专利名称:睡眠姿势纠正方法及装置的制作方法在US 6057767中公开了这种类型的睡眠姿势警示设备。已知的装置具有重力驱动传感器、延时电路和振动器,其放置在外壳内。当重力驱动传感器感知到其位于偏离水平的预定偏差范围内时,装置驱动振动器。振动器刺激装置使用者,促使使用者改变其睡眠姿势而不会使使用者醒来。已知的睡眠姿势警示装置测量姿势并在人调整为特定姿势时提供直接的反馈。考虑到装置的目标是避免使用者以特定体位睡眠的事实,所描述的这种方法被认为是有效的。然而,已知的装置和方法缺乏舒适度,因此仅有小比例的使用者能够真正使用这种技术来帮助其维持特定体位。其结果是难以实现所期望的避免夜间特定姿势的效果。本发明的目的是提供一种具有改善的效用的睡眠姿势纠正方法及设备。发明内容根据本发明的第一方面,通过根据权利要求1的设备并根据权利要求22的方法实现这个目标。为了向使用者提供最佳的夜间休息,考虑到所有相关因素,例如睡眠过程、节奏和姿势,使用本发明的睡眠应该最类似于平常的晚间睡眠。因此,有益的是,提供以自然优选的体位入睡的能力,即使这是即将在夜间被本发明纠正的不期望的睡眠姿势。这样,本发明的使用者能如他们习惯的方式入睡,增加了舒适度,并且为自然睡眠创造了最佳环境。由于在入睡时维持了这种舒适度,降低了使用者持续使用本发明的阈值,并且使用者将更容易地继续使用本发明。继续使用提高了以新姿势睡眠的学习过程,并且那样增加了最终方案的效用。为了通过提供以优选姿势入睡的机会而获得这种舒适度和效用,本发明能够利用一段时间,在这段时间内人可以入睡同时排除本发明的反馈。优选地,检测人的睡眠状态-当检测到人处于睡眠状态时-启动睡眠姿势检测或者启动对人的警示,使得在他的/她的身体姿势变化为在预定身体姿势范围外的体位时,对人进行警示。可选择地,假定人的睡眠状态在预定时间段后,在这之后启动睡眠姿势检测或启动对人的警示,使得在他的/她的身体姿势变化为在预定身体姿势范围外的体位时,对人进行警示。所提及的预定时间段可在5和60分钟之间,优选地在10和30分钟之间。在进一步的选择中,假定睡眠状态在预定时间段和一种运动发生之后。因此,仅在预定时间段后,例如在20分钟后,启动睡眠姿势检测或对人的警示,并且在人已经做了第一次相关运动后,例如在第一次翻身后,开始对人的警示。由此,例如,允许人以特定身体姿势入睡,例如,仰卧。如果人在示例性的20分钟后仍然仰卧,那么仍然不给出警报,尽管这是应该给出警报的范围内的姿势。仅在该人已经翻身一次并且在那之后再次仰卧时才会给出警报。在进一步的选择中,在特殊运动发生后检测睡眠状态并且启动对人的警示。因此, 仅仅在检测到睡眠后才启动睡眠姿势检测,并且在人已经进行第一次相关运动后,例如在第一次翻身后,启动对人的警示,因此,例如,允许人以特定身体姿势入睡,例如仰卧。如果检测到人已入睡并且仍然仰卧,那么不会给出警报,尽管这是应该给出警报的范围内的姿势。仅在人已经翻身一次并且在那之后再次仰卧时才会给出警报。
在所有上述四个方法中,允许使用者以他/她认为最舒适的姿势入睡。
使用根据US6,057,767的已知方法和设备,在未确定的睡眠阶段内可向使用者提供反馈,这会使使用者在夜间醒来。当在浅层睡眠阶段提供反馈时,因为反应阈值低,人们通常会对这些反馈做出反应。然而,在深层睡眠阶段中,该反应阈值高。在深层睡眠过程中提供反馈表示使用者需要被唤醒,或者需要进入浅层睡眠阶段,从而对所提供的反馈做出反应。其结果是,这些重复的唤醒扰乱了自然睡眠。
根据本发明的另一方面,检测人的睡眠阶段,其中-当检测到人处于浅层睡眠阶段时-启动睡眠姿势检测或启动对人的警示,使得在他的/她的身体姿势处于预定身体姿势范围外时会对人进行警示。优选地,只有当他/她处于或变为浅层睡眠阶段时才对人进行警示。这种浅层睡眠阶段优选地通过使用者所进行的身体运动的数量来确定。优选地, 这种身体运动具有导致睡眠姿势改变的量级。优选地,应检测该运动至少三 秒从而确定其是浅层睡眠阶段或微觉醒。可选择地或此外,通过测量人的大脑活动也可以确定睡眠阶段。
