JP2019058418A - 睡眠判別プログラム、睡眠判別方法及び睡眠判別システム - Google Patents
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Description
例えば利用者によって入力された睡眠時間帯や就業時間帯等の情報から、勤務日ごと及び休養日ごとの平均就床時刻、平均起床時刻、平均睡眠時間等の情報を算出し、算出された情報に基づき、利用者の睡眠を管理する技術が知られている。
[第1の実施の形態]
図1は第1の実施の形態に係る睡眠判別装置の一例を示す図である。
睡眠判別装置1は、演算部1a及び記憶部1bを有する。演算部1aは、例えば、睡眠判別装置1が備える図示しないプロセッサとして実現される。この場合、演算部1aの処理は、プロセッサが所定のプログラムを実行することで実現される。尚、プロセッサには、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等が含まれ得る。記憶部1bは、例えば、RAM(Random Access Memory)やHDD(Hard Disk Drive)等、睡眠判別装置1が備える図示しない記憶装置の記憶領域として実現される。
[第2の実施の形態]
ここでは、対象者の活動状態に関する時系列データから勤務形態が夜勤であるか否かを判別し、その対象者の睡眠を、その勤務形態である夜勤に応じた種別で判別する例を、第2の実施の形態として説明する。
図2に示す睡眠判別システム1000は、活動量計200及び睡眠判別装置100を含む。睡眠判別システム1000は更に、睡眠判別装置100に接続されたルータ300、ルータ300に接続された端末装置400(例えばスマートフォンやタブレット端末)、ネットワーク600を介してルータ300に接続された情報処理装置500(例えばサーバ)を含んでもよい。
図3は第2の実施の形態に係る睡眠判別装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
上記のように、睡眠判別装置100は、活動量計200で測定された対象者の活動量のデータを取得し、取得した活動量のデータから、勤務形態が夜勤であるか否かを判別し、その対象者の睡眠を、その勤務形態に応じた種別で判別する処理を実行する。以下、このような睡眠判別処理について述べる。
図4は第2の実施の形態に係る睡眠判別装置が有する機能の一例を示す図である。
図4に示す睡眠判別装置100は、受信部110、算出部120、区分部130、判別部140、記憶部150、及び表示部160を含む。
S=0.00001(404At-4+598At-3+326At-2+441At-1+1408At0+508At+1+350At+2)
この式は時刻t0における判定値(S)を示している。At-4,At-3,At-2,At-1 はそれぞれ時刻t0の4分前、3分前、2分前、1分前の活動量である。At0は、時刻t0における活動量であり、At+1,At+2 はそれぞれ1分後、2分後の活動量である。Cole式によって得られる判定値(S)が1未満であれば睡眠状態、1以上であれば覚醒状態と判定することができる。或いは、Cole式と同様の、活動量から判定値を算出するための所定の数学式を設定し、その数学式を用いて算出される判定値が、一定の判定ラインを上回るか否かによって、対象者が睡眠状態であったか覚醒状態であったかを判定することもできる。
図5〜図7は第2の実施の形態に係る睡眠判別処理のフローの一例を示す図である。図8〜図18は第2の実施の形態に係る睡眠判別処理についての説明図である。以下、睡眠判別装置100が実行する睡眠判別処理を、図5〜図7に示すステップ番号に沿って、図8〜図18を参照しながら、説明する。
<S1> 受信部110は、活動量計200で測定された対象者の活動量を含むデータを受信する。
受信部110は、例えば図8に示すような、日時と、その時の対象者の活動量及び体位を示す情報とが、対応付けられて記録されたデータ110aを受信する。活動量計200では、単位時間(この例では2分)ごとに、対象者の活動量及び体位(立位、仰臥、伏臥等)が測定され記録される。このようにして活動量計200で測定されて記録された、対象者の活動量を含むデータ110aが、受信部110によって受信される。
