DE102005046521B3

DE102005046521B3 - Adaptiver Wecker

Info

Publication number: DE102005046521B3
Application number: DE200510046521
Authority: DE
Original assignee: STUERENBURG INGEVILD; Stuerenburg Ingevild Dr
Current assignee: STUERENBURG INGEVILD; Stuerenburg Ingevild Dr
Priority date: 2005-09-29
Filing date: 2005-09-29
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2025-09-30

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wecker, der durch fortlaufende Analyse der Reaktion des Benutzers auf Weckimpulse den Schläfer vor dem endgültigen Weckzeitpunkt durch die Transformation des Schlafes (mit darauf abgestimmten Signalen) in eine Leichtschlafphase überführt und dann sanft weckt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wecker, der durch fortlaufende Analyse der Reaktion des Benutzers auf Weckimpulse den Schläfer vor dem endgültigen Weckzeitpunkt, durch die Transformation des Schlafes (mit darauf abgestimmten Signalen) in eine Leichtschlafphase überführt und dann sanft weckt.
Ausreichenden Schlaf zu finden, ist eine zentrale Sorge vieler Menschen. Gerade dann, wenn ein Weckzeitpunkt durch gegebene Lebensumstände zwanghaft vorgegeben ist, fühlen sich durch übliche Methoden Geweckte vielfach benommen, oder "wie zerschlagen" und sind für die Anforderungen des Tages fortlaufend indisponiert.
Auf dieser Erfahrung beruht die Sorge vieler Menschen, am Morgen nicht ausgeschlafen zu sein – obwohl, objektiv gesehen, in der Regel nicht Schlafmangel, sondern das erzwungene Aufwachen in einer Tiefschlaf- oder REM-Phase des Schlafes hierfür ursächlich ist [1].
Das Erwachen in der REM-Phase wirkt sich zudem durch den Einfluss nicht abgeschlossener und daher weiter wirkender Trauminhalte insbesondere für Personen mit depressiven Neigungen schädlich aus und kann zu panischem Verhalten führen.
Geradezu gefährlich ist das Wecken zur Unzeit jedoch für Infarktgefährdete und andere gesundheitlich Beeinträchtigte [2], insbesondere die Häufung von Herzinfakten in den Morgenstunden wird damit in Zusamenhang gebracht [3].

So sind unter dem Namen "SleepSmart" (www.axonlabs.com) Lösungen bekannt, die Schlafphasen von Patienten mit der Analyse ihrer Hirnstromkurven etc. zu analysieren und den geeigneten Weckvorgang in eine Phase des Leichtschlafes vor dem letztmöglichen Wecktermin zu legen.

Dieser an sich optimale Ansatz hat sich in der Praxis jedoch nur in schweren Fällen von Schlafstörungen bewährt: zu aufwendig und unangenehm ist das Tragen eines Stirnbandes mit entsprechenden Sensoren, Stromversorgung und Verkabelung zum Gerät, zu unzuverlässig sind Messungen, die nicht unter den klinischen Bedingungen eines Schlaflabors und mit Sensoren, wie etwa supraleitenden, tiefgekühlten sog. "Squids" vorgenommen werden [4].

Dies gilt um so mehr für bekannte Versuche, die Schlafphasen aus dem Verlauf von Körpertemperatur und Bewegungsintensität zu ermitteln, insbesondere wenn diese nur mit einem Armbanduhr-ähnlichen Gerät erfasst werden (siehe u.a.: www.sleeptracker.com bzw.de)

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen jeweils optimalen Weckzeitpunkt möglichst einfach und mit geringem Aufwand zu ermitteln, den Schläfer dann in die Leichtschlafphase zu überführen und die Weckung mit möglichst sanften Methoden in dieser dafür günstigen Leichtschlafphase zu bewirken.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Reaktion des Geweckten auf ein nur langsam eskalierendes Wecksignal erfasst und nicht nur der Weckzeitpunkt darauf zunehmend besser angepasst wird, sondern auch der Schlaf so konditioniert wird, dass der Schläfer bei unterschwelliger Wahrnehmung des geringer als die Weckschwelle eingestellten Signals aus der Tiefschlaf- oder REM-Phase graduell in die Leichtschlafphase übergeht – um dort mit dem individuell schwächsten noch wirksamen Signal geweckt zu werden.

