起床補助装置及び起床補助方法
【課題】脳波を利用してユーザの睡眠状態に応じてユーザの起床を補助することが可能な起床補助装置及び起床補助方法を提供すること
【解決手段】本発明の起床補助装置１は、電極部２２と、信号処理部と、刺激部２８とを具備する。電極部２２は、人体の頭部に当接する。信号処理部は、上記電極部を通じて脳波を検出し、この検出された脳波に基づいて睡眠ステージを判定し、上記睡眠ステージに基づいて起床タイミングを決定する。刺激部２８は、上記起床タイミングにおいて人体に刺激を与える。
この起床補助装置１は、電極部２２により脳波を取得することが可能であり、ユーザの睡眠の程度を表す睡眠ステージを正確に判定する。したがって、起床補助装置１は、睡眠ステージに応じて刺激部によりユーザに刺激を与えることによりユーザの睡眠状態に応じてユーザを起床させることが可能である。
【解決手段】本発明の起床補助装置１は、電極部２２と、信号処理部と、刺激部２８とを具備する。電極部２２は、人体の頭部に当接する。信号処理部は、上記電極部を通じて脳波を検出し、この検出された脳波に基づいて睡眠ステージを判定し、上記睡眠ステージに基づいて起床タイミングを決定する。刺激部２８は、上記起床タイミングにおいて人体に刺激を与える。
この起床補助装置１は、電極部２２により脳波を取得することが可能であり、ユーザの睡眠の程度を表す睡眠ステージを正確に判定する。したがって、起床補助装置１は、睡眠ステージに応じて刺激部によりユーザに刺激を与えることによりユーザの睡眠状態に応じてユーザを起床させることが可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザの睡眠状態に応じてユーザの起床を補助する起床補助装置及び起床補助方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒトの睡眠は脳活動の程度によって複数の段階に分けることができ、睡眠の各段階は「睡眠ステージ」と呼ばれる。身体は眠っているが脳は活動している睡眠ステージはレム（ＲＥＭ：Rapid eye movement）睡眠とよばれ、身体と脳が共に眠っているノンレム睡眠（幾つかの睡眠ステージを含む）とは区別される。ヒトはレム睡眠の状態では目覚めよく起床することができるが、ノンレム睡眠の状態では脳の覚醒に時間を要し、目覚めよく起床し難い。
【０００３】
このため、ユーザの睡眠状態がレム睡眠かノンレム睡眠であるかを検出し、その検出結果に応じてユーザを起床させる（起床させるための刺激をユーザに与える）起床補助装置が求められている。例えば、特許文献１には、体動センサと脈拍センサを併用し、ユーザの睡眠状態を検出する「睡眠状態判定装置」が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１９２１５２号公報（段落[００１８]、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のような装置は、レム睡眠であるかノンレム睡眠であるかの判定に、脳活動の程度によって発生するであろう体動あるいは脈拍変化等の情報を利用するものであり、脳活動から直接に睡眠状態を判定するものではない。睡眠状態による体動あるいは脈拍等への影響はユーザの個人差があり、また、同一のユーザでも身体状態等により睡眠毎に異なる場合がある。したがって、このような情報を利用する場合には、ユーザの睡眠状態を正確に判定できない場合があると考えられる。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、脳波を利用してユーザの睡眠状態に応じてユーザの起床を補助することが可能な起床補助装置及び起床補助方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る起床補助装置は、電極部と、信号処理部と、刺激部とを具備する。
上記電極部は、人体の頭部に当接する。
上記信号処理部は、上記電極部を通じて脳波を検出し、この検出された脳波に基づいて睡眠ステージを判定し、上記睡眠ステージに基づいて起床タイミングを決定する。
上記刺激部は、上記起床タイミングにおいて人体に刺激を与える。
【０００８】
この起床補助装置は、人体の頭頂部に当接する電極部により脳波を取得することが可能であり、ユーザの睡眠の程度を表す睡眠ステージを正確に判定する。したがって、本起床補助装置は、この睡眠ステージに応じて刺激部によりユーザに刺激を与えることによりユーザの睡眠状態に応じてユーザを起床させることが可能である。
【０００９】
上記信号処理部は、レム睡眠ステージの終了時刻を起床タイミングとして決定してもよい。
【００１０】
睡眠ステージのひとつであるレム睡眠ステージは、他のノンレム睡眠状態に比べて覚醒し易い状態である。したがって、本起床補助装置は、脳が覚醒し易い状態でユーザを起床させることが可能である。
【００１１】
上記信号処理部は、レム睡眠ステージの終了時刻を起床タイミング候補として設定し、予め設定された起床時刻に最も接近する上記起床タイミング候補を起床タイミングとして決定してもよい。
【００１２】
この起床補助装置は、予め設定された起床時刻に最も接近する起床候補タイミングを起床タイミングとすることにより、脳が覚醒し易く、かつ最も長い睡眠時間となる時刻にユーザを起床させることが可能である。
【００１３】
上記電極部、上記判定部及び上記信号処理部は、人体の頭部に装着されるヘッドギアに設けられていてもよい。
【００１４】
この起床補助装置は、当該ヘッドギアにおいて、脳波の測定、睡眠ステージの判定及び起床タイミングの決定を行うことが可能である。
【００１５】
上記起床補助装置は、上記信号処理部に上記脳波を送信し、上記信号処理部から上記起床タイミングを受信する通信部をさらに具備し、上記電極部、上記通信部及び上記刺激部は、人体の頭部に装着されるヘッドギアに設けられていてもよい。
【００１６】
この起床補助装置は、電極部、通信部及び刺激部が設けられたヘッドギアと、それとは別の信号処理部が設けられたユニットとによって構成されている。電極部によって測定された脳波情報は通信部によって信号処理部に送信され、信号処理部において起床タイミングが決定される。起床タイミングは通信部に送信され、刺激部による刺激がユーザに与えられる。信号処理部をヘッドギアとは別に設けることにより、ヘッドギアの軽量化や信号処理部の複数のヘッドギアによる利用が可能である。
【００１７】
上記起床補助装置は、上記信号処理部に上記脳波を送信する通信部をさらに具備し、上記電極部及び上記通信部は、人体の頭部に装着されるヘッドギアに設けられていてもよい。
【００１８】
この起床補助装置は、電極部及び通信部が設けられたヘッドギアと、それとは別の信号処理部及び刺激部が設けられたユニットとによって構成されている。電極部によって測定された脳波情報は通信部によって信号処理部に送信され、信号処理部において起床タイミングが決定される。起床タイミングは刺激部に供給され、刺激部による刺激がユーザに与えられる。刺激部をヘッドギアとは別に設けることにより、刺激部のユーザへの配置の自由度が高いものとなる。
