JP5076958B2

JP5076958B2 - 入眠促進装置

Info

Publication number: JP5076958B2
Application number: JP2008039834A
Authority: JP
Inventors: 松樹山本; 有紀子三嶋
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-02-21
Filing date: 2008-02-21
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2028-02-21
Also published as: JP2009195450A

Description

本発明は、使用者に超音波を照射して、使用者を睡眠に誘導する入眠促進装置に関する。

従来から、使用者を睡眠に誘導する装置が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。

上記特許文献１に記載の睡眠誘導装置は、生体をリラックス状態に導くことができる音信号を発生する音信号発生部と、音信号を音波に変換する音発生器と、入力信号の振幅に応じた振動を生体に加える加振器と、生体のリラックス度を検出するリラックス度センサと、生体を睡眠状態に導くことができる所定の振動形式の振動信号を発生させる睡眠誘導用振動発生部と、生体のリラックス度が所定水準に達すると音発生器からの音波の出力を停止させるとともに加振器への入力信号を音信号から上記振動信号に切り換える覚醒水準判定部と、を備えている。

該睡眠誘導装置によれば、覚醒状態では、音刺激と振動刺激とを同時に与えてストレスの解消を図ることができ、リラックスして睡眠状態に移行しようとする時点で、音刺激を停止して睡眠への移行に適した振動刺激に切り換えるから、睡眠への移行が滑らかに行われる。

ここで、特許文献１では、音信号として、使用者の好きな音楽、単調な音、１／ｆゆらぎ特性をもつ音楽等に対応するものが挙げられている。

一方、使用者に超音波を受けさせて、使用者をリラックスさせる超音波制御装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。

上記特許文献２に記載の超音波制御装置は、所定の時間配分情報を保持する情報保持手段と、該時間配分情報に基づいて、超音波発生器に使用者をリラックスさせる超音波を発生させる制御を行う制御手段と、を備えている。

該超音波制御装置によれば、制御手段が所定時間配分情報に基づいて超音波発生器に超音波を発生させる制御を行うことにより、使用者の脳内α波発生状態が持続している期間を勘案した制御が可能になって、脳内α波を発生させることができ、かつ、脳内α波発生状態の持続時における不要な超音波の発生を抑えることが可能になるので、利用者の快適感を向上させつつ超音波の発生時間を短くすることができて、省エネ効果を得ることができる。

ここで、特許文献２には、制御手段が時間配分情報に基づいて、超音波発生器に使用者の脳内α波の発生を促す２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数を有する超音波を発生させる制御を行うことが記載されている。

なお、特許文献２には、該超音波装置を空気調和装置に適用することが記載されている。
特許第２６９７８６４号公報特開２００５−３４２５６０号公報

ところで、上記特許文献１に記載の睡眠誘導装置は、上述したように、使用者に、音刺激として、使用者の好きな音楽、単調な音、１／ｆゆらぎ特性をもつ音楽を与えて、使用者をリラックスさせ、睡眠に誘導する。

しかし、使用者の好きな音楽と一概に言っても、使用者ごとに嗜好性や日常生活習慣に根ざした受容性が異なるために、特許文献１に記載の睡眠誘導装置では、異なる使用者に一定の効果を与えることが難しいという問題点がある。すなわち、例えば、同じ音楽であっても、リラックスする使用者もいれば、覚醒する使用者もいる。

また、単調な音や１／ｆゆらぎ特性をもつ音楽では、使用者に飽きを生じさせるとともに、使用者をリラックスさせることができるものの、睡眠に誘導する効果が弱いという問題点がある。

一方、上記特許文献２に記載の超音波制御装置は、上述したように、使用者の脳内α波の発生を促す２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数を有する超音波を発生させて、使用者をリラックスさせる。

しかし、この場合にも、使用者をリラックスさせることができるものの、睡眠に誘導する効果が弱いという問題点がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、様々な使用者を一様にリラックスさせるとともに飽きを生じさせず、より効果的に睡眠に誘導する入眠促進装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の入眠促進装置は、使用者の入眠を促進させる入眠促進装置であって、ピンクノイズを発生させる信号発振部と、ピンクノイズのうち２０ｋＨｚ以上の非可聴成分に該非可聴成分の周波数変調成分を合成して非可聴音で高周波成分の超音波を生成し使用者に照射する超音波発生部と、使用者の体動情報を検出する体動センサ部と各部を制御する制御部と、を備え、制御部は少なくとも一つの人の睡眠状態における体動情報のサンプルを格納しており、体動センサ部により検出した体動情報と該サンプルとを比較することにより、使用者の入眠を推定して、使用者の体動情報の閾を設定し、体動センサ部により検出された体動情報が該設定された閾を超えた場合に超音波の照射を停止することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の入眠促進装置において、使用者の心拍情報を取得する心拍情報取得部をさらに備え、制御部は、心拍情報取得部により取得された心拍情報が予め設定された閾を超えた場合に超音波の照射を停止することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、上記請求項１または２に記載の入眠促進装置において、使用者に音楽またはＢＧＭを発信する音情報発信部をさらに備えることを特徴とする。

