特開2015-223215(P2015-223215A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2015-223215(P2015-223215A)
(43)【公開日】2015年12月14日
(54)【発明の名称】睡眠評価装置
(51)【国際特許分類】
   A61B 5/16 20060101AFI20151117BHJP
   A61B 5/11 20060101ALN20151117BHJP
【FI】
   A61B5/16
   A61B5/10 310A
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
【全頁数】17
(21)【出願番号】特願2014-108142(P2014-108142)
(22)【出願日】2014年5月26日
(71)【出願人】
【識別番号】000000011
【氏名又は名称】アイシン精機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001818
【氏名又は名称】特許業務法人R&C
(72)【発明者】
【氏名】岩見 秀人
(72)【発明者】
【氏名】井上 慎介
(72)【発明者】
【氏名】竹内 愛嘉
(72)【発明者】
【氏名】遠藤 拓郎
【テーマコード(参考)】
4C038
【Fターム(参考)】
4C038PP05
4C038PS07
4C038VA04
4C038VB31
4C038VC20
(57)【要約】
【課題】簡便な方法で睡眠の質を正確に評価して、的確な睡眠アドバイスを提示することが可能な睡眠評価装置を提供する。
【解決手段】睡眠評価装置Xは、人の生体情報に基づき、入床してから離床するまでの睡眠期間における人の睡眠状態を判定する睡眠状態判定部1と、睡眠期間を少なくとも二つの区間に分割する睡眠区間設定部2と、睡眠区間設定部2で分割された区間ごとに、少なくとも一つの睡眠指標を設定する睡眠指標設定部3と、睡眠状態判定部1の判定結果に基づき、睡眠指標設定部3で設定された夫々の睡眠指標を生成する睡眠指標生成部4と、睡眠指標生成部4で生成された睡眠指標を用いて、区間ごとに睡眠評価値を演算する睡眠評価値演算部61と、睡眠評価値に基づき、区間ごとに人の睡眠を評価する睡眠評価部7と、を備えている。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
人の生体情報に基づき、入床してから離床するまでの睡眠期間における前記人の睡眠状態を判定する睡眠状態判定部と、
前記睡眠期間を少なくとも二つの区間に分割する睡眠区間設定部と、
前記睡眠区間設定部で分割された前記区間ごとに、少なくとも一つの睡眠指標を設定する睡眠指標設定部と、
前記睡眠状態判定部の判定結果に基づき、前記睡眠指標設定部で設定された夫々の前記睡眠指標を生成する睡眠指標生成部と、
前記睡眠指標生成部で生成された前記睡眠指標を用いて、前記区間ごとに睡眠評価値を演算する睡眠評価値演算部と、
前記睡眠評価値に基づき、前記区間ごとに前記人の睡眠を評価する睡眠評価部と、を備えた睡眠評価装置。
【請求項2】
前記睡眠評価値に対して、前記睡眠期間の長さに応じた補正を行う睡眠評価値補正部を備えた請求項1に記載の睡眠評価装置。
【請求項3】
前記睡眠評価値を記憶する睡眠評価値記憶部と、
前記人に対する複数の睡眠アドバイスを格納しているアドバイス格納部と、
前記睡眠評価部が評価した評価結果に応じて、前記睡眠アドバイスを選択するアドバイス選択部と、
前記睡眠アドバイスを画面に表示するアドバイス表示部と、を備え、
前記睡眠評価部は、前記睡眠評価値記憶部に記憶された今回における前記睡眠評価値と前回における前記睡眠評価値との差に基づいて前記人の睡眠を評価する請求項1又は2に記載の睡眠評価装置。
【請求項4】
前記睡眠評価部は、前記人の睡眠を評価する上で複数の評価パターンを備え、前回におけるすべての区間の前記睡眠評価値を合計した値に応じて、前記評価パターンを決定する請求項3に記載の睡眠評価装置。
【請求項5】
前記アドバイス選択部は、前記人の生活習慣に対応する前記睡眠アドバイスを選択する請求項3又は4に記載の睡眠評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、人の睡眠を評価する睡眠評価装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の上記睡眠評価装置として、人の生体情報に基づき、人の睡眠状態(覚醒・浅い睡眠・深い睡眠)の判定結果から睡眠潜時などの複数の睡眠指標を生成し、これら睡眠指標を用いて人の睡眠の質を評価するものが知られている(例えば特許文献1−2参照)。
【0003】
特許文献1の睡眠評価装置は、健常者の生体情報から生成した各睡眠指標の基準値を蓄積したデータベースを構築し、データベースの基準値の平均値および標準偏差に対して生成された各睡眠評価値の偏差値を算出し、この偏差値に基づき睡眠の質を評価する。また、総睡眠時間や深いノンレム睡眠の有無などに応じて、睡眠アドバイスを選択して画面に表示するものである。
【0004】
特許文献2の睡眠評価装置は、複数の睡眠評価値(文献では第1パラメータ)を主成分分析して複数の第2パラメータを生成し、各第2パラメータに所定の係数を乗算した値を加算して一日の睡眠総合点を算出する。また、この睡眠点数と所定の第1基準値および第2基準値とを比較して、睡眠の質を3段階で画面に表示するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2007−319238号公報
