JPH0415064A

JPH0415064A - 就寝装置

Info

Publication number: JPH0415064A
Application number: JP2120234A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Ogino; 弘之荻野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-05-10
Filing date: 1990-05-10
Publication date: 1992-01-20
Anticipated expiration: 2013-07-30
Also published as: JP2780436B2

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者の睡眠状態を判定して就寝者が安眠でき
るよう空調手段、照明手段、映像音響手段、振動手段、
芳香発生手段等を制御する就寝装置に関する。

従来の技術従来この種の就寝装置は、例えば第７図に示すように、
就寝者の腕に脳波センサ１を装着し、脳波センサ１によ
り検出された脳波データに基づいて就寝者の睡眠状態が
判定され、判定された睡眠状態に基づいて送風ファンと
ヒータからなる送風ユニット２の制御が行なわれていた
。（特開昭５８−１５９７０９号公報）発明が解決しようとする課題しかしながら、上記のような就寝装置の構成では、就寝
者にの腕に脳波センサ１を装着するためどうしても装着
による異和感があり、それが睡眠を乱す原因となるとい
った課題があった。

本発明はかかる従来の課題を解消するもので、就寝者に
非接触・無拘束な構成で容易に睡眠状態を判定し、それ
に基づいて就寝者が安眠できるよう空調手段、照明手段
、映像音響手段、振動手段、芳香発生手段等を制御する
といった、より実用的な就寝装置を提供することを目的
とする。

課題を解決するための手段上記課題を解決するために本発明の就寝装置は、マツト
レス、ふとん、毛布、シーツ等の寝具に配設された可撓
性の圧電素子と、前記圧電素子からの出力に基づき睡眠
状態を判定する睡眠判定手段と、前記睡眠判定手段から
の出力に基づき空調手段、照明手段、映像音響手段、振
動手段、芳香発生手段等の被制御手段を制御する制御手
段とを備えたものである。

作用本発明の就寝装置は上記の構成によって、圧電素子から
の出力に基づき就寝者の睡眠８態を状態を判定し、判定
した睡眠状態に基づいて空調手段、照明手段、映像音響
手段、振動手段、芳香発生手段等の被制御手段を制御す
る。

実施例以下、本発明の実施例における就寝装置をベツドに応用
したものを添付図面に基づいて説明する。第１図は同実
施例の斜視図、第２図はブロック図である。同図におい
て３は圧電索子４を内蔵した体動検出用ベルトで、第３
図に示すように端部同志が着服可能になるようマジック
テープ等でできた着脱部５を有している。ここで、圧電
素子４はポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等の高分子
圧電材料を薄膜状にし両面に可撓性の電極膜を付着させ
たものをテープ試に成型したものである。

ベルト３は第１図のように人体が就寝した際に胸部の真
下に位置するようマツトレス６の表面に固定されている
。７はローパスフィルタ８、増幅器９、整流器１０、積
分器１１、比較器１２、タイマー１３、判定部１４とを
有した睡眠判定手段である。１５は受信部１６を有した
空調手段、１７は睡眠判定手段７からの出力に基づき空
調手段１５の設定温度を設定する設定部１８と設定デー
タを無線で受信部１６へ送信する送信部１９とを有した
制御手段である。

上記構成による動作を以下に説明する。就寝者の睡眠時
の体動により圧電素子４が変形を受けると圧電素子４か
ら電圧が発生する。第４図ａ、　ｂに圧電素子４からの
実際の出力結果を示す。次にこの出力はローパスフィル
タ８で］〜ｌ　Ｑ　ｆ（ｚの成分が通過され増幅器９で
増幅された後、整流器１０で整流され積分器１１で積分
される。第５図に実際に人が就寝した際の積分器１１か
らの出力を示す。図より入床時や寝返り等のように粗体
動が起こった場合は大きな出力がでるが、それ以外の安
静状態の場合は人体の心拍や呼吸等に伴う微小な体動に
よりレベルの低い出力が得られる。すなわち、このよう
なレベルの低い出力が得られれば、安静状態であること
が判る。したがって、比較器１２では積分器１１からの
出力が図中のＶａとｖｂの範囲内であれば安静８態であ
るとして出力を行なう。人体の心拍や呼吸等に伴う微小
な体動には多少個人差があるが、被験者実験によりＶａ
とｖｂを求めることができる。

