JP2002291710A - 睡眠解析装置及びプログラム並びに記録媒体 - Google Patents
睡眠解析装置及びプログラム並びに記録媒体Info
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Landscapes
- 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】
【課題】 睡眠ポリグラフィーの様な大かがりな装置を
使わずに、一般家庭などでも容易に計測が可能で、しか
も、簡単な指標で睡眠のクオリティーを判断することが
できる睡眠解析装置及びプログラム並びに記録媒体を提
供すること。 【解決手段】 ステップ１００では、脈波の計測を行
う。ステップ１１０では、脈波センサ１からの（デジタ
ル変換された）信号から、その脈拍間隔を求める。例え
ば脈波のピークと脈波のピークとの間隔である時間を求
める。ステップ１２０では、脈拍間隔の周波数解析を行
い、０．１５〜０．４５Ｈｚの周波数帯域の成分を取り
出す。ステップ１３０では、周波数成分のパワーを積分
して、睡眠クオリティー値（積分値：累積値）を求め
る。ステップ１４０では、睡眠クオリティー値に基づい
て、睡眠のクオリティーを判定する。
使わずに、一般家庭などでも容易に計測が可能で、しか
も、簡単な指標で睡眠のクオリティーを判断することが
できる睡眠解析装置及びプログラム並びに記録媒体を提
供すること。 【解決手段】 ステップ１００では、脈波の計測を行
う。ステップ１１０では、脈波センサ１からの（デジタ
ル変換された）信号から、その脈拍間隔を求める。例え
ば脈波のピークと脈波のピークとの間隔である時間を求
める。ステップ１２０では、脈拍間隔の周波数解析を行
い、０．１５〜０．４５Ｈｚの周波数帯域の成分を取り
出す。ステップ１３０では、周波数成分のパワーを積分
して、睡眠クオリティー値（積分値：累積値）を求め
る。ステップ１４０では、睡眠クオリティー値に基づい
て、睡眠のクオリティーを判定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、生体から計測され
た脈波に基づいて、生体の睡眠の質を判定する睡眠解析
装置及びプログラム並びに記録媒体に関するものであ
る。
た脈波に基づいて、生体の睡眠の質を判定する睡眠解析
装置及びプログラム並びに記録媒体に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、人間の睡眠状態（眠りの深さ
の程度）を判定する方法として、脳波をはじめ、眼球運
動、筋電、心電などの生体信号を同時に測定する睡眠ポ
リグラフィーによる方法が知られている。
の程度）を判定する方法として、脳波をはじめ、眼球運
動、筋電、心電などの生体信号を同時に測定する睡眠ポ
リグラフィーによる方法が知られている。
【０００３】この睡眠ポリグラフィーによる方法では、
レム睡眠（浅い眠り）とノンレム睡眠（深い眠り）の発
生状況と、その繰り返しの程度などのデータを求め、そ
のデータに基づいて、良質の睡眠であるか否か等の眠り
の質（クオリティー）を判定することができる。
レム睡眠（浅い眠り）とノンレム睡眠（深い眠り）の発
生状況と、その繰り返しの程度などのデータを求め、そ
のデータに基づいて、良質の睡眠であるか否か等の眠り
の質（クオリティー）を判定することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、睡眠ポ
リグラフィーによる測定は、装置が大がかりであるた
め、入院が必要になり、手軽に測定ができないという問
題があった。しかも、測定のために、頭部や顔面等にセ
ンサーを装着する必要があるため、装着感が悪く、セン
サーを付けることで睡眠が妨げられて、正確な検査がで
きないという問題もあった。
リグラフィーによる測定は、装置が大がかりであるた
め、入院が必要になり、手軽に測定ができないという問
題があった。しかも、測定のために、頭部や顔面等にセ
ンサーを装着する必要があるため、装着感が悪く、セン
サーを付けることで睡眠が妨げられて、正確な検査がで
きないという問題もあった。
【０００５】この睡眠ポリグラフィーに変わる手段とし
ては、睡眠中の呼吸数や脈拍数に着目して、その変化か
ら睡眠状態を判定する方法が提案されているが、この方
法では、基本的な眠りの状態（例えば睡眠中か否か等の
状態）は検出できても、眠りのクオリティーまでは判断
できない。
ては、睡眠中の呼吸数や脈拍数に着目して、その変化か
ら睡眠状態を判定する方法が提案されているが、この方
法では、基本的な眠りの状態（例えば睡眠中か否か等の
状態）は検出できても、眠りのクオリティーまでは判断
できない。
【０００６】本発明は、前記課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的は、睡眠ポリグラフィーの様
な大かがりな装置を使わずに、一般家庭などでも容易に
計測が可能で、しかも、簡単な指標で睡眠のクオリティ
