JP4301205B2 - 環境温度制御方法及び環境温度制御装置並びに空気調和機 - Google Patents

Description

この発明はユーザの環境温度を制御することによって、ユーザの睡眠を間接的に制御する技術に関する。

図５は曲線２００によって人間の睡眠深度と時間の関係を模式的に示すグラフである。一般に睡眠はREM（rapid eye movement）睡眠（以下「レム睡眠」と称す）と、NON-REM睡眠（以下「ノンレム睡眠」と称す）とに別れ、これらが交互に出現する。レム睡眠とノンレム睡眠とが交互に出現する周期は睡眠周期と呼ばれ、図５からもほぼ９０分であることが判る。

ノンレム睡眠は眠りが浅い睡眠段階Ｉから眠りが深い睡眠段階ＩＶまでに分類される。睡眠の質を決定するのは、ノンレム睡眠の中でも、睡眠段階ＩＩＩ，睡眠段階ＩＶが重要でありと考えられている。 一方、レム睡眠において覚醒するといわゆる寝覚めが悪い状態を引き起こし易く、ノンレム睡眠において覚醒する方が覚醒後の満足感が高いことも知られている。

このような観点から、レム睡眠で起床するためのアラームや時計についての技術が、例えば特許文献１〜４に紹介されている。なお、空気調和機における温度設定に揺らぎを設けることにより、睡眠段階ＩＶまでの潜時の短縮及びレム睡眠時間の延長等の睡眠の質を向上させる技術が、特許文献５に紹介されている。

特開平８−１６０１７２号公報 特開平８−１２２４５２号公報 特開２００１−２４２２６８号公報 特開２００４−２９０４７０号公報 特許第３０１８７５２号公報

しかし、特許文献１〜４で紹介された技術では、いずれもユーザの動きなどを検出することでＲＥＭ睡眠の状態にあるか否かを推定しなければならず、かかる設備や装備が必須となってしまう。

また特許文献５で紹介された技術ではノンレム睡眠も考慮して環境温度の制御を行っているが、温度設定の揺らぎはレム睡眠とノンレム睡眠とが交互に出現するという睡眠の特質とは直接には無関係に設定されている。

そこで本発明は、レム睡眠とノンレム睡眠とが睡眠周期毎に交互に出現するという睡眠の特質に鑑み、睡眠の深さに適した環境温度を得る技術を提供することを目的とする。

この発明にかかる環境温度制御方法は、睡眠の主体に対する環境温度（ＴＡ）を、前記睡眠の深度についての周期である睡眠周期（Ｔ）に基づいて、制御する。そしてこの発明にかかる環境温度制御方法の第１の態様は、下記ステップ（ａ）〜（ｄ）を備える：（ａ）前記睡眠周期（Ｔ）よりも短く、入眠時点（Ｔｓ）から開始する第１期間（Ｔ１１）において前記環境温度（ＴＡ）を下降させるステップ、（ｂ）前記第１期間よりも短く、前記第１期間の終了と共に開始し前記入眠時点から前記睡眠周期一つ分経過後（Ｔｓ＋Ｔ）に終了する第２期間（Ｔ１２）において、前記環境温度を上昇させるステップ、（ｃ）前記睡眠周期よりも短く、覚醒予定時刻（Ｔａ）から前記睡眠周期一つ分遡った時点（Ｔｓ＋３Ｔ）から開始する第３期間（Ｔ４１）において、前記環境温度を下降させもしくは一定に保つステップ、（ｄ）前記第３期間よりも長く、前記第３期間の終了と共に開始し前記覚醒予定時刻に終了する第４期間（Ｔ４２）において、前記環境温度を上昇させるステップ。

望ましくは、前記睡眠周期の境界（Ｔｓ＋Ｔ，Ｔｓ＋２Ｔ，Ｔｓ＋３Ｔ，Ｔｓ＋４Ｔ）において、前記環境温度（ＴＡ）の制御を切り替える。

望ましくは、前記睡眠周期毎（Ｔ１〜Ｔ５）に、前記環境温度（ＴＡ）を制御する。

望ましくは、前記睡眠周期の境界（Ｔｓ＋Ｔ，Ｔｓ＋２Ｔ，Ｔｓ＋３Ｔ，Ｔｓ＋４Ｔ）において、前記環境温度（ＴＡ）を上昇から低下させ、あるいは前記環境温度を上昇から定温へと制御する。

この発明にかかる環境温度制御方法の第２の態様は、この発明にかかる環境温度制御方法の第１の態様であって、下記ステップ（ｅ）（ｆ）を前記ステップ（ｄ）の後に更に備える：（ｅ）前記睡眠周期（Ｔ）よりも短く、覚醒予定時刻（Ｔａ）から開始する第５期間（Ｔ５１）において、前記環境温度（ＴＡ）を低下させるステップ、（ｆ）前記第５期間よりも長く、前記第５期間の終了と共に開始し前記覚醒予定時刻から前記睡眠周期一つ分経過後（Ｔａ＋Ｔ）に終了する第６期間（Ｔ５２）において、前記環境温度を上昇させるステップ。

