JP7429428B2

JP7429428B2 - 睡眠状態計測システム

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Publication number: JP7429428B2
Application number: JP2020016209A
Authority: JP
Inventors: 優越智; 健史大越; 弘安葛原; 裕史濱田
Original assignee: OneA Co Ltd
Current assignee: OneA Co Ltd
Priority date: 2020-02-03
Filing date: 2020-02-03
Publication date: 2024-02-08
Anticipated expiration: 2040-02-03
Also published as: JP2021122375A

Description

本発明は、被験者の睡眠状態を計測する睡眠状態計測システムに関する。

睡眠中のいびきにより周囲の人に迷惑がかかったり、いびきから無呼吸状態となり閉塞性無呼吸症候群を併発するおそれがある。そこで、いびきや睡眠時無呼吸状態を計測する計測装置が望まれている。

特許文献１には、装着者の睡眠時に計測された加速度の所定周波数帯の波の強度に基づいて装着者のいびきの傾向を決定し、そのいびきの傾向に基づいて睡眠時無呼吸症候群を発症するリスクを算出する睡眠時いびき解析装置が開示されている。

特許第６５６５４０１号公報

しかしながら、特許文献１の技術は、いびきの傾向に基づいて睡眠時無呼吸症候群が発症するリスクが表示されるのにとどまり、改善の余地があった。

ここに開示された発明は、睡眠状態計測システムにおいて、被験者が、自己の睡眠状態をより具体的に把握しやすい表示をおこなうことを目的とする。

本発明の一態様に係る睡眠状態計測システムは、被験者への装着手段と、当該被験者の睡眠時の呼吸音を計測する呼吸音計測手段とを有する呼吸音計測装置と、前記呼吸音計測装置と通信する通信手段及び表示手段を有する端末装置とを備え、前記端末装置は、前記呼吸音計測手段の計測結果を受信し、当該受信した計測結果を基に被験者のいびき期間、通常呼吸期間及び無呼吸期間の情報を数値またはグラフの少なくとも一方の形式で前記表示手段に表示する。

本態様によると、端末装置に、被験者のいびき期間、通常呼吸期間及び無呼吸期間の情報が、数値またはグラフの少なくとも一方の形式で表示されるので、被験者にとって、自己の睡眠状態をより具体的に把握しやすい表示にすることができる。具体的に、被験者は、各睡眠状態の期間を把握することにより、自己の体調のような内部要因、や周囲の環境状態等の外部要因と、睡眠状態との相関を取ることができるようになる。これにより、被験者が睡眠状態の改善のために有効な対策を検討しやすくなる。

前記呼吸音計測装置は、被験者に振動を与えるためのバイブレータを備え、前記端末装置は、前記バイブレータを振動させる振動モードにおける被験者のいびき期間、通常呼吸期間及び無呼吸期間の情報を含む第１睡眠情報と、前記バイブレータを振動させない無振動モードにおける被験者のいびき期間、通常呼吸期間及び無呼吸期間の情報を含む第２睡眠情報とを前記表示手段に並べて表示する。

このような表示形態をとることにより、被験者が、振動モードにおける睡眠状態と、無振動モードにおける睡眠状態とを容易に比較することができるようになる。また、振動モードを使用することによる効果を客観的に把握することができるようになる。

前記呼吸音計測装置または前記端末装置には、前記呼吸音計測手段で計測された呼吸音の音量に基づいて、被験者のいびき期間、通常呼吸期間及び無呼吸期間を演算する演算手段を備え、前記演算手段は、前記呼吸音の音量が所定の閾値未満の時間が所定時間未満の場合に、その期間を被験者の無呼吸期間とする一方で、前記呼吸音の音量が所定の閾値未満の時間が所定時間以上継続した場合、その期間を無呼吸期間としない、としてもよい。

このような構成にすることで、意図せずに相対的に長い時間にわたって装置が浮いているような場合の計測結果を無呼吸期間から排除することができる。これにより、無呼吸期間の計測精度が下がるのを防ぐことができる。

前記呼吸音計測装置及び前記端末装置の少なくとも一方には、被験者の睡眠時の呼吸音を録音する録音手段を備え、前記演算手段が、前記呼吸音計測手段で計測された呼吸音の音量が所定の閾値以上の期間を前記いびき期間とし、当該いびき期間の録音データを切り出し、前記端末装置に、前記切り出された録音データが保存される、としてもよい。

このように、録音機能を備えることで、被験者が具体的にどのようないびきをかいているかを把握することができる。また、いびき期間のデータを切り出すので、録音に使用する記憶領域を節約することができる。

前記呼吸音計測装置は、被験者の頸部に振動を与えるバイブレータを備え、前記バイブレータは、被験者のいびき期間及び無呼吸期間の少なくとも一方において振動するように構成され、かつ、被験者の睡眠状態の計測開始から所定時間は振動を停止させる振動停止モードの設定ができるように構成されていてもよい。

これにより、就寝開始から相対的に短い時間でバイブレータが振動し、被験者が寝付けなくなることを防ぐことができる。

本発明によると、被験者が、自己の睡眠状態をより具体的に把握しやすい表示をさせることができる。

睡眠状態計測システムの構成例を示す概略図呼吸音計測装置を右斜め上側から見た斜視図呼吸音計測装置の装着状態を示す模式図呼吸音計測装置の構成例を示すブロック図端末装置の構成例を示すブロック図睡眠状態計測システムの動作の一例を示すフローチャート睡眠状態計測アプリのホーム画面の一例を示した図睡眠状態計測アプリのグラフ画面の一例を示した図睡眠状態計測アプリの比較画面の一例を示した図睡眠状態計測アプリの履歴画面の一例を示した図睡眠状態計測アプリのグラフ画面の一例を示した図呼吸音計測装置による呼吸音計測プロセスの一例を示すフローチャート呼吸音計測装置による呼吸音計測プロセスの一例を示すフローチャート呼吸音計測装置の計測結果の一例を示す波形図睡眠状態計測システムの動作の他の例を示すフローチャート睡眠状態計測システムの動作の他の例を示すフローチャート

