CN102846420A

CN102846420A - 自动化止鼾床具系统

Info

Publication number: CN102846420A
Application number: CN2011102776210A
Authority: CN
Inventors: 林宏墩
Original assignee: Seda Chemical Products Co Ltd
Current assignee: Seda Chemical Products Co Ltd
Priority date: 2011-06-27
Filing date: 2011-09-19
Publication date: 2013-01-02
Also published as: DE102011055634B4; TW201300092A; DE102011055634A1; US20120324649A1; JP2013009939A; TWI498112B; US8418289B2; JP5922911B2

Abstract

一种自动化止鼾床具系统，包括一床具、一感测装置及一控制装置，其中该床具供一使用者躺卧，且该床具内设有一驱动装置，该驱动装置能改变该床具的构形；该感测装置能朝向该使用者的胸腔位置，周期性地发出一侦测信号，该侦测信号接触到使用者后，即以反射的方式，返回一反射信号，该感测装置能接收自该使用者返回的该反射信号，且根据该侦测信号与该反射信号，计算出使用者胸腔的位移量，并根据该位移量判断该使用者是否为打鼾状态，当该感测装置判断该使用者处于打鼾状态的情况下，即发出一控制指令；该控制装置能接收该控制指令，并根据该控制指令，驱动该驱动装置，使该驱动装置受驱动后带动该床具，使该床具的构形变换为止鼾模式，以改变使用者的睡姿，进而令使用者停止打鼾。

Description

自动化止鼾床具系统

技术领域

本发明是关于一种自动化止鼾床具系统，主要包括一床具、一感测装置及一控制装置，该床具内设有一驱动装置，该感测装置能对使用者(躺卧于该床具上)，周期性地发出侦测信号，并接收反射信号，且根据该侦测信号及反射信号判断使用者是否打鼾，在判断出打鼾的情况下，该感测装置便对该控制装置发送控制指令，使该控制装置驱动该驱动装置，以改变该床具的构形，进而调整使用者的睡姿，以中断打鼾。

背景技术

大多数的成人(以下称使用者)，每天约有六-八小时的睡眠时间，由此可知，睡眠约占一天四分之一至三分之一的时间，因此，睡眠品质的提升(或改善)已越来越受到多数使用者的重视。根据发明人长期研究发现，有许多使用者会面临到睡眠障碍(Sleep Disorders)的问题，所谓睡眠障碍，包括失眠症、鼾症、睡眠呼吸中止症(Sleep Apnea)、梦游症、梦呓等，根据相关研究，睡眠障碍的起因可能是压力、生活节奏过快、疼痛、烟草、咖啡因、酒精或其它药物等原因。

在前述各种睡眠障碍中，又以鼾症与睡眠呼吸中止症最受到众多使用者及医疗界的重视。其中鼾症多见于成年肥胖男性，主要是因为睡眠中气流通过上呼吸道引起咽粘膜边缘和粘膜表面分泌物振动所致，肥胖者由于脂肪蓄积过剩，咽腔缩小，更易出现鼾声，且鼾症患者常会伴随其它症状，包括白日嗜睡及清晨头痛等。另一方面，睡眠呼吸中止症是人在睡觉时，上呼吸道(包括鼻咽、口咽及喉部)发生反复性的塌陷，因而堵住呼吸道造成呼吸变浅且费力，更为严重者甚至会造成气道完全堵塞而发生无法呼吸及窒息等情事。呼吸道狭窄可能是由肥胖所引起的，而维持呼吸道通畅的肌肉张力不足亦是睡眠呼吸中止症的主要成因之一。此外，亦有部分案例是因为先天下巴后缩、扁桃腺或悬壅垂过大造成气道狭小所致。根据医学界的定义，睡眠呼吸障碍可分成两种，第一种为无呼吸(Apnea)，是指口、鼻的气流停止流动超过十秒，而第二种为低呼吸(Hypopnea)M，是指十秒以上的换气量降低了50％或以上。此外，“无呼吸、低呼吸指数”(Apnea-hyponea Index，AHI)是指平均一小时无呼吸及低呼吸的次数，通常睡眠门诊的医师会将AHI高于5的成人诊断为患有睡眠呼吸中止症。

由上述说明可知，鼾症与睡眠呼吸中止症均与呼吸的情况息息相关，而鼾症一般也被视为睡眠呼吸中止症的主要症状之一，因此，如何有效侦测使用者是否处于打鼾状态，并实时中断使用者的打鼾，即成为相关业者及医疗界所共同努力的目标。据查，目前已有日本业者开发出鼾声侦测装置，主要是以一声音传感器，接收使用者所发出的声音，并对声音信号进行解析，且基于打鼾时所产生的鼾声强弱与音频特性进行打鼾判定，以判断使用者是否处于打鼾状态。在使用此种鼾声侦测装置时，为避免声音传感器与使用者距离过远，而接收到多余的环境杂音，使用者必须将声音传感器配戴于头部(脸部)，使该声音传感器贴近使用者的鼻腔。然而，对于使用者而言，额外配戴附件不仅相当麻烦，且更会令使用者在睡眠中感受到拘束感，进而导致睡眠品质下降。