【００１９】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る起床補助方法は、電極部を人体の頭頂部に当接させ、信号処理部に、上記電極部を通じて検出された脳波に基づいて睡眠ステージを判定させ、上記睡眠ステージに基づいて起床タイミングを決定させ、刺激部に、上記起床タイミングにおいて人体に刺激を与えさせる。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように本発明によれば、脳波を利用してユーザの睡眠状態に応じてユーザの起床を補助することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施形態に係る起床補助装置の外観を示す斜視図である。
【図２】同起床補助装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図３】同起床補助装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】同起床補助装置の電極群が取得する、ユーザの閉眼安静状態における脳波、眼球運動及び筋電図の一例である。
【図５】起床補助装置の電極群が取得する、ユーザの深睡眠状態における脳波、眼球運動及び筋電図の一例である。
【図６】同起床補助装置の電極群が取得する、ユーザのレム睡眠状態における脳波、眼球運動及び筋電図の一例である。
【図７】同起床補助装置の信号処理部が睡眠ステージの判定に用いる脳波等の特徴の例を示す表である。
【図８】同起床補助装置の信号処理部による睡眠ステージの判定結果である睡眠判定波形の一例を示すグラフである。
【図９】同起床補助装置の信号処理部が設定する起床タイミング候補を示す概念図である。
【図１０】同起床補助装置の刺激部の動作を示す模式図である。
【図１１】第２の実施形態に係る起床補助装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図１２】第３の実施形態に係る起床補助装置の機能的構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について説明する。
【００２３】
［起床補助装置の構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る起床補助装置１の外観を示す斜視図である。
同図に示すように、起床補助装置１は、頭部装具２及び頤部装具３から構成されている。頭部装具２はユーザの頭部に装着されるものであり、頤部装具３はユーザの頤（顎）部に装着されるものである。
【００２４】
頭部装具２は、ユーザの頭部に支持されるヘッドバンド２１を有し、ヘッドバンド２１には頭頂部電極２２、後頭部電極２３、右眼電電極２４、左眼電電極２５、右基準電極２６、左基準電極２７及び刺激部２８が設けられている。また、ヘッドバンド２１は、後述する電装部品を収容する筐体２９が設けられている。
【００２５】
ヘッドバンド２１はユーザの額から頭頂部を経て後頭部に到る部材であり、ユーザの頭部に適合する形状、例えば円弧状に形成されている。ヘッドバンド２１は弾力性を有し、この弾力性によってユーザの頭部に支持される。ヘッドバンド２１には、右眼電電極２４、左眼電電極２５、右基準電極２６及び左基準電極２７を支持するためのアーム２１ａがそれぞれ形成されている。なお、ヘッドバンド２１の形状は適宜変更することが可能である。
【００２６】
頭頂部電極２２はユーザの頭頂部に接触する電極であり、導電性材料からなるブラシ状の電極とすることができる。これは毛髪を掻き分けて頭皮に接触させるためである。頭頂部電極２２は、頭部装具２がユーザの頭部に装着された場合に、ユーザの頭頂部に接触する位置に設けられている。後頭部電極２３はユーザの後頭部に接触する電極であり、同様に導電性材料からなるブラシ状の電極とすることができる。後頭部電極２３は、頭部装具２がユーザの頭部に装着された場合に、ユーザの後頭部に接触する位置に設けられている。頭頂部電極２２及び後頭部電極２３は、ユーザの脳波（ＥＥＧ：electroencephalogram）を測定するための電極である。
【００２７】
右眼電電極２４は、ユーザの右こめかみに接触する電極であり、導電性材料からなる平板状の電極とすることができる。右眼電電極２４は、頭部装具２がユーザの頭部に装着された場合に、ヘッドバンド２１からユーザの右こめかみに向かって伸びるアーム２１ａに設けられている。左眼電電極２５は、ユーザの左こめかみに接触する電極であり、同様に導電性材料からなる平板状の電極とすることができる。左眼電電極２５は、頭部装具２がユーザの頭部に装着された場合に、ヘッドバンド２１からユーザの左こめかみに向かって伸びるアーム２１ａに設けられている。右眼電電極２４及び左眼電電極２５は、ユーザの眼球運動（ＥＯＧ：electrooculogram）を測定するための電極である。
【００２８】
右基準電極２６は、ユーザの耳朶の裏側に接触する電極であり、導電性材料からなる平板状の電極とすることができる。右基準電極２６は、頭部装具２がユーザの頭部に装着された場合に、ヘッドバンド２１からユーザの右耳に向かって伸びるアーム２１ａに設けられている。右基準電極２６には、耳朶の表側に回りこんで右基準電極２６と共に耳朶を挟持するための耳朶挟持部２６ａが設けられている。左基準電極２７は、ユーザの耳朶に接触する電極であり、導電性材料からなる平板状の電極とすることができる。左基準電極２７は、頭部装具２がユーザの頭部に装着された場合に、ヘッドバンド２１からユーザの左耳に向かって伸びるアーム２１ａに設けられている。左基準電極２７には、耳朶の表側に回りこんで左基準電極２７と共に耳朶を挟持するための耳朶挟持部２７ａが設けられている。
【００２９】
刺激部２８は、ユーザに刺激を与える機構である。ここでは、刺激部２８はアラーム音を発生する左右１対のスピーカであるものとする。刺激部２８は、左右のアーム２１ａから伸びるアーム２１ｂに設けられ、頭部装具２がユーザの頭部に装着された場合に、ユーザの左右の耳に近接するように配置される。なお、後述するが、刺激部２８がユーザに与える刺激は音声に限られず発光あるいは芳香等であってもよく、刺激部２８の構成は刺激の種類に応じて適宜変更される。
【００３０】
筐体２９は、ヘッドバンド２１がユーザの頭部に装着される際にその妨げとならないようにヘッドバンド２１に配置される。筐体２９には、後述する信号処理部等を構成するプロセッサやメモリ、通信インターフェイス等の電装部品が収容されている。ヘッドバンド２１や各アーム２１ａ及びアーム２１ｂには図示しない配線が設けられ、各電極及び刺激部２８とこれらの電装部品とを接続している。
【００３１】
