JP5665851B2 - いびきの不快感を減らすための方法及びデバイス - Google Patents

いびきの不快感を減らすための方法及びデバイス Download PDF

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Description

本発明は、いびきの不快感を減らす技術分野に関する。
いびきをかく人により作り出される音は、いびきをかいている人及びいびきをかいている人の同床者の両方に、強い不快感となり得るということが、知られている。いびき音は、沈黙期間の間の、周期的な大きなノイズのバースト(bursts)によって特徴付けられる。具体的には、いびきをかいている人のパートナーは、夜間に、均一でないいびき音などにより、何度も起こされる。パートナーは、ノイズレベルが突然増加するとき、しかしそれと同時に、それによりいびきがしばらくの間止むときに、特に目が覚める。
参照信号供給手段、エラーマイクロフォン(error microphone)及び制御スピーカーを使用して、変化する音圧レベルを有する不規則な音、沈黙部分を含み断続的に止む音源により発せられる断続音といった、ノイズ源レベルを単に減らすことに関する、能動型ノイズ低減が、文書US2007/076896A1により開示されており、その中で、能動型ノイズ低減制御装置は、ノイズの依存性で参照信号を決定し、参照信号に相対的に位相が異なった(dephased)制御音を発生することにより、音源から発せられた、低減された(to−be−reduced)ノイズを減らすよう使用される。エラーマイクロフォンは、制御音及び低減されたノイズの音圧の合成を検出し、もし必要なら、能動型ノイズ低減制御装置のフィルタリング処理デバイスのフィルタ係数をアップデートする。不利には、この能動型ノイズ低減制御装置は、低減されたノイズを減らすために、非常に複雑かつ大規模なアルゴリズムを処理するための、比較的高い演算能力を含む。
均一で、一本調子のいびき音を作り出すことにより、均一でないいびき音により引き起こされるいびきの不快感を減らすことが、本発明の目的であり、本発明は、従来技術に関連して述べられた欠点を有さない。
上述された目的は:
いびきをかいている人のいびき音のパターンを決定する段階、
前記の決定された前記いびき音のパターンに従って、次のいびき音レベルを予測する段階、及び
結果としての前記いびき音レベルを平らにするために、模造のいびき音を鳴らす段階、
を含む、いびきの不快感を減らすための方法により成し遂げられる。
本発明は、いびき音を追跡し、いびき間の沈黙期間の間、背景ノイズを作り出す方法を提案する。有利には、突然の下降(falling)及びその都度の基本の(essential)低いいびき音レベルを含む、いびき音のパターンのギャップは、模造のいびき音で埋められ、結果、いびきをかいている人のいびき音と模造のいびき音との合成は、均一で一本調子の、結果としてのいびき音を供する。結果として、いびきをかいている人及びいびきをかいている人のパートナーは、いびき音レベルが突然変化することにより周期的に妨害されず、それ故、高度に良好な休息及びより快適な睡眠を得る。いびき音と模造のいびき音との間の建設的干渉を避けるために、いびきをかいている人のいびき音パターンは、いびき音のパターンから、次のいびき音レベルを導き出すよう、決定され、解析される。もし、いびき間の次の沈黙期間が特定されるなら、模造のいびき音の再生(playback)が開始する。いびき音のパターンの決定は、具体的に、いびき音のパターンの、いびきの平均振動数(average snore frequency)を抽出する段階を含む。模造のいびき音は、好ましくは、いびきをかいている人のいびき音と、同じ音特性を特徴付ける。方法は、好ましくは、いびき音を記録する、いびきをかく人に近接して配置された、マイクロフォンを使用する。具体的には、マイクロフォンは、如何なる他のノイズを無視して(disregarding)、通常のいびき音のパターンに関するいびき音をフィルタにかける(filter)。例えば、息を吸い込む間又は全くいびきをかかない間の、いびきをかく人が静かである時間間隔は追跡され、落とされた音量での(at dimmed volume)、振動数が適合されたいびきの録音(frequency fitted snore recording)が、例えば、同床者と並んだラウドスピーカーから又は同床者が身につけたイヤプラグから、鳴る。不均一ないびき音は、したがって、同床者がいびき及び沈黙期間を混合することを容易にさせる、いびきのエコー(snoring echoes)で、補われる。さらに、本発明の意味での、次のいびきレベルを予測することなる用語は、実際のいびき音レベルが監視され、例えば、もし監視されたいびき音があるしきい値を下回るなら、模造のいびき音が鳴らされる、前記方法の反作用を示す段階を含むこともできる。
