JPH01129860A - 冷却枕 - Google Patents

冷却枕

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JPH01129860A
JPH01129860A JP62287739A JP28773987A JPH01129860A JP H01129860 A JPH01129860 A JP H01129860A JP 62287739 A JP62287739 A JP 62287739A JP 28773987 A JP28773987 A JP 28773987A JP H01129860 A JPH01129860 A JP H01129860A
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circuit
cooling
level
temperature
sleeper
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Hiroshi Ueda
宏 上田
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、就寝時に頭部で発生する熱を適度に放出させ
て、速やかな睡眠状態への移行や深い睡眠状態をもたら
し得る冷却枕に関するものである。
〔従来の技術〕
−aに、就寝時には、頭部で発生する熱を適度に放出さ
せることにより、速やかに睡眠状態に移行し、また、深
い睡眠状態に到りやすいことが知られている。そこで従
来、就寝時に就寝者の頭部を冷却するために、蓄冷剤や
ペルチェ素子等を封入した冷却枕が用、いられていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
一方、就寝中、頭部を過度に冷却し続けることは必ずし
も好ましくなく、例えば、深い睡眠状態に到った場合に
は冷却効果を小さくするなど、睡眠状態に応じて冷却度
合を変化させる方が最適な睡眠状態をもたらし易い。
ところが、例えば蓄冷剤を封入した上記従来の冷却枕で
は、頭部の冷却度合は、あらかじめ冷却した蓄冷剤の温
度と就寝時の気温や就寝者の体温等で決まってしまい、
制御することができない。
また、ペルチェ素子等を封入した冷却枕では、冷却度合
を制御することはできるものの、睡眠状態の変化のパタ
ーンが、個人差や体調、室内環境等の影響により一定で
はないので、あらかじめ最適な睡眠状態が得られるよう
に冷却度合や冷却度合の変化を設定しておくことはでき
ない。
そこで、最適な睡眠状態を得るために、例えば就寝者の
頭部に電極材のベルトを巻きつけて前頭部に一方の電極
を接触させ、他方の電極を耳たぶに装着して両電極間の
電位差を測定することにより、就寝者の睡眠状態を検出
し、この睡眠状態に応じて冷却度合を変化させることも
考えられる。
しかしこれでは、就寝するたびに電極等を装着しなけれ
ばならないので、煩わしいうえに、かえって安眠を妨げ
ることにもなってしまう。
したがって、冷却度合を睡眠の深さに応じて制御し、最
適な睡眠状態を得ることは困難であるという問題点を有
していた。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明に係る冷却枕は、上記の問題点を解決するために
、就寝者の脳の活動度を検出する超伝導磁気抵抗素子と
、就寝者の頭部を冷却する冷却手段と、上記超伝導磁気
抵抗素子の出力に応じて冷却手段の冷却度合を制御する
制御手段とを備えたことを特徴としている。
〔作 用〕
上記の構成により、就寝者の脳が発生する微弱電流に伴
う超微弱磁場の強度が超伝導磁気抵抗素子によって検出
される。この超微弱磁場の強度に応じて冷却手段の冷却
度合が制御されることにより、冷却枕の温度が睡眠の深
さに連動して制御される。
それゆえ、睡眠状態の変化のパターンが、個人差や体調
、室内環境等の影響により異なる場合でも、例えば、深
い睡眠状態に到った場合には自動的に冷却効果を小さく
するなど、常に、冷却枕が安眠に適した温度に保たれる
ようにすることができる。
したがって、就寝中を通じて就寝者の頭部で発生する熱
が適度に放出され、速やかに睡眠状態に移行し、また、
深い睡眠状態に到りやすく、常に最適な睡眠状態を得る
ことができる。
〔実施例〕
本発明の一実施例を第1図ないし第5図に基づいて説明
すれば、以下の通りである。
冷却枕11は、第1図に示すように、超伝導磁気抵抗素
子12と、就寝者の頭部を冷却する冷却手段13と、超
伝導磁気抵抗素子12の出力に応じて冷却手段13の冷
