JP5741471B2 - 睡眠制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、睡眠制御装置に関する。

従来、使用者の睡眠状態を制御する睡眠制御装置が知られている。例えば特開２００９−２１３７０７号公報は、運転中のドライバに適切な仮眠を取らせる睡眠制御装置を開示している。

ところで、日常生活においては、就寝してから数時間後の覚醒予定時刻に目覚まし時計などのアラームにより覚醒して起床することが一般的である。そして、アラームにより一時的に覚醒した後に再び睡眠の衝動、つまり二度寝の衝動に駆られることがよく知られている。

特開２００９−２１３７０７号公報

しかし、二度寝中に深い眠りに陥った状態で覚醒させられると、起床後に眠気、だるさなどの不快感が残ってしまい、快適な目覚め感を得ることができない場合がある。

そこで、本発明は、二度寝した状態で覚醒させられた使用者に快適な目覚め感を提供することができる睡眠制御装置を提供しようとするものである。

本発明に係る睡眠制御装置は、使用者の睡眠深度を制御する睡眠深度制御部を備え、睡眠深度制御部は、覚醒予定時刻における覚醒装置の作動により使用者が一時的に覚醒した後に再び睡眠しているときに作動し、使用者の睡眠深度を閾値レベル以下である一定レベルとなるように維持する。睡眠深度は、睡眠の深さに応じて異なる複数のレベルに区分され、一定レベルは、複数のレベルのうち閾値以下のレベルであってもよい。また、複数のレベルは、浅い眠りを示す第１のレベル、比較的浅い眠りを示す第２のレベル、比較的深い眠りを示す第３のレベル、および深い眠りを示す第４のレベルの、睡眠の深さに応じて異なる４つのレベルを含み、一定レベルは、第２のレベルであってもよい。また、睡眠深度制御部は、所定の維持期間、使用者の睡眠深度を維持してもよい。

本発明に係る睡眠制御装置によれば、覚醒予定時刻に覚醒装置が作動した後に睡眠深度制御装置が作動し、使用者の睡眠深度が閾値レベル以下に維持される。ここで、閾値レベル以下の睡眠深度とは、寝息が立つ程度の浅い眠りに相当するレベルの睡眠深度を意味している。これにより、使用者は、覚醒予定時刻に覚醒装置が作動した後に深い眠りに陥ることを抑制される。このため、使用者は、覚醒装置の作動後に二度寝した状態で覚醒させられても、起床後に不快感が残ることもなく、快適な目覚め感を得ることができる。

また、睡眠深度制御部は、使用者が覚醒装置の作動により一時的に覚醒した後に再び睡眠しているときに作動してもよい。これにより、使用者による二度寝の実施を確認した後に確実に睡眠深度制御を開始することができる。

また、睡眠深度制御部は、使用者が覚醒装置の作動を中断した後に作動してもよい。これにより、使用者による二度寝の意向を確認した後に確実に睡眠深度制御を開始することができる。

また、睡眠深度制御部の作動中には、覚醒装置の作動が使用者により中断された後に暫くして再開することを抑制してもよい。これは、例えばアラームのスヌーズ機能を抑制することに相当する。これにより、覚醒装置の作動により睡眠深度制御の実施が妨げられることを防止することができる。

本発明によれば、二度寝した状態で覚醒させられた使用者に快適な目覚め感を提供することができる睡眠制御装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る睡眠制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る睡眠制御装置の動作を示すフロー図である。 使用者の睡眠深度の制御状況の一例を示す模式図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

まず、図１を参照して、本発明の実施形態に係る睡眠制御装置の構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る睡眠制御装置の構成を示すブロック図である。睡眠制御装置は、ベッド、リクライニングチェアなどの睡眠器具に備えられている。なお、以下では、睡眠制御装置をベッドに適用する場合について説明する。

睡眠制御装置は、二度寝した状態で覚醒させられた使用者に快適な目覚め感を提供することができる装置である。睡眠制御装置は、アラーム作動部１１、睡眠状態計測部１２、制御ユニット１３および刺激付与部１４を備えている。

