(57)【要約】  ユーザの身体状態に応じて身体を制御する身体制御装置を提供する。身体制御装置は、ユーザの生体情報を取得する非侵襲センサ１（生体情報取得部）と、非侵襲センサ１で取得された生体情報に基づいて制御周波数を決定する制御周波数決定部２と、予め用意された音信号を制御周波数決定部２で決定された制御周波数で変調した変調音信号を生成する変調音信号生成部３と、変調音信号生成部３によって生成された変調音信号を出力する出力部６とを備える。
2017086295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの生体情報を取得する生体情報取得部と、
前記生体情報取得部で取得された生体情報に基づいて制御周波数を決定する制御周波数決定部と、
予め用意された音信号を前記制御周波数決定部で決定された制御周波数で変調した変調音信号を生成する変調音信号生成部と、
前記変調音信号生成部によって生成された変調音信号を出力する出力部と、
を備える、身体制御装置。
【請求項２】
前記制御周波数は、脳波の誘導周波数である、請求項１に記載の身体制御装置。
【請求項３】
前記制御周波数決定部は、ユーザを睡眠に導く場合には、前記生体情報取得部で取得された生体情報から脳波の周波数を推定し、推定した脳波の周波数よりも低い周波数を、前記脳波の誘導周波数として決定する、請求項２に記載の身体制御装置。
【請求項４】
前記制御周波数決定部は、ユーザを覚醒させる場合には、前記生体情報取得部で取得された生体情報から脳波の周波数を推定し、推定した脳波の周波数よりも高い周波数を、前記脳波の誘導周波数として決定する、請求項２または３に記載の身体制御装置。
【請求項５】
前記制御周波数決定部は、前記生体情報取得部で取得された生体情報に基づいて、睡眠中のユーザが覚醒するか、または、覚醒しそうになっていると判定した場合に、前記生体情報取得部で取得された生体情報から脳波の周波数を推定し、推定した脳波の周波数よりも低い周波数を、前記脳波の誘導周波数として決定する、請求項２から４のいずれか一項に記載の身体制御装置。
【請求項６】
前記制御周波数決定部は、ユーザが明晰夢を見ることを希望している場合に、前記脳波の誘導周波数を３０Ｈｚ以上の周波数に決定する、請求項２から５のいずれか一項に記載の身体制御装置。
【請求項７】
前記制御周波数は、心拍数の誘導周波数及び呼吸数の誘導周波数のうちのいずれかである、請求項１に記載の身体制御装置。
【請求項８】
前記変調音信号生成部は、周波数差が前記制御周波数決定部で決定された制御周波数である２つの音信号を生成し、
前記出力部は左右の耳に対応して２つ設けられており、前記２つの音信号は、２つの前記出力部からそれぞれ出力される、請求項１から７のいずれか一項に記載の身体制御装置。
【請求項９】
前記変調音信号生成部は、前記予め用意された音信号に対して、前記制御周波数決定部で決定された制御周波数に基づいて振幅変調した変調音信号を生成する、請求項１から７のいずれか一項に記載の身体制御装置。
【請求項１０】
前記変調音信号生成部は、前記予め用意された音信号に対して、前記制御周波数決定部で決定された制御周波数に基づいて周波数変調した変調音信号を生成する、請求項１から７のいずれか一項に記載の身体制御装置。
【請求項１１】
前記変調音信号生成部は、前記予め用意された音信号に対して、前記制御周波数決定部で決定された制御周波数に基づいて、音像定位を周期的に変化させるパンニング変調を施した２つの変調音信号を生成し、
前記出力部は左右の耳に対応して２つ設けられており、前記２つの変調音信号は、２つの前記出力部からそれぞれ出力される、請求項１から７のいずれか一項に記載の身体制御装置。
【請求項１２】
前記変調音信号生成部は、前記制御周波数決定部で決定された制御周波数に基づいた間隔で減衰音が出力される変調音信号を生成する、請求項１から７のいずれか一項に記載の身体制御装置。
【請求項１３】
前記生体情報取得部で取得された生体情報に基づいて、前記出力部から出力する変調音信号の音量を決定する音量決定部をさらに備え、
前記出力部は、前記音量決定部で決定された音量で前記変調音信号を出力する、請求項１から１２のいずれか一項に記載の身体制御装置。
【請求項１４】
前記予め用意された音信号とは異なる任意の音信号に対して、前記変調音信号生成部によって生成された変調音信号を加算する加算部をさらに備え、
前記出力部は、前記加算部によって加算された音信号を出力する、請求項１から１３のいずれか一項に記載の身体制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１５年１１月１９日に出願された特願２０１５−２２７０６１に対して優先権の利益を主張するものであり、それを参照することにより、その内容の全てを本願に含める。【０００２】
以下の開示は、身体を制御する装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
近年、睡眠の改善やリラクゼーション効果を付与するための研究が行われている。特許文献１には、学習または鑑賞しようとする音声自体の低周波電気信号を２系統とし、２系統の低周波電気信号の周波数差を、所望する脳波の周波数ｆａに設定して、左右の耳のそれぞれに出力することによって、脳波の周波数を周波数ｆａに誘導する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２７５０５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の装置では、予め決めた周波数ｆａに脳波を誘導することはできるが、ユーザの身体状態に応じて適切な周波数の脳波に誘導することはできない。【０００６】
以下の開示は、ユーザの身体状態に応じて身体を制御することができる技術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】
【０００７】
本発明の一実施形態における身体制御装置は、ユーザの生体情報を取得する生体情報取得部と、前記生体情報取得部で取得された生体情報に基づいて制御周波数を決定する制御周波数決定部と、予め用意された音信号を前記制御周波数決定部で決定された制御周波数で変調した変調音信号を生成する変調音信号生成部と、前記変調音信号生成部によって生成された変調音信号を出力する出力部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本実施形態の開示によれば、ユーザの生体情報を取得し、取得した生体情報に基づいて制御周波数を決定するので、ユーザの身体状態に応じた適切な制御周波数に基づいて、身体を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１の実施形態における身体制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、脳波の種類と周波数、及び特徴についてまとめた図である。
