JP7763190B2 - 衣類システム - Google Patents

Description

本発明は、利用者が睡眠時に使用する衣類システムに関する。

昨今、世界規模で急速に進む、地球の温暖化に伴う環境破壊による気候の極端化、グローバル経済によるあらゆる面での格差の拡大、米中対立の激化に伴う戦争の可能性そして新型コロナウイルスの世界的な蔓延による、特に高齢者・持病のある人々での死への恐怖など、人類を取り巻く状況が激変しつつある。格差は経済力、栄養・教育に留まらず、運動・情報取得・処理能力等までにも広く及んでいる。即ち、かってない激動の渦の中にいると言っても過言ではない。このような状況の中で、人々が心の平穏、身体的な健康を維持する上で重要な質量共に十分な良好な睡眠を維持することはかなり難しい。他方、加齢と共に、睡眠は、運動量の減少等、他の生命維持に必須の機能同様、変化を受け、認知機能とも強く相関する睡眠時間が短くなる、浅い睡眠が増え、深い睡眠が減るのは止むを得ないと考えられてきた。即ち、加齢と共に認知症のリスクが増し、健康寿命の短縮は避けがたいものとされてきた。

人々の人生（日常活動）は、長さにおいて約３４～５０%を占める家庭の外での社会的活動、約１７～３３%を占める家庭生活、残る約３３%の睡眠時間から成り体内時計により調節されている。睡眠は、その時間中に、記憶が固定され、内臓機能のメンテにも大きな役割を演じており、生産性の向上に欠かせないことが明らかになってきた。ある意味で、睡眠時間以外の活動は、心理や身体環境など、即ち、水分摂取、栄養（消化、吸収、代謝、排泄等を反映）、運動、睡眠、生活習慣、記憶、生き甲斐などに支えられ、逆に、睡眠は身体的或いは心理的な疲労、ストレス、心理状態、他の社会的活動、栄養、運動、生活習慣などを反映して、その質・量が左右される。

また、睡眠は、体温の変化、発熱量（運動量・食事内容など）と共に熱発散量（発汗能力など）のバランスなど個人差が大きく、居住する地域の気候、即ち、温度、湿度、音、光、酸素飽和度、二酸化炭素濃度、一酸化炭素濃度など環境からも大きな影響を受けることも知られている。個人差に関しては、個人の身体組成、殊に発熱量に関連した筋肉量、骨格・放熱、発汗に関連した心血管系・神経系、内蔵の発達・加齢の程度、生活習慣病の組合せ、免疫・内分泌系のバランス等、また仕事の質量・内容、など幅広く、大きな違いを生むこととなる。尚、実際、体感快適温度は湿球黒球温度から見ても、湿度に大きく左右されている。

ところで、身体各部位の温度は、
先ずは、温度上昇に繋がるもの
１ 熱の移入（主に動脈血による）
２ 熱産生 （主に筋肉・内臓（例：肝臓）及び充血、炎症反応）
３ 熱対流 （露出した皮膚上を通る温度の高い気体（又は液体）から皮膚への熱の伝達）
４ 熱伝導 （直接接触している体温よりも高温の表面（固体）から低温の体表面への熱の伝達）
５ 熱対流伝導の抑制 （肥満（体表面積減少）、厚着、遮風）

次いで、温度下降に繋がるもの
６ 熱放出放射 （主に周辺環境との温度差を小さくすべく赤外線、体表面積（痩せ）、自律神経のバランスが影響）
７ 蒸発 （例：汗 水分の気化による冷却）
８ 熱対流 （露出した皮膚上を通る温度の低い気体（又は液体）への熱の伝達：例：風通し）
９ 熱伝導 （体表面から体表面温度よりも低温の表面（固体）への熱の伝導、或いは直接接触している高温の表面から低温（例：虚血部位）の表面への熱の伝達）
10 熱の移出（主に、静脈血・皮静脈・毛細血管による及び虚血）
などのバランスにより規定される。

熱産生は、筋肉の運動（６０％）と内臓の代謝（４０％）とによる。他に、交感神経の興奮、甲状腺亢進症、高度肥満などでも体温上昇に影響する。一方で、副交感神経の優位、甲状腺機能低下症、羸痩では、体温は下降に至る。

猛暑或いは酷寒時期で睡眠中に低体温症或いは熱中症で重篤な状態に陥る高齢者や高度肥満或いはフレイル、種々疾病合併者などが急変したとのことが報道されて久しい。適切な空調でかなりが予防できるはずであるが、昨今の異常気象では、通常の空調でも完全とは言えないようだ。念の為、体温保持の機序を改めて見てみる。

体温調節中枢（脳視床下部）が、体表面と体深部温度の各センサーを担う神経が感知した体の温度と筋肉や肝臓等の臓器組織温度を感知し、体表面と深部の温度差を適切に維持しようとする。即ち、指先等の末梢血管は寒さを感知すると、交感神経の作用により、収縮し放熱を下げ、体温を維持しようと、又震えにより、筋肉が熱を産生し体温低下を防ごうとする。しかし、外気温（湿度）の変化（室外での（極）低温、室内での過度の空調）、極端なダイエット、運動不足によるサルコペニア（筋肉減少）、甲状腺ホルモンレベルの低下等により、熱産生の低下やストレスや老化、変形性脊椎症等による自律神経のバランスの乱れや血管の収縮機能が低下すると熱放散とのバランスが保てず、体全体の温度が下がり、低体温症になる。即ち、低体温症は身体の熱放散が熱産生を大きく上回る場合に生じる。尚、体内の発熱の約60%は筋肉による、40%は肝臓など内臓による。

