專利名稱：用于改善人的睡眠的睡眠元件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于改善人的睡眠的睡眠元件、睡眠方法和睡眠計算機程序。本發(fā)明進ー步涉及包括該睡眠元件的床。
背景技術：
JP 04-四5533公開了ー種用于控制床中的溫度的溫度控制器。該溫度控制器包括安裝在床的框架處在人的頭部將所在的位置之上的熱電型紅外傳感器。該紅外傳感器適于檢測床上的人的運動。該溫度控制器還包括控制電路，其也安裝在床的框架處在人的頭部將被安置的位置之上。該控制電路被連接到紅外傳感器并計數(shù)每個指定時間段由紅外傳感器產(chǎn)生的信號的數(shù)量。根據(jù)由控制電路計數(shù)的信號數(shù)量控制位于床的墊子下面的溫度調節(jié)
ο溫度控制器的操作是不簡單的，因為紅外傳感器和控制器不得不安裝在床的框架處且溫度調節(jié)器不得不位于床墊以下。如果溫度控制器不得不用于其他床，則該紅外傳感器、控制電路和溫度調節(jié)器不得不從床上拆卸下來并被再次安裝到其他床上。

發(fā)明內容
本發(fā)明的ー個目的是提供ー種裝置，其允許控制躺在床上的人的溫度，其中該裝置的操作被簡化。在本發(fā)明的第一方面，提出一種用于改善人的睡眠的睡眠元件，其中該睡眠元件適于在床中使用，并包括-用于確定人的特性的特性確定單元，-用于將熱能傳輸?shù)饺嘶驅崮軓娜藗髯叩臒崮軉卧?用于根據(jù)所確定的人的特性控制熱能単元的熱能控制単元。該睡眠元件優(yōu)選地是毯子、枕頭或床墊。因為睡眠元件包括用于確定人的特性的特性確定單元、用于向人傳輸熱能或將熱能從人傳走的熱能單元、和用于根據(jù)所確定的人的特性控制熱能単元的熱能控制単元，所以當人睡眠的時候，可以根據(jù)所確定的人的特性控制人的溫度。該溫度的控制可以用于改善人的睡眠。而且，因為睡眠元件包括用于控制人的溫度的不同単元，該溫度控制可以通過在床上放置睡眠元件(如毯子)來簡單地在床上使用。如果在特定床上使用的溫度控制要被用于其它床上，該睡眠元件只要從該特定床移動到其他床上。例如，作為睡眠元件的毯子只要從特定床移動到其它床。該睡眠元件的操作因而非常簡單。優(yōu)選地，特性確定單元和熱能單元集成在睡眠元件內。該特性確定單元和熱能單元可以完全集成在睡眠元件內或僅這些単元的一部分可以集成在睡眠元件內。具體地，睡眠元件優(yōu)選地是毯子，其中特性確定單元和熱能單元集成在毯子內。此外，優(yōu)選的是特性確定單元包括用于產(chǎn)生表示人的運動的運動信號的運動傳感器和用于根據(jù)所產(chǎn)生的運動信號確定作為人的特性的人的舒適度的舒適度確定單元。這允許根據(jù)人的舒適度控制人的溫度。運動傳感器優(yōu)選地包括用于產(chǎn)生運動信號的加速度計。舒適度確定單元可以適于根據(jù)運動信號的幅度和/或頻率確定人的舒適度。此外，優(yōu)選的是，舒適度確定單元適于提供在運動信號和舒適度之間的運動-舒適度分配并基于所提供的運動-舒適度分配根據(jù)所產(chǎn)生的運動信號確定舒適度。這允許通過簡單地使用運動-舒適度分配和所產(chǎn)生的運動信號以ー種簡單的方式確定舒適度。該分配可以作為定義運動信號空間中的區(qū)間的閾值而存儲，其中，如果所產(chǎn)生的運動信號在運動信號空間的特定區(qū)間內，則確定已經(jīng)分配到該特定區(qū)間的舒適度。該閾值可以存儲在舒適度確定單元內。該閾值例如是所產(chǎn)生的運動信號的幅度和/或頻率的閾值。該運動-舒適度分配也可以作為具有以所產(chǎn)生的運動信號作為輸入并以舒適度作為輸出的一個或幾個函數(shù)來提供。此外，優(yōu)選的是，舒適度確定單元適于通過提供不舒適閾值來提供運動信號到表示不舒適狀態(tài)的舒適度的運動-舒適度分配，其中如果所產(chǎn)生的運動信號超出不舒適閾值，則舒適度確定單元適于確定表示不舒適狀態(tài)的舒適度。這允許通過使用僅僅ー個閾值控制人的溫度使得人感覺舒適。此外，優(yōu)選的是，熱控制單元適于根據(jù)所確定的舒適度確定定義向人傳輸熱能或從人傳走熱能的熱能模式，且適于控制所述熱能単元使得根據(jù)所確定的熱能模式來執(zhí)行向人傳輸熱能或從人傳走熱能。該熱能模式優(yōu)選地定義必須傳輸?shù)饺嘶驈娜藗髯叩臒崮艿牧?。該熱能模式還可以定義熱能應被傳輸?shù)饺嘶驈娜藗髯叩奈恢谩Ｔ摕崮苣Ｊ揭部梢远x熱能應被傳輸?shù)饺嘶驈娜藗髯叩臅r間。此外，優(yōu)選的是，熱能控制單元適于提供在舒適度和熱能模式之間的舒適度-熱能分配，并適于基于所述舒適度-熱能分配根據(jù)所確定的舒適度確定熱能模式。此外，優(yōu)選的是，如果舒適度確定單元確定表示不舒適狀況的舒適度，則所述熱能控制單元適于確定定義對人的額外熱能傳輸?shù)臒崮苣Ｊ?。