JP2004501377A - ユーザーを起こすシステム - Google Patents

Abstract

本発明はアラームクロックシステム（２０１）に関する。本発明に係るシステムは、周囲パラメータを測定するセンサ手段（２０５）を有する。特に、ユーザーの身体パラメータは、ユーザーがどの睡眠ステージかを決定するために監視される。刺激音の音量や刺激の発生の時のような起こす刺激の特性は、推量された睡眠ステージにより調整される。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ユーザーを起こすための刺激を生成するアラーム手段を含む、ユーザーを起こすシステムに関する。本発明は、さらに上記システムにおいて使用するアラームクロックに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
上記に規定されるようなシステムの例としては、既知のクロックアラームがある。ユーザーは、ユーザーが起こされることを望む時間に、そのようなクロックアラームを設定する。ユーザーによって設定された時間で、クロックアラームは、ユーザーを起こす聴覚的信号、例えばブザー又はラジオ番組の音を生じる。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、冒頭の段落で規定されたタイプの改良されたシステムを提供することである。そのために、本発明に係るシステムは、システムが周囲パラメータを測定するセンサ手段をさらに含み、アラーム手段が周囲パラメータの値に基づいて刺激の少なくとも一つの特性を調整することを特徴とする。ユーザーが起こされる態様を決定するために、本発明に係るシステムが周囲パラメータを考慮に入れることが、このようにして達成される。本発明は、人を起こす最適の態様がシステム外の特定のパラメータに依存し得るという識見に基づく。特に、ユーザーの身体パラメータは、起き易さ及びそのように起きた後の日中のユーザーの機能に影響し得る。睡眠がアクティブであり、非常に組織化された状況の連続であり、及び生理的状態であることが睡眠調査により明らかになった。睡眠は、実際に２つの別個で明確に異なる状態、ＮＲＥＭ睡眠 ”ｎｏｎ−ｒａｐｉｄ ｅｙｅ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ｓｌｅｅｐ” とＲＥＭ睡眠 “ｒａｐｉｄ ｅｙｅ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ｓｌｅｅｐ” 又はドリーミング（ｄｒｅａｍｉｎｇ）睡眠とから成り立っている。ＮＲＥＭタイプ及びＲＥＭタイプの睡眠は、それらが起きている状態と異なるのと同じくらい互いに非常に異なる。
【０００４】
ＮＲＥＭ睡眠は、眠っている人により生じる脳波のサイズ及び速度に基づくステージ１−４に分かれる。ＮＲＥＭ睡眠のステージ３及びステージ４では、最も大きくて最も低速の脳波になる。これらの大きく、低速の波はデルタ波と呼ばれており、ステージ３及びステージ４の睡眠は、合わせて、しばしば低速波睡眠（ｓｌｏｗ−ｗａｖｅ ｓｌｅｅｐ）又はデルタ睡眠（ｄｅｌｔａ ｓｌｅｅｐ）と呼ばれる。
【０００５】
ＲＥＭ睡眠の間、眠っている人の目が閉じた瞼の下周辺で動くことを見ることができる。一部の科学者は、夢の視覚イメージに関するパターンで目が動くと考えている。我々は、ＲＥＭ睡眠でほとんど完全に麻痺しているが、心臓、隔膜、目筋肉、及び平滑筋（例えば、腸及び血管の筋肉）だけは、ＲＥＭ睡眠の麻痺から免れる。
【０００６】
科学者は、どんな種類の睡眠が最も深い睡眠であるかを決めようとした。これをするために、彼らは、種々のタイプの睡眠から眠っている人を起こすために、どのぐらいのノイズ又は他の警報刺激が必要であるかを測定する。昏睡状態である誰かに言うのに対して、眠っている誰かを起こすことは常に可能である。しかしながら、睡眠のステージ３及びステージ４の人々は、起こすために最も多くの刺激が必要となる。したがって、このフェーズの睡眠は、しばしば深い睡眠とみなされる。また、ステージ３及びステージ４のＮＲＥＭ睡眠の間に、多くの成長ホルモンが分泌される。したがって、これらのステージの睡眠は、起きているときの活動状態の疲労から体を回復させると考えられる。ＲＥＭ睡眠の人々は、また起こすのがかなり難しいとされる傾向があるが、この結果は変わり易い。時々ほんのわずかなノイズさえ、ＲＥＭ睡眠の人を起こすことができる。それにもかかわらず、ＲＥＭ睡眠から人を起こすことはたいてい難しいので、多くの科学者はまた、ＲＥＭ睡眠も睡眠の「深い」フェーズとみなす。
【０００７】
