TW201300092A - 自動化止鼾床具系統 - Google Patents

Abstract

本發明係一種自動化止鼾床具系統，包括一床具、一感測裝置及一控制裝置，其中該床具係供一使用者躺臥，且該床具內設有一驅動裝置，該驅動裝置能改變該床具的構形；該感測裝置能朝向該使用者的胸腔位置，週期性地發出一偵測訊號，該偵測訊號接觸到使用者後，即以反射的方式，返回一反射訊號，該感測裝置能接收自該使用者返回之該反射訊號，且根據該偵測訊號與該反射訊號，計算出使用者胸腔的位移量，並根據該位移量判斷該使用者是否為打鼾狀態，當該感測裝置判斷該使用者處於打鼾狀態的情況下，即發出一控制指令；該控制裝置能接收該控制指令，並根據該控制指令，驅動該驅動裝置，使該驅動裝置受驅動後帶動該床具，使該床具的構形變換為止鼾模式，以改變使用者的睡姿，進而令使用者停止打鼾。藉由本發明之設計，即能在使用者開始打鼾之際，即時地改變使用者的睡姿，以中斷使用者的打鼾，不僅有效避免睡眠障礙的發生，更能避免使用者因睡眠呼吸中止症等問題而影響睡眠品質及健康。由於本發明係以無線傳輸訊號的方式，對使用者進行測量，因此，使用者完全無須在身上黏貼電極，亦不需配戴任何配件，不僅能防止使用者產生不適感，更能有效避免皮膚過敏或病變等情事發生。

Description

自動化止鼾床具系統

本發明係關於一種自動化止鼾床具系統，主要包括一床具、一感測裝置及一控制裝置，該床具內設有一驅動裝置，該感測裝置能對使用者(躺臥於該床具上)，週期性地發出偵測訊號，並接收反射訊號，且根據該偵測訊號及反射訊號判斷使用者是否打鼾，在判斷出打鼾的情況下，該感測裝置便對該控制裝置發送控制指令，使該控制裝置驅動該驅動裝置，以改變該床具的構形，進而調整使用者的睡姿，以中斷打鼾。

按，大多數的成人(以下稱使用者)，每天約有六～八小時的睡眠時間，由此可知，睡眠約占一天四分之一至三分之一的時間，因此，睡眠品質的提升(或改善)已越來越受到多數使用者的重視。根據發明人長期研究發現，有許多使用者會面臨到睡眠障礙(Sleep Disorders)的問題，所謂睡眠障礙，包括失眠症、鼾症、睡眠呼吸中止症(Sleep Apnea)、夢遊症、夢囈等，根據相關研究，睡眠障礙的起因可能是壓力、生活節奏過快、疼痛、煙草、咖啡因、酒精或其他藥物等原因。

承上，在前述各種睡眠障礙中，又以鼾症與睡眠呼吸中止症最受到眾多使用者及醫療界的重視。其中鼾症多見於成年肥胖男性，主要是因為睡眠中氣流通過上呼吸道引起咽粘膜邊緣和粘膜表面分泌物振動所致，肥胖者由於脂肪蓄積過剩，咽腔縮小，更易出現鼾聲，且鼾症患者常會伴隨其他症狀，包括白日嗜睡及清晨頭痛等。另一方面，睡眠呼吸中止症是人在睡覺時，上呼吸道(包括鼻咽、口咽及喉部)發生反覆性的塌陷，因而堵住呼吸道造成呼吸變淺且費力，更為嚴重者甚至會造成氣道完全堵塞而發生無法呼吸及窒息等情事。呼吸道狹窄可能是由肥胖所引起的，而維持呼吸道通暢的肌肉張力不足亦是睡眠呼吸中止症的主要成因之一。此外，亦有部分案例是因為先天下巴後縮、扁桃腺或懸壅垂過大造成氣道狹小所致。根據醫學界的定義，睡眠呼吸障礙可分成兩種，第一種為無呼吸(Apnea)，是指口、鼻的氣流停止流動超過十秒，而第二種為低呼吸(Hypopnea)M，是指十秒以上的換氣量降低了50%或以上。此外，「無呼吸‧低呼吸指數」(Apnea-hyponea Index,AHI)是指平均一小時無呼吸及低呼吸的次數，通常睡眠門診的醫師會將AHI高於5的成人診斷為患有睡眠呼吸中止症。

