JP2718324B2 - 起床判定装置 - Google Patents
起床判定装置Info
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- JP2718324B2 JP2718324B2 JP4147135A JP14713592A JP2718324B2 JP 2718324 B2 JP2718324 B2 JP 2718324B2 JP 4147135 A JP4147135 A JP 4147135A JP 14713592 A JP14713592 A JP 14713592A JP 2718324 B2 JP2718324 B2 JP 2718324B2
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- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は睡眠状態を検出して快適
な起床が得られるタイミングを判定する起床判定装置に
関するものである。
な起床が得られるタイミングを判定する起床判定装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来この種の起床判定装置は、睡眠中の
体動の特徴として、ＲＥＭ睡眠中には体動が頻繁に生じ
ることと、このＲＥＭ睡眠中に起床させると目覚めがよ
いということから、図３に示すように、体動検出手段１
により体動を検出し、計数手段２において単位時間当り
の人体の体動頻度を算出して警報信号発生手段３へ信号
を出力し、閾値設定手段４においてＲＥＭ睡眠であると
判定される設定された閾値を越える体動頻度があれば、
判定手段５において予め入力されていた起床時間帯であ
ることが判定されると、警報発生手段６によて目覚しの
アラームを発生させるようになっていた（例えば、特開
昭６３−１２５２６３号）。
体動の特徴として、ＲＥＭ睡眠中には体動が頻繁に生じ
ることと、このＲＥＭ睡眠中に起床させると目覚めがよ
いということから、図３に示すように、体動検出手段１
により体動を検出し、計数手段２において単位時間当り
の人体の体動頻度を算出して警報信号発生手段３へ信号
を出力し、閾値設定手段４においてＲＥＭ睡眠であると
判定される設定された閾値を越える体動頻度があれば、
判定手段５において予め入力されていた起床時間帯であ
ることが判定されると、警報発生手段６によて目覚しの
アラームを発生させるようになっていた（例えば、特開
昭６３−１２５２６３号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の起床判定装置では、次のような課題があった。起床
した時の目覚め感は深い睡眠をとったという自覚のある
方がよいが、睡眠が深ければ体動の静止している時間も
長く、睡眠が浅いときは体動は頻繁に生じ、浅い睡眠で
あるという自覚も生じている。快適な起床を得るために
は、深い睡眠をとった後の浅い睡眠において起床するこ
とが最も好ましい。しかし、従来技術における起床判定
装置の体動頻度に注目した判定だけでは、体動静止時間
には注目していないので、深い睡眠をとったかどうかに
ついてはわからず、深い睡眠が得られないまま警報が発
した場合では、快適な起床が得られないという課題があ
った。
来の起床判定装置では、次のような課題があった。起床
した時の目覚め感は深い睡眠をとったという自覚のある
方がよいが、睡眠が深ければ体動の静止している時間も
長く、睡眠が浅いときは体動は頻繁に生じ、浅い睡眠で
あるという自覚も生じている。快適な起床を得るために
は、深い睡眠をとった後の浅い睡眠において起床するこ
とが最も好ましい。しかし、従来技術における起床判定
装置の体動頻度に注目した判定だけでは、体動静止時間
には注目していないので、深い睡眠をとったかどうかに
ついてはわからず、深い睡眠が得られないまま警報が発
した場合では、快適な起床が得られないという課題があ
った。
【０００４】本発明の目的は上記のような課題を解決す
るため検出した体動から体動静止時間を体動頻度ととも
に算出し、睡眠が深い状態であった後に浅くなたことを
検知して、就寝者が「ぐっすり眠れた」という自覚のあ
る睡眠感のよい、より快適な起床のタイミングの判定が
可能な起床判定装置を提供することにある。
るため検出した体動から体動静止時間を体動頻度ととも
