JPH07194639A

JPH07194639A - 鼾防止装置および方法

Info

Publication number: JPH07194639A
Application number: JP6268266A
Authority: JP
Inventors: Charles E Taylor; チャールズ・イー・テイラー; Blaine M Smith; ブレイン・エム・スミス
Original assignee: Sharper Image Corp
Current assignee: Sharper Image Corp
Priority date: 1993-10-06
Filing date: 1994-10-06
Publication date: 1995-08-01
Also published as: US5458105A

Abstract

(57)【要約】【目的】人の四肢に装着される鼾防止装置及び鼾防止
方法を与える。【構成】本装置は人の四肢に装着されるハウジング３
２と、そのハウジングを人の四肢に固定する手段とを含
む。ハウジングはハウジングを振動させるための電気モ
ータ５０を含む。モータは電池６４で駆動される。モー
タの出力軸５４に重り５２が定着され、出力軸の回転に
よりハウジングに振動を与える。ハウジングは可聴音の
鼾を検出するためのマイクロフォン５８を含む。オーデ
ィオ増幅器がマイクロフォンの出力を増幅して増幅信号
を発生する。この増幅信号が予定鼾レベルを超えると、
比較器がこれに接続された発信器ーを作動させ、複数の
電圧パルスを発生し、モータを種々の態様に回転させ
る。本発明の方法は人の可聴鼾を検出するステップと、
その可聴鼾が予定のレベルを超えるか否かを決定するス
テップと、もしもその可聴鼾が予定レベルを超えるとそ
の人の四肢の一つに振動を与えるステップとを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鼾防止装置に関し、特
に人の鼾を停止させるべく、鼾の音を検出してその人の
手首に振動を与えるようにされた、手首に装着する鼾防
止装置および方法に関する。

【０００２】いろいろの電子装置を使って、鼾をかかせ
ないようにするいくつかの試みが為されている。その様
な装置の例はグロスレイに対する米国特許第４，７１
５，３６７号およびダウリングに対する第４，６４４，
３３０号、マクボーに対する第３，９９８，２０９号お
よびクロスレイに対する第３，４８０，０１０号に見る
ことができる。

【０００３】

【従来の技術】クロスレイに対する第−３６７号および
−０１０号特許は、鼾を検出して眠っている人物の手首
につけた二つの電極に高電圧を導入する装置を記載して
いる。この高電圧を加える意図は、その人物にショック
を与え、その人物が鼾をかかないで眠るよう条件付ける
ためである。これらの装置はやがて、数回の高電圧ショ
ックが電極に接しているその人の皮膚の部分を不快に刺
激し、時には火傷を起こすことがあるという欠点をもっ
ている。

【０００４】ダウリングの−３３５号特許は、眠ってい
る人の外耳あるいは耳に装着する装置を開示している。
小型マイクロフォンがあって、これが鼾の音を検出し、
その人物の耳にスピーカーから嫌な可聴信号を発生す
る。この装置は、耳に装着する装置がしばしば不快であ
ることと、さらに、耳に装着する装置はその人物から火
災警報のような緊急装置の信号を聞く聴覚を奪う傾向が
あって危険であるという欠点とを有する。

【０００５】マックボーに対する−２０９号特許は、叩
くものと一対の電極付き振動電磁石装置とを含んだ腕カ
フ付き装置を開示している。この装置は、別個の制御コ
ンソールに腕カフを接続する一組の電線およびそのコン
ソールを別個のマイクロフォンに接続する一組の電線が
あるという欠点を有する。人は腕カフの電線に容易に絡
まることがあり、これが睡眠を妨げること、またその装
置のコンポーネントがいくつかに分かれた形状であるた
め、操作が混乱し易いだけでなく困難である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って、上述した装置
の欠点を克服する鼾防止装置および方法を与える必要が
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、人の四肢に装
着されるハウジングと、そのハウジングを人の四肢に固
定する手段とを含む鼾防止装置を与える。このハウジン
グは電力を受ける手段を含む。ハウジングにはハウジン
グを振動させるための手段が含まれる。ハウジング内
は、可聴鼾を検出するためのマイクロフォンが含まれ
る。ハウジング内には、作動手段が含まれ、検出した可
聴鼾が予定レベルを超えると、マイクロフォンに応答し
て上記振動手段を作動させる。

【０００８】本発明はまた、人の鼾を停止させる方法を
与える。本方法は、人の可聴鼾を検出し、その可聴鼾が
予定のレベルを超えるか否かを決定し、もしもその可聴
鼾が予定レベルを超えるとその人の四肢の一つに振動を
与えることを含む。

【０００９】本発明の特徴および利点は、以下の本発明
の詳細な説明および本発明の原理を用いる実施例を示す
添付図面を参照して、一層よく理解できる。

【００１０】

【実施例】図１ないし図４を参照する。これらの図には
鼾をかきながら睡眠している人が鼾を止めるように設計
された本発明に基づく鼾防止装置２０が示されている。
鼾防止装置２０は、眠っているときに鼾をかくことが知
れている人２４の手首２２に装着することができる。鼾
防止装置２０の全ての電気部品はハウジング３２に収容
されている。ハウジング３２は底部キャビネット２６と
頂部キャビネット２８とバッテリ入口３０と二つの側部
カバー３１とを含む。鼾防止装置２０は自己充足型であ
るので、鼾防止装置２０を中央制御板に接続するための
電線は必要でない。ハウジング３２は好ましくは手首２
２、腕その他の四肢に装着することができる形状を有す
るとともに、そのための材料で作製される。言い替える
とハウジング３２は、重すぎず、あるいは嵩ばらず、鋭
い縁が無いことが好ましい。ハウジング３２はＡＢＳプ
ラスチックで作製することが好ましい。

【００１１】鼾防止装置２０は、スイッチカバー３４を
オン位置に切り換えることによって動作モードに切り換
えられる。一般に鼾防止装置２０は、ハウジング３２内
のマイクロホン穴３６を介して可聴鼾音を検出すること
によって、人２４が鼾をかくことを停止させるように動
作する。可聴鼾音がある一定のレベルを超えると、ハウ
ジング３２が振動し始める。手首２２上のハウジング３
２の振動は、この人を必ずしも目覚めさせることなく人
２４に刺激を与える。この振動性の刺激は、人２４の可
聴鼾音が予定レベルを超える度に発生し、通常、人２４
に体勢を変えさせあるいは睡眠位置を変更させることに
より鼾を停止させる。

