EP3624676A1 - System zur ermittlung einer schlafqualität, sensoranordnung für ein derartiges system und schlaf- oder ruhemöbel mit einem derartigen system - Google Patents

System zur ermittlung einer schlafqualität, sensoranordnung für ein derartiges system und schlaf- oder ruhemöbel mit einem derartigen system

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Publication number
EP3624676A1
EP3624676A1 EP18728529.1A EP18728529A EP3624676A1 EP 3624676 A1 EP3624676 A1 EP 3624676A1 EP 18728529 A EP18728529 A EP 18728529A EP 3624676 A1 EP3624676 A1 EP 3624676A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sensor
sleep
evaluation
data
sleeping
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18728529.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Josef Gross
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Dewertokin Technology Group Co Ltd
Original Assignee
Dewertokin GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dewertokin GmbH filed Critical Dewertokin GmbH
Publication of EP3624676A1 publication Critical patent/EP3624676A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48—Other medical applications
    • A61B5/4806—Sleep evaluation
    • A61B5/4815—Sleep quality
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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    • A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
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    • A61B5/0022—Monitoring a patient using a global network, e.g. telephone networks, internet
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    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6887—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient mounted on external non-worn devices, e.g. non-medical devices
    • A61B5/6891—Furniture
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2560/00—Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
    • A61B2560/02—Operational features
    • A61B2560/0242—Operational features adapted to measure environmental factors, e.g. temperature, pollution
    • A61B2560/0247—Operational features adapted to measure environmental factors, e.g. temperature, pollution for compensation or correction of the measured physiological value
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61B2560/00—Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
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    • A61B2560/0242—Operational features adapted to measure environmental factors, e.g. temperature, pollution
    • A61B2560/0247—Operational features adapted to measure environmental factors, e.g. temperature, pollution for compensation or correction of the measured physiological value
    • A61B2560/0252—Operational features adapted to measure environmental factors, e.g. temperature, pollution for compensation or correction of the measured physiological value using ambient temperature

Definitions

  • the invention relates to a system for determining a value representing a quality of sleep, wherein the system has an evaluation device for connection to at least one sensor, which can be coupled to a sleeping or rest furniture for detecting vibrations, movement and / or sound determine physiological data of at least one person using the sleeping or rest furniture.
  • the invention further relates to a sleeping or rest furniture, in particular a bed, with such a system.
  • the invention further relates to a sensor arrangement for use in such a system.
  • devices for monitoring the sleep state based on physiological parameters are also commercially available for non-clinical purposes. These devices, which are placed on a dessert, for example, detect noises and / or states of motion during sleep with the help of microphones and / or cameras. From the acquired information, a sleep state is derived whose time course is recorded. The recorded sleep history can be retrieved and evaluated later. It can shed light on how deep and restful sleep has been, for example, by outputting a value that represents a quality of sleep on a given scale.
  • a sensor-based system in which a pressure-sensitive sensor strip is placed over the mattress and in which this sensor strip is connected to a mobile phone (smartphone) which records the sensor data.
  • a heart rate and a respiratory rate are derived from the sensor data.
  • the invention is based on the finding that a subjectively experienced and objectively existing sleep quality can not only be derived from a respiratory, heart rate and / or movement pattern of the person at rest, but also significantly influenced by environmental influences.
  • the further sensor according to the invention which is set up to detect at least one environmental parameter, enables a measurement of the environmental influence and consideration of this environmental influence during sleep on the value determined for the quality of sleep.
  • the at least one further sensor is a temperature sensor, a moisture sensor, an airborne sound pickup and / or a brightness sensor.
  • the sensors mentioned are suitable for absorbing environmental influences that directly affect the quality of sleep affect, namely the ambient temperature, the (atmospheric) humidity of the environment, the brightness and a volume level.
  • the particular physiological data include e.g. a respiratory rate, a heart rate (pulse) and / or movement pattern of the person (s).
  • an evaluation circuit preferably determines environmental data which digitally reflects the present environmental parameters.
  • the environment data mentioned above are recorded and made available in electronic form or in data form for further use and for downstream processing.
  • the environmental data can be used to determine the sleep quality of at least one person. Preferably, this is done by an evaluation, as mentioned above.
  • a number of evaluation devices are provided, which receive the environmental data. Conceivable would be an arrangement with single-user furniture alternatively with multi-user furniture, each piece of furniture or multi-user furniture has its own evaluation and receives the environmental data from a common sensor array.
  • the system for determining a value representing the quality of sleep comprises the number of single user furniture and / or multi-user furniture, as well as the at least one sensor arrangement.
  • Single-user furniture can be any type of sitting, reclining or rest furniture which, in the normal operating state, is designed to be accommodated by one person. These are, for example, single beds or armchairs. As a multi-user furniture are analogous to composite single beds, double beds, or in question, which are intended to accommodate a number of people or are designed for, such as sofas or double beds.
  • a (higher-level) evaluation and display unit is present, which is coupled to the evaluation device and the evaluation circuit and is configured to evaluate the physiological data and the environmental data and to determine the value representing the sleep quality.
