恢復(fù)性睡眠系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明一般地涉及加熱/冷卻墊，更特別地涉及在用戶睡眠周期期間內(nèi)調(diào)節(jié)溫度 的加熱/冷卻床上用墊。
【背景技術(shù)】
[0002] 睡眠好對(duì)于一個(gè)人的身體健康和情緒保持良好狀態(tài)至關(guān)重要。甚至是極小的睡眠 損失會(huì)對(duì)你的心情、精力、效率和處理壓力的能力產(chǎn)生負(fù)面影響。
[0003] 睡眠過(guò)程由晝夜節(jié)律掌控的階段構(gòu)成。晝夜節(jié)律指的是在每24小時(shí)周期內(nèi)身體 內(nèi)發(fā)生的物理事件。晝夜節(jié)律是所有有機(jī)體所擁有的基本特性，這些節(jié)律由內(nèi)部計(jì)時(shí)系統(tǒng) 來(lái)驅(qū)動(dòng)。
[0004] 人體中一個(gè)晝夜相關(guān)的生理現(xiàn)象是在各種睡眠階段身體核心溫度的變化。在該過(guò) 程中，身體核心溫度在人開(kāi)始入睡后開(kāi)始下降。核心溫度在整個(gè)夜間保持低于正常，但是在 睡醒前某個(gè)時(shí)間開(kāi)始升高到正常水平。
[0005] 發(fā)明概述
[0006] 本公開(kāi)涉及一種睡眠系統(tǒng)，其包括熱墊和與所述熱墊熱連通的熱控單元。熱控制 器配置為根據(jù)編程的例行程序在睡眠周期時(shí)間內(nèi)自動(dòng)調(diào)節(jié)熱墊的溫度。
[0007] 在預(yù)編程的例行程序中，熱控單元將熱墊的溫度保持在第一溫度T1。在自睡眠周 期開(kāi)始起的第一時(shí)間段S1之后，熱控單元調(diào)節(jié)將熱墊的溫度調(diào)節(jié)ΔΤ，例如調(diào)成第二溫度 T2。第二溫度T2取決于第一預(yù)設(shè)溫度T1和ΔΤ。第二溫度可以小于第一溫度。
[0008] 熱墊溫度在睡眠周期的大部分時(shí)間內(nèi)維持在第二溫度T2。在睡眠周期結(jié)束之前的 時(shí)間段S2,熱墊12的溫度調(diào)節(jié)ΔΤ到第三溫度T3。第三溫度可以大于第二溫度。
【附圖說(shuō)明】
[0009] 通過(guò)結(jié)合附圖來(lái)考慮以下詳細(xì)說(shuō)明，將對(duì)本發(fā)明有更全面的理解，而且更易于理 解本發(fā)明所伴隨的優(yōu)點(diǎn)和特征，在附圖中：
[0010] 圖1示出了本公開(kāi)的睡眠系統(tǒng)的示意圖；
[0011] 圖2示出了本公開(kāi)的睡眠系統(tǒng)的熱控單元的立體圖；
[0012] 圖3不出了本公開(kāi)的睡眠周期的圖形表不；
[0013] 圖4示出了本公開(kāi)的睡眠系統(tǒng)的示例性操作模式的流程圖；
[0014] 圖5示出了本公開(kāi)的示例性的控制面板；
[0015] 圖6示出了本公開(kāi)的睡眠系統(tǒng)的第二示例性操作模式的流程圖；
[0016] 圖7示出了本公開(kāi)的睡眠系統(tǒng)的第三示例性操作模式的流程圖；以及
[0017] 圖8示出了本公開(kāi)的睡眠系統(tǒng)的多操作模式的流程圖。
[0018] 發(fā)明詳述
[0019] 現(xiàn)在參考附圖，在圖中相同的附圖標(biāo)記指代相同的元件，在圖1中示出了本公開(kāi) 的睡眠系統(tǒng)10。睡眠系統(tǒng)10包括熱墊12,該熱墊12與熱控單元14流體連接。熱墊12能 夠定位在床上，使得用戶能夠睡在熱墊12上。在該位置上，熱墊12能夠在睡眠期間選擇性 地冷卻或加熱用戶的身體。
[0020] 熱墊12可以包括主體部16,主體部16具有貫通其中的蜿蜒的流體路徑18,其中 蜿蜒的流體路徑18的端部20與流體入口 22和流體出口 24流體連通。這樣，流體能夠通 過(guò)蜿蜒的流體路徑18傳送以加熱或冷卻熱墊12。流體可以是水、熱膠或其他導(dǎo)熱流體。熱 墊12可以進(jìn)一步包括未示出的蓋，該蓋能夠定位在主體部16上方，其中蓋由軟織物材料形 成，和/或?yàn)槭孢m目的可以包括泡沫狀材料。
[0021] 蜿蜒的流體路徑18可以通過(guò)以蜿蜒的樣式貫通主體部16定位的管道來(lái)形成。可 選地，主體部16可以由塑料片材形成，塑料片材層壓在一起而形成蜿蜒的流體路徑18。
