JP2002034955A - 睡眠状態および中途覚醒の判定システム、睡眠状態および中途覚醒の判定方法、睡眠状態および中途覚醒の判定用プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

睡眠状態および中途覚醒の判定システム、睡眠状態および中途覚醒の判定方法、睡眠状態および中途覚醒の判定用プログラムを記録した記録媒体

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JP2002034955A
JP2002034955A JP2000226029A JP2000226029A JP2002034955A JP 2002034955 A JP2002034955 A JP 2002034955A JP 2000226029 A JP2000226029 A JP 2000226029A JP 2000226029 A JP2000226029 A JP 2000226029A JP 2002034955 A JP2002034955 A JP 2002034955A
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awakening
sleep state
pulse
sleep
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Kaoru Fukuyori
薫 福頼
Hiroyuki Ibe
浩行 井邊
Akihiro Michimori
章弘 道盛
Hiroshi Hagiwara
啓 萩原
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Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 被験者の睡眠状態を中途覚醒も含めて正確
に、且つ,低コストで判定できるシステム、方法、及び
その為の記録媒体を提供する。 【解決手段】 体動検出手段1及び脈拍検出手段2にて
検出した出力を処理手段3,4,5にて処理し、該処理
手段3,4,5からの処理信号を受けた判定部6にて中
途覚醒及び睡眠状態の判定を行なう。上記検出結果及び
判定結果は出力/表示手段7にて出力または表示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、睡眠状態および中
途覚醒の判定システム、睡眠状態および中途覚醒の判定
方法、睡眠状態および中途覚醒の判定用プログラムを記
録した記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】人間の睡眠は単一ではなく、睡眠中の眼
球運動に着目してREM睡眠とNREM睡眠に大別され
る。更にNREM睡眠は第1、2、3、4段階と分類さ
れ、それぞれ特徴的な脳波の発生がみられる。
【0003】典型的な青年の夜間睡眠においてはすぐに
第1NREM睡眠が現れ、その後に第2、第3、第4N
REM睡眠へと順に移行する。次いで第4、第3、第
2、第1NREM睡眠を経て、初めてREM睡眠が現れ
る。そして上記のNREM睡眠−REM睡眠が繰返し夜
間に反復されるのであるが、その周期は略一定であり、
一般的には100分程度といわれている。各睡眠段階に
おける睡眠の深さはREM睡眠が最も浅く、次いで第
1、第2、第3、第4NREM睡眠の順に深い睡眠とな
っているので、睡眠中は周期的に睡眠の浅い状態と深い
状態を繰返すこととなる。
【0004】上記のような睡眠の状態変化を判定するこ
とで健康状態を知ることができ、またその判定結果に応
じて入眠の促進、より深い睡眠への誘導、および心地よ
い目覚めを実現する為に適切な刺激を外部より与えるこ
とができる。睡眠状態を判定する手段としては、人体の
脳波、眼球運動、呼吸、心拍等を記録する為の装置であ
る睡眠ポリグラフが広く知られている。しかし上記ポリ
グラフは大掛かりな装置である為に、研究室や病院等の
限られた施設でしか利用できず、家庭用の健康機器とし
ての使用には不向きである。そこで家庭においても使用
することのできるコンパクトで低コストな睡眠状態の判
定システムが待望され、従来から種々のシステムが提案
されてきた。
