(57)【要約】【課題】本発明は、ヘッドレスト調節装置及びその調節方法を提供する。本発明によるヘッドレスト調節装置は、睡眠者の異なる姿勢に合わせて領域高さの調整を行うヘッドレスト本体と、前記ヘッドレスト本体と接続して、前記ヘッドレスト本体の領域高さを調整するために用いられる充排気機構と、睡眠者の情報を収集し、フィードバックするために用いられるセンサーと、前記センサー、充排気機構の制御端にそれぞれ接続して、センサーからの情報を受信し、その情報及び睡眠者の身体データに基づいて、前記充排気機構の制御端に調整指令を送信するために用いられる中央情報処理器と、を備える。本発明によれば、睡眠者の最も自然で科学的な睡眠姿勢を確保することができ、人間の異なる睡眠姿勢に合わせて頸部を自動調節することで、頭部と頸椎骨との適切な位置を維持させ、人間の更なる熟睡、長時間睡眠がとれるようにして、睡眠の質を上げて、大衆の要求を満たすことができる。
2017533744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
睡眠者の異なる姿勢に合わせて領域高さの調整を行うヘッドレスト本体と、
前記ヘッドレスト本体と接続して、前記ヘッドレスト本体の領域高さを調整するために用いられる充排気機構と、
睡眠者の情報を収集し、フィードバックするために用いられるセンサーと、
前記センサー、充排気機構の制御端にそれぞれ接続して、センサーからの情報を受信し、その情報及び睡眠者の身体データに基づいて、前記充排気機構の制御端に調整指令を送信するために用いられる中央情報処理器と、を備える
ことを特徴とするヘッドレスト調節装置。
【請求項２】
前記ヘッドレスト本体は、頸椎支え部及び頭部支え部を備え、
前記頸椎支え部は、頭部支え部よりも高さが高くなっており、
前記頸椎支え部及び頭部支え部には、それぞれ少なくとも一つの気嚢が設置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のヘッドレスト調節装置。
【請求項３】
前記頸椎支え部の内部には、前記ヘッドレスト本体の長手方向に沿って順に配列される三つの気嚢が設置されており、
前記頭部支え部の内部には一つの気嚢が設置されている、
ことを特徴とする請求項２に記載のヘッドレスト調節装置。
【請求項４】
前記頸椎支え部の内部には、ヘッドレスト本体の長手方向に沿って順に配列される三つの気嚢が設置されており、
前記頭部支え部の内部には、ヘッドレスト本体の長手方向に沿って順に配列される三つの気嚢が設置されている、
ことを特徴とする請求項２に記載のヘッドレスト調節装置。
【請求項５】
前記充排気機構は、空気ポンプ、及び、空気ポンプと気嚢を接続する接続管を備え、
前記空気ポンプの制御端は中央情報処理器に電気的に接続され、
前記接続管には、中央情報処理器に電気的に接続する開閉弁が設置されている、
ことを特徴とする請求項２に記載のヘッドレスト調節装置。
【請求項６】
前記空気ポンプは、消音空気ポンプである、ことを特徴とする請求項５に記載のヘッドレスト調節装置。
【請求項７】
前記頸椎支え部及び／或いは頭部支え部の内部には温度調節器が設置されている、ことを特徴とする請求項２に記載のヘッドレスト調節装置。
【請求項８】
前記ヘッドレスト調節装置は、頭部支え部及び／或いは頸椎支え部の内部に設置される層板をさらに備え、
頭部支え部の内部に設置される層板は、頭部支え部の頂端から離れた位置に位置され、
頸椎支え部の内部に設置される層板は、頸椎支え部の頂端から離れた位置に位置されている、
ことを特徴とする請求項２に記載のヘッドレスト調節装置。
【請求項９】
前記中央情報処理器及び／或いは空気ポンプは、防音機能を有する箱体内に設置されている、
ことを特徴とする請求項５に記載のヘッドレスト調節装置。
【請求項１０】
前記ヘッドレスト調節装置は、中央情報処理器に電気的に接続する情報記憶器をさらに備える、ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のヘッドレスト調節装置。
【請求項１１】
前記ヘッドレスト調節装置は、中央情報処理器に電気的に接続する情報伝送機構をさらに備える、ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のヘッドレスト調節装置。
【請求項１２】
前記ヘッドレスト調節装置は、中央情報処理器に電気的に接続する環境情報収集器をさらに備える、ことを特徴とする請求項１１に記載のヘッドレスト調節装置。
【請求項１３】
前記センサーは、睡眠者の頭部の上方に設置される映像センサーを備える、ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のヘッドレスト調節装置。
【請求項１４】
前記センサーは、ヘッドレスト本体の下方或いは睡眠者の胸部或いは睡眠者の背部或いは睡眠者の臀部或いは睡眠者の頭部に設置される加速センサーを含む、ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のヘッドレスト調節装置。
