TWM553614U

TWM553614U - 睡眠監測及輔助系統

Info

Publication number: TWM553614U
Application number: TW106211736U
Authority: TW
Inventors: Ming-Shih Tsai; Ting-Wei Hou; Wei-Wen Chen; Wen-Chun Wu
Original assignee: Wu wen chun
Priority date: 2017-08-09
Filing date: 2017-08-09
Publication date: 2018-01-01

Abstract

本創作係關於一種睡眠監測及輔助系統，該系統包含結合於睡眠用品之舒眠裝置及偵測模組，且偵測模組具有感測頭部動作之動態感測器，而能偵測身體與枕頭的姿態及壓力分佈變化，且透過不同感測器可結合於睡眠用品與周遭環境上而能感測於睡眠狀態的生理指數、頭部動態以及睡眠環境條件，所監測之數值經由運算單元進行運算分析後，逐步構成睡眠周期特徵模組以提供睡眠建議規劃，並藉舒眠裝置之遠紅外線功能來增進頸部血液循環，藉以提升使用者的睡眠品質，且本系統可驗證中西醫或其他方式對失眠治療的有效性並輔助分析檢討及調整對策。

Description

睡眠監測及輔助系統

本創作係關於一種系統，尤指能監測睡眠狀態、睡眠周期與生理指數並經運算分析後，逐步構成睡眠周期特徵模組，以提供使用者一睡眠建議規劃之系統者。

按，充足睡眠、均衡飲食及適當運動為國際社會公認的三項健康標準，然而，現代人經常為了工作或娛樂而犧牲睡眠時間，此外，忙碌生活所累積之精神壓力造成現代人普遍具有睡眠不足、睡眠品質不佳及睡眠障礙的問題。且根據研究顯示，人類於睡眠狀態時，大腦會分泌多種神經傳導物質，而神經傳導物質與記憶力的影響具有正向關係，因此，熬夜或睡眠不足不僅會破壞學習能力，更會造成記憶力下降、注意力不集中，甚至影響工作效率。

典型的睡眠行為請參閱第1圖所示，由第1圖可知人於睡眠狀態時，大腦具有周期性的階段循環，而完整睡眠周期係由入睡階段進入淺睡階段、熟睡階段後，進入快速動眼階段(Rapid Eye Movement, REM)。於正常狀態下，完整的睡眠周期約需90~110分鐘，且一個晚上約有4~6次的周期循環，當睡眠階段進入快速動眼階段時，人體會開始出現翻身頭部動態或因夢境刺激而清醒，倘若並非於快速動眼階段清醒，則必需重新進入淺睡階段、熟睡階段後才能再進入快速動眼階段，因此，於淺睡階段或熟睡階段清醒乃為影響睡眠品質及造成多數人失眠的主因。根據哈佛大學醫學院所提出之健康睡眠標準需符合30分鐘以內入睡、熟睡比例高於41.1%、淺睡比例低於36.4%、夢/醒比例低於21.6%。而如何了解自身睡眠狀態是否具有正常的循環周期，則能透過醫療院所或睡眠中心所提供之睡眠檢測項目來進行檢測。

目前常規的睡眠檢測之方式大部分係透過檢測腦波來監測睡眠中腦波的變化，並能結合眼動、肌電、心電、鼻及口腔的呼吸氣流、胸腹部呼吸肌肉的活動、血中氧氣飽合濃度之監測及聲音與影像來完整記錄受測者的睡眠狀態。然而，此種檢測方式需於受測者身上黏貼多條檢測線來監測一整晚的睡眠狀態，因此，受測者需前往睡眠中心進行檢測，故具有等待安排檢測時間長及所費不貲等…缺點。

為改善上述缺失，故中華民國公告第M521450號專利，係揭露一種「睡眠檢測系統」，其係於感測墊內設光纖感應裝置，使受測者躺臥於感測墊上時，能依據受測者活動狀態藉感測散射光線之光衰值來產生生理資訊，並利用無線收發器將生理資訊傳送予伺服器，以分析受測者之睡眠資訊，且能達成居家檢測之功效。

