特許 7280580 計測装置及び計測方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-05-16

(45)【発行日】2023-05-24

(54)【発明の名称】計測装置及び計測方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/087 20060101AFI20230517BHJP

   A61B 5/107 20060101ALI20230517BHJP

   A61B 5/16 20060101ALI20230517BHJP

【ＦＩ】

A61B5/087

A61B5/107 300

A61B5/16 130

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2019165410

(22)【出願日】2019-09-11

(65)【公開番号】P2021040963

(43)【公開日】2021-03-18

【審査請求日】2022-06-28

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 ２０１９年８月７日付で、出願に係る発明に関して、諸麥 俊司が下記ＵＲＬに係るウェブページ上にて公開。ｈｔｔｐｓ：／／ｓｈｉｎｇｉ．ｊｓｔ．ｇｏ．ｊｐ／ｋｏｂｅｔｓｕ／ｔｏｙｏ－ｓｏｐｈｉａ－ｃｈｕｏ／２０１９＿ｔｏｙｏ－ｓｏｐｈｉａ－ｃｈｕｏ／ｔｅｃｈ＿ｐｒｏｐｅｒｔｙ．ｈｔｍｌ＃ｐｂＢｌｏｃｋ９８６９９

(73)【特許権者】

【識別番号】599011687

【氏名又は名称】学校法人 中央大学

(73)【特許権者】

【識別番号】504205521

【氏名又は名称】国立大学法人 長崎大学

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100097238

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 治

(74)【代理人】

【識別番号】100211395

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 裕貴

(72)【発明者】

【氏名】諸麥 俊司

(72)【発明者】

【氏名】鮎瀬 卓郎

【審査官】磯野 光司

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－１４２６４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－２６２２２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１１３３２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０２７４３２４６（ＣＮ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／０３０７３７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ５／０８－５／０９７

Ａ６１Ｂ ５／１１３

Ａ４７Ｇ ９／１０

Ａ６１Ｆ ５／５６

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

人間の睡眠中の呼吸の大きさを計測する計測装置であって、
前記人間の頭部を支持する、変形可能な支持部と、
前記人間の呼吸の大きさを計測する、呼吸センサと、
前記支持部を変形させて、前記呼吸センサにより複数の頭部の姿勢における呼吸の大きさを計測し、睡眠中において呼吸がしやすい頭部の姿勢を特定する、制御部と、を備える、計測装置。

【請求項2】

前記呼吸センサは、前記人間の呼気及び吸気の少なくとも一方の流量を計測する、流量センサである、請求項１に記載の計測装置。

【請求項3】

前記人間の鼻及び口の少なくとも一方を覆うマスクを更に備え、
前記呼吸センサは、前記マスクにおける前記呼吸の大きさを計測可能な位置に設置されている、請求項１又は２に記載の計測装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記支持部を変形させ、所定の時間だけ前記支持部の形状を維持することを繰り返す、請求項１から３のいずれか一項に記載の計測装置。

【請求項5】

前記人間の頭部の姿勢を計測する、姿勢センサを更に備え、
前記制御部は、前記姿勢センサで計測された情報に基づいて、前記支持部を変形させる、請求項１から４のいずれか一項に記載の計測装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記支持部を変形させて、垂直方向における前記頭部の高さを変更する、請求項１から５のいずれか一項に記載の計測装置。

【請求項7】

前記支持部は、前記頭部を後頭部から支持する第１支持部材を含み、
前記制御部は、前記第１支持部材を変形させて、前記垂直方向における前記頭部の高さを変更する、請求項６に記載の計測装置。

【請求項8】

前記制御部は、前記支持部を変形させて、水平方向に対する前記頭部の前後の傾きを変更する、請求項１から７のいずれか一項に記載の計測装置。

【請求項9】

前記支持部は、前記頭部を下顎部から支持する第２支持部材を含み、
前記制御部は、前記第２支持部材を変形させて、前記水平方向に対する前記頭部の前後の傾きを変更する、請求項８に記載の計測装置。

【請求項10】

前記人間が睡眠中であるか否かを示す情報を計測する、睡眠センサを更に備える、請求項１から９のいずれか一項に記載の計測装置。

【請求項11】

前記制御部は、前記複数の頭部の姿勢における呼吸の大きさの可視化情報を生成する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の計測装置。

【請求項12】

請求項１から１１のいずれか一項に記載の計測装置により、人間の睡眠中の呼吸の大きさを計測する計測方法であって、
前記制御部が、
前記支持部を変形させるステップと、
前記呼吸センサにより複数の頭部の姿勢における呼吸の大きさを計測し、睡眠中において呼吸がしやすい頭部の姿勢を特定するステップと、
を含む、計測方法。

