DE202017102920U1

DE202017102920U1 - System zur Ermittlung einer Schlafqualität, Sensoranordnung für ein derartiges System und Schlaf- oder Ruhemöbel mit einem derartigen System

Info

Publication number: DE202017102920U1
Application number: DE202017102920.4U
Authority: DE
Original assignee: Dewertokin GmbH
Current assignee: Dewertokin Technology Group Co Ltd Jiaxing Cn
Priority date: 2017-05-15
Filing date: 2017-05-15
Publication date: 2018-08-17
Anticipated expiration: 2027-05-16
Also published as: WO2018210856A1; US20200289052A1; US11540770B2; EP3624676A1

Abstract

System zur Ermittlung eines eine Schlafqualität repräsentierenden Werts, wobei das System eine Auswerteeinrichtung (10) zur Verbindung mit mindestens einem Sensor (11), der zur Erfassung von Vibrationen, Bewegung und/oder Schall mit einem Schlaf- oder Ruhemöbel koppelbar ist, aufweist, dadurch gekoppelt, dass mindestens ein weiterer Sensor (21) am Schlaf- oder Ruhemöbel oder in einer Umgebung des Schlaf- oder Ruhemöbels vorgesehen ist, der zur Erfassung von Umgebungsparametern (5) eingerichtet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Ermittlung eines eine Schlafqualität repräsentierenden Werts, wobei das System eine Auswerteeinrichtung zur Verbindung mit mindestens einem Sensor, der zur Erfassung von Vibrationen, Bewegung und/oder Schall mit einem Schlaf- oder Ruhemöbel koppelbar ist, aufweist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Schlaf- oder Ruhemöbel, insbesondere ein Bett, mit einem derartigen System. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Sensoranordnung zur Verwendung in einem derartigen System.
Im klinischen Bereich sind Überwachungsgeräte bekannt, die Atmung und/oder Herztätigkeit eines Patienten im Schlaf überwachen, um bei bedenklichen Herzfunktions- und Kreislaufparametern eingreifen zu können.
Inzwischen sind Vorrichtungen zur Überwachung des Schlafzustands anhand von physiologischen Parametern auch für nichtklinische Zwecke im Handel erhältlich. Diese Geräte, die beispielsweise auf einen Nachtisch gestellt werden, erfassen Geräusche und/oder Bewegungszustände während des Schlafs mithilfe von Mikrofonen und/oder Kameras. Aus den erfassten Informationen wird ein Schlafzustand abgeleitet, dessen zeitlicher Verlauf aufgezeichnet wird. Der aufgezeichnete Schlafverlauf kann nachträglich abgerufen und ausgewertet werden. Er kann Aufschluss darüber geben, wie tief und erholsam der Schlaf gewesen ist, beispielsweise, indem ein Wert ausgegeben wird, der eine Schlafqualität auf einer vorgegebenen Skala repräsentiert.
Neben Systemen, die Kamera und/oder Mikrofon einsetzen, ist ein sensorbasiertes System bekannt, bei dem ein druckempfindlicher Sensorstreifen über die Matratze gelegt wird und bei dem dieser Sensorstreifen mit einem Mobiltelefon (Smartphone) verbunden wird, das die Sensordaten aufzeichnet. Aus den Sensordaten werden unter anderem eine Herzfrequenz und eine Atemfrequenz abgeleitet.
Um die Ergebnisse anschaulich zusammenzufassen, ist es bekannt, den möglichst kontinuierlich während einer Schlafperiode, z.B. einer Nacht, erfassten Sensordaten einen Wert zu bestimmen, der die Schlafqualität repräsentiert. In der Praxis zeigt sich jedoch, dass ein solcher Wert für die Schlafqualität, der auf Sensordaten, die Vibration bzw. Bewegung von Teilen des Bettes, beispielsweise einer Matratze, betreffen, in einigen Fällen nicht den Erholungswert des Schlafs für die betreffende Person korrekt widerspiegelt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein eingangs genanntes System zur Erfassung der Schlafqualität auf Basis der Sensordaten zu verbessern, um eine größere Übereinstimmung des ermittelten Werts mit der subjektiv empfundenen Qualität des Schlafs zu erzielen.
Dieser Aufgabe wird gelöst durch ein System, ein Schlaf oder Ruhemöbel mit einem solchen System und eine Sensoranordnung für ein derartiges System mit den Merkmalen des jeweiligen unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Ein erfindungsgemäßes System der eingangs genannten Art zeichnet sich dadurch aus, dass neben dem Sensor, der zur Erfassung von Vibrationen, Bewegung und/oder Schall mit dem Schlaf- oder Ruhemöbel koppelbar ist, mindestens ein weiterer Sensor am Schlaf- oder Ruhemöbel oder in einer Umgebung des Schlaf- oder Ruhemöbels vorgesehen ist, der zur Erfassung von Umgebungsparametern eingerichtet ist.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass eine subjektiv erfahrene und objektiv auch vorhandene Schlafqualität nicht nur aus einem Atem- Herzfrequenz und/oder Bewegungsmuster der ruhenden Person abgeleitet werden kann, sondern maßgeblich auch von Umgebungseinflüssen beeinflusst ist. Der erfindungsgemäße weitere Sensor, der zur Erfassung mindestens eines Umgebungsparameters eingerichtet ist, ermöglicht eine Messung des Umgebungseinflusses und Berücksichtigung dieses Umgebungseinflusses während des Schlafs auf den für die Schlafqualität ermittelten Wert.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Systems ist der mindestens eine weitere Sensor ein Temperatursensor, ein Feuchtigkeitssensor, ein Luftschallaufnehmer und/oder ein Helligkeitssensor. Die genannten Sensoren sind zur Aufnahme von Umgebungseinflüssen geeignet, die unmittelbar die Schlafqualität beeinflussen, nämlich die Umgebungstemperatur, der (Luft-) Feuchtigkeit der Umgebung, der Helligkeit und eines Lautstärkepegels.
