(57)【要約】      （修正有）【課題】寝かしつけ時に軽くたたく動きを再現できる睡眠導入装置を提供する。【解決手段】寝具に振動発生装置が内蔵され、駆動装置が最大電位と最小電位との差Ｖを有する周期Ｔｎの信号によって振動発生装置を駆動することで、寝具を通じて使用者に振動を伝える。このとき、信号の周波数Ｆ（ｔ）の１周期Ｔｎにおける下記の数式（１）で示す積分値Ｓｎは、Ｓｎ≦（Ｖ×Ｔｎ）／３を満たす。2016030223.tif 000007（ただし、ＦｒはＦ（ｔ）の最小電位又は最大電位のうち基準となる電位）【選択図】図５
2016030223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動を発生する振動発生装置と、
前記振動発生装置を駆動する駆動装置と、
少なくとも前記振動発生装置をその内部に含む寝具と、を備え、
前記駆動装置は、最小電位と最大電位との差Ｖを有する周期Ｔｎの信号によって前記振動発生装置を駆動することで前記寝具を通じて使用者に振動を伝え、
前記信号の波形Ｆ（ｔ）の１周期Ｔｎにおける下記の数式（１）で示す積分値Ｓｎは、
Ｓｎ≦（Ｖ×Ｔｎ）／３を満たす
ことを特徴とする睡眠導入装置。
【数１】
2016030223.tif 000006
（ただし、ＦｒはＦ（ｔ）の最小電位又は最大電位のうち基準となる電位）
【請求項２】
前記信号の前記波形Ｆ（ｔ）は、１周期Ｔｎにおいて基準である時間がそれ以外の時間の２倍以上である
ことを特徴とする請求項１に記載の睡眠導入装置。
【請求項３】
前記信号の波形Ｆ（ｔ）の１周期Ｔｎにおける前記積分値Ｓｎは、
Ｓｎ≦（Ｖ×Ｔｎ）／１０
を満たすことを特徴とする請求項１に記載の睡眠導入装置。
【請求項４】
前記信号の前記波形Ｆ（ｔ）は、１周期Ｔｎにおいて基準である時間がそれ以外の時間の９倍以上である
ことを特徴とする請求項３に記載の睡眠導入装置。
【請求項５】
前記信号の前記波形Ｆ（ｔ）は、方形波を含むことを特徴とする請求項１〜４何れか１項に記載の睡眠導入装置。
【請求項６】
前記信号の前記波形Ｆ（ｔ）は、のこぎり波を含むことを特徴とする請求項１〜４何れか１項に記載の睡眠導入装置。
【請求項７】
前記信号の前記波形Ｆ（ｔ）は、正弦波の半周期波形を含むことを特徴とする請求項１〜４何れか１項に記載の睡眠導入装置。
【請求項８】
前記周期Ｔｎは、０．５秒から２．０秒の間で変化することを特徴とする請求項１〜７何れか１項に記載の睡眠導入装置。
【請求項９】
前記周期Ｔｎは、０．５秒から２．０秒の間に固定されていることを特徴とする請求項１〜７何れか１項に記載の睡眠導入装置。
【請求項１０】
前記波形Ｆ（ｔ）は、前記周期Ｔｎ間に複数の波形を含むことを特徴とする請求項１〜９何れか１項に記載の睡眠導入装置。
【請求項１１】
前記波形Ｆ（ｔ）は、前記周期Ｔｎ間に複数の異なる波形を含むことを特徴とする請求項１〜９何れか１項に記載の睡眠導入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、睡眠導入装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータによって２０Ｈｚ以下の振動を頭部に与えて睡眠へと導く睡眠枕が提案されている（特許文献１）。ところで、母親が乳幼児を寝かしつける時、その指や手のひら等で体を規則的に軽くたたく動きをする場合がある。上述した従来の睡眠枕では、モータによって連続的に振動を与えているため、上記軽くたたく動きが再現できていない、という問題が一例として挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１０６９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、このような問題点に対処することを課題の一例とするものである。