JP4464105B2 - 寝具温度調節システム - Google Patents

Description

本発明は、寝具の温度調節が当該寝具に内装された熱伝導手段の温度調節を介してなされる寝具温度調節システムに関する。

一般に、心地よい睡眠誘導を支援するためには、人間の体温（３５〜３７℃）との関係で寝具の温度を調節すれば良いと言われている。即ち、入床時には人体の深部体温を上昇させることでリラックスした入床感を与えるべく、予め寝具の温度を体温より僅かに高い温度に設定しておき、入床後には脳の温度低下に伴う入眠のための生理現象を促進させるべく、前記寝具の温度を徐々に体温より僅かに低い温度まで低下させるという入眠（睡眠誘導）支援システムが提唱されている。そこで、このような入眠支援システムの考え方に基づき入床時における寝具の温度を段階的に調節するようにした寝具温度調節システムが従来から種々提案されている。

例えば、特許文献１に記載の寝具温度調節システム（睡眠制御温熱器具）においては、電気毛布（寝具）に埋設された発熱線からなるヒータ（熱伝導手段）の温度をコントローラ（制御部）が入床時点（スイッチＯＮ操作時点）からの経過時間に応じて制御するようにしている。具体的には、入床時点（スイッチＯＮ操作時点）から一定時間（例えば１０分）は前記寝具の温度を使用者の体温（３５〜３７℃）よりも僅かに高い予熱温度にすべく、その温度に対応した予熱モード温度に向けてヒータの温度がコントローラの制御により上昇させられるようになっている。そして、前記一定時間の経過後は、前記寝具の温度を体温よりも僅かに低い入眠促進温度にすべく、その温度に対応した入眠促進モード温度に向けてヒータの温度がコントローラの制御により低下させられるようになっている。
特開２００３−１２５９０８号公報（請求項１、段落番号［０００５］、図４）

ところが、特許文献１に記載の寝具温度調節システム（睡眠制御温熱器具）には、次のような問題がある。即ち、熱伝導手段たるヒータの温度上昇によって寝具の温度を上昇させる場合には、前記ヒータの温度上昇に寝具の温度上昇が伴わないのが普通である。そのため、寝具の温度が所望する予熱温度（例えば３８℃）へ到達するまでに非常に時間（７０〜１２０分）がかかってしまい、使用者は、入床時点から長時間に亘り深部体温が上昇しないために、リラックスした入床感をなかなか得られないことになる。

その一方、寝具の温度が漸く前記予熱温度に到達したとしても、その時点では入床時点（スイッチＯＮ操作時点）から既に一定時間（１０分）が経過しており、今度は寝具の温度が体温よりも僅かに低い入眠促進温度に向けて低下し始めるため、結局、リラックスした入床感は得られずじまいになってしまう。従って、そのような不快な入床感のままでは、たとえ寝具の温度を入眠促進温度に低下させたとしても、深部体温が上昇していないために、心地よい睡眠誘導（入眠）の支援は難しいという問題があった。

また、人間は夜中等の睡眠中（この場合の寝具の温度は入眠促進温度）に目が覚めたり又は生理現象のために離床したりすることもある。そして、そのような場合には再び心地よい睡眠誘導（入眠）の支援を図るべく、一旦、寝具の温度を予熱温度まで上昇させてから再び入眠促進温度まで低下させることになるが、その場合にも、前述したように、寝具の温度が予熱温度に到達するまでの時間が長時間に亘るため、なかなか心地よい睡眠誘導（入眠）を支援できないという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱伝導手段の温度調節を介して寝具の温度を調節する場合において、寝具の温度を速やかに所望温度にすることができ、入床時における心地よい睡眠誘導を迅速且つ確実に支援することができる寝具温度調節システムを提供することにある。

上記目的を達成させるために、請求項１に記載の発明は、熱伝導手段が内装された寝具と前記熱伝導手段の温度を制御する温度制御手段とを備え、当該温度制御手段による前記熱伝導手段の温度制御を介して寝具の温度調節がなされるようにした寝具温度調節システムにおいて、前記温度制御手段は、前記熱伝導手段の温度を、当該熱伝導手段の温度上昇に追随して前記寝具の温度を体温よりも高温の第１予熱温度帯まで上昇させ得る所定の第１予熱モード温度となるように制御する第１予熱モード制御と、前記熱伝導手段の温度を、当該熱伝導手段の温度が前記第１予熱モード温度とされた後において、前記寝具の温度を体温よりも高温であって前記第１予熱温度帯よりは低温の第２予熱温度帯まで低下させ得る所定の第２予熱モード温度となるように制御する第２予熱モード制御と、前記熱伝導手段の温度を、当該熱伝導手段の温度が前記第２予熱モード温度とされた後において、前記寝具の温度を体温よりも低温の入眠促進温度帯まで低下させ得る所定の入眠促進モード温度となるように制御する入眠促進モード制御とを実行するようにしたことを要旨としている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の寝具温度調節システムにおいて、前記温度制御手段は、前記第１予熱モード制御を、前記熱伝導手段の温度が前記第１予熱モード温度に到達した後において所定時間が経過するまで継続することを要旨としている。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の寝具温度調節システムにおいて、前記寝具が配置された環境の温度を計測する環境温度計測手段と、複数段階に区分された温度帯域毎に個別対応した複数の設定温度を記憶管理する記憶手段と、前記環境温度計測手段の計測結果に基づいて前記記憶手段から所定の設定温度を選択する選択手段とを更に備え、前記温度制御手段は、前記選択手段が選択した設定温度を前記第２予熱モード温度として設定した後、前記第２予熱モード制御を実行することを要旨としている。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の寝具温度調節システムにおいて、前記温度制御手段の制御に基づき熱伝導手段の温度を上昇させる加熱手段と、前記温度制御手段の制御に基づき熱伝導手段の温度を低下させる冷却手段とを更に備えたことを要旨としている。

