JPH05245148A - 睡眠感推定装置及び目覚し装置 - Google Patents

睡眠感推定装置及び目覚し装置

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JPH05245148A
JPH05245148A JP4050320A JP5032092A JPH05245148A JP H05245148 A JPH05245148 A JP H05245148A JP 4050320 A JP4050320 A JP 4050320A JP 5032092 A JP5032092 A JP 5032092A JP H05245148 A JPH05245148 A JP H05245148A
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JP
Japan
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sleep
feeling
sleeping person
sensation
sleeping
Prior art date
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Application number
JP4050320A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Ogino
弘之 荻野
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 就寝者の生体情報に基づき睡眠感を推定する
睡眠感推定装置を提供する。 【構成】 本発明は、例えば生体情報として体動を検出
する場合、寝具に配設された生体情報検出手段1により
就寝者の体動を検出し、就寝中の体動パターンに基づき
起床時の睡眠感を推定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、就寝者の睡眠感の推定
を行なう睡眠感推定装置及び就寝者の睡眠感を推定して
目覚し刺激を発生する目覚し装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、睡眠を評価することを目的とし
て、就寝中の睡眠の浅い・深いとった睡眠状態を推定す
る装置としては、就寝者の脳波、心拍及び体動等の生体
情報に基づき睡眠の浅い・深いといった睡眠状態を推定
するものは存在するが(例えば特公昭55−23614
号公報)、就寝者の生体情報に基づき就寝者の睡眠感を
推定する装置はなかった。
【0003】また、従来の目覚し装置は例えば特開昭5
9−23284号公報に示されているように、寝具に配
設された体動センサーにより体動を検出し、体動頻度を
予め定められた基準値以上であればアラームが発生する
ように構成されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】過去の数多くの睡眠実
験により、例えば脳波測定により深い睡眠が得られてい
たという結果が得られても、就寝者の主観的な睡眠感申
告が「眠れなかった」といったように、睡眠感申告の結
果と脳波測定による睡眠状態の推定結果とが異なる場合
があることが報告されている。このため、従来のような
睡眠の浅い・深いといった睡眠状態を推定する装置では
睡眠状態の推定結果と就寝者自身の睡眠感とが異なる場
合があるといった課題があった。
【0005】また、睡眠にはかなりの個人差があるた
め、従来の装置ではそういった個人差に対応できないと
いった課題があった。
【0006】さらに、従来の目覚し時計に関しては、深
い睡眠状態でも体動頻度の多い場合があり、そのような
場合にはアラームの誤動作が起こるといった課題がある
上、基準値には個人差が存在するといった課題があっ
た。
【0007】そこで本発明は、就寝者自身の主観を大切
にするといった実用性の見知から、就寝者の生体情報に
基づき睡眠感を推定する睡眠感推定装置を提供すること
を第1の目的とする。
【0008】また第2の目的は、使用者の就寝現場で睡
眠感推定の学習を行うことにより上記のような個人差に
対応した睡眠感推定装置を提供することにある。
【0009】さらに第3の目的は、睡眠感を推定してア
ラームを作動させることにより快適な目覚めをもたらす
目覚し装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の睡眠感推定装置
は、上記第1の目的を達成するために、就寝者の体動、
心拍、呼吸等の生体情報を検出する生体情報検出手段
と、前記生体情報検出手段からの信号を入力として前記
就寝者の睡眠感を出力する睡眠感出力手段とからなる。
【0011】また本発明の睡眠感推定装置は、上記第2
の目的を達成するために、睡眠感出力手段は、就寝者の
睡眠感を入力する睡眠感入力手段を有し、前記睡眠感入
力手段からの信号を教師信号とし、ニューラルネットワ
ークを用いて睡眠感推定の学習を行うものである。
【0012】さらに本発明の目覚し装置は上記第3の目
的を達成するために、就寝者の体動、心拍、呼吸等の生
体情報を検出する生体情報検出手段と、前記生体情報検
出手段からの信号を入力として前記就寝者の睡眠感を出
力する睡眠感出力手段と、前記睡眠感出力手段からの信
号に基づき就寝者に物理的刺激を与える刺激発生手段と
からなる。
【0013】
【作用】本発明は、例えば生体情報として体動を検出す
る場合、寝具に配設された体動検出手段により就寝者の
体動を検出し、就寝中の体動パターンに基づき起床時の
睡眠感を推定する。
【0014】また本発明は、例えば生体情報として体動
を検出する場合、寝具に配設された体動検出手段により
就寝者の体動を検出し、就寝中の体動発生時刻を入力と
し、ニューラルネットワークの演算により出力(睡眠感
の推定値)を得る。就寝者が起床時に睡眠感を入力する
と、この値を教師信号とし、ニューラルネットワークを
用いて睡眠感推定の学習を行う。
【0015】さらに本発明は、就寝者の睡眠感を推定
し、例えば眠気を感じない最適な時刻にアラームを作動
させる。
【0016】
【実施例】以下本発明の睡眠感推定装置の第1の実施例
を添付図面に基づいて説明する。図1は本実施例をベッ
ドに装着した際の斜視図、図2はブロック図である。図
1および図2において、1は就寝者の体動を検出する生
体情報検出手段で、圧電素子2、フィルター3、増幅手
段4、平滑化手段5、比較手段6から構成される。圧電
素子2はポリフッ化ビニリデン(PVDF)等の高分子
圧電材料を薄膜状にし両面に可とう性の電極膜を付着さ
せテープ状に成形されたもので、図1のようにマットレ
スの表面に固定されている。7は就寝者の睡眠感を出力
する睡眠感出力手段である。8は回路ユニットで、フィ
ルター3、増幅手段4、平滑化手段5、比較手段6、睡
眠感出力手段7が内蔵されている。圧電素子2と回路ユ
ニット8とはシールド線9で接続されている。
【0017】この実施例の構成によれば、本発明は以下
のように作用する。寝具上に人体が存在する場合、人体
の心拍活動の伝搬による細体動または寝返り等の粗体動
により寝具に配設された圧電素子2が変形を受けると、
その変形の程度に応じて圧電素子2より電圧が発生す
る。この出力信号はフィルター3によりろ波され、その
信号は増幅手段4により増幅され、平滑化手段5により
平滑化される。平滑化手段5からの出力波形を図3に示
した。人体が入床、寝返り等の粗体動、離床を行なうと
大きな出力が出、在床安静状態では図中S部のように心
拍活動の伝搬によるレベルの低い周期的な出力が得られ
る。比較手段6では平滑化手段5の出力Vに応じて以下
の判定を行なう。V<Vaならば不在、Va≦V<Vb
ならば在床、Vb<Vならば粗体動と判定する。
【0018】次に睡眠感出力手段7では比較手段6の信
号に基づき図4の関係に基づき睡眠感を推定する。ここ
では睡眠感として眠気をとった。図4は単位時間当りの
粗体動発生頻度と睡眠感との関係を示したもので、睡眠
実験により求めることが出来る。
【0019】上記作用により本実施例によれば、就寝者
の粗体動に基づき睡眠感を推定するので、睡眠の浅い・
深いといった睡眠状態を推定するより、使用者にとって
より実用的なわかりやすい睡眠評価が可能となるといっ
た効果がある。尚、圧電素子2は寝具に配設してあるの
で、センサを人体につけたりせず、人体に非接触・無拘
束で睡眠感を推定できるといった効果もある。
【0020】上記実施例では就寝者の生体情報として体
動を検出したが、心拍活動の伝搬による細体動による出
力信号から周波数カウンタにより心拍数を求めて、上記
と同様な睡眠実験により就寝中の心拍数と睡眠感を求め
て、睡眠感を推定する構成としてもよい。また、フィル
ターの周波数特性を変えれば上記と同様に呼吸の伝搬に
よる細体動を検出することも可能で、呼吸数から睡眠感
を推定する構成としてもよい。
【0021】次に本発明の睡眠感推定装置の第2の実施
例を添付図面に基づいて説明する。図5は本実施例の斜
視図、図6はブロック図である。本実施例が第1の実施
例と相違する点は、図5及び図6に示すように、睡眠感
出力手段7が、就寝者の睡眠感を入力する睡眠感入力手
段10を有し、睡眠感入力手段10からの信号を教師信
号とし、ニューラルネットワーク11を用いて睡眠感推
定の学習を行う点にある。
【0022】この実施例の構成によれば、本発明は以下
のように作用する。例えば上記第1の実施例と同様に生
体情報として体動を検出する場合、寝具に配設された圧
電素子により就寝者の体動を検出し、比較手段6の出力
信号に基づき就寝中の粗体動発生時刻を入力とし、ニュ
ーラルネットワークの演算により出力(睡眠感の推定
値)を得る。就寝者が日々の起床時に睡眠感入力手段よ
り睡眠感を入力すると、この値を教師信号とし、ニュー
ラルネットワークを用いて睡眠感推定の学習を行う。こ
の学習は一定期間あるいは推定の誤差がある一定値以下
になるまで行なわれ、その後はニューラルネットワーク
の結合係数は固定される。したがって、その後、就寝者
は起床時に睡眠感を入力せずとも睡眠感が推定される。
【0023】上記作用により本実施例によれば、ニュー
ラルネットワークを用いた現場学習により使用者毎に睡
眠感推定を行なうので、個人差に対応した精度のよい睡
眠感推定が可能となるといった効果がある。
【0024】上記実施例では就寝者の生体情報として体
動を検出したが、第1の実施例と同様心拍や呼吸を検出
して睡眠感の現場学習を行なうことにより睡眠感を推定
する構成としてもよい。
【0025】次に本発明の目覚し装置の実施例を添付図
面に基づいて説明する。図7は本実施例をベッドに装着
した際の斜視図、図8はブロック図である。図7および
図8において、生体情報検出手段1、睡眠感出力手段7
は上記第1の実施例及び第2の実施例と同様の構成であ
る。12は睡眠感出力手段7からの信号に基づき就寝者
に物理的刺激を与える刺激発生手段である。
【0026】この実施例の構成によれば、本発明は以下
のように作用する。例えば上記第1の実施例と同様に生
体情報として体動を検出する場合、寝具に配設された圧
電素子により就寝者の体動を検出し、比較手段6の出力
信号に基づき就寝中の粗体動発生時刻を入力とし、ニュ
ーラルネットワーク11の演算により出力(睡眠感の推
定値)を得る。就寝者が日々の起床時に睡眠感入力手段
10より睡眠感を入力すると、この値を教師信号とし、
ニューラルネットワーク11を用いて睡眠感推定の学習
を行う。この学習は一定期間あるいは推定の誤差がある
一定値以下になるまで行なわれ、その後はニューラルネ
ットワークの結合係数は固定される。したがって、その
後、就寝者は起床時に睡眠感を入力せずとも睡眠感が推
定される。睡眠感として、たとえば眠気を推定する構成
とすると、刺激発生手段12は、眠気を感じない最適な
時刻にアラームを作動させる。
【0027】上記作用により本実施例によれば、現場学
習により睡眠感推定の学習を行なうとともに、睡眠感の
推定を行なって最適な時刻にアラームを発生させるの
で、アラームの誤動作のない快適な起床を実現すること
ができるといった効果がある。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明の睡眠感推定
装置によれば、就寝者の生体情報に基づき睡眠感を推定
するので、睡眠の浅い・深いといった睡眠状態を推定す
るより、使用者にとってより実用的なわかりやすい睡眠
評価が可能になるといった効果がある。
【0029】また、ニューラルネットワークを用いた現
場学習により使用者毎に睡眠感推定を行なうので、個人
に対応し精度よく睡眠感の推定ができるといった効果が
ある。
【0030】さらに本発明の目覚し装置によれば、睡眠
感の推定を行なって最適な時刻にアラームを発生させる
ので、アラームの誤動作のない快適な起床を実現するこ
とができるといった効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における睡眠感推定装置
の外観斜視図
【図2】同装置のブロック図
【図3】同装置の平滑化手段からの出力波形図
【図4】粗体動発生頻度と睡眠感との関係を示した図
【図5】本発明の第2の実施例における睡眠感推定装置
の外観斜視図
【図6】同装置のブロック図
【図7】本発明の第3の実施例における目覚し装置の外
観斜視図
【図8】同装置のブロック図
【符号の説明】
1 生体情報検出手段 2 圧電素子 3 フィルター 4 増幅手段 5 平滑化手段 6 比較手段 7 睡眠感出力手段 8 回路ユニット 9 シールド線 10 睡眠感入力手段 11 ニューラルネットワーク 12 刺激発生手段
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 A61B 5/11 A61M 21/00 7831−4C A61M 21/00 330 B

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】就寝者の体動、心拍及び呼吸等の生体情報
    を検出する生体情報検出手段と、前記生体情報検出手段
    からの信号を入力して前記就寝者の睡眠感を出力する睡
    眠感出力手段とからなる睡眠感推定装置。
  2. 【請求項2】睡眠感出力手段は、就寝者の睡眠感を入力
    する睡眠感入力手段を有し、前記睡眠感入力手段からの
    信号を教師信号とし、ニューラルネットワークを用いて
    睡眠感推定の学習を行う請求項1記載の睡眠感推定装
    置。
  3. 【請求項3】就寝者の体動、心拍及び呼吸等の生体情報
    を検出する生体情報検出手段と、前記生体情報検出手段
    からの信号を入力として前記就寝者の睡眠感を出力する
    睡眠感出力手段と、前記睡眠感出力手段からの信号に基
    づき就寝者に物理的刺激を与える刺激発生手段とからな
    る目覚し装置。
JP4050320A 1992-03-09 1992-03-09 睡眠感推定装置及び目覚し装置 Pending JPH05245148A (ja)

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Cited By (8)

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