JP2005013754A - 安眠装置 - Google Patents

Abstract

【課題】睡眠中のユーザのいびきを抑制して、睡眠中のユーザに快適な眠りを提供することができる安眠装置を提供する。
【解決手段】睡眠中のユーザの枕として使用され、睡眠中のユーザの頭部の位置を調節する姿勢調節装置と、姿勢調節装置の近傍に置かれ、入力された音声信号から睡眠中のユーザのいびきを検知する検知装置とを備えた安眠装置であって、検知装置は、入力された音声信号のなかから、周期性のある電圧変化が所定時間継続するような、いびきの音声信号を検知する手段と、検知されたいびきの継続時間が予め定められた第１の閾値を超えるとき、睡眠中のユーザの頭部の位置を調節するための制御信号を姿勢調節装置へ送信する送信手段とを備える。
【選択図】 図８

Description

本発明は、睡眠中のユーザから計測される生体情報を用いて睡眠中の姿勢を調節する安眠装置に関する。

地球の温暖化や都心でのセキュリティの確保のために、夜間でもエアコンをつけて、安眠を得たいという要求が高くなっている。

従来は、就床時の寝苦しさを我慢して、窓をあけて寝ることで対処している場合が多かった。しかし、窓を開けてねると、治安に対する不安感などから、熟睡できないという問題も生じている。従って、窓をしめて、なおかつ寒すぎず、暑すぎない快適な眠りを保証する必要性が増大している。

しかし、エアコンをつけたまま寝たために、風邪をひいてしまうということがよくある。これは、以下のような理由による。

よく知られているように、人間の睡眠のパターンには、ノンレム（ＮＲＥＭ）睡眠と、レム（ＲＥＭ）睡眠とで１サイクルになっている。ＮＲＥＭ睡眠期の始まりから、ＲＥＭ睡眠期の終わりまでのサイクルの長さは、約９０〜１１０分といわれている。このサイクルが、一夜のうちに、４〜５回出現し、朝の覚醒に移る。ＮＲＥＭ睡眠は、さらに４つの段階（ｓｔａｇｅ）に分かれている。第１ｓｔａｇｅが最も眠りが浅く、第４ｓｔａｇｅが最も眠りが深い。第４ｓｔａｇｅの深い眠りは、睡眠を開始してから最初の第１〜２にサイクルに出現し、後半（つまり明け方の覚醒に近づくほど）出現しにくくなる。代わりに、ＲＥＭ期の持続時間が後半になるほど、長くなる。

第１ｓｔａｇｅでは、脳波の周波数が２〜７Ｈｚの低振幅不規則波が出ている。第２ｓｔａｇｅは睡眠紡錘波（１２から１５Ｈｚ）が出てきる。第３ｓｔａｇｅでは、高振幅の徐波（２Ｈｚ以下で頂点間振幅が７５μＶ以上）が、２０〜５０％の確率で出現する。第４ｓｔａｇｅはこれがさらに進み、高振幅徐波が５０％以上となる。ＲＥＭ期は低振幅不規則波が出ており、第１ｓｔａｇｅに似ている。

覚醒からＮＲＥＭの第１ｓｔａｇｅ、第２ｓｔａｇｅ、第３ｓｔａｇｅ、第４ｓｔａｇｅを経て、ＲＥＭ期睡眠を経て、覚醒する。ＲＥＭ期は、血圧が上昇し、心拍数の増加・発汗など交感神経優位の状態にある。

体温は覚醒と同時に上昇をはじめ、１６時から１８時の間に最高値に達する。その後、就床時に向かって、なだらかに低下する。この体温は夜間睡眠中さらに低下する。睡眠後半には、最低値に達する。

エアコンをつけたままであると、上記のような睡眠者の体温の変化とは無関係に、設定された温度のまま一定となっている。就床時に設定されている温度は、夜間睡眠中で最も高い体温に対して、適した温度であるため、夜間睡眠時の平均体温、特に覚醒時の体温に対しては、低い温度になっている。このため、就床時には快適と感じた温度では、寒くなり、往々にして風邪を引いてしまうのである。

さらに、ＲＥＭ期は覚醒時に近いので、体温、脈拍は上昇しているが、ＮＲＥＭ期、特に深い眠りである第４ｓｔａｇｅには、体温や脈拍が下降しており、眠りの周期中でも変化がある。

以上のように、従来のエアコンでセンシングしている温度は、室内の温度であり、睡眠者自身の温度が測られていない。このために、睡眠者の体温変化に関係なく温度をコントロールしているため、寒すぎたり、暑すぎたりするという問題が出てくる。

