DD263366A1

DD263366A1 - DEVICE FOR WALKING SLEEPING

Info

Publication number: DD263366A1
Application number: DD30610887A
Authority: DD
Inventors: Dieter Herrig; Christian Schueler
Original assignee: Schwerin Bezirksnervenklinik
Priority date: 1987-08-17
Filing date: 1987-08-17
Publication date: 1988-12-28

Abstract

Die Erfindung ist eine Vorrichtung zum Wecken in Abhaengigkeit von persoenlich oder gesellschaftlich wuenschenswerter Weckzeit und von physisch und psychisch guenstigem Schlafzustand; sie ist vorzugsweise als Konsumgut realisierbar, beispielsweise als weckende Armbanduhr. Die Vorrichtung besteht aus sechs Funktionseinheiten: Weckzeitstelleinrichtung, Toleranzstelleinrichtung, Zeitgebereinrichtung, Schlafzustandssensor, Verarbeitungseinheit und Weckreizgeber. Der Schlafzustandssensor ist vorzugsweise ein Pulssensor, beispielsweise ein Druck-, Kraft- oder Schwingungssensor; der Weckreizgeber ist vorzugsweise ein elektrisch wirkender Hautreizgeber. Geweckt wird im allgemeinen im Weckzeittoleranzbereich, wenn kein fuer das Wecken unguenstiger Schlafzustand, vorzugsweise keine REM-Phase (Traumphase), vorliegt. Fig. 1The invention is a device for awakening depending on personally or socially desirable wake-up time and physically and mentally favorable sleep state; It is preferably realized as a consumer good, for example, as a wake-up wristwatch. The device consists of six functional units: wake-up timer, tolerance adjuster, timer means, sleep condition sensor, processing unit and alarm clock generator. The sleep state sensor is preferably a pulse sensor, for example a pressure, force or vibration sensor; the alarm clock is preferably an electrically acting skin irritant. In general, the wake-up time tolerance range is awakened when there is no sleep state that is unfavorable for awakening, preferably no REM phase (dream phase). Fig. 1

Description

_ ρ —_ ρ -

Titel der Erfindung:Title of the invention:

Vorrichtung zum Wecken vonSchlafenden . Device for awakening sleepers.

Anwendungsgebiet der Erfindung: .Field of application of the invention:.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wecken von Schlafenden, Die Erfindung führt in Abhängigkeit von vorgebbarer Weckzeit und feststellbarem Schlafzustand zum Erwachen des* Schlafenden.The invention relates to a device for awakening the sleeping, the invention leads in response to a predeterminable alarm and detectable sleep state to the awakening of the * sleeping.

Die Erfindung ist als Konsumgut, beispielsweise in Form einer weckenden Armbanduhr, geeignet.The invention is suitable as a consumer good, for example in the form of a wake-up wristwatch.

Die Erfindung dient der Verbesserung der Lebensbedingungen durch Erhöhung des Erholungswertes von Schlaf. , The invention serves to improve the living conditions by increasing the recreational value of sleep. .

Charakteristik des bekannten Standes der Technik:Characteristic of the known state of the art:

Bekannt sind Verfahren und Vorrichtungen zum Wecken mit mechanischen, elektromechanischen und elektrischen Weckern, die in Abhängigkeit von einer vorgebbaren, beispielsweise einstellbaren oder programmierbaren Weckzeit akustische, optische oder taktile Reize erzeugen, s. G 04 B, C, G, z.B. DE-OS 24 05 771'und DD-WP 235 932. Nachteilig ist dabei, daß die iterize unabhängig vom Schlafzustand des Aufzuweckenden erzeugt v/erden.Are known methods and devices for awakening with mechanical, electro-mechanical and electrical alarm clocks that generate acoustic, optical or tactile stimuli depending on a predeterminable, such as adjustable or programmable wake-up time, s. G 04 B, C, G, e.g. DE-OS 24 05 771'und DD-WP 235 932. The disadvantage here is that the iterize generated regardless of the sleep state of Aufzuweckenden v / ground.

