AT524069A1 - SYSTEM AND METHOD OF DETECTING SLEEP QUALITY - Google Patents

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AT524069A1
AT524069A1 ATA50646/2020A AT506462020A AT524069A1 AT 524069 A1 AT524069 A1 AT 524069A1 AT 506462020 A AT506462020 A AT 506462020A AT 524069 A1 AT524069 A1 AT 524069A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein System (1000) zur Erfassung der Schlafqualität mit einer Schlafmatratze (110), wobei zumindest ein in der Schlafmatratze (110) angeordnetes Sensorsystem (200) mit zumindest einem Sensor vorgesehen ist, und zumindest eine Auswerteeinheit mit dem zumindest einen Sensorsystem (200) verbindbar ist, und wobei das zumindest eine Sensorsystem (200) zumindest einen innerhalb der Schlafmatratze (110) angeordneten Beschleunigungssensor sowie zumindest einen Drehratensensor zur Messung der Herzfrequenz und/oder der Atmungsfrequenz und/oder der Bewegungen einer auf der Schlafmatratze (110) liegenden Person aufweist, sowie ein Verfahren hierzu.The invention relates to a system (1000) for detecting the quality of sleep with a sleeping mattress (110), with at least one sensor system (200) arranged in the sleeping mattress (110) having at least one sensor being provided, and at least one evaluation unit having the at least one sensor system ( 200), and wherein the at least one sensor system (200) has at least one acceleration sensor arranged inside the sleeping mattress (110) and at least one rotation rate sensor for measuring the heart rate and/or the breathing rate and/or the movements of a person lying on the sleeping mattress (110). Person has, and a method for this.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Erfassung der Schlafqualität mit einer Schlafmatratze, wobei zumindest ein in der Schlafmatratze angeordnetes Sensorsystem mit zumindest einem Sensor vorgesehen ist, und zumindest eine Auswerteeinheit mit dem zumindest einen Sensorsystem verbindbar ist sowie ein The invention relates to a system for detecting the quality of sleep with a sleeping mattress, wherein at least one sensor system arranged in the sleeping mattress is provided with at least one sensor, and at least one evaluation unit can be connected to the at least one sensor system, and a

Verfahren zur Erfassung der Schlafqualität. Procedure for measuring sleep quality.

Schlafstörungen sind bei ansonst gesunden Personen eine sehr häufige Beeinträchtigung der Lebensqualität, von der etwa 75% der 35 - 65jährigen Bevölkerung Deutschlands betroffen sind, sodass der möglichst präzisen Diagnose der dafür verantwortlichen Ursachen eine hohe Bedeutung zukommt. Eine bestmögliche Aussage zu möglichen Ursachen liefert die Polysomnographie im Schlaflabor, bei der mittels am Körper applizierter Sensoren und Sonden bspw. Hirnströme (EEG), Herzaktivität (EKG), Muskelaktivität (EMG), Augenbewegungen (EOG), Atemfluss, Sauerstoffsättigung, und Körperbewegungen während des Schlafs gemessen, aufgezeichnet und mittels eines Computers ausgewertet werden, um den gesamte Schlafzyklus und die einzelnen Schlafphasen analysieren zu können. Diese Methode liefert zwar die genauesten Informationen, ist jedoch aufgrund des Erfordernisses eines voll ausgestatteten Schlaflabors nur für medizinische Abklärungen geeignet, nicht jedoch für eine dauerhafte Anwendung im privaten Bereich. Zudem wird aufgrund der Laborumgebung auch das individuelle Sleep disorders are a very common impairment of the quality of life in otherwise healthy people, which affects around 75% of the 35-65 year old population in Germany, so that the most precise possible diagnosis of the responsible causes is of great importance. The best possible statement on possible causes is provided by polysomnography in the sleep laboratory, in which sensors and probes applied to the body are used to measure brain waves (EEG), heart activity (ECG), muscle activity (EMG), eye movements (EOG), respiratory flow, oxygen saturation, and body movements during sleep of sleep can be measured, recorded and evaluated using a computer in order to be able to analyze the entire sleep cycle and the individual sleep phases. Although this method provides the most accurate information, it is only suitable for medical clarifications due to the requirement of a fully equipped sleep laboratory, but not for permanent use in the private sector. In addition, due to the laboratory environment, the individual

Schlafempfinden und damit das Analyseergebnis beeinflusst. sleep sensation and thus affects the analysis result.

Aus diesem Grund sind in den letzten Jahren zunehmend neue und einfach For this reason, in recent years are increasingly new and simple

handhabbare Geräte für die persönliche Schlafüberwachung entwickelt worden. handheld devices for personal sleep monitoring have been developed.

Aus der WO 2001/64103 A1, US 2018/049701 A1, CN 104 998 332 B, From WO 2001/64103 A1, US 2018/049701 A1, CN 104 998 332 B,

CN 105 534 150 A, CN 205 411 149 U, CN 206 403 512 U, CN 207 544 738 U, CN 105 534 150 A, CN 205 411 149 U, CN 206 403 512 U, CN 207 544 738 U,

CN 107 713 513 A, CN 107 971 846 A, CN 107 582 064 A, CN 108 814 118 A oder der US 10,438,475 B2 sind Systeme bekannt geworden, bei denen eine Vielzahl von speziellen Sensoren wie zum Beispiel für die Messung der Herzfrequenz, CN 107 713 513 A, CN 107 971 846 A, CN 107 582 064 A, CN 108 814 118 A or US Pat.

Atmung, Temperatur und/oder Druck, in einer Bettmatratze angeordnet ist. respiration, temperature and/or pressure, is placed in a bed mattress.

In der US 2012/053424 A1, CN 125 01 59 U, KR 2013-0080920 A, FR 301 32 05 B1, CN 104 352 108 A, WO 2017/0202499 A1, CN 107 007 415 A, CN 107 485 229 A, US 2019/201 269 A1, CN 109 308 503 A oder der In US 2012/053424 A1, CN 125 01 59 U, KR 2013-0080920 A, FR 301 32 05 B1, CN 104 352 108 A, WO 2017/0202499 A1, CN 107 007 415 A, CN 107 485 229 A US 2019/201 269 A1, CN 109 308 503 A or the

CN 208 096 525 U sind Systeme offenbart, die mit einer Vielzahl an Drucksensoren bzw. Induktivsensoren in der Matratze physiologische Parameter erfassen und CN 208 096 525 U discloses systems that use a large number of pressure sensors or inductive sensors in the mattress to record and

Messen. Measure.

In der US 2016/213 539 A1, KR 2017-0065853 A sowie der CN 206 979 212 U sind Systeme gezeigt, die auf der Messung des Matratzenklimas, wie beispielsweise Temperatur und Feuchte, beruhen. US 2016/213 539 A1, KR 2017-0065853 A and CN 206 979 212 U show systems that are based on measuring the mattress climate, such as temperature and humidity.

In der CN 106 175 263 A oder der CN 104 019 529 A sind Systeme offenbart, die auf der Messung der Umgebungsparameter, wie bspw. Luftdruck, Raumtemperatur, Licht- und Luftverhältnisse beruhen. Systems are disclosed in CN 106 175 263 A or CN 104 019 529 A which are based on the measurement of environmental parameters such as air pressure, room temperature, light and air conditions.