図１に示すチャートは、ヒプノグラム（ｈｙｐｎｏｇｒａｍ）と呼ばれる。ヒプノグラムは、睡眠実験室記録をまとめたものである。この特定のヒプノグラムは、若い、健康な大人の通常の夜の睡眠がどのように構成されているかについて示す。どのように夜では、ＲＥＭ睡眠と交互に起こるＮＲＥＭ睡眠の種々のステージが構成されているか、たいていの低速波睡眠は夜の最初の部分で起こり、たいていのＲＥＭ睡眠は終わりの部分で起こることに注意されたい。ＮＲＥＭ睡眠とＲＥＭ睡眠とは、夜を通して周期的に交替する。特定の病的な状態を除いて、夜の睡眠は、およそ８０分のＮＲＥＭ睡眠から始まり、およそ１０分のＲＥＭ睡眠期間に続く。この９０分のＮＲＥＭ−ＲＥＭサイクルは、それから夜中に３−６回繰り返される。夜の連続したサイクルにおいて、ステージ３及びステージ４の量は減り、ＲＥＭ睡眠により占められるサイクルの割合は増加する傾向がある。睡眠調査についての広範囲な情報は、Ｐａｃｉｆｉｃ Ｓｌｅｅｐ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ（ｗｗｗ．ｓｌｅｅｐｍｅｄｓｅｒｖｉｃｅｓ．ｃｏｍ）及びＳｌｅｅｐ Ｈｏｍｅ Ｐａｇｅｓ（ｗｗｗ．ｓｌｅｅｐｈｏｍｅｐａｇｅｓ．ｏｒｇ）で得ることができる。
【０００８】
本発明の実現することは、上述したタイプのパラメータを考慮することができ、それにしたがって起こす刺激の特性を調整することができる、起こすシステムを提供することである。特に、ユーザーの睡眠のステージを示すパラメータを測定し得る。例えば、温度センサは、ユーザーの体温を計り得るものであり、それから睡眠のステージを推量し得る。睡眠調査により、体温はＲＥＭ睡眠の間に調節されないことが明らかになった。したがって、高温に対応して汗ばむように、ＲＥＭ睡眠の間に、低温に対応する寒気は止まる。その結果、ＲＥＭ睡眠が繰り返される間に、人の体温は環境の温度に向けて緩やかに変動する。それゆえに、ユーザーの体温を計って、それを環境の温度と比較することによって、システムは睡眠のステージを推量することができる。この目的のために、温度計が提供され得る。例えば、寝具と統合されるか、遠隔計測のために赤外線センサを配置する。代わりに、又はそれに加えて、他の身体パラメータ、例えば、心拍数、呼吸数、血圧、皮膚電気能、筋肉トーン又は体のモビリティが測定され得る。
【０００９】
推量された睡眠のステージに依存して、起こす刺激の特性が調整され得る。例えば、ユーザーがＮＲＥＭのステージ３又はステージ４であるとシステムが推量するならば、他のステージで使用される音レベルと比較して音レベルは増加され得る。もう一つの例として、睡眠の特定のステージと一致させるために、起きる時は特定の時間間隔の範囲内で変更され得る。このために、ユーザーにより設定された起こす時間は、ユーザーが遅くとも起こされなければならない時間と解釈される。システムは、正確な起きる時を変化させる一定の自由度を有する。例えば、ユーザーが選択した起こす時間で終わる半時間間隔から適当な時を選択し得る。任意に、この間隔の長さは、例えば、０から６０分の範囲に、ユーザーによって変更され得る。
【００１０】
ユーザーの睡眠のステージの正確な決定のために、起こす時間前に一定期間の間、種々の身体パラメータの記録を保持することは必要であるかもしれない。例えば、システムは、時間の関数としての体温を記録し、結果として生じるヒプノグラムから種々のステージを推量し得る。種々の時での温度レベルを比較して、一般的な睡眠モデル、例えば、図１のヒプノグラムにそれらをマッピングすることによって、システムは、どの温度が特定の睡眠のステージに特有であるかということを習得し得る。
【００１１】
本発明に係るシステムの実施の形態は、どのステージの睡眠の間にユーザーが起こされるかを決定するユーザー操作可能な手段をさらに有するシステムによって特徴づけられる。ユーザーを起こす最良の瞬間は人により異なり得る。ＮＲＥＭから起こされた被験者は、ＲＥＭから起こされたときよりもより「軽い」睡眠であると報告する。これは、人がＮＲＥＭ睡眠から起きることがよりそれほど困難でないことを示し、結果として、そのように起きた後のある期間の間、良好に機能する。しかしながら、人々は、ＲＥＭ睡眠の間に起こされることを同様に好むかもしれない。これは、例えば、より容易に夢を思い出すのを可能にするからであり、あるいは、その後気分を良くさせるからである。本実施の形態は、ユーザーがどの種類のステージの間に起こされたいかについて指示させることを許容する。例えば、ユーザーがＲＥＭ睡眠の間に起こされるのを好むならば、先に記述された間隔の間にＲＥＭ睡眠のステージが起こるとすぐに、システムは起こす刺激を生成する。
