JP2003290164A - 睡眠支援装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 睡眠ポリグラフィーのような大がかりな装置
を使用することなく、睡眠全体を支援することができる
睡眠支援装置、プログラム、及び記録媒体を提供するこ
と。 【解決手段】 ステップ１１０では、１分間脈波を計測
し、脈拍間隔の０．３Ｈｚ前後の揺らぎ成分を算出し、
これを揺らぎ成分の初期値ＨＦ0とする。ステップ１２
０では、以後脈波を１分間隔で逐次計測し、この脈波か
ら脈拍間隔の０．３Ｈｚ前後の揺らぎ成分ＨＦを算出
し、その初期値に対する変化の比（即ち副交感神経活動
量の増加率）ＨＦ／ＨＦ0を、ユーザインターフェース
９に表示する。ステップ１３０では、ＨＦ／ＨＦ0が規
定値より大であるか否かを判定する。ステップ１５０で
は、就床に適した状態と見なされるので、そのことをユ
ーザインターフェース９に表示し、ユーザに就床を促
す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生体から計測され
た信号に基づいて睡眠を支援する睡眠支援装置、プログ
ラム、及び記録媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、睡眠に対する関心が高まってお
り、睡眠を支援する装置が望まれている。例えば特開平
６−２７２６３号公報には、心拍数を計測して目覚まし
を行う装置が提案されている。

【０００３】この公報の技術は、心拍数から目覚まし適
時を判定するものであるが、目覚まし機能だけでは、入
眠困難や中途覚醒などを含む多様な睡眠に対する問題に
対処できない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】また、これとは別に、
従来より、人間の睡眠状態（眠りの深さ）は、脳波をは
じめ、眼球運動、筋電、心電などの生体信号を同時に計
測する睡眠ポリグラフィーにて判定する方法が知られて
いる。

【０００５】しかし、睡眠ポリグラフィーによる測定
は、装置が大がかりなために、入院が必要になるという
問題があった。また、頭部や顔面等にセンサを装着する
必要があるため、装着感が悪く、しかも、センサを付け
るためにかえって睡眠が妨げられ、正確な評価ができな
いという問題があった。

【０００６】本発明は、前記課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的は、睡眠ポリグラフィーによ
る大がかりな装置を使用することなく、例えば一般家庭
で使用できる様な簡易な装置を用いて、睡眠全体を支援
することができる睡眠支援装置、プログラム、及び記録
媒体を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】（１）請
求項１の発明は、心電位を示す信号から心拍間隔を求め
る間隔算出手段と、前記間隔算出手段により算出した心
拍間隔の周波数解析を行って、副交感神経活動量に対応
する所定の帯域の周波数成分を求める周波数解析手段
と、前記周波数解析手段により得られた前記周波数成分
に基づいて、睡眠に関する情報の提供を行う睡眠支援手
段と、を備えたことを特徴とする。

【０００８】心拍間隔の周波数解析を行うことにより、
副交感神経活動量に対応する所定の帯域（例えば図３
（ｃ）に示す０．３Ｈｚ近傍）の周波数成分を求めるこ
とができる。また、副交感神経活動量は、眠りの浅いレ
ム期、眠りの深いノンレム期といった睡眠のリズムに関
係があるので、前記周波数成分に基づいて、例えば就床
や起床のタイミングなどの睡眠に関する情報をユーザに
提供することができる。

【０００９】これにより、睡眠ポリグラフィーによる大
がかりな装置を使用することなく、一般家庭で使用でき
る様な簡易な装置を用いて、睡眠全体を支援することが
できる。 （２）請求項２の発明は、脈波信号から脈拍間隔を求め
る間隔算出手段と、前記間隔算出手段により算出した脈
拍間隔の周波数解析を行って、副交感神経活動量に対応
する所定の帯域の周波数成分を求める周波数解析手段
と、前記周波数解析手段により得られた前記周波数成分
に基づいて、睡眠に関する情報の提供を行う睡眠支援手
段と、を備えたことを特徴とする。

【００１０】脈波間隔の周波数解析を行うことにより、
副交感神経活動量に対応する所定の帯域（例えば図３
（ｃ）に示す０．３Ｈｚ近傍）の周波数成分を求めるこ
とができる。また、副交感神経活動量は、眠りの浅いレ
ム期、眠りの深いノンレム期といった睡眠のリズムに関
係があるので、前記周波数成分に基づいて、例えば就床
や起床のタイミングなどの睡眠に関する情報をユーザに
提供することができる。

【００１１】これにより、睡眠ポリグラフィーによる大
がかりな装置を使用することなく、一般家庭で使用でき
る様な簡易な装置を用いて、睡眠全体を支援することが
できる。 （３）請求項３の発明では、前記周波数成分を求める処
理を、所定時間毎に繰り返して実行することを特徴とす
る。

【００１２】本発明では、例えば１分間毎に前記周波数
成分を求めるので、睡眠状態の変化を逐次且つ的確に把
握することができる。 （４）請求項４の発明では、前記周波数成分が、所定の
規定値を超えた場合に、ユーザに就床を促すことを特徴
とする。

【００１３】本発明では、前記周波数成分が、例えば実
験等により求めた所定の規定値（就床に適したような副
交感神経活動量の状態を示す値）を超えた場合に、例え
ば音声や表示等によりユーザに就床を促す。これによ
り、適切な就床タイミングが分かるので、速やかに眠り
につくことができる。

