JP2020034558A - 目覚まし方法および目覚まし装置 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1〜3では、睡眠の開始をセンサーなどでレム時間帯とノンレム時間帯をモニターする。睡眠の開始から、上記周期を計算し、レム睡眠時間帯に人を起こす。
目的の起床時刻に対して、一定の時間幅を有する2つの時刻を設定する設定工程と、上記2つの時刻で起床信号を発信する発信工程と、を有し上記2つの時刻は、第1時刻と、上記第1時刻より遅い第2時刻と、であり、上記第1時刻で第1起床信号を発信し、上記第2時刻で第2起床信号を発信し、上記第1時刻をレム時間帯に、上記第2時刻をノンレム時間帯とし、上記第1起床信号は、警告音と報知音でない目覚まし方法を用いる。
(実施の形態1)基本
図1は、ある人において、縦軸が睡眠の深さ、横軸が時刻を示すグラフである。
ここで、レム睡眠(レムすいみん:Rapid eye movement sleep,REM sleep)とは、急速眼球運動(Rapid Eye Movement,REM)を伴う睡眠である。REM睡眠とも表記される。レム睡眠は浅い睡眠で(弱い刺激で覚醒が可能)、この時間帯で起床すると、快適に起床できる。
図1では、12時(24時)の就寝後、通常の約90分周期で、レムとノンレムを繰り返している。7時に起床するため、第1ウインドウ61を設けている。
図1では、睡眠の段階1を基準に、それより上の状態をレム、下の状態をノンレムで示している。就寝後、第1ノンレムN1〜第5ノンレムN5と、第1レムR1〜第4レムR4とが、それぞれ交互に現れる。時刻が進むにつれて、ノンレムの時間帯は、減少し、レムの時間帯は増加する。周期S、レム初期値R、レム増加量RZとできる。周期Sは、約90分である。レムの時間帯は、レム初期値Rから、レム増加量RZ分ずつ増加する。ただし、人、季節などで変化する
(2)周期Sについて
周期Sは、人により異なる。周期Sは、個々人に依存する。また、個々人でも、その人の年齢、人種、体質などで変化すると言われている。同じ人でも気温、季節で変化すると言われている。平均的な周期Sは、約90分である。
第1ウインドウ61は、2つの時刻間を設定している。その間隔Tは可変であるが、ここでは、間隔Tが20分での例を示している。起床したい時刻7時に対して、起床したい時刻より前の早い時刻の6時40分と、起床したい時刻の7時とに設定している。この方法では、目的の起床時刻より以前に、気持ちよく起床させる方法である。2つ時刻のみを設定する。セット後には、繰り返しや変更をしない時刻である。スヌーズ機構ではない。
理想は、第1時刻51をレム睡眠時間帯に設定し、第1起床信号51cで人を、起床させることである。弱い第1起床信号51cで、心地よく起床させるのが理想である。しかし、図1のように、第1起床信号51cがノンレム時間帯に設定された場合には、弱い第1起床信号51cで起きない。第2起床信号52cの強い信号で、レム睡眠時間帯に無理やり起こす。最悪、第2時刻52がノンレム時間帯であっても、無理に起こす。この場合、不快であるが予定時間には起こせる。
第1起床信号51cがレム時間帯に設定されるように、第2ウインドウ62を設ける。以下で説明する。
第1ウインドウ61を、早い時刻へシフトし、第1時刻51が近傍のレム時間帯に設定されるようにする。シフトでなく、間隔Tを変えて、第1時刻51のみを早い時刻へ移動させ、第2時刻52は、そのまま、起床したい時刻とするのもよい。
間隔Tは、人は自分に合う時間幅に調整、変更できるようにするのが好ましい。間隔Tは、周期90分の約数である。例えば、15分、18分である。ただし、周期90分も人により異なる。例えば、周期120分の人の場合は、20分、または、24分となる。結果、15分〜24分が好ましい。
<効果>
実施の形態1では、2つの時刻に、信号を発することで、人を快適に起こすことができる。人の睡眠開始をモニターすることなしに、レム睡眠時間帯に人を起こすことができる。
(実施の形態2)第1起床信号51cと第2起床信号52cの設定
