(57)【要約】【課題】操作忘れの心配もなく、睡眠状態の検出と判別を毎日自動的に行うことができ、被測定対象者の睡眠に違和感を与えることなく、普段通りの睡眠の状態を判別することができ、また入床前の待機時における電力消費量を抑えることができる睡眠状態判別装置を提供することにある。【解決手段】非接触で被測定対象者Ｍの生体信号を電気信号として取得する生体信号検出用センサ部１０から出力される生体信号に基づいて被測定対象者の入床を制御プロセッサ１３内の在・不在床検出部１３ｂで検出し、制御プロセッサ１３内の睡眠状態判別部１３ｅは、在・不在床検出部１３ｂが入床を検出すると、睡眠状態判別動作を実施する。【選択図】図１
2008206596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触で被測定対象者の生体信号を電気信号として取得する生体信号検出用センサ部と、
前記生体信号検出用センサ部から出力される生体信号に基づいて被測定対象者の入床を検出する在・不在床検出部と、
前記生体信号を周波数スペクトルに変換するスペクトル変換部と、
前記周波数スペクトル信号から生体情報を抽出する生体情報抽出部と、
前記生体情報抽出結果から覚醒、睡眠や眠りの深さの判別を行う睡眠状態判別部と、
判別結果を表示する結果表示部とを備え、
前記睡眠状態判別部は、前記在・不在床検出部が入床を検出すると、睡眠状態判別動作を実施することを特徴とする睡眠状態判別装置。
【請求項２】
睡眠状態の判別結果を収集して長期的な睡眠状態を解析するサーバに、前記睡眠状態判別部の判別結果をインターネット経由で送信する通信部を備えていることを特徴とする請求項１記載の睡眠状態判別装置。
【請求項３】
前記サーバで計時される時刻データをインターネット経由で取得する時刻取得部と、取得した時刻に併せて装置の動作を制御する時間制御部とを備えていることを特徴とする請求項２記載の睡眠状態判別装置。
【請求項４】
寝床の設置場所の照度を検出する照度センサ部を備え、
前記睡眠状態判別部による前記睡眠状態判別動作の実施は、前記照度センサ部が検出する照度が所定照度以下である条件で可能とすることを特徴とする請求項１乃至３の何れかの１項に記載の睡眠状態判別装置。
【請求項５】
寝床内の温度を検出する温度センサ部を備え、前記睡眠状態判別部による前記睡眠状態判別動作の実施は、前記温度センサ部が検出する温度が所定温度以上である条件で、可能とすることを特徴とする請求項１乃至４の何れかの１項に記載の睡眠状態判別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、睡眠状態を判別する睡眠状態判別装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現代人の半数以上に眠りに不満があるという調査結果がある。このような不満を解消するために、質の高い眠りを提供するための様々な技術開発が、近年から推進されている。
【０００３】
しかし、人の眠りは千差万別であり、個人の睡眠状態を把握しないと適切なアドバイスを与えることが難しく、不満を解消できない恐れがある。
【０００４】
そのため、個人の睡眠状態をセンシングして被測定者の眠りの状態を知らせる、又は専門家による所見を個人にフィードバックして健康管理に役立てる等のサービス展開が望まれている。
【０００５】
これらの課題に対し、枕に睡眠状態を検出するセンサ機能を有する枕型睡眠測定装置（例えば特許文献１）や腕時計型のセンサを巻き付ける生体状態検出装置（例えば特許文献２）が提供されてきている。
【０００６】
また被測定者に対して非接触で睡眠状態を検出する非接触型のセンサを使用し、被測定対象者の操作無しで２４時間動作し続ける健康管理モニタ装置（例えば特許文献３）が提供されている。
【特許文献１】特開２００４−１１３３２９号公報
【特許文献２】特開２００４−２６１３６６号公報
【特許文献３】特開平１１−２８１９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１に開示されている装置では、被測定対象者が操作スイッチを押し下げることで測定が開始される構成であるため、操作スイッチを押し忘れたときには測定ができないという課題があった。
【０００８】
また、特許文献２に開示されている装置は、手首に巻き付けるセンサを使用しているため、被測定対象者に違和感を与え、睡眠の質に悪影響を与える可能性が高いという課題があった。
【０００９】
更に特許文献３に開示されている装置では、２４時間動作し続けるため、電力消費量の面からみて、一般家庭で毎日使用し続けるのは難しいという課題があった。
【００１０】