一方、身体は、熱負荷の大きな変動を一定程度代償できるが、熱放散能力を超える熱への著しい又は長時間の暴露は深部体温を上昇させ熱中症を惹起する。軽度で一過性の深部体温上昇は耐えられるが、激しい上昇（一般的には41℃を超える）ではタンパクの変性及び、特に高温下での重労働や激しい運動中に、炎症性サイトカイン（例：腫瘍壊死因子α、IL-1β）の放出が起こる。その結果、細胞機能障害が起こり、炎症カスケードが活性化が生じる。こうした病態生理学的プロセスは、長時間のショックに続発する多臓器不全症候群（ショック：多臓器不全症候群（MODS））のものと類似している。

以上から、特に睡眠中にあっては、比較的狭い範囲での湿度・温度環境は快眠を齎すが、少しでもその範囲を逸脱すると寝苦しさを感じる或いは、高齢者や基礎疾患のある方々では低温症或いは熱中症、極度の発汗による脱水での脳梗塞・心筋梗塞・肺梗塞・不整脈、或いは発汗ができない場合の心不全・腎機能低下などに陥る可能性が示唆される。以上のように加齢と共に、上記自律的体温調節機能は低下し、快適環境範囲が狭くなる。このことから、個々人の体温調節能に応じて、高齢者や高度肥満或いはフレイル、特定の疾患合併患者においては、積極的に、季節や体調、睡眠の各ステージに応じた温度および湿度の調節が必要だと理解される。

また、基本的には、頭寒足温（日中温まった脳を冷やす）が原則であるが、肉体的過労では、局所の筋肉の急性炎症性変化も相まって温度は高まり、温度上昇を伴った疼痛が睡眠のノイズとして作用する。正に、入浴・マッサージ或いは冷湿布が効果を発揮することにもなる。ベッドでの局所温度制御は、あくまでも、身体との接点での温度制御に留まる為、フトンも併用することになるが、それでも、寝返りや体動を考慮すると、実際、布団を跳ね除けると、冬季或いは冷房使用時などで低体温状態になることは屡々経験されることでもあり、従来の布団だけ或いは寝間着だけでの温度制御は困難である。

ここで、利用者の身体の（体感）温度・湿度を調整可能な各種の衣類が提案されている。例えば、特許文献１には、除湿・冷却フィルタにより除湿・冷却された空気を送出する空気ファンが装着された身体体感温度調節衣料が開示されている。利用者が着用している衣類の内側に空気ファンから空気が送出される。そして、当該空気ファンから送出された空気は、空気ファンを中心に衣類の内側に広がる。

特開２０１９‐１９９６７４号公報

ここで、例えば気温が高い季節等に特許文献１の身体冷却用衣料を睡眠時に着用して、快適な睡眠を得るために身体を冷却することも想定される。しかし、身体の部位（例えば、頭部、頸部、腕、脚および腹部等）毎に適切な温度は相違する。例えば、脳、睾丸や急性炎症部位など、かなり強く冷却したい部位もあれば、慢性炎症部位、下肢や卵巣・肝臓・腎臓含め内臓などむしろ過度な冷却が不要な部位もある。したがって、季節、天候など環境、個人の心身の状態などに応じて、利用者の身体の部位毎に適切な温度で送風することが快適な睡眠には所望される。しかし、特許文献１の技術では、身体対の各部位毎に個別に送風することは困難である。以上の事情を考慮して、本発明では、利用者の身体の部位に対応する区間毎に個別に適切な送風可能である衣類システムを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の衣類システムは、利用者が着用する衣類と、前記衣類に対して風を送出する送風ユニットと、前記送風ユニットを制御する制御装置とを具備し、前記衣類は、前記利用者の身体における複数の部位にそれぞれ対応する複数の区間に区分され、前記利用者側に位置する内層と、当該内層からみて前記利用者とは反対側に位置する外層とを含み、前記送風ユニットは、前記複数の区間の各々について、前記内層と前記外層との間に風を送出し、前記制御装置は、前記区間毎に送風ユニットよる風の送出を制御する。

本発明の好適な態様に係る衣類システムは、衣類が身体の各部位に対応する複数の区間毎（すなわち部位毎）に送風が制御される。例えば、送風の有無、送風のタイミング、風量、温度および湿度等を区間毎に相違させることができる。すなわち、身体の部位毎に個別に適切な送風が可能である。したがって、衣類システムを着用して睡眠する利用者に快適な睡眠を提供できる。ひいては、化学物質、薬剤に依らず、個人差が比較的小さい、物理学的或いは環境的なアプローチで、睡眠の個別最適化を実現し、個人の睡眠の質量を抜本的に改善し、感染症を含む様々な疾病予防と共に睡眠以外の活動の生産性を向上させることが可能である。また快適な睡眠を実現することで、認知機能を維持し、健康寿命を延長することも実現できる。

第１実施形態に係る衣類システムの構成図である。 第１実施形態に係る衣類の模式図である。 第１実施形態に係る衣類システムの機能を表すブロック図である。 第２実施形態に係る記憶装置に記憶される学習済モデルの説明図である。 変形例に係る衣類の模式図である。 変形例に係る送風ユニットの構成図である。

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る衣類システム１００を例示する構成図である。衣類システム１００は、利用者の睡眠を快適にするために、睡眠時に着用する衣類に関するシステムである。図１に例示される通り、第１実施形態の衣類システム１００は、衣類１０と送風ユニット２０と処理装置３０と検出ユニット４０を具備する。

＜衣類１０＞
第１実施形態の衣類１０は、利用者の身体の形状に対応する人型をした寝袋状の衣類１０である。図１に例示される通り、利用者の首および頸部以外の部位は衣類１０に覆われる。具体的には、衣類１０は、内層１１と外層１２とを含む。内層１１は、着用された状態で利用者側に位置し、利用者が直接的に接触する領域である。外層１２は、内層１１からみて前記利用者とは反対側に位置する。衣類１０を着用した利用者からみて、内層１１よりも外側に外層１２が位置する。利用者と外層１２との間に内層１１が位置するとも換言できる。

