(57)【要約】睡眠の満足度を被験者毎に向上させるために音源制御装置(２０)は、被験者の生体リズムを取得する取得部(２０２)と、取得した被験者の生体リズムから当該被験者の睡眠深度を推定する推定部(２０４)と、制御パラメータで定められた音を、取得した被験者の生体リズムに応じて再生するように、音源部(２４０)を制御する制御部(２３０)と、推定された被験者の睡眠深度に基づいて当該被験者の睡眠状態を評価し、当該評価に応じて制御パラメータの内容の少なくとも一部の変更を制御部(２３０)へ指示する評価部(２２０)とを具備する。
2016136450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者の生体リズムを取得する生体リズム取得部と、
取得した被験者の生体リズムから当該被験者の睡眠深度を推定する推定部と、
所定のパラメータで定められた音を、取得した被験者の生体リズムに応じて再生するように、音源部を制御する制御部と、
前記推定された被験者の睡眠深度に基づいて当該被験者の睡眠状態を評価し、当該評価に応じて前記パラメータの内容の少なくとも一部の変更を前記制御部へ指示する評価部と、
を具備し、
前記評価部は、当該被験者の睡眠状態に基づいて前記パラメータを評価する
ことを特徴とする音源制御装置。
【請求項２】
前記評価部は、
当該被験者に対応して予め記憶した睡眠深度の時間的変化を示す特性を、設定された時刻に基づいて修正し、
前記推定される被験者の睡眠深度の時間的変化を示す特性が、修正した特性に近づくように前記制御部へ指示する
ことを特徴とする請求項１に記載の音源制御装置。
【請求項３】
前記評価部は、
前記修正した特性を複数の時間的な区間に分け、
前記複数の区間毎に、前記パラメータを前記制御部に転送し、
前記複数の区間毎に、前記推定される被験者の睡眠深度の時間的変化を示す特性が、前記修正した特性に近づくように前記パラメータの内容の少なくとも一部の変更を前記制御部へ指示し、
前記複数の区間毎の当該被験者の睡眠状態に基づいて前記パラメータを評価する
ことを特徴とする請求項２に音源制御装置。
【請求項４】
前記評価部は、
前記複数の区間毎に、異なるパラメータを前記制御部に転送し、
前記複数の区間毎の当該被験者の睡眠状態に基づいて前記パラメータを評価する
ことを特徴とする請求項３に記載の音源制御装置。
【請求項５】
前記評価部は、
当該被験者により評価された当該睡眠の評価結果に基づいて前記所定のパラメータを評価する
ことを特徴とする請求項１に記載の音源制御装置。
【請求項６】
被験者の生体リズムを取得し、
取得した被験者の生体リズムから当該被験者の睡眠深度を推定し、
所定のパラメータで定められた音を、取得した被験者の生体リズムに応じて再生し、
前記推定された被験者の睡眠深度に基づいて当該被験者の睡眠状態を評価し、当該評価に応じて前記パラメータの内容の少なくとも一部を変更して前記音を再生し、
当該被験者の睡眠状態に基づいて前記パラメータを評価する
ことを特徴とする音源制御方法。
【請求項７】
コンピュータに読み取り可能な記録媒体であって、
前記コンピュータに、
被験者の生体リズムを取得する処理と、
取得した被験者の生体リズムから当該被験者の睡眠深度を推定する処理と、
所定のパラメータで定められた音を、取得した被験者の生体リズムに応じて再生する処理と、
前記推定された被験者の睡眠深度に基づいて当該被験者の睡眠状態を評価し、当該評価に応じて前記パラメータの内容の少なくとも一部を変更して前記音を再生する処理と、
当該被験者の睡眠状態に基づいて前記パラメータを評価する処理と、
を実行させるプログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音源を制御して睡眠の質等の改善を図る音源制御装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、被験者の体動や、呼吸、心拍などの生体リズムを検出するとともに、当該生体リズムに応じた音を発生させて、当該被験者の睡眠の改善を図る技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。また、被験者のリラックス状態に応じて、発生させる音の種類、音量、テンポのうち、少なくとも１つを調整する技術も提案されている（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−２６９９７２号公報
【特許文献２】特開２００４−３４４２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、睡眠については、眠りの浅いレム（ＲＥＭ：Rapid Eye Movement）睡眠と眠りの深いノンレム睡眠とが約９０分の周期で交互に繰り返されるが、レム睡眠のときに起床すると、比較的目覚めが良いといわれている。
