DE4303933A1

DE4303933A1 - Method and device for operating an alarm device

Info

Publication number: DE4303933A1
Application number: DE19934303933
Authority: DE
Inventors: Franc Beno
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-02-10
Filing date: 1993-02-10
Publication date: 1994-08-18

Abstract

A method and device for operating an alarm device (12), in which method and device at least one body function parameter is detected by at least one sensor device (10) and a sensor output signal corresponding to the parameter is conducted to a signal processing device (11) in which the presence of an REM (rapid eye movement) phase or of a non-REM phase is determined as a function of the change in the sensor output signal and an alarm signal (19, 20, 23) for operating the alarm device (12) is generated by the signal processing device (11) within a predetermined alarm interval, the signal processing device (11) being provided with an input device (16) for inputting an alarm interval into an interval element (21), a phase difference into a phase counting device (17) and/or a time period into a timing element (18). <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Betätigung einer Weckeinrichtung, bei dem während der Schlafphase von mindestens einer Sensoreinrich tung mindestens ein Körperfunktionsparameter erfaßt und ein dem Parameter entsprechendes Sensorausgangs signal zu einer Signalverarbeitungseinrichtung über tragen wird, in der in Abhängigkeit von der Änderung des Sensorausgangssignals das Vorliegen einer REM (Rapid Eye Movement)-Phase oder einer non REM-Phase ermittelt und innerhalb eines vorbestimmten Weck zeitbereichs von der Signalverarbeitungseinrichtung ein Wecksignal zur Betätigung der Weckeinrichtung generiert wird, wobei die Generierung des Wecksig nals nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne nach Ermittlung einer REM-Phase oder nach Erreichen einer vorgegebenen Phasendifferenz zwischen einer REM-Pha se und einer ermittelten non REM-Phase erfolgt. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung gemäß dem Anspruch 2.The present invention relates to a method for Actuation of an alarm, during which the sleep phase of at least one sensor device tion recorded at least one body function parameter and a sensor output corresponding to the parameter signal to a signal processing device will wear in depending on the change of the sensor output signal the presence of a SEM (Rapid Eye Movement) phase or a non REM phase determined and within a predetermined alarm time range from the signal processing device a wake-up signal for actuating the alarm device is generated, the generation of the Wecksig nals after a specified period of time Determination of a REM phase or after reaching one predetermined phase difference between a REM Pha se and a determined non REM phase. Of the present invention further relates to a Device according to claim 2.

Aktuelle Untersuchungen betreffend die Schlafstruk tur bei einem gesunden Menschen haben ergeben, daß der Schlafverlauf eine Anzahl verschiedener, wieder holt auftretender Schlafphasen aufweist, die unter schiedliche Schlafzustände des Menschen kennzeich nen. Unterschieden wird hierbei zwischen sogenannten REM (Rapid Eye Movement)-Phasen und sogenannten non REM-Phasen, die bis zum Erreichen einer nächsten REM-Phase durchlaufen werden. Die REM-Phasen, die nach außen hin sichtbar durch die schnellen, während des Schlafes erfolgenden Augapfel-Bewegungen gekenn zeichnet sind, sind bei den Untersuchungen als die Schlafphasen identifiziert worden, in denen der Schlafende träumt. Darüber hinaus hat sich auch her ausgestellt, daß diese "Traum-Phasen" entscheidend sind für die Ausbildung eines Langzeit-Gedächtnis ses, da während dieser Phasen die elektrochemischen Prozesse im Gehirn ablaufen, die für eine Langzeitspeicherung von im Wachzustand des Menschen aufgenommenen Informationen maßgeblich sind.Current studies regarding the sleep structure ture in a healthy person have shown that the sleep history a number of different, again catches up occurring sleep phases that under different sleep states of man characterize nen. A distinction is made between so-called REM (Rapid Eye Movement) phases and so-called non SEM phases until reaching a next one REM phase. The REM phases that visible to the outside through the quick while of the eyeball movements that occur during sleep are in the investigations as the Sleep phases have been identified in which the Sleeping dreams. Beyond that, too issued that these "dream phases" are crucial are for the formation of a long-term memory ses, because during these phases the electrochemical Processes in the brain that run for a Long-term storage of people awake recorded information are relevant.

Die einzelnen REM-Phasen sind je nach Schlaffort schritt durch mehrere, jedoch mindestens eine non- REM-Phase voneinander getrennt. Während der ersten Hälfte eines Acht-Stunden-Schlafes werden in der Regel vier non REM-Phasen festgestellt, die bis zum Erreichen der nachfolgenden REM-Phase durchlaufen werden. Die non REM-Phasen I bis IV unterscheiden sich durch eine unterschiedlich ausgeprägte Schlaf tiefe.The individual REM phases depend on where you sleep step through several, but at least one non- SEM phase separated. During the first Half of an eight-hour sleep is in the Rule four non-REM phases determined up to Go through reaching the subsequent REM phase become. Differentiate the non REM phases I to IV differentiated sleep depth.