此外，?yōu)選的是，熱能単元包括熱電元件，用于通過加熱或冷卻人而向人電傳輸熱能或從人電傳走熱能。這允許用簡單的方式加熱或冷卻人以控制人的溫度。在一個實施例中，相同的熱電元件可以用于加熱或冷卻人，其中為了從加熱向冷卻的切換或相反，修改電流流過熱電元件的方向。優(yōu)選地，熱能單元包括幾個設置在不同位置以允許人在不同位置被不同地加熱或冷卻的熱電元件。例如，熱電元件可以均勻地分布在睡眠元件(如毯子) 上，其中，例如，可以向人的腳部傳輸比到人的其他身體部分更多的熱量。因此，優(yōu)選地單個熱電元件和/或成組的熱電元件是可分別設置的。此外，優(yōu)選的是，熱能単元包括電傳導元件，其中特性確定單元適于測量電傳導元件的電特性并適于根據(jù)測量的電特性確定人的特性。該熱能単元可以包括一個或多個電傳導元件。而且，優(yōu)選的是熱能単元被設置在具有加熱線的電毯內，所述加熱線同時作為用于根據(jù)測量的電特性確定人的特性的電傳導元件而工作。根據(jù)另ー優(yōu)選實施例，特性確定單元以定量或比較的方式測量電傳導元件的電阻、電導、電容和/或電感。該熱能単元和特性確定單元可以因此高度的集成。而且，例如，可以在不修改睡眠元件內的元件的情況下使用具有標準熱能単元的睡眠元件，如具有標準熱能単元的毯子。 僅需要將用于測量熱能單元的電傳導元件的電特性的測量單元連接到用于確定人的特性的那些電傳導元件。電傳導元件優(yōu)選地是在自身用于加熱或向另ー熱電元件傳輸電能的睡眠元件內的電線。通過特性測量單元測量的該電特性例如是電傳導元件的電阻、電容和/ 或電感。如果人運動并且如果人與睡眠元件接觸，例如，如果睡眠元件是毯子且人躺在毯子上，則睡眠元件的不同元件的幾何形狀被修改。該幾何形狀的變化通常導致例如電傳導元件的電容和/或電感的變化。因此，通過測量電傳導元件的電特性，可以產(chǎn)生表示人的運動的信號。該測量的電傳導元件的電特性可以因而被看作是運動信號。此外，優(yōu)選的是睡眠元件包括用于測量睡眠元件的溫度的溫度傳感器，其中如果溫度傳感器測量到溫度超過溫度閾值，則熱能控制單元適于控制該熱能単元使得降低傳輸?shù)饺说臒崮?。?yōu)選地選擇該溫度閾值使得防止睡眠元件的過加熱。優(yōu)選地，溫度閾值是40 攝氏度或更低。優(yōu)選的是，睡眠元件包括-用于記錄已經(jīng)在睡眠期間被確定的人的特性的特性記錄單元，該記錄的人的特性形成記錄的特性模式，-用于允許人在至少良好的睡眠質量和壞的睡眠質量之間選擇的用戶接ロ，-用于產(chǎn)生在記錄的特性模式和選擇的睡眠質量之間的分配、并用于根據(jù)產(chǎn)生的分配確定參考特性模式的分配產(chǎn)生單元，其中熱控制単元適于控制熱能單元，使得減少形成實際特性模式的實際所確定的人的特性和參考特性模式的偏離。這允許用戶將溫度控制調整到其個人偏好。該溫度控制可以因此適于相應的用戶。由特性記錄單元記錄的人的特性例如是人的皮膚溫度。在這種情況下，特性確定單元因而包括用于測量人的皮膚溫度的溫度傳感器。然而，特性記錄單元也可以適于記錄人的另ー特性，如通過記錄運動信號記錄人的運動。用戶接ロ例如具有兩個按鈕，ー個紅色的和一個綠色的。如果睡眠良好，人可以按下緑色按鈕，如果睡眠差，用戶可以按下紅色按鈕。用戶接ロ也可以適于在多于兩個質量等級中選擇。例如，用戶接ロ可以適于在良好的睡眠質量、中等睡眠質量和差睡眠質量之間選擇。用戶接ロ可以包括用于允許用戶選擇中等睡眠質量的黃色按鈕。參考特性模式可以定義最大和/或最小的所確定的特性值，具體地，最大和/或最小皮膚溫度或運動信號。熱控制単元可以被適于使得在人睡眠時確定的實際皮膚溫度或運動信號在最小皮膚溫度或運動信號之上且在最大皮膚溫度或運動信號之下，其中這些最小和最大值已經(jīng)由用戶評定為提供良好的睡眠質量。在本發(fā)明的另一方面中，提出了ー種床，其中該床包括如權利要求1所述的睡眠元件。在本發(fā)明的另一方面中，提出了一種用于改善人的睡眠的睡眠方法，其中提供如權利要求1所述的用于床上的睡眠元件且其中該睡眠方法包括以下步驟-通過特性確定單元確定人的特性，
-通過熱能単元向人傳輸熱能或從人傳走熱能，其中通過熱能控制單元根據(jù)所確定的人的特性控制向人傳輸熱能或從人傳走熱能。在本發(fā)明的另一方面中，提出一種用于改善人的睡眠的計算機程序，其中該睡眠計算機程序包括用于當睡眠計算機程序在控制睡眠元件的計算機上運行吋，引起如權利要求1所述的睡眠元件執(zhí)行如權利要求14所述的睡眠方法的步驟的程序代碼手段。應當理解權利要求1的睡眠元件、權利要求13的床、權利要求14的睡眠方法和權利要求15的計算機程序具有如從屬權利要求所限定的相似和/或相同的優(yōu)選實施例。應當理解本發(fā)明的優(yōu)選實施例也可以是從屬權利要求與相應獨立權利要求的任
思組ロ。從以下描述的實施例本發(fā)明的這些和其他方面將變得顯而易見，且本發(fā)明的這些和其他方面將參考以下描述的實施例而闡述。