根据本发明的这个方面,在对于使用者来说最佳的时刻给出反馈(警报)并尽可能少地打搅自然睡眠。优选地,选择使用者最可能对反馈做出反应的那些时刻,这通常是在浅层睡眠阶段或者被唤醒(由使用者的自然内部过程引起的)时。如果在使用者处于浅层睡眠阶段或者被唤醒时向其提供反馈,使用者最容易对这种反馈做出响应。因此通过反馈时机增加了睡眠姿势纠正方法的效用(对于使用者来说易于反应),并且尽可能高地维持了舒适度。这是因为尽可能少地打搅自然睡眠模式。
在睡眠领域,通常的文献将浅层睡眠阶段描述为被认知的四个非REM睡眠阶段 (SI至S4或者NI至N4)中的最浅的两个阶段(SI和S2或者NI和N2)。在整个唤醒(W)时刻或者REM睡眠(REM或者快速眼动)时刻,也可以计时对人的警示。
对人警示的目的在于在睡眠期间发生觉醒或微醒期间进行计时。在文献中,(微) 觉醒被描述为短唤醒时刻或者浅层睡眠阶段。这可能是通过各种内部过程或者刺激或者通过各种外部刺激引起的。在文献中,当发生超过3秒时视为觉醒,并且微觉醒持续3秒和10秒之间。
优选地,通过检测人身体运动的数量来确定浅层睡眠阶段。更加优选地,通过持续长度超过预定时段的身体运动来确定这种浅层睡眠状态或者清醒状态,该预定时段优选地是3秒。已发现,在3秒之后,人们能够进入唤醒或者(微)觉醒-在睡眠中自然并经常发生的短的浅层睡眠或唤醒阶段,在该阶段中人们对外面世界的意识增强。通过在身体运动(这导致身体姿势改变)的情况下等待这种阶段,增加了在浅层睡眠期间或(微)觉醒时提供反馈的机会。
优选地,考虑到使用者所处的睡眠阶段,反馈(警报)适应于使用者的反应临界水平。通过调整警报或刺激信号至使用者所处的阈值水平,本发明是有效的,因为刺激从来不会太低以致不能维持被使用者发现。在另一方面,对阈值水平的调整为使用者提供了舒适度,因为刺激从来不会太高而变得恼人和不舒适。因此,增加了方案的效用和舒适度。
根据本发明的另一方面,提供了不连续的反馈,以防止自然行为和生理机能促使使用者习惯于反馈,并且促使使用者感觉到迫切需要做出响应。由此,由于使用者对本发明做出响应,增加了方案的效用。因此提供了有效的反馈,由此避免了不必要的漫长反馈,并维持高舒适度。
优选地,通过不连续的模式提供这种不连续的反馈。优选地是通过知觉刺激(优选地,振动触觉)引起的。优选地,例如,通过反馈信号的振动频率、持续时间、强度和/或其他参数来提供反馈中的非连续性。通过变化的信号频率和强度,本发明优选地将使用信号变化。
特别地,可以想象,通过警报装置给出的警报-当其给出警报时-随着适时增加的警报频率和/或警报振幅有规律地跳动。
根据本发明的另一方面,仅对于预定最大时间段给出警报,例如10至60秒。本发明的这个方面为使用者提供了对产生的这种警报不做出响应的可能性,而不会造成不舒适,例如打搅睡眠、身体不舒适和/或其他因素。在这个方面的进一步详细阐述中,在预定最大时间段后不启动警报,直到产生下一个姿势变化。优选地,在(微)觉醒后使用者重新进入其深层睡眠阶段之前,开始“不启动”之前的这个时间段。
根据本发明的另一方面,仅在部分情况下给出警报,即在检测到在预定身体姿势范围外的睡眠姿势时。优选 地,在开始使用时,最初给出警报的数量是人翻身至错误体位的次数的30%,并且在特定时间段后增加到该次数的100%。优选地,该时间段是一至两周。
因为学习过程需要一段时间,并且对于使用者来说难于以新体位立即(舒适地)入睡,本发明的这个方面考虑到了使用者学习以新体位入睡的学习过程。通过从开始阶段不完全应用矫正性启动刺激,为使用者提供了学习以他们的新体位入睡的时间和空间。通过考虑到这种学习时间,维持了本发明的舒适度。通过高舒适度以及通过尊重自然学习行为, 使用者很可能会发现易于继续使用本发明。继续使用提高了以新姿势睡眠的学习过程,并且那样增加了最终方案的有效性。
