睡眠監測服及睡眠監測系統的製作方法
2023-08-09 14:04:51 1
1.本發明涉及可穿戴裝置，更具體地說，涉及睡眠監測服和睡眠監測系統。
背景技術：
2.隨著生活條件的改善，人們越來越重視睡眠質量。因此，需要在日常生活中進行有效的睡眠監測，以了解個人睡眠問題。與日常活動和鍛鍊的健康監測不同，可穿戴睡眠監測裝置對舒適性有更高的要求。
3.目前，傳統的睡眠監測設備接線複雜，且電線容易扭曲。此外，日常監測服通常太緊，並且睡眠體驗不舒適。
技術實現要素：
4.在一些實施例中，示例性睡眠監測服包括可穿戴紡織結構；第一監測帶，沿所述可穿戴紡織結構的周向延伸；第二監測帶，沿所述可穿戴紡織結構的周向延伸，並與所述第一監測帶保持一距離；以及通信耦合所述第一監測帶和所述第二監測帶的接口。
5.在一些實施例中，示例性睡眠監測系統包括睡眠監測服，包括：可穿戴紡織結構；第一監測帶，沿所述可穿戴紡織結構的周向延伸；第二監測帶，沿所述可穿戴紡織結構的周向延伸，並與所述第一監測帶保持一距離；以及通信耦合所述第一監測帶和所述第二監測帶的第一接口；以及睡眠監測裝置，包括：第二接口，用於耦合所述睡眠監測服的所述第一接口；一個或多個傳感器，用於通過所述睡眠監測服來檢測信號；存儲器，用於存儲檢測到的信號；以及耦合所述存儲器的處理器，用於接收處理指令並根據所述指令來處理檢測到的信號。
6.本發明的其他特徵和優點將在以下詳細描述中被部分地闡述，並將從描述中部分地顯而易見，或者可以通過本發明的實踐來學習。本發明的特徵和優點將通過在所附權利要求中特別指出的元件和組合來實現和達到。
7.應當理解，前面的一般描述和下面的詳細描述只是示例性和解釋性的，並不限制所公開的實施例。
附圖說明
8.構成本說明書一部分的附圖說明了一些實施例，並與說明一起用於解釋所公開實施例的原理和特徵。在圖紙中：
9.圖1是根據本發明的一些實施例提供的示例性睡眠監測服的示意圖。
10.圖2是根據本發明的一些實施例提供的繪示於圖1的示例性睡眠監測服的一部分的放大圖。
11.圖3是根據本發明的一些實施例提供的繪示於圖1的示例性睡眠監測服的一部分的另一放大圖。
12.圖4是根據本發明的一些實施例提供的繪示於圖1的示例性睡眠監測服的一部分
的另一放大圖。
13.圖5是根據本發明的一些實施例提供的繪示於圖4並耦合外部裝置的示例性接口的示意圖。
14.圖6是根據本發明的一些實施例提供的示例性睡眠監測系統的示意圖。
具體實施方式
15.現在將詳細參考示例性實施例，其示例將被如附圖所示地說明。以下說明將參考附圖，除非另有說明，不同附圖中的相同數字表示相同或類似的元件。在以下示例性實施例的描述中闡述的實施例並不代表與本發明一致的所有實施例。相反，它們僅僅是與所附權利要求中所述的與本發明的相關方面一致的裝置、系統和方法的示例。
16.現有的睡眠監測裝置對於佩戴它們的用戶(例如：人類或其他生物)來說可能是複雜、不舒服和不方便的。本發明的實施例提供了對現有睡眠監測裝置的改進。例如，一些實施例提供了附在衣服(例如：睡衣、毛衣或t恤等)上的兩個監測帶，其可以改善用戶的穿著體驗和傳感器的檢測精度。
