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精神壓力分析儀生命指征傳感器
1.用于確定用戶的精神壓力分析儀水平，特別地用于監視即將到來的倦怠的精神壓力分析儀測量系統，所述系統（10）包括：
- 用于在任意預設時間啟動鬧鈴的鬧鐘（12），其中系統（10）包括用于切斷鬧鈴的接口（14）；
- 用于在用戶操作接口（14）時測量用戶的第一生命指征的生命指征傳感器（16）；以及
- 用于基于所感測的第一生命指征來確定用戶的精神壓力分析儀水平的處理單元（18）。
2.根據權利要求1的精神壓力分析儀測量系統，其中生命指征傳感器（16）集成到鬧鐘（12）中，特別地集成到接口（14）中。
3.根據權利要求1的精神壓力分析儀測量系統，其中鬧鐘被配置成只有用戶在測量生命指征所需的閾值時間段（△t）內保持操作接口（14）時才切斷鬧鈴，否則繼續鬧鈴或再次開始鬧鈴。
4.根據權利要求3的精神壓力分析儀測量系統，還包括用戶一操作接口（14）以切斷鬧鈴就輸出可聽、視覺和/或觸覺引導信號的引導單元（34），其中引導信號（34）被配置成引導用戶在閾值時間段（△t）內保持操作鬧鐘（12）的接口。
5.根據權利要求1的精神壓力分析儀測量系統，其中生命指征傳感器（16）是集成到鬧鐘（12）的接口中并且配置成在用戶的指尖處測量心率的PPG傳感器（40,42）。
6.根據權利要求1的精神壓力分析儀測量系統，其中生命指征傳感器（16）包括使用遠程PPG來確定用戶的心率的生命指征相機（28）。
7.根據權利要求1的精神壓力分析儀測量系統，其中生命指征傳感器（16）是ECG傳感器（30），其中至少一個ECG電極（30'，30''）集成到鬧鐘（12）的接口中。
8.根據權利要求1的精神壓力分析儀測量系統，還包括集成到鬧鐘（12）的接口（14）中的指紋傳感器（36）。
9.根據權利要求1的精神壓力分析儀測量系統，還包括用于存儲用戶的所測量的第一生命指征的存儲單元（32）。
10.根據權利要求9的精神壓力分析儀測量系統，其中處理單元（18）還被配置成基于存儲在存儲單元（32）中的相同用戶的多個所測量的第一生命指征的趨勢來評估即將到來的倦怠的幾率。
11.根據權利要求1的精神壓力分析儀測量系統，還包括用于以可聽、視覺或觸覺形式向用戶指示倦怠狀態的反饋單元（38）。
12.根據權利要求11的精神壓力分析儀測量系統，其中反饋單元（38）被配置成僅在用戶請求時指示倦怠狀態。
13.根據權利要求1的精神壓力分析儀測量系統，還包括布置在用戶的床（52）中或其周圍并且配置成在用戶在床（52）上時非強迫地測量用戶的第二生命指征的活動傳感器（48,50），并且其中處理單元（18）被適配成基于第一生命指征和/或第二生命指征來確定精神壓力分析儀水平。
14.根據權利要求1的精神壓力分析儀測量系統，其中活動傳感器（48,50）進一步被配置成測量用戶在床（52）上的移動并且從其得到睡眠-清醒模式，并且其中處理單元（18）被適配成基于第一生命指征和/或第二生命指征和/或睡眠-清醒模式來確定精神壓力分析儀水平。
15.根據權利要求13或14的精神壓力分析儀測量系統，其中活動傳感器（50）包括壓力或壓電傳感器（54）。
16.根據權利要求13的精神壓力分析儀測量系統，其中處理單元（18）被配置成確定用戶在睡眠期間的所測量的第二生命指征的最小值，并且其中處理單元（18）被適配成將所述最小值包括到精神壓力分析儀水平的確定中。
17.根據權利要求1的精神壓力分析儀測量系統，其中處理單元（18）還被配置成將以下信息中的至少一個包括到精神壓力分析儀水平的確定中：時間信息，日歷信息，特別地如果是工作日、周末或節假日的話的日歷信息，關于用戶的家庭歷史的信息和/或關于用戶的物理活動的信息。
說明書
精神壓力分析儀測量系統
技術領域
本發明涉及用于確定用戶的精神壓力分析儀（stress）水平，特別地用于監視即將到來的倦怠的精神壓力分析儀測量系統。
背景技術
眾所周知，倦怠在反復緊張性刺激的時段內累積（build up），身體以增高水平的生理活動對反復緊張性刺激做出反應。如果該增強的生理活動在隨后的休息或放松時段內未得到充分恢復，則累積尤其會發生。在一篇綜述文章中，Bruce McEwen描述了精神壓力分析儀在健康和疾病方面的影響（McEwen: "Central effects of stress hormones in health and disease: Understanding the protective and damaging effects of stress and stress mediators"，在European J. of Pharmacology 583 (2008)，第174-185頁中）。他將精神壓力分析儀描述為具有兩個不同側面：一方面，身體通過增加心率（HR）和血壓（BP）對幾乎任何突發的、未預計到的事件做出響應，這幫助個體應對該情形；另一方面，這些相同參數的慢性提升——例如，慢性增加的心率和血壓——對心血管系統產生慢性耗損。
