JP2021535767A - 温度調節システム - Google Patents

Abstract

本発明は、体の一部、特にユーザの体の一部の温度を調節するための温度調節システムに関する。このシステムは、体の所与の部分の温度に関連する温度測定値を生成するように適合させた少なくとも１つの温度センサ（１００４ａ、１００４ｂ、１００４ｃ）と、フレキシブルな支持体の上または中に配置された、体の所与の部分に熱および／または寒冷を提供するように適合させた少なくとも１つの温度調整要素（１００６ａ、１００６ｂ、１００６ｃ）と、少なくとも１つの閾値温度関連値を記憶するように適合させたメモリユニット（１０１６、１０２４）と、温度センサ、メモリユニット（１０１６、１０２４）および温度調整要素と通信している制御ユニット（１０２２、１０２４、１０３２、１０３４）とを備える。制御ユニットは、体の所与の部分の瞬間温度を温度センサから受信し、少なくとも１つの瞬間温度関連値とトリガー温度関連値との比較を実行し、前記比較の結果に応じて、温度調整要素をアクティブ化して体の所与の部分に熱または寒冷を提供するように構成される。メモリユニットは、ユーザプロファイルパラメータに関連する少なくとも１つのユーザプロファイル情報を記憶するようにさらに適合させ、制御ユニットは、前記閾値温度関連値、前記ユーザプロファイル情報、およびユーザ瞬間活動パラメータに関連する少なくとも１つのユーザ活動情報に基づいて、トリガー温度関連値を決定するようにさらに構成される。

Description

本発明は、体の一部、特にユーザの体の一部の温度を調節するための温度調節システムに関する。

熱的快適性は、人の体内の温度と体の表面の温度によって決まる。人の深部体温は一般に３７℃であり、また人の平均皮膚温度は一般に３３℃である。例えば、風が強くなったり特別に日照りの日など、環境が変化した場合、あるいは人が涼しい場所に移動した場合、人は温度感覚で不快になる。一般的な状況では、温度感覚での不快感は、核心温度の変化ではなく、ユーザの皮膚温度が変化したときにユーザに感じられる。

衣類に使用される従来の化学または電気加熱システムは、比較的高レベルで簡単に熱を供給することができる。現在利用可能なほとんどのデバイスは、ユーザが手動で調整できる加熱パッド付きのウェアラブル衣類（wearable garment）からなる。少なくともいくつかのデバイスでは、加熱パッドは等しい熱出力を生成し、すべての加熱パッドが作動して熱を提供する。既存の製品は、多くの場合、かさばり、重く、手動操作が必要であり、その作動範囲が限られている。

これに加えて、既知のシステムは、加熱をアクティブ化（作動）または非アクティブ化（動作停止）するために使用されるトリガー温度を使用するが、その温度はすべてのユーザに対して同じであり、および／またはすべての状況においてかついつでも所与のユーザに対して同じである。

したがって、本発明は、他の問題の中でもとりわけ上記の問題を解決することを目的とする。

この目的のために、本発明は、ユーザのプロファイル、およびユーザの現在の活動に基づいて、体の一部の温度の調節を可能にする温度調節システムを提案する。

第１の態様によれば、本発明の対象は、体の一部、特にユーザの体の一部の温度を調節するための温度調節システムである。

このシステムは、体の所与の部分の温度に関連する温度測定値を生成するように適合させた少なくとも１つの温度センサと、フレキシブルな支持体（flexible support）の上または中に配置され、体の所与の部分に熱(heat)および／または寒冷（cold）を提供するように適合させた少なくとも１つの温度調整要素と、少なくとも１つの閾値温度関連値を記憶するように適合させたメモリユニットと、温度センサ、メモリユニットおよび温度調整要素と通信している制御ユニットとを備える。

制御ユニットは、体の所与の部分の瞬間温度（instant temperature）を温度センサから受信し、少なくとも１つの瞬間温度関連値とトリガー温度関連値との比較を実行し、前記比較の結果に応じて、温度調整要素をアクティブ化して体の所与の部分に熱または寒冷を提供するように構成される。

メモリユニットは、ユーザプロファイルパラメータに関連する少なくとも１つのユーザプロファイル情報を記憶するようにさらに適合させており、制御ユニットは、前記閾値温度関連値、前記ユーザプロファイル情報、およびユーザ瞬間活動パラメータ（instant activity parameter）に関連する少なくとも１つのユーザ活動情報に基づいて、トリガー温度関連値を決定するようにさらに構成される。