図2A〜図2Cで実施の形態2を説明する。説明しない事項は実施の形態1と同様である。実施の形態2は、実施の形態1での第1ウインドウ61、第2ウインドウ62に関するものである。図2A〜図2Cは、ウインドウにおいて、第1起床信号51cと第2起床信号52cと、時刻との関係を示すグラフである。
第1起床信号51cは、第2起床信号52cより、音量が小さく、幅(時間)が短い。第1起床信号51cは、レム時間帯に、人をやさしく起床されるための信号である。第2起床信号52cは、第1起床信号51cで起床しなかった場合の保険のための信号である。そのため、より強い起床信号としている。幅または音量のいずれか1方を変化させてもよい。
つまり、第1起床信号51cは、レム時間帯で人を起こせる信号であり、ノンレム時間帯で人を起こさない信号である。第2起床信号52cは、レム時間帯とノンレム時間帯で人を起こすことができる信号である。起床信号のレベルは人で異なり、強度調整ができるのがよい。
起床信号が、光の場合、第1起床信号51cは、光源の明るさとして、20000ルクスより小さい。好ましくは30000ルクス以下である。第2起床信号52cは、20000ルクスより大きい、好ましくは30000ルクス以上である。光源が、目から30cm離れたところにあるとした場合の明るさである。目のところの明るさでは、上記値の10分の1となる。
パターン3の場合、第1起床信号51cがノンレム時間帯、第2起床信号52cがレム時間帯の場合、第1起床信号51cで起こされず、大きな出力の第2起床信号52cで起こされる。快適ではないが、レム時間帯で起床できるのでよい。
また、間隔Tを変えずに、シフトして時刻を移動させ、第1時刻がレム時間帯に入るようにしてもよい
<例1>ポイントで音
ウインドウの間隔Tの間は、別の起床信号を発信しない。ただし、第2起床信号52cを複数回としてもよい。第1起床信号51cは、静かに快適に起こすため、1回のみが好ましい。
第1起床信号51cの長さを長くする。図2Bに示すように、幅51aを長くし、一定強度の幅51を設ける。幅51が短いと、起床確率が低い。強度51bを大きくすると、無理に起床させてしまう。このため、幅51cを長くする。第1起床信号51cの長さを長くして、第2起床信号52cと連続させてもよい。
また、第1起床信号51cの長さが短い信号を複数発生させてもよい。例えば、3分〜5分ときに、第2起床信号52cまで、第1起床信号51cを発生させてもよい。
<例3>音質
音質として、第1起床信号51cは、第2起床信号52cより低い音、第2起床信号52cは、第1起床信号51cより高い音が好ましい。より第1起床信号51cで起きやすい。
第1起床信号51cとして、自然界の音、小鳥のさえずり、波の音など心地が良い音がよい。つまり、1/fゆらぎの音がよい。1/fゆらぎとは、パワー(スペクトル密度が周波数fに反比例するゆらぎのことである。ただし、fは0より大きい、有限な範囲をとるものである。
第1起床信号51cは、昼間に使用している学習済み音(音楽)がよい。
学習済み音(音楽)とは、あるイベント時に流す音楽、音である。例えば、食事時に流す音楽、昼休み時の開始の音、音楽などである。人は、その音楽、音で、そのイベントを思い出すことで、起きやすい。人は、その音、音楽を自然と、その時の行事と合わせて学習記憶する。特に、食事中に流す音、音楽、または、食事開始時の音、音楽はよい。睡眠と食事の脳内物質は、シーソーの関係にあることがわかっている。つまり、睡眠の観点からは、普段は睡眠中である。しかし、そのままであれば死んでしまうので、食事をするために人は起きる(目覚める)。従って、食事を摂ったあとは自然と眠くなるわけである。これを逆手にとって、夕食前にある音源を鳴らすようにする。それを習慣化していき、第1起床信号51cとして、その音、音楽を鳴らすと、食事のために目が覚めやすい。条件反射的に習慣が頭に刷り込まれ、無意識に起きやすい。
第1起床信号51cとして、瞑想音楽とする。瞑想音楽とは、こころを静かに落ち着かせる曲である。瞑想する時、ヨガ時に聞く音楽である。具体的には、自然音、インストルメンタル音楽、クリスチャン音楽などである。