由上述說明可知，鼾症與睡眠呼吸中止症均與呼吸的情況息息相關，而鼾症一般也被視為睡眠呼吸中止症的主要症狀之一，因此，如何有效偵測使用者是否處於打鼾狀態，並即時中斷使用者的打鼾，即成為相關業者及醫療界所共同努力的目標。據查，目前已有日本業者開發出鼾聲偵測裝置，主要是以一聲音感測器，接收使用者所發出的聲音，並對聲音訊號進行解析，且基於打鼾時所產生之鼾聲強弱與音頻特性進行打鼾判定，以判斷使用者是否處於打鼾狀態。在使用此種鼾聲偵測裝置時，為避免聲音感測器與使用者距離過遠，而接收到多餘的環境雜音，使用者必須將聲音感測器配戴於頭部(臉部)，使該聲音感測器貼近使用者的鼻腔。然而，對於使用者而言，額外配戴附件不僅相當麻煩，且更會令使用者在睡眠中感受到拘束感，進而導致睡眠品質下降。

此外，亦有美國業者開發出利用氣流偵測打鼾之裝置，請參閱第1圖所示，此種裝置主要是利用一氣流測量器10，連續地測量使用者呼吸時的氣流，藉此推算出使用者的呼吸狀態，以判斷使用者是否處於打鼾狀態。然而，使用者在利用此種裝置時，必須將該氣流測量器10固定於鼻孔附近，以便精確地測量通過鼻孔的氣流，且必須在胸腔位置裝設一感測器11，以測量呼吸次數，換言之，使用者必須需配戴額外的配件方能測量，但該等配件卻往往令使用者產生不適感，嚴重影響睡眠品質，尤其對於個性較為敏感的使用者而言，其影響程度更是嚴重，往往令使用者無法舒適地入眠，進而引發其他種類的睡眠障礙，相當不理想。

除了上述各種偵測打鼾的裝置外，亦有業者試圖將醫療儀器應用在打鼾偵測領域上，據查，有業者構想出利用腦電圖監視器或心電圖監視器等儀器，偵測使用者是否處於打鼾狀態。然而，該等專業等級的醫療儀器造價高昂，並不適合應用在一般家庭中，且以此種醫療儀器進行測量時，使用者必須在其身上黏貼電極，以便醫療儀器正確取得使用者的心跳及呼吸等生理參數，惟，長時間黏貼電極不僅可能導致使用者的皮膚過敏，更有可能造成皮膚病變等問題。由此可知，利用醫療儀器偵測打鼾狀態的構想不僅不符合成本效益，更有造成皮膚病變之虞，並不實用。再者，前述各種偵測裝置僅能執行偵測作業，並無法即時中斷使用者的打鼾狀態，並不符合實際需求。

因此，如何改善習知各種偵測裝置的諸多問題，以利用非接觸的方式偵測使用者是否處於打鼾狀態，避免使用電極或聲音感測器等配件，並在偵測出使用者處於打鼾狀態時，即時調整床具的構形，以有效終止使用者的打鼾狀態，即為本發明在此欲探討的一重要課題。

有鑑於前揭諸多問題，發明人經過長久努力研究與實驗，終於開發設計出本發明之自動化止鼾床具系統，期能透過非接觸的方式偵測使用者是否處於打鼾狀態，並能即時調整床具的構形，以改變使用者的睡姿，以適時地中斷使用者的打鼾狀態，藉此提高睡眠品質。

