CN119451720A - 睡眠辅助装置及其控制 - Google Patents

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Abstract

一种用于引导用户进行定速呼吸用于诱导睡眠的改进的手段。处理设备控制循环地模式化的用户可感知刺激的生成，以引导用户调整他们的呼吸节奏。在一些实施例中，包括用于将循环地模式化的第一用户可感知刺激的相位与用户的呼吸循环的相位对准的手段。在一些实施例中，包括用于将循环地模式化的第一用户可感知刺激的初始(即开始)相位与开始时用户的呼吸循环的相位对准的手段。在一些实施例中，包括用于检测引导刺激的相位与用户的呼吸循环的相位之间的异步的手段，并且基于检测到的异步来执行响应。响应可以是经由第二用户可感知刺激或输出向用户传达同步状态。响应可以是采取措施纠正任何异步。

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的领域，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群报告有失眠症状。这是一个重大的公共健康问题，并且可能会导致注意力、记忆力和表现下降，以及身体疾病。当前的药物治疗可能是昂贵的、不健康的和导致依赖的。下面引用的最新研究已表明，个体在试图入睡时练习的慢节奏呼吸有助于改善睡眠始发和睡眠质量。这导致了旨在激励个体遵循特定(缓慢)呼吸节律的产品的开发。这个概念通常被称为定速呼吸。有各种解决方案帮助个体定速呼吸，诸如定速呼吸应用程序、定速呼吸视频和其他手段。
这一新的发展领域为进一步改进和优化以及为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.2015年3月；54(3):388-96。
参考：Sylvain Laborde,Influence of a 30-Day Slow-Paced BreathingIntervention Compared to Social Media Use on Subje ctive Sleep Quality andCardiac Vagal Activity,J Clin Med.2019年2月；8(2):193。
发明内容
本公开概述了本发明人在定速呼吸领域设想的许多发展，这些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。
在当前的解决方案中，通常会生成一种感觉刺激，这种感觉刺激以一定的频率有节奏地模式化，并且其中指示用户调整他们呼吸的节奏以跟上刺激的节奏。本发明人发现的一个缺点是引导刺激的相位可能与用户的呼吸相位不匹配。当设备通电时，相位通常是固定的，并且与用户的吸气相位不对准。因此，用户需要突然调整他们的吸气和呼气相位，以与周期性刺激的相位同步，例如通过缩短呼吸来开始新的呼吸、或者屏住呼吸的时间比其他情况下舒适的时间更长。这使得用户感到不适和情绪不安，并且确实会引发不自主的焦虑生理反应，这与为睡眠而放松的预期目标相反。此外，在一些情况下，用户可能会以相反的相位跟随感觉刺激。这对于吸气相位长度与呼气相位长度为1:1的刺激循环不会造成问题，但当吸气相位长度与呼气相位比不是1:1时，例如1:2，会降低定速呼吸的性能。
本发明人发现的现有技术的另一个不足之处是，已知的解决方案对于引导刺激采用标准化的频率或频率模式。然而，与睡眠始发最相关联的呼吸节奏实际上因人而异，并且甚至对于单个个体来说，也会随着时间的推移而变化。它与用户的某些生理参数相关联。因此，固定频率的定速呼吸指导不是最佳的。
现有技术的另一个不足之处是，当前用于传达呼吸引导的特定感觉模态在某种程度上不适合诱导放松和睡眠的总体目标。例如，它们通常依赖于周期性声学刺激。然而，这些事实上可能会引起不快和紧张，并且如果在整个睡眠过程中保持，可能会导致睡眠紊乱。因此，更好的传达目标呼吸模式的方式将是有价值的。
下文概述了本发明人设想的构思的汇总，这些构思旨在解决现有技术中上文发现的不足之处中的一个或多个。
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一个或多个刺激发生器，该一个或多个刺激发生器可操作以生成具有一种或多种感觉模态的一个或多个用户可感知刺激，并且该睡眠辅助装置进一步包括生理传感器。处理设备可以单独提供，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，在本发明的第二方面中是包括处理设备的睡眠辅助装置。此外，在本发明的第三方面中，提供了一种系统，该系统包括组合但分开的睡眠辅助装置和处理设备，例如其中处理设备体现在诸如智能电话的移动计算设备中。这些选择也适用于本发明的所有其他方面。
处理设备适于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相位。
处理设备进一步适于控制第一用户可感知刺激的生成(由一个或多个刺激发生器生成)，该第一用户可感知刺激被循环地模式化，用于引导用户将他们的呼吸节奏与第一用户可感知刺激的循环相位和循环频率相匹配。循环性模式化意味着例如相关刺激的强度的循环性模式化。
在一些实施例中，处理设备进一步适于基于用户呼吸相位来配置第一用户可感知刺激的循环相位。处理设备例如可以适于基于用户呼吸相位来配置第一用户可感知刺激的初始循环相位或开始循环相位。例如，处理设备可以适于设置第一用户可感知刺激的初始循环相位或开始循环相位，以匹配用户呼吸循环的循环相位。例如，处理设备可以适于执行启动例程，其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相位。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相位与用户的呼吸相位相匹配。
另外或替代地，在一些实施例中，处理设备进一步适于确定第一用户可感知刺激的循环相位与用户呼吸相位之间的同步状态。同步状态意味着例如第一用户可感知刺激的循环相位与用户呼吸相位之间的相位对准的程度的指示。
在一些实施例中，处理设备进一步适于根据同步状态来执行响应动作。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相位与用户呼吸相位之间的同步。
通过确定定速呼吸引导刺激的相位与用户呼吸的当前相位之间的同步程度，可以采取措施帮助减少其间的任何失准。因此，这有助于缓解上文提及的问题，其中用户由于他们当前呼吸相位与刺激相位之间的不匹配而感到焦虑和紧张。
应当注意，刺激频率与刺激相位之间存在区别。用户的呼吸频率事实上可以与引导刺激频率完美匹配，但他们的呼吸与刺激的相位不符。这会触发紧张反应，这种紧张反应不利于睡眠所需的放松状态。因此，提供一种能够有助于改善相位差异的解决方案是有价值的，即使完全独立于对第一用户可感知刺激的根本频率或周期的任何控制或调整(但是下文进一步提出了解决频率的解决方案，并且该解决方案可以与相位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)循环是同义的。因此，对呼吸(respiration)相位或频率的引用和对呼吸(breathing)相位或频率的引用可以被视为对同一事物的引用。
还应当注意，在本公开的上下文中，针对第一用户可感知刺激应用的术语循环频率和循环周期意指由第一用户可感知刺激所体现的循环性模式的每个循环的重复频率。这可能是平滑的正弦模式，或者可能是不同形状的模式，例如歪斜用以引导比吸气更长的呼气。例如，循环地模式化的第一用户可感知刺激的每个循环可能包括吸气相位部分和呼气相位部分，并且吸气相位部分和呼气相位部分的持续时间可能彼此不同。换句话说，吸气相位部分与呼气相位部分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，刺激都会表现出重复的“单元”或“循环”的模式，并且频率意指该单元或循环的重复频率，并且周期意指该单元或循环的模式的一个实例所持续的持续时间。
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。另外或替代地，响应动作可以用于直接地调整刺激，以便改善同步状态。
在一些实施例中，处理设备适于执行第一用户可感知刺激的循环相位的一个或多个调整，以便将其与用户的当前呼吸相位对准。换句话说，上述响应动作包括对第一用户可感知刺激的循环相位执行所述一个或多个调整。
换句话说，在这组实施例中，处理设备纠正刺激相位与用户呼吸相位之间的相位失准。因此，刺激与吸气相位或呼气相位同步地开始。相位自动地与用户的呼吸相位同步。
如上文所提及的，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，第一用户可感知刺激的循环相位的一个或多个调整独立于刺激的循环频率的控制而执行。换句话说，第一用户可感知刺激的循环相位的调整是在不改变第一用户可感知刺激的频率的情况下(在不改变上述频率的控制的情况下)完成的。换句话说，在所述调整之间，根据(可能独立可调的)循环频率参数独立地控制循环频率。
在一些实施例中，例如在反复的基础上，可以单独调整循环相位，以便在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，对相位进行调整，以使其与用户的相位相匹配，但保持用户可感知刺激的根本频率。换句话说，提出单次地或间歇性地扭曲用户可感知刺激循环，以纠正或补偿其与用户的呼吸节奏之间出现的相位差异，但要保持信号的根本模式化。因此，可以在间歇时间点对刺激的相位或循环周期进行离散调整或补偿，但在这些调整之间，允许刺激循环按照其原始频率继续进行。调整可以包括刺激循环的相位转换，即跳到循环的不同部分。调整可以包括暂时地加快或减慢刺激节奏，以“赶上”用户呼吸节奏，然后再恢复到原始频率。调整可以包括缩短当前循环、或延长当前循环以实现相位对准。本领域技术人员将认识到，有多种特定手段来实现该效果。
