JPH0370573A

JPH0370573A - 脈拍同期振動誘眠装置

Info

Publication number: JPH0370573A
Application number: JP1206436A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Masaki; 政木　和三
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-08-09
Filing date: 1989-08-09
Publication date: 1991-03-26
Anticipated expiration: 2013-11-18
Also published as: JP2827123B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の利用分野］本発明は、人体に加振器による振動を付与して睡眠を誘
導する誘眠装置、殊に、脈拍に同期した振動を付与して
睡眠を誘導する脈拍同期振動誘眠装置に関する。

［従来の技術］錯綜した現代社会にあっては、不安、不満、怒り、いら
だちなどの心理的、精神的なストレスが増大しており、
これらストレスを蓄積せずに早期に解消、発散させる手
段が必要になってきている。

ストレス解消方法として一般に行なわれているのは、入
浴、睡眠、休養などの静的ストレス解消方法であって、
交感神経を抑制するとともに副交感神経を昂進するもの
である。このような静的ストレス解消方法に於ては、刺
激を完全に遮断するよりは、寧ろ、人体に音や振動など
による刺激を心地よい程度に付与する方が効果的である
ことが知られている。

斯かる観点から、従来より人体に加振器による振動を付
与して１１眠を誘導する各種の振動誘眠装置が提案され
ており、例えば、特開昭６２−８７１６４号公報及び同
６２−２５３０７８号公報には、振動のパワースペクト
ルが振動周波数の逆数に対応するゆらぎを持つ波形を基
本パターンとする振動を生体の足部に付与して睡眠を誘
導することが提案されている。

また、例えば、特公昭６３−４８２７９号公報及び待公
平１−９５８４号公報には、電磁振動体やラウドスピー
カによる周波数約５０乃至１２０ヘルツの振動により人
体を加振して睡眠潮時を短縮することが記載されている
。

何れの提案に於ても、対象者には、通常、数十乃至百数
十ヘルツと比較的周波数の高い振動が付与されており、
斯かる振動により人体を加振すると不可避的に可聴動作
音が発生し、その動作音が振動本来の誘眠作用を著しく
減弱させていた。従って、従来の振動誘眠装置による場
合には所期の効果が殆ど得られなかったり、所期の効果
が得られるまでに必要以上の長期を要することがあった
。

［発明により解決すべき課１１１斯かる状況に鑑み、本発明者は、誘眠効果高く且つ使用
に際して可聴動作音を発生し難い賊動誘眠装置を開発す
べく、生体リズムを基本パターンとする各種振動の誘眠
作用について鋭意研究した。

［課題を解決するための手段］その結果、脈拍に同期した振動は、人体に付与して次層
すると著しく高い誘眠作用を発揮するばかりか、ヒトの
脈拍が、通常、成人で毎分６０乃至８０回、小学生で毎
分８０乃至９０回、乳幼児で毎分１３０乃至１４０回で
あることから、斯かる振動により人体を加振しても可聴
動作音が殆ど発生しないことが判明した。従って、可聴
動作音が振動本来の誘眠作用を減弱することがなく、比
較的短期間で所期の効果が遠戚されることが判明した。

即ち、本発明は、加振器、対象者の脈拍を電気信号に変
換する変換回路及び変換回路よりの電気（ｇ号に基づい
て加振器を脈拍に同期して振動させる制御回路からなる
脈拍同期振動誘眠装置の構造を要旨とするものである。

以下、図示実施例に沿って本発明を説明する。

［実施例］第１図は、本発明の一実施例のブロック・ダイヤグラム
である。

図中、（１）は対象者の脈拍を電気信号に変換するため
の変換回路であって、通常、脈拍を検出し電気信号に変
換するトランスデユーサ（２）と、トランスデユーサ（
２）からの脈拍情報を含む電気信号を後述の制御回＃　
（４）に供給するためのテレメトリシステム（３）によ
り構成される。

変換回路（１）からの脈拍情報を含む電気信号【よｍ−
回路（４）に供給され、制御回路（４）はその電気信号
に基づき、加振器（５）を対象者の脈拍に同期して振動
させる。