另，中華民國公告第I355260號專利，係揭露一種「遠端睡眠品質偵測系統及其方法」，其係透過可攜式偵測裝置使受測人員能於居家偵測睡眠時的生理活動並產生活動訊號，使訊號處理模組接收活動訊號後藉分析模組及運算模組進行分析與運算，並供醫療系統作為進一步評估之依據。

有鑑於目前常規以監測腦波方式檢測睡眠狀態仍具有等待與檢測時間長及所費不貲…等缺失。

是以，本創作之目的係透過能結合於睡眠用品之偵測模組供使用者檢測自身睡眠狀態，並進行數值分析後提供睡眠建議規劃，藉以達成於居家環境進行睡眠檢測之功效。

本創作之另一目的乃是透過可結合於睡眠用品之舒眠裝置來提升使用者於入睡階段前的放鬆程度，以助於增進睡眠品質。

為達前揭目的，本創作提供一種睡眠監測及輔助系統，該系統包含︰一舒眠裝置，供結合於一睡眠用品，且該舒眠裝置具有能量粉末塗層，而能於人體肌膚接觸時釋放遠紅外線；一偵測模組，包含複數用以感測使用者頭部動作之動態感測器、生理指數感測器以及環境感測器；一閘道器，用以傳輸該偵測模組所偵測之數值；一伺服器，該伺服器包含一運算單元，並於接收閘道器所傳送之數值後，藉運算單元進行運算分析；一無線傳輸模組，用以傳送該運算分析結果；以及一資料庫，用以接收並儲存該運算分析結果，並依據分析結果逐步構成一睡眠周期特徵模組，以透過睡眠周期特徵模組提供一睡眠建議規劃。

基於上述，讓使用者能於熟悉的居家環境內，透過結合於睡眠用品之偵測模組來感測使用者於睡眠狀態之頭部動態，且所監測之數值經由運算單元進行運算分析後，逐步構成睡眠周期特徵模組以提供使用者睡眠建議規劃，且能依使用者需求藉舒眠裝置之遠紅外線功能來增進頸部血液循環，藉此，提升使用者之睡眠品質。

為使貴審查委員瞭解本創作欲達成目的所運用之技術、手段及功效，餘下，茲列舉一較佳實施例並配合圖式，詳細說明如后︰

首先，請參閱第2圖並配合第3圖所示，該睡眠監測及輔助系統１包含一舒眠裝置２、一偵測模組３、一閘道器４、一伺服器５、一無線傳輸模組６、一資料庫７以及行動裝置８。該舒眠裝置２供結合於一睡眠用品９，且舒眠裝置２具有能量粉末塗層２１，而能於人體肌膚接觸時釋放遠紅外線，於本創作之一實施例中，睡眠用品９為枕頭。該偵測模組３包含複數用以感測使用者頭部之動態感測器３１、用以感測使用者包含心跳、呼吸及體溫之生理指數感測器３２以及環境感測器３３，其中，動態感測器３１為軟性壓力感測器，並結合於睡眠用品９，且用於監測身體翻身及下床動作之頭部動態，而環境感測器３３包含一用以感測溫度之溫度感測器３３１、一用以感測環境濕度之濕度感測器３３２、一用以感測收集環境音及使用者之呼吸聲的收音裝置３３３以及一用以感測環境亮度之亮度感測器３３４。

該閘道器４用以傳輸偵測模組３所偵測之數值，該伺服器５包含一運算單元５１，且能接收閘道器４所傳送之偵測數值後，依睡眠時間階段（如第1圖所示）儲存統計，並藉運算單元５１依據美國哈佛大學醫學院所提出之健康睡眠標準（即30分鐘以內入睡、熟睡比例高於41.1%、淺睡比例低於36.4%、夢/醒比例低於21.6%）進行運算分析。該無線傳輸模組６用以傳送運算分析結果，於本創作之一實施例中，無線傳輸模組６為藍芽或Wi-Fi。該資料庫７用以接收並儲存伺服器５之運算分析結果，並依據分析結果逐步構成一睡眠周期特徵模組，以透過睡眠周期特徵模組提供一睡眠建議規劃。該行動裝置８安裝有應用程式軟體８１，且能藉應用程式軟體８１連結至資料庫７以獲得運算分析結果與睡眠建議規劃資料。

