JP2014090861A - 覚醒装置及び覚醒方法 - Google Patents

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Shinji Ando
信二 安藤
Hiroshi Yamada
浩 山田
Chiho Kubo
千穂 久保
Takeshi Sugiyama
剛司 杉山
Mineo Fukui
峰雄 福井
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Abstract

【課題】自然界の日の出の様子を精度よく再現して違和感の生じない良好な覚醒効果を発揮し、就寝者に快適な覚醒を促すコスト低廉な覚醒装置を提供する。
【解決手段】本発明の覚醒装置は、斜め上向きにまたは水平横向きに就寝者を照らす下部光源と、斜め下向きに前記就寝者を照らす上部光源と、下部光源ならびに上部光源の照度及び色温度を関連付けて制御することにより日の出の様子を模擬する光源制御部とを備える。光源制御部は、下部光源の消灯状態または低照度状態を維持するとともに上部光源の消灯状態を維持する第1制御手段と、第1制御手段に続いて作動し下部光源の照度を漸増させる第2制御手段と、第2制御手段に続いて作動し下部光源の照度を漸増させるとともに上部光源を点灯して照度を漸増させる第3制御手段と、第3制御手段に続いて作動し下部光源の照度を漸減させるとともに上部光源の照度を漸増させる第4制御手段と、を有することが好ましい。
【選択図】図8

Description

本発明は、光学的信号を用いて就寝者に覚醒を促す覚醒装置及び覚醒方法に関する。
近年、寝室内に設置した光源を制御することにより就寝者に覚醒を促す覚醒装置が提案されている。また、覚醒の質にも関心が高まっており、生体リズムに基づいて快適な覚醒を促す研究も進められている。この種の覚醒装置では、生体リズムに調和するように、日の出の様子を模擬して光源を制御することが一般的になっており、その一技術例が特許文献1に開示されている。
特許文献1の照明装置は、光源の調光回路部と、所定の色温度の光の透過率を変化させる液晶フィルタ部と、液晶フィルタ部を制御する調色回路部と、調光回路部及び調色回路部を制御する照明制御部とを備えている。これにより、照射する光の光度と色温度とを個別に制御できて、幅広い照明制御を行える、とされている。さらに、実施形態には、低照度期間、中照度期間、及び高照度期間の制御を行うことで、朝の自然界に近い雰囲気を就寝者に感じさせて覚醒を促すことができる、と記載されている。つまり、朝に照度及び色温度が増加する様子を模擬して就寝者の生体リズムに調和させることで、快適な覚醒を実現している。
特開2007−265804号公報
ところで、特許文献1の照明装置では、1つの光源で照度及び色温度の制御を行っているため、早朝に先ず東の地平線の近くの空が明るくなり、次に太陽が地平線から出て徐々に昇ってゆくという光の方向性までを含んだ様子は十分に模擬することができない。これにより、就寝者が覚醒した後に不快な印象を感じるおそれが皆無でない。また、光源に白熱灯や蛍光灯などを使用しているため、ランニングコストが高くなる。加えて、液晶フィルタ部ではフィルタ交換により色温度を制御するので、複数のフィルタ及び駆動部が必要になって部品点数が多くなりイニシャルコストも高くなる。
本発明は上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、自然界の日の出の様子を精度よく再現して違和感の生じない良好な覚醒効果を発揮し、就寝者に快適な覚醒を促すコスト低廉な覚醒装置、及び覚醒方法を提供することを解決すべき課題とする。
すなわち、本発明の覚醒装置は、照度及び色温度を可変に調整できて、斜め上向きにまたは水平横向きに就寝者を照らす下部光源と、照度及び色温度を可変に調整できて、斜め下向きに前記就寝者を照らす上部光源と、前記下部光源の前記照度及び前記色温度ならびに前記上部光源の前記照度及び前記色温度を関連付けて制御することにより日の出の様子を模擬する光源制御部とを備える。
さらに、前記光源制御部は、前記下部光源の消灯状態または低照度状態を維持するとともに、前記上部光源の消灯状態を維持する第1制御手段と、前記第1制御手段に続いて作動し、前記下部光源の前記照度を漸増させる第2制御手段と、前記第2制御手段に続いて作動し、前記下部光源の前記照度を漸増させるとともに、前記上部光源を点灯して前記照度を漸増させる第3制御手段と、前記第3制御手段に続いて作動し、前記下部光源の前記照度を漸減させるとともに、前記上部光源の前記照度を漸増させる第4制御手段と、を有することが好ましい。
