JP2017140274A - 揺動式ベッド - Google Patents
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Abstract
【課題】利用者の睡眠等を改善する。
【解決手段】揺動式ベッド1Aは、ベッド上の利用者Eの生体の状態を示す生体情報を取得する取得部210と、生体情報から利用者Eの生体リズムを検出して得た生体リズム情報CTL1を生成する生体リズム生成部220と、ベッドを揺動させるモーター54及びモーター駆動部260と、生体リズム情報CTL1の示す生体リズムに応じた周期でベッドを揺動するように駆動データDを生成する制御部240とを備える。
【選択図】図2
【解決手段】揺動式ベッド1Aは、ベッド上の利用者Eの生体の状態を示す生体情報を取得する取得部210と、生体情報から利用者Eの生体リズムを検出して得た生体リズム情報CTL1を生成する生体リズム生成部220と、ベッドを揺動させるモーター54及びモーター駆動部260と、生体リズム情報CTL1の示す生体リズムに応じた周期でベッドを揺動するように駆動データDを生成する制御部240とを備える。
【選択図】図2
Description
本発明は、揺動式ベッドに関する。
近年、一秒に一回以下の速度にてベッドを揺動させ、母親に抱かれているのと同様の安心感を子供(例えば、乳幼児)に与える揺動式ベビーベッドが提案されている(例えば、特許文献1)。
ところで、上記特許文献1に記載の揺動式ベッドにおいては、利用者たる子供(例えば、乳幼児)の母親が、予め定められた2種類の揺動速度から自身の子供に適した揺動速度を選択できるようになっている。
しかしながら、従来のベッドでは、揺動の開始から終了まで選択された揺動速度にてベッドが揺動されるため、単調なベッドの揺動となってしまい利用者(例えば、乳幼児)の睡眠を改善する方法としては不十分であった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、利用者の睡眠を改善することを解決課題の一つとする。
しかしながら、従来のベッドでは、揺動の開始から終了まで選択された揺動速度にてベッドが揺動されるため、単調なベッドの揺動となってしまい利用者(例えば、乳幼児)の睡眠を改善する方法としては不十分であった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、利用者の睡眠を改善することを解決課題の一つとする。
上記課題を解決するために、本発明に係る揺動式ベッドの一態様は、ベッド上の利用者の生体の状態を示す生体情報を取得する取得部と、前記生体情報を処理して、前記利用者の体内に生じる生体リズム情報を出力する生体リズム生成部と、前記ベッドを揺動させる駆動部と、前記生体リズム情報に応じた周期で前記ベッドを揺動するように前記駆動部を制御する制御部と、を備える。
この態様によれば、利用者の生体情報を取得しつつ、当該生体情報に基づき、利用者の生体リズムを検出し、当該生体リズム情報に応じた周期にて、ベッドを揺動することができるので、単調な揺動とならず、利用者の睡眠を改善することができる。なお、この態様において利用者は、乳幼児等の子供である。また、生体リズム情報は、利用者の体内に生じる生体信号の繰り返し発生する周期である。
上述した揺動式ベッドの一態様において、前記取得部は、前記生体情報として、前記利用者の心拍及び呼吸の少なくとも一方に関する情報を取得し、前記生体リズム生成部は、前記生体リズム情報として、前記利用者の心拍及び呼吸の少なくとも一方に対応する周期に関する情報を生成することが望ましい。この態様によれば、利用者の心拍及び呼吸の少なくとも一方に対応する周期で、ベッドを揺動することが可能となる。
上述した揺動式ベッドの一態様において、前記制御部は、揺動コンテンツを前記生体リズム情報に応じた周期で再生して駆動データを生成し、前記駆動部は、前記駆動データに基づいて前記ベッドを揺動させることが望ましい。この態様によれば、揺動コンテンツを利用者の生体リズム情報に応じた周期で再生して駆動データを生成するので、利用者自身の生体リズムに応じてベッドを揺動させることが可能となる。この結果、利用者を眠りに誘導して睡眠を改善することができる。
上述した揺動式ベッドの一態様において、前記生体情報に基づいて、前記利用者の睡眠の状態を推定する推定部を備え、前記制御部は、前記推定された睡眠の状態に応じて、複数の揺動コンテンツの中から一つの揺動コンテンツを選択し、選択した揺動コンテンツを前記生体リズム情報に応じた周期で再生して駆動データを生成し、前記駆動部は、前記駆動データに基づいて前記ベッドを揺動させることが好ましい。この態様によれば、利用者の睡眠の状態を推定して、当該推定結果に応じてベッドを揺動するので、利用者の睡眠を改善することができる。