術語“穩態應變（allostasis）”已經由Sterling和Eyer引入以指代身體通過其對日常事件做出響應并維持同態（homeostasis）的主動過程（參見“Allostasis: a new paradigm to explain arousal pathology”，在Fisher, S., Reason, J. (Eds.). Handbook of Life Stress, Cognition and Health. John Wiley & Sons, 紐約(1988)，第629-649頁中）。在較早的文章中，McEwen引入術語穩態應變負荷和穩態應變超負荷以指代由過多精神壓力分析儀或穩態應變的低效管理引起的耗損，例如當不再需要時不關斷響應（Mc Ewen: "Protective and damaging effects of stress mediators", New England J. Med 338 (1998)，第171-179頁）。
顯然，心率是反映該激活和恢復過程的參數。并且的確已經發現增加的心率與倦怠的存在相關（參見例如，Boneva等人: "Higher heart rate and reduced heart rate variability persist during sleep in chronic fatigue syndrome a population-based study", Autonomic Neuroscience: Basic and Clinical 137 (2007) 94-101）。
我們大多數人在我們的生活中擁有的主要恢復因素是我們的假期時段。并且同樣地，周末通常對我們的生理激活具有恢復效果。這就是為什么我們預計到心率在假期結束（除非是極限運動的假期）或周末結束時較低。在工作日時段內，對于我們中的大多數而言，我們的工作時間檔（time slot），主要恢復因素是我們夜晚的睡眠。因此，我們還預計到心率在夜晚期間逐步降低并在清晨醒來時處于最小值（參見van Eekelen等人: "Circadian variation in base rate measures of cardiac autonomic activity", Eur J Appl Physiol (2004) 93: 39-46）。在周末結束時，和在假期結束時，清晨心率可能比在工作日期間醒來時的往常情況稍微更低。但是，如果睡眠恢復過程開始變得不太充分，則醒來時的心率（在工作日以及周末）將開始上升到往常值以上。這是身體需要額外恢復條件或較少精神壓力分析儀的指示——否則后果是對一個人的健康的持久惡化效果（例如倦�。�。
倦怠是我們大多數人將會想要防止的問題，因為其不令人愉悅并且對我們的日常行為和活動具有顯著影響。而且，雇主希望防止他們的雇員顯露出倦怠，因為這對于總體產能以及對于公司形象是糟糕的。然而，我們許多人都會陷入倦怠，其中盛行度在荷蘭有5%那么高，并且對于亞洲和美國所估計的數字更高。
然而，難以防止倦怠，因為許多人不再傾向于關注警示他們的其身體信號。常見的是不注意這些身體信號，這允許我們維持對即將到來的問題的愉悅、但是不安全的無認知。另一方面，已經顯露出倦怠的人通常聲稱，以后他們更能夠識別指示再次顯露出超負荷的其身體信號。
在WO 2009/057033 A2中，提出一種提供人類低電量警示的系統，該警示以非常簡單的方式向用戶指示他/她應當通過更多睡眠、更好飲食或更多放松來改變他/她的行為以防止用戶精神壓力分析儀過大或變倦怠。該簡單警示可以幫助人們在他們需要的時候進行休息并且確保他們的“人類電量”不會變空。
許多現有技術文檔聚焦于的一個問題是如何測量用戶的生命指征（例如HR）的有意義的方式。例如，如果用戶必須每天主動測量他/她的HR，則他/她的意識可能會偽造測量，因為用戶的認知被直接引向測量過程并且他們可能思考它或甚至為其對自身做準備。另一問題在于，用戶可能忘記測量其生命指征，尤其是如果要求每天這樣做的話。一些設備可能由于其強迫性而使用戶還感到不舒適。由于經常出差的人暴露于許多緊張性刺激并且具有顯露出倦怠的較高風險，因此這樣的精神壓力分析儀測量系統和設備的移動性和實用性同樣是個問題。
發明內容
本發明的目的是提供一種使得能夠以盡可能非強迫的方式測量指示用戶的精神壓力分析儀水平的生命指征的精神壓力分析儀測量系統。此外，目的是提供這樣的系統的移動解決方案。優選地，該系統不要求用戶的額外動作以便測量他/她的生命指征。
在本發明的第一方面中，呈現了用于確定用戶的精神壓力分析儀水平，特別地用于監視即將到來的倦怠的精神壓力分析儀測量系統。該設備包括：
- 用于在任意預設時間處啟動鬧鈴的鬧鐘，其中該系統包括用于切斷鬧鈴的接口；
- 用于在用戶操作接口（特別地以切斷鬧鈴）時測量用戶的第一生命指征的生命指征傳感器；以及
- 用于基于所感測的第一生命指征來確定用戶的精神壓力分析儀水平的處理單元。
基本想法是使用鬧鐘作為用于生命指征/精神壓力分析儀水平測量的平臺。許多人使用鬧鐘以在清晨醒來。甚至在沒有其鬧鐘的聲音的情況下準時醒來的人也通常使用鬧鐘以僅僅確保不會睡過頭。為了切斷鬧鐘的鬧鈴，用戶通常必須按壓按鈕或操作另一種接口。根據本發明，正是使用該動作來測量指示精神壓力分析儀水平的用戶的生命指征。
由于清晨心率（特別地清晨心率在一段時間內的發展）是用于即將到來的倦怠的最令人感興趣的指示符之一，因此理想的是使用鬧鐘以用于測量所述清晨心率（因為鬧鐘通常在清晨使用以醒來）。根據實施例，生命指征傳感器因此是用于測量用戶的心率的心率傳感器。然而要指出的是，所提出的生命指征傳感器還可以被配置成測量其它生命指征，例如血壓、體溫、呼吸率、皮膚電導等。所有這些生命指征及其隨時間（在數周和數月內）的發展是可以從其確定用戶的精神壓力分析儀水平以便監視即將到來的倦怠的指示符。雖然本發明不應當限于心率測量，但是將在下文中詳述清晨心率的測量。
通常，為了使鬧鐘停止，必須在僅零點幾秒內按壓按鈕。由于一般還可設想到其它用戶交互（除操作按鈕之外）以切斷鬧鐘的鬧鈴，因此在本文一般將其稱為“切斷鬧鈴的接口”�？梢匀邕@在本領域中一般所已知的那樣由用戶預設鬧鈴。接口可以集成到鬧鐘中，但是也可以在系統的任何其它部分中實現。如果在用戶操作該接口時測量心率，則這具有若干優點：首先，這在大多數時候將準確地是清晨心率。其次并且甚至更重要的，用戶甚至不會認識到心率被測量，因為他/她僅“常規地”切斷他/她的鬧鐘。不要求用戶的額外動作。因而不存在由于用戶的主動意識所致的測量的偽造的風險。第三，精神壓力分析儀測量系統到鬧鐘中的集成還意味著到大多數人使用的日常技術設備中的集成。除此之外，鬧鐘在旅行時易于攜帶。這顯著地增加系統的移動性和實用性。
根據實施例，生命指征傳感器集成到鬧鐘中，特別地集成到鬧鐘的接口中。雖然生命指征傳感器也可以實現為外部設備（與鬧鐘分離），但是該實施例改進實用性并且減小系統的尺寸。因而實現了多合一設備。
一項挑戰是在用戶操作接口以切斷鬧鐘的鬧鈴時的短時間段期間測量生命指征。用戶通常在僅零點幾秒內操作接口以使鬧鈴停止。然而，同樣從這樣的短交互得到生命信號（例如心率）是可能的。理論上，要求最小僅兩次心跳以測量HR。根據實施例，處理單元可以被配置成從這兩個相繼心跳推斷HR。在實踐中，多幾次心跳的測量可能是合期望的以獲得可靠結果。因此，如果鼓勵用戶在比往常更長的時間段內操作接口，即在比往常稍長的時間內按壓鬧鐘的按鈕，則生命指征（HR）的測量將得以改進。
根據實施例，鬧鐘被配置成只有用戶在測量生命指征所需的閾值時間段△t內保持操作接口時才切斷鬧鈴，否則繼續鬧鈴或再次開始鬧鈴�！鱰因此被定義為測量充足數目的心跳以便從其推斷心率所必需的時間段。典型地，△t被選擇成在三秒和十秒之間�！鱰=5秒已經顯示出是有意義的時間段。
則過程將如下：
a）在當前時間鬧鐘給出鬧鈴；
b）用戶按壓停止按鈕（操作接口）；
c1）如果用戶總共在△t內保持停止按鈕，則心率被測量并且鬧鈴被切斷；
c2）如果用戶在小于△t內保持停止按鈕——意味著時間不足以從其得到心率——則鬧鈴繼續或再次開始。
這樣，自動地鼓勵用戶在至少△t內操作接口。為了改進對用戶的鼓勵，根據實施例，系統還可以包括用戶一操作接口以切斷鬧鈴就輸出可聽、視覺和/或觸覺引導信號的引導單元，其中引導信號被配置成引導用戶在閾值時間段△t內保持操作鬧鐘的接口。
引導單元可以是處理單元的部分，或者可以實現為與處理單元連接的致動器。例如，該引導單元/致動器可以在時間段△t內播放音樂。該音樂將提醒用戶操作接口，即將他/她的手指保持在按鈕上足夠久�？商鎿Q地，生命指征測量（HR測量）一經完成，就可以向用戶給出視覺、觸覺和/或任何其它可聽反饋。相比于“常規”鬧鐘，用戶僅僅必須比往常稍久地按壓切斷按鈕。
在任何情形中，根據實施例，所提出的系統還可以包括初始化單元，用戶一操作鬧鐘的接口，該初始化單元就初始化生命指征傳感器以測量用戶的生命指征。這確保從用戶嘗試切斷鬧鈴時的開頭就開始生命指征測量。初始化單元不必是任何額外的部分，而是可以實現為感測用戶的交互的小傳感器。
存在用于以上述方式測量心率的若干方式。
根據第一實施例，生命指征傳感器是集成到鬧鐘的接口中并且配置成在用戶的指尖處測量心率的光電體積描記術（PPG）傳感器。這樣的PPG傳感器在本領域中已經已知。然而，如本文所提出的將這樣的PPG傳感器集成到鬧鐘中迄今為止不是已知的。
PPG傳感器通常用來測量隨時間的人的血液脈搏波以生成心率信號。PPG傳感器通常包括測量不同波長處的血液吸收率的光電檢測器，這允許確定由于脈動的動脈血所致的光吸收率。PPG傳感器可以在反射模式或透射模式中使用。通常，使用近紅外中的波長，因為在那里發生由于血液中的血紅蛋白中的光吸收所致的信號的最強調制。關于光電體積描記術的背景的細節可以在Webster J.G.: "Medical instrumentation, application and design"，第二版，Houghton Mifflin公司，1992中找到。另外的信息可以在Allen J.: "Photoplethysmography and its application in clinical physiological measurement", Physiol. Meas. 28 (2007) R1-R39中找到。
根據本發明另外的實施例，生命指征傳感器可以可替換地實現為心電描記術（ECG）傳感器，其中至少一個ECG電極集成到鬧鐘的接口中。HR因而可以從ECG提取。ECG可以例如在每一個處于不同手處的兩個指頭之間測量。因此，根據實施例，兩個ECG電極可以集成到鬧鐘的接口中。在該實施例中，用戶必須同時觸碰兩個ECG電極以切斷鬧鈴并且使心率被并發地測量�？商鎿Q地，第二ECG電極可以集成到用戶的床中或任何其它外部設備中。
測量心率的第三可替換方案是通過使用遠程光電體積描記術（遠程PPG）。根據本發明的實施例，生命指征傳感器包括使用遠程PPG來確定用戶的心率的生命指征相機。生命指征相機可以集成到鬧鐘中或者實現為外部設備。用戶一操作接口以切斷鬧鈴，生命指征相機就接通并且提取心率。對此，生命指征相機通常聚焦于用戶的面部以在僅僅幾秒中測量他/她的心率。以類似方式，還可以從用戶的手部測量心率。因此，內置于鬧鐘中的生命指征相機可以被配置成檢測手部并且隨后開始心率測量。為了使用戶舒適，系統可以使用IR而非可見光。