本発明の好ましい実施様態において、いびきをかいている人の通常のいびき音が記録され、模造のいびき音として使用される。結果として、音特性及び結果としてのいびき音レベルの音色でさえ、比較的一様である。
本発明の他の好ましい実施様態において、前記方法は、いびき音の単一時間区間(singleperiod interval)を抽出する段階を含む。いびき音は、より高いいびき音レベルを有する、時間依存性である一連の、多数の似通った単一時間区間から成る。これらの単一時間区間の合間は、いびきレベルが、実質的により低い又は少なくともゼロである。したがって、いびき音のパターンを決定する段階は、具体的には、これらの単一時間区間の少なくとも1つと、それに続く2つの単一時間区間の間の時間差とを、同定する工程を含む。好ましくは、平均の、単一時間区間及び平均の、時間差が、決定される。決定された単一時間区間及び決定された時間差に基づいて、次のいびき音レベルの正確な予測を、全く単純な方法で、最先端と対比して高い演算能力及び/又は複雑なアルゴリズムの使用無く、成し遂げることができる。
好ましくは、単一時間区間及びそれに続く2つの単一時間区間の間の時間差の正確性は、各々、現在のいびき音のパターンを続的に解析することにより、恒久的に増加される。特に、あるユーザーに関する、単一時間区間及び平均の、単一時間区間は、各々、格納することができる。結果として、次のいびき音レベルの予測の精度は、使用の頻度により増加する。言い換えれば、本発明による方法は、好ましくは、いびきの不快感を減らすためのクオリティを増加するための、自己学習の進歩(progress)を伴う。例えば、いびきをかいている人の移動により、もし、いびきのパターンが根本的に変わるなら、かつての最近の単一時間区間は拒絶され、新しい単一時間区間が、実際のいびき音パターンから抽出される。
本発明の他の好ましい実施様態において、いびき音のパターンを決定する段階は、決定されたいびき音のパターンを、格納されたいびきのパターンと比較する段階を含む。好ましくは、いびきをかいている人は、決定されたいびき音のパターンを、あるユーザーと関連がある格納された音のパターンと比較することにより、同定されても良い。結果として、このユーザーのあるいびき音特性を、次のいびき音レベルを予測する段階の間、考慮に入れることができる。格納された音のパターンは、不揮発性メモリユニット内に格納されている、前に決定された音のパターンを含む。したがって、前記方法の始動手順の間(staring procedure)、いびき音のパターンを解析する段階を保存することができる。
本発明の他の好ましい実施様態において、模造のいびき音は、いびきをかいている人のいびきが止むとき及び/又は模造のいびき音が、いびき音のパターンに対して相対的に低減されたいびき音レベルを含むとき、スムーズに消される(faded out)。
他の好ましい実施様態において、模造のいびき音は、結果としてのいびき音レベルは、能動型ノイズ制御機構によりさらに低減され、前記能動型ノイズ制御機構は、いびき音のパターン及び/又は結果としてのいびき音レベルに本質的に等しい、かつ/或いは、いびき音のパターン及び/又は結果としてのいびき音レベルと比較して、位相が異なる(dephased)、更なる音のパターンを作り出す段階を含む。能動型ノイズ制御機構は、相殺的干渉により、いびき音のパターンを減らす、更なる音のパターンを作り出す。能動型ノイズ制御機構の効率に関して、いびき音のパターン又は結果としてのいびき音レベルの非常に正確な分析が必要となる。能動型ノイズ制御機構の入力音パターンがより均一かつ一本調子になればなるほど、ノイズの低減はより単純で、正確で、かつ効率的となる。結果として、能動型ノイズ制御機構の効率は、上述されたような方法で、能動型ノイズ制御機構を完全なものにする(integrating)ことにより、高度に増加される。好ましくは、上述された方法は、いびき音レベルを平らにするよう使用され、能動型ノイズ制御は、結果としてのいびき音レベルを減らす。好ましくは、これは、能動型ノイズ制御機構を適合させるよう単純に処理することができる、能動型ノイズ制御機構のより均一で一様な誤差フィードバック信号に繋がる。