Bevorzugt extrahiert die Auswerteeinrichtung aus Signalen des mindestens einen Sensors physiologische Daten einer oder mehrerer das System nutzender Personen. Die bestimmten physiologischen Daten umfassen z.B. eine Atemfrequenz, eine Herzfrequenz (Puls) und/oder Bewegungsmuster der Person(en). Weiter bevorzugt extrahiert eine Auswerteschaltung aus den Signalen des mindestens einen weiteren Sensors Umgebungsdaten, die die vorliegenden Umgebungsparameter digital widerspiegeln.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Systems ist eine (übergeordnete) Auswerte- und Darstellungseinheit vorhanden, die mit der Auswerteeinrichtung und der Auswerteschaltung gekoppelt ist und dazu eingerichtet ist, die physiologische Daten und die Umgebungsdaten auszuwerten und den die Schlafqualität repräsentierenden Wert zu ermitteln. Besonders vorteilhaft kann ein (in der Regel bereits vorhandenes) Mobilgerät, z.B. ein Smartphone oder ein Tablett-Computer, als Auswerte- und Darstellungseinheit eingesetzt werden.
Die Auswerte- und Darstellungseinheit kann zudem eingesetzt werden, um die physiologischen Daten und/oder die Umgebungsdaten einer oder mehrerer zurückliegender Schlafperiode(n) darzustellen, z.B. in statistisch aufbereiteter Form. Weiterhin kann in der Auswerte- und Darstellungseinheit eine Korrelation zwischen den physiologischen Daten und den Umgebungsdaten vorgenommen werden. Die Korrelation erlaubt es, individuelle Einflüsse der Umgebungsparameter auf die physiologischen Daten zu ermitteln. Auf diese Weise können dem Benutzer des Systems Hinweise gegeben werden, wie die Umgebungseinflüsse am besten beeinflusst werden können, um zu einem erholsamen Schlaf zu gelangen. Weiter kann vorgesehen sein, dass die Auswerte- und Darstellungseinheit eine Kennzahl aus den Umgebungsdaten berechnet, um dem Benutzer auf prägnante Art die Umgebungseinflüsse der zurückliegenden Schlafperiode zu verdeutlichen und die Beeinflussung der Schlafqualität durch die Umgebungsparameter zusammenfassend zu charakterisieren.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Systems ist der mindestens eine weitere Sensor zusammen mit der Auswerteschaltung sowie einer Übertragungseinheit zur Ausgabe der Umgebungsdaten in einem Gehäuse integriert. Es wird so eine kompakte (Zusatz-) Einheit geschaffen, um die Umgebungsparameter zu messen und zur weiteren Berücksichtigung bereitzustellen.
Eine erfindungsgemäße Sensoranordnung zur Erfassung von Umgebungsparametern eines Schlaf- oder Ruhemöbels zeichnet sich dadurch aus, dass die Sensoranordnung mindestens einen Sensor zur Messung eines Umgebungsparameters aufweist, eine Auswerteeinrichtung zur Auswertung von Sensorsignalen und eine Übertragungseinheit zur Ausgabe des gemessenen Umgebungsparameters in Form von digitalen Umgebungsdaten.
Die genannte Sensoranordnung übernimmt somit selbstständig und autark die Bestimmung von einem oder mehreren Umgebungsparametern eines Bettes, wertet diese aus und überträgt sie in digitaler und damit leicht auswertbarer Form zum Beispiel an die Auswerteeinrichtung eines Systems zur Ermittlung einer Schlafqualität. Die Umgebungseinflüsse können berücksichtigt werden, ohne dass Sensoren unmittelbar an die Auswerteeinrichtung angeschlossen werden müssen. Damit eignet sich die Sensoranordnung auch zur Nachrüstung bereits bestehender Systeme zur Ermittlung der Schlafqualität. Diese weisen in der Regel bereits eine nutzbare Schnittstelle zur Entgegennahme der übertragenen Informationen in der digitalen Form auf. Eine Erweiterung der Funktionalität, durch die die Umgebungsparameter bei der Bestimmung der Schlafqualität mitberücksichtigt werden, ist dann beispielsweise durch Hinzufügen der genannten Sensoranordnung und softwaremäßige Anpassung („firmware update“) der bereits vorhandenen Auswerteeinrichtung möglich.