通过例如传感器可以检测到人对给定警示的反应,其优选地是身体姿势检测传感器。由此,可以确定人的反应水平,例如使用者在什么时间后或在什么频率或振幅下对警示信号做出反应?在使用开始阶段,对人给出的警示次数可以由睡眠姿势超出预定身体姿势范围的次数的下限开始增加,并且根据所确定的人的反应水平,可增加至该次数的上限。
在本发明的另一方面,对设备的控制单元编程,从而将其设成存储和诊断模式,在该模式中,来自设备的身体运动检测传感器和/或声音检测传感器的测量值被存储和诊断,从而分析使用者的睡眠。在这个时间段内关闭反馈启动。优选地,通过参数结合,本发明诊断使用者的睡眠(以及可能的疾病或干扰)。优选地,这些参数是声音、体位和运动,例如, 结合声音测量值和身体姿势测量值从而确定体位打鼾者,或者例如结合在窒息情况中所见的呼吸紊乱与身体姿势测量值从而确定体位窒息。优选地,设备分析所测得的参数并建议用于病人的正确疗法,例如对于体位窒息病人的体位疗法、对于仰卧打鼾者的体位疗法、对于伏卧睡眠者的体位疗法、或者其他疗法。
应该注意,本发明的上述方面可以单独应用在方法或设备中,或者结合本发明其他上述方面中的任何一个来应用。
例如,在执行所述方法的可能方法和设备中,当人的身体姿势不在预定身体姿势范围内时,当检测到特定声音水平且当之后检测到增加的身体运动后,启动睡眠姿势检测或至少启动对人的警示。通过检测人的翻身运动和/或通过检测在一段时间内人的增加的运动和/或通过检测人的特定大脑活动和/或通过人的特定心跳和/或通过人的特定呼吸作用,可以检测到增加的身体活动。
在另一个示例中,当人的身体姿势不在预定身体姿势范围内时,在预定时间段后且当在所述时间段已经流逝后检测到增加的身体活动时,启动睡眠姿势检测或至少启动对人的警示。
在又一个示例中,当人的身体姿势不在预定身体姿势范围内时,当在预定时间段后且在所述时间段已经流逝后检测到浅层睡眠阶段时,启动睡眠姿势检测或至少启动对人的警示。
可以想象本发明上述方面的组合的其他示例,并且因此上述三个示例不被认为是限制性的。
根据本发明的上述方法和设备可以用于体位疗法或用于其他应用,其中(单独地或与其他参数结合 )诊断、定义、测量、传输、分析和/或纠正(身体)姿势。因此,应用领域是这种情形期望监测(身体)姿势的不同方面,例如角度、体位、持续时间、运动、活动等,或者可通过(身体)姿势、运动和/或加速确定的其他元素,例如觉醒/警示、心跳等。例如,提供可由姿势确定的信息,和/或,防止和/或解决可由姿势确定的问题,例如颈部-和背部问题、打鼾、睡眠窒息、褥疮、婴儿猝死症等。另一个示例是提供从属于运动/可由运动确定的信息,和/或,防止和/或解决从属于运动/可由运动确定的问题,例如,睡眠状态、常规睡眠、常规睡眠问题、失眠症、不宁腿综合症等。本发明也能用来提供从属于活动/由活动确定的信息,和/或,防止和/或解决从属于活动/可由活动确定的问题,例如,活动记录、 睡眠紊乱、梦游症等。
将在下述说明中参考附图阐释本发明,其中
图1显示了根据本发明的设备的优选实施例的图示;
图2显示了根据本发明的睡眠姿势自动纠正程序的流程图3示意性地显示了通过带子在身体上穿戴了根据本发明的设备的仰卧的人;以及
图4阐释了该设备是如何设置在图3的带子上的。
在图3中显示了仰卧在床32上的人31。围绕人31的腰部穿戴了带子33。带子也可以围绕胸部或躯干上的其他位置穿戴。在带子33的中间设置口袋34,在口袋34中容纳了睡眠姿势警示设备35,如图4所示。