【特許文献2】特開2008−301951号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、一晩の睡眠時間や睡眠サイクルは、性別や年齢などによって様々である。つまり、特許文献1の装置のように、睡眠評価値と比較する基準値をデータベースに予め蓄積しておく構成では、睡眠の評価精度を高める上で、膨大なデータ量を蓄積する必要がある。また、総睡眠時間などに応じて睡眠アドバイスを選択するので、日々の睡眠時間が一定(例えば8時間)の人は毎日同じアドバイスが出てしまうなどの問題がある。このため、睡眠の質を正確に評価して、的確な睡眠アドバイスを提示する上で改善の余地がある。
【0007】
さらに、特許文献2の装置は、睡眠総合点のみから睡眠の質を評価して提示しているので、利用者は睡眠改善の方法を理解することが困難である。しかも、睡眠点数を算出する方法が複雑であり、演算負荷が増大してしまう。
【0008】
そこで、本発明は、簡便な方法で睡眠の質を正確に評価して、的確な睡眠アドバイスを提示することが可能な睡眠評価装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明に係る睡眠評価装置の特徴構成は、人の生体情報に基づき、入床してから離床するまでの睡眠期間における前記人の睡眠状態を判定する睡眠状態判定部と、前記睡眠期間を少なくとも二つの区間に分割する睡眠区間設定部と、前記睡眠区間設定部で分割された前記区間ごとに、少なくとも一つの睡眠指標を設定する睡眠指標設定部と、前記睡眠状態判定部の判定結果に基づき、前記睡眠指標設定部で設定された夫々の前記睡眠指標を生成する睡眠指標生成部と、前記睡眠指標生成部で生成された前記睡眠指標を用いて、前記区間ごとに睡眠評価値を演算する睡眠評価値演算部と、前記睡眠評価値に基づき、前記区間ごとに前記人の睡眠を評価する睡眠評価部と、を備えた点にある。
【0010】
本構成では、入床してから離床するまでの睡眠期間における人の体動情報から、覚醒、浅い睡眠、深い睡眠といった睡眠状態を判定する。その際、睡眠状態が判定された睡眠期間を、例えば、入眠前、睡眠前半、睡眠後半、離床前、睡眠全体などの複数の区間に分割する。次いで、入眠前の区間について入眠潜時の睡眠指標を設定するなど、分割された区間ごとに最適な睡眠指標を設定する。
【0011】
次いで、睡眠状態の判定結果に基づき、睡眠期間の区間ごとに必要となる入眠潜時、中途覚醒回数、浅い睡眠の総時間、深い睡眠の総時間などの睡眠指標を生成する。そして、生成された睡眠指標を所定の数式に代入して睡眠評価値を演算する。次いで、この睡眠評価値に基づき、睡眠前半の睡眠力を評価するといった区間ごとに人の睡眠を評価する。
【0012】
このように、睡眠サイクルを細分化して、夫々の区間ごとに最適な睡眠指標を選択すれば、睡眠の評価精度を高めることができる。つまり、従来のように睡眠評価値とサンプルデータの平均値とを比較して睡眠評価する構成に比べ、本構成のように区間ごとに最適な睡眠指標を設定して睡眠評価値を演算する方法では、データベースに蓄積された睡眠傾向の異なる人の影響を受けることがない。また、本構成では、従来のような主成分分析を実行せずに評価精度を高めることができるので、演算方法が簡便である。さらに、区間ごとに人の睡眠を評価するので、利用者に対し、どの区間の睡眠力が低いのかを分かりやすく理解させることができる。
【0013】
他の特徴構成は、前記睡眠評価値に対して、前記睡眠期間の長さに応じた補正を行う睡眠評価値補正部を備えた点にある。
【0014】
上述した区間ごとに評価された睡眠点数(睡眠評価値)を合計すれば、一日の睡眠総合点を算出することができる。一方、睡眠時間が短くても入眠前の寝入りが良い場合などがあり、結果的に睡眠総合点を押し上げてしまうおそれがある。しかしながら、本構成のように睡眠評価値に対して睡眠期間の長さに応じた補正を行うことで、睡眠時間が短い場合などに睡眠総合点を適正な値にすることができる。よって、評価精度をより高めることが可能となる。
【0015】
他の特徴構成は、前記睡眠評価値を記憶する睡眠評価値記憶部と、前記人に対する複数の睡眠アドバイスを格納しているアドバイス格納部と、前記睡眠評価部が評価した評価結果に応じて、前記睡眠アドバイスを選択するアドバイス選択部と、前記睡眠アドバイスを画面に表示するアドバイス表示部と、を備え、前記睡眠評価部は、前記睡眠評価値記憶部に記憶された今回における前記睡眠評価値と前回における前記睡眠評価値との差に基づいて前記人の睡眠を評価する点にある。
【0016】
本構成では、利用者が睡眠アドバイスを見て睡眠改善方法を知ることができる。例えば、寝起きの悪い人、所謂、起床力が低い人は、「カーテンを開けて寝てみましょう」といった睡眠アドバイスを見て改善することで、起床力を高めることができる。その結果、前回の睡眠評価値に対して今回の睡眠評価値が大きくなるので、起床力が上昇する。一方、カーテンを開けすぎた結果、多くの光が眼に入ってしまい、睡眠後半の睡眠力、所謂完眠力が低くなることが考えられる。この場合、前回の睡眠評価値に対して今回の睡眠評価値が小さくなるので、完眠力を高める睡眠アドバイスが選択される。このように、前回における睡眠評価値と今回における睡眠評価値との差に基づいて人の睡眠を評価することで、状況に応じた的確な睡眠アドバイスを提示することができる。
【0017】
他の特徴構成は、前記睡眠評価部は、前記人の睡眠を評価する上で複数の評価パターンを備え、前回におけるすべての区間の前記睡眠評価値を合計した値に応じて、前記評価パターンを決定する点にある。
【0018】
睡眠力が非常に高く睡眠アドバイスを提示する必要ない人に、睡眠力が低い人に対する睡眠アドバイスと同様のアドバイスをすることは適切でない。本構成では、睡眠力の程度に応じた複数の評価パターンを用意し、前回の睡眠評価合計値を用いて評価パターンを決定している。つまり、今回の睡眠評価値を用いて睡眠を評価する前の段階で、評価パターンを選別することとなる。このため、予め決定された評価パターンに沿って睡眠評価ができるので、利用者の睡眠力に応じた的確なアドバイスを提示することができる。
