JP6451326B2 - 睡眠判定装置 - Google Patents

Description

本発明は、睡眠判定装置に関する。

睡眠判定装置の一形式として、特許文献１に示されているものが知られている。特許文献１の図１に示すように、睡眠判定装置は、ベッド４の脚部６に設置され脚部６に掛かる荷重を検出する荷重センサ１１、荷重センサ１１によって検出された荷重の変動数から使用者の体動数を算出し、特許文献１の図４に示す睡眠判定式Ｚから使用者の睡眠状態を判定する制御部１２を備えている。使用者の睡眠状態は、睡眠判定式Ｚの算出結果がゼロより大きい場合は、使用者が覚醒状態と判定される。また、睡眠判定式Ｚの算出結果がゼロ以下である場合は、使用者が睡眠状態であると判定される。

特開２０１４−７０７６６号公報

使用者が覚醒状態にて例えば読書やテレビ鑑賞等をしている場合、使用者の体動数が比較的小さくなる。この場合、特許文献１に示されている睡眠判定装置においては、睡眠判定式Ｚの算出結果がゼロ以下となり、使用者が覚醒状態であるにもかかわらず、睡眠状態と誤判定されるときがある。

そこで、本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、寝具上の人が覚醒状態であるにもかかわらず、睡眠状態と誤判定されることを抑制する睡眠判定装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る睡眠判定装置は、寝具に配設され、寝具上の人の荷重を検出する荷重検出部と、荷重検出部の検出結果に基づいて、寝具上の人の体動の回数である体動数を算出する体動数算出部と、体動数算出部によって算出された体動数に基づいて、寝具上の人が、覚醒状態にて静かにしている状態または睡眠状態にある安静状態であるか否かを、第一判定時間毎に判定する第一判定部と、第一判定部の判定結果を記憶する記憶部と、第一判定時間より長い第二判定時間内に、記憶部に記憶された第一判定部の判定結果の総数に対して、第一判定部によって寝具上の人が安静状態であると判定された回数の比率である安静比率が睡眠状態判定値以上である場合、寝具上の人が睡眠状態であると判定する第二判定部と、を備えている。

これによれば、睡眠判定装置は、第一判定部によって、寝具上の人が覚醒状態にて静かにしている状態または睡眠状態にある安静状態であるか否かを判定し、さらに、第二判定部によって、第一判定部が寝具上の人を安静状態であると判定した安静比率に基づいて、寝具上の人が睡眠状態であるか否かを判定する。すなわち、２段階の判定によって寝具上の人の睡眠状態の判定が行われている。よって、従来の睡眠判定装置のように１段階のみの判定によって寝具上の人の睡眠状態の判定が行われている場合に比べて、寝具上の人が覚醒状態であるにもかかわらず、睡眠状態であると誤判定されることを抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る睡眠判定装置の全体構成を示す概要図である。 図１に示す制御装置のブロック図である。 図１に示す荷重検出部によって検出される荷重を示す図である。 図２に示す記憶部に記憶された体動有無判定部の体動有無判定結果を示す図である。 図２に示す体動数算出部によって算出され、記憶部に記憶された体動数を示す図である。 人の睡眠ステージと、覚醒状態および睡眠状態との関係を示す図である。 図２に示す記憶部に記憶された第一判定部の判定結果を示す図である。 図２に示す制御部が実行するフローチャートである。 図８に示すフローチャートにおける睡眠判定装置の作動を示すタイムチャートであり、第一の条件にて寝具上の人が睡眠状態であると判定された場合を示している。 図９に示すタイムチャートにおける睡眠判定装置の作動と同時に行った終夜睡眠時ポリグラフ検査の評価結果を示すタイムチャートである。 図８に示すフローチャートにおける睡眠判定装置の作動を示すタイムチャートであり、第三の条件にて寝具上の人が睡眠状態であると判定された場合を示している。 図１１に示すタイムチャートにおける睡眠判定装置の作動と同時に行った終夜睡眠時ポリグラフ検査の評価結果を示すタイムチャートである。 図８に示すフローチャートにおける睡眠判定装置の作動を示すタイムチャートであり、第二の条件にて寝具上の人が睡眠状態であると判定された場合を示している。 図１３に示すタイムチャートにおける睡眠判定装置の作動と同時に行った終夜睡眠時ポリグラフ検査の評価結果を示すタイムチャートである。

本発明に係る睡眠判定装置１の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。睡眠判定装置１は、寝具上の人が睡眠状態であるか否かを判定するものである。本実施形態において、寝具は図１に示すベッドＢおよびベッドＢ上に配置されたマットレスＭである。ベッドＢは、フレーム部Ｂ１、脚部Ｂ２およびヘッドボード部Ｂ３を備えている。睡眠判定装置１は、ベッドＢに設置され、荷重検出部１０および制御部２０を備えている。荷重検出部１０と制御部２０とは、無線または有線によって相互に通信可能に接続されている。

荷重検出部１０は、寝具に配設され、寝具上の人Ａの荷重Ｆを検出するものである。荷重検出部１０は、例えば歪ゲージを含んで構成されている。荷重検出部１０は、具体的には、ベッドＢの脚部Ｂ２に配設されている。マットレスＭ上の人Ａの体動によって、荷重検出部１０によって検出される荷重Ｆが変動する。体動は、寝具上の人Ａの体の動きであり、例えば人Ａの睡眠状態ＳＬにおける寝返りである。荷重検出部１０の検出結果は、制御部２０に送信される。

制御部２０は、睡眠判定装置１を統括制御するものである。制御部２０は、図２に示すように、記憶部２１、体動値演算部２２、体動有無判定部２３、体動数算出部２４、第一判定部２５および第二判定部２６を備えている。
記憶部２１は、第一判定部２５の後述する判定結果を少なくとも記憶するものである。