本発明は、上述の課題に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、操作忘れの心配もなく、睡眠状態の検出と判別を毎日自動的に行うことができ、被測定対象者の睡眠に違和感を与えることなく、普段通りの睡眠の状態を判別することができ、また入床前の待機時における電力消費量を抑えることができる睡眠状態判別装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の目的を達成するために、請求項１の発明では、非接触で被測定対象者の生体信号を電気信号として取得する生体信号検出用センサ部と、前記センサ部から出力される生体信号に基づいて被測定対象者の入床を検出する在・不在床検出部と、前記生体信号を周波数スペクトルに変換するスペクトル変換部と、前記周波数スペクトル信号から生体情報を抽出する生体情報抽出部と、 前記生体情報抽出結果から覚醒、睡眠や眠りの深さの判別を行う睡眠状態判別部と、判別結果を表示する結果表示部とを備え、前記睡眠状態判別部は、前記在・不在床検出部が入床を検出すると、睡眠状態判別動作を実施することを特徴とする。
【００１２】
請求項１の発明によれば、入床すれば睡眠状態の検出と判別を自動的に開始されるので、操作忘れの心配もなく、毎日行うことができ、被測定対象者の睡眠に違和感を与えることなく、普段通りの睡眠の状態を判別することができ、また入床前の待機時における電力消費量を抑えることができる。
【００１３】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、睡眠状態の判別結果を収集して長期的な睡眠状態を解析するサーバに、前記睡眠状態判別部の判別結果をインターネット経由で送信する通信部を備えていることを特徴とする。
【００１４】
請求項２の発明によれば、サーバに対して睡眠状態の判別結果を送信することで、サーバ側で長期的に睡眠状態の判別結果を蓄積することができ、また長期的な睡眠状態の解析が可能となり、しかも被測定対象者の睡眠状態を遠隔で確認でき、専門家によるアドバイスなども受けやすくなる。
【００１５】
請求項３の発明では、請求項２の発明において、前記サーバで計時される時刻データをインターネット経由で取得する時刻取得部と、取得した時刻に併せて装置の動作を制御する時間制御部とを備えていることを特徴とする。
【００１６】
請求項３の発明では、サーバとの時刻同期が可能となり、その結果被測定対象者の長期的な睡眠傾向から就寝時刻、起床時刻などの推定に基づいて装置の動作を制御することができる。
【００１７】
請求項４の発明では、請求項１乃至３の何れかの発明において、寝床の設置場所の照度を検出する照度センサ部を備え、前記睡眠状態判別部による前記睡眠状態判別動作の実施は、前記照度センサ部が検出する照度が所定照度以下である条件で可能とすることを特徴とする。
【００１８】
請求項４の発明によれば、被測定対象者が入床後、照明を暗くして睡眠に移行したいタイミングで、睡眠状態判別動作の実施を開始したり、起床後に照度を明るくすることで、睡眠状態判別動作の実施を停止させたりすることができる。
【００１９】
請求項５の発明では、請求項１乃至４の何れかの発明において、寝床内の温度を検出する温度センサ部を備え、前記睡眠状態判別部による前記睡眠状態判別動作の実施は、前記温度センサ部が検出する温度が所定温度以上である条件で、可能とすることを特徴とする。
【００２０】
請求項５の発明によれば、入床後、覚醒から睡眠に移行する最適な入眠温度になった場合に、前記睡眠状態判別動作の実施を開始させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、入床すれば睡眠状態の検出と判別を自動的に開始されるので、操作忘れの心配もなく、毎日行うことができ、被測定対象者の睡眠に違和感を与えることなく、普段通りの睡眠の状態を判別することができ、また入床前の待機時における電力消費量を抑えることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下本発明を実施形態により説明する。
（実施形態１）
本実施形態の睡眠状態判別装置１は、図１に示すようにベッドＢ上のマットレス２との間に配置した非接触型の生体信号検出用センサ部１０と、この生体信号検出用センサ部１０で電気信号に変換された生体信号を、センサインターフェース部１１を介して入力し、所望の帯域に対するフィルタリングや信号増幅を行うゲイン・フィルタ部１２と、睡眠状態判別等を行う制御プロセッサ１３と、ゲイン・フィルタ部１２の出力信号のレベルが予め設定している体動検出用の閾値を越えたときに体動検出信号を出力する体動検出部１４と、体動検出部１４から体動検出信号が入力すると、制御プロセッサ１３の動作モードを低消費電流モードである待機状態から通常動作に制御し、体動検出信号の入力がなくなると、制御プロセッサ１３の全体動作を低消費電流モードの待機動作状態に制御する制御信号を出力するプロセッサ動作制御部１５と、後述する判別結果によるメッセージを表示する結果表示部１６とで構成される。
