本文件涉及一種用于確定睡眠相關洞察(insight)并控制睡眠環(huán)境中的組件(諸如氣墊床和家庭自動化設備)的集中式設備。

背景技術：

0、背景

1、一般來說，床是一件用作睡覺或放松的地方的家具。許多現(xiàn)代的床包括在床架上的柔軟的床墊。床墊可以包括彈簧、泡沫材料和/或氣室，以支撐一個或更多個占用者的重量。

技術實現(xiàn)思路

0、概述

1、本文件總體上涉及一種集中式中樞設備，該中樞設備可以檢測環(huán)境中的物理現(xiàn)象并基于該物理現(xiàn)象來確定環(huán)境、健康和睡眠度量。更具體地，本文件提供了用于監(jiān)測、評估和修改睡眠環(huán)境以促進健康、檢測不利條件并且推薦可操作策略以改善環(huán)境的系統(tǒng)和方法。

2、所公開的技術可以提供用于確定用戶健康信息(例如，呼吸暫停、心血管健康、發(fā)燒、預測健康問題、夢游分析、打鼾分析等)、確定改善的睡眠設置(例如，環(huán)境分數(shù)、改善睡眠質量、睡眠洞察、智能家居集成等)、確定和啟用床控制(例如，閉環(huán)、環(huán)境分數(shù)、更高的自動化、改善睡眠質量等)、智能家居自動化和連接性(例如，改善睡眠質量、照明、鏡像設置、改善的睡眠設置等)、與用戶相關聯(lián)的度量的可視化、附加的用戶與他們的睡眠環(huán)境的交互(例如，數(shù)字夢境日記、作為環(huán)境傳感器的壓力信號、語音控制等)、確定環(huán)境分數(shù)(例如，改善睡眠質量、使睡眠分數(shù)更有意義和有洞察力、量化等)、監(jiān)測用戶的睡眠(例如，睡眠監(jiān)測的準確性、姿勢等)，將用戶聚類成群組以收集關于特定用戶的附加睡眠和健康數(shù)據(jù)(例如，面向用戶的界面)，信息和數(shù)據(jù)的改善的存儲，以及隱私保護。

3、中樞設備可以是具有傳感器和用戶界面(諸如顯示器)以跟蹤環(huán)境、健康和睡眠度量并向環(huán)境中的床的用戶輸出這些度量的集成床頭柜設備。傳感器可以檢測多種不同類型的物理現(xiàn)象。中樞設備可以處理這樣的物理現(xiàn)象以確定環(huán)境是否為用戶提供有助于改善睡眠質量的條件。這些條件可以包括但不限于環(huán)境中的照明、聲音、溫度、濕度和co2濃度。中樞設備還可以處理感測/檢測到的物理現(xiàn)象，以確定關于用戶的健康相關信息，并執(zhí)行用戶的睡眠質量分析。

4、中樞設備的用戶界面可以向用戶輸出信息并接收用戶輸入。用戶界面可以是觸摸屏顯示器，該觸摸屏顯示器輸出信息(諸如所確定的環(huán)境、健康和睡眠度量)。用戶界面還可以輸出可經(jīng)由連接(例如，有線和/或無線連接)訪問和/或在中樞設備處下載的第三方服務和應用。因此，用戶可以通過使用中樞設備與第三方服務和應用進行交互。中樞設備可以接收基于觸摸的用戶輸入和/或音頻用戶輸入，以用于導航用戶界面、與第三方服務和應用交互以及控制環(huán)境中的一個或更多個組件(例如，諸如可調(diào)節(jié)底座、氣墊、hvac系統(tǒng)和/或家庭自動化設備)。

5、中樞設備可用于家庭自動化。例如，中樞設備可以將環(huán)境中的設置或組件自動調(diào)整到改善用戶睡眠質量的期望或自動計算的設置。中樞設備還可以將控制信號傳輸?shù)絾⒂铆h(huán)境中的家庭自動化設備的一個或更多個控制器。此外，用戶可以在中樞設備處經(jīng)由用戶輸入，手動控制環(huán)境中的設置和/或組件。