本発明の他の好ましい実施様態において、いびき音のパターンの音レベルは、いびきをかいている人の口に挿入される、下顎再配置デバイス(mandibularly repositioning device)により遂行される、下顎再配置機構(mandibularly repositioning mechanism)によって低減される。下顎再配置デバイスは、通常、いびきを減らすために臨床背景で使用される。それらは口内に挿入され、睡眠中に身につけられる。正面の歯の間の開口は、呼吸するための、自由なエアフローを供するために設計される。有利には、下顎再配置デバイスの使用は、いびき音レベルのより低い絶対音量(absolute volume)につながる。結果として、相対的により低い模造のいびき音は、結果としてのいびき音レベルを平らにするよう作り出さなければならず、結果としてのいびき音レベルは減少する。
好ましくは、音レベルは、下顎再配置デバイスに取り付けられる、音分散手段(sound dispersing means)により低減される。下顎再配置機構は各々、いびきをかいている人の口及び/又は鼻を通るエアフローを、アウトフロー(out−flow)及びインフロー(in−flow)へと分ける段階を含み、アウトフローだけが、音分散手段に案内され、いびきをかいている人のいびき音を減らす。いびき音レベルは、例えば、アウトフローをインフローから分離するバルブを備えた、下顎デバイスを使用することにより低減される。内側へのエアフローは妨害されないが、外側へのエアフローは、いびき音を弱める、音分散材料に通される。有利には、これにより、いびきをかいている人も、その人の酸素供給も阻害せずに、アウトフローのいびきノイズを静める。
本発明の他の実施様態において、下顎再配置機構は、いびきをかいている人の舌筋の痙攣を誘導する段階を含み、舌の位置を追跡する段階及び痙攣を誘導する段階の各々が、舌がいびきをかく位置(snoring position)に達するときに、供される。有利には、下顎再配置機構は、いびきをかく人の舌筋の(適度の)痙攣を導入する段階を含み、その人に関して、その人の舌を、いびき(及びノイズ)を引き起こさない位置に再配置させる。したがって、下顎再配置デバイスは、好ましくは、そのような痙攣を引き起こすための電極を特徴付ける。好ましくは、下顎再配置機構は、舌の位置を追跡し、舌が「いびきをかく位置」に沈むときに、低い刺激性の電気ショックを与えるための、位置決めデバイス(positioining device)を含む。
本発明の他の目的は:
いびきをかいている人のいびき音を記録するためのマイクロフォン、
いびき音の正しい(just)振幅を解析するための処理ユニット、及び
模造のいびき音を再生するために、前記処理ユニットにより動作されるラウドスピーカー、
を含む、いびきの不快感を減らすためのデバイスである。
有利には、比較的効率的な費用効果があり、実行するのが容易な、いびきの不快感を減らすためのデバイスが供される。なぜなら、このデバイスは、従来の能動型ノイズ制御機構に比較して、実質的により低い演算能力及び処理能力を要するからである。これらの従来の能動型ノイズ制御機構は、これからのノイズの非常に複雑な音の粒子速度を解析し、それを相殺的干渉により相殺しなければならず、非常に不利である。音の粒子速度は、特にリアルタイムの状況で、解析するのが全く非常に困難である、ノイズの位相、方向及び振幅のような、高周波の、部分的に方向性のあるパラメータを含む。逆に、本発明に係るデバイスの処理ユニットは、いびき音と模造のいびき音との間の建設的干渉だけが意図されるので、単にいびき音の振幅を解析しさえすれば良い。いびき音の振幅はスカラーであり、したがって、解析するのが非常に単純である。好ましい実施様態において、このデバイスは更に、適応(adaptive)フィルターユニットを有する能動型ノイズ制御機構を含む。模造のいびき音は、適応フィルターユニットの入り口及び/又は出力口に供給され、これからのいびき音及び/又は結果としてのいびき音を、より均一にかつ一本調子にすることにより、能動型ノイズ制御機構の効率を増大させる。これにより、音の粒子速度を解析することを、より均一に、一様に、かつ容易にし、それ故、能動型ノイズ制御機構の誤差フィードバック信号は、より均質となり、より単純に、能動型ノイズ制御機構を、結果としてのいびき音に適合して処理することができる。