内層１１および外層１２は、シート状の部材であり、頸部に対応する部分が開口する袋状に形成される。外層１２の内側に内層１１が位置するように、外層１２と内層１１とが相互に接続される。例えば、頸部の開口の位置で、内層１１と外層１２とが接続（例えば縫合）される。ただし、頸部の開口に対応する部分以外では、外層１２の内表（内層１１に対向する側の表面）と内層１１の外表（利用者とは反対側の表面）とは接続されない。すなわち、内層１１の外表と外層１２の内表との間に空間が形成される。尚、一人で着衣が可能なように、前面正中での開口で、左右の空気の交流は、前面では困難なことも想定される。

内層１１および外層１２は、任意の素材（例えば繊維）で形成される。内層１１は、通気性がある素材で形成することが好適である。なお、衣類１０には、ダニ・シラミ・のみなど寄生虫対策、および、静電気対策を行う。また、内層１１は、汚れや臭いがつきやすいから、交換および洗濯を容易にする必要がある。したがって、内層１１は、外層１２に対して着脱可能にする構成が好適である。

図２は、内層１１と外層１２とを模式的に表した模式図である。図１および図２に例示される通り、衣類１０は、利用者の身体における複数の部位にそれぞれ対応する複数の区間Ｒn(ｎ＝１～Ｎ)に区分される。例えば、衣類１０の複数の区間Ｒnは、右前腕に対応する区間Ｒ1、右上腕に対応する区間Ｒ2、左前腕に対応する区間Ｒ3、左上腕に対応する区間Ｒ4、右下腿に対応する区間Ｒ5、右大腿に対応する区間Ｒ6、左下腿に対応する区間Ｒ7、左大腿に対応する区間Ｒ8、腹部に対応する区間Ｒ9、および、胸部に対応する区間Ｒ10等を含む。

ただし、衣類１０における複数の区間Ｒnの個数は、任意である。例えば、身体を前面および背面それぞれで２４～３２個の区間Ｒnと、側面に対応する１個以上の区間Ｒnとに区分してもよい。同様に、各区間Ｒnの位置または大きさ等は、任意である。

衣類１０において各区間Ｒnを画定するための構成は任意である。例えば、複数の区間Ｒnの各々は、当該各区間Ｒnを隔てる部材（例えば布状の部材）で画定される。また、各区間Ｒnを確定するように、当該区間Ｒnの周縁に沿って内層１１の外表と外層１２の内表とを接続（例えば縫合）してもよい。以上の説明から理解される通り、衣類１０における複数の区間Ｒnの各々において、内層１１と外層１２とで画定される空間Ｈが観念できる。

＜送風ユニット２０＞
図４は、衣類システム１００の機能を例示するブロック図である。送風ユニット２０は、衣類１０に対して風を送出する機器である。具体的には、送風ユニット２０は、衣類１０における複数の区間Ｒnの各々に対して個別に風を送出する。衣類１０における複数の区間Ｒnの各々について、内層１１と外層１２との間に風が送出される。すなわち、各区間Ｒnにおいて、内層１１と外層１２とで画定される空間Ｈ内に送風ユニット２０から風が送出される。第１実施形態の送風ユニット２０は、温度および湿度を調整した風を送出する。なお、内層１１は、送風ユニット２０から送出された風が内層１１を介して利用者に送風されるように、通気性の高い素材で形成する構成が好適である。

図４に例示される通り、送風ユニット２０は、送風機２１と温度調整機構２２と湿度調整機構２３とを具備する。送風機２１は、例えば、ファン、サーキュレータまたはコンプレッサー等の各種の送風機器である。

温度調整機構２２は、送風ユニット２０が送出する風の温度を調整（冷却または加熱）する装置である。例えば、温度調整機構２２は、送風ユニット２０が送出する風を冷却可能な冷却装置（例えばペルチェ素子）や、送風ユニット２０が送出する風を加熱可能な発熱装置（例えばヒータ）を含む。ただし、温度調整機構２２の具体的な構成は、風の温度を調整可能であれば任意である。温度調整機構２２は、各区間Ｒn（部位）毎に送風ユニット２０が送出する風の温度を調整可能である。

湿度調整機構２３は、送風ユニット２０が送出する風の湿度を調整（除湿または加湿）する装置である。例えば、送風ユニット２０が送出する風を除湿可能な除湿器と、送風ユニット２０が送出する風を加湿可能な加湿器とにより構成される。ただし、湿度調整機構２３の具体的な構成は、風の湿度を調整可能であれば任意である。なお、湿度調整機構２３は、区間Ｒn（部位）毎に送風ユニット２０が送出する風の湿度を調整可能である。

送風機２１が送出する風は、温度調整機構２２および湿度調整機構２３により、温度および湿度が調整された各区間Ｒnに送出される。なお、衣類システム１００が具備する送風ユニット２０の個数は任意である。例えば、衣類１０の区間Ｒnごとに送風ユニット２０を設けてもよい。

送風ユニット２０は、図１から図３に例示される通り、各区間Ｒnに対してチューブＴを介して送風する。衣類１０における各区間Ｒnについて１つのチューブＴが接続される。すなわち、第１実施形態の衣類システム１００は、複数の区間Ｒn（身体の複数の部位）にそれぞれ対応する複数のチューブＴを具備する。各チューブＴは、当該チューブＴに対応する区間Ｒnの外層１２に接続される。

＜検出ユニット４０＞
検出ユニット４０は、利用者の生体に関する各種の情報を検出する機構である。具体的には、検出ユニット４０は、第１検出部４１と第２検出部４２とを含む。第１検出部４１は、利用者の体温を検出する検出機器である。具体的には、第１検出部４１は、利用者の複数の部位の各々について、当該部位の体温を検出する。例えば赤外線センサーが第１検出部４１として利用される。ただし、利用者の各部位に装着することで体温を検出可能な温度計を第１検出部４１として利用してもよい。