体動値演算部２２は、荷重検出部１０によって検出された荷重Ｆに基づいて、体動値Ｍｂを第一時間Ｔ１毎に演算するものである。第一時間Ｔ１は、人の呼吸の周期（一般的に３〜６秒）より短い時間（例えば１秒）に設定されている。体動値Ｍｂは、第一時間Ｔ１内における荷重検出部１０によって検出された荷重Ｆの変化の大きさを示すものである。具体的には、体動値Ｍｂは、図３に示すように、第一時間Ｔ１内における最大荷重Ｆ１と最小荷重Ｆ２との差である。

体動有無判定部２３は、体動値演算部２２によって演算された体動値Ｍｂに基づいて、寝具上の人Ａの体動の有無を判定するものである。体動値演算部２２によって演算された体動値Ｍｂが体動判定値（例えば０．５Ｎ）以上である場合、体動有無判定部２３は「体動有り」と判定する（体動有判定Ｒｍ１）。一方、体動値演算部２２によって演算された体動値Ｍｂが体動判定値より小さい場合、体動有無判定部２３は「体動無し」と判定する（体動無判定Ｒｍ２）。体動有無判定部２３によって行われた体動有判定Ｒｍ１または体動無判定Ｒｍ２である体動判定結果Ｒｍは、図４に示すように、記憶部２１に時系列データとして第一時間Ｔ１毎に記憶される。

体動数算出部２４は、体動有無判定部２３の判定結果に基づいて、寝具上の人Ａの体動の回数である体動数Ｎｍを算出するものである。体動数算出部２４は、第一時間Ｔ１より長い第二時間Ｔ２（例えば２０秒）毎に体動数Ｎｍを算出する。体動数算出部２４は、体動数Ｎｍを算出する時点と、その時点から第二時間Ｔ２前の時点との間にて、体動有無判定部２３の体動判定結果Ｒｍにおける体動有判定Ｒｍ１の数を算出する。例えば、図４に示す時点Ｐｔ１において体動数Ｎｍが算出されるとき、時点Ｐｔ１と、時点Ｐｔ１から第二時間Ｔ２前の時点Ｐｔ２との間に体動有判定Ｒｍ１が例えば３回行われた場合、体動数Ｎｍが「３」と算出される。このように、体動数算出部２４は、荷重検出部１０の検出結果に基づいて、寝具上の人Ａの体動の回数である体動数Ｎｍを算出する。体動数算出部２４によって算出された体動数Ｎｍは、図５に示すように、記憶部２１に時系列データとして第二時間Ｔ２毎に記憶される。

第一判定部２５は、体動数算出部２４によって算出された体動数Ｎｍに基づいて、寝具上の人Ａが安静状態Ｑ１であるか否かを、第一判定時間ＴＪ１毎に判定するものである。第一判定時間ＴＪ１は、第二時間Ｔ２以上の長さに設定された時間である。本実施形態においては、第一判定時間ＴＪ１は、第二時間Ｔ２と同じ時間（例えば２０秒）に設定されている。安静状態Ｑ１は、寝具上の人Ａが、覚醒状態ＡＷにて静かにしている状態または睡眠状態ＳＬにある状態である。覚醒状態ＡＷは、人が目をさましている状態である。睡眠状態ＳＬは、人が眠っている状態である。また、安静状態Ｑ１のうち、寝具上の人Ａが覚醒状態ＡＷにて静かにしている状態は、寝具上の人Ａが、例えばテレビ鑑賞や読書等を行っている場合、または、覚醒状態ＡＷから睡眠状態ＳＬに移行している場合である。寝具上の人Ａが覚醒状態ＡＷにて静かにしている状態においては、人Ａは、例えば寝具上に臥していたり、座っていたりしている状態である。安静状態Ｑ１は、安静状態Ｑ１でない非安静状態Ｑ２に比べて、体動数Ｎｍが少ない状態である。

第一判定部２５は、寝具上の人Ａが安静状態Ｑ１であるか否かを、下記数式１に示す判定式から算出される値Ｚに基づいて判定する。判定式は、安静状態Ｑ１および非安静状態Ｑ２における体動数Ｎｍの評価、並びに、人の脳波によって睡眠ステージＳＴを評価可能な終夜睡眠時ポリグラフ検査（以下、ＰＳＧ検査とする。）を複数の被験者に対して予め実行し、例えば判別分析法を用いて導出されている。睡眠ステージＳＴについて、人の睡眠リズムＲｈを用いて説明する。睡眠リズムＲｈは、図６に示すように、人が睡眠状態ＳＬである際に、睡眠が浅い状態と深い状態とを周期的に繰り返すものである。睡眠の深さは、睡眠ステージＳＴによって表すことができる。睡眠ステージＳＴは、ＲＥＭ睡眠および睡眠深度I〜IVを有しており、ＲＥＭ睡眠から睡眠深度I〜IVの順に睡眠の深さが深くなっている。人が覚醒状態ＡＷから睡眠状態ＳＬに移る場合、睡眠深度Iから徐々に睡眠ステージＳＴが深くなる。なお、睡眠状態ＳＬの開始時点は、最初に睡眠深度IIに到達した時点（点Ｐ１）である。一方、睡眠状態ＳＬの終了時点は、睡眠ステージＳＴが徐々に浅くなり、ＲＥＭ睡眠が終了した時点(点Ｐ２)である。

