CN117881336A - 睡眠辅助装置及其控制 - Google Patents

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Abstract

用于引导用户进行有节奏呼吸以进行睡眠诱导的改进方法。一种处理设备控制循环模式化的用户可感知刺激的生成，以引导用户对其呼吸进行节奏调整。在一些实施例中，包括用于基于从生理传感器信号的处理中确定的生理参数来控制第一用户可感知刺激的循环频率的部件。

Description

睡眠辅助装置及其控制
技术领域
本发明涉及睡眠辅助设备领域，例如用于辅助睡眠诱导的睡眠辅助设备。
背景技术
三分之一的普通成年人报告有失眠症状。它是一个主要的公共卫生问题，并且可能导致注意力、记忆力和表现的丧失、以及身体疾病。目前的药物治疗可能是昂贵的、不健康的和习惯诱导的。以下引用的最新研究表明，个人在试图入睡时练习慢节奏呼吸有助于改善睡眠开始和睡眠质量。这导致了旨在刺激个人遵循特定(缓慢)呼吸节奏的产品的开发。这个概念通常称为有节奏呼吸。有各种解决方案可以帮助个体有节奏呼吸，诸如有节奏呼吸应用程序、有节奏呼吸视频和其他方式。
这一新的发展领域为进一步改进和优化以及对一般问题的新的改进解决方案开辟了新的可能性。
参考：H J Tsai,Efficacy of paced breathing for insomnia:enhances vagalactivity and improves sleep quality,Psychophysiology.2015Mar；54(3):388-96。
参考：Sylvain Laborde,Influence of a 30-Day Slow-Paced BreathingIntervention Compared to Social Media Use on Subjective Sleep Quality andCardiac Vagal Activity,J Clin Med.2019Feb；8(2):193。
发明内容
本公开概述了本发明人在有节奏呼吸领域中设计的很多发展，旨在解决本发明人新认识到的现有技术中的一个或多个缺点。
在当前解决方案中，通常生成具有特定频率的有节奏模式的感觉刺激，并且其中用户被指示调节其呼吸节奏以跟随刺激的节奏。发明人发现的一个缺点是，引导刺激的阶段可能与用户的呼吸阶段不匹配。当设备通电并且不与用户的吸气阶段对准时，该阶段通常可以是固定的。因此，用户需要突然调节其吸气和呼气阶段以与周期性刺激的阶段同步，例如缩短呼吸以开始新的呼吸，或者屏住呼吸的时间比原本舒服的时间长。这会导致用户感到不适和紧张，并且确实会引发焦虑的非自愿生理反应，这与放松睡眠的预期目的背道而驰。此外，在一些情况下，用户可以在相反阶段中跟随感觉刺激。这不会导致刺激循环的问题，该刺激循环具有1:1的吸气与呼气阶段长度，但当吸气与呼气的阶段比不是1:1，例如1:2时，将会降低有节奏呼吸的性能。
本发明人发现的现有技术中的另一缺陷是，已知解决方案使用标准化的频率或频率模式来进行引导刺激。然而，与睡眠开始最相关的呼吸速度实际上因人而异，甚至对个人来说，也会随时间而变化。它与用户的某些生理参数相关联。因此，固定频率有节奏呼吸引导不是最佳的。
当前技术状态中的另一缺陷是，当前用于传送呼吸引导的特定感觉模式对于诱导放松和睡眠的一般目的来说有些不合适。例如，它们通常依赖于周期性的声学刺激。然而，事实上，这些可能会引起不和谐和压力，并且如果在整个睡眠过程中保持，则可能会导致睡眠紊乱。因此，传送目标呼吸模式的更好方式将是有价值的。
以下概述本发明人设计的概念的概述，这些概念旨在解决现有技术中的上述缺陷中的一个或多个。
本发明由权利要求限定。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于睡眠辅助装置的处理设备，该睡眠辅助装置包括可操作以生成具有一个或多个感觉模态的一个或多个用户可感知刺激的一个或多个刺激发生器，并且该睡眠辅助装置还包括生理传感器。处理设备可以由其自身提供，用于与睡眠辅助装置一起使用，例如用于控制睡眠辅助装置。此外，本发明的另一方面是包括处理设备的睡眠辅助装置。此外，本发明的另一方面是一种系统，该系统包括相结合但分离的睡眠辅助装置和处理设备，例如与体现在诸如智能手机等移动计算设备中的处理设备分离。这些选项也适用于本发明的所有其他方面。
处理设备被适配为从生理传感器接收输入传感器信号。
处理设备还被适配为控制(由一个或多个刺激发生器对)第一用户可感知刺激的生成，该第一用户可感知刺激被循环地模式化以引导用户将其呼吸的节奏与第一用户可感知刺激的循环阶段和循环频率相匹配。循环模式化表示例如相关刺激的强度的循环模式化。
在一些实施例中，处理设备被适配为根据从生理传感器信号的处理中确定的生理参数来控制第一用户可感知刺激的循环频率。
在一些实施例中，处理设备被适配为根据从生理传感器信号的处理中确定的生理参数来控制第一用户可感知刺激的循环频率。
在一些实施例中，处理设备还被适配为处理生理传感器信号以确定用户的心率可变性(HRV)幅度，并且根据其设置第一用户可感知刺激的频率。
在一些实施例中，处理设备还被适配为实现用于设置第一用户可感知刺激的循环频率的校准过程，该校准过程包括一系列时期，并且其中：
第一用户可感知刺激的循环频率在每个相应时期中被设置为不同的相应值；
在每个时期期间，生理传感器信号被处理以确定用户的HRV；以及
第一用户可感知刺激的循环频率在校准过程期间被设置为等于与最高测量HRV一致的循环频率。
在技术领域内，这种刺激最高测量HRV幅度的频率有时称为HRV谐振频率。
HRV谐振频率对应于第一用户可感知刺激的循环频率，该循环频率与在多个时期内测量的最高测量HRV一致，在多个时期中的每个时期内，第一用户可感知刺激的循环频率被设置为不同值。
已知峰值HRV与诱导放松和睡眠的最佳状态相关联。因此，提出了测量刺激针对设备的特定用户的峰值HRV的呼吸节奏，然后设置第一用户可感知刺激的循环频率以匹配该节奏。这可以通过直接测量可导出心率的用户的生理参数并且然后使用心率信号来导出刺激频率变化的一系列时期内的HRV来实现。
在一些实施例中，生理传感器可以是PPG传感器。
在一些实施例中，处理设备被适配为基于对来自生理传感器的输入传感器信号的处理来监测用户的呼吸阶段。
在一些实施例中，处理设备还被适配为基于用户呼吸阶段来配置第一用户可感知刺激的循环阶段。处理设备例如可以被适配为基于用户呼吸阶段来配置第一用户可感知刺激的初始或开始循环阶段。例如，处理设备可以被适配为设置第一用户可感知刺激的初始或开始循环阶段以匹配用户呼吸循环的循环阶段。例如，处理设备可以被适配为执行启动例程，在该启动例程中，使用来自生理传感器的传感器信号，在一个或多个呼吸循环内监测用户的呼吸阶段。在此之后，可以开始第一用户可感知刺激的生成，使得在开始时，第一用户可感知刺激的循环阶段与用户的呼吸阶段相匹配。
附加地或备选地，在一些实施例中，处理设备还被适配为确定第一用户可感知刺激的循环阶段与用户呼吸阶段之间的同步状态。同步状态表示例如第一用户可感知刺激的循环阶段与用户呼吸阶段之间的阶段对准程度的指示。
在一些实施例中，处理设备还被适配为根据同步状态执行响应动作。在一些实施例中，响应动作用于改善/增加第一用户可感知刺激的循环阶段与用户呼吸阶段之间的同步。
通过确定有节奏呼吸引导刺激的阶段与用户呼吸的当前阶段之间的同步程度，可以采取步骤来帮助减少其间的任何未对准。因此，这有助于缓解上述问题(其中用户由于其当前呼吸阶段与刺激阶段之间的不匹配而感到焦虑和压力)。
应当注意，在刺激频率与刺激阶段之间存在区别。事实上，用户的呼吸频率可以与引导刺激频率完美匹配，但其呼吸与刺激不一致。这会引发压力反应，不利于睡眠所需要的放松状态。因此，即使完全独立于对第一用户可感知刺激的基本频率或周期的任何控制或调节，提供一种可以帮助改善阶段差异的解决方案也是有价值的(尽管下面还进一步提出了解决频率问题的解决方案，并且其可以与阶段相关解决方案相结合)。
还应当注意，在本公开的上下文中，术语呼吸(breathing)循环和呼吸(respiration)循环同义地使用。因此，对呼吸(respiration)阶段或频率的引用和对呼吸(breathing)阶段或频率的引用可以被视为对相同事物的引用。
还应当注意，在本公开的上下文中，关于第一用户可感知刺激而应用的术语循环频率和循环周期是指由第一用户可感知刺激所体现的循环模式的每个循环的重复频率。这可以是一种平滑的正弦模式，也可以是不同形状的模式，例如，为了引导比吸气更长的呼气而倾斜。例如，循环地模式化的第一用户可感知刺激的每个循环可以包括吸气阶段部分和呼气阶段部分，并且吸气阶段部分和呼气阶段部分的持续时间可以彼此不同。换言之，吸气阶段部分和呼气阶段部分的持续时间之间的比率可以不是1:1。例如，它可以是1:2。较长的呼气循环有助于调节副交感神经系统，并且有利于放松。在所有情况下，刺激都会表现出模式的重复“单位”或“循环”，并且频率是指该单位或循环的重复频率，并且周期是指该模式的这个单位或循环的一个实例所跨越的持续时间。
在一些实施例中，上述响应动作可以用于引导用户改善同步状态。附加地或备选地，响应动作可以用于直接调节刺激以改善同步状态。
