DE19642316A1

DE19642316A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Wecken einer schlafenden Person

Info

Publication number: DE19642316A1
Application number: DE1996142316
Authority: DE
Inventors: Dirk Krischenowski
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-10-14
Filing date: 1996-10-14
Publication date: 1998-04-23

Description

Die im Anspruch angegebene Erfindung ist für eine weckerähnliche Vorrichtung und ein Verfahren vorgesehen, die beim Menschen einen als physiologisch sinnvoll anzusehenden Weckzeitpunkt ermitteln und dann einen Weckvorgang einleiteten.

Der Schlaf des Menschen ist aus medizinischer Sicht in verschiedene ineinander übergehende Schlafzustände unterteilt (vgl. Abb. 1), die sich durch unterschiedliche physiologische Parameter unterscheiden. Die einzelnen Schlafstadien werden während des nächtlichen Schlafes drei- bis fünfmal durchlaufen, wobei die Schlaftiefe gegen Morgen abnimmt. Den gleichen periodischen Rhythmus weisen auch vegetative Funktionen (z. B. Herz- und Atemfrequenz), die EEG-Aktivität und die Spannung der Nackenmuskulatur auf. Besondere Bedeutung kommt der REM-(rapid eye movement) Phase zu, die durch schnelle Augenbewegungen, starke hirnelektrische Aktivität und paradoxerweise durch minimalen Muskeltonus und eine hohe Weckschwelle gekennzeichnet ist. Mit dieser Phase sind häufig Träume verbunden.

Der natürliche Aufwachvorgang ist dadurch gekennzeichnet, daß die schlafende Person sich in einer flachen Schlafphase mit einer geringen Schlaftiefe befindet und meist durch einen äußeren Reiz (Licht, Geräusch, Geruch, Berührung u. a.) geweckt wird. Je länger dabei die Schlafdauer und je flacher die Schlafphase ist, desto geringer liegt die Weckschwelle. Das künstliche Weckgeräusch des Weckers erweckt die schlafende Person in den meisten Fällen zu einem Zeitpunkt, an dem ein natürliches Aufwachen nicht zustande gekommen wäre. Der künstliche Weckvorgang ist somit per se unphysiologisch.

In der heutigen Zeit wird sehr viel Zeit unseres Tages durch den Blick auf die Uhr bestimmt, der Tag beginnt bei der arbeitenden Bevölkerung mit dem Wecken zu einem durch die Uhr festgelegten Zeitpunkt und im Laufe des Tages kommen weitere Termine hinzu. Wenige Menschen jedoch kennen genau ihre optimale Schlafdauer, der Wecker weckt zu einem bestimmten Zeitpunkt, unabhängig davon, ob die optimale Schlafzeit bereits erreicht ist oder nicht. So kommt es dazu, daß Menschen durch den Wecker in einer tieferen Schlafphase erweckt werden und unausgeschlafen reagieren, obwohl sie sich vor einer Viertelstunde bereits in einer flacheren Schlafphase befunden haben, in der ein Wecken wesentlich angenehmer gewesen wäre. Im einem anderen Fall wäre eine Viertelstunde mehr Schlaf mit anschließendem Wecken ebenfalls als angenehmer empfunden worden.

Die vorliegende Erfindung soll der schlafenden Person eine weitgehend physiologische und damit als angenehm empfundene Weckung ermöglichen. Dazu stellt die Person einen Weckzeitraum ein, in dem eine Weckung erwünscht ist. Der Wecker erkennt durch die Messung der Schlaftiefe (vgl. Abb. 2) mittels des Sensors, wann sich die schlafende Person innerhalb des vorgegebenen Weckzeitraumes in einer relativ flachen Schlafphase mit geringer Schlaftiefe befindet und leitet zu diesem Zeitpunkt die Weckung ein. Sollte die schlafende Person innerhalb des vorgegebenen Weckzeitraumes keine derartige Schlafphase erreichen, bzw. besteht eine Störung bezüglich der Schlafphasenerkennung, so weckt der Wecker zum Ende des vorgegebenen Weckzeitraumes.

Beispiele vgl. Abb. 3:

Beispiel 1:

Die flachste Schlafphase im Weckzeitraum wird kurz vor Ende des Weckzeitraumes erreicht, der Pfeil markiert den Weckzeitpunkt, der in diesem Fall als optimal anzusehen ist. Beispiel 2:

Die flachste Schlafphase im Weckzeitraum wird zu Beginn des Weckzeitraumes erreicht, der Pfeil markiert den Weckzeitpunkt, der auch in diesem Fall als optimal anzusehen ist. . Beispiel 3:

Die flachste Schlafphase im Weckzeitraum wird kurz vor Ende des Weckzeitraumes erreicht, der Pfeil markiert den Weckzeitpunkt. Der Weckzeitpunkt ist nicht optimal, aber dennoch günstiger als 10 Minuten zuvor. Beispiel 4:

Die flachste Schlafphase im Weckzeitraum wird zur Mitte des Weckzeitraumes erreicht, der Pfeil markiert den Weckzeitpunkt, der auch in diesem Fall als optimal anzusehen ist. .