【００１２】人は仰向けに寝ているときに最も鼾をか
き、横向きあるいはうつ伏せになって眠るように姿勢を
変えると鼾は低減しあるいは停止することが知られてい
る。さらに鼾防止装置２０の振動は人２４を「刺激」
し、人２４が鼾を停止する睡眠位置もしくは少なくとも
低減する睡眠位置に姿勢を変更させあるいは転がらせる
ことが知られている。しかし人２４は必ずしも、鼾を停
止するために睡眠位置を変更する必要はない。この振動
はこの人が単に深呼吸をし、息を吸い込み、せき込む等
をさせるだけのこともあり、これらも鼾を停止させるこ
とができる。この振動運動自体が、鼾を停止させること
も可能である。もしも人２４が鼾をかき続け、連続的に
鼾防止装置２０を振動させ続けると、人２４はやがて覚
醒し、この場合は鼾が停止する。

【００１３】鼾防止装置２０は鼾をかいている人２４と
同じ部屋またはベットで睡眠しようとする別の人の睡眠
の質をも間接的に改善する。特に人２４が鼾をかくこと
を停止することによって、他の人が眠るべき静かな環境
を獲得する。それゆえ鼾防止装置２０は人２４が鼾をか
くことを停止させることと共に他の人々の睡眠の質を改
善するという、二重の目的に役立つ。

【００１４】感度制御装置３８が鼾防止装置２０の感度
を調節する。言い換えると感度制御装置３８は装置２０
の振動を起こささせる予定鼾レベルを調節する。感度制
御装置３８については、装置２０が発生する振動の強
度、継続時間および間隔とともに後で詳述する。

【００１５】図５および図６（ａ）を参照すると、ハウ
ジング３２を人２４に固定するための帯４４その他の適
当な手段を受容するための底部キャビネット２６に２つ
のクリップ４０および４２が成形されていることが分か
る。ハウジング３２は人の四肢の一つに固定することが
好ましく、さらにはこの人の手首２２付近の腕に装着す
ることが好ましい。しかしハウジング３２は人２４の身
体の任意の部分に固定することができる。帯４４は２イ
ンチ巾のナイロン帯であることが好ましい。帯４４は幾
つかの方法で人の手首２２の周りに固定することができ
る。例えば小さな帯４７を備えたバックル４５を使用す
ることができ、あるいは図６（ｂ）に示す帯状のホック
固定材４６を帯４４の一端に配置することができる。ま
た帯状のループ固定材４８を他端に配置することができ
る。帯状のフック固定材４６および帯状のループ固定材
４８はそれぞれ商標名ベルクロの名で市販されているフ
ックおよびループ固定材であることが好ましい。バック
ル４５またはベルクロ固定材が好ましいが、スナップの
ような他の型の固定装置を使用して帯４４を固定するこ
ともできる。

【００１６】図６ないし図１０を参照する。ハウジング
３２内で生ずる振動は、ハウジング３２内に収容され固
定されている電気モータ５０によって与えられる。電気
モータ５０とハウジング３２との間に機械的詰物を設け
ることが好ましい。電気モータ５０の出力軸５４には、
重り５２が固定される。出力軸５４は重り５２の重心の
外側の位置で重り５２を通して伸びるので、出力軸５４
によって起こされる重り５２の回転がハウジング３２内
の振動を発生する。電気モータ５０および重り５２の組
合せが振動の好ましい手段ではあるが、本発明に基づき
ハウジング３２内に多数のいろいろな振動装置を装着す
ることができることを了解されたい。

【００１７】電気モータ５０を制御する電子装置が頂部
キャビネット２８下方でハウジング３２内のプリント配
線基板５６上に装着される。プリント配線基板５６に近
接して可聴鼾音を検出するためのマイクロフォン５８が
装着される。マイクロフォン５８は頂部キャビネット２
８の穴３６の直下に配置すべきである。

【００１８】感度制御装置３８を与えるため、プリント
配線基板５６上に可変抵抗ＶＲ１が装着される。また鼾
防止装置２０をオン・オフに切り換えるため、スイッチ
カバー３４下方でプリント配線基板５６上にオン・オフ
単極双投式スイッチＳＷ１が装着される。このスイッチ
は単極単投スイッチとして結線される。単極単投スイッ
チは適切に動作するが、単極双投スイッチあるいはその
代わりとして二極双投スイッチをスイッチＳＷ１として
使用することが好ましい。なぜならば、これらのスイッ
チの方がより大きな機械的安定性を与えるからである。

【００１９】種々の大きさのバッテリを使用して鼾防止
装置２０に電力を与えることができるが、電子装置に対
し６ボルトを供給するため、四つの「ＡＡＡ」規格の電
池６４が好ましい。電池６４はバッテリ入口３０下方で
ハウジング３２内に横並びに配置することが好ましい。
標準的な電池端子６６、６８を使用して、電池６４から
プリント配線基板５６に電力を与えることができる。

【００２０】図１１に示すように、鼾防止装置２０の電
子部品には入力回路７０および出力回路７２が含まれ
る。入力回路７０はマイクロフォン５８の出力信号が予
定の鼾レベルを超えているか否かを決定する。出力回路
７２は入力回路７０に応答して、マイクロフォン５８の
出力信号が予定レベルを超えたときに電気モータ５０を
作動させる。この回路は４ないし１５ボルトの供給電圧
で作動し、約６ボルト零入力で２００マイクロアンペア
（μＡ）の電流が流れる。

【００２１】入力回路７０はオーディオ増幅器７４およ
び比較器７６を含む。オーディオ増幅器７４はマイクロ
フォン５８の出力信号を増幅して、増幅されたマイクロ
フォン出力信号を発生し、また比較器７６は増幅された
予定レベルを超える増幅されたマイクロフォン出力信号
に応答して、比較器出力信号を発生する。

