JP5931233B2 - 睡眠保障システム及び制御方法 - Google Patents

Description

本発明は睡眠保障システムに関し、具体的には、睡眠品質を保証するためのシステム及び制御方法に関する。

睡眠状態は体の健康を表すバロメーターであり、また、身体そのものの回復や調節に重要な過程でもある。睡眠中に、不眠・鼾声が避けられないが、そのうち、不眠は人の睡眠の時間や品質を満足できないことで、昼間の社会的機能が影響されるという主観的経験であり、入眠困難や目覚め易いこと、朝起きが早過ぎること等が挙げられる。これにより、疲労感、遅延反応、頭痛、記憶力・集中力の低下等の症状が起こり、深刻な場合は総合失調症を引き起こすことがある。不眠状態が長期的に続くと、身体機能状態及び精神状態も極めて影響を受け、日常生活に非常に影響を与える。鼾声は睡眠姿勢が間違って気道が狭くなることによるものであり、鼾がひどい場合は、呼吸中止の繰り返し、大脳・血液の深刻な酸素不足で低酸素血症が起こり、更に高血圧、脳・心臓疾患、不整脈、心筋梗塞、狭心症を誘発し、また、夜間の呼吸停止が１２０秒以上となると突然死する場合もあるから、健康への影響が極めて大きい。日常生活では、人々はしばしば不眠・鼾声による体の健康への影響を重視しないことから、睡眠品質が悪く長期的に半健康状態にある一方、睡眠中には無意識状態にあり、自身の健康状況を感じられないため、呼吸中止しても有効なセルフヘルプ措置をすぐに取ることができず、一連の症状が起こりやすくなり、命を落とすことさえある。現在、睡眠と深くかかわる寝具は、横になる快適性・支持性を重視しているが、不眠、ひどい鼾声による呼吸抑制を防止するための解決手段が未だに存在しない。

本発明は、従来技術の不足を解決するものとして、睡眠保障システム及び制御方法を用いて、人の睡眠状態をリアルタイムにモニタリングし、もし異常が起きた場合に直ちに適切な措置を取って解決をはかり、睡眠品質を保証する。

本発明は次のように実現する。本発明は、寝具、処理装置、睡眠補助メカニズム、並びに上記寝具に取り付けたデータ採取メカニズム及び目覚しメカニズムを含み、上記データ採取メカニズムはコンバーター、並びに上記コンバーターと接続する振動センサーモジュール及び呼吸センサーを含み、上記処理装置は上記コンバーターで上記振動センサーモジュールからの信号を受信すると共に上記睡眠補助メカニズムを制御し、上記処理装置は上記コンバーターで上記呼吸センサーからの信号を受信すると共に上記目覚ましメカニズムを制御するという睡眠保障システム。寝室に睡眠保障システムを設置することで、使用者が寝具で睡眠状態になる場合、データ採取メカニズムで使用者の各徴候データを採取すると同時に処理装置でデータをリアルタイムにモニタリングし、また、チェックされたデータによって使用者が不眠や呼吸中止等の異常状態にあるか判別を行って、適切な睡眠補助メカニズム又は目覚ましメカニズムで干渉することにより治療を施すことが可能になる。一方では、使用者は睡眠補助メカニズムによって睡眠状態により早く入ることができるので、睡眠品質が有効的に向上し、もう一方では、システムによって使用者に異常が起こる場合に目覚ましメカニズムで睡眠状態から起こすことができるのでら、睡眠時の安全を保証できる。

優先選択として、上記処理装置はポータブル装置であり、上記処理装置、上記コンバーター、上記睡眠補助メカニズム、及び上記目覚ましメカニズムの間は、ｗｉｆｉモジュールで通信接続を実現する。ポータブル機器はケータイでもタブレットでもよく、また、上記システムにセットした独自機能機器でも構わない。各メカニズムの部品と処理装置の部品はｗｉｆｉモジュールで通信接続を実現し、処理装置が寝室内に分布されるメカニズム部品を直ちに制御できるように、データ転送速度が速く、信号到達範囲が広いというｗｉｆｉの特徴を利用している。

優先選択として、上記寝具はマットレスサポート及び上記マットレスサポートの上に載置されるマットレスを含み、該マットレスは幾つかの円柱スプリング及び織物製カバーを含み、上記コンバーターは中空部のある缶体に設置され、上記缶体と上記円柱スプリングとの輪郭が一致し相互に釣合いが取れるように配列されたマトリックススプリング体が上記マットレスに形成され、上記缶体は上記マトリックススプリング体の直角側にあり、上記織物製カバーは上記マトリックススプリング体全体を包み込む。元のマットレスは規則正しく配列された幾つかの柱状スプリングで形成されたマトリックススプリング体であるが、本発明では、上記コンバーターを取り付ける上記缶体を、マトリックススプリング体の直角側にある柱状スプリングと取り替えることで、元のマトリックススプリング体の快適性に影響しない上に、上記缶体が上記マットレス内に隠され、寝具の構造空間を有効的に利用することができる。使用者の圧力を加えることにより内蔵した上記缶体に接触することのないように、上記缶体を、使用者が横になる時に接触の少ない上記マトリックススプリング体の直角側に取り付けることから、上記缶体に接触した使用者の不快感を有効的に防止することができる。

