JPH08317833A - 健康寝具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 寝具に内蔵した形状記憶素子によって寝床内
および身体を健康的な状態にすることを目的とするもの
である。 【構成】 寝具に配設した形状記憶素子と、寝床内の温
度を前記形状記憶素子に伝える温度伝達手段を備えた構
成とした。これによって、寝床内に身体が入ることによ
って生じる温度変化で形状記憶素子が自動的に変形する
ことで寝床内および身体を健康的な状態にすることがで
きるのである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、形状記憶素子を用いて
寝具の形状を変化させ、健康的な寝床環境を実現する健
康寝具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の健康寝具を図１９に示す床ずれ防
止装置を用いて説明する。

【０００３】従来の健康寝具は、特開昭６２−１８３７
６２号公報に示されるように、身体１に接するように、
シーツ２と、身体接触部３と、形状記憶材料から鳴るコ
イルスプリング４と、電熱ヒータ５と、基盤材料６で構
成されていた。

【０００４】上記構成において、この装置は加熱装置で
ある電熱ヒータ５でコイルスプリング４を加熱すること
によって、記憶された形状にコイルスプリング４が変形
して上方へ伸長する。また、一方のコイルスプリングを
冷却することによって片方は下方に収縮する。これらの
動作を所定の時間間隔で繰り返すことによって身体の上
下動が生じ、常に同じところに身体の荷重がかかること
がないので床ずれ防止効果が発揮できるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、形状記憶材料を加熱、冷却するために特定
の制御装置で制御をしなければならなかった。また、制
御を行うに当たっても、身体の状態とは無関係に行われ
るため、例えば、熟睡しているときに駆動すると覚醒さ
れるので熟睡感が得られないなど、不快感が強くあっ
た。

【０００６】本発明は上記課題を解決するもので、寝床
内の温度を形状記憶素子に伝える温度伝達手段により電
気的な制御装置を使わずに寝具に凹凸形状を発生させる
ことを第１の目的としている。そして、ベッドマット内
に備えた形状記憶素子によりベッドマットを膨らませ、
ベッドマット内の空気を入れ替えることで寝床内の温度
環境を常に適温に保つことを第２の目的としている。ま
た、生体情報を検出してその情報を基に形状記憶素子を
制御することで、身体に不快感を与えず、生理的障害、
例えばいびき症、無呼吸症、呼吸障害などの予防や治療
を支援することを第３の目的としている。さらに、寝具
の振動情報から睡眠深度を推定して、設定された時刻を
基に形状記憶素子を変形させて刺激を身体に与えて不快
感なく起床させることを第４の目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記第１の目的
を達成するための第１の手段は、寝具に配設した形状記
憶素子と、寝床内の温度を前記形状記憶素子に伝える温
度伝達手段とを備えた構成とした。そして、第２の手段
は、寝具の身体と接する部分にシート状の形状記憶素子
を備えて実現した温度伝達手段と、前記形状記憶素子は
身体と平行に複数枚配設して構成とした。さらに、第３
の手段は、身体と接する部分に配置した伝熱素子と、寝
具の周囲に配設した形状記憶素子と、前記伝熱素子と前
記形状記憶素子を連結した構成とした。また、第２の目
的を達成するための第４の手段は、寝具としてのベッド
マットと、前記ベッドマットの高さより高い高さに形状
記憶された形状記憶素子をベッドマット内部に備えた構
成とした。さらに、第３の目的を達成するための第５の
手段は、寝具に内蔵した形状記憶素子と、寝具を利用す
る身体の生体情報センサーと、前記生体情報センサーか
らの信号により前記形状記憶素子を駆動する制御装置と
を設けた構成とした。そして、第６の手段は、寝具に内
蔵した形状記憶素子と、生体情報センサーとしてのいび
き検知装置と、前記いびき検知装置からの信号に応じて
前記形状記憶素子を駆動する制御装置とを備えた構成と
した。さらに、第７の手段は、寝具に内蔵した形状記憶
素子と、生体情報センサーとしての呼吸検知装置と、前
記呼吸検知装置からの信号に応じて前記形状記憶素子を
駆動する制御装置とを備えた構成とした。そして、第８
の手段は、敷布団またはベッドパッドに内蔵された複数
個の形状記憶素子と、呼吸周期を検出する呼吸検知装置
と、前記呼吸周期に応じて前記形状記憶素子を順次駆動
する制御装置を備えた構成とした。また、第４の目的を
達成するための第９の手段は、生体情報センサーとして
の振動センサーを内蔵した第１の寝具と、形状記憶素子
を内蔵した第１または第２の寝具と、前記形状記憶素子
を駆動する制御装置とを備えた構成とした。そして、第
１０の手段は、制御装置には時刻報知装置を備え、前記
時刻報知装置に設定された所定の設定時刻近傍におい
て、振動センサーから所定の信号を受けたときに制御装
置が作動する構成とした。