具体的に、本発明に係るいびきの不快感を減らす方法及びデバイスは、ノイズの不快感を低減し、赤ん坊が泣いているノイズ、歯ぎしりノイズ及び/又は如何なる他の断続的なノイズ源からのノイズを相殺するために使用することもできる。
本発明のこれら及び他の特色、特徴及び有利な点は、例として本発明の原理を説明する、添付の図面と併用される、この後の詳細な説明から明らかになるであろう。説明は、単に例だけの目的で与えられ、本発明の範囲を制限することはない。下記に引用された参照符号は、添付の図面を参照する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る、いびきの不快感を減らすための方法を示す。 図2は、本発明の第1の実施形態に係る、いびきの不快感を減らすための方法の結果としてのノイズレベルを示す。 図3は、本発明の第1の実施形態に係る、いびきの不快感を減らすためのデバイスを示す。 図4は、本発明の第2の実施形態に係る、いびきの不快感を減らすためのデバイスを示す。
本発明は、特定の実施形態に関して、いくつかの図面を参照して述べられるが、本発明はそのことに限定されず、特許請求の範囲だけに制限される。述べられる図面は、単に概略図であり、制限するものではない。図面中において、要素のいくつかのサイズは誇張され、説明の目的のために、縮尺比で描かれない。
例えば「a」、「an」、「the」の単数名詞を参照するとき、不定冠詞又は定冠詞が使用されるが、これは、他の何かが特別に記載されないなら、その名詞の複数を含む。さらに、詳細な説明及び特許請求の範囲中の、第1の、第2の、第3の及びそれと同種の専門用語は、同様の要素の間を区別するために使用され、必ずしも起こった順番又は年代順を述べるために必要とするものではない。そのように使用される専門用語は、適切な状況下で取り換え可能であり、ここで述べられる本発明の実施形態は、ここで述べられる又は説明されるのと他の順番で操作可能であるということが理解されるであろう。さらに、詳細な説明及び特許請求の範囲内でトップ、底、上方、下方及びそれと同種の専門用語が、便宜的に使用されるが、必ずしも相対位置を説明するために必要とするものではない。そのように使用される専門用語は、適切な状況下で取り換え可能であり、ここで述べられる本発明の実施形態は、ここで述べられる又は説明されるのとは別の方向で操作可能である。本詳細な説明及び特許請求の範囲で使用される、「含む」の専門用語は、その後に記載される手段に制限されるように解釈されるべきではなく;それは他の要素又は段階を除外しないということが、気付かされるであろう。したがって、「手段A及び手段Bを含むデバイス」の表現の範囲は、構成要素A及び構成要素Bのみから成るデバイスに制限されるべきではない。それは、本発明に関しては、デバイスの単に関連のある構成要素が、A及びBであるということを意味する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る、いびきの不快感を減らすための方法10を示す。第1の段階1において、システムはオンにされ(turned on)、例えば、同床者は眠りにつく。続く第2の段階2の間、呼吸音、会話及びそれと同種のものは、反復的な音として認識されず、それ故、再生は起こらない。第3の段階3において、パートナーのいびきのいびき音が、デバイスに搭載されたパターンのライブラリー内に格納された、既知のいびきのパターンと認識される。第4の段階4において、システムは、いびきのパターンを記録し、いびき音の単一時間区間を抽出する。さらに、単一時間区間の間の時間差は、いびき音のパターンから導き出される。第5の段階5において、システムはその後、いびきをかいている人の、これに続く見込みであるパターンにより、いびきをかいている人のいびき音レベルを予測する。もし、いびきをかいている人が、いびき音のパターンがその人に対して予測するであろう、瞬間にいびきをかかないなら、システムは、第6の段階6で単一時間区間の記録を行い、予測されたパターンを適合させる。第7の段階において、システムは、いびきのパターンを監視する状態を保つ。もしいびきをかいている人がいびきをかくなら。もしパターンが変化するなら、システムは、第3の段階7’に戻る。第8の段階8において、システムは、いびきをかいている人の静寂を相殺し、結果としてのいびき音レベルを平らにするために、単一時間区間の合間に模造のいびき音を鳴らす。好ましくは、プレイアウト(playout)の音量は、いくぶん減少される。第9の段階9において、模造のいびき音の再生は、いびきが止む場合において、次第に消される。もしいびきが再び始まるなら、システムは第3の段階9’に戻る。
