(57)【要約】  睡眠中に受ける損傷から利用者を保護するためのシステム（１０）において、利用者の睡眠中に検知装置（１２）が作動して利用者の向き又は姿勢を自動的に監視する。検知装置（１２）及び制御ユニット（１６）によって利用者の好ましくない向き又は姿勢を検出した際には、信号が検知装置（１２）から制御ユニット（１６）へ送信され、制御ユニット（１６）が作動して、機器（２０）が注意信号を発生させるように機器（２０）を起動させる。
2014502203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
睡眠中の利用者の向き又は姿勢に関係する情報をコード化した信号を生成するように構成された少なくとも１つの位置又は向きセンサと、
前記少なくとも１つの位置又は向きセンサに操作可能に接続されるとともに、前記センサからの前記信号に応答して機器の動作状態を変化させるために前記機器に操作可能に接続可能な制御ユニットと、
を含む、睡眠姿勢検知システム。
【請求項２】
前記制御ユニットは、前記利用者の少なくとも１つの好ましくない睡眠時の向き又は姿勢に反応するようにプログラムされる、請求項１に記載の検知システム。
【請求項３】
前記制御ユニットは、前記少なくとも１つの好ましくない睡眠時の向き又は姿勢の検出時に、前記機器を起動して注意信号を発生させるようにプログラムされる、請求項２に記載の検知システム。
【請求項４】
前記機器は、電気光学変換器、電気音響変換器及び電気機械振動器からなる群から選択される変換器を含む、請求項３に記載の検知システム。
【請求項５】
前記センサは、前記利用者に装着可能な装着物に取り付けられる、請求項１に記載の検知システム。
【請求項６】
前記装着物は、パッチ、目隠し、頭部バンド及び耳栓からなる群から選択される、請求項５に記載の検知システム。
【請求項７】
前記制御ユニットは、睡眠姿勢の変化を計測して、所定時間内における前記利用者の姿勢変化の回数が予め設定された基準値を超えたと判断した際に、前記機器を起動して心を落ち着かせる刺激を発生させるように構成される、請求項１に記載の検知システム。
【請求項８】
前記機器は、前記利用者及び前記利用者が横になっているベッドから離れている、請求項１に記載の検知システム。
【請求項９】
前記制御ユニットは、前記少なくとも１つの好ましくない睡眠時の向き又は姿勢の検出時に、前記機器を起動して注意信号を発生させるようにプログラムされる、請求項１に記載の検知システム。
【請求項１０】
前記機器は、電気光学変換器、電気音響変換器及び電気機械振動器からなる群から選択される変換器を含む、請求項１に記載の検知システム。
【請求項１１】
前記センサが前記制御ユニットに無線接続される、請求項１に記載の検知システム。
【請求項１２】
前記センサは、加速度計、位置ボールスイッチ、バブルスイッチ、ジャイロスコープ及びジャイロスコープ集積回路からなる群から選択される、請求項１に記載の検知システム。
【請求項１３】
検知装置を作動させて利用者の睡眠中に前記利用者の向き又は姿勢を自動で監視することと、
前記検知装置から制御ユニットへ信号を送信することと、
前記利用者の好ましくない向き又は姿勢を前記検知装置及び前記制御ユニットによって検出した際に、機器が注意信号を発生させるように、前記制御ユニットを作動させて前記機器を起動することと、
を含む、睡眠中に受ける損傷から利用者を保護するための方法。
【請求項１４】
前記利用者に前記センサを装着することをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記センサは、パッチ、目隠し、頭部バンド及び耳栓からなる群から選択される装着物に取り付けられ、前記利用者への前記センサの装着が、前記パッチを皮膚表面に接着により装着すること、前記目隠し若しくは頭部バンドを前記利用者の頭部に配置すること、又は前記耳栓を前記利用者の外耳道へ挿入することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記利用者の睡眠姿勢の変化を自動的に計測して、所定時間内における前記利用者の姿勢変化の回数が予め設定された基準値を超えたと判断した際に、前記利用者をリラックスさせるために心を落ち着かせる刺激を発生させることをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記制御ユニットを作動させて前記機器を起動することにより、前記機器が、周囲照明状態の変更、周囲の音の変更、及び振動からなる群から選択される前記注意信号を発生させる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記センサから前記制御ユニットへ前記信号を送信することが、前記制御ユニットへの前記信号の無線送信を含む、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、利用者の睡眠時の姿勢又は向きを自動的に監視するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
睡眠は、人生のほぼ３分の１を占める。悪い睡眠姿勢は、肩の痛み、首の痛み、特に年配者での血液循環不良などの健康問題を引き起こし、そして最悪の場合には乳児の窒息を引き起こし得る。
【０００３】
睡眠の質を向上させるとともに、好ましくない睡眠姿勢を防止又は少なくとも最小限にするための簡単で費用効果の高いシステムの必要性が存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、好ましくない睡眠姿勢若しくは体勢を防止又は少なくとも最小限にすることにより睡眠の質を向上させるためのシステムを提供することを目的とする。好ましくは、そのシステムは、簡単で費用効果が高く、使用が容易で信頼できるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、人が好ましくない身体形態、すなわち人がその好ましくない形態で長時間いた場合には最終的に慢性痛又は何らかの痛みを招く結果となりがちな身体形態を取る時又はその身体形態に長くいる時を確認するため、睡眠中の人の自動的な監視を提供する。
【０００６】
本発明では、身体の向き又は姿勢を検出し、制御ユニットと、ラジオ、照明、又は他の電気機器などの注意信号発生器とを介して睡眠中の人に刺激を与える検知システムを意図する。刺激は、睡眠中の人を、その人の睡眠姿勢を何らかの痛みを引き起こすとは考えられない姿勢に変えさせるのに有効である。
【０００７】
本発明の睡眠姿勢検知システムは、これらに限定されないが、仰向け、うつ伏せ、左側臥位若しくは右側臥位、又はそれらの間の何らかの向き、例えば背中がベッド面上で水平であるのに頭部が片側に傾く場合など、睡眠姿勢を識別及び特定するように構成される。
【０００８】
検知システムは、好ましくは利用者の身体との接触状態に配置されるセンサを含む。センサは、加速度計、位置ボールスイッチ、バブルスイッチ、ジャイロスコープ、集積回路ジャイロスコープにすることができるが、これらの装置に限定されない。センサは、位置情報を提供することができるいかなる装置にもし得る。例えば、利用者の身体の所定の箇所又は記録可能な箇所に装着される無線信号送信器の形態のセンサを利用者に備えることができる。信号を受信する制御ユニットは、送信器から受信した信号により利用者の向き又は姿勢を三角測量することができる。
【０００９】
位置センサは、通常は装着物に取り付けられ、そしてこの装着物は、利用者の身体の所定エリアにおいて利用者に装着可能である。装着物は、それぞれの身体部位に応じて異なる形状を取ることができる。利用者の頭部にセンサを装着するために、頭部バンド、耳栓、及び眼帯又は目隠しが適用される。粘着パッチが胴体に使用されることができ、例えば胸部、背中又は肩へ適用される。
【００１０】
本発明による睡眠姿勢検知システムで使用するためのセンサは、センサの向き（水平、垂直、その間）を検出して、この向きをコード化及び数量化（例えば、垂線に対する角度）する信号（好ましくは無線信号）を発するように設計されることができる。一方は胸部を横切って真っ直ぐに延び、他方は脇の下の下方の胸郭で前後に延びるこのような二つのセンサは、本発明の大部分の利用者にとって、利用者の胴体の向きを定めるのに充分である。制御ユニットは、二つのセンサからの信号を照合して胴体の向きを判断することのみを必要とする。