ーを判断することができる睡眠解析装置及びプログラム
並びに記録媒体を提供することにある。
れたものであり、その目的は、睡眠ポリグラフィーの様
な大かがりな装置を使わずに、一般家庭などでも容易に
計測が可能で、しかも、簡単な指標で睡眠のクオリティ
ーを判断することができる睡眠解析装置及びプログラム
並びに記録媒体を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】（１）請
求項１の発明では、測定した脈波信号から脈拍間隔を求
めてから、脈拍間隔変動の所定の周波数帯の成分を求
め、この周波数帯の成分に基づいて睡眠の質を判定す
る。
求項１の発明では、測定した脈波信号から脈拍間隔を求
めてから、脈拍間隔変動の所定の周波数帯の成分を求
め、この周波数帯の成分に基づいて睡眠の質を判定す
る。
【０００８】本発明は、脈拍の間隔の変動を測定し、そ
の測定したデータを利用して睡眠状態を解析する装置に
関するものである。つまり、脈拍間隔変動の所定の周波
数帯（特に０．１５Ｈｚ以上）の成分は、副交感神経活
動をよく表しており、この値（成分のパワー）が大きい
ほど副交感神経活動が活発である。また、副交感神経が
活発であることは、十分に休息が取れている（よく眠っ
ている）状態であると考えられる。
の測定したデータを利用して睡眠状態を解析する装置に
関するものである。つまり、脈拍間隔変動の所定の周波
数帯（特に０．１５Ｈｚ以上）の成分は、副交感神経活
動をよく表しており、この値（成分のパワー）が大きい
ほど副交感神経活動が活発である。また、副交感神経が
活発であることは、十分に休息が取れている（よく眠っ
ている）状態であると考えられる。
【０００９】このことは、本発明者らの研究によって、
睡眠ポリグラフィーにより脳波等を測定することにより
確認されており、本発明は、上述した知見に基づいてな
されたものである。即ち、本発明者らの研究により、脈
拍間隔変動の所定の周波数帯の成分は、睡眠の質（クオ
リティー）により変化することが確認されているので、
本発明では、この周波数帯の成分を用いることにより、
睡眠のクオリティーを判定することができる。
睡眠ポリグラフィーにより脳波等を測定することにより
確認されており、本発明は、上述した知見に基づいてな
されたものである。即ち、本発明者らの研究により、脈
拍間隔変動の所定の周波数帯の成分は、睡眠の質（クオ
リティー）により変化することが確認されているので、
本発明では、この周波数帯の成分を用いることにより、
睡眠のクオリティーを判定することができる。
【００１０】（２）請求項２の発明では、周波数帯の成
分の周期性変動を用いて睡眠の質を判定する。本発明
は、判定手段の内容を例示したものである。つまり、良
質な睡眠の場合には、睡眠状態はレム睡眠とノンレム睡
眠とが周期的に繰り返す状態となる（図４（ａ）参
照）。従って、この睡眠状態の変化（周期性変動）を検
出することにより、睡眠のクオリティーを判定すること
ができる。
分の周期性変動を用いて睡眠の質を判定する。本発明
は、判定手段の内容を例示したものである。つまり、良
質な睡眠の場合には、睡眠状態はレム睡眠とノンレム睡
眠とが周期的に繰り返す状態となる（図４（ａ）参
照）。従って、この睡眠状態の変化（周期性変動）を検
出することにより、睡眠のクオリティーを判定すること
ができる。
【００１１】（３）請求項３の発明では、周期性変動の
発生する回数を用いて睡眠の質を判定する。本発明は、
判定手段の内容を例示したものである。上述した様に、
良質な睡眠の場合には、睡眠状態はレム睡眠とノンレム
睡眠とが周期的に、所定回数（例えば３回）以上繰り返
す状態となるので、この睡眠状態の変化（周期性変動）
の回数が、規定回数以上となった場合には、睡眠のクオ
リティーが良いと判定することができる。
発生する回数を用いて睡眠の質を判定する。本発明は、
判定手段の内容を例示したものである。上述した様に、
良質な睡眠の場合には、睡眠状態はレム睡眠とノンレム
睡眠とが周期的に、所定回数（例えば３回）以上繰り返
す状態となるので、この睡眠状態の変化（周期性変動）
の回数が、規定回数以上となった場合には、睡眠のクオ
リティーが良いと判定することができる。
【００１２】（４）請求項４の発明では、周波数帯の成
分のパワーの平均値を用いて睡眠の質を判定する。本発
明は、判定手段の内容を例示したものである。上述した
様に、良質な睡眠の場合には、睡眠状態はレム睡眠とノ
ンレム睡眠とが周期的に繰り返す状態となるが、そうで
ない場合には、例えば浅い睡眠が継続する状態となる。
例えば図４（ｂ）示す様に、パワーの低い状態が継続す
る状態となる。従って、周波数帯の成分のパワーの平均
値が、例えば基準となる値を上回った場合には、睡眠の
クオリティーが良いと判定することができる。
分のパワーの平均値を用いて睡眠の質を判定する。本発
明は、判定手段の内容を例示したものである。上述した
様に、良質な睡眠の場合には、睡眠状態はレム睡眠とノ
ンレム睡眠とが周期的に繰り返す状態となるが、そうで
ない場合には、例えば浅い睡眠が継続する状態となる。