Eine flache Schlafphase wird im Weckzeitraum zu keinem Zeitpunkt im Weckzeitraum erreicht, der Pfeil markiert den Weckzeitpunkt am Ende des Weckzeitraums. Beispiel 5:

Durch diesen Wecker ist es zudem möglich auch bei zwangsweise kurzer Schlafmöglichkeit oder gewünschter kurzer Schlafdauer, bei der es dann weniger Flachschlafphasen gibt, trotzdem verhältnismäßig ausgeschlafen geweckt zu werden, indem ein entsprechender Weckzeitraum gewählt wird, in dem auch mindestens eine Flachschlafphase vorkommt. Im Prinzip wäre es mit diesem Wecker möglich, die Leistungsfähigkeit eines Menschen durch optimale Anpassung des Schlafes an seinen natürlichen Rhythmus auch unter ungewöhnlichen Bedingungen zu steigern.

Unter dem Aspekt der wirtschaftlichen Verwertbarkeit ist bei dieser Erfindung ein wirtschaftlicher Erfolg wahrscheinlich, da die Zahl der möglichen Käufer (ein Großteil der werktätigen Bevölkerung besitzt und benötigt einen Wecker) sehr groß ist und zudem heute ein gesteigertes Gesundheitsbewußtsein mit Besinnung auf natürliche Vorgänge vorherrscht. Ein Wecker, der verspricht, den Schlafenden möglichst schonend und ausgeschlafen zu wecken, ist wirtschaftlich sicher gut verwertbar.

Die technischen Details des Weckers und der Meßeinrichtungen sollen folgende sein (vgl. Abb. 2): Handelsüblicher elektronischer oder mechanischer Wecker mit konventionell programmierbarer elektronischer Einheit (Mikrochip). Individuell erstelltes Programm zur Datenerkennung und zum Datenvergleich. Datenübertragung vom Sender zum Empfänger (Wecker) durch Ultraschall, Funk, Infrarotstrahlung, Kabel oder geeignetes Medium. Batterie- oder anderweitig betriebene Meßvorrichtung am Menschen (a. Pulsfrequenz mittels handelsüblichem Pulsmeßverfähren und Gerät am Hand- oder Fußgelenk oder b. REM-Phase mittels Dehnungsmeßstreifen oder Piezostreifen auf einem Auge/Augenbraue und Gerät z. B. hinter dem Ohr (vgl. Abb. 4) oder c. Aktivität der Nackenmuskulatur mittels Dehnungsmeßstreifen oder Piezostreifen am Nacken oder d. EEG-Aktivität mit handelsüblichen EEG-Aufnehmern oder geeignete ähnliche Vorrichtung).

Die Maße des Weckers überstiegen im wesentlichen nicht die Abmessungen eines handelsüblichen Weckers. Mikrochip, Empfänger, Elektronik, andere Bauteile sind unauffällig in das Gehäuse integriert. Die Maße der Sensor-/Sendereinheit übersteigen in der Extremitätengelenksversion im wesentlichen nicht die einer handelsüblichen Armbanduhr, in der Augenversion sind sie kleiner und leichter, andere Vorrichtungen sind ebenfalls denkbar.

Claims

Vorrichtung und Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine schlafende Person zu einem durch bestimmte physiologische Parameter gekennzeichneten Zeitpunkt innerhalb eines vorgegebenen Zeitraumes wecken.
An der schlafenden Person ist eine Vorrichtung angebracht, die die Pulsfrequenz/REM-Pha se/Aktivität der Nackenmuskulatur/EEG-Stadien oder einen ähnlichen Parameter, der zur Erkennung der Schlafphase oder Schlaftiefe geeignet ist, mißt. Die ermittelten Werte werden auf drahtlosem Wege (Sender-Empfänger) an eine weckerähnliche Vorrichtung übermittelt.
Die übermittelten Werte der schlafenden Person werden mit den im Wecker gespeicherten Daten ständig verglichen. Dabei werden die über einen Zeitraum aufgenommenen Daten auch kurzfristig gespeichert um einer elektronischen Auswertevorrichtung (Mikrochip) eine Erkennung typischer Schlafmuster zu ermöglichen. In einem Mikrochip im Inneren des Weckers sind typische menschliche Schlafmuster gespeichert. Im eingegebenen Weckzeitraum erkennt die weckerähnliche Vorrichtung durch diesen Datenvergleich eine begonnene oder beginnende Flachschlafphase und leitet zum Zeitpunkt der geringsten Schlaftiefe die Weckung ein. In einer erweiterten Verwendungsmöglichkeit der Erfindung ist es ebenso möglich, die Weckung zu einem anderen Zeitpunkt mit bestimmten physiologischen Parametern durchzuführen.