判別式は、例えば図５に示す時点Ｐｔ３において第一判定部２５の判定を行うとき、時点Ｐｔ３と、時点Ｐｔ３から第二時間Ｔ２より長い第三時間Ｔ３（例えば６４０秒）前の時点Ｐｔ４との間にて体動数算出部２４によって算出されたそれぞれの体動数Ｎｍｉに、係数Ｃｉを乗じた値の合計に定数Ｃ_０を加算するものである。ｉは添え字であり、１からｎ（例えばｎ＝３２）までの自然数である。

（数１）
値Ｚ＝Ｃ_０＋Ｃ_１×体動数Ｎｍ_１＋Ｃ_２×体動数Ｎｍ_２＋Ｃ_３×体動数Ｎｍ_３
＋・・・・＋Ｃｎ×体動数Ｎｍｎ

寝具上の人Ａの体動数Ｎｍが比較的少なく、値Ｚがゼロ以下である場合、第一判定部２５は安静状態Ｑ１であると判定する。一方、値Ｚがゼロより大きい場合、第一判定部２５は非安静状態Ｑ２であると判定する。第一判定部２５の安静状態判定結果ＲＪ（本発明の判定結果に相当）は、図７に示すように、記憶部２１に時系列データとして第一判定時間ＴＪ１毎に記憶される。

第二判定部２６は、記憶部２１に記憶された第一判定部２５の安静状態判定結果ＲＪに基づいて、寝具上の人Ａが睡眠状態ＳＬであるか否かを判定するものである。第二判定部２６は、第一判定時間ＴＪ１毎に判定を行う。第二判定部２６が行う判定について説明する。第二判定部２６は、はじめに、第一判定部２５の安静状態判定結果ＲＪに基づいて、安静比率Ｈｒを算出する。安静比率Ｈｒは、第一判定時間ＴＪ１より長い第二判定時間ＴＪ２内に記憶部２１に記憶された安静状態判定結果ＲＪの総数に対して、第一判定部２５によって寝具上の人Ａが安静状態Ｑ１であると判定された回数の比率である。例えば、図７に示す時点Ｐｔ５において安静比率Ｈｒが算出されるとき、時点Ｐｔ５から第二判定時間ＴＪ２前の時点Ｐｔ６と時点Ｐｔ５との間に、安静状態判定結果ＲＪの総数が例えば２０であり、安静状態Ｑ１であると判定された回数が例えば６である場合、安静比率Ｈｒが３０％であると算出される。
本実施形態において、第二判定時間ＴＪ２は、第一所定判定時間ＴＪ２１、第二所定判定時間ＴＪ２２および第三所定判定時間ＴＪ２３の三つの時間が設定されている。

第一所定判定時間ＴＪ２１は、人が覚醒状態ＡＷから睡眠状態ＳＬに移る時間である入眠潜時Ｔｓの平均時間に相当する時間に設定されている。入眠潜時Ｔｓは、具体的には図６に示すように、覚醒状態ＡＷから睡眠状態ＳＬに移る場合において、睡眠の深さが徐々に深くなるときにおける睡眠深度Ｉの経過時間（点Ｐ３と点Ｐ１との間の時間）である。入眠潜時Ｔｓは、複数の被験者に対するＰＳＧ検査によって予め実測されて導出されている。なお、入眠潜時Ｔｓは、参考文献（「睡眠心理学」堀忠雄（２００８）、Ｐ５３）を参照しても良い。第一所定判定時間ＴＪ２１は、例えば１０分に設定されている。

第二所定判定時間ＴＪ２２は、入眠潜時Ｔｓの最大時間に相当する時間に設定されている。入眠潜時Ｔｓの最大時間は、入眠潜時Ｔｓが比較的長い６０歳代の複数の被験者に対するＰＳＧ検査によって実測された入眠潜時Ｔｓから、統計的に例えば９９％以上の被験者の入眠潜時Ｔｓが含まれるように算出されている。第二所定判定時間ＴＪ２２は、例えば６０分に設定されている。

第三所定判定時間ＴＪ２３は、第一所定判定時間ＴＪ２１と第二所定判定時間ＴＪ２２との間に設定されている時間である。また、第三所定判定時間ＴＪ２３は、睡眠リズムＲｈの周期Ｃｓ（図５参照）に基づいて算出されている。具体的には、第三所定判定時間ＴＪ２３は、周期Ｃｓの所定比率（例えば２５％）に相当する時間である。周期Ｃｓは、ＰＳＧ検査によって予め実測されて導出されている。なお、周期Ｃｓは、参考文献（「睡眠心理学」堀忠雄（２００８）、Ｐ５６）を参照しても良い。第三所定判定時間ＴＪ２３は、例えば２０分に設定されている。

第二判定部２６は、第一所定判定時間ＴＪ２１、第二所定判定時間ＴＪ２２および第三所定判定時間ＴＪ２３に対して、それぞれの安静比率Ｈｒである第一安静比率Ｈｒ１，第二安静比率Ｈｒ２および第三安静比率Ｈｒ３を算出する。

そして、安静比率Ｈｒが睡眠状態判定値ＴｈＳ以上である場合、第二判定部２６は寝具上の人Ａが睡眠状態ＳＬであると判定する。一方、安静比率Ｈｒが睡眠状態判定値ＴｈＳより小さい場合、第二判定部２６は寝具上の人Ａが睡眠状態ＳＬでない覚醒状態ＡＷであると判定する。
睡眠状態判定値ＴｈＳは、第一安静比率Ｈｒ１、第二安静比率Ｈｒ２および第三安静比率Ｈｒ３に対して、それぞれ第一睡眠状態判定値ＴｈＳ１、第二睡眠状態判定値ＴｈＳ２および第三睡眠状態判定値ＴｈＳ３が設定されている。