在一些实施例中，上述一个或多个调整是在反复的时间点/重复的时间点被执行的。
在一些实施例中，执行一个或多个调整包括在每个所述重复时间点：检测第一用户可感知刺激的循环相位与用户的呼吸相位之间的任何差异；以及调整第一用户可感知刺激的循环相位，使得其与用户的呼吸相位相匹配。
在所述重复时间点之间的时段期间，可以以固定或独立控制的循环频率生成第一用户可感知刺激。
在一些实施例中，处理设备适于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，处理设备进一步适于处理生理传感器信号以确定用户的心率变异性(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，处理设备进一步适于实现用于设置第一用户可感知刺激的循环频率的校准程序，该校准过程包括一系列时期，并且其中：
在每个相应的时期中，将第一用户可感知刺激的循环频率设置为不同的相应值；
在每个时期期间，处理生理传感器信号以确定用户的HRV；以及
将第一用户可感知刺激的循环频率设置为等于在校准程序期间与最高测量HRV一致的循环频率。
在技术领域内，刺激最高测量HRV幅度的这种频率有时被称为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，在该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的值。
已知峰值HRV与诱导放松和睡眠的最佳状态相关联。因此，提出测量刺激设备的特定用户的峰值HRV的呼吸节奏，并且然后设置第一用户可感知刺激的循环频率以匹配该节奏。这可以通过直接地测量用户的生理参数来实现，从该生理参数可得出心率，并且然后使用心率信号在其中刺激频率变化的一系列时期内得出HRV。
在一些实施例中，生理传感器可以是PPG传感器。
为了解决上文概述的问题，即本领域当前使用的刺激对于用户来说引起不快或紧张，本发明人设想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觉或触感刺激。
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性运动。先前没有考虑过移动刺激，而移动刺激是非常有利的。移动不会像声音刺激或视觉刺激那样唤起感官，或者甚至不会像振动刺激那样唤起感官。它是一种更温和的刺激，并且与呼吸本身的动作自然一致，呼吸本身体现了一种运动模式。
例如，在一些实施例中，循环性运动包括适于在使用期间与用户接触的制品的至少一部分的循环性膨胀和收缩。
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所述制品内部的气囊的循环性充气和放气。
如下面将更详细地讨论的，在一些实施例中，制品可以是枕头或垫子，用户可以将该枕头或垫子紧贴他们的身体，该枕头或垫子循环地膨胀和收缩以提供循环性模式。
在本发明的第四方面中，可以存在一种睡眠辅助装置，该睡眠辅助装置包括：一个或多个刺激发生器，可操作以生成具有一种或多种感觉模态的一个或多个用户可感知刺激；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物理接触的制品，并且其中生理传感器被集成在制品中，并且其中第一用户可感知刺激包括制品的至少一部分的循环性运动，例如制品的至少一部分的循环性膨胀和收缩，并且制品包括用于实现所述循环性运动的致动手段。
回到刺激的相位与呼吸相位之间的同步问题，下面提出了另一种解决方案。
在一些实施例中，处理设备适于控制第二用户可感知刺激的生成，该第二用户可感知刺激指示第一用户可感知刺激的循环相位与用户呼吸相位之间的同步状态。换句话说，上述响应动作可以包括对第二用户可感知刺激的所述控制。通过向用户传达同步状态的指示，这有助于用户使他们的呼吸更平稳地与第一刺激相位同步。
这为用户提供了反馈，如果用户与某一水平不同步，允许用户调整他们的呼吸。
在一些实施例中，第二用户可感知刺激包括刺激：当用户的呼吸相位与第一用户可感知刺激的循环相位同步时，连续生成该刺激；并且当用户的呼吸相位与第一用户可感知刺激的循环相位不同步时，不生成该刺激。这给出了正向强化反馈，以引导用户保持他们的呼吸相位与第一用户可感知刺激的相位同步。
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，当用户的呼吸相位与第一用户可感知刺激的循环相位同步时，与用户的呼吸相位同步地调制振动的幅度。换句话说，当用户与引导(第一)刺激正确地同步时，他们以循环性第二用户可感知刺激的形式得到正向强化，该循环性第二用户可感知刺激会跟随他们的呼吸节奏。
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节。
换句话说，这组实施例中的提议是使用应用于第一刺激(即用于引导呼吸节奏的刺激)的(另外的)调节来向用户给出同步状态反馈。提出调节第一用户可感知刺激的基线强度。
在第五方面中，本发明是一种睡眠辅助装置，该睡眠辅助装置包括：一个或多个刺激发生器，可操作以生成具有一种或多种感觉模态的一个或多个用户可感知刺激；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布置。
在一些实施例中，睡眠辅助装置进一步包括用于在睡眠诱导期间与用户进行物理接触的制品；并且其中生理传感器被集成在制品中。
在一些实施例中，制品具有织物表面和/或制品至少在其表面处加衬垫。
在一些实施例中，制品是枕头或垫子。
在一些实施例中，该制品用于由用户用一只或多只手紧贴他们的身体，例如用于由用户抓握或拥抱，从而使他们的手与设备持续接触。
在一些实施例中，生理传感器被布置为具有在制品表面处可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，生理传感器的所述敏感区域被在敏感区域至上延伸的袋部或覆盖元件覆盖，该袋部或覆盖元件附接到制品的表面，并且其中敏感区域经由袋部或覆盖元件的开口可进行物理接触。例如，这可以是纺织覆盖元件或织物覆盖元件。
在一些实施例中，该装置进一步包括手指放置引导件，用于引导用户将他们的手指物理放置在敏感区域之上。
在一些实施例中，手指放置引导件提供物理引导或触觉引导，用于在用户没有视觉观察的情况下引导手指的放置。
在一些实施例中，手指放置引导件适于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他们的手指用于将手指保持在适当位置。
上文概述的方法的各种实施例中的任一个也可以以方法的形式体现。
因此，第六方面，本发明提供了一种睡眠诱导方法，该睡眠诱导方法包括：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breathing)相位；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地模式化，用于引导用户将他们的呼吸节奏与用户可感知刺激的循环相位相匹配。在一些实施例中，该方法进一步包括基于用户呼吸相位来配置第一用户可感知刺激的循环相位。在一些实施例中，该方法进一步包括基于用户呼吸相位来配置第一用户可感知刺激的初始循环相位或开始循环相位。另外或替代地，在一些实施例中，该方法进一步包括确定第一用户可感知刺激的循环相位与用户呼吸相位之间的同步状态。在一些实施例中，该方法进一步包括根据同步状态来执行响应动作。
上文关于处理设备已经概述的可选特征中的任一个也可以被体现为该方法的特征。
在一些实施例中，该方法包括执行第一用户可感知刺激的循环相位的一个或多个调整，以便将其与用户的当前呼吸相位对准。换句话说，上述响应动作包括执行所述一个或多个调整。
在一些实施例中，该方法进一步包括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，该方法进一步包括处理生理传感器信号以确定用户的心率变异性(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程序，该校准程序包括一系列时期，并且其中：
在每个相应的时期中，将第一用户可感知刺激的循环频率设置为不同的相应值；
在每个时期期间，处理生理传感器信号以确定用户的HRV；
将第一用户可感知刺激的循环频率设置为等于在校准程序期间与最高测量HRV一致的循环频率。
在一些实施例中，该方法包括控制第二用户可感知刺激的生成，该第二用户可感知刺激指示第一用户可感知刺激的循环相位与用户呼吸相位之间的同步状态。换句话说，上述响应动作可以包括对第二用户可感知刺激的所述控制。通过向用户传达同步状态的指示，这有助于用户使他们的呼吸更平稳地与第一刺激相位同步。
在第七方面中，本发明是一种用于控制睡眠辅助装置的方法，该睡眠辅助装置包括一个或多个刺激发生器，该一个或多个刺激发生器可操作以生成具有一种或多种感觉模态的用户可感知刺激，以引导用户将用户的呼吸的节奏与用户可感知刺激的循环频率相匹配，并且该睡眠辅助装置进一步包括至少一个生理传感器，该至少一个生理传感器可操作以生成传感器数据。该方法包括：
从至少一个生理传感器接收传感器数据；
基于传感器数据，确定用户的呼吸相位；
基于传感器数据，确定用户的心率变异性(HRV)；
向一个或多个刺激发生器提供控制信号，以生成多个用户可感知刺激，多个用户可感知刺激中的每一个具有不同的循环频率；
确定针对不同的循环频率中的每一个循环频率的心率变异性；
