Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP2979713B2 - 睡眠状態判定装置 - Google Patents

睡眠状態判定装置

Info

Publication number
JP2979713B2
JP2979713B2 JP3119725A JP11972591A JP2979713B2 JP 2979713 B2 JP2979713 B2 JP 2979713B2 JP 3119725 A JP3119725 A JP 3119725A JP 11972591 A JP11972591 A JP 11972591A JP 2979713 B2 JP2979713 B2 JP 2979713B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
time
human body
stimulus
sleep state
recognition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP3119725A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04347140A (ja
Inventor
弘之 荻野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP3119725A priority Critical patent/JP2979713B2/ja
Publication of JPH04347140A publication Critical patent/JPH04347140A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2979713B2 publication Critical patent/JP2979713B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は睡眠状態を判定する睡眠
状態判定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来この種の睡眠状態判定装置は、ポリ
グラフに代表されるように各種の電極を人体に装着し脳
波や眼球運動、筋電位を検出して検出信号の波形処理を
行なって睡眠状態を判定するものであった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の睡眠状態検出装置では、脳波や眼球運動、筋電位の
測定結果を目視作業で分析したり、複雑な信号処理を行
なって解析したりするといった煩雑な作業が必要であ
り、そのために大きな労力やコストがかかるといった課
題があった。
【0004】睡眠状態を簡単にかつ低コストで検出でき
れば寝室の環境制御や居眠り防止等といった製品分野へ
の応用が実現でき、社会生活への貢献も大なるものがあ
り、そのためにも実用的な睡眠状態検出装置が望まれて
いた。
【0005】本発明は上記課題を解決するもので、その
第1の目的は人体が睡眠状態に移行する際には体動が静
止するとともに、そのような体動静止状態がある設定時
間以上継続すれば入眠している確率が高いといった生理
学的知見、および入眠すれば外界からの刺激に対する感
知閾値が高くなるといった生理学的知見に基づき、人体
の体動静止状態と刺激に対する人体の認識状態とを検出
することにより睡眠状態を簡単にかつ低コストで判定す
る実用的な睡眠状態判定装置を提供することにある。
【0006】第2の目的は、個人差のある上記設定時間
をある演算値に基づいて変更することによりすなわち上
記設定時間の最適値を自動的に求めることにより睡眠判
定の精度を向上させることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るために本発明の睡眠状態判定装置は、人体の体動を検
出する体動検出手段と、前記体動検出手段の出力に基づ
き体動の静止時間を計時するタイマーと、予め設定され
た設定時間と前記体動静止時間とを比較する比較手段
と、前記設定時間の設定を行なう設定手段と、前記体動
静止時間が前記設定時間以上となった時点で人体に刺激
を付加する刺激付加手段と、刺激が付加されたことを人
体が認識したかどうかを人体自身が入力、記録する認識
記録手段と、前記認識記録手段の出力により睡眠状態を
判定する判定手段とを備えたものである。
【0008】また第2の目的を達成するために本発明
は、毎晩の認識記録手段の出力を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段の記憶内容に基づき刺激付加に対する人体
の認識率を演算する演算手段と、前記認識率が予め定め
られた設定値以下になるよう設定時間を変更する設定手
段とを有するものである。
【0009】
【作用】本発明は上記構成によって以下のように作用す
る。体動検出手段により人体に体動が起っているかどう
かが検出されると、タイマーにより体動が起こっていな
い状態の継続時間すなわち体動静止時間が計時される。
次に予め設定された設定時間と前記体動静止時間とが比
