本發(fā)明涉及呼吸引導設備領域，特別是使用觸覺機制來提供呼吸引導的那些設備。

背景技術：

1、緩慢而有規(guī)律的呼吸動作被認為有利于放松。更具體地說，研究表明，有節(jié)奏或有引導的呼吸會引起人類/哺乳動物的生理效應或結(jié)果，包括降低血壓和改善血液氧合。提供有節(jié)奏/有引導的呼吸的一個特別有用的用例場景是促進或幫助入睡。更特別地，由有節(jié)奏/有引導的呼吸引起的個體生理變化與個體入睡時發(fā)生的生理變化相似。

2、有許多可用的呼吸引導設備旨在促進有節(jié)奏或有引導的呼吸，包括移動電話應用或類似設備。然而，一種特別有前途的設備是觸覺呼吸引導設備，它為個體提供觸覺(即，物理移動)輸出。觸覺輸出例如通過根據(jù)期望呼吸模式進行移動來引導用戶的呼吸。由此，個體觸摸/接合觸覺呼吸引導設備以感受觸覺輸出并在其呼吸中得到引導。

3、一個示例設備是有引導的呼吸擁抱枕頭。該枕頭的表面可以上下波動(例如，通過對氣囊進行充氣/放氣)以模擬個體的呼吸模式。個體可以在觸摸枕頭的同時通過觸覺感知來感受并遵循該模式以控制其呼吸。

4、人們一直希望提高觸覺呼吸引導設備的有效性。

5、從美國專利申請?zhí)杣s2013/0310363a1中得知了一種呼吸起搏設備。該設備具有用于輸出輸出信號序列的輸出單元以及控制單元。該控制單元至少基于與呼吸特性相關的輸入信號的特性來控制該序列的長度。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明由權利要求書來定義。

2、根據(jù)本發(fā)明一方面的示例，提供了一種用于控制觸覺呼吸引導設備的操作的控制系統(tǒng)，該設備被配置為向個體提供呼吸的觸覺引導。

3、該控制系統(tǒng)包括：輸入接口，其被配置為接收傳感器信號，該傳感器信號攜帶由個體施加到觸覺呼吸引導設備的力的測量；輸出接口，其用于與觸覺呼吸引導設備通信；以及數(shù)據(jù)處理器，其被通信耦合到輸入接口，并且被配置為響應于指示由個體施加到觸覺呼吸引導設備的力大于預定力閾值的指示符的存在而啟動計時器，并且響應于傳感器信號和計時器的值，經(jīng)由輸出接口來控制觸覺呼吸引導設備的操作。

4、該數(shù)據(jù)處理器被配置為：響應于計時器的值指示自啟動計時器以來的時間落在第一時間范圍內(nèi)以及由傳感器信號所攜帶的力的測量指示由個體施加到觸覺呼吸引導設備的力低于預定力閾值，控制觸覺呼吸引導設備以提供一個或多個用戶可感知的反饋警報。該數(shù)據(jù)處理器被配置為：響應于計時器的值指示自啟動計時器以來的時間落在第二時間范圍內(nèi)，控制觸覺呼吸引導設備不提供用戶可感知的反饋警報。第二時間范圍的下限等于第一時間范圍的上限。

5、本公開提供一種用于響應于由個體施加到觸覺呼吸引導設備的力的測量來控制觸覺呼吸引導設備的方法。已經(jīng)認識到，力的水平(即，力的量或力的測量)指示個體與觸覺呼吸引導設備之間的接合水平。接合水平的變化可以被用于控制觸覺呼吸引導設備。

6、更特別地，已經(jīng)認識到，觸覺呼吸引導設備應當與個體保持持續(xù)而牢固的接觸才能正常工作，即，至少具有最低水平的力。然而，在“入睡”階段(即，當個體入睡時)，個體可能會失去、減小或以其他方式改變他們施加到觸覺呼吸引導設備的力的量。如果失去接觸，個體將無法感知設備的表面波動，因此無法遵循所引導的呼吸模式。同樣，如果力減小，則所引導的呼吸模式對個體來說將不那么明顯，例如，他們可能會無意中錯過或跳過呼吸步驟。這會導致對個體的不那么有效的呼吸控制。然而，當一段時間過去后，個體可能正好睡著或幾乎睡著了。這可能會阻止個體施加足夠的力，而個體會受益于另外的觸覺呼吸引導。

7、通過響應于力的測量來控制觸覺呼吸引導設備的操作，所提出的方法促進了一種克服這些問題的機制。例如，這可以允許觸覺呼吸引導設備適應于對所施加的力的測量，在力太低時向個體發(fā)出警報和/或在力太低時停止提供觸覺輸出(如果合適，從而節(jié)省電量或電池壽命)。然而，當一段時間過去后，個體可能睡著了或幾乎睡著了。然后，即使個體對觸覺呼吸引導設備施加的力低于預定力閾值，也不會產(chǎn)生警報以防止打擾個體。