【０００８】

【作用】本発明は上記構成によって、第１の手段によれ
ば、制御装置を用いずに身体が睡眠したときの寝床内の
温度変化によって、寝床内を自動制御することができ
る。そして、第２の手段によれば、寝床内で睡眠するこ
とによって、身体と接した形状記憶素子が温度上昇し、
記憶された波状形状に変形するため、身体を押し上げる
ことができるのである。また、第３の手段によれば、寝
床内で睡眠することによって身体と接した伝熱素子が温
度上昇し、寝具の周囲に配設された形状記憶素子にその
温度が伝達され形状が変形することによって、寝具の周
囲が上昇し、寝床内の温度を適温に保つことができるの
である。そして、第４の手段によれば、ベッドマットに
内蔵された形状記憶素子が寝床内の温度変化によって伸
縮してベッドマットを膨縮させることによって、ベッド
マット内部と寝床内の空気の入れ替えが行われ、寝床内
の温度を適温に保つことができるのである。また、第５
から第８の手段によれば、生体情報センサーからの生体
情報により身体に適した状態の時に、形状記憶素子を制
御することで、いびき防止や、無呼吸報知、呼吸運動支
援などが行えるので不快感が少なく治療や予防管理が行
えるのである。第９と第１０の手段によれば、寝具に内
蔵した振動センサーから身体の動きを検知して睡眠の深
度を推定するとともに、時刻報知装置によって設定され
た時刻の近傍になれば、形状記憶素子を制御して身体を
動かせて覚醒させることができるのである。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例の健康寝具を、
図１から図３を参照して説明する。

【００１０】図１に示すように、寝具としてのベッドパ
ッド７と、前記ベッドパッド７に人体と接する部分にシ
ート状の形状記憶素子８を身体９と平行に複数枚配設し
て温度伝達手段を実現した。ここでは、形状記憶素子８
は、ベッドパッド７の中央に１本配置されるようにし
て、その両側に対称的に２本ずつ配置するようにした。
そして、身体９の肩部１０付近から足部１１付近までの
長さを有した構造とした。また、形状記憶素子８は、図
２に示すように、体温付近の温度に達すると波状の形状
に変形するように記憶されているものである。

【００１１】上記構成によれば、身体９がベッドパッド
７上で睡眠したときには、寝床内１２の温度は体温近く
まで上昇する。そして、身体９と接している形状記憶素
子８は、その温度が伝わってきて設定された所定の温度
になることによって、記憶された波状の形状に変形する
ものである。ここで、波状の形状となることによって、
寝床内に広がり空間１３が発生し、寝床外から新しい空
気が進入することになる。すると、新しい空気によって
寝床内１２の温度が低下して、形状記憶素子８の温度を
低下させる。その結果、形状記憶素子８は記憶した形状
から開放され、身体９や掛け布団１４の荷重によって、
波状が直線的な形状となり寝床内の空間がなくなるので
ある。そして、再び、温度が上昇してくると、前述のよ
うな動作を繰り返すものである。

【００１２】このように形状記憶素子が身体の温度によ
って自動的に変形をくり返して寝床内の温度を適温に保
つことができるものである。シート状の形状記憶素子を
使用しているため、ベッドパッド面に対して垂直方向に
変形するので、変形方向がずれることなくこの動作を確
実に行うことができる。

