JP4418498B2 - Sleep assist device - Google Patents
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Description
この発明は、快適な睡眠を補助する睡眠補助装置に関し、特に、人体の周囲に電界を形成することで睡眠を補助するための睡眠補助装置に関するものである。 The present invention relates to a sleep assist device that assists comfortable sleep, and particularly to a sleep assist device for assisting sleep by forming an electric field around a human body.
人が寝ている状態に応じて、人体の周囲に多様な電界を形成することで、快適な睡眠を補助する睡眠補助装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。この睡眠補助装置は、入眠期には、直流電圧により人体に接地電位に対し負の電位がかかるような電界を形成し、睡眠中期には、交直重畳電圧により人体に負の電位がかかるような交直重畳電界を形成し、さらに、睡眠後期には、交流電圧により交流電界を形成する。これにより、入眠期には、負の直流電界によって副交感神経の働きが強められ、深い睡眠が得られる。また、睡眠中期には、交直重畳電界によって、深い眠りから覚醒に至る移行が円滑に行われる。さらに、睡眠後期には、交流電界によって、交感神経と副交感神経とのバランスが保たれ、自然な覚醒状態が与えられる。このようにして、深い睡眠と心地よい覚醒が得られる、というものである。
ところで、寝る前の人(被補助者)の状態、つまり自律神経の状況(交感神経や副交感神経の影響度)は、人により異なり、また、同一人であってもその日の体調などによって異なる場合がある。このため、上記のような睡眠補助装置によって一様に電界を与えたとしても、寝る前の人の状態によっては、適正な補助効果が得られない場合がある。そして、このような場合には、適正な補助効果を得るために、被補助者が自らで各出力電圧を調整する必要があり、手間がかかるばかりでなく、このような調整を行っても適正な補助効果が得られているどうかを判断することは困難で、適正な調整ができない、つまり適正な補助効果が得られないおそれがあった。 By the way, the state of the person (subject) before going to sleep, that is, the state of the autonomic nerve (the influence of the sympathetic nerve and the parasympathetic nerve) varies depending on the person, and even if it is the same person depending on the physical condition of the day There is. For this reason, even if an electric field is uniformly applied by the sleep assist device as described above, an appropriate assist effect may not be obtained depending on the state of the person before going to sleep. In such a case, in order to obtain an appropriate auxiliary effect, it is necessary for the assistant to adjust each output voltage by himself / herself. It is difficult to determine whether or not a proper auxiliary effect is obtained, and there is a possibility that proper adjustment cannot be performed, that is, a proper auxiliary effect cannot be obtained.
そこでこの発明は、寝る前の自律神経の状況にかかわらず、適正に睡眠を補助することが可能な睡眠補助装置を提供することを目的とする。 Then, this invention aims at providing the sleep assistance apparatus which can assist sleep appropriately irrespective of the condition of the autonomic nerve before going to sleep.
上記目的を達成するために請求項1に記載の発明は、人体の周囲に配設される複数の電極と、前記電極の少なくとも一方に電圧を印加して、前記人体の周囲に電界を形成する電界発生手段と、人の自律神経の状況が不明である入床期には、交感神経と副交感神経とを交互に刺激して両神経のバランスを適正化する交流電界が形成され、その後に、所定の電界が順次形成されるように、前記電界発生手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, an electric field is formed around the human body by applying a voltage to at least one of the plurality of electrodes arranged around the human body and the electrode. In the in bed period when the state of the electric field generating means and the human autonomic nerve is unknown, an alternating electric field is created that stimulates the sympathetic and parasympathetic nerves alternately to optimize the balance between the two nerves , Control means for controlling the electric field generating means so that a predetermined electric field is sequentially formed.