8、力的測量具有分類或連續(xù)的(例如，數(shù)字)數(shù)據(jù)格式，以便于區(qū)分個體對觸覺呼吸引導設備施加的至少三種不同水平的力。因此，力的測量可以提供力的數(shù)字測量或力的分類測量。

9、使用計時器的值有利地允許針對呼吸引導程序的不同階段采用不同的控制策略，例如，以反映不同的預期睡眠階段。這在控制觸覺呼吸控制設備的操作和適應特定的睡眠階段方面提供了更大的靈活性。

10、在優(yōu)選示例中，該數(shù)據(jù)處理器被配置為響應于由傳感器信號所攜帶的力的測量經(jīng)由輸出接口來控制觸覺呼吸引導設備的操作。在優(yōu)選示例中，該數(shù)據(jù)處理器被配置為響應于由傳感器信號所攜帶的力的測量與預定力閾值之間的一個或多個比較結(jié)果經(jīng)由輸出接口來控制觸覺呼吸引導設備的操作。

11、在一些示例中，第一時間范圍表示從上床到入睡的正常時間，而第二時間范圍表示用戶已經(jīng)睡著的時間段。例如，從上床到入睡的正常時間是基于個體或人群的所測量或所估計的平均入眠時間。例如，人群與個體具有相同的年齡和/或相同的性別和/或相同的醫(yī)學病癥。例如，個體使用用戶接口來指示正常時間，例如基于個體的自身經(jīng)驗和/或偏好。例如，當被用戶可感知的反饋警報喚醒時，個體可能會注意到第一時間范圍太短。例如，第二時間范圍足夠長，使得個體處于n1或第1階段睡眠(也稱為淺睡眠)。在這種淺睡眠期間，個體處于睡著狀態(tài)，但仍會受益于觸覺呼吸引導。例如，第二時間范圍是基于個體或人群的n1睡眠期的所測量或所估計的平均時間。例如，人群具有與個體相同的年齡和/或相同的性別和/或相同的醫(yī)學病癥。例如，個體使用用戶接口來指示第二時間范圍，例如基于個體自己的經(jīng)驗和/或偏好。例如，當個體在入睡后不久定期醒來時，個體可能會注意到第二時間范圍太短。在一些示例中，該數(shù)據(jù)處理器被配置為：處理傳感器信號以確定由個體施加的力是否大于預定力閾值；以及響應于確定個體施加的力大于預定力閾值，生成指示由個體對觸覺呼吸引導設備施加的力大于預定力閾值的指示符。因此，可以監(jiān)測傳感器信號并將其用于發(fā)起計時器。

12、在一些示例中，該輸入接口被配置為接收第一用戶輸入信號，該第一用戶輸入信號攜帶指示由個體對觸覺呼吸引導設備施加的力大于預定力閾值的指示符；并且該數(shù)據(jù)處理器被配置為，響應于接收到由個體施加到觸覺呼吸引導設備的力大于預定力閾值的指示符，確定響應于由傳感器信號所攜帶的力的測量的力閾值。這允許個體或其他用戶觸發(fā)計時器的啟動，這可以避免在使用觸覺呼吸引導設備之前需要生成/監(jiān)測傳感器信號，從而節(jié)省電力。

13、優(yōu)選地，第一用戶輸入信號是不受傳感器信號影響或控制的信號，即，是單獨的信號。例如，第一用戶輸入信號可以是在單獨的用戶輸入接口(諸如觸摸屏等)處接收的輸入信號。

14、可選地，該數(shù)據(jù)處理器被配置為，響應于指示由個體施加到觸覺呼吸引導設備的力大于預定力閾值的指示符的存在，控制觸覺呼吸引導設備來發(fā)起呼吸的觸覺引導。因此，計時器和觸覺引導可以同時被發(fā)起。

15、該數(shù)據(jù)處理器可以被配置為，響應于計時器的值指示自啟動計時器以來的時間落在第一時間范圍內(nèi)并且傳感器信號所攜帶的力的測量指示由個體施加到觸覺呼吸引導設備的力低于預定力閾值，控制觸覺呼吸引導設備以提供一個或多個用戶可感知的反饋警報。

16、這種方法提醒個體可能會失去觸覺引導(代表他們)。這里的假設是個體還沒有睡著，但是已經(jīng)與設備失去接觸。例如，這種方法可以有助于個體繼續(xù)接觸設備來進行引導呼吸以幫助他們?nèi)胨?/p>