即ち、本発明は、例えば、寝かしつけ時に軽くたたく動きを再現できる睡眠導入装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の睡眠導入装置は、振動を発生する振動発生装置と、前記振動発生装置を駆動する駆動装置と、少なくとも前記振動発生装置をその内部に含む寝具と、を備え、前記駆動装置は、最小電位と最大電位との差Ｖを有する周期Ｔｎの信号によって前記振動発生装置を駆動することで前記寝具を通じて使用者に振動を伝え、前記信号の波形Ｆ（ｔ）の１周期Ｔｎにおける下記の数式（１）で示す積分値Ｓｎは、Ｓｎ≦（Ｖ×Ｔｎ）／３を満たすことを特徴とする。
【数１】
2016030223.tif 000003
（ただし、ＦｒはＦ（ｔ）の最小電位又は最大電位のうち基準となる電位）
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の睡眠導入装置の一実施形態を示す部分断面図である。
【図２】図１に示す睡眠導入装置の振動発生装置の側面図である。
【図３】図２のＩ−Ｉ線断面図である。
【図４】図１に示す睡眠導入装置の電気構成図である。
【図５】図１に示す振動発生装置に供給される信号のタイムチャートである。
【図６】他の実施形態における図１に示す振動発生装置に供給される信号のタイムチャートである。
【図７】他の実施形態における図１に示す振動発生装置に供給される信号のタイムチャートである。
【図８】他の実施形態における図１に示す振動発生装置に供給される信号のタイムチャートである。
【図９】他の実施形態における図１に示す振動発生装置に供給される信号のタイムチャートである。
【図１０】他の実施形態における図１に示す振動発生装置に供給される信号のタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明の一実施形態にかかる睡眠導入装置を説明する。本発明の一実施形態にかかる睡眠導入装置は、振動を発生する振動発生装置と、前記振動発生装置を駆動する駆動装置と、少なくとも前記振動発生装置をその内部に含む寝具と、を備え、前記駆動装置は、最小電位と最大電位との差Ｖを有する周期Ｔｎの信号によって前記振動発生装置を駆動することで前記寝具を通じて使用者に振動を伝え、前記信号の波形Ｆ（ｔ）の１周期Ｔｎにおける下記の数式（１）で示す積分値Ｓｎは、Ｓｎ≦（Ｖ×Ｔｎ）／３を満たすことを特徴とする。
【数２】
2016030223.tif 000004
（ただし、ＦｒはＦ（ｔ）の最小電位又は最大電位のうち基準となる電位）
【０００８】
これにより、断続的に振動が伝わり、寝かしつけ時に指や手のひら等で軽くたたく動き等を再現できる。
【０００９】
また、信号の前記波形Ｆ（ｔ）は、１周期Ｔｎにおいて基準である時間がそれ以外の時間の２倍以上であってもよい。これにより、断続的に振動が伝わり、寝かしつけ時に指や手のひら等で軽くたたく動き等を再現できる。
【００１０】
また、信号の波形Ｆ（ｔ）の１周期Ｔｎにおける積分値Ｓｎは、Ｓｎ≦（Ｖ×Ｔｎ）／１０を満たすようにしてもよい。これにより、より一層正確に、寝かしつけ時に軽くたたく動きを再現できる。
【００１１】
また、信号の波形Ｆ（ｔ）は、１周期Ｔｎにおいて基準である時間がそれ以外の時間の９倍以上であってもよい。これにより、より一層正確に、寝かしつけ時に軽くたたく動きを再現できる。
【００１２】
また、信号の波形Ｆ（ｔ）は、方形波を含んでもよい。
【００１３】
また、信号の波形Ｆ（ｔ）は、のこぎり波を含んでもよい。
【００１４】
また、信号の波形Ｆ（ｔ）は、正弦波の半周期波形を含んでもよい。
【００１５】
また、周期Ｔｎは、０．５秒から２．０秒の間で変化するようにしてもよい。
【００１６】
また、周期は、０．５秒から２．０秒の間に固定されていてもよい。
【００１７】