優先選択として、上記振動センサーモジュールは細長状であり、上記マトリックススプリング体上の表面に水平横置きされると共に上記織物製カバーで位置づけられながら包み込まれている。上記振動センサーモジュールが包み込まれた振動センサーモジュール帯の長さは、上記マットレス幅が一致している。上記コンバーターは、リード線で上記振動センサーモジュールからの信号を受信してから、該信号を上記ｗｉｆｉモジュールで上記処理装置に送信する。上記振動センサーモジュールは、心拍数センサー、呼吸数センサー、及び寝返り数センサーを含む。上記心拍数センサー及び上記呼吸数センサーの感知エリアは、その上の５〜２０ｃｍの範囲である。上記マットレス全体を貫く細長状の上記振動センサーモジュールは、上記マットレスの縁まで寝返りする時に、センサーモジュールのデータ採取範囲を有効的に拡大し、上記振動センサーモジュールの位置と使用者の横になる時の心臓の位置と一致させることで、上記振動センサーモジュールのデータ採取精度を有効的に向上させる。上記織物製カバーは上記マトリックススプリング体を包み込む役割を果たし、使用者が上記マトリックススプリング体と直接に接触することを有効的に防止し、快適性を有効的に向上させることができる。また、上記織物製カバー及び上記マットレスカバーが上記振動センサーモジュールを挟み込んで固定することで、上記振動センサーモジュールを隠して守る効果があるだけでなく、使用者による接触で上記振動センサーモジュールが作動位置からずれることもない。心拍数センサー、呼吸数センサー、寝返り数センサーは、細長状の上記振動センサーモジュールに集約され、使用者が上記マットレスで仰向けか横向きになる時に、心肺が上記振動センサーモジュールの上の５〜２０ｃｍの間に位置するので、このパラメータに基づいて、心拍数センサー、呼吸数センサーにより適切にデータを採取できるように、心拍数センサー、呼吸数センサーを優先設置する。上記心拍数センサーは使用者の心拍数を採取するために利用され、上記呼吸数センサーは使用者の呼吸数信号を採取するために利用され、上記寝返り数センサーは使用者の寝返り数信号を採取するために利用される。

優先選択として、上記呼吸センサーは上記マトリックススプリング体の初部分の上の表面に取り付けると共に上記織物製カバーで位置づけられながら包み込まれており、上記コンバーターはリード線で上記呼吸センサーからの信号を受信してから、上記ｗｉｆｉモジュールで上記処理装置に該信号を送信する。使用者はマットレスで横になる時、頭部がマトリックススプリング体の初部分の上にあり、鼾声が頭部に近い気道から発生するから、上記呼吸センサーをその発生部に近い位置に優先設置することは、鼾声信号の採取につながる。上記呼吸センサーは、音響感知という原理に基づき、上記織物製カバー及び上記マトリックススプリング体で挟み込んで固定することで、隠して守る効果がある。上記織物製カバーには隙間が多く存在し、鼾声の伝達効果を少し弱めるが無視する。

優先選択として、上記睡眠補助メカニズムは、睡眠補助気体発散装置、音響発生装置、温度調節器、湿度調節器、二酸化炭素モニター、及び空気清浄器のうちの一種類又は数種類を含む。上記機器によって、上記睡眠補助メカニズムから睡眠補助気体、催眠音楽、温度、湿度、又は二酸化炭素濃度を適切に発生させるので、使用者は睡眠状態により早く入ることができる。

優先選択として、上記目覚ましメカニズムは、上記缶体に取り付けられたコントローラー、上記マットレスサポートに取り付けられた分割式ベッドすのこ、上記分割式ベッドすのこを動かす駆動モジュール、及び上記分割式ベッドすのこに取り付けられた刺激部品を含む。上記駆動モジュール及び上記刺激部品は上記コントローラーより制御され、上記分割式ベッドすのこは若干の可動板で構成され、上記マットレスの初部分に近い第一可動板は事前設定角度で動かすことができ、上記事前設定角度は１５°〜４５°の範囲にする。処理装置はｗｉｆｉモジュールで上記コントローラーと接続され、上記駆動モジュール及び上記刺激部品を駆動させる。局所的に動かせる上記分割式ベッドすのこによって、呼吸中止が起こる場合に使用者の寝方が調整される。また、上記第一可動板で使用者の頭部及び胸部を持ち上げることで、圧迫により狭くなった気道を元に戻すことができる。即ち、使用者の寝方を変えることで、睡眠中の使用者の正常な呼吸を確保する。上記刺激部品は睡眠状態にある使用者を起こすために利用され、睡眠中に本人の命を脅かす異常が起こる場合に、直ちに応急処置をとることができる。

