JP7008697B2 - 乳幼児用鎮静／睡眠支援装置 - Google Patents

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Description

本開示は、乳幼児を鎮静し、睡眠を促進し、またはＳＩＤＳを防止する、啼泣／状態検知モジュールを備える制御システムを有する装置に関する。
乳幼児の長時間の啼泣および睡眠不足は、長年どの親にとっても悩みの種である。生後数ヶ月、赤ん坊は平均で約２時間／１日のペースでむずかり／啼泣し、一晩に２から３回は覚めている。６人に１人の乳幼児が、睡眠／啼泣の問題について検査を受けるために、医療専門家のもとへ連れて行かれている。
乳幼児の啼泣および親の疲労は、意欲を失わせる原因になることが多く、結婚問題や、赤ん坊への怒りおよび仕事に支障をきたすことに、直接繋がる。加えて、それらは、産後鬱（全ての母親のうち約１５％および、彼女らのパートナーのうち約２５～約５０％に影響を及ぼす）、母乳育児の失敗、児童虐待およびネグレクト、嬰児殺し、自殺、安全でない睡眠法、ＳＩＤＳ／窒息、喫煙、過度の通院、乳幼児への過度の薬剤投与、自動車事故、心のふれあい不足、およびおそらくは母体肥満および乳幼児肥満を含む、深刻な／致命的な健康上の後遺症の連鎖の主なきっかけとなっている。
従来の育児法においては、スワドリング、リズム運動および特定の音を用いてむずかる乳幼児を落ち着かせ、（睡眠待ち時間を低減し、睡眠効率を増すことにより）睡眠を促進してきた。「睡眠待ち時間」は、ベッドに入ってから入眠するまでの時間の長さとして定義できる。「睡眠効率」とは、睡眠に費やされた時間（合計睡眠時間）と、ベッドにおいて費やされた時間との比として定義できる。
スワドリング、リズム運動および特定の音は、赤ん坊がいる子宮内感覚の環境の要素を模倣したものであり、生後４～６ヶ月の間、「鎮静反射（calming reflex）」と呼ばれる、一連の皮質下反射を活性化させる。その時間の後、これらの刺激は、乳幼児の睡眠を更に促進可能であるが、これらは条件付き反応を活性化することによって促進される。
スワドリングは、赤ん坊側部の腕をぴったりとくるんで拘束する方法である。これは、子宮内において赤ん坊が経験する閉じ込めを模倣したものであり、赤ん坊が子宮の壁の柔らかい内面から受けた継続的な触り心地を模倣している。スワドリングは、驚きおよび動揺も抑制するが、これらの驚きおよび動揺は入眠を妨げ、啼泣のきかっけとなり、啼泣を悪化させる。
リズミカルで小刻みに揺れる運動は、母親が歩いている時に胎児が経験する移動を再現する。この運動により、内耳の半規管内の前庭器が刺激される。特定のゴロゴロというノイズは、子宮および臍動脈中を流れる血液の乱流に起因して生成される音を模倣している。子宮内において、赤ん坊が聞く音レベルは７５ｄＢと９２ｄＢとの間であると測定されている。各赤ん坊においては、彼のまたは彼女の鎮静反射が最も効率的に活性化される運動および音の特定のおよび特有の独自の組み合わせがある。この好適な組み合わせは、生後数ヶ月まで一貫して続く（すなわち、スワドリングおよび小刻みに揺れることに最も良く反応する赤ん坊は、それらの様式に対して時間をかけて反応し続けるのであり、急に彼らの好みがスワドリングおよび音に変わることは無い）。
鎮静反射は、いくつかの一定の特性を有する。鎮静反射は、画一的な感覚入力によってトリガされ、画一的な行動出力を生成し、閾値現象を示し（すなわち、弱すぎる刺激では、反応を起こすのに不十分でない場合がある）、個人によって異なるしきい値を有する（すなわち、子供によってより高い、またはより低いしきい値を有する）。しきい値は、状態によって異なる（例えば、むずかりおよび啼泣により、しきい値を超えて反射活性にもってゆくために必要とされる刺激レベルが上昇する）。反射は、初めはほとんど抑えられないが、生後３～４ヶ月には弱くなる。
鎮静反射のトリガしきい値に到達するために必要とされる刺激の公称レベルは、子供によって異なるため、ある特定の子供のしきい値レベルを超えなかった場合、鎮静反応が全く起こらなくなる場合が多い。例えば、ゆっくりと滑らかに動かすことで、あるむずかる乳幼児を落ち着かせることができても、別の乳幼児を落ち着かせるには、ゆっくり過ぎて落ち着かせることができない。同様に、中程度の大きさの音（例えば、約７８ｄＢのレベル）の音で、或る子供は鎮静しきい値に到達することができるのに対し、別の子供には落ち着かせるのに不十分である場合がある。一旦これがトリガされると、鎮静反射の画一的な出力として、運動出力が低下し、より落ち着いた状態（静的覚醒状態または睡眠）となる。この文脈において、「状態」という単語は、乳幼児の環境への注意レベルおよび環境との相互作用を示す。乳幼児は、この文脈において、以下の少なくとも６種類の識別可能な状態を経験する：静睡眠、動睡眠、まどろみ、静的覚醒、むずかりおよび啼泣。ある特定の赤ん坊の鎮静反射をトリガするのに必要な音および運動の強度は、鎮静反射を活性化させた状態に維持するのに必要なレベルよりも十分に大きい。
しかしながら、スワドリング、リズム運動および音の簡便性、有効性および利便性にも関わらず、これらの方法は正確に適用されていないため、大多数の乳幼児をなだめて入眠促進を行うことができていない。親が乳幼児の啼泣を低減し、入眠を促進することができなかった場合、親は赤ん坊と一緒に寝ることが多い。しかしながら、赤ん坊と親が一緒に寝た場合、乳幼児突然死症候群（ＳＩＤＳ）および突発的窒息の危険が上昇することが分かっており（アメリカ疾病管理センターの報告によれば、突発的窒息は、約２０年間にわたって年間１４％ずつ増加している）、これは問題である。親が極めて疲れている場合、添い寝の危険性は更に上昇する。酩酊時と同様に、疲労により、大人としての判断および反応が鈍る。新しく親になった人のうち５０％もの人の睡眠時間が一晩につき６時間よりも少ないと報告されており、このレベルは、成人において酩酊時に匹敵して注意力および認知力が損なわれているレベルである。そのため、疲労している親と一緒の添い寝により、ＳＩＤＳリスク、および（親の身体が偶発的に乳幼児の頭部上に被さってしまったこと、赤ん坊の上に寝具を引っ張ってしまったこと等による）窒息リスクが増す。
ストレスを受けた、疲労した親が行う他の行動の場合も、ＳＩＤＳおよび窒息の危険性を直接的に上昇させる（例えば、喫煙、授乳の停止、赤ん坊とソファーの上で一緒に寝てしまう、赤ん坊をうつぶせで置いて寝かせる）。医学の権威は、親が添い寝を回避することを推奨している。しかしながら、ベビーベッドもまた、問題となる可能性がある。赤ん坊がベビーベッド内で仰向けに寝た場合、斜頭（頭蓋骨の平坦化）の危険性が高くなり、これには高価で不便な治療が必要となる場合があり、永久的な変形にも繋がる可能性がある。ベビーベッドの平坦で、静粛で、動くことのない表面にはスワドリング、リズム運動および音が存在しないが、これらのスワドリング、リズム運動および音は、鎮静反射または条件付き反応を引き起こし、また啼泣および睡眠待ち時間を低減し、睡眠効率を高めることができる。
ベビーベッド内における乳幼児睡眠を向上させるために、親は、いくつかの方法を用いてきた（うつぶせ寝、スワドリング、揺動運動、音）が、何れの方法にも問題がある。例えば、うつぶせ位置は、ＳＩＤＳの危険性が３～４倍高まる。スワドリングされていない赤ん坊は、胃の位置（うつぶせ）に回転する可能性があり、これによりＳＩＤＳの危険性が８～１９倍高まる。スワドリングされた赤ん坊は、回転してうつぶせとなる場合があるため、ＳＩＤＳの危険性が１２倍高まる。揺動運動送達システム（例えば、スイング、揺り籠およびハンモック）は全て課題がある可能性がある。乳幼児のスイング運動は、むずかる赤ん坊を鎮静し、睡眠を誘発するには不十分であることが多い。スイング中に赤ん坊が存在している場合、赤ん坊の頭部が前方に回転する虞があり、気道閉塞を生じさせ、死に繋がる可能性がある。揺り籠およびハンモックの場合、親が動力エネルギー源となる必要があるため、睡眠期間のうちごく一部でしか行うことができない。又、それらは、仰向けの赤ん坊を偶発的に側面にまたはうつぶせに転がす可能性があり、または偶発的に寝台の側壁に挟めてしまうことがある。音送達装置（例えば、ファン、空気フィルタ、ヘアドライヤー、音マシンおよびホワイトノイズＣＤ）は、煩雑かつ高価となることがあり、これらが生成する音の音量、質または周波数プロファイルが、過度であるかまたは有効な子宮内音とかけ離れたものである場合がある。
ここ２０年間の間、音および運動をより簡便に送達するための乳幼児鎮静／睡眠装置を作製するための技術的方法の開発が試行されてきた。これら現行の乳幼児鎮静／睡眠装置は、一定の、および変動できない運動および音を通常送達する。子供の啼泣を最も効率的に落ち着かせる音および運動の組み合わせは各赤ん坊で異なるため、これは課題である。例えば、スワドリングおよび運動に最も良く反応する赤ん坊もいれば、スワドリング、運動に加えてホワイトノイズ音がない限りなだめられない赤ん坊もいる。一定の運動および音の乳幼児鎮静／睡眠装置のもう一つの課題は、各赤ん坊が、最も効率的に鎮静および睡眠を誘発する独自のレベルの運動および音を有することである。例えば、或る乳幼児にとっては、ゆっくり揺らしてもらうと睡眠待ち時間が低下しえるのに対し、別の乳幼児にとっては、ゆっくり過ぎて睡眠待ち時間が低下しない。そして、或る赤ん坊にとっては、静粛音が睡眠効率を増加するのに十分でありえるが、別の赤ん坊にとってはそうではない。一定の音を送達する装置は又、音量の設定が高すぎる場合、赤ん坊を不健康なレベルの音にさらすことがある。
一定の運動および音の乳幼児鎮静／睡眠装置の更に別の課題は、鎮静反射の活性化、鎮静および睡眠の誘発に必要な刺激の強さは、子供の状態変化と共に実質的に変化する点にある。例えば、大抵のむずかる赤ん坊には、より活発な小刻みに揺れる運動を（急激な加速および減速を付けて）、およびより活発な音入力を（－７５～９５ｄＢの掃除機またはヘアドライヤーと同じ大きさで）行う必要がある。一方、落ち着いており寝かかっている赤ん坊には、活発な入力は不要である。更に、現行の乳幼児鎮静／睡眠装置は、一晩中は継続せず、鎮静反射をトリガするための最適な音および運動を送達せず、それらの知覚入力を段階的に増減して感覚入力強度を変化させて、高レベルの音に必要最低限だけさらして、赤ん坊に対し最も効果的なレベルの刺激は提供せず、および、生後数週間、感覚入力を徐々に増やして、赤ん坊が成長するとともに徐々に刺激を停止することもできていない。
加えて、ベビーベッドでの死亡またはＳＩＤＳ（乳幼児突然死症候群）は、乳幼児死亡の主要な原因である。各年、およそ２５００人の米国の赤ん坊が、生後１年間の間にＳＩＤＳで死亡している。発生ピークは、月齢２～４ヶ月からで、犠牲者の８０％が４ヶ月未満で、９０％が６ヶ月未満である。
１９９０年代に、「Ｂａｃｋ ｔｏ Ｓｌｅｅｐ」と呼ばれるＳＩＤＳ死を減らすプログラムが導入された。その時に、うつぶせ寝が、ＳＩＤＳの重要なトリガ因子であることが発見され、養育者は、睡眠のために赤ん坊を仰向けに置くよう教わった。１０年以内に、ＳＩＤＳ率は半減したが、それ以来、ＳＩＤＳ発生率は低下していない。更に、ＳＩＤＳの正確な原因は不明だが、主要な原因は、脳内の呼吸調節系の未熟さであると考えられている。本質的には、赤ん坊が、呼吸を「忘れ」てしまうようになり、彼らの内部のアラームシステムが、呼吸を再開するよう、しっかり赤ん坊を起こさないように思われる。一旦呼吸が停止すると、身体は、いっそう低酸素血症およびアシドーシス性となり、心拍数の低下、血圧の低下、心血管虚脱、および死となる悪循環に至る。研究によれば、うつぶせ寝の危険性が、乳幼児の覚醒状態を低下させることにより、実際に赤ん坊をＳＩＤＳになりやすくなることが示されている。
病院の環境では、乳幼児が呼吸を停止したとき、乳幼児モニターを使用することにより、医療従事者に直ぐに警告される。医療従事者は、酸素または正式のＣＰＲを必要とせずとも、（例えば、活発に小刻みに揺れる）単純な刺激で乳幼児を蘇生させることがしばしばある。
しかしながら、家庭の環境では、心肺モニターを使用することによりＳＩＤＳの発生が低減することを研究は示していない。この効果の欠如としては、１）アラームに応答する親は、どのように赤ん坊を蘇生させるかを知らない場合があり、２）親がパニックになり、赤ん坊を蘇生することができない場合があり、３）赤ん坊がひどい低酸素性およびアシドーシス性となることにより、親が現場に到着するまでに、取り返しのつかない心肺虚脱が既に発生してしまった、という理由が挙げられる、
しかしながら、赤ん坊の呼吸停止（無呼吸）から数秒以内に赤ん坊の激しい刺激を開始することのできる装置が、循環器の悪循環が生じる前に、最小限に衰えた赤ん坊を覚醒させ、呼吸シーケンスを再開させることができる場合がある。「Ｂａｃｋ ｔｏ Ｓｌｅｅｐ」プログラムは、赤ん坊が背臥位にあるときに、赤ん坊をすこしだけ刺激することを支援することによって、簡単な介入により死亡率の大幅な減少に繋がる可能性があることを証明した。換言すると、赤ん坊を通常の呼吸のモードに維持し、または短い、一時的な停止の後、赤ん坊を正常の呼吸に戻すためには、大量の感覚入力が必要とされない場合がある。また、仰向けでスワドリングすることが、ＳＩＤＳの減少と関連していることを２つの研究が示している。スワドリングは、特に動睡眠の間、覚醒状態を高めることが示されている。
加えて、生後６ヶ月の間は、バシネットの外に落下する赤ん坊が多い。連邦政府の報告は、最近のバシネット／揺籃の事故の６９％が落下に起因していたことを明らかにした。全ての落下は、頭部傷害をもたらした。驚くべきことに、落下の４５％は、月齢５ヶ月またはそれより小さい乳幼児に生じた。
よって、上記した問題を解消または低減する乳幼児鎮静／睡眠システムが必要とされている。
本開示は、乳幼児の鎮静および安全な睡眠を支援するための装置および方法を一般的に対象とする。実施形態において、可変の音生成を伴いながら可変の様態で動く、主要可動プラットフォームを含む乳幼児鎮静／睡眠支援装置が提供され、各々が、赤ん坊を鎮静し、睡眠を誘発し、および睡眠を維持するように構成されている。この装置は、装置それ自体から、またはユーザーに、睡眠、彼らの赤ん坊等についての様々な形態の情報も送達する携帯デバイスアプリケーションとの通信を介して、独立して制御することができる。また、潜在的に危険なうつぶせ位置に偶発的に転がることまたは偶発的な落下を防止する、固定用睡眠サック設計も提供することができる。更に、この装置は、赤ん坊のバイオメトリックのうち１または複数をモニターリングし、赤ん坊が一時的に呼吸を停止する時を検知するセンサを備えることができる。その場合、装置は、赤ん坊がアシドーシス性および徐脈性になる前に、‐病院で、医療関係者によって無呼吸の乳幼児を覚醒させるために用いられる介入と同様に‐養育者を呼び出すためにアラームを鳴らし、蘇生機能を実行するために激しい運動および音を開始するであろう。装置はまた、乳幼児の呼吸が停止した場合に、９１１または地域の救急サービスに親が電話をかけるようにプログラムすることもできる。
ある実施液体では、本開示に係る装置に、前記装置の内部で乳幼児を支持するように構成された可動プラットフォームと、乳幼児を落ち着かせる音声を提供するように構成された前記音声出力デバイスと、ノイズを検知するように操作可能となるように前記可動プラットフォームに近接して設けられ、検知ノイズの測定データを生成するように構成されたセンサシステム部と、前記センサシステム部と通信可能に接続され、前記センサシステム部により生成された前記測定データを受信し、少なくとも前記測定データの第１パラメータに基づいて、前記検知ノイズが前記装置の内部から生じたものか、或いは外部から生じたものなのかを判断するように構成された制御システム部と、を含むことができる。前記検知ノイズが前記装置の内部から生じたと判断された場合に、前記制御システム部は、少なくとも前記測定データの第２パラメータに基づいて、前記検知ノイズに乳幼児啼泣が含まれるか否かを、判断するようにさらに構成される。前記検知ノイズに乳幼児啼泣が含まれていると判断された場合に、前記制御システム部は、少なくとも前記測定データの第３パラメータに基づいて、乳幼児啼泣の状態を判断するようにさらに構成される。前記制御システム部は、乳幼児啼泣の状態に基づいて、前記可動プラットフォームと前記音声出力デバイスの少なくとも１つを操作して乳幼児を落ち着かせるための制御信号を提供するようにさらに構成されている。
ある実施液体では、本開示に係るシステム装置に、前記システムの内部に乳幼児を支持するように構成された可動プラットフォームと、前記可動プラットフォームに接続され、乳幼児の頭部を前記システムの内部の位置に固定するように構成された睡眠サックと、乳幼児を落ち着かせる音声を提供するように構成された音声出力デバイスと、ノイズを検知するように操作可能となるように前記可動プラットフォームに近接して設けられ、検知ノイズの測定データを生成するように構成されたセンサシステム部と、前記センサシステム部と通信可能に接続された制御システム部と、を含むことができる。ある実施形態では、前記制御システム部は、前記センサシステム部により生成された前記測定データを受信し、少なくとも前記測定データの第１パラメータに基づいて、前記検知ノイズが本システムの内部から生じたものか、或いは外部から生じたものなのかを判断するように構成されている。前記検知ノイズが本システムの内部から生じたと判断された場合に、前記制御システム部は、少なくとも前記測定データの第２パラメータに基づいて、前記検知ノイズに乳幼児啼泣が含まれるか否かを、判断するようにさらに構成される。前記検知ノイズに乳幼児啼泣が含まれていると判断された場合に、前記制御システム部は、少なくとも前記測定データの第３パラメータに基づいて、乳幼児啼泣の状態を判断するようにさらに構成される。前記制御システム部は、乳幼児啼泣の状態に基づいて、前記可動プラットフォームと前記音声出力デバイスのうち少なくとも１つを操作して乳幼児を落ち着かせるための制御信号を、提供するようにさらに構成されている。
ある実施形態では、乳幼児鎮静／睡眠支援装置に、前記装置の内部で乳幼児を支持するように構成された可動プラットフォームと、前記可動プラットフォームの外周部から上に向かって延びている内メッシュ層および外メッシュ層であって、前記内メッシュ層および前記外メッシュ層が相隔てられていることにより、間に間隙が形成される内メッシュ層および外メッシュ層と、乳幼児に音声を提供するように構成される前記音声出力デバイスと、前記可動プラットフォームに近接して設けられたセンサシステム部と、前記センサシステム部と通信可能に接続された制御システム部と、を含むことができる。前記制御システム部は、前記センサシステム部により生成された測定データを受信し、前記測定データに基づいて、乳幼児のストレス状態を判断するように構成されている。前記制御システム部は、前記乳幼児のストレス状態に基づいて、前記可動プラットフォームと前記音声出力デバイスのうち少なくとも１つを操作する制御信号を提供するようにさらに構成されている。
一実施形態として、乳幼児鎮静／睡眠支援装置が開示されており、前記乳幼児鎮静／睡眠支援装置には、ベースと、前記ベースに、および前記ベース上に接続されるキャリアと、前記キャリア上に設けられた可動プラットフォームであって、前記キャリアと前記可動プラットフォームとの間の少なくとも１つの軸受と接しており、前記可動プラットフォームは、前記キャリアに対して振動する様態で、前記キャリアの主要面に略平行である面において、および回転軸の周りにおいて回転可能である、可動プラットフォームと、前記少なくとも１つの軸受の回転中心の周りで前記キャリアに対する前記可動プラットフォームの運動を制御するモータを制御することにより、前記可動プラットフォームの振動する運動を引き起し、啼泣検知モジュールを含む制御システム部と、が備えられる。前記啼泣検知モジュールには、方位フィルタと、周波数フィルタと、閾値フィルタと、複数のマイクが備えられ、啼泣検知モジュールが、乳児鎮静／睡眠支援装置の内部から生じた、しきい値を超える乳児啼泣を検知することにより、前記可動プラットフォームにいる乳幼児の啼泣状態と啼泣しきい値を検知し、前記検知された啼泣状態と啼泣しきい値に従って、前記可動プラットフォームの運動を制御する。
一実施形態として、乳幼児鎮静／睡眠支援装置の運動を制御する方法が開示されており、前記装置には、ベースと、前記ベースに、および前記ベース上に接続されるキャリアと、前記キャリア上に設けられた可動プラットフォームであって、前記キャリアと前記可動プラットフォームとの間の少なくとも１つの軸受と接しており、前記可動プラットフォームは、前記キャリアの主要面に略平行である面において、前記キャリアに対して振動する様態で、および回転軸の周りにおいて回転可能である、可動プラットフォームと、前記少なくとも１つの軸受の回転中心の周りで前記キャリアに対する前記可動プラットフォームの運動を制御するモータを制御することにより、前記可動プラットフォームの振動する運動を引き起こし、啼泣検知モジュールを含む制御システム部と、が備えられる。前記啼泣検知モジュールには方位フィルタと、周波数フィルタと、閾値フィルタと、複数のマイクが備えられる。次に、本装置は、前記複数のマイクから音声信号を受信し、前記複数のマイクからの音声信号が前記装置の内部から生じたものか否かを、前記方位フィルタを用いて判断し、前記装置の内部で生じた音声信号が、乳児啼泣に属する所定の周波数であるか否かを、前記周波数フィルタを用いて判断し、検知された乳児啼泣を分析し、前記乳児啼泣が、しきい値以上であるか否かを、前記啼泣検知モジュールを用いて判断し、前記装置の内部の前記音声信号が乳児啼泣であってかつ、前記しきい値よりも大きい場合に、検知された啼泣の状態と啼泣しきい値に従って、前記可動プラットフォームの運動を制御する。
ある実施形態において、乳幼児鎮静／睡眠支援装置を制御する方法であって、乳児を支持するプラットフォームと、ユーザーから乳児に関する少なくとも１つの入力を受信し、かつ前記プラットフォームの運動と乳幼児に向けられた音声のうち少なくとも１つを制御する少なくとも１つの出力を生成する制御システム部と、前記少なくとも１つの入力を前記制御システム部にリンクさせる通信設備とを含む乳幼児鎮静／睡眠支援装置を提供するステップと、前記乳幼児鎮静／睡眠支援装置に対し複数の選択可能な運転モードを提供するステップであって、前記運転モードの各々には、前記プラットフォームの所定の運動範囲と音声範囲のうち少なくとも１つが含まれるステップと、ユーザーにより提供される入力の少なくとも一部に基づいて運転モードを選択するステップと、前記選択に基づいて前記運転モードを作動させるステップと、が含まれる方法が開示されている。
一実施例として、乳幼児の体の少なくとも一部を内部に受け入れるように構成され、且つ取り付け機構を有する睡眠サック、を取り付けるためのコネクタに関するものがある。前記コネクタは、マットレスの下に設けられるように構成され、横方向に摺動可能に延長可能な下部と、前記睡眠サックの取り付け機構に取り外し可能に接続されるように構成された第１上部および第２上部と、前記横方向に対して垂直な方向に全体的に延びており、かつ前記第１上部および前記第２上部をそれぞれ前記下部に接続する、第１側部および第２側部と、を備えることが可能である。前記下部の延長に関する横方向の調節により、前記第１側部および前記第２側部の横方向の位置が調節され、これにより前記マットレスが、前記第１側部と前記第２側部の間にはめ込まれる。
ある実施形態では、本開示に係る方法には、幼児を内部に受け入れるように構成された装置を提供するステップであって、前記装置には可動プラットフォームと、前記装置の内部で乳幼児を落ち着かせる音声を提供するように構成された音声出力デバイスとが備えられているステップと、前記装置のセンサシステム部を用いてノイズを検知するステップと、検知ノイズの測定データを生成するステップと、前記装置の制御システム部に前記測定データを提供するステップと、少なくとも前記測定データの第１パラメータに基づいて、前記検知ノイズが前記装置の内部から生じたものか、或いは外部から生じたものか否かを判断するステップと、前記検知ノイズが前記装置の内部から生じたと判断された場合に、少なくとも前記測定データの第２パラメータに基づいて、前記検知ノイズに乳幼児啼泣が含まれるか否かを、判断するステップと、前記検知ノイズに乳幼児啼泣が含まれていると判断された場合に、少なくとも前記測定データの第３パラメータに基づいて、乳幼児啼泣の状態を判断するステップと、前記乳幼児啼泣の状態に基づいて、前記制御システム部から、前記可動プラットフォームと前記音声出力デバイスのうち少なくとも１つを操作することにより乳幼児を落ち着かせる制御信号を提供するステップと、が含まれる。
乳幼児鎮静／睡眠支援装置の例示的な実施形態の斜視図であり、装置内において乳幼児が睡眠中である様子を図示している。
図１の乳幼児鎮静／睡眠支援装置の斜視図であり、スワドル締結ストラップが図示されており、囲い部は図示されていない。
図１の乳幼児鎮静／睡眠支援装置の斜視図であり、スワドルと一体型であるスワドル締結クリップが図示されており、囲い部は図示されていない。
図２の乳幼児鎮静／睡眠支援装置の斜視図であり、主要可動プラットフォームの下側の装置を破線で示す。
図３の乳幼児鎮静／睡眠支援装置の主要可動プラットフォームを支持しているコンポーネントを図示している平面図であり、剛体基部および主要可動プラットフォームの外形を示す。
図４で示される乳幼児鎮静／睡眠支援装置の線５－５に沿ってとった側面図である。
図４で示される、乳幼児鎮静／睡眠支援装置の側面図である。
図４で示される乳幼児鎮静／睡眠支援装置の、または乳幼児鎮静／睡眠支援装置の他の実施形態の駆動モータを図示している。
乳幼児鎮静／睡眠支援装置の別の例示的な実施形態での駆動モータの例示的な位置を図示している。
駆動モータを示す、乳幼児鎮静装置／睡眠支援装置の実施形態の断面図を図示している。
本開示の鎮静／睡眠支援装置のさらに別の例示的な実施形態の斜視図であり、主要可動プラットフォームの下側の装置のコンポーネントを破線で示す。
図７の鎮静／睡眠支援装置の主要可動プラットフォームを支持しているコンポーネントの平面図であり、剛体基部および主要可動プラットフォームの外形を示す。
図７で示される装置の実施形態の側面図である。
鎮静／睡眠支援装置の制御システム部の一実施形態の模式図であり、制御システム部の入力および出力を示す。
鎮静／睡眠支援装置の啼泣検知モジュールの一実施形態の模式図である。
鎮静／睡眠支援装置の運動分析モジュールの一実施形態の模式図である。
行動状態マシンモジュールの一実施形態の模式図である。
行動状態マシンモジュールと相互作用しているバイオメトリックセンサモジュールの一実施形態の模式図である。
音声生成モジュールの一実施形態の模式図である。
運動生成モジュールの模式図である。
運動生成モジュールの模式図である。
一体型頭部プラットフォーム部をもつ移動主要プラットフォームを有する乳幼児鎮静装置の別の例示的な実施形態を図示している。 一体型頭部プラットフォーム部をもつ移動主要プラットフォームを有する乳幼児鎮静装置の別の例示的な実施形態を図示している。 一体型頭部プラットフォーム部をもつ移動主要プラットフォームを有する乳幼児鎮静装置の別の例示的な実施形態を図示している。 一体型頭部プラットフォーム部をもつ移動主要プラットフォームを有する乳幼児鎮静装置の別の例示的な実施形態を図示している。 一体型頭部プラットフォーム部をもつ移動主要プラットフォームを有する乳幼児鎮静装置の別の例示的な実施形態を図示している。
例示的な乳幼児鎮静／睡眠支援装置の制御システム部関連コンポーネントの概略図である。
例示的な乳幼児鎮静／睡眠支援装置の例示的な啼泣／状態検知モジュールを表している。
啼泣／状態検知モジュールの例示的なプロセスである。
乳幼児鎮静装置の内部に設けられ、乳児の頭部に対して配置される種々のマイクの例示的な配置を表す。
異なるマイクからくるデータの相シフト解析を示す。
例示的な周波数バンドが取り除かれたホワイトノイズファイルを表す。
乳幼児啼泣を定量化する例示的なプロセスを表す。
行動状態モジュールの例示的なプロセスを表す。
種々の年齢幅に対する種々のレベルにおけるプラットフォームの運動に係る例示的な周波数および振幅を表す。
乳幼児鎮静／睡眠支援装置の一端から見た装置の一部切り欠き斜視図における別の例示的な実施形態を図示し、当該装置は、図２２Ａの制御システム部を組み込むことができる。
図２３Ａの乳幼児鎮静／睡眠支援装置の分解斜視図であり、乳幼児鎮静／睡眠支援装置の個々のコンポーネントを示す。
図２３Ｂの乳幼児鎮静／睡眠支援装置の斜視図である。 図２３Ｂの乳幼児鎮静／睡眠支援装置の斜視図である。
脚を取り付るために用いられる、図２３Ｂの乳幼児鎮静／睡眠支援装置の脚コネクタの例示的な実施形態を図示している。 脚を取り付るために用いられる、図２３Ｂの乳幼児鎮静／睡眠支援装置の脚コネクタの例示的な実施形態を図示している。 脚を取り付るために用いられる、図２３Ｂの乳幼児鎮静／睡眠支援装置の脚コネクタの例示的な実施形態を図示している。 脚を取り付るために用いられる、図２３Ｂの乳幼児鎮静／睡眠支援装置の脚コネクタの例示的な実施形態を図示している。
