(57)【要約】ユーザの睡眠状態に加えて、ユーザまでの距離を測定する新たな構成が提供される。情報処理装置は、ドップラーセンサを含む検知部と、ドップラーセンサからの出力に基づいて、ユーザまでの距離を測定する距離測定部と、ドップラーセンサからの出力に基づいて、ユーザの睡眠状態をリアルタイムに測定する睡眠状態測定部とを含む。
2020136592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドップラーセンサを含む検知部と、
前記ドップラーセンサからの出力に基づいて、ユーザまでの距離を測定する距離測定部と、
前記ドップラーセンサからの出力に基づいて、前記ユーザの睡眠状態をリアルタイムに測定する睡眠状態測定部とを備える、情報処理装置。
【請求項２】
前記睡眠状態測定部は、前記距離測定部の測定結果に基づいて、前記距離測定部が測定可能な測定範囲よりも狭い所定範囲内に存在するユーザを対象として睡眠状態を測定する、請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記距離測定部の測定結果に基づいて、前記ユーザが存在しているか否かを判定する存在判定部をさらに備え、
前記存在判定部は、測定された前記ユーザまでの距離が前記所定範囲内になければ、前記ユーザが存在しないと判定する、請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記情報処理装置の設置位置と前記ユーザが就寝する位置との相対的な位置関係の事前調整を支援するためのガイダンスを提供するガイダンス提供部をさらに備える、請求項２または３に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記ガイダンス提供部は、前記ユーザが就寝する位置が前記所定範囲内にあるか否かを示す画像および音声の少なくとも一方を出力する、請求項４に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記所定範囲の設定をユーザから受け付ける設定受付部をさらに備える、請求項２〜５のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記設定受付部は、前記ユーザの就寝位置および就寝人数の少なくとも一方の入力を要求する、請求項６に記載の情報処理装置。
【請求項８】
前記設定受付部は、前記ユーザの睡眠状態の測定結果に基づいて、前記所定範囲を変更する、請求項６または７に記載の情報処理装置。
【請求項９】
前記ユーザの睡眠状態の測定結果を表示するとともに、当該測定結果に対する前記ユーザによる編集操作を受け付ける表示編集部をさらに備え、
前記設定受付部は、前記表示編集部が受け付けた編集操作に応じて、前記所定範囲を変更する、請求項８に記載の情報処理装置。
【請求項１０】
前記距離測定部は、前記ドップラーセンサからの出力から、当該ドップラーセンサからの距離毎に動きの量を算出し、前記動きの量が最大となる距離を、ユーザまでの距離として推定する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項１１】
前記距離測定部は、前記動きの量として、前記ユーザの呼吸の動きを対象とする、請求項１０に記載の情報処理装置。
【請求項１２】
ドップラーセンサを含む検知部を有する情報処理装置における情報処理方法であって、
前記ドップラーセンサからの出力に基づいて、ユーザまでの距離を測定するステップと、
前記ドップラーセンサからの出力に基づいて、前記ユーザの睡眠状態をリアルタイムに測定するステップとを備える、情報処理方法。
【請求項１３】
ドップラーセンサを含む検知部を備えるコンピュータで実行される情報処理プログラムであって、前記情報処理プログラムは前記コンピュータに、
前記ドップラーセンサからの出力に基づいて、ユーザまでの距離を測定するステップと、
前記ドップラーセンサからの出力に基づいて、前記ユーザの睡眠状態をリアルタイムに測定するステップとを実行させる、情報処理プログラム。
【請求項１４】
ドップラーセンサを含む検知装置と、
制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記ドップラーセンサからの出力に基づいて、ユーザまでの距離を測定する距離測定部と、
前記ドップラーセンサからの出力に基づいて、前記ユーザの睡眠状態をリアルタイムに測定する睡眠状態測定部とを含む、情報処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本開示は、ドップラーセンサからの出力に基づいてユーザの睡眠状態を測定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来から、ユーザ（利用者）の呼吸、心拍、体動などの生体信号を処理して生体の睡眠深度を判定する技術が提案されている（例えば、特開２０１４−１４７０８号公報を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１４７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  従来の技術は、睡眠状態を判定する判定対象のユーザが一人であることを前提としており、当該ユーザまでの距離に何ら着目するものではなかった。本開示の目的は、ユーザの睡眠状態に加えて、ユーザまでの距離を測定する新たな構成を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  ある実施の形態に従う情報処理装置は、ドップラーセンサを含む検知部と、ドップラーセンサからの出力に基づいて、ユーザまでの距離を測定する距離測定部と、ドップラーセンサからの出力に基づいて、ユーザの睡眠状態をリアルタイムに測定する睡眠状態測定部とを含む。【０００６】  この構成によれば、同一のドップラーセンサを用いて、ユーザまでの距離およびユーザの睡眠状態をリアルタイムに測定できるので、ユーザまでの距離およびユーザの睡眠状態の両方の測定結果を利用した処理を実現できる。【０００７】  睡眠状態測定部は、距離測定部の測定結果に基づいて、距離測定部が測定可能な測定範囲よりも狭い所定範囲内に存在するユーザを対象として睡眠状態を測定するようにしてもよい。この構成によれば、例えば、複数のユーザが就寝している場合であっても、所定範囲内に存在するユーザのみを対象として、睡眠状態を測定できる。そのため、測定対象ではないユーザの睡眠状態を誤って測定するといった事態を回避できる。【０００８】  情報処理装置は、距離測定部の測定結果に基づいて、ユーザが存在しているか否かを判定する存在判定部をさらに含んでいてもよい。存在判定部は、測定されたユーザまでの距離が所定範囲内になければ、ユーザが存在しないと判定するようにしてもよい。この構成によれば、例えば、複数のユーザが就寝している場合に、測定対象のユーザが離床したことを適切に判定できる。【０００９】  情報処理装置は、情報処理装置の設置位置とユーザが就寝する位置との相対的な位置関係の事前調整を支援するためのガイダンスを提供するガイダンス提供部をさらに含んでいてもよい。この構成によれば、ユーザはガイダンスに沿って、情報処理装置を適切な位置に配置できる。【００１０】  ガイダンス提供部は、ユーザが就寝する位置が所定範囲内にあるか否かを示す画像および音声の少なくとも一方を出力するようにしてもよい。この構成によれば、ユーザは、視覚的あるいは聴覚的に情報処理装置をどの位置に配置すべきかを知ることができる。【００１１】  情報処理装置は、所定範囲の設定をユーザから受け付ける設定受付部をさらに含んでいてもよい。この構成によれば、ユーザの就床環境に応じて、適切な測定対象範囲を設定できる。【００１２】  設定受付部は、ユーザの就寝位置および就寝人数の少なくとも一方の入力を要求するようにしてもよい。この構成によれば、ユーザが就寝する状態に応じて、適切な測定対象範囲を設定できる。【００１３】  設定受付部は、ユーザの睡眠状態の測定結果に基づいて、所定範囲を変更するようにしてもよい。この構成によれば、ユーザから測定された結果に基づいて、測定対象範囲を適切に設定できる。【００１４】  情報処理装置は、ユーザの睡眠状態の測定結果を表示するとともに、当該測定結果に対するユーザによる編集操作を受け付ける表示編集部をさらに含んでいてもよい。