(57)【要約】【課題】自然界の日の出の様子を精度よく再現して違和感の生じない良好な覚醒効果を発揮し、就寝者に快適な覚醒を促すコスト低廉な覚醒装置を提供する。【解決手段】本発明の覚醒装置は、斜め上向きにまたは水平横向きに就寝者を照らす下部光源と、斜め下向きに前記就寝者を照らす上部光源と、下部光源ならびに上部光源の照度及び色温度を関連付けて制御することにより日の出の様子を模擬する光源制御部とを備える。光源制御部は、下部光源の消灯状態または低照度状態を維持するとともに上部光源の消灯状態を維持する第１制御手段と、第１制御手段に続いて作動し下部光源の照度を漸増させる第２制御手段と、第２制御手段に続いて作動し下部光源の照度を漸増させるとともに上部光源を点灯して照度を漸増させる第３制御手段と、第３制御手段に続いて作動し下部光源の照度を漸減させるとともに上部光源の照度を漸増させる第４制御手段と、を有することが好ましい。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
照度及び色温度を可変に調整できて、斜め上向きにまたは水平横向きに就寝者を照らす下部光源と、
照度及び色温度を可変に調整できて、斜め下向きに前記就寝者を照らす上部光源と、
前記下部光源の前記照度及び前記色温度ならびに前記上部光源の前記照度及び前記色温度を関連付けて制御することにより日の出の様子を模擬する光源制御部とを備え、前記就寝者に覚醒を促す覚醒装置。
【請求項２】
前記光源制御部は、
前記下部光源の消灯状態または低照度状態を維持するとともに、前記上部光源の消灯状態を維持する第１制御手段と、
前記第１制御手段に続いて作動し、前記下部光源の前記照度を漸増させる第２制御手段と、
前記第２制御手段に続いて作動し、前記下部光源の前記照度を漸増させるとともに、前記上部光源を点灯して前記照度を漸増させる第３制御手段と、
前記第３制御手段に続いて作動し、前記下部光源の前記照度を漸減させるとともに、前記上部光源の前記照度を漸増させる第４制御手段と、を有する請求項１に記載の覚醒装置。
【請求項３】
前記第２制御手段は、前記下部光源の前記色温度を漸増させ、
前記第３制御手段は、前記下部光源の前記色温度を漸増させるとともに、前記上部光源の前記色温度を漸増させ、
前記第４制御手段は、前記下部光源の前記色温度を漸増させるとともに、前記上部光源の前記色温度を漸増させる請求項２に記載の覚醒装置。
【請求項４】
前記就寝者の目または頭部の推定位置において、前記第４制御手段終了時に前記上部光源に依って生じる照度は、任意時刻に前記下部光源に依って生じる照度よりも大きくなる請求項２または３に記載の覚醒装置。
【請求項５】
前記第３制御手段及び前記第４制御手段は、前記下部光源の前記色温度よりも前記上部光源の前記色温度を高く制御する請求項２〜４のいずれか一項に記載の覚醒装置。
【請求項６】
前記光源制御部は、前記第４制御手段に続いて作動し、前記下部光源を消灯するとともに、前記上部光源の前記照度及び前記色温度を維持する第５制御手段をさらに有する請求項２〜５のいずれか一項に記載の覚醒装置。
【請求項７】
あらかじめ設定された目覚まし時刻に音響的時刻信号を発生する音響目覚まし装置に連動する請求項１〜６のいずれか一項に記載の覚醒装置。
【請求項８】
前記光源制御部は、前記目覚まし時刻に前記第４制御手段の作動が終了するように、あらかじめ前記第１制御手段、前記第２制御手段、前記第３制御手段、及び前記第４制御手段の作動をスケジュール化する請求項７に記載の覚醒装置。
【請求項９】
季節変動に応じて、前記第２制御手段、前記第３制御手段、及び前記第４制御手段のうちの少なくとも一手段の作動継続時間を変化させ、ならびに／あるいは、前記下部光源及び前記上部光源の前記照度及び前記色温度の少なくともひとつの時間的増減率を変化させる請求項２〜８のいずれか一項に記載の覚醒装置。
【請求項１０】
照度及び色温度を可変に調整できて、斜め上向きにまたは水平横向きに就寝者を照らす下部光源と、
照度及び色温度を可変に調整できて、斜め下向きに前記就寝者を照らす上部光源と、
前記下部光源の前記照度及び前記色温度ならびに前記上部光源の前記照度及び前記色温度を関連付けて制御することにより日の出の様子を模擬する光源制御部と、を備えた覚醒装置を用いて前記就寝者に覚醒を促す覚醒方法であって、
前記下部光源の消灯状態または低照度状態を維持するとともに、前記上部光源の消灯状態を維持する第１制御ステップと、
前記第１制御ステップに続いて、前記下部光源の前記照度を漸増させる第２制御ステップと、
