JP7726142B2 - Awakening support system, awakening support method, and awakening support program - Google Patents
Awakening support system, awakening support method, and awakening support programInfo
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- JP7726142B2 JP7726142B2 JP2022112428A JP2022112428A JP7726142B2 JP 7726142 B2 JP7726142 B2 JP 7726142B2 JP 2022112428 A JP2022112428 A JP 2022112428A JP 2022112428 A JP2022112428 A JP 2022112428A JP 7726142 B2 JP7726142 B2 JP 7726142B2
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Description
本開示は、覚醒支援システム、覚醒支援方法、及び覚醒支援プログラムに関する。 This disclosure relates to an awakening assistance system, an awakening assistance method, and an awakening assistance program.
近年、就寝者に快適な目覚めを促す目覚まし時計として、光を用いて目覚めさせる光目覚まし時計が提案されている。
例えば、特許文献1には、就寝者の睡眠深度に合わせて、光を照射し始めるタイミングを変更することで、目覚めを促すことができる光目覚まし時計が記載されている。
In recent years, optical alarm clocks that use light to wake up sleepers have been proposed as alarm clocks that allow them to wake up comfortably.
For example, Patent Document 1 describes a light alarm clock that can wake up a sleeper by changing the timing at which light starts to be emitted in accordance with the depth of sleep of the sleeper.
上述した特許文献1に開示された光目覚まし時計では、光を照射し始めるタイミングを変更しているが、起床時に最大となる明るさの調整をすることができない。そのため、光目覚まし時計の明るさがユーザーに合っていない場合、快適に目覚めることができない虞があった。 The optical alarm clock disclosed in the aforementioned Patent Document 1 changes the timing at which light starts to be emitted, but does not allow for adjustment of the maximum brightness at the time of waking. As a result, if the brightness of the optical alarm clock does not suit the user, there is a risk that the user will not be able to wake up comfortably.
本開示は、このような事情に鑑みなされたものであって、より快適な目覚めを促す覚醒支援システム、覚醒支援方法、及び覚醒支援プログラムを提供する。 This disclosure has been made in light of these circumstances, and provides an awakening assistance system, an awakening assistance method, and an awakening assistance program that promote a more comfortable awakening.
本開示に係る覚醒支援システムは、
ユーザーに対して光源から光を照射することによって、前記ユーザーを睡眠状態から覚醒状態に移行させる覚醒支援システムであって、
所定期間の前記ユーザーの覚醒タイミングにおける前記光源の明るさに基づく明るさ情報を学習し、
学習結果に基づいて、前記ユーザーがあらかじめ設定した目標覚醒時刻における前記光源の明るさを決定する、ものである。
The awakening assistance system according to the present disclosure includes:
1. A wake-up assistance system that shifts a user from a sleep state to a wake-up state by irradiating the user with light from a light source,
learning brightness information based on the brightness of the light source at the user's awakening timing for a predetermined period;
Based on the learning results, the brightness of the light source at the target wake-up time preset by the user is determined.
本開示に係る覚醒支援システムは、ユーザーの覚醒タイミングにおける光源の明るさ情報を学習して、あらかじめ設定した目標覚醒時刻に、学習した明るさの光を光源からユーザーに対して照射する。そのため、ユーザーに適切な明るさの光を照射するので、より快適な目覚めを促すことができる。 The awakening assistance system disclosed herein learns the brightness information of a light source at the user's awakening timing, and then irradiates the user with light of the learned brightness from the light source at a preset target awakening time. Therefore, by irradiating the user with light of an appropriate brightness, it is possible to encourage a more comfortable awakening.
前記覚醒支援システムは、周囲環境の明るさをさらに測定し、
前記明るさ情報は、前記ユーザーの覚醒タイミングにおける、前記光源の明るさから前記周囲環境の明るさを差し引いた明るさであり、
前記目標覚醒時刻に前記周囲環境の明るさを検出し、前記光源の明るさを前記学習結果の明るさに基づいた明るさに決定してもよい。
このような構成により、例えば室内環境が変化してもユーザーが感じる明るさを同じにするように光源の明るさを調整するため、より快適な目覚めを促すことができる。
The wake-up assistance system further measures the brightness of the surrounding environment,
the brightness information is brightness obtained by subtracting brightness of the surrounding environment from brightness of the light source at the time when the user wakes up,
The brightness of the surrounding environment may be detected at the target wake-up time, and the brightness of the light source may be determined based on the brightness of the learning result.
With this configuration, the brightness of the light source can be adjusted so that the brightness perceived by the user remains the same even if the indoor environment changes, for example, thereby promoting a more comfortable awakening.
前記覚醒支援システムは 前記覚醒支援システムは、ユーザーの顔の向きをさらに判定し、
前記明るさ情報は、前記ユーザーの覚醒タイミングにおける、前記光源の明るさを前記顔の向きに基づいて補正した明るさであり、
前記目標覚醒時刻に前記ユーザーの顔の向きを検出し、前記光源の明るさを前記学習結果に基づいた明るさに決定してもよい。
このような構成により、例えばユーザーが寝返りを打つ場合もユーザーが感じる明るさを同じにするように光源の明るさを調整するため、より快適な目覚めを促すことができる。
The awakening assistance system further determines a direction of the user's face,
the brightness information is brightness obtained by correcting the brightness of the light source based on the orientation of the face at the time when the user wakes up,
The direction of the user's face may be detected at the target awakening time, and the brightness of the light source may be determined based on the learning result.
With this configuration, the brightness of the light source is adjusted so that the brightness perceived by the user remains the same even when the user turns over in bed, for example, thereby promoting a more comfortable awakening.
前記目標覚醒時刻から所定の時間以上、ユーザーが睡眠状態である場合、前記光源の明るさを最大値に変更してもよい。このような構成により、あらかじめ設定した目標覚醒時刻にユーザーが目覚めることができなくても、所定時間後に光源の明るさを最大限の明るさに調整するため、強制的に目覚めさせることができる。 If the user remains asleep for a predetermined time or more after the target wake-up time, the brightness of the light source may be changed to its maximum value. With this configuration, even if the user is unable to wake up at the preset target wake-up time, the brightness of the light source can be adjusted to its maximum brightness after the predetermined time, forcing the user to wake up.
本開示に係る覚醒支援方法は、
ユーザーに対して光源から光を照射することによって、前記ユーザーを睡眠状態から覚醒状態に移行させる覚醒支援方法であって、
所定期間の前記ユーザーの覚醒タイミングにおける前記光源の明るさに基づく明るさ情報を学習し、
学習結果に基づいて、前記ユーザーがあらかじめ設定した目標覚醒時刻における前記光源の明るさを決定する、処理をコンピュータが実行する、ものである。
The awakening assistance method according to the present disclosure includes:
1. A wake-up assistance method for transitioning a user from a sleeping state to an awake state by irradiating the user with light from a light source, comprising:
learning brightness information based on the brightness of the light source at the user's awakening timing for a predetermined period;
Based on the learning results, the computer executes a process to determine the brightness of the light source at the target wake-up time preset by the user.
本開示に係る覚醒支援方法は、ユーザーの覚醒タイミングにおける光源の明るさ情報を学習して、あらかじめ設定した目標覚醒時刻に、学習した明るさの光を光源からユーザーに対して照射する。そのため、ユーザーに適切な明るさの光を照射するので、ユーザーにより快適な目覚めを促すことができる。 The awakening assistance method disclosed herein learns the brightness information of a light source at the user's awakening timing, and then irradiates the user with light of the learned brightness from the light source at a preset target awakening time. Therefore, by irradiating the user with light of an appropriate brightness, the user can be encouraged to awaken more comfortably.
本開示に係る覚醒支援プログラムは、
ユーザーに対して光源から光を照射することによって、前記ユーザーを睡眠状態から覚醒状態に移行させる覚醒支援プログラムであって、
所定期間の前記ユーザーの覚醒タイミングにおける前記光源の明るさに基づく明るさ情報を学習し、
学習結果に基づいて、前記ユーザーがあらかじめ設定した目標覚醒時刻における前記光源の明るさを決定する、処理をコンピュータに実行させる、ものである。
The awakening assistance program according to the present disclosure includes:
1. A wake-up assistance program for transitioning a user from a sleep state to an wake-up state by irradiating the user with light from a light source,
learning brightness information based on the brightness of the light source at the user's awakening timing for a predetermined period;
The computer is caused to execute a process for determining the brightness of the light source at the target wake-up time preset by the user based on the learning result.
本開示に係る覚醒支援プログラムは、ユーザーの覚醒タイミングにおける光源の明るさ情報を学習して、あらかじめ設定した目標覚醒時刻に、学習した明るさの光を光源からユーザーに対して照射する。そのため、ユーザーに適切な明るさの光を照射するので、ユーザーにより快適な目覚めを促すことができる。 The awakening assistance program disclosed herein learns the brightness information of a light source at the user's awakening timing, and then irradiates the user with light of the learned brightness from the light source at a preset target awakening time. Therefore, by irradiating the user with light of an appropriate brightness, the user can be encouraged to awaken more comfortably.
本開示により、より快適な目覚めを促す覚醒支援システム、覚醒支援方法、及び覚醒支援プログラムを提供することができる。 This disclosure provides an awakening assistance system, awakening assistance method, and awakening assistance program that promotes a more comfortable awakening.
(実施形態1)
<覚醒支援システム>
まず、実施形態1に係る覚醒支援システム10を説明する。図1は、実施形態1に係る覚醒支援システム10を例示したブロック図である。覚醒支援システム10は、学習部12と決定部13とを備えている。図1に示した例では、光源11は覚醒支援システム10に含まれていないが、これに限定されることはなく、光源11は覚醒支援システム10に含まれてもよい。覚醒支援システム10は、ユーザーに対して光源11からの光を照射することによって、ユーザーを睡眠状態から覚醒状態に移行させる。ユーザーが睡眠状態から覚醒状態に移行するタイミングを覚醒タイミングと称する。
(Embodiment 1)
<Awakening Support System>
First, an awakening assistance system 10 according to a first embodiment will be described. FIG. 1 is a block diagram illustrating the awakening assistance system 10 according to the first embodiment. The awakening assistance system 10 includes a learning unit 12 and a determination unit 13. In the example illustrated in FIG. 1 , the light source 11 is not included in the awakening assistance system 10, but this is not limiting and the light source 11 may be included in the awakening assistance system 10. The awakening assistance system 10 irradiates the user with light from the light source 11, thereby transitioning the user from a sleeping state to a waking state. The timing at which the user transitions from a sleeping state to a waking state is referred to as the awakening timing.
光源11は、ユーザーに対して光を照射する。光源11は、例えば、白熱電球、蛍光灯、LED(Light Emitting Diode)ライトである。光源11は、少なくとも1つ以上の光源であればよい。また、光源11は、2つ以上の光源を用いる場合、異なった種別の光源を使用してもよい。光源11が発する光の色は、例えば、目覚めのよい青系色である。しかし、これに限定されることなく、電球色であってもよい。 Light source 11 emits light toward the user. Light source 11 may be, for example, an incandescent light bulb, a fluorescent lamp, or an LED (Light Emitting Diode) light. Light source 11 may be at least one light source. Furthermore, when two or more light sources are used, different types of light sources may be used. The color of light emitted by light source 11 is, for example, a bluish color that is easy on the eyes. However, the color is not limited to this and may also be an incandescent color.