例えば図４（ｂ）示す様に、パワーの低い状態が継続す
る状態となる。従って、周波数帯の成分のパワーの平均
値が、例えば基準となる値を上回った場合には、睡眠の
クオリティーが良いと判定することができる。
【００１３】（５）請求項５の発明では、計測した脈波
信号から脈拍間隔を求めてから、脈拍間隔変動の所定の
周波数帯の成分を求め、更に、その周波数帯の成分を積
分する。そして、この積分値に基づいて睡眠の質を判定
する。前記請求項１にて説明した様に、脈拍間隔変動の
所定の周波数帯の成分は、睡眠の質（クオリティー）に
より変化するので、本発明では、この周波数帯の成分の
積分値を用いることにより、睡眠のクオリティーを判定
することができる。
信号から脈拍間隔を求めてから、脈拍間隔変動の所定の
周波数帯の成分を求め、更に、その周波数帯の成分を積
分する。そして、この積分値に基づいて睡眠の質を判定
する。前記請求項１にて説明した様に、脈拍間隔変動の
所定の周波数帯の成分は、睡眠の質（クオリティー）に
より変化するので、本発明では、この周波数帯の成分の
積分値を用いることにより、睡眠のクオリティーを判定
することができる。
【００１４】つまり、周波数成分の積分値を求めること
により、個々の変動等の影響を少なくして、全体として
の傾向を把握できるので、より正確に睡眠のクオリティ
ーを判定することができる。 （６）請求項６の発明では、積分値を基準値と比較して
睡眠の質を判定する。
により、個々の変動等の影響を少なくして、全体として
の傾向を把握できるので、より正確に睡眠のクオリティ
ーを判定することができる。 （６）請求項６の発明では、積分値を基準値と比較して
睡眠の質を判定する。
【００１５】本発明は、判定手段の内容を例示したもの
である。つまり、良質な睡眠の場合には、睡眠状態はレ
ム睡眠とノンレム睡眠とが周期的に繰り返す状態とな
り、よって、上述した積分値の増加の程度も、そうでな
い場合と比べて大きくなる。
である。つまり、良質な睡眠の場合には、睡眠状態はレ
ム睡眠とノンレム睡眠とが周期的に繰り返す状態とな
り、よって、上述した積分値の増加の程度も、そうでな
い場合と比べて大きくなる。
【００１６】従って、前記積分値が例えば所定の基準値
を上回った場合には、睡眠のクオリティーは良質である
と判定することができる。 （７）請求項７の発明では、積分値の変化率を（変化率
の）基準値と比較して睡眠の質を判定する。
を上回った場合には、睡眠のクオリティーは良質である
と判定することができる。 （７）請求項７の発明では、積分値の変化率を（変化率
の）基準値と比較して睡眠の質を判定する。
【００１７】本発明は、判定手段の内容を例示したもの
である。つまり、良質な睡眠の場合には、睡眠状態はレ
ム睡眠とノンレム睡眠とが周期的に繰り返す状態とな
り、よって、上述した積分値の増加の程度も、そうでな
い場合と比べて大きくなる。
である。つまり、良質な睡眠の場合には、睡眠状態はレ
ム睡眠とノンレム睡眠とが周期的に繰り返す状態とな
り、よって、上述した積分値の増加の程度も、そうでな
い場合と比べて大きくなる。
【００１８】従って、前記積分値の変化率が、例えば所
定の変化率（傾き）を示す基準値よりも上回った場合
（急な傾きとなった場合）には、睡眠のクオリティーは
良質であると判定することができる。 （８）請求項８の発明では、所定の周波数帯を、０．１
５Ｈｚ以上とする。
定の変化率（傾き）を示す基準値よりも上回った場合
（急な傾きとなった場合）には、睡眠のクオリティーは
良質であると判定することができる。 （８）請求項８の発明では、所定の周波数帯を、０．１
５Ｈｚ以上とする。
【００１９】本発明は、前記所定の周波数帯を例示した
ものであり、この周波数帯の成分を用いることにより、
睡眠のクオリティーを正確に判定することができる。
尚、周波数が０．１５Ｈｚより小さい場合には、副交感
神経活動以外の成分が混入するので好ましくない。
ものであり、この周波数帯の成分を用いることにより、
睡眠のクオリティーを正確に判定することができる。
尚、周波数が０．１５Ｈｚより小さい場合には、副交感
神経活動以外の成分が混入するので好ましくない。
【００２０】（９）請求項９の発明は、請求項１〜８の
いずれかに記載の睡眠解析装置の機能を実現するための
手段を有するプログラムを示している。つまり、上述し
た睡眠解析装置の機能を実現するための各手段は、コン
ピュータのプログラムにより実行される処理により実現
することができる。
いずれかに記載の睡眠解析装置の機能を実現するための
手段を有するプログラムを示している。つまり、上述し
た睡眠解析装置の機能を実現するための各手段は、コン
ピュータのプログラムにより実行される処理により実現
することができる。
【００２１】（１０）請求項１０の発明は、請求項９に
記載のプログラムの機能を実現するための手段を記憶し
ている記録媒体を示している。つまり、上述した様なプ
ログラムをコンピュータシステムにて実現する機能は、
例えば、コンピュータシステム側で起動するプログラム