この発明にかかる環境温度制御方法の第３の態様は、この発明にかかる環境温度制御方法の第１の態様又は第２の態様であって、下記ステップ（ｇ）（ｈ）を前記ステップ（ｂ），（ｃ）の間で更に備える：（ｇ）前記睡眠周期（Ｔ）よりも短く、前記第２期間（Ｔ１２）の終了と共に開始する第７期間（Ｔ２１）において前記環境温度（ＴＡ）を下降させるステップ、（ｈ）前記第７期間（Ｔ２１）の終了と共に開始し前記第７期間の開始から前記睡眠周期一つ分経過後（Ｔｓ＋２Ｔ）に終了する第８期間（Ｔ２２）において、前記環境温度を上昇させるステップ。

この発明にかかる環境温度制御方法の第４の態様は、この発明にかかる環境温度制御方法の第３の態様であって、前記第７期間（Ｔ２１）における前記環境温度（ＴＡ）の低下量（−２δ）は、前記第１期間（Ｔ１１）における前記環境温度の低下量（−３δ）よりも小さい。

この発明にかかる環境温度制御方法の第５の態様は、この発明にかかる環境温度制御方法の第１の態様乃至第４の態様のいずれかであって、下記ステップ（ｉ）（ｊ）を前記ステップ（ｂ），（ｃ）の間で更に備える：（ｉ）前記睡眠周期（Ｔ）よりも短く、覚醒予定時刻（Ｔａ）から前記睡眠周期二つ分遡った時点（Ｔｓ＋２Ｔ）から開始する第９期間（Ｔ３１）において、前記環境温度（ＴＡ）を下降させるステップ、（ｊ）前記第９期間の終了と共に開始し前記第３期間の開始時（Ｔｓ＋３Ｔ）に終了する第１０期間（Ｔ３２）において、前記環境温度を上昇させるステップ。

この発明にかかる環境温度制御方法の第６の態様は、この発明にかかる環境温度制御方法の第１の態様乃至第５の態様のいずれかであって、前記ステップ（ｃ）において前記第３期間（Ｔ４１）の前記環境温度（ＴＡ）は一定に保たれる。

この発明にかかる環境温度制御装置の第１の態様は、現在時刻（ｔ）を測定する計時部（１）と、睡眠の主体に対する環境温度（ＴＡ）を測定する測温部（２）と、覚醒予定時刻（Ｔａ）と、入眠時刻（Ｔｓ）と、前記睡眠の深度についての周期である睡眠周期（Ｔ）に基づいて環境温度調整計画（Ｋ）を作成する制御部（４）と、前記現在時刻に応じた前記環境温度調整計画に基づいて前記環境温度を調整する温調部（５）とを備える。そして前記環境温度調整計画（Ｋ）に基づいて下記ステップ（ａ）〜（ｄ）を実行する：（ａ）前記睡眠周期（Ｔ）よりも短く、入眠時点（Ｔｓ）から開始する第１期間（Ｔ１１）において前記環境温度（ＴＡ）を下降させるステップ、（ｂ）前記第１期間よりも短く、前記第１期間の終了と共に開始し前記入眠時点から前記睡眠周期一つ分経過後（Ｔｓ＋Ｔ）に終了する第２期間（Ｔ１２）において、前記環境温度を上昇させるステップ、（ｃ）前記睡眠周期よりも短く、覚醒予定時刻（Ｔａ）から前記睡眠周期一つ分遡った時点（Ｔｓ＋３Ｔ）から開始する第３期間（Ｔ４１）において、前記環境温度を下降させもしくは一定に保つステップ、（ｄ）前記第３期間よりも長く、前記第３期間の終了と共に開始し前記覚醒予定時刻に終了する第４期間（Ｔ４２）において、前記環境温度を上昇させるステップ。

望ましくは、前記睡眠周期の境界（Ｔｓ＋Ｔ，Ｔｓ＋２Ｔ，Ｔｓ＋３Ｔ，Ｔｓ＋４Ｔ）において、前記環境温度（ＴＡ）の制御を切り替える。

望ましくは、前記睡眠周期毎（Ｔ１〜Ｔ５）に、前記環境温度（ＴＡ）を制御する。

望ましくは、前記睡眠周期の境界（Ｔｓ＋Ｔ，Ｔｓ＋２Ｔ，Ｔｓ＋３Ｔ，Ｔｓ＋４Ｔ）において、前記環境温度（ＴＡ）を上昇から低下させ、あるいは前記環境温度を上昇から定温へと制御する。

この発明にかかる環境温度制御装置の第２の態様は、この発明にかかる環境温度制御装置の第１の態様であって、前記環境温度調整計画（Ｋ）に基づいて下記ステップ（ｅ）（ｆ）を前記ステップ（ｄ）の後に更に実行する：（ｅ）前記睡眠周期（Ｔ）よりも短く、覚醒予定時刻（Ｔａ）から開始する第５期間（Ｔ５１）において、前記環境温度（ＴＡ）を低下させるステップ、（ｆ）前記第５期間よりも長く、前記第５期間の終了と共に開始し前記覚醒予定時刻から前記睡眠周期一つ分経過後（Ｔａ＋Ｔ）に終了する第６期間（Ｔ５２）において、前記環境温度を上昇させるステップ。

