JP2012007860A

JP2012007860A - 入眠促進装置及び入眠促進方法

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Publication number: JP2012007860A
Application number: JP2010146405A
Authority: JP
Inventors: Katsuro Mishima; 克朗三島
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 2010-06-28
Filing date: 2010-06-28
Publication date: 2012-01-12

Abstract

【課題】就寝者の入眠を促進させる入眠促進装置及び入眠促進方法を提供する。
【解決手段】入眠促進装置１０は、就寝者１２の体温を測定する体温器３６と、体温器３６により測定された就寝者１２の温度に基づいて、入眠タイミングを検出する入眠検出部６４と、寝具の温度を調整する寝具温度調整手段と、入眠検出部６４により入眠タイミングが検出されると、寝具温度度調整手段を制御して、睡眠環境温度を低下させる制御部６６とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、就寝者の入眠を促進させる入眠促進装置及び入眠促進方法に関する。

近年、睡眠障害を抱える患者は急激に増加し、５人に１人は何らかの睡眠障害を抱えていると言われている。これに併せて睡眠薬の売り上げも増加の一途を辿っている。また、うつ病の初期症状の一つに睡眠障害があり、睡眠障害は社会的問題となっている。

このような問題に対して、下記に示す特許文献１には、おやすみモードに設定されると、環境温度を低下させ、その後、環境温度を徐々に上昇させることで、快眠を与える空気調和機が記載されている。

特開２００４−９３０６６号公報

しかしながら、タイマー方式で自動的に環境温度を変えていくので、例えば、就寝者の寝つきが悪い場合においては、睡眠に入っていないのに勝手に環境温度だけが変わっていき、就寝者に不快感を与えてしまい、就寝者の入眠を妨げてしまう虞がある。

そこで、本発明は、係る従来の問題点に鑑みてなされたものであり、就寝者の入眠を促す入眠促進装置及び入眠促進方法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に係る発明は、入眠促進装置であって、就寝者の体温を測定する測定手段と、前記測定手段により測定された前記就寝者の温度に基づいて、入眠タイミングを検出する入眠検出手段と、睡眠環境温度を調整する環境温度調整手段と、前記入眠検出手段により入眠タイミングが検出されると、前記環境温度調整手段を制御して、前記睡眠環境温度を低下させる温度制御手段と、を備えることを特徴とする。これにより、就寝者１２の入眠を後押しすることができ、入眠を促進させることができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の入眠促進装置であって、前記就寝者の外殻部を温める外殻温調整手段を備え、前記温度制御手段は、前記入眠検出手段によって、一定時間入眠タイミングが検出されなかった場合は、前記外殻温調整手段を制御して前記就寝者の外殻温を上昇させることを特徴とする。これにより、就寝者１２の外殻温を温めるので、寝付けない就寝者１２の入眠を促進させることができる。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の入眠促進装置であって、前記測定手段は、前記就寝者の外殻温を測定し、前記入眠検出手段は、前記測定手段により測定された前記就寝者の外殻温が所定温度上昇したタイミングを、入眠タイミングとして検出することを特徴とする。これにより、入眠タイミングを精度良く検出することができる。

請求項４に係る発明は、請求項１又は２に記載の入眠促進装置であって、前記測定手段は、前記就寝者の核心温を測定し、前記入眠検出手段は、前記測定手段により測定された前記就寝者の核心温が所定の温度低下したタイミングを、入眠タイミングとして検出することを特徴とする。これにより、入眠タイミングを精度よく検出することができる。

請求項５に係る発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載の入眠促進装置であって、前記環境温度調整手段は、寝室内の温度を調整する空調装置を有し、前記温度制御手段は、前記空調装置を制御することで、前記睡眠環境温度を変化させることを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項１〜５の何れか１項に記載の入眠促進装置であって、前記環境温度調整手段は、寝具の温度を調整する寝具温度調整手段を有し、前記温度制御手段は、前記寝具温度調整手段を制御することで、前記睡眠環境温度を変化させることを特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項１〜６の何れか１項に記載の入眠促進装置であって、前記環境温度調整手段は、就寝者の衣服の温度を調整する衣服温度調整手段を有し、前記温度制御手段は、前記衣服温度調整手段を制御することで、前記睡眠環境温度を変化させることを特徴とする。

