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JP7052813B2 - 睡眠用器具 - Google Patents

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Description

本発明は、睡眠用器具に関する。
特許文献１には、ベッドに振動板を設け、この振動板に対して連続する微振動と一定周期で繰り返す振動とを加えることで、ベッドに横たわっている人に対して睡眠誘導効果を与える装置が開示されている。
特開２００４－０２４６７８号公報
しかしながら、上記特許文献１に記載の装置では、睡眠状態を良好に維持することについては考慮されていない。特に、幅が狭いベッドなどで睡眠する場合、寝返りが打ちにくくなるため、改善の余地がある。
本発明は上記事実を考慮し、睡眠スペースの幅が狭い場合であっても、睡眠状態を良好に維持することができる睡眠用器具を得ることを目的とする。
請求項１に係る睡眠用器具は、利用者を仰向けの状態で支持可能なマット本体部と、前記マット本体部において、利用者の右側の座骨及び右側の肩甲骨を支持する部分を含む右側支持部と、利用者の左側の座骨及び左側の肩甲骨を支持する部分を含む左側支持部とを交互に持ち上げることで利用者の身体を周期的に左右に傾ける傾斜機構と、を有し、前記マット本体部は、利用者の臀部及び大腿部を支持可能な中央支持部と、前記中央支持部の一端側に回動可能に連結されて利用者の背部及び頭部を支持可能な上側支持部と、前記中央支持部の他端側に回動可能に連結されて利用者の脚部を支持可能な下側支持部とを含んで構成されており、前記中央支持部に対して前記上側支持部及び前記下側支持部が回動することで、シート状態とベッド状態との間で相互に移行可能に構成されており、前記マット本体部には、前記上側支持部から前記下側支持部へ向かう方向に沿って複数配設されると共に、それぞれ内部の空気圧を変更可能な支持用空気袋が設けられており、前記シート状態よりも前記ベッド状態の方が前記中央支持部における前記支持用空気袋の空気圧が高くなるように前記支持用空気袋の空気圧を調整する。
請求項１に係る睡眠用器具では、マット本体部は、利用者を仰向けの状態で支持可能とされている。また、マット本体部には、利用者の右側の座骨及び右側の肩甲骨を支持する部分を含む右側支持部と、利用者の左側の座骨及び左側の肩甲骨を支持する部分を含む左側支持部とが設けられている。そして、傾斜機構は、この右側支持部と左側支持部とを交互に持ち上げることで利用者の身体を周期的に左右に傾ける。このようにして利用者の身体を周期的に左右に傾けることで、体圧が作用する部分を周期的に変えることができる。
ところで、人は睡眠中に、血液の循環を促すことなどを目的として数十回の寝返りを打つことが知られている。ここで、請求項１に係る睡眠用器具では、傾斜機構によって利用者の体圧が作用する部分を周期的に変えることで、血液の循環が促されるため、寝返りを打つことなく睡眠状態を良好に維持することができる。
また、マット本体部は、シート状態とベッド状態との間で相互に移行可能に構成されている。このため、シート状態のマット本体部に利用者が着座した場合、利用者の臀部及び大腿部が中央支持部で下方側から支持され、背部及び頭部が後方側から上側支持部で支持され、脚部が後方側から下側支持部で支持される。そして、この着座状態からマット本体部をベッド状態へ移行させることで、利用者がマット本体から離れることなく臥位の姿勢をとることができる。
さらに、マット本体部の上側支持部から下側支持部へ向かう方向に沿って複数の支持用空気袋が配設されている。そして、それぞれの支持用空気袋は、内部の空気圧を変更可能に構成されている。これにより、利用者の姿勢に応じてマット本体部の硬さを調整することができる。
また、シート状態よりもベッド状態の方が中央支持部における支持用空気袋の空気圧が高くなるように支持用空気袋の空気圧を調整する。これにより、シート状態では中央支持部における支持用空気袋の空気圧を低くして利用者の臀部及び大腿部を包み込むように支持しつつ、ベッド状態では中央支持部における支持用空気袋の空気圧を高くして利用者の身体を左右に傾けやすくできる。
請求項２に係る睡眠用器具は、請求項１において、前記シート状態における前記マット本体部に着座した利用者の覚醒度を検知する覚醒度センサを備え、前記覚醒度センサによって検知された利用者の覚醒度が所定値よりも低くなった場合に、前記マット本体部を前記シート状態から前記ベッド状態へ移行させる。
請求項２に係る睡眠用器具では、例えば利用者が入眠した場合など利用者の覚醒度が所定値よりも低くなった場合に、マット本体部をシート状態からベッド状態へ移行させる。これにより、利用者がシート状態のマット本体部に着座した状態で入眠した場合であって、利用者を覚醒させることなく臥位の姿勢に移行させることができる。
請求項３に係る睡眠用器具は、請求項１又は２において、利用者の睡眠深度を検知する深度センサを備え、前記傾斜機構は、前記ベッド状態において、前記深度センサによって検知された利用者の睡眠深度が所定値よりも深くなった場合に、前記右側支持部と前記左側支持部とを交互に持ち上げる。
請求項３に係る睡眠用器具では、深度センサによって検知された利用者の睡眠深度が所定値よりも深くなった場合に、右側支持部と左側支持部とを交互に持ち上げて利用者を左右に傾ける。これにより、睡眠中の利用者が気付くことなく利用者を左右に傾けることができる。なお、ここでいう睡眠深度が深くなった場合とは、例えば、ノンレム睡眠における３段階の深度のうち、深い睡眠である２又は３の睡眠深度である。
請求項４に係る睡眠用器具は、請求項１～３の何れか１項において、前記マット本体部の両側部に設けられ、前記シート状態で利用者の腕部を支持可能なアームレストと、前記シート状態から前記ベッド状態へ移行する際に、前記上側支持部の回動と連動して前記アームレストを下降させるアームレスト移動機構と、をさらに備えている。
