JP2007285562A - Air-conditioner control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、睡眠時に快適な空調制御を行う空気調和機の制御装置に関するものである。 The present invention relates to an air conditioner control device that performs comfortable air conditioning control during sleep.
従来、この種の睡眠時に快適な空調制御を行うために、入床時の人体の生体リズムを考慮して設定温度を制御するものが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in order to perform comfortable air conditioning control during this type of sleep, there has been known one that controls a set temperature in consideration of a biological rhythm of a human body when entering a floor.
例えば、図6に示すように、室内温度を設定する室内温度設定手段7と、おやすみ作動手段8と、経過時間を計測する時間計測手段10と、制御手段11を備え、入床後所定時間経過するまで設定温度を下方にシフトし、その後所定温度だけ上昇させる空気調和機の制御装置がある(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記従来の空気調和機の制御装置は、入床者が入眠したかどうかに関係なく入床してから所定時間経過後に設定温度が上方にシフトされるため、必ずしも入床者の体温の生体リズムに合った快適な睡眠環境を創ることができない、という課題を有していた。 However, the control device for the conventional air conditioner shifts the set temperature upward after a predetermined time from entering the floor regardless of whether or not the bedridden has fallen asleep. There was a problem that it was not possible to create a comfortable sleep environment that matched the biological rhythm.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、入眠及び深い睡眠を促進して快適な睡眠環境を創造することができる空気調和機の制御装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide an air conditioner control device that can promote sleep onset and deep sleep to create a comfortable sleep environment.
前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機の制御装置は、室内温度を設定する室内温度設定手段と、室内での人の体動を検出する体動検知手段と、おやすみ運転を作動させるおやすみ作動手段とを備え、前記おやすみ作動手段でおやすみ運転が作動した後、前記体動検知手段で検出された前記人の体動の頻度が所定以下のままで所定時間経過するまで、前記室内温度設定手段により室内温度設定を、第1の所定温度だけ低い側にシフトさせ、その後、前記室内温度設定を、第2の所定温度だけ高い側にシフトさせるように制御するもので、入眠してから深い睡眠に至るまでの間室温を低めにして体感温度を下げ、入眠後の体温の生体リズムに合わせて室温を制御することが可能となり、入眠及びその後の深い睡眠を促進し快適な睡眠環境を創ることができる。 In order to solve the above-described conventional problems, an air conditioner control device according to the present invention includes an indoor temperature setting unit that sets an indoor temperature, a body motion detection unit that detects a human body motion in a room, and a night operation And after the sleep operation is activated by the sleep actuating means, the frequency of the human body motion detected by the body motion detecting means remains below a predetermined time until a predetermined time elapses. The room temperature setting means controls the room temperature setting to be shifted to a lower side by a first predetermined temperature, and then controls the room temperature setting to be shifted to a higher side by a second predetermined temperature. It is possible to control the room temperature according to the biological rhythm of the body temperature after falling asleep, lowering the sensible temperature by lowering the room temperature until it reaches deep sleep, and promoting comfortable sleep and deep sleep afterwards It is possible to create a sleep environment.
また、本発明の空気調和機の制御装置は、熱交換された後室内に吹き出される吹出気流の上下風向を設定する上下風向設定手段と、室内での人の体動を検出する体動検知手段と、おやすみ運転を作動させるおやすみ作動手段とを備え、前記おやすみ作動手段でおやすみ運転が作動した後、前記体動検知手段で検出された前記人の体動の頻度が所定以下のままで所定時間経過するまで、前記上下風向設定手段により吹出気流を下向きに吹き出すようにし、その後、前記吹出気流が下向きに吹き出ないようにするもので、入眠してから深い睡眠に至るまでの間気流感を高めて体感温度を下げ、入眠後の体温の生体リズムに合わせて気流を制御することが可能となり、入眠及びその後の深い睡眠を促進し快適な睡眠環境を創ることができる。 The control device for an air conditioner according to the present invention includes an up / down air direction setting means for setting up / down air direction of a blown air flow blown into a room after heat exchange, and body movement detection for detecting a person's body movement in the room. And a sleep operation means for operating the sleep operation, and after the sleep operation is activated by the sleep operation means, the frequency of the human body motion detected by the body motion detection means remains below a predetermined value. Until the time elapses, the air flow is blown downward by the up / down air direction setting means, and then the air flow is prevented from being blown downward. It is possible to increase the temperature to lower the sensible temperature and control the airflow in accordance with the biological rhythm of the body temperature after falling asleep, thereby promoting sleep onset and subsequent deep sleep and creating a comfortable sleep environment.