代替带子,设备35也可以穿戴在紧身衬衫的专用口袋中。也能够使用夹子将设备附着在带子、腰带或内衣上,还有可能附着在可将装置放入其中的内衣上。可使用例如纽扣、维可牢的其他方式或者其他附接方法,将装置放置在睡衣上。使用织物(例如T恤衫)将本发明固定就位的环形物也是可能的。此外,可以想象将设备35附接至身体的其他方式。 必要的仅仅是将设备附接至使用者身体上,特别是躯干上,以使使用者31身体的运动和方位与设备35的运动和方位正确相关。
图1是对设备35的可能组件结构的阐释。各组件都直接或间接连接至控制单元I。控制单元I能够在不同组件之间通信并且解读各组件之间的信号。通过控制单元I的方法或者所称的算法来定义通信和信号的解读。
特别地,控制单元是可编程微控制器,其能够在硬件组件之间通信并控制各硬件组件。控制单元能够在不同硬件组件和外部应用程序/连接至装置的产品之间传递所有信号。此外,其能够对设备运行状况进行编程,并因此告知设备如何对各情况做出响应(例如, 加速计值、反馈、打鼾声、直立姿势等)。
设备35进一步包括重力驱动传感器3 (查阅图1)。优选地,重力驱动传感器是电子三轴加速计/3-轴MEMS加速计,从而在三维空间定义设备姿势,其直接与使用者31身体的姿势相关联。因为高频率的测量和对小的加速度变化的快速响应时间,MEMS加速计的弓I 进是优选的。
所述设备还包括警示装置。原则上可以使用在特殊情况中使用者能够注意到的任何类型的警示,例如气味、声 音、景象、味道和触觉-电子刺激、振动触觉或任何其他警示。 然而,优选地,警示装置适于人31的振动触觉刺激,优选地通过振动电机6。优选使用振动触觉,因为其是舒适的,其不会(比如通过触电)伤害或损害使用者31并且不会干扰使用者 31或使用者31伙伴的睡眠节奏,比如例如通过声音。
此外,警示装置可以包括将听觉反馈发送至使用者31的扬声器14。
另外,警示装置可以配备有至其他装置的连接,从而通过另一个人进行远程监控, 所述另一个人为例如看管者、护士、父母或者其他家庭成员。
设备35可以包括显示器,优选地为LED显示器7,其将可视反馈提供给使用者。LED 的引进将使设备35能够利用提供给使用者31的可视反馈来传递信息,从而指示例如电池状态、存储事件、运行模式、进程、占用率等。
设备35可以具有声音传感器,优选地是检测来自环境的噪音或声级的麦克风4, 其能够检测打鼾,能够记录干扰。声音传感器的引进能够检测打鼾声音,这样,即使使用者以期望的体位打鼾,也能启动一种类型的反馈从而改变体位或姿势(例如,以使伙伴不必这么做),并且因此最优化装置从而防止打鼾。
所述设备可以配备有数据存储设备,优选地为存储所检测的和测量的事件的存储器8。记录事件使得能够收集关于睡眠期间在特定时刻正在进行什么的信息。这可以在其他时刻适时使用,从而确定、通知、诊断、帮助和/或建议使用者或其他各种元件。这可以是对使用者的反馈、关于睡眠/睡眠监测的信息,将事件存储与特定活动结合从而指示使用者事物,进行计算、求平均值、作图等。
所述设备可以配备有传递所存储的数据的特征,优选地是能够将设备35连接至个人计算机的USB接口 10。传递所存储的数据的能力能够进行许多选择,从而将设备35与其他器具/软件/产品组合,进而提高所存储的事件的能力。这样,信息能够在器具/产品 /软件之间传递或交换,从而为使用者提供新的特征或给他们关于存储在设备35中信息的更多洞察。
设备35可以具有通过USB接口 10的外部通信,但是可选择地或另外地,通过无线接口 9与计算机或其他装置通信。与例如个人计算机、婴儿监控等其他外部装置的通信使得能够在那些装置之间进行信息交换,并且能够对信息反馈、远程监控或远程控制进行选择。
设备35具有电源13,优选地是集成的电池从而能够无线使用设备35。电池的集成使得只要需要就能够使用设备35,而不需要墙上插座。此外,其使得设备35是无线的, 这提高了使用者31的舒适度,并且提高了使用者移向/围绕/远离床或者睡眠区域的自由度。