いくつかの実施形態では、システムは、単独でまたは技術的に可能な任意の組み合わせに従って考慮される、以下の特徴の１つまたは複数をさらに含む：
−ユーザ活動パラメータの少なくとも１つはユーザの体の少なくとも一部の活動に関連し、システムは、前記ユーザの体の少なくとも所与の部分の活動に関連するユーザ活動測定値を生成するように適合させた少なくとも１つのユーザ活動センサをさらに備え、制御ユニットは、ユーザ活動センサと通信しており、ユーザ活動測定値を受信しかつユーザ活動測定値からユーザ活動情報を決定するように構成される；
−ユーザ活動パラメータの少なくとも１つはユーザの体の少なくとも一部の活動に関連し、システムは、前記ユーザの体の少なくとも所与の部分の活動に関連するユーザ活動測定値を生成しかつそのユーザ活動測定値からユーザ活動情報を決定するように適合させた少なくとも１つのユーザ活動センサをさらに備え、制御ユニットは、ユーザ活動センサと通信しており、ユーザ活動センサからユーザ活動情報を受信するように構成される；
−ユーザ活動センサの少なくとも１つはモーションセンサであり、および／またはユーザ活動センサの少なくとも１つは地理的位置センサであり、および／またはユーザ活動センサの１つは心拍センサである；
−ユーザ活動パラメータの少なくとも１つは、ユーザの体の少なくとも一部の活動に関連し、制御ユニットは、外部デバイスから前記ユーザの体の少なくとも所与の部分の活動に関連するユーザ活動測定値を受信するように適合させたインターフェースを備え、制御ユニットは、ユーザ活動測定値からユーザ活動情報を決定するように構成される；
−ユーザ活動パラメータの少なくとも１つは、ユーザの体の少なくとも一部の活動に関連し、制御ユニットは、外部デバイスからユーザ活動情報を受信するように適合させたインターフェースを備える；
−ユーザ活動パラメータの少なくとも１つは、ユーザの体の少なくとも一部の活動に関連し、制御ユニットは、手動入力としてユーザ活動情報を受信するように適合させたインターフェースを備える；
−ユーザ活動パラメータの少なくとも１つは、ユーザの体の少なくとも一部の活動に関連し、制御ユニットは、手動入力としてユーザ活動測定値を受信するように適合させたインターフェースを備え、制御ユニットは、ユーザ活動測定値からユーザ活動情報を決定するように構成される；
−ユーザプロファイルパラメータの少なくとも１つは、温度感受性（thermal sensitivity）、年齢、時刻、季節、性別、体脂肪、サイズ、体重のいずれかに関連する；
−トリガー温度関連値は、閾値温度関連値に、ユーザ活動情報およびユーザプロファイル情報の関数である量を加えた（プラスした）または引いた（マイナスした）値に等しい；
−制御ユニットは、瞬間温度関連値がトリガー温度関連値に達したときに、温度調整要素をアクティブ化して体の所与の部分に熱または寒冷を提供するように構成される；
−制御ユニットは、所定の時間経過内に瞬間温度関連値がトリガー温度関連値に達したときに、温度調整要素をアクティブ化して、体の所与の部分に熱または寒冷を提供するように構成される；
−所定の時間経過は、ユーザ活動情報およびユーザプロファイル情報に基づく；
−メモリユニットは、制御ユニットの一部、または温度センサの一部、または外部ポータブルデバイスの一部である；
−体は人間または動物のユーザの体であり、体の所与の部分はユーザの体の手首の１つである；
−制御ユニットは、外部デバイスと無線で通信するように構成される；
−温度調整要素のそれぞれは、加熱要素および／または冷却要素を含む；
−システムは、制御ユニットおよび論理ユニットに電力を供給するための電源をさらに備える；
−電源は外部電源である。

第２の態様によれば、本発明の対象はまた、上記のような温度調節システムを含む、人間または動物のユーザが着用する衣類である。

本発明およびその利点は、例としておよび例示のみを目的として与えられる以下の説明を参照することによって、および以下に列挙する添付の図面を参照することによって、よりよく理解することができる。

一般化された温度調節システムを示す。 図１に示す温度調節システムで使用できるコントローラの概略図を示す。

図１は、一般化された温度調節システムの概略図を示す。図１に示すように、温度調節システム１００は、温度センサ１０２、加熱要素などの温度調整要素１０４、制御ユニットまたはコントローラ１０６、およびユーザデバイス１０８を備える。システムはフレキシブルな支持体１１０をさらに備え、その支持体は、ウェアラブル物品１１０であってよく、またはそのようなウェアラブル物品に統合させることも可能である。

図１に示すように、少なくとも温度センサ１０２は、温度センサ１０２がユーザの体の一部と接触するように、ウェアラブル物品上に配置される。温度センサ１０２は、少なくとも直接ユーザの皮膚と接触する。あるいは、温度センサ１０２は、例えば、ウェアラブル衣類または物品１１０の層を介して、ユーザの皮膚と間接的に接触する。センサ１０２は、ユーザの皮膚温度を測定するように構成される。

ウェアラブル衣類１１０は、ユーザがユーザの体の一部に着用することができる任意の適切な衣類１１０であってよい。例えば、衣類１１０は、長袖シャツ、Ｔシャツ、帽子、靴下、手袋、ズボン、タイツ、ジャケット、ビーニー、または他の任意の適切な着用可能な衣類であってよい。

温度センサ１０２は、ユーザの体の一部の温度に対応する温度測定値を生成するように構成される。好ましくは、温度測定値は皮膚温度である。

温度調整要素１０４は、ユーザに熱または寒冷を提供するための任意の適切な要素またはデバイスであってよい。例えば、温度調整要素１０４は加熱パッドであってよく、それは、ウェアラブル衣類１１０上に配置され、ユーザの皮膚と直接接触してまたはテキスタイルの層を介して接触して配置され、ユーザの体の一部に熱を提供することができる。温度調整要素１０４は、熱を提供して、ユーザの皮膚温度を高める。あるいは、温度調整要素は、車または家の空調ユニットであってよく、あるいはスマート家電もしくは建物のＨＶＡＣシステム、またはユーザに熱または寒冷を提供するための他の任意の適切なデバイスまたはシステムであってよい。

コントローラ１０６は、温度センサ１０２から温度測定値を受信するように構成される。コントローラ１０６は、温度センサ１０２および温度調整要素１０４と有線または無線で通信している。コントローラ１０６は、電線によってまたは無線で、温度センサ１０２および温度調整要素１０４と接続することができる。コントローラは、温度センサ１０２から電気信号として温度測定値を受信する。コントローラは、温度測定値を処理するおよび／またはすでに処理された温度測定値を受信するように構成される。

システムはさらに、少なくとも１つの閾値温度関連値を記憶するように適合させたメモリユニット１０１を備える。コントローラ１０６は、メモリユニット１０１とも通信している。

コントローラ１０６は、体の所与の部分の瞬間温度を温度センサ１０２から受信するように構成される。次に、コントローラ１０６は、少なくとも１つの瞬間温度関連値とトリガー温度関連値との比較を実行し、その比較の結果に応じて、温度調整要素１０４をアクティブ化して、体の所与の部分に熱または寒冷を提供する。

メモリユニット１０１はまた、ユーザプロファイルパラメータに関連する少なくとも１つのユーザプロファイル情報を記憶するように適合させている。

コントローラ１０６は、閾値温度関連値、ユーザプロファイル情報、およびユーザ瞬間活動パラメータに関連する少なくとも１つのユーザ活動情報に基づき、トリガー温度関連値を決定するように構成される。