上記目的を達成するために、請求項８に係る発明は、入眠促進方法であって、就寝者の体温を測定する工程と、測定された前記就寝者の温度に基づいて、入眠タイミングを検出する工程と、入眠タイミングが検出されると、睡眠環境温度を調整する環境温度調整手段を制御して、前記睡眠環境温度を低下させる工程と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、入眠タイミングを検出すると、睡眠環境温度を低下させるので、就寝者１２の入眠を後押しすることができ、入眠を促進させることができる。

入眠促進装置の全体構成図である。図２は、図１に示す寝具の構成を示す図である。システムコントローラの構成説明図である。覚醒−睡眠サイクルにおける温度変化の模式図である。システムコントローラの動作を示すフローチャートである。

本発明に係る入眠促進方法及び入眠促進方法を実施する入眠促進装置について、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。

図１は、入眠促進装置の全体構成図である。入眠促進装置１０は、就寝者１２が睡眠をとる寝室１４の中に設けられたベッド１６と、該ベッド１６の上に設けられた敷布団１８、毛布２０、及び掛布団２２等の寝具と、寝室１４内の温度を調整するエアーコンプレッサー等の空調装置２４とを有する。なお、敷布団１８を設けずに、該ベッド１６に敷布団としての機能を持たせてもよい。該ベッド１６には、就寝者１２が横になっている。

ベッド１６のベッドボード２６には、入眠促進装置１０の全体を制御する表示装置付きのシステムコントローラ２８と、蛍光灯又はＬＥＤ等の発光素子等を有し、寝室１４の明かりを就寝者１２の睡眠深度に応じて調節する照明装置３０と、スピーカ３２とが設けられている。

敷布団１８の表面（就寝者１２と接する側の面）には、温度器３４が設けられており、該温度器３４は、周期的に睡眠環境温度を測定する。温度器３４は、熱電対、サーミスタ、又は赤外線式の温度センサと、該測定した温度信号をシステムコントローラ２８に送信する送信機を備える。ここで、睡眠環境温度とは、睡眠をとる就寝者１２の身体周囲の環境温度のことをいう。温度器３４は、環境温度を測定することができる場所に設けられていればよく、例えば、毛布２０等に設けられてもよい。

就寝者１２の手又は足等の皮膚（外殻部）には、就寝者１２の体温を測定する体温器３６が設けられている。本実施の形態では、足首に体温器３６が設けられている。体温器３６は、周期的に就寝者１２の外殻部の温度（外殻温）を測定する熱電対、サーミスタ、又は赤外線式の温度センサと、該測定した温度信号をシステムコントローラ２８に送信する送信機を備える。温度器３４の通信機及び体温器３６の通信機は、例えば、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）、ＩＥＥＥ８０２．１１．ａ／ｇ／ｎ等の無線ＬＡＮ、ミリ波等を用いた無線通信、又は、赤外線等を用いた光無線通信により測定した温度信号をシステムコントローラ２８に送信する。

外殻部とは、外部の環境温度の温度変化によって影響を受ける部位のことをいい、外殻温は、四肢の表面温度、体表温度等である。なお、外部の環境温度の温度変化による影響を受けない核心部の温度のことを核心温と呼び、具体的には、核心温は視床下部を流れる血液温度である。鼓膜や肺動脈、直腸、膀胱などの温度を測ることにより核心温がわかる。また、外部温度が一定温度の状態で、外殻温を測定することで、核心温を推定することができる。例えば、センサの周囲にヒーターが組み込まれており、放散された分の熱をヒーターで戻す原理によって測定する深部体温計等がある。

図２に示すように、毛布２０には、電熱線３８と、該電熱線３８の通電を制御する制御部４０が設けられている。この電熱線３８に電流が通電されることにより、電熱線３８は発熱して毛布２０が暖かくなり、睡眠環境温度も上昇する。本実施の形態では、毛布に電熱線３８及び制御部４０を設けたが、敷布団１８又は掛布団２２に電熱線３８及び制御部４０を設けるようにしてもよい。