【請求項１５】
前記センサーは、映像センサー及び加速センサーを含み、
前記映像センサーは、睡眠者の頭部の上方に設置され、前記加速センサーは、ヘッドレスト本体の下方或いは睡眠者の胸部或いは睡眠者の背部或いは睡眠者の臀部或いは睡眠者の頭部に設置される、ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のヘッドレスト調節装置。
【請求項１６】
前記センサーは、音波センサーをさらに含む、ことを特徴とする請求項１５に記載のヘッドレスト調節装置。
【請求項１７】
前記センサーは、睡眠者の手部に設置される血液酸素検出器をさらに含む、ことを特徴とする請求項１６に記載のヘッドレスト調節装置。
【請求項１８】
センサーにより睡眠者の情報を収集するステップと、
中央情報処理器により、センサーからの情報を受信し、その情報及び睡眠者の身体データに基づいて、調整指令を充排気機構に送信するステップと、
充排気機構によりヘッドレスト本体を駆動して、領域高さの調整を行うステップと、を備える、
ことを特徴とするヘッドレスト調節方法。
【請求項１９】
前記ヘッドレスト調節方法は、センサーで睡眠者が仰臥位状態であると検出した際、充排気機構によりヘッドレスト本体を駆動して領域高さの調整を行わせることで、睡眠者の頸椎の生理曲率が維持されるようにする、
ことを特徴とする請求項１８に記載のヘッドレスト調節方法。
【請求項２０】
前記ヘッドレスト調節方法は、センサーで睡眠者が側臥位状態であると検出した際、充排気機構によりヘッドレスト本体を駆動して領域高さの調整を行わせることで、睡眠者の頭頂から顎先までの軸線と、頸椎及び胸骨の軸線とが同一平面内に維持されるようにする、
ことを特徴とする請求項１８に記載のヘッドレスト調節方法。
【請求項２１】
前記ヘッドレスト調節方法は、センサーで睡眠者がいびきをかく状態或いは呼吸数が予定値よりも低い状態であると検出し、且つセンサーで睡眠者が仰臥位状態であると検出した際、充排気機構によりヘッドレスト本体を駆動して領域高さの調整を行わせることで、睡眠者を仰臥位状態から側臥位状態になるように促す、
ことを特徴とする請求項１８に記載のヘッドレスト調節方法。
【請求項２２】
前記ヘッドレスト調節方法は、
センサーで睡眠者がいびきをかく状態或いは呼吸数が予定値よりも低い状態であり、且つセンサーで睡眠者が左側臥位状態であると検出した際、充排気機構によりヘッドレスト本体を駆動して領域高さの調整を行わせることで、睡眠者を左側臥位状態から右側臥位状態になるように促し、
センサーで睡眠者がいびきをかく状態或いは呼吸数が予定値よりも低い状態であり、且つセンサーで睡眠者が右側臥位状態であると検出した際、充排気機構によりヘッドレスト本体を駆動して領域高さの調整を行わせることで、睡眠者を右側臥位状態から左側臥位状態になるように促す、
ことを特徴とする請求項１８に記載のヘッドレスト調節方法。
【請求項２３】
前記ヘッドレスト調節方法は、センサーにより、睡眠者が睡眠状態になっており、且つ睡眠者の血液酸素、呼吸及び心拍がいずれも予定範囲内にあると検出した際、中央情報処理器は充排気機構を制御して運行を停止させるステップをさらに備える、
ことを特徴とする請求項１８〜２２のいずれか一項に記載のヘッドレスト調節方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、睡眠保健用具の技術分野に関し、特に、ヘッドレスト調節装置及びその調節方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、人の一日中の状態は睡眠の質によるため、質の良い睡眠を取るのは大切なことである。そして、枕は睡眠中の必需品として、睡眠に対する枕の高さ及び快適度の影響が非常に大きい。毎日ずっと座って仕事をする会社員にとって、睡眠中頸椎に対する枕のある程度の保健作用がより望まれている。
【０００３】
現在、例えば「磁気治療枕」のように、多くの枕が医療保健機能を有しているが、それらは神経衰弱、不眠、頭痛及び耳鳴に対してある程度の治療効果がある。例えば、米国及び香港では「頸椎枕」というのが流行っており、そのような枕を使うと、頸、肩及び頭蓋底の筋肉を完全にリラックスさせて、一日中に溜まった疲労を解消することができる。また、日本では「健康枕」というのが開発され、それは発振器のように持続的にエネルギーを放出することができて、人体の血液循環及び新陳代謝を促進し、さらに催眠もできて、睡眠用具としての機能をより有効に発揮している。人類歴史上、非常に多くの枕があったが、ほとんどは異なる形状又は異なる中身を利用して、異なる支え効果を達成していた。人の頭蓋骨と頸椎骨、頭蓋骨と貝殻骨（脂肪を含む）の幅、頭蓋骨と頸背及び上背の筋肉（脂肪を含む）の厚さは常に変化している。