environmental sensor that acquires environmental information of a sleeping room in which the measurement subject sleeps and transmits the environmental information to the biological signal measuring means.

상기 수면관리 서버는,The sleep management server,

상기 환경 센서에 의해 획득한 환경 정보와 상기 수면 생체신호를 기반으로 최적의 수면을 유지하기 위한 수면 환경 정보를 생성하는 기능을 포함하는 것을 특징으로 한다.And a function of generating sleep environment information for maintaining optimal sleep based on the environment information acquired by the environment sensor and the sleep biosignal.

또한, 상기 수면관리 서버는,In addition, the sleep management server,

상기 수면 생체신호를 분석한 결과 응급 상황이면, 응급 상황 정보를 생성하여 연계된 처리기관에 이를 통보해주는 기능을 포함하는 것을 특징으로 한다.When the sleep bio-signal is analyzed as a result of an emergency, it is characterized in that it comprises a function to generate emergency information and notify the associated processing organization.

또한, 상기 수면관리 서버는,In addition, the sleep management server,

수신한 수면 생체신호의 오류를 보정하고, 상기 보정한 수면 생체신호로부터 심박과 호흡 및 활동량 데이터를 추출하며, 상기 추출한 심박과 호흡 및 활동량 데이터의 오류를 보정한 후, 상기 오류 보정된 심박과 호흡 및 활동량 데이터를 기반으로 심박수 분석과 호흡수 분석 및 활동량 분석을 통해 수면 상태를 판정하는 것을 특징으로 한다.
Correcting an error of the received sleep biosignal, extracting heart rate, respiration, and activity data from the corrected sleep biosignal, correcting an error of the extracted heart rate, respiration, and activity data, and correcting the error corrected heart rate and respiration. And determining sleep state through heart rate analysis, respiratory rate analysis, and activity analysis based on activity data.

본 발명에 따르면, 무구속 상태에서 서비스 대상자(입원환자, 고령자, 독거노인과 같이 거동이 불편한 고령자 및 만성 질환자, 일반인)의 생체신호를 측정할 수 있으므로, 기존 여러 가지 측정장비 사용시 대상자의 신체를 구속하는 데 따른 불편함을 해소할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, it is possible to measure the bio-signal of the service subjects (inpatients, seniors, elderly people living alone, chronically ill, and ordinary people, such as elderly people living alone) in an unrestrained state, the subject's body when using a variety of existing measurement equipment There is an advantage that can solve the inconvenience caused by restraint.

또한, 측정한 생체신호를 분석하여 안락한 수면을 유지/증진하기 위한 정보를 제공해줄 수 있는 장점이 있다.In addition, there is an advantage that can provide information for maintaining / promoting a comfortable sleep by analyzing the measured bio-signals.

또한, 수면 중 응급상황 발생시 알림 서비스를 통해 신속하게 응급 조치가 이루어지도록 조치할 수 있어, 상시 감시가 필요한 거동이 불편한 고령자나 입원환자, 독거노인 등의 상태를 편리하게 확인 가능한 장점이 있다.In addition, the emergency service can be taken through the alert service when the emergency occurs during sleep, there is an advantage that can easily check the status of the elderly, inpatients, elderly living alone, etc. who are inconvenient to require constant monitoring.

또한, 환경 센서를 기반으로 최적의 수면을 위한 환경 정보를 사용자에게 제공해줄 수 있는 장점도 있다.
In addition, there is an advantage that can provide the user with environmental information for optimal sleep based on the environmental sensor.

도 1은 본 발명에 따른 무구속 생체신호 측정기술 기반의 원격 수면관리 서비스 시스템의 구성도.
도 2는 도 1의 수면관리 서버의 구체적인 기능을 도시한 개념도.
1 is a block diagram of a remote sleep management service system based on unbounded bio-signal measurement technology according to the present invention.
2 is a conceptual diagram illustrating a specific function of the sleep management server of FIG.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명하기에 앞서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, described in detail with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the present invention. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

도 1은 본 발명에 따른 "무구속 생체신호 측정기술 기반의 원격 수면관리 서비스 시스템"의 구성도로서, 생체신호 측정수단(100), 게이트웨이(300) 및 수면관리 서버(200), 정보 수신 시스템(400)으로 구성된다.1 is a configuration diagram of a "remote sleep management service system based on unrestricted biosignal measurement technology" according to the present invention, the biosignal measuring means 100, the gateway 300 and the sleep management server 200, information receiving system It consists of 400.