内側メッシュ生地と外側メッシュ生地を有する例示的な乳幼児鎮静／睡眠支援装置を表す。
例示的なダブルメッシュ乳幼児鎮静／睡眠支援装置の図面を表す。 例示的なダブルメッシュ乳幼児鎮静／睡眠支援装置の図面を表す。 例示的なダブルメッシュ乳幼児鎮静／睡眠支援装置の図面を表す。
図２３Ｂの乳幼児鎮静／睡眠支援装置に固定用睡眠サックを取り付ける取り付け機構の図である。
固定用睡眠サックが図２３Ｂの乳幼児鎮静／睡眠支援装置に取り付けられることを可能にする、取り付け機構の一部を示す乳幼児鎮静／睡眠支援の上面斜視図である。
例示的な固定用睡眠サックの図面である。 例示的な固定用睡眠サックの図面である。 例示的な固定用睡眠サックの図面である。 例示的な固定用睡眠サックの図面である。 例示的な固定用睡眠サックの図面である。 例示的な固定用睡眠サックの図面である。 例示的な固定用睡眠サックの図面である。 例示的な固定用睡眠サックの図面である。 例示的な固定用睡眠サックの図面である。 例示的な固定用睡眠サックの図面である。 例示的な固定用睡眠サックの図面である。 例示的な固定用睡眠サックの図面である。
例示的な睡眠サック取り付け装置である。
例示的な別の睡眠サック取り付け装置を表す。 例示的な別の睡眠サック取り付け装置を表す。
例示的な別の睡眠サックを表す。 例示的な別の睡眠サックを表す。 例示的な別の睡眠サックを表す。 例示的な別の睡眠サックを表す。
図２２Ａの乳幼児鎮静／睡眠支援装置と使用するための、ユーザーインターフェースによって表示されるレイヤの図を図示している。
図２２の乳幼児鎮静／睡眠支援装置と使用するための、ユーザーインターフェースによって表示されるスライダの図を図示している。
図２２の乳幼児鎮静／睡眠支援装置と使用するための、ユーザーインターフェースによって表示される花の図を図示している。
図２２Ａの乳幼児鎮静／睡眠支援装置と使用するための、モバイルアプリケーションユーザーインターフェースによって表示される追加の画像表示を図示している。
乳幼児鎮静装置と使用するための、例示的な携帯デバイスアプリケーションユーザーインターフェースにより表示される追加の画面を図示している。
乳幼児鎮静装置と使用するための、例示的な携帯デバイスアプリケーションユーザーインターフェースにより表示される追加の画面を図示している。 乳幼児鎮静装置と使用するための、例示的な携帯デバイスアプリケーションユーザーインターフェースにより表示される追加の画面を図示している。 乳幼児鎮静装置と使用するための、例示的な携帯デバイスアプリケーションユーザーインターフェースにより表示される追加の画面を図示している。 乳幼児鎮静装置と使用するための、例示的な携帯デバイスアプリケーションユーザーインターフェースにより表示される追加の画面を図示している。
装置を制御する目的のためのクリップまたはスイッチの例示的な実施形態を図示している。 装置を制御する目的のためのクリップまたはスイッチの例示的な実施形態を図示している。
例示的な駆動伝達システムの分解斜視図である。
部分的に組み立てられた駆動伝達システムの透視図である。
例示的な駆動伝達システムの組立図である。
駆動伝達システムの説明であり、囲い部が図示されている。
中央キャリアの斜視図である。
例示的な駆動伝達システムの主要可動プラットフォームの上部の平面図である。 例示的な駆動伝達システムの主要可動プラットフォームの上部の平面図である。
例示的な駆動伝達システムの中央キャリアの下側の平面図である。
中央キャリアおよびモータの斜視図である。 中央キャリアおよびモータの斜視図である。
駆動伝達システムの一部の断面図である。
中央キャリアを支持している剛体基部の斜視図である。 中央キャリアを支持している剛体基部の斜視図である。 中央キャリアを支持している剛体基部の斜視図である。 中央キャリアを支持している剛体基部の斜視図である。 中央キャリアを支持している剛体基部の斜視図である。
例示的な駆動伝達システムの分解斜視図である。
中央キャリアおよびモータの斜視図である。 中央キャリアおよびモータの斜視図である。 中央キャリアおよびモータの斜視図である。
可動プラットフォームの下側の図である。
可動プラットフォームの案内トラックの詳細図である。
図１～図６に示される、例示的な実施形態において、乳幼児鎮静／睡眠支援装置１０には、乳幼児１４の周りに囲い部１２が含まれる。囲い部１２は、主要可動プラットフォーム１６を包囲する。主要可動プラットフォーム１６は、射出成形された支持トレイを有する木質系削片板から作製可能であり、またはプラットフォーム全体を、射出成形することができる。射出成形された支持トレイは、補強リブ、取り付け機構およびこれに準ずるものを提供することができる。図２に認められる通り、主要可動プラットフォーム１６は、ベース１８、可動頭部プラットフォーム１９、パッド２０および布カバー２２を含む。固定された睡眠サック締結ストラップ２４が、主要可動プラットフォーム１６から延び、乳幼児１４を適切な固定用睡眠サック２６に固定する。図２Ａに認められる通り、睡眠サック締結ストラップは、取り付けクリップのような他の形態を取ることができ、また睡眠サック２６に組み込むことができる。この実施形態には、乳幼児１４の頭部を支持する頭部パッドインサート２８が含まれる。好適には、頭部パッドインサート２８は、斜頭の危険性を低減するためにゲルが含まれる。ハンドル３０が、主要可動プラットフォーム１６から横方向に延びている。主要可動プラットフォーム１６は、剛体基部３２へ固定された主要支持シャフト（図示せず）の周りに支持され、回転可能である。剛体基部３２は、成型プラスチック、型打ちした金属、およびこれらに準ずるものから作製可能である。制御パネル３４には、マイク３８のための制御３９、状態表示ライト３７、および速度調節ノブ３５が含まれる。剛体基部制御電子機器３６には、乳幼児鎮静／睡眠支援装置１０の駆動電子機器、および加速度計またはバイオメトリックセンサのような他のセンサ（図示せず）が含まれる場合がある。各実施形態において、バイオメトリックセンサは加速度計とすることが可能で、乳幼児鎮静装置のマットレスの動きを測定することにより乳幼児の呼吸を測定するように機能する。
図３に示される、図２の乳幼児鎮静／睡眠支援装置１０の別の選択図において、主要可動プラットフォーム１６は、主要回転軸受４２で主要支持シャフト４０により支持される。可動頭部プラットフォーム１９は、頭部パッドインサート２８を支持し、頭部回転軸受４６の周りにアーム４８を通じて回転可能であって、このアーム４８は、頭部回転軸受４６と可動頭部プラットフォーム１９との間に延びている。可動頭部プラットフォーム４４における加速度計等の運動感知装置５０は、可動頭部プラットフォーム１９の運動を検知する。可動頭部プラットフォーム１９にあるマイク３８は、乳幼児支援睡眠装置１０によって支持されているときに、乳幼児（図示せず）から発せられる音声を検知する。一以上のスピーカ５２は、剛体基部１８に取り付けられたブラケット５４によって支持され、可動頭部プラットフォーム１９の直下に配置される。バネ５６は、可動頭部プラットフォーム１９の両側を主要可動プラットフォーム１６に接続して、主要可動プラットフォーム１６の往復運動によって誘発される可動頭部プラットフォーム１９の往復運動の間、可動頭部プラットフォーム１９の主要可動プラットフォーム１６に対する運動を減衰させる。
主要支持シャフト４０の周りの主要可動プラットフォーム１６の往復運動は、主要可動プラットフォーム１６の主要面に直交する軸の周りで行われる。主要可動プラットフォーム１６の往復運動は、アクチュエータアセンブリ５８により駆動される。
いくつかの実施形態において、乳幼児の身体と頭部の位相がずれる場合がある。例えば、比較的低い速度では、乳幼児の頭部の運動が、乳幼児の上半身の運動と同じ方向とすることができる。比較的高速においては、乳幼児の頭部の往復運動が、乳幼児の上半身のそれと反対方向になることがある。本開示の別の実施形態（図示せず）では、乳幼児の頭部の往復運動を、主要支持プラットフォームの面に対して直交する方向のような、また別の方向とすることもできる。
アクチュエータアセンブリ５８には、剛体基部３２へ取り付けられたアセンブリ駆動モータ６０と、ギアアセンブリ６２が含まれる。ギアアセンブリ６２も、アセンブリ駆動モータ６０へ接続され、剛体基部３２に取り付けられる。アセンブリ駆動モータ６０は、往復駆動ディスクおよびプッシュ／プルロッドをもつ電気モータでもよい。
アセンブリ駆動モータ６０が作動すると、回転ギアアセンブリ６２は、剛体基部３２の主要面に垂直な軸の周りで、偏心駆動プレート６４を駆動する。偏心駆動プレート６４は、アクチュエータアセンブリ５８のスイングアームプレート６６に接続され、スイングアームプレート６６は、偏心駆動プレート６４からスクリュー７０のロッド端部６８へと延びており、スクリュー７０のロッド端部６８に枢動可能に取り付けられる。スクリュー７０は、振幅調節アセンブリ７２に取り付けられる。振幅調節アセンブリ７２は、振幅調節モータ７４と、ナットフレーム７８上に取り付けられたナット７６とを含み、ナットフレーム７８は、剛体基部３２へ取り付けられた回転軸受８０上で旋回する。回転軸受８０上のナットフレーム７８の回転軸は、偏心駆動プレート６４と同様に、剛体基部３２の主要面に対して垂直である。振幅調節アセンブリ７２が作動すると、スクリュー７０が、主要長手方向軸に沿って動き、その結果、ロッド端部６８が振幅調節アセンブリ７２に対してより近接するかまたは離隔する。アーム８２は、ロッド端部６８の反対側のスクリュー７０の端部から弾性アクチュエータキャッチブラケット８４に延びる。弾性アクチュエータキャッチブラケット８４は、主要可動プラットフォーム１６のベース１８上に取り付けられる。アーム８２は、弾性アクチュエータキャッチブラケット８４により形成された開口部を通じて延び、バネ８６および８８によって主要可動プラットフォーム１６に接続され、バネ８６および８８は、ナット９０および９２それぞれにより、弾性アクチュエータキャッチブラケット８４の両側に保持される。
作動アセンブリ駆動モータ６０が作動すると、偏心駆動プレート６４が、剛体基部３２の主要面に対して垂直な軸の周りに回転する。その結果、スイングアームプレート６６の主要長手方向軸に略沿って、スイングアームプレート６６が往復運動する。このようにスイングアームプレート６６が往復運動すると、ロッド端部６８が、スクリュー７０の主要長手方向軸に左右に往復移動し、その結果、ナットフレーム７８が主要面剛体基部１８に対して垂直な軸の周りで往復回転し、スクリュー７０のロッド端部６８と反対側のスクリュー７０の端部が左右に運動する。このようにスクリュー７０の反対側端部が左右に移動すると、弾性アクチュエータキャッチブラケット８４により形成された開口部を通じて延びるアーム８２が長手方向に往復運動する。
そのようなアーム８２の往復運動に対する抵抗に起因して、バネ８６および８８が、往復圧縮と弛緩を繰り返し、その結果、主要可動プラットフォーム１６が、主要可動プラットフォーム１６を剛体基部３２に接続している主要支持シャフト４０の周りで往復運動する。
主要可動プラットフォーム１６の主要支持シャフト４０の周りにおける往復運動の振幅は、振幅調節アセンブリ７２に対するスクリュー７０の位置により制御される。例えば、振幅調節アセンブリ７２を作動させることにより、ロッド端部６８が振幅調節アセンブリ７２により近接した場合、スクリュー７０の反対側端部の左右の移動がより大きくなり、その結果、主要可動プラットフォーム１６の、主要支持シャフト４０の周りでの往復運動が増幅する。逆に、振幅調節アセンブリ７２を作動させることにより、スクリュー７０のロッド端部６８が振幅調節アセンブリ７２からより離隔し、その結果スクリュー７０の反対側端部の左右の移動が低減した場合、主要可動プラットフォーム１６の主要支持シャフト４０の周りでの往復運動の振幅は低減する。
主要可動プラットフォーム１６の往復運動により、頭部回転軸受４６の周りで、可動頭部プラットフォーム４４に遅延した往復運動が引き起こすことができる。可動頭部プラットフォーム４４の往復運動は、遅延するものの、頭部回転軸受４６の周りでの可動頭部プラットフォーム４４の回転に起因して、主要支持シャフト４０の周りでより大きな振幅を有する。しかしながら、頭部回転軸受４６の周りにおける可動頭部プラットフォーム４４の往復運動の振幅は、バネ５６で減衰させることができる。
それにも関わらず、主要支持シャフト４０の周りにおける主要可動プラットフォーム１６および可動頭部プラットフォーム４４の往復運動は、可動頭部プラットフォーム４４にある運動感知装置５０により測定される。運動感知装置５０による測定値は、制御パネル３４および剛体基部制御電子機器３６に送信され、制御パネル３４および剛体基部制御電子機器３６は、単独または任意選択的に外部コンピュータソフトウェアプログラミングと組み合わせて、アクチュエータアセンブリ駆動モータ６０および振幅調節モータ７４を調節する。又、任意選択的に、運動感知装置５０による運動検知によりコンピュータプログラムを調節して、一以上のスピーカ５２から発せられる音の選択および音量に影響を及ぼすことができる。マイク３８は、追加的または任意選択的に、音響信号を受信することができ、これらの音響信号は、剛体基部制御電子機器３６または／および制御パネル３４を通じてソフトウェアへとフィードバックすることができる。このソフトウェアは、内蔵される場合もあれば、または、乳幼児鎮静／睡眠支援装置１０から遠隔位置にある場合もあり、アクチュエータアセンブリ駆動モータ６０、振幅調節モータ７４および／または一以上のスピーカ５２から発せられる音を更に調節する。アクチュエータアセンブリ駆動モータ６０、振幅調節モータ７４およびスピーカ５２の調節に関連する様々な制御アルゴリズムについては、以下に更に詳しく議論される。
一実施形態において、この装置により、０．５～１．５サイクル毎秒（ｃｐｓ）の～２″偏位での往復運動が可能となるが、赤ん坊がむずかっている場合、装置は、より小さな偏位（例えば、＜１．３″）でより高速（～２‐４．５ｃｐｓ）で送達することで、反応する。このように高速かつ小刻みに運動することにより、鎮静反射を活性化させるに必要な、特定の度合いの急激な加速－減速力が、内耳の前庭機構内の半規管に送達される。
また、このような往復運動は、高速運動フェーズ（～２－４．５ｃｐｓ）時は、通常、１．３インチ未満の最大振幅を有するため、これにより乳幼児の安全が更に確保される。
一実施形態において、バイオメトリックセンサは乳幼児をモニターリングし、また乳幼児の呼吸状態または心血管状態を示す信号を生成するようになっており、これにより赤ん坊が所定の期間呼吸を停止したとき、または、赤ん坊が、所定のしきい値を下回る心拍数等によって示される、心血管虚脱を有するとき、などが検知されるようになっている。センサ信号は、剛体基部制御電子機器３６または／および制御パネル３４を通じて、内蔵された、または乳幼児鎮静／睡眠支援装置１０から離隔したソフトウェアのような制御システム部にフィードバックすることができる。制御システム部は、信号を受信および分析することにより、乳幼児のストレス状態が存在するかどうかを決定し、更に、アクチュエータアセンブリ駆動モータ６０、振幅調節モータ７４の調節を制御する出力を生成するように作動可能であって、またはＷｉ－Ｆｉ（登録商標）接続を介して救急サービスに電話をかけるように作動可能で、および／または、一以上のスピーカ５２から発することのできる警告音および刺激音を生成するように作動させることができる。アラームは、乳幼児の養育者にも同様に向けられる。ある実施形態では、乳幼児がストレス状態としては、啼泣状態が含まれ、これは以下に説明される本開示による実施形態に従って判断することができる。
いくつかの実施形態において、乳幼児の受けているストレスの検知に応じて、プラットフォームの活発な運動と大音量の両方が提供することができる。例えば、少なくとも６５ｄＢの強度を有する音と共に、５Ｈｚより大きい周波数および１インチより大きい振幅でプラットフォームの運動を提供することにより、乳幼児に適切な刺激を提供することができる。もちろん、他の大きさの刺激も想定される。
図６Ａは、駆動モータ６０の例示的で非限定的な実施形態を図示している。アセンブリ駆動モータ６０は、モータケース６００、モータ６０２、モータギア６０３、モータケース底部６０４、解除ボタン６０６、ボタンバネ６１６、スクリュー６０８、接触ピン６１０、金属板６１２、および同様のものを含むことができる。モータケース６００は、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）プラスチックおよび同様のものから作製することができる。モータ６０２は、１２Ｖ ３００ＲＰＭモータおよび同様のものとすることができる。モータギアは、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）プラスチックおよび同様のものから作製することができる。モータケース底部６０４は、ＡＢＳプラスチックおよび同様のものから作製することができる。解除ボタン６０６は、ＡＢＳプラスチックおよび同様のものから作製することができる。ボタンバネ６１６は、ステンレス鋼および同様のものから作製することができる。スクリュー６０８は、ステンレス鋼、および同様のものから作製された、Ｍ３ＨＥＸフラットヘッド１５ｍｍ長スクリューとすることができる。接触ピン６１０は、ステンレス鋼および同様のものから作製することができる。金属板６１２は、ステンレス鋼および同様のものから作製することができる。
図６Ｂは、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８の実施形態におけるアセンブリ駆動モータ６０の駆動モータ位置６１４を図示している。図６Ｃは、駆動モータを示す、乳幼児鎮静装置／睡眠支援装置の実施形態の断面図を図示している。
図７～図９に示される別の実施形態において、鎮静／睡眠支援装置１００は、アクチュエータアセンブリ１０２を含み、アクチュエータアセンブリ１０２は、図２～図６に示される実施形態のアクチュエータアセンブリ５８を代替する。
詳細には、図７～図９に示されるように、鎮静／睡眠支援装置１００の駆動モータ１０４は、軸受１０６へ接続され、軸受１０６は、偏心駆動プレート１０８に繋がっている。偏心駆動プレート１０８は、プッシュ／プルロッド１１０に接続され、プッシュ／プルロッド１１０は、弾性アクチュエータキャッチブラケット１１２により形成された開口部を通じて延びている。プッシュ／プルロッド１１０の周りのバネ１１４により、プッシュ／プルロッド１１０が、弾性アクチュエータキャッチブラケット１１２を通じて主要可動プラットフォーム１６に接続される。バネ１１４は、一連の弾性アクチュエータ押しバネであり、アクチュエータアセンブリ１０２からの力を弾性アクチュエータキャッチブラケット１１２に伝達する。プッシュ／プルロッド１１０の下側の調整ダンパー１１５により、可動プラットフォーム１６の運動が減衰される。バネ１１７は、プルバランス型バネであり、つまり調整ダンパー１１５と平行に弾性アクチュエータキャッチブラケット１１２を牽引することにより、低周波数で可動プラットフォーム１６の所望の円滑な正弦運動を生じさせ、および高周波数でより方形波に近い高速加速／減速運動を生じさせる。主要可動プラットフォーム１６の一部分である射出成形されたプラスチックの特徴を利用することにより、低周波数で主要可動プラットフォーム１６の所望の滑らかな正弦運動を生じさせ、また高周波数で高速の加速／減速運動を生じさせることができる。
駆動モータ１０４の作動により、プッシュ／プルロッド１１０が、弾性アクチュエータキャッチブラケット１１２により形成された開口部を通じて、長手方向に往復運動し、また図２～図６に示される実施形態の弾性アクチュエータキャッチブラケット８４を通じたアーム８２の往復運動と同様にして、この往復運動を、主要回転軸受４２の周りの主要可動プラットフォーム１６の往復運動に変換する。図７～図９に示される実施形態の他のコンポーネントは、図２～図６に表される乳幼児鎮静／睡眠支援装置１０のコンポーネントと同様に動作する。
図１０に示されるように、制御システム部１２０は、所望の設定または同様のものを示す様々なセンサまたは制御入力装置から、様々な入力値を受信し、これら入力値のうち１または複数に基づき、睡眠支援装置の音、運動、および／または光を制御するように、または救急呼び出しまたはアラームを開始するように、様々な装置のうち１または複数を制御するように動作する。図示の通り、制御システム部１２０は、マイク１２５からの入力値を処理し、（図２において要素３５としても示される）速度調節ノブ１２１からの入力値を処理し、（図３において運動感知装置５０として表される）３軸ＵＳＢ加速度計１２３からの入力値を処理し、また運動、心臓および呼吸状態のうち１または複数を検知する無線センサのような、バイオメトリックセンサモジュール１００２からの入力値を処理する。制御システム部１２０は、一以上のスピーカ１３１（または図３に示されるような一以上のスピーカ５２）を制御する一以上の出力信号を生成し、多チャンネルＵＳＢモータコントローラ１２２へ生成する。多チャンネルＵＳＢモータコントローラ１２２は、（図３に示されるアセンブリ駆動モータ６０のような）アクチュエータアセンブリ駆動モータ、および（図３のモータ７３、または図７～９の駆動モータ１０４である）振幅調節モータを制御する。三色ＵＳＢ ＬＥＤのような状態表示ライト（または図３に示されるような状態表示ライト３７）も制御することができる。制御システム部１２０の論理または制御モジュールは、内蔵されてもよく、または、図２～図９に示す乳幼児鎮静／睡眠支援装置１０および１００の実施形態から遠隔して配置されてもよい。これらのモジュールは、啼泣検知モジュール１２４を含むことができる。啼泣検知モジュール１２４は、マイク１２５からデータを受信し、乳幼児鎮静／睡眠支援装置上の乳幼児が泣いているか、または泣いていないかどうかを、行動状態マシンモジュール１２６に送る。マイク１２５は、乳幼児鎮静／睡眠支援装置に取り付けることが可能で、乳幼児鎮静／睡眠支援装置に組み込むことが可能で、また乳幼児からいくらかの距離に配置され、または乳幼児の上に置かれ、または乳幼児に取り付けることのできるセンサ、および同様のものに含まれてもよい。バイオメトリックセンサモジュール１００２は、乳幼児の生理学的パラメータ（例えば、呼吸状態、体温、運動状態等）のうち１または複数を、行動状態マシンモジュール１２６に送ることができ、またはセンサによって提供される信号に応じて、直接Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）電話接続モジュール１００４に送ることができる。加速度計を利用してマットレスの動きを測定し、乳幼児の呼吸を測定することができる。行動状態マシンモジュール１２６によって受信された入力に応じて、出力信号は、運動生成モジュール１２８または音声生成モジュール１３０またはＷｉ－Ｆｉ（登録商標）接続モジュール１００４を制御する。代替的または追加的に、行動状態マシンモジュール１２６からの出力信号により、音声生成モジュール１３０から、図２～図９のスピーカ５２として表される、一以上のスピーカ１３１に出力される、音声データの生成が調節される。制御システム部１２０は、後述するように、他のセンサまたは装置からの入力値を受信し、装置の様々なコンポーネントの制御のための様々な制御アルゴリズムを利用することができる。
運動生成モジュール１２８は、速度調節ノブ１２１からの入力値と、運動分析モジュール１３２からくる装置１０、１００の運動に関する情報とを受信する。運動生成モジュール１２８が作動することで、図２～図９に示される実施形態のアクチュエータアセンブリが調節される。
各実施例において、加速度計１２３から受信されたデータは、運動分析モジュール１３２により処理され、これにより、運動生成モジュール１２８および／または音声生成モジュール１３０を通じてアクチュエータアセンブリが調節され、これにより、アクチュエータアセンブリまたは一以上のスピーカがそれぞれ制御される。加えて、運動分析モジュール１３２は、状態表示ライトモジュール１３４を制御し、状態表示ライトを通じて、主要可動プラットフォームおよび頭部プラットフォームの運動が想定内であるか、または想定内でないかどうかを監視し、或いは代替的に、フィードバックを通じて、乳幼児を鎮静するか、または鎮静しないものかどうかを監視する。本明細書において画定される「想定内」という用語は、フィルタリングされた加速信号が、指定されたまたは所定の最大運動しきい値を、特定の時間長にわたって超えていないあらゆる全ての運動を指す。運動分析モジュールが運動を想定内であるか、または想定内でないかどうかを分類するプロセスの詳細を、図１２およびこれに付随する以下の文章に示す。
一実施形態において、往復回転の回転速度は、約１～約４．５サイクル毎秒（ｃｐｓ）の範囲内になるよう制御され、乳幼児の頭部の中心における往復運動の振幅は、約０．２インチ約１．３インチの範囲である。別の実施形態において、往復運動の速度は、約０．５～約１．５サイクル毎秒の範囲内であり、乳幼児の頭部の中心における往復回転の振幅は、約０．２５インチ～約２．０インチの範囲内である。異なる実施形態において、この運動は、乳幼児の身体および頭部を支持しているプラットフォームに対して平行または直交したものとすることができる。
実施形態において、乳幼児鎮静／睡眠支援装置は、乳幼児の身体および頭部の両方を支持する単一の可動プラットフォームを備えることができる。この可動プラットフォームは、図３０Ａで示される例示的な駆動伝達システム３００１のような、駆動伝達システムによって駆動させることができる。例示的な駆動伝達システム３００１は、中央キャリア３００４と可動プラットフォーム３０１０との間の軸受３００８により可動プラットフォーム３０１０を支持する中央キャリア３００４と、可動プラットフォーム３０１０を、振動させながら中央キャリア３００４に対して動かすためのモータ３００６とを含むことができる。他のコンポーネントとしては、上部トリムコンポーネント３００２、およびＥＭＩシールド３０１２が含まれる。記載されている例示的な実施形態は、円形の、レイジースーザン軸受を示しているが、これは、非限定的であって他の実施形態も考えられ、軸受３００８とは、レイジースーザン軸受、滑り軸受、テフロン（登録商標）等のような低摩擦荷重支持コンポーネントのうち１または複数を意味する。
図３０Ｂは、例示的な駆動伝達システム３００１の斜視組立図を示し、可動プラットフォーム３０１０は、実線で示され、中央キャリア３００４は、破線で示される。図３０Ｃは、部分的に組み立てられた例示的な駆動伝達システム３００１を示す。図３０Ｄはまた、囲い部３０１４を示しており、囲い部３０１４は、駆動伝達システム３００１の内部コンポーネントを包囲することができる。乳幼児を、可動プラットフォーム３０１０の就寝面上に配置させることが可能であって、軸受３００８の中心となり得る回転中心３３０８（図３０Ｄおよび図３３Ａにおいても示される）を介して、乳幼児は鉛直方向の軸３０５２（図３０Ｄで示される）の周りで振動する動きを経験する。水平面における、可動プラットフォーム３０１０の振動する動きまたは回転は、図３０Ｄの両側矢印３０５０により示され、本明細書において他の箇所で記載され、乳幼児の検知された条件または他の要因に応じて様々な動きの振幅および周波数に適応的に変更される動きを含む。
実施形態において、この動きは、純粋な正弦波ではなくむしろ、クリッピングされた正弦波（すなわち、時間に対する位置のグラフがクリッピングされた正弦波である）のように、小刻みに揺れる、ほぼ方形波タイプの運動とすることができる。実施形態において、可動プラットフォームの移動の周波数は変更可能であり、および／または運動の振幅は、所望の運動パターン、乳幼児に関して受信されたフィードバック、または他の要因によって変更可能である。実施形態において、可動プラットフォーム３０１０の運動は、乳幼児が鎮静されない、呼吸していないことが検知された場合に、または他の要因によって、小刻みに揺れる運動または振動をシミュレートするために周波数を増加することができ、また振幅を減少させることができる。
図３１は、中央キャリア３００４のより詳細な斜視図を提供する。具体的には、中央キャリア３００４は、モータブラケット３１１８に部分的に包囲されているモータ３００６を支持することができる。モータ３００６の中心ポスト３１１０は、モータブラケット３１１８を越えて上向きに延び、一以上のモータＯリング３１２０により取り囲むことが可能で、本明細書において他の箇所でより完全に説明されるように、中心ポスト３１１０の振動（図３３Ｂも参照されたい）により、中央キャリアに対して、鉛直に延びている軸３０５２の周りにおける水平面で、可動プラットフォーム３０１０を前後に動かす。モータブラケット３１１８によって保持されたモータ３００６は、いくつかの案内トラック３２０４（図３２Ａおよび図３３Ｄで示される）のうち１つに対応して、対応するモータの機械効率を変更するために、チャネル３１１４内の様々な位置に配置させることができる。中央キャリア３００４は、剛体基部３４０２（図３４Ａも参照されたい）に取り付けられる複数の懸架バネ３１０４から懸架させることができる。中央キャリア３００４には、一以上の回転停止バンパー３１１２が含まれてもよく、覆っている可動プラットフォーム３０１０の過回転を防止する。中央キャリア３００４は、複数の運動補助バネ３１０８に取り付けられることができ、複数の運動補助バネ３１０８はそれぞれ、組み立てプーラー３１０２に取り付けられる。各組み立てプーラー３１０２は、可動プラットフォーム３０１０の下側に取り付けることができる。
