专利名称：感测来自吸奶器用户的生理反应的制作方法在哺乳期间，从女性乳房挤出母乳之前是喷乳反射(MER)，在喷乳反射时乳房内的乳腺周围的肌上皮细胞收缩促使母乳朝着乳头流动。在MER发生之前，仅有少量母乳或没有母乳挤出。MER是由婴儿的吮吸动作自然激励的。当MER已经发生后，婴儿将自然改变其吮吸动作以促进母乳从乳房连续流出。希望人工吸奶器不应该仅能够激励MER，还应该能够通过在MER已经发生后改变提供给乳房的刺激形式来模拟自然吮吸过程的第二阶段。然而，为了在正确时刻实现刺激的改变，首先需要检测MER何时已经发生。
根据本发明的一个方面，提供了一种包括传感单元的装置，传感单元被配置为检测来自吸奶器用户的生理反应，并根据所检测的生理反应触发吸奶器操作的变化，其中传感单元位于与吸奶器的漏斗分离的位置。当吸奶器的漏斗位于靠着用户的乳房的位置时，传感单元可以被配置为检测来自不同于用户的乳房的用户的身体部位的所述生理反应。传感单元可以被配置为基于所检测的生理反应检测喷乳反射。传感单元可以被配置为响应于检测到喷乳反射而触发吸奶器的操作从放乳模式变为挤出模式。传感单元可以被配置为根据所检测的生理反应检测吸奶器用户的放松状态。传感单元可以被配置为响应于检测到吸奶器用户的放松状态而触发吸奶器的操作从放松模式变为放乳模式。传感单元可以被配置为响应于检测到吸奶器用户的紧张状态而触发吸奶器的操作从中性模式变为放松模式。传感单元可以被配置为响应于检测到吸奶器用户的紧张状态而触发吸奶器的操作从放乳模式变为放松模式。传感单元可以包括被配置为检测所述反应的传感器。传感器可以为被配置为检测来自吸奶器的用户的皮肤组织的所述反应的皮肤电 (electrodermal)传感器。生理反应可以为皮电(galvanic skin)反应。生理反应可以为用户的脉搏。生理反应可以为用户的呼吸率。生理反应可以为用户的体温。生理反应可以为用户的心率变化。装置可以包括手套，传感器位于手套中。手套可以包括至少一个指套，以及传感器可以位于至少一个指套中，以便当用户的手部伸入指套中时与手部的皮肤组织接触。装置可以包括容器保持器，传感器位于容器保持器上。传感器可以位于容器保持器的外侧，以便当用户的手部握住容器保持器时与用户手部的皮肤组织接触。传感器可以位于容器保持器的把手上。装置可以包括镯，传感器位于镯上。传感器可以位于镯的外侧，以便当用户佩戴镯时与用户的皮肤组织接触。装置可以包括吸奶器，以及吸奶器可以被配置为响应于从传感单元接收信号而改变其操作。根据本发明的另一个方面，提供了一种用于控制吸奶器操作的方法，包括检测来自吸奶器用户的生理反应，反应从不同于用户的乳房的用户的身体部位检测；以及根据所检测的生理反应触发吸奶器操作的变化。当吸奶器的漏斗位于靠着吸奶器的用户的乳房的位置时可以进行生理反应的检测。方法可以包括基于所检测的生理反应检测喷乳反射。方法可以包括检测用户的放松状态。吸奶器的操作可以从放乳模式变为挤出模式。吸奶器的操作可以从放松模式变为放乳模式。吸奶器的操作可以从放乳模式变为放松模式。吸奶器的操作可以从中性模式变为放松模式。可以响应于检测到喷乳反射而做出操作的改变。可以响应于检测到用户的放松状态而做出操作的改变。可以响应于检测到用户的紧张状态而做出操作的改变。方法可以包括检测来自吸奶器用户的皮肤组织的所述反应。皮肤组织可以为吸奶器用户的手部、腕部或脚部的皮肤组织。生理反应可以为皮电反应。方法可以进一步包括改变吸奶器的操作。从后文描述的多个实施方式来看，本发明的这些和其他方面将是明显的，并且将参考这些实施方式对本发明的这些和其他方面进行说明。图1是具有经由连接管连接到容器的漏斗的吸奶器的示意图。