關于遠程PPG成像的另外的信息可以例如在Verkruysse W.: "Remote photoplethysmographic imaging using ambient light", Optics Express, Vol. 16, No. 26, 2008年12月中找到。遠程PPG基于以下原理：皮膚中的血容量中的時間變化導致通過皮膚的光吸收中的變化。這樣的變化可以由拍取皮膚區域（例如面部）的圖像的視頻相機登記，同時處理計算手動選擇區（例如面頰的部分）之上的像素平均。通過著眼于該平均信號的周期性變化，可以提取心跳率和呼吸率。
因而，動脈血的脈動導致光吸收中的改變。利用光電檢測器（或光電檢測器的陣列）所觀察到的那些改變形成PPG信號。血液的脈動由跳動的心臟所導致，即PPG信號中的峰值對應于各個心跳。因此，PPG信號本身就是心跳信號。信號的歸一化幅值對于不同波長不同，并且對于一些波長其還是血氧的函數。
總結起來，在本發明的范圍內設想到三種不同（可替換的）方法以在用戶切斷鬧鐘時得到他/她的心率：
1. 使用PPG傳感器來從用戶的指尖測量心率；
2. 從集成到鬧鐘的接口中的ECG傳感器提取心率；
3. 使用用于遠程PPG的生命指征相機，其中相機可以是外部設備或者也可以集成到鬧鐘中。
根據本發明的另外的實施例，精神壓力分析儀測量系統還包括集成到鬧鐘的接口中的指紋傳感器。
如果所述接口實現為按鈕，則指紋傳感器集成到按鈕中（即集成到按鈕的表面中）。這允許區分鬧鐘的多個用戶。例如，在僅一個單人想要測量他/她的心率以用于精神壓力分析儀水平測量的情形中，系統識別另一人是否嘗試切斷鬧鐘。在該情形中，另一人的心率例如將不被測量和存儲或處理。單個人的數據因而將不會受到來自其他人的數據的污染。然而，也可設想到多用戶模式。
根據實施例，精神壓力分析儀測量系統的處理單元還可以被配置成區分不同用戶簡檔。在其中多個用戶使用鬧鐘并且還想要測量和存儲或處理其心率的情形中，相應心率測量可以正確地組合。然后可以分別針對每一個用戶計算精神壓力分析儀水平和即將到來的倦怠的風險。處理單元因此被配置成通過使用由指紋傳感器遞送的信息而基于針對每一個單獨用戶所測量的生命指征來評估即將到來的倦怠的幾率。
獨立于單個或多用戶模式，根據本發明的精神壓力分析儀測量系統的處理單元可以進一步被配置成基于存儲在存儲單元中的相同用戶的多個所測量的第一生命指征的趨勢來評估即將到來的倦怠的幾率。
精神壓力分析儀測量系統對此優選地包括用于存儲用戶的所測量的第一生命指征的存儲單元。
身體信號（第一生命指征）因而優選地在較長時間段內測量，例如在數周和/或數年的過程內測量。系統然后可以以上述方式測量清晨心率并且將每一天的至少一個心率值存儲在存儲單元中。即將到來的倦怠的幾率然后可以基于多個所測量的值的趨勢進行評估。這意味著清晨心率的發展被分析以便預報倦怠。
可替換地，可以每天在絕對意義上將所測量的清晨心率值與閾值心率值比較以便如果清晨心率值在絕對意義上過高則直接警示用戶。在該情形中，不必分析趨勢。然而，用于分析清晨心率的上述兩種可能性（趨勢或絕對值）也可以組合。
根據另外的實施例，根據本發明的精神壓力分析儀測量系統包括用于以可聽、視覺或觸覺形式向用戶指示倦怠狀態的反饋單元。根據示例性實施例，顯示器可以集成到鬧鐘中，該顯示器以文本形式或者通過使用視覺圖標來可視化倦怠狀態。另一可能性是使用閃爍光來吸引注意力�？商鎿Q地，反饋單元可以包括通過其將話語建議提供給用戶的揚聲器。該消息可以例如建議用戶去看醫生。根據另一可替換方案，可以以觸覺反饋的形式給出建議，例如鬧鐘可以振動以給出鬧鈴信號。上述反饋類型（可聽、視覺和/或觸覺反饋）也可以組合。
根據另外的實施例，反饋單元被配置成僅在用戶請求時指示倦怠狀態。
用戶可以例如必須按壓按鈕以查看消息。在該情形中，用戶必須詢問倦怠狀態使得在用戶沒有特別啟動它時不將建議呈現給他/她。在更擴展的實施例中，精神壓力分析儀測量系統可以連接到網絡（例如連接到因特網）使得精神壓力分析儀測量系統可以在向用戶警示之前（或之后）自動地將測量數據傳輸到有資格且受信的醫師以供評估。
根據又一實施例，精神壓力分析儀測量系統還包括活動傳感器，其布置在用戶的床中或其周圍并且配置成在用戶在床上時非強迫地測量用戶的第二生命指征，其中處理單元被適配成基于第一生命指征和/或第二生命指征來確定精神壓力分析儀水平。
“第二生命指征”也可以是心率，特別地是在睡眠期間測量的心率。在該實施例中，清晨心率（第一生命信號）可以如上所解釋的那樣被測量（使用鬧鐘），并且睡眠期間的心率（第二生命指征）可以使用活動傳感器來測量。該活動傳感器可以由具有針對睡眠者的面部的HR檢測的相機（生命指征相機，類似于以上所解釋的那樣）來實現�？商鎿Q地，活動傳感器可以包括壓力（pressure）或壓電傳感器。該壓力或壓電傳感器可以集成到用戶的床墊中。睡眠期間的心率然后可以從通過使用心沖擊描記術由壓力或壓電傳感器所測量的壓力變化得到。
根據另外的實施例，活動傳感器可以進一步被配置成測量用戶在床上的移動并且從其得到睡眠-清醒模式，其中處理單元被適配成基于第一生命指征和/或第二生命指征和/或睡眠-清醒模式來確定精神壓力分析儀水平。在該情形中，處理單元處理所包括的甚至更多信息以便得到倦怠狀態。由此顯著增加倦怠預報的質量和精確度。
用于測量睡眠期間的心率的活動傳感器還可以與用于測量用戶在床上的移動的活動傳感器組合（在相同設備中）。因此，交替時段的數目可以被得出為睡眠分段數目，并且睡眠時段的相對長度可以被視為睡眠-清醒比率的度量。心率數據和睡眠數據二者可以以每天（至少）一個值的方式存儲在上述存儲單元中。如以上所提及的，這些值再次可以單獨地與代表性閾值比較，或者可以分析某一時間段內的趨勢。