Wie in Fig. 1, die den beispielhaften Schlafverlauf bei einem Acht-Stunden-Schlaf vereinfacht darstellt, gezeigt ist, folgen einer Wachphase non REM-Phasen I bzw. II nach, in denen ein sehr leichter Schlaf (Phase I entspricht der Ein- bzw. Aufwachphase) und ein oberflächlicher Schlaf (Phase II) gegeben ist. Daran anschließend steigert sich die Schlaftiefe über die Phase III bis hin zur Tiefschlafphase IV.As shown in FIG. 1, which shows the exemplary course of sleep in an eight-hour sleep in simplified form, a waking phase is followed by non-REM phases I or II, in which a very light sleep (phase I corresponds to the on or off) . Wake-up phase) and a superficial sleep (phase II) is given. Subsequently, the depth of sleep increases through phase III to deep sleep phase IV.

Entsprechend den oben genannten Schlafphasen ändern sich während des Schlafverlaufes auch bestimmte Kör perfunktionsparameter, so daß eine Korrelation zu den unterschiedlichen Schlafphasen feststellbar ist. Zu diesen Körperfunktionsparametern lassen sich die Blutdruckwerte, die Pulsfrequenz, die Atemfrequenz, der elektrische Hautwiderstand und, wie vorstehend bereits erwähnt, die Schnelligkeit der Augenbewegun gen, zählen. Allgemein läßt sich sagen, daß je wei ter der aktuelle Schlafzustand von einer REM-Phase entfernt ist und je näher er an die Tiefschlafphase (IV) heranreicht, die Kreislauf- und Atemfrequenz werte relativ zu den vorhergehenden reduziert sind, wohingegen beim elektrischen Hautwiderstand eine umgekehrte Tendenz feststellbar ist.Change according to the sleep phases mentioned above certain bodies during the course of sleep perfunction parameters so that a correlation to the different sleep phases can be determined. For these body function parameters, the Blood pressure values, pulse rate, respiratory rate, electrical skin resistance and, as above already mentioned the speed of eye movement gen, count. In general it can be said that each knows ter the current sleep state from a REM phase is removed and the closer it is to the deep sleep phase (IV) reaches the circulatory and respiratory rate values are reduced relative to the previous ones, whereas with electrical skin resistance one reverse trend is noticeable.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrun de, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durch führung eines Weckvorgangs vorzuschlagen, das bzw. die die vorstehenden Erkenntnisse betreffend die Schlafstruktur weitestgehend berücksichtigt, um den Weckvorgang für die aufzuweckende Person möglichst angenehm zu gestalten.The present invention is based on the object de, a method and an apparatus for through to propose a wake-up process that which the above knowledge regarding the Sleep structure is largely taken into account in order to Wake-up process for the person to be woken up if possible pleasant to design.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This task is accomplished through a process with the Features of claim 1 solved.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden mittels einer Sensoreinrichtung Körperfunktionsparameter erfaßt, die in ihrer Änderung zu vorausgehenden Wer ten Aufschluß über den aktuellen Schlafzustand der schlafenden Person geben. Die Körperfunktionsparame ter werden von der Sensoreinrichtung etwa in vorge gebenen zeitlichen Intervallen erfaßt und an eine Signalverarbeitungseinrichtung weitergegeben. Dort wird in Abhängigkeit von der Änderung des Sensoraus gangssignals zu einem zuvor von der Sensoreinrich tung detektierten und an die Signalverarbeitungsein richtung weitergeleiteten Sensorausgangssignal er mittelt, ob sich die schlafende Person in einer REM- Phase oder einer non REM-Phase befindet. In the method according to the invention a sensor device body function parameters captures who in their change previous to who th information about the current sleep state of the give sleeping person. The body function parameters ter are pre-selected by the sensor device given time intervals recorded and to a Signal processing device passed. There will depend on the change in the sensor output signal to a previously from the Sensoreinrich device detected and to the signal processing unit direction forwarded sensor output signal er averages whether the sleeping person is in a REM Phase or a non-REM phase.

Um die Weckfunktion gewährleisten zu können, wird ein Weckzeitbereich vorgegeben, in dem von der Sig nalverarbeitungseinrichtung ein Wecksignal zur Be tätigung der Weckeinrichtung generiert wird. Die Bestimmung des innerhalb dieses Weckzeitbereiches liegenden Weckzeitpunktes erfolgt dann in Abhängig keit alternativer Kriterien.To be able to guarantee the alarm function, specified a wake-up time range in which the Sig nal processing device a wake-up signal for loading operation of the alarm device is generated. The Determination of the within this alarm time range the wake-up time is then dependent alternative criteria.

