Top > Search of International Patents > SLEEP DETERMINING DEVICE, SLEEP DETERMINING METHOD, AND SLEEP DETERMINING PROGRAM

SLEEP DETERMINING DEVICE, SLEEP DETERMINING METHOD, AND SLEEP DETERMINING PROGRAM meetings

Foreign code F180009423
File No. P1-2816
Posted date Jun 25, 2018
Country WIPO
International application number 2018JP021420
International publication number WO 2018221750
Date of international filing Jun 4, 2018
Date of international publication Dec 6, 2018
Priority data
  • P2017-110495 (Jun 2, 2017) JP
Title SLEEP DETERMINING DEVICE, SLEEP DETERMINING METHOD, AND SLEEP DETERMINING PROGRAM meetings
Abstract [Problem] To provide a sleep determining device, a sleep determining method, and a sleep determining program, which can determine a sleep stage accurately and in detail.
[Solution] A sleep determining device according to the present invention is provided with: a heart rate data acquiring unit which, on the basis of heart rate data from the body of a user, acquires the ratio between very low frequency (VLF) components, low frequency (LF) components, and high frequency (HF) components of the heart rate, the average of heartbeat intervals (RRI), and the standard deviation of heartbeat intervals (RRI) as heart rate fluctuation parameters representing the state of the heart rate; and a sleep state determining means that determines which one among a first non-REM sleep stage and a second non-REM sleep stage the heart rate fluctuation parameters of the user correspond to on the basis of a first determination condition that is set on the basis of the correlation between the heart rate fluctuation parameters and the first non-REM sleep stage, and a second determination condition that is set on the basis of the correlation between the heart rate fluctuation parameters and the second non-REM sleep stage.
Outline of related art and contending technology BACKGROUND ART
Conventionally, in order to determine the sleep stage, brain waves, respiration, eye movement, an electrocardiogram, blood pressure etc. on the basis of the inspection items of inspection (PSG) sleep polysomnography known.
However, PSG inspection, a large number of electrodes to the body of the mounting of the device having a PSG necessary to perform measurement at a facility such as a hospital and, physical, psychological burden is large there is a restriction.In addition, the inspection items obtained by the PSG device in order to grasp the sleep stage, a skilled professional need to be carried out, a problem that the cost is high.
Therefore, in recent years, without using PSG device, wrist watch-type information such as an electrocardiogram measurement device or the like by using a heartbeat signal, estimating a sleep stage in a simple manner has been proposed (see Non-Patent Document 1, 2, 3).
Scope of claims (In Japanese)請求の範囲 [請求項1]
 利用者の身体における心拍のデータに基づいて、前記心拍における超低周波成分(VLF)、低周波成分(LF)と高周波成分(HF)との比、心拍間隔(RRI)の平均、及び、心拍間隔(RRI)の標準偏差を心拍の状態を表す心拍変動パラメータとして取得する心拍データ取得手段と、
 前記心拍変動パラメータと第1のノンレム睡眠段階との相関関係に基づいて設定された第1判別条件、及び、前記心拍変動パラメータと第2のノンレム睡眠段階との相関関係に基づいて設定された第2判別条件に基づいて、前記利用者の心拍変動パラメータが前記第1のノンレム睡眠段階または前記第2のノンレム睡眠段階のいずれに該当するかを判別する睡眠状態判別手段と、
 を備えることを特徴とする睡眠判定装置。

[請求項2]
 請求項1に記載の睡眠判定装置において、
 前記睡眠状態判別手段は、
 前記睡眠段階として、レム睡眠段階(REM)と、第1のノンレム睡眠段階(N1)と、第2のノンレム睡眠段階(N2)と、第3のノンレム睡眠段階(N3)と、第4のノンレム睡眠段階(N4)との5段階を区別して睡眠段階を判別すること
 を特徴とする睡眠判定装置。