Bekannt sind Verfahren und Vorrichtungen zum Wecken unmittelbar nach einer Traumphase, einer sog. REH-Phas'e , damit der Geweckte _: seinen Traum rekonstruieren kann, s. A- 61 M 21/00, DE-OS 31,02 239. Nachteilig ist dabei, daß die Reize unabhängig von persönlich oder gesellschaftlich .wünschenswerter Weckzeit erzeugt werden und daß der Schlafende durch Sensoren an den Augen und über Drahtverbindungen mit der Weckeinrichtung verbunden ist.Known are methods and devices for awakening immediately after a dream phase, a so-called. REH Phas'e, so that the awakened _: can reconstruct his dream, s. A-61 M 21/00, DE-OS 31.02 239. The disadvantage here is that the stimuli are generated independently of personally or socially .wünschenswerter wake-up time and that the sleeper is connected by sensors on the eyes and wire connections with the alarm clock ,

Bekannt sind Verfahren und Vorrichtungen zum Erfassen physiologischer Parameter mit Sensoren in Armbanduhren und Schmuckstücken, beispielsweise zur Temperaturmessung bei Frauen zum Zwecke der Familienplanung, 's. A 61 B 10/00, z.B. DE-PS 32 23 657 und DE-OS 32.47 750. Nachteilig ist, daß damit nicht geweckt werden kann. Bekannt sind Verfahren und Vorrichtungen zur t-elernetrischen Übertragung physiologischer Parameter, s. EEG, EOG, EHG, Pulsfrequenz,Known methods and devices for detecting physiological parameters with sensors in wristwatches and pieces of jewelry, for example, for temperature measurement in women for the purpose of family planning, 's. A 61 B 10/00, e.g. DE-PS 32 23 657 and DE-OS 32.47 750. The disadvantage is that it can not be aroused. Known methods and devices for t-elernetrischen transmission of physiological parameters, s. EEG, EOG, EHG, pulse rate,

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Atemfrequenz-, z.B. -beschrieben bei Börnert, D.: Leitfaden der Ei.o'teleraetrie . Jena: G. Fischer Verlag 1974. Nachteilig ist dabei der.technische Aufwand sowie die Belastung des Schlafenden durch die technischen Mittel.Respiratory rate, e.g. -described by Börnert, D .: Guide of the Ei.o'teleraetrie. Jena: G. Fischer Verlag 1974. The disadvantage here is the der.technische effort and the burden of the sleeper by the technical means.

Nicht bekannt sind Vorrichtungen, die in Abhängigkeit von vorgeb barer Weckzeit und feststellbarem Schlafzustand wecken.Are not known devices that wake depending on vorgeb ble alarm time and detectable sleep state.

Ziel der Erfindung:Object of the invention:

Die Erfindung hat das Ziel, die Lebensbedingungen und die Leistungsfähigkeit von Lebewesen, insbesondere von Menschen, durch · Gewährleistung eines physisch und psychisch günstigen Schlafablaufs, insbesondere eines günstigen Weckzeitpunktes, zu verbessern. · ' . ' ' Die Erfindung soll dazu beitragen, günsti-ge Arbeitszeitbedingungen besser zu nutzen, beispielsweise flexible 'Arbeitszeit, u-nd die Auswirkungen ungünstiger Arbeitszeitbedingungen möglichst zu mildern, beispielsweise bei langen Arbeits- und Bereitschafts perioden oder bei Schichtarbeit. ' .The aim of the invention is to improve the living conditions and performance of living beings, in particular humans, by ensuring a physically and psychologically favorable sleep process, in particular a favorable wake-up time. · '. The invention aims to make better use of favorable working time conditions, for example flexible working hours, and to mitigate as far as possible the effects of unfavorable working time conditions, for example during long working and standby periods or during shift work. '.

Darlegung des Wesens der Erfindung: _ ...Explanation of the essence of the invention: _ ...