このため、例えば、年齢、体重又は体型上変化及び身体老化程度など、影響する要素が非常に多く、同じデータであっても個人差が大きい。しかし、従来の枕はいずれも受動物件であるため、受動式枕の設計は、人々の異なる要素の影響下の睡眠要望を満足することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上に鑑みて、本発明の目的は、従来技術の問題点が解決できるヘッドレスト調節装置を提供することであって、人間の異なる睡眠姿勢に合わせて頸部を自動調節させることで、頭部と頸椎骨との適切な位置を維持させ、したがって、人間の更なる熟睡、長時間睡眠がとれるようにして、睡眠の質を上げることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によるヘッドレスト調節装置は、睡眠者の異なる姿勢に合わせて領域高さの調整を行うヘッドレスト本体と、前記ヘッドレストと接続して、前記ヘッドレストの領域高さを調整する充排気機構と、睡眠者の情報を収集し、フィードバックするセンサーと、前記センサー、充排気機構の制御端にそれぞれ接続して、センサーからの情報を受信し、その情報及び睡眠者の身体データによって、前記充排気機構の制御端に調整指令を送信する中央情報処理器と、を備える。
【０００６】
ある実施例には、前記ヘッドレスト本体は、頸椎支え部及び頭部支え部を備え、前記頸椎支え部は、頭部支え部よりも高さが高くなっており、前記頸椎支え部及び頭部支え部には、それぞれ少なくとも一つの気嚢が設置されている。
【０００７】
ある実施例には、前記頸椎支え部の内部には、ヘッドレスト本体の長手方向に沿って順に配列される三つの気嚢が設置されており、前記頭部支え部の内部には一つの気嚢が設置されている。
【０００８】
ある実施例には、前記頸椎支え部の内部には、ヘッドレスト本体の長手方向に沿って順に配列される三つの気嚢が設置されており、前記頭部支え部の内部には、ヘッドレスト本体の長手方向に沿って順に配列される三つの気嚢が設置されている。
【０００９】
ある実施例には、前記充排気機構は、空気ポンプ、及び、空気ポンプと気嚢を接続する接続管を備え、前記空気ポンプの制御端は中央情報処理器に電気的に接続され、前記接続管には、中央情報処理器に電気的に接続する開閉弁が設置されている。
【００１０】
ある実施例には、前記空気ポンプは、消音空気ポンプである。
ある実施例には、前記頸椎支え部及び／或いは頭部支え部の内部には温度調節器が設置されている。
【００１１】
ある実施例には、前記ヘッドレスト調節装置は、頭部支え部及び／或いは頸椎支え部の内部に設置される層板をさらに備え、且つ、頭部支え部の内部に設置される層板は、頭部支え部の頂端から離れた位置に位置され、頸椎支え部の内部に設置される層板は、頸椎支え部の頂端から離れた位置に位置されている。
【００１２】
ある実施例には、前記中央情報処理器及び／或いは空気ポンプは、防音機能を有する箱体内に設置されている。
【００１３】
ある実施例には、前記ヘッドレスト調節装置は、中央情報処理器に電気的に接続する情報記憶器をさらに備える。
【００１４】
ある実施例には、前記ヘッドレスト調節装置は、中央情報処理器に電気的に接続する情報伝送機構をさらに備える。
【００１５】
ある実施例には、前記ヘッドレスト調節装置は、中央情報処理器に電気的に接続する環境情報収集器をさらに備える。
【００１６】
ある実施例には、前記センサーは、前記睡眠者の頭部の上方に設置される映像センサーを備える。
【００１７】
ある実施例には、前記センサーは、ヘッドレスト本体の下方或いは睡眠者の胸部或いは睡眠者の背部或いは睡眠者の臀部或いは睡眠者の頭部に設置される加速センサーを含む。
【００１８】
ある実施例には、前記センサーは、映像センサー及び加速センサーを含み、前記映像センサーは、睡眠者の頭部の上方に設置され、前記加速センサーは、ヘッドレスト本体の下方或いは睡眠者の胸部或いは睡眠者の背部或いは睡眠者の臀部或いは睡眠者の頭部に設置される。
【００１９】
ある実施例には、前記センサーは、音波センサーをさらに含む。
【００２０】
ある実施例には、前記センサーは、睡眠者の手部に設置される血液酸素検出器をさらに含む。
【００２１】
本発明によるヘッドレスト調節方法は、センサーにより睡眠者の情報を収集するステップと、中央情報処理器によりセンサーからの情報を受信し、その情報及び睡眠者の身体データに基づいて、調整指令を充排気機構に送信するステップと、この充排気機構によりヘッドレスト本体を駆動して、領域高さの調整を行うステップと、を備える。
【００２２】
そのヘッドレスト調節方法には、具体的に以下のステップが含まれている。センサーで睡眠者が仰臥位状態であると検出した際、充排気機構によりヘッドレスト本体を駆動して領域高さの調整を行うことで、睡眠者の頸椎の生理曲率が維持されるようにする。
【００２３】