設定受付部は、表示編集部が受け付けた編集操作に応じて、所定範囲を変更するようにしてもよい。この構成によれば、ユーザが任意に行った編集操作に応じて、測定対象範囲を適切に事前調整できる。【００１５】  距離測定部は、ドップラーセンサからの出力から、ドップラーセンサからの距離毎に動き��量を算出し、動きの量が最大となる距離を、ユーザまでの距離として推定するようにしてもよい。この構成によれば、ユーザである可能性が高い距離を決定できる。【００１６】  距離測定部は、動きの量として、ユーザの呼吸の動きを対象とするようにしてもよい。この構成によれば、就寝時などであってもユーザまでの距離を測定できる。【００１７】  別の実施の形態によれば、ドップラーセンサを含む検知部を有する情報処理装置における情報処理方法が提供される。情報処理方法は、ドップラーセンサからの出力に基づいて、ユーザまでの距離を測定するステップと、ドップラーセンサからの出力に基づいて、ユーザの睡眠状態をリアルタイムに測定するステップとを含む。【００１８】  この構成によれば、同一のドップラーセンサを用いて、ユーザまでの距離およびユーザの睡眠状態をリアルタイムに測定できるので、ユーザまでの距離およびユーザの睡眠状態の両方の測定結果を利用した処理を実現できる。【００１９】  さらに別の実施の形態によれば、ドップラーセンサを含む検知部を備えるコンピュータで実行される情報処理プログラムが提供される。情報処理プログラムはコンピュータに、ドップラーセンサからの出力に基づいて、ユーザまでの距離を測定するステップと、ドップラーセンサからの出力に基づいて、ユーザの睡眠状態をリアルタイムに測定するステップとを実行させる。【００２０】  この構成によれば、同一のドップラーセンサを用いて、ユーザまでの距離およびユーザの睡眠状態をリアルタイムに測定できるので、ユーザまでの距離およびユーザの睡眠状態の両方の測定結果を利用した処理を実現できる。【００２１】  さらに別の実施の形態に従うシステムは、ドップラーセンサを含む検知装置と、制御装置とを含む。制御装置は、ドップラーセンサからの出力に基づいて、ユーザまでの距離を測定する距離測定部と、ドップラーセンサからの出力に基づいて、ユーザの睡眠状態をリアルタイムに測定する睡眠状態測定部とを含む。
【発明の効果】
【００２２】  本開示によれば、ユーザの睡眠状態に加えて、ユーザまでの距離を測定する新たな構成を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施の形態に従う睡眠管理システムの基本的な構成を示す概略ブロック図である。
【図２】本実施の形態に従う睡眠アラーム装置の基本的な構成を示す概略ブロック図である。
【図３】本実施の形態に従うサーバの基本的な構成を示す概略ブロック図である。
【図４】本実施の形態に従う端末の基本的な構成を示す概略ブロック図である。
【図５】本実施の形態に従う睡眠アラーム装置の利用形態の一例を示す概略図である。
【図６】本実施の形態に従う睡眠アラーム装置の機能構成の一例を示す模式図である。
【図７】本実施の形態に従う睡眠アラーム装置のドップラーセンサの測定方式を説明するための図である。
【図８】本実施の形態に従う睡眠アラーム装置のドップラーセンサの検知信号をフーリエ変換した結果の一例を示す図である。
【図９】本実施の形態に従う睡眠アラーム装置のユーザの呼吸を対象にして距離を測定する方法を説明するための図である。
【図１０】本実施の形態に従う睡眠アラーム装置における存在スコアを算出する方法を説明するための図である。
【図１１】本実施の形態に従う睡眠アラーム装置における有効測定範囲および存在スコアの関係を説明するための図である。
【図１２】本実施の形態に従う睡眠アラーム装置における就床状態を判定する方法を説明するための図である。
【図１３】本実施の形態に従う睡眠アラーム装置における有効測定範囲を利用した誤測定防止の一例を説明するための図である。
【図１４】本実施の形態に従う睡眠アラーム装置の運用時の処理を示すフローチャートである。
【図１５】本実施の形態に従う睡眠アラーム装置における配置位置の決定を支援するためのガイダンスの一例を示す模式図である。
【図１６】本実施の形態に従う睡眠アラーム装置における有効測定範囲の設定を支援するためのガイダンスの一例を示す模式図である。
【図１７】本実施の形態に従う睡眠アラーム装置における有効測定範囲の設定を支援するためのガイダンスの別の一例を示す模式図である。
【図１８】本実施の形態に従う睡眠アラーム装置における有効測定範囲の設定見直しの処理例を説明するための図である。
【図１９】本実施の形態に従う睡眠アラーム装置における有効測定範囲の設定見直しの別の処理例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】  本実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２５】  本実施の形態における情報処理装置は、一例として睡眠アラーム装置として説明する。携帯型（可搬型とも言う）の装置であってもよいし、据置型の装置であってもよい。
【００２６】  ［Ａ．睡眠管理システムの構成］
まず、本実施の形態に従う睡眠管理システム１の全体および各装置の構成例について概略する。
【００２７】  （ａ１：睡眠管理システム１）
図１は、本実施の形態に従う睡眠管理システム１の基本的な構成を示す概略ブロック図である。図１を参照して、睡眠管理システム１は、睡眠アラーム装置２と、ネットワーク４と、サーバ６と、端末８とを含む。
【００２８】  ネットワーク４を介して、睡眠アラーム装置２、サーバ６および端末８との間で情報の授受が可能になっている。ネットワーク４は、無線通信あるいは有線通信のいずれの方式を採用してもよい。
【００２９】  睡眠アラーム装置２は、ユーザの睡眠を管理する。睡眠アラーム装置２は、ユーザを目覚めさせるためのアラーム機能を有するとともに、ユーザの動きに応じた信号を非接触で検知するセンサ機能を有している。睡眠アラーム装置２は、報知条件が満たされた場合に、報知部の一例であるスピーカ等からアラーム音を出力して報知動作を行い、報知停止条件が満たされた場合に、アラーム音の出力を停止する。
【００３０】  サーバ６は、睡眠アラーム装置２で取得した睡眠データを保存する。
端末８は、睡眠アラーム装置２のアラーム機能の設定とともに、ユーザの睡眠状態の情報を取得して表示する。端末８は、携帯電話やスマートフォンといった、携帯型（可搬型とも言う）の装置であってもよいし、パーソナルコンピュータ等の据置型の装置であってもよい。
【００３１】  （ａ２：睡眠アラーム装置２）
図２は、本実施の形態に従う睡眠アラーム装置２の基本的な構成を示す概略ブロック図である。図２を参照して、睡眠アラーム装置２は、時計２０と、ディスプレイ２１と、スピーカ２２と、メモリ２３と、通信装置２４と、ＬＥＤ２５と、照度センサ２６と、ＣＰＵ２７と、マイク２８と、入力装置２９と、ドップラーセンサ３０と、内部バス３２とを含む。各部は、内部バス３２で接続されている。
【００３２】  ＣＰＵ２７は、プロセッサの一例であり、睡眠アラーム装置２で実行される各種の情報処理を実現するための情報処理部に相当する。ＣＰＵ２７は、メモリ２３を用いて各種の情報処理を実行する。
【００３３】  メモリ２３は、睡眠アラーム装置２において実行される処理プログラム２３１を格納する。図２には、メモリ２３が睡眠アラーム装置２に内蔵される記憶部である場合について例示されているが、例えば、光ディスクやカートリッジ等の、睡眠アラーム装置２に着脱可能な記憶媒体であってもよいし、これらの記憶部および記憶媒体の両方であってもよい。
【００３４】  ＣＰＵ２７は、メモリ２３に格納されている処理プログラム２３１に基づいて各種機能に係る処理および各種機能ブロックを実現する。
【００３５】  時計２０は、時刻を計時する機能を有する。ディスプレイ２１は、時刻等の情報を表示する。スピーカ２２は、報知音としてアラーム音を出力する。通信装置２４は、ネットワーク４を介して外部の装置（例えば、サーバ６および端末８など）と通信するためのインターフェースである。ＬＥＤ２５は、指示に従って点灯し、睡眠アラーム装置２の周囲を明るくする。マイク２８は、外部からの音声入力を受け付ける。入力装置２９は、各種の操作ボタンを有する。
