JP4268863B2 - 睡眠支援装置 - Google Patents

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Description

本発明は、使用者を快適に目覚めさせることができる睡眠支援装置に関する。
近来睡眠に対する関心が高まっており、睡眠を支援する装置が望まれている。例えば、設定した起床時刻にブラインドを開けて光により快適に目覚めさせる技術が知られている(特許文献1参照)。しかしながら、人間の睡眠状態には、浅い睡眠状態と深い睡眠状態とから成る睡眠のリズムがあり、深い睡眠状態の時点で起こされると不快に感じてしまう。そこで、人間の生体情報から睡眠の浅い/深いを判定し、設定された起床予定時刻以前で、これに近い時間帯に浅い睡眠状態を検出すると、その時点で目覚まし手段を動作させるという技術が知られている(特許文献2、特許文献3参照)。
特開平8−60955号公報 特開平6−27263号公報 特開2001−231864号公報
しかしながら、目覚まし手段を動作させる時刻が起床予定時刻よりも早い場合は、その分だけ睡眠時間が短くなってしまい、起床予定時刻まで寝ていたいという使用者の要望に応えることができないという問題があった。
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、起床予定時刻まで眠ることができ、睡眠が浅い状態で快適に起床できる睡眠支援装置提供することを目的とする。
(1)請求項1の睡眠支援装置は、生体情報検出手段により生体情報を検出し、その生体情報に基づいて、睡眠状態判定手段により睡眠状態を判定する。そして、睡眠状態調整期間に、睡眠状態判定手段の判定に基づいて、覚醒手段の動作強度が時間の経過とともに徐々に強くなるときにおける、動作強度の傾きを調整する。ここで、睡眠状態調整期間とは、起床予定時刻設定手段により設定された起床予定時刻以前の期間であって、覚醒手段を用いて睡眠状態を調整する期間である。
具体的には、使用者の睡眠状態が深いと判定された場合は、例えば、睡眠状態調整期間における覚醒手段の動作強度の傾きを大きく設定する。そのことにより、使用者の睡眠状態は、起床予定時刻直前には、浅い睡眠状態となっている。そのため、起床予定時刻において、例えば覚醒手段の動作強度を十分高くすることにより、使用者は浅い睡眠状態から快適に目覚めることができ、不快な思いをすることがない。
また、浅い睡眠状態であると判定された場合は、睡眠状態調整期間における覚醒手段の動作強度の傾きを小さく設定する。そのことにより、使用者が浅い睡眠状態にある場合でも、起床予定時刻以前に不本意に目を覚ましてしまうようなことがなく、起床予定時刻までゆっくりと眠ることができる。また、浅い睡眠状態であると判定された場合、起床予定時刻において、例えば、覚醒手段の動作強度を十分高くすると、使用者は浅い睡眠状態から快適に目覚めることになるので、不快な思いをすることがない。
前記起床予定時刻設定手段としては、例えば、周知のタイマ等が挙げられる。
前記覚醒手段としては、例えば、音、光、振動等により覚醒させるものが挙げられる。自然な目覚めを可能にするという点では、光を用いるものが好ましい。覚醒手段の動作強度とは、上記音、光、振動等の強度をいう。作強度は、初期においては時間の経過とともに徐々に強くなり、一定の動作強度に達した後は、その動作強度を維持するように設定できる。覚醒手段は、所定期間に連続的に動作させてもよく、あるいは、間歇的に動作させてもよい。間歇的に動作させた場合の動作時間は、合計の動作時間とすることができる。
前記生体情報とは、睡眠状態と相関する生体情報を全て含む。具体的には、例えば、脈波、心拍数、呼吸数、使用者の体動等が挙げられる。前記生体情報検出手段としては、それら生体情報を検出可能なセンサが挙げられる。
(2)請求項2の睡眠支援装置では、少なくとも睡眠状態調整期間の一部において、睡眠状態判定手段により睡眠状態が深いと判定された場合の覚醒手段の動作強度の傾きは、睡眠状態判定手段により睡眠状態が浅いと判定された場合の覚醒手段の動作強度の傾きよりも大きく設定される。このことにより、使用者は快適に目覚めることができると同時に、起床予定時刻まで眠ることができ、睡眠時間を確保することができる。
つまり、使用者の睡眠状態が深いと判定された場合は、睡眠状態調整期間における覚醒手段の動作強度の傾き大きく設定されるので、使用者の睡眠状態は、起床予定時刻直前には、浅い睡眠状態となっている。そのため、起床予定時刻において、例えば覚醒手段の動作強度を十分高くすることにより、使用者は浅い睡眠状態から快適に目覚めることができ、不快な思いをすることがない。
また、浅い睡眠状態であると判定された場合は、睡眠状態調整期間における覚醒手段の動作強度の傾き小さく設定されるので、使用者が浅い睡眠状態にある場合でも、起床予定時刻以前に不本意に目を覚ましてしまうようなことがなく、起床予定時刻までゆっくりと眠ることができる。また、浅い睡眠状態であると判定された場合、起床予定時刻において、例えば、覚醒手段の動作強度を十分高くすると、使用者は浅い睡眠状態から快適に目覚めることになるので、不快な思いをすることがない。
(3)請求項3の睡眠支援装置は、睡眠状態調整期間以前の所定の期間において、睡眠状態判定手段により、睡眠状態が基準睡眠状態よりも浅いと判定された場合は、睡眠状態調整期間の開始時刻を再設定する。
つまり、睡眠状態が浅いと判定された場合に、例えば、その判定のなされた時刻、またはその時刻から所定時間経過後の時刻を睡眠状態調整期間の開始時刻として再設定する。このことにより、睡眠状態調整手段の実行、及びそれに続く目覚ましのための処理は、睡眠状態の浅い状態にて行われることになるので、使用者は快適に目覚めることができる。
)請求項の睡眠支援装では、睡眠状態判定手段により睡眠状態が基準睡眠状態よりも浅いと判定された時刻を睡眠状態調整期間の新たな開始時刻とする。そのことにより、睡眠状態調整手段の実行、及びそれに続く目覚ましのための処理は、睡眠状態の浅い状態にて行われるので、使用者は快適に目覚めることができる。
)請求項の睡眠支援装置では、睡眠状態調整期間以前の所定の期間において、睡眠状態判定手段により睡眠状態が基準睡眠状態よりも浅いと判定された場合は、起床予定時刻を再設定する。
つまり、睡眠状態が浅いと判定された場合に、例えば、その判定のなされた時刻、またはその時刻から所定時間経過後の時刻を起床予定時刻として再設定する。そのことにより、起床予定時刻における目覚ましのための処理は、睡眠状態の浅い状態で行われることになるので、使用者は快適に目覚めることができる。
)請求項の睡眠支援装置では、睡眠状態判定手段により、睡眠状態が基準睡眠状態よりも浅いと判定された時刻を新たな起床予定時刻とする。そのことにより、起床予定時刻における目覚ましのための処理は、睡眠状態の浅い状態にて行われることになるので、使用者は快適に目覚めることができる
光を用いる覚醒手段としては、例えば、周知の照明器具等の人工照明を発生させるものがある。また、窓に装着したブラインドの開閉を制御する等の手段により自然照明(太陽光)を取り入れるものがある。覚醒手段として、例えば、人工照明を発生させるものと、自然照明(太陽光)を取り入れるものとを組み合わせて用いてもよい。例えば、睡眠状態調整期間においては、人工照明を用いるとともに、起床予定時刻以降において使用者を目覚めさせるために自然照明を用いることができる
以下に本発明の睡眠支援装置及びプログラムの形態の例(実施例)を説明する。
a)まず、本実施例1の睡眠支援装置の構成を図1を用いて説明する。睡眠支援装置1は、周知のタイマから成り、起床予定時刻を設定することができる時間設定手段(起床予定時刻設定手段)3と、生体情報を検出して後述する睡眠状態判定手段7に生体情報を伝える生体情報検出手段5と、睡眠状態判定手段7と、制御手段9と、覚醒手段11とから構成される。
生体情報検出手段5を図2を用いて詳細に説明する。生体情報検出手段5は、人体(指、腕、こめかみ等)に簡便に装着して使用する光学式の脈波センサであって、血液中のヘモグロビンの光吸収特性を利用して末梢動脈の血液の波動的な容積変化を計測する。ここで脈波とは、心拍につれて起こる動脈内の圧力変動が、末梢動脈に波動として伝わるものである。
生体情報検出手段5は、発光素子13及び受光素子15を備えた周知の反射光学式の検出部17と、発光素子13を駆動する駆動回路19と、受光素子15の信号を検出する検出回路21と、検出回路21で検出した信号を解析するデータ解析部23とからなる。
この生体情報検出手段5の測定原理を以下に説明する。まず、発光素子13から人体25に向かって光が照射されると、光の一部が人体25の内部を通る毛細動脈27に当たって、毛細動脈27を流れる血液中のヘモグロビンに吸収され、残りの光が毛細動脈27で反射して散乱し、その一部が受光素子15に入射する。このとき、血液の脈動により毛細動脈27にあるヘモグロビンの量が波動的に変化するので、ヘモグロビンに吸収される光も波動的に変化する。その結果、毛細動脈27で反射して受光素子15で検出される受光量が変化し、その受光量の変化を検出回路21を通して、脈波情報(例えば電圧信号)としてデータ解析部23に出力する。データ解析部23は、図2に示すように、脈波から脈拍間隔を検出し、脈拍数に変換する。
次に、睡眠状態判定手段7について図3を用いて説明する。図3は、一晩の睡眠中における脈拍の推移を示している。尚、図3の横軸は時間(分)であって、縦軸は生体情報検出手段5で検出した脈拍数である。
睡眠状態(浅い、深い)と脈拍数とは相関しており、睡眠状態が深いと脈拍数は低くなり、睡眠状態が浅いと脈拍数は高くなる。従って、脈拍数から睡眠状態を判定することができる。具体的には、まず、寝始めの期間における脈拍数の変動から、使用者の特性に応じて、任意の判定値(図3における点線)を定める。そして、脈拍数がその判定値よりも低い場合は深い睡眠状態であると判定し、脈拍数が判定値よりも高い場合は浅い睡眠状態であると判定する。
制御手段9は、図示しない記憶手段を備えており、その記憶手段に、睡眠支援装置1の後述する各機能を実現するためのプログラムを記憶している。また、制御装置9は後述するように覚醒手段11の動作強度を調整することで、覚醒動作調整手段として機能する。
覚醒手段11は、使用者の就寝する部屋に設けられた周知の照明器具と、当該部屋の窓に装着したブラインドの開閉手段とを有している。従って覚醒手段11は、照明装置を点灯することで、就寝中の使用者に人工光を照射することができる。また、覚醒手段11は、ブラインド開閉手段によりブラインドを開けることにより、就寝中の使用者に自然光を照射することができる。この覚醒手段11は、後述するように睡眠状態調整手段及び覚醒準備手段として用いられる。尚、覚醒手段11は、上記のように光を用いるものの他に、音を用いるもの(例えばスピーカ等)、振動を用いるもの等であってもよいが、自然な目覚めを可能にするためには、光を用いるものが好ましい。
b)次に、本実施例の睡眠支援装置1の作用を図4を用いて説明する。図4の横軸は時間であり、縦軸は覚醒手段11により使用者に照射される光の照度(動作強度)である。
時刻T1からT2までの期間は、覚醒準備期間である。ここで、時刻T1は、後述する起床予定時刻T5の30分前の時刻であり、時刻T2は時刻T5の10分前の時刻である。覚醒手段(覚醒準備手段)11は、時刻T1から時刻T2にかけて、照明装置を用い、使用者に照射する光の照度を0から照度S1まで徐々に上げてゆく。この照度S1は約100ルクスである。尚、照度0から照度S1までの照度は、次の睡眠状態調整期間における照度よりも低い照度である。また、時刻T1からT2までの期間では、睡眠状態判定手段7により使用者の睡眠状態を判定する。
時刻T2から時刻T5までの期間は睡眠状態調整期間である。ここで、時刻T5は、時間設定手段3により設定した起床予定時刻である。時刻T1からT2の期間において睡眠状態判定手段により睡眠状態が深いと判定された場合は、制御手段(覚醒動作調整手段)9の制御により、覚醒手段(睡眠状態調整手段)11が備える照明器具の照度は、時刻T2から時刻T3にかけて、照度S1から照度S2まで急激に上昇する。時刻T3から時刻T5までの照度は照度S2で一定である。ここで、照度S2は約1000〜2000ルクスである。
一方、時刻T1からT2の期間において睡眠状態判定手段7により睡眠状態が浅いと判定された場合は、制御手段(覚醒動作調整手段)9の制御により、覚醒手段(睡眠状態調整手段)11が備える明器具の照度は、時刻T2から、時刻T3よりも後の時刻T4にかけて、照度S1から照度S2までゆっくりと上昇する。時刻T4から時刻T5までの照度は照度S2で一定である。従って、睡眠状態調整期間(時刻T1から時刻T5)の中で、時刻T1から時刻T4までの間では、睡眠状態判定手段7により睡眠状態が深いと判定された場合の覚醒手段11の照度(動作強度)は、睡眠状態が浅いと判定された場合の覚醒手段11の照度よりも高い。
時刻T5では、覚醒手段11の有するブラインドの開閉手段によりブラインドが開となり、使用者の部屋に自然光が入射し始める。そのため、時刻T5以降は、使用者のいる部屋の照度は、照度S3となる。この照度S3は、約10、000ルクスであり、起床予定時刻以前における最大照度S2よりも高い値である。
c)次に、本実施例1の睡眠支援装置1の奏する効果を説明する。
i)本実施例1では、時刻T1からT2において使用者の睡眠状態が深いと判定された場合は、覚醒手段11は、睡眠状態調整期間(T2からT5の期間)において急峻に照度を上げ、早めに高い照度となる。その高い照度により、使用者の睡眠状態は、起床予定時刻直前には、浅い睡眠状態となる。そのため、起床予定時刻T5においてブラインドが開けられた際には、使用者は浅い睡眠状態から自然光で快適に目覚めることができ、不快な思いをすることがない。
ii)本実施例1では、時刻T1からT2において浅い睡眠状態であると判定された場合は、睡眠状態調整期間(T2からT5の期間)において長時間をかけてゆっくりと照度を上げるので、起床予定時刻T5の直前まで、部屋の照度は低く保たれる。そのため、使用者が浅い睡眠状態にある場合でも、起床予定時刻T5以前に不本意に目を覚ましてしまうようなことがなく、起床予定時刻T5までゆっくりと眠ることができる。
また、時刻T1からT2において浅い睡眠状態であると判定された場合、起床予定時刻T5においてブラインドが開けられた際には、使用者は浅い睡眠状態から自然光で快適に目覚めることになるので、不快な思いをすることがない。
iii)本実施例1では、時刻T1からT2にかけて照度0から照度S1までの弱い光を照射することにより、使用者の体に覚醒準備をさせる。そのことにより、起床予定時刻において一層快適に目覚めることができる。
iv)本実施例1では、起床予定時刻T5以降において、照度S3の強い自然光を照射する。そのことにより、使用者は起床予定時刻T5に確実に目覚めることができる。また、起床予定時刻T5において照射される光は自然光であるので、使用者は快適に目覚めることができる。
本実施例2の睡眠支援装置1の構成は前記実施例1と基本的に同じである。但し、本実施例2では、図5に示すように、制御手段9に接続した切り替え手段(睡眠状態調整期間再設定手段)29を備えている。
本実施例2の作用は基本的には前記実施例1と同様であるが、切り替え手段29を備えることにより、一部相違する。以下、具体的に説明する。
本実施例2では、図6に示すように、起床予定時刻T5よりも60分前の時刻であるT0から、時刻T2まで、睡眠状態が所定の基準睡眠状態よりも浅いか否かを、睡眠状態判定手段7を用いて継続的に判定する。具体的には、脈拍数が、第2判定値よりも高い場合は、睡眠状態が基準睡眠状態よりも浅いと判定する。逆に、脈拍数が、第2判定値よりも低い場合は、睡眠状態が基準睡眠状態よりも深いと判定する。ここで、第2判定値は、判定値(図3参照)よりも高く設定された値である。
時刻T0から時刻T2までの睡眠状態が、基準睡眠状態よりも深いままである場合には、睡眠支援装置1は、前記実施例1と同様の処理を行う。このとき、時刻T1から時刻T2までの期間における脈拍数が判定値(図3参照)より高いか否かにより、睡眠状態を判定し、睡眠状態調整期間における覚醒手段11の動作強度を設定する。
一方、時刻T0と時刻T2との間にある時刻Taにおいて、睡眠状態が基準睡眠状態よりも浅いと判定された場合は、切り替え手段29により、その判定がなされた時刻Taを、睡眠状態調整期間の新たな始期T2'とする。また、T2’から10分後の時刻をT5'とする。更に、時刻T3、T4を、T2とT2’の差分だけ早めた時刻を、それぞれ、T3'、T4’とする。
そして、本実施例2の睡眠支援装置1は、時刻T2'から時刻T5’にかけて、前記実施例1において時刻T2から時刻T5にかけて実行した処理と同様の処理を実行する。つまり、実施例2では、睡眠状態が基準睡眠状態よりも浅い時刻Taが存在する場合は、覚醒準備期間を設けず、睡眠状態調整期間及び起床予定時刻を、(T2−Ta)の差分だけ早い時刻に再設定する
尚、時刻T2'から時刻T5’にかけて睡眠状態調整期間の処理を実行する場合、覚醒手段11の動作強度は、時刻T2‘における睡眠状態の判定結果に基づいて定められる。この場合の時刻T2’における脈拍は第2判定値よりも高いので、当然に判定値(図3参照)よりも高い。従って、この場合の睡眠状態判定手段7の判定結果は「睡眠状態が浅い」となり、覚醒手段11の動作強度は、図6に示すように、「睡眠が浅いとき」の動作強度となる。
本実施例2では、上記のように、睡眠状態が特に浅い状態が検出された場合は、その検出された時刻Taに合わせて使用者を目覚めさせるための処理(睡眠状態調整期間における処理、新たな起床予定時刻T5'におけるブラインドの開放)を行うことができるので、使用者は浅い睡眠状態から快適に目覚めることができる。また、本実施例2の睡眠支援装置1は、前記実施例1と同様の効果も奏することができる。
本実施例3の睡眠支援装置1の構成は基本的には前記実施例2と同じである。但し、図5における切り替え手段29は、本実施例3では起床予定時刻再設定手段である。
また、本実施例3の作用は基本的には前記実施例2と同様であるが、一部において相違する。以下、具体的に説明する。
本実施例3では、図6に示すように、起床予定時刻T5よりも60分前の時刻であるT0から、時刻T2まで、睡眠状態が所定の基準睡眠状態よりも浅いか否かを、睡眠状態判定手段7を用いて継続的に判定する。具体的には、脈拍数が、第2判定値よりも高い場合は、睡眠状態が基準睡眠状態よりも浅いと判定する。逆に、脈拍数が、第2判定値よりも低い場合は、睡眠状態が基準睡眠状態よりも深いと判定する。ここで、第2判定値は、判定値(図3参照)よりも高く設定された値である。
時刻T0から時刻T2までの睡眠状態が、基準睡眠状態よりも深いままである場合には、睡眠支援装置1は、前記実施例1と同様の処理を行う。このとき、時刻T1から時刻T2までの期間における脈拍数が判定値(図3参照)より高いか否かにより、睡眠状態を判定し、睡眠状態調整期間における覚醒手段11の動作強度を設定する。
一方、時刻T0と時刻T2との間にある時刻Taにおいて、睡眠状態が基準睡眠状態よりも浅いと判定された場合は、切り替え手段29により、その判定がなされた時刻Taを、新たな起床予定時間T5'とする。
そして、本実施例3の睡眠支援装置1は、時刻T5’において、覚醒手段11によりブラインドを開け、部屋の照度をS3とする。つまり、本実施例3では、睡眠状態が基準睡眠状態よりも浅い時刻Taが存在する場合は、覚醒準備期間及び睡眠状態調整期間を設けず、時刻Taにおいて起床予定時刻T5における処理を即座に実行する。
本実施例3では、上記のように、睡眠状態が特に浅い状態が検出された場合は、その検出された時刻Taに合わせて使用者を目覚めさせるための処理(新たな起床予定時刻T5'におけるブラインドの開放)を行うことができるので、使用者は浅い睡眠状態から快適に目覚めることができる。また、本実施例3の睡眠支援装置1は、前記実施例1と同様の効果も奏することができる。
尚、本発明は前記実施例になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