そのヘッドレスト調節方法には、具体的に以下のステップが含まれている。センサーで睡眠者が側臥位状態であると検出した際、充排気機構によりヘッドレスト本体を駆動して領域高さの調整を行うことで、睡眠者の頭頂から顎先までの軸線と、頸椎及び胸骨の軸線とが同一平面内に維持されるようにする。
【００２４】
そのヘッドレスト調節方法には、具体的に以下のステップが含まれている。センサーで睡眠者がいびきをかく状態或いは呼吸数が予定値よりも低い状態であると検出し、且つセンサーで睡眠者が仰臥位状態であると検出した際、充排気機構によりヘッドレスト本体を駆動して領域高さの調整を行うことで、睡眠者を仰臥位状態から側臥位状態になるように促す。
そのヘッドレスト調節方法には、具体的に以下のステップが含まれている。センサーで睡眠者がいびきをかく状態或いは呼吸数が予定値よりも低い状態であり、且つセンサーで睡眠者が左側臥位状態であると検出した際、充排気機構によりヘッドレスト本体を駆動して領域高さの調整を行うことで、睡眠者を左側臥位状態から右側臥位状態になるように促し、センサーで睡眠者がいびきをかく状態或いは呼吸数が予定値よりも低い状態であり、且つセンサーで睡眠者が右側臥位状態であると検出した際、充排気機構によりヘッドレスト本体を駆動して領域高さの調整を行うことで、睡眠者を右側臥位状態から左側臥位状態になるように促す。
【００２５】
好ましくは、その方法は、センサーで睡眠者が睡眠状態であり、且つ睡眠者の血液酸素、呼吸及び心拍がいずれも予定範囲内にあると検出した際、中央情報処理器により充排気機構を制御して、運行を停止させるステップをさらに備える。
【発明の効果】
【００２６】
以下、本発明の課題を解決するための手段のメリット及び原理について説明する。
（１）本発明では、センサーによって睡眠者の情報を収集し、中央情報処理器は、その情報及び睡眠者の身体データに基づいて処理を行ってから、充排気機構にヘッドレスト本体が能動的調節できるように制御する指示を与え、これにより、適時調整の目的を達成して、睡眠者の最も自然で科学的な睡眠姿勢を確保することができる。
（２）頸椎が最低圧縮、最低歪みの休憩状態又は回復状態になるように確保することができる。
（３）睡眠者の深い睡眠時間を増やし、頸動脈及び頸椎骨動脈の血液循環を改善することができる。
（４）睡眠中に自発的又は非自発的に目を覚ます確率を減少することができる。
（５）上気道の開通時間を増やし、いびきの騒音を低減し、いびきが出る時間を減らして、睡眠時無呼吸症の発生確率を減少し、赤血球の酸素含有量を改善して、酸素欠乏状況を避けることができる。
（６）睡眠時無呼吸又は上気道閉塞による心拍数の速すぎ現象、遅すぎ現象又は心不全の発生を減少することができる。
（７）構造が簡単であり、三次元調節が確実となって、大衆の要求を満たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態１によるヘッドレスト調節装置の構造を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態１によるヘッドレスト本体の断面を示す模式図である。
【図３】本発明の実施形態１によるヘッドレスト本体の平面模式図である。
【図４】本発明の実施形態１で説明する睡眠者の仰臥位状態（ＰＯ）を示す平面模式図である。
【図５】本発明の実施形態１で説明する睡眠者の右側臥位且つ頭部がヘッドレスト本体の中央に位置する状態（ＲＯ）を示す平面模式図である。
【図６】本発明の実施形態１で説明する睡眠者の左側臥位且つ頭部がヘッドレスト本体の中央に位置する状態（ＬＯ）を示す平面模式図である。
【図７】本発明の実施形態１で説明する睡眠者の右側臥位且つ頭部がヘッドレスト本体の右側に位置する状態（ＲＲ）、睡眠者の左側臥位且つ頭部がヘッドレスト本体の左側に位置する状態（ＬＬ）、睡眠者の仰臥位且つ頭部がヘッドレスト本体の中央に位置する状態（ＰＯ）を示す平面模式図である。
【図８】本発明の実施形態１で説明する睡眠者の仰臥位且ついびきをかいている状態を示す平面模式図である。
【図９ａ】本発明の実施形態１による加速センサーがヘッドレスト本体の下方に設置された状態を示す平面模式図である。
【図９ｂ】本発明の実施形態１による加速センサーが睡眠者の胸部或いは睡眠者の背部に設置された状態を示す平面模式図である。
【図９ｃ】本発明の実施形態１による加速センサーが睡眠者の臀部に設置された状態を示す平面模式図である。
【図１０ａ】本発明の実施形態１で説明する睡眠者の仰臥位時の頭部支え部が高すぎ、頸椎支え部が低すぎる状態を示す模式図である。
【図１０ｂ】本発明の実施形態１で説明する睡眠者の仰臥位時の頭部支え部が低すぎ、頸椎支え部が高すぎる状態を示す模式図である。
【図１０ｃ】本発明の実施形態１で説明する睡眠者の仰臥位時の頭部支え部、頸椎支え部の高さが適切である状態を示す模式図である。
【図１１ａ】本発明の実施形態１で説明する睡眠者の側臥位時に頭部支え部が高すぎ、頸椎支え部が低すぎる状態を示す模式図である。
【図１１ｂ】本発明の実施形態１で説明する睡眠者の側臥位時の頭部支え部が低すぎ、頸椎支え部が高すぎる状態を示す模式図である。