請求項４に係る睡眠用器具では、マット本体部の両側部にアームレストが設けられている。また、アームレスト移動機構は、シート状態からベッド状態へ移行する際に、上側支持部の回動と連動してアームレストを下降させる。これにより、利用者がシート状態のマット本体部に着座した状態でアームレストに腕部を載せたまま入眠した場合であっても、自然に臥位の姿勢に移行させることができる。
請求項５に係る睡眠用器具は、請求項１～４の何れか１項において、前記傾斜機構は、前記右側支持部及び前記左側支持部にそれぞれ設けられた傾斜用空気袋と、前記傾斜用空気袋へ空気を供給する空気供給部と、を含んで構成されている。
請求項５に係る睡眠用器具では、空気供給部から空気を供給することで、右側支持部の傾斜用空気袋と左側支持部の傾斜用空気袋とを交互に膨らませることができる。
請求項６に係る睡眠用器具は、請求項１～４の何れか１項において、前記傾斜機構は、前記マット本体部の全体を左右に傾斜させる傾斜装置である。
請求項６に係る睡眠用器具では、マット本体部の全体を左右に傾斜させることで、利用者の身体を左右に傾けることができる。
以上説明したように、請求項１に係る睡眠用器具によれば、睡眠スペースの幅が狭い場合であっても、睡眠状態を良好に維持することができる。
また、利用者が座っている姿勢と臥位の姿勢の両方で利用することができる。
さらに、シート状態及びベッド状態の両方の状態において、利用者の快適性を確保することができる。
請求項２に係る睡眠用器具によれば、利用者の快適性を向上させることができる。
請求項３に係る睡眠用器具によれば、利用者の睡眠を妨げることなく、睡眠状態を良好に維持することができる。
請求項４に係る睡眠用器具によれば、アームレスト移動機構を備えていない構成と比較して、利用者が臥位の姿勢へ移行する際に利用者の睡眠を妨げるのを抑制することができる。
請求項５に係る睡眠用器具によれば、簡易な構造で利用者の身体を左右に傾けることができる。
請求項６に係る睡眠用器具によれば、空気袋を膨張させて右側支持部及び左側支持部を持ち上げる構成と比較して、迅速に利用者の身体を左右に傾けることができる。
第１実施形態に係る睡眠用器具をシート幅方向から見た概略側断面図であり、シート状態を示す図である。 第１実施形態に係る睡眠用器具をシート幅方向から見た概略側断面図であり、ベッド状態を示す図である。 第１実施形態に係る睡眠用器具をシート上方向から概略平面図である。 第１実施形態に係る睡眠用器具をシート後方側から見た図であり、（Ａ）にはマット本体部が水平の状態が示され、（Ｂ）にはマット本体部が左側へ傾けた状態が示され、（Ｃ）にはマット本体部が右側へ傾けた状態が示されている。 第１実施形態に係る睡眠用器具のハードウェア構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る睡眠用器具の機能構成を示すブロック図である。 第１実施形態におけるブラダ制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る睡眠用器具をシート後方側から見た図であり、（Ａ）にはマット本体部が水平の状態が示され、（Ｂ）にはマット本体部が左側へ傾けた状態が示され、（Ｃ）にはマット本体部が右側へ傾けた状態が示されている。 被験者Ａにおける睡眠条件と睡眠時間との関係を示すグラフである。 被験者Ｂにおける睡眠条件と睡眠時間との関係を示すグラフである。 被験者Ｃにおける睡眠条件と睡眠時間との関係を示すグラフである。 被験者Ｄにおける睡眠条件と睡眠時間との関係を示すグラフである。
＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る睡眠用器具１０について、図面を参照して説明する。なお、各図に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ及び矢印ＲＨは、睡眠用器具１０のシート前方向、シート上方向及びシート幅方向の右側をそれぞれ示している。以下、単に前後、上下、左右の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、シート前後方向の前後、シート上下方向の上下、シート幅方向の左右を示すものとする。
図１に示されるように、本実施形態の睡眠用器具１０は、車両１２の車室内に配設されている。また、本実施形態では一例として、睡眠用器具１０に利用者Ｐが着座した状態において、利用者Ｐが向いている方向と車両前方向とが一致しており、利用者Ｐの左右方向が車両の幅方向の左右方向と一致している。
また、本実施形態の睡眠用器具１０は、マット本体部１６を備えており、このマット本体部１６は、図１に示されるシート状態と、図２に示されるベッド状態との間で相互に移行可能に構成されている。そして、シート状態では、マット本体部１６に利用者Ｐが着座可能とされており、ベッド状態では、マット本体部１６によって利用者Ｐを仰向けの状態で支持可能とされている。
図１に示されるように、マット本体部１６は、中央支持部１８、上側支持部２０及び下側支持部２２を含んで構成されている。中央支持部１８は、フロアパネル１４に立設された左右一対のサイドフレーム３２に取り付けられており、利用者Ｐの臀部及び大腿部を支持可能に構成されている。なお、図１には、右側のサイドフレーム３２のみが図示されている。
中央支持部１８は、中央支持フレーム１９を備えており、この中央支持フレーム１９の上に中央クッション２４が取り付けられている。そして、中央クッション２４によって利用者Ｐの臀部及び大腿部がシート下方側から支持される。すなわち、中央支持部１８は、一般的な車両用シートにおけるシートクッションとして機能する。また、中央支持フレーム１９のシート幅方向両端部は、サイドフレーム３２に昇降可能に取り付けられている。さらに、サイドフレーム３２の内部には、図５に示される中央支持部昇降機構６２が設けられており、この中央支持部昇降機構６２が作動することで、中央支持部１８が図１に示される位置と図２に示される位置との間で相互に昇降可能とされている。