Zum einen ist es möglich, daß die Generierung des Wecksignals nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspan ne nach erfolgter Ermittlung einer REM-Phase er folgt. Die andere Möglichkeit besteht darin, daß die Generierung des Wecksignals nach Erreichen einer bestimmten Phase erfolgt, wobei die Anzahl der zwi schenliegenden Phasen als Phasendifferenz vorgegeben wird.On the one hand, it is possible that the generation of the Wake-up signal after a specified period of time ne after a REM phase has been determined follows. The other possibility is that the Generation of the wake-up signal after reaching one certain phase takes place, the number of between lying phases specified as a phase difference becomes.

Die vorgenannte erste Alternative ermöglicht somit die Durchführung eines Weckvorganges während einer REM-Phase oder zu einer beliebigen Zeit nach Beendi gung der REM-Phase. Diese Art des Weckvorganges ist besonders dann vorteilhaft, wenn es der betreffenden Person darauf ankommt, darüber zu entscheiden, ob sie sich mit großer Wahrscheinlichkeit an die wäh rend der REM-Phase stattfindenden Träume nach dem Aufwachen erinnern will oder nicht. Diese erste Al ternative ermöglicht somit eine Weckvorgabe, die in etwa lauten könnte: Durchführung eines Weckvorganges zwischen 7.00 Uhr und 8.00 Uhr, wobei der Weckvor gang zu einem Zeitpunkt erfolgen soll, zu dem sich die betreffende Person mit großer Wahrscheinlichkeit an den oder die Träume erinnert. Bei einer derarti gen Vorgabe, würde die Zeitspanne für die Durchfüh rung des Weckvorganges möglichst klein gewählt wer den, so daß der Weckvorgang noch während der REM- Phase oder möglichst unmittelbar danach erfolgt. The aforementioned first alternative thus enables performing a wake-up process during a REM phase or at any time after completion the REM phase. This type of wakeup is particularly advantageous if it is the person concerned Person depends on deciding whether they are very likely to choose dreams during the REM phase after the Wake up to remember or not. This first Al ternative thus enables a wake-up instruction, which in could be: performing a wake-up process between 7:00 a.m. and 8:00 a.m. should take place at a time when the person concerned with a high probability reminded of the dream or dreams. With such a by default, the time period for the execution The wake-up process should be as small as possible so that the wake-up process can still be Phase or if possible immediately thereafter.

Da bekannt ist, daß das Vermögen sich an den oder die Träume zu erinnern mit größer werdendem zeitli chen Abstand zur REM-Phase abnimmt, könnte eine Weckvorgabe, die berücksichtigt, daß die betreffende Person sich mit großer Wahrscheinlichkeit nicht an die Träume erinnern kann, durch Vorgabe von einer Zeitspanne von etwa einer halben Stunde berücksich tigt werden.Since it is known that the property is the or to remember the dreams with increasing time distance from the SEM phase could decrease Wake-up call that takes into account that the concerned Person with a high probability not to who can remember dreams by specifying one Period of about half an hour be done.

Die zweite vorstehend geschilderte Alternative bei der Durchführung des Weckvorganges erweist sich be sonders dann als vorteilhaft, wenn es der betreffen den Person etwa darauf ankommt, nicht während der REM-Phase, jedoch auch nicht in einer Tiefschlafpha se geweckt zu werden. Diese Alternative berücksich tigt auf vorteilhafte Art und Weise die Tatsache, daß für einen erholsamen Schlaf nicht allein die Schlafdauer entscheidend ist, sondern auch die Tat sache, ob die betreffende Person während einer Phase tieferen Schlafes geweckt wird oder während einer Phase leichteren Schlafes. Die zweite Alternative ermöglicht es, etwa eine Phasendifferenz von einer oder zwei Phasen vorzugeben, so daß die Generierung des Wecksignals während der Phase I bzw. Phase 11 erfolgt, die durch einen sehr leichten bis leichten Schlaf gekennzeichnet sind, so daß eine sehr geringe bis geringe Weckschwelle gegeben ist und das Gefühl einer großen Mattigkeit, wie es häufig nach dem Auf wachen aus einer Tiefschlafphase zu beobachten ist, bei der betreffenden Person nicht entsteht.The second alternative described above when carrying out the wake-up process proves to be particularly advantageous if the person concerned is concerned about not being woken up during the REM phase, but also not during a deep sleep phase. This alternative takes into account advantageously the fact that not only the length of sleep is decisive for a restful sleep, but also the fact whether the person in question is awakened during a phase of deeper sleep or during a phase of lighter sleep. The second alternative makes it possible to specify a phase difference of one or two phases, so that the wake-up signal is generated during phase I or phase 11 , which are characterized by a very light to light sleep, so that a very low to low There is a wake-up threshold and the feeling of great weariness, as can often be observed after waking up from a deep sleep phase, does not arise in the person concerned.

