JP2008157774A

JP2008157774A - 目覚まし照明装置

Info

Publication number: JP2008157774A
Application number: JP2006347373A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Yoshida; 和雄吉田; Koki Noguchi; 公喜野口; Manabu Inoue; 学井上; Naohiro Toda; 直宏戸田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2006-12-25
Filing date: 2006-12-25
Publication date: 2008-07-10

Abstract

【課題】目覚まし照明装置において、放電灯の寿命の短縮を防ぎ、就寝者が起床時刻を越えて超過睡眠をする場合に起床時刻以後の放電灯による光刺激と間欠的な刺激音によって就寝者を快適な状態で目覚めさせる。
【解決手段】放電灯の光出力は、起床時刻ｔ１に到達するよりも所定時間前の時刻ｔ０から漸増され、起床時刻ｔ１に到達したときに放電灯の光出力が定格出力の２５％以上になるように調光制御され、その後、起床時刻ｔ１における光出力の大きさを保ったまま継続される。覚醒用の刺激音は、起床時刻ｔ１に到達した以後、所定の継続時間Ａ１、Ａ２、Ａ３と停止時間を繰り返して出力される。起床時刻ｔ１以後において放電灯の光出力が定格出力の２５％よりも低下されないので、フィラメントに対する負荷が小さく放電灯の寿命の短縮が防止される。また、就寝者は、起床時刻以後に放電灯による光刺激と間欠的な刺激音によって快適な状態で目覚めさせられる。
【選択図】図６

Description

本発明は、目覚まし照明装置に関する。

従来から、設定された起床時刻の所定時間前から目覚まし用の光源の明るさが徐々に増加し、起床時刻には就寝者に快適な目覚めをもたらす目覚まし照明装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

上記目覚まし照明装置は、起床時刻を越えて超過睡眠をする就寝者（いわゆる２度寝をする就寝者）に対して覚醒させる手段を備えないが、２度寝をする就寝者に対しても確実に覚醒をさせるための照明装置として、起床時刻以後において覚醒刺激音を間欠的に繰り返し発生する（スヌーズ動作）と共に、刺激音の発生する所定時間前から目覚まし用の光源の明るさを漸増して超過睡眠をしている就寝者に刺激音と光刺激の両方を与える照明装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。

後者の照明装置における光源の明るさの変化と起床用の音の変化が、それぞれ図１０（ａ）、（ｂ）に示される。目覚まし用の光源は、設定された起床時刻ｔ４の所定時間前から徐々に明るさが増加し、起床設定時刻ｔ４に到達したときに、光源は一旦消灯し、起床音が短時間出力される。

そして、起床設定時刻ｔ４以後は、起床音が所定時間間隔で間欠的に出力され（スヌーズ動作）、起床音の間欠的な出力時刻ｔ５、ｔ６の所定時間前から光源が点灯されて明るさが漸増される。
特開平４−２６４２８９号公報特開２００５−３４００３３号公報

ところが、上記特許文献２に記載された目覚まし装置では、就寝者が２度寝をしてしまうことをある程度防ぐことができるが、起床設定時刻ｔ４に到達したときに光源の明るさが消灯してしまうので、起床時刻ｔ４に一旦覚醒に近い状態になった就寝者が再び睡眠状態に戻ってしまい易く、２度寝の状態を確実に防ぐことは困難であった。また、目覚めたとしても不快感を感じ易いという問題もあった。

さらに、起床設定時刻ｔ４以後において光源の明るさの増減が大きな変化幅で繰り返されるために、光源が放電灯である場合には、放電灯の寿命が短縮され易く、特に、放電灯が一旦消灯された状態から点灯される場合には、放電灯の電極のフィラメントにかかる負荷が大きく、さらに寿命が短縮されやすいという問題があった。

