JP2002119596A - 入眠促進装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 就寝者(7)の末梢部の血管の拡張を促す一
方、末梢部からの放熱を阻害するような余分な加熱は行
わない入眠促進装置を提供する。 【解決手段】 入眠促進装置(10)は、睡眠カプセル(4)
に設けられている。入眠促進装置(10)は、就寝者(7)の
足部の皮膚温度を検出する温度センサ(18)と、ペルチェ
素子(11)が収容された熱源ボックス(14)と、就寝者(7)
の足部を覆う温調ボックス(19)と、コントローラ(17)と
を備えている。コントローラ(17)は、就寝者(7)の足部
の皮膚温度が３４℃になるように、熱源ボックス(14)の
制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、就寝後の速やかな
入眠を促す入眠促進装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】日々の生活の中で、いざ眠ろうと思って
就寝してもなかなか寝付けないことはよくあることであ
る。そこで、就寝後の速やかな入眠を促進する入眠促進
装置は、快適な睡眠を提供する手段として注目されてい
る。特に近年はストレスによる不眠症状を呈する人が増
加しており、入眠促進装置の必要性は従来に比べて高ま
ってきている。

【０００３】ここで図１４を参照しながら、就寝してか
ら入眠するまでの生理反応について説明する。まず、就
寝の際には、深部体温のセットポイント（設定点）が非
就寝時よりも低下する。つまり、脳から末梢神経に対し
て、体温を下げるような指令が発せられる。そのような
指令が発せられると、体内の余分な熱を放出するため
に、末梢部の血管は拡張し、末梢部を流れる血液の量
（血流量）は増加する。末梢部の血流量が増加すると、
末梢部の皮膚温度は上昇する。そのため、皮膚温度が上
昇した分だけ、末梢部の放熱量は増大する。その結果、
深部体温は低下し、速やかな入眠に至ることになる。

【０００４】ここで、血管を拡張させるためには、副交
感神経が交感神経よりも優位になる必要がある。しか
し、ストレスが多い場合などは、就寝後も交感神経が優
位である状態が続き、血管の拡張が起こりにくい。その
ため、上記の生理反応は適切に行われず、なかなか入眠
できない原因となる。

【０００５】ところで、寝付きを良くするために、就寝
前の入浴が効果的であると昔からよく言われている。こ
のことに関していくつかの理由が考えられるが、その一
つとして、入浴によって体が温められることにより人体
の熱平衡を保つ機構が放熱促進側に切り替わり、結果と
して末梢血管が拡張することが挙げられる。全身の入浴
だけでなくても足浴だけでも入眠の促進効果がみられる
ことから、脚部を暖めることが重要であると考えられて
いる。

【０００６】しかし、実際の生活においては、時間的な
制約などにより、就寝前に入浴することのできない場合
が多い。また、シャワーを浴びることを習慣としている
人にとっては、速やかな入眠を得るためだけにわざわざ
入浴することは面倒である。また、昼間などに数十分間
だけ仮眠をとろうとする人にとっては、就寝前の入浴は
入眠促進の方法として現実的な方法ではない。

【０００７】一方、入浴に依らなくても、冬期に寝床内
の温度を上昇させる装置として、例えば電気毛布が知ら
れている。電気毛布によれば、就寝者の末梢部の温度を
上昇させ、末梢部の血管を拡張させることが可能であ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、末梢部の血管
がいったん拡張した後は、逆に末梢部からの放熱を促進
するために、それ以上の加熱は不要となる。つまり、血
管の拡張状況に応じて加熱量を調整することが望まし
い。ところが、電気毛布などの従来の技術では、末梢部
の加熱量を末梢部の生理量に応じて調整することはなか
った。そのため、末梢部の放熱量増加による深部体温の
低下という観点からは、必ずしも適切なものとは言い難
かった。

【０００９】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、末梢部の血管の拡張
を促す一方、末梢部からの放熱を阻害するような余分な
加熱は行わない入眠促進装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、末梢部として脚部に着目し、脚部の生理
量に応じて加熱量を調整することとした。