【００３６】  ドップラーセンサ３０は、検知部の少なくとも一部を構成し、電波（マイクロ波）を測定対象に照射して、測定対象（典型的には、ユーザ）の動きに応じた信号（反射波）を非接触で検知する。
【００３７】  （ａ３：サーバ６）
図３は、本実施の形態に従うサーバ６の基本的な構成を示す概略ブロック図である。図３を参照して、サーバ６は、ＣＰＵ６０と、メモリ６２と、通信装置６４と、内部バス６６とを含む。各部は、内部バス６６で接続されている。
【００３８】  ＣＰＵ６０は、プロセッサの一例であり、サーバ６で実行される各種の情報処理を実現するための情報処理部に相当する。ＣＰＵ６０は、メモリ６２を用いて各種の情報処理を実行する。
【００３９】  メモリ６２は、サーバ６において実行される各種プログラムを格納する。図３には、メモリ６２がサーバ６に内蔵される記憶部である場合について例示されているが、例えば、光ディスクやカートリッジ等の、サーバ６に着脱可能な記憶媒体であってもよいし、これらの記憶部および記憶媒体の両方であってもよい。
【００４０】  通信装置６４は、ネットワーク４を介して外部の装置（例えば、睡眠アラーム装置２および端末８など）と通信するためのインターフェースである。
【００４１】  （ａ４：端末８）
図４は、本実施の形態に従う端末８の基本的な構成を示す概略ブロック図である。図４を参照して、端末８は、ＣＰＵ８０と、ディスプレイ８２と、通信装置８４と、メモリ８６と、入力装置８８と、内部バス８９とを含む。各部は、内部バス８９で接続されている。
【００４２】  ＣＰＵ８０は、プロセッサの一例であり、端末８で実行される各種の情報処理を実現するための情報処理部に相当する。ＣＰＵ８０は、メモリ８６を用いて各種の情報処理を実行する。
【００４３】  メモリ８６は、端末８において実行される各種プログラムを格納する。図４には、メモリ８６が端末８に内蔵される記憶部である場合について例示されているが、例えば、メモリカード等の、端末８に着脱可能な記憶媒体であってもよいし、これらの記憶部および記憶媒体の両方であってもよい。
【００４４】  通信装置８４は、ネットワーク４を介して外部の装置（例えば、睡眠アラーム装置２およびサーバ６など）と通信するためのインターフェースである。
【００４５】  入力装置８８は、任意のボタン、キー、タッチパネルなどを含む。
［Ｂ．睡眠アラーム装置２の利用形態］
次に、本実施の形態に従う睡眠アラーム装置２の利用形態の位置例について説明する。
【００４６】  図５は、本実施の形態に従う睡眠アラーム装置２の利用形態の一例を示す概略図である。図５を参照して、睡眠アラーム装置２は、ユーザのベッドＢＤ等に隣接して配置される。
【００４７】  睡眠アラーム装置２は、ドップラーセンサ３０からユーザに対して入射波を照射し、ユーザで入射波が反射して生じ得る反射波を受信する。そして、睡眠アラーム装置２は、照射した入射波および受信した反射波に基づいて、ユーザに関する各種情報を測定する。睡眠アラーム装置２の観測領域は、ユーザのベッドＢＤの所定領域（所定範囲）に対応する。
【００４８】  睡眠アラーム装置２は、時計機能およびアラーム機能を有していてもよい。この場合、睡眠アラーム装置２は、報知条件が満たされた場合にスピーカ２２からアラーム音を出力するようにしてもよい。また、ディスプレイ２１には、一例として時計２０が計時する現在時刻として「ＡＭ６：００」が表示されている。
【００４９】  ［Ｃ．機能構成］
次に、本実施の形態に従う睡眠アラーム装置２の機能構成について説明する。睡眠アラーム装置２は、ドップラーセンサ３０を用いて、ユーザに関する各種情報を測定可能になっている。
【００５０】  ユーザに関する各種情報としては、（１）ユーザまでの距離、（２）ユーザの動きの大きさ、（３）ユーザの睡眠状態、（４）ユーザの就床状態、（５）ユーザが睡眠準備状態であるか否か、（６）ユーザが入眠状態であるか否かなどを含む。これらの情報を利用して、各種処理が実行される。なお、これらの情報のすべてを測定できるようにする必要はなく、必要に応じて、適宜測定するための機能を実装すればよい。
【００５１】  図６は、本実施の形態に従う睡眠アラーム装置２の機能構成の一例を示す模式図である。図６を参照して、睡眠アラーム装置２は、後述するような睡眠に関する各種処理を実行するために必要な情報を取得あるいは算出する。より具体的には、睡眠アラーム装置２は、その機能構成として、フーリエ変換部２７０１と、体動検知部２７０２と、第１距離測定部２７０３と、検知結果蓄積部２７０４と、第２距離測定部２７０５と、存在判定部２７０６と、設定受付部２７０７と、睡眠状態測定部２７０８と、就床状態判定部２７０９と、睡眠準備状態判定部２７１０と、入眠判定部２７１１と、睡眠状態蓄積部２７１２と、睡眠分析部２７１３と、処理実行部２７２０とを含む。
【００５２】  これらの機能は、睡眠アラーム装置２のＣＰＵ２７がメモリ２３に格納あるいは展開された処理プログラム２３１を予め定められた順序で実行することで実現されてもよい。以下、睡眠アラーム装置２に含まれる各機能について詳述する。
【００５３】  （ｃ１：ドップラーセンサ３０およびフーリエ変換部２７０１）
本実施の形態に従う睡眠アラーム装置２は、ドップラーセンサ３０を用いて、測定範囲に存在する測定対象（典型的には、ユーザ）までの距離、および、当該測定対象の動きをリアルタイムに検知できるように構成されてもよい。
【００５４】  ドップラーセンサ３０は、測定対象に対して入射波を照射し、測定対象で入射波が反射して生じ得る反射波を受信する。測定対象が動くことにより、反射波の周波数が入射波の周波数から変化するという現象を利用して、測定対象の動きを検知する。ドップラーセンサ３０を用いた測定方式として、連続波（ＣＷ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ）方式や周波数変調連続波（ＦＭＣＷ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ  Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ）方式が知られている。本実施の形態においては、いずれの方式を採用してもよいが、典型例として、ＦＭＣＷ方式を採用した場合の処理について説明する。
【００５５】  図７は、本実施の形態に従う睡眠アラーム装置２のドップラーセンサ３０の測定方式を説明するための図である。図７（ａ）を参照して、ドップラーセンサ３０から照射する入射波の周波数を所定周期毎に繰り返し変化（スイープ）させる。図７には、中心周波数ｆ０を中心として、繰り返し周期Ｔｍ毎に周波数幅ｄｆの範囲で単調変化（単調増加および単調減少）させる例を示す。すなわち、図７には、周波数がノコギリ歯状に変化する波形を示す。
【００５６】  このような周波数を変化させることで、反射波の周波数も追従して変化することになる。但し、測定対象までの距離（すなわち、ドップラーセンサ３０を基準とする測定対象の位置）および動きに応じて、入射波と反射波との間の遅延時間の大きさ、および、入射波と反射波との間の周波数差（ドップラーシフト）の大きさは変化する。
【００５７】  ドップラーセンサ３０内の混合器によって、送信波と反射波とを混合することで、中間周波数の検知信号が出力される。出力される検知信号は、図７（ｂ）に示されるようなビート周波数ｆＢを主成分として含むことになる。ビート周波数ｆＢは、送信波と反射波との間の周波数差に相当するものであり、測定対象までの距離および測定対象の動きを反映する。ビート周波数ｆＢを主成分とする検知信号の時間波形をフーリエ変換することで、測定対象までの距離および測定対象の動きの大きさを示す情報を取得できる。
【００５８】  図８は、本実施の形態に従う睡眠アラーム装置２のドップラーセンサ３０の検知信号をフーリエ変換した結果の一例を示す図である。図８を参照して、ドップラーセンサ３０の検知信号をフーリエ変換することで、距離と動きとの関係を示す検知結果（距離−動き情報）を取得できる。より具体的には、図８に示すフーリエ変換の結果において、横軸は距離を示し、縦軸は動きの大きさを示す。なお、図８には、距離と動きの大きさとを連続的に示しているが、所定距離毎に区切られた区間毎に動きの大きさが規定されることもある。以下の説明では、各区間を特定する番号を「ｉｎｄｅｘ」と呼ぶこともある。
