(57)【要約】【課題】熟睡しているときに覚醒させるための寝具の駆動をして覚醒しても、熟睡感が得られないなど、不快感が強くあった。【解決手段】寝具３８に内蔵された生体情報センサー３７と、寝具３８を変形させる駆動手段３９Ａ、３９Ｂと、前記生体情報センサー３７からの信号により駆動手段３９Ａ，３９Ｂを作動させる制御装置４１を備え、前記駆動手段は寝具を変形させて身体に刺激を与えて覚醒させるように作動するようにしたので、浅い睡眠の時に駆動手段を駆動して爽やかに目覚めることができる。【選択図】図１７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
寝具に内蔵された生体情報センサーと、寝具を変形させる駆動手段と、前記生体情報センサーからの信号により駆動手段を作動させる制御装置を備え、前記駆動手段は寝具を変形させて身体に刺激を与えて覚醒させるように作動する健康寝具。
【請求項２】
駆動手段は、枕に内蔵され、頭部が交互に傾くように刺激する請求項１記載の健康寝具。
【請求項３】
生体情報センサーは振動センサーとした請求項１または２記載の健康寝具。
【請求項４】
制御装置には時刻報知装置を備え、前記時刻報知装置に設定された所定の設定時刻近傍において、振動センサーから所定の信号を受けたときに制御装置が駆動手段を作動させる請求項１から３のいずれか１項記載の健康寝具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、形状記憶素子を用いて寝具の形状を変化させ、健康的な寝床環境を実現する健康寝具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の健康寝具を図１９に示す床ずれ防止装置を用いて説明する。
【０００３】
従来の健康寝具は、身体１に接するように、シーツ２と、身体接触部３と、形状記憶材料から鳴るコイルスプリング４と、電熱ヒータ５と、基盤材料６で構成されていた（特許文献１）。
【０００４】
上記構成において、この装置は加熱装置である電熱ヒータ５でコイルスプリング４を加熱することによって、記憶された形状にコイルスプリング４が変形して上方へ伸長する。また、一方のコイルスプリングを冷却することによって片方は下方に収縮する。これらの動作を所定の時間間隔で繰り返すことによって身体の上下動が生じ、常に同じところに身体の荷重がかかることがないので床ずれ防止効果が発揮できるものである。
【特許文献１】特開昭６２−１８３７６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上記従来の構成では、形状記憶材料を加熱、冷却するために特定の制御装置で制御をしなければならなかった。また、制御を行うに当たっても、身体の状態とは無関係に行われるため、例えば、熟睡しているときに駆動すると覚醒されるので熟睡感が得られないなど、不快感が強くあった。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するもので、寝具の振動情報から睡眠深度を推定して、設定された時刻を基に形状記憶素子を変形させて刺激を身体に与えて不快感なく起床させることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するため、寝具に内蔵された生体情報センサーと、寝具を変形させる駆動手段と、前記生体情報センサーからの信号により駆動手段を作動させる制御装置を備え、前記駆動手段は寝具を変形させて身体に刺激を与えて覚醒させるように作動するようにした。よって、生体情報センサーで睡眠状態を検知し、それに基づいて覚醒させるように身体に刺激を与えるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、寝具に内蔵した生体情報センサーから身体の動きを検知して睡眠深度が浅く、かつ設定時刻の近傍で、形状記憶素子を制御して身体に刺激を与えて覚醒させることで爽やかな目覚めが実現できるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、寝具に内蔵された生体情報センサーと、寝具を変形させる駆動手段と、前記生体情報センサーからの信号により駆動手段を作動させる制御装置を備え、前記駆動手段は寝具を変形させて身体に刺激を与えて覚醒させるように作動するので、睡眠状態に応じて身体に覚醒するように刺激を与えることができる。
【００１０】
第２の発明は、駆動手段は、枕に内蔵され、頭部が交互に傾くように刺激するようにした。よって、頭部に刺激して覚醒させることができる。
【００１１】
第３の発明は、生体情報センサーは振動センサーとした。振動により睡眠状態を検知するようにした。振動センサーにより身体の動きを検知して睡眠深度がわかる。
【００１２】