以下、本例についてより具体的に説明する。

トランスデユーサ（２）は、通常、対象者の脈拍圧を電
気信号に変換する、例えば、感圧半導体や圧電素子など
の感圧素子により構成される。このうち、感圧半導体に
よる拡散ダイヤフラムは感度高く、小型化が容易である
ことから、本発明に於て極めて有利に使用することがで
きる。この場合、拡散ダイヤフラムと生体との間に、例
え１、シ１コンゴムなどの柔軟性材料により密封された
シ１ノコン油などの液体を介在させることにより、生体
と拡散ダイヤプラムとの機械的不連続性を緩琴口するの
が望ましい。

トランスデユーサ（２）からの脈拍情報を含む電気信号
はテレメトリシステム（３）に供給され、テレメトリシ
ステム（３）はその電気信号を、例えば、線路、光ファ
イバ、電波、圧力波などの伝送路を介して、変調回路／
送信回路により離れて設置された受信回路／復調回路に
伝送する。

一般にトランスデユーサ（２）は、対象者が入眠時にあ
る程度姿勢を変えても脈拍情報が途絶えないよう、使用
に際しては、通常、対象者の、例えば、手首などに取付
けられるものである。また、トランスデユーサ（２）は
、対象者に取付けて異和感をもたらさないように極力嵩
小さく形成するのが望ましい。

一方、制御回路（４）及び加振器（５〉は小形に形成す
るのが比較的困難であり、殊に、加振器（５）は、通常
、大電力を消費することから、これらとトランスデユー
サ（２）との一体形成、一体装置、殊に、加振器（５）
とトランスデユーサ（２）との一体構成、一体装置は現
実的に必ずしも好ましいとは言えないものである。

テレメトリシステム（３）の採用は、本発明を実施する
うえでの斯かる現実的要請に基づくものであり、テレメ
トリシステム（３）により、対象者は物理的、精神的制
約を実質的に受けることなく、本発明による振動誘眠法
を享受することができるのである。

斯かるテレメトリシステム（３）としては、対象者の脈
拍情報を含む電気信号を制御回路（４）に供給できるか
ぎり、方式に拘らず本発明に於て使用することができる
。

テレメトリシステム（３）が、例えば、伝送路として線
路を使用する有線式テレメトリシステムである場合には
、必要に応じて、増幅器、信号コンディショナ、変調回
路、復調回路などにより電気信号を増幅したり出力イン
ピーダンスなどを調整した後、適宜信号形態に変調・復
調して線路を介して制御回路（４）に伝送すればよい。

また、テレメトリシステム（３）が伝送路として光ファ
イバを用いる光テレメトリシステムである場合には、ト
ランスデユーサ（２）からの電気信号を適宜信号形態に
変調した後、例えば、半導体レーザや発光ダイオードに
よる発光回路から光ファイバを介して、例えば、ｐｉｎ
ホトダイオードやアバランシュ・ホトダイオードなどの
受光素子を用いる受光回路に伝送し、復調回路によりも
との電気１８号に復調した後、制御回路（４）に供給す
ればよいＯさらに、テレメトリシステム（３）が伝送路として電波
を用いる無線式テレメトリである場合には、脈拍情報を
含む電気信号を適宜の変調回路により、例えば、振幅変
調、周波数変調、パルス符合変調、パルス間隔変調、パ
ルス振幅変調、パルス位置変調、パルス周波数変調或は
パルス幅変調した後、必要に応じて、空中線を設けた送
信回路により送信する。その電波を受信回路により受信
し、ｔｌ［ｇ１１回路によりもとの電気信号に復調した
後、制御回路（４）に供給すればよい。

無線式テレメトリシステムは伝送路として電波を使用す
るものであるから、有線式テレメトリシステムや光テレ
メトリシステムのようにトランスデユーサ（２）と制御
回路（４）の接続に線路や光ファイバなどの有形且つ有
限長の伝送路を必要とせず、伝送路が嵩張って振動誘眠
術の実施を妨げるようなことがない。

テレメトリシステムを採用する場合でも、トランスデユ
ーサとテレメトリシステムに於ける変調回路や送信回路
を一体形成するとともに、例えば、ベルト状或は腕時計
状などのように容易に着脱でき且つ対象者の身体に異和
感少なく確実に当接することができる取付部材に収納す
るのが望ましい。

斯かる形態は、使用目的並びに使用態様に応じて特別に
設計・制作してもよいし、トランスデユーサ及び変調回
路／送（＝回路を内蔵する市販の脈波計を使用すること
もできる。

（４）は制御回路であって、変換回路（１）から供給さ
れる脈拍情報を含む電気信号に基づき、加振器（５）を
脈拍に同期して振動させるためのものである。一般に対
象者の脈拍は睡眠のために横たわったときと実際に睡眠
に入ったときでは違うし、また、入眠後であっても、安
眠しているときと悪夢などを見たときとでは当然変わっ
てくるものである。従って、使用中、制御回路（４）は
対象者の脈拍の増減に応じて加振器（５）の振動周波数
を増減し得るものでなければならず、望ましくは、睡眠
深度に応じて加振強度を適宜調節できるのがよい。

また、制御回路（４）には、必要に応じて、例えば、タ
イマや振動強度を手動的に調節するための可変抵抗器や
、自動的に調節するためのフィードバック回路とマイク
ロプロセッサなどを組合わせた制御回路を設けてもよい
。

加振器（５）としては、通常、毎分約５０乃至２００回
程度の脈拍に同期して振動させることができ、言い替え
れば、周波数約０．５乃至５ヘルツ程度の機械振動を発
生させることができ、且つ、その振動により人体を加振
し得るものであれば何れも使用可能である。

例えば、特開平１−１２９８５３号公報などに開示され
ている、超音波モータにより動力源を形成し、超音波モ
ータを正逆回転させる駆動回路を設けるとともに、駆動
回路からの出力を超音波モータの正逆回転に対応したも
のに連続して切換える切換制御回路からなるバイブレー
タは、比較的大きな加重が掛かっても極めて安定な振動
が得られ、また、効率が良いので同一振動を得るための
電力消費量を著しく小さくすることができる。従って、
加振すべき対象者の身体部位の大小に依らず、本発明に
於て極めて有利に使用することができる。

また、特開昭６０−２０９２８４号公報、同６０−２１
６８７０号公報、同８１−４８３６３号公報、同６２−
５３５９号公報などに開示されている、対向して配置し
た一対の電磁体と、それら一対の電磁体に交流電流若し
くはパルス電流を供給する電源回路からなる電磁型バイ
ブレータは消費電力が比較的大きいものの、動作音が著
しく小さく且つ広い面積を一様に加振できるという特徴
がある。一対の電磁体としては、例えば、偏平若しくは
ソレノイド状に形成した電磁コイルや、例えば、鉄、ニ
ッケル、フェライトなどの磁性材料を板状或はコア状に
形成したものを適宜組み合わせればよい。

また、電磁型バイブレータを使用する場合には、振動と
電磁体による磁力線が相乗的に作用して、振動のみを付
与する場合と比較して著しく高い誘眠効果が達成される
ことが判明した。

さらには、加振器（５）を気体の注入・排出により膨張
・収縮自在な袋部材と、その袋部材に気体を供給するポ
ンプ手段により構成してもよい。

すなわち、例えば、第２図に示すように、膨張収縮自在
な袋部材（６）に電動機（７）により付勢されるポンプ
（８）と排出弁（９）を取付ける。そして、制御回路（
４）により対象者の脈拍に同期して袋部材（６）内に気
体を注入する。使用中、袋部材（６）には加重が印加さ
れており、ポンプ（８）による気体の注入が停止すると
、−旦注入された気体は加重により自動的に排出弁（９
）を通じて外部に排出される。こうして、袋部材（６〉
全体が対象者の脈拍に同期して膨張・収縮、すなわち、
振動することとなる。（１０〉は、袋部材（６）の内圧
を所定圧以下とする安全弁である。

本例に於ては、袋部材（６）を、例えば、マット状、マ
ツトレス状、布団状、座布団状、クッション状などに形
成することにより、背部や胸部などの比較的広い部位を
も一様に加振することができる。

なお、水加１辰器に於ては、電動機（７）の動作音や気
体の注入・排出音が対象者の入眠を妨げないような防音
対策を講じるのが望ましい。

加振器（５）は、使用目的並びに使用形態に応じて人体
を支承することのできる支承手段の内外に固定配置した
り、着脱自在に取付けることもできる。例えば、加ＩＭ
器（５）を寝台、椅子、ソファ、畳などの家具に直接取
付けるか、或は、マツトレス状、マット状、布団状、座
布団状、クッション状、枕状なとの支承手段に取付ける
とともに、その支承手段を寝台、椅子、ソファ、畳、床
などにＩ！置する。そして、対象者をそれら家具若しく
は支承手段上に仰臥、横臥、伏臥させ、対象者の、例え
ば、頭部、胸部、背部、腹部、腰部、足部などｆ！加振
することにより睡眠を誘導することができる。