この発明にかかる環境温度制御装置の第３の態様は、この発明にかかる環境温度制御装置の第１の態様又は第２の態様であって、前記環境温度調整計画（Ｋ）に基づいて下記ステップ（ｇ）（ｈ）を前記ステップ（ｂ），（ｃ）の間で更に実行する：（ｇ）前記睡眠周期（Ｔ）よりも短く、前記第２期間（Ｔ１２）の終了と共に開始する第７期間（Ｔ２１）において前記環境温度（ＴＡ）を下降させるステップ、（ｈ）前記第７期間（Ｔ２１）の終了と共に開始し前記第７期間の開始から前記睡眠周期一つ分経過後（Ｔｓ＋２Ｔ）に終了する第８期間（Ｔ２２）において、前記環境温度を上昇させるステップ。

この発明にかかる環境温度制御装置の第４の態様は、この発明にかかる環境温度制御装置の第３の態様であって、前記第７期間（Ｔ２１）における前記環境温度（ＴＡ）の低下量（−２δ）は、前記第１期間（Ｔ１１）における前記環境温度の低下量（−３δ）よりも小さい。

この発明にかかる環境温度制御装置の第５の態様は、この発明にかかる環境温度制御装置の第１の態様乃至第４の態様のいずれかであって、前記環境温度調整計画（Ｋ）に基づいて下記ステップ（ｉ）（ｊ）を前記ステップ（ｂ），（ｃ）の間で更に実行する：（ｉ）前記睡眠周期（Ｔ）よりも短く、覚醒予定時刻（Ｔａ）から前記睡眠周期二つ分遡った時点（Ｔｓ＋２Ｔ）から開始する第９期間（Ｔ３１）において、前記環境温度（ＴＡ）を下降させるステップ、（ｊ）前記第９期間の終了と共に開始し前記第３期間の開始時（Ｔｓ＋３Ｔ）に終了する第１０期間（Ｔ３２）において、前記環境温度を上昇させるステップ。

この発明にかかる環境温度制御装置の第６の態様は、この発明にかかる環境温度制御装置の第１の態様乃至第５の態様のいずれかであって、前記ステップ（ｃ）において前記第３期間（Ｔ４１）の前記環境温度（ＴＡ）は一定に保たれる。

この発明にかかる環境温度制御方法は空気調和機によって実行可能である。

例えば睡眠周期（Ｔ）は９０分である。

この発明にかかる環境温度制御方法の第１の態様及び環境温度制御装置の第１の態様によれば、睡眠の深さに適した環境温度を得ることができる。

そして入眠直後で睡眠深度が深いノンレム睡眠を、第１期間において長くなるように睡眠を誘導し、以て睡眠の質を高める。他方、第２期間においてはレム睡眠を誘導しつつ第２期間終了後のノンレム睡眠を深める。第４期間においてはレム睡眠の期間が長くなるように睡眠を誘導し、快適な目覚めを招く。

この発明にかかる環境温度制御方法の第２の態様及び環境温度制御装置の第２の態様によれば、覚醒予定時刻で覚醒しなかった場合、次の睡眠周期経過後の覚醒を誘導する。

この発明にかかる環境温度制御方法の第３の態様及び環境温度制御装置の第３の態様によれば、第７期間においては全睡眠期間中のノンレム睡眠の時間を増加し、他方第８期間においてはレム睡眠を誘導しつつ第８期間終了後のノンレム睡眠を深める。

この発明にかかる環境温度制御方法の第４の態様及び環境温度制御装置の第４の態様によれば、寝冷えを防止する。

この発明にかかる環境温度制御方法の第５の態様及び環境温度制御装置の第５の態様によれば、第９期間によって全睡眠期間中のノンレム睡眠の時間を確保し、他方第１０期間においてはレム睡眠を誘導する。

この発明にかかる環境温度制御方法の第６の態様及び環境温度制御装置の第６の態様によれば、第３期間における睡眠深度を深くせず、以て第４期間におけるノンレム睡眠の出現を容易とする。

図１は、本発明にかかる環境温度制御方法を実現可能な環境温度制御の構成を例示するブロック図である。

計時部１は現在時刻ｔを計測する。計時部１には公知のタイマや時計を採用することができる。測温部２は環境温度ＴＡを測温する。測温部２には公知の温度センサを採用することができる。睡眠計画入力部３には、覚醒予定時刻、あるいは更に入眠予定時刻等の睡眠計画Ｊを入力することができる。記憶部６には睡眠周期Ｔや温度増分δ等がデータＤとして記憶される。

制御部４には環境温度ＴＡ、睡眠計画Ｊがデータの形態で、データＤと共に入力され、これらに基づいて制御部４で環境温度調整計画Ｋが作成される。制御部４には現在時刻ｔも入力されているので、環境温度調整計画Ｋは現在時刻ｔに応じた指令として温調送風部５に与えられる。この指令に基づいて温調送風部５が動作し、送風を用いて環境温度を調整する。制御部４にはマイクロコンピュータなどの公知の演算処理部を採用することができ、温調送風部５には温風ヒーターや冷媒を用いた公知の温度調節機構を採用することができる。また温調送風部５に代えて、送風機能を有しない温調機構を採用してもよい。

計時部１は制御部４に内蔵されてもよい。

第１の実施の形態．
図２は本発明にかかる環境温度制御方法の第１の実施の形態を示すグラフである。図２では横軸及び縦軸にそれぞれ時刻及び設定温度を採っており、曲線１０１は設定される環境温度の経時変化を示している。入眠時刻Ｔｓまでの環境温度ＴＡが温度ＲＴであるとした。