【００１４】（５）請求項５の発明では、前記周波数成
分が、所定の期間にわたり、所定の規定値を超えた場合
に、ユーザに就床を促すことを特徴とする。本発明で
は、前記周波数成分が、所定の期間にわたり所定の規定
値を超えた場合に、ユーザに就床を促すので、判定の誤
差が少なく、より適切な就床タイミングにて、就床を促
すことができる。

【００１５】（６）請求項６の発明では、前記周波数成
分の初期値（ＨＦ0）とそれより後のタイミングの周波
数成分（ＨＦ）の比（ＨＦ／ＨＦ0）を、報知すること
を特徴とする。本発明では、周波数成分（ＨＦ）の比
（ＨＦ／ＨＦ0）、即ち、副交感神経活動量の変化の状
態を報知するので、睡眠状態の変化を的確に把握するこ
とができる。

【００１６】（７）請求項７の発明では、前記周波数成
分の比（ＨＦ／ＨＦ0）が、所定の規定値を超えた場合
に、ユーザに就床を促すことを特徴とする。本発明で
は、前記周波数成分の比（ＨＦ／ＨＦ0）が、所定の規
定値を超えた場合に、ユーザに就床を促すので、適切な
就床タイミングが分かり、よって、速やかに眠りにつく
ことができる。

【００１７】（８）請求項８の発明では、前記周波数成
分の比（ＨＦ／ＨＦ0）が、所定の期間にわたり、所定
の規定値を超えた場合に、ユーザに就床を促すことを特
徴とする。本発明では、前記周波数成分の比（ＨＦ／Ｈ
Ｆ0）が、所定の期間にわたり、所定の規定値を超えた
場合に、ユーザに就床を促すので、判定の誤差が少な
く、より適切な就床タイミングにて、就床を促すことが
できる。

【００１８】（９）請求項９の発明では、予め入力され
た起床時間帯の前時間と後時間とに基づいて、ユーザに
起床適時を報知する報知手段を備え、前記前時間に達し
た後に、前記眠りの浅い状態に対応した前記周波数成分
の変化に応じて、ユーザに起床適時を報知する。

【００１９】本発明では、起床時間帯の前時間に達した
後に、前記周波数成分の変化から、眠りの浅い状態を検
知して、ユーザに起床適時を報知するので、適切なタイ
ミングで起床することができる。 （１０）請求項１０の発明では、前記前時間に達した後
に、今回の周波数成分が所定時間前の周波数成分より所
定値以上低下した第１条件と、前記周波数成分が所定時
間連続して減少した第２条件とが満たされた場合には、
ユーザに起床適時を報知する。

【００２０】例えば後述する図７に示す様に、副交感神
経活動量（従って眠りの浅いレム期及び眠りの深いノン
レム期）は周期的に変動するので、後に図５にて例示す
る様に、今回の周波数成分が所定時間前の周波数成分よ
り所定値以上低下した第１条件と、前記周波数成分が所
定時間連続して減少した第２条件とが満たされた場合に
は、眠りの浅い状態であると見なすことができる。

【００２１】従って、この第１条件及び第２条件が満た
された眠りの浅い状態にて、ユーザに起床適時を報知す
ることにより、快適に起床することができる。 （１１）請求項１１の発明では、前記第１条件及び第２
条件が満たされてから所定時間後に、ユーザに起床適時
を報知する。

【００２２】統計的に、第１条件及び第２条件が満たさ
れた場合には、（実験等により求めることができる）所
定時間後に、最も眠りの浅い状態となることが多いの
で、この眠りの浅い状態にて、ユーザに起床適時を報知
することにより、快適に起床することができる。

【００２３】（１２）請求項１２の発明では、前記第１
条件及び第２条件が満たされてから、今回の周波数成分
が所定時間前の周波数成分より所定値以上増加した第３
条件と、前記周波数成分が所定時間連続して増加した第
４条件とが満たされた場合には、ユーザに起床適時を報
知することを特徴とする。

【００２４】前記図７に示す様に、第１条件と第２条件
とが満たされると、副交感神経活動量を示す周波数成分
は下降するが、その後反転して周波数成分は増加してゆ
く。従って、周波数成分が下降から増加に転ずる状態を
検知することにより、眠りの浅い状態を的確に把握する
ことができる。よって、この眠りの浅い状態にて、ユー
ザに起床適時を報知することにより、快適に起床するこ
とができる。

【００２５】（１３）請求項１３の発明では、前記第３
条件及び第４条件が満たされてから所定時間後に、ユー
ザに起床適時を報知することを特徴とする。本発明で
は、前記第３条件及び第４条件が満たされてから所定時
間後に、ユーザに起床適時を報知するので、誤差の影響
を排除して、より正確に起床タイミングを報知すること
ができる。

【００２６】（１４）請求項１４の発明では、予め入力
された起床時間帯の前時間と後時間とに基づいて、ユー
ザに起床適時を報知する報知手段を備え、前記後時間に
達した場合に、前記ユーザに起床時間を報知することを
特徴とする。本発明では、予め入力された後時間が来た
場合には、ユーザに起床時間を報知するので、ユーザは
確実に目覚めることができる。 （１５）請求項１５の発明では、過去の所定日数分の前
記睡眠中における前記周波数成分を、報知することを特
徴とする。