光源11は、ユーザーがあらかじめ設定した照射開始時刻Tsから、ユーザーがあらかじめ設定した目標覚醒時刻Tgに向けて明るさをフェードインさせる。n+1日目(nは1以上の整数であり、日数を表す)における光源11の時刻T(Tは、Ts≦T≦Tg)における明るさBは、下記数式1を用いて表される。 The brightness of the light source 11 fades in from the irradiation start time Ts preset by the user toward the target wake-up time Tg preset by the user. The brightness B of the light source 11 at time T ( Ts ≦T≦ Tg ) on the n+1th day (n is an integer of 1 or more and represents the number of days) is expressed using the following equation 1:
ただし、Tsは、n+1日目におけるユーザーが設定した光源11の照射開始時刻である。
Tgは、n+1日目におけるユーザーが設定した目標覚醒時刻である。
Bg1は、n日目までの学習結果の明るさである。
Here, T s is the irradiation start time of the light source 11 set by the user on the n+1th day.
T g is the target wake-up time set by the user on the n+1th day.
B g1 is the brightness of the learning result up to the nth day.
上記数式1を用いて表される光源11の明るさBは、光源11が時刻Tsに照射を開始して、時刻Tgに学習結果の明るさBg1となるように、学習結果の明るさBg1を線形補間している。しかし、明るさBg1を補間する形式は、これに限定されることはなく、多項式補間、ラグランジュ補間、ニュートン補間でもよい。例えば、明るさBg1を二次補間することにより明るさBを算出する場合、光源11の明るさBは時間が経過するにつれて光源11の明るさ変化が大きくなる。
ここで、明るさBg1は、下記の数式2を用いて表される。
The brightness B of the light source 11 expressed using the above formula 1 is calculated by linearly interpolating the learned brightness B g1 so that the light source 11 starts emitting light at time Ts and reaches the learned brightness B g1 at time Tg . However, the format for interpolating the brightness B g1 is not limited to this, and polynomial interpolation, Lagrange interpolation, or Newtonian interpolation may also be used. For example, when the brightness B is calculated by quadratically interpolating the brightness B g1 , the brightness B of the light source 11 changes more significantly over time.
Here, the brightness Bg1 is expressed using the following equation 2.
ただし、
Bxは、x日目(xは、1≦x≦nを満たす整数)の覚醒タイミングにおける光源11の明るさである。
however,
B x is the brightness of the light source 11 at the awakening timing on the xth day (x is an integer satisfying 1≦x≦n).
数式2を用いて表される明るさBg1は、n日間の覚醒タイミングにおける光源11の明るさBxの平均値である。 The brightness B g1 expressed using Equation 2 is the average value of the brightness B x of the light source 11 at the wake-up timing for n days.
なお、ユーザーが覚醒支援システム10を使用開始する1日目における明るさBg1は、学習結果の明るさではなく、所定の初期値である。ユーザーが覚醒支援システム10を使用する2日目以降における、学習結果の明るさBg1は、上記数式2を用いて表され、後述する学習部12の学習結果の明るさである。 The brightness B g1 on the first day when the user starts using the awakening assistance system 10 is not the brightness obtained as a result of learning but is a predetermined initial value. The brightness B g1 obtained as a result of learning on the second day and thereafter when the user starts using the awakening assistance system 10 is expressed using the above formula 2 and is the brightness obtained as a result of learning by the learning unit 12, which will be described later.
学習部12は、所定期間の覚醒タイミングにおける光源11の明るさBxに基づく明るさ情報を学習する。さらに、決定部13は、学習結果の明るさBg1に基づいて、目標覚醒時刻Tgにおける光源の明るさBを決定する。学習部12が学習する明るさ情報は、覚醒タイミングにおける光源11の明るさBx自体に限定されることはなく、後述する実施形態のように、明るさBxを補正した明るさでもよい。
ここで、図1に示すように光源11が覚醒支援システム10に含まれない場合、決定部13が決定する光源の明るさBの制御信号は、光源11に送信される。このとき、光源11が制御部(図示していない)を備え、制御部が決定部13からの光源の明るさBの制御信号を受信して、光源11の明るさを制御してもよい。
一方で、光源11が覚醒支援システム10に含まれる場合、決定部13が光源11の明るさBを決定して、制御してもよい。
また、光源11と覚醒支援システム10との送受信方法は、有線でも無線ネットワークでも構わない。無線ネットワークは、例えば、LTEなどの通信回線規格を用いた無線通信網を含む。無線ネットワークは、無線LAN(Local Area Network)又は第5世代移動通信システムなどの無線通信網を含んでいてもよい。
The learning unit 12 learns brightness information based on the brightness Bx of the light source 11 at the wake-up timing for a predetermined period. Furthermore, the determination unit 13 determines the brightness B of the light source at the target wake-up time Tg based on the brightness Bg1 obtained as a result of learning. The brightness information learned by the learning unit 12 is not limited to the brightness Bx of the light source 11 at the wake-up timing itself, and may be brightness obtained by correcting the brightness Bx , as in the embodiment described below.
1 , when the light source 11 is not included in the awakening assistance system 10, the control signal for the light source brightness B determined by the determination unit 13 is transmitted to the light source 11. In this case, the light source 11 may include a control unit (not shown), and the control unit may receive the control signal for the light source brightness B from the determination unit 13 and control the brightness of the light source 11.
On the other hand, when the light source 11 is included in the awakening assistance system 10, the determination unit 13 may determine and control the brightness B of the light source 11.
Furthermore, the method of transmission and reception between the light source 11 and the awakening assistance system 10 may be wired or wireless. The wireless network includes, for example, a wireless communication network using a communication line standard such as LTE. The wireless network may also include a wireless communication network such as a wireless LAN (Local Area Network) or a fifth-generation mobile communication system.
表1を参照しながら、学習部12による学習例を説明する。表1は、実施形態1に係る学習部12による学習例を示す表である。表1は、実施形態1に係る覚醒支援システム10を使用した10日間の覚醒タイミングにおける光源11の明るさBxの例を示している。例えば、表1に示した3日目では、覚醒タイミングにおける光源11の明るさB3が66ルクスである。換言すると、表1に示した3日目では、光源11より66ルクスの明るさの光が照射されたタイミングにおいて、ユーザーが睡眠状態から覚醒状態に移行したことを示す。 An example of learning by the learning unit 12 will be described with reference to Table 1. Table 1 is a table showing an example of learning by the learning unit 12 according to embodiment 1. Table 1 shows examples of the brightness Bx of the light source 11 at the timing of awakening for 10 days when the awakening assistance system 10 according to embodiment 1 was used. For example, on the third day shown in Table 1, the brightness B3 of the light source 11 at the timing of awakening is 66 lux. In other words, on the third day shown in Table 1, the user transitioned from a sleeping state to an awakening state at the timing when light with a brightness of 66 lux was emitted from the light source 11.
学習部12は、表1に示した10日間の覚醒タイミングにおける光源11の明るさBxを記憶する。ここで、覚醒タイミングにおける光源11の明るさBxは、データベース(図示していない)に保存してもよい。 The learning unit 12 stores the brightness Bx of the light source 11 at the awakening timing for 10 days shown in Table 1. Here, the brightness Bx of the light source 11 at the awakening timing may be saved in a database (not shown).
決定部13は、表1に示した光源11の明るさBxに基づいて、11日目の目標覚醒時刻Tgにおける光源11の明るさBを決定する。11日目の目標覚醒時刻Tgにおける光源11の明るさBは、学習結果の明るさBg1である。さらに、学習結果の明るさBg1は、数式2で示されるように明るさBxを平均した値である。表1と数式2とを参照すると、学習結果の明るさBg1は、56ルクスとなる。 The determination unit 13 determines the brightness B of the light source 11 at the target awakening time Tg on the 11th day based on the brightness Bx of the light source 11 shown in Table 1. The brightness B of the light source 11 at the target awakening time Tg on the 11th day is the learned brightness Bg1 . Furthermore, the learned brightness Bg1 is an average value of the brightness Bx as shown in Equation 2. With reference to Table 1 and Equation 2, the learned brightness Bg1 is 56 lux.
学習結果の明るさBg1は、覚醒タイミングにおける光源11の明るさBxを平均した値に限定されることはない。例えば、学習結果Bg1の明るさは、覚醒タイミングにおける光源11の明るさBxの最大値あるいは最小値でもよい。 The brightness Bg1 of the learning result is not limited to the average value of the brightness Bx of the light source 11 at the awakening timing. For example, the brightness Bg1 of the learning result may be the maximum or minimum value of the brightness Bx of the light source 11 at the awakening timing.
また、学習部12は学習する日を選択することができる。例えば、表1に示した4日目のユーザーの覚醒タイミングが20時であり、それ以外の日におけるユーザーの覚醒タイミングが7時であるとする。この場合、学習部12は明るさB4を除外して、明るさB1~3と明るさB5~10とを学習してもよい。 The learning unit 12 can also select the days to learn. For example, assume that the user wakes up at 8:00 PM on the fourth day shown in Table 1, and wakes up at 7:00 AM on the other days. In this case, the learning unit 12 may learn brightness levels B 1 to B 3 and brightness levels B 5 to B 10 , excluding brightness level B 4 .
さらに、学習部12は学習する日をリセットすることができる。例えば、表1に示した4日目から10日目までの通勤場所が表1に示した1日目から3日目までの通勤場所と異なり、起床する時間が変化したとする。この場合、学習部12は起床する時間が変化する前の明るさB1~3を学習せずに、学習すべく4日目から10日目までの明るさB4~10を学習してもよい。このとき、学習部12、学習しない明るさB1~3をデータベース(図示していない)に移行してもよい。 Furthermore, the learning unit 12 can reset the days to be learned. For example, suppose that the commuting location for days 4 to 10 shown in Table 1 is different from the commuting location for days 1 to 3 shown in Table 1, and the wake-up time has changed. In this case, the learning unit 12 may learn the brightness levels B4 to B10 for days 4 to 10 to be learned, rather than learning the brightness levels B1 to B3 before the wake-up time changed. In this case, the learning unit 12 may transfer the brightness levels B1 to B3 that are not to be learned to a database (not shown).
決定部13は、目標覚醒時刻Tgから所定の時間以上、ユーザーが睡眠状態である場合、光源11の明るさBを最大値に変更してもよい。このとき、決定部13は、光源11がユーザーに対して照射する光の色を変更してもよい。 When the user has been asleep for a predetermined time or longer since the target awakening time Tg , the determination unit 13 may change the brightness B of the light source 11 to the maximum value. At this time, the determination unit 13 may change the color of the light that the light source 11 irradiates toward the user.
<覚醒支援方法>
続いて、実施形態1に係る覚醒支援方法を説明する。図2は、実施形態1に係る覚醒支援方法を例示したフローチャートである。
<Wake-up support method>
Next, a description will be given of the awakening assistance method according to embodiment 1. Fig. 2 is a flowchart illustrating the awakening assistance method according to embodiment 1.
まず、学習部12は、明るさBxに基づく明るさ情報を学習する(ステップST1)。次に、決定部13は、学習結果の明るさBg1に基づいて、目標覚醒時刻Tgにおける光源11の明るさBを決定する(ステップST2)。 First, the learning unit 12 learns brightness information based on the brightness B x (step ST1). Next, the determination unit 13 determines the brightness B of the light source 11 at the target awakening time T g based on the learned brightness B g1 (step ST2).
実施の形態1に係る覚醒支援システム10は、複数の装置に分散して配置されても、物理的に単一な装置に配置されてもよい。 The awakening assistance system 10 according to embodiment 1 may be distributed across multiple devices or physically located in a single device.