そこで、本発明は、設定された起床時刻の所定時間前から目覚まし用の放電灯の明るさが徐々に増加して就寝者に目覚めを促し、設定された起床時刻以後には覚醒刺激音を間欠的に出力する目覚まし照明装置において、放電灯の寿命の短縮を防ぐことができ、就寝者が設定された起床時刻に目覚めない場合でも起床時刻以後の放電灯による光刺激と間欠的な刺激音によって就寝者を確実に覚醒させることができる目覚まし照明装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、高周波電源からの電力供給によって点灯される放電灯と、前記放電灯の光出力を調光制御する制御手段と、覚醒刺激音を出力する音源と、前記音源からの覚醒刺激音の出力を予め設定された起床時刻に到達した以後、間欠的に繰り返すスヌーズ制御手段と、を備え、前記起床時刻に到達するよりも所定時間前から前記制御手段が前記放電灯の光出力を漸増させることによって就寝者の目覚めを促す目覚まし照明装置において、前記制御手段は、前記起床時刻に到達した以後に前記放電灯の光出力を定格出力の２５％以上になるように調光制御を継続し、当該継続中に前記スヌーズ制御手段による前記音源からの覚醒刺激音の出力を間欠的に繰り返すことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の目覚まし照明装置において、前記制御手段は、前記起床時刻に到達した以後に前記放電灯の光出力を前記起床時刻到達時の光出力以上になるように調光制御を継続することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１の目覚まし照明装置において、前記制御手段は、前記起床時刻に到達した以後に前記放電灯の光出力を増減させつつ調光制御することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、設定された起床時刻の所定時間前から目覚まし用の放電灯の明るさが徐々に増加して就寝者に目覚めを促し、起床時刻に到達した以後には覚醒用刺激音を間欠的に出力する目覚まし照明装置において、起床時刻に到達した以後に放電灯の光出力を定格出力の２５％以上になるように制御するので、放電灯の寿命の短縮を防ぐことができ、就寝者が設定された起床時刻に目覚めない場合でも起床時刻以後の放電灯による光刺激と間欠的な刺激音によって就寝者を確実に覚醒させることができる。

請求項２の発明によれば、起床時刻に到達した以後において、放電灯の光出力が定格出力の２５％以上であり、かつ起床時刻到達時以上の光出力を維持するように制御されるので、放電灯の寿命の短縮を防ぐ効果がより高く、起床時刻を越えて睡眠を続ける就寝者を光刺激と間欠的な刺激音によってより確実に覚醒させることができる。

請求項３の発明によれば、起床時刻に到達した以後において、放電灯の光出力が定格出力の２５％以上であり、かつ増減するように制御されるので、起床時刻を越えて睡眠を続ける就寝者を光刺激と間欠的な刺激音によってさらに確実に覚醒させることができる。

以下、本発明の第１の実施形態に係る目覚まし照明装置について、図１乃至図６を参照して説明する。本実施形態の目覚まし照明装置１は、図１乃至図５に示されるように、放電灯２と、放電灯２に接続された高周波電源としてのインバータ回路３と、インバータ回路３に接続され商用電源１１の力率を改善する力率改善回路４と、インバータ回路３に信号を出力してインバータ回路３の出力周波数を制御し放電灯２の光出力を増減させるマイクロプロセッサから構成される制御回路（制御手段）５と、制御回路５に調光信号等の制御信号を出力するリモコン受光部６と、リモコン受光部６の電源回路７と、リモコン受光部６へリモコン信号を送信するリモコン８と、を備えている。

本実施形態の放電灯２は、就寝者が就寝する部屋の天井に配置され、定格出力の２５％出力時にベッド上に横たわる就寝者の顔面における照度が１００ルクス以上得られるものである。例えば、通常は８畳間用の１００ワットの放電灯が４畳半間に備えられている場合である。

力率改善回路４は、図１に示されるように、フィルタ９を介して商用電源１１に接続されたダイオードブリッジＤＢと、ダイオードブリッジＤＢの２次側に接続されたチョッパチョークＬ１とスイッチング素子Ｑ１とを備え、スイッチング素子Ｑ１の両端に直流電圧源となるコンデンサＣ５、Ｃ６が設けられている。スイッチング素子Ｑ１は、そのゲートが制御回路５に接続されてスイッチング素子Ｑ１のオンオフ動作が制御回路５によって制御され、商用電源１１の電流波形の力率が改善される。

