(57)【要約】【課題】深い眠りに陥ってはまずいケースにおいて、睡眠を抑制できるウェアラブルな携帯装置を提供する。【解決手段】自携帯装置を装着する者の、身体の所定の部位の動きに伴う加速度を検出する加速度検出手段と、その者が睡眠状態または睡眠状態でない場合の前記部位の動きに対応する加速度変動パターンを登録する加速度変動パターン登録手段と、前記加速度検出手段が検出した加速度変動パターンが、前記加速度パターン登録手段に登録されている睡眠状態である場合のいずれかの加速度変動パターンであることを検出した時に、所定の部位を刺激する刺激手段と、を有する。【選択図】図１
2017006589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
身体の所定の部位に装着するウェアラブルな携帯装置であって、
前記部位の動きに伴う加速度を検出する加速度検出手段と、自携帯装置を装着した者が睡眠状態である場合または睡眠状態でない場合の前記部位の動きに対応する１以上の加速度変動パターンを登録する加速度変動パターン登録手段と、前記部位または前記部位以外の部位に所定の刺激を与える刺激手段と、を有し、
予め定められた起動条件を満足した場合に、前記加速度検出手段が検出する加速度の変動パターンと前記加速度変動パターン登録手段に登録されている加速度変動パターンの照合を開始し、前記加速度検出手段が検出した加速度の変動パターンが、前記加速度パターン登録手段に登録されている睡眠状態である場合のいずれかの加速度変動パターンを所定時間以上検出したならば、または睡眠状態でない場合のいずれかの加速度変動パターンを所定時間以上検出しないならば、前記刺激手段を起動することを特徴とする睡眠抑制機能を有する携帯装置。
【請求項２】
請求項１に記載の携帯装置において、
自携帯装置は腕に装着するリストバンドまたは腕時計であって、前記刺激手段は、自携帯装置を装着した腕に振動を伝えるバイブレータ、または前記腕の皮膚に通電する電極を備えていることを特徴とする睡眠抑制機能を有する携帯装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の携帯装置において、
前記起動条件は、所定の起動操作が為された場合、または睡眠状態以外の予め定められた動作に対応する加速度変動パターンを検出した場合であることを特徴とする睡眠抑制機能を有する携帯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、身体の所定の部位に装着し、深い眠りに陥ることを抑制するウェアラブルな睡眠抑制機能を有する携帯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動中の電車内や順番待の状態で本を読んでいる場合等で、ウトウトし、その内に深い眠り（ノンレム睡眠）に陥り、目的駅に到着したことを告げるアナウンスや、自分の順番が到来したことを告げるアナウンスに気付かないことがある。この居眠りへの備えとしては、携帯電話機等の目覚まし機能を予めセットしておくことが一般的であるが、セットすべき時刻が不定であることもあり、その都度に目覚まし機能を予めセットするのは面倒である。
【０００３】
従って、このようなケースにおいては、睡眠状態に入ったことを自動的に検出し、深い眠り（ノンレム睡眠）に陥ることを抑制するウェラブルな携帯装置が望まれる。睡眠状態に入ったことを自動的に検出する技術として、人の振動を監視し、一般的に身動きが小さい（振動が小さい）寝入り鼻のノンレム睡眠を検出する技術がある（例えば、特許文献１）。