여기서 생체신호 측정수단(10))은 측정 대상자의 수면중 측정 대상자의 심박 및 호흡을 측정하고, 측정 대상자의 체중을 측정하여 수면 생체신호를 생성하고, 이를 원격에 위치한 수면관리 서버(200)에 전송하는 역할을 한다.Here, the biological signal measuring means 10 measures the heart rate and respiration of the measurement target during sleep of the measurement target, generates a sleep biosignal by measuring the weight of the measurement target, and transmits it to the sleep management server 200 located remotely. It serves to transmit.

이러한 생체신호 측정수단(100)은, 생활 밀착형 의료기기 실용화를 위해서, 측정 대상가(사용자)가 수면을 취하는 침실의 침대나 일반 방바닥에 위치시키고, 측정 대상자에 직접적으로 측정 장비를 연결하는 것이 아니고, 비접촉 방식으로 편리하게 측정 대상자의 심박, 호흡 및 활동량을 측정하게 된다.The bio-signal measuring means 100 is placed on a bed or a common floor in a bedroom where the measurement subject (user) sleeps for the purpose of practical use of a living close medical device, and does not directly connect the measurement equipment to the measurement subject. In this way, the heart rate, respiration, and activity of the subject can be conveniently measured in a non-contact manner.

생체신호 측정수단(100)은, 측정 대상자가 누워 수면을 취하면 무구속 상태에서 측정 대상자의 심박 및 호흡량을 측정하여 생체신호를 생성하는 생체신호 측정매트(110)를 포함한다. 이러한 생체신호 측정매트(110)는 수면중 사용자의 호흡에 의해 변환하는 압력 상태를 측정하는 고감도 나노 압력센서가 구비된다.The biosignal measuring unit 100 includes a biosignal measuring mat 110 which generates a biosignal by measuring a heartbeat and a respiratory volume of the subject in a non-restrained state when the subject is lying and sleeping. The biological signal measuring mat 110 is provided with a high sensitivity nano pressure sensor for measuring the pressure state to be converted by the user's breathing during sleep.

즉, 고감도 나노 압력센서를 매트처럼 만들어 사용자가 수면을 위해 눕는 침대의 위나 요 위에 올려놓고, 사용자가 그 생체신호 측정매트(110)에 눕게 되면, 심박 및 호흡, 그리고 활동량(사용자가 자면서 움직이는 량)을 검출하게 된다.That is, a high-sensitivity nano-pressure sensor is made like a mat and placed on the bed or the yaw on which the user lies down for sleep, and when the user lies down on the biosignal measurement mat 110, the heart rate and breathing, and the amount of activity (the amount the user moves while sleeping) ) Will be detected.

또한, 체중센서(120)는 상기 생체신호 측정매트(110)에 결합하여 상기 사용자의 체중을 측정하여 체중정보를 생성하게 된다.In addition, the weight sensor 120 is coupled to the bio-signal measurement mat 110 to measure the weight of the user to generate weight information.

또한, 본 발명은 부가적으로 상기 생체신호 측정수단(100)에, 상기 측정 대상자가 수면하는 수면 실의 환경 정보를 획득하여 상기 생체신호 측정수단(100)에 전달해주는 환경 센서(130)를 더 포함할 수 있다.In addition, the present invention further provides an environmental sensor 130 to the bio-signal measuring means 100 to obtain the environmental information of the sleeping room that the measurement target sleeps and to transmit it to the bio-signal measuring means 100. It may include.