インバータ回路３は、放電灯２を所望の光出力で点灯させる共振回路部と、放電灯の両端のフィラメントを予熱する予熱回路部を備えている。

共振回路部は、直流電圧源となるコンデンサＣ５、Ｃ６の両端に接続されたスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３と、スイッチング素子Ｑ３の両端に接続された共振チョークＬ２及び共振コンデンサＣ９、２重共振コンデンサＣ１８、トランスＴ１と、を備える。そして、トランスＴ１の２次側に直列カットコンデンサＣ１１を介して放電灯２が直列に接続されている。

予熱回路部は、スイッチング素子Ｑ３の両端にコンデンサＣ１２を介して接続された予熱トランスＴ２と、予熱トランスＴ２の２次側インダクタンスに接続された予熱コンデンサＣ１３と、放電灯２の高圧側フィラメント１２、及び予熱トランスＴ２の３次側インダクタンスに接続された予熱コンデンサＣ１４と、放電灯２の低圧側フィラメント１３と、を備える。

スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３は、それぞれのゲートが制御回路５に接続されて各スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３のオンオフ動作が同時にオンにならないようにして、制御回路５から出力される制御信号によって所定の周波数でオンオフ動作を行い、放電灯２の光出力を増減する。

制御回路５は、目覚まし照明装置１が通常の部屋照明として用いられる場合には、後述するリモコン８から送信される調光レベル情報（ユーザの入力した明るさレベル）に応じて放電灯２の光出力が増減するようにスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３へ制御信号を出力するが、モードが切替えられて目覚まし照明装置１が本来の目覚まし装置として用いられる場合には、制御回路５は、制御回路５内の時計１４によって計時される時間に基づいてユーザが予め入力した起床時刻よりも所定時間前からＲＯＭ１５に予め記憶されたパターンに基づいて放電灯２の光出力を徐々に増加するように制御する。放電灯２の光出力が徐々に増加するパターンについては後に詳述する。

また、ユーザがリモコン８を操作することによって入力する起床時刻の情報は、リモコン受光部６によって受信され、リモコン受光部６から制御回路５へ送信され、制御回路５内のＲＡＭ１６に記憶される。

なお、本明細書において、目覚まし照明装置１を使用する就寝前の状態の人物をユーザと表現し、寝具に横たわっている状態の人物を就寝者と表現する。

リモコン受光部６は、図３に示されるように、覚醒刺激音を出力するスピーカ１６と、スピーカ１６に接続された音源アンプ１７と、音源アンプ１７に音声信号を供給する音声ＩＣ１８と、常夜灯２１と、音声ＩＣ１８及び常夜灯２１を制御するマイクロプロセッサ２２と、赤外線受光部２３と、を備える。常夜灯２１は、図４に示されるようにＬＥＤ１９とトランジスタＴｒ２を備える。

赤外線受光部２３によって受信されるリモコン８からの赤外線に重畳された種々の信号がマイクロプロセッサ２２に入力され、マイクロプロセッサ２２は、入力された信号に応じて各部を制御する。

例えば、リモコン８から常夜灯２１を点灯する信号が送信された場合には、マイクロプロセッサ２２は、トランジスタＴｒ２をオンする信号を出力してＬＥＤ１９を点灯させ、リモコン８から調光レベル情報（放電灯２の点灯・消灯信号を含む）が送信された場合には、マイクロプロセッサ２２は、トランジスタＴｒ１を介して制御回路５へ調光信号を出力する。

また、ユーザの操作によってリモコン８から起床時刻情報（例えば、午前７時）が送信された場合には、マイクロプロセッサ２２は、送信された起床時刻情報をＲＡＭ２４に記憶すると共に、データバス２５を介して制御回路５へ送信する。

マイクロプロセッサ２２は、マイクロプロセッサ２２内の時計２６によって計時される時間に基づいてＲＡＭ２４に記憶された起床時刻に到達したと判断したときに音声ＩＣ１８に覚醒刺激音の出力を行う信号を出力してスピーカ１６を通じて覚醒刺激音を出力させる。