  • a (usually already existing) mobile device such as a smartphone or a tablet computer, are used as an evaluation and display unit.
  • the at least one further sensor is integrated together with the evaluation circuit and a transmission unit for outputting the environmental data in a housing.
  • a compact (additional) unit is created to measure the environmental parameters and provide them for further consideration.
  • the at least one sensor with an evaluation circuit is arranged in its own housing has the advantage that the respective sensor can detect an undistorted value.
  • Light and humidity sensors are thus meaningfully arranged outside the furniture or for design reasons spatially separated from the furniture.
  • a conceivable spatially separated arrangement would be, for example, on the bedside table.
  • a spatial separation does not separate the system according to the invention. Rather, the system according to the invention comprises all units, furniture and equipment which are intended to determine the quality of sleep and are functionally associated with each other.
  • a sensor arrangement according to the invention for detecting environmental parameters of a sleeping or rest furniture is characterized in that the sensor arrangement has at least one sensor for measuring an environmental parameter, an evaluation device for evaluating sensor signals and a transmission unit for outputting the measured ambient parameter in the form of digital environment data ,
  • the named sensor arrangement thus independently and autonomously assumes the determination of one or more environmental parameters of a bed, evaluates these and transmits them in digital and thus easily evaluable form, for example to the evaluation device of a system for determining a quality of sleep.
  • the environmental influences can be taken into account without sensors having to be connected directly to the evaluation device.
  • the sensor arrangement is also suitable for retrofitting existing systems for determining the quality of sleep. These usually already have a usable interface for receiving the transmitted information in the digital form.
  • An extension of the functionality by which the environmental parameters are taken into account in the determination of the sleep quality is then possible, for example, by adding the aforementioned sensor arrangement and software adaptation of the already existing evaluation device.
  • the at least one evaluation circuit and / or the at least one sensor in the system or in the furniture is networked such that an evaluable signal for determining the value representing the quality of sleep is provided by the at least one sensor ,
  • the provision of the evaluable signal takes place via a transmission path. This is either wired or alternatively wireless.
  • a number of sensors are arranged in a separate housing.
  • existing devices of an already existing equipment are used as a sensor. Such devices may be formed, for example, by the microphone, by the camera, by the light sensor or the like of a smartphone or tablet computer.
  • An executable program queries the input variables of this respective device concerned and preferably sends them wirelessly and in data form either to the evaluation device or to the evaluation circuit.
  • the acquisition of the sensor-based input variables but at least the transmission of the data is not permanent but takes place in individual time segments.
  • Other equipment may be fixed to the building and have, for example, a humidity sensor.
  • Other equipment is designed as a plug-in device for insertion into a mains socket and are designed for the detection and transmission of sensor values or sensor data, which represent the environmental parameters such as brightness, humidity, sound or the like.
  • the transmission preferably takes place wirelessly to the evaluation device and / or to the evaluation circuit.
  • Other equipment is made primarily for a different purpose and are designed, for example, as a charger for inductive and wireless charging of the battery storage, for example, a smartphone.
  • According to the invention and according to a variant of the at least one sensor are now integrated in this equipment.
  • the particular advantage is that such equipment already have a wire-guided connection to the power supply, which can be used at the same time for the power supply of the at least one sensor. This reduces the variety of components and devices and also simplifies assembly.
  • all evaluation devices, evaluation circuits and / or equipment mentioned at the outset can be arranged on the furniture, in the furniture or in the immediate vicinity of the furniture, so that the system for determining the quality of sleep is provided.
  • Figure 1 is a schematic representation of a first embodiment of a arranged on a bed system for determining a quality of sleep.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of a sensor arrangement of the sensor arrangement shown in FIG.
  • Fig. 3 shows a second embodiment of a system for determining a
  • Fig. 4 is a schematic representation of a supplement of the in Figs. 1 and
  • Fig. 1 shows in a schematic representation a bed 1 as an example of a bedroom furniture with a system for determining a value representing a quality of sleep.
  • sleep quality the value representing sleep quality will hereinafter be referred to as sleep quality.
  • the bed 1 has a frame 2 with a lying surface 3.
  • the bed 1 is designed as a double bed, which offers one or two people 4 place. The following statements are transferable to a single bed for only one person 4.
  • the sensors 1 1 may be formed, for example, as piezoelectric elements, as electromagnetic elements or as electromechanical elements and are sensitive to vibrations of the documents on which they are attached.
  • Another suitable sensor type for the sensors 1 1 is an electromechanical sensor, for. B. formed as a micromechanical acceleration sensor.
  • the vibrations and movements detected by the sensors 11 include, in particular, structure-borne noise which is transmitted from the person 4 or the persons 4 to the sensors 11 via elements of the lying surface 3, for example a mattress.
  • the structure-borne noise also includes low-frequency vibrations and interpretations of the sensor 11 whose frequency is in the Hertz or sub-Hertz range.
  • the sensors 1 1 are connected via a sensor cable to the evaluation device 1 0. If required, a power supply for the sensors 1 1 is provided via the sensor cable. Furthermore, signals output by the sensors 11 are forwarded to the evaluation device 110. Alternatively, the sensors 1 1 can be coupled to the evaluation device 10 via wireless connections, for example a radio link. In the case, each of the sensors 1 1 is provided with its own energy supply, for example in the form of a possibly rechargeable battery.