前記第２制御ステップに続いて、前記下部光源の前記照度を漸増させるとともに、前記上部光源を点灯して前記照度を漸増させる第３制御ステップと、
前記第３制御ステップに続いて、前記下部光源の前記照度を漸減させるとともに、前記上部光源の前記照度を漸増させる第４制御ステップと、を有する覚醒方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的信号を用いて就寝者に覚醒を促す覚醒装置及び覚醒方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、寝室内に設置した光源を制御することにより就寝者に覚醒を促す覚醒装置が提案されている。また、覚醒の質にも関心が高まっており、生体リズムに基づいて快適な覚醒を促す研究も進められている。この種の覚醒装置では、生体リズムに調和するように、日の出の様子を模擬して光源を制御することが一般的になっており、その一技術例が特許文献１に開示されている。
【０００３】
特許文献１の照明装置は、光源の調光回路部と、所定の色温度の光の透過率を変化させる液晶フィルタ部と、液晶フィルタ部を制御する調色回路部と、調光回路部及び調色回路部を制御する照明制御部とを備えている。これにより、照射する光の光度と色温度とを個別に制御できて、幅広い照明制御を行える、とされている。さらに、実施形態には、低照度期間、中照度期間、及び高照度期間の制御を行うことで、朝の自然界に近い雰囲気を就寝者に感じさせて覚醒を促すことができる、と記載されている。つまり、朝に照度及び色温度が増加する様子を模擬して就寝者の生体リズムに調和させることで、快適な覚醒を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２６５８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１の照明装置では、１つの光源で照度及び色温度の制御を行っているため、早朝に先ず東の地平線の近くの空が明るくなり、次に太陽が地平線から出て徐々に昇ってゆくという光の方向性までを含んだ様子は十分に模擬することができない。これにより、就寝者が覚醒した後に不快な印象を感じるおそれが皆無でない。また、光源に白熱灯や蛍光灯などを使用しているため、ランニングコストが高くなる。加えて、液晶フィルタ部ではフィルタ交換により色温度を制御するので、複数のフィルタ及び駆動部が必要になって部品点数が多くなりイニシャルコストも高くなる。
【０００６】
本発明は上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、自然界の日の出の様子を精度よく再現して違和感の生じない良好な覚醒効果を発揮し、就寝者に快適な覚醒を促すコスト低廉な覚醒装置、及び覚醒方法を提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、本発明の覚醒装置は、照度及び色温度を可変に調整できて、斜め上向きにまたは水平横向きに就寝者を照らす下部光源と、照度及び色温度を可変に調整できて、斜め下向きに前記就寝者を照らす上部光源と、前記下部光源の前記照度及び前記色温度ならびに前記上部光源の前記照度及び前記色温度を関連付けて制御することにより日の出の様子を模擬する光源制御部とを備える。
【０００８】
さらに、前記光源制御部は、前記下部光源の消灯状態または低照度状態を維持するとともに、前記上部光源の消灯状態を維持する第１制御手段と、前記第１制御手段に続いて作動し、前記下部光源の前記照度を漸増させる第２制御手段と、前記第２制御手段に続いて作動し、前記下部光源の前記照度を漸増させるとともに、前記上部光源を点灯して前記照度を漸増させる第３制御手段と、前記第３制御手段に続いて作動し、前記下部光源の前記照度を漸減させるとともに、前記上部光源の前記照度を漸増させる第４制御手段と、を有することが好ましい。
【０００９】
さらに、前記第２制御手段は、前記下部光源の前記色温度を漸増させ、前記第３制御手段は、前記下部光源の前記色温度を漸増させるとともに、前記上部光源の前記色温度を漸増させ、前記第４制御手段は、前記下部光源の前記色温度を漸増させるとともに、前記上部光源の前記色温度を漸増させることが好ましい。
【００１０】
さらに、前記就寝者の目または頭部の推定位置において、前記第４制御手段終了時に前記上部光源に依って生じる照度は、任意時刻に前記下部光源に依って生じる照度よりも大きくなることが好ましい。
【００１１】
