JP2811977B2 - 就寝装置 - Google Patents

就寝装置

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JP2811977B2 JP3032668A JP3266891A JP2811977B2 JP 2811977 B2 JP2811977 B2 JP 2811977B2 JP 3032668 A JP3032668 A JP 3032668A JP 3266891 A JP3266891 A JP 3266891A JP 2811977 B2 JP2811977 B2 JP 2811977B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は就寝に際しての冷暖房を
行なう就寝装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の就寝装置を図7に示す。
図において1は空気調和装置であり、この空気調和装置
1の目標室内温度の設定を遠隔操作装置2によっておこ
なう。そして、この遠隔操作装置2は就寝者の脳の活動
度を検出する超伝導磁気抵抗素子3と、制御指令回路4
と温度センサ5と温度制御回路6と送信回路7などを有
する制御手段8から構成されている。
【0003】そして上記温度制御回路6は制御指令回路
4と、室温センサ5から送られる温度信号とに基づいて
送信回路7に制御信号を出力し、送信回路7が制御信号
を空気調和装置1に送信し、空気調和装置1の制御を行
うようになっていた(例えば、特開平1−127835
号)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】元来、人間が活動状態
から在床状態に変わると、布団などの寝具を着用するた
め、活動量が変化する。この場合就寝者の快適性を保と
うとすれば、活動状態と在床状態とでは室温が変更され
なければならない。しかしながら、上記従来の構成で
は、超伝導磁気抵抗素子3は就寝者が眠っているか否か
は判断するが、在床であるか否かは判断できないため、
在床時の快適性を保つことができないという課題があっ
た。
【0005】本発明は上記課題を解決するもので、人間
が活動状態から在床状態に変わったとき、さらにその
後、入眠状態に変わったときにそれぞれ室内設定温度を
変更することによって快適な室内環境を提供することを
目的としたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、室内に設置された空調機と、前記室内で使用
される寝具に設け就寝者の心拍、呼吸に伴う微少な体動
および寝返りなどの粗体動を検知する体動検知手段と、
前記体動検知手段で検出した心拍、呼吸に伴う微少な体
動に基づき在床を検知する在床判定手段と、前記体動検
知手段で検出した寝返りなどの粗体動に基づき入眠を検
知する入眠判定手段と、前記在床判定手段および入眠判
定手段からの信号により前記空調機の室内設定温度を
御する制御手段とを設けたものである。
【0007】
【作用】本発明は上記構成によって、体動検知手段が就
寝者の体動を検知し、前記体動検知手段からの信号によ
り在床判定手段は在床の検知を行い、その出力信号を制
御手段に発信して空調機の設定温度を変更する。その
後、入眠判定手段が入眠を検知すれば、その出力信号を
制御手段に発信して、再び空調機の設定温度を変更す
る。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。
【0009】図1、図2において、9はベッド10のマ
ットレス11の上に設けられた体動検知手段で在床判定
手段12に接続されている。在床判定手段12はさらに
入眠判定手段13に接続されている。在床判定手段12
からの信号は制御手段14に設けられた第一の信号判定
回路15に送られ、さらに第一の室温補正回路16に送
られる。この信号と、室温センサ17、および冷房運転
か暖房運転かの選択を行なう操作部18とに接続された
サーモスタット19からの信号と、前記操作部18にお
ける冷房運転かまたは暖房運転かの信号とに基づいて第
一の室温補正回路16は最初の室温補正を行う。入眠判
定手段13からの信号は、制御手段14に設けられた第
二の信号判定回路20に送られ、さらに第二の室温補正
回路21に送られる。この信号と、第一の室温補正回路