第２検出部４２は、利用者の体表の湿度を検出する検出機器である。具体的には、第２検出部４２は、利用者の複数の部位の各々について、当該部位の体表の湿度を検出する。例えば利用者の各部位に貼付可能な湿度計が第２検出部４２として利用される。なお、以下の説明では、第１検出部４１が検出した体温を検出温度Ｓ1と表記し、第２検出部４２が検出した湿度を検出湿度Ｓ2と表記する。

＜処理装置３０＞
処理装置３０は、送風ユニット２０を制御するための装置である。例えば、処理装置３０は、制御装置３１と記憶装置３２とを具備するコンピュータシステムで実現される。例えばパーソナルコンピュータやタブレット等の情報端末が処理装置３０として利用される。

制御装置３１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等の単数または複数の処理回路で構成され、処理装置３０の各要素を統括的に制御する。記憶装置３２は、例えば磁気記録媒体または半導体記録媒体等の公知の記録媒体で構成された単数または複数のメモリであり、制御装置３１が実行するプログラムと制御装置３１が使用する各種のデータとを記憶する。

制御装置３１は、送風ユニット２０を制御するための各種の機能を実現する。具体的には、制御装置３１は、衣類１０における区間Ｒn毎に送風ユニット２０による送風を制御可能である。図４に例示される通り、第１実施形態の制御装置３１は、送風制御部３２１、温度制御部３２２および湿度制御部３２３として機能する。

送風制御部３２１は、送風ユニット２０の送風機２１を制御する。具体的には、送風制御部３２１は、区間Ｒn（すなわち身体の部位）毎に送風ユニット２０による送風を制御する。例えば、区間Ｒn毎に設定された送風に関する各種のパラメータ（以下「送風パラメータ」という）に応じて、送風ユニット２０による送風が制御される。送風パラメータは、例えば送風機２１による送風の有無、風量、送風機２１が送風するタイミング、および、送風機２１が送風する時間長等である。なお、送風パラメータは、任意であり、利用者が事前に設定してもよい。

温度制御部３２２は、送風ユニット２０の温度調整機構２２を制御する。例えば、温度制御部３２２は、利用者の各部位が所望の体温（以下「目的体温」という）に維持されるような温度で送付機が送風するように、温度調整機構２２を制御する。なお、目的体温は、部位（区間Ｒn）毎に相違し得る。例えば、目的体温は、頭部に近い部位（区間Ｒn）は、足部に近い部位（区間Ｒn）よりも低く設定する。

具体的には、温度制御部３２２は、第１検出部４１が検出する検出温度Ｓ1に応じて、温度調整機構２２を制御する。検出温度Ｓ1が目的温度を下回る場合には、送風機２１が送出する風を加温するよう温度調整機構２２が制御される。一方で、検出温度Ｓ1が目的温度を上回る場合には、送風機２１が送出する風を冷却するように温度調整機構２２が制御される。なお、目的温度は、任意であり、衣類システム１００の製造時に製造者が設定してもよいし、利用者が任意に設定してもよい。

以上の説明から理解される通り、温度制御部３２２は、複数の区間Ｒnの各々について、当該区間Ｒnに対応する部位について第１検出部４１が検出した検出体温に応じて送風ユニット２０が送出する風の温度を制御する。したがって、各部位に対して適切な温度で送風可能である。

湿度制御部３２３は、送風ユニット２０の湿度調整機構２３を制御する。具体的には、湿度制御部３２３は、衣類１０における区間Ｒn毎に送風ユニット２０が送出する風の温度を制御する。例えば、湿度制御部３２３は、利用者の各部位の体表が所望の湿度（以下「目的湿度」という）に維持されるような湿度で送付機が送風するように、湿度調整機構２３を制御する。目的湿度は、例えば、４０％～５０％である。なお、部位（区間Ｒn）毎に目的湿度を相違させてもよい。

具体的には、湿度制御部３２３は、第２検出部４２が検出する検出湿度Ｓ2に応じて、湿度調整機構２３を制御する。検出湿度Ｓ2が目的湿度を下回る場合には、送風機２１が送出する風を加湿するよう湿度調整機構２３が制御される。一方で、検出湿度Ｓ2が目的湿度を上回る場合には、送風機２１が送出する風を除湿するように湿度調整機構２３が制御される。なお、目的湿度は、衣類システム１００の製造時に製造者が設定してもよいし、利用者が任意に設定してもよい。

図１および図２に例示される通り、各区間Ｒnにおける外層１２には通気口１３が形成される。各区間Ｒnに送出された風は、最終的には通気口１３を介して衣類１０の外部に排出される。なお、通気口１３を設けることは必須ではない。

以上の説明から理解される通り、湿度制御部３２３は、複数の区間Ｒnの各々について、当該区間Ｒnに対応する部位について第２検出部４２が検出する湿度に応じて送風ユニット２０が送出する風の湿度を制御する。したがって、各部位に対して適切な湿度で送風可能である。

温度制御部３２２および湿度制御部３２３による制御は、所定の間隔で（例えば２分～５分毎に）実行される。したがって、第１検出部４１による体温の検出および第２検出部４２による湿度の検出も、当該間隔で実行される。

以上の説明から理解される通り、第１実施形態の衣類システム１００では、衣類１０が身体の各部位に対応する複数の区間Ｒn毎（すなわち部位毎）に送風が制御されるから、身体の部位毎に個別に適切な送風が可能である。したがって、衣類システム１００の利用者に快適な睡眠を提供することができる。

また、第１検出部４１が検出する検出体温に応じて送風ユニット２０により送出する風の温度が制御され、第２検出部４２が検出する検出湿度Ｓ2に応じて送風ユニット２０により送出する風の温度が制御される。したがって、利用者の体温および体表の湿度を加味して、各区間Ｒnに送風することが可能である。第１実施形態では特に、送風ユニット２０が送出する風の温度および湿度が区間Ｒn毎に制御されるから、利用者の身体の部位毎に適切な温度および湿度で風を送出することが可能である。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態を説明する。なお、以下に例示する各形態において作用または機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