【００２２】オーディオ増幅器７４は演算増幅器Ｕ１Ａ
を含む。この増幅器はマイクロフォン５８の出力信号を
増幅するための負帰還を採用する。特に６ボルト電源と
マイクロフォン５８の一方の出力端との間に２０ＫΩ抵
抗Ｒ１、２００ＫΩ抵抗Ｒ２および２０ＫΩ抵抗Ｒ３が
直列に接続される。その出力端につながるマイクロフォ
ン５８の出力が１.０μＦ電解コンデンサＣ１を介して
演算増幅器Ｕ１Ａの反転入力端に接続される。マイクロ
フォン５８の他方の出力端は接地される。演算増幅器Ｕ
１Ａの非反転入力端は抵抗Ｒ２およびＲ３の間のノード
に接続される。抵抗Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は（以下に述
べる演算増幅器Ｕ１Ｂに対すると同様に）演算増幅器Ｕ
１Ａに対する基準電圧を設定し、マイクロフォン５８に
バイアス電流を供給する。

【００２３】演算増幅器Ｕ１Ａの出力端は１０ＫΩ抵抗
Ｒ４および１ＭΩ可変抵抗ＶＲ１を介して、自己の反転
入力に帰還される。上述したように可変抵抗ＶＲ１は鼾
防止装置２０の感度を調節する。すなわち電気モータ５
０を作動させる予定の鼾レベルを設定する。感度を調節
する理由は、可変抵抗ＶＲ１が演算増幅器Ｕ１Ａの利得
を調節するからである。さらに後で詳述するように、こ
の利得が非常に高いと、モータ５０を作動させる予定鼾
レベルが非常に低くなり、非常に静かな鼾がこのレベル
に達してモータ５０を作動させ得る。他方、利得が非常
に低いと、電気モータ５０を作動させる予定鼾レベルが
高くなり、電気モータ５０を作動させるにはいっそう大
きな鼾が要求される。

【００２４】比較器７６は開ループ状に接続される演算
増幅器Ｕ１Ｂを含む。特に演算増幅器Ｕ１Ｂの反転入力
は抵抗Ｒ１およびＲ２のノードに接続されると共に、１
００μＦ電解コンデンサＣ２にも接続される。コンデン
サＣ２はマイクロフォン５８および抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ
３を絶縁させる。この絶縁は電池６４が低下したとき必
要である。演算増幅器Ｕ１Ｂの非反転入力は演算増幅器
Ｕ１Ｂの出力端に接続される。比較器の出力信号は演算
増幅器Ｕ１Ｂの出力端に発生する。

【００２５】演算増幅器Ｕ１Ａおよび演算増幅器Ｕ１Ｂ
は例えばカルフォルニア州サンタクララ市のセミコンダ
クターコーポレーションで製造されている形式ＬＮＣ６
０４２ＩＮ演算増幅器でよい。さらに抵抗Ｒ１、Ｒ２、
Ｒ３およびＲ４は後述するように、抵抗Ｒ５、Ｒ６、Ｒ
７、Ｒ８およびＲ９と同様、すべて５パーセント許容抵
抗である。

【００２６】出力回路７２はモータ回路網７８およびカ
ウンタ・発信器Ｕ２を含む。モータ回路網７８の機能は
モータ５０をオンに切り換えるためこれを接地すること
である。モータ回路網７８は、コレクタが電気モータ５
０に接続され、エミッタが接地されている０.５アンペ
アーｎｐｎトランジスタＱ３を含む。トランジスタＱ３
のベースは形式２Ｎ３９４０ｎｐｎトランジスタトラン
ジスタＱ２のエミッタに接続される。トランジスタＱ２
のコレクタは１００オーム抵抗Ｒ７を介して６ボルト電
源に接続される。トランジスタＱ２のベースは１０ＫΩ
抵抗Ｒ６を介してＵ２に接続される。トランジスタＱ２
は選択可能であることおよびトランジスタＱ３のベース
は直接に抵抗Ｒ６に接続し得ることを了解されたい。

【００２７】カウンタ・発信器Ｕ２の機能はモータ５０
を比較器７６の出力信号に応答して、オン・オフに切り
換えるためモータ回路網７８を作動させることにある。
カウンタ・発信器Ｕ２は比較器７６の出力信号に応答し
て、電気モータ５０をオンに切り換え、あるいは所定の
オン・オフサイクルの組合せに基づいてある所定期間電
気モータ５０をオン・オフさせるためのデバイスあるい
はデバイスの組合せとするべきである。言い替えるとカ
ウンタ・発信器Ｕ２はハウジング３２内で種々の異なっ
た振動を発生すべく電気モータ５０を制御する様に設計
することができる。例えば電気モータ５０はある一定時
間オンに切り換えられてからオフとなり、一種類の定常
的振動が発生する一方、数回急速にオン・オフに切り換
えられて脈動振動を発生する。

【００２８】ある種の脈動振動が、鼾をかいて睡眠して
いる人に鼾を停止させる睡眠姿勢に姿勢変更させるよう
「刺激」しあるいは誘導する最高の治療である、と信じ
られている。このようにしてカウンタ・発信器Ｕ２は特
に数種類の電圧パルスの振動出力信号を発生するように
設計されている。これらの電圧パルスを使用してモータ
回路網７８を作動させ、短時間内に数回電気モータ５０
をオン・オフさせる。特にカウンタ・発信器Ｕ２は約
１.０秒内にピン６に４つの電圧パルスを発生する。こ
のパルスが電気モータ５０を１秒間に約４回オン・オフ
する。