第一睡眠状態判定値ＴｈＳ１は、第一所定判定時間ＴＪ２１内にて寝具上の人Ａが睡眠状態ＳＬである場合における第一安静比率Ｈｒ１の最大値に相当する値に設定されている。この第一安静比率Ｈｒ１の最大値は、寝具上にて睡眠状態ＳＬである複数の被験者に対する体動数Ｎｍの評価に基づいて算出された第一安静比率Ｈｒ１から導出されている。寝具上の被験者が睡眠状態ＳＬである場合、一般的に体動数Ｎｍが比較的少なくなるため、第一判定部２５により安静状態Ｑ１であると判定される比率は比較的高くなる。第一睡眠状態判定値ＴｈＳ１は、例えば１００％に設定されている。

第二睡眠状態判定値ＴｈＳ２は、第二所定判定時間ＴＪ２２内にて寝具上の人Ａが覚醒状態ＡＷにて静かにしている状態である場合における第二安静比率Ｈｒ２の最大値に相当する値に設定されている。この第二安静比率Ｈｒ２の最大値は、寝具上にて覚醒状態ＡＷにて静かにしている状態である被験者に対する体動数Ｎｍの評価に基づいて算出された第二安静比率Ｈｒ２から導出されている。寝具上の被験者が覚醒状態ＡＷにて静かにしている状態である場合、体動数Ｎｍにばらつきが生じる。この第二安静比率Ｈｒ２の最大値は、統計的に例えば９５％以上の被験者の第二安静比率Ｈｒ２が含まれるように算出されている。第二睡眠状態判定値ＴｈＳ２は、例えば２２％に設定されている。

第三睡眠状態判定値ＴｈＳ３は、第一睡眠状態判定値ＴｈＳ１と第二睡眠状態判定値ＴｈＳ２との間の値に設定されている。具体的には、第三睡眠状態判定値ＴｈＳ３は、第三所定判定時間ＴＪ２３内における安静状態判定結果ＲＪの総数に対して、上述した第一所定判定時間ＴＪ２１内の第一睡眠状態判定値ＴｈＳ１に相当する安静状態Ｑ１の回数の比率に設定されている。第三睡眠状態判定値ＴｈＳ３は、例えば５０％に設定されている。

このように、第二判定部２６は、寝具上の人Ａが睡眠状態ＳＬであるか否かの判定を、三つの条件によって行う。第一の条件は、第一所定判定時間ＴＪ２１内における第一安静比率Ｈｒ１が第一睡眠状態判定値ＴｈＳ１以上であるか否かである。第二の条件は、第二所定判定時間ＴＪ２２内における第二安静比率Ｈｒ２が第二睡眠状態判定値ＴｈＳ２以上であるか否かである。第三の条件は、第三所定判定時間ＴＪ２３内における第三安静比率Ｈｒ３が第三睡眠状態判定値ＴｈＳ３以上であるか否かである。三つの条件のうち少なくとも一つの条件が満たされた場合、第二判定部２６は寝具上の人Ａが睡眠状態ＳＬであると判定する。一方、三つの条件がいずれも満たされない場合、第二判定部２６は、寝具上の人Ａが覚醒状態ＡＷであると判定する。
すなわち、第二判定部２６は、第一判定時間ＴＪ１より長い第二判定時間ＴＪ２内に記憶部２１に記憶された第一判定部２５の安静状態判定結果ＲＪの総数に対して、第一判定部２５によって寝具上の人Ａが安静状態Ｑ１であると判定された回数の比率である安静比率Ｈｒが睡眠状態判定値ＴｈＳ以上である場合、寝具上の人Ａが睡眠状態ＳＬであると判定するものである。
また、第一所定判定時間ＴＪ２１、第二所定判定時間ＴＪ２２および第三所定判定時間ＴＪ２３に対応する睡眠状態判定値ＴｈＳは、第一所定判定時間ＴＪ２１、第三所定判定時間ＴＪ２３、第二所定判定時間ＴＪ２２の順に、小さい値となるように設定されている。

次に、上述した睡眠判定装置１が行う睡眠判定制御について、図８に示すフローチャートに沿って説明する。はじめに、寝具上の人Ａが睡眠状態ＳＬである場合について説明する。
制御部２０は、第一時間Ｔ１が経過したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。第一時間Ｔ１が経過していない場合、制御部２０は、ステップＳ１０２にて「ＮＯ」と判定し、ステップＳ１０２を繰り返し実行する。一方、第一時間Ｔ１が経過した場合、制御部２０は、ステップＳ１０４にて体動値Ｍｂを演算する（体動値演算部２２）。そして、制御部２０は、体動値Ｍｂが体動判定値ＴｈＭｂ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０６；体動有無判定部２３）。体動値Ｍｂが体動判定値ＴｈＭｂ以上である場合、制御部２０は、ステップＳ１０８にて「体動有り」と判定する（体動有判定Ｒｍ１）。一方、体動値Ｍｂが体動判定値ＴｈＭｂより小さい場合、制御部２０は、ステップＳ１１０にて「体動無し」と判定する（体動無判定Ｒｍ２）。制御部２０は、ステップＳ１１２にて、ステップＳ１０８またはステップＳ１１０の体動判定結果Ｒｍを記憶し、プログラムをステップＳ１１４に進める。