請求項４に記載のベッドは、枕と、上記請求項１〜３のいずれか１項に記載の入眠促進装置と、を備え、入眠促進装置は、少なくとも超音波発生部が枕に設けられていることを特徴とする。

請求項５に記載の建物は、床、天井、または壁の少なくとも一つを有する住宅と、上記請求項１〜３のいずれか１項に記載の入眠促進装置と、を備え、入眠促進装置は、少なくとも超音波発生部が住宅の床、天井、または壁の少なくとも一つに設けられていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、ピンクノイズを発生させる信号発振部と、ピンクノイズのうち２０ｋＨｚ以上の非可聴成分に該非可聴成分の周波数変調成分を合成して非可聴音で高周波成分の超音波を生成し使用者に照射する超音波発生部と、を備えるので、様々な使用者を一様にリラックスさせるとともに飽きを生じさせず、より効果的に睡眠に誘導することができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、例えば、使用者が覚醒しているときと眠っているときとの心拍情報の閾を設定し、心拍情報が閾を超えたとき、すなわち使用者が眠っていると判断されたときに、自動的に超音波の照射が停止されるので、必要以上に超音波が照射されることがなく、入眠促進装置の使用時のコストを低減することができる。

同様に、請求項３に記載の発明によれば、例えば、使用者が覚醒しているときと眠っているときとの体動情報の閾を設定し、体動情報が閾を超えたとき、すなわち使用者が眠っていると判断されたときに、自動的に超音波の照射が停止されるので、必要以上に超音波が照射されることがなく、入眠促進装置の使用時のコストを低減することができる。

そして、請求項４に記載の発明によれば、音楽またはＢＧＭが使用者に発信されるので、使用者をさらにリラックスさせて、さらに効果的に睡眠に誘導することができる。この場合、所望の効果を得るためには、音楽またはＢＧＭは使用者の好みに合わせる必要がある。

また、請求項５に記載の発明によれば、入眠促進装置は、少なくとも超音波発生部が枕に設けられているので、様々な使用者を一様にリラックスさせるとともに飽きを生じさせず、より効果的に睡眠に誘導することができる。

さらに、請求項６に記載の発明によれば、入眠促進装置は、少なくとも超音波発生部が住宅の床、天井、または壁の少なくとも一つに設けられているので、様々な使用者を一様にリラックスさせるとともに飽きを生じさせず、より効果的に睡眠に誘導することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では具体例を挙げて本発明を説明する場合があるが、本発明は以下の具体例に限定されない。

（実施形態１）
図１（ａ）は、実施形態１に係るベッドの使用状態を示す図である。図１（ａ）に示すように、ベッド１には、使用者２を睡眠に誘導する入眠促進装置３および枕４が設けられている。また、図１（ｂ）は、使用者２の頭部近傍を示す図である。

そして、図１（ａ）に示すように、入眠促進装置３は、音情報再生部５と、音出力部６と、超音波出力部７と、心拍情報取得部８と、体動センサ部９と、指示入力部１０と、制御部１１と、を基本構成とする。なお、図２は、入眠促進装置３の内部構成を示すブロック図である。

以下、入眠促進装置３の基本構成についてそれぞれ詳述する。

まず、音情報再生部５は、コンテンツプレーヤである。音情報再生部５は、ベッド１に設置されており、ＣＤなどを用いて、音情報を再生する。該音情報にもとづく音は、音出力部６から出力される。ここで使われる音は、音楽またはＢＧＭであり、使用者２をリラックスさせる静かでゆったりとした音楽や静かな雨音や波の音などである。なお、音楽またはＢＧＭは、使用者ごとに好みが異なるため、使用者２の好みに合わせた音楽またはＢＧＭを使用する必要がある。この場合、使用者２の好みに合わせた音をプレイリストとしてコンテンツプレーヤ５に登録しておき、使用者２が自分のプレイリストを選択する構成を採用すればよい。また、使用者２が誰であるかを認証し、自動的に使用者２のプレイリストが選択される構成を採用することもできる。使用者２の認証は、例えば、顔認証システムなどの生体認証システム（図示せず）により行うことができる。