其次，請仍然參閱第2~3圖並配合第4圖所示，感測時，係於使用者Ａ身上設置生理指數感測器３２，並讓使用者Ａ躺臥於具有複數動態感測器３１之睡眠用品９上，且於睡眠環境設置環境感測器３３，當動態感測器３１感測到使用者Ａ的頭部動態時，能依所感測到的壓力分佈變化訊號３１１來獲知使用者Ａ肌肉的放鬆程度以及身體軀幹的平衡狀態，以偵測使用者睡眠周期。待使用者Ａ進入睡眠狀態後，動態感測器３１能持續感測使用者Ａ的頭部動態，以偵測使用者熟睡程度，同時藉收音裝置３３３收集環境音及使用者Ａ的呼吸音，並藉溫度感測器３３１、亮度感測器３３４及濕度感測器３３２分別感測睡眠環境條件，再透過閘道器４將所感測的數據傳輸至伺服器５來進行運算分析以獲知使用者Ａ之睡眠長度、深度及清醒次數，而統計分析後之資料則能利用無線傳輸模組６傳送至資料庫７及行動裝置８，使資料庫７逐步收集統計資料後形成一睡眠周期特徵模組，並透過睡眠周期特徵模組依使用者Ａ睡眠狀態提供適當之睡眠建議規劃，或藉行動裝置８顯示結果及上傳分享以供醫療機構參考。

此外，本創作之睡眠監測及輔助系統１具有供結合於睡眠用品９之舒眠裝置２，而能配合使用者Ａ之睡眠狀態使用，例如，當使用者Ａ進行睡眠檢測所檢測出來的結果為入睡階段時間過長時，能利用舒眠裝置２讓使用者Ａ躺臥於睡眠用品９之同時，藉舒眠裝置２之能量粉末塗層２１產生遠紅外線而為人體共振吸收，以進一步促進人體血液循環與血流量，使人體升溫並迅速呈現放鬆狀態進而縮短使用者Ａ進入睡眠的時間，同時可利用偵測模組３監測使用者Ａ於睡眠狀態之數值，以持續追蹤舒眠裝置２與睡眠建議規劃對於使用者Ａ是否具幫助。

是以，使用本創作之睡眠監測及輔助系統顯然能達成如下之功效︰ 1. 本創作之系統透過偵測模組讓使用者能於熟悉的居家環境監測睡眠狀態數值，以避免環境因素造成檢測上之誤差，且能藉由連結雲端伺服器來進行檢測數值的分析與統計，並利用持續儲存於資料庫內之資料逐步形成供使用者參考之睡眠建議規劃，以提升個人睡眠建議規劃之準確性。 2. 本創作之系統具有供結合於睡眠用品之舒眠裝置，而能透過舒眠裝置所產生之遠紅外線使人體共振吸收，以進一步促進人體血液循環與血流量，而能迅速呈現放鬆狀態，進而達成縮短使用者進入睡眠時間之功效。 3. 本創作之系統能連結行動裝置並構成雲端健康平台，以透過雲端服務傳送分析資料予醫療機構參考，且能用以驗證中、西醫或其它療法對於失眠治療之有效性，並輔助分析檢討及調整對策，讓醫療專業人員依據分析資料協助進行睡眠品質分析，進而提供使用者健康諮詢。

惟以上所述者，僅為本創作之較佳實施例，並非用以限定本創作之實施範圍，凡未脫離本創作技術精神所為之變化與修飾，皆為本創作專利範圍所涵蓋。

綜上所述，本創作確實已突破傳統並具有改良及創新之創作內容且能具體實施，理應符合新型專利之法定要件，爰依法提出專利申請，懇請　鈞局審查委員授予合法專利權，以勵創作，至感德便。