【００２９】例を挙げると、カウンタ・発信器Ｕ２はカ
ルフォルニア州サンタクララ市のナショナルセミコンダ
クターにより製造されている形式ＣＤ４０６０の１４段
式リップル・キャリー・バイナリー・カウンタでよい。
カウンタ・発信器Ｕ２のピン９、１０、１１は振動部分
を制御する。約１秒内に４個のパルスをピン６に発生さ
せるため、ピン９とノード８０との間に０.１μＦのマ
イラーコンデンサＣ４が接続され、１００ＫΩ抵抗Ｒ８
がピン１０とノード８０との間に接続され、１００ＫΩ
抵抗Ｒ９がピン１１とノード８０との間に接続される。
さらに形式２Ｎ４１４８の小信号ダイオードＤ２がピン
１５とピン１１との間に接続される。ピン６は１０ＫΩ
抵抗Ｒ６を介して、モータ回路網７８のトランジスタＱ
２のベースに接続される。

【００３０】出力回路７２と入力回路７０の間に動作停
止回路８２が接続される。動作停止回路８２の機能は電
気モータ５０がオンに切り換えられたときにオーディオ
増幅器７４を動作停止させて、電気モータ５０が発生す
るノイズがマイクロフォン５８により「聞き取られ」
ず、発信器Ｕ２を再トリガーしないようにすることであ
る。動作停止回路８２はオーディオ増幅器７４の利得を
ほぼ０に低下させることによってこの機能を達成する。

【００３１】動作停止回路８２は、演算増幅器Ｕ１Ａの
反転入力に接続されたエミッタと、演算増幅器Ｕ１Ａの
出力端に接続されたコレクタを有する形式２Ｎ３９０６
のｐｎｐトランジスタＱ１を含む。トランジスタＱ１の
ベースは１０ＫΩ抵抗Ｒ５を介して、４.７μＦ電解コ
ンデンサＣ５の陽極に接続される。コンデンサＣ５の陽
極は形式２Ｎ４１４８の小信号ダイオードＤ１を介して
発信器Ｕ２のピン１５に接続され、コンデンサＣ５の陰
極は接地される。

【００３２】電気モータ５０はモータのノイズをラジオ
周波数外に維持するため、その端子にまたがって結合さ
れた０．１μＦセラミックコンデンサＣ６を有すること
が好ましい。さらに誘導キックからトランジスタＱ３を
保護するため、電気モータ５０の端子にまたがって形式
２Ｎ４１４８の小信号ダイオードＤ３を結合することが
好ましい。

【００３３】鼾防止装置２０を作動させるため使用者は
オン・オフスイッチＳＷ１をオン位置に切り換える。演
算増幅器ＵＡ１と演算増幅器Ｕ１Ｂに対する基準電圧を
設定するための電力が抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３にまたがっ
て６ボルト電源から供給され、マイクロフォン５８に対
するバイアス電流を与える。スイッチＳＷ１がオン位置
に切り換えられると、電気モータ５０は１サイクル、す
なわち急速な４パルス、の間回転し、使用者に本装置が
入力されたことを知らせる。

【００３４】電気モータ５０が回転しないときはトラン
ジスタＱ１は非導通状態にあり、この状態は演算増幅器
Ｕ１Ａを作動させる。演算増幅器Ｕ１Ａはマイクロフォ
ン５８の出力を増幅する。コンデンサＣ１は抵抗Ｒ１、
Ｒ２、Ｒ３からの直流を遮断し、マイクロフォン５８の
出力信号のみを増幅することを可能にする。

【００３５】演算増幅器Ｕ１Ａの利得すなわち感度は、
可変抵抗ＶＲ１によって調節される。可変抵抗ＶＲ１を
調節することによって、使用者はカウンタ・発信器Ｕ２
を作動させる予定鼾レベルを設定することができる。可
変抵抗ＶＲ１の抵抗は線形に変化し、これは利得を線形
に変化させることに対応する。線形可変抵抗ＶＲ１は適
切に機能するが、演算増幅器Ｕ１Ａの利得を感度調節器
のノブに対して合理的に線形にするため、対数逓減（lo
g taper）を可変抵抗ＶＲ１の代わりに使用することも
できる。

【００３６】演算増幅器Ｕ１Ａの出力は、比較器７６を
形成すべく接続される演算増幅器Ｕ１Ｂに直列接続され
る。抵抗Ｒ２は演算増幅器Ｕ１Ｂの差動電圧を設定す
る。鼾が全く存在しないときは、演算増幅器Ｕ１Ｂの反
転入力および非反転入力が等しい。なぜならば演算増幅
器Ｕ１Ａの出力電圧がその反転入力における電圧に等し
いからである。演算増幅器Ｕ１Ｂの反転入力および非反
転入力がほぼ等しいときは、その出力は低に留まり、カ
ウンタ・発信器Ｕ２はトリガーされない。

【００３７】検出可能な可聴鼾が起きると、マイクロフ
ォン５８の出力は演算増幅器Ｕ１Ａによって増幅され
る。鼾が十分に大きな音になると、すなわち可変抵抗Ｖ
Ｒ１によって設定された予定レベルを超えると、演算増
幅器Ｕ１Ａによる増幅のため演算増幅器Ｕ１Ｂの非反転
入力における電圧が演算増幅器Ｕ１Ｂの反転入力におけ
る電圧を超える。演算増幅器Ｕ１Ｂの利得（可変抵抗Ｖ
Ｒ１により設定される）を高くするほど、演算増幅器Ｕ
１Ｂの非反転入力電圧が演算増幅器Ｕ１Ｂの反転入力電
圧を超えさせる鼾を弱くすることができる。演算増幅器
Ｕ１Ｂの反転入力および非反転入力端に存在する電圧差
のため、演算増幅器Ｕ１Ｂの出力すなわち比較器７６の
出力信号がピン１２を介してカウンタ・発信器Ｕ２をリ
セットする。

【００３８】カウンタ・発信器Ｕ２がリセットされる
と、ピン１５が低となり、これがカウンタ・発信器Ｕ２
の制御部すなわちピン９、１０、１１を開放する。さら
にピン１５が低になると動作停止回路８２が作動され
る。特にコンデンサＣ５が放電され、これによりトラン
ジスタＱ１のベースがプルダウンされ、トランジスタＱ
１を導通状態に切り換える。トランジスタＱ１が導通状
態にあるので、演算増幅器Ｕ１Ａの反転入力および出力
端が短絡され、これによってその利得が０に向かい、演
算増幅器Ｕ１Ａを実質的にシャットダウン（作動停止）
する。演算増幅器Ｕ１Ａが一次的に増幅を止めるので、
電気モータ５０により発生されてマイクロフォン５８に
より検出されるノイズはカウンタ・発信器Ｕ２を再トリ
ガーすることはない。