In der CN 129 27 07 C oder der EP 2 617 328 A1 sind Systeme offenbart, die eine Druckverteilung in der Matratze auf Basis von gemessenen physiologischen In CN 129 27 07 C or EP 2 617 328 A1 systems are disclosed which a pressure distribution in the mattress on the basis of measured physiological

Parametern wie Herzfrequenz, Körperbewegung oder Atmung verändern. Change parameters such as heart rate, body movement or breathing.

In der US 2005/190 068 A1, CN 103 142 219 A, CN 203 169 157 U, In US 2005/190 068 A1, CN 103 142 219 A, CN 203 169 157 U,

CN 106 236 015 A, KR 2019-0035361 A, CN 110 051 329 A oder der CN 106 236 015 A, KR 2019-0035361 A, CN 110 051 329 A or the

CN 110 101 375 A sind Systeme gezeigt, bei den mittels flexibler Sensoren bzw. mittels flexibler Sensorarrays oder Sensorbänder zum Beispiel mittels PiezoelektrikSensoren in der Matratze physiologische Parameter erfasst und beispielsweise CN 110 101 375 A shows systems in which physiological parameters are recorded by means of flexible sensors or by means of flexible sensor arrays or sensor bands, for example by means of piezoelectric sensors in the mattress and, for example

mittels Smartphone-App deren Signale verarbeitet werden. using a smartphone app whose signals are processed.

Aus der CN 105 520 428 A und der US 2017/290 548 A1 sind Systeme bekannt, die mittels Soundmessung oder mittels Kapazitivsensoren die Atmung überwachen und Systems are known from CN 105 520 428 A and US 2017/290 548 A1 that monitor breathing by means of sound measurement or by means of capacitive sensors and

beispielsweise eine Schlafapnoe detektieren. detect sleep apnea, for example.

In der CN 205 306 506 U sind Systeme offenbart, in denen mittels Infrarotdetektor In CN 205 306 506 U systems are disclosed in which using an infrared detector

der Schlafzustand erfasst wird. sleep state is recorded.

In der CN 106 333 691 A ist ein am Körper tragbares System offenbart, das mittels In CN 106 333 691 A a wearable system is disclosed that by means

3D-Beschleunigungssensoren Bewegungsdaten der schlafenden Person misst. 3D acceleration sensors measure movement data of the sleeping person.

Aus der EP 2 664 315 A1 ist eine medizinische Schlafmatratze mit aufblasbaren Kammern bekannt, die zur Steuerung der Druckverteilung in den aufblasbaren Kammern eine gyroskopische Vorrichtung zur Messung der Neigung des Kopfteils der Schlafmatratze verwendet. A medical sleeping mattress with inflatable chambers is known from EP 2 664 315 A1, which uses a gyroscopic device for measuring the inclination of the head part of the sleeping mattress to control the pressure distribution in the inflatable chambers.

Nachteilig bei den bekannten Systemen zur Schlafüberwachung ist, dass die entsprechenden Sensoren zumeist im direkten Körperkontakt stehen, beispielsweise in Form von auf der Haut applizierten Elektroden, oder direkt am Körper zu tragenden Sensoren wie beispielsweise in Form von in Armbänder integrierten A disadvantage of the known systems for sleep monitoring is that the corresponding sensors are usually in direct physical contact, for example in the form of electrodes applied to the skin, or sensors to be worn directly on the body, for example in the form of sensors integrated into bracelets

Sensoren oder Smart Watches, was den Schlafkomfort beeinträchtigt. Sensors or smart watches, which affects sleeping comfort.

Bei anderen Systemen ist die Sensorik unterhalb der Schlafmatratze zwischen der Schlafmatratze und dem Bettgestell angeordnet, sodass die Sensoren nur einen Bruchteil der für eine möglichst aussagkräftige Schlafüberwachung erforderlichen Parameter erfassen. Infolge der Dämpfung sind die erhaltenen Messwerte verfälscht, sodass die Ergebnisse sehr stark von der Realität abweichen und nur unzureichende Messwerte für die nachfolgende Auswertung und Schlafanalyse In other systems, the sensor technology is arranged underneath the sleeping mattress between the sleeping mattress and the bed frame, so that the sensors only record a fraction of the parameters required for the most meaningful sleep monitoring possible. As a result of the damping, the measured values obtained are falsified, so that the results deviate greatly from reality and only insufficient measured values for the subsequent evaluation and sleep analysis

verfügbar sind. Are available.

Ebenso erfassen die im Stand der Technik beschriebenen Systeme meist nur einzelne Parameter wie Bewegungsdaten oder Herzfrequenz oder Atmungsfrequenz oder Körper-Temperatur mit Hilfe von einzelnen oder mehrerer linear oder Likewise, the systems described in the prior art usually only record individual parameters such as movement data or heart rate or respiration rate or body temperature using one or more linear or

matrixartig angeordneter Messsensoren. matrix-like arranged measuring sensors.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein System sowie ein Verfahren zur Erfassung der Schlafqualität zur Verfügung zu stellen, das eine präzise Messung von Parametern zur Überwachung des Schlafzustands und dessen biometrische Analyse erlaubt. It is therefore the object of the invention to provide a system and a method for detecting the quality of sleep, which allows precise measurement of parameters for monitoring the state of sleep and its biometric analysis.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein System der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, dass das zumindest eine Sensorsystem zumindest einen innerhalb der Schlafmatratze angeordneten Beschleunigungssensor sowie zumindest einen Drehratensensor zur Messung der Herzfrequenz und/oder der Atmungsfrequenz This object is achieved according to the invention by a system of the type mentioned at the outset in that the at least one sensor system has at least one acceleration sensor arranged inside the sleeping mattress and at least one yaw rate sensor for measuring heart rate and/or respiration rate

und/oder der Bewegungen einer auf der Schlafmatratze liegenden Person aufweist. and/or the movements of a person lying on the sleeping mattress.

Hierbei ist bevorzugterweise das zumindest eine Sensorsystem innerhalb der Schlafmatratze im Bereich des Oberkörpers einer auf der Schlafmatratze liegenden The at least one sensor system is preferably located within the sleeping mattress in the area of the upper body of a person lying on the sleeping mattress

Person angeordnet. person arranged.

Die Überwachung des Schlafzustandes einer auf der Schlafmatratze liegenden Person erfolgt mittels des in der Schlafmatratze integrierten Sensorsystems in der Weise, dass die schlafende Person signifikant unterscheidbare Schwingungs- bzw. The sleep state of a person lying on the sleeping mattress is monitored by means of the sensor system integrated in the sleeping mattress in such a way that the sleeping person can detect significantly distinguishable vibration or

Bewegungsmuster erzeugt, die auf die Schlafmatratze übertragen und vom erfindungsgemäßen Sensorsystem gemessen werden. So erzeugt das schlagende Herz eine Schwingung, die direkt als Vibration von dem zumindest einen Movement patterns generated, which are transferred to the sleeping mattress and measured by the sensor system according to the invention. Thus, the beating heart creates an oscillation that is directly reflected as a vibration from the at least one

Beschleunigungssensor gemessen werden kann. Acceleration sensor can be measured.

