JP5200614B2 - Air conditioning control system - Google Patents
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Description
本発明は、寝室の空調制御に関し、特に就寝者に対して快適な空調を行うための対策に係るものである。 The present invention relates to air conditioning control in a bedroom, and particularly relates to measures for performing comfortable air conditioning for a sleeping person.
従来より、寝室の空調制御を行う空調制御システムとしては、寝床に複数の温度センサを設け、この温度センサに基づいて空調機(空調手段)の制御を行うものが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, as an air conditioning control system for controlling air conditioning in a bedroom, a system in which a plurality of temperature sensors are provided on a bed and an air conditioner (air conditioning means) is controlled based on the temperature sensors is known.
例えば特許文献1の空調制御システムでは、寝床の両側部に亘って複数の温度センサを配列し、寝床の複数点の温度を検出するようにしている。そして、各温度センサの検出温度より、寝床の温度分布を導出し、この温度分布から就寝者の就寝位置や、寝床の平均温度を求める。空調制御システムは、以上のようにして得た就寝者の周囲環境の状況に基づいて、空調機の空調能力を制御する。これにより、特許文献1の空調制御システムでは、快適な就寝環境を実現するようにしている。
ところが、特許文献1のような空調機の制御では寝床の温度のみから空調機を制御しており、これでは就寝者が快適に睡眠しているかどうかは不明な場合がある。つまり、予め設定された快適な温度は、多くの人の平均的データであるため個体差により就寝者が感じる快適温度は異なっているのが現状である。そして、快適な睡眠は睡眠の深さや深い睡眠の長さなど睡眠の質によって計るべきものであり、温度を測っても睡眠の質は厳密な意味では計れていないためである。従って、上記の空調制御を行っても、個体差により就寝者が暑さや寒さを感じてしまったり睡眠の質が良くなかったりして、中途覚醒したり、睡眠が浅くなったりする虞がある。
However, in the control of the air conditioner as in
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、就寝者の個体差に依らず、就寝者が安眠できるような就寝環境を実現できる空調制御システムを提供することである。 This invention is made | formed in view of this point, The objective is to provide the air-conditioning control system which can implement | achieve the sleeping environment where a sleeping person can sleep without depending on the individual difference of a sleeping person.
第1の発明は、寝室の空気調和を行う空調手段(10)の空調能力を制御する空調制御システムを前提としている。そして、この空調制御システムは、寝床上の就寝者の睡眠の質を導出する睡眠質導出手段(50)と、上記睡眠質導出手段(50)で導出した就寝者の睡眠質に基づいて上記空調手段(10)の空調能力を制御する空調制御手段(45)と、寝室の空調状態を検出する空調状態検出手段(26,27)と、上記空調状態検出手段(26,27)で検出した空調状態と、上記睡眠質導出手段(50)で導出した就寝者の睡眠質とが関連付けられた時系列データからなるデータベースを構築するデータベース構築手段(43)と、上記データベース構築手段(43)で構築されたデータベースに基づいて、上記時系列データ同士を比較して、寝室の最適な空調状態を求める最適空調状態導出手段(44)とを備え、上記最適空調状態導出手段(44)は、1回の睡眠時間を複数に分割し、各分割された時間ごとにそれぞれ上記最適な空調状態を求め、上記空調制御手段(45)は、寝室の空調状態が上記最適空調状態導出手段(44)で求めた最適空調状態に近づくように上記空調手段(10)の空調能力を制御することを特徴とするものである。ここで、上記「睡眠質」とは、寝具上での就寝者の睡眠の状況を示すものであり、例えば睡眠しているか、覚醒しているか、REM睡眠であるか、深い眠りであるか、浅い眠りであるか、寝床に入ってから速やかに眠りに付いたか、目が覚めてから直ぐに寝床から出たか等、就寝者の睡眠に関する情報を意味するものである。また、上記「空調状態」とは、空調手段(10)によって空調される寝室内の空気の状態であり、具体的には、空気の温度及び湿度のいずれか一方又は両方を意味する。また、ここでいう湿度は、絶対湿度であっても相対湿度であっても良い。 1st invention presupposes the air-conditioning control system which controls the air-conditioning capability of the air-conditioning means (10) which performs air conditioning of a bedroom. The air conditioning control system includes a sleep quality deriving unit (50) for deriving the sleep quality of the sleeper on the bed, and the air conditioning based on the sleep quality of the sleeper derived by the sleep quality deriving unit (50). Air-conditioning control means (45) for controlling the air-conditioning capacity of means (10), air-conditioning state detection means (26, 27) for detecting the air-conditioning state of the bedroom, and air-conditioning detected by the air-conditioning state detection means (26, 27) Database construction means (43) for constructing a database comprising time series data in which the state and sleep quality of the sleeping person derived by the sleep quality derivation means (50) are associated with each other, and construction by the database construction means (43) And an optimum air conditioning state deriving means (44) for comparing the time series data to obtain an optimum air conditioning state of the bedroom based on the database, and the optimum air conditioning state deriving means (44) is provided once. Divide sleep time into multiple, The optimum air conditioning state is obtained for each divided time, and the air conditioning control means (45) is arranged so that the air conditioning state of the bedroom approaches the optimum air conditioning state obtained by the optimum air conditioning state deriving means (44). It is characterized by controlling the air conditioning capacity of the air conditioning means (10). Here, the “sleep quality” indicates the sleep state of the sleeper on the bedding. For example, whether the patient is sleeping, awake, REM sleep, deep sleep, It means information about sleep of the sleeper, such as whether it is light sleep, whether it has fallen asleep immediately after entering the bed, or whether it has left the bed immediately after waking up. The “air-conditioning state” is a state of air in the bedroom that is air-conditioned by the air-conditioning means (10), and specifically means one or both of air temperature and humidity. The humidity referred to here may be absolute humidity or relative humidity.
第1の発明では、睡眠質導出手段(50)が就寝者の睡眠の質を導出する。空調制御手段(45)は、睡眠質導出手段(50)が導出した睡眠質に基づいて空調手段(10)の空調能力を制御する。これにより、寝室では、就寝者の睡眠質を考慮した空気調和がなされる。従って、例えば睡眠質導出手段(50)で導出した睡眠の質が悪い状態である場合には、これを改善するように空調手段(10)の空調能力を変化させることで、就寝者の就寝環境が良好となる。また、例えば睡眠質導出手段(50)で導出した睡眠の質が良い状態である場合には、空調手段(10)の空調能力を維持させることで、就寝者の就寝環境も良好に保たれる。 In the first invention, the sleep quality deriving means (50) derives the sleep quality of the sleeper. The air conditioning control means (45) controls the air conditioning capability of the air conditioning means (10) based on the sleep quality derived by the sleep quality deriving means (50). Thereby, in the bedroom, air conditioning is performed in consideration of the sleep quality of the sleeper. Therefore, for example, when the sleep quality derived by the sleep quality deriving means (50) is in a poor state, the sleeping environment of the sleeper is changed by changing the air conditioning capability of the air conditioning means (10) so as to improve the sleep quality. Becomes better. In addition, for example, when the sleep quality derived by the sleep quality deriving means (50) is in a good state, the sleeping environment of the sleeper is maintained well by maintaining the air conditioning capability of the air conditioning means (10). .
また、上記睡眠質は、個体差に応じて変化する指標である。従って、睡眠質導出手段(50)によって導出した睡眠質に基づいて空調手段(10)の空調能力を制御することで、このような個体差を加味した空調制御が行われる。その結果、就寝者に応じた最適な就寝環境を得ることができる。 The sleep quality is an index that changes according to individual differences. Therefore, by controlling the air conditioning capability of the air conditioning means (10) based on the sleep quality derived by the sleep quality deriving means (50), air conditioning control that takes into account such individual differences is performed. As a result, an optimal sleeping environment according to the sleeping person can be obtained.
そして、空調状態検出手段(26,27)が寝室の空調状態を検出する。また、睡眠質導出手段(50)は、就寝者の睡眠質を導出する。そして、データベース構築手段(43)は、このようにして得られた空調状態と睡眠質とを関連付けたデータベースを構築する。ここで、就寝者の睡眠質は、就寝環境、つまり寝室の空調状態に依存するものであり、睡眠質と空調状態との間には所定の関係が成立する。従って、このようなデータベースを構築することで、就寝者の睡眠質を良好とするための最適な就寝環境(即ち、空調状態)を把握できる。最適空調状態導出手段(44)は、このようなデータベースに基づいて、就寝者の睡眠質を最適とするための最適空調状態を求める。そして、空調制御手段(45)は、寝室の空調状態が、上記最適空調状態に近づくように空調手段(10)を制御する。その結果、就寝者の就寝環境が良好に保たれる。 Then, the air conditioning state detection means (26, 27) detects the air conditioning state of the bedroom. The sleep quality deriving means (50) derives the sleep quality of the sleeping person. Then, the database construction means (43) constructs a database that associates the air conditioning state and sleep quality obtained in this way. Here, the sleep quality of the sleeping person depends on the sleeping environment, that is, the air conditioning state of the bedroom, and a predetermined relationship is established between the sleep quality and the air conditioning state. Therefore, by constructing such a database, it is possible to grasp the optimal sleeping environment (that is, the air-conditioning state) for improving the sleep quality of the sleeping person. The optimum air conditioning state deriving means (44) obtains the optimum air conditioning state for optimizing the sleep quality of the sleeper based on such a database. The air conditioning control means (45) controls the air conditioning means (10) so that the air conditioning state of the bedroom approaches the optimum air conditioning state. As a result, the sleeping environment of the sleeping person is kept good.
また、上記データベース構築手段(43)で構築されたデータベースでの睡眠質と空調状態との関係は、就寝者の個体差を考慮したものである。従って、このデータベースに基づいて算出された最適空調状態を目標として空調能力を制御することで、このような個体差を加味した空調制御が行われる。その結果、就寝者に応じた最適な就寝環境を得ることができる。 Further, the relationship between the sleep quality and the air conditioning state in the database constructed by the database construction means (43) takes into account individual differences among sleeping persons. Therefore, by controlling the air conditioning capacity with the optimal air conditioning state calculated based on this database as a target, air conditioning control taking such individual differences into account is performed. As a result, an optimal sleeping environment according to the sleeping person can be obtained.
さらに、1回の睡眠時間を複数に分割し、各分割された時間ごとにそれぞれ最適な空調状態を求める。その結果、睡眠中に少しずつ変化していく最適空調状態に対応できるようになり、就寝者の就寝環境が良好に保たれる。 Further, one sleep time is divided into a plurality of times, and an optimum air conditioning state is obtained for each divided time. As a result, it becomes possible to cope with an optimal air conditioning state that changes little by little during sleep, and the sleeping environment of the sleeping person is kept good.
第2の発明は、第1の発明の空調制御システムにおいて、上記空調状態検出手段(26,27)は、寝室の温度及び湿度の双方を上記空調状態として検出するように構成され、上記最適空調状態導出手段(44)は、上記データベース構築手段(43)のデータベースに基づいて、寝室の最適な温湿度を求めるように構成され、上記空調制御手段(45)は、寝室の温湿度が上記最適温湿度に近づくように上記空調手段(10)の空調能力を制御することを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, in the air conditioning control system of the first aspect, the air conditioning state detection means (26, 27) is configured to detect both the temperature and humidity of the bedroom as the air conditioning state, and the optimum air conditioning The state deriving means (44) is configured to obtain the optimum temperature and humidity of the bedroom based on the database of the database construction means (43), and the air conditioning control means (45) is configured such that the temperature and humidity of the bedroom is the optimum. The air conditioning capability of the air conditioning means (10) is controlled so as to approach the temperature and humidity.
第2の発明では、空調状態検出手段(26,27)が寝室の温度と湿度とを検出する。また、睡眠質導出手段(50)は、就寝者の睡眠質を導出する。そして、データベース構築手段(43)は、検出された温湿度と導出された睡眠質とを関連付けたデータベースを構築する。ここで、就寝者の睡眠質は、寝室の温度と湿度との双方に依存するので、睡眠質と温湿度との間には所定の関係が成立する。従って、このようなデータベースを構築することで、就寝者の睡眠質を良好とするための最適な温湿度を把握できる。最適空調状態導出手段(44)は、このようなデータベースに基づいて、就寝者の睡眠質を最適とするための最適温湿度を求める。そして、空調制御手段(45)は、寝室の温湿度が、この最適温湿度に近づくように空調手段(10)を制御する。その結果、就寝者の就寝環境が良好に保たれる。 In the second invention, the air conditioning state detection means (26, 27) detects the temperature and humidity of the bedroom. The sleep quality deriving means (50) derives the sleep quality of the sleeping person. Then, the database construction means (43) constructs a database that associates the detected temperature and humidity with the derived sleep quality. Here, since the sleep quality of the sleeper depends on both the temperature and humidity of the bedroom, a predetermined relationship is established between the sleep quality and the temperature and humidity. Therefore, by constructing such a database, it is possible to grasp the optimum temperature and humidity for improving the sleep quality of the sleeper. The optimum air conditioning state deriving means (44) obtains the optimum temperature and humidity for optimizing the sleep quality of the sleeping person based on such a database. The air conditioning control means (45) controls the air conditioning means (10) so that the temperature and humidity of the bedroom approaches this optimum temperature and humidity. As a result, the sleeping environment of the sleeping person is kept good.
第3の発明は、第2の発明の空調制御システムにおいて、上記空調状態検出手段(26,27)は、寝床近傍の空調状態を検出するように構成されていることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the air conditioning control system of the second aspect, the air conditioning state detecting means (26, 27) is configured to detect an air conditioning state in the vicinity of the bed. .