に算出し、睡眠が深い状態であった後に浅くなたことを
検知して、就寝者が「ぐっすり眠れた」という自覚のあ
る睡眠感のよい、より快適な起床のタイミングの判定が
可能な起床判定装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、寝具に配設された圧電素子と、前記圧電
素子の出力信号のある特定の周波数成分をろ波するフィ
ルタと、前記フィルタの出力信号を増幅する増幅手段
と、前記増幅手段の出力信号を平滑化する平滑化手段
と、前記平滑化手段の出力信号と予め定められた第１の
設定値及び第２の設定値とを比較する第１の比較手段
と、前記平滑化手段の出力信号が前記第１の設定値以上
で、かつ前記第２の設定値未満であればその継続時間を
計時するタイマーと、前記タイマーによる計時時間の時
系列データの変化量を演算する第１の演算手段と、前記
平滑化手段の出力信号が前記第２の設定値以上となる頻
度を演算する第２の演算手段と、前記第１の演算手段の
出力信号と予め定められた第３の設定値とを比較する第
２の比較手段と、前記第２の比較手段の出力信号に基づ
き前記第２の演算手段の出力信号と予め定められた第４
の設定値とを比較する第３の比較手段と、前記第３の比
較手段からの出力信号により前記寝具上の就寝者の起床
のタイミングを判定する判定手段とを備えたものであ
る。
成するために、寝具に配設された圧電素子と、前記圧電
素子の出力信号のある特定の周波数成分をろ波するフィ
ルタと、前記フィルタの出力信号を増幅する増幅手段
と、前記増幅手段の出力信号を平滑化する平滑化手段
と、前記平滑化手段の出力信号と予め定められた第１の
設定値及び第２の設定値とを比較する第１の比較手段
と、前記平滑化手段の出力信号が前記第１の設定値以上
で、かつ前記第２の設定値未満であればその継続時間を
計時するタイマーと、前記タイマーによる計時時間の時
系列データの変化量を演算する第１の演算手段と、前記
平滑化手段の出力信号が前記第２の設定値以上となる頻
度を演算する第２の演算手段と、前記第１の演算手段の
出力信号と予め定められた第３の設定値とを比較する第
２の比較手段と、前記第２の比較手段の出力信号に基づ
き前記第２の演算手段の出力信号と予め定められた第４
の設定値とを比較する第３の比較手段と、前記第３の比
較手段からの出力信号により前記寝具上の就寝者の起床
のタイミングを判定する判定手段とを備えたものであ
る。
【０００６】
【作用】本発明は上記構成によって以下のように作用す
る。寝具上に人体が存在する場合、寝具に配設された圧
電素子からの出力信号に基づいて体動の静止時間と体動
頻度とが演算され、体動静止時間の変化量が第３の設定
値以上となりかつ引続き起こる人体の体動頻度が第４の
設定値以上となった時点を快適な起床のタイミングであ
ると判定する。
る。寝具上に人体が存在する場合、寝具に配設された圧
電素子からの出力信号に基づいて体動の静止時間と体動
頻度とが演算され、体動静止時間の変化量が第３の設定
値以上となりかつ引続き起こる人体の体動頻度が第４の
設定値以上となった時点を快適な起床のタイミングであ
ると判定する。
【０００７】
【実施例】以下本発明の実施例を添付図面に基づいて説
明する。図１は、本発明の実施例における起床判定装置
のブロック図、図２は、同装置の出力信号の波形図であ
る。
明する。図１は、本発明の実施例における起床判定装置
のブロック図、図２は、同装置の出力信号の波形図であ
る。
【０００８】図１において、７はベッドなどの寝具に配
設した圧電素子である。圧電素子７はポリフッ化ビニリ
デン（ＰＶＤＦ）等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テープ状に成形されたも
のである。回路ユニット８の中には、圧電素子７からの
出力信号を処理するフィルタ９、増幅手段１０、平滑化
手段１１、第１の比較手段１２、タイマー１３、第１の
演算手段１４、第２の演算手段１５、第２の比較手段１
６、第３の比較手段１７、判定手段１８が内蔵されてい
る。
設した圧電素子である。圧電素子７はポリフッ化ビニリ
デン（ＰＶＤＦ）等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テープ状に成形されたも
のである。回路ユニット８の中には、圧電素子７からの
出力信号を処理するフィルタ９、増幅手段１０、平滑化