Eine weitere erfindungsgemäße Lösung ist durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 2 gege ben.Another solution according to the invention is by a Device with the features of claim 2 ben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht die Durchführung des vorstehend ausführlich geschilder ten Verfahrens auf eine Art und Weise, die den unge störten Schlaf der betreffenden Person möglichst wenig beeinflußt.The device according to the invention enables Implementation of the above detailed procedure in a way that disturbed the person's sleep as much as possible little affected.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist mindestens eine Sensoreinrichtung auf, die die Erfassung minde stens eines Körperfunktionsparameters und dessen Wandlung in ein entsprechendes Sensorausgangssignal ermöglicht. Zur Übertragung des Sensorausgangs signals zu einer Signalverarbeitungseinrichtung ist eine Signalübertragungseinrichtung vorgesehen. Die Signalverarbeitungseinrichtung dient zur Generierung eines zur Auslösung einer Weckeinrichtung bestimmten Wecksignals in Abhängigkeit vom Sensorausgangs signal. Um eine Generierung des Wecksignals in Ab hängigkeit der erfindungsgemäßen, vorstehend ge schilderten alternativen Verfahrenskriterien durch führen zu können, weist die erfindungsgemäße Vor richtung separat oder gleichzeitig nebeneinander bestehend einen Phasenzähler zur Eingabe einer Pha sendifferenz und/oder ein Zeitglied zur Eingabe ei ner Zeitspanne sowie in jedem Fall ein Intervall glied zur Eingabe eines Weckzeitbereichs auf, wobei die entsprechenden Eingaben mittels einer hierfür vorgesehenen Eingabeeinrichtung erfolgen.The device according to the invention has at least a sensor device that minimizes the detection at least one body function parameter and its Conversion into a corresponding sensor output signal enables. For the transmission of the sensor output signals to a signal processing device a signal transmission device is provided. The Signal processing device is used for generation one intended to trigger a wake-up device Wake-up signal depending on the sensor output signal. To generate the wake-up signal in Ab dependency of the above ge described alternative procedural criteria To be able to lead, the invention Direction separately or side by side consisting of a phase counter for entering a Pha send difference and / or a timer to enter egg a period of time and in any case an interval member for entering a wake-up time range, where the corresponding entries by means of a provided input device.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Sen soreinrichtung einen Sensor zur Detektierung von Augenbewegungen auf. Dieser Sensor kann etwa als Drucksensor ausgeführt sein, der mit den geschlosse nen Augenlidern in Kontakt steht. Hierbei erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn der Sensor in einer als "Schlafbrille" ausgeführten Sensoraufnahme angeordnet ist. Durch eine elastische Ausführung der auf den Augenlidern aufliegenden "Schlafbrille" kann ein genügend hoher Gegendruck erzeugt werden, um einen etwa als Piezoelement ausgeführten Drucksensor mit dem durch die Augenlidbewegungen erzeugten Druck zu beaufschlagen, ohne daß hierzu ein von der be treffenden Person als unangenehm empfundener Gegen druck notwendig wäre.In a preferred embodiment, the Sen sensor device a sensor for the detection of Eye movements. This sensor can be used as Pressure sensor to be carried out with the closed contact with your eyelids. Here it proves proved to be particularly advantageous if the sensor is in a sensor mount designed as "sleeping glasses" is arranged. Through an elastic design of the "Sleeping glasses" on the eyelids a sufficiently high back pressure to be generated a pressure sensor designed as a piezo element with the pressure created by the eyelid movements to act without this one of the be hitting person as an uncomfortable counterpart pressure would be necessary.

Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit besteht darin, die Sensoreinrichtung mit einem Sensor zur Detektie rung des Pulses zu versehen. Um die Bequemlichkeit der betreffenden Person durch einen derartigen Sen sor möglichst wenig zu beeinträchtigen, kann ein optischer Sensor verwendet werden, der die Pulsfre quenz mittels der optischen Erfassung von Durchmes seränderungen von Kapillargefäßen im wesentlichen drucklos erfaßt.Another advantageous possibility is the sensor device with a sensor for detection pulse. For convenience the person concerned by such a Sen To affect the sor as little as possible can optical sensor can be used, the pulse fre quenz by means of optical detection of diam changes in capillary vessels essentially recorded without pressure.

Weiterhin besteht auch die Möglichkeit, in der Sen soreinrichtung einen Sensor zur Detektierung des Blutdruckes vorzusehen, der im übrigen nach demsel ben Prinzip wie der vorstehend beschriebene Puls- Sensor arbeiten kann und somit auch abgesehen von einem Hautoberflächenkontakt eine Blutdruckmessung ohne die Erzeugung eines Gegendrucks ermöglicht. Diese Sensorausbildung erweist sich daher ebenfalls als sehr komfortabel für die betreffende Person.Furthermore, there is also the possibility in the Sen sensor device a sensor for detecting the To provide blood pressure, the rest after demsel ben principle like the pulse described above Sensor can work and therefore also apart from a skin pressure contact a blood pressure measurement without generating a back pressure. This sensor training therefore also proves to be as very comfortable for the person in question.