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。

＜睡眠状態計測システム＞
図１に示すように、睡眠状態計測システムは、被験者の睡眠時の呼吸音を計測する呼吸音計測装置１と、呼吸音計測装置１と双方向通信が可能に構成された端末装置８０とを備える。呼吸音計測装置１と端末装置８０とは、有線接続や、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の通信規格に準拠した近距離無線で直接接続されてもよいし、インターネット回線２１等のネットワークを介して接続されてもよい。図１では、呼吸音計測装置１と端末装置８０とがインターネット回線２１を介して接続されている例を示している。また、図１の例では、端末装置８０は、インターネット回線２１を介して外部のサーバ装置２２及び他の端末装置２３と接続されている。他の端末装置２３は、特に限定されないが、例えば、タブレットＰＣや、スマートフォンである。ここでは、被験者が端末装置８０（例えば、スマートフォン）と、他の端末装置（例えば、タブレットＰＣ）との２台の端末装置を持っているものとする。端末装置８０と端末装置２３とが、互いに通信しあって双方のデータを共有するようにしてもよい。また、サーバ装置２２が複数の端末装置８０と通信を行い、複数の端末装置８０から受信されたデータを管理したり、データの解析や評価をするようにしてもよい。

－呼吸音計測装置－
呼吸音計測装置１は、被験者Ｐが、就寝前に、被験者頸部Ｐｎに装着し、睡眠時における吸気・呼気の気流音（以下、単に呼吸音という）を計測するためのものである。具体的に、呼吸音計測装置１は、ネックバンド型の装置であり、被験者頸部の周方向に沿って装着可能に構成されている。

以下の説明では、被験者Ｐの呼吸音計測装置１の装着状態を基準として、上下方向及び左右方向を定義する。また、被験者Ｐの正面（胸）側を前、背中側を後と定義する。また、呼吸音計測装置１の装着状態を基準として、「被験者側」を定義するものとする。後述するネックバンド１０や計測部４０等の説明に際して、被験者側を「内側」その反対側を「外側」として説明する場合がある。

具体的には、図２及び図３に示すように、呼吸音計測装置１は、円弧状（例えば、略半円形状）に形成されたネックバンド１０と、呼吸音を計測するための計測部４０とが周知構造のヒンジ６０で連結された構成を有する。ヒンジ６０は、図３の実線で示す展開位置と図３に仮想線で示す折曲位置との間で、ネックバンド１０に対して計測部４０を回動できるように支持している。ネックバンド１０は、装着手段の一例である。

ネックバンド１０は、例えば、被験者頸部Ｐｎに沿うように円弧状（例えば、略Ｃ字状）に形成される。ネックバンド１０は、被験者Ｐにより、開口部分を両側に広げられた後、被験者頸部Ｐｎの後ろ側から被験者頸部Ｐｎに向かって装着され、被験者頸部Ｐｎを周方向の外側から挟み込むように構成されている（図３参照）。

計測部４０は、内側に収容空間が形成された収容ケース４１を有する。収容空間には、加速度センサ５１、マイクロフォン５２、フォトセンサ５３、バイブレータ５０、モニタランプ５５、通信モジュール５６、マイクロプロセッサ等の電子部品が実装された基板（図示省略）と、電子部品に電源を供給するバッテリ５９とが収容される。マイクロプロセッサは、例えば、ＣＰＵとメモリ等を有している。メモリには、ＣＰＵで実行されるプログラムが格納されたり、マイクロフォン５２で取得された呼吸音のデータが保存される。ＣＰＵは、例えば、メモリに格納されたプログラムに基づいて呼吸音計測装置１の動作を制御する。ＣＰＵは、呼吸音計測装置１の全体動作を制御する制御部５７の一例である。メモリは、マイクロフォン５２で取得された呼吸音データを保存するための記憶部５８の一例である。

図４には、計測部４０のブロック構成図を示している。制御部５７は、マイクロフォン５２で取得された呼吸音を処理する呼吸音処理部５７１と、バイブレータ５０の振動を制御するバイブレータ制御部５７２とを備える。制御部５７の動作については、後ほど説明する。

計測部４０には、収容ケース４１の内面から被験者側に向かって突設された当接部７０が設けられている。当接部７０の先端には、被験者の呼吸音を導入するための導音口７１が形成され、その導音口を囲むようにリング状の当接面７２が形成されている。当接面７２は、呼吸音計測装置１が装着された際に、被験者頸部Ｐｎに当接する。導音口７１は、計測部４０に内蔵されたマイクロフォン５２（図２では図示省略）に向かって内径が次第に狭まるテーパー状になっている。尚、当接部７０は、計測部４０に出没自在に支持され、計測部４０に取り付けられたばね等の弾性部材７８により突出方向に付勢されていてもよい。当接部７０及びマイクロフォン５２は、呼吸音取得手段の一例である。

収容ケース４１の内面には、周方向及び上下の略中央位置に矩形状の開口４２が形成されている。開口４２は、フォトセンサ５３の計測光を通過させるための計測窓として用いられる。

収容ケース４１の側面（上面）には、押しボタン式の電源ボタン５４と、モニタランプ５５とが設けられる。被験者は、電源ボタン５４を押すことで、呼吸音計測装置１の電源のオン／オフができるようになっている。モニタランプ５５は、呼吸音計測装置１の電源のオン／オフ状態や通信状態、充電状態等を表示する。また、図示しないが、収容ケース４１の側面に、外部機器との通信及びバッテリへの充電をするためのコネクタを設けてもよい。

加速度センサ５１は、被験者の体位／体動を検出するためのものであり、周知構造である。

バイブレータ５０は、制御部５７の制御を受けて振動する。具体的な動作は、後ほど説明するが、例えば、被験者Ｐが無呼吸状態のときや、被験者Ｐのいびきが大きいときに、被験者頸部Ｐｎに振動を伝えて姿勢を変化させる。図示は省略するが、バイブレータ５０は、振動を被験者頸部Ｐｎに伝えやすくする観点から、収容ケース４１と密着するように取り付けられる。