しかしながら、レム睡眠とノンレム睡眠との周期性には個人差がある。また、対象者（被験者）が睡眠してから起床するまでの時間や、周囲の環境は、いつも同じであるとは限らない。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、睡眠の満足度を被験者毎に向上させることが可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る音源制御装置は、被験者の生体リズムを取得する生体リズム取得部と、取得した被験者の生体リズムから当該被験者の睡眠深度を推定する推定部と、所定のパラメータで定められた音を、取得した被験者の生体リズムに応じて再生するように、音源部を制御する制御部と、前記推定された被験者の睡眠深度に基づいて当該被験者の睡眠状態を評価し、当該評価に応じて前記パラメータの内容の少なくとも一部の変更を前記制御部へ指示する評価部と、を具備し、前記評価部は、当該被験者の睡眠状態に基づいて前記パラメータを評価することを特徴とする。
上記一態様に係る音源制御装置によれば、被験者の睡眠状態が推定部により評価されるとともに、その評価結果に基づいて所定のパラメータの一部が変更される。このため、パラメータを被験者等が調整することなく、被験者毎に睡眠の満足度を向上させることができる。【０００６】
上記一態様に係る音源制御装置において、前記評価部は、当該被験者に対応して予め記憶した睡眠深度の時間的変化を示す特性を、設定された時刻に基づいて修正し、前記推定される被験者の睡眠深度の時間的変化を示す特性が、修正した特性に近づくように前記制御部へ指示する構成としても良い。この構成によれば、被験者の睡眠深度が設定された時刻に浅くなるように誘導することができるので、睡眠の満足度の向上が期待できる。
好ましくは、前記評価部は、前記修正した特性を複数の時間的な区間に分け、前記複数の区間毎に、前記パラメータを前記制御部に転送し、前記複数の区間毎に、前記推定される被験者の睡眠深度の時間的変化を示す特性が、前記修正した特性に近づくように前記パラメータの内容の少なくとも一部の変更を前記制御部へ指示し、前記複数の区間毎の当該被験者の睡眠状態に基づいて前記パラメータを評価する。
また、前記評価部は、前記複数の区間毎に、異なるパラメータを前記制御部に転送し、前記複数の区間毎の当該被験者の睡眠状態に基づいて前記パラメータを評価しても良い。【０００７】
上記一態様に係る音源制御装置において、前記評価部は、当該被験者により評価された当該睡眠の評価結果に基づいて当該被験者の睡眠状態を評価しても良い。
上記一態様に係る音源制御装置において、睡眠状態の評価は、被験者の主観が入らない客観的な評価であって、その評価の項目例としては、推定した睡眠深度の周期や、当該周期の安定性、入眠・起床に要した時間などが挙げられる。また、所定のパラメータで設定される条件の例としては、音の種類や、音量、テンポの割合などが挙げられる。
当該被験者による睡眠の評価は、被験者の主観的な評価であって、その評価の項目例としては、「良い」または「悪い」のように２択であっても良いし、「良い」の１択であっても良いし、３以上の段階的評価でも良い。睡眠についての主観的な評価および客観的な評価をともに点数化し、重み付けして加算した点数が閾値以上であれば用いた制御パラメータを良評価とし、閾値よりも低ければ、悪評価としても良い。
また、表示部を設けて主観的な評価や、客観的な評価、装置の設定状態などを表示しても良い。
周囲の騒音レベル、室温、湿度、照度、気圧のうち少なくとも１つ以上を検出する環境センサを備え、当該環境センサの検出結果をパラメータの反映に用いても良いし、上記表示部に表示しても良い。
なお、本発明は、音源制御装置のみならず、音源制御方法や、コンピュータを当該音源制御装置として機能させるプログラム、当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体としても概念することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係る音源制御装置を含むシステムの全体構成を示す図である。
【図２】システムの機能構成を示すブロック図である。
【図３】制御パラメータの一例を示す図である。
【図４】睡眠の誘導の一例を示す図である。
【図５Ａ】音源制御処理を示すフローチャートである。
【図５Ｂ】音源制御装置における学習動作を示すフローチャートである。
【図６】学習動作において表示部に表示される画面の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、実施形態に係る音源制御装置２０を含むシステム１の全体的な構成を示す図である。図に示されるように、システム１は、生体センサ１１、１２、および１３と、環境センサ１５と、音源制御装置２０と、スピーカ５１と、を含んだ構成となっている。
このシステム１は、ベッド５の上で仰向けの姿勢をとっている被験者Ｅに対し、スピーカ５１から発せられる音を聴かせる（または、感じさせる）ことによって例えば睡眠の質を改善し、ひいては睡眠の満足度を向上させようとするものである。
【００１０】
生体センサ１１は、被験者Ｅの額に取り付けられ、当該被験者Ｅの脳波（α波、β波、δ波、θ波など）を検出する。生体センサ１２は、被験者Ｅの左手首に装着され、例えば橈骨動脈の圧力変化、すなわち脈波を検出する。脈波は心拍に同期しているので、生体センサ１２は、間接的に心拍を検出していることになる。生体センサ１３は、枕に内蔵されて、被験者Ｅの体動による圧力変化や加速度などを検出し、検出した圧力変化や加速度などから呼吸や心拍などを検出する。