Ebenfalls besteht die Möglichkeit, die Sensorein richtung mit einem Sensor zur Detektierung des elek trischen Hautwiderstandes zu versehen, oder die Sen soreinrichtung mit einem Sensor zur Detektierung der Atemfrequenz auszustatten. Bei einem derartigen Sen sor kann als Meßgröße beispielsweise die in der Atemluft enthaltene Luftfeuchtigkeit oder die mit der Atmung verbundene Luftbewegung herangezogen wer den. There is also the option of direction with a sensor for detecting the elec trical skin resistance, or the Sen sensor device with a sensor for detecting the Equip respiratory rate. With such a Sen sor can, for example, be the measured variable in the Humidity contained in the breathing air or with air movement associated with breathing the.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Signalübertra gungseinrichtung besteht darin, eine Sender/Empfän ger-Anordnung vorzusehen, wobei der Sender der Sen soreinrichtung und der Empfänger der Signalverarbei tungseinrichtung zugeordnet ist.A preferred embodiment of the signal transmission device is a transmitter / receiver ger arrangement to provide, the transmitter of the Sen soreinrichtung and the receiver of the signal processing device is assigned.

Diese Art der Signalübertragungseinrichtung, die ohne feste Verbindung auskommt, erweist sich als besonders komfortabel für die betreffende Person und ermöglicht darüber hinaus die Anwendung unterschied licher physikalischer Prinzipien zur Signalübertra gung.This type of signal transmission device, the without a fixed connection, turns out to be particularly comfortable for the person concerned and also allows the application difference licher physical principles for signal transmission supply.

So kann die Sender/Empfänger-Anordnung zur Übertra gung elektromagnetischer Wellen dienen und somit quasi als Funk-Übertragungseinrichtung ausgeführt sein. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, als physikalisches Übertragungsmedium für die Sender/- Empfänger-Anordnung Ultraschallwellen zu verwenden. Beide vorgenannten Übertragungsprinzipien weisen zudem den Vorteil auf, daß auf besonders einfache, mit konventionellen Bauelementen zu verwirklichende Art und Weise eine Wandlung der elektrischen Sensor ausgangssignale in die elektromagnetischen bzw. Ul traschall-Signale möglich ist.So the transmitter / receiver arrangement for transmission serve electromagnetic waves and thus practically designed as a radio transmission device his. Another option is as physical transmission medium for the transmitter / - Receiver arrangement to use ultrasonic waves. Both of the aforementioned transmission principles point also the advantage that particularly simple, to be realized with conventional components Way a conversion of the electrical sensor output signals in the electromagnetic or Ul sonic signals is possible.

Um eine besonders kostengünstige und ohne die Zufüh rung von Betriebsenergie auskommende Signalübertra gungseinrichtung zu schaffen, kann bei dieser auch ein herkömmlicher elektrischer Leiter zur Übertra gung des elektrischen Sensorausgangssignales zur Signalverarbeitungseinrichtung vorgesehen sein. Um auch hier zu einer möglichst komfortablen Lösung für die betreffende Person zu kommen, besteht die Mög lichkeit, den bzw. die elektrischen Leiter in einen textilen Träger, also etwa einen Armbereich eines Kleidungsstückes einzuarbeiten. To be a particularly inexpensive and without the feed signal transmission from operating energy To create supply device can also with this a conventional electrical conductor for transmission supply of the electrical sensor output signal Signal processing device may be provided. Around here as well as a comfortable solution for the person concerned is able to come the electrical conductor (s) in one textile carrier, i.e. an arm area of a Incorporate garment.

Um einen möglichst energiesparenden Betrieb der als Sender/Empfänger-Anordnung ausgeführten Signalüber tragungseinrichtung zu ermöglichen, kann die Sensor einrichtung mit einem logischen Bauelement, etwa einem Vergleichsoperator, versehen sein, der ein Sensorausgangssignal nur dann an die Signalübertra gungseinrichtung weiterleitet, wenn eine vorzugswei se vorgebbare Differenz zu einem vorhergehenden Wert für das Sensorausgangssignal feststellbar ist. Eine derartige Energieeinsparungsmöglichkeit bietet sich auch in Bezug auf die Sensoreinrichtung selbst an, wobei hier etwa durch die Vorgabe von Meßintervallen durch ein Taktvorgabeelement die von passiven Senso ren benötigte Betriebsenergie reduziert werden kann.In order to operate the as energy-saving as possible Transmitter / receiver arrangement executed signal over The sensor can enable the carrying device device with a logical component, such as a comparison operator, the one Sensor output signal only then to the signal transmission forwarding device forwards when a preferential This predeterminable difference from a previous value is detectable for the sensor output signal. A Such energy saving opportunity is available also in relation to the sensor device itself, here, for example, by specifying measuring intervals by means of a timing element from passive Senso operating energy required can be reduced.

Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfin dungsgemäße Vorrichtung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Es zeigen: The inventive method and the inventions device according to the invention are described below of the drawings described by way of example. Show it:

Fig. 1 die schematische Darstellung der Schlafstruktur bei einem gesun den Menschen im Verlauf eines achtstündigen Schlafes; Figure 1 is a schematic representation of the sleep structure in a healthy man in the course of an eight-hour sleep.