【００２７】本発明では、例えば昨晩や過去１週間の様
に、睡眠中における前記周波数成分を、表示や音声等で
ユーザに報知するので、ユーザはそれを知って、自身の
睡眠状態を認識することができる。これにより、自己管
理が可能となるので、より良い睡眠が可能となる。

【００２８】（１６）請求項１６の発明では、前記睡眠
中における前記周波数成分を、睡眠年齢に換算して報知
する。本発明では、睡眠中における前記周波数成分を、
後述する図６に例示する様に、睡眠年齢に換算して、表
示や音声等でユーザに報知する。従って、単に周波数成
分の数値で表示された場合より、睡眠状態を把握し易い
という利点がある。

【００２９】（１７）請求項１７の発明では、前記睡眠
中における前記周波数成分の平均値を、睡眠年齢に換算
して報知する。本発明では、前記周波数成分の平均値を
睡眠年齢に換算して報知するので、測定誤差等の影響を
低減することができる。

【００３０】（１８）請求項１８の発明では、就床又は
入眠後における前記周波数成分を、報知することを特徴
とする。本発明では、就床又は入眠後における前記周波
数成分を、ユーザに報知するので、就床又は入眠後にお
ける睡眠状態を明確に把握することができる。よって、
その後の自己管理等に有用となる。

【００３１】（１９）請求項１９の発明では、就床又は
入眠後における前記周波数成分の変化を、報知すること
を特徴とする。よって、その後の自己管理等に有用とな
る。本発明では、就床又は入眠後における前記周波数成
分の変化を、ユーザに報知するので、就床又は入眠後に
おける睡眠状態の傾向を明確に把握することができる。
よって、その後の自己管理等に有用となる。

【００３２】（２０）請求項２０の発明では、起床又は
寝覚め前における前記周波数成分を、報知することを特
徴とする。本発明では、起床又は寝覚め前における前記
周波数成分を、ユーザに報知するので、起床又は寝覚め
前における睡眠状態を明確に把握することができる。よ
って、その後の自己管理等に有用となる。

【００３３】（２１）請求項２１の発明では、起床又は
寝覚め前における前記周波数成分の変化を、報知するこ
とを特徴とする。本発明では、起床又は寝覚め前におけ
る前記周波数成分の変化を、ユーザに報知するので、起
床又は寝覚め前における睡眠状態の傾向を明確に把握す
ることができる。よって、その後の自己管理等に有用と
なる。

【００３４】（２２）請求項２２の発明（プログラム）
は、請求項１〜２１のいずれかに記載の睡眠支援装置の
機能を実現するための手段を有している。 （２３）請求項２３の発明（記録媒体）は、請求項２２
に記載のプログラムの機能を実現するための手段を記憶
している。

【００３５】つまり、上述した様なプログラムをコンピ
ュータシステムにて実現する機能は、例えば、コンピュ
ータシステム側で起動するプログラムとして備えること
ができる。このようなプログラムの場合、例えば、フレ
キシブルディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ハ
ードディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体
に記録し、必要に応じてコンピュータシステムにロード
して起動することにより用いることができる。この他、
ＲＯＭやバックアップＲＡＭ等をコンピュータ読み取り
可能な記録媒体として前記プログラムを記録しておき、
このＲＯＭあるいはバックアップＲＡＭ等をコンピュー
タシステムに組み込んで用いても良い。

【００３６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の睡眠支援装置、プ
ログラム、及び記録媒体の実施の形態の例（実施例）に
ついて、図面に基づいて説明する。 （実施例１） ａ）まず、本実施例の睡眠支援装置の基本構成につい
て、図１及び図２に基づいて説明する。

【００３７】図１に睡眠支援装置の全体構成を示す様
に、本実施例の睡眠支援装置は、人体に取り付けて使用
されて脈波を検出する計測部１と、この計測部１の計測
データに基づいて各種の演算を行う（マイクロコンピュ
ータを主要部とする）本体部３とから構成されている。

【００３８】このうち、前記本体部３には、計測部１か
ら（無線により）送信されたデータを受信するデータ受
信部５と、データ受信部５にて受信したデータを解析す
るデータ解析部７と、データ解析部７にて解析した解析
結果を報知又は何らかの入力を行うユーザインターフェ
ース９とを備えている。

【００３９】尚、ユーザインターフェース９としては、
キーボートや文字等の表示部の構成、或いはタッチパネ
ル式液晶表示装置が挙げられる。一方、前記測定部１
は、図２に示す様に、発光素子（例えば発光ダイオー
ド：ＬＥＤ）１１及び受光素子（フォトダイオード：Ｐ
Ｄ）１３を有する周知の光学式反射型センサ、即ち、血
流量の変化を脈波の変化として検出する脈波センサ１５
を備えている。

【００４０】また、測定部１には、発光素子１１を駆動
する駆動回路１７と、受光素子１３からの信号を検出す
る検出回路１９と、検出回路１９にて検出された信号を
（前記本体部３に）無線にて送信するデータ送信部２１
と備えている。そして、前記測定部１では、発光素子１
１から人体に向かって光が照射されると、光の一部が人
体の内部を通る小・細動脈（毛細動脈）にあたって、小
・細動脈を流れる血液中のヘモグロビンに吸収され、残
りの光が小・細動脈で反射して散乱し、その一部が受光
素子１３に入射する。この時、血液の脈動により小・細
動脈にあるヘモグロビンの量が波動的に変化するので、
ヘモグロビンに吸収される光も波動的に変化する。