較され、前記体動静止時間が前記設定時間以上となった
時点で人体に音、振動等の刺激が付加される。ここで、
本装置の使用者に対しては前もって「刺激を感じたら認
識記録手段に所定の入力を行なうこと」といった教示が
与えてある。すなわち、使用者が刺激を感じた場合は所
定の入力が認識記録手段に対して行なわれる。そして、
認識記録手段の出力に基づき睡眠状態が判定される。
【0010】また本発明は、毎晩の認識記録手段の出力
を記憶して、その記憶内容に基づき刺激付加に対する人
体の認識率を演算し、その認識率がある設定値以下とな
るよう設定時間を変更することにより上記設定時間の最
適値を自動的に求める。
【0011】
【実施例】以下本発明の第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応用した際の
外観斜視図、図2はブロック図である。図1および図2
において、1は人体の体動を検出する体動検出手段で、
圧電素子2、フィルター3、増幅手段4、整流手段5、
平滑手段6、第1の比較手段7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、ここではマットレス8の
表面に装着されている。9は第1の比較手段7の出力に
基づき計時を開始するタイマー、10はある設定時間を
設定する設定手段、11は前記設定時間とタイマー9に
より計時される計時時間とを比較する第2の比較手段、
12はブザーからなる刺激付加手段、13はブザー12
の音量を設定する音量設定手段、14は押しボタンスイ
ッチからなる認識記録手段、15は押しボタンスイッチ
14の出力により睡眠状態を判定する判定手段、16は
判定手段15の出力を表示するLED、17はタイマー
9、第2の比較手段11、判定手段15等を内蔵し、ブ
ザー12、LED16を制御するマイコンである。フィ
ルター3、増幅手段4、整流手段5、平滑手段6、第1
の比較手段7、マイコン17は制御ユニット18に内蔵
される。また、押しボタンスイッチは使用者が手元で操
作しやすいように例えば、マットレス8の枕元付近に容
易に移動できるように置かれる。
【0012】この実施例の構成による作用を以下に説明
する。人体の体動により圧電素子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、増幅
手段4により増幅、整流手段5により整流、平滑手段6
により平滑化される。図4に実際の就寝の際の平滑器6
の出力波形を示す。図より入床、寝返り、離床といった
粗大な体動の場合は圧電素子2は大きな変形を受け平滑
手段6から大きな出力がでる。また、人体が安静状態で
あれば人体の心臓の活動や呼吸活動により伝搬される身
体の微小な体動により平滑手段6からは比較的低いレベ
ルの出力がでる。人材が不在の場合は平滑手段6の出力
はゼロである。以下、この出力に基づくマイコン17の
処理内容を図3に示すフロチャートにより説明する。第
1の比較手段7では平滑手段6の出力Vとあらかじめ定
められた2つの設定値Va、Vbとを以下のように比
較、判定する。V<Vaならば人体が不在であると判定
する。Va≦V<Vbならば人体が安静状態で存在する
と判定する。さらにVb<Vならば人体が体動を生起し
たと判定する。そして、タイマー9では第1の比較手段
7で在床が判定された場合に計時動作が開始される。た
だし、この計時動作は第1の比較手段7で不在または体
動が判定されるとリセットされる。すなわち、タイマー
9では体動静止時間Tが計測される。
【0013】次に、第2の比較手段では設定手段10に
より設定された設定時間Toとタイマー9により計時さ
れる計時時間Tとが比較される。ここでTを計時する理
由は、人体が睡眠状態に移行する際には体動が静止する
といった生理的知見に基づいており、さらに設定時間T
oを設けた理由は体動静止状態がある一定時間以上継続
すれば入眠している確率が高いといった生理的知見に基
づいている。TがToに達した時点でブザー12が駆動
され一定時間ブザー音が鳴る。ここでブザー12の音量
は音量設定手段13により任意に設定可能である。本装
置の使用者に対しては前もって「ブザー音が聞こえたら
押しボタンスイッチを押して下さい」といった教示が与
えてある。これは、使用者の意識状態がブザー音を認識
できるかどうかということを判定するためである。した
がって、使用者が押しボタンスイッチ14を押した場合
は、判定手段15により覚醒状態であるとの判定がなさ
れ、押さなかった場合は入眠状態であるとの判定がなさ
れる。使用者が押しボタンスイッチ14を押した場合に
はその直後に短いブザー音が鳴り、使用者が確実にスイ
ッチを押したということが使用者自身に報知されるとと
もに、LED16が点灯して入眠状態の判定がなされた
ことが表示される。入眠が判定されるか、または第1の
比較手段7により在床が確認されてからある一定時間、
たとえば60分が経過した場合には、それ以降ブザー1
2の駆動が停止される。これは前記以降にTo≦Tなる
状態が発生しても、ブザー音を停止することによりブザ
ー音で使用者の睡眠を乱さないようにするためである。
【0014】以上の動作が毎晩の就寝時について行なわ
れる。入眠の判定が成功したかどうかは毎朝の起床後に