【請求項13】

前記制御部が、前記支持部を変形させるステップにおいて、前記支持部を変形させたのち、所定の時間だけ前記支持部の形状を維持することを繰り返す、請求項１２に記載の計測方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、人間の睡眠中の呼吸の大きさを計測する、計測装置及び計測方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、睡眠中に呼吸が断続的に停止する睡眠時無呼吸症候群（ＳＡＳ）が健康及び生活の質を害する睡眠障害の一つとして問題視されている。そのため、睡眠中の人間の気道を確保するための器具が提案されている。例えば、特許文献１には、人間の異常呼吸を検出した場合に、当該人間の頭部の姿勢を、気道が確保される姿勢に変えることで気道を確保する、気道確保装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０１４／０３０７３７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、睡眠中において、気道が確保され、呼吸がしやすい頭部の姿勢は、個人によって異なる。そのため、睡眠中における呼吸がしやすい頭部の姿勢を特定することに寄与し得る、複数の頭部の姿勢における人間の睡眠中の呼吸の大きさを計測することが求められている。

【0005】

かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、複数の頭部の姿勢における人間の睡眠中の呼吸の大きさを計測することができる、計測装置及び計測方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の計測装置は、
人間の睡眠中の呼吸の大きさを計測する計測装置であって、
前記人間の頭部を支持する、変形可能な支持部と、
前記人間の呼吸の大きさを計測する、呼吸センサと、
前記支持部を変形させて、前記呼吸センサにより複数の頭部の姿勢における呼吸の大きさを計測する、制御部と、を備える。

【0007】

本発明の計測方法は、
上述した計測装置により、人間の睡眠中の呼吸の大きさを計測する計測方法であって、
前記制御部が、
前記支持部を変形させるステップと、
前記呼吸センサにより複数の頭部の姿勢における呼吸の大きさを計測するステップと、
を含む。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、複数の頭部の姿勢における人間の睡眠中の呼吸の大きさを計測することができる、計測装置及び計測方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】一実施形態に係る計測装置の概略構成を示す概略図である。

【図2】図１に示す計測装置１を装着した人間を正面視で示す概略図である。

【図3】利用者の頭部の高さ及び前後の傾きの一例を示す概略図である。

【図4】一実施形態に係る計測装置の処理の流れを示すフローチャートである。

【図5】一実施形態に係る計測装置の動作を示す模式図である。

【図6】複数の頭部の姿勢における呼吸の大きさの可視化情報の一例である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る計測装置１を具体的に例示説明する。

【0011】

各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付している。本実施形態の説明において、同一又は相当する部分については、説明を適宜省略又は簡略化する。

【0012】

図１は、本発明の一実施形態に係る計測装置１の概略構成を示す概略図である。図１に示すように、計測装置１の利用者である人間は、ヘッドギア２を装着して、例えばベッド等の寝床面Ｂに仰向けに横になった仰臥姿勢で、睡眠をとる。計測装置１は、仰臥姿勢にある人間の頭部を支持する、変形可能な支持部３を変形させる。計測装置１は、支持部３を変形させることによって、利用者の頭部の姿勢を変更することができる。計測装置１は、例えば、利用者の頭部の高さと、頭部の前後の傾きを変更することで、利用者に複数の頭部の姿勢を取らせる。本実施形態では、仰臥姿勢にある人間の目線を胴体側に移す方向に頭部を回転させることを、頭部を前に傾けると称し、逆に、目線を胴体とは反対側に移す方向に頭部を回転させることを、頭部を後ろに傾けると称す。計測装置１は、呼吸センサ６により、複数の頭部の姿勢における呼吸の大きさを計測する。これによって、計測装置１は、複数の頭部の姿勢における呼吸の大きさを計測することができる。計測装置１によって計測された複数の頭部の姿勢における呼吸の大きさは、例えば、利用者が睡眠中において呼吸をしやすい頭部の姿勢を特定するための情報として活用される。

【0013】

（計測装置）
図１及び図２を参照して、計測装置１の構成について、詳細に説明する。図２は、図１に示す計測装置１を装着した人間を正面視で示す概略図である。図１に示すように、本実施形態では、計測装置１は、ヘッドギア２、支持部３、ポンプ４、姿勢センサ５、呼吸センサ６、マスク７、睡眠センサ８、通信部９、表示部１０、入力部１１、記憶部１２、及び制御部１３を備えている。本実施形態では、通信部９、表示部１０、入力部１１、記憶部１２、及び制御部１３は、例えば、携帯電話、スマートフォン、及びパーソナルコンピュータ等の汎用のコンピュータ１４に搭載されていてもよい。

【0014】

ヘッドギア２は、利用者の頭部に装着され、頭部の少なくとも一部を覆う装着具である。本実施形態では、ヘッドギア２は、利用者の前頭部、後頭部、及び下顎部を覆う形状をしている。ヘッドギア２は、例えばポリエステル製の風通しの良いメッシュ生地又は発泡ウレタン等の材料で構成されている。ヘッドギア２は、利用者の頭部にフィットするように、伸縮性を有する材料で構成されてもよい。ヘッドギア２には、支持部３及び姿勢センサ５が所定の位置に固定されている。これによって、睡眠中における利用者の寝返り等によって、支持部３及び姿勢センサ５が利用者の頭部から位置ずれしにくい。