  • each sensor 1 1 is present for each bed side and thus each person 4. It is possible to combine a plurality of sound or vibration sensors in one sensor or different sensors, wherein, for example, a piezoelectric and an electromagnetically operating sensor are arranged at the same or different position.
  • a combination of different sensor types makes it possible to record and analyze a particularly wide frequency spectrum, since different sensor types are distinguished by their respective characteris- tic or possibly different frequency ranges.
  • the evaluation device 10 comprises components which make it possible to deduce from the signals transmitted by the sensors 11 to certain body functions of a person 4 in bed 1.
  • the evaluation device is set up to determine from the signals of the sensor 1 1 physiological parameters of the person (s) 4.
  • physiological parameters relate, for example, cardiac and circulatory functions and include, for example, a heart rate and a respiratory rate. It can also be determined whether the person (s) 4 are snoring or snoring. In addition, movements of the person (s) 4 are detected.
  • At least one preprocessing of the signals of the sensors 11 takes place in the evaluation device 10 in such a way that the physiological parameters of the person (s) 4 using the bed 1 are determined on the basis of the signals of the sensors 11.
  • the evaluation device 1 0 points to this
  • Purpose e.g. (Signal) amplifier and filter units on. It can be provided, for example, a signal strength-dependent gain (Automatic Gain Control). To eliminate interference frequencies serve z. B. lowpass or bandpass filter with suitable corner frequencies.
  • DSP digital signal processor
  • the signals of a spectral analysis e.g. by a fast Fourier transform (FFT-Fast Fourier Transform) to be able to analyze in the course of the signals contained frequency components. It is also possible to filter the spectra obtained, for example by further processing only frequency components having a certain minimum amplitude and discarding others.
  • FFT-Fast Fourier Transform fast Fourier transform
  • the determined physiological parameters are output as data, hereinafter called physiological data 12.
  • physiological data 1 2 can also be intermediately stored in the evaluation device 10 so that an output to a further processing unit can take place continuously or block by block.
  • the evaluation device 110 is connected to an evaluation and display unit 30, which if necessary carries out a further evaluation of the physiological data 1 2, but in any case its visualization.
  • the evaluation and display unit 30 is a mobile telephone which is designed by executing a corresponding program ("app") for the evaluation and display unit 30.
  • a data transmission 31 for evaluating and display unit 30 is provided. and presentation unit 30 preferably takes place via a wireless connection, for example via a WLAN or Bluetooth connection.
  • the evaluation and display unit 30 also undertakes a further evaluation of the physiological data 1 2 in order to convert these into a value that represents the quality of sleep.
  • the sensor arrangement 20 has at least one, in the present case a plurality of further sensors 21, which are suitable for measuring the environmental parameters 5.
  • the measured environmental parameters 5 are evaluated in the sensor arrangement 20 and provided by the sensor arrangement 20 in the form of digital environment data 22.
  • the sensor arrangement 20 can have a memory in which the environmental data 22 are stored for a longer period of time. They can be called up by the sensor arrangement 20 in the shown digital form (quasi) continuously or in the form of data blocks.
  • a detection of the environmental parameters 5 preferably takes place continuously, for example with one or more measured values per second or minute.
  • the environment data 22 may include corresponding time series, possibly in compressed form.
  • it is provided to carry out a pre-evaluation of the environmental parameters 5 in the sensor arrangement 20, to the effect that, for example, an averaging takes place over longer periods of time. For example, rapid temperature fluctuations are unlikely to be sufficient with respect to the ambient temperature 5a, an average temperature value e.g. only to be prepared for every half hour or every hour.
  • the ambient volume 5d usually only influences the sleep of the person 4 if it is above a predefinable or adjustable threshold value.
  • a predefinable or adjustable threshold value usually only influences the sleep of the person 4 if it is above a predefinable or adjustable threshold value.
  • the environment data 22 are - comparable to the physiological data 1 2 - transmitted to the evaluation and display unit 30, for example, again via a wireless data transmission 31st
  • the value for the sleep quality is then made on the basis of an evaluation of both the physiological data 1 2 and the environment data 22. Furthermore, a correlation between the physiological data 1 2 and the environmental data 22 can be made. The correlation makes it possible to determine individual influences of the environmental parameters 22 on the physiological data 1 2. In this way, the person can be given 4 clues as to how best to influence the environment to achieve a good night's sleep. In order to clarify to the person 4 in a succinct manner the environmental influences of the past sleep period, a characteristic number from the environmental data 22 can be calculated, which characterizes the influence of the sleep quality by the environmental parameters 5 in summary.
  • FIG. 2 shows an embodiment of a sensor arrangement 20, as may be used in FIG. 1, in a schematic block diagram.
  • the sensor arrangement 20 comprises a plurality, in this case four further sensors 21 for environmental parameters 5.
  • the further sensors 21 are presently arranged on or in a housing of the sensor arrangement 20, wherein corresponding openings are provided on the housing, so that the environmental influences from the sensor 21 also correct or at least correctable can be measured.