第３図は、本発明による実施例の一部縦断側面図である
。

寝台状に形成した支承部材（１１）内にスポンジなどに
よる柔軟性部材（１２）及び係止部材（１３）を積層す
る。係止部材（１３〉の両面には第４図に示す偏平且つ
螺旋状に形成した一対の電磁コイルＬｌ、Ｌ２を挿入す
る嵌入孔が設けられ、それら嵌入孔に電磁コイルＬ１、
Ｌ２を対向して嵌入し、固定設置する。

電磁コイルＬＩＳＬ２は交流電流又はパルス電流を印加
することにより、吸引・反発を繰り返し、振動を発生す
るものである。

対象者は、トランスデユーサ、周波数変調器及び送信回
路を内蔵する腕時計状の取付部材（１４）を手首に取付
けた状態で支承部材（１１）上に横たわる。

（１５）は受（ｇ装置であり、送信回路よりの電波を受
信し、脈拍情報を含むもとの電気信号に復調するための
受信回路及び送信回路を収納する。（１６）は制御装置
であって、′Ｒ磁コイルＬ１、Ｌ２を付勢するための駆
動回路（１７）及び受信装置よりの電気信号に基づいて
駆動回″Ｒ（１７）を対象者の脈拍に同期して振動させ
るための制御回路（４）などが収納されている。電磁コ
イルＬＬＳＬ２はリード（１８）により駆動回路（１７
）に接続されている。

本例は、斯く構成されているので、対象者の脈拍情報は
トランスデユーサ、テレメトリシステムを通じて制ｔＭ
回路に供給され、一対の電磁コイルＬＩＳＬ２をして対
象者の脈拍に同期して振動させることができるのである
。

次に、第３図に示す本発明による振動誘眠装置を使用し
て行った臨床実験について説明する。

［実験例］不眠を訴える年齢４０乃至７５＃！！の男女５０名の対
象者を２グループに分け、その１グループに対して第３
図に示す脈拍同期振動誘眠装置を使用して臨床実験を行
った。何れの対象者も慢性で、必要に応じて薬物療法や
理学療法を継続的に行っていたものである。

実験は医師又は理学療法士の指導のもとに行われ、毎夜
就寝に際して、対象者を本発明の振動誘眠装置上にリラ
ックスした状態で寝かせ、タイマーを使用して毎＠０．
５乃至３時間加振し、これを２ｉ！１間継続した。

実験期間中は、対象者に眠りに入ったときのタイマーの
設定時間、自覚症状、副作用などを毎日記録してもらい
、また、自覚症状及び副作用にっいては医師が定期的に
問診した。

誘眠効果の判定は「大変効果があった」、「やや効果が
あった」、「変わらなかった」及び「悪くなった」の四
段階評価で行ない、全対象者に対する「大変効果があっ
た」或は「やや効果があった」と答えた対象者の割合を
百分率で示して治想率（ｘ）とした。

もう一方のグループには、加振手段に周波数約５０乃至
１２０ヘルツの振動を発生きせ、同様に実験を行って対
照とした。結果を第１表に示す。

第　　　１　　　表第１表の結果から明らかなように、本発明の振動誘眠装
置を使用したグループでは８０％と、対照の３６％に対
して約２倍以上にも達する極めて高い治ＷＪ率が達成さ
れた。「大変効果があった」と答えた患者の殆どは、僅
か２週間の治療により入眠潜時が約３０分以内に短縮さ
れたと回答し、その数人について本発明の振動誘眠装置
を適用しつつ脳波を観察したところ、回答の内容が概ね
正確であることが裏付けられた。

また、「変わらなかった」或は「悪くなった」の症例に
は、知覚異常などの当該治療の適用が必ずしも適当でな
いと考えられる症例が含まれていた。

一方、対照として周波数約５０乃至１２０ヘルツの振動
を付与して加振した場合には、「気分が悪くなった」と
か「却って眠れなくなった」などと不快感、入眠潜時の
延長、悪夢、覚醒感などを訴えて治療を継続で伊なくな
った事例が見られた。医師が問診したところ、ｒ音が気
になって眠れない」とか「身体がしびれたｊなどと、可
聴動作音の発生や振動周波数の不適合を訴える対象者が
多く見られた。