Fig. 2 ein Blockschaltbild zur Erläute rung der erfindungsgemäßen Vor richtung und deren Betrieb nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Fig. 2 is a block diagram for explaining the device according to the invention and its operation according to the inventive method.

Fig. 1 zeigt in einer graphischen Darstellung die bereits eingangs erwähnte Schlafstruktur eines ge sunden Menschen während eines achtstündigen Schla fes. Das nachfolgend erläuterte erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglichen eine weitestgehende Berücksichtigung dieser Schlafstruktur, um einen für die betreffende Person möglichst angenehmen Weckzeitpunkt zu bestim men. Fig. 1 shows a graphical representation of the aforementioned sleep structure of a healthy person during an eight-hour sleep. The method according to the invention explained below and the device according to the invention enable this sleep structure to be taken into account to the greatest possible extent in order to determine a waking time that is as pleasant as possible for the person concerned.

Wie aus der Fig. 1 zu entnehmen ist, folgen unmit telbar auf die Wachphase unterschiedliche non REM- Phasen, die sich, wie eingangs ausführlich beschrie ben, hinsichtlich der in ihnen auftretenden Körper funktionsparameter unterscheiden und im Nachfolgen den mit I bis IV bezeichnet sind. Dabei kann die non REM-Phase I als Einschlaf- bzw. Aufwachphase, die non REM-Phase II als Phase eines oberflächlichen Schlafes, die non REM-Phase III als Phase eines mit teltiefen Schlafes und die non REM-Phase IV als Tiefschlafphase bezeichnet werden. Wie der Fig. 1 zu entnehmen ist, werden ausgehend von der ersten non REM-Phase nacheinander die non REM-Phasen II bis IV und schließlich wieder von der non REM-Phase IV aus gehend über die folgenden non REM-Phasen III und II bis zur nächsten REM-Phase durchlaufen. Diese Pha sendurchläufe sind nicht regelmäßig, sondern es ist festzustellen, daß zum Ende eines Acht-Stunden- Schlafes hin die Anzahl der zwischen zwei aufeinan der folgenden REM-Phasen liegenden non REM-Phasen abnimmt, so daß gegen Ende des Acht-Stunden-Schlafes die REM-Phasen auch dichter aneinanderliegen.As can be seen from FIG. 1, different non-REM phases immediately follow the waking phase, which, as described in detail at the beginning, differ with regard to the body parameters occurring in them and are subsequently referred to as I to IV. The non-REM phase I can be described as a sleep or wake-up phase, the non-REM phase II as a phase of superficial sleep, the non-REM phase III as a phase of medium-deep sleep and the non-REM phase IV as a deep sleep phase . As can be seen from FIG. 1, starting from the first non REM phase, the non REM phases II to IV and finally again starting from the non REM phase IV proceeding via the following non REM phases III and II to go through to the next REM phase. These phase runs are not regular, but it should be noted that towards the end of an eight-hour sleep the number of non-REM phases lying between two consecutive REM phases decreases, so that towards the end of the eight-hour sleep the REM phases are also closer together.

Fig. 2 zeigt in einem Blockschaltbild den beispiel haften Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah rens ermöglicht. Die hier schematisch dargestellte Vorrichtung weist eine Sensoreinrichtung 10, eine Signalübertragungseinrichtung 24, eine Signalverar beitungseinrichtung 11 und eine Weckeinrichtung 12 auf. Die Sensoreinrichtung 10 erfaßt in vorgegebe nen zeitlichen Abständen Körperfunktionsparameter, die über die Signalübertragungseinrichtung 24 an ein Speicherglied 13 weitergegeben, und dort abgespei chert werden. Das Speicherglied 13 kann gleichzeitig zur Bildung von Durchschnittswerten verwendet wer den, die von einem nachfolgenden Vergleichsoperator 14 abgerufen und mit dem jeweils aktuellen Sensor ausgangssignal verglichen werden, um eine Änderung der Sensorausgangssignale bzw. der mit diesen korre spondierenden Werten der Körperfunktionsparameter zu ermitteln. Die jeweils ermittelten Änderungen werden wieder, wie durch den Pfeil 15 angedeutet, im Spei cherglied 13 abgelegt, um bei einem nachfolgenden Vergleich der aktuellen Änderung mit den vorherge henden Änderungen feststellen zu können, ob ein Ma ximal- oder Minimalwert des vom Sensor erfaßten Kör perfunktionsparameters erreicht ist. Fig. 2 shows a block diagram of the exemplary structure of a device according to the invention, which enables the implementation of the method according to the invention. The device shown schematically here has a sensor device 10 , a signal transmission device 24 , a signal processing device 11 and a wake-up device 12 . The sensor device 10 detects body function parameters at predetermined intervals, which are passed on to a memory element 13 via the signal transmission device 24 , and stored there. The memory element 13 can at the same time be used to form average values which are called up by a subsequent comparison operator 14 and compared with the respective current sensor output signal in order to determine a change in the sensor output signals or the values of the body function parameters corresponding to these. The changes determined in each case are again, as indicated by the arrow 15 , stored in the memory member 13 in order to be able to determine, in a subsequent comparison of the current change with the previous changes, whether a maximum or minimum value of the body function parameter detected by the sensor is reached.

