JP4894185B2

JP4894185B2 - 照明システム

Info

Publication number: JP4894185B2
Application number: JP2005215512A
Authority: JP
Inventors: 公喜野口; 直宏戸田; 学井上
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2005-07-26
Filing date: 2005-07-26
Publication date: 2012-03-14
Anticipated expiration: 2025-07-26
Also published as: JP2007029336A

Description

本発明は、就寝者の睡眠改善を図る照明システムに関する。

人の睡眠状態判定、睡眠評価などを目的として、就寝者の入床から起床までにおける状態を判定する技術が開発されている（特開平５−２４５１４８、特開平５−３３７１０３、特開平５−９５９３４、特開平５−９５９３５、特開平５−１１１４７４、特開平６−９８８６３、特開２０００−３１６８３２号公報など）。

また、夜間に脳から分泌される睡眠促進ホルモン「メラトニン」は光により抑制されることが知られており（非特許文献１参照）、その分泌抑制を低減するための照明装置が開発されている。また、入眠用ランプの照度を計時手段による経時とともに下げるように制御する装置が知られている（特許文献１参照）。

上記、就寝者の入床から起床までにおける状態を判定する技術においては、ベッド上での体動量を圧電素子センサなどにより検出することにより、ベッド上で最初に検知された大きな体動が生じた時点で「入床」、その後、ベッド上での活動量が一定量以下となった時点で「睡眠」と判定している。

就寝時における睡眠にかけての就寝者の状態情報は、以下の２つの技術へ応用可能である。一つは、上記のメラトニン分泌抑制低減照明の制御への応用である。メラトニンは夜間の比較的遅い時間帯から分泌が開始されるため、夜間のある時刻を境として、従来の一般照明からメラトニン分泌抑制低減照明へと切り替えを行う必要がある。具体的には、就寝時刻の約２時間前、もしくは、起床時刻の１４時間後からメラトニン分泌が顕著になることが示されており（非特許文献２参照）、それに合わせて、従来の一般照明からメラトニン分泌抑制低減照明へと切替えることが妥当であると思われるが、ユーザが自らの就床時刻を考慮して手動で切替えを行うことは、利便性に欠ける。従って、ユーザの就寝・起床時刻を検出して自動的に上記照明の切替えを行うことで、ユーザがその切替えを意識することなく、最適な照明環境を提供することが求められている。

もう一つは、睡眠評価への応用である。入眠が円滑かどうかは睡眠の健康度を表する一つの要素であると言え、その「入眠の円滑さ」を定量化することで、ユーザは睡眠の健康度の目安とすることができる。その定量化方法としては、入眠できるまでに要した時間（一般に、「睡眠潜時」と呼ばれている）の計測が容易であり、その測定には、ユーザが眠ろうとする意識を抱いた時刻情報と、実際に眠りについた時刻情報が必要となる。前者の時刻情報を取得するために、上述の特開平５−２４５１４８号などでは、入床のタイミングの検出を行っているが、実生活においては入床後に読書をしたり、テレビを見たりする場合も多いため、入床のタイミングをユーザが眠ろうとする意識を抱いたタイミングとするのは問題があり、これにより算出された睡眠潜時は正確でない。
特開２００２−２００１７１号公報 Lewy AJ、 Wehr TA、 Goodwin FK、 Newsome DA and Markey SP (1980) Light Suppressed Melatonin Secretion in Humans. Science 210(12): 1267-1269 Burgess HJ, Savic N,Sletten T,Roach G,Gilbert SS、Dawson D, The relationship between the dim light melatonin onset and sleep on a regular schedule in young healthy adults. Behav Sleep Med. ２００３；１（２）；１０２−１４