17.圖1是根據本發明的一些實施例提供的示例性睡眠監測服100的示意圖。如圖1所示，睡眠監測服100包括可穿戴紡織結構110、監測部120和接口130。儘管顯示為睡衣，但應理解，可穿戴紡織結構110可以是其他可穿戴紡織品的形式，例如運動衫、內衣、背心等。監測部120位於衣服的內側，靠近用戶的身體，並且基本位於與用戶的上身相對應的部位。當躺臥時，監測部120的至少一部分接觸上半身。在一些實施例中，監測部120沿服裝的周向延伸。因此，當用戶穿著睡眠監測服100時，監測部120包圍用戶的上身。可以理解的是，當用戶躺臥時，用戶身體的至少幾個部位接觸作為支撐點的表面(例如：地板、床等)，以支撐身體，例如頭部、臀部、腿部、腳、背部或手臂。由於身體結構的原因，上半身部分始終有一個與該表面接觸的部分。例如，當用戶躺在床上時，如果仰臥，則整個背部都會接觸到床；如果側臥，則上身的一側將接觸到床；如果俯臥，則上半身前部會接觸到床。因此，無論睡眠姿勢是什麼，當穿著睡眠監測服100時，圍繞上身的監測部120都會始終接觸用戶的至少一個部分(例如：在上身的背面、側面或前面)。
18.仍然參考圖1，監測部120還包括第一監測帶121和第二監測帶122，其中，第一監測帶121和第二監測帶122是分離的。具體地說，第一監測帶121和第二監測帶122沿可穿戴紡織結構110延伸，以用於接觸用戶，並在兩者之間保持一定距離。在一些實施例中，第一監測帶121和第二監測帶122平行環繞(即，上半身)。當睡眠用戶躺在床上時，第一監測帶121和第二監測帶122都與該用戶接觸。
19.在一些實施例中，第一監測帶121對應心臟上方的位置，第二監測帶122對應心臟下方的位置。因此，監測可以更加準確。
20.睡眠監測服100還包括分別通信耦合第一監測帶121和第二監測帶122的接口130。接口130可以通過有線或無線方式耦合到外部裝置，例如心電圖(ecg)記錄器、心率變異性(hrv)監測器、控制模塊、智能設備或計算機(圖1中未示出)。當外部裝置耦合到接口130，會穿著監測服100的用戶躺在床上時形成電路。例如，參考圖1，當向右側躺臥，第一監測帶121在點a處接觸用戶，第二監測帶122在點b處接觸用戶。電路c沿外部裝置、接口130、第一監測帶121、用戶和第二監測帶122形成。無論睡眠姿勢如何，電路c始終連接，因為第一監測帶
121和第二監測帶122始終在一些位置接觸用戶。因此，外部裝置可以使用睡眠監測服100連續地執行睡眠監測。
21.在一些實施例中，當外部裝置是電容感應裝置(例如：hrv監測器)，睡眠監測服100和皮膚之間應當穿著內衣(例如，圖1中所示的背心v)。第一監測帶121和第二監測帶122通過絕緣的背心與用戶的皮膚隔離，並以電路c為電容路徑。在一些實施例中，當外部裝置是電阻感應裝置(例如，ecg記錄器)，應當貼近皮膚穿著睡眠監測服100，這意味著應移除背心(如圖1所示)。因此，電路c是電流路徑。睡眠監測服裝100的穿著形式沒有限制，可以根據情況和需要來貼近皮膚穿著，或內襯著內衣穿著。
22.上述睡眠監測服100不一定需要是與用戶身體在固定部位保持接觸的緊密貼合的服裝。本發明提供的睡眠監測服100可以是寬鬆的形式，並在用戶躺臥時，不管身體如何移動，也不管姿勢如何，都保持電路連續連接。因此，可以在睡眠期間連續執行睡眠監測，並使穿著睡眠監測服100是舒適的。
23.圖2是根據本發明的一些實施例提供的繪示於圖1的示例性睡眠監測服100的一部分的放大圖。如圖2所示，接口130可以被配置為包括分別連接到第一監測帶121和第二監測帶122(圖2中未示出)的第一觸點231和第二觸點232的接口230。外部裝置可以經由第一觸點231和第二觸點232耦合到接口230。在一些實施例中，第一觸點231和第二觸點232被布置在可穿戴紡織結構110的外側，並在可穿戴紡織結構110的內側分別與第一監測帶121和第二監測帶122連接。在一些實施例中，接口230可位於對應上身胸部的可穿戴紡織結構的前部，並且位於第一監測帶121和第二監測帶122之間的位置。在一些實施例中，接口230可被布置在可穿戴紡織結構110的另一部分上，例如，在可穿戴紡織結構110的袖口上或下擺上。