  • the further sensors 21 are connected independently of their respective mounting location with an evaluation circuit 201, which evaluates the signals of the further sensors 21 that are generally analog.
  • the evaluation may include filtering and / or preamplification and / or linearization.
  • the thus preprocessed signals are digitized, for example in an analog-to-digital converter, which may be part of a microcontroller of the evaluation circuit 201.
  • the digitized information may be further preprocessed in the sensor array 20, for example, by forming time average.
  • the previously described environment data 22 are generated, which are stored in the sensor arrangement 20, for example in the form of Time series and / or events bearing a timestamp.
  • a power supply connection 204 is provided for supplying power to the sensor arrangement 20, . This can be set up as a DC voltage connection, for example as a USB (Universal Serial Bus) connection for connection to a plug-in power supply unit or else to the evaluation unit 10.
  • USB Universal Serial Bus
  • a transmission unit 202 is coupled, in the illustrated example for the wireless transmission of data by means of an antenna 203.
  • the transmission unit 202 may be configured, for example, for a transmission according to the WLAN or Bluetooth standard.
  • the transmission of the environmental data 22 (quasi) can take place continuously or in blocks. For example, it may be provided that during a sleep period, e.g. one night, each information about the last past hour will be transmitted.
  • the sensor arrangement 20 is preferably provided with a real-time clock, for example in the context of the evaluation circuit 201, so that the aforementioned time stamps can be applied.
  • a real-time clock for example in the context of the evaluation circuit 201, so that the aforementioned time stamps can be applied.
  • it may be provided to synchronize said real-time clock automatically with the evaluation and display unit 30 within the framework of a data connection.
  • the sensor arrangement 20 can be equipped with a threshold value recognition as further preprocessing of the measured information so that an event-based logging within the environment data 22 does not occur until the determined data values lie outside a predefinable range. It can be provided that the limits of this predeterminable range also in communication with the evaluation and display unit 30 to the sensor assembly 20 to transmit. Also, starting a recording of the environment data 22 and ending the recording of the environment data 22 can take place via the evaluation and display unit 30. For example, it may be provided to determine the beginning and end of a sleep period on the basis of the physiological data 1 2 and to instruct the sensor arrangement 20 to start or end the logging of the environmental parameters 5 at appropriate times.
  • Fig. 3 shows a further embodiment of a system for determining a quality of sleep, arranged on a bed 1 in the same manner as Fig. 1.
  • the same reference numerals in this and the following figure identify the same or equivalent elements.
  • the example shown in FIG. 3 is comparable to that shown in FIG. 1, for which reason reference is made explicitly to the description of FIG.
  • the evaluation device 1 0 is integrated together with the sensor arrangement 20 in a housing. This offers the advantage that certain components which otherwise would have to be present redundantly in the evaluation device 10 and the sensor arrangement 20 are only to be kept simple.
  • a transmission of the physiological data 20 and the environment data 22 in the exemplary embodiment of FIG. 3 can take place via a shared transmission unit.
  • a power supply unit can also be used for both components.
  • FIG. 4 shows a development of the system which can be used both in the example of FIG. 1 and in the example of FIG. 3.
  • the evaluation device 10 nor the sensor arrangement 20 is shown by the system for determining the quality of sleep, but only the transmission of the physiological data 1 2 and the environment data 22 to the evaluation and display unit 30.
  • the evaluation and presentation unit 30 of the person 4 can in turn provide information on these in order to selectively use or reduce these positive or negative further environmental influences 6 in the future.
  • a control of external devices 7 by the evaluation and display unit 30 in the example of Fig. 4 is shown.
  • several electronic devices are reproduced, z.
  • a lamp that is representative of one or more lighting devices
  • a fan that is representative of a heating or air conditioning.
  • devices of entertainment and communications electronics and a coffee maker are represented as representatives for one or more food processors.
  • a control possibility of the evaluation and display unit 30 is assumed via a control channel 33 for at least one of these external devices 7, the corresponding device 7 being controlled as a function of the measured physiological data 12 and / or environment data 22.
  • the evaluation and display unit 30 in response to an ambient brightness 5c and / or color temperature that is not in a comfort zone for the corresponding user 4, at least one illumination device and / or a darkening device (eg motorized movable blinds) controls that a preferred ambient brightness 5c and / or color temperature is set in the area of the bed 1.
  • a darkening device eg motorized movable blinds
  • this area need not necessarily be determined in advance, but can also be selected dynamically based on the physiological data 1 2 present sleep behavior.
  • sleep phases can also be detected, for example a deep sleep phase or a wake-up phase. For example, if the detected wake-up phase is within a time range specified for getting up, consumer electronics devices may also be turned on to initiate a soft wake-up eg with music. If an actual wake-up is detected on the basis of the physiological data 1 2, for example, kitchen appliances such as a coffee machine can be switched on.
  • the evaluation and display unit 30 may be coupled via the control channel 33 with a control device of the electromotive furniture drive.
