JP3384041B2 - 睡眠状態測定方法とオフタイマと快適睡眠空調方法と快適睡眠空調システム - Google Patents

睡眠状態測定方法とオフタイマと快適睡眠空調方法と快適睡眠空調システム

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JP3384041B2 JP19005893A JP19005893A JP3384041B2 JP 3384041 B2 JP3384041 B2 JP 3384041B2 JP 19005893 A JP19005893 A JP 19005893A JP 19005893 A JP19005893 A JP 19005893A JP 3384041 B2 JP3384041 B2 JP 3384041B2
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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、睡眠状態測定方法とオ
フタイマと快適睡眠空調方法と快適睡眠空調システムと
の改良に関する。特に、特別な装置を使用したり煩雑な
操作を必要とすることなく、簡単な装置で簡便に睡眠状
態を測定できるようにする改良と、入眠状態を検出して
電源を開とするオフタイマの改良と、快適な睡眠環境を
簡便に創出する方法と装置との改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、睡眠状態を検出するためには脳波
計を使用し、脳波計を被測定者の頭部に装着し、脳波計
が出力する信号を解析して入眠の時期や、睡眠の深さ
や、覚醒の時期を判断し、さらに、被測定者の瞼に電極
を付けて眼球筋の微弱な電気を検出して眼球筋の動きを
測定してREM(rapid eye movement) 睡眠であるか否
かを判断していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来技術に
係る睡眠状態測定方法において、脳波計を使用しての測
定には煩雑な操作が必要であり、また、眼球筋の微弱な
電気を検出してなす眼球筋の動きの測定も簡単ではない
と云う欠点がある。また、従来のテレビジョンや電灯や
空調機器等の電気機器に付属しているオフタイマは使用
者が予め継続時間または動作時刻を設定し、設定時間が
経過するかまたは設定した時刻になると電源が切れるよ
うにされているので、未だ入眠していないのにオフにな
るか、または、すでに入眠しているにもかかわらず未だ
通電されたままである等の不都合があった。そして、睡
眠環境を創出する空調機器の制御は、例えば冬季の暖房
時においては、時間の経過とともに設定温度を下げ、あ
る時間が経過した時刻以降はその温度を保持しており、
また、夏期の冷房時においては、時間の経過とともに設
定温度を上げ、ある時間が経過した時刻以降はその温度
を保持しており、睡眠にともなう人体の状態は特に配慮
せず、単に空調費用節減等を目的とする調節に過ぎない
と云う欠点があった。
【0004】本発明の目的は、これらの欠点を解消する
ことにあり、簡単な装置を使用して簡便に睡眠状態が測
定できる睡眠状態測定方法と、簡単な装置で入眠状態を
検出して電源を開とするオフタイマと、快適な睡眠環境
を簡便に創出する快適睡眠空調方法と快適睡眠空調シス
テムとを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題のうち、睡眠
状態測定方法は、睡眠しようとする人の頭部の温度T
(t)を、温度計を使用して測定する工程(S1)と、
この頭部の温度T(t)の覚醒時体温Tw1を記憶する工
程(S2)と、現時刻より予め定められている第1の設
定時間t1 だけさかのぼった時刻における頭部の温度で
ある一定過去温度T(t-t1)を記憶する工程(S3)と、
前記の覚醒時体温Tw1と現時刻の頭部の温度T(t)と
の差が予め定められている第1の基準温度差ΔT1 以上
となり、かつ、前記の一定過去温度T(t-t1)と前記の現
時刻の頭部の温度T(t)との差が予め定められている
第2の基準温度差ΔT2 以上となった時、入眠したと判
断する工程(S4)とを有する睡眠状態測定方法によっ
て達成される。
【0006】そして、前記の入眠したと判断する工程
(S4)の後に、この入眠したと判断できた時刻より前
記の第1の設定時間t1 だけさかのぼった時刻に入眠し
たと判定する工程(S8)を使用して入眠時刻を知るこ