制御部２０は、ステップＳ１１４にて、第二時間Ｔ２が経過したか否かを判定する。第二時間Ｔ２が経過していない場合、制御部２０は、上述したステップＳ１０２〜Ｓ１１２を繰り返し実行する。一方、第二時間Ｔ２が経過した場合、制御部２０は、ステップＳ１１６にて体動数Ｎｍを算出し（体動数算出部２４）、ステップＳ１１８にて体動数Ｎｍを記憶する。そして、制御部２０は、ステップＳ１２０にて第一判定時間ＴＪ１が経過したか否かを確認する。第一判定時間ＴＪ１が経過していない場合、制御部２０は、上述したステップＳ１０２〜Ｓ１１８を繰り返し実行する。一方、第一判定時間ＴＪ１が経過した場合、制御部２０は、プログラムをステップＳ１２２に進める。

制御部２０は、ステップＳ１２２にて、判定式に基づいて値Ｚを算出する。そして、制御部２０は、ステップＳ１２４にて、寝具上の人Ａが安静状態Ｑ１であるか否かを判定する（第一判定部２５）。具体的には、制御部２０は、上述したように、値Ｚがゼロ以下であるか否かを判定する。なお、値Ｚが算出されるときに、制御部２０が睡眠判定制御を開始してから第三時間Ｔ３が経過しておらず、体動数Ｎｍが算出されていない時間帯がある場合、その時間帯の体動数Ｎｍは、ステップＳ１１２における体動判定結果Ｒｍをすべて体動有判定Ｒｍ１として算出した体動数Ｎｍとしている。値Ｚがゼロ以下である場合、制御部２０は、寝具上の人Ａが安静状態Ｑ１であると判定する（ステップＳ１２６）。一方、値Ｚがゼロより大きい場合、非安静状態Ｑ２であると判定する（ステップＳ１２８）。寝具上の人Ａが睡眠状態ＳＬである場合、寝返り等を体動として検出される。よって、第三時間Ｔ３内に寝具上の人Ａの寝返り等が比較的多い場合、非安静状態Ｑ２と判定される。制御部２０は、ステップＳ１３０にて、ステップＳ１２６またはステップＳ１２８の安静状態判定結果ＲＪを記憶し、プログラムをステップＳ１３２に進める。

制御部２０は、ステップＳ１３２にて、第一の条件の判定を行う（第二判定部２６）。具体的には、制御部２０は、第一所定判定時間ＴＪ２１内における第一安静比率Ｈｒ１が第一睡眠状態判定値ＴｈＳ１以上であるか否かを判定する。第一所定判定時間ＴＪ２１内において寝具上の人Ａの寝返り等が比較的少なく、第一安静比率Ｈｒ１が第一睡眠状態判定値ＴｈＳ１以上である場合、制御部２０は、ステップＳ１３２にて「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳ１３４にて寝具上の人Ａが睡眠状態ＳＬであると判定する。一方、第一所定判定時間ＴＪ２１内において寝具上の人Ａの寝返り等が比較的多かったため、第一安静比率Ｈｒ１が第一睡眠状態判定値ＴｈＳ１より小さい場合、制御部２０は、ステップＳ１３２にて「ＮＯ」と判定し、プログラムをステップＳ１３６に進める。

制御部２０は、ステップＳ１３６にて第三の条件の判定を行う（第二判定部２６）。具体的には、制御部２０は、第三所定判定時間ＴＪ２３内における第三安静比率Ｈｒ３が第三睡眠状態判定値ＴｈＳ３以上であるか否を判定する。第三所定判定時間ＴＪ２３内に寝返り等の比較的少ない時間帯があったため、第三安静比率Ｈｒ３が第三睡眠状態判定値ＴｈＳ３以上である場合、制御部２０は、ステップＳ１３６にて「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳ１３４にて寝具上の人Ａが睡眠状態ＳＬであると判定する。一方、第三所定判定時間ＴＪ２３内においても寝具上の人Ａの寝返り等が比較的多かったため、第三安静比率Ｈｒ３が第三睡眠状態判定値ＴｈＳ３より小さい場合、制御部２０は、ステップＳ１３６にて「ＮＯ」と判定し、プログラムをステップＳ１３８に進める。

制御部２０は、ステップＳ１３８にて第二の条件の判定を行う（第二判定部２６）。具体的には、制御部２０は、第二所定判定時間ＴＪ２２内における第二安静比率Ｈｒ２が第二睡眠状態判定値ＴｈＳ２以上であるか否を判定する。第二所定判定時間ＴＪ２２内に寝返り等の比較的少ない時間帯があったため、第二安静比率Ｈｒ２が第二睡眠状態判定値ＴｈＳ２以上である場合、制御部２０は、ステップＳ１３８にて「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳ１３４にて寝具上の人Ａが睡眠状態ＳＬであると判定する。一方、寝具上の人Ａの目が覚めることで体動数Ｎｍが増加し、第二所定判定時間ＴＪ２２内における非安静状態Ｑ２の比率が増加したため、第二安静比率Ｈｒ２が第二睡眠状態判定値ＴｈＳ２より小さい場合、制御部２０は、ステップＳ１３８にて「ＮＯ」と判定し、ステップＳ１３４にて寝具上の人Ａが覚醒状態ＡＷであると判定する（ステップＳ１４０）。

次に、寝具上の人Ａが覚醒状態ＡＷにて静かにしている状態である場合について説明する。制御部２０は、ステップＳ１０２〜Ｓ１２０については、上述した寝具上の人Ａが睡眠状態ＳＬである場合と同様にプログラムを進める。