通信モジュール５６は、周知構造の無線／有線のモジュールであって、後述する端末装置８０の通信モジュール８４との間で双方向通信ができるように構成されている。通信モジュール８４は、通信手段の一例である。

図５は、端末装置８０の構成例を示すブロック図である。なお、図５では、本実施形態のシステムとしての機能を発揮するための構成を示しており、端末装置に関わるすべての機能を示しているわけではない。前述の呼吸音計測装置１についても同様である。

－端末装置－
端末装置８０は、例えば、タッチパネル式のスマートフォンやタブレットＰＣである。図５に示すように、端末装置８０は、タッチパネル８１と、マイクロフォン８２と、スピーカー８３と、通信モジュール８４と、制御ユニット９０とを備える。制御ユニット９０は、記憶部９１と、制御部９２とを備える。制御部９２は、睡眠情報演算部９２１と、表示制御部９２２とを備える。

タッチパネル８１は、被験者のタッチ操作を受け付ける操作手段としての機能と、後述する睡眠状態計測アプリのコンテンツを表示画面に表示させる表示手段としての機能を有する。

マイクロフォン８２は、いびき音を含む被験者の音声データを取得する。なお、睡眠状態計測アプリのコンテンツとして、いびき音の録音が含まれる場合、マイクロフォン８２を介して被験者のいびき音が取得され、記憶部９１に保存される。

スピーカー８３は、制御ユニット９０の制御を受けて、各種音声を再生する。例えば、端末装置８０に音声認識による音声操作機能が実装されている場合、音声操作による結果を音声で再生したりすることができる。

通信モジュール８４は、周知構造の無線／有線のモジュールであって、呼吸音計測装置１の通信モジュール５６との間で双方向通信ができるように構成されている。また、前述のとおり、通信モジュール８４はインターネット回線２１に接続され、インターネット回線２１を介して、外部のサーバ装置２２及び他の端末装置２３と接続される。

＜呼吸音の計測及び表示＞
図６は、睡眠状態計測システムの動作の一例を示すフローチャートである。図６において、左側（ステップＳ１１～Ｓ１５）は呼吸音計測装置１の動作フローを示し、右側は端末装置８０の動作フローを示す。なお、端末装置８０には、睡眠状態計測アプリがインストールされているものとする。睡眠状態計測アプリは、例えば、ネットワークを介してダウンロードされる。

ステップＳ１１において、呼吸音計測装置１が電源オフの状態から電源ボタン５４が長押しされると、呼吸音計測装置１が起動される。次のステップＳ１２において、呼吸音計測装置１では、バッテリ５９の残量があるかどうかが確認され、バッテリ５９の残量が十分でない場合には、呼吸音計測装置１の電源がオフされ、処理を終了する。一方で、バッテリ５９の残量が十分残っている場合、動作は継続される。

ステップＳ４１において、端末装置８０の睡眠状態計測アプリが起動されると、端末装置８０には、睡眠状態計測アプリのホーム画面が表示される。

図７Ａには、タッチパネル８１の表示画面８００に、睡眠状態計測アプリのホーム画面が表示される画像の一例を示している。

－ホーム画面－
図７Ａに示すように、ホーム画面では、表示画面８００の下端部に、帯状のメニューバー８１０が配置され、メニューバーには、選択可能なメニューに対応するアイコンが配置されている。図７Ａの例では、図面左側から順に、（１）ホーム画面にもどるための「ホームアイコン」、（２）グラフを表示させるための「グラフアイコン」、（３）計測データを比較するための「比較アイコン」、（４）計測履歴を確認するための「履歴アイコン」、及び、（５）各種設定をする設定画面に進むための「設定アイコン」、が配置されている。

ホーム画面の中央領域８２０（メニューバー以外の領域）には、被験者の睡眠状態（計測結果）を示す円グラフ８２４が表示される。表示される計測結果は、特に限定されないが、図７Ａの例では、直近の計測データについて表示させた例を示している。本実施形態では、睡眠時間（円グラフ８２４の中央に記載）を「快眠」、「いびき」、「無呼吸」及び「不明」の４つに分類して、グラフとして表示させた例を示す。「快眠」とは、通常の睡眠状態であることを示す。「いびき」とは、いびきをかいている状態を示し、具体的には、呼吸音計測装置１で計測された呼吸音が所定の第１閾値Ｖｔ１以上の場合が該当する。「無呼吸」とは、睡眠時無呼吸状態を示し、具体的には、呼吸音計測装置１で計測された呼吸音が所定の第２閾値Ｖｔ２未満の場合が該当する。「不明」とは、制御ユニット９０において、正確な呼吸音計測がなされていないと判断された期間を示す。「不明」の判断基準については、後ほど説明する。

また、ホーム画面において、円グラフの周囲を囲むリング状に、睡眠レベルについて示す睡眠レベル情報を表示させている（図７Ａのドットハッチング領域８２５参照）。睡眠レベル情報の表示は、特に限定されないが、例えば、睡眠状態について複数段階のランク分けをし、そのランクに応じた色を表示させる。例えば、（１）無呼吸状態が１時間に５回以上ある場合、睡眠レベルが最も低いことを示す赤いリングを表示させ、（２）いびきをかいている期間が睡眠時間に対して所定の割合以上であれば睡眠レベルが中程度であることを示す黄色いリングを表示させ、（３）赤色と黄色に該当しない場合において睡眠時間が所定以上であれば、睡眠レベルが高いことを示す緑色のリング、を表示させる。このように、表示画面８００に睡眠計測データを表示させることによって、被験者がアプリの立ち上げ以外の操作なしに睡眠状態の計測結果（概要）が確認できるようになる。また、色によって睡眠レベルがわかるようにしているので、被験者が、面倒な計算をすることなく一目で睡眠レベルを把握することができるようになっている。

