説明

安眠支援システム、安眠支援プログラムおよびその記録媒体

【課題】利用者(1)に好まれるリズムを生かした低周波の体感振動による安眠支援システム(100)。
【解決手段】寝具(3)または安楽椅子に付設し利用者(1)の睡眠状態を検出して状態別の信号を発生する睡眠状態識別センサ(10)と、前記睡眠状態識別センサ(10)の発生する状態別の信号に対応づけられた所定波形の最適信号を生成する制御部(30)と、前記最適信号を入力して前記利用者(1)に体感振動を与える振動体(40)と、を備えた。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、寝具、または安楽椅子等に付設し、利用者の状態に対応して発生させた体感振動を、利用者に付与することにより、利用者の安眠を支援する安眠支援システム、安眠支援プログラムおよびその記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【0002】
寝具に付属して体感振動を発生するために、低周波発振器および体感音響ベッドパッドを備えた体感音響ベッドパッドにおいて、利用者をリラックスさせる低周波を、その利用者の人体まで効率的に伝達させるという課題と、寝心地を良好に保つための必須要件である柔軟性の確保という課題を両立させるように、前記体感音響マットを体感振動伝播マットと自由体感振動マットの2層構造とし、前記低周波発振器を前記体感振動伝播マットに固定した体感音響ベッドパッドが知られている(特許文献1)。
【0003】
また、ベッドに寝ながら安全に音楽を楽しむ技術として、スピーカを備えたスピーカ付きベッドパッドにおいて、前記スピーカが前記スピーカの音響発生面を上向きにして前記ベッドパッドに埋め込まれたスピーカ付きベッドパッドも知られている(特許文献2)。
【0004】
そして、空気袋又は内部容積の変動可能な密閉キャビネットにマイクロフォン等を装着した密閉空気式音センサを使用して生体情報を収集するもの、すなわち、心拍、呼吸、イビキおよび/または歯ぎしり、寝返り等も含む体動の有無、頻度、大きさを認識可能にするものがあった。これは、人体に電極やリード線、その他の観察、計測器具類を取り付けることなく、簡素かつ安価に生体情報を収集することを可能にした生体情報収集装置として知られている(特許文献3)。
このように、本発明に関連する公知技術文献として、下記特許文献1、特許文献2、特許文献3がある。
【特許文献1】特開1606−43361号公報
【特許文献2】特開1606−50509号公報
【特許文献3】特開1601−145605号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1の体感音響ベッドパッド、および特許文献2のスピーカ付きベッドパッドは、必ずしも、利用者に好まれるリズムを生かした低周波の体感振動による睡眠導入、安眠維持、爽快な目覚めを支援し、利用者の健康増進に寄与することを追求したものではなかった。
【0006】
一方、睡眠障害の原因の一部とされる、イビキ、歯ぎしり、または無呼吸症状を検出して適切な対応ができるように低周波の体感振動を付与する構成ではなかった。
【0007】
また、心地よい目覚めに関連するレム睡眠のタイミングを検出して低周波の体感振動、または爽快な目覚しを実現する構成ではなかった。
【0008】
以上の現状に鑑み、本発明は、利用者に好まれるリズムを生かした低周波の体感振動による睡眠導入、安眠維持、爽快な目覚しを支援し、利用者の健康増進に寄与することが可能であり、睡眠障害の原因の一部とされる、イビキ、歯ぎしり、または無呼吸症状等を検出して適切な低周波の体感振動を付与するほか、心地よい目覚めに関連するレム睡眠のタイミングを検出して体感振動、または爽快な目覚しを実現することのできる安眠支援システム、安眠支援プログラム、およびその記録媒体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】
【0009】
前記目的を達成するため、請求項1に係る発明は、寝具(3)または安楽椅子に付設し利用者(1)の睡眠状態を検出して状態別の信号を発生する睡眠状態識別センサ(10)と、前記睡眠状態識別センサ(10)の発生する状態別の信号に対応づけられた所定波形の最適信号を生成する制御部(30)と、前記最適信号を入力して前記利用者(1)に体感振動を与える振動体(40)と、を備えたことを特徴とする安眠支援システム(100)である。
【0010】
請求項1に係る発明によれば、以下の作用効果が得られる。
まず、寝具(3)または安楽椅子に横たわる利用者(1)の睡眠状態を睡眠状態識別センサ(10)で検出して状態別の信号を発生させる。この睡眠状態識別センサ(10)が発生する状態別の信号に対応づけられた所定波形の最適信号を制御部(30)により生成する。この最適信号を振動体(40)に入力すれば、利用者(1)に体感振動を与えることが可能である。
【0011】
もし、利用者(1)の睡眠状態に改善の余地があれば、その状態を睡眠状態識別センサ(10)が検出する。その場合、臨床医学または経験則から安眠を支援する効果が立証されている所定波形で構成された最適信号により振動体(40)が発生する体感振動を利用者(1)の身体へ付与することにより、その利用者(1)の睡眠状態を改善することが可能となる。
【0012】