Aber auch der Blutfluss im Körper, der phasenverschoben zum Herzrhythmus in einer Vorwärts-/Rückwärtsbewegung Blutfluss stoßweise bis in die äußeren Extremitäten geleitet und wieder in das Herz zurückgeleitet wird, wobei die Masse des derart stoßweise geförderten Blutes einem Mehrfachen der Herzmasse entspricht, erzeugt eine weitere Schwingung, deren Frequenz gleich, aber phasenverschoben zu jener des Herzschlags ist. Diese zweite in Körperlängsachse ausgerichtete zweite Vibration ist als Cardioballistographie bekannt, die aufgrund der größeren Blutmasse im Verhältnis zur Herzmasse ein signifikant stärkeres Signal erzeugt und daher mit höherer Präzision mittels der Kombination aus But also the blood flow in the body, which is phase-shifted to the heart rhythm in a forward/backward movement blood flow is conducted in spurts to the outer extremities and then back into the heart, whereby the mass of the blood pumped in such spurts corresponds to a multiple of the heart mass, creates another Vibration whose frequency is the same as, but out of phase with, that of the heartbeat. This second vibration aligned in the longitudinal axis of the body is known as cardioballistography, which generates a significantly stronger signal due to the larger blood mass in relation to the heart mass and therefore with higher precision using the combination of

Beschleunigungssensor und Drehratensensor gemessen werden kann. Acceleration sensor and rotation rate sensor can be measured.

Ein weiteres Schwingungsmuster wird durch die Atmung erzeugt, bei der sich der Brustkorb der auf der Schlafmatratze liegenden Person periodisch dehnt und wieder zusammenzieht, wobei die Atmung aufgrund der weitaus höheren Masse des Oberkörpers ein von der Herzfrequenz und dem Blutfluss deutlich unterscheidbares Another vibrational pattern is created by breathing, during which the thorax of the person lying on the sleeping mattress periodically expands and contracts again, the breathing being clearly distinguishable from heart rate and blood flow due to the much higher mass of the upper body

Schwingungsmuster erzeugt. Vibration pattern generated.

Ein weiteres Schwingungsmuster entsteht durch die Körperbewegungen, die von der Person bewusst oder unbewusst im Schlaf ausgeführt werden, und die zu einer Veränderung der Liegeposition, zu einer Veränderung der Schwerpunktlage, zu einer Bewegung der Extremitäten oder ähnliches führen kann. Dabei kommt es insbesondere zu einer Veränderung des Einsinkprofils in der Schlafmatratze, die mittels der Sensorkombination aus Beschleunigungssensor sowie Drehratensensor gemessen werden kann. Auf diese Weise kann auch die Schlafzeit abgrenzbar abgebildet werden, weil das Belegen der Schlafmatratze beziehungsweise deren Another vibration pattern is created by the body movements that are carried out by the person consciously or unconsciously during sleep, and which can lead to a change in lying position, a change in the center of gravity, movement of the extremities or similar. In particular, there is a change in the sinking profile in the sleeping mattress, which can be measured using the sensor combination of an acceleration sensor and a rotation rate sensor. In this way, the sleeping time can also be mapped in a delimitable way, because the covering of the sleeping mattress or its

Verlassen durch die verwendeten Sensoren sehr präzise messbar ist. Leaving through the sensors used is very precisely measurable.

In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung umfasst das Sensorsystem eine Inertiale Messeinheit mit einem 6DoF-Sensor oder 9DoF-Sensor umfasst. Eine inertiale Messeinheit (inertial measurement unit, IMU) ist eine räumliche Kombination mehrerer Inertialsensoren wie Beschleunigungssensoren In a particularly preferred embodiment of the invention, the sensor system includes an inertial measurement unit with a 6DoF sensor or 9DoF sensor. An inertial measurement unit (IMU) is a spatial combination of several inertial sensors such as accelerometers

und Drehratensensoren. Üblicherweise kommen derartige Vorrichtungen in and yaw rate sensors. Such devices usually come in

Flugzeugen und Raketen zur Flugnavigation und in der Robotik zur Bewegungsdetektion zum Einsatz. In Flugzeugmodellen werden besonders aircraft and rockets for flight navigation and in robotics for motion detection. In airplane models become special

platzsparende IMU verwendet. space-saving IMU used.

Bei dem erfindungsgemäßen Sensorsystem kommt bevorzugt eine IMU mit einem 6DoF-Sensor (DoF = Degrees of Freedom) zum Einsatz, der Beschleunigungsmessungen in den drei Raumachsen X,Y,Z sowie Drehratenmessungen um die drei Raumachsen X, Y, Z-Achse durchführt und damit die von der auf der Schlafmatratze liegenden Person verursachten Schwingungen besonders präzise erfasst. Auch krankheitsbedingte Abweichungen, wie zum Beispiel Schlafapnoe infolge von Atemstillstand, Hypoventilation oder Schnarchen lassen sich damit besonders gut erfassen und für nachfolgende Auswertungen In the sensor system according to the invention, an IMU with a 6DoF sensor (DoF=Degrees of Freedom) is preferably used, which performs acceleration measurements in the three spatial axes X,Y,Z and rotation rate measurements about the three spatial axes X, Y, Z axis and thus the vibrations caused by the person lying on the sleeping mattress are recorded particularly precisely. Disease-related deviations, such as sleep apnea as a result of respiratory arrest, hypoventilation or snoring, can also be recorded particularly well and used for subsequent evaluations

aufzeichnen. record.

In einer weiteren besonders präzisen Ausführung der Erfindung verfügt die IMU über einen 9DoF-Sensor, der zusätzlich zu den sechs oben beschriebenen Freiheitsgraden, nämlich die Beschleunigungsmessung linear entlang der drei Raumachsen sowie die Drehratenbestimmung um diese drei Raumachsen zusätzlich die Bestimmung der Magnetfeldstärke des Erdmagnetfeldes entlang der drei Raumachsen ermöglicht. Diese zusätzliche Messung der Veränderung der Magnetfeldstärke als Folge einer Änderung der Ausrichtung des Magnetfeldsensors relativ zum Erdmagnetfeld erlaubt eine genaue Positionsbestimmung des erfindungsgemäßen Sensorsystems innerhalb der Schlafmatratze, die sich aufgrund der Bewegung des auf der Schlafmatratze befindlichen Körpers verändert. In another particularly precise embodiment of the invention, the IMU has a 9DoF sensor, which, in addition to the six degrees of freedom described above, namely the linear acceleration measurement along the three spatial axes and the determination of the rotation rate about these three spatial axes, also determines the magnetic field strength of the earth's magnetic field along the three spatial axes possible. This additional measurement of the change in magnetic field strength as a result of a change in the orientation of the magnetic field sensor relative to the earth's magnetic field allows the sensor system according to the invention to determine the exact position within the sleeping mattress, which changes due to the movement of the body on the sleeping mattress.

