專利名稱：喚醒刺激控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及喚醒刺激控制系統(tǒng)并且還涉及 一 種用于這樣的系 統(tǒng)的刺激源和燈座以及一種刺激控制設(shè)備。
具體而言，本發(fā)明涉及一種喚醒刺激控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括 控制單元，布置成接收用戶可確定的喚醒參數(shù)輸入以及控制至少一 個(gè)布置成供應(yīng)喚醒刺激的刺激源；以及耦合，用于將所述至少一個(gè) 刺激源可操作地耦合到所述控制單元，其中至少 一 個(gè)刺激源可由控 制單元控制，使得刺激源根據(jù)所述輸入的喚醒參數(shù)提供逐漸增加的 刺激輸出。
背景技術(shù)：
文獻(xiàn)US 2003/0095476描述了 一種用于喚醒控制系統(tǒng)的裝置。 該裝置包括用于測(cè)量與個(gè)人的睡眠水平相關(guān)的參數(shù)的檢測(cè)系統(tǒng)以及 用于在用戶可設(shè)置的喚醒時(shí)間之前基于該參數(shù)引入刺激的系統(tǒng)控制 器。該裝置旨在于在計(jì)劃的喚醒時(shí)間之前逐漸地引入刺激如光，以 便逐漸地喚醒個(gè)人從而促進(jìn)健康。還描述了考慮如取決于日期的季 節(jié)性的光的量。
該已知裝置的一個(gè)弊端在于，在實(shí)踐中它并不總是恰當(dāng)?shù)毓?作。有時(shí)出現(xiàn)太早喚醒用戶，而在其他時(shí)候太晚乃至完全沒有、至 少不是由裝置喚醒他。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種更可靠的上述種類的喚醒刺
激控制系統(tǒng)。
這一目的用根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，該系統(tǒng)的特征在于，該系統(tǒng)還包括布置用于感測(cè)所述喚醒刺激的至少一個(gè)刺激傳感 器，該刺激傳感器可操作地耦合到控制單元。發(fā)現(xiàn)實(shí)際上感受的刺 激水平影響系統(tǒng)的可靠性。實(shí)際上感受的刺激水平可以根據(jù)諸多原 因而變化。為了考慮這樣的變化，包括能夠確定實(shí)際刺激水平的刺 激傳感器。控制單元然后可以考慮測(cè)量的刺激水平。以這一方式， 變得能夠考慮或者校正影響，諸如改變刺激源或者其位置等。這極 大地提高喚醒睡眠者的可靠性。
下文以及在從屬權(quán)利要求中給出多個(gè)例子和實(shí)施例以闡明包 括刺激傳感器的其他 一 些優(yōu),泉。
這里將提到的重要一 點(diǎn)在于，雖然本發(fā)明稱為喚醒刺激控制系 統(tǒng)，但是相同考慮也適用于例如簡單地通過逐漸地減少刺激水平來 使個(gè)人逐漸地入睡。為求簡化，當(dāng)使用字眼"喚醒，，或其等效含義時(shí)， 將包括"入睡"及其相應(yīng)等效含義。
在本文中，"耦合，用于可操作地耦合"意味著其中存在某鏈路、 連接等的耦合，從而刺激源可由控制單元控制。無需是物理耦合， 并且可以例如是無線網(wǎng)絡(luò)等。
另外，"逐漸地增加，，在這里意味著在多個(gè)階躍中從基本上為 零增加至特定閾值以上的刺激輸出，/人而避免突然地喚醒個(gè)人的突 然跳躍。當(dāng)然，也包括連續(xù)增加，以及在使個(gè)人入睡的情況下的對(duì) 應(yīng)減少。連續(xù)階躍的刺激輸出比或者刺激輸出絕對(duì)差應(yīng)當(dāng)可相互比 較。優(yōu)選地避免比如從零輸出到最大輸出的10%或者更多的快速或 者猝發(fā)式增加。因此，例如當(dāng)使用光時(shí)，不包括在管溫度增加至它 的最佳溫度之時(shí)的正常焚光燈啟動(dòng)。由于整個(gè)喚醒過程涉及例如閉 眼的睡眠者，所以一種可能可以是具有多個(gè)階躍，從而人眼無法例 如用閉合的眼皮辨認(rèn)階躍。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以提出對(duì)逐漸的類似 定義。重要的是沒有必要讓刺激源或者作為整體的系統(tǒng)在任何上文 所示情況下達(dá)到最大輸出水平?？梢栽谶M(jìn)一步增加之后達(dá)到最大值。
例如如果某外部刺激源負(fù)責(zé)進(jìn) 一 步調(diào)節(jié)刺激輸出，則根據(jù)所述 輸入的喚醒參數(shù)控制刺激源可以意味著讓控制單元提供簡單啟動(dòng)信號(hào)。優(yōu)選地，控制單元被布置成使得它本身可以控制刺激源的刺激 輸出。例如，它包括可控電源。其他布置是可能的，將闡述其中一
些布置。
注意，如果一個(gè)權(quán)利要求或者實(shí)施例涉及"至少一個(gè)項(xiàng)目"并且 針對(duì)單個(gè)這樣的項(xiàng)目描述一個(gè)例子等，則認(rèn)為也包括多個(gè)。
具體而言，所述喚醒參數(shù)包括預(yù)期喚醒時(shí)間，而至少一個(gè)刺激 源至少在輸入的預(yù)期喚醒時(shí)間之前的時(shí)間段期間提供所述逐漸增加 的刺激輸出。在諸多情況下，這是有用的喚醒參數(shù)，因?yàn)樵O(shè)置這樣 的時(shí)間例如鑒于諸如工作時(shí)間的約定而經(jīng)常是重要的。然而，也有 可能使用其他參數(shù)，比如可以根據(jù)用戶有多疲憊來設(shè)置的預(yù)期入睡 時(shí)段，或者用于喚醒或者開始入睡的預(yù)期起動(dòng)時(shí)間。