請求項2に係る発明は、前記睡眠状態識別センサ(10)には、前記利用者(1)の発生する音を検出するマイクロフォン(12)と、前記マイクロフォン(12)の検出した音を分析して前記利用者(1)の不在、あるいは存在して無呼吸、通常呼吸、イビキまたは歯ぎしりの違いを識別可能な音声識別手段(13)と、を備え、前記音声識別手段(13)の識別結果に応じて前記制御部(30)が前記所定波形として0.2秒〜2秒の周期で1回〜10回連続を1セットとする間欠信号を生成することを特徴とする請求項1に記載の安眠支援システム(100)である。
【0013】
請求項2に係る発明によれば、利用者(1)の発生する音をマイクロフォン(12)で検出し、不在、あるいは存在して無呼吸、通常呼吸、イビキまたは歯ぎしりの違いを音声識別手段(13)により識別する。その識別結果に応じて無呼吸、イビキ、または歯ぎしり症状を改善するため、所定波形として0.2秒〜2秒の周期で1回〜10回連続を1セットとする間欠信号を、振動体(40)に入力し、利用者(1)に体感振動を付与して刺激する。この刺激により、無呼吸、イビキ、または歯ぎしりの症状を抑制するので、利用者(1)の安眠を支援する効果が得られる。
【0014】
請求項3に係る発明は、入眠誘導、起床支援、イビキおよび/または歯ぎしり抑制、無呼吸救済の目的に応じて異なる抑揚とテンポで曲目を分類された音楽ソース群(33)と、前記音楽ソース群(33)から前記利用者(1)の睡眠に関係する状態の違いに応じて曲目を選曲する選曲手段(36)と、前記選曲手段(36)により選曲された曲を可聴下限近傍の周波数に低域変換した可聴下限信号を適宜にテンポ調整した最適信号を前記振動体(40)に入力可能にする周波数変換手段(16)と、前記音声識別手段(13)により前記利用者(1)の心拍、呼吸音、体動の何れか1つ以上を検出して利用者不在、あるいは存在して入眠途中、イビキおよび/または歯ぎしり、無呼吸、熟睡、レム睡眠、レム睡眠終了の何れの状態であるかを判別して睡眠状態識別信号(14)を出力する音声識別手段(13)と、前記睡眠状態識別信号(14)に心拍が含まれ、かつ、呼吸音が規定時間以上途絶えた場合に前記利用者が無呼吸状態であるものと判定する無呼吸判定手段(15)と、起床時刻より所定時間だけ前倒した目覚し準備時刻および前記起床時刻をタイマーセット可能な目覚しタイマー(20)と、前記睡眠状態識別信号(14)を分析して単位時間当たり規定レベル以上の体動が検出された場合に前記利用者がレム睡眠中であるものと判定し前記レム睡眠中に前記体動が規定時間以上途絶えた場合に前記レム睡眠か終了したものと判定するレム睡眠判定手段(17)と、を備え、前記無呼吸判定手段(15)により無呼吸状態と判定されたならば即時起床の最適信号を用い、前記目覚しタイマー(20)により目覚し準備時刻が到来するとともに前記レム睡眠判定手段(17)により前記レム睡眠の終了が判定されたならば爽快目覚しの最適信号を用いて、前記利用者(1)に体感振動を付与することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の安眠支援システム(100)である。
【0015】
請求項3に係る発明によれば、入眠誘導、起床支援、イビキおよび/または歯ぎしり抑制、無呼吸救済の目的に応じて異なる抑揚とテンポで曲目を分類された音楽ソース群(33)から、選曲手段(36)により利用者(1)の睡眠に関係する状態の違いに応じて曲目を選曲する。
【0016】
選曲手段(36)により選曲された曲を周波数変換手段(16)により、可聴下限近傍の周波数に低域変換した可聴下限信号を適宜にテンポ調整した最適信号を振動体(40)に入力可能にする。
【0017】
音声識別手段(13)により利用者(1)の心拍、呼吸音、体動の何れか1つ以上を検出して利用者不在、入眠途中、イビキおよび/または歯ぎしり、無呼吸、熟睡、レム睡眠、レム睡眠終了の何れの状態であるかを判別して睡眠状態識別信号(14)を出力する。
【0018】
無呼吸判定手段(15)により、睡眠状態識別信号(14)に心拍が含まれ、かつ、呼吸音が規定時間(例えば、10秒)以上途絶えた場合に利用者が無呼吸状態であるものと判定する。
【0019】
目覚しタイマー(20)では、起床時刻より所定時間(例えば、45分)だけ前倒した目覚し準備時刻および起床時刻をタイマーセット可能である。
【0020】
レム睡眠判定手段(17)では、睡眠状態識別信号(14)を分析して単位時間当たり規定レベル以上の体動が検出された場合に、利用者がレム睡眠中であるものと判定し、このレム睡眠中に体動が規定時間(例えば、3分)以上途絶えた場合にレム睡眠か終了したものと判定する。
【0021】
無呼吸判定手段(15)により無呼吸状態と判定されたならば即時起床の最適信号を用い、目覚しタイマー(20)により目覚し準備時刻が到来するとともに、レム睡眠判定手段(17)によりレム睡眠の終了が判定されたならば、爽快目覚しの最適信号を用いて、利用者(1)に体感振動を付与する。
【0022】
請求項4に係る発明は、前記睡眠状態識別センサ(10)として、前記利用者(1)に接触させて前記利用者(1)が発生する振動を検出する袋状、またはキャビネット状の共鳴部(11)と、前記共鳴部(11)に配設されたマイクロフォン(12)と、を備えたことを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の安眠支援システム(100)である。
【0023】
