ITPI20120046A1 - "un assieme integrabile in un materasso per la rilevazione e l'elaborazione di dati inerenti condizioni ambientali e posizioni assunte durante la fase del sonno" - Google Patents

Description

Descrizione a corredo della domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo:

UN ASSIEME INTEGRABILE IN UN MATERASSO PER LA RILEVAZIONE E L'ELABORAZIONE DI DATI INERENTI CONDIZIONI AMBIENTALI E

POSIZIONI ASSUNTE DURANTE LA FASE DEL SONNO

Ambito dell'invenzione

La presente invenzione riguarda il settore tecnico inerente i materassi per il riposo.

In particolare l'invenzione si riferisce ad un innovativo sistema, integrabile in un materasso, il quale prevede una pluralità di sensori atti a rilevare sia le posizioni di riposo dell'utilizzatore durante il sonno e sia le condizioni ambientali circostanti, in modo tale da poter elaborare e/o trasmettere detti dati rilevati.

Brevi cenni alla tecnica nota

I materassi sono oramai noti ed utilizzati da centinaia di anni.

Ne esistono di vari modelli, oltretutto diversificati tra loro in dimensioni e materiali.

Si può scegliere dunque dal classico materasso a molle ai più evoluti materassi in lattice o materiali poliuretanici i quali hanno la proprietà di adattarsi perfettamente alla forma del corpo dell'utilizzatore, per poi tornare nuovamente in una condizione iniziale.

Sebbene il materasso sia un elemento essenziale per un riposo corretto, non sempre 1'utilizzatore riposa correttamente. Questo è dovuto a fattori ambientali che possono influenzare negativamente sulla fase del sonno nonostante si utilizzi un materasso di ottima qualità.

Fattori ambientali che possono influenzare negativamente sulla fase del sonno sono, ad esempio, la temperatura corporea (influenzata dall'uso o meno di coperte, pigiami e dal tessuto stesso di cui è costituito il materasso) , la temperatura esterna e il tasso di umidità presente sia nell'ambiente circostante che a ridosso del materasso ove si riposa.

Allo stato attuale della tecnica non sono commercialmente presenti sistemi integrabili nei materassi in grado ne di interagire con le condizioni ambientali e ne, tantomeno, in grado di rilevare le reali condizioni di riposo dell'utilizzatore .

E' dunque sentita l'esigenza di un sistema integrabile in un materasso che sia in grado di interagire sia con l'ambiente circostante e sia con 1'utilizzatore, allo scopo di poter intervenire attivamente nel miglioramento delle condizioni di riposo durante tutta la fase del sonno.

Sintesi dell'invenzione

È quindi scopo della presente invenzione fornire una nuova tipologia di assieme per materasso che risolva almeno in parte i suddetti inconvenienti tecnici.

In particolare è scopo della presente invenzione fornire un assieme che consenta di rilevare uno o più parametri identificativi delle condi zioni ambientali esterne, ad esempio temperatura esterna e/o umidità, e parametri specifici dell' utilizzatore, al fine di elaborare una reale condizione di riposo ed eventualmente intervenire nella correzione di uno o più di detti parametri .

E' anche scopo della presente invenzione fornire un assieme che sia in grado di elaborare la posizione dell' utilizzatore durante le fasi del sonno.

Questi e altri scopi sono ottenuti dalla presente invenzione in accordo alla rivendicazione 1.

In particolare l'invenzione prevede un assieme comprendente :

— Un materasso (1);

— Un dispositivo ricettore/trasmittente (10) posto in comunicazione con un dispositivo elettronico esterno (100);

— Uno o più sensori (30, 40, 30', 40') per la rilevazione di dati inerenti la temperatura e/o l'umidità e;

— Mezzi di rilevazione della posizione (20; 200) predisposti in modo tale da poter rilevare uno o più dati indicativi della posizione di riposo assunta da un utilizzatore quando disteso sul materasso.

In accordo all'invenzione i suddetti uno o più sensori (30, 40, 30', 40') per la rilevazione di temperatura e/o umidità e i mezzi (20; 200) sono posti in comunicazione con il dispositivo ricettore/trasmittente (10) il quale riceve uno o più dati da essi rilevati. Successivamente, a sua volta, il dispositivo ricettore/trasmittente (10) trasmette detti dati al dispositivo elettronico esterno (100) il quale li elabora opportunamente. In particolare il dispositivo elettronico esterno (100) prevede una memoria per la memorizzazione e/o elaborazione di detti dati ricevuti.

In accordo all'invenzione, dunque, il sistema consente di rilevare varie condizioni fisiche ed ambientali durante la fase del sonno.

In particolare, attraverso il dispositivo elettronico esterno (100), l'utente può successivamente controllare detti dati e verificare la qualità del sonno.