所述设备可以具有充电系统11、12,优选地包括USB端口 11,其能够通过适配器或个人计算机为设备35的电池充电。使用充电系统11、12为电池充电意味着使用者不必打开设备35和/或更换电池,从而保持使用该产品。这最小化了设备35发生的问题,并且较易于为其提供所需功率。优选地,基于运动感应或运动交换的充电系统能够对电池进行充电,而不需要在外壳中开口,这使得设备防潮湿/防水。
设备35可以包括温度开关,优选地是集成电路温度开关,当温度超过特定阈值时,该温度开关确定电子元件过热从而断开与电源的连接。因此防止装置过热并最小化风险。
所述设备可以包括温度检测装置,优选地是集成温度传感器5,此外是连接至装置的外部温度传感器,从而例如检测身体温度进而确定睡眠舒适度,这对于看管婴儿尤其重要。集成温度传感器5的引进能够进行身体温度测量,进而能够实现更多的反馈和睡眠信息的选择。首先,可在睡眠期间向全部使用者指示高温,从而提高睡眠质量和舒适度。此夕卜,在特定情况中其能够进行警示,并且将关于睡眠期间身体温度的信息提供给使用者;尤其是对于婴儿或孩子。对于婴儿,睡眠期间正确的身体温度非常重要。
此外,设备35可以配备额外的集成检测装置(未不出),例如,声音传感器、振动传感器、湿度传感器以及用于其他功能的更多传感器,所述其他功能为例如呼吸、打鼾声、环境影响因素以及更多因素的检测。此外,设备35可具有用于外部传感器的连接器(未示出); 例如,位置传感器、振动传感器、呼吸传感器以及用于其他功能的更多传感器,所述其他功能为例如呼吸、呼吸模式、心率、肌肉运动、打鼾、窒息等的检测。
设备35包括内部时钟15,优选地是晶体振荡器,从而为控制单元提供时间和数据。内部时钟15能够记录与时间相关的事件,从而为事件创建时间戳。以这种方式,事件发生的时间可以被更精确地确定从而存储在存储器8中和/或通过给使用者31的信息而被反馈(警示)。
所述设备可以配备有可加载在计算机上的软件。软件程序可用于下载、存储、分析、显示、可视化数据和/或将数据从设备传递至计算机35。软件程序能够进行事件的解读、可视化以及对由设备存储的数据和所述事件进行比较,以能够进行事件反馈。这样,在特定时刻记录的事件可以在其他时刻适时通信,由此可告知使用者31他们的行为。这样, 最有益的结果是,通过更多洞察,能够引导和训练使用者31以改进的睡眠姿势入睡,并且刺激设备35的使用。优选地,软件可用于结合参数、值、功能以及本发明和可以连接至个人电脑或通过广域网的外部产品或器具之间的更多内容。
设备35具有连接至控制单元I的开关2,从而启动控制单元I。每当启动设备35 时,加速计3、麦克风4和温度传感装置5执行将被传递至控制单元I进行解读的测量。
加速计3返回在所有三维x、y和z空间中测得的加速度值。可以由这些值获得活动、运动和/或体位。麦克风4返回所测量的声音的频率和振幅值。温度传感装置5返回在其环境中测得的温度值(例如,体温、装置温度等)。
每当来自加速计3、麦克风4或温度传感装置5的信号超过预定的阈值时,例如不期望的身体姿势或打鼾,当通过控制单元I解读时,启动执行器6 (也就是振动电机),从而指示使用者31需要改变体位。
每当需要对使用者进行可视反馈时,控制单元I启动LED显示器7,从而以预定顺序打开LED显示器7的灯。
每当在控制单元I内发生所预定的将被存储的事件时,通过将来自控制单元I的信号发送至内部存储器8来完成。如有必要,控制单元I还可以取回存储在存储器8中的信息。
每当无线接口 9连接至控制单元I时,设备35能够通过无线接口 9与外部装置的无线接收器16通信。
每当外部装置通过USB端口 11连接至装置时,信号通过USB接口 10在USB端口 11和控制单元I之间进行交换。USB接口 10将来自USB端口 11的信号转换成发送至控制单元I的信号,并且反之亦然。
