CN101222874A - 用于确定对象是否在打鼾的方法、系统和计算机程序 - Google Patents

用于确定对象是否在打鼾的方法、系统和计算机程序 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于确定对象是否在打鼾的方法，包括步骤：确定所述对象是否正在床上；确定是否存在鼾声；确定鼾声是否由所述对象发出；和产生输出信号，其中所述输出信号依赖于所述鼾声是否由所述对象发出。也公开了一种被安排来使计算机执行所述方法的步骤的计算机程序。此外，公开了一种用于确定打鼾的系统，包括处理器、给所述处理器提供音频信号的音频输入装置和布置于床上的感应垫，所述感应垫给所述处理器提供感应垫信号，其中所述处理器包括从所述感应垫信号中确定对象存在的装置、用于从所述音频信号中确定鼾声的装置、用于从所述感应垫信号和所述音频信号确定所述对象是否在发出所述鼾声的装置和被安排来根据所述用于确定存在的装置、用于确定鼾声的装置和用于确定所述对象是否在发出所述鼾声的装置的确定提供输出信号的输出。

Description

用于确定对象是否在打鼾的方法、系统和计算机程序
技术领域
本发明涉及一种用于确定对象是否在打鼾的方法，及其系统和计算机程序。
背景技术
用于避免打鼾的床已从例如瑞典专利NO.524903所了解。该专利公开了：可以对记录单元进行编程来检测某人是否打鼾，于是当这个人处于睡眠状态时可以使用合适的算法而通过记录数量和持续时间来检测中断的呼吸。由声音记录检测的持久鼾声产生控制信号，并且启动床的头部所在端的抬升。但是存在准确确定这个人是否在打鼾的的问题。因此需要改善打鼾的检测。
发明内容
因此本发明的目的在于提供改善的打鼾检测。
根据本发明的第一方面，通过一种用于确定对象是否在打鼾的方法来实现本发明的上述目的，所述方法包括步骤：
确定所述对象是否在床上；
确定是否存在鼾声；
确定所述鼾声是否由所述对象发出；
产生输出信号，其中所述输出信号依赖于所述鼾声是否由所述对象发出。
其优点在于，清楚地确定所述鼾声由在床上的处于睡眠状态的人发出。
在这种情境中，术语“床”应当被解释为人或动物用于睡觉或休息的任何地方，例如，该“床”可以为床、沙发以及舒适的扶手椅等。
所述方法还可以包括确定所述对象是否处于睡眠状态的步骤，其中所述输出信号依赖于所述对象是否处于睡眠状态。确定所述对象是否处于睡眠状态的步骤可以包括测量所述对象的生理性参数的步骤和处理所述测量的生理性参数的步骤。所述生理性参数可以与呼吸、心跳或运动或其组合相关联。
由于打鼾与处于睡眠状态的对象有关，这种做法的优点在于，提高所述对象在打鼾的肯定度。
确定对象是否在床上的步骤包括检测来自所述床的感应垫的信号的步骤。
这种做法的优点在于，提高对象在床上的肯定度。
确定是否存在鼾声的步骤可以包括步骤：采集所述床附近的音频信号；从所述音频信号中识别生理性声音；和确定所述生理性声音是否包括鼾声。确定所述生理性声音是否包括鼾声的步骤可以包括测量所述对象生理性参数的步骤和处理测量的生理性参数的步骤。所述生理性参数可与呼吸、心跳或运动或其任何组合相关联。
这种做法的优点在于，提高鼾声在或至少在所述床的附近的肯定度。
确定鼾声是否由所述对象发出的步骤可以包括处理来自安排在所述床附近的音频输入装置的音频信号和来自所述床的感应垫的感应垫信号，其中所述处理包括确定所述音频信号和所述感应垫信号是否同步的步骤。该处理可包括计算所述音频信号和所述感应垫信号间的相关的步骤。
这种做法的优点在于，能够确定是所述对象在打鼾而不是所述床附近的其它任何人或动物在打鼾。
根据本发明的第二方面，通过一种用于确定鼾声的系统来实现上述发明目的，所述系统包括处理器、给所述处理器提供音频信号的音频输入装置、和布置于床上的感应垫，所述感应垫给所述处理器提供感应垫信号。
其中所述处理器包括：
用于从所述感应垫信号确定对象存在的装置；
用于从所述音频信号确定鼾声的装置；
用于从所述感应垫信号和所述音频信号确定所述对象是否在发出所述鼾声的装置；和
输出，被安排来根据所述用于确定存在的装置、用于确定打鼾的装置和用于确定所述对象是否在发出所述鼾声的装置的确定提供输出信号。