基于呼吸相位和所确定的心率变异性，向一个或多个刺激发生器提供另外的控制信号，以生成第一用户可感知刺激。
在一个实施例中，该方法包括确定不同的循环频率中的与最高心率变异性对应的循环频率，并且在确定与最高心率变异性对应的循环频率之后，基于与最高心率变异性对应的循环频率，提供另外的控制信号。
在一个实施例中，该方法包括确定第一用户可感知刺激的循环相位与用户的呼吸相位之间的同步状态，以及基于同步状态来执行响应动作，并且其中响应动作包括执行第一用户可感知刺激的循环相位的一个或多个调整，以便与用户的当前呼吸相位对准。
在一个实施例中，其中一个或多个调整是在反复的时间点/重复的时间点被执行的。
在一个实施例中，该方法包括确定第一用户可感知刺激的循环相位与用户的呼吸相位之间的同步状态，以及基于同步状态来执行响应动作，并且其中响应动作包括向刺激发生器中的至少一个提供第二控制信号，以生成第二用户可感知刺激，该第二用户可感知刺激指示第一用户可感知刺激的循环相位与用户的呼吸相位之间的同步状态。
在一个实施例中，第二用户可感知刺激包括刺激：
当用户的呼吸相位与第一用户可感知刺激的循环相位同步时，连续生成该刺激；并且当用户的呼吸相位与第一用户可感知刺激的循环相位不同步时，不生成该刺激。
在一个实施例中，第二用户可感知刺激包括振动刺激。该方法包括，当用户的呼吸相位与第一用户可感知刺激的循环相位同步时，与用户的呼吸相位同步地调制振动的幅度。
在第八方面中，本发明是一种睡眠辅助装置，该睡眠辅助装置包括一个或多个刺激发生器，可操作以生成具有一种或多种感觉模态的用户可感知刺激；至少一个生理传感器；以及适于执行根据第七方面的方法的处理设备。
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物理接触的制品；并且生理传感器被集成在制品中。
在一个实施例中，制品至少在制品的表面处加衬垫。
在一个实施例中，制品是枕头或垫子。
在一个实施例中，至少一个生理传感器被布置为具有在制品表面处可进行物理接触的敏感区域，并且其中所述敏感区域被在敏感区域之上延伸的袋部或覆盖元件覆盖，其中袋部或覆盖元件附接到制品的表面，并且其中敏感区域经由袋部或覆盖元件的开口可进行物理接触。
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觉或触感刺激，并且包括由致动机构引起的循环性运动。
在第九方面中，本发明是一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括指令，当在处理设备上运行时，该指令使得处理设备执行根据第七方面的方法。
参考下文所述的实施例，本发明的这些方面和其他方面将变得显而易见并得到阐明。
附图说明
为了更好地理解本发明，并且为了更清楚地示出本发明如何实施，现在将仅通过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整第一用户可感知刺激的循环相位的示例程序；
图5概述了根据本发明的一个或多个实施例的另外的示例方法的步骤；
图6示出了相对于呼吸相位的心率变异性(HRV)；
图7概述了根据本发明的一个或多个实施例的另外的示例方法的步骤；
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外的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外的示例方法的步骤；
图10示出了根据一个或多个实施例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外的示例方法的步骤；
图12概述了根据本发明的一个或多个实施例的另外的示例方法的步骤；
图13概述了根据本发明的一个或多个实施例的另外的示例方法的步骤；
图14示出了呈用于紧贴身体的制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，包括集成的生理参数传感器；以及
图17示出了图15-图16的装置的用于引导手指放置在示例生理参数传感器上面的特征；
图18概述了根据本发明的一个或多个实施例的另外的示例方法的步骤。
具体实施方式
将参考附图来描述本发明。
应当理解，详细描述和具体示例虽然指示了装置、系统和方法的示例性实施例，但仅旨在用于说明目的，并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，附图仅仅是示意性的，并不是按比例绘制的。还应当理解，在整个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调整呼吸的节奏用于诱导睡眠的改进的手段。处理设备控制循环地模式化的用户可感知刺激的生成，以引导用户调整他们的呼吸节奏。在一些实施例中，包括用于将循环地模式化的第一用户可感知刺激的相位与用户呼吸循环的相位对准的手段。在一些实施例中，包括用于将循环地模式化的第一用户可感知刺激的初始(即开始)相位与开始时用户的呼吸循环的相位对准的手段。在一些实施例中，包括用于检测引导刺激的相位与用户的呼吸循环的相位之间的异步的手段，并且基于检测到的异步来执行响应。响应可以是经由第二用户可感知刺激或输出向用户传达同步状态。响应可以是采取措施纠正任何异步。
如上文已经讨论的，在当前已知的定速呼吸设备中，当用户正在遵循刺激的正确模式化或频率时，可能会出现相位不对准或完全相反的情况。例如，刺激可能处于吸气相位，但用户处于呼气相位。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能不是1:1，例如可能是1:1.2等。当相位相反时，练习性能会彻底地改变，并且可能给用户造成不适。
在现有的解决方案中，当设备通电时刺激的开始相位是固定的，并且与用户的吸气相位不对准。用户必须调整他们的吸气相位或呼气相位，以匹配开始相位。此外，用户必须对他们的呼吸做出调整以保持同相，并且这可能导致用户需要中断他们的呼吸，以频繁地将他们的吸气或呼气与定速器同步。换句话说，用户可能需要根据刺激来调整他们的吸气相位和呼气相位。如前所述，这可能导致扰乱睡眠诱导状态的焦虑或紧张反应，并且因此与睡眠诱导的总体目标相反。
因此，本发明的至少一组实施例旨在解决刺激的相位可能与用户的呼吸相位不匹配的问题。
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适于执行方法的步骤，并且该方法也形成本发明的一方面。现在将概括地叙述处理设备的特征，然后以示例实施例的形式进一步解释。
图1示出了在示例性布置的背景下的处理设备32，在该示例性布置中它形成睡眠辅助装置12的组件。然而，处理设备32可以作为本发明的一方面单独提供。在一些实施例中，它可以作为睡眠辅助装置的组件提供，如图1所示。在一些实施例中，它可以作为包括睡眠辅助装置12和与睡眠辅助装置分开的处理设备32的系统的一部分提供。
处理设备32包括输入/输出34和一个或多个处理器36。
处理设备一般而言用于与睡眠辅助装置12一起使用，该睡眠辅助装置包括一个或多个刺激发生器42，该一个或多个刺激发射器可操作以生成具有一种或多种感觉模态的一个或多个用户可感知刺激，并且该睡眠辅助装置包括用于感测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36适于例如使用一个或多个处理设备36来执行方法。图2中还以框图的形式示出了根据一个或多个实施例的方法的步骤。
处理设备32适于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的呼吸相位。
处理设备32进一步适于控制使用至少第一刺激发生器42生成54第一用户可感知刺激，该第一用户可感知刺激被循环地模式化，用于引导用户将他们的呼吸节奏与第一用户可感知刺激的循环相位和循环频率相匹配。
在一些实施例中，处理设备适于基于用户呼吸相位来配置第一用户可感知刺激的初始循环相位。例如，这确保了刺激以与用户的呼吸相位对准开始。
在一些实施例中，处理设备32适于确定56第一用户可感知刺激的循环相位与用户呼吸相位之间的同步状态。例如，这可以在第一用户可感知刺激已经开始之后的一个或多个点完成，以检查相位同步状态。在一些实施例中，处理设备32进一步适于基于同步状态来执行响应动作。
在一些实施例中，处理设备适于：使用输入生理传感器信号，在一个或多个循环内监测用户的呼吸相位；生成并且开始循环地模式化的用户可感知刺激，其中该用户可感知刺激的开始相位与开始时的用户的呼吸相位同步开始；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相位与呼吸相位之间的同步状态；并且可选地调整第一用户可感知刺激的相位，用于与用户的呼吸相位对准。
上文提及的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。呼吸循环相位可以从脉搏或心率传感器信号中得出。特别地，可以得出作为根据时间而变化的脉搏率的信号，并且可以将脉搏率信号增加的开始与吸气相位的开始对准，并且可以将脉搏率信号减小的开始与呼气相位减小的开始对准。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)对应于吸气相位，并且信号的下降部分对应于呼气相位。因此，借助心率信号或脉搏率信号，可以很容易地检测到吸气相位和呼气相位。还可以通过确定心率信号的峰值的间隔频率来检测呼吸(breathing或respiration)速率。
