JP2006271894A - 目覚まし装置、目覚まし方法および目覚ましプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】快適に目覚めることのできるタイミングで目覚まし機構を駆動させることのできる目覚まし装置を提供する。
【解決手段】被験者の睡眠中の自律神経の活動状態に基づいて、被験者が起床推奨状態にあるか否かを判定する起床推奨状態判定手段３５と、被験者の体動の有無を検出する体動検出手段３３と、起床推奨状態判定手段３５が起床推奨状態にあると判定し、かつ体動検出手段３３が体動を検出したときに、目覚まし機能を駆動する目覚まし制御手段４２とを備えたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、目覚まし機構を駆動させることにより被験者を目覚めに導く目覚まし装置、目覚まし方法および目覚ましプログラムに関するものである。

国民の５人に１人が不眠気味であるという統計もあり、よい睡眠を得たいという欲求は高まってきている。特に目覚めは睡眠の要素でも重要なひとつであり、目覚めの良い目覚まし装置が求められている。

従来から、被験者の脈波の一周期のデータである脈拍間隔データと被験者の体動を示す体動データに基づいて被験者の睡眠状態を判定する睡眠状態判定装置が知られている。かかる睡眠状態判定装置は、睡眠ポリグラフと呼ばれる脳波、眼球運動、筋電、心電などの生体信号のパターンから睡眠状態を自動的に判定する大掛かりな装置に比較して、日常生活において手軽に睡眠状態を判定することができるというメリットがあり研究開発が進められている。

かかる睡眠状態判定装置は、睡眠中の自律神経の活動である心拍の拍動間隔を脈波の脈拍間隔として捉え、脈拍間隔の変動から取得した自律神経指標に基づいて睡眠状態の判定を行っている。例えば、手の血管の血流変化である脈波は、心拍に同期して変動するために、脈波の脈拍間隔から心拍の拍動間隔を取得できる。

例えば、脈波データの周波数スペクトル成分から求められた自律神経指標に基づいて、睡眠状態を判定する技術が知られている（例えば「特許文献１」参照）。具体的には、脈波データから一連の脈拍間隔データを求め、一連の脈拍間隔データを周波数スペクトル分布に変換し、周波数スペクトル分布に変換した一連の脈拍間隔データから求めた低周波数領域（０．０５〜０．１５Ｈｚ付近：LF）と高周波数領域（０．１５〜０．４Ｈｚ付近：HF）におけるパワースペクトルの値から自律神経指標を取得し、自律神経指標から睡眠状態の判定を行う。

さらに睡眠状態を計測して目覚まし機能を駆動する技術も開示されている（例えば、「特許文献１」参照）。具体的には、マット型センサなどで睡眠状態を推定し目覚ましを駆動している。

また快適な目覚めを実現するための装置として、目覚まし時刻にあわせて所定時間前から徐々に光の強度を上げて目覚まし時刻に覚醒度を上げる装置が市販されている（非特許文献１参照）。

特開２００２−２９１７１０号公報 野口公喜等、"天井照明を用いた起床前漸増光照射による目覚めの改善"、照明学会誌論文号、第85巻、第5号、2001

しかしながら、上記非特許文献１に開示されている装置は、睡眠のリズムを計測しているわけではないため、目覚ましのタイミングが悪いと、覚醒度が上がらず十分な効果が得られないという問題があった。また逆に設定時間前に目覚めてしまうこともあった。これは睡眠のリズムにより覚醒度に差があり、同じ刺激でも反応が異なるためである。

また、従来からレム睡眠の後半で目覚めるとすっきりと起きられると言われている。しかし、例えば特許文献１に開示された技術においては、レム睡眠が終了し、ノンレム睡眠に移行したことを検知しない限り、レム睡眠の後半を判定することができない。したがって、リアルタイムにレム睡眠の後半で目覚ましを動作させるのは困難である。このように、快適に目覚めることのできるタイミングを見極めるのが難しいという問題があった。

また、必ずしもレム睡眠の後半に起きれば快適であるわけでもなく、夢の途中で目覚めた場合、夢からなかなか抜け出せない場合もあり、レム睡眠中であっても適切なタイミングと適切でないタイミングとがあると考えられる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、快適に目覚めることのできるタイミングで目覚まし機構を駆動させることのできる目覚まし装置を提供することを目的とする。

本発明者らは、覚醒度が十分に上がった状態となるタイミングを検出すべく検討を行った。睡眠リズムにより覚醒度が異なり、かつ睡眠リズムから覚醒度が高いと判定される状態の中でも体動の多い状態においては覚醒度が高い可能性がより高いことを見出した。

すなわち、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、目覚まし装置であって、被験者の睡眠中の自律神経の活動状態に基づいて、被験者が起床推奨状態にあるか否かを判定する起床推奨状態判定手段と、前記被験者の体動の有無を検出する体動検出手段と、前記起床推奨状態判定手段が起床推奨状態にあると判定し、かつ前記体動検出手段が体動を検出したときに、目覚まし機能を駆動する目覚まし制御手段とを備えたことを特徴とする。

また、本発明の他の形態は、目覚まし装置であって、目覚まし機能を駆動可能な時間の幅である目覚まし対象時間幅を保持する目覚まし対象時間幅保持手段と、前記目覚ましを駆動すべき時刻として予め設定されている目覚まし時刻を基準とした範囲であって、かつ前記目覚まし対象時間幅保持手段が保持している前記目覚まし対象時間幅の範囲である目覚まし対象範囲を決定する目覚まし対象範囲決定手段と、被験者の体動の有無を検出する体動検出手段と、現在時刻が前記目覚まし対象範囲決定手段によって決定された目覚まし対象範囲内の時刻であって、かつ前記体動検出手段が前記体動を検出した場合に、前記目覚まし機能を駆動する目覚まし駆動手段とを備えたことを特徴とする。

また、本発明の他の形態は、目覚まし装置であって、被験者の睡眠状態を計測する睡眠状態計測手段と、前記睡眠状態計測手段により計測された被験者の睡眠状態に基づいて、被験者が起床推奨状態にあるか否かを判定する起床推奨状態判定手段と、前記被験者の体動の有無を検出する体動検出手段と、前記起床推奨状態判定手段が起床推奨状態にあると判定し、かつ前記体動検出手段が体動を検出したときに、目覚まし機能を駆動する目覚まし制御手段とを備えたことを特徴とする。

また、本発明の他の形態は、目覚まし方法であって、被験者の睡眠中の自律神経の活動状態に基づいて、被験者が起床推奨状態にあるか否かを判定する起床推奨状態判定ステップと、前記被験者の体動の有無を検出する体動検出ステップと、前記起床推奨状態判定ステップにおいて起床推奨状態にあると判定し、かつ前記体動検出ステップにおいて体動を検出したときに、目覚まし機能を駆動する目覚まし制御ステップとを有することを特徴とする。

また、本発明の他の形態は、目覚まし方法であって、目覚ましを駆動すべき時刻として予め設定されている目覚まし時刻を基準とした範囲であって、かつ目覚まし機能を駆動可能な時間の幅である目覚まし対象時間幅を保持する目覚まし対象時間幅保持手段が保持している前記目覚まし対象時間幅の範囲である目覚まし対象範囲を決定する目覚まし対象範囲決定ステップと、被験者の体動の有無を検出する体動検出ステップと、現在時刻が前記目覚まし対象範囲決定ステップにおいて決定された目覚まし対象範囲内の時刻であって、かつ前記体動検出ステップにおいて前記体動を検出した場合に、前記目覚まし機能を駆動する目覚まし駆動ステップとを有することを特徴とする。

また、本発明の他の形態は、目覚まし処理をコンピュータに実行させる目覚ましプログラムであって、被験者の睡眠中の自律神経の活動状態に基づいて、被験者が起床推奨状態にあるか否かを判定する起床推奨状態判定ステップと、前記被験者の体動の有無を検出する体動検出ステップと、前記起床推奨状態判定ステップにおいて起床推奨状態にあると判定し、かつ前記体動検出ステップにおいて体動を検出したときに、目覚まし機能を駆動する目覚まし制御ステップとを有することを特徴とする。