アラーム作動部１１は、覚醒用のアラームを作動させる覚醒装置の一例である。アラーム作動部１１は、例えばベッドの枕元に配置されてアラーム音を発するスピーカを含んでいる。スピーカは、予め設定された覚醒予定時刻にビープ音、音楽、音声などのアラーム音を発する。アラーム作動部１１は、アラームを作動させると、作動信号を制御ユニット１３に供給する。なお、以下では、アラーム作動部１１が覚醒装置として機能する場合について説明するが、覚醒装置は、睡眠制御装置とは別体をなす目覚まし時計などの外部装置でもよい。

アラーム作動部１１は、例えばベッドの枕元に配置されたアラームスイッチおよびスヌーズスイッチを含んでいる。アラームスイッチは、アラームのオンとオフを切り替えるためのスイッチであり、スヌーズスイッチは、アラームのスヌーズ機能のオンとオフを切り替えるためのスイッチである。アラーム作動部１１は、アラームスイッチまたはスヌーズスイッチが切り替えられると、それぞれの切替信号を制御ユニット１３に供給する。なお、アラームスイッチまたはスヌーズスイッチは、使用者により切り替えられると共に、制御ユニット１３により切り替えられるようにも構成されることが好ましい。

アラーム作動部１１は、覚醒予定時刻が到来すると、アラーム期間（例えば１〜３分間）に亘ってアラームを作動させる。そして、アラーム作動部１１は、アラーム期間中にスヌーズ機能がオンされると、スヌーズ期間（例えば１０〜３０分間）に亘ってアラームの作動を中断した後に再びアラームを作動させる。

睡眠状態計測部１２は、使用者の睡眠状態を計測する。睡眠状態計測部１２は、例えば使用者の心拍数を計測するための心拍数計測センサを含んでいる。心拍数計測センサは、例えばベッドのマットに配置されて使用者の心拍数を計測期間毎に計測し、計測結果を制御ユニット１３に供給する。

制御ユニット１３は、アラーム状況判定部１５、睡眠深度判定部１６および睡眠深度制御部２０を備えている。制御ユニット１３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含み、ＲＯＭなどに記憶されているプログラムを読み出してＣＰＵ上で実行することにより、アラーム状況判定部１５、睡眠深度判定部１６および睡眠深度制御部２０として機能する。なお、アラーム状況判定部１５、睡眠深度判定部１６および睡眠深度制御部２０は、それらの一部または全てが個別のユニットまたは装置として構成されてもよい。

アラーム状況判定部１５は、アラームの作動状況を判定する。アラーム状況判定部１５は、アラーム作動部１１からの信号に基づいてアラームの作動状況を判定し、判定結果を睡眠深度制御部２０に供給する。アラーム状況判定部１５は、アラームの作動信号に基づいて、覚醒予定時刻にアラームが作動したか否かを判定する。また、アラーム状況判定部１５は、アラームまたはスヌーズ機能の切替信号に基づいて、アラームのオン状態とオフ状態またはスヌーズ機能のオン状態とオフ状態を判定する。

睡眠深度判定部１６は、使用者の睡眠深度を判定する。睡眠深度判定部１６は、睡眠状態の計測結果に基づいて睡眠深度を判定し、判定結果を睡眠深度制御部２０に供給する。睡眠深度とは、ここでは任意時刻における睡眠の深さを意味する。睡眠深度は、例えばレベルＬ０〜Ｌ４に区分され、レベルＬ０が覚醒状態、レベルＬ１が浅い眠り、レベルＬ２が比較的浅い眠り、レベルＬ３が比較的深い眠り、レベルＬ４が深い眠りを意味する。

睡眠深度制御部２０は、使用者の睡眠深度を制御する。睡眠深度制御部２０は、睡眠パターン格納部２１、睡眠パターン選択部２２、経過時間測定部２３、睡眠深度比較部２４および刺激信号生成部２５を備えている。睡眠深度制御部２０は、後述するようにアラームの作動状況または睡眠深度の判定結果に基づいて、睡眠深度の制御を開始するために作動する。