每当通过USB端口 11将外部装置连接至装置时,可通过充电控制12的使用,将电力传递至电源13。充电控制12能够使来自USB端口 11的电力传递至电源13。
电源13被连接至装置内所有必须被供应电力的组件。通过控制单元I测量从电源13传递至控制单元I的电力,从而确定电源13的状态。
每当将扬声器14连接至控制单元I时,能够通过扬声器14发出警报或者产生声曰
将时钟15直接连接至控制单元I,从而为控制单元I提供数值进而确定日期和时间。来自时钟15的这种信息用于存储从控制单元I存储到存储器8中的事件的日期和时间。
每当可能通过USB端口 11或无线接口 9与来自外部装置17的软件进行通信时, 控制单元I可以与软件17进行信息或程序的交换。
图2是阐释了使用图1的设备纠正睡眠姿势的方法的程序的流程图。
在步骤101中开启设备后,在步骤102将步骤SlOl记录到存储器中,在步骤103 中首先确定使用者体位,并且在步骤104中确定环境的声级。然后,分别在步骤105和步骤 106确定作为入睡计时器和非激活态计时器的计时器,以及启动该计时器。这些计时器被确定为倒数计时器,其始于典型值并倒数至零,在零处其被确定为非激活态。在步骤7中相对于位置而评估传感器的输出信号,所述位置特别是关于身体纵轴的旋转位置(在x、y或z 上的加速度)。
在步骤108中,确定是否存在控制该非激活态计时器的运动。如果在步骤108检测到运动,那么在步骤109中重新设置该非激活态计时器至该倒数值,并且在步骤110处记录该事件。如果在步骤108没有检测到运动,那么程序继续进行至步骤111。在步骤112中, 通过在步骤111处的记录确定所确定的姿势是否处于直立体位,该直立体位表示使用者醒了。如果在步骤113中确定该体位是直立的,那么在步骤114中记录该直立体位,并且入睡计时器必须在步骤115中再次重新设置,从而再次开始倒数。在那之后,在步骤116中等待预定的时间,也就是所称的停留时间,直到程序返回至步骤107。
随后,步骤107至113会重新运行。如果在步骤113确定该体位不是直立的,那么其表示使用者为了睡觉而躺下了。当使用者处于仰卧体位并且入睡时,在步骤117中确定 在程序的先前运行中是否检测到打鼾。如果在先前的程序运行中没有检测到打鼾,那么在步骤118程序检测使用者在该时间是否打鼾。如果在步骤118检测到使用者正在打鼾,那么在 步骤119将其记录并存储,并且在步骤120启动打鼾计数器,从而为下一个循环指示 存在打鼾。在步骤120启动打鼾计数器后,程序继续进行至步骤116处的停留时间。在该预定时间后,在步骤116等待一段所称的停留时间,在这之后,程序返回至步骤107。
如果在步骤118中确定了在步骤111确定的声级表示未打鼾,那么在步骤121确定入睡计时器是否是激活态,或者换句话说,是否完成了倒数至零。如果在步骤117确定入睡计时器是激活态,那么因此不应向使用者指示其体位,在步骤122查询该非激活态的计时器。如果该非激活态计时器仍然是激活态,那么表示使用者不在睡眠状态,等待一段预定时间,即在步骤115所称的停留时间,直到程序返回至步骤107。如果在步骤122确定了使用者处于睡眠状态,其表示使用者在该非激活态计时器期间不存在活动,在步骤119处记录该事件,并且程序继续进行至步骤210。如果在步骤121确定入睡计时器是非激活态, 那么在步骤123中确定是否存在身体运动活动。
如果在步骤117检测到打鼾计时器是激活态,并且因此在程序的前一个运行中检测到了打鼾,程序立即继续至步骤123从而确定是否存在身体运动活动。
如果在步骤123确定不存在身体运动,那么等待一段预定时间,即在步骤116所称的停留时间,直到程序返回至步骤107。如果在步骤123确定存在身体运动,那么在步骤 124记录该事件,并且在步骤125激活该等待时间。等待一段预定时间,即所称的等待时间,直到程序继续至步骤126,从而确定身体姿势是否正确。
如果在步骤126确定了在预定时间内体位是正确的,那么在步骤128停用打鼾计数器,并且等待一段步骤116所称的停留时间,直到程序返回至步骤107。如果在步骤126 确定体位不正确,那么在步骤129记录该事件,并且在步骤130确定是否在步骤131启动执行器程序。步骤130被编程从而响应训练程序功能,在其中确定是否应该根据在使用的前几周内的受限的反馈启动反馈。如果在步骤130确定即将执行反馈,那么在步骤131启动程序。
随后,在步骤132增加执行器程序的级别,并且程序继续进行至步骤133。在步骤 133确定是否激活本发明的诊断模式,在该模式中应该存储所有事件,但是不应发送反馈给使用者。当在步骤133确定诊断模式是非激活态时,程序继续进行至步骤134从而启动执行器,因此将反馈发送给使用者,并且继续进行至步骤135,在步骤135由加速度值确定体位。当在步骤133确定诊断模式是激活态时,程序跳过步骤134,因此不发送反馈给使用者, 并且继续进行至步骤135,在该步骤确定体位。程序从步骤135继续进行至步骤126,在步骤126再次确定使用者的体位是否正确。
下面将更详细地描述上述提及的一些步骤。
确定体位(步骤107)·
通过在x、y和z方向上的加速度值,本发明确定使用者的体位。以快步(优选地为 IOHz)重复算法,并且因此程序每秒运行10次,从而确定使用者的体位/姿势。
停留时间(步骤116)-参数确定频率/程序循环时间
引进停留时间从而控制给定时间段内的测量次数。优选地,最小测量次数是每秒至少一次。用于本发明的停留时间编程为在I和IOOHz之间的某个频率,优选地在10Hz。 因此,程序的两个循环之间的时间是十分之一秒。
运动(步骤108)-活动
通过X、y或z方向上的加速度值来确定使用者的运动,所述加速度值超过用于指示运动的预置阈值。
非激活态计时器(步骤106/步骤109)-睡眠状态
引进非激活态计时器,从而由预定的非激活态时间来确定使用者的睡眠状态,由此确定不存在运动。该计时器是启动倒数(倒数至零)或者计数(计数至特定阈值的计时器, 从而评价在预置时间内存在运动。当计数(倒数)计时器超过其阈值时,这表示使用者处于睡眠状态并且姿势的改变(步骤126)会引起向使用者发送反馈,甚至在睡眠时段内也有可能,该时段优选的是20分钟。
确定声级(步骤111)-睡眠状态
确定声级,从而将用于在步骤117和118检测打鼾声音。
直立体位(步骤113)-睡眠体位
每当通过轴上关于使用者脊柱的阈值而检测到直立体位时,入睡计时器被重置。 每当体位是直立时,不启动入睡计时器的倒数周期。
入睡计时器(步骤105/步骤115/步骤121)-不受干扰的入睡阶段
引进入睡计时器,从而确保本发明的使用者能够以每个优选体位入睡,并且因此确保本发明中预定义的不期望的体位能启动执行器。在入睡计时器从预定时间开始倒数的周期内,不会通过检测不期望的体位而启动执行器。用于本发明的平均入睡周期编程为O 和120分钟之间,优选地在10和30分钟之间。通过检测打鼾(步骤117/步骤118)或停用, 可以中断入睡计时器,即睡眠状态(步骤122),因此本发明的设备能够在入睡计时器周期内启动反馈。
打鼾激活(步骤117/步骤118/步骤120)-睡眠状态
每当在入睡计时器内检测到打鼾且因此使用者处于睡眠状态时,应该忽略入睡阶段,并且本发明应能够以反馈来响应不期望的姿势。每当在步骤118检测到打鼾声音时(在步骤111确定),打开/启动打鼾计数器。这意味着在程序的下一个循环中,在步骤117进行确定后,程序不会继续进行至步骤118,且因此,在入睡计时器周期内,在步骤123确定活动,并且本发明会响应姿势的改变。在姿势改变后(步骤128)停用打鼾计数器,且因此在下一个循环中再次确定打軒声音的存在。
等待时间(步骤125)-觉醒状态
引进等待时间,从而确保使用者处于觉醒状态,且因此,在该觉醒状态下使用者有意识地对执行器做出响应。每当身体运动超过阈值时(步骤123),且在3秒后该身体运动仍然存在,那么表明存在觉醒状态。因此,执行器从该时刻起三秒后才启动,通过加速计来测量身体活动。等待的最小时段是3秒,优选地是3秒,从那之后,在开始觉醒时启动执行器。 因此,在步骤125引进等待时间。
选择反馈(步骤130)-学习曲线
通过本发明的标准编程,每次检测到不期望的姿势时,传感器将以反馈进行响应。 使用者可能必须习惯于反馈信号并因该反馈信号而醒来。因此,当使用者第一次开始使用传感器时,可以对其编程从而使其不会对每个不期望的姿势进行响应,并且不会随着时间而增加响应。在所定义的时间周期内,减少的程序应该在0%和100%之间增加,优选地在7 至14天的周期内从30%增加至100%。为了将这一点引入算法中,引进步骤130从而使得有可能在检测到不期望的姿势后包括或排除反馈程序。可以设想,学习曲线的实施为如下所示(1=在不期望的姿势后进行反馈);0=在不期望的姿势后不进行反馈)。
33%=1-0-0-1-0-0-1-0-0-1-0-0-1-0-0-1
50%=1-O-1-O-1-O-1-O-1-O-1-O-1-O-1-O
66%=1-1-0-1-1-0-1-1-0-1-1-0-1-1-0-1
100%=1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1
启动程序(步骤131)-反馈模式
引进启动程序,从而降低唤醒使用者的风险,并降低使用者习惯于执行器信号的风险。为了降低唤醒使用者的风险,重要的是以较低强度和较低频率的信号启动执行器程序,并且该强度和频率随着时间增加,直到达到使用者的特定阈值,进而对执行器做出响应。为了降低习惯化的危险,重要的是使执行器程序随着时间而变化,且因此执行器信号与先前的执行器信号不一样。通过根据唤醒使用者的风险增加信号的强度和频率,也降低了使用者习惯化的风险。在觉醒期间启动并维持启动程序。觉醒的平均时间周期在15和30 秒之间。启动程序运行的最大周期是I分钟,优选为30秒。
诊断模式(步骤133)-无反馈并记录事件
为了监视、反馈、诊断目的和其他应用,可以将来自本发明的事件存储在存储器中。当启动本发明时,其能够记录由所有检测装置测得的值、身体的体位、反馈信号的启动等。本发明能够存储所有通过本发明测得或发起的事件。为了优化传感器的存储器,可选择仅存储特殊记录事件。优选地,在诊断期间,使用者不会被唤醒,即关闭反馈程序(步骤 133),因此本发明会记录所有事件,但不会发送反馈给使用者。
软件-反馈并与其他装置结合
通过将其存储到本发明的存储器内来执行对事件的记录。通过使用软件,这种信息能与个人计算机、万维网或者连接至本发明的其他装置通信。在设备和外部装置之间的通信不包括在算法中,而是一种包含在该设备内的多用途启动元件。
可编程的-重新编程本发明
引进软件编程,从而为使用者提供改变设备控制器I的运行状况的优点。这样, 每个参数值都被重新编程,并且控制单元I可被重新编程从而例如响应由加速计3检测到的不同角度值,以较低或较高强度来响应由加速计3检测到的不同角度 值,和/或,频繁或不怎么频繁地响应由加速计3等检测到的角度。因此应该能够开启或关闭算法内的某些步骤,从而定义睡眠姿势警示设备的运行状况。
一种睡眠姿势警示方法或用于该方法的设备,检测人的睡眠姿势,并且当睡眠姿势超出预定身体姿势范围时,通过警示装置自动警示人。在入睡时间周期内,当人的身体姿势超出所述预定身体姿势范围时,停止所述睡眠姿势检测或至少停止对人的警示。
睡眠姿势纠正方法及装置制作方法
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