第２実施形態では、送風ユニット２０を制御する方法が第１実施形態とは相違する。送風ユニット２０におけるその他の構成については第１実施形態と同様である。

第２実施形態における処理装置３０は、学習済モデルを利用して送風ユニット２０を制御する。学習済モデルは、機械学習により生成された統計的推定モデルである。例えば決定木またはニューラルネットワーク等の各種の統計的推定モデルが、学習済モデルとして好適に利用される。学習済モデルは、入力データから出力データを生成する演算を制御装置３１に実行させるプログラム（例えば人工知能ソフトウェアを構成するプログラムモジュール）と、当該演算に適用される複数の係数との組合せで実現される。複数の係数は、多数の教師データを利用した機械学習（特に深層学習）により設定されて記憶装置３２に保持される。

図４に例示される通り、第２実施形態では、第１学習済モデルＭ1と第２学習済モデルＭ2と第３学習済モデルＭ3とが、記憶装置３２に記憶され、送風ユニット２０の制御に利用される。

第１学習済モデルＭ1は、送風ユニット２０の送風機２１の制御に利用される。具体的には、第１学習済モデルＭ1は、睡眠時の利用者に関する情報（以下「利用者情報」という）と送風パラメータとの関係を学習したモデルである。利用者情報は、例えば、利用者自身の情報（例えば体調、体温や血圧等）、および、利用者が置かれている環境に関する情報（例えば季節、天候、気温や湿度等）である。ただし、利用者情報は、以上の例示には限定されない。第１学習済モデルＭ1は、利用者情報を入力データとして、送風パラメータを出力する。なお、第１学習済モデルＭ1は、衣類１０における区間Ｒn毎に、送風パラメータを出力可能である。

第２学習済モデルＭ2は、送風ユニット２０の温度調整機構２２の制御に利用される。具体的には、第２学習済モデルＭ2は、利用者情報と目的温度との関係を学習したモデルである。第２学習済モデルＭ2は、利用者情報を入力データとして、目的温度を出力する。なお、第２学習済モデルＭ2は、衣類１０における区間Ｒn毎に、目的温度を出力可能である。

第３学習済モデルＭ3は、送風ユニット２０の湿度調整機構２３の制御に利用される。具体的には、第３学習済モデルＭ3は、利用者情報と目的湿度との関係を学習したモデルである。第３学習済モデルＭ3は、利用者情報を入力データとして、目的湿度を出力する。なお、第３学習済モデルＭ3は、衣類１０における区間Ｒn毎に、目的湿度を出力可能である。

処理装置３０における制御装置３１は、第１実施形態と同様に、送風制御部３２１、温度制御部３２２および湿度制御部３２３として機能する。

送風制御部３２１は、第１実施形態と同様に、送風機２１を制御する。第２実施形態の送風制御部３２１は、第１学習済モデルＭ1に利用者情報を入力することで、送風パラメータを出力させる。そして、送風制御部３２１は、第１学習済モデルＭ1が出力した送風パラメータに応じて送風機２１を制御する。すなわち、送風制御部３２１は、第１学習済モデルＭ1に利用者情報を入力した結果に応じて送付機による送風を制御する。なお、利用者情報は、事前に利用者により設定される。

温度制御部３２２は、第１実施形態と同様に、温度調整機構２２を制御する。第２実施形態の温度制御部３２２は、第２学習済モデルＭ2に利用者情報を入力することで、目的温度を出力させる。そして、温度制御部３２２は、第１実施形態と同様に、検出温度Ｓ1と目的温度とに応じて温度調整機構２２を制御する。

以上の説明から理解される通り、第２実施形態の温度制御部３２２は、利用者情報と送風ユニット２０が送出する風の温度（目的温度）との関係を学習した学習済モデル（第２学習済モデルＭ2）に利用者情報を入力した結果と、検出温度Ｓ1とに応じて、送風ユニット２０が送出する風の温度を制御する。

湿度制御部３２３は、第１実施形態と同様に、湿度調整機構２３を制御する。第２実施形態の湿度制御部３２３は、第３学習済モデルＭ3に利用者情報を入力することで、目的湿度を出力させる。そして、湿度制御部３２３は、第１実施形態と同様に、検出湿度Ｓ2と目的湿度とに応じて湿度調整機構２３を制御する。

以上の説明から理解される通り、湿度制御部３２３は、利用者情報と送風ユニット２０が送出する風の湿度（目的湿度）との関係を学習した学習済モデル（第３学習済モデルＭ3）に利用者情報を入力した結果と、検出湿度Ｓ2とに応じて、送風ユニット２０が送出する風の湿度を制御する。

第２実施形態においても第１実施形態と同様の効果が実現される。第２実施形態では特に、利用者情報と送風パラメータとの関係を学習した第１学習済モデルＭ1と、利用者情報と目的温度との関係を学習した第２学習済モデルＭ2と、利用者情報と目的湿度との関係を学習した第３学習済モデルＭ3とにより、送風ユニット２０が制御されるから、利用者情報を加味した最適な送風を行うことができる。

＜変形例＞
以上に例示した各形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様を適宜に併合することも可能である。

（１）前述の各形態では、寝袋状の衣類１０を例示したが、衣類１０の形状は任意である。例えば、シャツまたはズボンのように通常の衣服のような形状をした衣類１０を衣類システム１００に使用してもよい。以上の説明から利用される通り、利用者の身体に着用可能であれば、衣類１０の形状は任意である。なお、人型でない寝袋状の衣類１０も採用される。衣類１０の形状に関わらず、内層１１と外層１２とは、送風ユニット２０からの風が導入される間隔があくように接続されればよい。寝袋型以外の衣類１０の場合には、例えば、内層１１の周縁と外層１２の周縁とで接続される。