【００１１】
したがって、センサは、様々な種類又は量の情報を含有する信号を発することができる。信号が含む情報が多いほど、制御ユニットが実施する必要がある処理が少なくなるか又は計算が少量になる。利用者の睡眠姿勢又は向きに反応して、利用者に自分の姿勢を変えるようにさせる（又は乳児などの別の人の睡眠姿勢を利用者が変えるようにさせる、例えばうつ伏せにならないように乳児の向きを変えるようにさせる。）注意信号を発生させるように、制御ユニットはプログラムされている。注意信号は光学的でもよく、その場合には照明装置が点灯する。あるいは又は加えて、注意信号が目覚まし時計からの目覚ましアラームであってもよい。注意信号は、ベッドから起き上がるのではなくマットレス上で向き又は位置を変えるべきであることを利用者がすぐに気付くように、目覚ましアラームと認識できるように異なっていることが好ましい。
【００１２】
寝室で寝ている他の人の邪魔をせずに利用者に注意を与えるように、電気音響変換器が利用者の枕の中若しくは上、又は耳栓（つまりイヤホン）に配置されてもよい。あるいは、振動発生器が、利用者のみに検知可能な個人用の注意信号を生成してもよい。このような振動発生器は、ベッド又は枕の表面に配置可能な圧電性結晶の形態を取ることがきでる。
【００１３】
本発明による睡眠姿勢検知システムの制御ユニットは、注意信号を一時的にのみ発生させて、別の注意信号が発せられる前に、その注意信号に応じて自分の向きを変える時間を利用者に与えるように設計されるとよい。それにより、注意信号の停止は自動的なものにでき、寝ている面での向き又は姿勢の変化以外に利用者の動作を必要としない。
【００１４】
本発明による睡眠姿勢検知システムの制御ユニットは、個々の利用者による最小プログラミングを可能にするとよい。したがって、制御ユニットは、例えば仰向け（睡眠時無呼吸）及び肩の痛み又は怪我の場合の一方の横向きなどの、潜在的に好ましくない姿勢の予め決められたセットを用いてプログラムされることができる。どの起こり得る睡眠姿勢を避けるのを望むか、利用者に選択を促すことができる。あるいは又は加えて、制御ユニットは、利用者が許容できないか又はさもなければ問題があると考える姿勢を、利用者が入力して記憶させることができるように構成されることができる。この入力モードでは、利用者は、例えばキーパッドの１つ以上のキーを押すか又はタッチスクリーンメニューに触れて、校正処理が行われることを制御ユニットに通知し得る。次に利用者は、適切なセンサを作動状態で適切な位置に着けて許容できない姿勢を取り、例えば注意信号機器を介しての、この姿勢が検出及び記録されたことの制御ユニットからの信号を待つ。
【００１５】
本発明の別の特徴に従えば、制御ユニットは、タイマ又は時計を含み、複数の睡眠時の向きのそれぞれに所定の時間を与えることができるようにプログラムされることができる（工場で及び／又は利用者により）。これにより、利用者は、１つ以上の好ましくない姿勢での睡眠を許容されるが、それは限られた時間のみである。本発明のこの特徴は、ある種の睡眠姿勢又は体勢は問題となり得るが、それは不当に長い時間維持された時のみであるという認識による。加えて、この特徴は、利用者がレム睡眠を有する機会が増進される、長い妨害のない睡眠間隔をもたらす。
【００１６】
本発明のさらなる特徴によれば、制御ユニットは、利用者に落ち着きがないことを検出するように構成されることができる。例えば、制御ユニットは、継続して睡眠姿勢とともにそれぞれの時間の記録を維持し得る。姿勢の変化が、所定の時間内に予め定められた回数を超えた場合には、制御ユニットは、ラジオ、ＭＰ３プレーヤ、又は他の心地よい音楽の音源を起動することができる。制御ユニットは、利用者の姿勢の監視を続けて、利用者が予め定められた時間、許容姿勢に落ち着いたことを検出すると、ラジオ、ＭＰ３プレーヤ、又は他の音源を自動的に停止させることができる。
【００１７】
注意信号が振動の形態で与えられる場合、睡眠姿勢検知システムは、ベッド上に配置される、振動器の二次元配列を有する睡眠マットを含むことができる。振動器は、マット上での利用者の位置に応じて、選択的に起動されて異なる体勢に利用者を動かすようにすることができる。
【００１８】