さらに、前記第2制御手段は、前記下部光源の前記色温度を漸増させ、前記第3制御手段は、前記下部光源の前記色温度を漸増させるとともに、前記上部光源の前記色温度を漸増させ、前記第4制御手段は、前記下部光源の前記色温度を漸増させるとともに、前記上部光源の前記色温度を漸増させることが好ましい。
さらに、前記就寝者の目または頭部の推定位置において、前記第4制御手段終了時に前記上部光源に依って生じる照度は、任意時刻に前記下部光源に依って生じる照度よりも大きくなることが好ましい。
さらに、前記第3制御手段及び前記第4制御手段は、前記下部光源の前記色温度よりも前記上部光源の前記色温度を高く制御することが好ましい。
さらに、前記光源制御部は、前記第4制御手段に続いて作動し、前記下部光源を消灯するとともに、前記上部光源の前記照度及び前記色温度を維持する第5制御手段をさらに有することが好ましい。
また、あらかじめ設定された目覚まし時刻に音響的時刻信号を発生する音響目覚まし装置に連動するようにしてもよい。
さらに、前記光源制御部は、前記目覚まし時刻に前記第4制御手段の作動が終了するように、あらかじめ前記第1制御手段、前記第2制御手段、前記第3制御手段、及び前記第4制御手段の作動をスケジュール化することが好ましい。
また、季節変動に応じて、前記第2制御手段、前記第3制御手段、及び前記第4制御手段のうちの少なくとも一手段の作動継続時間を変化させ、ならびに/あるいは、前記下部光源及び前記上部光源の前記照度及び前記色温度の少なくともひとつの時間的増減率を変化させるようにしてもよい。
本発明の覚醒方法は、照度及び色温度を可変に調整できて、斜め上向きにまたは水平横向きに就寝者を照らす下部光源と、照度及び色温度を可変に調整できて、斜め下向きに前記就寝者を照らす上部光源と、前記下部光源の前記照度及び前記色温度ならびに前記上部光源の前記照度及び前記色温度を関連付けて制御することにより日の出の様子を模擬する光源制御部と、を備えた覚醒装置を用いて前記就寝者に覚醒を促す覚醒方法であって、前記下部光源の消灯状態または低照度状態を維持するとともに、前記上部光源の消灯状態を維持する第1制御ステップと、前記第1制御ステップに続いて、前記下部光源の前記照度を漸増させる第2制御ステップと、前記第2制御ステップに続いて、前記下部光源の前記照度を漸増させるとともに、前記上部光源を点灯して前記照度を漸増させる第3制御ステップと、前記第3制御ステップに続いて、前記下部光源の前記照度を漸減させるとともに、前記上部光源の前記照度を漸増させる第4制御ステップと、を有する。
本発明の覚醒装置では、下部光源ならびに上部光源を関連付けて制御することにより、自然界の日の出の様子を模擬して光の方向、強さ、及び色温度の変化を精度よく再現して、就寝者の一日周期の生体リズムに調和させることができる。したがって、就寝者に対して違和感の生じない良好な覚醒効果を発揮でき、快適な覚醒を促すことができる。また、特許文献1と異なり、下部光源及び上部光源には発光色の異なる複数のLEDからなる線状LEDアレイを用いることができ、駆動部は不要であるので、コストを低廉化できる。
さらに、光源制御部が第1〜第4制御手段を有する態様では、日の出の前後の時間帯における光の方向及び強さの変化の様子を順次再現する。すなわち、第1制御手段は夜間の様子を再現し、第2制御手段は東の地平線の近くの空が明るくなり始めてから日の出の直前の頃までの様子を再現し、第3制御手段は日の出の頃の様子を再現し、第4制御手段は日の出以降に太陽が徐々に昇る様子を再現する。これにより、自然界の日の出の前後の時間帯の様子を精度よく再現して、就寝者に対し違和感の生じない良好な覚醒効果を発揮でき、快適な覚醒を促すことができる。
さらに、第2〜第4制御手段が色温度を制御する態様では、日の出の前後の時間帯における光の方向及び強さの変化に加えて、色温度の変化の様子も順次再現する。したがって、自然界の日の出の前後の時間帯の様子をさらに高精度に再現して、就寝者に対し違和感の生じない良好な覚醒効果を発揮でき、一層快適な覚醒を促すことができる。