本発明に係る揺動式ベッドの制御方法の一態様は、ベッド上の利用者の生体の状態を示す生体情報を取得し、前記生体情報を処理して、前記利用者の体内に生じる生体リズム情報を生成し、前記生体リズム情報に応じた周期で、前記ベッドが揺動するように、前記ベッドを揺動させる駆動部を制御する。この態様によれば、利用者の生体情報を取得しつつ、当該生体情報に基づき、利用者の体内に生じる生体リズム情報を生成することができるとともに、当該生体リズム情報に応じた周期にて、ベッドを揺動することができるので、単調な揺動とならず、利用者の睡眠を改善することができる。
<第1実施形態>
以下、本発明の第1実施形態について図1及び図2を参照して説明する。なお、図1は、第1実施形態に係る揺動式ベッド1Aの外観を示す図であり、図2は、揺動式ベッド1Aの全体構成を示すブロック図である。
図1に示されるように揺動式ベッド1Aは、例えば、ベース本体部20上にベッド本体部10が設けられた乳幼児用のベビーベッドとして構成される。ベッド本体部10はベース本体部20に対して図1左右方向に揺動する。これにより、乳幼児等の利用者Eを安眠に導くことができる。
以下、本発明の第1実施形態について図1及び図2を参照して説明する。なお、図1は、第1実施形態に係る揺動式ベッド1Aの外観を示す図であり、図2は、揺動式ベッド1Aの全体構成を示すブロック図である。
図1に示されるように揺動式ベッド1Aは、例えば、ベース本体部20上にベッド本体部10が設けられた乳幼児用のベビーベッドとして構成される。ベッド本体部10はベース本体部20に対して図1左右方向に揺動する。これにより、乳幼児等の利用者Eを安眠に導くことができる。
この揺動式ベッド1Aにおいて、ベッド本体部10は、例えば、図1に例示する形状の筐体上に図示せぬベッド用マットレス、ヘッドレスト等が設置された構成になっているとともに、これらマットレス及びヘッドレストの下部には、センサ11が配置されている。
このセンサ11は、例えば、シート状の圧電素子によって構成される。利用者Eがベッド本体部10に横たわると、利用者Eの呼吸や心拍を含む身体の様々なものに起因する体動が、このセンサ11によって検出され、これら心拍等の成分が重畳した検出信号が利用者Eの生体情報として、センサ11から出力される。
また、本実施形態において揺動式ベッド1Aのベース本体部20内には、図2に示すように、ベッド本体部10を揺動させるためのモーター54と、A/D変換部206と、ベッド上の利用者の生体の状態を示す生体情報を取得する取得部210と、生体情報を処理して生体リズムを示す生体リズム情報CTL1を出力する生体リズム生成部220と、生体情報に基づいて、利用者Eの睡眠の状態を推定する推定部230と、利用者Eの睡眠を評価する評価部235と、入力部237と、制御部240と、記憶部250と、D/A変換部264及び増幅部265を備えたモーター駆動部260と、が設けられている。以上の構成において、モーター54及びモーター駆動部260は、ベッド本体部10を揺動させる駆動部として機能する。また、制御部240は、モーター駆動部260を介して、生体リズム情報の示す生体リズムに応じた周期でベッド本体部10を揺動するようにモーター54を制御する。ここで、生体リズムとは、利用者の体内に生じる生体信号の繰り返し発生する周期の意味である。例えば、心拍周期や呼吸周期などが該当する。
なお、揺動式ベッド1Aには、図示する構成要素以外の構成要素として、例えば、画像表示用の液晶パネル及び当該液晶パネルの駆動回路等からなる表示部を設ける構成とすることが可能であり、この構成を採用することによって、各種の情報(例えば、設定された揺動時間数や揺動時間の残り時間数等)を利用者Eの母親に提示することも可能である。また、この場合に、当該表示部は、入力部237と一体的に構成し、タッチパネル機能付の表示画面として構成することが望ましい。
なお、揺動式ベッド1Aには、図示する構成要素以外の構成要素として、例えば、画像表示用の液晶パネル及び当該液晶パネルの駆動回路等からなる表示部を設ける構成とすることが可能であり、この構成を採用することによって、各種の情報(例えば、設定された揺動時間数や揺動時間の残り時間数等)を利用者Eの母親に提示することも可能である。また、この場合に、当該表示部は、入力部237と一体的に構成し、タッチパネル機能付の表示画面として構成することが望ましい。
さらに、本実施形態において、不揮発性メモリにより構成される記憶部250には、(1)揺動式ベッド1Aの各部を制御するための制御データと、(2)制御プログラムが記憶される他、(3)コンテンツテーブルと、(4)評価テーブルと、が記憶されている。
コンテンツテーブルには、図4に例示するように、モーター54を制御するための駆動用のデータである複数の揺動コンテンツBC1〜BCn(以下、特に特定する必要がない場合には、「揺動コンテンツBC」という。)が記憶されている。
コンテンツテーブルには、図4に例示するように、モーター54を制御するための駆動用のデータである複数の揺動コンテンツBC1〜BCn(以下、特に特定する必要がない場合には、「揺動コンテンツBC」という。)が記憶されている。