上記２つの応用を可能とするために、ユーザが眠ろうとする意識を抱いたタイミングを容易、かつ、より正確に検出する手段を提供する必要がある。そこで、本発明では、就寝者が眠ろうとする直前に、目覚し時計における起床時刻の設定や、照明装置の点灯状態の調整（例えば、消灯や調光）といった操作を行うことに着目した。つまり、それらの行動を行うタイミングは、上述のユーザが眠ろうとする意識を抱いたタイミングを近似しており、それを睡眠潜時の計測開始時期として検出し、睡眠潜時を計測すれば極めて正確な睡眠潜時を得ることができる。また、上記メラトニン分泌抑制低減照明への切替え時期についても、目覚し時計における起床時刻の設定や、照明装置の点灯状態の調整（例えば、消灯や調光）といった操作を行ったタイミングを基準として、その２時間前とすれば、より正確な制御が可能となる。

このように、本発明は、就寝時にユーザが照明状態の調整や目覚まし時刻の操作を行ったタイミングを、睡眠潜時の測定開始時期として検出することで、睡眠潜時を正確に検出でき、メラトニン分泌抑制低減照明の制御が可能となり、睡眠の客観的評価と睡眠改善が図れる照明システムを提供することを目的とする。

請求項1の発明は、就寝者の就寝意思生起から入眠に至る睡眠潜時の測定開始時期を、就寝者の就寝意思により操作される機器の操作タイミング情報に基づいて検出する睡眠潜時検出部と、前記睡眠潜時検出部により検出された睡眠潜時の測定開始時期を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された睡眠潜時の測定開始時期よりも所定時間前から就寝者のメラトニン分泌量抑制を低減する照明への切替を制御する照明装置制御部と、少なくとも就寝者の体動量を検出し、それが低下したとき就寝者が入眠したと判定し、入眠を検出する睡眠検出部と、前記睡眠検出部と前記睡眠潜時検出部の検出結果から、睡眠潜時間を算出し、それに基づいて就寝者の睡眠評価を行い、それを表示する評価手段と、を備え、前記照明装置制御部は、前記評価手段により算出された睡眠潜時間が所定時間より長いときはメラトニン分泌が不十分であると推定してメラトニン分泌抑制を低減する照明への切替え時間を早めることを特徴とする照明システムである。

請求項２の発明は、請求項１に記載の照明システムにおいて、前記就寝者の就寝意思により操作される機器は、照明装置を操作するスイッチ、又は、目覚まし時計である。

請求項１の発明によれば、検出された睡眠潜時の測定開始時期に基づいて、就寝者の生活リズムに応じて、一般照明からメラトニン分泌抑制低減照明へ自動的に切替えることが可能となり、ユーザは面倒な手動切替から解放される。

さらには、簡易な構成で正確な睡眠潜時の測定、睡眠評価が可能となり、ユーザの健康管理に役立てることができる。

請求項２の発明によれば、簡易な構成により低コストに睡眠潜時の測定開始時期の検出が可能となる。

以下、本発明の各種実施形態に係る照明システムについて図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る照明システムの構成を示す。照明システム１は、照明制御を行う制御部２と、この制御部２により一般照明とメラトニン分泌抑制低減照明とを切替え制御される照明装置３と、この照明装置３の点灯・調光などをユーザ操作により指令する照明スイッチ６と、目覚し時計７と、表示部８とを備える。また、制御部２は、メラトニン分泌抑制低減照明の制御プログラム１１と、前日の目覚し時計操作時間メモリ１２（記憶部）とを備える。

照明スイッチ６と目覚し時計７は、就寝者の就寝意思により操作される機器であって、就寝者が、眠ろうとする直前（就寝意思生起時）に、照明スイッチ６により照明装置３の点灯状態を調節し（消灯や減光など）、叉は、目覚し時計７の目覚し時刻設定を行うことで、その時刻をユーザの就寝時刻として制御部２はメモリ１２に記憶し、翌日以降の一般照明からメラトニン分泌抑制低減照明への切替え時刻を、その時刻の、例えば約２時間前に設定する。ここに、制御部２は、照明装置制御部としての機能のほか、就寝者による照明スイッチ６や目覚し時計７の操作時刻（操作タイミング情報）から就寝者が眠ろうとする意識を抱いた時期、すなわち、就寝意思生起時から入眠に至る睡眠潜時の測定開始時期を検出する睡眠潜時検出部としての機能を持つ。