図３２Ａおよび図３２Ｂは、乳幼児鎮静／睡眠支援装置用の例示的な駆動伝達システム３００１の可動プラットフォーム３０１０を上からみた平面図であり、可動プラットフォームの下側の要素および中央キャリア３００４は、破線で示されている。可動プラットフォーム３０１０は乳幼児を支持し、また支持構造体３２０２を備えてもよく、この支持構造体３２０２は、可動プラットフォームに組み込むことが可能で、可動プラットフォーム３０１０の剛性を高めることができる。プラットフォーム支持構造体３２０２は、可動プラットフォーム上で収集されたあらゆる水分の案内部として機能する流路を備えていてもよく、水分に敏感な駆動伝達システムの部品に、水分を接触させてしまう可能性のある開口部から、水分を遠ざけている。上記の通り、可動プラットフォーム３０１０の下側に、一以上の案内トラック３２０４を設けることが可能であって（図３３Ｄも参照されたい）、この一以上の案内トラック３２０４は、モータの中心ポスト３１１０と相互作用して、可動プラットフォーム３０１０の移動を案内する。可動プラットフォーム３０１０はまた、回転停止構造体３２０６を備えていてもよく、これによりプラットフォームが過回転しないようになっている。可動プラットフォーム３０１０の外側部分に沿って複数の開口部を設けることも可能であって、これは睡眠サックの取り付けのために、睡眠サック取り付け部３２１０、メッシュ取り付けポイント３２０８、および同様のものに対するアクセスを提供する。各実施形態において、乳幼児が置かれている睡眠サックが、プラットフォーム３０１０に適切に取り付けられていない場合には、制御システム部はモータを作動不能にする。
図３２Ｂに示されるように、可動プラットフォーム３０１０に、複数の組み立てプーラー位置決め案内部３２１４が備わることにより、装置の製造および組み立てを支援することができる。組み立てプーラー位置決め案内部３２１４は、組み立てプーラー３１０２から外に延びる組み立てプーラーウィング３２１２を収容するように形成されている。組み立てプーラーウィング３２１２は、組み立てプーラー位置決め案内部３２１４と共に、取り付けられた組み立てプーラー３１０２が回転するのを防止し、また装置が素早くかつ容易に組み立てられることを可能にする。運動補助バネ３１０８は、可動プラットフォーム３０１０の下側に取り付けられた組み立てプーラー３１０２を、中央キャリア３００４に連結させる。可動プラットフォーム３０１０が往復回転すると、プラットフォームがそのバネから遠ざかることで、各運動補助バネ３１０８に張力がかけられ、これら運動補助バネは、可動プラットフォームを中心位置へ戻りやすくしている。
図３３Ａは、図１の乳幼児鎮静／睡眠支援装置１０または図１８の睡眠支援装置に係る駆動伝達システム３００１の中央キャリア３００４の下からみた平面図であり、可動プラットフォーム３０１０は部分的に破線で示されている。中央キャリア３００４のこの図から、モータ位置決めバネ３３０２およびモータバネ取り付けポイント３３０４を認めることができる。モータ位置決めバネ３３０２の張力は、モータ３００６を正確に位置合わせするために、モータブラケット３１１８をチャネル３１１４に沿って引張し、可動プラットフォーム３０１０の回転中心３３０８を通る鉛直方向の軸３０５２（図３０Ｄで示される）に向かって引張するように働く。
図３３Ｂは、モータ３００６、チャネル３１１４、モータチャネル案内部３３１０およびモータチャネル歯３３１２の斜視図である。図３３Ｃは、モータチャネル案内部３１１０に存在するモータブラケット３１１８におけるモータ３００６の拡大図である。これらの図面は、モータブラケット３１１８がチャネル３１１４に沿って動くにつれて、モータチャネル歯３３１２によって形成されたモータチャネル案内部３３１０がモータブラケット３１１８をどのように支持するかを図示している。具体的には、モータチャネル案内部３３１０は、チャネル３１１４の長手方向の側面に沿って延びている。モータチャネル案内部３３１０は、複数の重複しないモータチャネル歯３３１２で構成することができる。チャネル３１１４の両側面において、モータチャネル歯３３１２は、モータチャネル案内部３３１０の上部と位置合わせするものと、モータチャネル案内部３３１０の底部と位置合わせするものとが、交互になっていてもよい。モータチャネル案内部３３１０の上部と位置合わせするモータチャネル歯３３１２と、モータチャネル案内部３３１０の底部と位置合わせするモータチャネル歯が重ならないようなモータチャネル歯３３１２の配置により、簡単なコア／キャビティ射出成型ツールを用いて、モータチャネル案内部３３１０とモータチャネル歯３３１２を製造することを容易にすることができる。
図３３Ｄは、モータ３００６、中央キャリア３００４、可動プラットフォーム３０１０、および上部トリムコンポーネント３００２の一部分の断面図を示している。中央キャリア３００４は、可動プラットフォーム３０１０の位置を検知するためのセンサ３３１８に加えて、モータ３００６の位置を検知するためのセンサ３３１４を含むことができる。可動プラットフォーム３０１０およびモータ３００６の位置に関する情報を用いることにより、可動プラットフォーム３０１０の運動が制御アルゴリズムによって要求される運動と矛盾しないことを確認することができる。制御アルゴリズムから要求される運動と矛盾する運動は、モータ駆動機構の故障、可動プラットフォーム３０１０の妨害、モータ３００６の故障、モータ電源の損失、モータ３００６と可動プラットフォーム３０１０の間における意図しないスリップ、および同様のものを識別するために用いることができる。制御アルゴリズムによって要求される運動と矛盾する運動は、親が乳幼児を揺り動かすまたは軽くたたくことのような、養育者の乳幼児および／または可動プラットフォームとの相互作用、およびシステムの予想される移動をオーバーライドすることによって引き起こされる場合があるモータ３００６の位置と共に、可動プラットフォーム３０１０の位置に関する情報は、制御アルゴリズムによって用いられ得、モータの振幅および周波数を調節することにより、予想される位置合わせにおけるあらゆるずれを自己修正し、可動プラットフォーム３０１０を中央キャリア３００４およびモータ３００６と再位置合わせする。複数の運動サイクルに対して自己修正を行うことにより、変化を急峻でないものとし、かつ乳幼児がより気づきにくいか全く気づかないようにすることができる。
実施形態において、モータブラケット３１１８は、モータと中央キャリアとの間を延びるモータ位置決めバネ３３０２からテンションをかけることが可能で、また可動プラットフォーム３０１０の回転中心３３０８と一直線上にある軸に向かって引張させることができる。図示されるように、モータＯリング３１２０は、可動プラットフォーム３０１０の案内トラック３２０４に接している。モータ位置決めバネ３３０２は、モータ３００６を回転中心３３０８の方向に引っ張っているため、可動プラットフォーム３０１０の案内トラック３２０４に、モータＯリング３１２０によって加えられる圧力が生じている。モータＯリング３１２０によって案内トラック３２０４に加えられる圧力は、１ｐｓｉから２５ｐｓｉの範囲内とすることができる。モータ３００６が振動すると、中心ポスト３１１０およびモータＯリング３１２０が回転する。モータＯリング３１２０と案内トラック３２０４との間の摩擦により、可動プラットフォーム３０１０が回転中心３３０８の周りで回転する。実施形態において、可動プラットフォームの振動する動きは、４Ｈｚまでの周波数で、中心位置から約０から＋／－５度、０から＋／－１０度、または０から＋／－２０度とすることができる。
可動プラットフォーム３０１０は、可動プラットフォーム３０１０が、約５度の好適な最大回転を大きく外れて回転する場合、可動プラットフォーム３０１０の下側の回転停止構造体３２０６と接触するであろう回転停止バンパー３１１２が存在することによって、中央キャリア３００４に対して可動プラットフォーム３０１０が回転しすぎることを防止することができる。回転停止バンパー３１１２は、ＳＨＯＲＥ Ａが３５－４５のゴムのような柔らかいゴムで構成することができる。回転停止バンパー３１１２は、底部から内部を通って上へ出てくるスクリューを有することができる。回転停止バンパーのこの構成により小さい最初の減衰から減衰する快適な運動の「心地」に寄与することが可能であって、回転停止バンパー３１１２のゴム部が、最初にゴムを介して圧縮し、回転停止バンパー３１１２が、剛体内部スクリューに対し完全に圧縮されたときに提供されるハードストップに達する。
モータＯリング３１２０は、ｂｕｎａ－Ｎ、天然ゴムの合成複製物；高摩耗性ポリウレタン；ポリシリコーン；シリコーン；Ｖｉｔｏｎ、天然ゴムの合成複製物；ＥＰＤＭ、ネオプレン、ポリウレタン－エラストマ、または同様のものから構成することができる。中心ポスト３１１０を取り囲む一以上のモータＯリング３１２０が存在しても構わない。１以上のモータＯリング３１２０が存在することにより、冗長性およびモータＯリング３１２０と案内トラック３２０４との間に増加した摩擦面積を提供することができる。可動プラットフォーム３０１０は、モータＯリング３１２０に十分な牽引が提供されるように選択された、ポリカーボネート、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリカーボネートとＡＢＳとの混合物、および同様のもの、などの材料で構成することができる。
図３３Ａ～図３３Ｄを参照すると、各実施形態において、モータブラケット３１１８内に配置されたモータ３００６は、様々な位置へとチャネル３１１４の上下に動かすことが可能で、これにより、モータＯリング３１２０は、案内トラック３２０４の様々なものまたは可動プラットフォーム３０１０の他の駆動面と接する。実施形態において、モータＯリング３１２０と、案内トラック３２０４または可動プラットフォーム３０１０の他の駆動面との間の摩擦を最適化する摩擦最適化装置が存在してもよい。摩擦最適化装置には、案内トラック３２０４、モータ３００６、モータブラケット３１１８、および同様のもののうち１または複数を押すおよび／または引っ張るバネを含まれ得る。摩擦最適化装置には、モータブラケット３１１８、可動プラットフォーム３０１０、チャネル３１１４、および同様のものに直接組み込まれたバネまたは他の幾何学的特徴を含まれる場合があり、これによりモータＯリング３１２０の、案内トラック３２０４または可動プラットフォーム３０１０の他の駆動面への所望の接触が維持される。一実施形態において、モータ位置決めバネ３３０２の引張特性および、チャネル３１１４内のモータブラケット３１１８の位置を所与として選択される案内トラック３２０４のモータＯリング３１２０によって、所望の圧力および関連付けられた摩擦を実現するように必要に応じて、摩擦最適化装置、モータ位置決めバネ３３０２は、モータブラケット３１１８に、および様々なモータバネ取り付けポイント３３０４に取り付けられる。モータ３００６によって提供される機械効率は、モータＯリング３１２０と接する案内トラック３２０４の、可動プラットフォーム３０１０の回転中心３３０８と位置合わせされた軸からの距離によって変動可能である。
モータ３００６は、位置および速度の両方に関して精度よく制御可能な低ｒｐｍでの高トルクで、滑らかな、低ノイズの動作を提供するように選択可能である。例えば、モータ３００６は、三相永久磁石同期モータ（ＰＭＳＭ）、三相ブラシレスＤＣモータ（ＢＬＤＣ）、および、正弦波電流によって駆動することのできる同様のものとすることができる。モータ３００６の速度および位置を制御するため、モータ駆動器は、各位相に関して制御可能な周波数および振幅をもつ３つの独立した正弦波電圧を合成することができる。合成された電圧は、１２０°の一定の位相オフセットを有し得、一定の位相オフセットは、３つのモータ巻線の位置オフセットを反映している。モータ駆動器は、３つの位相の各々に対して１つずつ、３つのハーフブリッジを含むことができ、３つのハーフブリッジは、３つの独立した正弦波電圧を生成する。各ハーフブリッジは、低抵抗電子スイッチと同様に機能する２つのＭＯＳＦＥＴトランジスタを含むことができる。これらのスイッチに２つの互いに反転されたパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を印加することにより、ハーフブリッジから出力される平均電圧は、０Ｖから１２Ｖ直流までのあらゆる値に設定することができる。これらの電圧はモータ３００６の端子に接続され、これによりモータ３００６の巻線に正弦波電流が生成され、またモータ３００６の固定子に適切な磁束が生成される。
ＢＬＤＣモータの利用は、振幅を操作するために追加のモータまたは追加のギアを必要とせず、振幅および周波数の両方の直接制御を可能にするために有利である。ギアの除去により、より静粛な動作が可能となるが、これは、この用途では有利である。また、動く機械部品の数が低減されるが、これは、堅牢性の改善に繋がる可能性がある。ブラシレスモータの使用は、ブラシ摩耗がなくなることによって、モータの寿命も延びる可能性がある。典型的な誘導モータは最適なＲＰＭを有しており、ギアリングにより低速が達成される。連続的な方向変換が伴う用途では、これらのモータでは困難となる傾向がある。ＢＬＤＣモータの利点は、広範囲の周波数（ＲＰＭ）で良好に動作し、低ＲＰＭで高いトルクを有することであり、これは、この用途に必要とされる急激な方向転換を容易にしている。
静音動作を達成するために、ＰＷＭ周波数、すなわち、ハーフブリッジがオンおよびオフにされる周波数は、２０ｋＨｚより上、好適には４０ｋＨｚの周辺に設定することができる。ＰＷＭ周波数は、モータ３００６が、可動プラットフォーム３０１０を回転させる周波数とは無関係である。ドライバ段で必要とされるＰＷＭ信号は、制御アルゴリズムに基づいてマイクロコントローラ（ＭＣＵ）により生成することができる。本明細書の他の箇所で議論されたように、制御アルゴリズムは、乳幼児運動感知装置、乳幼児のノイズ感知装置および、心拍数センサ、呼吸センサ、酸素化センサ、および同様のセンサなどの乳幼児生命徴候感知装置、からの入力値に基づいて、所望とされる運動の振幅および周波数を決定することができる。モータロータが固定子磁束にロックされたままとなる能力に依拠する開ループ制御方法を用いることが可能であって、これにより中心ポスト３１１０の位置および回転速度の制御が、３つの巻線の電流の制御だけで達成することができる。可動プラットフォーム３０１０の外乱および慣性力が、モータ３００６のトルクに打ち勝たない限り、ロータは、固定子磁束にロックされたままとなるであろう。この動作を可能にするため、駆動機構は、モータＯリング３１２０と案内トラック３２０４との間に制御されたスリップが可能となるように設計することができる。このスリップが生じるトルクは、モータ３００６のトルクよりも低くなるよう設計することができる。したがって、可動プラットフォーム３０１０がブロックされている場合、モータＯリング３１２０は、案内トラック３２０４に対しスリップし、これによりモータ３００６が回転し続け、ロータを固定子磁束にロックされた状態に保つことができる。本明細書の他の箇所で記載されているように、可動プラットフォーム３０１０が、再び動くことができる場合に、システムは、可動プラットフォーム３０１０と、モータ中心ポスト３１１０との位置合わせを自己修正することができる。
例えば約１．５Ｈｚを下回る低周波数において、モータ３００６は、モータＯリング３１２０が、可動プラットフォーム３０１０を回転させるために案内トラック３２０４に十分な摩擦を提供することを可能にするのに十分なトルクを提供することができる場合がある。例えば約１．５Ｈｚを上回るより高い動作周波数では、可動プラットフォーム３０１０の回転方向を変更するために極めて高いトルクがモータ３００６に必要とされるであろう。運動補助バネ３１０８は、モータ３００６が可動プラットフォーム３０１０を非回転位置に戻すことを支援する。可動プラットフォーム３０１０が、中央キャリア３００４に対して往復回転されると、可動プラットフォーム３０１０と中央キャリア３００４との間に取り付けられる運動補助バネ３１０８の一部に、テンションがかけられる。モータ３００６が、中心ポスト３１１０の回転方向を変更した場合、テンションがかけられているそれらの運動補助バネ３１０８が追加のバネ力を提供することで、可動プラットフォーム３０１０が中央キャリア３００４の非回転位置に戻される。
図３４Ａは、中央キャリア３００４を支持している剛体基部３４０２の図である。剛体基部３４０２には、複数の支持構造体３４０４が含まれる場合があり、ここから懸架バネ３１０４が中央キャリア３００４を支持する。いくつかの実施形態において、剛体基部３４０２の４区画の各々に支持構造体３４０４を設けることができる。懸架バネ３１０４を使用することにより、中央キャリア３００４および支持された可動プラットフォーム３０１０が、剛体基部３４０２に対して可動となる。このように可動となることにより、支持された就寝面に配置された乳幼児が運動しているとき、可動プラットフォーム３０１０および支持された就寝面が、わずかな弾力性を有することができるようになる。このわずかな弾力性は、赤ん坊の快適さを増加させることができる。いくつかの実施形態において、１よりも多くの懸架バネ３１０４を、単一の支持構造体３４０４に取り付けることが可能であって、懸架バネ３１０４は、各々、支持構造体３４０４に取り付けられた端部と、中央キャリア３００４に取り付けられた別の端部とを有する。中央キャリアに取り付けられた懸架バネ３１０４の端部は、赤ん坊によって引き起こされる中央キャリア３００４のあらゆる回転移動を減衰させることを支援する、単一の支持構造体３４０４に取り付けられた２つの懸架バネ間に、約７０～９０度の角度が生じるように、配置させることができる。
図３４Ｂに示されるように、剛体基部３４０２は、複数のバンパー３４０８およびバンパー案内３４１０を備えることもできる。バンパー３４０８は、可動プラットフォーム３０１０上の乳幼児の動きが、中央キャリア３００４を剛体基部３４０２上に底打ちすることを防止するためのダンパーとして機能することができる。バンパー３４０８の減衰機能により、乳幼児に快適な「感触」が提供可能となる。バンパー３４０８は、３５－４５ ＳＨＯＲＥ Ａゴムのような柔らかいゴムで構成可能であって、各々、バンパーの上部がバンパーの下部よりも狭い形状となる、部分的に円錐状の形状とすることができる。バンパー３４０８は、スクリューにより、底部からバンパー３４０８の内部を通って剛体基部３４０２に取り付けることができる。この構成は動プラットフォーム３０１０の運動の快適な「感触」に貢献するものであって、バンパー３４０８の狭い上部による小さな初期の減衰から、バンパー３４０８が、剛体内部スクリューに対して完全圧縮されたときに提供されるハードストップに達するまでの、減衰の緩やかな増加が提供されることによって、可動プラットフォーム３０１０の移動の快適な「感触」に寄与する。剛体基部３４０２はまた、バンパー３４０８の位置決めに用いられる一以上のバンパー案内部３４１０を備えることができる。バンパー３４０８を、バンパー案内部３４１０内に配置させることができる。追加のバンパー３４０８を、剛体基部のあらゆる場所に配置させることにより、所望の加重分布に適応させることができる。中央キャリア３００４は、一以上の中央キャリア延長部３４１２を備えることが可能であって、一以上の中央キャリア延長部３４１２は、中央キャリア３００４のリムから延び、一以上のバンパー３４０８と相互作用することにより、可動プラットフォーム３０１０の運動の「感触」を調整する。
剛体基部３４０２はまた、複数の組み立てプーラー基部３４１４を備えることができる。組み立てプーラー基部３４１４は、組み立ての間、組み立てプーラー３１０２を剛体基部３４０２に垂直に保持するように設計される。組み立てプーラー基部３４１４の形状は、組み立てプーラー３１０２の回転を防止しつつ、組み立てプーラーウィング３２１２を収容するよう設計することができる。この位置において、運動補助バネ３１０８は、組み立てプーラー３１０２と中央キャリア３００４との間に取り付けることができる。製造中、可動プラットフォーム３０１０は、中央キャリア３００４の上方に配置された軸受３００８に固定することができる。組み立てプーラー基部３４１４は、スクリューを締め付け易く、剛体基部３４０２上の組み立てプーラー基部３４１４間の組み立てプーラー３１０２を、可動プラットフォーム３０１０の下側の組み立てプーラー位置決め案内部３２１４に動かし易いような位置で、組み立てプーラー３１０２を保持する。組み立てプーラーウィング３２１２と、組み立てプーラー基部３４１４および組み立てプーラー位置決め案内部３２１４の形状との相互作用は、組み立てプーラー３１０２が、剛体基部３４０２から可動プラットフォーム３０１０の下側に再配置されるときに、組み立てプーラー３１０２が回転することを防止する。回転しないことにより、可動プラットフォーム３０１０を駆動伝達アセンブリ３０００に追加する前、組み立てプーラー３１０２および中央キャリア３００４へのアクセスを良好である間に、運動補助バネ３１０８を中央キャリア間に取り付けることが可能となる。
実施形態において、乳幼児の身体および頭部の両方を支持する、単一の可動プラットフォームをもつ乳幼児鎮静／睡眠支援装置に関する駆動伝達システムは、他の形態を取ることができる。図３５を参照すると、乳幼児鎮静／睡眠支援装置は、中央キャリア３５０４と可動プラットフォーム３５１０との間の複数の周辺軸受３５１２および中央スラスト軸受３５０８と共に、ベース３５１４上で可動プラットフォーム３５１０を支持する中央キャリア３５０４を具備可能な駆動伝達システム３５０１によって駆動される可動プラットフォーム３５１０、トリムコンポーネント３５０２、ベース３５１４を備えることができる。モータ３５０６（図３６Ｃを参照されたい）は、中央スラスト軸受３５０８の中心において、回転中心３５１８（図３６Ａ）から鉛直方向の軸の周りで振動する様態で、中央キャリア３５０４に対して、可動プラットフォーム３５１０を動かすために動作可能である。
図３６Ａは、中央キャリア３５０４の上面図を提供し、一方、図３６Ｂ～図３６Ｃは、追加の詳細事項を提供する。具体的には、中央キャリア３５０４は、モータブラケット３６０２に部分的に包囲されているモータ３５０６を備えることができる。モータ３５０６の中心ポスト３６０４（図３６Ｂを参照されたい）は、モータブラケット３６０２を越えて上向きに延び、一以上のモータＯリング３６０８で周囲可能であって、中心ポスト３６０４の振動は、本明細書において他の箇所でより完全に説明されるように、可動プラットフォーム３５１０の中央キャリア３５０４に対する運動を引き起こす。本明細書において他の箇所にも説明されるように、Ｏリング３６０８と可動プラットフォーム３５１０との間の接触を容易にするために、モータを回転中心３５１８に向かって動かす２以上の牽引バネ３６１０が存在可能である。
以前に説明したように、中央キャリア３５０４は、剛体基部に取り付ける複数の懸架バネから懸架させることができる。中央キャリア３５０４に一以上の回転停止バンパー３６２０が備えられることにより、上にある可動プラットフォーム３５１０の過回転を防止することができる。中央キャリア３５０４に、中央キャリア３５０４の長手方向端に存在する一以上のリフタ３６２２が含まれることにより、中央キャリア３５０４が可動プラットフォーム３５１０に係合することが支援される。
中央スラスト軸受３５０８は、案内トラック３７１２（図３７Ｂ）を、モータＯリング３６０８に繰り返し可能に位置合わせしながら、中央キャリア３５０４の上の可動プラットフォーム３５１０の運動を集中させる。案内トラック３７１２は、スチール案内トラック、マグネシウム案内トラック、プラスチック案内トラック、または同様のものを備えることができる。複数の周辺軸受３５１２が、主要可動プラットフォーム３５１０の下方の中央キャリア３５０４にわたって配置されることで、主要可動プラットフォーム３５１０に支持が提供され、また均衡のとれた荷重分布が保証される。例えば、足があるところと比較して、可動プラットフォーム上で乳幼児の頭部があるところの近くに、より多くの軸受を存在させることができる。各周辺軸受３５１２は、中央スラスト軸受３５０８の運動軸に対して放射状の運動軸を有することができる。
モータブラケット３６０２は、成型された高温のエンジニアリング樹脂で構成され、外側に延びる複数のアーム３６０１を備えることができる。モータブラケット３６０２の構成は、システムが組み立てられた場合に、モータブラケットを回転中心３５１８に向かって引っ張る牽引バネ３６１０により加えられる力と、モータブラケット３６０２を回転中心３５１８から離れる方向に押すスチール案内トラック３７１２（図３７Ｂに示される）とモータＯリング３６０８との間の圧力、との組み合わせが、モータブラケット３６０２にほとんどないし全く歪みを生じさせず、以てもともとの成型形状から変形されないようなものとすることができる。これにより、モータブラケットを含むポリマの荷重下での長期間の歪みおよび塑性変形（クリープ）を低減することができる。
モータ３５０６は、本明細書において他の箇所で記載されたノイズおよび堅牢性の利点を有する３位相ブラシレスＤＣモータ（ＢＬＤＣモータ）とすることができる。図３７Ａは、可動プラットフォーム３５１０の下側の図を示しており、可動プラットフォーム３５１０は、他の特徴の中でも、中央スラスト軸受３５０８と係合することで中央キャリア３５０４および可動プラットフォーム３５１０を、繰り返し可能に、および確実に、位置合わせする中央スラスト係合機構３７０２と、位置合わせ目的のために中央キャリア３５０４上のリフタ３６２２と係合させるためのリフタ係合機構３７０４と、鋼板３７１０と、中央キャリア３５０４上のバンパー３６２０と相互作用することで可動プラットフォーム３５１０の過度な移動を防止する複数のストッパ３７０８と、が含まれる。本明細書において他の箇所で更に記載された、ストッパ３７０８およびバンパー３６２０は、可動プラットフォームの移動を所望の範囲内に維持するように機能する。
図３７Ｂは、可動プラットフォーム３５１０の下側の詳細図を示しており、具体的には、案内トラック３７１２を形成する鋼板３７１０を示しており、案内トラック３７１２はモータＯリング３６０８と係合しており、中心ポスト３６０４および取り囲むモータＯリング３６０８を回転させるモータ３５０６に反応して、可動プラットフォーム３５１０を回転させる。鋼板３７１０は、中心ポストと案内トラックの間の摩耗量を低減する。本明細書において他の箇所で記載されたように、モータ駆動システムは、可動プラットフォーム３５１０と中心ポスト３６０４との間にあるあらゆるずれを自己修正することができる。
実施形態において、制御システム部１２０は、乳幼児の年齢を、行動状態マシンモジュール１２６で用いられる変数として組み込むことによって、刺激の最大強度を、生後数週間にわたって増加させ、その後乳幼児を装置の運動から引き離すことができる。例えば、運動および／または音の調節は、乳幼児の体重、乳幼児の年齢、および乳幼児から発せされた検知音声の長さ、のうち少なくとも１つによって更に制御することができる。
図１１を参照すると、啼泣検知モジュール１２４は、乳幼児鎮静／睡眠支援装置１０および１００のマイクから音声データを受信し、音声データが、デジタルバンドパスフィルタ１３６で処理されることにより、フィルタリングされた音声データが生成される。エネルギー基準のしきい１３８が、フィルタリングされた音声データを受信することで、音声エネルギーが、しきい値を上回るか、またはしきい値を下回るかどうかが決定される。時間基準フィルタ１４０は、エネルギー基準のしきい１３８からデータを受信し、乳幼児が泣いているか、または泣いていないかどうかについての通知を提供する。
制御システム部１２０（図１０）に対して上述されたように、情報は、行動状態マシンモジュール１２６によって啼泣検知モジュール１２４から受信され、行動状態マシンモジュール１２６は、その後、運動生成モジュール１２８または音声生成モジュール１３０またはその両方を制御する信号を提供するであろう。