【００４１】その結果、小・細動脈で反射して受光素子
１３で検出される受光量が変化し、その受光量の変化を
脈波信号（例えば電圧信号）として検出回路１９に出力
する。検出回路１９では、受光素子１３からの電気信号
を増幅して、その増幅した信号をデータ発信部２１から
本体部３に送信する。

【００４２】本体部３では、その信号をデータ受信部５
にて受信し、データ解析部７に送る。データ解析部７で
は、その信号をＡ／Ｄ変換してデジタル変換するととも
に、そのデジタル変換された信号を用いた解析を行う。
尚、本実施例では、前記測定部１として、皮膚の小・細
動脈内のヘモグロビン量の変化からの血流量変化（脈波
信号）を捕らえる測定部３を用いたが、これに限るもの
ではない。例えば、ヘモグロビンの吸光特性を利用した
パルスオキシメータなどを利用してもよい。

【００４３】ｂ）次に、前記データ解析部７における解
析アルゴリズムについて、図３に基づいて説明する。 この解析アルゴリズムでは、任意時間の脈波信号か
ら、脈拍間隔に相当する周波数成分よりも低い周波数成
分の揺らぎ量（脈波の揺らぎ：脈拍間隔変動）を計算
し、この計算値を用いて睡眠状態の解析等を行う。

【００４４】つまり、脈拍間隔の変動状態を周波数解析
した所定の周波数帯の成分（例えば０．３Ｈｚ前後の低
周波成分）は、副交感神経活動をよく表しており、この
値（成分のパワー）が大きいほど副交感神経活動が活発
である。即ち、十分に休息が取れている（よく眠ってい
る）状態であると考えられる。

【００４５】従って、脈拍間隔を周波数解析した所定の
周波数帯の値を用いて、睡眠状態の把握を行うのであ
る。以下、順を追って説明する。 まず、計測部１を用いて任意時間の脈波を計測する
と、例えば図３（ａ）に示す様に、脈波が連続した脈波
信号が得られる。この脈波信号のうち、個々の波動で示
される脈波が、各脈拍に対応したものである。尚、脈波
のピークとピークの間隔等を脈拍間隔と呼ぶ。

【００４６】この脈拍間隔の時間変化を、図３（ｂ）に
示すが、脈拍間隔は、時間ととも揺らいでいること、即
ち脈拍間隔に緩やか変動があることが分かる。そして、
得られた脈波信号に対して周波数解析（例えば周知のＦ
ＦＴ解析）を行って、図３（ｃ）に示す様に、脈波信号
の揺らぎに対応する低周波成分のパワースペクトルを求
める。尚、パワースペクトルの振幅値（強度：パワー）
が低周波成分の揺らぎ量であり、この値の時間変化から
低周波成分揺らぎ量を連続的に把握することができる。

【００４７】次に、前記周波数解析によって得られたパ
ワースペクトルのうち、副交感神経活動量を表すと思わ
れる０．３Ｈｚ前後（例えば０．１５〜０．４５Ｈｚ）
の成分（ＨＦ）を積分により抽出する。 そして、このＨＦは、副交感神経活動量を表すので、
ＨＦの変化の状態から睡眠状態等の生体状態を認識する
ことができ、よって、その認識した結果に基づいて、ユ
ーザに対して必要な報知等を行う。

【００４８】例えば、ユーザに就床に適するタイミング
を報知すること、ユーザに起床するタイミングを報知す
ること、ユーザーに昨晩の睡眠状態を報知することなど
を行う。つまり、副交感神経活動量が徐々に増加するよ
うな場合には、神経が徐々に落ちいた状態となり、睡眠
に入るのに適した状態となるので、その様な状態をＨＦ
に基づいて判定して、ユーザに就床に適するタイミング
を報知するのである。

【００４９】また、一般に、睡眠には深い睡眠であるノ
ンレム期と浅い睡眠であるレム期のリズムがあり、浅い
睡眠であるレム期に起床した方が、快適に起床できるこ
とが知られている。更に、副交感神経活動量と睡眠の深
さ（レム、ノンレムのリズム）との間には相関関係があ
ることが知られている。具体的には、副交感神経活動量
が大である場合にはノンレムの深い睡眠を示すことが知
られている。

【００５０】従って、副交感神経活動量から浅い睡眠を
予測して、起床適時を知ることができる。つまり、副交
感神経活動量が徐々に低下するような場合には、神経活
動が徐々に高まる状態となり、起床に適した状態となる
ので、その様な状態をＨＦに基づいて判定して、ユーザ
に起床に適するタイミングを報知するのである。

【００５１】ｃ）次に、本実施例における睡眠支援制御
の処理手順について、図４に基づいて説明する。本実施
例では、処理手順は、大きく分けてモード１〜３に区分
されているので、区分して説明する。