とができる。また、前記の覚醒時平均体温Tw1と前記の
現時刻の頭部の温度T(t)との差が、予め定められて
いる第3の基準温度差ΔT3 以上であり、予め定められ
ている第4の基準温度差ΔT4 以下であることを判断す
る工程(S8)と、この工程(S8)において肯定と判
断されたとき、REM睡眠期と判定する工程(S9)と
を使用して、REM睡眠状態にあることを知ることがで
きる。さらに、前記の覚醒時平均体温Tw1と前記の現時
刻の頭部の温度T(t)との差が前記の第3の基準温度
差ΔT3 より小さいかを判断する工程(S10)と、こ
の工程(S10)において肯定と判断されたとき、覚醒
と判定する工程(S11)とを使用して、覚醒状態にあ
ることを知ることができる。
【0007】なお、上記の睡眠状態測定方法において、
前記の頭部の覚醒時体温Tw1を記憶する工程(S2)
は、時刻とともに変化する頭部の温度T(t)を平均す
る工程(S2a)と、予め定められている第2の設定時
間t2 経過(S2c)後の前記の頭部の平均温度である
覚醒時体温Tw1を記憶する工程(S2d)とからなるよ
うにすることもできる。
【0008】また、前記の第1の基準温度差ΔT1 は
0.3℃〜0.5℃程度であり、前記の第2の基準温度
差ΔT2 は0.3℃〜0.5℃程度であり、前記の第1
の設定時間t1 は15分程度であるか、前記の第2の設
定時間t2 は15〜60分程度であるか、前記の第3の
基準温度差ΔT3 は0.15℃〜0.25℃程度であ
り、前記の第4の基準温度差ΔT4 は0.5℃〜0.7
℃程度であるとよい。
【0009】なお、前記の頭部の温度を測定する温度計
は、頭脳の深部の体温を測定する深部体温計であると都
合がよい。
【0010】次に、上記の課題のうち、オフタイマは、
電気機器の電源を開とするオフタイマにおいて、頭部の
温度を測定する温度計(1)と、前記の温度計(1)の
温度を予め定められた時間平均し、その平均温度を記憶
する覚醒時平均温度演算記憶部(2)と、この覚醒時平
均温度演算記憶部(2)が記憶する覚醒時平均温度と前
記の温度計(1)により測定された現在の頭部の温度と
の差が第1の基準温度差以上であり、かつ、前記の温度
計(1)により測定された現在の頭部の温度の変化の割
合が基準変化割合以上であるとき、出力を発する体温解
析部(3)と、この体温解析部(3)が発する出力を受
け電気回路をオフとする操作部(4)とからなるオフタ
イマによって達成される。
【0011】さらに、上記の課題のうち、快適睡眠空調
方法は、睡眠しようとする人の頭部の温度T(t)を、
温度計を使用して測定する工程(S20)と、前記の頭
部の温度T(t)が予め定められている快適睡眠頭部基
準温度より高いとき、前記の睡眠しようとする人の周囲
温度を調節する空調機器の室内設定温度を低くし、前記
の頭部の温度T(t)が予め定められている快適睡眠頭
部基準温度より低いとき、前記の室内設定温度を高くす
る工程(S21)とを有する快適睡眠空調方法によって
達成される。
【0012】そして、上記の快適睡眠空調方法におい
て、頭部の温度T(t)が前額部の深部体温であると
き、前記の快適睡眠頭部設定温度は35℃程度であり、
前記の関係係数は0.5程度であるとよい。さらに、上
記の快適睡眠空調方法において、前記の室内基準温度は
22℃程度であるとよい。
【0013】さらに、上記の課題のうち、快適睡眠空調
システムは、睡眠しようとする人の周囲温度を調節する
空調機器の室内設定温度を操作して快適な睡眠環境を創
出する快適睡眠空調システムにおいて、頭部の温度を測
定する温度計(1)と、快適睡眠頭部基準温度を設定す
る快適睡眠頭部温度設定器(15)と、前記の温度計
(1)の温度と快適睡眠頭部温度設定器(15)が出力
する快適睡眠頭部基準温度との温度差に対応して、前記
の温度計(1)の温度が高いとき低く、前記の温度計
(1)の温度が低いとき高い温度を出力する快適温度演
算設定器(20)と、この快適温度演算設定器(20)
の出力する温度を目標値として前記の睡眠しようとする
人が横臥している部屋(30)の室内温度を調節する空
調機器(40)とからなる快適睡眠空調システムによっ
て達成される。
【0014】
【作用】頭脳の働きが低下し、頭脳における神経細胞間
の情報伝達がほとんど無くなったとき、人の睡眠が始ま
る。そこで、従来は脳波計によって睡眠の状態を測定し
ていた。本発明の発明者らは、頭脳の働きや頭脳におけ
る神経細胞間の情報伝達は頭脳に発熱をもたらし、ひい