また、ベッド１６の上面（敷布団が設けられる面）には、冷却板４２が設けられ、該冷却板４２には、１つの通水管４４が張り巡らされて設けられている。つまり、通水管４４は、冷却板４２の長手方向に沿って延びると共に、長手方向の一端で屈曲して、長手方向に沿って折り返すように並んでいる。また、通水管４４には、流入用及び流出用のホース４６、４８が接続されており、流入用のホース４６から流れてくる水道水は、通水管４４を通って流出用のホース４８から流出する。通水管４４の流入側には電磁弁５０が設けられている。電磁弁５０により水道水の通水管４４への流入を制御することができる。通水管４４に水が流れることによって、寝具が冷やされ、睡眠環境温度も低下する。この電熱線３８及び制御部４０と、通水管４４及び電磁弁５０とは、寝具温度調整手段として機能する。この寝具温度調整手段により寝具の温度を調整することで、睡眠環境温度を変化させることができる。なお、冷却フィンによる冷却、ペルティエ素子による加熱・冷却、コンプレッサーによる冷却、蓄熱材による加熱・冷却、化学物質の化学反応を利用した加熱・冷却を用いて寝具を過熱・冷却してもよい。この場合は、冷却フィン、ペルティエ素子、コンプレッサー、蓄熱材、化学物質等が寝具温度調整手段として機能する。

空調装置２４は、寝室１４の温度を調整するものであるが、寝室１４の温度により、睡眠環境温度を変えることができる。したがって、寝具温度調整手段及び空調装置２４は、睡眠環境温度を調整する環境温度調整手段としても機能する。なお、ベッドボード２６には、図示しない睡眠スイッチが設けられ、就寝者１２は、睡眠を取るためにベッド１６に横たわると、前記睡眠スイッチを操作する。

図３は、システムコントローラの構成説明図である。図３では、便宜上、システムコントローラ２８をベッドボード２６の外側で図示しているが、システムコントローラ２８は、ベッドボード２６内に設けられており、システムコントローラ２８に取り付けられている表示装置は省略されている。

システムコントローラ２８は、温度器３４が測定した睡眠環境温度を取得する環境温度取得部６０と、体温器３６が測定した就寝者１２の体温を取得する体温取得部６２と、体温取得部６２が取得した体温に基づいて入眠タイミングを検出する入眠検出部６４と、入眠タイミングが検出されると、睡眠環境温度を変化させる制御部６６とを有する。

制御部６６は、照明装置３０を制御して室内の明かりを制御するとともに、スピーカから放音される音量等を制御する。例えば、制御部６６は、睡眠スイッチが操作されると、部屋の明かりを薄暗くすると共に、眠りに入り易い音楽を小音量でスピーカから放音させ、睡眠中は部屋の明かりを暗くすると共に、スピーカからの放音を禁止する。そして、起床１０分前から部屋の明かりを徐々に明るくすると共に、目覚めの良い音楽をスピーカから放音させ、徐々にその音量を大きくさせるといった制御を行う。起床時間は、ユーザが任意に入力することができる。

環境温度取得部６０と体温取得部６２とは、温度器３４が測定した睡眠環境温度と体温器３６が測定した就寝者１２の外殻温とを無線通信又は光通信によって取得する。なお、環境温度取得部６０、及び体温取得部６２は、有線通信によって睡眠環境温度、体温を取得してもよい。

入眠検出部６４は、体温取得部６２が周期的に取得する就寝者１２の外殻温が所定温度（例えば、１℃）上昇したか否かを判断する。つまり、体温取得部６２が取得した現在の外殻温が、体温取得部６２が最初に取得した就寝者１２の外殻温より所定温度高いか否かを判断する。入眠検出部６４は、就寝者１２の外殻温が所定温度上昇したと判断すると、該外殻温が所定温度上昇したタイミングを入眠タイミングとして検出する。入眠検出部６４は、入眠タイミングを検出すると、入眠タイミングを検出した旨を制御部６６に出力する。ここで、外殻温が所定温度上昇したタイミングを、入眠タイミングとして検出する理由について説明する。