本発明の制御方法は次のように実現する。上記振動センサーモジュール（１２）は、呼吸数信号を採取するための呼吸数センサーを含み、上記コンバーター（４）に転送された上記信号に対して、上記コンバーター（４）でフィルタリング及びアナログデジタル変換を行った後、ｗｉｆｉモジュールで上記処理装置に送信し、上記処理装置で上記信号に対して次の比較及び処理を行う。
（１）上記処理装置の睡眠補助処理について
上記処理装置が呼吸数信号を受信してから、ｗｉｆｉモジュールで上記睡眠補助メカニズムをアクティブにする。人は睡眠状態に入る前に、呼吸が乱れ、相違性があるが、睡眠が深くなると共に規則正しく安定した呼吸となる。この場合、上記処理装置が、間隔が同様な呼吸数信号を連続的に最低１５回受信してから、上記処理装置は、ｗｉｆｉモジュールで上記睡眠補助メカニズムの停止を遅延させる。使用者がより良く眠れるように、上記停止遅延時間は事前に上記処理装置で設置でき、また、夜間起動モードにも設定可能である。

（２）上記処理装置の目覚まし処理について
呼吸間隔プリセット値を事前に１５〜６０秒の間に設定し、上記処理装置は、受信した呼吸数信号に基づいて、呼吸間隔実際値を次のように算出する。
ａ；呼吸間隔実際値が呼吸間隔プリセット値より小さい場合は、上記目覚ましメカニズムはスリープ状態にある。
ｂ；呼吸間隔実際値が呼吸間隔プリセット値より大きいか同じであり、且つ６０秒以下である場合は、呼吸中止が起こることを示し、この場合、上記処理装置は体に対して自動的に干渉を行い、ｗｉｆｉモジュールで上記目覚ましメカニズムをアクティブにすると共に上記分割式ベッドすのこを持ち上げるように動かす。持ち上げられた上記分割式ベッドすのこによって体の寝方を強制的に変えることにより、呼吸中止を緩める。その後１〜３分間以内に、上記処理装置は信号データに対してモニタリングを続けるが、もし呼吸間隔実際値が呼吸間隔プリセット値より低下した場合は、呼吸中止から回復したと示し、干渉を続ける必要がなくなるから、上記処理装置は上記コントローラーで上記分割式ベッドすのこを降ろすように動かし、使用者を起こさないようにする。一方、もし呼吸間隔実際値が依然として呼吸間隔プリセット値より大きい場合は、呼吸中止から回復していないことを示し、使用者に異常が起こらないように上記刺激部品で目覚まし動作を行うが、上記刺激部品は使用者が目覚めて処理装置を手動停止するまで目覚まし動作を継続的に行う。
c；呼吸間隔実際値が６０秒以上の場合は、使用者に窒息する危険があることを示し、上記処理装置は上記コントローラーで上記刺激部品に継続的に目覚まし動作を行うように駆動させ、外向けに警報信号を送信し、この場合、上記分割式ベッドすのこの持ち上げと上記刺激部品による動作とを同時に行う。上記処理装置で外向けに送信する警報信号は、ケータイメールで家族又は社会の救急機関に通知することが挙げられる。上記刺激部品は上記処理装置で目覚まし動作を手動停止させる。

上記振動センサーモジュール（１２）は、心拍数信号を採取するための心拍数センサーを含み、上記コンバーター（４）で上記処理装置に送信された上記心拍数信号に対して、上記処理装置で心拍数実際値の比較及び処理を行うと共に、心拍数プリセット範囲を次のように事前に設定する。
ａ；心拍数実際値が上記心拍数プリセット範囲の下限値より小さい場合は、上記処理装置により、継続的に目覚まし動作を行うように上記刺激部品を駆動させ、外向けに警報信号を送信し、上記刺激部品は上記処理装置で目覚まし動作を手動停止させる。
ｂ；使用者は睡眠中に悪夢を見ると、睡眠品質がひどく影響され、心拍数も心が不安定になると共に増える。もし心拍数実際値が上記心拍数プリセット範囲の上限値より大きい場合は、上記処理装置により、継続的に目覚まし動作を行うように上記刺激部品を駆動させ、使用者が目覚めるまで悪夢から脱出させる。上記刺激部品は上記処理装置で目覚まし動作を手動停止させるから、再入眠で睡眠品質を向上させる。

上記振動センサーモジュール（１２）は、寝返り数信号を採取するための寝返り数センサーを含む。上記呼吸センサー（１３）は鼾声数信号を採取するために利用される。上記処理装置により、上記呼吸数信号、心拍数信号、寝返り数信号及び鼾声数信号をアーカイブ・整理・分析してクラウドサーバーに送信する。この時間帯に採取したデータで行った分析を、睡眠健康報告として参考し、専門医による指導の下、睡眠中に現れる異常に関する早期予防・治療を受けることで、良い睡眠体験を実現する。