在一些实施例中，处理设备被适配为对第一用户可感知刺激的循环阶段执行一个或多个调节，以便将其与用户的当前呼吸阶段对准。换言之，上述响应动作包括对第一用户可感知刺激的循环阶段执行上述一个或多个调节。
换言之，在这组实施例中，处理设备校正刺激阶段与用户呼吸阶段之间的阶段未对准。因此，刺激开始与吸气阶段或呼气阶段同步。该阶段与用户的呼吸阶段自动同步。
如上所述，在一些实施例中，控制第一用户可感知刺激的生成包括控制第一用户可感知刺激的循环频率。
在一些实施例中，对第一用户可感知刺激的循环阶段的一个或多个调节独立于对刺激的循环频率的控制来执行。换言之，对第一用户可感知刺激的循环阶段的调节在不改变第一用户可感知刺激的频率的情况下(在不改变频率的上述控制的情况下)进行。换言之，在上述调节之间，循环频率根据(可能独立可调节的)循环频率参数来独立地控制。
在一些实施例中，循环阶段可以单独调节，例如在反复的基础上调节，使得当检测到用户可感知刺激循环与用户的呼吸循环之间的差异时，对阶段进行调节以使其与用户的阶段匹配，但保持用户可感知刺激的基本频率。换言之，提出了在单一情况下或间歇性地扭曲用户可感知刺激循环，以校正或补偿在其与用户的呼吸节奏之间出现的阶段差异，但保持信号的基本模式。因此，可以在间歇时间点施加刺激的阶段或循环周期的离散调节或补偿，但是，在这些调节之间，允许刺激循环按照其原始频率进行。调节可以包括刺激循环的阶段转变，即跳到循环的不同部分。调节可以包括暂时加快或减慢刺激节奏，以“赶上”用户的呼吸节奏，然后再返回到原始频率。调节可以包括缩短电流循环或者延长电流循环以实现阶段对准。本领域技术人员将认识到存在用于实现该效果的多种特定手段。
在一些实施例中，上述一个或多个调节是在反复/重复时间点执行的。
在一些实施例中，执行一个或多个调节包括：在每个上述重复时间点：检测第一用户可感知刺激的循环阶段与用户的呼吸阶段之间的任何差异；以及调节第一用户可感知刺激的循环阶段，使得其与用户的呼吸阶段匹配。
在上述重复时间点之间的时段期间，第一用户可感知刺激可以以固定的或独立控制的循环频率被生成。
为了解决以上概述的问题，即当前在本领域中使用的刺激对用户来说是刺耳的或引起压力的，发明人已经设计了一种生成刺激的新方法。
在一些实施例中，第一用户可感知刺激是触感或触觉刺激。
在一些实施例中，第一用户可感知刺激包括由致动机构引起的循环运动。运动刺激以前没有被考虑过，并且是非常有利的。运动不会像声音或视觉刺激那样唤起感觉，甚至不会像振动刺激那样唤起感觉。它是一种更温和的刺激，并且与呼吸本身的动作自然一致，表现为一种运动模式。
例如，在一些实施例中，循环运动包括被适配为在使用期间与用户接触的物品的至少一部分的循环膨胀和收缩。
在一些实施例中，致动机构是气动致动机构，并且其中第一用户可感知刺激包括集成在上述物品内部的囊状物的循环充气和放气。
如下面将更详细地讨论的，在一些实施例中，物品可以是枕头或垫子，用户可以将其保持在身体上，身体循环地膨胀和收缩以提供循环模式。
本发明的第二方面可以是一种睡眠辅助装置，该睡眠辅助装置包括：可操作以生成具有一个或多个感觉模态的一个或多个用户可感知刺激的一个或多个刺激发生器；生理传感器；以及处理设备，其中睡眠辅助装置包括用于在睡眠诱导期间与用户进行身体接触的物品，并且其中生理传感器集成在物品中，并且其中第一用户可感知刺激包括物品的至少一部分的循环运动，例如物品的至少一部分的循环膨胀和收缩，并且物品包括用于实现上述循环运动的致动部件。
回到刺激阶段与呼吸阶段之间的同步问题，下面提出了另外的解决方案。
在一些实施例中，处理设备被适配为控制指示第一用户可感知刺激的循环阶段与用户呼吸阶段之间的同步状态的第二用户可感知刺激的生成。换言之，上述响应动作可以包括对第二用户可感知刺激的上述控制。通过向用户传送同步状态的指示，这有助于用户使其呼吸更平稳地与第一刺激阶段同步。
这向用户提供反馈，以允许用户在呼吸未同步到特定水平时调节其呼吸。
在一些实施例中，第二用户可感知刺激包括如下刺激：该刺激当用户的呼吸阶段与第一用户可感知刺激的循环阶段同步时被连续生成；并且当用户的呼吸阶段与第一用户可感知刺激的循环阶段不同步时不被生成。这给出了正强化反馈，以引导用户保持其呼吸阶段与第一用户可感知刺激的阶段同步。
在一些实施例中，第二用户可感知刺激包括振动刺激。
在一些实施例中，当用户的呼吸阶段与第一用户可感知刺激的循环阶段同步时，振动的幅度与用户的呼吸阶段同步地被调制。换言之，当用户与引导(第一)刺激正确同步时，它们以跟随其呼吸节奏的循环的第二用户可感知刺激的形式被给予正强化。
在一些实施例中，第二用户可感知刺激包括对第一用户可感知刺激的循环模式的基线或偏移的调制。
换言之，这组实施例中提出了使用被应用于第一刺激(即，用于引导呼吸节奏的刺激)的(进一步的)调制来向用户提供同步状态反馈。提出了调制第一用户可感知刺激的基线强度。
本发明的第三方面是一种睡眠辅助装置，该睡眠辅助装置包括：可操作以生成具有一个或多个感觉模态的一个或多个用户可感知刺激的一个或多个刺激发生器；生理传感器；以及根据本文档中描述的任何实施例或根据任何权利要求的处理装置。
在一些实施例中，睡眠辅助装置还包括用于在睡眠诱导期间与用户进行身体接触的物品；并且其中生理传感器被集成在物品中。
在一些实施例中，物品具有织物表面和/或物品至少在其表面处被缓冲。
在一些实施例中，物品是枕头或垫子。
在一些实施例中，物品用于由用户用一只或多只手抵靠其身体握持，例如用于由用户抓握或拥抱，从而使其手与设备连续接触。
在一些实施例中，生理传感器被布置为具有在物品的表面处可访问以进行物理接触的敏感区域。例如，传感器可以是PPG传感器。
在一些实施例中，生理传感器的上述敏感区域由在敏感区域之上延伸的口袋或覆盖元件覆盖，口袋或覆盖元件附接到物品的表面，并且其中敏感区域经由口袋或覆盖元件的开口可访问以进行物理接触。例如，这可以是柔性或织物覆盖元件。
在一些实施例中，该装置还包括用于引导用户将手指物理放置在敏感区域之上的手指放置引导件。
在一些实施例中，手指放置引导件提供物理或触感引导，用于在没有用户视觉观察的情况下引导手指的放置。
在一些实施例中，手指放置引导件被适配为将手指可释放地保持在适当位置。
在一些实施例中，手指放置引导件包括带，用户可以通过该带插入其手指以将手指保持在适当位置。
上述方法的各种实施例中的任何一个也可以以方法的形式体现。
因此，本发明的第四方面提供了一种睡眠诱导方法，该方法包括：从生理传感器接收输入传感器信号；以及生成第一用户可感知刺激，该第一用户可感知刺激被循环模式化，以引导用户将其呼吸的节奏与用户可感知刺激的循环阶段相匹配。
第一用户可感知刺激的循环频率可以根据从生理传感器信号的处理中确定的生理参数来控制。
上面已经概述的关于处理设备的任何可选特征也可以体现为该方法的特征。
在一些实施例中，该方法还包括处理生理传感器信号以确定用户的心率可变性(HRV)，并且根据其设置第一用户可感知刺激的频率。
在一些实施例中，该方法包括实现用于设置第一用户可感知刺激的循环频率的校准过程，该校准过程包括一系列时期，并且其中：
第一用户可感知刺激的循环频率在每个相应时期中被设置为不同的相应值；
在每个时期期间，生理传感器信号被处理以确定用户的HRV；
第一用户可感知刺激的循环频率在校准过程期间被设置为等于与最高测量HRV一致的循环频率。
在一些实施例中，该方法还可以包括基于与用户相关联的输入生理传感器信号的处理来监测用户的呼吸(respiration)或呼吸(breathing)阶段。
在一些实施例中，该方法还包括基于用户呼吸阶段来配置第一用户可感知刺激的循环阶段。在一些实施例中，该方法还包括基于用户呼吸阶段来配置第一用户可感知刺激的初始或开始循环阶段。附加地或备选地，在一些实施例中，该方法还包括确定第一用户可感知刺激的循环阶段与用户呼吸阶段之间的同步状态。在一些实施例中，该方法还包括根据同步状态执行响应动作。
在一些实施例中，该方法包括对第一用户可感知刺激的循环阶段执行一个或多个调节，以便将其与用户的当前呼吸阶段对准。换言之，上述响应动作包括执行上述一个或多个调节。
在一些实施例中，该方法包括控制指示第一用户可感知刺激的循环阶段与用户呼吸阶段之间的同步状态的第二用户可感知刺激的生成。换言之，上述响应动作可以包括对第二用户可感知刺激的上述控制。通过向用户传送同步状态的指示，这有助于用户使其呼吸更平稳地与第一刺激阶段同步。
在第五方面，本发明是一种用于控制睡眠辅助装置的方法。睡眠辅助装置包括可操作以生成具有一个或多个感觉模态的用户可感知刺激的一个或多个刺激发生器。睡眠辅助装置还包括用于生成传感器数据的生理传感器。该方法包括：
从生理传感器接收传感器数据；
基于传感器数据来确定用户的呼吸阶段；
向一个或多个刺激发生器提供第一控制信号以生成第一用户可感知刺激，以引导用户将用户的呼吸节奏与第一用户可感知刺激的循环频率相匹配，其中第一控制信号被提供以生成具有循环频率和循环阶段的第一用户可感知刺激；
确定第一用户可感知刺激的循环阶段与用户的呼吸阶段之间的同步状态；
向一个或多个刺激发生器提供第二控制信号以基于同步状态生成第二用户可感知刺激。