本發明之一目的，係提供一種自動化止鼾床具系統，包括一床具、一感測裝置及一控制裝置，其中該床具係供一使用者躺臥，且該床具內設有一驅動裝置，該驅動裝置能改變該床具的構形，使該床具的構形變換為一止鼾模式或一平常模式；該感測裝置能朝向該使用者的胸腔位置，週期性地發出一偵測訊號，該偵測訊號接觸到使用者後，即以反射的方式，返回一反射訊號，該感測裝置能接收自該使用者返回之該反射訊號，且根據該偵測訊號與該反射訊號，計算出使用者胸腔的位移量，並根據該位移量判斷該使用者是否為打鼾狀態，當判斷該使用者處於打鼾狀態的情況下，該感測裝置即發出一控制指令；該控制裝置能接收該控制指令，並根據該控制指令，驅動該驅動裝置，使該驅動裝置受驅動後帶動該床具，使該床具的構形變換為該止鼾模式，以改變使用者的睡姿，進而令使用者停止打鼾。藉由本發明，即能在使用者開始打鼾之際，即時地改變使用者的睡姿，以中斷使用者的打鼾，不僅有效避免睡眠障礙的發生，更能避免使用者因睡眠呼吸中止症等問題而影響睡眠品質及健康。此外，由於本發明不需使用醫療等級的專業腦電圖或心電圖監視器等儀器，更大幅減少系統的生產成本。不僅如此，由於本發明係以無線傳輸訊號的方式，對使用者進行測量，因此，使用者完全無須在身上黏貼電極，亦不需配戴任何配件，有效防止使用者產生不適感，並確保睡眠品質不受影響。

本發明之另一目的，乃該感測裝置包括一處理器、一訊號發射模組及一訊號接收模組，該處理器係分別與該訊號發射模組及該訊號接收模組相連接，該處理器能驅動該訊號發射模組，以發出該偵測訊號，且該處理器能透過該訊號接收模組取得該反射訊號。由於本發明是使用發射訊號並接收反射訊號的方式，偵測使用者是否打鼾，故無須在使用者身上黏貼電極，有效避免皮膚過敏或病變等情事發生。

本發明之又一目的，乃該感測裝置尚包括一指令發射模組，在該處理器判斷該使用者處於打鼾狀態的情況下，該處理器即透過該指令發射模組發出該控制指令，此外，該控制裝置包括一控制模組及一指令接收模組，該控制模組係與該指令接收模組相連接，且能藉由該指令接收模組接收該控制指令。

為便　貴審查委員能對本發明之目的、結構及其功效，做更進一步之認識與瞭解，茲舉實施例配合圖式，詳細說明如下：

發明人在長期從事床具等相關領域的研發及設計中，發現許多使用者常有打鼾、睡眠呼吸中止症等問題，而對睡眠品質產生不良影響，目前雖有部分業者針對打鼾、睡眠呼吸中止症等問題，開發出鼾聲偵測及利用氣流偵測打鼾等裝置，惟，使用者在使用該等裝置時，必須額外配戴聲音感測器等配件，常令使用者產生不適感，並不理想。再者，該等裝置僅能執行偵測作業，並無法改善使用者打鼾的症狀。業者雖欲進一步尋求上述問題的改善方案，但尚未獲得完善的解決辦法。有鑑於此，發明人乃思及一種自動化止鼾床具系統，使其能利用遠距離偵測的方式判斷使用者是否處於打鼾狀態，且能據以調整床具的構形，以即時改變使用者的睡姿，進而有效中斷使用者的打鼾狀態。

本發明係一種自動化止鼾床具系統，請參閱第2圖所示，在本發明之較佳實施例中，該系統2包括一床具20、一感測裝置21及一控制裝置22，其中該床具20係供一使用者U躺臥，且該床具20內設有一驅動裝置200。在本較佳實施例中，該驅動裝置200係一馬達，該驅動裝置200與該床具20的床架相連接，而能改變該床具20的構形，使該床具20的構形變換為一止鼾模式(如第4圖所示)或一平常模式(如第2圖所示)。在本較佳實施例中，該驅動裝置200能改變該床具20的彎曲角度，至於其驅動原理及硬體架構，由於電動床等相關領域之技術已十分進步，且市面上亦有多種已公開的電動床結構，故在此不予贅述。此外，需特別一提的是，在本較佳實施例中，雖以馬達作為該驅動裝置200，惟，本發明並不以此為限，製造廠商在根據本發明設計該系統2時，亦可採用其他裝置(如：氣壓缸、油壓缸等)作為該驅動裝置200，凡本發明領域之人士所能輕易思及之變化，均應涵蓋在本發明之申請專利範圍內，合先陳明。