また、本発明の他の形態は、目覚まし処理をコンピュータに実行させる目覚ましプログラムであって、目覚ましを駆動すべき時刻として予め設定されている目覚まし時刻を基準とした範囲であって、かつ目覚まし機能を駆動可能な時間の幅である目覚まし対象時間幅を保持する目覚まし対象時間幅保持手段が保持している前記目覚まし対象時間幅の範囲である目覚まし対象範囲を決定する目覚まし対象範囲決定ステップと、被験者の体動の有無を検出する体動検出ステップと、現在時刻が前記目覚まし対象範囲決定ステップにおいて決定された目覚まし対象範囲内の時刻であって、かつ前記体動検出ステップにおいて前記体動を検出した場合に、前記目覚まし機能を駆動する目覚まし駆動ステップとを有することを特徴とする。

本発明にかかる目覚まし装置は、起床推奨状態判定手段が、被験者の睡眠中の自律神経の活動状態に基づいて、被験者が起床推奨状態にあるか否かを判定し、体動検出手段が、被験者の体動の有無を検出し、目覚まし制御手段が、起床推奨状態判定手段が起床推奨状態にあると判定し、かつ体動検出手段が体動を検出したときに、目覚まし機能を駆動するので、被験者が覚醒度の高い状態にあるタイミングを精度良く判定し、かつこのタイミングで目覚まし機構を駆動させることができるという効果を奏する。

また、本発明にかかる目覚まし装置は、目覚まし対象時間幅保持手段が、目覚まし機能を駆動可能な時間の幅である目覚まし対象時間幅を保持し、目覚まし対象範囲決定手段が、目覚ましを駆動すべき時刻として予め設定されている目覚まし時刻を基準とした範囲であって、かつ目覚まし対象時間幅保持手段が保持している目覚まし対象時間幅の範囲である目覚まし対象範囲を決定し、体動検出手段が、被験者の体動の有無を検出し、目覚まし駆動手段が、現在時刻が目覚まし対象範囲決定手段によって決定された目覚まし対象範囲内の時刻であって、かつ体動検出手段が体動を検出した場合に、目覚まし機能を駆動するので、被験者が覚醒度の高い状態にあるタイミングを精度良く判定し、かつこのタイミングで目覚まし機構を駆動させることができるという効果を奏する。

また、本発明にかかる目覚まし装置は、睡眠状態計測手段が、被験者の睡眠状態を計測し、起床推奨状態判定手段が、睡眠状態計測手段により計測された被験者の睡眠状態に基づいて、被験者が起床推奨状態にあるか否かを判定し、体動検出手段が、被験者の体動の有無を検出し、目覚まし制御手段が、起床推奨状態判定手段が起床推奨状態にあると判定し、かつ体動検出手段が体動を検出したときに、目覚まし機能を駆動するので、被験者が覚醒度の高い状態にあるタイミングを制度良く判定し、かつこのタイミングで目覚まし機構を駆動させることができるという効果を奏する。

また、本発明にかかる目覚まし方法は、起床推奨状態判定ステップで、被験者の睡眠中の自律神経の活動状態に基づいて、被験者が起床推奨状態にあるか否かを判定し、体動検出ステップで、被験者の体動の有無を検出し、目覚まし制御ステップで、起床推奨状態判定ステップにおいて起床推奨状態にあると判定し、かつ体動検出ステップにおいて体動を検出したときに、目覚まし機能を駆動するので、被験者が覚醒度の高い状態にあるタイミングを精度良く判定し、かつこのタイミングで目覚まし機構を駆動させることができるという効果を奏する。

また、本発明にかかる目覚まし方法は、目覚まし対象範囲決定ステップで、目覚ましを駆動すべき時刻として予め設定されている目覚まし時刻を基準とした範囲であって、かつ目覚まし機能を駆動可能な時間の幅である目覚まし対象時間幅を保持する目覚まし対象時間幅保持手段が保持している目覚まし対象時間幅の範囲である目覚まし対象範囲を決定し、体動検出ステップで、被験者の体動の有無を検出し、目覚まし駆動ステップで、現在時刻が目覚まし対象範囲決定ステップにおいて決定された目覚まし対象範囲内の時刻であって、かつ体動検出ステップにおいて体動を検出した場合に、目覚まし機能を駆動するので、被験者が覚醒度の高い状態にあるタイミングを精度良く判定し、かつこのタイミングで目覚まし機構を駆動させることができるという効果を奏する。

また、本発明にかかる目覚ましプログラムは、起床推奨状態判定ステップで、被験者の睡眠中の自律神経の活動状態に基づいて、被験者が起床推奨状態にあるか否かを判定し、体動検出ステップで、被験者の体動の有無を検出し、目覚まし制御ステップで、起床推奨状態判定ステップにおいて起床推奨状態にあると判定し、かつ体動検出ステップにおいて体動を検出したときに、目覚まし機能を駆動するので、被験者が覚醒度の高い状態にあるタイミングを精度良く判定し、かつこのタイミングで目覚まし機構を駆動させることができるという効果を奏する。

また、本発明にかかる目覚ましプログラムは、目覚まし対象範囲決定ステップで、目覚ましを駆動すべき時刻として予め設定されている目覚まし時刻を基準とした範囲であって、かつ目覚まし機能を駆動可能な時間の幅である目覚まし対象時間幅を保持する目覚まし対象時間幅保持手段が保持している目覚まし対象時間幅の範囲である目覚まし対象範囲を決定し、体動検出ステップで、被験者の体動の有無を検出し、目覚まし駆動ステップで、現在時刻が目覚まし対象範囲決定ステップにおいて決定された目覚まし対象範囲内の時刻であって、かつ体動検出ステップにおいて体動を検出した場合に、目覚まし機能を駆動するので、被験者が覚醒度の高い状態にあるタイミングを精度良く判定し、かつこのタイミングで目覚まし機構を駆動させることができるという効果を奏する。

以下に、本発明にかかる目覚まし装置、目覚まし方法および目覚ましプログラムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（実施の形態１）
実施の形態１にかかる快適目覚ましユニットは、適切なタイミングに目覚まし機能を作動させる。

図１は、実施の形態１にかかる快適目覚ましユニット１の全体構成を示す図である。快適目覚ましユニット１は、快適目覚まし装置１０と、センサヘッド２５とを備えている。快適目覚まし装置１０は、入力部１１と、表示部１２と、記憶部１３と、電源供給部１４と、制御部１６と、光源駆動部１７と、脈波計測部１８と、加速度計測部２１と、脈拍間隔算出部３１と、自律神経指標算出部３２と、体動判定部３３と、覚醒判定部３４と、睡眠状態判定部３５と、目覚まし時刻設定部４０と、目覚まし範囲設定部４１と目覚まし制御部４２と、スピーカ４３と、バイブレータ４４と、就寝時刻算出部４５と、時計部５０を備えている。センサヘッド２５は、光源２６と受光部２７とを備えている。

ここで、図１に示す快適目覚ましユニット１の装着の例について説明する。図２は、図１に示す快適目覚まし装置１０の装着の一例を示す図である。図２のように、快適目覚まし装置１０は例えば手首に腕時計のような形で装着される。このとき脈波の計測用のセンサヘッド２５が小指に装着される。

図１の説明に戻ると、入力部１１は、ユーザが電源をＯＮ／ＯＦＦする、または表示を切り替える要求や指示を行うスイッチである。また、表示部１２は、睡眠状態判定結果を表示する表示装置であり、具体的には、ＬＣＤなどである。

また、記憶部１３は、脈波データ、心電データ、体動データなどの計測データ、脈拍間隔データなど処理後のデータ、睡眠状態を判定する閾値などのデータを記憶する記憶部であり、具体的には、フラッシュメモリなどである。電源供給部１４は、快適目覚まし装置１０の電力を供給する電源であり、具体的には、バッテリである。

制御部１６は心電、脈波の計測のタイミングの制御、受信データの蓄積、処理などを行う。加速度計測部２１は、被験者の体動を示す体動データとして加速度データを計測し、データ変換をする計測部であり、加速度センサである。加速度センサは、３軸方向の−２ｇ〜２ｇの加速度を計測する加速度計であり、快適目覚まし装置１０本体に搭載されている。また、加速度計測部２１は、加速度センサのアナログデータのゲイン、オフセットを調整回路で調整した後、１０ビットＡ／Ｄ変換器でデジタル量に変換する。そして、変換後のデータを制御部１６に向けて出力する。