关于第一用户可感知刺激，所使用的感觉模态有许多不同的选择。在下面将更详细描述的一组实施例中，触觉刺激用于第一用户可感知刺激。借助触觉刺激，用户可以在定速呼吸活动期间闭上眼睛，并且他们的感官受到刺激干扰的程度最低。稍后要讨论的一组实施例提出使用可以紧贴身体的制品，诸如抱枕，该制品会循环地膨胀和收缩以传达引导刺激，并且用户遵循膨胀和收缩的节奏。这是一种优雅的解决方案，因为它模仿了在呼吸期间胸腔的有机运动，并且因此是一种直观易懂的用于引导呼吸的刺激。例如，该制品可以经由泵的控制而经历内部气囊的充气和放气。触觉刺激的另一示例是例如在用户佩戴的腕带中或手持设备中振动电机的使用。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，还有其他方式生成诸如枕头的制品的膨胀和收缩，诸如更紧凑的致动器。
应当注意，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“相位”的引用意指循环中到给定时间点为止所覆盖的部分。换句话说，在给定的时间点，刺激循环或呼吸循环的相位意指当前循环中到该给定时间点为止被覆盖的部分。通常，相位可以用单一变量参数φ以数学方式表示，该单一变量参数的范围从开始值零到定义的最大值φ_最大(φ_max)(即[0,φ_最大])，并且其中对于周期(即持续时间)为T的循环，时间t时的相位φt可以由φt＝(φ_最大/T)*t+φ偏移得出，其中φ偏移是循环性模式的偏移或开始相位。
如上所提及，在一些实施例中，处理设备32进一步适于基于同步状态来执行响应动作。在响应动作方面有不同的选择。一种一般的方法是采取措施调整第一用户可感知刺激的相位，以改善同步状态。另一种一般方法是向用户传达同步状态，以帮助用户改善同步。
图3中以框图形式概述了根据第一种一般方法的示例方法的步骤。除了图2中概述的步骤外，该方法包括执行60第一用户可感知刺激的当前循环相位的一个或多个调整的附加步骤，以便将其与用户的当前呼吸相位对准(或至少改善对准，即将其对准成与用户的当前呼吸相位更接近)。换句话说，执行包括上述一个或多个调整的响应动作。
如上所提及，优选地，处理设备可以适于基于用户呼吸相位来配置第一用户可感知刺激的初始循环相位。例如，这可以在设备启动时执行，或者在开始定速呼吸指导时执行。这确保了刺激以与用户的呼吸相位对准开始。例如，处理设备32可以适于执行启动例程，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，监测针对用户的多个呼吸循环的呼吸相位；开始第一用户可感知刺激的生成；并且其中第一用户可感知刺激在其循环性模式的开始相位处开始，并且其中开始相位被设置为与开始时用户的呼吸循环的当前循环相位相匹配。
在开始之后，可以对第一用户可感知刺激的相位进行一个或多个调整。换句话说，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(breathing或respiration)循环的监测，进行一个或多个另外的调整。一个或多个调整可以在整个操作周期过程中的反复的时间点或重复的时间点执行。在一些实施例中，执行一个或多个调整中的任一个可以包括在执行调整的时间点：检测第一用户可感知刺激的循环相位与用户的呼吸相位之间的任何差异；以及调整第一用户可感知刺激的循环相位，使得其与用户的呼吸相位相匹配(或更好地匹配)。
图4示意性地示出了调整示例第一用户可感知刺激的相位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性模式化。例如，该波形表示作为所生成刺激的随时间而变化的强度，从而引导用户根据循环地模式化的刺激来调节他们的呼吸。图4(a)进一步示出了用户呼吸的随时间而变化的波形74。图4(a)指示初始时间点t0，在该初始时间点，刺激和用户的呼吸循环同相。
图4(b)指示稍后的时间点t1，在该时间点，刺激72和用户的呼吸相位74已经彼此不同步，并且因此不再同相。
图4(c)示意性地示出了第一用户可感知刺激72的相位的示例调整Δφ。在该示例中，调整包括将第一用户可感知刺激的相位平移了相位差或相移Δφ，以便从而将其与用户在时间t1的当前呼吸相位对准。波形72a指示在相位调整之前的第一用户可感知刺激波形，并且波形72b指示在相位调整之后的第一用户可感知刺激波形。
图4(d)示出了在时间t1的相位调整之后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化和频率继续进行，但在时间t1的相位与呼吸循环的相位对准。
应当注意，优选地，第一用户可感知刺激所遵循的特定循环性模式，包括例如刺激的频率或周期，独立于可能执行的任何相位调整来设置和控制。为了更精确地陈述这一点，在一些实施例中，第一用户可感知刺激的控制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，并且其中第一用户可感知刺激的循环相位的一个或多个调整独立于刺激的循环频率或循环周期的控制而执行。换句话说，在不改变循环地模式化的第一用户可感知刺激的根本周期或频率的情况下，执行用户可感知刺激的循环相位的一个或多个调整。例如，在所述重复时间点之间的时段期间，可以以固定或独立控制的循环频率生成第一用户可感知刺激。
应当注意，在本公开的上下文中，针对第一用户可感知刺激应用的术语循环频率和循环周期意指由第一用户可感知刺激所体现的循环性模式的每个循环的重复频率。这可能是平滑的正弦模式，或者可能是不同形状的模式，例如歪斜用以引导比吸气更长的呼气。例如，循环地模式化的第一用户可感知刺激的每个循环可能包括吸气相位部分和呼气相位部分，并且吸气相位部分和呼气相位部分的持续时间可能彼此不同。换句话说，吸气相位部分与呼气相位部分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的比率可以是1:1、1:1.5或1:2等。在所有情况下，刺激都会表现出重复的“单元”或“循环”的模式，并且频率意指该单元或循环的重复频率，并且周期意指该单元或周期的模式的一个实例所持续的时间。相位意指当前正在进行的特定循环中在给定时间点已经移动通过的部分。
举例说明，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被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吸气的开始，开始第一用户可感知刺激的吸气相位(即用于引导用户吸气的相位)。例如，这可以在设备开动时执行。例如，这对应于先前提及的启动例程。
-例如响应于检测到相位的异步，延长或缩短当前用户可感知刺激循环，以使刺激与用户的吸气/呼气的相位相匹配。
-可选地，该方法还包括监测用户的呼吸循环的稳定性，并且仅响应于检测到用户的呼吸相对稳定，才执行上文用户可感知刺激的一个或多个调整。这从而过滤掉了意外的噪声，并且使系统整体更加稳定。
总体目标可以是自动地调整第一用户可感知刺激以匹配吸气相位或呼气相位，但优选地保持第一用户可感知刺激的根本引导频率。
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可选特征。这些特征可以被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文已经描述的一个或多个实施例中的任一个相结合，或者可以作为本发明的单独方面提供。
在一些实施例中，处理设备适于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，为了现在在下面更详细地讨论，该方法进一步包括处理生理传感器信号以确定用户的心率变异性(HRV)，并且根据其设置第一用户可感知刺激的频率。
根据本发明的特定方面，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一个或多个刺激发生器，该一个或多个刺激发生器可操作以生成具有一种或多种感觉模态的一个或多个用户可感知刺激，并且该睡眠辅助装置进一步包括生理传感器。
该处理设备适于：
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，用于引导用户将他们的呼吸节奏与第一用户可感知刺激的循环相位和循环频率相匹配；并且
其中处理设备适于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。
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。现在将概括地叙述步骤，然后以示例实施例的形式进一步解释。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，用于引导用户将他们的呼吸节奏与第一用户可感知刺激的循环相位和循环频率相匹配；处理生理传感器信号以确定或监测82用户的心率变异性(HRV)，并且根据其设置84第一用户可感知刺激的频率。
应当注意，步骤的顺序可能不同。例如，生成用户可感知刺激的步骤54仅可以在已经设置了循环频率之后执行，使得第一用户可感知刺激以HRV适应频率开始。然而，也可以在第一用户可感知刺激已经开始之后调整循环频率。例如，它可以以默认的循环频率开始，并在开始之后调整。
该方法的步骤可以与本公开中描述的其他方法中的任一个的步骤相结合，例如如图7所概述的(稍后要描述)的其他方法。除此之外，图5的方法本身就代表了一项发明，因为它本身提供了通过根据用户的HRV调整引导刺激的频率来改善定速呼吸引导的功效的有利技术效果。因此，该方法可以作为本发明的单独方面提供。此外，被配置为执行该方法的处理设备是本发明的一方面。此外，本发明的另一方面是一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括指令，当在处理设备上执行时，该指令使得处理设备执行方法。