承上，該感測裝置21包括一處理器210、一訊號發射模組211、一訊號接收模組212及一指令發射模組213。該處理器210係分別與該訊號發射模組211、該訊號接收模組212及該指令發射模組213相連接。在本較佳實施例中，該訊號發射模組211及該訊號接收模組212係採用超寬頻(Ultra-wideband，簡稱UWB)傳輸技術。超寬頻是一種具備低耗電與高速傳輸的無線個人區域網絡通訊技術，適合需要高質量服務的無線通信應用，可以用在無線個人區域網絡(WPAN)、家庭網路連接和短距離雷達等領域。超寬頻並未採用連續的正弦波(sine waves)，而是利用脈衝訊號來傳送訊號。本發明即是利用超寬頻在短距離雷達的應用特性，來達成本發明所欲追求的效果。

該處理器210能驅動該訊號發射模組211，使該訊號發射模組211朝向該使用者U的胸腔位置，週期性地發出一偵測訊號，該偵測訊號接觸到使用者U後，即以反射的方式，返回一反射訊號，該訊號接收模組212能接收自該使用者U返回之該反射訊號，該處理器210係透過該訊號接收模組212取得該反射訊號，且根據該偵測訊號與該反射訊號，計算出使用者U胸腔的位移量(即胸腔起伏量)，並根據該位移量判斷該使用者U是否為打鼾狀態，當該處理器210判斷該使用者U處於打鼾狀態的情況下，該處理器210即透過該指令發射模組213發出一控制指令。為便審查委員清楚瞭解本發明之技術，茲搭配第2圖及第3圖所示之流程圖，說明該感測裝置21的動作流程：(300)該處理器210驅動該訊號發射模組211，以週期性地發出偵測訊號；(301)該處理器210透過該訊號接收模組212，接收反射訊號；(302)該處理器210根據該偵測訊號與該反射訊號，判斷該使用者U是否為打鼾狀態，若是，則進行步驟(303)；若否，則進行步驟(304)；(303)該處理器210透過該指令發射模組213發出一控制指令；及(304)該處理器210透過該指令發射模組213發出一回復指令。

承上，在本較佳實施例中，該控制裝置22包括一控制模組220及一指令接收模組221，該控制模組220係分別與該驅動裝置200及該指令接收模組221相連接。在本較佳實施例中，該指令接收模組221能透過無線傳輸的方式接收控制指令，惟，本發明並不以此為限，製造廠商在根據本發明之概念設計床具系統時，亦能以傳輸線連接該指令接收模組221及指令發射模組213，同樣能達成本發明所欲追求的效果。凡本技術領域之人士所能輕易思及之組合與修飾，均應屬本發明之等效變化，而不脫離本發明之申請專利範圍，合先陳明。該控制模組220能藉由該指令接收模組221接收該控制指令，並根據該控制指令，驅動該驅動裝置200。在此情況下，請參閱第4圖所示，該驅動裝置200受到驅動後，即帶動該床具20，使該床具20的構形變換為該止鼾模式，以改變使用者U的睡姿，進而令使用者U停止打鼾。另一方面，當該處理器210根據該偵測訊號與該反射訊號，判斷該使用者U並非處於打鼾狀態，表示使用者U因床具20的構形變換而停止打鼾，此時，該處理器210即透過該指令發射模組213發出一回復指令，而該控制模組220透過該指令接收模組221接收回復指令後，即驅動該驅動裝置200，使床具20回復為如第2圖所示之平常模式，令使用者U再度回復為平躺狀態。