覚醒刺激音によって起床時刻に到達したことを気付かされた就寝者が起床時刻を越えて超過睡眠を望む場合には、就寝者はリモコン８を操作してスヌーズ動作をオンにする。スヌーズ動作オンの信号を受信したリモコン受光部６のマイクロプロセッサ２２は、スピーカ１６からの覚醒刺激音の出力を一旦停止し、その後、所定時間間隔おきに覚醒刺激音の出力と停止を繰り返すスヌーズ動作を実行する。スヌーズ動作については、放電灯２の光出力の変化パターンと共に後に詳述する。

リモコン受光部６の電源回路７は、図２に示されるように、直流電圧源であるコンデンサＣ５、Ｃ６に接続されて電圧を与えられる制御ＩＣ２７と、制御電圧を蓄積するコンデンサＣ５１、Ｃ５４と、降圧チョッパ用コイルＬ５１と、制御電源電圧を設定するツェナーダイオードＺＤ５１と、保護ダイオードＤ５１と、降圧チョッパ用コイルＬ５１の両端に接続された制御電源電圧を充電するコンデンサＣ５２と、降圧チョッパ用ダイオードＤ５２と、過昇圧防止用のツェナーダイオードＺＤ５２と、を備える。この電源回路７によってリモコン受光部６及びインバータチョッパ制御回路２８に安定した電圧が供給される。

リモコン８は、図５に示されるように、放電灯の点灯・消灯ボタン３１、調光レベルの設定用のアップ・ダウンボタン３２、スヌーズ動作のオン・オフボタン３３、起床時刻の設定モードへの切替ボタン３４、及び赤外線の送光部３５を備えている。

アップ・ダウンボタン３２は、起床時刻の設定モードへ切替えられた後には時刻合わせ用アップ・ダウンボタンとして用いられる。

次に、ユーザがリモコン８を用いて起床時刻を入力した後の目覚まし照明装置の動作について、図６を参照して説明する。図６において、時間経過とともに変化される光出力が曲線Ｌで示され、覚醒刺激音が出力される区間がＡ１、Ａ２、Ａ３で示される。

前述の通り、ユーザがリモコン８を操作して入力した起床時刻情報（例えば、午前７時）は、リモコン受光部６のマイクロプロセッサ２２内のＲＡＭ２４及び制御回路５内のＲＡＭ１６に記憶され、ユーザはベッドに横たわって就寝する。

その後、制御回路５は、ＲＡＭ１６に記憶された起床時刻の所定時間前の時刻ｔ０（例えば、所定時間が１０分である場合には午前６時５０分）に到達すると、放電灯２を点灯し、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３に制御信号を出力することによって放電灯２の光出力を漸増させる（図６におけるｔ０〜ｔ１区間）。

起床時刻ｔ１に到達したときには、放電灯２の光出力は、定格出力の２５％に達して就寝者の顔面における照度が１００ルクス以上の所定の照度（例えば、５００ルクス）にまで増大される。

また、リモコン受光部６のマイクロプロセッサ２２は、時計２６によって計時される時間に基づいて、ＲＡＭ２４に記憶された起床時刻ｔ１に到達したと判断すると、音声ＩＣ１８へ覚醒刺激音の出力を行う信号を出力してスピーカ１６を通じて覚醒刺激音を出力させる。

就寝者は、起床時刻ｔ１よりも所定時間前の時刻ｔ０から漸増する光刺激によって睡眠深度を徐々に浅いレベルへと移行され、起床時刻ｔ１では放電灯２からの光刺激とスピーカ１６から出力される刺激音によって快適な状態で覚醒される。

放電灯２は、起床時刻ｔ１に到達した以後も起床時刻ｔ１における光出力（定格出力の２５％）を継続するように制御される。

就寝者が起床時刻ｔ１を越える睡眠時間の延長を望んだ場合には、就寝者は、リモコン８を操作してスヌーズ動作のオン信号をリモコン受光部６へ送信し、リモコン受光部６のマイクロプロセッサ２２は、スヌーズ動作のオン信号を受信したとき（図６におけるｔ２）に、音声ＩＣ１８への信号出力を停止してスピーカ１６からの覚醒刺激音の出力を停止する。