图2是图1中显示的吸奶器的示图。显示了连接管中的可致动隔膜和阀，用以改变吸奶器的内部容积。图3是经由通信导线连接到吸奶器的传感单元的框图。图4A到图4D是显示在喷乳反射之前、期间和之后吸奶器用户的皮电反应随时间如何变化的示图。图5显示了计算机程序对吸奶器用户的皮电反应的峰值的识别。图6是根据检测的吸奶器用户的生理反应而改变吸奶器操作时可以发生的一系列事件的流程图。图7是包含用于感测吸奶器用户的生理反应的传感单元的手套的示图。图8是用于感测吸奶器用户的生理反应的保持单元的示图。该保持单元显示为保持吸奶器的容器。图9是用于感测吸奶器用户的生理反应的手镯或脚镯的示图。

如下面更详细地描述的，所感测的生理反应和所存储的生理反应之间的比较和/ 或计算机模型的执行可以在控制单元220中实现。如上所述，吸奶器100可以被配置为通过将其操作从第一操作模式切换到第二操作模式，例如通过改变隔膜140的循环移动的频率和/或幅度，来对接收到触发信号做出响应。传感单元200包括至少一个生理传感器210。例如，传感单元200可以包括生理传感器210，生理传感器210包括配置用于当吸奶器100使用时接触吸奶器100的用户的皮肤组织的皮肤电传感器。皮肤电传感器210可以包括一对电极，该电极被配置为例如测量来自与电极接触的皮肤组织的电阻。如下所述，皮肤电传感器210可以因此用于检测来自吸奶器100的用户的皮电反应(GSR)。传感单元200可以附加地或可替代地包括其他类型的生理传感器210，例如可以用于检测用户的脉搏、体温、呼吸率或血压、或者用于绘制心电图 (ECG)的心肺传感器210。另一种类型的生理传感器210可以为躯体运动传感器210，躯体运动传感器210可以被配置为绘制肌电图或眼电图，或者可以用于检测用户瞳孔尺寸、眨眼频率和/或眨眼时长的变化。再一种类型的生理传感器210可以为可以用于测量用户身体中的催产素水平的内分泌传感器210。用于进行这种测量的设备很容易理解，因此本文将不进行更详细的描述。传感单元200可以进一步包括控制单元220，控制单元220耦合到生理传感器210 的每一个，并且被配置为接收来自传感器210的指示用户身体的生理反应的信号。例如，控制单元220可以经由在控制单元220和传感器210之间延伸并且用于将信号从传感器210 传送到控制单元220的电线电连接到传感器210的每一个。控制单元220可以被配置为分析从传感器210接收的信号，并且确定吸奶器100的用户的一个或多个生理反应。例如，参考图3，控制单元220可以被配置为根据对电极点的电势的分析检测诸如皮电反应(GSR) 之类的皮肤电反应。控制单元220可以附加地或可替代地被配置为检测其他类型的生理反应，例如用户的体温、血压、脉搏、心率变化、放松状态、用户瞳孔尺寸、眨眼频率和/或眨眼时长的变化。然而，将理解生理反应可以可替代地由生理传感器210直接检测并直接提供给控制单元220。如上所述，控制单元220可以被配置为将经由传感器210确定的生理反应与所存储的可以指示MER、吸奶器100的用户的紧张状态、吸奶器100的用户的放松状态或其他情况的生理反应进行比较。附加地或可替代地，控制单元220可以被配置为将来自传感器210 的信号输入计算机模型，由控制单元220执行该计算机模型以确定指示吸奶器100的用户的特定情况(例如MER、放松/紧张状态)的事件。所存储的反应和/或计算机模型可以预先加载到传感单元200的存储单元230中，并且可以由控制单元220在吸奶器100操作期间访问。可选地，传感单元200可以被配置为选择所存储的多个不同的反应中的一个，以用于MER的检测。