まとめると、本発明による睡眠姿勢検知システムは、睡眠中の利用者の向き又は姿勢を検知又は計算して起動信号を発生させ、睡眠姿勢及び／又は記録された睡眠姿勢の変化パターンに適合した、予めプログラムされた応答をもたらす。
【００１９】
本発明による睡眠姿勢検知システムは、睡眠中の利用者の向き又は姿勢に関係する情報をコード化した信号を生成するように構成された少なくとも１つの位置又は向きセンサと、センサに操作可能に接続されるとともに、センサからの信号に応じて機器の動作状態を変化させるために機器に操作可能に接続できる制御ユニットとを含む。
【００２０】
制御ユニットは、利用者の少なくとも１つの好ましくない睡眠時の向き又は姿勢に反応するようにプログラムされている。多数の異なる姿勢を定める睡眠姿勢パラメータのメモリ記憶装置が、工場で制御ユニットに備えられることができる。対話型の動作設定又は校正段階では、利用者は、睡眠中に回避又は最小限にされるべき姿勢を選択することができる。
【００２１】
制御ユニットは、利用者が好ましくない睡眠時の向き若しくは姿勢であるか、又は所定の時間にわたって特定の睡眠時の向き若しくは姿勢であることを制御ユニットが検出した際に、機器を起動して注意信号を発生させるようにされる。
【００２２】
機器は、電気光学変換器（照明装置内など）、電気音響変換器（ラジオ又は他の音源内など）、及び／又は利用者が振動器に関与するように利用者のベッドに配置可能である電気機械式振動器を含むことができる。
【００２３】
センサが、利用者に装着可能である装着物に取り付けられることが考えられる。装着物は、粘着層を備えたパッチ、目隠し、頭部バンド、又は耳栓にすることができる。当然に、異なる装着物上の多数のセンサが同時に使用されてもよい。
【００２４】
本発明の別の特徴によれば、利用者が様々な睡眠姿勢に置かれた時間を測定するように制御ユニットが構成される。制御ユニットは、所定時間内の利用者の姿勢変化の回数が予め設定された基準値を超えたと判断した際に、機器を起動して心を落ち着かせる刺激を発生させるようにプログラムされることができる。
【００２５】
いずれのセンサも、加速度計、位置ボールスイッチ、バブルスイッチ、ジャイロスコープ、又はジャイロスコープ集積回路の形態を取ることができる。これらのセンサは向きセンサであり、それぞれが、センサが特定の向きにある時に信号を発する。
【００２６】
本発明による睡眠中に受ける損傷から利用者を保護するための方法は、検知装置を作動させて利用者の睡眠中に利用者の向き又は姿勢を自動的に監視することと、検知装置から制御ユニットへ信号を送信することと、検知装置及び制御ユニットによる利用者の好ましくない向き又は姿勢の検出の際に、機器が注意信号を発生するように、制御ユニットを作動させて機器を起動することとを含む。
【００２７】
この方法は通常、利用者へのセンサの装着を含む。パッチ、目隠し、頭部バンド、又は耳栓などの装着物にセンサが取り付けられる場合、利用者へのセンサの装着はそれぞれ、皮膚表面へのパッチの接着による装着、利用者の頭部への目隠し若しくは頭部バンドの配置、又は利用者の外耳道への耳栓の挿入を含む。
【００２８】
本発明の別の特徴に従えば、この方法は、利用者の睡眠姿勢の変化を自動的に計ることと、所定時間内における利用者の姿勢変化の回数が予め設定された基準値を超えたと判断された際に、利用者をリラックスさせるために心を落ち着かせる刺激を発生させることとをさらに含む。
【００２９】
注意信号又は刺激は、周囲照明状態の変更、周囲の音の変更、又は振動の形態を取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明による睡眠姿勢監視システムに接続された利用者を示す、ベッド上の利用者の概略斜視図である。
【図２】図１の睡眠姿勢監視システムの機能的構成要素のブロック線図である。
【図３】図２に示された制御ユニットの構成要素のうち選択されたもののブロック線図である。
【図４】図２及び３に示された機器として機能する複数の異なる注意信号発生器のブロック線図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
定義