リモコン受光部６のマイクロプロセッサ２２は、所定時間後に時刻ｔ３において覚醒刺激音の出力を再開し、所定時間（Ａ２）出力を継続した後時刻ｔ４において覚醒刺激音の出力を停止し、所定時間後に時刻ｔ５において覚醒刺激音の出力を再開し、所定時間（Ａ３）出力を継続した後時刻ｔ６において覚醒刺激音の出力を停止するスヌーズ動作を実行する。

以上のように起床時刻ｔ１を越えて睡眠を継続する就寝者に対して放電灯２からの光出力が、就寝者の顔面における照度が１００ルクスより低下することなく継続され、しかも覚醒刺激音が間欠的に出力されるので、起床時刻ｔ１において一旦浅くなった就寝者の睡眠深度が再び深くなってしまうことがなく、就寝者は、２回目以降の覚醒刺激音（Ａ２、Ａ３）によって快適な状態で目覚めさせられる。

また、放電灯２の出力が定格出力の２５％よりも低下することがなく、出力が大きな変化幅で増減することもないので、放電灯２の寿命が短縮されてしまうことが防止される。

なお、覚醒刺激音のスヌーズ動作は、就寝者が起床時刻ｔ１を過ぎたときに就寝者がリモコン８を操作することによって開始されるものではなく、就寝者が予め就寝前にリモコン８を操作して設定することによって開始されるものであってもよい。また、スヌーズ動作における覚醒刺激音の継続時間及び停止時間は、ユーザがリモコン８を操作することによって予め任意の値に設定できるものであってもよい。

次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態の目覚まし照明装置１の構成は第１の実施形態と同一であり、起床時刻ｔ１に到達した以後の放電灯２の光出力の変化パターンが異なる。

具体的には、図７に示されるように、起床時刻ｔ１に到達する所定時間前の時刻ｔ０に
放電灯２が点灯され、その後光出力が漸増され、起床時刻ｔ１に到達したときには、放電灯２の光出力は、定格出力の２５％に達して就寝者の顔面における照度が１００ルクス以上の所定の照度（例えば、５００ルクス）にまで増大される。

そして、放電灯２は、その光出力が、起床時刻ｔ１に到達した以後において、起床時刻ｔ１における光出力から一定の割合で増加される。また、覚醒刺激音は、第１の実施形態と同様に、起床時刻ｔ１に到達した後、所定の出力継続時間Ａ１、Ａ２、Ａ３と停止時間を繰り返すスヌーズ動作を行う。

この第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、起床時刻ｔ１を越えて睡眠を継続する就寝者に対して放電灯２からの光が徐々に増加されて照射され、しかも覚醒刺激音が間欠的に出力されるので、起床時刻ｔ１において一旦浅くなった就寝者の睡眠深度が再び深くなってしまうことがなく、就寝者は、２回目以降の覚醒刺激音（Ａ２、Ａ３）によって快適な状態で目覚めさせられる。また、放電灯２の出力が定格出力の２５％よりも低下することがなく、出力が大きな変化幅で増減することもないので、放電灯２の寿命が短縮されてしまうことが防止される。

次に、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態の目覚まし照明装置の構成も第１の実施形態と同一であり、起床時刻ｔ１に到達した以後の放電灯２の光出力の変化パターンが異なる。

具体的には、図８に示されるように、起床時刻ｔ１に到達する所定時間前の時刻ｔ０に放電灯２が点灯され、その後光出力が漸増され、起床時刻ｔ１に到達したときには、放電灯２の光出力は、定格出力の２５％に達して就寝者の顔面における照度が１００ルクス以上の所定の照度（例えば、５００ルクス）にまで増大される。

そして、放電灯２は、その光出力が、起床時刻ｔ１に到達した以後において、起床時刻ｔ１における光出力から一定の割合で増加され、覚醒刺激音の３回目の出力継続時間Ａ３の終了と同時に一旦減少され、その後増加と減少がパルス状に繰り返される（図８においてＬｐで示される）。放電灯２は、光出力が減少されたときにおいても定格出力の２５％以上になるように調光制御される。