この発明によれば、入床期に人体の周囲に交流電界が形成されることで、交感神経と副交感神経とが交互に刺激されて両神経のバランスが適正化され、自律神経による生体の調和機能が中庸(ニュートラルな状態)に導かれる。つまり、自律神経の差異が解消され、その後、所定の電界が順次人体の周囲に形成される。 According to the present invention, an alternating electric field is formed around the human body during the entrance period, whereby the sympathetic nerve and the parasympathetic nerve are alternately stimulated to optimize the balance of both nerves, and the living body is harmonized by the autonomic nerve. The function is led to neutrality (neutral state). That is, the difference in autonomic nerves is eliminated, and then a predetermined electric field is sequentially formed around the human body.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の睡眠補助装置において、前記所定の電界として、前記入床期に続く入眠期には人体に負の電位がかかるような直流電界が形成され、前記入眠期に続く睡眠中期には人体に負の電位がかかるような交直重畳電界が発生され、前記睡眠中期に続く睡眠後期には交流電界が形成されるように、前記制御手段によって前記電界発生手段を制御する、ことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the sleep assist device according to the first aspect, as the predetermined electric field, a direct current electric field is formed such that a negative potential is applied to a human body during the sleep period following the bed entry period. The control means generates the AC / DC superimposed electric field such that a negative potential is applied to the human body in the middle sleep period following the sleep period, and the AC electric field is formed in the late sleep period following the mid sleep period. The generating means is controlled.
この発明によれば、入眠期において、人体に負の電位がかかるような直流電界が形成されるため、副交感神経の働きが強められ、入眠期のもっとも深い睡眠状態への移行が助成(補助)される。また、睡眠中期において、人体に負の電位がかかるような交直重畳電界が形成されるため、直流電界によって副交感神経の働きが強められるとともに、交流電界によって自律神経のバランスの適正化が助成される。この結果、入眠期の深い眠りから覚醒に至る間への円滑な移行が助成される。さらに、睡眠後期において交流電界が形成されるため、交感神経と副交感神経のバランスが適正化され、心地よい目覚めの準備が助成される。 According to the present invention, since a direct current electric field that applies a negative potential to the human body is formed in the sleep period, the function of the parasympathetic nerve is strengthened, and the transition to the deepest sleep state in the sleep period is subsidized (assist). Is done. In addition, in the mid-sleep period, an AC / DC superimposed electric field is formed so that a negative potential is applied to the human body, so that the function of the parasympathetic nerve is strengthened by the DC electric field, and the balance of the autonomic nerve is aided by the AC electric field. . As a result, a smooth transition from deep sleep during sleep onset to awakening is supported. Furthermore, since an alternating electric field is formed in the late stage of sleep, the balance between the sympathetic nerve and the parasympathetic nerve is optimized, and preparation for a pleasant awakening is subsidized.
請求項3に記載の発明は、請求項1または2のいずれか1項に記載の睡眠補助装置において、前記入床期において、前記電界発生手段によって1000Vを超える高電圧を印加して前記交流電界を形成する、ことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the sleep assist device according to any one of the first or second aspects, the AC electric field is generated by applying a high voltage exceeding 1000 V by the electric field generating means in the bed-in period. Is formed.
請求項1に記載の発明によれば、入床前における自律神経の状況がどのような状況であっても、入床期において自律神経による生体の調和機能が中庸に導かれるため、その後において、中庸な状態で所定の電界を受けることができる。つまり、個人差や体調などによって入床前における自律神経の状況が異なっていても、入床期において常に中庸な状態に導き、その後に所定の電界を形成することで、その電界による適正な効果を得ること、つまり適正に睡眠を補助することが可能となる。
According to the invention described in
請求項2に記載の発明によれば、入眠期から睡眠後期において、深い睡眠状態、覚醒に至る円滑な移行状態、さらに心地よい目覚めの準備状態への移行を助成し、快適な睡眠を補助することが可能となる。しかも、入眠期前の入床期において、人体が中庸な状態にされるため、寝る前の自律神経の状況にかかわらず、上記のような補助効果を適正に得ることができる。
According to the invention described in
請求項3に記載の発明によれば、入床期において1000Vを超える高電圧による交流電界を形成するため、生体の調和機能を早期に中庸に導くことが可能となる。 According to the third aspect of the present invention, an AC electric field with a high voltage exceeding 1000 V is formed in the bed entry period, so that the harmony function of the living body can be led to the middle stage at an early stage.