在一个实施例中，该方法由处理设备执行。
在一个实施例中，第二用户可感知刺激包括振动刺激。
在一个实施例中，第二控制信号被提供以基于同步状态调制振动刺激的幅度。
在一个实施例中，第一用户可感知刺激包括振动刺激。该方法包括根据传感器数据确定吸气循环和呼气循环，并且提供第一控制信号以在呼吸阶段的吸气循环期间增加振动刺激，并且在呼吸阶段的呼气循环期间减少振动刺激。
在一个实施例中，第一控制信号和第二控制信号被同时提供给一个或多个刺激发生器。
在一个实施例中，该方法包括基于传感器数据确定用户的心率可变性(HRV)，以及基于心率可变性来设置第一用户可感知刺激的循环频率。
在一个实施例中，该方法包括实现用于设置第一用户可感知刺激的循环频率的校准过程，该校准过程包括一系列时期，并且其中：
第一用户可感知刺激的循环频率在每个相应时期中被设置为不同的相应值；
在每个时期期间，传感器数据被处理以确定用户的HRV；
第一用户可感知刺激的循环频率在校准过程期间被设置为等于与最高测量HRV一致的循环频率。
在一个实施例中，该方法包括对第一用户可感知刺激的循环阶段执行一个或多个调节，以便与用户的当前呼吸阶段对准。
在一个实施例中，该方法包括当呼吸阶段与第一用户可感知刺激的循环阶段同步时，提供第二控制信号以连续地生成第二用户可感知刺激，并且当呼吸阶段与第一用户可感知刺激的循环阶段不同步时，不生成第二用户可感知刺激。
在本发明的第六方面，本发明是一种睡眠辅助装置，该睡眠辅助装置包括可操作以生成具有一个或多个感觉模态的一个或多个用户可感知刺激的一个或多个刺激发生器；用于生成传感器数据的生理传感器；以及被配置为执行根据本发明的第五方面的方法的处理设备。
在一个实施例中，生理传感器是PPG传感器。
在一个实施例中，第一用户可感知刺激是触感或触觉刺激，并且包括由致动机构引起的循环运动。
在一个实施例中，循环运动包括被适配为在使用期间与用户接触的物品的至少一部分的循环膨胀和收缩，并且可选地，其中致动机构是气动致动机构，并且其中第一用户可感知刺激包括集成在上述物品内的囊状物的循环充气和放气。
在一个实施例中，睡眠辅助装置包括用于在睡眠诱导期间与用户进行身体接触的物品；并且其中生理传感器被集成在物品中。
在一个实施例中，物品具有织物表面和/或物品至少在其表面处被缓冲；和/或物品用于由用户用一只或多只手抵靠其身体握持；和/或物品是枕头或垫子。
在一个实施例中，生理传感器被布置为具有在物品的表面处可访问以进行物理接触的敏感区域，并且其中生理传感器的上述敏感区域由在敏感区域之上延伸的口袋或覆盖元件覆盖，口袋或覆盖元件附接到物品的表面，并且其中敏感区域经由口袋或覆盖元件的开口可访问以进行物理接触。可选地，该装置还包括用于引导用户将手指物理放置在敏感区域之上的手指放置引导件。
在本发明的第七方面，本发明是一种包括指令的计算机程序产品，该指令当在处理设备上运行时引起处理设备执行根据本发明的第五方面的方法。
本发明的这些和其他方面将从下文中描述的(多个)实施例中很清楚并且参考该(多个)实施例来阐明。
附图说明
为了更好地理解本发明，并且更清楚地示出如何实施本发明，现在仅以示例的方式参考附图，在附图中：
图1示意性地示出了根据本发明的一个或多个实施例的包括处理设备的示例睡眠辅助装置的组件；
图2概述了根据本发明的一个或多个实施例的示例方法的步骤；
图3概述了根据本发明的一个或多个实施例的另一示例方法的步骤；
图4示意性地示出了用于调节第一用户可感知刺激的循环阶段的示例过程；
图5概述了根据本发明的一个或多个实施例的另一示例方法的步骤；
图6示出了相对于呼吸阶段的心率可变性(HRV)；
图7概述了根据本发明的一个或多个实施例的另一示例方法的步骤；
图8示意性地示出了根据本发明的一个或多个实施例的包括处理设备的另一示例睡眠辅助装置的组件；
图9概述了根据本发明的一个或多个实施例的另一示例方法的步骤；
图10示出了根据一个或多个实施例的对第二用户可感知刺激进行模式化的一种方法；
图11概述了根据本发明的一个或多个实施例的另一示例方法的步骤；
图12概述了根据本发明的一个或多个实施例的另一示例方法的步骤；
图13概述了根据本发明的一个或多个实施例的另一示例方法的步骤；
图14示出了用于抵靠身体握持的物品形式的示例睡眠辅助装置；
图15-图16示出了根据本发明的一个或多个实施例的示例睡眠辅助装置，其包括集成的生理参数传感器；以及
图17示出了图15-图16的装置的特征，该特征用于引导手指放置在示例生理参数传感器之上。
图18示出了根据本发明的一个或多个实施例的又一示例方法。
具体实施方式
将参考附图来描述本发明。
应当理解，在指示装置、系统和方法的示例性实施例的同时，详细描述和具体示例仅用于说明的目的，而不旨在限制本发明的范围。通过以下描述、所附权利要求和附图，将能够更好地理解本发明的装置、系统和方法的这些和其他特征、方面和优点。应当理解，这些图仅仅是示意图，并不是按比例绘制的。还应当理解，在附图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。
本发明提供了用于引导用户进行有节奏呼吸以进行睡眠诱导的改进的部件。一种处理设备控制循环模式化的用户可感知刺激的生成，以引导用户对其呼吸进行节奏调整。在一些实施例中，包括用于基于从生理传感器信号的处理中确定的生理参数来控制第一用户可感知刺激的循环频率的部件。
此外，如上所述，在目前已知的有节奏呼吸设备中，当用户遵循刺激的正确模式或频率时，可能会出现阶段未对准或完全颠倒的情况。例如，刺激可能处于吸气阶段，但用户处于呼气阶段。当吸气和呼气持续时间比为1:1时，这不是问题。然而，慢节奏呼吸的吸气和呼气比可以不是1:1，例如可以是1:1.2，等等。当阶段反转时，运动表现会发生根本性变化，并且可能给用户带来不适。
在现有解决方案中，当设备通电时刺激的开始阶段是固定的，并且与用户的吸气阶段未对准。用户必须调节其吸气或呼气阶段，以匹配开始阶段。此外，用户必须调节其呼吸以保持一致，并且这可能导致用户需要中断其呼吸，以频繁地将其吸气或呼气与节奏调整器同步。换言之，用户可能需要根据刺激来调节其吸气和呼气阶段。如前所述，这会导致焦虑或压力反应，扰乱睡眠诱导状态，因此与睡眠诱导的总体目标相悖。
因此，本发明的至少一组实施例旨在解决刺激的阶段可能与用户的呼吸阶段不匹配的问题。
图1以框图形式概述了根据一个或多个实施例的示例处理设备32的组件。处理设备32被适配为执行方法的步骤，并且该方法也形成本发明的一个方面。在以示例实施例的形式进一步解释之前，现在将概述处理设备的特征。
图1示出了在示例性装置的上下文中的处理设备32，在该示例性装置中，处理设备32形成睡眠辅助装置12的组件。然而，处理设备32本身可以被提供作为本发明的一个方面。在一些实施例中，它可以被提供作为睡眠辅助装置的组件，如图1所示。在一些实施例中，它可以被提供作为包括睡眠辅助装置12和与睡眠辅助装置分离的处理设备32的系统的一部分。
处理设备32包括输入/输出34和一个或多个处理器36。
一般而言，该处理设备用于与睡眠辅助装置12一起使用，该睡眠辅助装置12包括可操作以生成具有一个或多个感觉模态的一个或多个用户可感知刺激的一个或多个刺激发生器42，并且该睡眠辅助装置12包括用于感测该设备的用户的生理参数的生理传感器44。例如，处理设备可以被布置为例如经由输入/输出34与一个或多个刺激发生器42和生理传感器44可操作地耦合。
处理设备被适配为执行例如使用一个或多个处理器36的方法。
根据一个或多个实施例的方法的步骤以框图形式在图2中示出。
处理设备被适配为从生理传感器接收输入传感器信号。
处理设备32还被适配为使用至少第一刺激发生器42来控制第一用户可感知刺激的生成54，该第一用户可感知刺激被循环地模式化以引导用户将其呼吸的节奏与第一用户可感知刺激的循环阶段和循环频率相匹配。
在一些实施例中，处理设备被适配为根据从生理传感器信号的处理中确定的生理参数来控制第一用户可感知刺激的循环频率。该特征将在本文档后面进行详细描述。
可选地，在一些实施例中，处理设备32被适配为基于对来自生理传感器44的输入传感器信号的处理来监测52用户46的呼吸阶段。
可选地，在一些实施例中，处理设备被适配为基于用户呼吸阶段来配置第一用户可感知刺激的初始循环阶段。例如，这确保刺激在与用户的呼吸阶段对准中开始。
可选地，在一些实施例中，处理设备32被适配为确定56第一用户可感知刺激的循环阶段与用户呼吸阶段之间的同步状态。例如，这可以在第一用户可感知刺激开始之后的一个或多个点进行，以检查阶段同步状态。在一些实施例中，处理设备32还被适配为基于同步状态执行响应动作。
在一些实施例中，处理设备被适配为：使用输入的生理传感器信号在一个或多个循环内监测用户的呼吸阶段；生成并且开始循环地模式化的用户可感知刺激，其开始阶段与开始时的用户呼吸阶段同步；可选地，在操作期间的一个或多个后续点，确定第一用户可感知刺激阶段与呼吸阶段之间的同步状态；并且可选地，调节第一用户可感知刺激的阶段以与用户的呼吸阶段对准。
