恢复性睡眠系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明一般地涉及加热/冷却垫，更特别地涉及在用户睡眠周期期间内调节温度 的加热/冷却床上用垫。
【背景技术】
[0002] 睡眠好对于一个人的身体健康和情绪保持良好状态至关重要。甚至是极小的睡眠 损失会对你的心情、精力、效率和处理压力的能力产生负面影响。
[0003] 睡眠过程由昼夜节律掌控的阶段构成。昼夜节律指的是在每24小时周期内身体 内发生的物理事件。昼夜节律是所有有机体所拥有的基本特性，这些节律由内部计时系统 来驱动。
[0004] 人体中一个昼夜相关的生理现象是在各种睡眠阶段身体核心温度的变化。在该过 程中，身体核心温度在人开始入睡后开始下降。核心温度在整个夜间保持低于正常，但是在 睡醒前某个时间开始升高到正常水平。
[0005] 发明概述
[0006] 本公开涉及一种睡眠系统，其包括热垫和与所述热垫热连通的热控单元。热控制 器配置为根据编程的例行程序在睡眠周期时间内自动调节热垫的温度。
[0007] 在预编程的例行程序中，热控单元将热垫的温度保持在第一温度T1。在自睡眠周 期开始起的第一时间段S1之后，热控单元调节将热垫的温度调节ΔΤ，例如调成第二温度 T2。第二温度T2取决于第一预设温度T1和ΔΤ。第二温度可以小于第一温度。
[0008] 热垫温度在睡眠周期的大部分时间内维持在第二温度T2。在睡眠周期结束之前的 时间段S2,热垫12的温度调节ΔΤ到第三温度T3。第三温度可以大于第二温度。
【附图说明】
[0009] 通过结合附图来考虑以下详细说明，将对本发明有更全面的理解，而且更易于理 解本发明所伴随的优点和特征，在附图中：
[0010] 图1示出了本公开的睡眠系统的示意图；
[0011] 图2示出了本公开的睡眠系统的热控单元的立体图；
[0012] 图3不出了本公开的睡眠周期的图形表不；
[0013] 图4示出了本公开的睡眠系统的示例性操作模式的流程图；
[0014] 图5示出了本公开的示例性的控制面板；
[0015] 图6示出了本公开的睡眠系统的第二示例性操作模式的流程图；
[0016] 图7示出了本公开的睡眠系统的第三示例性操作模式的流程图；以及
[0017] 图8示出了本公开的睡眠系统的多操作模式的流程图。
[0018] 发明详述
[0019] 现在参考附图，在图中相同的附图标记指代相同的元件，在图1中示出了本公开 的睡眠系统10。睡眠系统10包括热垫12,该热垫12与热控单元14流体连接。热垫12能 够定位在床上，使得用户能够睡在热垫12上。在该位置上，热垫12能够在睡眠期间选择性 地冷却或加热用户的身体。
[0020] 热垫12可以包括主体部16,主体部16具有贯通其中的蜿蜒的流体路径18,其中 蜿蜒的流体路径18的端部20与流体入口 22和流体出口 24流体连通。这样，流体能够通 过蜿蜒的流体路径18传送以加热或冷却热垫12。流体可以是水、热胶或其他导热流体。热 垫12可以进一步包括未示出的盖，该盖能够定位在主体部16上方，其中盖由软织物材料形 成，和/或为舒适目的可以包括泡沫状材料。
[0021] 蜿蜒的流体路径18可以通过以蜿蜒的样式贯通主体部16定位的管道来形成。可 选地，主体部16可以由塑料片材形成，塑料片材层压在一起而形成蜿蜒的流体路径18。
[0022] 参考图2,热控单元14可以呈壳体30的形式，且包括位于其中的换热器32、流体 储器34、栗36、以及控制器38。壳体30可以是便携的，包括手柄40。壳体20的一部分可 以包括控制面板42,该控制面板42可操作地连接到控制器38,在控制面板42上安装有操 作控件44和显示器46。可选地，控制面板42可以设为分离的单元，可以通过有线连接或 无线连接方式连接到控制器38。无线控制器可以呈智能手机、PDA或其他此类无线装置的 形式。为使热控单元14能够连接到无线控制面板，控制器38可以进一步包括无线发送器 /接收器，其配置为以各种无线协议发送，诸如Wi-Fi协议和BLUETOOTH?协议。
[0023] 储器34可以配置为保存一定量的流体，并且可以包括可移除的填充罩。储器的流 体入口部50能够连接到热垫12的流体出口 24。储器24到热垫12的连接可以通过第一 (回流）软管52来实现，其中第一软管52的相对端可以可移除地连接到储器流体入口部 50和热垫12的流体出口 24。
[0024] 储器34的流体出口部54与栗36流体连通，其中栗36也与换热器32流体连通地 连接。换热器32可以包括能够连接到热垫12的流体入口 22的流体出口部56。
[0025] 换热器32可以呈连接到吸热器62的热电模块60的形式，其中流体在行进通过换 热器32时与吸热器62热连通以加热或冷却流体。虽然描述了热电换热器，但是还可构思 其他加热和冷却元件。换热器32与热垫12的连接可以通过第二（进入）软管64来实现， 其中第二软管64的相对端能够可移除地连接到换热器流体出口 56和热垫12上的流体入 □ 22。