なお、生体センサ１３は、被験者Ｅの体動から呼吸や心拍などの生体リズムを検出することができるのであれば、枕に内蔵されるのではなく、例えば被験者Ｅの頭部と枕との間や、マット、シーツ等に設けられても良いし、ベッド５に内蔵させても良い。また、呼吸や心拍などについては、電波や音波などの反射を用いて間接的に検出しても良い。
【００１１】
環境センサ１５は、被験者Ｅの近傍における環境、具体的には騒音レベルや、温度・湿度、気圧、環境光の照度等を検出する。
生体センサ１１、１２、１３および環境センサ１５から出力された検出信号は、それぞれ音源制御装置２０に供給される。
なお、生体センサ１１は、図では被験者Ｅの額に１箇所のみとなっているが、複数箇所に設けても良い。また、生体センサ１１、１２、および１３の検出信号は、図では便宜的に音源制御装置２０に有線で伝送される構成を示しているが、無線で伝送される構成でも良い。心拍が生体センサ１３で検出可能な場合には、生体センサ１２を省略しても良い。
【００１２】
音源制御装置２０は、主に、生体センサ１１、１２、および１３による検出信号を処理して、被験者Ｅの睡眠深度を推定するとともに、被験者Ｅの生体リズムに連動するように、当該推定した睡眠深度に応じて被験者Ｅに聴かせる音の再生を制御するものである。
ここで、「生体リズムに連動するように音を再生する」とは、基本的には、生体リズムに一致する（または近い）速さで音楽を再生したり、生体リズムに一致する（または近い）周期で、波形データで規定される音を繰り返して再生したりすることをいう。例えば、生体リズムが心拍数であれば、当該心拍数は一般の音楽のテンポに近いので、当該心拍数のテンポで音楽を再生したり、生体リズムの周期で当該波形データを繰り返し再生したりする、ことをいう。なお、音楽をＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）規格データで再生する場合には、生体リズムのテンポをＭＩＤＩで指定すれば良い。
また、「生体リズムに連動するように音を再生する」は、生体リズムの周期を整数で割った周期、または、生体リズムの周期を整数倍した周期に一致する（または近い）テンポを持つ音楽を再生すること、生体リズムの周期を整数で割った周期、または、生体リズムの周期を整数倍した周期に一致する（または近い）周期で繰り返し再生したりすることを含む。
ここでは、テンポの制御等を例にとって説明したが、音量を制御する場合には、生体リズムの周期における始期にフェードインさせ（音量をゼロから増大させ）、終期にフェードアウトさせる（音量をゼロに低下させる）ことなども含む。
このように「生体リズムに連動するように音を再生する」とは、生体リズムに応じてテンポや振幅などを操作することをいう。
【００１３】
音源制御装置２０は、例えば携帯端末やパーソナルコンピュータなどであり、予めインストールされたコンピュータプログラムをＣＰＵ（Central Processing Unit）が実行することによって、後述する複数の機能ブロックが構築される。なお、図示の例では、音源制御装置２０をパーソナルコンピュータとして表現しているが、例えば枕に内蔵させても良い。
【００１４】
スピーカ５１は、この例では、枕に内蔵されて、被験者Ｅに対し音源制御装置２０から出力される音を聴かせる。なお、被験者Ｅに対しヘッドフォンによって音を聴かせる構成もあり得るが、本実施形態では、スピーカ５１を用いる構成で説明する。
【００１５】
図２は、システム１のうち、主に音源制御装置２０における機能ブロックの構成を示す図である。この図に示されるように、音源制御装置２０は、取得部２０２、２１２、推定部２０４、入力部２０６、表示部２０８、設定部２１０、評価部２２０、音源制御部２３０、音源部２４０および記憶部２５０を有する。これらの機能ブロックは、上記コンピュータプログラムを上記ＣＰＵ（図示略）が実行することによって構築される。
【００１６】
図２において、取得部２０２は、内部メモリを有し、生体センサ１１、１２、および１３による検出信号をそれぞれデジタル信号に変換するとともに、当該内部メモリに一旦蓄積して、推定部２０４および評価部２２０にそれぞれに供給する。
【００１７】
推定部２０４は、生体センサ１１、１２、および１３の検出信号から、被験者Ｅの睡眠深度として、ノンレム睡眠、レム睡眠、または覚醒のいずれであるかを推定する。本実施形態において、ノンレム睡眠については、睡眠深度の深い順に、段階（Stage）４〜１の４段階で推定する。なお、睡眠深度については、便宜的に計６段階で推定するが、後述する睡眠深度の時間的変化（特性）においては、無段階で推定したものを図示している。
また、睡眠深度の推定については、例えば次のような手法が採られる。詳細には、比較的体動が少ない安静状態ではあるが、β波が優性である状態を「覚醒」とし、θ波が出現しているが、呼吸が浅く、不規則な状態を「レム睡眠」と推定している。また、θ波が出現している状態を浅いノンレム睡眠の「段階１」とし、δ波が出現している状態を深いノンレム睡眠の「段階４」とするとともに、「段階１」と「段階４」との間を分けて、「段階１」に近い方から順に「段階２」、「段階３」としている。