Da auch Umgebungsparameter einen wesentlichen Einfluss auf die Schlafqualität nehmen können, ist in einer weiteren Ausführung der Erfindung vorgesehen, dass das zumindest eine Sensorsystem zumindest einen zusätzlichen Sensor aufweist, der vorzugsweise aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Temperatursensoren, Feuchtigkeitssensoren, Geräuschsensoren, Luftqualitätssensor und/oder Lichtsensoren enthält. Ebenfalls in der Schlafmatratze angeordnete Temperatursensoren und Feuchtigkeitssensoren dienen insbesondere dem Erfassen weiterer physiologischer Parameter der auf der Schlafmatratze liegenden Person. Diese können integraler Bestandteil des Sensorsystems sein oder als eigenständige Since environmental parameters can also have a significant influence on the quality of sleep, a further embodiment of the invention provides that the at least one sensor system has at least one additional sensor, which is preferably selected from a group that includes temperature sensors, humidity sensors, noise sensors, air quality sensors and/or or contains light sensors. Temperature sensors and moisture sensors also arranged in the sleeping mattress serve in particular to record further physiological parameters of the person lying on the sleeping mattress. These can be an integral part of the sensor system or stand alone

Sensorgruppe in der Schlafmatratze angeordnet sein. Sensor group can be arranged in the sleeping mattress.

Alternativ oder zusätzlich können in einer weiteren Variante der Erfindung auch außerhalb der Schlafmatratze angeordnete Sensoren, wie Temperatursensoren, Feuchtigkeitssensoren, Geräuschsensoren, Luftqualitätssensoren und/oder Lichtsensoren mit dem erfindungsgemäßen Sensorsystem in Verbindung stehen, was insbesondere Rückschlüsse auf den Einfluss von Raumklima, Lichtverhältnissen und/oder Geräuschkulisse auf die Schlafqualität erlauben. Alternatively or additionally, in a further variant of the invention, sensors arranged outside the sleeping mattress, such as temperature sensors, humidity sensors, noise sensors, air quality sensors and/or light sensors, can be connected to the sensor system according to the invention, which in particular allows conclusions to be drawn about the influence of room climate, lighting conditions and/or Allow background noise on sleep quality.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist die Schlafmatratze als Testmatratze ausgebildet ist, in der das zumindest eine Sensorsystem angeordnet ist. Mithilfe dieser Testmatratze, die vorzugsweise über die zuvor beschriebenen unterschiedlichen Sensoren verfügt, kann eine Auswahl für eine individuell an die In a further embodiment of the invention, the sleeping mattress is designed as a test mattress in which the at least one sensor system is arranged. Using this test mattress, which preferably has the different sensors described above, a selection for an individual to the

Bedürfnisse der testenden Person angepasste Schlafmatratze getroffen werden. sleeping mattress adapted to the needs of the person being tested.

Des Weiteren wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Erfassung der Schlafqualität gelöst, wobei zumindest ein Sensorsystem vorgesehen ist, das zumindest einen Beschleunigungssensor sowie einen Drehratensensor aufweist, mit dem Herzfrequenz und/oder Atmungsfrequenz und/oder Bewegungen einer auf der Schlafmatratze liegenden Person gemessen werden, und in einem zweiten Schritt in zumindest einer Auswerteeinheit der Schlafverlauf anhand der erhaltenen Furthermore, the object is achieved by a method for detecting the quality of sleep, wherein at least one sensor system is provided which has at least one acceleration sensor and a yaw rate sensor, with which the heart rate and/or breathing rate and/or movements of a person lying on the sleeping mattress are measured. and in a second step, in at least one evaluation unit, the course of sleep based on the received

Messwerte qualitativ und quantitativ beurteilt wird. Measured values are assessed qualitatively and quantitatively.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Überwachung des Schlafzustandes einer auf der Schlafmatratze liegenden Person mittels in die Schlafmatratze integrierten Sensorsystems erfolgt die Auswertung der erhaltenen Messsignale in der Auswerteeinheit, üblicherweise eine integrierte Prozessoreinheit oder ein externes In the method according to the invention for monitoring the sleep state of a person lying on the sleeping mattress using a sensor system integrated into the sleeping mattress, the measurement signals obtained are evaluated in the evaluation unit, usually an integrated processor unit or an external one

Computersystem. computer system.

Bevorzugterweise ist hierbei vorgesehen, dass das zumindest eine Sensorsystem die Messwerte in vordefinierten Zeitintervallen, vorzugsweise in Zeitintervallen zwischen 1 min und 15 min, besonders bevorzugt in Zeitintervallen zwischen 2 min und 5 min erfasst und an die zumindest eine Auswerteeinheit übermittelt und abgespeichert werden. Somit werden während des Betrachtungs/Überwachungszeitraumes in definierten Zeitintervallen die aufeinanderfolgend gemessenen Werte, insbesondere die gemessenen Frequenzen und Amplituden der verschiedenen durch Herzschlag, Blutfluss, Atmung und/oder Bewegung verursachten Schwingungen analysiert, wobei aus den in zeitlicher Abfolge sich Provision is preferably made here for the at least one sensor system to record the measured values at predefined time intervals, preferably at time intervals between 1 minute and 15 minutes, particularly preferably at time intervals between 2 minutes and 5 minutes, and to transmit them to the at least one evaluation unit and store them. Thus, during the observation/monitoring period, the successively measured values, in particular the measured frequencies and amplitudes of the various vibrations caused by heartbeat, blood flow, respiration and/or movement, are analyzed at defined time intervals

ändernden Parametern wie Herzfrequenz, Atmungsfrequenz und Bewegungsmuster changing parameters such as heart rate, breathing rate and movement patterns

bevorzugterweise ein Schlafphasenmodell erstellt wird. Aus den ermittelten Messwerten und dem Schlafphasenmodell wird der Schlaf zusammenfassend mittels eines oder mehrerer einfach interpretierbarer Kennwerte dargestellt. Insbesondere können damit Schlaffragmentierung sowie Anomalien wie beispielsweise Atmungsstillstände, Schnarchen und eventuell auch Herzrhythmusstörungen sichtbar und zeitlich zuordbar gemacht werden. preferably a sleep phase model is created. The sleep is summarized from the measured values determined and the sleep phase model by means of one or more easily interpretable characteristic values. In particular, sleep fragmentation and anomalies such as respiratory arrest, snoring and possibly also cardiac arrhythmias can be made visible and chronologically assignable.

Besonders bevorzugt ist hierbei vorgesehen, dass die in der zumindest einen Auswerteeinheit mathematisch verarbeiteten Messwerte als Hypnogramm ausgegeben werden. Dieses ist besonders einfach auch für den Laien zu lesen. Provision is particularly preferably made here for the measured values processed mathematically in the at least one evaluation unit to be output as a hypnogram. This is particularly easy to read for the layperson.