本発明の空気調和機の制御装置は、入眠から深い睡眠に至る体温の生体リズムに合わせて最適な室温や気流環境を生成することが可能となり、積極的に入眠及びその後の深い睡
眠を促進する常に快適な睡眠環境を創造することができる。
The control device for an air conditioner according to the present invention can generate an optimal room temperature and air flow environment according to a biological rhythm of body temperature from sleep to deep sleep, and actively promotes sleep and subsequent deep sleep. You can always create a comfortable sleeping environment.
第1の発明は、室内温度を設定する室内温度設定手段と、室内での人の体動を検出する体動検知手段と、おやすみ運転を作動させるおやすみ作動手段とを備え、前記おやすみ作動手段でおやすみ運転が作動した後、前記体動検知手段で検出された前記人の体動の頻度が所定以下のままで所定時間経過するまで、前記室内温度設定手段により室内温度設定を、第1の所定温度だけ低い側にシフトさせ、その後、前記室内温度設定を、第2の所定温度だけ高い側にシフトさせるように制御するもので、入眠してから深い睡眠に至るまでの間室温を低めにして体感温度を下げ、入眠後の体温の生体リズムに合わせて室温を制御することが可能となり、入眠及びその後の深い睡眠を促進し快適な睡眠環境を創ることができる。 1st invention is provided with the indoor temperature setting means which sets indoor temperature, the body motion detection means which detects the human body motion in a room, and the night operation means which operates night operation, After the sleep operation is activated, the indoor temperature setting means sets the indoor temperature setting by the indoor temperature setting means until a predetermined time elapses while the frequency of the human movement detected by the body movement detecting means remains below a predetermined value. The temperature is shifted to the lower side, and then the room temperature setting is controlled to be shifted to the higher side by the second predetermined temperature. The room temperature is lowered from the time of going to sleep until reaching deep sleep. It is possible to lower the sensible temperature and control the room temperature according to the biological rhythm of the body temperature after falling asleep, promoting sleep and deep sleep after that, and creating a comfortable sleep environment.
第2の発明は、特に、第1の発明の第2の所定温度だけ高い側にシフトさせた後、人の体動の頻度が所定以上になったら、前記体動の頻度が所定以下のまま所定時間経過するまで室内温度設定手段により室内温度設定を第3の所定温度だけ低い側にシフトさせるように制御するもので、中途覚醒した場合において、再度入眠してから深い睡眠に至るまでの間室温を低めにして体感温度を下げ、再入眠後においても体温の生体リズムに合わせて室温を制御することができ、再入眠及びその後の深い睡眠を促進することができる。 The second aspect of the invention, in particular, after shifting to a higher side by the second predetermined temperature of the first aspect of the invention, if the frequency of human body movement becomes equal to or higher than a predetermined level, the frequency of body movement remains below a predetermined level. The room temperature setting means controls the room temperature setting to be shifted to the lower side by a third predetermined temperature until a predetermined time has elapsed. Lowering the room temperature to lower the sensible temperature, the room temperature can be controlled in accordance with the biological rhythm of the body temperature even after re-entry sleep, and re-entry sleep and subsequent deep sleep can be promoted.