一方、睡眠者自身の体温を測ろうとすると、特許文献１では、送信手段を設けたセンサからのデータを無線で受信手段を設けた腕時計へ送信し、腕時計のディスプレイに表示させる端末が考えられている。あるいは、特許文献２では、体表面へ張り付けあるいはベルトにより測温部を装着し、被計測者の体温を自動的に計測し収集するというもので、特に幼児や子供の体温計測を正確に行うという点に主眼が置かれている。特許文献３では、本体を手首に装着して各種健康情報を記録する端末が考えられている。これはバイタルデータを記録する時刻をあらかじめ設定しておくと音声にてその時刻と記録方法を教えてくれるというものである。特許文献４では、腕時計型に形成された生体情報計測装置を手首に装着して、心拍や血圧などの生体情報を計測し、被計測者の体調悪化を事前に警告するということが考えられている。

しかし、これらの方法では、体温計測のため、腕時計型の計測機器を身につけないといけないため、心臓などに問題がある睡眠者の場合には、よいが、一般の睡眠者には、好まれないという問題がある。

一方、肥満がこうじて、咽喉部に脂肪がつき、いびきをかくようになる。これが進むと、睡眠中にのどの奥がふさがって呼吸障害が起こる病気、睡眠時無呼吸症候群となる。一時的に酸素摂取ができなくなる。無呼吸の時間がながくなると、突然死に至ることになる。呼吸が止まるたびに覚醒反応が起こるので、眠りが浅く、昼間眠気で仕事に差し支えることもある。無呼吸症候群になっているかどうかを確認するためには、睡眠中にエアマスクをつけ、酸素摂取量を計測する方法がとられている。

計測の結果、無呼吸症候群でないと判明しても、いびきをかいている時間が長いと、熟睡感がないと問題がある。一番の解決策は、やせることであるが、なかなかやせられない場合が多い。いびき防止策としては、例えば、鼻腔の外側にテープをはり、鼻腔を広げるようなものが市販されている。しかし、テープを貼って、睡眠をとることに抵抗感があり、定常的な使用にいたらない場合が多い。

また、睡眠時無呼吸症候群でなくても、夜間の光や騒音、夜勤などのライフスタイルの夜型化などにより、睡眠障害や睡眠異常に悩む人が多く、調査では、日本人の５人に１人が不眠に悩むという結果もある。
特開平５−２４０９７０号公報 特開平８−１０２３２号公報 特開平９−３２２８８２号公報 特開２００１−１１２７２５号公報

現状のエアコンでは、室内温度に追随しているため、睡眠中のユーザの体温変化に追随していず、覚醒時の体温低下や就床時の寝苦しさなどに対応できず、寒すぎたり、暑すぎたりして、体調を崩す原因となっている。治安上の理由から窓を閉めての熟睡を保証するためにも、睡眠中のユーザの体温変化に対応した温度調整が必要である。

一方、肥満などからくるいびきも安眠の障害になっている。いびきは咽喉での空気のとおりが悪くなっていることが原因である。寝返りをうつなど姿勢をかえることができれば、いびきをとめ、熟睡できる。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、睡眠中のユーザに快適な眠りと、安眠できる環境を提供することができる空気調節システムおよび安眠装置を提供することを目的とする。

すなわち、睡眠中のユーザの体調の変化に追従した室温や湿度などの調節が行える空気調節システムを提供することを目的とする。

また、睡眠中のユーザのいびきを抑制して、睡眠中のユーザに快適な眠りを提供することができる安眠装置を提供することを目的とする。

本発明の安眠装置は、睡眠中のユーザの枕として使用され、睡眠中のユーザの頭部の位置を調節する姿勢調節装置と、前記姿勢調節装置の近傍に置かれ、入力された音声信号から睡眠中のユーザのいびきを検知する検知装置とを備えた安眠装置であって、前記検知装置は、入力された音声信号のなかから、周期性のある電圧変化が所定時間継続するような、いびきの音声信号を検知する手段と、検知されたいびきの継続時間が予め定められた第１の閾値を超えるとき、睡眠中のユーザの頭部の位置を調節するための制御信号を前記姿勢調節装置へ送信する送信手段とを備える。

前記検知装置は、就床から覚醒までの間に睡眠中のユーザから検知された各いびきの継続時間の累積値が予め定められた第２の閾値を超えるとき、就床から覚醒までの間に睡眠中のユーザから検知された各いびきの継続時間の累積値が予め定められた第２の閾値を超え、且つ当該ユーザの動脈血酸素飽和度が異常値を示すとき、その旨を予め定められた通知先へ通知する通信手段をさらに備える。

本発明によれば、睡眠中のユーザに快適な眠りと、安眠できる環境を提供することができる。具体的には、睡眠中のユーザのいびきを抑制して、睡眠中のユーザに快適な眠りを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る空気調節システムの概略構成例を示したもので、大きく分けて、空気調節装置１００と生体計測装置２００とから構成されている。