在以下附圖中圖1示意性和示范性地示出了用于改善人的睡眠的睡眠元件的一個實施例，圖2示意性和示范性地示出了用于改善人的睡眠的睡眠元件的另ー實施例，圖3示意性和示范性地示出了用于改善人的睡眠的睡眠元件的另ー實施例，圖4示意性和示范性地示出了用于改善人的睡眠的睡眠元件的另ー實施例，圖5示出了示范性地圖示用于改善人的睡眠的睡眠方法的一個實施例的流程圖， 以及圖6示出了示范性地圖示用于改善人的睡眠的睡眠方法的另ー實施例的流程圖。
具體實施例方式圖1示意性和示范性地示出了用于改善人的睡眠的睡眠元件1。在該實施例中，睡眠元件1是用在床上的毯子。該睡眠元件1包括用于如果人躺在睡眠元件1上或蓋上睡眠元件1則檢測人的運動的加速度計2。加速度計2因而是用于產(chǎn)生表示人的運動的運動信號的運動傳感器。睡眠元件1還包括用于根據(jù)所產(chǎn)生的運動信號確定人的舒適度的舒適度確定單元5。該舒適度可以看作是人的特性，而運動傳感器2和舒適度確定單元5的組合可以看作是用于確定人的特性的特性確定單元。睡眠元件1還包括加熱元件3，其是用于將熱能傳輸?shù)饺说臒崮軉卧?。該熱能單?是用于通過加熱向人電傳輸熱能的熱電元件。具體地，該熱電元件是通過電阻加熱而加熱睡眠元件1并因此加熱與睡眠元件1接觸的人的加熱線。在另ー實施例中，熱電元件可以適于通過加熱或冷卻人而向人電傳輸熱能或從人電傳輸走熱能，其中為了從加熱切換到冷卻或相反，修改流過熱電元件的電流方向。例如，熱電元件可以是基于Peltier效應的 Peltier元件。該熱電元件還可以基于其他效應，如keback效應或Thomson效應。具體地，熱電元件還可以是微制冷元件。熱能單元可以包括幾個設置在不同位置以允許在不同位置不同地加熱或冷卻人的熱電元件。例如，熱電元件可以均勻地分布在睡眠元件上，具體地分布在毯子上，其中，例如，可以向人的腳部傳輸比到人的其他身體部分更多的熱量。單個熱電元件和/或成組的熱電元件可以是可分別設置的。睡眠元件1還包括用于根據(jù)所確定的人的特性控制熱能単元3的熱能控制単元4。 該熱能控制單元4優(yōu)選地包括用于根據(jù)所確定的人的特性修改施加于熱能単元3的電壓的電源。運動傳感器2和熱能單元3集成在睡眠元件1內。舒適度確定單元5適于根據(jù)運動信號(即在該實施例中的由加速度計2產(chǎn)生的信號)的幅度和/或頻率確定人的舒適度。加速度計2優(yōu)選地是壓電型加速度計。然而，在其它實施例中可以使用其它類型的加速度計。加速度計可以適于在ー個空間軸、兩個空間軸或三個空間軸上測量加速度。如果在多于ー個空間軸上測量加速度，則運動信號優(yōu)選地是對不同空間軸測量的加速度信號的組合。該組合優(yōu)選地是對不同空間軸測量的加速度信號的線性組合，具體地是其平均值。在舒適度確定單元5中存儲運動信號的幅度和/或頻率與舒適度之間的運動-舒適度分配，其中舒適度確定單元5適于基于所提供的運動-舒適度分配，根據(jù)所產(chǎn)生的運動信號，具體地根據(jù)所產(chǎn)生的運動信號的幅度和/或頻率，來確定舒適度。該運動-舒適度分配由閾值限定。該閾值在運動信號空間中限定區(qū)間，其中，如果所產(chǎn)生的運動信號在運動信號空間的特定區(qū)間內，則確定已分配到該特定區(qū)間的舒適度。在本實施例中，閾值是對所產(chǎn)生的運動信號的幅度和/或頻率的閾值。因此，所產(chǎn)生的運動信號被依照其幅度和/或頻率進行分類，且確定舒適度，該舒適度被分配到運動信號已被分類到其中的分類中。在其它實施例中，該運動-舒適度分配也可以作為以所產(chǎn)生的運動信號作為輸入并以舒適度作為輸出的ー個或幾個函數(shù)來提供。優(yōu)選地，不舒適閾值存儲在舒適度確定單元5中。該不舒適閾值例如限定運動信號的特定幅度和/或頻率，其中，如果實際測量的運動運動信號具有在不舒適閾值以上的幅度和/或頻率，則確定表示人的不舒適狀況的舒適度，而如果實際測量的運動信號的幅度和/或頻率在不舒適閾值以下，則確定表示舒適狀況的舒適度。因此，運動-舒適度分配優(yōu)選地通過存儲不舒適閾值來存儲在舒適度確定單元5中。這允許控制人的溫度，使得通過使用僅ー個閾值而使人感覺舒適。熱控制単元4適于根據(jù)所確定的舒適度確定定義對人的熱能2的傳輸?shù)臒崮苣Ｊ?，且適于控制熱能単元3使得對人的熱能傳輸根據(jù)所確定的熱能模式來執(zhí)行。該熱能模式定義必須傳輸給人的熱能的量。如果熱能単元包括還允許冷卻人(即允許將熱能從人傳走)的熱電元件，則該熱能模式可以定義必須從人傳走的熱能的量。該熱能模式還可以定義熱能應被傳輸?shù)饺嘶驈娜藗髯叩奈恢?。該熱能模式也可以定義熱能應被傳輸?shù)饺嘶驈娜藗髯叩臅r間。熱能控制単元4適于提供舒適度和熱能模式之間的舒適度-熱能分配，并基于該舒適度-熱能分配，根據(jù)所確定的舒適度確定熱能模式。