図４は、覚醒−睡眠サイクルにおける温度変化の模式図である。図４に示す核心温は、直腸の温度を示し、外殻温は、手足等の末梢皮膚温の温度を示している。末梢皮膚温は、核心温より約３℃程度低い。図４では、就寝者１２の入眠タミングが０時の場合における温度変化を示している。

睡眠に入ると核心温は低下する。この核心温を低下させるために身体は基礎代謝を低下させてエネルギー生産を抑えるが、エネルギー生産だけでは核心温を急に低下させることができないので、核心部の熱を放出させる必要がある。そのため、手足、皮膚等の血管を拡張させることで、手足等の末梢の血管、皮膚の血管を流れる血液の量を上昇させ、核心部の熱を外殻部から放出させる。これにより、入眠に先立ち外殻温の温度が上昇する。その後、外殻温も低下し、起床時には、核心温及び外殻温は上昇する。

このように、核心部の温度が低下するタイミングが入眠タイミングであり、核心部の温度が低下する際には、外殻温が上昇するので、外殻温が所定温度上昇するタイミングを入眠タイミングとして検出する。なお、体温器３６を核心温が測れる部位に設けた場合は、入眠検出部６４は、核心温の温度に基づいて、核心温が所定の温度低下するタイミングを入眠タイミングとして検出してもよい。

制御部（温度制御手段）６６は、入眠検出部６４が入眠タイミングを検出すると、寝具温度調整手段及び空調装置２４の少なくともを制御して、睡眠環境温度を低下させる。例えば、電磁弁５０を制御して、通水管４４に水道水を流すことで睡眠環境温度を一定温度（例えば、１℃〜４℃の間の温度）低下させる。また、空調装置２４を制御して寝室１４を冷やすことで睡眠環境温度（例えば、１℃〜４℃の間の温度）を低下させることができる。これにより、外殻温、核心温を低下させることができ、就寝者の入眠を後押しすることができ、入眠を促進させることができる。

制御部６６は、睡眠環境温度を低下させる度合いを、図示しない外気温を測定する温度センサから取得した外気温と、体温器３６から取得した外殻温とによって相対的に決定してもよい。例えば、冬と夏とでは睡眠環境温度を低下させる度合いを変えないと、かえって入眠を妨げる虞があるからである。なお、制御部６６は、無線ＬＡＮ等を介して、インターネットから外気温を取得してもよい。

また、制御部６６は、前記睡眠スイッチが操作されてから一定時間入眠タイミングが検出されなかった場合は、寝具温度調整手段及び空調装置２４の少なくとも１つを制御して、睡眠環境温度を一定の温度上昇させる。例えば、電熱線３８に電流を通電させるように制御部４０を制御して睡眠環境温度を上昇させる。また、空調装置２４を制御して寝室１４を温めることで睡眠環境温度を上昇させる。睡眠環境温度を上昇させることで、就寝者１２の外殻温を温めることができる。

つまり、就寝者１２がベッド１６に横たわってから、一定時間入眠タイミングが検出されない場合は、就寝者１２の外殻温を温めることで、外殻温を介して核心温を放熱させ、核心温を強制的に低下させることができる。これにより、就寝者１２の入眠を促進させることができる。制御部６６は、就寝者１２の入眠を検出すると、睡眠環境温度を低下させる。

なお、制御部６６は、前記睡眠スイッチの操作の有無により、就寝者１２が睡眠をとるためにベッド１６に横たわったか否かの判断を行うようにしたが、ベッド１６に圧力センサを設け、該圧力センサが一定圧力以上の圧力を検出した場合は、制御部６６は、就寝者１２が睡眠をとるためにベッド１６に横たわったと判断してもよい。また、制御部６６は、環境温度取得部６０が取得した睡眠環境温度を用いて、睡眠環境温度の一定温度の低下及び一定の温度の上昇のフィードバック制御を行う。