図７Ａでは、ホーム画面の中央領域に、上記の円グラフの他に、例えば、（１）呼吸音計測装置１のバッテリの残量情報８２１、（２）呼吸音計測装置１とのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ接続状態（通信状態）を示す接続情報８２２、（３）呼吸音計測装置１から端末装置８０にデータを取得させるためのデータ取得ボタン８２３、が表示された例を示す。

－設定画面－
端末装置８０側において、睡眠状態計測アプリが起動されると、ステップＳ４１では、被験者による各種設定が実行される。具体的には、被験者が「設定アイコン」をタップすると、各種設定を行うための設定画面が開かれる。具体的な図示は省略するが、例えば、設定画面では、呼吸音計測装置１の動作モードを設定することができる。呼吸音計測装置１の動作モードの種類は、特に限定されない。例えば、設定画面において、振動モードとして（１）呼吸音計測装置１が、いびきと判定したとき（以下、いびき判定時という）及び無呼吸と判定したとき（以下、無呼吸判定時という）に、バイブレータ５０を振動させるいびき＋無呼吸低減モード、（２）いびき判定時にのみバイブレータ５０を振動させるいびき低減モード、（３）無呼吸判定時にのみバイブレータ５０を振動させる無呼吸低減モード、（４）バイブレータ５０を振動させないモニタリングモードの中から設定できるようにしてもよい。

また、例えば、設定画面において、いびき検出感度（いびきの検出しやすさ）を設定できるようにしてもよいし、バイブレータ５０の振動の強さを設定できるようにしてもよい。また、バイブレータ５０を振動させ始めてから所定時間経過後に、所定期間バイブレータ５０の振動を停止させる設定ができるようにしてもよい。また、呼吸音計測装置１による計測開始時間や計測終了時間の設定、いわゆるタイマー設定ができるようにしてもよい。なお、被験者が設定変更しない場合には、上記の設定処理はスルーされる。

《通信の確立プロセス》
また、睡眠状態計測アプリが起動されると、端末装置８０と呼吸音計測装置１との間で通信を確立するための処理（以下、通信確立処理という）が実行される。通信確立処理は、周知技術を採用する。なお、例えば、初めて呼吸音計測装置１を使用する場合に、設定画面において、端末装置８０に通信対象となる呼吸音計測装置１を選択させ、登録できるようにしてもよい。そうすると、通信確立処理に必要な時間や処理が軽減される場合がある。

端末装置８０と呼吸音計測装置１とが通信可能状態になると、相互の時刻を同期させる時刻同期処理が実行される。時刻同期処理の方法は、特に限定されないが、例えば、端末装置８０の時刻情報を、呼吸音計測装置１に送信し、呼吸音計測装置１がその時刻情報を自機のリアルタイムクロックに反映させる。このように、時刻同期処理を行うことで、計測データと表示データとの間の時刻ずれを防ぐことができる。また、端末装置８０から呼吸音計測装置１に、上記の設定画面で設定された設定情報が送信される。

呼吸音計測装置１は、時刻同期処理が終わると、端末装置８０との間の通信を遮断し、計測モード（呼吸音計測）になり、通信モジュール５６の電源をＯＦＦにする。このように、データのやり取りがないときに通信モジュール５６の電源をＯＦＦすることで、バッテリ５９を長持ちさせることができる。

《呼吸音の計測プロセス》
その後、ステップＳ１３において、呼吸音計測装置１では、呼吸音の計測処理が実行される。図８Ａ及び図８Ｂは、図６のステップＳ１３の呼吸音の計測処理の制御プロセスについて一例を示したものである。

図８Ａに示すように、ステップＳ２０１では、端末装置８０から受信した設定情報が反映される。設定情報は、例えば、あらかじめ記憶部５８にデフォルト値が格納されており、制御部５７は、記憶部５８の設定情報のうち、変更されている情報の書き換えを行う。

次のステップＳ２０２では、制御部５７は、被験者が所定時間以内に呼吸音計測装置１を首に装着したかどうかを判定する。呼吸音計測装置１が被験者の首に装着されたか否かは、例えば、加速度センサ５１やマイクロフォン５２の計測結果に基づいて判定する。所定時間が経過しても呼吸音計測装置１の装着が確認できない場合（Ｓ２０２でＮＯ）、制御部５７は、呼吸音計測装置１の電源をオフにし、処理を終了する。装着確認のための所定時間は、特に限定されないが、例えば、数分程度である。

制御部５７において、呼吸音計測装置１の装着が確認されると（Ｓ２０２でＹＥＳ）、呼吸音計測のためのタイマー設定を行う（ステップＳ２０３）。例えば、互いに異なる３つの時間ｔ１，ｔ２，ｔ３（ｔ１＜ｔ２＜ｔ３）が設定される。

制御部５７は、呼吸音計測装置１が被験者の首に装着されていることを再度確認するとともに（ステップＳ２０４）、電源ボタン５４の長押しがされていないことを確認し（ステップＳ２０５）、呼吸音の計測工程に入る（ステップＳ２０６）。具体的に、制御部５７は、マイクロフォン５２から出力された音声データに基づいて被験者の呼吸音を計測する。被験者の呼吸音の計測は、計測終了となるまでの期間、継続して実行される。

制御部５７は、呼吸音の計測と並行して、所定時間ｔ１毎に、加速度センサ５１から得られた加速度データを基に、被験者の体位を検出する（ステップＳ２１０～Ｓ２１２）。

図８Ｂに進み、制御部５７の呼吸音処理部５７１では、呼吸音の計測と並行して、所定時間ｔ２毎に、マイクロフォン５２で取得された音声データ（呼吸音）の音量に基づいて、いびきの有無の判定をするとともに、睡眠時無呼吸の発生の有無を判定する（ステップＳ２３１～Ｓ２３３）。