本実施の形態における環境温度制御では、睡眠周期Ｔに基づいて睡眠の主体たるユーザに対する環境温度を制御する。上述のように、睡眠深度は睡眠周期Ｔで周期的に変動するため、睡眠周期Ｔに基づいて環境温度を制御することにより、睡眠の深さに適した環境温度を得ることができる。

より具体的には、睡眠周期Ｔの境界において、環境温度の制御を切り替える。例えば図２において、入眠時刻Ｔｓから睡眠周期Ｔが経過した時刻（Ｔｓ＋Ｔ）迄の期間Ｔ１では、設定温度が温度ＲＴから温度（ＲＴ−３δ）まで一旦低下した後、温度（ＲＴ−２δ）まで上昇する（δ＞０）。そして時刻（Ｔｓ＋Ｔ）から睡眠周期Ｔが経過した時刻（Ｔｓ＋２Ｔ）迄の期間Ｔ２では、設定温度が温度（ＲＴ−２δ）から温度（ＲＴ−４δ）まで一旦低下した後、温度（ＲＴ−３δ）まで上昇する。そして時刻（Ｔｓ＋２Ｔ）から睡眠周期Ｔが経過した時刻（Ｔｓ＋３Ｔ）迄の期間Ｔ３では、設定温度が温度（ＲＴ−３δ）から温度（ＲＴ−４δ）まで一旦低下した後、温度（ＲＴ−３δ）まで上昇する。そして時刻（Ｔｓ＋３Ｔ）から睡眠周期Ｔが経過した時刻（Ｔｓ＋４Ｔ）迄の期間Ｔ４では、設定温度が温度（ＲＴ−３δ）で一定時間保持された後、温度（ＲＴ−３δ）まで上昇する。

つまり睡眠周期の境界となる時刻（Ｔｓ＋Ｔ）、（Ｔｓ＋２Ｔ）において、環境温度を上昇から低下させ、睡眠周期の境界となる時刻（Ｔｓ＋３Ｔ）において、環境温度を上昇から定温へと制御する。

上記の環境温度制御は、観点を変えれば、睡眠周期Ｔ毎に環境温度が制御されていると把握することもできる。

第２の実施の形態．
本実施の形態では、図２に示された環境温度の制御についてより詳細に説明する。図５に示されたように、入眠後の時間が経過するほど、ノンレム睡眠の深さは浅くなって行く。従って、良質の睡眠を得るには睡眠の初期において多くのノンレム睡眠を誘導することが望ましい。一方、上述の通り、ノンレム睡眠とレム睡眠とは睡眠周期で交互に出現するため、レム睡眠を誘導して次の睡眠周期でのノンレム睡眠での睡眠の深さを確保する必要がある。よって入眠後の最初の睡眠周期においては、ノンレム睡眠を長くし、レム睡眠を短くするように睡眠を誘導することが望ましい。

他方、覚醒は、レム睡眠の状態で行われることが快適な目覚めを招くため、覚醒のタイミングがレム睡眠の状態にある確率を高めるためには、レム睡眠を長くすることが望ましい。よって覚醒前の最後の睡眠周期においては、ノンレム睡眠を短くし、レム睡眠を長くするように睡眠を誘導することが望ましい。

上述の通り、期間Ｔ１は入眠時刻Ｔｓに開始し、時刻（Ｔｓ＋Ｔ）に終了する。そして期間Ｔ１は、睡眠周期Ｔよりも短く入眠時点Ｔｓから開始する第１期間Ｔ１１と、第１期間Ｔ１１よりも短く、第１期間Ｔ１１の終了と共に開始し入眠時点Ｔｓから睡眠周期Ｔが経過して終了する第２期間Ｔ１２に区分される。

第１期間Ｔ１１においては環境温度ＴＡを温度ＲＴから温度（ＲＴ−３δ）まで下降させる。そして第２期間Ｔ１２においては環境温度ＴＡを温度（ＲＴ−３δ）から温度（ＲＴ−２δ）まで上昇させる。

第１期間Ｔ１１では環境温度を下げることにより、入眠を促進する。第１期間Ｔ１１では入眠後の最初のレム睡眠を誘導するので、ここでのレム睡眠の睡眠深度を深くすることができる。また上述の通り第１期間Ｔ１１を睡眠周期Ｔの範囲内で長くすることにより、睡眠深度の深いレム睡眠を長くすることができる。これにより、睡眠の質が高められる。

第２期間Ｔ１２では環境温度を上昇させることによりレム睡眠を誘導し、次の睡眠周期でのノンレム睡眠での睡眠深度を深くする。

典型値としては、睡眠周期Ｔは９０分であり、第１期間Ｔ１１及び第２期間Ｔ１２はそれぞれ７０分、２０分に選定される。また温度増分δは０．５℃に選定される（ここではδ＞０として温度の低下は引き算で示しているため、δは増分として捉えている）。

期間Ｔ４は覚醒予定時刻Ｔａ（＝Ｔｓ＋４Ｔ）に終了し、その睡眠周期Ｔだけ遡った時刻（Ｔｓ＋３Ｔ）から開始する。そして期間Ｔ４は、睡眠周期Ｔよりも短く時刻（Ｔｓ＋３Ｔ）から開始する第３期間Ｔ４１と、第３期間Ｔ４１よりも長く、第３期間Ｔ４１の終了と共に開始し覚醒予定時刻Ｔａに終了する第４期間Ｔ４２に区分される。