図１２でより詳細に示され、表される運動分析モジュール１３２は、乳幼児鎮静／睡眠支援装置１０および１００の運動感知装置からの信号を、デジタルフィルタバンク１４２で受信する。デジタルフィルタバンク１４２は、信号をフィルタリングし、運動生成モジュール１２８（図１０）への入力値として用いられるフィルタリングされた運動振幅の推定値を生成する。加えて、フィルタリングされた運動振幅の推定値は、範囲チェック部１４４を通過し、運動が、鎮静範囲、または既知の鎮静範囲内であるかどうかを決定し、このことは、時間基準フィルタ１４６に提供され、運動が、鎮静的であるか、または鎮静的でないかどうかについての通知を運動生成モジュール１２８（図１０）に対して提供する。
フィルタリングされた運動センサ、または加速度計、デジタルフィルタバンク１４２からのデータは、しきい値超えに基づく運動周波数推定部１４８も通過し、運動周波数の推定値を提供し、運動生成モジュール１２８に提供される。
しきい値超えに基づく運動周波数推定部１４８から出力されたデータもまた、範囲チェック部１４４を通過し、運動が鎮静的であるか、または鎮静的でないかどうかを通知する。
デジタルフィルタバンク１４２からのフィルタリングされた加速度計データはまた、加速が、特定の最大運動しきい値１５０を超えるか否かを決定するように処理され、この結果に応じて、時間基準フィルタ１５２を介してデータを処理することで、運動が、想定内であるか、または想定内でないかどうかについての通知を提供する。運動が、想定内であるか、または想定内でないかどうかに関するこの通知は、運動生成モジュール１２８（図１０）への入力として用いられ、また状態表示ライトモジュール１３４（図１０）を介して、状態表示ライト３７（図２）を制御するために更に用いられる。
図１３に認められる通り、行動状態マシンモジュール１２６は、乳幼児が泣いている状態にある、または泣いていない状態にあるかどうかについての情報を啼泣検知モジュール１２４（図１１）から受信する。この情報は、状態マシンの状態移行規則１５６によって、状態ライブラリ１５４からアクティブな状態を選択するために用いられ、これにより、所望の運動状態、所望の音声トラックおよび／または所望の音量／イコライザ設定が、図１０の音声生成モジュール１３０に出力される。
図１３Ａに認められるように、図１０の行動状態マシンモジュール１２６は、バイオメトリックセンサモジュール１００２（図１０）からバイオメトリック測定値を受信し、これは赤ん坊の監視パラメータの通知である（同様の分析が図２２Ａの装置に適応される点に留意せよ）。測定値の１つとして、呼吸が正常か、遅れているか、または正常でないか否か、心拍数が正常か、遅れているか、または正常でないか否か、または他に分類されるものを挙げることができる。このバイオメトリック測定値は、乳幼児が呼吸している場合には正常とし、乳幼児が一定時間呼吸していない場合には正常でない、等とすることができる。この情報は、状態マシンの状態移行規則１５６によって、状態ライブラリ１５４からアクティブな状態を選択するために用いることが可能で、これにより、所望の運動状態、所望の音声トラックおよび／または所望の音量／イコライザ設定、所望の通話状態、などを、音声生成モジュール１３０（図１０）に出力することで、呼吸を促すことができる。所望のアラーム状態は、親アラーム状態および同様のものとすることができる。所望の音声トラックは、特殊な活発なホワイトノイズトラックおよびこれと同様のものとすることができる。所望の通話状態は、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）を用いて救急サービスに通話を開始することおよびこれと同様のものとすることができる。
図１４に図示される音声生成モジュール１３０は、所望の音声トラックおよび所望の音量／イコライザ設定の信号を、行動状態マシンモジュール１２６（図１０）から受信し、運動分析の信号を運動分析モジュール１３２（図１０）から受信し、具体的には、運動が、想定内であるか、または想定内でないかどうか、の信号を受信する。所望の音声トラックは、サウンド音声トラック、音楽音声トラック、特殊で活発なホワイトサウンド音声トラック、およびこれと同様のものとすることができる。音声生成モジュール１３０は、特別で活発なホワイトノイズ音声トラック１６１と、「鎮静用」音声トラックのライブラリ１６０と、デジタルイコライザ／音量調節部１６２と、アラーム音１６４とを含む。運動分析モジュール１３２（図１０）から新規コマンドを受信すると、音声生成モジュール１３０は、所望の音声トラックと音量にクロスフェードし、また所望のイコライザ設定にクロスフェードするであろう。運動が想定内ではない場合には、アラーム信号を出力することにより、音声信号をアラームでオーバーライドすることができる。音声生成モジュール１３０（図１０）からの音声信号は、乳幼児鎮静／睡眠支援装置１０および１００のＵＳＢスピーカ１３１（図１０）に出力される。
ベースラインでは、音声生成器は、約６５ｄＢから７４ｄＢまでの低音でゴロゴロという音の出力を生成するであろう。啼泣検知モジュール１２４（図１１）から新規コマンドを受信すると、音声生成モジュール１３０は、約７５ｄＢから９５ｄＢのより高音で大音量の音声トラックにクロスフェードするであろう。
行動状態マシンモジュール１２６（図１０）から新規コマンドを受信すると、音声生成モジュール１３０が所望の音声トラックおよび音量にクロスフェードし、また所望のイコライザ設定にクロスフェードするであろう。行動状態マシンモジュール１２６から受信された信号が、バイオメトリックセンサモジュール１００２（図１０）によって検知された異常なバイオメトリック信号を示す場合、例えば、乳幼児が呼吸していないという異常なバイオメトリック信号を示す場合には、アラーム信号および特別で活発なホワイトサウンド音声トラックが出力されることにより、音声信号をアラームおよび特別で活発なホワイトサウンド音声トラックでオーバーライドする。音声生成モジュール１３０（図１０）からの特別で活発なホワイトサウンド音声トラック信号は、乳幼児鎮静／睡眠支援装置１０および１００のＵＳＢスピーカ１３１（図１０）に出力される。
音声生成モジュール１３０（図１４）は、バイオメトリックセンサモジュール１００２（図１０）から信号を受信する。乳幼児が呼吸していないことを示す測定値のような、異常な測定値は、特別で活発なホワイトサウンド音声トラック、親アラーム、および所望の音量／イコライザ設定などの所望の音声トラックを起動するであろう。バイオメトリックセンサモジュール１００２（図１０）から新規コマンドを受信すると、音声生成モジュール１３０は、所望の音声トラックおよび音量にクロスフェードし、また所望のイコライザ設定にクロスフェードするであろう。
音声生成モジュール１３０（図１４）は、乳幼児が、目を覚ましていることを示す弱い信号を受信することができる。弱い信号は、乳幼児が少々目を覚ましていることを検知することができる。弱い信号は、弱い運動信号、弱い音信号、およびこれと同様のものとすることができる。弱い信号は、乳幼児に取り付けられていない、乳幼児に取り付けられている、または乳幼児に着用されているセンサから送信することができる。弱い信号は、乳幼児が啼泣を開始する前に、乳幼児から検知することができる。音声生成モジュール１３０（図１４）は、弱い信号が受信されると、音声レベルの増加を開始することができる。
運動生成モジュールの２つの変形例が、図１５および図１６に図示されている。図１０に図示される運動生成モジュール１２８の第１の実施形態において、運動生成モジュール１２８は、所望とされる運動状態の入力値を行動状態マシンモジュール１２６（図１０）から受信し、運動周波数／振幅信号を運動分析モジュール１３２（図１０）から受信し、所望とされるシステム速度信号を速度調節ノブ１２１（図１０）から受信し、また運動が想定内であるか、あるいは想定内でないかどうかに関する信号を受信する。「所望とされるシステム速度」とは、速度調節ノブ１２１の設定のことであって、操作者は、乳幼児鎮静／睡眠支援装置１０および１００によって許容される運動を選択または制限することができる。所望の運動状態信号は、運動生成モジュール１２８の内部を検索し、運動生成モジュール１２８は、所望の運動状態に基づいて基準モータコマンドを出力する。現在アクティブなモータコマンドが、基準モータコマンドに近い場合には、モータコマンドは、観察された運動周波数および振幅に基づいた勾配上昇法により、許容可能な許容範囲内でアクティブに調節される。現在のモータコマンドが、基準モータコマンドに近くない場合には、運動生成モジュールは、モータコマンド空間内の経路計画から、所望のモータコマンドを設定するであろう。「経路計画」は、ネストダイナミクスで必要とされる中間モータ設定を挿入することにより、モータ設定を所望のモータ設定に移行させ、移行時に、運動が所望の範囲に収まることが保証される。所望のシステム速度が、「フル」未満である場合には、所望のモータコマンドを所望のシステム速度に比例して調節する信号が送信される。「フル」は、ノブがフルにオンとなっている位置であり、乳幼児鎮静／睡眠支援装置１０および１００が、このノブから制限されず、乳幼児鎮静／睡眠支援装置１０および１００が関連すると決定した運動の全てを、乳幼児鎮静／睡眠支援装置１０および１００が行うことが可能になることを意味する。速度調節ノブ１２１が、「フル」から低下した場合、乳幼児鎮静／睡眠支援装置１０および１００の運動の制約が開始し、速度調節ノブ１２１が、乳幼児鎮静／睡眠支援装置１０および１００の正常の運動挙動をオーバーライドする操作部として機能する。速度調節ノブ１２１が、「フル」から低下されていない場合には、観測された運動が、想定内であるかどうかに関する比較がなされる。想定内でない場合には、運動出力が無効化される。観測された運動が、想定内である場合には、所望のモータコマンドの出力信号が、目標モータ位置および多チャンネルＵＳＢモータコントローラのアクチュエータの速度に付与される。いくつかの実施形態において、乳幼児が装置内にいるが、しっかりと取り付けられていない場合、乳幼児に音が送達されるが、運動は送達されない。運動およびまたは音出力のレベルも、養育者の特別な増強機能の選択に応じて変更することができる。
図１６に示される運動生成モジュール１２８の代替的な実施形態では、モジュールによる、運動の周波数および振幅に関する信号の受信はない。そのため、所望の運動状態に関する信号を受信することに応答して、所望の運動状態に基づいたモータコマンドの参照テーブルに基づいた現在のコマンドから補間することにより、所望のモータコマンドを設定するだけですむ。運動生成のその他すべてのコンポーネントは、図１５において表されているものと同一である。
一実施形態において、運動生成モジュール１２８は、例えば、乳幼児が呼吸していないという異常な信号の運動状態入力値をバイオメトリックセンサモジュール１００２（図１０）から受信する。（小刻みに揺れる運動、振動等のような）結果として得られたプログラムされた激しい運動は、例えば、乳幼児が再び呼吸し始める場合のように、異常なバイオメトリック信号が中断されるか、装置が停止するまで継続させることができる。
乳幼児鎮静装置の別の例示的な実施形態が図１７～図２１に示される。この実施例において、乳幼児鎮静装置は、一体型頭部支持部をもつ主要可動プラットフォームを含み、すなわち、頭部支持部は、主要可動プラットフォームと隣接して主要可動プラットフォームにしっかりと固定され、本質的に、乳幼児の頭部および身体を支持している単一のプラットフォームを形成する。
単一の主要可動プラットフォームを用いた乳幼児鎮静装置の囲い部１７０２が、図１７に示されている。この装置の単一の主要可動プラットフォーム２１０２および剛体基部２１１４が、図１８および図１９で示され、図１９には、主要可動プラットフォーム２１０２を透過して認められる通り、装置の他のコンポーネントも図示されている。図２０は、単一の主要可動プラットフォームを用いた乳幼児鎮静装置の実施形態の断面図を示す。
図２１に示されるように、主要可動プラットフォーム２１０２は、主要回転軸受２１０６で、主要支持シャフトによって支持される。主要回転軸受２１０６は、上面を支持する役割をするプラスチックまたはバネ鋼からなるいくつかの鉛直な部品で構成することができる一方、上述のバネおよびダンパーを置き換えるために屈曲もする。
加速度計等の運動感知装置２１０８が、主要プラットフォーム２１０２の下方で、主要プラットフォーム２１０２の運動を検知する。マイク（図示せず）は、乳幼児支援睡眠装置によって支持されているとき、乳幼児（図示せず）から発せられる音を検知する。剛体基部２１１４に取り付けられたブラケット２１１２によって支持されている一以上のスピーカ２１１０を、主要可動プラットフォーム２１０２上の乳幼児の頭部位置の直下に配置させることができる。固定用睡眠サック締結クリップを、乳幼児を適切なスワドリング衣服に固定するために主要可動プラットフォーム２１０２に取り付けることができる。
図１７～図２１で示されている例示的な実施形態は、上述の、図１～図１６で示されている実施形態と同様に動作する。図１７～図２１における実施形態は、分離した頭部および身体ボードが、単一の可動ボードにより置き換えられているという点で、図１～図１６で示されるものと異なる。分離した頭部および身体ボードを、単一の移動ボードによって置き換えることに伴い、固定用睡眠サック締結ストラップは、赤ん坊のスワドルお包みと一体型であるクリップにより置き換えられる。頭部回転軸受、回転頭部プラットフォーム、頭部ボード支持Ｕブラケット、頭部均衡伸長バネ、および重量センサも存在しない。
各実施形態において、主要可動プラットフォーム１６および２１０２は、主要可動プラットフォームの上にある骨組みから、生地および／またはケーブルを介して垂下させることができる。主要可動プラットフォーム１６および２１０２は、次に、必要に応じて回転自在であるかまたは自由にスイングするであろう。モータおよびオフセット車輪は、低周波数での主要可動プラットフォームの滑らかな正弦波運動、および高周波数での急激な加速運動のような、所望の運動を作成するのに必要とされる入力値を送達するであろう。
上述されたように、２つのバージョンの乳幼児鎮静／睡眠支援装置が図２～図９に示され、乳幼児が泣くのを検知するマイクと、運動アクチュエータおよび音アクチュエータと、赤ん坊を最適な位置に保持するスワドリングシステムと、頭蓋骨の後部上への圧力を低減する（その結果、斜頭の可能性を回避する）ゲルパッドとを備えている。装置は又、２つのタスクを達成する論理ボードを備えることができ、前記２つのタスクは、特殊設計された音の段階的な介入を送達することと、モータおよびロッドアクチュエータ（並びに動作を調節するための一連のバネとおよび減衰部材）に取り付けられた２つの接続されたプラットフォームによって作成された運動を送達することである。これらのプラットフォームは、乳幼児と交差しかつ乳幼児を支持する表面の主要面に直交する軸の周りで往復的に機能することができ、これによりゆっくりとした円滑な揺動（０．５‐１．５ｃｐｓ）から変化する運動を提供し、これにより、赤ん坊を鎮静状態に維持し、睡眠を促進し、その後、より急峻な波形をもつより高速で、より小さく、小刻みに揺れる運動（２～４．５ｃｐｓ）に上昇することにより、内耳の前庭機構を刺激し、鎮静反射をトリガし、赤ん坊が泣いている時等に赤ん坊を落ち着かせる（頭部をΓ未満の偏位で前後に揺動させる）ために、十分な程度急激な加速‐減速作用を送達することができる。装置の音は、特殊設計された高音を開始した後、数分の間、より静粛で、より低いホワイトノイズに逓減することにより、赤ん坊のむずかりに応答するように適合させることができる。多種多様な音パターンが実現可能である。装置は、生後数週間の間に音および／または運動の強度を徐々に増加させた後に、音および／または運動の強度を適切な期間、例えば乳幼児期の後期における数週間または数ヶ月のような期間にわたって、徐々に低減（すなわち、停止）させるように適合させることができる。
乳幼児鎮静／睡眠支援装置の別の例示的な実施形態が、図２２から図２７に示される。
図２２Ａに示されるように、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、様々な制御システム部関連コンポーネントを含むことができ、様々な制御システム関連コンポーネントは、入力２２００を受信および処理し、出力２２４６を生成するための制御システム部２２１６と、ユーザーインターフェース２２０１と、通信設備２２１４とを含んでいる。制御システム部２２１６には実装の必要性に応じて種々の部品を具備可能であって、モータ、ドライバー、検知回路、およびマイクロプロセッサの種々の組み合わせを具備可能であることが理解されよう。制御システム部およびユーザーインターフェースの各コンポーネントは、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８の囲い部／プラットフォーム部から遠隔して、または内蔵して配置させることができる。入力２２００には様々なタイプのセンサまたは装置からくるデータまたは制御信号が含まれる場合があり、このようなセンサまたは装置としては、マイクまたは音センサ２２０２、運動制御センサ２２０６、加速度計または運動センサ２２０８、ユーザーインターフェース２２０１、バイオメトリックセンサ、およびこれに準ずるものが挙げられる。ある実施形態では、バイオメトリックセンサは加速度計もしくは他の振動センサとすることが可能で、主要可動プラットフォームの振動を測定することにより乳幼児の呼吸を測定するように機能する。制御システム部２２１６からの出力は、音の発生を制御する一以上のスピーカ２２４８、乳幼児が置かれているプラットフォームまたは構造体の運動を制御する運動制御器２２５０、救急サービスへのＷｉ－Ｆｉ（登録商標）接続を用いた通話、および様々な状態表示ライトの点灯を制御する状態表示ライト設備２２５２のような装置に送られる。
その他のセンサ、例えばカメラを含む視覚センサ、圧力センサ、スワドルまたは睡眠サックに配置されるセンサ、モニターを含むサードパーティセンサ、生地に埋め込まれたセンサ、および同様のもののような他のセンサによって、他の入力値を提供することもできる。生地に組み込まれるセンサは、可撓性のセンサとすることができる。センサは、子供の生理的なパラメータを検知するために用いることができる。センサは、乳幼児の鎮静反射を活性化する、または、特定の状況において、赤ん坊の覚醒を高める機構のためのモード選択のための入力値およびフィードバックを提供するために用いることができる。マイクまたは音センサ２２０２は、ユーザーインターフェース２２０１と通信することができる。運動制御センサ２２０６は、ユーザーインターフェース２２０１によって制御することができる。運動制御センサ２２０６は、運動生成モジュール２２３２と通信することができる。運動制御センサ２２０６は、所望のシステム速度入力値２２２０を運動生成モジュール２２３２に送信することができる。
ユーザーインターフェース２２０１は、マイクまたは音センサ２２０２、啼泣／状態検知モジュール２２１８、運動分析モジュール２２２２、加速度計または運動センサ２２０８、および同様のもののような入力装置と通信することができる。ユーザーインターフェース２２０１は、ユーザーが、乳幼児の誕生日、乳幼児の予定日、乳幼児の名前、乳幼児の体重、および同様のもののようなデータを入力することを可能とすることができる。乳幼児の体重は、手動でまたは自動的に入力することができる。乳幼児の体重は、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８に組み込まれた測定装置から自動的に入力することができる。ユーザーインターフェース２２０１は、日記を提供するために用いることができる。日記は、睡眠日記、啼泣の日記、および同様のものとすることができる。ユーザーインターフェース２２０１は、より多くの運動および音を提供することにより、ベースラインの刺激を高くするために用いることができる。例えば、鎮静が困難な乳幼児用に、より速い、および／または、強い音を提供することができる。このより速いおよび／または強い音を、「介入４」と呼ぶ場合がある。「介入４」は、装置がリセットされるまで連続して２回まで起動することができる。「介入４」は、約２分の動作に制限することができる。乳幼児鎮静／睡眠支援装置は、「介入４」が約２分間動作した後にオフにすることができる。
ユーザーインターフェース２２０１は、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８に組み込まれた部分、または、有線接続、無線接続、および同様のものによって乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８に接続可能な携帯周辺機器などの表面に設けられた分離した部品とすることができる。無線接続は、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）接続、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）接続、および同様のものとすることができる。
ユーザーインターフェース２２０１は、制御部、設定情報入力部、および装置の制御システム部に送信可能な他の入力データを有することができる。制御部には、オン／オフ制御部、音声制御部、運動制御部、光制御部、および同様のものを設けることができる。制御部は、有効化または無効化することができる。運動制御部は、自動的に音を拡張し、装置の基本運動を拡張する、等の拡張オプションを有することができる。装置の基本運動を拡張するオプションは、乳幼児が４ヶ月より大きくなった後で用いることができる。光制御は、薄暗いオプションを含ことができ、ＬＥＤアラーム光を点灯または消灯する、および同様のもののために用いることができる。
ユーザーインターフェース２２０１により、ユーザーが、設定情報、他の情報、および同様のものを入力することができるようになる。設定情報に、予定日、誕生日、名前、ニックネーム、日付／時間設定、および同様のものを含めることができる。他の入力情報として、乳幼児が受けた予防接種、授乳、移動、汚れたおむつ、および同様のものに関する情報を備えることができる。
ユーザーインターフェース２２０１は、セッション、「スーパー」セッション、履歴、プロファイル、設定、カスタマイズ、日誌ジャーナリングおよび同様のもの等の様々な機能を提供することができる。セッションは、開始／停止セッション、セッション時間の記録、啼泣時間および睡眠時間の記録、モードの位置の記録、セッションの概要、期間の概要、最適な（ｅｐｉｃ）位置の記録、状況に応じた専門家のヒントのメッセージ送受信、警戒メッセージ送受信、ＡＭ／ＰＭモデル、夜間ライト、および同様のものを含むことができる。期間の概要は、１２時間のクロック設定または２４時間のクロック設定とすることができる。「スーパー」セッションには、モード位置の記録、モード時間の記録、音量調節、編集可能なモード位置、および同様のものを含むことができる。履歴は、期間の比較、ＡＭ対ＰＭセッションの表示、ｅメールおよびソーシャルを介したデータおよび最適な（ｅｐｉｃ）位置の共有、セッションへの睡眠メモの追加、セッションへの体重メモの追加、および同様のものを含むことができる。比較期間は、１２時間にわたる比較期間、２４時間の期間、および同様のものとすることができる。プロファイルは、名前／ニックネーム、予定日、誕生日、および同様のものを含むことができる。設定は、概要、はじめに、睡眠ライブラリ、レベル４のオン／オフ、通知、プッシュスタート、マイルストーン、睡眠の事実、ソーシャルネットワーク設定、同期オン／オフ、および同様のものを含むことができる。カスタマイズは、編集可能なセッションデータ、手動入力、音のオン／オフ、カスタマイズ音、カスタマイズモード、体重をプロファイルに示すこと、外部ＡＰＩを介して体重入力を許可すること、光の制御、および同様のものを含むことができる。概要は、「Ｅｐｉｃ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ」などからのコンテンツを含むことができる。はじめには、「Ｆｉｒｓｔ Ｕｓｅ Ｃｏａｃｈｉｎｇ」などからのコンテンツを含むことができる。睡眠ライブラリは、ｅＢｏｏｋなどからのコンテンツを含むことができる。
ユーザーインターフェース２２０１は、クラウドベースの機能を提供することができる。クラウドベースの機能には、アカウント管理、他のアカウント保持者を招待してプロファイルを管理し、友人を追加し、友人とセッションデータを比較し、匿名で世界のデータに投稿し、セッション／期間／ｅｐｉｃを世界のデータと比較する機能、ソーシャルコメント、データのウェブ閲覧、および同様のものを含むことができる。
図２６Ａ～図２６Ｄは、例示的および非限定的な実施形態におけるユーザーインターフェース２２０１を図示している。図２６Ａは、ユーザーインターフェース２２０１のレイヤを図示している。各レイヤには、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８の上面を表す形状が含まれる。レイヤに、アイコンを含めることができる。アイコンは、赤ん坊のアイコン、ベースライン表示アイコン、および同様のものを含むことができる。アイコンは、ディスプレイの中心に置くことができる。レイヤは、画像表示を含むことができる。画像表示は、セッションの前２６００、セッション中２６０２、セッションの終了２６０４、履歴２６０６、および同様のものを含むことができる。セッションの前２６００は、子供を表す中心ドットを含むことができる。中心ドットは、色記号で色記号化することができる。色記号としては、停止を表す紫、むずかりを表す黄色、睡眠を表すシアン、および同様のものを含むことができる。セッション中２６０２に、リングを設けることができる。リングは揺れ動き／音のレベルを表示するものとすることができる。中心をベースラインにすることができる。強度が増すにつれて色を移動させることができる。セッションの終了２６０４は、色を含むことができる。色は、セッション中に用いられた揺れ動き／音のレベルの平均値を表すものとすることができる。履歴には、線グラフとして、睡眠およびむずかりの時間を示すことができる。
図２６Ｂは、ユーザーインターフェースのスライダを図示している。スライダは、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８の現在の状態に対するフォーカスを含むことができる。スライダは、マーカを含むことができる。マーカは、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８の運動と音の現在のレベルを示すことができる。スライダは、画像表示を含むことができる。画像表示は、セッションの開始２６０８、セッション中２６１０、セッションの終了２６１２、履歴２６０６、および同様のものを含むことができる。セッションの開始２６０８は、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８を表すマーカを含むことができる。マーカは、色記号で色記号化することができる。色記号は、停止を表す紫、高介入を表す緑、ベースラインを表すシアン、および同様のものを含むことができる。セッション中２６１０は、マーカを含むことができる。マーカの色および位置が、介入レベルを示す場合がある。セッション中２６１０は、ノッチを含むことができる。ノッチは、赤ん坊を示すことができる。ノッチは、色記号で色記号化することができる。色記号は、むずかりを示す黄色、睡眠を示すシアン、および同様のものとすることができる。セッションの終了２６１２は、セッションの間用いられた介入レベルの平均を表すヒートマップとすることができる。
図２６Ｃは、花模様のユーザーインターフェースを図示している。花模様は、経験の中心に乳幼児のアイコンを含むことができる一方で、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８の異なる介入レベルが、その周りの軌道で示されている。花模様は、画像表示を含むことができる。画像表示は、セッションの開始２６１６、セッション中２６１８、セッションの終了２６２０、履歴２６０６、および同様のものを含むことができる。セッションの開始２６０８は、乳幼児を表す中心ドットを含むことができる。ドットは、色記号で色記号化することができる。色記号は、停止の紫、むずかりの黄色、睡眠のシアン、および同様のものを含むことができる。セッション中２６１８は、花びらを含むことができる。各花びらは、運動および音のレベルを表すことができる。底部の花びらは、ベースラインとすることができ、上部の花びらは、強度の最も高いレベル、および同様のものとすることができる。セッションの終了２６２０は、ヒートマップを含むことができる。ヒートマップは、セッション中に用いられた運動および音のレベルの平均を表すことができる。
図２６Ｄは、ユーザーインターフェースの追加の画像表示を図示している。追加の画像表示は、メニュー／プロファイル２６２４、セッション２６２６、セッションの終了２６２８、セッション制御２６３０、セッションのヒント２６３２、設定２６３４、概要２６３６、履歴２６３８、履歴ズーム２６４０、履歴比較２６４４、履歴フィルタ２６４６、履歴タグ２６４８、および同様のものを含むことができる。ユーザーは、スワイプなどによって、１つの画面から次の画面へ移動可能であり、それにより、ユーザーは、スワイプして１日の画像表示を見たり、再びスワイプして１週間の画像表示を見たりすることができる。