この第３の実施形態においては、スヌーズ動作による３回の間欠的な覚醒刺激音の出力の後に、放電灯２からの光出力が短時間のうちにパルス状に増減を繰り返されるので、徐々に増加する光刺激（時刻ｔ１からｔ６の区間）と３回の覚醒刺激音の出力によっても覚醒しない就寝者が大きく増減する光刺激を受けて目覚めさせられる。

また、放電灯２は、その光出力が減少されたときにおいても、就寝者の顔面における照度が１００ルクス以上に維持されるので、放電灯２の寿命が短縮されてしまうことが防止される。

なお、起床時刻ｔ１に到達したときの放電灯２の出力は、定格出力の２５％以上であればどのような値であってもよく、例えば図９に示されるように７５％であってもよい。具体的には、例えば、５０ワットの放電灯２が４畳半間の比較的天井に近い高さに備えられる場合である。この場合にも、起床時刻ｔ１に到達したときの就寝者の顔面における照度は１００ルクス以上が得られ、光出力がパルス状に増減されるとき（Ｌｐ）の減少時の光出力が図９に示されるように２５％に設定される場合には、光出力のパルス状の増減による刺激効果がより大きく得られるので就寝者が確実に目覚めさせられる。

以上のように、本発明の目覚まし照明装置では、起床時刻ｔ１に到達した以後に放電灯２の光出力が定格出力の２５％以上になるように制御するので、放電灯２の寿命の短縮を防ぐことができ、就寝者が設定された起床時刻ｔ１に目覚めない場合でも起床時刻ｔ１以後に放電灯２による光刺激と間欠的な刺激音によって就寝者を確実に覚醒させることができる。

本発明の第１の実施形態に係る目覚まし照明装置の全体構成を示す図。同目覚まし照明装置におけるリモコン受光部の電源回路の構成を示す図。同目覚まし照明装置におけるリモコン受光部の構成を示す図。同目覚まし照明装置における常夜灯の構成を示す図。同目覚まし照明装置におけるリモコンの外観を示す図。同目覚まし照明装置における放電灯の光出力の変化を示す図。本発明の第２の実施形態に係る目覚まし照明装置における放電灯の光出力の変化を示す図。本発明の第３の実施形態に係る目覚まし照明装置における放電灯の光出力の変化を示す図。同第３の実施形態に係る目覚まし照明装置における放電灯の光出力の変形例を示す図。（ａ）は従来の目覚まし装置における光源の明るさの変化を示す図、（ｂ）は従来の目覚まし装置における起床音の音量の変化を示す図。

符号の説明

１目覚まし照明装置
２放電灯
３インバータ回路（高周波電源）
５制御回路（制御手段）
１６スピーカ（音源）
２２マイクロプロセッサ（スヌーズ制御手段）

Claims

高周波電源からの電力供給によって点灯される放電灯と、
前記放電灯の光出力を調光制御する制御手段と、
覚醒刺激音を出力する音源と、
前記音源からの覚醒刺激音の出力を予め設定された起床時刻に到達した以後、間欠的に繰り返すスヌーズ制御手段と、を備え、
前記起床時刻に到達するよりも所定時間前から前記制御手段が前記放電灯の光出力を漸増させることによって就寝者の目覚めを促す目覚まし照明装置において、
前記制御手段は、前記起床時刻に到達した以後に前記放電灯の光出力を定格出力の２５％以上になるように調光制御を継続し、当該継続中に前記スヌーズ制御手段による前記音源からの覚醒刺激音の出力を間欠的に繰り返すことを特徴とする目覚まし照明装置。
前記制御手段は、前記起床時刻に到達した以後に前記放電灯の光出力を前記起床時刻到達時の光出力以上になるように調光制御を継続することを特徴とする請求項１に記載の目覚まし照明装置。
前記制御手段は、前記起床時刻に到達した以後に前記放電灯の光出力を増減させつつ調光制御することを特徴とする請求項１に記載の目覚まし照明装置。