【００５９】  図８に示す検知結果の例では、２つのピークが現れており、それぞれのピークの位置が距離を示し、それぞれのピークの高さが動きの大きさを示す。図８に示す例では、距離ｄ１および距離ｄ２の位置に測定対象が存在することが分かる。
【００６０】  フーリエ変換部２７０１は、ドップラーセンサ３０の所定期間に亘る検知信号をフーリエ変換する。フーリエ変換の手法としては任意の手法を採用できるが、典型的には、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を採用してもよい。フーリエ変換の対象となる検知信号としては、周波数を増加させる区間に得られた時間波形と、周波数を減少させる区間に得られた時間波形とを分離してもよい。例えば、図７に示される繰り返し周期のうち、周波数を増加させる区間に得られた時間波形のみを１または複数まとめてフーリエ変換してもよいし、図７に示される繰り返し周期のうち、周波数を減少させる区間に得られた時間波形のみを１または複数まとめてフーリエ変換してもよい。
【００６１】  フーリエ変換部２７０１から出力されるフーリエ変換の結果（距離−動き情報）は、繰り返し周期毎または繰り返し周期の整数倍毎に更新されることになる。以下の説明においては、フーリエ変換の結果（距離−動き情報）の各々を「フレーム」と称することもある。
【００６２】  なお、フーリエ変換部２７０１は、ドップラーセンサ３０の一部に組み入れられてもよい。そのため、ユーザまでの距離および／またはユーザの動きをする検知部としては、ドップラーセンサ３０単体からなる構成であってもよいし、ドップラーセンサ３０およびフーリエ変換部２７０１の両方を含むような構成であってもよい。また、複数のドップラーセンサ３０を採用してもよい。
【００６３】  （ｃ２：体動検知部２７０２）
本実施の形態に従う睡眠アラーム装置２は、ドップラーセンサ３０を用いて、寝返りや手を振る動作のように、比較的大きい体動を検出できるようにしてもよい。ユーザの呼吸や心拍による微小な動きとは、例えば入射波と反射波の変化量や、周期性により区別することができる。
【００６４】  本明細書において、寝返りや手を振る動作のように比較的大きいユーザの動きを「体動」と呼び、呼吸や心拍等の微小な動きと合わせて「動き」と呼ぶことがある。
【００６５】  さらに睡眠アラーム装置２は、ドップラーセンサ３０からのユーザの動きに応じた検知信号に基づいて、ユーザの体動の大きさを検知できるように構成されてもよい。以下の説明においては、ユーザの体動の大きさを示す指標を「体動スコア」と称することもある。
【００６６】  体動スコアは、ユーザの比較的大きな体の動き（ベッドに入る動作や寝返りなど）の発生確率を示す指標である。本実施の形態においては、ユーザが体を大きく動かすほど、体動スコアの値も大きくなるように設定される。
【００６７】  体動検知部２７０２（図６）は、フーリエ変換部２７０１から出力されるフーリエ変換の結果（距離−動き情報）を参照して、動きの大きさが最大であるピークを特定し、当該特定したピークの動きの大きさを、ユーザの体動の大きさ（体動スコア）として出力する。例えば、体動スコアは、０〜１の小数値を含む範囲に正規化された値として出力するようにしてもよい。
【００６８】  なお、検知精度を高めるために、特定されたピークの動きの大きさが予め定められたしきい値を超える場合に限って、ユーザの体動があると判定して、ユーザの体動の大きさとして出力するようにしてもよい。すなわち、特定されたピークの動きの大きさが予め定められたしきい値以下の場合には、ユーザの体動（体動スコア）をゼロと決定してもよい。
【００６９】  図８に示すようなＦＭＣＷ方式を用いた場合には、距離毎の信号の強さ（すなわち、動きの大きさ）を算出し、その算出された距離と動きの大きさとの関係において存在するピークを検出し、そのピークの動きの大きさから体動スコアを決定する。
【００７０】  （ｃ３：第１距離測定部２７０３および第２距離測定部２７０５）
本実施の形態に従う睡眠アラーム装置２は、ドップラーセンサ３０からの出力に基づいて、測定対象であるユーザまでの距離を測定できるように構成されてもよい。このようなユーザまでの距離の測定方法として、以下に説明するような、動きの大きさを利用した２種類の測定方法の少なくとも一方を採用できる。
【００７１】  より具体的には、ユーザの体動を対象にして距離を測定する方法（第１距離測定部２７０３）と、ユーザの呼吸を対象にして距離を測定する方法（検知結果蓄積部２７０４および第２距離測定部２７０５）との少なくとも一方を採用し得る。すなわち、第１距離測定部２７０３および第２距離測定部２７０５の少なくとも一方は、ドップラーセンサ３０からの出力に基づいて、ユーザまでの距離を測定する距離測定部に相当する。
【００７２】  （ｉ）第１距離測定部２７０３
第１距離測定部２７０３は、図８に示すように、フーリエ変換部２７０１から出力される距離と動きとの関係を示す検知結果（距離−動き情報）に現れるピークを、ユーザの体動が検知された距離として特定し、ユーザまでの距離（図６において「距離（体動検知に基づく距離）」と標記される）として出力する。
【００７３】  このようなユーザの体動を対象にして距離を測定することで、高速かつ精度の高い距離の測定を実現できる。
【００７４】  （ｉｉ）検知結果蓄積部２７０４および第２距離測定部２７０５
第２距離測定部２７０５は、ユーザの呼吸などの小さな動きを対象にして距離を測定する。通常、ユーザの呼吸によって生じる動きの成分は相対的に小さいので、フレーム毎に測定することは難しい。そこで、第２距離測定部２７０５は、複数のフレームについての検知結果（距離−動き情報）を用いることで、測定精度を向上させる。
【００７５】  図９は、本実施の形態に従う睡眠アラーム装置２のユーザの呼吸を対象にして距離を測定する方法を説明するための図である。図９を参照して、所定期間においてそれぞれ取得された検知結果（距離−動き情報）を、距離毎に積算することで、積算検知結果を算出できる。例えば、所定期間としては、数〜１０数秒の期間において取得された検知結果を積算するようにしてもよい。
【００７６】  そして、算出された積算検知結果を参照して、動き積算値の大きさが最大であるピークを特定し、当該特定したピークに対応する距離を、測定された距離（呼吸検知に基づく距離）として出力するようにしてもよい。また、当該特定したピークの大きさを小さな動きを示す値として出力するようにしてもよい。
【００７７】  より具体的には、検知結果蓄積部２７０４は、各フレームの検知結果を所定期間に亘って蓄積する。なお、検知結果蓄積部２７０４は、例えば、リングバッファなどを用いて実装することで、各フレームの検知結果を蓄積すべき期間の間だけ保持し、その後は新たな検知結果で上書きされることで、自動的に削除することができる。第２距離測定部２７０５は、検知結果蓄積部２７０４に蓄積された所定期間に亘る検知結果に基づく動きの大きさを距離毎に積算することで、図９のような動き積算値のグラフを得る。そして、動き積算値のピークとなる距離（ｉｎｄｅｘ）の値を距離（呼吸検知に基づく距離）として採用する。
【００７８】  このような複数のフレームに亘る検知結果を積算して得られる積算検知結果を利用することで、体動が少ない状況であっても、当該ユーザまでの距離を正確に測定できる。すなわち、ユーザの小さな動きでも測定できる。
【００７９】  （ｃ４：存在判定部２７０６）
本実施の形態に従う睡眠アラーム装置２は、ドップラーセンサ３０からの出力に基づいてユーザが測定範囲に存在しているか否かを判定できるように構成されてもよい。存在判定部２７０６は、このようなユーザが測定範囲に存在しているか否かを判定するための指標として、「存在スコア」を算出する。存在判定部２７０６は、第２距離測定部２７０５の測定結果（積算検知結果）に基づいて、ユーザが存在しているか否かを判定する。
【００８０】  存在スコアは、ドップラーセンサ３０からの出力に基づいて、測定範囲（あるいは、予め定められた有効測定範囲もしくはユーザが任意に設定する有効測定範囲）における動きの大きさを算出して、ユーザが測定範囲内に存在することの確からしさを示す指標である。例えば、存在スコアは、０〜１の小数値を含む範囲に正規化された値として出力するようにしてもよい。
【００８１】  本実施の形態に従う睡眠アラーム装置２は、ユーザが存在していない環境では、第２距離測定部２７０５において算出される積算検知結果のグラフに特徴的な波形が現れるという、新たな知見を利用する。