如现在将进一步详细解释的，HRV是用于确定定速呼吸的最佳参数的重要生物指标。
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，并且当个体开始呼气时下降。这在图6中示意性地示出，其中线76指示个体的示例心率，并且这被示出叠加在用户的吸气相位和呼气相位74上。这说明了心率随着吸气而增加并且随着呼气而减小的概念。
此外，心率不规则的程度根据唤醒状态而变化。当个体处于紧张状态时，他们的心脏更规则地跳动，而当个体处于更放松的状态时，他们的心脏更不规则地跳动。这可以通过心率变异性(HRV)的参数来表示。低HRV对应于更紧张的状态。事实上，持续低的HRV甚至可能死亡的原因。较高的HRV对应于更放松的状态。
此外，一个人的呼吸节奏会经由心血管系统的生物反馈而影响他们的放松水平。
在睡眠诱导的背景下，目标是实现最大程度放松的状态(最小唤醒或最小紧张的状态)。这将对应于最高HRV的状态。众所周知，呼吸节奏可以改变一个人的紧张和放松的程度。因此，目标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，使得它引导用户采用(匹配的)呼吸节奏，该呼吸节奏针对该用户诱导可能最高的HRV。换句话说，目标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”有时用于表示这种与最高HRV相关的呼吸循环频率。
粗略地说，这种谐振频率通常在每分钟4.5-6.5次呼吸的范围内，并且因不同个体而异，并且甚至对于同一个体，根据他/她的生理状态，在不同的时间也有所不同。
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。
可以包括用于确定用户的与最高HRV相关的呼吸频率的程序。
该程序可以涉及改变第一用户可感知刺激的循环频率、测量每个循环频率的HRV、以及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之中与最高测量HRV幅度一致的循环频率。
举例来说，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程序，该校准程序包括一系列时期，并且其中：在每个相应的时期中，将第一用户可感知刺激的循环频率设置为不同的相应值；在每个时期期间，处理生理传感器信号以确定用户的HRV；将第一用户可感知刺激的循环频率设置为等于在校准程序期间与最高测量HRV一致的循环频率。
举例来说，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一个窗口内变化的频率，该窗口跨越了个体的HRV谐振频率值的预定义典型范围。例如，这可以是一个以例如每分钟5.5次呼吸为中心的窗口。
上文提及的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得出。此外，呼吸循环相位也可以从脉搏或心率传感器中得出。特别地，脉搏率增加的开始与吸气相位的开始对准，并且脉搏率减小的开始与呼气相位减小的开始对准。事实上，心率或脉搏率变化曲线的上升部分(心率或脉搏率随时间而变化)对应于吸气相位，并且信号的下降部分对应于呼气相位。因此，借助心率信号或脉搏率信号，可以很容易地检测到吸气相位和呼气相位。还可以通过确定心率信号的峰值的间隔频率来检测呼吸速率。
与基于ECG的HRV检测相比，HRV测量的精度可能更低。然而，在本发明的背景下，HRV的绝对值不是必需的；相反，只需要识别相对于其他HRV测量值的最大HRV测量值，从而可以识别与该最大HRV相关联的相关刺激频率。如上文所解释的，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，以引导用户达到已知与该用户的最大HRV相关的呼吸节奏。换句话说，HRV谐振频率被用作用于睡眠诱导的目标引导呼吸频率。以这种方式，可以实现个性化的定速呼吸刺激设备。
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或由其自身提供的其他方法中的任一个的步骤相结合。举例来说，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。本文档中已经描述了步骤中的每一个的细节，并且因此对于另外的细节，读者可以参考上文相关段落。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用户的呼吸相位；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，用于引导用户将他们的呼吸节奏与第一用户可感知刺激的循环相位和循环频率相匹配；处理生理传感器信号以确定82或监测用户的心率变异性(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相位与用户呼吸相位之间的同步状态。该方法可以进一步包括执行响应动作，诸如执行60第一用户可感知刺激的循环相位的一个或多个调整，以便将其与用户的当前呼吸相位对准。
步骤82和步骤84可以代替地在开始生成第一用户可感知刺激之前执行，使得刺激以基于HRV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构思所必需的，并且对其进行描述是为了帮助理解并提供示例来说明本发明构思。
在第一步骤中，用户将他们的手指放在脉搏传感器上，该脉搏传感器集成在睡眠辅助装置中。例如，睡眠辅助装置可以包括适于在使用期间与用户接触的制品，例如垫子或枕头，并且脉搏传感器被集成在制品中并被设计为具有在制品的表面处可进行物理接触的敏感区域。用户在这个阶段根据他们自己的节奏呼吸。
通过脉搏信号检测用户的吸气相位和呼气相位，并且在这样的时间开始循环地模式化的第一用户可感知刺激的开始，以便在相位方面与用户的吸气相位或呼气相位同步。例如，在一些实施例中(将在下文更详细地描述)，第一用户可感知刺激是触觉或触感刺激，并且包括由致动机构引起的循环性运动。例如，在一些实施例中，循环性运动包括适于在使用期间与用户接触的制品的至少一部分的循环性膨胀和收缩。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所述制品内的气囊的循环性充气和放气。在这种情况下，可以控制制品，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相位与用户的呼吸相位自动地同步。在刺激期间，可以例如通过刺激的短暂暂停来调整同步以纠正已经出现的任何异步。这个概念先前已经有过详细的描述。
然后可以将刺激频率设置为HRV谐振频率(更多细节参见上文讨论)。作为简要提醒，HRV谐振频率可以通过以下方式之一获得。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，并且在该阶段期间他们执行练习使用。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的值，例如每分钟约4.5、5、5.5、6、6.5个循环，例如每个持续2分钟。如先前所述，通过脉搏信号可以针对每个检测对应的HRV幅度。HRV谐振频率是第一用户可感知刺激的频率值，该频率值与在校准阶段期间的最大测量HRV幅度一致。在用于睡眠诱导的设备的操作的主要阶段期间，该HRV谐振频率被存储并用作第一用户可感知刺激的循环频率。
作为以上内容的替代方案，可以在用于睡眠诱导的操作的主要阶段期间得出谐振HRV幅度。特别地，在主操作期间，第一用户可感知刺激的频率可以在一系列不同的值范围内变化，例如以每分钟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，并且在再过2分钟之后增加到每分钟6个循环。在这个程序内导致最高测量HRV频率的刺激频率被记录为HRV谐振频率，并被存储以供使用。然后第一用户可感知频率的循环频率被设置为确定的HRV谐振频率，直到发生睡眠始发。
处理设备可以包括用于存储所确定的HRV谐振幅度值的存储器。
在一些实施例中，可以检测用户身体与脉搏传感器的第一次接触，并且其中响应于该检测，自动地监测用户的呼吸相位，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同相开始。
在主睡眠诱导操作期间，用户控制他们的呼吸，以便跟随定速刺激。在睡眠始发之后，用户的呼吸频率通常将开始增加，例如从在睡眠诱导期间的每分钟约5.5次增加到在睡眠始发之后的每分钟约15次呼吸。同时，与在清醒状态期间相比，心率将降低。这两种情况，即呼吸速率增加和心率降低，可以一起用于检测睡眠始发。响应于检测到睡眠始发，处理设备可以适于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，可以在睡眠诱导期间以相位同步的方式逐渐地调整第一用户可感知刺激的频率。例如，成年人的呼吸频率的值通常可以为每分钟约12-18个循环，而HRV谐振频率的值通常可以为每分钟约5.5个循环。为了不突然跳到低得多的频率(这可能是不适的)，可以实现过渡阶段，在该过渡阶段中，用户可感知刺激的循环频率以逐步的方式从开始值(例如预定义值，或与用户当前呼吸频率匹配的值)向下调整到根据HRV计算的与确定的目标循环频率匹配的值。例如，当第一个用户可感知刺激开始时，可以控制以用户的呼吸速率的70％的频率(例如12*0.7≈9bpm)开始持续2分钟，并且然后如果频率仍然高于HRV谐振频率，则向下再降低70％，以此类推，直到达到确定的目标循环频率。步长，例如下降百分比，可以变化，例如60％、75％或80％等。在一些示例中，它可以随步骤而变化，例如随着接近目标循环频率而变小。该步长可以手动地调整或自动地调整。