【００１８】
評価部２２０は、主に次の機能を有する。
すなわち、評価部２２０は、第１に、記憶部２５０のデータベースＤＢに格納された制御パラメータの複数の組（セット）のなかから、睡眠誘導に用いる１セットを選択して読み出し、音源制御部２３０に転送する。
なお、制御パラメータについては、後述するが、音源種類、テンポ制御、音量制御などの複数のパラメータを含む。このため、複数のパラメータのまとまりを「セット」と表記している。
【００１９】
評価部２２０は、第２に、推定部２０４によって推定された被験者Ｅの睡眠深度が睡眠深度の目標特性（後述する）に沿って進行するように、音源制御部２３０に対して制御内容を指示する。このとき、評価部２２０は、生体センサ１１、１２、および１３によって検出された生体リズム、例えば呼吸数を音源制御部２３０に定期的に通知する。
評価部２２０は、第３に、被験者Ｅの睡眠終了後に、データベースＤＢ上で、当該睡眠で使用した制御パラメータに対して、今回の睡眠の評価結果を書き込む。または、当該制御パラメータに対して、書き込まれている過去の睡眠の評価結果に対して、今回の睡眠の評価結果を加算して書き込むことで、被験者Ｅの過去の睡眠と、個々の制御パラメータとの関係を数値化する。
評価部２２０は、第４に、被験者Ｅについての今回の睡眠において推定された睡眠深度が時間経過につれてどのように変化したのかを示す特性を、記憶部２５０におけるデータベースＤＢに記録させる。
【００２０】
記憶部２５０は、データベースＤＢを有し、制御パラメータの複数のセットや、被験者Ｅについて平均化した睡眠深度の特性（後述する）を格納する。
【００２１】
一方、入力部２０６は、睡眠終了後の被験者Ｅに対し、当該睡眠の主観的な評価結果を入力させるためのものである。この入力結果は、取得部２１２を介して評価部２２０に供給される。表示部２０８は、評価部２２０による評価結果や各種の情報を表示する。設定部２１０は、起床時刻を設定したり、各種の条件、指示を入力したりするためものである。なお、入力部２０６、表示部２０８および設定部２１０については、例えばタッチパネル付きの液晶表示パネルとして、１つの機能ブロックに集約しても良い。
【００２２】
音源制御部２３０は、評価部２２０による制御内容と、転送された制御パラメータとにしたがって音源部２４０を制御する。
音源部２４０は、音源制御部２３０による制御にしたがってデジタル信号の音を生成（再生）する。生成された信号は、アナログ信号に変換された後、スピーカ５１から音響出力されて、被験者Ｅに聴かれることになる。
また、この例において音源部２４０は、コンピュータプログラムの実行によって構築される、いわゆるソフトウェア音源として説明しているが、ハードウェア音源で実現されて良いのはもちろんである。
【００２３】
一般に、ヒトが眠っているときに、個人差はあるもののノンレム睡眠とレム睡眠とが交互に繰り返すことが知られており、この繰り返しにおいて、レム睡眠であるときに起床すれば、比較的爽快に目覚めることができる、といわれている。
このため、本実施形態では、起床時刻Ｔｉにレム睡眠となるように被験者Ｅの睡眠深度を誘導する構成となっている。
また、ヒトは、心拍や呼吸、脳波などの生体リズムより長い周期の音を聴くと、リラックスして眠りやすくなり、睡眠深度が深くなるといわれている。特に、ある種のハイパーソニック（２０ｋＨｚ以上の超音波）を聴くと、眠りやすくなるといわれている。
一方、生体リズムより短い周期の音を聴くと、興奮して睡眠深度が覚醒（浅い）方向になるといわれている。
【００２４】
そこで、音源制御装置２０は、被験者Ｅに聴かせる音の周期を、生体センサ１１、１２、および１３で検出される生体リズム、例えば呼吸の周期と比較して長く、または短くすることによって、睡眠深度を適切に誘導して睡眠の質を改善するとともに、起床時刻に、レム睡眠になるように誘導させる構成となっている。このときの睡眠深度の誘導に用いる制御は、次の制御パラメータを参照して実行される。
【００２５】
図３は、記憶部２５０に格納される制御パラメータの例を示す図である。
この図で示される制御パラメータでは、音源種類毎に、テンポ制御、音量制御の内容が規定されている。
ここで、音源種類とは、睡眠の改善を図る際に再生する音を規定するものであり、図の例では、自然音Ａ、音楽Ｄ、ホワイトノイズ、自然音Ｂなどが挙げられている。自然音にも、さざ波や、風の音などのように複数種類があるので、区別する意味でＡ、Ｂ、…が付与されている。音楽についても同様である。
【００２６】
テンポ制御は、テンポ割合と１／ｆとの２つに区分される。
このうち、「テンポ割合」とは、生体リズムの周期と比較して長く、または短くした音を被験者に聴かせる場合に、どの程度の割合とするかを規定する。例えば図３において、音源種類が「自然音Ａ」であれば、被験者に対し、生体リズムの周期と比較して長くした音を聴かせる場合には、当該生体リズムよりも２％だけテンポを遅くし（マイナス２％）、短くした音を聴かせる場合には、当該生体リズムよりも２％だけテンポを速くする（プラス２％）ことを示している。