【００８２】  図１０は、本実施の形態に従う睡眠アラーム装置２における存在スコアを算出する方法を説明するための図である。図１０を参照して、大きさや形状等の異なるいくつかの寝室について、ユーザが存在していない状態で実測を行い、それぞれの環境において積算検知結果を算出する。その算出したそれぞれの積算検知結果のグラフについて、各距離について、各グラフが示す動き積算値のうち最大のものを採用し、採用した各値により構成されるグラフを作成することで、不在モデルを予め決定する。
【００８３】  このように作成された不在モデルと実測された積算検知結果とを比較して、その形状の類似度を評価することで、存在スコアを算出する。なお、不在モデルおよび積算検知結果をそれぞれ正規化した上で、類似度を算出するようにしてもよい。
【００８４】  ユーザが測定範囲に存在している可能性が高いほど、存在スコアは大きな値を示すように設計した場合には、不在モデルと積算検知結果との間の類似度が高いほど、存在スコアは小さい値を示すことになる。
【００８５】  そのため、類似度および存在スコアをいずれも０〜１の小数値を含む範囲に正規化した場合には、存在スコア＝（１−類似度）として算出できる。
【００８６】  上述の説明においては、不在モデルとの形状の類似度に基づいて存在スコアを算出する例を示したが、このような類似度を判定する方法に代えて、実測された積算検知結果が多くの位置（ｉｎｄｅｘ）において不在モデルの値を上回らない場合に存在スコアが高くなるようにしてもよい。
【００８７】  なお、測定対象のユーザ以外のユーザが測定範囲に存在している場合も想定される。この場合、測定対象のユーザ以外のユーザを測定してしまうことになる。そこで、特定のユーザのみを測定対象とできるように、有効測定範囲を設定できるようにしてもよい。有効測定範囲は、距離を測定可能な測定範囲よりも狭い範囲となる。
【００８８】  設定受付部２７０７は、入力装置２９あるいはマイク２８からのユーザ入力に従って、有効測定範囲の設定ユーザからを受け付ける。有効測定範囲は、予めデフォルト設定されていてもよいが、設定受付部２７０７により任意に設定あるいは変更できるようにしてもよい。
【００８９】  存在判定部２７０６は、第２距離測定部２７０５により測定された距離（呼吸検知に基づく距離）が有効測定範囲外になると、ユーザ状態が不在であると判定する。
【００９０】  通常、有効測定範囲は、睡眠アラーム装置２からの所定距離内（例えば、１００ｃｍ）に設定される。測定されたユーザまでの距離がこの距離を超えている場合には、存在スコアは「０」に固定される。有効測定範囲としては、睡眠アラーム装置２からの距離の上限および下限の一方のみを定義してもよいし、上限および下限の両方を定義してもよい。以下では、基本的には、睡眠アラーム装置２からの距離の上限が設定される例について説明する。
【００９１】  図１１は、本実施の形態に従う睡眠アラーム装置２における有効測定範囲および存在スコアの関係を説明するための図である。図１１（ａ）には、積算検知結果に現れるピークの位置（ｉｎｄｅｘ）が有効測定範囲内に存在する例を示す。図１１（ａ）に示す例では、存在スコアは、ユーザが存在する可能性を示す何らかの値（≠０）を示す。
【００９２】  これに対して、図１１（ｂ）には、積算検知結果に現れるピークの位置（ｉｎｄｅｘ）が有効測定範囲外に存在する例を示す。図１１（ｂ）に示す例では、測定範囲にユーザが存在している可能性は高いものの、有効測定範囲内にユーザは存在しないと判定できるので、存在スコアは「０」に固定される。すなわち、存在判定部２７０６は、測定されたユーザまでの距離（距離（呼吸検知に基づく距離））が有効測定範囲内になければ、ユーザが存在しないと判定する。
【００９３】  このような有効測定範囲を設定することで、例えば、睡眠アラーム装置２の測定範囲内に、測定対象のユーザおよび測定対象外のユーザが就寝しているような状況において、測定対象のユーザが先に起床した場合に、残った測定対象外のユーザを測定対象として測定し続けてしまうことにより、誤った測定結果を出力するような事態を回避できる。
【００９４】  （ｃ５：睡眠状態測定部２７０８）
本実施の形態に従う睡眠アラーム装置２は、ドップラーセンサ３０からの出力に基づいてユーザの睡眠状態をリアルタイムに測定できるように構成されてもよい。より具体的には、睡眠状態測定部２７０８（図６）は、ドップラーセンサ３０からの出力に基づいて、ユーザの睡眠状態をリアルタイムに測定する。
【００９５】  ユーザの睡眠状態は、例えば、不在（ａｂｓｅｎｃｅ）、覚醒（ｗａｋｅ／ｐｒｅｓｅｎｃｅ）、浅い眠り（ｌｉｇｈｔ  ｓｌｅｅｐ）、深い眠り（ｄｅｅｐ  ｓｌｅｅｐ）、および、レム睡眠（ＲＥＭ  ｓｌｅｅｐ）の５種類を含んでいてもよい。より少ない種類の分類であってもよいし、より多くの種類の分類であってもよい。
【００９６】  典型的には、睡眠状態測定部２７０８は、機械学習の手法を用いて、予め作成された学習済みモデルを用いて実現してもよい。この場合、任意の被験者に対して、ドップラーセンサ３０から入射波を照射して検知信号（あるいは、検知信号をフーリエ変換して得られる検知結果）を取得するとともに、並行して、当該被験者を公知の手法で測定して睡眠状態の値を取得する。検知信号あるいは検知結果に対応する睡眠状態の値をタグ付けすることで学習済みモデルを生成でき、生成された学習済みモデルを用いて公知の手法で学習済みモデルを生成できる。
【００９７】  このような任意の方法で作成された学習済みモデルを用いることで、ドップラーセンサ３０からの出力に基づいてユーザの睡眠状態をリアルタイムに測定するための睡眠状態測定部２７０８を実現できる。
【００９８】  なお、図６には、フーリエ変換部２７０１から出力される検知結果（距離−動き情報）が睡眠状態測定部２７０８に入力される構成を例示するが、これに限らず、ドップラーセンサ３０からの検知信号をそのまま睡眠状態測定部２７０８に入力するようにしてもよい。
【００９９】  また、睡眠状態測定部２７０８には、存在判定部２７０６により算出される存在スコアが入力される。存在スコアは、ユーザが測定範囲（または有効測定範囲）に存在しているか否かを判定するための指標であり、この存在スコアの値が予め定められたしきい値（例えば、０．０５）未満になると、睡眠状態として「不在」を強制的に出力するようにしてもよい。上述したように、存在判定部２７０６は、第２距離測定部２７０５により測定される距離に基づいて、有効測定範囲内にユーザが存在する場合に限って、有効な存在スコアを出力する。このような存在スコアを利用することで、睡眠状態測定部２７０８は、第２距離測定部２７０５の測定結果に基づいて、第２距離測定部２７０５が測定可能な測定範囲よりも狭い有効測定範囲内に存在するユーザを対象として睡眠状態を測定することができる。言い換えれば、有効測定範囲外に存在するユーザについての睡眠状態を誤って測定することを防止できる。
【０１００】  なお、図６には、存在判定部２７０６により算出される存在スコアの値が予め定められたしきい値未満になると、睡眠状態として「不在」を出力する構成例を示すが、これに限らず、有効測定範囲内に存在するユーザを対象として睡眠状態を測定できるものであれば、どのような構成を採用してもよい。例えば、フーリエ変換部２７０１から出力される検知結果（距離−動き情報）のうち、有効測定範囲内にある成分のみを利用して睡眠状態を測定するようにしてもよい。
【０１０１】  以上のような睡眠状態測定部２７０８を採用することで、ドップラーセンサ３０を用いてユーザの睡眠状態をリアルタイムに測定できる。
【０１０２】  （ｃ６：就床状態判定部２７０９）
本実施の形態に従う睡眠アラーム装置２は、ドップラーセンサ３０からの出力に基づいてユーザの就床状態を判定できるように構成されてもよい。就床状態としては、例えば、起床、安静、就寝、不在の４種類を含んでいてもよい。
【０１０３】  典型的には、就床状態判定部２７０９は、存在スコア、体動スコア、睡眠状態（不在、覚醒、浅い眠り、深い眠り、レム睡眠）、ユーザ状態（動作中、静止中、不在）に基づいて、いずれの就床状態であるかを判定する。
【０１０４】  図１２は、本実施の形態に従う睡眠アラーム装置２における就床状態を判定する方法を説明するための図である。
