JP2006087850A - 睡眠状態検知装置・検知システム、および睡眠状態検知起動の空調機器・照明機器・音響機器等制御装置・制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】就寝後、睡眠状態とその時間的経過を、人体にセンサーの類を装着せず、安価簡易な装置で自動測定することは意義がある。空調装置を稼動して就寝することがあるが、睡眠状態には空調を停止させたい。横臥して読書中、睡眠状態となれば照明を切りたい。音響機器を作動させながら就寝する場合があるが、睡眠状態には音響を止めたい。これらの意義と期待に応え、人間の睡眠状態を、人体にセンサーの類を装着せず自動認識可能な方法を提供すること、また、その検知機能を用いて、空調機器、照明機器、音響機器等の運転停止制御を可能とする方法を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明は、電波を人体に発射し、人間の呼吸による身体拍動に影響された反射波を捉え、反射波データを解析し、睡眠状態を検知する。またその検知機能を用いて、空調機器、照明機器、音響機器等の運転停止制御や運転条件の変更制御を行う。
【選択図】図１

Description

この発明は、睡眠状態検知装置および検知システムに関し、またそれらを装備した空調機器、照明機器、音響機器等の制御装置および制御システムに関する。

人間の睡眠を検知するには、発汗センサーや温度センサー、さらには心電センサーを人体に装着して、それらセンサーデータの変化を解析して判定していたが、高価な装置であり、また睡眠自体への影響が少なからずあった。

また寝具下部に圧力センサーを設けて呼吸による身体拍動を捉えて睡眠状態を検知することも可能であるが、確実性に乏しい。

一方、空調機器、照明機器、音響機器等の運転停止や運転条件変更は、それらが装備されている部屋の居住者が手動にて停止や条件変更を行うか、居住者の指定した温度や時間を指標に、温度センサーやタイマー等を作動させて行っていた。

このような制御方式では、居住者が睡眠すれば運転停止が不可能となるとか、自動制御機能があったとしても、既に設定した条件でしか、運転制御を行うことができず、居住者の身体に優しい結果とはならない。

人間が就寝後、いつから睡眠状態に入り、いつ睡眠状態から脱却したかを、身体に何らセンサーの類を装着せず、安価簡易な装置で自動測定することは、不眠症や睡眠時無呼吸症に悩む患者や診療に当たる医師にとっては、十分意義あるものである。

夏の高温や多湿に対して、空調装置を稼動させて室温や湿度を下げ、就寝することがあるが、睡眠状態になった場合には、空調装置の稼動を停止したり、出力を逓減させて、空調の効きすぎから身体を守りたいものである。

横臥して読書中、睡眠状態となれば、点灯のままの翌朝を迎えてしまうこともあり、このような場合には、照明機器の電源を切断したり、照度を徐々に減じたりしたい。

音響機器を作動させ、安眠のための音楽を聞きながら就寝する場合があるが、睡眠状態となったときには自動的に音響機器を停止させたり、出力を徐々に減じたりしたい。

身体には何らセンサーの類を装着せずに、なおかつ自然の睡眠を損なわない条件で、睡眠状態を的確に捉え、空調機器・照明機器・音響機器等の運転停止や制御が行えることが期待されていた。

以上の課題を解決するために、本発明では、電波を人体に発射し、呼吸による身体拍動に影響された反射波を捉え、反射波データを適当なアルゴリズムにより解析し、睡眠状態を検知することを考案した。

人間の呼吸による身体拍動に影響された反射波は、発射波とは位相等の差異を有している。これらを適当なアルゴリズムを用いて解析することにより、肺の吸気と排気に相応する胸部の動き、すなわち呼吸状態を把握することが可能である。

呼吸状態、殊にその周期や振幅、さらにその変化ないし推移を適当なアルゴリズムを用いて、睡眠状態か否かを判定する。個人差もあるが、人間が睡眠状態になれば、呼吸は、概ね安定した長い周期、すなわちほぼ一定の低い周波数による吸気・排気の反復となり、睡眠時とそれ以外の状態を区別することが可能である。

第一発明では、マイクロ波を人体に発射し、呼吸による身体拍動の影響を受けた反射波を解析して、睡眠状態を把握しようとするものである。解析結果は、コンピューターに格納され、必要に応じて表示、印刷ないし伝送される。

第二発明は、第一発明で実現した睡眠状態検知装置の一部を用いて、空調機器、照明機器、音響機器等に対して、必要な運転停止制御や運転条件の変更制御を行うことができる。

本発明を実施した睡眠検知システムを用いて、利用者の睡眠状態を時系列的に把握することにより、当人に健康維持への指針を与え、また睡眠不足から来たす疾病への予防効果も期待できる。

空調機器連続運転の結果もたらされる、長時間継続する低温度状態や低湿度状態が、睡眠時の人間の身体への悪影響を与えることは周知の事実であり、また睡眠時の照明機器や音響機器の作動が、熟睡を妨げる要因のひとつであることも一般に知られている。

本発明は、人体を刺激することなく、睡眠を的確に自動検知し、空調機器、照明機器、音響機器等の運転を自動的に停止したり、運転条件の変更を自動的に行ったりできるために、身体に優しい効果をもたらす。

また、睡眠時の空調機器、照明機器、音響機器等の稼動は、概してエネルギーの無駄な消費である。本発明は、そのようなエネルギーの無駄な消費を防止するのに大いに役立つ。

この発明の一実施形態を、図１に示す。人体に向けてマイクロ波を発射し、反射波を受信して、反射波データ解析によって人間の睡眠状態を検知することを示している。検知結果はコンピューターに格納され、必要に応じて、表示、印刷ないしデータ伝送される。

この発明の別の実施形態を、図２に示す。この実施形態によれば、睡眠状態を捉えて、空調機器、照明機器、音響機器を制御することを示している。単に停止だけでなく、睡眠検知後の時間経過や睡眠状態によって、それら機器の出力制御を行う場合もある。

この発明の請求項１に関する実施形態を示す概観図である。 この発明の請求項２に関する実施形態を示す概観図である。

符号の説明

１０ 電波（マイクロ波）送受信装置およびアンテナ
１１ コンピューター（データ記録装置・印刷装置・データ伝送装置を含む）
１２ 人体
２０ 電波（マイクロ波）送受信装置およびアンテナ
２１ コンピューター（赤外線遠隔制御装置を含む）
２２ 人体
２３ 空調機器（制御装置を含む）
２４ 照明機器（制御装置を含む）
２４ 音響機器（制御装置を含む）

Claims (2)

1. 電波を人体に発射し、呼吸による身体拍動に影響された反射波を捕捉して、反射波データを適当なアルゴリズムを用いて解析することにより睡眠状態とそれ以外の状態とを識別し、睡眠状態データを表示、印刷ないし伝送する装置およびシステム。
2. 空調機器、照明機器、音響機器等に対して、それらを装備している部屋の居住人の睡眠状態を、請求項１記載の装置機能ないしシステム機能の一部を用いて検知し、空調機器、照明機器、音響機器等の運転停止や運転条件を変更する制御装置および制御システム。

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