「センサ」、特に位置又は向きセンサの用語は、本明細書において、利用者のある瞬間の睡眠姿勢の判断に関係する情報をコード化した電気信号を発生させる電気若しくは電子要素又は装置を指すのに使用される。センサは単に無線信号発信器であってもよく、その場合にはそれぞれの位置情報が発信器の位置に応じて決まる。あるいは、センサは向きセンサであって、例えば１つ以上の重力スイッチと、信号送信器と、センサが所定の向きに移動した時に信号の発信を引き起こすためにそのスイッチ及び送信器に結合された論理回路とを含み得る。あるいは又は加えて、米国特許第７，１０７，６４２号（その開示は、参考により本明細書に援用される。）に記載されているように、姿勢又は睡眠位置情報は、利用者のベッドに配置されたマットの圧力センサの配列によって提供されてもよい。
【００３２】
「注意信号」の用語は、本明細書において、人を移動させるための、人に作用しているエネルギーのいずれかの変化を指すのに使用される。注意信号は、個人を覚醒させる程度に強力であるとよい。あるいは、注意信号は、人を覚醒させるのには不充分であるが、利用者に姿勢を変えさせるのに十分であるようにし得る。本発明が、うつ伏せ寝を防止するために幼児の睡眠姿勢の監視に使用される場合には、注意信号は、親又は他の世話をする人を目覚めさせて、その人に幼児の睡眠姿勢を変えさせることを意図するものである。
【００３３】
「制御ユニット」の用語は、本明細書において、位置及び／又は向きセンサからの電気信号を処理して睡眠又は休憩中である利用者の姿勢又は向きを特定し、少なくとも潜在意識下で利用者を刺激して利用者に自分の姿勢を変えさせるように周囲状況の変化を引き起こす電子装置を指すのに使用される。このような制御ユニットは、マイクロプロセッサを組み込み又は含み、一般的なデジタル処理回路が、本明細書に記載される監視、姿勢推定、及び信号起動機能を実行するために、プログラミングによって修正される。あるいは、制御ユニットは、信号前処理、コード化された姿勢データの記憶、睡眠姿勢の識別及びコード化、睡眠姿勢又は体勢の時間の計測、予め定められた判定指標による検出姿勢の推定、並びに１つ以上の機器を起動するための信号の発信のために、配線された構成部品を備えた集積回路を含んでもよい。配線された回路と一般的なプログラム修正回路との組み合わせが、別の代替手段である。このような代替手段の制御ユニットの実施形態は、十分に当業者の理解の範囲内である。
【００３４】
「機器」の用語は、本明細書において、睡眠中の個人に作用した時にこの個人に自分の睡眠姿勢を変えさせることができるエネルギーを生成する性能がある、いずれかの電気的、電気機械的、又は電気化学的な装置を指すのに使用される。エネルギーの生成は、睡眠中の個人によって、潜在意識で及び任意で意識レベルで検知され得る周囲状況の変化をもたらす。エネルギーは、周囲照明の度合いの変化のような、電磁放射であってもよい。その場合、機器は照明装置であり得る。あるいは、エネルギーが空気圧の変動であってもよく、その場合には機器は、ラジオ、目覚ましアラーム、ＭＰ３プレーヤ、又は他の音の発生装置であり得る。テレビ又はコンピュータによるように、音及び照明が組み合わせて発生されてもよい。したがって、本発明に使用される機器は、家庭、特に寝室で普通に見られる電気装置であり得る。別の代替手段において機器は、利用者と効果的に接触している振動器である。利用者は、振動刺激を回避するためだけに体勢を変化させることを誘発され得る。振動器を除いて、ここで使用される用語としての機器は、通常はベッドから離れた箇所に置かれる。特に、利用者が熟睡しておらず、例えば神経エネルギー過剰の結果として動き回っている場合には、心を落ち着かせる刺激又は作用を発生させて落ち着きを高めるために、本発明による機器が使用されてもよいことに注意されたい。心を落ち着かせる刺激又はエネルギーは、例えばコオロギの声若しくは白色雑音などの音、又は香りの良い心を落ち着かせる香料などの形態を取ることができる。後者の場合、電気起動式のエアゾールディスペンサが、制御ユニットに操作可能に接続される機器を構成し得る。
【００３５】