如先前所讨论的，在一些实施例中，除了调整第一用户可感知刺激的相位之外，或者代替调整第一用户可感知刺激的相位，处理设备32可以适于控制第二用户可感知刺激的生成，该第二用户可感知刺激指示第一用户可感知刺激的循环相位与用户呼吸相位之间的同步状态。在一些实施例中，睡眠辅助装置可以进一步包括第二刺激发生器，用于生成第二用户可感知刺激。
图8示意性地概述了根据本发明的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可以与图1的装置相同。这仅表示一个示例。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适于在使用期间与用户接触的制品的至少一部分的循环性膨胀和收缩，并且其中第二用户可感知刺激包括振动。这两种刺激可能同时生成。
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可以适于执行该方法。该方法可以作为本发明的单独方面提供，图8的被配置为执行该方法的处理设备32可以作为本发明的单独方面提供；和/或图8的包括处理设备32的睡眠辅助装置12可以作为本发明的单独方面提供。总的来说，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用户的呼吸相位；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，用于引导用户将他们的呼吸节奏与第一用户可感知刺激的循环相位和循环频率相匹配；确定56第一用户可感知刺激的循环相位与用户呼吸相位之间的同步状态；以及控制第二用户可感知刺激的生成92，该第二用户可感知刺激指示第一用户可感知刺激的循环相位与用户呼吸相位之间的同步状态。
现在将通过说明上文概括的构思的方式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构思所必需的，并且对其进行描述是为了帮助理解并提供示例来说明本发明构思。
个体的正常呼吸是循环性的，类似于潮汐循环，伴随吸气相位和呼气相位的重复。
图10(上图)示出了这种呼吸循环变化。在吸气相位102期间，胸壁收缩，并且在呼气相位104期间，胸壁放松。在每个呼气相位104之后，在下一次吸气102开始之前，呼吸存在自然暂停106。在呼吸期间，个体以类似于潮汐循环的方式周期性地感受到压力变化。
在一些实施例中，为了模拟这种压力的潮汐变化，可以以循环性方式渐进地控制第一用户可感知刺激54。这在实践中是通过呈振动刺激形式的第一用户可感知刺激来实现的，并且其中振动的幅度被循环地或周期性地模式化，以提供刺激的循环性模式化，用于引导用户的呼吸节奏。
图10(下图)示出了波形108，该波形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性模式化的示例。它被示出与用户的呼吸循环(上图)相位对准。波形108指示随时间而变化的振动幅度变化。
图10所示的幅度变化在吸气相位期间呈线性上升，并且在呼气相位期间呈线性下降。然而，也可以执行振动幅度的非线性变化。借助这种方法，振动的感觉在吸气循环期间增加，并且在呼气循环期间减少。通过振动幅度的这种渐进式变化，用户在闭上眼睛的情况下可以很容易地跟随引导刺激的节奏，而不会干扰到平静的心态。
应当注意，上述生成第一用户可感知刺激的方法事实上可以作为本公开中描述的实施例中的任一个的一部分来实现。
继续描述本示例实施例集，该方法进一步包括在生成第一用户可感知刺激的同时，监测用户的呼吸相位52。这可以使用例如心率或脉搏率信号以上文已经讨论过的方式来实现。例如，PPG传感器是获得这类信号的一种简单方式。
借助检测用户的呼吸(respiration或breathing)速率，可以确定用户的呼吸与第一用户可感知刺激的同步状态56，并通过第二用户可感知刺激反馈92给用户。如先前所讨论的，可能会出现这的情况，虽然用户正跟随正确的呼吸频率或节奏，然而他们的呼吸循环的相位可能与引导第一用户可感知刺激的相位不同步，或甚至完全相反。例如，刺激处于吸气相位，但用户处于呼气相位。
下面将讨论向用户反馈同步状态的不同选择：它可以是用与第一刺激不同的感觉模态生成的；它可以是用与第一刺激相同的感觉模态(例如作为第一刺激的调节)生成的。在一些示例中，同步状态的反馈可以是触感反馈，例如具有固定强度或渐进式振动强度。
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，除了引导用户呼吸节奏的单独的第一用户可感知刺激之外)，并且其中：当用户的呼吸相位与第一用户可感知刺激的循环相位同步时连续生成该第二刺激；并且当用户的呼吸相位与第一用户可感知刺激的循环相位不同步时，不生成该第二刺激。例如，第二用户可感知刺激包括振动刺激，并且当用户的呼吸相位与第一用户可感知刺激的循环相位同步时，与用户的呼吸相位同步地调制振动的幅度。
例如，这种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相位，并且用户的呼吸处于吸气相位。在这种情况下，第二用户可感知刺激作为连续振动生成，该连续振动的幅度(即强度)与用户的呼吸相位同步地渐进增加。
情况2：第一用户可感知刺激处于吸气相位，并且用户的呼吸处于呼气相位。在这种情况下，第二用户可感知刺激停止，即不向用户反馈振动，或者对第二用户可感知刺激使用不同模式的振动，例如，可以反馈一系列短振动以向用户传达存在相位失配。
情况3：第一用户可感知刺激处于呼气相位，并且用户的呼吸处于呼气相位。在这种情况下，第二用户可感知刺激作为连续振动生成，该连续振动的幅度(即强度)与用户的呼吸相位同步地渐进减小。
情况4：第一用户可感知刺激处于呼气相位，并且用户的呼吸处于吸气相位。在这种情况下，第二用户可感知刺激停止，即不向用户反馈振动，或者对第二用户可感知刺激使用不同模式的振动，例如，可以反馈一系列短振动以向用户传达存在相位失配。
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他们的呼吸与第一用户可感知刺激(其引导他们的定速呼吸)同步的那些时间期间通过正向反馈振动来感受他或她的呼吸。
在以上示例实现中，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，可以使用附加的振动器来提供同步状态反馈。替代地，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性模式的基线或偏移的调节。换句话说，当刺激相位与用户的呼吸相位同步时，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％，并且这种基线变化可以提供第二刺激来传达同步状态。
然而，还应当注意，针对第二刺激的以上实现不限于与是振动的第一用户可感知刺激一起使用。举例来说，第一用户可感知刺激可以是光学刺激或视觉刺激、或声学刺激、或触觉刺激，诸如上文简要提及的膨胀/收缩制品(并且将在下文中进一步描述)。
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膨胀同步时，可以通过振动器生成连续的振动响应(作为第二用户可感知刺激)。当用户的吸气与枕头的膨胀相位不同步时，不向用户反馈振动，或者生成不同模式的振动来传达失配。
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能包括以下：睡眠辅助设备(例如腕带、手持设备、或拥抱设备)，具有用于生成定速刺激的刺激手段，该定速刺激用于例如借助渐进式振动来模拟吸气和呼气的趋势来引导用户调整他们的呼吸节奏。
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。
触感反馈手段(例如类似的振动器)，用以在用户的呼吸与刺激的节奏同步时提供连续反馈。
上述特征或方法步骤中的任一个都可以与本文档中描述的其他方法中的任一个相结合、或集成到本文档中描述的其他方法中的任一个中。举例来说，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。本文档中已经描述了步骤中的每一个的细节，并且因此对于另外的细节，读者可以参考上文相关段落。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用户的呼吸相位；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，用于引导用户将他们的呼吸节奏与第一用户可感知刺激的循环相位和循环频率相匹配；处理生理传感器信号以确定或监测82用户的心率变异性(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相位与用户呼吸相位之间的同步状态；以及控制第二用户可感知刺激的生成92，该第二用户可感知刺激指示第一用户可感知刺激的循环相位与用户呼吸相位之间的同步状态。
可选地，步骤82和步骤84可以代替地在开始生成54第一用户可感知刺激之前执行，使得刺激以基于HRV确定的循环频率开始。