Bevorzugt ist der mindestens eine weitere Sensor ein Temperatursensor, ein Feuchtigkeitssensor, ein Luftschallaufnehmer und/oder ein Helligkeitssensor. Weiter bevorzugt ist die Übertragungseinheit zur drahtlosen Übertragung der digitalen Umgebungsdaten eingerichtet, beispielsweise nach dem Bluetooth- und/oder WLAN (Wireless Local Area Network)-Protokoll. Insbesondere wenn eine Verbindung mit einem Mobilgerät vorgesehen ist, das als Auswerte- und Darstellungseinheit eingesetzt wird, sind diese Datenübertragungswege vorteilhaft.
Ein erfindungsgemäßes Schlaf- oder Ruhemöbel, insbesondere ein Bett, zeichnet sich schließlich durch Verwendung eines Systems der zuvor beschriebenen Art aus. Besonders bevorzugt ist dabei der weitere Sensor, der zur Bestimmung der Umgebungsparameter eingesetzt wird, Teil der zuvor genannten Sensoranordnung. Es ergeben sich die in dem Zusammenhang mit dem System bzw. der Sensoranordnung beschriebenen Vorteile.
In einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Schlaf- oder Ruhemöbels einen elektromotorischen Möbelantrieb mit einer Steuereinheit und mindestens einem Verstellantrieb auf. Dabei sind bevorzugt die Auswerteeinrichtung und/oder die Sensoranordnung des Systems zur Bestimmung der Schlafqualität in die Steuereinheit des elektromotorischen Möbelantriebs integriert. Auf diese Weise können Komponenten, z.B. eine Stromversorgungseinheit und/oder Einheiten zur Datenübertragung, effektiv gemeinsam genutzt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Hilfe von Figuren nähert erläuter. Die Figuren zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines an einem Bett angeordneten Systems zur Ermittlung einer Schlafqualität;
2 ein schematisches Blockschaltbild einer Sensoranordnung des in 1 gezeigten Systems;
3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Systems zur Ermittlung einer Schlafqualität; und
4 eine schematische Darstellung einer Ergänzung der in den 1 und 3 gezeigten Systeme.

1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Bett 1 als Beispiel eines Schlafmöbels mit einem System zur Ermittlung eines eine Schlafqualität repräsentierenden Werts. Der einfacheren Darstellung halber wird der die Schlafqualität repräsentierende Wert nachfolgend selbst als Schlafqualität bezeichnet.
Das Bett 1 weist ein Gestell 2 mit einer Liegefläche 3 auf. Beispielhaft ist das Bett 1 als Doppelbett ausgebildet, das einer oder auch zwei Personen 4 Platz bietet. Die nachfolgenden Ausführungen sind auf ein Einzelbett für nur eine Person 4 übertragbar.
Am Gestell 2 des Betts 1 ist eine Auswerteeinrichtung 10 angeordnet, die mit Sensoren 11 gekoppelt ist. Beispielhaft sind zwei Sensoren 11 dargestellt, die jeweils in einer linken und einer rechten Hälfte des Bettes im Bereich der Liegefläche 3 angeordnet sind. Die Sensoren 11 sind geeignet, Vibrationen, Bewegung und/oder Schall zu detektieren. Die Sensoren 11 können beispielsweise an einem Rahmenbauteil oder an einem Liegeflächenteil_wie z.B. einem Lattenrost im Bereich der Liegefläche 3 an dem Bett 1 befestigt sein. Die Befestigung kann eine Schraub- oder Niet- oder Klebeverbindung sein, oder auch eine Rast- oder Klemmverbindung, beispielsweise mit Hilfe einer Federklemme die das entsprechende Rahmenbauteil oder einen Teil des Lattenrosts umgreift. Dabei kann eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme des wenigstens einen Sensors 11 verwendet werden.
Die Sensoren 11 können beispielsweise als piezoelektrische Elemente, als elektromagnetische Elemente oder als elektromechanische Elemente ausgebildet sein und sind empfindlich für Schwingungen der Unterlagen, auf denen sie befestigt sind. Ein weiterer geeigneter Sensortyp für die Sensoren 11 ist ein elektromechanischer Sensor, z. B. ausgebildet als mikromechanischer Beschleunigungssensor.
Die von den Sensoren 11 detektierten Vibrationen und Bewegungen umfassen insbesondere Körperschall, der von der Person 4 oder den Personen 4 auf die Sensoren 11 über Elemente der Liegefläche 3, beispielsweise eine Matratze, übertragen wird. Dabei umfasst der Körperschall insbesondere auch niederfrequente Schwingungen und Auslegungen des Sensors 11, deren Frequenz im Hertz oder Sub-Hertz-Bereich liegt.
Die Sensoren 11 sind über ein Sensorkabel mit der Auswerteeinrichtung 10 verbunden. Falls benötigt, wird über das Sensorkabel eine Stromversorgung für die Sensoren 11 bereit gestellt. Weiter werden von den Sensoren 11 ausgegebene Signale an die Auswerteeinrichtung 10 weitergeleitet. Alternativ können die Sensoren 11 über drahtlose Verbindungen, beispielsweise eine Funkverbindung, mit der Auswerteeinrichtung 10 gekoppelt sein. In dem Fall ist jeder der Sensoren 11 mit einer eigenen Energieversorgung, beispielsweise in Form einer ggf. aufladbaren Batterie versehen.