24.在一些實施例中，接口230可包括塢站(docking station)，例如凹槽，其可容納外部裝置並用機械力或磁力固定外部裝置。在一些實施例中，塢站可以是硬塢站，以便更好地支撐外部裝置，例如塑料塢站。在一些實施例中，塢站可以是軟塢站以提供舒適的佩戴體驗，例如，塢站的材料可以是矽膠。
25.在一些實施例中，第一觸點231和第二觸點232是磁性按鈕。外部裝置可以用磁力連接到接口230，使得外部裝置可以容易地分離。
26.在一些實施例中，第一觸點231和第二觸點232包括帶有鎖定機構的機械鎖扣。因此，外部裝置可以牢固地耦合到接口230。
27.在一些實施例中，接口230可以是其他形式，例如，包括與外部裝置配合的滑軌結構，或具有用於固定外部裝置的尼龍搭扣。
28.圖3是根據本發明的一些實施例提供的繪示於圖1的示例性睡眠監測服100的一部分的另一放大圖。如圖3所示，第一監測帶322包括擴展帶322a，第二監測帶323包括擴展帶323a。在本實施例中，第一監測帶322和第二監測帶323通常分別對應第一監測帶121和第二監測帶122。延伸帶322a向下延伸以靠近第二監測帶323，延伸帶323a向上延伸以靠近第一監測帶322。因此，擴展帶322a和擴展帶323a之間的距離小於第一監測帶322和第二監測帶323之間的距離。在不改變兩個監測帶322和323之間的距離的情況下，可以調整兩個擴展帶321a和322a之間的距離，以便通信耦合接口330。接口330分別通過擴展帶322a和擴展帶323a耦合到第一監測帶322和第二監測帶323。可以理解的是，擴展帶322a和擴展帶323a是分離的。在其他實施例中，延伸帶可基於設計要求延伸至可穿戴紡織結構的其他部分，該設
計要求允許接口被布置在可穿戴紡織結構的其他部分上，例如袖口上、下擺上等。
29.圖4是根據本發明的一些實施例提供的繪示於圖1的示例性睡眠監測服100的一部分的另一放大圖。如圖4所示，接口130可以被配置為接口430，還包括用於覆蓋觸點的遮罩433(例如觸點431)。在遮罩433和可穿戴紡織結構410之間形成有用於容納和保護外部裝置的腔室。在一些實施例中，遮罩433具有開口。外部裝置可以容易地從開口處被放入或取出。如圖4所示，開口可以位於遮罩433的中間。在一些實施例中，開口位於遮罩的一側，靠近第一觸點或第二觸點。在一些實施例中，開口可通過重疊或尼龍搭扣等進行密封。在一些實施例中，遮罩433可由用於可穿戴紡織結構的紡織品製成。在一些實施例中，遮罩433可以是透明的，例如，具有透明塑料膜，使得可以清楚地看到外部裝置。
30.圖5是根據本發明的一些實施例提供的繪示於圖4並耦合外部裝置的示例性接口430的示意圖。如圖5所示，接口430可以被配置為接口530。外部裝置d耦合到接口530，並由遮罩533所覆蓋。可以理解的是，遮罩533可以是任何種類的彈性織物，使得具有不同尺寸的外部裝置d都可以通過與接口530的觸點的適當連接被很好地收容於腔室中。
31.在一些實施例中，外部裝置d可以經由接口530被集成於睡眠監測服100。因此，可以進一步確保外部裝置d和睡眠監測服100之間的連接。
32.在一些實施例中，再次參考圖1，第一監測帶121和第二監測帶122中每一者的寬度都在8cm和15cm之間，因此可以減少它們之間的信號幹擾。在一些實施例中，第一監測帶121和第二監測帶122之間距離的寬度不大於12cm，使得ecg監測可以更精確。可以理解的是，第一監測帶121和第二監測帶122中每一者的寬度，以及第一監測帶121和第二監測帶122之間距離的寬度都可以基於用戶的不同身材條件而變化。