【0019】
他の特徴構成は、前記アドバイス選択部は、前記人の生活習慣に対応する前記睡眠アドバイスを選択する点にある。
【0020】
本構成では、人の生活習慣に対応する睡眠アドバイスを選択するので、例えば飲酒の生活習慣のない人には、「飲酒を控えましょう。」といった睡眠アドバイスを選択しない。よって、利用者に対してより的確なアドバイスを提示することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
図1】本実施形態に係る睡眠評価装置の構成を模式的に示すブロック図である。
図2】連続睡眠時間と睡眠積算時間との関係の例を示す図である。
図3】睡眠期間を複数の区間に分割した一例を示す図である。
図4】評価パターンを決定する処理を示すフローチャートである。
図5】高評価タイプにおける睡眠評価のフローチャートである。
図6】中評価タイプにおける睡眠評価のフローチャートである。
図7】低評価タイプにおける睡眠評価のフローチャートである。
図8】睡眠評価結果の表示例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下に、本発明に係る睡眠評価装置Xの実施形態について、図面に基づいて説明する。本実施形態では、睡眠評価装置Xとして、寝具上で睡眠する人を一例として説明する。ただし、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
【0023】
図1には、本実施形態に係る睡眠評価装置Xの構成を模式的に示したブロック図が示される。図1に示されるように、睡眠評価装置Xは、睡眠状態判定部1、睡眠区間設定部2、睡眠指標設定部3、睡眠指標生成部4、睡眠評価値演算部61、睡眠評価値補正部62、睡眠評価部7、睡眠アドバイス部8、表示部9の各機能部を備えて構成される。各機能部はCPUを中核部材として、寝具上の人の睡眠の質を評価する種々の処理を行うために、上述の機能部がハードウェア又はソフトウェア或いはその両方で構築されている。
【0024】
[睡眠状態判定部]
睡眠状態判定部1は、荷重センサ11、体動値演算部12、体動判定部13、体動数算出部14、睡眠覚醒判定部15、睡眠時間演算部16、状態判定部17、関係記憶部18、更新部19を備えている。
【0025】
本実施形態では、人が就寝する寝具としてベッド10を例に挙げて説明する。ベッド10は、マットレス10Aと、当該マットレス10Aが載置される台部10Bと、台部10Bを床面に対して支持する支持部としての脚部10Cとを備えて構成される。
【0026】
台部10Bと脚部10Cとの間には、荷重センサ11が設けられる。荷重センサ11は、ベッド10上の人の体動を検出する検出部の一例である。本実施形態では、荷重センサ11は台部10Bの裏面とベッド10の四つの脚部10Cとの間に配設される。したがって、本実施形態では、四つの荷重センサ11が設けられる。四つの荷重センサ11による検出結果は、時々刻々と変化する荷重の変化を示す電気信号として、体動値演算部12に伝達される。
【0027】
体動値演算部12は、ベッド10上の人の呼吸の周期よりも短い周期の第1区間毎に荷重の変化に基づいて、荷重の変化を示す体動値を演算する。本実施形態では、体動値演算部12は、荷重の最大値と最小値との差を体動値として演算する。
【0028】
体動判定部13は、体動値が予め設定された判定閾値より大きい場合に、人の体動があったと判定する。
【0029】
体動数算出部14は、ベッド10上の人の体動に基づいて、予め設定された所定期間毎に体動数を算出する。つまり、所定期間毎に「体動有」と判定された第1区間の数を算出する。
【0030】
睡眠覚醒判定部15は、ベッド10上の人が睡眠中であるか否かを判定する。具体的には、所定期間毎の体動数に各係数を乗算した値について、所定時間前から現在まで加算することで睡眠値を演算する。この睡眠値と、「予め設定された判定閾値」との大小関係により判定する。例えば、睡眠値が「予め設定された判定閾値」以下である場合には、ベッド10上の人が睡眠中であると判定する。一方、睡眠値が「予め設定された判定閾値」より大きい場合には、ベッド10上の人が睡眠中でない、すなわち覚醒中であると判定する。
【0031】
睡眠時間演算部16は、睡眠中である人の連続睡眠時間および睡眠積算時間を演算する。連続睡眠時間とは、ベッド10上の人の睡眠状態が継続している時間である。すなわち、睡眠覚醒判定部15が、ベッド10上の人が睡眠中であると判定されてから覚醒中であると判定されるまでの時間である。また、睡眠積算時間とは、人がベッド10に入床してから離床するまでの間において、人が睡眠している時間を積算した時間である。すなわち、睡眠覚醒判定部15が、ベッド10上の人が睡眠中である時間を積算した時間である。
【0032】
状態判定部17は、連続睡眠時間と、睡眠積算時間と、予め記憶されている連続睡眠時間および睡眠積算時間の関係とに基づいて睡眠中の人の「眠りの深さ」を判定する。連続睡眠時間と睡眠積算時間との関係は、例えばマップや数式や表等を用いて表すことが可能である。
【0033】
「眠りの深さ」とは、所謂「レム睡眠」か「ノンレム睡眠」かに相当する。「レム睡眠」とは、上述の「浅い睡眠」にあたり、脳波が覚醒状態に近い早い波であり、呼吸や心拍や血圧が乱れている状態をいう。「ノンレム睡眠」とは、上述の「深い睡眠」を含み、脳波が徐波になり、呼吸や心拍や血圧が低下している状態をいう。なお、「ノンレム睡眠」の状態は、公知のように数段階(例えば四段階)に区間されるが、本実施形態では、特にこれらを限定するものではない。
【0034】
本実施形態では、連続睡眠時間と睡眠積算時間との関係は、図2に示されるようなマップの形態で規定されているとして説明する。図2は、縦軸が連続睡眠時間であり、横軸が睡眠積算時間である。所定の人を被験者とし、当該被験者の睡眠中の脳波を取得する。この脳波に応じて、被験者の眠りが浅いか深いかを判定する。その際の連続睡眠時間と睡眠積算時間とを演算し、その関係をマップ化したものが図2になる。縦軸および横軸の目盛りは、夫々、中央が「1」となるように正規化されてある。図2では、「×」印が浅い睡眠を示し、「○」が深い睡眠を示している。本実施形態では、このようなマップが関係記憶部18に予め記憶されている。なお、このマップの基となるデータを取得した上述の被験者は、ベッド10を利用する人と同一人であっても良いし、異なる人であっても良い。
【0035】
本実施形態では、状態判定部17は、図2に示されるようなマップに基づき、サポートベクタマシーンを用いてベッド10上の人の眠りの深さを判定する。サポートベクタマシーンは公知であるので、詳細な説明は省略する。
【0036】
状態判定部17による判定結果は、更新部19に伝達される。更新部19に伝達される判定結果には、当該判定結果が得られた基となる連続睡眠時間および睡眠積算時間も関連付けされて伝達される。更新部19は、この連続睡眠時間および睡眠積算時間に基づき、関係記憶部18に記憶されているマップに、判定結果に応じた「浅い睡眠」か「深い睡眠」かの別をプロットする。このようにして連続睡眠時間と睡眠積算時間とが更新される。このように更新された連続睡眠時間と睡眠積算時間との関係は、次回の眠りの深さの判定に用いられる。
【0037】
[睡眠区間設定部]
図3には、睡眠状態判定部1が人の睡眠状態を判定した結果が示されており、人が入床してから離床するまでの睡眠期間Tを複数の区間に分割した一例が示される。
【0038】
本実施形態における睡眠区間設定部2は、睡眠期間Tを、入眠前T1、睡眠前半T2、睡眠後半T3、離床前T4、睡眠全体T5に五つの区間に分割する。なお、睡眠区間設定部2が睡眠期間Tを分割するとは、睡眠後半T3と離床前T4とが重複した状態や、睡眠全体T5が睡眠期間Tと同一である状態を含む概念である。
【0039】
入眠前T1は、人が入床してから寝付いた時刻(入眠時刻)までの区間である。睡眠前半T2は、入眠時刻から所定時間経過するまでの区間である。睡眠後半T3は、最後に離床した時刻から所定時間遡った時刻までの区間である。離床前T4は、最後に覚醒した時刻(最終睡眠時刻)から最後に離床するまでの区間である。睡眠全体T5は、人が入床してから離床するまでの区間である。
【0040】
ここで、人が寝付いた時刻とは、睡眠と判定された時間が一定時間以上継続した場合に、その睡眠開始時刻のことである。つまり、図3に示すように、入眠前T1の区間に一部睡眠と判定される時間があるが、この時間は一定時間以上継続していないため、人が寝付いたと判断されていない。また、最後に覚醒した時刻とは、睡眠状態判定部1によって、睡眠と判定される時間が一定時間継続した後に覚醒と判定された時刻のうち、最後の離床時刻に最も近い時刻とする。つまり、図3に示すように、離床前T4の区間に一部睡眠と判定される時間があるが、この時間は一定時間経過していないため、最後に覚醒した時刻と判断されていない。
【0041】
[睡眠指標設定部]
睡眠指標設定部3は、睡眠区間設定部2で分割された五つの区間ごとに、少なくとも一つの睡眠指標を設定する。
【0042】
本実施形態における睡眠指標は、「入眠潜時」、「中途覚醒回数」、「中途覚醒総時間」、「浅睡眠総時間」、「深睡眠総時間」、「睡眠効率」、「覚醒効率」、「離床潜時」の八つの指標で構成されている。
【0043】
「入眠潜時」とは、人が入床後に覚醒状態から眠りに入るまでの所要時間である。「中途覚醒回数」や「中途覚醒総時間」とは、ある期間において覚醒と判定された回数や時間である。「浅睡眠総時間」や「深睡眠総時間」とは、ある期間において浅い睡眠や深い睡眠と判定された合計時間のことである。「睡眠効率」とは、ある期間全体に対する睡眠と判定された時間の割合である。「覚醒効率」とは、ある期間全体に対する覚醒と判定された時間の割合である。「離床潜時」とは、目覚めてから離床するまでの所要時間である。
【0044】
本実施形態における睡眠指標設定部3は、入眠前T1には「入眠潜時」、睡眠前半T2には「睡眠効率」又は「深睡眠総時間」、睡眠後半T3には「睡眠効率」、離床前T4には、「離床潜時」及び「覚醒効率」、睡眠全体T5には「睡眠効率」及び「中途覚醒回数」又は「中途覚醒総時間」を、評価項目として設定している。
【0045】
ここで、睡眠前半T2に「深睡眠総時間」、離床前T4に「覚醒効率」の睡眠指標を設定するのは、通常、睡眠初期に深い眠りが訪れ、睡眠後期には次第に眠りが浅くなるからである。このため、睡眠後半T3の睡眠指標に「浅睡眠総時間」を適用しても良い。つまり、区間ごとに最適な睡眠指標を設定すれば良く、特に限定されない。
【0046】
[睡眠指標生成部]
睡眠指標生成部4は、睡眠状態判定部1の判定結果に基づき、睡眠指標設定部3で設定された夫々の睡眠指標を生成する。
【0047】
夫々の睡眠指標は、睡眠状態判定部1で判定された一日の睡眠状態データを用いて、演算される。上述したように、睡眠状態判定部1では所定期間毎に各睡眠状態(覚醒、浅い睡眠、深い睡眠)が判定されるので、各睡眠指標は、各睡眠状態の回数や時間をカウントして演算することで求められる。なお、睡眠状態判定部1の判定結果をリアルタイムで睡眠指標生成部4に伝達しても良いし、睡眠状態判定部1又は睡眠指標生成部4に記憶部を設けてバッチ処理を実行しても良い。