なお、このテンポ割合で一定に制御すると、単調になりがちなので、「１／ｆ」は、テンポ割合で規定される音の周期に対し、１／ｆの揺らぎを与えるか否かを規定する。詳細には、「○」は揺らぎを与えることを規定し、「×」は、与えないことを規定する。
【００２７】
音量制御は、音量値と１／ｆとの２つに区分される。
このうち、「音量値」とは、スピーカ５１から出力する音量を規定する。この音量で一定にすると、単調になりがちなので、「１／ｆ」は、「音量値」で規定される音量に対し、１／ｆの揺らぎを与えるか否かを規定する。詳細には、「○」は揺らぎを与えることを規定し、「×」は、与えないことを規定する。
また、図３には記載されていないが、各制御パラメータには、評価部２２０が評価した睡眠の評価結果を書き込む項目が用意されている。なお、図３の例は、あくまでも一例であり、制御項目については、より多数の項目を追加して複雑化しても良いし、音源の種類を複数組み合わせて用いても良い。例えば、各制御パラメータにおいて、「帯域」の項目を設け、別途設けるイコライザーにて強調または減少させる周波数帯域を指定しても良い。
【００２８】
図４は、音源制御装置２０において推定された被験者Ｅの睡眠深度の特性の一例を示す図である。この図において実線は、被験者Ｅについて、平均化した睡眠深度の特性を示している。ここで、平均化した睡眠深度の特性とは、睡眠深度を誘導していない状態で推定した複数の睡眠深度の時間的変化を示す特性を平均化したものであり、例えば次のようにして求められる。
すなわち、平均化した睡眠深度の特性については、入眠から起床までの１回の睡眠について、睡眠深度を時間経過とともに推定し記録するとともに、複数回にわたって推定し記録した睡眠深度の特性のうち、睡眠終了後に被験者の睡眠の満足度における良い評価が得られた睡眠深度の特性を平均化することにより求められる。
なお、このような平均化した睡眠深度の特性は、記憶部２５０のデータベースＤＢに格納される。
【００２９】
さて、実線で示されるように、睡眠は、一般的にノンレム睡眠とレム睡眠とを繰り返すとともに、睡眠深度の最深値は、時間経過とともに徐々に高くなる（睡眠深度が浅くなる）傾向がある。ここで、最深値とは、レム睡眠からノンレム睡眠を経てレム睡眠に至る過程において睡眠深度が最も深くなる値をいう。なお、最深値は、減少から増加に転じる場合の極小値だけでなく、減少から水平値を保った後に増加に転じる場合の当該水平値をいうこともある。
【００３０】
次に、音源制御装置２０の動作について説明する。
図５Ａは、睡眠を誘導する際に音源制御装置２０のＣＰＵが実行する音源制御の概要を示すフローチャートである。
この図に示されるように、ＣＰＵは、被験者Ｅの生体リズム（体動や、呼吸、心拍など）をセンサ１１、１２、および１３から取得し（ステップＳａ１）、当該取得した被験者Ｅの生体リズムから当該被験者Ｅの睡眠深度を推定する（ステップＳａ２）。次に、ＣＰＵは、音源部２４０を制御して、選択した制御パラメータで定められた音を、取得した被験者の生体リズムに連動するように、当該推定した睡眠深度に応じて再生する（ステップＳａ３）。ＣＰＵは、ステップＳａ１からステップＳａ３までの動作を、所定の間隔で、被験者が入眠から起床するまで繰り返して実行し、被験者が起床後、推定した被験者の睡眠深度の特性と目標特性とに基づいて当該被験者の睡眠状態を評価するとともに、当該被験者の睡眠状態に基づいて用いた制御パラメータを評価し、当該評価に応じて制御パラメータの内容の少なくとも一部を変更する（ステップＳａ４、後述する学習動作）。
【００３１】
続いて、音源制御による睡眠誘導の動作の詳細について説明する。なお、ここでは、制御パラメータとして図３において（１）のセットが、被験者によって複数セットのなかから選択されて用いられるものとして説明する。
【００３２】
まず、設定部２１０に対して被験者によって起床時刻が入力されると、評価部２２０は、設定された起床時刻の情報を取得する。また、評価部２２０は、被験者Ｅについて平均化した睡眠深度の特性（すなわち図４における実線）と、制御パラメータの（１）のセットを記憶部２５０のデータベースＤＢから読み出し、このうち、制御パラメータを音源制御部２３０に転送する。
一方、音源制御部２３０は、音源部２４０に対して、例えば入眠を促すのに適したハイパーソニックを生成するように制御する。これにより、スピーカ５１からは、ハイパーソニックが出力されて、被験者Ｅの入眠が促される。
【００３３】
評価部２２０は、生体センサ１１、１２、および１３の検出結果から推定される睡眠深度が閾値深度（例えばレム睡眠よりやや浅い深度）よりも深くなったときに、被験者Ｅが入眠したと判定するとともに、音源制御部２３０に対し、ハイパーソニックから、転送した制御パラメータで規定される音へ切り替える旨を制御内容として指示する。この制御内容にしたがって、音源制御部２３０は、音源部２４０を制御する。
ここでは、上述したように、制御パラメータの（１）のセットを用いているので、自然音Ａが、取得した生体リズム（テンポ）で、かつ１／ｆの揺らぎで制御されるとともに、音量が小で、かつ１／ｆの揺らぎで制御されて、スピーカ５１から出力される。