次に、音出力部６は、スピーカである。音出力部６は、音情報再生部５によりＣＤなどを用いて再生される音情報を音として出力する。ここで、音出力部６は、配置については、特に限定されないが、使用者２がストレスを感じることなく、両耳で聞きやすい場所に配置することが好ましい。一例としては、音出力部６をベッド１のヘッドボード１２に搭載する構成を採用することができる。

なお、音情報再生部５および音出力部６は、必ずしも必要ではなく、音楽またはＢＧＭが必要なときに使用すればよい。

そして、超音波出力部７は、ツイータである。超音波出力部７は、枕４に内蔵されており、ピンクノイズを発生させる信号発振部７ａと、ピンクノイズのうち２０ｋＨｚ以上の非可聴成分に該非可聴成分の周波数変調成分を合成して非可聴音で高周波成分の超音波を生成し使用者２に照射する超音波発生部７ｂと、を備える。なお、本実施形態では、超音波出力部７が枕４に内蔵されているが、超音波出力部７のうち少なくとも超音波発生部７ｂが枕４に内蔵されていればよい。

ピンクノイズは、１／ｆゆらぎであり、その波形を図３（ａ）に示す。ここで、本実施形態では、ピンクノイズのうち２０ｋＨｚ以上の非可聴成分に１０Ｈｚ以下の緩やかな周期の低周波モジュレーションをかけて、ゆらぎを不規則にしている。このときの波形を図３（ｂ）に示す。なお、信号発振部７ａが発生させる超音波は、ピンクノイズに限定されず、１／ｆαゆらぎであってもよい。

また、心拍情報取得部８は、圧電シートである。心拍情報取得部８は、使用者２がベッド１に横たわったときに、使用者２の背中（心臓部の下）に位置するように配置されている。心拍情報取得部８は、使用者２の心拍情報を取得する。

そして、体動センサ部９は、加速度センサである。体動センサ部９は、使用者２の体に取り付けられている。体動センサ部９は、使用者２の体の加速度を検出することにより、使用者２の体動情報を検出する。なお、本実施形態では、体動センサ部９として、加速度センサを用い、使用者２の体の加速度を検出することにより、使用者２の体動情報を検出するが、例えば、使用者２の一定時間あたりの体動回数を計測し、使用者２の体動情報を検出することもできる。ここで、本実施形態では、体動センサ部９は、使用者２に取り付けられているが、使用者２が体動センサ９の接触の違和感により、リラックスできず、睡眠に入りにくい虞がある。そのため、非接触型の体動センサを用いてもよい。この場合、非接触型の体動センサをベッド１のマットレス１３内部に搭載し、マットレス１３の揺れ方から使用者２の加速度を検出したり、マットレス１３が揺れる回数を計測したりすることにより、使用者２の体動情報を検出することができる。

また、指示入力部１０は、タッチパネルモニターである。指示入力部１０は、使用者２が操作しやすいように、枕４近傍に設置されている。指示入力部１０は、使用者２からの指示が入力されると、その情報を制御部１１へ伝える。指示入力部１０と制御部１１とは、有線で接続しても、無線で接続してもよい。

また、制御部１１は、コントローラーである。制御部１１は、ベッド１の内部に設置されている。制御部１１は、上述の各部を制御し、使用者２の環境を整え、使用者２を睡眠に誘導する。

ここで、制御部１１は、使用者２の心拍情報および体動情報について、使用者２が覚醒しているときと眠っているときとの閾を設定し、心拍情報取得部８および体動センサ部９が計測した使用者２の心拍情報および体動情報を監視する。そして、制御部１１は、使用者２の心拍情報または体動情報が閾を超えたときに、使用者２が入眠したと判断して、音情報再生部５や超音波出力部７の動作を停止させる。閾は、心拍情報であれば、心拍数の閾値であり、体動情報であれば、使用者２の体の加速度や一定時間あたりの体動回数の閾値であり、これらの情報は、使用者２が覚醒しているときと眠っているときとで異なる。