本発明によれば、熱伝導手段の温度調節を介して寝具の温度を調節する場合において、寝具の温度を速やかに所望温度にすることができ、入床時における心地よい睡眠誘導を迅速且つ確実に支援することができる。

以下、本発明を具体化した寝具温度調節システムの一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の寝具温度調節システム１０は、寝具（例えば、敷布団等）１１と該寝具１１の温度調節を行うための温度調節装置１２を備えている。前記寝具１１と温度調節装置１２との間は、水（液体）Ｗを流動可能とする循環管路１３を介して連結されており、その循環管路１３の一部は前記寝具１１に内装された可撓性材料（例えば、ポリプロピレン又はポリエチレン等）からなる放熱管路１３ａにより構成されている。

一方、前記温度調節装置１２は、水Ｗの温度（水温ＷＴ）を調節する温度調節部１４と、該温度調節部１４を制御する制御装置１５から構成されている。また、前記温度調節部１４は、水Ｗの温度（水温ＷＴ）を上昇させる加熱ユニットＨと、水Ｗの温度（水温ＷＴ）を低下させる冷却ユニットＦから構成されており、前記加熱ユニットＨと冷却ユニットＦとの間は、前記循環管路１３を介して連結されている。前記加熱ユニットＨは、水Ｗを貯留するタンク１６、当該タンク１６に貯留されている水Ｗを循環管路１３を通して冷却ユニットＦに供給する（図１に示す矢印方向へ水Ｗを流動させる）ポンプ１７、及び前記タンク１６に貯留されている水Ｗを加熱するヒータ１８から構成されている。つまり、ヒータ１８は水温ＷＴを上昇させる加熱手段として機能する構成とされている。

また、前記タンク１６内部には、当該タンク１６に貯留されている水Ｗの水位を検知する水位センサ１９が設けられており、該水位センサ１９は、予め定めた所定量以上の水Ｗがタンク１６内に貯留されていないことを検知すると、水位低下信号を出力するようになっている。また、前記タンク１６には、該タンク１６内の水Ｗの温度（水温ＷＴ）を測定する水温センサ（例えば、熱電対等）２０、及び前記ヒータ１８の加熱による水温ＷＴの異常上昇を検知する水温異常上昇センサ２１が設けられている。この水温異常上昇センサ２１は、前記水温ＷＴの異常上昇（例えば、６０℃以上）を検知すると、水温異常上昇信号を出力するようになっている。

一方、前記冷却ユニットＦには、前記循環管路１３を通って前記タンク１６から流入した水Ｗの温度（水温ＷＴ）を低下させるペルチェ素子２２が設けられている。このペルチェ素子２２は、直流電流を与えるとペルチェ効果により、一面が吸熱面、他面が放熱面となるように構成されており、当該吸熱面が冷却効果、放熱面が加熱効果を奏するようになっている。本実施形態では、前記吸熱面側が循環管路１３に臨むように設けられており、当該吸熱面には、熱伝導性に優れた金属（例えば銅又はアルミニウム等）からなる金属板２２ａが接合されている。そして、この金属板２２ａが循環管路１３に当接することで、前記ペルチェ素子２２は金属板２２ａを介して循環管路１３を流動する水Ｗの温度（水温ＷＴ）を低下させるようになっている。

一方、前記放熱面には、当該放熱面から熱を放出させるために金属製（例えば銅又はアルミニウム等）の放熱フィン２３が接合されている。また、この放熱フィン２３の近傍（図１において左方側）には当該放熱フィン２３周辺の空気の流れをよくするために吸熱ファン２４が設けられている。そのため、前記放熱フィン２３における放熱がより高効率化し、前記ペルチェ素子２２は前記水Ｗに対する冷却処理を効果的に行うことができるようになっている。従って、本実施形態では、このペルチェ素子２２が、水（液体）Ｗの温度を低下させる冷却手段として機能する構成とされている。そして、前記加熱ユニットＨ及び冷却ユニットＦによって温度調節された水Ｗが前記放熱管路１３ａを図１に示す矢印方向に流動し、当該流動する水Ｗの温度（水温ＷＴ）が寝具１１に伝達されることにより、当該寝具１１の温度調節がなされるようになっている。このように、前記放熱管路１３ａを流動する水Ｗを介して寝具１１の温度調節がなされることから、本実施形態では、当該放熱管路１３ａが熱伝導手段として機能する構成とされている。