図２及び図３は、第１実施形態に係る照明システムにおける動作のタイムチャート及びフローチャートを示す。ここでは一般的な生活リズムを想定したときを示し、図２に示すように、時系列に、ユーザの入床時刻ｔ１、目覚し時計７の操作叉は照明スイッチ６の消灯・調光操作時刻ｔ２、入眠（睡眠）時刻ｔ３としたとき、時刻ｔ２が睡眠潜時の測定開始時期であり、その時期よりも約２時間前の時刻ｔ０あたりから、メラトニン分泌量が増大し始めるので、この時点から、制御部２は、照明装置２を通常照明からメラトニン分泌抑制低減照明に切替える。メラトニンというホルモンは、睡眠を促進するとされており、睡眠の良し悪しは、このメラトニンの分泌量が影響していると考えられている。そこで、照明制御は、メラトニン分泌が促進されるようにする。

制御部２は、図３に示すように、現在時刻がメラトニン分泌抑制低減照明時間かを調べて（＃１）、ＮＯであれば、目覚し時計７叉は照明スイッチ６が操作されたかを調べ（＃２）、これがＹＥＳなら、その操作時刻（ｔ２）をメモリ１２に記憶し（＃３）、メラトニン分泌抑制低減照明とする（＃４）。＃１で、ＹＥＳのときも、＃４の動作とする。メモリ１２に操作時刻（ｔ２）が記憶されていることで、睡眠潜時の測定開始時期の前からこのような照明制御が可能となる。本実施形態の照明システム１においては、このような動作により、就寝者の生活リズムに応じて、検出された睡眠潜時の測定開始時期に基づいて、同時期前に一般照明からメラトニン分泌抑制低減照明へ自動的に切替えることが可能となり、ユーザは面倒な手動切替えから解放される。なお、本第１実施形態では前日の目覚まし時計操作時間をメモリすることとしたが、メモリの内容については、前の週全体にわたる操作時間の平均値としたり、三交代勤務のように起床時間帯がシフトする場合に勤務日程を考慮したものとするように、就寝者の生活様式を考慮した任意のものを設定することができる。

（第２実施形態）
図４は、第２実施形態に係る照明システムの構成を示す。この照明システム１は、就寝者が入眠したことを検出する睡眠検出部として、ユーザの体移動量を検出する、就寝ベッドに配置された圧電素子センサ４叉は赤外線センサ５から成る体動量検知センサを備えている。睡眠検出部は、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、照明装置３と一体型若しくは個別でもよい。睡眠検出部としては、脳波、心拍、血圧データなどを検出して入眠したと判定するようにしてもよい。

制御部２は、就寝意思生起時から入眠までの睡眠潜時を算出するプログラム１３（睡眠潜時検出部）を備え、この睡眠潜時から、就寝者の睡眠評価を行う機能をも持つ（睡眠評価手段）。また、制御部２は、照明スイッチ６叉は目覚し時計７の操作時刻からユーザが眠ろうとする意識を抱いた時期（就寝意思生起時）を検出し、さらに、圧電素子センサ４叉は赤外線センサ５による体動の減少を検出し、それらの検出結果から睡眠潜時を算出し、その結果を表示部８にてユーザへ提示し、また、照明装置３を制御する。なお、図示を省いているが、第２実施形態の照明システムは、第１実施形態と同等の構成を備えているが、以下では、第２実施形態特有の作用についてのみ説明する。

