JP2950038B2 - Sleep evaluation device - Google Patents

Sleep evaluation device

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JP2950038B2
JP2950038B2 JP25104092A JP25104092A JP2950038B2 JP 2950038 B2 JP2950038 B2 JP 2950038B2 JP 25104092 A JP25104092 A JP 25104092A JP 25104092 A JP25104092 A JP 25104092A JP 2950038 B2 JP2950038 B2 JP 2950038B2
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sleep
periodicity
detecting
output
biological information
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美幸 山内
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、人の睡眠の質を評価す
る睡眠評価装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sleep evaluation apparatus for evaluating sleep quality of a person.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来この種の睡眠評価装置は、睡眠深度
と深い関係があるとされている睡眠中の人の体動を検出
して次のように評価していた。体動の頻度が多いと睡眠
が浅く、体動の頻度が少ないと睡眠が深いと判断できる
ことから、睡眠時間中の体動頻度や体動間隔を算出し
て、全睡眠時間にたいして睡眠深度の深い時間のトータ
ル時間がどれ程の割合で生じたかを指標として、深い睡
眠の割合が高く、体動間隔が大きいほど質のよい睡眠で
あるとして、睡眠の質の評価を行っていた(例えば、特
開平04−109960号公報)。
2. Description of the Related Art Conventionally, a sleep evaluation apparatus of this type detects a body motion of a sleeping person, which is considered to have a deep relationship with the sleep depth, and evaluates it as follows. Since it can be determined that sleep is shallow when the frequency of body movement is high and sleep is deep when the frequency of body movement is low, the body movement frequency and body movement interval during sleep time are calculated, and the sleep depth is deeper than the total sleep time. The sleep quality was evaluated based on the ratio of the total time taken as an index, with the ratio of deep sleep being high and the longer the body movement interval being, the better the sleep was. JP-A-04-109960).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】国際化の進んだ昨今、
例えば海外との往来で時差ボケとなったり、24時間交
代制勤務に従事するシフトワーカーなどが不眠症になっ
たりして、生体が生来持つリズムが崩され、その為に睡
眠障害が生じたり、健康を害したりすることがよくみら
れるようになった。健康であれば睡眠中に生体のリズム
が反映され睡眠の深さや、REM睡眠の発生には周期性
が生じる。睡眠障害があれば、その睡眠に周期性はなく
なる。したがって、睡眠に周期性があるかどうかを知れ
ば逆に睡眠そのものだけでなく全体的な健康をも推定し
て、睡眠の質を評価できることになる。しかしながら、
上記従来の睡眠評価装置では、次のような課題があっ
た。すなわち睡眠状態をよく反映している生体情報とし
て体動を検出する手段を用いても、出現頻度、平均出現
間隔に注目した睡眠評価では、トータル的な睡眠深度の
時間的な割合については評価できるものの、睡眠中の周
期性については知ることが出来ないので、生体のリズム
まで考慮した睡眠の質については十分な評価が出来なか
った。
[Problems to be solved by the invention]
For example, a jet lag when traveling to and from abroad, shift workers engaged in 24-hour shift work, etc. become insomnia, disrupting the natural rhythm of living organisms, causing sleep disorders, It has become commonplace to harm health. If healthy, the rhythm of the living body is reflected during sleep, and the depth of sleep and the occurrence of REM sleep have periodicity. If you have a sleep disorder, your sleep will not be periodic. Therefore, knowing whether or not sleep has periodicity makes it possible to estimate not only sleep itself but also overall health and evaluate the quality of sleep. However,
The conventional sleep evaluation device described above has the following problems. In other words, even if the means for detecting body movement as biological information that well reflects the sleep state is used, the sleep evaluation focusing on the appearance frequency and the average appearance interval can evaluate the temporal ratio of the total sleep depth. However, since it was not possible to know the periodicity during sleep, it was not possible to sufficiently evaluate the quality of sleep taking into account the rhythm of the living body.

【0004】本発明の目的は、上記課題を解決するもの
で、睡眠の深さを反映する就寝中の生体情報を検出し、
睡眠の深さの変化の仕方に周期性があるかどうかと周
性がある場合にはその周期と位相を所定の周期と位相と
比較して、生体のリズムと睡眠の質を評価する睡眠評価
装置を提供することにある。
[0004] An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and detects living-body information during sleep reflecting the depth of sleep.
Whether the periodic there is a way to periodic of the change in the depth of sleep
If there is a characteristic, the period and phase are
In comparison, an object of the present invention is to provide a sleep evaluation device that evaluates the rhythm and sleep quality of a living body .

【0005】[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、睡眠中の人の睡眠の深さを反映する生体
情報検出手段と、前記生体情報検出手段の出力信号の発
生に周期性が有るか無いかおよび周期性がある場合はそ
の周期、位相を算出する周期性演算手段と、前記周期性
演算手段の出力に基づいて生体リズムおよび睡眠の質を
評価する評価手段と、前記評価手段の評価結果を出力す
る出力手段とを備え、前記周期性演算手段の出力が周期
性無しの場合、不健康状態であると評価手段で評価し、
前記周期性演算手段の出力が周期性有りの場合、周期と
位相を所定の周期と位相と比較して評価するようにした
ものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a living body information detecting means for reflecting a sleep depth of a sleeping person, and an output of the living body information detecting means. Whether the signal is periodic or not, and if so,
The periodicity calculating means for calculating the cycle and the phase of, the evaluation means for evaluating the biological rhythm and the quality of sleep based on the output of the periodicity calculating means, and the output means for outputting the evaluation result of the evaluating means. The output of the periodicity calculating means is
If there is no sex, it is evaluated by an evaluation means that it is unhealthy,
When the output of the periodicity calculating means has periodicity,
The phase is evaluated by comparing it with a predetermined period and phase.
Things .

【0006】また、生体情報検出手段は、生体情報とし
て脳波を検出する脳波検出手段としたものである。
The biological information detecting means is an electroencephalogram detecting means for detecting an electroencephalogram as biological information.

【0007】また、生体情報検出手段は、生体情報とし
て体動を検出する体動検出手段としたものである。
The biological information detecting means is a body movement detecting means for detecting body movement as biological information.

【0008】また、生体情報検出手段は、生体情報とし
て心拍を検出する心拍検出手段としたものである。
The biological information detecting means is heart rate detecting means for detecting a heartbeat as biological information.

【0009】また、生体情報検出手段は、生体情報とし
て呼吸を検出する呼吸検出手段としたものである。
The biological information detecting means is a respiratory detecting means for detecting respiration as biological information.

【0010】[0010]

【作用】本発明は上記構成によって以下のように作用す
る。生体情報検出手段より就寝中の人の睡眠の深さを反
映する生体情報を検出し、周期性演算手段において睡
の深さを反映する生体情報のもつ周期性の有無および周
期性がある場合はその周期、位相を演算する。この演算
結果に基づき、評価手段において、周期性の無い場合は
不健康状態であると評価し、周期性のある場合は、その
周期と位相を所定の周期と位相と比較して、生体リズム
および睡眠の質の評価を行い、この結果を出力手段によ
って出力する。
The present invention operates as follows by the above configuration. Anti the drowsiness sleep depth human sleeping from a living body information detecting means
Detects BIOLOGICAL information movies, sleep drowsiness in periodicity calculation means
Periodicity of presence and peripheral with the BIOLOGICAL information reflecting the depth
If there is a period, the period and phase are calculated. Based on this calculation result, the evaluation unit, if there is no periodicity
Assess that you are unhealthy and, if periodic,
The period and phase with a predetermined period and phase, evaluates the raw body rhythm and sleep quality, and outputs the output means the results.

【0011】また、脳波検出手段によって脳波を検出
し、周期性の有無と周期性のある場合は周波数と位相の
算を行い、周期性の無い場合は不健康状態であると評
価し、周期性のある場合は、その周期と位相を所定の周
期と位相と比較して、生体リズ ムおよび睡眠の質の評価
を行い、この結果を出力する。
Further, to detect the brain waves by brain wave detecting means, if a presence or absence and the periodicity of the periodicity of the frequency and phase
Perform arithmetic, if there is no periodic properties to be unhealthy state criticism
If there is periodicity, the period and phase are
Compared to the period and phase, we evaluate the biological rhythms and drowsiness sleep quality, and outputs the result.

【0012】また、体動検出手段、心拍検出手段、及び
呼吸検出手段の場合においても同様に、周期性の有無と
周期性のある場合は周波数と位相の演算を行い、周期性
の無い場合は不健康状態であると評価し、周期性のある
場合は、その周期と位相を所定の周期と位相と比較し
て、生体リズムおよび睡眠の質の評価を行い、この結果
を出力する。
Further, the body movement detecting means, also in the case of heart rate detecting means, and breath detection means, and existence of periodic
If a periodic performs arithmetic of frequency and phase, periodic property
If there is no, evaluate it as unhealthy and have periodicity
If so, compare that period and phase with the given period and phase.
Te, carried out the evaluation of the biological rhythm and drowsiness sleep quality, and outputs the result.

【0013】[0013]

【実施例】(実施例1) 以下本発明の第1の実施例を添付図面に基づいて説明す
る。図1は、本発明の第1の実施例における睡眠評価装
置のブロック図、図2は、本発明の第1の実施例におけ
る周期性演算手段のブロック図、図3は、本発明の第1
の実施例における周期性演算手段の演算概略説明図、図
4は、本発明の第1の実施例における評価手段での評価
の模式図、図5は、本発明の第1の実施例における出力
手段による表示、図6は、本発明の第1の実施例におけ
る睡眠感入力画面、図7は、本発明の第2の実施例にお
ける睡眠評価装置のブロック図、図8は、本発明の第2
の実施例における出力信号の波形図、図9は、本発明の
第3の実施例における睡眠評価装置のブロック図であ
る。
(Embodiment 1) A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram of a sleep evaluation device according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of periodicity calculation means according to the first embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the operation of the periodicity calculating means in the embodiment of the present invention, FIG. 4 is a schematic diagram of the evaluation by the evaluating means in the first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is the output in the first embodiment of the present invention. Display by means, FIG. 6 is a sleep feeling input screen in the first embodiment of the present invention, FIG. 7 is a block diagram of a sleep evaluation device in the second embodiment of the present invention, and FIG. 2
FIG. 9 is a block diagram of a sleep evaluation device according to a third embodiment of the present invention.

【0014】本発明の第1の実施例を説明する。図1に
おいて、1は生体情報検出手段で、これは就寝中の人か
ら例えば、脳波や体動などの生体情報を検出する検出部
2と、電気信号への変換を行う変換部3からなる。4は
周期性演算手段で、5は評価手段で周期性演算手段4の
出力結果から睡眠の質の評価を行い、6は出力手段で評
価手段5の結果を表示する表示部である。図2において
周期性演算手段4では、第1の記憶部7、第1の演算部
8、第2の記憶部9、第3の記憶部10、第2の演算部
11からなり、生体情報の周期性を演算する。
A first embodiment of the present invention will be described. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a biological information detecting means, which comprises a detecting unit 2 for detecting biological information such as brain waves and body movements from a sleeping person, and a converting unit 3 for converting the information into an electric signal. 4 is a periodicity calculating means, 5 is an evaluation means for evaluating the quality of sleep from the output result of the periodicity calculating means 4, and 6 is a display unit for displaying the result of the evaluation means 5 by the output means. In FIG. 2, the periodicity calculation means 4 includes a first storage unit 7, a first calculation unit 8, a second storage unit 9, a third storage unit 10, and a second calculation unit 11 for storing biometric information. Calculate the periodicity.

【0015】次に、上記の実施例による作用を以下に説
明する。就寝中の人の生体情報、例えば脳波を生体情報
検出手段1で検出してくるとすると、検出部2は脳波電
極で、変換部3は脳波計で脳波を必要な信号に変換す
る。検出部2である脳波電極は人体の頭部に装着されて
おり、脳波を検出する。変換部3においては、脳波はデ
ルタ波成分のみろ波・増幅されて、生体情報検出手段1
の出力信号として出力される。この出力をうけて、周期
性演算手段4では、前記生体情報検出手段1からの出力
を第1の記憶部7で記憶する。ここに逐次記憶されたデ
ータは、一連のデータ収集終了後に第1の演算部8にお
いて単位時間当りの事象発生頻度として、例えば脳波の
デルタ波であれば単位時間当りのデルタ波の積分値が算
出される。このデータは移動平均等の手法を用いて相互
相関係数を算出するための波形データに変換する。波形
データへの変換は、生体情報の中に生じている睡眠中の
リズムをとらえやすくするためである。よって、第1の
演算部6では発生頻度に限らず無発生時間間隔を算出し
てもよい。例えば、図3にあるように、ある生体情報の
発生頻度の算出結果がaであるとすると、aを移動平均
等の手法を用いてbのように変換し、最終的に波形化し
てcとする。第2の記憶部9には、第1の演算部6の演
算結果が記憶される。第3の記憶部10では、第1の演
算部8で行われた同じ処理がすでに施された理想睡眠時
の理論的体動データが記憶されている。第2の演算部1
1では、第2の記憶部9と第3の記憶部10からの出力
を用いて相互相関係数を算出する。つまり、第3の記憶
部10に記憶されていた理想の睡眠時のデータは、第2
の記憶部11に記憶された生体情報と比較される基準と
なる。また、相互相関係数はデータ系列の前後100分
のタイムラグ、すなわち睡眠周期の位相のずれを順次設
定して算出し、もっとも相互相関係数の大きな値を算出
した時のタイムラグの方向として第3の記憶部10から
出力を前にずらしたときには+を、後ろにずらしたとき
には−の符号をつけてその大きさも相互相関係数ととも
に出力する。タイムラグを100分と定めたのは、生体
リズムのうち睡眠中に生じる睡眠周期と呼ばれるリズム
が90分前後とされているためであるが、この設定の変
更は可能とする。
Next, the operation of the above embodiment will be described below. Assuming that biological information of a sleeping person, for example, brain waves, is detected by the biological information detecting means 1, the detecting section 2 is an electroencephalogram electrode, and the converting section 3 converts electroencephalograms into necessary signals by an electroencephalograph. An electroencephalogram electrode serving as the detection unit 2 is attached to the head of a human body, and detects an electroencephalogram. In the conversion unit 3, the brain wave is filtered and amplified by the delta wave component, and
As an output signal. In response to this output, the periodicity calculating means 4 stores the output from the biological information detecting means 1 in the first storage unit 7. The data sequentially stored here is calculated as an event occurrence frequency per unit time in the first arithmetic unit 8 after the end of a series of data collection. For example, in the case of a brain wave delta wave, an integral value of the delta wave per unit time is calculated. Is done. This data is converted into waveform data for calculating a cross-correlation coefficient using a technique such as a moving average. The conversion into the waveform data is for making it easier to catch the rhythm during sleep occurring in the biological information. Therefore, the first calculation unit 6 may calculate the non-occurrence time interval without being limited to the occurrence frequency. For example, as shown in FIG. 3, if the calculation result of the frequency of occurrence of certain biological information is a, a is converted to b using a method such as a moving average, and finally converted into a waveform to obtain c and c. I do. The second storage unit 9 stores the calculation result of the first calculation unit 6. The third storage unit 10 stores theoretical body motion data at the time of ideal sleep to which the same processing performed by the first calculation unit 8 has already been performed. Second arithmetic unit 1
In step 1, a cross-correlation coefficient is calculated using outputs from the second storage unit 9 and the third storage unit 10. In other words, the ideal sleep data stored in the third storage unit 10 is the second sleep data.
Is a reference to be compared with the biological information stored in the storage unit 11. The cross-correlation coefficient is calculated by sequentially setting a time lag of 100 minutes before and after the data series, that is, a phase shift of the sleep cycle, and the direction of the time lag when the largest value of the cross-correlation coefficient is calculated is the third. When the output from the storage unit 10 is shifted forward, the sign + is added when the output is shifted backward, and the magnitude is output together with the cross-correlation coefficient. The reason why the time lag is set to 100 minutes is that a rhythm called a sleep cycle which occurs during sleep in the biological rhythm is set to about 90 minutes, and this setting can be changed.

【0016】評価手段5では周期性演算手段4からの出
力をもとに、図4に示したように横軸に相互相関係数
を、縦軸にタイムラグの大きさをとる。ここでは、相互
相関係数が正、つまりは脳波に周期性がみられることで
あり、タイムラグの大きさが小である、つまりはリズム
のずれが少ないということである。これより、相互相関
係数が大きく、タイムラグの小さいもの、図4のグラフ
では第1象限のある領域を睡眠の質が良いと評価し、第
3象限のある領域であればあまり良くないという価がさ
れる。それ以外の領域であれば普通であると評価され
る。また、周期性が無いという周期性演算手段4の出力
結果が得られた場合は、不健康状態であるので「良くな
い」と評価される。
In the evaluation means 5, based on the output from the periodicity calculating means 4, the horizontal axis indicates the cross-correlation coefficient and the vertical axis indicates the magnitude of the time lag, as shown in FIG. Here, the cross-correlation coefficient is positive, that is, the periodicity is seen in the brain wave, and the magnitude of the time lag is small, that is, the rhythm shift is small. From the graph, the cross-correlation coefficient is large and the time lag is small. In the graph of FIG. 4, the area having the first quadrant is evaluated as having good sleep quality, and the area having the third quadrant is not so good. Is done. Any other area is evaluated as normal. Also , the output of the periodicity calculating means 4 indicating that there is no periodicity
If you get a result, you are in an unhealthy state
Is evaluated.

【0017】出力手段6では、例えば図5のようにディ
スプレイや表示板において、評価手段5での評価結果と
周期性演算手段4で用いた波形データを同時に表示す
る。評価手段5での評価結果と周期性演算手段4で用い
た波形データを同時に表示する。評価手段5での結果に
より「良い」、「普通」、「良くない」の各々に表示が
変わったり、各々の表示部が点滅したりするようになっ
ており、また、波形データは実際の時間を表示し、理論
的な理想データもそれに重ねて表示する。この波形デー
タは、評価結果の出力をもとに、相互相関係数が最も高
い値を示した時のタイムラグの場合で表示を行う。ま
、周期性が無い場合も同様に睡眠経過のデータを睡眠
開始時と理想データの開始時とを重ねて表示する。これ
によって、生体リズムと睡眠の質の評価結果が一目でわ
かり、さらに波形データをみることでどの程度、自己の
睡眠状態が理想データと異なるのかをみることが出来
る。また、出力手段6である表示部において主観的な睡
眠に対する評価を入力できる画面も表示するような構成
にすると、データ収集終了後に就寝者自身がその日の睡
眠感の良否を入力出来る。図6に基づいて、入力画面を
説明する。12は入力画面表示部で、例えばディスプレ
イ上にこれを設ける。ここに、「あまり眠れなかった」
〜「よく眠れた」の連続的な睡眠感入力スケール13を
表示している。使用者は、このスケール上で睡眠感の入
力を行う指示カーソル14を移動させて、睡眠感を入力
する。入力された睡眠感は0〜100で得点化して第2
の記憶部9において生体情報とともに記憶させておく。
すると、各自の睡眠感のよかったときの体動の発生パタ
ーンを評価の基準にすることもできる。
The output means 6 simultaneously displays the evaluation result of the evaluation means 5 and the waveform data used by the periodicity calculation means 4 on a display or a display panel as shown in FIG. The evaluation result by the evaluation means 5 and the waveform data used by the periodicity calculation means 4 are simultaneously displayed. Depending on the result of the evaluation means 5, the display changes to "good", "normal", and "bad", and each display part blinks. Is displayed, and theoretical ideal data is also displayed on top of it. This waveform data is displayed based on the output of the evaluation result in the case of a time lag when the cross-correlation coefficient shows the highest value. Also, when there is no periodicity, the sleep progress data is similarly
The start time and the ideal data start time are displayed in a superimposed manner. With this , the evaluation results of the biological rhythm and the quality of sleep can be understood at a glance, and by looking at the waveform data, it is possible to see how much the self-sleep state differs from the ideal data. Further, if the display unit, which is the output unit 6, is configured to display a screen on which a subjective evaluation of sleep can be input, the sleeper himself / herself can input the quality of sleep on that day after data collection is completed. The input screen will be described with reference to FIG. An input screen display unit 12 is provided on, for example, a display. Here, "I couldn't sleep much"
-A continuous sleep feeling input scale 13 of "sleeping well" is displayed. The user moves the instruction cursor 14 for inputting a feeling of sleep on this scale, and inputs a feeling of sleep. The input feeling of sleep is scored from 0 to 100 and the second
In the storage unit 9 together with the biological information.
Then, the pattern of occurrence of body movement when the feeling of sleep of each person is good can be used as a reference for evaluation.

【0018】ここでは、出力手段6はして表示部を設け
たが、他に、出力手段6の出力に基づいて他の機器を操
作するような構成にしてもよい。
Here, the output means 6 is provided with a display unit, but may be configured to operate another device based on the output of the output means 6.

【0019】例えば睡眠評価装置の出力が良くなけれ
ば、使用者を再入眠させたり覚醒度を増加させるよう促
進するような機器を連動させるようにする。
For example, if the output of the sleep evaluation device is not good, a device that encourages the user to fall asleep again or to increase the arousal level is linked.

【0020】(実施例2) 次に、本発明の第2の実施例を図7を用いて説明する。
図7において、生体情報検出手段1が体動検出手段15
である。この体動検出手段15はベッドなどの寝具に配
設してある圧電素子16、つまりは検出部2であるが、
これとフィルタ、増幅部、平滑化部、比較判定部、タイ
マーから構成されている体動信号変換部17とからな
る。そして、周期性演算手段4と、評価手段5と、出力
手段6からなる。圧電素子16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。人体がベッドに入床すると、配設された圧電素子
16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。フィルタにより圧電素子16の出力信号
のある特定の周波数成分がろ波され、増幅部により増幅
され、平滑化部により平滑化される。図8に実際の入
床、寝返り、離床の際の平滑化部の出力信号波形を示
す。図8より入床、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16は大きな変
形を受けて、平滑化部からは大きな信号波形がでる。着
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図2
のS1 ・S2 部の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、比較部では平滑化部の出力Vと予め定めら
れた第1の設定値Va 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される。そして、タイ
マーでは、モニタ開始からの時間を計時しており、比較
部からの出力毎に、出力結果に加えて計時された時間を
出力する。なお体動検出手段15は、圧電素子16を用
いる他に、赤外線センサー・超音波センサー・感圧スイ
ッチ等を用いてもよい。この後の信号処理は第1の実施
例の場合と同様である。生体情報として体動を検出する
場合、脳波を情報として受け取るよりも簡単に、人を拘
束することなしに生体の情報を検出でき、演算も平易に
できるといった効果がある。
(Embodiment 2) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 7, the biological information detecting means 1 is
It is. This body movement detecting means 15 is a piezoelectric element 16 disposed on bedding such as a bed, that is, the detecting unit 2,
It is composed of a body motion signal conversion unit 17 including a filter, an amplification unit, a smoothing unit, a comparison determination unit, and a timer. Further, it comprises a periodicity calculation means 4, an evaluation means 5, and an output means 6. The piezoelectric element 16 is formed of a polymer piezoelectric material such as polyvinylidene fluoride (PVDF) in the form of a thin film, and a flexible electrode film adhered to both surfaces thereof, and is formed into a tape shape. When the human body enters the bed, the disposed piezoelectric element 16 is deformed by the body movement of the human body, and a voltage is generated by the piezoelectric effect. A specific frequency component of the output signal of the piezoelectric element 16 is filtered by the filter, amplified by the amplification unit, and smoothed by the smoothing unit. FIG. 8 shows the output signal waveform of the smoothing unit when actually entering the bed, turning over, or leaving the bed. As shown in FIG. 8, in the case of rough body movement such as entering the bed, turning over, or leaving the bed, the movement is over the whole body, so that the piezoelectric element 16 is greatly deformed, and a large signal waveform is generated from the smoothing unit. When the person on the floor is in a resting state, the body moves minutely due to the heart activity and respiratory activity of the human body.
A relatively low level output like the S1 and S2 portions of FIG. If no person is on the bedding, the output will be zero. Based on this, the comparison unit compares the output V of the smoothing unit with the first set value Va and the second set value Vb, which are not present if V <Va, and is absent if V <V <Vb. If Vb.ltoreq.V, body motion is determined. The timer measures the time from the start of monitoring, and outputs the measured time in addition to the output result for each output from the comparison unit. The body movement detecting means 15 may use an infrared sensor, an ultrasonic sensor, a pressure-sensitive switch, or the like, instead of using the piezoelectric element 16. Subsequent signal processing is the same as in the first embodiment. In the case of detecting a body motion as biological information, there is an effect that information of a biological body can be detected without restraining a person and the calculation can be simplified, as compared with the case where brain waves are received as information.

【0021】(実施例3) 次に、第3の実施例について説明する。第3の実施例
は、心拍検出部19としての圧電素子と心拍信号変換部
20からなる心拍検出手段18、周期性演算手段4、評
価手段5及び、出力手段6からなる。心拍検出部19に
圧電素子を用いている。心拍検出部が検出した波形は変
換部でろ波・増幅され、一定時間間隔で自己相関係数の
算出を行い、1分間当りの心拍数に換算される。一般的
にREM睡眠以外では心拍数は安定しているが、REM
睡眠では心拍数に乱れが生じる。このことより、周期性
演算手段4の第1の演算部6では例えば、一定時間内で
の変動係数を求めて、REM睡眠の発生に周期性がある
かどうかを演算するため波形データを求める。波形デー
タを求めた後の信号処理は第1の実施例の場合と同様で
ある。また、生体情報として心拍を検出しているので、
睡眠の質、生体のリズムだけでなくREM睡眠の発生を
もモニターすることが可能である。
(Embodiment 3) Next, a third embodiment will be described. The third embodiment includes a heartbeat detecting unit 18 including a piezoelectric element as a heartbeat detecting unit 19 and a heartbeat signal converting unit 20, a periodicity calculating unit 4, an evaluating unit 5, and an output unit 6. A piezoelectric element is used for the heartbeat detection unit 19. The waveform detected by the heartbeat detection unit is filtered and amplified by the conversion unit, and the autocorrelation coefficient is calculated at regular time intervals, and is converted into a heart rate per minute. Generally, the heart rate is stable except for REM sleep,
During sleep, the heart rate is disturbed. Accordingly, the first calculating unit 6 of the periodicity calculating unit 4 obtains, for example, a coefficient of variation within a certain period of time, and obtains waveform data for calculating whether or not the occurrence of REM sleep has periodicity. The signal processing after obtaining the waveform data is the same as in the first embodiment. Also, since heartbeat is detected as biological information,
It is possible to monitor the quality, the occurrence of REM sleep not only the rhythm of the body of sleep.

【0022】また、生体情報として呼吸を取り入れる
と、睡眠時無呼吸症のモニターができるという効果があ
る。
When breathing is incorporated as biological information, there is an effect that sleep apnea can be monitored.

【0023】このような上記作用により、就寝者は睡眠
中に発生した生体情報に周期性が生じているかどうか
と、そのずれを評価の基準に用いているので、睡眠の質
について、睡眠の内容だけでなく生体のリズムまで考慮
し、生活リズムまで推定した評価を受けることができ
る。一方、この睡眠評価装置を健康管理に用いたり、時
差ボケや不眠症患者の睡眠状態を病院外でも簡単に継続
的に記憶したりできるので、治療時の補助データとする
こともできる。病人や老人の睡眠管理装置として病院や
集合住宅などで用いることも考えられる。
According to the above-described operation, the sleeper uses the periodicity of the biological information generated during sleep as to whether or not the periodicity is generated and the deviation thereof as a criterion for evaluation. In addition to taking into account not only the rhythm of the living body but also the living rhythm, it is possible to receive an evaluation. On the other hand, this sleep evaluation device can be used for health management, and the jet lag or the sleep state of an insomnia patient can be easily and continuously stored outside the hospital, so that it can be used as auxiliary data during treatment. It is also conceivable to use it as a sleep management device for sick or elderly people in hospitals, apartment houses, and the like.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上説明したように本発明の睡眠評価装
置によれば、睡眠中の生体情報に周性の有無および周期
性がある場合はその周期と位相を演算し、周期性が無い
場合は生活のリズムが乱れ、生体リズムが崩れた不健康
状態であるという評価をするとともに周期性の有る場合
はその周期と位相を所定の周期と位相と比較して評価す
るので、睡眠だけでなく全般的な生体のリズムまでも考
慮した睡眠の質の評価を行うことができる。このため使
用者は睡眠の質だけでなく、生活のリズムがくずれてい
るかどうかについても考慮してあるので、生活時間の管
理にも使用することができる。
As described above, according to the sleep evaluation apparatus of the present invention, the presence or absence and the period of the
If there is periodicity, calculate the period and phase, and there is no periodicity
If the rhythm of life is disrupted, the biological rhythm is disrupted and unhealthy
If you and the evaluation that it is state and monitor the periodicity of there
Evaluates its period and phase by comparing it with a predetermined period and phase.
Runode, it is possible to perform the evaluation of the quality of sleep, which was also taken into account until the rhythm of the overall biological as well as sleep. For this reason, the user considers not only the quality of sleep but also whether or not the rhythm of life is disrupted, so that the user can use it for management of life time.

【0025】また、生体情報として脳波を検出する場合
は、最も確かな睡眠中の生体リズムが検出できる。
When brain waves are detected as biological information, the most reliable biological rhythm during sleep can be detected.

【0026】また、生体情報として体動を検出する場合
は、人体を拘束することなしに安価で簡易な装置で生体
の情報を検出して、睡眠の評価ができる。
When body movement is detected as biological information, sleep can be evaluated by detecting biological information with an inexpensive and simple device without restraining the human body.