却度合を制御する制御手段14と、冷却枕11の温度を
検出する温度センサ15とが設けられて成っている。
上記制御手段14は、抵抗電圧変換回路16、電圧増幅
回路17、整流平滑回路18、基準電圧発生回路19、
比較回路20、制御指令回路21、および温度制御回路
22から構成されている。
制御手段14を構成する抵抗電圧変換回路16は、超伝
導磁気抵抗素子12に接続され、超伝導磁気抵抗素子1
2における抵抗値の変化を電圧に変換して電圧増幅回路
17に出力するようになっている。この抵抗電圧変換回
路16が接続される電圧増幅回路17は、電圧増幅回路
17によって増幅された信号を整流平滑して交流分を除
去し、レベルを安定させる整流平滑回路18に接続され
ている。
整流平滑回路18は、一定電圧を発生する基準電圧発生
回路19とともに、この基準電圧発生回路19から出力
される信号のレベルと、整流平滑回路18から出力され
る信号のレベルとを比較する比較回路20に接続されて
いる。比較回路20は、この比較回路20からの信号に
基づいて冷却枕11の制御温度を設定し、指令信号を発
する制御指令回路21に接続されている。
また、温度制御回路22には、上記制御指令回路21お
よび温度センサ15が接続されるとともに、温度制御回
路22は冷却手段13に接続されている。上記温度制御
回路22は、冷却枕11が制御指令回路21から送られ
る指令信号に基づいた温度を保つように冷却手段13の
冷却状態を制御するようになっている。
上記超伝導磁気抵抗素子12としては、液体窒素によっ
て冷却された超伝導材料や常温超伝導材料等が用いられ
、超伝導磁気抵抗素子12を通過する磁界の磁束密度が
大きいほど、つまり、就寝者の脳の活動度が高く、就寝
者の脳が発生する微弱電流に伴う超微弱磁場が強いほど
高い抵抗値を示す。
このような超伝導磁気抵抗素子12は、例えば次のよう
にして得ることができる。
即ち、Y −B a 2−Cu3−07−、の結晶構造
を存する材料を900℃で5時間焼成後、空気中におい
て1000℃で3時間の本焼成を行う。このようにして
製造した超伝導材料は、第2図に示すように、抵抗値が
97°にで下がり始め、83’にで完全に0Ωとなって
超伝導の特性を示す。つまり、安価な液体窒素で冷却す
ることで超伝導状態が得られる。
上記のようにして製造した超伝導材料から、第3図に示
すように、薄片31を切り出し、チタン蒸着膜と銀ペー
ストにより電流電極32・33、および電圧電極34・
35を形成することにより、超伝導磁気抵抗素子12が
構成されている。この超伝導磁気抵抗素子12を冷却し
て超伝導状態にし、電流電極32・33に電流を流すと
、第4図に示すように、薄片31を通過する磁界の磁束
密度の大きさに応じて電圧電極34・35間の抵抗値が
変化する。
この抵抗値の変化は、例えば第7図に示すような通常の
磁気抵抗素子における、磁束密度に対する抵抗値の特性
に比べると、磁束密度がOガウスのときに抵抗値がOΩ
になるとともに、超微弱な磁束密度で極めて大きな抵抗
値の変化を示し、10−I〜10−7ガウス程度の磁束
密度を検出することができる。
上記の構成において、制御手段14で行われる制御を、
第5図に示すフローチャートに基づいて以下に説明する
まず、スタート後、抵抗電圧変換回路16で抵抗電圧変
換され、電圧増幅回路17で増幅された後、整流平滑回
路18で整流平滑され平均化された信号レベルと、基準
電圧発生回路19の出力信号のレベルとを比較する(S
l)。つまり、就寝者の脳の活動度が高いほど、就寝者
の脳が発生する微弱電流に伴う超微弱磁場の磁束密度が
大きいので、超伝導磁気。抵抗素子12は大きな抵抗値
を示し、整流平滑回路18の出力信号のレベルが大きく
なる。
そこで、整流平滑回路18の出力信号のレベルが基準電
圧発生回路19の出力信号レベルよりも大きければ、比
較回路20はハイレベルの信号を出力する。
この場合には、就寝者の神経が高ぶっており、寝苦しか
ったり熟睡していない状態であると考えられる。そこで
82に移行し、冷却枕11の温度があらかじめ就寝者に
よって設定された冷却枕11の制御温度T’Cよりもα
℃だけ低い温度になるように、制御指令回路21から温
度制御回路22に指令信号が送られる。
この指令信号に基づいて、温度制御回路22は、冷却枕
11がT−α℃の温度を保つように冷却手段13の冷却
状態を制御する。
以下、整流平滑回路18の出力信号レベルが基準電圧発
生回路19の出力信号レベルよりも小さくなるまでSl
・S2を繰り返す。
やがて、整流平滑回路18の出力信号レベルが基準電圧
発生回路19の出力信号レベルよりも小さくなり、比較
回路20がローレベルの信号を出力すると、就寝者は熟
睡状態になったと考えられる。そこで、Slから83に
移行して、冷却枕11の温度があらかじめ就寝者によっ
て設定された冷却枕11の制御温度T’Cに戻るように
、制御指令回路21から温度制御回路22に指令信号が
送られて、今度はSl・S3が繰り返される。
このように、就寝者が熟睡していないときには、冷却枕
11の温度を低めの温度にすることにより脳の安静化が
図られ、熟睡し易くなる。
なお、上記の実施例においては、整流平滑回路18の出
力信号のレベルと基準電圧発生回路19の出力信号のレ
ベルとの大小関係が逆転すると、即座に冷却枕11の温
度が変化するように制御指令回路21が指令信号を発す
る例について述べたが、本発明はこれに限るものではな
い。
例えば、第6図に示すように、整流平滑回路18の出力
信号のレベルと基準電圧発生回路19の出力信号のレベ
ルとの大小関係が逆転した状態が一定の時間t1以上継
続したときに冷却枕11の温度を変化させるようにして
もよい。
即ち、まず、スタート後、タイマtをリセソトし、(S
ll)抵抗電圧変換回路16で抵抗電圧変換され、電圧
増幅回路17で増幅された後、整流平滑回路18で整流
平滑され平均化された信号レベルと、基準電圧発生回路
19の出力信号のレベルとを比較する(512)。
そこで、整流平滑回路18の出力信号のレベルが、基準
電圧発生回路19の出力信号レベルよりも大きければ、
比較回路20はハイレベルの信号を出力する。
この場合には、S13に移行して、まず、タイマtをカ
ウントアツプする。次に、再度整流平滑回路18の出力
信号のレベルと基準電圧発生回路19の出力信号のレベ
ルとを比較する(S14)。
S14で、整流平滑回路18で整流平滑され平均化され
た信号レベルが、基準電圧発生回路19の出力信号レベ
ルよりも小さくなっていれば、S11に戻る。一方、S
14で、やはり整流平滑回路18で整流平滑され平均化
された信号レベルが、基準電圧発生回路19の出力信号
レベルよりも大きければ、S15に移行してタイマtが
tlよりも大きくなったかどうかを3周べる。
S15でタイマtがtlよりも小さければS13に戻り
、さらにタイマtをカウントアツプする。また、S15
でタイマtが1.よりも大きくなっていれば、S16に
移行し、冷却枕11の温度が、あらかじめ就寝者によっ
て設定された冷却枕11の制御温度T℃よりもα℃だけ
低い温度になるように制御指令回路21から温度制御回
路22に指令信号が送られる。この指令信号に基づいて
、温度制御回路22は冷却枕11がT−α℃の温度を保
つように冷却手段13の冷却状態を制御する。
以下、整流平滑回路18の出力信号レベルが基準電圧発
生回路19の出力信号レベルよりも小さくなるまで同様
の制御を繰り返す。
一方、S12で整流平滑回路18で整流平滑され平均化
された信号レベルが、基準電圧発生回路19の出力信号
レベルよりも小さければ、比較回路20はローレベルの
信号を出力し、S17に移行する。S17では、まず、
上記S13と同様にタイマtをカウントアツプする。次
に、再度整流平滑回路18の出力信号のレベルと基準電
圧発生回路19の出力信号のレベルとを比較する(S1
8)。
318で、整流平滑回路18で整流平滑され平均化され
た信号レベルが、基準電圧発生回路19の出力信号レベ
ルよりも大きくなっていれば、S11に戻る。一方、3
18で、やはり整流平滑回路18で整流平滑され平均化
された信号レベルが、基準電圧発生回路19の出力信号
レベルよりも小さければ、S19に移行してタイマtが
tlよりも大きくなったかどうかを調べる。
S19でタイマtが1.よりも小さければS17に戻り
、さらにタイマtをカウントアツプする。また、S19
でタイマtがtlよりも大きくなっていれば、S20に
移行し、冷却枕11の温度が、あらかじめ就寝者によっ
て設定された冷却枕11の制御温度T’Cに戻るように
制御指令回路21から温度制御回路22に指令信号が送
られる。
この指令信号に基づいて、温度制御回路22は冷却枕1
1がT℃の温度を保つように冷却手段13の冷却状態を
制御する。
以下、Sllに戻って、同様の制御が繰り返される。
このように、比較回路20の出力レベルが時間t1以上
継続したときに制御温度を変更するようにすれば、信号
レベルの変動等に撹乱されにくくなり、制御の安定度を
高めることができる。
また、上記の実施例においては、冷却枕11の制御温度
をT ”CとT−α℃との2段階に設定したが、これに
限らず、比較回路20の基準電圧を複数設定し、制御温