頤部装具３は、ユーザの頤部に配置される筐体３１と、筐体３１をユーザの頤部に固定するアーム３２を有する。筐体３１には、頤筋電電極３３と、通信インターフェイス等の電装部品が収容されている。
【００３２】
筐体３１は、ユーザの頤部に適合する形状に形成される。アーム３２は筐体３１から左右に伸びる弾力性を有する部材であり、例えばユーザの頬から耳にかけて配置され、筐体３１をユーザの頤部に固定する。
【００３３】
頤筋電電極３３は、ユーザの頤部に接触する電極であり、導電性材料からなる湾曲板状の電極とすることができる。頤筋電電極３３は筐体３１に収容されている通信インターフェイスに接続されている。頤筋電電極３３は、頤部の筋電図（ＥＭＧ：electromyogram）を測定するための電極である。
【００３４】
［起床補助装置の機能的構成］
図２は、起床補助装置の機能的構成を示すブロック図である。
同図に示すように、頭部装具２には、頭頂部電極２２、後頭部電極２３、右眼電電極２４、左眼電電極２５及び刺激部２８に加え、通信インターフェイス（通信ＩＦ）４０、信号処理部４１を有する。頭頂部電極２２、後頭部電極２３、右眼電電極２４及び左眼電電極２５はそれぞれ信号処理部４１に接続され、信号処理部４１は刺激部２８に接続されている。
【００３５】
また、頤部装具３は、頤筋電電極３３に加え、通信インターフェイス（通信ＩＦ）４３を有する。頤筋電電極３３は通信ＩＦ４３に接続されている。頤部装具３の通信ＩＦ４３と頭部装具２の通信ＩＦ４０は無線通信等の通信手段によって接続される。
【００３６】
このような構成により、頭頂部電極２２、後頭部電極２３、右眼電電極２４、左眼電電極２５及び頤筋電電極３３（以下、これらを総称して電極群とする）のそれぞれの出力は信号処理部４１に供給される。信号処理部４１はこれらの出力から睡眠ステージ（後述）を判定して睡眠ステージに基づいて起床タイミング（後述）を決定し、刺激部２８に出力する。
【００３７】
［起床補助装置の動作］
図３は、起床補助装置１の動作を示すフローチャートである。このフローチャートに示す各ステップ（Ｓｔ）について以下で説明する。
【００３８】
起床補助装置１がユーザに装着された状態で起動すると、頭頂部電極２２及び後頭部電極２３がユーザの脳波（ＥＥＧ）を取得し、右眼電電極２４及び左眼電電極２５がユーザの眼球運動（ＥＯＧ）を取得し、頤筋電電極３３がユーザの筋電図（ＥＭＧ）を取得する（Ｓｔ１）。以下、脳波、眼球運動及び筋電図を脳波等とする。図４、図５及び図６は、頭頂部電極２２、後頭部電極２３、右眼電電極２４、左眼電電極２５及び頤筋電電極３３のそれぞれが取得する脳波等の例を示すグラフである。
【００３９】
図４はユーザが閉眼安静状態のときの脳波等である。同図に示す脳波では脳が覚醒状態の場合に放出されるα波が確認される。図５はユーザが深睡眠状態のときの脳波等である。同図に示す脳波では、脳が睡眠状態の場合に放出される徐波が確認される。図６はユーザがレム睡眠状態のときの脳波等である。同図に示す眼球運動では脳がレム睡眠状態の場合に生じるＲＥＭ（Rapid eye movement：急速眼球運動）が確認される。このように、起床補助装置１は、脳の活動状態に応じたα波、紡錘波、Ｋ複合波、徐波、ＲＥＭ等の特徴的波形を取得する。取得された脳波等は、各電極から信号処理部４１に供給される。
【００４０】
次に、信号処理部４１は「睡眠ステージ」を判定する（Ｓｔ２）。信号処理部４１は、所定の時間間隔毎に、脳波等に含まれる特長を検出し、睡眠ステージを判定する。図７は信号処理部４１が睡眠ステージの判定に用いる脳波等の特徴の例を示す表である。これ以外の基準によって睡眠ステージの判定をすることも可能である。同図に示すように、信号処理部４１は、睡眠状態を覚醒（ＷＡＫＥ）、レム睡眠（ＲＥＭ）、睡眠ステージ１〜４（ＳＴＡＧＥ１〜４）の６ステージに分類する。このうち、覚醒ステージが非睡眠に相等し、睡眠ステージ１〜４がノンレム睡眠に相等する。
【００４１】
図８は、信号処理部４１による睡眠ステージの判定結果である睡眠判定波形の一例を示すグラフである。同図に示すように、ユーザの睡眠状態に応じて、脳波等から判定される睡眠ステージが覚醒から睡眠ステージ４まで時間と共に変動していることがわかる。
【００４２】
次に、信号処理部４１は「起床タイミング」を決定する。まず、信号処理部４１は図８に示したような睡眠判定波形から起床タイミングの候補（以下、起床タイミング候補）を設定する（Ｓｔ３）。図９は起床タイミング候補を示す概念図である。同図に示すように、信号処理部４１は、深い睡眠（睡眠ステージ２〜４）の次のレム睡眠の終了のタイミングを起床タイミング候補として設定する。図９には、起床タイミング候補を丸印で示している。
【００４３】
次に、信号処理部４１は、起床タイミング候補が起床タイミングとなるかを検討する（Ｓｔ４）。具体的には、起床タイミング候補の時刻（候補時刻）と、予めユーザによって設定された設定起床時刻との差を算出し、この差が予め設定されている許容時間以内であれば、その候補時刻が起床タイミングであると決定する。このようにして信号処理部４１は、設定起床時刻までの間で最も長い睡眠時間となり、かつレム睡眠の終了のタイミングを起床タイミングとして決定する。信号処理部４１は、決定した起床タイミングを刺激部２８に供給する。
【００４４】
次に、刺激部２８は、起床タイミングに合わせてユーザに刺激を与える（Ｓｔ５）。図１０は、刺激部２８の動作を示す模式図である。図１０（ａ）に示すように刺激部２８は、アラームを鳴らすことによってユーザに刺激を与え、起床を促してもよい。また、図１０（ｂ）示すようにユーザの眼の近傍に光を点滅させてもよく、図１０（ｃ）に示すようにユーザの鼻の近傍に芳香を放出してもよい。図１に示した起床補助装置１は刺激部２８としてアラームを鳴らすためのスピーカを有する構成となっているが、ユーザに与える刺激の種類に応じて刺激部２８の構成は適宜変更される。
【００４５】
以上のように、本実施形態に係る起床補助装置１は、脳波等に基づいてユーザの睡眠状態を判定するため、ユーザの睡眠状態を正確に判定し、最も起床に適したタイミングでユーザの起床を促すことが可能である。
【００４６】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について説明する。
なお、本実施形態において第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
本実施形態に係る起床補助装置は、第１の実施形態に係る起床補助装置１と信号処理部の配置が異なる。
【００４７】
［起床補助装置の機能的構成］
図１１は、本実施形態に係る起床補助装置２０１の機能的構成を示すブロック図である。
同図に示すように、起床補助装置２０１は、頭部装具２０２、頤部装具２０３及び信号処理ユニット２０４を有する。
【００４８】
頭部装具２０２には、第１の実施形態と同様に頭頂部電極２２、後頭部電極２３、右眼電電極２４、左眼電電極２５及び通信ＩＦ４０が設けられ、信号処理部４１に替わり通信部２０５が設けられている。通信部２０５には、刺激部２０８が接続されている。頤筋電電極３３には、第１の実施形態と同様に通信ＩＦ４３及び頤筋電電極３３が設けられている。
