DE102014103762A1

DE102014103762A1 - Schlafphasenwecker

Info

Publication number: DE102014103762A1
Application number: DE102014103762.6A
Authority: DE
Inventors: Andre DENK; Artjom Emter; Christian Moddick
Original assignee: Leifheit AG
Current assignee: Leifheit AG
Priority date: 2014-03-19
Filing date: 2014-03-19
Publication date: 2015-10-08
Anticipated expiration: 2034-03-20
Also published as: DE102014103762B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schlafphasenwecker mit einer Sensorik zur Ermittlung der aktuellen Schlafphase einer schlafenden Person (3) und einer Weckvorrichtung zur Abgabe von Weckreizen während oder zu Beginn einer gewünschten Schlafphase. Die bekannten Schlafphasenwecker haben den Nachteil, dass eine externe Sensorik im Raum installiert oder am Körper getragen werden muss. Dies verbessert die Erfindung dadurch, dass als Sensorik ein in unmittelbarer Nähe zur schlafenden Person (3) befindliches schmiegsames Wärmeprodukt (1) mit wenigstens einem stromdurchflossenen Heizleiter genutzt wird, wobei das schmiegsame Wärmeprodukt (1) eine Steuerung aufweist, die die durch Bewegungen der schlafenden Person (3) auftretende Änderung des Dielektrikums in Nahbereich des Heizleiters und die damit einhergehende Änderung der elektrischen Eigenschaften des Heizleiters zu detektieren vermag, und hieraus die Schlafphase, in der sich die schlafende Person (3) befindet, zu bestimmen vermag, wobei konstante Werte und niedrige Schwankungen als NREM-Phase und Werte mit größerer Schwankung als REM-Phase interpretiert werden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schlafphasenwecker mit einer Sensorik zur Ermittlung der aktuellen Schlafphase einer schlafenden Person und einer Weckvorrichtung zur Abgabe von Weckreizen während oder zu Beginn einer gewünschten Schlafphase.
Der Schlaf eines Menschen wird durch verschiedene Schlafphasen charakterisiert. Dies ist im so genannten zweiten Schlafstadium ein Wechsel von Non-REM-Phasen (NREM) und REM-Phasen, wobei der Mensch in der REM-Phase aktiver ist und üblicherweise mit mehr oder weniger großer Erinnerung hieran träumt. In der NREM-Phase dagegen wird die Muskelaktivität weitgehend zurückgefahren, der Mensch liegt ruhig im Bett und befindet sich im Tiefschlaf. Mit zunehmender Schlafdauer wird der Schlaf dann weniger tief und die Aktivität der schlafenden Person nimmt zu.
Diese Schlafphasen werden genutzt, um Personen sanft zu wecken, da sich herausgestellt hat, dass ein Aufwecken in der NREM-Phase als unangenehm empfunden wird. Daher beschreibt die DE 42 09 336 A1 ein Verfahren zum schonenden Wecken des Schlafenden in der gewünschten Schlafphase.
Dieses Verfahren setzt eine Vorrichtung mit einer Sensorik in Form einer Pulsuhr ein, mit der der Zustand der schlafenden Person ermittelt wird. Dies hat jedoch den Nachteil, dass die Person diese Uhr tragen muss und natürlich die Funktion ausfällt, wenn sie vergisst, den Sensor anzulegen. Auf ähnliche Weise, mit dem gleichen Nachteil, weckt die Vorrichtung gemäß der DE 198 11 206 A1 die Person.
Die EP 1 139 187 B1 beschreibt wiederum ein ähnliches Verfahren, hier wird jedoch ein optischer Bewegungssensor eingesetzt, um die Bewegung der Person zu erkennen. Auch dieses Verfahren setzt eine zusätzliche Sensorik voraus, die im Raum installiert werden muss. Obwohl hier keine Gefahr besteht, dass die Person das Anlegen des Sensors vergisst, ist der Montageaufwand doch nachteilig und der im Raum befindliche Sensor, selbst wenn er lose an einem Ständer befestigt ist, wird oft nicht gerne gesehen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Schlafphasenwecker zu schaffen, der auf einfache Weise ohne lästigen Aufwand die Schlafphasen erkennen kann.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch einen Schlafphasenwecker nach Anspruch 1 oder Anspruch 3 gelöst.