度を細分化して変化させてもよい。
〔発明の効果〕
本発明に係る冷却枕は、以上のように、就寝者の脳の活
動度を検出する超伝導磁気抵抗素子と、就寝者の頭部を
冷却する冷却手段と、上記超伝導磁気抵抗素子の出力に
応じて冷却手段の冷却度合を制御する制御手段とを備え
た構成である。
これにより、睡眠状態の変化のパターンが、個人差や体
調、室内環境等の影響により異なる場合でも、常に、冷
却枕が安眠に適した温度に保たれるようにすることがで
きるので、就寝中を通じて就寝者の頭部で発生する熱が
適度に放出され、速やかに睡眠状態に移行し、また、深
い睡眠状態に到りやすく、常に最適な睡眠状態を得るこ
とができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第5図は本発明の一実施例を示すものであ
って、第1図は冷却枕の全体の構成を示すブロック図、
第2図は超伝導材料の特性を示すグラフ、第3図は超伝
導磁気抵抗素子の構成を示す説明図、第4図は超伝導磁
気抵抗素子の特性を示すグラフ、第5図は制御手段で行
われろ制御を示すフローチャートである。 第6図は制御手段で行われる他の制御例を示すフローチ
ャートである。 第7図は従来の磁気抵抗素子の特性を示すグラフである
。 11は冷却枕、12は超伝導磁気抵抗素子、13は冷却
手段、14は制御手段である。 特許出願人     シャープ 株式会社第4図 第5図 第6図 第7図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.就寝者の脳の活動度を検出する超伝導磁気抵抗素子
    と、 就寝者の頭部を冷却する冷却手段と、 上記超伝導磁気抵抗素子の出力に応じて冷却手段の冷却
    度合を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする冷
    却枕。
JP62287739A 1987-11-13 1987-11-13 冷却枕 Granted JPH01129860A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62287739A JPH01129860A (ja) 1987-11-13 1987-11-13 冷却枕

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JP62287739A JPH01129860A (ja) 1987-11-13 1987-11-13 冷却枕

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01129860A true JPH01129860A (ja) 1989-05-23
JPH0562551B2 JPH0562551B2 (ja) 1993-09-08

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ID=17721130

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JP62287739A Granted JPH01129860A (ja) 1987-11-13 1987-11-13 冷却枕

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0357461A (ja) * 1989-07-25 1991-03-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 生体フィードバック装置
JP2007135864A (ja) * 2005-11-18 2007-06-07 Terumo Corp 氷枕及びその温度モニタ
US8316649B2 (en) 2007-01-12 2012-11-27 Superior Quilting Ltd. Thermal controlled pillow

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007135864A (ja) * 2005-11-18 2007-06-07 Terumo Corp 氷枕及びその温度モニタ
US8316649B2 (en) 2007-01-12 2012-11-27 Superior Quilting Ltd. Thermal controlled pillow

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