【0015】

支持部３は、人間の頭部を支持する。具体的には、支持部３は、ヘッドギア２を装着した人間の頭部を支持するようにヘッドギア２に固定されている。更に、支持部３は、変形可能である。これにより、支持部３を変形させることで、支持部３が支持する人間の頭部の姿勢を変更させ得る。支持部３は、例えば、ポンプ４により空気等の流体が供給されることで変形可能であってもよい。本実施形態では、支持部３が、空気で膨らむエアバッグであるものとして説明する。しかしながら、支持部３の変形方法は、ポンプ４による流体の供給に限られず、モーター等により頭部との接触面を上下させる等、任意の方法が用いられてもよい。

【0016】

更に、支持部３は、複数の支持部材で形成されていてもよい。本実施形態では、支持部３は、人間の頭部を後頭部から支持する第１支持部材３Ａと、人間の頭部を下顎部から支持する第２支持部材３Ｂとを含む。

【0017】

第１支持部材３Ａは、利用者の頭部を後頭部から支持する、変形可能な支持部材である。第１支持部材３Ａは、例えば塩化ビニル樹脂等の合成樹脂材料で構成された、エアバッグである。第１支持部材３Ａは、ヘッドギア２を装着した人間の後頭部の近傍に位置するように、ヘッドギア２に固定されている。本実施形態では、第１支持部材３Ａは、寝床面Ｂに仰向けに横になった利用者の頭部を後頭部から安定的に支持するように平板状とされている。さらに、第１支持部材３Ａは、後述する第２支持部材３Ｂを取り付けるために、ヘッドギア２を装着した利用者の後頭部から首まで亘る形状とされている。

【0018】

第１支持部材３Ａは、ポンプ４と通気可能に接続されている。第１支持部材３Ａは、ポンプ４により空気が供給されることで膨張し、或いは、ポンプ４により空気が外部に放出されることで収縮する。これによって、第１支持部材３Ａは、第１支持部材３Ａの上に載せられた利用者の頭部の姿勢を変更することができる。より具体的には、第１支持部材３Ａは、仰向けに横になった利用者の頭部を寝床面Ｂから押し上げて、垂直方向における利用者の頭部の高さを変更する。

【0019】

第２支持部材３Ｂは、利用者の頭部を下顎部から支持する、変形可能な支持部材である。第２支持部材３Ｂは、例えば塩化ビニル樹脂等の合成樹脂材料で構成された、エアバッグである。第２支持部材３Ｂは、ヘッドギア２を装着した利用者の下顎部の近傍に位置するように、ヘッドギア２の固定されている。本実施形態では、第２支持部材３Ｂは、一例として、図１に示されるように側面形状がＬ字状とされ、図２に示されるように正面形状がＵ字型とされている。これによって、第２支持部材３Ｂは、利用者の頭部を下顎部から安定的に支持することができ、かつ、利用者に装着しやすくなる。第２支持部材３Ｂは、ヘッドギア２に加え、第１支持部材３Ａの、利用者の首を支持する部分の近傍に固定されている。

【0020】

第２支持部材３Ｂは、ポンプ４と通気可能に接続されている。第２支持部材３Ｂは、ポンプ４により空気が供給されることで膨張し、或いは、ポンプ４により空気が外部に放出されることで収縮する。これによって、第２支持部材３Ｂは、第２支持部材３Ｂの上に載せられた利用者の頭部の姿勢を変更することができる。より具体的には、第２支持部材３Ｂは、仰向けに横になった利用者の頭部を下顎部から押して、水平方向に対する利用者の頭部の前後の傾きを変更する。

【0021】

ポンプ４は、例えばエアーポンプである。ポンプ４は、ゴムチューブ等を介して、第１支持部材３Ａ及び第２支持部材３Ｂに通気可能に接続されている。本実施形態では、ポンプ４は、第１支持部材３Ａ及び第２支持部材３Ｂのそれぞれに独立して空気を供給するように構成されている。例えば、上述したゴムチューブに電磁弁等の弁を設けることで、ポンプ４から第１支持部材３Ａ及び第２支持部材３Ｂのそれぞれに独立して空気が供給され得る。或いは、ポンプ４が、第１支持部材３Ａ及び第２支持部材３Ｂのそれぞれに個別に用意されていてもよい。

【0022】

本実施形態では、支持部３は、第１支持部材３Ａ及び第２支持部材３Ｂを備えるものとして説明するが、この限りではない。支持部３は、１つ以上の任意の数の支持部材で構成されていてもよい。例えば、第２支持部材３Ｂが、利用者の下顎部を右側から又は左側からそれぞれ支持する２つの部材に更に分けられていてもよい。また例えば、第１支持部材３Ａ及び第２支持部材３Ｂが１つの袋状の支持部材とされてもよい。或いは、支持部３は、第１支持部材３Ａのみで構成されていてもよい。