例えば、前記実施例1〜3において、覚醒手段11は、睡眠状態調整期間において、睡眠状態の深い/浅いに対応して、光の照射時間を変えるようにしてもよい。具体的には、睡眠状態が深い場合は照射時間を長くし、睡眠状態が浅い場合は照射時間を短くすることができる。
また、睡眠状態判定手段7は、例えば、2種以上の異なる判定値に基づいて、睡眠状態を3種以上に区分するものであってもよい。この場合、睡眠状態調整期間における覚醒手段11の照射強度、又は照射時間は、3種以上の睡眠状態のそれぞれに対応して、3種以上の値を設定することができる。
睡眠支援装置の構成を表すブロック図である。 脈波センサの構成を表す説明図である。 睡眠状態の判定方法を表す説明図である。 覚醒手段の動作強度の推移を表す説明図である。 睡眠支援装置の構成を表すブロック図である。 覚醒手段の動作強度の推移を表す説明図である。 覚醒手段の動作強度の推移を表す説明図である。
符号の説明
1・・・睡眠支援装置
3・・・時間設定手段
5・・・生体情報検出手段
7・・・睡眠状態判定手段
9・・・制御手段
11・・・覚醒手段
13・・・発光素子
15・・・受光素子
17・・・検出部
19・・・駆動回路
21・・・検出回路
23・・・データ解析部

Claims (6)

  1. 起床予定時刻を設定する起床予定時刻設定手段と、
    前記起床予定時刻に基づいて覚醒動作を行う覚醒手段と、を備える睡眠支援装置であって、
    生体情報を検出する生体情報検出手段と、
    前記生体情報に基づいて睡眠状態を判定する睡眠状態判定手段と、
    前記起床予定時刻以前の睡眠状態調整期間の少なくとも一部において前記覚醒手段の動作強度を時間の経過とともに徐々に強くし、睡眠状態を調整する睡眠状態調整手段と、
    前記覚醒手段の動作強度が時間の経過とともに徐々に強くなるときにおける、動作強度の傾きを、前記睡眠状態判定手段の判定に基づいて調整する覚醒動作調整手段と、
    前記睡眠状態調整期間以前の覚醒準備期間において、前記覚醒手段を、前記睡眠状態調整期間における動作強度よりも低い動作強度で、且つ動作強度が時間の経過とともに徐々に強くなるように動作させる覚醒準備手段と、
    を備え
    前記生体情報検出手段は、前記覚醒準備期間において前記生体情報を検出することを特徴とする睡眠支援装置。
  2. 前記覚醒動作調整手段は、前記睡眠状態判定手段により睡眠状態が深いと判定された場合における前記傾きを、前記睡眠状態判定手段により睡眠状態が浅いと判定された場合における前記傾きよりも大きく設定することを特徴とする請求項1記載の睡眠支援装置。
  3. 前記睡眠状態調整期間以前の所定の期間において、前記睡眠状態判定手段により、前記睡眠状態が基準睡眠状態よりも浅いと判定された場合は、前記睡眠状態調整期間の開始時刻を再設定する睡眠状態調整期間再設定手段を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の睡眠支援装置。
  4. 前記睡眠状態調整期間再設定手段は、前記睡眠状態判定手段により、前記睡眠状態が前記基準睡眠状態よりも浅いと判定された時刻を睡眠状態調整期間の新たな開始時刻とすることを特徴とする請求項記載の睡眠支援装置。
  5. 前記睡眠状態調整期間以前の所定の期間において、前記睡眠状態判定手段により、前記睡眠状態が基準睡眠状態よりも浅いと判定された場合は、前記起床予定時刻を再設定する起床予定時刻再設定手段を有することを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載の睡眠支援装置。
  6. 前記起床予定時刻再設定手段は、前記睡眠状態判定手段により、前記睡眠状態が基準睡眠状態よりも浅いと判定された時刻を新たな起床予定時刻とすることを特徴とする請求項記載の睡眠支援装置。
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