第４の発明は、制御装置には時刻報知装置を備え、前記時刻報知装置に設定された所定の設定時刻近傍において、振動センサーから所定の信号を受けたときに制御装置が駆動手段を作動させるようにした。よって、睡眠深度の浅いときに、刺激をあたえるので、さわやかな目覚めを実現できる。
【実施例】
【００１３】
以下、本発明の第１の実施例の健康寝具を、図１から図３を参照して説明する。
【００１４】
図１に示すように、寝具としてのベッドパッド７と、前記ベッドパッド７に人体と接する部分にシート状の形状記憶素子８を身体９と平行に複数枚配設して温度伝達手段を実現した。ここでは、形状記憶素子８は、ベッドパッド７の中央に１本配置されるようにして、その両側に対称的に２本ずつ配置するようにした。そして、身体９の肩部１０付近から足部１１付近までの長さを有した構造とした。また、形状記憶素子８は、図２に示すように、体温付近の温度に達すると波状の形状に変形するように記憶されているものである。
【００１５】
上記構成によれば、身体９がベッドパッド７上で睡眠したときには、寝床内１２の温度は体温近くまで上昇する。そして、身体９と接している形状記憶素子８は、その温度が伝わってきて設定された所定の温度になることによって、記憶された波状の形状に変形するものである。ここで、波状の形状となることによって、寝床内に広がり空間１３が発生し、寝床外から新しい空気が進入することになる。すると、新しい空気によって寝床内１２の温度が低下して、形状記憶素子８の温度を低下させる。その結果、形状記憶素子８は記憶した形状から開放され、身体９や掛け布団１４の荷重によって、波状が直線的な形状となり寝床内の空間がなくなるのである。そして、再び、温度が上昇してくると、前述のような動作を繰り返すものである。
【００１６】
このように形状記憶素子が身体の温度によって自動的に変形をくり返して寝床内の温度を適温に保つことができるものである。シート状の形状記憶素子を使用しているため、ベッドパッド面に対して垂直方向に変形するので、変形方向がずれることなくこの動作を確実に行うことができる。
【００１７】
また、波状の形状記憶素子８の凸部１５で身体を加圧するために、指圧効果があるとともに、加圧を受けることによって身体が刺激を受け、それを避けるように寝返りを行うことで床ずれ防止の効果もある。これは、図３に示すように中央から左右方向に発生する温度勾配で、形状記憶素子が異なった変形度で変形することによって、中央が最も変形した形状になる。その結果、身体が左右どちらかに寝返りが打ちやすい形状に変形することになり、より優れた床ずれ防止効果が得られるものである。さらに、身体に平行に肩部から足元まで形状記憶素子を配置しているために、ベッドパッドが足元からまくれあがってずれても、形状記憶素子が波状の形状に変形することでパッドは足元まで広げた状態に回復することができる効果がある。
【００１８】
次に、第２の実施例について図４と図５を用いて説明する。上記第１の実施例と同一構造で、かつ同一作用をする部分には同一符号を付して詳細な説明は略し、異なる部分を中心に説明する。
【００１９】
図４に示すように、身体９と接する部分に配置した伝熱素子としての金属箔プレート１６と、寝具としてのベッドパッド１７の周囲に配設した駆動装置としての形状記憶素子８とを備え、前記金属箔プレート１６と前記形状記憶素子８を連結して前記形状記憶素子８に熱を伝える構成とした。その結果、形状記憶素子８が変形することで、寝具の周囲を上下に動かせる構成とした。
【００２０】
このような構成において、身体が寝具上で睡眠したときには、寝床内の温度は体温近くまで上昇する。そして、身体と接している金属箔プレートにその温度が伝わり、更にその先に接続されている形状記憶素子に伝達される。そして、形状記憶素子は設定された所定の温度になると、記憶された波状の形状に変形するものである。ここで、波状の形状となることによって、寝具周囲が波状の形状となり、できた空間１８から寝床内に新しい空気が進入することになる。すると、新しい空気によって寝床内の温度が低下して、形状記憶素子の温度を低下させる。その結果、形状記憶素子は記憶した形状から開放され、寝具の荷重によって波状が直線的な形状となることによって、空気の入れ替えがなくなり、再び、温度が上昇して前述の動作を繰り返すものである。ここで、金属箔プレートは変形したときの形状記憶素子の腹部に接するように設けることで変形がスムーズに行われるようにしている。また、制御装置がなくても布団を上下に浮かせることができるので、睡眠を妨害することなく寝床内の温度を適温に保つことができるのである。
【００２１】
次に、第３の実施例について図６と図７を用いて説明する。上記第１の実施例と同一構造で、かつ同一作用をする部分には同一符号を付して詳細な説明は略し、異なる部分を中心に説明する。
【００２２】