Zur Verringerung des Einflusses von Störsignalen aus der Umgebung, wie beispielsweise Schwingungen im Gebäude, Eigenschwingungen des Schlafmöbels oder Einflüsse durch eine zweite Person und damit zur Verbesserung der Qualität der erfassten Messwerte ist in einer weiteren Ausführung der Erfindung vorgesehen, dass mathematische Filter, wie zum Beispiel Kalmann-Filter, bei der Auswertung In order to reduce the influence of interference signals from the environment, such as vibrations in the building, natural vibrations of the sleeping furniture or influences from a second person and thus to improve the quality of the recorded measured values, a further embodiment of the invention provides that mathematical filters, such as Kalmann filter, when evaluating

der Messergebnisse zum Einsatz kommen. of the measurement results are used.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt insbesondere darin, dass die Schlafqualität über einen längeren Zeitraum überwacht wird, ohne dass die betroffene Person wie beispielsweise durch Anbringen von Sensoren an A significant advantage of the method according to the invention is in particular that the sleep quality is monitored over a longer period of time without the person concerned, for example by attaching sensors

ihrem Körper etc. eingreifen muss. her body etc. has to intervene.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, auf Basis der ermittelten Ergebnisse Empfehlungen zur Verbesserung der Schlafqualität, vorzugsweise automatisiert auszugeben. Diese Empfehlungen betreffen Maßnahmen, wie beispielsweise zeitliche Empfehlungen in Hinblick auf den Beginn der Bettruhe, die Schlafdauer oder den Weckzeitpunkt, oder die Änderung von Umgebungsbedingungen, insbesondere des Raumklimas oder der Lichtverhältnisse in der unmittelbaren Umgebung des Schlafmöbels. In a further embodiment of the invention, recommendations for improving the quality of sleep are output, preferably automatically, on the basis of the results determined. These recommendations relate to measures such as time recommendations with regard to the beginning of bed rest, the duration of sleep or the time of waking up, or the change in environmental conditions, in particular the room climate or the lighting conditions in the immediate vicinity of the sleeping furniture.

Auch können die Maßnahmen das Schlafmöbel selbst betreffen. So werden in einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung zur Verbesserung der Schlafqualität auf Basis der ermittelten Ergebnisse Empfehlungen zur Anpassung der Schlafmatratze ausgegeben und/oder die Anpassungen der Schlafmatratze automatisiert, insbesondere ihre Härte und/oder die Härtezonenverteilung in der The measures can also affect the sleeping furniture itself. In a further preferred embodiment of the invention, to improve the quality of sleep, recommendations for adjusting the sleeping mattress are issued on the basis of the results determined and/or the adjustments to the sleeping mattress are automated, in particular their hardness and/or the hardness zone distribution in the

Schlafmatratze betreffend vorgenommen werden. be made concerning sleeping mattress.

Auswerteeinheit abgespeicherten Datenbank. Evaluation unit stored database.

Die derart ermittelten Empfehlungen können eine Vielzahl an Einzelmaßnahmen betreffen, so beispielsweise zeitliche Empfehlungen für den Beginn der Bettruhe, die Schlafdauer oder den Weckzeitpunkt oder Informationen allgemeiner Natur wie allgemeine Empfehlungen für einen gesunden und erholsamen Schlaf. Ebenso können Warnungen zu festgestellten Anomalien wie Atmungsstillstand oder Schnarchen oder Muskelzuckungen ausgegeben werden. The recommendations determined in this way can relate to a large number of individual measures, such as time recommendations for starting bed rest, the duration of sleep or the time of waking up, or information of a general nature such as general recommendations for healthy and restful sleep. Warnings can also be issued for detected anomalies such as respiratory arrest or snoring or muscle twitching.

Schließlich können das erfindungsgemäße System beziehungsweise das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere auch bei der Auswahl einer optimal an die Bedürfnisse der Person individuell angepassten Schlafmatratze eingesetzt werden. Hierfür wird das erfindungsgemäße Sensorsystem innerhalb einer als Testmatratze fungierenden Schlafmatratze untergebracht, wobei die Testmatratze je nach Bedarf in ihrer Härte bzw. Härteverteilung auf an sich bekannte Weise beispielsweise mittels Druckluft oder austauschbaren Schaumstoffeinsätzen anpassbar ist. Durch die Auswertung der erhaltenen Messsignale in Abhängigkeit von der Konfiguration der Testmatratze wird die Auswahl einer optimalen Finally, the system according to the invention or the method according to the invention can also be used in particular when selecting a sleeping mattress that is optimally adapted to the individual needs of the person. For this purpose, the sensor system according to the invention is accommodated within a sleeping mattress functioning as a test mattress, the hardness or hardness distribution of the test mattress being adaptable as required in a manner known per se, for example by means of compressed air or replaceable foam inserts. By evaluating the measurement signals obtained depending on the configuration of the test mattress, the selection of an optimal

Schlafmatratze ermöglicht. sleeping mattress allowed.

Im Folgenden wird anhand eines nicht-einschränkenden Ausführungsbeispiels mit In the following, using a non-restrictive exemplary embodiment

zugehörigen Figuren die Erfindung näher erläutert. Darin zeigen associated figures explains the invention in more detail. show in it

Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Systems zur Fig. 1 is a schematic representation of the system according to the invention for

Überwachung der Schlafqualität, sleep quality monitoring,

Fig. 2 eine beispielhafte Signalaufzeichnung des erfindungsgemäßen Systems, und 2 shows an exemplary signal recording of the system according to the invention, and

Fig. 3 ein aus der Signalaufzeichnung ermitteltes Hypnogramm. 3 shows a hypnogram determined from the signal recording.

In der Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes System zur Überwachung der Schlafqualität 1000 schematisch dargestellt, wobei ein Schlafmöbel 100 vorgesehen ist, auf dem In Fig. 1, an inventive system for monitoring the sleep quality 1000 is shown schematically, wherein a sleeping furniture 100 is provided on which

eine Schlafmatratze 110 angeordnet ist. In dieser Schlafmatratze 110 ist ein a sleeping mattress 110 is arranged. In this sleeping mattress 110 is a

Sensorsystem 200 in jenem Bereich der Schlafmatratze 110 unterhalb ihrer Liegefläche angeordnet, auf dem üblicherweise der Oberkörper einer auf der Sensor system 200 arranged in that area of the sleeping mattress 110 below its lying surface, on which usually the upper body of one on the

Schlafmatratze 110 befindlichen Personen ruht. Sleeping mattress 110 people rests.

Das Sensorsystem 200 ist bei dieser Ausführung der Erfindung mit einem 6DoFSensor 210 ausgestattet, alternativ hierzu kommen auch 9DoF-Sensoren zum Einsatz. Ein 6DoF-Sensor erlaubt Beschleunigungsmessungen entlang der drei Raumachsen X, Y, Z sowie eine Drehratenmessung «x, Ay, Xz um jede dieser drei Raumachsen, somit Messungen entlang von sechs Freiheitsgraden (6 Degrees of Freedom). Zusätzlich ist das Sensorsystem 200 mit weiteren Sensoren zur Erfassung von Messwerten, insbesondere der Temperatur, der Feuchtigkeit und/oder der Lichtverhältnisse ausgestattet (nicht dargestellt). In this embodiment of the invention, the sensor system 200 is equipped with a 6DoF sensor 210; alternatively, 9DoF sensors are also used. A 6DoF sensor allows acceleration measurements along the three spatial axes X, Y, Z and a yaw rate measurement «x, Ay, Xz around each of these three spatial axes, i.e. measurements along six degrees of freedom. In addition, the sensor system 200 is equipped with further sensors for recording measured values, in particular the temperature, the humidity and/or the light conditions (not shown).