6、中樞設備還可以對與為用戶確定的健康和/或睡眠度量相關聯(lián)的風險進行量化?；谠擄L險量化，中樞設備可以確定是否應該通知醫(yī)療保健提供者用戶的當前狀況。中樞設備可以基于識別用戶正在經(jīng)歷和/或發(fā)展與健康相關的問題來向一個或更多個不同的醫(yī)療保健提供者傳輸通知或警報。因此，中樞設備可以向醫(yī)療保健提供者提供關于床用戶的健康相關問題的早期警告和檢測。

7、在一些實施方式中，所公開的技術可以提供確定對應于特定用戶的改善的或優(yōu)選的健康的健康分數(shù)(例如，在0和100之間)。健康分數(shù)可以量化心血管健康，并且可以用于篩查用戶的慢性病癥，例如呼吸暫停。例如，如果健康分數(shù)低于某個閾值水平，則中樞設備可以推薦可以針對其他參數(shù)(例如，血壓、spo2等)采用的措施，以改善用戶的健康。中樞設備可以識別環(huán)境因素對健康分數(shù)的影響，并建議可操作方式以通過修改環(huán)境來增加健康分數(shù)。中樞設備可以使用與家庭自動化設備和/或智能集成的連接來自動實現(xiàn)建議。

8、類似地，所公開的技術提供了確定針對睡眠的改善的或優(yōu)選的設置?？梢源_定環(huán)境分數(shù)(例如，在0和100之間)，并且環(huán)境分數(shù)可以對應于改善的安穩(wěn)睡眠。中樞設備可以從環(huán)境中學習到用戶的睡眠何時受到干擾。中樞設備可以據(jù)此指導用戶準備環(huán)境，使得用戶可以在用戶睡眠周期的每個階段經(jīng)歷改善的睡眠。

9、本文描述的一些實施例包括一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有可以感測床周圍環(huán)境中的物理現(xiàn)象的傳感器、可以輸出關于環(huán)境、床和床上的睡眠者的信息的顯示器、以及可通信地耦合到多個傳感器的控制器?？刂破骺梢詮膫鞲衅鹘邮崭袦y到的物理現(xiàn)象，分析物理現(xiàn)象以確定床上的睡眠者的環(huán)境、睡眠和健康度量中的至少一個，并且基于睡眠者的環(huán)境、睡眠和健康度量中的至少一個來確定一個或更多個控制信號，以修改床周圍的環(huán)境。

10、本文描述的實施例可以包括一個或更多個可選特征。例如，控制器可以在顯示器處輸出睡眠者的環(huán)境、睡眠和健康度量中的至少一個?？刂破鬟€可以將一個或更多個控制信號傳輸?shù)降诙刂破?，以便啟用家庭自動化設備。

11、在一些實施方式中，物理現(xiàn)象可以包括環(huán)境聲音、環(huán)境光、環(huán)境co2濃度和環(huán)境溫度中的至少一個。環(huán)境co2濃度可以大于閾值水平，并且一個或更多個控制信號可以包括對床周圍的環(huán)境進行通風，直到由多個傳感器中的一個或更多個傳感器檢測到期望的co2濃度。期望的co2濃度可以小于百萬分之800(ppm)。環(huán)境聲音可以大于閾值水平，并且一個或更多個控制信號可以包括在睡眠者的睡眠周期期間將聲音暴露維持在由多個傳感器中的一個或更多個檢測到的期望聲級。期望的聲級可以小于30分貝(db)。環(huán)境溫度可以大于閾值水平，并且一個或更多個控制信號可以包括降低環(huán)境的溫度，直到達到期望溫度并且由多個傳感器中的一個或更多個檢測到該期望溫度。期望的溫度可以大于或等于60華氏度且小于或等于70華氏度。環(huán)境光可以大于閾值水平，并且一個或更多個控制信號可以包括將環(huán)境中的照度維持在由多個傳感器中的一個或更多個檢測到的期望照度水平。期望的照度水平可以小于10勒克斯(lx)。

12、在一些實施方式中，傳感器中的一個或更多個可以包括音頻傳感器、光傳感器、co2濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、運動傳感器、揮發(fā)性有機化合物傳感器、電磁干擾傳感器、氣壓傳感器、收縮壓(sbp)傳感器、血氧飽和度(spo2)傳感器、脈搏傳感器、心率(hr)傳感器和雷達傳感器。

