JP4631666B2

JP4631666B2 - 睡眠評価システム

Info

Publication number: JP4631666B2
Application number: JP2005335596A
Authority: JP
Inventors: 公喜野口; 学井上; 直宏戸田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2005-07-26
Filing date: 2005-11-21
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2025-11-21
Also published as: JP2007054596A

Description

本発明は、就寝者の睡眠を評価することが可能な睡眠評価システムに関する。

従来から、質の良い睡眠がとれれば体動量が少なく、質の悪い睡眠であれば体動量が多くなること、さらには、一晩の睡眠中における体動量から睡眠の質を評価できることが知られている。また、就寝者の睡眠状態を評価するための、体動計測装置が知られている（特許文献１参照）。

上述の体動計測装置においては、睡眠状態を評価できるといっても、刻々と変化する睡眠の深さまで厳密に評価することは難しい。そこで、心拍などの情報も付加的に取得して体動情報と合わせて評価することで、より詳細な睡眠状態判定を行おうとする手法も提案されている。しかしながら、そのような生体情報を取得することは評価の質を高める一方で、就寝者に接触したセンサにより測定することになるので、就寝者の負担を高めたり、システムが複雑で高価なものとなるという欠点がある。

そこで、本発明では、体動情報だけを用いて、より詳細な睡眠状態情報を取得するために、起床にかけて漸増光照射技術に着目した。起床時にかけての漸増光照射技術とは、もともと冬季鬱病の治療法として開発されたものであり、起床時刻の一定時間前から、就寝者に対する光照射の強度を徐々に増していき、光による生体リズム調整を促す。起床時刻にかけて光により自然な覚醒を促すことから、健常者においても気分の良い目覚めを促す効果があること、さらには、睡眠時の閉眼状態でも光はまぶたを透過して脳へ入力されて、人を覚醒へ導くことが、下記の非特許文献１に報告されている。また、漸増光照射機能を有した寝室用照明器具も開発されている。さらには、特許文献２に示されるように、漸増光を照射する照明装置と、就寝者の体動を測定する体動計測装置とを備えた起床システムが知られている。
特開２００２−３１５７３８号公報特開平５−３３７１０３号公報野口公喜、白川修一郎、駒田陽子、小山恵美、阪口敏彦：「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、85(5)、315-322、2001

上述した漸増光照射は、日の出とともに目覚めるような、自然な目覚めを促すためのものであるが、睡眠の深さを評価するための刺激として応用するものではない。ここに、漸増光照射により生じる体動反応は、健全で十分な睡眠時間が確保されている場合、人の睡眠では、入眠後の睡眠前半に比較的深い睡眠が集中的に生じ、起床前の睡眠後半においては比較的浅い睡眠が多く出現することから、漸増光照射の覚醒作用に対して、体動反応が生じる可能性が高くなる。他方、睡眠時間が不十分であったり、睡眠の質に何等かの問題があって、起床前の時間帯まで比較的深い睡眠が残存していた場合は、漸増光照射の覚醒作用に対する体動反応が生じにくくなる。

本発明は、上記事情のもとに成されたもので、睡眠時の体動量測定のほかに、起床前の漸増光照射に対する体動反応を調べることにより、体動のみを指標とした睡眠の深さの評価を可能とし、これにより睡眠時間の不足や睡眠の質的問題の有無を検出することが可能な睡眠評価システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、漸増光を照射可能な照明装置と、就寝者の体動量を測定する体動計測手段と、前記体動計測手段による就寝から睡眠を経て起床に至る間の計測体動量と前記照明装置による漸増光照射とに基づいて睡眠評価を行う評価手段と、を備え、評価手段は、就寝者の就寝時から計測体動量が低下したことから求まる入眠の円滑さ評価と、睡眠中の計測体動量から求まる睡眠の維持評価と、起床前の前記漸増光照射に反応する計測体動量から求まる目覚め評価とに基づいて就寝者の睡眠評価を行うものである。このように、「入眠の円滑さ」、「睡眠維持」、「目覚めの質」が、睡眠状態評価における重大な要素であることに着目し、これら３つの観点から体動情報を指標として睡眠を評価する。