【００１１】具体的には、図１に示すように、本発明に
係る入眠促進装置は、就寝者(7)の脚部の生理量を検出
する脚部生理量検出手段(1)と、少なくとも上記就寝者
(7)の脚部の加熱を行う熱源(2)と、上記就寝者(7)の脚
部の生理量が所定量になるように上記熱源(2)の加熱量
を調節する熱源制御手段(3)とを備えているものであ
る。

【００１２】なお、ここで脚部とは膝から下の部分をい
うが、末梢部の生理量を検出する部位として、足部や足
の指等が特に好適である。

【００１３】上記入眠促進装置によれば、就寝者の脚部
の生理量が検出され、当該生理量に基づいて加熱量が調
節される。そのため、加熱不足や余剰加熱がなくなり、
就寝後の脚部の生理量は、入眠にとって好適な所定量に
速やかに移行する。従って、就寝者の入眠は促進される
ことになる。

【００１４】前記脚部生理量検出手段は、生理量として
前記就寝者の脚部の血流量を検出する血流量センサを備
え、前記熱源制御手段は、上記血流量が所定量になるよ
うに前記熱源の加熱量を調節するものであってもよい。

【００１５】このように血流量を検出することにより、
就寝者の生理量は直接的に検出される。そのため、生理
量は精度よく検出され、加熱量は高精度に調節されるこ
とになる。

【００１６】また、前記脚部生理量検出手段は、生理量
として前記就寝者の脚部の皮膚温度を検出する温度セン
サを備え、前記熱源制御手段は、上記皮膚温度が所定温
度になるように前記熱源の加熱量を調節するものであっ
てもよい。

【００１７】このように皮膚温度を検出することによ
り、生理量は簡易に検出されることになる。そのため、
加熱量の調節は、比較的簡単な構成に基づいて行われ
る。

【００１８】なお、前記熱源は、脚部を加熱することの
できるものであればよく、特定の種類の熱源に限定され
るものではない。

【００１９】例えば、前記熱源は、空気調和装置を備え
ていてもよい。

【００２０】前記熱源は、電気ヒータを備えていてもよ
い。

【００２１】前記熱源は、放射熱を出力する放射熱源を
備えていてもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、就寝者
の生理量に基づいて脚部の加熱量を調節することとした
ので、就寝者の生理量を速やかに入眠に適した所定量に
することができる。また、余剰な加熱を回避することが
できる。従って、就寝者を快適な睡眠状態に速やかに導
くことができる。

【００２３】脚部の血流量に基づいて加熱量を調節する
こととすれば、就寝者の生理状態を入眠に適した状態に
精度よく移行させることができる。

【００２４】脚部の皮膚温度に基づいて加熱量を調節す
ることとすれば、就寝者の生理状態を簡易に検出するこ
とができ、簡単な構成によって入眠を促進することがで
きる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００２６】図２に示すように、実施形態に係る入眠促
進装置(10)は、いわゆる睡眠カプセル(4)に設けられて
いる。睡眠カプセル(4)は、カプセル本体(6)と、カプセ
ル本体(6)の内部に設けられた寝台(5)とを備えている。
睡眠カプセル(4)は運搬および設置が容易であり、寝室
は勿論のこと、事業所の仮眠室等にも容易に設置するこ
とができる。

【００２７】入眠促進装置(10)は、就寝者(7)の足部を
覆う温調ボックス(19)と、ペルチェ素子(11)が収容され
た熱源ボックス(14)と、就寝者(7)の足先の皮膚温度を
検出する温度センサ(18)と、温度センサ(18)の検出温度
に基づいて熱源ボックス(14)の制御を行うコントローラ
(17)とを備えている。

【００２８】ペルチェ素子(11)の加熱面(11a)は、熱源
ボックス(14)の内部に露出している。一方、ペルチェ素
子(11)の冷却面(11b)は、熱源ボックス(14)の外部に露
出している。熱源ボックス(14)の内部には、ペルチェ素
子(11)の加熱面(11a)に空気を供給する送風機(12)が設
けられている。熱源ボックス(14)の外部には、冷却面(1
1b)に空気を供給する送風機(13)が設けられている。

【００２９】熱源ボックス(14)と温調ボックス(19)と
は、給気ダクト(16)および排気ダクト(15)によって接続
されている。

【００３０】温度センサ(18)は、就寝者(7)の足先に貼
り付けられている。温度センサ(18)としては、例えば熱
電対等を好適に用いることができる。温度センサ(18)と
コントローラ(17)とは信号線を介して接続されており、
温度センサ(18)の検出情報がコントローラ(17)に送信さ
れるようになっている。ただし、温度センサ(18)の検出
情報は無線で送信してもよい。無線式の温度センサを用
いることとすれば、信号線が就寝者(7)の脚部に絡みつ
くおそれがなくなり、特に好適である。

【００３１】以上が入眠促進装置(10)の構成である。次
に、コントローラ(17)による誘眠制御について説明す
る。

【００３２】まず、誘眠制御の基本原理について説明す
る。前述したように、入眠を促進するためには、就寝者
(7)の末梢部を暖め、末梢部の血流を増加させることが
効果的である。なぜなら、末梢部の血流が増加すると、
放熱量が増大して深部体温が低下するからである。しか
し、末梢部を過剰に加熱すると、多くの発汗を生じるの
で、かえって入眠を妨げるおそれがある。そこで、末梢
部の加熱に関しては、血流量の増加のために必要最低限
の熱量で加熱を行うことが重要となる。

【００３３】図３は、就寝者の足部第１指の皮膚温度と
血流との関係について、本発明者がドップラー血流計を
用いて測定した測定結果を示すグラフである。本グラフ
の横軸は無次元量の血流速を示しているが、横軸に血流
量をとっても同様の傾向が見られる。本グラフによれ
ば、皮膚温度が３３℃以上になると、３３℃よりも低温
の場合に比べて血流速は急激に増加していることが分か
る。就寝者(7)による個人差はあるものの、一般に、３
４℃前後の温度を境として血流速が急激に増加する傾向
が見られる。

【００３４】そこで、本実施形態では、血流量を増加さ
せることを目的として、就寝者(7)の足部の皮膚温度を
３４℃前後の一定温度に維持するように足部の加熱を行
うこととした。次に、図４のフローチャートを参照しな
がら、コントローラ(17)の誘眠制御の具体的内容につい
て説明する。

【００３５】まず、ステップＳＴ１において、温度セン
サ(18)の検出温度、すなわち就寝者(7)の足部の皮膚温
度を検出し、当該皮膚温度が３４℃（＝基準温度）より
も低いか否かを判定する。判定の結果、皮膚温度が３４
℃よりも低いときにはステップＳＴ２に進み、熱源ボッ
クス(14)を起動する。具体的には、ペルチェ素子(11)お
よび送風機(12,13)を起動する。これにより、熱源ボッ
クス(14)から温調ボックス(19)に向かって温風が供給さ
れ、就寝者(7)の足部は暖められる。一方、ステップＳ
Ｔ１の判定の結果、皮膚温度が３４℃以上のときには、
熱源ボックス(14)の運転を停止する（ステップＳＴ
３）。

【００３６】次に、ステップＳＴ４において、足部の加
熱時間が所定の設定時間に達したか否かを判定する。そ
の結果、加熱時間が設定時間以下の場合には、ステップ
ＳＴ１に戻る。一方、加熱時間が設定時間を超えると、
ステップＳＴ５に進み、加熱を終了する。すなわち、熱
源ボックス(14)の運転を停止する。

【００３７】以上のように、本実施形態によれば、就寝
者(7)の足部の皮膚温度に基づいて、当該皮膚温度が３
４℃になるように足部を加熱するので、前述した生理反
応（図１４参照）を適切に行わせることができ、就寝者
(7)の深部体温を速やかに低下させることができる。従
って、就寝者(7)の入眠を促進することができる。その
ため、ストレス過多の人や冷え性の人などに対しても、
速やかな入眠を提供することが可能となる。

【００３８】また、所定時間の加熱の後に皮膚温度が３
４℃以上になると、加熱を停止することとしたので（ス
テップＳＴ３参照）、余剰加熱によって入眠を妨げるお
それはない。

【００３９】本発明者の行った実験によれば、入眠促進
装置(10)を使った場合に入眠に要した時間は、入眠促進
装置(10)を使わなかった場合に比べて、約４分の３に短
縮されることが分かった。つまり、本入眠促進装置(10)
によって、入眠潜時（入眠までに要した時間）を２５％
低減することができた。