Wie eingangs ausführlich dargelegt wurde, ist die REM-Phase durch die relativ höchsten Kreislaufwerte und die höchste Atemfrequenz gekennzeichnet, so daß bei Erfassung entsprechender Körperfunktionsparame ter durch die Sensoreinrichtung 10 bei Vorliegen eines Maximalwertes des Sensorausgangssignals gefol gert werden kann, daß eine REM-Phase vorliegt. Dient die Sensoreinrichtung 10 zur Erfassung des elektri schen Hautwiderstandes, ist der entsprechende Mini malwert des Sensorausgangssignales kennzeichnend für das Vorliegen einer REM-Phase.As was explained in detail at the beginning, the REM phase is characterized by the relatively highest circulatory values and the highest respiratory rate, so that upon detection of corresponding body function parameters by the sensor device 10, when a maximum value of the sensor output signal is present, it can be concluded that a REM phase is present . If the sensor device 10 is used to detect the electrical skin resistance, the corresponding minimum value of the sensor output signal is indicative of the presence of an SEM phase.

Nach Ermittlung des Vorliegens einer REM-Phase ste hen, wie in Fig. 2 dargestellt, zwei Varianten zur Verfügung, auf welche Art und Weise der eigentliche Weckzeitpunkt bestimmt werden soll. Die Wahl der Variante kann durch entsprechende Betätigung einer Eingabetastatur 16 durch die betreffende Person vor Schlafantritt erfolgen.After determining the presence of an REM phase, two variants are available, as shown in FIG. 2, in which way the actual wake-up time is to be determined. The variant can be selected by corresponding actuation of an input keyboard 16 by the person concerned before starting sleep.

Bei Auswahl der ersten Variante wird eine Zählein richtung 17 aktiviert, die anhand der Anzahl der maßgeblichen Änderungen des Sensorausgangssignals nach Ermittlung eines die REM-Phase kennzeichnenden Sensorausgangssignals die Auswahl einer bestimmten non REM-Phase, in der der Weckvorgang erfolgen soll, ermöglicht. Hierzu wird mittels der Eingabetastatur 16 gleichzeitig mit Aktivierung der Zähleinrichtung 17 die gewünschte non REM-Phase angegeben, in der der Weckvorgang erfolgen soll. Stimmt die gewünschte Phasenanzahl mit der von der Zähleinrichtung 17 er mittelten Phasenanzahl überein, so wird ein Weck signal 19 an die Weckeinrichtung 12 zu deren Betäti gung gegeben.When the first variant is selected, a counting device 17 is activated which, based on the number of significant changes in the sensor output signal after determining a sensor output signal which characterizes the REM phase, enables the selection of a specific non-REM phase in which the wake-up process is to take place. For this purpose, the desired non-REM phase in which the wake-up process is to be carried out is indicated by means of the input keyboard 16 simultaneously with activation of the counting device 17 . If the desired number of phases coincides with the number of phases determined by the counting device 17 , a wake-up signal 19 is given to the wake-up device 12 for its actuation.

Bei der zweiten Variante wird durch die Eingabeta statur 16 ein Zeitglied 18 aktiviert, das nach Er mittlung des Vorliegens einer REM-Phase durch den Vergleichsoperator 14 und Ablauf einer gleichzeitig mit Aktivierung des Zeitgliedes 18 über die Tastatur 16 eingegebenen Zeitspanne ein Wecksignal 20 an die Weckeinrichtung 12 weiterleitet.In the second variant, a timer 18 is activated by the input keyboard 16 , which, after determining the presence of an REM phase by the comparison operator 14 and expiry of a period of time entered simultaneously with activation of the timer 18 via the keyboard 16 , sends a wake-up signal 20 to the alarm device 12 forwards.

Sowohl die Funktion der Zähleinrichtung 17, betref fend die erste Variante, als auch die Funktion des Zeitgliedes 20, betreffend die zweite Variante, ist abhängig von der Voreinstellung eines Intervallglie des 21, die ebenfalls über die Eingabetastatur 16 erfolgt. Das Intervallglied 21 erhält von der Weck einrichtung 12 ein kontinuierliches Zeiteingangssi gnal 22, dessen Wert (Uhrzeit) mit den durch die Eingabetastatur 16 für das Intervallglied eingegebe nen Zeitgrenzen verglichen wird. Das Intervallglied 21 funktioniert praktisch als Tor, das ein von der Zähleinrichtung 17 oder dem Zeitglied 18 kommendes Wecksignal 19, 20 nur passieren läßt, wenn es zu einem Zeitpunkt generiert wird, der innerhalb der vorgegebenen Zeitintervallgrenzen liegt. Darüber hinaus ist das Intervallglied 21 derart ausgebildet, daß nach Ablauf des vorgegebenen Zeitintervalles in jedem Fall ein Wecksignal 23 an die Weckeinrichtung 12 geleitet wird.Both the function of the counting device 17 , relating to the first variant, and the function of the timing element 20 , relating to the second variant, are dependent on the presetting of an interval glue of the 21 , which is likewise carried out via the input keyboard 16 . The interval element 21 receives from the wake-up device 12 a continuous time input signal 22 , the value (time) of which is compared with the time limits entered by the input keyboard 16 for the interval element. The interval element 21 practically functions as a gate, which only allows a wake-up signal 19 , 20 coming from the counting device 17 or the timer 18 to pass if it is generated at a point in time which lies within the predetermined time interval limits. In addition, the interval element 21 is designed such that a wake-up signal 23 is passed to the wake-up device 12 in any case after the predetermined time interval has elapsed.