【図３】図３は、睡眠段階とその時の脳波周波数、及び、就寝時モードで誘導する脳波周波数の関係を示す図である。
【図４】図４は、各睡眠段階における脳波の周波数（推定周波数）と、就寝時モードで誘導する脳波の周波数との関係を示す図である。
【図５】図５は、睡眠段階とその時の脳波周波数、及び、覚醒時モードで誘導する脳波周波数の関係を示す図である。
【図６】図６は、各睡眠段階における脳波の周波数（推定周波数）と、覚醒時モードで誘導する脳波の周波数との関係を示す図である。
【図７】図７は、睡眠段階の時間変化の一例、及び、途中覚醒時モードにおける制御タイミングを示す図である。
【図８】図８は、睡眠段階の時間変化の一例、及び、明晰夢モードにおける制御タイミングを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一実施形態における身体制御装置は、ユーザの生体情報を取得する生体情報取得部と、前記生体情報取得部で取得された生体情報に基づいて制御周波数を決定する制御周波数決定部と、予め用意された音信号を前記制御周波数決定部で決定された制御周波数で変調した変調音信号を生成する変調音信号生成部と、前記変調音信号生成部によって生成された変調音信号を出力する出力部と、を備える（第１の構成）。
【００１１】
第１の構成によれば、ユーザの生体情報を取得し、取得した生体情報に基づいて制御周波数を決定するので、ユーザの身体状態に応じた適切な制御周波数に基づいて、身体を制御することができる。
【００１２】
第１の構成において、前記制御周波数は、脳波の誘導周波数とすることができる（第２の構成）。
【００１３】
第２の構成によれば、ユーザの身体状態に応じた、適切な脳波の誘導周波数に基づいて、脳波を制御することによって、身体を制御することができる。
【００１４】
第２の構成において、前記制御周波数決定部は、ユーザを睡眠に導く場合には、前記生体情報取得部で取得された生体情報から脳波の周波数を推定し、推定した脳波の周波数よりも低い周波数を、前記脳波の誘導周波数として決定する構成としても良い（第３の構成）。
【００１５】
第３の構成によれば、脳波の推定周波数よりも低い周波数を、脳波の誘導周波数とすることにより、脳波を低い周波数に誘導することができ、ユーザを睡眠状態へと導くことができる。
【００１６】
第２または第３の構成において、前記制御周波数決定部は、ユーザを覚醒させる場合には、前記生体情報取得部で取得された生体情報から脳波の周波数を推定し、推定した脳波の周波数よりも高い周波数を、前記脳波の誘導周波数として決定する構成としても良い（第４の構成）。
【００１７】
第４の構成によれば、脳波の推定周波数よりも高い周波数を、脳波の誘導周波数とすることにより、脳波を高い周波数に誘導することができ、ユーザを覚醒状態へと導くことができる。
【００１８】
第２から第４のいずれかの構成において、前記制御周波数決定部は、前記生体情報取得部で取得された生体情報に基づいて、睡眠中のユーザが覚醒するか、または、覚醒しそうになっていると判定した場合に、前記生体情報取得部で取得された生体情報から脳波の周波数を推定し、推定した脳波の周波数よりも低い周波数を、前記脳波の誘導周波数として決定する構成としても良い（第５の構成）。
【００１９】
第５の構成によれば、睡眠中のユーザが覚醒するか、または、覚醒しそうになっていると判定すると、脳波の推定周波数よりも低い周波数を、脳波の誘導周波数とすることにより、脳波を低い周波数に誘導することができ、ユーザを再び睡眠状態へと導くことができる。
【００２０】
第２から第５のいずれかの構成において、前記制御周波数決定部は、ユーザが明晰夢を見ることを希望している場合に、前記脳波の誘導周波数を３０Ｈｚ以上の周波数に決定する構成としても良い（第６の構成）。
【００２１】
第６の構成によれば、ユーザが明晰夢を見ることができるように導くことができる。
【００２２】
第１の構成において、前記制御周波数は、心拍数の誘導周波数及び呼吸数の誘導周波数のうちのいずれかであっても良い（第７の構成）。
【００２３】
第７の構成によれば、ユーザの身体状態に応じた適切な心拍数の誘導周波数または呼吸数の誘導周波数に基づいて、心拍数または呼吸数を制御することによって、身体を制御することができる。
【００２４】
第１から第７のいずれかの構成において、前記変調音信号生成部は、周波数差が前記制御周波数決定部で決定された制御周波数である２つの音信号を生成し、前記出力部は左右の耳に対応して２つ設けられており、前記２つの音信号は、２つの前記出力部からそれぞれ出力される構成としても良い（第８の構成）。
【００２５】
第８の構成によれば、いわゆるバイノーラルビートを出力することによって、脳波を制御周波数に誘導することができ、これにより、身体を制御することができる。
【００２６】
第１から第７のいずれかの構成において、前記変調音信号生成部は、前記予め用意された音信号に対して、前記制御周波数決定部で決定された制御周波数に基づいて振幅変調した変調音信号を生成する構成としても良い（第９の構成）。
【００２７】
第９の構成によれば、ステレオではなくモノラルで変調音信号を出力することができる。
【００２８】
第１から第７のいずれかの構成において、前記変調音信号生成部は、前記予め用意された音信号に対して、前記制御周波数決定部で決定された制御周波数に基づいて周波数変調した変調音信号を生成する構成としても良い（第１０の構成）。
【００２９】
第１０の構成によれば、ステレオではなくモノラルで変調音信号を出力することができる。
【００３０】
第１から第７のいずれかの構成において、前記変調音信号生成部は、前記予め用意された音信号に対して、前記制御周波数決定部で決定された制御周波数に基づいて、音像定位を周期的に変化させるパンニング変調を施した２つの変調音信号を生成し、前記出力部は左右の耳に対応して２つ設けられており、前記２つの変調音信号は、２つの前記出力部からそれぞれ出力される構成としても良い（第１１の構成）。
【００３１】
第１から第７のいずれかの構成において、前記変調音信号生成部は、前記制御周波数決定部で決定された制御周波数に基づいた間隔で減衰音が出力される変調音信号を生成する構成としても良い（第１２の構成）。
【００３２】
第１２の構成によれば、ステレオではなくモノラルで変調音信号を出力することができる。
【００３３】
第１から第１２のいずれかの構成において、前記生体情報取得部で取得された生体情報に基づいて、前記出力部から出力する変調音信号の音量を決定する音量決定部をさらに備え、前記出力部は、前記音量決定部で決定された音量で前記変調音信号を出力する構成としても良い（第１３の構成）。
【００３４】
第１３の構成によれば、例えば、ユーザを睡眠に導く場合において、睡眠状態に応じて少しずつ音量を小さくすることによって、入眠時だけ睡眠状態に誘導し、その後は、ユーザの自然な睡眠を促すことができる。