本発明は次のような効果が目立つ。寝室に睡眠保障システムを設置することで、使用者の各徴候データをリアルタイムにモニタリングすることにより、その睡眠状態を判別することから、異常が起きた場合には直ちに干渉して治療を施す。これにより、高い睡眠品質を確保するだけでなく、睡眠中に起こる異常を防止するので、本人の睡眠時の安全を保証できる。

本発明のモジュール構造の略図である。 コントローラーとコンバーターが同時にｗｉｆｉモジュールを使う時のモジュール構造略図である。 マットレスサポートとマットレスの正面図である。 Ａ−Ａ’断面構造略図である。 Ｂ−Ｂ’断面である。 第一可動板が持ち上げられる時の構造略図である。

以下に、本発明の本質的な特徴について、図面及び具体的な実施方法を合わせてより詳細な説明を行う。

図１に示す睡眠保障システムは、寝具、処理装置、睡眠補助メカニズム、並びに上記寝具に取り付けたデータ採取メカニズム及び目覚しメカニズムで構成され、上記データ採取メカニズムは、コンバーター４並びに該コンバーター４と接続する振動センサーモジュール１２及び呼吸センサー１３を含み、上記処理装置は、上記コンバーター４で上記振動センサーモジュール１２からの信号を受信すると共に上記睡眠補助メカニズムを制御し、上記処理装置は、上記コンバーター４で上記呼吸センサー１３からの信号を受信すると共に上記目覚ましメカニズムを制御することを特徴とする。上記処理装置はポータブル装置であり、上記処理装置、コンバーター４、睡眠補助メカニズム、及び目覚ましメカニズムの間は、ｗｉｆｉモジュールで通信接続を実現する。上記寝具は、マットレスサポート２及び該マットレスサポート２上に載置されるマットレス１を含む（図３に示す）。上記マットレス１は若干の円柱スプリング６及び織物製カバー３を含む。上記コンバーター４は中空部のある缶体５に設置され、上記缶体５と上記円柱スプリング６の輪郭が一致し相互に釣合いが取れるように配列されたマトリックススプリング体７が上記マットレス１に形成される。上記缶体５は上記マトリックススプリング体７の直角側にあり、上記織物製カバー３は上記マトリックススプリング体全体７を包み込む。上記振動センサーモジュール１２は細長状であり、上記マトリックススプリング体７上の表面に水平横置きされると共に上記織物製カバー３で位置付けられながら包み込まれている（図４に示す）。上記振動センサーモジュールが包み込まれた振動センサーモジュール帯の長さは、上記マットレス幅が一致している。上記コンバーター４はリード線１４で上記振動センサーモジュール１２からの信号を受信してから、該信号を上記ｗｉｆｉモジュールで上記処理装置に送信する。上記振動センサーモジュール１２は心拍数センサー、呼吸数センサー、及び寝返り数センサーを含み、上記心拍数センサー及び上記呼吸数センサーの感知エリアはその上の５〜２０ｃｍの範囲にする。上記呼吸センサー１３は、上記マトリックススプリング体７の初部分の上の表面に取り付けると共に上記織物製カバー３で位置付けられながら包み込まれており、上記コンバーター４はリード線１４で上記呼吸センサー１３からの信号を受信してから、該信号を上記ｗｉｆｉモジュールで上記処理装置に送信する。

実際操作中に、上記処理装置はケータイ又はタブレット等のポータブル機器が好ましい。これらのポータブル機器はｗｉｆｉモジュールを備え、操作し易いからである。利用前、使用者は事前にこれらの機器にシステムとペアリングするアプリケーションプログラムを取り付ける。上記アプリケーションプログラムは徴候データ、データ比較、睡眠比較パラメータプリセットを受信できるので、使用者が自分に応じたシステムのカスタマイズを行う等、システムの適用人群を広げる。上記睡眠補助メカニズムは、睡眠補助気体発散装置、音響発生装置、温度調節器、湿度調節器、二酸化炭素モニター、及び空気清浄器のうちの一種類または数種類を含む。上記機器によって上記睡眠補助メカニズムから睡眠補助気体、催眠音楽、温度、湿度、二酸化炭素濃度を適切に発生させるので、使用者は睡眠状態により早く入ることができる。