【図１１ｃ】本発明の実施形態１で説明する睡眠者の側臥位時の頭部支え部、頸椎支え部の高さが適切である状態を示す模式図である。
【図１２】本発明の実施形態２によるヘッドレスト本体を示す平面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳しく説明する。
【００２９】
［実施形態１］
図１に示すように、本実施形態によるヘッドレスト調節装置は、睡眠者の異なる姿勢に合わせて領域高さの調整を行うヘッドレスト本体１と、前記ヘッドレスト１と接続して、前記ヘッドレスト１の領域高さを調整する充排気機構２と、睡眠者の情報を収集してフィードバックするセンサー３と、前記センサー３、充排気機構２の制御端にそれぞれ接続して、センサー３からの情報を受信し、その情報及び睡眠者の身体データによって、前記充排気機構２の制御端に調整指令を送信する中央情報処理器４とを備える。睡眠を監視する過程には、中央情報処理器４がセンサー３からの情報を受信すると、睡眠者が仰臥位であるかそれとも側臥位であるかを識別し、睡眠者の頭部位置情報を取得することができる。センサー３は、睡眠者の寝返りごとに睡眠者の異なる姿勢をすべて監視し、充排気機構２によりヘッドレスト本体１を駆動して相応する調整を行う。センサー３は、種類が多様で、睡眠者の寝る姿勢を検出又は感知し、その検出又は感知した情報を収集して、適時に中央情報処理器４にフィードバックするものであればよい。なお、センサー３の種類によって、設置状況が変更されることも可能である。
【００３０】
本発明では、センサー３によって睡眠者の情報を収集し、中央情報処理器は、その情報及び睡眠者の身体データに基づいて処理を行い、その後、充排気機構２にヘッドレスト本体１の能動的調節を制御するように指示を与え、これにより、適時調整の目的を達成して、睡眠者の最も自然で科学的な睡眠姿勢を確保し、頸椎が最低圧縮、最低歪みの休憩状態又は回復状態になるように確保し、睡眠者の深い睡眠時間を増やし、頸動脈及び頸椎骨動脈血液循環を改善し、睡眠中に自発的又は非自発的に目を覚ます確率を減少し、上気道の開通時間を増やし、いびきの騒音を低減し、いびきが出る時間を減らして、睡眠時無呼吸症の発生確率を減少し、赤血球の酸素含有量を改善して、酸素欠乏状況を避け、睡眠時無呼吸又は上気道閉塞による心拍数の速すぎ現象、遅すぎ現象又は心不全の発生を減少する。
【００３１】
図２に示すように、本実施形態によるヘッドレスト本体１は、頸椎支え部６及び頭部支え部７を備え、前記頸椎支え部６は頭部支え部７よりも高さが高くなっており、人体生理曲率を満たす。前記頸椎支え部６及び頭部支え部７には、それぞれ少なくとも一つの気嚢（ガス袋）８が設置され、気嚢８の充気又は排気によって、ヘッドレスト本体１に対する領域高さの調整を実現することができる。本実施形態において、前記頸椎支え部６内には三つの気嚢８が設置され、三つの気嚢８は、ヘッドレスト本体１の長手方向に沿って順に配列されているため、頸椎の調節がより敏感となり、なお、前記頭部支え部７内には一つの気嚢８が設置されている。
【００３２】
本実施形態において、前記充排気機構２は、空気ポンプ及び空気ポンプと気嚢８とを接続する接続管５を備え、前記空気ポンプの制御端は中央情報処理器４に電気的に接続されており、前記接続管５には中央情報処理器４に電気的に接続する開閉弁が設置されている。なお、前記空気ポンプとして消音空気ポンプが好ましく、空気ポンプの運行時に発生する騒音で睡眠者の睡眠の質に影響を及ぼすのを避けることができる。充排気機構２は、中央情報処理器４からの調整指令を受けると、一つ又はそれ以上の空気ポンプを起動させ、相応の開閉弁を開け、接続管５を通して気嚢８に充気し、ヘッドレスト本体１の左右及び上下方位の高さを調整し、調整が終わったら開閉弁を閉じる。そして、センサー３により、睡眠者の時々ある寝返り、仰臥位又は側臥位を検出し、これに伴い、中央情報処理器４は、異なる気嚢８が駆動されるよう空気ポンプを制御して、ヘッドレスト本体１の異なる領域の高さ調整を実現する。したがって、睡眠者にとっては、頸椎骨の最適バランス、最低圧縮、最低歪み及び人体生理曲率に最も合う姿勢を長時間維持することができて、睡眠の質を高めることに役立つ。
【００３３】
さらに、前記頸椎支え部６及び／或いは頭部支え部７の内部には温度調節器が設置されており、温度調節器はヘッドレスト本体１の温度を調節するために用いられ、昇温又は降温が可能であって、睡眠者の寝入りの速さを速め、睡眠の質を上げることができる。温度調節器は、中央情報処理器に電気的に接続して、ヘッドレスト本体１の温度変化データを伝送する。実際の需要に応じて、前記ヘッドレスト調節装置は、頭部支え部７及び／或いは頸椎支え部６の内部に設置される層板９をさらに備え、且つ、頭部支え部７内に設置される層板９は、頭部支え部７の頂端から離れた位置に位置され、頸椎支え部６内に設置される層板９は、頸椎支え部６の頂端から離れた位置に位置されて、ヘッドレスト本体１の柔軟性に影響を与えないようにする。層板９は、体型の大きい利用者に、追加の高さ調節レベルの選択を提供することができる。