<S2> 算出部120は、受信部110によって受信されたデータ110aに基づき、活動量が測定された単位時間ごとに、対象者が睡眠状態であったか覚醒状態であったかを算出し、判定する。この判定は、Cole式又はそれと同様の数学式、即ち、活動量から睡眠状態と覚醒状態を判定可能な数学式を用いて、行われる。
算出部120は、ステップS2及びS3の処理により、例えば図9に示すようなデータ120aを得る。データ120aには、活動量計200で測定された日時と対象者の活動量及び/又は体位の情報(受信部110で受信するデータ110aの内容)、並びに所定の数学式による計算結果とそれに基づく睡眠状態と覚醒状態の判定結果(睡眠/覚醒)の情報が記録される。データ120aには更に、判定された入床時刻及び離床時刻であることを示す情報(入床/離床)が、該当する日時の事象として記録される。
図10には、12時から翌日の12時までの単位時間ごとに測定された活動量Actの、No.1〜4の4つの例を示している。
<S4> 区分部130は、算出部120によって得られた入床時刻及び離床時刻の情報に基づき、入床時刻と離床時刻の間に挟まれる区間を睡眠区間として区分し、その他の区間を活動区間として区分する。
図11には、上記図10に示したNo.1〜4の例について、睡眠区間と活動区間に区分した場合を示している。
まず、ステップS5(図5)の処理について述べる。
ここで、図12は第2の実施の形態に係る判別部の処理についての第1の説明図である。
判別部140は、ステップS5の処理により、深夜の時間帯(1時〜5時)において、睡眠区間と活動区間とが混在するか否かを判定する。図12に示すように、深夜の時間帯である1時〜5時には、No.1及びNo.2の例では睡眠区間及び活動区間の双方が存在し、No.3の例では活動区間のみが存在し、No.4の例では、睡眠区間のみが存在する。このような場合、判別部140は、No.1及びNo.2の例では、睡眠区間と活動区間とが混在すると判定し、No.3及びNo.4の例では、睡眠区間と活動区間とが混在しないと判定する。判別部140は、混在すると判定した場合、処理をステップS10(図5)に進め、混在しないと判定した場合には、処理をステップS6(図5)に進める。
<S6> 判別部140は、ステップS5において、深夜の時間帯に睡眠区間と活動区間とが混在しないと判定した場合、その深夜の時間帯が全て活動区間であるか否かを判定する。
図13には、上記図12に示したNo.1〜4のうちのNo.3,4の例を抜き出して示している。図13を参照して、ステップS6に続くステップS7〜S9の処理について述べる。
<S10> 判別部140は、ステップS5において、深夜の時間帯に睡眠区間と活動区間とが混在すると判定した場合、その深夜の時間帯に存在する睡眠区間が、夜勤時の仮眠の条件に合致するか否かを判定する。
(i)仮眠の時間(睡眠区間の長さ)は、通常の睡眠(日勤や休日等の夜から朝にかけての睡眠)に比べると短い。
そこで、このような夜勤時の仮眠の特徴(i)及び(ii)を考慮した条件を設定し、ステップS10において、深夜の時間帯に混在する睡眠区間が、その条件に合致するか否かを判定する。
図14には、上記図12に示したNo.1〜4のうちのNo.1の例を抜き出して示している。今、図14に示すように、夜勤時の仮眠であるかを判別したい睡眠区間の長さをSlp0とし、睡眠区間の直前の活動区間の長さをAct−1とし、睡眠区間の直後の活動区間の長さをAct+1とする。夜勤時の仮眠の特徴(i)から、Slp0は、比較的小さい。更に、夜勤時の仮眠の特徴(ii)から、Act−1及びAct+1は、Slp0と比較すると長く、それらの積の逆数は小さい。そこで、x=Slp0、y=1/(Act−1×Act+1)、a及びbを定数とし、次の式(1)及び式(2)で表される条件を共に満たす場合、その睡眠区間を夜勤時の仮眠として判別する。
x<b ・・・(2)
図15には、夜勤時の仮眠の条件とそれを用いた判別の一例を示している。例えば、入眠開始時刻が21時〜6時である睡眠区間において(夜勤時の仮眠は日中ではないため)、30y<xで且つx<3の条件を満たす場合に、その睡眠区間を、夜勤時の仮眠と判別する。また、条件を満たさない場合、その睡眠区間を、その他の睡眠と判別する。このような判定が行えるように、予め式(1)及び式(2)について妥当な定数a,b(図15の例ではa=1/30,b=3)の値が設定される。