【００５２】モード１（就床支援モード） 図４に示す様に、ステップ１００では、ユーザは計測部
１を装着するとともに、ユーザインターフェース９によ
り、起床時間帯を入力する。続くステップ１１０では、
１分間脈波を計測し、この脈波から、脈拍間隔の０．３
Ｈｚ前後（即ち０．１５〜０．４５Ｈｚ）の揺らぎ成分
を算出し、これを揺らぎ成分の初期値ＨＦ0とする。

【００５３】続くステップ１２０では、以後脈波を１分
間隔で逐次計測し、この脈波から脈拍間隔の０．３Ｈｚ
前後の揺らぎ成分ＨＦを算出し、その初期値に対する変
化の比（即ち副交感神経活動量の増加率）ＨＦ／ＨＦ0
を、ユーザインターフェース９に表示する。

【００５４】続くステップ１３０では、ＨＦ／ＨＦ0が
規定値より大であるか否かを判定し、ここで肯定判断さ
れればステップ１５０に進み、一方否定判断されればス
テップ１４０に進む。この規定値とは、就床に適した状
態か否かを判断するための判定値であり、実験等により
設定することができる。

【００５５】ステップ１４０では、ＨＦ／ＨＦ0が規定
値より大である状態が２０分間継続したか否かを判定
し、ここで肯定判断されればステップ１５０に進み、一
方否定判断されれば前記ステップ１１０に戻り、同様な
処理を繰り返す。つまり、上述した様に、ＨＦ／ＨＦ0
が規定値より（２０分間にわたり）増加している状態と
は、副交感神経活動量が増加している状態、即ち、神経
が落ち着いて睡眠に適した状態と考えられるので、２０
分間この状態が継続した場合には、就床に適した状態と
見なすのである。

【００５６】ステップ１５０では、ＨＦ／ＨＦ0が規定
値より（２０分間にわたり）増加しており、就床に適し
た状態と見なされるので、そのことを、ユーザインター
フェース９に表示し、ユーザに就床を促す。 モード２（起床支援モード） 尚、このモード２では、ユーザが寝ていることを前提と
しているが、睡眠状態への推移の多少の時間の差は無視
してよい。

【００５７】ステップ１６０では、脈波を１分間隔で逐
次計測し、この脈波から脈拍間隔の０．３Ｈｚ前後の揺
らぎ成分ＨＦを算出し、その値を保存する。続くステッ
プ１７０では、（ユーザにより入力された）起床時間の
前時間（起床時間帯の始めの時間）に達したか否かを判
定し、ここで肯定判断されればステップ１８０に進み、
一方否定判断されれば前記ステップ１６０に戻り、同様
な処理を繰り返す。

【００５８】ステップ１８０では、前記ステップ１７０
と同様に、脈波を１分間隔で逐次計測し、この脈波から
脈拍間隔の０．３Ｈｚ前後の揺らぎ成分ＨＦを算出し、
その値を保存する。ステップ１９０では、後に図５にて
詳述する様にして、保存したＨＦに基づいて、起床適時
の判定を行うための起床適時判定処理を行う。

【００５９】続くステップ２００では、前記ステップ１
９０にて行われた起床適時判定処理の結果を受けて、起
床適時か否かを判定し、即ち起床適時を示すフラグがセ
ットされているか否かを判定し、ここで肯定判断されれ
ばステップ２１０に進み、一方否定判断されれば前記ス
テップ１８０に戻り、同様な処理を繰り返す。

【００６０】ステップ２１０では、起床適時ではないの
で、（ユーザにより入力された）起床時間の後時間（起
床時間帯の最後の時間）に達したか否かを判定し、ここ
で肯定判断されればステップ２２０に進み、一方否定判
断されれば前記ステップ１８０に戻り、同様な処理を繰
り返す。

【００６１】一方、ステップ２２０では、起床適時であ
る又は起床時間帯の後時間に達したので、アラームなど
でユーザに起床を適時を報知する。 ・ここで、前記ステップ１９０における起床適時判定処
理について、図５に基づいて説明する。

【００６２】ステップ３００では、５分前の（１分間
の）ＨＦから現在の（１分間）ＨＦを引いてＨＦの差を
求め、その差が５msecを上回るか否かを判定する。つま
り、現在の方が副交感神経活動量が低下し、睡眠が浅く
なっている状態か否かを判定する。ここで肯定判断され
るとステップ３１０に進み、一方否定判断されるとステ
ップ３４０に進む。

【００６３】ステップ３４０では、睡眠が浅くなってい
る状態ではないので、起床適時ではないと判断し、一旦
本処理を終了する。一方、ステップ３２０では、ＨＦが
５分間連続して減少しているか否か、即ち、睡眠が浅い
状態に継続的に向かっているか否かを判定する。ここで
肯定判断されるとステップ３２０に進み、一方否定判断
されると前記ステップ３４０に進む。

【００６４】ステップ３２０では、５分間待機する。
尚、ここで５分間待機するので、実験的に、５分間待機
すれば、統計的に最も睡眠が浅い状態であることが期待
できるからである。続くステップ３３０では、起床適時
であると判定し、そのことを示すために、例えば起床適
時を示すフラグをセットし、一旦本処理を終了する。

【００６５】つまり、上述した処理により、確実に起床
適時を判定することができる。 モード３（睡眠経過報知モード） このモード３とは、昨晩と過去１週間の睡眠状態を、睡
眠年齢に換算して表示するための処理である。