17、第一時間范圍的下限是0。

18、優(yōu)選地，一個或多個用戶可感知的反饋警報包括至少一個聲音警報。

19、在一些示例中，該數(shù)據(jù)處理器被配置為控制觸覺呼吸引導設備通過以下提供一個或多個用戶可感知的反饋警報：控制觸覺呼吸引導設備僅在計時器的值指示自啟動計時器以來的時間落在第一時間范圍內(nèi)并且由傳感器信號所攜帶的力的測量指示由個體施加到觸覺呼吸引導設備的力繼續(xù)低于預定力閾值時反復地提供用戶可感知的反饋警報。

20、因此，該數(shù)據(jù)處理器可以被配置為，響應于計時器的值指示自啟動計時器以來的時間不再在第一時間范圍內(nèi)和/或傳感器信號所攜帶的力的測量指示由個體施加到觸覺呼吸引導設備的力不再繼續(xù)低于預定力閾值，控制觸覺呼吸引導設備來停止提供一個或多個用戶可感知的反饋警報。

21、這種方法避免或減少了對個體的干擾，一旦其與設備重新獲得充分接觸。

22、在一些示例中，該數(shù)據(jù)處理器還被配置為：監(jiān)測由觸覺呼吸引導設備提供的用戶可感知警報的數(shù)量；以及響應于用戶可感知警報的數(shù)量達到預定警報閾值，阻止任何另外的用戶可感知警報的生成。如果個體忽略警報，則這種方法可以阻止對個體造成潛在的進一步干擾，因為這可能表明他們已經(jīng)入睡并且不再需要觸覺呼吸引導。這種方法還節(jié)省了(用于生成警報的)電力。

23、在一些示例中，該數(shù)據(jù)處理器被配置為，響應于用戶可感知警報的數(shù)量達到預定警報閾值并且由個體施加到觸覺呼吸引導設備的力仍然低于預定力閾值，將計時器的值設置為指示自啟動計時器以來的時間等于或大于第一時間范圍的上限的值；和/或?qū)⒌谝粫r間范圍的上限改變?yōu)榈扔谧詥佑嫊r器以來經(jīng)過的時間。這些配置提供了避免持續(xù)生成用戶可感知警報的方法的合適示例。

24、在一些示例中，該觸覺呼吸引導設備包括用于為個體提供呼吸的觸覺引導的可控執(zhí)行器；并且該數(shù)據(jù)處理器被配置為，響應于計時器的值指示自啟動計時器以來的時間落入第一時間范圍內(nèi)并且由傳感器信號所攜帶的力的測量指示由個體施加到觸覺呼吸引導設備的力大于預定力閾值，經(jīng)由輸出接口來調(diào)整由可控執(zhí)行器響應于由傳感器信號所攜帶的力的測量的移動的最大幅度。

25、在一些示例中，該數(shù)據(jù)處理器被配置為，響應于力的測量指示由個體施加到觸覺呼吸引導設備的力的增加，減小可控執(zhí)行器的移動的最大幅度。

26、可選地，該觸覺呼吸引導設備包括用于為個體提供呼吸的觸覺引導的可控執(zhí)行器；并且該數(shù)據(jù)處理器被配置為，響應于計時器的值指示自啟動計時器以來的時間落入第二時間范圍內(nèi)，經(jīng)由輸出接口來調(diào)整由可控執(zhí)行器響應于由傳感器信號所攜帶的力的測量而進行的移動的最大幅度。在一個示例中，在第二時間范圍內(nèi)將不會經(jīng)由輸出接口生成用戶可感知的警報。

27、在一些示例中，該數(shù)據(jù)處理器被配置為經(jīng)由輸入接口接收來自睡眠監(jiān)測系統(tǒng)的睡眠信號。睡眠信號代表個體的睡眠階段。該數(shù)據(jù)處理器被配置為基于睡眠信號來確定第一時間范圍和第二時間范圍。有5個睡眠階段：清醒、n1、n2、n3和rem。在正常睡眠周期中，5個睡眠階段按以下順序發(fā)生：清醒、n1、n2、n3、rem，然后重復n1。個體在床上試圖入睡但尚未入睡時是清醒的。n1和n2是淺睡眠階段。n3是深睡眠階段。rem是發(fā)生快速眼動(rapid?eyemovement)的睡眠階段。例如，第一時間范圍是清醒期，而第二時間范圍是n1睡眠期或n1和n2睡眠期。睡眠監(jiān)測系統(tǒng)是一種能夠基于個體的一個或多個生理特性來確定個體睡眠階段的系統(tǒng)。例如，睡眠監(jiān)測系統(tǒng)使用傳感器來確定大腦活動、心血管活動以及呼吸活動中的一者或多者，以確定睡眠階段。例如，睡眠監(jiān)測系統(tǒng)位于醫(yī)院或睡眠中心，諸如多導睡眠圖(psg-)系統(tǒng)。在這種情況下，睡眠信號是由睡眠監(jiān)測系統(tǒng)在控制系統(tǒng)接收睡眠信號的家中睡眠階段之前的睡眠階段中生成的。例如，睡眠監(jiān)測系統(tǒng)與個體一起在家中。在這種情況下，睡眠監(jiān)測系統(tǒng)可以在個體正在使用觸覺呼吸引導設備時生成睡眠信號。