また、判別部140は、ステップS10において、深夜の時間帯に混在する睡眠区間が、夜勤時の仮眠の条件に合致しない場合、処理をステップS7に進め、その対象者の勤務形態を夜勤でない(眠れずに殆ど覚醒している等)と判別する。
<S23> 判別部140は、ステップS22で当日が夜勤翌日であると判別すると、その当日の深夜の時間帯の全部又は一部に存在する睡眠区間の種別を、夜勤翌日の睡眠と判別する。
<S33> 判別部140は、当日の勤務形態が夜勤でない場合(ステップS23,S25)、前日の勤務形態の判定結果があるか否かを判定する。判別部140は、前日の勤務形態の判定結果がある場合、処理をステップS34に進め、判定結果がない場合、処理をステップS36に進める。
<S36> 判別部140は、ステップS33で前日の勤務形態の判定結果がない場合、及びステップS34で前日の勤務形態が夜勤でない場合には、深夜の時間帯外に存在する睡眠区間の種別を、その他の睡眠と判別する。
図16には、或る対象者Tの、複数の日数分の活動量のデータから、上記のような睡眠判別処理を行うことで得られる情報の一例を示している。
睡眠判別装置100は、上記図16に示すようなデータ150aを用い、対象者の睡眠を可視化することができる。
睡眠判別装置100では、表示部160が、記憶部150に記憶されたデータを用い、対象者の睡眠を可視化するデータを生成し、例えば、図17に示すような、対象者の日ごとの睡眠の状況を、ディスプレイ104a(図3)に表示する。
1a 演算部
1b 記憶部
P1,P2 期間
T1,T2,T3 識別情報
Da,Db データ
Aa,Ab 活動区間
Sa,Sb 睡眠区間
Ka,Kb 種別
Claims (8)
- 第1期間の対象者の活動状態に関する時系列データに基づき、前記第1期間を睡眠区間と活動区間とに区分し、
前記第1期間の一部である第2期間内の前記睡眠区間及び前記活動区間の存在状況に基づき、勤務形態に係る複数の種別のうちのいずれかを、前記第1期間の前記睡眠区間の種別として判別する
処理をコンピュータに実行させることを特徴とする睡眠判別プログラム。 - 前記コンピュータに、
前記第2期間に前記睡眠区間と前記活動区間とが混在するか否かに基づき、前記複数の種別のうちのいずれかを、前記第1期間の前記睡眠区間の種別として判別する処理を実行させることを特徴とする請求項1に記載の睡眠判別プログラム。 - 前記コンピュータに、
前記第2期間の前記睡眠区間と前後の前記活動区間との長さの関係に基づき、前記複数の種別のうちのいずれかを、前記第1期間の前記睡眠区間の種別として判別する処理を実行させることを特徴とする請求項1に記載の睡眠判別プログラム。 - 前記コンピュータに、
前記第2期間に前記睡眠区間と前記活動区間とが混在し、前記第2期間に存在する前記睡眠区間と前後の前記活動区間との長さの関係が所定の条件を満たす場合、前記第2期間に存在する前記睡眠区間の種別を仮眠と判別する処理を実行させることを特徴とする請求項1に記載の睡眠判別プログラム。 - 前記第2期間は、夜間の時間帯であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の睡眠判別プログラム。
- 前記コンピュータに、
前記睡眠区間に関する情報と、判別された前記種別に関する情報とを、前記対象者を示す情報と対応付けて、記憶部に記憶する処理を実行させることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の睡眠判別プログラム。 - コンピュータが、
第1期間の対象者の活動状態に関する時系列データに基づき、前記第1期間を睡眠区間と活動区間とに区分し、
前記第1期間の一部である第2期間内の前記睡眠区間及び前記活動区間の存在状況に基づき、勤務形態に係る複数の種別のうちのいずれかを、前記第1期間の前記睡眠区間の種別として判別する
ことを特徴とする睡眠判別方法。 - 第1期間の対象者の活動状態に関する時系列データを測定するセンサで測定された前記時系列データに基づき、前記第1期間を睡眠区間と活動区間とに区分し、前記第1期間の一部である第2期間内の前記睡眠区間及び前記活動区間の存在状況に基づき、勤務形態に係る複数の種別のうちのいずれかを、前記第1期間の前記睡眠区間の種別として判別する演算部を含むことを特徴とする睡眠判別システム。
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