センサヘッド２５は、光源２６である青色ＬＥＤと受光部２７であるフォトダイオードからなり、皮膚表面に光を照射し、毛細血管内の血流変化により変化する反射光の変動をフォトダイオードで捉える。

脈波計測部１８は、被験者の脈波データを計測し、データ変換をする。脈波計測部１８は、脈波センサのフォトダイオードからの出力電流を電流電圧変換器で電圧に変換し、増幅器で電圧を増幅して、ハイパスフィルタ（カットオフ周波数：０．１Ｈｚ）とローパスフィルタ（カットオフ周波数：５０Ｈｚ）を施した後、１０ビットＡ／Ｄ変換器でデジタル量に変換する。そして、変換後のデータを制御部１６に向けて出力する。

光源駆動部１７は、光源２６として例えば青色ＬＥＤを使用する場合、これを駆動するための電圧供給部である。

脈拍間隔算出部３１は、脈波計測部１８が計測した脈波から脈波間隔を算出する。ここで、脈拍間隔とは、脈波の一周期の時間間隔である。

具体的には、脈波計測部１８が計測した脈波から一連の脈波データをサンプリングする。そして、サンプリングした一連の脈波データを時間微分して一連の脈波データの直流変動成分を得る。さらに一連の脈波データから直流変動成分を除去する。

そして、直流変動成分を除去された一連の脈波データの処理ポイントを中心とした前後約１秒の脈波データの最大値と最小値を取得し、最大値と最小値との間の所定の値を閾値とする。閾値としては、例えば最大値、最小値の差を振幅として、最小値から振幅の９割の値を用いるのが好ましい。

さらに、直流変動成分を除去された一連の脈波データから閾値に一致する一連の脈波データの値が現れた時刻を算出し、算出された時刻の間隔を脈拍間隔とする。

この脈拍間隔データは不等間隔データである。周波数解析を行うためには等間隔データに変換する必要がある。そこで、不等間隔の脈拍間隔データを補間、再サンプリングし、等間隔の脈拍間隔データを生成する。例えば、３次の多項式補間法によって補間する点の前後それぞれ３点のサンプリング点を用いて等間隔の脈拍間隔データを生成する。

自律神経指標算出部３２は、睡眠状態を判定する低周波数領域（０．０５〜０．１５Ｈｚ付近）の指標ＬＦと高周波数領域（０．１５〜０．４Ｈｚ付近）の指標ＨＦという二つの自律神経指標を算出する。図３は、自律神経指標算出部３２の処理を説明するための図である。

まず等間隔の脈拍間隔データを例えばＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）にて周波数スペクトル分布に変換する。次に、得られた周波数スペクトル分布より、ＬＦ，ＨＦを得る。具体的には、複数のパワースペクトルのピーク値とピーク値を中心として前後等間隔の１点との３点の合計値の算術平均をとってＬＦ、ＨＦとする。

なお、本実施の形態においては、データ処理の負担を軽減する観点から、周波数解析法としてＦＦＴ法を用いたが、他の例としては、ＡＲモデル、最大エントロピー法、ウェーブレット法などを用いても良いが、データ処理の負担の軽いＦＦＴ法を用いてもよい。

本実施の形態にかかる脈拍間隔算出部３１と自律神経指標算出部３２は、特許請求の範囲に記載の睡眠状態計測手段に対応する。

体動判定部３３は、加速度計測部２１から取得した３軸方向の加速度データを時間微分して３軸方向の加速度の微係数を求め、３軸方向の加速度のそれぞれの微係数の二乗和の平方根である体動データの変動量および脈拍間隔内の体動データの変動量の平均である体動量を求める。そして、体動量の変動量が所定の閾値より大きい場合に体動と判定する。例えば、所定の閾値として体動計に使用されている微小な体動の最小値である０．０１Ｇを用いる。

覚醒判定部３４は、体動判定部３３によって判定された体動の発生頻度が所定の閾値以上である場合に覚醒状態であると判定し、体動の発生頻度が所定の閾値未満である場合は睡眠状態であると判定する。

具体的には、覚醒判定部３４は、体動判定部３３から体動の有無を取得し、設定区間にける体動発生頻度を計測する。ここで、設定区間としては例えば１分間が好ましい。そして、体動発生頻度が予め定めた閾値以上である場合に覚醒状態であると判定する。一方、体動発生頻度が閾値未満である場合は睡眠状態であると判定する。例えば、閾値としては、過去の覚醒時における体動頻度から２０回／分を用いるのが好ましい。

睡眠状態判定部３５は、自律神経指標算出部３２が算出した自律神経指標ＬＦ，ＨＦおよび覚醒判定部３４が判定した判定結果に基づいて、睡眠状態を判定する。睡眠状態として、睡眠深度を判定する。ここで、睡眠深度とは、被験者の脳の活動状態の程度を示す指標である。本実施の形態においては、ノンレム睡眠、レム睡眠のいずれに該当するかを判定する。さらにノンレム睡眠においてはさらに浅睡眠、深睡眠のいずれに該当するかを判定する。

なお、本実施の形態にかかる睡眠状態判定部３５は、特許請求の範囲に記載の起床推奨状態判定手段に対応する。また、レム睡眠状態は、ノンレム睡眠状態に比べて覚醒度が高く、ノンレム睡眠の状態において目覚めると比較的快適に目覚めることが知られている。したがって、本実施の形態においては、起床推奨状態としてノンレム睡眠状態を判定している。

目覚まし時刻設定部４０は、被験者からの指示により目覚まし時刻を設定する。目覚まし範囲設定部４１は、目覚まし範囲を設定する。ここで、目覚まし範囲とは、目覚まし時刻を基準とした所定の時間幅の範囲である。本実施の形態にかかる快適目覚ましユニット１は、目覚まし範囲設定部４１によって設定された目覚まし範囲内の時刻において目覚まし機構を駆動する。

より具体的には、目覚まし範囲設定部４１は、予め所定の時間幅を保持している。そして、保持している時間幅の範囲であって、かつ目覚まし時刻設定部４０が設定した目覚まし時刻を基準とする範囲を目覚まし範囲として決定する。そして、この目覚まし範囲を設定する。

なお、本実施の形態においては、目覚まし範囲設定部４１は、目覚まし時刻設定部４０によって設定された目覚まし時刻を基準とし、目覚まし時刻から所定の時間幅だけ早い時刻までの範囲を目覚まし範囲として決定したが、目覚まし範囲はこれに限定されるものではない。

例えば、目覚まし時刻を基準とし、目覚まし時刻から所定の時間幅だけ遅い時刻までの範囲を目覚まし範囲としてもよい。また例えば、目覚まし時刻を中心時刻とし、当該時刻の前後の所定の時間幅の範囲を目覚まし範囲としてもよい。

なお、本実施の形態にかかる目覚まし範囲設定部４１は、特許請求の範囲に記載の目覚まし対象時間幅決定手段、目覚まし対象時間幅保持手段および目覚まし対象範囲決定手段に対応する。

目覚まし制御部４２は、スピーカ４３およびバイブレータ４４を駆動する時刻を決定し、当該時刻になるとスピーカ４３およびバイブレータ４４を駆動する。スピーカ４３およびバイブレータ４４は、目覚まし機構である。スピーカ４３は、目覚まし音声を出力する。また、バイブレータ４４は、振動を発生する。

就寝時刻算出部４５は、目覚まし制御部４２がスピーカ４３およびバイブレータ４４を駆動した時刻と目覚まし時刻設定部４０が設定した目覚まし時刻とに基づいて、次の日以降に就寝すべき就寝時刻を算出する。

図４は、快適目覚まし装置１０の目覚まし処理を示すフローチャートである。被験者は、睡眠前に本快適目覚まし装置１０を装着し、入力部１１から電源および健康管理機能を起動する。また、目覚まし時刻をセットする。これにより、目覚まし時刻設定部４０は、目覚まし時刻をセットする。このとき、加速度計測部２１は、加速度の計測を開始する（ステップＳ１００）。また、脈波計測部１８は、脈波の計測を開始する（ステップＳ１２０）。

