JP2009052835A - Air conditioning control device and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、加湿を行う空調装置を制御する空調制御装置及び方法に関するものである。 The present invention relates to an air conditioning control apparatus and method for controlling an air conditioning apparatus that performs humidification.
従来より、室内の湿度を調整すべく、局所的に加湿を行う空調装置がある(特許文献1参照)。また、室内にいる人の快適性を維持すべく、人体において計測された情報を用いて空調装置を制御する技術がある(特許文献2参照)。その他、室内の照度に応じて湿度を制御する技術がある(特許文献3参照)。このような加湿を行う空調装置は、冬季の気温の低い状態の室内の乾燥を予防する目的で導入されることが多い。このため、空調装置の中には、例えば、室温に合わせた加湿を行う制御、即ち、相対湿度を一定に保つ制御を行うものもある。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is an air conditioner that performs humidification locally to adjust indoor humidity (see Patent Document 1). In addition, there is a technique for controlling an air conditioner using information measured in a human body in order to maintain the comfort of a person in the room (see Patent Document 2). In addition, there is a technique for controlling the humidity according to the illuminance in the room (see Patent Document 3). An air conditioner that performs such humidification is often introduced for the purpose of preventing indoor drying at low temperatures in winter. For this reason, some air conditioners, for example, perform control to perform humidification according to room temperature, that is, control to keep the relative humidity constant.
特に、冬季の夜間は、室温と外気温との差が大きくなるため、空気が乾燥し、風邪を引きやすくなる。しかし、従来の加湿を行う空調装置を使って室温に合わせて湿度も上げると、結露量が多くなる恐れがあった。 In particular, during winter nights, the difference between the room temperature and the outside temperature becomes large, so the air dries and it is easy to catch a cold. However, if the humidity is increased according to the room temperature using a conventional air conditioning apparatus that performs humidification, the amount of condensation may increase.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、風邪を予防すべく空調装置における加湿を制御すると共に、結露を抑制することが可能な空調制御装置及び方法を提供することを目的とする。 This invention is made in view of the above, Comprising: It aims at providing the air-conditioning control apparatus and method which can suppress dew condensation while controlling the humidification in an air-conditioning apparatus in order to prevent a cold. .
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、加湿を行う空調装置と、ユーザの入眠時刻を示す入眠時刻情報を取得する第1取得手段と、ユーザの自律神経の変動を示す自律神経変動情報を取得する第2取得手段と、前記自律神経変動情報に基づいて求められる自律神経の変動周期と、前記入眠時刻情報によって示される入眠時刻とを用いて、副交感神経の活性度が交感神経の活性度よりも優位になる時刻を推定する推定手段と、推定された前記時刻が到来する所定時間前に、湿度検出手段で検出された湿度が第1所定値以下であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果が肯定的である場合、前記空調装置に対して前記第1所定値以上の湿度を設定値として送信する送信手段とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention provides an air conditioner that performs humidification, first acquisition means for acquiring sleep time information indicating a user's sleep time, and fluctuations in the user's autonomic nerves. Parasympathetic nerve activity using second acquisition means for acquiring the indicated autonomic nerve fluctuation information, an autonomic nerve fluctuation period determined based on the autonomic nerve fluctuation information, and a sleep time indicated by the sleep time information Estimating means for estimating the time at which the predominance is greater than the activity of the sympathetic nerve, and whether or not the humidity detected by the humidity detecting means is equal to or less than a first predetermined value before the predetermined time when the estimated time arrives And determining means for determining whether or not when the determination result of the determining means is affirmative, transmitting means for transmitting a humidity equal to or higher than the first predetermined value as a set value to the air conditioner. To do.
また、本発明は、加湿を行う空調装置と、ユーザの心拍、脈拍、心電、脈波、脳波、体動及び呼吸のうち少なくとも一つの生体情報を取得する第3取得手段と、前記生体情報を用いて、ユーザの入眠時刻と、副交感神経及び交感神経のうち少なくとも1つの活性度とを算出する算出手段と、前記活性度を用いて求められる自律神経の変動周期と、前記入眠時刻とを用いて、副交感神経の活性度が交感神経の活性度よりも優位になる時刻を推定する推定手段と、推定された前記時刻が到来する所定時間前に、湿度検出手段で検出された湿度が第1所定値以下であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果が肯定的である場合、前記空調装置に対して前記第1所定値以上の湿度を設定値として送信する送信手段とを備えることを特徴とする。 The present invention also provides an air conditioner that performs humidification, a third acquisition unit that acquires at least one biological information among a user's heartbeat, pulse, electrocardiogram, pulse wave, brain wave, body motion, and respiration, and the biological information. Using the calculation means for calculating the sleep time of the user and at least one activity level of the parasympathetic nerve and the sympathetic nerve, the fluctuation period of the autonomic nerve obtained using the activity level, and the sleep time Using the estimation means for estimating the time when the activity of the parasympathetic nerve is superior to the activity of the sympathetic nerve, and the humidity detected by the humidity detection means before the estimated time arrives. 1 determining means for determining whether or not the value is equal to or less than a predetermined value, and transmission for transmitting a humidity equal to or higher than the first predetermined value to the air conditioner as a set value when the determination result of the determining means is affirmative Specially provided with means To.