以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。 The present invention will be described below based on the illustrated embodiments.
図1は、この発明の実施の形態に係る睡眠補助装置1を示す概略構成図である。この睡眠補助装置1は、快適な睡眠を補助する装置であり、主として、2つの電極2、3と、本体ユニット4とを備えている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a
電極2、3は、人体の周囲に配設される。すなわち、第1の電極2は、被補助者MがベッドDに寝た際に、被補助者Mの頭部上方に位置するように配設され、第2の電極3は、被補助者MがベッドDに寝た際に、被補助者Mの足裏に位置するように配設される。また、第1の電極2は、本体ユニット4(後述する電圧発生部5)の第1の電圧出力端子51に接続され、第2の電極3は、本体ユニット4の第2の電圧出力端子52に接続されている。
The
本体ユニット4は、電圧発生部(電界発生手段)5と、制御部(制御手段)6とを備えている。電圧発生部5は、電極2、3の少なくとも一方に電圧を印加して、人体Mの周囲に電界を形成するものであり、図2に示すような構成となっている。すなわち、次のようにして、3つのトランス53〜55が、商用電源G側に対して並列に接続されている。
The
第1のトランス53は、商用電源Gから1000Vを超える高電圧の交流、つまり交流高電圧を発生させる(昇圧する)トランスであり、第1のスイッチSW1を介して商用電源G側に接続されている。また、第1のトランス53の出力側は、第1の抵抗器56を介して第1の電圧出力端子51に接続され、第1の抵抗器56は、作動時における安全性を確保するために、高インピーダンス素子で構成されている。
The
第2のトランス54は、商用電源Gから、接地電位に対して負の電位である直流電圧を発生させるトランスであり、第2のスイッチSW2を介して商用電源G側に接続されている。また、第2のトランス54の出力側は、第2の抵抗器57を介して第2の電圧出力端子52に接続され、第2の抵抗器57は、作動時における安全性を確保するために、高インピーダンス素子で構成されている。さらに、第2のトランス54の出力側には、第3のトランス55の出力側と接続されたコンデンサ58が接続され、このコンデンサ58によって直流発生のための平滑回路を構成するとともに、第3のトランス55側からの交流を第2の電圧出力端子52側に通過させるようになっている。また、第2のトランス54の出力側で第2の抵抗器57との間には、分流器59が接続され、第2のスイッチSW2がオフのときに、この分流器59によって第3のトランス55側からの交流のみがコンデンサ58を通過するようになっている。ここで、分流器59の抵抗値Rとコンデンサ58の容量Cとの関係は、次のように設定されている。さらに、第2のトランス54の出力側には、ダイオード5Aが接続されている。
R>>{1/(2πfC)}
f:商用電源Gの周波数
第3のトランス55は、商用電源Gから1000V以下の電圧の交流、つまり交流低電圧を発生させるトランスであり、第3のスイッチSW3を介して商用電源G側に接続されている。また、第3のトランス55の出力側は、上記のようにコンデンサ58に接続され、コンデンサ58および第2の抵抗器57を介して第2の電圧出力端子52側に出力されるようになっている。
The
R >> {1 / (2πfC)}
f: Frequency of commercial power supply G The
そして、第1のスイッチSW1のみがオンされることで、交流高電圧、この実施の形態では3550Vの交流高電圧が第1の電圧出力端子51に出力される。また、第2のスイッチSW2のみがオンされることで、負の電位である直流電圧、この実施の形態では−450Vの直流電圧が第2の電圧出力端子52に出力される。さらに、第3のスイッチSW3のみがオンされることで、交流低電圧、この実施の形態では450Vの交流低電圧が第2の電圧出力端子52に出力される。また、第2のスイッチSW2と第3のスイッチSW3のみがオンされることで、−450Vの直流電圧と450Vの交流低電圧とが交直重畳電圧として第2の電圧出力端子52に出力される。さらに、第1のスイッチSW1と第3のスイッチSW3のみがオンされることで、3550Vの交流高電圧が第1の電圧出力端子51に出力され、450Vの交流低電圧が第2の電圧出力端子52に出力されるものである。
When only the first switch SW1 is turned on, an alternating high voltage, in this embodiment, an alternating high voltage of 3550 V is output to the first
制御部6は、電圧発生部5の各スイッチSW1〜3を開閉制御するコントローラであり、予め記憶されたプログラムに従って開閉制御するようになっている。すなわち、入床期には、人体Mの周囲に交流高電圧による交流高電界が形成され、その後に所定の電界が形成されるように、つまり、入床期に続く入眠期には、人体Mに負の電位がかかるような直流電界が形成され、入眠期に続く睡眠中期には、人体Mに負の電位がかかるような交直重畳電界が形成され、睡眠中期に続く睡眠後期には、交流低電圧による交流電界が形成されるように、各スイッチSW1〜3を開閉制御する。
The