LED16の点灯状態を確認すればよい。設定時間To
については予め推奨値が設定されてあるが個人差がある
ため、使用者はブザー音を感じなかったという就寝夜を
経験する回数が多くなるよう設定手段10で設定時間T
oを調節することが望ましく、それにより使用者自身に
最適な設定時間Toを求めることができる。また、To
の最適値が求まったならばそれ以降は体動静止時間の検
出のみで入眠を判定することができるので、ブザー音の
発生は必要なくなり音量設定手段13でブザー音の音量
をゼロにすればよい。
【0015】上記作用により、人体の体動静止時間があ
る設定時間以上になった時に人体に刺激を付加し、付加
された刺激に対する人体の認識状態を検出するといった
簡単な構成により睡眠状態を簡単にかつ低コストで検出
できるといった効果がある。また、使用者の個人差を考
慮した睡眠状態の判定ができるといった効果がある。
【0016】圧電素子2は複数個使用してもよく体動を
検出する精度が向上する。また、圧電素子2はマットレ
スの体軸方向(頭部〜足部方向)に装着してもよい。
【0017】また、体動を検出できれば圧電素子の代わ
りに容量センサや重量センサといった他の感圧センサを
使用してもよい。
【0018】また、圧電素子の代わりに、図5に示すよ
うな赤外線センサ19を用いて体動を検出する構成とし
たり、超音波センサ、光センサ等により体動を検出する
構成としてもよい。
【0019】また、刺激発生手段12はブザーを使用し
たが、電気振動子をマットレスに配設して振動による刺
激を付加したり、照明器具により光を付加したりする
等、付加する物理的刺激は特に限定されたものではな
い。
【0020】また、認識記録手段14は押しボタンスイ
ッチを使用したが、刺激を感じたら使用者が声を出すよ
うに教示してそれをマイクロフォンにより検出、記録す
る構成としたり、体動検出手段1と兼用することにより
刺激を感じたら体動を起こすよう教示してそれを検出、
記録する構成としてもよい。
【0021】本発明の第2の実施例を以下に説明する。
本発明が上記の実施例と相違する点は、図6に示すよう
に、毎晩の認識記録手段の出力を記憶する記憶手段20
と、記憶手段20の記憶内容に基づき刺激付加に対する
人体の認識率を演算する演算手段21と、演算された認
識率と予め定められた設定値との比較を行なう第3の比
較手段22と、第3の比較手段22の出力により設定時
間を変更する設定手段10とを有した点にある。
【0022】上記構成により、記憶手段20により毎晩
の認識記録手段の出力が記憶され、演算手段21により
前記記憶内容に基づき刺激付加に対する人体の認識率が
演算されると、第3の比較手段22により前記認識率と
予め定められた設定値との比較が行なわれる。設定手段
10では前記比較結果に基づき、前記認識率が前記設定
値以下となるよう設定時間Toが変更される。例えば、
Toが短いとまだ入眠していないのにブザー音が鳴る場
合が多いので認識率が高くなる。その場合はToがさら
に長く設定変更される。そして認識率が予め定められた
設定値以下になるまでToは徐々に長く設定変更されて
ゆく。認識率が予め定められた設定値以下になればその
ときのToが最適値として固定されるとともに、音量設
定手段13によりブザーの音量がゼロに設定される。そ
してこれ以降は体動静止時間の検出のみで入眠が判定さ
れる。
【0023】上記作用により、前記第1の実施例では使
用者自身が試行錯誤で最適なToを求めていたが、本実
施例によれば自動的にToの最適値が求められるので使
い勝手が向上するといった効果がある。なお、Toの最
適値を求める構成としては上記以外にファジィ推論等を
行なう構成を用いてもよい。
【0024】なお、以上説明した実施例はいづれもベッ
ドに設置したものであったが、本発明をソファや勉強椅
子に設置したり、浴室、トイレ等に設置して睡眠状態を
判定する構成としてもよい。また、自動車の座席に設置
して居眠り検出に応用してもよい。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明の睡眠状態検
出装置によれば次の効果が得られる。
【0026】人体の体動静止時間がある設定時間以上に
なった時点で人体に刺激を付加し、付加された刺激に対
する人体の認識状態を検出するといった簡単な構成によ
り睡眠状態を簡単にかつ低コストで検出できるといった
効果がある。
【0027】また、上記設定時間の最適値を自動的に求
めるので、使用者自身が試行錯誤する必要がなく使い勝
手が向上す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状態検出装
置の外観斜視図
【図2】同装置のブロック図
【図3】同装置の動作を示すフローチャート
【図4】同装置の平滑手段からの出力を示す波形図
【図5】同装置の体動検出手段の他の実施例を示す図
【図6】本発明の第2の実施例における睡眠状態検出装
置のブロック図
【符号の説明】
1 体動検出手段 7 第1の比較手段 9 タイマー 10 設定手段 11 第2の比較手段 12 刺激付加手段 14 認識記録手段 15 判定手段手段 20 記憶手段 21 演算手段 22 第3の比較手段