また、本発明は、第1取得手段と、第2取得手段と、推定手段と、判定手段と、送信手段とを備え、加湿を行う空調装置を制御する空調制御装置によって実行される空調制御方法であって、前記第1取得手段によって、ユーザの入眠時刻を示す入眠時刻情報を取得するステップと、前記第2取得手段によって、ユーザの自律神経の変動を示す自律神経変動情報を取得するステップと、前記推定手段によって、前記自律神経変動情報に基づいて求められる自律神経の変動周期と、前記入眠時刻情報によって示される入眠時刻とを用いて、副交感神経の活性度が交感神経の活性度よりも優位になる時刻を推定するステップと、前記判定手段によって、推定された前記時刻が到来する所定時間前に、湿度検出手段で検出された湿度が第1所定値以下であるか否かを判定するステップと、前記送信手段によって、前記判定手段の判定結果が肯定的である場合、前記空調装置に対して前記第1所定値以上の湿度を設定値として送信するステップとを含むことを特徴とする。 Further, the present invention provides an air conditioning control method that is executed by an air conditioning control device that includes a first acquisition unit, a second acquisition unit, an estimation unit, a determination unit, and a transmission unit, and controls an air conditioning unit that performs humidification. A step of acquiring sleep time information indicating a user's sleep time by the first acquisition unit; a step of acquiring autonomic nerve fluctuation information indicating a change of the user's autonomic nerve by the second acquisition unit; The activity of the parasympathetic nerve is higher than the activity of the sympathetic nerve using the fluctuation period of the autonomic nerve obtained by the estimating means based on the autonomic nerve fluctuation information and the sleep time indicated by the sleep time information. A step of estimating the dominant time, and the humidity detected by the humidity detecting means before the predetermined time when the time estimated by the determining means arrives is a first predetermined value or less. A step of determining whether or not there is a step of transmitting, by the transmission unit, when the determination result of the determination unit is affirmative, a humidity of the first predetermined value or more as a set value to the air conditioner; It is characterized by including.
また、本発明は、第3取得手段と、算出手段と、推定手段と、判定手段と、送信手段とを備え、加湿を行う空調装置を制御する空調制御装置によって実行される空調制御方法であって、前記第3取得手段によって、ユーザの心拍、脈拍、心電、脈波、脳波、体動及び呼吸のうち少なくとも一つの生体情報を取得するステップと、前記算出手段によって、前記生体情報を用いて、ユーザの入眠時刻と、副交感神経及び交感神経のうち少なくとも1つの活性度とを算出するステップと、前記推定手段によって、前記活性度を用いて求められる自律神経の変動周期と、前記入眠時刻とを用いて、副交感神経の活性度が交感神経の活性度よりも優位になる時刻を推定するステップと、前記判定手段によって、推定された前記時刻が到来する所定時間前に、湿度検出手段で検出された湿度が第1所定値以下であるか否かを判定するステップと、前記送信手段によって、前記判定手段の判定結果が肯定的である場合、前記空調装置に対して前記第1所定値以上の湿度を設定値として送信するステップとを含むことを特徴とする。 In addition, the present invention is an air conditioning control method that is executed by an air conditioning control device that includes a third acquisition unit, a calculation unit, an estimation unit, a determination unit, and a transmission unit, and that controls an air conditioning device that performs humidification. Then, the step of acquiring at least one biological information of the user's heartbeat, pulse, electrocardiogram, pulse wave, brain wave, body movement and respiration by the third acquisition means, and the biological information by the calculation means. Calculating the sleep time of the user and the activity level of at least one of the parasympathetic nerve and the sympathetic nerve, the fluctuation period of the autonomic nerve obtained using the activity level by the estimation means, and the sleep time And a step of estimating a time when the activity of the parasympathetic nerve is superior to the activity of the sympathetic nerve, and a predetermined time before the time estimated by the determination means arrives Determining whether or not the humidity detected by the humidity detecting means is equal to or lower than a first predetermined value; and if the determination result of the determining means is positive by the transmitting means, And a step of transmitting a humidity equal to or higher than the first predetermined value as a set value.
本発明によれば、風邪を予防すべく空調装置における加湿を制御すると共に、結露を抑制することが可能である。 According to the present invention, it is possible to control humidification in an air conditioner to prevent a cold and to suppress condensation.
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる空調制御装置及び方法の最良な実施の形態を詳細に説明する。 Exemplary embodiments of an air-conditioning control apparatus and method according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings.