さらに、前記第３制御手段及び前記第４制御手段は、前記下部光源の前記色温度よりも前記上部光源の前記色温度を高く制御することが好ましい。
【００１２】
さらに、前記光源制御部は、前記第４制御手段に続いて作動し、前記下部光源を消灯するとともに、前記上部光源の前記照度及び前記色温度を維持する第５制御手段をさらに有することが好ましい。
【００１３】
また、あらかじめ設定された目覚まし時刻に音響的時刻信号を発生する音響目覚まし装置に連動するようにしてもよい。
【００１４】
さらに、前記光源制御部は、前記目覚まし時刻に前記第４制御手段の作動が終了するように、あらかじめ前記第１制御手段、前記第２制御手段、前記第３制御手段、及び前記第４制御手段の作動をスケジュール化することが好ましい。
【００１５】
また、季節変動に応じて、前記第２制御手段、前記第３制御手段、及び前記第４制御手段のうちの少なくとも一手段の作動継続時間を変化させ、ならびに／あるいは、前記下部光源及び前記上部光源の前記照度及び前記色温度の少なくともひとつの時間的増減率を変化させるようにしてもよい。
【００１６】
本発明の覚醒方法は、照度及び色温度を可変に調整できて、斜め上向きにまたは水平横向きに就寝者を照らす下部光源と、照度及び色温度を可変に調整できて、斜め下向きに前記就寝者を照らす上部光源と、前記下部光源の前記照度及び前記色温度ならびに前記上部光源の前記照度及び前記色温度を関連付けて制御することにより日の出の様子を模擬する光源制御部と、を備えた覚醒装置を用いて前記就寝者に覚醒を促す覚醒方法であって、前記下部光源の消灯状態または低照度状態を維持するとともに、前記上部光源の消灯状態を維持する第１制御ステップと、前記第１制御ステップに続いて、前記下部光源の前記照度を漸増させる第２制御ステップと、前記第２制御ステップに続いて、前記下部光源の前記照度を漸増させるとともに、前記上部光源を点灯して前記照度を漸増させる第３制御ステップと、前記第３制御ステップに続いて、前記下部光源の前記照度を漸減させるとともに、前記上部光源の前記照度を漸増させる第４制御ステップと、を有する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の覚醒装置では、下部光源ならびに上部光源を関連付けて制御することにより、自然界の日の出の様子を模擬して光の方向、強さ、及び色温度の変化を精度よく再現して、就寝者の一日周期の生体リズムに調和させることができる。したがって、就寝者に対して違和感の生じない良好な覚醒効果を発揮でき、快適な覚醒を促すことができる。また、特許文献１と異なり、下部光源及び上部光源には発光色の異なる複数のＬＥＤからなる線状ＬＥＤアレイを用いることができ、駆動部は不要であるので、コストを低廉化できる。
【００１８】
さらに、光源制御部が第１〜第４制御手段を有する態様では、日の出の前後の時間帯における光の方向及び強さの変化の様子を順次再現する。すなわち、第１制御手段は夜間の様子を再現し、第２制御手段は東の地平線の近くの空が明るくなり始めてから日の出の直前の頃までの様子を再現し、第３制御手段は日の出の頃の様子を再現し、第４制御手段は日の出以降に太陽が徐々に昇る様子を再現する。これにより、自然界の日の出の前後の時間帯の様子を精度よく再現して、就寝者に対し違和感の生じない良好な覚醒効果を発揮でき、快適な覚醒を促すことができる。
【００１９】
さらに、第２〜第４制御手段が色温度を制御する態様では、日の出の前後の時間帯における光の方向及び強さの変化に加えて、色温度の変化の様子も順次再現する。したがって、自然界の日の出の前後の時間帯の様子をさらに高精度に再現して、就寝者に対し違和感の生じない良好な覚醒効果を発揮でき、一層快適な覚醒を促すことができる。
【００２０】
さらに、就寝者の目または頭部の推定位置における照度の大小関係を規定した態様では、就寝者は下部光源からの光よりも上部光源からの光を強く感じる。これにより、自然界で太陽が昇ったときの様子が忠実に再現されて就寝者の生体リズムに調和するので、就寝者は快適に覚醒でき、かつ覚醒の前後で違和感を持たない。
【００２１】
さらに、第３及び第４制御手段が下部光源よりも上部光源の色温度を高く制御する態様では、就寝者は下部光源からの光よりも上部光源からの光の色温度を高く感じる。これにより、自然界で太陽が徐々に昇ってゆく様子が忠実に再現されて就寝者の生体リズムに調和するので、就寝者は快適に覚醒でき、かつ覚醒の前後で違和感を持たない。
【００２２】
さらに、光源制御部が第５制御手段を有する態様では、第５制御手段は昼間における斜め下向きの光とその強さ及び色温度の様子を再現する。したがって、自然界の昼間の様子を忠実に再現でき、就寝者は覚醒後に違和感を持たない。