【００１２】
本発明のこれらの及び他の態様は、以下に記述される実施の形態を参照して、限定しない実施例の態様により明らかであり、説明されるであろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、通常の夜の状態の順序と睡眠のステージとを含むヒプノグラムを示す。種々の状態及びステージを意味することは、導入部分ですでに議論された。
【００１４】
図２は、本発明に係るシステムの例としてアラームクロックシステムを示す。
【００１５】
アラームクロック２０１は、時間値、すなわち、現在時刻又は起こす時刻を設定したときのこの起こす時刻を表示するためのセグメント化されたディスプレーを含む。アラームクロック２０１は、ユーザーを起こすための聴覚の刺激を生成するためのスピーカーを含むアラーム手段２０３をさらに含む。ユーザーは、刺激がブザー又はラジオ番組であるかどうかを選択し得る。この目的のために、ユーザー操作可能な選択手段が提供される（図示せず）。アンテナ２０４は、ラジオ番組を受信するために設けられている。ラジオチューナー、チューナーと音量とを制御するための手段、及び（起こす）時間を設定する手段が提供される。しかし、これらの手段は慣例的であり、図２には示されない。アラームクロックシステムは、アラームクロック２０１に接続された温度計２０５をさらに含む。アラーム手段２０３は、この出願の導入部分で議論されたように、温度計２０５を用いて、ユーザーの睡眠のステージを監視する能力がある。睡眠のステージによれば、アラームクロックシステムは、起こす刺激の特性を変化し得る。ユーザー操作可能なスイッチ２０６の状態に依存して、アラームクロックは、刺激の音量か刺激の発生時間のいずれかを調整する。ユーザーが音量を選び、起こす時間でユーザーがＮＲＥＭステージ３又はステージ４であるならば、アラームクロック２０１は、ユーザーが操作可能である音量制御の状態により決定された標準的な音量に関して音量を増加させる。起こす時間でユーザーがもう一つの別のステージであるならば、標準的な音量が提供される。
【００１６】
スイッチ２０６が「時間」状態であるとき、スイッチ２０７及び２０８のみが操作可能である。スイッチ２０７によって、ユーザーは、起こされることを望む睡眠のステージを選ぶことができる。ユーザーは、導入部分で記述されたように、５つの状態、ＲＥＭ、ＮＲＥＭステージ１、ＮＲＥＭステージ２、ＮＲＥＭステージ３、及びＮＲＥＭステージ４から選ぶことができる。
【００１７】
スイッチ２０８によって、ユーザーは、ユーザーが起こされることを望む時間の間隔の長さを設定することができる。間隔が３０分であるように選ばれるならば、アラームクロックシステムはこの間隔の範囲内で起こす時間を調整することができ、このエンドはユーザーが選択した起こす時間と一致する。所望の睡眠ステージがその間隔中に検出されないならば、ユーザーは間隔のエンドで、すなわち標準的な起こす時間でいずれにしても起こされる。
【００１８】
このプロセスは図３で表される。初めのステップ３０１で、アラームクロックシステムが起動する。ステップ３０２で、起こす間隔がすでに開始したかどうか調べる。これが本当ならば、ユーザーが起こされたい睡眠のステージにあるかどうかがステップ３０３で調べられる。これが本当ならば、ユーザーはステップ３０５で実際に起こされる。ユーザーが所望のステージにないならば、起こす間隔が終わろうとしているかどうかがステップ３０４で調べられる。これが本当ならば、睡眠のステージにかかわりなく、ユーザーはどうしても起こされる。他の全てのケースで、このプロセスが無限に繰り返される。
【００１９】
任意に、一連の方法において、ユーザーが特定の時にどのステージであるかについての正確な指標を得るために、システムは、全睡眠期間の間、ユーザーの身体パラメータ、例えば体温を監視する。これは、時間内の種々の点での身体パラメータを比較すること、及び結果とユーザーの睡眠挙動について一般的な睡眠モデルヒプノグラム及び／又は統計履歴を比較することによって達成される。
【００２０】
まとめると、本発明はアラームクロックシステムに関する。本発明に係るシステムは、周囲パラメータを測定するセンサ手段を含む。特に、ユーザーの身体パラメータは、ユーザーが睡眠のどのステージにいるかについて決定するために監視される。刺激の音量や刺激の発生の時のような起こす刺激の特性は、睡眠の推量されたステージに依存して調整される。
【００２１】
