JP2987981B2

JP2987981B2 - 睡眠時における環境温度制御装置

Info

Publication number: JP2987981B2
Application number: JP3077520A
Authority: JP
Inventors: 博幸北原
Original assignee: Daikin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1991-04-10
Filing date: 1991-04-10
Publication date: 1999-12-06
Anticipated expiration: 2014-12-06
Also published as: JPH0588758A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、快適な睡眠が持続で
きるようにその環境温度を調整する睡眠時における環境
温度制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、人間は非常に高度の体温の恒常
性維持機能を有しているが、睡眠中にはこれが大幅に低
下することが知られており(川島美勝:第１４回日本睡眠
学会学術集会プログラム・抄録集,１−２７参照)、こ
のため、例えば明け方の外気温の低下に対して体温調整
が十分にできずに寝冷えなどを起こし易い。

【０００３】このような人間の生体機能に鑑み、例えば
特開昭６３−２８４６１号公報に開示されるように、心
拍センサとか体動センサ等の生体信号検出センサの出力
に基づいてＲＥＭ(rapid eye movement)睡眠かＮＲＥＭ
(non ＲＥＭ)睡眠かを検出する睡眠状態検出手段と、該
睡眠状態検出手段から出力される状態検出信号に基づい
て環境温度が所定温度となるように冷房手段を制御する
環境温度制御手段とを備え、ＲＥＭ睡眠状態の体温の調
整機能の低下を環境温度を調整することによって補うよ
うにした環境温度制御装置が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、睡眠中にお
ける体温調整機能の低下はＲＥＭ睡眠時に限らず、睡眠
中である限りそれ以外の時でも発生するものであり、こ
のため、上掲公知例のようにＲＥＭ睡眠時においてのみ
環境温度を制御するものでは十分な効果は得られにくい
と考えられる。

【０００５】また、この公知例のものにおいては、心拍
センサや体動センサを取り付ける必要があることから、
装置そのものの構造が複雑で、且つその使用に際しては
取扱いが煩雑になることも考えられる。

【０００６】そこで本願発明では、快適な睡眠状態が持
続でき、しかも構造が簡単で且つその取扱いが簡易な睡
眠時における環境温度制御装置を提供せんとしてなされ
たものである。

【０００７】

【発明の技術的背景】本願発明者は、寝付きの早さや眠
りの深さは直腸温の急激且つ大きな下降と平行してお
り、体温が急激に低下するほど入眠し易く、また睡眠中
の体温が低いほど良好な睡眠状態が得られること(西田
卓弘:第１４回日本睡眠学会学術集会プログラム・抄録
集,１−２６参照)、及び直腸温は就寝前より下降し始
め、就寝中に最低温を示し、覚せい以前に上昇し始めると
いう傾向を示すこと(川島美勝:第１４回日本睡眠学会学
術集会プログラム・抄録集,１−２７参照)、さらに睡眠
時の体温低下が０,６℃以上の場合に極めて良好な睡眠
状態が得られ、且つ睡眠中の体温低下は入眠から１〜２
時間経過後に起こることが多いこと(宮原靖:第１４回日
本睡眠学会学術集会プログラム・抄録集,１−２５参
照)、等を勘案して、図５に示すような、最も良好な睡
眠状態が得られると思われる代表的な体温履歴を想定
し、睡眠中は環境温度をこの体温履歴に基づいて調整す
ることによって能動的に体温を制御し、もって睡眠中の
体温を最適体温履歴の範囲内に収めて良好な睡眠状態を
確保せしめることに想到したものである。

【０００８】尚、図５の体温履歴においては、良好な睡
眠状態が得られる体温、即ち制御すべき目標体温を実線
で示し、またこの場合における許容温度範囲を上下二本
の破線で囲まれた範囲に設定している。そして、目標体
温については、上掲各文献を参考にして、就寝時(即
ち、環境温度制御回路の作動時)から約１０分を経過し
た時点から約９０分をかけて体温を約１℃低下させ、こ
の温度状態を起床予定時間の約１時間前まで持続させ、
さらに起床予定時間の約１時間前から約６０分をかけて
体温を約１℃上昇させるように条件設定をしている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願発明は、かかる技術
背景に立脚するものであって、上記課題を解決するため
の具体的手段として、請求項１記載の発明にかかる睡眠
時における環境温度制御装置では、図１、図３あるいは
図５に例示するように、人体の体温を検出する体温セン
サ１１と、環境温度調整機能をもつ温度調整手段１２
と、上記体温センサ１１から入力される体温実測値と予
じめ設定した睡眠に最適な体温履歴との比較を行うデー
タ解析装置２１と、該データ解析装置２１からの出力信
号に基づいて上記温度調整手段１２をして環境温度を制
御せしめる温度制御手段２２とを備えたことを特徴とし
ている。