【００６６】ここで、睡眠年齢について説明する。副交
感神経活動量は、睡眠の深さと相関があるので、そのＨ
Ｆを睡眠の評価指標として用いても良いが、その単位は
［msec］であるので、一般のユーザには分かりにくい。
そこで、図６に示す様に、副交感神経活動量は年齢と相
関があることに着目し、ＨＦを睡眠年齢に換算して表示
するのである。

【００６７】尚、図６は、睡眠中におけるＨＦの平均値
と年齢（睡眠年齢）との関係を示すグラフである。図４
に示す様に、まず、ステップ２３０では、ユーザは、本
体部３のインターフェース９よりアラームを消す。

【００６８】続くステップ２４０では、昨晩、過去１週
間の睡眠年齢を計算して表示する。例えば、昨晩の就床
から起床までのＨＦの平均を求め、そのＨＦを図６の様
なグラフに当てはめて睡眠年齢を求め、昨晩の睡眠年齢
を表示する。同様に、この１週間における就床から起床
までのＨＦの平均を求め、そのＨＦから睡眠年齢を求
め、１週間の睡眠年齢を表示する。

【００６９】従って、それを見たユーザは、例えば実年
齢より睡眠年齢が若い場合には、好ましく、そうでない
場合には、好ましくないことが分かる。続くステップ２
５０では、就床後のＨＦの変化と起床前のＨＦの変化を
表示し、一旦本処理を終了する。

【００７０】例えば図７に示す様に、就床後のＨＦの変
化と起床前のＨＦの変化を含む全ての睡眠中のＨＦの変
化を、グラフにて表示してもよい。または、図８に示す
様に、グラフの大まかな変化だけを示してもよく、或い
は、グラフの傾きだけを示しても、ＨＦの状態（従って
睡眠状態）が分かる。

【００７１】ｄ）本実施例は、上述した構成により、下
記の効果を奏する。 ・本実施例では、脈波間隔の周波数解析を１分毎に繰り
返して行うことにより、副交感神経活動量に対応する所
定の帯域（０．３Ｈｚ近傍）の周波数成分を逐次求め、
周波数成分の比（ＨＦ／ＨＦ0）が、所定の期間にわた
り、所定の規定値を超えた場合に、ユーザに就床を促し
ている。

【００７２】これにより、適切な就床タイミングをユー
ザに報知できるので、速やかな睡眠が可能になる。 ・本実施例では、予め入力された起床時間帯の前時間と
後時間とに基づいて、前時間に達した後に、眠りの浅い
状態に対応した周波数成分の変化に応じて、ユーザに起
床適時を報知するので、適切なタイミングで起床するこ
とができる。

【００７３】また、適当な起床適時が無い場合には、予
め入力された後時間が来た場合には、ユーザに起床時間
を報知するので、ユーザは確実に目覚めることができ
る。 ・本実施例では、例えば昨晩や過去１週間の様に、睡眠
中における周波数成分を、表示や音声等でユーザに報知
するので、ユーザはそれを知って、自身の睡眠状態を認
識することができる。これにより、自己管理が可能とな
るので、より良い睡眠が可能となる。

【００７４】・本実施例では、睡眠中における前記周波
数成分を、睡眠年齢に換算して、表示や音声等でユーザ
に報知するので、単に周波数成分の数値で表示された場
合より、睡眠状態を把握し易いという利点がある。 ・そして、本実施例では、従来の容易に、睡眠ポリグラ
フィーによる大がかりな装置を使用することなく、一般
家庭で使用できる様な簡易な装置を用いて、睡眠全体を
支援することができる。 （実施例２）次に、本実施例の睡眠支援装置について説
明するが、前記実施例１と同様な箇所の説明は省略す
る。

【００７５】本実施例は、前記実施例１とは、前記ステ
ップ１９０の起床適時判定処理のみが異なるので、異な
る箇所のみを説明する。図９のフローチャートに示す様
に、まず、ステップ４００では、５分前の（１分間の）
ＨＦから現在の（１分間）ＨＦを引いてＨＦの差を求
め、その差が５msecを上回るか否かを判定する。つま
り、現在の方が副交感神経活動量が低下し、睡眠が浅く
なっている状態か否かを判定する。ここで肯定判断され
るとステップ４１０に進み、一方否定判断されるとステ
ップ４５０に進む。

【００７６】ステップ４５０では、睡眠が浅くなってい
る状態ではないので、起床適時ではないと判断し、一旦
本処理を終了する。一方、ステップ４１０では、ＨＦが
５分間連続して減少しているか否か、即ち、睡眠が浅い
状態に継続的に向かっているか否かを判定する。ここで
肯定判断されるとステップ４２０に進み、一方否定判断
されると前記ステップ４５０に進む。

【００７７】ステップ４２０では、現在の（１分間の）
ＨＦから１分前の（１分間の）ＨＦを引いてＨＦの差を
求め、その差が０msecを上回るか否かを判定する。つま
り、副交感神経活動量が増加に転じた否かを判定する。
ここで肯定判断されるとステップ４３０に進み、一方否
定判断されると前記ステップ４５０に進む。

【００７８】ステップ４３０では、ＨＦが３分間連続し
て減少しているか否か、即ち、睡眠が深い状態に継続的
に向かっているか否かを判定する。ここで肯定判断され
るとステップ４４０に進み、一方否定判断されると前記
ステップ４５０に進む。ステップ４４０では、起床適時
であると判定し、そのことを示すために、例えば起床適
時を示すフラグをセットし、一旦本処理を終了する。