ては、頭部の温度に大きな影響を与えるであろうとの着
想に想到し、種々の人について実験をしたところ、頭部
の温度と睡眠状態との相関が顕著であることを発見し
た。また、頭部の温度は表面の温度よりも深部体温のほ
うが睡眠状態との相関が強く、頭部の温度は前額部の温
度のみをもって代表しうることが判った。そして、入眠
する直前から頭部の温度は低下しはじめ、入眠すると、
急激に低下し、睡眠状態に入る。このとき、頭部の温度
の覚醒時体温からの低下が第1の基準温度差ΔT1 を超
え、かつ、頭部の温度の低下の速度が(第2の基準温度
差ΔT2 )/(第1の設定時間t1 )を超えていること
が、実験の結果判明した。さらに、一旦入眠した後、頭
部の温度の覚醒時体温からの低下の度合いは睡眠の深さ
に関係することが判った。さらに、頭部の温度の覚醒時
体温からの低下の度合いが第3の基準温度差ΔT3 未満
になると覚醒することが判った。さらにまた、一旦入眠
した後、頭部の温度の覚醒時体温からの低下の度合いが
第3の基準温度差ΔT3 以上であり、かつ第4の基準温
度差ΔT4以下のときREM睡眠であることが判った。
【0015】本発明に係る睡眠状態測定方法は、この実
験による事実にもとづいてなされたものである。そし
て、覚醒時の頭部の温度を算出するための第2の設定時
間t2は15〜60分程度とすることが望ましく、入眠
を判定するための頭部の温度の覚醒時からの低下を判定
する値である第1の基準温度差ΔT1 は0.3℃〜0.
5℃程度であることが望ましく、頭部の温度の低下の速
度を判定する値である(第2の基準温度差ΔT2 )/
(第1の設定時間t1 )は(0.3℃〜0.5℃程度)
/(15分程度)であることが望ましく、一旦入眠した
後の覚醒を判定するための覚醒時からの頭部の温度の低
下の度合、または、REM睡眠を判定するための覚醒時
からの頭部の温度の低下の度合を判定する値である第3
の基準温度差ΔT3 は0.15℃〜0.25℃程度であ
ることが望ましく、REM睡眠を判定するための覚醒時
からの頭部の温度の低下の度合を判定する値である第4
の基準温度差ΔT4 は0.5℃〜0.7℃程度であるこ
とが望ましい。
【0016】また、本発明に係るオフタイマは、頭部の
温度を測定する温度計1と、覚醒時平均温度演算記憶部
2と、覚醒時平均温度と現在の頭部の温度との差が第1
の基準温度差以上であり、かつ、現在の頭部の温度の変
化の割合が基準変化割合以上であるとき出力を発する体
温解析部3と、操作部4とで構成されている。上記のよ
うに構成された本発明に係るオフタイマも、本発明に係
る睡眠状態測定方法と同様に、入眠してからある時間を
経過してからでないと入眠の判定ができないが、入眠し
てからそれほど時間を経過させずに入眠の判定ができる
ので、簡単な装置で入眠状態を検出して電源を開にする
ことができる。
【0017】つぎに、熟睡している人を観測して、前額
部の深部体温が35℃程度のとき最も熟睡していること
が判明した。すなわち、前額部の深部体温が35℃程度
のとき最も快適な睡眠をしていると言える。そして、睡
眠している人がいる部屋の温度を変化させたとき、前額
部の深部体温も多少変化することを見出した。快適睡眠
空調方法と快適睡眠空調システムとはこの事実を適用し
たものである。すなわち、快適睡眠空調方法は熟睡時の
前額部の深部体温が35℃程度であることを基準とし、
前額部の深部体温が0.5℃高くなるとき、部屋の室温
を1℃下げて空調するようにしている。
【0018】
【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る睡眠状態
測定方法とオフタイマと快適睡眠空調方法と快適睡眠空
調システムとについてさらに詳細に説明する。
【0019】第1実施例(請求項1から請求項9に対
応) 図1参照 図1は本発明に係る睡眠状態測定方法のフローチャート
(その1)を示す図である。以下このフローチャートを
参照して工程の番号順に説明する。 1.S1は、睡眠状態を測定するため、睡眠しようとす
る人の頭部の温度T(t)を測定する工程である。
【0020】図4参照 図4は温度を測定する頭部温度測定部位を示している。
この図において、黒点にて示す部位が頭部温度測定部位
であり、このうちaにて示す前額部の部位のみを測定す
ることによって睡眠状態を測定できることが判った。頭
部または前額部の温度は表面温度でもよいが、表面温度
を測定するときも、バンド等によって測定部位と温度計
とを覆うことによって熱の放散を防止して、深部体温に