手段１１、第１の比較手段１２、タイマー１３、第１の
演算手段１４、第２の演算手段１５、第２の比較手段１
６、第３の比較手段１７、判定手段１８が内蔵されてい
る。
【０００９】上記実施例の構成による作用を以下に説明
する。人体がベッドに入床すると、寝具に配設された圧
電素子７が人体の体動により変形を受け、圧電効果によ
り電圧が発生する。フィルタ９により圧電素子７の出力
信号のある特定の周波数成分がろ波され、増幅手段１０
により増幅され、平滑化手段１１により平滑化される。
する。人体がベッドに入床すると、寝具に配設された圧
電素子７が人体の体動により変形を受け、圧電効果によ
り電圧が発生する。フィルタ９により圧電素子７の出力
信号のある特定の周波数成分がろ波され、増幅手段１０
により増幅され、平滑化手段１１により平滑化される。
【００１０】図２（ａ）に実際の入床、寝返り、離床の
際の平滑化手段１１の出力信号波形を示す。図２（ａ）
より明らかのように入床、寝返り、離床といった粗体動
の場合は全身にわたる動作であるので圧電素子は大きな
変形を受けて、平滑化手段１１からは出力の大きな信号
波形がでる。入床した人が安静状態を保っていると、人
体の心臓の活動や呼吸活動により伝搬される身体の微小
な体動によりＳ1及びＳ2で示したような比較的レベルの
低い出力がでる。人が寝具上にいなければ、出力は０と
なる。このことに基づき、第１の比較手段１２では、平
滑化手段１１の出力Ｖと予め定められた第１の設定値Ｖ
a及び第２の設定値Ｖbとが比較され、Ｖ＜Ｖaならば不
在、Ｖa≦Ｖ＜Ｖbならば安静在床、Ｖb≦Ｖならば体動
の判定がなされる。次にタイマー１３では、第１の比較
手段１２でＶa≦Ｖ＜Ｖbとなることが判定されると計時
が行われる。この計時体動はＶ＜ＶaまたはＶb≦Ｖなら
ばリセットされる。これにより、タイマー１３では図２
（ｂ）に示すように、人体が安静在床である時間すなわ
ち体動静止時間が計時される。また第２の演算手段１５
では、Ｖb≦Ｖすなわち体動が起こったことが図２
（ｃ）のようにカウントされ、単位時間当りの体動頻度
が演算される。第１の演算手段１４では第１の比較手段
１２により体動が判定される毎に、タイマー１３により
計時された最新の体動静止時間ＴNとそれより一つ前に
計時された体動静止時間ＴPとの差ＴP−ＴNが演算され
る。第２の比較手段１６では、第１の演算手段１４の出
力値が予め設定された第３の設定値ＹOを超えると、図
２（ｄ）のように、出力信号がＨｉレベルになる。第２
の比較手段１６からの出力信号がＨｉレベルになると第
３の比較手段１７では、第２の演算手段１５の出力値と
予め設定されていた第４の設定値との比較を行い、第４
の設定値を超える出力値であれば、図２（ｅ）のように
第３の比較手段１７の出力信号がＨｉレベルになる。判
定手段１８においては、第３の比較手段１７からの信号
がＨｉになった時点が快適な起床のタイミングであると
判断され、図２（ｆ）のような信号が出力される。
際の平滑化手段１１の出力信号波形を示す。図２（ａ）
より明らかのように入床、寝返り、離床といった粗体動
の場合は全身にわたる動作であるので圧電素子は大きな
変形を受けて、平滑化手段１１からは出力の大きな信号
波形がでる。入床した人が安静状態を保っていると、人
体の心臓の活動や呼吸活動により伝搬される身体の微小
な体動によりＳ1及びＳ2で示したような比較的レベルの
低い出力がでる。人が寝具上にいなければ、出力は０と
なる。このことに基づき、第１の比較手段１２では、平
滑化手段１１の出力Ｖと予め定められた第１の設定値Ｖ
a及び第２の設定値Ｖbとが比較され、Ｖ＜Ｖaならば不
在、Ｖa≦Ｖ＜Ｖbならば安静在床、Ｖb≦Ｖならば体動
の判定がなされる。次にタイマー１３では、第１の比較
手段１２でＶa≦Ｖ＜Ｖbとなることが判定されると計時
が行われる。この計時体動はＶ＜ＶaまたはＶb≦Ｖなら
ばリセットされる。これにより、タイマー１３では図２
（ｂ）に示すように、人体が安静在床である時間すなわ
ち体動静止時間が計時される。また第２の演算手段１５
では、Ｖb≦Ｖすなわち体動が起こったことが図２
（ｃ）のようにカウントされ、単位時間当りの体動頻度
が演算される。第１の演算手段１４では第１の比較手段
１２により体動が判定される毎に、タイマー１３により
計時された最新の体動静止時間ＴNとそれより一つ前に
計時された体動静止時間ＴPとの差ＴP−ＴNが演算され