図６と図７に示すように、寝具としてのベッドマット１９と、前記ベッドマット１９の高さＨ１より高い高さＨ２に形状記憶された形状記憶素子２０をベッドマット１９内部に備えた構成とした。ここで、２１はマット用スプリング、２２はベッドパッド、２３は睡眠者の身体である。
【００２３】
このような構成において、ベッドマット１９は、身体２３を囲む掛け布団１４によって覆われているため、寝床内２４の温度上昇と同じ様にベッドマット１９も上昇する。そして、ベッドマット内部２５の空間も同じ様に温度上昇するため、内部に設置した形状記憶素子２０も温度上昇する。すなわち、掛け布団１４の保温機能を含めた寝具全体で温度伝達手段を実現しているわけである。そして、体温付近の温度になると記憶された形状に変形する結果、マットの高さＨ１を広げる方向に形状記憶素子が変形するために、ベッドマットの高さが広がる。そして、ベッドマット内部には新しい空気が一方向弁２６を備えた通気口２７から進入してきて温度が低下する。すると、形状記憶素子の温度も低下してして記憶していた形状から自由になりスプリングの力でもとの高さに戻る。そして、再び温度上昇が始まり、前述の動作を繰り返すのである。この時、マット内の空気が入れ代わると同時に寝床内の空気も入れ変わりが行われ、温度の異常上昇を防ぎ適温に保つことができる。また、マット内の空気の入れ替えによって、マットの除湿効果があり、かびや腐蝕の発生を防ぐ効果がある。ここで、一方向弁２６は、外部からベッドマット内部に空気が進入する方向にベッドマット側面に取り付けられており、新しい空気の進入を効率よく行う構成としている。そして、進入した空気は通気口２７から逃げずにマット全体から徐々に排出されることで寝床内にもその空気が進入する構成としている。これによって、寝床内の温度を適温に保つことができるのである。
【００２４】
次に、第４の実施例について図８から図１１を用いて説明する。上記第１の実施例と同一構造で、かつ同一作用をする部分には同一符号を付して詳細な説明は略し、異なる部分を中心に説明する。
【００２５】
図８と図９に示すように、寝具としてのベッドパッド２７に内蔵した形状記憶素子２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃと、ベッドパッド２７を利用する身体の生体情報センサーとしてのいびき検知装置であるマイクロホン２９と、前記マイクロホン２９からの信号に応じて前記形状記憶素子２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃを順次駆動する制御装置３０とを備えた構成とした。ここで、３１はマイクロホンアンプである。
【００２６】
このような構成において、寝具近傍の音をマイクロホン２９で検出し、その音がいびきかどうかを制御装置３０によって判定する。そして、いびき音であると判定されると、形状記憶素子２８に通電が開始される。この通電によって、形状記憶素子２８は温度上昇が始まり、所定の温度になった時に記憶された形状に変形する。この形状記憶素子２８は、体温付近の温度でばね形状が伸長する方向に記憶しておき、身体に刺激を与えるように変形するのである。その刺激により、いびきをかいている人は睡眠深度が浅くなるか、または覚醒度が高まるかでいびきが止まるようになる。
【００２７】
このように生体情報を基に形状記憶素子を制御することで不健康な睡眠状態を改め、健康な睡眠状態に改善していくことができる。また、駆動部に形状記憶素子を用いているため駆動騒音が発生せず、隣で寝ている人に迷惑をかけないでよい。そして、図１０に示すようにベッドパッドに垂直方向に伸縮するように配置することで、背中面の指圧効果も得られる。さらに、図１１に示すように形状記憶素子２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃを同時に制御するのではなく、順次２８Ａ→２８Ｂ→２８Ｃの順に制御して身体が波打つようにすることでマッサージ効果も得られるのである。時間タイマーの設定によってマッサージ間隔を快適な間隔に設定することも可能である。
【００２８】
次に、第５の実施例について図１２から図１６を用いて説明する。上記第４の実施例と同一構造で、かつ同一作用をする部分には同一符号を付して詳細な説明は略し、異なる部分を中心に説明する。
【００２９】
図１２と図１３に示すように、寝具としてのベッドパッド２７に内蔵した形状記憶素子３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃと、生体情報センサーとしての呼吸検知装置である胸部運動センサー３３と、前記胸部運動センサー３３からの信号に応じて前記形状記憶素子３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃを駆動する制御装置３４とを備えた構成とした。そして、制御装置３４は、前記胸部運動センサー３３の信号に応じて、形状記憶素子３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃを順次所定の順に駆動して、人体３５の呼吸運動を補助する構成とした。ここで、３６は胸部運動センサー用アンプである。