図２７Ａ～２７Ｅは乳幼児鎮静／睡眠支援装置に用いられる携帯デバイスのユーザーインターフェースの追加画像表示を表している。図２７Ｂ～２７Ｅは、例示的なホーム画面２７０２、例示的なメニュー画面２７０４、ユーザーに乳幼児を固定することを指示するための例示的な指示画面２７０６、乳幼児鎮静装置の状態またはレベルを表す種々の状態画面２７０８ａ～２７０８Ｉ、ネットワークエラー画面、などを表している。一実施形態において、乳幼児鎮静／睡眠支援装置がさらに、乳幼児鎮静／睡眠支援装置と通信状態にあるユーザーインターフェース２２０１を備えた携帯デバイスを含むことで、ユーザーインターフェース２２０１が乳幼児啼泣の状態を携帯デバイスに提供するように構成することができる。
ユーザーインターフェース２２０１は、モバイルアプリケーションとして提供することができる。モバイルアプリケーションは、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８の制御機構にデータ入力を提供することができる。データは、モニターリングデータ、フィードバックデータ、制御データ、報告データ、分析データ、および同様のものを含むことができる。モバイルアプリケーションは、携帯デバイスにインストールすることができる。デバイスは、スマートフォン、タブレットコンピュータ、および同様のものとすることができる。携帯デバイスは、ｉＯＳ、Ａｎｄｒｏｉｄ（登録商標）、および同様のものとすることができるオペレーティングシステムを有することができる。モバイルアプリケーションは、デバイスとの相互作用を実現することができる。相互作用は、通信インタフェースを介して実現することができる。通信インタフェースは、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）インタフェース、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）インタフェース、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）インタフェース、および同様のものとすることができる。相互作用は、制御相互作用とすることができる。制御相互作用は、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８から直接実現することが可能な相互作用に類似しており、モバイルアプリケーション上でのみ利用可能な相互作用などとすることができる。制御相互作用の例は、２秒以内にオン／オフボタンを４回速くタップすることを用いて、「介入４」をオンにする機能、オン／オフボタンを３秒間押し続けて乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８をオン／オフする機能、および同様のものを含むことができる。
他の携帯デバイス相互作用は、報告および統計、共有およびグループ相互作用、ベンチマークおよび比較相互作用、グラフィック相互作用、啼泣相互作用の音響学的特性、サードパーティ相互作用へのデータアップロード、内容領域専門家相互作用からのフィードバック、注意勧告相互作用、ホワイトノイズ相互作用の倍音列カスタマイズ、他の入力相互作用、日誌の共有／プリントアウト相互作用、体重相互作用、授乳相互作用、カメラ相互作用、および同様のものを含むことができる。その他の入力相互作用としては、写真入力相互作用、ビデオ入力相互作用、音声入力相互作用、および同様のものを含むことができる。
追加の入力として、情報入力を含むことができる。情報入力は、赤ん坊の体重、赤ん坊の身長、赤ん坊の周囲、頻度、移動、予防接種、病気、心拍数、呼吸数、血液酸素化、および同様のものを含むことができる。赤ん坊の体重は、出生時の体重、異なる計量での赤ん坊の体重、および同様のものを含むことができる。赤ん坊の身長は、出生時の赤ん坊の身長、異なる測定での赤ん坊の身長、および同様のものを含むことができる。赤ん坊の周囲は、出生時の赤ん坊の頭囲、異なる測定での赤ん坊の頭囲、および同様のものを含むことができる。頻度は、授乳の頻度、おむつ替え／小便または大便の頻度、および同様のものを含むことができる。情報入力は、携帯デバイスの日誌に追加することができる。
マイクまたは音センサ２２０２は、啼泣／状態検知モジュール２２１８にデータを送信することができる。加速度計または運動センサ２２０８は、運動分析モジュール２２２２に運動データを送信することができる。通信設備２２１４は、入力２２００と制御システム部２２１６との間の通信を確立するために用いることができる。通信は、直接制御、遠隔制御、および同様のものを介して確立することができる。直接制御は、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８に直接的に組み込まれた入力デバイスから、通信設備に制御入力を提供することを含むことができる。遠隔制御は、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８に遠隔的に接続された入力デバイスから、通信設備に制御入力を提供することを含むことができる。遠隔接続は、有線接続および無線接続を含むことができる。無線接続は、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）接続、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）接続、および同様のものを含むことができる。日誌ジャーナリングは、授乳の記録、おむつの記録、および同様のものを含むことができる。
制御システム部２２１６は、様々なモジュールを備えることができる。モジュールは、啼泣／状態検知モジュール２２１８、行動状態モジュール２２３０、バイオメトリック検知モジュール、音声生成モジュール２２３８、運動生成モジュール２２３２、運動分析モジュール２２２２、状態表示ライトモジュール２２３４、および同様のものを備えることができる。啼泣／状態検知モジュールは、マイクまたは音センサ２２０２、運動制御センサ２２０６、行動状態モジュール２２３０、および同様のものと通信することができる。啼泣検知モジュール２２１８は、乳幼児が泣いている／泣いていない状態入力に加え、啼泣エピソードの定量値を、行動状態モジュール２２３０に送信することができる。バイオメトリック検知モジュールは、運動生成モジュール２２３２、音声生成モジュール２２３８、および同様のものと通信することができる。バイオメトリック検知モジュールは、運動生成モジュール２２３２に所望の運動状態入力２２６０を送信し、音声生成モジュール２２３８、および同様のものに所望の音声トラック、所望の音量／イコライザ設定入力２２３６を送信することができる。行動状態モジュール２２３０は、啼泣検知モジュール２２１８、運動生成モジュール２２３２、音声生成モジュール２２３８、および同様のものと通信することができる。行動状態モジュール２２３０は、運動生成モジュール２２３２に所望の運動状態入力２２６０を、音声生成モジュール２２３８、および同様のものに所望の音声トラック、所望の音量／イコライザ設定入力２２３６を送信することができる。運動生成モジュール２２３２は、行動状態モジュール２２３０、運動制御センサ２２０６、ユーザーインターフェース２２０１、運動分析モジュール２２２２、運動制御器２２５０、および同様のものと通信することができる。運動分析モジュール２２２２は、加速度計または運動センサ２２０３、ユーザーインターフェース２２０１、運動生成モジュール２２３２、状態表示ライトモジュール２２３４、および同様のものと通信することができる。運動分析モジュール２２２２は、運動周波数／振幅、および、運動が安全である／安全でないという入力２２２６を運動生成モジュール２２３２に送信することができる。運動分析モジュール２２２２は、運動が安全である／安全でない入力、および、運動が鎮静的である／鎮静的でない入力２２２８を、状態表示ライトモジュール２２３４に送信することができる。運動生成モジュールは、運動制御器２２５０および同様のものに目標とするモータ位置／速度の入力を送信することができる。音声生成モジュール２２３８は、行動状態モジュール２２３０、一以上のスピーカ２２４８、および同様のものと通信することができる。音声生成モジュール２２３８は、音声生成モジュール入力を一以上のスピーカ２２４８に送信することができる。状態表示ライトモジュール２２３４は、運動分析モジュール２２２２、状態表示ライト色表示設備２２５２および同様のものと通信することができる。状態表示ライトモジュール２２３４は、目標状態表示ライト色入力２２４４を、状態表示ライト色表示設備２２５２および同様のものに送信することができる。
制御システム部２２１６はまた、データ記憶設備２２５４、ルールエンジン２２５６、および同様のものと通信することができる。データ記憶設備２２５４は、制御システム部の他のモジュール、および同様のものによってアクセス可能な情報を格納することができる。ルールエンジン２２５６は、機構に乳幼児の「鎮静反射」を活性化させる入力およびトリガに関する規則を提供することができる。
図２３Ａおよび図２３Ｂは、例示的および非限定的な実施形態における乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８を図示している。図２３Ａは、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８の部分切り欠き斜視図である。図２３Ｂは、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８の部品を図示している分解斜視図である。乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８の部品として、外側生地２３００、構造体２３０２、内側生地／マットレスカバー２３０４、マットレス２３０６、下部壁２３０８、張り板／フェルト装飾層２３１０、スタンド２３１２、および足パッド／車輪２３１４を含むことができる。乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８の高さは、調節可能とすることができる。図２３Ｃおよび図２３Ｄは、低姿勢２３１６および高姿勢２３１８での乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８の斜視図である。図２３Ｅは、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８の底部に取り付けられた脚をもつ乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８の底面図を図示している。図２３Ｆ～図２３Ｈは、脚２３２０を乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８に取り付けるために用いられる脚コネクタ２３２２を図示している。脚を取り外し裏返すことにより、乳幼児が固定されるプラットフォーム／構造が高姿勢または低姿勢となることを可能とすることができる。
乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、乳幼児の鎮静反射を活性化する機構を提供することができ、これは例えば図２２Ａに関して説明されている制御システム部を介して提供可能である。この機構は、画一的な感覚入力、画一的な行動出力、および同様のものを用いることで、鎮静反射をトリガすることができる。活性化機構は、３～５ヶ月後等に弱まるようにプログラムすることができる。当該機構は、個々の乳幼児に基づいて、より高いしきい値と、より低いしきい値との間で変動する、しきい値変動を呈することができる。当該機構は、乳幼児の状態またはバイオメトリック評価によって変動可能で、乳幼児の状態に基づいて、より高いまたはより低いレベルの刺激が必要とされる場合がある。当該状態は、静睡眠状態、動睡眠状態、まどろみ状態、静的覚醒状態、むずかり状態、啼泣状態、および同様のものとなる場合がある。当該状態は、個々の乳幼児の最適な刺激レベルに適合させることができる。レベルはまた、乳幼児の年齢、例えば、乳幼児の生後１ヶ月の間に適合するように調節することができる。最適な刺激レベルを超えることができなかった場合には、当該機構に対し乳幼児による反応がない結果となることがある。当該機構は、乳幼児により生成される音、乳幼児により生成される動き、異常なバイオメトリック信号、および同様のものによって起動させることができる。当該機構の出力により運動出力レベルを減速させることができる。乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、乳幼児が高レベルの運動および音によって鎮静されない場合、自動的にシャットダウンできる。高レベルの運動および音は、「介入３」および「介入４」と呼ばれる場合がある。乳幼児鎮静／睡眠支援装置は、睡眠信号を用いて乳幼児の睡眠パターンを訓練することにより、乳幼児により良く眠るようにしつけることができる。睡眠信号は、スワドリング、有効な運動、最適な音、および同様のものとすることができる。運動は、プラットフォームがより素早く動くにつれて、より方形となる波の特性を呈することができる。
乳幼児の鎮静反射または条件付き反応を活性化する機構は、フィードバック系制御機構によって活性化させることができる。フィードバック系制御機構は、モード、パラメータ、パラメータ範囲、および同様のものを選択することができる。当該モードは、運動モード、音モード、および同様のものとすることができる。当該パラメータは、運動パラメータ、音パラメータ、および同様のものとすることができる。当該パラメータ範囲は、運動パラメータ範囲、音パラメータ範囲、および同様のものとすることができる。フィードバック系制御機構は、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８のスイング運動を制御する運動フィードバックを提供することができる。運動フィードバックは、乳幼児の鎮静反射を活性化することで乳幼児の内耳に前庭刺激を提供することができる。フィードバック系制御機構は、フィードバックループとして動作可能である。フィードバックループは、乳幼児の鎮静反射または条件付き反応を活性化するための機構の経過時間を減少させることができる。例えば、乳幼児が３～４ヶ月となったときから、乳幼児に乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８の運動をやめさせ始めることが望ましい場合がある。フィードバック系制御機構は、遠隔制御、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８に取り付けられたカメラ、および同様のものによって起動させることができる。遠隔制御は、養育者により操作可能である。養育者は、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８と同じ部屋にいてもよく、または乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８と異なる部屋にいてもよい。
一実施形態において、乳幼児鎮静／睡眠支援装置には図１９に記載されているものと同様の可動プラットフォーム２１０２、または本開示に記載されている他の可動プラットフォームを備えることができる。可動プラットフォーム２１０２は、乳幼児鎮静／睡眠支援装置の内部で乳幼児を支持するように構成することができる。一実施形態において、乳幼児鎮静／睡眠支援装置には乳幼児を鎮静する音声を提供するように構成された音声出力デバイス２２４８が設けられる。いくつかの実施形態において、図２５Ａ～２５Ｌおよび図２５Ｐ～図２５Ｒに図示されている睡眠サックと同様の睡眠サックを可動プラットフォーム２１０２に接続することが可能であって、睡眠サックは、乳幼児の頭部を当該装置内部の位置に固定するように構成されている。
他の実施形態において、乳幼児鎮静／睡眠支援装置には、図２２Ａおよび本開示の他のあらゆる箇所に記載されているものと同様のセンサシステム部２２０２（マイクまたは音声センサなど）を備えることができる。センサシステム部２２０２は、可動プラットフォーム２１０２の上部または下部に設けることが可能であるが、センサシステム部２２０２がノイズを検知するように操作可能となるように可動プラットフォーム２１０２に近接して設けることができる。別の実施形態では、乳幼児鎮静／睡眠支援装置は、乳幼児鎮静装置の中から発せられる赤ん坊の泣き声を検知し、６５ｄＢ以上など様々なしきい値を上回る泣き声を検知するように機能する啼泣／状態検知モジュール２２１８を備えることができる。
一実施形態において、センサシステム部２２０２は、検知ノイズに関する測定データを生成するように構成される。例えば、測定データは、検知ノイズに関する音声パターンのデジタル記録を含むことができる。記録された音声パターンに基づいて、啼泣／状態検知モジュール２２１８は、乳幼児から検知されたノイズ、装置内で検知されたノイズ、または装置外の周囲環境から検知されたノイズを認識するように構成することができる。ある実施形態では、記録された音声パターンは、装置の中のノイズが乳幼児から生じたものか、または装置内の別のノイズ（例えば、乳幼児が装置内で動いており、啼泣でないノイズを発しているとき）から生じたものなのかを、啼泣／状態検知モジュール２２１８が判断するために使用することもできる。ある実施形態では、記録された音声パターンは、乳幼児の泣き声が５０ｄＢ以上、５５ｄＢ以上、６０ｄＢ以上、６５ｄＢ以上、７０ｄＢ以上、７５ｄＢ以上、８０ｄＢ以上、８５ｄＢ以上、９０ｄＢ以上、９５ｄＢ以上または１００ｄＢ以上であるか否かということに基づいて、乳幼児の啼泣状態を判断するため、啼泣／状態検知モジュール２２１８により、使用可能である。
一実施形態において、乳幼児鎮静／睡眠支援装置には、センサシステム部２２０２と通信可能に接続された制御システム部２２１６が含まれる。制御システム部２２１６はセンサシステム部２２０２により生成された測定データを受信するように構成することができる。作動中、制御システム部２２１６は、測定データの第１パラメータに基づいて、検知ノイズが当該装置の内部からくるものなのか外部からくるものなのかを判断することができる。測定データの第１パラメータは、測定データを処理することにより得られるパラメータとできることが理解されよう。ある実施形態では、第１パラメータは方位フィルタを測定データに適用することにより測定されるところの、検知ノイズの位置とすることができる。例えば、検知ノイズの位置は、装置の内部からくるものを検知したノイズの位置とすることができる。また別の実施形態では、第１パラメータは装置外部の周囲環境からくる検知ノイズの位置とすることができる。一実施形態において、検知ノイズが装置の外部から生じたものと判断された場合には、啼泣ではないという状態が確定する。
検知ノイズが装置の内部から生じたものであると制御システム部２２１６が判断した場合には、制御システム部２２１６はさらに少なくとも測定データの第２パラメータに基づいて、このノイズが乳幼児の啼泣か否かを判断するように構成される。測定データの第２パラメータは測定データを処理することにより決定されるパラメータとできることが理解されよう。一実施例において、第２パラメータは周波数フィルタを測定データに適用することにより測定される、検知ノイズの周波数とすることができる。ある実施形態では、制御システム部２２１６は、一定時間にわたるノイズの周波数とその再出現に基づいて、検知ノイズが乳幼児の啼泣であるか、あるいは装置内の乳幼児により生成された啼泣ではない単なるノイズであるかを、判断することが可能である。ある実施形態では、ノイズ周波数の再出現は、パターン認識アルゴリズムまたはフィルタを用いて判断することができる。
制御システム部２２１６が、検知ノイズが乳幼児の啼泣であると判断すると、制御システム部２２１６はさらに、少なくとも測定データの第３パラメータに基づいて、乳幼児の啼泣の状態を判断するように構成されている。一実施形態において、乳幼児の啼泣の状態をしきい値により判断することができる。測定データの第３パラメータは測定データを処理することにより決定されるパラメータとすることが理解できよう。一実施例において、第３パラメータは、乳幼児の啼泣の状態を判断するために、測定データに閾値フィルタを適用することにより決定される、検知ノイズの強度とすることができる。ある実施形態では、検知ノイズが乳幼児の啼泣であることが確認されると、制御システム部２２１６は、乳幼児啼泣しきい値が５０ｄＢ以上、５５ｄＢ以上、６０ｄＢ以上、６５ｄＢ以上、または７０ｄＢ以上であるか否かということに基づいて、乳幼児啼泣の状態を判断するように構成されている。
実施例によっては、乳幼児の啼泣の状態は検知ノイズの強度を、複数のしきい値と比較することにより判断することができる。これは制御システム部２２１６を用いて実行可能であって、検制御システム部２２１６は検知ノイズの強度を、５０ｄＢ以上、５５ｄＢ以上、６０ｄＢ以上、６５ｄＢ以上、または７０ｄＢ以上のしきい値と比較するように構成されている。動作中、検知ノイズがしきい値により決定される乳幼児啼泣の状態に到達しなかった場合には、啼泣なしの状態が判断される。
一実施形態において、しきい値に対する乳幼児啼泣の状態が決定すると、制御システム部２２１６はさらに、音声出力デバイス２２４８または可動プラットフォーム２１０２の少なくとも１つを作動させる制御信号を提供することにより、乳幼児を落ち着かせるように構成される。実施例によっては、この制御信号は、可動プラットフォーム２１０２が、乳幼児を落ち着かせる所定の振動運動をするように、または音声出力デバイス２２４８を制御して音声出力デバイス２２４８が乳幼児を落ち着かせる音声を出力するように、構成することができる。
一実施形態において、制御システム部２２１６からの制御信号には、可動プラットフォームの振動運動の周波数または振幅のうち少なくとも１つを変化させる、可動プラットフォーム２１０２に対する命令を含むことができる。別な実施形態において、制御システム部２２１６からの制御信号には、乳幼児を落ち着かせる音声の強度を変化させる、音声出力デバイス２２４８に対する命令を含むことができる。
一実施形態において、乳幼児鎮静／睡眠支援装置には図２５Ａ～図２５Ｌおよび図２５Ｐ～２５Ｒに図示されたものと同様の睡眠サックをさらに備えることができる。睡眠サックは可動プラットフォーム２１０２に接続可能であって、睡眠サックは、乳幼児の頭部を装置内の位置で固定するように構成されている。乳幼児の頭部位置を予め定めて、制御システム部２２１６の中にプログラムすることができることが理解できよう。本開示に記載されている通り、予め定められた乳幼児の頭部の位置を制御システム部２２１６に覚えさせることができるため、制御システム部２２１６がこれを比較の基準として利用することにより、啼泣／状態検知の判断をより正確に行うことができる。
一実施例において、乳幼児は乳幼児鎮静装置（本明細書の他の箇所に記載のもの）の中に安全クリップなどを用いて正しく配置されていると考えられ、赤ん坊がマイクに近接して配置されるようになっている。さらに当該装置が種々のホワイトノイズトラックの形態などを有する鎮静音を流しているときに、啼泣は検知可能である。当該装置は乳幼児鎮静装置の外部から生じた音を拒否し、例えば人間の演説、他の子供の音、または、音楽源、テレビ、およびペットなどの音源からくる環境ノイズなどの音、および他のありふれた家庭音を拒否する。赤ん坊の泣きが認識されて適切な対応が行われ、例えばプラットフォームの運動による応答、または音響特性の変更またはさらなる分析のためにイベントをログ記録するなどが行われる。
特にモジュール２２１８は、方位フィルタ２２８２，周波数フィルタ２２８４および閾値フィルタ２２８６を具備可能である。方位フィルタ２２８２を測定データに適用することにより検知ノイズの位置を判断することができる。この位置は、マイクにより検知されたノイズが、乳幼児鎮静装置の内部から発せられたものか外部から発せられたものかを判断することを支援できる。周波数フィルタ２２８４を測定データに適用させることにより、周波数および検知ノイズの所定の時間内におけるこのような周波数の再出現を測定することができる。この周波数は、乳幼児鎮静装置の内部からくる音声が実際の啼泣なのか否かを判断することを支援できる。閾値フィルタ２２８６を測定データに適用することにより乳幼児啼泣の状態を判断することができる。
図２２Ｂは乳幼児鎮静／睡眠支援装置の状態検知モジュールを表しており、これは乳幼児鎮静装置にある複数のマイク、例えば３つのマイクから信号（データ）を受信する。一実施形態において、センサシステム部２２０２は乳幼児の頭部位置の左側、右側、および上側に近接して配置されている少なくとも３つのマイクを備えることができる。別の実施形態では、３つのマイクを各々全方向型のマイクとすることができる。また別の実施形態では、マイクが外の音声を拾うことを最小限に抑えるために乳幼児の下側に（一以上の）マイクを配置させることができる。
図２２Ｃは啼泣／状態検知モジュール２２１８の動作２２９１およびその行動状態モジュール２２３０との相互作用を詳細に図示しており、行動状態モジュール２２３０は乳幼児に一連のレベルの鎮静作用または落ち着き効果を提供するように操作可能である。特に、マイクからくる音声信号が、乳幼児鎮静装置の内部からくる音声を表すものか乳幼児鎮静装置の外部かくる音声を表すものかどうかが、最初に判断される。音声が当該装置の外部からくるものと判断された場合には、啼泣が検知されなかったと判断することができる。当該装置の内部から音声が来ているという判断がされた場合には、周波数フィルタに処理が進み、（何のホワイトサウンドトラックが再生されているかに応じた）所定の周波数バンドで信号が解析され、また所定時間内にこの周波数が現れた回数で信号が解析されることにより、この音声が赤ん坊の啼泣であるかどうかが判断される。周波数が所定範囲内で合致しなかった場合には、赤ん坊の啼泣がないと判断することができる。赤ん坊の啼泣があると判断された場合には、しきい値分析が実行されることにより啼泣が定量化され、しきい値と比較される。所定のしきい値を啼泣が超える場合には、当該装置は適切な措置をとり、このしきい値は当該装置の現在の作動レベルに応じたものとすることができる。しきい値は当該装置の現在の作動レベルに応じて変化可能であるが、しきい値の目的は、啼泣／むずがりの様々な種類／レベル、例えば、不機嫌、ぐずり、大泣き、泣きわめき、などを区別することである。
特に、図２２Ｄは乳幼児の頭部の周り、例えば左位置（Ｌ）、右位置（Ｒ）、および真ん中位置（Ｃ）における３つのマイクボードの例示的な配置を図示している。各マイクボード２２９０には全方向性型のマイク（－４４ｄＢ；寸法２．７ｍｍ×６ｍｍなど）、一以上のプリアンプ、および各種接続部を含むことができる。この配置における「音声検知領域」は乳幼児の頭部から上向きに延びている垂直円筒である。一実施形態において、センサシステム部２２０２には、この図面に示されている通り、乳幼児頭部の位置の左側、右側、または上側に近接して配置されている少なくとも３つのマイクが含まれる。別の実施形態では、この３つのマイクは各々が全方向型のマイクである。この配置では、３つのマイクがそれぞれ音声を測定し、図２２Ｅで概略的に図示されているような位相シフト分析２２９２を実行するように構成された方位フィルタにより分析可能な信号が提供される。特に、図２２Ｅは、２つの異なるマイクからくる信号の位相が互いに如何にしてシフトするのかを図示している。信号同士の位相シフトを分析し、マイクからの信号強度を三角測量法などにより分析することにより、検知音声が当該装置の内部から発せられたものか、或いは当該装置の外部から発せられたものかを、判断することができる。別の実施形態では、可動プラットフォームの下側にマイクを設置して、外部ノイズを自然に小さくすることができる。
本開示の実施形態は、上に開示された手法または、本分野で知られている他のあらゆる音声位置測定法に対して実施することが考えられえることが理解されよう。
検知された音声が当該装置の内部から発せられた場合には、周波数フィルタを用いて周波数分析が実行されることにより、赤ん坊が泣いているか否かが判断される。再生されるホワイトノイズ音声トラックの各々には、特定のホワイトノイズ音声トラック２２９４に対し、図２２Ｆに図示されているような、対応する除かれた周波数バンド（ホワイトノイズ音声トラックの周波数バンドに存在しない周波数成分がある）が存在する。種々のホワイトノイズ音声トラック２２９４に対する取り除かれた周波数バンドは互いに異なるものとすることができ、各々は８００～５０００Ｈｚの周辺における、可聴とされる赤ん坊の啼泣の範囲内とすべきである。再生されているホワイトノイズトラックに対応する取り除かれた周波数バンド（ホワイトノイズ音声周波数成分が存在しない）での周波数で、マイクからの検知信号を調べることにより、この取り除かれた周波数バンドでの音声の強さ（強度）に関する判断を行い、十分な強度が検知された場合には赤ん坊の啼泣の存在を確立させることができる。