Bei dem in der 1 gezeigten Bett 1 ist beispielhaft jeweils nur ein Sensor 11 für jede Bettseite und damit jede Person 4 vorhanden. Es können mehrere Schall- bzw. Schwingungsaufnehmer in einem Sensor oder verschiedenen Sensoren kombiniert werden, wobei beispielsweise ein piezoelektrisch und ein elektromagnetisch arbeitender Sensor an gleichen oder verschiedenen Position angeordnet sind. Eine Kombination verschiedener Sensorarten erlaubt es, ein besonders breites Frequenzspektrum aufnehmen und analysieren zu können, da sich unterschiedliche Sensortypen durch jeweils charakterliche, ggf. unterschiedliche Frequenzbereiche auszeichnen.
Die Auswerteeinrichtung 10 umfasst Komponenten, die es ermöglichen, aus den von den Sensoren 11 übermittelten Signalen auf bestimmte Körperfunktionen einer sich im Bett 1 befindenden Person 4 zu schließen. Insbesondere ist die Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet, aus den Signalen des Sensors 11 physiologische Parameter der Person(en) 4 zu ermitteln. Solche Parameter betreffen beispielsweise Herz- und Kreislauffunktionen und umfassen z.B. eine Herzfrequenz und eine Atemfrequenz. Weiter kann ermittelt werden, ob die Person(en) 4 schnarcht bzw. schnarchen. Zudem werden Bewegungen der Person(en) 4 erfasst.
In der Auswerteeinrichtung 10 erfolgt zumindest eine Vorverarbeitung der Signale der Sensoren 11 dahingehend, dass anhand der Signale der Sensoren 11 die genannten physiologische Parameter der das Bett 1 benutzenden Person(en) 4 bestimmt werden. Die Auswerteeinrichtung 10 weist zu diesem Zweck z.B. (Signal-) Verstärker und Filtereinheiten auf. Es kann beispielsweise eine signalstärkenabhängige Verstärkung (Automatic Gain Control) vorgesehen sein. Zur Eliminierung von Störfrequenzen dienen z.B. Tiefpass- oder Bandpassfilter mit geeigneten Eckfrequenzen. Bevorzugt erfolgt die Verarbeitung der Signale mit Hilfe eines digitalen Signalprozessors (DSP). Insbesondere kann vorgesehen sein, die Signale einer Spektralanalyse, z.B. durch eine schnelle Fouriertransformation (FFT-Fast Fourier Transform) zu unterwerfen, um in dem Verlauf der Signale enthaltene Frequenzanteile analysieren zu können. Auch eine Filterung der erhaltenen Spektren kann vorgenommen werden, beispielsweise indem nur Frequenzkomponenten mit einer bestimmten Mindestamplitude weiterverarbeitet werden und andere verworfen werden.
Die ermittelten physiologischen Parameter werden als Daten, nachfolgend physiologische Daten 12 genannt, ausgegeben. Die physiologischen Daten 12 können in der Auswerteeinrichtung 10 auch zwischengespeichert werden, so dass eine Ausgabe an eine weiterverarbeitende Einheit kontinuierlich oder auch Blockweise erfolgen kann.
Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Auswerteeinrichtung 10 mit einer Auswerte- und Darstellungseinheit 30 verbunden, die ggf. eine weitere Auswertung der physiologischen Daten 12, in jedem Fall aber ihre Visualisierung vornimmt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung, die auch in 1 symbolisiert ist, ist die Auswerte- und Darstellungseinheit 30 ein Mobiltelefon, das durch Ausführen eines entsprechenden Programms („App“) zur Auswerte- und Darstellungseinheit 30 ausgebildet ist. Eine Datenübertragung 31 zur Auswerte- und Darstellungseinheit 30 erfolgt bevorzugt über eine drahtlose Verbindung, beispielsweise über eine WLAN- oder Bluetooth-Verbindung.
Die Auswerte- und Darstellungseinheit 30 übernimmt im dargestellten Ausführungsbeispiel auch eine weitergehende Auswertung der physiologischen Daten 12, um diese in einen Wert, der die Schlafqualität repräsentiert, umzurechnen.
Anmeldungsgemäß wird dieser Wert der Schlafqualität nicht ausschließlich aus den physiologischen Daten 12 berechnet, sondern unter Einbeziehung von gemessenen Umgebungseinflüssen, beispielsweise einer Umgebungstemperatur 5a, einer Umgebungsluftfeuchtigkeit 5b, einer Umgebungshelligkeit 5c und einer Umgebungslautstärke 5d.
Diese Umgebungseinflüsse sind im rechten Teil der 1 symbolisiert und werden zusammenfassend als Umgebungsparameter 5 bezeichnet. Die Messung und Auswertung der Umgebungsparameter 5 erfolgt in einer Sensoranordnung 20, die ebenfalls im Bereich des Betts 1 positioniert ist, vorliegend beispielhaft am Gestell 2 des Betts 1 angeordnet ist.