传感单元200可以附加地或可替代地被配置为选择所存储的多个不同的反应中的一个，以用于吸奶器100的用户的紧张或放松状态的检测。传感单元200可以基于吸奶器100的用户来对所存储的反应进行选择。例如，该选择可以基于用户的诸如身高和体重之类的身体特征来选择，这些身体特征可以通过输入装置输入到传感单元200中。传感单元200还可以包括用于对所存储的反应进行微调以使其专用于吸奶器100的定期用户的装置。这种微调可以例如通过基于用户的身体特征来调整模型参数而同样被应用于计算机模型。在一个示例中，传感单元200可以被配置为存储用于激励特定用户的MER所需的平均抽吸时间，并且被配置为使用所存储的时间辅助MER检测。控制单元220可以被配置为将所感测的反应与所存储的反应进行比较，并且当所感测的反应在所存储的针对吸奶器用户的特定情况的反应的预定限度内时产生指示该情况的触发信号。可替代地或附加地，可以使用上述的计算机模型。如之前所说明的，触发信号可以例如指示MER已经发生或吸奶器用户处于紧张或放松状态。图4A到图4D显示了(当使用吸奶器100时)从挤出母乳的女性的手上的皮肤组织获得的GSR，其使用上述的传感单元200来测量。图4A到图4D中的每一个显示了对照从母乳挤出行为开始的时间绘制的GSR。每个图上的竖线指示女性注意到MER已经发生的点。可以看出，这些竖线非常接近地对应于GSR的峰值。这些峰值被视为指示MER，并且因此可以由传感装置200用来检测何时MER已经发生。紧张或放松状态可以通过相应的方式来检测，即通过对GSR曲线进行分析以识别指示紧张或放松状态的点或趋势。例如，参考图4A到图4D，MER发生之后GSR曲线中的下降趋势指示随着母乳挤出过程持续进行吸奶器 100的用户正变得更加放松。可以使用类似的方法来根据其他类型的生理反应识别用户的情况，例如通过分析用户的脉搏、体温或心率变化。参考图5，加载到传感装置200的计算机算法或适当的程序可以被配置为当被控制单元220中的处理器执行时检测指示GSR读取中的用户的特定情况或其他生理反应的峰值或其他点，并且使得触发信号产生。图5中的圆点显示了由这种计算机算法检测的峰值， 从而检测出吸奶器100的用户的MER。触发信号可以包括电信号，该电信号经过连接传感单元200的控制单元220和吸奶器100的控制单元152的电线180被发送到吸奶器100。可替代地，可以使用诸如蓝牙之类的已知的通信协议无线地将该触发信号发送到吸奶器100的控制单元152。吸奶器100 的控制单元152可以位于头部单元151中，并且可以被配置为向致动器150和/或驱动机构170提供输入信号，以在不同操作模式之间改变吸奶器100的操作。例如，参考图6，吸奶器100的用户可以通过按压头部单元151上的“开始”按钮来启动吸奶器100的抽吸循环。响应于“开始”按钮被按压，吸奶器100的控制单元152可以被配置为通过向致动器150提供输入信号以指示致动器150开始向上和向下移动隔膜140 来使吸奶器100在第一模式下操作。第一模式可以包括放乳模式，在放乳模式中隔膜循环的频率可以相对较高，并且隔膜循环的幅度可以相对较低。这使得对乳房组织施加相对较快但轻柔的抽吸动作，这设计为提供准确模拟自然哺乳动作的初始阶段以激励MER的刺激效果。在传感单元200的控制单元220中检测MER的发生，控制单元220产生并向吸奶器 100的控制单元152发送触发信号，以指示MER已经发生。一旦接收到该触发信号，吸奶器 100中的控制单元152可以被配置为通过将切换指示输入到致动器150和/或驱动机构170 来将吸奶器100的操作切换到例如包括挤出模式的第二模式。一旦接收到切换信号，致动器150和/或驱动机构170被配置为将吸奶器100的操作改变为第二模式。