在實(shí)施例中，刺激包括光。換而言之，喚醒刺激控制系統(tǒng)然后 是或者包括喚醒照明控制系統(tǒng)，刺激源包括光源，而刺激傳感器包 括光傳感器。光在受控喚醒過程中是重要刺激。此外它易于被控制 并且可以非常局部地提供。在本發(fā)明的背景中， 一種優(yōu)選類型的刺 激是光，盡管并不排除其他類型。例子是聲音(畢竟在它的基本形 式中常用于鬧鐘)，乃至觸覺或者嗅覺刺激，如咖啡或者一些異味。 對(duì)于描述和示出的所有其他實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)清楚光為優(yōu)選，但是并不 排除這里提到的替代物。對(duì)應(yīng)地，刺激源和刺激傳感器優(yōu)選地但是 并非排他地分別為光源和光傳感器。
在實(shí)施例中，刺激傳感器包括構(gòu)建到控制單元中的傳感器和/ 或外部傳感器，該外部傳感器優(yōu)選地通過有線或者無線網(wǎng)絡(luò)連接可 操作地耦合到控制單元。例如有可能將控制系統(tǒng)定位于枕頭或者對(duì) 于睡眠者頭部的其他位置處或者附近。這樣測(cè)量的刺激水平對(duì)應(yīng)于 由睡眠者體驗(yàn)的刺激水平。這進(jìn)一步增加系統(tǒng)的可靠性。在某些情 況下，比如當(dāng)控制系統(tǒng)相當(dāng)沉重或者固定地附著到墻壁等時(shí)，使用 外部傳感器可能是有利的。這樣的外部傳感器可以定位于相同位置 上或者附近。傳感器例如通過接線或者線纜或者通過網(wǎng)絡(luò)連接如藍(lán) 牙⑧連接到控制單元。
7刺激傳感器可以是適合于輸出測(cè)量值的任何類型。 一種優(yōu)選刺 激傳感器包括光傳感器，比如用于光傳感器的光電二極管和光電晶 體管。如果需要，則可以添加某響應(yīng)度特性，例如如果針對(duì)喚醒個(gè) 人時(shí)的不同有效性添加加權(quán)，但是平頂特性也可以滿足要求。也有 可能添加擴(kuò)散器、積分球等以考慮光的方向性。
刺激傳感器也可以用于確定所用刺激源是否實(shí)際上能夠?qū)崿F(xiàn) 充分的刺激輸出。例如，有時(shí)必須用新光源更換有故障的光源。在
這一情況下，可以通過比較新光源的感測(cè)光級(jí)(light level)與原光 源的感測(cè)光級(jí)來判斷新光源。類似地，這可以用內(nèi)置傳感器或者用 耦合到控制單元的外部傳感器來完成。
在一個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)包括至少兩個(gè)刺激傳感器。通過包括 兩個(gè)或者更多傳感器，能夠確定平均刺激水平。在這樣的情況下， 該系統(tǒng)可以變得更可靠，因?yàn)閭鞲衅骺梢远ㄎ挥谒哒叩念^部上或 者附近的至少兩個(gè)位置，比如左邊和右邊，還可能附加地在頭部上 方。(具體是控制單元)因此可以考慮許多人往往在睡眠期間轉(zhuǎn)動(dòng) 他們的頭部這 一 事實(shí)，這可能改變眼睛相對(duì)于所用刺激源的位置。
具體而言，控制單元包括用于比較傳感器信號(hào)值與預(yù)定閾值的 比較器。這樣的比較器是用于處理測(cè)量的刺激水平的有用設(shè)備。例 如，如果測(cè)量的刺激水平超過閾值(其表明諸如有用刺激源、位置 等有用喚醒刺激系統(tǒng))，則比較器可以發(fā)射信號(hào)?？刂茊卧€可以 包括用以表明有用刺激源等的諸如光、可聽聲音信號(hào)裝置、顯示屏 等的某種顯示器。
閾值可以由用戶設(shè)置。這允許使系統(tǒng)適配于用戶的敏感性。例 如，輕度睡眠者可能想要設(shè)置比重度睡眠者更低的值。優(yōu)選地，在 光為刺激的情況下，閾值對(duì)應(yīng)于至少為250勒克斯的(感受)光級(jí)。 表明這樣的光級(jí)是在逐漸地喚醒人們并且具有健康結(jié)果時(shí)將達(dá)到的 適當(dāng)光級(jí)。當(dāng)然并不排除具有比如與約400勒克斯對(duì)應(yīng)的更高閾值。 然而，這經(jīng)常是不必要的，并且也可能造成問題，比如如果光源本 身變得太亮(即太高的光度或者燭光級(jí))，則可能造成眼睛傷害。類似考慮適用于其他類型的刺激，比如聲壓級(jí)。
在 一 個(gè)有利實(shí)施例中，該系統(tǒng)并且具體是控制單元被布置成使
得優(yōu)選為光級(jí)的刺激輸出水平根據(jù)預(yù)定函數(shù)而增加。例如，光輸出 水平與可以預(yù)編程的所述函數(shù)成比例增加。優(yōu)選地，預(yù)定函數(shù)是指
數(shù)曲線(e-curve),因?yàn)榇_認(rèn)這樣的曲線造成適當(dāng)釋放褪黑激素， 這促進(jìn)滿意和放松的喚醒。
在一個(gè)特殊實(shí)施例中，時(shí)間段的長度在IO分鐘與60分鐘之間。 在這樣的界限內(nèi)，多數(shù)人放松地體驗(yàn)喚醒。在一個(gè)有利實(shí)施例中， 時(shí)間段的長度可由用戶確定。這例如在睡眠時(shí)間比需要的更短而又 需要放松的喚醒過程時(shí)是有利的。然后可以選擇短時(shí)間段，比如10 分鐘。另一方面，用戶可以在休假時(shí)選擇長時(shí)間li如60分鐘以實(shí)現(xiàn) 很強(qiáng)的健康感。
在 一 個(gè)特別有利的實(shí)施例中，控制單元被布置成根據(jù)由至少一 個(gè)刺激傳感器測(cè)量的喚醒刺激水平來控制至少一個(gè)刺激源。通過借 助一個(gè)或者多個(gè)傳感器來這樣控制一個(gè)或者多個(gè)刺激源，可實(shí)現(xiàn)諸 多優(yōu)點(diǎn)。
首先，可以校正刺激源的老化或者使一個(gè)或者多個(gè)刺激源的固 有刺激輸出水平降低的某些其他原因。在這樣的情況下，當(dāng)測(cè)量較 低輸出水平時(shí)，控制單元可以控制一個(gè)或者多個(gè)刺激源，從而它們 接收更多功率并且提供現(xiàn)在足以例如遵循預(yù)期時(shí)間相關(guān)曲線的更高 刺激輸出水平。