実際操作中、上記睡眠補助メカニズムは、睡眠補助気体発散装置、音響発生装置、温度調節器、湿度調節器、二酸化炭素モニター、及び空気清浄器のうちの一種類または数種類を含み、使用者の実際の状況や環境によって使用機器を決めることができる。例えば、（ａ）湿度の大きい環境にいる場合、寝室の湿度が人の入眠に適するように湿度調節器を必要とする。（ｂ）律動的な水滴の音を聞きながら入眠したい場合、より早く眠れるように寝室に音響発生装置を取り付ける。上記機器は上記処理装置で統一制御を行うという、システムとペアリングする専門機器でも、制御変更によって統一制御を実現するという、寝室にある機器でもいい。これらの上記睡眠補助メカニズムに対する上記処理装置の制御に、スイッチ制御と度合制御が含まれるが、上記処理装置で上記湿度調節器を起動及び停止し、室内湿度を保持して入眠に役立つ固定値を制御することが挙げられる。上記固定値はシステムプリセット値を使うか、又は自身の実際状況に応じたプリセット値を設定できる。優先選択として、上記睡眠補助メカニズムの各電気器具を睡眠補助ケースに取り付け、マットレス１及びマットレスサポート２を合わせてセットすることで、運搬が便利になり、上記睡眠補助メカニズムと上記処理装置との互換性を確保し、上記睡眠補助メカニズムの安定した作動を保証する。

実際操作中、上記心拍数センサー及び上記呼吸数センサーの感知エリアは、その上の５〜２０ｃｍの範囲にする。この範囲は、睡眠中の使用者の心臓や肺などの器官によって決まり、上記心拍数センサー及び上記呼吸数センサーによる徴候データの採取に有利である。従って、使用者自身によって感知エリアを調節できるということは、本発明の具体的な実施例とみなすべきである。

実際操作中、上記コンバーター４及び上記目覚ましメカニズムの上記コントローラー８は、構造の簡素化として缶体５に置かれ、ｗｉｆｉモジュール（図２に示す）を共用する。上記缶体５は、上記電気器具を守る効果を持つ硬性材質を採用し、上記缶体５は上記マトリックススプリング体７の直角側（図５に示す）にあり、且つ使用者の頭部から離れた一端が優先選択され、電気器具と頭部との距離を拡大することで電磁放射による脳への損害を低減させる。取り付け時に、次のように二つの方法がある。第一は、上記缶体５と上記円柱スプリング６の輪郭が一致し相互に釣合いが取れるように配列された上記マトリックススプリング体７をマットレス１に形成することであり、第二は、上記缶体５を上記円柱スプリング６の中空体に挿入し、上記缶体５の高さを圧縮された上記円柱スプリング６の高さより低くすることにより、上記缶体５による不快感をなくすことである。上記二つの取り付け方法は、本発明の具体的な実施例とみなすべきである。

実際操作中、上記目覚ましメカニズムには、上記缶体５に取り付けたコントローラー８、上記マットレスサポート２に取り付けられた分割式ベッドすのこ、該分割式ベッドすのこを動かす駆動モジュール１１及び上記分割式ベッドすのこに取り付けられた刺激部品1１０が含まれる。上記駆動モジュール１１及び上記刺激部品１０は上記コントローラー８より制御される。上記分割式ベッドすのこは幾つかの可動板で構成され、使用者の頭部に合わせる第一可動板９は事前設定角度で動かすことができる（図６に示す）。上記駆動部品１１は様々な構造にすることができる。実施例一：駆動部品１１はステッピングモーター及び第一可動板９と接続する一端を持つラックを含み、上記第一可動板９のある側の縁の回転可能な軸を第二可動板に接続し、上記ステッピングモーターは歯車とラックを合わせて、上記第一可動板９のある側の軸を中心に動かして昇降させる動作を実現する。実施例二：駆動部品１１はエアーポンプ及びエアーシリンダーを含み、上記第一可動板９のある側の縁の回転可能な軸を第二可動板に接続し、上記エアーシリンダーをマットレスサポート２に固定し、ピストンロッドの一端を上記第一可動板９に接続し、エアーシリンダーを伸縮させることで上記第一可動板９のある側の軸を中心に動かして昇降させる動作を実現する。実施例三：駆動部品１１は、マットレスサポート２に固定接続された電機及び上記第一可動板９の下に固定接続された扇形ギアを含み、上記電機は歯車によって扇形ギアを回転させ、第一可動板９を動かして昇降させる。コントローラー８の制御でベッドすのこの昇降を実現する限り、本発明の具体的な実施例とみなすべきである。

実際操作中、第一可動板９を１５°〜４５°まで動かして、呼吸停止が起こる場合に第一可動板９を持ち上げることによる寝方の切換を行う。具体的な持上角度は上記処理装置で設置可能なので、寝方の切換をより効果的に行うことができる。

実際操作中、上記刺激部品１０は睡眠中の使用者を起こすために利用される。上記刺激部品１０の形態は多様化したものであるが、使用者を起こす難しさによって決まる。例えば、上記刺激部品１０は振動装置、サウンドライトアラーム、加熱装置、及びフィジカルビーター等から一種類を選ぶか数種類でセットして、目覚まし機能を実現する。上記刺激部品１０の取り付け位置は個人的に調整を行うことが可能で、目覚まし効果があり且つ体に影響を与えない上記刺激部品１０の形態である限り、本発明の具体的な実施例とみなすべきである。