此外，亦有美国业者开发出利用气流侦测打鼾的装置，请参阅图1所示，此种装置主要是利用一气流测量器10，连续地测量使用者呼吸时的气流，由此推算出使用者的呼吸状态，以判断使用者是否处于打鼾状态。然而，使用者在利用此种装置时，必须将该气流测量器10固定于鼻孔附近，以便精确地测量通过鼻孔的气流，且必须在胸腔位置装设一传感器11，以测量呼吸次数，换言之，使用者必须需配戴额外的配件方能测量，但该等配件却往往令使用者产生不适感，严重影响睡眠品质，尤其对于个性较为敏感的使用者而言，其影响程度更是严重，往往令使用者无法舒适地入眠，进而引发其它种类的睡眠障碍，相当不理想。

除了上述各种侦测打鼾的装置外，亦有业者试图将医疗仪器应用在打鼾侦测领域上，据查，有业者构想出利用脑电图监视器或心电图监视器等仪器，侦测使用者是否处于打鼾状态。然而，该等专业等级的医疗仪器造价高昂，并不适合应用在一般家庭中，且以此种医疗仪器进行测量时，使用者必须在其身上黏贴电极，以便医疗仪器正确取得使用者的心跳及呼吸等生理参数，惟，长时间黏贴电极不仅可能导致使用者的皮肤过敏，更有可能造成皮肤病变等问题。由此可知，利用医疗仪器侦测打鼾状态的构想不仅不符合成本效益，更有造成皮肤病变之虞，并不实用。再者，前述各种侦测装置仅能执行侦测作业，并无法实时中断使用者的打鼾状态，并不符合实际需求。

因此，如何改善已知各种侦测装置的诸多问题，以利用非接触的方式侦测使用者是否处于打鼾状态，避免使用电极或声音传感器等配件，并在侦测出使用者处于打鼾状态时，实时调整床具的构形，以有效终止使用者的打鼾状态，即为本发明在此欲探讨的一重要课题。

发明内容

有鉴于前揭诸多问题，发明人经过长久努力研究与实验，终于开发设计出本发明的自动化止鼾床具系统，期能通过非接触的方式侦测使用者是否处于打鼾状态，并能实时调整床具的构形，以改变使用者的睡姿，以适时地中断使用者的打鼾状态，由此提高睡眠品质。

本发明的一目的，是提供一种自动化止鼾床具系统，包括一床具、一感测装置及一控制装置，其中该床具是供一使用者躺卧，且该床具内设有一驱动装置，该驱动装置能改变该床具的构形，使该床具的构形变换为一止鼾模式或一平常模式；该感测装置能朝向该使用者的胸腔位置，周期性地发出一侦测信号，该侦测信号接触到使用者后，即以反射的方式，返回一反射信号，该感测装置能接收自该使用者返回的该反射信号，且根据该侦测信号与该反射信号，计算出使用者胸腔的位移量，并根据该位移量判断该使用者是否为打鼾状态，当判断该使用者处于打鼾状态的情况下，该感测装置即发出一控制指令；该控制装置能接收该控制指令，并根据该控制指令，驱动该驱动装置，使该驱动装置受驱动后带动该床具，使该床具的构形变换为该止鼾模式，以改变使用者的睡姿，进而令使用者停止打鼾。由本发明，即能在使用者开始打鼾之际，实时地改变使用者的睡姿，以中断使用者的打鼾，不仅有效避免睡眠障碍的发生，更能避免使用者因睡眠呼吸中止症等问题而影响睡眠品质及健康。此外，由于本发明不需使用医疗等级的专业脑电图或心电图监视器等仪器，更大幅减少系统的生产成本。不仅如此，由于本发明是以无线传输信号的方式，对使用者进行测量，因此，使用者完全无须在身上黏贴电极，亦不需配戴任何配件，有效防止使用者产生不适感，并确保睡眠品质不受影响。

本发明的另一目的，乃该感测装置包括一处理器、一信号发射模块及一信号接收模块，该处理器是分别与该信号发射模块及该信号接收模块相连接，该处理器能驱动该信号发射模块，以发出该侦测信号，且该处理器能通过该信号接收模块取得该反射信号。由于本发明是使用发射信号并接收反射信号的方式，侦测使用者是否打鼾，故无须在使用者身上黏贴电极，有效避免皮肤过敏或病变等情事发生。