通常エアコンと呼ばれる空気調節装置１００は、睡眠しようとするユーザが自ら温度設定などをおこなうリモコン１１１と、室内に設置された温度・湿度センサ１１０と、通信部１０１と第１の制御部１０２と第２の制御部１０３と切替部１０４と空気調節部１０５から構成されている。

空気調節部１０５は、室内の冷房、暖房、除湿などを行うもので、第１の制御部１０２あるいは第２の制御部１０３で決定された運転条件に基づき、第１の制御部１０２あるいは第２の制御部１０３の制御のもと、動作するようになっている。

第２の制御部１０３は、リモコン１１１で設定された温度や風量、運転時間などの運転条件と、温度・湿度センサ１１０で計測された室内の温度・湿度をもとに、空気調節部１０５の運転条件を決定して、空気調節部１０５を動作させるようになっている。

第１の制御１０２は、リモコン１１１で設定された温度や風量、運転時間などの運転条件と、温度・湿度センサ１１０で計測された室内の温度・湿度と、さらに、生体計測装置２００で計測された生体情報とをもとに、空気調節部１０５の運転条件を決定して、空気調節部１０５を動作させるようになっている。

切替部１０４は、例えば、リモコン１１１からの指示に従って、第１の制御部１０２で室内の温度や湿度を調節する第１のモードと、第２の制御部１０３で室内の温度や湿度を調節する第２のモードのうちのいずれか一方のモードに切り替えるようになっている。

通信部１０１は、生体計測装置２００と通信を行うためのもので、ここでは、主に、生体計測装置２００で計測されて送信されてきた生体情報を受信するようになっている。

図１に示した空気調節システムの特徴は、予め設定された室温、温度などの条件と実際の室内温度・湿度以外に、睡眠しているユーザから計測した生体情報、例えば、体温、加速度、血圧、ＧＳＲ（Ｇａｌｖａｎｉｃ Ｓｋｉｎ Ｒｅｆｌｅｘ； 皮膚電気反射）などを利用して、睡眠しているユーザの安眠に適した運転制御を行うようにした点に特徴がある。

生体計測装置２００は、生体情報計測部２０１と通信部２０２と重量測定部２０５から構成されている。

生体情報計測部２０１で計測された生体情報は、通信部２０２を通じて空気調節装置１００に送信されるようになっている。

なお、生体計測装置２００の通信部２０２と空気調節装置１００の通信部１０１との間の通信方式は、無線通信方式であることが好ましく、例えば、Bluetooth（ＴＭ）などの近距離無線通信方式を用いてもよい。

生体情報計測部２０１は、ここでは、例えば、２種類の生体情報を計測するために、睡眠している計測対象のユーザの体温を測定する体温測定部２０３と、当該ユーザの加速度を測定する加速度測定部２０４から構成されている。

生体計測装置２００自体は、たとえば、図３に示すように、枕の中に内蔵されていてもよい。言い換えれば、生体計測装置２００自体が、生体情報を計測して、空気調節装置１００に送信する機能の他に、枕としての機能を有するものであってもよい。

図３に示したような、枕としての機能を持つ生体情報計測装置２００の場合、体温や加速度の測定部２０３，２０４、その他、図１では示していないが、血圧、ＧＳＲなどを計測するための測定部がさらに設けられているときは、それらも含めた生体情報計測部２０１は、睡眠しているユーザの首の部分に直に接触するような位置に設けられている。

。加速度測定部２０４は、計測対象体温測定部２０３は、就床から覚醒までの睡眠している計測対象のユーザの体温を計測するのユーザが寝返りをうったかどうか、寝返りをうった場合には、そのときの動きの激しさや、などを計測するようになっている。これらは、どれも公知・公用技術で構成するこができるとともに、本発明の要旨ではないので、これらの説明は省略する。

重量測定部２０５は、ユーザが、枕としての生体計測装置２００に頭を寝かせたときの重みと、頭を枕から離したときの重みを検知して、生体情報計測部２０１での計測開始・終了（生体情報計測部２０１のオン、オフ）を制御するようになっている。

人間の頭部の重量は１０ｋｇ以上あるので、頭部が枕としての生体計測装置２００上に図３のようにのせされると、重量測定部２０５で測定される値は１０ｋｇ以上を越えるので、生体情報計測部２０１での生体情報の計測が開始するようになる。一方、起きあがるときには、重量測定部２０５で測定される値は、極端に小さくなるので、生体情報の計測を終了する。起床し、寝具が押入れにしまわれたときに、他の寝具の重みがかかったりするが、１０ｋｇ以上になることはない。

次に、重量測定部２０５で生体情報の計測開始・終了を制御しながら、生体情報を測定する、生体計測装置２００の処理動作について、図６に示したフローチャートを参照して説明する。