【００１０】また、請求項２〜４記載の発明にかかる睡
眠時における環境温度制御装置では、請求項１記載の睡
眠時における環境温度制御装置をより具体化し、上記温
度調整手段を睡眠用枕３あるいは睡眠用寝台２あるいは
空調機４に設けたことを特徴としている。

【００１１】

【作用】本願各発明ではかかる構成とすることにより、
睡眠時には、温度調整手段により環境温度が予じめ設定
した体温履歴に沿うように調整されることから、睡眠中
の体温がこの環境温度により能動的に制御され、該体温
は睡眠中の全期間を通して最適睡眠状態が得られる体温
履歴の許容範囲内に収められることとなる。

【００１２】

【発明の効果】従って、本願各発明によれば、睡眠中の
全期間を通して体温が、最適睡眠状態の得られる体温履
歴に基づいて能動的に制御されることから、人間は入眠
から覚せいまでの全睡眠期間を通じて良好な睡眠状態を
得ることができ、快適睡眠による健康維持に寄与し得る
ものである。

【００１３】また、睡眠中の環境温度の制御が体温のみ
によって行なわれることから、例えば上掲公知例のよう
に心拍センサとか体動センサ等を必要とする場合に比し
て、装置の構造が簡略化され、且つその使用が容易なら
しめられ、より一層実用性が向上するという効果も得ら
れる。

【００１４】

【実施例】第１実施例図１には、本願の請求項１及び２記載の発明の実施例に
かかる環境温度制御装置Ｚ₁が示されており、同図にお
いて符号１は人間、２は寝台、３は枕である。この実施
例の環境温度制御装置Ｚ₁は、上記枕３の内部に、熱媒
体あるいは電子冷却素子等で構成される温度調整手段１
２を内蔵し、該枕３の温度調整を行うことによって睡眠
中の人間１の環境温度を調整し、もってその体温を最適
な体温履歴となる如く能動的に制御するようにしてい
る。

【００１５】そして、この温度調整手段１２の制御を行
うために、人間１側にその体温を検出する体温センサ１
１を配置する一方、この体温センサ１１の出力信号をデ
ータ解析装置２１に入力し、該データ解析装置２１にお
いて現在の体温の実測値と、予じめ設定した体温履歴
(図５参照)とを比較し、体温を最適な体温履歴範囲内に
収めるべく、温度調整手段２２に信号を出力し、該温度
調整手段２２からの制御信号に基づいて上記温度調整手
段１２をして環境温度の調整を行わしめるようになって
いる。

【００１６】このような環境温度の調整により、能動的
に人間１の体温が制御され、例え非睡眠時に比して体温
調整機能が低下していたとしても、容易に体温を目標体
温に近付けることができ、人間１は入眠から覚せいまで
の睡眠中の全期間を通して良好な睡眠状態が得られるも
のである。

【００１７】また、この場合における環境温度の制御が
体温のみに基づいて行なわれることから、装置の構造の
簡略化あるいは簡便な使用が可能となるものである。

【００１８】続いて、この環境温度制御の実際を、図２
に示すフロ−チャ−トに基づいて説明すると、制御開始
後(即ち、人間１が就寝の用意をし環境温度制御装置Ｚ₁
を作動させた後)、先ず人間１が起床予定時間(t′)を入
力することにより環境温度制御が開始される(ステップ
Ｓ１)。即ち、先ず、制御開始時における体温(Ｔ₀)を測
定するとともに(ステップＳ２)、図５の体温履歴に基づ
いて各経過時間における目標体温(Ｔ′)を決定する(ス
テップＳ３)。

【００１９】次に、現在の体温(Ｔ)を測定し(ステップ
Ｓ４)、実測体温(Ｔ)と目標体温(Ｔ′)との偏差を判定
し(ステップＳ５)、偏差が所定値(a : 図５の許容温度
範囲)より小さい場合には現在の体温は適正であると判
断し、現在の環境温度を維持する(ステップＳ９)。尚、
この許容温度範囲内においては、温度制御のゲイン定数
を小さな値に設定してマイルドな制御とし、温度変化を
抑制している。

【００２０】一方、偏差が所定値(a)より大きい場合に
は、その偏り方向を判定し(ステップＳ６)、正側に偏っ
ている場合(即ち、実測体温Ｔが高すぎる場合)には環境
温度を下げるべく温度調整手段１２の制御を行い(ステ
ップＳ７)、逆に負側に偏っている場合(即ち、実測体温
Ｔが低すぎる場合)には環境温度を上昇させるべく温度
調整手段１２の制御を行う(ステップＳ８)。そして、こ
のステップＳ４〜ステップＳ９までの制御を、起床予定
時間(t′)が経過するまで継続し(ステップＳ１０)、起
床予定時間の経過時点において制御を停止する。