Eine auf der Schlafmatratze 110 ruhende Person erzeugt typische Schwingungsmuster, die von dem 6DoF-Sensor 210 des Sensorsystems 200 erfasst werden. So erzeugt der Herzschlag der Person eine pulsierende Blutbewegung im Körper, wobei der 6DoF-Sensor 210 des Sensorsystems 200 einerseits den Herzschlag sowie andererseits diesen pulsierenden Blutfluss entlang der Körperachse der auf der Schlafmatratze 110 befindlichen Person jeweils als eigenständige Schwingung mit zugehöriger Frequenz und Beschleunigungsamplitude aufzeichnet. Auch die Atmung erzeugt durch die rhythmische Dehnung und das Zusammenziehen des Brustkorbs ein vom Herzrhythmus unterscheidbares zweites Schwingungsmuster, das ebenfalls mithilfe des 6DoF-Sensors 210 erfasst wird. Schließlich erzeugt jede Änderung der Schlaflage, der Position oder Körperhaltung der auf der Schlafmatratze 110 befindlichen Person eine Änderung des auf der Schlafmatratze 110 ein weiteres unterschiedliches Schwingungsmuster, das wiederum mittels Beschleunigungsmessung bzw. Drehratenmessung von dem 6DoF-Sensor 210 Sensorsystem 200 detektiert wird. Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass eine Veränderung der Liegeposition der auf der Schlafmatratze befindlichen Person eine Veränderung der Position und Orientierung des Sensorsystems 200 innerhalb der Schlafmatratze 210 und damit relativ zum Erdmagnetfeld bewirkt, die über einen zusätzlichen Sensor zur Messung der Magnetfeldstärke registriert wird. A person resting on the sleeping mattress 110 generates typical vibration patterns that are detected by the 6DoF sensor 210 of the sensor system 200 . The heartbeat of the person generates a pulsating blood movement in the body, with the 6DoF sensor 210 of the sensor system 200 recording the heartbeat on the one hand and this pulsating blood flow on the other hand along the body axis of the person on the sleeping mattress 110 as an independent oscillation with the associated frequency and acceleration amplitude. Due to the rhythmic expansion and contraction of the chest, breathing also generates a second oscillation pattern that can be distinguished from the heart rhythm and is also detected using the 6DoF sensor 210 . Finally, every change in the sleeping position, position or posture of the person on the sleeping mattress 110 produces a change in the sleeping mattress 110, another different vibration pattern, which in turn is detected by the 6DoF sensor 210 sensor system 200 by measuring acceleration or yaw rate. Alternatively or additionally, it can also be provided that a change in the lying position of the person on the sleeping mattress causes a change in the position and orientation of the sensor system 200 within the sleeping mattress 210 and thus relative to the earth's magnetic field, which is registered via an additional sensor for measuring the magnetic field strength .

Die von dem Sensorsystem 200 ermittelten Messwerte werden üblicherweise aufgezeichnet und/oder in einem Datenverarbeitungssystem (nicht dargestellt) The measured values determined by the sensor system 200 are usually recorded and/or in a data processing system (not shown).

ausgewertet und dargestellt. evaluated and presented.

So zeigt die Fig. 2 eine typische Signalaufzeichnung 300 des erfindungsgemäßen Sensorsystems 200 in Form eines Diagramms, auf dessen y-Achse eine Vielzahl von Parametern in Abhängigkeit von der Zeit (x-Achse) dargestellt ist. So kann beispielsweise die Temperatur, das Erdmagnetfeld, die lineare Beschleunigung in den drei Raumachsen, die Drehgeschwindigkeit usw. abgelesen werden. So zeigen die im Bereich mit der Bezeichnung "Linear Acceleration" erfassten Schwingungskurven 301 den Herzschlag, mit dessen Einwirkung auf den 6DoFSensor 210 in den drei Raumrichtungen X, Y, Z, während im Feld mit der Bezeichnung "Gravity Factor" die zugehörigen Schwingungskurven 302 für die Atemfrequenz dargestellt sind. Aus den aufgezeichneten Schwingungskurven 302 Thus, FIG. 2 shows a typical signal recording 300 of the sensor system 200 according to the invention in the form of a diagram, on the y-axis of which a large number of parameters are shown as a function of time (x-axis). For example, the temperature, the earth's magnetic field, the linear acceleration in the three spatial axes, the rotational speed, etc. can be read. The oscillation curves 301 recorded in the area labeled "Linear Acceleration" show the heartbeat with its effect on the 6DoF sensor 210 in the three spatial directions X, Y, Z, while in the field labeled "Gravity Factor" the associated oscillation curves 302 for the respiratory rate are shown. From the recorded oscillation curves 302

für die Atemfrequenz kann das Atemintervall 302A ermittelt werden. for the respiratory rate, the respiratory interval 302A can be determined.

Um die Signalaufzeichnung 300 für den Anwender anschaulich darzustellen, ist bevorzugt vorgesehen, dass ein sogenanntes Hypnogramm 400 (Fig. 3) erstellt wird, in dem auf Basis der erhaltenen Signale durch Umwandlung mittels mathematischer Algorithmen ein Schlafphasenverlauf 410 dargestellt ist. So können diesem Hypnogramm 400 die Dauer der einzelnen Schlafphasen, beispielsweise der Wachphase 411, der Traumphase (REM-Phase) 412, der Leichtschlafphase 413 sowie der Tiefschlafphase 414 entnommen werden. Zusätzlich erfolgt eine Auswertung der einzelnen Schlafphasen als Kurvenverlauf 415 zur Darstellung der einzelnen Schlafzyklen. Schließlich kann diesem Hypnogramm 400 zusätzlich allfällige Körperbewegung oder Körperaktivität 416 über die Schlafdauer gesehen In order to clearly display the signal recording 300 for the user, it is preferably provided that a so-called hypnogram 400 (FIG. 3) is created, in which a sleep phase profile 410 is displayed on the basis of the signals received by conversion using mathematical algorithms. The duration of the individual sleep phases, for example the waking phase 411, the dream phase (REM phase) 412, the light sleep phase 413 and the deep sleep phase 414, can be taken from this hypnogram 400. In addition, the individual sleep phases are evaluated as curves 415 for displaying the individual sleep cycles. Finally, any body movement or body activity 416 over the duration of sleep can also be seen in this hypnogram 400

entnommen werden. be removed.

Ebenso ist vorstellbar, dass zusätzliche Kurven zu Umgebungsparametern, wie beispielsweise Temperaturverhältnisse, Lärmbelastung etc. oder andere physiologische Parameter wie Körpertemperatur in dieses Hypnogramm 400 It is also conceivable that additional curves for environmental parameters, such as temperature conditions, noise exposure, etc. or other physiological parameters such as body temperature, can be included in this hypnogram 400

aufgenommen werden. be included.

Die Signalaufzeichnung 300 bzw. das Hypnogramm 400 erlaubt eine Beurteilung der Schlafqualität der auf der Schlafmatratze 210 befindlichen Person und kann als Nachweis für allfällige krankhafte Veränderungen, wie beispielsweise Schlafapnoe, The signal recording 300 or the hypnogram 400 allows the sleep quality of the person on the sleeping mattress 210 to be assessed and can be used as evidence of any pathological changes, such as sleep apnea,

Herzrhythmusstörungen usw. herangezogen werden. cardiac arrhythmias, etc. are used.