図2に、本発明の第1の実施形態に係るいびきの不快感を減らすための方法10の結果としてのノイズレベルが示される。ノイズレベル20は、説明された図のx軸に示され、時間21はy軸に示される。いびき音レベル22は、最大のノイズレベル23と最小のノイズレベル24との間で、時間21とともに大きく逸脱する。単一時間区間25の間の時間差26の長さに関して、いびき音レベル22は、最小のノイズレベル24に落ち込む。本発明に係る方法は、いびき音のパターンを検出し、決定されたいびき音のパターンの依存性で、次のいびき音レベルを予測する。模造のいびき音27は、時間差22の間に鳴らされ、いびき音レベル22が最小のノイズレベル24に落ち込むとき、いびき音のパターン内のギャップ(gaps)28を埋める。結果として、いびき音レベル22及び模造のいびき音27を含む、結果としてのいびき音29は、比較的均一で、一様の音レベルを示す。
図3において、本発明の第1の実施形態に係るいびきの不快感を減らすためのデバイス40が示され、当該デバイス40は、図1及び図2で説明された、本発明の第1の実施形態に係るいびきの不快感を減らすための方法10を実行する。その目的のために、デバイス40は、いびきをかいている人のいびき音を記録するためのマイクロフォン41、いびきをかいている人のいびき音中のいびき音のパターン11を決定し、決定されたいびき音のパターン11の依存性で、次のいびき音レベル22を予測するための、処理ユニット42及び結果としてのいびき音29の音レベル20を平らにするために、模造のいびき音28を再生するためのラウドスピーカー43を含む。いびき音のパターン中のギャップ28は、より均一で一様な結果としてのいびき音29を供するために、模造のいびき音27で埋められる。
図4は、本発明の第2の実施形態に係るいびきの不快感を減らすためのデバイスを示す、第2の実施形態は、図3で説明された第1の実施形態と能動型ノイズ制御機構(ANC)との組み合わせである。能動型ノイズ制御機構30は更に、結果としてのいびき音を記録するマイクロフォン31、記録されたいびき音の信号33をフィルタリングする適応フィルターユニット32及び適応フィルターユニット32からの出力信号35に関して、出力音を再生するための更なるラウドスピーカー34を含む。フィルターユニット32のフィルタ係数は、いびき音のパターン及び出力音を含む結果としての音を最小にするために、記録されたいびき音信号33の依存性で、適合される。さらに、いびき音のパターンの間のギャップ28は、図1及び図3で述べられた、本発明の第1の実施形態に係るいびきの不快感を減らすための、方法10、更なるラウドスピーカー34及び適応フィルターユニット32との間の経路にある、デバイス40及び/又はデバイス40の処理ユニット42を統合することにより、模造のいびき音27で埋められる。能動型ノイズ制御機構30の結果としての入力音が、より均一で一本調子になればなるほど、能動型ノイズ制御機構30は、より単純に、正確に、かつ、効率的に機能する。結果として、本発明の第1の実施形態に係るいびきの不快感を減らすための方法10内への、能動型制御機構30の統合は、結果としてのいびき音レベルを平らにし、かつ、減らすための両方の、比較的正確な方法を供する。本発明の第1の実施形態に係るいびきの不快感を減らすための方法10の追加の場所は、図3で示される場所に制限されず、同じく適合性フィルタの入り口であっても良い。

Claims (15)

  1. いびきをかいている人に近接して配置される録音手段により録音された前記いびきをかいている人のいびき音における、処理ユニットによる、前記いびき音のパターンを決定する、決定段階、前記の決定されたいびき音のパターンに従って、次のいびき音レベルを予測する、予測段階、及び、前記いびき音のパターン内のギャップを埋めるように、模造のいびき音を作り出す段階、並びに、