Der erfindungsgemäße Schlafphasenwecker setzt auf schmiegsame Wärmeprodukte, so wie sie zum Beispiel aus der DE 101 26 066 A1 bekannt sind, auf. Diese Wärmeprodukte sind zum Beispiel als Wärmeunterbett ausgebildet. Solche Unterbetten bestehen aus einer dünnen, weichen Schicht, in die Heizleiter in Form von elektrischen Leitern oder auch von Wasserleitungen für Warmwasser eingebettet sind.
Die schmiegsamen Wärmeprodukte werden in der Praxis genutzt, um das Bett vor oder beim Einschlafen anzuwärmen und so dem Benutzer das Einschlafen zu erleichtern oder angenehm zu machen. Nach einiger Zeit schaltet der die Steuerung das schmiegsame Wärmeprodukt dann entweder zeitgesteuert oder auch leistungs- oder temperaturgesteuert ab. Anschließend wird das schmiegsame Wärmeprodukt dann üblicherweise nicht mehr benötigt, da die entstehende Körperwärme ausreicht, um einen angenehmen Schlaf zu genießen.
Erfindungsgemäß wird die dann vorhandene, aber nicht genutzte Sensorik nun zum Aufbau eines Schlafphasenweckers genutzt. Dies setzt die Erkenntnis voraus, dass eine Sensorik sowohl zum Heizen des schmiegsamen Wärmeproduktes als auch zur Erkennung der Schlafphase genutzt werden kann. Ferner ist wird diese Sensorik bei Kombination beider Funktionen üblicherweise hintereinander eingesetzt, so dass sie die Funktionen untereinander nicht stören, obwohl es sogar möglich wäre, den Schlafphasenwecker auch unter Beibehaltung der Heizleistung zu betreiben. Schließlich kann sogar die Heizleistung als Weckeinrichtung genutzt werden, da eine Person in einem zu warmen Bett üblicherweise wach wird.
Die Erfindung ist bei einem elektrisch betriebenen schmiegsamen Wärmeprodukt so umgesetzt, dass als Sensorik das in unmittelbarer Nähe zur schlafenden Person befindliche Wärmeprodukt genutzt wird. Dieses kann ein Unterbett, aber natürlich auch eine Heizdecke oder Ähnliches sein und weist wenigstens einen stromdurchflossenen Heizleiter auf. Das schmiegsame Wärmeprodukt ist dann mit einer ohnehin üblicherweise vorhandenen Steuerung versehen, die nun nicht nur die Heizleistung regelt sondern auch die durch die Bewegungen der schlafenden Person auftretende Änderung des Dielektrikums in Nahbereich des Heizleiters und die damit einhergehende Änderung der elektrischen Eigenschaften des Heizleiters zu detektieren vermag.
Als Sensorsignal kann jedes über den Heizleiter erkennbare, mit der Bewegung der Person in Verbindung stehende Signal, beispielsweise die Induktivität, der elektrische Widerstand und/oder die Umgebungskapazität oder eine Kombination hieraus genutzt werden. Zusätzlich kann eine Zeitsteuerung eingesetzt werden, um die Person bei unruhigem Schlaf nicht zu früh zu wecken. Der Aktivitätsmodus des Schlafphasenweckers kann dabei über eine Uhr wahlweise eingestellt werden.
Bei einem alternativen Wärmeprodukt wird die schlafende Person über wenigstens eine, wasserdurchflossene Heizleitung gewärmt. Hier sind üblicherweise in den schmiegsamen Wärmeprodukten Drucksensoren verbaut, die aus Sicherheitsgründen zur lokalen Ermittlung des Drucks in der Heizleitung genutzt werden. Diese können dann ebenfalls genutzt werden, um die Bewegungen der schlafenden Person anhand der auftretenden Druckänderungen zu detektieren und hieraus die Schlafphase, in der sich die schlafende Person befindet, zu bestimmen.
Bei allen Verfahren werden konstante Werte und niedrige Schwankungen unterhalb eines Toleranzbereiches als NREM-Phase und Werte mit größerer Schwankung als REM-Phase interpretiert. Bevorzugt speichert dabei die Steuerung die Anzahl der ermittelten Schlafphasen zumindest inkrementell ab, so dass der Weckprozess erst nach Durchlaufen wenigstens einer Tiefschlafphase eingeleitet werden kann.