図９には、呼吸音計測装置１を用いて被験者の呼吸音を計測した結果の一例を示している。図９の上段には、マイクロフォン５２から取得された音声データの計測波形を示す。図９の計測波形において、横軸は計測時刻であり、縦軸は呼吸音の音量である。また、図９の中段は、呼吸音計測装置１において、呼吸音の音量を基に、睡眠状態を判定した結果を示している。

具体的に、本実施形態では、図９に示すように、呼吸音計測装置１において、マイクロフォン５２から取得された呼吸音の音量が所定の第１閾値Ｖｔ１以上の場合に、いびきであると判定する。また、呼吸音計測装置１は、マイクロフォン５２から取得された呼吸音の音量が第２閾値Ｖｔ２未満の場合に無呼吸であるものと判定し、第１閾値Ｖｔ１と第２閾値Ｖｔ２との間は通常の睡眠状態（快眠）であると判定する。

図８Ｂに戻り、ステップＳ２３４において、制御部５７のバイブレータ制御部５７２は、バイブレータの振動判定を行う。具体的には、バイブレータ制御部５７２は、端末装置８０から送られてきた振動モードを確認する。そして、振動モードと、いびき及び無呼吸の判定結果とに基づいて、条件が合致する場合には、ステップＳ２３５に進み、バイブレータを振動させる。例えば、バイブレータ制御部５７２は、振動モードがいびき判定時に振動させる設定となっている場合に、いびきありと判定されたときには、バイブレータを振動させる。次のステップＳ２３６では、ステップＳ２３１の判定をするかどうかの判断の基となる時間ｔ２をリセットする。

次のステップＳ２３７～Ｓ２３９では、制御部５７は、所定時間ｔ３毎に、上記の判定結果や各センサでの計測データを保存する。保存先は、特に限定されないが、例えば、呼吸音計測装置１に内蔵されている記憶部５８に保存される。また、所定時間ｔ３毎に、通信モジュール５６を介して、端末装置８０等にデータを送信し、端末装置８０内の記憶部に記憶させたり、端末装置８０の表示画面８００に表示させるようにしてもよい。

そして、端末装置８０では、上記のステップＳ２０４からステップＳ２３９の処理が繰り返し実行され、所定の計測時間が経過すると、ステップＳ２４０でＹＥＳ判定となり、制御部５７は、呼吸音計測装置１の電源をオフにし、処理を終了する。また、呼吸音の計測中に、呼吸音計測装置１が被験者の首から外れたり、電源ボタン５４が長押しされた場合には、制御プロセスがステップＳ２２０に進み、それまでの判定結果や各センサーでの計測データが記憶部５８に保存され、呼吸音計測装置１の電源がオフにされ、処理が終了となる。

《計測データの取得プロセス》
図６に戻り、例えば、朝になって被験者がデータ取得ボタン８２３を押下すると、端末装置８０では、計測データの取得処理が実行される。具体的には、前述の通信確立処理が実行され、端末装置８０と呼吸音計測装置１とを通信可能状態にする。通信確立後、端末装置８０から呼吸音計測装置１に計測データ（呼吸音データを含む）の要求が送信され（ステップＳ４２）、呼吸音計測装置１から端末装置８０に、マイクロフォン５２で計測された計測データが送信される。ここで、計測データには、被験者の呼吸音データ、体位データ、電源ボタン５４を操作した時刻のデータを含む時刻データ等が含まれる。

呼吸音計測装置１は、計測データの送信が終わると、端末装置８０にデータ送信終了を通知して、通信機能をＯＦＦにする（ステップＳ１５）。端末装置８０では、計測データの取得が終わると、表示処理が実行される（ステップＳ４３）。なお、被験者がデータ取得ボタン８２３の操作の有無にかかわらず、所定時刻に呼吸音計測装置１から端末装置８０にデータが送信されるようにしてもよい。また、所定量のデータ蓄積に基づいて、呼吸音計測装置１から端末装置８０にデータが送信されるようにしてもよい。

《睡眠状態情報の表示プロセス》
ステップＳ４３において、端末装置８０の制御ユニット９０では、睡眠情報演算部９２１が呼吸音計測装置１から受信した計測データに基づいて表示データを生成する。そして、表示制御部９２２が、睡眠情報演算部９２１で生成された表示データを表示画面８００に表示させる。

以下において、各表示画面を例示しながら、睡眠情報演算部９２１による具体的な演算内容についても説明する。

－グラフ画面－
図７Ｂは、前述のグラフアイコンがタップされた場合に表示画面８００に表示される画像の一例を示している。以下、図７Ｂの画面全体のことを「グラフ画面」と呼ぶものとする。

グラフ画面の下端部には、前述のメニューバー８１０が配置される。メニューバー８１０では、グラフ画面が選択されていることがわかるように表示される。グラフ画面の上端領域８４０には、表示させるデータの取得日付が示され、スライドボタン８４１をタップすることで、表示日を変更できるようになっている。

グラフ画面の中央のデータ表示領域８３０（メニューバーと上端領域以外の領域）には、被験者の睡眠状態（計測結果）を示す情報が表示される。データ表示領域８３０の下段は、例えば、被験者の睡眠状態情報がテキスト形式で表示されるテキスト領域８３４である。テキスト領域８３４の表示項目は特に限定されないが、例えば、被験者の睡眠時間に関する睡眠時間情報として、その晩のトータルの睡眠時間、就寝時刻、起床時刻が表示される。例えば、被験者のいびき情報として、睡眠時間中におけるいびきをかいていた時間の総和（以下、単に「いびき時間」という）やいびきの回数、睡眠時間に対するいびきの割合が表示される。例えば、被験者の無呼吸情報として、睡眠時間中における無呼吸であった時間の総和（以下、単に「無呼吸時間」という）や無呼吸回数、無呼吸の最長継続時間、１時間あたりの無呼吸の平均回数が表示される。