【００３４】
図１に示すように、前記中央情報処理器４及び／或いは空気ポンプは防音機能を有する箱体の中に設置され、前記箱体は、ヘッドレスト本体１の下方で地面に置いてあるため、騒音を大幅に低減することができ、デバイスの発熱が睡眠者に与える影響を避けることができる。なお、箱体の位置はヘッドレスト本体１の下方に限られておらず、ヘッドレスト本体１の形状に合わせて、ヘッドレスト本体１の内部に内嵌合されるなど、他の位置に設置されてもよい。
本実施形態において、前記ヘッドレスト調節装置は環境情報収集器をさらに備え、前記環境情報収集器は、中央情報処理器に電気的に接続されて、ヘッドレスト本体１の上方に設置されている。この環境情報収集器は、環境温度、環境湿度、空気質などの環境情報を収集することができ、選択性部品として使われてよい。
【００３５】
前記ヘッドレスト調節装置は、中央情報処理器４に電気的に接続される情報記憶器をさらに備え、各センサー３により収集した睡眠情報（例えば、血液酸素、心拍、呼吸、いびきをかく時間など）及び環境情報収集器により収集した環境情報（例えば、環境温度、環境湿度、空気質など）を、すべてこの情報記憶器に記録することができる。本実施形態において、情報記憶器はメモリカードである。
【００３６】
本実施形態において、前記ヘッドレスト調節装置は、中央情報処理器４に電気的に接続される情報伝送機構をさらに備えており、睡眠情報及び環境情報は、ネットワークを通して電子デバイス（例えば、携帯電話、電子ブレスレット、電子腕時計などの携帯式電子デバイス）に伝送され、毎回の姿勢変化を含むすべての時間帯の睡眠姿勢、各姿勢の維持時間などを映像の方式で可視化電子デバイスに表示し、睡眠者はその図表をみて自分の一晩中の睡眠質を明確に了解することができ、関連する人体生理及び睡眠情報も普通のスマートフォン（例えば、アンドロイド携帯、アイフォーン）に内設したアプリケーション「健康」に連結することができる。
【００３７】
図１，４に示すように、前記センサー３は、睡眠者の頭部上方に設置される映像センサー１０を備え、前記映像センサー１０により睡眠者の睡眠姿勢を感知することができ、情報をリアルタイムで中央情報処理器４に伝送することができる。ここで、前記映像センサー１０とヘッドレスト本体１との間の距離を、睡眠情報の収集に好適な距離である１ｍ〜２ｍの範囲で取ることが好ましい。本実施形態において、映像センサー１０は、受動式の人体赤外線スペクトルセンサー３であって、睡眠者の赤熱映像を収集して、その情報を中央情報処理器４にリアルタイムで伝送し、光を発生しない情況で、睡眠者の毎回の睡眠姿勢の変化を感知することができ、二つの９０度の角をなす左右角度を経て二つの赤外線映像を取得し、「三次元映像」として組み合わせることができて、睡眠者の姿勢をより精確に分析することができる。
【００３８】
図９ａ，９ｂ，９ｃに示すように、前記センサー３は、ヘッドレスト本体１の下方或いは睡眠者の胸部或いは睡眠者の背部或いは睡眠者の臀部或いは睡眠者の頭部に設置される加速センサー１２を含み、睡眠者の睡眠姿勢の変化ごとに、加速センサー１２により傾斜度の変化を感知することができ、また、加速センサー１２により、睡眠者の心拍、呼吸数を検出して、睡眠者の睡眠情報を取得することができる。
【００３９】
本実施形態において、センサー３は、ヘッドレスト本体１の上方に設置される音波センサー１１をさらに含む。音波センサー１１は、例えばいびきをかく時間など、睡眠者のいびき情況を検出して、検出した情報を中央情報処理器４に送って分析させることができ、睡眠者の呼吸数、呼吸図案及び音波をリアルタイムで記録することができる。音波センサー１１は、さらに、例えば、特発性の騒音など、部屋内外の騒音を検出することもでき、中央情報処理器４への記録を経て、外来騒音の時間、睡眠者の睡眠質への影響などを図表の方式で表示して、睡眠者が自分の睡眠によく影響する一部の外来要素を発見及び回避できるように許容する。この音波センサー１１を選択性部品として使い、部屋内外の騒音を記録したり又は睡眠者のいびき時間を検出したりする必要がない場合、センサー３は音波センサー１１を備えなくてもよい。なお、前記センサーは血液酸素検出器をさらに含み、前記血液酸素検出器は、睡眠者の手部に設置されて、睡眠者の血液酸素情況を検出するために用いられ、選択性部品として使われる。
【００４０】
前記映像センサー１０、音波センサー１１、環境情報収集器は、壁に固定する一般的な方法、壁に掛ける方法などで固定され、一般的な固定方法には、ネジ、釘又はその他の固定装置が主に使われ、壁に掛ける方法には、ロープ又は吸着装置などが主に使われる。なお、上記の映像センサー１０、加速センサー１２、環境情報収集器及び音波センサー１１により収集された睡眠情報は、すべて記録、記憶されて、ネットワークを通して他の電子デバイスに伝送される。