また、波形Ｆ（ｔ）は、周期Ｔｎ間に複数の波形を含んでもよい。
【００１８】
また、波形Ｆ（ｔ）は、周期Ｔｎ間に複数の異なる波形を含んでもよい。
【実施例】
【００１９】
以下、本発明の睡眠導入装置を図１〜図４に基づいて説明する。図１は、本発明の睡眠導入装置の一実施形態を示す部分断面図である。図２は、図１に示す睡眠導入装置の振動発生装置の側面図である。図３は、図２のＩ−Ｉ線断面図である。図４は、図１に示す睡眠導入装置の電気構成図である。
【００２０】
同図に示すように、睡眠導入装置１は、振動を発生する振動発生装置２（図１）と、振動発生装置２を駆動する駆動装置３（図４）と、振動発生装置２を内部に含む寝具４と、を備え、寝具４を通じて使用者に振動を伝える装置である。
【００２１】
振動発生装置２は、磁気ギャップＧを含む磁気回路５と、磁気回路５によって駆動されるコイルＣを支持する支持部材としてのコイルボビン６と、コイルボビン６に連結された連結部材７と、連結部材７を介してコイルボビン６を支持する蝶ダンパ８と、連結部材７に取り付けられたクッション９と、を備えている。
【００２２】
上記磁気回路５は、内磁型磁気回路であり、磁石５１と、磁石５１の一極が磁気的に結合されたプレート５２と、磁石５１の他極が磁気的に結合されたヨーク５３と、磁気ギャップＧと、を含んでいる。磁石５１は、円板状に設けられ、中央に貫通孔５１ａが設けられている。プレート５２は、円板状に設けられ、磁石５１のクッション９側（＝一極側）の面に重ねられる。このプレート５２にも、磁石５１の貫通孔５１ａと重なる貫通孔５２ａが設けられている。
【００２３】
ヨーク５３は、磁石５１のクッション９から離れた側（＝他極側）の面に重ねられる底面部５３ａと、底面部５３ａの外縁からクッション９側に向かって立設する筒状のヨーク本体５３ｂと、から構成されている。底面部５３ａには、磁石５１の貫通孔５１ａと重なる貫通孔５３ｃが設けられている。これら磁石５１、プレート５２及びヨーク５３の貫通孔５１ａ、５２ａ、５３ｃに図示しないポールを挿入することにより、磁石５１、プレート５２及びヨーク５３の位置決め、固定をすることができる。上記ヨーク本体５３ｂは、プレート５２と対向する位置まで延在している。
【００２４】
磁気ギャップＧは、プレート５２とヨーク本体５３ｂとの間に設けられるギャップであり、後述するコイルＣの高さ方向Ｙ１に貫通している。コイルＣの高さ方向Ｙ１とは、コイルＣの中心軸方向である。
【００２５】
コイルボビン６は、筒状に設けられ、その外側面にコイルＣが巻かれている。コイルＣは、コイルボビン６に導線をらせん状に巻いて形成されていてもよいし、コイルボビン６にプリントして設けられていてもよい。このコイルボビン６の磁気回路５側の端部を磁気ギャップＧのクッション９側の開口から挿入して、コイルＣを磁気ギャップＧ内に配置する。この状態で、コイルＣを通電すると、コイルＣの高さ方向Ｙ１に振動する力が発生する。
【００２６】
連結部材７は、例えば樹脂などコイルボビン６と同等以上の剛性を有する材料から形成され、コイルボビン６のコイルＣよりも磁気回路５から離れた側を支持する板状の支持部７１と、支持部７１から磁気回路５側に向かって立設された筒状の壁部７２と、を一体に含む。支持部７１は、本実施例では、コイルボビン６の磁気回路５から離れた側の端部を挿入する挿入孔７１ａが設けられている。
【００２７】
コイルボビン６の磁気回路５から離れた側の端部は、この挿入孔７１ａの内周面に例えば接着により固定されている。また、支持部７１の磁気回路５から離れた側の面にクッション９が直接、支持されている。
【００２８】
蝶ダンパ８は、例えば、合成樹脂などから構成され、壁部７２とヨーク本体５３ｂとの間に固定されている。この蝶ダンパ８により、コイルＣを高さ方向Ｙ１に振動可能に支持することができる。クッション９は、ウレタンスポンジなどの弾性材から構成され、このクッション９を振動させて、使用者に振動を伝える。