次に、発明者らは上記のような組体動と睡眠状態との関
係について以下のような検討を行なった。すなわち、入
眠すると粗体動がなくなるという知見に基づき、睡眠実
験により粗体動が生じない状態（以下、粗体動静止状態
とする）の継続時間とその状態において就寝者が入眠状
態である確率との関係を求めた。その結果を第６図に示
す。同図の横軸には粗体動静止状態の継続時間、左側縦
軸には粗体動静止状態が１時間継続している場合に被験
者が入眠状態であるＷ率をとった。また、入眠状態では
粗体動静止試態が継続して入眠状態からさらに深い睡眠
である徐波睡眠へと移行してゆくが、ある時点で再び粗
体動が起こって徐波睡眠が終了する。このことから、同
図の右側縦軸には粗体動静止状態がＴ時間継続している
場合に粗体動が起こり徐波睡眠が終了する確率をとった
。

同図より例えば粗体動静止状態が１５分継続すれば約８
５％の確率で入眠状態であるとともに、約１０％の確率
で徐波睡眠が終了していることが判り、粗作動静止状態
の継続時間を測ることによって実用化に充分なレベルで
入眠判定が可能となった。すなわち、睡眠判定手段７で
は、比較器１２から出力がある場合はタイマー１３が計
時動作を行ない、出力がないとタイマー１３による計時
動作は停止されかつリセットされる。そして、判定部１
４によりタイマー１３で計時された時間ｔがあらかじめ
定められた時間１０以上になれば入眠状態であると判定
される。ここで、ｔｏの値としては上記の実験結果より
約１５分が妥当である。

荷物等をマツトレス上に置くといった場合にも圧電素子
が変形し電圧を発生するが、荷物のような無生命の物体
には人体の心拍や呼吸等に伴うような微小な動きはない
ので、誤動作が生じない。

すなわち、人体が在床してかつ安静状態である時のみ睡
眠状態が判定されるようになっている。

次に、以上のようにして就寝者が入眠状態であると判定
された場合、制御手段１７では、空調手段１５が冷房運
転時の時は設定部１８により空調手段１５の設定温度を
低下させるよう設定温度の変更が行なわれ、設定データ
は送信部１８から無線で受信部１６に送信される。これ
により、空調手段１５によって睡眠による人体の代謝量
低下に応じた室内温度制御が行なわれる。

上記作用により、マツトレスに配設された可撓性の圧電
素子により就寝者に非接触・無拘束な構成で作動を検出
し、その大きさと継続時間といった簡単な変数から就寝
者の睡眠状態を判定して空調手段を制御するので、従来
のように脳波センサを直接人体に装着することによる異
和感によって睡眠が乱されるといったことがなく、通常
の就寝状態で睡眠状態を判定して空調機を制御し、安眠
に適した室内温度制御が行なえるといった効果がある。

上記実施例の制御手段では、睡眠状態を判定して空調手
段の設定温度を変更したが、本発明の第２の実施例とし
て、制御手段１７が睡眠判定手段７からの出力に基づき
空調手段１５の吹出風向の設定を行なう風向設定部２０
を有する構成としてもよい。上記構成により、睡眠判定
手段７からの出力に基づき就寝者が入眠状態と判定され
ると風向設定部２０により吹出風向の設定が変更され、
就寝者に気流が当たらぬよう空調手段１５の吹出風向が
下方から上方へ変更されるので、気流により睡眠が乱さ
れないといった効果がある。

本発明の第３の実施例として、制御手段１７が睡眠判定
手段７からの出力に基づき空調手段１５の風量の設定を
行なう風量設定部２１を有する構成としてもよい。上記
構成により、睡眠判定手段７からの出力に基づき就寝者
が入眠状態と判定されると風量設定部２］により風量の
設定が変更され、就寝者に気流が当たらぬよう空調手段
１５の風量が低下されるので、気流により睡眠が乱され
ないといった効果がある。

就寝する際、照明手段２２を消し忘れて寝入ってしまう
場合があるが、本発明の第４の実施例として、制御手段
１７が睡眠判定手段７からの出力に基づき照明手段２２
の照度の設定を行なう照度設定部２３を有する構成とす
れば、睡眠判定手段７からの出力に基づき就寝者が入眠
状態と判定されると照度設定部２３により照度の設定が
変更され、開明手段２２の照度をゼロに変更させること
ができるので、照明手段２２の消し忘れを防止できると
いった効果がある。

同様に、就寝する際、テレビ、ステレオ等の映像音響手
段２４を榮しむ場合が多いが、それらを消し忘れて寝入
ってしまうことも多い。よって、本発明の第５の実施例
として、制御手段１７が睡眠判定手段７からの出力に基
づき映像音響手段２４の作動状態の設定を行なう作動設
定部２５を有する構成とすれば、睡眠判定手段７からの
出力に基づき就寝者が入眠状態と判定されると作動設定
部２５により作動状態の設定が変更され、映像音響手段
２４の作動を停止させることができ、映像音響手段２４
の消し忘れを防止できるといった効果がある。