  • the evaluation and display unit 30 can then control actions of the furniture drive. For example, it can be provided that when certain sleep conditions, e.g. Respiratory distress or snoring, a Versteilmotor the electromotive furniture drive is activated, for. to change a back or foot part of the bed in its position, which usually changes the person in bed and their sleeping position.
  • a lighting device coupled to the control device of the furniture drive e.g. a so-called under bed lighting, turn on temporarily when the evaluation and display unit 30 recognizes from the physiological data 1 2 that the person 4 has just left or left the bed.
  • a control of the external devices 7 of the evaluation and display unit 30 via the control channel 33 can turn via radio, such as Bluetooth or W-LAN or via an infrared control. This can be done directly or with the involvement of a control of the building automation ("Srmart-Home") to which the external devices 7 are coupled.
  • radio such as Bluetooth or W-LAN or via an infrared control. This can be done directly or with the involvement of a control of the building automation (“Srmart-Home”) to which the external devices 7 are coupled.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein 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, um physiologische Daten (12) von mindestens einer das Schlaf- oder Ruhemöbel nutzenden Person zu extrahieren. Das System zeichnet sich dadurch aus, das 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

System zur Ermittlung einer Schlafqualität, Sensoranordnung für ein derartiges System und Schlaf- oder Ruhemöbel mit einem derartigen System
Die Erfindung betrifft ein System zur Ermittlung eines eine Schlafqualität reprä- sentierenden 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, um physiologische Daten von mindestens einer das Schlaf- oder Ruhemöbel nutzenden Person zu bestimmen. 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 er- hältlich. Diese Geräte, die beispielsweise auf einen Nachtisch gestellt werden, erfassen Geräusche und/oder Bewegungszustände während des Schlafs mit- hilfe 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 sensorba- siertes 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, Be- wegung und/oder Schall mit dem Schlaf- oder Ruhemöbel koppelbar ist, und dessen Signale verwendet werden, um physiologische Daten des mindestens einen Nutzers des Schlaf- oder Ruhemöbels zu ermitteln, mindestens ein weiterer Sensor am Schlaf- oder Ruhemöbel oder in einer Umgebung des Schlafoder Ruhemöbels vorgesehen ist, der zur Erfassung von Umgebungsparame- tern 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.
Die Auswerteeinrichtung bestimmt aus Signalen des mindestens einen Sensors physiologische Daten der mindestens einen das System nutzenden Person.
Die bestimmten physiologischen Daten umfassen z.B. eine Atemfrequenz, eine Herzfrequenz (Puls) und/oder Bewegungsmuster der Person(en). Bevorzugt bestimmt eine Auswerteschaltung anhand der Signale des mindestens einen weiteren Sensors Umgebungsdaten, die die vorliegenden Umgebungsparame- ter digital widerspiegeln.
Prinzipiell werden die eingangs genannten Umgebungsdaten erfasst und in elektronischer Form beziehungsweise in Datenform zur weiteren Verwendung und zur nachgeschalteten Verarbeitung zur Verfügung gestellt. Die Umge- bungsdaten können zur Bestimmung der Schlafqualität wenigstens einer Person hinzugezogen werden. Vorzugsweise geschieht dies durch eine Auswerteeinrichtung, wie eingangs erwähnt. Alternativ sind eine Anzahl Auswertungseinrichtungen vorgesehen, welche die Umgebungsdaten erhalten. Denkbar wäre eine Anordnung mit Einbenutzermöbeln alternativ mit Mehrbenutzermöbeln, wobei jedes Möbel bzw. Mehrbenutzermöbel eine eigene Auswerteeinrichtung aufweist und die Umgebungsdaten von einer gemeinsamen Sensoranordnung erhält. Das System zur Ermittlung eines der Schlafqualität repräsentierenden Wertes umfasst gemäß dieser Anordnung die Anzahl Einbe- nutzermöbel und/oder Mehrbenutzermöbel, sowie die zumindest eine Sensoranordnung.
Als Einbenutzermöbel kommen alle Arten von Sitz-, Liege-, Ruhemöbel in Frage, welche im Normalbetriebszustand zur Aufnahme von einer Person ausge- bildet sind. Das sind beispielsweise Einzelbetten oder Sessel. Als Mehrbenutzermöbel kommen analog dazu zusammengesetzte Einzelbetten, Doppelbetten, oder solche in Frage, welche zur Aufnahme mehrerer Personen bestimmt sind oder dafür ausgelegt sind, wie beispielsweise Sofas oder Doppelbetten. 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 der das System nutzenden Person, nachfolgend auch Benutzer genannt, 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 Umge- bungsparameter zu messen und zur weiteren Berücksichtigung bereitzustellen.
Sofern die Auswerteschaltung als kompakte Zusatzeinheit mit einem eigenen Gehäuse ausgebildet ist, ist die Übertragungseinheit als drahtgebundene Übertragungseinheit ausgebildet und die Umgebungsdaten gelangen drahtgebun- den zur Auswerteeinrichtung. Alternativ erfolgt die Übermittlung drahtlos beispielsweise mittels einer Funkstrecke und die Umgebungsdaten gelangen nunmehr drahtlos zur Auswerteeinrichtung.