請求項4に係る発明によれば、利用者(1)の胴体に接触させた共鳴部(11)は、利用者(1)が発生する振動を共鳴作用等により効率よく検出する。また、この共鳴部(11)に配設されたマイクロフォン(12)は、聴診器のように心拍、呼吸、イビキおよび/または歯ぎしり、寝返り等も含む体動の有無までを含む生体情報を収集して音声電気信号に変換する。
【0024】
音声電気信号に変換された生体情報は音声識別手段(14)を介して前記状態別の信号に変換され制御部(30)に入力される。そして、この制御部(30)の生成する所定波形の体感振動を振動体(40)に入力して利用者(1)に体感振動を与える。
このようにして、睡眠状態を損なっていることを睡眠状態識別センサ(10)が検出すれば、経験則から有効性が立証されている所定波形体感振動を与えることにより、利用者(1)の睡眠状態を良好に維持することが可能となる。
【0025】
請求項5に係る発明は、前記制御部(30)は、異なる印象の曲を選択的に再生可能な音楽ソース群(33)と、前記音楽ソース群(33)から少なくともリズムの違いを選別基準に含む選曲手段(36)と、を備え、前記選曲手段(36)が前記睡眠状態識別センサ(10)の発生する状態別の信号に対応づけて前記音楽ソース群(33)から選曲した曲を用いて所定波形を生成することを特徴とする請求項3に記載の安眠支援システム(100)である。
【0026】
請求項5に係る発明によれば、制御部(30)は、異なる印象の曲を選択的に再生可能な音楽ソース群(13)から選曲した曲を用いて所定波形を生成する。選曲手段(33)は、睡眠状態識別センサ(10)の発生する状態別の信号、すなわち、入眠途中、イビキおよび/または歯ぎしり、無呼吸、熟睡、レム睡眠、レム睡眠の終了の状態別に対応づけて選曲する。選曲する際の選別基準には少なくともリズムの違いを含むので、状態に応じて異なる印象の曲を選択的に再生可能である。
したがって、利用者(1)の睡眠状態に応じて最適に選曲された音楽を用いて生成された所定波形の体感振動により利用者(1)に体感振動を与えるので、利用者(1)の安眠を支援する効果を高められる。
【0027】
請求項6に係る発明は、制御部(30)は、入眠途中ならば前記所定波形のテンポを順次遅くすることを特徴とする請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の安眠支援システム(100)である。
【0028】
請求項6に係る発明によれば、入眠途中における利用者(1)の心拍、および呼吸のテンポが順次遅くなるのに追従し同期するように前記所定波形のテンポも順次遅くなるように制御部(30)が制御する。そうすると、利用者(1)の入眠を誘導する効果を高められる。
【0029】
請求項7に係る発明は、心拍、呼吸音、体動を検出して利用者不在、あるいは存在して入眠途中、イビキおよび/または歯ぎしり、無呼吸、熟睡、レム睡眠、レム睡眠終了の何れの状態であるかを判定して睡眠状態識別信号(14)を出力する睡眠状態識別ステップ(S10)と、入眠誘導、起床支援、イビキおよび/または歯ぎしり抑制、無呼吸救済の目的に応じて異なる抑揚とテンポで曲目を分類された音楽ソース群(33)から選曲される選曲ステップ(S20)と、前記選曲ステップ(S20)により選曲された曲を可聴下限近傍の周波数に低域変換した可聴下限信号を適宜にテンポ調整した最適信号を前記振動体(40)に入力可能にする変換調整ステップ(S30)と、前記睡眠状態識別ステップ(S10)により前記利用者(1)がイビキおよび/または歯ぎしりの状態であると判定された場合にイビキおよび/または歯ぎしり抑制に適する体感振動を前記利用者(1)に付与するイビキ/歯ぎしり解消ステップ(S40)と、前記睡眠状態識別信号(14)に心拍が含まれ、かつ、呼吸音が規定時間以上途絶えた場合に前記利用者(1)が無呼吸状態であるものと判定されたならば無呼吸状態を解消するのに適する体感振動を前記利用者(1)に付与する無呼吸解消ステップ(S50)と、タイマーセットされた起床時刻より所定時間だけ前倒した時刻から前記起床時刻までの間に爽快目覚し機能を起動させる目覚し準備ステップ(S60)と、前記睡眠状態識別信号(14)を分析して単位時間当たり規定レベル以上の体動が検出された場合に前記利用者(1)がレム睡眠中であるものと判定し前記レム睡眠中に前記体動が規定時間以上途絶えた時に前記レム睡眠が終了したものと判定するレム睡眠判定ステップ(S70)と、前記爽快目覚し機能の起動中に前記レム睡眠が終了したものと判定されたならば前記最適信号による体感振動を利用者(1)に付与する爽快目覚しステップ(S80)と、を含むステップをコンピュータに実行させることを特徴とする安眠支援プログラムである。
【0030】
請求項7に係る発明によれば、まず、睡眠状態識別ステップ(S10)により、心拍、呼吸音、体動を検出して利用者不在、あるいは存在して入眠途中、イビキおよび/または歯ぎしり、無呼吸、熟睡、レム睡眠、レム睡眠終了の何れの状態であるかを判定して睡眠状態識別信号(14)を出力する。
【0031】
選曲ステップ(S20)では、睡眠状態識別信号(14)の示す利用者不在、あるいは存在して入眠途中、イビキおよび/または歯ぎしり、無呼吸、熟睡、レム睡眠、レム睡眠終了の何れの状態であるかに応じて利用者(1)の安眠に寄与する抑揚とテンポを含んだ曲を音楽ソース(33)から選曲される。
【0032】
