(57)【要約】【課題】  クライアントの睡眠状態に応じて機器の給電ラインを一括してオンオフ制御可能な機器の電源制御装置を実現する。【解決手段】  クライアントの睡眠状態に応じて機器の給電ラインをオンオフする機器の電源制御装置において、  前記睡眠状態の特定状態を検出する睡眠状態検出手段と、  この睡眠状態検出手段の出力でセットされ、特定条件でリセットされる二値情報保持手段と、  この二値情報保持手段の出力で前記給電ラインをオン又はオフに操作する給電ラインスイッチと、を有する給電ライン制御手段を備える。【選択図】                    図１
2005342200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クライアントの睡眠状態に応じて機器の給電ラインをオンオフする機器の電源制御装置において、
前記睡眠状態の特定状態を検出する睡眠状態検出手段と、
この睡眠状態検出手段の出力でセットされ、特定条件でリセットされる二値情報保持手段と、
この二値情報保持手段の出力で前記給電ラインをオン又はオフに操作する給電ラインスイッチと、
を有する給電ライン制御手段を備えたことを特徴とする機器の電源制御装置。
【請求項２】
前記睡眠状態は、前記クライアントより収集される生体情報に基づいて演算される睡眠段階情報であることを特徴とする請求項１に記載の機器の電源制御装置。
【請求項３】
前記睡眠状態は、前記クライアントより収集される心拍情報に基づいて演算される睡眠深さ情報であることを特徴とする請求項１に記載の機器の電源制御装置。
【請求項４】
前記特定条件は、前記クライアントの離床又は連打音検出であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の機器の電源制御装置。
【請求項５】
前記給電ライン制御手段又は前記給電ラインスイッチの少なく共いずれかが、単一又は複数の前記機器へ給電するテーブルタップ内に設けられたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の機器の電源制御装置。
【請求項６】
前記生体情報を無線により伝送する生体情報検出手段を備えたことを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の機器の電源制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クライアントの睡眠状態に応じて機器の給電ラインをオンオフする機器の電源制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
クライアントの生活情報、特に睡眠段階情報に基づいてクライアントの使用する機器、例えばベッドやエアコン、照明具等を最適状態に操作するシステムに関連する先行技術文献としては次のようなものがある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３３９６７４号公報
【０００４】
特許文献１に開示された技術は、無拘束で得られる生体情報を利用し、国際的基準である睡眠の６段階に準拠した、現在の睡眠段階が６段階のどこであるかを、名義的な尺度で精度よくリアルタイムに推定する方法及びその方法を用いた装置であり、無拘束型生体センサで測定される生体の心拍変動情報並びに体動情報に基づき、睡眠の段階を名義的尺度で同定することを特徴としている。
【０００５】
図１において鎖線で示すブロック１９は、特許文献１に開示されている睡眠段階推定手段であり、クライアント３が就寝するエアマットレス１の圧力変動を無拘束型センサ手段４で検出し、フィルタ手段５を介して心拍、呼吸、いびき等の各種生体情報を抽出する。
【０００６】
これら生体情報が点線のブロック９で示される睡眠段階推定演算手段に入力され、信号処理されて心拍情報Ｉｂ、連続的睡眠段階情報Ｓｃ、名義的尺度による６段階睡眠情報Ｓａ、体動情報Ｉｍ、いびき情報Ｉｓ、呼吸情報Ｉｒが得られる。信号処理のアルゴリズムについては特許文献１に詳述されているので、ここでは説明を省く。
【０００７】
睡眠段階推定演算手段９より得られるこれら生体情報は記憶・保持手段１８に保持され、その総合情報Ｓｉを利用してクライアントの状態監視、データ記録、緊急通報、快適環境を維持するための機器制御等を実行する。特許文献１には、各種の機器制御の例が開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
