JP2013009939A - いびき防止ベッドシステム - Google Patents

Abstract

【課題】いびき防止ベッドシステムを提供する。
【解決手段】いびき防止ベッドシステム２は、ベッド２０と、感知装置２１と、制御装置２２とを備える。ベッド２０は駆動装置２００を内設し、駆動装置２００はベッドの形状を改変することができる。感知装置２１は、使用者Ｕの胸部位置に向かって、検出信号を発信し、使用者Ｕによって反射された反射信号を受信し、検出信号および反射信号に基づき、使用者Ｕがいびきをかいているか否かを判断する。感知装置２１により使用者Ｕがいびき状態と判断された場合、制御指令が発信される。制御装置２２は、制御指令を受信し、制御指令に基づき、駆動装置２００を駆動し、ベッド２０の形状をいびき防止モードに切り換えて、使用者Ｕの寝姿を改変する。これにより、使用者Ｕがいびきを始めたとき、速やかに使用者Ｕの寝姿を改変して、使用者Ｕのいびきを中断させることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、いびき防止ベッドシステムに関する。

ほとんどの成人（以下、「使用者」という。）は、１日に約６〜８時間の睡眠時間を取っている。そのため、睡眠時間は、１日の１／４から１／３を占めている。よって、睡眠品質の向上または改善は、ますます多くの使用者に重視されるようになった。本発明者が長期にわたって研究した結果、多くの使用者は、睡眠障害（Ｓｌｅｅｐ Ｄｉｓｏｒｄｅｒｓ）という問題に直面している。睡眠障害とは、不眠症、いびき、睡眠時無呼吸症候群（Ｓｌｅｅｐ Ａｐｎｅａ）、夢遊症、寝言などを含む。さらに、研究によれば、睡眠障害の起因は、ストレス、はや過ぎる生活テンポ、痛み、タバコ、カフェイン、アルコールまたはその他薬物等による。

前述した各種睡眠障害のうち、いびき症および睡眠時無呼吸症候群は、使用者と医学界でもっとも重視されている。そのうち、いびき症は、成年の肥満男性に多く見られる。その主因は、睡眠のときに空気が上気道を通過し、咽頭粘膜の縁部および粘膜表面の分泌物の振動による。肥満者が脂肪を過剰に蓄積していて、咽頭が小さくなり、いびきが発生しやすい。さらに、いびき症の患者は、常に過剰日中睡眠性や早朝の頭痛などのその他の症状が伴う。
一方、睡眠時無呼吸症候群とは、睡眠のとき、鼻咽腔、口腔咽頭および喉部を含む上気道において、繰返しの落ち込みを発生するため、気道を塞いだり呼吸が浅くなったりすることにより、呼吸が難しくなる。ひどいときには、気道が完全に塞がれ、呼吸ができなくなり、窒息などに至る虞がある。呼吸道の狭窄は、肥満による可能性がある。また、呼吸道の流れを順調にする筋肉の張力不足も睡眠時無呼吸症候群の主因となっている。このほか、一部のケースでは、先天性の下あごの引き込み、扁桃腺または口蓋垂過大に起因する呼吸道の狭窄である。
さらに、医学界の定義では、睡眠の呼吸障害は、２種類に分かれる。第１種は、無呼吸症（Ａｐｎｅａ）であり、無呼吸症は口、鼻部に空気の通過が１０秒以上停止していた。第２種は、低呼吸症（Ｈｙｐｏｐｎｅａ）である。１０秒以上の換気量が５０％またはそれ以上低下したことという。このほか、無呼吸低呼吸指数（Ａｐｎｅａ−ｈｙｐｏｎｅａ Ｉｎｄｅｘ， ＡＨＩ）とは、１時間のうちに発生する無呼吸と低呼吸の回数をいう。通常、睡眠外来の医師は、ＡＨＩが５を超えた成人患者を睡眠時無呼吸症候群と診断する。

特開２００８−５４７５８号公報

前述説明から、いびき症および睡眠時無呼吸症候群の状況は、密接に関係する。さらに通常、いびき症は、睡眠時無呼吸症候群の主な症状の一つと見なされている。よって、使用者のいびき状態を有効に検出し、ただちに使用者のいびきを中断させることは、当業者と医学界が共同に努力する目標となっている。
本発明者の知るところによると、すでに日本の業者がいびき検出装置を開発している。この装置は、主に、音声センサによって使用者のいびき音声を検出し、その音声の解析を行い、いびきで発生する音声の強弱並びに周波数特性に基づき、使用者のいびき状態を判断する。
この種のいびき音声検出装置は、使用するとき音声センサと使用者との距離が遠すぎて、余分な環境ノイズが拾われてしまうことを避けるため、使用者は、音声センサを頭部や顔部に取り付けて、音声センサを使用者の鼻腔に近付ける。しかし、使用者にとって、余分なアクセサリを取り付けることは、面倒なだけでなく、使用者が睡眠に拘束感を感じてしまい、逆に睡眠品質が低下する。