【００１３】また、波状の形状記憶素子８の凸部１５で
身体を加圧するために、指圧効果があるとともに、加圧
を受けることによって身体が刺激を受け、それを避ける
ように寝返りを行うことで床ずれ防止の効果もある。こ
れは、図３に示すように中央から左右方向に発生する温
度勾配で、形状記憶素子が異なった変形度で変形するこ
とによって、中央が最も変形した形状になる。その結
果、身体が左右どちらかに寝返りが打ちやすい形状に変
形することになり、より優れた床ずれ防止効果が得られ
るものである。さらに、身体に平行に肩部から足元まで
形状記憶素子を配置しているために、ベッドパッドが足
元からまくれあがってずれても、形状記憶素子が波状の
形状に変形することでパッドは足元まで広げた状態に回
復することができる効果がある。

【００１４】次に、第２の実施例について図４と図５を
用いて説明する。上記第１の実施例と同一構造で、かつ
同一作用をする部分には同一符号を付して詳細な説明は
略し、異なる部分を中心に説明する。

【００１５】図４に示すように、身体９と接する部分に
配置した伝熱素子としての金属箔プレート１６と、寝具
としてのベッドパッド１７の周囲に配設した駆動装置と
しての形状記憶素子８とを備え、前記金属箔プレート１
６と前記形状記憶素子８を連結して前記形状記憶素子８
に熱を伝える構成とした。その結果、形状記憶素子８が
変形することで、寝具の周囲を上下に動かせる構成とし
た。

【００１６】このような構成において、身体が寝具上で
睡眠したときには、寝床内の温度は体温近くまで上昇す
る。そして、身体と接している金属箔プレートにその温
度が伝わり、更にその先に接続されている形状記憶素子
に伝達される。そして、形状記憶素子は設定された所定
の温度になると、記憶された波状の形状に変形するもの
である。ここで、波状の形状となることによって、寝具
周囲が波状の形状となり、できた空間１８から寝床内に
新しい空気が進入することになる。すると、新しい空気
によって寝床内の温度が低下して、形状記憶素子の温度
を低下させる。その結果、形状記憶素子は記憶した形状
から開放され、寝具の荷重によって波状が直線的な形状
となることによって、空気の入れ替えがなくなり、再
び、温度が上昇して前述の動作を繰り返すものである。
ここで、金属箔プレートは変形したときの形状記憶素子
の腹部に接するように設けることで変形がスムーズに行
われるようにしている。また、制御装置がなくても布団
を上下に浮かせることができるので、睡眠を妨害するこ
となく寝床内の温度を適温に保つことができるのであ
る。

【００１７】次に、第３の実施例について図６と図７を
用いて説明する。上記第１の実施例と同一構造で、かつ
同一作用をする部分には同一符号を付して詳細な説明は
略し、異なる部分を中心に説明する。

【００１８】図６と図７に示すように、寝具としてのベ
ッドマット１９と、前記ベッドマット１９の高さＨ１よ
り高い高さＨ２に形状記憶された形状記憶素子２０をベ
ッドマット１９内部に備えた構成とした。ここで、２１
はマット用スプリング、２２はベッドパッド、２３は睡
眠者の身体である。

【００１９】このような構成において、ベッドマット１
９は、身体２３を囲む掛け布団１４によって覆われてい
るため、寝床内２４の温度上昇と同じ様にベッドマット
１９も上昇する。そして、ベッドマット内部２５の空間
も同じ様に温度上昇するため、内部に設置した形状記憶
素子２０も温度上昇する。すなわち、掛け布団１４の保
温機能を含めた寝具全体で温度伝達手段を実現している
わけである。そして、体温付近の温度になると記憶され
た形状に変形する結果、マットの高さＨ１を広げる方向
に形状記憶素子が変形するために、ベッドマットの高さ
が広がる。そして、ベッドマット内部には新しい空気が
一方向弁２６を備えた通気口２７から進入してきて温度
が低下する。すると、形状記憶素子の温度も低下してし
て記憶していた形状から自由になりスプリングの力でも
との高さに戻る。そして、再び温度上昇が始まり、前述
の動作を繰り返すのである。この時、マット内の空気が
入れ代わると同時に寝床内の空気も入れ変わりが行わ
れ、温度の異常上昇を防ぎ適温に保つことができる。ま
た、マット内の空気の入れ替えによって、マットの除湿
効果があり、かびや腐蝕の発生を防ぐ効果がある。ここ
で、一方向弁２６は、外部からベッドマット内部に空気
が進入する方向にベッドマット側面に取り付けられてお
り、新しい空気の進入を効率よく行う構成としている。
そして、進入した空気は通気口２７から逃げずにマット
全体から徐々に排出されることで寝床内にもその空気が
進入する構成としている。これによって、寝床内の温度
を適温に保つことができるのである。

【００２０】次に、第４の実施例について図８から図１
１を用いて説明する。上記第１の実施例と同一構造で、
かつ同一作用をする部分には同一符号を付して詳細な説
明は略し、異なる部分を中心に説明する。

【００２１】図８と図９に示すように、寝具としてのベ
ッドパッド２７に内蔵した形状記憶素子２８Ａ、２８
Ｂ、２８Ｃと、ベッドパッド２７を利用する身体の生体
情報センサーとしてのいびき検知装置であるマイクロホ
ン２９と、前記マイクロホン２９からの信号に応じて前
記形状記憶素子２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃを順次駆動する
制御装置３０とを備えた構成とした。ここで、３１はマ
イクロホンアンプである。

【００２２】このような構成において、寝具近傍の音を
マイクロホン２９で検出し、その音がいびきかどうかを
制御装置３０によって判定する。そして、いびき音であ
ると判定されると、形状記憶素子２８に通電が開始され
る。この通電によって、形状記憶素子２８は温度上昇が
始まり、所定の温度になった時に記憶された形状に変形
する。この形状記憶素子２８は、体温付近の温度でばね
形状が伸長する方向に記憶しておき、身体に刺激を与え
るように変形するのである。その刺激により、いびきを
かいている人は睡眠深度が浅くなるか、または覚醒度が
高まるかでいびきが止まるようになる。

【００２３】このように生体情報を基に形状記憶素子を
制御することで不健康な睡眠状態を改め、健康な睡眠状
態に改善していくことができる。また、駆動部に形状記
憶素子を用いているため駆動騒音が発生せず、隣で寝て
いる人に迷惑をかけないでよい。そして、図１０に示す
ようにベッドパッドに垂直方向に伸縮するように配置す
ることで、背中面の指圧効果も得られる。さらに、図１
１に示すように形状記憶素子２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃを
同時に制御するのではなく、順次２８Ａ→２８Ｂ→２８
Ｃの順に制御して身体が波打つようにすることでマッサ
ージ効果も得られるのである。時間タイマーの設定によ
ってマッサージ間隔を快適な間隔に設定することも可能
である。

【００２４】次に、第５の実施例について図１２から図
１６を用いて説明する。上記第４の実施例と同一構造
で、かつ同一作用をする部分には同一符号を付して詳細
な説明は略し、異なる部分を中心に説明する。

【００２５】図１２と図１３に示すように、寝具として
のベッドパッド２７に内蔵した形状記憶素子３２Ａ、３
２Ｂ、３２Ｃと、生体情報センサーとしての呼吸検知装
置である胸部運動センサー３３と、前記胸部運動センサ
ー３３からの信号に応じて前記形状記憶素子３２Ａ、３
２Ｂ、３２Ｃを駆動する制御装置３４とを備えた構成と
した。そして、制御装置３４は、前記胸部運動センサー
３３の信号に応じて、形状記憶素子３２Ａ、３２Ｂ、３
２Ｃを順次所定の順に駆動して、人体３５の呼吸運動を
補助する構成とした。ここで、３６は胸部運動センサー
用アンプである。

【００２６】このような構成において、図１４に示すよ
うに胸部運動センサー３３の信号に合わせて形状記憶素
子３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃを制御する。すなわち、胸部
によって吸気するひと呼吸毎に合わせて、形状記憶素子
３２を順次記憶させた形状に変形していくことで呼吸運
動を補助することができるのである。まず、背中部を形
状記憶素子３２Ａでもりあげ、次にΔｔ時間後肩部と腹
部をそれぞれ形状記憶素子３２Ｂ、３２Ｃでもりあげる
ようにしたものである。そのフローチャートを図１５
に、形状記憶素子の変形時の形状を図１６に示す。ま
た、呼吸運動が止まるような睡眠時無呼吸症の症状の発
生も胸部運動センサーの信号で判定することができる。
そして、呼吸が停止したことを判定すれば、形状記憶素
子を制御して呼吸運動を補助することで呼吸を再開させ
ることができる効果がある。形状記憶素子で駆動するた
めに駆動騒音がなく睡眠を妨害せずに呼吸運動を補助す
ることができるのである。また、生体情報に同期して制
御するために不快感なく行うことができるものである。

【００２７】次に、第６の実施例について図１７から図
１９を用いて説明する。上記第１の実施例と同一構造
で、かつ同一作用をする部分には同一符号を付して詳細
な説明は略し、異なる部分を中心に説明する。

【００２８】図１７に示すように、生体情報センサーと
しての振動センサー３７を内蔵した第１の寝具であるベ
ッドパッド３８と、形状記憶素子３９Ａ、３９Ｂを内蔵
した第２の寝具である枕４０と、前記形状記憶素子３９
Ａ、３９Ｂを駆動する制御装置４１とを備えた構成とし
た。そして、前記制御装置４１には時刻報知装置４２を
備え、前記時刻報知装置４２に設定された所定の設定時
刻近傍において、前記振動センサー３７から所定の信号
を受けたときに制御装置４２が作動する構成とした。

【００２９】このような構成において、睡眠時の振動セ
ンサー３７からの信号はおおよそ図１８のようになる。
すなわち、睡眠中安静にしているときは、振動センサー
からの信号はほとんど検知されない。しかし、寝返りな
どをしたときには非常に大きな信号が発生するようにな
る。この信号が所定のしきい値を越えて検知した時、睡
眠の深さが浅くなったときと推定する。そして、設定さ
れた時刻の前後３０分以内であるならば、睡眠者を覚醒
させるように制御装置で形状記憶素子を駆動させるので
ある。例えば、図１９に示すように、２つの形状記憶素
子を枕に内蔵して、制御装置で交互に記憶した形状に変
形させることで頭部４３が交互に傾く刺激を受けて覚醒
へと導くことができるのである。

【００３０】このように形状記憶素子を用いることで駆
動騒音がなく隣に寝ている人に迷惑をかけずに起床する
ことができる。しかも、振動センサーで睡眠深度が浅い
時を推定して起こすことで爽やかに目覚めることができ
るのである。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の第１の手段
によれば、睡眠したときの寝床内の温度変化によって、
寝床内の温度環境を自動的に制御することができ、常に
適温保つことができる。しかも、駆動音がないので本人
はもとより隣で寝ている人にも迷惑をかけずに行うこと
ができる効果がある。第２の手段によれば、寝床内の温
度環境を自動的に適温に制御することができるととも
に、身体と接した形状記憶素子が変形することで、身体
を押し上げる指圧効果と床ずれ防止効果を得ることがで
きるのである。また、第３の手段によれば、身体と接し
た伝熱素子からの熱で形状記憶素子が記憶された形状に
変形することによって、寝具の周囲が上昇し寝床内の温
度を適温に保つことができるのである。そして、第４の
手段によれば、ベッドマットに内蔵された形状記憶素子
の伸縮によって、寝床内の空気の入れ替えが行われ、寝
床内の温度を適温に保つことができるのである。また、
第５から第８の手段によれば、生体情報センサーからの
生体情報により身体に適した状態の時に、形状記憶素子
を制御することで、いびき防止や、無呼吸報知、呼吸運
動支援などが行え、健康的な睡眠状態に改善することが
できるのである。第９と第１０の手段によれば、寝具に
内蔵した振動センサーから身体の動きを検知して睡眠深
度が浅く、かつ設定時刻の近傍で、形状記憶素子を制御
して身体に刺激を与えて覚醒させることで爽やかな目覚
めが実現できるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す健康寝具の斜視図