近い温度の測定ができるので、測定精度を高めることが
できる。熱流補償を用いた深部体温計を装着するか、熱
流補償を用いた深部体温計を装着し、さらに、バンド等
によって測定部位と深部体温計とを覆えばさらに測定精
度を高めることができる。
【0021】また、睡眠に入ってからも測定したいため
バンド等を使用すると測定部位がずれないので都合がよ
い。表面温度計は熱電対温度計や測温抵抗体またはサー
ミスタ等の抵抗温度計や水晶温度計や半導体温度計やバ
イメタル温度計や静電容量温度計等が使用できる。深部
体温計も表面温度計も測定精度は高いほどよいが、少な
くとも0.1℃以下の測定精度であればよい。
【0022】図1再参照 2.S2は、S1において得た頭部の温度T(t)を使
用して、覚醒時の体温Tw1を記憶する工程である。 3.S3は、睡眠状態を測定する人の頭部の温度T
(t)を測定(S1と同じ方法)し、現時刻より予め定
められている時間t1 だけ前の時刻の頭部の温度である
一定過去温度T(t-t1)を記憶する工程である。時間t1
だけ前の時刻に測定が開始していないときは測定開始時
刻の温度を時間t1 だけ前の時刻の温度とする。第1の
設定時間t1 は15分程度がよい。 4.S4は、覚醒時体温Tw1と現時刻の頭部の温度T
(t)との差が予め定められている第1の基準温度差Δ
T1 以上であり、かつ、一定過去温度T(t-t1)と現時刻
の頭部の温度T(t)との差が予め定められている第2
の基準温度差ΔT2以上となった時入眠したと判断する
工程である。第1の基準温度差ΔT1 は0.3〜0.5
℃程度がよい。大脳の温度が精度良く測定できれば小さ
な値としてよい。一定過去温度T(t-t1)と現時刻の頭部
の温度T(t)との差と時間t1 とは、頭脳の温度の変
化の程度を調べるためのものであり、差の温度(T(t-t
1)−T(t))と時間t1 との比の値が重要となる。第
2の基準温度差ΔT2 も0.3℃〜0.5℃程度でよ
い。 5.S5は、入眠時刻を決定する工程であり、入眠時刻
s は入眠と判断できた時刻から時間t1 前の時刻であ
る。
【0023】図2参照 図2は図1(a)のフローチャート(その1)の覚醒時
体温を記憶する工程(S1)の詳細例を示す。 6.S2aは、覚醒時体温の測定のため、S1において
得た頭部の温度T(t)を測定開始からの時間について
平均する工程で、TW は平均値である。 7.S2bは、測定している人が未だ覚醒していること
を確認する工程であり、もし、睡眠に入っておれば、測
定失敗で終了とする。 8.S2cは、覚醒時体温の測定開始からの経過時間が
予め定められた第2の設定時間t2 以上か否かを判定す
る工程である。第2の設定時間t2 は15〜60分程度
がよい。覚醒時の温度は横臥していても多少の変化があ
るので、少なくとも15分程度以上の平均温度を観測す
る。入眠のみを検出するのであれば、測定開始からの経
過時間は15分程度でもよいが、REM睡眠や覚醒も検
出するのであれば、30〜60分程度とするのがよい。 9.S2dは、S2cにおいて経過時間が時間t2 にな
った時、S2aにおいて演算している平均値を覚醒時体
温Tw1として記憶する工程である。
【0024】図3参照 図3は本発明に係る睡眠状態測定方法のフローチャート
(その2)を示す図であり、図1(a)に引き続いて行
われる工程である。 10.S6は、睡眠状態を測定する人の頭部の温度T
(t)を測定(S1と同じ方法)する工程である。 11.S7は、入眠時刻ts 以降第3の設定時間t3 時
間が経過しているかを確認する工程である。t3 時間が
経過していないときはS9に戻る。 12.S8は、覚醒時体温Tw1と現時刻の頭部の温度T
(t)との差が予め定められている第3の基準温度差Δ
T3 以上であり、予め定められている第4の基準温度差
ΔT4 以下であるかを判断する工程である。 13.S9は、S8において肯定と判断したときREM
睡眠期間であると判断し、REM睡眠期間を決定する工
程である。 14.S10は、S8において否定と判断したとき、覚
醒時体温Tw1と現時刻の頭部の温度T(t)との差が予
め定められている第3の基準温度差ΔT3 未満であるか
を判断する工程であり、第3の基準温度差ΔT3 以上の
ときはS6に戻る。 15.S11は、S10において肯定と判断したとき覚
醒したと判断し、覚醒時刻を決定する工程である。
【0025】以上によって、睡眠状態を測定する工程を
終了する。たゞし、睡眠状態測定方法は上記のすべてを
行う必要はない。入眠を検出するのみであれば、S7に