[0022] 參考圖2,熱控單元14可以呈殼體30的形式，且包括位于其中的換熱器32、流體 儲(chǔ)器34、栗36、以及控制器38。殼體30可以是便攜的，包括手柄40。殼體20的一部分可 以包括控制面板42,該控制面板42可操作地連接到控制器38,在控制面板42上安裝有操 作控件44和顯示器46?？蛇x地，控制面板42可以設(shè)為分離的單元，可以通過(guò)有線連接或 無(wú)線連接方式連接到控制器38。無(wú)線控制器可以呈智能手機(jī)、PDA或其他此類無(wú)線裝置的 形式。為使熱控單元14能夠連接到無(wú)線控制面板，控制器38可以進(jìn)一步包括無(wú)線發(fā)送器 /接收器，其配置為以各種無(wú)線協(xié)議發(fā)送，諸如Wi-Fi協(xié)議和BLUETOOTH?協(xié)議。
[0023] 儲(chǔ)器34可以配置為保存一定量的流體，并且可以包括可移除的填充罩。儲(chǔ)器的流 體入口部50能夠連接到熱墊12的流體出口 24。儲(chǔ)器24到熱墊12的連接可以通過(guò)第一 (回流）軟管52來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中第一軟管52的相對(duì)端可以可移除地連接到儲(chǔ)器流體入口部 50和熱墊12的流體出口 24。
[0024] 儲(chǔ)器34的流體出口部54與栗36流體連通，其中栗36也與換熱器32流體連通地 連接。換熱器32可以包括能夠連接到熱墊12的流體入口 22的流體出口部56。
[0025] 換熱器32可以呈連接到吸熱器62的熱電模塊60的形式，其中流體在行進(jìn)通過(guò)換 熱器32時(shí)與吸熱器62熱連通以加熱或冷卻流體。雖然描述了熱電換熱器，但是還可構(gòu)思 其他加熱和冷卻元件。換熱器32與熱墊12的連接可以通過(guò)第二（進(jìn)入）軟管64來(lái)實(shí)現(xiàn)， 其中第二軟管64的相對(duì)端能夠可移除地連接到換熱器流體出口 56和熱墊12上的流體入 □ 22。
[0026] 通過(guò)這種方式，栗36能夠通過(guò)換熱器32來(lái)傳送來(lái)自儲(chǔ)器34的流體，其中換熱器 32可以加熱或冷卻流體。流體從換熱器32栗送到熱墊12中的蜿蜒的流體路徑18且通過(guò) 其中。然后，來(lái)自熱墊12的流體返回到儲(chǔ)器34。該過(guò)程可以在睡眠周期內(nèi)連續(xù)地起作用， 使熱墊12中維持期望溫度。
[0027] 控制器38可以包括與栗36和換熱器32連接的處理器66?？刂泼姘?2用來(lái)向控 制器38提供輸入，諸如溫度設(shè)定，時(shí)間設(shè)定以及單元的激活。電源68連接到微處理器66、 栗36和換熱器32。
[0028] 可以進(jìn)一步包括溫度傳感器68、70，其位于第一軟管52和第二軟管64中。溫度傳 感器68、70能夠向控制器38提供關(guān)于進(jìn)入和離開(kāi)熱墊12的流體的溫度的反饋。利用溫度 傳感器68、70,控制器38能夠監(jiān)控且調(diào)節(jié)循環(huán)流體的溫度。控制器38能夠基于溫度傳感器 68、70的讀數(shù)將控制信號(hào)提供給換熱器32,以便根據(jù)需要來(lái)加熱或冷卻循環(huán)流體。要從冷 卻切換到加熱，由換熱器32的熱電驅(qū)動(dòng)單元72供給的電力的輸出極性被反向，這將使得熱 電模塊60開(kāi)始加熱。
[0029] 參考圖3,在睡眠周期內(nèi)，控制器調(diào)節(jié)睡眠周期內(nèi)熱墊的溫度。在睡眠周期開(kāi)始時(shí)， 控制器38將熱墊12中的溫度維持在第一溫度T1。第一溫度T1可以是預(yù)設(shè)溫度或者由用 戶來(lái)設(shè)定。熱墊12的溫度在第一時(shí)間段S1內(nèi)維持在該第一溫度T1。第一時(shí)間段S1可以 是預(yù)設(shè)時(shí)間段或者由用戶來(lái)設(shè)定。
[0030] 在第一時(shí)間段S1結(jié)束時(shí)，熱墊12中的溫度下降ΔΤ，例如，2-3°F，下降到第二溫 度T2。下降的△T可以是預(yù)設(shè)溫度或由用戶來(lái)設(shè)定。第二溫度T2取決于第一預(yù)設(shè)溫度T1和 AT。從第一溫度T1到第二溫度T2的溫度變化被描述為單一溫度變化ΔT。然而，可構(gòu)思的 是從第一溫度T1到第二溫度T2的溫度變化可以利用在多個(gè)離散時(shí)點(diǎn)SISl2,Sl3，…，Sln 上的階形的、多個(gè)離散的溫度變化ΑΙ\，ΔΤ2,ΔΤ3，…，八1；來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0031] 在睡眠周期的大部分時(shí)間內(nèi)，熱墊12的溫度維持在第二溫度Τ2。在睡眠周期結(jié)束 之前的時(shí)間段S2,熱墊12中的溫度升高ΔΤ到第三溫度Τ3。第二時(shí)間段S2可以是預(yù)設(shè)時(shí) 間段或者由用戶來(lái)設(shè)定。第二時(shí)間段S2可以與第一時(shí)間段S1相同。