本実施の形態においては、風邪などの病気を引き起こすウイルス(風邪ウイルス)に対する人の耐性が睡眠リズムに合わせて変化することに着目し、風邪に伴う生体反応が出やすい状況である場合に、空質を選択的に変化させるべく、加湿を行う空調装置を制御する。風邪に伴う生体反応が出やすい状況とは、風邪ウイルスが体に入り込み易い状況や風邪の症状が出やすい状況であり、その状況の1つは、副交感神経が優位になる時間帯である。例えば、参考文献(http://www2.health.ne.jp/library/3000/w3000748.html)におけるアンケート結果では、人が風邪を引いたと感じるのは、起床時が最も多い。その理由は、睡眠中は日中に比べ副交感神経が優位になるためである。一般に副交感神経が優位になると、唾液の分泌や唾液を飲み込む動きが著しく少なくなる。このとき、周囲の湿度が低いとのどの粘膜が乾燥するために、吸い込んだウイルスが外部に排出されず、風邪を引きやすい。また、副交感神経が優位になると、アセチルコリンが多く分泌されるためにリンパ球が増え、さらに、このリンパ球が、体内に侵入したウイルスを排除する際、過剰に働いて炎症性物質を放出するために、風邪の症状が強く出やすくなる。 In the present embodiment, focusing on the fact that a person's tolerance to a virus that causes a disease such as a cold (cold virus) changes according to the sleep rhythm, The air conditioner that performs humidification is controlled to selectively change the quality. A situation in which a biological reaction easily occurs due to a cold is a situation in which a cold virus easily enters the body or a condition in which a cold symptom is likely to occur, and one of the situations is a time zone in which parasympathetic nerves are dominant. For example, according to the questionnaire results in the reference document (http://www2.health.ne.jp/library/3000/w3000748.html), people feel that they have caught a cold most often when they get up. The reason is that during sleep, parasympathetic nerves have an advantage over daytime. In general, when parasympathetic nerves become dominant, the secretion of saliva and the movement of swallowing saliva are remarkably reduced. At this time, since the mucous membrane of the throat is dried when the surrounding humidity is low, the sucked virus is not discharged to the outside, and it is easy to catch a cold. In addition, when parasympathetic nerves become dominant, lymphocytes increase because a large amount of acetylcholine is secreted, and when these lymphocytes eliminate viruses that have entered the body, they work excessively and release inflammatory substances. In addition, the symptoms of cold are more likely to occur.
多くの人が睡眠するのは夜間である。湿度が最も低くなるのは冬季である。このため冬季の夜間が風邪を最も引きやすい状況となりうる。しかし、相対湿度が常に50%あれば、風邪ウイルスの7時間後の生存率は10%程度になる。一方、冬季の夜間は窓側と室内とで気温差が大きくなる場合が多い。この場合、結露が発生しやすくなる。例えば、室内温度:18℃、相対湿度:50%で、窓ガラスの温度を5℃とすると、1m3当り0.7gの結露が発生する。実際には窓ガラスの熱の透過率によって結露のスピードは変化するが、冬季に50%以上の相対湿度を保つ場合、多量の結露が発生する。このため、50%以上の相対湿度を保つのに空調装置において必要な一晩の水量も多くなる。この結露を低減するためには、室温を相当下げない限り、湿度を上げるのは難しい。 Many people sleep at night. The humidity is lowest in the winter. For this reason, winter nights can be the most likely to catch a cold. However, if the relative humidity is always 50%, the survival rate after 7 hours of the cold virus is about 10%. On the other hand, there are many cases where the temperature difference between the window side and the room is large at night in winter. In this case, condensation tends to occur. For example, if the room temperature is 18 ° C, the relative humidity is 50%, and the window glass temperature is 5 ° C, dew condensation of 0.7 g per 1 m 3 occurs. Actually, the speed of condensation changes depending on the heat transmittance of the window glass, but if the relative humidity of 50% or more is maintained in winter, a large amount of condensation occurs. For this reason, the amount of water required overnight in an air conditioner to maintain a relative humidity of 50% or more increases. In order to reduce this condensation, it is difficult to raise the humidity unless the room temperature is considerably lowered.
以上のことから、本実施の形態においては、副交感神経が優位になる時間帯において、湿度が所定の設定値になるように空調装置を制御することにより、風邪の予防に寄与しつつ、結露を最小限に抑制可能にする。結露を最小限に抑制することができれば、加湿のために必要な一晩の水量も低減可能である。このため、小型の水タンクしか持たない空調装置でも比較的大きな部屋に適用することが可能になる。 From the above, in the present embodiment, in the time zone in which parasympathetic nerves are dominant, by controlling the air conditioner so that the humidity becomes a predetermined set value, it contributes to prevention of colds while condensing. Make it possible to suppress it to a minimum. If condensation can be suppressed to a minimum, the amount of overnight water necessary for humidification can be reduced. For this reason, even an air conditioner having only a small water tank can be applied to a relatively large room.
ところで、空調装置における湿度の設定値を変えてから、実際の湿度が設定値の湿度になるまでに時間が多少かかる。つまり、副交感神経が優位になった時点で空調装置における湿度の設定値を変えたとしても、実際の湿度が設定値の湿度になるまでにタイムラグが発生する。そこで、本実施の形態においては、副交感神経が優位になる時刻、即ち、副交感神経が活性化する時刻(副交感神経活性時刻)を推定し、その時刻の所定時間(例えば、10分)前に、必要に応じて、空調装置における湿度の設定値を変更する制御を行う。 By the way, after changing the set value of humidity in the air conditioner, it takes some time until the actual humidity becomes the set value. In other words, even if the set value of humidity in the air conditioner is changed when parasympathetic nerve becomes dominant, a time lag occurs until the actual humidity becomes the set value. Therefore, in the present embodiment, the time when the parasympathetic nerve becomes dominant, that is, the time when the parasympathetic nerve is activated (parasympathetic nerve activation time) is estimated, and a predetermined time (for example, 10 minutes) before that time, If necessary, control is performed to change the set value of humidity in the air conditioner.