睡眠情報演算部９２１は、受信した計測データに基づいて、上記の睡眠時間情報、いびき情報及び無呼吸情報を生成したり、演算したりする。例えば、睡眠情報演算部９２１は、いびき回数として、呼吸音の音量が、前述の第１閾値Ｖｔ１を小音量側から大音量側に向かってクロスした回数をカウントする。同様に、睡眠情報演算部９２１は、無呼吸回数として、呼吸音の音量が、前述の第２閾値Ｖｔ２を大音量側から小音量側に向かってクロスした回数をカウントする。

データ表示領域８３０の上段は、被験者の睡眠状態情報をグラフ形式で表示させるグラフ領域８３２である。グラフ領域８３２に表示させるグラフの形式は、特に限定されないが、ここでは、折れ線グラフと棒グラフを組み合わせて表示させた例を示している。

折れ線グラフは、睡眠期間中のいびきの大きさが視覚的にわかるようになっている。睡眠情報演算部９２１は、例えば、受信した計測データに基づいて、各時刻における呼吸音をプロットしたグラフを生成する。なお、被験者にいびきの大きさがわかりやすいように、図７Ｂのデータ表示領域８３０の左上に示すように音量の範囲を図示してもよい。また、図示しないが所定音量以上の領域を色分けしたり、図９に示すように、第１閾値Ｖｔ１及び／または第２閾値Ｖｔ２にラインを引いて領域の区分けをしてもよい。

棒グラフは、上段に、睡眠期間における睡眠状態として、前述の「快眠」、「いびき」、「無呼吸」及び「不明」の４つに分類し、各時間帯における睡眠状態を表示させた例を示す。また、下段に、被験者の体位情報を表示させた例を示す。睡眠情報演算部９２１は、例えば、受信した計測データに基づいて、各時間帯における睡眠状態や体位状態を演算する。

なお、睡眠状態や体位状態のデータをどのような形態で表示させるかについては、特に限定されない。例えば、睡眠状態に関し、図９の中段に示すように、呼吸音の音量と、第１閾値Ｖｔ１及び第２閾値Ｖｔ２との関係に基づいて判定した生データを表示させるようにしてもよいし、その生データに対して加工を加えた加工データを表示させるようにしてもよい。

また、図７Ｂでは、睡眠時間全体の結果がわかるように表示しているが、表示方法はこれに限定されない。例えば、拡大表示をさせる拡大アイコン８３５をグラフ画面内に表示させるようにしてもよい。図７Ｅには、拡大アイコン８３５がタップされた場合の表示画面の例を示しており、具体的に、１時間の睡眠状態が表示された例を示している。図７Ｅでは、例えば、グラフエリアをスワイプ（指を右から左、左から右へ操作）することでスクロールし、表示時間帯を変更できるようになっている。このような表示形態にすることで、被験者が、俯瞰した情報と詳細情報の両方を確認できる。なお、睡眠時間の表示は、１時間毎に限定されず、他の時間区切りでもよい。

《表示データの加工》
以下において、データの加工について例示する。

例えば、無呼吸の表示に関し、所定の規定時間（例えば、５分）以上、無呼吸と判断されるような場合に、その判定領域を「不明」と表示させる、または、表示対象から除外するようにしてもよい。本実施形態の呼吸音計測装置１では、呼吸音の音量が所定の第２閾値Ｖｔ２未満の場合に、無呼吸であるものとしている。一方で、被験者は睡眠中に動く場合があり、一時的に呼吸音計測装置１が被験者頸部Ｐｎから浮いてしまう恐れがある。そこで、呼吸音データの音量が第２閾値Ｖｔ２未満の時間が所定の規定時間以上継続した場合に、「不明」または表示対象から除外する。これにより、呼吸音計測装置１が被験者頸部Ｐｎから浮いている場合と、無呼吸状態とを判別することができるようになる。

図９では、被験者の呼吸音量が第２閾値Ｖｔ２を下回ったのが５回あり、そのうちの時刻ｔ６から時刻ｔ７の期間、及び、時刻ｔ１４から時刻ｔ１５の期間は、上記の規定時間を超えており、「不明」とした例を示している。「不明」の期間は、例えば、次に呼吸音が取れると解除される（例えば、時刻ｔ７及び時刻ｔ１５参照）。

また、いびき状態から無呼吸状態に短時間で遷移する場合がある。このような場合に、「快眠」と判断される期間があるが、「快眠」の期間が所定時間未満の場合に、その前後のいびき又は無呼吸の期間に組み込むようなことをしてもよい（時刻ｔ２から時刻ｔ４の期間参照）。

－比較画面－
図７Ｃは、前述のメニューバー８１０の比較アイコンがタップされた場合に表示画面８００に表示される画像の一例を示している。以下、図７Ｃの画面全体のことを「比較画面」と呼ぶものとする。前述のメニューバー８１０には、比較画面が選択されていることがわかるように表示される。

比較画面の中央のデータ表示領域（メニューバー以外の領域）には、バイブレータを振動させた場合と、振動させない場合との比較データを並べて表示させる。ここでは、振動モードの結果と、モニタリングモードの計測結果を表示させる例について示す。

具体的に、図７Ｃの例では、データ表示領域を上下の２つの領域に分けている。データ表示領域の画面上側は平均を比較する平均比較領域８５０であり、画面下側は各日のデータを比較する各日比較領域８６０である。上下の領域とも、上側の領域８５１，８６１に棒グラフで比較結果を示し、下側の領域８５２，８６２に数値で比較結果を示している。

平均比較領域８５０では、左側の領域８５３に振動モードの結果を示し、中央の領域８５４にモニタリングモードの結果を示し、右側の領域に最新の結果を示している。このように、バイブレータを振動させた場合と、振動させない場合との比較データを並べて表示させることで、被験者は、振動モードを使用することによる効果を容易に確認することができる。また、具体的には図示しないが、例えば、複数の振動モードがある場合に、それらを並べて表示させることで、被験者毎に、どのようなモードを使用すれば、効果が高いのか等を定量的に比較し、把握することができる。８５５は、スライドボタンを示し、タップすることで別の観点や内容の比較結果が表示できるようになる。

