JP2015232408A

JP2015232408A - 環境制御システム

Info

Publication number: JP2015232408A
Application number: JP2014118460A
Authority: JP
Inventors: 幹生岩川; Mikio Iwakawa; 晃久奥谷; Teruhisa Okuya; ゆり藤原; Yuri Fujiwara; 孝司笹部; Koji Sasabe; 朋美中川; Tomoyoshi Nakagawa
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-06-09
Filing date: 2014-06-09
Publication date: 2015-12-24
Anticipated expiration: 2034-06-09
Also published as: JP6268647B2; WO2015190028A1

Abstract

【課題】快適感を持続することができる環境制御システムを提供する。
【解決手段】環境制御システムは、空間内に存在するユーザーの生体情報を検出する生体情報検出部１と、生体情報検出部１により検出された生体情報からユーザーの馴化の度合いを示す馴化レベルを算出する生体情報処理部２と、生体情報処理部２により算出された馴化レベルが、予め定めた閾値を超えるか否かを判断する判断部３と、判断部３により馴化レベルが閾値を超えると判断された場合に、予め設定された複数の空調パターンの中から、少なくともいずれかの空調パターンをランダムに選択する空調制御部４と、空調制御部４により選択された空調パターンに応じて、空間に対して空調を行う空調部６とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、空調により環境を制御する環境制御システムに関する。

扇風機、エアコン等の空気調和（空調）装置は、一般的に、同じ箇所を連続的に送風しないことを目的として、パターン化されたゆらぎを発生する機能や首振り機能等を備えている（特許文献１参照）。このような機能は、空気刺激に対する馴化を防止するために用いられることがある。一方、自然における風は、不規則な風量、風向、香り等の要素があるため、飽きにくい。

特開２００３−２９０１７９号公報

特許文献１に記載の技術は、空気による刺激に対する馴化を防止するためのものであるが、一定時間毎にパターンが変化するため、風の快適性に対する馴化を防止する手段として不十分となる可能性がある。

本発明は、上記問題点を鑑み、快適感を持続することができる環境制御システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様は、空間内に存在するユーザーの生体情報を検出する生体情報検出部と、生体情報検出部により検出された生体情報からユーザーの馴化の度合いを示す馴化レベルを算出する生体情報処理部と、生体情報処理部により算出された馴化レベルが、予め定めた閾値を超えるか否かを判断する判断部と、判断部により馴化レベルが閾値を超えると判断された場合に、予め設定された複数の空調パターンの中から、少なくともいずれかの空調パターンをランダムに選択する空調制御部と、空調制御部により選択された空調パターンに応じて、空間に対して空調を行う空調部とを備える環境制御システムであることを要旨とする。

本発明によれば、空気による刺激に対する馴化を低減することにより、快適感を持続することができる環境制御システムを提供することができる。

本発明の実施の形態に係る環境制御システムの基本的な構成を説明するブロック図である。本発明の実施の形態に係る環境制御システムの動作を説明する図である。本発明の実施の形態に係る環境制御システムの空調部を図示した一例である。本発明の他の実施の形態に係る環境制御システムの動作を説明する図である。

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
（環境制御システム）

本発明の実施の形態に係る環境制御システムは、図１に示すように、生体情報検出部１と、生体情報処理部２と、判断部３と、空調制御部４と、記憶部５と、空調部６とを備える。本発明の実施の形態に係る環境制御システムは、ユーザーの生体情報に基づいて、ユーザーが存在する空間Ｓにおける空調を制御する。

生体情報検出部１は、空間Ｓに存在するユーザーの生体情報を検出する。生体情報検出部１は、検出した生体情報を、生体情報処理部２に入力する。生体情報検出部１が検出する生体情報は、例えば、心拍（脈拍）数、血流、脈波、心拍変動成分（ＨＦ）、体温、血圧、呼吸数、精神性発汗、皮膚温、皮膚電気活動等の自律神経活動を示す生体情報である。

生体情報検出部１は、例えば、ユーザーの体に取り付けられた接触型のセンサーから構成される。生体情報検出部１は、測定する情報が、心拍数、体温、皮膚温度、血流、脳波等の非接触で測定可能な情報である場合、ユーザーの体に対して非接触な非接触型のセンサーから構成可能である。あるいは、生体情報検出部１は、接触型のセンサーと非接触型のセンサーとから構成されるようにしてもよい。