【0005】図7は特開平8−112270号公報記載
の睡眠状態判定方法における実施例のフローチャートで
ある。図に示すように上記方法は心拍と体動からREM
睡眠とNREM睡眠を判定する為の方法であり、高精
度、且つ、低コストで判定を行なうことができる。しか
し上記方法では、被験者の睡眠状態がREM睡眠かNR
EM睡眠かの判定はできるものの、中途覚醒はその判定
対象ではない。
【0006】図8は特開2000−215公報記載の睡
眠深さ判定方法および判定装置における実施例の概念図
であり、図9は同上の発明における睡眠深さと心拍数、
呼吸数および寝返りの頻度との関係を示す説明図であ
る。上記発明は図8に示すように体動検出手段信号から
心拍数、呼吸数、寝返り頻度を抽出し、図9に示す該抽
出量と睡眠段階との関係を基に、覚醒、REM睡眠、N
REM睡眠を判定するものである。例えば寝返り頻度が
急激に減少した時点をREM睡眠と第1、2NREM睡
眠の境界とし、また睡眠徐波パワー密度の急激な増加が
みられた時点を第1,2NREM睡眠と第3,4NRE
M睡眠の境界としている。
【0007】しかし、覚醒とREM睡眠の境界において
は抽出量はいずれも徐々に減少しているので、正確な境
界を判定することは困難である。従って、上記方法では
特にREM睡眠の判定を正確に行なうことができない。
【0008】特願平11−240532号記載の睡眠状
態判定方法は、被験者の心拍または脈拍を計測し、その
時間変化を分析することにより睡眠状態を判定する方法
である。しかし、上記方法は心拍または脈拍のみを計測
するものなので、REM睡眠と中途覚醒を判別すること
は困難である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の点に鑑
みてなされたものであり、中途覚醒、REM睡眠、第
1,2NREM睡眠、第3,4NREM睡眠の各睡眠段
階を正確に、且つ、低コストで判定することのできる睡
眠状態および中途覚醒の判定システム、睡眠状態および
中途覚醒の判定方法、睡眠状態および中途覚醒の判定用
プログラムを記録した記録媒体を提供することを課題と
するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項1記載の本発明を、被験者の体動を検出する為
の体動検出手段と、単位時間あたりの心拍数あるいは脈
拍数を検出する為の心拍あるいは脈拍検出手段と、上記
体動検出手段と心拍あるいは脈拍検出手段からの出力を
処理する為の処理手段と、上記処理手段からの信号を基
に被験者の睡眠状態および中途覚醒を判定する為の判定
手段と、上記処理手段からの信号および判定手段による
判定結果を出力または表示する為の出力/表示手段を備
えていることを特徴とする睡眠状態および中途覚醒の判
定システムとすることで、被験者の体動と心拍あるいは
脈拍の検出により中途覚醒と睡眠状態を判定することが
できる。
【0011】請求項2記載の本発明を、体動検出手段と
して加速度計を使用することを特徴とする請求項1記載
の睡眠状態および中途覚醒の判定システムとすること
で、体動の有無のみでなく、体動量を検出することが可
能である。
【0012】請求項3記載の本発明を、被験者の体動を
検出、処理した信号を基に睡眠状態の推移と中途覚醒の
判定を行ない、心拍あるいは脈拍を検出、処理した信号
を基に睡眠状態の判定を行なうことを特徴とする睡眠状
態および中途覚醒の判定方法とすることで、被験者の中
途覚醒と睡眠状態を正確に判定することができる。
【0013】請求項4記載の本発明を、被験者から検出
した体動を信号に処理する為の体動信号処理と、検出し
た心拍あるいは脈拍を信号に処理する為の心拍あるいは
脈拍信号処理と、上記各信号処理からの信号を基に被験
者の睡眠状態および中途覚醒を判定する為の判定処理
と、上記各信号処理からの信号および判定処理からの信
号を出力または表示する為の処理をコンピュータに実行
させる為のプログラムを記録したことを特徴とする睡眠
状態および中途覚醒の判定用プログラムを記録した記録
媒体とすることで、被験者の体動と心拍あるいは脈拍の
検知により中途覚醒と睡眠状態を判定することができ
る。
【0014】請求項5記載の本発明を、体動検出処理か
らの信号を基に睡眠状態の推移と中途覚醒の判定を行な