【００３９】比較器７６の出力信号によってカウンタ・
発信器Ｕ２がリセットされると、発信器出力信号がカウ
ンタ・発信器Ｕ２のピン６に発生される。この発信器出
力信号は上述した４つの電圧パルスをもつという特徴が
ある。これらの発信器出力信号の第一のパルスがトラン
ジスタＱ２を導通状態に切り換える。トランジスタＱ２
が導通状態であるとトランジスタＱ３もまた導通状態に
切り換わり、これがモータ５０をオンにする。発信器出
力信号の第一パルスの終了時にトランジスタＱ２および
Ｑ３がオフに切り換わり、これがモータ５０をオフに切
り換える。トランジスタＱ２、Ｑ３および電気モータ５
０はピン１５が再び正になる前に、さらに３回オン・オ
フに切り換わる。このようにして、カウンタ・発信器Ｕ
２はピン６に４サイクルを発生し、トランジスタＱ２、
Ｑ３および電気モータ５０を４回オン・オフに切り換え
る。

【００４０】発信器出力信号の最後、すなわちモータ５
０が４回オン・オフに切り換わった後、カウンタ・発信
器Ｕ２のピン１５が高となる。これが発信器部をオフに
し、これによりピン６を低に下げ、電気モータ５０をオ
フにする。さらにダイオードＤ１の陽極が高となり、こ
れが抵抗Ｒ５を介して動作停止回路８２のコンデンサＣ
５を充電する。約０．５秒後にコンデンサＣ５はトラン
ジスタＱ１の漏れ電流により充電され始め、これがトラ
ンジスタＱ１のベースを高に引き上げる。トランジスタ
Ｑ１は約１０秒以上経過後、非導通状態に切り換わる。
約１０秒以上経過後にオーディオ増幅器７４の増幅度は
再びその最大値に回復する。このときトランジスタＱ１
は非導通状態になる。トランジスタＱ１が非導通状態で
あると、演算増幅器Ｕ１Ａが回復し、再び鼾がカウンタ
・発信器Ｕ２をトリガーすることができる。この約１０
秒以上の遅延があるため、オーディオ増幅器７４がオン
に戻される前に電気モータ５０の残留ノイズが消滅する
ことが保証される。さらにこの遅延は、鼾をかいている
人が睡眠姿勢を調節し、または別の姿勢をとる間に出す
ノイズがカウンタ・発信器Ｕ２を再びトリガーしないこ
とを保証する。この遅延はコンデンサＣ５およびトラン
ジスタＱ１のベース電流の値によって調節される。

【００４１】上述したように可変抵抗ＶＲ１がこの利得
を調節し、従って演算増幅器Ｕ１Ａの感度を調節する。
最大利得すなわち最大感度は可変抵抗ＶＲ１がその最大
値１ＭΩ抵抗に設定されるときに起きる。最大利得時の
カウンタ・発信器Ｕ２の作動予定鼾レベルは、静かな鼾
がカウンタ・発信器Ｕ２を作動させる程度に低い。最小
利得すなわち最小感度は可変抵抗ＶＲ１が０抵抗に設定
されているときに起きる。可変抵抗ＶＲ１が０抵抗に設
定されているとき、演算増幅器Ｕ１Ａの帰還ループの全
抵抗はたった１０ＫΩすなわち抵抗Ｒ１の値である。そ
れゆえ可変抵抗ＶＲ１が０抵抗に設定されているとき
は、演算増幅器Ｕ１Ａの利得は最大利得の約１パーセン
トであり、カウンタ・発信器Ｕ２の作動予定鼾レベルが
高い。このことから感度制御装置３８すなわち可変抵抗
ＶＲ１の範囲は１００対１（以下に議論する約１００ヘ
ルツの時）である。この範囲は使用者に広い感度範囲を
提供する。

【００４２】図１２は可変抵抗ＶＲ１が最大利得、５０
パーセント利得および１パーセント利得に設定されたと
きの演算増幅器Ｕ１Ａの周波数応答を示す。低周波利得
はコンデンサＣ１の値により制御される。コンデンサＣ
１の値を増大すると、本装置２０は低周波音にいっそう
敏感になる。

【００４３】図１２（ａ）に示すように可変抵抗ＶＲ１
が最大利得に設定されると、演算増幅器Ｕ１Ａは約１０
０ヘルツの周波数の音に最も敏感になる。演算増幅器Ｕ
１Ａの感度は５００ヘルツ以上の周波数の音に急速に低
下する。可聴鼾の周波数は通常約１００ヘルツないし９
００ヘルツの範囲にあることが知られている。それゆえ
演算増幅器Ｕ１Ａは低周波数の鼾に敏感であるが、ベッ
トシーツのガサガサする音の様な高周波数の音には敏感
でない。このような設計の狙いは、主に鼾の音がカウン
タ・発信器Ｕ２を作動させることを保証することにあ
る。

【００４４】図１２（ｂ）に示すように、可変抵抗ＶＲ
１が５０パーセント利得をもつように設定されている
と、演算増幅器Ｕ１Ａの感度はより高周波数の音に対し
僅かに増大する。しかし演算増幅器Ｕ１Ａは依然として
１００ヘルツの周波数をもつ音に最も敏感であり、全体
の利得がたった５０パーセントであるので演算増幅器Ｕ
１Ａは依然として高い周波数の音に非常に敏感に応答を
することはない。

【００４５】図１２（ｃ）に示すように可変抵抗ＶＲ１
が最小利得をもつように設定されていると、演算増幅器
Ｕ１Ａは高周波数の音に敏感になる。しかし利得はたっ
た１パーセントであるので、演算増幅器Ｕ１Ａ非常な大
きな音にのみ応答する。それゆえ図１２（ａ）ないし
（ｃ）に示す曲線から、鼾防止装置２０の高周波応答は
演算増幅器Ｕ１Ａの利得が増大するとともに急速に減少
することおよび鼾防止装置２０が最大利得のときに低い
可聴周波数に非常に敏感である、と結論できる。