【００３５】
第１から第１３のいずれかの構成において、前記予め用意された音信号とは異なる任意の音信号に対して、前記変調音信号生成部によって生成された変調音信号を加算する加算部をさらに備え、前記出力部は、前記加算部によって加算された音信号を出力する構成としても良い（第１４の構成）。
【００３６】
変調音信号だけを出力した場合、耳障りな音として聞こえる可能性があるが、第１４の構成によれば、変調音信号を含む音信号が耳障りな音として聞こえるのを防ぐことができる。
【００３７】
［実施の形態］
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。
【００３８】
以下の各実施形態では、身体制御装置を用いてユーザの睡眠を制御する例について説明する。ただし、身体制御装置の用途が睡眠制御に限定されることはない。
【００３９】
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態における身体制御装置の概略構成を示すブロック図である。第１の実施形態における身体制御装置は、非侵襲センサ（生体情報取得部）１と、制御周波数決定部２と、変調音信号生成部３と、音源４と、加算部５と、出力部６と、を備える。
【００４０】
非侵襲センサ１は、身体に直接取り付けることなく、ユーザの生体情報を取得可能なセンサである。ユーザの生体情報を取得するセンサとして、非侵襲センサ１を用いることにより、睡眠を阻害することなく、生体情報を取得することができる。
【００４１】
非侵襲センサ１として、例えば圧力センサ、ドップラセンサ、加速度センサ等を用いることができる。非侵襲センサ１として圧力センサを用いる場合、例えば寝具の下に敷くことによって、ユーザの生体情報を取得する。非侵襲センサ１としてドップラセンサを用いる場合、電波、光等の信号を出力して、ユーザに反射して戻ってきた信号を受信することにより、ユーザの生体情報を取得する。非侵襲センサ１として加速度センサを用いる場合、例えば掛け布団の上に置いて、ユーザの寝返り等による振動を測定することによって、ユーザの生体情報を取得する。
【００４２】
非侵襲センサ１は、ユーザの生体情報として、体動、心拍数、及び呼吸数のうちのいずれかの情報を取得する。体動、心拍数、及び呼吸数はいずれも、睡眠状態と深い相関関係がある。ただし、ユーザの生体情報が体動、心拍数、または呼吸数に限定されることはない。
【００４３】
例えば、ユーザが寝ている間にどれだけ体を動かしているかを示す体動を測定することにより、体動の頻度や大きさに基づいて、睡眠状態を推定することができる。体動の頻度が多い場合や、体動が大きい場合には睡眠が浅く、体動の頻度が少ない場合や、体動が小さい場合には睡眠が深いと判定する。
【００４４】
心拍数を測定することにより、睡眠状態を推定することができる。すなわち、心拍数が少なくなるほど、かつ、心拍数の変動が少なくなり安定するほど、睡眠が深いと判定する。
【００４５】
呼吸数を測定することにより、睡眠状態を推定することができる。すなわち、呼吸数が少なくなるほど、かつ、呼吸数の変動が少なくなり安定するほど、睡眠が深いと判定する。
【００４６】
制御周波数決定部２は、動作モード、及び、非侵襲センサ１によって取得されたユーザの生体情報に基づいて、制御周波数を決定する。本実施形態では、制御周波数は、脳波を誘導する周波数（脳波の誘導周波数）である。
【００４７】
本実施形態において、動作モードには、就寝時モード、覚醒時モード、途中覚醒時モード、及び、明晰夢モードがある。就寝時モードは、就寝時に深い睡眠へと導くためのモードである。覚醒時モードは、起床時にスムーズに覚醒へと導くためのモードである。途中覚醒時モードは、睡眠の途中で起きてしまった場合や、起きそうになった場合に、再び深い睡眠へと導くためのモードである。明晰夢モードは、明晰夢が見られるように導くためのモードである。各動作モードの詳細については後述する。
【００４８】
図２は、脳波の種類と周波数、及び特徴についてまとめた図である。脳波の種類がγ波の場合、その周波数は２６〜７０Ｈｚであって、ユーザは興奮状態にある。脳波の種類がβ波の場合、その周波数は１４〜３８Ｈｚであって、ユーザは通常の日常生活の状態にある。脳波の種類がα波の場合、その周波数は８〜１４Ｈｚであって、ユーザはリラックス状態にある。脳波の種類がθ波の場合、その周波数は４〜８Ｈｚであって、ユーザは入眠時の状態にある。脳波の種類がδ波の場合、その周波数は０．５〜４Ｈｚであって、ユーザは深い睡眠状態にある。
【００４９】
図２に示すように、脳波の周波数が低いほど、身体状態は安静な状態となっている。特に、脳波が周波数８Ｈｚ以下のθ波、δ波の場合には、睡眠状態となっており、４Ｈｚ以下のδ波の場合には、深い睡眠状態となっている。このため、ユーザの睡眠状態を制御するためには、大まかには、脳波を低い周波数へと導けば、より深い睡眠状態へと導くことができ、脳波を高い周波数へと導けば、より浅い睡眠状態へと導くことができる。
【００５０】
制御周波数決定部２は、後に詳しく説明する動作モード、及び、非侵襲センサ１によって取得されたユーザの生体情報に基づいて、制御周波数ｆａ、すなわち、脳波の誘導周波数ｆａを決定する。
【００５１】
変調音信号生成部３は、予め用意した単音の音信号に対して、制御周波数決定部２で決定した制御周波数ｆａに基づいて変調した変調音信号を生成する。単音には、基音だけでなく、基音と倍音が含まれるものも含まれる。ユーザが聞いたときに違和感の無い音とするためには、変調する音信号はシンプルな音信号の方が好ましい。ここでは、単音の音信号を変調するものとして説明するが、変調する音信号は単音に限られず、例えばメロディのような音信号であっても良い。
【００５２】
変調音信号生成部３は、予め用意した単音の音信号の周波数ｆｘを、制御周波数決定部２で決定した制御周波数ｆａだけシフトさせた周波数ｆｘ−ｆａの音信号を生成し、周波数ｆｘの単音の音信号と加算することによって得られる変調音信号を生成する。
【００５３】
音源４には、変調音信号生成部３によって生成された変調音信号と加算するための音信号が格納されている。変調音信号と加算するための音信号は、任意の音信号とすることができる。ただし、変調音信号と加算する音信号は、動作モードに応じて適切な音信号を用いることが好ましい。例えば、就寝時モードでは、深い睡眠に導くために、睡眠時に適したヒーリングミュージック等を用いる。音源４に格納される音信号は１種類に限定されることはなく、複数種類であっても良い。音源４に格納される音信号として、ＣＤに記録されている音楽や、インターネットを介してダウンロードした音楽等を用いることもできる。
【００５４】
加算部５は、変調音信号生成部３で生成された変調音信号と、音源４に格納されている音信号とを加算する。
【００５５】
出力部６は、例えばスピーカであって、加算部５によって加算された音信号を出力する。出力部６としてのスピーカは、左右の耳に対応して２つ設けられている。ただし、スピーカは、１つだけでも良いし、３つ以上であっても良い。