なお、評価部２２０から音源制御部２３０への制御内容により、テンポ制御に関しては、睡眠深度を深い方向に導く場合には、生体リズム（テンポ）に対してマイナスの２％のテンポで制御され、睡眠深度を浅い方向に導く場合には、生体リズム（テンポ）に対してプラスの２％のテンポで制御され、更に１／ｆの揺らぎで制御されることを意味する（詳しくは後述する）。
【００３４】
また、評価部２２０は、平均化した睡眠深度の特性（図４で実線で示される特性）を、起床時刻においてレム睡眠となるように、時間軸に沿って伸長または圧縮させて、睡眠誘導における目標特性（図４において破線で示される特性）として修正する。
詳細には、評価部２２０は、第１に、設定された起床時刻を、入眠開始からの経過時間を考慮して、設定時刻として求める。例えば、入眠したと判定した時刻が午後１１時であり、セットされた起床時刻が翌日の午前６時半であるならば、評価部２２０は、実線で示される睡眠深度の開始から７時間半経過時点を設定時刻として求める。
評価部２２０は、第２に、実線で示される、平均化した睡眠深度の特性を、レム睡眠となる時点が設定時刻となるように、伸長または圧縮させて修正する。換言すれば、評価部２２０は、平均化した睡眠深度の特性について、時間軸に沿って伸長する場合には位相を徐々に遅らせ、圧縮する場合には位相を徐々に進めて、設定時刻にレム睡眠となるように修正する。
なお、図４の破線の例は、平均化した睡眠深度の特性を時間軸に沿って伸長させて（位相を徐々に遅らせて）、設定時刻においてレム睡眠となるようにした例である。
【００３５】
評価部２２０は、第３に、生体センサ１１、１２、および１３によって検出された生体リズムから推定部２０４により現在の睡眠深度を推定しつつ睡眠深度を別途記録するとともに、修正して得た目標特性と推定された睡眠深度とを比較して、次のような制御内容を音源制御部２３０に指示する。
【００３６】
具体的には、評価部２２０は、推定された睡眠深度が深くなる方向に遷移する場合であって、当該推定された睡眠深度が目標特性の睡眠深度よりも深いときには、生体リズムの周期よりも短い周期の音を発生させるような制御内容を音源制御部２３０に指示する。これにより、音源制御部２３０は、音源部２４０に対して、自然音Ａの再生を生体リズムよりも２％テンポを速くさせるので、被験者Ｅの睡眠深度が深くなる方向への遷移速度が遅くなる方向に（被験者の睡眠深度の深化を遅らせるように）誘導されて、目標特性に近付けられる。
一方、評価部２２０は、推定された睡眠深度が深くなる方向に遷移する場合であって、当該推定された睡眠深度が目標特性の睡眠深度よりも浅いときには、生体リズムの周期よりも長い周期の音を発生させるような制御内容を音源制御部２３０に指示する。これにより、音源制御部２３０は、音源部２４０に対して、自然音Ａの再生を生体リズムよりも２％テンポを遅くさせるので、被験者Ｅの睡眠深度が深くなる方向への遷移速度が速くなる方向に（被験者の睡眠深度の深化を速めるように）誘導されて、目標特性に近付けられる。
なお、評価部２２０は、推定された睡眠深度が浅くなる方向に遷移する場合であって、当該推定された睡眠深度が目標特性の睡眠深度よりも深いときには、生体リズムの周期よりも短い周期の音を発生させるような制御内容を音源制御部２３０に指示する。これにより、音源制御部２３０は、音源部２４０に対して、自然音Ａの再生を生体リズムよりも２％テンポを速くさせるので、被験者Ｅの睡眠深度が浅くなる方向への遷移速度が速くなる方向に誘導されて、目標特性に近付けられる。
一方、評価部２２０は、推定された睡眠深度が浅くなる方向に遷移する場合であって、当該推定された睡眠深度が目標特性の睡眠深度よりも浅いときには、生体リズムの周期よりも長い周期の音を発生させるような制御内容を音源制御部２３０に指示する。これにより、音源制御部２３０は、音源部２４０に対して、自然音Ａの再生を生体リズムよりも２％テンポを遅くさせるので、被験者Ｅの睡眠深度が浅くなる方向への遷移速度が遅くなる方向に誘導されて、目標特性に近付けられる。
【００３７】
このような制御によって、被験者Ｅについて推定される睡眠深度は、ほぼ目標特性の睡眠深度に一致するように進行するので、設定時刻においてレム睡眠となって、当該被験者Ｅを爽快に目覚めさせることができる。
なお、音源制御部２３０は、設定時刻にアラームを発生させるほか、音のテンポを速めたり、音量を大きくしたりするなどして覚醒への移行を促す。
【００３８】
ところで、睡眠については個人差だけでなく、ある睡眠において推定された睡眠深度の特性が、平均化した睡眠深度の特性と同じように推移しても、体調などの差によって、結果的に得られる睡眠の満足度が異なる場合がある。また、被験者の嗜好などのために、睡眠時に聴かせる音源種類や、テンポ制御、音量制御の内容によっては、やはり睡眠の満足度が異なる場合がある。
そこで、睡眠の満足度をさらに高めるために、睡眠誘導に用いた制御パラメータに対して、当該睡眠における評価結果を反映させ、当該制御パラメータを評価することで、当該制御パラメータを用いた睡眠誘導による睡眠の満足度に対する影響を、学習させる動作について説明する。
【００３９】