根據本發明的另外的實施例，處理單元被配置成確定用戶在睡眠期間的所測量的第二生命指征（睡眠期間的HR）的最小值，其中處理單元被適配成將所述最小值包括到精神壓力分析儀水平/倦怠預報的確定中。睡眠期間的最低心率（最小心率）也是用于用戶的總體恢復（睡眠期間）的非常好的指示符。
在實踐中，處理單元可以被配置成組合所有上述測量，即清晨心率、睡眠分段、清醒-睡眠比率以及睡眠期間的最小心率，以便計算用戶的總體恢復值并且從其確定精神壓力分析儀水平。
此外，處理單元可以被配置成將以下信息中的至少一個包括到精神壓力分析儀水平的確定中：時間信息，日歷信息，特別地如果是工作日、周末或節假日的話的日歷信息，關于用戶的家庭歷史的信息和/或關于用戶的物理活動的信息。這允許甚至更個性化精神壓力分析儀水平確定的算法以用于可能即將到來的倦怠的預報。區分在工作日、周末或節假日中進行的測量允許甚至更精確地預測即將到來的倦怠�？紤]家庭歷史或附加環境因素對于個體化算法同樣是重要的。
附圖說明
本發明的這些和其它方面將從以下描述的（多個）實施例顯而易見，并且將參照所述（多個）實施例進行闡述。在以下附圖中：
圖1示出圖示了根據本發明的精神壓力分析儀測量系統的一般組件的示意圖；
圖2示出圖示了根據本發明的精神壓力分析儀測量系統的另外的（可選）組件的示意圖；
圖3A至3C示意性地圖示了根據本發明的精神壓力分析儀測量系統的三個不同實施例；
圖4示出圖示了根據本發明的精神壓力分析儀測量系統的技術原理的示意圖；
圖5示意性地圖示了根據本發明的精神壓力分析儀測量系統的另外的實施例；以及
圖6示出圖示了根據實施例可以與根據本發明的精神壓力分析儀測量系統組合的信息管理系統的示意圖。
具體實施方式
圖1示出圖示了根據本發明的精神壓力分析儀測量系統的組件的示意圖。精神壓力分析儀測量系統在其中利用參考標號10以其整體被標示。精神壓力分析儀測量系統10用于確定用戶的精神壓力分析儀水平，特別地用于監視即將到來的倦怠的風險。作為用于該精神壓力分析儀測量系統10的平臺，使用鬧鐘12。將在下文參照圖3和4進一步描述鬧鐘12的細節。
鬧鐘12可以是允許在任意時間產生鬧鈴的常規鬧鐘，其可以由用戶手動地或自動地設定。鬧鐘優選地包括接口14。該接口14可以例如實現為按鈕，利用該按鈕可以手動地切斷鬧鐘12的鬧鈴。另外，精神壓力分析儀測量系統10包括生命指征傳感器16和處理單元18。
生命指征傳感器16允許測量用戶的第一生命指征（例如心率、血壓、呼吸率、皮膚電導、體溫等）。還將在下文參照圖3和4進一步描述生命指征傳感器16的細節以及如何實現生命指征傳感器16的不同實施例。
處理單元18被配置成基于利用生命指征傳感器16所測量的第一生命指征來確定用戶的精神壓力分析儀水平。生命指征傳感器16優選地集成到鬧鐘12中；因此同樣地，處理單元18優選地集成到鬧鐘12中。然而，要指出的是，處理單元18也可以實現為分離的計算設備（不集成到鬧鐘12中）。在該情形中，處理單元18優選地通過硬接線連接或者經由無線連接（例如經由Bluetooth?、無線因特網或紅外連接）而連接到鬧鐘12（還連接到生命指征傳感器16和接口14）。
本發明的中心思想是將用于切斷鬧鐘12的鬧鈴的接口14與生命指征傳感器16耦合。這樣，在切斷鬧鈴時用戶與鬧鐘12的交互同時還被用來測量用戶的上述第一生命指征。生命指征傳感器16可以例如實現為心率傳感器，其與用于切斷鬧鐘12的鬧鈴的接口14集成或至少電子耦合�？紤]到用戶必須按壓以切斷鬧鐘的鬧鈴的常規按鈕（接口14），生命指征傳感器16（例如心率傳感器）可以例如集成到該按鈕中。然后，可以在用戶按壓按鈕以切斷鬧鈴時測量用戶的生命指征（例如心率）。
由于大多數人使用鬧鐘12來在清晨醒來，因此這代表測量剛好在醒來之后的心率的理想方式。如在說明書的引述部分中已經闡明的那樣，該醒來心率是用于用戶的精神壓力分析儀水平的良好指示符。醒來心率特別地是給出關于用戶在睡眠期間的恢復的反饋的指示符。
本發明的一個主要益處在于，精神壓力分析儀測量系統10允許一舉切斷鬧鐘12并測量第一生命指征（例如心率）而無需另外的用戶交互。用戶因此可能甚至不會認識到他/她的心率被測量，因為他/她“僅”以或多或少往常的方式關斷鬧鐘12的鬧鈴。
主要優點在于，用戶不必佩戴任何額外的設備，諸如測量心率的腕帶。其次，不存在偽造心率測量的風險，因為用戶甚至不會認識到心率測量并且因而不能在心理上為其做準備。第三，到鬧鐘12中的集成實現了也可以在旅行期間攜帶的移動解決方案。
圖3A至3C示出在實踐中可以如何實現精神壓力分析儀測量系統10的不同實施例。一般而言，可以使用常規（數字）鬧鐘12。該鬧鐘12應當能夠在任意時間產生任何種類的鬧鈴，其可以由用戶設定。例如，它可以包括允許設定鬧鐘的時間和/或設定鬧鈴的時間（醒來時間）的若干按鈕20。當然，還可以將其它功能集成到鬧鐘12的用戶菜單中，諸如存儲不同醒來時間的可能性、或者僅設定工作日的鬧鈴的可能性、或者在夜晚期間切斷顯示器22的可能性等。
可以以許多方式產生鬧鈴。通常，揚聲器24被用來產生鬧鈴音調或任何可自由選擇的旋律（例如從CD、MP3或者直接從廣播取得）。然而，術語“鬧鈴”不應當限于任何可聽信號，而是還應當包括視覺或觸覺信號。還可以將鬧鐘12的任何種類的振動用作使用戶醒來的鬧鈴。類似地，如這同樣在圖3b中示意性地圖示的，光源26可以被用于生成鬧鈴信號。如這從許多現有技術鬧鐘得知的，這樣的光源26可以產生閃爍光或者在鬧鈴時間處或之前連續增加光強度的光，這允許非常平緩的醒來。這樣的視覺鬧鈴信號在本文一般也應當被標示為“鬧鈴”。