（１）従来システムでは、ある眠りの深さに達するまでは睡眠段階に１：１対応して照明を暗くする、音響機器の音量を小さくする、暖房器具の設定温度を下げることはできるが、その眠りの深さに達したら、それ以降は睡眠段階に関係なく照明を消す、音響機器の電源を切る、暖房を切るという給電ラインの操作は不可能である。
【０００９】
（２）照明器具、音響機器、暖房器具の個々の電源をオンオフするのではなく、それらの機器への給電ラインを一括してオンオフする給電ラインの操作は不可能である。
【００１０】
従って本発明が解決しようとする課題は、クライアントの睡眠状態に応じて機器の給電ラインを一括してオンオフ制御可能な電源制御装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような課題を達成するために、本発明の構成は次の通りである。
（１）クライアントの睡眠状態に応じて機器の給電ラインをオンオフする機器の電源制御装置において、
前記睡眠状態の特定状態を検出する睡眠状態検出手段と、
この睡眠状態検出手段の出力でセットされ、特定条件でリセットされる二値情報保持手段と、
この二値情報保持手段の出力で前記給電ラインをオン又はオフに操作する給電ラインスイッチと、
を有する給電ライン制御手段を備えたことを特徴とする機器の電源制御装置。
【００１２】
（２）前記睡眠状態は、前記クライアントより収集される生体情報に基づいて演算される睡眠段階情報であることを特徴とする（１）に記載の機器の電源制御装置。
【００１３】
（３）前記睡眠状態は、前記クライアントより収集される心拍情報に基づいて演算される睡眠深さ情報であることを特徴とする（１）に記載の機器の電源制御装置。
【００１４】
（４）前記特定条件は、前記クライアントの離床又は連打音検出であることを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載の機器の電源制御装置。
【００１５】
（５）前記給電ライン制御手段又は前記給電ラインスイッチの少なく共いずれかが、単一又は複数の前記機器へ給電するテーブルタップ内に設けられたことを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載の機器の電源制御装置。
【００１６】
（６）前記生体情報を無線により伝送する生体情報検出手段を備えたことを特徴とする（２）乃至（５）のいずれかに記載の機器の電源制御装置。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。
（１）快適性：照明を明るくしたまま、またテレビ・ラジオをつけたまま寝てしまうということはよくあることである。そのため、睡眠途中で目覚めて寝直しをするので熟睡が妨げられる場合がある。また、朝起きるまで気がつかず、寝難い環境での睡眠のため熟睡できない場合がある。
【００１８】
本発明を利用すれば、照明を明るくしたまま、またテレビ・ラジオをつけたまま寝てしまっても、眠りが深くなったら自動的に照明を消す、またテレビ・ラジオを切ることが可能である。そのため、快適な睡眠をとることが可能になる。
【００１９】
（２）省エネ：本発明を利用すれば、照明を明るくしたまま、またテレビ・ラジオをつけたまま寝てしまっても、眠りが深くなったら自動的に照明を消す、またテレビ・ラジオを切ることが可能である。そのため、快適な睡眠をとることができると同時に省エネも実現できる。
【００２０】
（３）利便性：
（ａ）任意の機器に応用可能
電源ラインオンオフ機能付きテーブルタップに機器の電源コードを接続するだ          けなので、市販機器の電源操作部を変更することなく、任意の機器に応用が可能          である。
（ｂ）複数台に応用可能
電源ラインオンオフ機能付きテーブルタップには複数個のソケットが付いてい          るので、複数台の機器の電源コードを接続できる。
【００２１】
（４）扱い易さ：給電ライン制御手段内蔵のテーブルタップを使用する場合には、扱い易く邪魔にならない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を図面により詳細に説明する。図１は本発明を適用した機器の電源制御装置の一実施形態を示す機能ブロック図である。図１において鎖線のブロック１９で示す睡眠段階推定手段については従来技術の項で説明したので、説明を省略する。以下、本発明の特徴部につき説明する。
【００２３】