(1)構成
図1は、本実施の形態にかかる空調制御装置100の構成を示す図である。同図に示すように、空調制御装置100は、副交感神経活性時刻推定モジュール101と、湿度判定モジュール102とを有する。副交感神経活性時刻推定モジュール101には、自律神経センサ200と、入眠時刻検知モジュール300とが接続される。湿度判定モジュール102には、湿度センサ400と、空調装置500とが接続される。このような空調制御装置100は、CPU(Central Processing Unit)と、現在時刻や経過時間などの時間を計測するタイマと、各種プログラムや各種データを記憶するROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)を含む記憶部と、通信部と、これらを接続するバス(いずれも図示せず)とを備え、例えば、空調装置500内に配設される。副交感神経活性時刻推定モジュール101と、湿度判定モジュール102とは、記憶部に各々記憶される。各モジュールがCPUによって記憶部から各々読み出されて実行されることにより、これらの各モジュールの機能が各々実現される。
(1) Configuration FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an air
自律神経センサ200は、ユーザの自律神経の変動を計測するセンサであり、例えば、脈波計とその脈拍変動解析モジュール等に相当する。このような自律神経センサ200は、脈波から一拍ごとの脈拍を求め、その変動成分を周波数解析することにより、自律神経の変動として、副交感神経の活性度の変化や交感神経の活性度の変化を計測する。図2は、心拍間隔の変動周波数を例示する図である。同図に示されるように、この変動周波数のうち、0.1〜0.2Hz 前後(LFと言われる)と0.2〜0.4Hz前後(HFと言われる)のパワーのピークレベルまたは同周波数帯の積分値を比較することにより、副交感神経の活性度が交感神経の活性度よりも優位であるか否かを判定することができる。LFは交感神経成分を表し、HFは副交感神経成分を表すことが知られている。このため、LFに比べHFが相対的に高い状態は、副交感神経の活性度が交感神経の活性度よりも優位であると判定することができる。
The
入眠時刻検知モジュール300は、体動量センサ(図示せず)で計測される体動量を用いてユーザの入眠時刻を算出する。体動量センサは、例えば、ユーザの利き腕と反対側の手首に装着される。体動量を用いた入眠時刻の算出のアルゴリズムは、例えば、Cole RJ, Kripke DF, Gruen W : Automatic sleep/wake identification from wrist Activity. Sleep,15(5), 461-469, 1992.に記載されているものを適用する。
The sleep
副交感神経活性時刻推定モジュール101は、通信部を介して、自律神経センサ200で計測された自律神経の変動を示す自律神経変動情報と、入眠時刻検知モジュール300で算出された入眠時刻を示す入眠時刻情報とを取得し、副交感神経の活性度が交感神経の活性度よりも優位になる時刻を推定する。尚、副交感神経活性時刻推定モジュール101は、自律神経変動情報として、上述の変動周波数自体を自律神経センサ200から取得し、副交感神経の活性度が交感神経の活性度よりも優位になる否かを自身で判定するようにしても良いし、副交感神経の活性度が交感神経の活性度よりも優位になったと自律神経センサ200が判定し、その旨を示す情報を自律神経センサ200から取得するようにしても良い。
The parasympathetic nerve activity
副交感神経はNon-REM睡眠に対応し、交感神経はREM睡眠に対応している。図3は、自律神経の状態と睡眠状態と体動量との関係を例示する図である。同図においては、Non-REM睡眠時に副交感神経の活性度が交感神経の活性度よりも優位になり、REM睡眠時に交感神経の活性度が副交感神経の活性度よりも優位になることが示されている。このREM睡眠及びNon-REM睡眠は、70〜120分の周期で交互に繰り返されるが、各睡眠に対応する交感神経及び副交感神経の活性度もほぼ同じ周期で繰り返される。従って、副交感神経活性時刻推定モジュール101は、この周期と、自律神経センサ200で計測された自律神経の変動を示す自律神経変動情報と、入眠時刻検知モジュール300で算出された入眠時刻を示す入眠時刻情報とを用いて、次に副交感神経の活性度が交感神経の活性度よりも優位になる時刻を推定する。具体的な推定方法は後述の動作欄で説明する。
The parasympathetic nerve corresponds to Non-REM sleep, and the sympathetic nerve corresponds to REM sleep. FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship among the state of the autonomic nerve, the sleep state, and the amount of body movement. The figure shows that parasympathetic activity is superior to sympathetic activity during Non-REM sleep, and sympathetic activity is superior to parasympathetic activity during REM sleep. ing. The REM sleep and Non-REM sleep are alternately repeated at a period of 70 to 120 minutes, but the activities of the sympathetic nerve and the parasympathetic nerve corresponding to each sleep are also repeated at substantially the same period. Therefore, the parasympathetic nerve activity
湿度センサ400は、湿度を計測するセンサであり、例えば、室内のユーザの周辺に配設される。湿度判定モジュール102は、副交感神経活性時刻推定モジュール101で副交感神経が優位になると推定された時刻の所定時間(例えば、10分)前に湿度センサ400から受け取った湿度情報が第1所定値(例えば、50%以下)の場合、空調装置500に当該第1所定値以上の値を設定値として送信する。副交感神経の活性度が交感神経の活性度よりも優位になると推定された時刻の10分前に空調装置500に設定値を送信するのは、空調装置500が行う加湿によって湿度が数%上昇するのは概ね5〜10分程度かかるからである。但し、相対湿度の上昇は、そのときの湿度、部屋の広さ、室内の気流状況により変化するため、所定時間の値はこの限りではない。
The
空調装置500は、加湿を行う機能を有し、例えば、ユーザの周辺に配設される。空調装置500は、空調制御装置100の湿度判定モジュール102から送信された湿度の設定値を受信すると、湿度が当該設定値に近づくよう加湿を行う。
The
(2)動作
次に、本発明の実施形態における空調制御装置100の動作について説明する。まず、副交感神経活性時刻推定モジュール101が行う処理について説明する。図4は、副交感神経活性時刻推定モジュール101の行う処理の手順を示すフローチャートである。
(2) Operation Next, the operation of the air
副交感神経活性時刻推定モジュール101は、自律神経センサ200で計測された自律神経の変動を示す自律神経変動情報と、入眠時刻検知モジュール300で算出された入眠時刻を示す入眠時刻情報とを取得し、まず、カウンタNを「1」と設定し、自律神経の変動周期tを所定の初期値、例えば「90」(分)と初期設定する(ステップS1)。以降、副交感神経活性時刻推定モジュール101は、自律神経変動情報を自律神経センサ200から適宜取得する。そして、副交感神経活性時刻推定モジュール101は、副交感神経の活性度が交感神経の活性度よりも優位になる時間帯として、副交感神経の活性度が交感神経の活性度よりも優位になる状態が開始する時刻Tf1を以下の式(1)により算出し、副交感神経の活性度が交感神経の活性度よりも優位になる状態が終了する時刻Tf2を以下の式(2)により算出する(ステップS2)。
The parasympathetic nerve activity
Tf1=S0+t*(N−1)+10・・・(式1)
Tf2=S0+t*N−20・・・(式2)
S0:入眠時刻
Tf1 = S0 + t * (N-1) +10 (Expression 1)
Tf2 = S0 + t * N-20 (Expression 2)
S0: Sleeping time
ここでは、Tf1が、副交感神経の活性度が交感神経の活性度よりも優位になる時刻(副交感神経活性時刻)として推定されることになる。図5は、図3に示した自律神経の変動の状態と、入眠時刻S0と、自律神経の変動周期tと、推定される副交感神経活性時刻Tf1との関係を示す図である。 Here, Tf1 is estimated as the time (parasympathetic nerve activation time) when the activity of the parasympathetic nerve is superior to the activity of the sympathetic nerve. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the state of fluctuation of the autonomic nerve shown in FIG. 3, the sleep time S0, the fluctuation period t of the autonomic nerve, and the estimated parasympathetic nerve activation time Tf1.
また、副交感神経活性時刻推定モジュール101は、Tf1からの経過時間のタイマによる計測を開始し、自律神経変動情報を用いて、Tf2以降の時刻に交感神経の活性度が副交感神経の活性度よりも優位になったときまでの経過時間(分)をu0とする(ステップS3)。更に、副交感神経活性時刻推定モジュール101は、交感神経の活性度が副交感神経の活性度よりも優位になる状態が所定時間以上、例えば5分以上続いているか否かを判定する(ステップS4)。当該判定結果が肯定的である場合、副交感神経活性時刻推定モジュール101は、交感神経の活性度が副交感神経の活性度よりも優位でなくなるTf1からの経過時間(分)をu1とする(ステップS5)。そして、副交感神経活性時刻推定モジュール101は、以下の式(3)により自律神経の変動周期tを更新すると共に、カウンタNの値を1つインクリメントする(ステップS6)。
In addition, the parasympathetic activity
t=(u0+u1)/2・・・(式3) t = (u0 + u1) / 2 (Formula 3)
そして、副交感神経活性時刻推定モジュール101は、自律神経変動情報を用いてユーザが起床しているか否かを判定し(ステップS7)、当該判定結果が否定的である場合には、ステップS2に戻り、次の副交感神経活性時刻の推定を行う。ステップS7の判定結果が肯定的である場合には、処理を終了する。
Then, the parasympathetic nerve activity
尚、ステップS4の判定結果が否定的である場合には、ステップS3に戻り、経過時間u0の計測を継続する。 If the determination result of step S4 is negative, the process returns to step S3 and continues to measure the elapsed time u0.
以上のようにして、副交感神経活性時刻推定モジュール101は、入眠時刻情報と、自律神経変動情報とを用いて、ユーザの睡眠中に周期的に副交感神経の活性度が交感神経の活性度よりも優位になる時刻を、その周期(変動周期)に応じて推定する。また、副交感神経活性時刻推定モジュール101は、副交感神経の活性度が交感神経の活性度よりも優位になる時刻を最初に推定する際には、変動周期として予め定められた値(ここでは、「90」(分))を用い、その後に副交感神経の活性度が交感神経の活性度よりも優位になる時刻を推定する際には、自律神経情報を用いて更新される変動周期を用いる。これにより、副交感神経の活性度が交感神経の活性度よりも優位になる時刻をより正確に推定することが可能になる。
As described above, the parasympathetic nerve activity
次に、湿度判定モジュール102の動作について説明する。図6は、湿度判定モジュール102の動作の流れを示すフローチャートである。湿度判定モジュール102は、上述のステップS2で副交感神経活性時刻推定モジュール101が推定した副交感神経活性時刻Tf1を取得し(ステップS10)、タイマで計測される現在時刻が副交感神経活性時刻Tf1の所定時間前、例えば10分前になると(ステップS11:YES)、湿度を示す湿度情報を湿度センサ400から取得する(ステップS12)。そして、湿度判定モジュール102は、取得した湿度情報が示す湿度が第1所定値以下であるか否かを判定する(ステップS13)。所定値は例えば「50%」であり、予め記憶部に記憶されている。湿度判定モジュール102は記憶部に記憶された第1所定値を参照してステップS13の判定を行う。そして、ステップS13の判定結果が肯定的である場合、湿度判定モジュール102は、当該第1所定値以上の値を湿度の設定値として空調装置500に通信部を介して送信する(ステップS14)。空調装置500は、空調制御装置100の湿度判定モジュール102から送信された湿度の設定値を受信すると、湿度が当該設定値に近づくよう加湿を行う。この結果、約10分後の副交感神経の活性度が交感神経の活性度よりも優位になる状態が開始すると推定される時刻には、室内の湿度が当該設定値になり得る。
Next, the operation of the
以上のような構成によって、副交感神経が優位になる時刻に合わせて、室内の湿度が第1所定値以上になるように空調装置500を制御することが可能になり、風邪の予防に寄与することが可能になる。また、室内の湿度が第1所定値に既に達している場合には、空調装置500に加湿を行なわせることがないため、結露を抑制することが可能になる。
With the configuration as described above, it becomes possible to control the
[変形例]
なお、本発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
[Modification]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Moreover, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
<変形例2>
上述の実施の形態の自律神経センサ200は、脈波を用いて副交感神経の変化を計測するものとした。しかし、これに限らず、ユーザの心拍、脈拍、心電、脈波、脳波、体動及び呼吸のうち少なくとも一つの生体情報を用いて自律神経の変動を計測し、副交感神経及び交感神経のうち少なくとも1つの活性度を算出するようにしても良い。
<
The
例えば、呼吸周期を計測することによって、副交感神経の活性度が交感神経の活性度よりも優位であることを判定することができる。心拍の変動は呼吸に大きく左右されるからである。図2に示した変動周波数においては、HFがLFに比べ相対的に高い状態では、HFの周波数に相当する周期の呼吸をしている場合が多い。このため、呼吸周期を計測することによっても、副交感神経が優位であるか否かを判定することができる。 For example, by measuring the respiratory cycle, it can be determined that the parasympathetic activity is superior to the sympathetic activity. This is because heart rate fluctuations are greatly influenced by breathing. In the fluctuating frequency shown in FIG. 2, in a state where HF is relatively higher than LF, there are many cases where breathing is performed in a cycle corresponding to the frequency of HF. For this reason, it is possible to determine whether or not the parasympathetic nerve is dominant by measuring the respiratory cycle.
また、睡眠中に脳波を測定してNon-REM睡眠を判定し、このNon-REM睡眠時に副交感神経の活性度が交感神経の活性度よりも優位であると判定することもできる。なぜなら、図3にも示したように、REM睡眠時は交感神経の活性度が副交感神経の活性度よりも優位になり、Non-REM睡眠、特に深睡眠時は副交感神経の活性度が交感神経の活性度よりも優位になるからである。 It is also possible to determine non-REM sleep by measuring an electroencephalogram during sleep, and to determine that the parasympathetic activity is superior to the sympathetic activity during this non-REM sleep. This is because, as shown in FIG. 3, the activity of the sympathetic nerve is superior to the activity of the parasympathetic nerve during REM sleep, and the activity of the parasympathetic nerve is more sympathetic than during non-REM sleep, particularly deep sleep. This is because it becomes superior to the activity of.
更に、図3では、Non-REM睡眠時は、REM睡眠時に比べ体動量が少ないことが示されている。従って、体動センサを用いて体動量を測定し、これを用いてNon-REM睡眠を推定し、このNon-REM睡眠時に副交感神経の活性度が交感神経の活性度よりも優位であると判定することもできる。 Furthermore, FIG. 3 shows that the amount of body movement is smaller during Non-REM sleep than during REM sleep. Therefore, the amount of body movement is measured using a body motion sensor, and non-REM sleep is estimated using this, and it is determined that the parasympathetic nerve activity is superior to the sympathetic nerve activity during this non-REM sleep. You can also
図7は、本変形例に係る空調制御装置100´の構成を例示する図である。空調制御装置100´は、上述の副交感神経活性時刻推定モジュール101及び湿度判定モジュール102に加え、自律神経活性指標算出モジュール103を更に有する。自律神経活性指標算出モジュール103には、生体センサ201が接続される。生体センサ201は、ユーザの心拍、脈拍、心電、脈波、脳波、体動及び呼吸のうち少なくともどれか一つの生体情報を計測するセンサである。自律神経活性指標算出モジュール103は、生体センサ201で計測された生体情報を取得しこれを解析して、副交感神経及び交感神経のうち少なくとも1つの活性度を算出すると共に、入眠時刻を算出する。副交感神経活性時刻推定モジュール101は、自律神経活性指標算出モジュール103が算出した活性度と、入眠時刻とを取得し、上述と同様にして、副交感神経の活性度が交感神経の活性度よりも優位になる時刻を推定する。
FIG. 7 is a diagram illustrating the configuration of an air
<変形例3>
上述の実施の形態における空調制御装置100は、空調装置500内に配設されるものとしたが、自律神経センサ200内に配設されるようにしても良い。また、変形例2においては、空調制御装置100´は、生体センサ201内に配設されても良い。この場合、更に、生体センサ201は例えば寝具内に内蔵されるものであっても良い。
<
The air
<変形例4>
上述の実施の形態における自律神経の変動周期tを「90」と初期設定した。しかし、自律神経の変動周期tとしては、これに限らず、データとして予め収集した周期の平均周期を算出したものを用いて良いし、過去に得られた自律神経変動情報を用いて変動周期を算出してこれを用いるようにしても良い。
<
The autonomic nerve fluctuation period t in the above-described embodiment is initially set to “90”. However, the fluctuation period t of the autonomic nerve is not limited to this, and it is possible to use a value obtained by calculating the average period of the periods collected in advance as data, or the fluctuation period can be calculated using the autonomic nerve fluctuation information obtained in the past. It may be calculated and used.
<変形例5>
上述の実施の形態においては、湿度センサ400を用いたが、これの代わりに、湿度のみならず温度も計測する温湿度センサを用いるようにしても良い。空調装置は、加温や減温を行う機能を有する。そして、空調制御装置は、湿度判定モジュール102の代わりに、温湿度判定モジュールを有し、上述のステップS12では、温湿度判定モジュールは、湿度及び温度のうち少なくとも一方を温湿度センサから取得する。そして、温湿度判定モジュールは、湿度を取得した場合には上述の第1の実施形態と同様にして、湿度が第1所定値であるか否かを判定し、当該判定結果が肯定的である場合に、当該第1所定値以上の値を設定値として空調装置に送信する。また、温湿度判定モジュールは、温度を取得した場合には、当該温度が予め設定された第2所定値であるか否かを判定し、当該判定結果が肯定的である場合に、当該第2所定値以下の値を温度の設定値として空調装置に送信する。空調装置は、温度の設定値が空調制御装置から送信されると、温度が当該設定値となるよう加温又は減温を行う。
<
In the above-described embodiment, the
このような構成によれば、室温に応じた相対湿度を制御することが可能になる。この結果、風邪の予防により有効に寄与することができると共に、結露を最小限に抑制することが可能になる。 According to such a configuration, it becomes possible to control the relative humidity according to the room temperature. As a result, it is possible to contribute more effectively to the prevention of colds, and it is possible to minimize condensation.
<変形例6>
上述の実施の形態においては、交感神経の活性度が副交感神経の活性度よりも優位になった場合に、湿度判定モジュール102は、湿度センサ400から取得した湿度情報が示す湿度が第1所定値以上であると判定したら、空調装置500の加湿機能を停止させる制御を行うようにしても良い。また、空調装置500が除湿機能を備え、空調制御装置100は、副交感神経の活性度が交感神経の活性度よりも優位である場合、室内の湿度が常に第1所定値となるよう、空調装置500の加湿機能及び除湿機能を適宜制御するようにしても良い。
<
In the above-described embodiment, when the activity of the sympathetic nerve is superior to the activity of the parasympathetic nerve, the
<変形例7>
上述の実施の形態及び変形例において、モジュールの構成は、上述の副交感神経活性時刻推定モジュール101、湿度判定モジュール102、入眠時刻検知モジュール300及び自律神経活性指標算出モジュール103に限らない。
<Modification 7>
In the embodiment and the modification described above, the module configuration is not limited to the parasympathetic nerve activity
100 空調制御装置
101 副交感神経活性時刻推定モジュール(第1取得手段、第2取得手段、推定手段)
102 湿度判定モジュール(判定手段、送信手段)
103 自律神経活性指標算出モジュール(第3取得手段)
200 自律神経センサ
201 生体センサ
300 入眠時刻検知モジュール
400 湿度センサ(湿度検出手段)
500 空調装置
100 Air-
102 Humidity determination module (determination means, transmission means)
103 Autonomic nerve activity index calculation module (third acquisition means)
200 Autonomic
500 Air conditioner
Claims (6)
ユーザの入眠時刻を示す入眠時刻情報を取得する第1取得手段と、
ユーザの自律神経の変動を示す自律神経変動情報を取得する第2取得手段と、
前記自律神経変動情報に基づいて求められる自律神経の変動周期と、前記入眠時刻情報によって示される入眠時刻とを用いて、副交感神経の活性度が交感神経の活性度よりも優位になる時刻を推定する推定手段と、
推定された前記時刻が到来する所定時間前に、湿度検出手段で検出された湿度が第1所定値以下であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果が肯定的である場合、前記空調装置に対して前記第1所定値以上の湿度を設定値として送信する送信手段とを備える
ことを特徴とする空調制御装置。 An air conditioner for humidification;
First acquisition means for acquiring sleep time information indicating a user's sleep time;
Second acquisition means for acquiring autonomic nerve fluctuation information indicating fluctuations of the user's autonomic nerve;
Estimating the time when the parasympathetic nerve activity is superior to the sympathetic nerve activity using the autonomic nerve fluctuation period obtained based on the autonomic nerve fluctuation information and the sleep time indicated by the sleep time information. An estimation means to
Determination means for determining whether or not the humidity detected by the humidity detection means is equal to or less than a first predetermined value before the estimated time arrives;
When the determination result of the determination means is affirmative, the air conditioning control apparatus further comprises a transmission means for transmitting a humidity equal to or higher than the first predetermined value as a set value to the air conditioner.
ことを特徴とする請求項1に記載の空調制御装置。 When estimating the time when the activity of the parasympathetic nerve is superior to the activity of the sympathetic nerve, the estimation means first calculates the sleep time and a value predetermined as an initial value of the fluctuation period. Using the estimated fluctuation time and then updating the fluctuation period according to the autonomic fluctuation information, using the updated fluctuation period and the sleep time, and then the activity of the parasympathetic nerve is determined to be the sympathetic nerve. The air-conditioning control apparatus according to claim 1, wherein a time that prevails over the degree of activity is estimated.