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されている技術は、寝床で、テレビやラジオを視聴している状態で、睡眠に入ったことを検出し、自動的に視聴している機器や照明の電源スイッチを切断して、安眠できるようにするためのものであり、前述のような睡眠を抑制するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３０９０４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の課題は、深い眠りに陥ってはまずいケースにおいて、睡眠を抑制できるウェアラブルな携帯装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、身体の所定の部位に装着するウェアラブルな携帯装置であって、前記部位の動きに伴う加速度を検出する加速度検出手段と、自携帯装置を装着した者が睡眠状態である場合または睡眠状態でない場合の前記部位の動きに対応する１以上の加速度変動パターンを登録する加速度変動パターン登録手段と、前記部位または前記部位以外の部位に所定の刺激を与える刺激手段と、を有し、予め定められた起動条件を満足した場合に、前記加速度検出手段が検出する加速度の変動パターンと前記加速度変動パターン登録手段に登録されている加速度変動パターンの照合を開始し、前記加速度検出手段が検出した加速度の変動パターンが、前記加速度パターン登録手段に登録されている睡眠状態である場合のいずれかの加速度変動パターンを所定時間以上検出したならば、または睡眠状態でない場合のいずれかの加速度変動パターンを所定時間以上検出しないならば、前記刺激手段を起動することを特徴とする睡眠抑制機能を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、居眠りの初期段階で刺激を与え、深い眠りに陥ることを抑制できるウェアラブルな携帯装置を提供できる。例えば、本携帯端末を装着している者は、予め目覚まし等をセットしていない移動中の電車内や順番待ちの状態であっても、ウトウトする毎に深い眠りに陥ることを抑制する刺激が繰り返されるので、目的駅への到着や順番の到来を告げるアナウンス等に気付ける可能性が向上し、眠くなりそうな読書や視聴を安心して楽しむことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明による携帯装置の実施形態に係るブロック構成図
【図２】睡眠状態か否かに係る加速度変動パターンの例
【図３】本発明による携帯装置の実施形態に係る動作フローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明による携帯装置（以下、本装置）の実施形態として、腕に装着するリストバンドまたは腕時計に本発明を適用した場合を例に、図面を用いて説明する。なお、本発明を適用するウェアラブル機器としては、携帯電話機（スマートフォンを含む），モバイルパソコン，携帯音響機器等の携帯情報機器であってもよいし、ペンダントやブローチ等の装飾品であってもよい。
【００１１】
図１は、本装置１のブロック構成図であって、制御部１０，加速度センサ１１，加速度変動パターン登録部１２，起動条件設定部１３，バイブレータ１４，皮膚通電部１５，時計部１６，表示部１７，操作部１８，電源部１９から構成される。
【００１２】
制御部１０は本装置１の全体を制御する手段であり、マイクロプロセッサ，ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ），ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を内蔵し（図示せず）、ＲＯＭに格納されているプログラムに従って、各部とのデータ授受や各部の起動／停止等の制御を実行する。
【００１３】
加速度センサ１１は、本装置１に加わる加速度を検出するセンサである。本装置１に加わる加速度を、相互に直交するＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の各軸方向の加速度成分（３次元）を周期的に計測するセンサである。なお、本装置１に加わる加速度の値は、各軸方向成分を合成処理したスカラー値として扱う。加速度センサ１１は、制御部１０からの指示で起動／停止し、測定した加速度データを制御部１０へ出力する。
【００１４】