ただし、寝袋型の衣類１０によれば、頭部および頸部以外は露出しないから、多様な寝相に対応でき、体動および寝返りがあっても脱げないという利点がある。

（２）前述の各形態において、衣類１０が内層１１と外層１２とは異なる層を含んでもよい。例えば、内層１１のさらに内側に層があってもよいし、外層１２のさらに外側に層があってもよい。

（３）前述の各形態において、相互に隣接する２つの区間Ｒnを完全に隔てることは必須ではない。例えば、相互に隣接する２つの区間Ｒnにおいて、一方の区間Ｒnに送出される風が他方の区間Ｒnに送出される風に影響しない範囲であれば、隙間があってもよい。

（４）前述の各形態において、身体の複数の部位のうち炎症がある部位については、目的温度を２７．５℃～３０℃の範囲内に設定しもてよい。

（５）前述の各形態において、例えば、全ての部位に連続的に送風すると、頸部付近では微風ではない強風となることが想定される。したがって、部位毎に５～10分毎と間欠的に温度および湿度を制御した微風が吹くようにし、最終的には、頸部にやや強めに風が常時吹くようにしてもよい。

（６）前述の各形態において、季節に応じて、層の数（例えば３～６層）や素材を変更する。そして、衣類１０の区間Ｒn毎に、特に発熱部位や疼痛部位がない場合、身体背面から前面、身体末梢から、体幹部に渦巻き状に向かう毎に温度が徐々に上昇するように設定する。また、温度および湿度毎に、通気できるようにし、誤差は０．２℃～０．５℃程度で同じ温度設定になるよう、学習済モデルを活用し各部位毎への風の温度・湿度・風量・送風タイミング・送風時間等を、季節・天候・室内・外気温・湿度などに応じて変化させて調整する。

また、関節部など疼痛や凝りが出やすい腰部・膝・上腕・前腕・肘・大腿部・脹脛・足関節などは慢性症状には目的温度を高めに、急性症状には温度を低めに設定できるよう、区間Ｒn毎に目的温度を調整可能とする。また卵巣、肝臓・腎臓・脾臓・膵臓など冷やさない方が良い部位は目的温度を高めに設定する。

なお、各部位を通過した風は最終的には、頸部の温度および湿度を調整した上で、衣類１０の外部に出るようにする。

（７）前述の各形態において、以下の事情に考慮して、衣類システム１００を構成してもよい。
・疼痛等の為の関節の屈曲は血流低下を招き、血圧上昇を招くことがある。
・軽度以上の心不全がある場合など、左下側臥位で寝ると、体の半分以上が心臓よりも上に位置し、心臓の負担・圧迫感が増し、狭心症などのリスクが増すことがある。
・丸まって寝ると、程度によるが、肺が広がりにくくなり呼吸が抑制されることがある。
・できるだけ背筋、脊柱を伸ばして呼吸を楽にする。
・身体の各部位の重なった所では、温度・湿度上昇が起り温度・湿度のコントロールが困難となる為、身体各部の重なりはできるだけ避ける。

ただ特に、夏の最中には、室内でも起こり得る熱中症対策で、一晩中２０℃近くでエアコンを掛けたまま、就寝したり、真冬でも、２４℃での暖房を掛けたままでは、汗をかき、布団をはねのけるなど、体温が空調により、冷えすぎて、低体温症に陥ることも少なくない。低体温症（原因：極端なダイエット、ストレス、老化、深部体温（表面温度ではなく脳や心臓など生命維持に必須の臓器の温度、通常：肝臓３８．５℃、直腸３８．０℃、舌下３７．０℃）が３５℃以下の状態、３２～３５℃を軽症、２８～３２℃を中等症、２０～２８℃を重症と分類）は、合併症にもよるが、血液の粘度を上げ、消化吸収などの酵素反応速度を下げ、ますます低体温へと導き、脳梗塞や心筋梗塞或いは肺梗塞などへの悪循環に陥る危険な状態で、長く続けば、生命の危険性を高めることにもなる。

より良い睡眠を連日確実に得る為に、各部位毎に体感体温を適切な温度範囲内で保持する為にも睡眠時に着用する衣類１０は大変重要ある。

そこで、衣類システム１００では、炎症部位を含む身体各部の体温および湿度をモニターしながら、その経時的なコントロールを実現することにある。その為に、衣類１０を季節、室内温度・湿度、肥満度、基礎代謝、合併症等に応じてではあるが、それぞれ機能性を持つ複数の層（３～６層）で構成する。各層の間隔を介して、身体各部位（サイズによっても異なるが、前（腹）側及び背側それぞれ３２～４８部位とする）毎に温度および湿度を調整した微風を内層１１（最内層）に経時的に送り至適温度・湿度を保つ。

図５に例示される通り、内層１１には過膨張・凹みや過縮小を防ぐ為、内層１１の外表および外層１２の内表をつなぐように柱状の縫い目（以下「柱状構造」という）Ｋを多数配置する。それぞれの柱状構造Ｋに吹き流しＰのような狭い幅の布を配置し、各部位毎の温度および湿度を想定範囲内に維持するよう、微風の風向・風力、タイミング等を学習済モデルにより制御・管理するものとする。ただし、各吹き流しＰの長さは、隣接する柱状構造Ｋに届かないようにし、柱状構造Ｋへの巻き込み、吹き流しＰ同士の巻きこみ・ねじれなど風向・風力変更の妨げにならないようにする。なお、上記各層の機能としては保温、吸湿、放熱、微弱電気の補足、電極・形態保持などが想定される。

