本公開涉及一種用于車輛的經顱神經刺激系統,并且特別地但非排他地涉及形成車輛座椅的頭枕的至少一部分的經顱神經刺激系統。
背景技術:
::當個人在車輛中行進時,常見的是個人經常發生暈動病(kinetosis)。暈動病可能是由前庭和發送到大腦的視覺及運動輸入之間的沖突引起的。例如,當車輛在運動并且個人正在讀書時,內耳檢測到個人正在移動,但是眼睛沒有移動,這在大腦中產生沖突并且可以導致個人經歷暈動病。行為和環境因素在引起暈動病中起著關鍵作用。例如,駕駛風格、來自車輛內的可見性和確定運動方向的能力可能對個人經歷暈動病的可能性具有影響。暈動病可以影響任何人,并且研究表明,在最易受影響的人中存在遺傳模式。與男性相比,女性被認為患有暈動病的風險更大,27.3%的女性和18.6%的男性被認為患有暈動病。當個人在車輛中行進時,個人承擔的活動的類型可以影響發送到大腦的信號。例如,在個人正集中于他們的周圍環境(即車輛外部的環境)的情況下,可能不太可能發生暈動病。然而,隨著半自主或完全自主車輛的出現,在車輛中行進的個人更可能參與諸如閱讀、寫作和/或觀看視覺娛樂的活動,這可以將專注從車輛外部的環境引走,并且增加個人經歷暈動病的風險。已知的是使用行為和/或藥理學療法,例如指壓療法和透皮貼劑療法,以減輕暈動病的癥狀。然而,這樣的療法需要由個人采取行動,并且可能具有副作用,例如在服用藥物的情況下。技術實現要素:根據本公開的一個方面,提供了如所附權利要求的權利要求1中所述的一種用于車輛的經顱神經刺激系統。經顱神經刺激系統可包含配置為調節經顱神經刺激系統的操作的控制器。控制器可配置為根據車輛乘員的狀況來調節經顱神經刺激系統的操作。例如,控制器可以配置為根據車輛設施制品的乘員的一個或多個生命體征來調節經顱神經刺激系統的操作。控制器可配置為根據車輛的操作狀態來調節經顱神經刺激系統的操作。例如,控制器可以配置為根據車輛的速度、方向、加速度和/或任何其它適當的操作參數來調節經顱神經刺激系統的操作。經顱神經刺激系統可以包含配置為確定車輛乘員的狀況的至少一個第一傳感器,例如乘員傳感器。第一傳感器可以配置為確定乘員正在看的方向。第一傳感器可以配置為確定乘員的心率。第一傳感器可以配置為確定乘員的血壓。第一傳感器可以配置為確定乘員的體溫。第一傳感器可以配置為確定乘員的大腦活動。第一傳感器可以配置為確定乘員的呼吸率。第一傳感器可以配置為確定乘員的聲音活動,例如由乘員做出的一個或多個單詞、短語和/或聲音。第一傳感器可以與這件車輛設施成一體。第一傳感器可以是車輛的傳感器,例如配置為捕獲關于車輛乘員的數據的現有傳感器。現有的乘員傳感器可以是配置為為了除了控制經顱神經刺激系統的操作之外的目的而確定車輛乘員的狀況的任何適當的傳感器。控制器可以配置為重新確定使用現有乘員傳感器的目的。經顱神經刺激系統可以包含配置為確定車輛的操作狀態的至少一個第二傳感器,例如車輛傳感器。第二傳感器可以配置為確定車輛的速度、方向、加速度和/或任何其它適當的操作參數。第二傳感器可以與這件車輛設施或車輛成一體。第二傳感器可以是車輛的傳感器,例如配置為捕獲關于車輛的操作狀態的數據的現有傳感器。現有的車輛傳感器可以是配置為為了除了控制經顱神經刺激系統的操作之外的目的而確定車輛的操作狀態的任何適當的傳感器。控制器可以配置為重新確定使用現有車輛傳感器的目的。經顱神經刺激系統可以包含配置為定位電極的一個或多個致動器。例如,經顱神經刺激系統可以包含配置為相對于乘員頭部的區域移動電極的一個或多個致動器。致動器可以是配置為支撐車輛的使用者的身體的一部分的自適應支撐元件。電極可以至少部分地設置在這件車輛設施的頭枕內。電極可以設置在用于車輛中的頭枕罩的材料中。頭枕可以與這件車輛設施成一體。頭枕可以可移動地固定到這件車輛設施。電極可以設置在枕頭罩的材料中,枕頭可以配置用于在車輛中的特定用途。