ところで、上述の閾は、使用者ごとに異なる。そのため、制御部１１は、当初は、ある程度の幅を持った閾を設定しており、入眠促進装置３を使用した使用者ごとに適切な閾を学習する。具体的な学習方法として、例えば、脳波センサ（図示せず）が使用者２の脳波を測定し、制御部１１は、少なくとも一つの人の睡眠状態における脳波のサンプルを格納しており、使用者２の脳波と該サンプルとを比較する。そして、制御部１１は、使用者２の脳波が該サンプルの波形に近似した場合に、使用者２が眠ったと判断して、そのときの使用者２の体動情報を閾として設定しながら使用者２に適切な閾を学習する。また、制御部１１が脳波センサにより測定された使用者２の脳波の時間変化から使用者２の入眠を推定し、使用者２の体動情報とリンクさせて、使用者２の体動情報の閾を設定しながら使用者２に適切な閾を学習するようにすることもできる。なお、制御部１１が少なくとも一つの人の睡眠状態における体動情報のサンプルを格納しており、直接、使用者２の体動情報を測定し、該サンプルと比較することにより、使用者２の入眠を推定して、使用者２の体動情報の閾を設定しながら使用者２に適切な閾を学習する構成を採用してもよいことは言うまでもない。

また、制御部１１は、一旦学習した使用者ごとの適切な閾を記憶する。そして、使用者２は、指示入力部１０を用いて自分が入眠促進装置３を使用することを制御部１１に伝えればよい。これにより、制御部１１は、使用者２に適切な閾を設定する。また、使用者２が誰であるかを認証し、自動的に使用者２の閾が設定される構成を採用することもできる。使用者２の認証は、例えば、顔認証システムなどの生体認証システム（図示せず）により行うことができる。

以下、入眠促進装置３の動作について説明する。

まず、使用者２は、ベッド１に入り、指示入力部１０を用いて、入眠促進装置３の動作をスタートさせる。

すると、枕４に内蔵されている超音波出力部７は、信号発振部７ａでピンクノイズを発生させ、超音波発生部７ｂでピンクノイズのうち２０ｋＨｚ以上の非可聴成分に該非可聴成分の周波数変調成分を合成して非可聴音で高周波成分の超音波を生成し使用者２に照射する。

同時に、必要に応じて、音情報再生部５は、ＣＤなどを用いて、あらかじめ設定されている使用者２の好みに合った音楽またはＢＧＭの情報を再生し、音出力部６は、該情報に基づく音楽またはＢＧＭを出力する。

上述の超音波と音楽またはＢＧＭとが使用者２をリラックスさせ、睡眠に誘導する。

このとき、心拍情報取得部８は、使用者２の心拍情報を取得し、体動センサ部９は、使用者２の体動情報を検出する。

一方、制御部１１は、使用者２の心拍情報と体動情報について、使用者２が覚醒しているときと眠っているときとの閾を設定しており、心拍情報取得部８および体動センサ部９それぞれが計測した使用者２の心拍情報および体動情報を監視している。そして、制御部１１は、使用者２の心拍情報または体動情報があらかじめ設定された閾を超えたときに、使用者２が眠ったと判断して、音情報再生部５や超音波出力部７の動作を停止させる。

したがって、入眠促進装置３は、ピンクノイズを発生させる信号発振部７ａと、ピンクノイズのうち２０ｋＨｚ以上の非可聴成分に該非可聴成分の周波数変調成分を合成して非可聴音で高周波成分の超音波を生成し使用者２に照射する超音波発生部７ｂと、を備え、少なくとも超音波発生部７ｂが枕に設けられているので、様々な使用者を一様にリラックスさせるとともに飽きを生じさせず、より効果的に睡眠に誘導することができる。

また、例えば、使用者２が覚醒しているときと眠っているときとの心拍情報の閾を設定し、心拍情報が閾を超えたとき、すなわち使用者２が眠っていると判断されたときに、自動的に超音波の照射が停止されるので、必要以上に超音波が照射されることがなく、入眠促進装置３の使用時のコストを低減することができる。

同様に、例えば、使用者２が覚醒しているときと眠っているときとの体動情報の閾を設定し、体動情報が閾を超えたとき、すなわち使用者２が眠っていると判断されたときに、自動的に超音波の照射が停止されるので、必要以上に超音波が照射されることがなく、入眠促進装置３の使用時のコストを低減することができる。

そして、音楽またはＢＧＭが使用者２に発信されるようにすれば、使用者２をさらにリラックスさせて、さらに効果的に睡眠に誘導することができる。

（実施形態２）
図４は、実施形態２に係る建物の住宅内部の使用状態を示す図である。図４に示すように、住宅２１には、使用者２を睡眠に誘導する入眠促進装置３、使用者２が眠るソファーベッド２２、および使用者が入退室するためのドア２３が設けられている。

ここで、入眠促進装置３の内部構成は、図２に示すとおりである。

以下、入眠促進装置３の基本構成について実施形態１と異なる点を詳述する。

まず、音情報再生部５は、ホームシアター２４に使用されており、壁２８に設置されたテレビ２５の下に設けられて、テレビ２５と接続されている。

次に、音出力部６は、ホームシアター２４に使用されており、例えば、二つの音出力部６，６を用いて、音をステレオ出力させる。この場合、二つの音出力部６，６は、テレビ２５を挟む形で、ソファーベッド２２にいる使用者２と二等辺三角形を描くように配置される。また、５．１ｃｈサラウンドシステムを用いてもよい。