上述生理传感器可以是心率传感器或脉搏率传感器。它可以是PPG传感器。呼吸循环阶段可以从脉搏或心率传感器信号中导出。特别地，信号可以从作为时间的函数的脉搏率中导出，并且脉搏率信号的增加的开始可以被用来与吸气阶段的开始对准，并且脉搏率信号减小的开始可以被用来与呼气阶段减小的开始对准。事实上，心率或脉搏率变化曲线的上升部分(心率或脉搏率作为时间的函数)对应于吸气阶段，而信号的下降部分对应于呼气阶段。因此，利用心率或脉搏率信号，可以容易地检测吸气和呼气阶段。呼吸(respiration)或呼吸(breathing)速率也可以通过确定心率信号的峰值的间隔频率来检测。
关于第一用户可感知刺激，对于所使用的感觉模态有很多不同选项。在下面将更详细描述的一组实施例中，触感刺激用于第一用户可感知刺激。有了触感刺激，用户可以在有节奏呼吸活动中闭上眼睛，并且其感官受到刺激的干扰最小。稍后将讨论的一组实施例提出了使用可以抵靠身体握持的物品，诸如抱枕，该物品将循环地膨胀和收缩以传送引导刺激，并且用户遵循膨胀和收缩的节奏。这是一个优雅的解决方案，因为它模拟了呼吸过程中胸腔的有机运动，并且因此是引导呼吸的直观易懂的刺激。例如，物品可以通过控制泵来进行内部气囊的充气和放气。触感刺激的另一示例是振动电机的使用，例如在用户佩戴的腕带中或在手持设备中。振动设备将消耗更少的功率并且可以具有比用于充气/放气的气动系统更小的尺寸。然而，还有其他方法可以生成物品(诸如枕头)的膨胀和收缩，诸如更紧凑的致动器。
注意，在本公开的上下文中，对在给定时间的第一用户可感知刺激循环和呼吸循环的“阶段”的引用表示直到给定时间点所覆盖的循环的部分。换言之，在给定时间点，刺激循环或呼吸循环的阶段表示当前循环中被覆盖到该给定时间点的部分。通常，阶段可以用单个变量参数(φ)在数学上表示，该参数的范围从起始值零到限定的最大值φ_max(即，[0，φ_max])，并且其中对于周期(即，持续时间)为T的循环，时间t处的阶段φt可以由φt＝(φ_max/T)*t+φoffset给出，其中φoffset是循环模式的偏移或开始阶段。
如上所述，在一些实施例中，处理设备32还被适配为基于同步状态执行响应动作。在响应动作方面有不同选项。一种通用方法是采取步骤来调节第一用户可感知刺激的阶段以改善同步状态。另一种通用方法是向用户传送同步状态以帮助用户改进同步。
图3以框图形式概述了根据第一通用方法的示例方法的步骤。除了图2中概述的步骤之外，该方法还包括附加步骤，即，对第一用户可感知刺激的当前循环阶段执行60一个或多个调节，以使其与用户的当前呼吸阶段对准(或至少改进对准，即使其更接近对准)。换言之，执行包括上述一个或多个调节的响应动作。
如上所述，优选地，处理设备可以被适配为基于用户呼吸阶段来配置第一用户可感知刺激的初始循环阶段。例如，这可以在设备启动时执行，或者在开始有节奏呼吸引导时执行。这确保了刺激在与用户的呼吸阶段对准中开始。例如，处理设备32可以被适配为执行启动例程，该启动例程包括：基于对来自生理传感器的输入传感器信号的处理来监测用户的多个呼吸循环的呼吸阶段；开始生成第一用户可感知刺激；并且其中第一用户可感知刺激在其循环模式的开始阶段处开始，并且其中开始阶段被设置为与在开始时刻的用户的呼吸循环的当前循环阶段相匹配。
在开始之后，可以对第一用户可感知刺激的阶段执行一个或多个调节。换言之，可以在第一用户可感知刺激已经开始之后，基于在整个操作过程中对用户的呼吸(respiration)或呼吸(breathing)循环的监测，进行一个或多个进一步的调节。一个或多个调节可以在整个操作时段的反复或重复时间点执行。在一些实施例中，执行一个或多个调节中的任何一个可以包括，在执行调节的时间点：检测第一用户可感知刺激的循环阶段与用户的呼吸阶段之间的任何差异；以及调节第一用户可感知刺激的循环阶段，使得其匹配(或更好地匹配)用户的呼吸阶段。
图4示意性地示出了调节示例第一用户可感知刺激的阶段φ的示例过程。
图4(a)示出了示例第一用户可感知刺激的波形72。该波形指示第一用户可感知刺激的循环模式。例如，波形表示所生成的刺激的强度作为时间的函数，从而引导用户根据循环地模式化的刺激来调节其呼吸。图4(a)进一步示出了作为时间的函数的用户呼吸的波形74。图4(a)指示初始时间点t0，在该时间点，刺激和用户的呼吸同阶段。
图4(b)指示稍后的时间点t1，在该时间点，刺激72和用户的呼吸阶段74已经彼此不同步，并且因此不再同阶段。
图4(c)示意性地示出了第一用户可感知刺激72的阶段的示例调节Δφ。在该示例中，调节包括将第一用户可感知刺激的阶段平移阶段差或阶段移位Δφ，以便将其对准，从而在时间t1将其与用户的当前呼吸阶段对准。波形72a指示阶段调节之前第一用户可感知刺激波形，而波形72b指示阶段调节之后第一用户可感知刺激波形。
图4(d)示出了阶段调节之后在时间t1的第一用户可感知刺激的波形72。然后，第一用户可感知刺激按照与之前相同的模式和频率进行，但是阶段在时间t1与呼吸循环的阶段对准。
注意，优选地，第一用户可感知刺激所遵循的特定循环模式(包括例如刺激的频率或周期)是独立于可以执行的任何阶段调节而设置和控制的。为了更准确地说明这一点，在一些实施例中，控制第一用户可感知刺激的生成包括控制第一用户可感知刺激的循环频率或循环周期，并且其中对第一用户可感知刺激的循环阶段的一个或多个调节独立于对刺激的循环频率或循环周期的控制来执行。换言之，对用户可感知刺激的循环阶段的一个或多个调节是在不改变循环地模式化的第一用户可感知刺激的基本周期或频率的情况下执行的。例如，在上述重复时间点之间的时段期间，第一用户可感知刺激可以以固定的或独立控制的循环频率来生成。
注意，在本公开的上下文中，关于第一用户可感知刺激而应用的术语循环频率和循环周期是指由第一用户可感知刺激所体现的循环模式的每个循环的重复频率。这可以是一种平滑的正弦模式，也可以是不同形状的模式，例如，为了引导比吸气更长的呼气而倾斜。例如，循环地模式化的第一用户可感知刺激的每个循环可以包括吸气阶段部分和呼气阶段部分，并且吸气阶段部分和呼气阶段部分的持续时间可以彼此不同。换言之，吸气阶段部分和呼气阶段部分的持续时间之间的比率可以不是1:1。例如，它可以是1:2。较长的呼气循环有助于调节副交感神经系统，并且有利于放松。例如，在一个呼吸循环中，吸气占空比与呼气占空比可以是1:1、1:1.5或1:2等。在所有情况下，刺激都会表现出模式的重复“单位”或“循环”，并且频率是指该单位或循环的重复频率，并且周期是指该模式的这个单位或循环的一个实例所跨越的持续时间。阶段是指当前正在进行的特定循环中在给定时间点已经通过的部分。
作为说明，根据本发明人认为特别有利的一组特定实施例的方法的示例实现可以概括为包括以下步骤/特征：
-响应于使用生理参数传感器检测到用户的吸气开始，开始第一用户可感知刺激的吸气阶段(即，用于引导用户吸气的阶段)。例如，这可以在设备接通时执行。例如，这对应于前面提到的启动例程。
-例如，响应于检测到阶段异步，延长或缩短当前用户可感知刺激循环，以使刺激与用户吸气/呼气的阶段相匹配。
-可选地，该方法还包括监测用户呼吸循环的稳定性，并且仅响应于检测到用户的呼吸相对稳定而执行用户可感知刺激的上述一个或多个调节。从而过滤掉不期望的噪声，并且使系统整体更加稳定。
总体目标可以是自动调节第一用户可感知刺激以匹配吸气或呼气阶段，但优选地保持第一用户可感知刺激的基本引导频率。
现在将描述用于配置第一用户可感知刺激的频率或周期的特征。这些特征可以体现在根据一个或多个实施例的设备或方法中。所描述的特征可以与上面已经描述的一个或多个实施例中的任何一个相结合，或者可以作为本发明的单独方面来提供。
根据本发明的这个方面，提供了一种用于睡眠辅助装置的处理设备，该睡眠辅助装置包括可操作以生成具有一个或多个感觉模态的一个或多个用户可感知刺激的一个或多个刺激发生器，并且该睡眠辅助装置还包括生理传感器。处理设备可以根据上述图1的处理设备。
该处理设备被适配为：
从生理传感器接收输入传感器信号；
控制第一用户可感知刺激的生成，该第一用户可感知刺激被循环地模式化以引导用户将其呼吸的节奏与第一用户可感知刺激的循环阶段和循环频率相匹配；以及
其中处理设备被适配为根据从生理传感器信号的处理中确定的生理参数来控制第一用户可感知刺激的循环频率。
在一些实施例中，现在将在下面更详细地讨论，该方法还包括处理生理传感器信号以确定用户的心率可变性(HRV)，并且根据其设置第一用户可感知刺激的频率。
本发明的这一方面的实施例可以与本文档中描述的任何其他实施例中描述的特征相结合。
图5以框图形式概述了根据一个或多个实施例的示例方法的步骤。在以示例实施例的形式进一步解释之前，将概括地叙述这些步骤。该方法包括：控制第一用户可感知刺激的生成54，该第一用户可感知刺激被循环地模式化以引导用户将其呼吸的节奏与第一用户可感知刺激的循环阶段和循环频率相匹配；处理生理传感器信号以确定或监测82用户的心率可变性(HRV)，并且根据其设置84第一用户可感知刺激的频率。
注意，步骤的顺序可以不同。例如，生成用户可感知刺激的步骤54可以仅在循环频率被设置之后执行，使得第一用户可感知刺激以HRV适配的频率开始。然而，循环频率也可以在第一用户可感知刺激已经开始之后调节。例如，它可以使用默认循环频率被启动，并且在启动之后进行调节。