ユーザ活動パラメータは、ユーザの体の少なくとも一部の活動に関連し、システムは、図示されていない少なくとも１つのユーザ活動センサも備える。このユーザ活動センサは、ユーザの体の所与の部分の活動に関連するユーザ活動測定値を生成するように適合させている。

コントローラ１０６は、ユーザ活動センサと通信しており、ユーザ活動測定値を受信しかつユーザ活動測定値からユーザ活動情報を決定するように構成される。

あるいは、ユーザ活動センサはまた、ユーザ活動測定値からユーザ活動情報を決定するように適合させている。この場合、ユーザ活動センサと通信しているコントローラ１０６は、ユーザ活動センサからユーザ活動情報を直接受信するように構成される。

ユーザ活動センサは、モーションセンサ、地理的位置センサ、または心拍センサであってよい。システムは、いくつかの活動センサを含んでいてよく、そのそれぞれが、例えば上記のタイプの１つである。

モーションセンサの場合、このセンサは３軸加速度計であってよい。加速度計は、ユーザの体の動きを検出または測定する。モーション測定値は、加速度測定値または速度測定値である。モーション測定値は、モーションセンサからコントローラ１０６によってサンプリングされる。モーションセンサは、任意の適切なサンプリングレートでサンプリングされる。コントローラ１０６は、モーション測定値を使用して、所定の関係に基づき閾値温度を調整する。

コントローラ１０６は、外部デバイスからユーザ活動測定値を受信するように適合させたインターフェースを備えていてよい。この場合、コントローラ１０６は、前記インターフェースを介して受信したユーザ活動測定値からユーザ活動情報を決定するように構成される。

あるいは、インターフェースは、外部デバイスからユーザ活動情報を直接受信するように適合させている。

インターフェースは、ユーザから手動入力としてユーザ活動情報を受信するように適合させていてもよい。

あるいは、インターフェースは、手動入力としてユーザ活動測定値を受信するように適合させている。この場合、コントローラ１０６は、インターフェースを介して受信したユーザ活動測定値からユーザ活動情報を決定するように構成される。

ユーザプロファイルパラメータは、たとえば、温度感受性、年齢、時刻、季節、性別、体脂肪、サイズ、体重のいずれかに関連する。

例として：
−温度感受性パラメータは、次のバイナリ形式であってよい：寒さに敏感である／寒さに敏感でない；
−年齢パラメータは、次のバイナリタイプであってよい：５０歳未満／５０歳以上；
−時刻パラメータは、次のバイナリタイプであってよい：２２時００〜１２時００の間／１２時０１〜２１時５９の間；
−季節パラメータは、次のバイナリタイプであってよい：夏／夏ではない；
−性別パラメータは、次のバイナリタイプであってよい：男性／女性；
−体脂肪パラメータは、次のバイナリタイプであってよい：男性の場合、２３％未満／２３％以上、女性の場合、３２％未満／３２％以上。

コントローラ１０６によって決定されるトリガー温度関連値は、閾値温度関連値に、ユーザ活動情報およびユーザプロファイル情報の関数である量を加えた（プラスした）または引いた（マイナスした）値に対応する。

一例では、閾値温度関連値は、安静時に温冷感（thermal feeling）が中立になると考えられるユーザの皮膚温度に対応する。この値は全身表面で平均化されてよく、通常は約３３℃である。局所的に測定すると、この温度は体の領域によって異なる。体幹および頭の領域から離れるほど、この温度は低くなる。

コントローラ１０６は、瞬間温度関連値がこのトリガー温度関連値に達したときに、温度調整要素１０４をアクティブ化して、熱または寒冷を提供する。

瞬間温度関連値がこのトリガー温度関連値に達するまでの時間経過が考慮され得る。この場合、コントローラ１０６は、所定の時間経過内に瞬間温度関連値がこのトリガー温度関連値に達したときに、温度調整要素１０４をアクティブ化して、熱または寒冷を提供する。この所定の時間経過も、ユーザ活動情報およびユーザプロファイル情報に基づくことができる。

温度調整要素１０４は、温度測定値が閾値温度を超えたときに、コントローラ１０６によって非アクティブ化される。

どのようにトリガー温度関連値が決定され、温度調整要素１０４がアクティブ化／非アクティブ化されるかについていくつかの例を以下に示す。

最初の例では、閾値温度は３３℃にプリセットされ、ユーザの活動が低いまたはないことがトリガー温度関連値の決定に考慮される。

より正確には、
−安静時（rest state）に対応する、活動がユーザ活動センサによって検出されない場合、または
−活動がユーザ活動センサによって検出され、それが３分未満しか持続しない場合、または
−活動がユーザ活動センサによって３分より長い期間中検出されるが、速度、加速度、または心拍数が、その期間中に２０％を超えて増加しない場合、
トリガー温度関連値は、閾値温度関連値から０．５℃を引いた値に等しい。

この例は、次のように一般化でき、閾値温度は所定の値θ_{ｔｈｒｅｓｈ}にプリセットされている。

−安静時に対応する、活動がユーザ活動センサによって検出されない場合、または
−活動がユーザ活動センサによって検出され、それが第１の所定の持続期間ｄ１未満の期間しか持続しない場合、または
−活動がユーザ活動センサによって第１の所定の持続期間ｄ１より長い期間中検出されるが、速度、加速度、または心拍数が、前記第１の持続期間ｄ１中に第１の所定のパーセンテージｐ１を超えて増加しない場合、
トリガー温度関連値は、閾値温度関連値から第１の所定の値δθ１（℃）を引いた値に等しい。

上記の例では：
− θ_{ｔｈｒｅｓｈ}＝３３℃；
− ｄ１＝３分；
− ｐ１＝２０％；
− δθ１＝０．５℃。

別の例では、上記で説明したように、ユーザ活動がないまたはユーザ活動が低いという同じ条件下で、トリガー温度関連値は、この温度（トリガー温度関連値）に３０秒内で達したときに、閾値温度関連値から０．５℃を引いた値に等しく、したがって１℃／分の速度での温度低下に対応する。