【００２３】
また、覚醒装置が音響目覚まし装置に連動する態様では、両装置の協業により、就寝者に快適な覚醒を促すことができ、加えて、就寝者は確実に覚醒できる。
【００２４】
さらに、目覚まし時刻に第４制御手段が終了するようにスケジュール化する態様では、目覚まし時刻になるまでは覚醒装置が作動して就寝者に快適な覚醒を促すことができる。それでも就寝者が覚醒しない場合は、目覚まし時刻に音響目覚まし装置が作動して音響的時刻信号を発生するので、就寝者は確実に覚醒できる。
【００２５】
また、季節変動に応じて、少なくとも一つの制御手段の作動継続時間を変化させ、ならびに／あるいは、下部光源及び上部光源の照度及び色温度の少なくともひとつの時間的増減率を変化させる態様では、季節変動に追従して日の出の様子を可変に模擬することができる。知られているように、太陽の見かけの通り道を示す黄道と地平線との成す角度は、夏季に大きく、冬季に小さい。したがって、日の出の前後の時間帯において、夏季は明るさの変化が相対的に急峻であり、冬季は明るさの変化が相対的に緩慢である。これに追従して日の出の様子を可変に模擬することにより、年間を通して日の出の様子が極めて忠実に再現され、就寝者の年間周期の生体リズムに調和する。したがって、就寝者は、年間を通して全く違和感を持つことなく快適に覚醒できる。
【００２６】
本発明の覚醒方法は、下部光源及び上部光源の照度及び色温度を関連付けて制御する第１〜第４制御ステップを有している。第１〜第４制御ステップの制御内容は、前述した第１〜第４制御手段と同等とすることができ、これによって同等の効果を得ることができる。つまり、本発明の覚醒装置を用いた覚醒方法では、自然界の日の出の前後の時間帯の様子を精度よく再現して、違和感の生じない良好な覚醒効果を発揮でき、就寝者に快適な覚醒を促すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態の覚醒装置を組み込んだベッドの全体構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態の覚醒装置を組み込んだヘッドボードの外観を示す斜視図である。
【図３】実施形態の覚醒装置の構成を示す分解斜視図である。
【図４】図１の矢印Ａ方向から見た覚醒装置の断面図である。
【図５】図１の矢印Ｂ方向から見た覚醒装置の断面図である。
【図６】各光源を形成する線状ＬＥＤアレイの一部分を表す模式図あり、（ａ）は２列配置の線状ＬＥＤアレイの例を示し、（ｂ）は千鳥配置の線状ＬＥＤアレイの例を示している。
【図７】実施形態の覚醒装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図８】実施形態の覚醒装置における制御方法及び作用を模式的に説明する図であり、（ａ）は制御方法を示す一覧表、（ｂ）は制御方法を示すグラフである。
【図９】実施形態の覚醒装置を入眠装置として用いる場合の制御方法を模式的に説明する図であり、（ａ）は制御方法を示す一覧表、（ｂ）は制御方法を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明を実施するための実施形態を、図１〜図９を参考にして説明する。図１は、本発明の実施形態の覚醒装置１を組み込んだベッド９の全体構成を示す斜視図である。ベッド９は、基台９１、基台９１上に載置されたマットレス９２、ならびに、基台９１及びマットレス９２の頭部側に立設された矩形のヘッドボード９３で構成されている。ヘッドボード９３の上面９４はマットレス９２の上面よりも上方にまで延在している。ヘッドボード９３の幅方向の一側縁９５（図１の右側の側縁）は基台９１及びマットレス９２の一側面に概ね揃い、他側縁９６（図１の左奥側の側縁）は基台９１及びマットレス９２の他側面から突出している。このヘッドボード９３に覚醒装置１が組み込まれている。
【００２９】
図２は、本発明の実施形態の覚醒装置１を組み込んだヘッドボード９３の外観を示す斜視図である。図示されるように、ヘッドボード９３は、全体的には立設された矩形の平板に近い形状である。ヘッドボード９３の外観は、前面板２１、背面板２２、上蓋板２３、及び下部板２４から形成されている。図３は、実施形態の覚醒装置１（ヘッドボード９３）の構成を示す分解斜視図である。さらに、図４は図１の矢印Ａ方向から見た覚醒装置１（ヘッドボード９３）の断面図であり、図５は図１の矢印Ｂ方向から見た覚醒装置１（ヘッドボード９３）の断面図である。
【００３０】
前面板２１は、ヘッドボード９３のうち基台９１及びマットレス９２が接する部分を概ね除いたＬ字状に形成されている。前面板２１は、透明な材質または透光性を有する材質、例えば、ポリカーボネート樹脂やガラス、アクリル樹脂などで形成されている。背面板２２は、概ねヘッドボード９３の矩形形状に形成されている。背面板２２の上部には、幅方向に延在する上部光源取り付け座２２１が設けられている。上蓋板２３は、ヘッドボード９３の上面９４となる部材であり、細長い矩形板状に形成されている。上蓋板２３の長辺側の両方の縁にはそれぞれ、前面板２１及び背面板２２の上縁を係止する下向きの折り曲げ部２３１、２３２が設けられている。
【００３１】
下部板２４は、前面板２１のＬ字状の欠けた矩形部分に相当する前板部２４１、及びヘッドボード９３の底面となる底板部２４５が一体となって形成されている。図４及び図５に示されるように、前板部２４１の上面には、幅方向に延在する取り付け溝２４２が刻設されている。また、図５に示されるように、前板部２４１の他側の側面には、上下方向に延在する取り付け溝２４３が刻設されている。底板部２４５の上側には、幅方向に延在する下部光源取り付け座２４６が設けられている。背面板２２、上蓋板２３、及び下部板２４はそれぞれ、木材やプラスチック、金属などの剛性を有する材質で形成されている。
【００３２】
図４及び図５に示されるように、前面板２１及び下部板２４の前板部２４１は、背面板２２に対して概ねヘッドボード９３の厚さ分だけ離隔平行して配置される。前面板２１及び背面板２２の上縁はそれぞれ、上蓋板２３の折り曲げ部２３１、２３２によって係止される。また、前面板２１の中間高さの下縁２１１は、前板部２４１の取り付け溝２４２に嵌入して係止される。さらに、下部板２４の底板部２４５と背面板２２の下部とが接して係止される。これにより、内部空間を有するヘッドボード９３が形成される。
【００３３】
ヘッドボード９３の内部空間には、それぞれ線状の下部光源３、上部光源４、中間水平光源５１、および中間垂直光源５２が配設される。下部光源３は、下部板２４の下部光源取り付け座２４６に取り付けられており、幅方向に延在する。下部光源３の光軸は、上方に向いている。上部光源４は、背面板２２の上部光源取り付け座２２１に取り付けられており、幅方向に延在する。上部光源４の光軸は、斜め下方に向いている。中間水平光源５１は、下部板２４の前板部２４１の取り付け溝２４２の内部で前面板２１の下縁２１１よりも下側に埋め込まれて取り付けられており、幅方向に延在する。中間垂直光源５２は、下部板２４の前板部２４１の取り付け溝２４３に取り付けられており、上下方向に延在する。
【００３４】
各光源３、４、５１、５２は、図６に例示される線状ＬＥＤアレイ６１、６２で形成されている。図６は、各光源３、４、５１、５２を形成する線状ＬＥＤアレイの一部分を表す模式図あり、（ａ）は２列配置の線状ＬＥＤアレイ６１の例を示し、（ｂ）は千鳥配置の線状ＬＥＤアレイ６２の例を示している。図６の（ａ）で、線状ＬＥＤアレイ６１は、相対的に色温度の低い低色温度ＬＥＤ６５が列設され、これに平行して相対的に色温度の高い高色温度ＬＥＤ６６が列設されて構成されている。また、図６の（ｂ）で、線状ＬＥＤアレイ６２は、低色温度ＬＥＤ６５及び高色温度ＬＥＤ６６が２列にわたって千鳥状に交互に配置されて構成されている。線状ＬＥＤアレイ６１、６２の構成は、上述に限定されず、例えば、色温度の異なる３種類以上のＬＥＤを各１列に配置してもよいし、色温度の異なる３種類以上のＬＥＤを適宜分散させて配置してもよい。
【００３５】
図４及び図５において、就寝者Ｍは、マットレス９２上に就寝している。下部光源３から発した光は、光軸に沿い背面板２２と下部板２４の前板部２４１との間を上方に進みながら板表面で乱反射し、あるいは気中で屈折する。これにより、下部光源３から発した光は、前面板２１を透過して、矢印Ｕで示されるように斜め上向きに就寝者Ｍを照らす。一方、上部光源４から発した光は、光軸に沿い前面板２１を透過して、矢印Ｄで示されるように斜め下向きに就寝者Ｍを照らす。就寝者Ｍが寝返りを打ってマットレス９２上の幅方向に移動しても、下部光源３および上部光源４が幅方向に延在しているので、光の照らす方向（矢印Ｕ及び矢印Ｄ）は著変しない。
【００３６】
なお、中間水平光源５１及び中間垂直光源５２は、読書灯、足元灯、及び常夜灯などに使用でき、覚醒装置１には用いない。
【００３７】
下部光源３及び上部光源４を構成する低色温度ＬＥＤ６５及び高色温度ＬＥＤ６６は、印加する電源電流を別々に制御できるようになっている。つまり、印加電流を大きく制御すれば、個々の低色温度ＬＥＤ６５及び高色温度ＬＥＤ６６の照度が増加して、各光源３、４としての照度も増加する。また、印加電流を小さく制御すれば、個々の低色温度ＬＥＤ６５及び高色温度ＬＥＤ６６の照度が減少して、各光源３、４としての照度も減少する。下部光源３及び上部光源４の照度の増減に対応して、就寝者Ｍの感じる光の強さ、すなわち照度が増減する。
【００３８】
一方、下部光源３及び上部光源４の色温度は、低色温度ＬＥＤ６５の色温度と高色温度ＬＥＤ６６の色温度とを加重平均化したものになる。例えば、低色温度ＬＥＤ６５のみを点灯すれば、各光源３、４の色温度は低色温度ＬＥＤ６５の色温度に一致し、高色温度ＬＥＤ６６のみを点灯すれば、各光源３、４の色温度は高色温度ＬＥＤ６６の色温度に一致する。また、低色温度ＬＥＤ６５及び高色温度ＬＥＤ６６の電源電流を等しくすれば、各光源３、４の色温度は、低色温度ＬＥＤ６５と高色温度ＬＥＤ６６との中間値になる。ここで、低色温度ＬＥＤ６５の電源電流を一定にしておいて高色温度ＬＥＤ６６の電源電流を増加させると、高色温度ＬＥＤ６６の照度が増加するので、各光源３、４としての照度は増加し、色温度の加重平均値は高温側に偏移して前記中間値よりも高くなる。
【００３９】
上述したように、低色温度ＬＥＤ６５及び高色温度ＬＥＤ６６の電源電流の大きさを制御することで、下部光源３及び上部光源４の照度を可変に制御することができる。また、低色温度ＬＥＤ６５及び高色温度ＬＥＤ６６の電源電流の比率を制御することで、下部光源３及び上部光源４の色温度を可変に制御することができる。下部光源３及び上部光源４の照度及び色温度の調整範囲が後述する第１〜第５制御手段７１〜７５の制御範囲を含むように、低色温度ＬＥＤ６５及び高色温度ＬＥＤ６６の定格仕様ならびに使用個数が適正に設計されている。ちなみに、太陽の色温度は一般的に、朝晩には２０００Ｋ程度であり、真昼には６０００Ｋを超過する。なお、下部光源３及び上部光源４の照度及び色温度の制御方法は上述に限定されず、例えば、電源電流は固定値として、印加する低色温度ＬＥＤ６５及び高色温度ＬＥＤ６６の個数を増減調整するようにしてもよい。
【００４０】
次に、実施形態の覚醒装置１の制御系の構成について説明する。図７は、実施形態の覚醒装置１の制御系の構成を示すブロック図である。覚醒装置１は、前述した下部光源３及び上部光源４、ならびに光源制御部７で構成されている。光源制御部７は、マイコンを内蔵してソフトウェアで作動する電子制御装置を用いて構成することができる。光源制御部７は、ソフトウェアで実現された第１〜第５制御手段７１〜７５を有している。第１〜第５制御手段７１〜７５は、下部光源３及び上部光源４を構成する低色温度ＬＥＤ６５及び高色温度ＬＥＤ６６の電源電流をそれぞれ独立して制御する。これらの制御手段７１〜７５の制御機能は、後で作用とともに詳述する。
【００４１】
また、光源制御部７は音響目覚まし装置８に接続されている。これにより、実施形態の覚醒装置１は、音響目覚まし装置８に連動して作動する。音響目覚まし装置８は、就寝者Ｍが就寝前にあらかじめ翌朝の目覚まし時刻Ｔｍを設定しておくと、目覚まし時刻Ｔｍに音響的時刻信号を発生するものである。設定された目覚まし時刻Ｔｍは、光源制御部７に伝送されるようになっている。
【００４２】
次に、実施形態の覚醒装置１における下部光源３及び上部光源４の制御方法および作用について説明する。図８は、実施形態の覚醒装置１における制御方法及び作用を模式的に説明する図であり、（ａ）は制御方法を示す一覧表、（ｂ）は制御方法を示すグラフである。光源制御部７が有する第１〜第５制御手段７１〜７５は順番に作動して、自然界の日の出の前後の時間帯の様子を再現するように下部光源３及び上部光源４を制御する。
【００４３】
第１〜第５制御手段７１〜７５の作動はそれぞれ、図８の（ａ）の第１〜第５制御ステップに対応する。また、一覧表中の「ＯＦＦ」は下部光源３及び上部光源４の消灯状態を示している。図８における下部光源３及び上部光源４の照度の欄の値は、就寝者Ｍが目または頭部の推定位置で感じる光の強さである。なお、第１〜第５制御手段７１〜７５のそれぞれの作動継続時間は、予め定められており、互いに一致していないが、図８の（ｂ）では便宜的に同一の時間幅で描かれている。光源制御部７は、設定された目覚まし時刻Ｔｍに第４制御手段７４の作動が終了するように、内蔵クロックを利用して、あらかじめ第１〜第４制御手段７１〜７４の作動をスケジュール化する。
【００４４】
図８に示されるように、第１制御手段７１（第１制御ステップの欄に相当、以下第２〜第５についても同様）は、下部光源３の消灯状態を維持するとともに、上部光源４の消灯状態を維持する。このとき、就寝者Ｍは、下部光源３及び上部光源４から照らされない。これにより、第１制御手段７１は、周囲が暗い夜間の様子を再現できる。なお、このときに、下部光源３の消灯状態に代えて、低照度で低色温度の足元灯程度の点灯状態を維持するようにしても、就寝者Ｍは大きな違和感を持たない。
【００４５】
第１制御手段７１に続いて、第２制御手段７２は、下部光源３を点灯して照度を漸増させる。また、第２制御手段７２は、下部光源３の色温度を概ね２３００Ｋから３１００Ｋまで漸増させる。このとき、就寝者Ｍは、下部光源３から斜め上向きに照らされて照度及び色温度が漸増し、斜め下向きには照らされない。これにより、第２制御手段７２は、東の地平線の近くの空が明るくなり始めてから日の出の直前の頃までの様子を再現できる。
【００４６】
第２制御手段７２に続いて、第３制御手段７３は、下部光源３の照度を漸増させるとともに、上部光源４を点灯して照度を漸増させる。また、第３制御手段７３は、下部光源３の色温度を概ね３１００Ｋから４０００Ｋまで漸増させるとともに、上部光源４の色温度を概ね３５００Ｋから５０００Ｋまで漸増させる。このとき、就寝者Ｍは、下部光源３から斜め上向きに照らされ、上部光源４から斜め下向きに照らされて、両方の照度及び色温度が漸増する。これにより、第３制御手段７４は、日の出の頃の様子を再現できる。多くの場合、就寝者Ｍは、第３制御手段７３の始まり頃を日の出と感じ取り、生体リズムに調和して快適に覚醒できる。
【００４７】
第３制御手段７３に続いて、第４制御手段７４は、下部光源３の照度を漸減させるとともに、上部光源４の照度を漸増させる。第４制御手段７４の終了時において、下部光源３の照度は概ねゼロまで低下し、上部光源４の照度は最大値まで増加する。この上部光源４の最大値の照度は、任意時刻に下部光源３に依って生じる照度よりも大きくなっている。また、第４制御手段７４は、下部光源３の色温度を概ね４０００Ｋから５０００Ｋまで漸増させるとともに、上部光源４の色温度を５０００Ｋから７０００Ｋまで漸増させる。このとき、就寝者Ｍは、下部光源３及び上部光源４の両方から照らされ、照度の主体は下部光源３から上部光源４へと移動しつつ、色温度が増加する。したがって、就寝者Ｍは、下部光源３からの光よりも上部光源４からの光を徐々に強く感じるようになる。これにより、第４制御手段７４は、日の出以降に太陽が徐々に昇る様子を再現できる。
【００４８】
第４制御手段７４に続いて、第５制御手段７５は、下部光源３を消灯するとともに、上部光源４の照度の最大値及び色温度７０００Ｋを維持する。このとき、就寝者Ｍは、上部光源４から斜め下向きに強く照らされ、下部光源３から照らされない。これにより、第５制御手段７５は、自然界の昼間の様子を忠実に再現でき、就寝者Ｍは違和感を持たない。
【００４９】
上述した光源制御方法は、季節変動に応じて適宜変化させることができる。一般的に、日の出の前後の時間帯における自然界の明るさの変化は、夏季に急峻で、冬季は緩慢である。したがって、これに追従するように、第２〜第４制御手段の作動継続時間を夏季は短縮し、冬季は延長する。また、第２〜第４制御手段７２〜７４のそれぞれの作動開始時及び作動終了時において、下部光源３及び上部光源４の照度及び色温度の値自体は変更しないものとする。これにより、照度及び色温度の増減変化率は、夏季に急峻で、冬季は緩慢となり、自然界の明るさの変化を忠実に再現できる。
【００５０】
実施形態の覚醒装置１では、第１〜第４制御手段７１〜７４により、日の出の前後の時間帯における光の方向、強さ、及び色温度の変化の様子を順次再現する。したがって、自然界の日の出の様子を高精度に再現して、就寝者Ｍの一日周期の生体リズムに調和させることができる。これにより、違和感の生じない良好な覚醒効果を発揮でき、就寝者Ｍに対して快適な覚醒を促すことができ、就寝者Ｍは覚醒の前後で違和感を持たない。さらに、第５制御手段７５により自然界の昼間の様子を忠実に再現でき、加えて、季節変動に応じて適宜制御を変化させるので、就寝者Ｍは覚醒の前後で全く違和感を持たない。
【００５１】
また、覚醒装置１が音響目覚まし装置８に連動し、設定された目覚まし時刻Ｔｍに第４制御手段７４が終了するようにスケジュール化する。したがって、目覚まし時刻Ｔｍになるまでは、覚醒装置１が作動して就寝者Ｍに快適な覚醒を促すことができる。それでも就寝者Ｍが覚醒しない場合は、目覚まし時刻Ｔｍに音響目覚まし装置８が作動して音響的時刻信号を発生するので、就寝者Ｍは確実に覚醒できる。