【００４１】
本発明は、ヘッドレスト調節方法も提供し、センサー３により睡眠者の情報を収集するステップと、中央情報処理器４によりセンサー３からの情報を受信して、その情報及び睡眠者の身体データに基づいて、調整指令を充排気機構２に送信するステップと、充排気機構２によりヘッドレスト本体１を駆動して、領域高さの調整を行うステップとを備える。
【００４２】
本発明によるヘッドレスト調節装置を使う前に、睡眠者は、自分の頭部の左右直径及び前後直径、胸部の左右直径及び前後直径、肩の左右直径、標準の人体データを入力する必要があり、中央情報処理器４は、これらのデータによって、例えば睡眠者の頸椎の生理曲率などのパラメータを算出し、或いは、これらのデータの測定を、センサー３により直接検出することで自動入力させてもよい。本発明による方法は、センサー３により睡眠者の情報を収集し、その情報を中央情報処理器４により処理してから、睡眠者のパラメータを総合算出して、充排気機構２がヘッドレスト本体１の能動的調節を制御するように促し、これにより、適時調整の目的を達成して、睡眠者の最も自然で科学的な睡眠姿勢を確保することができる。
【００４３】
図１０ａに示すように、頭部支え部が高すぎ、頸椎支え部が低すぎると、睡眠者の頸椎は生理曲率が足りず、図１０ｂに示すように、頭部支え部が低すぎ、頸椎支え部が高すぎると、睡眠者の頸椎は生理曲率が曲がりすぎるし、図１０ｃに示すように、頭部支え部の高さ及び頸椎支え部の高さが適切である場合のみ、睡眠者の頸椎は生理曲率を維持することができる。
図３，４に示すように、センサー３により睡眠者が仰臥位状態になっていると検出した場合、充排気機構２は、睡眠者の頸椎の生理曲率が維持されるよう、ヘッドレスト本体１を駆動して領域高さを調整させる。睡眠者が仰臥位になっているとき、加速センサー１２は人体が仰臥の状態であることを検出し、或いは、赤外線映像センサーが人の正面の赤外映像を感知し、その映像又は加速センサー１２が収集した情報を中央情報処理器４に伝送して、睡眠者の頭頸又は面部が「ＰＯ」姿勢になっていることを識別し、そして、使用者の頭、頸、肩、胸などのデータ、或いは、使用者の一定時間の使用及び適応した後に記憶したデータ、或いは、個人により選定した改善データに基づいて、空気ポンプ及び接続管５を通して、頭部支え部７のＳ領域中の気嚢８及び頸椎支え部６のＣ領域中の気嚢８に対し異なる充気又は排気動作を行い、これにより頭部支え部７のＳ領域及び頸椎支え部６のＣ領域の高さを調整する。
【００４４】
図１１ａに示すように、頭部支え部が高すぎ、頸椎支え部が低すぎると、睡眠者の頭頂から顎先までの軸線と、頸椎及び胸骨の軸線とが同一平面内に位置せず、図１１ｂに示すように、頭部支え部が低すぎ、頸椎支え部が高すぎても、睡眠者の頭頂から顎先までの軸線と、頸椎及び胸骨の軸線とが同一平面内に位置せず、図１１ｃに示すように、頭部支え部の高さ及び頸椎支え部の高さが適切である場合のみ、睡眠者の頭頂から顎先までの軸線と、頸椎及び胸骨の軸線とが同一平面内に位置する。
図５，６に示すように、センサー３により睡眠者が側臥位状態になっていると検出した場合、充排気機構２は、睡眠者の頭頂から顎先までの軸線と、頸椎及び胸骨の軸線とが同一平面内に位置するよう、ヘッドレスト本体１を駆動して領域高さを調整させる。睡眠者が側臥位になっているとき、加速センサー１２は傾斜度の変化を検出し、或いは、赤外線映像センサーが睡眠者の側面の赤外映像を感知し、頭部支え部７のＳ領域及び頸椎支え部６のＣ領域の高さが自動調整されて、睡眠者の頭頂から顎先までの軸線と、頸椎及び胸骨の軸線とが同一平面内に位置するように調整する。睡眠者が姿勢を変えるごとに、加速センサー１２により傾斜度の変化を検出し、或いは、赤外線映像センサーにより赤外映像の変動し始めたことを直ちに感知して、一定の時間（約３〜１０秒）を経て観察し、寝返り動作が終わって、赤外映像が一定の状態になっていると、センサー３が更新及び一定された赤外映像を中央情報処理器４に伝送することで、頭部支え部７のＳ領域及び頸椎支え部６のＣ領域の高さを最適な高さに調整する。
【００４５】
図７，８に示すように、センサー３により、睡眠者がいびきをかく状態或いは呼吸数が予定値よりも低い状態であると検出され、且つ、睡眠者が仰臥位状態であると検出されたとき、充排気機構２はヘッドレスト本体１を駆動して領域高さを調整させ、睡眠者を仰臥位状態から側臥位状態になるように促す。人が仰臥位になっている場合、舌の後部は後ろに下垂しやすく、上気道の閉塞を引き起こすため、仰臥位の場合はいびきが出やすくなる。音波センサー１１により睡眠者のいびき時間を検出した場合、或いは、加速センサー１２により振動の情報がいびき情報であると感知した場合、中央情報処理器４の分析によって、仮に睡眠者の赤熱映像又は加速センサー１２に表示されたのが仰臥位姿勢（即ちＰＯ）であるとき、予め設定したコンピューター・プログラムによりＣ領域の三つの気嚢８を起動して、左又は右で異なる程度に行った充気又は排気、及び前後の順番で行う組み合わせによって、睡眠者が仰臥位の姿勢から側臥位の姿勢（即ちＲＯ、ＲＲ又はＬＯ、ＬＬ）に変えるように促して、睡眠者のいびきが減少又は停止されるよう気道の開通状態を改善する。