実際操作中、上記缶体５に取り付けた充電式電池は、上記コンバーター４及び上記コントローラー８に長く利用できる電源を供給し、外側の電源ケーブルで充電される。上記コンバーター４はリード線１４で上記振動センサーモジュール１２及び上記呼吸センサー１３に給電する。処理装置（ポータブル機器）の電池容量を使い尽くす事により、システムの正常作動不能が起こるリスクを回避するために、優先選択として、上記マットレス１の縁に上記処理装置とペアリングする充電ベースを事前に設置し、上記処理装置に充電することで夜間の正常な作動を確保する。

上記振動センサーモジュール１２は、呼吸数信号を採取するための呼吸数センサー、心拍数信号を採取するための心拍数センサー、及び寝返り数信号を採取するための寝返り数センサーを含む。上記呼吸センサー１３は鼾声数信号を採取するために利用される。上記コンバーター４に転送された上記信号に対して、上記コンバーター４でフィルタリング及びアナログデジタル変換を行ってから、ｗｉｆｉモジュールで上記処理装置に送信する。睡眠保障システムの制御方法は、上記処理装置で上記信号に対して次のように比較・処理を行うことを含む。
（１）上記処理装置の睡眠補助処理について
上記処理装置が呼吸数信号を受信してから、ｗｉｆｉモジュールで睡眠補助メカニズムをアクティブにする。人は睡眠状態に入る前に呼吸が乱れ、相違性があるが、睡眠が深くなると共に規則正しく安定した呼吸となる。この場合、上記処理装置が、間隔が同様の呼吸数信号を連続的に最低１５回受信してから、上記処理装置はｗｉｆｉモジュールで上記睡眠補助メカニズムの停止を遅延させる。使用者がより良く眠れるように、上記停止遅延時間は事前に処理装置で設置でき、また、夜間起動モードにも設置可能である。

呼吸間隔プリセット値を事前に１５〜６０秒の間に設定し、上記処理装置は受信した呼吸数信号で呼吸間隔実際値を次のように算出する。
ａ；呼吸間隔実際値が呼吸間隔プリセット値より小さい場合は、目覚ましメカニズムはスリープ状態にある。
ｂ；呼吸間隔実際値が呼吸間隔プリセット値より大きいか同じであり、且つ６０秒以下である場合は、呼吸中止が起こることを示し、この場合、上記処理装置は体に対して自動的に干渉を行い、ｗｉｆｉモジュールで上記目覚ましメカニズムをアクティブにすると共に、上記分割式ベッドすのこを持ち上げるように動かす。持ち上げられた上記分割式ベッドすのこによって体の寝方を強制的に変えて、呼吸中止を緩める。その後１〜３分間以内に、上記処理装置は信号データに対してモニタリングを続ける。もし、呼吸間隔実際値が呼吸間隔プリセット値より低下した場合は、呼吸中止から回復したことを示し、干渉を続ける必要がなくなることから、上記処理装置は、上記コントローラー８により上記分割式ベッドすのこを降ろすように動かし、使用者を起こさないようにする。もし呼吸間隔実際値が依然として呼吸間隔プリセット値より大きい場合は、呼吸中止から回復していないことを示し、使用者に異常が起こらないように上記刺激部品１０で目覚まし動作を行い、上記刺激部品１０は使用者が目覚めて上記処理装置を手動停止するまで、目覚まし動作を継続的に行う。
ｃ；呼吸間隔実際値が６０秒以上の場合は、使用者に窒息する危険があることを示し、上記処理装置はコントローラー８により上記刺激部品１０に継続的に目覚まし動作を行うように駆動させ、外向けに警報信号を送信する。この場合、分割式ベッドすのこの持ち上げおよび刺激部品による動作を同時に行う。上記処理装置で外向けに送信する警報信号は、携帯メールで家族又は社会の救急機関に通知することが挙げられる。上記刺激部品は上記処理装置で目覚まし動作を手動停止させる。

（２）上記処理装置の心拍数信号処理について
上記処理装置で上記信号に対して比較及び処理を行うが、使用者の実際の徴候によっては、心拍数のプリセット範囲を次のように事前に設置することができる。
ａ；心拍数実際値が上記心拍数プリセット範囲の下限値より小さい場合は、体の心拍数が非常に遅く、突然死するリスクが起こりやすいことを示す。睡眠時の使用者の安全を確保できるように、上記処理装置は、継続的に目覚まし動作を行うように、コントローラー８で上記刺激部品１０を駆動させ、外向けに警報信号を送信する。
ｂ；使用者は睡眠中に悪夢を見ると、睡眠品質に酷い影響を及ぼし、心拍数も心が不安定になると共に増える。もし、心拍数実際値が上記心拍数プリセット範囲の上限値より大きい場合は、上記処理装置は、継続的に目覚まし動作を行うように、上記刺激部品１０を駆動させ、使用者が目覚めるまで悪夢から脱出させる。上記刺激部品１０は上記処理装置で目覚まし動作を手動停止させるから、再入眠により睡眠品質を向上させる。

実際操作中、上記刺激部品１０は上記処理装置で目覚まし動作を手動停止させる必要がある。上記刺激部品１０は起動すると、使用者が目覚めるか、或いは他の人が救助に来て上記処理装置で上記刺激部品１０の目覚まし動作を手動停止させるまで使用者に対して継続的に目覚まし動作を行うことにより、目覚ましメカニズムの目覚まし効果を確保する。優先選択として、上記刺激部品１０の目覚まし動作の幅・頻度・度合は、目覚まし動作の維持時間が増えることによって上がると共に、目覚まし効果が一層高まる。

実際操作中、外向けに警報信号を送信する必要がある場合、その対象はいくつも挙げられるが、家族及び救急機関等の、使用者への救助措置を直ちに取ることが可能な人が好ましく、また、送信方法として、電話又は携帯メールといった方法が好ましく、且つ上記刺激部品１０は人による手動停止まで継続的に外向けに警報信号を送信する。

実際操作中、上記振動センサーモジュールは寝返り数信号を採取するための寝返り数センサーを含む。上記呼吸センサーは鼾声数信号を採取するために利用される。上記呼吸数信号、心拍数信号、寝返り数信号及び鼾声数信号をアーカイブ・整理・分析して、上記処理装置によりクラウドサーバーに送信する。上記処理装置の外向け送信のルートをネットワークと優先選択し、クラウドサーバーでは、使用者毎に独自データ書類を持つ睡眠ログを作成すると共に使用者のデータから分析して睡眠健康報告を作成し、睡眠障害と疑われるケースを診断して専門医療機関まで送って、治療に関する具体的な意見・提案を受ける。使用者により早く自分の睡眠状態を知らせるように、治療に関する意見・提案をネットワーク経由で処理装置に送る。

１；マットレス、２；マットレスサポート、３；織物製カバー、４；コンバーター、５；缶体、６；円柱スプリング、７；マトリックススプリング体、８；コントローラー、９；第一可動板、１０；刺激部品、１１；駆動部品、１２；振動センサーモジュール、１３； 呼吸センサー、１４；リード線。

Claims (8)