所述处理器还包括用于从所述感应垫信号中确定所述对象是否处于睡眠状态的装置，其中所述输出也依赖于所述对象是否处于睡眠状态的所述确定。
音频输入可连接于所述处理器的鉴别器，其被安排来识别生理性声音。
感应垫可连接于所述处理器的信号处理器，所述信号处理器被安排来提取生理性信息。
用于确定所述对象是否在发出所述鼾声的装置可以包括相关器。
根据本发明的第三方面，通过一种当下载并在计算机上执行时被安排来使所述计算机执行本发明的第一方面的所述方法的步骤的计算机程序，本发明的上述目的得以实现。
本发明第二和第三方面的优点本质上与第一方面的优点类似。
附图说明
参考附图，通过以下例示性的而非限制性的本发明的优选实施例的详细描述，本发明的上述以及另外的目的、特点和优点将得到更好的理解，其中：
图1例示其中本发明所执行的环境；
图2示意性地例示了根据本发明的一个实施例的系统的功能；以及
图3为例示根据本发明的一个实施例的方法的流程图。
具体实施方式
图1例示了例如卧室的环境100，其包括床102。在这种情境中，术语“床”应当被解释为人或动物用于睡觉或休息的任何地方，即该“床”也可以为床、沙发以及舒适的扶手椅等等。床102被这样设置从而例如人的对象104，能够在其上安睡。
环境100中提供了音频记录单元106，例如麦克风，以输入床102附近呈现的声音。感应垫108位于床102上以感应对象104发生的机械行为，例如运动、压力变化、加速度。感应垫108可以包括一个或更多压电传感器、一个或更多电容传感器或者安排来记录发生的机械行为的其它任何类型的传感器。当使用多个传感器时，可以将其安排为矩阵或者任何其它适合的配置。
音频记录单元106将音频信号110输出至处理器114，而感应垫108将感应垫信号112输出至处理器114，该处理器被安排为处理信号110、112以确定对象实际上是否在打鼾。该处理器提供输出信号116，指示床上的处于睡眠状态的对象是否在打鼾。
图2示意性地例示了根据本发明一个实施例的处理器200的功能，例如图1中的处理器112。处理器200在音频信号输入202处接收音频信号，并且在感应垫信号输入204处接收感应垫输入信号。
在音频信号输入处的音频信号被提供给鉴别器206，该鉴别器被安排来从该音频信号中识别生理性声音。生理性声音信号208被输出至音频信号处理单元210，该音频信号处理单元被安排来确定该生理性声音中是否包括鼾声。音频信号处理单元210输出逻辑信号212，该逻辑信号依赖于所确定的鼾声。
将在感应垫信号输入204处的感应垫信号提供给存在确定单元214，其被安排来确定对象是否在床上，并且输出取决于所确定的存在的逻辑信号216。
也将在感应垫信号输入204处的感应垫信号提供给感应垫信号处理单元218，该感应垫信号处理单元被安排来从该感应垫信号中处理和提取生理信息。该生理信息可以是呼吸、心跳、和/或运动。感应垫信号处理单元218输出包括所提取的信息的复合信号220。
信号处理单元222接收复合信号220与生理性声音信号208。信号处理单元222被安排来执行复合信号220与生理性声音信号间的相关(correlation)。这种相关将识别出与对象有关的生理性声音。此外，在信号处理单元222中执行处理以从与所述对象有关的生理性声音中确定鼾声，并提供逻辑输出信号224，指示该对象是否在打鼾。
也将复合信号220提供给处理单元226，其被安排来确定对象是否处于睡眠状态。可通过分析复合信号220中的呼吸、心跳和/或运动信息而执行这种确定。处理单元226输出逻辑信号228，指示该对象是睡着的还是醒着的。
由确定单元230来接收逻辑信号212、216、224、228，该确定单元输出逻辑输出信号至处理器200的输出232。因此，处理器200的输出232指示床上的处于睡眠状态的对象是否在打鼾。