1/ utilizzatore ha dunque modo di verificare quali fossero le reali condizioni ambientali durante il sonno (ad esempio temperatura ed umidità) e la stessa qualità del sonno (attraverso quanti movimenti sono stati rilevati durante il sonno) e, in caso di riposo non idoneo, si può intervenire attivamente al fine di ottimizzare tutti quei parametri ambientali ritenuti non ottimali.

Ulteriori vantaggi sono desumibili dalle rivendicazioni dipendenti.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e i vantaggi della presente invenzione risulteranno più chiaramente con la descrizione che segue di alcune forme realizzative, fatte a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni annessi, in cui:

— La figura 1 mostra schematicamente, in vista prospettica, un assieme in accordo alla presente invenzione ;

— La figura 2 mostra lo stesso assieme provvisto di superficie a maglia resistiva;

— La figura 3 mostra la soluzione in cui detta maglia e separabile dal materasso;

— Le figure dalla 4 alla 6 mostrano come i dati misurati dai vari sensori ed inviati all'I-phone (o altro dispositivo elettronico) vengono poi elaborati attraverso apposita applicazione software;

— La figura 7 mostra alcuni grafici dei dati rilevati ed implementabili sempre nell'I-phone tramite solita applicazione software;

— La figura 8 mostra una ulteriore immagine implementabile nell'I-Phone .

Descrizione di alcune forme realizzative preferite La figura 1 schematizza l'invenzione e mostra un materasso 1 il quale porta integrato in sé un dispositivo ricettore/trasmittente 10 il quale è configurato per potersi collegare con modalità wireless ad un dispositivo esterno 100.

La connessione è preferibilmente del tipo bluetooth, essendo questa modalità di connessione oramai di uso diffuso e dunque installata su svariate tipologie di dispositivi elettronici commercialmente disponibili.

Il dispositivo ricettore/trasmittente 10 è preferibilmente del tipo modulo integrato WT32 Bluetooth, anche se moduli diversi possono essere utilizzati.

Il dispositivo ricettore/trasmettitore 10 è poi dotato di un microprocessore, ad esempio del tipo microcontroller dsPIC33FJ256MC710 . Il microprocessore riceve i dati dai sensori e, come meglio chiarito nel seguito, li invia ad un dispositivo esterno 100.

Il dispositivo 10 può naturalmente essere installato in qualsiasi punto del materasso, interamente o in superficie .

Naturalmente se installato internamente al materasso, e preferibilmente in posizione periferica come da figura 1, lo stesso non arreca disturbo all'utilizzatore che vi si distende di sopra.

Come sempre mostrato in figura 1, il dispositivo 10 è in grado di instaurare una comunicazione con un dispositivo esterno 100 attraverso appunto la connessione bluetooth .

Il dispositivo esterno può dunque essere in forma di un personal computer PC, del tipo portatile o fisso, oppure un palmare, un cellulare con configurazione bluetooth, un I-Phone o un I-Pad. In particolare gli I-Phone o i palmari in genere come gli I-Pad, sono particolarmente vantaggiosi in quanto consentono di scaricare apposite applicazioni attraverso le quali, come meglio chiarito nel seguito, è possibile sfruttare detta connessione. Inoltre gli I-Phone o gli I-Pad sono portatili, dunque possono facilmente essere maneggiati mentre si sta distesi sul letto, e hanno di serie la possibilità di poter instaurare delle connessioni wireless di tipo bluetooth.

Continuando nella descrizione strutturale dell'invenzione, il materasso prevede una pluralità di sensori 20 di posizione. Questi sensori sono di fatto sensori che rilevano il peso e dunque atti a rilevare la distribuzione del peso per poter consentire ad una apposita applicazione, installata sul dispositivo esterno 100, di ricostruire la posizione corporea assunta dall'utilizzatore durante la fase del sonno.

Questi tipo di sensori sono ben noti nello stato della tecnica e qui non ulteriormente descritti.

Tali sensori, come anche gli altri sensori descritti, sono fisicamente collegati, ad esempio attraverso comunicazione elettrica, con il microprocessore del dispositivo 10, in modo tale che, come detto il dispositivo 10 possa ricevere, memorizzare e campionare i dati ricevuti.

La connessione avviene dunque attraverso una comune connessione con filo elettrico.

Tutti i sensori (sia quelli di peso che quelli di temperatura/umidità descritti nel seguito) sono alimentati da una batteria di alimentazione 21, preferibilmente una batteria ricaricabile agli ioni di litio con capacità di 11,IV e lOOOmAh.

La batteria 21 può essere integrata nel materasso o esterna ad esso.