まず、重量測定部２０５で、１０ｋｇ以上の重量を計測（検知）したとき（ステップＳ１０１）、そのとき、生体情報の測定をしていなければ（ステップＳ１０２）、測定を開始する（ステップＳ１０３）。

生体情報の測定中に、体温が例えば、３４度以下であったり（ステップＳ１０４）、あるいは、逆に３９度以上であったり（ステップＳ１０６）すると、異常があることを、例えば、通信部２０２、通信部１０１を通じて、家族やあるいはケアセンターに通報するようにしてもよい（ステップＳ１０５）。体温測定は、一定時間毎（例えば１０分）経過する度に測定する。

また、ステップＳ１０５における通報は、空気調整部１００がＥＣＨＯＮＥＴ（エコーネットコンソーシアムが提唱している家庭内の電灯線や無線を利用したネットワークの規格）や家庭内のＬＡＮにつながっていれば、通信部２０２を介して、空気調整装置１００の通信部１０１に送られ、そこからＥＣＨＯＮＥＴあるいはＬＡＮを介して、通報される。あるいは、通信部２０２にて直接公衆回線に接続してもよい。

一方、重量測定部２０５で計測（検知）される重量が、１ｋｇ以下になったときには（ステップＳ１０７）、そのとき、生体情報の測定中であれば（ステップＳ１０８）、計測を終了する（ステップＳ１０９）。

脈拍は、通常脈波センサを用いて、血中のヘモグロビンの流量により、計測されるため、頚部では残念ながらあまり精度高く計測ができない。このため、図４に示すように、脈拍を測定するために、指輪形状の脈拍センサ（脈拍測定部２１１）から構成される、同じく指輪形状の生体計測部２１０を、計測対象のユーザの指に装着するようにする。図２に示すように、この指輪形状の生体計測部２１０には、例えば、通信部２１２が内蔵されており、この通信部２１２より、脈拍測定部２１１で測定された脈拍が空気調節装置１００内の通信部１０１に送られる。あるいは、指輪形状の生体計測部２１０は、脈拍測定部２１１のみを有し、この脈拍測定部２１１と、例えば枕としての生体計測装置２００の通信部２０２が接続されていて、通信部２０２を介して、測定された脈拍が空気調節装置１００に送信されるようになっていてもよい。

図５は、計測される体温と、エアコンによる温度変化の一例を示したものである。体温は、図５では、実線で示されている。体温が、次第に減少し、午前５時ごろ、最も体温が低くなり、例えば、３５．５度近くまで下がる。覚醒時の午前６時ごろには、少し上昇する。

これに対し、通常のエアコン（第２のモード（以下、通常運転モードと呼ぶ）で空気調節装置１００が運転しているとき）では、設定された温度のままである。図５では、通常運転モードの場合を、一点鎖線で示している。図５には、就床時にユーザが室温を２６度に設定した場合を示している。就床時には、２６度で快適と感じるが、覚醒時には、体温は２度近く、下がっているので、寒いと感じてしまう。逆に覚醒時にちょうどよい温度、例えば、２７度に設定したとすると、今度は、暑く寝苦しく、安眠できないことになってしまう。

これを是正するために、例えば、本実施形態では、第１のモード（以下、安眠モード）を設けている。なお、安眠モードにはさらに２つのモードがあり、１つは標準安眠モードであり、他の１つは、個別安眠モードである。

標準安眠モードに設定した場合の室温の変化は、図５では、２点鎖線で示している。

標準安眠モードの場合、通常運転モードのように、就床時にリモコンで設定された温度で一定に保つのでなく、体温が最もさがる午前５時ごろには、設定温度より高い温度設定になるように、温度を少しずつ上げていく。さらに、午前５以降は、その設定を保つようにしている。たとえば、就床時には、室温が２６度に設定されたとすると、最も体温が低くなる午前５時に、１度上げて、２７度になるようにしている。その後は、ユーザから指示があるまで、２７度のままになるようにしている。

しかし、実際には、図５の実線で示すように、睡眠中のユーザの体温は、直線的に減少しているわけではない。さらに、上記のような標準安眠モードの場合の室温調節では、就寝中には就床時のときより１度ほど体温が低下するという仮定のもとに、体温が最も低くなる時刻には、就床時の設定温度より１度高くなるように調節している。しかし、就床時からの体温低下が１度ではなく、１．５度、あるいは２度であるユーザもいるかもしれない。また、夜型人間の場合には、体温が最も低くなるのが、午前５時よりあとにずれている場合もある。あるいは、同じユーザであっても、夏と冬では、体温変化が異なる。冬期には、就床時に暖かくなるようにするが、実際に睡眠に入ってしまうと、暖房は必要がないので、暖気運転はやめてもよい。覚醒する１時間ほど前に、暖気運転を開始し、室内を暖めるようにすればよい。また、季節にかかわらず飲酒をしたりすれば、就床時には夏期は暑く、冬期も暖かく感じている。しかし、血中からアルコールが抜けていくと、寒気を感じるので、そのころには、就床時の設定よりは、高い温度にする必要がある。