經顱神經刺激系統可以通過這件車輛設施的一部分與車輛設施的乘員的頭部之間的接觸來激活。經顱神經刺激系統可以包含陽極電極。經顱神經刺激系統可以包含陰極電極。經顱神經刺激系統可以通過閉合陽極電極的至少一部分和陰極電極的至少一部分之間的電路來激活。陽極電極可以用于定位乘員頭部的特定區域。陰極電極可以作為經顱神經刺激系統的接地。經顱神經刺激系統可以配置為使用低電壓電源(例如大約9伏的電源)操作。還提供了包含上述經顱神經刺激系統的車輛設施制品。還提供了包括上述經顱神經刺激系統和/或上述這件車輛設施的車輛。根據本公開的另一方面,提供了一種材料,其具有編織和/或縫合到材料中的經顱神經刺激裝置的至少一個電極。根據本發明,提供一種用于車輛的經顱神經刺激系統,該經顱神經刺激系統包含形成到車輛座椅的頭枕中的至少一個電極,其中該至少一個電極包含縫合到和/或編織到頭枕的覆蓋物的材料中的導電線。根據本發明的一個實施例,經顱神經刺激系統包含配置為確定車輛座椅的乘員的狀況的至少一個第一傳感器。根據本發明的一個實施例,第一傳感器配置為確定車輛座椅的乘員正在看的方向。根據本發明的一個實施例,第一傳感器配置為確定車輛座椅的乘員的心率和乘員的血壓中的至少一個。根據本發明的一個實施例,第一傳感器配置為確定車輛座椅的乘員的體溫。根據本發明的一個實施例,第一傳感器配置為確定車輛座椅的乘員的大腦活動。根據本發明的一個實施例,第一傳感器配置為確定車輛座椅的乘員的呼吸率。根據本發明的一個實施例,第一傳感器配置為確定車輛座椅的乘員的聲音活動。根據本發明的一個實施例,經顱神經刺激系統包含配置為確定車輛的操作狀態的至少一個第二傳感器。根據本發明的一個實施例,第二傳感器配置為確定車輛的加速度。根據本發明的一個實施例,經顱神經刺激系統包含控制器,控制器配置為根據車輛座椅的乘員的狀況和/或車輛的操作狀態調節經顱神經刺激系統的操作。根據本發明的一個實施例,經顱神經刺激系統包含一個或多個致動器,致動器配置為相對于車輛座椅的乘員定位至少一個電極。根據本發明的一個實施例,經顱神經刺激系統通過在車輛設施制品的一部分與車輛座椅的乘員的頭部之間的接觸而被激活。根據本發明的一個實施例,頭枕的覆蓋物包含配置為附接到車輛的現有頭枕的頭枕罩。根據本發明的一個實施例,頭枕罩的材料可以包含多行電極。根據本發明的一個實施例,多行電極可以包含多行陽極和多行陰極。根據本發明的一個實施例,多行陽極中的至少一行可以與多行陰極中的至少一行重疊。根據本發明的一個實施例,多行電極可以在頭枕的右手邊緣和頭枕的底部邊緣之間延伸。根據本發明的一個實施例,多行電極可以設置在頭枕上的當乘員的頭部定位在頭枕上時與乘員的大腦的p300區域的位置相對應的區域中。根據本發明的一個實施例,經顱神經刺激系統配置為使得乘員頭部抵靠頭枕的接觸使至少一個陽極和至少一個陰極之間的電路閉合。根據本發明,提供包含前述經顱神經刺激系統的車輛設施制品。根據本發明,提供一種包含前述經顱神經刺激系統或前述車輛設施制品的車輛。根據本發明,提供一種參考附圖在此所述的并且如附圖所示的經顱神經刺激系統和車輛設施制品。在本公開的上下文中,術語“經顱神經刺激裝置”被理解為包括配置為通過經顱直流電刺激(tdcs)、經顱交流電刺激(tacs)、經顱隨機噪聲刺激(trns)、經顱磁刺激(tms)或任何其它適當類型的經顱電刺激和/或磁刺激中的至少一個來提供經顱神經刺激的任何裝置。在本公開的上下文中,術語“車輛設施”應理解為意指可用于使車輛的內部和/或外部適于由一個或多個個人占用/使用的任何適當的設施。車輛設施可以例如是座椅、長椅、頭枕、扶手、擱腳板、桌子(table)和/或控制臺(desk)。車輛設施可以配置為當乘員正在使用這件車輛設施時支撐乘員的頭顱區域。為了避免在說明書中不必要的重復努力和重復文本,僅關于本公開的一個或幾個方面或布置來描述某些特征。