図１に示されるように、中央支持フレーム１９の後端部１９Ａには、上側支持部２０が回動可能に連結されており、この上側支持部２０は、利用者Ｐの背部及び頭部を支持可能に構成されている。具体的には、上側支持部２０は、上側支持フレーム２１を備えており、この上側支持フレーム２１の下端部２１Ｂが中央支持フレーム１９に回動可能に連結されている。
上側支持フレーム２１の上には、上側クッション２６が取り付けられており、この上側クッション２６によって利用者Ｐの背部及び頭部がシート後方側から支持される。すなわち、上側支持部２０は、一般的な車両用シートにおけるシートバックとして機能する。また、上側クッション２６の内部には、覚醒度センサとしての体圧センサ４０が設けられている。体圧センサ４０は、上側クッション２６において、利用者Ｐの心臓に対応する位置に設けられており、この体圧センサ４０によって利用者Ｐの心拍を検知できるように構成されている。さらに、上側クッション２６における上側支持フレーム２１の上端部２１Ａ側には、頭部拘束用クッション２８が設けられている。図３に示されるように、頭部拘束用クッション２８は、利用者Ｐの頭部を挟むように左右に一対設けられており、利用者Ｐの頭部が上側支持部２０の外側へ落ちるのを抑制するためのクッションとなっている。
図１に示されるように、本実施形態では一例として、上側支持フレーム２１の下端部２１Ｂにガイド孔２１Ｃが形成されている。このため、ガイド孔２１Ｃに沿って上側支持フレーム２１をスライドさせることで、中央クッション２４と上側クッション２６とが離間又は近接される。そして、図１に示されるシート状態では、中央クッション２４と上側クッション２６とを離間させることで上側支持フレーム２１を中央支持フレーム１９に対して回動できるように構成されている。一方、図２に示されるベッド状態では、中央クッション２４と上側クッション２６とを近接させることで、中央クッション２４と上側クッション２６との隙間をなくす。
図１に示されるように、中央支持フレーム１９の前端部１９Ｂには、下側支持部２２が回動可能に連結されており、この下側支持部２２は、利用者Ｐの脚部を支持可能に構成されている。具体的には、下側支持部２２は、下側支持フレーム２３を備えており、この下側支持フレーム２３の上端部２３Ａが中央支持フレーム１９に回動可能に連結されている。また、下側支持フレーム２３の下端部２３Ｂは、フロアパネル１４に当接又は近接している。
下側支持フレーム２３の上には、下側クッション３０が取り付けられており、この下側クッション３０によって利用者Ｐの脚部がシート後方側から支持される。また、下側クッション３０は、ベッド状態で中央クッション２４と隙間なく配置される位置に設けられている。
マット本体部１６は以上のように構成されており、図３に示されるように、このマット本体部１６におけるシート幅方向中央をシート前後方向に延在された中心線ＣＬよりも右側の部分を右側支持部１６Ｒと称する。また、中心線ＣＬよりも左側の部分を左側支持部１６Ｌと称する。そして、右側支持部１６Ｒは、利用者Ｐの右側の座骨及び右側の肩甲骨を支持する部分を含む領域であり、左側支持部１６Ｌは、利用者Ｐの左側の座骨及び左側の肩甲骨を支持する部分を含む領域である。
マット本体部１６の両側部には、シート状態で利用者Ｐの腕部を支持可能なアームレスト３４が設けられている。図１に示されるように、アームレスト３４は、シート状態でサイドフレーム３２の上方に配置されており、シート前後方向に延在されている。また、アームレスト３４は、第１リンク３６及び第２リンク３８によってサイドフレーム３２と連結されている。
第１リンク３６は長尺状に形成されており、第１リンク３６の一端部３６Ａがサイドフレーム３２に回動可能に取り付けられている。また、第１リンク３６の他端部３６Ｂは、アームレスト３４の後部に回動可能に取り付けられている。
第２リンク３８は、第１リンク３６よりもシート前方側に設けられて第１リンク３６と同形状とされており、第２リンク３８の一端部３８Ａがサイドフレーム３２に回動可能に取り付けられている。また、第２リンク３８の他端部３８Ｂは、アームレスト３４の前部に回動可能に取り付けられている。
アームレスト３４は以上のように構成されており、第１リンク３６及び第２リンク３８は、通常の使用状態で不用意に回動しないように図示しないロック機構によって回動がロックされている。また、サイドフレーム３２の内部には、図５に示されるアームレスト移動機構６０が設けられており、シート状態からベッド状態へ移行する際にアームレスト移動機構６０が作動することで、第１リンク３６及び第２リンク３８のロック状態が解除される。そして、アームレスト移動機構６０は、上側支持部２０の回動と連動してアームレスト３４をシート後方側へ移動させながら下降させる。また逆に、ベッド状態からシート状態へ移行する際には、アームレスト移動機構６０が作動することで、第１リンク３６及び第２リンク３８のロック状態を解除した後、上側支持部２０の回動と連動してアームレスト３４をシート前方側へ移動させながら上昇させる。
ここで、図３に示されるように、マット本体部１６には、上側支持部２０から下側支持部２２へ向かう方向に沿って、複数の支持用空気袋としての支持用ブラダ６８が配設されている。具体的には、支持用ブラダ６８は、シート幅方向を長手方向とする長尺の袋状に形成されている。そして、支持用ブラダ６８は、中央クッション２４と中央支持フレーム１９との間、上側クッション２６と上側支持フレーム２１との間、及び下側クッション３０と下側支持フレーム２３との間にそれぞれ配設されている。なお、図３では、中央クッション２４と中央支持フレーム１９との間に５つの支持用ブラダ６８が図示されているが、実際にはさらに多くの支持用ブラダ６８がシート前後方向に配列されている。