このほか、米国の業者は気流を利用したいびき検出装置を開発している。図１に示すように、この種の装置は、主に気流測量器１０を利用し、連続して使用者の呼吸気流を測定することで、使用者の呼吸状態に推算して、使用者のいびきを検出する。しかし、使用者はこの種の装置を使用するとき、鼻腔に通過する気流を精確に測定するため、気流測量器１０を鼻部付近に固定する必要があるほか、胸部位置にセンサ１１を取り付けて、呼吸の回数を測定する。つまり、使用者は、あらたにアクセサリを取り付けなければ、測定することができない。しかし、これらのアクセサリは、使用者に不快感をもたらして、睡眠の品質に大きく影響する。特に、敏感な使用者ほど、影響度が大きい。往々にして、使用者は快適に寝入りすることができず、逆に他の睡眠障害を引き起し、理想的な装置であるとはいえない。

前述各種のいびき防止装置のほか、ある業者によって医療機器をいびき測定分野に応用する試みがなされている。本発明者の知るところによれば、ある業者は、脳波図モニタまたは心電図検査モニタなどの計器を使用者のいびき検出に利用している。しかし、この種の専業クラスの医療機器は高価であり、一般家庭に適用することはふさわしくない。さらに、この種の医療機器で測定するとき、使用者の心拍や呼吸などのパラメータを精確に取得するため、使用者の体に電極を貼り付ける必要がある。ただし、長期間に電極を貼り付けた結果、使用者の皮膚にアレルギー症を引き起し、皮膚の病変を引き起こす虞がある。
以上に述べた通り、従来の医療機器によるいびき測定の構想は、コストパフォーマンスが合わないばかりでなく、皮膚の病変を引き起こす虞があり、実用的ではない。さらに、前述した各種感知装置は、検出作業はできるものの、使用者のいびきをすばやく中断させることはできず、実際の需要にそぐわない。

上述のような公知の各種感知装置における種々の問題をいかに改善するかは、本発明が検討する重要な課題である。よって、本発明の目的は、非接触方式によって、使用者のいびき状態を検出でき、電極または音声センサなどのアクセサリが不要で、かつ使用者のいびきが検出されると、すばやくベッドの形状を調節して、使用者のいびきを有効に中止することができるいびき防止ベッドシステムを提供することである。

前記種々の問題について、本発明者は長年の研究努力および実験を重ねた結果、本発明のいびき防止ベッドシステムを考案した。本発明によると、検出は非接触方式でもって、使用者がいびきをかいているか否かを検出し、すばやくベッドの形状を調節することによって、使用者のいびきをただちに中断させ、睡眠品質を向上させる。
本発明は、主にベッド、感知装置と、制御装置と、を備える。ベッドに駆動装置を内設していて、感知装置は、ベッドに横臥されている使用者に対して周期的に検出信号を発信すると共に、反射信号を受信する。さらに、検出信号および反射信号に基づき、使用者がいびきをかいているか否かの判断を行い、いびき状態と判断された場合、感知装置は、制御装置に制御指令を発送し、制御装置を介して駆動装置を駆動させ、ベッドの形状を改変することにより、使用者の寝姿を調節して、いびきを中断させる。

本発明の一態様は、いびき防止ベッドシステムを提供する。いびき防止ベッドシステムは、ベッドと、感知装置と、制御装置と、を備える。ベッドは、使用者の横臥に用いられる。ベッドは、駆動装置を内設していて、駆動装置は、ベッドの形状をいびき防止モードまたは通常モードに切り換えることができる。感知装置は、使用者の胸部位置に向かって、周期的に検出信号を発信し、検出信号が使用者に接触した後は、反射によって、反射信号がフィードバックされる。感知装置は、使用者によってフィードバックされた信号を受信し、かつ検出信号および反射信号に基づき、使用者の胸部の移動量を算出し、この移動量に基づいて、使用者がいびきをかいているか否かを判断する。感知装置によって、使用者がいびきをかいている状態であるいびき状態であると判断された場合は、制御指令が発信される。制御装置は、制御指令を受信し、かつ制御指令に基づいて、駆動装置を駆動し、駆動装置を駆動されると、ベッドを駆動し、ベッドの形状をいびき防止モードに切り換えて、使用者の寝姿を改変することによって、使用者のいびきを中断させる。
本発明を適用すれば、使用者がいびきを始めたとき、速やかに使用者の寝姿を改変して、使用者のいびきを中断させることにより、睡眠障害を防止できるばかりでなく、使用者が睡眠時無呼吸症候群によって、睡眠の品質と健康に影響されることを避けることができる。
このほか、本発明を適用すれば、医療クラスの精密な脳波図または心電図検査モニタなどの計器を使用する必要はなく、システムの製造コストが大幅に低減できる。そればかりでなく、本発明は、無線信号伝送方式を利用し、使用者のいびきを測定するため、使用者の体に電極を貼り付ける必要はなく、アクセサリを取り付ける必要もない。これにより、使用者の不快感を防止できるほか、睡眠品質を影響されないことを確保できる。

本発明のもう一つの態様は、感知装置は、プロセッサー、信号発信モジュール、および、信号受信モジュールを有する。プロセッサーは、それぞれ信号発信モジュール、および、信号受信モジュールに接続される。プロセッサーは、信号発信モジュールを駆動し、検出信号を発信させる。また、プロセッサーは、信号受信モジュールを介して、反射信号を受信することができる。本発明は、検出信号を発信し、反射信号を受信することにより、使用者のいびきを検出するため、使用者の体に電極を貼り付ける必要はなく、皮膚の過敏症または病変を防止することができる。

本発明のまた一つの態様は、感知装置は、さらに指令発信モジュールを有し、プロセッサーによって、使用者のいびき状態が検出された場合、プロセッサーは、指令発信モジュールを介して、制御指令が発信される。このほか、制御装置は、制御モジュール、および、指令受信モジュールを有する。制御モジュールは、指令受信モジュールに接続していて、指令受信モジュールを介して、制御指令を受信することができる。

従来の気流によるいびき検出装置の使用状態を示す模式図である。 本発明の一実施形態によるいびき防止ベッドシステムの模式図である。 本発明の一実施形態によるいびき防止ベッドシステムのフロー図である。 本発明の一実施形態によるいびき防止ベッドシステムの模式図である。

本発明の目的、構成及びその効果のさらなる認識と理解を図るため、以下の通り実施形態と図面を合わせて、詳細を説明する。
（一実施形態）
本発明者の長期間にわたるベッド関連技術分野の開発および研究によれば、多くの使用者がいびきや睡眠時無呼吸症候群などの問題を抱えて、睡眠品質に悪影響を与えている。現在は、一部の業者によって、いびき、睡眠時無呼吸症候群などの問題について、いびき検出および気流検出を利用したいびき検出装置が開発されている。しかし、使用者はこれらの装置を利用するとき、新たに音声センサなどのアクセサリを取り付けなければならず、使用者に不快感を覚えさせるため、理想的といえない。さらに、それらの装置は、いびきの検出にとどまり、使用者のいびき症を改善することはできない。業者らは、前述課題のさらなる改善法案を検討されているが、いまだに完全な解決法案が得られていない。この点について、本発明者がいびき防止ベッドシステムを考案し、遠隔地による検出方式で、使用者のいびきを検出、判断し、かつベッドの形状を調節して、ベッドの形状を改変することにより、すばやく使用者の寝姿を改変して、使用者のいびき状態を中断させる。

本発明の一実施形態によるいびき防止ベッドシステムを図２に示す。本実施形態において、いびき防止ベッドシステム２は、ベッド２０と、感知装置２１と、制御装置２２と、を備える。そのうち、ベッド２０は、使用者Ｕの横臥に用いられ、かつベッド２０に駆動装置２００が内設されている。本実施形態において、駆動装置２００は、モータであり、駆動装置２００とベッド２０のフレームとが接続され、ベッド２０の形状を改変することにより、ベッド２０の形状を、図４に示すいびき防止モードまたは図２に示す通常モードに切り換える。本実施形態において、駆動装置２００は、ベッド２０の曲げ角度を改変することができる。その他駆動原理及びハードウェア構造については、電動ベッドの技術はかなり進歩しており、かつ公開された電動ベッド構造も多数市販されているため、ここでの説明を省略する。
このほか、特に説明すべきことは、本実施形態において、駆動装置２００は、モータを利用しているが、これに限らず、当業者が本発明を適用した場合、いびき防止ベッドシステム２の構成としては、たとえば、エアシリンダ、オイルシリンダなどの他の装置を駆動装置２００にすることができる。本発明の属する技術分野の当業者が容易に想到し変更可能な事項は、本発明の技術的範囲に含まれる。

感知装置２１は、プロセッサー２１０、信号発信モジュール２１１、信号受信モジュール２１２、及び、指令発信モジュール２１３を有する。プロセッサー２１０は、それぞれ信号発信モジュール２１１、信号受信モジュール２１２、および、指令発信モジュール２１３に接続されている。本実施形態において、信号発信モジュール２１１および信号受信モジュール２１２は、超広帯域（Ｕｌｔｒａ−ｗｉｄｅｂａｎｄ， ＵＷＢ）伝送技術が使用されている。超広帯域は、低消費電力、かつ高速伝送機能を備えた無線パーソナルローカルエリアネットワーク通信技術であり、高品質サービスの無線通信に適しており、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）、家庭ネットワークの接続及び短距離のレーダーなどの分野に適用することができる。超広帯域は、連続した正弦波（ｓｉｎｅ ｗａｖｅｓ）使用の代わりに、パルス信号を利用し、信号伝送が行われている。本実施形態は、超広帯域の短距離レーダーの応用特性を利用し、本発明の目的を達成する。

プロセッサー２１０は、信号発信モジュール２１１を駆動することにより、信号発信モジュール２１１が使用者Ｕの胸部位置に向かって、周期的に検出信号を発信させ、検出信号が使用者Ｕに接触した後は、反射方式によって、反射信号をフィードバックする。信号受信モジュール２１２は、使用者Ｕよりフィードバックされた反射信号を受信することができる。プロセッサー２１０は、信号受信モジュール２１２を介して、反射信号を受信し、検出信号および反射信号に基づき、使用者Ｕの胸部の移動量、すなわち、胸部の起伏量を算出した後、係る移動量に基づいて、使用者Ｕのいびき状態を判断する。プロセッサー２１０によって、使用者Ｕのいびき状態が検出されると、プロセッサー２１０がただちに指令発信モジュール２１３に対して、制御指令を発信される。
本発明の技術のさらなる理解を図るため、図２および図３に示すフロー図と合わせて、感知装置２１の動作フローを説明する。

ステップ３００では、プロセッサー２１０によって、信号発信モジュール２１１を駆動し、周期的に検出信号を発信させる。
ステップ３０１では、プロセッサー２１０は、信号受信モジュール２１２を介して、反射信号を受信する。

ステップ３０２では、プロセッサー２１０は、検出信号と反射信号に基づき、使用者Ｕがいびきをかいているか否かを判断する。いびきをかいている状態（以下、適宜「いびき状態」という。）のとき、ステップ３０３に進み、そうでなければ、ステップ３０４に進む。
ステップ３０３では、プロセッサー２１０は、指令発信モジュール２１３を介して、制御指令を発信する。
ステップ３０４では、プロセッサー２１０は、指令発信モジュール２１３を介して、フィードバック指令を発信する。

さらに、本実施形態において、制御装置２２は、制御モジュール２２０、および、指令受信モジュール２２１を有する。制御モジュール２２０は、それぞれ駆動装置２００および指令受信モジュール２２１に接続されている。本実施形態において、指令受信モジュール２２１は、無線伝送方式により、制御指令を受信している。
ただし、本発明の伝送方式は、これに限られない。当業者は本発明の技術的思想に基づいて、ベッドシステムを実施するとき、伝送ケーブルにより、指令受信モジュール２２１と指令発信モジュール２１３とを接続しても、同じく本発明の目的を達成することができる。本技術分野の当業者が容易に想到した組合せ及び修飾は、本発明の均等範囲に属し、本発明の技術的範囲に含まれる。
制御モジュール２２０は、指令受信モジュール２２１を介して、制御指令を受信し、制御指令に従い、駆動装置２００を駆動することができる。このとき、駆動装置２００が駆動されると、ベッド２０を駆動し、ベッド２０の形状を図４に示すいびき防止モードに切り換えて、使用者Ｕの寝姿を改変して、使用者Ｕのいびきを中断させる。
これに対して、プロセッサー２１０が検出信号および反射信号によって、使用者Ｕがいびき状態でないと判断されたとき、使用者Ｕは、ベッド２０の形状を切り換えたため、いびきが中止されている。このとき、プロセッサー２１０が指令発信モジュール２１３を介してフィードバック指令が発信される。制御モジュール２２０は、指令受信モジュール２２１を介して、フィードバックを受信した後、駆動装置２００を駆動し、ベッド２０を図２に示す通常モードに戻して、使用者Ｕをふたたび平臥の状態に戻す。