おいて判断結果が肯定となれば、入眠と判断できるので
睡眠状態の測定を終了する。また、入眠の時刻まで検出
するのであれば、S5において入眠時刻を得て、睡眠状
態の測定を終了する。さらに、REM睡眠期間まで検出
するのであれば、S9においてREM睡眠期間を得て、
睡眠状態の測定を終了する。また、REM睡眠期間は不
要であり、覚醒時刻を知りたいのであれば、S7におい
て肯定と判断できた後、直ちにS10の工程に入り、S
11において覚醒時刻を得て、睡眠状態の測定を終了す
る。
【0026】図5参照 図5は本睡眠状態測定方法によって、入眠とREM睡眠
と覚醒とを検出したときの前額部の深部体温の変化の時
間に対する経過のデータと、入眠とREM睡眠と覚醒と
の測定結果を表示した図である。図5において、太い実
線は、測定精度0.1℃の深部体温計を前額部バンドに
装着して、前額部の深部体温を測定したときの時間に対
する経過のデータであり、破線は覚醒時30分間のデー
タにもとづいて求めた覚醒時体温Tw1である。点線は第
1の基準温度差ΔT1 を0.3℃とし、第2の基準温度
差ΔT2 を0.3℃とし、第2の設定時間t2 を15分
としたとき、入眠と判断できた時刻とその時の体温とを
示す。
【0027】この場合は、先ず、覚醒時体温Tw1と現時
刻の頭部の温度T(t)との差が第1の基準温度差0.
3℃以上となり、次いで、一定過去温度T(t-t1)と現時
刻の頭部の温度T(t)との差が第2の基準温度差0.
3℃以上となって、入眠と判断している。そして、矢印
Aは入眠時刻ts を示す。一点鎖線は第3の基準温度差
ΔT3 を0.2℃としたときの温度であり、二点鎖線は
第4の基準温度差ΔT4 を0.6℃としたときの温度で
ある。矢印Bは、前額部の深部体温のデータが一点鎖線
の温度以上になったとき、すなわち、覚醒と判断した時
刻を示す。また、矢印Cをもって示す期間は、前額部の
深部体温のデータが一点鎖線の温度以下で、二点鎖線の
温度以上である期間であり、REM睡眠期間を示す。
【0028】第2実施例(請求項10に対応) 図6参照 図6は本発明に係るオフタイマのブロック図である。1
は頭部の温度を測定する温度計である。
【0029】図7参照 図7は前額部の温度を測定する温度計1を備えた前額部
バンド11である。12は前額部バンド11の端部にあ
るマジックテープであり、マジックテープ12を重ねる
ことによって相互を固定することができる。前額部バン
ド11を頭に着用するときは、温度計1が額に接触する
ようにして、前額部バンド11を頭部に巻きつけ、マジ
ックテープ12で固定する。
【0030】図6再参照 2は覚醒時の平均温度を演算して記憶しておく覚醒時平
均温度演算記憶部であり、覚醒時の温度計1の平均的な
温度を記憶する機能を有している。平均的な温度は、温
度計1の温度を積分した値を、積分した時間で割った商
の温度でもよいし、温度計1の温度を低周波成分のみを
通過させる低周波フィルタを通して得た温度でもよい。
3は覚醒時平均温度演算記憶部2が記憶している覚醒時
平均温度と温度計1の温度との差が第1の基準温度差を
超え、かつ、温度計1の温度の変化の割合が基準変化割
合を超えるとき出力を発する体温解析部である。4は体
温解析部3の発する出力により、電気回路を開路する操
作部である。
【0031】体温解析部3は、覚醒時平均温度演算記憶
部2が記憶している温度から温度計1の温度を減算して
温度差を演算する第1の温度差演算器31と、第1の基
準温度差を設定する第1の基準温度差設定器32と、第
1の温度差演算器31の出力と第1の基準温度差設定器
32の出力とを比較し、前者が後者以上になったとき
「1」を出力する第1の比較器33と、温度計1の温度
の変化の割合が基準変化割合以上のとき「1」を出力す
る変化割合比較器34と、第1の比較器33の出力と変
化割合比較器34の出力とが共に「1」のとき出力する
AND回路35とからなっている。
【0032】変化割合比較器34は、温度計1の出力を
受け予め定められた時間だけ過去の温度を保持しておく
一定過去温度保持器341と、一定過去温度保持器34
1が保持している温度から温度計1の温度を減算して温
度差を演算する第2の温度差演算器342と、第2の基
準温度差を設定する第2の基準温度差設定器343と、
第2の温度差演算器342の出力と第2の基準温度差設
定器343の出力とを比較し、前者が後者以上になった
とき「1」を出力する第2の比較器344とからなって