【００２９】
駆動装置３は、図４に示すように、電源部３１と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２と、睡眠導入装置１全体の制御を司るマイクロコントロールユニット３３（以下ＭＣＵ３３）と、ＭＣＵ３３の制御に応じて振動発生装置２を駆動するための信号を生成して出力する信号生成装置３４と、信号生成装置３４が出力した信号を増幅するアンプ３５と、を備えている。
【００３０】
電源部３１は、例えば家庭用のＡＣ電源からの電流を直流に変換するＡ／Ｄコンバータ等からなる。また、本睡眠導入装置１を持ち運べるよう構成するためには、電源部３１は二次電池などから構成されてもよい。ＤＣ／ＤＣコンバータ３２は、電源部３１からの直流電圧をＭＣＵ３３などが動作できる電圧に変換して、ＭＣＵ３３に供給する。信号生成装置３４は、振動発生装置２に供給する信号を記憶する記憶部３４ａを有し、ＭＣＵ３３からの指示に応じて記憶部３４ａに記憶された信号を出力する。信号生成装置３４から出力された信号は、アンプ３５により増幅され、振動発生装置２のコイルＣに供給される。
【００３１】
寝具４は、人が寝るときに体に接するものであればよく、敷布団、掛布団、ベッドなど一般的な寝具に加えて、ベビーカー、チャイルドシート、クッション、座布団、ソファーや子供が寝るときに抱きしめるぬいぐるみなどから構成されてもよい。本実施形態では、振動発生装置２のクッション９は、寝具４から露出している。これに限ったものではなく、振動発生装置２全体が寝具４内に含まれるようにしてもよい。
【００３２】
また、睡眠導入装置１は、図４に示すように、動作状態などを表示するためのディスプレイ１０、ＬＥＤ１１、ＬＤ１２などを備えていてもよい。
【００３３】
次に、上述した駆動装置３から振動発生装置２に対して出力される信号について図５を参照して説明する。上記駆動装置３は、振動発生装置２に対して、最小電位０と最大電位Ｖとの差Ｖを有する周期Ｔｎの信号を出力している。この信号は、最小電位０から最大電位Ｖに立ち上がり、その後最小電位０に立ち下がる波形Ｆ（ｔ）を含み、本実施形態では、波形Ｆ（ｔ）は、方形波を含んでいる。上記周期Ｔｎは、０．５秒から２．０秒の間で固定して設定されている。なお、周期Ｔｎとしては、０．５秒から２．０秒の間で変化するように設定されていてもよい。
【００３４】
次に、本発明者らは、実際に睡眠導入装置１を作製して、図５に示す方形波を含む波形Ｆ（ｔ）の１周期Ｔｎにおける下記の数式（１）で示す積分値Ｓｎを小さくして、それにより使用者に与えられる振動を確認した。なお、図５に示す信号においては、最小電位０が基準（＝Ｆｒ）となる電位である。
【数３】
2016030223.tif 000005
（ただし、ＦｒはＦ（ｔ）の最小電位又は最大電位のうち基準となる電位）
【００３５】
その結果、積分値Ｓｎが（Ｖ×Ｔｎ）／３まで小さくなったところで、寝かしつけ時に指や手のひらで使用者（例えば乳児を）の軽くたたく動きが再現できることが分かった。さらに、積分値Ｓｎを小さくさせたところ、積分値Ｓｎが（Ｖ×Ｔｎ）／１０まで小さくなったところでさらに上記の動きの再現性が高まることが発明者らによって確認できた。
【００３６】
そこで、本実施形態では、信号の波形Ｆ（ｔ）の１周期Ｔｎにおける積分値Ｓｎは、Ｓ≦（Ｖ×Ｔｎ）／３を満たすように設定されている。また、信号の波形Ｆ（ｔ）の１周期Ｔｎにおいて基準（＝最小電位０）である時間がそれ以外の時間の２倍以上に設定されている。これにより、使用者に断続的に振動が伝わり、寝かしつけ時に指や手のひらで軽くたたく動きを再現することができる。
【００３７】