揺動コンテンツBCの具体的な内容については任意であり、ベッド本体部10を揺動するためのデータであればどのようなものであってもよい。ここで、ベッド本体部10がベース本体部20の中央の位置を基準位置P0、ベッド本体部10が左方向に最も移動した位置を左最大位置P1、ベッド本体部10が右方向に最も移動した位置を右最大位置P2とする。この例の揺動コンテンツBCは、ベッド本体部10を、基準位置P0→左最大位置P1→基準位置P0→右最大位置P2→基準位置P0に移動できるように設定されている。
例えば、図4に示す揺動コンテンツBC1は、ベース本体部20に対するベッド本体部10の位置の時間変化が、正弦波となるように設定されている。一方、揺動コンテンツBC2は、正弦波を歪ませてある。揺動コンテンツBC2を選択した場合には、ベッド本体部10が左最大位置P1又は右最大位置P2に近づくと、ベッド本体部10の移動速度が
揺動コンテンツBC1と比較して下がる。なお、揺動コンテンツBC1〜BCnは、異なる振幅を有してもよい。
揺動コンテンツBC1と比較して下がる。なお、揺動コンテンツBC1〜BCnは、異なる振幅を有してもよい。
また、図2に示す各構成要素において、モーター54、A/D変換部206、記憶部250、モーター駆動部260を除く機能ブロックは、制御部240を構成するCPU(Central Processing Unit)が記憶部250に記憶された制御プログラムを実行することによって構築されるものとなっている。すなわち、これらの構成要素は、制御プログラムを実行することにより実現される機能として捉えることができる。
A/D変換部206は、センサ11による検出信号をデジタル信号に変換して(以下、デジタル化したセンサ11の検出信号を「デジタル信号」という。)、取得部210に供給し、取得部210は、A/D変換部206から供給されるデジタル信号を内部メモリに一旦蓄積して、生体リズム生成部220及び推定部230に出力する。
生体リズム生成部220は、取得部210から供給されるデジタル信号に基づいて、利用者Eの生体リズムを検出する。この生体リズムは、例えば、利用者Eの呼吸周期BRmや心拍周期HRmである。
具体的には、生体リズム生成部220は、取得部210から供給されるデジタル信号から人の心拍の周波数範囲に対応する周波数成分を抽出し、数値化した信号から心拍周期HRmを特定する。なお、デジタル信号に重畳される心拍成分は、呼吸成分に比較して小振幅であることから、小振幅の成分を抽出の条件として加えてもよい。
また、生体リズム生成部220は、デジタル信号から人の呼吸の周波数範囲に対応する周波数成分を抽出し、数値化した信号から利用者Eの呼吸周期BRmを特定する。そして、生体リズム生成部220は、呼吸周期BRmと心拍周期HRmとを含む生体リズム情報CTL1を生成して、制御部240に出力する。
また、生体リズム生成部220は、デジタル信号から人の呼吸の周波数範囲に対応する周波数成分を抽出し、数値化した信号から利用者Eの呼吸周期BRmを特定する。そして、生体リズム生成部220は、呼吸周期BRmと心拍周期HRmとを含む生体リズム情報CTL1を生成して、制御部240に出力する。
推定部230は、取得部210から供給されるデジタル信号に基づいて、利用者Eの睡眠の深さを示す睡眠深度を推定する。
この例において、推定部230は、利用者Eが安静から熟睡、起床に至るまでの睡眠の深さを示す睡眠深度を離床Stand、覚醒Wake、レム睡眠REM、第1ステージST1、第2ステージST2、第3ステージST3、第4ステージST4の7段階で推定する。
この例において、推定部230は、利用者Eが安静から熟睡、起床に至るまでの睡眠の深さを示す睡眠深度を離床Stand、覚醒Wake、レム睡眠REM、第1ステージST1、第2ステージST2、第3ステージST3、第4ステージST4の7段階で推定する。
人の睡眠は、浅い眠りのレム睡眠と、深い眠りのノンレム睡眠に大別される。入眠時には、最初にノンレム睡眠に移行し、次に浅い眠りのレム睡眠へと移行する。人の眠りは性質の異なる2種類の睡眠を、約90分周期で一晩に4〜5回、一定のリズムで繰り返している。このように人の睡眠は、その深さが約90分周期で変動する。以下の説明では、一晩の眠りにおける睡眠の深さの時間変動を睡眠サイクルと称する。図3に睡眠サイクルの一例を示す。
この例では、7段階で睡眠の深さを示す睡眠深度を推定したが、利用者Eが乳幼児である場合には、短時間の睡眠を繰り返し、浅い眠りと深い眠りを、40〜50分周期(生後3ヶ月で50〜60分周期)にて繰り返す傾向があることから、第1ステージST1、第2ステージST2及びレム睡眠REMを「浅い眠り」、第3ステージST3及び第4ステージST4を「深い眠り」とし、睡眠の深さを4段階(離床Stand、覚醒Wake、浅い眠り、深い眠り)で推定してもよい。
また、人の睡眠深度は、心拍を含む身体の様々なものに起因する体動と強い相関関係を有することから、利用者Eの心拍成分及び呼吸成分を含むデジタル信号から利用者Eの睡眠深度を推定できる。そして、推定部230は、デジタル信号に重畳された利用者Eの心拍及び呼吸に対応する成分の少なくとも一方に基づき、利用者Eの睡眠深度を推定する。