藉由本發明之設計，當使用者U未打鼾的情況下，該驅動裝置200並不會將該床具20的構形切換為止鼾模式，令使用者U保持在平躺狀態。當使用者U打鼾時，該處理器210能根據偵測訊號與反射訊號，即時判斷出使用者U處於打鼾狀態，並據以發出控制指令，使該控制模組220即時驅動該驅動裝置200，令該床具20變換為第4圖所示之止鼾模式。換言之，本發明能在使用者U開始打鼾之際，即時地改變使用者U的睡姿，以中斷使用者U的打鼾，不僅有效避免睡眠障礙的發生，更能避免使用者U因睡眠呼吸中止症等問題而影響睡眠品質及健康。此外，由於本發明不需使用醫療等級的專業腦電圖或心電圖監視器等儀器，更大幅減少系統的生產成本。不僅如此，由於本發明係以無線傳輸訊號的方式，對使用者U進行測量，因此，使用者U完全無須在身上黏貼電極(如：心電圖監視器之電極)，亦不需配戴任何配件(如：聲音感測器)，不僅能防止使用者U產生不適感，以確保睡眠品質不受影響，更能有效避免皮膚過敏或病變等情事發生。

按，以上所述，僅為本發明之較佳實施例，惟本發明之技術特徵並不侷限於此，凡任何熟悉該項技藝者，在本發明之技術領域內，可輕易思及的變化或修飾，皆應涵蓋在以下本發明的申請專利範圍中。

2．．．自動化止鼾床具系統

20．．．床具

200．．．驅動裝置

21．．．感測裝置

210．．．處理器

211．．．訊號發射模組

212．．．訊號接收模組

213．．．指令發射模組

22．．．控制裝置

220．．．控制模組

221．．．指令接收模組

U．．．使用者

第1圖係習知利用氣流偵測打鼾之裝置之使用狀態示意圖；

第2圖係本發明之較佳實施例之示意圖；

第3圖係本發明之較佳實施例之流程圖；及

第4圖係本發明之較佳實施例之另一示意圖。

2．．．自動化止鼾床具系統

20．．．床具

200．．．驅動裝置

21．．．感測裝置

210．．．處理器

211．．．訊號發射模組

212．．．訊號接收模組

213．．．指令發射模組

22．．．控制裝置

220．．．控制模組

221．．．指令接收模組

U．．．使用者

Claims (5)

1. 一種自動化止鼾床具系統，包括：一床具，係供一使用者躺臥，該床具內設有一驅動裝置，該驅動裝置能改變該床具的構形，使該床具的構形變換成為一止鼾模式或一平常模式；一感測裝置，其能朝向該使用者的胸腔位置，週期性地發出一偵測訊號，該偵測訊號接觸到使用者後，即以反射的方式，返回一反射訊號，該感測裝置接收自該使用者返回之該反射訊號後，能根據該偵測訊號與該反射訊號，計算出使用者胸腔的位移量，並根據該位移量判斷該使用者是否處於打鼾狀態，當該處理器判斷出該使用者處於打鼾狀態的情況下，即發出一控制指令；及一控制裝置，係與該驅動裝置相連接，且該控制裝置能接收該控制指令，並根據該控制指令，驅動該驅動裝置，使該驅動裝置受驅動後帶動該床具，使該床具的構形變換為該止鼾模式，以改變使用者的睡姿。
2. 如請求項1所述之自動化止鼾床具系統，其中該感測裝置包括一處理器、一訊號發射模組及一訊號接收模組，該處理器係分別與該訊號發射模組及該訊號接收模組相連接，該處理器能驅動該訊號發射模組，以發出該偵測訊號，且該處理器能透過該訊號接收模組取得該反射訊號。
3. 如請求項2所述之自動化止鼾床具系統，其中該感測裝置尚包括一指令發射模組，在該處理器判斷出該使用者處於打鼾狀態的情況下，該處理器即透過該指令發射模組發出該控制指令。
4. 如請求項3所述之自動化止鼾床具系統，其中該控制裝置包括一控制模組及一指令接收模組，該控制模組係與該指令接收模組相連接，且能藉由該指令接收模組接收該控制指令。
5. 如請求項4所述之自動化止鼾床具系統，其中該控制模組係與該驅動裝置相連接，且能根據該控制指令驅動該驅動裝置，以改變該床具的構形成為該止鼾模式。