本実施形態の構成を適用すれば、使用者Ｕがいびきをかいていないとき、駆動装置２００はベッド２０の形状をいびき防止モードに切り換えず、使用者Ｕは平臥の状態が維持される。一方、使用者Ｕがいびき状態のとき、プロセッサー２１０は、検出信号および反射信号に基づいて、ただちに使用者Ｕのいびき状態を検出した上、相応の制御指令を発信し、制御モジュール２２０は、ただちに駆動装置２００を駆動し、ベッド２０を図４に示すいびき防止モードに切り換えさせる。
つまり、本実施形態を適用すれば、使用者Ｕがいびきを始めたとき、速やかに使用者Ｕの寝姿を改変して、使用者Ｕのいびきを中断させることにより、睡眠障害を防止できるばかりでなく、使用者Ｕが睡眠時無呼吸症候群によって、睡眠の品質と健康に影響されることを避けることができる。
このほか、本実施形態を適用すれば、医療クラスの精密な脳波図または心電図検査モニタなどの計器を使用する必要はなく、システムの製造コストを大幅に低減できる。それだけでなく、本実施形態では、無線信号伝送方式を利用し、使用者Ｕのいびきを測定しているため、使用者Ｕの体にたとえば心電図検査モニタの電極等の電極を貼り付ける必要はなく、たとえば音声センサ等のアクセサリを付ける必要もない。これにより、使用者Ｕの不快感を防止できるほか、睡眠の品質は影響されず、肌の過敏または病気の発生を防止できる。

以上の説明は本発明の一実施形態である。ただし、本発明の技術的特徴はこれに限らない。当該技術を熟知する者は、本発明の技術分野において、容易に変化又は修飾ができるものは、なお本発明の技術的範囲に含まれる。

２・・・・・いびき防止ベッドシステム
２０・・・・ベッド
２００・・・駆動装置
２１・・・・感知装置
２１０・・・プロセッサー
２１１・・・信号発信モジュール
２１２・・・信号受信モジュール
２１３・・・指令発信モジュール
２２・・・・制御装置
２２０・・・制御モジュール
２２１・・・指令受信モジュール
Ｕ・・・・・使用者

Claims (5)

1. 駆動装置が内設され、前記駆動装置により形状を改変することにより、いびき防止モードまたは通常モードに切り換えることができる使用者の横臥に用いられるベッドと、
   前記使用者の胸部位置に向かって周期的に検出信号を発信し、前記検出信号が前記使用者に接触して反射しフィードバックされた反射信号を受信した後、前記検出信号および前記反射信号に基づき、前記使用者の胸部の移動量を算出し、前記移動量に基づいて、前記使用者がいびきをかいている状態であるいびき状態か否かを判断し、前記使用者が前記いびき状態と判断された場合、制御指令を発信する感知装置と、
   前記駆動装置に接続され、前記制御指令を受信し、前記制御指令に基づき前記駆動装置を駆動し、前記駆動装置が駆動された後、前記ベッドを駆動することにより、前記ベッドの形状をいびき防止モードに切り換えて、前記使用者の寝姿を改変する制御装置と、
   を備えることを特徴とするいびき防止ベッドシステム。
2. 前記感知装置は、プロセッサー、信号発信モジュールおよび信号受信モジュールを有し、
   前記プロセッサーは、
   前記信号発信モジュールおよび前記信号受信モジュールそれぞれに接続され、
   前記信号発信モジュールを駆動し、前記検出信号を発信し、
   前記信号受信モジュールを介して、前記反射信号を受信することを特徴とする請求項１記載のいびき防止ベッドシステム。
3. 前記感知装置は、さらに指令発信モジュールを有し、
   前記プロセッサーは、前記使用者が前記いびき状態と判断された場合、前記指令発信モジュールを介して前記制御指令を発信することを特徴とする請求項２記載のいびき防止ベッドシステム。
4. 前記制御装置は、制御モジュールおよび指令受信モジュールを有し、
   前記制御モジュールは、前記指令受信モジュールに接続し、前記指令受信モジュールを介して前記制御指令を受信することを特徴とする請求項３記載のいびき防止ベッドシステム。
5. 前記制御モジュールは、前記駆動装置に接続し、前記制御指令によって前記駆動装置を駆動し、前記ベッドの形状をいびき防止モードに切り換えることを特徴とする請求項４記載のいびき防止ベッドシステム。

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