また、人の睡眠深度は、心拍を含む身体の様々なものに起因する体動と強い相関関係を有することから、利用者Eの心拍成分及び呼吸成分を含むデジタル信号から利用者Eの睡眠深度を推定できる。そして、推定部230は、デジタル信号に重畳された利用者Eの心拍及び呼吸に対応する成分の少なくとも一方に基づき、利用者Eの睡眠深度を推定する。
評価部235は、リアルタイム評価を実行する。リアルタイム評価では、睡眠深度の推移を監視して、利用された揺動コンテンツBCが利用者Eの睡眠に与える影響を評価する。
例えば、入床から所定時間が経過しても第3ステージST3に達せず入眠しない場合に、当該揺動コンテンツBCの評価を低く設定する一方、入眠までの時間数が短い場合には、当該揺動コンテンツBCの評価を高く設定して、当該評価結果を示す評価情報CTL3を制御部240に供給して、揺動コンテンツと、を対応付けつつ、評価テーブルに記憶させる。なお、評価情報CTL3の形態は、任意であり、例えば、安眠効果の高いものから順に5段階の評価を行い、当該評価結果を示す数字を評価情報CTL3として評価テーブルに記憶させるようにしてもよく、利用者Eの入眠までの時間数を計測して、当該計測結果を揺動コンテンツの評価情報CTL3として評価テーブルに記憶させるようにしても良い。
例えば、入床から所定時間が経過しても第3ステージST3に達せず入眠しない場合に、当該揺動コンテンツBCの評価を低く設定する一方、入眠までの時間数が短い場合には、当該揺動コンテンツBCの評価を高く設定して、当該評価結果を示す評価情報CTL3を制御部240に供給して、揺動コンテンツと、を対応付けつつ、評価テーブルに記憶させる。なお、評価情報CTL3の形態は、任意であり、例えば、安眠効果の高いものから順に5段階の評価を行い、当該評価結果を示す数字を評価情報CTL3として評価テーブルに記憶させるようにしてもよく、利用者Eの入眠までの時間数を計測して、当該計測結果を揺動コンテンツの評価情報CTL3として評価テーブルに記憶させるようにしても良い。
この構成により、次回以降の利用時において、利用者Eに対する安眠効果の高い揺動コンテンツBCを自動的に特定し、又は、各揺動コンテンツBCに対する過去の評価情報CTL3を図示せぬ表示部に表示させて、利用者Eの母親に提示することが可能となる。
入力部237は、利用者Eの母親等が各種設定を入力するためのものであり、タッチパネルやキーボードが該当する。また、入力部237は開始ボタンと終了ボタンとを含み、母親は、利用者Eの入床時に開始ボタンを操作する一方、利用者Eの起床時又は必要に応じて終了ボタンを操作することにより、揺動式ベッド1Aの動作(すなわち、揺動のスタート及び停止)を制御することができる。さらに、入力部237は、ベッド本体部10の揺動時間の設定及び揺動コンテンツの選択等に利用され、母親の入力操作に応じた操作コマンドを制御部240に出力する。
入力部237は、利用者Eの母親等が各種設定を入力するためのものであり、タッチパネルやキーボードが該当する。また、入力部237は開始ボタンと終了ボタンとを含み、母親は、利用者Eの入床時に開始ボタンを操作する一方、利用者Eの起床時又は必要に応じて終了ボタンを操作することにより、揺動式ベッド1Aの動作(すなわち、揺動のスタート及び停止)を制御することができる。さらに、入力部237は、ベッド本体部10の揺動時間の設定及び揺動コンテンツの選択等に利用され、母親の入力操作に応じた操作コマンドを制御部240に出力する。
制御部240は、コンテンツテーブルに記憶されている複数の揺動コンテンツBCの中から揺動コンテンツBCを一つ選択する。揺動コンテンツBCはJ個のサンプルの数(サンプリング数、例えば20個)からなる1周期分の波形データである。制御部240は、選択した揺動コンテンツBCのサンプルに基づいて、予め決められたサンプリング周期(例えば0.25秒)の駆動データDを生成する。制御部240は、駆動データDから得られる駆動信号の波形が、生体リズム情報CTL1の示す生体リズムに応じた周期となるように、搖動コンテンツBCに補間処理や間引処理を施して、駆動データDを生成する。ここで、生体リズムに応じた周期とは、生体リズムである呼吸周期BRmや心拍周期HRmと一致する必要はなく、一定の関係があれば良い。
具体的には、揺動コンテンツBCの周期をtx、1周期の揺動コンテンツBCのサンプリング数をJ個、生体リズムに応じた周期をtyとしたとき、ty>txであれば、制御部240はJ個のサンプリング数の揺動コンテンツBCを補間して、1周期のサンプリング数がJ・ty/txとなる駆動データDを生成する。一方、ty<txであれば、制御部240はJ個のサンプリング数の揺動コンテンツBCを間引いて、1周期のサンプリング数がJ・ty/txとなる駆動データDを生成する。例えば、J=20、ty=10(秒)、tx=5(秒)の場合、J・ty/tx=20・10/5=40となり、揺動コンテンツBCの1周期のサンプリング数は「40」に補間される。制御部240は、サンプリング周期0.25秒でサンプルを読み出すことで、10秒(=0.25秒×40)で1周期となる駆動データDを生成する。