上側支持部２０において、利用者Ｐの頭部を支持する部分には、支持用ブラダ６８よりもシート幅方向の長さが短い支持用ブラダ６９が配設されている。そして、これらの支持用ブラダ６８及び支持用ブラダ６９は、内部の空気圧を変更可能に構成されている。具体的には、図５に示される第１空気供給部６４から支持用ブラダ６８及び支持用ブラダ６９へ空気が供給されるように構成されており、この第１空気供給部６４から支持用ブラダ６８及び支持用ブラダ６９へ供給する空気の量を調整できるように構成されている。このため、一部の支持用ブラダ６８の空気圧を他の支持用ブラダ６８よりも高くすることで、マット本体部１６の一部を硬くすることができる。同様に、一部の支持用ブラダ６８の空気圧を他の支持用ブラダ６８よりも低くすることで、マット本体部１６の一部を柔らかくすることができる。
中央支持部１８には、傾斜用空気袋としての右側ブラダ７０Ｒ及び左側ブラダ７０Ｌが設けられている。右側ブラダ７０Ｒ及び左側ブラダ７０Ｌは、中央クッション２４と中央支持フレーム１９との間に設けられており、シート前後方向を長手方向とする袋状に形成されている。また、右側ブラダ７０Ｒは、利用者Ｐの右側の座骨周辺を支持する部分を含む右側支持部１６Ｒに配置されており、左側ブラダ７０Ｌは、利用者Ｐの左側の座骨周辺を支持する部分を含む左側支持部１６Ｌに配置されている。なお、利用者Ｐの体格が大柄の場合と小柄の場合とで座骨の位置が異なるが、何れの場合でも座骨をシート下方側から支持できる形状に右側ブラダ７０Ｒ及び左側ブラダ７０Ｌが形成されている。
上側支持部２０には、傾斜用空気袋としての右側ブラダ７２Ｒ及び左側ブラダ７２Ｌが設けられている。右側ブラダ７２Ｒ及び左側ブラダ７２Ｌは、上側クッション２６と上側支持フレーム２１との間に設けられており、シート前後方向を長手方向とする袋状に形成されている。また、右側ブラダ７２Ｒは、利用者Ｐの右側の肩甲骨周辺を支持する部分を含む右側支持部１６Ｒに配置されており、左側ブラダ７２Ｌは、利用者Ｐの左側の肩甲骨周辺を支持する部分を含む左側支持部１６Ｌに配置されている。なお、利用者Ｐの体格が大柄の場合と小柄の場合とで肩甲骨の位置が異なるが、何れの場合でも肩甲骨をシート下方側から支持できる形状に右側ブラダ７２Ｒ及び左側ブラダ７２Ｌが形成されている。
右側ブラダ７０Ｒ、右側ブラダ７２Ｒ、左側ブラダ７０Ｌ及び左側ブラダ７２Ｌは、図５に示される第２空気供給部６６から空気が供給されることで膨張するように構成されている。そして、これらの右側ブラダ７０Ｒ、右側ブラダ７２Ｒ、左側ブラダ７０Ｌ及び左側ブラダ７２Ｌと、第２空気供給部６６とを含んで傾斜機構が構成されている。
（睡眠用器具１０のハードウェア構成）
図５は、睡眠用器具１０のハードウェア構成を示すブロック図である。この図５に示されるように、睡眠用器具１０は制御部４２を備えており、この制御部４２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：プロセッサ）４４、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）４６、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）４８、ストレージ５０及び入出力インタフェース５２を含んで構成されている。各構成は、バス４３を介して相互に通信可能に接続されている。
ＣＰＵ４４は、中央演算処理ユニットであり、各種プログラムを実行したり、各部を制御したりする。すなわち、ＣＰＵ４４は、ＲＯＭ４６又はストレージ５０からプログラムを読み出し、ＲＡＭ４８を作業領域としてプログラムを実行する。ＣＰＵ４４は、ＲＯＭ４６又はストレージ５０に記録されているプログラムに従って、上記各構成の制御および各種の演算処理を行う。
ＲＯＭ４６は、各種プログラムおよび各種データを格納する。ＲＡＭ４８は、作業領域として一時的にプログラム又はデータを記憶する。ストレージ５０は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）又はＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）により構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム、及び各種データを格納する非一時的記録媒体である。本実施形態では、ＲＯＭ４６又はストレージ５０には、ブラダ制御処理を行うためのプログラム、及び各種データなどが格納されている。
入出力インタフェース５２は、体圧センサ４０、覚醒度センサとしての室内カメラ５４、上側支持部回動機構５６、下側支持部回動機構５８、アームレスト移動機構６０、中央支持部昇降機構６２、第１空気供給部６４及び第２空気供給部６６と電気的に接続されている。体圧センサ４０は、利用者Ｐの心拍による圧力変化を検知して制御部４２へ送信する。
室内カメラ５４は、車室内に設けられて睡眠用器具１０に着座した状態の利用者Ｐへ向けられている。本実施形態では一例として、室内カメラ５４によって利用者Ｐの顔を撮像するように構成されており、撮像されたデータを制御部４２へ送信する。
上側支持部回動機構５６は、中央支持部１８に対して上側支持部２０を回動させる機構である。具体的には、上側支持部回動機構５６は、中央支持フレーム１９と上側支持フレーム２１との連結部分に設けられた図示しないモータを含んで構成されており、このモータを作動させることで、上側支持フレーム２１を中央支持フレーム１９に対して回動させる。
下側支持部回動機構５８は、中央支持部１８に対して下側支持部２２を回動させる機構である。具体的には、下側支持部回動機構５８は、中央支持フレーム１９と下側支持フレーム２３との連結部分に設けられた図示しないモータを含んで構成されており、このモータを作動させることで、下側支持フレーム２３を中央支持フレーム１９に対して回動させる。