[0026] 通过这种方式，栗36能够通过换热器32来传送来自储器34的流体，其中换热器 32可以加热或冷却流体。流体从换热器32栗送到热垫12中的蜿蜒的流体路径18且通过 其中。然后，来自热垫12的流体返回到储器34。该过程可以在睡眠周期内连续地起作用， 使热垫12中维持期望温度。
[0027] 控制器38可以包括与栗36和换热器32连接的处理器66。控制面板42用来向控 制器38提供输入，诸如温度设定，时间设定以及单元的激活。电源68连接到微处理器66、 栗36和换热器32。
[0028] 可以进一步包括温度传感器68、70，其位于第一软管52和第二软管64中。温度传 感器68、70能够向控制器38提供关于进入和离开热垫12的流体的温度的反馈。利用温度 传感器68、70,控制器38能够监控且调节循环流体的温度。控制器38能够基于温度传感器 68、70的读数将控制信号提供给换热器32,以便根据需要来加热或冷却循环流体。要从冷 却切换到加热，由换热器32的热电驱动单元72供给的电力的输出极性被反向，这将使得热 电模块60开始加热。
[0029] 参考图3,在睡眠周期内，控制器调节睡眠周期内热垫的温度。在睡眠周期开始时， 控制器38将热垫12中的温度维持在第一温度T1。第一温度T1可以是预设温度或者由用 户来设定。热垫12的温度在第一时间段S1内维持在该第一温度T1。第一时间段S1可以 是预设时间段或者由用户来设定。
[0030] 在第一时间段S1结束时，热垫12中的温度下降ΔΤ，例如，2-3°F，下降到第二温 度T2。下降的△T可以是预设温度或由用户来设定。第二温度T2取决于第一预设温度T1和 AT。从第一温度T1到第二温度T2的温度变化被描述为单一温度变化ΔT。然而，可构思的 是从第一温度T1到第二温度T2的温度变化可以利用在多个离散时点SISl2,Sl3，…，Sln 上的阶形的、多个离散的温度变化ΑΙ\，ΔΤ2,ΔΤ3，…，八1；来实现。
[0031] 在睡眠周期的大部分时间内，热垫12的温度维持在第二温度Τ2。在睡眠周期结束 之前的时间段S2,热垫12中的温度升高ΔΤ到第三温度Τ3。第二时间段S2可以是预设时 间段或者由用户来设定。第二时间段S2可以与第一时间段S1相同。
[0032] 增加的ΔΤ可以是预设温度或者由用户来设定。第三温度Τ3维持直到睡眠周 期结束。可构思的是，第三温度Τ3与第一温度Τ1相同。还可构思的是，第三温度Τ3可 以不同于第一温度Τ1。从第二温度Τ2到第三温度Τ3的温度变化被描述为单一温度变化 AΤ。然而，可构思的是从第二温度Τ2到第三温度Τ3的温度变化可以利用在多个离散时点 S2US2US23，…，S2n上的阶形的、多个离散的温度变化ΔΤηΔΤ2,ΔΤ3，…，八1；来实现。
[0033] 在使用示例中，设定温度Τ1为74°F，睡眠周期设定为8显示。在睡眠周期内，控 制器初始地将热垫12的温度维持在74°F，设定温度Τ1。在第一时间段S1内，例如30分 钟内，热垫12的温度保持在该第一温度Τ1。在第一时间段S1结束时，热垫12中的温度下 降3°F的ΔΤ到第二温度Τ2,7ΓF。在睡眠周期的大部分时间内，热垫12的温度保持在 该第二温度Τ2。在睡眠周期结束之前的时间段S2,例如30分钟内，热垫12中的温度升高 3°F的ΔΤ到第三温度T3,74°F。维持第三温度，直到睡眠周期结束，此后该单元自动地 关闭。注意的是，所选的温度和时间本质上仅为示例性的，可构思其他温度和时间。
[0034] 参考图4,提供了固定时间模式实施例的睡眠系统。在固定时间模式下，控制面板 42用来设定第一温度Τ1，然后，设定固定的睡眠周期时间。在电源60连接时，控制器38打 开。显示器46显示预设温度。如果期望，用户可以改变预设温度。在设定温度时，显示预 设的睡眠周期时间。如果期望，用户能够改变预设的睡眠周期时间。一旦启动，所述单元保 持运行直到睡眠周期时间到期。
[0035] 参考图5,提供了示例性的控制面板78。控制面板78可以包括第一按钮80、第二 按钮82和第三按钮84以及显示器86,其中显示器86可以用来显示设定温度。第一按钮 82可以是用来打开所述单元且从一组睡眠周期时间例如4小时、5小时、6小时、7小时、8小 时中选择睡眠周期时间的选择按钮。持续按压第一按钮82能够循环遍历该组睡眠周期时 间，允许用户停在期望的睡眠周期时间上。睡眠周期时间可以初始地预设为例如8小时，用 户可以选择增加或减少睡眠周期时间。
[0036] 第二按钮84和第三按钮86能够用来设定第一温度Τ1，其中第二按钮84能够用来 升高温度，第三按钮86能够用来降低温度。第一温度Τ1可以初始地预设为例如74°F，用 户可以选择升高或降低该温度。
[0037] 在固定时间模式实施例的示例性的使用方法中，用户使用控制面板来设定第一温 度T1。例如，用户将第一温度设定为75°F，比预设的第一温度74°F高一度。在上床睡 觉时，用户设定睡眠周期时间。例如，将睡眠周期时间设定为7个小时，比预设的睡眠周期 时间8个小时少一个小时。一旦睡眠周期时间被设定，睡眠周期开始。
[0038] 控制器将热垫温度设定/保持在该第一温度T1，75°F。在第一时