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】人体の体動を検出する体動検出手段と、前
    記体動検出手段の出力に基づき体動の静止時間を計時す
    るタイマーと、予め設定された設定時間と前記体動静止
    時間とを比較する比較手段と、前記設定時間の設定を行
    なう設定手段と、前記体動静止時間が前記設定時間以上
    となった時点で人体に刺激を付加する刺激付加手段と、
    刺激が付加されたことを人体が認識したかどうかを人体
    自身が入力、記録する認識記録手段と、前記認識記録手
    段の出力により睡眠状態を判定する判定手段とからなる
    睡眠状態判定装置。
  2. 【請求項2】毎晩の認識記録手段の出力を記憶する記憶
    手段と、前記記憶手段の記憶内容に基づき刺激付加に対
    する人体の認識率を演算する演算手段と、前記認識率が
    予め定められた設定値以下となるよう設定時間を変更す
    る設定手段を有した請求項1記載の睡眠状態判定装置。
JP3119725A 1991-05-24 1991-05-24 睡眠状態判定装置 Expired - Fee Related JP2979713B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3119725A JP2979713B2 (ja) 1991-05-24 1991-05-24 睡眠状態判定装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3119725A JP2979713B2 (ja) 1991-05-24 1991-05-24 睡眠状態判定装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04347140A JPH04347140A (ja) 1992-12-02
JP2979713B2 true JP2979713B2 (ja) 1999-11-15