【0023】

姿勢センサ５は、利用者の頭部の姿勢を計測する。本実施形態では、姿勢センサ５は、例えば、センサ自身が位置する地点の三次元座標を出力する、三次元位置センサである。しかしながら、姿勢センサ５は、三次元位置センサに限られず、加速度センサ、角速度センサ、又はジャイロセンサ等であってもよい。図１に示すように、計測装置１は、２つの姿勢センサ５Ａ及び５Ｂを備えている。姿勢センサ５Ａは、利用者の額の近傍に位置するようにヘッドギア２に取り付けられ、利用者の額の位置を計測する。姿勢センサ５Ｂは、利用者の下顎部の近傍に位置するようにヘッドギア２に取り付けられ、利用者の下顎の位置を計測する。

【0024】

本実施形態では、姿勢センサで計測される利用者の頭部の姿勢には、垂直方向における利用者の頭部の高さと、水平方向に対する頭部の前後の傾きとが含まれる。図３は、利用者の頭部の高さ及び前後の傾きの一例を示す概略図である。本実施形態では、例えば、利用者の頭部の基準位置Ｐの高さ及び前後の傾きが、利用者の頭部の高さ及び前後の傾きとされてもよい。具体的には、図３に示すように、制御部１３は、２つの姿勢センサ５Ａ及び５Ｂのそれぞれで計測された位置から基準位置Ｐの位置を算出し、算出された基準位置Ｐの寝床面Ｂに対する高さを、垂直方向における頭部の高さＨとすることができる。基準位置Ｐは、寝床面Ｂから姿勢センサ５Ａの位置までの垂線の中点と寝床面Ｂから姿勢センサ５Ｂの位置までの垂線の中点とを結んだ線と、姿勢センサ５Ａ及び５Ｂの位置の水平方向における中点を通る垂線が交わる点である。また、制御部１３は、２つの姿勢センサ５Ａ及び５Ｂのそれぞれで計測された位置を結んだ直線が水平方向となす角度を算出し、算出された角度を、基準位置Ｐにおける水平方向に対する頭部の前後の傾きＬとすることができる。利用者の頭部の高さ及び傾きは、基準位置Ｐに限られず、寝床面Ｂにおいて仰臥姿勢にある人間の頭部のうち最も寝床面Ｂに近い位置、或いは姿勢センサ５Ａ及び５Ｂを直線で結んだ中点等、任意の位置とされてもよい。

【0025】

本実施の形態では、計測装置１が２つの姿勢センサ５Ａ及び５Ｂを備えているものとして説明するが、この限りではない。１つ以上の任意の数の姿勢センサ５によって、利用者の垂直方向における頭部の高さ、及び水平方向に対する頭部の前後の傾きが算出されてもよい。

【0026】

呼吸センサ６は、利用者の呼吸の大きさを計測する。本実施形態では、呼吸センサ６は、呼吸の大きさとして、利用者の呼気及び吸気の少なくとも一方の流量を計測する、流量センサである。しかしながら、呼吸センサ６は、流量センサに限られず、温度センサ等であってもよい。呼吸センサ６が温度センサである場合、呼吸センサ６は、呼吸の大きさとして、センサに利用者の呼気が吹きかけられることによって変化したセンサ自身の温度を計測する。呼吸センサ６は、利用者の口及び鼻の少なくとも一方の近傍に設けられ、呼吸流量等の、利用者の呼吸の大きさを計測する。

【0027】

マスク７は、利用者の鼻及び口の少なくとも一方を覆う。本実施形態では、マスク７は、利用者の鼻及び口を覆うように、利用者に装着される。呼吸センサ６は、マスク７における呼吸の大きさを計測可能な位置に設置されている。呼吸センサ６は、例えば、マスク７の、ゴムチューブ等が接続される開口部の近傍に取り付けられてもよい。

【0028】

睡眠センサ８は、利用者が睡眠中であるか否かを示す情報を計測する。睡眠センサ８は、例えば、利用者の手首に装着されることで、利用者の脈拍数又は心拍数等の情報を計測し、計測した情報を利用者が睡眠中であるか否かを示す情報として出力する。

【0029】

通信部９は、例えば有線ＬＡＮ（Local Area Network）又は無線ＬＡＮ等の規格に対応した通信モジュールを含む。本実施形態において、計測装置１は、通信部９を介して外部機器と通信することができる。

【0030】

表示部１０は、画像及び音等で情報を表示する。表示部１０は、例えばディスプレイである。表示部１０は、後述するように、計測装置１で計測された、複数の頭部の姿勢における呼吸の大きさの可視化情報を表示する。

【0031】

入力部１１は、入力操作を受け付ける。入力部１１は、例えばボタン、タッチパネル又はマイクである。

【0032】

記憶部１２は、例えば半導体メモリ、磁気メモリ、又は光メモリ等である。記憶部１２は、例えば主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能する。記憶部１２は、計測装置１の動作に用いられる任意の情報を記憶する。例えば、記憶部１２は、システムプログラム、アプリケーションプログラム、及び組み込みソフトウェア等を記憶する。