【０１０５】  図１２を参照して、就床状態判定部２７０９は、就床状態の各状態に対応するステートマシーンＳＭを保持している。具体的には、ステートマシーンＳＭは、不在ステートＳＴ１と、起床ステートＳＴ２と、安静ステートＳＴ３と、就寝ステートＳＴ４とを含む。
【０１０６】  不在ステートＳＴ１には、起床ステートＳＴ２への遷移ＴＲ１が規定されている。起床ステートＳＴ２には、不在ステートＳＴ１への遷移ＴＲ１と、安静ステートＳＴ３への遷移ＴＲ５と、就寝ステートＳＴ４への遷移ＴＲ７とが規定されている。安静ステートＳＴ３には、不在ステートＳＴ１への遷移ＴＲ３と、起床ステートＳＴ２への遷移ＴＲ６と、就寝ステートＳＴ４への遷移ＴＲ９とが規定されている。
【０１０７】  以下、それぞれの遷移条件について説明する。
不在ステートＳＴ１から起床ステートＳＴ２への遷移ＴＲ１は、ユーザが起床していることを条件として実行される。この遷移条件としては、例えば、存在スコアの値が予め定められたしきい値ＴＨ１（例えば、０．９５）を超えている状態が所定期間継続すること、および、睡眠状態が「覚醒（ｗａｋｅ／ｐｒｅｓｅｎｃｅ）」であること、のいずれかが満たされることを採用してもよい。しきい値ＴＨ１は、ユーザが存在している可能性が十分に高いと考えられる存在スコアの値の範囲に基づいて決定されてもよい。
【０１０８】  起床ステートＳＴ２から不在ステートＳＴ１への遷移ＴＲ２は、ユーザが存在していないことを条件として実行される。この遷移条件としては、例えば、存在スコアの値が予め定められたしきい値ＴＨ２（例えば、０．０５）未満である状態が所定期間継続することが満たされることを採用してもよい。しきい値ＴＨ２は、ユーザが不在である可能性が十分に高いと考えられる存在スコアの値の範囲に基づいて決定されてもよい。
【０１０９】  また、安静ステートＳＴ３から不在ステートＳＴ１への遷移ＴＲ３、および、就寝ステートＳＴ４から不在ステートＳＴ１への遷移ＴＲ４は、遷移ＴＲ２と同様の条件で実行されてもよい。
【０１１０】  起床ステートＳＴ２から安静ステートＳＴ３への遷移ＴＲ５は、典型的には、安静判定条件ＣＮＤ１が成立することを条件として実行される。また、安静ステートＳＴ３から起床ステートＳＴ２への遷移ＴＲ６は、典型的には、安静判定条件ＣＮＤ１が不成立であることを条件として実行される。
【０１１１】  安静判定条件ＣＮＤ１は、２つのステートをもち、ユーザの体動が相対的に小さい場合に成立し、ユーザの体動が相対的に大きい場合に不成立となる。より具体的には、安静判定条件ＣＮＤ１では、「不成立」である状態において、体動スコアの値がしきい値ＴＨ４未満であり、かつ、存在スコアの値がしきい値ＴＨ１を超えている状態が所定期間継続する場合に、「成立」へ遷移する。一方、「成立」である状態において、体動スコアの値がしきい値ＴＨ３を超えた場合、または、存在スコアの値がしきい値ＴＨ１未満になった場合に、「不成立」へ遷移する。
【０１１２】  ここで、しきい値ＴＨ３は、ユーザの体動が十分に大きいと考えられる体動スコアの値の範囲に基づいて決定されてもよい。しきい値ＴＨ４は、ユーザの体動が十分に小さいと考えられる体動スコアの値の範囲に基づいて決定されてもよい。
【０１１３】  すなわち、安静判定条件ＣＮＤ１が成立となる条件は、ユーザが存在しており、かつ、そのユーザの体動が十分に小さいことを意味する。また、安静判定条件ＣＮＤ１が不成立となる条件は、ユーザの体動が十分に大きい、または、ユーザが不在であることを意味する。
【０１１４】  起床ステートＳＴ２から就寝ステートＳＴ４への遷移ＴＲ８、および、安静ステートＳＴ３から就寝ステートＳＴ４への遷移ＴＲ９は、典型的には、就寝判定条件ＣＮＤ２が成立することを条件として実行される。また、就寝ステートＳＴ４から起床ステートＳＴ２への遷移ＴＲ７は、典型的には、就寝判定条件ＣＮＤ２が不成立であること、または、睡眠状態が「覚醒（ｗａｋｅ／ｐｒｅｓｅｎｃｅ）」であることを条件として実行される。
【０１１５】  就寝判定条件ＣＮＤ２は、２つのステートをもち、ユーザが就寝していると推定される場合に成立し、そうでない場合に不成立となる。より具体的には、就寝判定条件ＣＮＤ２では、「不成立」である状態において、睡眠状態が睡眠（浅い眠り、深い眠り、レム睡眠のいずれか）である状態が所定期間継続する場合に、「成立」へ遷移する。一方、「成立」である状態において、睡眠状態が睡眠（浅い眠り、深い眠り、レム睡眠のいずれか）以外の状態（すなわち、不在または覚醒）になると、「不成立」へ遷移する。
【０１１６】  以上のように、就床状態判定部２７０９は、各ステートに応じた遷移条件を逐次判定して４つのステートのうち、いずれのステートであるかを決定する。
【０１１７】  なお、図１２に示すようなステートマシーンＳＭそのものを実装するのではなく、それぞれの遷移条件に基づいて状態フラグを逐次更新するような実装形態を採用してもよい。
【０１１８】  また、睡眠状態測定部２７０８および就床状態判定部２７０９は、いずれも「不在」という状態を出力することになるため、状況に応じて一方や両方の情報を使い分けるようにすればよい。
【０１１９】  （ｃ７：睡眠準備状態判定部２７１０）
本実施の形態に従う睡眠アラーム装置２は、ドップラーセンサ３０からの出力に基づいてユーザが睡眠準備状態になったか否かを判定できるように構成されてもよい。睡眠準備状態判定部２７１０は、ユーザが睡眠準備状態になったか否かを示す睡眠準備状態フラグをセット／リセットする。
【０１２０】  睡眠準備状態は、ユーザが就寝できる、あるいは、ユーザが就寝する予定の状態を意味する。睡眠準備状態は、例えば、ユーザがベッドに入った状態や、ユーザがベッド上にいて安静になった状態などを含み得る。さらに、照度センサ２６により検知される周囲環境などに基づいて、消灯や減灯されて就寝に向けられた状態になったことなどをさらなる条件としてもよい。
【０１２１】  典型的には、睡眠準備状態判定部２７１０は、就床状態判定部２７０９により測定された就床状態（就寝、安静、覚醒、不在）、および／または、照度センサ２６により検知される周囲環境の情報に基づいて、睡眠準備状態であるか否かを判定する。睡眠準備状態判定部２７１０は、判定結果に応じて、睡眠準備状態フラグをセット／リセットする。
【０１２２】  （ｃ８：入眠判定部２７１１）
本実施の形態に従う睡眠アラーム装置２は、ドップラーセンサ３０からの出力に基づいてユーザが入眠したか否かを判定できるように構成されてもよい。入眠判定部２７１１は、ユーザが入眠したか否かを示す入眠状態フラグをセット／リセットする。
【０１２３】  典型的には、入眠判定部２７１１は、睡眠状態測定部２７０８から出力されるユーザの睡眠状態に基づいて、ユーザが入眠したかを判定する。具体的には、ユーザの睡眠状態が、浅い眠り、深い眠り、レム睡眠のいずれかであれば、当該ユーザが入眠状態であると判定し、入眠状態フラグをセット（有効化）する。
【０１２４】  （ｃ９：睡眠状態蓄積部２７１２および睡眠分析部２７１３）
睡眠状態蓄積部２７１２は、睡眠状態測定部２７０８により測定された睡眠状態を所定期間に亘って蓄積する。睡眠状態測定部２７０８により測定された睡眠状態に加えて、関連する情報についても併せて蓄積するようにしてもよい。
【０１２５】  睡眠分析部２７１３は、睡眠状態蓄積部２７１２に蓄積された睡眠状態および関連する情報を分析する。睡眠分析部２７１３は、例えば、就寝中のユーザの睡眠充実度などを算出する。
【０１２６】  （ｃ１０：処理実行部２７２０）
本実施の形態に従う睡眠アラーム装置２は、上述したような処理によって取得される各種情報を用いて、後述するような各種処理を実行する。処理実行部２７２０は、ユーザの体動を対象にして測定された距離、ユーザの呼吸を対象にして測定された距離、体動スコア、存在スコア、睡眠状態、就床状態、睡眠準備状態フラグ、入眠状態フラグ、睡眠分析結果などを利用して、各種処理を実行する。
【０１２７】  処理実行部２７２０による各種処理の実行に従って、ディスプレイ２１、スピーカ２２、通信装置２４、ＬＥＤ２５などが駆動されてもよい。
【０１２８】  処理実行部２７２０は、有効測定範囲の設定を支援するためのガイダンス提供部２７２２、および、ユーザの睡眠状態の測定結果を表示するとともに、当該測定結果に対するユーザによる編集操作を受け付ける表示編集部２７２４を含む。ガイダンス提供部２７２２および表示編集部２７２４が提供する機能の詳細については、後述する。