다음으로, 통신모듈(140)은 상기 생체신호 측정매트(110)에 구비된 센서 및 체중센서(120), 및/또는 환경 센서(130)에서 각각 획득한 생체신호 및 체중정보를 수면 생체신호로 취합하고, 상기 취합한 수면 생체신호에 환경정보를 합하여, 통신에 맞는 데이터 포맷으로 변환하여 원격에 전송하게 된다. 이때 수면 생체신호 및 환경정보의 전송시 정보를 알리는 데이터가 기록되는 영역에 ID정보를 기록하여, 원격 서버가 정보를 확인할 때, 어는 센서에서 취합한 정보인지를 알 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 여기서 통신모듈은 유선 통신 또는 무선 통신 모듈로 구현할 수 있다.Next, the communication module 140 converts the biosignal and the weight information acquired from the sensor and the weight sensor 120 and / or the environmental sensor 130 provided in the biosignal measurement mat 110 into the sleep biosignal, respectively. It collects, combines the environmental information with the collected sleep bio-signals, converts them into a data format suitable for communication, and transmits the data remotely. At this time, it is preferable to record the ID information in the area in which the data informing the information of the sleep biosignal and the environmental information is recorded, so that when the remote server checks the information, it is known that the sensor collects the information. The communication module may be implemented as a wired communication or a wireless communication module.

통신모듈(140)에서 송신된 사용자의 수면 중 취득한 정보(수면 생체신호, 환경 정보)는 게이트웨이(300)를 통해 수면관리 서버(200)에 전달되는 데, 이때 게이트웨이(30))는 단순히 다수의 센서와 서버 간의 데이터를 연결해주는 기능을 수행하는 데이터 인터페이스 장비로 인식하면 된다.Information acquired during sleep of the user (sleep biosignal and environment information) transmitted from the communication module 140 is transmitted to the sleep management server 200 through the gateway 300, in which the gateway 30 is simply a plurality of It can be recognized as a data interface device that performs a function of connecting data between the sensor and the server.

수면 생체 정보 및 환경 정보를 수신한 수면관리 서버(200)는 수신한 정보를 내부 데이터베이스에 사용자별로 분리하여 등록하고, 정밀 분석을 통해 해당 사용자의 수면 상태를 판정하게 된다.The sleep management server 200 receiving the sleep biometric information and the environment information separately registers the received information in an internal database for each user, and determines the sleep state of the corresponding user through a precise analysis.

여기서 수면 상태 판정을 위해서는, 도 2에 도시한 바와 같이, 수신한 수면 생체신호의 오류를 보정 하고, 상기 보정한 수면 생체신호로부터 심박과 호흡 및 활동량 데이터를 필터링 기술을 통해 추출한다.In order to determine the sleep state, as illustrated in FIG. 2, the error of the received sleep biosignal is corrected, and the heartbeat, respiration, and activity data are extracted from the corrected sleep biosignal through a filtering technique.

다음으로, 상기 추출한 심박과 호흡 및 활동량 데이터의 오류를 보정 한 후, 상기 오류 보정된 심박과 호흡 및 활동량 데이터를 기반으로 심박수 분석과 호흡수 분석 및 활동량 분석을 통해 수면 상태를 판정하게 된다. 여기서 부가적으로 수면시간, 깊은 수면, 구간 정보의 통계도 가능하다.Next, after correcting the error of the extracted heart rate, respiration and activity data, the sleep state is determined through heart rate analysis, respiration rate analysis and activity analysis based on the error-corrected heart rate, respiration and activity data. In addition, statistics of sleep time, deep sleep, and section information are possible.

이렇게 판정한 수면 상태 판정 결과 정보, 즉, 수면 질 정보는 내부 데이터베이스에 등록하며, 필요에 따라 연계된 정보 수신 시스템(400)에 제공해준다. 여기서 정보 수신 시스템(400)은, 상기 사용자의 건강을 관리하는 건강 컨설턴트, 의사/간호사가 구비된 의료기관, 소방서, 경찰서, 가족 등이 구비하고, 정보를 수신받을 수 있는 정보 단말기를 의미한다.The sleep state determination result information thus determined, that is, sleep quality information is registered in an internal database and provided to the associated information receiving system 400 as necessary. In this case, the information receiving system 400 refers to an information terminal provided by a health consultant who manages the user's health, a medical institution equipped with a doctor / nurse, a fire department, a police station, a family, and the like and receiving information.