い、心拍あるいは脈拍検出処理からの信号を基に被験者
の睡眠状態を判定することを特徴とする請求項4記載の
睡眠状態および中途覚醒の判定用プログラムを記録した
記録媒体とすることで、被験者の中途覚醒と睡眠状態を
正確に判定することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に示す実
施形態に基づいて説明する。図1は本発明の構成を示す
ブロック図であり、図2は本発明の実施の形態における
一例の概略図である。
【0016】図2に示すように、体動を検出する為の体
動検出手段1と、単位時間当たりの心拍数あるいは脈拍
数を検出する為の心拍あるいは脈拍検出手段2を、被験
者8に備え付けている。但し上記体動検出手段1と心拍
あるいは脈拍検出手段2は被験者8の腕や指等に直に装
着するものであっても、直接接触しないものであっても
構わない。更に体動検出手段1と心拍あるいは脈拍検出
手段2は、一体化したものでも、別のものでも構わな
い。体動検出手段1に関しては圧電素子や光ファイバを
用いても良いが、加速度計を使用すれば被験者8の体動
量を簡便に検出できる。
【0017】図1および図2に示すように体動検出手段
1と心拍あるいは脈拍検出手段2からの出力は出力処理
手段5にて信号に処理され、該信号は判定手段6へと送
られる。ここで一体化した出力処理手段5のかわりに、
体動用出力処理手段3と心拍あるいは脈拍用出力処理手
段4といった別の手段を用いて処理しても構わない。上
記判定手段6では体動を検知、処理した信号と、心拍あ
るいは脈拍を検知、処理した信号を基に被験者8の睡眠
状態および中途覚醒が判定される。そして判定手段6か
らの信号を受けた出力/表示手段7が、出力処理手段5
からの信号および判定手段6による判定結果を出力また
は表示する。但し各手段間の信号のやり取りは、有線で
も無線でも構わない。
【0018】図3は判定手段6において体動と心拍ある
いは脈拍をそれぞれ検出、処理した信号を基に睡眠状態
および中途覚醒を判定する方法を示したフローチャート
である。体動の検出はその有無を検出するだけでも良い
が、体動検出手段1として加速度計等を用いれば体動量
も検出できるので更に好適である。
【0019】睡眠状態の推移する際や中途覚醒時に体動
の生じやすいことは既に知られているので、体動の検出
された際には、その検出時間およびまたは検出量を基に
睡眠状態の推移か中途覚醒の候補とする。つまり、例え
ば5分程度以上の比較的長い間体動の検出された場合や
体動の検出量が多い場合には中途覚醒の候補とし、検出
時間が短いかもしくは検出量が少ない場合に睡眠状態の
推移の候補とする。また,体動の発生していない場合は
REM睡眠かNREM睡眠と考える。図4には睡眠状態
の被験者の体動を表す、加速度の時間変化を示してい
る。例えば図中の長丸によって囲まれる領域10では比
較的長時間の体動が検出されている為、中途覚醒状態に
あると判定することができる。しかし、これだけでは睡
眠の深浅まで正確に判断するには到らない。
【0020】図5は図4と別睡眠中のポリグラフによる
睡眠状態の判定結果であり、図6は図5と同一睡眠中に
検出した心拍数の時間変化を示している。ポリグラフは
中途覚醒を含む睡眠状態を略正確に判定することができ
るので、図5の長丸によって囲まれる領域11の時間帯
においては、被験者は中途覚醒状態にあると判断され
る。対して図6を基に特願平11−240532号記載
の方法のみを用いた場合には、睡眠状態の深浅を判定す
ることはできるが、図6の長丸にて囲まれる領域11の
時間帯において被験者を中途覚醒状態と判定することは
困難である。
【0021】従って、図3のフローチャートにも示す様
に、体動が検出された場合には該体動の長短等により睡
眠の推移と中途覚醒の判定を行ない、その後に、特願平
11−240532号記載の睡眠状態判定方法に示され
た、心拍あるいは脈拍の時間変化から睡眠状態を判定す
る方法を用いることで、中途覚醒を含む睡眠状態を高い
精度で判定することが可能となる。
【0022】
【発明の効果】上記のように本発明にあっては、被験者
の体動と心拍あるいは脈拍の検知により中途覚醒と睡眠
状態を判定することのできるものであり、特に従来は明
確に判定することのできなかったREM睡眠および中途