【0048】
[睡眠評価値演算部、睡眠評価値補正部]
睡眠評価値演算部61は、各区間(入眠前T1、睡眠前半T2、睡眠後半T3、離床前T4、睡眠全体T5)ごとに、睡眠点数(睡眠評価値、以下「睡眠点数」と称する。)を演算する。この睡眠点数は、睡眠指標生成部4で生成された各睡眠指標を用いて、区間ごとに、例えば夫々20点として演算される。
【0049】
ここで、入眠前T1の睡眠点数を入眠力、睡眠前半T2の睡眠点数を深眠力、睡眠後半T3の睡眠点数を完眠力、離床前T4の睡眠点数を起床力、睡眠全体T5の睡眠点数を持眠力と定義する。入眠力とは、スムーズに眠ることのできる力である。深眠力とは、深い睡眠を取ることができる力である。完眠力とは、寝たい時間まで眠れる力である。起床力とは、目覚めてすぐ床を離れる力である。持眠力とは、中途覚醒なく睡眠を持続できる力である。
【0050】
区間ごとの睡眠点数は、所定の関数Ft(Xi)(tは区間、iは睡眠指標の数)を用いて演算される。この所定の関数Ft(Xi)は、脳波などの計測データを用いて臨床検査技師が睡眠状態を判定するPSG検査(睡眠ポリグラフィー検査)の結果と比較して、決定される。つまり、PSG検査結果を用いて、例えば関数Ft(Xi)として一次関数や二次関数などを規定し、各区間の睡眠の良否や点数の妥当性を検証しつつ、最も相関性の高い関数及びその関数に用いられる各係数を選定して決定される。
【0051】
一方、所定の関数Ft(Xi)を用いて演算された各区間の睡眠点数を合計したものを、睡眠総合点(最大値は20点×五区間=100点)として算出する。これら各睡眠点数および睡眠総合点は、後述する睡眠評価部7に出力されて睡眠評価値記憶部71に記憶される。
【0052】
ところで、後述する睡眠評価部7によって人の睡眠を評価するが、睡眠時間が短い場合でも、入眠力が高得点となり、結果的に睡眠総合点が高い点数になるおそれがある。そこで、本実施形態では、睡眠評価値補正部62が、各睡眠点数および睡眠総合点について、睡眠期間Tの長さに応じた補正を行い、睡眠評価補正値を生成するのが好ましい。これら各睡眠評価補正値は、後述する睡眠評価部7に出力されて睡眠評価値記憶部71に記憶される。例えば、睡眠期間Tが5時間以下や9時間以上の場合、所定の関数Ft(Xi)に所定の低減係数を乗算する。この場合、睡眠時間5時間以下の人で、各区間の睡眠点数のうち所定の閾値以上の睡眠点数があれば、その区間のみ低減係数を乗算しても良いし、全ての区間に一律乗算しても良い。また、睡眠総合点のみ低減係数を乗算しても良い。
【0053】
[睡眠評価部]
睡眠評価部7は、睡眠評価値演算部61および睡眠評価値補正部62によって演算された睡眠点数に基づき、区間ごとに人の睡眠を評価する。この評価方法について、図4〜7を用いて説明する。
【0054】
本実施形態における睡眠評価部7は、睡眠評価値記憶部71、評価パターン設定部72、評価部73を備えている。
【0055】
睡眠評価値記憶部71は、上述した各睡眠点数、睡眠総合点、睡眠評価補正値を所定の日数分(例えば、一年分)記憶している。なお、睡眠評価値記憶部71に各睡眠点数のみ記憶させておいて、都度、睡眠総合点や睡眠評価補正値を演算する構成としても良い。
【0056】
評価パターン設定部72は、人の睡眠を評価する上で複数の評価パターンを備え、前回における睡眠総合点Yに応じて、評価パターンが決定される。以下、図4を用いて、評価パターンの決定方法の一例について説明する。
【0057】
図4に示すように、睡眠評価値記憶部71に、今回(今日)の睡眠総合点Zが記憶されているか否かが判定される(#41)。今回の睡眠総合点Zが無い場合(#41No判定)は、処理を終了する。
【0058】
一方、今回の睡眠総合点Zが有る場合(#41Yes判定)は、前回の睡眠総合点Yが睡眠評価値記憶部71に記憶されているか否かが判定される(#42)。ここで、前回の睡眠総合点Yは、昨日の睡眠総合点Yを想定しているが、昨日のデータが無い場合は、昨日以前の最新データが前回の睡眠総合点Yとして呼び出される。なお、前回の睡眠総合点Yを昨日のデータに限定しても良い。
【0059】
前回の睡眠総合点Yが無い場合(#42No判定)は、後述する表示部9で豆知識のみ表示するように決定して、処理を終了する。一方、前回の睡眠総合点Yが有る場合(#42Yes判定)は、今回の睡眠総合点Zと前回の睡眠総合点Yとの差分D=Z−Yを演算する(#43)。この差分Dは、後述する評価部73における睡眠評価に使用されるため、予め演算されるが、後述する評価部73において演算しても良い。
【0060】
次いで、前回の睡眠総合点Yが、予め設定された第一閾値Y1(例えば、80点)以上か否かが判定される(#44)。前回の睡眠総合点Yが第一閾値Y1以上の場合(#44Yes判定)は、良好な睡眠評価パターンである高評価タイプAが決定される。一方、前回の睡眠総合点Yが第一閾値Y1より小さい場合(#44No判定)は、前回の睡眠総合点Yが、第一閾値Y1より小さい値に設定された第二閾値Y2(例えば、60点)以上か否かが判定される(#45)。前回の睡眠総合点Yが第二閾値Y2以上の場合(#45Yes判定)は、やや良好な睡眠評価パターンである中評価タイプBが決定される。一方、前回の睡眠総合点Yが第二閾値Y2より小さい場合(#45No判定)は、低い睡眠評価パターンである低評価タイプCが決定される。このように決定された夫々の評価パターンが、評価部73に伝達される。
【0061】
このように、日常の睡眠力が高い人と低い人との評価パターンを区分しているので、同じ評価パターンを使用する場合に比べ、的確な睡眠評価が可能となる。
【0062】
評価部73は、夫々の評価パターンに基づいて、睡眠評価値記憶部71に記憶された今回における睡眠点数と、前回における睡眠点数との差に基づいて人の睡眠を評価するよう構成されている。以下、図5〜7を用いて、夫々の評価パターンごとの睡眠評価方法の一例について説明する。
【0063】
本実施形態における評価部73は、評価パターンごとに、<ほめ>、<維持I1>、<維持I2>、<維持I3>、<改善K1>、<改善K2>の項目のいずれかとなるように睡眠評価するものである。
【0064】
ここで、<ほめ>とは、今日の睡眠総合点が前日に比べて増加した場合などに、睡眠の質が向上したとの判定結果を示すものである。また、<維持>とは、今日の睡眠総合点が前日に比べてそれほど変化していない場合などに、睡眠の質が維持されているとの判定結果を示すものである。また、<改善>とは、今日の睡眠総合点が前日に比べて低下した場合などに、睡眠の質が低下したとの判定結果を示すものである。さらに、<維持>や<改善>においては、区間ごとの今回における睡眠点数と前回における睡眠点数との差や、今回の睡眠総合点などに応じて夫々ランク分けしている。
【0065】
(高評価タイプA)
図5には、高評価タイプAの睡眠評価方法が示される。まず、今回の睡眠総合点Zと前回の睡眠総合点Yとの差分Dが、予め設定された第三閾値D1(例えば5点)より大きいか否かが判定される(#51)。差分Dが、第三閾値D1より大きい場合(#51Yes判定)は、区間(入眠前T1、睡眠前半T2、睡眠後半T3、離床前T4、睡眠全体T5)ごとの各睡眠点数における、今回の睡眠点数と前回の睡眠点数との差分d(t)(tは区間)のうち、差分最大値dmaxの区間を選定する(#52)。そして、評価部73は、<ほめ>として人の睡眠を評価する。その結果、後述する表示部9では、例えば差分最大値dmaxが入眠前T1であった場合に、「睡眠総合力が前回に比べD点よくなりました。特に、入眠力がよくなっています。」といったほめ言葉が表示される。
【0066】
一方、差分Dが第三閾値D1以下の場合(#51No判定)は、区間ごとの各睡眠点数における、今回の睡眠点数と前回の睡眠点数との差分d(t)のうち、差分最小値dminの区間を選定する(#53)。次いで、差分Dが、第三閾値D1より小さい値で且つ負の値に設定された第四閾値−D2(例えば、−5点)以上か否かが判定される(#54)。つまり、前回の睡眠総合点Yに対して今回の睡眠総合点Zがどの程度悪くなっているかを判定する。
【0067】
差分Dが第四閾値−D2以上の場合(#54Yes判定)、つまり今回の睡眠総合点Zがそれほど変化していない場合は、<維持I1>であると睡眠評価する。一方、差分Dが第四閾値−D2より小さい場合(#54No判定)は、今回の睡眠総合点Zが、予め設定された第五閾値Z1(例えば、80点)以上か否かが判定される(#55)。
【0068】
今回の睡眠総合点Zが第五閾値Z1以上の場合(#55Yes判定)は、差分最小値dminが、予め設定された負の値である第六閾値−d1(例えば、−3点)以上か否かが判定される(#56)。
【0069】
差分最小値dminが第六閾値−d1以上の場合(#56Yes判定)は、<改善K1>であると睡眠評価する。その結果、後述する表示部9では、例えば差分最小値dminが入眠前T1の区間であった場合に、「睡眠総合力が前回に比べD点悪くなりました。特に、入眠力が悪くなっています。」といった改善すべき睡眠力が表示される。
【0070】
差分最小値dminが第六閾値−d1より小さい場合(#56No判定)は、<改善K2>であると睡眠評価する。この<改善K2>は、<改善K1>より特に改善すべき睡眠力が存在する睡眠評価となっている。
【0071】
一方、今回の睡眠総合点Zが第五閾値Z1より小さい場合(#55No判定)は、<改善K1>であると睡眠評価する。
【0072】
(中評価タイプB)
図6には、中評価タイプBの睡眠評価方法が示される。まず、今回の睡眠総合点Zと前回の睡眠総合点Yとの差分Dが、予め設定された第三閾値D1(例えば5点)より大きいか否かが判定される(#61)。差分Dが、第三閾値D1より大きい場合(#61Yes判定)は、区間ごとの各睡眠点数における、今回の睡眠点数と前回の睡眠点数との差分d(t)(tは区間)のうち、差分最大値dmaxの区間を選定する(#62)。そして、評価部73は、<ほめ>として人の睡眠を評価する。
【0073】
一方、差分Dが第三閾値D1以下の場合(#61No判定)は、区間ごとの各睡眠点数における、今回の睡眠点数と前回の睡眠点数との差分d(t)のうち、差分最小値dminの区間を選定する(#63)。次いで、差分Dが、第三閾値D1より小さい値で且つ負の値に設定された第四閾値−D2(例えば、−5点)以上か否かが判定される(#64)。つまり、前回の睡眠総合点Yに対して今回の睡眠総合点Zがどの程度悪くなっているかを判定する。
【0074】
差分Dが第四閾値−D2以上の場合(#64Yes判定)、つまり今回の睡眠総合点Zがそれほど変化していない場合は、差分最小値dminが、予め設定された負の値である第六閾値−d1(例えば、−3点)以上か否かが判定される(#65)。
【0075】
差分最小値dminが第六閾値−d1以上の場合(#65Yes判定)は、<維持I2>であると睡眠評価する。逆に、差分最小値dminが第六閾値−d1より小さい場合(#65No判定)は、<維持I3>であると睡眠評価する。
【0076】
一方、差分Dが第四閾値−D2より小さい場合(#64No判定)は、今回の睡眠総合点Zが、第五閾値Z1より小さい値に設定された第七閾値Z2(例えば、60点)以上か否かが判定される(#66)。
【0077】
今回の睡眠総合点Zが第七閾値Z2以上の場合(#66Yes判定)は、<改善K1>であると睡眠評価する。今回の睡眠総合点Zが第七閾値Z2より小さい場合(#66No判定)は、<改善K2>であると睡眠評価する。