（８）新型コロナウイルスに限らず、ウイルス・細菌・真菌など微生物感染症対策が必要になる。そこで、変形例に係る送風ユニット２０では、感染症対策に関する構成を採用する。図６は、変形例に係る送風ユニット２０の構成図である。具体的には、送風ユニット２０は、温度調整機構２２と湿度調整機構２３とが一体型の調整装置５０を具備する。図６に例示される通り、調整装置５０は、紫外線照射装置と吸湿層と活性炭層とを含む。送風機２１（例えばコンプレッサー）から送出される空気がチューブを介して衣類１０の各区間Ｒnに送出される。送風機２１から衣類１０までの間に紫外線照射装置と吸湿層と活性炭層とが設けられる。

送風機２１から送出された空気（例えば風速０．０５～０．１ｍ/秒）は、まず紫外線照射装置を通過する、紫外線照射装置は、例えば、恒温槽とＵＶＣランプ（殺菌灯）とを含む。所定の温度（例えば１８℃～２８℃において１℃毎に設定可能）に設定された恒温槽の中にチューブが配置されるとともに、当該チューブに対してＵＶＣランプによる照射がされる。例えば、十分なウイルス・細菌など微生物の殺消滅効果を示す１０秒以上にわたり、ＵＶＣランプによる照射が行われる。また、紫外線照射装置において、所定の湿度（例えば４０％～５２％において２％毎に設定可能）に設定可能である。

紫外線照射装置を通過した空気は、さらに湿度を調整可能な吸湿層（例えばシリカゲル）を通過して、活性炭層に送出される。活性炭層では、紫外線照射装置において発生したオゾンを捕集する。そして、活性炭層を通過した空気が衣類１０の各部位に対応する位置に送出される。

図６では、調整装置５０が１つの紫外線照射装置を具備する構成を例示したが、紫外線照射装置の個数は任意であり、チューブの長さに応じて適宜に変更し得る。紫外線照射装置の個数がいくであっても、十分な殺消滅効果を得る観点からは、全体として１０秒以上のＵＶＣランプによる照射が可能である構成が好適である。

なお、調整装置５０における温度および湿度については、身体の各部位に届く前に、変化することが予想される。したがって、調整装置５０での温度および湿度と各部位での目的温度および目的湿度との関係を、外気温・湿度や天候、利用者の体温、各部位の炎症など含めた体調なども含めて、各風量・風速毎に、学習済モデルにおいて機械学習により学習させてもよい。そして、調整装置５０における目的温度および目的湿度を学習済モデルを利用して設定してもよい。

更に使用前および使用中１（通常）～２（交代勤務等の場合）週間毎に、別添の快眠チェック表にチェックをして頂きながら、本人の快眠感・満足感等をフィードバックし、目的温度・目的湿度の時間経過設定を快適モードとし、本人の四肢・体動、寝返り等を体重、呼吸、いびき、体温変化などの各種パラメータを経時的にモニター・記録し、寝相、体動、寝返りの時間的・物理的或いは地理的な変化を３次元の座標軸上の時間的変化として記録・掌握し、本格的使用時点での初回条件、或いは、体位の変更の補助に活用する。なお、快眠チェック表としては、例えば、以下の通り、複数の段階にわけて処置を変更させてもよい。
８スコア以下 現状のまま
９～１４スコア 装置担当者による調整が必要
１５～２０スコア 主治医の処方変更などの指示が必要
２１スコア以上 睡眠専門医あるいは精神神経科専門医の診療が必要

（１０）内層１１は、利用者Ｕに直接的に触れ発汗の影響が大きいため、取り外し可能であり、洗濯可能な素材で形成することが好ましい。

（１１）温度調整機構２２が送風ユニット２０が送出する風の温度を調整するための具体的な構成は、前述の各形態の例示には限定されない。例えば、加熱・冷却可能な液体を用いてもよい。

（１２）睡眠中時間経過と共に認められる発汗は体表湿度を上昇させると共に体表温度降下をもたらす。従って、睡眠中の温度・湿度制御は、身体各部位毎の体温・湿度や発汗の変化など心身の状態を含めて時間経過に応じた制御が求められる。

以上の事情を考慮して、温度調整機構２２が、送風ユニット２０が送出する風の温度を利用者Ｕが睡眠中の間において経時的に調整する構成が好適にされる。以上の構成では、利用者が入眠したか否かと、入眠してから経過した時間を計測する公知の任意のセンサを衣類システム１００が具備する構成が好適である。

具体的には、温度調整機構２２は、入眠前には、交感神経の興奮状態を収めスムーズに入眠できるよう頭頸部と共に体幹部の深部体温が低下するように送風ユニット２０が送出する風の温度を低下させる。一方で、体幹部の深部体温が低下しつづけると、低体温状態になり五臓六腑など内道や組織の機能低下をきたし、また疲労回復が図れず起床後に疲労感を感じたり、爽快感、前向きな気持ちを感じない恐れがある。したがって、温度調整機構２２は、入眠後から起床前にかけて時間経過と共に徐々にではあるが、送風ユニット２０が送出する風の温度を上昇させる。

また、温度調整機構２２は、利用者Ｕの睡眠の深さに応じて、送風ユニット２０が送出する風の温度を制御してもよい。例えば、温度調整機構２２は、夜間排尿などによる中途覚醒或は早朝覚醒や利用者Ｕがノンレム睡眠のstage1及び２、或は入眠後起床予定時間の１時間前以前のレム睡眠状態にある場合には、深部体温が低下し、より深い（ノンレム睡眠stage3）を増やし自律神経のバランスを改善するように送風ユニット２０が送出する風の温度を制御し、利用者Ｕが起床予定時間の１時間内にレム睡眠状態にある場合には、深部体温が上昇するように送風ユニット２０が送出する風の温度を制御する。

以上の構成では、利用者Ｕの睡眠の状態を検知するセンサを衣類システム１００が具備したり、起床時の快眠の度合いを入力して頂き、フィードバックしAIに学習させ改善することが好適である。尚、入眠後３時間以内の深い睡眠時間に大半が分泌される成長ホルモンは、内臓臓器のメンテにも、毛髪の維持にも重要な役割を果たすことが知られている為、入眠後３時間以内の深い睡眠時間を確保する必要がある。