也有可能考慮可變環(huán)境刺激水平。例如，環(huán)境照明可以根據(jù)窗 簾、門簾等的類型以及它們是否閉合、全閉合等而變化。另外，當(dāng) 年時(shí)間可能通過季節(jié)照明、鳥兒啁啾聲等的各種量對(duì)刺激水平具有 影響。另外，天氣可能對(duì)光級(jí)具有重要影響，因?yàn)榍宄禾炜毡榷嘣?天空或者雨天明亮得多。其他因素可以包括通過的汽車的前燈、路 燈、廣告燈等。因此，如果環(huán)境刺激水平較高，則根據(jù)本發(fā)明的系 統(tǒng)的控制單元可以設(shè)置較低功率水平，以造成較少附加刺激并且實(shí) 現(xiàn)預(yù)期總刺激水平，而且反之亦然。尤其是在可變光級(jí)(比如在黎明期間的半多云天空、前燈或者閃爍廣告燈)的情況下，控制單元 可以去除或者至少削弱光級(jí)變化的負(fù)面影響。這樣將總刺激水平控 制為所需水平的重要效果在于人們不過早地蘇醒，因?yàn)榭偞碳に?超過人的喚醒閾值，或者反之亦然保持于閾值以下。這使系統(tǒng)更可 靠。又一優(yōu)點(diǎn)在于節(jié)省能量，因?yàn)樵诳赡軙r(shí)使用環(huán)境剌激。
在一個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)具有內(nèi)置時(shí)鐘和喚醒參數(shù)輸入設(shè)備。 這允許緊湊而可靠的設(shè)計(jì)。時(shí)鐘可以是任何類型，比如石英鐘。喚 醒參數(shù)輸入設(shè)備可以是轉(zhuǎn)盤、鍵盤等。該系統(tǒng)然后可以基于它的自 有時(shí)鐘以及按照諸如喚醒時(shí)間、起動(dòng)時(shí)間等預(yù)期喚醒參數(shù)確定適當(dāng) 控制信號(hào)。此外，該系統(tǒng)可以被布置成接收預(yù)期喚醒時(shí)間段等。
然而，該系統(tǒng)也有可能包括外部時(shí)鐘和/或外部喚醒參數(shù)輸入 設(shè)備，或者一般化為用于輸入至少預(yù)期喚醒參數(shù)的輸入設(shè)備，控制 單元被布置成接收所述輸入。 一個(gè)有利實(shí)施例包括布置成從蜂窩電
話、電子鬧鐘、mp3播放器如Apple iPod⑧或者具有時(shí)鐘和可設(shè)置報(bào) 警的任何其他電子設(shè)備接收預(yù)期喚醒參數(shù)的控制單元。具體而言， 如果對(duì)接站或者其他接口可用，則這可以極大地簡化與此類設(shè)備的 通信和對(duì)此類設(shè)備的控制。優(yōu)選地，該系統(tǒng)包括具有時(shí)鐘和可設(shè)置 報(bào)警的此類電子設(shè)備。如果必要，則電子設(shè)備被布置用于將它的報(bào) 警時(shí)間輸出到控制單元。這可以經(jīng)由任何預(yù)期協(xié)議或者其他通信手 段來完成。例如，如果鬧鐘正常地示出時(shí)間、但是在按壓報(bào)警按鈕 時(shí)示出設(shè)置的報(bào)警時(shí)間，則負(fù)責(zé)示出設(shè)置的報(bào)警時(shí)間的信號(hào)可以用 于發(fā)送到控制信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的此類系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于可以使 它更簡單。具有時(shí)鐘和可設(shè)置報(bào)警的電子設(shè)備在原理上具有用于設(shè) 置本發(fā)明系統(tǒng)的所有必要特征，而控制單元可以保持沒有這樣的輸 入設(shè)備等。 一個(gè)特別適合的例子是具有時(shí)鐘、報(bào)警、輸入設(shè)備如全 配備鍵盤和通用通信功能的蜂窩電話。另外，實(shí)質(zhì)上每個(gè)人都有至 少一個(gè)蜂窩電話，并且易于實(shí)施其擴(kuò)展用途。
在本發(fā)明的系統(tǒng)中，耦合可以包括用于至少 一個(gè)刺激源的至少 一個(gè)輸出端子和/或布置成將控制信號(hào)發(fā)射到至少一個(gè)刺激源和/或至少一個(gè)輸出端子的發(fā)送器。這樣的輸出端子可以用來耦合一個(gè)或 者多個(gè)刺激源。優(yōu)選地，輸出端子包括用于插頭的插座或者燈座。 燈座足以可釋放地接納光源，比如熒光燈。也有可能提供用于在外 部刺激源中插入的插頭，比如標(biāo)準(zhǔn)墻上插頭。以這一方式，幾乎完 全地自由使用外部刺激源，比如那些已經(jīng)可為用戶所用的外部刺激 源，例如床燈。
優(yōu)選地， 一 個(gè)或者多個(gè)刺激源和/或 一 個(gè)或者多個(gè)輸出端子然 后包括用于接收發(fā)射的控制信號(hào)的接收器和/或用于控制向刺激源的 電力供應(yīng)的刺激源控制單元。這意味著刺激源和/或輸出端子可以各 自包括接收器和/或刺激源控制單元。例如，接收器可以是用于接收 無線電信號(hào)或者用于某網(wǎng)絡(luò)等的信號(hào)的無線電接收器或者天線、紅
外線接收器、響應(yīng)于PLC脈沖的接收器等。在各情況下，接收器可 以適配于所用通信類型。類似地，功率控制可以布置于可以響應(yīng)于 來自接收器的信號(hào)的刺激源控制單元中。例如，由系統(tǒng)本身的控制 單元(即不是輸出端子或者刺激源的控制單元)發(fā)射的控制信號(hào)可 以是用于刺激源控制單元(該刺激源控制單元可以是或者包括通過 可變電阻器或者網(wǎng)絡(luò)控制刺激輸出的內(nèi)置單元)的簡單起動(dòng)信號(hào)、 脈寬調(diào)制(PWM)信號(hào)等。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)所用刺激源類 型和其他標(biāo)準(zhǔn)來選擇各種這樣的控制機(jī)制。在適當(dāng)情況下，刺激(光) 源可以適合于包括(燈)基座等中的適當(dāng)電子元件。這樣的輸出端 子的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，理論上可以使用具有所需(燈)基座的任何刺 激源。此外，具有內(nèi)置控制單元并且可能具有接收器的光源可以用 來配合現(xiàn)有燈座。諸如吊燈、床燈等這樣的燈可以有利地使用于現(xiàn) 有并且可能固定的燈架中。下文將給出就這一點(diǎn)而言的又一有利實(shí) 施例。
