가속도계를 이용한 수면 품질 측정을 위한 스마트 베개 설계

Design of a Smart Pillow for Sleep Quality Measurement using Accelerometer

본 논문에서는 수면하는 동안 신체 움직임을 감지하여 수면의 질을 측정하기 위한 스마트 베개를 제안한다. 제안된 스마트 베개는 9개의 가속도 센서를 내장하여 수면하는 동안 머리 또는 몸의 움직임을 감지할 수 있다. 스마트 베개의 효용성을 알아보기 위해서 총 7명의 사용자를 선발하여 5일 동안 개발된 수면 베개를 사용하도록 하고 이들의 수면 모습을 카메라로 녹화하는 한편 설문 조사를 실시하였다. 스피어만 상관관계를 이용하여 수면 중 분당 신체 움직임과 수면품질의 상관관계를 분석한 결과 수면 중 분당 신체 움직임이 많을수록 수면의 질이 저하되는 것을 확인할 수 있었다. 본 논문의 결과는 향후 수면 장애를 신속히 진단하여 치료하는데 활용될 수 있다.

The sleep measurement system is important to detect sleep disturbances as early as possible to be diagnosed and treat the diseases quickly. This paper presents design of system to measure the quality of sleep by using nine accelerometer sensors embedded in the pillow to detect the acceleration of limb movement, e.g. head movements. The participants were asked to sleep using a smart pillow for five days. While sleeping, participants are recorded using a camera on a computer. After awakening, participants were asked to fill out a post-sleep questionnaire. Spearman s correlation was performed to test the correlation of gross body movement per minute rate with post-sleep questionnaire questions. Finally, the seven score of sleep quality were tested with gross body movement per minute rate. The result is the higher gross body movement per minute during sleep represented lower sleep quality.