図１において、鎖線のブロック１００は、本発明の主要部をなす給電ライン制御手段である。この給電ライン制御手段において、１０１は特定睡眠状態検出手段であり、入力信号Ｓｉとして睡眠段階推定手段１９より出力される６段階睡眠情報Ｓａを取得し、特定睡眠段階（例えば睡眠段階３）で検出信号Ｉを出力する。
【００２４】
１０２は、フリップフロップで形成された二値情報保持手段であり、特定睡眠段階の検出信号ＩをＳ端子に受けてセットされ、点線のブロック２００で示すクライアントの状態検出手段よりの離床情報Ｌ又は連打音検出情報Ｄを、オアゲート１０３を介してＲ端子に受けてリセットされる。
【００２５】
１０４は、開閉スイッチで形成された給電ラインスイッチであり、二値情報保持手段１０２のセット出力（Ｑ端子出力）Ｍでオン又はオフに操作される。３００，３００´は商用電源が供給された給電ラインであり、給電ラインスイッチ１０４によりオンオフ制御される。
【００２６】
４０１，４０２，…４０ｎは、給電ラインスイッチ１０４でオンオフ制御される給電ライン３００，３００´の出力側に接続された複数の機器であり、これら機器のローカルの電源スイッチＳｗ１，Ｓｗ２，…Ｓｗｎは常時オン状態にセットされている。
【００２７】
このような接続状態において、クライアントが離床状態で二値情報保持手段１０２がリセットされており、その出力Ｍで給電ラインスイッチ１０４が定常状態でオン、二値情報保持手段１０２セット出力Ｍでオフとなるようにセットしておけば、クライアントが就寝してその睡眠段階が特定状態（睡眠段階３）になったときにエアコン，テレビ，照明等の使用機器４０１，４０２，…４０ｎへの給電を一括してオフに操作できる。
【００２８】
クライアントの離床前の連打音の情報Ｄを検出すると、二値情報保持手段１０２はリセットされ、Ｍはオフとなるので給電ラインスイッチ１０４の状態はオンに戻り、機器は一括して給電されて定常状態に戻る。
【００２９】
図２は、上記動作を説明するタイムチャートである。図２（Ａ）は、時刻ｔ１まで及び時刻ｔ５以降の離床情報Ｌ（ｔ１からｔ５まで就寝状態）を表す。（Ｂ）は就寝状態における６段階睡眠情報ｓａを示す。
【００３０】
図２（Ｃ）は、特定睡眠状態検出手段１０１からの特定睡眠段階情報Ｉを示し、時刻ｔ２及びｔ３で睡眠段階３を検出してオンとなる。（Ｄ）は時刻ｔ４で目覚めてベッドを叩く連打音の検出情報Ｄである。
【００３１】
図２（Ｅ）は、二値情報保持手段１０２のセット出力（Ｑ出力）Ｍを表し、最初の特定睡眠段階情報Ｉがオンとなる時刻ｔ２でオンとなり、時刻ｔ４の連打音検出でオフとなる。（Ｆ）は二値情報保持手段１０２のセット出力（Ｑ出力）と同期する給電ラインスイッチ１０４の状態を示し、時刻ｔ２からｔ４の間オフ状態となる。
【００３２】
図３は、本発明の他の実施形態を示す機能ブロック図である。図１の実施形態で示したエアマットレス１から無拘束型センサ手段４までの要素を生体情報検出手段５００として分離させ、無拘束型センサ手段４の出力を送信部５０１から無線で伝送する。
【００３３】
更に、図１の実施形態で示したフィルタ手段５から記憶・保持手段１８までの睡眠段階推定手段１９、状態検出手段２００をまとめて、給電ライン制御手段１００の前段に設けた睡眠状態検出手段６００とする構成を特徴とする。６０１は、フィルタ手段５の入力側に新設した受信部であり、前記送信部５０１から無線伝送される生体情報を受信する。
【００３４】
自由な移動が困難で大きなスペースを要する生体情報検出手段５００と、電子回路で小型化が可能な睡眠状態検出手段６００及び給電ライン制御手段１００とを無線結合することで、睡眠状態検出手段６００及び給電ライン制御手段１００を任意の場所や機器内に配置可能となり、装置をコンパクト化することができる。尚、動作については図１と全く同一である。
【００３５】
本発明では、睡眠状態情報Ｓｉとして、図１で説明した睡眠段階情報Ｓａのみではなく、連続信号で与えられる睡眠深さ情報を使用することが可能である。睡眠状態に応じて機器を制御する場合、睡眠段階まで詳しく検出・推定しなくとも、現在、ある眠りの段階（覚醒・浅い眠りまたは深い眠りの状態）に留まっているのか、眠りが深くなりつつあるのか、それとも眠りが浅くなりつつあるのか、その眠りの方向さえ分かれば十分な場合がある。
【００３６】
ここでは、それを「睡眠深さ情報」と呼ぶことにする。この睡眠深さ情報は、心拍Ｉｂを入力する睡眠段階推定演算部９の動的モデル１２より精度良く得られるものであるが、もっと簡略に検出する構成も可能である。
【００３７】
即ち、眠りの深さと心拍数とには相関があり、眠りが深くなるにつれて心拍数が少なくなり、逆に眠りが浅くなるにつれて心拍数が多くなる。したがって、心拍情報だけでも睡眠深さ状態を検出することができる。
