【Apple Watch】Apple Watch SEが寝た時間を把握する仕組みとは？そのメカニズムに迫る

こんにちは、のりです。

最近のウェアラブル端末は、心拍数や歩数、消費カロリーや睡眠の質などの情報を測定できて、健康管理に役立ちますよね？

みなさんは、就寝時もApple Watchをつけて寝ているけど、なぜ正確に寝た時間を記録しているのだろうと思ったことはないだろうか。

のり

僕は、Apple Watch SEの第一世代を持っているよ！

そういえば、スマホを触っていて途中で寝落ちしてしても、ちゃんと測れていたよ

そこで、寝たことがわかる仕組みを解説していきたいと思います。

この記事を読んで得られるメリット

どのように寝た時間を検知しているの？

睡眠は以下の3つによって判別されています。

睡眠を検知する3つのセンサー

加速度センサーは、物体の加速度や速度の変化を検出するセンサーです。

主にスマートフォンやタブレット、自動車や航空機などに搭載されており、3軸のそれぞれの軸に対して、物体に加わる力の大きさや方向を計測し、その情報から物体の加速度や速度の変化を算出します。

のり

手首が水平な状態は、横になっているから、寝ていると判別できるんだね！

具体的には、手首の向きや角度の変化を計測し、その情報から歩いたり走ったり、階段を上ったり下ったり、自転車に乗ったりしているかどうかを検出している。

このように、手首の向きや角度を検出することで、ユーザーの状態を正確に判断しています。

ジャイロスコープは、物体の回転運動を検出するセンサーで、角速度センサーとも呼ばれます。

手首を傾けたり、回転させたりすることで、角度や方向の変化を計測し、回転体に加わる力を検出することで、物体の回転運動を計測します。

のり

寝ているときは、ほとんど動きがないから、睡眠中だと判別するんだね！

光学式心拍センサーは主に、緑色のLEDを使用して血液量を測定しています。
これは、緑色の光が赤色および赤外線光よりも皮膚を透過しやすく、血液肘のヘモグロビンをより多く吸収する波長を持っているからです。

のり

そういえば、Apple Watchを外した時、たまに緑に光っているね！

心拍センサーは、光源（緑色のLED）と光検出器(光性フォトダイオード)を使用しています。緑色の光は皮膚を透過し、赤血球に吸収されます。心臓の鼓動による血液量の変化により、緑色の光の透過量に微小な変化を心拍センサーが検出し、心拍数を計算しています。

具体的には、心臓が鼓動すると、赤血球が血管内を流れる血液が増え、緑色の光が赤血球により多く吸収される状態と、鼓動と鼓動の間に緑色の光の吸収量が減る状態と、この増減を一定間隔で測定することで心拍数を計測しているのです。

のり

寝ているときは、心拍数が少なくなるから、寝転んでいる状態かつ心拍数が安静時より少ない状態を、「寝ている」と判断しているんだね！

このように、心拍数の変化・加速度センサー・ジャイロスコープなどの複数のセンサーによって寝ていると判別しています。

きつすぎず、ゆるすぎず、手首にぴったりとフィットするように装着することが大切です。
適切なフィット感がないと、正確な心拍数、運動量、および活動データを収集できなくなる可能性があります。

緩すぎる場合、心拍センサーが肌と十分に密着しないため、心拍数の読み取りが不正確になり、運動量の計算が低くなる可能性があります。
きつすぎる場合、正確に読み取るために必要な血液の循環を妨げる可能性があります。

したがって、適切なフィット感で着用することは、正確なデータの収集と、快適な着用感を確保するために非常に重要なのです。

Apple Watch SEの睡眠を検知しているセンサーは、以下の3つでした。

Apple Watchは、加速度センサーおよびジャイロスコープによって、体の動きを検出し、比較的小さな動きしかしていないと検知して、睡眠中であると判断します。
また、光学式心拍センサーで心拍数の変化を監視して、睡眠中の心拍数の低下を検出します。

これらのセンサーを組み合わせて、自動的に睡眠時間を検出し、睡眠時のデータを収集しているのです。

さらに、正確に睡眠時間を計測したいならば、手首にぴったりとフィットするように装着してみましょう！

以上、のりでした！