【００２３】
生体信号検出用センサ部１０は、圧電センサ等から構成され、入床中の被測定対象者Ｍの心拍、体動、呼吸等によって生じるマットレス２の振動を検出することで、被測定対象者Ｍの生体信号を非接触で検出して電気信号に変換するものである。
【００２４】
制御プロセッサ１３は、プロセッサ動作制御部１５からの制御信号により、制御プロセッサ１３の全体動作を低消費電流モードと通常モードに切り換える動作状態切替部１３ａと、ゲイン・フィルタ部１２から出力される生体信号から被測定対象者Ｍの入床を検出する在・不在床検出部１３ｂと、在・不在床検出部１３ｂを介して入力する生体信号を周波数スペクトルに変換するスペクトル変換部１３ｃと、周波数スペクトル信号から被測定対象者Ｍの心拍回数やその変動、呼吸数やその変動、寝返りや身体を動かす等の体動の回数を生体情報として抽出する生体情報抽出部１３ｄと、抽出した生体情報を用いて被測定対象者Ｍの睡眠状態を判別する睡眠状態判別部１３ｅと、在・不在床検出部１３ｂが入床検出しているときに睡眠状態判別部１３ｅの判別動作を実施させ、入床が検出されていないときには睡眠状態判別部１３ｅの判別動作の実施を停止させるように制御する待機状態切替部１３ｆとを機能として備えており、結果表示部１６は、睡眠状態判別部１３ｅの判別結果に基づいて推定する一晩の眠りの状態と状態の変化から被測定対象者Ｍの一晩の睡眠状態や健康アドバイスのメッセージを表示する。
【００２５】
次に本実施形態の睡眠状態判別装置１の動作を図２のフローチャートに基づいて説明する。
【００２６】
まず睡眠状態判別装置１の電源（図示せず）をオンしてスタートさせると、制御プロセッサ１３では初期化処理が為され（Ｓ１）、この初期化処理後、制御プロセッサ１３は待機動作状態への移行処理が為される（Ｓ２）。
【００２７】
この待機動作状態では、体動検出部１４による体動のチェック（Ｓ３）が為され、体動検出があるとプロセッサ動作制御部１５の制御により制御プロセッサ１３が通常動作状態に移行し、この通常動作の移行により在・不在床検出部１３ｂにより入床検出のチェック（Ｓ４）が為される。
【００２８】
このチェックで入床が一定時間検出されなければ、制御プロセッサ１３は待機動作状態に戻る（Ｓ５）。
【００２９】
入床が検出されると、制御プロセッサ１３は睡眠状態判別の動作状態に入り（Ｓ６）、スペクトル変換部１３ｃによるスペクトル変換処理（Ｓ７）、生体情報抽出部１３ｄによる生体情報抽出（Ｓ８）、睡眠状態判別部１３ｅによる睡眠状態判別処理（Ｓ９）を行う。このＳ７〜Ｓ９の処理は被測定対象者Ｍの出床が検出されて起床がステップ（Ｓ１０）で確定するまで繰り返して行われる。
【００３０】
そして起床が確定すると、結果表示部１６によりアドバイス等の表示が為され（Ｓ１１）、その後、制御プロセッサ１３全体が待機動作状態に移行する（Ｓ１２）ことになる。
【００３１】
図３は生体信号検出用センサ部１０から出力される生体信号の波形例を示しており、Ａ区間は心拍信号無し、つまり不在床の場合の出力波形であり、Ｂ区間は体動に伴う生体信号の出力波形を示し、この信号が閾値を越えると体動検出部１４から体動検出信号が出力する。更にＣ区間は、睡眠状態で検出される生体信号を示し、同図（ｂ）は同図（ａ）のＣ区間の一部の丸枠（Ｘ）を拡大した波形図である。
【００３２】
尚睡眠状態判別の開始や終了は、入床や起床検出だけでなく、被測定対象者の意思により操作できるスイッチを併用して該スイッチの操作によって行えるようにしても良い。
（実施形態２）
本実施形態は、実施形態１の構成に加えて、図４に示すようにインターネット４上に設けられた、睡眠状態の判別結果を収集して長期的な睡眠状態を解析するサーバ５に、インターネット４経由で睡眠状態判別部１３ｅの判別結果を送信するデータ伝送部６ｂ及びネットワークインターフェース部６ａとからなる通信部６を付設している点に特徴がある。
【００３３】
その他の構成は実施形態１と同じであるので同じ構成には同じ符号を付して説明を省略する。
【００３４】
而して本実施形態では、被測定対象者Ｍの睡眠状態判定結果を含む情報をデータ伝送部６ｂがインターネットインターフェース部６ａを制御することによりサーバ５に送信し、サーバ５において情報蓄積を行う。この送信情報は、被測定対象者Ｍの睡眠中に少量ずつ送信するようにしても良いし、一晩の情報を纏めてファイル化して送信しても良い。
【００３５】