（睡眠用器具１０の機能構成）
睡眠用器具１０は、上記のハードウェア資源を用いて、各種の機能を実現する。睡眠用器具１０が実現する機能構成について図７を参照して説明する。
図７に示されるように、睡眠用器具１０は、機能構成として、受信部７０、覚醒度判断部７２、シート変形部７４、支持用ブラダ制御部７６、傾斜用ブラダ制御部７８を含んで構成されている。なお、各機能構成は、ＣＰＵ４４がＲＯＭ４６又はストレージ５０に記憶されたプログラムを読み出し、実行することにより実現される。
受信部７０は、体圧センサ４０及び室内カメラ５４などから送信された信号を受信する。覚醒度判断部７２は、利用者Ｐの覚醒度を判断する。具体的には、覚醒度判断部７２は、体圧センサ４０及び室内カメラ５４から受信した情報に基づいて、利用者Ｐが入眠したか否かについて判断する。例えば、覚醒度判断部７２は、室内カメラ５４から受信した信号から利用者Ｐが所定時間以上、目を瞑った状態が継続している場合に、利用者Ｐが入眠したと判断してもよい。また、覚醒度判断部７２は、体圧センサ４０から受信した信号から、心拍変動の時系列データを取得し、この心拍変動の時系列データに基づいて、交感神経活動が活発で副交感神経活動が抑制している状態であれば、眠気のない状態と判断してもよい。また逆に、交感神経活動が抑制され、心拍数が下がった状態であれば、睡眠状態と判断してもよい。本実施形態では、室内カメラ５４で取得された利用者Ｐの顔の画像データと、体圧センサ４０で取得された利用者Ｐの心拍データの両方に基づいて利用者Ｐが入眠したか否かを判断する。
シート変形部７４は、覚醒度判断部７２によって利用者Ｐが入眠したと判断された場合に、シート状態のマット本体部１６を変形させてベッド状態へ移行させる。具体的には、シート変形部７４は、図５に示される上側支持部回動機構５６、下側支持部回動機構５８及び中央支持部昇降機構６２を作動させて、上側支持部２０の支持面及び下側支持部２２の支持面が中央支持部１８の支持面と同一面となるようにする。また、シート変形部７４は、中央支持部昇降機構６２を作動させて中央支持部１８を下降させる。このとき、シート変形部７４は、利用者Ｐが覚醒しない程度の速度で上側支持部２０及び下側支持部２２を回動させると共に、利用者Ｐが覚醒しない程度の速度で中央支持部１８を下降させる。さらに、シート変形部７４は、アームレスト移動機構６０を作動させることで、上側支持部２０の回動と連動するようにアームレスト３４をシート後方側へ移動させながら下降させる。このようにして、図１のシート状態から図２のベッド状態へ移行させる。
図６に示される支持用ブラダ制御部７６は、シート状態よりもベッド状態の方が中央支持部１８における支持用ブラダ６８の空気圧が高くなるように、支持用ブラダ６８の空気圧を調整する。具体的には、支持用ブラダ制御部７６は、図５に示される第１空気供給部６４から支持用ブラダ６８へ供給する空気量を制御することで、マット本体部１６がベッド状態に移行する際に、中央支持部１８における支持用ブラダ６８の空気圧を高くさせる。本実施形態では、シート状態における中央支持部１８の支持用ブラダ６８は、他の部分に配置された支持用ブラダ６８よりも空気圧が低く設定されている。そして、マット本体部１６がベッド状態に移行する際には、中央支持部１８における支持用ブラダ６８を他部部分に配置された支持用ブラダ６８と同等の空気圧になるように調整する。
図６に示される傾斜用ブラダ制御部７８は、第２空気供給部６６を制御して右側支持部１６Ｒと左側支持部１６Ｌとを交互に持ち上げることで利用者Ｐの身体を周期的に左右に傾ける。具体的には、傾斜用ブラダ制御部７８は、マット本体部１６をベッド状態へ移行させた直後の状態では、図４（Ａ）に示されるように、右側ブラダ７０Ｒ、右側ブラダ７２Ｒ、左側ブラダ７０Ｌ及び左側ブラダ７２Ｌの何れにも空気を供給していない。
傾斜用ブラダ制御部７８は、図４（Ａ）の状態から所定時間が経過した後、第２空気供給部６６から右側ブラダ７０Ｒ及び右側ブラダ７２Ｒへの空気供給を開始する。そして、図４（Ｂ）に示されるように、右側ブラダ７０Ｒ及び右側ブラダ７２Ｒが所定の空気圧になるまで第２空気供給部６６から空気を供給した後、所定時間の間、空気圧を一定に維持させる。このとき、シート前後方向から見て右側支持部１６Ｒが傾斜した状態となり、利用者Ｐの身体が左側へ傾けられる。
次に、傾斜用ブラダ制御部７８は、図４（Ｂ）の状態から右側ブラダ７０Ｒ及び右側ブラダ７２Ｒへの空気供給を停止すると共に、左側ブラダ７０Ｌ及び左側ブラダ７２Ｌへの空気供給を開始する。これにより、右側ブラダ７０Ｒ及び右側ブラダ７２Ｒが収縮する一方で、左側ブラダ７０Ｌ及び左側ブラダ７２Ｌが膨張して、図４（Ｃ）の状態となる。そして、傾斜用ブラダ制御部７８は、図４（Ｃ）の状態で所定時間の間、空気圧を一定に維持させる。このとき、シート前後方向から見て左側支持部１６Ｌが傾斜した状態となり、利用者Ｐの身体が右側へ傾けられる。そして、本実施形態の傾斜用ブラダ制御部７８は一例として、約６０分のサイクルで図４（Ｂ）の状態と図４（Ｃ）の状態とを交互に切替えるように第２空気供給部６６を制御する。
（作用）
次に、本実施形態の作用について説明する。
（ブラダ制御処理）
ブラダ制御処理の一例について、図７に示されているフローチャートを用いて説明する。このブラダ制御処理は、ＣＰＵ４４がＲＯＭ４６又はストレージ５０からプログラムを読み出して、ＲＡＭ４８に展開して実行することによって実行される。
図７に示されるように、ＣＰＵ４４は、ステップＳ１０２で利用者Ｐが入眠したか否かについて判断する。具体的には、ＣＰＵ４４は、覚醒度判断部７２の機能により体圧センサ４０及び室内カメラ５４から取得したデータに基づいて、利用者Ｐが入眠したか否かについて判断する。そして、ＣＰＵ４４は、利用者Ｐが入眠したと判断した場合は、ステップＳ１０４の処理へ移行する。一方、ＣＰＵ４４は、利用者Ｐが入眠していないと判断した場合は、ブラダ制御処理を終了させる。
ＣＰＵ４４は、ステップＳ１０４でマット本体部１６をシート状態からベッド状態へ移行させる。具体的には、ＣＰＵ４４は、シート変形部７４の機能により、上側支持部回動機構５６、下側支持部回動機構５８、中央支持部昇降機構６２及びアームレスト移動機構６０を作動させて利用者Ｐの睡眠を妨げないようにベッド状態へ移行させる。
次に、ＣＰＵ４４は、ステップＳ１０６で支持用ブラダ６８の空気圧を調整する。具体的には、ＣＰＵ４４は、支持用ブラダ制御部７６の機能により、中央支持部１８における支持用ブラダ６８の空気圧を高くして他の部分の支持用ブラダ６８の空気圧と同等にする。
続いて、ＣＰＵ４４は、ステップＳ１０８でベッド状態に移行してから所定時間が経過したか否かについて判断する。そして、ＣＰＵ４４は、ベッド状態に移行してから所定時間が経過した場合は、ステップＳ１１０の処理へ移行する。また、ＣＰＵ４４は、ベッド状態に移行してから所定時間が経過していない場合は、所定時間が経過するまでステップＳ１０８の処理を繰り返す。
ＣＰＵ４４は、ステップＳ１１０で右側ブラダ７０Ｒ及び右側ブラダ７２Ｒと、左側ブラダ７０Ｌ及び左側ブラダ７２Ｌとを交互に膨張させる。具体的には、ＣＰＵ４４は、傾斜用ブラダ制御部７８の機能により、右側ブラダ７０Ｒ及び右側ブラダ７２Ｒを膨張させて、図４（Ｂ）の状態へ移行させる。その後、右側ブラダ７０Ｒ及び右側ブラダ７２Ｒを収縮させると共に、左側ブラダ７０Ｌ及び左側ブラダ７２Ｌを膨張させて図４（Ｃ）の状態へ移行させる。このようにして、所定時間のサイクルで図４（Ｂ）の状態と図４（Ｃ）の状態を交互に切替えることで、利用者の身体を周期的に左右に傾ける。なお、図４（Ａ）の状態から、先に左側ブラダ７０Ｌ及び左側ブラダ７２Ｌを膨張させてもよい。
ＣＰＵ４４は、ステップＳ１１２で利用者Ｐが覚醒したか否かについて判断する。具体的には、ＣＰＵ４４は、覚醒度判断部７２の機能により、体圧センサ４０及び室内カメラ５４から取得したデータに基づいて、利用者Ｐが覚醒したか否かについて判断する。そして、ＣＰＵ４４は、利用者Ｐが覚醒したと判断した場合は、ステップＳ１１４の処理へ移行する。一方、ＣＰＵ４４は、利用者Ｐが覚醒していないと判断した場合、すなわち利用者Ｐの睡眠状態が継続していると判断した場合、ステップＳ１１０の処理を継続する。なお、ステップＳ１１２の処理は、ステップＳ１１０の処理が１サイクル終了した時点で行ってもよい。また、ステップＳ１１０の処理中に利用者Ｐの覚醒度をモニタリングするようにしてもよい。
ＣＰＵ４４は、ステップＳ１１４で右側ブラダ７０Ｒ、右側ブラダ７２Ｒ、左側ブラダ７０Ｌ及び左側ブラダ７２Ｌを収縮させる。このため、図４（Ａ）の状態に移行される。そして、ＣＰＵ４４は、ブラダ制御処理を終了する。
以上のように、本実施形態の睡眠用器具１０では、右側支持部１６Ｒと左側支持部１６Ｌとを交互に持ち上げることで利用者Ｐの身体を周期的に左右に傾ける。このようにして利用者Ｐの身体を周期的に左右に傾けることで、体圧が作用する部分を周期的に変えることができる。
ところで、人は睡眠中に、血液の循環を促すことなどを目的として数十回の寝返りを打つことが知られている。ここで、本実施形態に係る睡眠用器具１０では、利用者Ｐの体圧が作用する部分を周期的に変えることで血液の循環が促されるため、寝返りを打つことなく睡眠状態を良好に維持することができる。この結果、睡眠スペースの幅が狭い場合であっても、睡眠状態を良好に維持することができる。例えば、車両１２の車室内に睡眠用器具１０を搭載する場合は、睡眠用器具１０の大きさに制限があるため、マット本体部１６の幅を狭くする必要が生じ得るが、このような場合であっても、睡眠状態を良好に維持することができる。
特に、本実施形態では、第２空気供給部６６から右側ブラダ７０Ｒ、右側ブラダ７２Ｒ、左側ブラダ７０Ｌ及び左側ブラダ７２Ｌへ空気を供給することで、右側支持部１６Ｒと左側支持部１６Ｌとを交互に持ち上げることができる。すなわち、簡易な構造で利用者Ｐの身体を左右に傾けることができる。
また、本実施形態では、マット本体部１６がシート状態とベッド状態との間で相互に移行可能に構成されている。このため、図１に示されるように、シート状態のマット本体部１６に利用者Ｐが着座した場合、利用者Ｐの臀部及び大腿部が中央支持部１８で下方側から支持され、背部及び頭部が後方側から上側支持部２０で支持され、脚部が後方側から下側支持部２２で支持される。そして、この着座状態からマット本体部１６をベッド状態へ移行させることで、図２に示されるように、利用者Ｐがマット本体から離れることなく臥位の姿勢をとることができる。このように、利用者Ｐが座っている姿勢と臥位の姿勢の両方で睡眠用器具１０を利用することができる。
さらに、本実施形態では、マット本体部１６にシート前後方向に沿って複数の支持用ブラダ６８が配設されている。そして、それぞれの支持用ブラダ６８は、内部の空気圧を変更可能に構成されている。これにより、利用者Ｐの姿勢に応じてマット本体部１６の硬さを調整することができる。また、シート状態よりもベッド状態の方が中央支持部１８における支持用ブラダ６８の空気圧が高くなるように、支持用ブラダ制御部７６によって支持用ブラダ６８の空気圧が調整される。これにより、シート状態では中央支持部１８における支持用ブラダ６８の空気圧を低くして利用者Ｐの臀部及び大腿部を包み込むように支持しつつ、ベッド状態では中央支持部１８における支持用ブラダ６８の空気圧を高くして利用者Ｐの身体を左右に傾けやすくできる。この結果、シート状態及びベッド状態の両方の状態において、利用者Ｐの快適性を確保することができる。
さらにまた、本実施形態の睡眠用器具１０では、利用者Ｐが入眠した場合にマット本体部１６をシート状態からベッド状態へ移行させる。これにより、利用者Ｐがシート状態のマット本体部１６に着座した状態で入眠した場合に、睡眠しやすい姿勢に移行させることができる。