次に、システムコントローラ２８の動作を、図５のフローチャートにしたがって説明する。前記睡眠スイッチが操作されると、体温取得部６２は、体温器３６が測定した就寝者１２の外殻温の取得を開始する（ステップＳ１）。体温器３６は、一定の周期で就寝者１２の外殻温を測定するので、体温取得部６２は、測定された就寝者１２の外殻温を逐次取得する。

次いで、入眠検出部６４は、入眠タイミングの検出を開始する（ステップＳ２）。つまり、体温取得部６２が周期的に取得する就寝者１２の外殻温が所定温度上昇したか否かの判断を開始する。入眠検出部６４は、外殻温が所定温度上昇したと判断すると、該所定温度上昇したタイミングを入眠タイミングとして検出する。入眠検出部６４は、入眠タイミングを検出した旨の信号を制御部６６に出力する。

次いで、制御部６６は、入眠タイミングが入眠検出部６４によって検出されたか否かを判断する（ステップＳ３）。具体的には、入眠検出部６４から入眠タイミングを検出した旨の信号が送られてきたか否かを判断する。ステップＳ３で、入眠タイミングが検出されたと判断するとステップＳ８に進む。

一方で、ステップＳ３で、入眠タイミングが検出されていないと判断すると、制御部６６は、前記睡眠スイッチが操作されてから一定時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ４）。つまり、入眠タイミングが検出されずに、前記睡眠スイッチが操作されてから一定時間が経過したか否かを判断する。

ステップＳ４で一定時間が経過していないと判断されると、ステップＳ３に戻り、ステップＳ４で一定時間が経過したと判断すると、制御部６６は、寝具温度調整手段又は（及び）空調装置２４を制御して、就寝者１２の外殻温を一定の温度上昇させる（ステップＳ５）。例えば、毛布２０に設けられた電熱線を通電させることで睡眠環境温度を上昇させる。睡眠環境温度の上昇によって、就寝者１２の外殻温が上昇して核心温が低下する。これにより、寝付けない就寝者１２の入眠を促進させることができる。

次いで、制御部６６は、入眠タイミングが入眠検出部６４によって検出されたか否かを判断する（ステップＳ６）。ステップＳ６で、入眠タイミングが検出されていないと判断すると、入眠タイミングが検出されるまでステップＳ６に留まる。

一方で、ステップＳ６で、入眠タイミングが検出されたと判断すると、制御部６６は、就寝者１２の外殻温の上昇制御を終了させて（ステップＳ７）、ステップＳ８に進む。

ステップＳ８に進むと、制御部６６は、寝具温度調整手段又は（及び）空調装置２４を制御して、睡眠環境温度を一定温度低下させる。例えば、電磁弁５０を制御して通水管４４に水道水を流すことによって睡眠環境温度を低下させる。入眠検出部６４は、ステップＳ８に進むと、入眠タイミングの検出を終了する。

このように、入眠タイミングを検出すると、睡眠環境温度を低下させるので、就寝者１２の入眠を後押しすることができ、入眠を促進させることができる。また、入眠タイミングが検出されずに、就寝者１２がベッド１６に横になってから一定時間経過すると、睡眠環境温度を上昇させて、就寝者１２の外殻温を温めるので、寝付けない就寝者１２の入眠を促進させることができる。

上記実施の形態は、以下のように変形してもよい。

（１）上記実施の形態においては、寝具の温度、寝室１４の温度を調整することで、睡眠環境温度を調整するようにしたが、就寝者１２の衣服の温度を調整することで、睡眠環境温度を調整してもよい。例えば、就寝者１２の衣服に、電熱線、冷却フィン、ペルティエ素子、蓄熱材、化学物質等の衣服温度調整手段を備え付け、電熱線による加熱、冷却フィンによる冷却、ペルティエ素子により加熱・冷却、蓄熱材による加熱・冷却、化学物質の化学反応を利用した加熱・冷却により衣服を加熱・冷却することで睡眠環境温度を調整するようにしてもよい。この場合は、衣服温度調整手段は、環境温度調整手段として機能する。