例如，至少可以定義兩個舒適度， 第一舒適度表示人感覺舒適而第二舒適度表示人感覺不舒適。在一個實施例中，對于第一舒適度分配第一熱能模式而對于第二舒適度分配第二熱能模式。 熱能控制単元4優(yōu)選地適于使得如果舒適度確定單元5確定第二舒適度(即表示人的不舒適狀況的舒適度)，則確定定義對人的額外的熱能傳輸?shù)臒崮苣Ｊ?。因此，在ー個實施例中，如果運動信號超出優(yōu)選地是預設的不舒適閾值，即如果檢測到的人的活動超出不舒適閾值，則其被解釋為不舒適溫度設定，且熱能控制單元4觸發(fā)毯子1的加熱或對提供的加熱增加一些更多功率(如果毯子已經(jīng)正在加熱人)。睡眠元件1還包括用于測量睡眠元件1的溫度的溫度傳感器6。如果溫度傳感器 6測量到超過溫度閾值的溫度，則該熱能控制單元4適于降低傳輸?shù)饺说臒崮?。選擇溫度閾值使得防止睡眠元件的過度加熱。具體地，如果溫度傳感器6測量到超出閾值溫度的溫度， 則熱能控制單元適于關斷加熱。這保護用戶免受過度加熱。溫度傳感器6可以與熱能単元 3分離，具體地與熱電元件分離，或溫度傳感器6可以附著于熱能単元。睡眠元件1因此提供感測機構來調整到實際用戶狀況。具體地，為了對在睡眠中人體體溫調節(jié)更好的評估，睡眠元件允許感測用戶狀況。優(yōu)選地，其允許探測用戶微運動作為床上不舒適的冷或曖的溫度的指標。該指標優(yōu)選地用于控制這些溫度。在一個實施例中， 該指標還可以用于控制空調或其他室內環(huán)境組件。睡眠元件提供感測與睡眠體溫調節(jié)相關的用戶狀況的較少打擾的方式。優(yōu)選地不需要任何皮膚、直腸或腋窩溫度傳感器。在ー個實施例中，溫度傳感器6可以省略。在這種情況中，睡眠元件根本不需要任何溫度傳感器， 因為用戶的實際狀況通過使用由運動傳感器(在以上描述的實施例中是加速度計)產(chǎn)生的運動信號確定。所以不需要與皮膚或任何其他身體部分的直接接觸。圖2示意性和示范性地示出了睡眠元件的另ー實施例。圖2中示出的睡眠元件 101也是在床上使用的毯子。睡眠元件101包括用于向人傳輸熱能的熱能單元103。在該實施例中，熱能單元103是用于通過電阻加熱而加熱毯子101的作為電線的熱電元件。在其它實施例中，熱電元件可以適于加熱和冷卻目的，其中為了在加熱和冷卻之間切換，修改施加于熱電元件的電流方向。根據(jù)所確定的人的特性，通過熱能控制單元104控制熱能單元103。熱能控制単元104優(yōu)選地包括用于向熱能単元103施加電壓的電源。特性確定單元105適于測量作為電傳導元件的熱能單元103的電線的電特性，并根據(jù)測量的電特性確定人的特性。導線分布在毯子101的ー層中，其中特性確定單元105優(yōu)選地適于測量電阻、電容或電感作為導線的電特性。當人接近毯子101運動時，其改變系統(tǒng)的幾何形狀，即其改變導線和環(huán)境的幾何形狀。該改變導致至少電容和電感的變化，其可以通過特性確定單元105來測量。毯子的幾何形狀也可以從其原始形狀變形，導致導線的電特性的額外的變化。特性確定單元105優(yōu)選地適于檢測反映人的運動的所有這些變化。所測量的電導線的電特性因此是運動信號。該運動信號可以由熱能控制單元104來使用以根據(jù)人的運動來控制熱能単元103。具體地，如以上參考圖1描述的，特性確定單元105可以適于確定舒適度且熱能控制單元104可以適于根據(jù)所確定的舒適度來控制熱能単元103。睡眠元件101允許用簡單的方式較少打擾地感測床上的人。該睡眠元件101可以在傳統(tǒng)電毯的已有設計中進行較小的改變或不進行改變來實現(xiàn)，即不需要嵌入到該毯子中的特別的傳感器。睡眠元件101內的傳導元件可以直接相互耦合以形成ー個加熱線，或它們可以通過電容或電感手段來耦合。在后種情況中傳導元件優(yōu)選地通過線段來提供。因此，熱能單元可以包括單加熱線(這是傳統(tǒng)電毯的情況)，或者熱加熱単元可以包括加熱線段，其優(yōu)選地電容地和/或電感地耦合。特性確定單元可以適于以定量或比較的方式測量傳導元件的電阻、電導、容和/或電感。
特性確定單元可以適于從對于不同的傳導元件測量的電特性確定組合電特性。該組合電特性是根據(jù)不同傳導元件的電特性的電特性。例如，該組合電特性是對于不同傳導元件測量的電特性的線性組合(如平均或最大或最小電特性)。該組合電特性還可以是對于不同傳導元件測量的電特性的比較的結果。例如，組合電特性可以是對于不同傳導元件測量的電特性的方差。該組合電特性可以與參考值比較，其中該參考值優(yōu)選地是為特定情形確定的組合電特性，例如，在睡眠元件由用戶使用且用戶感覺舒適的情況下確定的組合電特性。該能量控制單元104可以適于控制熱能單元103，使得組合的電特性優(yōu)選地與參考值相似。睡眠元件101優(yōu)選地適于允許用戶設定參考值。雖然以上描述的實施例中睡眠元件101根據(jù)測量的電特性確定人的運動，但在其它實施例中測量的電特性可以用于測量人的其他或進一步特性。