睡眠パターン格納部２１は、睡眠深度の制御に用いる睡眠パターンを格納している。睡眠パターン格納部２１は、睡眠深度を閾値レベル以下に維持する睡眠パターンＡを少なくとも格納している。ここで、閾値レベル以下の睡眠深度とは、熟睡に至らずに寝息が立つ程度の浅い眠りに相当するレベルの睡眠深度、例えば前述したレベルＬ２の睡眠深度を意味している。睡眠パターンＡでは、睡眠深度が維持期間に亘って閾値レベル以下に維持された後、覚醒に適したレベルに下げられる。

睡眠パターン格納部２１は、自然な睡眠リズムを使用した他の睡眠パターンを格納してもよい。ここで、自然な睡眠リズムとは、ウルトラディアンリズムといわれる９０分周期の覚醒リズムであり、レム睡眠とノンレム睡眠とが交互に繰り返される。他の睡眠パターンでは、睡眠深度が維持期間に亘って閾値レベルを超えて維持された後、覚醒に適したレベルに下げられる。

睡眠パターン選択部２２は、睡眠深度の制御に用いる睡眠パターンを選択する。睡眠パターン選択部２２は、アラームの作動状況および睡眠深度の判定結果に基づいて睡眠パターンを選択し、選択結果を経過時間測定部２３および睡眠深度比較部２４に供給する。

睡眠パターン選択部２２は、覚醒予定時刻にアラームが作動した後に第１の睡眠パターンを選択する。この場合、睡眠パターンは、アラームの作動信号に基づいて選択される。また、睡眠パターン選択部２２は、使用者がアラームの作動により一時的に覚醒した後に再び睡眠しているときに第１の睡眠パターンを選択してもよい。この場合、睡眠パターンは、アラームの作動状況および睡眠深度の判定結果に基づいて選択される。さらに、睡眠パターン選択部２２は、使用者がアラームの作動を中断した後に第１の睡眠パターンを選択してもよい。この場合、睡眠パターンは、アラームオフまたはスヌーズオンの切替信号に基づいて選択される。

経過時間測定部２３は、睡眠深度制御の経過時間を測定する。経過時間測定部２３は、睡眠深度の制御を開始した時点から経過した時間を測定し、測定結果を睡眠深度比較部２４に供給する。

睡眠深度比較部２４は、睡眠深度について使用者の実際レベルと睡眠パターンの目標レベルとを比較する。睡眠深度比較部２４は、睡眠深度制御の経過に応じて実際レベルと目標レベルを比較し、比較結果を刺激信号生成部２５に供給する。なお、実際レベルは、睡眠深度の判定結果に基づくレベルであり、目標レベルは、睡眠パターンとして設定されるレベルである。

刺激信号生成部２５は、睡眠深度の比較結果に応じた刺激信号を生成する。刺激信号生成部２５は、睡眠深度を適切に制御するための刺激信号を生成し、生成した刺激信号を刺激付与部１４に供給する。刺激信号は、使用者の覚醒を促す覚醒刺激信号、睡眠を維持する維持刺激信号、睡眠を促す誘眠刺激信号のいずれかである。

覚醒刺激信号は、実際レベルが目標レベルよりも高い場合、つまり使用者の眠りが深過ぎる場合、覚醒を促すための信号である。維持刺激信号は、実際レベルが目標レベルとほぼ等しい場合、つまり使用者の眠りが適切である場合、睡眠を維持するための信号である。誘眠刺激信号は、実際のレベルが目標レベルよりも低い場合、つまり使用者の眠りが浅過ぎる場合、睡眠を促すための信号である。

刺激付与部１４は、刺激信号に基づいて睡眠深度を適切に制御するための刺激を使用者に付与する。刺激付与部１４は、例えばベッドの枕元に配置されて音による聴覚刺激を付与するスピーカを含んでいる。また、刺激付与部１４は、例えばベッドの上方、側方などに配置されて光による視覚刺激を付与する発光装置を含んでいる。また、刺激付与部１４は、例えばベッドのマット、ピローなどに配置されて振動による触覚刺激を付与する振動装置を含んでいる。