いる。図5のブロック図では、基準変化割合は(第2の
基準温度差設定器343の設定温度)/(一定過去温度
保持器341で用いられている一定時間)で与えられて
いる。
【0033】また、変化割合比較器34は、図5のブロ
ック図に示す回路群ではなく、温度計1の温度を時間に
ついて微分する温度変化速度演算器と温度変化速度の基
準を設定する温度変化速度基準設定器と、温度変化速度
と温度変化速度基準とを比較する比較器とで構成する
か、または、温度変化速度演算器に代えて高周波フィル
タを使用してもよい。
【0034】このように構成したオフタイマは、入眠し
てから一定過去温度保持器341で用いられている一定
時間を経過すれば、入眠と判断できるので、入眠後遅滞
なく電源を開路することができる。なお、入眠後遅滞な
く電源を投入することもできることは云うまでもない。
【0035】第3実施例(請求項11に対応) 図7参照 図7は本発明に係る快適睡眠空調方法のフローチャート
を示す図であり、(a)は全体を示し、(b)は空調機
器の室内設定温度の調節の具体例を示す。以下このフロ
ーチャートを参照して工程の番号順に説明する。 1.S20は、睡眠状態を測定するため、睡眠しようと
している人の頭部の温度T(t)を測定する工程であ
る。 2.S21は、S20において測定した頭部の温度T
(t)が快適な睡眠ができる頭部の温度である快適睡眠
頭部基準温度より高いとき、睡眠しようとしている人が
居る部屋の室温を調節する空調機器の設定温度を低下さ
せ、反対に、頭部の温度T(t)が快適な睡眠ができる
頭部の温度である快適睡眠頭部基準温度より低いとき、
睡眠しようとしている人が居る部屋の室温を調節する空
調機器の設定温度を上昇させる工程である。 3.S21aは、S20において測定した頭部の温度T
(t)が快適な睡眠ができる頭部の温度を設定する快適
睡眠設定温度からどの程度隔たっているかを演算し、こ
のようにして演算された偏差を関係係数をもって除し
て、対応する室温の変化分TA を求める工程である。
【0036】S20において前額部の深部体温を測定し
ているときは、快適睡眠設定温度とし、35℃程度がよ
く、関係係数として0.5程度がよい。 4.S21bは、睡眠しようとしている人の周囲温度を
調節する空調機器の室内設定温度TR を決める工程で、
室内設定温度TR は室内基準温度からS22の工程で求
めた値TA を減算し、得た値の整数部分として求めるこ
とができる。室内設定温度TR を整数としているのは通
常の空調機の設定温度が自然数であることに依ってい
る。室内基準温度は22℃程度がよい。
【0037】以上によって、快適睡眠を得ることのでき
る空調をする方法を終了する。
【0038】第4実施例(請求項14に対応) 図8参照 図8は本発明に係る快適睡眠空調システムのブロック図
である。30は睡眠しようとしている人がいる部屋であ
り、40はこの部屋30の室温を外部から入力される信
号にもとづいて空調する空調機である。
【0039】1は頭部の温度を測定する温度計であり、
図では前額部の温度を測定している。11は温度計1を
備えた前額部バンド(図6参照)である。15は快適な
睡眠ができる頭部の温度を設定する快適睡眠頭部温度設
定器である。20は温度計1の温度と快適睡眠頭部温度
設定器15が出力する快適睡眠頭部基準温度との温度差
に比較して、温度計1の温度が高いとき低く、温度計1
の温度が低いとき高い温度を出力する快適温度演算設定
器である。
【0040】快適温度演算設定器20は、温度計1が出
力する温度から快適睡眠頭部温度設定器15が出力する
温度を減算した温度偏差を演算する第3の温度差演算器
21と、頭部の温度差から部屋の温度偏差に変換するた
めの定数である関係係数を設定する関係係数設定器22
と、第3の温度差演算器21の出力を関係係数設定器2
2の出力で割り算する割算器23と、室内基準温度を設
定する室内基準温度設定器24と、室内基準温度設定器
24の出力から割算器23の出力を減算する第4の温度
差演算器25とより構成される。
【0041】そして、快適温度演算設定器20の出力は
空調機40に入力され、睡眠しようとしている人がいる
部屋の温度を快適温度演算設定器20の出力する温度に
なるように制御する。
【0042】この快適睡眠空調システムを動作させた瞬
間に、これまでの室温から快適睡眠空調システムの設定
する室温になるように空調機が動作する。一般的に室温
は低下することになるが特に問題になることはない。