33.在一些實施例中，第一監測帶121和第二監測帶122可以是柔性織物電極，例如棉纖維織物電極、竹纖維織物電極、聚酯織物電極和任何其他已知織物的電極，可通過熱壓技術熱壓在衣物上，或通過編織技術編織到可穿戴紡織結構110中。
34.在一些實施例中，第一監測帶121和第二監測帶122可與用作電極的導電紗線一起被混織或編織到可穿戴紡織結構110中。該導電紗線能夠傳遞電信號。
35.此外，其他功能紗線可與該導電紗線一起用於監測帶。本發明中使用的功能紗線是指可用於檢測用戶的各種參數的紗線，例如生理參數、化學參數、局部壓力、運動、姿勢等。該功能紗線可以包括但不限於壓力紗線、應力紗線(strain yarn)、彈力紗線(tension yarn)等。導電紗線、壓力紗線、應力紗線或彈力紗線可分別用於檢測電信號、壓力信號、應力信號或彈力信號。在一些實施例中，功能紗線可包括多個纏繞或交織在一起的功能纖維。導電纖維可以檢測和傳輸電信號，例如用戶的生理電信號。壓力纖維、應力纖維(strain fiber)或彈力纖維(tension fiber)可分別檢測施加到壓力纖維、應力纖維或彈力纖維上的壓力、應力(strain)或彈力(tension)。例如，壓力纖維、應力纖維或彈力纖維的電阻可以分別隨著施加到壓力纖維、應力纖維或彈力纖維上的壓力、應力或彈力的變化而變化。因此，可以檢測並使用該壓力纖維、應力纖維或彈力纖維的電阻變化，以分別測量施加到壓力纖維、應力纖維或彈力纖維上的壓力、應力或彈力的狀態或變化。功能紗線可包括多個導電纖維、壓力纖維、應力纖維、彈力纖維或其組合。
36.在使用功能纖維的情況下，接口130被進一步配置為接收功能紗線檢測到的信號，並在與外部裝置耦合時向其發送該信號。
37.可以理解的是，也可以應用其他適當的方法將第一監測帶121和第二監測帶122連接到可穿戴紡織結構110上/內，這在本文中不受限制。
38.本發明還提供了一種系統，包括上述任何一種睡眠監測服。
39.圖6是根據本公開的一些實施例提供的包括睡眠監測裝置的示例性睡眠監測系統600的示意圖。如圖6所示，系統600包括如上所述的睡眠監測服610和睡眠監測裝置620。
40.睡眠監測服610通常對應睡眠監測服100的各種被公開的實施例，包括可穿戴紡織結構611、第一監測帶612a、第二監測帶612b和接口613。
41.睡眠監測裝置620包括接口621a、一個或多個傳感器623、存儲器624和處理器625。
42.接口621a可以有線地或無線地耦合628到睡眠監測服610的接口613。例如，接口621a可以包括觸點，用於連接到睡眠監測服610的接口613上的對應觸點。在一些實施例中，接口613可包括塢站，例如凹槽，其可容納睡眠監測裝置620並用機械力或磁力來保持它。
43.一個或多個傳感器623可包括但不限於重力傳感器、加速度計、磁場傳感器、陀螺儀等。在一些實施例中，具體地說，加速度計623a用於輔助確定身體運動，例如，確定用戶的身體姿勢(例如：左側臥、右側臥、仰睡等)，或確定睡眠狀態(例如：清醒或睡眠)，以便可以更準確地確定睡眠階段。在一些實施例中，加速度計623a可以是三軸加速度計、六軸加速度計、九軸加速度計或任何其他類型的加速度計。
44.當睡眠監測裝置620被耦合到睡眠監測服610，傳感器623可被配置以檢測ecg信號、壓力信號、彈力信號、應力信號等。
45.存儲器624可以存儲數據、信號或指令。例如，存儲器624可以存儲傳感器623檢測到的信號。存儲器624可以存儲用於處理器625的數據和處理器625執行的指令。存儲器624可以是任何合適的形式，包括但不限於可移動或不可移動的、易失性或非易失性的只讀存儲器(rom)、隨機存取存儲器(ram)、快閃記憶體等。
46.處理器625可以處理或預處理傳感器623檢測到的信號。檢測到的信號包括但不限於ecg信號、壓力信號、彈力信號、應力信號等。例如，處理器625可以預處理檢測到的信號以過濾噪聲。處理器625可以使用模型或算法從接收信號(例如心跳信號)中識別有效信號。處理器625可以將接收到的信號轉換為指示用戶情況(例如：睡眠姿勢、睡眠持續時間等)的數據或信號。此外，處理器625可以使用算法來分析睡眠質量和睡眠結構等。
47.在一些實施例中，處理器625可以進一步加密要在外部傳輸的數據，以保護用戶的私有信息。
48.在一些實施例中，睡眠監測裝置620可以包括gps單元626。如果睡眠監測裝置620保持在睡眠監測服610的接口613中，則gps單元626可以提供用戶的位置信息。
49.在一些實施例中，睡眠監測裝置620可包括警報單元627。處理器625還可以基於接收信號的模型或算法生成警示消息，並將警示消息發送到警報單元627。一旦警報單元627接收到警示消息，警報單元627可以開始振動或發出警報以喚醒用戶。此外，通過下面描述的接口621b，可以將警示消息發送到智能終端630，以同時警告另一個人(例如：醫生、親屬等)。
50.在一些實施例中，睡眠監測裝置620可包括另一接口621b，其可以經由有線或無線方式與其他設備(例如：智能終端630或伺服器640)通信。例如，接口621b可以經由通用串行總線(usb)或藍牙與外部設備通信。智能終端630可以包括但不限於手機、筆記本電腦、平板
電腦、掌上電腦(personal digital assistant，pda)等。智能終端630或伺服器640可以進一步處理來自睡眠監測裝置620的數據。在一些實施例中，智能終端630和伺服器640可以將接收到的或進一步處理的數據發送到雲或醫院。
51.本發明的實施例提供了對現有可穿戴裝置的改進。例如，在一些實施例中，在衣服上熱壓或交織監測帶以用於睡眠監測。這可以為用戶提供更舒適的穿著體驗。在一些實施例中，睡眠監測服可與諸如標準ecg記錄器之類的公共監測設備耦合。此外，根據本發明的一些實施例提供的可穿戴裝置可以提供高性能的實時監測。
52.可以使用以下條款進一步描述實施例：
53.1.一種睡眠監測服，包括：
54.可穿戴紡織結構；
55.第一監測帶，沿所述可穿戴紡織結構的周向延伸；
56.第二監測帶，沿所述可穿戴紡織結構的周向延伸，並與所述第一監測帶保持一距離；以及
57.接口，通信耦合所述第一監測帶和所述第二監測帶。
58.2.根據條款1所述的睡眠監測服，其中，所述第一監測帶和所述第二監測帶對應用戶上身周圍的位置。
59.3.根據條款2所述的睡眠監測服，其中，所述第一監測帶對應用戶心臟上方的位置，所述第二監測帶對應用戶心臟下方的位置。
60.4.根據條款1至3中任一項所述的睡眠監測服，其中，所述第一監測帶和所述第二監測帶是柔性織物電極。
61.5.根據條款4所述的睡眠監測服，其中，所述第一監測帶和所述第二監測帶被熱壓在所述可穿戴紡織結構上。
62.6.根據條款4所述的睡眠監測服，其中，所述第一監測帶和所述第二監測帶被編織在所述可穿戴紡織結構上。
63.7.根據條款1至3中任一項所述的睡眠監測服，其中，所述第一監測帶和所述第二監測帶包括被織於所述可穿戴紡織結構中的導電纖維。
64.8.根據條款7所述的睡眠監測服，其中，所述第一監測帶和所述第二監測帶還包括多個壓力纖維、應力纖維或彈力纖維。
65.9.根據條款1至8中任一項所述的睡眠監測服，其中，所述第一監測帶包括第一延伸帶，所述第二監測帶包括第二延伸帶，所述接口連接所述第一延伸帶和所述第二延伸帶。