として備えることができる。このようなプログラムの場
合、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、光磁気
ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク等のコンピュ
ータ読み取り可能な記録媒体に記録し、必要に応じてコ
ンピュータシステムにロードして起動することにより用
いることができる。この他、ＲＯＭやバックアップＲＡ
Ｍ等をコンピュータ読み取り可能な記録媒体として前記
プログラムを記録しておき、このＲＯＭあるいはバック
アップＲＡＭ等をコンピュータシステムに組み込んで用
いても良い。
記載のプログラムの機能を実現するための手段を記憶し
ている記録媒体を示している。つまり、上述した様なプ
ログラムをコンピュータシステムにて実現する機能は、
例えば、コンピュータシステム側で起動するプログラム
として備えることができる。このようなプログラムの場
合、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、光磁気
ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク等のコンピュ
ータ読み取り可能な記録媒体に記録し、必要に応じてコ
ンピュータシステムにロードして起動することにより用
いることができる。この他、ＲＯＭやバックアップＲＡ
Ｍ等をコンピュータ読み取り可能な記録媒体として前記
プログラムを記録しておき、このＲＯＭあるいはバック
アップＲＡＭ等をコンピュータシステムに組み込んで用
いても良い。
【００２２】
【発明の実施の形態】次に、本発明の睡眠解析装置及び
プログラム並びに記録媒体の実施の形態の例（実施例）
について、図面に基づいて説明する。 （実施例１）ａ）まず、本実施例の睡眠解析装置の基本
構成について、図１に基づいて説明する。
プログラム並びに記録媒体の実施の形態の例（実施例）
について、図面に基づいて説明する。 （実施例１）ａ）まず、本実施例の睡眠解析装置の基本
構成について、図１に基づいて説明する。
【００２３】図１に示す様に、本実施例の睡眠解析装置
は、人体の例えば手首等に取り付けて使用される脈波セ
ンサ１と、この脈波センサ１から出力される測定結果に
基づいて脈波を計測し、脈拍間隔等を算出するデータ処
理装置３とを備えている。前記脈波センサ１は、発光素
子（例えば発光ダイオード：ＬＥＤ）５と、その駆動回
路７と、受光素子（例えばフォトダイオード：ＰＤ）９
と、光を通過させる透明な窓１１とを備える、周知の光
学式反射型センサである。
は、人体の例えば手首等に取り付けて使用される脈波セ
ンサ１と、この脈波センサ１から出力される測定結果に
基づいて脈波を計測し、脈拍間隔等を算出するデータ処
理装置３とを備えている。前記脈波センサ１は、発光素
子（例えば発光ダイオード：ＬＥＤ）５と、その駆動回
路７と、受光素子（例えばフォトダイオード：ＰＤ）９
と、光を通過させる透明な窓１１とを備える、周知の光
学式反射型センサである。
【００２４】この脈波センサ１においては、発光素子５
から人体に向かって光が照射されると、光の一部が人体
の内部を通る毛細動脈に当たって、毛細動脈を流れる血
液中のヘモグロビンに吸収され、残りの光が毛細動脈で
反射して散乱し、その一部が受光素子９に入射する。こ
の時、血液の脈動により毛細動脈にあるヘモグロビンの
量が波動的に変化するので、ヘモグロビンに吸収される
光も波動的に変化する。
から人体に向かって光が照射されると、光の一部が人体
の内部を通る毛細動脈に当たって、毛細動脈を流れる血
液中のヘモグロビンに吸収され、残りの光が毛細動脈で
反射して散乱し、その一部が受光素子９に入射する。こ
の時、血液の脈動により毛細動脈にあるヘモグロビンの
量が波動的に変化するので、ヘモグロビンに吸収される
光も波動的に変化する。
【００２５】その結果、毛細動脈で反射して受光素子９
で検出される受光量が変化し、その受光量の変化を脈波
情報（例えば電圧信号）としてデータ処理装置３に出力
している。一方、前記データ処理装置３は、検出回路１
３と、ＡＤＣ（ＡＤコンバータ）１５と、マイクロコン
ピュータ１７とを内蔵している。
で検出される受光量が変化し、その受光量の変化を脈波
情報（例えば電圧信号）としてデータ処理装置３に出力
している。一方、前記データ処理装置３は、検出回路１
３と、ＡＤＣ（ＡＤコンバータ）１５と、マイクロコン
ピュータ１７とを内蔵している。
【００２６】このうち、検出回路１３では、脈波センサ
１から得られた電圧信号を増幅し、ＡＤＣ１５では、検
出回路１３から得られた電圧信号であるアナログ信号を
デジタル信号に変換する。また、マイクロコンピュータ
１７は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えた電子
回路であり、ＡＤＣ１５から得られたデジタル信号を処
理するためのプログラムが記憶されている。つまり、脈
波センサ１で検出された脈波信号を計測し、睡眠状態を