生体情報処理部２は、生体情報検出部１により検出された生体情報を所定のサンプリング周期で取得する。生体情報処理部２は、取得した生体情報を生体情報の種類に応じて、アナログデジタル変換（Ａ／Ｄ変換）、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）、ピーク検出、計数及び正規化等の種々の演算を行う。これにより、生体情報処理部２は、取得した生体情報から、ユーザーの馴化の度合いを意味する馴化レベルＬを逐次算出する。

判断部３は、図２に示すように、生体情報処理部２により取得された生体情報を示す馴化レベルＬが、予め定めた閾値Ｌ_３を超えるか否かを判断する。判断部３は、馴化レベルＬが閾値Ｌ_３を超えたことにより、ユーザーが、現状の空調パターンに対して馴化していると判断し、空調パターンの変更を指示する指示信号を空調制御部４に送信する。

空調制御部４は、判断部３により馴化レベルＬが所定の閾値を超えると判断された場合に、判断部３の指示信号に応じて、予め設定された複数の空調パターンの中から、少なくともいずれかの空調パターンをランダムに選択する。

生体情報処理部２、判断部３及び空調制御部４は、それぞれ、例えばマイクロプロセッサ等の演算処理装置及び周辺回路等からなり、処理に必要な演算及び情報の一時記憶を行うことができる。

記憶部５は、複数の空調パターンを、空調制御部４に設定された複数の空調パターンとして予め記憶する記憶装置である。複数の空調パターンは、例えば、風量、風向、香り、リズム、標的身体部位、冷房、暖房等の種類毎に複数のパラメータが設定されたパターンである。

空調部６は、空調制御部４により選択された空調パターンに応じて、空間Ｓに対して空調を行う。空調部６は、空調制御部４の制御に応じて、例えば、風量、風向、香り、リズム、標的身体部位、送風する空気の温度等を調節する。空調部６は、例えば、熱交換器、送風ファン、ルーバー、人感センサー、香料を調合し吐出する機構等を備える。

空調制御部４は、図２に示す例おいて、少なくとも風量、風向及び香りの３つパターンを含む空調パターンで空調を行うように空調部６を制御する。空調制御部４は、例えば、初期状態において、記憶部５を参照し、複数の空調パターンからランダムに空調パターンを選択する。空調部６は、初期状態の時刻ｔ_０から時刻ｔ_１までの期間Ｔ_１において、中程度の風量Ｖ２、正面からの風向Ｄ１、ラベンダーの香りＦ２となる空調パターンで空調を行う。

判断部３は、時刻ｔ_１において、馴化レベルＬが閾値Ｌ_３を超えたと判断し、空調制御部４対して空調パターンの変更を指示する指示信号を送信する。空調制御部４は、記憶部５を参照し、複数の空調パターンからランダムに空調パターンを選択する。空調部６は、時刻ｔ_１から時刻ｔ_２までの期間Ｔ_２において、多量の風量Ｖ３、後ろからの風向Ｄ３、無香の香りＦ１となる空調パターンで空調を行う。時刻ｔ_１において空調パターンが変更された後、馴化レベルＬは低下する傾向があるが、時間の経過に応じて再度増加する。

ここで、風向Ｄは、ルーバー等を駆動することにより調節される他、図３に示すように、複数の空調部６ａ，６ｂ，６ｃ…が空調制御部４にそれぞれ制御されることにより調節されるようにしてもよい。本発明の実施の形態に係る環境制御システムは、複数の空調部６を備えることにより、風向Ｄの自由度が高くなり、立体的な空調パターンを実現することができる。

判断部３は、時刻ｔ_２において、馴化レベルＬが閾値Ｌ_３を超えたと判断し、空調制御部４対して空調パターンの変更を指示する指示信号を送信する。空調制御部４は、記憶部５を参照し、複数の空調パターンからランダムに空調パターンを選択する。空調部６は、時刻ｔ_２から次に馴化レベルＬが閾値Ｌ_３を超える時刻ｔ_３までの期間Ｔ_３において、少量の風量Ｖ１、右前方からの風向Ｄ２、ミントの香りＦ３となる空調パターンで空調を行う。

判断部３は、馴化レベルＬが閾値Ｌ_３を超える毎の期間Ｔを計測する。空調制御部４は、判断部３により計測された期間Ｔ毎に、期間Ｔと期間Ｔ毎に選択された空調パターンとから、ユーザーの嗜好パターンを推定する。例えば、空調制御部４は、期間Ｔ_３が他の期間Ｔ_１，Ｔ_２に比べて長いことから、期間Ｔ_３における空調パターンについて、ユーザーの嗜好に合致していると判断し、優先度を設定する。このように、空調制御部４は、期間Ｔに応じて、空調パターンの優先度を増加させ、以降において、優先度を考慮して空調パターンを選択する。

また、図２に示すように、判断部３は、馴化レベルＬに所定の閾値Ｌ_１，Ｌ_２を設定し、空調パターンの変更から各閾値Ｌ_１，Ｌ_２までの到達時間から、ユーザーの嗜好パターンを推定するようにしてもよい。ユーザーの嗜好パターンを考慮して空調パターンを選択することにより、ユーザーの快適感をより持続することができる。

また、判断部３は、所定のタイミングからの時系列的な関係を表す空調パターンから、ユーザーの嗜好パターンを推定するようにしてもよい。例えば、ユーザーが、初回に所定の空調パターンを受けるときと、次回以降に同じ空調パターン受けるときとでは、印象に差があり、パターンが見出せる場合がある。この場合、判断部３は、空調パターンの所定のタイミングからの経時変化から、ユーザーの嗜好パターンを推定することができる。

本発明の実施の形態に係る環境制御システムによれば、ユーザーの生体情報に基づいて、馴化レベルＬが閾値Ｌ_３を超えた場合に空調パターンを変更するので、空気による刺激に対する馴化を低減することにより、快適感を持続することができる。

（その他の実施の形態）
上記のように、本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本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の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

例えば、既に述べた実施の形態において、生体情報処理部２は、取得した生体情報に対して信号処理することにより、ユーザーが快適と感じていることを意味する快適レベルを算出し、増加及び減少を反転させて、判断部３に入力するようにしてもよい。

また、既に述べた実施の形態において、生体情報処理部２は、図４に示すように、快適感及び覚醒感を指標とした２次元心理モデルによって馴化レベルを算出するようにしてもよい。２次元心理モデルにおいて、快適感を示すＸ軸の正領域は「快」、負領域は「不快」を示し、値が大きくなるほど快適度が増加し、小さくなるほど不快度が増加することを示す。また、覚醒感を示すＹ軸の正領域は「覚醒」、負領域は、「鎮静」を示し、値が大きくなるほど覚醒度が増加し、値が小さくなるほど鎮静度が増加することを示す。２次元心理モデルにおいて、第１象限がリフレッシュ状態、第２象限がイライラ状態、第３象限が退屈状態、第４象限がリラックス状態を示す。生体情報処理部２は、２次元心理モデルを用いて評価した、生体情報処理部２が取得した生体情報に対応するユーザーの心理状態を、馴化レベルとして判断部３に出力する。判断部３は、生体情報処理部２によりユーザーの心理状態がイライラ状態又は退屈状態と評価されている場合において、馴化レベルが閾値を超えたと判断すればよい。

上記の他、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

１生体情報検出部
２生体情報処理部
３判断部
４空調制御部
６，６ａ，６ｂ，６ｃ空調部

Claims

空間内に存在するユーザーの生体情報を検出する生体情報検出部と、
前記生体情報検出部により検出された生体情報からユーザーの馴化の度合いを示す馴化レベルを算出する生体情報処理部と、
前記生体情報処理部により算出された馴化レベルが、予め定めた閾値を超えるか否かを判断する判断部と、
前記判断部により前記馴化レベルが前記閾値を超えると判断された場合に、予め設定された複数の空調パターンの中から、少なくともいずれかの空調パターンをランダムに選択する空調制御部と、
前記空調制御部により選択された空調パターンに応じて、空間に対して空調を行う空調部と
を備える環境制御システム。
前記生体情報検出部は、前記ユーザーの自律神経活動を示す生体情報を検出する請求項１記載の環境制御システム。
前記判断部は、前記馴化レベルが前記閾値を超える毎の期間を計測し、
前記空調制御部は、前記判断部により計測された期間と、前記選択した空調パターンとから、前記ユーザーの嗜好パターンを推定する請求項１又は２に記載の環境制御システム。
前記空調制御部は、風量及び風向の少なくともいずれかのパターンを含む空調パターンが設定される請求項１〜３のいずれか１項に記載の環境制御システム。
前記空調制御部は、香りのパターンを含む空調パターンが設定される請求項１〜４のいずれか１項に記載の環境制御システム。
前記生体情報検出部は、前記ユーザーの体に取り付けられたセンサーから構成される請求項１〜５にいずれか１項に記載の環境制御システム。
前記生体情報検出部は、前記ユーザーの体に対して非接触なセンサーから構成される請求項１〜５のいずれかに記載の環境制御システム。