本発明が特定の実例となる実施の形態に関して記述されたけれども、変更及び変形例は本発明の思想の範囲内で可能である。このように、例えば、身体パラメータの代わりに、あるいは、それに加えて、本発明に係るシステムは、また、室温、明るさの状態、周囲騒音などのような他の周囲パラメータを考慮しても良い。例えば、周囲騒音が高いならば、起こす刺激の騒音レベルは増やされ得る。室温が非常に高いか非常に低いならば、システムは、ＲＥＭ睡眠の間にユーザーを起こさないことに決め得る。それは、その状態では体温がよく調整されないので、起きた後に不快な感覚になるかもしれないからである。この明細書を通して、「周囲」は、「起こすシステム外」の意味を有する。したがって、周囲パラメータは、ユーザーの身体パラメータ又は明るさの状態、背景雑音などのような環境のパラメータであり得る。
【００２２】
動詞「有する」及びその変形の使用では、請求項において規定される以外の要素又は工程の存在を除外するものではない。本発明は、いくつかの別の要素を含むハードウェアによって、及び適切にプログラムされたコンピュータによって実行され得る。いくつかの手段を列挙する装置の請求項において、これらの手段のいくつかは、ハードウェアの一つ又は全く同じものによって具現化され得る。
【００２３】
「コンピュータープログラム」は、インターネットのようなネットワークを通してダウンロード可能又は他のどの方法にもおいて市場性が高く、フロッピー（登録商標）ディスクのようなコンピュータで読取り可能な媒体に記憶されるどんなソフトウェア製品をも意味することが理解される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、通常の夜の状態の順序及び睡眠のステージを含むヒプノグラムを示す。
【図２】図２は、本発明に係るシステムの一例であるアラームクロックシステムを示す。
【図３】図３は、本発明に係る起こす時間を調整する方法のフローチャートを示す。

Claims (12)

1. ユーザーを起こす刺激を発生するアラーム手段を有する、ユーザーを起こすシステムであって、前記システムは、周囲パラメータを測定するセンサ手段を有し、前記アラーム手段は、前記周囲パラメータの値に基づいて少なくとも一つの前記刺激の特性を調整する、ことを特徴とするユーザーを起こすシステム。
2. 請求項１記載のシステムであって、前記刺激は聴覚刺激を含み、前記特性は前記聴覚刺激の音レベルである、ことを特徴とするシステム。
3. 請求項１又は請求項２記載のシステムであって、前記特性は前記刺激を発生する時であり、前記アラーム手段は、既定の間隔内で前記時を調整する、ことを特徴とするシステム。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項記載のシステムであって、前記周囲パラメータが前記ユーザーの身体パラメータである、ことを特徴とするシステム。
5. 請求項４記載のシステムであって、前記身体パラメータが前記ユーザーの睡眠のステージを表す、ことを特徴とするシステム。
6. 請求項５記載のシステムであって、前記身体パラメータが前記ユーザーの体温である、ことを特徴とするシステム。
7. 請求項３に従属する請求項４又は請求項５記載のシステムであって、前記システムは、どの睡眠ステージの間に前記ユーザーを起こすかを決定するユーザー操作可能な手段をさらに有する、ことを特徴とするシステム。
8. 請求項７記載のシステムであって、前記システムは、前記既定の間隔のスタート時間とエンド時間とを設定するユーザー操作可能な手段をさらに有する、ことを特徴とするシステム。
9. ユーザーを起こす刺激を発生するアラーム手段を有する請求項１から請求項８のいずれか一項記載のシステムにおいて使用するアラームクロックであって、前記アラームクロックは、周囲パラメータの値をセンサ手段から受ける手段をさらに有し、前記アラーム手段は、前記周囲パラメータの値に基づいて少なくとも一つの前記刺激の特性を調整する、ことを特徴とするアラームクロック。
10. 請求項９記載のアラームクロックであって、前記センサ手段をさらに有する、ことを特徴とするアラームクロック。
11. 請求項１から請求項８のいずれか一項記載のシステムにおいて使用するセンサであって、前記センサは周囲パラメータの値を測定することができ、アラームクロックに前記値を伝送することができる、ことを特徴とするセンサ。
12. 好適なコンピューティングデバイスで実行するときに、前記コンピューティングデバイスに請求項１から請求項８のいずれか一項記載のシステムを構成させる、ことを特徴とするコンピュータプログラム製品。

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