そして被測定対象者Ｍはインターネット４に接続できるパソコン７を用いて朝に、一晩の情報をサーバ５が提供するＷｅｂサイトにより確認したり、更にサーバ５に蓄積されている情報を用いて１週間や１か月の睡眠状態の変動等を同様にＷｅｂサイトで確認することができる。
【００３６】
この際、サーバ５側に設けた睡眠状態分析の機能により、被測定対象者Ｍから例えば日常生活に関する健康質問等あれば、それに分析結果に基づいて回答することにより健康促進アドバイスを提供する。
（実施形態３）
本実施形態は、図５に示すように実施形態２の構成に加えて、サーバ５で計時されている時刻データを取得するサーバ時刻取得部１７ａと、取得した時刻データに基づいて制御プロセッサ１３の動作を制御する時間制御部１７ｂとを備えて、睡眠状態判別装置１の時間管理を実施できるようにした点に特徴がある。
【００３７】
その他の構成は実施形態２と同じであるので同じ構成には同じ符号を付して説明を省略する。
【００３８】
而して、サーバ時刻取得部１７ａで取得したサーバ５と同期する時刻データに基づいて時間制御部１７ｂがサーバ５との通信タイミングを制御し、更に制御プロセッサ１３に時刻データを与えて、制御プロセッサ１３で平均睡眠開始時刻、平均起床時刻を推定させ、そのタイミングにより睡眠状態判別部１３ｅの動作を制御するのである。
（実施形態４）
本実施形態は、図６に示すように寝床の設置場所の照度を検出する照度センサ部８を備える点に特徴があり、制御プロセッサ１３では、照度センサ部８の検出する照度が睡眠開始に対応して設定した所定照度（閾値）以下に暗くなった条件において、在・不在床検出部１３ａが入床を検出した場合に通常動作になり、睡眠状態判別部１３ｅによる睡眠状態判別動作を実施し、照度が上記所定照度よりも明るくなった時間が一定時間経過したときに待機状態に戻り、睡眠状態判別動作を停止させるようになっている。
【００３９】
その他の構成は実施形態３と同じであるので同じ構成には同じ符号を付して説明を省略する。本実施形態の構成は実施形態１或いは２にも適用できる。
（実施形態５）
本実施形態５は、図７に示すようにマットレス２と掛布団（図示せず）の間、つまり寝床の温度を検出する温度センサ部９を備えた点に特徴があり、制御プロセッサ１３では、温度センサ部９の検出する温度が入床によって上昇してその温度が所定温度（閾値）以上である条件で、且つ照度センサ部８が睡眠開始に対応して設定した所定照度（閾値）以下に暗くなった条件において、在・不在床検出部１３ｂが入床を検出した場合に通常動作になり、睡眠状態判別部１３ｅによる睡眠状態判別動作を実施し、検出温度が閾値未満となった時間が一定時間経過するか、検出照度が上記所定照度よりも明るくなった時間が一定時間経過したときに待機状態に戻り、睡眠状態判別動作を停止させるようになっている。      
【００４０】
その他の構成は実施形態４と同じであるので同じ構成には同じ符号を付して説明を省略する。尚本実施形態では照度センサ部８を併用しているが、併用しなくても良い。また本実施形態の構成は、実施形態１或いは実施形態２にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施形態１の構成図である。
【図２】同上の動作説明用フローチャートである。
【図３】同上のセンサ部の波形図である。
【図４】実施形態２の構成図である。
【図５】実施形態３の構成図である。
【図６】実施形態４の構成図である。
【図７】実施形態５の構成図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  睡眠状態判別装置
２  マットレス
４  インターネット
５  サーバ
６  通信部
６ａ  インターネットインタフェース部
６ｂ  データ伝送部
７  パソコン
８  照度センサ部
９  温度センサ部
１０  生体信号検出用センサ部
１１  センサインターフェース部
１２  ゲイン・フィルタ部
１３ａ  動作状態切替部
１３ｂ  在・不在床検出部
１３ｃ  スペクトル変換部
１３ｄ  生体情報抽出部
１３ｅ  睡眠状態判別部
１３ｆ  待機状態切替部
１４  体動検出部
１５  プロセッサ動作制御部
１６  結果表示部
１７ａ  時刻取得部
１７ｂ  時間制御部
Ｍ  被測定対象者
Ｂ  ベッド
【図１】
2008206596.tif 000003
【図２】
2008206596.tif 000004
【図３】
2008206596.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008206596.tif 000007
【図６】
2008206596.tif 000008
【図７】
2008206596.tif 000009