このように、夜間睡眠中の体温変化は、ユーザ個人毎に違ったり、あるいは、同じユーザでも、夏期と冬期とでは、異なるものである。さらに同じ季節でも、飲酒をしたかどうかで、異なってくる。上記の標準安眠モードの室温調節の場合には、図５に示したように、温度を直線的に制御している。しかし、このような室温調節では、個人差や変動に対応することができない。これを是正するのが、ユーザの体温やＧＳＲなどを基に、温度や湿度調整を行う個別安眠モードである。

個別安眠モードに設定した場合の室温の変化は、図５では、点線で示している。

ここではまず、図７示すフローチャートを参照して、空気調節装置１００の処理動作について説明する。

なお、実際の空気調節装運転などへの対応があり、非常に複雑になっているが、ここでは、説明の簡単のため、本実施形態の要旨に関連する部分のみを記してある。

ユーザが就床時置（エアコン）の処理の流れは、夜間睡眠だけでなく、昼間の通常のリモコン１１１より安眠モードを指示したとする。安眠モードが指示されると（ステップＳ２０１）、切替部１０４は、第１の制御部１０２に、空気調節部１０５の制御権を与えるとともに、まず、第１の制御部１０２を標準安眠モードに設定する（ステップＳ２０２）。

標準安眠モードの場合には、図５に、２点鎖線で示したような直線的な室温調節が行われる。すなわち、第１の制御部１０２は、就床時より覚醒時に室温が上昇し、その後、一定温度となるように、空気調節部１０５を制御する。

次に、睡眠中のユーザの枕としての生体計測装置２００が、生体情報の計測を行っているかどうかを確認する（ステップＳ２０３）。ここでは、例えば、生体計測部２００から、そこで計測された生体情報が送信されてきているかをチェックするようにしてもよいし、重量測定部２０５で生体情報の計測を開始したか否かの情報を送信する場合には、それをチェックするようにしてもよい。

生体情報の測定をしていなければ、ユーザの生体情報は得られないので、標準安眠モードのままにする。

生体情報の測定中であれば、通信部２０２では、生体計測部２００から送信されてくる生体情報を受信する（ステップＳ２０４）。

次に、設定がこのまま標準安眠モードでよいかどうかを判別する。ここでは、例えば、ＧＳＲが想定値より高く発汗が多かったり、あるいは、体温の上昇や下降が標準安眠モードで想定している値より大きく変動していたり、あるいは脈拍が標準安眠モードで想定している値より大きいなど、標準安眠モードで想定している値より大きくずれているかどうかを判別する（ステップＳ２０５）。

ずれが大きい場合には、第１の制御部１０２は、測定した生体値に沿った温度／湿度調整をおこなうための個別安眠モードにモードを切り替える（ステップＳ２０６）。生体情報の計測値や計測値の変動の標準安眠モードの想定値との差分が上記のように、予め定められた値より小さいときは、ステップＳ２０７へ進み、そのまま標準安眠モード対応の室温、湿度の調節を行う。

個別安眠モードでは（ステップＳ２１０）、生体情報の計測値を受信したら、温度／湿度を受信した生体情報の計測値に応じて調節する（ステップＳ２１１〜ステップＳ２１３）。その結果、図５の点線で示したような、睡眠中のユーザの生理状態にそったなだらかな室温調節ができる。

覚醒時である午前５時を１時間すぎたころ（ステップＳ２２０）、安眠モードによる運転を終了する（ステップＳ２２１）。覚醒時には、温度をあげ、覚醒を促すようにする。あるいは、ステップＳ２２０では、単なる時刻だけでなく、午前５時過ぎで、かつ睡眠中のユーザの脈拍や加速度から、ＲＥＭ期（第３か第４番目のサイクルの）にあるときを見計らって、安眠モードによる空気調節の終了を判定するようにしてもよい。こ安眠モードの終了と同時に、例えば、第１の制御１０２は、室温をあげ、覚醒を促すようにして、快適な目覚めを提供することも可能である。

上記説明では、安眠モードの設定されたときの処理動作について説明したが、ユーザにより通常運転モードが設定されているときは、切替部１０４は、第２の制御部１０３に、空気調節部１０５の制御権を与えるので、生体情報を用いずに、設定された室温などの運転条件に基づき、室温や湿度の調節が行われる（ステップＳ２３０、ステップＳ２３１）。