Die Sensoranordnung 20 weist mindestens einen, vorliegend mehrere weitere Sensoren 21 auf, die zur Messung der Umgebungsparameter 5 geeignet sind. Die gemessenen Umgebungsparameter 5 werden in der Sensoranordnung 20 ausgewertet und in Form von digitalen Umgebungsdaten 22 von der Sensoranordnung 20 bereit gestellt.
Ähnlich wie bei der Auswerteeinrichtung 10 kann die Sensoranordnung 20 einen Speicher aufweisen, in dem die Umgebungsdaten 22 für einen längeren zurückliegenden Zeitraum gespeichert werden. Sie können von der Sensoranordnung 20 in der gezeigten digitalen Form (quasi-) kontinuierlich oder in Form von Datenblöcken abgerufen werden.
Eine Erfassung der Umgebungsparameter 5 erfolgt bevorzugt kontinuierlich, beispielsweise mit jeweils einem oder mehreren Messwerten pro Sekunde oder Minute. Die Umgebungsdaten 22 können entsprechende Zeitreihen, ggf. in komprimierter Form umfassen. In einer alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, bereits eine Vorbewertung der Umgebungsparameter 5 in der Sensoranordnung 20 vorzunehmen, dahingehend, dass beispielsweise eine Mittelung über längere Zeiträume erfolgt. Schnelle Temperaturschwankungen beispielsweise sind unwahrscheinlich, so dass es im Hinblick auf die Umgebungstemperatur 5a ausreichend ist, einen gemittelten Temperaturwert z.B. nur für jede halbe Stunde oder jede Stunde bereit zu stellen.
Eine weitere Form der Datenvorverarbeitung, die bereits in der Sensoranordnung 20 vorgenommen werden kann, betrifft einen Vergleich mit einem Schwellenwert. Die Umgebungslautstärke 5d beispielsweise beeinflusst den Schlaf der Person 4 in der Regel nur, wenn sie über einem vorgebbaren oder einstellbaren Schwellenwert liegt. Somit kann vorgesehen sein, an Stelle einer kontinuierlichen Übertragung von Daten der Umgebungslautstärke 5d nur Lautstärkeereignisse zu protokollieren, bei denen die Umgebungslautstärke 5d einen bestimmten Wert überschreitet.
Die Umgebungsdaten 22 werden - vergleichbar mit den physiologischen Daten 12 - an die Auswerte- und Darstellungseinheit 30 übertragen, beispielsweise wiederum über eine drahtlose Datenübertragung 31. Der Wert für die Schlafqualität wird dann anhand einer Auswertung sowohl der physiologischen Daten 12, als auch der Umgebungsdaten 22 vorgenommen.
Weiterhin kann eine Korrelation zwischen den physiologischen Daten 12 und den Umgebungsdaten 22 vorgenommen werden. Die Korrelation erlaubt es, individuelle Einflüsse der Umgebungsparameter 22 auf die physiologischen Daten 12 zu ermitteln. Auf diese Weise können der Person 4 Hinweise gegeben werden, wie sie die Umgebungseinflüsse am besten beeinflussten sollte, um zu einem erholsamen Schlaf zu gelangen. Um der Person 4 auf prägnante Art die Umgebungseinflüsse der zurückliegenden Schlafperiode zu verdeutlichen, kann eine Kennzahl aus den Umgebungsdaten 22 berechnet werden, die die Beeinflussung der Schlafqualität durch die Umgebungsparameter 5 zusammenfassend charakterisiert.
2 zeigt eine Ausgestaltung einer Sensoranordnung 20, wie sie in 1 eingesetzt sein kann, in einem schematischen Blockschaltbild. Die Sensoranordnung 20 umfasst eine Mehrzahl, hier vier weitere Sensoren 21 für Umgebungsparameter 5. Die weiteren Sensoren 21 sind vorliegend an oder in einem Gehäuse der Sensoranordnung 20 angeordnet, wobei entsprechende Durchbrüche an dem Gehäuse vorhanden sind, so dass die Umgebungseinflüsse vom Sensor 21 auch korrekt oder zumindest korrigierbar gemessen werden können.
Die weiteren Sensoren 21 sind unabhängig ihres jeweiligen Anbringungsortes mit einer Auswerteschaltung 201 verbunden, die die in der Regel analogen Signale der weiteren Sensoren 21 auswertet. Die Auswertung kann eine Filterung und/oder Vorverstärkung und/oder Linearisierung umfassen. Die so vorverarbeiteten Signale werden digitalisiert, beispielsweise in einem Analog-Digitalwandler, der Teil eines Mikrocontrollers der Auswerteschaltung 201 sein kann. Die digitalisierten Informationen können in der Sensoranordnung 20 weiter vorverarbeitet werden, beispielsweise indem Zeitmittel gebildet werden. Im Resultat werden so die zuvor beschriebenen Umgebungsdaten 22 erzeugt, die in der Sensoranordnung 20 abgespeichert werden, beispielsweise in Form von Zeitreihen und/oder Ereignissen, die einen Zeitstempel tragen. Zur Stromversorgung der Sensoranordnung 20 ist ein Stromversorgungsanschluss 204 vorgesehen. Dieser kann als Gleichspannungsanschluss, z.B. als USB (Universal Serial Bus)-Anschluss zur Verbindung mit einem Steckernetzteil oder auch der Auswerteeinrichtung 10 eingerichtet sein.