该方法的步骤可以与本公开中描述的任何其他方法的步骤相结合，例如，如图7所示(稍后描述)。除此之外，图5的方法本身表示一项发明，因为它本身提供了有利的技术效果，即，通过根据用户的HRV调节引导刺激的频率来提高有节奏呼吸引导的效果。因此，该方法可以作为本发明的单独方面来提供。此外，被配置为执行该方法的处理设备是本发明的一个方面。此外，包括代码装置的计算机程序产品是本发明的另一方面，该代码装置被配置为当在处理器上运行时引起处理器执行该方法。
如现在将进一步详细解释的，HRV是用于确定有节奏呼吸的最佳参数的重要生物学指示符。
心率不是恒定的，而是随着心跳而变化。特别地，心率随着吸气的开始而增加，而当个人开始呼气时下降。这在图6中示意性地示出，其中线76指示个人的示例心率，并且这被示出为叠加在用户的吸气和呼气阶段74之上。这示出了心率随着吸气而增加并且随着呼气而减少的概念。
此外，心率不规则的程度根据唤醒状态而变化。当个人处于压力状态时，其心跳会更有规律，而当个人处于更放松的状态时，其心跳会更不规律。这可以通过心率可变性(HRV)参数来表示。低HRV对应于压力更大的状态。事实上，持续的低HRV甚至可以是死亡的原因。较高的HRV对应于更放松的状态。
此外，人的呼吸节奏经由心血管系统的生物反馈影响其放松水平。
在睡眠诱导的上下文中，目标是达到最大程度的放松状态(最小唤醒或最小压力状态)。这将对应于最高HRV的状态。众所周知，呼吸节奏可以改变人的压力与放松程度。因此，目的是设置循环地模式化的第一用户可感知刺激的频率或周期，使得其引导用户采用(匹配的)呼吸节奏，该呼吸节奏为该用户引起尽可能高的HRV。换言之，目的是引导用户采用与该用户可实现的最高HRV相关的呼吸节奏。在技术领域内，术语“谐振HRV频率”有时用于表示与最高HRV相关的呼吸循环频率。
作为粗略的引导，这种谐振频率通常在每分钟4.5-6.5次呼吸的范围内，并且在不同个体之间变化，甚至根据同一个体的生理状态在不同时间变化。
在一些实施例中，处理设备可以被配置为将第一用户可感知刺激的循环频率设置为等于与用户的最高HRV相关的频率。
可以包括用于确定与最高HRV相关的用户的呼吸频率的过程。
该过程可以涉及改变第一用户可感知刺激的循环频率，在每个循环频率下测量HRV，然后将第一用户可感知刺激的循环频率设置为等于不同设置频率中与最高测量HRV幅度一致的循环频率。
例如，可以实现用于设置第一用户可感知刺激的循环频率的校准过程，该校准过程包括一系列时期，并且其中：第一用户可感知刺激的循环频率在每个相应时期中被设置为不同的相应值；在每个时期期间，生理传感器信号被处理以确定用户的HRV；第一用户可感知刺激的循环频率在校准过程期间被设置为等于与最高测量HRV一致的循环频率。
例如，在不同时期中的循环频率的不同的相应值可以被设置为在跨越用于个体的HRV谐振频率值的预定义典型范围的窗口内变化的频率。例如，这可以是以例如每分钟5.5次呼吸为中心的窗口。
上述生理传感器可以是心率传感器或脉搏率传感器。它可以是PPG传感器。HRV可以通过脉搏或心率信号来导出。
此外，呼吸循环阶段也可以从脉搏或心率传感器导出。特别地，脉搏率增加的开始与吸气阶段的开始对准，并且脉搏率减小的开始与呼气阶段减小的开始对准。事实上，心率或脉搏率变化曲线的上升部分(心率或脉搏率作为时间的函数)对应于吸气阶段，而信号的下降部分对应于呼气阶段。因此，利用心率或脉搏率信号，可以容易地检测吸气和呼气阶段。呼吸速率还可以通过确定心率信号的峰值的间隔频率来检测。
与基于ECG的HRV检测相比，HRV测量的精度可能较低。然而，在本发明的上下文中，HRV的绝对值不是必需的；相反，仅需要标识相对于其他HRV测量的最大HRV测量，从而可以标识与该最大HRV相关联的相关刺激频率。如上所述，与最高HRV幅度相关的第一用户可感知刺激的频率对应于HRV谐振频率。
因此，脉搏传感器可以用于确定用户的HRV谐振频率，并且这可以用于设置第一用户可感知刺激的频率，以将用户引导到已知的与该用户的最大HRV相关的呼吸节奏。换言之，HRV谐振频率被用作睡眠诱导的目标引导呼吸频率。以这种方式，可以实现个性化的有节奏呼吸刺激设备。
与设置第一用户可感知刺激的循环频率相关联的步骤可以与本公开中描述的或由其自身提供的任何其他方法的步骤相结合。作为示例，图7以框图形式概述了根据一个或多个实施例的示例方法的步骤。每个步骤的细节已经在本文档中进行了描述，并且因此读者可以参考上面的相关段落了解更多细节。该方法包括：基于对来自生理传感器的输入传感器信号的处理来监测52用户的呼吸阶段；控制第一用户可感知刺激的生成54，该第一用户可感知刺激被循环地模式化以引导用户将其呼吸的节奏与第一用户可感知刺激的循环阶段和循环频率相匹配；处理生理传感器信号以确定82或监测用户的心率可变性(HRV)，并且根据其设置84第一用户可感知刺激的频率；以及确定56第一用户可感知刺激的循环阶段与用户呼吸阶段之间的同步状态。该方法还可以包括执行响应动作，诸如对第一用户可感知刺激的循环阶段执行60一个或多个调节，以便将其与用户的当前呼吸阶段对准。
相反，步骤82和步骤84可以在第一用户可感知刺激的生成开始之前执行，使得刺激以基于HRV而确定的循环频率开始。
现在将通过进一步说明的方式描述根据一组特定实施例的方法的示例实现。应当理解，并非这组特定实施例的所有特征都是本发明概念所必需的，并且描述这些特征是为了帮助理解和提供示例来说明本发明概念。
在第一步骤中，用户将手指放在集成在睡眠辅助装置中的脉搏传感器上。例如，睡眠辅助装置可以包括被适配为在使用期间与用户接触的物品，例如垫子或枕头，并且脉搏传感器集成在物品中并且被设计为具有在物品的表面处可访问以进行物理接触的敏感区域。用户在这个阶段根据自己的节奏呼吸。
用户的吸气和呼气阶段通过脉搏信号来检测，并且循环地模式化的第一用户可感知刺激在这样的时间开始，以便与用户的吸气阶段或呼气阶段同阶段。例如，在一些实施例中(将在下文中更详细地描述)，第一用户可感知刺激是触感或触觉刺激，并且包括由致动机构引起的循环运动。例如，在一些实施例中，循环运动包括被适配为在使用期间与用户接触的物品的至少一部分的循环膨胀和收缩。例如，致动机构可以是气动致动机构，并且其中第一用户可感知刺激包括集成在上述物品内的囊状物的循环充气和放气。在这种情况下，物品可以被控制，以便在用户开始吸气时开始充气，并且在用户开始呼气时开始放气。
因此，第一用户可感知刺激的开始阶段与用户的呼吸阶段自动同步。在刺激过程中，同步可以被调节以校正任何已经形成的异步，例如通过刺激的短暂暂停。这个概念已经在前面进行了一些详细描述。
刺激频率然后可以被设置为HRV谐振频率(更多细节参见上面的讨论)。简单提醒一下，HRV谐振频率可以通过以下方式中的一个获取。作为一个示例，可以实现校准或练习阶段来检测HRV谐振频率。例如，用户触发校准阶段，并且在此阶段执行练习使用。在该校准阶段中，第一用户可感知刺激的频率将被设置为一系列不同值，例如大约每分钟4.5、5、5.5、6、6.5个循环，例如每个2分钟。每个对应HRV幅度可以通过如上所述的脉搏信号来检测。HRV谐振频率是第一用户可感知刺激的频率值，该频率值与校准阶段期间测量的最大HRV幅度一致。该HRV谐振频率被存储并且用作在用于睡眠诱导的设备的主要操作阶段期间的第一用户可感知刺激的循环频率。
作为上述方案的备选方案，谐振HRV幅度可以在用于睡眠诱导的主要操作阶段期间导出。特别地，在主要操作期间，第一用户可感知刺激的频率可以跨一系列不同值变化，例如从每分钟5.5个循环开始，在2分钟之后以每分钟0.5个循环减少到每分钟5个循环，并且在另外的2分钟之后增加到每分钟6个循环。在该过程中导致最高测量HRV频率的刺激频率被记录为HRV谐振频率，并且被存储以供使用。然后，第一用户可感知频率的循环频率被设置为所确定的HRV谐振频率，直到发生睡眠。
处理设备可以包括用于存储所确定的HRV谐振幅度的值的存储器
在一些实施例中，可以检测用户身体与脉搏传感器的第一接触，并且其中响应于该检测自动监测用户的呼吸阶段，并且触发第一用户可感知刺激的开始，以便与用户呼吸循环一致地开始。
在主要睡眠诱导操作期间，用户控制其呼吸以跟随有节奏刺激。在睡眠开始之后，用户的呼吸频率通常将开始增加，例如从睡眠诱导期间的每分钟5.5次左右增加到睡眠开始之后的每分钟15次左右。同时，与清醒状态相比，心率会下降。这两种情况(即，呼吸速率增加和心率下降)可以一起用于检测睡眠开始。响应于检测到睡眠开始，处理设备可以被适配为停止第一用户可感知刺激，以避免干扰用户的睡眠。
在一些实施例中，第一用户可感知刺激的频率可以在睡眠诱导期间以阶段同步的方式逐渐调节。例如，成年人的呼吸频率通常可以具有每分钟大约12-18个循环的值，而HRV谐振频率通常可以处于每分钟大约5.5个循环的值。为了不突然跳到低得多的频率(这可能是不舒服的)，可以实现过渡阶段，其中用户可感知刺激的循环频率从起始值(例如，预定义值或与用户当前呼吸频率匹配的值)以逐步的方式向下调节到与从HRV计算的所确定的目标循环频率相匹配的值。例如，当第一用户可感知刺激开始时，它可以被控制以便以用户呼吸频率的70％的频率(例如，12*0.7≈9bpm)开始2分钟，然后如果频率仍然高于HRV谐振频率，则再次向下切换70％，以此类推，直到达到所确定的目标循环频率。步长(例如，百分比下降)可以变化，例如60％、75％或80％等。在一些示例中，步长可以在步骤之间变化，例如随着目标循环频率的接近而变小。该步长可以手动调节或自动调节。