66.10.根據條款1至9中任一項所述的睡眠監測服，其中，所述接口還包括：
67.第一觸點，耦合所述第一監測帶；以及
68.第二觸點，耦合所述第二監測帶。
69.11.根據條款10所述的睡眠監測服，其中，所述第一觸點和所述第二觸點是磁性按鈕。
70.12.根據條款1至11中任一項所述的睡眠監測服，其中，所述接口還包括：
71.用於覆蓋所述接口的遮罩，以及在所述遮罩和所述可穿戴紡織結構之間形成的腔室。
72.13.根據條款12所述的睡眠監測服，其中，所述遮罩包括用於進入所述腔室的開
口。
73.14.一種睡眠監測系統，包括：
74.睡眠監測服，包括：
75.可穿戴紡織結構；
76.第一監測帶，沿所述可穿戴紡織結構的周向延伸；
77.第二監測帶，沿所述可穿戴紡織結構的周向延伸，並與所述第一監測帶保持一距離；以及
78.第一接口，通信耦合所述第一監測帶和所述第二監測帶；以及
79.睡眠監測裝置，包括：
80.第二接口，用於耦合所述睡眠監測服裝的所述第一接口；
81.一個或多個傳感器，用於通過所述睡眠監測服來檢測信號；
82.存儲器，用於存儲檢測到的信號；以及
83.耦合所述存儲器的處理器，用於接收處理指令並根據所述指令來處理檢測到的信號。
84.15.根據條款14所述的睡眠監測系統，其中，所述睡眠監測裝置還包括用於檢測身體運動的加速度計。
85.16.根據條款14或15所述的睡眠監測系統，其中，所述睡眠監測裝置可移除於所述睡眠監測服。
86.17.根據條款14或15所述的睡眠監測系統，其中,所述睡眠監測裝置集成於所述睡眠監測服。
87.18.根據條款14所述的睡眠監測系統，其中，所述睡眠監測裝置還包括用於與外部設備通信的第三接口。
88.19.根據條款14所述的睡眠監測系統，其中，所述睡眠監測裝置還包括警報單元，用於響應警示消息而喚醒用戶。
89.20.根據條款14所述的睡眠監測系統，其中，所述睡眠監測裝置為心電圖記錄器。
90.提供上述描述是出於說明的目的，其並非詳盡無遺的，且不限於所公開的精確形式或實施例。從所公開實施例的說明書和實踐的考慮，這些實施例的修改和變形將是顯而易見的。此外，雖然確定的組件被描述為彼此耦合，但這些組件可以被彼此集成或以任何合適的方式分布。
91.此外，雖然本文已經描述了說明性實施例，但範圍包括任何和所有具有基於本公開的等效元件的實施例，以及基於本公開的修改、省略、組合(例如，各種實施例的方面)、改編或變更。權利要求中的元素將基於權利要求中使用的語言進行廣義解釋，而不限於本說明書中描述的示例或在申請過程中描述的示例，這些示例將被解釋為非排他性的。
92.本公開的特徵和優點從詳細說明書中顯而易見，因此，所附權利要求書旨在涵蓋屬於本發明真正精神和範圍內的所有系統和方法。如本文所使用的，不定冠詞「一」表示「一個或多個」。此外，由於研究本發明將容易發生許多修改和變形，不希望將本發明限制為所示和描述的準確重構和操作，因此，可以被採用的所有合適的修改和等效物，都落入本公開的範圍內。
93.如本文所用，除非另有特別說明或不可行，否則術語「或」包括所有可能的組合。例
如，如果規定組件可能包括a或b，則除非另有明確規定或不可行，否則組件可能包括a、b或a和b。作為第二個示例，如果規定組件可能包括a、b或c，則除非另有明確規定或不可行，否則組件可能包括a、b或c，或者a和b，或者a和c，或者b和c，或者a和b和c。
94.考慮到本文公開的實施例的說明和實踐，其他實施例將是顯而易見的。意圖在於，說明書和示例僅被視為示例，所公開實施例的真實範圍和精神將由權利要求所指示。