具体的には、図3に示すように、まず、すべてのスイッチSW1〜3がオフの状態から、第1のスイッチSW1と第3のスイッチSW3とをオンし(ステップS1)、第1の所定時間T1が経過した時点で(ステップS2で「Y」の場合)、両スイッチSW1、3をオフして第2のスイッチSW2をオンする(ステップS3)。続いて、第2の所定時間T2が経過した時点で(ステップS4で「Y」の場合)、さらに第3のスイッチSW3をオンする(ステップS5)。次に、第3の所定時間T3が経過した時点で(ステップS6で「Y」の場合)、第2のスイッチSW2をオフし(ステップS7)、第4の所定時間T4が経過した時点で(ステップS8で「Y」の場合)、第3のスイッチSW3をオフする(ステップS9)ものである。なお、上記のステップS3以降が、入床期後に所定の電界を形成するステップとなっている。 Specifically, as shown in FIG. 3, first, the first switch SW1 and the third switch SW3 are turned on from the state where all the switches SW1 to SW3 are turned off (step S1), and the first predetermined switch is set. When the time T1 has elapsed (in the case of “Y” in step S2), both switches SW1, 3 are turned off and the second switch SW2 is turned on (step S3). Subsequently, when the second predetermined time T2 has elapsed (in the case of “Y” in step S4), the third switch SW3 is further turned on (step S5). Next, when the third predetermined time T3 has elapsed (in the case of “Y” in step S6), the second switch SW2 is turned off (step S7), and when the fourth predetermined time T4 has elapsed ( In the case of “Y” in step S8, the third switch SW3 is turned off (step S9). Note that the steps after step S3 are steps for forming a predetermined electric field after the bed entry period.
ここで、第1の所定時間T1は入床期に該当し、第2の所定時間T2は入眠期に該当し、第3の所定時間T3は睡眠中期に該当し、第4の所定時間T4は睡眠後期に該当する。具体的には、この実施の形態では、第1の所定時間T1が1時間に設定され、第2の所定時間T2が15分に設定され、第3の所定時間T3が105分に設定され、第4の所定時間T4が5時間に設定されている。ここで、所定時間T1、T2をこのように設定しているのは、人の睡眠周期が一般に1.5時間から2時間であるため、もっとも深い睡眠を助成する時間として、所定時間T1、T2の総時間を1.5時間以下にすることが望ましいからである。また、図4は、睡眠時間と睡眠段階との関係の一例を示し、平均睡眠時間や睡眠段階の変化などに応じて、所定時間T1〜4を設定すればよい。 Here, the first predetermined time T1 corresponds to the bed entry period, the second predetermined time T2 corresponds to the sleep period, the third predetermined time T3 corresponds to the mid-sleep period, and the fourth predetermined time T4 is Applies to late sleep. Specifically, in this embodiment, the first predetermined time T1 is set to 1 hour, the second predetermined time T2 is set to 15 minutes, the third predetermined time T3 is set to 105 minutes, The fourth predetermined time T4 is set to 5 hours. Here, the predetermined times T1 and T2 are set in this way because a person's sleep cycle is generally 1.5 hours to 2 hours. This is because it is desirable that the total time is 1.5 hours or less. FIG. 4 shows an example of the relationship between the sleep time and the sleep stage, and the predetermined times T1 to T4 may be set according to changes in the average sleep time and the sleep stage.