【0033】

記憶部１２は、後述する計測装置１の処理で用いられる、利用者の呼吸の大きさの計測が行われる、複数の頭部の姿勢に関する情報を記憶していてもよい。複数の頭部の姿勢に関する情報は、垂直方向における頭部の高さと水平方向における頭部の前後の傾きとの組み合わせで定義されていてもよい。例えば、複数の頭部の姿勢に関する情報には、ｎ段階の高さとｍ段階の傾きとの組み合わせによって、合計ｎ×ｍパターンの頭部の姿勢が定義されていてもよい。本実施形態では、ｎ段階の高さ及びｍ段階の傾きは、それぞれ等間隔とされるが、等間隔でなくてもよい。また、ｎ段階の高さ及びｍ段階の傾きは、絶対値で定義されていてもよく、何らかの基準に対する相対値で定義されていてもよい。記憶部１２に記憶される情報は、例えば上述した通信部９又は入力部１１を介して受け付けた情報で更新され得る。

【0034】

制御部１３は、１つ以上のプロセッサを含む。プロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の汎用のプロセッサ、又は特定の処理に特化した専用のプロセッサ等であってもよい。制御部１３は、プロセッサに限られず、１つ以上の専用回路を含んでもよい。専用回路は、例えば、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）であってもよい。制御部１３は、計測装置１に含まれる各機能の各々と有線又は無線によって通信可能に接続されている。制御部１３は、例えば、ポンプ４、姿勢センサ５、呼吸センサ６、睡眠センサ８、通信部９、表示部１０、入力部１１、及び記憶部１２等のそれぞれと有線又は無線によって通信可能に接続されている。これによって、制御部１３は、計測装置１を動作させる。

【0035】

（計測装置の処理例）
図４、図５、及び図６を参照して、本実施形態に係る計測装置１が実行する、計測装置１の利用者である人間の睡眠中の呼吸の大きさを計測する処理の一例を説明する。本処理において、計測装置１の制御部１３は、姿勢センサ５で計測された情報に基づいて、支持部３を変形させて、呼吸センサ６により複数の頭部の姿勢における呼吸の大きさを計測する。図４は、一実施形態に係る計測装置１の処理の流れを示すフローチャートである。図５は、一実施形態に係る計測装置１の動作を示す模式図である。図６は、複数の頭部の姿勢における呼吸の大きさの可視化情報の一例である。

【0036】

なお、本処理は、本実施形態に係る計測方法に相当する。本処理は、計測装置１のヘッドギア２を装着した利用者が寝床面Ｂに仰向けに横になった状態で開始されるものとして説明する。また、本処理は、支持部３には空気が充填されていない状態で開始されるものとして説明する。また、本処理では、複数の頭部の姿勢として、ｎ段階の垂直方向における頭部の高さと、ｍ段階の水平方向に対する頭部の前後の傾きとの組み合わせによる、合計ｎ×ｍパターンの頭部の姿勢における利用者の呼吸の大きさが計測されるものとして説明する。本実施形態では、ｎ×ｍパターンの頭部の姿勢における利用者の呼吸の大きさの計測を行うことを、１サイクルと称する。

【0037】

ステップＳ１０１において、制御部１３は、本処理に必要な初期化を行う。

【0038】

具体的には、制御部１３は、前述した１サイクルをカウントするための内部カウンターをリセットする。また、本実施形態では、制御部１３は、支持部３に空気が充填されていない状態で利用者の頭部の姿勢を計測し、利用者の頭部の初期姿勢として、記憶部１２に記憶する。

【0039】

ステップＳ１０２において、制御部１３は、支持部３を変更させて、利用者の垂直方向における頭部の高さを変更する。

【0040】

具体的には、制御部１３は、ポンプ４を制御して、第１支持部材３Ａを変形させて、垂直方向における頭部の高さを変更する。制御部１３は、姿勢センサ５によって計測された情報から、垂直方向における頭部の高さＨを算出して、高さＨが所定の頭部の高さとなるように、ポンプ４による空気の供給又は放出を制御する。図５に示すように、制御部１３は、第１支持部材３Ａを膨張させることによって、垂直方向における頭部の高さを、例えば１ｃｍ等、１段階分上昇させる。

【0041】

ステップＳ１０３において、制御部１３は、支持部３を変更させて、利用者の水平方向に対する頭部の前後の傾きを変更する。

【0042】

具体的には、制御部１３は、ポンプ４を制御して、第２支持部材３Ｂを変形させて、水平方向に対する頭部の前後の傾きを変更する。制御部１３は、姿勢センサ５によって計測された情報から、水平方向に対する頭部の前後の傾きＬを計測して、傾きＬが所定の頭部の傾きとなるように、ポンプ４による空気の供給又は放出を制御する。図５に示すように、制御部１３は、第２支持部材３Ｂを膨張させることによって、水平方向に対する頭部の前後の傾きを、例えば１度等、１段階分後方に傾かせる。