解析するためのアルゴリズムに基づいたプログラムが組
み込まれている。
１から得られた電圧信号を増幅し、ＡＤＣ１５では、検
出回路１３から得られた電圧信号であるアナログ信号を
デジタル信号に変換する。また、マイクロコンピュータ
１７は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えた電子
回路であり、ＡＤＣ１５から得られたデジタル信号を処
理するためのプログラムが記憶されている。つまり、脈
波センサ１で検出された脈波信号を計測し、睡眠状態を
解析するためのアルゴリズムに基づいたプログラムが組
み込まれている。
【００２７】ｂ）次に、前記睡眠状態を解析するための
アルゴリズムについて、図２等に基づいて説明する。
尚、図２は、データ処理装置３にて行われる演算処理を
示すフローチャートである。図２に示す様に、まず、ス
テップ（Ｓ）１００にて、脈波の計測を行う。
アルゴリズムについて、図２等に基づいて説明する。
尚、図２は、データ処理装置３にて行われる演算処理を
示すフローチャートである。図２に示す様に、まず、ス
テップ（Ｓ）１００にて、脈波の計測を行う。
【００２８】具体的には、例えば図３（ａ）に示す様な
脈波センサ１からの信号を、データ処理装置３内に取り
込み、デジタル信号に変換してからマイクロコンピュー
タ１７に入力する。続くステップ１１０では、前記脈波
センサ１からの（デジタル変換された）信号から、その
脈拍間隔を求める。例えば脈波のピークと脈波のピーク
との間隔（立ち上がりや立ち下がりの間隔でもよい）で
ある時間を求める。
脈波センサ１からの信号を、データ処理装置３内に取り
込み、デジタル信号に変換してからマイクロコンピュー
タ１７に入力する。続くステップ１１０では、前記脈波
センサ１からの（デジタル変換された）信号から、その
脈拍間隔を求める。例えば脈波のピークと脈波のピーク
との間隔（立ち上がりや立ち下がりの間隔でもよい）で
ある時間を求める。
【００２９】図３（ｂ）に、脈拍間隔を時系列データと
して並べたもの、即ち、測定開始からの経過時間におけ
る脈拍間隔を縦軸にとったものを示すが、同図から、グ
ラフが絶えず微妙に上下に変動していること（即ち脈拍
間隔が変動していること）が分かる。
して並べたもの、即ち、測定開始からの経過時間におけ
る脈拍間隔を縦軸にとったものを示すが、同図から、グ
ラフが絶えず微妙に上下に変動していること（即ち脈拍
間隔が変動していること）が分かる。
【００３０】続くステップ１２０では、脈拍間隔の周波
数解析を行い、０．１５〜０．４５Ｈｚの周波数帯域の
成分を取り出す。尚、この帯域の周波数成分を取り出す
方法としては、ソフトやハードなどの例えばバンドパス
フィルタなどを利用して行うことができる。
数解析を行い、０．１５〜０．４５Ｈｚの周波数帯域の
成分を取り出す。尚、この帯域の周波数成分を取り出す
方法としては、ソフトやハードなどの例えばバンドパス
フィルタなどを利用して行うことができる。
【００３１】この周波数解析によって取り出した成分
を、図４に例示するが、横軸は時間を示し縦軸は取り出
した成分の大きさ（パワー）を示している。前記図４の
うち、図４（ａ）は、パワーが大きく周期的に変動する
良質な睡眠を示している。尚、同図の大きな変動の山の
部分がノンレム睡眠（深い睡眠）、谷の部分がレム睡眠
（浅い睡眠）を示し、このレム睡眠及びノンレム睡眠が
適度の回数（例えば３回以上）出現する睡眠が良質の睡
眠とされている。また、図４（ｂ）はパワーの大きな変
動が見られない質の低い睡眠を示している。
を、図４に例示するが、横軸は時間を示し縦軸は取り出
した成分の大きさ（パワー）を示している。前記図４の
うち、図４（ａ）は、パワーが大きく周期的に変動する
良質な睡眠を示している。尚、同図の大きな変動の山の
部分がノンレム睡眠（深い睡眠）、谷の部分がレム睡眠
（浅い睡眠）を示し、このレム睡眠及びノンレム睡眠が
適度の回数（例えば３回以上）出現する睡眠が良質の睡
眠とされている。また、図４（ｂ）はパワーの大きな変
動が見られない質の低い睡眠を示している。
【００３２】続くステップ１３０では、前記図４にて示
した周波数成分のパワーを積分して、睡眠クオリティー
値である積分値（累積値）を求める。図５に、同一の人
物による異なった日の睡眠クオリティー値を示すが、同
図から、睡眠時間の経過によって増加する積分値は毎日
異なることが分かる。
した周波数成分のパワーを積分して、睡眠クオリティー
値である積分値（累積値）を求める。図５に、同一の人
物による異なった日の睡眠クオリティー値を示すが、同
図から、睡眠時間の経過によって増加する積分値は毎日
異なることが分かる。
【００３３】続くステップ１４０では、前記睡眠クオリ
ティー値に基づいて、睡眠のクオリティーを判定し、一
旦本処理を終了する。例えば、ある日の睡眠クオリティ
ー値が基準値Ｋ１を上回った場合には、十分な回数のレ
ム睡眠及びノンレム睡眠による変動が発生したとみなし
て、その日の睡眠クオリティーは、十分に良質で好まし
いものであると判断する。