本創作︰

１‧‧‧睡眠監測及輔助系統

２‧‧‧舒眠裝置

２１‧‧‧能量粉末塗層

３‧‧‧偵測模組

３１‧‧‧動態感測器

３１１‧‧‧訊號

３２‧‧‧生理指數感測器

３３‧‧‧環境感測器

３３１‧‧‧溫度感測器

３３２‧‧‧濕度感測器

３３３‧‧‧收音裝置

３３４‧‧‧亮度感測器

４‧‧‧閘道器

５‧‧‧伺服器

５１‧‧‧運算單元

６‧‧‧無線傳輸模組

７‧‧‧資料庫

８‧‧‧行動裝置

８１‧‧‧應用程式軟體

９‧‧‧睡眠用品

Ａ‧‧‧使用者

第1圖係習知睡眠行為之示意圖。第2圖係本創作系統之架構圖。第3圖係本創作系統結合睡眠用品之示意圖。第4圖係本創作系統之使用示意圖。

1‧‧‧睡眠監測及輔助系統

2‧‧‧舒眠裝置

3‧‧‧偵測模組

31‧‧‧動態感測器

32‧‧‧生理指數感測器

33‧‧‧環境感測器

331‧‧‧溫度感測器

332‧‧‧濕度感測器

333‧‧‧收音裝置

334‧‧‧亮度感測器

4‧‧‧閘道器

5‧‧‧伺服器

51‧‧‧運算單元

6‧‧‧無線傳輸模組

7‧‧‧資料庫

8‧‧‧行動裝置

81‧‧‧應用程式軟體

Claims

一種睡眠監測及輔助系統，該系統包含：一舒眠裝置，供結合於一睡眠用品，且該舒眠裝置具有能量粉末塗層，而能於人體肌膚接觸時釋放遠紅外線；一偵測模組，包含複數用以感測使用者頭部動作之動態感測器，且該動態感測器結合於該睡眠用品；一閘道器，用以傳輸該偵測模組所偵測之數值；一伺服器，該伺服器包含一運算單元，並於接收該閘道器所傳送之數值後，藉該運算單元進行運算分析；一無線傳輸模組，用以傳送該運算分析結果；以及一資料庫，用以接收並儲存該運算分析結果，並依據該分析結果逐步構成一睡眠周期特徵模組，以透過該睡眠周期特徵模組提供一睡眠建議規劃。
如請求項1所述之睡眠監測及輔助系統，其中，該睡眠用品為枕頭。
如請求項1所述之睡眠監測及輔助系統，其中，該偵測模組進一步包含用以感測該使用者之生理指數感測器以及環境感測器。
如請求項3所述之睡眠監測及輔助系統，其中，該生理指數感測器能感測心跳、呼吸及體溫。
如請求項3所述之睡眠監測及輔助系統，其中，該環境感測器包含溫度感測器、濕度感測器、收音裝置以及亮度感測器。
如請求項5所述之睡眠監測及輔助系統，其中，該收音裝置用於收集環境音及呼吸聲。
如請求項1所述之睡眠監測及輔助系統，其中，該動態感測器用於感測身體翻身及下床動作之頭部動態。
如請求項1所述之睡眠監測及輔助系統，其中，該動態感測器係為軟性壓力感測器。
如請求項1所述之睡眠監測及輔助系統，其中，該運算單元係以美國哈佛大學醫學院所提出之健康睡眠標準為依據進行運算分析，並產生睡眠周期及熟睡程度特徵指標。
如請求項1所述之睡眠監測及輔助系統，其中，該運算單元係依睡眠時間階段儲存統計。
如請求項1所述之睡眠監測及輔助系統，其中，該無線傳輸模組為藍牙或Wi-Fi。
如請求項1所述之睡眠監測及輔助系統，其中，該系統更包含一安裝有應用程式軟體之行動裝置，且該行動裝置能透過該應用程式軟體連結至該資料庫以獲得該運算分析結果，並顯示詳細數據及該睡眠建議規劃資料。
如請求項1所述之睡眠監測及輔助系統，其中，該系統能用於驗證中、西醫或其它療法對於失眠治療之有效性，並輔助分析檢討及調整對策。