また、前記温度調節装置１２には、外部からの操作に基づき指令信号を出力する操作パネル２５が設けられている。この操作パネル２５には、入眠する所定時間（本実施形態では３０〜４０分）以上前に操作される準備スイッチ（以下、「準備ＳＷ」と示す）、入床時及び起床時に操作される運転スイッチ（以下、「運転ＳＷ」と示す）、及び入床時や安眠時における寝具１１の温度（温度モード）を選択するために操作される温度選択スイッチ（以下、「温度選択ＳＷ」と示す）が設けられている。この温度選択ＳＷは、高温モードと低温モードとの間でモード切替を行うことができるようになっており、低温モード時の寝具１１の温度は、高温モード時の寝具１１の温度と比較して２℃程度低くなるように設定されている。

一方、前記制御装置１５は、前記寝具１１が配置された環境（例えば寝室等）の温度である室温ＲＴを計測する室温センサ（環境温度計測手段）２６、及び前記操作パネル２５と前記各種センサから出力された各種信号に基づき制御を行うＣＰＵ１５ａを備えており、該ＣＰＵ１５ａにはＲＯＭ１５ｂ及びＲＡＭ１５ｃが接続されている。ＲＯＭ１５ｂには、温度調節装置１２を制御するための制御プログラム、及び前記室温センサ２６の計測結果（室温ＲＴ）を複数段階（６段階）に区分けし各温度（室温ＲＴ）帯域に個別対応した入床時における水温ＷＴの設定温度を示す温度補正テーブル（図２に示す）２７が設定記憶されている。また、ＲＡＭ１５ｃには、温度調節装置１２の動作中に適宜書き換えられる各種の情報（水温ＷＴ等）が記憶されるようになっている。そして、ＣＰＵ１５ａは、水温ＷＴ等を所定の周期で計測し、計測後の値をＲＡＭ１５ｃに設定し、計測前の値を書き換えている。

本実施形態において、温度補正テーブル２７は、図２に示すように、前記室温ＲＴが１６℃以下である場合に対応する水温ＷＴは４５℃と、室温ＲＴが１６℃以上で且つ１９℃未満の場合に対応する水温ＷＴは４４℃と、室温ＲＴが１９℃以上で且つ２２℃未満の場合に対応する水温ＷＴは４３℃と夫々設定されている。また、室温ＲＴが２２℃以上で且つ２５℃未満の場合に対応する水温ＷＴは４２℃と、室温ＲＴが２５℃以上で且つ２７℃未満の場合に対応する水温ＷＴは４１℃と、室温ＲＴが２７℃以上の場合に対応する前記水温ＷＴは４０℃と夫々設定されている。つまり、ＲＯＭ１５ｂは、前記室温ＲＴを６段階に区分けし、該区分けされた温度（室温ＲＴ）帯域毎に個別対応した複数（６つ）の設定温度（水温ＷＴ）を記憶管理する記憶手段として機能する構成とされている。このように、前記室温ＲＴに基づき前記水温ＷＴの設定温度を選択することで、季節や天候等による室温ＲＴの変化に左右されずに寝具１１の温度を適正な温度に調節することができるようになっている。なお、上記の温度補正テーブル２７に示した設定温度（水温ＷＴ）は、前記高温モード時における設定温度であり、前記低温モード時では、上記の各設定温度から２℃低い温度が設定温度とされる。

さて、前記ＣＰＵ１５ａは、前記操作パネル２５から前記各スイッチが操作されることで出力される各指令信号に基づき、寝具１１の温度調節を行うようになっている。まず、ＣＰＵ１５ａは、前記準備ＳＷが「ＯＮ」に設定されると、水Ｗの温度（水温ＷＴ）を、該水温ＷＴの上昇に追随して寝具１１の温度を体温よりも高温の第１予熱温度帯（本実施形態では約４０℃）まで上昇させ得る第１予熱モード温度（本実施形態では５０℃）とする制御を行うようになっている。即ち、ＣＰＵ１５ａは、前記ヒータ１８を加熱動作させることにより、水温ＷＴを第１予熱モード温度まで上昇させるようになっている。以下、この制御を第１予熱モード制御と示す。因みに、本実施形態では、寝具１１の温度が第１予熱温度帯に上昇するまでの所要時間として、室温ＲＴが２２℃未満である場合は約２０分、室温ＲＴが２２℃以上である場合は約１５分を必要とする。