Dass der mindestens eine Sensor mit einer Auswerteschaltung in einem eige- nen Gehäuse angeordnet ist, genießt den Vorteil, dass der jeweilige Sensor einen unverfälschten Wert erfassen kann. Licht- und Feuchtesensoren sind somit sinnvollerweise außen am Möbel oder aus Designgründen räumlich getrennt vom Möbel angeordnet. Eine denkbare räumlich getrennte Anordnung wäre beispielsweise auf dem Nachttisch. Eine räumliche Trennung trennt dabei nicht das erfindungsgemäße System. Das erfindungsgemäße System umfasst vielmehr alle Einheiten, Möbel und Gerätschaften, welche zur Ermittlung der Schlafqualität bestimmt sind und einander funktionell zugehörend sind. 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 Umge- bungsparameters 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 Versteilantrieb 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.
Prinzipiell können gemäß anderen Ausführungen mehrere Auswerteeinrichtungen und/oder Auswerteschaltungen vorgesehen sein, welche in dem System zur Ermittlung eines der Schlafqualität repräsentierenden Wertes eingebunden und somit darin integriert ist. Ebenso kann das Schlaf- oder Ruhemöbel solch ein System mit mehreren Auswerteeinrichtungen und/oder Auswerteschaltungen aufweisen.
Wesentlich ist, dass die mindestens eine Auswerteschaltung und/oder der we- nigstens eine Sensor in dem System bzw. in dem Möbel derart vernetzt ist, so dass durch den wenigstens einen Sensor ein auswertbares Signal zur Bestimmung für den die Schlafqualität repräsentierenden Wert bereit gestellt ist. Das Bereitstellen des auswertbaren Signals erfolgt über eine Übertragungsstrecke. Diese ist entweder drahtgebunden oder alternativ drahtlos ausgebildet.
Somit ist es denkbar, wenn eine Anzahl Sensoren in einem eigenem Gehäuse angeordnet sind. Es ist auch denkbar, wenn vorhandene Einrichtungen einer ohnehin bereits vorhandenen Gerätschaft als Sensor verwendet werden. Solche Einrichtungen können beispielsweise durch das Mikrofon, durch die Kame- ra, durch den Lichtsensor oder dergleichen eines Smartphones oder Tablet- computers gebildet sein. Ein darauf lauffähiges Programm fragt die Eingangsgrößen dieser jeweils betreffenden Einrichtung ab und sendet diese bevorzugt drahtlos und in Datenform entweder an die Auswerteeinrichtung oder an die Auswerteschaltung. Um den Datenstrom und/oder den Energieverbrauch gene- rell zu reduzieren, ist vorgesehen, dass das Erfassen der sensorbasierenden Eingangsgrößen aber zumindest das Übertragen der Daten nicht permanent sondern in einzelnen Zeitabschnitten erfolgt. Andere Gerätschaften können fest am Gebäude angeordnet sein und weisen beispielweise einen Feuchtesensor auf.
Weitere Gerätschaften sind als Steckergerät zum Einbringen in eine Netz- Steckdose ausgebildet und sind zur Erfassung und Übertragung von Sensorwerten oder von Sensordaten, welche die Umgebungsparameter wie Helligkeit, Feuchte, Schall oder dergleichen repräsentieren, ausgebildet. Die Übertragung erfolgt vorzugsweise drahtlos an die Auswerteeinrichtung und/oder an die Auswerteschaltung.
Weitere Gerätschaften sind primär für einen anderen Verwendungszweck gemacht und sind beispielsweise als Ladegerät zur induktiven und drahtlosen Aufladung des Batteriespeichers beispielsweise eines Smartphones ausgebildet. Erfindungsgemäß und gemäß einer Variante sind nunmehr der wenigstens eine Sensor in dieser Gerätschaft integriert. Der besondere Vorteil liegt darin, dass solche Gerätschaften ohnehin einen drahtgeführten Anschluß zur Energieversorgung aufweisen, welcher zugleich zur Energieversorgung des wenigstens einen Sensors genutzt werden kann. Das reduziert die Bauteile- und Gerätevielfalt und vereinfacht zudem die Montage.
Prinzipiell können alle eingangs genannten Auswerteeinrichtungen, Auswerteschaltungen und/oder Gerätschaften an dem Möbel, in dem Möbel oder in unmittelbarer Nähe zum Möbel angeordnet sein, so dass damit das System zur Ermittlung der Schlafqualität gegeben ist.
Ferner ist es möglich, die Güte der ermittelten Schlafqualität insbesondere qualitativ aber auch quantitativ zu verbessern und/oder zu ergänzen. Quantitative Verbesserungsmerkmale sind durch weitere Wertangaben gebildet, welche sich in Zahlenwerte oder in Ereignissen ausdrücken. Sie basieren insbesonde- re auf erfasste Größen des wenigstens einen weiteren Sensors. So kann dem Benutzer auch der Schlafgüte repräsentierende Zusatzinformationen erhalten, woraus er entweder selber eigene Erkenntnisse ableiten kann oder wobei das System ihm konkrete Fakten zur Verbesserung der Schlafqualität liefert oder vorschlägt. Als Beispiel eines solchen Vorschlags sei die Anpassung der Raumtemperatur zu nennen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Hilfe von Figuren nähert erläuter. Die Figuren zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines an einem Bett angeordneten Systems zur Ermittlung einer Schlafqualität;
Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild einer Sensoranordnung des in Fig.