Die Weckvorrichtung kann unterschiedliche Mittel zum Wecken nutzen. Dies kann eine akustische Weckvorrichtung, eine optische Weckvorrichtung oder auch die Heizfunktion selbst sein. Auch eine Kombination hieraus ist möglich.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des Schlafphasenweckers ist dadurch gekennzeichnet, dass die Weckvorrichtung erst nach dem erstmaligen Durchlaufen einer NREM-Schlafphase aktiviert wird. Ferner kann es gewünscht sein, den Traum zu Ende träumen zu können, also als störend empfunden werden, aus einem Traum herausgerissen zu werden. Um dies zu vermeiden kann die Weckvorrichtung erst nach dem Ende einer auf eine NREM-Schlafphase folgenden REM-Schlafphase aktiviert werden.
Das schmiegsame Wärmeprodukt umfasst bevorzugt eine Steuerung mit einer Heizsteuerung und einer Wecksteuerung, wobei nach Abschalten einer initialen Heizwirkung infolge des Erreichens einer maximalen oder gewählten Heizperiode oder einer maximalen Heiztemperatur über eine Schaltvorrichtung die Wecksteuerung über eine Schaltvorrichtung aktiviert wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen.
In den Zeichnungen zeigt:
1 eine Ausgestaltung eines Schlafphasenweckers und
2 ein Funktionsdiagramm der wesentlichen Funktionsbauteile des Schlafphasenweckers nach 1.
In 1 ist ein erfindungsgemäßer Schlafphasenwecker als Kombination mit einem schmiegsamen Wärmeprodukt 1 als Wärmeunterbett dargestellt. Dieser weist als Ruhefläche für eine schlafende Person 3 das auf einer Matratze eines Bettes 2 aufliegende Wärmeunterbett auf, das natürlich auch unmittelbar die Matratze bilden könnte.
Die schlafende Person wird bei Ermittlung eines geeigneten Weckzeitpunktes, zum Beispiel am Ende einer REM-Schlafphase, über akustische Weckvorrichtung 5, beispielsweise Lautsprecher oder ein Weckradio, oder auch über optische Weckeinrichtungen 4, zum Beispiel einer Lampe oder einem automatischen Hochziehen eines Rollladens, geweckt.
2 zeigt die einzelnen Funktionen des Systems in einem Blockschaubild. Das Bett 2 mit dem darauf liegenden schmiegsamen Wärmeprodukt 1 wird als Wecker genutzt. Hierzu wird das Signal des Heizleiters verwendet, der mit einer Schaltvorrichtung 8 verbunden ist. Diese schaltet zwischen einer Heizsteuerung 6 zur Steuerung der Heizleistung und einer Wecksteuerung 7 zum Aktivierung der optischen Weckvorrichtung 4 oder der akustischen Weckvorrichtung 5 um, wenn die Heizleistung nicht mehr benötigt wird oder sich ein gewünschter Weckzeitraum nähert.
Bei Ermittlung eines geeigneten Weckzeitpunktes durch eine hinreichende Bewegungsaktivität der schlafenden Person 3 wird dann die von der optischen Weckvorrichtung 4 und/oder der akustischen Weckvorrichtung 5 gebildete Weckeinrichtung aktiviert.
Die Erfindung betrifft die oben dargestellte Vorrichtung mit den einzelnen Merkmalen und den vorstehend beschriebenen, optionalen Merkmalen. Ein Kernpunkt ist die Steuerung der Weckvorrichtung 4, 5 über die Ermittlung der Schlafphase anhand der ohnehin vorhandenen elektrischen Mittel innerhalb des schmiegsamen Wärmeproduktes 1. Weiterhin ist Gegenstand der Erfindung die Nutzung eines schmiegsamen Wärmeproduktes 1 als Weckvorrichtung 4, 5 oder zum Aufbau einer solchen Weckvorrichtung 4, 5 sowie eines Verfahrens zum Wecken mit einer Vorrichtung, die die oben beschriebenen Merkmale aufweist.