制御部240が駆動データDを生成する態様としては、2つの態様がある。第1の態様は、揺動コンテンツBCの全サンプルを生体リズムに応じた周期で読み出し、補間もしくは間引いて1周期分の駆動データDをまとめて生成する。第2の態様は、例えば、サンプリング周期0.25秒ごとに駆動データDをリアルタイムで生成する。いずれの場合も、そして、サンプリング周期0.25秒ごとに駆動データDをモーター駆動部260に出力する。
制御部240が駆動データDを生成する態様としては、2つの態様がある。第1の態様は、揺動コンテンツBCの全サンプルを生体リズムに応じた周期で読み出し、補間もしくは間引いて1周期分の駆動データDをまとめて生成する。第2の態様は、例えば、サンプリング周期0.25秒ごとに駆動データDをリアルタイムで生成する。いずれの場合も、そして、サンプリング周期0.25秒ごとに駆動データDをモーター駆動部260に出力する。
モーター駆動部260は、駆動データDをアナログ信号に変換するD/A変換部264と、このアナログ信号を増幅してモーター54を駆動する駆動信号を出力する増幅部265を備える。
制御部240は、入力部237に対する入力操作や評価テーブルに記録されている評価情報CTL3を参照して、再生すべき揺動コンテンツBCを選択し、選択した揺動コンテンツBCに基づいて駆動データDを生成する。そして、駆動データDに基づいて生成される駆動信号によってモーター54は駆動され、この結果、ベッド本体部10が揺動する。
ところで、ベッド本体部10を揺動して、利用者Eを睡眠に誘導するためには、生体リズムよりも若干長い周期にてベッド本体部10を揺動させることが望ましい。本実施形態の揺動式ベッド1Aにおいて、制御部240は、揺動コンテンツBCの読み出し周期をTa、Kを1≦K≦1.1としたとき、Ta=K*BRmとしてもよい。これにより、駆動データDに基づいて得られる駆動信号の周期が呼吸周期BRmのK倍となる。
また、生体リズムとして心拍周期HRmを利用する場合には、心拍周期HRmは約1秒と短いので、制御部240は、Nを2以上の自然数としたとき、Ta=N*K*HRmとしてもよい。これにより、駆動データDに基づいて得られる駆動信号の周期が心拍周期HRmのN*K倍となる。例えば、心拍周期HRmが1秒、N=4、K=1.05とすれば、揺動コンテンツBCの読み出し周期Taは、4.2秒となる。
揺動コンテンツを選択する方法は、任意であり、例えば、母親によって選択された揺動コンテンツBCを選択するようにしてもよい。この例では、入力部237に対して所定の入力操作を行うことにより、母親がいずれの搖動コンテンツを利用するのかを選択できるようになっている。あるいは、制御部240が、評価テーブルを参照して最も評価の高い揺動コンテンツBCを自動的に選択するようにしてもよい。
以上説明したように本実施形態の揺動式ベッド1Aによれば、コンテンツテーブルに記憶された揺動コンテンツBCを利用者の生体リズムに応じた周期で読み出して駆動データDを生成したので、ベッド本体部10を利用者Eの生体リズムに応じた周期で揺動させることができる。これにより、利用者Eを睡眠に誘導し、十分な安眠効果を得ることが可能となる。また、各揺動コンテンツBCについての過去の利用時における評価情報CTL3を評価テーブルに記憶させておき、評価情報CTL3に応じて、利用する揺動コンテンツを選択できるので、安眠効果を高めることができる。
なお、本実施形態においては、記憶部250に複数の揺動コンテンツBCを記憶させ、各揺動コンテンツBC毎に評価情報CTL3を生成して評価テーブルに記憶させる構成を採用したが、後の利用時に評価情報CTL3を利用する必要性がない場合には、1つの揺動コンテンツBCのみを記憶部250に記憶させてもよい。
なお、本実施形態においては、記憶部250に複数の揺動コンテンツBCを記憶させ、各揺動コンテンツBC毎に評価情報CTL3を生成して評価テーブルに記憶させる構成を採用したが、後の利用時に評価情報CTL3を利用する必要性がない場合には、1つの揺動コンテンツBCのみを記憶部250に記憶させてもよい。
<第2実施形態>
次に、第2実施形態について説明する。上述した第1実施形態では、利用者Eの生体リズムとして呼吸周期BRm又は心拍周期HRmのいずれか一方を用いて、揺動コンテンツBCを繰り返し読み出して駆動データDを生成した。
ここで、利用者Eの睡眠深度がレム睡眠REMなど浅い眠りにある場合には、不適切な揺動によって、利用者Eが覚醒してしまう可能性がある。例えば、利用者Eがレム睡眠REMにある状態のときに大きな振幅でベッド本体部10を揺動させると、それが原因となって利用者Eが覚醒することもあり得る。
そこで、第2実施形態の揺動式ベッド1Bでは、利用者Eの睡眠深度に応じて、ベッド本体部10を揺動させる態様を変化させる。
次に、第2実施形態について説明する。上述した第1実施形態では、利用者Eの生体リズムとして呼吸周期BRm又は心拍周期HRmのいずれか一方を用いて、揺動コンテンツBCを繰り返し読み出して駆動データDを生成した。