Mit der Auswerteschaltung 201 ist eine Übertragungseinheit 202 gekoppelt, im dargestellten Beispiel zur drahtlosen Übertragung von Daten mithilfe einer Antenne 203. Die Übertragungseinheit 202 kann beispielsweise für eine Übertragung gemäß dem WLAN- oder Bluetooth-Standard eingerichtet sein. Wie im Zusammenhang mit 1 erwähnt ist, kann die Übertragung der Umgebungsdaten 22 (quasi-) kontinuierlich oder auch in Blöcken erfolgen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass während einer Schlafperiode, z.B. einer Nacht, jeweils Informationen über die letzte zurückliegende Stunde übertragen werden.
Bevorzugt ist die Sensoranordnung 20, beispielsweise im Rahmen der Auswerteschaltung 201 mit einer Echtzeituhr versehen, so dass die genannten Zeitstempel aufgebracht werden können. Um eine Nutzung und Einrichtung der Sensoranordnung 20 so benutzerfreundlich wie möglich zu machen, kann vorgesehen sein, die genannte Echtzeituhr automatisch im Rahmen einer Datenverbindung mit der Auswerte- und Darstellungseinheit 30 zu synchronisieren.
Wie ebenfalls im Zusammenhang mit 1 erwähnt ist, kann die Sensoranordnung 20 als weitere Vorverarbeitung der gemessenen Informationen mit einer Schwellenwerterkennung ausgestattet sein, so dass eine ereignisbasierte Protokollierung innerhalb der Umgebungsdaten 22 erst erfolgt, wenn die ermittelten Datenwerte außerhalb eines vorgebbaren Bereichs liegen. Dabei kann vorgesehen sein, die Grenzen dieses vorgebbaren Bereichs ebenfalls in Kommunikation mit der Auswerte- und Darstellungseinheit 30 an die Sensoranordnung 20 zu übermitteln. Auch ein Starten einer Aufzeichnung der Umgebungsdaten 22 und ein Beenden der Aufzeichnung der Umgebungsdaten 22 kann über die Auswerte- und Darstellungseinheit 30 erfolgen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, Beginn und Ende einer Schlafperiode anhand der physiologischen Daten 12 zu ermitteln und die Sensoranordnung 20 anzuweisen, zu entsprechenden Zeiten die Protokollierung der Umgebungsparameter 5 zu beginnen bzw. zu beenden.
3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Systems zur Ermittlung einer Schlafqualität, angeordnet an einem Bett 1 in gleicher Art und Weise wie 1. Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen in dieser sowie der folgenden Figur gleiche oder gleichwirkende Elemente.
Bezüglich des Grundaufbaus ist das in 3 gezeigte Beispiel dem in 1 gezeigten vergleichbar, weswegen explizit auf die Beschreibung zu 1 verwiesen wird. Im Unterschied zum Beispiel der 1 ist beim Beispiel der 3 die Auswerteeinrichtung 10 zusammen mit der Sensoranordnung 20 in einem Gehäuse integriert. Dieses bietet den Vorteil, dass bestimmte Komponenten, die andernfalls bei der Auswerteeinrichtung 10 und der Sensoranordnung 20 redundant vorhanden sein müssten, nur einfach vorzuhalten. Beispielsweise kann eine Übertragung der physiologischen Daten 20 und der Umgebungsdaten 22 beim Ausführungsbeispiel der 3 über eine gemeinsam genutzte Übertragungseinheit erfolgen. Auch eine Stromversorgungseinheit kann für beide Komponenten genutzt werden.
In einer Weiterbildung der Anordnung kann zudem vorgesehen sein, sowohl die Auswerteeinrichtung 10 als auch die Sensoranordnung 20 mit einer Steuereinrichtung für einen elektromotorischen Möbelantrieb zu integrieren, der in dem Bett 1 verbaut ist. Auf diese Weise können Synergieeffekte noch effizienter genutzt werden.
4 schließlich zeigt eine Weiterbildung des Systems, die sowohl beim Beispiel der 1 als auch beim Beispiel der 3 eingesetzt werden kann. Aus Platzgründen ist von dem System zur Bestimmung der Schlafqualität weder die Auswerteeinrichtung 10 noch die Sensoranordnung 20 dargestellt, sondern nur die Übertragung der physiologischen Daten 12 und der Umgebungsdaten 22 an die Auswerte- und Darstellungseinheit 30.
Bei dem Beispiel der 4 ist zusätzlich zur Auswertung der gemessenen Umgebungsdaten 22 vorgesehen, weitere Umgebungseinflüsse 6 von der Person 4 über eine manuelle Dateneingabe 32 in die Auswerte- und Darstellungseinheit 30 zu übertragen. Informationen beispielsweise über einen Konsum von Speisen, Getränken, Genussmitteln oder auch Medien kurz vor dem Beginn der Schlafperiode oder im Verlaufe des zurückliegenden Tages stellen ebenfalls wichtige Daten zur Bewertung der Qualität eines Schlafs dar. Diese können von der Sensoranordnung 20 nicht gemessen, aber auf die gezeigte Weise manuell eingegeben werden. Weiterhin können Informationen zum Gesundheitszustand oder ähnliches auf diese Weise manuell bereitgestellt werden.