ティー値に基づいて、睡眠のクオリティーを判定し、一
旦本処理を終了する。例えば、ある日の睡眠クオリティ
ー値が基準値Ｋ１を上回った場合には、十分な回数のレ
ム睡眠及びノンレム睡眠による変動が発生したとみなし
て、その日の睡眠クオリティーは、十分に良質で好まし
いものであると判断する。
【００３４】ｃ）この様に、本実施例では、脈波センサ
１により検出した脈波から脈波間隔を求め、この脈波間
隔の周波数解析を行って、０．１５〜０．４５Ｈｚの帯
域の周波数成分を取り出し、更にその周波数成分を積分
して睡眠クオリティー値を求めている。
１により検出した脈波から脈波間隔を求め、この脈波間
隔の周波数解析を行って、０．１５〜０．４５Ｈｚの帯
域の周波数成分を取り出し、更にその周波数成分を積分
して睡眠クオリティー値を求めている。
【００３５】よって、この睡眠クオリティー値に基づい
て、睡眠のクオリティーを判定することができる。例え
ば睡眠クオリティー値が基準値Ｋ１を上回った場合に
は、良質な睡眠であると判定することができる。従っ
て、この技術を用いれば、睡眠ポリグラフィーの様な大
がかりな装置を使用することなく、一般家庭でも容易に
睡眠クオリティーを判定することができる。そのため、
例えば何らかの心の病や生活習慣病に伴う睡眠クオリテ
ィーを容易に判定できるので、心の病や生活習慣病の診
断やその程度の判断を的確に行うことができるという効
果を奏する。
て、睡眠のクオリティーを判定することができる。例え
ば睡眠クオリティー値が基準値Ｋ１を上回った場合に
は、良質な睡眠であると判定することができる。従っ
て、この技術を用いれば、睡眠ポリグラフィーの様な大
がかりな装置を使用することなく、一般家庭でも容易に
睡眠クオリティーを判定することができる。そのため、
例えば何らかの心の病や生活習慣病に伴う睡眠クオリテ
ィーを容易に判定できるので、心の病や生活習慣病の診
断やその程度の判断を的確に行うことができるという効
果を奏する。
【００３６】特に、本実施例の場合には、単に脈波セン
サ１を手首や指等の脈波を測定可能な場所に取り付けれ
ばよいので、睡眠ポリグラフィーの様に多くのセンサを
取り付けることに起因する睡眠の妨げがなく、極めて有
用なものである。 （実施例２）次に、実施例２について説明するが、前記
実施例１と同様な箇所の説明は省略し、その要部のみを
説明する。
サ１を手首や指等の脈波を測定可能な場所に取り付けれ
ばよいので、睡眠ポリグラフィーの様に多くのセンサを
取り付けることに起因する睡眠の妨げがなく、極めて有
用なものである。 （実施例２）次に、実施例２について説明するが、前記
実施例１と同様な箇所の説明は省略し、その要部のみを
説明する。
【００３７】前記実施例１では、睡眠クオリティーを判
定する場合には、睡眠クオリティー値と基準値Ｋ１とを
比較したが、それ以外に、例えば睡眠クオリティー値の
変化率（睡眠クオリティー値の傾き）を傾きの基準値Ｋ
２と比較してもよい。つまり、図５からも明らかな様
に、睡眠クオリティー値が速やかに上昇すれば、良質な
睡眠であると判定できるので、睡眠クオリティー値の変
化率が大きければ、良質な睡眠の傾向を有していること
が分かる。
定する場合には、睡眠クオリティー値と基準値Ｋ１とを
比較したが、それ以外に、例えば睡眠クオリティー値の
変化率（睡眠クオリティー値の傾き）を傾きの基準値Ｋ
２と比較してもよい。つまり、図５からも明らかな様
に、睡眠クオリティー値が速やかに上昇すれば、良質な
睡眠であると判定できるので、睡眠クオリティー値の変
化率が大きければ、良質な睡眠の傾向を有していること
が分かる。
【００３８】従って、睡眠クオリティー値の変化率が、
所定の傾きの基準値Ｋ２を上回る場合には、良質の睡眠
の傾向を有すると判定することができる。 （実施例３）次に、実施例３について説明するが、前記
実施例１と同様な箇所の説明は省略し、その要部のみを
説明する。
所定の傾きの基準値Ｋ２を上回る場合には、良質の睡眠
の傾向を有すると判定することができる。 （実施例３）次に、実施例３について説明するが、前記
実施例１と同様な箇所の説明は省略し、その要部のみを
説明する。
【００３９】前記実施例１、２では、所定の周波数成分
の積分値である睡眠クオリティー値を用いて、睡眠クオ
リティーの判定を行ったが、本実施例では、図４に示す
様な所定の周波数成分の状態から、睡眠クオリティーを
判定する。具体的には、周波数成分のレム睡眠及びノン
レム睡眠による大きな周期的な変動を検出し、その大き
な変動の出現する回数（例えばノンレム睡眠による大き
な凸部の出現数）が、所定値（例えば３回）以上である
場合には、良質な睡眠であると判定する。
の積分値である睡眠クオリティー値を用いて、睡眠クオ
リティーの判定を行ったが、本実施例では、図４に示す
様な所定の周波数成分の状態から、睡眠クオリティーを
判定する。具体的には、周波数成分のレム睡眠及びノン
レム睡眠による大きな周期的な変動を検出し、その大き
な変動の出現する回数（例えばノンレム睡眠による大き
な凸部の出現数）が、所定値（例えば３回）以上である
