Sleppy2: Sleeping Support System

1. Sleppy2:Sleeping Support System move! B3nishirou 親：　M1arachan

2. 背景 • 疲労には２種類あり身体的な疲労と脳の疲労がある • 身体的な疲労 • 瞬間的な疲労のことで，体を休ませることによって短い時間で回復可能 • 脳の疲労 • 起きている活動時間によって蓄積される疲労のことで，活動時間に応じた睡眠をとることによって回復可能

3. 問題意識 • 脳の疲労は身体的な疲労に比べ自覚することが難しい • 疲労は感じることができるがユーザの活動内容によって感じ方が変わる 例・・・term直前でレジュメを書く ネットゲームを一日中やる 前者は疲労を感じるのに対し後者はあまり疲労と感じないが、いずれも脳は疲労している →脳の疲労は睡眠によって回復することができるがユーザがその影響を正しく判断するのは困難

4. 目的 • ユーザの脳の疲労に応じた睡眠の過不足を把握するシステムの構築 • 脳の疲労から適切な睡眠時間を測定する • Sleppy2(Sleeping Support System)の提案

5. シナリオ • 疲労がとれているのに寝ていた場合、長く寝すぎても逆に疲れてしまうので最適な時間に起床誘導を行う • 前日の活動時間が長く、睡眠不足だが限られた時間しか睡眠が取れなかった場合に、起床後の活動内容の制限を行うことができる • ユーザのストレスや睡眠環境に原因があり、快適な睡眠を行えていない場合、それを通知する

6. 睡眠の過不足の表現手法 • 睡眠が不足していると、就寝準備を整えてから入眠に入るまでの時間が短くなるというデータが挙げられている* • 5分以内に眠ってしまうことは睡眠不足を意味している • 理想は10～15分の間に寝てしまうこと • 睡眠の不足度指数の定義 就寝準備が整ってから入眠までの時間 やや 睡眠不足 睡眠環境or精神面 に問題アリ 睡眠不足 平常 就寝準備 入眠 5分 10分 15分 *http://www.sleepaus.on.net/index.html

7. 機能要件 • 本システムではベット上でのユーザの動きから睡眠を判断する • 体動判定機能 • ベッド上での人の動きを判定する • 入眠検知機能 • 入眠・覚醒を判定を行う • 脳の疲労検知機能 • 睡眠の過不足を検知する

8. アプローチ • 睡眠状態を検知する際に拘束性があってはならない • 手首にセンサを取り付けるだけでも不快に感じる人が多い • 寝具内部（シーツの下）に薄型圧力センサを設置し、ユーザの動きから睡眠状態を検知

9. システム構成図 Sleppy2 入眠判定 モジュール 体動判定 モジュール 体動データ 入眠データ 圧力データ情報 脳の疲労算出 モジュール 圧力データ受信 モジュール 起床誘導データ センサデータ 圧力センサ デバイス

10. 実装 • 被験者に圧力センサを埋め込んだ布団の上での行動を取得する実験を行った • 目的 • 布団の上での覚醒状態と睡眠状態の比較 • 覚醒→睡眠の圧力データ • 通常時での入眠データ • 疲労時での入眠データ

11. 覚醒状態→睡眠状態 覚醒状態 睡眠状態 電圧値(V) 時間(s) 入眠

12. 入眠アルゴリズム作成 • 睡眠状態と判定する二つの要素 • 圧力データの変動値 • 変動値が小さくなっている間の時間 • 以上の要素が同時に満たされた場合に入眠と判断する これらの要素の閾値を設定するために実験を繰り返し検知率が最も高くなる具体的な数値を選択

13. 評価 • システムを導入した布団で評価実験を行った • 疲労時と通常時の入眠データを取り、比較した • 現在の疲労の度合いをATMT法*を用いて取得 • 入眠までの時間の比較を行う *脳の疲労を客観的に評価するシステム • コンピューターのスクリーン上に表示された25個の数字を、1から順に番号を指で押す検査 • 1つ1つの番号を押すまでの時間を計測して、脳の反応時間の変化を評価

14. 評価結果 疲労時の実験結果 通常時の実験結果

15. 評価結果例 入眠 入眠 　　　　　　　　　　　　疲労時　　　　　　　　　　　　　　　通常時 • 通常時 圧力 圧力 時間 時間

16. 考察 • 疲労時と通常時では入眠までの時間に明らかな差異がみられた • 誤検知がみられた • 圧力センサのみで睡眠判定を行うにはより睡眠の閾値をあげ、検知率を上げる必要がある • 個人において入眠までの時間に差異がみられた • 個人でのキャリブレーションが必要 • 布団上での入眠前の体動から脳の疲労の関係性 • 脳の疲労度算出を補足する要素として成り立つのでないか

17. 関連研究 • 睡眠判定装置 樋江井 武彦　重森 和久 感圧チューブを用いて睡眠状態を検知する • 睡眠判定方法および睡眠見守りシステム 豊永 昌彦 人感センサを用いて入眠・覚醒を検知する • 圧力センサによる睡眠中の呼吸・体位の無侵襲・無拘束な計測 西田佳史武田 正資　森武 俊　佐藤知正 圧力センサを用いて呼吸計測アルゴリズムと体位認識アルゴリズムを示す

18. まとめ • ユーザの睡眠の過不足を検知し、ユーザの睡眠をサポートするシステムの提案 • アプローチ • 圧力センサのデータから入眠状態を判定 • 結果 • 入眠アルゴリズム作成 • 入眠の疲労時と通常時での比較