【０１２９】  ［Ｄ．有効測定範囲に関する処理］
次に、本実施の形態に従う睡眠アラーム装置２における有効測定範囲（図６の設定受付部２７０７によって受け付けられる）に関する処理について説明する。
【０１３０】  （ｄ１：適用例）
図１３は、本実施の形態に従う睡眠アラーム装置２における有効測定範囲を利用した誤測定防止の一例を説明するための図である。図１３（ａ）を参照して、二人のユーザが並んで就寝しているような状況を想定する。ここで、図面中下側のユーザが睡眠アラーム装置２の測定対象であるとする。
【０１３１】  このような状況において、図１３（ｂ）に示すように、測定対象のユーザが離床するようなことも想定される。この場合、測定対象ではないユーザが依然として睡眠アラーム装置２の測定範囲内に存在している場合には、睡眠アラーム装置２は、本来は測定対象ではないユーザを測定対象とみなして測定を継続されてしまう。
【０１３２】  上述したような有効測定範囲を適切に設定することで、このような誤測定の可能性を低減できる。
【０１３３】  （ｄ２：運用時の処理）
次に、本実施の形態に従う睡眠アラーム装置２の運用時の処理について説明する。
【０１３４】  図１４は、本実施の形態に従う睡眠アラーム装置２の運用時の処理を示すフローチャートである。図１４に示す各ステップは、典型的には、睡眠アラーム装置２のＣＰＵ２７がメモリ２３に格納された処理プログラム２３１を実行することで実現される。
【０１３５】  図１４を参照して、睡眠アラーム装置２は、ドップラーセンサ３０から出力される検知信号をフーリエ変換して、距離と動きとの関係を示す検知結果（距離−動き情報）を算出する（ステップＳ１００）。
【０１３６】  睡眠アラーム装置２は、算出された検知結果（距離−動き情報）に現れるピークを探索することで、ユーザまでの距離（ユーザの動きが検知された距離）、および、ユーザの動きの大きさを示す動きスコアを測定する（ステップＳ１０２）。
【０１３７】  続いて、睡眠アラーム装置２は、算出された検知結果（距離−動き情報）を蓄積し（ステップＳ１０４）、予め定められたフレーム数の検知結果が蓄積されているか否かを判断する（ステップＳ１０６）。
【０１３８】  予め定められたフレーム数の検知結果が蓄積されていれば（ステップＳ１０６においてＹＥＳ）、睡眠アラーム装置２は、予め定められたフレーム数の検知結果から積算検知結果を算出する（ステップＳ１０８）。睡眠アラーム装置２は、算出された積算検知結果に現れるピークを探索することで、ユーザまでの距離（ユーザの呼吸を対象にして測定された距離）を測定する（ステップＳ１１０）。また、睡眠アラーム装置２は、算出された積算検知結果に基づいて、存在スコアを算出する（ステップＳ１１２）。
【０１３９】  さらに、睡眠アラーム装置２は、測定されたユーザまでの距離（ユーザの呼吸を対象にして測定された距離）が予め定められた有効測定範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ１１４）。測定されたユーザまでの距離（ユーザの呼吸を対象にして測定された距離）が予め定められた有効測定範囲内でなければ（ステップＳ１１４においてＮＯ）、睡眠アラーム装置２は、存在スコアを「０」に固定し（ステップＳ１１６）、睡眠状態として「不在」を出力する（ステップＳ１１８）。そして、ステップＳ１００以下の処理が繰返される。
【０１４０】  一方、測定されたユーザまでの距離（ユーザの呼吸を対象にして測定された距離）が予め定められた有効測定範囲内であれば（ステップＳ１１４においてＹＥＳ）、睡眠アラーム装置２は、算出された検知結果（距離−動き情報）に基づいてユーザの睡眠状態を測定する（ステップＳ１２０）。そして、ステップＳ１００以下の処理が繰返される。
【０１４１】  予め定められたフレーム数の検知結果が蓄積されていなければ（ステップＳ１０６においてＮＯ）、ステップＳ１０６〜Ｓ１２０の処理はスキップされて、ステップＳ１００以下の処理が繰返される。
【０１４２】  （ｄ３：初期設定時の処理）
次に、本実施の形態に従う睡眠アラーム装置２の初期設定時の処理について説明する。
【０１４３】  睡眠アラーム装置２は、ユーザによる初期設定を支援するためのガイダンス提供部２７２２（図６）を有している。ガイダンス提供部２７２２は、睡眠アラーム装置２の設置位置とユーザが就寝する位置との相対的な位置関係の事前調整を支援するためのガイダンスを提供するようにしてもよい。視覚的および聴覚的のいずれのガイダンスが採用されてもよい。
【０１４４】  図１５は、本実施の形態に従う睡眠アラーム装置２における配置位置の決定を支援するためのガイダンスの一例を示す模式図である。図１５には、ユーザが就寝する位置が有効測定範囲内にあるか否かを示すガイダンスが提供される例を示す。
【０１４５】  図１５（ａ）および図１５（ｂ）においては、睡眠アラーム装置２からユーザまでの距離がリアルタイムに表示される。距離表示には、典型的には、第１距離測定部２７０３（図６）によりリアルタイムに測定される、ユーザの体動を対象にした距離が用いられる。ユーザは、図１５（ａ）または図１５（ｂ）に示されるようなガイダンスに従って、自身が就寝する位置と睡眠アラーム装置２の設置位置との相対的な位置関係を調整する。
【０１４６】  図１５（ａ）には、バー表示でユーザまでの距離が示されるガイダンスを例示する。睡眠アラーム装置２のディスプレイ２１には、睡眠アラーム装置２が距離を測定できる範囲（測定範囲）を示す測定範囲表示２１０２に対応付けて、逐次測定されるユーザまでの距離に応じた長さのバー２１０３が表示される。さらに、測定範囲表示２１０２に関連付けて、予め定められた有効測定範囲を示す有効測定範囲表示２１０４が表示される。ユーザは、ガイダンスメッセージ２１０１に従って、バー２１０３が有効測定範囲表示２１０４内に収まるように、睡眠アラーム装置２の位置、あるいは、自身の就寝位置を調整する。このようなガイダンスをユーザに提供することで、睡眠アラーム装置２において適切な測定が可能となる。
【０１４７】  図１５（ｂ）には、数値でユーザまでの距離が示されるガイダンスを例示する。睡眠アラーム装置２のディスプレイ２１には、逐次測定されるユーザまでの距離を示す数値２１０７が表示される。ユーザは、ガイダンスメッセージ２１０６に従って、数値２１０７が指定された範囲内に収まるように、睡眠アラーム装置２の位置、あるいは、自身の就寝位置を調整する。このようなガイダンスをユーザに提供することで、睡眠アラーム装置２において適切な測定が可能となる。
【０１４８】  図１５（ａ）および図１５（ｂ）には、典型例として、睡眠アラーム装置２のディスプレイ２１にガイダンスが視覚的に提供される例を示すが、睡眠アラーム装置２のスピーカ２２を用いて、あるいは、睡眠アラーム装置２のスピーカ２２とともに、ガイダンスを聴覚的に提供してもよい。この場合には、ユーザまでの距離などに関する音声メッセージがスピーカ２２から出力されてもよい。
【０１４９】  あるいは、睡眠アラーム装置２から端末８に対してガイダンスを提供するための情報あるいは指令を送信することで、端末８のディスプレイ８２にガイダンスを提供するようにしてもよい。さらに、端末８の図示しないスピーカなどから音声メッセージを出力するようにしてもよい。
【０１５０】  このように、ガイダンス提供部２７２２は、ユーザが就寝する位置が有効測定範囲内にあるか否かを示す画像および音声の少なくとも一方を出力するようにしてもよい。
【０１５１】  なお、以下に説明するガイダンスに関する機能についても同様に、睡眠アラーム装置２および端末８の少なくとも一方において、ユーザに対して視覚的あるいは聴覚的に情報を提供することができる。
【０１５２】  （ｄ４：有効測定範囲設定時の処理）
次に、本実施の形態に従う睡眠アラーム装置２の有効測定範囲設定時の処理について説明する。
【０１５３】  有効測定範囲は、予めデフォルト設定されていてもよいが、ユーザが任意に設定あるいは変更できるようにしてもよい。このようなユーザが有効測定範囲を任意に設定あるいは変更するためのガイダンスが提供されてもよい。
【０１５４】  一例として、ユーザまでの距離の測定結果を利用して、有効測定範囲を設定できるようにしてもよい。