睡眠深度を制御するための刺激は、覚醒刺激、維持刺激、誘眠刺激に区分される。覚醒刺激は、例えば、フラッシュ光による視覚刺激、感覚閾値を超えた音圧（例えば白色ノイズで６０〜８０ｄＢ程度）の音による聴覚刺激である。維持刺激は、例えば、微弱な光または振動の連続付与による知覚刺激、所定周期で繰り返される所定音圧（例えばピンクノイズで５５ｄＢ程度）の音による聴覚刺激である。誘眠刺激は、睡眠に適した室温の調整による知覚刺激、睡眠に適したマッサージによる触覚刺激、睡眠に適した音による聴覚刺激である。

つぎに、図２および図３を参照して、本発明の実施形態に係る睡眠制御装置の動作について説明する。図２は、本発明の実施形態に係る睡眠制御装置の動作を示すフロー図である。図３は、睡眠深度の制御状況を示す図である。睡眠制御装置は、使用者毎に図２に示す処理を実行する。

図２に示すように、アラーム状況判定部１５は、覚醒予定時刻にアラームが作動したか否かを判定する（ステップＳ１１）。アラームの作動は、睡眠深度制御の開始トリガーとなる。

ステップＳ１１にてアラームが作動したと判定した場合、アラーム状況判定部１５は、使用者がアラームの作動を中断したか否かを判定してもよい（Ｓ１２）。アラームの作動の中断を判定することにより、使用者による二度寝の意向を確認することができる。アラームの作動の中断は、アラームオフまたはスヌーズオンの切替信号に基づいて判定される。アラームの作動の中断も、睡眠深度制御の開始トリガーとなる。

ここで、中断の判定に際しては、睡眠深度判定部１６によって、睡眠状態の計測結果に基づいて、使用者が起床しているか否かを判定することが好ましい。これは、使用者がアラームの作動を中断して起床した場合、睡眠深度制御を実施する必要がないためである。

また、ステップＳ１１にてアラームが作動したと判定した場合、睡眠深度判定部１６は、使用者がアラームの作動により一時的に覚醒した後に再び睡眠しているか否か、つまり二度寝しているか否かを判定してもよい（Ｓ１３）。二度寝は、睡眠深度のレベルの変動に基づいて判定される。二度寝を判定することにより、使用者の二度寝の実施を確認することができる。二度寝の実施も、睡眠深度制御の開始トリガーとなる。

ステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３の少なくともいずれかにて睡眠深度制御の開始トリガーが得られると、アラーム状況判定部１５は、スヌーズ機能がオンされているか否かを判定してもよい（Ｓ１４）。そして、スヌーズ機能がオンされている場合、スヌーズ機能をオフにする制御信号をアラーム作動部１１に供給する（Ｓ１５）。これは、睡眠深度制御の作動中に、アラームの作動により睡眠深度制御の実施が妨げられることを防止するためである。

ステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３の少なくともいずれかにて睡眠深度制御の開始トリガーが得られると、睡眠深度制御部２０は、睡眠深度制御を開始するために作動する（Ｓ１６）。そして、睡眠深度制御部２０は、使用者の睡眠深度を閾値レベル以下に維持する（Ｓ１７）。

具体的には、睡眠深度制御を開始すると、睡眠パターン選択部２２は、睡眠パターンＡを選択する。経過時間測定部２３は、睡眠深度制御の経過時間を計測する。睡眠深度比較部２４は、睡眠深度について実際レベルと目標レベルを比較する。刺激信号生成部２５は、睡眠深度の比較結果に応じた刺激信号を生成する。そして、刺激付与部１４は、刺激信号に基づいて睡眠深度を適切に制御するための刺激を使用者に付与する。