【００５６】
変調音信号生成部３によって、制御周波数ｆａに基づいて変調された変調音信号を出力することにより、脳波を制御周波数ｆａに誘導することができる。ただし、単音の音信号を制御周波数ｆａに基づいて変調した変調音だけでは、耳障りな音となる可能性がある。従って、本実施形態では、変調音信号生成部３によって生成された変調音信号を、音源４に格納されている音信号に加算してから出力する。このため、変調音信号と加算するための音信号は、変調音信号を隠すための音信号と言える。これにより、変調音信号を含む音信号が耳障りな音として聞こえるのを防ぐことができる。
【００５７】
就寝時モード、覚醒時モード、途中覚醒時モード、及び、明晰夢モードの各動作モードの詳細について説明する。これらの動作モードは、身体制御装置が自動的に設定するが、ユーザが個別の動作モードを自由に設定できるようにしても良い。
【００５８】
＜就寝時モード＞
就寝時モードは、就寝時に深い睡眠へと導くためのモードである。例えば、非侵襲センサ１によって検出される生体情報に基づいて、ユーザが就寝直後であると判定すると、動作モードを就寝時モードに設定する。
【００５９】
図３は、睡眠段階とその時の脳波周波数、及び、就寝時モードでの制御周波数の関係を示す図である。睡眠段階とその時の脳波周波数の関係は、Rechtschaffen＆Kalesによる睡眠段階分類の国際基準に基づいている。
【００６０】
図３では、睡眠段階（睡眠状態）として、「覚醒」、「レム睡眠」、「ノンレム睡眠１」、「ノンレム睡眠２」、「ノンレム睡眠３」、「ノンレム睡眠４」が挙げられている。「覚醒」、「レム睡眠」、「ノンレム睡眠１」、「ノンレム睡眠２」、「ノンレム睡眠３」、「ノンレム睡眠４」の順に、睡眠の深さは深くなり、脳波の周波数は低くなる。ただし、レム睡眠は、身体は休んでいるのに脳は活動している状態であり、脳波の周波数は「覚醒」の段階よりも高い場合がある。
【００６１】
睡眠段階が「覚醒」の場合、脳波の周波数は８Ｈｚ以上である。この場合、誘導する脳波の周波数（制御周波数ｆａ）は４〜８Ｈｚとする。
【００６２】
睡眠段階が「レム睡眠」の場合、脳波の周波数は１２Ｈｚ以上である。この場合、誘導する脳波の周波数（制御周波数ｆａ）は４〜８Ｈｚとする。ただし、上述したように、レム睡眠は、身体は休んでいるのに脳は活動している状態であるため、非侵襲センサ１によって体動を検出する場合には、「レム睡眠」の睡眠段階を検出するのは難しい。また、レム睡眠は、通常入眠時には現れず、就寝時モードや後述する途中覚醒時モードでは考慮する必要がない。このため、「レム睡眠」の睡眠段階は、制御対象に含めないようにしても良い。
【００６３】
睡眠段階が「ノンレム睡眠１」の場合、脳波の周波数は８〜１５Ｈｚ以上である。この場合、誘導する脳波の周波数（制御周波数ｆａ）は４〜８Ｈｚとする。
【００６４】
睡眠段階が「ノンレム睡眠２」の場合、脳波の周波数は４〜８Ｈｚ以上である。この場合、誘導する脳波の周波数（制御周波数ｆａ）は２〜４Ｈｚとする。
【００６５】
睡眠段階が「ノンレム睡眠３」の場合、脳波の周波数は２〜４Ｈｚ以上である。この場合、誘導する脳波の周波数（制御周波数ｆａ）は０．５〜２Ｈｚとする。
【００６６】
睡眠段階が「ノンレム睡眠４」の場合、脳波の周波数は０．５〜２Ｈｚ以上である。この場合、誘導する脳波の周波数（制御周波数ｆａ）は０．５Ｈｚ以下とする。
【００６７】
すなわち、非侵襲センサ１によって検出される生体情報に基づいて、睡眠段階を判定し、その睡眠段階の脳波周波数よりも低い周波数に脳波を誘導する。ここでは、「覚醒」及び「レム睡眠」の睡眠段階では、誘導する脳波の周波数は４〜８Ｈｚとし、「ノンレム睡眠１」、「ノンレム睡眠２」、「ノンレム睡眠３」、「ノンレム睡眠４」の各睡眠段階では、誘導する脳波の周波数を、睡眠が深い方向に１段階低い睡眠段階の脳波周波数に設定している。
【００６８】
このように、非侵襲センサ１によって検出される生体情報に基づいて判定される睡眠段階に応じて、少しずつ制御周波数ｆａを低くしていくことにより、スムーズに深い睡眠状態へと導くことができる。すなわち、脳波の誘導周波数（制御周波数ｆａ）を、そのときの脳波の周波数と近い周波数に設定し、段階的に脳波の誘導周波数を低下させることによって、深い睡眠段階へとスムーズに誘導することができる。
【００６９】
なお、図３に示す睡眠段階は一例である。従って、非侵襲センサ１によって検出される生体情報に基づいて睡眠段階を判定する際に、判定する睡眠段階が図３に示す睡眠段階に限定されることはない。
【００７０】
ここで、誘導する脳波の周波数は、実際の脳波の周波数よりも低ければ良い。例えば、非侵襲センサ１によって検出される生体情報に基づいて推定される脳波の周波数の１／２の周波数を、誘導する脳波の周波数（制御周波数ｆａ）に設定することができる。例えば、非侵襲センサ１によって検出される生体情報に基づいて、睡眠段階がノンレム睡眠２であると判定した場合、図３より、脳波の周波数は４〜８Ｈｚと推定できる。この場合、脳波の周波数は、４〜８Ｈｚの中央値である６Ｈｚと推定し、それより低い周波数、例えば、その１／２の周波数である３Ｈｚに、脳波の誘導周波数（制御周波数ｆａ）を設定する。
【００７１】
図４は、各睡眠段階における脳波の周波数（推定周波数）と、就寝時モードで誘導する脳波の周波数との関係を示す図である。図４において横軸は睡眠段階を表し、縦軸は脳波の周波数を表している。ただし、横軸は、図４の右側に向かうほど、浅い睡眠段階を示す。図４に示すように、就寝時モードで誘導する脳波の周波数は、どの睡眠段階においても、その睡眠段階における脳波の周波数（推定周波数）よりも低い。
【００７２】
制御周波数決定部２は、図４に示すような睡眠段階と誘導する脳波の周波数との関係を示すテーブルデータを保持しており、このテーブルデータを参照することによって、誘導する脳波の周波数を決定することができる。この場合、テーブルデータの値は、いくつかの代表値のみとし、代表値の間の値は補間演算により求めるようにしても良い。
【００７３】
より具体的には、制御周波数決定部２は、非侵襲センサ１によって検出される生体情報に基づいて、睡眠段階を判定し、判定した睡眠段階から、図４に示すようなテーブルデータを参照することによって、誘導する脳波の周波数、すなわち、制御周波数ｆａを決定する。
【００７４】
就寝時モードでは、就寝時に、加算部５によって加算された音信号を出力部６から出力し始めてから、一定時間（例えば１時間）が経過するまで、または睡眠段階が所定の睡眠段階（例えば、ノンレム睡眠４）に至るまでの間、出力部６から音信号を出力し続ける。
【００７５】
ここで、睡眠が深い方向に睡眠段階が変化するにつれて、出力部６から出力する音信号の音量を下げるようにすることが好ましい。すなわち、非侵襲センサ１によって検出される生体情報に基づいて判定した睡眠段階が睡眠の深い方向に進むにつれて、出力部６から出力する音信号の音量を少しずつ小さくする。これにより、スムーズに深い睡眠状態へと導くことができる。また、周囲に他の人が寝ている場合には、周りの人の睡眠が阻害されるのを抑制することができる。この場合、非侵襲センサ１によって検出された生体情報に基づいて、出力する音信号の音量を決定する音量決定部を、出力部６の内部に設けても良いし、出力部６とは別に設けても良い。
【００７６】
また、就寝時モードによる制御を開始してから、時間が経過するにつれて、出力部６から出力する音信号の音量を下げるようにしても良い。時間の経過とともに音量を少しずつ下げていくことにより、スムーズに深い睡眠状態へと導くことができる。また、周囲に他の人が寝ている場合には、周りの人の睡眠が阻害されるのを抑制することができる。しかしながら、この方法では、一定時間経過後に音量が０になるが、その時に、ユーザが十分な深さの睡眠段階に到達していない可能性がある。このため、睡眠段階に応じて音量を下げる方が好ましい。
【００７７】
非侵襲センサ１によって検出される生体情報に基づいて、睡眠状態の推移情報を作成して、翌朝ユーザに提示するようにしても良い。例えば、非侵襲センサ１によって検出される生体情報に基づいて、ユーザの脳波の周波数の推移を示すグラフを作成する。身体制御装置にディスプレイを設けておき、ディスプレイに周波数の推移を示すグラフを表示すれば、ユーザは自身の睡眠状態を把握することができる。
【００７８】
＜覚醒時モード＞
覚醒時モードは、起床時にスムーズに覚醒へと導くためのモードである。例えば、ユーザによって予め設定された起床時刻の所定時間前になると、動作モードを覚醒時モードに設定する。
【００７９】
図５は、睡眠段階とその時の脳波周波数、及び、覚醒時モードでの制御周波数の関係を示す図である。睡眠段階とその時の脳波周波数の関係は、Rechtschaffen＆Kalesによる睡眠段階分類の国際基準に基づいている。
【００８０】
図５でも、睡眠段階として、「覚醒」、「レム睡眠」、「ノンレム睡眠１」、「ノンレム睡眠２」、「ノンレム睡眠３」、「ノンレム睡眠４」が挙げられている。
【００８１】
睡眠段階が「ノンレム睡眠４」の場合、脳波の周波数は０．５〜２Ｈｚ以上である。この場合、誘導する脳波の周波数（制御周波数ｆａ）は２〜４Ｈｚとする。
【００８２】
睡眠段階が「ノンレム睡眠３」の場合、脳波の周波数は２〜４Ｈｚ以上である。この場合、誘導する脳波の周波数（制御周波数ｆａ）は４〜８Ｈｚとする。
【００８３】
睡眠段階が「ノンレム睡眠２」の場合、脳波の周波数は４〜８Ｈｚ以上である。この場合、誘導する脳波の周波数（制御周波数ｆａ）は８〜１５Ｈｚとする。
【００８４】
睡眠段階が「ノンレム睡眠１」の場合、脳波の周波数は８〜１５Ｈｚ以上である。この場合、誘導する脳波の周波数（制御周波数ｆａ）は１６Ｈｚ以下とする。
【００８５】
睡眠段階が「レム睡眠」の場合、脳波の周波数は１２Ｈｚ以上である。この場合、誘導する脳波の周波数（制御周波数ｆａ）は１６Ｈｚ以上とする。ただし、上述したように、非侵襲センサ１によって体動を検出する場合には、「レム睡眠」の睡眠段階を検出するのは難しいので、「レム睡眠」の睡眠段階は、制御対象に含めないようにしても良い。
【００８６】
睡眠段階が「覚醒」の場合、脳波の周波数は８Ｈｚ以上である。この場合、誘導する脳波の周波数（制御周波数ｆａ）は１６Ｈｚ以上とする。
【００８７】
すなわち、非侵襲センサ１によって検出される生体情報に基づいて、睡眠段階を決定し、その睡眠段階の脳波周波数よりも高い周波数に脳波を誘導する。ここでは、「覚醒」、「レム睡眠」、及び「ノンレム睡眠１」の睡眠段階では、誘導する脳波の周波数は１６Ｈｚ以上とし、「ノンレム睡眠２」、「ノンレム睡眠３」、「ノンレム睡眠４」の各睡眠段階では、誘導する脳波の周波数を、睡眠が浅い方向に１段階高い睡眠段階の脳波周波数に設定している。
【００８８】
このように、非侵襲センサ１によって検出される生体情報に基づいて判定される睡眠段階に応じて、少しずつ制御周波数ｆａを高くしていくことにより、スムーズに覚醒状態へと導くことができる。すなわち、脳波の誘導周波数（制御周波数ｆａ）を、そのときの脳波の周波数と近い周波数に設定することによって、覚醒段階へとスムーズに誘導することができる。
【００８９】
ここで、誘導する脳波の周波数は、実際の脳波の周波数よりも高ければ良い。例えば、非侵襲センサ１によって検出される生体情報に基づいて推定される脳波の周波数の２倍の周波数を、誘導する脳波の周波数（制御周波数ｆａ）に設定することができる。例えば、非侵襲センサ１によって検出される生体情報に基づいて、睡眠段階がノンレム睡眠２であると判定した場合、図５より、脳波の周波数は４〜８Ｈｚと推定できる。この場合、脳波の周波数は、４〜８Ｈｚの中央値である６Ｈｚと推定し、それより高い周波数、例えば、その２倍の周波数である１２Ｈｚに、脳波の誘導周波数（制御周波数ｆａ）を設定する。
【００９０】
図６は、その睡眠段階における脳波の周波数（推定周波数）と、覚醒時モードで誘導する脳波の周波数との関係を示す図である。図６において横軸は睡眠段階を表し、縦軸は脳波の周波数を表している。ただし、横軸は、図６の右側に向かうほど、浅い睡眠段階を示す。図６に示すように、誘導する脳波の周波数は、どの睡眠段階においても、その睡眠段階における脳波の周波数（推定周波数）よりも高い。
【００９１】
制御周波数決定部２は、図６に示すような睡眠段階と誘導する脳波の周波数との関係を示すテーブルデータを保持しており、このテーブルデータを参照することによって、誘導する脳波の周波数を決定することができる。この場合、テーブルデータの値は、いくつかの代表値のみとし、代表値の間の値は補間演算により求めるようにしても良い。
【００９２】
より具体的には、制御周波数決定部２は、非侵襲センサ１によって検出される生体情報に基づいて、睡眠段階を判定し、判定した睡眠段階から、図６に示すようなテーブルデータを参照することによって、誘導する脳波の周波数、すなわち、制御周波数ｆａを決定する。
【００９３】
覚醒時モードでは、ユーザによって予め設定された起床時刻の所定時間前（例えば、３０分前）から、加算部５によって加算された音信号を出力部６から出力する。このとき、出力部６から出力する音信号の音量をいきなり大きくするのではなく、少しずつ大きくしていくことが好ましい。
【００９４】
また、睡眠が浅い方向に睡眠段階が変化するにつれて、出力部６から出力する音信号の音量を上げるようにすることが好ましい。すなわち、非侵襲センサ１によって検出される生体情報に基づいて決定した睡眠段階が睡眠の浅い方向に進むにつれて、音量を少しずつ上げる。これにより、スムーズに覚醒状態へと導くことができる。
【００９５】
また、覚醒時モードによる制御を開始してから、時間が経過するにつれて、出力部６から出力する音信号の音量を上げるようにしても良い。音量を少しずつ上げていくことにより、スムーズに覚醒状態へと導くことができる。
【００９６】
覚醒時モードによる制御によれば、ユーザを起床時刻までに覚醒させることができる。しかし、出力部６からの音信号の出力だけでは、起床時刻までに覚醒させることができない場合もあり得る。そこで、起床時刻になると、アラーム音を鳴らすようにしても良い。アラーム音は、一般的な目覚まし時計のアラーム音を使用することができる。これにより、ユーザの寝過ごしを防止することができる。
【００９７】
＜途中覚醒時モード＞
ユーザの中には、睡眠中に目が覚めて、その後になかなか寝付けないという途中覚醒に悩んでいる人もいる。途中覚醒時モードは、睡眠の途中で起きてしまった場合や、起きそうになった場合に、再び深い睡眠へと導くためのモードである。例えば、非侵襲センサ１によって検出される生体情報に基づいて、睡眠中のユーザが覚醒するか、または、覚醒しそうになっていると判定した場合に、動作モードを途中覚醒時モードに設定する。
【００９８】
途中覚醒時モードでは、非侵襲センサ１によって検出される生体情報に基づいて推定される睡眠段階が所定の睡眠段階になると、再び深い睡眠へと導くための制御を行う。所定の睡眠段階とは、例えば「ノンレム睡眠１」または「覚醒」である。深い睡眠へと導くための制御は、就寝時モードにおいて行われる制御と同じである。例えば、睡眠段階がノンレム睡眠２からノンレム睡眠１に変化すると、動作モードが途中覚醒時モードとなり、脳波を誘導する周波数（制御周波数ｆａ）を、ノンレム睡眠１のときの脳波周波数より低い周波数（図３を参照すると、４〜８Ｈｚの周波数）に設定する。
【００９９】
途中覚醒時モードでは、睡眠段階が所定の睡眠段階になると、加算部５によって加算された音信号を出力部６から出力し始める。このとき、出力部６から出力する音信号の音量をいきなり大きくするのではなく、少しずつ大きくしていくようにしても良い。また、出力部６から音信号を出力し始めてから、一定時間が経過するまで、または睡眠段階が所定の睡眠段階（例えば、ノンレム睡眠４）に至るまでの間、出力部６から音信号を出力し続ける。このとき、就寝時モードと同様に、睡眠が深い方向に睡眠段階が変化するにつれて、または、時間が経過するにつれて、音量を少しずつ下げるようにしても良い。音量を少しずつ下げていくことにより、スムーズに深い睡眠状態へと導くことができる。
【０１００】
図７は、睡眠段階の時間変化の一例、及び、途中覚醒時モードにおける制御タイミングを示す図である。図７において、横軸は時間を表し、縦軸は睡眠段階を表している。ただし、縦軸は、図７の上側に向かうほど、浅い睡眠段階となっている。
【０１０１】
図７において、就床後、睡眠段階は少しずつ深くなっていき、ユーザは睡眠状態となっているが、時刻Ｔ１に睡眠段階が「ノンレム睡眠１」になり、途中覚醒時モードによる制御が開始されている。睡眠段階が「ノンレム睡眠１」になったか否かは、非侵襲センサ１によって取得されたユーザの生体情報に基づいて、判定することができる。
【０１０２】
就寝時モードで説明したように、制御周波数決定部２は、脳波を誘導する周波数（制御周波数）ｆａを、そのときの睡眠段階に対応する脳波周波数よりも低い周波数に設定する。従って、睡眠段階が「ノンレム睡眠１」となった時刻Ｔ１では、脳波を誘導する制御周波数ｆａを、４〜８Ｈｚに設定する。これにより、脳波の周波数は少しずつ低下していく。
【０１０３】
図７に示す例では、時刻Ｔ２に睡眠段階が「ノンレム睡眠４」になることにより、途中覚醒時モードにおける制御を終了している。ただし、途中覚醒時モードは、ノンレム睡眠４以外の所定の睡眠段階に到達したときに終了しても良いし、途中覚醒時モードによる制御を開始してから一定時間が経過すると終了するようにしても良い。
【０１０４】
途中覚醒時モードによる制御によれば、途中覚醒を抑制、または、途中覚醒してしまっても、再び睡眠へと導くことができる。
【０１０５】
＜明晰夢モード＞
明晰夢モードとは、明晰夢が見られるように導くためのモードである。明晰夢とは、自分で夢と自覚しながら見る夢のことであり、例えば空を飛ぶ夢等のように、夢の状況を自由にコントロールできるのが特徴である。
【０１０６】
ドイツの研究チームは、論文（Nature Neuroscience, June 2014, Volume 17, P810-812）の中で、脳波を約４０Ｈｚに誘導することにより、高い確率で明晰夢が見られることを発表している。明晰夢を見ている間、人の脳は軽い興奮状態にある。すなわち、睡眠中に、脳を軽い興奮状態に導くことにより、明晰夢を見ることができる可能性がある。
【０１０７】
従って、明晰夢モード時に、制御周波数決定部２は、誘導する脳波の周波数（制御周波数）として、３０Ｈｚ以上の周波数を設定する。誘導する脳波の周波数を３０Ｈｚ以上に設定することにより、脳を軽い興奮状態に導くことができ、明晰夢が見られるように導くことができる。ドイツの研究チームが発表したように、３０Ｈｚ以上の周波数のうち、４０Ｈｚの周波数を、誘導する脳波の周波数に設定することが好ましい。
【０１０８】
明晰夢モードは、ユーザが明晰夢を見ることを希望するときだけアクティブになることが好ましい。従って、ユーザが明晰夢モードをオンにして、ユーザの睡眠中に他の制御モードがアクティブになっていない場合に、明晰夢モードがアクティブになる。例えば、就寝時モードが終了して一定時間経過後（例えば３０分後）に他の制御モードがアクティブになっていなければ、その時点で明晰夢モードによる制御を開始する。明晰夢モードによる制御時間は、例えば所定時間に制限しても良いし、ユーザが設定するようにしても良い。
【０１０９】
明晰夢モードの作動時に出力部６から音信号を出力する際には、少しずつ音量を上げていくことが好ましい。また、明晰夢モードの作動時には、ユーザに夢を見ていることを気づかせるための音声をスピーカから流すことが好ましい。このスピーカは、出力部６を構成するスピーカでも良いし、出力部６を構成するスピーカとは別のスピーカでも良い。ユーザに夢を見ていることを気づかせるための音声とは、例えば「あなたは今、夢の中にいます」というような音声である。このような音声を同時に流すことにより、より明晰夢を見ることができる可能性が高くなる。
【０１１０】
図８は、睡眠段階の時間変化の一例、及び、明晰夢モードにおける制御タイミングを示す図である。図８において、横軸は時間を表し、縦軸は睡眠段階を表している。ただし、縦軸は、図８の上側に向かうほど、浅い睡眠段階となっている。
【０１１１】
図８において、時刻Ｔ１０からＴ１１の間は、就寝時モードによる制御が行われている。就寝時モードが終了してから一定時間（例えば３０分）経過後の時刻Ｔ１２において、明晰夢モードが開始されている。明晰夢モードでの制御時には、制御周波数ｆａが３０Ｈｚ以上の周波数に設定されるため、脳波は「覚醒」段階に制御される。
【０１１２】
明晰夢モードによれば、ユーザを明晰夢に誘導することができる。
【０１１３】
［第２の実施形態］