如前所述，在一些实施例中，除了或代替调节第一用户可感知刺激的阶段，处理设备32可以被适配为控制指示第一用户可感知刺激的循环阶段与用户呼吸阶段之间的同步状态的第二用户可感知刺激的生成。在一些实施例中，睡眠辅助装置还可以包括用于生成第二用户可感知刺激的第二刺激发生器。
图8示意性地概述了根据本发明一个或多个实施例的示例睡眠辅助装置12的组件。除了附加包括第二刺激发生器46之外，该睡眠辅助装置在所有方面都可以与图1的装置相同。这只是一个示例。在一些实施例中(并且如稍后将进一步描述的)，第二用户可感知刺激可以由与第一用户可感知刺激相同的刺激发生器生成。
在一个有利的实现中，第一用户可感知刺激可以包括被适配为在使用期间与用户接触的物品的至少一部分的循环膨胀和收缩，并且其中第二用户可感知刺激包括振动。这两种刺激可以同时生成。
图9概述了根据本发明的一个或多个实施例的示例方法的步骤。例如，图8的处理设备32可以被适配为执行该方法。该方法可以被提供作为本发明的单独方面，被配置为执行该方法的图8的处理设备32可以被提供作为本发明的单独方面；和/或包括处理设备32的图8的睡眠辅助装置12可以被提供作为本发明的单独方面。总之，该方法包括以下步骤：基于对来自生理传感器44的输入传感器信号的处理来监测52用户的呼吸阶段；控制54第一用户可感知刺激的生成，该第一用户可感知刺激被循环地模式化以引导用户将其呼吸的节奏与第一用户可感知刺激的循环阶段和循环频率相匹配；确定56第一用户可感知刺激的循环阶段与用户呼吸阶段之间的同步状态；以及控制指示第一用户可感知刺激的循环阶段与用户呼吸阶段之间的同步状态的第二用户可感知刺激的生成92。
现在将通过说明以上概括的概念来描述根据一组特定实施例的方法的示例实现。应当理解，并非这组特定实施例的所有特征都是本发明概念所必需的，并且描述这些特征是为了帮助理解和提供示例来说明本发明概念。
个人的正常呼吸是循环的，类似于潮汐循环，具有吸气和呼气阶段的重复。
图10(顶部)示出了这种呼吸循环的变化。在吸气阶段102期间，胸壁收缩，并且在呼气阶段104期间，胸壁放松。在每个呼气阶段104之后，在下一吸气102开始之前存在呼吸的自然暂停106。在呼吸期间，个体感觉到压力以类似潮汐循环的方式周期性变化。
在一些实施例中，为了模拟这种压力的潮汐变化，可以以循环的方式逐渐控制第一用户可感知刺激54。这在实践中通过振动刺激形式的第一用户可感知刺激来实现，并且其中振动的幅度被循环性地或周期性地模式化以提供刺激的循环模式，以引导用户的呼吸节奏。
图10(底部)示出了波形108，其示意性地示出了根据一个或多个实施例的第一用户可感知刺激的循环模式的示例。它被示出为与用户的呼吸循环(顶部)阶段对准。波形108指示作为时间的函数的振动幅度变化。
图10所示的幅度变化在吸气阶段遵循线性上升，而在呼气阶段遵循线性下降。然而，也可以执行振动幅度的非线性变化。通过这种方法，振动的感觉在吸气循环期间增加，而在呼气循环期间减少。通过这种振动幅度的渐进变化，用户可以闭着眼睛轻松地跟随引导刺激的节奏，而不会干扰平静的心态。
注意，用于生成第一用户可感知刺激的上述方法实际上可以被实现为本公开中描述的任何实施例的一部分。
继续本示例实施例集的描述，该方法还包括在生成第一用户可感知刺激的同时监测用户的呼吸阶段52。这可以以上面已经讨论过的方式使用例如心率或脉搏率信号来实现。例如，PPG传感器是获取这种信号的一种简单方式。
通过检测用户的呼吸(respiration)或呼吸(breathing)速率，可以确定56用户的呼吸与第一用户可感知刺激的同步状态，并且通过第二用户可感知刺激反馈92给用户。如前所述，当用户遵循正确的呼吸频率或节奏时，可能会出现其呼吸循环的阶段与引导第一用户可感知刺激的阶段不同步或者甚至完全相反的情况。例如，刺激处于吸气阶段，但用户处于呼气阶段。
有不同选项用于将同步状态反馈给用户，如下所述：它可以用与第一刺激不同的感觉模态生成；它可以以与第一刺激相同的感觉模态生成，例如作为第一刺激的调制。在一些示例中，同步状态的反馈可以是触觉反馈，例如具有固定强度或渐进振动强度。
根据一个示例实现，先前讨论的循环地变化的振动刺激可以用作第二用户可感知刺激(例如，除了引导用户的呼吸节奏的单独的第一用户可感知刺激之外)，并且其中该第二刺激：当用户的呼吸阶段与第一用户可感知刺激的循环阶段同步时连续被生成；并且当用户的呼吸阶段与第一用户可感知刺激的循环阶段不同步时不被生成。例如，第二用户可感知刺激包括振动刺激，并且当用户的呼吸阶段与第一用户可感知刺激的循环阶段同步时，振动的幅度与用户的呼吸阶段同步地被调制。
例如，该实现可以从以下示例情况中理解：
情况1：第一用户可感知刺激处于吸气阶段，并且用户的呼吸处于吸气阶段。在这种情况下，第二用户可感知刺激被生成为连续振动，该连续振动的幅度(即，强度)与用户的呼吸阶段同步地逐渐增加。
情况2：第一用户可感知刺激处于吸气阶段，并且用户的呼吸处于呼气阶段。在这种情况下，第二用户可感知刺激被停止，即没有振动被反馈给用户，或者不同振动模式被用于第二用户可感知刺激，例如，一系列短振动可以被反馈以向用户传送存在阶段失配。
情况3：第一用户可感知刺激处于呼气阶段，并且用户的呼吸处于呼气阶段。在这种情况下，第二用户可感知刺激被生成为连续振动，该连续振动的幅度(即，强度)与用户的呼吸阶段同步地逐渐减小。
情况4：第一用户可感知刺激处于呼气阶段，并且用户的呼吸处于吸气阶段。在这种情况下，第二用户可感知刺激被停止，即没有振动被反馈给用户，或者不同振动模式被用于第二用户可感知刺激，例如，一系列短振动可以被反馈以向用户传送存在阶段失配。
作为更一般的原理，根据该示例性方法，由第二用户可感知刺激提供的反馈和反馈强度允许用户在其呼吸与第一用户可感知刺激(引导其有节奏呼吸)同步的那些时间期间通过正反馈振动来感受他或她的呼吸。
在上述示例实现中，第一用户可感知刺激可以是另一振动刺激，或者可以是不同模态的刺激。对于将振动用作第一用户可感知刺激的情况，可以使用附加振动器来提供同步状态反馈。备选地，第一刺激和第二刺激都可以用单个振动器生成，并且其中第二用户可感知刺激包括对第一用户可感知刺激的循环模式的基线或偏移的调制。换言之，当刺激阶段与用户的呼吸阶段同步时，第一刺激(用于引导呼吸节奏)的基线振动强度可以增加，例如增加20％，并且该基线变化可以提供第二刺激以传送同步状态。
然而，还应当注意，第二刺激的上述实现不限于与振动的第一用户可感知刺激一起使用。例如，第一用户可感知刺激可以是光学或视觉刺激、或声学刺激、或触感刺激，诸如上文简要提及(并且将在下文进一步描述)的膨胀/收缩物品。
例如，在第一用户可感知刺激作为抱枕的膨胀/收缩而生成的情况下，当用户的吸气与枕头的膨胀同步时，连续振动响应可以通过振动器被生成(作为第二用户可感知刺激)。当用户的吸气与枕头的膨胀阶段不同步时，没有振动被反馈给用户，或者不同振动模式被生成以传送失配。
因此，遵循上述特定示例实现的原理，一组特别有利的实施例的组件可以包括以下各项：
一种睡眠辅助设备(例如，腕带、手持设备或拥抱设备)，其具有刺激部件，该刺激部件用于生成有节奏刺激，以引导用户对其呼吸进行节奏调整，例如通过渐进振动来模拟吸气和呼气趋势。
设置在睡眠辅助设备上的传感器(例如，PPG传感器)用于跟踪用户的吸气和呼气。
触觉反馈部件(例如，振动器)用于在用户的呼吸与刺激的节奏同步时提供连续反馈。
上述任何特征或方法步骤都可以与本文档中描述的任何其他方法相结合或集成到其中。作为示例，图11以框图形式概述了根据一个或多个实施例的示例方法的步骤。每个步骤的细节已经在本文档中进行了描述，并且因此读者可以参考上面的相关段落了解更多细节。该方法包括：基于对来自生理传感器的输入传感器信号的处理来监测52用户的呼吸阶段；控制第一用户可感知刺激的生成54，该第一用户可感知刺激被循环地模式化以引导用户将其呼吸的节奏与第一用户可感知刺激的循环阶段和循环频率相匹配；处理生理传感器信号以确定或监测82用户的心率可变性(HRV)，并且根据其设置84第一用户可感知刺激的频率；确定56第一用户可感知刺激的循环阶段与用户呼吸阶段之间的同步状态；以及控制指示第一用户可感知刺激的循环阶段与用户呼吸阶段之间的同步状态的第二用户可感知刺激的生成92。
可选地，相反，步骤82和步骤84可以在第一用户可感知刺激的生成54开始之前执行，使得刺激以基于HRV而确定的循环频率开始。
作为另一示例，图12以框图形式概述了根据一个或多个实施例的另一示例方法的步骤。每个步骤的细节已经在本文档中进行了描述，并且因此读者可以参考上面的相关段落了解更多细节。该方法包括：基于对来自生理传感器的输入传感器信号的处理来监测52用户的呼吸阶段；控制第一用户可感知刺激的生成54，该第一用户可感知刺激被循环地模式化以引导用户将其呼吸的节奏与第一用户可感知刺激的循环阶段和循环频率相匹配；确定56第一用户可感知刺激的循环阶段与用户呼吸阶段之间的同步状态。基于所确定的同步状态，该方法包括执行两个响应动作：对第一用户可感知刺激的循环阶段执行一个或多个调节56，以便将其与用户的当前呼吸阶段对准；以及控制指示第一用户可感知刺激的循环阶段与用户呼吸阶段之间的同步状态的第二用户可感知刺激的生成92。