さらに、睡眠前の利用者Ｕの心身の状態（例えば仕事・家庭などの環境、過労、ストレス、など）や生活状態（例えば入浴、運動、嗜好品の摂取の有無など）や疾患の有無等の個別の事情に応じて温度調整機構２２を制御してもよい。

同様に、湿度調整機構２３は、送風ユニット２０が送出する風の湿度を利用者Ｕが睡眠中の間において経時的に調整する構成が好適にされる。

（１１）本発明に係る衣類システム１００は、宇宙船や深海潜水艦等の極限の環境に所在する利用者Ｕの快眠を促進するためにも好適に利用される。

１０ ：衣類
１１ ：内層
１２ ：外層
１３ ：通気口
２０ ：送風ユニット
２１ ：送風機
２２ ：温度調整機構
２３ ：湿度調整機構
３０ ：処理装置
３１ ：制御装置
３２ ：記憶装置
４０ ：検出ユニット
４１ ：第１検出部
４２ ：第２検出部
５０ ：調整装置
１００ ：衣類システム
３２１ ：送風制御部
３２２ ：温度制御部
３２３ ：湿度制御部
Ｈ ：空間
Ｋ ：柱状構造
Ｍ1 ：第１学習済モデル
Ｍ2 ：第２学習済モデル
Ｍ3 ：第３学習済モデル
Ｐ ：吹き流し
Ｒn ：衣類の区間
Ｓ1 ：検出温度
Ｓ2 ：検出湿度
Ｔ ：チューブ

Claims (7)

1. 利用者が着用する衣類と、
   前記衣類に対して風を送出する送風ユニットと、
   前記送風ユニットを制御する制御装置とを具備し、
   前記衣類は、前記利用者の身体における複数の部位にそれぞれ対応する複数の区間に区分され、前記利用者側に位置する内層と、当該内層からみて前記利用者とは反対側に位置する外層とを含み、
   前記送風ユニットは、前記複数の区間の各々について、前記内層と前記外層との間に風を送出し、
   前記制御装置は、
   前記区間毎に事前に設定された送風に関する送風パラメータに応じて前記送風ユニットによる風の送出を制御し、
   前記送風ユニットが送出する風の温度を、前記利用者が睡眠中の間において経時的に変化するように、または、前記利用者の睡眠の深さに応じて制御し、
   前記送風パラメータは、前記送風ユニットによる送風の有無、前記送風ユニットが送風するタイミング、および、前記送風ユニットが送風する時間長であり、
   前記送風ユニットは、送風機と、前記送風機と前記衣類とを接続するチューブと、温度を調整可能な恒温槽と紫外線を照射するランプとを含む紫外線照射装置と、活性炭層とを有し、
   前記紫外線照射装置と前記活性炭層とは、前記送風機と前記衣類との間において前記チューブを介してこの順番で接続され、
   前記恒温槽の中に前記チューブの一部が配置されるとともに、当該チューブに対して前記ランプから紫外線が照射される
   衣類システム。
2. 利用者が着用する衣類と、
   前記衣類に対して風を送出する送風ユニットと、
   前記送風ユニットを制御する制御装置とを具備し、
   前記衣類は、前記利用者の身体における複数の部位にそれぞれ対応する複数の区間に区分され、前記利用者側に位置する内層と、当該内層からみて前記利用者とは反対側に位置する外層とを含み、
   前記送風ユニットは、前記複数の区間の各々について、前記内層と前記外層との間に風を送出し、
   前記制御装置は、前記区間毎に前記送風ユニットによる風の送出を制御し、前記送風ユニットが送出する風の温度を、前記利用者が睡眠中の間において経時的に変化するように、または、前記利用者の睡眠の深さに応じて制御し、
   前記衣類は、前記各区間を隔てる部材とは別に、前記各区間内に過膨張および過縮小を防ぐための、前記内層と前記外層とをつなぐ柱状の部材を含む
   衣類システム。
3. 前記外層における前記区間毎に通気口が形成される
   請求項１または請求項２の衣類システム。
4. 前記複数の区間の各々における前記外層にそれぞれ接続される複数のチューブを具備し、
   前記送風ユニットは、前記チューブを介して当該区間における前記内層と前記外層との間に風を送出する
   請求項１から請求項３の何れかの衣類システム。
5. 前記制御装置は、前記区間毎に前記送風ユニットが送出する風の温度を制御する温度制
   御部と、前記区間毎に前記送風ユニットが送出する風の湿度を制御する湿度制御部とを含
   む
   請求項１から請求項４の何れかの衣類システム。
6. 前記複数の部位の各々について、当該部位の体温を検出する第１検出部と、当該部位における体表の湿度を検出する第２検出部とを具備し、
   前記温度制御部は、前記複数の区間の各々について、当該区間に対応する部位について前記第１検出部が検出した体温に応じて前記送風ユニットが送出する風の温度を制御し、
   前記湿度制御部は、前記複数の区間の各々について、当該区間に対応する部位について前記第２検出部が検出する湿度に応じて前記送風ユニットが送出する風の湿度を制御する
   請求項５の衣類システム。
7. 前記温度制御部は、利用者に関する情報と前記送風ユニットが送出する風の温度との関係を学習した学習済モデルに前記情報を入力した結果と、前記第１検出部が検出した温度とに応じて、前記送風ユニットが送出する風の温度を制御し、
   前記湿度制御部は、前記情報と前記送風ユニットが送出する風の湿度との関係を学習した学習済モデルに前記情報を入力した結果と、前記第２検出部が検出した湿度とに応じて、前記送風ユニットが送出する風の湿度を制御する
   請求項６の衣類システム。