第１の実施形態における身体制御装置では、２つの出力部６からは同じ音信号を出力した。第２の実施形態における身体制御装置では、２つの出力部６から異なる音信号、具体的には、いわゆるバイノーラルビートを出力する。
【０１１４】
変調音信号生成部３は、予め用意したモノラルの音信号に対して、制御周波数決定部２で決定した制御周波数ｆａに基づいて変調した変調音信号を生成する。モノラルの音信号は、例えば単音の持続音やメロディであるが、周波数範囲が広い音は望ましくない（望ましくは１オクターブ以内）。
【０１１５】
変調音信号生成部３は、予め用意した音信号の周波数ｆｘを、制御周波数決定部２で決定した制御周波数ｆａだけシフトさせた周波数ｆｘ−ｆａの音信号を生成する。すなわち、変調音信号生成部３は、周波数差が制御周波数ｆａである２つの音信号を生成する。なお、周波数差が制御周波数ｆａである２つの音信号は、例えば周波数ｆｘの音信号と周波数ｆｘ＋ｆａの音信号でも良いし、周波数ｆｘ−ｆａ／２の音信号と周波数ｆｘ＋ｆａ／２の音信号でも良い。
【０１１６】
加算部５は、周波数ｆｘの音信号に、音源４に格納されている音信号を加算するとともに、周波数ｆｘ−ｆａの音信号に、音源４に格納されている音信号を加算する。
【０１１７】
左右の出力部６のうちの一方の出力部６からは、周波数ｆｘの音信号に、音源４に格納されている音信号を加算した音信号を出力し、他方の出力部６からは、周波数ｆｘ−ｆａの音信号に、音源４に格納されている音信号を加算した音信号を出力する。
【０１１８】
このような音信号は、バイノーラルビートとして知られている。すなわち、左右の耳に、制御周波数ｆａだけ異なる２つの音信号を聞かせることにより、脳波を制御周波数ｆａに誘導することができる。  
【０１１９】
［第３の実施形態］
第３の実施形態における身体制御装置では、変調音信号生成部３は、予め用意した単音等の音信号に対して、制御周波数決定部２で決定した制御周波数ｆａに基づいて、振幅変調を施すことによって、変調音信号を生成する。例えば、予め用意した単音等の音信号に対して、｛ａ・ｓｉｎ（２π・ｆａ・ｔ）＋（１−ａ）｝を乗じることによって、制御周波数ｆａの振幅変調を行う。ただし、ａは０＜ａ＜１／２の関係を満たす定数であり、ｔは時間を表す変数である。このように、制御周波数ｆａに基づいて振幅変調を施した音信号を出力することにより、脳波を制御周波数ｆａに誘導することができる。
【０１２０】
本実施形態によれば、脳波を制御周波数ｆａに誘導するための音信号をステレオで聞く必要がない。すなわち、第２の実施形態で説明したバイノーラルビートは、周波数差が制御周波数ｆａである２つの音信号を生成してステレオで聞く必要があるが、制御周波数ｆａに基づいて振幅変調を施した音信号はステレオで聞く必要がない。
【０１２１】
［第４の実施形態］
第４の実施形態における身体制御装置では、変調音信号生成部３は、予め用意した単音等の音信号に対して、制御周波数決定部２で決定した制御周波数ｆａに基づいて、周波数変調を施すことによって、変調音信号を生成する。例えば、予め用意した単音等の音信号に対して、ｂ・ｓｉｎ（２π・ｆａ・ｔ）の周波数シフトを施すことにより、制御周波数ｆａの周波数変調を行う。ただし、ｂは、周波数変調の振幅であり、ｔは時間を表す変数である。
【０１２２】
本実施形態によれば、脳波を制御周波数ｆａに誘導するための音信号をステレオで聞く必要がない。すなわち、第２の実施形態で説明したバイノーラルビートは、周波数差が制御周波数ｆａである２つの音信号を生成してステレオで聞く必要があるが、制御周波数ｆａに基づいて周波数変調を施した音信号はステレオで聞く必要がない。
【０１２３】
［第５の実施形態］
第５の実施形態における身体制御装置では、変調音信号生成部３は、予め用意した単音等の音信号に対して、制御周波数決定部２で決定した制御周波数ｆａに基づいて、音像定位を周期的に変化させるパンニング変調を施すことによって、変調音を生成する。パンニング変調を施す音信号は、ステレオ音源である。ただし、パンニング変調を施す音信号がモノラル音源の場合には、同じ音信号を左右の出力部６から出力するために、２つの同じ音信号を用意する。
【０１２４】
変調音信号生成部３は、例えば、予め用意した２つの音信号の一方には、｛ｃ・ｓｉｎ（２π・ｆａ・ｔ）＋（１−ｃ）｝を乗じ、他方には、｛−ｃ・ｓｉｎ（２π・ｆａ・ｔ）＋（１−ｃ）｝を乗じることによって、制御周波数ｆａのパンニング変調を行う。ただし、ｃは０＜ｃ＜１／２の関係を満たす定数であり、ｔは時間を表す変数である。
【０１２５】
本実施形態による制御によっても、脳波の周波数を制御周波数ｆａに導くことができる。また、上述した第２〜第４の実施形態で説明した変調方法と組み合わせることにより、脳波の周波数を制御周波数ｆａに導く効果をさらに高めることができる。例えば、第２の実施形態で説明した変調方法と組み合わせる場合には、周波数ｆｘの音信号に、｛ｃ・ｓｉｎ（２π・ｆａ・ｔ）＋（１−ｃ）｝を乗じ、周波数ｆｘ−ｆａの音信号に、｛−ｃ・ｓｉｎ（２π・ｆａ・ｔ）＋（１−ｃ）｝を乗じる。
【０１２６】
［第６の実施形態］
上述した各実施形態において、脳波を誘導する制御周波数ｆａは、大抵２０Ｈｚ以下であり、音にすると可聴域を下回るような音になる。このため、既存の音信号に対して変調を行った変調音信号を生成して出力している。
【０１２７】
第６の実施形態における身体制御装置では、予め用意した減衰音を、制御周波数決定部２で決定した制御周波数ｆａに基づいて出力する。減衰音とは、徐々に減衰していき消えてしまう音のことである。
【０１２８】
具体的には、減衰音を、１／ｆａ（秒）間隔で出力部６から出力する。１／ｆａ（秒）間隔で出力される減衰音は、制御周波数ｆａに基づいて変調された変調音と言える。例えば、制御周波数決定部２で決定した制御周波数ｆａが２Ｈｚの場合、減衰音を１秒間に２回のペース（０．５秒間隔）で出力する。この方法でも、脳波を制御周波数ｆａに誘導することができる。
【０１２９】
本実施形態によれば、脳波を制御周波数ｆａに誘導するための音信号をステレオで聞く必要がない。すなわち、第２の実施形態で説明したバイノーラルビートは、周波数差が制御周波数ｆａである２つの音信号を生成してステレオで聞く必要があるが、制御周波数ｆａに基づいて減衰音を出力する本実施形態の構成によれば、ステレオで聞く必要がない。
【０１３０】
以上、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
【０１３１】
例えば、上述した実施形態では、変調音信号生成部３で生成された変調音信号と、音源４に格納されている音信号とを加算してから出力したが、変調音信号生成部３で生成された変調音信号をそのまま出力するようにしても良い。この場合、身体制御装置は、ユーザの生体情報を取得する生体情報取得部と、生体情報取得部で取得された生体情報に基づいて制御周波数を決定する制御周波数決定部と、予め用意した音信号を制御周波数決定部で決定された制御周波数で変調した変調音信号を生成する変調音信号生成部と、変調音信号生成部によって生成された変調音信号を出力する出力部とを備える。ただし、上述したように、変調音信号生成部３で生成された変調音信号をそのまま出力すると、耳障りな音と認識される可能性があるため、例えば就寝時モードでは、睡眠の邪魔になる可能性がある。このため、上述した実施形態のように、変調音信号生成部３で生成された変調音信号と、音源４に格納されている音信号とを加算してから出力することが好ましい。
【０１３２】
ユーザの生体情報を取得するためのセンサとして、非侵襲センサ１を用いたが、身体に直接取り付けるセンサを用いても良い。ただし、身体に直接取り付けない非侵襲センサを用いれば、睡眠を阻害することなく、生体情報を取得することができるので、非侵襲センサを用いることが好ましい。また、ユーザの生体情報は、睡眠状態と相関関係があるものであれば、上述したユーザの体動、心拍数、または呼吸数に限定されることはない。
【０１３３】
上述した各実施形態において、制御周波数決定部２は、非侵襲センサ１によって検出される生体情報に基づいて、制御周波数ｆａとして脳波の誘導周波数を決定した。しかし、制御周波数ｆａとして、心拍数の誘導周波数を設定しても良い。すなわち、制御周波数ｆａとして、心拍数の誘導周波数を設定し、制御周波数ｆａで単音等の音信号を変調して出力することにより、心拍数の周波数を制御周波数ｆａに誘導することができる。睡眠段階と心拍数の周波数との間には相関関係があり、睡眠が深くなるほど、心拍数は少なくなって、心拍数の周波数は低くなり、かつ、心拍数（心拍数の周波数）の変動が少なくなって安定する。この場合、図３に示すような、睡眠段階と心拍数の周波数との関係を予め把握しておき、非侵襲センサ１によって検出される生体情報に基づいて睡眠段階を判定し、その睡眠段階に対応する心拍数の周波数よりも低い周波数に制御周波数ｆａを設定する。そして、単音等の音信号を制御周波数ｆａで変調した変調音信号を出力することにより、心拍数の周波数を制御周波数ｆａに誘導することができる。
【０１３４】
また、制御周波数ｆａとして、呼吸数の誘導周波数を設定しても良い。すなわち、制御周波数ｆａとして、呼吸数の誘導周波数を設定し、制御周波数ｆａで単音等の音信号を変調して出力することにより、呼吸数の周波数を制御周波数ｆａに誘導することができる。睡眠段階と呼吸数の周波数との間には相関関係があり、睡眠が深くなるほど、呼吸数は少なくなって、呼吸数の周波数は低くなり、かつ、呼吸数（呼吸数の周波数）の変動が少なくなって安定する。この場合、図３に示すような、睡眠段階と呼吸数の周波数との関係を予め把握しておき、非侵襲センサ１によって検出される生体情報に基づいて睡眠段階を判定し、その睡眠段階に対応する呼吸数の周波数よりも低い周波数に制御周波数ｆａを設定する。そして、単音等の音信号を制御周波数ｆａで変調した変調音信号を出力することにより、呼吸数の周波数を制御周波数ｆａに誘導することができる。
【０１３５】
上述した実施形態では、身体制御装置を用いてユーザの睡眠を制御する例を挙げて説明したが、用途が睡眠制御に限定されることはない。例えば、ユーザの運転時、勉強時、仕事時、リラックスしたい時等に、ユーザの身体を制御する際に用いることができる。例えば、運転時や勉強時、仕事時等において、非侵襲センサ１によって検出される生体情報に基づいて、ユーザが睡眠しそうになっていると判定すると、制御周波数ｆａをそのときの脳波の周波数（推定周波数）よりも高い周波数に設定し、脳波の周波数を、より高い周波数に導くことによって、ユーザを覚醒状態に導くことができる。また、ユーザがリラックスしたい時には、制御周波数ｆａを、脳波がα波の状態に対応する８〜１４Ｈｚに設定することによって、リラックスさせることができる。この場合、非侵襲センサ１によって検出される生体情報に基づいて、ユーザが興奮状態にあると判定すると、その時の脳波の周波数（推定周波数）よりも低い周波数に制御周波数ｆａを設定するとともに、脳波の推定周波数に基づいて、制御周波数ｆａを少しずつ低くしていくことにより、スムーズに脳波をα波の状態に導くことができる。
【０１３６】
上記実施形態（変形例を含む）で説明した身体制御装置において、各ブロックは、ＬＳＩなどの半導体装置により個別に１チップ化されても良いし、一部又は全部を含むように１チップ化されても良い。
【０１３７】
なお、ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【０１３８】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用しても良い。
【０１３９】
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてあり得る。
【０１４０】
また、上記各実施形態の各機能ブロックの処理の一部または全部は、プログラムにより実現されるものであってもよい。そして、上記各実施形態の各機能ブロックの処理の一部または全部は、コンピュータにおいて、中央演算装置（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、プロセッサ等により行われる。それぞれの処理を行うためのプログラムは、ハードディスク、ＲＯＭなどの記憶装置に格納されており、ＲＯＭにおいて、あるいはＲＡＭに読み出されて実行される。記憶装置（記憶媒体）は、一時的でない有形のものであり、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。
【０１４１】
また、上記実施形態の各処理をハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェア（ＯＳ（オペレーティングシステム）、ミドルウェア、あるいは、所定のライブラリとともに実現される場合を含む。）により実現してもよい。さらに、ソフトウェアおよびハードウェアの混在処理により実現しても良い。なお、上記実施形態に係る身体制御装置をハードウェアにより実現する場合、各処理を行うためのタイミング調整を行う必要があるのは言うまでもない。上記実施形態においては、説明便宜のため、実際のハードウェア設計で生じる各種信号のタイミング調整の詳細については省略している。
【符号の説明】
【０１４２】
１…非侵襲センサ、２…制御周波数決定部、３…変調音信号生成部、４…音源、５…加算
部、６…出力部
【図１】
2017086295.tif 000003
【図２】
2017086295.tif 000004
【図３】
2017086295.tif 000005
【図４】
2017086295.tif 000006
【図５】
2017086295.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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