作为另一示例，图13以框图形式概述了根据一个或多个实施例的另一示例方法的步骤。这只是图11和图12的方法的组合。每个步骤的细节已经在本文档中进行了描述，并且因此读者可以参考上面的相关段落了解更多细节。该方法包括：基于对来自生理传感器的输入传感器信号的处理来监测52用户的呼吸阶段；控制第一用户可感知刺激的生成54，该第一用户可感知刺激被循环地模式化以引导用户将其呼吸的节奏与第一用户可感知刺激的循环阶段和循环频率相匹配；处理生理传感器信号以确定或监测82用户的心率可变性(HRV)，并且根据其设置84第一用户可感知刺激的频率；确定56第一用户可感知刺激的循环阶段与用户呼吸阶段之间的同步状态。基于所确定的同步状态，该方法包括执行两个响应动作：对第一用户可感知刺激的循环阶段执行一个或多个调节56，以便将其与用户的当前呼吸阶段对准；以及控制指示第一用户可感知刺激的循环阶段与用户呼吸阶段之间的同步状态的第二用户可感知刺激的生成92。
注意，在任何上述方法中，确定第一用户可感知刺激的循环频率的步骤可以在第一用户可感知刺激被首次生成之前或者在第一用户可感知刺激被首次生成之后执行。因此，每个图中所示的步骤的特定顺序不是必不可少的，并且步骤的顺序可能会有所不同。例如，该方法可以包括：在开始第一用户可感知刺激之前，最初监测生理传感器信号；确定用户的HRV；监测用户的呼吸阶段；使用上面已经描述的方法，基于HRV来确定用于刺激的循环频率；以及以所确定的循环频率并且优选地也在与用户在起始点处的呼吸阶段相匹配的开始阶段开始第一用户可感知刺激。
现在将简要描述与用于生成第一用户可感知刺激的部件相关的并且与本发明的任何实施例兼容的另外的可选细节、以及与睡眠辅助装置的结构相关的选项。此外，下面讨论的有利布置表示其自身的发明，因为它提供了可以独立于已经讨论的其他特征而实现的有利技术效果。
根据一个或多个实施例，提出了使用可以由用户握持并且表达由致动机构引起的循环运动的物品来生成先前讨论的第一用户可感知刺激(用于引导用户的有节奏呼吸)，上述循环运动提供第一刺激。在一些实施例中，提出了物品的至少一部分经历循环膨胀和收缩作为第一用户可感知刺激。
图14示出了垫子或枕头形式的示例物品112。垫子或枕头可以用于由用户握持抵靠身体。这可以称为抱枕。例如，它的轮廓或形状可以与身体的形状一致，以便舒适地紧贴身体。设备的膨胀和收缩将被用户感觉到，并且引导用户跟随其呼吸的运动节奏。
例如，致动机构可以是气动致动机构，并且其中第一用户可感知刺激包括集成在上述物品112内部的囊状物的循环充气和放气。例如，可以提供抱枕，该抱枕被设计成充气以提示用户吸气以及放气以提示用户呼气。
根据一个或多个实施例，可以提供一种系统，该系统包括根据已经讨论的任何实施例(例如，根据图1或图8的实施例)的处理设备，并且还包括如上所述的用于提供第一刺激发生器的物品。
根据一个或多个实施例，可以提供一种睡眠辅助装置，该睡眠辅助装置包括：可操作以生成具有一个或多个感觉模态的一个或多个用户可感知刺激的一个或多个刺激发生器；生理传感器；以及根据本文档中描述的任何实施例的处理装置。
现在将通过说明的方式描述根据一组特定实施例的睡眠辅助装置的优选实现。应当理解，并非这组特定实施例的所有特征都是本发明概念所必需的，并且描述这些特征是为了帮助理解和提供示例来说明本发明概念。
在这组实施例中，提出了提供一种睡眠辅助装置，该睡眠辅助装置包括用于在睡眠诱导期间与用户进行身体接触的物品，并且其中生理传感器集成在物品中。例如，物品可以是枕头或垫子，例如上面已经提到的抱枕。然而，更一般地，物品可以是用户可以握持的任何物品。物品可以优选地具有织物表面和/或至少在其表面处被缓冲。该物品优选地适合于由用户用一只或多只手抵靠其身体握持，即由用户抓握或拥抱，从而使其手与设备连续接触。
关于生理传感器，提出了优选地使用PPG传感器，该PPG传感器被布置成具有在物品的表面处可访问以进行物理接触的敏感区域。这允许在用户握持物品时连续监测用户的心率，同时膨胀和收缩(或其他刺激)为用户对其呼吸进行节奏调整提供引导。
心率可以用于跟踪用户的呼吸阶段。此外，如上所述，在一些实施例中，心率可以用于确定HRV生物反馈谐振频率(是指刺激用户表现出最高HRV的有节奏呼吸的频率)。谐振频率可以可选地被用作睡眠诱导的目标引导呼吸频率。
如上所述，在一些实施例中，通过使用PPG信号来跟踪呼吸阶段，可以自动调节提供呼吸引导的第一用户可感知刺激的阶段，以与用户的吸气/呼气阶段对准。这有助于用户与呼吸引导的节奏同步地呼吸。
可选地，第一用户可感知刺激的开始和停止可以根据用户的睡眠/觉醒状态被自动触发。
图15、图16和图17示意性地示出了根据特定一个或多个实施例的有利特征。
如图15所示，提出了为物品112提供集成的生理参数传感器122，该传感器被布置有在物品表面处可访问以进行物理接触的敏感区域。例如，提出了将脉搏传感器安装在物品的表面上。
此外，如图16所示，在一些实施例中，提出了提供在传感器122的敏感区域之上延伸的口袋或覆盖元件132，这允许用户将其放在他或她的手124中。例如，口袋或盖元件132附接到物品的表面，并且其中传感器122的敏感区域经由口袋或覆盖元件的开口可访问以进行物理接触。
如图16和图17所示，在一些实施例中，该装置还包括用于引导用户将手指物理放置在传感器122的敏感区域之上的手指放置引导件142。这有助于固定用户的手指相对于传感器122的位置，以获取稳定的脉搏信号检测。在所示的示例中，该手指放置引导件142包括在脉搏传感器之上延伸的带或环状带，并且用户可以通过该带或环状带插入其手指以将手指保持在适当位置。更一般地，可以提供手指放置引导件，其能够提供物理或触感引导，以在没有用户视觉观察的情况下引导手指的放置。手指放置引导件优选地被适配为将手指可释放地保持在适当位置。
在一些实施例中，集成在物品112的内部空间内的可以是可充气气囊(例如，空气可充气气囊或袋)、以及用于改变气囊的充气水平的泵、以及用于控制泵的控制器。这提供了一种气动致动机构，该气动致动机构用于通过囊状物的充气和放气来控制物品的膨胀和收缩。因此，动作可以提供先前讨论的第一用户可感知刺激。
抱枕是用户友好单元的一个示例，其可以用作先前讨论的物品112。然而，上述实现不限于使用抱枕。例如，可以使用诸如手持设备等其他设备。此外，膨胀/收缩作为第一用户可感知刺激不是必不可少的。相反，也可以使用其他刺激手段，例如光和/或声音等。
通过简要概述的方式，根据本发明人认为特别有利的一个特定实现的特征可以包括以下特征中的一个或多个：
-睡眠诱导装置(例如，枕头或垫子)，具有用于生成有节奏的第一用户可感知刺激的刺激部件，例如气囊或机械充气和放气部件。
-一个PPG传感器，安装在枕头或垫子的表面上，以通过指尖感测血液脉搏。
-一个指带或小袋，用于覆盖抱枕上的PPG传感器，以引导手指在传感器上的稳定定位。
-微控制器或处理设备，用于随时间计算并且优选地监测用户的HRV，并且根据血液脉搏信号生成用户的实时呼吸曲线，以用于跟踪用户的呼吸阶段。
-相同或不同的微控制器或处理设备，用于控制有节奏刺激的生成，优选地例如通过将刺激的节奏设置为刺激最高HRV的频率(以上称为HRV谐振频率)。
图18示出了本发明的另一实施例。在本实施例中，提供了一种用于控制睡眠辅助装置12的方法。睡眠辅助装置12包括可操作以生成具有一个或多个感觉模态的用户可感知刺激的一个或多个刺激发生器42。睡眠辅助装置还包括用于生成传感器数据的生理传感器44。该方法包括步骤1301-1304。步骤1301包括从生理传感器44接收传感器数据。步骤1302包括根据传感器数据来确定用户的呼吸阶段。步骤1303包括向一个或多个刺激发生器44提供第一控制信号以生成第一用户可感知刺激，以引导用户将用户的呼吸节奏与第一用户可感知刺激的循环频率相匹配。第一控制信号被提供以生成具有循环频率和循环阶段的第一用户可感知刺激。步骤1304包括确定第一用户可感知刺激的循环阶段与用户的呼吸阶段之间的同步状态。步骤1305包括向一个或多个刺激发生器42提供第二控制信号以基于同步状态生成第二用户可感知刺激。例如，该方法由处理设备执行。
可选地，第二用户可感知刺激包括振动刺激。可选地，如步骤1305所示，第二控制信号被提供以基于同步状态来调制振动刺激的幅度。
可选地，第一用户可感知刺激包括振动刺激。该方法包括根据传感器数据来确定吸气循环和呼气循环，以及提供第一控制信号以在呼吸阶段的吸气循环期间增加振动刺激并且在呼吸阶段的呼气循环期间减少振动刺激。
可选地，第一控制信号和第二控制信号被同时提供给一个或多个刺激发生器。
可选地，该方法包括基于传感器数据来确定用户的心率可变性(HRV)，以及基于心率可变性来设置第一用户可感知刺激的循环频率。
可选地，该方法包括实现用于设置第一用户可感知刺激的循环频率的校准过程，校准过程包括一系列时期，并且其中：
第一用户可感知刺激的循环频率在每个相应时期中被设置为不同的相应值；
在每个时期期间，传感器数据被处理以确定用户的HRV；
第一用户可感知刺激的循环频率在校准过程期间被设置为等于与最高测量HRV一致的循环频率。