【0078】
(低評価タイプC)
図7には、低評価タイプCの睡眠評価方法が示される。まず、今回の睡眠総合点Zと前回の睡眠総合点Yとの差分Dが、予め設定された第三閾値D1(例えば5点)より大きいか否かが判定される(#71)。差分Dが、第三閾値D1より大きい場合(#71Yes判定)は、区間ごとの各睡眠点数における、今回の睡眠点数と前回の睡眠点数との差分d(t)(tは区間)のうち、差分最大値dmaxの区間を選定する(#72)。そして、評価部73は、<ほめ>であると人の睡眠を評価する。
【0079】
一方、差分Dが第三閾値D1以下の場合(#71No判定)は、区間ごとの各睡眠点数における、今回の睡眠点数と前回の睡眠点数との差分d(t)のうち、差分最小値dminの区間を選定する(#73)。次いで、差分Dが、第三閾値D1より小さい値で且つ負の値に設定された第四閾値−D2(例えば、−5点)以上か否かが判定される(#74)。つまり、前回の睡眠総合点Yに対して今回の睡眠総合点Zがどの程度悪くなっているかを判定する。
【0080】
差分Dが第四閾値−D2以上の場合(#74Yes判定)、つまり今回の睡眠総合点Zがそれほど変化していない場合は、差分最小値dminが、予め設定された負の値である第六閾値−d1(例えば、−3点)以上か否かが判定される(#75)。
【0081】
差分最小値dminが第六閾値−d1以上の場合(#75Yes判定)は、<維持I2>であると睡眠評価する。逆に、差分最小値dminが第六閾値−d1より小さい場合(#75No判定)は、<維持I3>であると睡眠評価する。
【0082】
一方、差分Dが第四閾値−D2より小さい場合(#74No判定)は、<改善K2>であると睡眠評価する。
【0083】
このように、区間ごとの睡眠点数の差分などに基づき人の睡眠の評価をすることで、どの区間の睡眠力が低かったかなどを、精度よく評価することができる。しかも、睡眠評価方法が簡便であるので、演算負荷を少なくすることができる。
【0084】
[睡眠アドバイス部]
本実施形態における睡眠アドバイス部8は、アドバイス格納部81、アドバイス選択部82を備えている。睡眠アドバイス部8は、上述した睡眠評価部7における睡眠評価の結果に基づいて、睡眠アドバイスを選択して、その選択情報は表示部9に伝達される。
【0085】
アドバイス格納部81は、(a)現状把握、(b)応援コメント、(c)個別指標、(d)アクションから構成される複数の睡眠アドバイスのデータ群が格納されている。
【0086】
(a)現状把握は、今回の睡眠総合点Zと前回の睡眠総合点Yとの差分Dの結果を示すデータであり、「睡眠総合力が前回に比べ、D点よくなりました。」や「睡眠総合力が前回に比べ、D点悪くなりました。」というデータであり、睡眠評価部7で演算された差分Dが代入される。
【0087】
(b)応援コメントは、心配や励ましなどを示すデータである。(c)個別指標は、「特に、(入眠力)がよくなっています。」や「特に、(入眠力)が悪くなっています。」というデータであり、睡眠評価部7で選定された差分最大値dmax又は差分最小値dminに該当する睡眠力の項目が代入される。
【0088】
(d)アクションは、豆知識、入眠力、深眠力、完眠力、起床力、持眠力の夫々の項目ごとに、例えばレベルを3段階に分けたコメントのデータ群である。なお、本実施形態では、レベルが上がるにつれて、実行の難易度が高くなるように設定されている。
【0089】
例えば、起床力のアクションでは、第1レベルに「アラームの音楽を自分の気分が良くなるアップテンポな曲にしてみましょう。」や「カーテンを開けて寝てみましょう。朝日が入って目覚めやすくなります。」などのコメントが用意されている。また、第2レベルに、「毎日寝る時間・起きる時間を合わせてリズムを作ることが大事です。」や「目が覚めたらベッドで少しずつ体を動かすと、体が温まり活動しやすくなります。」などのコメントが用意されている。さらに、第3レベルに、「朝起きてから行う楽しみを見つけましょう。ワーキングや軽い運動はどうですか?」や「1週間同じ時間に起き、目覚めがよくなる体内リズムを作りましょう。」などのコメントが用意されている。
【0090】
アドバイス選択部82は、睡眠評価部7で評価した評価結果に応じて、アドバイス格納部81に格納されている睡眠アドバイスを選択する。つまり、アドバイス選択部82は、<ほめ>、<維持I1>、<維持I2>・・・といった評価項目ごとに、(a)現状把握、(b)応援コメント、(c)個別指標、(d)アクションの夫々を組み合わせることで構成される。なお、<ほめ>の場合には(b)応援コメントを選択しないというように、必ずしもすべての睡眠アドバイスを選択するものではない。
【0091】
さらに、アドバイス選択部82では、後述する生活習慣入力部741の入力内容に対応する睡眠アドバイスを選択する。つまり、「お酒を飲みますか?」との質問に対して「いいえ」が選択されている場合、飲酒に関連する睡眠アドバイスは除外される。例えば、飲酒の生活習慣のない人には、「寝酒はグラス1杯までに。深眠力が下がってしまいますよ。」といったアクションを選択しない。
【0092】
また、本実施形態では、(d)アクションを選択する際、最初は第1レベルの中からランダムに選択(重複選択なし)し、第1レベルがすべて選択されると第2レベルに移行し、第2レベルがすべて選択されると第3レベルに移行するように設定される。なお、第3レベルがすべて選択されると、再度第1レベルに戻って同様の操作が繰り返される。
【0093】
選択された睡眠アドバイスについて、想定ケースを例示して具体化すると以下のようになる。
【0094】
(第1ケース:中評価タイプB)前回の睡眠総合点Yが78点で今回の睡眠総合点Zが70点となって8点低下し、前回より最も下がった(差分最小値dmin)項目が起床力である場合(<改善K1>):