各日比較領域８６０では、日ごとの計測結果について、棒グラフと数値により睡眠状態が把握できるようになっている。モードと記載されている欄には、振動モードなのか、モニタリングモードなのかを示す識別記号が表示されている。そして、被験者が表示期間のうちで、モニタリングモードと振動モードの両方を使用した場合、各日比較領域８６０にも、モニタリングモードの結果（破線領域８６３参照）と、振動モードの結果（破線領域８６４参照）とが並べて表示される。これにより、被験者は、より細かく、体調や周囲の環境を加味して、使用するモードと効果との関係を比較し、検証することができるようになる。８５５は、スライドボタンを示し、タップすることで別の観点や内容の比較結果が表示できるようになる。

－履歴画面－
図７Ｄは、前述の履歴アイコンがタップされた場合に表示画面８００に表示される画像の一例を示している。以下、図７Ｄの画面全体のことを「履歴画面」と呼ぶものとする。

履歴画面の下端部には、前述のメニューバー８１０が配置される。メニューバー８１０では、履歴画面が選択されていることがわかるように表示される。履歴画面の上端領域８４０には、表示させる期間（例えば、表示対象年月）が示され、スライドボタン８７１をタップすることで、表示日を変更できるようになっている。

履歴画面の中央のデータ表示領域８７０（メニューバー以外の領域）には、計測履歴の一覧を確認することができる。例えば、図７Ｄの例では、上下にスクロール操作をすることで、月ごとの一覧データを確認することができる例を示している。

＜その他の実施形態＞
例えば、上記の実施形態に加えて、いびき音が録音できるように構成されていてもよい。

図１０及び図１１には、いびき音の録音機能を含む睡眠状態計測システムの動作について示している。睡眠状態計測システムの構成については、上記の実施形態と共通の構成でよい。なお、図１０及び図１１において、図６と共通の制御フローについては、同じ符号を付している。ここでは、図６との相違点を中心に説明するものとし、共通の制御フローについて、説明を省略する場合がある。

《いびきの録音プロセス（１）》
図１０の例では、呼吸音計測装置１において、ステップＳ１３の呼吸音を計測している途中（ステップＳ２１でＮＯ）に、制御部５７において、所定以上のいびき音が検出されたか否かを判定するようにしている（ステップＳ２２）。所定以上のいびきが発生していない場合、ステップＳ１３における呼吸音の計測を継続する。

一方で、所定以上のいびき音が検出された場合（ステップＳ２２でＹＥＳ）、呼吸音計測装置１は、通信モジュール５６の通信機能をオンさせて、端末装置８０に録音指示を送信する（ステップＳ２４）。この間も、ステップＳ１３の計測動作は継続される。

ステップＳ５１において、録音指示を受けた端末装置８０では、制御部９２が、マイクロフォン８２を介して録音されたいびき音データを記憶部９１に保存する。端末装置８０では、例えば、あらかじめ設定された期間（例えば、数分程度）のいびき音データを録音する。いびき音データは、例えば、グラフ画面の折れ線グラフに紐づけされ、被験者が折れ線グラフをタップすると、その部分の録音データを聞くことができるようになっている。

ステップＳ２４で録音指示が終わると、呼吸音計測装置１では、通信機能がオフされ、制御フローはステップＳ１３に戻る。なお、呼吸音計測装置１側に録音機能を設けて、ステップＳ１４の計測データ送信時に録音データをあわせて送信するようにしてもよい。

《いびきの録音プロセス（２）》
図１１の例では、端末装置８０は、睡眠状態計測アプリが起動された後に、睡眠中の被験者の呼吸音を録音する。具体的には、端末装置８０は、例えば、ステップＳ４１で睡眠状態計測アプリを起動させた後のステップ６１において、睡眠状態計測アプリの画面に録音を開始させることを示すアイコンを表示させる。そして、端末装置８０は、被験者のアイコンへのタップ操作に基づいて録音を開始するようにしてもよい。また、被験者の操作なしに、睡眠状態計測アプリが起動されてから所定時間経過後に自動的に録音が開始されるようにしてもよい。または、所定の時刻（被験者によるタイマー設定を含む）から自動的に録音が開始されるようにしてもよい。

ステップＳ４２の処理は、図６と同じであり、例えば、朝になって被験者がデータ取得ボタン８２３を押下すると、端末装置８０では、計測データの取得処理が実行される。

次のステップＳ６２において、端末装置８０は、計測データの取得が終わると、受信した計測データと、自機の録音データとの紐づけを行う。具体的には、呼吸音計測装置１と端末装置８０との時刻同期がとれているので、お互いのデータの取得時刻に基づいて、相互のデータの紐づけを行う。

次のステップＳ６３において、端末装置８０は、録音データの編集を行う。例えば、端末装置８０は、いびきと判定されたいびき領域についての録音データを残し、それ以外の録音データを削除する。また、例えば、いびきの中で所定の音量以上のものを録音データとして残すようにしてもよい。また、無呼吸と判定された無呼吸領域の音を残すようにしてもよい。どのような音を残すかについては、予め端末装置８０にインストールされた設定に基づいて自動的に設定されるようにしてもよいし、被験者が設定できるようにしてもよい。このように、特定の音を残すような編集作業をすることで、端末装置８０で使用する記憶部９１の記憶領域を節約することができる。なお、ステップＳ６３の処理は行わなくてもよい。そうすることで、被験者は、就寝中の周囲音とともに寝息音を聞くことができ、睡眠状態と周囲の環境状態との相関関係をより詳細に知ることができる。

次のステップＳ４３の表示処理は、前述の実施形態と同様である。なお、例えば、図７Ｅに示すように、グラフ画面のグラフと対応する位置にスピーカーアイコン８３６を表示させ、そのスピーカーアイコン８３６がタップされた位置に対応する時刻に録音されたいびき音が再生できるように構成されていてもよい。