根據圖3A中所示的第一示例性實施例，PPG傳感器可以被用作生命指征傳感器16。該PPG傳感器16可以集成到接口14中或者布置在接口14下方。它允許在用戶的指尖處測量心率。PPG傳感器16可以在透射或反射模式中使用以測量用戶的心率。切斷鬧鐘12的鬧鈴的接口14可以實現為必須被按壓的常規按鈕或實現為僅必須觸碰（不被按壓）的傳感器陣列。用戶一操作接口14，PPG傳感器16就開始測量用戶的心率。為了接收可靠的心率測量，用戶僅必須比往常稍久地（例如在若干秒內，如這將參照圖4所解釋的那樣）按壓或觸碰陣列14。
在該用戶交互（按壓或觸碰接口14）期間得到心率的另一可能性在圖3B中示意性地圖示。根據該實施例，使用遠程PPG測量心率。例如飛利浦生命指征相機（參見http://www.vitalsignscamera.com）的相機28可以被用來確定心率。通常，用戶一按壓或觸碰接口14以切斷鬧鐘12的鬧鈴，該生命指征相機就聚焦在他/她的面部上。以類似的方式，還可以通過用戶一觸碰接口14就聚焦他/她的手部來測量心率。
在兩種情形中，生命指征相機28優選地聚焦用戶的皮膚的部分。如已經在上文提及的，遠程PPG基于以下原理：皮膚中的血容量中的時間變化導致通過皮膚的光吸收中的變化。這樣的變化可以由拍取任何皮膚區域（面部中或者手部上）的圖像的視頻相機28來登記。通過著眼于這些周期性變化，可以得到可以從其提取心跳率的信號。在實際實現方式中，處理單元18可以具有存儲在其上的軟件以實行已知的遠程PPG算法。其可以例如使用飛利浦生命指征應用。
要指出的是，生命指征相機28未必需要集成到鬧鐘12中。生命指征相機28還可以實現為外部設備，其例如布置成接近鬧鐘12或接近用戶的床。其當然也可以布置在接近用戶的床的墻壁上。然而，集成到鬧鐘中是優選的。
在用戶切斷鬧鐘12的鬧鈴時測量心率的第三可能性在圖3C中示意性地圖示。代替PPG傳感器，在該示例中使用心電描記術（ECG）傳感器30。如從現有技術得知的，ECG傳感器也允許測量心率。ECG可以例如在每一個處于不同手處的用戶的兩個手指之間測量。因此，鬧鐘可以包括兩個接口14'，14''，兩個ECG電極30'，30''集成到這兩個接口14'，14''中。為了關斷鬧鐘12的鬧鈴，用戶然后必須同時觸碰兩個電極30'，30''�？商鎿Q地，鬧鐘12可以包括僅一個ECG電極30，而另一電極可以例如由用戶的床形成。然而，這將阻礙系統的移動性。
獨立于如何測量用戶的心率（上述三種可能性中的任一者），處理單元18被配置成基于所測量的心率來確定用戶的精神壓力分析儀水平�？梢詾榇耸褂萌舾伤惴�。用戶的精神壓力分析儀水平的確定可以基于單個心率測量。在該情形中，所測量的心率與閾值比較。還可以考慮個人信息（例如用戶的年齡、體重、性別）。這允許確定所謂的精神壓力分析儀水平指數�？商鎿Q地，精神壓力分析儀水平的確定還可以基于若干心率測量。特別地為了監視即將到來的倦怠的風險（其為本發明的主要目標之一），可以分析長期時段內（數周、數月或數年內）的心率中的趨勢。這可以由在處理單元18中處理的軟件算法來完成。關于如何確定即將到來的倦怠的風險的細節將在下文進一步解釋。
在分析相繼心率測量中的趨勢的情形中，優選的是精神壓力分析儀測量系統10還包括存儲單元32。該存儲單元32被用來存儲用戶的所測量的生命指征（心率）。其可以實現為任何類型的存儲器介質，例如作為硬驅動，其集成到鬧鐘12中（參見圖2）。
圖2圖示了精神壓力分析儀測量系統10的另外的（可選）組件�？梢蕴峁┮龑卧�34，用戶一操作接口14以切斷鬧鈴，引導單元34就輸出可聽、視覺和/或觸覺引導信號。該引導信號可以被用來引導用戶在閾值時間段△t內保持操作鬧鐘12的接口14�？梢杂梢龑卧�34產生旋律或簡單音調，其在用戶一操作接口14（按壓按鈕14）就開始并且一完成心率測量就結束。
根據測量心率的所有上述方式（指尖處的PPG、遠程PPG或ECG），需要測量至少兩次相繼心跳。否則，將不可能推斷所測量的心率間隔以接收可靠的心率值。引導單元24可以因而鼓勵用戶操作接口14足夠久以便能夠實行可靠的心率測量。當然，引導元件34還可以以另一形式（例如以視覺或觸覺形式）產生引導信號。在所有情形中，引導單元可以由集成到鬧鐘12中的小致動器來代表。
鬧鐘12的特征還可以是集成到鬧鐘12的接口14中的指紋傳感器36。指紋傳感器36可以例如被添加到接口按鈕14的表面以區分鬧鐘12的多個用戶。這允許準確地標識用戶。一個用戶的心率測量因而將不會與其他用戶的心率測量互換。處理單元18可以具有存儲在其上的軟件，其區分不同用戶并且將其存儲在例如存儲單元32內的分離文件夾中。
此外，精神壓力分析儀測量系統10可以包括反饋單元38。該反饋單元38可以被用于以可聽、視覺或觸覺形式向用戶指示倦怠狀態。反饋單元38可以例如警示用戶存在倦怠的高風險�？梢猿霈F閃爍光或者可以將話語消息呈現給他/她。在實踐中，反饋單元38通過使用顯示器22以視覺形式或者通過使用揚聲器24以可聽形式或者通過使用光源26以視覺形式輸出其反饋。
甚至進一步地，精神壓力分析儀測量系統10可以包括初始化單元44，用戶一操作鬧鐘12的接口14，初始化單元44就初始化生命指征傳感器16以測量用戶的生命指征。該初始化單元44可以是基于軟件的并且集成到處理單元18中。其確保用戶一操作接口14就初始化生命指征測量（心率測量）。其還可以由檢測手部移動的移動傳感器來實現。這樣，系統10已經在用戶觸碰接口14之前（已經在他/她靠近它時）準備開始過程。