覚醒を正確に判定することが可能である。またポリグラ
フの様な大掛かりな装置を用いる必要もなく低コストで
商品として提供できるので、家庭等で使用する為の健康
器具としては好適である更に本発明の体動検知手段とし
て加速度計を用いれば、体動の有無のみならず体動量ま
でも検知することができ、より正確、且つ、簡便な体動
の検知が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施の形態における一例の概略図であ
る。
【図3】本発明の判定手段において睡眠状態および中途
覚醒を判定する方法を示したフローチャートである。
【図4】睡眠状態の被験者の体動を表す為の加速度の時
間変化を示した図である。
【図5】図4と別睡眠中のポリグラフによる睡眠状態の
判定結果を示した図である。
【図6】図5と同一睡眠中に検出した心拍数の時間変化
を示した図である。
【図7】特開平8−112270号公報記載の睡眠状態
判定方法における実施例のフローチャートである。
【図8】特開2000−215公報記載の睡眠深さ判定
方法および判定装置における実施例の概略図である。
【図9】同上の発明における睡眠深さと心拍数、呼吸
数、寝返りの頻度との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
1 体動検出手段 2 心拍あるいは脈拍検出手段 3 体動用出力処理手段 4 心拍あるいは脈拍用出力処理手段 5 出力処理手段 6 判定手段 7 出力/表示手段 8 被検者
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 道盛 章弘 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 萩原 啓 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Fターム(参考) 4C017 AA02 AA10 AC20 BC11 BD01 CC01 FF05 4C038 VA16 VB31 VC20

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被験者の体動を検出する為の体動検出手
    段と、単位時間あたりの心拍数あるいは脈拍数を検出す
    る為の心拍あるいは脈拍検出手段と、上記体動検出手段
    と心拍あるいは脈拍検出手段からの出力を処理する為の
    処理手段と、上記処理手段からの信号を基に被験者の睡
    眠状態および中途覚醒を判定する為の判定手段と、上記
    処理手段からの信号および判定手段による判定結果を出
    力または表示する為の出力/表示手段を備えていること
    を特徴とする睡眠状態および中途覚醒の判定システム。
  2. 【請求項2】 体動検出手段として、加速度計を使用す
    ることを特徴とする請求項1記載の睡眠状態および中途
    覚醒の判定システム。
  3. 【請求項3】 被験者の体動を検出、処理した信号を基
    に睡眠状態の推移と中途覚醒の判定を行ない、心拍ある
    いは脈拍を検出、処理した信号を基に睡眠状態の判定を
    行なうことを特徴とする睡眠状態および中途覚醒の判定
    方法。
  4. 【請求項4】 被験者から検出した体動を信号に処理す
    る為の体動信号処理と、検出した心拍あるいは脈拍を信
    号に処理する為の心拍あるいは脈拍信号処理と、上記各
    信号処理からの信号を基に被験者の睡眠状態および中途
    覚醒を判定する為の判定処理と、上記各信号処理からの
    信号および判定処理からの信号を出力または表示する為
    の処理をコンピュータに実行させる為のプログラムを記
    録したことを特徴とする睡眠状態および中途覚醒の判定
    用プログラムを記録した記録媒体。
  5. 【請求項5】 体動検出処理からの信号を基に睡眠状態
    の推移と中途覚醒の判定を行ない、心拍あるいは脈拍検
    出処理からの信号を基に被験者の睡眠状態を判定するこ
    とを特徴とする請求項4記載の睡眠状態および中途覚醒
    の判定用プログラムを記録した記録媒体。
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