（２）図５のステップＳ５では、睡眠環境温度を上昇させることで、就寝者１２の外殻温を温めるようにしたが、制御部６６は、環境温度調整手段とは別個に設けられた、電気湯たんぽ、電気カイロ等の外殻温を温める外殻温調整手段を制御して、就寝者１２の外殻温を温めるようにしてもよい。

（３）上記実施の形態では、体温器３６は、外殻温を測定するようにしたが、核心温を測定するようにしてもよい。この場合は、入眠検出部６４は、核心温に基づいて入眠タイミングを検出する。例えば、核心温が所定の温度低下するタイミングを入眠タイミングとして検出してもよい。更に、体温器３６は、外殻温を測定する温度センサと核心温を測定する温度センサを有してもよい。これにより、外殻温と核心温を同時に測定することができるとともに、入眠検出部６４は、入眠タイミングを高精度に検出することができる。例えば、入眠検出部６４は、外殻温が所定温度上昇し、且つ、核心温が低下したタイミングを、入眠タイミングとして検出してもよい。

（４）上記変形例（１）〜（３）を任意に組み合わせた態様であってもよい。

以上、本発明について好適な実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１０…入眠促進装置１２…就寝者
１４…寝室１６…ベッド
１８…敷布団２０…毛布
２２…掛布団２４…空調装置
２６…ベッドボード２８…システムコントローラ
３４…温度器３６…体温器
３８…電熱線４０、６６…制御部
４２…冷却板４４…通水管
５０…電磁弁６０…環境温度取得部
６２…体温取得部６４…入眠検出部

Claims

就寝者の体温を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された前記就寝者の温度に基づいて、入眠タイミングを検出する入眠検出手段と、
睡眠環境温度を調整する環境温度調整手段と、
前記入眠検出手段により入眠タイミングが検出されると、前記環境温度調整手段を制御して、前記睡眠環境温度を低下させる温度制御手段と、
を備えることを特徴とする入眠促進装置。
請求項１に記載の入眠促進装置であって、
前記就寝者の外殻部を温める外殻温調整手段を備え、
前記温度制御手段は、前記入眠検出手段によって、一定時間入眠タイミングが検出されなかった場合は、前記外殻温調整手段を制御して前記就寝者の外殻温を上昇させることを特徴とする入眠促進装置。
請求項１又は２に記載の入眠促進装置であって、
前記測定手段は、前記就寝者の外殻温を測定し、
前記入眠検出手段は、前記測定手段により測定された前記就寝者の外殻温が所定温度上昇したタイミングを、入眠タイミングとして検出することを特徴とする入眠促進装置。
請求項１又は２に記載の入眠促進装置であって、
前記測定手段は、前記就寝者の核心温を測定し、
前記入眠検出手段は、前記測定手段により測定された前記就寝者の核心温が所定の温度低下したタイミングを、入眠タイミングとして検出することを特徴とする入眠促進装置。
請求項１〜４の何れか１項に記載の入眠促進装置であって、
前記環境温度調整手段は、寝室内の温度を調整する空調装置を有し、
前記温度制御手段は、前記空調装置を制御することで、前記睡眠環境温度を変化させることを特徴とする入眠促進装置。
請求項１〜５の何れか１項に記載の入眠促進装置であって、
前記環境温度調整手段は、寝具の温度を調整する寝具温度調整手段を有し、
前記温度制御手段は、前記寝具温度調整手段を制御することで、前記睡眠環境温度を変化させることを特徴とする入眠促進装置。
請求項１〜６の何れか１項に記載の入眠促進装置であって、
前記環境温度調整手段は、前記就寝者の衣服の温度を調整する衣服温度調整手段を有し、
前記温度制御手段は、前記衣服温度調整手段を制御することで、前記睡眠環境温度を変化させることを特徴とする入眠促進装置。
就寝者の体温を測定する工程と、
測定された前記就寝者の温度に基づいて、入眠タイミングを検出する工程と、
入眠タイミングが検出されると、睡眠環境温度を調整する環境温度調整手段を制御して、前記睡眠環境温度を低下させる工程と、
を備えることを特徴とする入眠促進方法。