例如，測量的電特性可以用于確定皮膚溫度。皮膚溫度也修改睡眠元件內的電傳導元件的電特性。電特性的該修改也可以因此表示人的皮膚溫度并可以因此用于確定皮膚溫度。通過特性確定單元105測量的電信號還可以看作是反映人的不同特性的信號，例如，反映人的運動和人的皮膚溫度的信號。在這種情況中，熱能控制單元105根據(jù)人的運動和人的皮膚溫度控制熱能單元103。雖然在以上描述的實施例中電傳導元件是電線，但在其它實施例中可以使用其它柔性傳導元件。圖3示意性和示范性地示出了睡眠元件的另一實施例。該睡眠元件201是電毯，具體地為電褥。睡眠元件201位于床13的墊子上。人217躺在電毯201上。人217的頭部位于枕頭214上且人217蓋上蓋毯216。睡眠元件201，即本實施例中的褥子201，包括作為皮膚溫度傳感器的特性確定單元202。該皮膚溫度傳感器202嵌入到褥子201中。褥子201包括作為熱電元件的熱能單元203。該熱電元件在本實施例中是用于通過電阻加熱來加熱褥子201的加熱線。睡眠元件201還包括用于根據(jù)所確定的人的特性(即在本實施例中根據(jù)測量的皮膚溫度)來控制熱能單元203的熱能控制單元204。睡眠元件201還包括用于記錄已經(jīng)在睡眠期間確定的人217的特性的特性記錄單元207。在該實施例中，特性記錄單元207適于在人睡眠時將測量的溫度存儲在存儲器中。該記錄的人217的特性形成記錄的特性模式。在該實施例中，通過皮膚溫度傳感器202測量人217的皮膚溫度且該隨時間測量的皮膚溫度作為記錄的特性模式存儲在特性記錄單元207中。睡眠元件201還包括用于允許人啟動特性記錄和停止特性記錄的用戶接口 208。優(yōu)選地，當人想要睡眠時，人啟動特性記錄，且如果人在睡眠后醒來，人217可以通過使用接口 208停止特性記錄。用戶接口 208還適于允許人217在良好睡眠質量、中等睡眠質量和差睡眠質量之間選擇。該用戶接口 208包括三個按鈕，一個紅色的、一個黃色的和一個綠色的。如果睡眠良好，人可以按下綠色按鈕，如果是中等睡眠質量，人可以按下黃色按鈕，而如果睡眠差，人可以按下紅色按鈕。這些按鈕在圖3中通過參考標記209，210，211表示。睡眠元件201還包括用于產(chǎn)生在記錄的特性模式和選擇的睡眠質量之間的分配且用于根據(jù)所產(chǎn)生的分配確定參考特性模式的分配產(chǎn)生單元212。熱控制單元204適于控制熱能單元203，使得形成實際特性模式的實際確定的人217的特性與參考特性模式的偏離被減小。因此，在該實施例中，當人在睡眠時記錄皮膚溫度。隨時間測量的皮膚溫度形成記錄的特性模式。在人通過用戶接口 208評估了睡眠之后，選擇的睡眠質量被分配到記錄的特性模式。該分配產(chǎn)生單元212優(yōu)選地適于組合已被分配到睡眠質量的幾個記錄的特性模式。幾個記錄的特性模式的該組合例如是加權平均，其中分配到良好睡眠質量的記錄的特性模式獲得比分配到中等睡眠質量的記錄的特性模式更大的權重，且其中分配到中等睡眠質量的記錄的特性模式獲得比分配到差睡眠質量的記錄的特性模式更大的權重。得到的組合的記錄的特性模式是參考特性模式。熱控制單元204控制熱能單元203，優(yōu)選地使得參考特性模式(其在本實施例中是隨時間測量的皮膚溫度)被實際測量特性模式(即隨時間的實際測量皮膚溫度)盡可能好地達到。因此，在該實施例中睡眠質量的權重被用于加權存儲的皮膚溫度數(shù)據(jù)，其中，當學習時段完成后，選擇最佳趨勢以確保最好的睡眠質量的設定。溫度曲線的加權組合可以作為用于智能皮膚溫度調節(jié)的參考個人化皮膚溫度曲線而使用。在一個實施例中，權重被歸一化，即權重的總和為一。在另一實施例中，高評定記錄可以具有高加權因子，例如，高到三，而低權重記錄將具有更小的權重，例如，低到零。下次睡眠時，睡眠元件可以試圖幫助再現(xiàn)皮膚溫度的加權記錄，而報告的睡眠質量將再次加權該嘗試。當一次又一次地重復后，該過程導向對最高的主觀睡眠質量的最好設定。特性記錄單元還可以適于記錄最大和/或最小的所確定的特性值(具體地，最大和/或最小皮膚溫度)作為特性模式。分配產(chǎn)生單元可以適于確定優(yōu)選地已經(jīng)分配給良好睡眠質量的最大和/或最小的所確定的特性值來作為參考特性模式。熱控制單元204然后優(yōu)選地適于使得當人睡眠時測量的實際皮膚溫度在最小皮膚溫度之上和/或在最大皮膚溫度之下，其中這些最小和最大值已經(jīng)被人加權作為提供良好睡眠質量。睡眠元件201允許用戶調節(jié)溫度控制到其個人偏好。該溫度控制因而可以適于不同的人。雖然在以上描述的實施例中特性記錄單元適于記錄人的皮膚溫度，但在另一實施例中睡眠元件可以適于確定人的其他特性(如人的運動)且特性記錄單元可以適于記錄其他特性，例如，通過記錄相應的運動信號來記錄人的運動。