本发明的又一目的，乃该感测装置尚包括一指令发射模块，在该处理器判断该使用者处于打鼾状态的情况下，该处理器即通过该指令发射模块发出该控制指令，此外，该控制装置包括一控制模块及一指令接收模块，该控制模块是与该指令接收模块相连接，且能由该指令接收模块接收该控制指令。

附图说明

为使审查员能对本发明的目的、结构及其功效，做更进一步的认识与了解，以下列举实施例配合附图，详细说明如下，其中：

图1是已知利用气流侦测打鼾的装置的使用状态示意图；

图2是本发明的较佳实施例的示意图；

图3是本发明的较佳实施例的流程图；及

图4是本发明的较佳实施例的另一示意图。

具体实施方式

发明人在长期从事床具等相关领域的研发及设计中，发现许多使用者常有打鼾、睡眠呼吸中止症等问题，而对睡眠品质产生不良影响，目前虽有部分业者针对打鼾、睡眠呼吸中止症等问题，开发出鼾声侦测及利用气流侦测打鼾等装置，惟，使用者在使用该等装置时，必须额外配戴声音传感器等配件，常令使用者产生不适感，并不理想。再者，该等装置仅能执行侦测作业，并无法改善使用者打鼾的症状。业者虽欲进一步寻求上述问题的改善方案，但尚未获得完善的解决办法。有鉴于此，发明人乃思及一种自动化止鼾床具系统，使其能利用远距离侦测的方式判断使用者是否处于打鼾状态，且能据以调整床具的构形，以实时改变使用者的睡姿，进而有效中断使用者的打鼾状态。

本发明是一种自动化止鼾床具系统，请参阅图2所示，在本发明的较佳实施例中，该系统2包括一床具20、一感测装置21及一控制装置22，其中该床具20是供一使用者U躺卧，且该床具20内设有一驱动装置200。在本较佳实施例中，该驱动装置200是一马达，该驱动装置200与该床具20的床架相连接，而能改变该床具20的构形，使该床具20的构形变换为一止鼾模式(如图4所示)或一平常模式(如图2所示)。在本较佳实施例中，该驱动装置200能改变该床具20的弯曲角度，至于其驱动原理及硬件架构，由于电动床等相关领域的技术已十分进步，且市面上亦有多种已公开的电动床结构，故在此不予赘述。此外，需特别一提的是，在本较佳实施例中，虽以马达作为该驱动装置200，惟，本发明并不以此为限，制造厂商在根据本发明设计该系统2时，亦可采用其它装置(如：气压缸、油压缸等)作为该驱动装置200，凡本发明领域的人士所能轻易思及的变化，均应涵盖在本发明的申请专利范围内。

承上，该感测装置21包括一处理器210、一信号发射模块211、一信号接收模块212及一指令发射模块213。该处理器210是分别与该信号发射模块211、该信号接收模块212及该指令发射模块213相连接。在本较佳实施例中，该信号发射模块211及该信号接收模块212是采用超宽频(Ultra-wideband，简称UWB)传输技术。超宽频是一种具备低耗电与高速传输的无线个人区域网络通讯技术，适合需要高质量服务的无线通信应用，可以用在无线个人区域网络(WPAN)、家庭网络连接和短距离雷达等领域。超宽频并未采用连续的正弦波(sine waves)，而是利用脉冲信号来传送信号。本发明即是利用超宽频在短距离雷达的应用特性，来达成本发明所欲追求的效果。

该处理器210能驱动该信号发射模块211，使该信号发射模块211朝向该使用者U的胸腔位置，周期性地发出一侦测信号，该侦测信号接触到使用者U后，即以反射的方式，返回一反射信号，该信号接收模块212能接收自该使用者U返回的该反射信号，该处理器210是通过该信号接收模块212取得该反射信号，且根据该侦测信号与该反射信号，计算出使用者U胸腔的位移量(即胸腔起伏量)，并根据该位移量判断该使用者U是否为打鼾状态，当该处理器210判断该使用者U处于打鼾状态的情况下，该处理器210即通过该指令发射模块213发出一控制指令。为使审查员清楚了解本发明的技术，搭配图2及图3所示的流程图，说明该感测装置21的动作流程：