加速度計測部２１が加速度の計測を開始すると、体動判定部３３は、加速度計測部２１から取得した３軸方向の加速度データから体動データを得る。そして、体動データの変動量が閾値より大きい場合に体動と判定する（ステップＳ１０２）。

体動判定部３３が体動ありと判定した場合に（ステップ１０４，Ｙｅｓ）、覚醒判定部３４は、覚醒状態か睡眠状態かを判定する（ステップＳ１０６）。体動判定部３３が、覚醒状態と判定した場合は（ステップＳ１０８，覚醒）、体動判定部３３は、覚醒判定部３４は、記憶部１３に入眠時刻、覚醒時刻、一連の睡眠中の中途覚醒回数を保持させる。さらに、表示部１２に入眠時刻、覚醒時刻、中途覚醒回数を表示する（ステップＳ１１０）。

一方、脈波計測部１８が脈波の計測を開始すると、脈拍間隔算出部３１は脈拍間隔を算出するための動的閾値である脈拍間隔閾値を算出する（ステップＳ１２２）。次に、脈拍間隔算出部３１は、直流変動成分を除去された一連の脈波データから閾値に一致する一連の脈波データの値が現れた時刻を算出し、算出された時刻の間隔を脈拍間隔として得る（ステップＳ１２４）。

次に、脈拍間隔算出部３１は、ステップＳ１０２における体動判定の結果、およびステップＳ１０６における覚醒判定の結果に基づいて、睡眠状態であって、かつ体動がない場合のみ脈拍間隔データを保存する（ステップＳ１３０）。

次に、脈拍間隔算出部３１は、一連の脈拍間隔データをＦＦＴ法などの周波数解析法によって周波数スペクトル分布に変換する（ステップＳ１３２）。そして、自律神経指標算出部３２は、ステップＳ１３２において周波数スペクトル分布に変換された一連の脈拍間隔データの複数のパワースペクトルの値からＬＦ，ＨＦを算出する（ステップＳ１５０）。

次に、睡眠状態判定部３５は、自律神経指標ＬＦ，ＨＦに基づいて睡眠状態を判定し、記憶部１３に保持させる（ステップＳ１５２）。そして、表示部１２に睡眠状態を表示し（ステップＳ１５４）、さらに睡眠中の体動量を表示する（ステップＳ１５６）。次に、目覚まし制御部４２は、目覚ましタイミング制御処理を行う（ステップＳ１６０）。以上で目覚まし処理が完了する。

図５は、ステップＳ１５２における処理を示すフローチャートである。ここで、ステップＳ１５２における睡眠状態判定処理について詳述する。

睡眠状態判定部３５は、まず自律神経指標算出部３２からＬＦ，ＨＦを取得し、ＬＦ，ＨＦの標準偏差の合計を算出する（ステップＳ２０１）。さらに、ＬＦ／ＨＦの値を算出する（ステップＳ２０２）。

次に、ＬＦ／ＨＦの値が第１の判定閾値よりも小さいか否かを調べる（ステップＳ２０３）。その結果、ＬＦ／ＨＦの値が第１の判定閾値よりも小さい場合は（ステップＳ２０３，Ｙｅｓ）、さらに、ＨＦの値が第２の判定閾値よりも大きいか否かを調べる（ステップＳ２０５）。その結果、ＨＦの値が第２の判定閾値よりも大きい場合は（ステップＳ２０５，Ｙｅｓ）、深睡眠と判定する（ステップＳ２０９）。

一方、睡眠状態判定部３５は、ＬＦ／ＨＦの値が第１の判定閾値以上である場合は（ステップＳ２０３，Ｎｏ）、さらに、ＬＦ／ＨＦの値が第３の判定閾値より大きいか否かを調べる（ステップＳ２０４）。その結果、ＬＦ／ＨＦの値が第３の判定閾値より大きい場合は（ステップＳ２０４，Ｙｅｓ）、さらに、ＨＦの値が第２の判定閾値よりも大きいか否かを調べる（ステップＳ２０５）。

その結果、ＨＦの値が第２の判定閾値以下である場合は（ステップＳ２０５，Ｎｏ）、さらに、ＨＦの値が第４の判定閾値よりも小さいか否かを調べる（ステップＳ２０６）。その結果、ＨＦの値が第４の判定閾値よりも小さい場合は（ステップＳ２０６，Ｙｅｓ）、さらに、ＬＦ、ＨＦの標準偏差の合計が第５の判定閾値より大きいか否かを調べる（ステップＳ２０７）。その結果、ＬＦ、ＨＦの標準偏差の合計が第５の判定閾値より大きい場合は（ステップＳ２０７，Ｙｅｓ）、レム睡眠と睡眠状態を判定する（ステップＳ２０８）。

一方、睡眠状態判定部３５は、ＬＦ／ＨＦの値が第２の判定閾値以下である場合（ステ
ップＳ２０４，Ｎｏ）、および、ＨＦが第４の判定閾値以上である場合（ステップＳ２０６，Ｎｏ）、および、ＬＦ、ＨＦの標準偏差の合計が第５の判定閾値以下である場合は（ステップＳ２０７，Ｎｏ）、浅睡眠と睡眠状態を判定する（ステップＳ２１０）。

なお、第１の判定閾値から第５の判定閾値は、例えば、被験者毎に一晩計測したＬＦ，
ＨＦ，ＬＦ／ＨＦのそれぞれの分布の密度の高い点を２点選び、ＬＦ／ＨＦの２点の中点を第１の判定閾値＝第３の判定閾値、ＨＦの２点の中点を第２の判定閾値＝第４の判定閾値、ＬＦの２点の中点を第５の判定閾値として設定することができる。

また、３軸方向の加速度データを体動データとして計測することとしたので、体動を手
軽で精度よく体動を測定することができる。したがって、脈波に対する体動の影響および
不整脈や無呼吸状態などの脈波異常の影響を低減し、睡眠状態の判定精度を向上させることができる。

図６は、図４に示した目覚ましタイミング制御処理（ステップＳ１６０）における目覚まし制御部４２の詳細な処理を示すフローチャートである。目覚まし制御部４２はまず、現在時刻が目覚まし対象範囲に含まれているか否かを判断する。現在時刻が目覚まし対象範囲に含まれている場合には（ステップＳ３００，Ｙｅｓ）、さらに睡眠状態を確認する。レム睡眠の状態にある場合には（ステップＳ３０２，Ｙｅｓ）、レム睡眠の状態が継続する時間を計測する（ステップＳ３０４）。

具体的には、加速度計測部２１および脈波計測部１８がそれぞれ所定の時間間隔で計測した加速度および脈波の値に基づいて、連続してレム睡眠と判定した回数をカウントしておく。これにより、計測時間間隔とカウント数に基づいてレム睡眠の状態の継続時間を計測することができる。

予め設定された所定の時間以上レム睡眠の状態が継続し（ステップＳ３０６，Ｙｅｓ）、かつ体動があったと判定されている場合には（ステップＳ３０８，Ｙｅｓ）、目覚まし制御部４２は、スピーカ４３およびバイブレータ４４を駆動する（ステップＳ３１０）。なお、本実施の形態においては、２０分以上レム睡眠の状態が継続しているか否かを判定する。

図７は、タイミング制御処理をより詳細に説明するための図である。図７に示すように、目覚まし時刻が７時に設定された場合、７時から所定の時間だけ早い時刻までの間の時間が対象範囲となる。本実施の形態においては、設定時刻を基準として設定時刻前４５分間を対象範囲とする。ここで、４５分とは、睡眠周期（９０分）の半分の値である。

この対象範囲内の時刻においてレム睡眠と判定された場合には、レム睡眠の状態が所定時間継続するか否かを判定する。そして、所定時間経過すると、体動の有無を検出する。閾値以上の体動が検出された場合、すなわち体動ありと判定された場合に、目覚まし制御部４２は、スピーカ４３およびバイブレータ４４を駆動する。