結果、第1起床信号51cで、気持ちよく起きることができる。
第1起床信号51c、または、第2起床信号52cとして、枕を動作させる。
第1起床信号51c、または、第2起床信号52cが音より、物理的な方が、気持ちよく起きることができる。
たとえば、枕に、突起を設け、第1起床信号51c、または、第2起床信号52cで突起を枕から突出させ、人の頭を刺激するとよい。
第1起床信号51cを音、第2起床信号52cを枕による突起としてもよい。
第1起床信号51cを突起、第2起床信号52cを突起による振動で起こしてもよい。
第1起床信号51c、または、第2起床信号52cとして、ベットを動作させる。ベットを動作させるとは、ベットに圧電素子など動作するデバイスを配置しておき、それを動作させることで人を起こす。例えば、圧電素子を振動させる。または、電動式ベットの場合、背の部分が起き上がるようにしてもよい。
第1起床信号51c、または、第2起床信号52cとして、遠赤外を照射する。遠赤外線ヒータなどを使用して、人に遠赤外線を照射する。
第1起床信号51c、または、第2起床信号52cとして、間欠的に風を当てる。扇風機、ファンなどを使用し、人に風を照射する。
なお、上記を組み合わせてもよい。第1起床信号51cとして、いずれかの例のものを用い、第2起床信号52cとして、異なる例のものを用いることができる。同じ種類の信号も用いてもよい。
上記とまったく異なる例を、図2Cで説明する。
もし、予め睡眠開始時刻がわかっている場合には、睡眠開始時刻が特定できる。または、前日の睡眠開始時刻、または、毎日の生活リズム、または、直接入力することから、睡眠開始時刻を特定できる。この例10では、特定された睡眠開始時刻の約1〜2時間前に、第3信号50を発信する。
第3信号50は、入浴のための信号とするのが好ましい。それは入眠時の温度を下げると睡眠しやすい。このため、入浴し、体温を上げ、その後、自然に下げていくと、自然に睡眠しやすい。
第3信号50は、第1起床信号51と同様の大きさ、音質の音でよい。人が起きている時に気がつけばよい。離れた場所にいるかもしれないので、ある一定の時間、継続して鳴らすのがよい。第3信号50は、入浴のための信号であるが音で届かない場合や音量によって気づかない場合がある。そのため、脱衣場・洗面台などで鏡面付近にテキスト・アイコンの表示装置(ディスプレイ)を第3機器として配置しておき、入浴・歯磨きなどのために洗面所に立つ被起床者への通知としてもよい。無線通信技術「Bluetooth(商標)(ブル−トゥ−ス)」で、情報を表示装置へ送ることができる。
例10の第3信号に加えて、それより前の時刻に第4信号を発信する。
第3信号50を入浴とし、第4信号は、夕食のための信号とするのがよい。夕食後、満腹となり眠たくなる。そのまま、寝ると健康によくない。そのため、その後、第3信号50で入浴し、体温を高め、その後、体温を下げて、無理なく、容易に睡眠できる。
なお、第4信号と第3信号50との間も、周期90分に従った時刻に設定するのが好ましい。人は周期で規則正しく生活するのが、体調的に、精神的に好ましい。
実施の形態2では、ウインドウの間隔Tを変更することを説明した。しかし、レム時間帯とノンレム時間帯の周期Sは、同一人でも、季節、気温、時刻などで変化する。そこで、実施の形態3では、季節ごとに、ウインドウの間隔Tを変更する。説明しない事項は実施の形態1、2と同様である。
図3A〜図3Cで、実施の形態4の目覚まし装置11を説明する。図3Aと図3Bとは、目覚まし装置11と被起床者10との関係を示す図である。
図3Cは、目覚まし装置11での情報の例を示すものである。説明しない事項は、上記実施の形態と同様である。
目覚まし装置11は、被起床者10から情報12の入力を入力部11aで受ける。目覚まし装置11は、出力15を返す。例えば、情報12は、起床時刻で、出力15は、スピーカ、ベルなどである。
被起床者10は、目覚まし装置11により起床させられる人である。