【００４６】上述したように、可聴鼾の周波数は通常約
１００ヘルツないし９００ヘルツの範囲にある。人の鼾
によっては９００ヘルツの高さの周波数をもち得るが、
鼾防止装置２０は低い周波数の鼾に最も敏感である。例
えば最大利得時の時鼾防止装置２０は１００ヘルツの鼾
に最も敏感であるが、２５ヘルツないし５００ヘルツの
範囲に該当する鼾にもかなり敏感であり、５０パーセン
ト利得のときは鼾防止装置２０は依然として１００ヘル
ツの鼾に最も敏感であるが依然として２５ヘルツないし
８００ヘルツの範囲の鼾を検出しうる。上述したように
低い周波数の鼾を検出する理由は、高い周波数の音が誤
ってカウンタ・発信器Ｕ２をトリガーすることを防止す
るためである。睡眠中に生ずる他のノイズ例えば寝返り
あるいはベットシートのガサガサいう音は、鼾の周波数
内の高周波端と重なり合う周波数範囲を有する。鼾周波
数範囲の低周波端を主に検出することによって、これら
他のノイズによって起こされるカウンタ・発信器Ｕ２の
誤動作は殆ど防止される。

【００４７】装置２０は鼾をかいている睡眠者が鼾無し
に睡眠するための睡眠姿勢に姿勢を変更するように、睡
眠者を「刺激し」、誘導しもしくは行動させるのに効果
的である方法を実行する。この方法は、基本的に人の鼾
の音を検出し、ついで検出した鼾の音が予定レベルを超
えていると、その人に振動を加えるステップを含む。他
の周波数の音に先立って、約２５ヘルツないし１００ヘ
ルツの範囲の周波数を有する鼾音が検出されることが好
ましい。なお、最も敏感な鼾の周波数は約７５ヘルツな
いし１５０ヘルツである。この振動運動はこの人の四
肢、特に手首付近の腕に加えることが好ましい。この人
に加える振動の継続時間、回数、および形は、いろいろ
の形態でよい。上述したように約１秒間に人の手首に４
回の急速な振動を加えることが鼾を停止させるのに効果
的であると信じられている。しかし振動が加えられる特
定の方法および位置は、本発明の要旨から逸脱すること
なく変更できることをよく了解されたい。

【００４８】上に論じたように、カウンタ・発信器Ｕ２
の振動部分はピン９、１０、１１によって制御される。
図１１に示す設定時には電気モータ５０は約１秒間に４
回オン・オフに切り換わる。ピン６における発信器出力
信号内の電圧パルスの継続時間は、抵抗Ｒ８およびコン
デンサーＣ４の値により設定される。これらの値を調節
することによって鼾防止装置２０の出力電力、すなわち
電気モータ５０がどのくらい迅速にオン・オフに切り換
わるか、を調節することができる。

【００４９】鼾防止装置２０の電力は抵抗Ｒ８を可変抵
抗で置換すれば容易に調節することができる。図１３に
は本発明の鼾防止装置９０の別の実施令が示されてい
る。装置９０は実質的に鼾防止装置２０と同一である
が、電力制御装置９２が含まれている点が異なる。電力
制御装置９２は使用者がどのくらい迅速に４つの振動が
起きるかを調節することを可能にする。

【００５０】図１４には本発明に基づく鼾防止装置１０
０のもう一つの実施例が示されている。この装置１００
は鼾防止装置２０と実質的に同一であるが、クロック１
０２を含む点が異なる。クロック１０２は鼾防止装置１
００が目覚し装置すなわち目覚し時計としても使用する
ことを可能にする。クロック１０２はＬＣＤ型クロック
であり、またハウジングの頂部キャビネット１０１内に
装着できることが好ましい。クロック１０２の時間の設
定およびアラームの設定を行なうため、クロック制御装
置１０４が使用される。クロック１０２は警報として電
気モータ５０を使用すること、すなわち振動を使用する
ことが好ましい。この代わりとして鼾防止装置１００に
音声警報を加えることもできる。

【００５１】図１５に示すように、クロック１０２の警
報出力は形式２Ｎ４１４８の小信号ダイオードＤ４およ
び１００ＫΩ抵抗Ｒ１０を介して、トランジスタＱ２の
ベースに接続される。警報が作動すると、トランジスタ
Ｑ２、Ｑ３が導通状態となり、これが電気モータ５０を
オンに切り換える。電気モータ５０は一定の振動が使用
者を覚醒させて、使用者がクロック制御装置１０４によ
り警報をオフに切り換えるまで連続的に回転する。この
クロック制御装置１０４は時間の設定、警報のオン・オ
フ、および警報設定のための制御装置を含む。

【００５２】代わりの実施例ではクロック１０２をカウ
ンタ・発信器Ｕ２に接続して、警報が作動したとき、上
述したと同じ形式の脈動振動を起こさせることができ
る。クロック１０２の警報出力がカウンタ・発信器Ｕ２
のピン１２に接続されていると、警報の作動によって上
述したと同じ４つの急速な振動が生ずる。しかしモータ
５０を連続的に脈動させるようにダイオードＤ２を接続
解除するための回路網を付加することもできる。さらに
一定時間、例えば１分間、電気モータ５０を脈動させも
しくは連続回転させ、ついで電力を節約するため自動的
に作動停止させるための回路網を付加することもでき
る。

【００５３】本発明の実施上、ここに開示した実施例に
対する種々の設計変更を採用することができることを了
解されたい。上記特許請求の範囲が本発明の範囲を確定
するとともにそこに記載した構成と方法およびその等価
物が本請求の範囲に含まれることを了解されたい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく鼾防止装置を装着した睡眠中の
人物の斜視図である。