就寝時に人体に適度な振動を与えると入眠を促進させる
ことができるといわれる。よって、本発明の第６の実施
例として、制御手段１７が睡眠判定手段７からの出力に
基づき振動手段２６の振動強度の設定を行なう振動設定
部２７を有する構成とすれば、睡眠判定手段７からの出
力に基づき就寝者が入眠状態と判定されると振動設定部
２７により振動強度の設定が変更され、振動手段２７の
振動を停止することができるので、就寝者の入眠を促進
させるとともに、入眠時以降の睡眠を振動により乱して
しまうといったこともなく安眠できるといった効果があ
る。

就寝時に適度な芳香を発生させると就寝者の入眠を促進
させることができるといわれる。よって、本発明の第７
の実施例として、制御手段１７が睡眠判定手段７からの
出力に基づき芳香発生手段２８の芳香発生量の設定を行
なう発生量設定部２９を有する構成とすれば、睡眠判定
手段７からの出力に基づき就寝者が入眠状態と判定され
ると発生量設定部２９により芳香発生量の設定が変更さ
れ、芳香発生手段２８の芳香発生を停止することができ
るので、就寝者の人眠な促進させるとともに、入眠時以
降の睡眠を芳香発生により乱してしまうといったことも
なく安眠できるといった効果がある。

上記実施例では圧電素子をマツトレス上に配設したが、
圧電素子をふとん、毛布、シーツ、まくら等の寝具また
はベツドフレーム等の寝台に配設してもよい。

発明の効果以」二のように本発明の就寝装置によれば次の効果が得
られる。

すなわち、寝具に配設された可撓性の圧電素子により就
寝者に非接触・無拘束な構成で体動を検出し、その大き
さとａ続時間といった簡単な変数から睡眠状態を判定し
、それに基づいて就寝者が安眠できるよう安眠空調手段
、照明手段、映像音響手段、振動手段、芳香発生手段等
の被制御手段を制御するので、従来のように脳波センサ
を直接人体に装着することによる異和感によって睡眠が
乱されるといったことはなく、通常の就寝状態で就寝者
の睡眠状態を判定して安眠できる睡眠環境を実現すると
いった、より実用的な就寝装置を提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における就寝装置の斜１６・・
・受信部、１７・・・制御手段、１８・・・設定部、１
９・・・送信部。代理人の氏名　　弁理士　粟野重孝　はか１名装置の圧
電素子からの出力を示す波形図、第４図すは第４図ａの
拡大波形図、第５図は同装置の積分器からの出力を示す
波形図、第６図は粗作動静止状態の継続時間と入眠８態
である確率との関係を示した特性図、第７図は従来の就
寝装置の概略構成図である。３・・・体動検出用ベルト、４・・・圧電素子、６・・
・マツトレス、７・・・入眠判定手段、８・・・ローパ
スフィルタ、　　９・・・増幅器、　１０・・・整流器
、１１・・・積分器、　１２・・・比較器、　１３・・
・タイマー　　１４・・・判定部、１５・・・空調手段
、５・・１５　・捧１７＋豫土用ベルト任　ｔ　ｓ　子ｓｔＲ部マットしス室Ｉｍ　　テ　δ 降１７１慢七用へＬト零院卸

Claims

【特許請求の範囲】

（１）マットレス、ふとん、毛布、シーツ等の寝具に配
設された可撓性の圧電素子と、前記圧電素子からの出力
に基づき就寝者の睡眠状態を判定する睡眠判定手段と、
前記睡眠判定手段からの出力に基づき空調手段、照明手
段、映像音響手段、振動手段、芳香発生手段等の被制御
手段を制御する制御手段からなる就寝装置。
（２）制御手段は、睡眠判定手段からの出力に基づき就
寝者が安眠できるよう空調手段を制御する請求項１記載
の就寝装置。
（３）制御手段は、睡眠判定手段からの出力に基づき就
寝者が安眠できるよう照明手段を制御する請求項１記載
の就寝装置。
（４）制御手段は、睡眠判定手段からの出力に基づき就
寝者が安眠できるよう映像音響手段を制御する請求項１
記載の就寝装置。
（５）制御手段は、睡眠判定手段からの出力に基づき就
寝者が安眠できるよう振動手段を制御する請求項１記載
の就寝装置。
（６）制御手段は、睡眠判定手段からの出力に基づき就
寝者が安眠できるよう芳香発生手段を制御する請求項１
記載の就寝装置。