また、本実施形態では、アームレスト移動機構６０は、シート状態からベッド状態へ移行する際に、上側支持部２０の回動と連動してアームレスト３４を下降させる。これにより、利用者Ｐがシート状態のマット本体部１６に着座した状態でアームレスト３４に腕部を載せたまま入眠した場合であっても、眠りを妨げることなく臥位の姿勢に移行させることができる。すなわち、アームレスト移動機構６０を備えていない構成と比較して、利用者Ｐが臥位の姿勢へ移行する際に利用者Ｐの睡眠を妨げるのを抑制することができる。
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る睡眠用器具８０について図８（Ａ）～図８（Ｃ）を参照して説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付し適宜説明を省略する。
本実施形態の睡眠用器具８０は、傾斜装置８１を備えており、この傾斜装置８１によってマット本体部１６の全体を左右に傾斜させる点で第１実施形態と異なっている。傾斜装置８１は、サイドフレーム８２を含んで構成されている。サイドフレーム８２は、中央支持フレーム１９のシート幅方向両側に立設されており、ベース部８２Ｂと、移動部８２Ａと、シャフト部８２Ｃとを含んで構成されている。
ベース部８２Ｂは、シート前後方向を長手方向とする矩形板状に形成されており、フロアパネル１４に固定されている。そして、このベース部８２Ｂの上部に移動部８２Ａが設けられている。
移動部８２Ａは、平面視でベース部８２Ｂと略同じ外形の矩形状に形成されており、ベース部８２Ｂよりもシート上下方向の長さが長く形成されている。また、右側の移動部８２Ａの下部からマット本体部１６側へ連結片８３が突出されており、この連結片８３に中央支持フレーム１９の右側端部が回動自在に連結されている。さらに、左側の移動部８２Ａの下部からマット本体部１６側へ連結片８３が突出されており、この連結片８３に中央支持フレーム１９の左側端部が回動自在に連結されている。
ここで、移動部８２Ａの下端面には、図示しない挿入孔が形成されており、この挿入孔にシャフト部８２Ｃが挿入されている。シャフト部８２Ｃは、略円筒状に形成されてベース部８２Ｂからシート上方側へ延在されており、シート前後方向に沿って複数設けられている。このようにして、移動部８２Ａがシャフト部８２Ｃに沿ってシート上下方向に移動可能に構成されている。
移動部８２Ａの内部には図示しない移動機構が設けられており、作動することでシャフト部８２Ｃに対して移動部８２Ａを押し上げることで移動部８２Ａを上昇させる。また、本実施形態では、左右の移動部８２Ａを交互に上昇させることで、マット本体部１６の全体が左右に傾斜される。この結果、右側支持部１６Ｒと左側支持部１６Ｌとが交互に持ち上げられて利用者Ｐの身体が周期的に左右に傾けられる。
（作用）
次に、本実施形態の作用について説明する。
本実施形態では、第１実施形態用のようにブラダを膨張させることで右側支持部１６Ｒと左側支持部１６Ｌとを交互に持ち上げる構成と比較して、より迅速にマット本体部１６を傾斜させることができる。この結果、例えば利用者Ｐが左側へ寝返りを打つ予兆があった場合に、右側の移動部８２Ａを上昇させることで、利用者Ｐの寝返りの動作に追従させることができる。その他の作用については第１実施形態と同様である。
（試験例）
本発明の効果を確かめるために、睡眠効率についての試験を行った。被験者は、４０代の男女２名ずつとした。また、各被験者に腕時計型の加速度センサを装着し、この加速度センサで動きが検知された時間を覚醒時間として計測し、動きが全く又は殆ど検知されなかった時間を睡眠時間として計測した。
また、各被験者に対してベッドの条件を変更しながら５日間の計測を行った。ベッドの条件は以下の通りである。なお、４日目及び５日目は、３日目と同様にマット本体部１６の幅が５５０ｍｍの狭小のベッドを用いた。
・１日目 一般的なベッド
・２日目 利用者の覚醒度に応じてリクライニング角度を自動で調節可能なベッド
・３日目 マット本体部の幅が５５０ｍｍの狭小のベッド
・４日目 第１実施形態の睡眠用器具１０で傾斜角度が８度
・５日目 第１実施形態の睡眠用器具１０で傾斜確度が１６度
図９には、一人目の被験者である４０代の男性の試験結果が示されている。この図９のグラフを見ると、一般的なベッドと比較して、狭小のベッドでは睡眠時間が短くなっている。また、第１実施形態の睡眠用器具１０を用いることで、狭小のベッドであっても一般的なベッドに比べて睡眠時間が長くなっている。すなわち、ベッドの幅が狭くなったにもかかわらず、睡眠の質を向上していることが確認された。なお、傾斜角度が８度の場合と１６度の場合とでは、睡眠時間に大差がなかった。
図１０には、二人目の被験者である４０代の女性の試験結果が示されている。この図１０のグラフを見ると、睡眠用器具１０の傾斜角度が８度の場合において、最も睡眠時間が長くなっている。また、睡眠用器具１０の傾斜角度が１６度の場合は、傾斜角度が８度の場合よりも睡眠時間が短くなっている。これは、傾斜角度を大きくしたために被験者が覚醒したものと推測される。
図１１には、三人目の被験者である４０代の男性の試験結果が示されている。この図１１のグラフでは、全ての条件で睡眠時間に大差がない。このことから、寝付きが良い傾向にある被験者では、何れに条件でも睡眠状態を良好に確保できるものと推測される。
図１２には、四人目の被験者である４０代の女性の試験結果が示されている。この図１２を見ると、睡眠用器具１０の傾斜角度が１６度の場合で睡眠時間が短くなっており、他の条件では睡眠時間に大差がない。このことから、この被験者も寝付きの良い傾向にあるが、傾斜角度が１６度の場合では、違和感を覚えて覚醒したものと推測される。
以上の試験結果から、何れの被験者の場合であっても、睡眠用器具１０の傾斜角度を８度に設定することで、狭小のベッドであっても睡眠状態を良好に維持できることが確認された。