なお、上記実施形態では、ユーザにより安眠モードに設定されているときには、当該ユーザの生体情報の測定値や、測定値の変動が、安眠モードで想定している値より大きくずれているときに、個別安眠モードに移行するようにしている。が、必ずしも、これに限定されるものではない。例えば、リモコンから個別安眠モードに設定するようにすることも可能である。

また、上記第１の実施形態では、主に、室温調節の場合を例にとり説明したが、湿度の場合も、上記同様にして、計測された生体情報に基づき、睡眠中のユーザに最適な状態となるように調節すればよい。

以上説明したように、上記第１の実施形態によれば、睡眠中のユーザの体温などの生理値の変化に対応した温度／湿度調整ができるので、安心して、エアコンをかけたまま、睡眠をとることが可能となる。

（第２の実施形態）
次に、無呼吸症候群を防止するため、いびきを検知して睡眠中のユーザの姿勢を変更する安眠装置について説明する。図８は第２の実施形態に係る安眠装置の要部の概略構成を示したもので、大きく分けて、姿勢調整部３００と生体計測部４００とから構成されている。

ここでは、睡眠中のユーザのいびき、具体的には、いびきの継続時間が生体情報（ｔ１、Ｔ）として計測される。

生体計測部４００は、第１の通信部４０１と蓄積診断部４０２と入力部４０３と第２の通信部４０４から構成されている。

入力部４０３は、睡眠中のユーザの呼吸音などの音声を生体情報として収集するマイクロフォンなどから構成されている。入力部４０３から入力された呼吸音などの音声を基に、蓄積診断部４０２は、睡眠中のユーザの寝息がいびきであるかどうかを判定するようになっている。いびきであると判断したら、当該ユーザの姿勢を変更するために、第１の通信部４０１を通じて姿勢調整装置３００に制御信号を送信する。

生体計測部４００自体は、例えば、図９に示したように、耳の部分に入力部４０３としてのマイクロフォン（以下、簡単にマイクと呼ぶ）が内蔵されたペットロボットや縫いぐるみ、あるいは読書用スタンドなど、寝室においてあっても違和感のない製品に内蔵されていてもよい。言い換えれば、生体計測部４００自体が、ユーザの呼吸音などの音声を収集して、ユーザがいびきをかいているか否かを判定する機能の他に、ペットロボットや、ぬいぐるみや読書用スタンドなどの機能を有するものであってもよい。

一方、姿勢調整部３００は、生体計測部４００から送信された制御信号を受信する通信部３０２と、この通信部３０２で受信した制御信号を基に、睡眠中のユーザの姿勢を変更するためのエアマットなどから構成されるアクチュエータ３０１から構成されている。

姿勢調整部３００自体は、例えば、図９に示すように、枕の中に内蔵されていてもよい。言い換えれば、姿勢調整部３００自体が、生体計測部４００からの制御信号を受信して睡眠中のユーザの姿勢を調整する機能の他に、枕としての機能を有するものであってもよい。

生体計測部４００の第１の通信部４０１と姿勢調整部３００の通信部３０２との間の通信方式は、無線通信方式であることが好ましく、例えば、Bluetooth（ＴＭ）などの近距離無線通信方式を用いてもよい。

また、生体計測部４００の第２の通信部４０４は、例えば、公衆網を用いて、病院などに所定の通知を行うためのものである。

次に、図１１に示すフローチャートを参照して、安眠装置の処理動作について説明する。

ここでは、生体計測部４００が図９に示すようなペットロボットである場合を例にとり説明する。このペットロボットは、例えば、ユーザからの音声に反応して所定の動作（例えば、返事をする、問いかけたユーザ近づくなど）を行うものである。従って、ペットロボットは、ユーザから問いかけがあったときに、すぐ応答できるように、常時、マイクの電源はオンになっている。入力部４０３としてのマイクからの入力がノイズレベルを越えると音声入力があったとみなし（ステップＳ３０１）、入力された音声を分析する（ステップＳ３０２）。

分析の方法はいくつかあるが、ここでは、包絡線を用いる方法で説明する。入力部４０３としてのマイクから入力した音声がいびきの場合には、図１２の点線で示すような電圧変化の音声信号となる。この入力された音声信号を分析すると、周期的になっている。従って、入力された音声信号を処理し、包絡線（図１２では実線で表している）を抽出すると、その周期性が明らかになる。通常の白色ノイズなどもその包絡線は正弦波となるので、周期性があるが、いびきの包絡線の周期性は、白色ノイズの包絡線の周期性に比べ、規則正しくないこと、出力が小さいことで、その識別は容易である。これに対し、通常の音声は、例えば、図１３に示すように、包絡線には明確な周期性がないので、これもいびきとの識別は容易である。