Questi sensori 20 possono ad esempio essere in forma discreta come mostrato in figura 1 (dunque singoli sensori disseminati nel materasso) o preferibilmente essere in forma di una matrice resistiva 200 la quale è ad esempio integrata sulla superficie superiore 2 del materasso.

In alternativa, come da figura 3, la matrice resistiva può essere in forma di un tessuto o rivestita di apposito tessuto da applicare sul materasso esattamente come un normale copri materasso o coperta.

In questa maniera la matrice resistiva 200 può essere rimossa facilmente rendendo oltretutto più semplice la realizzazione del materasso come elemento a se stante.

La matrice resistiva è composta di resistenze ed è collegata alla batteria esterna 21 di alimentazione, come da figura 1

Il funzionamento di una matrice resistiva si basa sulla variazione di passaggio di corrente all'interno di ogni resistenza dovuto alla deformazione della superficie su cui è applicata la matrice resistiva per via del peso dell' utilizzatore su di esso disteso. Tale variazione di corrente, rilevata di volta in volta, consente di ricostruire l'area del materasso in cui era collocato 1'utilizzatore e il suo profilo assunto, dunque la posizione di riposo.

Continuando nella descrizione strutturale dell'invenzione, il materasso include altri sensori che sono stati schematizzati nelle figure.

In particolare i sensori sono sensori di temperatura ed umidità interni al materasso, ovvero predisposti in modo tale da rilevare condizioni del letto e sensori di temperatura ed umidità predisposti in modo tale da rilevare le condizioni esterne ambientali, ovvero temperatura e umidità della stanza.

Sebbene diverse tipologie di sensori potrebbero essere utilizzati, preferibilmente vengono installati sensori del tipo HONEYWELL HIH6130 con range di Temperature tra -20°C e 85°C, range di umidità rilevabile tra 10% e 90% e con comunicazione con protocollo I2C.

Il vantaggio di questi tipi di sensori è che hanno ampi range e sono compatti, dunque ben installabili nel materasso.

Ad esempio la figura 1 schematizza i sensori 30 e 40, rispettivamente di temperatura ed umidità predisposti nel materasso in modo tale da rilevare la temperatura e il grado di umidità dello stesso. In questa maniera, di fatto, durante tutta la fase del sonno è possibile rilevare le condizioni del letto in cui 1'utilizzatore riposa.

In questo caso possono preferibilmente essere predisposti in modo tale da affacciarsi ad esempio verso la superficie 2. In questa maniera rilevano in uso direttamente le condizioni a ridosso del corpo dell'utilizzatore che riposa.

Sempre la figura 1 schematizza sensori di temperatura 30' e umidità 40' predisposti in una posizione del materasso tale da rilevare la temperatura e l'umidità esterna dell'ambiente, ovvero della stanza. In tal caso, ad esempio possono essere predisposti su un lato del materasso e rivolti verso l'ambiente esterno.

I sensori, come detto, sono tutti posti in comunicazione con il dispositivo 10 attraverso cavo elettrico (comunicazione elettrica) attraverso un protocollo del tipo I2C. Il trasmettitore 10, a sua volta, manda i dati al dispositivo 100 via bluetooth. Il dispositivo 100 riceve i dati ed in grado di elaborarli conseguentemente .

In una prima forma realizzativa possibile, i dati vengono memorizzati sul dispositivo esterno 100 ed elaborati attraverso apposito software al fine di indicare le condizioni e lo stato del sonno durante la notte.

La sequenza di figure dalla 4 alla 6 mostrano in maniera grafica, chiaramente, come i dati possono essere implementati nel dispositivo esterno 100.

In particolare i dati trasmessi attraverso il trasmettitore/ricettore 10 vengono acquisiti dal dispositivo 100, memorizzati in memoria ed elaborati attraverso apposita applicazione software, ad esempio scaricabile in rete internet come comunemente avviene per altre applicazioni con i comuni Iphone, Ipad ecc.

L'applicazione implementa le informazioni dei sensori 20 (o matrice resistiva 200) in modo tale da rappresentare graficamente le posizioni assunte nel sonno dall'utente (vedi persona disegnata nelle visuali di figura 4, 5 e 6).

In pratica il software elabora i dati resistivi indicativi delle posizioni assunte dall'utente per elaborare graficamente una immagine indicativa della posizione .

Le altre informazioni rappresentate sono invece temperatura ed umidità dell'ambiente esterno e del materasso .

L'applicazione può poi contenere parametri di riferimento in modo tale da effettuare un raffronto con i dati ricevuti ed indicare qualitativamente se le condizioni erano ottimali o meno. In tal senso la figura 4 riporta ad esempio una immagine di un viso sorridente (eventualmente colorabile) che indica una condizione ottimale .

Colori e/o segni diversi potrebbero essere associati a condizioni di sono negative o al limite della positività .