第3の発明は、熱交換された後室内に吹き出される吹出気流の上下風向を設定する上下風向設定手段と、室内での人の体動を検出する体動検知手段と、おやすみ運転を作動させるおやすみ作動手段とを備え、前記おやすみ作動手段でおやすみ運転が作動した後、前記体動検知手段で検出された前記人の体動の頻度が所定以下のままで所定時間経過するまで、前記上下風向設定手段により吹出気流を下向きに吹き出すようにし、その後、前記吹出気流が下向きに吹き出ないようにするもので、入眠してから深い睡眠に至るまでの間気流感を高めて体感温度を下げ、入眠後の体温の生体リズムに合わせて気流を制御することが可能となり、入眠及びその後の深い睡眠を促進し快適な睡眠環境を創ることができる。 3rd invention operates the up-and-down wind direction setting means which sets the up-and-down wind direction of the blowing airflow which blows off into a room after heat exchange, the body movement detection means which detects the human body movement in a room, and sleep operation The sleep motion actuating means, and after the sleep operation is actuated by the sleep actuating means, the human body motion frequency detected by the body motion detecting means remains below a predetermined value until a predetermined time elapses. The airflow setting means blows the airflow downward, and then prevents the airflow from blowing downward. The airflow can be controlled in accordance with the biological rhythm of the body temperature after falling asleep, and a comfortable sleep environment can be created by promoting sleep and subsequent deep sleep.
第4の発明は、特に、第3の発明の吹出気流が下向きに吹き出ないようにした後、人の体動の頻度が所定以上になったら前記体動の頻度が所定以下のまま所定時間経過するまで、前記上下風向設定手段により吹出気流を下向きに吹き出すようにしたもので、中途覚醒した場合において、再度入眠してから深い睡眠に至るまでの間気流感を適度に高めて体感温度を下げ、再入眠後においても体温の生体リズムに合わせて気流を制御することができ、再入眠及びその後の深い睡眠を促進することができる。 In particular, the fourth aspect of the invention is such that, after the blown airflow of the third aspect of the invention is prevented from blowing downward, when the frequency of the human body motion exceeds a predetermined value, the frequency of the body motion remains below the predetermined time and the predetermined time elapses. The air flow is blown downward by the up-and-down airflow direction setting means, and when awakening occurs, the airflow sensation is moderately increased during the period from falling asleep again to deep sleep, thereby lowering the sensible temperature. Even after re-sleeping, the airflow can be controlled in accordance with the biological rhythm of body temperature, and re-sleeping and subsequent deep sleep can be promoted.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における空気調和機の制御装置の一例を示すブロック図、図2は、同空気調和機の室内ユニットの一例を示す構成図、図3は、同制御装置によって制御される設定温度の一例を示す説明図である。
(Embodiment 1)
1 is a block diagram illustrating an example of an air conditioner control device according to
図2において、1は、室内熱交換器、2は、室内送風機、3は、室内送風回路、3aは、室内送風回路3に連通し室内熱交換器1で熱交換された空気を吹き出す吹出口、4は、吹出口3aに設けられ、室内熱交換器1で熱交換されて吹き出される吹き出し気流の風向を上下方向で変える上下風向羽根、5は、例えば室内の温度変化に反応する赤外線センサ等により人体の動きを検知する体動検知手段で、これらにより、室内ユニット6が構成されている。
In FIG. 2, 1 is an indoor heat exchanger, 2 is an indoor blower, 3 is an indoor blower circuit, 3 a is an air outlet that communicates with the
この室内ユニット6は、周知の構成のものでよく、また周知の室外ユニット(図示せず)に接続されて周知の冷凍サイクルを構成し、冷房あるいは暖房を行うものである。
The
図1において、7は、室内温度設定手段、8は、おやすみ作動手段、9は、室内での人の体動を検出する体動検知手段5の出力信号を基に睡眠状態かまたは覚醒状態かを判定する睡眠判定手段、10は時間計測手段、11は、睡眠判定手段9及び時間計測手段10からの信号によって設定温度を補正する制御手段である。 In FIG. 1, 7 is a room temperature setting means, 8 is a sleep actuating means, 9 is a sleep state or an awake state based on an output signal of the body motion detection means 5 for detecting a human body motion in the room. 10 is a time measuring means, and 11 is a control means for correcting the set temperature based on signals from the sleep determining means 9 and the time measuring means 10.