変換調整ステップ(S30)では、選曲ステップ(S20)により選曲された曲を可聴下限近傍の周波数に低域変換した可聴下限信号を適宜にテンポ調整した最適信号を生成し、振動体(40)に入力可能にする。
【0033】
イビキ/歯ぎしり解消ステップ(S40)では、睡眠状態識別ステップ(S10)により利用者(1)がイビキおよび/または歯ぎしりの状態であると判定された場合に、イビキおよび/または歯ぎしり抑制に適する体感振動を利用者(1)に付与する。この体感振動は前記変換調整ステップ(S30)により生成された最適信号を振動体(40)に入力して発生させる。
【0034】
無呼吸解消ステップ(S50)では、無呼吸状態であるものと判定されたならば無呼吸解消に適する体感振動を利用者(1)に付与する。この無呼吸状態の判定は、睡眠状態識別信号(14)に心拍が含まれ、かつ、呼吸音が規定時間(例えば、10秒)以上途絶えた場合を条件とする。
【0035】
目覚し準備ステップ(S60)では、タイマーセットされた起床時刻より所定時間(例えば、45分)前倒した時刻から前記起床時刻までの間に爽快目覚し機能を起動させる。
【0036】
レム睡眠判定ステップ(S70)では、睡眠状態識別信号(14)を分析して単位時間当たり規定レベル以上の体動が検出された場合に利用者(1)がレム睡眠中であるものと判定しレム睡眠中に体動が規定時間(例えば、3分)以上途絶えた時にレム睡眠が終了したものと判定する。
【0037】
爽快目覚しステップ(S80)では、爽快目覚し機能の起動中にレム睡眠が終了したものと判定されたならば最適信号による体感振動を利用者(1)に付与する。
【0038】
請求項8に係る発明は、請求項7に記載の安眠支援プログラムを格納してコンピュータに読み取り可能な記録媒体であり、この請求項8に係る発明によれば、請求項7に記載の発明とほぼ同等の作用効果が得られる。
【発明の効果】
【0039】
請求項1に係る発明によれば、もし、利用者の睡眠状態に改善の余地があるならば、改善することが可能となる。
【0040】
請求項2に係る発明によれば、利用者に体感振動を付与して刺激することにより、無呼吸、イビキ、または歯ぎしり等の睡眠障害の症状を抑制するので、利用者の安眠を支援する効果が得られる。
【0041】
請求項3に係る発明によれば、入眠誘導、起床支援、イビキおよび/または歯ぎしり抑制、無呼吸救済の目的に応じた音楽を用い、その音楽に関連して適切に調整された体感振動を利用者に付与するので、利用者を心身ともにリラックスさせ、安眠を支援し、利用者の健康を効果的に増進する。
【0042】
請求項4に係る発明によれば、共鳴部に配設されたマイクロフォンは、聴診器のように心拍、呼吸、イビキおよび/または歯ぎしり、寝返り等も含む体動の有無までを含む生体情報を収集して音声電気信号に変換し、この生体情報を用いて定性的に制御された所定波形の体感振動を与えることが可能となる。
【0043】
請求項5に係る発明によれば、利用者の睡眠状態に応じて最適に選曲された音楽を用いて生成された所定波形の体感振動により利用者に体感振動を与えるので、利用者の安眠を効果的に支援する。
【0044】
請求項6に係る発明によれば、利用者の入眠を効果的に誘導する。
【0045】
請求項7、請求項8に係る発明によれば、請求項3に記載の発明と、ほぼ同一の作用効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0046】
本システム100は、市販の音楽CD等による音楽ソース群33を用いて入眠誘導、起床支援、イビキおよび/または歯ぎしり抑制、無呼吸救済を主目的とする健康増進器具の一種である。以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
【0047】
図1は、本発明の実施形態に係る安眠支援システムの概要を示すブロック図である。図1に示すように、安眠支援システム(以下、「本システム」ともいう)100は、寝具3に付設し利用者1の睡眠状態を検出して状態別の信号を発生する睡眠状態識別センサ10と、この睡眠状態識別センサ10の発生する状態別の信号に対応づけられた所定波形の最適信号を生成する制御部30と、前記最適信号を入力して利用者1に体感振動を与える振動体40とを備えて構成されている。
【0048】
なお、本システム100に用いる寝具3は、ベットや布団に限定するものでなく、不図示の安楽椅子やソファー等を流用しても構わない。さらに、本システム100は寝具3に制御部30その他の構成部品を組み込んで一体構成にまとめるか、あるいは、別構成部の相互間にわたり信号と電源を接続したセパレートタイプにするか、何れの構成でもよい。
【0049】
なお、制御部30の大半は不図示のコンピュータで構成されている。そのコンピュータはパーソナルコンピュータのような汎用機でなく、専用の組込型マイクロコンピュータ等が好適である。また、コンピュータの入力手段として、マイクロフォン12を含む睡眠状態識別センサ10、出力手段として、周波数変換手段16、および振動体40が用いられる。そして、制御部30にはマイクロフォン12と振動体40を除く大半の部品を集約するように構成されている。
【0050】
音楽ソース群33は、入眠誘導、起床支援、イビキおよび/または歯ぎしり抑制、無呼吸救済の目的に応じて異なる抑揚、テンポ、リズムで曲目を分類さている。この音楽ソース群33から、選曲手段36により利用者1の睡眠に関係する状態の違いに応じて曲目を選曲することが可能である。具体的な曲名の羅列は省略するが、例えば、クラシック、ワルツ、ジャズ、演歌、行進曲等のカテゴリーでライブラリーが形成されている。
【0051】
周波数変換手段(バイブロ・トランスデューサ)16は、選曲手段36により選曲された曲の演奏による音楽信号を、可聴下限近傍の周波数に低域変換した可聴下限信号を適宜にテンポ調整した最適信号を振動体40に入力可能にする。可聴下限信号とは音楽信号に含まれる可聴周波数20〜20kHzの周波数成分のうち可聴下限とされる20Hz近傍の周波数、好ましくは20〜150Hzに低域変換した低周波信号である。したがって人の耳にはあまり聞こえないが、体感振動には適する。
【0052】
音声識別手段13は、利用者1の心拍、呼吸音、体動の何れか1つ以上を検出して利用者不在、あるいは存在して入眠途中、イビキおよび/または歯ぎしり、無呼吸、熟睡、レム睡眠、レム睡眠終了のうち、何れの状態であるかを判別して睡眠状態識別信号14を出力する。
【0053】
睡眠状態識別信号14は、制御部30の制御要素であり、睡眠状態識別信号14の種類によって、ほぼ一対一に対応して性質の異なる最適信号を選択する。あるいは、睡眠状態識別信号14に別の制御要素を加味して制御してもよい。例えば、利用者1の年齢、性別、体質、健康状態、用途、好みに適応させるほか、カレンダー、時計、季節等の要因により制御規則(プログラム)を適宜変更しても構わない。このようにして、利用者1の状態に応じた最適信号を振動体40に入力可能にする。
【0054】
無呼吸判定手段15は、睡眠状態識別信号14に心拍が含まれ、かつ、呼吸音が規定時間(例えば、10秒)以上途絶えた場合に利用者1が無呼吸状態であるものと判定する。ただし、睡眠状態識別信号14に心拍を認識できない状態は、単に利用者1が本システム100から離脱して不在であるものと判定し、体感振動または音楽再生の機能を中断し、心拍を再認識すれば、機能を復帰するようにしてもよい。
【0055】
そうすれば、利用者1が音楽を楽しむ目的で本システム100を利用としている場合にも、寝具3等から離脱している間の聞き損ない(ブランク)を生じないし、電力等の無駄も生じない。なお、本システム100は、医療器具には対応していないので、死亡または死亡に準ずる事態は想定外とする。
【0056】
目覚しタイマー20は、利用者1がタイマーセットする起床時刻に加えて、起床時刻より所定時間(例えば、45分間)だけ前倒した目覚し準備時刻もタイマーセットすることが可能である。これは、後記する爽快目覚しを目的としている。
【0057】
レム睡眠判定手段17は、睡眠状態識別信号14を分析して単位時間当たり規定レベル(回数および/または強さ)以上の体動が検出された場合に利用者1がレム睡眠中であるものと判定する。さらに、レム睡眠中と判定されている最中に、体動が規定時間(例えば3分)以上途絶えた時にレム睡眠が終了したものと判定する。なお、ここで用いるレム睡眠判定手段17は、身体に電極を貼着して脳波測定する医療手段等によるレム睡眠判定を簡略に実現するものである。
【0058】
目覚しタイマー20により目覚し準備時刻が到来するとともに、レム睡眠判定手段17によりレム睡眠の終了が判定された時に、爽快な目覚しを目的として選択調整された最適信号を用いて、利用者1に体感振動を付与する。そのタイミングが的中すると、利用者1は爽快な気分で覚醒することが臨床医学により証明されている。
【0059】
なお、爽快な目覚しを目的として選択された音楽を演奏するならば、振動体40にはバイブレータ以外に、音響再生用の一般的なアンプおよびスピーカを備え、特にスピーカは寝具3のなかでも利用者1の耳元に配設すべきであるが、その点に関しては設計事項につき、具体的詳細な説明を省略する。
【0060】
一方、無呼吸判定手段15により無呼吸状態と判定されたならば、利用者1を即時起床させるのに、例えば、強く揺り起こす効果のある最適信号を用いて体感振動を付与し、夜中でも起こして難を避ける。このような無呼吸の判定により、現段階では安眠を妨げる結果を呼ぶが、今後の研究による最適信号を用いれば、無呼吸症状をおだおかに解消して、なお安眠状態を維持する機能も期待できる。
【0061】
つぎに、睡眠状態識別センサ10を詳細に説明する。
睡眠状態識別センサ10の主要部は、利用者1の発生する音を検出するマイクロフォン12である。このマイクロフォン12の検出した音を音声識別手段13により分析することにより、利用者1の不在、あるいは存在して無呼吸、通常呼吸、イビキまたは歯ぎしりの違いを識別することが可能である。
【0062】
睡眠状態識別センサ10として、利用者1の背中等に接触させて、その利用者1が発生する振動を検出する袋状、またはキャビネット状の共鳴部11と、この共鳴部11に配設されたマイクロフォン12と、を備えた密閉空気式音センサ(前記特許文献3)の使用が有効である。
【0063】
この密閉空気式音センサを用いた場合、利用者1の胴体の真下で胴体と寝具3の間に挟んだ共鳴部11は、利用者1が発生する振動を共鳴作用等により効率よく検出できる。また、この共鳴部11に配設されたマイクロフォン12は、聴診器のように心拍、呼吸、イビキおよび/または歯ぎしり、寝返り等も含む体動の有無までを含む生体情報を収集して音声電気信号に変換する。利用者1が寝返りした場合は、共鳴部11の真上に位置していた利用者1の胴体が、共鳴部11から離脱することにより検出できる。この場合、利用者1と共鳴部11の大きさを一致させるとよい。
【0064】
音声電気信号に変換された生体情報は音声識別手段13を介して状態別の信号に変換され制御部30に入力される。そして、この制御部30の生成する所定波形の体感振動を振動体40に入力して利用者1に体感振動を与える。このように、睡眠状態が損なわれていることを睡眠状態識別センサ10により検出されたならば、経験則から有効性が立証されている所定波形の体感振動を利用者1に付与することにより、利用者1の睡眠状態を良好に維持することが可能となる。
【0065】
また、本発明に係る各種の応用実施形態として、睡眠状態識別センサ10を変型したものであっても構わない。すなわち、この睡眠状態識別センサ10として、利用者不在、入眠途中、イビキおよび/または歯ぎしり、無呼吸、熟睡、レム睡眠、レム睡眠終了の何れの状態であるかを判定して睡眠状態識別信号14を出力するために、前記特許文献3で示した密閉空気式音センサの使用が有効であるが、他の生体情報収集装置を用いて心拍、呼吸音、体動、その他の生体情報を検出することにより睡眠状態を識別しても構わない。
【0066】
また、生体情報の具体的な分析手段に関しては、心拍、呼吸、体動を区別して認識し、それぞれの有無、強さ、頻度を計測して演算処理する。例えば、無心拍の状態が2秒間継続すれば、利用者1の不在または寝返りである。不在と寝返りの区別は呼吸、または体動の有無により判定可能である。これらの演算処理はマイクロコンピュータのプログラムを実行することにより容易に実現可能である。
【0067】
音声識別手段13の識別結果に応じ、制御部30が所定波形として0.2秒〜2秒の周期で1回〜10回連続を1セットとする間欠信号を生成する。好ましくは、毎秒1回で2回連続して「トン、トン」たたく程度である。これは、イビキおよび/または歯ぎしり等の睡眠障害の状態に対して、介添えする人が利用者1の身体を優しくさするような効果である。
【0068】
なお、イビキの原因は軟口蓋周辺の筋肉が過度に弛緩するためであるとされており、該当する筋肉を適度に緊張させるとよい。すなわち、100Hz以上の低周波振動(バイブレーション)による利用者1への刺激が、イビキ解消に効果的である旨を臨床医学により証明されている。最適信号の所定波形を生成するためには、整骨院等で用いられている低周波治療器の技術を応用すれば足りる。
【0069】
制御部30は、異なる印象の曲、例えば、クラシック、ワルツ、サンバ、ブルース、演歌、行進曲等を選択的に再生可能な音楽ソース群33と、音楽ソース群33から少なくともリズムの違い、例えば、3拍子と4拍子との区別を選別基準に含む選曲手段36を備え、この選曲手段36が睡眠状態識別センサ10の発生する状態別の信号に対応づけて音楽ソース群33から選曲した曲を用いて所定波形を生成する。
【0070】
選曲手段36は、睡眠状態識別センサ10の発生する状態別の信号、すなわち、入眠途中、イビキ、歯ぎしり、無呼吸、熟睡、レム睡眠、レム睡眠の終了の状態に対応づけて選曲する。選曲する際の選別基準には少なくともリズムの違いを含むので、状態に応じて異なる印象の曲を選択的に再生可能である。この選別基準は制御部30内のメモリにプログラムされており、変更または交換自在であることが好ましい。
【0071】
したがって、状態に応じて最適に選曲された音楽を用いて生成された所定波形の体感振動により利用者1に体感振動を与えるので、利用者1の安眠を効果的に支援できる。なお、音楽信号は必ずしも必要なものではなく、所定波形が選択自在の複数で集大成された最適信号を予め制御部30内のメモリに再生自在に記憶しておけば足りる。
【0072】
また、制御部30は、入眠途中における利用者1の心拍、および呼吸のテンポが順次遅くなるのに追従して、所定波形のテンポを順次遅くすることにより、利用者1の生体リズムに同期させるように所定波形のテンポも順次遅くなるように制御する。このテンポ調整の制御は、デジタルピッチコントロール技術を応用すれば容易に実現できる。そうすると、利用者1の入眠を誘導する効果を高めることが可能となる。
【0073】
本システム100による基本的な作用効果をまとめると、以下のとおりである。
まず、寝具3等に横たわる利用者1の睡眠状態を、睡眠状態識別センサ10で検出して状態別の信号を発生させる。この睡眠状態識別センサ10が発生する状態別の信号に対応づけられた所定波形の最適信号を制御部30により生成する。この最適信号を振動体40に入力すれば、利用者1に体感振動を与えることが可能である。
【0074】
もし、利用者1の睡眠状態に改善の余地がある状態ならば、その状態を睡眠状態識別センサ10が検出する。その場合、経験則から安眠支援への有効性が立証されている所定波形で構成された最適信号により振動体40が発生する体感振動により利用者1の身体を刺激することにより、その利用者1の睡眠状態を改善することが可能となる。
【0075】
図2は実施形態に係る安眠支援プログラムの実行手順を示すフローチャートである。すなわち、不図示の演算処理装置(CPU)、記憶装置(メモリ)、および入出力手段を有するコンピュータ(ハードウェア)により、この安眠支援プログラム(ソフトウェア)を実行するという方法により、利用者1の安眠を支援するという課題を解決することができる。
【0076】