さらに、就寝者の目または頭部の推定位置における照度の大小関係を規定した態様では、就寝者は下部光源からの光よりも上部光源からの光を強く感じる。これにより、自然界で太陽が昇ったときの様子が忠実に再現されて就寝者の生体リズムに調和するので、就寝者は快適に覚醒でき、かつ覚醒の前後で違和感を持たない。
さらに、第3及び第4制御手段が下部光源よりも上部光源の色温度を高く制御する態様では、就寝者は下部光源からの光よりも上部光源からの光の色温度を高く感じる。これにより、自然界で太陽が徐々に昇ってゆく様子が忠実に再現されて就寝者の生体リズムに調和するので、就寝者は快適に覚醒でき、かつ覚醒の前後で違和感を持たない。
さらに、光源制御部が第5制御手段を有する態様では、第5制御手段は昼間における斜め下向きの光とその強さ及び色温度の様子を再現する。したがって、自然界の昼間の様子を忠実に再現でき、就寝者は覚醒後に違和感を持たない。
また、覚醒装置が音響目覚まし装置に連動する態様では、両装置の協業により、就寝者に快適な覚醒を促すことができ、加えて、就寝者は確実に覚醒できる。
さらに、目覚まし時刻に第4制御手段が終了するようにスケジュール化する態様では、目覚まし時刻になるまでは覚醒装置が作動して就寝者に快適な覚醒を促すことができる。それでも就寝者が覚醒しない場合は、目覚まし時刻に音響目覚まし装置が作動して音響的時刻信号を発生するので、就寝者は確実に覚醒できる。
また、季節変動に応じて、少なくとも一つの制御手段の作動継続時間を変化させ、ならびに/あるいは、下部光源及び上部光源の照度及び色温度の少なくともひとつの時間的増減率を変化させる態様では、季節変動に追従して日の出の様子を可変に模擬することができる。知られているように、太陽の見かけの通り道を示す黄道と地平線との成す角度は、夏季に大きく、冬季に小さい。したがって、日の出の前後の時間帯において、夏季は明るさの変化が相対的に急峻であり、冬季は明るさの変化が相対的に緩慢である。これに追従して日の出の様子を可変に模擬することにより、年間を通して日の出の様子が極めて忠実に再現され、就寝者の年間周期の生体リズムに調和する。したがって、就寝者は、年間を通して全く違和感を持つことなく快適に覚醒できる。
本発明の覚醒方法は、下部光源及び上部光源の照度及び色温度を関連付けて制御する第1〜第4制御ステップを有している。第1〜第4制御ステップの制御内容は、前述した第1〜第4制御手段と同等とすることができ、これによって同等の効果を得ることができる。つまり、本発明の覚醒装置を用いた覚醒方法では、自然界の日の出の前後の時間帯の様子を精度よく再現して、違和感の生じない良好な覚醒効果を発揮でき、就寝者に快適な覚醒を促すことができる。
本発明の実施形態の覚醒装置を組み込んだベッドの全体構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態の覚醒装置を組み込んだヘッドボードの外観を示す斜視図である。 実施形態の覚醒装置の構成を示す分解斜視図である。 図1の矢印A方向から見た覚醒装置の断面図である。 図1の矢印B方向から見た覚醒装置の断面図である。 各光源を形成する線状LEDアレイの一部分を表す模式図あり、(a)は2列配置の線状LEDアレイの例を示し、(b)は千鳥配置の線状LEDアレイの例を示している。 実施形態の覚醒装置の制御系の構成を示すブロック図である。 実施形態の覚醒装置における制御方法及び作用を模式的に説明する図であり、(a)は制御方法を示す一覧表、(b)は制御方法を示すグラフである。 実施形態の覚醒装置を入眠装置として用いる場合の制御方法を模式的に説明する図であり、(a)は制御方法を示す一覧表、(b)は制御方法を示すグラフである。
本発明を実施するための実施形態を、図1〜図9を参考にして説明する。図1は、本発明の実施形態の覚醒装置1を組み込んだベッド9の全体構成を示す斜視図である。ベッド9は、基台91、基台91上に載置されたマットレス92、ならびに、基台91及びマットレス92の頭部側に立設された矩形のヘッドボード93で構成されている。ヘッドボード93の上面94はマットレス92の上面よりも上方にまで延在している。ヘッドボード93の幅方向の一側縁95(図1の右側の側縁)は基台91及びマットレス92の一側面に概ね揃い、他側縁96(図1の左奥側の側縁)は基台91及びマットレス92の他側面から突出している。このヘッドボード93に覚醒装置1が組み込まれている。