加速度変動パターン登録部１２は、睡眠状態か否かを判定するための加速度の時間的な変動パターンを予め対応付けて登録する手段であり、制御部１０との間でデータを入出力する。加速度の変動パターンと睡眠状態か否かの対応付けは、加速度センサ１１で、実際の加速度の変動パターンを事前に測定しておいて、後で睡眠状態だったか否かを対応付けてもよいし、睡眠状態を検知した近傍の者がその時の加速度の変動パターンを登録操作してもよい。さらに、睡眠状態に対応していると思われる多数の変動パターンを共通的に仮登録しておき、学習モードにおいて、本装置１側が睡眠状態と思われる変動パターンを検知した場合に、「睡眠中ですか」の旨の表示をし、応答が無ければ当該変動パターンは睡眠状態に対応していると自動的に登録するようにしてもよい。
【００１５】
近距離無線通信部１３は、近傍に存在する情報機器（例えば、スマートフォン）と所定の近距離無線通信方式で通信する手段であり、制御部１０からの指示で起動／停止する。近距離無線通信方式としては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の一般的な方式を適用できる。例えば、前述した、睡眠状態を検知した近傍の者による加速度変動パターンの登録操作や、加速度変動パターン登録部１２への多数の共通的変動パターンの仮登録を、この近距離無線通信部１３を介して実行することができる。
【００１６】
バイブレータ１４は、モータの軸に装着されたアンバランスな重りを回転させて振動を発生する手段であり、制御部１０からの指示で起動／停止する。バイブレータ１４の振動方式は、偏心モータ，リニアバイブレータ，ピエゾ素子等のいずれであってもよい。
【００１７】
皮膚通電部１５は、人の皮膚を刺激する微弱電流の発生源と、皮膚と接触する電極から構成され（図示せず）、制御部１０からの指示で起動／停止する。微弱電流の値としては、例えば、マッサージ用微弱電流治療器の部分通電方式の規格を適用すればよい。
【００１８】
時計部１６は、日時を刻む一般的な時計機能やタイマー機能を提供する手段である。この時計部１６は、制御部１０からの指示に基づいて、睡眠監視に係る計時情報を制御部１０へ出力する。
【００１９】
表示部１７は、本装置１を装着している者へ、制御部１０から出力される各種の情報を表示する手段である（例えば、ＬＣＤやＬＥＤ）。なお、時計を兼用する本装置１では、通常の状態では時計情報を表示している。
【００２０】
操作部１８は、本装置１を装着している者に本装置１を操作させる手段であり、例えば、タッチパネルである。操作部１８は、入力された操作情報を制御部１０へ出力する。
【００２１】
電源部１９は、本装置１内部の各部への電力を供給する手段であり、例えば、充電可能なリチウムイオン電池である。外部の充電器から電力を受電するコネクタは、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）コネクタ（図示せず）とし、制御部１０が外部機器と信号を授受するＵＳＢ通信ポートと併用してもよい。
【００２２】
図２−１は、本装置１を装着している者が睡眠状態でない場合の加速度センサ１１で計測される加速度変動パターンの例で、パソコンのキーボード入力を行っている状態の加速度を実測したものである。縦軸は加速度センサ１１の加速度、横軸は経過時間を示している。睡眠状態でない場合は、重力加速度をバイアス分として、キーボード操作に伴う、加速度変動が発生している。
【００２３】
図２−２は、本装置１を装着している者が睡眠状態である場合の加速度センサ１１で計測される加速度変動パターンの例で、パソコンのキーボード上に手を置いたまま睡眠状態に陥った状態の加速度を実測したものである。睡眠状態では、殆ど重力加速度の検出のみで、加速度変動は殆ど発生していない。
【００２４】
制御部１０は、加速度センサ１１が計測する加速度の変動値や変動パターンを、加速度変動パターン登録部１２に登録されている加速度変動パターンと対比して、睡眠状態か否かを判定する。
【００２５】
図３は、本装置１の動作フローチャートであって、電源ＯＮにより本フローはスタートし（Ｓ３００）、待機状態で（Ｓ３１０，Ｓ３２０，Ｓ３３０の各Ｎｏを循環）、Ｓ３１０，Ｓ３２０，Ｓ３３０の各イベントの発生を監視する。