1. 寝具、処理装置、睡眠補助メカニズム、並びに上記寝具に取り付けたデータ採取メカニズム及び目覚しメカニズムを含み、
   上記データ採取メカニズムは、コンバーター（４）、並びに該コンバーター（４）と接続する振動センサーモジュール（１２）及び呼吸センサー（１３）を含み、
   上記寝具は、マットレスサポート（２）及び該マットレスサポート（２）の上に載置されたマットレス（１）を含み、上記マットレス（１）は若干の円柱スプリング（６）及び織物製カバー（３）を含み、上記コンバーター（４）は中空部のある缶体（５）に設置され、上記缶体（５）と上記円柱スプリング（６）の輪郭が一致し相互に釣合いが取れるように配列されたマトリックススプリング体（７）が上記マットレス（１）に形成され、上記缶体（５）は上記マトリックススプリング体（７）の直角側にあり、上記織物製カバー（３）は上記マトリックススプリング体全体（７）を包み込み、
   上記処理装置は、上記コンバーター（４）で上記振動センサーモジュール（１２）からの信号を受信すると共に上記睡眠補助メカニズムを制御し、上記処理装置は上記コンバーター（４）で上記呼吸センサー（１３）からの信号を受信すると共に上記目覚ましメカニズムを制御し、
   上記処理装置はポータブル装置であり、上記処理装置、上記コンバーター（４）、上記睡眠補助メカニズム、及び上記目覚ましメカニズムの間は、ｗｉｆｉモジュールで通信接続を実現することを特徴とする睡眠保障システム。
2. 上記振動センサーモジュール（１２）は細長状であり、上記マトリックススプリング体（７）上の表面に水平横置きされると共に上記織物製カバー（３）で位置付けられながら包み込まれており、上記振動センサーモジュール（１２）が包み込まれた区域の長さと上記マットレス（１）の幅が一致し、
   上記コンバーター（４）は、リード線（１４）で上記振動センサーモジュール（１２）からの信号を受信してから、該信号を上記ｗｉｆｉモジュールで上記処理装置に送信し、
   上記振動センサーモジュール（１２）は心拍数センサー、呼吸数センサー、及び寝返り数センサーを含み、
   上記心拍数センサー及び上記呼吸数センサーの感知エリアは、その上の５〜２０ｃｍの範囲である、請求項１に記載の睡眠保障システム。
3. 上記呼吸センサー（１３）は、上記マトリックススプリング体（７）の初部分の上の表面に取り付けると共に上記織物製カバー（３）で位置付けられながら包み込まれており、
   上記コンバーター（４）は、リード線（１４）で上記呼吸センサー（１３）からの信号を受信してから、該信号を上記ｗｉｆｉモジュールで上記処理装置に送信する、請求項２に記載の睡眠保障システム。
4. 上記睡眠補助メカニズムは、睡眠補助気体発散装置、音響発生装置、温度調節器、湿度調節器、二酸化炭素モニター、及び空気清浄器のうちの一種類又は数種類を含む、請求項３に記載の睡眠保障システム。
5. 上記目覚ましメカニズムは、上記缶体（５）に取り付けられたコントローラー（８）、上記マットレスサポート（２）に取り付けられた分割式ベッドすのこ、上記分割式ベッドすのこを動かす駆動モジュール（１１）、及び上記分割式ベッドすのこに取り付けられた刺激部品（１０）を含み、
   上記駆動モジュール（１１）及び上記刺激部品（１０）は、上記コントローラー（８）より制御され、
   上記分割式ベッドすのこは幾つかの可動板で構成され、上記マットレス（１）の初部分に近い第一可動板（９）は事前設定角度で動かすことができ、上記事前設定角度は１５°〜４５°の範囲にする、請求項３に記載の睡眠保障システム。
6. 上記振動センサーモジュール（１２）は、呼吸数信号を採取するための呼吸数センサーを含み、上記コンバーター（４）に転送された上記信号に対して、上記コンバーター（４）でフィルタリング及びアナログデジタル変換を行ってから、ｗｉｆｉモジュールで上記処理装置に送信し、上記処理装置で上記信号に対して次のように比較及び処理を行うことを特徴とする、請求項５に記載の睡眠保障システムの制御方法：
   （１）上記処理装置の睡眠補助処理について；
   上記処理装置が呼吸数信号を受信してから、ｗｉｆｉモジュールで上記睡眠補助メカニズムをアクティブにした後、上記処理装置が間隔の同様な呼吸数信号を連続的に最低１５回受信してから、ｗｉｆｉモジュールにより、上記処理装置は上記睡眠補助メカニズムの停止を遅延させる。
   （２）上記処理装置の目覚まし処理について；
   呼吸間隔プリセット値を事前に１５〜６０秒の間に設定し、上記処理装置は受信した呼吸数信号で呼吸間隔実際値を次のように算出する。
   ａ；呼吸間隔実際値が呼吸間隔プリセット値より小さい場合は、上記目覚ましメカニズムはスリープ状態にある。
   ｂ；呼吸間隔実際値が呼吸間隔プリセット値より大きいか同じであり、且つ６０秒以下である場合は、上記処理装置は、ｗｉｆｉモジュールにより目覚ましメカニズムをアクティブにすると共に分割式ベッドすのこを持ち上げるように動かし、１〜３分間以内に信号データに対してモニタリングを続け、呼吸間隔実際値が呼吸間隔プリセット値より低下した場合は、上記処理装置はコントローラー（８）で分割式ベッドすのこを降ろすように動かし、もし呼吸間隔実際値が依然として呼吸間隔プリセット値より大きい場合は、上記刺激部品（１０）で目覚まし動作を行い、上記刺激部品（１０）は上記処理装置を手動停止させるまで目覚まし動作を継続的に行う。
   ｃ；呼吸間隔実際値が６０秒以上の場合は、上記処理装置はコントローラー（８）で上記刺激部品（１０）に継続的に目覚まし動作を行うように駆動させ、外向けに警報信号を送信し、上記刺激部品（１０）は処理装置で目覚まし動作を手動停止させる。
7. 上記振動センサーモジュール（１２）は、心拍数信号を採取するための心拍数センサーを含み、
   上記コンバーター（４）で上記処理装置に送信された上記心拍数信号に対して、上記処理装置で心拍数実際値の比較及び処理を行うと共に、心拍数プリセット範囲を次のように事前に設定する、請求項６に記載の睡眠保障システムの制御方法。
   a；心拍数実際値が上記心拍数プリセット範囲の下限値より小さい場合は、継続的に目覚まし動作を行うように、上記処理装置により上記刺激部品（１０）を駆動させ、外向けに警報信号を送信し、上記刺激部品（１０）は上記処理装置で目覚まし動作を手動停止させる。
   ｂ；心拍数実際値が上記心拍数プリセット範囲の下限値より大きい場合は、継続的に目覚まし動作を行うように、上記処理装置で上記刺激部品（１０）を駆動させ、上記処理装置で目覚まし動作を手動停止させる。
8. 上記振動センサーモジュール（１２）は、寝返り数信号を採取するための寝返り数センサーを含み、上記呼吸センサー（１３）は、鼾声数信号を採取するために利用し、
   上記呼吸数信号、心拍数信号、寝返り数信号及び鼾声数信号をアーカイブ・整理・分析して上記処理装置でクラウドサーバーに送信し、積み重ねたデータによる睡眠状態診断へのフィードバックを行う、請求項７に記載の睡眠保障システムの制御方法。

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