Claims (12)

System (1000) zur Erfassung der Schlafqualität mit einer Schlafmatratze (110), wobei zumindest ein in der Schlafmatratze (110) angeordnetes Sensorsystem (200) mit zumindest einem Sensor vorgesehen ist, und zumindest eine Auswerteeinheit mit dem zumindest einen Sensorsystem (200) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Sensorsystem (200) zumindest einen innerhalb der Schlafmatratze (110) angeordneten Beschleunigungssensor sowie zumindest einen Drehratensensor zur Messung der Herzfrequenz und/oder der Atmungsfrequenz und/oder der System (1000) for detecting the quality of sleep with a sleeping mattress (110), wherein at least one sensor system (200) arranged in the sleeping mattress (110) is provided with at least one sensor, and at least one evaluation unit can be connected to the at least one sensor system (200). , characterized in that the at least one sensor system (200) at least one within the sleeping mattress (110) arranged acceleration sensor and at least one yaw rate sensor for measuring the heart rate and / or the respiratory rate and / or the Bewegungen einer auf der Schlafmatratze (110) liegenden Person aufweist. Has movements of a person lying on the sleeping mattress (110). System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Sensorsystem (200) innerhalb der Schlafmatratze (110) im Bereich des Oberkörpers einer auf der Schlafmatratze (110) liegenden Person angeordnet System according to Claim 1, characterized in that the at least one sensor system (200) is arranged inside the sleeping mattress (110) in the region of the upper body of a person lying on the sleeping mattress (110). ist. is. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorsystem (200) eine Inertiale Messeinheit mit einem 6DoF-Sensor (210) oder einem 9DoF-Sensor umfasst. System according to Claim 1 or 2, characterized in that the sensor system (200) comprises an inertial measurement unit with a 6DoF sensor (210) or a 9DoF sensor. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Sensorsystem (200) zumindest einen zusätzlichen Sensor aufweist, der vorzugsweise aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Temperatursensoren, Feuchtigkeitssensoren, Geräuschsensoren, System according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the at least one sensor system (200) has at least one additional sensor which is preferably selected from a group comprising temperature sensors, humidity sensors, noise sensors, Luftqualitätssensoren und/oder Lichtsensoren enthält. Contains air quality sensors and/or light sensors. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlafmatratze (110) als Testmatratze ausgebildet ist, in der das System according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the sleeping mattress (110) is designed as a test mattress in which the zumindest eine Sensorsystem (200) angeordnet ist. at least one sensor system (200) is arranged. Verfahren zur Erfassung der Schlafqualität mit einem System (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bestehend mit einer Schlafmatratze (110), wobei zumindest ein in der Schlafmatratze (110) angeordnetes Sensorsystem (200) mit zumindest einem Sensor vorgesehen ist, und zumindest eine Auswerteeinheit mit dem zumindest einen Sensorsystem (200) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Sensorsystem (200) Method for detecting the sleep quality with a system (200) according to one of Claims 1 to 5, consisting of a sleeping mattress (110), wherein at least one sensor system (200) arranged in the sleeping mattress (110) is provided with at least one sensor, and at least an evaluation unit can be connected to the at least one sensor system (200), characterized in that the at least one sensor system (200) 11. 11. 12. 12. 12 12 zumindest einen Beschleunigungssensor sowie zumindest einen Drehratensensor aufweist, mit dem die Herzfrequenz und/oder die Atmungsfrequenz und/oder die Bewegungen einer auf der Schlafmatratze (110) liegenden Person gemessen werden, und in einem zweiten Schritt in der zumindest einen Auswerteeinheit der Schlafverlauf anhand der erhaltenen Messwerte qualitativ und quantitativ beurteilt wird. has at least one acceleration sensor and at least one yaw rate sensor, with which the heart rate and/or the breathing rate and/or the movements of a person lying on the sleeping mattress (110) are measured, and in a second step in the at least one evaluation unit the sleep pattern based on the received Measured values are assessed qualitatively and quantitatively. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Sensorsystem (200) die Messwerte in vordefinierten Zeitintervallen, vorzugsweise in Zeitintervallen zwischen 1 min und 15 min, besonders bevorzugt in Zeitintervallen zwischen 2 min und 5 min erfasst und an die The method according to claim 6, characterized in that the at least one sensor system (200) detects the measured values in predefined time intervals, preferably in time intervals between 1 min and 15 min, particularly preferably in time intervals between 2 min and 5 min and to the zumindest eine Auswerteeinheit übermittelt. at least one evaluation unit transmitted. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die in der zumindest einen Auswerteeinheit mathematisch verarbeiteten Messwerte als Hypnogramm (400) und/oder als ein die Schlafqualität Method according to one of claims 6 or 7, characterized in that the measured values processed mathematically in the at least one evaluation unit as a hypnogram (400) and/or as a sleep quality repräsentierender Kennwert ausgegeben werden. representative value can be output. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf Basis der ermittelten Ergebnisse Empfehlungen zur Verbesserung der The method according to any one of claims 6 to 8, characterized in that based on the results determined, recommendations for improving the Schlafqualität, vorzugsweise automatisiert ausgegeben werden. Sleep quality, preferably be issued automatically. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfehlungen Maßnahmen betreffen, wie beispielsweise zeitliche Empfehlungen in Hinblick auf den Beginn der Bettruhe, die Schlafdauer oder den Weckzeitpunkt, oder die Änderung von Umgebungsbedingungen, Method according to Claim 9, characterized in that the recommendations relate to measures, such as time recommendations with regard to the start of bed rest, the duration of sleep or the time of waking up, or the change in environmental conditions, insbesondere das Raumklima oder die Lichtverhältnisse. in particular the room climate or the lighting conditions. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbesserung der Schlafqualität auf Basis der ermittelten Ergebnisse Empfehlungen zur Anpassung der Schlafmatratze (110), insbesondere die Härte und/oder die Härtezonenverteilung in der Schlafmatratze (110) betreffend, ausgegeben und/oder vorzugsweise automatisiert vorgenommen Method according to one of Claims 6 to 8, characterized in that, in order to improve the quality of sleep, recommendations for adjusting the sleeping mattress (110), in particular relating to the hardness and/or the hardness zone distribution in the sleeping mattress (110), are issued and/or or preferably done automatically werden. will. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlafmatratze als Testmatratze fungiert, wobei das zumindest in der The method according to any one of claims 6 to 11, characterized in that the sleeping mattress acts as a test mattress, the at least in the Testmatratze angeordnete zumindest eine Sensorsystem (200) auf Basis der ermittelten Ergebnisse Empfehlungen für die Auswahl einer individuell Test mattress arranged at least one sensor system (200) based on the results determined recommendations for the selection of an individual angepassten Schlafmatratze, vorzugsweise automatisiert ausgegeben werden. adapted sleeping mattress, preferably automatically. 2020 07 30 HA 2020 07 30 HA
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114680860A (en) * 2022-03-31 2022-07-01 慕思健康睡眠股份有限公司 Physiological sign monitoring system and method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6485441B2 (en) * 2000-07-14 2002-11-26 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University SensorBed
WO2011094448A1 (en) * 2010-01-29 2011-08-04 Dreamwell, Ltd. Systems and methods for bedding with sleep diagnostics
WO2012122002A1 (en) * 2011-03-04 2012-09-13 Stryker Corporation Sensing system for patient supports
DE102013210164A1 (en) * 2013-05-31 2014-12-18 Robert Bosch Gmbh Sleep monitoring system and method for sleep monitoring
US20190298229A1 (en) * 2018-03-30 2019-10-03 Stryker Corporation Patient support apparatuses with multi-sensor fusion