このように、実施形態1に係る覚醒支援システム10では、所定期間のユーザーの覚醒タイミングにおける光源11の明るさ情報を学習して、あらかじめ設定した目標覚醒時刻に、学習した明るさの光を光源11からユーザーに対して照射する。すなわち、実施形態1に係る覚醒支援システムを用いることによって、ユーザーに適切な明るさの光を照射するので、より快適な目覚めを促すことができる。 In this way, the awakening assistance system 10 according to embodiment 1 learns the brightness information of the light source 11 at the user's awakening timings over a predetermined period, and irradiates the user with light of the learned brightness from the light source 11 at a predetermined target awakening time. In other words, by using the awakening assistance system according to embodiment 1, light of an appropriate brightness is irradiated onto the user, thereby promoting a more comfortable awakening.
(実施形態2)
<覚醒支援システム>
次に、実施形態2に係る覚醒支援システム20を説明する。図3は、実施形態2に係る覚醒支援システム20を例示したブロック図である。覚醒支援システム20は、照度センサ23と学習部22と決定部24とを備えている。図3に示した例では、光源21は覚醒支援システム20に含まれていないが、これに限定されることはなく、光源21は覚醒支援システム20に含まれてもよい。また、図3に示した例では、照度センサ23は覚醒支援システム20に含まれているが、これに限定されることはなく、照度センサ23は覚醒支援システム20に含まれなくてもよい。覚醒支援システム20は、ユーザーに対して光源21からの光を照射することによって、ユーザーを睡眠状態から覚醒状態に移行させる。
(Embodiment 2)
<Awakening Support System>
Next, an awakening assistance system 20 according to a second embodiment will be described. FIG. 3 is a block diagram illustrating the awakening assistance system 20 according to the second embodiment. The awakening assistance system 20 includes an illuminance sensor 23, a learning unit 22, and a determination unit 24. In the example shown in FIG. 3, the light source 21 is not included in the awakening assistance system 20, but this is not a limitation, and the light source 21 may be included in the awakening assistance system 20. In the example shown in FIG. 3, the illuminance sensor 23 is included in the awakening assistance system 20, but this is not a limitation, and the illuminance sensor 23 may not be included in the awakening assistance system 20. The awakening assistance system 20 transitions the user from a sleeping state to an awakening state by irradiating the user with light from the light source 21.
照度センサ23は、ユーザーの周囲環境の明るさを測定する。照度センサ23は、ユーザーの周囲環境に少なくとも1つ以上設置される。複数の照度センサ23をユーザーの周囲環境に備える場合、複数の照度センサ23の平均値、複数の照度センサ23の最大値、又は複数の照度センサ23の最小値のいずれかをユーザーの周囲環境の明るさとする。照度センサ23は、例えば、照度計、端末装置、スマートウォッチである。ユーザーの周囲環境に設置する照度センサ23の個数が多いほど、照度センサ23によるユーザーの周囲環境の明るさ精度は高くなる。 The illuminance sensor 23 measures the brightness of the user's surrounding environment. At least one illuminance sensor 23 is installed in the user's surrounding environment. When multiple illuminance sensors 23 are installed in the user's surrounding environment, the brightness of the user's surrounding environment is determined as the average value of the multiple illuminance sensors 23, the maximum value of the multiple illuminance sensors 23, or the minimum value of the multiple illuminance sensors 23. The illuminance sensor 23 is, for example, a light meter, a terminal device, or a smartwatch. The more illuminance sensors 23 installed in the user's surrounding environment, the higher the accuracy of the brightness of the user's surrounding environment determined by the illuminance sensor 23.
覚醒タイミングにおけるユーザーが感じる明るさは、光源21の明るさからユーザー周囲環境の明るさを差し引いた明るさである。光源21の明るさからユーザーの周囲環境の明るさを差し引いた明るさBf2は、下記数式3で表される。 The brightness perceived by the user at the awakening timing is the brightness obtained by subtracting the brightness of the user's surrounding environment from the brightness of the light source 21. The brightness Bf2 obtained by subtracting the brightness of the user's surrounding environment from the brightness of the light source 21 is expressed by the following equation 3.
ただし、Bは、光源21の明るさである。
Eは、照度センサ23を用いて測定したユーザーの周囲環境の明るさである。
aは、ユーザーの感じる明るさを計算するための定数であり、光源21からユーザーまでの距離などによって定義される。
where B is the brightness of the light source 21.
E is the brightness of the user's surrounding environment measured by the illuminance sensor 23 .
a is a constant for calculating the brightness perceived by the user, and is defined by the distance from the light source 21 to the user, etc.
光源21は、ユーザーがあらかじめ設定した照射開始時刻Tsから、ユーザーがあらかじめ設定した目標覚醒時刻Tgに向けて明るさをフェードインさせる。n+1日目(nは1以上の整数であり、日数を表す)における光源11の時刻T(Tは、Ts≦T≦Tg)における明るさBは、下記数式4を用いて表される。 The brightness of the light source 21 fades in from the irradiation start time Ts preset by the user toward the target wake-up time Tg preset by the user. The brightness B of the light source 11 at time T ( Ts ≦T≦ Tg ) on the n+1th day (n is an integer of 1 or more and represents the number of days) is expressed using the following equation 4:
ただし、Tsは、n+1日目におけるユーザーが設定した光源21の照射開始時刻である。
Tgは、n+1日目におけるユーザーが設定した目標覚醒時刻である。
ETは、n+1日目の時刻Tにおける、照度センサ23を用いて測定したユーザーの周囲環境の明るさである。
aは、ユーザーの感じる明るさを計算するための定数であり、光源21からユーザーまでの距離などによって定義される。
Bg2は、n日目までの学習結果の明るさである。
Here, T s is the irradiation start time of the light source 21 set by the user on the n+1th day.
T g is the target wake-up time set by the user on the n+1th day.
E T is the brightness of the user's surrounding environment measured by the illuminance sensor 23 at time T on the n+1th day.
a is a constant for calculating the brightness perceived by the user, and is defined by the distance from the light source 21 to the user, etc.
B g2 is the brightness of the learning result up to the nth day.
上記数式4を用いて表される光源21の明るさBは、光源21が時刻Tsに照射を開始して、時刻Tgに学習結果の明るさBg2に基づいた明るさ(Bg2+ETg)/aとなるように、学習結果の明るさBg2を線形補間している。しかし、明るさBg2を補間する形式は、これに限定されることはなく、多項式補間、ラグランジュ補間、ニュートン補間でもよい。例えば、明るさBg2を二次補間することにより光源21の明るさBを算出する場合、明るさBは時間が経過するにつれて光源21の明るさ変化が大きくなる。
ここで、明るさBg2は、下記の数式5を用いて表される。
The brightness B of the light source 21 expressed using the above equation 4 is calculated by linearly interpolating the learned brightness Bg2 so that the light source 21 starts emitting light at time Ts and the brightness at time Tg is ( Bg2 + E Tg )/a based on the learned brightness Bg2 . However, the format for interpolating the brightness Bg2 is not limited to this, and polynomial interpolation, Lagrange interpolation, or Newtonian interpolation may also be used. For example, when the brightness B of the light source 21 is calculated by quadratically interpolating the brightness Bg2 , the brightness B of the light source 21 changes more significantly as time passes.
Here, the brightness Bg2 is expressed using the following equation 5.
ただし、Bf2xは、x日目(xは、1≦x≦nを満たす整数)の覚醒タイミングにおける、光源21の明るさからユーザーの周囲環境の明るさを差し引いた明るさである。
Bxは、x日目(xは、1≦x≦nを満たす整数)の覚醒タイミングにおける光源21の明るさである。
Exは、x日目(xは、1≦x≦nを満たす整数)の覚醒タイミングにおける照度センサ23の明るさである。
aは、ユーザーの感じる明るさを計算するための定数であり、光源21からユーザーまでの距離などによって定義される。
Here, Bf2x is the brightness obtained by subtracting the brightness of the user's surrounding environment from the brightness of the light source 21 at the awakening timing on the xth day (x is an integer satisfying 1≦x≦n).
B x is the brightness of the light source 21 at the awakening timing on the xth day (x is an integer satisfying 1≦x≦n).
E x is the brightness of the illuminance sensor 23 at the awakening timing on the xth day (x is an integer satisfying 1≦x≦n).
a is a constant for calculating the brightness perceived by the user, and is defined by the distance from the light source 21 to the user, etc.
数式5を用いて表される明るさBg2は、n日間の覚醒タイミングにおける、光源21の明るさからユーザーの周囲環境の明るさを差し引いた明るさBf2xの平均値である。 The brightness B g2 expressed using Equation 5 is the average value of the brightness B f2x obtained by subtracting the brightness of the user's surrounding environment from the brightness of the light source 21 at the awakening timing for n days.
なお、ユーザーが覚醒支援システム10を使用開始する1日目における明るさBg2は、学習結果の明るさではなく、所定の初期値である。ユーザーが覚醒支援システム20を使用する2日目以降における、学習結果の明るさBg1は、上記数式5を用いて表され、後述する学習部22の学習結果の明るさである。 The brightness B g2 on the first day when the user starts using the awakening assistance system 10 is not the brightness obtained as a result of learning but is a predetermined initial value. The brightness B g1 obtained as a result of learning on the second day and thereafter when the user starts using the awakening assistance system 20 is expressed using the above formula 5 and is the brightness obtained as a result of learning by the learning unit 22, which will be described later.
学習部22は、所定期間のユーザーの覚醒タイミングにおける、光源21の明るさからユーザーの周囲環境の明るさを差し引いた明るさBf2xを学習する。さらに、決定部24は、学習結果の明るさBg2に基づいて、目標覚醒時刻Tgにおける光源の明るさBを決定する。
ここで、光源21と覚醒支援システム20との送受信方法及び決定部24による光源21の制御方法は、実施形態1と同様であるため、説明を省略する。
The learning unit 22 learns the brightness B f2x obtained by subtracting the brightness of the user's surrounding environment from the brightness of the light source 21 at the user's awakening timing for a predetermined period. Furthermore, the determination unit 24 determines the brightness B of the light source at the target awakening time T g based on the brightness B g2 obtained as a result of the learning.
Here, the method of transmitting and receiving information between the light source 21 and the awakening assistance system 20 and the method of controlling the light source 21 by the decision unit 24 are the same as those in the first embodiment, and therefore, description thereof will be omitted.
表2を参照しながら、学習部22による学習例を説明する。表2は、実施形態2に係る学習部22による学習例を示す表である。表2は、実施形態2に係る覚醒支援システム20を使用した10日間の覚醒タイミングにおける夫々の明るさを示している。表2では、ユーザーの感じる明るさを計算するための定数aは1とする。例えば、表2に示した3日目では、ユーザーは覚醒タイミングにおける、光源21の明るさからユーザー周囲環境の明るさを差し引いた明るさBf23が41ルクスである。換言すると、光源21より66ルクスの明るさの光が照射されたタイミングにおいて、ユーザーが睡眠状態から覚醒状態に移行したことを示す。 An example of learning by the learning unit 22 will be described with reference to Table 2. Table 2 is a table showing an example of learning by the learning unit 22 according to embodiment 2. Table 2 shows the brightness at each awakening timing for 10 days when the awakening assistance system 20 according to embodiment 2 was used. In Table 2, the constant a for calculating the brightness perceived by the user is set to 1. For example, on the third day shown in Table 2, the brightness B f23 obtained by subtracting the brightness of the user's surrounding environment from the brightness of the light source 21 at the awakening timing of the user is 41 lux. In other words, this indicates that the user transitioned from a sleeping state to an awakening state at the timing when light with a brightness of 66 lux was irradiated from the light source 21.
学習部22は、表2に示した10日間の覚醒タイミングにおける光源21の明るさBxと覚醒タイミングにおけるユーザーの周囲環境の明るさExとを記憶する。ここで、覚醒タイミングにおける光源21の明るさBxと覚醒タイミングにおけるユーザーの周囲環境の明るさExとは、データベース(図示していない)に保存してもよい。 The learning unit 22 stores the brightness Bx of the light source 21 at the awakening timing and the brightness Ex of the user's surrounding environment at the awakening timing for 10 days shown in Table 2. Here, the brightness Bx of the light source 21 at the awakening timing and the brightness Ex of the user's surrounding environment at the awakening timing may be stored in a database (not shown).
学習部22は、表2に示した光源21の明るさBxからユーザーの周囲環境の明るさExを差し引いて、光源21から周囲環境の明るさを差し引いた明るさBf2xを算出する。例えば、表2に示した3日目では、学習部22は、光源21の明るさB3である66ルクスから周囲環境の明るさE3である25ルクスを差し引いて、光源21から周囲環境の明るさを差し引いた明るさBf23を41ルクスと算出する。 The learning unit 22 subtracts the brightness E x of the user's surrounding environment from the brightness B x of the light source 21 shown in Table 2 to calculate the brightness B f2x obtained by subtracting the brightness of the surrounding environment from the brightness of the light source 21. For example, on the third day shown in Table 2, the learning unit 22 subtracts the brightness E 3 of the surrounding environment, which is 25 lux, from the brightness B 3 of the light source 21, which is 66 lux, to calculate the brightness B f23 obtained by subtracting the brightness of the surrounding environment from the brightness of the light source 21 as 41 lux.
決定部24は、表2に示した明るさBf2xに基づいて、11日目の目標覚醒時刻Tgにおける光源21の明るさBを決定する。11日目の目標覚醒時刻Tgにおける光源21の明るさBは、学習結果の明るさBg2に基づいた明るさであり、(Bg2+ETg)/aとなる。さらに、学習結果の明るさBg2は、数式5で示されるように明るさBf2xを平均した値である。表2と数式5とを参照すると、学習結果の明るさBg2は、41ルクスとなる。 The determination unit 24 determines the brightness B of the light source 21 at the target awakening time Tg on the 11th day based on the brightness Bf2x shown in Table 2. The brightness B of the light source 21 at the target awakening time Tg on the 11th day is a brightness based on the learned brightness Bg2 , and is given by ( Bg2 +E Tg )/a. Furthermore, the learned brightness Bg2 is an average value of the brightness Bf2x as shown in Equation 5. With reference to Table 2 and Equation 5, the learned brightness Bg2 is 41 lux.
学習結果の明るさBg2は、覚醒タイミングにおける、光源21の明るさからユーザーの周囲環境の明るさを差し引いた明るさBf2xを平均した値に限定されることはない。例えば、学習結果Bg2の明るさは、覚醒タイミングにおける、光源21の明るさからユーザーの周囲環境の明るさを差し引いた明るさBf2xの最大値あるいは最小値でもよい。 The brightness B g2 of the learning result is not limited to the average value of the brightness B f2x obtained by subtracting the brightness of the user's surrounding environment from the brightness of the light source 21 at the time of awakening. For example, the brightness of the learning result B g2 may be the maximum or minimum value of the brightness B f2x obtained by subtracting the brightness of the user's surrounding environment from the brightness of the light source 21 at the time of awakening.
学習部22及び決定部24におけるその他の構成及び動作は、実施形態1に係る学習部12及び決定部13と同様であるため説明を省略する。 Other configurations and operations of the learning unit 22 and the determination unit 24 are similar to those of the learning unit 12 and the determination unit 13 in embodiment 1, and therefore will not be described here.
<覚醒支援方法>
続いて、実施形態2に係る覚醒支援方法を説明する。図4は、実施形態2に係る覚醒支援方法を例示したフローチャートである。
<Wake-up support method>
Next, a description will be given of an awakening assistance method according to embodiment 2. Fig. 4 is a flowchart illustrating an example of the awakening assistance method according to embodiment 2.
まず、照度センサ23は、ユーザーの周囲環境の明るさExを検出する(ステップST01)。次に、学習部22は、所定期間のユーザーの覚醒タイミングにおける光源21の明るさからユーザーの周囲環境の明るさを差し引いた明るさBf2xを学習する(ステップST02)。次に、決定部24は、学習結果の明るさBg2に基づいて、目標覚醒時刻Tgにおける光源21の明るさBを決定する(ステップST03)。 First, the illuminance sensor 23 detects the brightness E x of the user's surrounding environment (step ST01). Next, the learning unit 22 learns the brightness B f2x obtained by subtracting the brightness of the user's surrounding environment from the brightness of the light source 21 at the user's awakening timing during a predetermined period (step ST02). Next, the determination unit 24 determines the brightness B of the light source 21 at the target awakening time T g based on the learned brightness B g2 (step ST03).
実施の形態2に係る覚醒支援システム20は、複数の装置に分散して配置されても、物理的に単一な装置に配置されてもよい。 The awakening assistance system 20 according to embodiment 2 may be distributed across multiple devices or physically located in a single device.
このように、実施形態2に係る覚醒支援システム20では、所定期間のユーザーの覚醒タイミングにおける光源の明るさからユーザー周囲環境の明るさを差し引いた明るさBf2xを学習する。覚醒支援システム20は、あらかじめ設定した目標覚醒時刻Tgに学習結果の明るさBg2に基づいた明るさの光Bの光を光源21からユーザーに対して照射する。すなわち、覚醒支援システム20を用いることによって、ユーザーが感じる明るさは、例えば、室内環境の変化、起床時刻の変更、季節による明るさの変化に左右されなくなる。換言すると、覚醒支援システム20を用いることによって、ユーザーが感じる明るさを同じにするように光源21の明るさを調整するため、より快適な目覚めを促すことができる。 In this way, the awakening assistance system 20 according to the second embodiment learns the brightness B f2x obtained by subtracting the brightness of the user's surrounding environment from the brightness of the light source at the user's awakening timing for a predetermined period. The awakening assistance system 20 irradiates the user with light B from the light source 21 at a predetermined target awakening time T g with a brightness based on the learned brightness B g2 . In other words, by using the awakening assistance system 20, the brightness perceived by the user is not affected by, for example, changes in the indoor environment, changes in wake-up time, or seasonal changes in brightness. In other words, by using the awakening assistance system 20, the brightness of the light source 21 is adjusted so that the user's perceived brightness remains constant, thereby promoting a more pleasant awakening.
(実施形態3)
<覚醒支援システム>
次に、実施形態3に係る覚醒支援システム30を説明する。図5は、実施形態2に係る覚醒支援システム30を例示したブロック図である。覚醒支援システム30は、画像センサ33と学習部32と決定部34とを備えている。図5に示した例では、光源31は覚醒支援システム30に含まれていないが、これに限定されることはなく、光源31は覚醒支援システム30に含まれてもよい。また、図5に示した例では、画像センサ33は覚醒支援システム30に含まれているが、これに限定されることはなく、画像センサ33は覚醒支援システム30に含まれなくてもよい。覚醒支援システム30は、ユーザーに対して光源31からの光を照射することによって、ユーザーを睡眠状態から覚醒状態に移行させる。
(Embodiment 3)
<Awakening Support System>
Next, an awakening assistance system 30 according to a third embodiment will be described. FIG. 5 is a block diagram illustrating the awakening assistance system 30 according to the second embodiment. The awakening assistance system 30 includes an image sensor 33, a learning unit 32, and a determination unit 34. In the example shown in FIG. 5, the light source 31 is not included in the awakening assistance system 30, but this is not a limitation, and the light source 31 may be included in the awakening assistance system 30. In the example shown in FIG. 5, the image sensor 33 is included in the awakening assistance system 30, but this is not a limitation, and the image sensor 33 may not be included in the awakening assistance system 30. The awakening assistance system 30 transitions the user from a sleep state to an awakening state by irradiating the user with light from the light source 31.
画像センサ33は、ユーザーの顔の向きを判定する。画像センサ33は、ユーザーの周囲環境に少なくとも1つ以上設置される。周囲環境に設置する画像センサ33の個数が多いほど、画像センサ33によるユーザーの顔の向きの精度は高くなる。画像センサ33は、例えば、部屋に設置されたカメラ、端末装置、スマートウォッチである。 The image sensor 33 determines the orientation of the user's face. At least one image sensor 33 is installed in the user's surrounding environment. The more image sensors 33 installed in the surrounding environment, the higher the accuracy of the image sensor 33's determination of the orientation of the user's face. The image sensor 33 may be, for example, a camera installed in the room, a terminal device, or a smartwatch.
覚醒タイミングにおけるユーザーが感じる明るさは、光源31の明るさをユーザーの顔の向きに基づいて補正した明るさである。光源31の明るさをユーザーの顔の向きに基づいて補正した明るさBf3は、下記数式6で表される。
ただし、Bは、光源31の明るさである。
lは、光源31と顔との最短距離である。
pは、第一補正角度である。
yは、第二補正角度である。
L(l)は、距離と角度の相関関数である。
θ(p,y)は、角度と照度の相関関数である。
where B is the brightness of the light source 31 .
l is the shortest distance between the light source 31 and the face.
p is the first correction angle.
y is the second correction angle.
L(l) is the correlation function between distance and angle.
θ(p, y) is the correlation function between angle and illuminance.
図6を参照しながら、第一補正角度pと第二補正角度yとについて説明する。図6は実施形態3に係る第一補正角度pと第二補正角度yを示す例である。光源31と顔36との最短距離lを延長した直線を直線L1とする。図6におけるz軸方向に平行であり、顔中心点A1からの直線をL2とする。顔中心点A1と目35とを結んだ直線を直線L3とする。第一補正角度pは、直線L1と直線L2とのなす角度である。第二補正角度yは、直線L2と直線L3との成す角度である。 The first correction angle p and the second correction angle y will be explained with reference to Figure 6. Figure 6 is an example showing the first correction angle p and the second correction angle y according to embodiment 3. A line extending the shortest distance l between the light source 31 and the face 36 is designated as line L1. A line parallel to the z-axis direction in Figure 6 and extending from the face center point A1 is designated as line L2. A line connecting the face center point A1 and the eye 35 is designated as line L3. The first correction angle p is the angle between line L1 and line L2. The second correction angle y is the angle between line L2 and line L3.
光源31は、ユーザーがあらかじめ設定した照射開始時刻Tsから、ユーザーがあらかじめ設定した目標覚醒時刻Tgに向けて明るさをフェードインさせる。n+1日目(nは1以上の整数であり、日数を表す)における光源31の時刻T(Tは、Ts≦T≦Tg)における明るさBは、下記数式7を用いて表される。 The light source 31 fades in brightness from an irradiation start time Ts preset by the user toward a target wake-up time Tg preset by the user. The brightness B of the light source 31 at time T ( Ts ≦T≦ Tg ) on the n+1th day (n is an integer of 1 or more and represents the number of days) is expressed using the following equation 7:
ただし、Tsは、n+1日目におけるユーザーが設定した光源21の照射開始時刻である。
Tgは、n+1日目におけるユーザーが設定した目標覚醒時刻である。
lTは、n+1日目の時刻Tにおける光源31と顔との最短距離である。
pTは、n+1日目の時刻Tにおける第一補正角度である。
yTは、n+1日目の時刻Tにおける第二補正角度である。
L(lT)は、n+1日目の時刻Tにおける距離と角度の相関値である。
θ(pT、yT)は、n+1日目の時刻Tにおける角度と照度の相関値である。
Bg3は、n日目までの学習結果の明るさである。
Here, T s is the irradiation start time of the light source 21 set by the user on the n+1th day.
T g is the target wake-up time set by the user on the n+1th day.
l T is the shortest distance between the light source 31 and the face at time T on the n+1th day.
p T is the first correction angle at time T on the n+1th day.
y T is the second correction angle at time T on the n+1th day.
L(l T ) is the correlation value between the distance and the angle at time T on the n+1th day.
θ(p T , y T ) is the correlation value between the angle and the illuminance at time T on the n+1th day.
B g3 is the brightness of the learning result up to the nth day.
上記数式7を用いて表される光源31の明るさBは、光源31が時刻Tsに照射を開始して、時刻Tgに学習結果の明るさBg3に基づいた明るさBg3/(L(lTg)θ(pTg,yTg))となるように、学習結果の明るさBg3を線形補間している。しかし、明るさBg3を補間する形式は、これに限定されることはなく、多項式補間、ラグランジュ補間、ニュートン補間でもよい。例えば、明るさBg3を二次補間することにより明るさBを算出する場合、光源31の明るさBは時間が経過するにつれて光源31の明るさ変化が大きくなる。
ここで、明るさBg3は、下記の数式8を用いて表される。
The brightness B of the light source 31 expressed using the above equation 7 is calculated by linearly interpolating the learned brightness Bg3 so that the light source 31 starts emitting light at time Ts and the brightness Bg3 based on the learned brightness Bg3 at time Tg is Bg3 /(L( lTg )θ( pTg , yTg )). However, the format for interpolating the brightness Bg3 is not limited to this, and polynomial interpolation, Lagrange interpolation, or Newtonian interpolation may also be used. For example, when the brightness B is calculated by quadratically interpolating the brightness Bg3 , the brightness B of the light source 31 changes more significantly as time passes.
Here, the brightness Bg3 is expressed using the following equation 8.
ただし、Bf3xは、x日目(xは、1≦x≦nを満たす整数)の覚醒タイミングにおける、光源31の明るさをユーザーの顔の向きに基づいて補正した明るさである。
Bxは、x日目(xは、1≦x≦nを満たす整数)の覚醒タイミングにおける光源31の明るさである。
lxは、x日目(xは、1≦x≦nを満たす整数)の覚醒タイミングにおける光源31と顔との最短距離である。
pxは、x日目(xは、1≦x≦nを満たす整数)の覚醒タイミングにおける第一補正角度である。
yxは、x日目(xは、1≦x≦nを満たす整数)の覚醒タイミングにおける第二補正角度である。
L(lx)は、x日目(xは、1≦x≦nを満たす整数)の覚醒タイミングにおける距離と角度の相関値である。
θ(px、yx)は、x日目(xは、1≦x≦nを満たす整数)の覚醒タイミングにおける角度と照度の相関値である。
Here, Bf3x is the brightness of the light source 31 corrected based on the orientation of the user's face at the awakening timing on the xth day (x is an integer satisfying 1≦x≦n).
B x is the brightness of the light source 31 at the awakening timing on the xth day (x is an integer satisfying 1≦x≦n).
l x is the shortest distance between the light source 31 and the face at the awakening timing on the xth day (x is an integer satisfying 1≦x≦n).
p x is the first correction angle at the awakening timing on the xth day (x is an integer satisfying 1≦x≦n).
y x is the second correction angle at the awakening timing on the xth day (x is an integer satisfying 1≦x≦n).
L(l x ) is the correlation value between the distance and the angle at the awakening timing on the xth day (x is an integer satisfying 1≦x≦n).
θ(p x , y x ) is the correlation value between the angle and the illuminance at the awakening timing on the xth day (x is an integer satisfying 1≦x≦n).
数式8を用いて表される明るさBg3は、n日間の覚醒タイミングにおける、光源31の明るさをユーザーの顔の向きに基づいて補正した明るさBf3xの平均値である。 The brightness B g3 expressed using Equation 8 is the average value of the brightness B f3x obtained by correcting the brightness of the light source 31 based on the orientation of the user's face at the awakening timing for n days.
なお、ユーザーが覚醒支援システム30を使用開始する1日目における明るさBg3は、学習結果の明るさではなく、所定の初期値である。ユーザーが覚醒支援システム30を使用する2日目以降における、学習結果の明るさBg3は、上記数式8を用いて表され、後述する学習部32の学習結果の明るさである。 The brightness B g3 on the first day when the user starts using the awakening assistance system 30 is not the brightness obtained as a result of learning but is a predetermined initial value. The brightness B g3 obtained as a result of learning on the second day and thereafter when the user starts using the awakening assistance system 30 is expressed using the above formula 8 and is the brightness obtained as a result of learning by the learning unit 32, which will be described later.
学習部32は、所定期間のユーザーの覚醒タイミングにおける、光源31の明るさからユーザーの顔の向きに基づいて補正した明るさBf3xを学習する。さらに、決定部34は、学習結果の明るさBg3に基づいて、目標覚醒時刻Tgにおける光源の明るさBを決定する。
ここで、光源31と覚醒支援システム30との送受信方法及び決定部34による光源31の制御方法は、実施形態1と同様であるため、説明を省略する。
The learning unit 32 learns brightness B f3x corrected based on the orientation of the user's face from the brightness of the light source 31 at the user's awakening timing for a predetermined period. Furthermore, the determination unit 34 determines brightness B of the light source at the target awakening time T g based on brightness B g3 obtained as a result of the learning.
Here, the method of transmitting and receiving information between the light source 31 and the awakening assistance system 30 and the method of controlling the light source 31 by the decision unit 34 are the same as those in the first embodiment, and therefore, description thereof will be omitted.
表3を参照しながら、学習部32による学習例を説明する。表3は、実施形態3に係る学習部32による学習例を示す表である。表3は、実施形態3に係る覚醒支援システム30を使用した10日間の覚醒タイミングにおける夫々の明るさを示している。例えば、表3に示した3日目では、ユーザーは覚醒タイミングにおける、光源31の明るさをユーザーの顔の向きに基づいて補正した明るさBf33が37ルクスである。換言すると、光源31より66ルクスの明るさの光が照射されたタイミングにおいて、ユーザーが睡眠状態から覚醒状態に移行したことを示す。 An example of learning by the learning unit 32 will be described with reference to Table 3. Table 3 is a table showing an example of learning by the learning unit 32 according to embodiment 3. Table 3 shows the brightness at each awakening timing for 10 days when the awakening assistance system 30 according to embodiment 3 was used. For example, on the third day shown in Table 3, the brightness B f33 at the awakening timing of the user, which is the brightness of the light source 31 corrected based on the orientation of the user's face, is 37 lux. In other words, this indicates that the user transitioned from a sleeping state to an awakening state at the timing when light with a brightness of 66 lux was irradiated from the light source 31.
学習部32は、表3に示した10日間の覚醒タイミングにおける光源31の明るさBxと、覚醒タイミングにおける距離と角度の相関値L(lx)と、覚醒タイミングにおける角度と照度の相関値θ(px、yx)と、を記憶する。ここで、覚醒タイミングにおける光源31の明るさBxと覚醒タイミングにおける距離と角度の相関値L(lx)と覚醒タイミングにおける角度と照度の相関値θ(px、yx)とは、データベース(図示していない)に保存してもよい。 The learning unit 32 stores the brightness Bx of the light source 31 at the wake-up timing for 10 days shown in Table 3, the correlation value L( lx ) between the distance and the angle at the wake-up timing, and the correlation value θ( px , yx ) between the angle and the illuminance at the wake-up timing. Here, the brightness Bx of the light source 31 at the wake-up timing, the correlation value L( lx ) between the distance and the angle at the wake-up timing, and the correlation value θ( px , yx ) between the angle and the illuminance at the wake-up timing may be saved in a database (not shown).
学習部32は、表3に示した光源31の明るさBxをユーザーの顔の向きに基づいて補正した明るさBf3xを算出する。例えば、表2に示した3日目では、学習部32は、光源31の明るさB3である66ルクスに対して、距離と角度の相関値L(l3)である0.7と角度と照度の相関値θ(p3、y3)である0.8とを掛け合わせる。その結果、学習部32は、光源31の明るさをユーザーの顔の向きに基づいて補正した明るさBf33を37ルクスと算出する。なお、表3では、学習部32により算出した、光源31の明るさBxをユーザーの顔の向きに基づいて補正した明るさBf3xは小数点以下を四捨五入されている。 The learning unit 32 calculates brightness Bf3x by correcting brightness Bx of light source 31 shown in Table 3 based on the orientation of the user's face. For example, on the third day shown in Table 2, the learning unit 32 multiplies 66 lux, which is brightness B3 of light source 31, by 0.7 , which is the correlation value L( l3 ) between distance and angle, and 0.8, which is the correlation value θ( p3 , y3 ) between angle and illuminance. As a result, the learning unit 32 calculates brightness Bf33 , which is brightness of light source 31 corrected based on the orientation of the user's face, as 37 lux. Note that in Table 3, brightness Bf3x , which is brightness Bx of light source 31 corrected based on the orientation of the user's face and which is calculated by the learning unit 32, is rounded to the nearest integer.
決定部34は、表3に示した明るさBf3xに基づいて、11日目の目標覚醒時刻Tgにおける光源31の明るさBを決定する。11日目の目標覚醒時刻Tgにおける光源31の明るさBは、学習結果の明るさBg3に基づいた明るさであり、Bg3/(L(lTg)θ(pTg,yTg))となる。さらに、学習結果の明るさBg3は、数式8で示されるように明るさBf3xを平均した値である。表3と数式8とを参照すると、学習結果の明るさBg3は、33ルクスとなる。ただし、学習結果の明るさBg3は、小数点以下を四捨五入されている。 The determination unit 34 determines the brightness B of the light source 31 at the target awakening time Tg on the 11th day based on the brightness Bf3x shown in Table 3. The brightness B of the light source 31 at the target awakening time Tg on the 11th day is a brightness based on the learned brightness Bg3 , and is expressed as Bg3 /(L( lTg )θ( pTg , yTg )). Furthermore, the learned brightness Bg3 is an average value of the brightness Bf3x as shown in Equation 8. With reference to Table 3 and Equation 8, the learned brightness Bg3 is 33 lux. However, the learned brightness Bg3 is rounded to the nearest integer.
学習結果の明るさBg3は、覚醒タイミングにおける、光源31の明るさをユーザーの顔の向きに基づいて補正した明るさBf3xを平均した値に限定されることはない。例えば、学習結果Bg3の明るさは、覚醒タイミングにおける、光源31の明るさをユーザーの顔の向きに基づいて補正した明るさBf3xの最大値あるいは最小値でもよい。 The brightness B g3 of the learning result is not limited to the average value of the brightness B f3x obtained by correcting the brightness of the light source 31 based on the orientation of the user's face at the time of awakening. For example, the brightness of the learning result B g3 may be the maximum or minimum value of the brightness B f3x obtained by correcting the brightness of the light source 31 based on the orientation of the user's face at the time of awakening.
学習部32及び決定部34におけるその他の構成及び動作は、実施形態1に係る学習部12及び決定部13と同様であるため説明を省略する。 Other configurations and operations of the learning unit 32 and the determination unit 34 are similar to those of the learning unit 12 and the determination unit 13 in embodiment 1, and therefore will not be described here.
<覚醒支援方法>
続いて、実施形態3に係る覚醒支援方法を説明する。図7は、実施形態3に係る覚醒支援方法を例示したフローチャートである。
<Wake-up support method>
Next, a description will be given of an awakening assistance method according to embodiment 3. Fig. 7 is a flowchart illustrating an example of the awakening assistance method according to embodiment 3.
まず、画像センサ33は、ユーザーの顔の向きを検出する(ステップST001)。次に、学習部32は、所定期間の光源31の明るさをユーザーの顔の向きに基づいて補正した明るさBf3xを学習する(ステップST002)。次に、決定部34は、学習結果の明るさBg3に基づいて、目標覚醒時刻Tgにおける光源21の明るさBを決定する(ステップST003)。 First, image sensor 33 detects the orientation of the user's face (step ST001). Next, learning unit 32 learns brightness B f3x obtained by correcting the brightness of light source 31 for a predetermined period based on the orientation of the user's face (step ST002). Next, determination unit 34 determines brightness B of light source 21 at target awakening time T g based on brightness B g3 obtained as a result of learning (step ST003).
実施の形態3に係る覚醒支援システム30は、複数の装置に分散して配置されても、物理的に単一な装置に配置されてもよい。 The awakening assistance system 30 according to embodiment 3 may be distributed across multiple devices or physically located in a single device.
このように、実施形態3に係る覚醒支援システム30は、所定期間のユーザーの覚醒タイミングにおける、光源31の明るさをユーザーの顔の向きに基づいて補正した明るさBf3xを学習する。覚醒支援システム30は、あらかじめ設定した目標覚醒時刻Tgに学習結果の明るさBg3に基づいた明るさの光Bを光源31からユーザーに対して照射する。すなわち、覚醒支援システム30を用いることによって、ユーザーが感じる明るさは、例えば、寝る向きが寝相により日々異なる場合、目覚ましの設置個所が変化した場合に左右されなくなる。換言すると、覚醒支援システム30を用いることによって、ユーザーが感じる明るさを同じにするように光源31の明るさを調整するため、ユーザーに対してより快適な目覚めを促すことができる。 In this way, the awakening assistance system 30 according to the third embodiment learns brightness B f3x obtained by correcting the brightness of the light source 31 based on the orientation of the user's face at the user's awakening timing for a predetermined period. The awakening assistance system 30 irradiates the user with light B from the light source 31 at a predetermined target awakening time T g based on the learned brightness B g3 . In other words, by using the awakening assistance system 30, the brightness perceived by the user is not affected by, for example, changes in sleeping position depending on the user's sleeping position from day to day or changes in the location of the alarm clock. In other words, by using the awakening assistance system 30, the brightness of the light source 31 is adjusted so that the user's perceived brightness is consistent, thereby facilitating a more comfortable awakening for the user.
(実施形態4)
<覚醒支援装置>
次に、実施形態4に係る覚醒支援装置40を説明する。図8は、実施形態4に係る覚醒支援装置40を例示した図である。覚醒支援装置40は、可動部50と固定部60とを有する。可動部50と固定部60とは、連結部61を介して連結している。可動部50は、連結部61の中心軸C1を中心に回動する。さらに、可動部50は、連結部61を固定端として、x方向、y方向にも回動する。覚醒支援装置40は、ユーザーの周囲環境の明るさとユーザーの顔の向きとを検出して、ユーザーに対して光源51からの光を照射することによって、ユーザーを睡眠状態から覚醒状態に移行させる。
(Embodiment 4)
<Awakening support device>
Next, an awakening assistance device 40 according to a fourth embodiment will be described. FIG. 8 is a diagram illustrating the awakening assistance device 40 according to the fourth embodiment. The awakening assistance device 40 has a movable unit 50 and a fixed unit 60. The movable unit 50 and the fixed unit 60 are connected via a connecting unit 61. The movable unit 50 rotates around a central axis C1 of the connecting unit 61. Furthermore, the movable unit 50 also rotates in the x direction and the y direction with the connecting unit 61 as a fixed end. The awakening assistance device 40 detects the brightness of the user's surrounding environment and the orientation of the user's face, and irradiates the user with light from a light source 51, thereby transitioning the user from a sleeping state to an awake state.
可動部50は、光源51とカメラ53とを有する。カメラ53は、実施形態3に係る画像センサ33と同様の構成及び動作であるため、説明を省略する。
固定部60は、学習部62、決定部68、照度センサ63、表示部64、操作部65、端子部66、及び電源67を有する。照度センサ63は、実施形態2に係る照度センサ23と同様の構成及び動作であるため、説明を省略する。
ここでは、光源51、学習部62、決定部68、表示部64、操作部65、端子部66、及び電源67について説明する。
The movable part 50 has a light source 51 and a camera 53. The camera 53 has the same configuration and operation as the image sensor 33 according to the third embodiment, and therefore a description thereof will be omitted.
The fixed unit 60 has a learning unit 62, a determination unit 68, an illuminance sensor 63, a display unit 64, an operation unit 65, a terminal unit 66, and a power supply 67. The illuminance sensor 63 has the same configuration and operation as the illuminance sensor 23 according to the second embodiment, and therefore a description thereof will be omitted.
Here, the light source 51, the learning unit 62, the determination unit 68, the display unit 64, the operation unit 65, the terminal unit 66, and the power supply 67 will be described.
覚醒タイミングにおけるユーザーが感じる明るさは、光源51の明るさをユーザーの顔の向きに基づいて補正した明るさからユーザーの周囲環境の明るさを差し引いた明るさである。光源51の明るさをユーザーの顔の向きに基づいて補正した明るさからユーザーの周囲環境の明るさを差し引いた明るさBf4は、下記数式9で表される。 The brightness perceived by the user at the awakening timing is the brightness obtained by subtracting the brightness of the user's surrounding environment from the brightness obtained by correcting the brightness of the light source 51 based on the orientation of the user's face. The brightness Bf4 obtained by subtracting the brightness of the user's surrounding environment from the brightness obtained by correcting the brightness of the light source 51 based on the orientation of the user's face is expressed by the following equation 9.
ただし、Bは、光源51の明るさである。
lは、光源51と顔との最短距離である。
pは、第一補正角度である。
yは、第二補正角度である。
L(l)は、距離と角度の相関関数である。
θ(p,y)は、角度と照度の相関関数である。
Eは、照度センサ63を用いて測定したユーザーの周囲環境の明るさである。
である。
aは、ユーザーの感じる明るさを計算するための定数であり、光源21からユーザーまでの距離などによって定義される。
where B is the brightness of the light source 51 .
l is the shortest distance between the light source 51 and the face.
p is the first correction angle.
y is the second correction angle.
L(l) is the correlation function between distance and angle.
θ(p, y) is the correlation function between angle and illuminance.
E is the brightness of the user's surrounding environment measured by the illuminance sensor 63 .
is.
a is a constant for calculating the brightness perceived by the user, and is defined by the distance from the light source 21 to the user, etc.
光源51は、ユーザーがあらかじめ設定した照射開始時刻Tsから、ユーザーがあらかじめ設定した目標覚醒時刻Tgに向けて明るさをフェードインさせる。n+1日目(nは1以上の整数であり、日数を表す)における光源51の時刻T(Tは、Ts≦T≦Tg)における明るさBは、下記数式10を用いて表される。 The brightness of the light source 51 fades in from an irradiation start time Ts preset by the user toward a target wake-up time Tg preset by the user. The brightness B of the light source 51 at time T ( Ts ≦T≦ Tg ) on the n+1th day (n is an integer of 1 or more and represents the number of days) is expressed using the following equation 10:
ただし、Tsは、n+1目におけるユーザーが設定した光源51の照射開始時刻である。
Tgは、n+1日目におけるユーザーが設定した目標覚醒時刻である。
ETは、n+1日目の時刻Tにおける、照度センサ63を用いて測定したユーザーの周囲環境の明るさである。
lTは、n+1日目の時刻Tにおける光源51と顔との最短距離である。
pTは、n+1日目の時刻Tにおける第一補正角度である。
yTは、n+1日目における時刻Tにおける第二補正角度である。
L(lT)は、n+1日目の時刻Tにおける距離と角度の相関値である。
θ(pT、yT)は、n+1日目の時刻Tにおける角度と照度の相関値である。
aは、ユーザーの感じる明るさを計算するための定数であり、光源21からユーザーまでの距離などによって定義される。
Bg4は、n日目までの学習結果の明るさである。
Here, Ts is the irradiation start time of the light source 51 set by the user at the (n+1)th time.
T g is the target wake-up time set by the user on the n+1th day.
E T is the brightness of the user's surrounding environment measured by the illuminance sensor 63 at time T on the n+1th day.
l T is the shortest distance between the light source 51 and the face at time T on the n+1th day.
p T is the first correction angle at time T on the n+1th day.
y T is the second correction angle at time T on the n+1th day.
L(l T ) is the correlation value between the distance and the angle at time T on the n+1th day.
θ(p T , y T ) is the correlation value between the angle and the illuminance at time T on the n+1th day.
a is a constant for calculating the brightness perceived by the user, and is defined by the distance from the light source 21 to the user, etc.
B g4 is the brightness of the learning result up to the nth day.
上記数式10を用いて表される光源51の明るさBは、光源51が時刻Tsに照射を開始して、時刻Tgに学習結果の明るさBg4に基づいた明るさ(Bg4+ETg)/(aL(lTg)θ(pTg,yTg))となるように、学習結果の明るさBg4を線形補間している。しかし、明るさBg4を補間する形式は、これに限定されることはなく、多項式補間、ラグランジュ補間、ニュートン補間でもよい。例えば、明るさBg4を二次補間することにより光源51の明るさBを算出する場合、明るさBは時間が経過するにつれて光源31の明るさ変化が大きくなる。
ここで、明るさBg4は、下記の数式8を用いて表される。
Here, the brightness Bg4 is expressed using the following equation 8.
ただし、Bf4xは、x日目(xは、1≦x≦nを満たす整数)の覚醒タイミングにおける、光源51の明るさをユーザーの顔の向きに基づいて補正した明るさからユーザーの周囲環境の明るさを差し引いた明るさである。
Bxは、x日目(xは1以上n以下の整数)の覚醒タイミングにおける光源51の明るさである。
lxは、x日目(xは、1≦x≦nを満たす整数)の覚醒タイミングにおける光源51と顔との最短距離である。
pxは、x日目((xは、1≦x≦nを満たす整数)の覚醒タイミングにおける第一補正角度である。
yxは、x日目(xは、1≦x≦nを満たす整数)の覚醒タイミングにおける第二補正角度である。
L(lx)は、x日目(xは、1≦x≦nを満たす整数)の覚醒タイミングにおける距離と角度の相関値である。
θ(px、yx)は、x日目(xは、1≦x≦nを満たす整数)の覚醒タイミングにおける角度と照度の相関値である。
Exは、x日目(xは、1≦x≦nを満たす整数)の覚醒タイミングにおける、照度センサ63を用いて測定したユーザーの周囲環境の明るさである。
Here, B f4x is the brightness obtained by subtracting the brightness of the user's surrounding environment from the brightness of the light source 51 corrected based on the direction of the user's face at the time of awakening on the xth day (x is an integer satisfying 1≦x≦n).
B x is the brightness of the light source 51 at the awakening timing on the xth day (x is an integer between 1 and n).
l x is the shortest distance between the light source 51 and the face at the time of awakening on the xth day (x is an integer satisfying 1≦x≦n).
p x is the first correction angle at the awakening timing on the xth day (x is an integer satisfying 1≦x≦n).
y x is the second correction angle at the awakening timing on the xth day (x is an integer satisfying 1≦x≦n).
L(l x ) is the correlation value between the distance and the angle at the awakening timing on the xth day (x is an integer satisfying 1≦x≦n).
θ(p x , y x ) is the correlation value between the angle and the illuminance at the awakening timing on the xth day (x is an integer satisfying 1≦x≦n).
E x is the brightness of the user's surrounding environment measured by the illuminance sensor 63 at the time of awakening on the xth day (x is an integer satisfying 1≦x≦n).
数式11を用いて表される明るさBg4は、n日間の覚醒タイミングにおける、光源51の明るさをユーザーの顔の向きに基づいて補正した明るさからユーザーの周囲環境の明るさを差し引いた明るさBf4xの平均値である。 The brightness B g4 expressed using Equation 11 is the average value of the brightness B f4x obtained by subtracting the brightness of the user's surrounding environment from the brightness of the light source 51 corrected based on the direction of the user's face at the wake-up timing for n days .
なお、ユーザーが覚醒支援装置40を使用開始する1日目における明るさBg4は、学習結果の明るさではなく、所定の初期値である。ユーザーが覚醒支援装置40を使用する2日目以降における、学習結果の明るさBg4は、上記数式11を用いて表され、後述する学習部62の学習結果の明るさである。 The brightness B g4 on the first day when the user starts using the awakening assistance device 40 is not the brightness obtained as a result of learning but is a predetermined initial value. The brightness B g4 obtained as a result of learning on the second day and thereafter when the user starts using the awakening assistance device 40 is expressed using the above formula 11 and is the brightness obtained as a result of learning by the learning unit 62, which will be described later.
学習部62は、所定期間のユーザーの覚醒タイミングにおける、光源51の明るさをユーザーの顔の向きに基づいて補正した明るさからユーザーの周囲環境の明るさを差し引いた明るさBf4xを学習する。さらに、学習部62は、学習結果の明るさBg4に基づいて、目標覚醒時刻Tgにおける光源の明るさBを決定して制御する。 The learning unit 62 learns brightness Bf4x obtained by subtracting the brightness of the user's surrounding environment from the brightness of the light source 51 corrected based on the orientation of the user's face at the user's wake-up timing for a predetermined period. Furthermore, the learning unit 62 determines and controls the brightness B of the light source at the target wake-up time Tg based on the brightness Bg4 obtained as a result of the learning.
表4を参照しながら、学習部62による学習例を説明する。表4は、実施形態2に係る学習部62による学習例を示す表である。表4は、実施形態4に係る覚醒支援装置40を使用した10日間の覚醒タイミングにおける夫々の明るさを示している。表4では、ユーザーの感じる明るさを計算するための定数aは1とする。例えば、表4に示した3日目では、ユーザーは覚醒タイミングにおける、光源51の明るさをユーザーの顔の向きに基づいて補正した明るさからユーザーの周囲環境の明るさを差し引いた明るさBf43が12ルクスである。換言すると、光源51より66ルクスの明るさの光が照射されたタイミングにおいて、ユーザーが睡眠状態から覚醒状態に移行したことを示す。 An example of learning by the learning unit 62 will be described with reference to Table 4. Table 4 is a table showing an example of learning by the learning unit 62 according to embodiment 2. Table 4 shows the brightness at each awakening timing for 10 days when the awakening assistance device 40 according to embodiment 4 was used. In Table 4, the constant a for calculating the brightness perceived by the user is set to 1. For example, on the third day shown in Table 4, the brightness B f43 at the awakening timing of the user is 12 lux , which is the brightness obtained by subtracting the brightness of the user's surrounding environment from the brightness obtained by correcting the brightness of the light source 51 based on the orientation of the user's face. In other words, this indicates that the user transitioned from a sleeping state to an awakening state at the timing when light with a brightness of 66 lux was emitted from the light source 51.
学習部62は、表4に示した10日間覚醒タイミングにおける光源51の明るさBxと、覚醒タイミングにおけるユーザーの周囲環境の明るさExと、覚醒タイミングにおける距離と角度の相関値L(lx)と、覚醒タイミングにおける角度と照度の相関値θ(px、yx)と、を記憶する。ここで、覚醒タイミングにおける光源51の明るさBxと、覚醒タイミングにおけるユーザーの周囲環境の明るさExと、覚醒タイミングにおける距離と角度の相関値L(lx)と、覚醒タイミングにおける角度と照度の相関値θ(px、yx)と、は、データベース(図示していない)に保存してもよい。 The learning unit 62 stores the brightness Bx of the light source 51 at the wake-up timing for 10 days shown in Table 4, the brightness Ex of the user's surrounding environment at the wake-up timing, the correlation value L( lx ) between the distance and the angle at the wake - up timing, and the correlation value θ( px , yx ) between the angle and the illuminance at the wake-up timing. Here, the brightness Bx of the light source 51 at the wake-up timing, the brightness Ex of the user's surrounding environment at the wake-up timing, the correlation value L( lx ) between the distance and the angle at the wake-up timing, and the correlation value θ( px , yx ) between the angle and the illuminance at the wake-up timing may be saved in a database (not shown).
学習部62は、表4に示した光源51の明るさBxをユーザーの顔の向きに基づいて補正した明るさからユーザーの周囲環境の明るさを差し引いた明るさBf4xを算出する。例えば、表2に示した3日目では、学習部62は、光源51の明るさB3である66ルクスに対して、距離と角度の相関値L(l3)である0.7と角度と照度の相関値θ(p3、y3)である0.8とを掛け合わせる。その結果、学習部62は、光源51の明るさをユーザーの顔の向きに基づいて補正した明るさを37ルクスと算出する。ただし、光源51の明るさをユーザーの顔の向きに基づいて補正した明るさは、小数点以下を四捨五入されている。
続けて、学習部62は、光源51の明るさをユーザーの顔の向きに基づいて補正した明るさ37ルクスから周囲環境の明るさE3である25ルクスを差し引く。その結果、学習部62は、光源51の明るさをユーザーの顔の向きに基づいて補正した明るさからユーザーの周囲環境の明るさを差し引いた明るさBf43を12ルクスと算出する。
The learning unit 62 calculates brightness Bf4x by subtracting the brightness of the user's surrounding environment from brightness Bx of light source 51 shown in Table 4, which is corrected based on the orientation of the user's face. For example, on the third day shown in Table 2, the learning unit 62 multiplies 66 lux, which is brightness B3 of light source 51, by 0.7, which is the correlation value L( l3 ) between distance and angle, and 0.8, which is the correlation value θ( p3 , y3 ) between angle and illuminance. As a result, the learning unit 62 calculates brightness Bf4x, which is corrected based on the orientation of the user's face, as 37 lux. However, the brightness Bf4x is rounded to the nearest integer.
Next, the learning unit 62 subtracts the brightness E3 of the surrounding environment, 25 lux, from the brightness 37 lux obtained by correcting the brightness of the light source 51 based on the orientation of the user's face. As a result, the learning unit 62 calculates the brightness B f43 obtained by subtracting the brightness of the user's surrounding environment from the brightness of the light source 51 corrected based on the orientation of the user's face as 12 lux.
決定部68は、表4に示した明るさBf4xに基づいて、11日目の目標覚醒時刻Tgにおける光源51の明るさBを決定して制御する。11日目の目標覚醒時刻Tgにおける光源51の明るさBは、学習結果の明るさBg4に基づいた明るさであり、(Bg4+ETg)/(aL(lTg)θ(pTg,yTg))となる。さらに、学習結果の明るさBg4は、数式11で示されるように明るさBf4xを平均した値である。表4と数式11とを参照すると、学習結果の明るさBg4は、33ルクスとなる。ただし、学習結果の明るさBg4は、小数点以下を四捨五入されている。 The determination unit 68 determines and controls the brightness B of the light source 51 at the target awakening time Tg on the 11th day based on the brightness Bf4x shown in Table 4. The brightness B of the light source 51 at the target awakening time Tg on the 11th day is a brightness based on the learned brightness Bg4 , and is given by ( Bg4 + E Tg )/(aL(l Tg )θ(p Tg , y Tg )). Furthermore, the learned brightness Bg4 is an average value of the brightness Bf4x as shown in Equation 11. With reference to Table 4 and Equation 11, the learned brightness Bg4 is 33 lux. However, the learned brightness Bg4 is rounded to the nearest integer.
学習結果の明るさBg4は、覚醒タイミングにおける、光源51の明るさをユーザーの顔の向きに基づいて補正した明るさからユーザーの周囲環境の明るさを差し引いた明るさBf4xを平均した値に限定されることはない。例えば、学習結果Bg4の明るさは、覚醒タイミングにおける、光源51の明るさをユーザーの顔の向きに基づいて補正した明るさからユーザーの周囲環境の明るさを差し引いた明るさBf4xの最大値あるいは最小値でもよい。 The brightness B g4 of the learning result is not limited to the average value of the brightness B f4x obtained by subtracting the brightness of the user's surrounding environment from the brightness of the light source 51 corrected based on the orientation of the user's face at the time of awakening. For example, the brightness of the learning result B g4 may be the maximum or minimum value of the brightness B f4x obtained by subtracting the brightness of the user's surrounding environment from the brightness of the light source 51 corrected based on the orientation of the user's face at the time of awakening.
学習部62及び決定部68におけるその他の構成及び動作は、実施形態1に係る学習部12及び決定部13と同様であるため説明を省略する。 Other configurations and operations of the learning unit 62 and the determination unit 68 are similar to those of the learning unit 12 and the determination unit 13 in embodiment 1, and therefore will not be described here.
表示部64は、現在の時刻と、目標覚醒時刻と、を表示する。また、表示部64は現在の日付や曜日を表示してもよい。ユーザーが操作部65を操作中に表示部64が明るくなるように、表示部64にバックライトを備えてもよい。 The display unit 64 displays the current time and the target wake-up time. The display unit 64 may also display the current date and day of the week. The display unit 64 may be equipped with a backlight so that the display unit 64 is bright when the user is operating the operation unit 65.
操作部65は、表示部64に表示される現在の時刻と、目標覚醒時刻と、を設定及び変更するための操作ボタンである。図8に示した例では、操作部65は接触式ボタンであるが、これに限定されることはなく、非接触式ボタンであってもよい。また、操作部65は、ユーザーの音声に反応して、目標覚醒時刻を設定及び変更してもよい。 Operation unit 65 is an operation button for setting and changing the current time and target wake-up time displayed on display unit 64. In the example shown in FIG. 8, operation unit 65 is a contact-type button, but is not limited to this and may be a non-contact button. Furthermore, operation unit 65 may set and change the target wake-up time in response to the user's voice.
電源67は、押しボタン式であり、ユーザーは覚醒支援装置40の電源をオンオフ制御できる。図8に示した例では、電源67は接触式ボタンであるが、これに限定されることはなく、非接触式ボタンであってもよい。また、電源67は、ユーザーの音声に反応して、覚醒支援装置40の電源をオンオフ制御してもよい。 The power supply 67 is a push button, allowing the user to turn the power of the awakening assistance device 40 on and off. In the example shown in FIG. 8, the power supply 67 is a contact button, but this is not limited to this and it may also be a contactless button. The power supply 67 may also control the power of the awakening assistance device 40 on and off in response to the user's voice.