ここで、利用者Eの睡眠深度がレム睡眠REMなど浅い眠りにある場合には、不適切な揺動によって、利用者Eが覚醒してしまう可能性がある。例えば、利用者Eがレム睡眠REMにある状態のときに大きな振幅でベッド本体部10を揺動させると、それが原因となって利用者Eが覚醒することもあり得る。
そこで、第2実施形態の揺動式ベッド1Bでは、利用者Eの睡眠深度に応じて、ベッド本体部10を揺動させる態様を変化させる。
図5に本実施形態の揺動式ベッド1Bのブロック図を示す。なお、図5において、上記図2と同様の構成要素には、同一の符号を付してある。特に明示しない場合、図5において図2と同じ符号が付された構成要素は、第1実施形態と同様の機能を有する。
図5に示す第2実施形態の揺動式ベッド1Bが、図2に示す第1実施形態の揺動式ベッド1Aと相違するのは、推定部230から利用者Eの睡眠深度を示す睡眠深度情報CTL4が制御部240に供給されている点、記憶部250に制御テーブルを格納した点、及び、制御部240が制御テーブルを参照して駆動データDを生成する点である。
図5に示す第2実施形態の揺動式ベッド1Bが、図2に示す第1実施形態の揺動式ベッド1Aと相違するのは、推定部230から利用者Eの睡眠深度を示す睡眠深度情報CTL4が制御部240に供給されている点、記憶部250に制御テーブルを格納した点、及び、制御部240が制御テーブルを参照して駆動データDを生成する点である。
図6に制御テーブルの記憶内容の一例を示す。制御テーブルには、現在の睡眠深度及び直前の睡眠深度と揺動コンテンツBCを指定するコンテンツ識別子IDとが対応付けて記憶されている。nを任意の自然数としたとき、コンテンツ識別子IDnは揺動コンテンツBCnを指定する。この例では、現在の睡眠深度が第1ステージST1であり直前の睡眠深度がレム睡眠REMである場合、コンテンツ識別子ID1〜ID3が対応付けられている。
この場合、制御部240は、コンテンツテーブルからコンテンツ識別子ID1〜ID3
に対応する揺動コンテンツBC1〜BC3の一つを選択して読み出す。
この場合、制御部240は、コンテンツテーブルからコンテンツ識別子ID1〜ID3
に対応する揺動コンテンツBC1〜BC3の一つを選択して読み出す。
また、図6に示すように、現在の睡眠深度が第1ステージST1であり直前の睡眠深度が第2ステージST2である場合、コンテンツ識別子ID7〜ID9が対応付けられている。
即ち、同じ睡眠深度であっても、睡眠が深くなる方向と睡眠が浅くなる方向とで異なる揺動コンテンツBCが選択できるようになっている。これは、睡眠が深くなる方向では利用者Eをリラックスさせて睡眠に誘導する必要がある一方、睡眠が浅くなる方向では利用者Eに刺激を与えて眠りを抑制する必要があるからである。特に、現在の睡眠深度がレム睡眠REMであり直前の睡眠深度が第1ステージST1である場合、途中覚醒を防ぐ必要がある。コンテンツ識別子ID10で指定される揺動コンテンツBC10は、駆動信号の振幅が比較的小さく、途中覚醒を抑制できるように設定されている。
即ち、同じ睡眠深度であっても、睡眠が深くなる方向と睡眠が浅くなる方向とで異なる揺動コンテンツBCが選択できるようになっている。これは、睡眠が深くなる方向では利用者Eをリラックスさせて睡眠に誘導する必要がある一方、睡眠が浅くなる方向では利用者Eに刺激を与えて眠りを抑制する必要があるからである。特に、現在の睡眠深度がレム睡眠REMであり直前の睡眠深度が第1ステージST1である場合、途中覚醒を防ぐ必要がある。コンテンツ識別子ID10で指定される揺動コンテンツBC10は、駆動信号の振幅が比較的小さく、途中覚醒を抑制できるように設定されている。
このように、第2実施形態の揺動式ベッド1Bは、利用者Eの睡眠深度の変化に応じて、ベッド本体部10の揺動を変化させることができるので、利用者Eの睡眠を改善することができる。特に、ベッド本体部10が速い速度で大きく揺さぶられ、利用者Eが途中覚醒することを防止できる。
<変形例>
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば次に述べるような各種の応用・変形が可能である。また、次に述べる応用・変形の態様は、任意に選択された一又は複数を適宜に組み合わせることもできる。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば次に述べるような各種の応用・変形が可能である。また、次に述べる応用・変形の態様は、任意に選択された一又は複数を適宜に組み合わせることもできる。
<変形例1>
上述した各実施形態では、利用者Eが入眠した後、母親が、必要に応じて、入力部237の終了ボタンを操作して、ベッド本体部10の揺動を停止させる構成を採用したが、利用者Eの睡眠深度に応じて、利用者Eが起きているのか、寝ているのかを判定し、寝ていると判定した場合に、ベッド本体部10の揺動を自動的に停止させる構成とすることが可能である。この態様により、利用者Eの入眠後にベッド本体部10が揺動を継続することに起因して利用者Eが覚醒してしまうもしくは睡眠深度が浅くなってしまうことを確実に防止して、安眠効果を向上させることができる。なお、この場合には、図5と同様の構成によって、推定部230から睡眠深度情報CTL4を制御部240に供給し、睡眠深度が第3ステージST3となった時点で、制御部240が、駆動データDの生成を中止して、ベッド本体部10の揺動を停止させてもよい。