以示意方式再次在圖4中實現整個測量過程。其圖示了在使用PPG傳感器的情形中的測量（參見圖3A中所圖示的第一實施例）。然而，所圖示的過程可以利用僅稍許適配而轉變成測量心率的其它兩種所提及的方式（遠程PPG或ECG）。
首先，用戶觸碰接口14。初始化單元44識別該交互并且接通生命指征傳感器16。給出指示接口14被觸碰/按壓的信號。由框40表示的光源然后將光發射到用戶的指尖。由框42表示的接收器接收經反射的光并且將所接收的信號43傳送到處理單元18。并發地，指紋傳感器36可以標識用戶。然后由處理單元18通過使用所接收的心率信號43來計算/處理心率。計時器46可以被用來測量利用生命指征傳感器16提取心率所需要的時間△t。由計時器46產生的該時間信號47可以被傳輸到揚聲器24或光源26。由揚聲器24或光源26產生的鬧鈴例如僅在用戶在測量心率所需的閾值時間段△t內保持操作接口14時才被切斷。否則，其繼續鬧鈴或再次開始鬧鈴。該過程可以伴隨有由引導單元34產生的引導信號，如這在之前已經提及的那樣。最后，所計算的心率和用戶身份可以保存在存儲單元32內。數據還可以直接（例如經由因特網）傳輸到可以評估即將到來的倦怠的風險的醫生。
在圖5中示意性地圖示了本發明的另外的實施例。在該實施例中，精神壓力分析儀測量系統10除上述鬧鐘12之外還包括一個或兩個附加的活動傳感器48,50。這些活動傳感器48,50布置在用戶的床52中或其周圍并且配置成在用戶在床上時非強迫地測量用戶的第二生命指征。類似于作為首先的第一生命指征，第二生命指征也可以是用戶的心率，但是還可以是監視用戶在他/她的睡眠期間的活動的測量信號。處理單元18在該情形中被適配成基于所有所測量的信號來確定精神壓力分析儀水平。
在本發明的實現方式中，激活傳感器48可以實現為（附加的）生命指征相機，其監視用戶在睡眠期間的心率。其可以聚焦于睡眠期間的用戶的面部�？商鎿Q地或組合地，活動傳感器50可以鏈接到人的床52�；顒觽鞲衅�50可以包括壓力傳感器或壓力傳感器的陣列54，其附接到床52，例如集成到床52的墊中。其允許從可以利用壓力傳感器陣列54記錄的壓力模式得到心率。一個或兩個活動傳感器48,50可以在夜晚期間連續地測量人的心率，并且例如保留最后五分鐘的平均。每當由兩個活動傳感器48,50中的任一者所產生的信號消失時，顯然用戶已經離開他的床并且最近五分鐘的平均作為醒來心率被存儲在存儲單元32內。同樣地，可以記錄對這進行測量的時間。如果用戶在（短暫的）片刻之后重進入床，則測量過程如之前那樣繼續，并且可能地記錄針對該天的新醒來心率。這樣，每一天登記至少一個醒來心率。然而，要指出的是，醒來心率仍可以以上述方式通過使用鬧鐘12來測量�；顒觽鞲衅�48,50在該情形中可以用于其它生命指征測量或用于監視用戶的睡眠行為。還應當指出的是，在實際實現方式中，精神壓力分析儀測量系統10可以包括僅一個活動傳感器，相機傳感器48或者壓力傳感器50。
包括壓力傳感器陣列54的活動傳感器50可以監視用戶在他/她的睡眠期間的活動。這允許監視從該人的正常模式的反復改變，其可以指示在睡眠階段期間的完全恢復的缺失�？梢詮膲毫鞲衅麝嚵�54所產生的信號得到最小活動（睡眠）的時段和大量活動（清醒）的時段。它們的相對長度可以由處理單元18計算。這允許將交替時段的數目得出為睡眠分段數目，并且睡眠時段的相對長度可以被視為所謂的睡眠-清醒比率的度量。
所有數據，心率數據和睡眠數據可以在處理單元18中處理以確定精神壓力分析儀水平。例如，可以計算精神壓力分析儀水平值。該值可以在每一天計算或者被計算為每周的平均值。如果這些值在絕對意義上非常高（也就是說高于全體人口的平均），則可以直接警示用戶去看醫生可能是明智的。然而通常，值將處于全體人口中正常遇到的展寬內，并且系統10將不給出對用戶的任何直接警示。然而，所有數據（心率數據和睡眠數據）允許監視這些數據相比于之前所測量的值是否具有增加的趨勢。
用于即將到來的倦怠的非常強的指示符還有在夜晚期間所測量的最小心率。因而優選的是，處理單元18還將所述最小值包括到用戶的精神壓力分析儀水平的確定中。在處理單元18中實現的算法可以個性化。算法還可以將以下信息中的至少一個包括到精神壓力分析儀水平的確定中：時間信息，日歷信息，特別地如果是工作日、周末或節假日的話的日歷信息，關于用戶的家庭歷史的信息和/或關于用戶的物理活動的信息。將所有這些信息包括到算法中大幅改進倦怠預報的定位。區分工作日和周末的測量給出另外的內情。
計算/預報倦怠的風險的一種可能方式是從所測量的清晨心率、睡眠分段、清醒-睡眠比率和/或睡眠期間的最小心率的組合來計算總體恢復值。如果該恢復值在系統10的安裝之后的前幾周期間處于正常人口的范圍內并且之后并未持續增加，則倦怠的風險被標識為相當低。另一方面，如果恢復值持續處于常規邊界之外，則將向用戶給出消息以警示他并且推薦他去看醫生。
如在上文已經提及的，自動化系統也可以在向人警示之前（或之后）將數據傳輸到有資格且受信的醫師以供評估�？梢钥紤]的另一可能性是環境因素。對此，系統還可以包括測量房間內的溫度、噪聲和/或光強度的若干傳感器。這些測量可以與心率和/或睡眠數據相關地分析。
本文所呈現的發明可以與可用作倦怠防止的信息和時間管理系統組合。這樣的信息和時間管理系統100的示意性框圖在圖6中圖示。該信息管理系統100考慮用戶的生命指征、偏好和歷史以評估和確定將什么傳入數據（即信息）呈現給用戶、在何時以及如何將其呈現給用戶。其允許將數據選擇性地呈現給用戶并且旨在減少現代工作環境內的心理和物理負荷。因此，其貢獻于反復性應激損傷（RSI）和倦怠的防止或減少。