【0043】

ステップＳ１０４において、制御部１３は、利用者が睡眠中であるか否かを判定する。

【0044】

具体的には、制御部１３は、睡眠センサ８により、利用者が睡眠中であるか否かを示す情報を計測する。制御部１３は、計測された情報に基づいて、利用者が睡眠中であるか否かを判定する。制御部１３は、睡眠中であるか否かの判定結果を、姿勢センサ５によって計測された頭部の姿勢と関連付けて、記憶部１２に記憶する。

【0045】

ステップＳ１０５において、制御部１３は、呼吸センサ６により、呼吸の大きさを計測する。

【0046】

具体的には、制御部１３は、呼吸センサ６により、呼気及び吸気の少なくとも一方の流量を、呼吸の大きさとして計測する。制御部１３は、計測された呼吸の大きさを頭部の姿勢と関連付けて、記憶部１２に記憶する。制御部１３は、１つの頭部の姿勢において、複数回、呼吸の大きさを計測してもよい。複数回計測して、それらの平均値又は代表値を算出することによって、計測精度を向上させることができる。

【0047】

本実施形態では、利用者が睡眠中ではないと判定された場合でも、呼吸の大きさが計測されるが、この限りではない。制御部１３は、ステップＳ１０４において、利用者が睡眠中であると判定された場合にのみ、ステップＳ１０５の処理を行ってもよい。これによって、計測装置１は、装置の消費電力及び記憶容量を抑えることができる。

【0048】

ステップＳ１０６において、制御部１３は、所定の頭部の高さにおいて、利用者の頭部の前後の傾きを変えた計測が完了したか否かを判定する。

【0049】

具体的には、制御部１３は、上述した、ｍ段階の頭部の前後の傾きのうち、何段階目まで計測が行われたかを判定する。制御部１３は、ｍ段階目までの計測が完了したと判定した場合（ステップＳ１０６－Ｙｅｓ）、ステップ１０７に進み、次の段階の頭部の高さにおける利用者の呼吸の大きさの計測を開始する。一方、制御部１３は、ｍ段階目までの計測が完了していないと判定した場合（ステップＳ１０６－Ｎｏ）、次の段階における頭部の前後の傾きを所定の頭部の傾きに設定して、ステップ１０３からの処理を繰り返す。

【0050】

ステップＳ１０７において、制御部１３は、利用者の頭部の高さを変えた計測が完了したか否かを判定する。

【0051】

具体的には、制御部１３は、複数の頭部の姿勢に関する情報に含まれるｎ段階の頭部の高さのうち、何段階目まで計測が行われたかを判定する。制御部１３は、ｎ段階目までの計測が完了したと判定した場合（ステップＳ１０７－Ｙｅｓ）、ステップ１０８に進む。一方、制御部１３は、ｎ段階目までの計測が完了していないと判定した場合（ステップＳ１０７－Ｎｏ）、次の段階における頭部の高さを所定の頭部の高さに設定して、ステップ１０２からの処理を繰り返す。

【0052】

本実施形態では、制御部１３は、合計ｎ×ｍパターンの頭部の姿勢における利用者の呼吸の大きさの計測を、１サイクル分実行する例を示したが、複数サイクル繰り返して実行してもよい。これによって、制御部１３は、例えば、あるサイクルの計測の途中で利用者の眠りが浅くなって、一部の頭部の姿勢において、睡眠中の呼吸の大きさを正しく計測できなかった場合に、次のサイクルで正しく計測することができる。

【0053】

また、本実施形態では、制御部１３は、支持部３を変形させ、例えば３０秒など、所定の時間だけ支持部３の形状を維持することを繰り返す。これによって、制御部１３は、支持部３を変形させて、利用者の頭部の姿勢を動かしたことによって、一時的に利用者の眠りが浅くなった場合でも、所定の時間が経過する中で、再び利用者が安定して、その頭部の姿勢における睡眠中の呼吸の大きさを正しく計測することができる。更に、所定の時間は、利用者の睡眠中に実行されるサイクル数に応じて、変更されてもよい。具体的には、実行されるサイクル数を増やす場合には、所定の時間は短くされてもよい。

【0054】

ステップＳ１０８において、制御部１３は、計測結果を生成する。

【0055】

具体的には、制御部１３は、上述の処理を繰り返して計測された、複数の頭部の姿勢における呼吸の大きさに基づいて、計測結果として、複数の頭部の姿勢における呼吸の大きさの可視化情報を生成する。図６には、複数の頭部の姿勢における呼吸の大きさの可視化情報の一例が示されている。図６では、頭部の高さを縦軸、頭部の前後の傾きを横軸として、複数の頭部の姿勢における呼吸の大きさが、円の大きさとして表されている。これによって、図６を参照することによって、利用者の睡眠中において呼吸がしやすい頭部の姿勢の特定が行われ得る。制御部１３は、生成した可視化情報を記憶部１２に記憶する。図６に示した可視化情報は一例であって、可視化の方法は図６の例に限られない。

【0056】

制御部１３は、複数の頭部の姿勢における呼吸の大きさから特定された、睡眠中において呼吸がしやすい頭部の姿勢を示す情報を、計測結果として生成してもよい。例えば、制御部１３は、複数の頭部の姿勢における呼吸の大きさから、呼吸の大きさが最も大きい頭部の姿勢、或いは所定の閾値よりも大きい頭部の姿勢を判定して、睡眠中において呼吸がしやすい頭部の姿勢としてもよい。

【0057】

生成された可視化情報等の計測結果は、例えば、制御部１３によって、表示部１０に表示されてもよく、或いは、通信部９から外部機器に送信されてもよい。

【0058】

以上述べたように、本実施形態に係る計測装置１は、利用者である人間の睡眠中の呼吸の大きさを計測する計測装置１である。計測装置１は、人間の頭部を支持する、変形可能な支持部３と、人間の呼吸の大きさを計測する、呼吸センサ６と、支持部３を変形させて、呼吸センサ６により複数の頭部の姿勢における呼吸の大きさを計測する、制御部１３と、を備える。かかる構成によれば、計測装置１は、睡眠中において呼吸がしやすい頭部の姿勢の特定に寄与し得る、複数の頭部の姿勢における人間の睡眠中の呼吸の大きさを計測することができる。

【0059】

本実施形態に係る計測装置１では、呼吸センサ６は、人間の呼気及び吸気の少なくとも一方の流量を計測する、流量センサであることが好ましい。かかる構成によれば、計測装置１は、計測に伴い人間の睡眠を妨げることなく、人間の呼吸の大きさを容易に計測することができる。

【0060】

本実施形態に係る計測装置１では、人間の鼻及び口の少なくとも一方を覆うマスク７を備え、呼吸センサ６は、マスク７における呼吸の大きさを計測可能な位置に設置されていることが好ましい。かかる構成によれば、計測装置１は、計測環境における風の強さ等、外的要因による、計測結果への影響を低減することができる。

【0061】

本実施形態に係る計測装置１では、制御部１３は、支持部３を変形させ、所定の時間だけ支持部３の形状を維持することを繰り返すことが好ましい。かかる構成によれば、計測装置１は、支持部３を変形させて、利用者の頭部の姿勢を動かしたことによって、一時的に利用者の眠りが浅くなった場合でも、所定の時間が経過する中で、再び利用者が安定して、その頭部の姿勢における睡眠中の呼吸の大きさを正しく計測することができる。

【0062】

本実施形態に係る計測装置１では、人間の頭部の姿勢を計測する、姿勢センサ５を備え、制御部１３は、姿勢センサ５で計測された情報に基づいて、支持部３を変形させることが好ましい。かかる構成によれば、計測装置１は、複数の頭部の姿勢における呼吸の大きさを計測する精度を向上させることができる。

【0063】

本実施形態に係る計測装置１では、制御部１３は、支持部３を変形させて、垂直方向における頭部の高さを変更することが好ましい。更に、本実施形態に係る計測装置１では、支持部３は、頭部を後頭部から支持する第１支持部材３Ａを含み、制御部１３は、第１支持部材３Ａを変形させて、垂直方向における頭部の高さを変更することが好ましい。かかる構成によれば、計測装置１は、複数の頭部の高さにおける呼吸の大きさを計測することができ、例えば、睡眠中に舌根沈下が生じない程度の頭部の高さ等、人間が睡眠中において呼吸がしやすい頭部の高さを特定するための情報を提供することができる。

【0064】

本実施形態に係る計測装置１では、制御部１３は、支持部３を変形させて、水平方向に対する頭部の前後の傾きを変更することが好ましい。更に、本実施形態に係る計測装置１では、支持部３は、頭部を下顎部から支持する第２支持部材３Ｂを含み、制御部１３は、第２支持部材３Ｂを変形させて、水平方向に対する頭部の前後の傾きを変更することが好ましい。かかる構成によれば、計測装置１は、複数の頭部の前後の傾きにおける呼吸の大きさを計測することができ、例えば、睡眠中に口が開かない程度の傾き等、人間が睡眠中において呼吸がしやすい頭部の前後の傾きを特定するための情報を提供することができる。

【0065】

本実施形態に係る計測装置１では、人間が睡眠中であるか否かを示す情報を計測する、睡眠センサ８を備えることが好ましい。かかる構成によれば、計測装置１は、計測された呼吸の大きさが、睡眠中のものであるか否かを詳細に判定することができ、人間の睡眠中の呼吸の大きさを計測する精度を向上させることができる。

【0066】

本実施形態に係る計測装置１では、制御部１３は、複数の頭部の姿勢における呼吸の大きさの可視化情報を生成することが好ましい。かかる構成によれば、計測装置１は、計測装置１によって計測された複数の頭部の姿勢における呼吸の大きさから、利用者が睡眠中において呼吸がしやすい頭部の姿勢を特定することを容易にすることができる。

【0067】

本実施形態に係る計測方法は、上述した計測装置１により、人間の睡眠中の呼吸の大きさを計測する計測方法である。計測方法は、制御部１３が、人間の頭部を支持する、変形可能な支持部３を変形させるステップと、呼吸センサ６により複数の頭部の姿勢における呼吸の大きさを計測するステップと、を含む。かかる構成によれば、計測装置１によって、睡眠中において呼吸がしやすい頭部の姿勢の特定に寄与し得る、複数の頭部の姿勢における人間の睡眠中の呼吸の大きさを計測することができる。

【0068】

本実施形態に係る計測方法では、制御部１３が、支持部３を変形させるステップにおいて、支持部３を変形させたのち、所定の時間だけ支持部３の形状を維持することを繰り返すことが好ましい。かかる構成によれば、計測装置１によって、支持部３を変形させて、利用者の頭部の姿勢を動かしたことによって、一時的に利用者の眠りが浅くなった場合でも、所定の時間が経過する中で、再び利用者が安定して、その頭部の姿勢における睡眠中の呼吸の大きさを正しく計測することができる。

【0069】

本発明を諸図面及び実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本発明に基づき種々の変形及び修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形及び修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各実施形態に含まれる構成又は機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能である。また、各実施形態に含まれる構成又は機能等は、他の実施形態に組み合わせて用いることができ、複数の構成又は機能等を１つに組み合わせたり、分割したり、或いは一部を省略したりすることが可能である。

【0070】

例えば、上述した実施形態では、制御部１３が、初めに利用者の頭部の高さを維持して、その高さにおいて、頭部の前後の傾きを変えることを繰り返して、利用者の呼吸の大きさを段階的に計測するものとして説明したが、この限りではない。制御部１３が、初めに利用者の頭部の前後の傾きを維持して、その傾きにおいて、頭部の高さを変えることを繰り返して、利用者の呼吸の大きさを段階的に計測してもよい。

【0071】

また、上述した実施形態では、通信部９、表示部１０、入力部１１、記憶部１２、及び制御部１３は、汎用のコンピュータ１４に搭載されているものとして説明したが、この限りではない。これらの機能の少なくとも一部は、計測装置１に専用のコンピュータに実装されてもよい。かかる場合、計測装置１に専用のコンピュータは、ヘッドギア２又は支持部３等に固定されてもよい。

【0072】

また、本実施形態に係る計測装置１の機能は、計測装置１の機能を定義したプログラムを、コンピュータのプロセッサで実行することにより実現される。すなわち、計測装置１の機能は、ソフトウェアにより実現される。このため、計測装置１の動作に含まれるステップの処理をコンピュータに実行させることで、当該ステップの処理に対応する機能をコンピュータに実現させることができる。

【0073】

計測装置１の機能を定義したプログラムは、コンピュータで読取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読取り可能な記録媒体は、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、又は半導体メモリである。プログラムの流通は、例えば、プログラムを記録したＤＶＤ（digital versatile disc）又はＣＤ－ＲＯＭ（compact disc read only memory）などの可搬型記録媒体を販売、譲渡、又は貸与することによって行われる。或いは、プログラムを所定のサーバのストレージに格納しておき、所定のサーバから他のコンピュータにプログラムを転送することにより、プログラムを流通させることができる。プログラムはプログラムプロダクトとして提供されてもよい。

【0074】

コンピュータは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラム又は所定のサーバから転送されたプログラムを、一旦、メモリに格納する。そして、コンピュータは、メモリに格納されたプログラムをプロセッサで読み取り、読み取ったプログラムに従った処理をプロセッサで実行する。コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行してもよい。コンピュータは、コンピュータに所定のサーバからプログラムが転送される度に、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行してもよい。所定のサーバからコンピュータへのプログラムの転送は行わず、実行指示及び結果取得のみによって機能を実現する、いわゆるＡＳＰ（application service provider）型のサービスによって処理を実行してもよい。プログラムには、コンピュータによる処理の用に供する情報であってプログラムに準ずるものが含まれる。例えば、コンピュータに対する直接の指令ではないがコンピュータの処理を規定する性質を有するデータは、「プログラムに準ずるもの」に該当する。

【符号の説明】

【0075】

１ 計測装置
２ ヘッドギア
３ 支持部
３Ａ 第１支持部材
３Ｂ 第２支持部材
４ ポンプ
５ 姿勢センサ
６ 呼吸センサ
７ マスク
８ 睡眠センサ
９ 通信部
１０ 表示部
１１ 入力部
１２ 記憶部
１３ 制御部
１４ コンピュータ
Ｂ 寝床面
Ｐ 基準位置
Ｈ 高さ
Ｌ 前後の傾き

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】