睡眠深度制御の実行中、経過時間測定部２３は、睡眠深度の維持期間が終了したか否かを判定する（Ｓ１８）。維持期間が終了したと判定されなかった場合、睡眠制御装置は、ステップＳ１７に復帰して睡眠深度を継続して閾値レベル以下に維持する。一方、維持期間が終了したと判定されると、刺激付与制御部は、使用者を覚醒状態にするための覚醒刺激信号を刺激付与部１４に供給する（Ｓ１９）。

図３は、使用者の睡眠深度の制御状況の一例を示す模式図である。図３では、横軸が時間、縦軸が睡眠深度のレベルを示している。図３には、様々な睡眠パターンに基づく睡眠深度の制御状況が示されている。覚醒予定時刻ｔ０より前の時点では、使用者は、比較的深い眠りの状態にあり、睡眠深度がレベルＬ３にある。覚醒予定時刻ｔ０になると、アラームが作動する。使用者は、アラームにより時刻ｔ１で一時的に覚醒され、浅い眠りの状態となり、睡眠深度がレベルＬ１に下がる。

ここで、睡眠深度制御を実施しない場合、使用者は、一時的に覚醒された後に再び睡眠に入り、つまり二度寝してしまい、睡眠深度がレベルＬ３に上がる。さらに、二度寝中に深い眠りに陥ると、睡眠深度がレベルＬ４まで上がる。そして、この状態で、時刻ｔ５で他のアラームまたは他者により強制的に覚醒させられると、睡眠深度がレベルＬ４からレベルＬ０に急に下がる。この場合、使用者は、起床後に眠気、だるさなどの不快感が残ってしまい、快適な目覚め感を得ることができない。なお、比較的深い眠りから覚醒させられた場合も、使用者は、起床後にある程度の不快感が残り、快適な目覚め感を得ることができない。

一方、睡眠パターンＡでは、アラームが作動した後（一時的な覚醒状態（時刻ｔ１）にあるとき）に、睡眠深度制御部２０が作動する。睡眠深度制御が開始すると、使用者は、睡眠を促され、睡眠深度がレベルＬ２まで上がる。そして、睡眠深度の維持期間Ｔａが開始し、睡眠深度の維持期間Ｔａ中、使用者は、比較的浅い眠りの状態にあり、睡眠深度がレベルＬ２に維持される。そして、睡眠深度の維持期間Ｔａが経過すると、使用者は、連続的な覚醒刺激により徐々に覚醒され、睡眠深度がレベルＬ２からレベルＬ０に緩やかに下がる。この場合、使用者は、起床後に不快感が残ることもなく、快適な目覚め感を得ることができる。

また、睡眠パターンＢでは、使用者がアラームの作動を中断した後（時刻ｔ２）に、睡眠深度制御部２０が作動する。この場合、使用者は、浅い眠りに移行するために覚醒を促され、睡眠深度がレベルＬ２まで上がる。そして、睡眠深度の維持期間Ｔｂ中、使用者は、比較的浅い眠りの状態にあり、睡眠深度がレベルＬ２に維持される。睡眠パターンＢでは、使用者による二度寝の意図が確認されているので、睡眠深度の維持期間Ｔｂを睡眠パターンＡの維持期間Ｔａより長く設定してもよい。

睡眠パターンＣでは、使用者がアラームの作動により時刻ｔ１で一時的に覚醒した後に再び睡眠している場合（時刻ｔ３）に、睡眠深度制御部２０が作動する。この場合、使用者は、浅い眠りに移行するために覚醒を促され、睡眠深度がレベルＬ２まで下がる。そして、睡眠深度の維持期間Ｔｃ中、使用者は、比較的浅い眠りの状態にあり、睡眠深度がレベルＬ２に維持される。睡眠パターンＣでは、使用者による二度寝の実施が確認されているので、睡眠深度の維持期間Ｔｃを睡眠パターンＡの維持期間Ｔａより短く設定してもよい。

以上説明したように、本実施形態に係る睡眠制御装置によれば、覚醒予定時刻に覚醒装置が作動した後に睡眠深度制御装置が作動し、使用者の睡眠深度が閾値レベル以下に維持される。これにより、使用者は、覚醒予定時刻に覚醒装置が作動した後に深い眠りに陥ることを抑制される。このため、使用者は、覚醒装置の作動後に二度寝した状態で覚醒させられても、起床後に不快感が残ることもなく、快適な目覚め感を得ることができる。