然而,應當理解的是,在技術上可能的情況下,關于本公開的任何方面或布置描述的特征也可以與本公開的任何其他方面或布置一起使用。附圖說明為了更好地理解本公開并且更清楚地示出如何實現本公開,現在將通過示例的方式并參考附圖,其中:圖1示出了人類頭部的示意圖;圖2示出了靠著頭枕定位的頭部;和圖3示出頭部和頭枕的透視圖。具體實施方式當在視覺上感知的運動和由車輛乘員的前庭系統感測到的運動之間存在差異時,體驗到暈動病或更常見的運動病的狀況。暈動病的常見癥狀包括頭暈、惡心和疲勞,其中每一種都可以使車輛的旅程令乘員感到不愉快。為了在行程期間增加車輛乘員的舒適度,期望減少暈動病的不良影響。已知的是使用行為和/或藥理學療法,例如指壓療法和透皮貼劑療法,以減輕暈動病的癥狀。然而,這種療法需要由乘員采取行動,并且可能對乘員產生副作用,例如在服用藥物的情況下。對經顱直流神經刺激(tdcs)的研究已經表明,對大腦特定區域的電刺激可以減輕暈動病的癥狀。tdcs療法涉及放置兩個電極——陽極和陰極——與乘員的頭部接觸,并且在電極之間傳遞小電流。以這種方式,電極之間的電流流動可以影響由tdcs療法刺激的大腦的特定區域的神經元興奮性。神經元興奮性的這種變化可以導致大腦功能的改變,并且特別是可以改變與暈動病相關的大腦區域的功能。圖1示出了人類頭部101的示意圖,并且特別地示出了大腦的區域103,在該區域中,p300(p3)波是事件相關電位的分量。大腦的p3區域103位于頭部101的左手側的后方,并且p3區域103的事件相關電位與暈動癥的癥狀相關聯。圖2示出了根據本公開的經顱神經刺激系統105。經顱神經刺激系統105包含配置為在乘員頭部101的兩個點之間施加電流的多個電極109。在圖2所示的布置中,電極109形成到車輛座椅的頭枕107中。然而,在一個或多個替代布置中,電極109可以形成到任何適當的車輛設施制品中。例如,車輛設施可以是床,并且電極可以形成到床的區域中,乘員可以將他們的頭部101定位在該區域上。附加地或者可替代地,電極可以形成到從車輛分離(例如可從車輛移除)的車輛設施制品中,例如枕頭、墊子或頭枕罩。因此,應當理解的是,本公開提供了一種制品,不管是整合到車輛還是與車輛分離,該制品可以用于減輕暈動病癥狀。如圖2的布置所示,電極109集成到頭枕107的區域111中,乘員可以在坐在車輛座椅上時將他們的頭部101定位抵靠該區域111。在頭枕107被織物覆蓋的情況下,每個電極109可以包含一個或多個導電線,該導電線可以被縫合或編織到頭枕107的材料中。在頭枕107由非編織材料(例如皮革)制成的情況下,導電線可以被縫合到非編織材料中,使得每個電極109的至少一部分從非編織材料的表面突出。然而,根據制造頭枕107的材料,電極109可以以任何方式集成到頭枕107中。例如,在頭枕107是成型的塑料頭枕的情況下,電極109可以包覆成型到頭枕107的主體部分中。附加地或可替代地,電極可以形成到材料的單獨部分中,其可以隨后例如通過縫合和/或膠合附接到頭枕107的一部分。在一種布置中,電極109可以形成到配置為附接到車輛的現有頭枕107的頭枕罩中。圖2和圖3示出了其中經顱神經刺激系統105被集成到頭枕107中,使得當乘員就座在車輛座椅中時電極109接近乘員頭部101的布置。經顱神經刺激系統105配置為使得乘員頭部101抵靠頭枕107的接觸使至少兩個電極109之間——例如至少一個陽極109a和至少一個陰極109b之間——的電路閉合。因此,經顱神經刺激系統105不需要來自車輛乘員的任何輸入,以便激活經顱神經刺激系統105,因為乘員的頭部101通常定位為靠近頭枕107和/或與頭枕107接觸。照此,經顱神經刺激系統105的激活是借助于在乘員就座在車輛座椅中時習慣性地發生的動作,即,借助于乘員使用頭枕107。以這種方式,乘員甚至可能沒有意識到他們已經激活了經顱神經刺激系統105。