Für die Übertragung des Sensorausgangssignales von der Sensoreinrichtung 10 zur Signalverarbeitungsein richtung 11 ist die Signalübertragungseinrichtung 24 vorgesehen, die im wesentlichen aus einem hier nicht näher dargestellten elektrischen Leiter oder aus einer hier ebenfalls nicht näher dargestellten Sen der/Empfänger-Anordnung besteht. Darüber hinaus sind grundsätzlich alle Ausführungen einer Signalübertra gungseinrichtung, also etwa auch pneumatische oder hydraulische, möglich, die eine sichere Signalüber tragung von der Sensoreinrichtung 10 zur Signalver arbeitungseinrichtung 11 gewährleisten.For the transmission of the sensor output signal from the sensor device 10 to the signal processing device 11 , the signal transmission device 24 is provided, which essentially consists of an electrical conductor (not shown here) or of a sensor / receiver arrangement (also not shown here). In addition, basically all versions of a signal transmission device, that is to say also pneumatic or hydraulic, are possible which ensure reliable signal transmission from the sensor device 10 to the signal processing device 11 .

Claims

1. A method of actuating a wake-up device ( 12 ) in which at least one body function parameter is detected during the sleep phase by at least one sensor device ( 10 ) and a sensor output signal corresponding to the parameter is transmitted to a signal processing device ( 11 ) in which as a function the change in the sensor output signal determines the presence of a REM (rapid eye movement) phase or a non-REM phase and of the signal processing device ( 11 ) within a predetermined wake-up time range a wake-up signal ( 19 , 20 , 23 ) for actuating the wake-up direction ( 12 ) is generated, the generation of the wake-up signal ( 19 , 20 ) after a predetermined period of time after determining a REM phase or after reaching a predetermined phase difference between an REM phase and a determined non-REM phase.

2. Device for actuating a Weckein device ( 12 )

- at least one sensor device ( 10 ) for detecting at least one body function parameter and converting it into a corresponding sensor output signal;
- a signal transmission device ( 24 ) for transmitting the sensor output signal; and
- A signal processing device ( 11 ) for generating a wake-up signal ( 19 , 20 ) to be forwarded to a wake-up device ( 12 ) as a function of the sensor output signal,
wherein the signal processing device ( 11 ) is provided with an input device ( 16 ) for inputting a Weckzeitbe range in an interval element ( 21 ), a phase difference in a phase counting device ( 17 ) and / or a time period in a time element ( 18 ).

3. Apparatus according to claim 2, wherein the sensor device ( 10 ) has a sensor for detecting eye movements, preferably as a pressure sensor.

4. The device according to claim 3, wherein the Sensor in one out as sleeping glasses led sensor holder is arranged.

5. The device according to claim 2, wherein the sensor device ( 10 ) has a sensor for detecting the pulse, preferably egg NEN optical sensor.

6. The device according to claim 2, wherein the sensor device ( 10 ) has a sensor for detecting the electrical skin resistance.

7. The device according to claim 2, wherein the sensor device ( 10 ) has a sensor for detecting the blood pressure, preferably an optical sensor.

8. The device according to claim 2, wherein the sensor device ( 10 ) comprises a sensor for detecting the respiratory rate.

9. The device according to one or more of claims 2 to 8, wherein the signal transmission device ( 24 ) has a transmitter and a receiver, the transmitter of the sensor device ( 19 ) and the receiver of the signal processing device ( 11 ) is assigned.

10. The apparatus of claim 9, wherein the Transmitter / receiver arrangement for transmission converted into electromagnetic waves electrical sensor output signals is used.

11. The device according to claim 9, wherein the Transmitter / receiver arrangement for transmission elec. converted into ultrasonic waves trical sensor output signals.

12. The device according to one or more of claims 2 to 8, wherein the signal transmission device ( 24 ) has an electrical conductor's.

13. The device according to one or more of claims 2 to 12, in which the sensor device ( 10 ) is provided with a comparison operator, which only forwards a sensor output signal to the signal transmission device ( 24 ) when a preferably predeterminable difference to a previously outgoing sensor output signal is detectable.