【図２】図１に示す装置の鼾防止装置の正面図である。

【図３】図１に示す装置の鼾防止装置の側面図である。

【図４】図１に示す装置の鼾防止装置の上面図である。

【図５】図１に示す装置の鼾防止装置の背面図である。

【図６】図２に示す鼾防止装置の線６６に沿って見た断
面図（ａ）および図２に示す鼾防止装置の線６６に沿っ
てみた部分断面図で、合わせて帯を示した図である。

【図７】図２の線７−７に沿って見た本鼾防止装置の断
面図である。

【図８】図２の線８−８に沿って見た本鼾防止装置の断
面図である。

【図９】図２の線９−９に沿って見た本鼾防止装置の断
面図である。

【図１０】図１に示す本鼾防止装置の正面図で、頂部キ
ャビネットおよび電池入り口を除去したときの図であ
る。

【図１１】時１に示す本鼾防止装置に含まれる電子装置
の略線図である。

【図１２】図１に示す鼾防止装置の周波数応答図であ
る。

【図１３】本発明の鼾防止装置の別の実施例の正面図で
ある。

【図１４】本発明の鼾防止装置の別の実施例の正面図で
ある。

【図１５】図１４に示す本発明の鼾防止装置に含まれる
電子装置の略線図である。

【符号の説明】

２０鼾防止装置２２手首２４人２６底部キャビネット２８頂部キャビネット３２ハウジング３０バッテリ入口５０電気モータ５４出力軸５２重り５６プリント配線基板５８マイクロフォンＳＷ１単極双投スイッチ６４電池６６、６８電池端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ブレイン・エム・スミスアメリカ合衆国、オレゴン州 97367、リンカーン・シティー、エヌ・イー・トゥエンティシックスス・ストリート 3320