此外,當治療起作用時,經顱神經刺激系統105的操作可能對于乘員是不可察覺的,因為沒有已知的tdcs療法的副作用。另一個益處是tdcs治療可用于在某些情況下改善認知功能,這例如在長途旅行和/或在差的駕駛條件下可能事實上增加車輛駕駛員的集中。經顱神經刺激系統105可以配置為當乘員的頭部101接合電極109并且閉合電極109之間的電路時激活。以這種方式,經顱神經刺激系統105可以配置為當乘員頭部101與電極109接觸時起作用,以及當乘員的頭部101遠離頭枕107時不起作用。在一種布置中,對經顱神經刺激系統105的操作可能沒有其他類型的控制并且經顱神經刺激療法的操作對于車輛的乘員可以是不明顯的。經顱神經刺激系統105可以包含控制器,該控制器配置為例如根據車輛乘員的狀況和/或車輛的操作狀態來調節經顱神經刺激系統105的操作。在一種布置中,經顱神經刺激系統105可以配置為確定車輛乘員何時可能經歷暈動病。經顱神經刺激系統105可以包含配置為確定車輛乘員的狀況的至少一個乘員傳感器。乘員傳感器可以配置為確定乘員的一個或多個生命體征,例如體溫、血壓、脈搏(心率)、呼吸速率(呼吸率)和/或任何其他適當的生命體征。控制器可以配置為例如通過激活、停用和/或改變經顱神經刺激系統105的操作水平來調節經顱神經刺激系統105的操作。在一種布置中,控制器可以配置為當確定乘員的生命體征中的一個或多個表明乘員可能正在經歷暈動病時激活經顱神經刺激系統105。控制器可以配置為根據所確定的乘員狀況的變化來增加或降低經顱神經刺激系統105的操作水平。附加地或替代地,乘員傳感器可以配置為確定乘員正在看的方向。例如,乘員傳感器可以包含攝像機,該攝像機配置為確定乘員沒有透過車輛的窗戶向外注視,而是替代地正在閱讀或觀看車輛內的顯示器,或者他們的眼睛閉上。控制器可以配置為當確定乘員沒有注視車輛外部的環境時激活經顱神經刺激系統105。這可能是有利的,因為經顱神經刺激系統105可以配置為在前庭和發送到乘員的大腦的視覺輸入之間存在差異時操作。附加地或替代地,乘員傳感器可以配置為例如通過確定乘員正在使用的這件車輛設施上的壓力分布的變化來確定乘員的移動水平。乘員傳感器可以配置為確定乘員何時靜止持續一段時間,這可以指示乘員睡著了。乘員傳感器可以配置為確定乘員是否是焦慮不安的并且不能保持靜止,這可以指示乘員感覺不適。控制器可以配置為當確定乘員的運動對應于指示乘員可能遭受暈動病的運動模式時激活經顱神經刺激系統105。另外地或替代地,乘員傳感器可以配置為確定乘員的大腦活動。例如,乘員傳感器可以包含配置為測量大腦的一個或多個區域的電活動的一個或多個傳感器。具體地,乘員傳感器可以配置為確定乘員大腦的p3區域103的活動。從乘員傳感器收集的數據可以用于映射車輛乘員的行為模式,這可以用于指示乘員何時可能經歷暈動病。控制器可以配置為當大腦的電活動指示乘員正在經歷暈動病時激活經顱神經刺激系統105。在一種布置中,電極109可以配置為當乘員的頭部靠近或抵靠頭枕107時測量乘員的大腦活動。附加地或替代地,乘員傳感器可以配置為確定乘員的聲音活動。例如,乘員傳感器可以包含配置為記錄乘員的語音的一個或多個麥克風。具體地,乘員傳感器可以配置為確定乘員是否說出可以指示乘員感覺不適的一個或多個預定詞組。例如,控制器可以配置為當乘員向另一乘員傳達他們感覺不舒服時激活經顱神經刺激系統105。換句話說,控制器可以配置為例如在各種行駛狀況期間記錄乘員的行為并且映射乘員的一個或多個物理特性。以這種方式,控制器可以配置為當乘員的身體特征對應于指示乘員正經歷暈動病的一組物理特性時激活經顱神經刺激系統105。經顱神經刺激系統105可以包含配置為確定車輛的操作狀態的至少一個車輛傳感器。例如,車輛傳感器可以包含配置為確定車輛的運動(例如車輛正被駕駛的方式)和/或車輛的運動的嚴重性的加速度計。