【００７９】つまり、本処理では、前記実施例１の様
に、副交感神経活動量の連続的な低下から、（副交感神
経活動量の最も低下する）起床適時を予想するのではな
く、実際に、副交感神経活動量が低下から増加に転じた
ことを認識して、（副交感神経活動量の最も低下する）
起床適時を判定するので、起床適時のより精度の高い判
定を行うことができるという効果がある。

【００８０】尚、ステップ４３０にて、ＨＦの連続的な
増加を確認するのは、ノイズ等による誤判定を防止する
ためである。尚、本発明は前記実施例になんら限定され
るものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々
の態様で実施しうることはいうまでもない。

【００８１】（１）例えば、前記実施例１では、脈波セ
ンサにより検出した脈波信号を用いて、就床支援や起床
支援や睡眠状態の表示を行ったが、脈波信号に代えて、
心電位の信号を用いてもよい。つまり、脈波とは、心臓
の鼓動（心拍）に起因するものであるので、直接に心電
位を求め、そのピーク間の間隔（心拍間隔）を求め、そ
の心拍間隔の信号に対して、前記脈波信号と同様にして
周波数解析を行うことにより、心拍間隔の揺らぎを示す
周波数成分を求めることができる。

【００８２】この周波数成分（ＳＨＦ）は、前記脈波信
号の周波数成分（即ち副交感神経活動量ＨＦと同様なも
のであるので、このＳＨＦをＨＦの代わりに用いて、前
記実施例と同様に、就床支援や起床支援や睡眠状態の表
示を行うことができる。 （他の実施例） （２）また、起床タイミングの判定に、ＨＦ／ＨＦ0を
用いるのではなく、ＨＦが所定の規定値を超えた場合
に、起床のタイミングとしてもよい。

【００８３】また、前記ＨＦ／ＨＦ0やＨＦを用いた判
定を行う場合には、所定時間にわたりその条件が満たさ
れるという条件を加えた方が望ましいが、加えなくても
よい。 （３）更に、周波数成分の変化を、表示等により報知す
る場合には、その変化の全体又は一部を表示することが
できる。例えば、就床又は入眠後における周波数成分又
はその変化、起床又は寝覚め前における前記周波数成分
又はその変化を、ユーザに報知することができる。

【００８４】（４）また、前記実施例では、睡眠支援装
置について述べたが、本発明は、それらに限らず、上述
したアルゴリズムに基づく処理を実行させるプログラム
やそのプログラムを記憶している記録媒体にも適用でき
る。この記録媒体としては、マイクロコンピュータとし
て構成される電子制御装置、マイクロチップ、フレキシ
ブルディスク、ハードディスク、光ディスク等の各種の
記録媒体が挙げられる。つまり、上述した睡眠支援装置
の処理を実行させることができるプログラムを記憶した
ものであれば、特に限定はない。

【００８５】尚、前記プログラムは、単に記録媒体に記
憶されたものに限定されることなく、例えばインターネ
ットなどの通信ラインにて送受信されるプログラムにも
適用される。 （５）更に、前記睡眠支援装置は、脈波センサ等から得
られた信号を、すぐそばにある本体部に直接に入力する
場合だけでなく、脈波センサ等からの得られたデータを
例えばパソコン等の装置に入力し、そのデータを例えば
インターネット等を利用して遠隔地にある本体部に送信
にして、睡眠支援を行う場合にも適用することもでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１の睡眠支援装置の主要な構成を示す
説明図である。

【図２】 実施例１の睡眠支援装置の計測部などの構成
を示す説明図である。

【図３】 実施例１の睡眠支援装置の原理を示し、
（ａ）は脈波信号を示すグラフ、（ｂ）は脈波間隔の変
動状態（揺らぎ）を示すグラフ、（ｃ）は脈波信号を周
波数解析した結果を示すグラフである。

【図４】 実施例１の睡眠支援制御処理を示すフローチ
ャートである。

【図５】 実施例１の起床適時判定処理を示すフローチ
ャートである。

【図６】 副交感神経活動量と年齢との関係を示すグラ
フである。

【図７】 副交感神経活動量の経時変化を示すグラフで
ある。

【図８】 副交感神経活動量の経時変化の傾向を示すグ
ラフである。

【図９】 実施例２の起床適時判定処理を示すフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１…計測部 ３…本体部 ７…データ解析部 ９…ユーザインターフェース １５…脈波センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永井 史也 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 酒井 一泰 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 難波 晋治 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 4C017 AA10 AC28 BC21 CC01 4C027 AA02 CC00 GG11