【0027】そしてまた、生体情報として心拍を検出す
る場合は、体動の発生ではモニターできないREM睡眠
の発生のモニターが可能となり、睡眠時だけでなく病院
の入院患者等の日中の管理にも使用できる。
In the case of detecting a heartbeat as biological information, it is possible to monitor the occurrence of REM sleep, which cannot be monitored by the occurrence of body motion, and to manage not only during sleep but also during the daytime of hospitalized patients and the like. Can be used.

【0028】さらに、生体情報として呼吸を検出する場
合については、睡眠時無呼吸症のモニターも可能であ
る。
Further, when respiration is detected as biological information, sleep apnea can be monitored.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例における睡眠評価装置の
ブロック図
FIG. 1 is a block diagram of a sleep evaluation device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同装置における周期性演算手段の構成を示すブ
ロック図
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a periodicity calculating means in the apparatus.

【図3】同装置の周期性演算手段における信号処理過程
を示す演算概略説明図
FIG. 3 is a schematic explanatory diagram showing a signal processing process in a periodicity calculating means of the apparatus.

【図4】同装置の評価手段における評価の模式図FIG. 4 is a schematic diagram of an evaluation performed by an evaluation unit of the apparatus.

【図5】同装置の出力手段における表示部の説明図FIG. 5 is an explanatory diagram of a display unit in an output unit of the apparatus.

【図6】同装置において睡眠感を入力する場合の画面正
面図
FIG. 6 is a front view of a screen when a feeling of sleep is input in the device.

【図7】本発明の第2の実施例における睡眠評価装置の
ブロック図
FIG. 7 is a block diagram of a sleep evaluation device according to a second embodiment of the present invention.

【図8】同装置における出力信号の波形図FIG. 8 is a waveform diagram of an output signal in the device.

【図9】本発明の第3の実施例における睡眠評価装置の
ブロック図
FIG. 9 is a block diagram of a sleep evaluation device according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 生体情報検出手段 4 周期性演算手段 10 評価手段 11 出力手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Biological information detection means 4 Periodic calculation means 10 Evaluation means 11 Output means

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】就寝中の人の睡眠の深さを反映する生体情
報を検出する生体情報検出手段と、前記生体情報検出手
段の出力信号の周期性の有無および周期性がある場合は
周期、位相を演算する周期性演算手段と、前記周期性演
算手段の出力に基づいて生体リズムおよび睡眠の質を評
価する評価手段と、前記評価手段の評価結果を出力する
出力手段とからなり、前記周期性演算手段の出力が周期
性無しの場合、不健康状態であると評価手段で評価し、
前記周期性演算手段の出力が周期性有りの場合、周期と
位相を所定の周期と位相と比較して評価するようにした
睡眠評価装置。
1. A living body information detecting means for detecting living body information reflecting the depth of sleep of a sleeping person, and the presence / absence and periodicity of an output signal of said living body information detecting means.
Period, the periodicity calculation means for calculating the phase, and evaluating means for evaluating the biological rhythm and sleep quality based on an output of the periodicity calculation means, Ri Do and an output means for outputting the evaluation result of said evaluating means The output of the periodicity calculating means is
If there is no sex, it is evaluated by an evaluation means that it is unhealthy,
When the output of the periodicity calculating means has periodicity,
A sleep evaluation device configured to evaluate a phase by comparing the phase with a predetermined cycle .
【請求項2】生体情報検出手段は、脳波を検出するため
の脳波電極と脳波計とからなる脳波検出手段である請求
項1記載の睡眠評価装置。
2. The sleep evaluation device according to claim 1, wherein the biological information detecting means is an electroencephalogram detecting means comprising an electroencephalogram electrode for detecting an electroencephalogram and an electroencephalograph.
【請求項3】生体情報検出手段は、体動を検出するため
の体動検出手段である請求項1記載の睡眠評価装置。
3. The sleep evaluation device according to claim 1, wherein the biological information detecting means is a body movement detecting means for detecting a body movement.
【請求項4】生体情報検出手段は、心拍を検出するため
の心拍検出手段である求項1記載の睡眠評価装置。
4. The sleep evaluation device according to claim 1, wherein the biological information detecting means is a heartbeat detecting means for detecting a heartbeat.
【請求項5】生体情報検出手段は、呼吸を検出するため
の呼吸検出手段である請求項1記載の睡眠評価装置。
5. The sleep evaluation device according to claim 1, wherein the biological information detection means is a respiration detection means for detecting respiration.
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