請求項２の発明は、請求項１に記載の睡眠評価システムにおいて、体動計測手段として、就寝者に非接触の赤外線センサを用いたものである。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の睡眠評価システムにおいて、睡眠評価の結果を記憶する記憶部と、睡眠評価の結果を電気通信回線を通じて端末器に送信する通信部と、端末器と相互通信可能な情報処理装置と、を有するものである。

上記「入眠の円滑さ」は、入眠に要した時間、すなわち睡眠潜時を計測することで定量化することが可能である。眠ろうとする意思が生じた時期（以下、就寝時期）を、眠る直前の目覚し時計や照明スイッチの操作時期から検出し、そこから体動センサにより体動量を測定して、体動量があるレベル以下になった時点を入眠時期として検出し、入眠時期と就寝時期を比較することで睡眠潜時を算出して「入眠の円滑さ」の指標とする。

「睡眠の維持」は、深夜の中途覚醒や浅い睡眠が増えれば、体動量が増加することから、一晩の体動量により評価できる。

「目覚めの質」は、上述のように、起床にかけての漸増光照射に対する体動反応量を調べることで定量化できる。十分な睡眠時間が確保され、健全な睡眠がとれれば、起床前の時間帯では比較的浅い睡眠となっているため、漸増光照射の覚醒作用に対する体動反応が生じ易く、このような浅い睡眠からの目覚めは健全で気分の良いものであると評価できる。逆に、睡眠時間が不十分であったり、睡眠の質に何等かの問題があった場合には、起床前の時間帯まで深い睡眠が残存し、漸増光照射の覚醒作用に対する体動反応が生じにくく、このような深い睡眠からの目覚めは、気分が悪く、生理的にも大きな負担を生じさせるものである。このように、漸増光照射とその覚醒作用に対する体動反応を調べることで、目覚めの質を客観的に評価できる。

上記３つの評価項目の各々から睡眠状態情報を得ることが可能であるが、これらの評価結果を組み合わせることで、さらに詳細な情報を得ることができる。そのうち、最も注目すべき点は、睡眠不足や疲労の蓄積の検出ができることである。睡眠不足や疲労の蓄積による睡眠欲求は高まるが、その睡眠欲求をカバーするのに十分な睡眠時間が確保されない場合には、上述のように起床前の時間帯まで深い睡眠が残存し、漸増光照射の覚醒作用に対する体動反応は少なくなる。

また、そのような起床前の漸増光照射に対する体動反応の低下は、入眠が円滑でなかったり、睡眠の質に問題がある場合に、起床前の時間帯まで比較的深い睡眠が残存することにより生じる。このため、これら問題が生じていないことを確認しなければ、睡眠時間の不足や、それに起因する疲労の残存を検出することはできない。よって、「入眠の円滑さ」、「睡眠の維持」、「目覚めの質」のすべてを複合的に評価することで、睡眠時間の不足や、それに起因する疲労の残存の検出をし易くなる。つまり、「入眠の円滑さ」、「睡眠の維持」が比較的良い状態と判断されるにも拘らず、「目覚めの質」が悪い状態であると判断された場合は、就寝者の睡眠欲求をカバーするだけの睡眠時間が確保されていないと推定でき、睡眠不足や疲労が蓄積されているとして、就寝者へ知らせることができる。

請求項１の発明によれば、起床前漸増光照射の覚醒作用に対する体動反応を調べることにより、起床前の時間帯における睡眠の深さから目覚め状態の評価を行うことができる。

請求項２の発明によれば、体動計測情報により計測した入眠の円滑さ、睡眠の維持、漸増光照射に対する体動反応から評価した目覚めの質により、就寝者の「睡眠不足・疲労の蓄積」などのより詳細な睡眠評価が可能となる。