【００３０】
このような構成において、図１４に示すように胸部運動センサー３３の信号に合わせて形状記憶素子３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃを制御する。すなわち、胸部によって吸気するひと呼吸毎に合わせて、形状記憶素子３２を順次記憶させた形状に変形していくことで呼吸運動を補助することができるのである。まず、背中部を形状記憶素子３２Ａでもりあげ、次にΔｔ時間後肩部と腹部をそれぞれ形状記憶素子３２Ｂ、３２Ｃでもりあげるようにしたものである。そのフローチャートを図１５に、形状記憶素子の変形時の形状を図１６に示す。また、呼吸運動が止まるような睡眠時無呼吸症の症状の発生も胸部運動センサーの信号で判定することができる。そして、呼吸が停止したことを判定すれば、形状記憶素子を制御して呼吸運動を補助することで呼吸を再開させることができる効果がある。形状記憶素子で駆動するために駆動騒音がなく睡眠を妨害せずに呼吸運動を補助することができるのである。また、生体情報に同期して制御するために不快感なく行うことができるものである。
【００３１】
次に、第６の実施例について図１７から図１９を用いて説明する。上記第１の実施例と同一構造で、かつ同一作用をする部分には同一符号を付して詳細な説明は略し、異なる部分を中心に説明する。
【００３２】
図１７に示すように、生体情報センサーとしての振動センサー３７を内蔵した第１の寝具であるベッドパッド３８と、形状記憶素子３９Ａ、３９Ｂを内蔵した第２の寝具である枕４０と、前記形状記憶素子３９Ａ、３９Ｂを駆動する制御装置４１とを備えた構成とした。そして、前記制御装置４１には時刻報知装置４２を備え、前記時刻報知装置４２に設定された所定の設定時刻近傍において、前記振動センサー３７から所定の信号を受けたときに制御装置４２が作動する構成とした。
【００３３】
このような構成において、睡眠時の振動センサー３７からの信号はおおよそ図１８のようになる。すなわち、睡眠中安静にしているときは、振動センサーからの信号はほとんど検知されない。しかし、寝返りなどをしたときには非常に大きな信号が発生するようになる。この信号が所定のしきい値を越えて検知した時、睡眠の深さが浅くなったときと推定する。そして、設定された時刻の前後３０分以内であるならば、睡眠者を覚醒させるように制御装置で形状記憶素子を駆動させるのである。例えば、図１９に示すように、２つの形状記憶素子を枕に内蔵して、制御装置で交互に記憶した形状に変形させることで頭部４３が交互に傾く刺激を受けて覚醒へと導くことができるのである。
【００３４】
このように形状記憶素子を用いることで駆動騒音がなく隣に寝ている人に迷惑をかけずに起床することができる。しかも、振動センサーで睡眠深度が浅い時を推定して起こすことで爽やかに目覚めることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施例を示す健康寝具の斜視図
【図２】同寝具の側面図
【図３】同寝具を他方から見た側面図
【図４】本発明の第２の実施例を示す健康寝具の斜視図
【図５】同寝具の側面図
【図６】本発明の第３の実施例を示す健康寝具の斜視図
【図７】同寝具の寸法説明図
【図８】本発明の第４の実施例を示す健康寝具の斜視図
【図９】同寝具のブロック図
【図１０】同寝具の側面図
【図１１】同寝具の動作を示すフローチャート
【図１２】本発明の第５の実施例を示す健康寝具の斜視図
【図１３】同寝具のブロック図
【図１４】同寝具の動作を示す特性図
【図１５】同寝具の動作を示すフローチャート
【図１６】同寝具の側面図
【図１７】本発明の第６の実施例を示す健康寝具の斜視図
【図１８】同寝具の動作を説明する特性図
【図１９】同寝具の構成図
【図２０】従来の健康寝具の構成図
【符号の説明】
【００３６】
７、２７、３８  ベッドパッド（寝具）
８、２０、２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３９Ａ、３９Ｂ  形状記憶素子
９、２３  身体
１６  金属箔プレート（伝熱素子）
１９  ベッドマット（寝具）
２９  マイクロホン（生体情報センサー）
３０、３４、４１  制御装置
３３  胸部運動センサー（生体情報センサー）
３７  振動センサー（生体情報センサー）
４２  時刻報知装置
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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