熱能控制單元然后可以適于調節(jié)人的溫度，例如，使得由實際確定的人的運動定義的實際測量特性模式盡可能好地達到參考特性模式，該參考特性模式已經(jīng)通過組合幾個已經(jīng)分配了良好睡眠質量的記錄的特性模式而確定。睡眠元件201可以適于根據(jù)特定人的生理參數(shù)，即根據(jù)人的記錄的特性，來調整其設定點和隨時間的波動。優(yōu)選地，睡眠元件201適于根據(jù)特定人的皮膚溫度波動調整其設定點和隨時間的波動。睡眠元件201提供可以用于快速地對特定人個人化睡眠元件的學習算法。在一個實施例中，用于記錄優(yōu)選地組合用于確定參考特性模式的特性模式的學習時段為大約一到兩周。睡眠元件201可以適于根據(jù)特定人的生理參數(shù)調整其設定點和隨時間的波動來達到更高的睡眠質量。圖4示意性和示范性地示出了睡眠元件的另一實施例。作為電毯的睡眠元件301位于床313的墊子上。人317躺在電毯301上。人317的頭部位于枕頭314上且人317蓋上蓋毯316。睡眠元件301，即在該實施例中的電褥301，包括例如作為皮膚溫度傳感器或加速度計的特性確定單元302。該特性確定單元302嵌入到褥子301中。褥子301包括口袋318，形成熱能單元303的熱電元件插入該口袋318中。在其它實施例中，其它元件可以用于將熱電元件附著(具體地插入)到睡眠元件中。睡眠元件301還包括用于根據(jù)所確定的人的特性(即例如根據(jù)測量的皮膚溫度或測量的加速度)控制熱能單元303的熱能控制單元304。熱電元件適于通過加熱和冷卻人317來向人317電傳輸或從從人317電傳走熱能，其中為了從加熱向冷卻切換或相反，通過優(yōu)選地作為電源(如電壓源)的熱能控制單元304修改流經(jīng)熱電元件的電流的方向。向一個方向的電流切換提供人的冷卻而向另一個方向的電流的切換提供人的加熱。雖然在以上描述的實施例中，睡眠元件優(yōu)選地是褥子，但在其它實施例中睡眠元件還可以是在床上使用的其他元件，如蓋毯，墊子，枕頭等等。描述的睡眠元件的其他實施例還可以包括用于保持熱電元件的口袋。下面參考圖5所示的流程圖示范性地描述用于改善人的睡眠的睡眠方法的實施例。在步驟301中，提供用于床上的睡眠元件。優(yōu)選地，睡眠元件是毯子，具體地，位于床墊上的褥子。在步驟302中，通過特性確定單元確定躺在床上的人的特性，例如，通過使用運動傳感器(如加速度計)或通過使用睡眠元件內的熱能單元的電導線產(chǎn)生運動信號，其中這些線的電特性作為運動信號而測量，并根據(jù)產(chǎn)生的運動信號確定舒適度。所確定的特性還可以直接是運動信號或其他特性，如人的皮膚溫度或人的心跳。在步驟303中，通過睡眠元件的熱能單元向人傳輸或從人傳走熱能，其中由睡眠元件的熱能控制單元根據(jù)所確定的人的特性控制向人傳輸熱能或從人傳走熱能。下面參考圖6所示的流程圖示范性地描述用于改善人的睡眠的睡眠方法的另一實施例。在步驟401中提供用于床上的睡眠元件。在該實施例中，在步驟401中提供圖3所示的睡眠元件201。在步驟402中通過特性確定單元(在本實施例中是皮膚溫度傳感器)來確定人的特性(在本實施例中是人的皮膚溫度)。當人在睡眠時隨時間確定的人的特性記錄在特性記錄單元中。在步驟403中，在人醒來后，人通過使用用戶接口對睡眠質量評定。具體地，用戶在良好睡眠質量、中等睡眠質量和差睡眠質量之間選擇。在步驟404中，產(chǎn)生由隨時間確定的特性定義的記錄的特性模式和選擇的睡眠質量之間的分配。步驟402到404可以重復多次，即對于人的多次睡眠重復。在步驟405中將已經(jīng)被分配到良好睡眠質量的記錄的特性模式組合為參考特性模式。在另一實施例中，也可以將沒有被分配到良好睡眠質量的其他記錄的特性模式用于產(chǎn)生組合的記錄的特性模式作為參考特性模式。在該情況下，分配到良好睡眠質量的記錄的特性模式比分配到中等睡眠質量或差睡眠質量的記錄的特性模式獲得更大的權重。而且，優(yōu)選地，分配到中等睡眠質量的記錄的特性模式比分配到差睡眠質量的記錄的特性模式獲得更大的權重。步驟402至405可以認為是用于訓練睡眠元件使得其適于特定人的訓練方法。如果人再次睡眠，在步驟406中，控制熱能單元使得減小形成實際特性模式的人的實際確定特性和參考特性模式之間的偏差。雖然在以上描述的實施例中，所確定的人的特性優(yōu)選地是皮膚溫度或基于人的運動而確定的人的舒適度，但在其它實施例中可以確定人的其他特性，如心率，皮膚電導率，腦電圖信號，心電圖信號等等。而且，產(chǎn)生的運動信號可以被直接看作所確定的人的特性而無需確定舒適度。以上描述的睡眠元件優(yōu)選地用于改善用戶的睡眠質量，其中使用較少打擾且健壯的技術元件。以上描述的允許產(chǎn)生運動信號的睡眠元件可以用于利用正在床上睡眠的人的活動水平來控制相應的睡眠元件(具體地為電毯)的加熱水平。睡眠的人的增加的活動水平可以被解釋為熱不舒適的指標，可以通過調節(jié)睡眠元件的加熱來減輕該不舒適。隨著生活節(jié)奏的加快，人們的確越來越認識到良好的睡眠對他們生活的重要性。這通過尋求醫(yī)療幫助來治療失眠、不安腿綜合癥、窒息、打鼾和很多其他在人類的較早時期沒有被認為是疾病的睡眠紊亂的患者數(shù)量增長中顯現(xiàn)出來。即使普通健康人(有時僅是沒有診斷的患者)在經(jīng)過充滿壓力的動態(tài)生活后、跨越時區(qū)旅行后、或由于他們的生活方式缺少正常的日光后、或有了小嬰兒后、或變老后、或進入更年期后、或很多其他原因，感覺需要改善他們的睡眠。這些原因中的很多的確阻礙了良好的睡眠質量。睡眠的很多方面是起作用的。根據(jù)本發(fā)明的睡眠元件涉及睡眠的體溫調節(jié)方面。兩個主要的溫度在人的晝夜節(jié)奏中起作用皮膚和核心身體溫度。在醒著的時候，它們兩者都具有周期性且由人類生理和意識控制。在睡眠中，情況就更為復雜。在夜里人體的典型的熱產(chǎn)生從夜晚的 100W至午夜的< 50W而在早晨又到 100W地變化。矛盾的是，在最低的熱產(chǎn)生時刻為了最佳睡眠應有最高的皮膚溫度。因此，歷史上，人們用毯子蓋住他們自己以補償較少的熱產(chǎn)生。人們使用了很多年的另一個方案是將加熱的物體放入床中水袋，瓶子等等。根據(jù)本發(fā)明的睡眠元件可以用于調節(jié)睡眠中的人的溫度以使得睡眠得到有效的改善。雖然以上描述的實施例包括部分地不同的元件，但不同實施例中的元件可以組合為本發(fā)明的進一步的實施例。例如，可以在單個睡眠元件中(具體地在單個毯子中)使用用于測量人的特性的多個傳感器。而且，不僅以上參考圖1描述的實施例，而且本發(fā)明的其他實施例也可以包括用于防止相應的睡眠元件過加熱的溫度傳感器。雖然在以上描述的實施例中作為熱能單元主要使用加熱線，但在其它實施例中可以使用其他熱能單元。例如，可以使用允許冷卻和加熱人的熱電元件，其中為了在冷卻和加熱之間切換，修改流經(jīng)熱電元件的電流的方向。為了熱調節(jié)和更好的睡眠質量，可以使用睡眠元件對人加熱或冷卻。另一可能的應用領域是在熱環(huán)境中提供舒適的制冷并在冷環(huán)境中提供制熱。另一可能的應用領域是具有體溫過低或體溫過高癥狀患者的臨床評估，或具有其他癥狀的患者的臨床評估。在實踐所要求保護的發(fā)明時，本領域技術人員從附圖、說明書和所附權利要求書的教導中，可以理解并實現(xiàn)對公開的實施例的其他變化。在權利要求書中，單詞“包括”并不排除其他元件或步驟，且不定冠詞“一”不排除多個。單個單元或裝置可以實現(xiàn)權利要求書中記載的多個項目的功能。僅某些措施記載在相互不同的從屬權利要求中的事實不表示不能使用這些措施的組合以達到有利效果。由一個或多個單元或裝置執(zhí)行的確定(如人的特性的確定，具體地人的舒適度的確定)可以由任何其他數(shù)量的單元或裝置來執(zhí)行?？梢宰鳛橛嬎銠C程序的程序代碼手段和/或作為專用硬件來實施根據(jù)睡眠方法的確定和/或睡眠元件的控制。計算機程序可以存儲/分布在與其他硬件一同提供或作為其他硬件的一部分的適當?shù)慕橘|中，比如光存儲介質或固態(tài)介質，但是也可以以其他形式分發(fā)，比如通過互聯(lián)網(wǎng)或其他有線或無線通信系統(tǒng)。權利要求書中的任何參考標記不應被解釋為對范圍的限制。本發(fā)明涉及用于改善人的睡眠的睡眠元件(如加熱毯)。該睡眠元件包括用于確定人的特性的特性確定單元，用于向人傳輸熱能或從人傳走熱能的熱能單元，和用于根據(jù)所確定的人的特性控制熱能單元的熱能控制單元。因為睡眠元件包括特性確定單元、熱能單元、和熱能控制單元，所以當人在睡眠時，可以根據(jù)所確定的人的特性控制人的溫度，使得改善人的睡眠。而且，可以通過在床上放置睡眠元件來在床上簡單的使用溫度控制。溫度控制的操作因而非常簡單。
權利要求
1.一種用于改善人的睡眠的睡眠元件，該睡眠元件(1 ；101 ；201 ；301)適于在床上使用，并且包括-特性確定單元(2，5 ； 103，105 ；202 ；302)，用于確定人的特性，-熱能單元(3 ；103 ；203 ；303)，用于向人傳輸熱能或從人傳走熱能，-熱能控制単元G ； 104 ；204 ；304)，用于根據(jù)所確定的人的特性控制所述熱能単元。
2.如權利要求1所述的睡眠元件，其中所述特性確定單元O； 103 ；202 ；302)和所述熱能単元(3 ；103 ；203 ；303)集成在所述睡眠元件(1 ；101 ；201 ；301)中。
3.如權利要求1所述的睡眠元件，其中所述特性確定單元0，5;102，103，105)包括運動傳感器O ；102，103)，用于產(chǎn)生表示人的運動的運動信號；和舒適度確定單元(5 ； 105)，用于根據(jù)所產(chǎn)生的運動信號確定作為人的特性的人的舒適度。