第3の発明では、空調状態検出手段(26,27)が就寝者の寝床近傍の空調状態を検出する。ここで、就寝者の寝床近傍の空調状態は、就寝者の睡眠質に最も影響を及ぼしやすい。従って、このようにして空調状態検出手段(26,27)で検出した空調状態と、就寝者の睡眠質との関係を利用して最適空調状態を求めて空調制御を行うことで、寝室の環境を一層良好な状態に制御することができる。 In 3rd invention, an air-conditioning state detection means (26,27) detects the air-conditioning state in the vicinity of a sleeping person's bed. Here, the air-conditioning state near the bed of the sleeping person is most likely to affect the sleep quality of the sleeping person. Therefore, by using the relationship between the air-conditioning state detected by the air-conditioning state detection means (26, 27) and the sleep quality of the sleeping person, the optimum air-conditioning state is obtained and air-conditioning control is performed, so that the bedroom environment Can be controlled in a better state.
第4の発明は、第1乃至第3のいずれか1つの発明の空調制御システムにおいて、上記睡眠質導出手段(50)で導出する上記睡眠質は、就寝者の睡眠時間、中途覚醒時間、REM睡眠時間、総睡眠時間のうちの少なくとも1つであることを特徴とするものである。なお、ここでいう「睡眠時間」とは、就寝者が寝具上で最初に入眠してから最終的に覚醒するまでの時間を表す指標である。また、「中途覚醒時間」とは、就寝者が寝具上で最初に入眠してから最終的に覚醒するまでの時間(即ち、上記「睡眠時間」)中において、就寝者が中途覚醒した時間の総和を表す指標である。更に、「REM睡眠時間」とは、就寝者の睡眠中において、REM睡眠状態であった時間の総和を表す指標であり、このREM睡眠とは、就寝者の急速眼球運動(rapid eye movement)が観察される睡眠である。また、「総睡眠時間」とは、就寝者が寝具上で最初に入眠してから最終的に覚醒するまでの時間(即ち、上記「睡眠時間)中において、就寝者が実質的に睡眠していた時間の総和を表す指標であり、「睡眠時間」から「中途覚醒時間」を差し引いたものである。 A fourth aspect of the present invention is the air conditioning control system according to any one of the first to third aspects of the present invention, wherein the sleep quality derived by the sleep quality deriving means (50) is the sleep time, sleep awakening time of the sleeper, REM It is characterized by being at least one of sleep time and total sleep time. Here, “sleep time” is an index that represents the time from when a sleeping person first falls asleep on bedding until it finally wakes up. In addition, the “intermediate awakening time” is the time during which the sleeper is awakened during the time from when the sleeper first falls asleep on the bedding until the sleeper finally awakens (that is, the “sleep time”). It is an index that represents the sum. Furthermore, “REM sleep time” is an index that represents the total amount of time spent in the REM sleep state during sleep of the sleeper, and this REM sleep is the rapid eye movement of the sleeper. Observed sleep. In addition, the “total sleep time” means that the sleeper is substantially sleeping during the time from when the sleeper first falls asleep on the bedding until the sleeper finally wakes up (that is, the “sleep time”). It is an index that represents the total sum of time, and is obtained by subtracting “mid-wake time” from “sleep time”.
第4の発明では、空調状態検出手段(26,27)が寝室の空調状態を検出する。また、睡眠質導出手段(50)は、就寝者の睡眠質として、就寝者の睡眠時間、覚醒時間、REM睡眠時間、総睡眠時間のうちの少なくとも1つの指標を算出する。ここで、寝室の空調状態は、就寝者の睡眠時間、覚醒時間、REM睡眠時間、総睡眠時間に影響を及ぼす。具体的には、例えば寝室の温度が比較的高温であったり、比較的低温であったりすると、就寝者が不快感を覚えて就寝者の睡眠時間や総睡眠時間が短くなる、あるいは就寝者の中途覚醒時間が長くなる。従って、これらの睡眠質に基づいて寝室の空調能力を変化させることで、就寝者の就寝環境を最適な空調状態に制御することができる。 In 4th invention, an air-conditioning state detection means (26,27) detects the air-conditioning state of a bedroom. Further, the sleep quality deriving means (50) calculates at least one index among the sleep time, the awakening time, the REM sleep time, and the total sleep time of the sleeper as the sleep quality of the sleeper. Here, the air conditioning state of the bedroom affects the sleep time, awakening time, REM sleep time, and total sleep time of the sleeping person. Specifically, for example, when the temperature of the bedroom is relatively high or low, the sleeper feels uncomfortable and the sleep time or total sleep time of the sleeper is shortened. Midway awakening time increases. Therefore, by changing the air conditioning capability of the bedroom based on these sleep qualities, the sleeping environment of the sleeping person can be controlled to an optimal air conditioning state.
第5の発明は、第1乃至第4のいずれか1つの発明の空調制御システムにおいて、上記睡眠時間は前半、中盤、後半の3つに分割され、上記前半では、上記寝室の温度を単調に低下させること特徴とするものである。ここで単調とは、寝室の温度を時間で微分した値の符号が変化しないことを意味する。 According to a fifth aspect of the present invention, in the air conditioning control system according to any one of the first to fourth aspects, the sleep time is divided into three parts, a first half, a middle stage, and a second half. In the first half, the temperature of the bedroom is monotonously adjusted. It is characterized by lowering. Here, monotonous means that the sign of the value obtained by differentiating the bedroom temperature with respect to time does not change.
第5の発明では、睡眠時間を3分割して、前半に寝室の温度を単調に低下させる。体温は入眠すると徐々に低下していくことが判明している。従って、睡眠前半に温度を単調に低下させることで、就寝者の就寝環境を、就寝者の生理現象に合致した一層最適な空調状態に制御することができる。 In 5th invention, sleep time is divided into 3 and the temperature of a bedroom is decreased monotonously in the first half. It has been found that body temperature gradually decreases upon falling asleep. Therefore, by simply lowering the temperature in the first half of sleep, the sleeping environment of the sleeping person can be controlled to a more optimal air conditioning state that matches the physiological phenomenon of the sleeping person.
第6の発明は、第5の発明の空調制御システムにおいて、上記最適空調状態導出手段(44)は、上記前半おける温度の低下量を求めることを特徴とするものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in the air conditioning control system according to the fifth aspect, the optimum air conditioning state deriving means (44) obtains the amount of temperature decrease in the first half.
第6の発明では、最適空調状態導出手段(44)が睡眠の前半における温度の低下量を求め導出する。最適な温度の低下量には個人差があるので、このように温度の低下量を求めることによって、就寝者の就寝環境を各個人に合った一層最適な空調状態に制御することができる。 In the sixth invention, the optimum air conditioning state deriving means (44) obtains and derives the amount of temperature decrease in the first half of sleep. Since there is an individual difference in the optimum amount of temperature decrease, the sleeping environment of the sleeper can be controlled to a more optimal air conditioning state suitable for each individual by obtaining the amount of temperature decrease in this way.
第7の発明は、第5または第6の発明の空調制御システムにおいて、上記後半では、上記寝室の温度を単調に上昇させることを特徴とするものである。 According to a seventh aspect of the present invention, in the air conditioning control system of the fifth or sixth aspect, in the latter half, the temperature of the bedroom is monotonously increased.
第7の発明では、睡眠の後半に寝室の温度を単調に上昇させる。体温は睡眠後半から目覚めに向かって上昇していくことが判明している。従って睡眠後半において温度を単調に上昇させることで、就寝者の就寝環境を、就寝者の生理現象に合致した一層最適な空調状態に制御することができる。 In 7th invention, the temperature of a bedroom is raised monotonously in the second half of sleep. It has been found that body temperature rises toward waking from the second half of sleep. Therefore, by raising the temperature monotonously in the second half of sleep, the sleeping environment of the sleeping person can be controlled to a more optimal air conditioning state that matches the physiological phenomenon of the sleeping person.
第8の発明は、第7の発明の空調制御システムにおいて、上記最適空調状態導出手段(44)は、上記後半おける温度の上昇量を求めることを特徴とするものである。 According to an eighth aspect of the present invention, in the air conditioning control system of the seventh aspect, the optimum air conditioning state deriving means (44) obtains an increase in temperature in the latter half.
第8の発明では最適空調状態導出手段(44)が睡眠の後半における温度の上昇量を求め導出する。最適な温度の上昇量には個人差があるので、このように温度の上昇量を求めることによって、就寝者の就寝環境を各個人に合った一層最適な空調状態に制御することができる。 In the eighth invention, the optimum air conditioning state deriving means (44) obtains and derives the temperature rise amount in the second half of sleep. Since there is an individual difference in the optimum amount of temperature rise, the sleeping environment of the sleeper can be controlled to a more optimal air conditioning state suitable for each individual by obtaining the amount of rise in temperature in this way.
本発明によれば、就寝者の睡眠質を導出し、この睡眠質に基づいて空調手段(10)の空調能力を制御するようにしているので、就寝者の個体差による睡眠質の違いを考慮しながら、就寝者の睡眠質を最適とするような寝室環境を得ることができる。 According to the present invention, the sleep quality of the sleeper is derived, and the air conditioning capability of the air conditioning means (10) is controlled based on the sleep quality, so that the difference in sleep quality due to the individual difference of the sleeper is taken into consideration. However, it is possible to obtain a bedroom environment that optimizes the sleep quality of the sleeping person.
そして寝室の空調状態と、就寝者の睡眠質とを関連付けたデータベースを構築し、このデータベースに基づいて寝室の最適空調状態を求めるようにしている。従って、上記データベースにより、個体差に応じた最適な空調状態を確実に求めることができるので、就寝者に対して最適な寝室環境を得ることができる。 Then, a database that associates the air conditioning state of the bedroom with the sleep quality of the sleeping person is constructed, and the optimum air conditioning state of the bedroom is obtained based on this database. Therefore, the optimal air-conditioning state according to the individual difference can be reliably obtained from the database, so that an optimal bedroom environment can be obtained for a sleeping person.
また、1回の睡眠時間を複数に分割し、各分割された時間ごとにそれぞれ最適な空調状態を求めるので、睡眠中に少しずつ変化していく最適空調状態に対応できるようになり、就寝者の就寝環境を良好に保つことができる
また、上記第2の発明では、就寝者の睡眠質に影響を及ぼす空気の温度及び湿度の双方を検出して該温湿度と睡眠質とを関連付けたデータベースを構築し、寝室の温湿度がこのデータベースで求めた最適温湿度となるように空調手段(10)を制御している。従って、寝室の温湿度環境が最適なものとなり、就寝者の睡眠質を大幅に改善することができる。
In addition, since one sleep time is divided into a plurality of times, and the optimum air conditioning state is obtained for each divided time, it becomes possible to cope with the optimum air conditioning state that changes little by little during sleep. In the second aspect of the present invention, the database that detects both the temperature and humidity of air affecting the sleep quality of the sleeper and associates the temperature and humidity with the sleep quality And the air-conditioning means (10) is controlled so that the temperature and humidity of the bedroom become the optimum temperature and humidity obtained from this database. Therefore, the temperature and humidity environment in the bedroom becomes optimal, and the sleep quality of the sleeping person can be greatly improved.
また、第3の発明では、空調状態検出手段(26,27)が、寝床近傍の空調状態を検出するようにしているので、就寝者の周りの温度や湿度を確実に最適なものとして就寝者の睡眠質を大幅に改善できる。 In the third aspect of the invention, the air conditioning state detecting means (26, 27) detects the air conditioning state in the vicinity of the bed, so that the temperature and humidity around the sleeping person are surely optimized and the sleeping person is surely optimized. Can greatly improve sleep quality.
また、第4の発明では、就寝者の睡眠時間、中途覚醒時間、REM睡眠時間、総睡眠時間のうちの少なくとも1つを就寝者の睡眠質として用いるようにしている。従って、比較的単純な指標によって就寝者の睡眠質を容易に得ることができ、これらの睡眠質を改善するような空調制御を行うことができる。 In the fourth aspect of the invention, at least one of the sleeping time, sleep awakening time, REM sleeping time, and total sleeping time of the sleeping person is used as the sleeping quality of the sleeping person. Therefore, the sleep quality of the sleeping person can be easily obtained by a relatively simple index, and air conditioning control for improving the sleep quality can be performed.
更に、第5の発明では、3分割した睡眠時間の前半において寝室温度を単調に低下させることで、また第7の発明では、3分割した睡眠時間の後半において寝室温度を単調に上昇させることで、就寝者の就寝環境を、就寝者の生理現象に合致した一層最適な空調状態に制御することができる。 Further, in the fifth invention, the bedroom temperature is monotonously decreased in the first half of the sleep time divided into three, and in the seventh invention, the bedroom temperature is monotonously increased in the second half of the sleep time divided into three. The sleeping environment of the sleeping person can be controlled to a more optimal air conditioning state that matches the physiological phenomenon of the sleeping person.
更に、第6の発明では、最適空調状態導出手段(44)が睡眠の前半における温度の低下量を求めることで、また第8の発明では、最適空調状態導出手段(44)が睡眠の後半における温度の上昇量を求めることで、就寝者の就寝環境を各個人に合った一層最適な空調状態に制御することができる。 Further, in the sixth invention, the optimum air conditioning state deriving means (44) calculates the amount of decrease in temperature in the first half of sleep, and in the eighth invention, the optimum air conditioning state deriving means (44) is in the second half of sleep. By determining the amount of increase in temperature, the sleeping environment of the sleeping person can be controlled to a more optimal air conditioning state suitable for each individual.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施形態1)
実施形態1に係る空調制御システム(1)は、寝室(5)内に設置された空調機(10)を制御するものである。
(Embodiment 1)
The air conditioning control system (1) according to the first embodiment controls the air conditioner (10) installed in the bedroom (5).