この例は、次のように一般化でき、閾値温度は所定の値θ_{ｔｈｒｅｓｈ}にプリセットされている：
上記のように一般化された、ユーザ活動がないまたはユーザ活動が低いという同じ条件下で、トリガー温度関連値は、この温度（トリガー温度関連値）に所定の時間経過ｔ１内で達したときに、閾値温度関連値から第１の所定値δθ１（℃）を引いた値に等しく、したがって第１の所定速度ｖ１での温度低下に対応する。

上記の例では：
− θ_{ｔｈｒｅｓｈ}＝３３℃；
− δθ１＝０．５℃；
− ｔ１＝３０秒；
− ｖ１＝１℃／分。

これらの２つの場合において、温度センサ１０２が閾値温度に対応する温度を測定するまで温度調整要素１０４はアクティブ化されており、測定した時点で、温度調整要素１０４は非アクティブ化される。

次の例では、閾値温度が３３℃にプリセットされ、トリガー温度関連値の決定において、重要なユーザ活動が考慮される。

たとえば、活動がユーザ活動センサによって３分より長い期間中検出され、その期間中に速度、加速度、または心拍数が２０％を超えて増加する場合、トリガー温度関連値は、閾値温度関連値から２℃を引いた値に等しい。

この例は、次のように一般化でき、閾値温度は、所定の値θ_{ｔｈｒｅｓｈ}にプリセットされている：
前述のように活動がユーザ活動センサによって第１の所定の持続期間ｄ１より長い期間中検出され、その期間ｄ１中に、前述のように速度、加速度、または心拍数が第１の所定のパーセンテージｐ１を超えて増加する場合、トリガー温度関連値は、閾値温度関連値から第２の所定値δθ２（℃）を引いた値に等しい。

上記の例では：
− θ_{ｔｈｒｅｓｈ}＝３３℃；
− ｄ１＝３分；
− ｐ１＝２０％；
− δθ２＝２℃。

別の例では、上記と同じユーザの重要な活動の条件下で、トリガー温度関連値は、この温度に３０秒内で達したときに、閾値温度関連値から１℃を引いた値に等しく、したがって、２℃／分の速度での温度低下に対応する。

この例は、次のように一般化でき、閾値温度は、所定の値θ_{ｔｈｒｅｓｈ}にプリセットされている：
上記と同じ一般化されたユーザ活動の条件下で、トリガー温度関連値は、この温度に所定の時間経過ｔ１内で達したときに、閾値温度関連値から第２の所定値δθ２（℃）の半分を引いたものに等しく、したがって第２の所定の速度ｖ２での温度低下に対応する。

上記の例では：
− θ_{ｔｈｒｅｓｈ}＝３３℃；
− δθ２＝２℃；
− ｔ１＝３０秒；
− ｖ２＝２℃／分。

これらの２つの場合においても、温度センサ１０２が閾値温度に対応する温度を測定するまで、温度調整要素１０４はアクティブ化されており、その測定した時点で、温度調整要素１０４は非アクティブ化される。

重要なユーザ活動のさらに別の例では、閾値温度は３３℃にプリセットされ、活動がユーザ活動センサによって５分より長い期間中検出され、その期間中に速度、加速度、または心拍数が２０％を超えて増加する場合、トリガー温度関連値は、閾値温度関連値から３℃を引いた値に等しい。

この例は、次のように一般化でき、閾値温度は所定値θ_{ｔｈｒｅｓｈ}にプリセットされている：
活動がユーザ活動センサによって第２の所定の持続期間ｄ２より長い期間中検出され、その第２の持続期間ｄ２中に、前述のように、速度、加速度、または心拍数が第１の所定のパーセンテージｐ１を超えて増加する場合、トリガー温度関連値は、閾値温度関連値から第３の所定値δθ３（℃）を引いた値に等しい。

上記の例では：
− θ_{ｔｈｒｅｓｈ}＝３３℃；
− ｄ２＝５分；
− ｐ１＝２０％；
− δθ３＝３℃。

別の例では、上記と同じユーザ活動条件下で、トリガー温度関連値は、この温度に３０秒内で達したときに、閾値温度関連値から１．５℃を引いた値に等しく、したがって３℃／分の速度での温度低下に対応する。

この例は、次のように一般化でき、閾値温度は、所定値θ_{ｔｈｒｅｓｈ}にプリセットされている：
上記と同じ一般化されたユーザ活動条件下で、トリガー温度関連値は、この温度に所定の時間経過ｔ１内で達したときに、閾値温度関連値から第３の所定値δθ３（℃）の半分を引いた値に等しく、したがって第３の所定の速度ｖ３での温度低下に対応する。

上記の例では：
− θ_{ｔｈｒｅｓｈ}＝３３℃；
− δθ３＝３℃；
− ｔ１＝３０秒；
− ｖ３＝３℃／分。

これらの２つの場合においても、温度センサ１０２が閾値温度に対応する温度を測定するまで、温度調整要素１０４はアクティブ化されており、その測定した時点で、温度調整要素１０４は非アクティブ化される。

重要なユーザ活動のさらに別の例では、閾値温度は３３℃にプリセットされ、活動がユーザ活動センサによって１０分より長い期間中検出され、その期間中に速度、加速度、または心拍数が２０％を超えて増加する場合、トリガー温度関連値は、閾値温度関連値から５℃を引いた値に等しい。

この例は、次のように一般化でき、閾値温度は、所定値θ_{ｔｈｒｅｓｈ}にプリセットされている：
活動がユーザ活動センサによって第３の所定の持続期間ｄ３よりも長い期間中検出され、その第３の持続期間ｄ３中に速度、加速度、または心拍数が、前述のように、第１の所定のパーセンテージｐ１を超えて増加する場合、トリガー温度関連値は、閾値温度関連値から第４の所定値δθ４（℃）を引いた値に等しい。