また、ＣＰＵ１５ａは、前記水温ＷＴを、当該水温ＷＴが第１予熱モード温度とされた後において、該第１予熱モード温度から寝具１１の温度を体温よりも高温であって前記第１予熱温度帯よりは低温の第２予熱温度帯（本実施形態では約３８℃）まで低下させ得る第２予熱モード温度（前記温度補正テーブル２７から選択された設定温度）とする制御を行うようになっている。つまり、ＣＰＵ１５ａは、前記ヒータ１８の加熱動作を停止させ、自然冷却により水温ＷＴを第１予熱モード温度から第２予熱モード温度まで低下させるようになっている。以下、この制御を第２予熱モード制御と示す。また、本実施形態では、ＣＰＵ１５ａは、前記室温ＲＴに基づいてＲＯＭ（記憶手段）１５ｂから所定の設定温度（水温ＷＴ）を選択する選択手段として機能する構成とされている。

このように、本実施形態では、第１予熱モード制御において、水温ＷＴの最初の目標到達温度を第２予熱モード温度（設定温度）よりも高温の第１予熱モード温度に設定し、当該温度に到達させてから第２予熱モード温度に水温ＷＴを低下させている（所謂オーバーシュートさせている）。そして、このような第１予熱モード制御を実行することにより、本実施形態の寝具温度調節システム１０は、従来（例えば特許文献１）と比較して寝具１１の温度を第２予熱温度帯へ到達させる時間（３０〜４０分）を短くできるようになっている。

また、ＣＰＵ１５ａは、前記水温ＷＴを、当該水温ＷＴが第２予熱モード温度とされた後において、該第２予熱モード温度から寝具１１の温度を体温よりも低温の入眠促進温度帯（本実施形態では３１〜３３℃）まで低下させ得る所定の入眠促進モード温度（本実施形態では３１〜３３℃）とする制御を実行するようになっている。つまり、ＣＰＵ１５ａは、ペルチェ素子２２を冷却動作させることにより、水温ＷＴを低下させるようになっている。以下、この制御を入眠促進モード制御と示す。以上のように、ＣＰＵ１５ａは、放熱管路１３ａを流動する水Ｗの温度（水温ＷＴ）を調節することで前記放熱管路（熱伝導手段）１３ａの温度を制御する温度制御手段として機能する構成とされている。

また、前記ＣＰＵ１５ａは、前記水位低下信号を入力すると、ポンプ１７、ヒータ１８及びペルチェ素子２２の動作（即ち、寝具温度調節システム１０の動作）を全て停止させるようになっている。そして、ＣＰＵ１５ａは、前記準備ＳＷの操作に伴い指令信号が入力されることによって、温度調節装置１２を再起動させるようになっている。また、ＣＰＵ１５ａは、前記水温異常上昇信号を入力すると、まず、ヒータ１８（及びペルチェ素子２２）を停止させ、当該ヒータ１８（及びペルチェ素子２２）の動作停止後から一定時間（本実施形態では３０秒）の経過後、ポンプ１７を停止するようになっている。なお、この場合は、ＣＰＵ１５ａは前記準備ＳＷの操作に伴う指令信号を入力できない構成となっている。そのため、使用者は、一旦、電源を落とした後に電源を再投入することで、寝具温度調節システム１０（温度調節装置１２）を再起動させることができるようになっている。

そこで次に、前記ＣＰＵ１５ａが実行する寝具温度調節処理ルーチンについて、図３に示すフローチャート及び図４に示すタイミングチャートを参照しながら以下説明する。
まず、電源投入後において、ＣＰＵ１５ａは、準備ＳＷが「ＯＮ」であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。この判定結果が否定判定である場合、ＣＰＵ１５ａは、前記ステップＳ１０の判定結果が肯定判定となるまで、ステップＳ１０の処理を繰り返し実行する。そして、前記ステップＳ１０の判定結果が肯定判定となると、ＣＰＵ１５ａは、第１予熱期間Ａにおける制御（第１予熱モード制御）を実行する（ステップＳ１１）。即ち、図４に示すように、第１予熱期間Ａでは、ＣＰＵ１５ａは、まず、準備ＳＷからの「ＯＮ」を示す信号の入力を契機に前記ポンプ１７を起動させる。そして、ポンプ１７が起動してから所定時間（本実施形態では５秒）経過後、ＣＰＵ１５ａは、前記水温ＷＴを第１予熱モード温度ＨＴに到達させるために、前記ヒータ１８を加熱動作させる。なお、図４において、水温ＷＴの変化は水温変化データＷＴＨ、寝具１１における温度の変化は寝具温度変化データＳＴＨとして夫々示されている。また、図４には、前記水温変化データＷＴＨ及び寝具温度変化データＳＴＨとの比較データとして体温データＢＴＨが示されている。

次に、ＣＰＵ１５ａは、水温ＷＴが第１予熱モード温度ＨＴに到達したか否かを判定し（ステップＳ１２）、該判定結果が否定判定である場合、判定結果が肯定判定となるまで、前記ステップＳ１１及びステップＳ１２の処理を繰り返し実行する。そして、前記ステップＳ１２の判定結果が肯定判定となった場合、ＣＰＵ１５ａはその処理をステップＳ１３に移行する。因みに、準備ＳＷが「ＯＮ」に設定された際に水温センサ２０によって検知された水温ＷＴが第１予熱モード温度ＨＴ以上である場合、ＣＰＵ１５ａは、ヒータ１８を加熱動作させずに、前記水温ＷＴが第１予熱モード温度ＨＴまで低下するのを待ってから、その処理をステップＳ１３に移行する。