【００４０】なお、上記の実施形態では基準温度を３４
℃としていたが、例えば就寝者(7)の特性や睡眠カプセ
ル(4)の設置環境等に応じて、基準温度を３４℃前後の
所定温度に適宜変更するようにしてもよい。

【００４１】上記の誘眠制御は、足部の皮膚温度が基準
温度になるように熱源ボックス(14)をＯＮ／ＯＦＦ制御
するものであったが、熱源ボックス(14)による加熱動作
は一回のみにして、一定時間が経過すると加熱動作を停
止するようにしてもよい。例えば、図５に示すように、
ステップＳＴ１１において就寝者(7)の足部の皮膚温度
が３４℃よりも低いか否かを判定し、Ｙｅｓの場合には
ステップＳＴ１２に進み、熱源ボックス(14)をＯＮにす
る。一方、足部の皮膚温度が３４℃以上のときには、ス
テップＳＴ１３に進み、熱源ボックス(14)の運転は行わ
ない。次に、ステップＳＴ１４において、加熱時間が所
定の設定時間を越えたか否かを判定し、越えた場合には
ステップＳＴ１５に進み、熱源ボックス(14)の運転を停
止する。以上の制御によっても、就寝者(7)の入眠を促
進することができる。

【００４２】上記実施形態は、熱源としてペルチェ素子
(11)を用いたものであったが、その他の熱源を利用して
もよいことは勿論である。ただし、入眠を妨げないよう
に、熱源には騒音の小さいものが好ましい。

【００４３】例えば、図６に示すように、就寝者(7)の
足部を暖めるヒータ板(21)を用いてもよい。ヒータ板(2
1)は寝台(5)と別体であってもよく、寝台(5)に埋め込ま
れていてもよい。

【００４４】また、図７に示すように、就寝者(7)の足
部を覆うヒータボックス(22)を用いてもよい。ヒータボ
ックス(22)は、就寝者(7)の足部を上方から暖める上部
ヒータ(22a)と、横方向から暖める側部ヒータ(22b)と、
下方から暖める下部ヒータ(22c)とを備えている。

【００４５】また、図８に示すように、可撓性を有する
布状の足掛けヒータ(23)を用いてもよい。足掛けヒータ
(23)は、就寝者(7)の足部に被せてもよく、足部に巻き
付けてもよい。

【００４６】一方、ヒータによって就寝者(7)の足部を
直接的に加熱するのではなく、ヒータによって空気を加
熱しておき、その加熱空気を供給するようにしてもよ
い。つまり、就寝者(7)の足部に温風を吹き付けるもの
であってもよい。例えば、図９に示すように、前記実施
形態のペルチェ素子(11)の代わりにヒータ(25)を設ける
ようにしてもよい。このような実施形態では、排気ダク
ト(15)から導入した空気をヒータ(25)によって加熱し、
加熱した空気を給気ダクト(16)を通じてカプセル本体
(6)に供給する。

【００４７】また、熱源はヒータに限定されるものでは
なく、放射熱を出力する放射熱源であってもよい。例え
ば、図１０に示すように、放射熱源として赤外線ランプ
(26)を用いてもよい。

【００４８】図１１に示すように、前記実施形態のペル
チェ素子(11)の代わりに、空気調和装置の熱交換器(27)
を設けるようにしてもよい。つまり、熱源として、ヒー
トポンプ等の空気調和装置を利用してもよい。

【００４９】前記実施形態は、就寝者(7)の生理量を検
出する手段として、足先に貼り付けられた温度センサ(1
8)を用いるものであったが、生理量検出手段は当該温度
センサ(18)に限定されるものではない。

【００５０】例えば、図１２に示すように、複数の温度
センサ(31,31,…)を配列してなる温度センサアレー(30)
を用いてもよい。通常、就寝者(7)の足先は寝返り等の
体動により一定の範囲内で移動する。そこで、この温度
センサアレー(30)では、複数の温度センサ(31,31,…)の
うち検出温度が最も高いものが足先の皮膚温度であると
判断することとしている。足先に接触していない部分の
温度センサは、検出温度が低くなるためである。これに
より、就寝者(7)の体動に拘わらず、足先の皮膚温度を
正確に検出することができる。