4.如權利要求3所述的睡眠元件，其中所述舒適度確定單元(5； 105)適于提供運動信號和舒適度之間的運動-舒適度分配并基于所提供的運動-舒適度分配根據(jù)所產(chǎn)生的運動信號確定舒適度。
5.如權利要求4所述的睡眠元件，其中所述舒適度確定單元(5； 105)適于通過提供不舒適閾值來提供運動信號到表示不舒適狀態(tài)的舒適度的運動-舒適度分配，其中如果所產(chǎn)生的運動信號超出所述不舒適閾值，則所述舒適度確定單元(5;10幻適于確定表示不舒適狀態(tài)的舒適度。
6.如權利要求3所述的睡眠元件，其中所述熱控制単元適于根據(jù)所確定的舒適度確定定義向人傳輸熱能或從人傳走熱能的熱能模式，且適于控制所述熱能単元(3 ； 103)使得根據(jù)所確定的熱能模式來執(zhí)行向人傳輸熱能或從人傳走熱能。
7.如權利要求3所述的睡眠元件，其中所述熱控制単元適于確定熱能模式， 所述熱能模式定義α)熱能應被傳輸?shù)饺嘶驈娜藗髯叩奈恢茫?或(ii)熱能應被傳輸?shù)饺嘶驈娜藗髯叩臅r間。
8.如權利要求6或7所述的睡眠元件，其中所述熱能控制單元適于提供在舒適度和熱能模式之間的舒適度-熱能分配，并適于基于所述舒適度-熱能分配根據(jù)所確定的舒適度確定熱能模式。
9.如權利要求6或7所述的睡眠元件，其中如果舒適度確定單元(5； 105)確定表示不舒適狀況的舒適度，則所述熱能控制単元G;104)適于確定定義對人的額外熱能傳輸?shù)臒崮苣Ｊ健?br> 10.如權利要求1所述的睡眠元件，其中所述熱能単元(3；103 ；303)包括熱電元件，用于通過加熱或冷卻人而向人電傳輸熱能或從人電傳走熱能。
11.如權利要求10所述的睡眠元件，其中所述熱能単元(103)包括電傳導元件，其中所述特性確定單元(1冊)適于測量所述電傳導元件(10 的電特性井根據(jù)測量的電特性確定人的特性。
12.如權利要求10-11所述的睡眠元件，其中所述熱能単元(103)設置在具有加熱線的電毯中，所述加熱線同時作為用于根據(jù)測量的電特性確定人的特性的電傳導元件而工作。
13.如權利要求10-11所述的睡眠元件，其中所述特性確定單元以定量或比較的方式測量電傳導元件的電阻、電導、電容和/或電感。
14.如權利要求1所述的睡眠元件，其中所述睡眠元件(1)還包括溫度傳感器(6)，用于測量所述睡眠元件(1)的溫度，其中所述熱能控制單元(4)適于控制所述熱能単元(3)， 使得如果所述溫度傳感器(6)測量到溫度超過溫度閾值，則降低傳輸?shù)饺说臒崮堋?br> 15.如權利要求1所述的睡眠元件，其中所述睡眠元件還包括-特性記錄單元007)，用于記錄已經(jīng)在睡眠期間被確定的人的特性，記錄的人的特性形成記錄的特性模式，-用戶接ロ 008)，用于允許人在至少良好睡眠質量和差睡眠質量之間選擇，-分配產(chǎn)生單元012)，用于在記錄的特性模式和選擇的睡眠質量之間產(chǎn)生分配，以及用于根據(jù)所產(chǎn)生的分配模式確定參考特性模式，其中熱控制単元(204)適于控制所述熱能単元003)，使得減小形成實際特性模式的實際確定的人的特性和所述參考特性模式之間的偏差。
16.ー種包括如權利要求1所述的睡眠元件的床。
17.一種用于改善人的睡眠的睡眠方法，其中提供如權利要求1所述的用于在床上使用的睡眠元件(1 ；101 ；201 ；301)，且其中該睡眠方法包括以下步驟-通過特性確定單元(2,5 ； 103，105 ；202 ；302)確定人的特性，-通過熱能単元G ； 104 ；204 ；304)向人傳輸熱能或從人傳走熱能，其中通過熱能控制單元G ； 104 ；204 ；304)根據(jù)所確定的人的特性控制向人傳輸熱能或從人傳走熱能。
18.一種用于改善人的睡眠的睡眠計算機程序，該睡眠計算機程序包括程序代碼手段， 用于當睡眠計算機程序在控制睡眠元件的計算機上運行吋，引起如權利要求1所述的睡眠元件執(zhí)行如權利要求14所述的睡眠方法的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于改善人的睡眠的睡眠元件(1)(如加熱毯)。該睡眠元件包括用于確定人的特性的特性確定單元(2，5)，用于向人傳輸熱能或從人傳走熱能的熱能單元(3)，和用于根據(jù)所確定的人的特性控制熱能單元的熱能控制單元(4)。因為睡眠元件包括特性確定單元、熱能單元、和熱能控制單元，所以當人在睡眠時，可以根據(jù)所確定的人的特性控制人的溫度，使得改善人的睡眠。而且，可以通過在床上放置睡眠元件來在床上簡單地使用溫度控制。溫度控制的操作因而非常簡單。
文檔編號G05D23/19GK102597899SQ201080050284
公開日2012年7月18日 申請日期2010年11月3日 優(yōu)先權日2009年11月5日
發(fā)明者D·徹斯塔科維, J·T·奧斯蒂文, R·雷曼 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司