次に、ＣＰＵ１５ａは、第２予熱期間Ｂにおける制御（第１予熱モード制御）を実行する（ステップＳ１３）。即ち、図４に示すように、ＣＰＵ１５ａは、水温ＷＴが第１予熱モード温度ＨＴに到達した後に所定時間Ｔが経過するまで、第１予熱モード制御を継続するように、前記ヒータ１８に所定の加熱動作を実行させる（ヒータ１８に作動及び停止を繰り返し行わせる）。そして、ＣＰＵ１５ａは、前記所定時間Ｔが経過したか否かを判定し（ステップＳ１４）、当該判定結果が否定判定である場合、ステップＳ１４の判定結果が肯定判定となるまで、前記ステップＳ１３及びステップＳ１４の処理を繰り返し実行する。そして、ステップＳ１４の判定結果が肯定判定になると、第１予熱モード温度ＨＴとなった水温ＷＴにより寝具１１の温度が第１予熱温度帯ＨＴＢに到達したと判断し（図４に示す）、ＣＰＵ１５ａはその処理をステップＳ１５に移行する。

すると次に、ＣＰＵ１５ａは、第３予熱期間Ｃにおける制御（第２予熱モード制御）を実行する（ステップＳ１５）。即ち、図４に示すように、ＣＰＵ１５ａは、前記水温ＷＴが第１予熱モード温度ＨＴから第２予熱モード温度ＹＴまで低下する間、前記ヒータ１８の加熱動作を停止させる（即ち、自然冷却させる）。因みに、この場合の第２予熱モード温度ＹＴは、前記室温センサ２６が計測した室温ＲＴに基づき、当該室温ＲＴと個別対応する水温（設定温度）ＷＴが前記温度補正テーブル２７から高温又は低温の各モード別に選択決定される。そして次に、ＣＰＵ１５ａは、水温ＷＴが第２予熱モード温度ＹＴまで低下したか否かを判定し（ステップＳ１６）、該判定結果が否定判定である場合、ステップＳ１６の判定結果が肯定判定となるまで、前記ステップＳ１５及びステップＳ１６の処理を繰り返し実行する。

そして、ステップＳ１６の判定結果が肯定判定となると、ＣＰＵ１５ａは運転ＳＷが「ＯＮ」であるか否かを判定し（ステップＳ１７）、該判定結果が否定判定である場合、判定結果が肯定判定となるまで、ステップＳ１７の処理を繰り返し実行する。また、ＣＰＵ１５ａは、図４に示すように、前記水温ＷＴを第２予熱モード温度ＹＴに維持するように、即ち、第２予熱モード制御を継続するように、前記ヒータ１８に所定の加熱動作を行わせる（ヒータ１８に作動及び停止を繰り返し行わせる）。また、ヒータ１８が前記所定の加熱動作を行っている間、前記寝具１１の温度は第２予熱温度帯ＹＴＢに維持されている。そして、前記ステップＳ１７の判定結果が肯定判定となると、ＣＰＵ１５ａはその処理をステップＳ１８に移行する。

すると次に、ＣＰＵ１５ａは、第１冷却期間Ｄにおける制御（入眠促進モード制御）を実行する（ステップＳ１８）。即ち、図４に示すように、ＣＰＵ１５ａは、まず、前記ヒータ１８の加熱動作を停止させる。続いて、ＣＰＵ１５ａは、前記ペルチェ素子２２を冷却動作させることにより、水温ＷＴを入眠促進モード温度ＡＴまで低下させる。因みに、入眠促進モード温度ＡＴは、前記低温モードである場合は、高温モードである場合と比して２℃程度低くなるようになっている。そして次に、ＣＰＵ１５ａは、水温ＷＴが入眠促進モード温度ＡＴまで低下したか否かを判定し（ステップＳ１９）、該判定結果が否定判定である場合、判定結果が肯定判定となるまで、前記ステップＳ１８及びステップＳ１９の処理を繰り返し実行する。そして、前記ステップＳ１９の判定結果が肯定判定となると、ＣＰＵ１５ａはその処理をステップＳ２０に移行する。

すると次に、ＣＰＵ１５ａは、第２冷却期間Ｅにおける制御（入眠促進モード制御）を実行する（ステップＳ２０）。即ち、図４に示すように、ＣＰＵ１５ａは、水温ＷＴを入眠促進モード温度ＡＴに維持するように、即ち、入眠促進モード制御を継続するように、前記ペルチェ素子２２に所定の冷却動作を行わせる（ペルチェ素子２２に作動及び停止を繰り返し行わせる）。また、ペルチェ素子２２が前記所定の冷却動作を行っている間、前記寝具１１の温度は入眠促進温度帯ＡＴＢに維持されている。その後、ＣＰＵ１５ａは、運転ＳＷが「ＯＮ」であるか否か（運転ＳＷから指令信号を入力したか否か）を判定し（ステップＳ２１）、該判定結果が否定判定である場合、判定結果が肯定判定となるまで、前記ステップＳ２０及びステップＳ２１の処理を繰り返し実行する。そして、前記ステップＳ２１の判定結果が肯定判定になると、ＣＰＵ１５ａは寝具温度調節処理を終了する。即ち、図４に示すように、ＣＰＵ１５ａは、まず、ペルチェ素子２２の冷却動作を停止させる。続いて、ペルチェ素子２２の冷却動作を停止させてから一定時間（例えば３０秒）後、ＣＰＵ１５ａはポンプ１７を停止させる。

次に、以上のように構成された本実施形態の寝具温度調節システム１０において、使用者が就寝の準備をしてから起床するまでの作用について説明する。
まず、前提として、準備ＳＷが「ＯＮ」とされるときの室温ＲＴは２５℃であり、温度選択ＳＷの操作によって温度モードは低温モードに設定されているものとする。そして、使用者は、準備ＳＷを「ＯＮ」となるように操作してから４０分後に入床（運転ＳＷを「ＯＮ」となるように操作）するものとする。

以上のような前提の下、使用者により準備ＳＷが「ＯＮ」となるように操作されると、ポンプ１７が起動し、タンク１６、循環管路１３及び放熱管路１３ａ内を水Ｗが循環する。また、ポンプ１７が起動してから５秒後に、ヒータ１８が加熱動作を開始することにより、ポンプ１７内の水温ＷＴが上昇し始める。そして、前記水温ＷＴが第１予熱モード温度（５０℃）ＨＴに到達する直前に、ヒータ１８が加熱動作を停止する。その後、ポンプ１７内の予熱によって水温ＷＴが第１予熱モード温度ＨＴに到達すると、所定時間Ｔが経過するまで第１予熱モード温度ＨＴを維持するように、ヒータ１８が前記所定の加熱動作を行う。そして、前記所定時間Ｔ（例えば準備ＳＷが「ＯＮ」となってから約１５分）が経過すると、前記寝具１１の温度は第１予熱温度帯（約４０℃）ＨＴＢとなる。

すると次に、ヒータ１８が加熱動作を停止し、水温ＷＴは、第２予熱モード温度（３９℃）ＹＴまで低下し始める。因みに、この第２予熱モード温度ＹＴは、前記ＣＰＵ１５ａが、温度補正テーブル２７から室温（２５℃）ＲＴに個別対応する水温（４１℃）ＷＴを選択し、該選択した水温ＷＴを低温モードに基づき調整（−２℃）した設定温度である。そして、水温ＷＴが第２予熱モード温度ＹＴまで低下すると、当該水温ＷＴを維持するために、ヒータ１８は前記所定の加熱動作を行う。因みに、このときの寝具１１の温度は前記第２予熱モード温度ＹＴと対応するように第２予熱温度帯（約３８℃）ＹＴＢとなる。

そして、準備ＳＷが「ＯＮ」となるように操作されてから４０分が経過した入床時になると、使用者により運転ＳＷが「ＯＮ」となるように操作される。なお、このときの寝具１１の温度は体温よりも高温（約３８℃）になっているため、この寝具温度調節システム１０（寝具１１）は、使用者にリラックスした入床感を与えることになる。そして、前記運転ＳＷのＯＮ操作に基づいて入眠促進モード制御を行うためにペルチェ素子２２が冷却動作し、水温ＷＴは入眠促進モード温度（３１度）ＡＴまで低下する。すると、この入眠促進モード温度ＡＴと対応するように、寝具１１の温度は前記第２予熱温度帯（約３８℃）ＹＴＢから入眠促進温度帯（約３１℃）ＡＴＢとなる。そして次に、水温ＷＴが入眠促進モード温度ＡＴに到達すると、当該水温ＷＴを維持するように、ペルチェ素子２２は前記所定の冷却動作を行う。このときの寝具１１の温度（入眠促進温度帯ＡＴＢ）は使用者の体温よりも低温（約３１℃）になるため、この寝具温度調節システム１０はより深い眠りを使用者に提供することになる。

そして、使用者が、予定起床時間に起床し、運転ＳＷを「ＯＮ」となるように操作すると、ペルチェ素子２２は冷却動作を停止し、該ペルチェ素子２２の停止から３０秒後にポンプ１７は停止する（即ち、水Ｗの循環が停止する）。