図５Ｂは、制御パラメータの学習動作を示すフローチャートである。
この学習動作は、所定のイベント、例えば起床時刻経過後、被験者Ｅによる睡眠誘導の停止を契機に実行される。
【００４０】
まず、評価部２２０は、このイベントの直前の睡眠を評価する（ステップＳｂ１１）。
ここで、睡眠の評価は、客観的な評価と主観的な評価とに分けられる。このうち、客観的な評価とは、被験者の主観を排除した評価であって、例えば、推定された睡眠深度や、推定された睡眠深度から求めたレム睡眠とノンレム睡眠との時間的間隔である睡眠サイクルの安定性を数値化したもの、推定された睡眠深度や睡眠サイクルと目標特性との類似度などが用いられる。また、設定部２１０に対する所定の操作から入眠したと判定されるまでに要した時間や、起床時刻を知らせるアラームの発生から覚醒と推定されるまでに要した時間、スヌーズ機能を用いる場合には、アラームの発生回数などを数値化したものであっても良い。ここで、スヌーズ機能とは、一旦アラームを止める操作がされても、所定時間経過後に再びアラームを発生させる機能である。
環境センサ１５によって検出される温度や、湿度、光強度を参照して睡眠環境が特殊の条件であれば、その評価結果を補正する、または、学習の対象から除外する構成としても良い。
【００４１】
一方、主観的な評価とは、被験者の主観のみによる評価であって、例えば、評価部２２０が、図６に示されるような画面を表示部２０８に表示する。なお、図６の画面例では、表示部２０８に、睡眠の満足度の肯定的な評価を入力するソフトウェアボタン２８３と、否定的な評価を入力するソフトウェアボタン２８４とが表示されて、被験者にいずれかのソフトウェアボタンを操作するように促される。
なお、ここでは例えば、良い、悪いなどの二者択一であるが、たとえば３段階以上の評価を選択する構成や、満足度を示す点数を直接入力する構成でも良いし、単に、良い場合だけを入力する構成であっても良い。また、悪い、という評価だけを選択可能にして、以降悪いと評価された制御パラメータについては、次回以降の睡眠において用いられないような構成としても良い。
【００４２】
評価部２２０は、こうして得た客観的な評価と主観的な評価とを、例えば予め定められた重み付けした配分で加算し、その加算結果が閾値以上であるか否かによって、イベント前の睡眠の評価が良かったか否かを判別する（ステップＳｂ１２）。
【００４３】
この評価が良ければ（ステップＳｂ１２の判別結果が「Ｙｅｓ」であれば）、評価部２２０は、評価対象の睡眠で用いた制御パラメータを良好なものとして学習する（ステップＳｂ１３）。例えば、評価部２２０は、用いた制御パラメータの（１）のセットの優先順位をあげて、次回以降の睡眠誘導で選択される際の候補順位を高めるような構成とする。
一方、評価が良くなければ（ステップＳｂ１２の判別結果が「Ｎｏ」であれば）、評価部２２０は、評価対象の睡眠で用いた制御パラメータを良好でないものとして学習する（ステップＳｂ１４）。例えば、評価部２２０は、用いた制御パラメータの（１）のセットの優先順位をさげて、次回以降の睡眠誘導で選択される際の候補順位を低めるような構成とする。
ステップＳｂ１３またはＳｂ１４の後、この学習動作は終了する。
このような学習動作によって被験者に適合する制御パラメータが選択されやすくなるので、より睡眠の満足度を高めやすくなる。
【００４４】
なお、このようにして評価対象の睡眠で用いた制御パラメータの評価が終了した後、次回の睡眠の際に、評価部２２０は、制御パラメータの複数セットのなかから候補順位の高い制御パラメータのセットを選択して、同様に、被験者の睡眠誘導とともに当該睡眠誘導で用いた制御パラメータを評価する。また、用意されている制御パラメータの複数セットをすべて評価してから、改めて候補順位の高い制御パラメータを選択するようにしても良い。
【００４５】
なお、睡眠誘導における目標特性を、睡眠深度の段階に応じて複数の時間的な区間に分け、各区間の睡眠において、制御パラメータを個別に指定して、評価部２２０が、制御パラメータの項目である音源種類や、テンポ制御、音量制御などを個別に評価しても良い。つまり、区間毎に同じ制御パラメータを指定し、各区間において制御パラメータを評価することで、浅い睡眠段階に効果が高いのか、深い睡眠段階に効果が高いのかが判定できる。また、区間毎に異なる制御パラメータを指定して評価しても良い。
睡眠誘導における目標特性を、睡眠サイクルごとの複数の時間的な区間に分け、複数の睡眠サイクル毎に、異なる制御パラメータで音源部２４０を制御する一方、評価部２２０が、当該睡眠サイクル毎に当該被験者の睡眠状態に基づいて、制御パラメータを評価しても良い。
【００４６】
さらに、良い評価の項目同士を組み合わせて新たな制御パラメータのセットを作成しても良い。例えば、入眠後の睡眠が深い段階の区間のときは、音源種類を自然音Ａ、テンポ割合を±２％、音量値を小、とした制御パラメータＡを用いて一定時間深い睡眠を維持するように誘導した後、各項目について評価し、続く睡眠が深い段階の区間のときに、音源種類を音楽Ｄ、テンポ割合を±３％、音量値を微小、とした別の制御パラメータＢを用いて一定時間深い睡眠を維持するように誘導した後、各項目について評価する、ということを複数区間にわたって繰り返す一方で、制御パラメータＡと制御パラメータＢとにおいて、高評価の項目を組み合わせて深い睡眠の制御パラメータとしても良い。また、制御パラメータＡと制御パラメータＢとが両方とも高評価であった場合、音源部２４０の二つのチャンネルで制御パラメータＡによる音と制御パラメータＢによる音を同時に再生しても良い。