寝具上の人Ａが覚醒状態ＡＷにて静かにしている状態においては、寝具上の人Ａは例えば読書等を行っているため、寝床上の人Ａが睡眠状態ＳＬである場合に比べて、体動数Ｎｍが多くなっている。よって、ステップＳ１３０の安静状態判定結果ＲＪについては、睡眠状態ＳＬである場合に比べて、各所定判定時間ＴＪ２１，ＴＪ２２，ＴＪ２３内における安静状態Ｑ１である比率が低くなっている。このとき、各安静比率Ｈｒ１，Ｈｒ２，Ｈｒ３が各睡眠状態判定値ＴｈＳ１，ＴｈＳ２，ＴｈＳ３より小さくなっていることにより、ステップＳ１３２，Ｓ１３６，Ｓ１３８（第二判定部２６）の各条件を満たさない場合、制御部２０は、ステップＳ１３２，Ｓ１３６，Ｓ１３８にてそれぞれ「ＮＯ」と判定し、ステップＳ１４０にて寝具上の人Ａが覚醒状態ＡＷであると判定する。

一方、寝具上の人Ａが覚醒状態ＡＷにて静かにしている状態から睡眠状態ＳＬに移った場合、体動数Ｎｍが減少するため、ステップＳ１３０の安静状態判定結果ＲＪについては、各所定判定時間ＴＪ２１，ＴＪ２２，ＴＪ２３内における安静状態Ｑ１である比率が増加する。このとき、各安静比率Ｈｒ１，Ｈｒ２，Ｈｒ３が増加して、ステップＳ１３２，Ｓ１３６，Ｓ１３８（第二判定部２６）の各条件のうち少なくともいずれか一つを満たした場合、制御部２０は、ステップＳ１３２，Ｓ１３６，Ｓ１３８のうち条件を満たしたステップにて「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳ１３４にて寝具上の人Ａが睡眠状態ＳＬであると判定する。

次に、寝具上の人Ａが、覚醒状態ＡＷのうち静かにしていない状態である場合について説明する。制御部２０は、ステップＳ１０２〜Ｓ１２０については、上述した寝具上の人Ａが睡眠状態ＳＬである場合と同様にプログラムを進める。

寝具上の人Ａが覚醒状態ＡＷのうち静かにしていない状態においては、体動数Ｎｍが比較的多くなっている。よって、各所定判定時間ＴＪ２１，ＴＪ２２，ＴＪ２３内における安静状態Ｑ１である比率が比較的低くなっている。このとき、各安静比率Ｈｒ１，Ｈｒ２，Ｈｒ３が各睡眠状態判定値ＴｈＳ１，ＴｈＳ２，ＴｈＳ３より小さくなっていることにより、ステップＳ１３２，Ｓ１３６，Ｓ１３８（第二判定部２６）の各条件を満たさない場合、制御部２０は、ステップＳ１３２，Ｓ１３６，Ｓ１３８にてそれぞれ「ＮＯ」と判定し、ステップＳ１４０にて寝具上の人Ａが覚醒状態ＡＷであると判定する。

一方、寝具上の人Ａが覚醒状態ＡＷから睡眠状態ＳＬに移った場合、体動数Ｎｍが減少するため、ステップＳ１２４（第一判定部２５）の安静状態判定結果ＲＪについては、各所定判定時間ＴＪ２１，ＴＪ２２，ＴＪ２３内における安静状態Ｑ１である比率が増加する。このとき、各安静比率Ｈｒ１，Ｈｒ２，Ｈｒ３が増加して、ステップＳ１３２，Ｓ１３６，Ｓ１３８（第二判定部２６）の各条件のうち少なくともいずれか一つを満たした場合、制御部２０は、ステップＳ１３２，Ｓ１３６，Ｓ１３８のうち条件を満たしたステップにて「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳ１３４にて寝具上の人Ａが睡眠状態ＳＬであると判定する。
なお、ステップＳ１３２，Ｓ１３６，Ｓ１３８（第二判定部２６）の判定が行われるときに、制御部２０が睡眠判定制御を開始してから各所定判定時間ＴＪ２１，ＴＪ２２，ＴＪ２３が経過しておらず、安静状態判定結果ＲＪが記憶されていない時間帯がある場合、その時間帯の安静状態判定結果ＲＪをすべて非安静状態Ｑ２として各安静比率Ｈｒ１，Ｈｒ２，Ｈｒ３が算出されている。

次に、上述したフローチャートに沿って実行される睡眠判定装置１の作動について説明する。はじめに、寝具上の人Ａに睡眠する意思があり、第二判定部２６の第一の条件（第一所定判定時間ＴＪ２１内における第一安静比率Ｈｒ１が第一睡眠状態判定値ＴｈＳ１以上であるか否か）が最初に満たされた場合について、図９に示すタイムチャートに沿って説明する。

睡眠判定装置１の睡眠判定制御が開始されてしばらくの間（時刻ｔ０〜ｔ１）は、体動数Ｎｍが比較的多いため、ステップＳ１２４（第一判定部２５）によって非安静状態Ｑ２であると判定されている。その後、体動数Ｎｍが減少することにより、安静状態Ｑ１と判定される比率が増加する（時刻ｔ１〜ｔ３）。そして、第一所定判定時間ＴＪ２１（時刻ｔ２〜ｔ３）内にて第一安静比率Ｈｒ１が第一睡眠状態判定値ＴｈＳ１以上となったため（ステップＳ１３２）、制御部２０は、寝具上の人Ａが睡眠状態ＳＬであると判定する（時刻ｔ３；ステップＳ１３４）。なお、睡眠判定制御が開始された時点（時刻ｔ０）から、この時点（時刻ｔ３）において、第二および第三の条件が満たされていないため、第一の条件が最初に満たされている。この時点以降（時刻ｔ３〜ｔ４）は、三つの各条件のうちいずれか一つを満たしているため（ステップＳ１３２，Ｓ１３６，Ｓ１３８（第二判定部２６））、制御部２０は、寝具上の人Ａが睡眠状態ＳＬであると判定している（ステップＳ１３４）。また、この場合において、睡眠判定装置１によって判定された睡眠状態ＳＬの開始時刻が時刻ｔ３であるのに対し、この睡眠判定装置１による睡眠判定制御と同時に行ったＰＳＧ検査における睡眠深さの評価結果から判定される睡眠状態ＳＬの開始時刻は、図１０に示すように、時刻ｔ５である。

次に、寝具上の人Ａに睡眠する意思があり、第二判定部２６の第三の条件（第三所定判定時間ＴＪ２３内における第三安静比率Ｈｒ３が第三睡眠状態判定値ＴｈＳ３以上であるか否か）が最初に満たされた場合について、図１１に示すタイムチャートに沿って説明する。
睡眠判定装置１の睡眠判定制御が開始されてしばらくの間（時刻ｔ６〜ｔ８）は、体動数Ｎｍが比較的多いため、ステップＳ１２４（第一判定部２５）によって非安静状態Ｑ２であると判定されている。その後、体動数Ｎｍが減少することにより、安静状態Ｑ１と判定される比率が増加する（時刻ｔ８〜ｔ９）。そして、第三所定判定時間ＴＪ２３（時刻ｔ７〜ｔ９）内にて第三安静比率Ｈｒ３が第三睡眠状態判定値ＴｈＳ３以上となったため（ステップＳ１３６）、制御部２０は、寝具上の人Ａが睡眠状態ＳＬであると判定する（時刻ｔ９；ステップＳ１３４）。なお、睡眠判定制御が開始された時点（時刻ｔ６）から、この時点（時刻ｔ９）において、第一および第二の条件が満たされていないため、第三の条件が最初に満たされている。この時点以降（時刻ｔ９〜ｔ１０）は、三つの各条件のうちいずれか一つを満たしているため（ステップＳ１３２，Ｓ１３６，Ｓ１３８（第二判定部２６））、制御部２０は、寝具上の人Ａが睡眠状態ＳＬであると判定している（ステップＳ１３４）。また、この場合において、睡眠判定装置１によって判定された睡眠状態ＳＬの開始時刻が時刻ｔ９であるのに対し、この睡眠判定装置１による睡眠判定制御と同時に行ったＰＳＧ検査における睡眠深さの評価結果から判定される睡眠状態ＳＬの開始時刻は、図１２に示すように、時刻ｔ１１である。

次に、寝具上の人Ａが覚醒状態ＡＷにて静かにしている状態から、睡眠する意思を持ったことで、睡眠状態ＳＬに移ったときにおいて、第二判定部２６の第二の条件（第二所定判定時間ＴＪ２２内における第二安静比率Ｈｒ２が第二睡眠状態判定値ＴｈＳ２以上であるか否か）が最初に満たされた場合について、図１３に示すタイムチャートに沿って説明する。
睡眠判定装置１の睡眠判定制御が開始されてしばらくの間（時刻ｔ１２〜ｔ１４）は、体動数Ｎｍが比較的多いため、ステップＳ１２４（第一判定部２５）によって非安静状態Ｑ２であると判定されている。その後、徐々に体動数Ｎｍが減少することにより、安静状態Ｑ１と判定される比率が徐々に増加する（時刻ｔ１４〜ｔ１５）。そして、第三所定判定時間ＴＪ２３（時刻ｔ１３〜ｔ１５）内にて第二安静比率Ｈｒ２が第二睡眠状態判定値ＴｈＳ２以上となったため（ステップＳ１３８）、制御部２０は、寝具上の人Ａが睡眠状態ＳＬであると判定する（時刻ｔ１５；ステップＳ１３４）。なお、睡眠判定制御が開始された時点（時刻ｔ１２）から、この時点（時刻ｔ１５）において、第一および第三の条件が満たされていないため、第二の条件が最初に満たされている。この時点以降（時刻ｔ１５〜ｔ１６）は、三つの各条件のうちいずれか一つを満たしているため（ステップＳ１３２，Ｓ１３６，Ｓ１３８（第二判定部２６））、制御部２０は、寝具上の人Ａが睡眠状態ＳＬであると判定している（ステップＳ１３４）。また、この場合において、睡眠判定装置１によって判定された睡眠状態ＳＬの開始時刻が時刻ｔ１５であるのに対し、この睡眠判定装置１による睡眠判定制御と同時に行ったＰＳＧ検査における睡眠深さの評価結果から判定される睡眠状態ＳＬの開始時刻は、図１４に示すように、時刻ｔ１７である。

本実施形態によれば、睡眠判定装置１は、寝具に配設され、寝具上の人Ａの荷重Ｆを検出する荷重検出部１０と、荷重検出部１０の検出結果に基づいて、寝具上の人Ａの体動の回数である体動数Ｎｍを算出する体動数算出部２４と、体動数算出部２４によって算出された体動数Ｎｍに基づいて、寝具上の人Ａが、覚醒状態ＡＷにて静かにしている状態または睡眠状態ＳＬにある安静状態Ｑ１であるか否かを、第一時間Ｔ１毎に判定する第一判定部２５と、第一判定部２５の安静状態判定結果ＲＪを記憶する記憶部２１と、第一時間Ｔ１より長い第二時間Ｔ２内に、記憶部２１に記憶された第一判定部２５の安静状態判定結果ＲＪの総数に対して、第一判定部２５によって寝具上の人Ａが安静状態Ｑ１であると判定された回数の比率である安静比率Ｈｒが睡眠状態判定値ＴｈＳ以上である場合、寝具上の人Ａが睡眠状態ＳＬであると判定する第二判定部２６と、を備えている。
これによれば、睡眠判定装置１は、第一判定部２５によって、寝具上の人Ａが覚醒状態ＡＷにて静かにしている状態または睡眠状態ＳＬにある安静状態Ｑ１であるか否かを判定し、さらに、第二判定部２６によって、第一判定部２５が寝具上の人Ａを安静状態Ｑ１であると判定した安静比率Ｈｒに基づいて、寝具上の人Ａが睡眠状態ＳＬであるか否かを判定する。すなわち、２段階の判定によって寝具上の人Ａの睡眠状態ＳＬの判定が行われている。よって、従来の睡眠判定装置のように１段階のみの判定によって寝具上の人Ａの睡眠状態ＳＬの判定が行われている場合に比べて、寝具上の人Ａが覚醒状態ＡＷであるにもかかわらず、睡眠状態ＳＬであると誤判定されることを抑制することができる。