【００２６】
Ｓ３１０において、操作部１８による起動操作を検出，または時計部１６に予めセットされた監視開始時刻になったことを検出，または加速度センサ１１からの特定動作を検出した場合（Ｓ３１０，Ｙｅｓ）、制御部１０は加速度センサ１１を起動する（Ｓ３１１）。なお、特定動作を検出するために、Ｓ３１１以前に加速度センサ１１が起動されていてもよい。
【００２７】
制御部１０は、所定時間分の加速度データを加速度センサ１１から入力し、その一連の変動パターンと、加速度変動パターン登録部１２に登録されている加速度変動パターンを照合し（Ｓ３１２）、睡眠状態か否かを判定する（Ｓ３１３）。
【００２８】
ここで、制御部１０が睡眠状態と判定する条件は、例えば、睡眠状態であるとして登録されている加速度変動パターンとの類似度が所定値以上、または睡眠状態ではないとして登録されている加速度変動パターンとの類似度が所定値以下の場合であって、本装置１を装着している個人や状況（会議中，車中等）に応じて、適宜、設定すればよい。
【００２９】
照合した結果、睡眠状態であると判定した場合（Ｓ３１３，Ｙｅｓ）、制御部１０は、刺激手段（バイブレータ１４または皮膚通電部１５）を起動し（Ｓ３１４）、Ｓ３１５へ進む。睡眠状態ではないと判定した場合（Ｓ３１３，Ｎｏ）、Ｓ３１２へ戻り、睡眠監視を継続する。
【００３０】
Ｓ３１５において、操作部１８により刺激の停止を指示する操作が為された場合、または、刺激の停止条件を満足した場合（Ｓ３１５，Ｙｅｓ）、制御部１０は、刺激手段を停止し（Ｓ３１６）、Ｓ３４０へ進む。ここで、刺激の停止条件は、例えば、起動された刺激手段に対して、目を覚ました本装置１を装着する者が、起きた旨の予め定められた動作（例えば、腕を２回振る）をした場合である。Ｓ３１５でＮｏであれば、Ｓ３１４へ戻り、刺激を継続する。
【００３１】
Ｓ３４０において、操作部１８により睡眠監視を終了する操作が為された場合、または、睡眠監視の終了条件を満足した場合（Ｓ３４０，Ｙｅｓ）、加速度センサ１１を停止し（Ｓ３２４）、Ｓ３１０へ戻る。
【００３２】
睡眠監視を終了する操作が為されていない場合、または睡眠監視の終了条件を満足していない場合（Ｓ３４０，Ｎｏ）、Ｓ３１２へ戻り、睡眠監視を継続する。これにより、一旦、目を覚まして刺激が停止した後に、再度、睡眠状態に陥った場合であっても、その都度、刺激手段が起動されるので、ウトウト状態は継続しても、深い眠り（ノンレム睡眠）に陥ることを抑制できる。そして、例え、睡眠状態であっても、ウトウト状態で留まっていれば、飛び起きるべきイベント（目的駅到着等）に気付く可能性が残る。
【００３３】
次に、加速度変動パターン登録部１２への各種起動パターンの登録について説明する。Ｓ３２０において、操作部１８により各種起動パターンの登録を開始する操作が為された場合（Ｓ３２０，Ｙｅｓ）、制御部１０は、加速度センサ１１を起動し（Ｓ３２１）、加速度センサ１１が測定した一連の加速度変動パターンを表示部１７に表示し（Ｓ３２２）、Ｓ３２３へ進む。
【００３４】
Ｓ３２３において、例えば、本装置を装着した者が眠りから覚めた直後に、操作部１８により一時停止操作が為された場合、その操作の直前が睡眠状態であり、記憶に残っている時間帯が非睡眠状態であるとして、その者は、睡眠状態または非睡眠状態の時間帯を指定できる。そして、制御部１０は、操作部１８から指定された表示中（スクロール操作等含む）の加速度変動パターンの指定された部分を、睡眠状態または非睡眠状態の加速度変動パターンとして、加速度変動パターン登録部１２に登録する。
【００３５】
また、Ｓ３２３において、本装置を装着した者が操作部１８を介して、睡眠監視開始の特定動作（例えば、腕を大きく１回振る）または刺激停止の特定動作（例えば、腕を２回振る）の登録操作が為された場合、制御部１０は、操作部１８から指定された表示中の加速度変動パターンの指定された部分を、睡眠監視開始または刺激停止の加速度変動パターンとして、加速度変動パターン登録部１２に登録する。