第３期間Ｔ４１においては、環境温度ＴＡを下降させもしくは一定に保つ。ここでは環境温度ＴＡを第３期間Ｔ４１の開始前の温度（ＲＴ−３δ）を用いて一定に保つ場合が図示されている。そして第４期間Ｔ４２においては環境温度ＴＡを温度（ＲＴ−３δ）から温度（ＲＴ−２δ）まで上昇させる。

第３期間Ｔ４１では温度を下降させても良いが、その下降する温度差は小さいか、図２に示されたように一定値に保持されることが望ましい。第３期間における睡眠深度を深くせず、第４期間Ｔ４２において容易にレム睡眠を誘導するためである。

第４期間Ｔ４２では環境温度を上昇させ、かつその期間が長いので、レム睡眠が高頻度に出現するように誘導される。よってレム睡眠の状態において覚醒する確率が高く、快適な目覚めを得やすい。

典型値としては、第３期間Ｔ４１及び第２期間Ｔ４２はそれぞれ２０分、７０分に選定される。

第３の実施の形態．
図３は、本発明にかかる環境温度制御方法の第３の実施の形態を示すグラフである。図３で示された曲線１０３は、図２に示された曲線１０１を覚醒予定時刻Ｔａよりも後へと延長されている。即ち、本実施の形態における環境温度の制御は、第１及び第２の実施の形態に示された制御に対し、覚醒予定時刻Ｔａの後の期間Ｔ５の制御を付加している。

期間Ｔ５は覚醒予定時刻Ｔａ（＝Ｔｓ＋４Ｔ）で開始し、覚醒予定時刻Ｔａよりも睡眠周期Ｔが経過した時刻（Ｔｓ＋５Ｔ）で終了する。本来は覚醒予定時刻Ｔａで覚醒すべきであったが、この時点で覚醒しなかった場合には、睡眠は再度ノンレム睡眠へと遷移する。よって期間Ｔ５においては覚醒を誘導するために、一旦は環境温度を下げ、その後に環境温度を上昇させて覚醒を促進する。

期間Ｔ５は、睡眠周期Ｔよりも短く覚醒予定時刻Ｔａに開始する第５期間Ｔ５１と、第５期間Ｔ５１よりも長く、第５期間Ｔ５１の終了と共に開始し、時刻（Ｔｓ＋５Ｔ）で終了する第６期間Ｔ５２に区分される。

第５期間Ｔ５１においては環境温度ＴＡを温度（ＲＴ−２δ）から温度（ＲＴ−３δ）まで下降させる。そして第６期間Ｔ５２においては環境温度ＴＡを温度（ＲＴ−３δ）から温度（ＲＴ−２δ）まで上昇させる。

第５期間Ｔ５１で環境温度を下げることにより、覚醒予定時刻以降にノンレム睡眠を誘導し、新たな睡眠周期での睡眠を招来する。そして第６期間Ｔ５２では第４期間Ｔ４２と同様にし、長い時間でレム睡眠を誘導し、快適な目覚めを得やすくする。

典型値としては、第５期間Ｔ５１及び第６期間Ｔ５２はそれぞれ２０分、７０分に選定される。

第４の実施の形態．
本実施の形態では、図２，図３で示された期間Ｔ２における環境温度の制御について説明する。

期間Ｔ２は最初の睡眠周期Ｔが経過した時刻（Ｔｓ＋Ｔ）に開始し、睡眠周期Ｔだけ経過した時刻（Ｔｓ＋２Ｔ）に終了する。そして期間Ｔ２は、睡眠周期Ｔよりも短く時刻（Ｔｓ＋Ｔ）から開始する第７期間Ｔ２１と、第７期間Ｔ２１の終了と共に開始し、時刻（Ｔｓ＋２Ｔ）に終了する第８期間Ｔ２２に区分される。

第７期間Ｔ２１においては、環境温度ＴＡを時刻（Ｔｓ＋Ｔ）における温度（ＲＴ−２δ）から温度（ＲＴ−４δ）まで下降させる。そして第８期間Ｔ２２においては環境温度ＴＡを温度（ＲＴ−４δ）から温度（ＲＴ−２δ）まで上昇させる。

第７期間Ｔ２１においては全睡眠期間中のノンレム睡眠の時間を増加させる。第８期間Ｔ２２においてはレム睡眠を誘導しつつ第８期間Ｔ２２が終了した後のノンレム睡眠を深める。

第７期間Ｔ２１における環境温度の低下量は２δであって、第１期間Ｔ１１における環境温度の低下量３δよりも小さい。これは寝冷えを防止する観点から望ましい。

第７期間Ｔ２１を第８期間Ｔ２２よりも長くすることは必須ではない。しかし上述のように、睡眠時間の経過と共に、ノンレム睡眠で到達する睡眠深度は浅くなる傾向にあるので、２回目の睡眠周期である期間Ｔ２においてもノンレム睡眠を誘導する第７期間Ｔ２１は長い方が望ましい。例えば典型値として、第７期間Ｔ２１及び第８期間Ｔ２２はそれぞれ７０分及び２０分に選定される。