【００４６】
図７，８に示すように、センサー３により、睡眠者がいびきをかく状態或いは呼吸数が予定値よりも低い状態であると検出され、且つ、睡眠者が左側臥位状態であると検出されたとき、充排気機構２はヘッドレスト本体１を駆動して領域高さを調整させ、睡眠者を左側臥位状態から右側臥位状態になるように促す。また、センサー３により、睡眠者がいびきをかく状態或いは呼吸数が予定値よりも低い状態であると検出され、且つ、睡眠者が右側臥位状態であると検出されたとき、充排気機構２はヘッドレスト本体１を駆動して領域高さを調整させ、睡眠者を右側臥位状態から左側臥位状態になるように促す。睡眠いびき者が右側臥位姿勢（即ちＲＯ又はＲＲ）になっているとき、反応装置は、睡眠者が姿勢をＬＯ又はＬＬの左側臥位姿勢に変えるように促す。また、睡眠いびき者が左側臥位姿勢（即ちＬＯ又はＬＬ）になっているとき、反応装置は、睡眠者が姿勢をＲＯ又はＲＲの右側臥位姿勢に変えるように促す。
【００４７】
好ましくは、ヘッドレスト調節方法は、センサーにより、睡眠者が睡眠状態になっており、且つ睡眠者の血液酸素、呼吸及び心拍がいずれも予定範囲内にあると検出した際、中央情報処理器は充排気機構を制御して運行を停止させるステップをさらに備え、これにより、ヘッドレスト本体の運行が利用者の睡眠に影響しないようにする。なお、加速センサー１２及び映像センサー１０が、一定の時間内において利用者の睡眠情況に変化がないと検出した場合、中央情報処理器４は睡眠者が睡眠状態になっていると判断し、血液酸素検出器が検出した血液酸素、加速センサー１２が検出した睡眠者の呼吸及び心拍がすべて予定範囲内にある場合、中央情報処理器４は充排気機構２を制御して運行を停止させる。
【００４８】
［実施形態２］
映像センサー１０及び加速センサー１２は、いずれも睡眠者の睡眠時の姿勢を感知するために使われ、関連情報をリアルタイムで中央情報処理器４に伝送するため、実施形態１において、センサー３は映像センサー１０及び加速センサー１２を含み、両者ともヘッドレスト調節装置の中で同時に運行して、両者が同時に睡眠者の睡眠姿勢を感知することができている。実施形態２によるヘッドレスト調節装置は、実施形態１によるヘッドレスト調節装置に比べ、差異点として、センサー３が映像センサー１０又は加速センサー１２を含み、つまり、両者中一つのみ選んで使うことができ、同じく睡眠者の睡眠姿勢を感知することができる。
【００４９】
［実施形態３］
図１２に示すように、実施形態３によるヘッドレスト調節装置は、実施形態１によるヘッドレスト調節装置に比べ、差異点として、前記頸椎支え部６には、ヘッドレスト本体１の長手方向に沿って順に配列された三つの気嚢８が設置され、前記頭部支え部７には、ヘッドレスト本体１の長手方向に沿って順に配列された三つの気嚢８が設置されており、六つの気嚢８は、それに対する感度及び生産技術の要求がさらに高くなっているが、一方それらにより、睡眠者の頭部に対しより適宜な調整を行うことができる。
【００５０】
以上のように、各実施形態における技術特徴は任意に組み合わせることができる。説明を簡単明瞭にするためには、各技術特徴の可能な組み合わせについて全部説明していない。但し、これら各技術特徴を組み合わせるとき、特に矛盾がない限り、組み合わせた特徴いずれも本発明に含まれる。
【００５１】
上記のように、幾つか実施形態により本発明を詳細に説明したが、その目的は、当業者が、本発明の内容を理解した上で実施できるようにするためである。もちろん、本発明の保護範囲は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨に基づいて変更または改善することができ、いずれも本発明の保護範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５２】
１.    ヘッドレスト本体
２．   充排気機構
３．   センサー
４．   中央情報処理器
５．   接続管
６．   頸椎支え部
７．   頭部支え部
８．   気嚢
９．   層板
１０.  映像センサー
１１． 音波センサー
１２． 加速センサー
【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９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１０ｃ】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１１ｃ】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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