【００５１】また、温度センサとして、非接触式の温度
センサを用いてもよい。例えば、図１３に示すように、
赤外線温度センサ(32)を用いてもよい。

【００５２】温度センサ(18)は、就寝者(7)の末梢部の
生理量を検出する手段として、就寝者(7)の足先の皮膚
温度を検出するものである。しかし、検出対象となる生
理量は皮膚温度に限定されるわけではなく、生理量検出
手段は血流量などのその他の生理量を検出するセンサで
あってもよい。例えば血流量を検出する血流量センサと
して、レーザードップラー流速計などを利用することも
できる。

【００５３】誘眠制御は、就寝者(7)の生理量に基づい
て脚部の生理量を所定量にする制御であればよく、ＰＩ
Ｄ制御やニューラルネットワーク等を利用したものであ
ってもよい。

【００５４】前記実施形態のように、睡眠カプセル(4)
は一部が開放されたものであってもよいが、密閉型のも
のであってもよい。睡眠カプセル(4)は、仮眠用のカプ
セルであってもよい。

【００５５】本発明の適用対象は、睡眠カプセルに限定
されるものではなく、例えば、既存のベットに取り付け
た装置であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る入眠促進装置の構成図である。

【図２】睡眠カプセルの構成図である。

【図３】就寝者の血流速と足部第１指皮膚温度との関係
を示すグラフである。

【図４】誘眠制御のフローチャートである。

【図５】他の誘眠制御のフローチャートである。

【図６】ヒータ板を用いた変形例を説明するための構成
図である。

【図７】ヒータボックスを用いた変形例を説明するため
の構成図である。

【図８】足掛けヒータを用いた変形例を説明するための
構成図である。

【図９】ヒータファンを用いた変形例を説明するための
構成図である。

【図１０】赤外線ランプを用いた変形例を説明するため
の構成図である。

【図１１】空気調和装置を用いた変形例を説明するため
の構成図である。

【図１２】（ａ）は温度センサアレーを用いた変形例を
説明するための構成図であり、（ｂ）は温度センサアレ
ーの平面図である。

【図１３】赤外線温度センサを用いた変形例を説明する
ための構成図である。

【図１４】入眠の際の生理反応を示す図である。

【符号の説明】

(4) 睡眠カプセル (5) 寝台 (6) カプセル本体 (10) 入眠促進装置 (11) ペルチェ素子（熱源） (12) 送風機 (14) 熱源ボックス (15) 排気ダクト (16) 給気ダクト (17) コントローラ（熱源制御手段） (18) 温度センサ（生理量検出手段） (19) 温調ボックス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉見 敦史 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 駒野 宏 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 Ｆターム(参考） 3L060 AA05 CC11 DD02 EE01

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 就寝者(7)の脚部の生理量を検出する脚
   部生理量検出手段(1)と、 少なくとも上記就寝者(7)の脚部の加熱を行う熱源(2)
   と、 上記就寝者(7)の脚部の生理量が所定量になるように上
   記熱源(2)の加熱量を調節する熱源制御手段(3)とを備え
   ていることを特徴とする入眠促進装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の入眠促進装置におい
   て、 前記脚部生理量検出手段(1)は、生理量として前記就寝
   者(7)の脚部の血流量を検出する血流量センサを備え、 前記熱源制御手段(3)は、上記血流量が所定量になるよ
   うに前記熱源(2)の加熱量を調節することを特徴とする
   入眠促進装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の入眠促進装置におい
   て、 前記脚部生理量検出手段(1)は、生理量として前記就寝
   者(7)の脚部の皮膚温度を検出する温度センサ(18)を備
   え、 前記熱源制御手段(3)は、上記皮膚温度が所定温度にな
   るように前記熱源(2)の加熱量を調節することを特徴と
   する入眠促進装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか一つに記載の入
   眠促進装置において、 前記熱源(2)は、空気調和装置を備えていることを特徴
   とする入眠促進装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜３のいずれか一つに記載の入
   眠促進装置において、 前記熱源(2)は、電気ヒータ(21,22,23)を備えているこ
   とを特徴とする入眠促進装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜３のいずれか一つに記載の入
   眠促進装置において、 前記熱源(2)は、放射熱を出力する放射熱源(26)を備え
   ていることを特徴とする入眠促進装置。