Bezugszeichenliste

1: Schmiegsames Wärmeprodukt
2: Bett
3: Schlafende Person
4: Optische Weckvorrichtung
5: Akustische Weckvorrichtung
6: Heizsteuerung
7: Wecksteuerung
8: Schaltvorrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4209336 A1 [0003]
DE 19811206 A1 [0004]
EP 1139187 B1 [0005]
DE 10126066 A1 [0008]

Claims

Schlafphasenwecker mit einer Sensorik zur Ermittlung der aktuellen Schlafphase einer schlafenden Person (3) und einer Weckvorrichtung zur Abgabe von Weckreizen während oder zu Beginn einer gewünschten Schlafphase, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensorik ein in unmittelbarer Nähe zur schlafenden Person (3) befindliches schmiegsames Wärmeprodukt (1) mit wenigstens einem stromdurchflossenen Heizleiter genutzt wird, wobei das schmiegsame Wärmeprodukt (1) eine Steuerung aufweist, die die durch Bewegungen der schlafenden Person (3) auftretende Änderung der elektrischen Eigenschaften des Heizleiters oder eine Änderung des Dielektrikums im Nahbereich des Heizleiters zu detektieren und hieraus die Schlafphase, in der sich die schlafende Person (3) befindet, zu bestimmen vermag, wobei konstante Werte und niedrige Schwankungen als NREM-Phase und Werte mit größerer Schwankung als REM-Phase interpretiert werden.
Schlafphasenwecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gemessenen elektrischen Eigenschaften des Heizleiters die Induktivität, der elektrische Widerstand und/oder die Kapazität ist.
Schlafphasenwecker mit einer Sensorik zur Ermittlung der aktuellen Schlafphase einer schlafenden Person (3) und einer Weckvorrichtung zur Abgabe von Weckreizen während oder zu Beginn einer gewünschten Schlafphase, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensorik ein in unmittelbarer Nähe zur schlafenden Person (3) befindliches schmiegsames Wärmeprodukt (1) mit wenigstens einer wasserdurchflossenen Heizleitung genutzt wird, wobei das schmiegsame Wärmeprodukt (1) eine Steuerung mit Drucksensoren zur lokalen Ermittlung des Drucks in der Heizleitung an unterschiedlichen Positionen aufweist und die Steuerung die Bewegungen der schlafenden Person (3) anhand der auftretenden Druckänderungen zu detektieren vermag und hieraus die Schlafphase, in der sich die schlafende Person (3) befindet, zu bestimmen vermag, wobei konstante Werte und niedrige Schwankungen als NREM-Phase und Werte mit größerer Schwankung als REM-Phase interpretiert werden.
Schlafphasenwecker nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das schmiegsame Wärmeprodukt (1) auf einem Bett (2) der schlafenden Person (1) aufliegt, wobei die Weckvorrichtung zumindest eine akustische Weckvorrichtung (5) und/oder zumindest eine optische Weckvorrichtung (4) umfasst.
Schlafphasenwecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung die Schlafphasen zumindest inkrementell aufzeichnet und derart ausgebildet ist, dass die Weckvorrichtung erst aktiviert wird, wenn zumindest eine erste NREM-Schlafphase festgestellt wurde.
Schlafphasenwecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung derart ausgebildet ist, dass die Weckvorrichtung nach einer NREM-Schlafphase aktiviert wird.
Schlafphasenwecker nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung derart ausgebildet ist, dass die Weckvorrichtung nach dem Ende einer auf eine NREM-Schlafphase folgenden REM-Schlafphase aktiviert wird.
Schlafphasenwecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung eine Heizsteuerung (6) und eine Wecksteuerung (7) umfasst, wobei nach Abschalten einer initialen Heizwirkung infolge des Erreichens einer maximalen oder gewählten Heizperiode oder einer maximalen Heiztemperatur über eine Schaltvorrichtung (8) die Wecksteuerung (7) aktiviert wird.
Schlafphasenwecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung als Weckvorrichtung genutzt wird.
Schlafphasenwecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung eine Zeitschaltuhr aufweist, über die der Benutzer einen frühesten Zeitpunkt der Aktivierung der Weckvorrichtung einstellen kann.