13、作為另一示例，物理現(xiàn)象可以包括心率變異性(hrv)、hr、呼吸率(rr)、spo2、sbp和舒張壓(dbp)中的至少一個，并且控制器可以分析物理現(xiàn)象以使用睡眠者的年齡、性別和體重指數(shù)(bmi)中的至少一個來確定床上的睡眠者的健康度量。控制器還可以確定睡眠者的所確定的健康度量是否在睡眠者的每個健康度量的預定值范圍內(nèi)。控制器可以基于對一個或更多個健康度量不在預定值范圍內(nèi)的確定，對與一個或更多個健康度量相關聯(lián)的風險水平進行量化，基于量化的風險水平生成警報，并且在顯示器處輸出警報。有時，控制器還可以基于對與一個或更多個健康度量相關聯(lián)的風險水平超過閾值風險水平的確定，來向醫(yī)療提供者傳輸關于一個或更多個健康度量的警報。

14、在一些實施方式中，傳感器中的一個或更多個可以可通信地耦合到床，并且可以感測床上的物理現(xiàn)象。控制器可以與傳感器、顯示器和床分開，并且控制器可以是基于云的系統(tǒng)。有時，音頻傳感器可以以20khz檢測音頻，并且控制器可以基于檢測到的音頻來確定關于睡眠者的睡眠周期和睡眠質量的信息。關于睡眠者的睡眠周期和睡眠質量的信息可以包括打鼾和睡眠呼吸暫停。

15、作為另一示例，控制器可以進一步基于(i)在顯示器處作為用戶輸入提供的睡眠質量信息和(ii)由與控制器通信的一個或更多個可穿戴設備和外部傳感器感測到的物理現(xiàn)象中的至少一個，來確定床上的睡眠者的環(huán)境、睡眠和健康度量中的至少一個。光傳感器可以每5分鐘檢測照度值，并且控制器可以基于檢測到的照度值來確定睡眠者的hr的變化。co2濃度傳感器可以每5分鐘檢測co2濃度水平，并且控制器可以基于所檢測到的co2濃度水平來確定睡眠者的睡眠碎片。溫度傳感器可以每5分鐘檢測環(huán)境的溫度，并且控制器可以基于所檢測到的溫度來確定睡眠者入睡需要多長時間以及睡眠者經(jīng)歷多長時間的安穩(wěn)的睡眠。spo2傳感器可以從以0.1hz至1khz范圍內(nèi)的采樣率采集的光信號檢測光點測量結果(spot?measurement)，并且控制器可以基于光點測量結果確定睡眠者的血壓。hr傳感器可以從以0.1hz至1khz范圍內(nèi)的采樣率采集的光信號和電流信號中的至少一個信號檢測光點測量結果，并且控制器可以基于光點測量結果確定睡眠者的心率和血壓。運動傳感器可以每10秒檢測一次運動，并且控制器可以基于所檢測到的運動來確定睡眠者是否夢游或經(jīng)歷rem睡眠障礙。傳感器可以包括可以檢測睡眠者的血壓讀數(shù)的外部傳感器，并且控制器可以基于檢測到的血壓讀數(shù)來確定關于睡眠者的睡眠周期和睡眠質量的信息。

16、在一些實施方式中，顯示器可以是集成到系統(tǒng)中的觸摸屏，并且系統(tǒng)可以在環(huán)境中靠近床定位?？刂破鬟€可以執(zhí)行一個或更多個控制信號，該控制信號包括調(diào)整床的壓力設置、升高床的一個或更多個部分、降低床的一個或更多個部分、激活床的加熱或冷卻元件、激活夜燈以及激活鬧鐘。

17、顯示器可以輸出關于睡眠者的睡眠質量和睡眠周期的數(shù)據(jù)。顯示器還可以接收來自睡眠者的音頻輸入，以控制一個或更多個家庭自動化設備。顯示器還可以顯示用戶選擇的圖片。顯示器還可以輸出圖形用戶界面(gui)，該圖形用戶界面包括用于睡眠者與下載到顯示器的或能夠經(jīng)由顯示器訪問的第三方移動應用交互的可選擇選項。顯示器可以輸出睡眠者的健康儀表板、天氣數(shù)據(jù)、股票報價、安全信息、照明信息和hvac信息。系統(tǒng)還可以包括外部電源，該外部電源可以向多個傳感器、顯示器和控制器中的至少一個提供電力。該系統(tǒng)還可以包括揚聲器，該揚聲器可以生成音頻輸出，該音頻輸出在睡眠者醒來時問候睡眠者并通知睡眠者他們的睡眠分數(shù)。