28、在一些示例中，該觸覺呼吸引導設備包括用于為個體提供呼吸的觸覺引導的可控執(zhí)行器；并且該數(shù)據(jù)處理器被配置為響應于計時器的值指示自啟動計時器以來的時間落在第三時間范圍內(nèi)并且由傳感器信號所攜帶的力的測量指示由個體施加到觸覺呼吸引導設備的力大于預定力閾值，經(jīng)由輸出接口減小由可控執(zhí)行器響應于傳感器信號所攜帶的力的測量而進行的移動的最大幅度。

29、優(yōu)選地，第三時間范圍的下限等于第二時間范圍的上限。如果第二時間范圍不存在，但第一時間范圍存在，則第三時間范圍的下限可以等于第一時間范圍的上限。

30、該數(shù)據(jù)處理器可以被配置為響應于計時器的值指示自啟動計時器以來的時間不落在任何其他的時間范圍內(nèi)，控制該設備以停止觸覺引導。例如，當計時器的值超過第三時間范圍時，該數(shù)據(jù)處理器將控制該設備停止觸覺引導(例如，關閉觸覺呼吸引導設備的操作)。

31、在至少一個示例中，該觸覺呼吸引導設備包括用于為個體提供觸覺呼吸引導的可控執(zhí)行器；并且該數(shù)據(jù)處理器被配置為經(jīng)由輸出接口來控制由可控執(zhí)行器響應于傳感器信號進行的移動的最大幅度。

32、還提供了反饋系統(tǒng)，該反饋系統(tǒng)用于控制觸覺呼吸引導設備的操作，該觸覺呼吸引導設備用于提供觸覺呼吸引導。該反饋系統(tǒng)包括：先前描述的控制系統(tǒng)；以及力感測系統(tǒng)，其被通信耦合到控制系統(tǒng)的輸入接口并被配置為響應于由個體施加到觸覺呼吸引導設備的力的量而生成傳感器信號。

33、在優(yōu)選示例中，力感測系統(tǒng)包括撓曲傳感器，該撓曲傳感器被配置為響應于撓曲傳感器的撓曲和/或彎曲的量來改變傳感器信號。

34、該力感測系統(tǒng)可以被配置為響應于由個體對觸覺呼吸引導設備施加的擁抱或擠壓的量來改變傳感器信號。

35、預定力閾值可以表示比當個體觸摸(但未試圖變形)觸覺呼吸引導設備時施加的力的測量的值更大的力的測量。因此，預定力閾值可以大于指示個體已經(jīng)觸摸或開始觸摸觸覺呼吸控制設備的觸摸閾值。

36、換句話說，該力閾值可以是這樣的力的測量的值，如果該力被施加到觸覺呼吸引導設備，則會使觸覺呼吸引導設備變形。這與觸摸閾值不同；觸摸閾值表示這樣的力的測量的值：如果該力被施加到觸覺呼吸引導設備上，則不會使觸覺呼吸引導設備變形，但會指示個體對觸覺呼吸引導設備的觸摸。

37、還提供了一種觸覺呼吸引導系統(tǒng)，包括：觸覺呼吸引導設備，其被配置為向個體提供呼吸的觸覺引導；以及先前描述的反饋系統(tǒng)。該反饋系統(tǒng)的力感測系統(tǒng)由觸覺呼吸引導設備攜帶；并且該觸覺呼吸引導設備被通信耦合到反饋系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的輸出接口。

38、還提供了一種用于控制觸覺呼吸引導設備的操作的計算機實現(xiàn)的方法，該觸覺呼吸引導設備用于向個體提供呼吸的觸覺引導，該計算機實現(xiàn)的方法包括：接收傳感器信號，該傳感器信號攜帶由個體施加到觸覺呼吸引導設備上的力的測量；以及響應于傳感器信號來控制觸覺呼吸引導設備的操作。

39、本發(fā)明的這些和其他方面將從下文描述的實施例中顯而易見并參考下文描述的(多個)實施例進行闡述。