Ähnlich wie im Zusammenhang mit den automatisch mit Hilfe der weiteren Sensoren 21 erfassten Umgebungsdaten 22 erläutert, kann auch die manuell eingegebenen Daten mit den physiologischen Daten korreliert werden, um festzustellen, welche der weiteren Umgebungseinflüsse 6 sich in welchem Maße auf die Schlafqualität auswirken. Werden eindeutige Zusammenhänge anhand entsprechend hoher Korrelationskoeffizienten beobachtet, kann die Auswerte- und Darstellungseinheit 30 der Person 4 wiederum Hinweise auf diesen geben, um diese sich positive oder negativ auswirkenden weiteren Umgebungseinflüsse 6 in Zukunft gezielt einzusetzen oder zu verringern bzw. zu vermeiden.
Weiterhin ist eine Steuerung von externen Geräten 7 durch die Auswerte- und Darstellungseinheit 30 beim Beispiel der 4 gezeigt. Rein beispielhaft sind dazu mehrere elektronische Geräte wiedergegeben, z.B. eine Lampe, die stellvertretend für eine oder mehrere Beleuchtungseinrichtungen steht, und ein Ventilator, der stellvertretend für eine Heizungs- oder Klimaanlage steht. Zudem sind Geräte der Unterhaltungs- und Kommunikationselektronik sowie eine Kaffeemaschine als Stellvertreter für ein oder mehrere Küchenmaschinen dargestellt.
In der Weiterbildung des Systems ist eine Steuermöglichkeit der Auswerte- und Darstellungseinheit 30 über einen Steuerkanal 33 für zumindest eines dieser externen Geräte 7 angenommen, wobei das entsprechende Gerät 7 in Abhängigkeit der gemessenen physiologischen Daten 12 und/oder Umgebungsdaten 22 gesteuert wird.
Beispielsweise ist es denkbar, dass in Reaktion auf eine Umgebungshelligkeit 5c und/oder Farbtemperatur, die nicht in einem Komfortbereich für den entsprechenden Benutzer 4 liegt, die Auswerte- und Darstellungseinheit 30 mindestens eine Beleuchtungseinrichtung und/oder eine Verdunklungseinrichtung (z.B. motorisiert verfahrbare Jalousie) so ansteuert, dass eine bevorzugte Umgebungshelligkeit 5c und/oder Farbtemperatur sich im Bereich des Bettes 1 einstellt.
Weiterhin ist denkbar, dass Einrichtungen der Heizung und/oder Klimatisierung angesteuert werden, um die Umgebungstemperatur 5a in einen vorteilhaften Bereich zu bringen. Dabei braucht dieser Bereich nicht zwingend vorab festgelegt sein, sondern kann auch dynamisch anhand der physiologischen Daten 12 vorliegenden Schlafverhaltens ausgewählt werden.
In Auswertung der physiologischen Daten 12 und der Umgebungsdaten 22 können auch Schlafphasen detektiert werden, beispielsweise eine Tiefschlafphase oder ein Aufwachphase. Liegt die erkannte Aufwachphase beispielsweise innerhalb eines Zeitbereichs, der für ein Aufstehen vorgegeben ist, können auch Geräte der Unterhaltungselektronik eingeschaltet werden, um ein sanftes Aufwecken z.B. mit Musik einzuleiten. Wird ein tatsächliches Aufwachen anhand der physiologischen Daten 12 erkannt, können beispielsweise Küchengeräte wie eine Kaffeemaschine eingeschaltet werden.
Bei einem Einsatz des beschriebenen Systems in Verbindung mit einem Schlaf- oder Ruhemöbel, das mit einem elektromotorischen Möbelantrieb ausgestattet ist, kann die Auswerte- und Darstellungseinheit 30 über den Steuerkanal 33 auch mit einer Steuereinrichtung des elektromotorischen Möbelantriebs gekoppelt sein. Die Auswerte- und Darstellungseinheit 30 kann dann Aktionen des Möbelantriebs anzusteuern. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass bei einem Erkennen bestimmter Schlafzustände, z.B. Atemnot oder Schnarchen, ein Verstellmotor des elektromotorischen Möbelantriebs aktiviert wird, um z.B. ein Rücken- oder Fußteil des Bettes in seiner Position zu verändern, wodurch in der Regel die Person im Bett auch ihre Schlafposition ändert. Weiter kann z.B. vorgesehen sein, eine mit der Steuereinrichtung des Möbelantriebs gekoppelte Beleuchtungseinrichtung, z.B. eine sogenannte Unterbettbeleuchtung, zeitweise einzuschalten, wenn die Auswerte- und Darstellungseinheit 30 anhand der physiologischen Daten 12 erkennt, dass die Person 4 gerade das Bett verlässt bzw. verlassen hat.