「睡眠総合力が前回に比べ、8点悪くなりました。今日はあまり無理をしないようにしましょうね。特に起床力が悪くなっています。あなたへのオススメは、カーテンを開けて寝てみましょう。朝日が入って目覚めやすくなります。」というような睡眠アドバイスが選択される。
【0095】
(第2ケース:中評価タイプB)前回の睡眠総合点Yが64点で今回の睡眠総合点Zが70点となって6点増加し、前回より最も上がった(差分最大値dmax)項目が持眠力である場合(<ほめ>):
「睡眠総合力が前回に比べ、6点よくなりました!特に持眠力がよくなっています!今日の睡眠豆知識:よい睡眠をとれたかどうかは朝のスッキリ感だけでなく、日中の眠気でもチェックできます。」というような睡眠アドバイスが選択される。
【0096】
[表示部]
本実施形態における表示部9は、点数表示部91、アドバイス表示部92、履歴表示部93、設定部94を備えている。表示部9は、スマートフォン等の携帯端末のタッチパネルに評価結果などを表示するよう構成されており、ベッド10に備えられたCPUで処理された情報が無線で携帯端末に伝送される。なお、表示部9をベッド10の台部10Bに内蔵しても良いし、四つの荷重センサ11による検出結果のみを携帯端末に伝送して、携帯端末で本実施形態における各機能部を実行するよう構成しても良い。以下、図8を用いて、表示部9の一例を説明する。
【0097】
点数表示部91は、「結果」タブに連動して、今回の睡眠総合点Zと前回の睡眠総合点Yとを差分Dを含めて表示する。図8に示すように、前回の睡眠総合点Yを小さく表示し、矢印で差分Dを併記しつつ今回の睡眠総合点Zを大きく表示している。また、区間ごとの睡眠点数(入眠力、深眠力、完眠力、起床力、持眠力)を、レーダーチャートで表示する。このとき、前回の各睡眠点数と今回の各睡眠点数を色分けして、前回のレーダーチャートの内側を半透明に塗りつぶす等して表示すれば、各睡眠点数の変化が視覚的に把握し易い。なお、区間ごとの睡眠点数を、棒グラフで表示するなどしても良く、レーダーチャートに限定されない。
【0098】
アドバイス表示部92は、アドバイス選択部82で選択された睡眠アドバイスを画面に表示する。本実施形態では、「アドバイス」ボタンを押すことで、画面に睡眠アドバイスが表示されるようにしてある。なお、アドバイスを予め画面に表示する形態にしても良く、種々の変形が可能である。
【0099】
履歴表示部93は、「履歴」タブに連動して、過去の睡眠評価結果を一週間単位で画面に表示する。図示しないが、例えば、一日の入床から離床までの睡眠期間Tにおいて、覚醒と浅い睡眠と深い睡眠とを色分けした棒グラフを一週間分表示する。その結果、睡眠リズムが規則正しいか、乱れているかを視覚的に把握することができる。また、一週間分の睡眠総合点Zを折れ線グラフにして、棒グラフに重ねあわせて表示しても良い。この場合、曜日別の睡眠傾向を把握することができる。
【0100】
設定部94は、生活習慣入力部941、性別や年齢といった個人の属性設定部、時刻設定部などを備えている。生活習慣入力部941は、生活習慣質問表の選択メニューから睡眠評価を行う人の生活習慣を入力できるように構成されている。例えば、「タバコを吸いますか?」、「お酒を飲みますか?」、「コーヒー、紅茶は飲みますか?」、「ミルクは飲みますか?」といった生活習慣に関する質問ごとに、「はい」「いいえ」のラジオボタンを画面に表示する。
【0101】
この生活習慣入力部941の入力結果は、上述したアドバイス選択部82に伝達されて、人の生活習慣に対応する睡眠アドバイスのみ選択される。次いで、その選択結果がアドバイス表示部92で表示される。よって、利用者に関係のない睡眠アドバイスを除外するので、的確な睡眠アドバイスを提示することが可能となる。
【0102】
[その他の実施形態]
(1)上述した実施形態における睡眠状態判定部1では、人がベッド10に在床する例を示したが、例えば布団に在床する人や座席などに座った人の睡眠状態を判定しても構わない。
(2)上述した実施形態では、在床者の生体情報を体動によって取得したが、在床者の心拍、呼吸および脈波などから生体情報を取得しても良い。
(3)上述した睡眠区間設定部2では、睡眠期間Tを五つの区間に設定したが、例えば、入眠前T1、睡眠前半T2、睡眠後半T3の三つの区間に設定するなど、区間数は特に限定されない。
(4)上述した実施形態において、区間ごとに睡眠指標設定部3が設定する少なくとも一つの睡眠指標は一例にすぎず、各種実験結果に基づいて他の最適な睡眠指標を設定しても良い。
(5)上述した実施形態における評価パターン設定部72を省略しても良い。この場合、例えば、全て中評価タイプBに統一化することで、評価部73の睡眠評価が実行される。また、睡眠評価値補正部62を設けずに、睡眠期間Tに応じた補正を実行しなくても良い。このように、本実施形態の各機能部を必要に応じて適宜省略すれば、演算負荷を低減することができる。
(6)上述した表示部9の組み合わせは一例にすぎず、履歴表示部93や生活習慣入力部941を省略するなど、適宜変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【0103】
本発明は、寝具上の人の睡眠を評価する睡眠評価装置に利用可能である。
【符号の説明】
【0104】
1 睡眠状態判定部
2 睡眠区間設定部
3 睡眠指標設定部
4 睡眠指標生成部
61 睡眠評価値演算部
62 睡眠評価値補正部
7 睡眠評価部
71 睡眠評価値記憶部
81 アドバイス格納部
82 アドバイス選択部
92 アドバイス表示部
X 睡眠評価装置
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8