図2は、本発明の実施形態の覚醒装置1を組み込んだヘッドボード93の外観を示す斜視図である。図示されるように、ヘッドボード93は、全体的には立設された矩形の平板に近い形状である。ヘッドボード93の外観は、前面板21、背面板22、上蓋板23、及び下部板24から形成されている。図3は、実施形態の覚醒装置1(ヘッドボード93)の構成を示す分解斜視図である。さらに、図4は図1の矢印A方向から見た覚醒装置1(ヘッドボード93)の断面図であり、図5は図1の矢印B方向から見た覚醒装置1(ヘッドボード93)の断面図である。
前面板21は、ヘッドボード93のうち基台91及びマットレス92が接する部分を概ね除いたL字状に形成されている。前面板21は、透明な材質または透光性を有する材質、例えば、ポリカーボネート樹脂やガラス、アクリル樹脂などで形成されている。背面板22は、概ねヘッドボード93の矩形形状に形成されている。背面板22の上部には、幅方向に延在する上部光源取り付け座221が設けられている。上蓋板23は、ヘッドボード93の上面94となる部材であり、細長い矩形板状に形成されている。上蓋板23の長辺側の両方の縁にはそれぞれ、前面板21及び背面板22の上縁を係止する下向きの折り曲げ部231、232が設けられている。
下部板24は、前面板21のL字状の欠けた矩形部分に相当する前板部241、及びヘッドボード93の底面となる底板部245が一体となって形成されている。図4及び図5に示されるように、前板部241の上面には、幅方向に延在する取り付け溝242が刻設されている。また、図5に示されるように、前板部241の他側の側面には、上下方向に延在する取り付け溝243が刻設されている。底板部245の上側には、幅方向に延在する下部光源取り付け座246が設けられている。背面板22、上蓋板23、及び下部板24はそれぞれ、木材やプラスチック、金属などの剛性を有する材質で形成されている。
図4及び図5に示されるように、前面板21及び下部板24の前板部241は、背面板22に対して概ねヘッドボード93の厚さ分だけ離隔平行して配置される。前面板21及び背面板22の上縁はそれぞれ、上蓋板23の折り曲げ部231、232によって係止される。また、前面板21の中間高さの下縁211は、前板部241の取り付け溝242に嵌入して係止される。さらに、下部板24の底板部245と背面板22の下部とが接して係止される。これにより、内部空間を有するヘッドボード93が形成される。
ヘッドボード93の内部空間には、それぞれ線状の下部光源3、上部光源4、中間水平光源51、および中間垂直光源52が配設される。下部光源3は、下部板24の下部光源取り付け座246に取り付けられており、幅方向に延在する。下部光源3の光軸は、上方に向いている。上部光源4は、背面板22の上部光源取り付け座221に取り付けられており、幅方向に延在する。上部光源4の光軸は、斜め下方に向いている。中間水平光源51は、下部板24の前板部241の取り付け溝242の内部で前面板21の下縁211よりも下側に埋め込まれて取り付けられており、幅方向に延在する。中間垂直光源52は、下部板24の前板部241の取り付け溝243に取り付けられており、上下方向に延在する。
各光源3、4、51、52は、図6に例示される線状LEDアレイ61、62で形成されている。図6は、各光源3、4、51、52を形成する線状LEDアレイの一部分を表す模式図あり、(a)は2列配置の線状LEDアレイ61の例を示し、(b)は千鳥配置の線状LEDアレイ62の例を示している。図6の(a)で、線状LEDアレイ61は、相対的に色温度の低い低色温度LED65が列設され、これに平行して相対的に色温度の高い高色温度LED66が列設されて構成されている。また、図6の(b)で、線状LEDアレイ62は、低色温度LED65及び高色温度LED66が2列にわたって千鳥状に交互に配置されて構成されている。線状LEDアレイ61、62の構成は、上述に限定されず、例えば、色温度の異なる3種類以上のLEDを各1列に配置してもよいし、色温度の異なる3種類以上のLEDを適宜分散させて配置してもよい。
図4及び図5において、就寝者Mは、マットレス92上に就寝している。下部光源3から発した光は、光軸に沿い背面板22と下部板24の前板部241との間を上方に進みながら板表面で乱反射し、あるいは気中で屈折する。これにより、下部光源3から発した光は、前面板21を透過して、矢印Uで示されるように斜め上向きに就寝者Mを照らす。一方、上部光源4から発した光は、光軸に沿い前面板21を透過して、矢印Dで示されるように斜め下向きに就寝者Mを照らす。就寝者Mが寝返りを打ってマットレス92上の幅方向に移動しても、下部光源3および上部光源4が幅方向に延在しているので、光の照らす方向(矢印U及び矢印D)は著変しない。
なお、中間水平光源51及び中間垂直光源52は、読書灯、足元灯、及び常夜灯などに使用でき、覚醒装置1には用いない。
下部光源3及び上部光源4を構成する低色温度LED65及び高色温度LED66は、印加する電源電流を別々に制御できるようになっている。つまり、印加電流を大きく制御すれば、個々の低色温度LED65及び高色温度LED66の照度が増加して、各光源3、4としての照度も増加する。また、印加電流を小さく制御すれば、個々の低色温度LED65及び高色温度LED66の照度が減少して、各光源3、4としての照度も減少する。下部光源3及び上部光源4の照度の増減に対応して、就寝者Mの感じる光の強さ、すなわち照度が増減する。
一方、下部光源3及び上部光源4の色温度は、低色温度LED65の色温度と高色温度LED66の色温度とを加重平均化したものになる。例えば、低色温度LED65のみを点灯すれば、各光源3、4の色温度は低色温度LED65の色温度に一致し、高色温度LED66のみを点灯すれば、各光源3、4の色温度は高色温度LED66の色温度に一致する。また、低色温度LED65及び高色温度LED66の電源電流を等しくすれば、各光源3、4の色温度は、低色温度LED65と高色温度LED66との中間値になる。ここで、低色温度LED65の電源電流を一定にしておいて高色温度LED66の電源電流を増加させると、高色温度LED66の照度が増加するので、各光源3、4としての照度は増加し、色温度の加重平均値は高温側に偏移して前記中間値よりも高くなる。
上述したように、低色温度LED65及び高色温度LED66の電源電流の大きさを制御することで、下部光源3及び上部光源4の照度を可変に制御することができる。また、低色温度LED65及び高色温度LED66の電源電流の比率を制御することで、下部光源3及び上部光源4の色温度を可変に制御することができる。下部光源3及び上部光源4の照度及び色温度の調整範囲が後述する第1〜第5制御手段71〜75の制御範囲を含むように、低色温度LED65及び高色温度LED66の定格仕様ならびに使用個数が適正に設計されている。ちなみに、太陽の色温度は一般的に、朝晩には2000K程度であり、真昼には6000Kを超過する。なお、下部光源3及び上部光源4の照度及び色温度の制御方法は上述に限定されず、例えば、電源電流は固定値として、印加する低色温度LED65及び高色温度LED66の個数を増減調整するようにしてもよい。
次に、実施形態の覚醒装置1の制御系の構成について説明する。図7は、実施形態の覚醒装置1の制御系の構成を示すブロック図である。覚醒装置1は、前述した下部光源3及び上部光源4、ならびに光源制御部7で構成されている。光源制御部7は、マイコンを内蔵してソフトウェアで作動する電子制御装置を用いて構成することができる。光源制御部7は、ソフトウェアで実現された第1〜第5制御手段71〜75を有している。第1〜第5制御手段71〜75は、下部光源3及び上部光源4を構成する低色温度LED65及び高色温度LED66の電源電流をそれぞれ独立して制御する。これらの制御手段71〜75の制御機能は、後で作用とともに詳述する。
また、光源制御部7は音響目覚まし装置8に接続されている。これにより、実施形態の覚醒装置1は、音響目覚まし装置8に連動して作動する。音響目覚まし装置8は、就寝者Mが就寝前にあらかじめ翌朝の目覚まし時刻Tmを設定しておくと、目覚まし時刻Tmに音響的時刻信号を発生するものである。設定された目覚まし時刻Tmは、光源制御部7に伝送されるようになっている。
次に、実施形態の覚醒装置1における下部光源3及び上部光源4の制御方法および作用について説明する。図8は、実施形態の覚醒装置1における制御方法及び作用を模式的に説明する図であり、(a)は制御方法を示す一覧表、(b)は制御方法を示すグラフである。光源制御部7が有する第1〜第5制御手段71〜75は順番に作動して、自然界の日の出の前後の時間帯の様子を再現するように下部光源3及び上部光源4を制御する。