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die Schlafende in einem vorgebbaren Weckzeittoleranzbereich weckt, vorrangig ohne daß ein physisch oder psychisch günstiger Schlafzustand unterbrochen wird. Erf.indungsgernäß wird die Aufgabe mit einer Vorrichtung gelöst, die aus mindestens jeweils einer Weckzeitstelleinrichtung, einer Toleranzstelleinrichtung, einer Zeitgebereinrichtung,, einem Schlafzustandssensor., einer Verarbeitungseinheit mit Rechen-, Speicher- und Vergleichsfunktionen und einem Weckreizgeber besteht.The invention has for its object to provide a device that awakens the sleeper in a predetermined waking time tolerance range, primarily without a physically or mentally favorable sleep state is interrupted. According to the invention, the object is achieved with a device which consists of at least one respective alarm time setting device, a tolerance setting device, a timer device, a sleep state sensor, a processing unit with arithmetic, storage and comparison functions and an alarm clock generator.

Mit der Weckzeitstelleinrichtung ist die ungefähre oder spätestmögliche Weckzeit vorgebbar, beispielsweise einstell-, auswähl- oder programmierbar; mit der Toleranzstelleinrichtung ist die lieckzeittoleranz vorgebbar, beispielsweise einstell-, auswähl- oder programmierbar. Beide Stelleinrichtungen können eine Punktionseinheit sein," vorzugsweise eine Tastatur.With the alarm time setting device, the approximate or latest possible alarm time can be predetermined, for example adjustable, selectable or programmable; With the tolerance adjusting device, the toothing time tolerance can be predetermined, for example adjustable, selectable or programmable. Both adjusting devices can be a puncturing unit, "preferably a keyboard.

Die Verarbeitungseinheit errechnet den Weckzeittoleranzbereich. Die Zeitgebereinrichtung liefert die aktuelle Zeit, vorzugsweise die Uhrzeit als Ortszeit.The processing unit calculates the alarm time tolerance range. The timer means supplies the current time, preferably the time as local time.

Der Schlafzustandssensor erfaßt mindestens einen Parameter des Schlafzustandes. In der Verarbeitungseinheit wird aus dieser Erfassung der aktuelle Schlafzustand ermittelt, vorzugsweise durch Vergleich der erfaßten Parameterwerte in Abhängigkeit von der Zeit, und/oder der künftige Schlafzustand prognostiziert, vorzugsweise durch Vergleich der erfaßten Parameterwerte mit gespeicherten Parameterwertverläufen vergangener Schlafperioden und/oder Schlafphasen oder mit allgemeinen Schlafmustern, beispielsweise einer REM-Phasen-Folge von 100 Minuten plus/minus 10 Minuten.The sleep state sensor detects at least one parameter of the sleep state. In the processing unit, the current sleep state is determined from this detection, preferably by comparing the detected parameter values as a function of time, and / or the future sleep state, preferably by comparing the detected parameter values with stored parameter value profiles of past sleep periods and / or sleep phases or with general Sleep patterns, for example a REM phase sequence of 100 minutes plus / minus 10 minutes.

In der Verarbeitungseinheit werden Weckzeittoleranzbereich, aktueller Zeitpunkt und Sch-lafzustand dauernd oder zeitweilig abgetestet. Die Verarbeitungseinheit löst den Weckreizgeber genau dann zum Wecken aus, wenn der Test ergibt, daß der aktuelle Zeitpunkt beim oder.im Weckzeittoleranzbereich liegt und daß außerdem der Schlaf— zustand keine für das Wecken ungünstige . Schlafphase, vorzugsweise keine REM-Phase, ist oder daß das Ende des We-ckzeittoleranzbereiches erreicht ist.In the processing unit, wake-up time tolerance range, current time and sleep state are continuously or temporarily tested. The processing unit triggers the alarm clock generator to wake up if and only if the test shows that the current time is at or within the alarm time tolerance range and, in addition, that the sleep state is not unfavorable to wake up. Sleep phase, preferably no REM phase, or that the end of the Wezezeittoleranzbereiches is reached.