このようにして、睡眠の中で最も重要な、睡眠段階ＩＩＩ，ＩＶを、入眠後３時間の間に集中的に出現させることができる。

第５の実施の形態．
本実施の形態では、図２，図３で示された期間Ｔ３における環境温度の制御について説明する。

期間Ｔ３は覚醒予定時刻Ｔａ（＝Ｔｓ＋４Ｔ）から前記睡眠周期二つ分遡った時点（Ｔｓ＋２Ｔ）から開始し、ここから睡眠周期Ｔだけ経過した時刻（Ｔｓ＋３Ｔ）に終了する。ここでは期間Ｔ３は期間Ｔ２と連続しているが、期間Ｔ２，Ｔ３の間に睡眠周期Ｔだけ別の期間があってもよい。また、期間Ｔ２，Ｔ３が互いに重なっていてもよく、その場合には期間Ｔ２が省略されていると把握するここともできるし、期間Ｔ３が省略されていると把握することもできる。

期間Ｔ３は、睡眠周期Ｔよりも短く時刻（Ｔｓ＋２Ｔ）から開始する第９期間Ｔ３１と、第９期間Ｔ３１の終了と共に開始し、時刻（Ｔｓ＋３Ｔ）に終了する第１０期間Ｔ３２に区分される。

第９期間Ｔ２１においては、環境温度ＴＡを時刻（Ｔｓ＋２Ｔ）における温度（ＲＴ−３δ）から温度（ＲＴ−４δ）まで下降させる。そして第１０期間Ｔ３２においては環境温度ＴＡを温度（ＲＴ−４δ）から温度（ＲＴ−３δ）まで上昇させる。

第９期間Ｔ３１においては全睡眠期間中で望まれるノンレム睡眠の時間を、期間Ｔ３よりも前の期間Ｔ１，Ｔ２で得られるノンレム睡眠と共に確保する。これは覚醒予定時間を周期とする期間Ｔ４においてノンレム睡眠を発生させなくするためである。他方、第１０期間Ｔ３２においてはレム睡眠を誘導する。

第９期間Ｔ３１は、全睡眠期間中で望まれるノンレム睡眠の時間から期間Ｔ３よりも前の期間Ｔ１，Ｔ２で得られるノンレム睡眠の時間の合計を差し引いて設定すればよい。例えば第９期間Ｔ３１は４０分に選定される。この場合、第１０期間は５０分に選定される。

第６の実施の形態．
本実施の形態では、図２，図３で示された期間Ｔ１〜Ｔ４における環境温度の制御の全体像について説明する。

図４は、図２に対して、曲線１０１をより滑らかに近似した曲線１０２を追記したグラフである。曲線１０２は入眠時刻Ｔｓと覚醒予定時刻Ｔａとの間で極小値を採っている。つまり概略的に見て、期間Ｔ１〜Ｔ４における環境温度の制御は、極小値を採る制御となっている。

このように概略的に極小値をとる制御は、第１乃至第５の実施の形態において必須となる制御ではない。しかし睡眠時の体温は入眠後には低下し、覚醒前には上昇しやすいことを考慮すれば、概略的に極小値をとる制御は、睡眠時の体温と整合しており、覚醒後の満足度をより高めることができる。

その他の変形．
上述の種々の実施の形態において説明された環境温度の制御は、例えば以下のようにして、図１に示された環境温度制御装置によって実現できる。現在時刻ｔを入眠時刻Ｔｓとして採用し、その時点での環境温度ＴＡを温度ＲＴとして採用し、Ｔａ＝Ｔｓ＋４Ｔを覚醒予定時刻として採用した睡眠計画Ｊを用いる。そしてこれらに基づいて、期間Ｔ１〜Ｔ５における既述の環境温度制御を設定する環境温度調整計画Ｋが制御部４で作成される。温調送風部５の動作は環境温度調整計画Ｋに基づいて制御される。

あるいは睡眠計画Ｊに入眠予定時刻を含め、これを入眠時刻Ｔｓとして採用し、その時点で入眠する態様も本発明として好適である。

本発明において、睡眠深度の測定は本質的には不要である。しかしながらもちろん、ユーザの睡眠状態の検出と相容れないものではない。

例えば図１で破線のブロックで示された入眠／覚醒検出部７は、公知の手段を用いて実現できる。例えば寝返りの回数や、体温の変化を検出して、ユーザの入眠／覚醒を検出することができる。

入眠／覚醒の検出結果ＳＡは制御部４に与えられることにより、時刻Ｔｓとして入眠が検出された時刻を採用することができる。また覚醒予定時刻Ｔａにおいて覚醒が検出されない場合においてのみ、期間Ｔ５を追加する制御を行うこともできる。

記憶部６に格納される睡眠周期Ｔや温度増分δは、ユーザの好み等の個人差に応じて修正可能としてもよい。例えば予め睡眠計画入力部３から睡眠周期Ｔや温度増分δの修正値を入力し、制御部４を介して記憶部６に格納される睡眠周期Ｔや温度増分δを修正してもよい。

図１で示された構成は空気調和機において実現させることも容易である。

本発明にかかる環境温度制御方法を実現可能な環境温度制御の構成を例示するブロック図である。 本発明にかかる環境温度制御方法の第１の実施の形態を示すグラフである。 本発明にかかる環境温度制御方法の第３の実施の形態を示すグラフである。 本発明にかかる環境温度制御方法の第６の実施の形態を示すグラフである。 人間の睡眠深度と時間の関係を模式的に示すグラフである。