Family Cites Families (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1250159A (en) 1998-10-01 2000-04-12 国家高技术新型储能材料工程开发中心 Fast battery hermetization testing method
US6238683B1 (en) 1998-12-04 2001-05-29 Johnson & Johnson Consumer Companies, Inc. Anhydrous topical skin preparations
AUPQ596800A0 (en) 2000-03-02 2000-03-23 Health Smarts Group Pty Ltd Smart bed
EP1745450A4 (en) 2004-02-18 2008-10-08 Hoana Medical Inc Method and system for integrating a passive sensor array with a mattress for patient monitoring
US8533879B1 (en) 2008-03-15 2013-09-17 Stryker Corporation Adaptive cushion method and apparatus for minimizing force concentrations on a human body
US8882684B2 (en) * 2008-05-12 2014-11-11 Earlysense Ltd. Monitoring, predicting and treating clinical episodes
US8672842B2 (en) 2010-08-24 2014-03-18 Evacusled Inc. Smart mattress
WO2015008285A1 (en) * 2013-07-18 2015-01-22 Earlysense Ltd. Monitoring a sleeping subject
KR20130080920A (en) 2012-01-06 2013-07-16 최지현 Mattress with cpu
US9459597B2 (en) * 2012-03-06 2016-10-04 DPTechnologies, Inc. Method and apparatus to provide an improved sleep experience by selecting an optimal next sleep state for a user
FR2990345B1 (en) 2012-05-14 2014-05-16 Askle Sante INTEGRATED GYROSCOPE INFLATABLE MATTRESS
US9333136B2 (en) 2013-02-28 2016-05-10 Hill-Rom Services, Inc. Sensors in a mattress cover
CN203169157U (en) 2013-03-28 2013-09-04 江苏晓山信息产业股份有限公司 Unstrained vital sign monitoring mattress
CN103142219B (en) 2013-03-28 2014-09-10 江苏晓山信息产业股份有限公司 Unrestraint type vital sign monitoring mattress
GB201318399D0 (en) * 2013-10-17 2013-12-04 Reyner Louise A Sleep movement detector
FR3013205B1 (en) 2013-11-18 2016-12-09 Withings DETECTION DEVICE FOR BEDDING FOR SLEEP MONITORING
CN104019529A (en) 2014-07-01 2014-09-03 王涛 Intelligent sleep system
CN105520428A (en) 2014-10-24 2016-04-27 无锡蓝阳谐波科技有限公司 Intelligent mattress
CN104352108A (en) 2014-11-10 2015-02-18 和尊健康科技(上海)有限公司 Intelligent vital sign monitoring mattress
EP3267847A4 (en) 2015-03-13 2018-12-05 Emfit Oy Mattress for resting or sleeping of a person
CN104998332B (en) 2015-07-28 2018-06-19 成都乐享智家科技有限责任公司 Promote the method for sleep using Rate control temperature and realize the device of this method
US10438475B2 (en) 2015-09-24 2019-10-08 Rondish Company Limited Bed monitoring pad
KR20170065853A (en) 2015-12-04 2017-06-14 휴먼플러스(주) Smart air mattress
CN105534150A (en) 2015-12-08 2016-05-04 林忠义 Multifunctional intelligent mattress system
CN205411149U (en) 2015-12-16 2016-08-03 成都大学 Sleep monitor mattress
CN205306506U (en) 2016-01-05 2016-06-15 贾晓静 Sleep monitor's pillow mattress can carry out
EP3231356A1 (en) 2016-04-11 2017-10-18 Hill-Rom Industries SA Capacitive sensor for respiratory monitoring
EP3464075B1 (en) 2016-05-25 2023-08-09 Bobst Mex Sa Vibrating device for the ordered rearrangement of folding boxes in a container, discharge conveyor and method for discharging containers
CN106175263A (en) 2016-07-09 2016-12-07 贾晓静 A kind of intelligence mattress
CN106236015A (en) 2016-08-12 2016-12-21 苏州能斯达电子科技有限公司 Flexible intelligent fabric sensor and manufacture method, intelligence mattress and monitoring system
CN206403512U (en) 2016-10-09 2017-08-15 全普光电科技(上海)有限公司 Health mattress
CN106333691A (en) 2016-10-27 2017-01-18 深圳市万机创意电子科技有限公司 The method and device for judging sleep state, rest state and motion state of human body
CN206979212U (en) 2016-12-23 2018-02-09 扬州向阳花智能设备有限公司 A kind of intelligent mattress
CN207544738U (en) 2017-04-27 2018-06-29 成都乐享智家科技有限责任公司 Multizone physiological data collection mattress
CN107007415A (en) 2017-06-01 2017-08-04 洁定医疗器械(苏州)有限公司 A kind of mattress with automatic weighing function
CN107485229A (en) 2017-09-13 2017-12-19 北京大学 A kind of intelligent mattress of sensor array
KR20190035361A (en) 2017-09-26 2019-04-03 (주)코랄디자인 Smartphone app based sleep monitoring system and method
CN107582064A (en) 2017-09-30 2018-01-16 蒋关海 A kind of device for monitoring user's bed activities
CN107713513A (en) 2017-11-23 2018-02-23 深圳佳莱知家科技有限公司 A kind of Sleep-Monitoring intelligence mattress based on Internet of Things
CN107971846A (en) 2017-12-12 2018-05-01 新昌县城关宾立机械厂 A kind of scroll tube main shaft sanding apparatus
CN208096525U (en) 2017-12-18 2018-11-16 北京艾品慕科技发展有限公司 Adnormal respiration based on artificial intelligence detects mattress
WO2019133664A1 (en) 2017-12-28 2019-07-04 Sleep Number Corporation Bed having sleep stage detecting feature
CN108814118A (en) 2018-05-03 2018-11-16 山东乐康电子产业研究院有限公司 intelligent mattress and its monitoring method
CN109308503A (en) 2018-08-30 2019-02-05 北京计算机技术及应用研究所 A kind of device using Internet of Things management mattress service condition
CN110051329A (en) 2019-04-26 2019-07-26 广东工业大学 A kind of sleep monitor method, apparatus, system and readable storage medium storing program for executing
CN110101375A (en) 2019-05-09 2019-08-09 上海交通大学医学院附属新华医院 A kind of acquisition of Intensive Care Therapy data and early warning system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6485441B2 (en) * 2000-07-14 2002-11-26 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University SensorBed
WO2011094448A1 (en) * 2010-01-29 2011-08-04 Dreamwell, Ltd. Systems and methods for bedding with sleep diagnostics
WO2012122002A1 (en) * 2011-03-04 2012-09-13 Stryker Corporation Sensing system for patient supports
DE102013210164A1 (en) * 2013-05-31 2014-12-18 Robert Bosch Gmbh Sleep monitoring system and method for sleep monitoring
US20190298229A1 (en) * 2018-03-30 2019-10-03 Stryker Corporation Patient support apparatuses with multi-sensor fusion

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Publication number Publication date
WO2022020874A1 (en) 2022-02-03

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