第1〜第5制御手段71〜75の作動はそれぞれ、図8の(a)の第1〜第5制御ステップに対応する。また、一覧表中の「OFF」は下部光源3及び上部光源4の消灯状態を示している。図8における下部光源3及び上部光源4の照度の欄の値は、就寝者Mが目または頭部の推定位置で感じる光の強さである。なお、第1〜第5制御手段71〜75のそれぞれの作動継続時間は、予め定められており、互いに一致していないが、図8の(b)では便宜的に同一の時間幅で描かれている。光源制御部7は、設定された目覚まし時刻Tmに第4制御手段74の作動が終了するように、内蔵クロックを利用して、あらかじめ第1〜第4制御手段71〜74の作動をスケジュール化する。
図8に示されるように、第1制御手段71(第1制御ステップの欄に相当、以下第2〜第5についても同様)は、下部光源3の消灯状態を維持するとともに、上部光源4の消灯状態を維持する。このとき、就寝者Mは、下部光源3及び上部光源4から照らされない。これにより、第1制御手段71は、周囲が暗い夜間の様子を再現できる。なお、このときに、下部光源3の消灯状態に代えて、低照度で低色温度の足元灯程度の点灯状態を維持するようにしても、就寝者Mは大きな違和感を持たない。
第1制御手段71に続いて、第2制御手段72は、下部光源3を点灯して照度を漸増させる。また、第2制御手段72は、下部光源3の色温度を概ね2300Kから3100Kまで漸増させる。このとき、就寝者Mは、下部光源3から斜め上向きに照らされて照度及び色温度が漸増し、斜め下向きには照らされない。これにより、第2制御手段72は、東の地平線の近くの空が明るくなり始めてから日の出の直前の頃までの様子を再現できる。
第2制御手段72に続いて、第3制御手段73は、下部光源3の照度を漸増させるとともに、上部光源4を点灯して照度を漸増させる。また、第3制御手段73は、下部光源3の色温度を概ね3100Kから4000Kまで漸増させるとともに、上部光源4の色温度を概ね3500Kから5000Kまで漸増させる。このとき、就寝者Mは、下部光源3から斜め上向きに照らされ、上部光源4から斜め下向きに照らされて、両方の照度及び色温度が漸増する。これにより、第3制御手段74は、日の出の頃の様子を再現できる。多くの場合、就寝者Mは、第3制御手段73の始まり頃を日の出と感じ取り、生体リズムに調和して快適に覚醒できる。
第3制御手段73に続いて、第4制御手段74は、下部光源3の照度を漸減させるとともに、上部光源4の照度を漸増させる。第4制御手段74の終了時において、下部光源3の照度は概ねゼロまで低下し、上部光源4の照度は最大値まで増加する。この上部光源4の最大値の照度は、任意時刻に下部光源3に依って生じる照度よりも大きくなっている。また、第4制御手段74は、下部光源3の色温度を概ね4000Kから5000Kまで漸増させるとともに、上部光源4の色温度を5000Kから7000Kまで漸増させる。このとき、就寝者Mは、下部光源3及び上部光源4の両方から照らされ、照度の主体は下部光源3から上部光源4へと移動しつつ、色温度が増加する。したがって、就寝者Mは、下部光源3からの光よりも上部光源4からの光を徐々に強く感じるようになる。これにより、第4制御手段74は、日の出以降に太陽が徐々に昇る様子を再現できる。
第4制御手段74に続いて、第5制御手段75は、下部光源3を消灯するとともに、上部光源4の照度の最大値及び色温度7000Kを維持する。このとき、就寝者Mは、上部光源4から斜め下向きに強く照らされ、下部光源3から照らされない。これにより、第5制御手段75は、自然界の昼間の様子を忠実に再現でき、就寝者Mは違和感を持たない。
上述した光源制御方法は、季節変動に応じて適宜変化させることができる。一般的に、日の出の前後の時間帯における自然界の明るさの変化は、夏季に急峻で、冬季は緩慢である。したがって、これに追従するように、第2〜第4制御手段の作動継続時間を夏季は短縮し、冬季は延長する。また、第2〜第4制御手段72〜74のそれぞれの作動開始時及び作動終了時において、下部光源3及び上部光源4の照度及び色温度の値自体は変更しないものとする。これにより、照度及び色温度の増減変化率は、夏季に急峻で、冬季は緩慢となり、自然界の明るさの変化を忠実に再現できる。