符号の説明

Ｔ 睡眠周期
Ｔａ 覚醒予定時刻
Ｔｓ 入眠時刻
Ｔ１１ 第１期間
Ｔ１２ 第２期間
Ｔ４１ 第３期間
Ｔ４２ 第４期間
Ｔ５１ 第５期間
Ｔ５２ 第６期間
Ｔ２１ 第７期間
Ｔ２２ 第８期間
Ｔ３１ 第９期間
Ｔ３２ 第１０期間

Claims (21)

1. 睡眠の主体に対する環境温度（ＴＡ）を、前記睡眠の深度についての周期である睡眠周期（Ｔ）に基づいて、制御する環境温度制御方法であって、
   （ａ）前記睡眠周期（Ｔ）よりも短く、入眠時点（Ｔｓ）から開始する第１期間（Ｔ１１）において前記環境温度（ＴＡ）を下降させるステップと、
   （ｂ）前記第１期間よりも短く、前記第１期間の終了と共に開始し前記入眠時点から前記睡眠周期一つ分経過後（Ｔｓ＋Ｔ）に終了する第２期間（Ｔ１２）において、前記環境温度を上昇させるステップと、
   （ｃ）前記睡眠周期よりも短く、覚醒予定時刻（Ｔａ）から前記睡眠周期一つ分遡った時点（Ｔｓ＋３Ｔ）から開始する第３期間（Ｔ４１）において、前記環境温度を下降させもしくは一定に保つステップと、
   （ｄ）前記第３期間よりも長く、前記第３期間の終了と共に開始し前記覚醒予定時刻に終了する第４期間（Ｔ４２）において、前記環境温度を上昇させるステップと
   を備える環境温度制御方法。
2. 前記睡眠周期の境界（Ｔｓ＋Ｔ，Ｔｓ＋２Ｔ，Ｔｓ＋３Ｔ，Ｔｓ＋４Ｔ）において、前記環境温度（ＴＡ）の制御を切り替える、請求項１記載の環境温度制御方法。
3. 前記睡眠周期毎（Ｔ１〜Ｔ５）に、前記環境温度（ＴＡ）を制御する、請求項１及び請求項２のいずれか一つに記載の環境温度制御方法。
4. 前記睡眠周期の境界（Ｔｓ＋Ｔ，Ｔｓ＋２Ｔ，Ｔｓ＋３Ｔ，Ｔｓ＋４Ｔ）において、前記環境温度（ＴＡ）を上昇から低下させ、あるいは前記環境温度を上昇から定温へと制御する、請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の環境温度制御方法。
5. （ｅ）前記睡眠周期（Ｔ）よりも短く、覚醒予定時刻（Ｔａ）から開始する第５期間（Ｔ５１）において、前記環境温度（ＴＡ）を低下させるステップと、
   （ｆ）前記第５期間よりも長く、前記第５期間の終了と共に開始し前記覚醒予定時刻から前記睡眠周期一つ分経過後（Ｔａ＋Ｔ）に終了する第６期間（Ｔ５２）において、前記環境温度を上昇させるステップと
   を前記ステップ（ｄ）の後に更に備える、請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の環境温度制御方法。
6. （ｇ）前記睡眠周期（Ｔ）よりも短く、前記第２期間（Ｔ１２）の終了と共に開始する第７期間（Ｔ２１）において前記環境温度（ＴＡ）を下降させるステップと、
   （ｈ）前記第７期間（Ｔ２１）の終了と共に開始し前記第７期間の開始から前記睡眠周期一つ分経過後（Ｔｓ＋２Ｔ）に終了する第８期間（Ｔ２２）において、前記環境温度を上昇させるステップと
   を前記ステップ（ｂ），（ｃ）の間で更に備える、請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載の環境温度制御方法。
7. 前記第７期間（Ｔ２１）における前記環境温度（ＴＡ）の低下量（−２δ）は、前記第１期間（Ｔ１１）における前記環境温度の低下量（−３δ）よりも小さい、請求項６記載の環境温度制御方法。
8. （ｉ）前記睡眠周期（Ｔ）よりも短く、覚醒予定時刻（Ｔａ）から前記睡眠周期二つ分遡った時点（Ｔｓ＋２Ｔ）から開始する第９期間（Ｔ３１）において、前記環境温度（ＴＡ）を下降させるステップと、
   （ｊ）前記第９期間の終了と共に開始し前記第３期間の開始時（Ｔｓ＋３Ｔ）に終了する第１０期間（Ｔ３２）において、前記環境温度を上昇させるステップと
   を前記ステップ（ｂ），（ｃ）の間で更に備える、請求項１乃至請求項７のいずれか一つに記載の環境温度制御方法。
9. 前記ステップ（ｃ）において前記第３期間（Ｔ４１）の前記環境温度（ＴＡ）は一定に保たれる、請求項１乃至請求項８のいずれか一つに記載の環境温度制御方法。
10. 前記睡眠周期（Ｔ）は９０分である、請求項１乃至請求項９のいずれか一つに記載の環境温度制御方法。
11. 請求項１乃至請求項１０のいずれか一つに記載の環境温度制御方法を行う空気調和機。