1 gezeigten Systems;
Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Systems zur Ermittlung einer
Schlafqualität; und
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Ergänzung der in den Fig. 1 und
3 gezeigten Systeme.
Fig. 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 1 1 gekoppelt ist. Beispielhaft sind zwei Sensoren 1 1 dargestellt, die jeweils in einer linken und einer rechten Hälfte des Bettes im Bereich der Liegefläche 3 angeordnet sind. Die Sensoren 1 1 sind geeignet, Vibrationen, Bewegung und/oder Schall zu detektieren. Die Sensoren 1 1 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 1 1 verwendet werden.
Die Sensoren 1 1 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 1 1 ist ein elektromechanischer Sensor, z. B. ausgebildet als mikromechanischer Beschleunigungssensor. Die von den Sensoren 1 1 detektierten Vibrationen und Bewegungen umfassen insbesondere Körperschall, der von der Person 4 oder den Personen 4 auf die Sensoren 1 1 über Elemente der Liegefläche 3, beispielsweise eine Matratze, übertragen wird. Dabei umfasst der Körperschall insbesondere auch niederfrequente Schwingungen und Auslegungen des Sensors 1 1 , deren Frequenz im Hertz oder Sub-Hertz-Bereich liegt.
Die Sensoren 1 1 sind über ein Sensorkabel mit der Auswerteeinrichtung 1 0 verbunden. Falls benötigt, wird über das Sensorkabel eine Stromversorgung für die Sensoren 1 1 bereit gestellt. Weiter werden von den Sensoren 1 1 ausgege- bene Signale an die Auswerteeinrichtung 1 0 weitergeleitet. Alternativ können die Sensoren 1 1 über drahtlose Verbindungen, beispielsweise eine Funkverbindung, mit der Auswerteeinrichtung 1 0 gekoppelt sein. In dem Fall ist jeder der Sensoren 1 1 mit einer eigenen Energieversorgung, beispielsweise in Form einer ggf. aufladbaren Batterie versehen.
Bei dem in der Fig. 1 gezeigten Bett 1 ist beispielhaft jeweils nur ein Sensor 1 1 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 1 0 umfasst Komponenten, die es ermöglichen, aus den von den Sensoren 1 1 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 1 1 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 1 0 erfolgt zumindest eine Vorverarbeitung der Signale der Sensoren 1 1 dahingehend, dass anhand der Signale der Sensoren 1 1 die genannten physiologische Parameter der das Bett 1 benutzenden Per- son(en) 4 bestimmt werden. Die Auswerteeinrichtung 1 0 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, beispiels- weise 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 1 2 können in der Auswerteeinrichtung 1 0 auch zwischengespeichert werden, so dass eine Ausgabe an eine weiterverarbeitende Einheit kontinuierlich oder auch Blockweise erfolgen kann.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Auswerteeinrichtung 1 0 mit einer Auswerte- und Darstellungseinheit 30 verbunden, die ggf. eine weitere Auswertung der physiologischen Daten 1 2, in jedem Fall aber ihre Visualisierung vornimmt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung, die auch in Fig. 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 Ausfüh- rungsbeispiel auch eine weitergehende Auswertung der physiologischen Daten 1 2, um diese in einen Wert, der die Schlafqualität repräsentiert, umzurechnen.
Anmeldungsgemäß wird dieser Wert der Schlafqualität nicht ausschließlich aus den physiologischen Daten 1 2 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 Fig. 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 Sensoran- Ordnung 20 bereit gestellt.
Ähnlich wie bei der Auswerteeinrichtung 1 0 kann die Sensoranordnung 20 einen Speicher aufweisen, in dem die Umgebungsdaten 22 für einen längeren zurückliegenden Zeitraum gespeichert werden. Sie können von der Sensoran- Ordnung 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 beispiels- weise 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 Sensoranord- nung 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 Lautstär- keereignisse zu protokollieren, bei denen die Umgebungslautstärke 5d einen bestimmten Wert überschreitet.
Die Umgebungsdaten 22 werden - vergleichbar mit den physiologischen Daten 1 2 - 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 1 2, als auch der Umgebungsdaten 22 vorgenommen. Weiterhin kann eine Korrelation zwischen den physiologischen Daten 1 2 und den Umgebungsdaten 22 vorgenommen werden. Die Korrelation erlaubt es, individuelle Einflüsse der Umgebungsparameter 22 auf die physiologischen Daten 1 2 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.
Fig. 2 zeigt eine Ausgestaltung einer Sensoranordnung 20, wie sie in Fig. 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 1 0 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 Übertra- gung gemäß dem WLAN- oder Bluetooth-Standard eingerichtet sein. Wie im Zusammenhang mit Fig. 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 vor- gesehen sein, die genannte Echtzeituhr automatisch im Rahmen einer Datenverbindung mit der Auswerte- und Darstellungseinheit 30 zu synchronisieren.
Wie ebenfalls im Zusammenhang mit Fig. 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 1 2 zu ermitteln und die Sensoranordnung 20 anzuweisen, zu entspre- chenden Zeiten die Protokollierung der Umgebungsparameter 5 zu beginnen bzw. zu beenden.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Systems zur Ermittlung einer Schlafqualität, angeordnet an einem Bett 1 in gleicher Art und Weise wie Fig. 1 . Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen in dieser sowie der folgenden Figur gleiche oder gleichwirkende Elemente.
Bezüglich des Grundaufbaus ist das in Fig. 3 gezeigte Beispiel dem in Fig. 1 gezeigten vergleichbar, weswegen explizit auf die Beschreibung zu Fig. 1 verwiesen wird. Im Unterschied zum Beispiel der Fig. 1 ist beim Beispiel der Fig. 3 die Auswerteeinrichtung 1 0 zusammen mit der Sensoranordnung 20 in einem Gehäuse integriert. Dieses bietet den Vorteil, dass bestimmte Komponenten, die andernfalls bei der Auswerteeinrichtung 1 0 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 Fig. 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 1 0 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 ge- nutzt werden.
Fig. 4 schließlich zeigt eine Weiterbildung des Systems, die sowohl beim Beispiel der Fig. 1 als auch beim Beispiel der Fig. 3 eingesetzt werden kann. Aus Platzgründen ist von dem System zur Bestimmung der Schlafqualität weder die Auswerteeinrichtung 1 0 noch die Sensoranordnung 20 dargestellt, sondern nur die Übertragung der physiologischen Daten 1 2 und der Umgebungsdaten 22 an die Auswerte- und Darstellungseinheit 30.
Bei dem Beispiel der Fig. 4 ist zusätzlich zur Auswertung der gemessenen Um- gebungsdaten 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 Fig. 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 1 2 vorliegenden Schlafverhaltens ausgewählt werden. In Auswertung der physiologischen Daten 1 2 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 1 2 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 Ak- tionen des Möbelantriebs anzusteuern. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass bei einem Erkennen bestimmter Schlafzustände, z.B. Atemnot oder Schnarchen, ein Versteilmotor 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 1 2 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 Ge- bäudeautomation („Srmart-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 Aus- werte- und Darstellungseinheit 30 zur Berücksichtigung bereitgestellt werden. Bezugszeichen
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
1 1 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

Ansprüche
1 . System zur Ermittlung eines eine Schlafqualität repräsentierenden Werts, wobei das System eine Auswerteeinrichtung (10) zur Verbindung mit mindestens einem Sensor (1 1 ), der zur Erfassung von Vibrationen, Bewegung und/oder Schall mit einem Schlaf- oder Ruhemöbel koppelbar ist, aufweist, um physiologische Daten (12) von mindestens einer das Schlaf- oder Ruhemöbel nutzenden Person zu bestimmen, dadurch gekennzeichnet, 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.
2. System nach Anspruch 1 , bei dem der mindestens eine weitere Sensor (21 ) ein Temperatursensor, ein Feuchtigkeitssensor, ein Luftschallaufnehmer und/oder ein Helligkeitssensor ist.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, aufweisend eine Auswerteschaltung
(201 ), die aus Signalen des mindestens einen weiteren Sensors (21 ) Umgebungsdaten (22) bestimmt.
4. System nach Anspruch 3, 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.
5. System nach Anspruch 3 oder 4, 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.
6. 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).
7. Sensoranordnung (20) nach Anspruch 6, bei der der mindestens eine weitere Sensor (21 ) ein Temperatursensor, ein Feuchtigkeitssensor, ein Luftschallaufnehmer und/oder ein Helligkeitssensor ist.
8. Sensoranordnung (20) nach Anspruch 6 oder 7, bei der die Übertragungseinheit (202) zur drahtlosen Übertragung der digitalen Umgebungsdaten (22) eingerichtet ist.
9. Sensoranordnung (20) nach Anspruch 8, bei der die Übertragungseinheit (202) zur drahtlosen Übertragung gemäß dem Bluetooth- und/oder WLAN- Protokoll eingerichtet ist.
10. Schlaf- oder Ruhemöbel, aufweisend ein System nach Anspruch 1 bis 5.
1 1 . Schlaf- oder Ruhemöbel nach Anspruch 10, wobei der mindestens eine weitere Sensor (21 ) Teil einer Sensoranordnung (20) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9 ist.
12. Schlaf- oder Ruhemöbel nach Anspruch 10 oder 1 1 , das als Bett (1 ) ausgebildet ist.
13. Schlaf- oder Ruhemöbel nach einem der Ansprüche 10 bis 12, aufweisend einen elektromotorischen Möbelantrieb mit einer Steuereinheit und mindestens einem Versteilantrieb.
14. Schlaf- oder Ruhemöbel nach Anspruch 13, bei dem die Auswerteeinrichtung (10) und/oder die Sensoranordnung (20) in die Steuereinheit des elektromotorischen Möbelantriebs integriert sind.
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