端子部66は、覚醒支援装置40と他の端末装置あるいはコンセント電源とを接続可能にする端子である。覚醒支援装置40は、端子部66に有線ケーブルを接続することにより他の端末装置にデータを送受信することができる。また、覚醒支援装置40は、端子部66に有線ケーブルを接続することによりコンセント電源から充電できる。
覚醒支援装置40と他の端末装置との送受信方法は、有線でも無線ネットワークでも構わない。無線ネットワークは、例えば、LTEなどの通信回線規格を用いた無線通信網を含む。無線ネットワークは、無線LAN(Local Area Network)又は第5世代移動通信システムなどの無線通信網を含んでいてもよい。
Terminal unit 66 is a terminal that allows connection of awakening assistance device 40 to another terminal device or a power outlet. Awakening assistance device 40 can transmit and receive data to and from another terminal device by connecting a wired cable to terminal unit 66. Furthermore, awakening assistance device 40 can be charged from a power outlet by connecting a wired cable to terminal unit 66.
The method of transmission and reception between awakening assistance device 40 and another terminal device may be a wired or wireless network. The wireless network includes, for example, a wireless communication network using a communication line standard such as LTE. The wireless network may also include a wireless communication network such as a wireless local area network (LAN) or a fifth-generation mobile communication system.
<覚醒支援方法>
続いて、実施形態4に係る覚醒支援方法を説明する。図9は、実施形態4に係る覚醒支援方法を例示したフローチャートである。
<Wake-up support method>
Next, a description will be given of an awakening assistance method according to embodiment 4. Fig. 9 is a flowchart illustrating an awakening assistance method according to embodiment 4.
まず、カメラ53は、ユーザーの顔の向きを検出する(ステップST0001)。次に、照度センサ63は、ユーザーの周囲環境の明るさを検出する(ステップST0002)。次に、学習部62は、所定期間における光源51の明るさをユーザーの顔の向きに基づいて補正した明るさからユーザーの周囲環境の明るさを差し引いた明るさBf4xを学習する(ステップST0003)。次に、決定部68は、学習結果の明るさBg4に基づいて、目標覚醒時刻Tgにおける光源51の明るさBを決定して制御する(ステップST0004)。 First, camera 53 detects the orientation of the user's face (step ST0001). Next, illuminance sensor 63 detects the brightness of the user's surrounding environment (step ST0002). Next, learning unit 62 learns brightness B f4x , which is obtained by subtracting the brightness of the user's surrounding environment from the brightness of light source 51 over a predetermined period corrected based on the orientation of the user's face (step ST0003). Next, determination unit 68 determines and controls brightness B of light source 51 at target awakening time T g based on brightness B g4 obtained as a result of learning (step ST0004).
このように、実施形態4に係る覚醒支援装置40は、所定期間の覚醒タイミングにおける、光源51の明るさをユーザーの顔の向きに基づいて補正した明るさからユーザーの周囲環境の明るさを差し引いた明るさBf4xを学習する。覚醒支援装置40は、あらかじめ設定した目標覚醒時刻Tgに学習した学習結果の明るさBg4に基づいた明るさの光Bを光源51からユーザーに対して照射する。すなわち、覚醒支援装置40を用いることによって、ユーザーが感じる明るさは、例えば、寝る向きが寝相により日々異なりかつ季節による明るさが変化する場合に左右されなくなる。換言すると、覚醒支援装置40を用いることによって、ユーザーが感じる明るさを同じにするように光源51の明るさを調整するため、ユーザーに対してより快適な目覚めを促すことができる。 In this way, the awakening assistance device 40 according to the fourth embodiment learns brightness B f4x, which is the brightness of the light source 51 corrected based on the orientation of the user's face at the timing of awakening for a predetermined period, minus the brightness of the user's surrounding environment. The awakening assistance device 40 irradiates the user with light B from the light source 51 at a predetermined target awakening time T g based on the learned brightness B g4 . In other words, by using the awakening assistance device 40, the brightness perceived by the user is not affected by, for example, differences in sleeping position from day to day and seasonal variations in brightness. In other words, by using the awakening assistance device 40, the brightness of the light source 51 is adjusted so that the user perceives the same brightness, thereby facilitating a more comfortable awakening for the user.
実施の形態4に係る覚醒支援装置は、物理的に単一な装置に限られるものではない。つまり、覚醒支援装置は、複数の装置に分散して配置されていてもよい。例えば、光源51が物理的に単一の光源装置で構成され、学習部62及び決定部68が単一のパーソナルコンピュータで構成されていてもよい。 The awakening assistance device according to embodiment 4 is not limited to being a single physical device. In other words, the awakening assistance device may be distributed across multiple devices. For example, the light source 51 may be physically configured as a single light source device, and the learning unit 62 and the determination unit 68 may be configured as a single personal computer.
また、上述した覚醒支援システム10、20、30、及び覚醒支援装置40における処理の一部又は全部は、コンピュータプログラムとして実現可能である。このようなプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)、CD-ROM(Read Only Memory)、CD-R、CD-R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(Random Access Memory))を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。 Furthermore, some or all of the processing in the above-described awakening assistance systems 10, 20, 30 and awakening assistance device 40 can be implemented as a computer program. Such programs can be stored and supplied to a computer using various types of non-transitory computer-readable media. Non-transitory computer-readable media include various types of tangible recording media. Examples of non-transitory computer-readable media include magnetic recording media (e.g., flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (e.g., magneto-optical disks), CD-ROMs (Read Only Memory), CD-Rs, CD-R/Ws, and semiconductor memories (e.g., mask ROMs, PROMs (Programmable ROMs), EPROMs (Erasable PROMs), flash ROMs, and RAMs (Random Access Memory)). Furthermore, the programs may be supplied to a computer by various types of temporary computer-readable media. Examples of temporary computer-readable media include electrical signals, optical signals, and electromagnetic waves. The temporary computer-readable medium can provide the program to a computer via a wired communication path, such as an electric wire or optical fiber, or via a wireless communication path.
なお、本開示は、上記実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 Note that this disclosure is not limited to the above-described embodiments and can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present disclosure.
10、20、30 覚醒支援システム
11、21、31、51 光源
12、22、32、62 学習部
13、24、34、68 決定部
23、63 照度センサ
33 画像センサ
53 カメラ
35 目
36 顔
40 覚醒支援装置
50 可動部
60 固定部
61 連結部
64 表示部
65 操作部
66 端子部
67 電源
C1 中心軸
l 距離
L1、L2、L3 直線
A1 顔中心点
10, 20, 30 Awakening assistance system 11, 21, 31, 51 Light source 12, 22, 32, 62 Learning unit 13, 24, 34, 68 Determination unit 23, 63 Illuminance sensor 33 Image sensor 53 Camera 35 Eye 36 Face 40 Awakening assistance device 50 Movable unit 60 Fixed unit 61 Connecting unit 64 Display unit 65 Operation unit 66 Terminal unit 67 Power source C1 Central axis l Distances L1, L2, L3 Straight line A1 Face center point
Claims (5)
所定期間の前記ユーザーの覚醒タイミングにおける前記光源の明るさに基づく明るさ情報を学習し、
学習結果に基づいて、前記ユーザーがあらかじめ設定した目標覚醒時刻における前記光源の明るさを決定し、
周囲環境の明るさをさらに測定し、
前記明るさ情報は、前記ユーザーの覚醒タイミングにおける、前記光源の明るさから前記周囲環境の明るさを差し引いた明るさであり、
前記目標覚醒時刻に前記周囲環境の明るさを検出し、前記光源の明るさを前記学習結果の明るさに基づいた明るさに決定する、
覚醒支援システム。 1. A wake-up assistance system that shifts a user from a sleep state to a wake-up state by irradiating the user with light from a light source,
learning brightness information based on the brightness of the light source at the user's awakening timing for a predetermined period;
determining the brightness of the light source at the target wake-up time preset by the user based on the learning result;
Further measuring the brightness of the surrounding environment,
the brightness information is brightness obtained by subtracting brightness of the surrounding environment from brightness of the light source at the time when the user wakes up,
detecting the brightness of the surrounding environment at the target wake-up time, and determining the brightness of the light source based on the brightness of the learning result;
Awakening support system.
前記明るさ情報は、前記ユーザーの覚醒タイミングにおける、前記光源の明るさを前記顔の向きに基づいて補正した明るさであり、
前記目標覚醒時刻に前記ユーザーの顔の向きを検出し、前記光源の明るさを前記学習結果に基づいた明るさに決定する、
請求項1に記載の覚醒支援システム。 The wake-up assistance system further determines a direction of the user's face,
the brightness information is brightness obtained by correcting the brightness of the light source based on the orientation of the face at the time when the user wakes up,
detecting a face direction of the user at the target awakening time, and determining the brightness of the light source based on the learning result;
The wake-up assistance system according to claim 1 .
請求項1又は2に記載の覚醒支援システム。 If the user has been asleep for a predetermined time or longer since the target wake-up time, the brightness of the light source is changed to a maximum value.
The awakening assistance system according to claim 1 or 2.
所定期間の前記ユーザーの覚醒タイミングにおける前記光源の明るさに基づく明るさ情報を学習し、
学習結果に基づいて、前記ユーザーがあらかじめ設定した目標覚醒時刻における前記光源の明るさを決定し、
周囲環境の明るさをさらに測定し、
前記明るさ情報は、前記ユーザーの覚醒タイミングにおける、前記光源の明るさから前記周囲環境の明るさを差し引いた明るさであり、
前記目標覚醒時刻に前記周囲環境の明るさを検出し、前記光源の明るさを前記学習結果の明るさに基づいた明るさに決定する、
処理をコンピュータが実行する、
覚醒支援方法。 1. A wake-up assistance method for transitioning a user from a sleeping state to an awake state by irradiating the user with light from a light source, comprising:
learning brightness information based on the brightness of the light source at the user's awakening timing for a predetermined period;
determining the brightness of the light source at the target wake-up time preset by the user based on the learning result;
Further measuring the brightness of the surrounding environment,
the brightness information is brightness obtained by subtracting brightness of the surrounding environment from brightness of the light source at the time when the user wakes up,
detecting the brightness of the surrounding environment at the target wake-up time, and determining the brightness of the light source based on the brightness of the learning result;
The computer performs the processing,
Awakening support methods.
所定期間の前記ユーザーの覚醒タイミングにおける前記光源の明るさに基づく明るさ情報を学習し、
学習結果に基づいて、前記ユーザーがあらかじめ設定した目標覚醒時刻における前記光源の明るさを決定し、
周囲環境の明るさをさらに測定し、
前記明るさ情報は、前記ユーザーの覚醒タイミングにおける、前記光源の明るさから前記周囲環境の明るさを差し引いた明るさであり、
前記目標覚醒時刻に前記周囲環境の明るさを検出し、前記光源の明るさを前記学習結果の明るさに基づいた明るさに決定する、
処理をコンピュータに実行させる、
覚醒支援プログラム。 1. A wake-up assistance program for transitioning a user from a sleep state to an wake-up state by irradiating the user with light from a light source,
learning brightness information based on the brightness of the light source at the user's awakening timing for a predetermined period;
determining the brightness of the light source at the target wake-up time preset by the user based on the learning result;
Further measuring the brightness of the surrounding environment,
the brightness information is brightness obtained by subtracting brightness of the surrounding environment from brightness of the light source at the time when the user wakes up,
detecting the brightness of the surrounding environment at the target wake-up time, and determining the brightness of the light source based on the brightness of the learning result;
Have the computer perform the process,
Awakening support program.
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