以上のように、包絡線により分析し、いびきであるかどうかを判定する（ステップＳ３０３）。いびきであるかどうかは、図１２のような周期的な包絡線の継続時間が一定時間を超えるかどうかで判断する。

一方、図１３のような波形であると、いびきでないので、通常の音声処理を行い、その結果にもとづき、たとえば、問いかけたユーザに近づいたり、座ったりなどの所定の動作を行う（ステップＳ３０４）。

なお、ペットロボット本来の機能は、本発明の要旨ではなので、説明は省略するとともに、図８には、ペットロボット本来の機能部は省略している。

一方、図１２に示すような波形であると、いびきであると認識し、そのときのいびきの計測時間ｔ１を計測し、この計測された時間ｔ１をいびき累積時間Ｔに加算していく（ステップＳ３０５）。累積時間Ｔは、たとえば、正午などの基点時刻に初期化されている。就床から覚醒までのいびき累積時間Ｔをみることで、１回の睡眠中、どのくらいの時間いびきをかいているかを知ることができる。

いびきをかいている時間が長くなると、姿勢をかえる必要がある。姿勢を変える必要があるかどうかは、今、計測した計測時間ｔ１が、予め定められた時間βを超えるかどうかにより、判定する（ステップＳ３０６）。この時間βを超えていなければ、特に何の処理もしない。

超えていると、姿勢変更のための制御信号を第１の通信部４０１を通じて、枕としての姿勢調整装置３００の通信部３０２に出力する（ステップＳ３０７）。アクチュエータ３０１は、この制御信号を従って、細かく分かれているエアマット部品への注入空気量を変更することにより、睡眠中のユーザの頭部の位置を変更（調節）することによって、姿勢の変更（調節）を行うことができる（ステップＳ３０８）。

１晩でのいびきの累積時間Ｔが予め定められた時間γより大きいと（ステップＳ３０９）、無呼吸症候群の可能性がある。その場合には、それまでに計測したデータを第２の通信部４０４から、例えば、公衆網を用いて病院などに送信し（ステップＳ３１０）、その後、上記のように姿勢変更を行う（ステップＳ３０７）。

上記実施形態では、ペットロボットのマイクにより、音声を収集し、分析することで、いびきかどうかを判定している。さらにいびきをかいている累積時間Ｔがある一定値以上であると、無呼吸症候群の疑いがあるとして、そのまま病院などに通報している。これに対し、図１４に示す別の概略構成では、無呼吸症候群かどうかの計測も行えるようにしたものである。

無呼吸症候群になっているかどうかを確認するためには、睡眠中にエアマスクをつけ、酸素摂取量を計測する方法がとられている。エアマスクを装着する方法は、大変わずらわしく、通常の睡眠をとることが難しい。そこで、図１４に示す安眠装置は、図１０に示すように、睡眠中のユーザが動脈血酸素飽和度測定部５００を指に装着することで、睡眠の邪魔をせず、測定をおこなうようになっている。

動脈血酸素飽和度測定部５００は、近赤外光を動脈にあて、ヘモグロビンから反射する光を計測して、動脈血中の酸素飽和度を算出するもので、これは公知・周知技術で構成することができる。通常は、飽和度は１００％なので、動脈血中のヘモグロビンの色は鮮紅色である。が、呼吸がうまくできず、酸素の供給が少なくなると、鮮紅色から暗紅色になる。動脈血酸素飽和度測定部５００は、この色の変化により飽和度を測定するものである。

動脈血酸素飽和度測定部５００は、具体的には、図１４に示したように、動脈血酸素飽和度測定部５０１と、生体計測部４００の第１の通信部４０１に、測定された酸素飽和度を送信するための通信部５０２とから構成されている。この動脈血酸素飽和度測定部５００の通信部５０２と生体計測部４００の第１の通信部４０１との間の通信方式は、所定のケーブルで接続して通信を行う方式のものでもよいが、無線通信方式であることが好ましく、例えば、Bluetooth（ＴＭ）などの近距離無線通信方式を用いてもよい。

このように、睡眠中のユーザの動脈血酸素飽和度を生体情報としてさらに計測する場合の安眠装置（図１４参照）の処理動作について、図１５に示すフローチャートを参照して説明する。なお、図１５において、図１１と同一部分には同一符号を付し、異なる部分について説明する。すなわち、図１５では、ステップＳ３０９で、１晩でのいびきの累積時間Ｔが予め定められた時間γより大きい場合（無呼吸症候群の可能性がある場合）には、すぐに病院などに連絡せずに、まず、動脈血酸素飽和度測定部５００で動脈血の酸素飽和度の測定を行う（ステップＳ３１１）。酸素飽和度は十分（例えば、１００％）であれば（ステップＳ３１２）、いびきはかいているが、無呼吸症候群ではないので、病院への連絡はせずに、姿勢変更を行う（ステップＳ３０７）。しかし、酸素飽和度が十分でなければ（ステップＳ３１２）、無呼吸症候群の可能性があるので、酸素飽和度のデータもそえて、収集データを病院に送信する（ステップＳ３１３）。もし、酸素飽和度が低すぎる場合には、ステップＳ３１３では、病院にデータ送信を行うだけでなく、家人やケアセンターに通報するようにしてもよい。また、姿勢を変更するだけでなく、ペットボロットが、無理やり、睡眠しているユーザを揺り動かすなどして、呼吸ができるようにするようにしてもよい。