上記実施形態の寝具温度調節システム１０によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、寝具１１の温度調節を当該寝具１１に内装された放熱管路１３ａからの熱伝導を介して行う前提にあって、熱伝導手段として機能する放熱管路１３ａ内を流動する水Ｗの水温ＷＴの温度制御を第１予熱モード制御と第２予熱モード制御という二段階の温度制御により実行するようにした。即ち、第１予熱モード制御では、前記水温ＷＴに略等しくなる放熱管路１３ａの温度を当該放熱管路１３ａの温度上昇に追随して寝具１１の温度を入床時の温度である第２予熱温度帯ＹＴＢより高温の第１予熱温度帯ＨＴＢまで上昇させ得る第１予熱モード温度ＨＴとする制御を実行するようにした。そして、その後における第２予熱モード制御において、前記放熱管路１３ａの温度を前記寝具１１の温度を第２予熱温度帯ＹＴＢまで低下させ得る第２予熱モード温度ＹＴとする制御を実行するようにした。つまり、寝具１１の温度を入床時の温度である第２予熱温度帯ＹＴＢより高温の第１予熱温度帯ＨＴＢまで一旦上昇させてから（所謂オーバーシュートさせてから）、第２予熱温度帯ＹＴＢとなるように制御を行った。そのため、本実施形態の寝具温度調節システム１０では、寝具１１の温度が第２予熱温度帯ＹＴＢになるまでの時間を、従来技術（例えば特許文献１）と比して非常に短くすることができる。従って、放熱管路（熱伝導手段）１３ａの温度調節を介して寝具１１の温度を調節する場合において、寝具１１の温度を速やかに所望温度（第２予熱温度帯ＹＴＢ）にすることができ、入床時における心地よい睡眠誘導を迅速且つ確実に支援することができる。

（２）また、第１予熱モード制御においては、所定時間Ｔの間、前記放熱管路１３ａの温度に略等しい水温ＷＴが第１予熱モード温度ＨＴを維持するように設定されている。そのため、前記放熱管路１３ａの温度上昇に追随して温度上昇する寝具１１の温度を確実に第１予熱温度帯ＨＴＢまで上昇させることができる。

（３）ＲＯＭ（記憶手段）１５ｂには温度補正テーブル２７が記憶設定されているため、室温センサ（環境温度計測手段）２６で計測した室温ＲＴと個別対応する水温（設定温度）ＷＴを特別な操作を何ら必要とせずに第２予熱モード温度ＹＴとして設定することができる。従って、季節や天候等による室温ＲＴの変化に左右されずに、寝具１１の温度を適正な温度に調節することができる。

（４）水温ＷＴを上昇させるヒータ（加熱手段）１８と低下させるペルチェ素子（冷却手段）２２とを夫々設けるようにした。そのため、温度制御手段であるＣＰＵ１５ａは、水温ＷＴを上昇させたいときはヒータ１８を制御すればよく、その一方で、水温ＷＴを低下させたいときはペルチェ素子２２を制御すればよい。従って、ＣＰＵ１５ａは制御する対象部材（ヒータ１８及びペルチェ素子２２）を切替えるだけでよいことから、制御内容の複雑化を抑えることができる。

（５）また、温度調節装置１２（ヒータ１８及びペルチェ素子２２）によって温度調節された水Ｗが寝具１１に内装された放熱管路１３ａ内を流動することにより、当該寝具１１の温度調節が行われている。つまり、寝具１１内には、人体に悪影響を与える可能性を有するもの（例えば電磁波等）を発生させる熱伝導手段（例えば発熱線等）が内装（埋設）されていない。そのため、使用者は、安心して入床することができる。

（６）操作パネル２５に設けられている温度選択ＳＷを操作することで、高温モード及び低温モードと切替選択できるようになっている。即ち、第２予熱温度帯ＹＴＢや入眠促進温度帯ＡＴＢの設定温度を高温及び低温の２種類から夫々選択できるようになっている。従って、使用者は、就寝するときの体調や気分に応じて、寝具１１の温度を容易に変更することができる。

なお、前記実施形態は以下のような別の実施形態（別例）に変更してもよい。
・前記実施形態では、温度選択ＳＷを操作することで高温モードと低温モードを切替えるように構成されているが、任意に設定温度を変更できるような構成にしてもよい。例えば、室温センサ２６によって計測された室温ＲＴに対応する水温ＷＴ（第２予熱モード温度ＹＴや入眠促進モード温度ＡＴ）から±５℃程度調節できるようにしてもよい。

・前記実施形態では、温度調節装置１２（ヒータ１８及びペルチェ素子２２）で温度調節された水Ｗが寝具１１内に内装された放熱管路１３ａ内を流動することで、当該寝具１１の温度調節が行われているが、循環管路１３及び放熱管路１３ａを流動可能な液体であれば水Ｗ以外の液体に変更してもよい。また、発熱線からなるヒータを熱伝導手段として寝具１１に内装（埋設）し、当該発熱線の発熱に基づき寝具１１の温度調整を行うようにしてもよい。

・前記実施形態では、水温ＷＴを調整するためにヒータ（加熱手段）１８とペルチェ素子（冷却手段）２２とを別々に設けているが、該ペルチェ素子２２が加熱手段としても機能するようにしてもよい。つまり、水温ＷＴを上昇させるときには、ペルチェ素子２２に逆電流を通電させることにより冷却面と放熱面を入替えさせればよい。また、熱交換機やファン等を設けて、加熱手段及び冷却手段として機能させてもよい。