Der Schlafzustandssensor kann ein Pulssensor sein, weil die durchschnittliche Pulsfrequenz in der REM-Phase höher als in den anderen Schlafphasen ist; der Schlafzustandssensor kann aber auch BEG, EOG, EMG und/oder andere physiologische Parameter erfassen. Der Weckreizgeber wirkt vorzugsweise individuell weckend, beispielsweise durch elektrisch erzeugte Hautreize.The sleep state sensor may be a pulse sensor because the average pulse rate is higher in the REM phase than in the other sleep phases; however, the sleep state sensor may also detect BEG, EOG, EMG, and / or other physiological parameters. The alarm stimulator preferably has an individual wake-up, for example, by electrically generated skin stimuli.

Die Erfindung kann als weckende Armbanduhr oder als weckendes Schmuckstück gestaltet sein.The invention can be designed as a wake-up wristwatch or as a wake-up piece of jewelry.

Die Erfindung wird möglich, v/eil die REM-Phase eine für das Wohlbefinden notwendige Aktivphase ist, die etwa alle 100 Minuten mit einer Dauer von 10 bis 3.0 Minuten auftritt.The invention becomes possible because the REM phase is an active phase necessary for the well-being, which occurs approximately every 100 minutes with a duration of 10 to 3.0 minutes.

Die Erfindung ist sinnvoll, weil die unnatürliche Unterbrechung oder die Verringerung des REM-Schlafanteils zu funktionell psychischen Störungen führen kann, beispielsweise zu Konzentrationsschwäche, und weil das Unterbrechen durch Wecken nicht immer unbedingt erforderlich ist, bei spiel swe-ise-· vor—Antritt flexibler Arbeitszeit oder nach der Nachtschicht.The invention makes sense because the unnatural interruption or reduction of the REM sleep portion can lead to functional mental disorders, for example to lack of concentration, and because the interruption by awakening is not always essential, at play swe-ise · before-start more flexible Working time or after the night shift.

- 5 -Ausführungsbeispiel : - 5 - Embodiment:

Die Erfindung soll nun an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt in Pig. 1 ein Blockschema der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Gemäß Fig. 1 besteht die Vorrichtung eingangsseitig aus einer Weckzeitstelleinrichtung 1 für den gewünschten Weckzeitpunkt t , einer Toleranzstelleinrichtung 2 für die Weckzeittoleranz At , einer Zeitgebereinrichtung 3 für die aktuelle Zeit t , einem Schlafzustandssensor 4, beispielsweise einem Pulssensor für die Pulsfrequenz f , verarbeitungsseitig aus einer'Verarbeitungseinheit 5, beispielsweise einem Mikrorechner, und ausgangsseitig aus einem Weckreizgeber 6, beispielsweise für, elektrisch erzeugbare Hautreizung. Interfaces, Adapter und Energiequellen sind aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen worden. Im Beispiel hat die Vorrichtung die Form einer Armbanduhr oder eines Schmuckstückes, beispielsweise eines Ohrrings, bei dem der Weckreizgeber 6 auch individuell hörbare akustische Reize ausgeben kann. Die Weckzeitstelleinrichtung 1 und die Toleranzstelleinrichtung 2 sind in einer Funktionseinheit als Mikrotastatur vereinigt. Beispielsweise wird nun als Weckzeit 6.00 Uhr und als Weckzeittoleranz plus/minus 15 Minuten eingetastet. Die Verarbeitungseinheit 5 errechnet die Grenzwerte, also den Weckzeittoleranzbereich 5.45 Uhr bis 6.15 Uhr. Der SchlafzustandssensorVerfaßt ab 5.40 Uhr Parameter einer REM-Phase, die gegen 6.05 Uhr abge-, klungen ist. Die Verarbeitungseinheit 5 löst also nach 6.05 Uhr und spätestens 6.15 Uhr"den Weckreizgeber 6 aus. Speichert zusätzlich die Verarbeitungseinheit 5 Parameter des Schlafzustandes und/oder allgemeine oder individuelle Schlafmuster, so ist die Vorrichtung auch in folgendem Fall nützlich: Der Schlafzustandssensor 4 erfaßt gegen 4.4o Uhr das Ende einer REM-Phase. Die Verarbeitungseinheit 5 prognostiziert als nächsten REM-Phasen-Beginn 6.00 Uhr (im einfachsten Falle nach einem allgemeinen Schlafmuster: 4.40 Uhr plus 100 Minuten REM-Phasen-Abstand minus 20 Minuten REM-Phasen-Dauer). Die Verarbeitungseinheit .5 löst also bereits vor 6.00 Uhr, beispielsweise 5.45 Uhr, den Weckreizgeber 6 aus.The invention will now be explained in more detail using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows in Pig. 1 is a block diagram of the device according to the invention. 1, the device on the input side consists of a wake-up time setting device 1 for the desired wake-up time t, a tolerance setting device 2 for the wake-up time At, a timer 3 for the current time t, a sleep state sensor 4, for example, a pulse sensor for the pulse frequency f, processing side of a 'Processing unit 5, for example, a microcomputer, and the output side of a wake-up generator 6, for example, electrically generated skin irritation. Interfaces, adapters and power sources have been omitted for clarity. In the example, the device has the form of a wristwatch or a piece of jewelry, such as an earring, in which the alarm clock 6 can also output individually audible acoustic stimuli. The alarm time setting device 1 and the tolerance adjusting device 2 are combined in a functional unit as a micro-keyboard. For example, the alarm time is now 6:00 am and the wake-up time tolerance is plus / minus 15 minutes. The processing unit 5 calculates the limit values, ie the wake-up time tolerance range 5.45 am to 6.15 pm. The sleep state sensor records from 5.40 clock parameters of a REM phase, which is abgegelf 6.05 clock. Thus, the processing unit 5 triggers the alarm 6 after 6:05 and no later than 6:15 pm If the processing unit 5 also stores parameters of the sleep state and / or general or individual sleep patterns, then the device is also useful in the following case: The sleep state sensor 4 detects 4.4 o the end of a REM phase The processing unit 5 predicts the next REM phase start at 6 o'clock (in the simplest case after a general sleep pattern: 4.40 o'clock plus 100 minutes REM phase interval minus 20 minutes REM phase duration) Thus, the processing unit .5 already triggers the alarm clock generator 6 before 6.00 o'clock, for example 5.45 o'clock.

Claims

- 1 claims:

, Device for awakening sleepers, "

characterized by

that the device is made of a wake-up time setting device (1), a tolerance setting device (2), a timer device (3), a sleep state sensor (4), a processing unit for the purpose of ensuring a personally or socially desirable as well as physically and mentally favorable time of departure (5) and an alarm clock generator (6), and that the processing unit (5) activates the alarm clock generator (5) when the current time is at or in the alarm time tolerance range and, in addition, when the sleep state does not have a sleep phase unfavorable to awakening, preferably no REM Phase, or is the end of the alarm clock tolerance range is reached.

2. A device for awakening of sleepers according to claim 1, characterized in that

that the sleep state sensor (4) a. Pulse rate sensor is.

3. A device for awakening sleepers according to claim 1, characterized by

the processing unit (5) stores sleep state characteristics and / or sleep state patterns.

4. A device for awakening sleepers according to claim 1, characterized by,. · ·

that the Weckre.izgeber (6) is an electrical skin traveler.

5. A device for awakening sleepers according to claim 1, characterized by,

in that the alarm time setting device (1) and / or the tolerance setting device (2) is a keyboard.

6. A device for awakening sleepers according to claim 1, characterized by,

that the device has the form of a wristwatch or a piece of jewelry, preferably an earring.

See: Drawing · _

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