16からの信号と、操作部18からの信号に基づいて第
二の室温補正回路21は再び室温補正を行ない、空調機
22を制御する。
【0010】次に図3を用いて在床判定手段12および
入眠判定手段13の構成を説明する。図において、9は
圧電素子による体動検出手段で、ポリフッ化ビニリデン
(PVDF)などの高分子圧電材料を薄膜状にし、両面
に可とう性の電極膜を付着させたものをテープ状に成形
したものである。12は在床判定手段でローパスフィル
タ23、増幅器24、整流器25、積分器26、第一の
比較器27から構成されている。13は入眠判定手段
で、在床判定手段12と接続され、タイマ28と第二の
比較器29から構成されている。
【0011】上記構成において、マットレス11の上に
人体が存在する場合、体動検出手段9はマットレス11
の上の人体の心拍、呼吸および寝返りなどの体動により
変形を受け、圧電効果による電圧が発生する。そして発
生した電圧出力のうち所定の周波数成分のみがローパス
フィルタ23を通過し、増幅、整流された後、積分器2
6により積分される。実際の場面での積分器26の出力
信号を図4に示す。図に示したように入床、離床や寝返
りなどの粗体動が起こった場合は大きな出力があり、在
床して安静状態の場合は人体の心拍、呼吸に伴う微少な
体動によりレベルの低い出力が得られ、離床していると
出力がゼロとなる。すなわち、就寝時にマットレス11
の上に人体が存在するかぎり少なくとも上記のような人
体の心拍、呼吸に伴う微少な体動によりレベルの低い出
力が得られる。このことを利用して、第一の比較器27
では積分器26の出力信号が図4に示すVaとVbの範
囲内にあれば在床状態であると判定する。上記のような
人体の心拍、呼吸に伴う微少な体動には個人差がある
が、被験者実験などによりVaとVbを求めることがで
きる。
【0012】次に発明者らは上記のような粗体動と睡眠
状態との関係について検討した。すなわち、入眠すると
粗体動がなくなるという知見に基づき、睡眠実験により
粗体動が生じない状態(以下、粗体動静止状態という)
の継続時間とその状態において就寝者が入眠状態である
確率との関係を求めた。その結果を図5に示す。同図の
横軸には粗体動静止状態の継続時間、左側縦軸には粗体
動静止状態がT時間継続している場合に被験者が入眠状
態である確率をとった。また、入眠状態では粗体動静止
状態が継続して入眠状態からさらに深い睡眠である除波
睡眠へと移行してゆくが、ある時点で再び粗体動が起こ
って除波睡眠が終了する。このことから、同図の右側縦
軸には粗体動静止状態がT時間継続している場合に粗体
動が起こり除波睡眠が終了する確率をとった。図5から
明らかのように例えば粗体動静止状態が15分継続すれ
ば85%の確率で入眠状態であるとともに、約10%の
確率で除波睡眠が終了していることがわかり、粗体動静
止状態の継続時間を測ることによって実用化に充分なレ
ベルで入眠判定が可能となった。すなわち、入眠判定手
段13では、第一の比較器27から出力がある場合はタ
イマ28が計時動作を行い、出力がないとタイマ28に
よる計時動作は停止されかつリセットされる。そして、
第二の比較器29ではタイマ28で計時された時間があ
らかじめ定められた時間以上になれば入眠状態であると
判定する。ここで、あらかじめ定められた時間の値とし
ては上記の実験結果より約15分が妥当である。
【0013】冷房時においては、図1において在床判定
手段12により在床検知が行なわれた場合のみ、在床判
定手段12は信号を発生し、この信号があったことを第
一の信号判定回路15が判定し、その信号が第一の室温
補正回路16に送られ、第一の室温補正回路16は操作
部18で選択された冷房運転の信号に基づいて、あらか
じめサーモスタット19で設定されていた空調機22の
室内設定温度を1〜2度高める。さらに、前記の在床検
知に引続き入眠判定手段13により、入眠検知が行なわ
れた場合のみ、入眠判定手段13は信号を発生し、この
信号があったことを第二の信号判定回路20が判定し、
その信号が第二の室温補正回路21に送られ、第二の室
温補正回路21は操作部18で選択された冷房運転の信
号に基づいて、第一の室温補正回路16で補正された空
調機22の室内設定温度を更に1〜2度高める。このよ
うにして、図6に示すように冷房時においては、在床検