【００３６】
監視開始の特定動作として、前述した腕を振る等の意図的な動作に加え、その者固有の睡眠初期の特徴的な動作パターンがあるなら（例えば、腕組みしていた腕が脱力して落下する）、その特徴的な動作パターンを睡眠監視開始の加速度変動パターンとして、登録しておけば、意図的な動作をすることなく、その者にとって自然な動作で睡眠監視を自動的に開始できる。
【００３７】
なお、読書中など非睡眠状態でありながら静止状態である場合等では、加速度変動パターンによる判定は困難ではあるが、腕を振る等の刺激を停止する簡単な刺激停止動作を登録しておけば支障は小さい。むしろ、睡眠状態に陥ること自体を抑制できる効果がある。
【００３８】
Ｓ３２３の登録処理が完了すると、または登録処理がキャンセルされると（図示せず）、制御部１０は、加速度センサ１１を停止し（Ｓ３２４）、Ｓ３１０へ戻る。
【００３９】
次に、起動条件の設定について説明する。Ｓ３３０において、操作部１８により起動条件の設定を開始する操作が為された場合（Ｓ３３０，Ｙｅｓ）、制御部１０は、登録済み加速度変動パターンを表示部１７に表示し、操作部１８から入力された操作内容に従って、登録済み加速度変動パターンのいずれか１以上を監視対象パターンとして設定すると共に、パターン一致の類似度と判定条件式を設定し（Ｓ３３１）、Ｓ３３２へ進む。
【００４０】
Ｓ３３２において、操作部１８から入力された操作内容に従って、バイブレータ１４または皮膚通電部１５のいずれかまたは両方を刺激手段として設定し、Ｓ３３３へ進む。
【００４１】
Ｓ３３３において、操作部１８により時刻条件設定の操作が為された場合（Ｓ３３３，Ｙｅｓ）、操作部１８からの入力に従って、睡眠監視の開始〜終了時刻を設定する（Ｓ３３４）、なお、Ｓ３３４において、睡眠監視を定例的に繰り返す場合は、定例監視する旨の情報を付加して日時を設定すればよい。定例監視日時の設定は、曜日毎に異なる時間帯で監視のＯＮ／ＯＦＦを設定するようにしてもよい。操作部１８による設定が完了すると、Ｓ３１０へ戻る。時刻条件の設定が無いなら（Ｓ３３３，Ｎｏ）、Ｓ３３４をスキップして、Ｓ３１０へ戻る。
【００４２】
以上、本発明の一実施の形態について説明した。本実施形態において、睡眠抑制を行うための刺激手段として、バイブレータ振動による刺激、または、本装置１と皮膚が触れる電極に弱電流を流して、皮膚を刺激する例を説明したが、本発明はこれに限定されない。詳細な説明は省略するが、例えば、本装置１に発熱デバイス（図示せず）を組み込み、火傷をしない程度の熱刺激を腕に与えるようにしても良いし、本装置１と連携するイヤホン機器（図示せず）により、本装置１を装着する者の耳へ音の刺激（例えば、ベル音）を与えるようにしても良い。
【００４３】
また、加速度変動パターン登録部１２に登録する加速度変動パターンや、睡眠状態の判定条件や、本装置１の加速度センサの装着箇所（複数でもよい）は、用途に応じて自由に設定可能である。例えば、車を運転している場合は、睡眠状態を検出した段階で既に事故を回避できる可能性が極めて低いので、非睡眠状態の判定を優先し、ハンドルを操作する腕の特徴的な加速度変動パターンや、前後左右の状況を目視する頭（帽子等に加速度センサを装着）の特徴的な加速度変動パターンを複数登録しておき、それらのいずれのパターンを所定時間（例えば、１秒）検出しない場合に、運転者に刺激を与えるようにしてもよい。
【００４４】
さらに、各種用途別の加速度変動パターンや睡眠状態の判定条件を複数登録し、用途毎に切り替えるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１・・・本装置
１０・・・制御部
１１・・・加速度センサ
１２・・・加速度変動パターン登録部
１３・・・近距離無線通信部
１４・・・バイブレータ
１５・・・皮膚通電部
１６・・・時計部
１７・・・表示部
１８・・・操作部
１９・・・電源部
【図１】
2017006589.tif 000003
【図２】
2017006589.tif 000004
【図３】
2017006589.tif 000005