・前記実施形態では、ＲＯＭ１５ｂに温度補正テーブル２７を設定記憶させているが、設定記憶させなくてもよい。例えば、各設定温度を操作パネル２５から入力設定できるような構成にしてもよい。このように構成すると、ＲＯＭ１５ｂの記憶容量の増加を良好に回避することができる。

・前記実施形態では、水温ＷＴが第１予熱モード温度ＨＴに到達した後、所定時間Ｔが経過するまで第１予熱モード制御を継続するように設定されているが、前記水温ＷＴが第１予熱モード温度ＨＴに到達した後、直ぐに第２予熱モード制御を実行するようにしてもよい。

・前記実施形態では、第３予熱期間Ｃにおいて、水温ＷＴを第１予熱モード温度ＨＴから第２予熱モード温度ＹＴまで低下させるときに自然冷却させているが、ペルチェ素子２２を冷却動作させて温度を低下させるようにしてもよい。このように構成すると、より速く寝具１１の温度を第２予熱温度帯ＹＴＢに設定することができる。

・前記実施形態において、水温異常上昇センサ２１を設けなくてもよい。つまり、前記水温センサ２０による水温ＷＴの計測結果が所定温度（例えば６０℃）以上であることをＣＰＵ１５ａが認知した場合、該ＣＰＵ１５ａはヒータ１８及びポンプ１７の動作を順次停止するようにしてもよい。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（イ）前記熱伝導手段は前記寝具に内装された管路で構成されており、該管路内を前記温度制御手段によって所定温度に温度調節された液体が流動するようになっている請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の寝具温度調節システム。

寝具温度調節システムの概略構成を示すブロック図。 高温モード時における第２予熱モード温度の温度補正テーブル。 寝具温度調節処理ルーチンを説明するフローチャート。 水温及び寝具の温度の変化を示すタイミングチャート。

符号の説明

１０…寝具温度調節システム、１１…寝具、１２…温度調節装置、１３…循環管路（管路）、１３ａ…放熱管路（熱伝導手段、管路）、１５…制御装置、１５ａ…ＣＰＵ（温度制御手段、選択手段）、１５ｂ…ＲＯＭ（記憶手段）、１８…ヒータ（加熱手段）、２２…ペルチェ素子（冷却手段）、２６…室温センサ（環境温度計測手段）、Ａ…第１予熱期間、Ｂ…第２予熱期間、ＡＴ…入眠促進モード温度、ＡＴＢ…入眠促進温度帯、ＢＴＨ…体温、Ｃ…第３予熱期間、Ｄ…第１冷却期間、Ｅ…第２冷却期間、ＨＴ…第１予熱モード温度、ＨＴＢ…第１予熱温度帯、ＲＴ…室温（環境の温度）、Ｔ…所定時間、Ｗ…水（液体）、ＷＴ…水温、ＹＴ…第２予熱モード温度、ＹＴＢ…第２予熱温度帯。

Claims (4)

1. 熱伝導手段が内装された寝具と前記熱伝導手段の温度を制御する温度制御手段とを備え、当該温度制御手段による前記熱伝導手段の温度制御を介して寝具の温度調節がなされるようにした寝具温度調節システムにおいて、
   前記温度制御手段は、
   前記熱伝導手段の温度を、当該熱伝導手段の温度上昇に追随して前記寝具の温度を体温よりも高温の第１予熱温度帯まで上昇させ得る所定の第１予熱モード温度となるように制御する第１予熱モード制御と、
   前記熱伝導手段の温度を、当該熱伝導手段の温度が前記第１予熱モード温度とされた後において、前記寝具の温度を体温よりも高温であって前記第１予熱温度帯よりは低温の第２予熱温度帯まで低下させ得る所定の第２予熱モード温度となるように制御する第２予熱モード制御と、
   前記熱伝導手段の温度を、当該熱伝導手段の温度が前記第２予熱モード温度とされた後において、前記寝具の温度を体温よりも低温の入眠促進温度帯まで低下させ得る所定の入眠促進モード温度となるように制御する入眠促進モード制御とを実行するようにした寝具温度調節システム。
2. 前記温度制御手段は、前記第１予熱モード制御を、前記熱伝導手段の温度が前記第１予熱モード温度に到達した後において所定時間が経過するまで継続する請求項１に記載の寝具温度調節システム。
3. 前記寝具が配置された環境の温度を計測する環境温度計測手段と、複数段階に区分された温度帯域毎に個別対応した複数の設定温度を記憶管理する記憶手段と、前記環境温度計測手段の計測結果に基づいて前記記憶手段から所定の設定温度を選択する選択手段とを更に備え、
   前記温度制御手段は、前記選択手段が選択した設定温度を前記第２予熱モード温度として設定した後、前記第２予熱モード制御を実行する請求項１又は請求項２に記載の寝具温度調節システム。
4. 前記温度制御手段の制御に基づき熱伝導手段の温度を上昇させる加熱手段と、前記温度制御手段の制御に基づき熱伝導手段の温度を低下させる冷却手段とを更に備えた請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の寝具温度調節システム。

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