「装着物」の用語は、本明細書において、センサを支持、含有、保持、又は含むために部分的に機能するいずれかの要素を指すのに使用される。装着物は、人の所定箇所で、利用者に１つ又は複数のセンサのそれぞれの装着を可能又は容易にする。装着物は、ケース、ハウジング、又はフレームであって、結合装置を含むことができる。特に、本発明の目的における装着物は、粘着パッチ、目隠し、耳栓、頭部バンド、腕バンド、胸部ストラップ、又は衣類（特にシャツ又はブラウスのような密着型の衣類）の形態を取ることができる。
【００３６】
図１に示されるように、睡眠姿勢監視又は検知システム１０は、利用者ＵＳＲがベッド１４又は他の支持体上で眠っている間に、利用者の向き又は姿勢に関係する情報をコード化した信号を生成するようにそれぞれが構成された１つ以上の位置又は向きセンサ１２を含む。睡眠姿勢監視又は検知システム１０は、制御ユニット１６をさらに含み、制御ユニット１６は、無線信号送信リンク１８を介してセンサ１２に操作可能に接続されるとともに、１つ以上のセンサ１２からの信号に応じて機器２０の動作状態を変化させるために、機器に操作可能に接続できる。
【００３７】
制御ユニット１６は、利用者ＵＳＲの少なくとも１つの好ましくない睡眠時の向き又は姿勢に反応するようにプログラムされる。制御ユニット１６は、多数の異なる姿勢を定める睡眠姿勢パラメータについてのメモリ記憶装置２２（図３）を工場で備えることができる。動作の対話型設定又は校正段階では、睡眠中に回避又は最小限にされるべき姿勢を利用者ＵＳＲが選択することができる。
【００３８】
制御ユニット１６は、利用者ＵＳＲが好ましくない睡眠時の向き若しくは姿勢であるか、又は所定の時間にわたって特定の睡眠時の向き若しくは姿勢であったとの制御ユニット１６による検出の際に、機器２０を起動して注意信号を発生させるようにされる。制御ユニット１６による機器２０の起動は、利用者ＵＳＲを少なくとも部分的に覚醒させて自分の睡眠姿勢を変えるようにさせる。利用者ＵＳＲが、機器２０を停止させる機会を持ってもよい。あるいは、機器を停止させて妨害の発生を終了させるように制御ユニット１６が設計されてもよい。
【００３９】
センサ１２は、粘着パッチ２４、目隠し２６、頭部バンド２８、耳栓３０、胸部バンド又はベルト３２、腕バンド３４などの１つ以上の装着物２３に取り付けられ、そしてそれぞれの装着物は、利用者ＵＳＲに装着可能である。硬質の装置ケースから受ける不快感を最小限にするために、パッチ２４がジェルパッドであってもよい。当然に、異なる装着物上の多数のセンサ１２が同時に使用されてもよい。
【００４０】
センサ１２はそれぞれ、加速度計、位置ボールスイッチ、バブルスイッチ、ジャイロスコープ、又はジャイロスコープ集積回路の形態を取ることができる。このようなセンサは方向センサであって、それぞれのセンサは特定の向きである時に信号を発する。あるいは、センサ１２が、利用者ＵＳＲの向き又は姿勢を判断するために制御ユニット１６によって使用されるそれぞれの無線電磁気信号を単に発するだけでもよい。その場合、位置情報は、三角測量法により、又は任意で信号強度により、判断されることができる。センサ１２により発せられる信号は、センサが付けられた身体の部位を特定するために互いに異なる。例えば、信号は、異なる周波数、異なるパルス持続時間、及び／又は異なるパルス間隔でパルス発信されることができる。
【００４１】
図２に示されるように、各位置又は向きセンサ１２は、無線送信器３６及び電源３８とともに、それぞれの装着物２３に取り付けられる。増幅器、時間基準、メモリなどの他の電子部品が、必要に応じて含まれることができる。無線信号又はリンク１８は、制御ユニット１６に含まれるか又は接続される少なくとも１つの無線受信器４０によって検出される。センサ位置を判断するのに三角測量法が使用される場合、二つ以上の受信器４０が用いられる。
【００４２】