在實(shí)施例中，耦合包括傳導(dǎo)線纜。例如在輸出端子或者刺激源 物理地耦合到控制單元的情況下，該線纜現(xiàn)在可以允許另外類型的 控制，比如無需發(fā)送器等的可靠電力線通信(PLC)邏輯。
在某些實(shí)施例中，本發(fā)明的系統(tǒng)包括耦合到控制單元的至少一個(gè)刺激源。利用這樣的"內(nèi)置"刺激源，獲得制造商對(duì)功能性的良好 控制。刺激源可以是可更換的。優(yōu)選地，該系統(tǒng)包括至少兩個(gè)刺激 源。這不僅允許用相似的源如燈達(dá)到較高刺激水平或者用較低功率 源達(dá)到相似水平。它也允許復(fù)雜得多的刺激(比如照明)模式。最 簡單的情況和最明顯的優(yōu)點(diǎn)在于，現(xiàn)在有可能在枕頭等的兩側(cè)提供 刺激。這樣減少單個(gè)刺激源被個(gè)人的頭部掩蔽這一弊端。這保證將 體驗(yàn)的刺激水平更好地控制成預(yù)期水平。提供更多刺激源可以使系 統(tǒng)更可靠。注意，該系統(tǒng)因此也可以包括用以適應(yīng)刺激源的至少兩 個(gè)輸出端子、接線等。
提供多個(gè)刺激源的另 一優(yōu)點(diǎn)在于，有可能用單個(gè)系統(tǒng)喚醒多個(gè) 人一組中的特定個(gè)人。兩個(gè)或者更多人可以輸入他們的預(yù)期喚醒參 數(shù)，而控制單元控制適當(dāng)刺激源(比如與相關(guān)個(gè)人最近的刺激源) 以便允許用預(yù)期參數(shù)喚醒個(gè)人而不喚醒其他人。
涉及到多個(gè)刺激源的另 一有利實(shí)施例被布置成提供預(yù)期刺激 程序。對(duì)于照明例子，在黃昏式設(shè)置中，通用照明可以減弱以模擬 黃昏，而如果需要?jiǎng)t單獨(dú)光源提供閱讀功能。類似地，房間的通用 照明可以模擬黎明，而專用光源用于具體地喚醒 一 個(gè)或者多個(gè)人。 本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易地想到其他設(shè)置。
至此已經(jīng)關(guān)于利用通用刺激的喚醒來描述本發(fā)明。如上文提到 的那樣，光由于它的通用性和可控性而為優(yōu)選。然而，相同原理可 以用于借助聲音等的喚醒。因此，除了該應(yīng)用中的"刺激"或者具體 是"光"的任何實(shí)例之外或者取而代之，也可以讀取"聲音"等。因此， 本發(fā)明還提供 一 種布置成控制聲源的喚醒系統(tǒng)，并且包括聲音傳感 器。類似地，有利實(shí)施例遵循本發(fā)明的基于光的喚醒照明控制系統(tǒng)
的實(shí)施例的原理。例如，該系統(tǒng)可以包括諸如收音機(jī)、mp3播放器 等的一個(gè)或者多個(gè)聲源。然而注意，"光"版本為優(yōu)選，因?yàn)楣庠锤?易于控制并且被認(rèn)為具有更放松和更愉悅的效果。
此外，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)有可能還包括可被或者經(jīng)由控制單元 控制的任何其他設(shè)備。這可以例如包括嬰兒監(jiān)視設(shè)備、咖啡機(jī)，這些設(shè)備可以通過提供怡人的氣味和/或聲音等來更進(jìn)一步讓喚醒變得放松。
在實(shí)施例中，至少一個(gè)刺激源包括諸如白熾燈、卣素白熾燈、
LED或者LED組件等等任何適當(dāng)可控光源。這里，可以通過將電壓 電平簡單地改變成預(yù)期電平來實(shí)現(xiàn)控制光輸出。 一般而言，可控光 源將包括具有可控衰減器的固定光源。以這一方式，例如也可以使 用氣體放電燈，這些燈通常只能用可能太明亮太突然的快速起動(dòng)來 控制，因此在本系統(tǒng)中使用的適當(dāng)性較低。通過使用諸如可移動(dòng)遮 蔽物、屏、克爾效應(yīng)過濾器等可控衰減器，可以利用固定或者可控 性明顯較低的光源如熒光燈，這允許使用它們的特定優(yōu)點(diǎn)如高頻照 明而無太明亮的照明表面。
允許使用可控性較低或者本身不充分可控刺激源的另一實(shí)施 例包括可控刺激源和不充分可控刺激源的組合。例如，控制單元可 以被設(shè)置成首先起動(dòng)一個(gè)或者多個(gè)可控刺激源以將刺激水平增加至 恰在一個(gè)或者多個(gè)不充分可控刺激源的起動(dòng)電平(比如熒光燈的快 速起動(dòng)電平)以上。通過在不充分可控刺激源起動(dòng)發(fā)光時(shí)基本上同 時(shí)減弱(一般是調(diào)小)可控刺激源，可以充分適當(dāng)?shù)乜刂瓶偞碳に?平。在起動(dòng)不充分可控刺激源之后，控制單元然后可以進(jìn)一步增加 后者的功率以增加刺激水平。尤其是如果刺激傳感器和可控刺激源 分別具有例如用于適當(dāng)光電二極管和LED的充分短的響應(yīng)時(shí)間，則 可控制總刺激水平而無任何不需要的如下變化，這些變化可能例如 通過可通過閉合的眼皮加以感受來喚醒個(gè)人。
在上文已經(jīng)精細(xì)地示出的實(shí)施例中，控制單元部分地容納于至 少 一 個(gè)輸出端子和/或刺激源中。具有這樣分布的控制的系統(tǒng)可以更 靈活，因?yàn)楦鞑糠挚筛子诨Q或者可以更易于添加，比如更多燈。 因此，該系統(tǒng)可以包括具有 一部分控制裝置的此類特殊輸出端子和/ 或刺激源。
本發(fā)明還涉及 一 種特別地用于在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中使用并 且特別地包括根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的控制單元的插座，該插座具有電源連接并且被布置成可釋放地接納布置成提供喚醒刺激的可控刺激 源，該插座還包括控制單元，其布置成接收外部控制信號(hào)并且根據(jù) 所述外部控制信號(hào)控制刺激源，使得刺激源根據(jù)所述外部控制信號(hào) 提供逐漸增加的刺激輸出。在實(shí)施例中，刺激源被布置成至少在輸 入的預(yù)期喚醒時(shí)間之前的時(shí)間段期間根據(jù)控制信號(hào)提供喚醒刺激。
本發(fā)明還涉及一種可釋放地可接納于插座中并且布置成提供 喚醒刺激的刺激源，該刺激源特別地用于在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中使 用并且特別地包括根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的控制單元，該# 'J激源還包括 控制單元，其布置成接收外部控制信號(hào)并且根據(jù)所述信號(hào)控制刺激 源，使得刺激源根據(jù)所述外部控制信號(hào)提供逐漸增加的刺激輸出。 在實(shí)施例中，控制信號(hào)包括喚醒參數(shù)或者包括關(guān)于喚醒參數(shù)的信息， 并且刺激源優(yōu)選地被布置成至少在輸入的喚醒時(shí)間之前的時(shí)間段期 間根據(jù)控制信號(hào)提供喚醒刺激。
由于優(yōu)選為燈座和光源的上述插座和刺激源在原理上是根據(jù) 本發(fā)明的喚醒刺激控制系統(tǒng)的某些實(shí)施例的部分，所以無需進(jìn) 一 步 闡明仍然將清楚它的優(yōu)點(diǎn)?？梢愿鶕?jù)以上描述類似地獲得與根據(jù)本 發(fā)明的特殊系統(tǒng)的細(xì)節(jié)和特殊實(shí)施例對(duì)應(yīng)的細(xì)節(jié)和特殊實(shí)施例。
本發(fā)明還涉及一種刺激控制設(shè)備，該設(shè)備包括控制單元，布
置成從外部參數(shù)輸入設(shè)備接收喚醒參數(shù)輸入以及控制可由控制單元
控制的至少一個(gè)刺激源；以及耦合，用于將至少一個(gè)刺激源可操作 地耦合到控制單元，使得刺激源根據(jù)所述輸入的喚醒參數(shù)提供逐漸 增加的刺激輸出。具體而言，喚醒參數(shù)包括預(yù)期喚醒時(shí)間，而刺激 源被布置成至少在輸入的喚醒時(shí)間之前的時(shí)間段期間提供逐漸增加 的刺激輸出。具體而言，刺激包括光。在實(shí)施例中，刺激控制設(shè)備 被布置用于在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中使用。這樣的刺激控制設(shè)備是一 種很簡單形式的控制設(shè)備。它可以如上所述從外部設(shè)備如蜂窩電話 取得它的時(shí)間信息。它可以用來控制(將要)連接到它的刺激源。 這樣的刺激控制設(shè)備很好地適合于各種用途。它也可以受益于上述 根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的所有實(shí)施例的各種特征。


根據(jù)下文描述的實(shí)施例清楚本發(fā)明的這些和其他方面，并且將 參照這些實(shí)施例來闡述本發(fā)明的這些和其他方面。 在附圖中
圖1示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的喚醒刺激控制系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)
施例；
圖2示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的喚醒刺激控制系統(tǒng)的另一實(shí)
施例；
圖3示意地示出了具有不同光源和/或燈座的系統(tǒng)的另一實(shí)施 例；以及
圖4示出了用于由本發(fā)明的系統(tǒng)進(jìn)行的喚醒的刺激控制的例子。
具體實(shí)施例方式
這里注意為求簡化，示出的所有實(shí)施例都涉及利用光，換而言 之以光為刺激進(jìn)行喚醒。將理解本發(fā)明不限于這種類型的刺激，并 且也可以使用聲音或者其他感官刺激。在圖2中示出了也使用聲音 的明顯例子。
圖1示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的喚醒刺激控制系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。
這里，1大體上表示刺激控制設(shè)備，并且包括殼2、顯示器3、 鍵盤4、發(fā)送器(或者收發(fā)器)5和墻上插頭6。
照明控制設(shè)備1連接到光傳感器7,并且是根據(jù)本發(fā)明的喚醒 照明控制系統(tǒng)。枕頭由8表示。
燈由10表示，并且包括光源11、燈座12、墻上插頭13和接 收器(或收發(fā)器)14。
照明控制設(shè)備可以是布置成與燈10或者更具體為光源11通信 的鬧鐘。在圖1中，通過發(fā)送器(5)與接收器(14)的組合或者代之以發(fā)送器與發(fā)送器的組合來實(shí)現(xiàn)這樣的通信如射頻通信。紅外線通信也是可能的?？刂圃O(shè)備1包括用于提供控制信號(hào)的適當(dāng)電路，該控制信號(hào)控制燈IO發(fā)射量逐漸減少(或者遞減)的光。該電路可以包括任何微處理器、印刷電路板等。它足以讓多數(shù)光源11如白織燈泡或者囟素?zé)襞萁邮赵黾拥碾娫措妷骸Ｈ《?，脈寬調(diào)制功率信號(hào)等也可以滿足要求。
沒有圖示燈10中的功率控制器，該功率控制器將控制信號(hào)轉(zhuǎn)變成用于光源的功率信號(hào)。諸如可變電阻器、PWM功率控制器等的任何已知功率控制器可以用于該目的。
在使用中，用戶可以例如通過在4定盤4上4建入預(yù)期喚醒時(shí)間并且檢驗(yàn)顯示器3上的結(jié)果、實(shí)際時(shí)間等來輸入該預(yù)期喚醒時(shí)間。如果需要和有布置，則用戶也可以輸入將在其間增加(或減少)光級(jí)
的預(yù)期時(shí)間段。
墻上插頭6不僅表示為功率連接器，并且也可以作為用于通過對(duì)應(yīng)墻上插頭13經(jīng)由PLC邏輯與燈IO通信的路徑來工作，只要控制設(shè)備1和燈連接到相同電力線。
光傳感器7表示為經(jīng)由接線來連接，但是也可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)、收發(fā)器等來連接。傳感器測(cè)量燈IO在枕頭8的位置、即在睡眠者的位置處的光級(jí)。通過測(cè)量的光級(jí)可以考慮接收和感受的光級(jí)由于環(huán)境光、光源11的老化等所致的變化。
控制設(shè)備1可以包括用于比較測(cè)量的光級(jí)與預(yù)期水平或者閾值的比較器(未單獨(dú)示出)。在一個(gè)例子中，闊值約為250勒克斯。如果光傳感器測(cè)量到這樣的值，則認(rèn)為照明足以高效和放松地喚醒多數(shù)人。然后，顯示器可以示出某"確認(rèn)"符號(hào)，比如綠光或者詞語"確認(rèn)"。
圖2示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的喚醒刺激控制系統(tǒng)的另一實(shí)施例。這里，與在所有附圖中一樣，相似部分由相同或者密切相關(guān)
的參考標(biāo)號(hào)表示。
在圖2中，20表示具有發(fā)送器天線21的蜂窩電話。在控制設(shè)備1上提供接收器天線22，而23表示音頻設(shè)備。
吊燈由24表示，第一和第二傳感器分別由25-1和25-2表示，而第一和第二床燈分別由26-1和26-2表示。
在這一實(shí)施例中，存在定位于枕頭8周圍的兩個(gè)傳感器25-1和25-2。這允許實(shí)際察覺的光級(jí)更精確?？刂圃O(shè)備1可以使用兩種測(cè)量以例如確定平均光級(jí)值。光級(jí)可以歸因于點(diǎn)亮的燈如吊燈24或者床燈26-1和26-2的任何組合。另外，可以存在來自在圖2中均未示出的黎明或者黃昏、外部燈或者光等的環(huán)境光。然而，此光也將由傳感器25-1和25-2測(cè)量，而測(cè)量值將被提供到控制設(shè)備1。所述設(shè)備可以計(jì)算如何控制各種光源以便實(shí)現(xiàn)逐漸增加的光級(jí)，從而在所需時(shí)間喚醒睡眠者，其中々￡ i殳睡眠者在特定光級(jí)蘇醒。
可以通過在蜂窩電話20中設(shè)置報(bào)警時(shí)間來輸入預(yù)期喚醒時(shí)間。該蜂窩電話被布置用于讓控制設(shè)備1讀取設(shè)置的報(bào)警時(shí)間。為此，蜂窩電話20和控制設(shè)備1可以例如分別經(jīng)由發(fā)送器天線21和接收器天線22通信?？刂圃O(shè)備1然后可以根據(jù)預(yù)期喚醒時(shí)間將用以起動(dòng)控制燈24、 26的適當(dāng)起動(dòng)時(shí)間確定為在喚醒時(shí)間之前的特定時(shí)間段。該時(shí)間段可以內(nèi)置和固定，或者也可以比如在控制設(shè)備1上或者也在蜂窩電話20上可由用戶設(shè)置。注意，發(fā)送器與接收器天線的上述組合滿足要求。然而在實(shí)踐中，如果二者均為收發(fā)器系統(tǒng)，則該組合提供更靈活的系統(tǒng)，以便允許雙向通信。
也示出了控制設(shè)備控制音頻設(shè)備23。這可以例如在預(yù)期喚醒時(shí)間提供最終喚醒信號(hào)或者可以是類似地調(diào)節(jié)的音頻聲音級(jí)。
所示實(shí)施例中的另一可能是調(diào)節(jié)用于兩個(gè)不同的人、即兩個(gè)不同的枕頭8的喚醒程序。在這樣的情況下，將有兩個(gè)枕頭8,并且傳感器25-l和25-2將提供針對(duì)兩個(gè)枕頭(每個(gè)枕頭用于相應(yīng)一個(gè)人)的單獨(dú)讀取?？刂茊卧缓罂梢赃x擇與希望在特定時(shí)間^皮喚醒的人對(duì)應(yīng)的單個(gè)燈26-1或者26-2。其他數(shù)目，比如多于兩個(gè)人、多于兩個(gè)傳感器、每人多于一個(gè)傳感器、共計(jì)多于兩個(gè)光源或者每人多于一個(gè)光源當(dāng)然也是可能的。控制系統(tǒng)然后可以控制光源和/或傳感器的預(yù)期子集。在一個(gè)特定實(shí)施例中，這樣的多個(gè)傳感器和/或光源可以用來控制光源提供更均勻的刺激水平。例如，如果在臥室的四個(gè)角落提供四個(gè)光源，并且有兩個(gè)傳感器(每個(gè)傳感器在枕頭的相應(yīng)一側(cè))，則控制單元可以考慮環(huán)境光，并且通過根據(jù)傳感器讀數(shù)適配光源來提供整個(gè)房間的更均勻照明。這樣的更均勻照明防止在用戶例如在他的枕頭上轉(zhuǎn)向的情況下感受的光級(jí)突然增加。
除此之外或者取而代之，可以用吊燈24進(jìn)行某一普通黎明或者黃昏模擬。取而代之，26-1和/或26-2可以作為閱讀燈來工作，而減少吊燈24的一般光級(jí)，這也模擬黃昏以便使入睡變得放松。
圖3示意地示出了具有不同光源和/或燈座的系統(tǒng)的另一實(shí)施例。
這里，控制設(shè)備1連接到三個(gè)燈30、 40和50。第一盞燈30包括具有光源控制單元32的特殊燈座31和普通燈泡33。
燈座31被設(shè)計(jì)成接納燈泡3 3 ，并且為此例如具有適當(dāng)螺紋等。燈座31還包括光源控制單元32,該光源控制單元纟皮布置成接收外部控制信號(hào)并且還控制向燈泡33的電力供應(yīng)。這里示出了燈座31與控制設(shè)備1之間的有線連接，但是它也可以是無線連接。所示連接例如是電力線通信，其中至少 一 個(gè)信號(hào)發(fā)送到光源控制單元3 2并且由該光源控制單元接收。該信號(hào)可以簡單地是用以起動(dòng)向光源增加(或者減少)功率這一固定程序的起動(dòng)信號(hào)。它也可以包括關(guān)于用于增加的預(yù)期時(shí)間段的信息。該信號(hào)也可以是例如用以考慮向中央控制設(shè)備1的傳感器輸入的反復(fù)出現(xiàn)的和/或連續(xù)的信號(hào)。
在收到該信號(hào)時(shí)，光源控制單元32將起動(dòng)向燈泡33供電以便獲得增加的光級(jí)。上至最大光級(jí)的特殊增加函數(shù)(比如指數(shù)曲線)可以構(gòu)建到光源控制單元32中。
第二盞燈40也包括常規(guī)燈泡41和常規(guī)燈座42 (這里很簡化地示出)，并且還包括適配器單元43。適配器單元43可接納于燈座42中，并且又被布置成接納燈泡41,或者如果需要?jiǎng)t接納某一其他類型的光源。適配器單元43包括與燈30中表示為32的光源控制單元相似的光源控制單元，因此也可以從控制設(shè)備1接收外部控制信號(hào)并且控制光源41。這一實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，可以簡單地通過
在正常燈座42與燈泡41之間添加適配器43來將任何常》見燈重新布置成為根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的 一 部分。
這 一 實(shí)施例的 一 個(gè)替代實(shí)施例是可以插入到墻上插座中的適配器插頭。設(shè)備(光源)的插頭然后可以插入到適配器插頭的插座中。與上文針對(duì)燈座提到的功能相同的功能也可以構(gòu)建到適配器插頭中。
第三盞燈50包括常規(guī)燈座51和具有內(nèi)置光源控制單元52的特殊燈泡53,該光源控制單元具有第一盞燈30和第二盞燈40中的光源控制單元的相同功能，并且在這里將不再加以討論。通過將光源控制單元52構(gòu)建到燈泡53中，減少在用常規(guī)燈泡更換這里所示特殊燈泡時(shí)的步驟數(shù)目。另外，由于集成實(shí)際光源和光源控制單元，所以可以優(yōu)化用于所述光源的控制過程。例如，預(yù)先已知最大光級(jí)和老化，并且可以在增加供給光源的功率時(shí)考慮這些。
圖4示出了用于由本發(fā)明的系統(tǒng)進(jìn)行的喚醒的光控制的例子。
曲線圖示出了以勒克斯為單位代表放松的喚醒所需總光級(jí)的虛線。實(shí)線代表房間中由系統(tǒng)控制的 一 個(gè)或者多個(gè)光源產(chǎn)生的光級(jí)。
首先，虛線曲線基本上代表起動(dòng)于起動(dòng)時(shí)間Ts并且延伸直至預(yù)期喚醒時(shí)間Tw的指數(shù)函數(shù)。Ts與Tw之間的時(shí)間段例如是30分鐘，并且可以是可設(shè)置的。在Tw之后，示出了光級(jí)恒定，但是它也可以繼續(xù)增加至超出250勒克斯。
實(shí)線代表由本發(fā)明的系統(tǒng)控制的 一個(gè)或者多個(gè)光源的照明。當(dāng)沒有外部光到達(dá)房間時(shí)，實(shí)線將復(fù)制虛線。然而，在這一情況下，假設(shè)存在來自天空多云的黎明的光，在兩種情況下陽光接續(xù)穿過云層。這些場合由I和II表示。由于陽光在I和II添加光，所以總光級(jí)可能變得太高從而造成過早喚醒睡眠者或者至少表現(xiàn)為太快的增加，該系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成校正該日光。它通過用傳感器(未示出)測(cè)量總光級(jí)來做到這一點(diǎn)，并且適配一個(gè)或者多個(gè)受控光源的功率控制，從而總光級(jí)盡可能接近地類似于預(yù)期(虛線)曲線。
這里重申本發(fā)明的 一個(gè)重要方面在于，喚醒刺激控制系統(tǒng)包括允許校正刺激水平的傳感器。
另一方面在于提供一種控制設(shè)備，該控制設(shè)備允許外部輸入預(yù)期喚醒參數(shù)并且被布置成控制刺激源，該刺激源可以耦合到控制設(shè)備以比如在喚醒時(shí)間之前根據(jù)所述喚醒參數(shù)來增加刺激水平。所示實(shí)施例不是為了進(jìn)行限制而是僅作為用以說明本發(fā)明的例子來給出。
權(quán)利要求
1.一種喚醒刺激控制系統(tǒng)，包括-控制單元(1)，布置成接收用戶可確定的喚醒參數(shù)輸入以及控制布置成提供喚醒刺激的至少一個(gè)刺激源(11；23，24，26；33，41，53)；以及-耦合，用于將所述至少一個(gè)刺激源(11；23，24，26；33，41，53)可操作地耦合到所述控制單元，其中所述至少一個(gè)刺激源(11；23，24，26；33，41，53)可由所述控制單元(1)控制，使得所述刺激源(11；23，24，26；33，41，53)根據(jù)所述輸入的喚醒參數(shù)提供逐漸增加的刺激輸出，其中所述系統(tǒng)還包括布置用于感測(cè)所述喚醒刺激的至少一個(gè)刺激傳感器(7；25)，所述刺激傳感器(7；25)可操作地耦合到所述控制單元(1)。
2. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中所述喚醒參數(shù)包括預(yù)期喚醒 時(shí)間，并且其中所述至少一個(gè)刺激源(11; 23， 24, 26; 33, 41， 53)至少在所述預(yù)期喚醒時(shí)間之前的時(shí)間段期間提供所述逐漸增加 的刺激輸出。
3. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中所述喚醒刺激包括光。
4. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述刺激傳感器(7; 25) 包括構(gòu)建到所述控制單元(1 )中的傳感器和/或外部傳感器，所述外 部傳感器優(yōu)選地通過有線或者無線網(wǎng)絡(luò)連接可操作地耦合到所述控 制單元(1)。
5. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述控制單元(1)包括用 于比較傳感器信號(hào)值與預(yù)定閾值的比較器，所述預(yù)定閾值優(yōu)選地對(duì) 應(yīng)于至少為250勒克斯的光級(jí)。
6. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，布置成使得優(yōu)選為光級(jí)的刺激輸 出水平根據(jù)優(yōu)選為指數(shù)曲線的預(yù)定函數(shù)而增加。
7. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述控制單元(1)被布置成根據(jù)由所述至少一個(gè)刺激傳感器(7; 25)測(cè)量的喚醒刺激水平來 控制所述至少一個(gè)刺激源(11; 23, 24， 26; 33, 41, 53 )。
8. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中所述耦合包括用于所述至少 一個(gè)刺激源(11; 23, 24, 26; 33, 41, 53 )的至少一個(gè)輸出端子， 和/或布置成將控制信號(hào)發(fā)射到所述至少一個(gè)刺激源(11; 23, 24, 26; 33， 41， 53 )和/或所述至少一個(gè)輸出端子的發(fā)送器。
9. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，包括耦合到所述控制單元的至少 一個(gè)刺激源(11; 23, 24, 26; 33， 41, 53)，優(yōu)選為至少兩個(gè)刺 激源(11; 23, 24, 26; 33， 41， 53)。
10. 如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述控制單元(l; 32, 43,52) 部分地容納于所述至少一個(gè)輸出端子和/或刺激源(11; 23, 24， 26; 33, 41, 53 )中。
11. 一種插座(31)，具有功率連接并且布置成可釋放地接納 布置成提供喚醒刺激的可控刺激源(33)，所述插座還包括控制單 元(32),其布置成接收外部控制信號(hào)并且根據(jù)所述控制信號(hào)控制 所述刺激源(11; 23, 24, 26; 33， 41, 53),使得所述刺激源(11; 23， 24, 26; 33, 41， 53 )根據(jù)所述外部控制信號(hào)提供逐漸增加的 刺激輸出。
12. —種刺激源(50)，可釋放地可接納于插座中并且布置成 供應(yīng)喚醒刺激，所述刺激源(50)還包括控制單元(52),其布置 成接收外部控制信號(hào)并且根據(jù)所述信號(hào)控制所述刺激源(50)使得 所述刺激源(50)根據(jù)所述外部控制信號(hào)提供逐漸增加的刺激輸出。
13. —種刺激控制設(shè)備，包括-控制單元(1)，布置成從外部參數(shù)輸入設(shè)備(20)接收喚醒 參數(shù)輸入，以及控制可由所述控制單元控制并且布置成提供喚醒刺 激的至少一個(gè)刺激源(11; 23， 24， 26; 33， 41， 53);以及-耦合，用于將所述至少一個(gè)刺激源(11; 23， 24, 26; 33， 41,53) 可操作地耦合到所述控制單元，使得所述刺激源(11; 23， 24, 26; 33, 41, 53 )根據(jù)所述喚醒參數(shù)輸入來提供逐漸增加的刺激輸出。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中所述刺激包括光和/或其 中所述喚醒參數(shù)包括預(yù)期喚醒時(shí)間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種喚醒刺激控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括控制單元(1)，布置成接收用戶可確定的喚醒時(shí)間輸入以及控制至少一個(gè)刺激源(11)；耦合，用于將至少一個(gè)刺激源(11)可操作地耦合到所述控制單元，其中刺激源(11)可由控制單元(1)控制，使得刺激源(11)至少在輸入的喚醒時(shí)間之前的時(shí)間段期間根據(jù)所述輸入的喚醒時(shí)間提供逐漸增加的刺激輸出；以及至少一個(gè)刺激傳感器(7)，其可操作地耦合到控制單元(1)。傳感器允許對(duì)供應(yīng)的刺激水平好得多的控制以考慮各種環(huán)境影響。刺激優(yōu)選為光。本發(fā)明還提供一種用于在該系統(tǒng)中使用的插座、刺激源和控制單元。
文檔編號(hào)H05B37/02GK101583912SQ200880002762
公開日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2008年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月22日
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