図５及び図６は、第２実施形態に係る照明システムにおける動作のタイムチャート及びフローチャートを示す。図５に示すように、ユーザが入床ｔ１の後、眠ろうとする直前に、照明スイッチ６により照明装置３の点灯状態を調節し（消灯や減光など）、叉は、目覚し時計７の目覚まし時刻設定を行う（ｔ２）。その時刻をユーザの就寝時刻として制御部２は記憶し、次に、圧電素子センサ４叉は赤外線センサ５で成る睡眠検出部により検出した体動量の減少や、脳波、心拍、血圧データなどから判定された睡眠時期（入眠：ｔ３）と前記就寝時刻（ｔ２）との比較により、睡眠潜時を算出する。この睡眠潜時を表示部８に表示すれば、ユーザは自分の入眠状態の良し悪しを把握することができ、毎日の健康管理に役立てることができる。

また、入眠状況に応じて照明を調整すればよい。夜間にメラトニンが多く分泌されれば入眠は円滑となるので、上記の睡眠潜時の算出結果から、睡眠までに比較的時間を要している場合には、メラトニン分泌が不十分であると推測でき、上述のメラトニン分泌抑制低減照明への切替え時間を早くするなどして、分泌量が増えやすくするように対処すればよい。

制御部２は、図６に示すように、目覚し時計７叉は照明スイッチ６が操作されると（＃１１でＹＥＳ）、体動量を検知し（＃１２）、体動量が一定値以下になれば（＃１３でＹＥＳ）、睡眠潜時を算出し（＃１４）、睡眠潜時より睡眠評価し、それを表示し（＃１５）、照明装置が調光されるように設定された場合に、照明装置を調光する（＃１６）。なお、図６においては、エンドからスタートに戻るループを設定することも当然にできる。本実施形態の照明システム１においては、このような動作により、体動量検出だけでの睡眠潜時検出に比べて、簡易な構成でもって正確な睡眠潜時検出が可能となり、また、それに基づいた就寝者の睡眠評価が可能となり、ユーザの健康管理に役立てることができる。

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。照明スイッチ６と目覚し時計７は、兼用した形態でもよい。

本発明の第１実施形態に係る照明システムの構成図。同照明システムにおける動作のタイムチャート。同照明システムにおける動作のフローチャート。本発明の第２実施形態に係る照明システムの構成図。同照明システムにおける動作のタイムチャート。同照明システムにおける動作のフローチャート。

符号の説明

１照明システム
２制御部（照明装置制御部、睡眠潜時検出部、睡眠評価手段）
３照明装置
４圧電素子センサ（体動量検知センサ）
５赤外線センサ（体動量検知センサ）
６照明スイッチ（就寝者の就寝意思により操作される機器）
７目覚し時計（就寝者の就寝意思により操作される機器）
８表示部
１１メラトニン分泌抑制低減照明の制御プログラム
１２操作時間メモリ（記憶部）
１３就寝意思生起時から入眠までの睡眠潜時を算出するプログラム（睡眠潜時検出部）

Claims

就寝者の就寝意思生起から入眠に至る睡眠潜時の測定開始時期を、就寝者の就寝意思により操作される機器の操作タイミング情報に基づいて検出する睡眠潜時検出部と、
前記睡眠潜時検出部により検出された睡眠潜時の測定開始時期を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された睡眠潜時の測定開始時期よりも所定時間前から就寝者のメラトニン分泌量抑制を低減する照明への切替を制御する照明装置制御部と、
少なくとも就寝者の体動量を検出し、それが低下したとき就寝者が入眠したと判定し、入眠を検出する睡眠検出部と、
前記睡眠検出部と前記睡眠潜時検出部の検出結果から、睡眠潜時間を算出し、それに基づいて就寝者の睡眠評価を行い、それを表示する評価手段と、を備え、
前記照明装置制御部は、前記評価手段により算出された睡眠潜時間が所定時間より長いときはメラトニン分泌が不十分であると推定してメラトニン分泌抑制を低減する照明への切替え時間を早めることを特徴とする照明システム。
前記就寝者の就寝意思により操作される機器は、照明装置を操作するスイッチ、又は、目覚まし時計である請求項１に記載の照明システム。