請求項３の発明によれば、接触型のセンサ使用時に生じるような就寝中の不快感をなくすことができる。

請求項４の発明によれば、照明装置の記憶部により睡眠評価の結果を記憶する必要がないため、照明装置の記憶部の負担を軽減できる。また、端末器により時刻、場所を問わず評価対象者の睡眠状態を確認し、さらに端末器から情報処理装置を介して睡眠評価の結果を医療機関などの専門家へ送信することができ、また、その睡眠評価の結果に基づく医療機関などの専門家からの助言や睡眠に関する統計情報（評価対象者と同世代者の睡眠時間等）を容易に受けることができる。

以下、本発明の実施形態に係る睡眠評価システムについて図面を参照して説明する。
図１は、睡眠評価システムの構成を示す。この睡眠評価システム１は、照明制御を行うと共に本システムを制御する制御部２と、この制御部２により制御される漸増光を照射可能な照明装置３と、就寝者の体動量を測定する体動計測手段としての圧電素子センサ４又は赤外線センサ５と、照明装置３の点灯・調光などを就寝者の就寝意思により操作される照明スイッチ６及び目覚し時刻設定が成される目覚し時計７と、液晶装置などから成る表示部８とを備える。

制御部２は、体動計測手段により計測される、就寝者の入床から就寝、入眠（睡眠）を経て起床に至る間の体動量と、照明装置３による漸増光照射とに基づいて各種の睡眠評価を行う評価手段として機能する。睡眠評価には、後述するように、「入眠の円滑さ」、「睡眠の維持」及び「目覚めの質」の各評価が含まれる。

体動計測手段としての圧電素子センサ４は、就寝ベッドに配置され、就寝者の体移動量を検出し、例えば、体動量がある一定量まで減少した時点で入眠とする。赤外線センサ５は、就寝者の体移動量を計測するもので、照明装置３と一体型若しくは個別でもよい。体動計測手段としては、圧電素子センサ４と赤外線センサ５のいずれか一方を用いればよい。照明スイッチ６と目覚し時計７は、双方の機能を兼ね備え、一体となったものでも構わない。

図２は、本実施形態の睡眠評価システムにおける制御部２による睡眠評価のタイムチャートを示す。ここでは一般的な生活リズムを想定したときを示している。制御部２は、就寝者の夜間の入床時刻（ｔ１）を体動量検知開始により検知し、照明スイッチ６の消灯・調光の操作時刻又は目覚し時計７の操作時刻から就寝者が眠ろうとする意思を抱いた就寝時刻（ｔ２）を検出し、就寝意思生起時から体動量低下検知による入眠（睡眠）時刻（ｔ３）までの睡眠潜時を算出する。この睡眠潜時から、就寝者の「入眠の円滑さ」を評価する。さらに、入眠からの体動量計測による体動量算出結果により「睡眠の維持」を評価し、朝方の起床予定時刻（ｔ５）より所定時間前の時刻（ｔ４）から、照明装置３について漸増光照明を行い、このときの体動量算出結果により「目覚めの質」を評価する。起床後に、これら評価結果は表示部８にて就寝者へ提示する。

図３は、本実施形態の睡眠評価システムにおける睡眠評価のフローチャートを示す。制御部２は、体動計測手段からの信号を基に就寝者の体動を検出したかを調べ（＃１）、これがＹＥＳになれば、就寝者が入床したとして体動量測定を開始し（＃２）、次に、照明スイッチ６又は目覚し時計７が操作されたとき、その時刻を就寝時間Ａ（図２のｔ２に相当）としてメモリに記録する（＃３）。その後、体動量が低下したなら（＃４でＹＥＳ）、入眠と判定し、入眠時間Ｂ（図２のｔ３に相当）を記録する（＃５）。その後、現在時刻が目覚し設定時刻の一定時間前かを調べ（＃６）、これがＮＯの間は、体動量Ｃを記録する（＃７）。＃６でＹＥＳになれば、漸増光照射を開始し（＃８）、目覚し設定時刻になるまで（＃９でＮＯの間）、体動量Ｄを記録する（＃１０）。目覚し設定時刻になれば（＃９でＹＥＳ）、Ａ，Ｂの時間を比較して睡眠潜時を算出し、それに基づき、「入眠の円滑さ」を評価し（＃１１）、さらに、Ｃの体動量記録に基づき、「睡眠の維持」を評価し（＃１２）、さらには、Ｄの体動量記録に基づき、「目覚めの質」を評価する（＃１３）。その後、これら評価を表示する（＃１４）。