図3は、本実施の形態における空気調和機の制御装置によって制御される設定温度の一例を示したものである。 FIG. 3 shows an example of the set temperature controlled by the control device for the air conditioner in the present embodiment.
時間t0に例えば、リモコン(図示せず)の操作等によるおやすみ作動手段8によっておやすみ運転である「おやすみモード」がONされると、制御手段10は、その時の設定温度(Tset)に対して第1の所定温度△T1だけTsetを下方へシフトさせる。その後、体動検知手段5が入床した人の体動を検知し、睡眠判定手段9は、所定時間毎の入床者の体動の頻度が所定以下になった時点t1で、入床者が入眠したと判定する。その後、体動の頻度が所定以下のまま所定時間△t1が経過した時点t2で深い睡眠に至ったと判定し、設定温度を第2の所定温度△T2だけ上方にシフトさせる。さらに、その後の睡眠中において、睡眠判定手段9が、所定時間毎の体動の頻度が所定以上になった時点t3で、入床者が中途覚醒したと判定し、第3の所定温度△T3だけTsetを下方へシフトさせる。 For example, when the “sleep mode”, which is a sleep operation, is turned on by the sleep operation means 8 by an operation of a remote controller (not shown) or the like at time t0, the control means 10 is switched to the set temperature (Tset) at that time. The Tset is shifted downward by a predetermined temperature ΔT1 of 1. Thereafter, the body motion detection means 5 detects the body motion of the person who entered the floor, and the sleep determination means 9 detects the person in bed at the time t1 when the frequency of the body motion of the floor person every predetermined time becomes equal to or less than the predetermined time. Is determined to fall asleep. Thereafter, it is determined that deep sleep has been reached at a time point t2 when the predetermined time Δt1 has passed while the frequency of body movement is below a predetermined value, and the set temperature is shifted upward by a second predetermined temperature ΔT2. Furthermore, during the subsequent sleep, the sleep determination means 9 determines that the intruder has awakened halfway at the time t3 when the frequency of body movements at a predetermined time becomes equal to or higher than a predetermined time, and the third predetermined temperature ΔT3. Only shift Tset downward.
睡眠判定手段9は、所定時間毎の体動の頻度が所定以下になった時点t4で再度入眠したと判定する。その後、体動の頻度が所定以下のまま所定時間△t2が経過した時点t5で再度深い睡眠に至ったと判定し、設定温度を第3の所定温度△T3より少なめの第4の所定温度△T4だけ上方にシフトさせる。 The sleep determination means 9 determines that the user has fallen asleep again at the time t4 when the frequency of body movements at a predetermined time becomes equal to or lower than the predetermined value. Thereafter, it is determined that deep sleep has been reached again at the time t5 when the predetermined time Δt2 has passed with the frequency of body movement being equal to or lower than a predetermined value, and the preset temperature is a fourth predetermined temperature ΔT4 that is lower than the third predetermined temperature ΔT3. Shift upwards only.
これらによって、入床者が入眠しさらに深い睡眠に至るまでの間、設定温度を低めにして体感温度を下げ、人体の放熱を促進して体温を速やかに低下させることができ、入眠から深い睡眠に至るまでの体温の生体リズムに適応した快適な睡眠環境を創ることができる。また、深い睡眠に至った後は、設定温度をやや高めに戻して体感温度を上げることで、睡眠時の寝冷えを防止しながら常に快適な睡眠環境を創ることができる。 By these, until the bedridden sleeps and goes deeper into sleep, the set temperature can be lowered to lower the sensory temperature, and the body temperature can be lowered quickly by promoting heat dissipation from the human body. It is possible to create a comfortable sleep environment adapted to the biological rhythm of body temperature up to. In addition, after reaching deep sleep, it is possible to always create a comfortable sleep environment while preventing the chilling at the time of sleep by returning the set temperature to a slightly higher temperature and raising the sensible temperature.
さらに、睡眠中に中途覚醒した場合においても、入眠時同様に再度入眠して深い睡眠に至るまでは設定温度をやや低めにし、再度入眠及び深い睡眠を促進させることができる。また、再度深い睡眠に至った後は、暑さによる中途覚醒を防ぐため、中途覚醒以前の設定温度よりもやや低めの設定温度にシフトすることで、入床者の体感に合わせた快適な睡眠環境を創ることができる。 Furthermore, even when awakening occurs during sleep, the set temperature can be made slightly lower until sleep is resumed and deep sleep is achieved as in sleep, and sleep and deep sleep can be promoted again. In addition, after reaching deep sleep again, in order to prevent mid-level awakening due to heat, the sleep temperature is changed to a setting temperature slightly lower than the temperature set before the mid-level awakening, so that a comfortable sleep that matches the experience of the bedridden An environment can be created.
(実施の形態2)
図4は、本発明の実施の形態2における空気調和機の制御装置の一例を示すブロック図、図5は、同空気調和機の室内ユニットの制御状態の一例を示す構成図である。尚、上記第1の実施の形態と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of an air conditioner control device according to
図4において、12は、熱交換された後室内に吹き出される吹出気流の上下風向を設定する上下風向設定手段、8は、おやすみ作動手段、9は、体動検知手段5の出力信号を基に睡眠状態かまたは覚醒状態かを判定する睡眠判定手段、10は、時間計測手段、11は、睡眠判定手段9及び時間計測手段10からの信号によって上下風向の設定を補正する制御手段である。
In FIG. 4,
図5(a)は、おやすみモードONの後、入眠から深い睡眠に至るまでの上下風向羽根4の制御状態の一例を示し、図5(b)は、深い睡眠に至った後の上下風向羽根4の制御状態の一例を示す。 FIG. 5A shows an example of the control state of the up-and-down wind direction blades 4 from sleep on to deep sleep after the sleep mode is turned on, and FIG. 5B shows the up-and-down wind direction blades after reaching deep sleep. 4 shows an example of the control state.
図5(a)の制御状態では、上下風向設定手段12により、上下風向羽根4を室内送風回路3からの吹出気流を、上方への気流と下方への気流に分割する位置に設定することによって、上方への気流は室内全体を冷やし、下方への気流は入床者に適度に当たるように作用する。
In the control state of FIG. 5A, the vertical airflow direction setting means 12 sets the vertical airflow direction blade 4 at a position where the airflow blown out from the
なお、上下風向羽根4の吹出口3aでの上下位置を可変することによって、上方への気流と下方への気流の割合を調節し、入床者に当たる気流の量を調整し、入床者が感じる体感温度を調節することができる。また、図5(b)の制御状態では、上下風向羽根4が室内送風回路3の下端に位置し、吹出気流を全て上方に吹出して、入床者に気流を当てないようにしている。なお、入床者に気流を当てる場合、図5(a)と図5(b)の制御状態を交互に繰り返すことによって、入床者に間欠的に気流を当てることで入床者に当たる気流の量を調節することも可能である。
In addition, by changing the vertical position at the air outlet 3a of the up-and-down airflow direction blade 4, the ratio of the upward airflow and the downward airflow is adjusted, the amount of the airflow hitting the intruder is adjusted, The perceived temperature can be adjusted. Moreover, in the control state of FIG.5 (b), the up-and-down wind direction blade | wing 4 is located in the lower end of the indoor
これらによって、入床者が入眠しさらに深い睡眠に至るまでは、図5(a)のように、下方への気流によって入床者に適度に気流を当てて体感温度を下げ、人体の放熱を促進して体温を速やかに低下させることができ、入眠から深い睡眠に至るまでの体温の生体リズムに適応した快適な睡眠環境を創ることができる。 As a result, until the bedridden sleeps and deep sleep, as shown in FIG. 5 (a), the airflow is applied to the bedrock by the airflow downward to lower the sensible temperature and to dissipate heat from the human body. The body temperature can be lowered quickly by promoting, and a comfortable sleep environment adapted to the biological rhythm of body temperature from falling asleep to deep sleep can be created.