In una ulteriore variante dell'invenzione, gli stessi dati, oltre che essere elaborati internamente all'I-Phone in uso, possono essere inviate via internet ad un centro raccolta dati, ad esempio un centro del sonno ove medici specialisti possono analizzarli e memorizzarli. Questo sistema, in maniera agevole, consentirebbe di analizzare possibili pazienti con disturbi del sonno senza la necessita che lo stesso si rechi appositamente in un centro medico.

In alternativa, invece che essere elaborati, potrebbero direttamente essere inviati al centro esterno preposto per la raccolta dati. In questo caso i dati sono memorizzati (almeno momentaneamente) per l'invio al centro dati.

In una ulteriore variante si può anche prevedere che il dispositivo esterno 100 comandi altre utenze della casa al raggiungimento di certi valori soglia prestabiliti di umidità e temperatura. Ad esempio può comandare 1'accensione/spegnimento di climatizzatori se questi sono presenti o, in alternativa, può comandare l'azionamento di una sveglia se verifica che 1'utilizzatore cambia posizioni nel sonno in maniera eccessiva.

E' evidente come, in accordo alla presente invenzione, il materasso può essere realizzato in accordo a tutte le tecnologie attualmente note.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Un assieme comprendente: — Un materasso (1); — Un dispositivo ricettore/trasmittente (10) posto in comunicazione con un dispositivo elettronico esterno (100); — Uno o più sensori (30, 40, 30', 40') per la rilevazione di dati inerenti la temperatura e/o l'umidità e; — Mezzi di rilevazione della posizione (20; 200) predisposti in modo tale da poter rilevare uno o più dati indicativi della posizione di riposo assunta da un utilizzatore quando disteso sul materasso; — ed in cui detti uno o più sensori (30, 40, 30', 40') per la rilevazione di temperatura e/o umidità e detti mezzi (20; 200) sono posti in comunicazione con il dispositivo ricettore/trasmittente (10) il quale riceve uno o più dati da essi rilevati e, a sua volta, trasmette detti dati al dispositivo elettronico esterno (100) ed in cui, ulteriormente, il dispositivo elettronico esterno (100) prevede una memoria per la memorizzazione e/o elaborazione di detti dati ricevuti.
2. 2. Un assieme, secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi (20; 200) sono in forma di una superficie comprendente una matrice resistiva (200).
3. 3. Un assieme, secondo la rivendicazione 2, in cui detta superficie è a scelta: — Integrata al materasso (1), preferibilmente in corrispondenza della sua superficie superiore (2); — Separabile dal materasso (1) e selettivamente collocabile sulla superficie (2) del materasso.
4. 4. Un assieme, secondo la rivendicazione 1, in cui detti sensori (30, 40, 30', 40') comprendono: — Almeno un sensore di temperatura (30) collocato in modo tale da rilevare la temperatura in prossimità del corpo dell'utilizzatore che dorme sul materasso; — Almeno un sensore di temperatura (30') collocato in modo tale da rilevare la temperatura dell'ambiente circostante; — Almeno un sensore di umidità (40) collocato in modo tale da rilevare il grado di umidità presente in prossimità del corpo dell'utilizzatore che dorme sul materasso; — Almeno un sensore di umidità (40') collocato in modo tale da rilevare il tasso di umidità presente nell'ambiente circostante.
5. 5. Un assieme, secondo la rivendicazione 1, in cui il dispositivo ricettore/trasmittente (10) è collocato internamente al materasso (1).
6. 6. Un assieme, secondo una o più rivendicazioni precedenti, in cui il dispositivo ricettore/trasmittente (10) è configurato per trasmettere con il dispositivo esterno (100) via bluetooth.
7. 7. Un assieme, secondo una o più rivendicazioni precedenti, in cui il dispositivo esterno (100) è a scelta in forma di: — I-Phone; — I-Pad; — Palmare; — Telefono Cellulare; — Personal Computer (PC), preferibilmente del tipo portatile o notebook.
8. 8. Un assieme, secondo una o più rivendicazioni precedenti, in cui il dispositivo esterno (100) è programmato per elaborare i dati ricevuti dai mezzi (20; 200) inerenti le posizioni assunte durante il sonno dall'utilizzatore e visualizzare graficamente le dette posizioni di riposo.
9. 9. Un assieme, secondo una o più rivendicazioni precedenti, in cui il dispositivo esterno (100) è programmato per visualizzare i valori di umidità e temperatura rilevati.
10. 10. Un assieme, secondo una o più rivendicazioni precedenti, in cui è previsto ulteriormente un centro raccolta dati posto in comunicazione con il dispositivo esterno (100), preferibilmente attraverso rete internet, in modo tale che i dati ricevuti dal dispositivo esterno (100) possano essere inviati a detto centro raccolta dati.