このようにして、睡眠評価システム１においては、体動量計測情報により就寝者の入眠の円滑さ、睡眠の維持、及び起床前の漸増光照射による覚醒作用に対する体動反応から目覚めの質の各々を評価でき、さらには、これら評価の組み合わせにより、「睡眠時間の不足や、それに起因する疲労の残存」などのより詳細な睡眠評価が可能となる。その組み合わせと評価結果の一例を、図４に示す。同図における各要素評価のうち、○は良い評価、×は悪い評価であり、それらの組み合わせ評価したものが総合評価である。

図５は、本実施形態の睡眠評価システム１における管理システムの構成を示す。この管理システム９は、上記の睡眠評価システム１に加え、睡眠評価の結果を記憶する記憶部１０と、睡眠評価の結果を電気通信回線を通じて端末器１１に送信する通信部１２と、この端末器１１と相互通信可能な情報処理装置１３とを備える。記憶部１０は、汎用のメモリが用いられ、睡眠評価システム１に組み込まれる必要はなく、オンラインで睡眠評価システム１と接続されていればよい。端末器１１は、携帯電話、ＰＤＡ、ＦＡＸなどの情報通信端末である。通信部１２は、有線又は赤外線通信によりデータのやり取りを行うインターフェースである。情報処理装置１３は、睡眠評価システム１に接続可能なＷＥＢサーバなどの外部サーバである。

このようにして、照明装置３の記憶部により睡眠評価の結果を記憶する必要がないため、照明装置３の記憶部の負担を軽減できる。また、端末器１１により時刻、場所を問わず評価対象者の睡眠状態を確認し、さらに端末器１１から情報処理装置１３を介して睡眠評価の結果を医療機関などの専門家へ送信することができ、また、その睡眠評価の結果に基づく医療機関などの専門家からの助言や睡眠に関する統計情報（評価対象者と同世代者の睡眠時間等）を容易に受けることができる。

なお、本発明は、上記実施例の構成に限られることなく、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、体動計測手段は、上記構成に限られず、任意の手段を採用可能である。なお、漸増光の反応は、体動に限られず、脳波、心拍などの生理指標による覚醒反応でとらえてもよい。

本発明の実施形態に係る睡眠評価システムの構成図。同システムにおける評価動作のタイムチャート。同システムにおける評価のフローチャート。同システムにおける総合評価を示す図。同システムにおける管理システムの構成図。

符号の説明

１睡眠評価システム
２制御部（評価手段）
３照明装置
４圧電素子センサ（体動計測手段）
５赤外線センサ（体動計測手段）
６照明スイッチ
７目覚し時計
８表示部
９管理システム
１０記憶部
１１端末器
１２通信部
１３情報処理装置

Claims

漸増光を照射可能な照明装置と、
就寝者の体動量を測定する体動計測手段と、
前記体動計測手段による就寝から睡眠を経て起床に至る間の計測体動量と前記照明装置による漸増光照射とに基づいて睡眠評価を行う評価手段と、を備え、
前記評価手段は、就寝者の就寝時から計測体動量が低下したことから求まる入眠の円滑さ評価と、睡眠中の計測体動量から求まる睡眠の維持評価と、起床前の前記漸増光照射に反応する計測体動量から求まる目覚め評価とに基づいて就寝者の睡眠評価を行う睡眠評価システム。
前記体動計測手段として、就寝者に非接触の赤外線センサを用いた請求項１に記載の睡眠評価システム。
前記睡眠評価の結果を記憶する記憶部と、
前記睡眠評価の結果を電気通信回線を通じて端末器に送信する通信部と、
前記端末器と相互通信可能な情報処理装置と、を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の睡眠評価システム。