本開示の実施形態は、上に開示された手法または、本分野で知られている他のあらゆる周波数測定法に対して実施することが考えられえることが理解されよう。
図２２Ｇは閾値フィルタで乳幼児啼泣を定量化する例示的なプロセス２２９６を図示している。所定の期間におけるエネルギー量または音声強度の平均値を測定することができる。例えば、連続する６秒間の平均音声強度を得ることができる。ピーク数を追跡し、ピーク強度を追跡し、啼泣時間の間隔を追跡するなどをすることによって、行動状態マシンに、プラットフォーム運動のあるレベルから次のレベルに移行する旨を通知することができる。
本開示の実施形態は、上に開示された手法または、本分野で知られている他のあらゆる乳幼児啼泣の定量化手法に対して実施することが考えられることが理解されよう。
図２２Ｈは乳幼児鎮静装置を種々の動作レベルで操作するための行動状態モジュール２２３０の例示的なプロセスを図示している。作動中、行動状態モジュール２２３０が検知モジュール２２１８により判断される乳幼児啼泣の状態を受信するように構成することができる。一実施形態において、検知モジュール２２１８は、上記の通り、検知ノイズが乳幼児鎮静装置の内部から生じたものか外部から生じたものかどうかを判断し、また検知ノイズが乳幼児啼泣かどうかを判断し、また乳幼児啼泣の状態を判断するように構成することができる。別の実施形態において、行動状態モジュール２２３０は検知モジュール２２１８により判断される乳幼児啼泣の状態を受信するように構成可能であって、また制御信号を生成する少なくとも１つの出力を提供することにより、可動プラットフォーム２１０２と音声出力デバイス２２４８のうち少なくとも１つを操作し、これにより乳幼児がなだめられるように構成することができる。
乳幼児啼泣の状態は論理入力の形式で受信可能であって、以下にさらに詳しく説明される通り、様々なレベルの啼泣状態の判断を含むことができる。一実施形態において、行動状態モジュール２２３０は、制御システム部２２１６の運動生成モジュール２２３２、および／または、音声生成モジュール２２３８に、少なくとも１つの論理出力を提供するように構成することができる。作動中、運動生成モジュール２２３２は、可動プラットフォーム２１０２を操作するために、行動状態モジュール２２３０からくる少なくとも１つの論理出力を受信するように構成可能である。これは運動生成モジュール２２３２から、可動プラットフォーム２１０２を操作する運動制御器２２５０に制御信号を送信することにより達成することができる。場合によっては、可動プラットフォーム２１０２を操作する運動制御器２２５０を操作する制御信号を送信する制御システム部２２１６を用いて、これを達成することができる。加えて、作動中、音声生成モジュール２２３８は、音声出力デバイス２２４８を操作する行動状態モジュール２２３０から、少なくとも１つの論理出力を受信するように構成することができる。これは乳幼児をなだめる音声を出力する音声出力デバイス２２４８に音声生成モジュール２２３８から制御信号を送信することにより達成することができる。場合によっては、乳幼児をなだめる音声を出力する音声出力デバイス２２４８を操作する制御信号を送信する制御システム部２２１６を用いて、これを達成することができる。
一実施形態において、検知モジュール２２１８は、閾値フィルタ２２８６を測定データに適用することにより第３パラメータを決定するように構成可能であって、測定データの第３パラメータは検知ノイズの強度である。乳幼児啼泣の状態は、検知ノイズの強度を本明細書に記載される複数のしきい値と比較させることにより決定することができる。
図２２Ｈに示される通り、乳幼児啼泣の第１状態は第１しきい値（レベル１、等）によりトリガ可能であり、乳幼児啼泣の第２状態は第２しきい値（レベル２、等）によりトリガ可能であり、第２しきい値は第１しきい値よりも大きい。加えて、このようなトリガはデバイスの物理的なコントロールパネルを介して、またはそのアプリケーションを介して、ユーザーにより手動で引き起こすこともできる。
作動中、行動状態モジュール２２３０が乳幼児啼泣の第１状態の決定を受信し、続いて乳幼児啼泣の第２状態の決定を受信した場合には、行動状態モジュールは、乳幼児啼泣の第１状態に関する第１出力、その後、乳幼児啼泣の第２状態に関する第２出力を、それぞれ提供する。こうすることで、第１出力から第２出力に変更されることにより、少なくとも可動プラットフォーム２１０２の振動運動の周波数が高くなるか、または可動プラットフォーム２１０２の振動運動の振幅が減少する。これはレベル間のステップアップとしても知られており、図２２Ｉの表にうまく表されており、以下詳細に説明される。実施例によっては、乳幼児啼泣の第２状態が判断されてから所定時間の間に乳幼児啼泣が検知モジュール２２１８により検知されると、行動状態モジュール２２３０が停止出力を提供することにより、可動プラットフォーム２１０２の振動運動を停止させることができる。これは「タイムアウト」としても知られ、このとき乳幼児に注意を向けるように養育者に通知がされる。
任意選択的に、行動状態モジュール２２３０が乳幼児啼泣の第１状態の決定を受信し、続いて乳幼児啼泣の第２状態の決定を受信した場合には、行動状態モジュールは、乳幼児啼泣の第１状態に関する第１出力を、その後、乳幼児啼泣の第２状態に関する第２出力を、それぞれ提供する。こうすることで、第１出力から第２出力に変更されることにより、乳幼児を鎮静させる音声の強度を高めることができる。一実施形態では、乳幼児啼泣の第２状態が判断されてから所定時間の間に乳幼児啼泣が検知モジュール２２１８により検知されると、行動状態モジュール２２３０が乳幼児を鎮静させる音声を停止させる停止出力を提供する。上と同様に、これは乳幼児に注意が向けられる必要性があることを意味しており、適切な通知が、適宜、提供される。
また別の動作中において、行動状態モジュール２２３０が乳幼児啼泣の第２状態の決定を受信し、続いて乳幼児啼泣の第１状態の決定を受信した場合には、行動状態モジュールは、乳幼児啼泣の第２状態に関する第１出力を、その後、乳幼児啼泣の第１状態に関する第２出力を、それぞれ提供する。この場合、乳幼児啼泣の第１状態は第１しきい値（レベル２、等）によりトリガ可能であって、乳幼児啼泣の第２状態は第２しきい値（レベル３、等）によりトリガ可能であって、第２しきい値は第１しきい値よりも大きい。こうすることで、第１出力から第２出力に変更されることにより、少なくとも可動プラットフォーム２１０２の振動運動の周波数が減少するか、または可動プラットフォーム２１０２の振動運動の振幅が上昇する。これはレベル間のステップダウンとしても知られており、図２２Ｉの表によく表されており、以下詳細に説明される。実施例によっては、乳幼児啼泣の第１状態の判断は啼泣なしの判断に基づいたものとすることができる。
任意選択的に、行動状態モジュール２２３０が乳幼児啼泣の第２状態の決定を受信し、続いて乳幼児啼泣の第１状態の決定を受信した場合には、行動状態モジュールは、乳幼児啼泣の第２状態に関する第１出力を、その後、乳幼児啼泣の第１状態に関する第２出力を、それぞれ提供し、乳幼児啼泣の第２状態は第２しきい値によりトリガされ、第２しきい値は、乳幼児啼泣の第１状態をトリガする第１しきい値よりも大きい。こうすることで、第１出力から第２出力に変更されることにより、乳幼児を鎮静させる音声の強度を減少させることができる。上と同様にして、一実施形態において、乳幼児啼泣の第１状態の判断は啼泣なしの判断に基づいたものとすることができる。
図２２Ｉは当該装置が行うことのできる例示的な鎮静応答２２９９を表しており、この場合、プラットフォームの運動の振幅および周波数、ならびに音声ファイルのタイプと様々なレベルの音量により定められており、これらは様々な年齢幅、赤ん坊の大きさ、または他の乳幼児特性に応じて変更することができる。運動は通常、レベル１で開始される（所望とされる開始レベルの入力でこれをオーバーライドすることもできる）。プラットフォームの運動はレベルが上がるにつれて、より早くそして短くなる。音量もレベル間のステップアップの際に上げることができる。最も高いレベルで一定の時間が経過した後で、赤ん坊が泣き続けた場合、運動を停止して「タイムアウト」を行い、養育者に適切な通知を提供することにより、養育者は乳幼児に注意を向けることができる。レベルまたは状態を変更する判断は、所定期間の経過後、現在のレベルのしきい値を超えた場合（赤ん坊がより激しく泣き続けた場合、等）に行うことができる。一方で、実施形態によっては、行動状態モジュール２２３０が所定時間の間、検知モジュール２２１８から啼泣なしの判断を受信した場合には、ベースラインに到達するまで作動レベルをステップダウンするように、行動状態モジュール２２３０を構成することができる。図２２Ｉには、乳幼児鎮静／睡眠支援装置に設けられた種々のＬＥＤ状態色を用いることにより、当該装置の様々な異なるレベルまたは運転状態を表示することができることがまた、示されている。
一実施形態において、乳幼児鎮静システムに乳幼児鎮静装置を具備することが可能であって、任意選択的に睡眠サックと、図２７Ａ～図２７Ｅに図示されているような携帯デバイスが組み合わされる。携帯デバイスには乳幼児鎮静システムと通信可能なユーザーインターフェース２２０１が含まれ、ユーザーインターフェース２２０１は乳幼児啼泣の状態を携帯デバイスに提供するように構成されている。別の実施形態では、ユーザーが乳幼児鎮静システムを使用するように、ユーザーインターフェース２２０１を構成することができる。
一実施形態において、睡眠支援および乳幼児鎮静の方法には、内部に乳幼児を受け入れるように構成された装置を提供することが含まれ、当該装置は本明細書で記載されている乳幼児鎮静／睡眠支援装置である。この実施形態では、当該装置には可動プラットフォーム２１０２と、乳幼児を鎮静させる音声を提供する音声出力デバイス２２４８とが備えられる。次に、本方法には当該装置のセンサシステム部２２０２を用いてノイズを検知し、これに続いて検知ノイズの測定データを生成することが含まれ、測定データは上に説明したものと同様のものである。
ある実施形態では、センサシステム部２２０２には乳幼児の頭部位置の左側、右側、および上側に近接して配置されている少なくとも３つのマイク２２０２が備えられている。実施形態によっては、前記少なくとも３つのマイクのうち一以上のマイクを乳幼児の下部に配置させることにより、乳幼児の呼吸を監視することもできる、また別の実施形態では、３つのマイク２２０２の各々は全方向性マイクである。
一実施形態において、本方法には当該装置の制御システム部２２１６に測定データを提供することが含まれる。次に、本方法には、少なくとも測定データの第１パラメータに基づいて、検知ノイズが当該装置の内部から生じたものかまたは外部から生じたものかを、判断することが含まれる。一実施形態において、測定データの第１パラメータは、方位フィルタ２２８２を測定データに適用することにより判断することができる。動作中、検知ノイズが当該装置の外部から生じたと判断された場合には、啼泣なしの状態が確定する。
一実施形態において、検知ノイズが当該装置の内部から生じたと判断された場合、少なくとも測定データの第２パラメータに基づいて、検知ノイズに乳幼児啼泣が含まれているか否かを判断する。一実施形態において、測定データの第２パラメータは、周波数フィルタ２２８４を測定データに適用することにより決定される。別の実施形態では、測定データの第２パラメータは検知ノイズの周波数に属するものとすることができ、この検知ノイズは、一定の周波数レベルが実現された場合には、乳幼児啼泣が含まれている。場合によっては、検知ノイズが一定の周波数レベルに到達しないか、または乳幼児啼泣を構成する所定周波数の範囲に含まれない場合には、啼泣なしの状態が確立される
次に、検知ノイズに乳幼児啼泣が含まれていると判断された場合には、少なくとも測定データの第３パラメータに基づいて、乳幼児啼泣の状態が判断される。測定データの第３パラメータは測定データを処理することにより決定されるパラメータとすることができることが理解されよう。一実施例では、第３パラメータは、乳幼児啼泣の状態を判断するために、閾値フィルタ２２８６を測定データに適用することにより判断される検知ノイズの強度とすることができる。一実施形態において、しきい値により乳幼児啼泣の状態が判断されると、制御システム部２２１６は、乳幼児啼泣が５０ｄＢ以上，５５ｄＢ以上，６０ｄＢ以上，６５ｄＢ以上，または７０ｄＢ以上であるか否かに基づいて、乳幼児啼泣の状態を判断するように構成されている。
作動中、しきい値により判断される乳幼児啼泣の状態に応じて、本方法には、可動プラットフォーム２１０２と音声出力デバイス２２４８の少なくとも１つを操作することにより乳幼児を鎮静させる、制御システム部２２１６からの制御信号を提供することが含まれる。一実施形態において、乳幼児啼泣の状態に対して、制御信号には、可動プラットフォーム２１０２の振動運動の周波数または振幅のうち少なくとも１つを変化させるための、可動プラットフォーム２１０２への命令が含まれている。別の実施形態において、制御信号には、乳幼児を落ち着かせる音声の強度を変更する、音声出力デバイス２２４８への命令が含まれる。一実施形態において、本方法は、図２５Ａ～２５Ｌおよび２５Ｐ～２５Ｒに図示されるような睡眠サックを、可動プラットフォーム２１０２に接続させることを、任意選択的に含むことができ、睡眠サックは乳幼児の頭部を当該装置の内部に固定することができる。
一実施形態において、乳幼児鎮静／睡眠支援装置には、振動するように回転可能な可動プラットフォーム２１０２と複数のマイク２２０２が含まれる。当該装置にはさらに可動プラットフォーム２１０２の運動を制御する制御システム部２２１６が備えられ、制御システム部２２１６には啼泣検知モジュール２２１８が設けられている。ある実施形態では、可動プラットフォーム２１０２は水平軸上、垂直軸上、またはこれらの組み合わせで、振動するように回転可能である。例えば、可動プラットフォーム２１０２は水平面、垂直面、または立体的に定められた空間で回転可能である。
一実施形態において、啼泣検知モジュール２２１８には、方位フィルタ２２８２、周波数フィルタ２２８４および閾値フィルタ２２８６が含まれる。作動中、啼泣検知モジュール２２１８の方位フィルタ２２８２は、音声信号が乳幼児鎮静／睡眠支援装置の内部から生じたものか否かを判断するために、複数のマイク２２０２により検知された音声信号を処理するように構成可能である。この音声信号はまた、上記のようなパラメータを有する測定データに対応させることもできる。泣き声検知モジュール２２１８の周波数フィルタ２２８４は、音声信号が乳幼児の泣き声に関する所定の周波数であるかどうかを判定するために、音声信号を処理するように構成することができる。同様にして、この音声信号はまた、パラメータを有する測定データに対応させることができる。啼泣検知モジュール２２１８の閾値フィルタ２２８６は、音声信号の強度を決定するために音声信号を処理するように構成可能である。ある実施形態では、啼泣検知モジュール２２１８が記録された音声パターンを使用することにより、乳幼児啼泣が５０ｄＢ以上、５５ｄＢ以上、６０ｄＢ以上、６５ｄＢ以上、７０ｄＢ以上、または７５ｄＢ以上であるか否かに基づいて、乳幼児啼泣の状態を判断することができる。
一実施形態において、音声信号が乳幼児鎮静／睡眠支援装置の内部から生じたものか否か、音声信号が乳幼児啼泣の所定周波数の範囲内か否か、および音声信号の強度を複数のしきい値と比較することに基づいて、啼泣検知モジュール２２１８が乳幼児啼泣の状態を判断したとき、制御システム部は、啼泣検知モジュール２２１８の判断に基づいて、可動プラットフォーム２１０２を操作可能に制御することができる。
一実施形態において、啼泣検知モジュール２２１８の判断および上記のフィルタ２２８２，２２８４，２２８６に基づいて、制御システム部２２１６が可動プラットフォーム２１０２を操作することにより、乳幼児の落ち着きを促すことができる。別の実施形態において、乳幼児を鎮静またはなだめるために、制御システム部２２１６が音声出力デバイス２２４８を操作して所定の音声を乳幼児に向けることができる。
ある実施形態では、センサシステム部２２０２には、上記段落０１１０および０１６６に記載された生理パラメータを測定するように構成された、少なくとも１つのバイオメトリックセンサが備えられており、また制御システム部２２１６はさらに、生理パラメータに基づいて、本開示の種々の実施形態に記載されている可動プラットフォーム２１０２と音声出力デバイス２２４８のうち、少なくとも１つを操作する制御信号を提供するように構成されている。
一実施形態において、乳幼児鎮静／睡眠支援装置にはさらに、上記および本明細書に記載されているような睡眠サックが備えられ、睡眠サックは上部と下部を有している。上部は乳幼児の胴体と両腕を包み込むように適合し、下部は乳幼児の腰、脚部、および足を包み込むように適合しており、睡眠サックの上部が下部よりも幅広くなっていることにより、寝間着を着たまま乳幼児を包むことができる。
一実施形態において、乳幼児鎮静／睡眠支援装置の複数のマイク２２０２は、装置内の左側位置、中央位置、および右側位置に設けることができる。ある実施形態では、少なくとも３つのマイクのうち一つ以上のマイクを乳幼児の下部に配置させることにより、乳幼児の呼吸を監視することもできる。実施例によっては、マイク２２０２の各々を全方向型のマイク２２０２とすることができる。作動中、複数のマイク２２０２が、乳幼児の頭部から上に向かって延長している垂直円筒状の音声検知領域を検知することができる。
一実施形態において、乳幼児鎮静／睡眠支援装置の啼泣検知モジュール２２１８は、当該装置の外部から生じた音声を拒否する。当該装置の外部から生じた音声の種類としては特に、人間の演説、他の子供の音、または、音楽、テレビ、ペットからくる環境ノイズ、または他のありふれた家庭音、が含まれる。実施形態によっては、位置／方位フィルタ２２８２と複数のマイク２２０２の組み合わせを用いることにより、当該装置の内部または外部の音声の位置を判断することができる。他の実施形態では、周波数フィルタ２２８４を用いることで当該装置の内部からくる音声が乳幼児であるか否かを判断することができる。また別の実施形態では、閾値フィルタ２２８６は、複数のマイク２２０２の分析から乳幼児啼泣を定量化することにより、乳幼児状態の判断を行うことができる。
乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、分析およびアルゴリズムを提供することができる。分析およびアルゴリズムは、マイク、センサ、および同様のものからの測定値に基づいたものとすることができる。分析およびアルゴリズムは、機構にフィードバック入力を提供することにより、乳幼児の鎮静反射を活性化することができる。アルゴリズムは、組み合わせを分析し、組み合わせを格納し、組み合わせを複製するなどできる。センサは、センサ測定値を提供することができる。センサ測定値は、範囲を有することができる。範囲としては、音声範囲、運動範囲、および同様のものがある。音声範囲は、母親の血流／心拍に基づいたものとすることができる。心拍数は、８０ｂｐｍ、１６０ｂｐｍ、２４０ｂｐｍ、および同様のものとすることができる。運動範囲は、０．５Ｈｚと４．２５Ｈｚの間とすることができる。
分析およびアルゴリズムは、乳幼児がむずかっているまたは無呼吸であるかどうかを検知するために用いることができる。検知は、視覚検査、連続検知、および同様のものに基づくことができる。視覚検査は、比較的段階的な高周波の運動を伴う鎮静機構を開始するために用いることができる連続検知は、鎮静維持プロトコルに移行可能であって、センサを用いるなどすることができる。センサは、乳幼児が乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８内にいるかどうかを検知し、固定用睡眠サックが乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８、および同様のものに適切に取り付けられているかどうかを検知することができる。機構は、睡眠サックが、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８に適切に設置されているとセンサが検知した場合のみオンにさせることができる。
乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、アプリケーションプログラミングインタフェース（ＡＰＩ）を提供することができる。ＡＰＩは、外部の装置およびシステムに対する、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８の組み込みを可能にすることができる。外部の装置およびシステムは、乳幼児の鎮静反射または条件付き反応を活性化する機構を起動する追加の制御入力を提供することができる。これらの乳幼児の反応を活性化する機構は、外部の装置およびシステムに入力を提供することができる。制御入力は、音声制御入力を含むことができる。音声制御入力は、外部音源のオンおよびオフ、乳幼児鎮静／睡眠支援装置機構の内部の音源のオンおよびオフ、および同様のものに用いることができる。音声制御入力は、どの音源を起動するかを選択する機能をユーザーに提供可能であって、ユーザー独自の音声、例えば親の声を録音したものなどを取り入れた機能なども提供することができる。組み込みは、有線接続または無線接続を用いたものとすることができる。有線接続は、有線のスプリッタの使用を含むことができる。無線接続は、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）接続、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）接続、および同様のものを含むことができる。外部の装置およびシステムは、ホームオートメーションネットワークの外部装置およびシステムとすることが可能で、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８をホームオートメーションネットワークに組み込むことを可能にする。ホームオートメーションネットワークとの組み込みにより、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８が、ユーザーへ報告することを可能となり、または、ユーザーが乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８を遠隔制御することを可能にすることができる。組み込みには、モニターとの組み込みが含まれていてもよい。モニターは、一酸化炭素モニター、酸素レベルモニター、呼吸モニター、酸素飽和度モニター、運動モニター、温度モニター、煙モニター、心拍数検知器モニター、呼吸数モニター、および同様のものを含むことができる。モニターは、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８を起動可能な、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８を起動する入力を提供することができる。乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、激しい運動または大音量または両方を用いた刺激などにより、乳幼児を覚醒させようと試みるように起動させることができる。乳幼児は、乳幼児突然死症候群（ＳＩＤＳ）を防止するために刺激することができる。組み込みは又、安全システムとの組み込みを含むことができる。安全システムは、家庭安全システム、乳幼児安全システム、子供安全システム、および同様のものを含むことができる。
乳幼児鎮静／睡眠支援装置は又、折り畳み可能な壁および脚、ハンドル、コード、車輪、および同様のものを含むことができる。折り畳み可能な壁は、持ち運びやすさと調節しやすさを可能にすることができる。持ち運びやすさは、乳幼児鎮静／睡眠支援装置を室内で動かすことの容易さを含み、輸送、移動、赤ん坊の成長、立ち位置、ユーザーまたは乳母車の高さ、および同様のものを容易にすることができる。コードは、伸縮自在コード、分離コード、および同様のものとすることができる。車輪は、折り畳まれたときに動作させることができる。脚は、伸展可能、入れ子式、折り畳み可能、または取り外し可能であり、異なる高さに回転／再挿入する等ができる。乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、軽量の実施形態において利用可能にされ、スタンドトロリー、および同様のものを備えることができる。スタンドトロリーは、内部輸送のための車輪を含み、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８を乳母車に再構成可能にし、安定性、動力源の除去を提供し、輸送性、および同様のものを可能にすることができる。安定性は、運動中の安定性、歩行中の安定性、および同様のものを含むことができる。乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、様々な色および色の組み合わせが可能である。色および色の組み合わせは、ユーザーが選択可能であり、代替張り板、交互装飾用生地デコレーションストリップ、メッシュ色／デザイン、睡眠サック色／デザイン、および同様のものにより変更可能とすることができる。乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、有機材料、魅力的なデザイン、および同様のものが利用可能である。乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、安全性について認証され、多くのカテゴリにおいて安全性について認証されるなどすることができる。乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８に、取り外し可能なメッシュを設けることが可能であり、取り外し可能なメッシュは、外側のメッシュにプリントされた、個々に選択されたデザインの作成を可能にする。乳幼児鎮静／睡眠支援装置の加速度計２２２３は、頭部偏位を測定することにより、過度の運動、および同様のものを防止することができる。乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、柔軟なメッシュを含むように作成することができる。柔軟なメッシュは、より良い通気性を提供し、主要可動プラットフォーム１６のより幅広い偏位を可能にすることができる。柔軟なメッシュは、転がりこむ乳幼児を、窒息死させる可能性のあるポケット形成を防止するのに十分なほど硬く形成されなくてはならないが、上部のプラットフォームが前後に揺れ動くことのできる弾力性を可能にするのに十分なほど柔軟に形成されなくてはならない。
図２３～２３Ｌは、通気を確保する内メッシュと外メッシュを備え、乳幼児が可動プラットフォームの外側に届くことを防止しながら、四肢が挟まれることや他の事故を防止し、また子供と大人が作動中に外部から当該装置の可動領域に侵入することを防止する、例示的な乳幼児鎮静／睡眠支援装置を表している。内側メッシュ生地は可動プラットフォームの外周から上に延び、相隔てられていることにより、間に間隙を形成している。乳幼児鎮静／睡眠支援装置のプラットフォームが動くと、内メッシュ層と外メッシュ層に気流が生成される図２３Ｊおよび２３Ｋは、内側メッシュと外側メッシュの間の詳細な内部図を表しており、図２３Ｌは、乳幼児が当該装置の外側に落下し、または他の危険な姿勢となるリスクが発生することなく、外側メッシュのジッパーが内側メッシュと外側メッシュの間の領域、および可動プラットフォームの外側の部品へのアクセスを可能にする様子が表されている。図２３～２３Ｌの内メッシュおよび外メッシュに係る形状は、本開示による乳幼児鎮静／睡眠支援装置のすべての実施形態に実施することが可能であることが理解されよう。
マットレスは、乳幼児の頭部をのせることのできるゲルパッドまたは他の機構を含むことができる。重量センサをゲルパッドの下方に設けることができる。ゲルパッドの下の重量センサが、乳幼児の頭部がゲルパッドにのっていることを示していない場合には、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８を起動させないか、または停止させてもよい。