[請求項3]
 利用者の身体における心拍のデータに基づいて、前記心拍における超低周波成分(VLF)、低周波成分(LF)と高周波成分(HF)との比、心拍間隔(RRI)の平均、及び、心拍間隔(RRI)の標準偏差を心拍の状態を表す心拍変動パラメータとして取得する心拍データ取得手段と、
 前記利用者の心拍変動パラメータが、第1のノンレム睡眠段階及び第2のノンレム睡眠段階を含む複数の睡眠段階のいずれに該当するかを判別する睡眠状態判別手段と、
 を備え、
 前記睡眠状態判別手段は、
 睡眠段階が既知の教師データに対して、前記心拍変動パラメータを入力として学習させた学習結果データに基づいて、前記心拍変動パラメータから前記睡眠段階を判別すること
 を特徴とする睡眠判定装置。

[請求項4]
 請求項3に記載の睡眠判定装置において、
 前記学習のアルゴリズムは、ニューラルネットワーク、サポートベクターマシン、ランダムフォレスト、再帰型ニューラルネットワーク、または、隠れマルコフモデルであること
 を特徴とする睡眠判定装置。

[請求項5]
 利用者の身体における心拍のデータに基づいて、前記心拍における超低周波成分(VLF)、低周波成分(LF)と高周波成分(HF)との比、心拍間隔(RRI)の平均、及び、心拍間隔(RRI)の標準偏差を心拍の状態を表す心拍変動パラメータとして取得する心拍データ取得手段と、
 前記心拍変動パラメータを変数とし、第1のノンレム睡眠段階及び第2のノンレム睡眠段階を含む複数の睡眠段階それぞれに該当する確率を表す関数に基づいて、前記利用者がいずれの睡眠段階であるかを判別する睡眠状態判別手段と、
 を備えることを特徴とする睡眠判定装置。

[請求項6]
 利用者の身体における心拍のデータに基づいて、前記心拍における超低周波成分(VLF)、低周波成分(LF)と高周波成分(HF)との比、心拍間隔(RRI)の平均、及び、心拍間隔(RRI)の標準偏差を心拍の状態を表す心拍変動パラメータとして取得する心拍データ取得ステップと、
 前記心拍変動パラメータと第1のノンレム睡眠段階との相関関係に基づいて設定された第1判別条件、及び、前記心拍変動パラメータと第2のノンレム睡眠段階との相関関係に基づいて設定された第2判別条件に基づいて、前記利用者の心拍変動パラメータが前記第1のノンレム睡眠段階または前記第2のノンレム睡眠段階のいずれに該当するかを判別する睡眠状態判別ステップと、
 を含むことを特徴とする睡眠判定方法。

[請求項7]
 利用者の身体における心拍のデータに基づいて、前記心拍における超低周波成分(VLF)、低周波成分(LF)と高周波成分(HF)との比、心拍間隔(RRI)の平均、及び、心拍間隔(RRI)の標準偏差を心拍の状態を表す心拍変動パラメータとして取得する心拍データ取得ステップと、
 前記利用者の心拍変動パラメータが、第1のノンレム睡眠段階及び第2のノンレム睡眠段階を含む複数の睡眠段階のいずれに該当するかを判別する睡眠状態判別ステップと、
 を含み、
 前記睡眠状態判別ステップでは、
 睡眠段階が既知の教師データに対して、前記心拍変動パラメータを入力として学習させた学習結果データに基づいて、前記心拍変動パラメータから前記睡眠段階を判別すること
 を特徴とする睡眠判定方法。

[請求項8]
 利用者の身体における心拍のデータに基づいて、前記心拍における超低周波成分(VLF)、低周波成分(LF)と高周波成分(HF)との比、心拍間隔(RRI)の平均、及び、心拍間隔(RRI)の標準偏差を心拍の状態を表す心拍変動パラメータとして取得する心拍データ取得ステップと、
 前記心拍変動パラメータを変数とし、第1のノンレム睡眠段階及び第2のノンレム睡眠段階を含む複数の睡眠段階それぞれに該当する確率を表す関数に基づいて、前記利用者がいずれの睡眠段階であるかを判別する睡眠状態判別ステップと、
 を含むことを特徴とする睡眠判定方法。