    前記いびきをかいている人及び/又は同床者に装着される若しくはその付近に配置される前記模造のいびき音を再生する手段による、結果としての前記いびき音の音レベルを平坦にするために、前記模造のいびき音を鳴らすことにより、前記いびき音のパターン内の前記ギャップを、前記模造のいびき音で埋める段階、
    を含む、いびきの不快感を減らすための方法。
  2. 前記決定段階は、前記決定が行われたいびき音パターンを、予め格納されたいびき音のパターンと比較する段階を含む、請求項1に記載のいびきの不快感を減らすための方法。
  3. 前記決定段階は、前記いびきをかいている人の前記いびき音における、単一時間区間を抽出する段階を含む、請求項1又は2に記載のいびきの不快感を減らすための方法。
  4. 前記予測段階は、前記単一時間区間に従って遂行される、請求項3に記載のいびきの不快感を減らすための方法。
  5. 前記模造のいびき音は、音レベルにおける、前記単一時間区間の間のギャップを少なくとも部分的に埋めるように鳴らされる、請求項3又は4に記載のいびきの不快感を減らすための方法。
  6. 前記単一時間区間の精度は、前記いびきをかいている人の進行中の前記いびき音を解析することにより、続的に適合される、請求項3乃至5のいずれか一項に記載のいびきの不快感を減らすための方法。
  7. 前記模造のいびき音は、前記いびき音のパターンに対して、相対的に低減されたいびき音レベルを含む、請求項1乃至6のいずれか一項に記載のいびきの不快感を減らすための方法。
  8. 前記処理ユニットによって、前記模造のいびき音は、前記いびき音が止むとき、次第に消される、請求項1乃至7のいずれか一項に記載のいびきの不快感を減らすための方法。
  9. 前記いびきをかいている人の代表的ないびき音が録音され、模造のいびき音を鳴らすために使用される、請求項1乃至8のいずれか一項に記載のいびきの不快感を減らすための方法。
  10. 前記結果としてのいびき音レベルは、能動型ノイズ制御機構により低減され、
    前記能動型ノイズ制御機構は、前記いびき音のパターン及び/又は前記結果としてのいびき音レベルに本質的に等しい、かつ/或いは、前記いびき音のパターン及び/又は前記結果としてのいびき音レベルと比較して位相が異なる、更なる音のパターンを作り出す段階を含む、請求項1乃至9のいずれか一項に記載のいびきの不快感を減らすための方法。
  11. 前記いびき音のパターンの前記音レベルは、前記いびきをかいている人の口に挿入される下顎再配置デバイスにより遂行される、下顎再配置機構により低減される、請求項1乃至10のいずれか一項に記載のいびきの不快感を減らすための方法。
  12. 前記音レベルは、前記下顎再配置デバイスに取り付けられる、音分散手段により低減され、
    前記下顎再配置機構は、前記いびきをかいている人の口及び/又は鼻を通るエアフローを、アウトフロー及びインフローに区切り、
    前記アウトフローだけが、前記音分散手段を通って案内される、請求項11に記載のいびきの不快感を減らすための方法。
  13. 前記下顎再配置機構は、
    前記いびきをかいている人の舌筋の痙攣を誘導する段階、及び/又は、
    前記舌の位置を追跡し、前記舌がいびきをかく位置に届くときに、前記痙攣を誘導する段階、
    を含む、請求項11又は12に記載のいびきの不快感を減らすための方法。
  14. いびきをかいている人に近接して配置される、前記いびきをかいている人のいびき音を録音するためのマイクロフォン、
    次のいびき音レベルを予測するために、前記いびき音の振幅を解析し、さらに、模造のいびき音を作り出すための処理ユニット、及び
    前記いびきをかいている人及び/又は同床者に装着される若しくはその付近に配置される、前記いびき音のパターン内のギャップを埋めるために、前記模造のいびき音を鳴らすよう、前記処理ユニットにより動作するラウドスピーカー、
    を含む、いびきの不快感を減らすためのデバイス。
  15. 前記デバイスは、能動型ノイズ制御機構を含み、
    前記能動型ノイズ制御機構は、適応フィルターユニットを含み、
    前記処理ユニットは、前記適応フィルターユニットの入り口及び/又は出力口に接続される、請求項14に記載のいびきの不快感を減らすためのデバイス。
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