なお、各項目について役立つ可能性のあるもの同士を適宜組み合わせ、制御パラメータとして用い評価、学習する構成としても良い。つまり、数多くの評価において、音源種類が自然音Ｄである時にテンポや音量にかかわらず高評価になることが多く、テンポ割合が±３％である時に音源種類や音量にかかわらず高評価になることが多い場合、自然音Ｄでテンポ割合±３％の組み合わせである制御パラメータを新たに作成しても良い。
【００４７】
なお、生体リズムについては、生体センサ１１、１２、および１３によって検出するのではなく、同様な他の外部装置で検出されたデータを取得するような構成でも良い。同様に、睡眠の主観的な評価については、入力部２０６による操作でなく、他の装置から入力されたデータを取得する構成としても良い。
また、音の代わりに、香り（嗅覚）、環境光（視覚）、温度・湿度・振動（触覚）などのいずれかの刺激を用いて良いし、音（聴覚）も含めて２以上の刺激を適宜組み合わせて睡眠を誘導しても良い。
【００４８】
上述したコンピュータプログラムは、コンピュータが読取可能な記録媒体に格納された形態で提供されてコンピュータにインストールされ得る。記録媒体は、例えば非一過性（non-transitory）の記録媒体であり、ＣＤ−ＲＯＭ等の光学式記録媒体（光ディスク）が好例であるが、半導体記録媒体や磁気記録媒体等の公知の任意の形式の記録媒体を包含し得る。なお、例えば、本発明のコンピュータプログラムは、通信網を介した配信の形態で提供されてコンピュータにインストールされ得る。
【符号の説明】
【００４９】
１１、１２、１３…生体センサ、１５…環境センサ、２０…音源制御装置、２０２…取得部（生体リズム取得部）、２０４…推定部、２１２…取得部、２２０…評価部、２３０…音源制御部（制御部）、２４０…音源部、２５０…記憶部、５１…スピーカ。
【図１】
2016136450.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年8月30日(2017.8.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者の生体リズムを取得する生体リズム取得部と、
取得した被験者の生体リズムから当該被験者の睡眠深度を推定する推定部と、
所定のパラメータで定められた音を、取得した被験者の生体リズムに応じて再生するように、音源部を制御する制御部と、
前記被験者の起床後に、前記推定された被験者の睡眠深度に基づいて当該被験者の入眠から前記起床までの期間の睡眠状態を評価し、当該評価した被験者の睡眠状態に基づいて前記パラメータを評価し、当該評価に応じて前記パラメータの内容の少なくとも一部の変更を前記制御部へ指示する評価部と、
を具備する
ことを特徴とする音源制御装置。
【請求項２】
前記評価部は、
当該被験者に対応して予め記憶した睡眠深度の時間的変化を示す特性を、設定された時刻に基づいて修正し、
前記推定される被験者の睡眠深度の時間的変化を示す特性が、修正した特性に近づくように前記制御部へ指示する
ことを特徴とする請求項１に記載の音源制御装置。
【請求項３】
前記評価部は、
前記修正した特性を複数の時間的な区間に分け、
前記複数の区間毎に、前記パラメータを前記制御部に転送し、
前記複数の区間毎に、前記推定される被験者の睡眠深度の時間的変化を示す特性が、前記修正した特性に近づくように前記パラメータの内容の少なくとも一部の変更を前記制御部へ指示し、
前記複数の区間毎の当該被験者の睡眠状態に基づいて前記パラメータを評価する
ことを特徴とする請求項２に音源制御装置。
【請求項４】
前記評価部は、
前記複数の区間毎に、異なるパラメータを前記制御部に転送し、
前記複数の区間毎の当該被験者の睡眠状態に基づいて前記パラメータを評価する
ことを特徴とする請求項３に記載の音源制御装置。
【請求項５】
前記評価部は、
当該被験者により評価された当該睡眠の評価結果に基づいて前記所定のパラメータを評価する
ことを特徴とする請求項１に記載の音源制御装置。
【請求項６】
被験者の生体リズムを取得し、
取得した被験者の生体リズムから当該被験者の睡眠深度を推定し、
所定のパラメータで定められた音を、取得した被験者の生体リズムに応じて再生し、
被験者の起床後に、
前記推定された被験者の睡眠深度に基づいて当該被験者の入眠から前記起床までの期間の睡眠状態を評価し、
当該評価した被験者の睡眠状態に基づいて前記パラメータを評価し、
当該評価に応じて前記パラメータの内容の少なくとも一部を変更する
ことを特徴とする音源制御方法。
【国際調査報告】
2016136450.tif 000010
2016136450.tif 000011
2016136450.tif 000012
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