また、第二判定時間ＴＪ２は、人Ａが覚醒状態ＡＷから睡眠状態ＳＬに移る時間である入眠潜時Ｔｓの平均時間に相当する第一所定判定時間ＴＪ２１、入眠潜時Ｔｓの最大時間に相当する第二所定判定時間ＴＪ２２、および、第一所定判定時間ＴＪ２１と第二所定判定時間ＴＪ２２との間の第三所定判定時間ＴＪ２３、の三つが設けられ、第一所定判定時間ＴＪ２１、第二所定判定時間ＴＪ２２および第三所定判定時間ＴＪ２３に対応する睡眠状態判定値ＴｈＳは、第一所定判定時間ＴＪ２１、第三所定判定時間ＴＪ２３、第二所定判定時間ＴＪ２２の順に、小さい値となるように設定されている。
これによれば、制御部２０は、第二判定部２６にて三つの条件に基づいて、寝具上の人Ａが睡眠状態ＳＬであるか否かを判定するため、寝具上の人Ａが覚醒状態ＡＷであるにもかかわらず、睡眠状態ＳＬと誤判定されることを確実に抑制することができる。

なお、上述した実施形態において、睡眠判定装置の一例を示したが、本発明はこれに限定されず、他の構成を採用することもできる。例えば、上述した各実施形態において、第二判定部２６の判定には、三つの条件が設定されているが、これに代えて、第二判定部２６の判定を、三つの条件のうちいずれか一つの条件のみに設定するようにしても良い。また、第二判定部２６の判定を、三つの条件のうちいずれか二つの条件に設定するようにしても良い。

また、上述した実施形態において、寝具は、ベッドＢであるが、これに代えて、布団やソファ等の人の睡眠の際に使用されるものにしても良い。
また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、荷重検出部１０の配設位置や個数、体動数Ｎｍの算出方法等を変更しても良い。

１…睡眠判定装置、１０…荷重検出部、２０…制御部、２１…記憶部、２２…体動値演算部、２３…体動有無判定部、２４…体動数算出部、２５…第一判定部、２６…第二判定部、ＡＷ…覚醒状態、Ｈｒ…安静比率、Ｎｍ…体動数、Ｑ１…安静状態、ＲＪ…安静状態判定結果（判定結果）、ＳＬ…睡眠状態、ＴｈＳ…睡眠状態判定値、ＴＪ１…第一判定時間、ＴＪ２…第二判定時間、ＴＪ２１…第一所定判定時間、ＴＪ２２…第二所定判定時間、ＴＪ２３…第三所定判定時間、Ｔｓ…入眠潜時。

Claims (5)

1. 寝具に配設され、前記寝具上の人の荷重を検出する荷重検出部と、
   前記荷重検出部の検出結果に基づいて、前記寝具上の人の体動の回数である体動数を算出する体動数算出部と、
   前記体動数算出部によって算出された前記体動数に基づいて、前記寝具上の人が、覚醒状態にて静かにしている状態または睡眠状態にある安静状態であるか否かを、第一判定時間毎に判定する第一判定部と、
   前記第一判定部の判定結果を記憶する記憶部と、
   前記第一判定時間より長い第二判定時間内に、前記記憶部に記憶された前記第一判定部の前記判定結果の総数に対して、前記第一判定部によって前記寝具上の人が前記安静状態であると判定された回数の比率である安静比率が睡眠状態判定値以上である場合、前記寝具上の人が前記睡眠状態であると判定する第二判定部と、を備えている睡眠判定装置。
2. 前記第二判定時間は、人が前記覚醒状態から前記睡眠状態に移る時間である入眠潜時の平均時間に相当する第一所定判定時間に設定されている請求項１記載の睡眠判定装置。
3. 前記第二判定時間は、人が前記覚醒状態から前記睡眠状態に移る時間である入眠潜時の最大時間に相当する第二所定判定時間に設定されている請求項１記載の睡眠判定装置。
4. 前記第二判定時間は、人が前記覚醒状態から前記睡眠状態に移る時間である入眠潜時の平均時間に相当する第一所定判定時間と、前記入眠潜時の最大時間に相当する第二所定判定時間との間の第三所定判定時間に設定されている請求項１記載の睡眠判定装置。
5. 前記第二判定時間は、人が前記覚醒状態から前記睡眠状態に移る時間である入眠潜時の平均時間に相当する第一所定判定時間、前記入眠潜時の最大時間に相当する第二所定判定時間、および、前記第一所定判定時間と前記第二所定判定時間との間の第三所定判定時間、のうち少なくとも１つ設けられ、
   前記第一所定判定時間、前記第二所定判定時間および前記第三所定判定時間に対応する前記睡眠状態判定値は、前記第一所定判定時間、前記第三所定判定時間、前記第二所定判定時間の順に、小さい値となるように設定されている請求項１記載の睡眠判定装置。

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