【００３８】
その睡眠深さ状態の分類例として、次のものがある。
（１）覚醒又は浅い眠り
（２）眠りが深くなりつつある状態
（３）眠りが深い状態
（４）眠りが浅くなりつつある状態
【００３９】
図４及び図５は、心拍情報に基づいて前記睡眠深さ状態を抽出するための機能ブロック図及び波形図である。図５（Ａ）に示す時刻ｔ１よりｔ５までの離床情報Ｌのオフ期間（就寝期間）心拍Ｉｂは心拍数計数手段７０１で計数され、（Ｂ）に示す心拍数Ｉｂｃに変換される。この信号は、更に心拍数差分検出手段７０２により差分演算が実行され、（Ｃ）に示す差分値Ｉｂｄに変換される。
【００４０】
この差分値Ｉｂｄは、マイナス側が眠りが深くなる方向、プラス側が眠りが浅くなる方向を表す。この差分値は、移動平均演算手段７０３で図５（Ｄ）に示す移動平均信号Ｉｂｍに変換され、正側及び負側のレベルがレベル検出手段７０４で比較され、所定のレベル以下では眠りが深くなる方向、所定のレベル以上では眠りが浅くなる方向を表す二値情報Ｉに変換される。
【００４１】
図５（Ｅ）は、レベル検出手段７０４の出力Ｉを示し、時刻ｔ２よりｔ３までの期間、即ち移動平均信号Ｉｂｍが所定のレベル以下の眠りが深くなる方向を示す期間にオンとなる。時刻ｔ２に同期して（Ｇ）に示すように二値情報保持手段１０２の出力（フリップフロップのＱ出力）Ｍはオンとなり、時刻ｔ４の離床前の連打音Ｄの検出でオフとなる。
【００４２】
図５（Ｈ）は二値情報保持手段１０２の出力Ｍに同期した給電ラインスイッチ１０４のオンオフ状態を示すものであり、Ｍのオン期間はオフに、Ｍのオン期間はオフに操作される。この給電ラインスイッチ１０４による機器への一括給電オンオフ操作は、図１の実施形態と全く同様である。
【００４３】
次に、クライアント３の状態検出手段２００の構成及び動作を図６乃至図１１を用いて説明する。図６は、離床／在床検出手段２０１の構成例を示す機能ブロック図、図７はその動作を説明する波形図である。
【００４４】
図７（Ａ）に示す心拍を示すアナログ信号Ｉｂがスレッシュホールド値を有する心拍検出部で比較され、（Ｂ）に示す心拍検出信号パルスＩｂｐとなり、リトリガラブルモノマルチをトリガする。
【００４５】
トリガ間隔が設定時間τ未満であればリトリガラブルモノマルチのＱ出力で在床、トリガ間隔が設定時間τ以上であればリトリガラブルモノマルチは反転し、Ｑバーの離床となる。
【００４６】
図８は、連打音検出手段２０２構成例を示す機能ブロック図、図９はその動作を説明する波形図である。図９（Ａ）に示す打音を示すアナログ信号Ｄｉがスレッシュホールド値を有する打音検出部で比較され、（Ｂ）に示す打音検出信号パルスｄｉｐとなり、最初のパルスｄｉｐで（Ｃ）に示すフリップフロップＦＦ１をセットして動作開始し、（Ｅ）に示すタイマを起動すると共に（Ｄ）に示すカウンタで計数される。
【００４７】
タイマの動作時間内にカウンタが所定数（この例では３個）のパルスを計数すると、このカウンタ出力でフリップフロップＦＦ２が反転して（Ｆ）に示すように連打音検出信号Ｄを出力する。タイマのカウントアップによりフリップフロップＦＦ１はリセットされ、タイマも初期状態に戻る。
【００４８】
次に打音が発生すると前記ルーチンがスタートするが、タイマのカウントアップ内に所定個数のカウント出力がない場合にはこの連打音出力は変化しない。従って、いったん連打音を出力するとその状態が継続するので、遅延回路を設けて所定時間経過したとき、及び（Ｇ）に示す離床信号Ｌがあったときに検出手段全体をリセットするように構成されている。
【００４９】
図１０は連打音検出手段２０２の他の構成例を示す機能ブロック図、図１１はその動作を説明するフローチャートである。図８の構成ではタイマの設定時間内に所定個数のパルスを計数した場合に連打音と判断するものであるが、図１０の構成では周期的連打音検出部のアルゴリズムで打音周期の最大と最小を監視し、所定条件に合致した打音を連打音とする。
【００５０】
打音検出部では、一定閾値以上の打音信号Ｄｉを受けると、打音検出信号Ｄｉｐを出力する。周期的連打音検出部では、一つの打音検出信号を受けると、その次の打音検出信号がＴminより長くＴmaxよりも短い時間範囲内にあるかどうかを計測し、その時間範囲内にある場合には、更にその次の打音検出信号がＴminより長くＴmaxよりも短い時間範囲内にあるかどうかを計測する。
【００５１】
一つの打音検出信号を受けてから、Ｔminより長くＴmaxよりも短い時間範囲内で次の打音検出信号を受けることをＮ回繰り返すと、周期的連打音が検出されたと判断して周期的連打音検出信号を出力する。