또한, 수면관리 서버(200)는, 상기 환경 센서(130)에 의해 획득한 환경 정보와 상기 수면 생체신호를 기반으로 최적의 수면을 유지하기 위한 수면 환경 정보를 생성하여, 이를 상기 정보 수신 시스템(400)에 제공해준다.In addition, the sleep management server 200 generates sleep environment information for maintaining optimal sleep based on the environment information acquired by the environment sensor 130 and the sleep biosignal, and the information receiving system ( 400).

이러한 정보는 건강 컨설턴트나 의료진이 제공받아, 상기 사용자에게 제공해줌으로써, 사용자가 더욱 안락하면서도 편안한 수면을 취할 수 있도록 도움을 줄 수 있다. 특히 수면 환경 정보의 제공은 사용자가 최적의 수면을 취하는데 중요한 역할을 할 수 있다.Such information may be provided by a health consultant or medical staff and provided to the user to help the user get a more comfortable and comfortable sleep. In particular, the provision of sleep environment information may play an important role for the user to obtain optimal sleep.

한편, 수면관리 서버(200)는 상기 수면 생체신호를 분석한 결과 응급 상황이면, 응급 상황 정보를 생성하여 연계된 정보 수신 시스템(400) 예컨대, 소방서나 경찰서, 병원에 이를 통보해주어, 응급 상황으로부터 후속조치가 신속하게 이루어질 수 있도록 한다.On the other hand, the sleep management server 200 analyzes the sleep bio-signal as a result of the emergency, and generates emergency information to the associated information receiving system 400, for example, fire station or police station, hospital to notify it, from the emergency Ensure follow-up is quick.

이것은 거동이 불편한 환자나 고령자, 독거노인 등의 경우, 상시 보호 관찰이 필요한 데, 이 경우 별도의 보호 요원을 사용하면 인력 낭비가 심하고 경제적인 낭비도 발생하게 된다. 그러나 본 발명과 같은 무구속 원격 수면 관리 시스템을 적용하게 되면, 감시 및 보호 관찰을 위한 인력이 필요 없으며, 자동으로 수면 정보 분석을 통해 위급 상황을 인지할 수 있어, 신속하게 후속조치를 취할 수 있게 되는 것이다.This is the case of patients with disabilities, elderly people, senior citizens living alone, etc. requires constant probation. In this case, the use of a separate protection personnel is a waste of manpower and economic waste. However, when applying the unrestricted remote sleep management system such as the present invention, no manpower for monitoring and probation is required, and the emergency situation can be recognized through the analysis of sleep information automatically, so that follow-up actions can be promptly taken. Will be.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.

100 ..... 생체신호 측정수단
200 ..... 수면 관리 서버
300 ..... 게이트웨이
400 ..... 정보 수신 시스템
100 ..... biological signal measuring means
200 ..... Sleep Management Server
300 ..... Gateway
400 ..... Information Receiving System

Claims (7)

생체신호 측정기술 기반의 원격 수면관리 서비스 시스템에 있어서,
측정 대상자의 수면중 측정 대상자의 심박 및 호흡을 측정하고, 측정 대상자의 체중을 측정하여 수면 생체신호를 생성하고, 이를 원격에 위치한 수면관리 서버에 전송하는 생체신호 측정수단과;
상기 생체신호 측정수단에서 전송된 수면 생체 정보를 분석하여 수면 상태를 판정하는 수면관리 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 무구속 생체신호 측정기술 기반의 원격 수면관리 서비스 시스템.
In the remote sleep management service system based on the bio-signal measurement technology,
A biosignal measuring means for measuring heart rate and respiration of the subject to be measured during sleep, measuring the weight of the subject to generate a sleep biosignal, and transmitting the sleep biosignal to a sleep management server located remotely;
And a sleep management server analyzing sleep biometric information transmitted from the bio signal measuring means to determine a sleep state.
제1항에 있어서, 상기 생체신호 측정수단은,
측정 대상자가 눕는 매트에 장착되어, 무구속 상태에서 측정 대상자의 심박 및 호흡량을 측정하여 생체신호를 생성하는 생체신호 측정매트와;
상기 측정 대상자의 체중을 측정하여 체중정보를 생성하는 체중센서; 및
상기 생체신호 측정매트 및 체중센서에서 각각 획득한 생체신호 및 체중정보를 수면 생체신호로 취합하고, 상기 취합한 수면 생체신호를 통신에 맞는 데이터 포맷으로 변환하여 원격에 전송하는 통신모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 무구속 생체신호 측정기술 기반의 원격 수면관리 서비스 시스템.
The method of claim 1, wherein the biological signal measuring means,
A biosignal measurement mat mounted on a mat on which the subject is lying, and measuring a heartbeat and respiratory volume of the subject in the unrestrained state to generate a biosignal;
A weight sensor for measuring weight of the subject to generate weight information; And
Comprising a bio-signal and weight information obtained from each of the bio-signal measurement mat and the weight sensor as a sleep bio-signal, and converts the collected sleep bio-signal into a data format suitable for communication and transmits it to a remote Remote sleep management service system based on unbounded bio-signal measurement technology.
제2항에 있어서, 상기 생체신호 측정센서는, 수면중 사용자의 호흡에 의해 변환하는 압력 상태를 측정하는 고감도 나노 압력센서인 것을 특징으로 하는 무구속 생체신호 측정기술 기반의 원격 수면관리 서비스 시스템.
The remote sleep management service system of claim 2, wherein the biosignal measuring sensor is a high-sensitivity nanopressure sensor that measures a pressure state converted by a user's breath during sleep.
제3항에 있어서, 상기 생체신호 측정수단은,
상기 측정 대상자가 수면하는 수면 실의 환경 정보를 획득하여 상기 생체신호 측정수단에 전달해주는 환경 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무구속 생체신호 측정기술 기반의 원격 수면관리 서비스 시스템.
The method of claim 3, wherein the biological signal measuring means,
Remote sleep management service system based on the unrestricted bio-signal measurement technology, characterized in that it further comprises an environmental sensor for obtaining the environmental information of the sleeping room that the measurement target sleeps and delivers it to the bio-signal measuring means.
제1항에 있어서, 상기 수면관리 서버는,
상기 환경 센서에 의해 획득한 환경 정보와 상기 수면 생체신호를 기반으로 최적의 수면을 유지하기 위한 수면 환경 정보를 생성하는 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 무구속 생체신호 측정기술 기반의 원격 수면관리 서비스 시스템.
According to claim 1, The sleep management server,
Remote sleep management service based on the unbounded bio-signal measurement technology, characterized in that it comprises a function of generating sleep environment information for maintaining optimal sleep based on the environment information obtained by the environment sensor and the sleep bio-signal. system.
제5항에 있어서, 상기 수면관리 서버는,
상기 수면 생체신호를 분석한 결과 응급 상황이면, 응급 상황 정보를 생성하여 연계된 처리기관에 이를 통보해주는 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 무구속 생체신호 측정기술 기반의 원격 수면관리 서비스 시스템.
According to claim 5, The sleep management server,
If the sleep bio-signal analysis results in an emergency, remote sleep management service system based on the unbounded bio-signal measurement technology, characterized in that it comprises a function to generate emergency information and notify the associated processing organization.
제6항에 있어서, 상기 수면관리 서버는,
수신한 수면 생체신호의 오류를 보정하고, 상기 보정한 수면 생체신호로부터 심박과 호흡 및 활동량 데이터를 추출하며, 상기 추출한 심박과 호흡 및 활동량 데이터의 오류를 보정한 후, 상기 오류 보정된 심박과 호흡 및 활동량 데이터를 기반으로 심박수 분석과 호흡수 분석 및 활동량 분석을 통해 수면 상태를 판정하는 것을 특징으로 하는 무구속 생체신호 측정기술 기반의 원격 수면관리 서비스 시스템.
According to claim 6, The sleep management server,
Correcting an error of the received sleep biosignal, extracting heart rate, respiration, and activity data from the corrected sleep biosignal, correcting an error of the extracted heart rate, respiration, and activity data, and correcting the error corrected heart rate and respiration. And sleep monitoring system based on bio-signal measurement technology, characterized in that the sleep state is determined through heart rate analysis, respiratory rate analysis, and activity analysis based on activity data.
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WO2025143807A1 (en) * 2023-12-27 2025-07-03 삼성전자주식회사 Electronic device and method for controlling electronic device

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