另举例来说，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。本文档中已经描述了步骤中的每一个的细节，并且因此对于另外的细节，读者可以参考上文相关段落。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用户的呼吸相位；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，用于引导用户将他们的呼吸节奏与第一用户可感知刺激的循环相位和循环频率相匹配；确定56第一用户可感知刺激的循环相位与用户呼吸相位之间的同步状态。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相位执行一个或多个调整56，以便将其与用户的当前呼吸相位对准；以及控制第二用户可感知刺激的生成92，该第二用户可感知刺激指示第一用户可感知刺激的循环相位与用户呼吸相位之间的同步状态。
另举例来说，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。这仅表示图11和图12的方法的组合。本文档中已经描述了步骤中的每一个的细节，并且因此对于另外的细节，读者可以参考上文相关段落。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用户的呼吸相位；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，用于引导用户将他们的呼吸节奏与第一用户可感知刺激的循环相位和循环频率相匹配；处理生理传感器信号以确定或监测82用户的心率变异性(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相位与用户呼吸相位之间的同步状态。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相位执行一个或多个调整56，以便将其与用户的当前呼吸相位对准；以及控制第二用户可感知刺激的生成92，该第二用户可感知刺激指示第一用户可感知刺激的循环相位与用户呼吸相位之间的同步状态。
应当注意，在上述方法中的任一个中，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首次生成之前执行，或者在第一用户可感知刺激首次生成之后执行。因此，每个附图中指示的步骤的特定顺序不是必需的，并且步骤的顺序可以变化。例如，该方法可以包括：在开始第一用户可感知刺激之前，首先监测生理传感器信号；确定用户的HRV；监测用户的呼吸相位；基于HRV，使用上文已经描述的方法，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另外在开始相位开始第一用户可感知刺激，该开始相位与用户在开始点的呼吸相位匹配。
现在将简要描述与用于生成第一用户可感知刺激的手段相关的另外的可选细节，以及与睡眠辅助装置的结构相关并且与本发明的任何实施例兼容的选择。此外，下文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实现的有利技术效果。
根据一个或多个实施例，提出使用制品来生成先前讨论的第一用户可感知刺激(用于引导用户的定速呼吸)，该制品可以被用户握持并且表示由致动机构引起的循环性运动，所述循环性运动提供第一刺激。在一些实施例中，提出制品的至少一部分经历作为第一用户可感知刺激的循环性膨胀和收缩。
图14示出了呈垫子或枕头形式的示例制品112。垫子或枕头可以由用户紧贴身体。这可能被称为抱枕。例如，它的轮廓或形状可以被设计为与身体的形状相一致，以便舒适地紧贴身体。用户会感觉到设备的膨胀和收缩，并引导用户跟随运动，从而调整他们呼吸的节奏。
举例来说，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所述制品112内的气囊的循环性充气和放气。例如，可以提供抱枕，该抱枕被设计为充气以提示用户吸气，并且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实施例中任一个(例如根据图1或图8的实施例)的处理设备，并且进一步包括如上所述的用于提供第一刺激发生器的制品。
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：一个或多个刺激发生器，可操作以生成具有一种或多种感觉模态的一个或多个用户可感知刺激；生理传感器；以及根据本文档中描述的任何实施例的处理布置。
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构思所必需的，并且对其进行描述是为了帮助理解并提供示例来说明本发明构思。
在该组实施例中，提出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物理接触的制品；并且其中生理传感器被集成在制品中。例如，制品可以是枕头或垫子，诸如上文已经提及的抱枕。然而，更一般地，制品可以是可以被用户握持的任何物品。制品可以优选地具有织物表面和/或至少在其表面处加衬垫。制品优选地适合于由用户用一只或多只手紧贴他们的身体，即由用户抓握或拥抱，从而使他们的手与设备持续接触。
关于生理传感器，提出优选地使用PPG传感器，该PPG传感器被布置为具有在制品表面处可进行物理接触的敏感区域。这允许在用户握持制品时连续地监测用户的心率，同时膨胀和收缩(或其他刺激)为用户调整他们的呼吸节奏提供指导。
心率可以用于跟踪用户的呼吸相位。此外，并且如在上文已经讨论的，在一些实施例中，心率可以用于确定HRV生物反馈谐振频率(意味着刺激用户表现出最高HRV的定速呼吸的频率)。谐振频率可以可选地用作用于睡眠诱导的目标引导呼吸频率。
如上文所讨论的，在一些实施例中，通过使用PPG信号跟踪呼吸相位，可以自动地调整提供呼吸引导的第一用户可感知刺激的相位，以与用户的吸气相位/呼气相位对准。这有助于用户与呼吸引导的节奏同步地呼吸。
可选地，可以根据用户的睡眠状态/清醒状态自动地触发第一用户可感知刺激的开始和停止。
图15、图16和图17中示意性地示出了根据特定的一个或多个实施例的有利特征。
如图15所示，提出为制品112提供集成生理参数传感器122，该集成生理参数传感器被布置具有可在制品表面处进行物理接触的敏感区域。例如，提出在制品表面上安装脉搏传感器。
此外，如图16所示，在一些实施例中，提出提供在传感器122的敏感区域之上延伸的袋部或覆盖元件132，该袋部或覆盖元件允许用户放入他的或她的手124。例如，袋部或覆盖元件132附接到制品的表面，并且其中传感器122的敏感区域可经由袋部或覆盖元件的开口进行物理接触。
如图16和图17所示，在一些实施例中，该装置进一步包括手指放置引导件142，用于引导用户他们的将手指物理放置在传感器122的敏感区域之上。这有助于固定用户的手指相对于传感器122的位置，以获得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他们的手指用于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，该手指放置引导件能够提供物理引导或触觉引导，用于在用户没有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适于可释放地将手指保持在适当位置。
在一些实施例中，集成在制品112的内部空间内的可以是可充气气囊，例如可充气气囊或袋子，和用于改变气囊充气水平的泵、以及用于控制泵的控制器。这提供了一种气动致动机构，用于经由气囊的充气和放气来控制制品的膨胀和收缩。因此，动作可以提供先前讨论的第一用户可感知刺激。
抱枕是可以用作先前讨论的制品112的用户友好单元的一个示例。然而，以上实现现在仅限于抱枕的使用。例如，可以使用其他设备，诸如手持设备。此外，膨胀/收缩不是第一用户可感知刺激所必需的。代替地，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)，具有用于生成定速第一用户可感知刺激的刺激手段，例如气囊或机械充气和放气手段。
-一个PPG传感器，安装在枕头或垫子的表面上以通过指尖感应血液脉搏。
-一个手指带或小袋，用以覆盖抱枕上的PPG传感器，用于引导手指稳定定位在传感器上。
-微控制器或处理设备，用以计算并优选地随时间监测用户的HRV，并根据血液脉搏信号生成用户的实时呼吸曲线，用于跟踪用户的呼吸的相位。
-相同或不同的微控制器或处理设备，用以控制定速刺激的生成，优选地例如通过将刺激的节奏设置为刺激最高HRV的频率(上文被称为HRV谐振频率)。
图18描绘了根据本发明的实施例的方法。该方法用于控制睡眠辅助装置12。睡眠辅助装置12包括一个或多个刺激发生器42，该一个或多个刺激发生器可操作以生成具有一种或多种感觉模态的用户可感知刺激，以引导用户46将用户46的呼吸节奏与用户可感知刺激的循环频率相匹配。睡眠辅助装置12进一步包括至少一个生理传感器44，该至少一个生理传感器可操作以生成传感器数据。该方法包括步骤1301-1306。步骤1301包括从至少一个生理传感器接收传感器数据。步骤1302包括基于传感器数据，确定用户的呼吸相位。步骤1303包括基于传感器数据，确定用户的心率变异性(HRV)。步骤1304包括向一个或多个刺激发生器提供控制信号，以生成多个用户可感知刺激，多个用户可感知刺激中的每一个用户可感知刺激具有不同的循环频率。步骤1305包括确定针对不同循环频率中的每一个循环频率的心率变异性。步骤1306包括向一个或多个刺激发生器提供另一控制信号，以基于呼吸相位和所确定的心率变异性来生成第一用户可感知刺激。
该方法可选地包括步骤1307：确定不同的循环频率中的与最高心率变异性对应的循环频率，并且在确定与最高心率变异性对应的循环频率之后，基于与最高心率变异性对应的循环频率，提供另一控制信号。
该方法可选地包括确定第一用户可感知刺激的循环相位与用户46的呼吸相位之间的同步状态，以及基于同步状态来执行响应动作，并且其中响应动作包括执行第一用户可感知刺激的循环相位的一个或多个调整，以便与用户46的当前呼吸相位对准。一个或多个调整是在反复的时间点/重复的时间点执行的。