【００４９】
信号処理ユニット２０４には、通信インターフェイス（通信ＩＦ）２０６と信号処理部２０７が設けられている。信号処理部２０７は通信ＩＦ２０６に接続されている。信号処理ユニット２０４はパソコン等の情報処理装置とすることができる。
【００５０】
本実施形態に係る起床補助装置２０１では、頭部装具２０２の通信部２０５と信号処理ユニット２０４の通信ＩＦ２０６がインターネット等のネットワークを介して接続されている。
【００５１】
［起床補助装置の動作］
本実施形態に係る起床補助装置２０１の動作は、睡眠ステージの判定及び起床タイミングの決定が信号処理ユニット２０４の信号処理部２０７によって行われる点以外は第１の実施形態と同様である。即ち、電極群がユーザの脳波等を取得し、通信部２０５に供給する。通信部２０５はネットワークを介して信号処理ユニット２０４の通信ＩＦ２０６に脳波等を送信する。
【００５２】
通信ＩＦ２０６は信号処理部２０７に脳波等を出力する。信号処理部２０７は第１の実施形態と同様に、ユーザの睡眠状態を判定し起床タイミングを決定する。信号処理部２０７は起床タイミングを頭部装具２０２の通信部２０５に送信する。
【００５３】
通信部２０５は受信した起床タイミングを刺激部２０８に供給する。刺激部２０８は、第１の実施形態と同様に起床タイミングに合わせてユーザに刺激を与える。
【００５４】
本実施形態では、睡眠ステージの判定及び起床タイミングの決定を行う信号処理部２０７を頭部装具２０２とは別の信号処理ユニット２０４に搭載することにより、頭部装具２０２の軽量化をすることが可能である。また、１台の信号処理ユニット２０４を複数台の頭部装具２０７により共有することも可能である。
【００５５】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態について説明する。
なお、本実施形態において第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
本実施形態に係る起床補助装置は、第１の実施形態に係る起床補助装置１と信号処理部及び刺激部の配置が異なる。
【００５６】
［起床補助装置の機能的構成］
図１２は、本実施形態に係る起床補助装置３０１の機能的構成を示すブロック図である。
同図に示すように、起床補助装置３０１は、頭部装具３０２、頤部装具３０３及び刺激部ユニット３０４を有する。
【００５７】
頭部装具３０２には、第１の実施形態と同様に頭頂部電極２２、後頭部電極２３、右眼電電極２４、左眼電電極２５及び通信ＩＦ４０が設けられ、信号処理部４１に替わり通信部３０５が設けられている。頤筋電電極３３には、第１の実施形態と同様に通信ＩＦ４３及び頤筋電電極３３が設けられている。
【００５８】
刺激部ユニット３０４には、通信インターフェイス３０６、信号処理部３０７及び刺激部３０８が設けられている。刺激部３０８は信号処理部３０７に接続され、信号処理部３０７は通信ＩＦ３０６に接続されている。刺激部ユニット３０４は、頭部装具３０２及び頤部装具３０３とは別にユーザに装着される装具とすることができる。
【００５９】
本実施形態に係る起床補助装置３０１では、頭部装具３０２の通信部３０５と刺激部ユニット３０４の通信ＩＦ３０６が無線通信等の通信手段によって接続されている。
【００６０】
［起床補助装置の動作］
本実施形態に係る起床補助装置３０１の動作は、睡眠ステージの判定及び起床タイミングの決定が刺激部ユニット３０４の信号処理部３０７によって行われる点以外は第１の実施形態と同様である。即ち、電極群がユーザの脳波等を取得し、通信部３０５に供給する。通信部３０５はネットワークを介して刺激部ユニット３０４の通信ＩＦ３０６に脳波等を送信する。
【００６１】
通信ＩＦ３０６は信号処理部３０７に脳波等を出力する。信号処理部３０７は第１の実施形態と同様に、ユーザの睡眠状態を判定し起床タイミングを決定する。信号処理部３０７は起床タイミングを刺激部３０８に供給する。刺激部３０８は、第１の実施形態と同様に起床タイミングに合わせてユーザに刺激を与える。
【００６２】
本実施形態では、睡眠ステージの判定及び起床タイミングの決定を行う信号処理部３０７及び刺激部３０８を頭部装具３０２とは別の刺激部ユニット３０４に搭載することにより、頭部装具３０２の軽量化をすることが可能である。また、刺激部３０８が頭部装具３０２とは分離できることから、第１あるいは第２の実施形態に比べて刺激部３０８の配置の自由度が高い。
【００６３】
本発明はこの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において変更することが可能である。
【００６４】
例えば上記実施形態では、ユーザの睡眠状態の判定は信号処理部がするものとしたが、医師等の専門家が起床補助装置に表示される波形からユーザの睡眠状態を判定するものとすることも可能である。
【００６５】
また、上記実施形態の起床補助装置は、脳波、眼球運動及び頤部の筋電図を睡眠ステージの判定に用いるものとしたが、このうちの一部又は代替的な他の生体情報を睡眠ステージの判定に用いるものとすることも可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１、２０１、３０１…起床補助装置
２、２０２、３０２…頭部装具
３、２０３、３０３…頤部装具
２２…頭頂部電極
２８、２０８、３０８…刺激部
２０５、３０５…通信部
４１、２０７、３０７…信号処理部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザの睡眠状態に応じてユーザの起床を補助する起床補助装置及び起床補助方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒトの睡眠は脳活動の程度によって複数の段階に分けることができ、睡眠の各段階は「睡眠ステージ」と呼ばれる。身体は眠っているが脳は活動している睡眠ステージはレム（ＲＥＭ：Rapid eye movement）睡眠とよばれ、身体と脳が共に眠っているノンレム睡眠（幾つかの睡眠ステージを含む）とは区別される。ヒトはレム睡眠の状態では目覚めよく起床することができるが、ノンレム睡眠の状態では脳の覚醒に時間を要し、目覚めよく起床し難い。
【０００３】
このため、ユーザの睡眠状態がレム睡眠かノンレム睡眠であるかを検出し、その検出結果に応じてユーザを起床させる（起床させるための刺激をユーザに与える）起床補助装置が求められている。例えば、特許文献１には、体動センサと脈拍センサを併用し、ユーザの睡眠状態を検出する「睡眠状態判定装置」が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１９２１５２号公報（段落[００１８]、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のような装置は、レム睡眠であるかノンレム睡眠であるかの判定に、脳活動の程度によって発生するであろう体動あるいは脈拍変化等の情報を利用するものであり、脳活動から直接に睡眠状態を判定するものではない。睡眠状態による体動あるいは脈拍等への影響はユーザの個人差があり、また、同一のユーザでも身体状態等により睡眠毎に異なる場合がある。したがって、このような情報を利用する場合には、ユーザの睡眠状態を正確に判定できない場合があると考えられる。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、脳波を利用してユーザの睡眠状態に応じてユーザの起床を補助することが可能な起床補助装置及び起床補助方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る起床補助装置は、電極部と、信号処理部と、刺激部とを具備する。
上記電極部は、人体の頭部に当接する。
上記信号処理部は、上記電極部を通じて脳波を検出し、この検出された脳波に基づいて睡眠ステージを判定し、上記睡眠ステージに基づいて起床タイミングを決定する。
上記刺激部は、上記起床タイミングにおいて人体に刺激を与える。
【０００８】
この起床補助装置は、人体の頭頂部に当接する電極部により脳波を取得することが可能であり、ユーザの睡眠の程度を表す睡眠ステージを正確に判定する。したがって、本起床補助装置は、この睡眠ステージに応じて刺激部によりユーザに刺激を与えることによりユーザの睡眠状態に応じてユーザを起床させることが可能である。
【０００９】
上記信号処理部は、レム睡眠ステージの終了時刻を起床タイミングとして決定してもよい。
【００１０】
睡眠ステージのひとつであるレム睡眠ステージは、他のノンレム睡眠状態に比べて覚醒し易い状態である。したがって、本起床補助装置は、脳が覚醒し易い状態でユーザを起床させることが可能である。
【００１１】
上記信号処理部は、レム睡眠ステージの終了時刻を起床タイミング候補として設定し、予め設定された起床時刻に最も接近する上記起床タイミング候補を起床タイミングとして決定してもよい。
【００１２】
この起床補助装置は、予め設定された起床時刻に最も接近する起床候補タイミングを起床タイミングとすることにより、脳が覚醒し易く、かつ最も長い睡眠時間となる時刻にユーザを起床させることが可能である。
【００１３】
上記電極部、上記判定部及び上記信号処理部は、人体の頭部に装着されるヘッドギアに設けられていてもよい。
【００１４】
この起床補助装置は、当該ヘッドギアにおいて、脳波の測定、睡眠ステージの判定及び起床タイミングの決定を行うことが可能である。
【００１５】
上記起床補助装置は、上記信号処理部に上記脳波を送信し、上記信号処理部から上記起床タイミングを受信する通信部をさらに具備し、上記電極部、上記通信部及び上記刺激部は、人体の頭部に装着されるヘッドギアに設けられていてもよい。
【００１６】
この起床補助装置は、電極部、通信部及び刺激部が設けられたヘッドギアと、それとは別の信号処理部が設けられたユニットとによって構成されている。電極部によって測定された脳波情報は通信部によって信号処理部に送信され、信号処理部において起床タイミングが決定される。起床タイミングは通信部に送信され、刺激部による刺激がユーザに与えられる。信号処理部をヘッドギアとは別に設けることにより、ヘッドギアの軽量化や信号処理部の複数のヘッドギアによる利用が可能である。
【００１７】
上記起床補助装置は、上記信号処理部に上記脳波を送信する通信部をさらに具備し、上記電極部及び上記通信部は、人体の頭部に装着されるヘッドギアに設けられていてもよい。
【００１８】
この起床補助装置は、電極部及び通信部が設けられたヘッドギアと、それとは別の信号処理部及び刺激部が設けられたユニットとによって構成されている。電極部によって測定された脳波情報は通信部によって信号処理部に送信され、信号処理部において起床タイミングが決定される。起床タイミングは刺激部に供給され、刺激部による刺激がユーザに与えられる。刺激部をヘッドギアとは別に設けることにより、刺激部のユーザへの配置の自由度が高いものとなる。
【００１９】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る起床補助方法は、電極部を人体の頭頂部に当接させ、信号処理部に、上記電極部を通じて検出された脳波に基づいて睡眠ステージを判定させ、上記睡眠ステージに基づいて起床タイミングを決定させ、刺激部に、上記起床タイミングにおいて人体に刺激を与えさせる。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように本発明によれば、脳波を利用してユーザの睡眠状態に応じてユーザの起床を補助することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施形態に係る起床補助装置の外観を示す斜視図である。
【図２】同起床補助装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図３】同起床補助装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】同起床補助装置の電極群が取得する、ユーザの閉眼安静状態における脳波、眼球運動及び筋電図の一例である。
【図５】起床補助装置の電極群が取得する、ユーザの深睡眠状態における脳波、眼球運動及び筋電図の一例である。
【図６】同起床補助装置の電極群が取得する、ユーザのレム睡眠状態における脳波、眼球運動及び筋電図の一例である。
【図７】同起床補助装置の信号処理部が睡眠ステージの判定に用いる脳波等の特徴の例を示す表である。
【図８】同起床補助装置の信号処理部による睡眠ステージの判定結果である睡眠判定波形の一例を示すグラフである。
【図９】同起床補助装置の信号処理部が設定する起床タイミング候補を示す概念図である。
【図１０】同起床補助装置の刺激部の動作を示す模式図である。
【図１１】第２の実施形態に係る起床補助装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図１２】第３の実施形態に係る起床補助装置の機能的構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について説明する。
【００２３】
［起床補助装置の構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る起床補助装置１の外観を示す斜視図である。
同図に示すように、起床補助装置１は、頭部装具２及び頤部装具３から構成されている。頭部装具２はユーザの頭部に装着されるものであり、頤部装具３はユーザの頤（顎）部に装着されるものである。
【００２４】
頭部装具２は、ユーザの頭部に支持されるヘッドバンド２１を有し、ヘッドバンド２１には頭頂部電極２２、後頭部電極２３、右眼電電極２４、左眼電電極２５、右基準電極２６、左基準電極２７及び刺激部２８が設けられている。また、ヘッドバンド２１は、後述する電装部品を収容する筐体２９が設けられている。
【００２５】
ヘッドバンド２１はユーザの額から頭頂部を経て後頭部に到る部材であり、ユーザの頭部に適合する形状、例えば円弧状に形成されている。ヘッドバンド２１は弾力性を有し、この弾力性によってユーザの頭部に支持される。ヘッドバンド２１には、右眼電電極２４、左眼電電極２５、右基準電極２６及び左基準電極２７を支持するためのアーム２１ａがそれぞれ形成されている。なお、ヘッドバンド２１の形状は適宜変更することが可能である。
【００２６】
頭頂部電極２２はユーザの頭頂部に接触する電極であり、導電性材料からなるブラシ状の電極とすることができる。これは毛髪を掻き分けて頭皮に接触させるためである。頭頂部電極２２は、頭部装具２がユーザの頭部に装着された場合に、ユーザの頭頂部に接触する位置に設けられている。後頭部電極２３はユーザの後頭部に接触する電極であり、同様に導電性材料からなるブラシ状の電極とすることができる。後頭部電極２３は、頭部装具２がユーザの頭部に装着された場合に、ユーザの後頭部に接触する位置に設けられている。頭頂部電極２２及び後頭部電極２３は、ユーザの脳波（ＥＥＧ：electroencephalogram）を測定するための電極である。
【００２７】
右眼電電極２４は、ユーザの右こめかみに接触する電極であり、導電性材料からなる平板状の電極とすることができる。右眼電電極２４は、頭部装具２がユーザの頭部に装着された場合に、ヘッドバンド２１からユーザの右こめかみに向かって伸びるアーム２１ａに設けられている。左眼電電極２５は、ユーザの左こめかみに接触する電極であり、同様に導電性材料からなる平板状の電極とすることができる。左眼電電極２５は、頭部装具２がユーザの頭部に装着された場合に、ヘッドバンド２１からユーザの左こめかみに向かって伸びるアーム２１ａに設けられている。右眼電電極２４及び左眼電電極２５は、ユーザの眼球運動（ＥＯＧ：electrooculogram）を測定するための電極である。
【００２８】
右基準電極２６は、ユーザの耳朶の裏側に接触する電極であり、導電性材料からなる平板状の電極とすることができる。右基準電極２６は、頭部装具２がユーザの頭部に装着された場合に、ヘッドバンド２１からユーザの右耳に向かって伸びるアーム２１ａに設けられている。右基準電極２６には、耳朶の表側に回りこんで右基準電極２６と共に耳朶を挟持するための耳朶挟持部２６ａが設けられている。左基準電極２７は、ユーザの耳朶に接触する電極であり、導電性材料からなる平板状の電極とすることができる。左基準電極２７は、頭部装具２がユーザの頭部に装着された場合に、ヘッドバンド２１からユーザの左耳に向かって伸びるアーム２１ａに設けられている。左基準電極２７には、耳朶の表側に回りこんで左基準電極２７と共に耳朶を挟持するための耳朶挟持部２７ａが設けられている。
【００２９】
刺激部２８は、ユーザに刺激を与える機構である。ここでは、刺激部２８はアラーム音を発生する左右１対のスピーカであるものとする。刺激部２８は、左右のアーム２１ａから伸びるアーム２１ｂに設けられ、頭部装具２がユーザの頭部に装着された場合に、ユーザの左右の耳に近接するように配置される。なお、後述するが、刺激部２８がユーザに与える刺激は音声に限られず発光あるいは芳香等であってもよく、刺激部２８の構成は刺激の種類に応じて適宜変更される。
【００３０】
筐体２９は、ヘッドバンド２１がユーザの頭部に装着される際にその妨げとならないようにヘッドバンド２１に配置される。筐体２９には、後述する信号処理部等を構成するプロセッサやメモリ、通信インターフェイス等の電装部品が収容されている。ヘッドバンド２１や各アーム２１ａ及びアーム２１ｂには図示しない配線が設けられ、各電極及び刺激部２８とこれらの電装部品とを接続している。
【００３１】
頤部装具３は、ユーザの頤部に配置される筐体３１と、筐体３１をユーザの頤部に固定するアーム３２を有する。筐体３１には、頤筋電電極３３と、通信インターフェイス等の電装部品が収容されている。
【００３２】
筐体３１は、ユーザの頤部に適合する形状に形成される。アーム３２は筐体３１から左右に伸びる弾力性を有する部材であり、例えばユーザの頬から耳にかけて配置され、筐体３１をユーザの頤部に固定する。
【００３３】
頤筋電電極３３は、ユーザの頤部に接触する電極であり、導電性材料からなる湾曲板状の電極とすることができる。頤筋電電極３３は筐体３１に収容されている通信インターフェイスに接続されている。頤筋電電極３３は、頤部の筋電図（ＥＭＧ：electromyogram）を測定するための電極である。
【００３４】
［起床補助装置の機能的構成］
図２は、起床補助装置の機能的構成を示すブロック図である。
同図に示すように、頭部装具２には、頭頂部電極２２、後頭部電極２３、右眼電電極２４、左眼電電極２５及び刺激部２８に加え、通信インターフェイス（通信ＩＦ）４０、信号処理部４１を有する。頭頂部電極２２、後頭部電極２３、右眼電電極２４及び左眼電電極２５はそれぞれ信号処理部４１に接続され、信号処理部４１は刺激部２８に接続されている。
【００３５】
また、頤部装具３は、頤筋電電極３３に加え、通信インターフェイス（通信ＩＦ）４３を有する。頤筋電電極３３は通信ＩＦ４３に接続されている。頤部装具３の通信ＩＦ４３と頭部装具２の通信ＩＦ４０は無線通信等の通信手段によって接続される。
【００３６】
このような構成により、頭頂部電極２２、後頭部電極２３、右眼電電極２４、左眼電電極２５及び頤筋電電極３３（以下、これらを総称して電極群とする）のそれぞれの出力は信号処理部４１に供給される。信号処理部４１はこれらの出力から睡眠ステージ（後述）を判定して睡眠ステージに基づいて起床タイミング（後述）を決定し、刺激部２８に出力する。
【００３７】
［起床補助装置の動作］
図３は、起床補助装置１の動作を示すフローチャートである。このフローチャートに示す各ステップ（Ｓｔ）について以下で説明する。
【００３８】
起床補助装置１がユーザに装着された状態で起動すると、頭頂部電極２２及び後頭部電極２３がユーザの脳波（ＥＥＧ）を取得し、右眼電電極２４及び左眼電電極２５がユーザの眼球運動（ＥＯＧ）を取得し、頤筋電電極３３がユーザの筋電図（ＥＭＧ）を取得する（Ｓｔ１）。以下、脳波、眼球運動及び筋電図を脳波等とする。図４、図５及び図６は、頭頂部電極２２、後頭部電極２３、右眼電電極２４、左眼電電極２５及び頤筋電電極３３のそれぞれが取得する脳波等の例を示すグラフである。
【００３９】
図４はユーザが閉眼安静状態のときの脳波等である。同図に示す脳波では脳が覚醒状態の場合に放出されるα波が確認される。図５はユーザが深睡眠状態のときの脳波等である。同図に示す脳波では、脳が睡眠状態の場合に放出される徐波が確認される。図６はユーザがレム睡眠状態のときの脳波等である。同図に示す眼球運動では脳がレム睡眠状態の場合に生じるＲＥＭ（Rapid eye movement：急速眼球運動）が確認される。このように、起床補助装置１は、脳の活動状態に応じたα波、紡錘波、Ｋ複合波、徐波、ＲＥＭ等の特徴的波形を取得する。取得された脳波等は、各電極から信号処理部４１に供給される。
【００４０】
次に、信号処理部４１は「睡眠ステージ」を判定する（Ｓｔ２）。信号処理部４１は、所定の時間間隔毎に、脳波等に含まれる特長を検出し、睡眠ステージを判定する。図７は信号処理部４１が睡眠ステージの判定に用いる脳波等の特徴の例を示す表である。これ以外の基準によって睡眠ステージの判定をすることも可能である。同図に示すように、信号処理部４１は、睡眠状態を覚醒（ＷＡＫＥ）、レム睡眠（ＲＥＭ）、睡眠ステージ１〜４（ＳＴＡＧＥ１〜４）の６ステージに分類する。このうち、覚醒ステージが非睡眠に相等し、睡眠ステージ１〜４がノンレム睡眠に相等する。
【００４１】
図８は、信号処理部４１による睡眠ステージの判定結果である睡眠判定波形の一例を示すグラフである。同図に示すように、ユーザの睡眠状態に応じて、脳波等から判定される睡眠ステージが覚醒から睡眠ステージ４まで時間と共に変動していることがわかる。
【００４２】
次に、信号処理部４１は「起床タイミング」を決定する。まず、信号処理部４１は図８に示したような睡眠判定波形から起床タイミングの候補（以下、起床タイミング候補）を設定する（Ｓｔ３）。図９は起床タイミング候補を示す概念図である。同図に示すように、信号処理部４１は、深い睡眠（睡眠ステージ２〜４）の次のレム睡眠の終了のタイミングを起床タイミング候補として設定する。図９には、起床タイミング候補を丸印で示している。
【００４３】
次に、信号処理部４１は、起床タイミング候補が起床タイミングとなるかを検討する（Ｓｔ４）。具体的には、起床タイミング候補の時刻（候補時刻）と、予めユーザによって設定された設定起床時刻との差を算出し、この差が予め設定されている許容時間以内であれば、その候補時刻が起床タイミングであると決定する。このようにして信号処理部４１は、設定起床時刻までの間で最も長い睡眠時間となり、かつレム睡眠の終了のタイミングを起床タイミングとして決定する。信号処理部４１は、決定した起床タイミングを刺激部２８に供給する。
【００４４】
次に、刺激部２８は、起床タイミングに合わせてユーザに刺激を与える（Ｓｔ５）。図１０は、刺激部２８の動作を示す模式図である。図１０（ａ）に示すように刺激部２８は、アラームを鳴らすことによってユーザに刺激を与え、起床を促してもよい。また、図１０（ｂ）示すようにユーザの眼の近傍に光を点滅させてもよく、図１０（ｃ）に示すようにユーザの鼻の近傍に芳香を放出してもよい。図１に示した起床補助装置１は刺激部２８としてアラームを鳴らすためのスピーカを有する構成となっているが、ユーザに与える刺激の種類に応じて刺激部２８の構成は適宜変更される。
【００４５】
以上のように、本実施形態に係る起床補助装置１は、脳波等に基づいてユーザの睡眠状態を判定するため、ユーザの睡眠状態を正確に判定し、最も起床に適したタイミングでユーザの起床を促すことが可能である。
【００４６】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について説明する。
なお、本実施形態において第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
本実施形態に係る起床補助装置は、第１の実施形態に係る起床補助装置１と信号処理部の配置が異なる。
【００４７】
［起床補助装置の機能的構成］
図１１は、本実施形態に係る起床補助装置２０１の機能的構成を示すブロック図である。
同図に示すように、起床補助装置２０１は、頭部装具２０２、頤部装具２０３及び信号処理ユニット２０４を有する。
【００４８】
頭部装具２０２には、第１の実施形態と同様に頭頂部電極２２、後頭部電極２３、右眼電電極２４、左眼電電極２５及び通信ＩＦ４０が設けられ、信号処理部４１に替わり通信部２０５が設けられている。通信部２０５には、刺激部２０８が接続されている。頤筋電電極３３には、第１の実施形態と同様に通信ＩＦ４３及び頤筋電電極３３が設けられている。
【００４９】
信号処理ユニット２０４には、通信インターフェイス（通信ＩＦ）２０６と信号処理部２０７が設けられている。信号処理部２０７は通信ＩＦ２０６に接続されている。信号処理ユニット２０４はパソコン等の情報処理装置とすることができる。
【００５０】
本実施形態に係る起床補助装置２０１では、頭部装具２０２の通信部２０５と信号処理ユニット２０４の通信ＩＦ２０６がインターネット等のネットワークを介して接続されている。
【００５１】
［起床補助装置の動作］
本実施形態に係る起床補助装置２０１の動作は、睡眠ステージの判定及び起床タイミングの決定が信号処理ユニット２０４の信号処理部２０７によって行われる点以外は第１の実施形態と同様である。即ち、電極群がユーザの脳波等を取得し、通信部２０５に供給する。通信部２０５はネットワークを介して信号処理ユニット２０４の通信ＩＦ２０６に脳波等を送信する。
【００５２】
通信ＩＦ２０６は信号処理部２０７に脳波等を出力する。信号処理部２０７は第１の実施形態と同様に、ユーザの睡眠状態を判定し起床タイミングを決定する。信号処理部２０７は起床タイミングを頭部装具２０２の通信部２０５に送信する。
【００５３】
通信部２０５は受信した起床タイミングを刺激部２０８に供給する。刺激部２０８は、第１の実施形態と同様に起床タイミングに合わせてユーザに刺激を与える。
【００５４】
本実施形態では、睡眠ステージの判定及び起床タイミングの決定を行う信号処理部２０７を頭部装具２０２とは別の信号処理ユニット２０４に搭載することにより、頭部装具２０２の軽量化をすることが可能である。また、１台の信号処理ユニット２０４を複数台の頭部装具２０７により共有することも可能である。
【００５５】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態について説明する。
なお、本実施形態において第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
本実施形態に係る起床補助装置は、第１の実施形態に係る起床補助装置１と信号処理部及び刺激部の配置が異なる。
【００５６】
［起床補助装置の機能的構成］
図１２は、本実施形態に係る起床補助装置３０１の機能的構成を示すブロック図である。
同図に示すように、起床補助装置３０１は、頭部装具３０２、頤部装具３０３及び刺激部ユニット３０４を有する。
【００５７】
頭部装具３０２には、第１の実施形態と同様に頭頂部電極２２、後頭部電極２３、右眼電電極２４、左眼電電極２５及び通信ＩＦ４０が設けられ、信号処理部４１に替わり通信部３０５が設けられている。頤筋電電極３３には、第１の実施形態と同様に通信ＩＦ４３及び頤筋電電極３３が設けられている。
【００５８】
刺激部ユニット３０４には、通信インターフェイス３０６、信号処理部３０７及び刺激部３０８が設けられている。刺激部３０８は信号処理部３０７に接続され、信号処理部３０７は通信ＩＦ３０６に接続されている。刺激部ユニット３０４は、頭部装具３０２及び頤部装具３０３とは別にユーザに装着される装具とすることができる。
【００５９】
本実施形態に係る起床補助装置３０１では、頭部装具３０２の通信部３０５と刺激部ユニット３０４の通信ＩＦ３０６が無線通信等の通信手段によって接続されている。
【００６０】
［起床補助装置の動作］
本実施形態に係る起床補助装置３０１の動作は、睡眠ステージの判定及び起床タイミングの決定が刺激部ユニット３０４の信号処理部３０７によって行われる点以外は第１の実施形態と同様である。即ち、電極群がユーザの脳波等を取得し、通信部３０５に供給する。通信部３０５はネットワークを介して刺激部ユニット３０４の通信ＩＦ３０６に脳波等を送信する。
【００６１】
通信ＩＦ３０６は信号処理部３０７に脳波等を出力する。信号処理部３０７は第１の実施形態と同様に、ユーザの睡眠状態を判定し起床タイミングを決定する。信号処理部３０７は起床タイミングを刺激部３０８に供給する。刺激部３０８は、第１の実施形態と同様に起床タイミングに合わせてユーザに刺激を与える。
【００６２】
本実施形態では、睡眠ステージの判定及び起床タイミングの決定を行う信号処理部３０７及び刺激部３０８を頭部装具３０２とは別の刺激部ユニット３０４に搭載することにより、頭部装具３０２の軽量化をすることが可能である。また、刺激部３０８が頭部装具３０２とは分離できることから、第１あるいは第２の実施形態に比べて刺激部３０８の配置の自由度が高い。
【００６３】
本発明はこの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において変更することが可能である。
【００６４】
例えば上記実施形態では、ユーザの睡眠状態の判定は信号処理部がするものとしたが、医師等の専門家が起床補助装置に表示される波形からユーザの睡眠状態を判定するものとすることも可能である。
【００６５】
また、上記実施形態の起床補助装置は、脳波、眼球運動及び頤部の筋電図を睡眠ステージの判定に用いるものとしたが、このうちの一部又は代替的な他の生体情報を睡眠ステージの判定に用いるものとすることも可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１、２０１、３０１…起床補助装置
２、２０２、３０２…頭部装具
３、２０３、３０３…頤部装具
２２…頭頂部電極
２８、２０８、３０８…刺激部
２０５、３０５…通信部
４１、２０７、３０７…信号処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体の頭頂部に当接される電極部と、
前記電極部を通じて脳波を検出し、この検出された脳波に基づいて睡眠ステージを判定し、前記睡眠ステージに基づいて起床タイミングを決定する信号処理部と、
前記起床タイミングにおいて人体に刺激を与える刺激部と
を具備する起床補助装置。
【請求項２】
請求項１に記載の起床補助装置であって、
前記信号処理部は、レム睡眠ステージの終了時刻を起床タイミングとして決定する
起床補助装置。
【請求項３】
請求項２に記載の起床補助装置であって、
前記信号処理部は、レム睡眠ステージの終了時刻を起床タイミング候補として設定し、予め設定された起床時刻に最も接近する前記起床タイミング候補を起床タイミングとして決定する
起床補助装置。
【請求項４】
請求項３に記載の起床補助装置であって、
前記電極部、前記判定部及び前記信号処理部は、人体の頭部に装着されるヘッドギアに設けられている
起床補助装置。
【請求項５】
請求項３に記載の起床補助装置であって、
前記起床補助装置は、前記信号処理部に前記脳波を送信し、前記信号処理部から前記起床タイミングを受信する通信部をさらに具備し、
前記電極部、前記通信部及び前記刺激部は、人体の頭部に装着されるヘッドギアに設けられている
起床補助装置。
【請求項６】
請求項３に記載の起床補助装置であって、
前記起床補助装置は、前記信号処理部に前記脳波を送信する通信部をさらに具備し、
前記電極部及び前記通信部は、人体の頭部に装着されるヘッドギアに設けられている
起床補助装置。
【請求項７】
電極部を人体の頭頂部に当接させ
信号処理部に、前記電極部を通じて検出された脳波に基づいて睡眠ステージを判定させ、前記睡眠ステージに基づいて起床タイミングを決定させ、
刺激部に、前記起床タイミングにおいて人体に刺激を与えさせる
起床補助方法。
【請求項１】
人体の頭頂部に当接される電極部と、
前記電極部を通じて脳波を検出し、この検出された脳波に基づいて睡眠ステージを判定し、前記睡眠ステージに基づいて起床タイミングを決定する信号処理部と、
前記起床タイミングにおいて人体に刺激を与える刺激部と
を具備する起床補助装置。
【請求項２】
請求項１に記載の起床補助装置であって、
前記信号処理部は、レム睡眠ステージの終了時刻を起床タイミングとして決定する
起床補助装置。
【請求項３】
請求項２に記載の起床補助装置であって、
前記信号処理部は、レム睡眠ステージの終了時刻を起床タイミング候補として設定し、予め設定された起床時刻に最も接近する前記起床タイミング候補を起床タイミングとして決定する
起床補助装置。
【請求項４】
請求項３に記載の起床補助装置であって、
前記電極部、前記判定部及び前記信号処理部は、人体の頭部に装着されるヘッドギアに設けられている
起床補助装置。
【請求項５】
請求項３に記載の起床補助装置であって、
前記起床補助装置は、前記信号処理部に前記脳波を送信し、前記信号処理部から前記起床タイミングを受信する通信部をさらに具備し、
前記電極部、前記通信部及び前記刺激部は、人体の頭部に装着されるヘッドギアに設けられている
起床補助装置。
【請求項６】
請求項３に記載の起床補助装置であって、
前記起床補助装置は、前記信号処理部に前記脳波を送信する通信部をさらに具備し、
前記電極部及び前記通信部は、人体の頭部に装着されるヘッドギアに設けられている
起床補助装置。
【請求項７】
電極部を人体の頭頂部に当接させ
信号処理部に、前記電極部を通じて検出された脳波に基づいて睡眠ステージを判定させ、前記睡眠ステージに基づいて起床タイミングを決定させ、
刺激部に、前記起床タイミングにおいて人体に刺激を与えさせる
起床補助方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１１０５３６（Ｐ２０１２−１１０５３６Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６２９７９（Ｐ２０１０−２６２９７９）
【出願日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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