場合には、良質な睡眠であると判定する。
【００４０】これによっても、睡眠クオリティーを判定
することができる。 （実施例４）次に、実施例４について説明するが、前記
実施例１と同様な箇所の説明は省略し、その要部のみを
説明する。
することができる。 （実施例４）次に、実施例４について説明するが、前記
実施例１と同様な箇所の説明は省略し、その要部のみを
説明する。
【００４１】本実施例では、前記実施例３と同様に、図
４に示す様な所定の周波数成分の状態から、睡眠クオリ
ティーを判定する。具体的には、周波数成分のパワーの
平均値を求め、このパワーの平均値が、所定の基準値以
上の場合には、良質な睡眠であると判定する。
４に示す様な所定の周波数成分の状態から、睡眠クオリ
ティーを判定する。具体的には、周波数成分のパワーの
平均値を求め、このパワーの平均値が、所定の基準値以
上の場合には、良質な睡眠であると判定する。
【００４２】これによっても、睡眠クオリティーを判定
することができる。尚、本発明は前記実施例になんら限
定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲におい
て種々の態様で実施しうることはいうまでもない。 （１）例えば、前記実施例１〜４では、睡眠解析装置に
ついて述べたが、本発明は、それらに限らず、上述した
アルゴリズムに基づく処理を実行させるプログラムやそ
のプログラムを記憶している記録媒体にも適用できる。
することができる。尚、本発明は前記実施例になんら限
定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲におい
て種々の態様で実施しうることはいうまでもない。 （１）例えば、前記実施例１〜４では、睡眠解析装置に
ついて述べたが、本発明は、それらに限らず、上述した
アルゴリズムに基づく処理を実行させるプログラムやそ
のプログラムを記憶している記録媒体にも適用できる。
【００４３】この記録媒体としては、マイクロコンピュ
ータとして構成される電子制御装置、マイクロチップ、
フロッピィディスク、ハードディスク、光ディスク等の
各種の記録媒体が挙げられる。つまり、上述した睡眠解
析装置の処理を実行させることができるプログラムを記
憶したものであれば、特に限定はない。
ータとして構成される電子制御装置、マイクロチップ、
フロッピィディスク、ハードディスク、光ディスク等の
各種の記録媒体が挙げられる。つまり、上述した睡眠解
析装置の処理を実行させることができるプログラムを記
憶したものであれば、特に限定はない。
【００４４】尚、前記プログラムは、単に記録媒体に記
憶されたものに限定されることなく、例えばインターネ
ットなどの通信ラインにて送受信されるプログラムにも
適用される。 （２）また、前記睡眠解析装置は、脈波センサから得ら
れた信号を、すぐそばにあるデータ処理装置に直接に入
力する場合だけでなく、脈波センサからの得られたデー
タを例えばパソコン等の装置に入力し（又は記録媒体に
記録し）、そのデータを例えばインターネット等を利用
して遠隔地にあるデータ処理装置に送信にして、睡眠ク
オリティーの判定を行う場合に適用することもできる。
更に、脈波センサから得られた信号を、一旦記録媒体に
記録しておき、後日等にその記録媒体のデータを用い
て、睡眠クオリティーの判定を行ってもよい。
憶されたものに限定されることなく、例えばインターネ
ットなどの通信ラインにて送受信されるプログラムにも
適用される。 （２）また、前記睡眠解析装置は、脈波センサから得ら
れた信号を、すぐそばにあるデータ処理装置に直接に入
力する場合だけでなく、脈波センサからの得られたデー
タを例えばパソコン等の装置に入力し（又は記録媒体に
記録し）、そのデータを例えばインターネット等を利用
して遠隔地にあるデータ処理装置に送信にして、睡眠ク
オリティーの判定を行う場合に適用することもできる。
更に、脈波センサから得られた信号を、一旦記録媒体に
記録しておき、後日等にその記録媒体のデータを用い
て、睡眠クオリティーの判定を行ってもよい。
【図１】 実施例１の睡眠解析装置の概要を示す説明図
である。
である。
【図２】 実施例１の睡眠クオリティーの判定手順を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図３】 脈波に関する信号を示し、（ａ）は脈波を示
す信号のグラフ、（ｂ）は脈波間隔の時間変化を示すグ
ラフである。
す信号のグラフ、（ｂ）は脈波間隔の時間変化を示すグ
ラフである。
【図４】 脈波間隔の所定の周波数成分を示し、（ａ）
は良質な睡眠の場合の周波数成分を示すグラフ、（ｂ）
は良質でない睡眠の場合の周波数成分を示すグラフであ
る。
は良質な睡眠の場合の周波数成分を示すグラフ、（ｂ）
は良質でない睡眠の場合の周波数成分を示すグラフであ
る。
【図５】 周波数成分の累積値を示すグラフである。