例如，如果第二模式包括挤出模式，则隔膜循环的频率可以减小而隔膜循环的幅度增加。这使得对乳房组织施加更加缓慢、更加有力的抽吸动作。由此产生的刺激效果促进母乳从乳房的乳头挤出ο在第一模式和第二模式之间的自动转变意味着不需要吸奶器100的用户在抽吸动作初始激励之后提供任何用户输入。吸奶器100可以自动操作一直到从用户乳房挤出所需量的母乳。这是需要的，因为已知MER最可能在吸奶器用户完全放松时发生，当需要用户集中注意力操作吸奶器100时不可能出现这种情况。在前面两段中描述的示例的变化中，第一模式可以包括放松模式，其中传感装置 200中的一个或多个可选的灯和/或扬声器可以相应地被配置为向吸奶器100的用户输出舒缓的灯光和声音。传感单元200可以被配置为响应于检测到的用户情况改变灯光和声音的输出。一旦控制单元220检测到吸奶器100的用户处于放松状态，传感单元200可以产生触发信号并将该触发信号发送到吸奶器100的控制单元152，用于指示用户处于放松状态。 一旦接收到该触发信号，吸奶器100中的控制单元152可以被配置为通过将切换指示输入到致动器150和/或驱动机构170来将吸奶器100的操作切换到例如包括放乳模式的第二模式。一旦接收到该切换信号，致动器150和/或驱动机构170被配置为将吸奶器100的操作变为第二模式。下面描述传感单元200的多个具体示例。在一些示例中，当吸奶器漏斗110在使用吸奶器100期间位于靠着用户的乳房的皮肤组织的位置时，传感单元200的至少一个传感器210被配置为与用户身体不同于乳房组织的一部分的皮肤组织接触。更具体而言，在下面的示例中，至少一个传感器210被配置为与吸奶器100的用户的手部或腕部的皮肤组织接触，以便检测用户的生理反应。然而，可替代地，传感器210可以被配置为与吸奶器100 的用户的踝部或脚部的皮肤组织接触以检测生理反应。因为手部、腕部、或脚部是提供皮肤传导性的最佳指示的身体部位，而对皮肤传导性进行测量可以确定GSR并且继而检测诸如 MER之类的用户情况，所以从这些部位上的皮肤组织进行这种生理测量是有利的。身体的这些部位还远离乳房区域和相关联的乳流，而且因此可以安全地用于检测MER，而不需要在使用前对传感设备进行消毒。然而，将理解传感单元包括被配置为与前面所述的身体部位之一的皮肤组织接触的传感器210不是必不可少的。尤其是如果使用不同于皮肤电感测的其他类型的感测来检测用户情况的情形。参考图7，传感单元200可以包含于吸奶器100的用户在使用期间所戴的手套300 中。至少一个生理传感器210可以被定位为当用户的手伸入手套300中时使其与用户的手部皮肤组织接触。例如，生理传感器210可以位于手套300中的多个指套310中的至少一个之中。其他生理传感器210可以提供于手套300的其他指套310中的一个或多个中(例如每个指套310中)。生理传感器210还可以提供于手套300的手掌部分320的内部。可以在手套300内部或外部提供控制单元220。例如，控制单元220可以牢固地设置在手套300的顶部的内表面或外表面，而生理传感器210牢固地设置在手套300的底部或手掌部分的内表面，以便与伸进来的手部的皮肤组织接触。控制单元220可以经由穿过手套300的纤维而延伸的电线而与每个传感器电连接。参考图8，传感单元200可以替代地包含在吸奶器100的保持单元400中。为了清楚的目的，图8中将保持单元400显示为仅保持吸奶器100的容器120。然而，将理解当吸奶器100被螺旋到一起时保持单元400能够支撑整个吸奶器100。例如，保持单元400可以包括保持架410和基座412，保持架410具有适于适配到吸奶器100的容器120的外周表面的周围的侧壁411，底座412适于支撑容器120的底部。保持架410可以进一步包括把手， 以便允许吸奶器100的用户握住保持单元400，并且从而在母乳挤出期间支撑吸奶器100靠紧乳房。