18、本文描述的設備、系統(tǒng)和技術可以提供以下優(yōu)點中的一個或更多個。例如，所公開的技術提供了集中式接口，該集中式接口用于確定與用戶的睡眠質量相關聯(lián)的度量、向用戶輸出這樣的信息以及向用戶提供控制以控制用戶的睡眠環(huán)境中的組件。因此，一個設備可以執(zhí)行不同的功能，并為用戶提供集中式位置以與其環(huán)境中的組件、家庭自動化設備、第三方服務和應用以及醫(yī)療保健提供者交互。

19、作為另一示例，所公開的技術提供了對睡眠環(huán)境中可能影響用戶的睡眠質量和健康度量的物理現(xiàn)象的非侵入性地和不引人注目地檢測。用戶可能不必穿戴傳感器設備，諸如可穿戴設備(如腕帶、胸帶或頭戴式傳感器)。相反，傳感器可以被集成到中樞設備中，并且被配置成在不接觸或干擾用戶活動的情況下感測物理現(xiàn)象。正因如此，用戶不需要記住穿戴、打開健康中樞或與健康中樞交互，以便使健康中樞工作。相比之下，需要每晚激活的系統(tǒng)可以被遺忘。即使穿戴可穿戴設備睡覺是足夠舒適的，但可穿戴設備仍然可能在半夜耗盡電池。中樞設備還可以與作為環(huán)境的一部分和/或集成到用戶的床中的其他傳感器通信。其他傳感器可以包括虛擬傳感器，或者存在于環(huán)境中的本地基礎設施中和/或經(jīng)由網(wǎng)絡與中樞設備通信的傳感器。因此，傳感器可以在環(huán)境外部，并且可以被配置成收集本地天氣數(shù)據(jù)，然后可以將該數(shù)據(jù)傳輸?shù)街袠性O備。傳感器還可以被配置成檢測其他傳感器可能無法檢測到的獨立物理現(xiàn)象，諸如spo2濃度可能受環(huán)境和/或環(huán)境中的co2濃度影響，和/或諸如中樞設備的系統(tǒng)可能與該物理環(huán)境中的特定用戶的睡眠質量以及整體健康不相關。

20、作為又一示例，所公開的技術提供了為了改善用戶的睡眠質量和/或整體健康而可以對環(huán)境做出的改變的自動確定。環(huán)境干預可以增強睡眠質量的聚合度量，這可以是心肺度量以及睡眠架構度量的聚合。如本文所述，中樞設備可以基于檢測到的物理現(xiàn)象和與用戶的歷史睡眠數(shù)據(jù)、歷史健康數(shù)據(jù)、當前檢測到的睡眠數(shù)據(jù)和當前檢測到的健康數(shù)據(jù)相關聯(lián)的數(shù)據(jù)來確定要進行的改變。中樞設備可以對環(huán)境進行微小的改變，反之，現(xiàn)有系統(tǒng)可能不會與用戶睡眠質量和健康度量相關地監(jiān)測或分析環(huán)境。在許多情況下，變化可能如此之小，以至于如果用戶正在睡覺，不會以擾亂睡眠的方式而被用戶察覺到，或者如果用戶離開，則不會將用戶的注意力從他們當前的活動上移開并且改變。例如，中樞設備可以監(jiān)測和調(diào)整諸如照度、噪聲、溫度、濕度、co2濃度和/或voc濃度等環(huán)境條件，包括非常小的變化(例如，燈可以以非常小的增量變暗，風扇加速或減速)。因此，所公開的技術可以提供對環(huán)境條件如何影響用戶睡眠質量和健康度量的更準確的確定，并且可以改變環(huán)境以幫助用戶，即使當用戶沒有想到它時。

21、類似地，可以使用導致更好睡眠及其依賴性的環(huán)境條件的歷史和背景來改善睡眠質量。睡眠質量(其可以如本文所描述，通過聚集各種生理標志物來量化)可以通過修改環(huán)境條件來改善，其中修改可以通過歷史、背景和用戶的縱向數(shù)據(jù)而獲知。換句話說，有利于更好睡眠的環(huán)境條件和背景信息(例如，季節(jié)、一周中的星期幾、緯度/經(jīng)度、一天中的時間等)的組合可以被存儲并用于改善用戶睡眠環(huán)境中的環(huán)境條件。歷史數(shù)據(jù)(諸如時間變化)也是相關的，因為與老年人相比，一些有利于年輕人更好睡眠的環(huán)境條件可能不同。因此，有利于改善睡眠質量的環(huán)境條件不局限于小區(qū)域和/或人群，而是可以是脫節(jié)的。因此，這樣的歷史環(huán)境條件可以用于使用戶的睡眠環(huán)境個性化。