上記の例では：
− θ_{ｔｈｒｅｓｈ}＝３３℃；
− ｄ３＝１０分；
− ｐ１＝２０％；
− δθ４＝５℃。

別の例では、上記と同じユーザ活動条件下で、トリガー温度関連値は、この温度に３０秒内で達したときに、閾値温度関連値から１．５℃を引いた値に等しく、したがって３℃／分の速度での温度低下に対応する。

この例は、次のように一般化でき、閾値温度は、所定値θ_{ｔｈｒｅｓｈ}にプリセットされている：
上記のように一般化された同じユーザ活動条件下で、トリガー温度関連値は、この温度に所定の時間経過ｔ１内で達したときに、閾値温度関連値から第３の所定値δθ３（℃）の半分を引いた値に等し、したがって第３の所定の速度ｖ３での温度低下に対応する。

上記の例では：
− θ_{ｔｈｒｅｓｈ}＝３３℃；
− δθ３＝３℃；
− ｔ１＝３０秒；
− ｖ３＝３℃／分。

これらの２つの場合においても、温度センサ１０２が閾値温度に対応する温度を測定するまで、温度調整要素１０４はアクティブ化されており、その測定した時点で、温度調整要素１０４は非アクティブ化される。

重要なユーザ活動のさらに別の例では、閾値温度が３３℃にプリセットされ、活動がユーザ活動センサによって１５分より長い期間中検出され、その期間中に速度、加速度、または心拍数が３０％を超えて増加する場合、トリガー温度関連値は、閾値温度関連値から８℃を引いた値に等しい。

この例は、次のように一般化でき、閾値温度は、所定値θ_{ｔｈｒｅｓｈ}にプリセットされている：
活動がユーザ活動センサによって第４の所定の持続期間ｄ４より長い期間中検出され、前記第４の所定の持続期間ｄ４中に速度、加速度、または心拍数が第２の所定のパーセンテージｐ２を超えて増加する場合、トリガー温度関連値は、閾値温度関連値から第５の所定値δθ５（℃）を引いた値に等しい。

上記の例では：
− θ_{ｔｈｒｅｓｈ}＝３３℃；
− ｄ４＝１５分；
− ｐ２＝３０％；
− δθ５＝８℃。

別の例では、上記と同じユーザ活動条件下で、トリガー温度関連値は、この温度に３０秒内で達したときに、閾値温度関連値から１．５℃を引いた値に等しく、したがって、３℃／分の速度での温度低下に対応する。

この例は、次のように一般化でき、閾値温度は、所定値θ_{ｔｈｒｅｓｈ}にプリセットされている：
上記のように一般化された同じユーザ活動条件下で、トリガー温度関連値は、この温度に所定の時間経過ｔ１内で達したときに、閾値温度関連値から第３の所定値δθ３（℃）の半分を引いた値に等しく、したがって第３の所定の速度ｖ３での温度低下に対応する。

上記の例では：
− θ_{ｔｈｒｅｓｈ}＝３３℃；
− δθ３＝３℃；
− ｔ１＝３０秒；
− ｖ３＝３℃／分。

これらの２つの場合においても、温度センサ１０２が閾値温度に対応する温度を測定するまで、温度調整要素１０４はアクティブ化されており、その測定した時点で、温度調整要素１０４は非アクティブ化される。

ここで、ユーザ活動だけでなくユーザプロファイルも考慮に入れるために、少なくとも１つのユーザプロファイル情報を使用してトリガー温度を調整する。

たとえば、ユーザの温度感受性に関連するユーザプロファイル情報について考えてみる。この場合、上記のすべての例で、ユーザプロファイル情報が「寒さに敏感でない」場合、閾値温度を変更するために使用される所定値δθｉ（δθ１、δθ２、δθ３、δθ４、δθ５）（℃）が０．０２５℃高められる。

これは、次のように一般化できる：ユーザプロファイル情報が「寒さに敏感でない」場合、閾値温度を変更するために使用される所定値δθｉ（℃）が、所定の値ｄｔｅｍｐ（℃）高められる。

ここで、たとえば、ユーザの年齢に関連するユーザプロファイル情報について考えてみる。この場合、上記のすべての例で、ユーザプロファイル情報が「５０歳未満」の場合、閾値温度を変更するために使用される所定値δθｉ（δθ１、δθ２、δθ３、δθ４、δθ５）（℃）が０．０２５℃高められる。

これは、次のように一般化できる：ユーザプロファイル情報が「５０歳未満」の場合、閾値温度を変更するために使用される所定値δθｉ（℃）が、所定の値ｄｔｅｍｐ（℃）高められる。

ここで、たとえば、時刻に関連するユーザプロファイル情報について考えてみる。この場合、上記のすべての例で、ユーザプロファイル情報が「１２：０１〜２１：５９の間」の場合、閾値温度を変更するために使用される所定値δθｉ（δθ１、δθ２、δθ３、δθ４、δθ５）（℃）が０．０２５℃高められる。

これは、次のように一般化できる：ユーザプロファイル情報が「１２：０１〜２１：５９の間」の場合、閾値温度を変更するために使用される所定値δθｉ（℃）が、所定の値ｄｔｅｍｐ（℃）高められる。

ここで、たとえば、季節に関連するユーザプロファイル情報について考えてみる。この場合、上記のすべての例で、ユーザプロファイル情報が「夏」の場合、閾値温度を変更するために使用される所定値δθｉ（δθ１、δθ２、δθ３、δθ４、δθ５）（℃）が０．０２５℃高められる。

これは、次のように一般化できる：ユーザプロファイル情報が「夏」の場合、閾値温度を変更するために使用される所定値δθｉ（℃）が、所定の値ｄｔｅｍｐ（℃）高められる。

ここで、たとえば、性別に関連するユーザプロファイル情報について考えてみる。この場合、上記のすべての例で、ユーザプロファイル情報が「男性」の場合、閾値温度を変更するために使用される所定値δθｉ（δθ１、δθ２、δθ３、δθ４、δθ５）（℃）が０．０２５℃高められる。