結果、起床予定時刻から睡眠時間を特定でき、実施の形態1から3で説明した設定(図1,図2(a)〜図2(c))ができる。
<目覚まし時計11のプロセス>
目覚まし装置11は、情報12を受ける入力部11aと、情報12から情報13を計算する制御部11bと、出力15を発信する発信部11cとを有する。
以下、図3A、図3Bで説明する。まず、被起床者10は、目覚まし装置11へ、起床したい時刻(情報12)を入力部11aで入力する。目覚まし装置11は、制御部11bで情報12から、図1を作成する。または、すでに作成された図1を使用する。事前に、目覚まし時計11は、被起床者10の周期S、レム初期値R、レム増加量RZを記録部などに記録している。または、標準のそれらの値を有している。これらの値を使用して図1を作成する。また、就寝時刻は、情報12の入力時か、過去に設定した就寝時刻とするか、別途、就寝時刻を入力するか、いずれかとできる。
また、通常のパターン以外に、別のパターンを有してもよい。例えば、早起きパターン、遅起きパターン、夏パターン、冬パターン、夜勤パターンなどである。選択して利用できる。
なお、発信部11cは、第1起床信号51c、第2起床信号52cを第3の機器へ送り、第3の機器が、出力(光、音など)をしてもよい。この場合、少なくとも、第1起床信号51、第2起床信号52のいずれか1つが、レム時間帯に設定できると、快適に起床できる。
<効果>
被起床者10は、第1起床信号51cで、気持ちよく起床できる可能性が高い。ただし、最悪、第2起床信号52cで起床できる。
また、目覚まし装置11は、上記第3信号、第4信号を発信してもよい。さらに、下記の入眠時刻推定法で、入眠時刻を推定して、上記第3信号、第4信号を発信してもよい。
実施の形態5では、入眠時刻を推定する方法である。入眠時刻がわかれば、第1信号〜第4信号を発信する時刻が決定しやすい。
(1)スマートフォン
スマートフォンの3Gセンサ停止信号(あるいは、スマートフォンの充電開始信号)により、スマートフォンが人体から離され、寝室に入ったと時刻を推定する。1日の中で、最もスマートフォンが静止している時を、睡眠している時刻とできる。または、スマートフォンが静止している時刻のいずれかを使用者が、選択し、睡眠時刻を決定してもよい。
例えば、株式会社フジキンの衣類内温度計を使用して温度の変化を知ることができる。このセンサを衣服に付けて、温度変化を検出できる。この温度変化から睡眠時刻を判定できる。つまり、睡眠時は、温度がさがる。その時間帯から睡眠時刻がわかる。この温度は、脳内深部温度と対応している。
自分で睡眠する時刻、起きた時刻を入力する。
(4)統計的に決定
(3)自己申告と(1)または、(2)で求められる時刻との一致度から、睡眠時刻を判定する。
上記で睡眠時刻、起床時刻を特定し、目覚まし装置11へ通信してもよいし、手入力をしてもよい。ただし、目覚まし時計11が、スマーフォンならより好ましい。
実施の形態6では、目覚まし装置11だけでなく、他の装置も含む。説明しない事項は、実施の形態1〜5と同様である。図4は、実施の形態6の情報のやり取りを示す図である。
情報16は、たとえば、出力15と同様、2つの時刻に出力する情報である。出力自体は以下で説明する。被起床者10が、目覚まし装置11へ情報12の入力をする。または、被起床者10の携帯機器などから、情報12を通信で、目覚まし装置11へ情報12を送る。出力15で、被起床者15は起きる。
第3機器91として、上記<例4>学習音を発信する機器、<例5>瞑想音楽を発信する機器、<例6>枕の動作をさせる機器、<例7>ベットの動作をさせる機器、<例8>遠赤外線を発信する機器、<例9>風を発生させる機器としてもよい。
<応用例1>
第3機器91として、アイパッチを用いてもよい。アイパッチは、仮眠、睡眠時に、目を覆う眼帯のようなものである。このアイパッチにLEDなどの光源を配置し、上記起床信号により、光源を光らせ、被起床者の目に光りを照射してもよい。
目覚まし装置11として、スマートホンを使用して、ケーブル、または、Bluetoothなどの通信で、起床信号を第3機器91へ送ってもよい。
<応用例3>
目覚まし装置11に光ファイバーを取り付け、その光ファイバーの端部を被起床者の目に光が入るようにしてもよい。起床信号で光を目に照射する。
目覚まし装置11にイヤホンを取り付け、そのイヤホンを被起床者の耳につけ、音が入るようにしてもよい。起床信号で音が耳に入るようにしてもよい。
(全体として)
実施の形態は、それぞれ組み合わせることができる。
ここで、短時間で目覚まし音を発信するスヌーズ機能がある。しかし、スヌーズ機能の場合、ノンレム時間帯なら、無理やり起こすこととなる。レム時間帯であっても、大きな音で、無理やり起こす。また、音の間隔もせまい。このため、本願発明のように、小さな起床信号で、快適に起こすことはできない。
11 目覚まし装置
11a 入力部
11b 制御部
11c 発信部
11e 記録部
12,13,14,16 情報
15 出力
25 第5レム,外部サーバ
50 第3信号
51 第1時刻
51c 第1起床信号
51b,52b 強度
51c 第1起床信号
52 第2時刻
52c 第2起床信号
61 第1ウインドウ
62 第2ウインドウ
91 第3機器
Claims (17)
- 目的の起床時刻に対して、一定の時間幅を有する2つの時刻を設定する設定工程と、
前記2つの時刻で起床信号を発信する発信工程と、を有し
前記2つの時刻は、第1時刻と、前記第1時刻より遅い第2時刻と、であり、
前記第1時刻で第1起床信号を発信し、前記第2時刻で第2起床信号を発信し、
前記第1時刻をレム時間帯に、前記第2時刻をノンレム時間帯とし、
前記第1起床信号は、警告音と報知音でない目覚まし方法。 - 前記第1起床信号は、1/fゆらぎの音である請求項1に記載の目覚まし方法。
- 前記第1起床信号は、瞑想音楽である請求項1に記載の目覚まし方法。
- 前記第1起床信号、または、前記第2起床信号として、枕を動作させる請求項1に記載の目覚まし方法。
- 前記第1起床信号、または、前記第2起床信号として、ベットを動作させる請求項1に記載の目覚まし方法。
- 前記第1起床信号、または、前記第2起床信号として、遠赤外を照射する請求項1に記載の目覚まし方法。
- 前記第1起床信号、または、前記第2起床信号として、間欠的に風を当てる請求項1に記載の目覚まし方法。
- 前記第1起床信号、または、前記第2起床信号として、文字テキストメッセージ、あるいはグラフィック、アニメの濃淡変化を伴うアイコン表示による請求項1〜8のいずれか1項に記載の目覚まし方法。
- 前記第1起床信号、または、前記第2起床信号として、食事時の信号とする請求項1に記載の目覚まし方法。
- 睡眠開始時刻より早い時刻に、第3信号を発信する請求項1から9のいずれか1項に記載の目覚まし方法。
- 前記早い時刻は、レム時間帯とノンレム時間帯とからなる時間帯の繰り返し周期の分早い時刻である請求項10記載の目覚まし方法。
- 前記第3信号は、睡眠開始のための行動を促す信号である請求項10または11記載の目覚まし方法。
- 前記第3信号は、風呂に入るための信号である請求項10〜12のいずれか1項に記載の目覚まし方法。
- さらに、第4信号があり、前記第4信号は、食事のための信号である請求項10〜13のいずれか1項に記載の目覚まし方法。
- 前記睡眠開始時刻を、スマートフォンまたは温度測定から推定し、前記第3信号を発信する請求項10〜14のいずれか1項に記載の目覚まし方法。
- 前記一定の時間幅は、レム時間帯とノンレム時間帯とからなる時間帯の繰り返し周期の約数であり、10分〜25分の時間である請求項1〜15のいずれか1項に記載の目覚まし方法。
- 目的の起床時間を入力する入力部と、
前記入力部での入力情報を基に、2つの時刻を設定する制御部と、
前記2つの時刻で信号を発信する、または、前記2つの時刻で稼働するという情報を発信する発信部と、
を有し、
前記信号は、警告音と報知音でない目覚まし装置。
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