22、所公開的技術還可以提供自動風險量化，以確定用戶是否經(jīng)歷應當報告的健康問題。通過監(jiān)測用戶的睡眠周期期間的物理現(xiàn)象，中樞設備可以更準確地跟蹤在整個睡眠周期中用戶的健康狀況的趨勢。中樞設備可以確定用戶的健康度量是否趨向于超出其年齡、性別和其他用戶相關信息的預期范圍。基于這種連續(xù)的、非侵入性的監(jiān)測，中樞設備可以足夠早地檢測到與健康相關的問題，以使醫(yī)療保健提供者參與進來。這可以大大改善健康結果，其中早期干預是防止快速惡化(例如中風或心臟事件)的關鍵。例如，中樞設備可以確定用戶在睡眠時是否經(jīng)歷呼吸問題，以及是否應該在用戶經(jīng)歷更嚴重的問題(諸如心臟病發(fā)作)之前通知應急響應人員。當中樞設備識別出可能不如其他病癥嚴重或嚴峻的異常健康狀況時，中樞設備可以確定應該向醫(yī)療保健提供者報告什么信息，醫(yī)療保健提供者可以針對用戶的特定狀況評估需要什么類型的診斷或治療。因此，中樞設備可以提供與醫(yī)療保健提供者的關于健康相關信息的通信，使得醫(yī)療保健提供者可以提供對用戶的狀況的改善的并且更穩(wěn)健的診斷和分析。

23、如本文所描述，所公開的技術還提供了關于環(huán)境條件和用戶睡眠質量的改善的并且更穩(wěn)健的分析?？梢圆灰俗⒛康?例如，被動地)檢測和分析各種物理現(xiàn)象，以確定這種現(xiàn)象對用戶睡眠質量的影響。然后，中樞設備可以確定為了改善用戶的睡眠質量而要對環(huán)境進行的不引人注目的修改。

24、所公開的技術提供了以保護用戶隱私的方式監(jiān)測物理現(xiàn)象。盡管中樞設備可以檢測環(huán)境中的噪聲水平，但是中樞設備可以調(diào)整聲音記錄以保護隱私(諸如硬件(hw)濾波，以防止混疊和/或限制延遲)，同時使得能夠檢測可用于識別影響睡眠質量的睡眠呼吸暫停、打鼾和/或干擾噪聲水平的噪聲。例如，中樞設備的麥克風可以被限制為檢測某些分貝水平和/或聲音波長，該分貝水平和/或聲音波長不包括與人類語音相對應的聲音。因此，中樞設備可以被動地和/或連續(xù)地監(jiān)測環(huán)境中的物理現(xiàn)象，以在保護用戶隱私的同時收集對用戶睡眠質量和健康的更準確的洞察。

25、作為又一示例，可以在中樞設備處執(zhí)行處理，以避免阻塞網(wǎng)絡帶寬和計算資源。因此，可以在邊緣處執(zhí)行處理，這可以比在遠程計算系統(tǒng)處分析物理現(xiàn)象以確定度量更快且更高效。中樞設備還可以與數(shù)據(jù)儲存庫(例如，數(shù)據(jù)儲存器、數(shù)據(jù)庫、基于云的服務)通信以接收可以用于生成關于用戶環(huán)境中的優(yōu)選條件的附加的個性化洞察的群體信息。

26、如本文所述，中樞設備還可以與環(huán)境中的其他傳感器、設備、控制器和儀器通信，以更準確地確定與用戶的睡眠質量相關聯(lián)的度量和/或條件。這種集成允許對檢測到的物理現(xiàn)象進行更穩(wěn)健的分析，以生成更準確的度量和建議，從而改善用戶的睡眠質量。

27、在附圖和以下描述中闡述了一種或更多種實施方式的細節(jié)。從所附描述和附圖中，其他特征、方面和潛在優(yōu)點將變得明顯。