【００５２】
一つの打音検出信号を受けてから、その次の打音検出信号をＴmin以前に、又はＴmax以後に受けた場合には、連打音検出動作をリセットスタートさせる。周期的連打音検出信号が出力されると、その立ち上がりエッジで後段フリップフロップがセットされ、連打音検出信号Ｄがオン（“連打音検出”）になる。
【００５３】
クライアントの離床信号Ｌでフリップフロップはリセットされ、連打音検出信号はオフとなる。連打音検出信号Ｄがオンになってから離床が無い場合には、遅延回路の出力信号により、ある一定時間経過後にフリップフロップがリセットされ、連打音検出信号が強制的にオフになる。
【００５４】
図１２及び１３は、複数機器の給電ラインを一括オンオフ操作するに適したテーブルタップ８００の外観図である。図１２は、給電ライン制御手段１００とテーブルタップ８００とを分離して設けた構成を示し、給電ラインスイッチ１０４のみがテーブルタップ８００の筐体に設けられて二値情報保持手段１０２の出力Ｍでオンオフ制御される。
【００５５】
図１３は、図３で説明した実施形態を具体化した構成であり、睡眠状態検出手段６００及び給電ライン制御手段１００をテーブルタップ８００の筐体内に一体に実装し、生体情報検出手段５００からの無線伝送による生体情報に基づいて給電ラインスイッチ１０４をオンオフ制御する。
【００５６】
図１、図２の実施形態では、睡眠段階推定手段１９より得られる睡眠段階としては、名義的に同定される、覚醒，ＲＥＭ，ノンレム１，ノンレム２，ノンレム３，ノンレム４の６段階が用いられている。
【００５７】
しかしながら、制御対象の機器によっては、上記６段階までの細かい分類は不要で下記のような粗い分類でも充分な場合がある。
粗い分類例１：
（１）覚醒
（２）ＲＥＭ
（３）ノンレム１＋ノンレム２
（４）ノンレム３＋ノンレム４
【００５８】
粗い分類例２：
（１）覚醒
（２）ＲＥＭ
（３）ノンレム１〜４
【００５９】
粗い分類例３：
（１）覚醒
（２）ＲＥＭ＋ノンレム１〜４
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明を適用した機器の電源制御装置の一実施形態を示す機能ブロック図である。
【図２】図１の動作を説明するタイムチャートである。
【図３】本発明の他の実施形態を示す機能ブロック図である。
【図４】睡眠深さ傾向を検出するための構成を示す機能ブロック図である。
【図５】図４の動作を説明する波形図である。
【図６】離床状態を検出するための構成を示す機能ブロック図である。
【図７】図６の動作を説明する波形図である。
【図８】連打音を検出するための構成を示す機能ブロック図である。
【図９】図８の動作を説明する波形図である。
【図１０】連打音を検出するための他の構成を示す機能ブロック図である。
【図１１】図１０の動作を説明するフローチャートである。
【図１２】複数機器の給電ラインを一括オンオフ操作するに適したテーブルタップの外観図である。
【図１３】複数機器の給電ラインを一括オンオフ操作するに適した他のテーブルタップの外観図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  エアマットレス
３  クライアント
４  無拘束型センサ手段
５  フィルタ手段
９  睡眠段階推定演算手段
１８  記憶・保持手段
１９  睡眠段階推定手段
１００  給電ライン制御手段
１０１  特定睡眠状態検出手段
１０２  二値情報保持手段
１０３  ＯＲゲート
１０４  給電ラインスイッチ
２００  状態検出手段
２０１  離床／在床検出手段
２０２  連打音検出手段
３００，３００´  給電ライン
４０１，４０２，…４０ｎ  機器
Ｓｗ１，Ｓｗ２，…Ｓｗｎ  機器電源スイッチ
【図１】
2005342200.tif 000003
【図２】
2005342200.tif 000004
【図３】
2005342200.tif 000005
【図４】
2005342200.tif 000006
【図５】
2005342200.tif 000007
【図６】
2005342200.tif 000008
【図７】
2005342200.tif 000009
【図８】
2005342200.tif 000010
【図９】
2005342200.tif 000011
【図１０】
2005342200.tif 000012
【図１１】
2005342200.tif 000013
【図１２】
2005342200.tif 000014
【図１３】
2005342200.tif 000015