如图8所示，至少一个生理传感器210可以位于保持单元400的外表面上，例如一个或多个侧壁411、底座412或把手上，以便当用户握住保持单元400时传感器210与用户手部的皮肤组织接触。在一个示例中，传感器210可以提供于侧壁411、底座412和保持架410的把手的每一个上。传感器210可以提供于成形为符合成年女性手指形状的保持架 410外侧的凹陷区域中。这将促使吸奶器100的用户将其手指直接放到传感器210的顶部之上，并且从而确保在用户手部的皮肤组织和传感器210之间的良好接触。控制单元220 可以提供于保持单元400上的任意方便的位置处，例如保持架410的侧壁411上。参考图9，传感单元200可以包含于吸奶器100的用户在使用期间所戴的腕带或手镯500中。至少一个生理传感器210可以被定位为当用户佩戴带或镯500时使其与用户的手部或腕部的皮肤组织接触。如果环着踝部或脚部佩戴带或镯500，则至少一个生理传感器 210可以被定位为与用户的踝部或脚部的皮肤组织接触。参考图9，该至少一个生理传感器210可以位于带或镯500的内表面510上，以便生理传感器210被配置为当带或镯500被佩戴时其与用户的皮肤组织接触。控制单元220 可以提供于镯500的内表面510或外表面520上。可替代地，控制单元220可以嵌入带或镯500中，以使其免受损害。控制单元220可以经由穿过或跨过带或镯500的材料延伸的电线与每个传感器电连接。可替代地，传感单元200可以包含于吸奶器100的容器120本身中。例如，至少一个生理传感器210可以位于容器120的外表面上，例如容器120的一个或多个侧壁或底部上，以便当用户在使用吸奶器100期间抓住容器210时传感器210与用户手部的皮肤组织接触。在一个示例中，传感器210提供于侧壁和底座的每个上。传感器210可以提供于成形为符合成年女性手指形状的容器120的外侧的凹陷区域中。这将促使吸奶器100的用户将其手指直接放在传感器210的顶部之上，并且从而确保用户手部的皮肤组织和传感器210 之间的良好接触。控制单元220可以提供于容器120的任何方便位置，例如容器120的侧壁上。尽管本发明已经在附图和上面的描述中详细地示例并描述了本发明，但是这种示例和描述将被视为是说明性的或示例性的，而不是限制性的；本发明不限于所公开的实施方式。例如，有可能按照如下示例来操作本发明，在该示例中传感单元位于袜子中，被配置为检测来自脚部皮肤组织的生理反应，或者位于腕带或踝带中，被配置为检测来自腕部或踝部上的皮肤组织的生理反应。本领域技术人员在实践所要求的发明时可以根据对附图、公开内容和所附权利要求书的研究而理解并实现所公开的实施方式的其他变化。在权利要求书中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现权利要求书中阐述的几项功能。仅仅在互相不同的从属权利要求中阐述某些措施的事实并不表示将这些措施组合使用不能具有优势。计算机程序可以存储/分布于合适的介质上， 例如光存储介质或与其他硬件一起或作为其他硬件一部分提供的固态介质，但是还可以以其他形式分布，例如经由互联网或其他有线或无线电信系统而分布。权利要求书中的任何参考标号不应该解释为对范围的限制。


一种包括传感单元的装置，传感单元被配置为检测来自吸奶器的用户的生理反应，并根据所检测的生理反应触发吸奶器的操作的变化，传感单元位于与吸奶器的漏斗分离的位置。