これは、次のように一般化できる：ユーザプロファイル情報が「男性」の場合、閾値温度を変更するために使用される所定値δθｉ（℃）が、所定の値ｄｔｅｍｐ（℃）高められる。

ここで、たとえば、性別と組み合わせた体脂肪に関連するユーザプロファイル情報について考えてみる。この場合、上記のすべての例において、ユーザプロファイル情報が「３２％超」で「女性」であるの場合、または「２３％超」で「男性」である場合、閾値温度を変更するために使用される所定値δθｉ（δθ１、δθ２、δθ３、δθ４、δθ５）（℃）が０．０２５℃高められる。

これは次のように一般化できる：ユーザプロファイル情報が「３２％超」で「女性」である場合、または「２３％超」で「男性」である場合、閾値温度を変更するために使用される所定値δθｉ（℃）が、所定の値ｄｔｅｍｐ（℃）高められる。

ユーザデバイス１０８は、少なくとも、プロセッサと、メモリと、ユーザが入出力インターフェースとして使用することができるユーザインターフェースとを備えた携帯型デバイスである。ユーザデバイス１０８は、低エネルギー無線システムである。ユーザデバイス１０８は、例えば、スマートフォンまたはタブレットであり得る。ユーザデバイス１０８は、情報をユーザデバイス１０８からコントローラ１０６に伝送できかつ情報をコントローラ１０６からユーザデバイス１０８に伝送できるように、コントローラ１０６と双方向通信するように適合させている。ユーザデバイス１０８は、好ましくは、無線通信プロトコルとして、ブルートゥース（登録商標）または赤外線などの低エネルギー無線システムを使用する。

システム１００は、コントローラ１０６に電力を供給するためにコントローラ１０６に接続された電源１１２ｃをさらに備える。電源１１２ｃは、有線接続または無線で電力を伝送できる。コントローラ１０６および電源１１２ｃは、好ましくは、ウェアラブル衣類１１０上に配置される。

あるいは、電源は、ユーザデバイス１０８の電源であってよい。

コントローラ１０６は、少なくとも、プロセッサ、メモリユニット、および電源ユニットを備える。電源ユニットは電力を生成し、電源ユニットは好ましくは充電式電池を含む。プロセッサ、メモリユニット、および電源ユニットは、好ましくはケーシング内に配置される。

コントローラ１０６はまた、ユーザデバイス１０８を介してユーザからユーザプロファイル情報を受信することができる。ユーザプロファイル情報は、ユーザによってユーザデバイス１０８、１０１６に入力される。ユーザプロファイル情報は、ユーザの固有の特性である。ユーザプロファイル情報の例としては、年齢、性別、温度感受性、体重などがある。コントローラ１０６は、受信した１つまたは複数のユーザプロファイル情報を処理し、それまたはそれらを使用して、ユーザ活動情報と組み合わせて、上記で説明したトリガー温度関連値を決定する。

ここで、温度調節システム用のコントローラの構造および動作を、コントローラ１０００を示す図２に関して説明する。コントローラ１０６は、図２に関して説明するコントローラ１０００と同じ構造を有し、このコントローラ１０００と同様に機能する。

図２は、温度センサ１００４ａ〜１００４ｃ、複数の温度調整要素１００６ａ〜１００６ｃ、および少なくとも１つのユーザ活動センサ（モーションセンサ１０１０ｃなど）と通信しているコントローラ１０００の一般化された概略図を示す。それは、１つまたは複数の環境センサ１００８も含んでいてよい。図２に示されるセンサは、一般化されたコントローラ１０００の動作を説明するための一般的な表示である。コントローラの機能やセンサおよびユーザデバイスとの相互作用は、前述の実施形態のいずれにも適用可能である。

図２に示すように、コントローラ１０００は、論理ユニット１０２２（プロセッサ１０２２など）、メモリユニット１０２４、および電源ユニット１０２６を備える。この例では、コントローラ１０００はマイクロコントローラであり、すなわち、それは、単一のチップまたは集積回路上にすべてのコンポーネントを含む。プロセッサ１０２２は、電子コマンドを処理することができるマイクロプロセッサである。プロセッサ１０２２は、非一時的なコンピュータ可読メモリユニット１０２４に格納されたコマンドを実行することができる。プロセッサ１０２２は、好ましくは、集積回路の形態である。メモリユニット１０２４は、ＲＯＭ １０２８およびＲＡＭ １０３０を含む。電源ユニット１０２６は、ケーシング内に配置されてプロセッサと通信する１つまたは複数の充電式電池を含む。コントローラ１０００は、記載の様々な構成要素および適切なインターフェース回路を接続するための他の必須の電子部品を含む。

コントローラ１０００は、機能的に制御ユニット１０３２、１０３４の一部である通信モジュール１０３２をさらに備える。通信モジュール１０３２は、ブルートゥース（登録商標）モジュールなどの低エネルギー無線システムである。通信モジュール１０３２は、プロセッサ１０２２と有線または無線で通信しており、コントローラ１０００がユーザデバイス１０１６と通信することを可能にする。

ユーザデバイス１０１６で実行可能なローカルアプリケーションは、ユーザデバイス１０１６とコントローラとの間の通信を可能にする。このアプリケーションは、ユーザがインターフェースにアクセスすることを可能にし、それはユーザがたとえばユーザプロファイル情報（前述のとおり）を入力したり、コントローラの動作モードを追加で変更したりすることも可能にする。

コントローラ１０００はまた、例えばウェアラブル衣類上に配置された複数の温度センサおよび温度調整要素と通信している。コントローラ１０００は、温度センサから温度測定値を受信するように構成される。温度測定値は、ユーザの皮膚温度に関連する。コントローラ１０００は、上で説明したように、トリガー温度を決定するようにさらに構成される。コントローラ１０００は、連続的に温度測定値を受信する。コントローラ１０００は、温度測定値が閾値温度を超えると、温度調整要素を非アクティブ化する。本明細書に記載の温度センサは皮膚温度を測定するが、筋肉温度または核心温度などの他の温度測定を可能にする代替センサも使用できることに留意されたい。

各温度センサは、温度調整要素に関連付けられている。コントローラ１０００は、複数の温度測定値を受信し、各温度測定値は単一の温度センサから受信される。コントローラ１０００は、上で説明したように、各温度調整要素のためのトリガー温度を決定する。コントローラ１０００は、ユーザの体の特定部分の局在化されたまたは選択的な加熱または冷却を可能にする。

コントローラ１０００は、平均温度を閾値温度と比較するように構成される。平均温度が閾値温度よりも低い場合、コントローラはすべての加熱パッド１００６ａ〜１００６ｃをアクティブ化して、ユーザの体を加熱する。すべての加熱パッド１００６ａ〜１００６ｃは、同じ強度レベルにアクティブ化される。

コントローラ１０００は、電力線に沿って温度調整要素１００６ａ〜１００６ｃに起動信号を提供するように構成される。起動信号は、好ましくは、パルス幅変調（ＰＷＭ）電力信号である。コントローラ１０００は、機能的に制御ユニット１０３２、１０３４の一部であるＰＷＭモジュール１０３４を備える。このＰＷＭモジュール１０３４は、プロセッサに統合することも、あるいはプロセッサおよび電源ユニットに接続することもできる。ＰＷＭモジュール１０３４はＰＷＭ信号を生成し、それを電力線に沿って加熱パッド１００６ａ〜１００６ｃに伝送する。ＰＷＭ信号は、電力ユニットからの電力を節約する。

説明した温度調節システムは、システムがユーザの皮膚全体の温度分布を決定し、温度が閾値温度より低い場所で温度調整要素を選択的に作動させまたはアクティブ化するので有利である。これは、消費電力が削減されるため、さらに有利である。さらに、説明した温度調節システムは、人の熱的快適性または快適感に影響を与える可能性のあるさまざまな要因またはパラメータを考慮に入れるため有利である。

本開示の別のさらなる実施形態では、温度調節システムは、上記のような加熱要素および／または冷却要素を含む温度調整要素で動作するように配置され得る。冷却要素で動作する場合、上記のコントローラを参照して説明した同様の動作ロジックを適用できるが、異なる閾値計算を用いて冷却要素で動作するように変更がなされ得る。圧電冷却システム、ヒートポンプ、またはヒートシンク、ファンもしくはラジエーターを含む移送システムを含むがこれらに限定されない冷却要素も使用することができる。これらの実施形態は、加熱効果よりも冷却効果を達成することが望ましい代替環境において有利であり得る。

上記の説明は本発明の特定の実施形態に関するものであるが、本発明は、例示のみを目的として説明されたこれらの実施形態に限定されない。

特に、本発明は、人間または動物のユーザの体の一部の温度を調節するための温度調節システムのみならず、より一般的には、食物または液体を受け取るためのレシピエントなどの任意の他の体の一部の温度を調節するための温度調節システムにも関する。

また、上記の説明は、温度測定値または温度変化率を閾値温度または閾値変化率と比較することのみならず、より一般的には、任意の瞬間温度関連値を対応する温度関連閾値と比較することに関する。

また、上記の説明は、温度センサ、温度調整要素およびユーザデバイスと通信している、論理ユニット、メモリユニットおよび制御ユニットを備えたコントローラに関する。あるいは、メモリユニットは、温度センサの１つの一部またはユーザデバイスの一部であってよく、また論理ユニットはユーザデバイスの一部であってよい。

また、上記の説明は、システムが、ユーザ、人間、または動物のウェアラブル衣類に統合されている例に関する。しかしながら、それは、ベルト、リストレースまたは時計などのアクセサリ、靴等に統合されたシステムまたはそれらの一部にまで及ぶ。

１０１、１０２４ メモリユニット
１０２、１００４ａ〜１００４ｃ 温度センサ
１０４、１００６ａ〜１００６ｃ 温度調整要素
１０６、１０３２、１０３４ 制御ユニット
１０８、１０１６ ユーザデバイス
１１０ ウェアラブル物品（衣類）
１１２ｃ 電源
１０２２ 論理ユニット（プロセッサ）

Claims (20)

1. 体の温度を調節するための温度調節システムであって、
   − 体の所与の部分の温度に関連する温度測定値を生成するように適合させた少なくとも１つの温度センサ（１０２、１００４ａ、１００４ｂ、１００４ｃ）；
   − フレキシブルな支持体（２００）の上または中に配置された、体の所与の部分に熱および／または寒冷を提供するように適合させた少なくとも１つの温度調整要素（１０４、１００６ａ、１００６ｂ、１００６ｃ）；
   − 少なくとも１つの閾値温度関連値を記憶するように適合させたメモリユニット（１０１、１０１６、１０２４）；
   − 前記温度センサ（１０２、１００４ａ、１００４ｂ、１００４ｃ）、前記メモリユニット（１０１６、１０２４）、および前記温度調整要素（１０４、１００６ａ、１００６ｂ、１００６ｃ）と通信している制御ユニット（１０６、１０２２、１０２４、１０３２、１０３４）であって、
   ・ 体の所与の部分の瞬間温度を前記温度センサ（１０２、１００４ａ、１００４ｂ、１００４ｃ）から受信し、
   ・ 少なくとも１つの瞬間温度関連値とトリガー温度関連値との比較を実行し、
   ・ 前記比較の結果に応じて、前記温度調整要素（１０４、１００６ａ、１００６ｂ、１００６ｃ）をアクティブ化して体の所与の部分に熱または寒冷を提供する
   ように構成される制御ユニット；
   を備え、前記メモリユニット（１０１６、１０２４）は、ユーザプロファイルパラメータに関連する少なくとも１つのユーザプロファイル情報を記憶するようにさらに適合させており、前記制御ユニット（１０６、１０２２、１０２４、１０３２、１０３４）は、前記閾値温度関連値、前記ユーザプロファイル情報、およびユーザ瞬間活動パラメータに関連する少なくとも１つのユーザ活動情報に基づいてトリガー温度関連値を決定するようにさらに構成される、温度調節システム。
2. 前記ユーザ活動パラメータの少なくとも１つが前記ユーザの体の少なくとも一部の活動に関連し、該システムが、前記ユーザの体の少なくとも所与の部分の活動に関連するユーザ活動測定値を生成するように適合させた少なくとも１つのユーザ活動センサをさらに備え、
   前記制御ユニット（１０６、１０２２、１０２４、１０３２、１０３４）が、前記ユーザ活動センサと通信しており、ユーザ活動測定値を受信しかつ該ユーザ活動測定値からユーザ活動情報を決定するように構成される、請求項１に記載の温度調節システム。
3. 前記ユーザ活動パラメータの少なくとも１つが前記ユーザの体の少なくとも一部の活動に関連し、該システムが、前記ユーザの体の少なくとも所与の部分の活動に関連するユーザ活動測定値を生成しかつ該ユーザ活動測定値からユーザ活動情報を決定するように適合させた少なくとも１つのユーザ活動センサをさらに備え、
   前記制御ユニット（１０６、１０２２、１０２４、１０３２、１０３４）が、前記ユーザ活動センサと通信しており、該ユーザ活動センサからユーザ活動情報を受信するように構成される、請求項１に記載の温度調節システム。
4. 前記ユーザ活動センサの少なくとも１つがモーションセンサであり、および／または前記ユーザ活動センサの少なくとも１つが地理的位置センサであり、および／または前記ユーザ活動センサの１つが心拍センサである、請求項２または３に記載の温度調節システム。
5. 前記ユーザ活動パラメータの少なくとも１つが前記ユーザの体の少なくとも一部の活動に関連し、前記制御ユニット（１０６、１０２２、１０２４、１０３２、１０３４）が、外部デバイスから前記ユーザの体の少なくとも所与の部分の活動に関連するユーザ活動測定値を受信するように適合させたインターフェースを備え、前記制御ユニット（１０６、１０２２、１０２４、１０３２、１０３４）が、ユーザ活動測定値からユーザ活動情報を決定するように構成される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の温度調節システム。
6. 前記ユーザ活動パラメータの少なくとも１つが前記ユーザの体の少なくとも一部の活動に関連し、前記制御ユニット（１０６、１０２２、１０２４、１０３２、１０３４）が、外部デバイスからユーザ活動情報を受信するように適合させたインターフェースを備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の温度調節システム。
7. 前記ユーザ活動パラメータの少なくとも１つが前記ユーザの体の少なくとも一部の活動に関連し、前記制御ユニット（１０６、１０２２、１０２４、１０３２、１０３４）が、手動入力としてユーザ活動情報を受信するように適合させたインターフェースを備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の温度調節システム。
8. 前記ユーザ活動パラメータの少なくとも１つが前記ユーザの体の少なくとも一部の活動に関連し、前記制御ユニット（１０６、１０２２、１０２４、１０３２、１０３４）が、手動入力としてユーザ活動測定値を受信するように適合させたインターフェースを備え、該制御ユニット（１０６、１０２２、１０２４、１０３２、１０３４）が、ユーザ活動測定値からユーザ活動情報を決定するように構成される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の温度調節システム。
9. 前記ユーザプロファイルパラメータの少なくとも１つが、温度感受性、年齢、時刻、季節、性別、体脂肪、サイズ、体重のいずれかに関連する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の温度調節システム。
10. 前記トリガー温度関連値が、ユーザ活動情報およびユーザプロファイル情報の関数である量を、前記閾値温度関連値に加えたまたは前記閾値温度関連値から引いた値に等しい、請求項１〜９のいずれか一項に記載の温度調節システム。
11. 前記制御ユニット（１０６、１０２２、１０２４、１０３２、１０３４）は、瞬間温度関連値がトリガー温度関連値に達したときに、温度調整要素（１０４、１００６ａ、１００６ｂ、１００６ｃ）をアクティブ化して体の所与の部分に熱または寒冷を提供するように構成される、請求項１０に記載の温度調節システム。
12. 前記制御ユニット（１０６、１０２２、１０２４、１０３２、１０３４）は、所定の時間経過内に瞬間温度関連値がトリガー温度関連値に達したときに、温度調整要素（１０４、１００６ａ、１００６ｂ、１００６ｃ）をアクティブ化して体の所与の部分に熱または寒冷を提供するように構成される、請求項１１に記載の温度調節システム。
13. 前記所定の時間経過が、前記ユーザ活動情報および前記ユーザプロファイル情報に基づく、請求項１２に記載の温度調節システム。
14. 前記メモリユニット（１０２４、１０１６）が、制御ユニット（１０６、１０２２、１０２４、１０３２、１０３４）、温度センサ（１０２、１００４ａ、１００４ｂ、１００４ｃ）、または外部ポータブルデバイス（１０１６）の一部である、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の温度調節システム。
15. 前記体が人間または動物のユーザの体であり、前記体の所与の部分がユーザの体の手首の１つである、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の温度調節システム。
16. 前記制御ユニット（１０６、１０２２、１０２４、１０３２、１０３４）が、外部デバイス（１０１６）と無線で通信するように構成される、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の温度調節システム。
17. 前記温度調整要素（１０４、１００６ａ、１００６ｂ、１００６ｃ）のそれぞれが、加熱要素および／または冷却要素を含む、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の温度調節システム。
18. 制御ユニット（１０６、１０２２、１０２４、１０３２、１０３４）および論理ユニット（１０１６、１０２２、１０３２）に電力を供給するための電源をさらに備える、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の温度調節システム。
19. 前記電源が外部電源である、請求項１８に記載の温度調節システム。
20. 請求項１〜１９のいずれか一項に記載の温度調節システムを含む、人間または動物のユーザが着用する衣類。
    

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