《バイブレータの非動作設定処理》
端末装置８０の設定操作において、被験者が、呼吸音の計測開始から所定時間を経過するまで所定期間、バイブレータを振動させない振動一時停止モードが設定できるように構成されていてもよい。呼吸音計測装置１では、振動一時停止モードが設定されている場合でも、計測開始から所定期間は、いびきや無呼吸に応じてバイブレータを動作させない。例えば、被験者が寝入ったあとに、すぐにバイブレータが動作すると寝入りの邪魔をすることになる場合がある。このようなバイブレータ５０の非動作時間の設定をできるようにすることで、被験者が寝付けなくなることを防止することができる。

また、上記実施形態において、ネックバンド１０の形状は、略Ｃ字形状に限定されるものではない。ネックバンド１０は、被験者の頸部に装着されて被験者頸部の呼吸音がマイクロフォン５２で計測できるように構成されていればよく、例えば、ビニールや繊維等の柔らかい素材で形成されたネックバンドを首に巻付け、面ファスナーやアジャスターバックルのような係止具で係止するような構成であってもよい。

また、上記の実施形態では、端末装置８０の制御部９２において睡眠状態の演算をするものとしたが、同様の演算を呼吸音計測装置１側で行い、その演算結果を端末装置８０に送るようにしてもよい。

また、図１０及び図１１において、端末装置８０側で録音を実行するものとしたが、呼吸音計測装置１で録音をするようにしてもよい。この場合、呼吸音計測装置１では、マイクロフォン５２が録音データを取得し、端末装置８０に計測データとあわせて録音データが送信される。

また、上記の実施形態では、呼吸音計測装置１は、ネックバンド式であるものとしたが、これに限定されない。図示は省略するが、例えば、呼吸音計測装置１が、被験者の頸部や胸に貼り付けて呼吸音を計測するような貼付型装置であってもよい。貼付型の呼吸音計測装置は、例えば、装着手段としての貼付パッドと、貼付パッドから伝達される呼吸音を計測する呼吸音計測手段とを備える。なお、貼付パッド及び呼吸音計測手段は周知構成を採用することができる。また、呼吸音計測装置１が、被験者の胸部に巻き付けて使用するようなバンド式の装置であってもよい。バンド式の呼吸音計測装置１では、例えば、胸部に巻き付けるバンドが装着手段に相当し、その装着手段に被験者の呼吸音を計測する呼吸音計測手段が取り付けられる。そして、呼吸音計測装置１の形態や構成が異なるような場合においても、呼吸音計測装置１と端末装置８０とのやり取りや、端末装置８０での表示方法等は、上記の実施形態と同じような形態や方法を採用することができ、同様の効果を得ることができる。

本発明は、主に在宅等で被験者の睡眠時の呼吸音に基づいて睡眠状態を計測する睡眠状態計測システムとして有用である。

１呼吸音計測装置
１０ネックバンド（装着手段）
５０バイブレータ
８０端末装置
８１タッチパネル（表示手段）
８４通信モジュール（通信手段）
９２制御部（演算手段）
８２マイクロフォン

Claims

被験者への装着手段と、当該被験者の睡眠時の呼吸音を計測する呼吸音計測手段とを有する呼吸音計測装置と、
前記呼吸音計測装置と通信する通信手段及び表示手段を有する端末装置とを備え、
前記端末装置は、前記呼吸音計測手段の計測結果を受信し、当該受信した計測結果を基に被験者のいびき期間、通常呼吸期間及び無呼吸期間の情報を数値またはグラフの少なくとも一方の形式で前記表示手段に表示し、
前記呼吸音計測装置は、被験者に振動を与えるためのバイブレータを備え、
前記端末装置は、前記バイブレータを振動させる振動モードにおける被験者のいびき期間、通常呼吸期間及び無呼吸期間の情報を含む第１睡眠情報と、前記バイブレータを振動させない無振動モードにおける被験者のいびき期間、通常呼吸期間及び無呼吸期間の情報を含む第２睡眠情報とを前記表示手段に並べて表示する、睡眠状態計測システム。
請求項１に記載の睡眠状態計測システムにおいて、
前記呼吸音計測装置または前記端末装置には、前記呼吸音計測手段で計測された呼吸音の音量に基づいて、被験者のいびき期間、通常呼吸期間及び無呼吸期間を演算する演算手段を備え、
前記演算手段は、前記呼吸音の音量が所定の閾値未満の時間が所定時間未満の場合に、その期間を被験者の無呼吸期間とする一方で、前記呼吸音の音量が所定の閾値未満の時間が所定時間以上継続した場合、その期間を無呼吸期間としない、睡眠状態計測システム。
請求項２に記載の睡眠状態計測システムにおいて、
前記呼吸音計測装置及び前記端末装置の少なくとも一方には、被験者の睡眠時の呼吸音を録音する録音手段を備え、
前記演算手段が、前記呼吸音計測手段で計測された呼吸音の音量が所定の閾値以上の期間を前記いびき期間とし、当該いびき期間の録音データを切り出し、
前記端末装置に、前記切り出された録音データが保存される、睡眠状態計測システム。
被験者への装着手段と、当該被験者の睡眠時の呼吸音を計測する呼吸音計測手段とを有する呼吸音計測装置と、
前記呼吸音計測装置と通信する通信手段及び表示手段を有する端末装置とを備え、
前記端末装置は、前記呼吸音計測手段の計測結果を受信し、当該受信した計測結果を基に被験者のいびき期間、通常呼吸期間及び無呼吸期間の情報を数値またはグラフの少なくとも一方の形式で前記表示手段に表示し、
前記呼吸音計測装置は、被験者の頸部に振動を与えるバイブレータを備え、
前記バイブレータは、被験者のいびき期間及び無呼吸期間の少なくとも一方において振動するように構成され、かつ、被験者の睡眠状態の計測開始から所定時間は振動を停止させる振動停止モードの設定ができるように構成されている、睡眠状態計測システム。