[請求項9]
 コンピュータに、
 利用者の身体における心拍のデータに基づいて、前記心拍における超低周波成分(VLF)、低周波成分(LF)と高周波成分(HF)との比、心拍間隔(RRI)の平均、及び、心拍間隔(RRI)の標準偏差を心拍の状態を表す心拍変動パラメータとして取得する心拍データ取得機能と、
 前記心拍変動パラメータと第1のノンレム睡眠段階との相関関係に基づいて設定された第1判別条件、及び、前記心拍変動パラメータと第2のノンレム睡眠段階との相関関係に基づいて設定された第2判別条件に基づいて、前記利用者の心拍変動パラメータが前記第1のノンレム睡眠段階または前記第2のノンレム睡眠段階のいずれに該当するかを判別する睡眠状態判別機能と、
 を実現させることを特徴とする睡眠判定プログラム。

[請求項10]
 コンピュータに、
 利用者の身体における心拍のデータに基づいて、前記心拍における超低周波成分(VLF)、低周波成分(LF)と高周波成分(HF)との比、心拍間隔(RRI)の平均、及び、心拍間隔(RRI)の標準偏差を心拍の状態を表す心拍変動パラメータとして取得する心拍データ取得機能と、
 前記利用者の心拍変動パラメータが、第1のノンレム睡眠段階及び第2のノンレム睡眠段階を含む複数の睡眠段階のいずれに該当するかを判別する睡眠状態判別機能と、
 を実現させ、
 前記睡眠状態判別機能は、
 睡眠段階が既知の教師データに対して、前記心拍変動パラメータを入力として学習させた学習結果データに基づいて、前記心拍変動パラメータから前記睡眠段階を判別すること
 を特徴とする睡眠判定プログラム。

[請求項11]
 コンピュータに、
 利用者の身体における心拍のデータに基づいて、前記心拍における超低周波成分(VLF)、低周波成分(LF)と高周波成分(HF)との比、心拍間隔(RRI)の平均、及び、心拍間隔(RRI)の標準偏差を心拍の状態を表す心拍変動パラメータとして取得する心拍データ取得機能と、
 前記心拍変動パラメータを変数とし、第1のノンレム睡眠段階及び第2のノンレム睡眠段階を含む複数の睡眠段階それぞれに該当する確率を表す関数に基づいて、前記利用者がいずれの睡眠段階であるかを判別する睡眠状態判別機能と、
 を実現させることを特徴とする睡眠判定プログラム。

  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • KEIO UNIVERSITY
  • Inventor
  • MITSUKURA, Yasue
  • YASUI, Masato
  • FUKUNAGA Koichi
  • FURUKAWA Toshiharu
IPC(International Patent Classification)
Specified countries National States: AE AG AL AM AO AT AU AZ BA BB BG BH BN BR BW BY BZ CA CH CL CN CO CR CU CZ DE DJ DK DM DO DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM GT HN HR HU ID IL IN IR IS JO JP KE KG KH KN KP KR KW KZ LA LC LK LR LS LU LY MA MD ME MG MK MN MW MX MY MZ NA NG NI NO NZ OM PA PE PG PH PL PT QA RO RS RU RW SA SC SD SE SG SK SL SM ST SV SY TH TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN ZA ZM ZW
ARIPO: BW GH GM KE LR LS MW MZ NA RW SD SL SZ TZ UG ZM ZW
EAPO: AM AZ BY KG KZ RU TJ TM
EPO: AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
OAPI: BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW KM ML MR NE SN ST TD TG
Reference ( R and D project ) MITSUKURA Laboratory
Department of System Design Engineering,Keio University
Please contact us by E-mail or facsimile if you have any interests on this patent.

PAGE TOP

close
close
close
close
close
close