図2に示すように、まず、睡眠状態識別ステップ(S10)により、心拍、呼吸音、体動を検出して利用者不在、入眠途中、イビキおよび/または歯ぎしり、無呼吸、熟睡、レム睡眠、レム睡眠終了の何れの状態であるかを判定して睡眠状態識別信号14を出力する。なお、図2では「ステップ」の文言を省略している。
【0077】
選曲ステップ(S20)では、睡眠状態識別信号の示す利用者不在、入眠途中、イビキおよび/または歯ぎしり、無呼吸、熟睡、レム睡眠、レム睡眠終了の何れの状態であるかに応じて利用者1の安眠に寄与する抑揚とテンポを含んだ曲を音楽ソース33から選曲される。
【0078】
変換調整ステップ(S30)では、選曲ステップ(S20)により選曲された曲を可聴下限近傍の周波数に低域変換した可聴下限信号を適宜にテンポ調整した最適信号を生成し、振動体40に入力可能にする。
【0079】
イビキ/歯ぎしり解消ステップ(S40)では、睡眠状態識別ステップ(S10)により利用者1がイビキおよび/または歯ぎしりの状態であると判定された場合に、イビキおよび/または歯ぎしり抑制に適する体感振動を利用者1に付与する。この体感振動は各状態別の睡眠障害対策として変換調整ステップ(S30)により生成された最適信号を振動体40に入力して発生させる。
【0080】
無呼吸解消ステップ(S50)では、無呼吸状態であるものと判定されたならば、無呼吸解消に適する体感振動を利用者1に付与する。この無呼吸状態の判定は、睡眠状態識別信号に心拍が含まれ、かつ、呼吸音が規定時間(例えば、10秒)以上途絶えた場合を条件とする。
【0081】
目覚し準備ステップ(S60)では、タイマーセットされた起床時刻より所定時間(例えば、45分)前倒した時刻から起床時刻までの間に爽快目覚し機能を起動させる。
【0082】
レム睡眠判定ステップ(S70)では、睡眠状態識別信号(14)を分析して単位時間当たり規定レベル(回数および/または強さ)以上の体動が検出された場合に利用者がレム睡眠中であるものと判定しレム睡眠中に体動が規定時間(例えば、3分)以上途絶えた時にレム睡眠が終了したものと判定する。
【0083】
爽快目覚しステップ(S80)では、爽快目覚し機能の起動中にレム睡眠が終了したものと判定されたならば最適信号による体感振動を利用者1に付与する。
【0084】
以上、説明したように、本発明に係る安眠支援システム、安眠支援プログラムおよびその記録媒体によれば、市販の音楽CD等による音楽ソースを用いて入眠誘導、起床支援、イビキおよび/または歯ぎしり抑制、無呼吸救済等の睡眠障害対策を、総合的に対応することができる。
【0085】
さらに、所定波形の最適信号を得るために、市販の音楽CD等による音楽ソースを用いなくても、専用の信号発生手段として、所定波形を出力可能なデジタル信号をフラッシュメモリ等で再生自在に記憶しておいても構わない。あるいは、利用者1の好みに応じて適宜に音楽ソースをアレンジして音楽ソース群33を形成可能にする構成でもよい。
【0086】
また、本発明の核心であるところの、睡眠状態識別センサ10で利用者1の生体情報を収集して分析し、睡眠状態識別信号14を出力し、睡眠障害の内容に応じた最適信号による体感振動を利用者1に付与することにより、睡眠障害対策を総合的または個別対応することができるようにした技術思想を応用した実施形態は、全て本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【0087】
【図1】実施形態に係る安眠支援システムの概要を示すブロック図である。
【図2】実施形態に係る安眠支援プログラムの実行手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【0088】
1 利用者
3 寝具
10 睡眠状態識別センサ
11 共鳴部
12 マイクロフォン
13 音声識別手段
14 睡眠状態識別信号
15 無呼吸判定手段、
16 周波数変換手段(バイブロ・トランスデューサ)
17 レム睡眠判定手段
20 目覚ましタイマー
30 制御部
33 音楽ソース群
36 選曲手段
40 振動体
100 安眠支援システム(本システム)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
寝具(3)または安楽椅子に付設し利用者(1)の睡眠状態を検出して状態別の信号を発生する睡眠状態識別センサ(10)と、
前記睡眠状態識別センサ(10)の発生する状態別の信号に対応づけられた所定波形の最適信号を生成する制御部(30)と、
前記最適信号を入力して前記利用者(1)に体感振動を与える振動体(40)と、を備えたことを特徴とする安眠支援システム(100)。
【請求項2】
前記睡眠状態識別センサ(10)には、
前記利用者(1)の発生する音を検出するマイクロフォン(12)と、
前記マイクロフォン(12)の検出した音を分析して前記利用者(1)の不在、あるいは存在して無呼吸、通常呼吸、イビキまたは歯ぎしりの違いを識別可能な音声識別手段(13)と、を備え、
前記音声識別手段(13)の識別結果に応じて前記制御部(30)が前記所定波形として0.2秒〜2秒の周期で1回〜10回連続を1セットとする間欠信号を生成することを特徴とする請求項1に記載の安眠支援システム(100)。
【請求項3】
入眠誘導、起床支援、イビキおよび/または歯ぎしり抑制、無呼吸救済の目的に応じて異なる抑揚とテンポで曲目を分類された音楽ソース群(33)と、
前記音楽ソース群(33)から前記利用者(1)の睡眠に関係する状態の違いに応じて曲目を選曲する選曲手段(36)と、
前記選曲手段(36)により選曲された曲を可聴下限近傍の周波数に低域変換した可聴下限信号を適宜にテンポ調整した最適信号を前記振動体(40)に入力可能にする周波数変換手段(16)と、
前記音声識別手段(13)により前記利用者(1)の心拍、呼吸音、体動の何れか1つ以上を検出して利用者不在、あるいは存在して入眠途中、イビキおよび/または歯ぎしり、無呼吸、熟睡、レム睡眠、レム睡眠終了の何れの状態であるかを判別して睡眠状態識別信号(14)を出力する音声識別手段(13)と、
前記睡眠状態識別信号(14)に心拍が含まれ、かつ、呼吸音が規定時間以上途絶えた場合に前記利用者が無呼吸状態であるものと判定する無呼吸判定手段(15)と、
起床時刻より所定時間だけ前倒した目覚し準備時刻および前記起床時刻をタイマーセット可能な目覚しタイマー(20)と、
前記睡眠状態識別信号(14)を分析して単位時間当たり規定レベル以上の体動が検出された場合に前記利用者がレム睡眠中であるものと判定し前記レム睡眠中に前記体動が規定時間以上途絶えた場合に前記レム睡眠か終了したものと判定するレム睡眠判定手段(17)と、を備え、
前記無呼吸判定手段(15)により無呼吸状態と判定されたならば即時起床の最適信号を用い、前記目覚しタイマー(20)により目覚し準備時刻が到来するとともに前記レム睡眠判定手段(17)により前記レム睡眠の終了が判定されたならば爽快目覚しの最適信号を用いて、前記利用者(1)に体感振動を付与することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の安眠支援システム(100)。
【請求項4】
前記睡眠状態識別センサ(10)として、
前記利用者(1)に接触させて前記利用者(1)が発生する振動を検出する袋状、またはキャビネット状の共鳴部(11)と、
前記共鳴部(11)に配設されたマイクロフォン(12)と、
を備えたことを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の安眠支援システム(100)。
【請求項5】
前記制御部(30)は、
異なる印象の曲を選択的に再生可能な音楽ソース群(33)と、
前記音楽ソース群(33)から少なくともリズムの違いを選別基準に含む選曲手段(36)と、を備え、
前記選曲手段(36)が前記睡眠状態識別センサ(10)の発生する状態別の信号に対応づけて前記音楽ソース群(33)から選曲した曲を用いて所定波形を生成することを特徴とする請求項3に記載の安眠支援システム(100)
【請求項6】
制御部(30)は、入眠途中ならば前記所定波形のテンポを順次遅くすることを特徴とする請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の安眠支援システム(100)。
【請求項7】
心拍、呼吸音、体動を検出して利用者不在、あるいは存在して入眠途中、イビキおよび/または歯ぎしり、無呼吸、熟睡、レム睡眠、レム睡眠終了の何れの状態であるかを判定して睡眠状態識別信号(14)を出力する睡眠状態識別ステップ(S10)と、
入眠誘導、起床支援、イビキおよび/または歯ぎしり抑制、無呼吸救済の目的に応じて異なる抑揚とテンポで曲目を分類された音楽ソース群(33)から選曲される選曲ステップ(S20)と、
前記選曲ステップ(S20)により選曲された曲を可聴下限近傍の周波数に低域変換した可聴下限信号を適宜にテンポ調整した最適信号を前記振動体(40)に入力可能にする変換調整ステップ(S30)と、
前記睡眠状態識別ステップ(S10)により前記利用者(1)がイビキおよび/または歯ぎしりの状態であると判定された場合にイビキおよび/または歯ぎしり抑制に適する体感振動を前記利用者(1)に付与するイビキ/歯ぎしり解消ステップ(S40)と、
前記睡眠状態識別信号(14)に心拍が含まれ、かつ、呼吸音が規定時間以上途絶えた場合に前記利用者(1)が無呼吸状態であるものと判定されたならば無呼吸状態を解消するのに適する体感振動を前記利用者(1)に付与する無呼吸解消ステップ(S50)と、
タイマーセットされた起床時刻より所定時間だけ前倒した時刻から前記起床時刻までの間に爽快目覚し機能を起動させる目覚し準備ステップ(S60)と、
前記睡眠状態識別信号(14)を分析して単位時間当たり規定レベル以上の体動が検出された場合に前記利用者(1)がレム睡眠中であるものと判定し前記レム睡眠中に前記体動が規定時間以上途絶えた時に前記レム睡眠が終了したものと判定するレム睡眠判定ステップ(S70)と、
前記爽快目覚し機能の起動中に前記レム睡眠が終了したものと判定されたならば前記最適信号による体感振動を利用者(1)に付与する爽快目覚しステップ(S80)と、を含むステップをコンピュータに実行させることを特徴とする安眠支援プログラム。
【請求項8】
請求項7に記載の安眠支援プログラムを格納してコンピュータに読み取り可能な記録媒体。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2008−222(P2008−222A)
【公開日】平成20年1月10日(2008.1.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−170605(P2006−170605)
【出願日】平成18年6月20日(2006.6.20)
【出願人】(506212514)株式会社サンエイ (2)
【Fターム(参考)】