该方法可选地包括确定第一用户可感知刺激的循环相位与用户46的呼吸相位之间的同步状态，以及基于同步状态来执行响应动作，并且其中响应动作包括向刺激发生器中的至少一个提供第二控制信号，以生成第二用户可感知刺激，该第二用户可感知刺激指示第一用户可感知刺激的循环相位与用户的呼吸相位之间的同步状态。第二用户可感知刺激包括刺激，当用户的呼吸相位与第一用户可感知刺激的循环相位同步时，连续生成该刺激；并且当用户的呼吸相位与第一用户可感知刺激的循环相位不同步时，不生成该刺激。
第二用户可感知刺激可选地包括振动刺激。该方法可选地包括，当用户的呼吸相位与第一用户可感知刺激的循环相位同步时，调节振动的幅度与用户的呼吸相位同步地调制振动的幅度。
在一个实施例中，睡眠辅助装置12包括：一个或多个刺激发生器42，可操作以生成具有一种或多种感觉模态的用户可感知刺激；至少一个生理传感器44；以及适于执行图18的方法的处理设备36。
例如，睡眠辅助装置12包括用于在睡眠诱导期间与用户进行物理接触的制品112；并且生理传感器44被集成在制品112中。例如，制品至少在制品的表面处加衬垫。例如，制品是枕头或垫子。
在一个实施例中，至少一个生理传感器44被布置为具有可在制品112的表面处进行物理接触的敏感区域，并且其中所述敏感区域被在敏感区域之上延伸的袋部或覆盖元件132覆盖，其中袋部或覆盖元件132附接到制品112的表面，并且其中敏感区域经由袋部或覆盖元件132的开口可进行物理接触。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觉或触感刺激，并且包括由致动机构引起的循环性运动。
在一个实施例中，本发明是一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括指令，当在处理设备36上运行时，该指令使得处理设备36执行根据第七方面的方法。
上文关于任何其他实施例描述的特征中的任一个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，并且该处理设备根据上述实施例中的任一个。制品122可以与上文已经描述的任何处理设备相结合。
如先前所提及的，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计算机程序产品，该计算机程序产品包括代码手段，当在处理器上运行时，该代码手段被配置为使得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处理设备。处理设备通常可以包括单个处理器或多个处理器。它可以位于单个包含设备、结构或单元中，或者它也可以分布在多个不同的设备、结构和单元之间。因此，对适于或被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由多个处理组件中的任何一个或多个单独或组合执行的步骤或任务。本领域技术人员将理解可以如何实现这种分布式处理布置。处理设备可以包括通信模块或输入/输出，用于接收数据并将数据输出到另外的组件。
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，以执行所需的各种功能。处理器通常采用一个或多个微处理器，该一个或多个微处理器可以使用软件(例如微码)进行编程以执行所需的功能。处理器可以被实现为执行某些功能的专用硬件和执行其他功能的一个或多个经编程微处理器和相关联电路装置(circuitry)的组合。
可以用于本公开的各种实施例中的电路装置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，当在一个或更多个处理器和/或控制器上执行时，这些程序可以执行所需的功能。各种存储介质可以被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、公开内容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实施例的变型。在权利要求中，词语“包括(comprising)”不排除其他要素或步骤，并且不定冠词“一个/一种(a)”或“一个/一种(an)”并不排除多个。
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。
在相互不同的从属权利要求中引用某些措施的这一事实并不指示这些措施的组合不能得到充分利用。
计算机程序可以被存储/分布在合适的介质上，诸如与其他硬件一起提供或作为其他硬件的一部分的光学存储介质或固态介质，但也可以以其他形式分布，诸如经由互联网或者其他有线电信系统或无线电信系统分布。
如果在权利要求或说明书中使用了术语“适于”，则应当注意术语“适于”旨在等同于术语“配置为”。
权利要求中的任何附图标记都不应被解释为限制范围。

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)包括一个或多个刺激发生器(42)，所述一个或多个刺激发生器可操作以生成具有一种或多种感觉模态的用户可感知刺激，以引导用户(46)将所述用户(46)的呼吸的节奏与所述用户可感知刺激的循环频率相匹配，并且所述睡眠辅助装置(12)进一步包括至少一个生理传感器(44)，所述至少一个生理传感器可操作以生成传感器数据，
其中所述方法包括：
从所述至少一个生理传感器(44)接收所述传感器数据；
基于所述传感器数据，确定所述用户的呼吸相位；
基于所述传感器数据，确定所述用户的心率变异性(HRV)；
向所述一个或多个刺激发生器(42)提供控制信号，以生成多个用户可感知刺激，所述多个用户可感知刺激中的每一个用户可感知刺激具有不同的循环频率；
确定针对所述不同的循环频率中的每一个循环频率的所述心率变异性；
基于所述呼吸相位和所确定的所述心率变异性，向所述一个或多个刺激发生器提供另外的控制信号，以生成第一用户可感知刺激(72)。
2.根据权利要求1所述的方法，包括：确定所述不同的循环频率中的与最高心率变异性对应的循环频率，
在确定对应于所述最高心率变异性的所述循环频率之后，基于与所述最高心率变异性对应的所述循环频率，提供所述另外的控制信号。
3.根据权利要求1或2所述的方法，包括：确定所述第一用户可感知刺激(72)的循环相位与所述用户的所述呼吸相位之间的同步状态，以及基于所述同步状态来执行响应动作，并且其中所述响应动作包括：执行所述第一用户可感知刺激(72)的所述循环相位的一个或多个调整，以便与所述用户的当前呼吸相位对准。
4.根据权利要求3所述的方法，
其中所述一个或多个调整是在反复的时间点/重复的时间点被执行的。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，包括：确定所述第一用户可感知刺激(72)的所述循环相位与所述用户的所述呼吸相位之间的同步状态，以及基于所述同步状态来执行响应动作，并且其中所述响应动作包括向所述刺激发生器中的至少一个刺激发生器提供第二控制信号，以生成第二用户可感知刺激，所述第二用户可感知刺激指示所述第一用户可感知刺激(72)的所述循环相位与所述用户的所述呼吸相位之间的所述同步状态。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第二用户可感知刺激包括刺激：
当所述用户的所述呼吸相位与所述第一用户可感知刺激(72)的所述循环相位同步时，连续生成所述刺激；并且
当所述用户的所述呼吸相位与所述第一用户可感知刺激(72)的所述循环相位不同步时，不生成所述刺激。
7.根据权利要求6所述的方法，其中
所述第二用户可感知刺激包括振动刺激，并且
其中所述方法包括：当所述用户的所述呼吸相位与所述第一用户可感知刺激(72)的所述循环相位同步时，与所述用户的所述呼吸相位同步地调制所述振动的幅度。
8.一种睡眠辅助装置(12)，包括：
一个或多个刺激发生器，可操作以生成具有一种或多种感觉模态的用户可感知刺激；
至少一个生理传感器；以及
处理设备，适于执行根据权利要求1至7中任一项所述的方法。
9.根据权利要求8所述的睡眠辅助装置(12)，包括用于在睡眠诱导期间与用户进行物理接触的制品；并且
其中所述生理传感器被集成在所述制品中。
10.根据权利要求9所述的睡眠辅助装置(12)，
其中所述制品至少在所述制品的表面处加衬垫。
11.根据权利要求9所述的睡眠辅助装置(12)，其中所述制品是枕头或垫子。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的睡眠辅助装置(12)，
其中所述至少一个生理传感器被布置为具有在所述制品的表面处可进行物理接触的敏感区域，并且其中所述敏感区域由在所述敏感区域之上延伸的袋部或覆盖元件覆盖，其中所述袋部或所述覆盖元件附接到所述制品的表面，并且其中所述敏感区域经由所述袋部或所述覆盖元件的开口可进行物理接触。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的睡眠辅助装置(12)，其中所述生理传感器是PPG传感器。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的睡眠辅助装置(12)，其中所述第一用户可感知刺激(72)是触觉或触感刺激并且包括由致动机构引起的循环性运动。
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，使所述处理设备(32)执行根据权利要求1至7中任一项所述的方法。
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