【0043】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明に係る睡眠
状態測定方法においては、脳波計や眼球筋の微弱な電気
を検出・測定する計器を使用することがないので、普通
の温度計を使用して入眠やREM睡眠や覚醒等の睡眠状
態を測定することができる。また、本発明に係るオフタ
イマにおいては、普通の温度計と、簡単な演算器で構成
できる、覚醒時平均温度演算記憶部と体温解析部と操作
部で構成され、体温解析部が頭部の温度の変化速度と覚
醒時よりの温度の低下を検出することゝされているの
で、入眠してからそれほど時間を経過させずに入眠を検
出でき、電源を瞬断することができる。そして、本発明
に係る快適睡眠空調方法と快適睡眠空調システムとにお
いては、睡眠状態を観測しながら温度制御を行なえるの
で、快適な睡眠環境を創出できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る睡眠状態測定方法のフローチャー
ト(その1)である。
【図2】覚醒時体温を記憶する工程の詳細フローチャー
トである。
【図3】本発明に係る睡眠状態測定方法のフローチャー
ト(その2)である。
【図4】本発明に係る頭部温度測定部位の説明図であ
る。
【図5】前額部の深部体温の経過データと、本発明に係
る睡眠状態測定方法による入眠とREM睡眠と覚醒との
測定結果を表示した図である。
【図6】本発明に係るオフタイマのブロック図である。
【図7】前額部バンドの概略構成図である。
【図8】本発明に係る快適睡眠空調方法のフローチャー
トである。
【図9】本発明に係る快適睡眠空調システムのブロック
図である。
【符号の説明】
1 温度計 2 覚醒時平均温度演算記憶部 3 体温解析部 4 操作部 11 前額部バンド 12 マジックテープ 15 快適睡眠頭部温度設定器 20 快適温度演算設定器 21 第3の温度差演算器 22 関係係数設定器 23 割算器 24 室内基準温度設定器 25 第4の温度差演算器 30 部屋 31 第1の温度差演算器 32 第1の基準温度差設定器 33 第1の比較器 34 変化割合比較器 35 AND回路 40 空調機 341 一定過去温度保持器 342 第2の温度差演算器 343 第2の基準温度差設定器 344 第2の比較器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−92040(JP,A) 特許2614959(JP,B2) 特許2811979(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F24F 11/02 A61M 21/00

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 睡眠しようとする人の頭部の温度T
    (t)を、温度計を使用して測定する工程(S1)と、 該頭部の覚醒時体温Tw1を記憶する工程(S2)と、 現時刻より予め定められている第1の設定時間t1 だけ
    さかのぼった時刻における頭部の温度である一定過去温
    度T(t-t1)を記憶する工程(S3)と、 前記覚醒時体温Tw1と現時刻の頭部の温度T(t)との
    差が予め定められている第1の基準温度差ΔT1 以上と
    なり、かつ、前記一定過去温度T(t-t1)と前記現時刻の
    頭部の温度T(t)との差が予め定められている第2の
    基準温度差ΔT2 以上となった時、入眠したと判断する
    工程(S4)とを有することを特徴とする睡眠状態測定
    方法。
  2. 【請求項2】 前記入眠したと判断する工程(S4)の
    後に、 該入眠したと判断できた時刻より前記第1の設定時間t
    1 だけさかのぼった時刻に入眠したと判定する工程(S
    5)を有することを特徴とする請求項1記載の睡眠状態
    測定方法。
  3. 【請求項3】 前記入眠時刻を判定する工程(S5)の
    後に、 前記覚醒時体温Tw1と前記現時刻の頭部の温度T(t)
    との差が、予め定められている第3の基準温度差ΔT3
    以上であり、かつ、予め定められている第4の基準温度
    差ΔT4 以下であると判断する工程(S8)と、 該工程(S8)において、肯定と判断されたとき、RE
    M睡眠期と判定する工程(S9)とを有することを特徴
    とする請求項2記載の睡眠状態測定方法。
  4. 【請求項4】 前記入眠時刻を判定する工程(S5)の
    後に、 前記覚醒時体温Tw1と前記現時刻の頭部の温度T(t)