再び説明を図６に戻す。レム睡眠の状態が２０分間継続した後（ステップＳ３０６，Ｙｅｓ）、体動がないと判断された場合には（ステップＳ３０８，Ｎｏ）、現在時刻が目覚まし時刻か否かを判断する。現在時刻が目覚まし時刻である場合には（ステップＳ３２０，Ｙｅｓ）、目覚まし制御部４２は、スピーカ４３およびバイブレータ４４を駆動する（ステップＳ３１０）。同様に、ステップＳ３０２においてレム睡眠と判断されなかった場合、レム睡眠の状態が２０分経過しなかった場合には、現在時刻が目覚まし時刻か否かを判断する（ステップＳ３２０）。

このように、レム睡眠の状態が２０分以上経過し、さらに瞬間的に覚醒している体動時にはじめて目覚まし機構を駆動させるので、誤ってレム睡眠の状態と判定し、目覚まし機構を駆動することがない。したがって、覚醒度の高い状態にあるタイミングを精度よく検出し、このタイミングで目覚まし機構を駆動することができる。

目覚まし制御部４２がスピーカ４３およびバイブレータ４４を駆動した後、就寝時刻算出部４５は、次の日以降の就寝時刻を算出する（ステップＳ３１２）。例えば、目覚まし時刻が７時に設定され、７時よりも早い時刻に、目覚まし機構が駆動した場合、就寝時刻算出部４５は、この時間差を測定する。そして、この測定結果から就寝時刻を算出し例えば表示部１２に表示することにより被験者に提示する。

例えば、７時に目覚まし時刻を設定したが、６時３０分に目覚まし機構が駆動した場合、すなわちレム睡眠の状態が２０分以上継続し、かつ体動ありと判定されることにより目覚まし機構駆動の条件が満たされた場合には、ずれの時間は、３０分である。

また、睡眠周期は、９０分であるので、（式１）より６０分早く就寝するか、または３０分遅く就寝することにより、各制度の高い状態にあるタイミングと設定時刻とが一致する。
９０分−３０分＝６０分 ・・・（式１）
そこで、６０分就寝時刻を早める旨、または３０分遅らせる旨を表示部１２に表示する。

なお、実施の形態１にかかる快適目覚まし装置１０は、ハードウェア構成として、快適目覚まし装置１０における目覚まし処理を実行する目覚ましプログラムなどが格納されているＲＯＭと、ＲＯＭのプログラムに従って快適目覚まし装置１０の各部を制御するＣＰＵなどを備えている（図示せず）。

そして、快適目覚まし装置１０における目覚ましプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フロッピー（Ｒ）ディスク（ＦＤ）、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供されてもよい。

この場合には、目覚ましプログラムは、快適目覚まし装置１０において上記記録媒体から読み出して実行することにより主記憶装置上にロードされ、上記ソフトウェア構成で説明した各部が主記憶装置上に生成されるようになっている。

また、本実施の形態の目覚まし処理プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができる。

そうした第１の変更例としては、本実施の形態においては、被験者は例えば、７時など所定の時刻を目覚まし時刻として設定するが、これにかえて、被験者が対象範囲を設定することとしてもよい。

図８は、快適目覚まし装置１０の外観構成を示している。快適目覚まし装置１０の時計部５０は、アナログ表示である。時計部５０にはスライドバー５１が設けられている。被験者は、スライドバー５１を移動することにより、対象範囲を設定することができる。この場合、図６を参照しつつ説明した目覚まし駆動処理（ステップＳ１６０）においては、被験者によって設定された対象範囲において、レム睡眠が２０分間継続し、かつ体動ありと判定されたことを条件として目覚まし機構を駆動する。このように、被験者が対象範囲を設定することにより、目覚ましが駆動する可能性のある時間帯を把握することができる。

また、第２の変更例としては、本実施の形態においては、対象範囲は、一定の幅、すなわち４５分間であったが、これにかえて、対象範囲の時間長を被験者の睡眠周期に基づいて設定してもよい。

具体的には、目覚まし範囲設定部４１は、睡眠状態判定部３５が判定した睡眠状態に基づいて、就寝後にレム睡眠の状態と判定された開始時刻から次のレム睡眠の状態の開始時刻までの時間を睡眠周期として算出する。そして、算出した睡眠周期の１／２の時間を対象範囲として決定する。

このように、対象範囲の時間長を被験者の睡眠周期に基づいて決定することにより、各被験者に適した対象範囲を設定することができる。

また、第３の変更例としては、被験者が対象範囲の時間長を設定することとしてもよい。

また、第４の変更例としては、本実施の形態においては、被験者の睡眠状態を特定すべく自律神経指標を算出したが、これにかえて被験者の脳波を測定してもよい。このように、睡眠状態を特定するために計測すべき対象は本実施の形態に限定されるものではない。

（実施の形態２）
図９は、実施の形態２にかかる快適目覚ましユニット１の全体構成を示すブロック図である。実施の形態２にかかる快適目覚ましユニット１について説明する。実施の形態２にかかる快適目覚ましユニット１は、快適目覚まし装置１０と、センサヘッド２５に加えて、目覚まし駆動ユニット６２を備えている。この点で、快適目覚まし装置１０とセンサヘッド２５のみを備えている実施の形態１にかかる快適目覚ましユニット１と異なっている。

実施の形態２にかかる快適目覚ましユニット１の快適目覚まし装置１０は、時計部５０、スピーカ４３およびバイブレータ４４にかえて通信部２８を備えている。また、実施の形態２にかかる快適目覚ましユニット１の目覚まし駆動ユニット６２は、目覚まし時計６０と、照明６１とを備えている。目覚まし時計６０および照明６１はそれぞれ通信部２８と通信すべき通信手段を備えている。

通信部２８は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｚｉｇｂｅｅ、特定小電力無線および微弱無線など小型低消費電力の無線の通信モジュールである。そして、同じ通信手段を目覚まし時計、照明に内蔵する。もしくは、上記無線を用いてホームネットワークにつながる中継器に接続し、これを経由して目覚まし時計、照明などを制御してもよい。

図１０は、実施の形態２にかかる快適目覚ましユニット１の外観構成図である。このように、快適目覚まし装置１０およびセンサヘッド２５は被験者に装着されている。そして、通信部２８を介して、別個に設けられた目覚まし時計６０および照明６１を駆動する。

具体的には、通信部２８は、目覚まし制御部４２が目覚まし機構を駆動するタイミングと判断した場合に、駆動用コマンドを目覚まし時計６０および照明６１に送信する。目覚まし時計６０および照明６１は、駆動用コマンドを受信したことを条件として目覚まし動作を開始する。

さらに他の例としては、実施の形態１において表示部１２が表示していた表示内容を目覚まし時計６０の表示部（図示せず）に表示させることにより、さらに快適目覚ましユニット１本体である快適目覚まし装置１０を小型化することができる。

実施の形態２にかかる快適目覚ましユニット１のこれ以外の構成および処理は、実施の形態１にかかる快適目覚ましユニット１の構成および処理と同様である。

なお、目覚まし時計側で設定した目覚まし時刻、または目覚まし範囲のデータは、設定時に通信部２８を介して本体に送信される。

（実施の形態３）
実施の形態３にかかる快適目覚ましユニット１は、対象範囲内の時刻においてレム睡眠状態と判定されると、交感神経を刺激するための処理を行う。この点で、実施の形態３にかかる快適目覚ましユニット１は、他の実施の形態にかかる快適目覚ましユニット１と異なっている。

図１１は、実施の形態３にかかる快適目覚ましユニット１の全体構成を示すブロック図である。実施の形態３にかかる快適目覚ましユニット１は、快適目覚まし装置１０とセンサヘッド２５に加えて、さらに刺激駆動ユニット６７を備えている。また、本実施の形態にかかる快適目覚まし装置１０は、実施の形態１にかかる快適目覚まし装置１０の構成に加えて、さらに通信部２８、電気刺激生成部５２、電極５３と、刺激処理制御部５４とを備えている。

電気刺激生成部５２は、電気刺激を生成する。電極５３は、電気刺激生成部５２により生成された電気刺激を被験者に与える。刺激処理制御部５４は、電気刺激生成部５２および刺激駆動ユニット６７を制御する。具体的には、電気刺激生成部５２および刺激駆動ユニット６７を制御するための制御用コマンドを発行する。

刺激駆動ユニット６７は、目覚まし時計６０と、照明６１と、アロマ発生器６５と、音楽再生機６６とを備えている。アロマ発生器６５は、交感神経または副交感神経を刺激する匂いを発生させる。具体的には、交感神経を刺激する匂い物質と副交感神経を刺激する匂い物質を選択的に使用する。

交感神経を刺激する匂い物質としては、例えば、グレープフルーツの香りの物質を使用してもよい。また、副交感神経を刺激する匂い物質としては、例えばラベンダーの香りの物質を使用してもよい。また、音楽再生機６６は、所定の音楽を再生する。

目覚まし時計６０、照明６１、アロマ発生器６５および音楽再生機６６は、いずれも通信部２８と通信可能な通信手段を備えている。そして、通信部２８から受信した制御用コマンドにしたがい各機能を作動させる。

図１２は、実施の形態３にかかる目覚まし駆動処理（ステップＳ１６０）を示すフローチャートである。実施の形態３にかかる目覚まし駆動処理においては、対象範囲内の時刻において（ステップＳ３００，Ｙｅｓ）、睡眠状態判定部３５がレム睡眠の状態であると判定すると刺激処理制御部５４は、刺激処理を開始する（ステップＳ３２０）。

図１３は、刺激処理を説明するための図である。刺激処理制御部５４は、対象範囲内の時刻においてレム睡眠状態と判定されると、交感神経活動を徐々に活性化させて体動発生時に自然な覚醒を促す。

活性化としては光刺激、電気刺激、におい刺激などの刺激を用いる。具体的には、刺激処理制御部５４は、照明６１、電極５３、アロマ発生器６５を駆動する。

被験者に光刺激、電気刺激、音刺激、振動刺激を与えることにより、交感神経への刺激を加え覚醒度を徐々に上げることができる。

例えば、照明６１の照度を徐々に高くしていく。また、音楽再生機６６の音量を徐々に大きくしていく。また、電極５３による電気刺激を徐々に大きくしていく。また、電気刺激を与える頻度を徐々に高くしていく。さらに、バイブレータ４４による振動刺激も電気刺激と同様に刺激を徐々に大きくしつつ、かつ刺激を与える頻度を徐々に高くしていく。

また、匂い刺激については、交感神経を刺激する匂い物質のアロマを発生させる。アロマについても徐々に発生させる量を増加させてもよい。なお、匂い刺激については、さらにノンレム睡眠時には、副交感神経を刺激する匂い物質のアロマを発生させてもよい。

さらに、自律神経状態を心拍変動より計測し、これを刺激処理制御部５４にフィードバックすることで過剰な交感神経活性化を防ぐ。同時に特定された自律神経状態（ＬＦ，ＨＦなどの変動）に基づいて、最適な自律神経変化パターンに合うようにそれぞれの出力、頻度などを制御する。

なお、実施の形態３にかかる快適目覚ましユニット１のこれ以外の構成および処理は、他の実施の形態にかかる快適目覚ましユニット１の構成および処理と同様であるので説明を省略する。

刺激の方法の他の例としては、酸素発生器で高濃度酸素を発生して活性度を上げても良い。また他の例としては、対象範囲内においてレム睡眠状態であると判定した場合に、これを条件として刺激処理を行うのにかえて、レム睡眠状態であると判定し、さらにレム睡眠状態が所定時間継続しない場合にのみ刺激処理を行うこととしてもよい。

すなわち、所定時間内にレム睡眠状態が終了し、次のノンレム睡眠の状態に移行した場合にのみ、徐々に交感神経を活性化させるべく刺激を加えて設定時間に覚醒度が高くなるように自律神経活動を調整して目覚ましを駆動する。

これにより、ノンレム睡眠状態に移行した場合においても覚醒度を高めることができるので、快適に目覚めることのできる状態になったところで目覚まし機構を駆動させることができる。

（実施の形態４）
図１４は、実施の形態４にかかる快適目覚ましユニット１の全体構成を示している。実施の形態４にかかる快適目覚ましユニット１は、マットセンサ７０を備えている。マットセンサ７０は、通信部７１と、圧力計測部７２と、体動判定部７３とを備えている。また、快適目覚まし装置１０は、マットセンサ７０と通信を行う通信部２８を備えている。

マットセンサ７０の圧力計測部７２は、被験者の体重による圧力を検出する。出力信号をフィルタ、増幅器を介してＡ／Ｄ変換器でデジタル量に変換する計測部である。

図１５は、快適目覚ましユニット１の装着例を示している。マットセンサ７０の圧力計測部７２は、ベッドのマットレスの表面に設置されている。そして、被験者の不在、在床、体動を検出する。具体的には、ポリフッ化ビニリデンなどの高分子圧電材料を薄膜状にし、両面に可とう性の電極膜を付着させてテープ状に形成した圧電素子である。

また、他の例としては、圧力計測部７２は、エアバックであってもよい。エアバックに圧力センサが接続され、エアバック内の圧力変動をモニタする。

そして、体動判定部７３は、体重による圧力に基づいて体動の有無を判定する。そして、通信部７１は、体動判定部７３が判定した体動の有無を快適目覚まし装置１０に送る。この点で、加速度センサである加速度計測部２１の計測結果に基づいて体動の有無を判定する実施の形態１にかかる快適目覚ましユニット１と異なっている。

なお、実施の形態４にかかる快適目覚ましユニット１のこれ以外の構成および処理は、他の実施の形態にかかる快適目覚ましユニット１の構成および処理と同様である。

（実施の形態５）
図１６は、実施の形態５にかかる快適目覚ましユニット１の全体構成を示している。実施の形態５にかかる快適目覚ましユニット１は、マットセンサ７０が検出した圧力信号に基づいて自律神経指標を算出する。この点で、実施の形態５にかかる快適目覚ましユニット１は、他の実施の形態にかかる快適目覚ましユニット１と異なっている。

実施の形態５にかかる快適目覚ましユニット１は、快適目覚まし装置１０とマットセンサ７０とを備えている。実施の形態５にかかる快適目覚ましユニット１は、実施の形態１にかかる快適目覚ましユニット１の光源駆動部１７、脈波計測部１８にかえて、圧力信号処理部８０を備えている。また、通信部２８を備えている。圧力信号処理部８０は、通信部２８を介して圧力信号を取得する。そして、フィルタにより圧力信号を体動、呼吸、心拍の各データに分離する。そして、心拍データを脈拍間隔算出部３１および自律神経指標算出部３２に送る。脈拍間隔算出部３１は、心拍データに基づいて、脈拍間隔を算出する。自律神経指標算出部３２は、心拍データに基づいて自律神経指標を算出する。

図１７は、実施の形態５にかかる快適目覚ましユニット１の装着例を示している。マットセンサ７０は、ベットに内蔵されている。また、快適目覚まし装置１０は被験者が装着する必要はないため、本実施の形態においては、ベットヘッドに備えつけられている。

なお、実施の形態５にかかる快適目覚ましユニット１のこれ以外の構成および処理は、他の実施の形態にかかる快適目覚ましユニット１の構成および処理と同様である。

（実施の形態６）
次に、実施の形態６にかかる快適目覚ましユニット１について説明する。実施の形態６にかかる快適目覚ましユニット１は、自律神経指標の値に基づいて、目覚まし機構を作動させるタイミングを決定する。この点で、実施の形態６にかかる快適目覚ましユニット１は、他の実施の形態にかかる快適目覚ましユニット１と異なっている。

図１８は、実施の形態６にかかる快適目覚ましユニット１の全体構成を示すブロック図である。実施の形態６にかかる快適目覚ましユニット１は、睡眠状態判定部３５を備えない。そして、目覚まし制御部４２は、自律神経指標算出部３２が算出した自律神経指標の値に基づいて、スピーカ４３およびバイブレータ４４の駆動を制御する。

図１９は、実施の形態６にかかる快適目覚ましユニット１の目覚まし処理を示すフローチャートである。このように、実施の形態１において説明した睡眠状態判定処理（ステップＳ１５２）を行わず、ステップＳ１５０において算出したＬＦ，ＨＦの値に基づいて目覚まし駆動処理を行う。

図２０は、実施の形態６にかかる目覚まし駆動処理（ステップＳ１６０）を示すフローチャートである。本実施の形態においては、対象範囲内の時刻になると（ステップＳ３００，Ｙｅｓ）、ＬＦ，ＨＦの値に基づいて、交感神経と副交感神経のいずれが優位の状態にあるかを判定する。なお、この判定方法は、実施の形態１において図５を参照しつつ説明したのと同様である。ただし、本実施の形態においては、レム睡眠と判定するのにかえて、交感神経優位の状態にあると判定する。また、ノンレム睡眠の深睡眠および浅睡眠と判定するのにかえて、副交感神経優位の状態にあると判定する。

交感神経優位の状態にあると判定された場合には（ステップＳ３０２，Ｙｅｓ）、交感神経優位の状態が継続する時間を計測する（ステップＳ３３０）。そして、交感神経優位の状態が所定時間経過し（ステップＳ３０６，Ｙｅｓ）、かつ体動ありと判定されると（ステップＳ３０８，Ｙｅｓ）、目覚まし機構駆動処理（ステップＳ３１０）が開始する。

図２１は、目覚まし駆動処理をさらに詳細に説明するための図である。図２１に示すように、対象範囲内の時刻において交感神経優位の状態が所定の時間継続すると、体動の有無を検出する。そして、閾値以上の体動が検出された場合に目覚まし制御部４２は、スピーカ４３およびバイブレータ４４を駆動する。

なお、実施の形態６にかかる快適目覚ましユニット１のこれ以外の構成および処理は、他の実施の形態にかかる快適目覚ましユニット１の構成および処理と同様である。

（実施の形態７）
次に、実施の形態７にかかる快適目覚まし装置１０について説明する。図２２は、実施の形態７にかかる快適目覚まし装置１０の全体構成を示すブロック図である。実施の形態７にかかる快適目覚まし装置１０は、加速度計測部２１としての加速度センサの検出結果に基づいて、目覚まし駆動処理を行う。この点で、実施の形態７にかかる快適目覚まし装置１０は、他の実施の形態にかかる快適目覚まし装置１０と異なっている。

快適目覚まし装置１０は、入力部１１と、表示部１２と、記憶部１３と、電源供給部１４と、制御部１６と、加速度計測部２１と、体動判定部３３と、目覚まし時刻設定部４０と、目覚まし範囲設定部４１と目覚まし制御部４２と、スピーカ４３と、バイブレータ４４と、就寝時刻算出部４５と、時計部５０を備えている。

本実施の形態にかかる体動判定部３３は、体動を判定するのに加えて、所定の時間範囲において体動が発生した回数、すなわち体動頻度を計測する。

図２３は、実施の形態７にかかる快適目覚まし装置１０の目覚まし処理を示すフローチャートである。まず、加速度計測部２１は、加速度の計測を開始する（ステップＳ１００）。そして、体動判定部３３は、加速度の計測結果に基づいて体動の有無を判定する（ステップＳ１０２）。そして、体動ありと判定した場合には（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、さらに、体動頻度を計測する（ステップＳ４００）。体動頻度が予め設定しておいた体動閾値以上である場合には（ステップＳ４０２，Ｙｅｓ）、目覚まし機構を駆動する（ステップＳ３１０）。次に、就寝時刻を算出する（ステップＳ３１２）。

一方、体動頻度が予め設定しておいた体動閾値以下である場合には（ステップＳ４０２,Ｎｏ）、さらに現在時刻と目覚まし時刻とを比較する。現在時刻が目覚まし時刻である場合には（ステップＳ３２０，Ｙｅｓ）、ステップＳ３１０に進み、目覚まし機構駆動処理を行う。

図２４は、体動頻度計測処理を説明するための図である。図２４に示すように予め体動頻度の計算を行う時間範囲を定めておく。そして、体動判定部３３は、この時間範囲において体動が発生した頻度をカウントする。そして、目覚まし制御部４２は、カウントされた体動頻度と予め設定されている頻度閾値とを比較する。

このように、体動頻度に基づいて目覚まし機構を駆動することにより、被験者が確実に起床すべき状態にある場合にのみ目覚まし機構を駆動することができる。例えば、睡眠が浅深い状態において一度寝返りをうったような場合には、体動頻度が頻度閾値に達しない。このため、この場合には目覚まし機能は駆動しない。

現在時刻が目覚まし時刻でない場合には（ステップＳ３２０，Ｎｏ）、再び体動頻度を計測する（ステップＳ４００）。以上で、実施の形態７にかかる快適目覚まし装置１０の目覚まし処理が完了する。

なお、実施の形態７にかかる快適目覚まし装置１０のこれ以外の構成及び処理は、他の実施の形態にかかる快適目覚まし装置１０の構成および処理と同様である。

実施の形態１にかかる快適目覚ましユニット１の全体構成を示す図である。 図１に示す快適目覚まし装置１０の装着の一例を示す図である。 自律神経指標算出部３２の処理を説明するための図である。 快適目覚まし装置１０の目覚まし処理を示すフローチャートである。 ステップＳ１５２における処理を示すフローチャートである。 図４に示した目覚ましタイミング制御処理（ステップＳ１６０）における目覚まし制御部４２の詳細な処理を示すフローチャートである。 タイミング制御処理をより詳細に説明するための図である。 第１の変更例にかかる快適目覚まし装置１０の外観構成を示す図である。 実施の形態２にかかる快適目覚ましユニット１の全体構成を示すブロック図である。 実施の形態２にかかる快適目覚ましユニット１の外観構成図である。 実施の形態３にかかる快適目覚ましユニット１の全体構成を示すブロック図である。 実施の形態３にかかる目覚まし駆動処理（ステップＳ１６０）を示すフローチャートである。 刺激処理を説明するための図である。 実施の形態４にかかる快適目覚ましユニット１の全体構成を示す図である。 快適目覚ましユニット１の装着例を示す図である。 実施の形態５にかかる快適目覚ましユニット１の全体構成を示す図である。 実施の形態５にかかる快適目覚ましユニット１の装着例を示す図である。 実施の形態６にかかる快適目覚ましユニット１の全体構成を示すブロック図である。 実施の形態６にかかる快適目覚ましユニット１の目覚まし処理を示すフローチャートである。 実施の形態６にかかる目覚まし駆動処理（ステップＳ１６０）を示すフローチャートである。 目覚まし駆動処理をさらに詳細に説明するための図である。 実施の形態７にかかる快適目覚まし装置１０の全体構成を示すブロック図である。 実施の形態７にかかる快適目覚まし装置１０の目覚まし処理を示すフローチャートである。 体動頻度計測処理を説明するための図である。

符号の説明

１ 快適目覚ましユニット
１０ 快適目覚まし装置
１１ 入力部
１２ 表示部
１３ 記憶部
１４ 電源供給部
１６ 制御部
１７ 光源駆動部
１８ 脈波計測部
２１ 加速度計測部
２５ センサヘッド
２６ 光源
２７ 受光部
２８ 通信部
３０ 脈波伝播時間算出部
３１ 脈拍間隔算出部
３２ 自律神経指標算出部
３３ 体動判定部
３４ 覚醒判定部
３５ 睡眠状態判定部
４０ 時刻設定部
４１ 範囲設定部
４２ 制御部
４３ スピーカ
４４ バイブレータ
４５ 就寝時刻算出部
５０ 時計部
５１ スライドバー
５２ 電気刺激生成部
５３ 電極
５４ 刺激処理制御部
６０ 時計
６１ 照明
６２ 駆動ユニット
６５ アロマ発生器
６６ 音楽再生機
６７ 刺激駆動ユニット
７０ マットセンサ
７１ 通信部
７２ 圧力計測部
７３ 体動判定部
８０ 圧力信号処理部

Claims (20)

1. 被験者の睡眠中の自律神経の活動状態に基づいて、被験者が起床推奨状態にあるか否かを判定する起床推奨状態判定手段と、
   前記被験者の体動の有無を検出する体動検出手段と、
   前記起床推奨状態判定手段が起床推奨状態にあると判定し、かつ前記体動検出手段が体動を検出したときに、目覚まし機能を駆動する目覚まし制御手段と
   を備えたことを特徴とする目覚まし装置。
2. 前記起床推奨状態判定手段は、前記自律神経の活動状態に基づいて、さらにレム睡眠状態およびノンレム睡眠状態のうちいずれの状態かを判定し、レム睡眠状態にある場合に起床推奨状態にあると判定することを特徴とする請求項１に記載の目覚まし装置。
3. 前記起床推奨状態判定手段は、前記自律神経の活動状態に基づいて、さらに交感神経優位状態および副交感神経優位状態のうちいずれの状態かを判定し、交感神経優位状態にある場合に起床推奨状態にあると判定することを特徴とする請求項１に記載の目覚まし装置。
4. 前記目覚まし制御手段が前記目覚まし機能を駆動可能な時間の幅である目覚まし対象時間幅を保持する目覚まし対象時間幅保持手段と、
   前記目覚ましを駆動すべき時刻として予め設定されている目覚まし時刻を基準とした範囲であって、かつ前記目覚まし対象時間幅保持手段が保持している前記目覚まし対象時間幅の範囲である目覚まし対象範囲を決定する目覚まし対象範囲決定手段と
   をさらに備え、
   前記目覚まし制御手段は、さらに現在時刻が前記目覚まし範囲決定手段が決定した前記目覚まし対象範囲内の時刻である場合に、前記目覚まし機能を駆動することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の目覚まし装置。
5. 前記被験者から前記目覚まし対象時間幅の設定を受け付ける目覚まし対象時間幅受付手段をさらに備え、
   前記目覚まし対象時間幅保持手段は、前記目覚まし対象時間幅受付手段が受け付けた前記目覚まし対象時間幅を保持することを特徴とする請求項４に記載の目覚まし装置。
6. 前記被験者から前記目覚まし機能を駆動すべき目覚まし時刻の設定を受け付ける目覚まし時刻受付手段をさらに備え、
   前記目覚まし対象範囲決定手段は、前記目覚まし時刻受付手段が受け付けた前記目覚まし時刻を基準とした前記目覚まし対象範囲を決定することを特徴とする請求項４に記載の目覚まし装置。
7. 前記被験者の自律神経の活動状態に基づいて前記目覚まし対象時間幅を決定する目覚まし対象時間幅決定手段をさらに備え、
   前記目覚まし対象時間幅保持手段は、前記目覚まし対象時間幅決定手段が決定した前記目覚まし時間幅を保持することを特徴とする請求項４に記載の目覚まし装置。
8. 前記目覚まし制御手段が前記目覚まし機構を駆動した時刻と、前記起床時刻受付手段が受け付けた前記起床時刻との差分値を算出する時間差算出手段と、
   前記時間差算出手段の算出結果を出力する出力手段と
   をさらに備えたことを特徴とする請求項６に記載の目覚まし装置。
9. 前記目覚まし制御手段が前記目覚まし機能を駆動可能な時間の幅である目覚まし対象時間幅を保持する目覚まし対象時間幅保持手段と、
   前記目覚ましを駆動すべき時刻として予め設定されている目覚まし時刻を基準とした範囲であって、かつ前記目覚まし対象時間幅保持手段が保持している前記目覚まし対象時間幅の範囲である目覚まし対象範囲を決定する目覚まし対象範囲決定手段と、
   現在時刻が前記目覚まし対象範囲決定手段が決定した前記目覚まし対象時間範囲内の時刻である場合に、前記被験者に起床を促す刺激を与える刺激手段と
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の目覚まし装置。
10. 前記刺激手段は、前記目覚まし制御手段が前記目覚まし機構の駆動を開始するまで前記刺激を与えることを特徴とする請求項９に記載の目覚まし装置。
11. 前記刺激手段は、現在時刻が前記目覚まし対象範囲決定手段が決定した前記目覚まし対象時間範囲内の時刻であって、かつ前記被験者が前記起床推奨状態にない場合に、前記被験者に刺激を与えることを特徴とする請求項９に記載の目覚まし装置。
12. 前記刺激手段は、音声刺激、匂い刺激、光刺激、振動刺激、熱刺激、電流刺激および酸素刺激のうち少なくともいずれか一の刺激を与えることを特徴とする請求項９に記載の目覚まし装置。
13. 前記刺激手段は、交感神経を活性化させる刺激を発生させることを特徴とする請求項９に記載の目覚まし装置。
14. 前記刺激手段は、時間の経過に伴い前記刺激の程度を大きくしていくことを特徴とする請求項９に記載の目覚まし装置。
15. 目覚まし機能を駆動可能な時間の幅である目覚まし対象時間幅を保持する目覚まし対象時間幅保持手段と、
    前記目覚ましを駆動すべき時刻として予め設定されている目覚まし時刻を基準とした範囲であって、かつ前記目覚まし対象時間幅保持手段が保持している前記目覚まし対象時間幅の範囲である目覚まし対象範囲を決定する目覚まし対象範囲決定手段と、
    被験者の体動の有無を検出する体動検出手段と、
    現在時刻が前記目覚まし対象範囲決定手段によって決定された目覚まし対象範囲内の時刻であって、かつ前記体動検出手段が前記体動を検出した場合に、前記目覚まし機能を駆動する目覚まし駆動手段と
    を備えたことを特徴とする目覚まし装置。
16. 被験者の睡眠状態を計測する睡眠状態計測手段と、
    前記睡眠状態計測手段により計測された被験者の睡眠状態に基づいて、被験者が起床推奨状態にあるか否かを判定する起床推奨状態判定手段と、
    前記被験者の体動の有無を検出する体動検出手段と、
    前記起床推奨状態判定手段が起床推奨状態にあると判定し、かつ前記体動検出手段が体動を検出したときに、目覚まし機能を駆動する目覚まし制御手段と
    を備えたことを特徴とする目覚まし装置。
17. 被験者の睡眠中の自律神経の活動状態に基づいて、被験者が起床推奨状態にあるか否かを判定する起床推奨状態判定ステップと、
    前記被験者の体動の有無を検出する体動検出ステップと、
    前記起床推奨状態判定ステップにおいて起床推奨状態にあると判定し、かつ前記体動検出ステップにおいて体動を検出したときに、目覚まし機能を駆動する目覚まし制御ステップと
    を有することを特徴とする目覚まし方法。
18. 目覚ましを駆動すべき時刻として予め設定されている目覚まし時刻を基準とした範囲であって、かつ目覚まし機能を駆動可能な時間の幅である目覚まし対象時間幅を保持する目覚まし対象時間幅保持手段が保持している前記目覚まし対象時間幅の範囲である目覚まし対象範囲を決定する目覚まし対象範囲決定ステップと、
    被験者の体動の有無を検出する体動検出ステップと、
    現在時刻が前記目覚まし対象範囲決定ステップにおいて決定された目覚まし対象範囲内の時刻であって、かつ前記体動検出ステップにおいて前記体動を検出した場合に、前記目覚まし機能を駆動する目覚まし駆動ステップと
    を有することを特徴とする目覚まし方法。
19. 目覚まし処理をコンピュータに実行させる目覚ましプログラムであって、
    被験者の睡眠中の自律神経の活動状態に基づいて、被験者が起床推奨状態にあるか否かを判定する起床推奨状態判定ステップと、
    前記被験者の体動の有無を検出する体動検出ステップと、
    前記起床推奨状態判定ステップにおいて起床推奨状態にあると判定し、かつ前記体動検出ステップにおいて体動を検出したときに、目覚まし機能を駆動する目覚まし制御ステップと
    を有することを特徴とする目覚ましプログラム。
20. 目覚まし処理をコンピュータに実行させる目覚ましプログラムであって、
    目覚ましを駆動すべき時刻として予め設定されている目覚まし時刻を基準とした範囲であって、かつ目覚まし機能を駆動可能な時間の幅である目覚まし対象時間幅を保持する目覚まし対象時間幅保持手段が保持している前記目覚まし対象時間幅の範囲である目覚まし対象範囲を決定する目覚まし対象範囲決定ステップと、
    被験者の体動の有無を検出する体動検出ステップと、
    現在時刻が前記目覚まし対象範囲決定ステップにおいて決定された目覚まし対象範囲内の時刻であって、かつ前記体動検出ステップにおいて前記体動を検出した場合に、前記目覚まし機能を駆動する目覚まし駆動ステップと
    を有することを特徴とする目覚ましプログラム。

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