[0032] 增加的ΔΤ可以是預(yù)設(shè)溫度或者由用戶來(lái)設(shè)定。第三溫度Τ3維持直到睡眠周 期結(jié)束?？蓸?gòu)思的是，第三溫度Τ3與第一溫度Τ1相同。還可構(gòu)思的是，第三溫度Τ3可 以不同于第一溫度Τ1。從第二溫度Τ2到第三溫度Τ3的溫度變化被描述為單一溫度變化 AΤ。然而，可構(gòu)思的是從第二溫度Τ2到第三溫度Τ3的溫度變化可以利用在多個(gè)離散時(shí)點(diǎn) S2US2US23，…，S2n上的階形的、多個(gè)離散的溫度變化ΔΤηΔΤ2,ΔΤ3，…，八1；來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0033] 在使用示例中，設(shè)定溫度Τ1為74°F，睡眠周期設(shè)定為8顯示。在睡眠周期內(nèi)，控 制器初始地將熱墊12的溫度維持在74°F，設(shè)定溫度Τ1。在第一時(shí)間段S1內(nèi)，例如30分 鐘內(nèi)，熱墊12的溫度保持在該第一溫度Τ1。在第一時(shí)間段S1結(jié)束時(shí)，熱墊12中的溫度下 降3°F的ΔΤ到第二溫度Τ2,7ΓF。在睡眠周期的大部分時(shí)間內(nèi)，熱墊12的溫度保持在 該第二溫度Τ2。在睡眠周期結(jié)束之前的時(shí)間段S2,例如30分鐘內(nèi)，熱墊12中的溫度升高 3°F的ΔΤ到第三溫度T3,74°F。維持第三溫度，直到睡眠周期結(jié)束，此后該單元自動(dòng)地 關(guān)閉。注意的是，所選的溫度和時(shí)間本質(zhì)上僅為示例性的，可構(gòu)思其他溫度和時(shí)間。
[0034] 參考圖4,提供了固定時(shí)間模式實(shí)施例的睡眠系統(tǒng)。在固定時(shí)間模式下，控制面板 42用來(lái)設(shè)定第一溫度Τ1，然后，設(shè)定固定的睡眠周期時(shí)間。在電源60連接時(shí)，控制器38打 開(kāi)。顯示器46顯示預(yù)設(shè)溫度。如果期望，用戶可以改變預(yù)設(shè)溫度。在設(shè)定溫度時(shí)，顯示預(yù) 設(shè)的睡眠周期時(shí)間。如果期望，用戶能夠改變預(yù)設(shè)的睡眠周期時(shí)間。一旦啟動(dòng)，所述單元保 持運(yùn)行直到睡眠周期時(shí)間到期。
[0035] 參考圖5,提供了示例性的控制面板78?？刂泼姘?8可以包括第一按鈕80、第二 按鈕82和第三按鈕84以及顯示器86,其中顯示器86可以用來(lái)顯示設(shè)定溫度。第一按鈕 82可以是用來(lái)打開(kāi)所述單元且從一組睡眠周期時(shí)間例如4小時(shí)、5小時(shí)、6小時(shí)、7小時(shí)、8小 時(shí)中選擇睡眠周期時(shí)間的選擇按鈕。持續(xù)按壓第一按鈕82能夠循環(huán)遍歷該組睡眠周期時(shí) 間，允許用戶停在期望的睡眠周期時(shí)間上。睡眠周期時(shí)間可以初始地預(yù)設(shè)為例如8小時(shí)，用 戶可以選擇增加或減少睡眠周期時(shí)間。
[0036] 第二按鈕84和第三按鈕86能夠用來(lái)設(shè)定第一溫度Τ1，其中第二按鈕84能夠用來(lái) 升高溫度，第三按鈕86能夠用來(lái)降低溫度。第一溫度Τ1可以初始地預(yù)設(shè)為例如74°F，用 戶可以選擇升高或降低該溫度。
[0037] 在固定時(shí)間模式實(shí)施例的示例性的使用方法中，用戶使用控制面板來(lái)設(shè)定第一溫 度T1。例如，用戶將第一溫度設(shè)定為75°F，比預(yù)設(shè)的第一溫度74°F高一度。在上床睡 覺(jué)時(shí)，用戶設(shè)定睡眠周期時(shí)間。例如，將睡眠周期時(shí)間設(shè)定為7個(gè)小時(shí)，比預(yù)設(shè)的睡眠周期 時(shí)間8個(gè)小時(shí)少一個(gè)小時(shí)。一旦睡眠周期時(shí)間被設(shè)定，睡眠周期開(kāi)始。
[0038] 控制器將熱墊溫度設(shè)定/保持在該第一溫度T1，75°F。在第一時(shí)