    との差が前記第3の基準温度差ΔT3 より小さいかを判
    断する工程(S10)と、 該工程(S10)において肯定と判断されたとき、覚醒
    と判定する工程(S11)とを有することを特徴とする
    請求項3記載の睡眠状態測定方法。
  5. 【請求項5】 前記頭部の覚醒時体温Tw1を記憶する工
    程(S2)は、 時刻とともに変化する該頭部の温度T(t)を平均する
    工程(S2a)と、 予め決められている第2の設定時間t2 経過(S2c)
    後の前記頭部の平均温度である覚醒時体温Tw1を記憶す
    る工程(S2d)とからなることを特徴とする請求項
    1、請求項2、請求項3、または、請求項4記載の睡眠
    状態測定方法。
  6. 【請求項6】 前記第1の基準温度差ΔT1 は0.3℃
    〜0.5℃程度であり、前記第2の基準温度差ΔT2 は
    0.3℃〜0.5℃程度であり、前記第1の設定時間t
    1 は15分程度であることを特徴とする請求項1、請求
    項2、請求項3、請求項4、または、請求項5記載の睡
    眠状態測定方法。
  7. 【請求項7】 前記第2の設定時間t2 は15〜60分
    程度であることを特徴とする請求項1、請求項2、請求
    項3、請求項4、請求項5、または、請求項6記載の睡
    眠状態測定方法。
  8. 【請求項8】 前記第3の基準温度差ΔT3 は0.15
    ℃〜0.25℃程度であり、前記第4の基準温度差ΔT
    4 は0.5℃〜0.7℃程度であることを特徴とする請
    求項3、請求項4、請求項5、請求項6、または、請求
    項7記載の睡眠状態測定方法。
  9. 【請求項9】 前記頭部の温度を測定する温度計は頭脳
    の深部の体温を測定する深部体温計であることを特徴と
    する請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項
    5、請求項6、請求項7、または、請求項8記載の睡眠
    状態測定方法。
  10. 【請求項10】 電気機器の電源を開とするオフタイマ
    において、 頭部の温度を測定する温度計(1)と、 前記温度計(1)の温度を予め定められた時間平均し、
    その平均温度を記憶する覚醒時平均温度演算記憶部
    (2)と、 該覚醒時平均温度演算記憶部(2)が記憶する覚醒時平
    均温度と前記温度計(1)により測定された現在の頭部
    の温度との差が第1の基準温度差以上であり、かつ、前
    記温度計(1)により測定された現在の頭部の温度の変
    化の割合が基準変化割合以上であるとき、出力を発する
    体温解析部(3)と、 該体温解析部(3)が発する出力を受け電気回路をオフ
    とする操作部(4)とからなることを特徴とするオフタ
    イマ。
  11. 【請求項11】 睡眠しようとする人の頭部の温度T
    (t)を、温度計を使用して測定する工程(S20)
    と、 前記頭部の温度T(t)が予め定められている快適睡眠
    頭部基準温度より高いとき、前記睡眠しようとする人の
    周囲温度を調節する空調機器の室内設定温度を低くし、
    前記頭部の温度T(t)が予め定められている快適睡眠
    頭部基準温度より低いとき、前記室内設定温度を高くす
    る工程(S21)とを有することを特徴とする快適睡眠
    空調方法。
  12. 【請求項12】 睡眠しようとする人の周囲温度を調節
    する空調機器の室内設定温度を操作して快適な睡眠環境
    を創出する快適睡眠空調システムにおいて、 頭部の温度を測定する温度計(1)と、 快適睡眠頭部基準温度を設定する快適睡眠頭部基準温度
    設定器(15)と、 前記温度計(1)の温度と快適睡眠頭部基準温度設定器
    (15)が出力する快適睡眠頭部基準温度との温度差に
    対応して、前記温度計(1)の温度が高いとき低く、前
    記温度計(1)の温度が低いとき高い温度を出力する快
    適温度演算設定器(20)と、 該快適温度演算設定器(20)の出力する温度を目標値
    として前記睡眠しようとする人が横臥している部屋(3
    0)の室内温度を調節する空調機器(40)とからなる
    ことを特徴とする快適睡眠空調システム。
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