また、この態様においては、ベッド本体部10近傍にマイクを設け、利用者Eの発する音を集音して、例えば、無音期間が、所定の閾値(例えば、5分)以上継続した場合に、利用者Eが入眠したものと推定して、ベッド本体部10の揺動を停止させるようにすることも可能である。
上述した各実施形態では、利用者Eが入眠した後、母親が、必要に応じて、入力部237の終了ボタンを操作して、ベッド本体部10の揺動を停止させる構成を採用したが、利用者Eの睡眠深度に応じて、利用者Eが起きているのか、寝ているのかを判定し、寝ていると判定した場合に、ベッド本体部10の揺動を自動的に停止させる構成とすることが可能である。この態様により、利用者Eの入眠後にベッド本体部10が揺動を継続することに起因して利用者Eが覚醒してしまうもしくは睡眠深度が浅くなってしまうことを確実に防止して、安眠効果を向上させることができる。なお、この場合には、図5と同様の構成によって、推定部230から睡眠深度情報CTL4を制御部240に供給し、睡眠深度が第3ステージST3となった時点で、制御部240が、駆動データDの生成を中止して、ベッド本体部10の揺動を停止させてもよい。
また、この態様においては、ベッド本体部10近傍にマイクを設け、利用者Eの発する音を集音して、例えば、無音期間が、所定の閾値(例えば、5分)以上継続した場合に、利用者Eが入眠したものと推定して、ベッド本体部10の揺動を停止させるようにすることも可能である。
<変形例2>
上述した各実施形態においては、ベース本体部20上にベッド本体部10を設け、左右方向に揺動させる構成を採用したが、ベース本体部20にベッド本体部10を吊り下げるためのアームを設け、ベッド本体部10を当該アームから吊り下げた揺りかごとして揺動式ベッド1A及び1Bを構成するようにしても良い。この場合には、アーム内にベッド本体部10を揺動させるためのモーター又はアクチュエータを設け、アームに対するピッチング、ヨーイング、ローリングを変化させ、3次元的にベッド本体部10を揺動させることができる。
上述した各実施形態においては、ベース本体部20上にベッド本体部10を設け、左右方向に揺動させる構成を採用したが、ベース本体部20にベッド本体部10を吊り下げるためのアームを設け、ベッド本体部10を当該アームから吊り下げた揺りかごとして揺動式ベッド1A及び1Bを構成するようにしても良い。この場合には、アーム内にベッド本体部10を揺動させるためのモーター又はアクチュエータを設け、アームに対するピッチング、ヨーイング、ローリングを変化させ、3次元的にベッド本体部10を揺動させることができる。
<変形例3>
上述した各実施形態では、シート状のセンサ11を用いて、利用者Eの生体情報を検出したが、本発明はこれに限定されるものではなく、生体情報が検出できるのであれば、どのようなセンサを用いてもよい。例えば、利用者Eの額にセンサの電極を取り付け、当該利用者Eの脳波(α波、β波、δ波、θ波など)を検出してもよい。また、利用者Eの手首にセンサを装着し、例えば橈骨動脈の圧力変化、すなわち脈波を検出してもよい。脈波は心拍に同期しているので、間接的に心拍を検出していることになる。また、利用者Eの頭部とヘッドレストとの間に、加速度を検出するセンサを設け、当該利用者の体動、具体的には呼吸や心拍などを検出してもよい。なお、生体情報を検出するためのセンサの種類としては、圧力センサ、空気圧センサ、振動センサ、光学センサ、超音波ドップラー、RFドップラー、レーザードップラーなどが考えられる。
上述した各実施形態では、シート状のセンサ11を用いて、利用者Eの生体情報を検出したが、本発明はこれに限定されるものではなく、生体情報が検出できるのであれば、どのようなセンサを用いてもよい。例えば、利用者Eの額にセンサの電極を取り付け、当該利用者Eの脳波(α波、β波、δ波、θ波など)を検出してもよい。また、利用者Eの手首にセンサを装着し、例えば橈骨動脈の圧力変化、すなわち脈波を検出してもよい。脈波は心拍に同期しているので、間接的に心拍を検出していることになる。また、利用者Eの頭部とヘッドレストとの間に、加速度を検出するセンサを設け、当該利用者の体動、具体的には呼吸や心拍などを検出してもよい。なお、生体情報を検出するためのセンサの種類としては、圧力センサ、空気圧センサ、振動センサ、光学センサ、超音波ドップラー、RFドップラー、レーザードップラーなどが考えられる。
<変形例4>
上述した各実施形態では、ベッド本体部10を揺動させる構成を採用したが、スピーカ及び光源を設け、ベッド本体部10の揺動に同期させつつ、音や光を用いて、安眠効果を高めるようにしても良い。この場合には、音として、例えば、母胎中において聞こえる母親の心拍音、呼吸音等を聞かせることにより、安眠効果を向上させることができる。
上述した各実施形態では、ベッド本体部10を揺動させる構成を採用したが、スピーカ及び光源を設け、ベッド本体部10の揺動に同期させつつ、音や光を用いて、安眠効果を高めるようにしても良い。この場合には、音として、例えば、母胎中において聞こえる母親の心拍音、呼吸音等を聞かせることにより、安眠効果を向上させることができる。
<変形例5>
上述した各実施形態では乳幼児などの子供を利用者Eとする例について説明したが、利用者Eは、乳幼児に限定されず、1歳以上の子供又は成人であっても良い。この場合には、ベッド本体部10のサイズを拡大するようにしても良く、揺動式ハンモック等として揺動式ベッド1A又は1Bを構成し、利用者Eの生体リズムに応じて、ハンモックを揺らす構成を採用しても良い。
上述した各実施形態では乳幼児などの子供を利用者Eとする例について説明したが、利用者Eは、乳幼児に限定されず、1歳以上の子供又は成人であっても良い。この場合には、ベッド本体部10のサイズを拡大するようにしても良く、揺動式ハンモック等として揺動式ベッド1A又は1Bを構成し、利用者Eの生体リズムに応じて、ハンモックを揺らす構成を採用しても良い。
1A,1B…揺動式ベッド、10…ベッド本体部、11…センサ、20…ベース本体部、54…モーター、206…A/D変換部、210…取得部、220…生体リズム生成部、230…推定部、235…評価部、240…制御部、250…記憶部、260…モーター駆動部、264…D/A変換部、E…利用者。
Claims (5)
- ベッド上の利用者の生体の状態を示す生体情報を取得する取得部と、
前記生体情報を処理して、前記利用者の体内に生じる生体リズム情報を出力する生体リズム生成部と、
前記ベッドを揺動させる駆動部と、
前記生体リズム情報に応じた周期で前記ベッドを揺動するように前記駆動部を制御する制御部と、
を備える揺動式ベッド。 - 前記取得部は、前記生体情報として、前記利用者の心拍及び呼吸の少なくとも一方に関する情報を取得し、
前記生体リズム生成部は、前記生体リズム情報として、前記利用者の心拍及び呼吸の少なくとも一方に対応する周期に関する情報を生成する、
請求項1に記載の揺動式ベッド。 - 前記制御部は、揺動コンテンツを前記生体リズム情報に応じた周期で再生して駆動データを生成し、
前記駆動部は、前記駆動データに基づいて前記ベッドを揺動させる、
請求項1又は2に記載の揺動式ベッド。 - 前記生体情報に基づいて、前記利用者の睡眠の状態を推定する推定部を備え、
前記制御部は、前記推定された睡眠の状態に応じて、複数の揺動コンテンツの中から一つの揺動コンテンツを選択し、選択した揺動コンテンツを前記生体リズム情報に応じた周期で再生して駆動データを生成し、
前記駆動部は、前記駆動データに基づいて前記ベッドを揺動させる、
請求項1又は2に記載の揺動式ベッド。 - ベッド上の利用者の生体の状態を示す生体情報を取得し、
前記生体情報を処理して、前記利用者の体内に生じる生体リズム情報を生成し、
前記生体リズム情報に応じた周期で、前記ベッドが揺動するように、前記ベッドを揺動させる駆動部を制御する、
揺動式ベッドの制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016024539A JP2017140274A (ja) | 2016-02-12 | 2016-02-12 | 揺動式ベッド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016024539A JP2017140274A (ja) | 2016-02-12 | 2016-02-12 | 揺動式ベッド |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017140274A true JP2017140274A (ja) | 2017-08-17 |
Family
ID=59627632
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016024539A Pending JP2017140274A (ja) | 2016-02-12 | 2016-02-12 | 揺動式ベッド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017140274A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108354722A (zh) * | 2018-02-23 | 2018-08-03 | 沈安福 | 一种医疗用儿童护理床 |
-
2016
- 2016-02-12 JP JP2016024539A patent/JP2017140274A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN108354722A (zh) * | 2018-02-23 | 2018-08-03 | 沈安福 | 一种医疗用儿童护理床 |
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