Eine Steuerung der externen Geräte 7 von der Auswerte- und Darstellungseinheit 30 über den Steuerkanal 33 kann wiederum über Funk, beispielsweise Bluetooth oder W-LAN erfolgen oder auch über eine Infrarotsteuerung. Dieses kann unmittelbar geschehen oder unter Einbindung einer Steuerung der Gebäudeautomation („Smart-Home“), mit der die externen Geräte 7 gekoppelt sind.
Umgekehrt können Umgebungsdaten, die die Gebäudeautomation erfasst und die nicht von der Sensoranordnung 20 gemessen werden, ebenfalls der Auswerte- und Darstellungseinheit 30 zur Berücksichtigung bereitgestellt werden.
Bezugszeichenliste

1: Bett
2: Gestell
3: Liegefläche
4: Person
5: Umgebungsparameter
5a: Umgebungstemperatur
5b: Umgebungsfeuchtigkeit
5c: Umgebungshelligkeit
5d: Umgebungslautstärke
6: weitere Umgebungseinflüsse
7: externe Geräte
10: Auswerteeinrichtung
11: Sensor
12: physiologische Daten
20: Sensoranordnung
201: Auswerteschaltung
202: Übertragungseinheit
203: Antenne
204: Stromversorgungsanschluss
21: weiterer Sensor
22: Umgebungsdaten
30: Auswerte- und Darstellungseinheit
31: Datenübertragung
32: manuelle Dateneingabe
33: Steuerkanal

Claims

System zur Ermittlung eines eine Schlafqualität repräsentierenden Werts, wobei das System eine Auswerteeinrichtung (10) zur Verbindung mit mindestens einem Sensor (11), der zur Erfassung von Vibrationen, Bewegung und/oder Schall mit einem Schlaf- oder Ruhemöbel koppelbar ist, aufweist, dadurch gekoppelt, dass mindestens ein weiterer Sensor (21) am Schlaf- oder Ruhemöbel oder in einer Umgebung des Schlaf- oder Ruhemöbels vorgesehen ist, der zur Erfassung von Umgebungsparametern (5) eingerichtet ist.
System nach Anspruch 1, bei dem der mindestens eine weitere Sensor (21) ein Temperatursensor, ein Feuchtigkeitssensor, ein Luftschallaufnehmer und/oder ein Helligkeitssensor ist.
System nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Auswerteeinrichtung (10) aus Signalen des mindestens einen Sensors (11) physiologische Daten (12) extrahiert.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, aufweisend eine Auswerteschaltung (201), die aus Signalen des mindestens einen weiteren Sensors (21) Umgebungsdaten (22) extrahiert.
System nach Anspruch 3 und 4, aufweisend eine Auswerte- und Darstellungseinheit (30), die mit der Auswerteeinrichtung (10) und der Auswerteschaltung (201) gekoppelt ist und dazu eingerichtet ist, die physiologische Daten (12) und die Umgebungsdaten (22) auszuwerten und den die Schlafqualität repräsentierenden Wert zu ermitteln.
System nach Anspruch 4 oder 5, bei dem der mindestens eine weitere Sensor (21) zusammen mit der Auswerteschaltung (201) sowie einer Übertragungseinheit (202) zur Ausgabe der Umgebungsdaten (22) in einem Gehäuse integriert ist.
Sensoranordnung (20) zur Erfassung von Umgebungsparametern (5) eines Schlaf- oder Ruhemöbels, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung (20) mindestens einen Sensor (21) zur Messung eines Umgebungsparameters (5) aufweist, eine Auswerteschaltung (201) zur Auswertung von Signalen des mindestens einen Sensors (21) und eine Übertragungseinheit (202) zur Ausgabe des gemessenen Umgebungsparameters (5) in Form von digitalen Umgebungsdaten (22).
Sensoranordnung (20) nach Anspruch 7, bei der der mindestens eine weitere Sensor (21) ein Temperatursensor, ein Feuchtigkeitssensor, ein Luftschallaufnehmer und/oder ein Helligkeitssensor ist.
Sensoranordnung (20) nach Anspruch 7 oder 8, bei der die Übertragungseinheit (202) zur drahtlosen Übertragung der digitalen Umgebungsdaten (22) eingerichtet ist.
Sensoranordnung (20) nach Anspruch 9, bei der die Übertragungseinheit (202) zur drahtlosen Übertragung gemäß dem Bluetooth- und/oder WLAN-Protokoll eingerichtet ist.
Schlaf- oder Ruhemöbel, aufweisend ein System nach Anspruch 1 bis 6.
Schlaf- oder Ruhemöbel nach Anspruch 11, wobei der mindestens eine weitere Sensor (21) Teil einer Sensoranordnung (20) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10 ist.
Schlaf- oder Ruhemöbel nach Anspruch 11 oder 12, das als Bett (1) ausgebildet ist.
Schlaf- oder Ruhemöbel nach einem der Ansprüche 11 bis 13, aufweisend einen elektromotorischen Möbelantrieb mit einer Steuereinheit und mindestens einem Verstellantrieb.
Schlaf- oder Ruhemöbel nach Anspruch 14, bei dem die Auswerteeinrichtung (10) und/oder die Sensoranordnung (20) in die Steuereinheit des elektromotorischen Möbelantriebs integriert sind.