【００５２】
さらに、また、特許文献１と異なり、下部光源３及び上部光源４には発光色の異なる複数のＬＥＤ６５、６６からなる線状ＬＥＤアレイ６１、６２を用いることができ、駆動部は不要であるので、コストを低廉化できる。
【００５３】
次に、実施形態の覚醒装置１を入眠装置として用いる場合について説明する。図９は、実施形態の覚醒装置１を入眠装置として用いる場合の制御方法を模式的に説明する図であり、（ａ）は制御方法を示す一覧表、（ｂ）は制御方法を示すグラフである。入眠装置として用いる場合、光源制御部７は、ソフトウェアで記述された第６〜第１０制御手段を順番に作動させて、自然界の日の入りの前後の時間帯の様子を再現するように下部光源３及び上部光源４を制御する。第６〜第１０制御手段の作動はそれぞれ、図９の（ａ）の第６〜第１０制御ステップに対応する。
【００５４】
図９の表記方法ならびに見方は、図８に類似するので再度の説明は省略する。図９の第６制御ステップで、下部光源３の消灯状態を維持するとともに、上部光源４の一定の照度状態を維持し、色温度を概ね４５００Ｋに維持する。これにより、日の傾いた昼間の様子を再現できる。
【００５５】
第６制御ステップに続く第７制御ステップで、下部光源３を点灯して照度を漸増させるとともに、上部光源４の照度を漸減させる。加えて、下部光源３の色温度を概ね５０００Ｋから４０００Ｋまで漸減させ、上部光源４の色温度を概ね４５００Ｋから４０００Ｋまで漸減させる。これにより、日の入り以前に太陽が徐々に沈んでゆく様子を再現できる。
【００５６】
第７制御ステップに続く第８制御ステップで、下部光源３の照度を漸減させるとともに、上部光源４の照度を漸減させる。加えて、下部光源３の色温度を概ね４０００Ｋから３１００Ｋまで漸減させ、上部光源４の色温度を概ね４０００Ｋから３５００Ｋまで漸減させる。さらに、第３制御ステップの終了時に上部光源４を消灯する。これにより、日の入り前から日の入り直後の頃の様子を再現できる。
【００５７】
第８制御ステップに続く第９制御ステップで、下部光源３の照度を漸減させるとともに、色温度を概ね３１００Ｋから２３００Ｋまで漸減させる。さらに、第４制御ステップの終了時に下部光源３を消灯する。これにより、日の入り以降に暗くなってゆく様子を再現できる。
【００５８】
第９制御ステップに続く第１０制御ステップで、下部光源３及び上部光源４の消灯状態を維持する。これにより、夜間の暗い様子を再現できる。なお、下部光源３の消灯状態に代えて、低照度で低色温度の足元灯程度の点灯状態を維持するようにしてもよい。
【００５９】
健全な大人では、覚醒装置１を入眠装置として用いる場合は少ないと考えられる。しかしながら、覚醒装置１を入眠装置として用いることにより、体調の低下した人や病人、乳幼児などに対して、快適で安らかな催眠作用および入眠作用を提供できる。
【００６０】
なお、第１〜第５制御手段７１〜７５及び第６〜第１０制御手段における色温度の値は一例であって、適宜変更することができる。また、覚醒装置１のヘッドボード９３への組み込みは必須でなく、例えば、畳敷きの和室に下部光源３および上部光源４を配置して同様の光源制御を行うようにしてもよい。さらには、音響目覚まし装置８との連動も必須でなく、例えば、光源制御部７で直接的にスケジュール設定を行うようにしてもよい。また、目覚まし時刻Ｔｍは、第４制御手段７４の作動終了時に一致する必要はなく、第３制御手段７３あるいは第５制御手段７５の途中に設定されてもよい。
【００６１】
さらになお、本発明は、覚醒装置１を用いて就寝者Ｍに覚醒を促す覚醒方法として実施することもできる。本発明は、その他にも様々な応用や変形が可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１：覚醒装置
２１：前面板    ２２：背面板    ２３：上蓋板    ２４：下部板
３：下部光源    ４：上部光源    ５１：中間水平光源    ５２：中間垂直光源
６１、６２：線状ＬＥＤアレイ    ６５：低色温度ＬＥＤ    ６６：高色温度ＬＥＤ
７：光源制御部    ７１〜７５：第１〜第５制御手段
８：音響目覚まし装置
９：ベッド    ９１：基台    ９２：マットレス    ９３：ヘッドボード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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