る。第２の比較手段１６では、第１の演算手段１４の出
力値が予め設定された第３の設定値ＹOを超えると、図
２（ｄ）のように、出力信号がＨｉレベルになる。第２
の比較手段１６からの出力信号がＨｉレベルになると第
３の比較手段１７では、第２の演算手段１５の出力値と
予め設定されていた第４の設定値との比較を行い、第４
の設定値を超える出力値であれば、図２（ｅ）のように
第３の比較手段１７の出力信号がＨｉレベルになる。判
定手段１８においては、第３の比較手段１７からの信号
がＨｉになった時点が快適な起床のタイミングであると
判断され、図２（ｆ）のような信号が出力される。
【００１１】一般に睡眠中の体動と睡眠深度との関係
は、深い睡眠だと体動静止時間が長く、浅い睡眠だと体
動頻度が増加して体動静止時間は短い。すなわち、第１
の演算手段で求められる体動静止時間の変化量ＴP−ＴN
の大小により深→浅、浅→深といった睡眠の深さの移行
が推定できる。よって上記作用より、体動静止時間の変
化量を求めて深い睡眠から浅い睡眠への移行をとらえ、
その後に体動頻度を算出して真に浅い睡眠となったこと
を検出するので、従来のように深い睡眠をとったかどう
かを判定せずに起床のタイミングを発生するといったこ
とがなく、快適な起床のタイミングを判定することがで
きるといった効果がある。
は、深い睡眠だと体動静止時間が長く、浅い睡眠だと体
動頻度が増加して体動静止時間は短い。すなわち、第１
の演算手段で求められる体動静止時間の変化量ＴP−ＴN
の大小により深→浅、浅→深といった睡眠の深さの移行
が推定できる。よって上記作用より、体動静止時間の変
化量を求めて深い睡眠から浅い睡眠への移行をとらえ、
その後に体動頻度を算出して真に浅い睡眠となったこと
を検出するので、従来のように深い睡眠をとったかどう
かを判定せずに起床のタイミングを発生するといったこ
とがなく、快適な起床のタイミングを判定することがで
きるといった効果がある。
【００１２】また、この起床判定装置における出力を目
覚し装置に送れば、快適に起きられる覚醒刺激を制御で
きる。例えば、起床判定手段によって起床と判定される
と、徐々に照明を明るくしたり、カーテンや雨戸等の開
閉を行なったり、目覚めの気分をよくするような香りを
ながしたり、また、ＡＶ機器を使って目覚めのシーンを
演出する音楽や映像を徐々に始めたり、他には、空調機
を就寝用中の制御から、目覚めにふさわしいような制御
に変えていったり、寝具の調節を行なって、就寝者に振
動などの機械的な覚醒刺激を与える制御を行なったり、
ホームオートメーションシステム等に応用することがで
きる。
覚し装置に送れば、快適に起きられる覚醒刺激を制御で
きる。例えば、起床判定手段によって起床と判定される
と、徐々に照明を明るくしたり、カーテンや雨戸等の開
閉を行なったり、目覚めの気分をよくするような香りを
ながしたり、また、ＡＶ機器を使って目覚めのシーンを
演出する音楽や映像を徐々に始めたり、他には、空調機
を就寝用中の制御から、目覚めにふさわしいような制御
に変えていったり、寝具の調節を行なって、就寝者に振
動などの機械的な覚醒刺激を与える制御を行なったり、
ホームオートメーションシステム等に応用することがで
きる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように本発明の起床判定装
置によれば次の効果が得られる。
置によれば次の効果が得られる。
【００１４】すなわち、体動静止時間の変化量を求めて
深い睡眠から浅い睡眠への移行をとらえ、その後に体動
頻度を算出して真に浅い睡眠となったことを検出するの
で、従来のように深い睡眠をとったかどうかを判断せず
に起床のタイミングを発生するといったことがなく、快
適な起床のタイミングを判定することができる。
深い睡眠から浅い睡眠への移行をとらえ、その後に体動
頻度を算出して真に浅い睡眠となったことを検出するの
で、従来のように深い睡眠をとったかどうかを判断せず
に起床のタイミングを発生するといったことがなく、快
適な起床のタイミングを判定することができる。
【図１】本発明の実施例における起床判定装置のブロッ
ク図
ク図
【図２】同装置における出力信号の波形図
【図３】従来の起床判定装置におけるブロック図