次に、このような構成の睡眠補助装置1の作用などについて説明する。
Next, the operation and the like of the sleep assist
まず、被補助者MがベッドDに寝て、第1の電極2を被補助者Mの頭部上方に位置させ、第2の電極3を被補助者Mの足裏に位置させた状態で、本体ユニット4を起動する。すると、制御部6による制御が開始され、上記のように、最初に第1のスイッチSW1と第3のスイッチSW3とがオンされて、入床期に入る。これによって、第1の電圧出力端子51を介して第1の電極2に3550Vの交流高電圧が印加され、第2の電圧出力端子52を介して第2の電極3に、第1の電極2とは逆相(逆極性)の450Vの交流低電圧が印加される。この結果、人体Mの周囲に4000Vの交流高電圧による交流高電界が形成され、被補助者Mの交感神経と副交感神経とが交互に刺激されて両神経のバランスが適正化され、自律神経による生体の調和機能が中庸に導かれる。さらに、このような効果と同時に、人体Mの周囲に交流高電界が形成されることで、電位治療(電界治療)による効果が得られる。つまり、頭痛、肩こり、不眠症および慢性便秘を緩やかにする効果が得られる。
First, in the state where the assistant M is lying on the bed D, the
次に、1時間の入床期(T1)が経過した時点で、第1のスイッチSW1と第3のスイッチSW3とがオフされ、第2のスイッチSW2がオンされて、入眠期に入る。これによって、第2の電圧出力端子52を介して第2の電極3に−450Vの直流電圧が印加され、第1の電極2の電位がアース電位となり、人体Mに負の電位がかかるような直流電界が形成される。この結果、被補助者Mの副交感神経の働きが強められ、入眠期のもっとも深い睡眠状態への移行が助成(補助)される。
Next, when the one-hour entry period (T1) has elapsed, the first switch SW1 and the third switch SW3 are turned off, the second switch SW2 is turned on, and the sleep period begins. As a result, a DC voltage of −450 V is applied to the
続いて、15分間の入眠期(T2)が経過した時点で、さらに第3のスイッチSW3がオンされて、睡眠中期に入る。これによって、第2の電圧出力端子52を介して第2の電極3に、−450Vの直流電圧が印加されるとともに、450Vの交流低電圧が印加される。その結果、人体Mに負の電位がかかるような直流電界と交流電界との交直重畳電界が形成され、直流電界によって被補助者Mの副交感神経の働きが強められるとともに、交流電界によって自律神経のバランスの適正化が助成されて、入眠期の深い眠りから覚醒に至る間への円滑な移行が助成される。
Subsequently, when the 15-minute sleep onset period (T2) has elapsed, the third switch SW3 is further turned on to enter the mid-sleep period. As a result, a DC voltage of −450 V and an AC low voltage of 450 V are applied to the
次に、105分間の睡眠中期(T3)が経過した時点で、第2のスイッチSW2がオフされて、睡眠後期に入る。これによって、第2の電極3に450Vの交流低電圧のみが印加され、人体Mの周囲に交流低電圧による交流電界が形成されることで、被補助者Mの交感神経と副交感神経のバランスが適正化され、心地よい目覚めの準備が助成される。そして、5時間の睡眠後期(T4)が経過した時点で、第3のスイッチSW3がオフされ、睡眠補助作用が終了するものである。
Next, when the 105-minute mid-sleep period (T3) has elapsed, the second switch SW2 is turned off to enter the late-sleep period. As a result, only an AC low voltage of 450 V is applied to the
以上のように、この睡眠補助装置1によれば、入床前における被補助者Mの自律神経の状況がどのような状況であっても、入床期において自律神経による生体の調和機能が中庸に導かれるため、その後において、中庸な状態で所定の電界を受けることができる。つまり、個人差や体調などによって入床前における自律神経の状況が異なっていても、入床期において常に中庸な状態に導き、その後に所定の電界を形成することで、その電界による適正な効果を得ること、つまり適正に睡眠を補助することが可能となる。具体的には、上記のように、入眠期から睡眠後期において、深い睡眠状態、覚醒に至る円滑な移行状態、さらに心地よい目覚めの準備状態への移行を助成し、快適な睡眠を補助することが可能となる。また、入床期において4000Vの交流高電圧による交流高電界が形成されるため、生体の調和機能を早期に中庸に導くことが可能となる。
As described above, according to the
さらに、3550Vの交流高電圧を被補助者Mの頭部側の第1の電極2に印加し、被補助者Mの足側の第2の電極3に逆相450Vの交流低電圧を印加することで4000Vの交流高電圧を得ているため、安全性が向上する。また、上記のように、入床期において電位治療効果が得られるため、治療を受けながら睡眠に付くことができる。つまり、快適な睡眠を補助すると同時に、被補助者Mの頭痛などを治療することができるものである。
Further, an AC high voltage of 3550 V is applied to the
以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、2つの電極2、3を備えているが、3つ以上の電極を備えるようにしてもよい。また、入床期後の所定の電界として、上記の電界パターン(直流電界、交直重畳電界、交流電界)以外の電界を形成してもよい。さらに、入床期において第1のスイッチSW1および第3のスイッチSW3の一方のみをオンさせて、人体Mの周囲に交流電界を形成するようにしてもよい。また、本体ユニット4の回路は、上記の回路以外であってもよく、1000Vを超える交流高電圧を発生させる交流高電圧発生部と、直流電圧を発生させる直流電圧発生部と、1000V以下の交流低電圧を発生させる交流発生部と、交直重畳電圧を発生させる交直重畳電圧発生部とをそれぞれ設け、これらの発生部と電極2、3との接続を制御するようにしてもよい。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the specific configuration is not limited to the above embodiment, and even if there is a design change or the like without departing from the gist of the present invention, Included in the invention. For example, in the above embodiment, the two
以上のように、この発明に係る睡眠補助装置は、寝る前の自律神経の状況にかかわらず、適正に睡眠を補助することが可能な装置として極めて有用である。 As described above, the sleep assist device according to the present invention is extremely useful as a device capable of assisting sleep appropriately regardless of the state of the autonomic nerve before going to bed.
1 睡眠補助装置
2 第1の電極
3 第2の電極
4 本体ユニット
5 電圧発生部(電界発生手段)
51、52 電圧出力端子
53〜55 トランス
56、57 抵抗器
58 コンデンサ
59 分流器
5A ダイオード
SW1〜3 スイッチ
6 制御部(制御手段)
G 商用電源
D ベッド
M 被補助者
DESCRIPTION OF
51, 52 Voltage output terminal 53-55
G Commercial power supply D Bed M Support person
Claims (3)
前記電極の少なくとも一方に電圧を印加して、前記人体の周囲に電界を形成する電界発生手段と、
人の自律神経の状況が不明である入床期には、交感神経と副交感神経とを交互に刺激して両神経のバランスを適正化する交流電界が形成され、その後に、所定の電界が順次形成されるように、前記電界発生手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする睡眠補助装置。 A plurality of electrodes disposed around the human body;
Electric field generating means for applying a voltage to at least one of the electrodes to form an electric field around the human body;
During the entrance period when the human autonomic state is unknown, an alternating electric field is created that alternately stimulates the sympathetic and parasympathetic nerves to optimize the balance between the two nerves. Control means for controlling the electric field generating means to be formed;
A sleep assisting device comprising:
3. The sleep assisting device according to claim 1, wherein the alternating electric field is formed by applying a high voltage exceeding 1000 V by the electric field generating unit in the bed-entry period.
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