実施形態の覚醒装置1では、第1〜第4制御手段71〜74により、日の出の前後の時間帯における光の方向、強さ、及び色温度の変化の様子を順次再現する。したがって、自然界の日の出の様子を高精度に再現して、就寝者Mの一日周期の生体リズムに調和させることができる。これにより、違和感の生じない良好な覚醒効果を発揮でき、就寝者Mに対して快適な覚醒を促すことができ、就寝者Mは覚醒の前後で違和感を持たない。さらに、第5制御手段75により自然界の昼間の様子を忠実に再現でき、加えて、季節変動に応じて適宜制御を変化させるので、就寝者Mは覚醒の前後で全く違和感を持たない。
また、覚醒装置1が音響目覚まし装置8に連動し、設定された目覚まし時刻Tmに第4制御手段74が終了するようにスケジュール化する。したがって、目覚まし時刻Tmになるまでは、覚醒装置1が作動して就寝者Mに快適な覚醒を促すことができる。それでも就寝者Mが覚醒しない場合は、目覚まし時刻Tmに音響目覚まし装置8が作動して音響的時刻信号を発生するので、就寝者Mは確実に覚醒できる。
さらに、また、特許文献1と異なり、下部光源3及び上部光源4には発光色の異なる複数のLED65、66からなる線状LEDアレイ61、62を用いることができ、駆動部は不要であるので、コストを低廉化できる。
次に、実施形態の覚醒装置1を入眠装置として用いる場合について説明する。図9は、実施形態の覚醒装置1を入眠装置として用いる場合の制御方法を模式的に説明する図であり、(a)は制御方法を示す一覧表、(b)は制御方法を示すグラフである。入眠装置として用いる場合、光源制御部7は、ソフトウェアで記述された第6〜第10制御手段を順番に作動させて、自然界の日の入りの前後の時間帯の様子を再現するように下部光源3及び上部光源4を制御する。第6〜第10制御手段の作動はそれぞれ、図9の(a)の第6〜第10制御ステップに対応する。
図9の表記方法ならびに見方は、図8に類似するので再度の説明は省略する。図9の第6制御ステップで、下部光源3の消灯状態を維持するとともに、上部光源4の一定の照度状態を維持し、色温度を概ね4500Kに維持する。これにより、日の傾いた昼間の様子を再現できる。
第6制御ステップに続く第7制御ステップで、下部光源3を点灯して照度を漸増させるとともに、上部光源4の照度を漸減させる。加えて、下部光源3の色温度を概ね5000Kから4000Kまで漸減させ、上部光源4の色温度を概ね4500Kから4000Kまで漸減させる。これにより、日の入り以前に太陽が徐々に沈んでゆく様子を再現できる。
第7制御ステップに続く第8制御ステップで、下部光源3の照度を漸減させるとともに、上部光源4の照度を漸減させる。加えて、下部光源3の色温度を概ね4000Kから3100Kまで漸減させ、上部光源4の色温度を概ね4000Kから3500Kまで漸減させる。さらに、第3制御ステップの終了時に上部光源4を消灯する。これにより、日の入り前から日の入り直後の頃の様子を再現できる。
第8制御ステップに続く第9制御ステップで、下部光源3の照度を漸減させるとともに、色温度を概ね3100Kから2300Kまで漸減させる。さらに、第4制御ステップの終了時に下部光源3を消灯する。これにより、日の入り以降に暗くなってゆく様子を再現できる。
第9制御ステップに続く第10制御ステップで、下部光源3及び上部光源4の消灯状態を維持する。これにより、夜間の暗い様子を再現できる。なお、下部光源3の消灯状態に代えて、低照度で低色温度の足元灯程度の点灯状態を維持するようにしてもよい。
健全な大人では、覚醒装置1を入眠装置として用いる場合は少ないと考えられる。しかしながら、覚醒装置1を入眠装置として用いることにより、体調の低下した人や病人、乳幼児などに対して、快適で安らかな催眠作用および入眠作用を提供できる。
なお、第1〜第5制御手段71〜75及び第6〜第10制御手段における色温度の値は一例であって、適宜変更することができる。また、覚醒装置1のヘッドボード93への組み込みは必須でなく、例えば、畳敷きの和室に下部光源3および上部光源4を配置して同様の光源制御を行うようにしてもよい。さらには、音響目覚まし装置8との連動も必須でなく、例えば、光源制御部7で直接的にスケジュール設定を行うようにしてもよい。また、目覚まし時刻Tmは、第4制御手段74の作動終了時に一致する必要はなく、第3制御手段73あるいは第5制御手段75の途中に設定されてもよい。
さらになお、本発明は、覚醒装置1を用いて就寝者Mに覚醒を促す覚醒方法として実施することもできる。本発明は、その他にも様々な応用や変形が可能である。
1:覚醒装置
21:前面板 22:背面板 23:上蓋板 24:下部板