可选地，该方法包括对第一用户可感知刺激的循环阶段执行一个或多个调节，以便与用户的当前呼吸阶段对准。
可选地，该方法包括当呼吸阶段与第一用户可感知刺激的循环阶段同步时，提供第二控制信号以连续地生成第二用户可感知刺激，并且当呼吸阶段与第一用户可感知刺激的循环阶段不同步时，不生成第二用户可感知刺激。
在一个实施例中，一种睡眠辅助装置包括一个或多个刺激发生器42、生理传感器44和处理设备32，刺激发生器42可操作以生成具有一个或多个感觉模态的一个或多个用户可感知刺激，生理传感器44用于生成传感器数据，处理设备32被配置为执行根据图18中的实施例的方法。
可选地，生理传感器是PPG传感器。
可选地，第一用户可感知刺激是触感或触觉刺激，并且包括由致动机构引起的循环运动。
可选地，循环运动包括被适配为在使用期间与用户接触的物品的至少一部分的循环膨胀和收缩，并且可选地，其中致动机构是气动致动机构，并且其中第一用户可感知刺激包括集成在上述物品内部的囊状物的循环充气和放气。
可选地，睡眠辅助装置包括用于在睡眠诱导期间与用户进行身体接触的物品112；并且其中生理传感器44被集成在物品122中。
可选地，物品122具有织物表面和/或物品至少在其表面处被缓冲；和/或物品用于由用户用一只或多只手抵靠其身体握持；和/或物品122是枕头或垫子。
可选地，生理传感器44被布置为具有在物品122的表面处可访问以进行物理接触的敏感区域，并且其中生理传感器的上述敏感区域被在敏感区域之上延伸的口袋或覆盖元件132覆盖，口袋或覆盖元件132附接到物品122的表面，并且其中敏感区域经由口袋或覆盖元件132的开口可访问以进行物理接触。可选地，该装置还包括用于引导用户将手指物理放置在敏感区域之上的手指放置引导件142。
在一个实施例中，本发明是一种包括指令的计算机程序产品，该指令当在处理设备32上运行时引起处理设备32执行根据图18的实施例的方法。
上面关于任何其他实施例描述的任何特征也可以与本组实施例相结合。例如，可以提供处理设备作为睡眠辅助装置的一部分，该处理设备符合上述任何实施例。物品122可以与上面已经描述的任何处理设备相结合。
如前所述，本发明可以以软件形式体现。因此，本发明的另一方面是一种包括代码装置的计算机程序产品，该代码装置被配置为当在处理器上运行时引起处理器执行根据本文档中描述的本发明的示例或实施例、或者根据本专利申请的任何权利要求的方法。
上述本发明的实施例采用一种处理设备。该处理设备通常可以包括单个处理器或多个处理器。它可以位于单个容纳设备、结构或单元中，也可以分布在多个不同设备、结构和单元之间。因此，对被适配或配置为执行特定步骤或任务的处理设备的引用可以对应于该步骤或任务由多个处理组件中的任何一个或多个单独或组合执行。本领域技术人员将理解如何能够实现这样的分布式处理布置。处理设备可以包括用于接收数据并且将数据输出到另外的组件的通信模块或输入/输出。
处理设备的一个或多个处理器可以用软件和/或硬件以多种方式实现，以执行所需要的各种功能。处理器通常采用一个或多个微处理器，该微处理器可以使用软件(例如，微码)进行编程以执行所需要的功能。处理器可以被实现为执行一些功能的专用硬件和执行其他功能的一个或多个编程微处理器和相关电路系统的组合。
可以在本公开的各种实施例中使用的电路系统的示例包括但不限于常规微处理器、专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)。
在各种实现中，处理器可以与一个或多个存储介质相关联，诸如易失性和非易失性计算机存储器，诸如RAM、PROM、EPROM和EEPROM。存储介质可以用一个或多个程序编码，该程序当在一个或多个处理器和/或控制器上执行时执行所需要的功能。各种存储介质可以固定在处理器或控制器内，或者可以是可运输的，使得存储在其上的一个或多个程序可以被加载到处理器中。
通过对附图、本公开和所附权利要求的研究，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现对所公开的实施例的变化。在权利要求书中，“包括”一词不排除其他元素或步骤，不定冠词“a”或“an”不排除复数。
单个处理器或其他单元可以实现权利要求中所述的若干项目的功能。
仅在相互不同的从属权利要求中列举某些措施这一事实并不表明这些措施的组合不能用于有利的目的。
计算机程序可以存储/分发在合适的介质上，诸如与其他硬件一起提供或作为其他硬件的一部分提供的光学存储介质或固态介质，但也可以以其他形式分发，诸如经由互联网或者其他有线或无线电信系统。
如果在权利要求或说明书中使用术语“被适配为”，则应当注意，术语“被适配为”旨在等同于术语“被配置为”。
权利要求中的任何附图标记都不应当被解释为限制范围。

Claims (15)

1.一种用于控制睡眠辅助装置的方法，
所述睡眠辅助装置(12)包括能够操作以生成具有一个或多个感觉模态的用户可感知刺激的一个或多个刺激发生器(42)，并且所述睡眠辅助装置还包括用于生成传感器数据的生理传感器(44)；
其中所述方法包括：
从所述生理传感器(44)接收所述传感器数据；
基于所述传感器数据来确定所述用户的呼吸阶段；
向所述一个或多个刺激发生器(42)提供第一控制信号以生成第一用户可感知刺激，以引导用户(46)将所述用户(46)的呼吸节奏与所述第一用户可感知刺激的循环频率相匹配，其中所述第一控制信号被提供以生成具有所述循环频率和循环阶段的所述第一用户可感知刺激；
确定所述第一用户可感知刺激的所述循环阶段与所述用户的所述呼吸阶段之间的同步状态；
向所述一个或多个刺激发生器(42)提供第二控制信号以基于所述同步状态生成第二用户可感知刺激。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二用户可感知刺激包括振动刺激。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第二控制信号被提供以基于所述同步状态来调制所述振动刺激的幅度。
4.根据权利要求2至3中任一项所述的方法，其中所述第一用户可感知刺激包括振动刺激，
其中所述方法包括：
根据所述传感器数据来确定吸气循环和呼气循环，以及
提供所述第一控制信号，以在所述呼吸阶段的吸气循环期间增加所述振动刺激并且在所述呼吸阶段的呼气循环期间减少所述振动刺激。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述第一控制信号和所述第二控制信号被同时提供给所述一个或多个刺激发生器(42)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，包括基于所述传感器数据来确定所述用户的心率可变性(HRV)，以及基于所述心率可变性来设置所述第一用户可感知刺激的所述循环频率。
7.根据权利要求6所述的方法，包括实现用于设置所述第一用户可感知刺激的所述循环频率的校准过程，所述校准过程包括一系列时期，并且其中：
所述第一用户可感知刺激的所述循环频率在每个相应时期中被设置为不同的相应值；
在每个时期期间，传感器数据被处理以确定所述用户的HRV；
所述第一用户可感知刺激的所述循环频率在所述校准过程期间被设置为等于与最高测量HRV一致的所述循环频率。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括对所述第一用户可感知刺激的所述循环阶段执行一个或多个调节，以便与所述用户的当前呼吸阶段对准。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括提供所述第二控制信号，以当所述呼吸阶段与所述第一用户可感知刺激的所述循环阶段同步时，连续地生成第二用户可感知刺激，并且当所述呼吸阶段与所述第一用户可感知刺激的所述循环阶段不同步时，不生成所述第二用户可感知刺激。
10.一种睡眠辅助装置，包括：
一个或多个刺激发生器(42)，能够操作以生成具有一个或多个感觉模态的一个或多个用户可感知刺激；
生理传感器(44)，用于生成传感器数据；以及
处理设备，被配置为执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法。
11.根据权利要求10所述的睡眠辅助装置，其中所述生理传感器(44)是PPG传感器。
12.根据权利要求10或11所述的睡眠辅助装置，其中所述第一用户可感知刺激是触感或触觉刺激，并且包括由致动机构引起的循环运动。
13.根据权利要求12所述的睡眠辅助装置，其中所述循环运动包括被适配为在使用期间与用户接触的物品的至少一部分的循环膨胀和收缩。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的睡眠辅助装置，包括用于在睡眠诱导期间与用户进行身体接触的物品；并且
其中所述生理传感器集成在所述物品中。
15.一种计算机程序产品，包括指令，所述指令当在处理设备(32)上运行时引起所述处理设备(32)执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法。
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