Family

ID=14768580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3119725A Expired - Fee Related JP2979713B2 (ja) 1991-05-24 1991-05-24 睡眠状態判定装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2979713B2 (ja)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5321142B2 (ja) * 2009-03-03 2013-10-23 トヨタ自動車株式会社 睡眠深度判定装置、睡眠深度維持装置、及び睡眠深度判定方法
US10335595B2 (en) 2011-11-15 2019-07-02 Neurometrix, Inc. Dynamic control of transcutaneous electrical nerve stimulation therapy using continuous sleep detection
US10279179B2 (en) 2013-04-15 2019-05-07 Neurometrix, Inc. Transcutaneous electrical nerve stimulator with automatic detection of user sleep-wake state
US10112040B2 (en) 2011-11-15 2018-10-30 Neurometrix, Inc. Transcutaneous electrical nerve stimulation using novel unbalanced biphasic waveform and novel electrode arrangement
US9827420B2 (en) 2013-03-29 2017-11-28 Neurometrix, Inc. Transcutaneous electrical nerve stimulator with user gesture detector and electrode-skin contact detector, with transient motion detector for increasing the accuracy of the same
CN107376115A (zh) 2011-11-15 2017-11-24 神经系统检测公司 用于使用经皮电神经刺激减轻疼痛的设备和方法
US11247040B2 (en) 2011-11-15 2022-02-15 Neurometrix, Inc. Dynamic control of transcutaneous electrical nerve stimulation therapy using continuous sleep detection
US11259744B2 (en) 2011-11-15 2022-03-01 Neurometrix, Inc. Transcutaneous electrical nerve stimulator with automatic detection of leg orientation and leg motion for enhanced sleep analysis, including enhanced transcutaneous electrical nerve stimulation (TENS) using the same
US9675801B2 (en) 2011-11-15 2017-06-13 Neurometrix, Inc. Measuring the “on-skin” time of a transcutaneous electrical nerve stimulator (TENS) device in order to minimize skin irritation due to excessive uninterrupted wearing of the same
EP2978488B1 (en) 2013-03-29 2021-04-14 GSK Consumer Healthcare S.A. Detecting cutaneous electrode peeling using electrode-skin impedance
US10940311B2 (en) 2013-03-29 2021-03-09 Neurometrix, Inc. Apparatus and method for button-free control of a wearable transcutaneous electrical nerve stimulator using interactive gestures and other means
EP2986338B8 (en) 2013-04-15 2021-12-15 GSK Consumer Healthcare SARL Transcutaneous electrical nerves stimulator with automatic detection of user sleep-wake state
WO2018013708A1 (en) 2016-07-13 2018-01-18 Neurometrix, Inc. Apparatus and method for automated compensation of transcutaneous electrical nerve stimulation for temporal fluctuations such as circadian rhythms
EP3558446B1 (en) 2016-12-23 2022-08-03 NeuroMetrix, Inc. Smart electrode assembly for transcutaneous electrical nerve stimulation (tens)
US11058877B2 (en) 2017-05-30 2021-07-13 Neurometrix, Inc. Apparatus and method for the automated control of transcutaneous electrical nerve stimulation based on current and forecasted weather conditions
USD837394S1 (en) 2017-07-11 2019-01-01 Neurometrix, Inc. Transcutaneous electrical nerve stimulation (TENS) device
USD865986S1 (en) 2017-09-21 2019-11-05 Neurometrix, Inc. Transcutaneous electrical nerve stimulation device strap
USD861903S1 (en) 2018-05-15 2019-10-01 Neurometrix, Inc. Apparatus for transcutaneous electrical nerve stimulation
US11883661B2 (en) 2018-12-07 2024-01-30 Neurometrix, Inc. Intelligent determination of therapeutic stimulation intensity for transcutaneous electrical nerve stimulation

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04347140A (ja) 1992-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2979713B2 (ja) 睡眠状態判定装置
EP0476138B1 (en) Sleep detecting device
JP3242631B2 (ja) 密閉空気式音センサを使用した生体情報収集装置
JP2005095307A (ja) 生体センサおよびこれを用いた支援システム
JP3303426B2 (ja) 就寝装置
JP2817358B2 (ja) 入眠判定装置
JP3099338B2 (ja) 入眠判定装置および在床判定装置
JP2950038B2 (ja) 睡眠評価装置
JP2780464B2 (ja) 睡眠評価装置
JPH05159173A (ja) 就寝装置
JPH05245148A (ja) 睡眠感推定装置及び目覚し装置
JP2718303B2 (ja) 睡眠状態判定装置
JP2001231864A (ja) 快適目覚まし装置
JP2734832B2 (ja) 便座装置
JP2768024B2 (ja) 睡眠検出装置
JP2768048B2 (ja) 睡眠状態判定装置
JP2817357B2 (ja) 入眠判定装置
JPH03222941A (ja) 入眠判定装置
JPS5923284A (ja) 睡眠モニタ−機構を有する目覚し時計
JP2718291B2 (ja) 睡眠検出装置
JP2021037219A (ja) 睡眠状態推定方法および睡眠状態推定装置
JPH06165770A (ja) 就寝装置
JP2827534B2 (ja) 目覚まし装置
JP2822774B2 (ja) 就寝装置
KR940008158B1 (ko) 수면검출장치

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080917

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080917

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090917

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees