JP2007198653A - 環境制御装置及びその動作プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】空調システム1は、室内Rの温湿度等を計測する環境センサ21、ユーザMの背中乃至は腹の温度を計測する背中/腹温度センサ22、パーソナルコンピュータ等からなる処理手段3、リモコン装置4、室内Rに対する空調動作を行うエアコン5、及び就寝中のユーザMに対してスポット的にクーリングを行うスポットクーラー6を備えている。処理手段3は、ユーザMが深い睡眠状態に入った後に、背中/腹温度センサ22の計測値が所定の上昇傾向を示した場合に、スポットクーラー6を動作させてユーザMの周囲温度を低下させるフィードフォワード制御を行い、ユーザMに寝返り等の体動を起こさせないようにする。
【選択図】図1
Description
[第1実施形態]
図1は、本発明にかかる環境制御装置の一実施態様である空調システム1の構成を概略的に示す模式図、図2は、空調システム1の電気的構成を示すブロック図をそれぞれ示している。この空調システム1は、空調対象とされる室内Rに配置され、該室内Rに居住している(ベッド等の寝台Bで就寝している)ユーザM(就寝者)に対して快適な室内環境を提供するためのものである。なお、本実施形態では、夏季を想定した空調システム1を例示している。
図4は、本発明にかかる環境制御装置の他の実施態様である空調システム1Aの構成を概略的に示す模式図、図5は、空調システム1Aの電気的構成を示すブロック図をそれぞれ示している。この空調システム1Aは、振動センサ23、及び該振動センサ23に対応した処理手段3Aを備えている点で先に説明した第1実施形態と相違している。すなわち、ユーザMの睡眠深度を推定するために、寝台Bの振動を計測する振動センサ23を用い、処理手段3Aのフィードフォワード制御部33にて振動センサ23の出力から推定されたユーザMの睡眠深度に基づき、スポットクーラー6の運転を制御する点で相違する。以下、この相違部分について主に説明し、第1実施形態と同一部分については説明を省略する。
図7は、第1実施形態で示した空調システム1の変形実施形態にかかる空調システム1Bの電気的構成を示すブロック図である。この空調システム1Bは、第1実施形態で示した空調システム1におけるフィードバック制御部31に代えて、就寝中のユーザMの温熱感覚に関連するパラメータを計測する計測手段210と、その計測結果に基づきエアコン5をフィードバック制御するフィードバック制御部34とが備えられている点で第1実施形態と相違する。以下、この相違点を中心に説明する。
温冷感予測値I=f(Qsk,Tsk,Tcr) ・・・(1)
但し、Qsk;皮膚表面熱流、Tsk;皮膚温度、Tcr;深部温度
温冷感予測値I=A*Qsk+B*Tsk+C*dTsk/dt+D*Tcr+E*dTcr/dt+F) ・・・(2)
但し、Qsk;皮膚表面熱流、Tsk;皮膚温度、Tcr;深部温度
A〜Fは係数
温冷感予測値I=−0.0128476*Qsk+0.5724835*Tsk+0.41584356*dTsk/dt−0.8647732*Tcr−2.0879403*dTcr/dt+13.74938146 ・・・(3)
[1]上記実施形態では、エアコン5により室内Rの全体空調を行い、スポットクーラー6でユーザMの周囲温度を下げるというように、エアコン5とスポットクーラー6とを併用する構成としたが、スポットクーラー6の使用を省略する態様としても良い。この場合、ユーザMが深い睡眠状態に入り背中乃至は腹の温度が上昇したときに、エアコン5の風向き調整フラップを駆動させて寝台Bに向けて冷風が供給されるようにし、ユーザMの周囲温度(体感温度)を主に下げるように制御すればよい。
21 環境センサ
22 背中/腹温度センサ(計測手段)
23 振動センサ
3、3A 処理手段(制御手段)
31、34 フィードバック制御部
32、33 フィードフォワード制御部
332 睡眠深度推定部(睡眠深度推定手段)
4 リモコン装置
5 エアコン(就寝環境調整装置)
6 スポットクーラー(就寝環境調整装置)
M ユーザ(就寝者)
R 室内(寝室内)
Claims (8)
- 寝室内に就寝する就寝者に体感されるパラメータを調整する所定の就寝環境調整装置と、該就寝環境調整装置の動作を制御する制御手段とを備える環境制御装置であって、
前記制御手段が、
就寝者の睡眠状態に依存する温度及び/又は湿度パラメータを計測する計測手段と、
前記計測手段の計測値が所定の上昇傾向を示した場合に、予め定められた動作状態で前記就寝環境調整装置を制御するフィードフォワード制御部と
を具備することを特徴とする環境制御装置。 - 前記計測手段が、就寝者の背中乃至は腹の温度、若しくは寝具の温度及び/又は湿度を計測するものであることを特徴とする請求項1に記載の環境制御装置。
- 寝室内に就寝する就寝者に体感されるパラメータを調整する所定の就寝環境調整装置と、該就寝環境調整装置の動作を制御する制御手段とを備える環境制御装置であって、
前記制御手段が、
就寝者の睡眠深度を推定する睡眠深度推定手段と、
前記睡眠深度推定手段により就寝者が深い睡眠状態にあると推定された場合に、前記深い睡眠状態を維持させるべく予め定められた動作状態で前記就寝環境調整装置を制御するフィードフォワード制御部と
を具備することを特徴とする環境制御装置。 - 前記就寝環境調整装置が、前記寝室内の空調若しくは就寝者に対するスポット的な空調を行う空調装置であることを特徴とする請求項1又は3に記載の環境制御装置。
- 請求項4に記載の環境制御装置において、
前記フィードフォワード制御部が、前記計測手段の計測値が所定の上昇傾向を示した場合、又は前記睡眠深度推定手段により就寝者が深い睡眠状態にあると推定された場合に、少なくとも就寝者の周囲の温度及び/又は湿度を下げる空調を行うよう前記空調装置を制御することを特徴とする環境制御装置。 - 前記制御手段が、就寝者の温熱感覚に関連するパラメータの計測値に基づいて、前記就寝環境調整装置に対するフィードバック制御を行うフィードバック制御部を備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の環境制御装置。
- 寝室内に就寝する就寝者に体感されるパラメータを調整する所定の就寝環境調整装置と、該就寝環境調整装置の動作を制御する制御手段とを備える環境制御装置を動作させるプログラムであって、前記制御手段に備えられているコンピュータに、
所定の計測手段から就寝者の睡眠状態に依存する温度及び/又は湿度パラメータの計測値を取得させるステップと、
前記計測値が所定の上昇傾向を示した場合に、予め定められた動作状態で前記就寝環境調整装置をフィードフォワード制御するステップと
を実行させることを特徴とする環境制御装置の動作プログラム。 - 寝室内に就寝する就寝者に体感されるパラメータを調整する所定の就寝環境調整装置と、該就寝環境調整装置の動作を制御する制御手段とを備える環境制御装置を動作させるプログラムであって、前記制御手段に備えられているコンピュータに、
就寝者の睡眠深度に関連する所定の計測データを取得して就寝者の睡眠深度を推定する処理を行うステップと、
前記睡眠深度の推定処理により就寝者が深い睡眠状態にあると推定された場合に、前記深い睡眠状態を維持させるべく予め定められた動作状態で前記就寝環境調整装置をフィードフォワード制御するステップと
を実行させることを特徴とする環境制御装置の動作プログラム。
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