また、使用者が覚醒装置の作動により一時的に覚醒した後に再び睡眠しているときに睡眠深度制御部２０が作動することにより、使用者による二度寝の実施を確認した後に確実に睡眠深度制御を開始することができる。

また、使用者が覚醒装置の作動を中断した後に睡眠深度制御部２０が作動することにより、使用者による二度寝の意向を確認した後に確実に睡眠深度制御を開始することができる。

また、睡眠深度制御部２０の作動中には、覚醒装置の作動が使用者により中断された後に暫くして再開することを抑制することにより、覚醒装置の作動により睡眠深度制御の実施が妨げられることを防止することができる。

なお、前述した実施形態は、本発明に係る睡眠制御装置の最良な実施形態を説明したものであり、本発明に係る睡眠制御装置は、本実施形態に記載したものに限定されるものではない。本発明に係る睡眠制御装置は、各請求項に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲で本実施形態に係る睡眠制御装置を変形し、または他のものに適用したものであってもよい。

また、本発明は、前述した方法に従って、二度寝した状態で覚醒させられた使用者に快適な目覚め感を提供するためのプログラム、または当該プログラムを記憶しているコンピュータ読取可能な記録媒体にも同様に適用することができる。

例えば、上記実施形態の説明では、睡眠制御装置のアラーム作動部１１が覚醒装置として機能する場合について説明した。しかし、睡眠制御装置の刺激付与部１４が覚醒装置として機能してもよい。また、睡眠制御装置とは別体をなす目覚まし時計などの外部装置が覚醒装置として用いられてもよい。この場合、外部装置は、睡眠制御装置と接続されて協調作動してもよく、個別に作動してもよい。アラームの作動状況は、電気的・機械的な接続部を介して取得されてもよく、マイクなどにより取得されてもよい。

また、上記実施形態の説明では、アラーム作動部１１がアラーム音を発する場合について説明した。しかし、アラームは、聴覚刺激以外にも視覚刺激、接触刺激などの他の刺激として使用者に付与されてもよい。

１１…アラーム作動部、１２…睡眠状態計測部、１３…制御ユニット、１４…刺激付与部、１５…アラーム状況判定部、１６…睡眠深度判定部、２０…睡眠深度制御部、２１…睡眠パターン格納部、２２…睡眠パターン選択部、２３…経過時間測定部、２４…睡眠深度比較部、２５…刺激信号生成部。

Claims (6)

1. 使用者の睡眠深度を制御する睡眠深度制御部を備え、
   前記睡眠深度制御部は、覚醒予定時刻における覚醒装置の作動により前記使用者が一時的に覚醒した後に再び睡眠しているときに作動し、前記使用者の前記睡眠深度を閾値レベル以下である一定レベルとなるように維持する、睡眠制御装置。
2. 前記睡眠深度は、睡眠の深さに応じて異なる複数のレベルに区分され、
   前記一定レベルは、前記複数のレベルのうち前記閾値レベル以下のレベルである、請求項１に記載の睡眠制御装置。
3. 前記複数のレベルは、浅い眠りを示す第１のレベル、比較的浅い眠りを示す第２のレベル、比較的深い眠りを示す第３のレベル、および深い眠りを示す第４のレベルの、睡眠の深さに応じて異なる４つのレベルを含み、
   前記一定レベルは、前記第２のレベルである、請求項２に記載の睡眠制御装置。
4. 前記睡眠深度制御部は、所定の維持期間、前記使用者の前記睡眠深度を維持する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の睡眠制御装置。
5. 前記睡眠深度制御部は、前記使用者が前記覚醒装置の作動を中断した後に作動する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の睡眠制御装置。
6. 前記睡眠深度制御部の作動中には、前記覚醒装置の作動が前記使用者により中断された後に暫くして再開することを抑制する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の睡眠制御装置。

Images