【図２】同寝具の側面図

【図３】同寝具を他方から見た側面図

【図４】本発明の第２の実施例を示す健康寝具の斜視図

【図５】同寝具の側面図

【図６】本発明の第３の実施例を示す健康寝具の斜視図

【図７】同寝具の寸法説明図

【図８】本発明の第４の実施例を示す健康寝具の斜視図

【図９】同寝具のブロック図

【図１０】同寝具の側面図

【図１１】同寝具の動作を示すフローチャート

【図１２】本発明の第５の実施例を示す健康寝具の斜視
図

【図１３】同寝具のブロック図

【図１４】同寝具の動作を示す特性図

【図１５】同寝具の動作を示すフローチャート

【図１６】同寝具の側面図

【図１７】本発明の第６の実施例を示す健康寝具の斜視
図

【図１８】同寝具の動作を説明する特性図

【図１９】同寝具の構成図

【図２０】従来の健康寝具の構成図

【符号の説明】 ７、２７、３８ ベッドパッド（寝具） ８、２０、２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、３２Ａ、３２Ｂ、
３２Ｃ、３９Ａ、３９Ｂ 形状記憶素子 ９、２３ 身体 １６ 金属箔プレート（伝熱素子） １９ ベッドマット（寝具） ２９ マイクロホン（生体情報センサー） ３０、３４、４１ 制御装置 ３３ 胸部運動センサー（生体情報センサー） ３７ 振動センサー（生体情報センサー） ４２ 時刻報知装置

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】寝具に配設した形状記憶素子と、寝床内の
   温度を前記形状記憶素子に伝える温度伝達手段とを備え
   た健康寝具。
2. 【請求項２】寝具の身体と接する部分にシート状の形状
   記憶素子を備えて実現した温度伝達手段と、前記形状記
   憶素子は身体と平行に複数枚配設して構成した請求項１
   記載の健康寝具。
3. 【請求項３】身体と接する部分に配置した伝熱素子と、
   寝具の周囲に配設した形状記憶素子と、前記伝熱素子と
   前記形状記憶素子を連結した請求項１記載の健康寝具。
4. 【請求項４】寝具としてのベッドマットと、前記ベッド
   マットの高さより高い高さに形状記憶された形状記憶素
   子をベッドマット内部に備えた請求項１記載の健康寝
   具。
5. 【請求項５】寝具に内蔵した形状記憶素子と、寝具を利
   用する身体の生体情報センサーと、前記生体情報センサ
   ーからの信号により前記形状記憶素子を駆動する制御装
   置とを設けた健康寝具。
6. 【請求項６】寝具に内蔵した形状記憶素子と、生体情報
   センサーとしてのいびき検知装置と、前記いびき検知装
   置からの信号に応じて前記形状記憶素子を駆動する制御
   装置とを備えた請求項５記載の健康寝具。
7. 【請求項７】寝具に内蔵した形状記憶素子と、生体情報
   センサーとしての呼吸検知装置と、前記呼吸検知装置か
   らの信号に応じて前記形状記憶素子を駆動する制御装置
   とを備えた請求項５記載の健康寝具。
8. 【請求項８】敷布団またはベッドパッドに内蔵された複
   数個の形状記憶素子と、呼吸周期を検出する呼吸検知装
   置と、前記呼吸周期に応じて前記形状記憶素子を順次駆
   動する制御装置を備えた請求項７記載の健康寝具。
9. 【請求項９】生体情報センサーとしての振動センサーを
   内蔵した第１の寝具と、形状記憶素子を内蔵した第１ま
   たは第２の寝具と、前記形状記憶素子を駆動する制御装
   置とを備えた請求項５記載の健康寝具。
10. 【請求項１０】制御装置には時刻報知装置を備え、前記
    時刻報知装置に設定された所定の設定時刻近傍におい
    て、振動センサーから所定の信号を受けたときに制御装
    置が作動する請求項９記載の健康寝具。