In einer einfachen Ausführung wird dazu ein Wecker mit einer gut erreichbaren und durch leichte Berührung sicher betätigbaren Steuer(Aus-)taste ausgerüstet. Der Benutzer ist nunmehr veranlasst, diese Taste zu dem Zeitpunkt, an dem er das anschwellende Wecksignal wahrnimmt, möglichst schnell zu drücken.
Der Benutzer ist in diesem Falle niedrigschwellig geweckt worden, wach und kann aufstehen.
Der Zeitpunkt des Ausschaltens wird mit Bezug auf die dabei erreichte Reizschwelle für den Benutzer gespeichert und geht so in die Berechnung des Nutzerprofils ein.
Alternativ ist möglich, die Quittierung des Wecksignals akustisch, etwa durch ein per Spracherkennung definiertes Wort des Schläfers zu bewirken, das er im Halbschlaf äußern kann, sich aber ggf. von Geräuschen oder Begriffen unterscheidet, die ggf. im Traum gesprochen sein können oder aus dem Umfeld herrühren.
Der Anwender kann danach aufstehen, wenn er sich ausreichend wach fühlt, aber auch noch etwas weiterschlafen, bis ihn der Wecker in der darauf folgenden Leichtschlafphase durch ein Folgesignal aufweckt.
Der Weckreiz wird im nachfolgenden Betrieb jeweils so eskalierend ausgelöst, so dass der Schläfer zum finalen Zeitpunkt der Weckung ein üblichen Weckern entsprechendes Wecksignal empfängt.. Er empfindet dies aber deshalb nicht als hart, weil es seiner aktuellen, individuellen Grenz-Wahrnehmungsschwelle entspricht.
Schaltet der Schläfer den Wecker aus, nachdem er mit niedrigem Pegel (z.B. 30 dB) sanft geweckt wurde, kann er aufstehen – evtl. ohne den Lebenspartner geweckt zu haben. Der Wecker bleibt an diesem Morgen aus, aber die Reizschwelle bleibt einprogrammiert, so dass am nächsten Morgen mit etwas geringerem Schwellwert (z.B. 25 dB) begonnen werden kann.
Der Funktionsablauf des Verfahrens wird nachfolgenden Flussdiagrammen näher beschrieben:
1 zeigt: Der Schläfer befindet sich zum Zeitpunkt des primären Wecksignals (6) an einem Punkt der Abfolge (1a) der Schlafphasen in der Leichtschlafphase (4).
Dort erfolgt die Weckung durch das vorgewählte primäre Wecksignal (6a) mit einer entsprechend kurzen Reaktionszeit (8a) bis zur Quittierung (9a), die in der Speicher- und Auswertungseinheit (10) erfasst wird. Der Schläfer geht dabei in einen entspanntem Zustand der Wachphase (2) über. Die Reaktionszeit (8a) wird in die Auswertungseinheit (10 in 4) übertragen.
In 2 trifft das primäre Wecksignal (6b) auf eine REM-Phase (3) des Schläfers. Dies bewirkt – gemäß klinischer Studien nach einer mehrtätigen Periode der Konditionierung bzw. Gewöhnung – den Übergang in eine Leichtschlafphase (4), evtl. unter Empfang eines sekundären bzw. terziären Wecksignals mit jeweils zunehmender Intensität (7a und 7b), bis der Schläfer die Weckung im Halbschlaf erstmals quittiert (9b). Aus der Leichtschlafphase (4) erfolgt die finale Weckung wiederum mit dem sekundären Wecksignal (7c). Die Reaktionszeit bis zur Quittierung des Sekundärsignals (7c) wird wiederum in der Speicher- und Auswertungseinheit (10 in 4) erfasst.
3 zeigt in gleicher Weise die Weckung aus einer Tiefschlafphase (5) durch Übergang in die Leichtschlafphase (5) und Wachphase (2), wobei der Schläfer aus der Tiefschlafphase (5) ohne REM-Phase (3) in einen Leichtschlaf (4) übergeht, aus dem er mit geringer Signalstärke zu wecken (6c) ist.
4 zeigt, wie die Auswertungseinheit (10) unter Anwendung statistischer Analysemodule (11), nach Auswertung mehrerer Weckvorgänge (6 bis 9) ein zunehmend genaues Reaktionsprofil des Anwenders (12) erstellt wird.
Auf Basis des vorgegebenen finalen Weckzeitpunktes (13), der Parametrierung durch charakteristischer Umweltbedingungen Licht (14), Geräuschniveau (15) und Temperatur (16), sowie einer Vielzahl möglicher weiterer Parameter (17), wird der Zeitpunkt der Einleitung des Weckvorganges (18) und die jeweils eingestellten Weckreize (19) in ihrer Intensität (20) und optimalen Abfolge (21) bestimmt.
Literaturverzeichnis:

[1] Sprengos K, et al.: Neuroepidemology. Athen 2003
[2] Giles T.: Relevance of Blood Pressure Variation in the Circadian Onset of Cardiovascular Events. J. Hypertens 4/2005, S. 35–9
[3] Nadeau J.O. et al.: Outcome after Stroke Upon Awaking. Canadian J. Neurol. Science 5/2005, S. 232
[4] Knopf, D.: Proceedings o. t. Nat.Acad.o.Sciences 10.1073/pnas.2413844598 (11/2001)

Claims

Adaptiver Wecker bei dem die Weckung mit einem akustischen oder optischen Signal erfolgt, das durch längerfristig erfasste Reaktionen des Schläfers beim Aufwachen optimiert wird, wobei die Reaktion des Schläfers durch den Zeitpunkt bestimmt wird, zu dem er ein zunehmend intensives Wecksignal quittiert, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Signalschwelle beim Quittieren der Weckung der Schwellwert ermittelt wird, der den Schläfer im Regelfalle noch nicht unmittelbar wach macht, sondern aus der Tiefschlaf- oder REM-Phase in eine Leichtschlafphase übergehen lässt.
Adaptiver Wecker nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Quittierung des Wecksignals durch Aufdruck auf einen gut erreichbaren Knopf oder Taste erfolgt.
Adaptiver Wecker nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Quittierung des Wecksignals durch ein mit Tonaufnahme einprogrammiertes Schallsignal erfolgt.
Adaptiver Wecker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schallsignal mit den Methoden moderner Spracherkennung analysiert wird.
Adaptiver Wecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwelle in Abhängigkeit von verschiedenartigen Signalen ermittelt wird.
Adaptiver Wecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwelle in Abhängigkeit von periodisch zuordenbaren Parametern ermittelt wird.
Adaptiver Wecker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Parameter die Umgebungshelligkeit in Verbindung mit der Jahreszeit genutzt wird.
Adaptiver Wecker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter periodengemäß, z.B. an Sonntagen, mit spezifischen Reaktionen, wie z.B. unterschiedliche Aufdruckstärke oder -Geschwindigkeit auf die Quittierungstaste oder akustische Reaktion, korreliert ausgewertet werden.
Adaptiver Wecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Wecksignal zunächst angenehme, aber spezifische Klänge, wie z.B. Gongs, und zunehmend aggressivere Tonsignale Verwendung finden.
Adaptiver Wecker nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wecksignale vom Anwender programmierbar sind.
Adaptiver Wecker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Wecksignal Lichteffekte verwendet werden, die über eine Projektionseinheit auf eine Wand- oder Deckenfläche gerichtet werden können.
Adaptiver Wecker nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass diese Projektion die Uhrzeit enthält.
Adaptiver Wecker nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass diese Projektion eine Art Terminkalender enthält.
Adaptiver Wecker nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Terminkalender mit einem Persönlichen Informations Manager (PIM)-System eines Rechner- oder Informationssystems verknüpft ist.
Adaptiver Wecker nach den vorgehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass diese Funktionen in einem tragbaren Rechnersystem wie Palmtop oder PDA, integriert sind.
Adaptiver Wecker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Weckung zeitgesteuert durch Eingabe einer finalen Weckzeit und durch die erfassten und ausgewerteten Parameter erfolgt.
Adaptiver Wecker nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der eingestellte finale Weckzeitpunkt die Weckung mit einem "harten" Signal bestimmt.
Adaptiver Wecker nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass dieses "harte" Signal nur dann ausgelöst wird, wenn der Schläfer nicht vorher aufgestanden ist und den Weckvorgang durch ein Schall- oder Tastsignal aus einem angemessenen Abstand zur Schlafstätte beendet.
Adaptiver Wecker nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende-Signal aus einem an einem anderen Ort (z.B. Bad) aufgenommen wird.
Adaptiver Wecker nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnehmer des Ende-Signals mit der Weckeinrichtung drahtlos verbunden ist.
Adaptiver Wecker nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Signal, das unterhalb der mit der Quittierung erfassten Weckschwelle liegt, vorher periodisch innerhalb eines Zeitraumes wiederholt wird, der der Länge einer für den Schläfer charakteristischen Schlafphase entspricht.
Adaptiver Wecker nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass diese charakteristische Länge aus der Varianz der Schwellintensitätsmessungen und der assoziierten Zeitintervalle ermittelt wird.