图3为根据本发明的一个实施例的方法的流程图。在存在确定步骤300中，确定对象，例如一个人，是否在床上。在这种情境中，术语“床”应当被解释为人或动物用于睡觉或休息的任何地方。在确定打鼾步骤302中，确定床的附近是否有任何鼾声。应当注意的是，通过这种通用的方法，其中床附近所有的鼾声均要考虑，假定处于睡眠状态的对象不被影响。但是床附近可能还有其它的鼾声，例如，同屋者或宠物。因此，在同上的确定步骤304中，确定鼾声是否由该对象发出。由于打鼾与在睡眠的对象有关，但是难于将鼾声与对象清醒时所做的其它事情，例如咕哝声、咳嗽声、哼声等进行区别，因此对对象是睡着还是醒着的确定改善了对象在打鼾的肯定度。因此，在睡眠确定步骤306中，确定对象是否处于睡眠状态。如果这些条件均为真，则在输出产生步骤308中该方法产生输出信号，指示床上处于睡眠状态的对象在打鼾。如果这些条件中的任何一个为假，则该方法返回。应当注意的是，这些步骤能够以任何顺序或者并行执行，就像实时系统的情况那样。唯一的限制是要执行的任何步骤有可用的输入数据。
本方法非常适合作为计算机程序来执行，当下载该计算机程序并在计算机上执行时，该程序与上述系统的硬件一起来执行本发明的方法。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1. 一种用于确定对象是否在打鼾的方法，包括步骤：
确定所述对象是否正在床上；
确定是否存在鼾声；
确定鼾声是否由所述对象发出，包括处理来自布置于所述床附近的音频输入装置的音频信号和来自所述床的感应垫的感应垫信号的步骤，其中所述处理包括确定所述音频信号和所述感应垫信号是否同步的步骤；
确定所述对象是否处于睡眠状态，包括测量所述对象的生理性参数，和处理所述测量的生理性参数；和
产生输出信号，其中所述输出信号依赖于所述鼾声是否由所述对象发出以及所述对象是否在打鼾。
2. 如权利要求1所述的方法，其中所述生理性参数与呼吸、心跳或运动或其任何组合相关联。
3. 如权利要求1或2所述的方法，其中所述确定对象是否在所述床上的步骤包括检测来自所述床的感应垫的信号的步骤。
4. 如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述确定是否存在鼾声的步骤包括步骤：
采集所述床附近的音频信号；
从所述音频信号中识别生理性声音；和
确定所述生理性声音是否包括鼾声。
5. 如权利要求4所述的方法，其中所述确定所述生理性声音是否包括鼾声的步骤包括步骤：
测量所述对象的生理性参数；和
处理测量的生理性参数。
6. 如权利要求5所述的方法，其中所述生理性参数与呼吸、心跳或运动或其组合相关联。
7. 如权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述处理包括计算所述音频信号和所述感应垫信号间的相关的步骤。
8. 一种用于确定打鼾的系统，包括处理器(114、200)、给所述处理器(114、200)提供音频信号(110、202)的音频输入装置(106)和布置于床上的感应垫(108)，所述感应垫(108)给所述处理器(114、200)提供感应垫信号(112、204)，
其中所述处理器(114、200)包括：
用于从所述感应垫信号(112、204)中确定对象(104)的存在的装置(214)；
用于从所述音频信号(110、202)中确定鼾声的装置(210)；
用于从所述感应垫信号(112、204)和所述音频信号(110、202)中确定所述对象(104)是否在发出所述鼾声的装置(222)，其中所述用于确定所述对象(104)是否在发出所述鼾声的装置(222)包括相关器；和
输出(232)，被安排来根据所述用于确定存在的装置(214)、用于确定鼾声的装置(210)和用于确定所述对象(104)是否在发出所述鼾声的装置(222)的确定来提供输出信号(116)。
9. 如权利要求8所述的系统，其中所述处理器(114、200)进一步包括用于从所述感应垫信号(112、204)中确定所述对象(104)是否处于睡眠状态的装置(226)，其中所述输出信号(116)也依赖于所述对象是否处于睡眠状态的所述确定。
10. 如权利要求8或9所述的系统，其中所述音频输入(106)连接于所述处理器(114、200)的鉴别器(206)，被安排来识别生理性声音。
11. 如权利要求8-10中任一项所述的系统，其中所述感应垫(108)连接于所述处理器(114、200)的信号处理器(218)，所述信号处理器(218)被安排来提取生理性信息。
12. 一种计算机程序，当下载并在计算机上执行时，被安排来使所述计算机执行权利要求1-7中任一项的所述步骤。