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鼾防止装置であって、人体四肢に装着し得るハウジングと、該ハウジングを人体四肢に定着させる手段と、該ハウジング内に収容される、電力を受ける手段と、該ハウジング内に収容される、該ハウジングを振動させ
る振動手段と、該ハウジング内に収容される、可聴鼾を検出するマイク
ロフォンと、該ハウジング内に収容される、検出された該可聴鼾が予
定レベルを超えたときに該マイクロフォンに応答して該
振動手段を作動させる手段とを含むことを特徴とする装
置。
【請求項２】請求項１に記載の装置において、該検出された可聴鼾が約１００ヘルツに中心を有する周
波数範囲に該当するときにのみ、該作動手段が該振動手
段を作動させることを特徴とする装置。
【請求項３】請求項１に記載の装置において、該検出された可聴鼾が約２５ヘルツないし９００ヘルツ
の周波数範囲に該当するときのみ、該作動手段が該振動
手段を作動させることを特徴とする装置。
【請求項４】請求項１に記載の装置において、該振動
手段が、該ハウジングに定着されかつ該ハウジング内に収容され
たモータと、該モータの出力軸に定着された重りにして、該出力軸に
よる該重りの回転が該ハウジングの振動を発生させるよ
うに、該モータ軸に固定される重りとを含むことを特徴
とする装置。
【請求項５】請求項１に記載の装置において、該作動
手段が、増幅されたマイクロフォン出力信号を発生するように、
該マイクロフォンの出力信号を増幅する利得を有するオ
ーディオ増幅器を含むことを特徴とする装置。
【請求項６】請求項１に記載の装置において、該作動
手段が、該検出された可聴鼾が該予定レベルを超えたことを決定
する比較器を含むことを特徴とする装置。
【請求項７】請求項１に記載の装置において、該作動
手段が、該検出可能な可聴鼾が該予定レベルを超えたときには該
振動手段をオンに切り換えるカウンタを含むことを特徴
とする装置。
【請求項８】請求項７に記載の装置において、該カウ
ンタが、発振器出力信号を発生させるための発振器部分
を有し、該発振器出力信号は、該検出された可聴鼾が該
予定レベルを超えるときは該振動手段を複数回オン・オ
フに切り換えるための複数の電圧パルスを特徴とする装
置。
【請求項９】請求項１に記載の装置がさらに、該ハウジング内に装着された、かつ該振動手段を作動さ
せるべく接続された、警報出力を有するクロックを含む
ことを特徴とする装置。
【請求項１０】鼾防止装置であって、人体四肢に装着しうるハウジングと、該ハウジングを人体四肢に定着させる手段と、該ハウジング内に収容される電力を受ける手段と、該ハウジング内に収容される該ハウジングを振動させる
ための振動手段と、該ハウジング内に収容され、可聴鼾を検出し、該検出し
た鼾に応答してマイクロフォン出力信号を発生させるマ
イクロフォンと、該ハウジング内に収容される、該マイクロフォン出力信
号が予定レベルを超えたか否かを決定する入力手段と、該ハウジング内に収容されかつ該入力手段に応答する、
該マイクロフォン出力信号が該予定レベルを超えたとき
には該振動手段を作動させるための出力手段とを含むこ
とを特徴とする装置。
【請求項１１】請求項１０に記載の装置において、該
振動手段が、該ハウジングに収容されかつ定着されたモータと、該モータの出力軸に定着された重りにして、該出力軸に
より起こされる該重りの回転が該ハウジングに振動を生
ずるように該モータ軸に固定された重りとを含むことを
特徴とする装置。
【請求項１２】請求項１０に記載の装置において、該
入力手段が、増幅されたマイクロフォン出力信号を発生するように、
該マイクロフォンの出力信号を増幅する利得を有するオ
ーディオ増幅器と、予定増幅レベルを超える増幅されたマイクロフォン出力
信号に応答して比較器出力信号を発生する比較器とを含
むことを特徴とする装置。
【請求項１３】請求項１２に記載の装置において、約１００ヘルツの周波数を有する鼾音に対して該オーデ
ィオ増幅器の利得が最大であることを特徴とする装置。
【請求項１４】請求項１２に記載の装置において、該
オーディオ増幅器が、キャパシタを介して該マイクロ
フォンに接続された反転出力端を有する第一演算増幅器
と、該オーディオ増幅器の該利得を調節すべく、該第一演算
増幅器の反転入力端と出力端との間に結合された可変抵
抗とを含むことを特徴とする装置。
【請求項１５】請求項１２に記載の装置において、該
比較器が、該第一演算増幅器の出力端に接続された非反転入力端と
該予定増幅に接続された出力端とを有する第二演算増幅
器を含むことを特徴とする装置。
【請求項１６】請求項１０に記載の装置において、該
予定増幅が、該マイクロフォン出力信号が該予定レベルを超えたとき
該入力手段に応答して該振動手段をオンに切り換えるカ
ウンタを含むことを特徴とする装置。
【請求項１７】請求項１６に記載の装置において、該
カウンタが、発振器出力信号を発生させるための発振器
部分を有し、該発振器出力信号は、該検出された可聴鼾
が該予定レベルを超えるときは該振動手段を複数回オン
・オフに切り換えるための複数の電圧パルスを特徴とす
る装置。
【請求項１８】請求項１０に記載の装置であってさら
に、該振動手段が作動される間、該入力手段を作動停止させ
る作動停止手段を含むことを特徴とする装置。
【請求項１９】請求項１８に記載の装置において、該
作動停止手段が、該入力手段を作動停止させる第二トランジスターと、該振動手段が作動される間、該第二トランジスターを導
通状態にすべく、該第二トランジスターのベースおよび
該出力手段に接続された充電コンデンサとを含むことを
特徴とする装置。
【請求項２０】請求項１０に記載の装置がさらに、該ハウジング内に装着されかつ該振動手段を作動化させ
るべく接続された警報出力を有する、クロックを含むこ
とを特徴とする装置。
【請求項２１】鼾防止の装置であって、人体四肢に装着し得るハウジングと、該ハウジングに装着しうる端部にして該ハウジングを人
体四肢に定着させるための端部を有する紐と、該ハウジング内に収容される電力を受ける手段と、該ハウジング内に収容されかつ定着されるモータと、該モータの出力軸に定着される重りにして、該出力軸が
該重りの重心の外部の点を通過するため、該出力軸によ
り起こされる該重りの回転が該ハウジングに振動を生ず
るように該モータ軸に固定される重りと、可聴鼾を検出しかつ該検出した鼾に応答してマイクロフ
ォン出力信号を発生すべく、可聴鼾を検出するための該
ハウジングに開けられた穴の付近で該ハウジング内に収
容されるマイクロフォンと、増幅マイクロフォン出力信号を発生すべく該マイクロフ
ォンの出力信号を増幅する利得を有するオーディオ増幅
器と、予定増幅レベルを超える該増幅マイクロフォン出力信号
に応答して比較器出力信号を発生する比較器と、該比較器出力信号に応答して発信器出力信号を発生する
ための発信器にして、該モータを複数回オン・オフに切
り換えるための複数電圧パルスを特徴とする発信器とを
含むことを特徴とする装置。
【請求項２２】請求項２１に記載の装置において、該
オーディオ増幅器の利得が周波数約１００ヘルツの鼾音
に対して最大であることを特徴とする装置。
【請求項２３】請求項２１に記載の装置において、該
オーディオ増幅器が、コンデンサを介して該マイクロフ
ォンに接続された反転出力端を有する第一演算増幅器
と、該オーディオ増幅器の該利得を調節すべく該第一演算増
幅器の反転入力端と出力端との間に結合された可変抵抗
とを含むことを特徴とする装置。
【請求項２４】請求項２１に記載の装置において、該
比較器が、該第一演算増幅器の出力端に接続された非反転入力端と
該出力手段に接続された出力端とを有する第二演算増幅
器を含むことを特徴とする装置。
【請求項２５】請求項２１に記載の装置がさらに、該発信器出力信号に応答して、該モータをオン・オフに
切り換える第一トランジスタを含むことを特徴とする装
置。
【請求項２６】請求項２１に記載の装置がさらに、該モータがオンに切り換えられている間、該オーディオ
増幅器を作動停止する作動停止手段を含むことを特徴と
する装置。
【請求項２７】請求項２６に記載の装置において、該
作動停止手段が、該オーディオ増幅器の利得をほぼゼロに低下させる第二
トランジスターと、該トランジスターのベースおよび該発信器に接続され、
該モータが運動している間、該第二トランジスターを導
通状態にさせるコンデンサとを含むことを特徴とする装
置。
【請求項２８】請求項２１に記載の装置がさらに、該モータを作動させるべく接続された、かつ該ハウジン
グ内に装着された、警報出力を有するクロックを含むこ
とを特徴とする装置。
【請求項２９】人が鼾をかくことを停止させる方法で
あって、人の可聴鼾を検出し、該可聴鼾が予定レベルを超えているか否かを決定し、該可聴鼾が該予定レベルを超えているときに該人体四肢
の一つに振動を加えることを含む方法。
【請求項３０】請求項２９に記載の装置において、検
出された該可聴鼾が約１００ヘルツ付近に中心をもつ周
波数範囲にあることを特徴とする方法。
【請求項３１】請求項２９に記載の方法において、該
検出された可聴鼾が約２５ヘルツないし９００ヘルツの
周波数範囲にあることを特徴とする鼾停止方法。
【請求項３２】請求項２９に記載の方法において、該
検出が、該人体四肢に装着可能であるハウジング内に収
容されたマイクロフォンおよびオーディオ増幅器で行わ
れることを特徴とする方法。
【請求項３３】請求項２９に記載の方法において、該
決定が、該人体四肢に装着可能であるハウジング内に収
容された比較器で行われることを特徴とする方法。
【請求項３４】請求項２９に記載の方法において、該
振動が、モータ出力軸に定着された重りを有するためそ
の回転により該人体四肢に装着可能なハウジングに振動
を生ずるようにされたモータであって、該重りと共に該
ハウジング内に収容されているモータにより発生される
ことを特徴とする方法。
【請求項３５】請求項２９に記載の方法において、該
振動が該人の腕に加えられることを特徴とする方法。
【請求項３６】請求項３５に記載の方法において、該
振動が該人の手首付近の腕に加えられることを特徴とす
る方法。
【請求項３７】請求項２９に記載の方法において、該
振動が一定時間当たり複数の振動を含むことを特徴とす
る方法。
【請求項３８】請求項２９に記載の方法において、約
一秒に四回の振動が該人に加えられることを特徴とする
方法。