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 心電位を示す信号から心拍間隔を求める
   間隔算出手段と、 前記間隔算出手段により算出した心拍間隔の周波数解析
   を行って、副交感神経活動量に対応する所定の帯域の周
   波数成分を求める周波数解析手段と、 前記周波数解析手段により得られた前記周波数成分に基
   づいて、睡眠に関する情報の提供を行う睡眠支援手段
   と、 を備えたことを特徴とする睡眠支援装置。
2. 【請求項２】 脈波信号から脈拍間隔を求める間隔算出
   手段と、 前記間隔算出手段により算出した脈拍間隔の周波数解析
   を行って、副交感神経活動量に対応する所定の帯域の周
   波数成分を求める周波数解析手段と、 前記周波数解析手段により得られた前記周波数成分に基
   づいて、睡眠に関する情報の提供を行う睡眠支援手段
   と、 を備えたことを特徴とする睡眠支援装置。
3. 【請求項３】 前記周波数成分を求める処理を、所定時
   間毎に繰り返して実行することを特徴とする前記請求項
   １又は２に記載の睡眠支援装置。
4. 【請求項４】 前記周波数成分が、所定の規定値を超え
   た場合に、ユーザに就床を促すことを特徴とする前記請
   求項１〜３のいずれかに記載の睡眠支援装置。
5. 【請求項５】 前記周波数成分が、所定の期間にわた
   り、所定の規定値を超えた場合に、ユーザに就床を促す
   ことを特徴とする前記請求項４に記載の睡眠支援装置。
6. 【請求項６】 前記周波数成分の初期値（ＨＦ0）とそ
   れより後のタイミングの周波数成分（ＨＦ）の比（ＨＦ
   ／ＨＦ0）を、報知することを特徴とする前記請求項１
   〜５のいずれかに記載の睡眠支援装置。
7. 【請求項７】 前記周波数成分の比（ＨＦ／ＨＦ0）
   が、所定の規定値を超えた場合に、ユーザに就床を促す
   ことを特徴とする前記請求項６に記載の睡眠支援装置。
8. 【請求項８】 前記周波数成分の比（ＨＦ／ＨＦ0）
   が、所定の期間にわたり、所定の規定値を超えた場合
   に、ユーザに就床を促すことを特徴とする前記請求項７
   に記載の睡眠支援装置。
9. 【請求項９】 予め入力された起床時間帯の前時間と後
   時間とに基づいて、ユーザに起床適時を報知する報知手
   段を備え、 前記前時間に達した後に、前記眠りの浅い状態に対応し
   た前記周波数成分の変化に応じて、ユーザに起床適時を
   報知することを特徴とする前記請求項１〜８のいずれか
   に記載の睡眠支援装置。
10. 【請求項１０】 前記前時間に達した後に、今回の周波
    数成分が所定時間前の周波数成分より所定値以上低下し
    た第１条件と、前記周波数成分が所定時間連続して減少
    した第２条件とが満たされた場合には、ユーザに起床適
    時を報知することを特徴とする前記請求項９に記載の睡
    眠支援装置。
11. 【請求項１１】 前記第１条件及び第２条件が満たされ
    てから所定時間後に、ユーザに起床適時を報知すること
    を特徴とする前記請求項１０に記載の睡眠支援装置。
12. 【請求項１２】 前記第１条件及び第２条件が満たされ
    てから、今回の周波数成分が所定時間前の周波数成分よ
    り所定値以上増加した第３条件と、前記周波数成分が所
    定時間連続して増加した第４条件とが満たされた場合に
    は、ユーザに起床適時を報知することを特徴とする前記
    請求項１０に記載の睡眠支援装置。
13. 【請求項１３】 前記第３条件及び第４条件が満たされ
    てから所定時間後に、ユーザに起床適時を報知すること
    を特徴とする前記請求項１２に記載の睡眠支援装置。
14. 【請求項１４】 予め入力された起床時間帯の前時間と
    後時間とに基づいて、ユーザに起床適時を報知する報知
    手段を備え、 前記後時間に達した場合に、前記ユーザに起床時間を報
    知することを特徴とする前記請求項１〜１３のいずれか
    に睡眠支援装置。
15. 【請求項１５】 過去の所定日数分の前記睡眠中におけ
    る前記周波数成分を、報知することを特徴とする前記請
    求項１〜１４のいずれかに記載の睡眠支援装置。
16. 【請求項１６】 前記睡眠中における前記周波数成分
    を、睡眠年齢に換算して報知することを特徴とする前記
    請求項１〜１５のいずれかに記載の睡眠支援装置。
17. 【請求項１７】 前記睡眠中における前記周波数成分の
    平均値を、睡眠年齢に換算して報知することを特徴とす
    る前記請求項１〜１６のいずれかに記載の睡眠支援装
    置。
18. 【請求項１８】 就床又は入眠後における前記周波数成
    分を、報知することを特徴とする前記請求項１〜１７の
    いずれかに記載の睡眠支援装置。
19. 【請求項１９】 就床又は入眠後における前記周波数成
    分の変化を、報知することを特徴とする前記１〜１８の
    いずれかに記載の睡眠支援装置。
20. 【請求項２０】 起床又は寝覚め前における前記周波数
    成分を、報知することを特徴とする前記請求項１〜１９
    のいずれかに記載の睡眠支援装置。
21. 【請求項２１】 起床又は寝覚め前における前記周波数
    成分の変化を、報知することを特徴とする前記請求項１
    〜２０のいずれかに記載の睡眠支援装置。
22. 【請求項２２】 前記請求項１〜２１のいずれかに記載
    の睡眠支援装置の機能を実現するための手段を有するこ
    とを特徴とするプログラム。
23. 【請求項２３】 前記請求項２２に記載のプログラムの
    機能を実現するための手段を記憶していることを特徴と
    する記録媒体。