以上、第１実施形態及び第２実施形態に係る睡眠用器具１０、８０について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。例えば、上記実施形態では、所定時間のサイクルで右側支持部１６Ｒと左側支持部１６Ｌとを交互に持ち上げる構成としたが、これに限定されず、他の条件に基づいて右側支持部１６Ｒと左側支持部１６Ｌとを交互に持ち上げるようにしてもよい。
具体的には、利用者Ｐの睡眠深度が所定値よりも深くなった場合に、右側支持部１６Ｒと左側支持部１６Ｌとを交互に持ち上げるようにしてもよい。例えば、深い眠りとされるノンレム睡眠時にのみ傾斜機構を作動させて右側支持部１６Ｒと左側支持部１６Ｌとを交互に持ち上げるように制御してもよい。また、ノンレム睡眠における３段階の深度のうち、深い睡眠である２又は３の睡眠深度である場合に傾斜機構を作動させてもよい。この場合、利用者Ｐの睡眠深度を検知する深度センサを設けることで、睡眠中における利用者Ｐの睡眠深度がノンレム睡眠の深度３に到達したか否かを判断するようにしてもよい。以上のように、深い眠りの時に傾斜機構を作動させることで、睡眠中の利用者Ｐが気付くことなく利用者Ｐの身体を左右に傾けることができる。なお、深度センサとしては、利用者Ｐの脳波を検知可能なセンサ、及び利用者Ｐの眼球の動きを検知可能なセンサなどを用いてもよい。レム睡眠では、眼球の動きが活発になるのに対して、ノンレム睡眠では、眼球が殆ど動かなくなるため、レム睡眠状態とノンレム睡眠状態とを検知することができる。
また、上記実施形態では、マット本体部１６がシート状態からベッド状態へ移行可能な構成について説明したが、これに限定されない。例えば、ベッド状態から移行しない睡眠用器具を用いてもよい。この場合、図５に示される上側支持部回動機構５６、下側支持部回動機構５８及び中央支持部昇降機構６２は不要となる。また、睡眠を主目的とするベッドとなるため、アームレスト３４も不要となる。
さらに、上記実施形態では、車両１２に睡眠用器具１０を搭載した構成について説明したが、これに限定されない。例えば、家などの居住スペースに睡眠用器具１０を配置してもよい。
さらにまた、上記第１実施形態では、２つの右側ブラダ７０Ｒ、７２Ｒと２つの左側ブラダ７０Ｌ、７２Ｌを備えた構成について説明したが、これに限定されない。例えば、３つ以上の右側ブラダと３つ以上の左側ブラダを備えた構成としてもよい。また、右側ブラダ７０Ｒと右側ブラダ７２Ｒとを繋げて１つの右側ブラダとしてもよく、左側ブラダ７０Ｌと左側ブラダ７２Ｌとを繋げて１つの左側ブラダとしてもよい。
１０、８０ 睡眠用器具
１６ マット本体部
１６Ｒ 右側支持部
１６Ｌ 左側支持部
１８ 中央支持部
２０ 上側支持部
２２ 下側支持部
３４ アームレスト
４０ 体圧センサ（覚醒度センサ）
５４ 室内カメラ（覚醒度センサ）
６０ アームレスト移動機構
６６ 第２空気供給部（空気供給部）
６８ 支持用ブラダ（支持用空気袋）
６９ 支持用ブラダ（支持用空気袋）
７０Ｒ、７２Ｒ 右側ブラダ（傾斜用空気袋）
７０Ｌ、７２Ｌ 左側ブラダ（傾斜用空気袋）
８１ 傾斜装置
Ｐ 利用者

Claims (6)

  1. 利用者を仰向けの状態で支持可能なマット本体部と、
    前記マット本体部において、利用者の右側の座骨及び右側の肩甲骨を支持する部分を含む右側支持部と、利用者の左側の座骨及び左側の肩甲骨を支持する部分を含む左側支持部とを交互に持ち上げることで利用者の身体を周期的に左右に傾ける傾斜機構と、
    を有し、
    前記マット本体部は、利用者の臀部及び大腿部を支持可能な中央支持部と、前記中央支持部の一端側に回動可能に連結されて利用者の背部及び頭部を支持可能な上側支持部と、前記中央支持部の他端側に回動可能に連結されて利用者の脚部を支持可能な下側支持部とを含んで構成されており、
    前記中央支持部に対して前記上側支持部及び前記下側支持部が回動することで、シート状態とベッド状態との間で相互に移行可能に構成されており、
    前記マット本体部には、前記上側支持部から前記下側支持部へ向かう方向に沿って複数配設されると共に、それぞれ内部の空気圧を変更可能な支持用空気袋が設けられており、
    前記シート状態よりも前記ベッド状態の方が前記中央支持部における前記支持用空気袋の空気圧が高くなるように前記支持用空気袋の空気圧を調整する睡眠用器具。
  2. 前記シート状態における前記マット本体部に着座した利用者の覚醒度を検知する覚醒度センサを備え、
    前記覚醒度センサによって検知された利用者の覚醒度が所定値よりも低くなった場合に、前記マット本体部を前記シート状態から前記ベッド状態へ移行させる請求項１に記載の睡眠用器具。
  3. 利用者の睡眠深度を検知する深度センサを備え、
    前記傾斜機構は、前記ベッド状態において、前記深度センサによって検知された利用者の睡眠深度が所定値よりも深くなった場合に、前記右側支持部と前記左側支持部とを交互に持ち上げる請求項１又は２に記載の睡眠用器具。
  4. 前記マット本体部の両側部に設けられ、前記シート状態で利用者の腕部を支持可能なアームレストと、
    前記シート状態から前記ベッド状態へ移行する際に、前記上側支持部の回動と連動して前記アームレストを下降させるアームレスト移動機構と、をさらに備えた請求項１～３の何れか１項に記載の睡眠用器具。
  5. 前記傾斜機構は、前記右側支持部及び前記左側支持部にそれぞれ設けられた傾斜用空気袋と、
    前記傾斜用空気袋へ空気を供給する空気供給部と、を含んで構成されている請求項１～４の何れか１項に記載の睡眠用器具。
  6. 前記傾斜機構は、前記マット本体部の全体を左右に傾斜させる傾斜装置である請求項１～４の何れか１項に記載の睡眠用器具。
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