なお、信号の波形Ｆ（ｔ）の１周期Ｔｎにおける積分値Ｓｎは、Ｓｎ≦（Ｖ×Ｔｎ）／１０を満たすように設定してもよい。また、信号の波形Ｆ（ｔ）の１周期Ｔｎにおいて基準（＝最小電位０）である時間がそれ以外の時間の９倍以上に設定されていてもよい。これにより、より一層正確に、寝かしつけ時に使用者を指や手のひらで軽くたたく動きを再現できる。
【００３８】
また、上述した実施形態では、信号の波形Ｆ（ｔ）は、方形波であったがこれに限ったものではない。信号は、上述したように最小電位０から最大電位Ｖに立ち上がり、その後最小電位０に立ち下がる波形Ｆ（ｔ）を少なくとも１つ含んでいればよく、例えば、図６（Ａ）に示すようにのこぎり波を含んでもよい。また、図６（Ｂ）に示すように、正弦波の半周期波形を含んでもよい。正弦波の半周期波形とは、図６（Ｂ）に示すように、正弦波の位相０〜πまでの波形である。また、図６（Ｃ）に示すように三角波を含んでもよい。また、図６（Ｄ）に示すように、段階的に最大電位Ｖまで立ち上がり、段階的に最小電位０に戻るような波形であってもよい。これらの場合も、Ｓｎ≦（Ｖ×Ｔｎ）／３を満たせば、寝かしつけ時に軽くたたく動きを再現することができることが発明者らによって確認できている。また、Ｓｎ≦（Ｖ×Ｔｎ）／１０を満たすように設定すれば、より一層正確に、寝かしつけ時に軽くたたく動きを再現できることが発明者らによって確認できている。
【００３９】
また、図７（Ａ）に示すように、信号の波形Ｆ（ｔ）は周期Ｔｎの間に複数の矩形波を含んでいてもよい。また、図７（Ｂ）に示すように、波形Ｆ（ｔ）は周期Ｔｎの間に例えば高さが異なる複数の矩形波を含んでもよい。もちろん、矩形波だけでなく、図示はしないが複数ののこぎり波、正弦波の半周期波形、三角波を含んでもよい。この場合も、Ｓｎ≦（Ｖ×Ｔｎ）／３を満たせば、寝かしつけ時に軽くたたく動きを再現することができることが確認できている。また、Ｓｎ≦（Ｖ×Ｔｎ）／１０を満たすように設定すれば、より一層正確に、寝かしつけ時に軽くたたく動きを再現できることが確認できている。
【００４０】
また、上述した実施形態によれば、駆動装置３から出力される信号の波形Ｆ（ｔ）は、最小電位０から最大電位Ｖに立ち上がり、その後最小電位０に立ち下がる波形であったが、これに限ったものではない。例えば、図８に示すように、最大電位０（基準）から最小電位−Ｖに立ち下がり、その後最大電位０に立ち上がる波形であってもよい。
【００４１】
また、上述した実施形態によれば、駆動装置３から出力される信号の波形Ｆ（ｔ）は、最小電位０が基準（＝Ｆｒ）となる電位であったが、これに限ったものではない。例えば、図９に示すように、最大電位Ｖが基準となるような電位（＝Ｆｒ）であってもよい。さらに、駆動装置３から出力される信号の波形Ｆ（ｔ）は例えば図１０に示すように、最小電位−Ｖ／２が基準となるような電位（＝ＦＲ）であってもよい。
【００４２】
また、上述した実施形態によれば、振動発生装置２として磁気回路５とコイルＣとから構成されたものを用いていたが、これに限ったものではない。例えば、モータやピエゾ素子を用いた振動発生装置２であってもよい。
【００４３】
また、前述した実施例は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１  睡眠導入装置
２  振動発生装置
３  駆動装置
４  寝具
【図１】
2016030223.tif 000008
【図２】
2016030223.tif 000009
【図３】
2016030223.tif 000010
【図４】
2016030223.tif 000011
【図５】
2016030223.tif 000012
【図６】
2016030223.tif 000013
【図７】
2016030223.tif 000014
【図８】
2016030223.tif 000015
【図９】
2016030223.tif 000016
【図１０】
2016030223.tif 000017