図３に示されるように、制御ユニット１６は、センサ１２からの無線信号１８をデコード又は復調して位置情報を抽出するプリプロセッサ４２を含むことができる。三角測量法による計算が必要とされる場合、これらの計算を実施するのはプリプロセッサ４２である。プリプロセッサ４２は、デコードされた位置及び／又は向き情報を姿勢特定モジュール４４へ提供し、この姿勢特定モジュールは、指標参照姿勢データに関してメモリ記憶装置２２を参照し、このデータとプリプロセッサ４２からの現在位置又は向き情報とに基づいて、利用者ＵＳＲが現在取っている睡眠姿勢を特定する。姿勢特定モジュール４４は、姿勢特定又は判断を姿勢タイミングモジュール４６へ送信し、次にこの姿勢タイミングモジュールは、計時又は時間基準４８と姿勢状態メモリ５０とに接続されている。姿勢状態メモリ５０は、姿勢タイミングモジュール４６から得た利用者ＵＳＲの現在の姿勢及び最近の姿勢履歴（すべて一晩の間の）に関係する同時性の発生データを記憶する。姿勢タイミングモジュール４６は、利用者ＵＳＲの睡眠要件にしたがって、現在の姿勢が変えられなければならないかどうかを判断する。ある場合には、睡眠姿勢が全く容認されないため、この姿勢では最短時間で体勢変更が必要である。他の場合には、限られた時間のみ、利用者ＵＳＲがこの体勢を取ることが許されるか又は望ましいことがある。姿勢タイミングモジュール４６は、姿勢変化決定モジュール５２へ信号を送信し、姿勢変化決定モジュール５２は、許容及び不許容の姿勢を特定するデータについて記憶装置５４を参照する。決定モジュール５２は、機器２０を起動して利用者ＵＳＲに体勢又は姿勢を変えさせるように利用者を覚醒させるかあるいは妨害するかどうかを判断する。決定モジュール５２は、機器起動モジュール５６へ信号を送信する。機器起動モジュール５６は、通常は増幅器部分を含み、機器２０に接続されてこの装置に動作状態を変化させ、利用者ＵＳＲに刺激を与える。
【００４３】
図４に示されるように、機器２０は、電気光学変換器６０を含む照明装置５８、電気音響変換器６４を含むラジオ又は他の音源６２、及び／又は利用者ＵＳＲが振動器との接触状態に位置し得るようにして利用者のベッド１４上に配置可能な電気機械式振動器６６にすることができる。
【００４４】
姿勢タイミングモジュール４６によって、制御ユニット１６は、利用者ＵＳＲが様々な睡眠姿勢に置かれている時間を測定するように構成されている。制御ユニット１６、そして特に姿勢変化決定モジュール５２は、所定時間内の利用者の姿勢変化の回数が予め設定された基準値を超えたとの姿勢タイミングモジュール４６による判断の際に、機器２０を起動して落ち着かせる刺激を発生させるように構成されることができる。
【００４５】
監視又は検知システム１０、そして特に姿勢タイミングモジュール４６は、各姿勢の継続時間及び姿勢変化パターンを姿勢状態メモリ５０に記録することができる。
【００４６】
制御ユニット１６は、姿勢特定モジュール４４及び姿勢タイミングモジュール４６を介して姿勢分析を行って、予めプログラムされた論理に従って決定モジュール５２を介して反応を開始するソフトウェアを備える。システム１０は、１つ又は多数のオン・オフ電源切替制御装置を備えることができる。システム１０は、１つ又は多数のオン・オフ電源切替制御装置を備え、希望により、受信した信号に従って所定の方法又は予めプログラムされた応答で、利用者ＵＳＲのために互換性のある機器に接続する１つ又は多数のオン・オフ電源切替制御を提供する。
【００４７】
監視システム１０の動作及び使用のいくつかの例は、以下の通りである。
【００４８】
ａ．利用者ＵＳＲ（乳児）がうつ伏せになったことを検出した際に、システムは、親を覚醒させるためにアラームをオンにし、乳児の寝室にある照明を点灯させる。
【００４９】
ｂ．システムは、血液循環不良のために利用者ＵＳＲが左向きに寝るべきではなく、予め設定された限度を超える時間にわたって利用者が好ましくない態勢で横になっていると判断した場合に、ラジオ又はＭＰ３プレーヤを起動して利用者を覚醒させる。
【００５０】
ｃ．利用者ＵＳＲがうつ伏せに寝ている場合に、システムは室内灯に通電し、アラームを起動して利用者を覚醒させる。
【００５１】
ｄ．システムは、利用者ＵＳＲが非常に頻繁に、つまり数分ごとに睡眠姿勢を変え続けている場合に、利用者ＵＳＲの感情を落ち着かせるため音楽プレーヤをオンにして何か心地よい音楽を流す。
【００５２】
装置の監視システムは、利用者ＵＳＲのために、希望に応じて互換性のある機器に接続する１つ又は複数のオン・オフ電源切替制御装置を含むことができる。
【００５３】