１…脈波センサ ３…データ処理装置 ５…発光素子 ９…受光素子 １７…マイクロコンピュータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西井 克昌 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 早野 順一郎 愛知県名古屋市瑞穂区瑞穂町字川澄１ 名 古屋市立大学内 Ｆターム(参考） 4C017 AA10 AB03 AC28 BC21 CC01 4C038 PP05
Claims (10)
- 【請求項１】 測定した脈波信号から脈拍間隔を求める
第１処理手段と、 前記脈拍間隔変動の所定の周波数帯の成分を求める第２
処理手段と、 前記周波数帯の成分に基づいて睡眠の質を判定する判定
手段と、 を備えたことを特徴とする睡眠解析装置。 - 【請求項２】 前記判定手段は、前記周波数帯の成分の
周期性変動を用いて睡眠の質を判定することを特徴とす
る請求項１に記載の睡眠解析装置。 - 【請求項３】 前記周期性変動の発生する回数を用いて
睡眠の質を判定することを特徴とする請求項２に記載の
睡眠解析装置。 - 【請求項４】 前記判定手段は、前記周波数帯の成分の
パワーの平均値を用いて睡眠の質を判定することを特徴
とする請求項１に記載の睡眠解析装置。 - 【請求項５】 計測した脈波信号から脈拍間隔を求める
第１処理手段と、 前記脈拍間隔変動の所定の周波数帯の成分を求める第２
処理手段と、 前記周波数帯の成分を積分する第３処理手段と、 前記積分値に基づいて睡眠の質を判定する判定手段と、 を備えたことを特徴とする睡眠解析装置。 - 【請求項６】 前記判定手段は、前記積分値を基準値と
比較して睡眠の質を判定することを特徴とする請求項４
に記載の睡眠解析装置。 - 【請求項７】 前記判定手段は、前記積分値の変化率を
基準値と比較して睡眠の質を判定することを特徴とする
請求項４に記載の睡眠解析装置。 - 【請求項８】 前記所定の周波数帯を、０．１５Ｈｚ以
上とすることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記
載の睡眠解析装置。 - 【請求項９】 前記請求項１〜７のいずれかに記載の睡
眠解析装置の機能を実現するための手段を有することを
特徴とするプログラム。 - 【請求項１０】 前記請求項８に記載のプログラムの機
能を実現するための手段を記憶していることを特徴とす
る記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001099985A JP4731031B2 (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | 睡眠解析装置及びプログラム並びに記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001099985A JP4731031B2 (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | 睡眠解析装置及びプログラム並びに記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002291710A true JP2002291710A (ja) | 2002-10-08 |
| JP4731031B2 JP4731031B2 (ja) | 2011-07-20 |
Family
ID=18953469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001099985A Expired - Fee Related JP4731031B2 (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | 睡眠解析装置及びプログラム並びに記録媒体 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4731031B2 (ja) |
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| JP2005253847A (ja) * | 2004-03-15 | 2005-09-22 | Yokogawa Electric Corp | 機器制御システム |
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| JP2006192152A (ja) * | 2005-01-14 | 2006-07-27 | Toshiba Corp | 睡眠状態判定装置、睡眠状態判定方法および睡眠状態判定プログラム |
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-
2001
- 2001-03-30 JP JP2001099985A patent/JP4731031B2/ja not_active Expired - Fee Related
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