図1に示すように、空調機(10)は、例えば壁掛け式のエアコンで構成されている。また、空調機(10)は、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路を備えており、熱交換器(図示省略)内の冷媒により冷却又は加熱した空気を寝室(5)へ供給する。また、空調機(10)は、空気の湿度を調節するための調湿手段(図示省略)を備えている。調湿手段は、例えば空気の水分を吸脱着する吸着剤が担持されたデシカントロータや、空気へ向かって水分を噴霧する加湿器等で構成される。また、調湿手段は、上記熱交換器内の冷媒の温度を露点温度以下とすることで、空気中の水蒸気を凝縮させ該空気の除湿を行う構成としても良い。以上のように、空調機(10)は、空気を温調すると共に空気を調湿するように構成され、寝室(5)の空気調和を行う空調手段を構成している。 As shown in FIG. 1, the air conditioner (10) is constituted by, for example, a wall-mounted air conditioner. The air conditioner (10) includes a refrigerant circuit that circulates refrigerant to perform a refrigeration cycle, and supplies air cooled or heated by the refrigerant in a heat exchanger (not shown) to the bedroom (5). In addition, the air conditioner (10) includes humidity control means (not shown) for adjusting the humidity of the air. The humidity control means is constituted by, for example, a desiccant rotor on which an adsorbent that adsorbs and desorbs moisture in air, a humidifier that sprays moisture toward air, and the like. The humidity control means may be configured to dehumidify the air by condensing water vapor in the air by setting the temperature of the refrigerant in the heat exchanger to a dew point temperature or lower. As described above, the air conditioner (10) is configured to adjust the temperature of the air and the humidity of the air, and constitutes an air conditioning unit that performs air conditioning of the bedroom (5).
図1及び図2に示すように、上記空調制御システム(1)は、体動センサ(20)と温度センサ(26)と湿度センサ(27)と本体部(30)とを備えている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the air conditioning control system (1) includes a body motion sensor (20), a temperature sensor (26), a humidity sensor (27), and a main body (30).
体動センサ(20)は、寝室(5)のベッドや布団等の寝具(6)上の就寝者から生起する体動を検出するためのものである。つまり、体動センサ(20)は、就寝者の体動を体動信号として検知する体動検知手段を構成している。体動センサ(20)は、チューブ状の部材からなり、外部から加わる圧力を検知して本体部(30)へ伝えるように構成されている。即ち、体動センサ(20)は、就寝者の体動に伴う振動を圧力変動として検知するための感圧部(21)と、この圧力変動を本体部(30)に伝達するための圧力伝達部(22)とを備えている。 The body motion sensor (20) is for detecting a body motion that occurs from a sleeper on a bed (6) such as a bed or a futon in the bedroom (5). That is, the body motion sensor (20) constitutes body motion detection means for detecting the body motion of the sleeping person as a body motion signal. The body motion sensor (20) is made of a tube-like member, and is configured to detect a pressure applied from the outside and transmit it to the main body (30). That is, the body motion sensor (20) includes a pressure sensing part (21) for detecting a vibration associated with the body movement of a sleeping person as a pressure fluctuation, and a pressure transmission for transmitting the pressure fluctuation to the main body part (30). Part (22).
感圧部(21)は、細長で中空状のチューブによって構成されており、寝具(6)のマットや敷き布団等の下に敷設されている。また、圧力伝達部(22)も、感圧部(21)と同様、中空状のチューブによって構成されており、接続部(23)を介して感圧部(21)と連結している。また、感圧部(21)は、圧力伝達部(22)よりも大径に形成されている。就寝者が寝具(6)に横臥すると、就寝者の体動に伴う圧力・振動が感圧部(21)に伝達され、感圧部(21)の内圧が圧力伝達部(22)を伝わって本体部(30)の受圧部(31)に作用する。 The pressure-sensitive part (21) is constituted by an elongated and hollow tube, and is laid under a mat or a mattress of the bedding (6). Moreover, the pressure transmission part (22) is also comprised by the hollow tube similarly to the pressure sensitive part (21), and is connected with the pressure sensitive part (21) via the connection part (23). Moreover, the pressure sensitive part (21) is formed in a larger diameter than the pressure transmission part (22). When a sleeping person lies down on the bedding (6), the pressure and vibration accompanying the body movement of the sleeping person are transmitted to the pressure sensing part (21), and the internal pressure of the pressure sensing part (21) is transmitted to the pressure transmitting part (22). It acts on the pressure receiving part (31) of the main body part (30).
上記受圧部(31)は、箱状の本体部(30)内に埋設されている。受圧部(31)は、圧力伝達部(22)における接続部(23)と反対側の端部が嵌合する取付部(32)を有している。取付部(32)は、略円環状に形成されて内方に向かって凹んだ凹部(32a)と、該凹部(32a)内に突設されて圧力伝達部(22)の端部に内嵌する凸部(32b)とを有している。凸部(32b)には、貫通穴(32c)が形成されており、感圧部(21)で発生した内圧は貫通穴(32c)を通じて受圧部(31)へ伝達される。 The pressure receiving part (31) is embedded in the box-shaped main body part (30). The pressure receiving part (31) has an attachment part (32) into which the end part on the opposite side of the connection part (23) in the pressure transmission part (22) is fitted. The mounting portion (32) is formed in a substantially annular shape and is recessed inwardly, and the fitting portion (32) protrudes into the recess (32a) and is fitted into the end of the pressure transmission portion (22). And a convex portion (32b). A through hole (32c) is formed in the convex part (32b), and the internal pressure generated in the pressure sensitive part (21) is transmitted to the pressure receiving part (31) through the through hole (32c).
また、受圧部(31)は、その内部に受圧用センサ(33)を有している。受圧用センサ(33)は、マイクロフォンや圧力センサ等によって構成されている。受圧用センサ(33)は、感圧部(21)で発生した内圧を受け、この内圧を電圧に変化して本体部(30)内の回路ユニット(40)へ信号として出力するように構成されている。 Further, the pressure receiving part (31) has a pressure receiving sensor (33) therein. The pressure receiving sensor (33) includes a microphone, a pressure sensor, and the like. The pressure receiving sensor (33) is configured to receive the internal pressure generated in the pressure sensing part (21), change the internal pressure into a voltage, and output it as a signal to the circuit unit (40) in the main body part (30). ing.
上記温度センサ(26)及び湿度センサ(27)は、いずれも寝具(6)上に設けられている。温度センサ(26)は、寝床近傍の空気の温度を検出し、湿度センサ(27)は、寝床近傍の空気の湿度(相対湿度又は絶対湿度)を検出する。つまり、温度センサ(26)及び湿度センサ(27)は、寝室(5)の寝床近傍の空気状態を検出する空気状態検出手段を構成している。また、温度センサ(26)及び湿度センサ(27)は、リード線(28)を介して本体部(30)と接続している。温度センサ(26)及び湿度センサ(27)の検出信号は、リード線(28)を介して本体部(30)内の回路ユニット(40)へ出力される。 The temperature sensor (26) and the humidity sensor (27) are both provided on the bedding (6). The temperature sensor (26) detects the temperature of air near the bed, and the humidity sensor (27) detects the humidity (relative humidity or absolute humidity) of the air near the bed. That is, the temperature sensor (26) and the humidity sensor (27) constitute air condition detecting means for detecting the air condition near the bed in the bedroom (5). Further, the temperature sensor (26) and the humidity sensor (27) are connected to the main body (30) via the lead wire (28). Detection signals from the temperature sensor (26) and the humidity sensor (27) are output to the circuit unit (40) in the main body (30) via the lead wire (28).
図3に示すように、回路ユニット(40)は、信号処理手段(41)、睡眠質導出手段(50)、記憶手段(42)、データベース構築手段(43)、最適制御目標値導出手段(44)、空調制御手段(45)、及び初期目標値設定手段(46)を備えている。 As shown in FIG. 3, the circuit unit (40) includes a signal processing means (41), a sleep quality derivation means (50), a storage means (42), a database construction means (43), and an optimum control target value derivation means (44). ), Air conditioning control means (45), and initial target value setting means (46).
信号処理手段(41)は、体動センサ(20)から出力された体動信号を所定の信号に変調するものである。 The signal processing means (41) modulates the body motion signal output from the body motion sensor (20) into a predetermined signal.
睡眠質導出手段(50)は、上記信号処理手段(41)で変調された信号に基づいて、就寝者の睡眠の質を表す指標を導出するものである。睡眠質導出手段(50)は、離床判定手段(51)と睡眠/覚醒判定手段(52)と睡眠深さ判定手段(53)とREM睡眠判定手段(54)とを備えている。 The sleep quality deriving means (50) derives an index representing the sleep quality of the sleeper based on the signal modulated by the signal processing means (41). The sleep quality deriving means (50) includes a bed leaving determination means (51), a sleep / wake determination means (52), a sleep depth determination means (53), and a REM sleep determination means (54).
上記離床判定手段(51)は、就寝者が寝具(6)に在床状態であるか、離床状態であるかを判定するものである。離床判定手段(51)による判定は、上記信号処理手段(41)で変調した体動信号と、所定の離床判定閾値との大小比較によって行われる。具体的に、体動信号が所定時間以上継続して離床判定閾値を上回る場合、就寝者から体動が生起しているとみなされるので、この場合には離床判定手段(51)が「在床」と判定する。一方、体動信号が離床判定閾値を下回る場合、就寝者から体動が生起していないとみなされるので、この場合には離床判定手段(51)が「離床」と判定する。 The bed leaving determination means (51) is for determining whether the bedridden is in the bedded state (6) or in the bed leaving state. The determination by the bed leaving determination unit (51) is performed by comparing the body motion signal modulated by the signal processing unit (41) with a predetermined bed leaving determination threshold value. Specifically, when the body motion signal continues for a predetermined time or longer and exceeds the bed leaving determination threshold, it is considered that body motion has occurred from the sleeper. In this case, the bed leaving determining means (51) Is determined. On the other hand, when the body motion signal falls below the bed leaving determination threshold, it is considered that no body movement has occurred from the sleeper, and in this case, the bed leaving determining means (51) determines “bed out”.
また、離床判定手段(51)は、「離床」状態から「在床」状態へ移行した時刻(即ち、入床時刻)と、「在床」状態から「離床」状態へ移行した時刻(即ち、離床時刻)をそれぞれ導出する。更に、離床判定手段(51)は、入床時刻から離床時刻までの間の時間を「総就床時間」として導出する。即ち、「総就床時間」は、就寝者が夜等に寝具に入床してから朝等に寝具から離床するまでの間の時間である。 Further, the bed leaving determination means (51) is configured to change the time from the “bed-out” state to the “bed-in” state (that is, the time of entry) and the time from the “bed-in” state to the “bed-out” state (ie, Departure time is derived. Furthermore, the bed leaving determination means (51) derives the time from the bed entry time to the bed leaving time as the “total bedtime”. That is, the “total bedtime” is the time from when a sleeping person enters the bedding at night or the like until he / she leaves the bedding in the morning or the like.
上記睡眠/覚醒判定手段(52)は、就寝者が「在床」と判定されている状態において、就寝者が睡眠状態であるか、覚醒状態であるかを判定するものである。睡眠/覚醒判定手段(52)による判定は、上記信号処理手段(41)で変調した体動信号と、所定の睡眠判定閾値との大小比較によって行われる。具体的に、体動信号が所定時間以上継続して睡眠判定閾値を上回る場合には、在床中の就寝者が覚醒しており、就寝者から粗動が生起しているとみなされるので、この場合には睡眠/覚醒判定手段(52)が「覚醒」と判定する。一方、体動信号が睡眠判定閾値を下回る場合、在床中の就寝者が睡眠中であり、就寝者からは微体動のみが生起しているとみなされるので、この場合には睡眠/覚醒判定手段(52)が「睡眠」と判定する。 The sleep / wake determination means (52) determines whether the sleeper is in a sleep state or an awake state in a state where the sleeper is determined to be “in bed”. The determination by the sleep / wake determination means (52) is performed by comparing the body motion signal modulated by the signal processing means (41) with a predetermined sleep determination threshold value. Specifically, when the body motion signal continues for a predetermined time or longer and exceeds the sleep determination threshold, the bedridden in bed is awakened, and it is considered that coarse movement is occurring from the bedtime. In this case, the sleep / wake determination means (52) determines “wake up”. On the other hand, if the body motion signal falls below the sleep determination threshold, the sleeper in bed is sleeping and it is considered that only a slight motion is occurring from the sleeper. In this case, sleep / wake The determination means (52) determines “sleep”.
また、睡眠/覚醒判定手段(52)は、就寝者が「在床」と判定されている状態において、就寝者が入眠した時刻を入眠時刻として導出する。この入眠時刻は、就寝者が在床した後、初めて眠りについた時刻であり、睡眠中に一時的に目が覚めて(即ち、中途覚醒して)その後に眠りについた時刻とは異なるものである。この入眠時刻は、例えば就寝者が「在床」と判定された後に、就寝者の状態が初めて「覚醒」から「睡眠」へ移行し、この「睡眠状態」が所定時間以上継続した場合に、この「睡眠」へ移行した時刻が用いられる。 Further, the sleep / wake determination means (52) derives the sleep time of the sleeper as the sleep time in the state where the sleeper is determined to be “in bed”. This sleep time is the time when the sleeping person first fell asleep after going to bed, and is different from the time when he woke up temporarily during sleep (ie, awakened halfway) and then fell asleep. is there. This sleep time is, for example, when the sleeping person's state first shifts from “awakening” to “sleeping” after the sleeping person is determined to be “in bed”, and this “sleeping state” continues for a predetermined time or more. The time of transition to “sleep” is used.
また、睡眠/覚醒判定手段(52)は、就寝者が「在床」と判定されている状態において、就寝者が目覚めた時刻を覚醒時刻として導出する。この覚醒時刻は、例えば朝などにおいて、就寝者が起床する直前に覚醒した時刻であり、睡眠中の一時的な中途覚醒の時刻とは異なるものである。この覚醒時刻は、例えば朝などに「在床」から「離床」へ移行した時刻の最も直前に「睡眠」から「覚醒」へ移行した時刻が用いられる。 The sleep / wake determination means (52) derives the time when the sleeper woke up in the state where the sleeper is determined to be “in bed” as the sleep time. This awakening time is the time when the sleeping person woke up just before waking up in the morning, for example, and is different from the temporary awakening time during sleep. As the awakening time, for example, the time when the transition from “sleeping” to “wakening” is performed immediately before the time when transitioning from “being in bed” to “leaving” is used.
睡眠/覚醒判定手段(52)は、次のようにして「睡眠時間」及び「中途覚醒時間」を導出する。まず、「睡眠時間」は、上記「入眠時刻」から「覚醒時刻」までの間の時間を求めることで導出される。つまり、「睡眠時間」は、就寝者が寝具上で最初に入眠してから最終的に覚醒するまでの時間を示すものである。また、「中途覚醒時間」は、「入眠時刻」から「覚醒時刻」までの間において、就寝者が「覚醒」と判定された時間の総和を求めることで導出される。つまり、「中途覚醒時間」は、上記「睡眠時間」中に就寝者が中途覚醒した時間の累積時間を示すものである。 The sleep / wakefulness determining means (52) derives the “sleeping time” and the “halfway awakening time” as follows. First, the “sleep time” is derived by obtaining the time from the “sleep time” to the “wake time”. That is, the “sleep time” indicates the time from when the sleeping person first falls asleep on the bedding until it finally wakes up. Further, the “intermediate awakening time” is derived by obtaining the sum of the times when the sleeping person is determined to be “awakening” between the “sleeping time” and the “wakening time”. That is, the “halfway awakening time” indicates the cumulative time of the time when the sleeping person awakened during the “sleeping time”.
上記睡眠深さ判定手段(53)は、就寝者が「睡眠」と判定されている状態において、就寝者の睡眠が深い睡眠(いわゆる徐波睡眠)状態であるか、浅い睡眠(いわゆる睡眠段階1)状態であるかを判定するものである。睡眠深さ判定手段(53)は、例えば就寝者が「睡眠」と判定された状態が所定時間(例えば30分)以上継続したものは、眠りが深いものとみなして「深い睡眠」と判定し、そうでない場合には、眠りが浅いものとみなして「浅い睡眠」と判定する。そして、睡眠深さ判定手段(53)は、上記入眠時刻から上記覚醒時刻までの間において、「深い睡眠」と判定された時間の合計を「徐波睡眠時間」として導出し、「浅い睡眠」と判定された時間の合計を「浅睡眠時間」として導出する。
In the state where the sleeper is determined to be “sleep”, the sleep depth determination means (53) is in a state where the sleep of the sleeper is deep sleep (so-called slow wave sleep) or shallow sleep (so-called
上記REM睡眠判定手段(54)は、就寝者が「睡眠」と判定されている状態において、就寝者がREM(rapid eye movement)睡眠状態であるか否かを判定するものである。REM睡眠判定手段(54)による判定は、例えば体動信号から抽出された就寝者の心拍の信号に基づいて行われる。具体的には、例えば体動信号に心拍帯域のフィルタ(例えば1.4Hz±0.6Hz)をかけて、就寝者の心拍信号を抽出し、この心拍信号から就寝者の心拍数のばらつき(標準偏差)を求める。ここで、就寝者がREM睡眠状態である場合には、就寝者の心拍数のばらつきが大きくなるので、上記標準偏差が所定値以上となる場合には、就寝者が「REM睡眠」であると判定する。そして、REM睡眠判定手段(54)は、上記入眠時刻から上記覚醒時間までの間において、「REM睡眠」と判定された時間の合計を「REM睡眠時間」として導出する。 The REM sleep determination means (54) determines whether or not the sleeper is in a REM (rapid eye movement) sleep state in a state where the sleeper is determined to be “sleep”. The determination by the REM sleep determination means (54) is performed based on, for example, a sleeper's heartbeat signal extracted from the body motion signal. Specifically, for example, the body motion signal is subjected to a heart rate band filter (eg, 1.4 Hz ± 0.6 Hz) to extract a sleeper's heartbeat signal, and the heartbeat variation of the sleeper (standard) from the heartbeat signal. Deviation). Here, when the sleeping person is in the REM sleeping state, the variation in the heart rate of the sleeping person becomes large. Therefore, when the standard deviation exceeds a predetermined value, the sleeping person is “REM sleeping”. judge. Then, the REM sleep determination means (54) derives the total time determined as “REM sleep” as “REM sleep time” between the sleep time and the awakening time.
記憶手段(42)には、体動センサ(20)で検出した体動信号、上記温度センサ(26)で検出した寝床内の温度、上記湿度センサ(27)で検出した寝床内の湿度が時系列データとして時々刻々と記憶・蓄積されていく。また、記憶手段(42)には、上記睡眠質導出手段(50)で導出した就寝者の睡眠質も記憶される。具体的に、本実施形態では、この睡眠質として、上記「中途覚醒時間」、「徐波睡眠時間」、「浅睡眠時間」、及び「REM睡眠時間」が記憶手段(42)に記憶される。 The storage means (42) includes the body motion signal detected by the body motion sensor (20), the temperature in the bed detected by the temperature sensor (26), and the humidity in the bed detected by the humidity sensor (27). It is memorized and accumulated as time series data. Further, the sleep quality of the sleeping person derived by the sleep quality deriving means (50) is also stored in the storage means (42). Specifically, in the present embodiment, as the sleep quality, the “midway awakening time”, “slow wave sleep time”, “shallow sleep time”, and “REM sleep time” are stored in the storage means (42). .
上記データベース構築手段(43)は、記憶手段(42)に記憶されたデータに基づいて、寝室(5)の空調状態(温湿度状態)と、就寝者の睡眠質とを関連付けたデータベースを構築する。具体的に、データベース構築手段(43)は、例えば上記温度センサ(26)及び上記湿度センサ(27)で検出した寝床内の温湿度に関する時系列データに基づいて、就寝者が入眠してから目覚めるまでの間における寝床内の平均的な温湿度を求める。同時に、データベース構築手段(43)は、この期間内に対応する就寝者の「中途覚醒時間」、「徐波睡眠時間」、「浅睡眠時間」、及び「REM睡眠時間」を読み込んで、寝床の温湿度が睡眠質にどのような影響を及ぼすかを表すデータベースを構築していく。 The database construction means (43) constructs a database that associates the air conditioning state (temperature / humidity state) of the bedroom (5) with the sleep quality of the sleeper based on the data stored in the storage means (42). . Specifically, the database construction means (43) wakes up after the sleeper falls asleep, for example, based on time-series data regarding the temperature and humidity in the bed detected by the temperature sensor (26) and the humidity sensor (27). The average temperature and humidity in the bed during this period is obtained. At the same time, the database construction means (43) reads the sleeper's “midway awakening time”, “slow wave sleep time”, “shallow sleep time”, and “REM sleep time” corresponding to this bedtime. We will build a database that shows how temperature and humidity affect sleep quality.
上記最適制御目標値導出手段(44)は、上記データベース構築手段(43)で構築されたデータベースに基づいて、就寝者の睡眠質を改善させるための最適な空調状態(寝室や寝床内の温湿度)を算出する最適空調状態導出手段を構成している。具体的に、最適制御目標値導出手段(44)は、上記データベースに基づいて、空調機(10)の制御目標となる目標温度及び目標湿度を算出する。この算出には最急降下法を利用する。 The optimum control target value deriving means (44) is based on the database constructed by the database constructing means (43), and is in an optimum air conditioning state (temperature / humidity in the bedroom or bed) for improving the sleep quality of the sleeper. ) For calculating the optimum air conditioning state. Specifically, the optimum control target value deriving means (44) calculates a target temperature and a target humidity which are control targets for the air conditioner (10) based on the database. The steepest descent method is used for this calculation.
具体的には、空調状態(温度および湿度の少なくとも一方)をXkとして該空調状態に対応する睡眠質をf(Xk)としたときに、最急降下法を用いた式1
Xk+1=Xk−α{(f(Xk)−f(Xk-1))/(Xk−Xk-1)}、αは更新係数 (式1)
によって上記最適な空調状態を求める。ここで、kはデータベースに蓄積された空調状態(例えば、上記の寝床内の平均的な温湿度)のデータの個数を表し、例えばk=cの場合は、本実施形態に係るシステムを特定の就寝者が利用してc回(c日)就寝していることを表す。また、f(Xk)は、空調状態がXkであるときの睡眠質を表すものであって、Xkを用いた式として既知である必要はなく、空調状態Xkとそれに対応する睡眠質とのデータベースのようなもので表されているものでもよい。なお、後述の初期目標値設定手段(46)により初回運転時の目標空調状態が設定されたら、k=0と設定される。このときX1が初期目標値設定手段(46)により設定されるわけであるが、X0が無いため式1からはX2を計算できないので、2回目の運転時には式1を適用しないでX2=X1としてf(X2)を測定し、3回目以降から式1を適用する。
Specifically, when the air conditioning state (at least one of temperature and humidity) is Xk and the sleep quality corresponding to the air conditioning state is f (Xk),
Xk + 1 = Xk- [alpha] {(f (Xk) -f (Xk-1)) / (Xk-Xk-1)}, [alpha] is an update coefficient (Equation 1)
To obtain the optimum air conditioning state. Here, k represents the number of data of the air conditioning state (for example, the average temperature and humidity in the bed) stored in the database. For example, when k = c, the system according to this embodiment is specified. It represents that a sleeping person is sleeping c times (c days). Further, f (Xk) represents the sleep quality when the air-conditioning state is Xk, and does not need to be known as an expression using Xk, and is a database of the air-conditioning state Xk and the sleep quality corresponding thereto. It may be represented by something like In addition, if the target air conditioning state at the time of the initial operation is set by the initial target value setting means (46) described later, k = 0 is set. At this time, X1 is set by the initial target value setting means (46), but X2 cannot be calculated from
最急降下法とは、目的の関数の勾配を求めてその勾配の逆方向に変数を更新することで関数の値を最大値あるいは最小値に導いていく方法であり、関数が最大値あるいは最小値を一つだけ持つ場合には傾き(勾配)のみしか見ないので簡便であり計算が速くおこなえる。睡眠質として利用できるものは、空調状態を変数としたときに最大値あるいは最小値を一つだけ持つ関数であると考えられるので(例えば図8〜11)、最急降下法が最適値を探索する方法として利用できる。 The steepest descent method is a method of finding the gradient of the target function and updating the variable in the opposite direction of the gradient to derive the function value to the maximum or minimum value. In the case of having only one, only the slope (gradient) is seen, so it is simple and the calculation can be performed quickly. Since what can be used as sleep quality is considered to be a function having only one maximum value or minimum value when the air-conditioning state is a variable (for example, FIGS. 8 to 11), the steepest descent method searches for an optimum value. Available as a method.
更新係数αはXkを更新する際にf(Xk)の勾配にかけ算する係数である。αが大きい値であるとXkは前回の値Xk-1から大きく変更されて更新されるので、Xkが最適な値から離れた値である場合には早く最適値に近づいていくが、最適値への収束は困難であり安定収束にはなりにくい。一方αが小さい値であると、Xkが最適値に近づくスピードは小さくなるが、最適値へ安定に収束して行きやすい。そこで本実施形態ではkが大きくなるに連れてαを小さい値に置換していくように設定している。これにより、設定される空調状態が最適空調状態から割合大きくずれていると考えられるkが小さい場合は、早めに最適空調状態に近づいていき、設定される空調状態が最適空調状態に割合近いところにあると考えられるkが大きい場合は、安定的に最適空調状態に近づいていく。ただし、kがある程度大きくなったらαは一定の値に収束することが好ましい。また、k=0のときにはαは初期値α1に設定されており、k>0のときのαはα1よりも小さい値に設定されている。即ち、k=0とは後述のように初回運転時の目標空調状態が設定されることであるので、この空調状態は最適空調状態から大きくずれている可能性が高く、αを大きな値である初期値α1に置換することで最適空調状態に早く近づくことができるようにしているのである。 The update coefficient α is a coefficient that is multiplied by the gradient of f (Xk) when Xk is updated. If α is a large value, Xk is greatly changed from the previous value Xk−1 and updated. Therefore, when Xk is a value far from the optimum value, it approaches the optimum value quickly. Convergence is difficult and stable convergence is difficult. On the other hand, when α is a small value, the speed at which Xk approaches the optimum value is reduced, but it tends to converge stably to the optimum value. Therefore, in this embodiment, as k increases, α is set to be replaced with a smaller value. As a result, when k, which is considered to be a large deviation from the optimal air conditioning state, is set, the air conditioning state approaches the optimal air conditioning state early and the set air conditioning state is close to the optimal air conditioning state. If k, which is considered to be present, is large, the optimum air conditioning state is stably approached. However, when k increases to some extent, α preferably converges to a constant value. When k = 0, α is set to the initial value α1, and when k> 0, α is set to a value smaller than α1. That is, k = 0 means that the target air-conditioning state at the time of the initial operation is set as will be described later. Therefore, this air-conditioning state is highly likely to deviate from the optimum air-conditioning state, and α is a large value. By substituting the initial value α1, the optimum air conditioning state can be quickly approached.
さらに本実施形態では、1回の睡眠時間を複数に分割し、各分割された時間ごとにそれぞれ最適な空調状態を最適空調状態導出手段(44)が導出する。1回の睡眠の間に就寝者には体温の変化、REM睡眠とNONREM睡眠との周期的な出現が生じる。このような体温の変化、REM/NONREMの周期には個人差があるため、本実施形態のように就寝者の1回の睡眠時間を複数に分割して、分割された時間ごとにそれぞれ最適な空調状態を導出することにより各個人の一晩の睡眠を通しての最適な空調制御を行うことが可能となる。 Furthermore, in this embodiment, one sleep time is divided into a plurality of times, and the optimum air conditioning state deriving means (44) derives the optimum air conditioning state for each divided time. During a single sleep, the sleeper experiences a change in body temperature, a periodic appearance of REM sleep and NONREM sleep. Since there are individual differences in such body temperature changes and REM / NONREM cycles, the sleep time of a sleeper is divided into a plurality of times as in the present embodiment, and the optimal for each divided time. By deriving the air-conditioning state, it is possible to perform optimal air-conditioning control through each person's overnight sleep.
具体的には、1回の睡眠時間を3分割して各分割された時間ごとに就寝者の睡眠質と空調状態とのデータベースそれぞれ別に作成し、上記の最急降下法を適用して各分割された時間ごとに最適な空調状態を導出する。睡眠時間の分割のやり方は特許文献2に記載されている方法が好ましい。例えば、入眠から2回目のREM睡眠状態が現れるまでを前半、起床予定時刻の前1時間を後半とし、その間を中盤とする。前半と中盤との制御の切換は、上記REM睡眠判定手段(54)の判定を利用する。中盤と後半との制御の切換は、起床時間を予め設定しておくことにより起床予定時刻の1時間前に行う。 Specifically, each sleep time is divided into three, and a database of sleep quality and air conditioning status of the sleeper is created for each divided time, and each sleep time is divided by applying the above steepest descent method. The optimal air conditioning condition is derived every time. The method described in Patent Document 2 is preferable as a method of dividing the sleep time. For example, the first half of the time from sleep onset until the second REM sleep state appears, the first half of the scheduled wake-up time as the second half, and the middle of the period. The control switching between the first half and the middle board utilizes the determination of the REM sleep determination means (54). Switching between the middle and the latter half is performed one hour before the scheduled wake-up time by setting the wake-up time in advance.
上記空調制御手段(45)は、空調機(10)へ上記制御目標に関する信号を出力することで、寝床内の温湿度が上記目標温度及び目標湿度に近づくように空調機(10)の空調能力(温調能力及び調湿能力)を制御するものである。なお、この信号は、例えば電波信号となって空調機(10)へ無線で送られる。 The air conditioning control means (45) outputs a signal relating to the control target to the air conditioner (10), so that the air conditioning capacity of the air conditioner (10) is such that the temperature and humidity in the bed approaches the target temperature and the target humidity. (Temperature control ability and humidity control ability) are controlled. This signal is, for example, transmitted as a radio signal to the air conditioner (10) wirelessly.
上記初期目標値設定手段(46)は、空調制御システム(1)の初回運転時における空調機(10)の目標温度及び目標湿度が設定されるものである。つまり、空調制御システム(1)の最初の運転では、上記データベース構築手段(43)に未だ上記データベースが構築されていないので、最適制御目標値導出手段(44)は、空調機(10)の目標温度及び目標湿度を求めることができない。そこで、初期目標値設定手段(46)には、初回運転時の目標温度及び目標湿度が手入力によって設定され、この目標温度及び目標湿度が空調制御手段(45)によって空調機(10)へ送られる。同様に初回運転時の目標温度及び目標湿度が最適制御目標値導出手段(44)に送られ、更新係数αが初期値α1に置換される。なお、最初の運転には、就寝者が別の人に変わる場合というのも考えられる。 The initial target value setting means (46) is for setting the target temperature and target humidity of the air conditioner (10) during the initial operation of the air conditioning control system (1). That is, in the first operation of the air conditioning control system (1), since the database has not yet been constructed in the database construction means (43), the optimum control target value deriving means (44) is the target of the air conditioner (10). The temperature and target humidity cannot be determined. Therefore, the initial target value setting means (46) is manually set with the target temperature and target humidity during the initial operation, and the target temperature and target humidity are sent to the air conditioner (10) by the air conditioning control means (45). It is done. Similarly, the target temperature and target humidity during the initial operation are sent to the optimum control target value deriving means (44), and the update coefficient α is replaced with the initial value α1. In the first driving, it may be considered that the sleeping person changes to another person.
−空調制御システムの動作−
空調制御システム(1)による空調機(10)の動作について、図3及び図4を参照しながら更に詳細に説明する。
-Operation of air conditioning control system-
The operation of the air conditioner (10) by the air conditioning control system (1) will be described in more detail with reference to FIGS.
空調制御システム(1)では、就寝時において空調機(10)が連続的に運転される。就寝時における空調機(10)の初回の運転時には、上記初期目標値設定手段(46)に設定された目標温度及び目標湿度を制御目標として、空調機(10)が運転される。空調制御システム(1)では、就寝者が就寝してから翌朝目覚めるまでの期間(以下、就寝期間という)毎に、寝室(5)の空調状態と就寝者の睡眠質とが導出され、これらの空調状態と就寝者の睡眠質との関係がデータベース構築手段(43)によって構築・更新されていく。 In the air conditioning control system (1), the air conditioner (10) is continuously operated at bedtime. During the first operation of the air conditioner (10) at bedtime, the air conditioner (10) is operated with the target temperature and target humidity set in the initial target value setting means (46) as control targets. The air conditioning control system (1) derives the air conditioning status of the bedroom (5) and the sleep quality of the sleeper every time the sleeper wakes up to the next morning (hereinafter referred to as the sleep period). The relationship between the air-conditioning state and the sleep quality of the sleeping person is constructed and updated by the database construction means (43).
具体的に、上記就寝期間中には、温度センサ(26)によって寝床内の温度が検出され、同時に湿度センサ(27)によって寝床内の湿度が検出される(ステップS1)。そして、記憶手段(42)には、これらの検出温度及び検出湿度が時々刻々と記憶されていく。また、この就寝期間中には、体動センサ(20)によって寝床内の就寝者の体動が検出される。そして、記憶手段(42)には、これらの体動信号が時々刻々と記憶されていく。また、睡眠質導出手段(50)は、この就寝期間中の体動信号に基づいて、該就寝期間中における就寝者の睡眠質、即ち「中途覚醒時間」、「徐波睡眠時間」、「浅睡眠時間」、及び「REM睡眠時間」を導出する(ステップS2)。 Specifically, during the sleeping period, the temperature in the bed is detected by the temperature sensor (26), and at the same time, the humidity in the bed is detected by the humidity sensor (27) (step S1). The storage means (42) stores the detected temperature and the detected humidity every moment. Further, during this sleeping period, the body motion of the sleeping person in the bed is detected by the body motion sensor (20). And these body movement signals are memorize | stored in a memory | storage means (42) every moment. Further, the sleep quality deriving means (50), based on the body motion signal during the sleeping period, sleep quality of the sleeping person during the sleeping period, that is, "midway awakening time", "slow wave sleep time", "shallowness" “Sleep time” and “REM sleep time” are derived (step S2).
次いで、データベース構築手段(43)は、就寝期間を3分割して、同じ就寝期間の前半、中盤、後半のそれぞれにおける寝床内の温湿度と、就寝者の睡眠質とを関連付けたデータベースを構築する。具体的には、データベースには、就寝期間中の平均的な温度が例えば29℃であり、平均的な湿度が50%であったとき、この温湿度状態の就寝期間中での中途覚醒時間、徐波睡眠時間、浅睡眠時間、及びREM睡眠時間がそれぞれ何分であったかが、1組のデータとして蓄積される。つまり、データベース構築手段(43)は、所定の就寝期間の温湿度データと、同時期の就寝期間における睡眠質データとを1組のデータとし、この1組のデータを就寝期間毎にデータベースに付加するようにして更新していく(ステップS3)。 Next, the database construction means (43) divides the sleeping period into three, and constructs a database in which the temperature and humidity in the bed in each of the first half, the middle stage, and the second half of the same sleeping period are associated with the sleep quality of the sleeping person. . Specifically, in the database, when the average temperature during the sleeping period is, for example, 29 ° C. and the average humidity is 50%, the awakening time during the sleeping period in this temperature and humidity state, How many minutes each of the slow wave sleep time, the shallow sleep time, and the REM sleep time is accumulated as a set of data. That is, the database construction means (43) sets temperature / humidity data for a predetermined sleeping period and sleep quality data for the same sleeping period as a set of data, and adds this set of data to the database for each sleeping period. In this manner, updating is performed (step S3).
最適制御目標値導出手段(44)は、このようにして構築されたデータベースに基づき、上述の最急降下法の式を利用して、3分割した睡眠時間のそれぞれにおいて寝室(寝床内)の目標温度及び目標湿度を求める。つまり、最適制御目標値導出手段(44)は、各分割された時間においてデータベースに蓄積された睡眠質データのうち最も睡眠質が良好であるものを導出し、この睡眠質データに対応する温湿度データを目標温度及び目標湿度として導出する(ステップS4)。 The optimal control target value deriving means (44) uses the above-mentioned steepest descent method formula based on the database constructed in this way, and the target temperature of the bedroom (in the bed) at each of the three divided sleep times. And obtain the target humidity. In other words, the optimal control target value deriving means (44) derives the sleep quality data stored in the database at each divided time and has the best sleep quality, and the temperature and humidity corresponding to the sleep quality data Data is derived as the target temperature and target humidity (step S4).
次に、就寝者が次回の就寝を行う場合は、目標温度及び目標湿度を更新する(ステップS5)。即ち、上述の最急降下法の式において、kをk+1に置き換えて目標温度及び目標湿度を算出して更新するのである。 Next, when the sleeping person goes to bed next time, the target temperature and the target humidity are updated (step S5). That is, in the above-mentioned steepest descent method, k is replaced with k + 1 to calculate and update the target temperature and target humidity.
更に具体例を挙げて説明すると、例えば図5は、就寝期間毎の寝床内の温湿度と、同じ就寝期間での睡眠質との関係を表したグラフである。この例では、温度29℃相対湿度50%での就寝環境では、他の空気状態の就寝環境と比較して、中途覚醒時間及び浅睡眠時間が短く、REM睡眠時間及び徐波睡眠時間が長くなっている。つまり、図5の例においては、温度29℃相対湿度50%の空気状態において、就寝者が最も安眠しているとみなすことができ、この空気状態が就寝者に対して最適な空気状態となる。そこで、最適制御目標値導出手段(44)は、目標温度を29℃、目標湿度を50%として導出する。 For example, FIG. 5 is a graph showing the relationship between the temperature and humidity in the bed for each sleeping period and the sleep quality in the same sleeping period. In this example, in a sleeping environment at a temperature of 29 ° C. and a relative humidity of 50%, the awakening time and the shallow sleep time are short, and the REM sleeping time and the slow wave sleeping time are longer than those in other sleeping conditions. ing. That is, in the example of FIG. 5, it can be considered that the sleeper is most sleepy in an air state at a temperature of 29 ° C. and a relative humidity of 50%, and this air state is an optimal air state for the sleeper. . Therefore, the optimum control target value deriving means (44) derives the target temperature as 29 ° C. and the target humidity as 50%.
次いで、空調制御手段(45)は、このようにして得た目標温度及び目標湿度を空調機(10)へ信号として出力する。その結果、空調機(10)の目標湿度及び目標温度が更新される。そして、次の就寝期間の空調機(10)の運転においては、寝床内の温湿度が更新後の目標温湿度(例えば29℃、50%)に近づくように空調機(10)の空調能力が調節される。その結果、寝床内の空気状態は、就寝者の睡眠質を改善させるような最適空調状態に維持されるので、就寝環境が良好に保たれることになる。 Next, the air conditioning control means (45) outputs the target temperature and target humidity thus obtained as signals to the air conditioner (10). As a result, the target humidity and target temperature of the air conditioner (10) are updated. In the operation of the air conditioner (10) during the next bedtime, the air conditioning capacity of the air conditioner (10) is such that the temperature and humidity in the bed approaches the updated target temperature and humidity (eg, 29 ° C., 50%). Adjusted. As a result, the air condition in the bed is maintained in an optimal air-conditioning state that improves the sleep quality of the sleeper, so that the sleeping environment is maintained well.
−実施形態1の効果−
本実施形態では、睡眠質導出手段(50)で導出した就寝者の睡眠質と、温度センサ(26)及び湿度センサ(27)で検出した寝室(5)の温湿度との関係をデータベース化し、このデータベースから最急降下法を利用して寝室(5)の最適温湿度(目標温湿度)を求めるようにしている。ここで、このようにして得られた温湿度及び睡眠質の関係は、就寝者の個体差によって変化するものであり、就寝者毎に異なるものである。従って、このデータベースに基づいて寝室(5)の目標温湿度を求めて空調機(10)を制御することで、就寝者の睡眠質を改善させるような最適な空調を行うことができ、個体差に依らず寝室環境を良好に維持することができる。
-Effect of Embodiment 1-
In this embodiment, the sleep quality of the sleeping person derived by the sleep quality deriving means (50) and the relationship between the temperature and humidity of the bedroom (5) detected by the temperature sensor (26) and the humidity sensor (27) are databased. The database uses the steepest descent method to find the optimal temperature and humidity (target temperature and humidity) for the bedroom (5). Here, the relationship between the temperature and humidity and the sleep quality obtained in this way varies depending on individual differences among sleepers, and is different for each sleeper. Therefore, by calculating the target temperature and humidity of the bedroom (5) based on this database and controlling the air conditioner (10), it is possible to perform optimal air conditioning that improves the sleep quality of the sleeping person. This makes it possible to maintain a good bedroom environment.
また、このデータベースに就寝者の睡眠質と寝室(5)の温湿度との関係を日々蓄積していくことで、個体差に応じたより最適な温湿度を把握することができる。従って、就寝者の睡眠質を日々改善していくような空調制御を行うことができる。そして最急降下法を利用しているので、最適な温湿度へ到達することができる。 Also, by accumulating the relationship between the sleep quality of a sleeping person and the temperature and humidity of the bedroom (5) in this database every day, it is possible to grasp a more optimal temperature and humidity according to individual differences. Therefore, it is possible to perform air-conditioning control that improves the sleep quality of a sleeping person on a daily basis. And since the steepest descent method is used, the optimum temperature and humidity can be reached.
更に、温度センサ(26)及び湿度センサ(27)によって寝床近傍の温湿度を検出しているので、寝床近傍の温湿度が最適温湿度となるように空調制御を行うことができる。従って、就寝者の周囲の温湿度を確実に最適に制御できるので、就寝者の睡眠質を確実に改善できる。 Furthermore, since the temperature and humidity near the bed are detected by the temperature sensor (26) and the humidity sensor (27), air-conditioning control can be performed so that the temperature and humidity near the bed become the optimum temperature and humidity. Therefore, since the temperature and humidity around the sleeping person can be controlled optimally and reliably, the sleeping quality of the sleeping person can be reliably improved.
そして、1回の睡眠時間を複数に分割し、各分割された時間ごとにそれぞれ最適な空調状態を最適空調状態導出手段(44)が導出して空調制御を行っているので、睡眠中に少しずつ変化していく最適空調状態に対応できるようになり、就寝者の就寝環境を良好に保つことができる。 Then, the sleep time of one time is divided into a plurality of times, and the optimum air conditioning state is derived by the optimum air conditioning state deriving means (44) for each divided time, and the air conditioning control is performed. It becomes possible to cope with the optimal air conditioning state that changes gradually, and the sleeping environment of the sleeping person can be kept good.
(実施形態2)
実施形態2は、1回の睡眠時間を3分割して、その前半において寝室の温度を低下させ、後半において寝室の温度を上昇させる点が実施形態1と異なっており、その他の点は実施形態1とおなじであるので、実施形態1と異なっている点だけを以下に説明する。
(Embodiment 2)
The second embodiment is different from the first embodiment in that the sleeping time of one time is divided into three, the temperature of the bedroom is lowered in the first half and the temperature of the bedroom is raised in the second half, and the other points are the embodiments. Therefore, only the points that are different from the first embodiment will be described below.
本実施形態では、1回の睡眠時間の前半において寝室温度を単調に低下させていく。体温は入眠すると徐々に低下していって、目覚めに近づくと上昇していくことが判明している。前半における温度の単調低下は、この体温の変化に基づいた制御である。温度の低下量は、最適空調状態導出手段(44)が求めるが個々人によって差がある。従って、1〜3℃を例として挙げることができる。同じようにして、睡眠の後半において、寝室温度を単調に上昇させていく。温度の上昇量は同様に最適空調状態導出手段(44)が求め、それは0.5〜2℃を例として挙げることができる。 In the present embodiment, the bedroom temperature is monotonously decreased in the first half of one sleeping time. It has been found that body temperature gradually decreases when falling asleep and increases as it awakens. The monotonic decrease in temperature in the first half is a control based on this change in body temperature. The amount of temperature decrease is obtained by the optimum air conditioning state deriving means (44), but there is a difference depending on the individual. Therefore, 1 to 3 ° C. can be mentioned as an example. In the same way, the bedroom temperature is increased monotonously during the second half of sleep. Similarly, the amount of temperature increase is obtained by the optimum air conditioning state deriving means (44), which can be exemplified by 0.5 to 2 ° C.
−実施形態2の効果−
本実施形態では実施形態1の効果に加えて、就寝者の就寝環境を就寝者の生理現象に合致した一層最適な空調状態に制御することができる。
-Effect of Embodiment 2-
In the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the sleeping environment of the sleeping person can be controlled to a more optimal air conditioning state that matches the physiological phenomenon of the sleeping person.
(実施形態3)
実施形態3は、一つのシステムを複数の就寝者で利用できるように、各就寝者のデータをそれぞれデータベース構築手段(43)に格納するように構成している点が実施形態1と異なっており、その他の点は実施形態1とおなじであるので、実施形態1と異なっている点だけを以下に説明する。
(Embodiment 3)
The third embodiment is different from the first embodiment in that each sleeper's data is stored in the database construction means (43) so that one system can be used by a plurality of sleepers. The other points are the same as those of the first embodiment, and only the points different from the first embodiment will be described below.
本実施形態では、例えば就寝者がD,E,Fと3人いる場合に、各就寝者を本体部(30)の回路ユニット(40)に登録しておく。データベース構築手段(43)には、登録された各就寝者ごとのデータ格納部が設けられており、それぞれのデータ格納部に各自のデータが格納されている。例えば、ある日にDが本システムを利用して就寝するときには、Dのデータを使用するように本体部(30)を操作すると、その日はDのデータに従って温湿度が制御され、その日の睡眠質と温湿度がDのデータ格納部に収納される。その次の日にEが本システムを利用して就寝するときには、同様にしてEのデータによって温湿度が制御され、その日の睡眠質と温湿度がEのデータ格納部に収納される。Fが本システムを利用するときも同様である。 In this embodiment, for example, when there are three sleeping persons D, E, and F, each sleeping person is registered in the circuit unit (40) of the main body (30). The database construction means (43) is provided with a data storage unit for each registered sleeper, and each data storage unit stores its own data. For example, when D is going to sleep using this system on a certain day, if the body part (30) is operated to use the data of D, the temperature and humidity are controlled according to the data of D on that day, and the sleep quality of the day And the temperature and humidity are stored in the data storage unit D. When E goes to sleep using this system on the next day, the temperature and humidity are similarly controlled by the E data, and the sleep quality and temperature and humidity of the day are stored in the E data storage unit. The same applies when F uses this system.
−実施形態3の効果−
本実施形態では実施形態1の効果に加えて、複数の就寝者が別々に本システムを使用する場合でも、各自のデータが保存されていてそれを利用できるので、制御を最初からやり直す必要が無く、いつでも各自に合った最適な温湿度となるように空調制御を行うことができ、複数人の就寝者の睡眠質を確実に改善できるという効果を奏する。
-Effect of Embodiment 3-
In this embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, even when a plurality of sleepers use this system separately, their own data is stored and can be used, so there is no need to start control from the beginning. The air conditioning control can be performed at any time so as to obtain the optimum temperature and humidity suitable for each person, and the sleep quality of a plurality of sleepers can be reliably improved.
(実施形態4)
実施形態4は、空調機(10)が冷房を行うときと暖房を行うときとではデータを別々に管理して空調制御を行う点が実施形態1と異なっており、その他の点は実施形態1とおなじであるので、実施形態1と異なっている点だけを以下に説明する。
(Embodiment 4)
The fourth embodiment is different from the first embodiment in that air conditioning control is performed by separately managing data when the air conditioner (10) performs cooling and when heating is performed, and other points are different from the first embodiment. Therefore, only differences from the first embodiment will be described below.
夏季と冬季では着衣や寝具形態が異なっており、外部の気温が異なるために人体の夏季と冬季との馴化の度合いも異なっている。従って最適な睡眠質を得られる温湿度も夏季と冬季とでは異なっており、暖房運転と冷房運転とではデータの格納部を別にしてそれぞれ別の制御を行う必要がある。本実施形態では、暖房運転時のデータ格納部と冷房運転時のデータ格納部とをデータベース構築手段(43)にそれぞれ別々に設けている。 The clothing and bedding forms are different in summer and winter, and the degree of acclimatization between the summer and winter of the human body is also different because the external temperature is different. Therefore, the temperature and humidity at which the optimal sleep quality can be obtained also differ between the summer and winter, and it is necessary to separately control the data storage unit in the heating operation and the cooling operation. In the present embodiment, the data storage unit during the heating operation and the data storage unit during the cooling operation are separately provided in the database construction means (43).
−実施形態4の効果−
本実施形態では実施形態1の効果に加えて、年間を通して常に最適な温湿度となるように空調制御を行うことができ、一年中就寝者の睡眠質を確実に改善できるという効果を奏する。
-Effect of Embodiment 4-
In the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, air conditioning control can be performed so that the temperature and humidity are always optimal throughout the year, and the sleep quality of the sleeping person can be reliably improved throughout the year.
−実施形態1〜4の変形例−
上記実施形態については、以下のような各変形例の構成としても良い。
-Modification of
About the said embodiment, it is good also as a structure of each modification as follows.
〈睡眠質について〉
上記実施形態では、就寝者の睡眠質として「中途覚醒時間」、「徐波睡眠時間」、「浅睡眠時間」、及び「REM睡眠時間」を用いているが、これ以外の指標を睡眠質として用いても良い。具体的には、上述した就寝者の「睡眠時間」を用いても良いし、入眠時刻から目覚め時刻までの間で「中途覚醒」が発生した回数(「中途覚醒発生回数」)を用いても良い。また、就寝者が在床してから眠りにつくまでの間の時間(いわゆる「入眠潜時」や、就寝者が目覚めてから離床するまでの時間(いわゆる「離床潜時」を用いるようにしても良い。ここで、「入眠潜時」は、就寝者の寝付きの良さを表す指標であり、例えば就寝期間中の最初の上記入床時刻から入眠時刻までの間の時間を算出して得ることができる。また、「離床潜時」は、就寝者の目覚めの良さを表す指標であり、例えば上述した目覚め時刻からその後の離床時刻までの間の時間を算出して得ることができる。更に、入眠時刻から目覚め時刻までの間で就寝者が「睡眠」状態と連続的に判定される時間のうち最も長い時間(「安定睡眠時間」)を用いるようにしても良い。なお、これらの睡眠質は、上述した各睡眠質のうちのいずれか1つだけを用いるようにしても良いし、これらの睡眠質のうちのいずれかの組み合わせであっても良い。
<About sleep quality>
In the above-described embodiment, “medium awakening time”, “slow wave sleep time”, “shallow sleep time”, and “REM sleep time” are used as sleep quality of the sleeper, but other indicators are used as sleep quality. It may be used. Specifically, the above-mentioned “sleeping time” of the sleeping person may be used, or the number of times “halfway awakening” occurs between the sleep time and the awakening time (“number of times of midway awakening”) may be used. good. Also, use the time from when the sleeping person is asleep until they fall asleep (so-called “sleeping latency”) or the time from when the sleeping person awakens to get out of bed (so-called “sleeping latency”). Here, the “sleeping latency” is an index representing the sleepiness of a sleeping person, and is obtained, for example, by calculating the time from the first top entry floor time to the sleeping time during the sleeping period. In addition, the “latency of getting out of bed” is an index representing the awakening quality of a sleeping person, and can be obtained by calculating, for example, the time from the above-mentioned awakening time to the subsequent leaving time. The longest time (“stable sleep time”) among the time during which the sleeping person is continuously determined to be in the “sleep” state from the sleep time to the wake-up time may be used. Is any one of the sleep qualities mentioned above It only may be used, it may be a combination of any of these sleep quality.
〈最適空気状態の導出方法について〉
上記データベース構築手段(43)で構築されたデータベースに基づいて寝室(5)の目標温湿度(最適空気状態)を求める方法は、上記実施形態に限られない。具体的に、例えば上記実施形態では、「中途覚醒時間」等の時間長さをそのまま用いているが、例えば就寝者が入眠してから目覚めるまでの間の就寝期間の時間長さに対する各指標の時間長さの割合を用いて、上記最適空調状態を求めるようにしても良い。
<Derivation method of optimum air condition>
The method for obtaining the target temperature / humidity (optimal air condition) of the bedroom (5) based on the database constructed by the database constructing means (43) is not limited to the above embodiment. Specifically, for example, in the above-described embodiment, the time length such as “midway awakening time” is used as it is, but for example, each index for the time length of the sleeping period from when the sleeping person goes to sleep and wakes up. You may make it obtain | require the said optimal air-conditioning state using the ratio of time length.
また、例えば図6に示す変形例は、睡眠質を点数評価して最適空気状態を求めるものである。具体的に、この例では、上述した睡眠質として、「入眠潜伏時間」、「離床潜伏時間」、「中途覚醒発生回数」、「中途覚醒時間」、及び「安定睡眠時間」を用いている。この例では、図6の表す各評価方法に基づいて各睡眠質を点数化し、これらの点数の合計を就寝期間毎に算出する。そして、この合計値が最も高くなった就寝期間での寝室(5)の温湿度を最適温湿度として導出する。 For example, the modification shown in FIG. 6 evaluates the sleep quality to obtain the optimum air condition. Specifically, in this example, “sleeping latency”, “getting out of bed”, “number of halfway awakenings”, “halfway awakening time”, and “stable sleeping time” are used as the sleep quality described above. In this example, each sleep quality is scored based on each evaluation method shown in FIG. 6, and the total of these scores is calculated for each sleeping period. Then, the temperature and humidity of the bedroom (5) in the sleeping period when the total value is the highest is derived as the optimum temperature and humidity.
上記実施形態の他の変形例について更に具体例を挙げて詳細に説明する。 Other modifications of the above embodiment will be described in detail with specific examples.
〈変形例1〉
上記実施形態において、就寝者の「総睡眠時間」を就寝者の「総就床時間」で除した指標を上記睡眠質として用いても良い。具体的に、変形例1の睡眠質導出手段(50)は、信号処理手段(41)で変調された信号に基づいて、就寝者の「総睡眠時間」と「総就床時間」を導出する。「総睡眠時間」は、就寝者が入眠してから覚醒するまでの上記「睡眠時間」中に、就寝者が実質的に睡眠していた時間(中途覚醒を除いた時間)の総和を示すものである。つまり、「総睡眠時間」は、上記「睡眠時間」から「中途覚醒時間」を差し引いたものである。そして、睡眠質導出手段(50)は、この「総睡眠時間」を、対応する上記の「総就床時間」(入床時刻から離床時刻までの間の時間)で除した指標(以下、この指標を「睡眠効率」という)を算出する。
<
In the above embodiment, an index obtained by dividing the sleeper's “total sleep time” by the sleeper's “total bedtime” may be used as the sleep quality. Specifically, the sleep quality deriving unit (50) according to the first modification derives the “total sleep time” and the “total bed time” of the sleeper based on the signal modulated by the signal processing unit (41). . “Total sleep time” indicates the total amount of time the sleeper was actually sleeping (excluding mid-wake) during the above “sleep time” from when the sleeper fell asleep to awakening It is. That is, the “total sleep time” is obtained by subtracting the “halfway awakening time” from the “sleep time”. Then, the sleep quality deriving means (50) divides this “total sleep time” by the corresponding “total bedtime” (the time from the bedtime to the bedtime) (hereinafter, this The index is called “sleep efficiency”).
記憶手段(42)には、温度センサ(26)や湿度センサ(27)で検出した温湿度の時系列データと共に、上記「睡眠効率」が記憶・蓄積されていく。そして、データベース構築手段(43)は、記憶手段(42)に記憶されたデータに基づき、最急降下法を用いて、「睡眠効率」と室内の空調状態(温湿度状態)との関係についてのデータベースを構築する。 In the storage means (42), the “sleep efficiency” is stored and accumulated together with time-series data of temperature and humidity detected by the temperature sensor (26) and the humidity sensor (27). Then, the database construction means (43) uses a steepest descent method based on the data stored in the storage means (42) to create a database on the relationship between “sleep efficiency” and the indoor air conditioning state (temperature and humidity state). Build up.
図8は、温度センサ(26)で検出された温度(℃)と睡眠効率(%)との関係を示すデータの一例である。図8に示すように、寝床内の温度と「睡眠効率」とには、L1の実線で示すような一定の相関関係があることがわかる。そこで、最適制御目標値導出手段(44)は、このようなデータベースに基づいて、「睡眠効率」が最も高くなるような空調機(10)の目標温度及び目標湿度を算出する。そして、空調制御手段(45)は、寝床内の温度が上記目標温度に近づくように空調機(10)の空調能力を制御する。 FIG. 8 is an example of data indicating the relationship between the temperature (° C.) detected by the temperature sensor (26) and the sleep efficiency (%). As shown in FIG. 8, it can be seen that there is a certain correlation between the temperature in the bed and the “sleep efficiency” as shown by the solid line of L1. Therefore, the optimum control target value deriving means (44) calculates the target temperature and target humidity of the air conditioner (10) that provides the highest “sleep efficiency” based on such a database. The air conditioning control means (45) controls the air conditioning capability of the air conditioner (10) so that the temperature in the bed approaches the target temperature.
以上のように、この変形例1では、「総就床時間」に対する「総睡眠時間」の割合となる「睡眠効率」を用いて、空調制御手段(45)の制御目標となる温度や湿度を求めるようにしている。このため、この変形例1では、就寝者の総就床時間が極端に短い場合や、極端に長い場合にも、その総就床時間において実質的にどれだけ睡眠できたかを評価することができる。即ち、この変形例1では、就寝者の「総就床時間」の長短に依らず、就寝者の睡眠質をより正確に求めることができる。従って、このような空調制御により、一層最適な寝室環境を得ることができる。 As described above, in the first modification, the temperature and humidity that are the control targets of the air conditioning control means (45) are set using the “sleep efficiency” that is the ratio of the “total sleep time” to the “total bedtime”. I want to ask. For this reason, in the first modification, even when the total bedtime of the bedridden is extremely short or extremely long, it is possible to evaluate how much sleep can be made in the total bedtime. . That is, in the first modification, the sleep quality of the sleeper can be obtained more accurately regardless of the length of the “total bedtime” of the sleeper. Therefore, a more optimal bedroom environment can be obtained by such air conditioning control.
〈変形例2〉
上記実施形態において、就寝者の「中途覚醒時間」を就寝者の「総就床時間」で除した指標を上記睡眠質として用いても良い。具体的に、変形例2の睡眠質導出手段(50)は、信号処理手段(41)で変調された信号に基づいて、上述のように「中途覚醒時間」と「総就床時間」とを導出する。そして、睡眠質導出手段(50)は、この「中途覚醒時間」を、対応する「総就床時間」で除した指標(以下、この指標を「中途覚醒率I」という)を算出する。
<Modification 2>
In the above embodiment, an index obtained by dividing the sleeper's “midway awakening time” by the sleeper's “total bedtime” may be used as the sleep quality. Specifically, the sleep quality deriving means (50) of the modified example 2 calculates the “halfway awakening time” and “total bedtime” as described above based on the signal modulated by the signal processing means (41). To derive. Then, the sleep quality deriving means (50) calculates an index obtained by dividing the “midway awakening time” by the corresponding “total bedtime” (hereinafter, this index is referred to as “the midway awakening rate I”).
記憶手段(42)には、温度センサ(26)や湿度センサ(27)で検出した温湿度の時系列データと共に、上記「中途覚醒率I」が記憶・蓄積されていく。そして、データベース構築手段(43)は、記憶手段(42)に記憶されたデータに基づき、最急降下法を用いて、「中途覚醒率I」と室内の空調状態(温湿度状態)との関係についてのデータベースを構築する。 In the storage means (42), the above-mentioned “halfway awakening rate I” is stored and accumulated together with time-series data of temperature and humidity detected by the temperature sensor (26) and the humidity sensor (27). Then, the database construction means (43) uses the steepest descent method based on the data stored in the storage means (42) to determine the relationship between the “intermediate awakening rate I” and the indoor air conditioning state (temperature and humidity state). Build a database.
図9は、温度センサ(26)で検出された温度(℃)と中途覚醒率I(%)との関係を示すデータの一例である。図9に示すように、寝床内の温度と「中途覚醒率I」とには、L2の実線で示すような一定の相関関係があることがわかる。そこで、最適制御目標値導出手段(44)は、このようなデータベースに基づいて、「中途覚醒率I」が最も低くなるような空調機(10)の目標温度及び目標湿度を算出する。そして、空調制御手段(45)は、寝床内の温度が上記目標温度に近づくように空調機(10)の空調能力を制御する。 FIG. 9 is an example of data showing the relationship between the temperature (° C.) detected by the temperature sensor (26) and the midway awakening rate I (%). As shown in FIG. 9, it can be seen that there is a certain correlation between the temperature in the bed and the “intermediate awakening rate I” as shown by the solid line of L2. Therefore, the optimum control target value deriving means (44) calculates the target temperature and the target humidity of the air conditioner (10) such that the “midway awakening rate I” is the lowest based on such a database. The air conditioning control means (45) controls the air conditioning capability of the air conditioner (10) so that the temperature in the bed approaches the target temperature.
以上のように、この変形例2では、「総就床時間」に対する「中途覚醒時間」の割合となる「中途覚醒率I」を用いて、空調制御手段(45)の制御目標となる温度や湿度を求めるようにしている。このため、この変形例2では、就寝者の総就床時間が極端に短い場合や、極端に長い場合にも、その総就床時間において実質的にどれだけ睡眠できなかったかを評価することができる。即ち、この変形例2についても、就寝者の「総就床時間」の長短に依らず、就寝者の睡眠質をより正確に求めることができる。従って、このような空調制御により、一層最適な寝室環境を得ることができる。 As described above, in the second modification, the “midway awakening rate I”, which is the ratio of the “halfway awakening time” to the “total bedtime”, is used as a control target for the air conditioning control means (45). The humidity is calculated. For this reason, in the second modification, even when the bedtime of the bedridden is extremely short or extremely long, it is possible to evaluate how much sleep could not be actually performed in the total bedtime. it can. That is, also in this modified example 2, the sleep quality of the sleeper can be obtained more accurately regardless of the length of the “total bedtime” of the sleeper. Therefore, a more optimal bedroom environment can be obtained by such air conditioning control.
〈変形例3〉
上記実施形態において、就寝者の「中途覚醒時間」を就寝者の「睡眠時間」で除した指標を上記睡眠質として用いても良い。具体的に、変形例3の睡眠質導出手段(50)は、信号処理手段(41)で変調された信号に基づいて、「中途覚醒時間」と上記の「睡眠時間」(就寝者が入眠してから覚醒するまでの時間)を導出する。そして、睡眠質導出手段(50)は、この「中途覚醒時間」を、対応する「睡眠時間」で除した指標(以下、この指標を「中途覚醒率II」という)を算出する。
<Modification 3>
In the above embodiment, an index obtained by dividing the sleeper's “midway awakening time” by the sleeper's “sleep time” may be used as the sleep quality. Specifically, the sleep quality deriving means (50) of the third modified example is based on the signal modulated by the signal processing means (41) and the above-mentioned “sleep time” and the above “sleep time” (when the sleeping person falls asleep). Deriving the time from waking up to waking up. Then, the sleep quality deriving means (50) calculates an index obtained by dividing the “intermediate awakening time” by the corresponding “sleep time” (hereinafter, this index is referred to as “intermediate awakening rate II”).
記憶手段(42)には、温度センサ(26)や湿度センサ(27)で検出した温湿度の時系列データと共に、上記「中途覚醒率II」が記憶・蓄積されていく。そして、データベース構築手段(43)は、記憶手段(42)に記憶されたデータに基づき、最急降下法を用いて、「中途覚醒率II」と室内の空調状態(温湿度状態)との関係についてのデータベースを構築する。 The storage means (42) stores and accumulates the above-mentioned “halfway arousal rate II” together with time-series data of temperature and humidity detected by the temperature sensor (26) and the humidity sensor (27). Then, the database construction means (43) uses the steepest descent method based on the data stored in the storage means (42) to determine the relationship between the “intermediate awakening rate II” and the indoor air conditioning state (temperature and humidity state). Build a database.
図10は、温度センサ(26)で検出された温度(℃)と中途覚醒率II(%)との関係を示すデータの一例である。図10に示すように、寝床内の温度と「中途覚醒率II」とには、L3の実線で示すような一定の相関関係があることがわかる。そこで、最適制御目標値導出手段(44)は、このようなデータベースに基づいて、「中途覚醒率II」が最も低くなるような空調機(10)の目標温度及び目標湿度を算出する。そして、空調制御手段(45)は、寝床内の温度が上記目標温度に近づくように空調機(10)の空調能力を制御する。 FIG. 10 is an example of data showing the relationship between the temperature (° C.) detected by the temperature sensor (26) and the midway awakening rate II (%). As shown in FIG. 10, it can be seen that there is a certain correlation between the temperature in the bed and the “halfway awakening rate II” as shown by the solid line of L3. Therefore, the optimum control target value deriving means (44) calculates the target temperature and the target humidity of the air conditioner (10) such that the “midway awakening rate II” is the lowest based on such a database. The air conditioning control means (45) controls the air conditioning capability of the air conditioner (10) so that the temperature in the bed approaches the target temperature.
以上のように、この変形例3では、「睡眠時間」に対する「中途覚醒時間」の割合となる「中途覚醒率II」を用いて、空調制御手段(45)の制御目標となる温度や湿度を求めるようにしている。このため、この変形例3では、就寝者の睡眠時間が極端に短い場合や、極端に長い場合にも、その睡眠時間において実質的にどれだけ睡眠できなかったかを評価することができる。加えて、変形例3では、就寝者が寝具上で読書やテレビ鑑賞等をして睡眠してなかった場合にも、これを考慮して就寝者の睡眠質を評価することができる。従って、このような空調制御により、一層最適な寝室環境を得ることができる。 As described above, in the third modification, the temperature and humidity that are the control targets of the air conditioning control means (45) are set using the “midway awakening rate II” that is the ratio of the “midway awakening time” to the “sleeping time”. I want to ask. For this reason, in this modification 3, even when a sleeper's sleep time is extremely short, or when it is extremely long, it can be evaluated how much sleep was not able to sleep substantially in the sleep time. In addition, in the modified example 3, even when the sleeping person does not sleep by reading or watching TV on the bedding, the sleeping quality of the sleeping person can be evaluated in consideration of this. Therefore, a more optimal bedroom environment can be obtained by such air conditioning control.
〈変形例4〉
上記実施形態において、就寝者の「中途覚醒時間」を就寝者の「総睡眠時間」で除した指標を上記睡眠質として用いても良い。具体的に、変形例4の睡眠質導出手段(50)は、信号処理手段(41)で変調された信号に基づいて、「中途覚醒時間」と上記の「総睡眠時間」(就寝者の実質的な睡眠時間)を導出する。そして、睡眠質導出手段(50)は、この「中途覚醒時間」を、対応する「総睡眠時間」で除した指標(以下、この指標を「中途覚醒率III」という)を算出する。
<Modification 4>
In the above embodiment, an index obtained by dividing the sleeper's “midway awakening time” by the sleeper's “total sleep time” may be used as the sleep quality. Specifically, the sleep quality deriving means (50) of the modified example 4 is based on the signal modulated by the signal processing means (41), and the above-mentioned “total sleep time” (substantial sleeping person) Deduced sleep time). Then, the sleep quality deriving means (50) calculates an index obtained by dividing the “intermediate awakening time” by the corresponding “total sleep time” (hereinafter, this index is referred to as “intermediate awakening rate III”).
記憶手段(42)には、温度センサ(26)や湿度センサ(27)で検出した温湿度の時系列データと共に、上記「中途覚醒率III」が記憶・蓄積されていく。そして、データベース構築手段(43)は、記憶手段(42)に記憶されたデータに基づいて、「中途覚醒率III」と室内の空調状態(温湿度状態)との関係についてのデータベースを構築する。 The storage means (42) stores and accumulates the above-mentioned “halfway awakening rate III” together with time-series data of temperature and humidity detected by the temperature sensor (26) and the humidity sensor (27). Then, the database construction means (43) constructs a database on the relationship between the “midway awakening rate III” and the indoor air conditioning state (temperature / humidity state) based on the data stored in the storage means (42).
図11は、温度センサ(26)で検出された温度(℃)と中途覚醒率III(%)との関係を示すデータの一例である。図11に示すように、寝床内の温度と「中途覚醒率III」との関係には、L4の実線で示すような一定の相関関係があることがわかる。そこで、最適制御目標値導出手段(44)は、このようなデータベースに基づき、最急降下法を用いて、「中途覚醒率III」が最も低くなるような空調機(10)の目標温度及び目標湿度を算出する。そして、空調制御手段(45)は、寝床内の温度が上記目標温度に近づくように空調機(10)の空調能力を制御する。 FIG. 11 is an example of data indicating the relationship between the temperature (° C.) detected by the temperature sensor (26) and the midway awakening rate III (%). As shown in FIG. 11, it can be seen that the relationship between the temperature in the bed and the “midway awakening rate III” has a certain correlation as shown by the solid line of L4. Therefore, the optimum control target value deriving means (44) uses the steepest descent method based on such a database, and the target temperature and target humidity of the air conditioner (10) with the lowest “midway awakening rate III”. Is calculated. The air conditioning control means (45) controls the air conditioning capability of the air conditioner (10) so that the temperature in the bed approaches the target temperature.
以上のように、この変形例4では、「総睡眠時間」に対する「中途覚醒時間」の割合となる「中途覚醒率III」を用いて、空調制御手段(45)の制御目標となる温度や湿度を求めるようにしている。このため、この変形例4では、就寝者の総睡眠時間が極端に短い場合や、極端に長い場合にも、その総睡眠時間において実質的にどれだけ睡眠できなかったかを評価することができる。加えて、変形例4においても、就寝者が寝具上で読書やテレビ鑑賞等をして睡眠してなかった場合にも、これを考慮して就寝者の睡眠質を評価することができる。従って、このような空調制御により、一層最適な寝室環境を得ることができる。 As described above, in the fourth modification, the “midway awakening rate III” that is the ratio of the “halfway awakening time” to the “total sleep time” is used to control the temperature and humidity that are the control targets of the air conditioning control means (45). Asking for. For this reason, in this modified example 4, even when the total sleep time of the sleeper is extremely short or extremely long, it is possible to evaluate how much sleep could not be substantially performed during the total sleep time. In addition, in the modified example 4, even when the sleeping person does not sleep by reading or watching TV on the bedding, the sleeping quality of the sleeping person can be evaluated in consideration of this. Therefore, a more optimal bedroom environment can be obtained by such air conditioning control.
なお、上記の各変形例においても、上述のように睡眠質を点数評価して最適空調状態を求めるようにしても良い。具体的には、例えば変形例1における「睡眠効率」の評価において、例えば「睡眠効率」が95%以上で6点、90%以上で5点又は4点、85%以上で3又は2点とし、これらの点数を考慮して最適空調状態(目標温度や目標湿度)を求めるようにしても良い。
In each of the above-described modifications, the optimal air conditioning state may be obtained by evaluating the sleep quality as described above. Specifically, for example, in the evaluation of “sleep efficiency” in
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
<< Other Embodiments >>
About the said embodiment, it is good also as the following structures.
上記実施形態では、体動センサ(20)で検出した体動信号に基づいて、就寝者の睡眠質を導出するようにしている。しかしながら、例えば就寝者の脳波や眼球運動を測定したり、就寝者の呼吸や心拍を直接的に測定したりして、就寝者の睡眠質を導出するようにしても良い。 In the above embodiment, the sleep quality of the sleeper is derived based on the body motion signal detected by the body motion sensor (20). However, for example, the sleep quality of the sleeper may be derived by measuring the sleeper's brain wave or eye movement, or directly measuring the sleeper's breathing or heartbeat.
また、上記実施形態では、1回の睡眠時間の分割を3分割としているが、2分割としても良いし、4分割以上にしても良い。2分割のときは前半で温度を単調に低下させ、後半で温度を単調に上昇させるようにする。4分割以上にする場合は、3分割の温度制御に準じて、前半にあたるところは温度を低下させ、後半に当たるところは温度を上昇させるようにすればよい。 Moreover, in the said embodiment, although the division | segmentation of the sleep time of 1 time is made into 3 divisions, it is good also as 2 divisions and you may make it into 4 or more divisions. In the case of two divisions, the temperature is monotonously decreased in the first half, and the temperature is monotonously increased in the second half. In the case of four or more divisions, the temperature in the first half may be decreased and the temperature in the second half may be increased in accordance with the three-division temperature control.
そして上記実施形態では、睡眠時間を3分割して、前・中・後半とも同じ種類の睡眠質を制御に用いているが、それぞれ異なる睡眠質を用いてもよい。例えば、前半では入眠潜時を用い、後半では離床潜時を用いても良い。 In the above embodiment, the sleep time is divided into three and the same type of sleep quality is used for control in the front, middle, and latter half, but different sleep qualities may be used. For example, the sleep latency may be used in the first half and the bed leaving latency may be used in the second half.
また、上記実施形態では、空調機(10)が寝室(5)の温調と調湿との双方を行うように構成されているが、この空調機(10)は寝室(5)の温調のみを行うものであっても良い。この場合には、寝室(5)の温度のみを温度センサ(26)で検出し、寝室(5)の温度と就寝者の睡眠質とを関連付けたデータベースをデータベース構築手段(43)で構築する。そして、このデータベースから空調機(10)の目標温度を導出し 寝室(5)の温度が該目標温度となるように空調機(10)の温調能力を制御するようにしても良い。図7に示すように、寝室(5)の温度と就寝者の睡眠質についても所定の関係が成立する。従って、このような関係から就寝者の睡眠質が最適となるような目標温度(例えば29℃)を導出して空調制御を行うことで、就寝者に対して最適な寝室環境を得ることができる。 In the above embodiment, the air conditioner (10) is configured to perform both temperature control and humidity control of the bedroom (5). However, the air conditioner (10) is configured to control the temperature of the bedroom (5). It may be something that only performs. In this case, only the temperature of the bedroom (5) is detected by the temperature sensor (26), and a database that associates the temperature of the bedroom (5) with the sleep quality of the sleeping person is constructed by the database construction means (43). Then, the target temperature of the air conditioner (10) may be derived from this database, and the temperature control capability of the air conditioner (10) may be controlled so that the temperature of the bedroom (5) becomes the target temperature. As shown in FIG. 7, a predetermined relationship is established between the temperature of the bedroom (5) and the sleep quality of the sleeping person. Therefore, by deriving a target temperature (for example, 29 ° C.) that optimizes the sleep quality of the sleeper from such a relationship and performing air conditioning control, an optimal bedroom environment for the sleeper can be obtained. .
更に、上記実施形態では、温度センサ(26)や湿度センサ(27)を寝具(6)の近傍に設けているが、各センサ(27,28)をこれ以外の箇所に配置して寝室(5)の温度や湿度を検出するようにしても良い。また、これらの温度センサ(26)や湿度センサ(27)として、空調機(10)に設けられたセンサを利用するようにしても良い。 Furthermore, in the said embodiment, although the temperature sensor (26) and the humidity sensor (27) are provided in the vicinity of the bedding (6), each sensor (27, 28) is arrange | positioned in places other than this, and the bedroom (5 ) May be detected. Moreover, you may make it utilize the sensor provided in the air conditioner (10) as these temperature sensors (26) and humidity sensors (27).
また、上記実施形態では、空調機(10)を運転状態とした際の寝室(5)の温湿度と、就寝者の睡眠質との関係をデータベース化しているが、空調機(10)を停止した際の寝室(5)の温湿度と就寝者の睡眠質との関係もデータベースに付加していくようにしても良い。これにより、より広範囲の温湿度域について、寝室(5)の温湿度と就寝者の睡眠質との関係を得ることができ、より最適な目標温湿度を導出することができる。 In the above embodiment, the relationship between the temperature and humidity of the bedroom (5) when the air conditioner (10) is in operation and the sleep quality of the sleeper is databased, but the air conditioner (10) is stopped. The relationship between the temperature and humidity of the bedroom (5) and the sleep quality of the sleeping person may be added to the database. Thereby, the relationship between the temperature / humidity of the bedroom (5) and the sleep quality of the sleeping person can be obtained in a wider temperature / humidity range, and a more optimal target temperature / humidity can be derived.
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 In addition, the above embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or its use.
以上説明したように、本発明は、寝室の空調制御において、就寝者に対して快適な空調を行うための対策に関し有用である。 As described above, the present invention is useful for measures for performing comfortable air conditioning for a sleeping person in air conditioning control of a bedroom.
1 空調制御システム
5 寝室
6 寝具
10 空調機(空調機)
26 温度センサ(空調状態検出手段)
27 湿度センサ(空調状態検出手段)
43 データベース構築手段
44 最適制御目標値導出手段
45 空調制御手段
50 睡眠質導出手段
1 Air conditioning control system
5 bedrooms
6 Bedding
10 Air conditioner (air conditioner)
26 Temperature sensor (air condition detection means)
27 Humidity sensor (air condition detection means)
43 Database construction means
44 Means for deriving optimal control target value
45 Air conditioning control means
50 Sleep quality deriving means
Claims (8)
寝床上の就寝者の睡眠の質を導出する睡眠質導出手段(50)と、
上記睡眠質導出手段(50)で導出した就寝者の睡眠質に基づいて上記空調手段(10)の空調能力を制御する空調制御手段(45)と、
寝室の空調状態を検出する空調状態検出手段(26,27)と、
上記空調状態検出手段(26,27)で検出した空調状態と、上記睡眠質導出手段(50)で導出した就寝者の睡眠質とが関連付けられた時系列データからなるデータベースを構築するデータベース構築手段(43)と、
上記データベース構築手段(43)で構築されたデータベースに基づいて、上記時系列データ同士を比較して、寝室の最適な空調状態を求める最適空調状態導出手段(44)とを備え、
上記最適空調状態導出手段(44)は、1回の睡眠時間を複数に分割し、各分割された時間ごとにそれぞれ上記最適な空調状態を求め、
上記空調制御手段(45)は、寝室の空調状態が上記最適空調状態導出手段(44)で求めた最適空調状態に近づくように上記空調手段(10)の空調能力を制御することを特徴とする空調制御システム。 An air conditioning control system for controlling the air conditioning capacity of the air conditioning means (10) for air conditioning in the bedroom,
Sleep quality deriving means (50) for deriving the sleep quality of the sleeper on the bed,
Air conditioning control means (45) for controlling the air conditioning capability of the air conditioning means (10) based on the sleep quality of the sleeper derived by the sleep quality deriving means (50);
Air-conditioning state detection means (26, 27) for detecting the air-conditioning state of the bedroom;
Database construction means for constructing a database comprising time-series data in which the air conditioning state detected by the air conditioning state detection means (26, 27) and the sleep quality of the sleeper derived by the sleep quality deriving means (50) are associated with each other. (43)
Based on the database constructed by the database construction means (43), the time series data are compared with each other, and the optimum air conditioning state deriving means (44) for obtaining the optimum air conditioning state of the bedroom is provided,
The optimum air conditioning state deriving means (44) divides one sleep time into a plurality of times, and obtains the optimum air conditioning state for each divided time,
The air conditioning control means (45) controls the air conditioning capability of the air conditioning means (10) so that the air conditioning state of the bedroom approaches the optimum air conditioning state obtained by the optimum air conditioning state deriving means (44). Air conditioning control system.
上記空調状態検出手段(26,27)は、寝室の温度及び湿度の双方を上記空調状態として検出するように構成され、
上記最適空調状態導出手段(44)は、上記データベース構築手段(43)のデータベースに基づいて、寝室の最適な温湿度を求めるように構成され、
上記空調制御手段(45)は、寝室の温湿度が上記最適温湿度に近づくように上記空調手段(10)の空調能力を制御することを特徴とする空調制御システム。 In claim 1,
The air conditioning state detection means (26, 27) is configured to detect both the temperature and humidity of the bedroom as the air conditioning state,
The optimum air conditioning state deriving means (44) is configured to obtain the optimum temperature and humidity of the bedroom based on the database of the database construction means (43),
The air-conditioning control means (45) controls the air-conditioning capability of the air-conditioning means (10) so that the temperature and humidity of the bedroom approaches the optimum temperature and humidity.
上記空調状態検出手段(26,27)は、寝床近傍の空調状態を検出するように構成されていることを特徴とする空調制御システム。 In claim 2,
The air-conditioning control system is characterized in that the air-conditioning state detecting means (26, 27) is configured to detect an air-conditioning state in the vicinity of the bed.
上記睡眠質導出手段(50)で導出する上記睡眠質は、就寝者の睡眠時間、中途覚醒時間、REM睡眠時間、総睡眠時間のうちの少なくとも1つであることを特徴とする空調制御システム。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
The air quality control system characterized in that the sleep quality derived by the sleep quality deriving means (50) is at least one of a sleeper's sleep time, mid-wake time, REM sleep time, and total sleep time.
上記睡眠時間は前半、中盤、後半の3つに分割され、
上記前半では、上記寝室の温度を単調に低下させることを特徴とする空調制御システム。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
The sleep time is divided into the first half, the middle, and the second half.
The air conditioning control system characterized in that, in the first half, the temperature of the bedroom is monotonously lowered.
上記最適空調状態導出手段(44)は、上記前半おける温度の低下量を求めることを特徴とする空調制御システム。 In claim 5,
The optimum air conditioning state deriving means (44) obtains the amount of decrease in temperature in the first half.
上記後半では、上記寝室の温度を単調に上昇させることを特徴とする空調制御システム。 In claim 5 or 6,
In the second half, an air conditioning control system that monotonically increases the temperature of the bedroom.
上記最適空調状態導出手段(44)は、上記後半おける温度の上昇量を求めることを特徴とする空調制御システム。 In claim 7,
The optimum air conditioning state deriving means (44) obtains the amount of temperature increase in the latter half of the air conditioning control system.
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