12. 現在時刻（ｔ）を測定する計時部（１）と、
    睡眠の主体に対する環境温度（ＴＡ）を測定する測温部（２）と、
    覚醒予定時刻（Ｔａ）と、入眠時刻（Ｔｓ）と、前記睡眠の深度についての周期である睡眠周期（Ｔ）に基づいて環境温度調整計画（Ｋ）を作成する制御部（４）と、
    前記現在時刻に応じた前記環境温度調整計画に基づいて前記環境温度を調整する温調部（５）と
    を備え、
    前記環境温度調整計画（Ｋ）に基づいて
    （ａ）前記睡眠周期（Ｔ）よりも短く、入眠時点（Ｔｓ）から開始する第１期間（Ｔ１１）において前記環境温度（ＴＡ）を下降させるステップと、
    （ｂ）前記第１期間よりも短く、前記第１期間の終了と共に開始し前記入眠時点から前記睡眠周期一つ分経過後（Ｔｓ＋Ｔ）に終了する第２期間（Ｔ１２）において、前記環境温度を上昇させるステップと、
    （ｃ）前記睡眠周期よりも短く、覚醒予定時刻（Ｔａ）から前記睡眠周期一つ分遡った時点（Ｔｓ＋３Ｔ）から開始する第３期間（Ｔ４１）において、前記環境温度を下降させもしくは一定に保つステップと、
    （ｄ）前記第３期間よりも長く、前記第３期間の終了と共に開始し前記覚醒予定時刻に終了する第４期間（Ｔ４２）において、前記環境温度を上昇させるステップと
    を実行する環境温度制御装置。
13. 前記睡眠周期の境界（Ｔｓ＋Ｔ，Ｔｓ＋２Ｔ，Ｔｓ＋３Ｔ，Ｔｓ＋４Ｔ）において、前記環境温度（ＴＡ）の制御を切り替える、請求項１２記載の環境温度制御装置。
14. 前記睡眠周期毎（Ｔ１〜Ｔ５）に、前記環境温度（ＴＡ）を制御する、請求項１２又は請求項１３に記載の環境温度制御装置。
15. 前記睡眠周期の境界（Ｔｓ＋Ｔ，Ｔｓ＋２Ｔ，Ｔｓ＋３Ｔ，Ｔｓ＋４Ｔ）において、前記環境温度（ＴＡ）を上昇から低下させ、あるいは前記環境温度を上昇から定温へと制御する、請求項１２乃至請求項１４のいずれか一つに記載の環境温度制御装置。
16. 前記環境温度調整計画（Ｋ）に基づいて
    （ｅ）前記睡眠周期（Ｔ）よりも短く、覚醒予定時刻（Ｔａ）から開始する第５期間（Ｔ５１）において、前記環境温度（ＴＡ）を低下させるステップと、
    （ｆ）前記第５期間よりも長く、前記第５期間の終了と共に開始し前記覚醒予定時刻から前記睡眠周期一つ分経過後（Ｔａ＋Ｔ）に終了する第６期間（Ｔ５２）において、前記環境温度を上昇させるステップと
    を前記ステップ（ｄ）の後に更に実行する、請求項１２乃至請求項１５のいずれか一つに記載の環境温度制御装置。
17. 前記環境温度調整計画（Ｋ）に基づいて
    （ｇ）前記睡眠周期（Ｔ）よりも短く、前記第２期間（Ｔ１２）の終了と共に開始する第７期間（Ｔ２１）において前記環境温度（ＴＡ）を下降させるステップと、
    （ｈ）前記第７期間（Ｔ２１）の終了と共に開始し前記第７期間の開始から前記睡眠周期一つ分経過後（Ｔｓ＋２Ｔ）に終了する第８期間（Ｔ２２）において、前記環境温度を上昇させるステップと
    を前記ステップ（ｂ），（ｃ）の間で更に実行する、請求項１２乃至請求項１６のいずれか一つに記載の環境温度制御装置。
18. 前記第７期間（Ｔ２１）における前記環境温度（ＴＡ）の低下量（−２δ）は、前記第１期間（Ｔ１１）における前記環境温度の低下量（−３δ）よりも小さい、請求項１７記載の環境温度制御装置。
19. 前記環境温度調整計画（Ｋ）に基づいて
    （ｉ）前記睡眠周期（Ｔ）よりも短く、覚醒予定時刻（Ｔａ）から前記睡眠周期二つ分遡った時点（Ｔｓ＋２Ｔ）から開始する第９期間（Ｔ３１）において、前記環境温度（ＴＡ）を下降させるステップと、
    （ｊ）前記第９期間の終了と共に開始し前記第３期間の開始時（Ｔｓ＋３Ｔ）に終了する第１０期間（Ｔ３２）において、前記環境温度を上昇させるステップと
    を前記ステップ（ｂ），（ｃ）の間で更に実行する、請求項１２乃至請求項１８のいずれか一つに記載の環境温度制御装置。
20. 前記ステップ（ｃ）において前記第３期間（Ｔ４１）の前記環境温度（ＴＡ）は一定に保たれる、請求項１２乃至請求項１９のいずれか一つに記載の環境温度制御装置。
21. 前記睡眠周期（Ｔ）は９０分である、請求項１２乃至請求項２０のいずれか一つに記載の環境温度制御装置。

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