以上説明したように、上記第２の実施形態によれば、睡眠中のユーザがいびきをかいていれば、姿勢をかえることでいびきをとめ、安眠できるようにすることができる。さらに、無呼吸症候群であるかどうかも検知できる。

なお、上記第２の実施形態では、アクチュエータを枕に内蔵して、睡眠中のユーザの頭部の位置を調節する場合について説明したが、この場合に限らず、例えばベッドのマットレスや寝間着などを用いて、それらの細かく分かれているエアマット部分への注入空気量を変更することにより、睡眠中のユーザの姿勢を変更（調節）するようにしてもよい。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明は含まれており、開示される複数の構成用件における適宜な組み合わせにより、種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題（の少なくとも１つ）が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果（のなくとも１つ）が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

本発明の第１の実施形態に係る空気調節システムの全体の構成例を概略的に示した図。 本発明の第１の実施形態に係る空気調節システムの全体の他の構成例を概略的に示した図。 図１の生体計測装置で生体情報を計測する方法を説明するための図。 図２の生体計測装置で生体情報を計測する方法を説明するための図。 第１の実施形態に係る空気調節システムで室温を調節した場合とそうでない場合との室温と体温との関係の一例を示した図。 重量測定部で生体情報の計測開始・終了を制御しながら、生体情報を測定する、生体計測装置処理動作について説明するためのフローチャート。 空気調節装置の処理動作について説明するためのフローチャート。 本発明の第２の実施形態に係る安眠装置の構成例を概略的に示した図。 図８の生体計測部で生体情報を計測する方法を説明するための図。 図１４の生体計測部で生体情報を計測する方法を説明するための図。 安眠装置の処理動作について説明するためのフローチャート。 いびきの音声信号の波形の一例を示した図。 いびき以外の音声信号の波形の一例を示した図。 本発明の第２の実施形態に係る安眠装置の他の構成例を概略的に示した図。 睡眠中のユーザの動脈血酸素飽和度を生体情報としてさらに計測する場合の安眠装置（図１４参照）の処理動作について説明するためのフローチャート。

符号の説明

１００…空気調節装置
１０１…通信部
１０２…第１の制御部
１０３…第２の制御部
１０４…切替部
１０５…空気調節部
１１０…温度・湿度センサ
１１１…リモコン
２００…生体計測装置
２０１、２１０…生体情報計測部
２０２…通信部
２０３…体温測定部
２０４…加速度測定部
２０５…重量測定部
２１１…脈拍測定部
２１２…通信部
３００…姿勢調整部
３０１…アクチュエータ
３０２…通信部
４００…生体計測部
４０１…第１の通信部
４０２…蓄積診断部
４０３…入力部
４０４…第２の通信部
５００…動脈血酸素飽和度測定部
５０１…動脈血酸素飽和度測定部
５０２…通信部

Claims (3)

1. 睡眠中のユーザの枕として使用され、睡眠中のユーザの頭部の位置を調節する姿勢調節装置と、
   前記姿勢調節装置の近傍に置かれ、入力された音声信号から睡眠中のユーザのいびきを検知する検知装置とを備えた安眠装置であって、
   前記検知装置は、
   入力された音声信号のなかから、周期性のある電圧変化が所定時間継続するような、いびきの音声信号を検知する手段と、
   検知されたいびきの継続時間が予め定められた第１の閾値を超えるとき、睡眠中のユーザの頭部の位置を調節するための制御信号を前記姿勢調節装置へ送信する送信手段とを具備したことを特徴とする安眠装置。
2. 前記検知装置は、
   就床から覚醒までの間に睡眠中のユーザから検知された各いびきの継続時間の累積値が予め定められた第２の閾値を超えるときには、その旨を予め定められた通知先へ通知する通信手段をさらに具備したことを特徴とする請求項１記載の安眠装置。
3. 前記検知装置は、
   就床から覚醒までの間に睡眠中のユーザから検知された各いびきの継続時間の累積値が予め定められた第２の閾値を超え、且つ当該ユーザの動脈血酸素飽和度が異常値を示すときに、その旨を予め定められた通知先へ通知する通信手段をさらに具備したことを特徴とする請求項１記載の安眠装置。

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