様々な形態を取ることができ、また取り付け部を備えることのできる睡眠サックを、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は備えることができる。取り付け部は、睡眠サックを主要可動プラットフォームに取り付けることができる。図２４Ａは、取り付け部の例示的および非限定的な実施形態を図示している。図２４Ｂは、取り付け機構２４０２をもつ乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８の例示的および非限定的な実施形態を図示している。取り付け機構２４０２は、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８に睡眠サックを固定させることができる。取り付けは、片手での取り付け機構、および同様のものを介したものとすることができる。乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、睡眠サックが乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８に適切に固定されていない場合、オンにしないようにすることができる。この点で、図２８は、装置の動作を制御するために、乳幼児が適切に固定されているかどうかを検知するためのクリップの例示的な実施形態を図示している。実施形態において、２つのクリップは、睡眠サックの取り付け部品が適切な位置にあり、乳幼児がしっかりと乳幼児鎮静／睡眠支援装置の支持面に固定されていることが示されているときを感知するように機能することができる。様々な制御モードを続けることができる。例えば、当該装置の運動は、音声を生成させたまま、乳幼児が適切に固定されていない場合に、阻止／無効化することができる。乳幼児が適切に固定されているかどうかを検知するための他のセンサもまた考えられ、このようなものとしては、図２９に示されるように、接触スイッチ、または光スイッチ、または同様のものが挙げられる。例えば、固定用睡眠サックを取り付ける安全クリップには、運動機構を可能にするスイッチを含むことができる。固定用睡眠サックが適切に取り付けられなかった場合、当該装置がオンなった場合には、当該装置が音声を送達するが、運動を送達しないであろう。運動は、固定用睡眠サックが、各クリップに適切に取り付けられた場合だけ、送達されるであろう。
睡眠サック取り付け部の位置は、調節可能とすることができる。例えば、睡眠サック取り付け部の位置は、２から３インチ程度に調節可能とすることができる。
睡眠サックは、サックの中で乳幼児が股関節部を曲げ、開くのに十分な空間を可能にすることができる。睡眠サックは、乳幼児の腕を乳幼児の側面に保持することができる。内側バンドを用いることにより、乳幼児の腕を乳幼児の側面に保持することができる。固定用睡眠サックに開閉自在な腕開口部を設けることが可能である。睡眠サックはジッパー閉鎖部を有することができる。ジッパーは、上向き方向、下向き方向、および同様の方向に開くことができる。睡眠サックは、背部に調節可能な領域を有することができる。睡眠サックは、睡眠サックの翼部の端部において、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８、および同様のものに取り付けられたクリップに、細いスリーブまたは軽い弾性材料を有することができる。
図２５Ａ～図２５Ｌは、例示的および非限定的な実施形態による、睡眠サックの様々な特徴を図示している。図２５Ａは、乳幼児が睡眠サックの内部にいる状態で、閉状態にある睡眠サックの正面図を図示している。図２５Ｂは、乳幼児が睡眠サックの内部にいる状態で、開状態にある睡眠サックの正面図を図示している。図２５Ｃは、乳幼児が睡眠サックの内部にいる状態で、睡眠サックの背面図を図示している。図２５Ｄおよび図２５Ｅは、閉状態にある睡眠サックの正面図を図示している。図２５Ｆは、下半分の上部（股関節部領域）がより幅広くなっていることにより、乳幼児が股関節部を曲げ、開くことが可能となる睡眠サックの正面図を図示している。図２５Ｈは、睡眠サック内の乳幼児および主要可動プラットフォーム１６に取り付けられた睡眠サックを図示している。図２５Ｉは、睡眠サックの正面図を図示している。図２５Ｊは、睡眠サックの後面図を図示している。図２５Ｋは、最も幅広い部分が、下部の最大幅よりも幅広くなっている上部を有する睡眠サックを図示している。図２５Ｌは、乳幼児の側面に乳幼児の腕を固定するための内部帯を有する睡眠サックを図示している。
図２５Ｋに図示されるように、睡眠サックは、鉛直の長さの中間点近くで、中心窪み２５０４によって隔てられ上部および下部を有することができる。中心窪みは、睡眠サックの底部から約１０インチ上に配置することができる。上部２５０２の最も幅広い部分において、上部は、下部２５０６の最も幅広い部分よりも幅広くすることができる。上部のより大きい幅は、下部の最も幅広い部分よりおよそ０．５インチ程度大きくすることができるが、これは（例えば、寒い気候、または温められていない部屋で）乳幼児が寝巻きも着用している場合であっても、乳幼児の腕を側面にした状態でスワドリングすることを容易にすることができる。例示的および非限定的な例において、これは、睡眠サックの幅が、上半分における最も幅広い部分で約１１インチであり、下半分上の最も幅広い部分で１０．５インチであり、中心窪みで約９インチであることを意味している。
図２５Ｌに図示されるように、睡眠サックは、乳幼児の側面で乳幼児の腕を固定するために用いることのできるホックとアイの留め具をもつ２つ部分の内部帯２５０８を有することができる。睡眠サックは、一旦乳幼児の腕が彼のまたは彼女の側面に固定されると、閉じるようになっている。
図２５Ｐから図２５Ｒは別の例示的な睡眠サックを表しており、ここでＦ１は綿素材、Ｆ２はメッシュポリエステル素材、Ｆ３は雄ベルクロ、Ｆ４は雌ループ生地、Ｆ５は綿ポプリン素材、Ｆ６とＦ７は綿バインディング部を示す。図２５Ｓは例示的な弾性ウィング取り付け機構を示す。
睡眠サックは、様々なデザインが利用可能である。デザインは、プリントデザインとすることができる。プリントされたデザインは、怖くないデザインとすることができる。怖くないデザインは、動物のデザイン、天使のデザイン、翼、および同様のものとすることができる。デザインは、オプションが利用可能であって、変更可能であり、魅力的なものなどとすることができる。睡眠サックは、様々な材料を利用可能とすることができる。素材としては、織ジャージーコットンスパンデックス素材を含むことができる。素材は、メッシュ部材を含み、季節に適合性があるものなどとすることができる。メッシュ部材は、冷却コンポーネント、通気性のあるコンポーネント、および同様のものとすることができる。メッシュは、オーバーヒートを防止可能であり、窒息の危険を低減する。通気性のあるコンポーネントは、アクティブな空気流を含むことで通気性を増加させることができる。季節の適合性には、暖かい気温、寒い気温、および同様のものに関する適合性を含むことができる。睡眠サックは、内部スリーブを備えることができる。
睡眠サックは、図２５～図２５Ｏに図示されているような睡眠サック取り付け装置２５００を用いて、通常のベビーベッドまたはバシネットと共に使用することにより、赤ん坊が転がることを防止し、また赤ん坊を米国小児科学会が最も安全な姿勢として推奨する仰向けの状態にしながら眠らせ続けることができる。例えば、図２５Ｍおよび図２５Ｍ～図２５Ｏには、睡眠サック取り付け装置の２つの異なる例示的な状態が図示されている。それぞれが当該装置２５００の斜視図、側面図、および分解図である図２５Ｍ～図２５Ｏを参照すると、ある実施形態として、マットレス（図示せず）の下部に配置されるように構成された下部２５８２が含まれ、下部２５８２は横方向２５８４に摺動自在に延長可能である。睡眠サック取り付け装置２５００にはさらに、図２５Ｐ～図２５Ｓに図示されている睡眠サック２５６０の取り付け機構２５５０に着脱可能に接続されている、第１上部２５８６と第２上部２５８８とがさらに備えられている。睡眠サック取り付け装置２５００にはさらに、前記横方向２５８４と垂直な方向に全体的に延びている第１側部２５９０、第２側部２５９２が具備可能であり、第１上部２５８６と第２上部２５８８をそれぞれ下部２５８２に接続している。ある実施例では、第１上部２５８６と第２上部２５８８は、睡眠サック２５６０と係合する取り付け手段２０２０を具備可能である。ある実施形態では、取り付け手段２０２０は、図示のループ２５５０を有する翼部２５７０をもつ睡眠サック２５６０に係合する図示の安全クリップを備えることができる。ある実施形態では、睡眠サック取り付け装置２５００の形状により、当該装置の幅が調整され、様々なベビーベッドまたはバシネットの中にあるマットレスの様々な幅を受け入れるようになっている。例えば、下部２５８２の延長に関する横方向の調節により、第１側部２５９０および第２側部２５９２の横方向の位置が調節され、これによりマットレス（図示せず）が第１側部２５９０と第２側部２５９２の間にはめ込まれるであろう。図２５Ｎ～図２５０に示される通り、睡眠サック取り付け装置は、睡眠サック自身の様々な幅／大きさを受け入れるための他の調節寸法を有することができる。例えば、第１上部２５８６、第２上部２５８８と、第１側部２５９０、第２側部２５９２は、摺動自在に互いに接続され、第１上部２５８６および第２上部２５８８の横方向の位置が、下部２５８２の延長に関係なく調節できるようになっている。睡眠サックを取り付け装置に固定する種々の様々なタイプの固定手段または安全クリップが想定できよう。例えば、取り付け装置にループを設け、ループを睡眠サックの安全クリップに固定できるようにすることができる。
乳幼児鎮静／睡眠支援装置１５８は、選択可能なモードを有することができる。選択可能なモードは、アルゴリズムで選択することができる。アルゴリズム設定ポイントは、乳幼児の年齢に基づくことができる。乳幼児鎮静／睡眠支援装置１５８は、ユーザーから乳幼児の日付を要求できる。乳幼児の日付は、予定日、誕生日、および同様のものとすることができる。乳幼児鎮静／睡眠支援装置は、乳幼児が早く生まれたかどうか、遅く生まれたかどうか、および同様のものをユーザーに要求することができる。乳幼児の年齢は、年齢の入力に基づくことができる。年齢の入力は、乳幼児が早く生まれた、遅く生まれた、および同様のものの場合、乳幼児の日付とすることができる。アルゴリズム設定ポイントは、乳幼児の年齢を尋ねた後に、乳幼児の誕生日から乳幼児の年齢を減算することによって計算することができる。アルゴリズム設定ポイントは又、乳幼児の誕生日を乳幼児の予定日に設定することによって計算することができる。乳幼児の年齢は、月、週、日、および同様のもので提供することができる。
乳幼児鎮静／睡眠支援装置１５８は、開始モードを有することができる。開始モードは、乳幼児鎮静／睡眠支援装置１５８が、動作するべくオンにされる場合に開始可能であって、乳幼児の年齢に基づいたものとすることができる。生後０ヶ月未満の乳幼児に対する開始モードをベースラインとすることが可能で、これを「介入２」より高くならないようにすることができる。生後０ヶ月から０．５ヶ月までの間の乳幼児に対する開始モードを、「開始１」とすることが可能で、これを「介入２」より高くならないようにすることができる。生後０．５ヶ月から３ヶ月までの間の乳幼児に対する開始モードを、「開始１」とすることができる。生後３ヶ月から４ヶ月までの間の乳幼児に対する開始モードはベースラインか、ベースラインブーストがアクティブである場合には「開始１」とすることができる。生後４ヶ月より大きな乳幼児に対する開始モードは、１．０Ｈｚの運動を持つ「開始１」とすることができ、次に、ベースラインでは運動のない通常の音声を用いることができる。通常の音声は、６８ｄＢとすることができ、屋根の上の雨音である。
選択可能なモードは、ベースラインブースト（Ｂａｓｅｌｉｎｅ Ｂｏｏｓｔ）設定によって変更することができる。ベースラインブースト設定は、乳幼児の年齢に基づいたものとすることができる。生後０ヶ月より小さい乳幼児のベースラインブーストは、アクティブにならない場合がある。生後０ヶ月から１ヶ月までの間の乳幼児に対するベースラインブースト設定は、オンにされた場合に乳幼児鎮静／睡眠支援装置１５８に「開始１」を開始させ、ベースラインで「開始１」設定を使用することができる。生後１ヶ月から３ヶ月までの間の乳幼児に対するベースラインブースト設定は、乳幼児鎮静／睡眠支援装置１５８に、より強いレベルの音、または運動、または両方を用いて開始させることができる。このレベルを、当該装置がオンにされている場合の「開始１」と同等のものとし、ベースラインで１．０～２．０Ｈｚの運動と７０ｄＢの音声設定を使用することができる。生後３ヶ月から４ヶ月までの間の乳幼児に対するベースラインブースト設定は、オンにされた場合に、乳幼児鎮静／睡眠支援装置１５８に、１．０‐２．０Ｈｚの運動の設定である「開始１」で開始させ、次いでベースラインの正常設定を用いることができる。生後４ヶ月より大きい乳幼児に対するベースラインブースト設定は、オンにされた場合に、乳幼児鎮静／睡眠支援装置１５８に、０．５‐１．５Ｈｚの運動である「開始１」で開始させ、ベースラインで運動のない通常の音声を使用することができる。正常音は、６８～７４ｄＢとすることができ、屋根の上の雨音である。
ベースラインブーストが拡張された設定に設定される場合は、起動から１４日後、直ちに、自動的にデフォルトに戻るなどすることができる。デフォルトに直ちに戻ることは、乳幼児鎮静／睡眠支援装置１５８が新しい乳幼児の用にリセットされる場合に行うことができる。
選択可能なモードは、ベースライン、「介入１」、「介入２」、「介入３」、「介入４」、および同様のものを含むことができる。ベースラインモード設定は、乳幼児の年齢に基づいたものとすることができる。生後０ヶ月から１ヶ月までの間の乳幼児に対するベースラインモード設定は、１．０Ｈｚの運動および７０ｄＢの屋根の上の雨音都することができ、生後１ヶ月から４ヶ月までの間の乳幼児に対しては、１．０Ｈｚの運動および６８ｄＢの屋根の上の雨音とすることができ、生後４ヶ月より大きい乳幼児に対しては、０．０Ｈｚの運動および６８ｄＢの屋根の上の雨音などとすることができる。ベースラインブーストが起動された場合の生後０ヶ月から１ヶ月までの間の乳幼児のベースラインは、２．０Ｈｚの運動および７２ｄＢの屋根の上の雨音とすることができ、生後１ヶ月から３ヶ月までの間の乳幼児に対しては、２．０Ｈｚの運動および７０ｄＢの屋根の上の雨音とすることなどできる。「啼泣＿Ｄ１」が検知された場合、ベースラインは、「介入１」にステップアップすることができる。「啼泣＿Ｄ１」は、６秒間のうち０．６積算秒の「啼泣音声分類時間」でトリガなどすることができる。
「介入１」は、２．５Ｈｚの運動および７２ｄＢの屋根の上の雨音とすることができる。「啼泣＿Ｄ１」が検知された場合、「介入１」は、「介入２」にステップアップ可能となり、そうでない場合には、８分後に「クールダウン３」に進む。
「介入２」設定は、乳幼児の年齢に基づいたものとすることができる。生後０．５ヶ月より小さい乳幼児に対する「介入２」設定は、２．８Ｈｚの運動および７５ｄＢの強いヘアドライヤーの音とすることができ、最後の１０秒間（３：５０から４：００）に「啼泣＿Ｄ２」が検知された場合、「タイムアウト」に切り替えることが可能で、そうでなければ、４分後に「クールダウン２」に進むなどすることができる。「啼泣＿Ｄ２」は、６秒のうち１．２積算秒の「啼泣音声分類時間」でトリガなどすることができる。
生後０．５ヶ月から１ヶ月までの間の乳幼児に対する「介入２」設定は、２．８Ｈｚの運動および７５ｄＢの「強いヘアドライヤー」音とすることができ、「啼泣＿Ｄ２」が検知された場合、「介入３」にステップアップ可能で、そうでなければ、４分後に「クールダウン２」に進むなどすることができる。生後１ヶ月より大きい乳幼児に対する「介入２」設定は、３．０Ｈｚの運動および７５ｄＢの「強いヘアドライヤー」の音とすることができ、「啼泣＿Ｄ２」が検知された場合、「介入３」に上がり得、そうでなければ、４分後に「クールダウン２」に進むなどすることができる。
「介入３」設定は、乳幼児の年齢に基づいたものとすることができる。生後０．５ヶ月から１ヶ月までの間の乳幼児に対する「介入３」設定は、２．８Ｈｚの運動および７９ｄＢの速く活発な音とすることなどできる。生後１ヶ月より大きい乳幼児に対する「介入３」設定は、３．２５Ｈｚの運動および７９ｄＢの速く活発な音とすることができ、最後の１０秒間（２：２０から２：３０）に「啼泣＿Ｄ２」が検知された場合、「タイムアウト」に切り替えることが可能で、「介入４」を使用するユーザーオプションを示すてもよく、そうでなければ、２．５分後に「クールダウン１」に進む、などすることができる。「クールダウン１」設定は、乳幼児の年齢に基づいたものとすることができる。生後０．５ヶ月から１ヶ月までの間の乳幼児に対する「クールダウン１」設定は、２．８Ｈｚの運動および７５ｄＢの強いヘアドライヤーの音とすることができ、生後１ヶ月より大きい乳幼児に対しては、３．０Ｈｚの運動および７５ｄＢの強いヘアドライヤーの音とすることなどできる。「クールダウン１」は、「啼泣＿Ｄ２」が検知された場合、「介入３」にステップアップ可能で、そうでなければ、４分後に「クールダウン２」に進むなどすることができる。「クールダウン２」は、２．５Ｈｚの運動および７２ｄＢの強いヘアドライヤーの音とすることなどできる。「クールダウン２」は、「啼泣＿Ｄ２」が検知された場合、「介入２」にステップアップ可能で、そうでなければ、８分後に「クールダウン３」に進むなどすることができる。「クールダウン３」設定は、１．８Ｈｚおよび７０ｄＢの屋根の上の雨音とすることなどできる。「クールダウン３」は、「啼泣＿Ｄ２が検知された場合、「介入１」にステップアップ可能で、そうでなければ、１２分後にベースラインに到達などさせることができる。
「介入４」は、手動のみで起動させることができる。「介入４」設定は、乳幼児の年齢に基づいたものとすることができる。生後０．５ヶ月から１ヶ月までの間の乳幼児に対する「介入４」設定は、２．８Ｈｚおよび８１ｄＢの速く活発な音とすることができ、生後１ヶ月より大きい乳幼児に対しては、３．２５Ｈｚおよび８５ｄＢの速く活発な音とすることなどできる。「介入４」は、最後の１０秒間（１：５０から２：００）に「啼泣＿Ｄ２」が検知された場合、「タイムアウト」に切り替えることができ、そうでなければ、２分後に「介入３」に自動的に進むことにより、通常動作に戻るなどすることができる。
「タイムアウト」は、アラームなし、アラームノイズに次いで静寂、および同様のものとすることができる。アラームノイズは、１秒毎６回のビープ音、４秒間の停止、１秒毎３回のビープ音、および同様のものとすることができる。「タイムアウト」は又、ＬＥＤを含むことができる。ＬＥＤは、赤色ＬＥＤとすることができ、乳幼児鎮静／睡眠支援装置１５８がユーザーによってリセットされるまで点滅し、および同様のものである。
乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、動作モードの選択および起動に影響を及ぼすことのできる安全機構を備えることができる。動作モードの選択および起動に影響を及ぼすことのできる他の安全機構は、「介入３」が終了し、乳幼児が依然として泣いている場合に停止することと、「介入４」が終了し、乳幼児が依然として泣いている場合に停止することと、睡眠サックが適切に係合されていない場合に開始しないことと、乳幼児の頭部が適切な位置にあると感知されない場合に開始しないことと、乳幼児の頭部が適切な位置ではなくなったと感知される場合に停止することと、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８が生後２ヶ月の間１日に６時間よりも長く起動されている場合に開始しないこと、とを含むことができ、センサが、赤ん坊が乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８において適切に位置合わせされていないことを検知した場合に開始させない、等をすることができる。「介入３」または「介入４」のいずれかが終了してもなお、乳幼児が依然として泣いているために、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８が停止した場合、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８をリセットすることにより、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８を再び起動させることができる。
乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、プロトコル、プロファイル、コンポーネント、およびアドオンを含むことができる。プロトコルは、乳幼児の年齢や、乳幼児がどれほどむずかっているかに基づいたものとすることができる。プロトコルは、機能に基づいたものとすることができる。機能は、運動機能、音機能、光表示機能、周囲光センサ機能、光生成機能、またはこれら機能の組み合わせとすることができる。光表示機能は、ナイトライト、ユーザーが乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８を揺すっている場合にユーザーに警告を提供する表示、どの介入レベルが送達されているかを信号で知らせる表示、および同様のものとすることができる。ユーザーが乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８を揺すっている場合にユーザーに警告を提供する表示は、揺すりのレベルが安全でないかもしれないことを表示することができる。光表示機能は、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８と組み込み可能であって、接続された装置、および同様のものに表示させることができる。接続された装置は、スマートフォン、タブレットコンピュータ、および同様のものとすることができる。周囲光センサ機能を、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８に組み込むことができ、接続された装置、および同様のものに配置させることができる。光生成機能は、機能的、審美的、および同様のものとすることができる。機能的な光生成機能は、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８のユーザーインターフェースを明るくし、ナイトライトを誘発するオレンジ色のメラトニンを提供するなどすることができる。プロファイルは、乳幼児プロファイルの情報、ユーザー優先度を用いたユーザーオーバーライド、および同様のものに基づくことができる。ユーザーのオーバーライドは、ユーザーに、ベースライン介入をオーバーライドし、上昇させるいくつかの選択肢を提供することができる。コンポーネントは、コード、バッテリ、モータ、および同様のものとすることができる。コードは、分離コード、伸縮自在コード、および同様のものとすることができる。バッテリは、音声に関するオプションとして再充電可能なもの、および同様のものとすることができる。アドオンは、カメラ、スケール、測定装置、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８をベビーベッド、ベビーサークル、または同様のものに変えるためのキット、予備のブランケット、シート、肌、部品、旅行鞄、および同様のものとすることができる。
乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、インタフェースとの組み込みを容易にすることができる。インタフェースの組み込みは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）インタフェース、有線インタフェース、ホームオートメーションネットワークインタフェース、モニター、および同様のもののようなインタフェースとの組み込みを容易にすることができる。有線インタフェースは、有線スプリッタインタフェースを備えることができる。モニターは、一酸化炭素モニター、安全モニター、および同様のものを備えることができる。安全モニターは、家庭用安全モニター、赤ん坊用安全モニター、子供用安全モニター、および同様のものを備えることができる。
乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、ユーザーインターフェースを備えることができる。ユーザーインターフェースは、制御パネルを備えることができる。制御パネルは、モータ速度、調節、スピーカ出力、および同様のもののようなオプションを制御することができる。制御パネルは、ノブ、スイッチ、光、運動起動、音起動、電子機器を駆動するインタフェースおよび他のＩ／Ｏ方法を備えることができる。
乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、サブアセンブリコンポーネントを備えることができる。そのようなコンポーネントは、振幅調節コンポーネント、スクリュー、ギア、ナットフレーム、バネ、および同様のものを含むことができる。
乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、頭部プラットフォームを備えることができる。頭部プラットフォームは、受動的に回転することができる。頭部プラットフォームは、ノイズおよび必要な部品を削減するために、バネ／ダンパーとして射出成形プラスチックを用いるバネシステムを備えることができる。頭部プラットフォームは、複数のダンパーを備えることができる。頭部プラットフォームは、カバーを備えることができる。カバーは柔軟性があり、布状、発泡状、または同様のものとすることができる。頭部プラットフォームは、これらに限定されないが、ヒンジコネクタおよびロッドコネクタ等のジョイントコネクタを備えることができる。頭部プラットフォームは、これらに限定されないが、回転軸受および頭部回転軸受等の軸受を備えることができる。頭部プラットフォームは、包み部を備えることができる。包み部は、スワドリング包み部、締結包み部、および同様のものを備えることができる。
乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、就寝面の周りに囲い部を備えることができる。一実施形態として、装置の上部の上に軽いメッシュのベール／蚊帳を有することができる。一実施形態として、装置に取り付け可能な装飾用の動物の頭部および尾部を有することができる。就寝面は、姿勢安定装置を備えることができる。就寝面は、背臥位に赤ん坊を固定することが可能で、ほどけること、または回転することを防止することで、最適な刺激姿勢を維持することができる。乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、単一の頭部プラットフォームを含むことができ、単一の頭部プラットフォームは、受動的に回転可能で、バネまたはダンパーによって拘束され流ことができる。就寝面身体プラットフォームは、柔軟な布カバーまたは柔軟な発泡パッドから作製される。実施形態において、就寝面は、ヒンジ、ロッド、または同様のものを用いる移動可能なジョイントコネクタを備えることができる。実施形態において、就寝面は、支持プラットフォームを備えることができる。実施形態において、就寝面は、軸受を備えることができる。実施形態において、就寝面は、頭蓋骨の後部上への圧力を低減するための特別な頭部インサートを備えることができる。実施形態において、乳幼児鎮静／睡眠支援装置は、可変な高さ構成を可能にする調節可能な脚部を備えることができる。実施形態において、就寝面は、固定用睡眠サックを備えることができる。実施形態において、就寝面は、電子的にプログラム可能なインタフェースシステムと相互作用することができる。インタフェースシステムは、制御パネルを備えることができる。制御パネルは、スイッチ、光、および他のＩ／Ｏインタフェース機能を含むことができる。インタフェースシステムは、自動化プログラミング選択を含むことができ、または、ユーザーが、期間等の装置設定を選択することを可能にすることができる。実施形態において、就寝面は、駆動モータ速度を制御する駆動電子機器、振幅調節モータ、およびスピーカ音声出力を含むことができる。スピーカ出力は、指定されたイコライザ設定、すなわち、睡眠を促進し、啼泣を低減するための特別な音プロファイルの使用を含むことができる。実施形態において、就寝面はプレートを備えており、とりわけ、駆動プレートまたはスイングアームプレート等のプレートを備えることができる。実施形態において、就寝面は、プッシュまたはプルロッドを備えることができる。実施形態において、就寝面は、とりわけ、クランプ、軸受、ピン等の異なる駆動タイプへの駆動モータ接続を含むことができる。実施形態において、就寝面は、弾性アクチュエータキャッチブラケットを備えることができる。実施形態において、就寝面は、主要回転プラットフォームの振幅出力を直接制御するサブアセンブリを備えることができる。サブアセンブリは、これらに限定されないが、振幅調節回転軸受、アクメネジ、アクメナット、アクメナットフレーム、およびギアのようなコンポーネントを備えることができる。実施形態において、就寝面は振幅調節モータを備えることができる。
乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、ベビーベッドのための運動生成駆動機構を備えることができる。上記機構は、電子モータを備えることができる。モータは、ＥＭＲ遮蔽をするために赤ん坊の近くから離すことができる。上記機構の動きは、摩耗および破損を考慮したものとすることができる。上記機構は、マットレスと共に移動するための弾性壁を備えることができる。上記機構は、モータに直接的または間接的に取り付けられたスイングアームクランクシャフトを備えることができる。上記機構は、射出プラスチックバネ等の複数のバネを備えることができる。上記機構は、スタンドや周囲との相互作用を相殺するために安定用コンポーネントを有することができる。上記機構は、乳幼児が眠っている時に正弦運動で運動し、乳幼児が起きているまたは泣いている時に非正弦運動で運動することにより、子供を鎮静させることができる。上記機構は、直接的な振幅調節で動作可能であって、或いはそのような直接的な調節なしで動作することもできる。直接的な振幅調節設定は、他の組み合わせ（例えば、４．５Ｈｚ、２７０ｃｐｍ、範囲１５０～２７０ｃｐｍ）のうち、低速および大振幅設定（例えば、３０サイクル毎分でかつ頭部において６ｃｍ／サイクル）、高速および短振幅設定（例えば、１５０サイクル毎分でかつ頭部において３ｃｍ／サイクル）、急速および短振幅設定（例えば、１８０サイクル毎分でかつ頭部において２ｃｍ／サイクル）を含むことができる。上記機構は、頭部の動きを測定するために加速度計を備えることができる。実施形態において、上記機構は、マットレスの下に置かれたセンサと連携して機能可能であって、乳幼児を睡眠サックに固定することなく、いつベビーベッドにいるか、またはベビーベッドにいるかどうかを検知することができる。上記機構は、センサが、乳幼児が危険にさらされる位置にあることを検知した場合、または乳幼児がもはや睡眠サックにいない場合に、運動を停止することができる。運動は、鎮静運動モードが完了し、乳幼児が依然として泣いている場合にも停止することができる。実施形態において、ユーザーは、運動を手動で選択することができない場合があり、安全パラメータが満たされない場合、例えば、過度の加速または安全でない周波数の場合にユーザーに警告することができる。実施形態において、運動が望ましくない場合には運動生成器を切り離すために手動のオーバーライドを提供することができる。
乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、ベビーベッド音声システムを備えることができる。実施形態において、最適なピッチプロファイル用のイコライザ設定を提供することができる（例えば、赤ん坊がより泣くにつれて、音レベルが、増加する高音プロファイルと混ぜ合わされる）。音声システムは、一以上のスピーカを含むことができ、子宮内の赤ん坊が聞いていたものと同様の音を生成することができる。例えば、子宮および臍動脈を流れる血流音を模倣するような音を生成することができる。実施形態において、高周波成分を小さくさせることができる（例えば、主に約＜５００Ｈｚのプロファイルで６５から７０ｄＢ）。他の実施形態において、本システムは、より活発な音（例えば、主に約＜１０００Ｈｚのプロファイルで７０から７５ｄＢ）、または多周波数の音（例えば、主に０から１６０００Ｈｚのプロファイルで７５から８０ｄＢ）をもつことができる。実施形態において、システムを校正することが可能であって、乳幼児の頭部で８５ｄＢを超えないように、過剰使用を防止するべく１日に１８時間を超えないように、および１時間のうち２０分より長い間、８５ｄＢを超えないように校正することができる。このようなレベルを超える場合には、使用を停止するようにユーザーに通知を提供することができる。実施形態において、装置が「タイムアウト」する場合にスピーカはアラーム音を鳴らすことができる。実施形態において、音声システムは、可変の音量調節部を備えることができる。実施形態において、音声システムが、音を検知することができる場合がある。そのような検知は、マイクを用いて、他の使用用途の中でも特に、警告を感知し、子供の声を聞き、または子供が泣いている時間を示すために行うことができる。音声システムは、そのような検知に対し分析を行うために使用することができる。実施形態において、音声システムは、バッテリ駆動可能である。音声は、ドルビーアドバンストオーディオｖ２のような音インタフェースアプリケーションにインポートすることにより、音楽、音声、オーバトーンとしての歌を提供し、またはアプリケーションＡＰＩを介して乳幼児にインタラクティブに話しかけることができる。実施形態において、音声システムは、取り外しまたは減衰が可能である。
実施形態において、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、ベビーベッドで使用するためのマイクロプロセッサを備えることができる。マイクロプロセッサは、乳幼児の音、システムの音、または周囲ノイズのような音声を区別するために用いることができる。マイクロプロセッサは、音を記録および分析するために用いることができる。そのような音は、赤ん坊の状態（例えば、眠っている、泣いている）を反映する音を含むことができ、またはフィードバックを提供する。マイクロプロセッサは、反応を生成し、特定のもののための音および運動の最適な組み合わせを送達するために用いることができる。例えば、ユーザーは、最初のいくつかの使用用途に音および運動に係る最初の組み合わせを実行し、次にその使用に対する子供のリアクションに基づいて異なるプログラムへ切り替えることができる。マイクロプロセッサは、とりわけ、啼泣を落ち着かせること、睡眠待ち時間を低減すること、睡眠効率を増すことのような変化している状態に反応するために用いることができる。マイクロプロセッサは、乳幼児が成長するにつれて、運動および音をやめさせるように使用することもできる。例えば、装置は、子供が成長するにつれて音および運動を増してゆき、次に、彼または彼女が４ヶ月より大きくなった時に、赤ん坊に運動を自動的にやめさせることができる。当該装置は、目覚めている、および啼泣が低減されている事象にも反応することができる。マイクロプロセッサは、乳幼児の体重、乳幼児の年齢、乳幼児が時間どおりに送達されたかどうか、乳幼児によって発せられた、検知された音の時間、乳幼児の検知された運動の時間、所望の運動状態、感知された運動の周波数、主要プラットフォームの振幅、所望のシステム速度、主要回転プラットフォームの運動が、安全しきい値を超えるかどうか、および同様のもののような入力を取り込むことができる。マイクロプロセッサは、モータ制御、音声反応および視覚信号のような出力を生成することができる。
乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、ベビーベッド用により方形の波形を生成する機構を含むことができる。そのような機構は、頭部プラットフォームと身体プラットフォームを接続する柔軟なジョイントによって実行することができる。主要回転プラットフォームは波形生成を決定する様々な変数を使用することができ、このようなものとしては、乳幼児の体重、駆動モータ周波数、均衡圧縮バネ力定数、並びにその他の変数が挙げられる。
乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、出力を生成し、乳幼児を落ち着かせるためにいくつかのアルゴリズムに依拠することができる。当該装置は、成功した特定の出力の組み合わせを分析し、そのような組み合わせを格納し、次にこれらの組み合わせを複製することができる。当該装置は、子供の生理的なまたは行動的なパラメータの情報に基づいて、または、様々な他のパラメータのうち、親またはユーザーのオーバーライドおよび優先度に基づいて、プロファイルを作成することができる。
乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、運動分析モジュールを備えることができる。モジュールは、とりわけ、運動振幅推定信号、しきい値超えに基づく運動周波数推定部、時間基準フィルタ、デジタルフィルタバンク、フィルタリングされた加速度計データ信号、および運動周波数推定信号を含むことができる。乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、行動状態マシンモジュール、音声生成モジュール、啼泣検知モジュール、および同様のものを含むことができる。啼泣検知モジュールは、デジタルバンドパスフィルタおよび時間基準フィルタを備えることができる。
乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、ベビーベッド用のマットレスを備えることができる。マットレスは、有機ラテックス、ココナッツ繊維、またはポリエチレンのような有機材料から作製可能であって、および頭部のためのゲルパッドを備えることができる。マットレスは、硬さまたは柔らかさの好みのために作成可能であり、また防水性とする。互換性のあるシートをマットレスに使用することができ、マットレスは、壁、マットレス、およびプラットフォームとの接続性が維持されるような回路を含むことができる。
乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、スマートフォン、またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）のような通信規格を用いる他のモバイル装置により遠隔制御することができる。乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、可変の運動および音性能並びに、機能を時間をかけて低減するフィードバックループおよび機構を含むことができる。乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、可動プラットフォームを含むことができ、運動のデュアルレンジを有することができる。乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、複数の折り畳み可能な壁および脚を備えることができる。このような機能は、他の用途のうち、輸送すること、移動すること、子供が立つのを支援すること、を支援することができる。当該機能は、乳幼児の年齢または乳母車の高さ／赤ん坊の母親の身長に応じて変更することができる。乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、伸展可能、調節可能、または折り畳み可能な、ハンドル、車輪、および脚部を備えることができる。乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、当該装置を乳母車に変形する手押し車機能を含むことができ、または装置をベビーベッドに変形するベビーベッド機能を備えることができる。乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、運搬用の車輪を備えることができる。乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、取り外し可能なモータを備えることができる。乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、柔軟で、取り外し可能なメッシュ部材を備えることができる。一実施形態では、ユニットを再取得し、それらを改装することによりセカンダリ市場で再販売する機能が想定される。
実施形態において、乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、複数の出力を生成することができる。そのような出力は、運動モードのようなユーザーモードとすることができる。運動モードは、とりわけ、短振幅および大振幅モード、高速および短振幅モード、および急速および短振幅モードを含むことができる。出力は、高周波成分が低減されるモード、より活発な音を生成するモード、および多周波数音を生成するモードのような音モードも含むことができる。
乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、これらに限定されないが、音声センサ、運動センサ、バイオメトリック、カメラ、他のサードパーティセンサ、柔軟なセンサ、加速度計、警告システム、および手動オーバーライドのようなセンサを備えることができる。乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、カメラ、スケール、周囲温度温度計、心拍数モニター、呼吸数モニター、酸素モニター、測定装置、装置をベビーベッドに変えるためのキット、装置をベビーサークルに変えるためのキット、追加の付属品、マイク、および音楽、音声、歌、およびＡＰＩを介したインタラクティブな会話のような音インポート性能のような特定の製品アドオンコンポーネントを備えることができる。実施形態において、デバイスコンポーネントは、取り外し可能とすることができる。乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、分離可能な、または伸縮自在な電気コードを備えることができる。乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８はバッテリを具備可能であって、実施形態によっては、再充電可能とすることができるバッテリを具備可能である。乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、ナイトライト、または振動検知光のような光表示部、周囲光センサ、機能的なライト（例えば、ユーザーインターフェースを点灯させ、メラトニンを誘発させ、手動の小刻みな揺れを評価し、乳母車光として機能する）、および介入レベルが送達されていることを示すライトを含むことができる。乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、デザイン変更のような、いくつかの異なる審美的な機構を備えることができる。
乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、複数の異なるパラメータを用いることができる。実施形態において、音および運動の範囲は、限定することができる。実施形態において、装置は、出力を送達する、異なるしきい値またはトリガを用いることができる。そのようなトリガには、とりわけ、感覚的な入力、行動的な入力、変化の入力、頭部の運動、加速、周波数、振幅、回転、安全性、目覚めている事象の数、泣いている事象の数、異常なバイオメトリック測定値および乳幼児の測定が含まれる場合がある。変化の入力は、個々の変化、最適な刺激レベルデータ、および睡眠のタイプ、眠気、静粛、むずかっているまたは泣いているような状態データを含むことができる。乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、音および運動に関する継続時間の入力に依拠することができる。乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、所望の運動状態または所望のシステム速度等の目標入力に依拠することができる。乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、システムから検知されたノイズ、乳幼児、または周囲ノイズに依拠することができ、またバイオメトリックセンサにも依拠することができる。装置は、複数のタイプのノイズを区別することができる。乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、とりわけ、バンドパス、デジタルバンドパス、時間基準フィルタバンク、またはデジタルフィルタバンク等のフィルタに依拠することができる。
乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、柔軟なメッシュ材料および季節的な材料などの材料を含むことができる。このような材料は、装置が配備される環境に応じて、温かく、軽量で、または通気性のものとすることができる。
乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、これらに限定されないが、とりわけ、監視、報告、制御、分析、報告／統計、共有／グループ、ベンチマーク／比較、グラフィックス、啼泣の音響学的特性、組織データ、専門家のフィードバック、通信（例えば、ウォーキートーキー）、警告（例えば、注意警告、健康に関する警告）を提供すること、ホワイトノイズのオーバトーンカスタマイズ、写真／ビデオ／音声入力、日誌の共有／プリントアウト、おむつ／ミルクのオンライン注文を自動化すること、体重決定、授乳決定、および画像キャプチャ用途のような、いくつかの用途のために配備させることができる。
乳幼児鎮静／睡眠支援装置２２５８は、スマートフォンまたは他の同様の携帯デバイスと協働するように組み込むことができる。当該デバイスは、とりわけ、ＵＳＢ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、およびＷｉ－Ｆｉ（登録商標）等の方法を用いて携帯デバイスと通信することができる。携帯電話を情報入力の目的で使用することができ、このような情報としては、とりわけ、体重（出生時および長期的な体重）、（出生時および長期的な）身長、（出生時および長期的な）頭部のサイズ、授乳の頻度、おむつ替えの頻度および睡眠行動などがある。ユーザーは、自身の携帯デバイスを用いて、他の多くの用途のうち特に、異なる期間に対する自身の赤ん坊の睡眠パターンのグラフィック表示を直ちに作成し共有することができる。
本開示について、その例示的実施形態を参照しつつ詳細に図示および記載してきたが、当業者には、添付の特許請求の範囲によって包含される本開示の範囲から逸脱することなく、形態および詳細における様々な変更がその中でなされ得ることが理解されよう。
本開示は、詳細に示され、記載されている好適な実施形態に関連して開示されているが、当業者には、それらに対する様々な変更形態および改善が容易に明らかになるであろう。したがって、本開示の精神および範囲は、上述の例によって限定されるものではなく、法律で許容される最も広い意味で理解されるべきである。
本開示の記載の文脈における（特に、以下の特許請求の範囲の文脈における）、「ある（ａ）」および「ある（ａｎ）」および「当該（ｔｈｅ）」という用語および同様の指示対象の使用は、本明細書で他に指示されない限り、または文脈によって明らかに矛盾しない限り、単数および複数の両方をカバーすると解釈されるべきである。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「含む（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」という用語は、別段の注記がない限り、非限定的な用語（すなわち、「含むが、これに限定されない」を意味する）として解釈されるべきである。本明細書中の値の範囲の記述は、本明細書で他に指示されない限り、範囲内に含まれる各別個の値を個々に参照する略式の方法として役立つことを意図するだけであり、各別個の値は、本明細書に個々に列挙されているかのように本明細書に組み込まれる。本明細書に記載の全ての方法は、本明細書中で他に指示されない限り、またはそうでなければ文脈によって明らかに矛盾しない限り、あらゆる適切な順序で実施することができる。本明細書で提供されるあらゆるおよび全ての例、または例示的な文言（例えば、「等（ｓｕｃｈ ａｓ）」）の使用は、単に本開示をより良く明らかにすることを意図しており、別段の主張がない限り、本開示の範囲を限定するものではない。本明細書のいかなる文言も、本開示の実施に必須であると主張されていないあらゆる要素を示すものとして解釈されるべきではない。
前述の明細書は、当業者が、その最良の形態であると現在考えられるものを製造し、使用することを可能にするが、当業者であれば、本明細書における特定の実施形態、方法、および例の変形、組み合わせ、および均等物の存在を理解および認識するであろう。従って、本開示は、上記の実施形態、方法、および例によって限定されるべきではなく、本開示の範囲および精神内の全ての実施形態および方法によって限定されるべきである。
本明細書において参照される全ての文書が、ここに参照により組み込まれる。

Claims (18)

  1. 可動プラットフォームと、音声出力デバイスと、センサシステム部と、制御システム部とを備えた装置であって、
    前記可動プラットフォームは前記装置の内部で乳幼児を支持するように構成され、
    前記音声出力デバイスは乳幼児を落ち着かせる音声を提供するように構成され、
    前記センサシステム部は、ノイズを検知するように操作可能となるように前記可動プラットフォームに近接して設けられ、検知ノイズの測定データを生成するように構成され、
    前記制御システム部は、前記センサシステム部と通信可能に接続され、前記センサシステム部により生成された前記測定データを受信し、少なくとも前記測定データに方位フィルタを適用することにより測定される検知ノイズの位置に基づいて、前記検知ノイズが前記装置の内部から生じたものか、或いは外部から生じたものなのかを判断するように構成され、
    前記検知ノイズが前記装置の内部から生じたと判断された場合に、前記制御システム部は、前記測定データに周波数フィルタを適用することにより、前記検知ノイズに乳幼児啼泣が含まれるか否かを、判断するようにさらに構成され、
    前記検知ノイズに乳幼児啼泣が含まれていると判断された場合に、前記制御システム部は、前記測定データに閾値フィルタを適用することにより、乳幼児啼泣の状態を判断するようにさらに構成され、
    前記制御システム部は、乳幼児啼泣の状態に基づいて、前記可動プラットフォームと前記音声出力デバイスの少なくとも１つを操作して乳幼児を落ち着かせるための制御信号を提供するようにさらに構成されている、
    ことを特徴とする装置。
  2. 前記制御システム部に、
    前記検知ノイズが前記装置の内部から生じたものか外部から生じたものかを否かを判断し、前記検知ノイズに乳幼児啼泣が含まれるか否かを判断し、また乳幼児啼泣の状態を判断する検知モジュールと、
    前記検知モジュールにより判断された乳幼児啼泣の状態を受信するように構成され、また前記可動プラットフォームと前記音声出力デバイスのうち少なくとも１つを操作することにより乳児を落ち着かせるための制御信号を生成する少なくとも１つの出力を提供するように構成された行動状態モジュールと、
    がさらに備えられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  3. 前記行動状態モジュールの前記少なくとも１つの出力には、前記制御システム部の運動生成モジュールおよび音声生成モジュールのうち、少なくとも１つに対する、少なくとも１つの論理出力が含まれ、
    前記運動生成モジュールは、前記行動状態モジュールから前記少なくとも１つの論理出力を受信することにより、前記可動プラットフォームを操作するように構成され、
    前記音声生成モジュールは、前記行動状態モジュールから前記少なくとも１つの論理出力を受信することにより、前記音声出力デバイスを操作するように構成されている、
    ことを特徴とする請求項２に記載の装置。
  4. 前記検知モジュールは、前記測定データに前記閾値フィルタを適用することにより、前記測定データの第３パラメータを決定するように構成され、
    前記第３パラメータには前記検知ノイズの強度が含まれ、前記検知ノイズの強度を複数のしきい値と比較することにより乳幼児啼泣の状態が判断される、
    ことを特徴とする請求項２に記載の装置。
  5. 乳幼児啼泣の第１状態が第１しきい値によりトリガされ、乳幼児啼泣の第２状態が第２しきい値によりトリガされ、前記第２しきい値は前記第１しきい値よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の装置。
  6. 前記行動状態モジュールが前記乳幼児啼泣の第１状態の判断を受信し、次いで前記乳幼児啼泣の第２状態の判断を受信すると、前記行動状態モジュールが、前記乳幼児啼泣の第１状態に関する第１出力と、次いで前記乳幼児啼泣の第２状態に関する第２出力とをそれぞれ提供し、前記第１出力から前記第２出力への変更により、前記可動プラットフォームの振動運動に関して少なくとも周波数の増加または振幅の減少が生じることを特徴とする請求項５に記載の装置。
  7. 前記乳幼児啼泣の第２状態の判断後の所定時間内に、乳幼児啼泣が前記検知モジュールにより検知されたとき、前記行動状態モジュールが、前記可動プラットフォームの振動運動を停止させる停止出力を提供することを特徴とする請求項６に記載の装置。
  8. 前記行動状態モジュールが前記乳幼児啼泣の第１状態の判断を受信し、次いで前記乳幼児啼泣の第２状態の判断を受信したとき、前記行動状態モジュールは、前記乳幼児啼泣の第１状態に対する第１出力を、次いで前記乳幼児啼泣の第２状態に対する第２出力をそれぞれ提供し、
    前記第１出力から前記第２出力への変更により、乳幼児を落ち着かせる音声の強度が高まることを特徴とする請求項５に記載の装置。
  9. 前記乳幼児啼泣の第２状態の判断後の所定時間内に、乳幼児啼泣が前記検知モジュールにより検知されたとき、前記行動状態モジュールが、乳幼児を落ち着かせる音声を停止させる停止出力を提供することを特徴とする請求項８に記載の装置。
  10. 前記行動状態モジュールが前記乳幼児啼泣の第２状態の判断を受信し、次いで前記乳幼児啼泣の第１状態の判断を受信したとき、
    前記行動状態モジュールは、前記乳幼児啼泣の第２状態に対する第１出力を、次いで前記乳幼児啼泣の第１状態に対する第２出力をそれぞれ提供し、
    前記第１出力から前記第２出力への変更により、少なくとも前記可動プラットフォームの振動運動の周波数が減少するか、または前記可動プラットフォームの振動運動の振幅が上昇することを特徴とする請求項５に記載の装置。
  11. 前記乳幼児啼泣の第１状態の判断が啼泣なしの判断に基づいたものであることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
  12. 前記行動状態モジュールが前記乳幼児啼泣の第２状態の判断を受信し、次いで前記乳幼児啼泣の第１状態の判断を受信したとき、
    前記行動状態モジュールは、前記乳幼児啼泣の第２状態に対する第１出力を、次いで前記乳幼児啼泣の第１状態に対する第２出力をそれぞれ提供し、
    前記第１出力から前記第２出力への変更により、乳幼児を落ち着かせる音声の強度を減少させることを特徴とする請求項５に記載の装置。
  13. 前記乳幼児啼泣の第１状態の判断が啼泣なしの判断に基づいたものであることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
  14. 前記制御信号には、前記可動プラットフォームの振動運動の周波数または振幅のうち少なくとも１つを変化させる、前記可動プラットフォームに対する命令が含まれていることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
  15. 前記可動プラットフォームに接続され、乳幼児の頭部を前記装置の内部位置に固定するように構成されている睡眠サックを、さらに含み、
    前記センサシステム部には、乳幼児の頭部の位置に対し、左側、右側、および上側に近接して設けられる少なくとも３つの全方位型のマイクが、備えられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  16. 前記少なくとも３つの全方位型のマイクのうち少なくとも１つのマイクが、前記可動プラットフォームの下に設けられていることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
  17. 前記制御システム部は、前記測定データに前記閾値フィルタを適用することにより、前記測定データの第３パラメータを決定するように構成され、前記第３パラメータには前記検知ノイズの強度が含まれることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  18. 前記検知ノイズの強度を複数のしきい値と比較することにより、前記乳幼児啼泣の状態が判断されることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
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