3:下部光源 4:上部光源 51:中間水平光源 52:中間垂直光源
61、62:線状LEDアレイ 65:低色温度LED 66:高色温度LED
7:光源制御部 71〜75:第1〜第5制御手段
8:音響目覚まし装置
9:ベッド 91:基台 92:マットレス 93:ヘッドボード

Claims (10)

  1. 照度及び色温度を可変に調整できて、斜め上向きにまたは水平横向きに就寝者を照らす下部光源と、
    照度及び色温度を可変に調整できて、斜め下向きに前記就寝者を照らす上部光源と、
    前記下部光源の前記照度及び前記色温度ならびに前記上部光源の前記照度及び前記色温度を関連付けて制御することにより日の出の様子を模擬する光源制御部とを備え、前記就寝者に覚醒を促す覚醒装置。
  2. 前記光源制御部は、
    前記下部光源の消灯状態または低照度状態を維持するとともに、前記上部光源の消灯状態を維持する第1制御手段と、
    前記第1制御手段に続いて作動し、前記下部光源の前記照度を漸増させる第2制御手段と、
    前記第2制御手段に続いて作動し、前記下部光源の前記照度を漸増させるとともに、前記上部光源を点灯して前記照度を漸増させる第3制御手段と、
    前記第3制御手段に続いて作動し、前記下部光源の前記照度を漸減させるとともに、前記上部光源の前記照度を漸増させる第4制御手段と、を有する請求項1に記載の覚醒装置。
  3. 前記第2制御手段は、前記下部光源の前記色温度を漸増させ、
    前記第3制御手段は、前記下部光源の前記色温度を漸増させるとともに、前記上部光源の前記色温度を漸増させ、
    前記第4制御手段は、前記下部光源の前記色温度を漸増させるとともに、前記上部光源の前記色温度を漸増させる請求項2に記載の覚醒装置。
  4. 前記就寝者の目または頭部の推定位置において、前記第4制御手段終了時に前記上部光源に依って生じる照度は、任意時刻に前記下部光源に依って生じる照度よりも大きくなる請求項2または3に記載の覚醒装置。
  5. 前記第3制御手段及び前記第4制御手段は、前記下部光源の前記色温度よりも前記上部光源の前記色温度を高く制御する請求項2〜4のいずれか一項に記載の覚醒装置。
  6. 前記光源制御部は、前記第4制御手段に続いて作動し、前記下部光源を消灯するとともに、前記上部光源の前記照度及び前記色温度を維持する第5制御手段をさらに有する請求項2〜5のいずれか一項に記載の覚醒装置。
  7. あらかじめ設定された目覚まし時刻に音響的時刻信号を発生する音響目覚まし装置に連動する請求項1〜6のいずれか一項に記載の覚醒装置。
  8. 前記光源制御部は、前記目覚まし時刻に前記第4制御手段の作動が終了するように、あらかじめ前記第1制御手段、前記第2制御手段、前記第3制御手段、及び前記第4制御手段の作動をスケジュール化する請求項7に記載の覚醒装置。
  9. 季節変動に応じて、前記第2制御手段、前記第3制御手段、及び前記第4制御手段のうちの少なくとも一手段の作動継続時間を変化させ、ならびに/あるいは、前記下部光源及び前記上部光源の前記照度及び前記色温度の少なくともひとつの時間的増減率を変化させる請求項2〜8のいずれか一項に記載の覚醒装置。
  10. 照度及び色温度を可変に調整できて、斜め上向きにまたは水平横向きに就寝者を照らす下部光源と、
    照度及び色温度を可変に調整できて、斜め下向きに前記就寝者を照らす上部光源と、
    前記下部光源の前記照度及び前記色温度ならびに前記上部光源の前記照度及び前記色温度を関連付けて制御することにより日の出の様子を模擬する光源制御部と、を備えた覚醒装置を用いて前記就寝者に覚醒を促す覚醒方法であって、
    前記下部光源の消灯状態または低照度状態を維持するとともに、前記上部光源の消灯状態を維持する第1制御ステップと、
    前記第1制御ステップに続いて、前記下部光源の前記照度を漸増させる第2制御ステップと、
    前記第2制御ステップに続いて、前記下部光源の前記照度を漸増させるとともに、前記上部光源を点灯して前記照度を漸増させる第3制御ステップと、
    前記第3制御ステップに続いて、前記下部光源の前記照度を漸減させるとともに、前記上部光源の前記照度を漸増させる第4制御ステップと、を有する覚醒方法。
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