【０１５５】  図１６は、本実施の形態に従う睡眠アラーム装置２における有効測定範囲の設定を支援するためのガイダンスの一例を示す模式図である。図１６に示されるガイダンスにおいては、ユーザが実際に就寝して測定された距離あるいは試験的に就寝したときに測定された距離の時間的変化を示すグラフ２１１０が表示される。なお、グラフ２２１０は、リアルタイムに測定される距離に応じて、表示を逐次更新するようにしてもよい。
【０１５６】  ユーザは、ガイダンスメッセージ２１０１に従って、グラフ２１１０に表示される距離を参照して、上限設定バー２１１２および下限設定バー２１１３を調整することで、有効測定範囲を設定する。この設定内容は、設定受付部２７０７を介して存在判定部２７０６に与えられる（いずれも図６参照）。
【０１５７】  図１６には、上限設定バー２１１２および下限設定バー２１１３の両方を示しているが、いずれか一方のみを表示するようにしてもよい。このようなガイダンスをユーザに提供することで、ユーザに対して、ユーザの就寝位置の入力を要求できる。
【０１５８】  また、別の例として、同じ就寝範囲（例えば、一つのベッド）で就寝する人数を設定できるようにしてもよい。すなわち、睡眠アラーム装置２の測定範囲内に同時に就寝する可能性のあるユーザが一人であるのか複数であるのかに応じて、有効設定範囲を適宜変更するようにしてもよい。
【０１５９】  図１７は、本実施の形態に従う睡眠アラーム装置２における有効測定範囲の設定を支援するためのガイダンスの別の一例を示す模式図である。図１７に示されるガイダンスにおいては、同じ就寝範囲で就寝する人数の設定を受け付けるためのガイダンスが提供される。
【０１６０】  ユーザは、ガイダンスメッセージ２１０１に従って、増加ボタン２１２２または減少ボタン２１２３を選択することで、同じ就寝範囲で就寝する人数を示す数値２１２１を実際の値に設定する。設定受付部２７０７は、図１７に示すようなガイダンスを介して設定された人数に従って、有効設定範囲を適宜設定した上で、存在判定部２７０６に与えてもよい（いずれも図６参照）。このようなガイダンスをユーザに提供することで、ユーザに対して、ユーザの就寝人数の入力を要求できる。
【０１６１】  さらに、寝具の大きさ（ｃｍなどの長さや、シングル／セミダブル／ダブルといったベッドサイズなど）の入力を受け付け、その入力された情報も考慮して有効設定範囲を設定するようにしてもよい。
【０１６２】  図１６および図１７に示すようなガイダンスをユーザに提供することによって、有効測定範囲を適切に設定できる。
【０１６３】  （ｄ５：有効測定範囲の設定見直し時の処理）
次に、本実施の形態に従う睡眠アラーム装置２の有効測定範囲の設定見直し時の処理について説明する。
【０１６４】  上述のような手順によって設定された有効測定範囲については、実際の測定結果に応じて、適宜見直しできるようにしてもよい。例えば、ユーザの睡眠状態の測定結果に基づいて、有効測定範囲を変更できるようにしてもよい。
【０１６５】  図１８は、本実施の形態に従う睡眠アラーム装置２における有効測定範囲の設定見直しの処理例を説明するための図である。図１８を参照して、任意のユーザの睡眠状態についての測定結果のうち、特定の区間において睡眠状態が測定できなかった場合（未測定部分の発生）を想定する。
【０１６６】  このような未測定部分の発生は、ユーザが有効測定範囲内に存在しなかったことが原因の一つである。そのため、ユーザの睡眠状態の時系列データとユーザまでの距離の時系列データとを対応付けるとともに、未測定部分に対応する区間の距離を参照して、有効測定範囲の設定を変更するようにしてもよい。
【０１６７】  図１８に示す例では、未測定部分の区間において、ユーザまでの距離が先に設定されている有効測定範囲を超えているので、当該区間において測定されたユーザまでの距離が収まるように、有効測定範囲を調整することができる。このような有効測定範囲の調整は、設定受付部２７０７が睡眠状態蓄積部２７１２に格納される睡眠状態の測定結果などを参照することで実現できる（いずれも図６参照）。
【０１６８】  また、本実施の形態に従う睡眠アラーム装置２は、睡眠状態の測定結果をユーザに提供するとともに、ユーザからの操作に応じて、睡眠状態の測定結果を変更することもできる。
【０１６９】  例えば、ユーザが寝返りなどによって、有効測定範囲外に出てしまった場合などには、睡眠状態の測定結果としては「不在」が記録される。このような場合、ユーザは、実際には就寝していることを示す値に測定結果を手動で修正できるようにしてもよい。
【０１７０】  図１９は、本実施の形態に従う睡眠アラーム装置２における有効測定範囲の設定見直しの別の処理例を説明するための図である。図１９を参照して、睡眠アラーム装置２の表示編集部２７２４（図６）は、ユーザの睡眠状態の測定結果２７３０を表示する。表示先としては、睡眠アラーム装置２のディスプレイ２１であってもよいし、端末８のディスプレイ８２であってもよい。さらに、ユーザの睡眠状態の測定結果２７３０をサーバ６に格納し、パソコンやスマートフォンなどの任意の情報処理装置からサーバ６にアクセスする形で提供してもよい。
【０１７１】  ユーザの睡眠状態の測定結果２７３０に対して、ユーザが任意に選択した選択区間２７３１に対して、その測定結果を任意に変更するための変更操作部２７３２を提供してもよい。図１９には、測定結果２７３０のうち選択された選択区間２７３１についての睡眠状態の値が「不在」から「睡眠中」に変更される例を示す。このように、表示編集部２７２４は、ユーザの睡眠状態の測定結果を表示するとともに、当該測定結果に対するユーザによる編集操作を受け付ける。
【０１７２】  睡眠状態の測定結果に対する編集操作に対して、有効測定範囲を変更してもよい。図１９に示すように、睡眠状態の値が「不在」から「睡眠中」に変更されることに応答して、対応する区間において測定されたユーザまでの距離に基づいて、有効測定範囲を変更してもよい。有効測定範囲の変更方法などは、上述の図１８を参照して説明したのと同様である。このように、設定受付部２７０７は、表示編集部２７２４が受け付けた編集操作に応じて、有効測定範囲を変更するようにしてもよい。
【０１７３】  以上のような処理手順によって、有効測定範囲を適切に再設定できる。
［Ｅ．利点］
本実施の形態によれば、ユーザの睡眠状態に加えて、ユーザまでの距離を測定する新たな構成が提供される。このような構成によれば、同一のドップラーセンサを用いて、ユーザまでの距離およびユーザの睡眠状態をリアルタイムに測定できるので、ユーザまでの距離およびユーザの睡眠状態の両方の測定結果を利用した処理を実現できる。
【０１７４】  今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１７５】  １  睡眠管理システム、２  睡眠アラーム装置、４  ネットワーク、６  サーバ、８  端末、２０  時計、２１，８２  ディスプレイ、２２  スピーカ、２３，６２，８６  メモリ、２４，６４，８４  通信装置、２６  照度センサ、２７，６０，８０  ＣＰＵ、２８  マイク、２９，８８  入力装置、３０  ドップラーセンサ、３２，６６，８９  内部バス、２３１  処理プログラム、２１０１，２１０６  ガイダンスメッセージ、２１０２  測定範囲表示、２１０３  バー、２１０４  有効測定範囲表示、２１０７，２１２１  数値、２１１０，２２１０  グラフ、２１１２  上限設定バー、２１１３  下限設定バー、２１２２  増加ボタン、２１２３  減少ボタン、２７０１  フーリエ変換部、２７０２  体動検知部、２７０３  第１距離測定部、２７０４  検知結果蓄積部、２７０５  第２距離測定部、２７０６  存在判定部、２７０７  設定受付部、２７０８  睡眠状態測定部、２７０９  就床状態判定部、２７１０  睡眠準備状態判定部、２７１１  入眠判定部、２７１２  睡眠状態蓄積部、２７１３  睡眠分析部、２７２０  処理実行部、２７２２  ガイダンス提供部、２７２４  表示編集部、２７３０  測定結果、２７３１  選択区間、２７３２  変更操作部、ＢＤ  ベッド、ＣＮＤ１  安静判定条件、ＣＮＤ２  就寝判定条件、ＳＭ  ステートマシーン、ＳＴ１  不在ステート、ＳＴ２  起床ステート、ＳＴ３  安静ステート、ＳＴ４  就寝ステート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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