(300)该处理器210驱动该信号发射模块211，以周期性地发出侦测信号；

(301)该处理器210通过该信号接收模块212，接收反射信号；

(302)该处理器210根据该侦测信号与该反射信号，判断该使用者U是否为打鼾状态，若是，则进行步骤(303)；若否，则进行步骤(304)；

(303)该处理器210通过该指令发射模块213发出一控制指令；及

(304)该处理器210通过该指令发射模块213发出一回复指令。

承上，在本较佳实施例中，该控制装置22包括一控制模块220及一指令接收模块221，该控制模块220是分别与该驱动装置200及该指令接收模块221相连接。在本较佳实施例中，该指令接收模块221能通过无线传输的方式接收控制指令，惟，本发明并不以此为限，制造厂商在根据本发明的概念设计床具系统时，亦能以传输线连接该指令接收模块221及指令发射模块213，同样能达成本发明所欲追求的效果。凡本技术领域的人士所能轻易思及的组合与修饰，均应属本发明的等效变化，而不脱离本发明的申请专利范围。该控制模块220能由该指令接收模块221接收该控制指令，并根据该控制指令，驱动该驱动装置200。在此情况下，请参阅图4所示，该驱动装置200受到驱动后，即带动该床具20，使该床具20的构形变换为该止鼾模式，以改变使用者U的睡姿，进而令使用者U停止打鼾。另一方面，当该处理器210根据该侦测信号与该反射信号，判断该使用者U并非处于打鼾状态，表示使用者U因床具20的构形变换而停止打鼾，此时，该处理器210即通过该指令发射模块213发出一回复指令，而该控制模块220通过该指令接收模块221接收回复指令后，即驱动该驱动装置200，使床具20回复为如图2所示的平常模式，令使用者U再度回复为平躺状态。

由本发明的设计，当使用者U未打鼾的情况下，该驱动装置200并不会将该床具20的构形切换为止鼾模式，令使用者U保持在平躺状态。当使用者U打鼾时，该处理器210能根据侦测信号与反射信号，实时判断出使用者U处于打鼾状态，并据以发出控制指令，使该控制模块220实时驱动该驱动装置200，令该床具20变换为图4所示的止鼾模式。换言之，本发明能在使用者U开始打鼾之际，实时地改变使用者U的睡姿，以中断使用者U的打鼾，不仅有效避免睡眠障碍的发生，更能避免使用者U因睡眠呼吸中止症等问题而影响睡眠品质及健康。此外，由于本发明不需使用医疗等级的专业脑电图或心电图监视器等仪器，更大幅减少系统的生产成本。不仅如此，由于本发明是以无线传输信号的方式，对使用者U进行测量，因此，使用者U完全无须在身上黏贴电极(如：心电图监视器的电极)，亦不需配戴任何配件(如：声音传感器)，不仅能防止使用者U产生不适感，以确保睡眠品质不受影响，更能有效避免皮肤过敏或病变等情事发生。

按，以上所述，仅为本发明的较佳实施例，惟本发明的技术特征并不局限于此，凡任何熟悉该项技术者，在本发明的技术领域内，可轻易思及的变化或修饰，皆应涵盖在以下本发明的权利要求范围中。

Claims

1.一种自动化止鼾床具系统，包括：

一床具，供一使用者躺卧，该床具内设有一驱动装置，该驱动装置能改变该床具的构形，使该床具的构形变换成为一止鼾模式或一平常模式；

一感测装置，其能朝向该使用者的胸腔位置，周期性地发出一侦测信号，该侦测信号接触到使用者后，即以反射的方式，返回一反射信号，该感测装置接收自该使用者返回的该反射信号后，能根据该侦测信号与该反射信号，计算出使用者胸腔的位移量，并根据该位移量判断该使用者是否处于打鼾状态，当该处理器判断出该使用者处于打鼾状态的情况下，即发出一控制指令；及

一控制装置，与该驱动装置相连接，且该控制装置能接收该控制指令，并根据该控制指令，驱动该驱动装置，使该驱动装置受驱动后带动该床具，使该床具的构形变换为该止鼾模式，以改变使用者的睡姿。

2.如权利要求1所述的自动化止鼾床具系统，其中该感测装置包括一处理器、一信号发射模块及一信号接收模块，该处理器分别与该信号发射模块及该信号接收模块相连接，该处理器能驱动该信号发射模块，以发出该侦测信号，且该处理器能通过该信号接收模块取得该反射信号。

3.如权利要求2所述的自动化止鼾床具系统，其中该感测装置尚包括一指令发射模块，在该处理器判断出该使用者处于打鼾状态的情况下，该处理器即通过该指令发射模块发出该控制指令。

4.如权利要求3所述的自动化止鼾床具系统，其中该控制装置包括一控制模块及一指令接收模块，该控制模块与该指令接收模块相连接，且能由该指令接收模块接收该控制指令。

5.如权利要求4所述的自动化止鼾床具系统，其中该控制模块与该驱动装置相连接，且能根据该控制指令驱动该驱动装置，以改变该床具的构形成为该止鼾模式。