Claims (16)

1.用于确定对象是否在打鼾的方法，包括步骤：
确定所述对象是否正在床上；
确定是否存在鼾声；
确定鼾声是否由所述对象发出；和
产生输出信号，其中所述输出信号依赖于所述鼾声是否由所述对象发出。
2.如权利要求1所述的方法，还包括确定所述对象是否处于睡眠状态的步骤，其中所述输出信号依赖于所述对象是否处于睡眠状态。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述确定所述对象是否处于睡眠状态的步骤包括：
测量所述对象的生理性参数；和
处理所述测量的生理性参数。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述生理性参数与呼吸、心跳或运动或其任何组合相关联。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述确定对象是否在床上的步骤包括检测来自所述床的感应垫的信号的步骤。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述确定是否存在鼾声的步骤包括步骤：
采集所述床附近的音频信号；
从所述音频信号中识别生理性声音；和
确定所述生理性声音是否包括鼾声。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述确定所述生理性声音是否包括鼾声的步骤包括步骤：
测量所述对象的生理性参数；和
处理所述测量的生理性参数。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述生理性参数与呼吸、心跳或运动或其任何组合相关联。
9.如权利要求3-5中任一项所述的方法，其中所述确定鼾声是否由所述对象发出的步骤包括处理来自布置于所述床附近的音频输入装置的音频信号和来自于所述床的感应垫的感应垫信号的步骤，其中所述处理包括确定所述音频信号和所述感应垫信号是否同步的步骤。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述处理包括计算所述音频信号和所述感应垫信号间的相关的步骤。
11.一种用于确定打鼾的系统，包括处理器(114、200)、给所述处理器(114、200)提供音频信号(110、202)的音频输入装置(106)和布置于床(102)上的感应垫(108)，所述感应垫(108)给所述处理器(114、200)提供感应垫信号(112、204)，
其中所述处理器(114、200)包括：
用于从所述感应垫信号(112、204)中确定对象(104)存在的装置(214)；
用于从所述音频信号(110、202)中确定鼾声的装置(210)；
用于从所述感应垫信号(112、204)和所述音频信号(110、202)中确定所述对象(104)是否在发出所述鼾声的装置(222)；和
输出(232)，被安排来根据所述用于确定存在的装置(214)、用于确定鼾声的装置(210)和用于确定所述对象(104)是否在发出所述鼾声的装置(222)的确定来提供输出信号(116)。
12.如权利要求11所述的系统，其中所述处理器(114、200)进一步包括用于从所述感应垫信号(112、204)确定所述对象(104)是否处于睡眠状态的装置(226)，其中所述输出信号(116)也依赖于对所述对象是否处于睡眠状态的所述确定。
13.如权利要求11或12的系统，其中所述音频输入(106)连接于所述处理器(114、200)的鉴别器(206)，被安排来识别生理性声音。
14.如权利要求11-13中任一项所述的系统，其中所述感应垫(108)连接于所述处理器(114、200)的信号处理器(218)，所述信号处理器(218)被安排来提取生理性信息。
15.如权利要求11-14中任一项所述的系统，其中所述用于确定所述对象(104)是否在发出所述鼾声的装置(222)包括相关器。
16.一种计算机程序，当下载并在计算机上执行时，被安排来使所述计算机执行权利要求1-10中任一项所述的步骤。
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