システム１０は、基本的に二つの部分で構成される。利用者ＵＳＲの身体に付けられ又は装着される姿勢検知システム（センサ１２及び装着物２３）と、検知システムから受信された位置及び／又は向き信号に従って予め設定された応答を実行する監視システム（制御ユニット１６）である。
【００５４】
検知システムは、次のような様々な形態及びサイズを取ることができる。
【００５５】
ａ．睡眠姿勢センサ１２はそれぞれ、これらの装置に限定されないが、加速度計、位置ボールスイッチ、バブルスイッチ、ジャイロスコープ、ジャイロスコープ集積回路などの形態を取り得る。
【００５６】
ｂ．睡眠姿勢センサ１２は、利用者ＵＳＲの睡眠姿勢に従って断続的、不連続、又は連続的な信号（無線周波数、赤外線、超音波、ブルートゥース技術、Ｗｉ−Ｆｉ技術などであるが、これらのタイプの信号に限定されない）を、０．１フィートから５０フィートの短距離範囲の信号リンク１８によって受信器４０へ発する能動的なシステム要素であり、信号リンク１８は、壁又は仕切りを貫通するようにもできる。
【００５７】
ｃ．睡眠姿勢センサ１２は、外耳内にしっかりと完全に位置する「耳内」耳栓の形態及びサイズにすることができる。
【００５８】
ｄ．睡眠姿勢センサ１２は、通常の目隠し２６又は頭部バンド２８内に入れられることができる。
【００５９】
ｅ．睡眠姿勢センサは、パッチ２４内に完全に収納されることができ、パッチ２４は、幅が０．５インチから４インチの範囲で、厚さが０．１から１インチの範囲のサイズで、使い捨て又は交換可能なジェル、絆創膏などの粘着裏材であるが、これらに限定されない。
【００６０】
監視システム１０は、電池、交流電源ラインなどから電力供給を受けることができる。監視システム内には、ＣＰＵ処理能力を持つ電子ファームウェアが備えられ、ファームウェアに搭載されたソフトウェアが、予めプログラムされた論理及び睡眠姿勢センサ１２からの信号入力に従って分析を行って応答を開始する。電子ファームウェアは、ソフトウェアに従って出力を提供し、１つ以上のオン・オフ切替チャネルが設けられて、利用者ＵＳＲによる睡眠姿勢に従って選択及び設定され、これらに限定されないが、アラーム、ラジオ、照明、電話モジュールなどの互換性を持つ機器を制御することができる。
【００６１】
特定の実施形態及び用途に関して本発明を説明したが、当業者はこの教示を参考にして、本発明の趣旨を逸脱することなく、また本発明の範囲を超えることなく、さらなる実施形態及び変更をもたらすことができる。例えば、利用者ＵＳＲに装着される位置又は向きセンサ以外の手段によって、睡眠姿勢が判断されてもよいことが理解される。そのような代わりの検知機器は、１つ以上のカメラ（放射センサの配列）、好ましくは赤外線に感応するカメラと、形態認識のためにプログラムされた制御ユニットとを含む。制御ユニット１６は、利用者ＵＳＲのベッドの近くにカメラを設置した際に利用者ＵＳＲにより起動されて、所定の一連の睡眠体勢を特定の順序で取るように利用者ＵＳＲに指示する校正プログラムを含むことができる。制御ユニットは、連続的な睡眠体勢又は姿勢を検出、コード化、及び記憶する。
【００６２】
したがって、本発明での図面及び説明は、発明の理解を容易にするための例を提供し、発明の範囲を限定すると解釈されるべきでないことが理解される。
【符号の説明】
【００６３】
１０  睡眠姿勢監視又は検知システム
１２  位置又は向きセンサ
１４  ベッド
１６  制御ユニット
１８  無線信号送信リンク
２０  機器
２２  参照姿勢記憶装置
２３  装着物
２４  粘着パッチ
２６  目隠し
２８  頭部バンド
３０  耳栓
３２  胸部バンド又はベルト
３４  腕バンド
３６  送信器
３８  電源
４０  受信器
４２  プリプロセッサ
４４  姿勢特定モジュール
４６  姿勢タイミングモジュール
４８  時間基準
５０  姿勢状態メモリ
５２  姿勢変化決定モジュール
５４  許容姿勢記憶装置
５６  機器起動モジュール
５８  照明装置
６０  電気光学変換器
６２  ラジオ又は他の音源
６４  電気音響変換器
６６  振動器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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