また、深い睡眠に至った後は、図5(b)のように、上方への気流によって入床者に気流を当てないようにして体感温度を上げ、睡眠時の寝冷えを防止しながら常に快適な睡眠環境を創ることができる。 In addition, after reaching deep sleep, as shown in FIG. 5 (b), the temperature is raised by preventing the airflow from being applied to the intruder by the upward airflow, and it is always comfortable while preventing sleep from falling asleep. Can create a comfortable sleep environment.
つまり、上記実施の形態1における設定温度をシフトすることによる体感温度の調節に代えて、実施の形態2においては、入床者に当てる気流の量を調節することで体感温度を調節し、実施の形態1と同様に入眠及び深い睡眠を促進する快適な睡眠環境を創るものである。
In other words, instead of adjusting the sensible temperature by shifting the set temperature in the first embodiment, in the second embodiment, the sensible temperature is adjusted by adjusting the amount of airflow applied to the intruder. A comfortable sleep environment that promotes falling asleep and deep sleep is created in the same manner as in
なお、本実施の形態では、吹出口3aでの上下風向羽根4の上下位置を可変することで入床者に当たる気流の量を調節したが、例えば、上下風向羽根4の上下角度を可変する等により入床者に当たる気流の量を調節してもよく、気流の方向や風量を調節する構成や制御を限定するものではない
また、第1の実施の形態での室内温度の制御と本実施の形態における上下風向羽根4の制御の両方を併用して実施しても同様の効果を発揮することが可能である。
In the present embodiment, the amount of the airflow hitting the floor person is adjusted by changing the vertical position of the up-and-down wind direction blade 4 at the air outlet 3a. For example, the up-and-down angle of the up-and-down wind direction blade 4 is changed, etc. May adjust the amount of airflow hitting the intruder, and does not limit the configuration or control for adjusting the direction or airflow of the airflow. Also, the control of the indoor temperature and the present embodiment in the first embodiment Even if both the control of the up-and-down wind direction blades 4 in the form are used in combination, the same effect can be exhibited.
以上のように、本発明にかかる空気調和機の制御装置は、入眠から深い睡眠に至る体温の生体リズムに合わせて最適な室温や気流環境を生成することが可能となり、積極的に入眠及びその後の深い睡眠を促進する常に快適な睡眠環境を創造することができるもので、人体の動きを検知する手段を有した空気調和機であれば、室内ユニットは壁掛けだけでなく、床置き、天井埋込み、あるいはダクト空調等種々の形態にも搭載可能であり、非常に広範囲な空気調和機に用途展開を図ることができる。 As described above, the control device for an air conditioner according to the present invention can generate an optimal room temperature and airflow environment in accordance with a biological rhythm of body temperature ranging from sleep to deep sleep. It is possible to create a comfortable sleep environment that promotes deep sleep at all times, and if it is an air conditioner that has means to detect human movement, the indoor unit is not only mounted on the wall, but also placed on the floor and embedded in the ceiling It can also be installed in various forms such as duct air conditioning, and can be used for a wide range of air conditioners.
1 室内熱交換器
2 室内送風機
3 室内送風回路
4 上下風向羽根
5 体動検知手段
6 室内ユニット
7 室内温度設定手段
8 おやすみ作動手段
9 睡眠判定手段
10 時間計測手段
11 制御手段
12 上下風向設定手段
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