該智能信息管理系統100（參見圖6）可以包括以下組成：信息管理系統100通過考慮用戶偏好（由框62指示）和用戶的生命指征（由框64指示）并將信息呈現給用戶（由框66指示）來組織/管理傳入信息（由框60表示）。
1. 傳入信息（60）
傳入信息（60）包括所有類型的數字信息，諸如電子郵件、會面請求、電話呼叫、文本消息、Facebook通知、新聞更新等。
2. 用戶偏好（62）
用戶可以例如設定他/她想要如何、何時查看信息以及想要查看什么信息。用戶還可以設定消息的重要性和緊迫性。此外，用戶可以個性化智能信息管理系統100如何操作。
3. 用戶生命指征（64）
生命指征（例如心率、睡眠模式、血壓等）可以以上述方式測量。信息管理系統100可以評定生命指征如何與傳入和所呈現的信息相關地改變。這樣，系統100學習某種類型的傳入數據如何影響用戶。這種學習自動地如下發生：
在系統100首先被安裝到用戶的設備（計算機、智能電話、iPad等）的一開始，系統被動地搜集關于用戶的信息。其分析傳入數據并且構建到從用戶測量的生命指征的鏈路。這在所定義的時間段內繼續，例如兩個月。在兩個月之后，系統完全可操作并準備好輔助用戶，因為已經收集充足的數據并且已經創建用戶簡檔。系統現在可以準確地預測傳入信息對用戶的影響。新傳入的信息被用來更新對應的用戶簡檔。使用不同數據挖掘、自然語言處理以及人工智能工具和算法來完成學習和適配。
所測量的生命指征包括例如心率、心率變異性、皮膚電導和呼吸模式。這些測量可以通過使用諸如生命力手鐲和生命指征相機之類的飛利浦應用和設備容易地完成。此外，可以將表皮電子貼片附接到用戶的身體并且這樣的數據可以在所有時間收集而無需任何設備�？紤]到技術發展，生理數據的收集和處理將變得容易獲得并且成為習慣做法。
4. 信息管理系統（100）
信息管理系統可以實現為軟件。該軟件可以具有并行工作的不同數據處理算法。分析來自設備的所有類型的數據60、用戶偏好62和生命指征64并且可以創建用戶簡檔或多個用戶簡檔�；谶@些，以最適合于用戶的條件的時間、方式、格式和內容呈現數據。在實施例中，信息管理系統100還可以與其它信息管理系統通信，使得不同系統可以彼此學習。
5. 呈現給用戶的信息（66）
信息不僅被呈現給用戶。用戶對所呈現的信息的響應優選地也被觀察以便相應地更新管理系統參數。
將在下文呈現這樣的信息管理系統100的兩個實際實施例：
示例1：電子日歷
在紙質日歷的領域中，人們和/或其助理接收針對新預約的請求并且原則上能夠在對于他們最方便的時刻計劃該新預約�？紤]人們不得不去旅行、不得不首先去看另一人或者想要首先讀取報告是可能的。對他/她自己的請求也起作用。對于一些人，可以給予相比其他人更高的優先級。
電子日歷已經帶來許多新特征。為了計劃多個參與者的會面，使用紙質日歷是困難的任務。然而，電子日歷可以在一剎那做出針對最早的可能時間檔和許多可替換方案的提議。
然而，電子日歷已經大幅降低對時間的控制。當然，人們可以謝絕預約的邀請并且針對對于他們更適合的時間做出提議。但是這是額外的工作。此外，這為其他人給出奇怪、消極的信號。通過在特定量的時間內監視用戶對這樣的會面的響應（物理信號、工作模式、語音、面部表情等），信息管理系統100獲得關于用戶的個性以及他/她對這樣的情況的響應方式的反饋。然后，如果檢測到進行多個鄰近會面對人具有非期望的效果（其在長期可能導致倦怠或RSI），則鄰近時間檔可以例如在電子日歷中被自動阻止。這還可以取決于例如現有預約或新預約的內容/重要性，使得用戶具有足夠時間來準備會面，或在會面之后復原。
示例2：電子郵件
在過去，郵差幾乎每天來一次或兩次并且你有大量時間來工作或準備答復而不會被新郵件的到來所打擾。
緊挨電子郵件的許多積極方面，也存在消極方面。最重要的有：它們在24/7中到來并且它們可以具有非常類似的周轉時間。
通過分析電子郵件的內容，可以說出關于其相關性和其可能導致的精神壓力分析儀的某些事情。在電子郵件包含積極答復或消息的情形中，其可以降低精神壓力分析儀水平。每當包含消極答復或消息時，可以預計到精神壓力分析儀水平將上升。信息管理系統100因此在將其呈現給用戶之前提前分析電子郵件。系統100可以被配置成，如果觀察到接收多個電子郵件可能對用戶具有非期望的效果，則使傳入的電子郵件延遲或不在其進入收件箱的時候顯示新近接收的電子郵件�？梢允灌]件信號取決于一天中的時間。新郵件可以僅在一天期間的離散時刻示出。還可以使郵件信號取決于利用計算機的工作。當密集工作、閱讀或打字時，可以抑制傳入的郵件。還可以使郵件信號取決于傳入的郵件的內容或發送者。緊急郵件或分類為重要的郵件當然可以是例外。
雖然已經在附圖和前述描述中詳細圖示和描述了本發明，但是這樣的圖示和描述應被視為是說明性或示例性而非限制性的；本發明不限于所公開的實施例。本領域技術人員在實踐所要求保護的發明時，通過對附圖、公開內容和隨附權利要求的研究，可以理解和實現所公開的實施例的其它變型。
在權利要求中，詞語“包括”不排除其它元件或步驟，并且不定冠詞“一”或“一個”不排除多個。單個元件或其它單元可以滿足在權利要求中記載的若干項的功能。在相互不同的從屬權利要求中記載某些措施的僅有事實不指示這些措施的組合不能用于獲益。
計算機程序可以存儲/分布在適當介質上，諸如光學存儲介質或者固態介質，其連同其它硬件一起供應或作為其部分供應，但是也可以以其它形式分布，諸如經由因特網或其它有線或無線電信系統。
權利要求中的任何參考標記不應解釋為限制范圍。
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