【００２１】以上の如く環境温度の制御が実行されるこ
とにより、睡眠中における体温が常時目標体温の許容範
囲内に維持され、人間１はその入眠から覚せいまでの全
期間を通じて良好な睡眠状態を得ることができるもので
ある。

【００２２】尚、上記装置における体温センサ１１とし
ては、熱電対を用いたもの、測温抵抗体を用いたもの、
サーミスタを用いたもの、感温フェーライトを用いたも
の、超音波を用いたもの、光ファイバーを用いたもの、
マイクロ波を用いたもの、赤外線を用いたもの等、種々
のセンサが適用可能であるが、特に赤外線等を用いた非
接触式のものは睡眠中の人間１の体動が自由であること
から体温センサ１１の装着による不快感がなく好適であ
る。

【００２３】また、上記実施例においては体温センサ１
１とデータ解析装置２１と温度調整手段２２とを別体構
成としているが、これらは任意の組み合わせによって合
体構成とすることができるものである。

【００２４】さらに、体温センサ１１とデータ解析装置
２１と温度調整手段２２の間の通信方法としては、ケー
ブル方式、光ファイバー方式、空中通信方式等、種々の
方式を適用することができる。

【００２５】第２実施例図３には、本願の請求項１及び３記載の発明の実施例に
かかる環境温度制御装置Ｚ₂が示されている。この実施
例の環境温度制御装置Ｚ₂は、上記第１実施例のものが
温度調整手段１２を枕３に配置していたのに対して、該
温度調整手段１２を寝台２内に配置し、該寝台２側から
睡眠中の人間１の環境温度を調整するようにしたもので
あり、それ以外の構成については上記第１実施例のもの
と同様である。従って、上記第１実施例のものと同様の
作用効果が期待できる。

【００２６】第３実施例図４には本願の請求項１及び４記載の発明の実施例にか
かる環境温度制御装置Ｚ₃が示されている。この実施例
のものは、上記第１あるいは第２実施例のように人間１
が直接的に接する寝台２とか枕３の温度を調整するもの
ではなく、空調機４を使用して該空調機４の吹出温度
(即ち、室内温度)を制御するようにしたものであり、該
空調機４内に設けた温度調整手段１２を、データ解析装
置２１からの信号に基づいて温度調整手段２２から出力
される制御信号により作動制御する点は上記各実施例の
場合と同様である。

【００２７】従って、この実施例においても上記各実施
例の場合と同様の作用効果が得られることは勿論である
が、これに加えて、この実施例のものにおいては室内温
度を調整しこれによって人間１の体温制御を行うもので
あるため該人間１の周囲環境を全体的に温度調整するこ
とができ、例えば上記各実施例のように該人間１の周囲
環境の一部を局部的に温度調整する場合に比して、体温
制御がより迅速に行えるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の第１実施例にかかる睡眠時における
環境温度制御装置のシステム図である。

【図２】図１に示した睡眠時における環境温度制御装置
の制御フロ−チャ−ト図である。

【図３】本願発明の第２実施例にかかる睡眠時における
環境温度制御装置のシステム図である。

【図４】本願発明の第３実施例にかかる睡眠時における
環境温度制御装置のシステム図である。

【図５】睡眠に最適な体温履歴を示す体温−時間相関図
である。

【符号の説明】

１は人間、２は寝台、３は枕、４は空調機、１１は体温
センサ、１２は温度調整手段、２１はデータ解析装置、
２２は温度調整手段である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】人体の体温を検出する体温センサと、環
境温度調整機能をもつ温度調整手段と、上記体温センサ
から入力される体温実測値と予じめ設定した睡眠に最適
な体温履歴との比較を行うデータ解析装置と、該データ
解析装置からの出力信号に基づいて上記温度調整手段を
して環境温度を制御せしめる温度制御手段とを備えたこ
とを特徴とする睡眠時における環境温度制御装置。
【請求項２】請求項１記載の睡眠時における環境温度
制御装置において、上記温度調整手段が睡眠用枕に設け
られていることを特徴とする睡眠時における環境温度制
御装置。
【請求項３】請求項１記載の睡眠時における環境温度
制御装置において、上記温度調整手段が睡眠用寝台に設
けられていることを特徴とする睡眠時における環境温度
制御装置。
【請求項４】請求項１記載の睡眠時における環境温度
制御装置において、上記温度調整手段が空調機に設けら
れていることを特徴とする睡眠時における環境温度制御
装置。