本実験結果は、本発明の脈拍同期振動誘眠装置が振動周
波数に於ても、振動誘眠を妨げる可聴動作音の発生に於
ても極めて優れていることを裏付けるものである。

［発明の効果］叙上のように、本発明に於ては、脈拍に同期した振動に
より人体を加振しているので、不快な可聴動作音少なく
極めて高い誘眠効果を発揮するものである。

また、本発明の振動誘眠装置は、対象者固有の生体リズ
ムである脈拍に同期した振動を利用するものであること
から、その誘眠作用は極めて自然なものであり、睡眠薬
のように依存症や慢性中毒症の危険がない。

従って、本発明の振動誘眠装置はストレス、職業上の睡
眠／覚醒リズムの乱れ、時差症候群などに由来する睡眠
障害、不眠症、悪夢などの治療・予防、さらには、睡眠
薬の常用による依存症や慢性中毒症の治療にも著効を発
揮する。

本発明は斯くも顕著な作用効果を発揮する発明であり、
斯界に貢献すること誠に多大なる発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の脈拍同期振動誘眠装置のブロック・
ダイヤグラムである。第２図は、本発明の実施例の概略図である。第３ｒＭは、本発明の別の実施例の一部縦断側面図であ
る。第４図は、第３図の実施例で使用する電磁コイルを示す
。図中の符合について説明すれば、（１）は変換回路、（
２）はトランスデユーサ、（３）はテレメトリシステム
、（４）は制御回路、（５）は加振器、（６）は袋部材
、（７）は電動機、（８）はポンプ、（９）は排出弁、
（１０）は安全弁、（１１）は支承部材、（１２）は柔
軟性部材、（１３）は係止部材、（１４）は取付部材、
（１５）は受信装置、（１６）は制御装置、（１７）は
駆動回路、（１８）はリードを示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）加振器、対象者の脈拍を電気信号に変換する変換
回路及び変換回路よりの電気信号に基づいて加振器を脈
拍に同期して振動させる制御回路からなる脈拍同期振動
誘眠装置。
（２）加振器が、動力源としての超音波モータ、超音波
モータを正逆回転させる駆動回路及び駆動回路の出力を
超音波モータの正逆回転に対応したものに連続して切換
える切換制御回路からなることを特徴とする特許請求の
範囲第（１）項に記載の脈拍同期振動誘眠装置。
（３）加振器が、対向して配置した一対の電磁体と、そ
れら一対の電磁体に交流電流若しくはパルス電流を供給
する電源回路からなることを特徴とする特許請求の範囲
第（１）項に記載の脈拍同期振動誘眠装置。
（４）一対の電磁体が電磁コイルであることを特徴とす
る特許請求の範囲第（３）項に記載の脈拍同期振動誘眠
装置。
（５）加振器が、気体の注入・排出により膨張・収縮自
在な袋部材と、その袋部材に気体を供給するポンプ手段
からなることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に
記載の脈拍同期振動誘眠装置。
（６）加振器が人体を支承することのできる支承部材に
取付けられていることを特徴とする特許請求の範囲第（
１）項、第（２）項、第（３）項、第（４）項又は第（
５）項に記載の脈拍同期振動誘眠装置。
（７）支承部材が椅子状、ソファ状、マットレス状、マ
ット状、畳状、布団状、座布団状、クッション状又は枕
状に形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
（６）項に記載の脈拍同期振動誘眠装置。
（８）変換回路が、脈拍を検出し電気信号に変換するト
ランスデューサ及びそのトランスデューサからの電気信
号を制御回路に供給するテレメトリシステムからなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項、第（２）項
、第（３）項、第（４）項、第（５）項、第（６）項又
は第（７）項に記載の脈拍同期振動誘眠装置。
（９）トランスデューサが半導体圧力センサからなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（８）項に記載の脈拍
同期振動誘眠装置。
（１０）テレメトリシステムが無線式テレメトリシステ
ムであることを特徴とする特許請求の範囲第（８）項又
は第（９）項に記載の脈拍同期振動誘眠装置。