７ 圧伝素子 ８ 回路ユニット ９ フィルタ １０ 増幅手段 １１ 平滑化手段 １２ 第１の比較手段 １３ タイマー １４ 第１の演算手段 １５ 第２の演算手段 １６ 第２の比較手段 １７ 第３の比較手段 １８ 判定手段
Claims (1)
- 【請求項１】寝具に配設された圧電素子と、前記圧電素
子の出力信号のある特定の周波数成分をろ波するフィル
タと、前記フィルタの出力信号を増幅する増幅手段と、
前記増幅手段の出力信号を平滑化する平滑化手段と、前
記平滑化手段の出力信号と予め定められた第１の設定値
及び第２の設定値とを比較する第１の比較手段と、前記
平滑化手段の出力信号が前記第１の設定値以上で、かつ
前記第２の設定値未満であればその継続時間を計時する
タイマーと、前記タイマーによる計時時間の時系列デー
タの変化量を演算する第２の演算手段と、前記平滑化手
段の出力信号が前記第２設定値以上となる頻度を演算す
る第１の演算手段と、前記第１の演算手段の出力信号と
予め定められた第３の設定値とを比較する第２の比較手
段と、前記第２の比較手段の出力信号に基づき前記第２
の演算手段の出力信号と予め定められた第４の設定値と
を比較する第３の比較手段と、前記第３の比較手段から
の出力信号により前記寝具上の就寝者の起床のタイミン
グを判定する判定手段とからなる起床判定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4147135A JP2718324B2 (ja) | 1992-06-08 | 1992-06-08 | 起床判定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4147135A JP2718324B2 (ja) | 1992-06-08 | 1992-06-08 | 起床判定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05337103A JPH05337103A (ja) | 1993-12-21 |
| JP2718324B2 true JP2718324B2 (ja) | 1998-02-25 |
Family
ID=15423363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4147135A Expired - Fee Related JP2718324B2 (ja) | 1992-06-08 | 1992-06-08 | 起床判定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2718324B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3754394B2 (ja) * | 2002-05-29 | 2006-03-08 | 横河電機株式会社 | 睡眠段階推定装置及び睡眠段階推定装置から出力される信号を利用した装置 |
| JP4806237B2 (ja) * | 2005-09-01 | 2011-11-02 | 関西電力株式会社 | 睡眠状態推定方法、システム及びその動作プログラム |
| JP5313071B2 (ja) * | 2009-07-28 | 2013-10-09 | パナソニック株式会社 | 覚醒システム |
| JP2013150660A (ja) * | 2012-01-24 | 2013-08-08 | Rohm Co Ltd | 睡眠センサ |
| CN112494192B (zh) * | 2020-12-24 | 2023-11-07 | 喜临门家具股份有限公司 | 一种护脊系统 |
-
1992
- 1992-06-08 JP JP4147135A patent/JP2718324B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05337103A (ja) | 1993-12-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071114 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081114 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091114 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |