JP2010236780A - Heating apparatus and control program - Google Patents
Heating apparatus and control program Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010236780A JP2010236780A JP2009084698A JP2009084698A JP2010236780A JP 2010236780 A JP2010236780 A JP 2010236780A JP 2009084698 A JP2009084698 A JP 2009084698A JP 2009084698 A JP2009084698 A JP 2009084698A JP 2010236780 A JP2010236780 A JP 2010236780A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- region
- thermal sensation
- humidity
- user
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Images
Landscapes
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
Description
本発明は、調整対象温度が設定温度となるように調整対象温度を調整する温熱器具及び制御プログラムに関する。 The present invention relates to a heating apparatus and a control program for adjusting an adjustment target temperature so that the adjustment target temperature becomes a set temperature.
従来、使用者の環境温度を調整することを目的として、就寝時に使用する空調機や電気毛布などの温熱器具が広く用いられている。このような温熱器具は、調整対象の温度である調整対象温度(例えば、室内温度や寝床内温度など)が設定温度になるように、調整対象温度を調整する。また、温熱器具において、使用者の「暑い」或いは「寒い」という感覚(以下、「温冷感」)を推定する手法が提案されている(特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, for the purpose of adjusting the environmental temperature of a user, a heating device such as an air conditioner or an electric blanket used at bedtime has been widely used. Such a thermal appliance adjusts the adjustment target temperature so that the adjustment target temperature (for example, the room temperature or the temperature in the bed) that is the temperature of the adjustment target becomes the set temperature. In addition, a method for estimating a user's feeling of “hot” or “cold” (hereinafter referred to as “warm feeling”) has been proposed (see Patent Document 1).
具体的には、特許文献1に記載の手法では、皮膚表面熱流Qsk、皮膚温度Tsk、深部温度Tcr、皮膚温度の時間変化率Tsk/dt、深部温度の時間変化率Tcr/dtに基づいて、温冷感を推定する。温冷感は、次の式(1)に基づいて、温冷感を定量的に示す温冷感推定値Iによって示される。なお、式(1)において、A〜Fは、所定の係数である。
Specifically, in the technique described in
I=A*Qsk+B*Tsk+C*Tsk/dt+D*Tcr+E*Tcr/dt+F …(1)
温熱器具は、温冷感推定値Iが所定の範囲外である場合、温冷感推定値Iが所定の範囲に入るように制御する。
I = A * Qsk + B * Tsk + C * Tsk / dt + D * Tcr + E * Tcr / dt + F (1)
The thermal appliance controls the thermal sensation estimated value I to be within the predetermined range when the thermal sensation estimated value I is outside the predetermined range.
しかしながら、上記特許文献1に記載の手法では、使用者の睡眠期間において、使用者の体温を測定するための多数のセンサを使用者の身体に取り付ける必要がある。特に、使用者の深部温度Tcrの測定には、使用者の直腸や鼓膜の温度を測定するセンサが用いられる。従って、使用者の睡眠に負担をかけてしまうので、使用者に快適な睡眠を提供することは困難であった。
However, in the technique described in
本発明は、上述した状況に鑑みてなされたものであり、使用者の身体にセンサを取り付けることなく使用者の温冷感を精度よく推定可能な温熱器具及び制御プログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described situation, and an object thereof is to provide a heating apparatus and a control program capable of accurately estimating the user's thermal feeling without attaching a sensor to the user's body. To do.
本発明の特徴に係る温熱器具は、調整対象の温度である調整対象温度が設定温度になるように、調整対象温度を制御する温熱器具であって、調整対象のうち使用者の腰が配置される領域である腰領域、及び使用者の両足が配置される領域である足元領域の温度を検出する温度検出部と、調整対象のうち足元領域の湿度を検出する湿度検出部と、検出された腰領域の温度、及び足元領域の温度及び湿度に応じて、使用者の温冷感を示す温冷感値の推定値である温冷感推定値を算出する温冷感推定値算出部と、温冷感算出部によって算出された温冷感推定値に応じて、設定温度を調整する調整部とを備えることを要旨とする。 A thermal appliance according to a feature of the present invention is a thermal appliance that controls an adjustment target temperature so that the adjustment target temperature, which is the temperature of the adjustment target, becomes a set temperature, and the user's waist is arranged among the adjustment targets. A temperature detection unit that detects a temperature of a waist region that is a region to be touched and a temperature of a foot region that is a region where both feet of the user are arranged, and a humidity detection unit that detects the humidity of the foot region of the adjustment target, and A thermal sensation estimated value calculation unit that calculates an estimated thermal sensation value that is an estimated value of the thermal sensation value indicating the thermal sensation of the user according to the temperature of the waist region and the temperature and humidity of the foot region, The gist is to include an adjustment unit that adjusts the set temperature according to the thermal sensation estimated value calculated by the thermal sensation calculation unit.
本発明の特徴に係る温熱器具によれば、足元領域の温湿度と腰領域の温度とを検出すればよいので、使用者の身体にセンサを取り付ける必要がない。従って、使用者は非侵襲かつ非拘束であるので、使用者に快適な睡眠を提供することができる。また、使用者の温冷感を制御する際の重要な要素である足元領域の温湿度と腰領域の温度とに応じて、温冷感推定値を算出するので、使用者の温冷感を精度良く推定することができる。 According to the heating device according to the feature of the present invention, it is only necessary to detect the temperature and humidity in the foot region and the temperature in the waist region, so that it is not necessary to attach a sensor to the user's body. Therefore, since the user is non-invasive and non-restraining, comfortable sleep can be provided to the user. In addition, since the estimated thermal sensation is calculated according to the temperature and humidity of the foot area and the temperature of the waist area, which are important factors in controlling the thermal sensation of the user, the thermal sensation of the user is reduced. It can be estimated with high accuracy.
本発明の特徴に係る温熱器具において、足元領域は、両足の間の領域である第1領域と、両足の左側の領域である第2領域と、両足の右側の領域である第3領域とを含み、温度検出部は、第1領域、第2領域及び第3領域それぞれの温度を検出し、湿度検出部は、第1領域、第2領域及び第3領域それぞれの湿度を検出してもよい。 In the heating device according to the feature of the present invention, the foot region includes a first region that is a region between both feet, a second region that is a left region of both feet, and a third region that is a right region of both feet. The temperature detection unit may detect the temperatures of the first region, the second region, and the third region, and the humidity detection unit may detect the humidity of each of the first region, the second region, and the third region. .
従って、使用者の身体にセンサを取り付けることなく足元領域の温湿度を精度良く検出することができる。 Therefore, it is possible to accurately detect the temperature and humidity of the foot region without attaching a sensor to the user's body.
本発明の特徴に係る温熱器具において、温冷感推定値算出部は、下記式(2)に基づいて、温冷感推定値を算出してもよい。 In the thermal appliance according to the feature of the present invention, the thermal sensation estimated value calculation unit may calculate the thermal sensation estimated value based on the following equation (2).
Ip=At*TLOWER+Bt*TMID+Ch*HLOWER+D ・・・(2)
(式(2)において、Ipは温冷感推定値であり、At、Bt、Ch及びDそれぞれは所定の定数であり、TLOWERは第1領域、第2領域及び第3領域それぞれの平均温度であり、TMIDは腰領域の温度であり、HLOWERは第1領域、第2領域及び第3領域それぞれの平均湿度である。)
従って、上記式(1)に基づいて温冷感推定値Iを算出する場合に比べて簡易であるので、温冷感推定値算出部における処理負荷を軽減することができる。
I p = A t * T LOWER + B t * T MID + C h * H LOWER + D ··· (2)
In (Equation (2), I p is the thermal sensation estimate, A t, is B t, respectively C h and D are predetermined constants, T LOWER first region, second region and third region (The average temperature of each region, T MID is the temperature of the waist region, and H LOWER is the average humidity of each of the first region, the second region, and the third region.)
Accordingly, since it is simpler than the case where the thermal sensation estimated value I is calculated based on the above formula (1), the processing load in the thermal sensation estimated value calculation unit can be reduced.
上記式(2)において、Atは、0.0076以上かつ0.0084以下の範囲の値であり、Btは、0.04以上かつ0.06以下の範囲の値であり、Chは、−90.635以上かつ−60.423以下の範囲のであり、Dは、−0.83475以上かつ−0.75525以下の範囲の値であってもよい。 In the above formula (2), A t is a value ranging from 0.0076 or more and 0.0084 or less, B t is a value in the range of 0.04 or more and 0.06 or less, C h is , −90.635 or more and −60.423 or less, and D may be a value in the range of −0.83475 or more and −0.755525 or less.
この場合、後述する主観評価実験で説明する通り、主観による温冷感値の最大値と推定式による温冷感推定値の最大値との差の絶対値を0.5以内に抑えることができる。従って、精度良く使用者の温冷感を推定することができる。 In this case, as will be described in the subjective evaluation experiment described later, the absolute value of the difference between the maximum value of the thermal sensation value by subjectivity and the maximum value of the thermal sensation estimation value by the estimation formula can be suppressed to within 0.5. . Therefore, it is possible to estimate the thermal sensation of the user with high accuracy.
本発明の特徴に係る制御プログラムは、調整対象の温度である調整対象温度が設定温度になるように、調整対象温度を調整する温熱器具としてコンピュータを機能させる制御プログラムであって、コンピュータに、前記調整対象のうち使用者の腰が配置される領域である腰領域、及び使用者の両足が配置される領域である足元領域の温度と、調整対象のうち足元領域の湿度を検出するステップAと、検出された足元領域の湿度に応じて、使用者の温冷感を示す温冷感推定値を算出するステップBと、温度検出部及び湿度検出部の検出結果に応じて、使用者の温冷感を示す温冷感推定値を算出するステップCと、算出された温冷感推定値に応じて、設定温度を調整するステップDとを実行させることを要旨とする。 A control program according to a feature of the present invention is a control program that causes a computer to function as a heating apparatus that adjusts an adjustment target temperature so that the adjustment target temperature that is the temperature of the adjustment target becomes a set temperature. Step A for detecting the temperature of the waist region, which is the region where the user's waist is placed among the adjustment targets, and the temperature of the foot region, which is the region where both feet of the user are placed, and the humidity of the foot region among the adjustment targets; Step B for calculating the thermal sensation estimated value indicating the thermal sensation of the user according to the detected humidity of the foot region, and the temperature of the user according to the detection results of the temperature detection unit and the humidity detection unit The gist is to execute Step C for calculating a thermal sensation estimated value indicative of cooling sensation and Step D for adjusting a set temperature in accordance with the calculated thermal sensation estimated value.
本発明の特徴に係る制御方法は、調整対象の温度である調整対象温度が設定温度になるように、調整対象温度を制御する制御方法であって、湿度を検出するステップAと、検出された足元領域の湿度に応じて、使用者の温冷感を示す温冷感推定値を算出するステップBと、温度検出部及び湿度検出部の検出結果に応じて、使用者の温冷感を示す温冷感推定値を算出するステップCと、算出された温冷感推定値に応じて、設定温度を調整するステップDとを備えることを要旨とする。 The control method according to the feature of the present invention is a control method for controlling the temperature to be adjusted so that the temperature to be adjusted, which is the temperature to be adjusted, becomes a set temperature. Step B for calculating a thermal sensation estimation value indicating the thermal sensation of the user according to the humidity in the foot region, and the thermal sensation of the user according to the detection results of the temperature detection unit and the humidity detection unit The gist is to include Step C for calculating the thermal sensation estimated value and Step D for adjusting the set temperature according to the calculated thermal sensation estimated value.
本発明によれば、使用者に接触することなく使用者の温冷感を精度よく推定可能な温熱器具及び制御プログラムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the thermal appliance and control program which can estimate a user's thermal sensation accurately can be provided, without contacting a user.
以下において、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。また、図面は模式的なものであることに留意すべきである。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. It should also be noted that the drawings are schematic.
(1)温度制御システムの全体概略構成
図1は、実施形態に係る温度制御システム1の全体概略構成図である。図2は、実施形態に係る寝床Sの構成を説明するための模式図である。
(1) Overall Schematic Configuration of Temperature Control System FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram of a
図1に示すように、実施形態に係る温度制御システム1は、寝床Sと、温熱器具100とを備える。
As shown in FIG. 1, the
寝床Sは、使用者が睡眠するための空間である。寝床Sは、温熱器具100によって温度が調整される調整対象である。寝床Sは、敷き布団SMATと掛け布団SQUIとによって形成される。使用者は、寝床Sを形成する敷き布団SMAT上に寝る。図2に示すように、寝床Sは、使用者の腰が配置される腰領域RMIDと、使用者の両足が配置される足元領域RLOWERとを含む。
The bed S is a space for the user to sleep. The bed S is an adjustment target whose temperature is adjusted by the
ここで、本実施形態においては、腰領域RMIDとは、使用者の腰の周辺領域である。具体的には、腰領域RMIDは、使用者と敷き布団SMATとの間に形成される領域のうち、使用者の”みぞおち“から”大腿“までの領域である。また、本実施形態においては、足元領域RLOWERとは、使用者の両足の周辺領域である。具体的には、足元領域RLOWERは、敷き布団SMATと掛け布団SQUIとの間に形成される領域のうち、使用者の”大腿“から敷き布団SMATの”下端“までの領域である。 Here, in the present embodiment, the waist region R MID is a region around the user's waist. Specifically, the waist region R MID among the region formed between the user and the mattress S MAT, an area up "thigh" from "solar plexus" of the user. In the present embodiment, the foot region R LOWER is a region around both feet of the user. Specifically, the foot region R LOWER is a region from the user's “thigh” to the “lower end” of the mattress S MAT among the regions formed between the mattress S MAT and the comforter S QUI .
また、本実施形態においては、足元領域RLOWERは、図2に示すように、第1領域R1、第2領域R2及び第3領域R3によって構成されている。第1領域R1は、敷き布団SMATと掛け布団SQUIとの間に形成される領域のうち、使用者の両足の間に形成される領域である。第2領域R2は、敷き布団SMATと掛け布団SQUIとの間に形成される領域のうち、使用者の両足の右側の領域である。第3領域R3は、敷き布団SMATと掛け布団SQUIとの間に形成される領域のうち、使用者の両足の左側の領域である。 In the present embodiment, the foot region R LOWER is composed of a first region R 1 , a second region R 2, and a third region R 3 as shown in FIG. The first region R 1, of the area formed between the mattress S MAT and comforters S QUI, a region formed between the legs of the user. The second region R 2, of the area formed between the mattress S MAT and comforters S QUI, a right area of the feet of the user. The third region R 3, of the region formed between the mattress S MAT and comforters S QUI, a left area of the feet of the user.
温熱器具100は、調整対象の温度である調整対象温度Toが設定温度Tsになるように、調整対象温度Toを調整する。本実施形態において、調整対象は寝床Sであり、調整対象温度Toは寝床Sの内部温度である。後述するように、調整対象温度Toは寝床Sに設けられた温度センサによる測定値の平均値である。温熱器具100は、図1に示すように、ブロワー110と、温度センサ120と、温湿度センサ130,140,150とコントローラ160とによって構成される。
ブロワー110は、寝床S内に空気を送る送風機である。ブロワー110は、接続線101を介して、コントローラ160から制御信号を受信する。ブロワー110は、制御信号に応じて、温風又は冷風を寝床S内に送り込む。ブロワー110の空気吹出し口は、例えば使用者の足元側に配置されるが、これに限られるものではない。
The
温度センサ120は、腰領域RMIDに設けられる。温度センサ120は、敷き布団SMATに内蔵されていてもよいし、敷き布団SMAT上に配置されていてもよい。温度センサ120は、腰領域RMIDの温度である腰部温度TMIDを測定する。温度センサ120は、測定結果を電気信号に変換するとともに、接続線102を介して、変換して得られた電気信号をコントローラ160に伝達する。
The
温湿度センサ130,140,150それぞれは、足元領域RLOWERに設けられる。具体的には、温湿度センサ130は、足元領域RLOWERのうち第1領域R1に配置される。温湿度センサ140は、足元領域RLOWERのうち第2領域R2に配置される。温湿度センサ150は、足元領域RLOWERのうち第3領域R3に配置される。温湿度センサ130,140,150それぞれは、敷き布団SMATに内蔵されていてもよいし、敷き布団SMATの表面上に配置されていてもよい。
Each of the temperature and
温湿度センサ130は、第1領域R1の温度である第1温度TR1と、第1領域R1の湿度である第1湿度HR1とを測定する。温湿度センサ140は、第2領域R2の温度である第2温度TR2と、第2領域R2の湿度である第2湿度HR2とを測定する。温湿度センサ150は、第3領域R3の温度である第3温度TR3と、第3領域R3の湿度である第3湿度HR3とを測定する。温湿度センサ130,140,150それぞれは、測定結果を電気信号に変換するとともに、接続線102を介して、変換して得られた電気信号をコントローラ160に伝達する。
Temperature and
コントローラ160は、接続線102を介して受信する電気信号に基づいて、各温度T及び各湿度Hを検出する。コントローラ160は、各温度T及び各湿度Hに応じて、使用者の「暑い」或いは「寒い」という感覚(以下、「温冷感」)を示す温冷感推定値Ipを算出する。コントローラ160は、温冷感推定値に応じて、設定温度Tsを調整する。
The
(2)コントローラの構成
図3は、コントローラ160の機能ブロック構成図である。図3に示すように、コントローラ160は、センサI/F部161と、温度検出部162と、湿度検出部163と、温冷感推定値算出部164と、調整部165と、ブロワーI/F部166と、表示部167とを有する。
(2) Configuration of Controller FIG. 3 is a functional block configuration diagram of the
(2.1)センサI/F部
センサI/F部161は、接続線101を介して、温度センサ120及び温湿度センサ130,140,150に接続されている。センサI/F部161は、温度を示す電気信号と湿度を示す電気信号とを受信する。センサI/F部161は、温度を示す電気信号を温度検出部162に伝達する。センサI/F部161は、湿度を示す電気信号を湿度検出部163に伝達する。
(2.1) Sensor I / F Unit The sensor I /
(2.2)検出部
温度検出部162は、伝達される電気信号に基づいて、腰部温度TMID、第1温度TR1、第2温度TR2及び第3温度TR3を検出する。また、温度検出部162は、第1温度TR1、第2温度TR2及び第3温度TR3の平均値を算出することによって、足元領域RLOWERの温度である足元温度TLOWERを検出する。さらに、温度検出部162は、腰部温度TMIDと足元温度TLOWERとの平均値を算出することによって、調整対象温度Toを検出する。
(2.2) Detection Unit The
湿度検出部163は、伝達される電気信号に基づいて、第1湿度HR1、第2湿度HR2及び第3湿度HR3を検出する。また、湿度検出部163は、第1湿度HR1、第2湿度HR2及び第3湿度HR3の平均値を算出することによって、足元領域RLOWERの湿度である足元湿度HLOWERを検出する。
The
(2.3)温冷感推定値算出部
温冷感推定値算出部164は、腰部温度TMID、足元温度TLOWER及び足元湿度HLOWERに応じて、使用者の温冷感を示す温冷感推定値Ipを算出する。ここで、使用者の温冷感は、使用者の主観的評価であり、算出される温冷感推定値Ipは、使用者の温冷感を定量的に示す推定値であることに留意すべきである。従って、温冷感推定値Ipに基づいて、使用者の温冷感が推定される。
(2.3) Thermal sensation estimated value calculation unit The thermal sensation estimated
具体的には、温冷感推定値算出部164は、次の温冷感推定値算出式(3)に基づいて、使用者の温冷感推定値Ipを算出する。
Specifically, the thermal sensation estimation
Ip=At*TLOWER+Bt*TMID+Ch*HLOWER+D ・・・(3)
なお、温冷感推定値算出式(3)中のAt、Bt、Ch及びDそれぞれは、所定の定数である。温冷感推定値Ipに基づく温冷感の推定精度を高く維持するには、Atは0.0076以上かつ0.0084以下の範囲内の値、Btは0.04以上かつ0.06以下の範囲内の値、Chは−90.635以上かつ−60.423以下の範囲内の値、Dは−0.83475以上かつ−0.75525以下の範囲内の値であることが好ましい。また、Atが0.008であり、Btが0.05であり、Chが−75.529であり、Dが−0.795である場合、温冷感推定値Ipに基づく温冷感の推定精度をさらに高めることができる。温冷感推定値算出式(3)の導出方法については後述する。
I p = A t * T LOWER + B t * T MID + C h * H LOWER + D ··· (3)
Incidentally, thermal sensation estimate calculation formula (3) in A t, B t, each C h and D, a predetermined constant. To maintain a high accuracy of estimating the thermal sensation based on the thermal sensation estimate I p is, A t is a value within the range of the 0.0076 or more and 0.0084 or less, B t is and 0.04 or 0. 06 the following values in the range, C h is a value within the range of the -90.635 above and -60.423 less, D is to be a value within a range of -0.83475 or more and -0.75525 less preferable. Also, A t is 0.008, B t is 0.05, C h is -75.529, when D is -0.795, temperature based on thermal sensation estimate I p It is possible to further improve the estimation accuracy of the cool feeling. A method for deriving the thermal sensation estimated value calculation formula (3) will be described later.
(2.4)調整部
調整部165は、温冷感推定値算出部164によって算出された温冷感推定値Ipに応じて、設定温度Tsを調整する。具体的には、調整部165は、温冷感推定値Ipが所定の範囲(下限値IMIN〜上限値IMAX)内であるか否かを判定する。
(2.4) Adjustment Unit The
温冷感推定値Ipが所定の範囲内である場合、使用者は、「暑い」或いは「寒い」と感じることなく快適に睡眠することができる。一方で、温冷感推定値Ipが下限値IMINより小さい場合、使用者は「寒い」と感じ、温冷感推定値Ipが上限値IMAXより大きい場合、使用者は「暑い」と感じる。 When the thermal sensation estimated value I p is within a predetermined range, the user can sleep comfortably without feeling “hot” or “cold”. On the other hand, if the thermal sensation estimation value I p is less than the lower limit value I MIN, the user feels a "cold", when thermal sensation estimated value I p is greater than the upper limit value I MAX, the user is "hot" I feel.
調整部165は、温冷感推定値Ipが所定の範囲内である場合、或いは、調整対象温度Toと設定温度Tsとの差ΔTの絶対値│ΔT│がステップ値Tstepより大きい場合、設定温度Tsを維持する。ここで、ステップ値Tstepとは、ブロワー110による調整対象温度Toの制御の必要性の有無を判定するために用いる値である。すなわち、調整対象温度Toが設定温度Tsからステップ値Tstep以上離れている場合、調整対象温度Toは、ブロワー110によって制御される。一方で、調整対象温度Toが設定温度Tsからステップ値Tstep以上離れていない場合、調整対象温度Toは、ブロワー110によって制御されない。
一方で、調整部165は、絶対値│ΔT│がステップ値Tstep以下である場合であって、温冷感推定値Ipが下限値IMINより小さいとき、設定温度Tsを上昇させる。また、調整部165は、絶対値│ΔT│がステップ値Tstep以下である場合であって、温冷感推定値Ipが上限値IMAXより大きいとき、設定温度Tsを低下させる。なお、調整部165は、設定温度Tsを所定の範囲(下限値TMIN〜上限値TMAX)内で調整することに留意すべきである。
On the other hand, the
(2.5)ブロワーI/F部
ブロワーI/F部166は、調整部165によって調整された設定温度Tsと調整対象温度Toとの差ΔTに応じて、制御信号を生成する。ブロワーI/F部166は、接続線101を介して、ブロワー110に制御信号を送信する。ブロワーI/F部166は、調整対象温度Toが設定温度Tsより高い場合、冷風を寝床S内に送り込むようにブロワー110を制御する。ブロワーI/F部166は、調整対象温度Toが設定温度Tsより低い場合、温風を寝床S内に送り込むようにブロワー110を制御する。なお、ブロワーI/F部166は、設定温度Tsが高いほど風の温度を高くしてもよく、また、絶対値│ΔT│が大きいほど風力を強くしてもよい。
(2.5) Blower I / F unit blower I /
(2.6)表示部
表示部167は、温冷感推定値Ipに基づいて、使用者が「快適」、「暑い」或いは「寒い」ことを表示する。また、表示部167は、ブロワー110の作動状況(風の温度や風量など)、設定温度Ts及び調整対象温度To、或いはこれらの推移を表示してもよい。
(2.6) Display Unit The
(3)コントローラの動作
図4は、実施形態に係るコントローラ160の動作を示すフロー図である。
(3) Operation of Controller FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the
図4に示すように、ステップS10において、コントローラ160は、腰部温度TMID、足元温度TLOWER、足元湿度HLOWER及び調整対象温度Toを検出する。
As shown in FIG. 4, in step S10, the
ステップS11において、コントローラ160は、上記温冷感推定値算出式(3)に基づいて、温冷感推定値Ipを算出する。
In step S11, the
ステップS12において、コントローラ160は、温冷感推定値Ipが下限値IMIN以上かつ上限値IMAX以下であるか否かを判定する。温冷感推定値Ipが下限値IMIN以上かつ上限値IMAX以下である場合、処理は終了する。温冷感推定値Ipが下限値IMIN以上かつ上限値IMAX以下でない場合、処理はステップS13に進む。
In step S12, the
ステップS13において、コントローラ160は、調整対象温度Toと設定温度Tsとの差ΔTの絶対値│ΔT│がステップ値Tstepより大きいか否かを判定する。絶対値│ΔT│がステップ値Tstepより大きい場合、調整対象温度Toの制御途中であるので、処理は終了する。絶対値│ΔT│がステップ値Tstep以下である場合、温冷感推定値Ipが所定の範囲外で、かつ、調整対象温度Toが制御されない状態である。この場合、処理はステップS14に進む。
In step S13, the
ステップS14において、コントローラ160は、温冷感推定値Ipが下限値IMINより小さいか否かを判定する。温冷感推定値Ipが下限値IMINより小さい場合、処理はステップS15に進む。温冷感推定値Ipが下限値IMINより小さくない場合、すなわち、温冷感推定値Ipが上限値IMAXより大きい場合、処理はステップS16に進む。
In step S14, the
ステップS15において、コントローラ160は、設定温度Tsを上昇させる。
In step S15, the
ステップS16において、コントローラ160は、設定温度Tsを低下させる。
In step S16, the
ステップS17において、コントローラ160は、調整された設定温度Tsと調整対象温度Toとの差ΔTに応じて制御信号を生成し、生成した制御信号をブロワー110に送信する。
In step S17, the
(4)温冷感推定値算出式の導出について
次に、温冷感推定値算出式(3)の導出方法について、図面を参照しながら説明する。本出願人は、温冷感推定値算出式の導出を目的として、温湿度検出領域特定実験によって、寝床S内のいずれの領域の温湿度が使用者の温冷感に影響を与えるか検証した後に、主観評価実験によって、温冷感推定値算出式を導出した。
(4) Derivation of thermal sensation estimated value calculation formula Next, a derivation method of the thermal sensation estimated value calculation formula (3) will be described with reference to the drawings. For the purpose of deriving a formula for calculating the thermal sensation estimation value, the present applicant has verified through the temperature / humidity detection region specifying experiment which temperature / humidity in the bed S affects the user's thermal sensation. Later, a thermal sensation estimated value calculation formula was derived by a subjective evaluation experiment.
なお、温湿度検出領域特定実験は、“金森庸浩、米田文生、藤原義久、松浦英文、石黒晃子、石津京二、(2006)「リアルタイム温冷感指標に基づく寝床内温度制御による睡眠への影響の検討」,生体医工学シンポジウム2006抄録集pp.164−166”に一部掲載されている。 In addition, the temperature / humidity detection region identification experiment was conducted as follows: “Akihiro Kanamori, Fumio Yoneda, Yoshihisa Fujiwara, Hidefumi Matsuura, Atsuko Ishiguro, Kyoji Ishizu, (2006) ”, Biomedical Engineering Symposium 2006 Abstracts, pp. 164-166 ".
また、主観評価実験は、“森郁恵,鉾井修一,高田暁,田中宏明(2003)「非定常状態における温冷感予測に関する実験的考察」,日本建築学会計画系論文集,第563号,pp.9−15”に従って行なった。 Subjective evaluation experiments are as follows: “Megumi Mori, Shuichi Sakurai, Kei Takada, Hiroaki Tanaka (2003)“ Experimental Consideration on Prediction of Thermal Sensation in Unsteady State ”, Architectural Institute of Japan Proceedings, No. 563, pp. 9-15 ".
(4.1)温湿度検出領域特定実験
(4.1.1)実験装置
図5に示すように、寝床Sを形成する敷き布団SMATの使用者側表面に9つの領域(領域A1〜領域I1)を設けるとともに、各領域の温湿度を測定する温湿度センサ(温湿度センサa1〜温湿度センサi1)を配置した。
(4.1) Temperature / Humidity Detection Region Specific Experiment (4.1.1) Experimental Device As shown in FIG. 5, nine regions (region A 1 to region) on the user side surface of the mattress S MAT forming the bed S I 1 ) was provided, and temperature / humidity sensors (temperature / humidity sensor a 1 to temperature / humidity sensor i 1 ) for measuring the temperature / humidity of each region were arranged.
ここで、領域E1と領域E2とによって挟まれる領域は、上述の腰領域RMIDである。また、領域G1,H1,I1と領域G2,H2,I2とによって挟まれる領域は、上述の足元領域RLOWERである。具体的には、領域H1と領域H2とによって挟まれる領域が第1領域R1に、領域G1と領域G2とによって挟まれる領域が第2領域R2に、領域I1と領域I2とによって挟まれる領域が第3領域R3に対応している。 Here, the region sandwiched between the region E 1 and the region E 2 is the above-described waist region R MID . A region sandwiched between the regions G 1 , H 1 , I 1 and the regions G 2 , H 2 , I 2 is the above-described foot region R LOWER . Specifically, a region sandwiched between the region H 1 and the region H 2 is the first region R 1 , a region sandwiched between the region G 1 and the region G 2 is the second region R 2 , and the region I 1 and the region A region sandwiched by I 2 corresponds to the third region R 3 .
なお、領域B1,E1,H1と領域B2,E2,H2とによって挟まれる領域は、使用者の胴体中央が配置される中央領域である。また、領域A1,D1,G1と領域A2,D2,G2とによって挟まれる領域は、使用者の胴体右側が配置される右側領域であり、領域C1,F1,I1と領域C2,F2,I2とによって挟まれる領域は、使用者の胴体左側が配置される左側領域である。 The region sandwiched by the region B 1, E 1, H 1 and region B 2, E 2, H 2 is the central region body center of the user is located. A region sandwiched between the regions A 1 , D 1 , G 1 and the regions A 2 , D 2 , G 2 is a right region where the right side of the user's body is arranged, and the regions C 1 , F 1 , I The region sandwiched between 1 and the regions C 2 , F 2 , and I 2 is a left region where the left side of the user's torso is disposed.
また、図6に示すように、寝床Sを形成する掛け布団SQUIの使用者側表面に9つの領域(領域A2〜領域I2)を設けるとともに、各領域の温湿度を測定する温湿度センサ(温湿度センサa2〜温湿度センサi2)を配置した。なお、領域A2〜領域I2それぞれは、領域A1〜領域I1それぞれに対向する領域である。 Further, as shown in FIG. 6, provided with a quilt S QUI user-side surface into nine areas forming a bed S (region A 2 ~ region I 2), temperature and humidity sensor for measuring the temperature and humidity of the areas (Temperature / humidity sensor a 2 to temperature / humidity sensor i 2 ) were arranged. Each of the regions A 2 to I 2 is a region facing each of the regions A 1 to I 1 .
また、図示しないが、使用者の皮膚温度を測定するための温度センサを使用者の身体(足の甲、膝下、大腿、腹、背中、手の甲、上腕、額)に取り付けるとともに、使用者の深部温度を測定するための温度センサを使用者の身体(直腸、鼓膜)に挿入した。 Although not shown, a temperature sensor for measuring the user's skin temperature is attached to the user's body (the back of the foot, below the knees, the thigh, the abdomen, the back, the back of the hand, the upper arm, the forehead) and the user's deep part. A temperature sensor for measuring temperature was inserted into the user's body (rectum, tympanic membrane).
(4.1.2)実験方法
まず、温湿度を一定(温度16℃、湿度45%)に保持した室内において、敷き布団SMAT上に掛け布団SQUIを重ねることによって形成された寝床S内に使用者を仰向けに寝かせた。この際、使用者の腰部を温湿度センサe1上に配置し、使用者の右足を温湿度センサg1と温湿度センサh1の間に配置し、使用者の左足を温湿度センサi1と温湿度センサh1の間に配置した。
(4.1.2) Experimental method At first, the temperature and humidity constant (
そして、睡眠中における使用者の皮膚温度及び深部温度の推移データと、寝床S内の18領域それぞれにおける温度及び湿度の推移データとを取得した。 And the transition data of the user's skin temperature and deep temperature during sleep, and the transition data of the temperature and humidity in each of 18 regions in the bed S were acquired.
今回の実験では、以上の方法に基づいて、4夜分の各推移データを取得した。 In this experiment, each transition data for 4 nights was acquired based on the above method.
(4.1.3)実験結果
取得された皮膚温度及び深部温度の推移データと、寝床S内の18領域それぞれにおける温度及び湿度の推移データとを用いて、重回帰分析を行った。従属変数としては、皮膚温度又は深部温度の平均値を用い、独立変数としては、18領域それぞれにおける温度及び湿度を用いた。
(4.1.3) Experimental Results Multiple regression analysis was performed using the acquired transition data of skin temperature and deep temperature and the transition data of temperature and humidity in each of the 18 regions in the bed S. As a dependent variable, an average value of skin temperature or deep temperature was used, and as independent variables, temperature and humidity in each of 18 regions were used.
その結果、使用者の足元周辺の温湿度及び腰周辺の温度それぞれの推移と皮膚温度の推移との間には、ピアソンの積率相関式に基づく有意な相関(p<0.001)が認められることがわかった。従って、統計学上、両者に相関があることが認められた。具体的には、上述の式(3)の原型となる次の式(4)が得られた。 As a result, a significant correlation (p <0.001) based on the Pearson product-moment correlation is recognized between the transition of the temperature and humidity around the user's feet and the temperature around the waist and the transition of the skin temperature. I understood it. Therefore, statistically, it was recognized that there is a correlation between the two. Specifically, the following formula (4), which is the prototype of the above formula (3), was obtained.
Ip=At*TLOWER+Bt*TMID+Ch*HLOWER+D ・・・(4)
ここで、式(4)中のTLOWERは、足元領域RLOWERの平均温度である。すなわち、TLOWERは、温湿度センサg1、温湿度センサh1及び温湿度センサi1それぞれによって検出される温度の平均値である。
I p = A t * T LOWER + B t * T MID + C h * H LOWER + D ··· (4)
Here, T LOWER in Equation (4) is an average temperature of the foot region R LOWER . That is, T LOWER is an average value of temperatures detected by the temperature / humidity sensor g 1 , the temperature / humidity sensor h 1, and the temperature / humidity sensor i 1 .
また、式(4)中のTMIDは、腰領域RMIDの温度である。すなわち、TMIDは、温湿度センサe1によって検出される温度の値である。 Further, T MID in the equation (4) is the temperature of the waist region R MID . That is, T MID is a temperature value detected by the temperature / humidity sensor e 1 .
また、式(4)中のHLOWERは、足元領域RLOWERの平均湿度である。すなわち、HLOWERは、温湿度センサg1、温湿度センサh1及び温湿度センサi1それぞれによって検出される湿度の平均値である。 Moreover, H LOWER in Formula (4) is the average humidity of the foot region R LOWER . That is, H LOWER is an average value of humidity detected by the temperature / humidity sensor g 1 , the temperature / humidity sensor h 1, and the temperature / humidity sensor i 1 .
以上より、寝床S内のうち足元領域RLOWERの温湿度及び腰領域RMIDの温度が、睡眠中の使用者の体温変化に影響を与えることが明らかとなった。従って、寝床S内の18領域のうち足元領域RLOWERの温湿度及び腰領域RMIDの温度が、使用者の温冷感に特に大きな影響を与えることが判った。 From the above, it has been clarified that the temperature and humidity of the foot region R LOWER and the temperature of the waist region R MID in the bed S affect the temperature change of the user during sleep. Accordingly, it has been found that the temperature / humidity of the foot region R LOWER and the temperature of the waist region R MID among the 18 regions in the bed S have a particularly great influence on the thermal sensation of the user.
(4.2)主観評価実験
(4.2.1)実験装置
上述の通り、温湿度検出領域特定実験によって、足元領域RLOWERの温湿度及び腰領域RMIDの温度が使用者の温冷感に影響を与えることが判った。
(4.2) Subjective evaluation experiment (4.2.1) Experimental device As described above, the temperature / humidity detection region specific experiment results in the temperature / humidity of the foot region R LOWER and the temperature of the waist region R MID to the user's sense of thermal It was found to have an effect.
従って、主観評価実験では、温湿度検出領域特定実験で用いた実験装置のうち、足元領域RLOWERに配置された温湿度センサg1、h1、i1と、腰領域RMIDに配置された温度センサe1(e1において、湿度センサ機能は不要)とを設けた。 Accordingly, in the subjective evaluation experiment, among the experimental devices used in the temperature / humidity detection region specifying experiment, the temperature / humidity sensors g 1 , h 1 , i 1 disposed in the foot region R LOWER and the waist region R MID are disposed. A temperature sensor e 1 (in e 1 , a humidity sensor function is not required) was provided.
(4.2.2)実験方法
まず、温湿度を一定(温度16℃、湿度45%)に保持した室内において、敷き布団SMAT上に掛け布団SQUIを重ねることによって形成された寝床S内に使用者を仰向けに寝かせた。この際、使用者の腰部を温度センサe1上に配置し、使用者の右足を温湿度センサg1と温湿度センサh1の間に配置し、使用者の左足を温湿度センサi1と温湿度センサh1の間に配置した。
(4.2.2) Experimental method At first, the temperature and humidity constant (
次に、ブロワー110によって寝床S内に空気を送り込みながら、使用者の温冷感を主観評価した。具体的には、実験開始後0〜30分の間は、ブロワー110の運転を停止させた。続く実験開始後30〜60分の間は、ブロワー110によって32℃の温風を寝床Sに送り込んだ。続く実験開始後60〜90分の間は、ブロワー110によって寝床Sに送風した。続く実験開始後90〜120分の間は、ブロワー110の運転を停止させた。
Next, while the air was sent into the bed S by the
そして、図7に示す主観評価スケールに基づいて、1分ごとに使用者の温冷感を7段階で主観評価させることによって実際の温冷感値Isを取得するとともに、足元領域RLOWERにおける足元温度TLOWER、腰領域RMIDにおける腰温度TMID及び足元領域RLOWERにおける足元湿度HLOWERの推移データを取得した。 Then, based on the subjective rating scale shown in FIG. 7, it obtains the actual thermal sensation value I s by subjective evaluation of the thermal sensation of the user per minute 7 stages, in the foot region R LOWER foot temperature T LOWER, were obtained transition data feet humidity H LOWER in lumbar temperature T MID and foot region R LOWER in lumbar region R MID.
なお、使用者は温冷感が−1以上かつ+1以下であるときに快適であると感じる傾向にあるが、今回の実験では、実際の温冷感値Isに対する温冷感推定値の追従性を検証するために、ブロワー110によって寝床S内の温度を故意に変動させた。
Although the user tends to feel comfortable when thermal sensation is -1 and +1 or less, in this experiment, following the thermal sensation estimate for the actual thermal sensation value I s In order to verify the property, the temperature in the bed S was intentionally changed by the
(4.2.3)実験結果
取得された温冷感値Isと、温度TLOWER、温度TMID及び平均湿度HLOWERの推移データとに基づいて、上述の式(4)中における各係数の組み合わせのうち温冷感値Isとの相関が強い組み合わせによる次の式(5)が導かれた。
(4.2.3) and the experimental results obtained thermal sensation value I s, the temperature T LOWER, based on the transition data of the temperature T MID and the average humidity H LOWER, each coefficient in the above formula (4) the following formula by combining a strong correlation with the thermal sensation value I s of the combination of (5) was derived.
Ip=0.008*TLOWER+0.05*TMID+−75.529*HLOWER−0.795 …(5)
図8は、式(5)による温冷感推定値Ipの推移を、主観による温冷感値Isの推移とともに示すグラフである。温冷感推定値Ipと温冷感値Isとの相関値をピアソンの積率相関式を用いて算出したところ、相関値は0.916であった。一般的に、学会や統計学上において、0.9以上が強い相関であるので、両者に強い相関があることが確認された。
I p = 0.008 * T LOWER + 0.05 * T MID + −75.529 * H LOWER −0.795 (5)
8, changes in the thermal sensation estimate I p according to equation (5) is a graph showing with the passage of thermal sensation value I s subjective. Was calculated correlation value between thermal sensation estimate I p and thermal sensation value I s with Pearson product moment correlation formula, the correlation value was 0.916. Generally, 0.9 or more is a strong correlation in academic societies and statistics, so it was confirmed that there is a strong correlation between the two.
次に、式(5)に基づいて、各係数の適正範囲について検討した。なお、本実施形態では、温冷感値Isの最大値と温冷感推定値Ipの最大値との差の絶対値が0.5未満を適正範囲とした。これは、温冷感値Isの最大値と温冷感推定値Ipの最大値との差の絶対値が0.5未満であれば、温冷感値は同じとみなせるからである。なお、係数を変更すると、出力される温冷感推定値Ipが平行移動するだけであり、相関値そのものはほとんど変化しないため、温冷感値Is及び温冷感推定値Ipそれぞれの最大値の差をとることによって、各係数の適正範囲を検討した。 Next, the appropriate range of each coefficient was examined based on Equation (5). In the present embodiment, the absolute value of the difference between the maximum value and the thermal sensation maximum value of the estimated value I p of the thermal sensation value I s is a proper range of less than 0.5. This, if the absolute value is less than 0.5 of the difference between the maximum value and the thermal sensation maximum value of the estimated value I p of the thermal sensation value I s, the thermal sensation value is because regarded as the same. Incidentally, changing the coefficients, thermal sensation estimate I p output merely is translated, the correlation value itself hardly changes, thermal sensation value I s and thermal sensation estimate I p of each The appropriate range of each coefficient was examined by taking the difference between the maximum values.
図9は、TLOWERの係数であるAtの値を、0.008±0.008×20%の範囲で変動させた場合における温冷感推定値の推移を示すグラフである。図9に示すように、Atは、0.008±0.008×5%である場合に、温冷感値Isの最大値と温冷感推定値Ipの最大値との差の絶対値が0.5以内であった。従って、Atの適正範囲は、0.0076以上かつ0.0084以下であることが判った。 9, the value of A t is the coefficient of T LOWER, is a graph showing a change in the thermal sensation estimates in case of varying in a range of 0.008 ± 0.008 × 20%. As shown in FIG. 9, A t, if it is 0.008 ± 0.008 × 5%, of the difference between the maximum value and the thermal sensation maximum value of the estimated value I p of the thermal sensation value I s The absolute value was within 0.5. Therefore, the proper range of A t was found to be at 0.0076 or more and 0.0084 or less.
図10は、TMIDの係数であるBtの値を、0.05±0.05×20%の範囲で変動させた場合における温冷感推定値の推移を示すグラフである。図10に示すように、Btは、0.05±0.05×20%である場合に、温冷感値Isの最大値と温冷感推定値Ipの最大値との差の絶対値が0.5以内であった。従って、Btの適正範囲は、0.04以上かつ0.06以下であることが判った。 FIG. 10 is a graph showing the transition of the thermal sensation estimated value when the value of B t that is the coefficient of T MID is varied within a range of 0.05 ± 0.05 × 20%. As shown in FIG. 10, B t, if it is 0.05 ± 0.05 × 20%, of the difference between the maximum value and the thermal sensation maximum value of the estimated value I p of the thermal sensation value I s The absolute value was within 0.5. Therefore, the appropriate range of B t was found to be 0.04 or more and 0.06 or less.
図11は、HLOWERの係数であるChの値を、−75.529±75.529×20%の範囲で変動させた場合における温冷感推定値の推移を示すグラフである。図11に示すように、Chは、−75.529±75.529×20%である場合に、温冷感値Isの最大値と温冷感推定値Ipの最大値との差の絶対値が0.5以内であった。従って、Chの適正範囲は、−90.635以上かつ−60.423以下であることが判った。 11, the value of the coefficients of the H LOWER C h, is a graph showing a change in the thermal sensation estimates in case of varying in a range of -75.529 ± 75.529 × 20%. As shown in FIG. 11, C h, when it is -75.529 ± 75.529 × 20%, the difference between the maximum value and the thermal sensation maximum value of the estimated value I p of the thermal sensation value I s The absolute value of was within 0.5. Therefore, the proper range of C h was found to be at -90.635 above and -60.423 less.
図12は、Dの値を、−0.795±0.795×20%の範囲で変動させた場合における温冷感推定値の推移を示すグラフである。図12に示すように、Dは、−0.795±0.795×5%である場合に、温冷感値Isの最大値と温冷感推定値Ipの最大値との差の絶対値が0.5以内であった。従って、Dの適正範囲は、−0.83475以上かつ−0.75525以下であることが判った。 FIG. 12 is a graph showing the transition of the thermal sensation estimated value when the value of D is varied in a range of −0.795 ± 0.795 × 20%. As shown in FIG. 12, D, when a -0.795 ± 0.795 × 5%, of the difference between the maximum value and the thermal sensation maximum value of the estimated value I p of the thermal sensation value I s The absolute value was within 0.5. Therefore, it was found that the proper range of D is −0.83475 or more and −0.75555 or less.
以上より、各係数の適正範囲を用いることによって、上述の温冷感推定値算出式(3)に相当する温冷感推定値算出式(6)が導かれた。 From the above, by using the appropriate range of each coefficient, the thermal sensation estimated value calculation formula (6) corresponding to the thermal sensation estimated value calculation formula (3) was derived.
Ip=At*TLOWER+Bt*TMID+Ch*HLOWER+D …(6)
ただし、
0.076≦At≦0.0084
0.04≦Bt≦0.06
−90.635≦Ch≦−60.423
−0.83475≦D≦−0.75525
(作用及び効果)
本実施形態に係るコントローラ160は、腰領域RMID及び足元領域RLOWERの温度を検出する温度検出部と、足元領域RLOWERの湿度を検出する湿度検出部163と、足元領域RLOWERの温湿度と腰領域RMIDの温度とに応じて温冷感推定値Ipを算出する温冷感推定値算出部164と、温冷感推定値Ipに応じて設定温度Tsを調整する調整部165とを備える。
I p = A t * T LOWER + B t * T MID + C h * H LOWER + D ... (6)
However,
0.076 ≦ A t ≦ 0.0084
0.04 ≦ B t ≦ 0.06
−90.635 ≦ C h ≦ −60.423
−0.83475 ≦ D ≦ −0.75525
(Function and effect)
本実施形態に係るコントローラ160によれば、使用者の両足が配置される足元領域RLOWERの温湿度と腰領域の温度とを検出すればよいので、使用者の身体にセンサを取り付ける必要がない。従って、使用者は非侵襲かつ非拘束であるので、使用者に快適な睡眠を提供することができる。
According to the
ここで、人間の手足は、体積に対する表面積の比率が大きいため、他の部位に比べて放熱性が高い。特に、人間の足は、手に比べて温冷感を敏感に感じやすく、また、心臓から最も離れているため血液による熱伝達が困難である。そのため、腰部温度TMID、足元温度TLOWER及び足元温度TLOWERは、使用者の温冷感を制御する際の重要な要素であり、これらを制御することによって、人間の身体内での熱平衡を維持することができる。このことは、上述した温冷感推定値算出式の導出実験によって確認することができた。 Here, since human limbs have a large surface area to volume ratio, heat dissipation is higher than other parts. In particular, the human foot is more sensitive to thermal sensation than the hand, and heat transfer by blood is difficult because it is farthest from the heart. Therefore, the waist temperature T MID , the foot temperature T LOWER, and the foot temperature T LOWER are important factors in controlling the user's thermal sensation, and by controlling these, thermal balance in the human body is achieved. Can be maintained. This could be confirmed by a derivation experiment of the thermal sensation estimated value calculation formula described above.
ここで、本実施形態に係るコントローラ160によれば、腰部温度TMID、足元温度TLOWER及び足元湿度HLOWERに応じて、温冷感推定値Ipを算出する。従って、算出される温冷感推定値Ipに基づいて、使用者の温冷感を精度良く推定することができる。
Here, according to the
その結果、睡眠中の無意識状態においても、使用者ごとに個人差のある温冷感を精度良く推定することによって、寝床S内を使用者に適した温度に自動制御することができる。 As a result, even in the unconscious state during sleep, the temperature in the bed S can be automatically controlled to a temperature suitable for the user by accurately estimating the thermal sensation that varies between individuals for each user.
また、足元領域RLOWERは、両足の間の領域である第1領域R1と、両足の左側の領域である第2領域R2と、両足の右側の領域である第3領域R3とを含む。従って、使用者の身体にセンサを取り付けることなく足元領域RLOWERの温湿度を精度良く検出することができる。 The foot region R LOWER includes a first region R 1 that is a region between both feet, a second region R 2 that is a region on the left side of both feet, and a third region R 3 that is a region on the right side of both feet. Including. Therefore, the temperature and humidity of the foot region R LOWER can be accurately detected without attaching a sensor to the user's body.
また、温冷感推定値算出部164は、上記式(3)に基づいて、温冷感推定値Ipを算出する。従って、上記式(1)に基づいて温冷感推定値Iを算出する場合に比べて簡易である。そのため、温冷感推定値算出部164における処理負荷を軽減することができる。
Further, the thermal sensation estimated
また、上記式(3)において、Atは0.0076以上かつ0.0084以下の範囲の値であり、Btは0.04以上かつ0.06以下の範囲の値であり、Chは−90.635以上かつ−60.423以下の範囲の値であり、Dは−0.83475以上かつ−0.75525以下の範囲の値であることが好ましい。この場合、主観評価実験で説明したように、主観による温冷感値Isの最大値と推定式による温冷感推定値Ipの最大値との温冷感値の差の絶対値を0.5以内に抑えることができる。従って、精度良く使用者の温冷感を推定することができる。 In the above formula (3), A t is a value in the range of 0.0076 or more and 0.0084 or less, B t is a value in the range of 0.04 or more and 0.06 or less, C h is It is preferably a value in the range of −90.635 or more and −60.423 or less, and D is a value in the range of −0.83475 or more and −0.755525 or less. In this case, as described in the subjective evaluation experiment, the absolute value of the difference between the thermal sensation value of the maximum value of the thermal sensation estimate I p by the maximum value and the estimated equation thermal sensation value I s subjective 0 It can be suppressed to within 5. Therefore, it is possible to estimate the thermal sensation of the user with high accuracy.
[その他の実施形態]
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
[Other Embodiments]
Although the present invention has been described with reference to the above-described embodiments, it should not be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
例えば、上記実施形態では、ブロワー110によって空気を送り込むことによって、寝床S内の温度を調整することとしたが、これに限られるものではない。例えば、ブロワー110に代えて電気毛布を用いてもよい。この場合、コントローラ160は、設定温度Tsと調整対象温度Toとの差ΔTに応じて、電気毛布のON/OFFを切り替えることによって、寝床S内の温度を調整することができる。
For example, in the above embodiment, the temperature in the bed S is adjusted by sending air by the
また、上記実施形態では、腰部温度TMIDと足元温度TLOWERとの平均値を算出することによって、調整対象温度Toを検出することとしたが、これに限られるものではない。例えば、温熱器具100は、寝床S内全体の平均温度を調整対象温度Toとしてもよい。
In the above embodiment, by calculating the average value of the lumbar temperature T MID and feet temperature T LOWER, it is assumed that for detecting the adjusted temperature T o, the invention is not limited thereto. For example,
なお、上述したコントローラ160のハードウェア構成は、プログラムモジュールとして実現することができる。したがって、上述したコントローラ160において実行されるとした処理は、コントローラ160の機能を有した汎用コンピュータ等によって実行されてもよい。
The hardware configuration of the
1…温度制御システム
100…温熱器具
101…接続線
102…接続線
110…ブロワー
120…温度センサ
130,140,150…温湿度センサ
160…コントローラ
161…センサI/F部
162…温度検出部
163…湿度検出部
164…温冷感推定値算出部
165…調整部
166…ブロワーI/F部
167…表示部
a1〜i1…温湿度センサ
a2〜i2…温湿度センサ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記調整対象のうち使用者の腰が配置される領域である腰領域、及び使用者の両足が配置される領域である足元領域の温度を検出する温度検出部と、
前記調整対象のうち前記足元領域の湿度を検出する湿度検出部と、
検出された前記腰領域の温度、及び前記足元領域の温度及び湿度に応じて、使用者の温冷感を示す温冷感値の推定値である温冷感推定値を算出する温冷感推定値算出部と、
前記温冷感算出部によって算出された前記温冷感推定値に応じて、前記設定温度を調整する調整部とを備えることを特徴とする温熱器具。 A heating device that controls the adjustment target temperature so that the adjustment target temperature that is the temperature of the adjustment target becomes a set temperature,
A temperature detection unit that detects a temperature of a waist region that is a region in which the user's waist is disposed and a foot region that is a region in which both feet of the user are disposed, among the adjustment targets;
A humidity detection unit that detects the humidity of the foot region of the adjustment target;
Thermal sensation estimation that calculates a thermal sensation estimated value that is an estimated value of the thermal sensation value indicating the thermal sensation of the user according to the detected temperature of the waist region and the temperature and humidity of the foot region. A value calculator,
A heating apparatus comprising: an adjustment unit that adjusts the set temperature in accordance with the thermal sensation estimated value calculated by the thermal sensation calculation unit.
前記温度検出部は、前記第1領域、前記第2領域及び前記第3領域それぞれの温度を検出し、
前記湿度検出部は、前記第1領域、前記第2領域及び前記第3領域それぞれの湿度を検出することを特徴とする請求項1に記載の温熱器具。 The foot region includes a first region that is a region between the feet, a second region that is a left region of the feet, and a third region that is a right region of the feet,
The temperature detection unit detects temperatures of the first region, the second region, and the third region,
The said humidity detection part detects the humidity of each of the said 1st area | region, the said 2nd area | region, and the said 3rd area | region, The thermal appliance of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
I=At*TLOWER+Bt*TMID+Ch*HLOWER+D
(上記数式において、At、Bt、Ch及びDそれぞれは、所定の定数であり、TLOWERは、前記第1領域、前記第2領域及び前記第3領域それぞれにおける平均温度であり、TMIDは、前記腰領域の温度であり、HLOWERは、前記第1領域、前記第2領域及び前記第3領域それぞれにおける平均湿度である。) The thermal appliance according to claim 2, wherein the thermal sensation estimated value calculation unit calculates the thermal sensation estimated value based on the following mathematical formula.
I = A t * T LOWER + B t * T MID + C h * H LOWER + D
(In the above formula, A t , B t , Ch and D are each a predetermined constant, T LOWER is an average temperature in each of the first region, the second region and the third region, and T (MID is the temperature of the waist region, and H LOWER is the average humidity in each of the first region, the second region, and the third region.)
Btは、0.04以上かつ0.06以下の範囲の値であり、
Chは、−90.635以上かつ−60.423以下の範囲の値であり、
Dは、−0.83475以上かつ−0.75525以下の範囲の値であることを特徴とする請求項3に記載の温熱器具。 A t is a value ranging from 0.0076 or more and 0.0084 or less,
B t is a value in the range of 0.04 or more and 0.06 or less,
C h is a value in the range of -90.635 above and -60.423 less,
The heating apparatus according to claim 3, wherein D is a value in a range of -0.83475 or more and -0.755525 or less.
前記調整対象のうち使用者の腰が配置される領域である腰領域、及び使用者の両足が配置される領域である足元領域の温度と、前記調整対象のうち前記足元領域の湿度を検出するステップAと、
検出された前記足元領域の湿度に応じて、使用者の温冷感を示す温冷感推定値を算出するステップBと、
前記温度検出部及び前記湿度検出部の検出結果に応じて、使用者の温冷感を示す温冷感推定値を算出するステップCと、
算出された前記温冷感推定値に応じて、前記設定温度を調整するステップDとを実行させることを特徴とする制御プログラム。 A control program that causes a computer to function as a thermal appliance that adjusts the adjustment target temperature so that the adjustment target temperature that is the temperature of the adjustment target is a set temperature.
Detecting the temperature of the waist region, which is the region where the user's waist is placed among the adjustment targets, and the temperature of the foot region, where the both feet of the user are placed, and the humidity of the foot region among the adjustment targets Step A and
Calculating a thermal sensation estimated value indicating a thermal sensation of the user according to the detected humidity of the foot region; and
Calculating a thermal sensation estimated value indicating a thermal sensation of the user according to the detection results of the temperature detection unit and the humidity detection unit; and
A control program for executing the step D of adjusting the set temperature according to the calculated thermal sensation estimated value.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009084698A JP2010236780A (en) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | Heating apparatus and control program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009084698A JP2010236780A (en) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | Heating apparatus and control program |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010236780A true JP2010236780A (en) | 2010-10-21 |
Family
ID=43091260
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009084698A Ceased JP2010236780A (en) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | Heating apparatus and control program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010236780A (en) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013048812A (en) * | 2011-08-31 | 2013-03-14 | Japan Atomic Energy Agency | Method for controlling risk of heat attack onset to worker wearing protective clothing |
CN104075410A (en) * | 2014-06-26 | 2014-10-01 | 美的集团股份有限公司 | Terminal control method and system based on audio signals |
CN104075407A (en) * | 2014-06-26 | 2014-10-01 | 美的集团股份有限公司 | Terminal control method and system based on optical signals |
CN104089375A (en) * | 2014-07-04 | 2014-10-08 | 四川长虹电器股份有限公司 | Method for controlling air conditioner and air conditioner |
JP2017113379A (en) * | 2015-12-25 | 2017-06-29 | アイシン精機株式会社 | Thermal sensation estimation device and thermal sensation adjusting device |
CN111520867A (en) * | 2020-05-15 | 2020-08-11 | 宁波奥克斯电气股份有限公司 | Control method and air conditioner |
CN113091261A (en) * | 2021-04-12 | 2021-07-09 | 青岛海尔空调器有限总公司 | Air conditioner control method, air conditioner control device and air conditioning system |
CN113491408A (en) * | 2020-04-07 | 2021-10-12 | Lg电子株式会社 | Bed control method |
EP3892159A1 (en) * | 2020-04-07 | 2021-10-13 | LG Electronics Inc. | Bed |
US11779126B2 (en) | 2020-04-07 | 2023-10-10 | Lg Electronics Inc. | Bed |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04350315A (en) * | 1990-01-25 | 1992-12-04 | Man Technol Gmbh | Exhaust gas system |
JPH05288387A (en) * | 1992-04-02 | 1993-11-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Controller for bed room temperature and humidity |
JPH0658593A (en) * | 1992-08-05 | 1994-03-01 | Sharp Corp | Air conditioner |
JPH06121723A (en) * | 1992-10-14 | 1994-05-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Bedding device |
JPH06315424A (en) * | 1991-02-19 | 1994-11-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Bed system |
JPH0749142A (en) * | 1993-08-05 | 1995-02-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Air conditioning control system for seat |
JPH07243687A (en) * | 1994-03-09 | 1995-09-19 | Sanyo Electric Co Ltd | Air conditioner |
JP2006194540A (en) * | 2005-01-14 | 2006-07-27 | Kansai Electric Power Co Inc:The | Air-conditioning control method using hot/cold feeling predicted value, air conditioner, program for air conditioner, and server device |
JP2007198653A (en) * | 2006-01-25 | 2007-08-09 | Kansai Electric Power Co Inc:The | Environment control device and its operation program |
-
2009
- 2009-03-31 JP JP2009084698A patent/JP2010236780A/en not_active Ceased
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04350315A (en) * | 1990-01-25 | 1992-12-04 | Man Technol Gmbh | Exhaust gas system |
JPH06315424A (en) * | 1991-02-19 | 1994-11-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Bed system |
JPH05288387A (en) * | 1992-04-02 | 1993-11-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Controller for bed room temperature and humidity |
JPH0658593A (en) * | 1992-08-05 | 1994-03-01 | Sharp Corp | Air conditioner |
JPH06121723A (en) * | 1992-10-14 | 1994-05-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Bedding device |
JPH0749142A (en) * | 1993-08-05 | 1995-02-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Air conditioning control system for seat |
JPH07243687A (en) * | 1994-03-09 | 1995-09-19 | Sanyo Electric Co Ltd | Air conditioner |
JP2006194540A (en) * | 2005-01-14 | 2006-07-27 | Kansai Electric Power Co Inc:The | Air-conditioning control method using hot/cold feeling predicted value, air conditioner, program for air conditioner, and server device |
JP2007198653A (en) * | 2006-01-25 | 2007-08-09 | Kansai Electric Power Co Inc:The | Environment control device and its operation program |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013048812A (en) * | 2011-08-31 | 2013-03-14 | Japan Atomic Energy Agency | Method for controlling risk of heat attack onset to worker wearing protective clothing |
CN104075410A (en) * | 2014-06-26 | 2014-10-01 | 美的集团股份有限公司 | Terminal control method and system based on audio signals |
CN104075407A (en) * | 2014-06-26 | 2014-10-01 | 美的集团股份有限公司 | Terminal control method and system based on optical signals |
CN104089375A (en) * | 2014-07-04 | 2014-10-08 | 四川长虹电器股份有限公司 | Method for controlling air conditioner and air conditioner |
JP2017113379A (en) * | 2015-12-25 | 2017-06-29 | アイシン精機株式会社 | Thermal sensation estimation device and thermal sensation adjusting device |
CN113491408A (en) * | 2020-04-07 | 2021-10-12 | Lg电子株式会社 | Bed control method |
EP3892159A1 (en) * | 2020-04-07 | 2021-10-13 | LG Electronics Inc. | Bed |
US11779126B2 (en) | 2020-04-07 | 2023-10-10 | Lg Electronics Inc. | Bed |
CN111520867A (en) * | 2020-05-15 | 2020-08-11 | 宁波奥克斯电气股份有限公司 | Control method and air conditioner |
CN111520867B (en) * | 2020-05-15 | 2021-10-15 | 宁波奥克斯电气股份有限公司 | Control method and air conditioner |
CN113091261A (en) * | 2021-04-12 | 2021-07-09 | 青岛海尔空调器有限总公司 | Air conditioner control method, air conditioner control device and air conditioning system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2010236780A (en) | Heating apparatus and control program | |
US11526183B2 (en) | Technique for controlling equipment based on biometric information | |
JP2006194540A (en) | Air-conditioning control method using hot/cold feeling predicted value, air conditioner, program for air conditioner, and server device | |
US10675434B2 (en) | System and a method for improving a person's sleep | |
JP5327840B2 (en) | Temperature conductivity measuring device, skin tissue blood circulation evaluation device, and pressure ulcer diagnostic device | |
JP6354260B2 (en) | Air conditioning control system | |
JP2008075975A (en) | Hot-cold feeling determining device, hot-cold feeling determining method, hot-cold feeling determining program, air-conditioning control device, air-conditioning control method and air-conditioning control program | |
JP2007198653A (en) | Environment control device and its operation program | |
JP2018066555A (en) | Sleeping environment control system and method | |
CA2513209A1 (en) | Device and method for controlling physical properties of a bed | |
CN109008989B (en) | Method and apparatus for measuring abdominal core temperature | |
Ciuha et al. | Regional thermal comfort zone in males and females | |
US20220009307A1 (en) | Thermal management system for a motor-vehicle passenger compartment | |
JP2009236624A (en) | Deep temperature measurement apparatus of living body | |
CN108366741A (en) | The determination of human body physiological parameter | |
JPH07225042A (en) | Sleep induction apparatus | |
WO2015141109A1 (en) | Sleep environment control system and sleep environment control program used therefor | |
CN110840416A (en) | Non-invasive human body core temperature detection probe and method | |
CN112336307A (en) | Real-time dynamic prevention and detection system for pressure damage based on optical sensor | |
Bouzidi et al. | Assessment of thermal comfort of frail people in a sitting posture under non-uniform conditions using a thermal manikin | |
JP2015029605A (en) | Biological rhythm measuring method and biological rhythm measuring apparatus | |
JP2018031542A (en) | Hot/cold sense estimation device | |
Nakayama et al. | Estimation of thermal sensation using human peripheral skin temperature | |
Huang et al. | Wearable deep body thermometers and their uses in continuous monitoring for daily healthcare | |
JP2008194253A (en) | Toilet seat and body temperature measuring method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120224 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130313 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130319 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130520 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131008 |
|
A045 | Written measure of dismissal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045 Effective date: 20140225 |