知時と入眠検知時の2段階において室内設定温度の補正
がなされるため、同図のように室温が変化する。もちろ
ん、在床検知および入眠検知がなされなければ、在床判
定手段12と入眠判定手段13は第一の信号判定回路1
5と第二の信号判定回路20に信号を送ることはなく、
室内設定温度の補正はなされず、サーモスタット19で
設定された室温が在床検知および入眠検知がなされる
迄、室内設定温度として継続する。また、在床検知のみ
がなされて、入眠検知がなされない場合は、第一の室温
補正回路16で補正された室温が入眠検知がなされる
迄、室内設定温度として継続する。
【0014】暖房時において在床検知および入眠検知が
なされた場合にも、前記の動作と同様に第一の室温補正
回路16では、室内設定温度が1〜2度低められ、第二
の室温補正回路21ではさらに1〜2度低められて図6
で示すように室温が変化する。
【0015】この一実施例の構成によれば、在床検知時
と入眠検知時において、それぞれ室内設定温度を冷房時
には1から2度高めることができ、暖房時には1〜2度
低めることができるという効果がある。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように本発明の就寝装置は
室内で使用される寝具に設け就寝者の心拍、呼吸に伴う
微少な体動および寝返りなどの粗体動を検知する体動検
知手段と、前記体動検知手段で検出した心拍、呼吸に伴
う微少な体動に基づき在床を検知する在床判定手段と、
前記体動検知手段で検出した寝返りなどの粗体動に基づ
き入眠を検知する入眠判定手段とを備えているので、在
床検知時と入眠検知時のそれぞれにおいて、室内設定温
度を変更することができ、人間の活動状態に応じた快適
な室内環境を提供できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における就寝装置の制御ブロ
ック図
【図2】同装置の寝具に体動検知手段、在床判定手段及
び入眠判定手段が設けられた状態を示す外観斜視図
【図3】同装置の体動検知手段と在床判定手段と入眠判
定手段の関係を示す制御ブロック図
【図4】同装置における在床判定手段の積分器からの出
力波形図
【図5】同装置の粗体動静止状態の継続時間と入眠状態
である確率との関係を示した特性図
【図6】同装置による冷房時と暖房時の室温の変化を示
す特性図
【図7】従来の就寝装置の制御ブロック図
【符号の説明】
9 体動検知手段 12 在床判定手段 13 入眠判定手段 14 制御手段 16 第一の室温補正回路 21 第二の室温補正回路 22 空調機
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F24F 13/00 A61M 21/00 330A 13/20 F24F 13/00 13/22 13/24

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】室内に設置された空調機と、前記室内で使
    用される寝具に設け就寝者の心拍、呼吸に伴う微少な体
    動および寝返りなどの粗体動を検知する体動検知手段
    と、前記体動検知手段で検出した心拍、呼吸に伴う微少
    な体動に基づき在床を検知する在床判定手段と、前記体
    動検知手段で検出した寝返りなどの粗体動に基づき入眠
    を検知する入眠判定手段と、前記在床判定手段および入
    眠判定手段からの信号により前記空調機の室内設定温度
    制御する制御手段とからなる就寝装置。
  2. 【請求項2】制御手段は前記在床判定手段からの信号に
    よって第一の室内設定温度の補正を行う第一の室温補正
    回路と、前記入眠判定手段からの信号によって第二の室
    内設定温度の補正を行う第二の室温補正回路とを有する
    請求項1記載の就寝装置。
  3. 【請求項3】制御手段は在床以前の設定温度に対して冷
    房時には高く、暖房時には低く前記第一の室内設定温度
    の補正を行う第一の室温補正回路と、前記第一の設定温
    度に対して冷房時にはさらに高く、暖房時にはさらに低
    く前記第二の室内設定温度の補正を行なう第二の室温補
    正回路とを有する請求項1記載の就寝装置。
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