ユーザの心拍、脈拍、心電、脈波、脳波、体動及び呼吸のうち少なくとも一つの生体情報を取得する第3取得手段と、
前記生体情報を用いて、ユーザの入眠時刻と、副交感神経及び交感神経のうち少なくとも1つの活性度とを算出する算出手段と、
前記活性度を用いて求められる自律神経の変動周期と、前記入眠時刻とを用いて、副交感神経の活性度が交感神経の活性度よりも優位になる時刻を推定する推定手段と、
推定された前記時刻が到来する所定時間前に、湿度検出手段で検出された湿度が第1所定値以下であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果が肯定的である場合、前記空調装置に対して前記第1所定値以上の湿度を設定値として送信する送信手段とを備える
ことを特徴とする空調制御装置。 An air conditioner for humidification;
Third acquisition means for acquiring at least one biological information among a user's heartbeat, pulse, electrocardiogram, pulse wave, brain wave, body motion, and respiration;
A calculating means for calculating a user's sleep time and at least one activity level of the parasympathetic nerve and the sympathetic nerve using the biological information;
Estimating means for estimating the time when the activity of the parasympathetic nerve is superior to the activity of the sympathetic nerve using the fluctuation period of the autonomic nerve obtained using the activity and the sleep time;
Determination means for determining whether or not the humidity detected by the humidity detection means is equal to or less than a first predetermined value before the estimated time arrives;
When the determination result of the determination means is affirmative, the air conditioning control apparatus further comprises a transmission means for transmitting a humidity equal to or higher than the first predetermined value as a set value to the air conditioner.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の空調制御装置。 The air-conditioning control apparatus according to claim 1 or 2, wherein the transmission unit transmits a temperature equal to or lower than a second predetermined value as a set value to the air-conditioning apparatus.
前記第1取得手段によって、ユーザの入眠時刻を示す入眠時刻情報を取得するステップと、
前記第2取得手段によって、ユーザの自律神経の変動を示す自律神経変動情報を取得するステップと、
前記推定手段によって、前記自律神経変動情報に基づいて求められる自律神経の変動周期と、前記入眠時刻情報によって示される入眠時刻とを用いて、副交感神経の活性度が交感神経の活性度よりも優位になる時刻を推定するステップと、
前記判定手段によって、推定された前記時刻が到来する所定時間前に、湿度検出手段で検出された湿度が第1所定値以下であるか否かを判定するステップと、
前記送信手段によって、前記判定手段の判定結果が肯定的である場合、前記空調装置に対して前記第1所定値以上の湿度を設定値として送信するステップとを含む
ことを特徴とする空調制御方法。 An air conditioning control method that includes a first acquisition unit, a second acquisition unit, an estimation unit, a determination unit, and a transmission unit, and is executed by an air conditioning control device that controls an air conditioning device that performs humidification,
Acquiring sleep time information indicating a user's sleep time by the first acquisition means;
Obtaining the autonomic nerve fluctuation information indicating the fluctuation of the user's autonomic nerve by the second obtaining means;
The activity of the parasympathetic nerve is superior to the activity of the sympathetic nerve by using the fluctuation period of the autonomic nerve obtained by the estimating means based on the autonomic nerve fluctuation information and the sleep time indicated by the sleep time information. Estimating the time when
Determining whether the humidity detected by the humidity detection means is equal to or lower than a first predetermined value before the predetermined time when the estimated time arrives by the determination means;
An air-conditioning control method comprising: transmitting, by the transmission unit, a humidity that is equal to or higher than the first predetermined value to the air-conditioning apparatus when the determination result of the determination unit is affirmative. .
前記第3取得手段によって、ユーザの心拍、脈拍、心電、脈波、脳波、体動及び呼吸のうち少なくとも一つの生体情報を取得するステップと、
前記算出手段によって、前記生体情報を用いて、ユーザの入眠時刻と、副交感神経及び交感神経のうち少なくとも1つの活性度とを算出するステップと、
前記推定手段によって、前記活性度を用いて求められる自律神経の変動周期と、前記入眠時刻とを用いて、副交感神経の活性度が交感神経の活性度よりも優位になる時刻を推定するステップと、
前記判定手段によって、推定された前記時刻が到来する所定時間前に、湿度検出手段で検出された湿度が第1所定値以下であるか否かを判定するステップと、
前記送信手段によって、前記判定手段の判定結果が肯定的である場合、前記空調装置に対して前記第1所定値以上の湿度を設定値として送信するステップとを含む
ことを特徴とする空調制御方法。 An air conditioning control method executed by an air conditioning control device that includes a third acquisition unit, a calculation unit, an estimation unit, a determination unit, and a transmission unit, and that controls an air conditioning unit that performs humidification,
Acquiring at least one biological information of the user's heartbeat, pulse, electrocardiogram, pulse wave, brain wave, body motion and respiration by the third acquisition means;
Calculating the user's sleep time and the activity of at least one of the parasympathetic nerve and the sympathetic nerve by the calculating means using the biological information;
Estimating the time when the parasympathetic nerve activity is superior to the sympathetic nerve activity by using the autonomic nerve fluctuation period determined by the activity and the sleep time by the estimating means; ,
Determining whether the humidity detected by the humidity detection means is equal to or lower than a first predetermined value before the predetermined time when the estimated time arrives by the determination means;
An air-conditioning control method comprising: transmitting, by the transmission unit, a humidity that is equal to or higher than the first predetermined value to the air-conditioning apparatus when the determination result of the determination unit is affirmative. .
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