控制器可以配置為例如在預定時間段內確定車輛的加速度的變化。以這種方式,經顱神經刺激系統105可以配置為確定車輛正行駛的方向的變化率。控制器可以配置為在加速度或方向變化率大于預定閾值的情況下,激活經顱神經刺激系統105。預定閾值可以是加速度和/或方向閾值,乘員可能在超過該閾值時經歷暈動病。在一種布置中,經顱神經刺激系統105可以是可以安裝到車輛設施制品上的獨立系統。在經顱神經刺激系統105是獨立系統的情況下,其可以包含一個或多個上述乘員傳感器和/或一個或多個上述車輛傳感器。經顱神經刺激系統105可以適合于安裝在寬泛范圍的車輛上,經顱神經刺激系統105的傳感器能夠在沒有到車輛系統的任何接口的情況下確定乘員和/或車輛的狀況。附加地或替代地,經顱神經刺激系統105可以配置為可操作地與一個或多個車輛系統連接。例如,經顱神經刺激系統105可以配置為可操作地連接到車輛的一個或多個現有傳感器。以這種方式,經顱神經刺激系統105能夠利用從車輛的系統捕獲的數據,例如關于車輛乘員的狀況的數據和/或關于車輛的操作狀態的數據。這件車輛設施可以是任何適當類型的設施,例如頭枕107或墊子/枕頭。例如,當這件設施是頭枕107時,頭枕可以是用于車輛的替換頭枕,即由非原始設備制造商生產的頭枕。在一種布置中,經顱神經刺激系統105可以包含配置為相對于乘員的頭部101定位電極109的一個或多個致動器。例如,電極109可以連接到一個或多個機構,該一個或多個機構配置為使頭枕107的一部分移動靠近乘員頭部101的對應于大腦的p3區域103的區域。頭枕107可以包含一個或多個自適應支撐元件,例如配置為在通過電和/或熱能激勵時改變形狀的活性材料。以這種方式,經顱神經刺激系統105可以配置為適應每個個人乘員的形狀,使得電極109被定位以用于最佳效果。本公開是有利的,因為其提供了例如通過結合使用經顱神經刺激治療與車輛的運動傳感器和/或乘員的行為模式映射用于防止暈動病的系統和方法。在經顱神經刺激系統105嵌入車輛的一部分——例如嵌入車輛的頭枕——中的情況下,車輛的乘員甚至可能不會察覺到起作用的療法正在運行中,從而實現暈動病的治療。這樣的系統和方法可以允許車輛的乘員執行在車輛中行駛時原本由暈動病癥狀抑制的任務。圖3所示的布置示出了經顱神經刺激系統105的一種可能的布置。頭枕107包含配置為符合乘員的頭部101的輪廓的自適應支撐元件113,例如當乘員將他們的頭部101靠近或靠著頭枕107定位時。頭枕107包含在自適應支撐元件113的外表面上的材料覆蓋物115。材料覆蓋物115可以與頭枕107成一體或者可以作為售后部件提供。材料覆蓋物115包含縫合到材料115中的多行117電極109。多行117電極109在頭枕的右手邊緣和頭枕107的底部邊緣之間延伸。然而,電極109可以以任何適當的方式布置。多行117電極109包含多行117a陽極109a和多行117b陰極109b。在圖3所示的布置中,材料115設置有五行117a陽極109a和七行117b陰極109b。最后三行117a陽極109a與頂部三行117b陰極109b重疊。然而,陽極109a和陰極109b可以具有相對于彼此的任何適當的布置。在一種布置中,乘員的頭皮和電極109之間的接觸激活經顱神經刺激系統105。在乘員頭部101僅接觸電極109的一部分(例如多行117電極109的下部121)的情況下,可以通過評估哪一行117a陽極109a和哪一行117b陰極109b由于與乘員頭部101的接觸而被電連接來確定。以這種方式,經顱神經刺激療法僅僅應用于頭枕107的與乘員頭部101接觸的區域121。本領域技術人員將理解的是,盡管已經參考一個或多個示例以示例的方式描述了本公開,但是本公開不限于所公開的示例,并且可以在不脫離由所附權利要求限定的本公開的范圍的情況下構造替代示例。當前第1頁12當前第1頁12