そして、超音波出力部７は、住宅２１の床２６、天井２７、および壁２８に設けられている。なお、本実施形態では、超音波出力部７が住宅２１の床２６、天井２７、および壁２８に設けられているが、超音波出力部７のうち超音波発生部７ｂが住宅２１の床２６、天井２７、または壁２８の少なくとも一つに設けられていればよい。

また、心拍情報取得部８は、使用者２がソファーベッド２２に座ったときおよび横たわったときに、使用者２の背中（心臓部の下）に位置するように配置されている。

そして、体動センサ部９は、使用者２の体に取り付けない非接触型のものを用いる場合には、非接触型の体動センサをソファーベッド２２内部に搭載し、ソファーベッド２２の揺れ方から使用者２の加速度を検出したり、ソファーベッドが揺れる回数を計測したりすることにより、使用者２の体動情報を検出することができる。

また、指示入力部１０は、使用者２が操作しやすいように、ソファーベッド２２近傍に設けられている。なお、指示入力部１０をホームシアター２４への指示入力をするリモコンに兼用することができる。この場合、指示入力部１０は、実用性の観点から、制御部１１と無線通信するように構成されていることが好ましい。

また、制御部１１は、例えば、テレビ２５、音情報再生部５や音出力部６が設置されている壁面に収納されており、ホームシアター２４の制御に兼用することができる。

なお、ドア２３、床２６、天井２７や壁２８には、防音処理がなされている。

入眠促進装置３の動作は、実施形態１で述べたとおりである。

したがって、入眠促進装置３は、少なくとも超音波発生部７ｂが住宅２１の床２６、天井２７、または壁２８の少なくとも一つに設けられているので、様々な使用者を一様にリラックスさせるとともに飽きを生じさせず、より効果的に睡眠に誘導することができる。

（ａ）は、実施形態１に係るベッドの使用状態を示す図であり、（ｂ）は、使用者の頭部近傍を示す図である。入眠促進装置の内部構成を示すブロック図である。（ａ）は、ピンクノイズの波形を示す図であり、（ｂ）は、ピンクノイズのうち２０ｋＨｚ以上の非可聴成分に１０Ｈｚ以下の緩やかな周期の低周波モジュレーションをかけて、ゆらぎを不規則にしたときの波形を示す図である。実施形態２に係る建物の住宅内部の使用状態を示す図である。

符号の説明

１ベッド
２使用者
３入眠促進装置
４枕
５音情報再生部
６音出力部
７超音波出力部
７ａ信号発振部
７ｂ超音波発生部
８心拍情報取得部
９体動センサ部
１０指示入力部
１１制御部
１２ヘッドボード
１３マットレス
２１住宅
２２ソファーベッド
２３ドア
２４ホームシアター
２５テレビ
２６床
２７天井
２８壁

Claims

使用者の入眠を促進させる入眠促進装置であって、
ピンクノイズを発生させる信号発振部と、
ピンクノイズのうち２０ｋＨｚ以上の非可聴成分に該非可聴成分の周波数変調成分を合成して非可聴音で高周波成分の超音波を生成し使用者に照射する超音波発生部と、
使用者の体動情報を検出する体動センサ部と
各部を制御する制御部と、
を備え、
制御部は少なくとも一つの人の睡眠状態における体動情報のサンプルを格納しており、体動センサ部により検出した体動情報と該サンプルとを比較することにより、使用者の入眠を推定して、使用者の体動情報の閾を設定し、体動センサ部により検出された体動情報が該設定された閾を超えた場合に超音波の照射を停止することを特徴とする入眠促進装置。
使用者の心拍情報を取得する心拍情報取得部をさらに備え、
制御部は、心拍情報取得部により取得された心拍情報が予め設定された閾を超えた場合に超音波の照射を停止することを特徴とする請求項１に記載の入眠促進装置。
使用者に音楽またはＢＧＭを発信する音情報発信部をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の入眠促進装置。
枕と、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の入眠促進装置と、
を備え、
入眠促進装置は、少なくとも超音波発生部が枕に設けられていることを特徴とするベッド。
床、天井、または壁の少なくとも一つを有する住宅と、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の入眠促進装置と、
を備え、
入眠促進装置は、少なくとも超音波発生部が住宅の床、天井、または壁の少なくとも一つに設けられていることを特徴とする建物。