JP6354260B2 - 空調制御システム - Google Patents

Description

本発明は、空調機を制御する空調制御システムに関し、特に対象者の睡眠中に空調機を制御するものに係る。

従来より、対象者の睡眠中に空調機を制御する空調制御システムが知られている。

特許文献１には、この種の空調制御システムが開示されている。この空調制御システムは、皮膚表面熱流、皮膚温度、深部温度を各種のセンサにより求め、対象者の温冷感（周囲の環境に応じて暑い、あるいは寒いと感じる感覚）を予測する。そして、この温冷感予測値に基づく空調制御パラメータを決定し、空調機に空調制御信号を出力する。この結果、空調機では、就寝者の「暑い」「寒い」などの体感を判断しながら空調制御が行われるので、対象者が睡眠中であっても快適性を保つことができる。

特開２００６−１９４５４０号公報

ところで、対象者の末梢皮膚の温度は、対象者が暑いと感じることで上昇する。つまり、対象者が暑熱環境におかれると、対象者の末梢皮膚への血流量が増大し、手や足の末梢皮膚の放熱量が増大する。その結果、周囲の環境温度が比較的高くなった場合にも、対象者の深部温度の上昇を防止できる。

逆に、対象者の末梢皮膚の温度は、対象者が寒いと感じることで低下する。つまり、対象者が寒冷環境におかれると、対象者の抹消皮膚への血流量が減少し、手や足の末梢皮膚の放熱量が抑制される。その結果、周囲の環境温度が比較的低くなった場合にも、対象者の深部温度の低下を防止できる。

このように、対象者が暑いと感じるときには、末梢皮膚の温度が高くなり、対象者が寒いと感じるときには、末梢皮膚の温度が低下する。従って、このような体温調節機能に基づく指標を用いることで、対象者の温冷感を検出でき、対象者の快適性を向上させる（即ち、温冷感がニュートラルに近づく）ように空調機を制御することができる。

ところで、対象者の睡眠中には、ノンレム睡眠とレム睡眠とが繰り返される。就寝者がレム睡眠状態になると、就寝者の体温調節機能が十分に働かなくなる。このため、例えば末梢皮膚温度が十分に温冷感を示す指標とならず、温冷感がニュートラルに近づくように空調機を制御できないという問題が生じる。この点について、図８及び図９を参照しながら詳細に説明する。

図８は、就寝者がノンレム睡眠状態であるときの、周囲温度と深部温度との関係を示すグラフである。図８では、就寝者の周囲温度が変化したとしても、深部温度はさほど変化しない。これは、就寝者がノンレム睡眠状態である場合、上述のように就寝者の末梢皮膚への血流調節により、深部体温の調節が行われるからである。つまり、就寝者のノンレム睡眠状態では、就寝者の体温調節機能が十分に働く。このため、このような体温調節機能に基づく温冷感を示す指標を用いて空調機を制御することで、就寝者の温冷感をニュートラルに近づけることができる。

一方、図９は、就寝者がレム睡眠状態であるときの、周囲温度と深部温度との関係を示すグラフである。図９では、就寝者の周囲温度が変化すると、これに対応するように就寝者の深部温度も大きく変化する。これは、就寝者がレム睡眠状態である場合、就寝者の末梢皮膚への血流の調節がほとんど行われず、深部体温の調節が行われないからである。つまり、就寝者のレム睡眠状態では、就寝者の体温調節機能が十分に働かない。このため、このような体温調節機能に基づく温冷感を示す指標を用いて空調機を制御しても、就寝者の温冷感をニュートラルに近づけることができず、かえって就寝者の温冷感が悪化してしまうという課題が生じる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、温冷感を示す指標に基づき空調機を制御する空調制御システムにおいて、対象者がレム睡眠状態である期間において、対象者の温冷感が悪化してしまうことを防止することである。

第１の発明は、対象者の体温調節機能に基づく温冷感を示す指標を検出する検出部（15）と、該検出部（15）で検出した指標に基づいて対象者の温冷感がニュートラルに近づくように空調機（5）の目標温度を変更する温冷感制御を行う空調制御部（29）とを備えた空調制御システムを対象とし、睡眠中の上記対象者がレム睡眠状態であるかノンレム睡眠状態であるかを判定するレム判定部（27）を備え、上記空調制御部（29）は、上記レム判定部（27）が上記ノンレム睡眠状態であると判定した期間に上記温冷感制御を実行し、上記レム判定部（27）が上記レム睡眠状態であると判定した期間に上記温冷感制御の実行が禁止されるように構成され、上記空調制御部（29）は、上記レム判定部（27）が上記レム睡眠状態であると判定した期間の目標温度を、該期間の１つ前に上記温冷感制御が実行される期間の目標温度に基づいて決定するように構成されていることを特徴とする。

第１の発明では、検出部（15）が、対象者の体温調節機能に基づく温冷感を示す指標を検出する。また、レム判定部（27）は、睡眠中の対象者がレム状態であるかノンレム状態であるかを判定する。

就寝者がノンレム状態であるときには、就寝者の体温調節機能が十分に働く。そこで、空調制御部（29）が、体温調節機能に基づく温冷感を示す指標に基づき、温冷感がニュートラルに近づくように空調機（5）の目標温度を変更する温冷感制御を実行する。この結果、例えば就寝者が睡眠中であったとしても、就寝者の快適性が向上する。

一方、この対象者がレム睡眠状態であるときには、上述したように体温調節機能が働かなくなることから、上記の温冷感制御を実行すると、就寝者が暑いと感じているにも拘わらず目標温度が上昇したり、就寝者が寒いと感じたりしているにも拘わらず目標温度が低下するという不具合を招く虞がある。

そこで、本発明では、レム判定部（27）によって対象者がレム睡眠状態であると判定した期間については、上記の温冷感制御の実行が禁止される。これにより、対象者がレム睡眠状態であるときにおいて、就寝者の温冷感がかえって悪化することを防止できる。

第２の発明は、第１の発明において、上記対象者が覚醒状態であるか判定する睡眠判定部（23）とを備え、上記空調制御部（29）は、上記レム判定部（27）が上記ノンレム睡眠状態であると判定した期間と、上記睡眠判定部（23）が覚醒状態であると判定した期間との双方で上記温冷感制御を実行することを特徴とする。

第２の発明では、対象者が覚醒状態であり、対象者の体温調節機能が十分に働いている期間においても、ノンレム睡眠期間と同様にして温冷感制御が行われる。つまり、この期間においては、体温調節機能に基づく温冷感がニュートラルに近づくように、空調機（5）の目標温度が変更される。この結果、覚醒中の対象者の個体差を考慮しつつ、この対象者が暑がったり、寒がったりすることを回避できる。

第３の発明は、対象者の体温調節機能に基づく温冷感を示す指標を検出する検出部（15）と、該検出部（15）で検出した指標に基づいて対象者の温冷感がニュートラルに近づくように空調機（5）の目標温度を変更する温冷感制御を行う空調制御部（29）とを備えた空調制御システムを対象とし、睡眠中の上記対象者がレム睡眠状態であることを判定するレム判定部（27）を備え、上記空調制御部（29）は、空調機（5）の運転中において、上記レム判定部（27）が上記レム睡眠状態であると判定した期間以外の全ての期間に上記温冷感制御を実行し、上記レム判定部（27）が上記レム睡眠状態であると判定した期間に上記温冷感制御の実行が禁止されるように構成され、上記空調制御部（29）は、上記レム判定部（27）が上記レム睡眠状態であると判定した期間の目標温度を、該期間の１つ前に上記温冷感制御が実行される期間の目標温度に基づいて決定するように構成されていることを特徴とする空調制御システム
第３の発明では、空調機（5）の運転中において、対象者がレム睡眠状態であると判定された期間以外の全ての期間に温冷感制御が実行される。つまり、対象者がレム睡眠状態である期間以外は、対象者がノンレム睡眠状態であるか、あるいは覚醒状態であるとみなすことができ、対象者の体温調節機能も働いている状態となる。そこで、この期間では、温冷感制御が実行される。

一方、レム判定部（27）によって対象者がレム睡眠状態であると判定した期間については、上記の温冷感制御の実行が禁止される。これにより、対象者がレム睡眠状態であるときにおいて、就寝者の温冷感がかえって悪化することを防止できる。

第１及び第３の発明では、レム睡眠期間の空調機（5）の目標温度が、１つ前に温冷感制御が行われた期間の目標温度に基づいて決定される。即ち、１つ前の温冷感制御が行われた期間は、対象者の温冷感がニュートラルに近づくように目標温度が決定される。そこで、この期間の目標温度に基づき、次のレム睡眠期間の目標温度を決定することで、対象者の温冷感が著しく悪化することを回避できる。

第４の発明は、第１乃至第３のいずれか１つの発明において、上記空調制御部（29）は、上記温冷感制御の実行が禁止される期間の目標温度を、該期間の１つ前に上記温冷感制御が実行される期間の終了直前の目標温度のまま一定に維持するように構成されていることを特徴とする。

第４の発明では、レム睡眠期間の空調機（5）の目標温度が、１つ前に温冷感制御が行われた期間の終了直前の目標温度のまま一定に維持される。即ち、１つ前の温冷感制御が行われた期間の終了直前の目標温度は、対象者の温冷感をニュートラルに近づけるように収束した値である。そこで、この目標温度を次のレム睡眠期間の目標温度としてそのまま維持することで、対象者の温冷感が著しく悪化することを確実に回避できる。

第１の発明によれば、就寝者がノンレム睡眠状態であり、体温調節機能が十分に働く期間に温冷感制御を行うため、睡眠中の就寝者の温冷感を改善し、就寝者の個体差に応じた快適な睡眠環境を提供できる。また、対象者がレム睡眠状態であり、体温調節機能が十分に働かない期間においては、温冷感に基づいた温冷感制御の実行が禁止されるため、就寝者の温冷感がかえって悪化してしまうことを確実に防止できる。この結果、就寝者が極端に暑がったり、寝冷えしたりすることを防止できる。

第２の発明によれば、就寝者が覚醒状態であり、体温調節機能が十分に働く期間にも温冷感制御を行うため、覚醒中の対象者の温冷感も改善することができる。

第３の発明によれば、レム睡眠期間以外の全ての期間で温冷感制御を行うことで、比較的簡易な制御により、就寝者の個体差に応じた快適な睡眠環境を提供できる。

第１及び第３の発明によれば、就寝者がレム睡眠状態であるときの目標温度を、１つ前の温冷感制御の実行期間の目標温度に基づいて決定することで、レム睡眠期間において、温冷感がニュートラルから大きく外れてしまうことを回避できる。この結果、レム睡眠状態の就寝者が極端に暑がったり、就寝者が寝冷えしたりすることを防止できる。特に、第４の発明では、温冷感制御の実行時間の終了直前の目標温度を次のレム睡眠期間の目標温度としてそのまま維持するため、温冷感がニュートラルから大きく外れることを確実に回避できる。この結果、レム睡眠状態の就寝者が極端に暑がったり、就寝者が寝冷えしたりすることを一層確実に防止できる。

図１は、実施形態１に係る空調システムの全体構成を示す概略の構成図である。 図２は、実施形態１に係る空調システムのブロック図である。 図３は、実施形態１に係る空調制御システムの動作を示すフローチャートである。 図４は、実施形態１に係る空調制御システムで導出したウルトラディアンリズム周期を表したグラフである。 図５は、実施形態１に係る空調制御システムにおける、ノンレム睡眠期間とレム睡眠期間とでの設定温度及び手背皮膚温度の変化の一例を表したグラフである。 図６は、実施形態２に係る空調制御システムの動作を示すフローチャートである。 図７は、実施形態２に係る空調制御システムにおける、覚醒期間とレム睡眠期間とでの設定温度及び手背皮膚温度の変化の一例を表したグラフである。 図８は、ノンレム睡眠期間における、周囲温度と深部温度との関係を表したグラフである。 図９は、レム睡眠期間における、周囲温度と深部温度との関係を表したグラフである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１について説明する。実施形態１は、寝室の温度を調節する空調システム（1）である。図１に示すように、空調システム（1）は、空調機（5）と、該空調機（5）を制御するための空調制御システム（10）とを備えている。

〈空調機〉
空調機（5）は、壁掛け式の室内ユニット（5a）と、室外ユニット（図示省略）とが冷媒配管で接続されて構成されている。室内ユニット（5a）は、寝室の空間の温度が目標温度に近づくように能力が調節される。

〈空調制御システム〉
空調制御システム（10）は、体動センサ（11）と、装着型温度センサ（15）と、本体ユニット（20）とを備えている。

[体動センサ]
体動センサ（11）は、寝具（7）の上の対象者から生起する体動を本体ユニット（20）へ伝達する。体動センサ（11）は、感圧部（12）と圧力伝達部（13）とを備えている。感圧部（12）は、細長の中空状のチューブで構成されている。感圧部（12）の長手方向の一端は閉塞され、他端は開口している。感圧部（12）は、寝具（7）（例えばベッド）内に設置されている。圧力伝達部（13）は、感圧部（12）よりも小径の細長の中空状のチューブで構成されている。圧力伝達部（13）は、長手方向の両端が開口している。圧力伝達部（13）の一端は、感圧部（12）に接続され、他端は本体ユニット（20）の受圧部（14）に接続されている。受圧部（14）は、例えばマイクロフォンや圧力センサで構成される。

[装着型温度センサ]
装着型温度センサ（15）は、対象者の手背に取り付けられ、手背皮膚温度を検知する。手背皮膚温度は、対象者の温冷感に応じて変化する指標である。つまり、装着型温度センサ（15）は、体温調節機能に基づく温冷感を示す指標を検出する検出部（15）を構成している。装着型温度センサ（15）は、本体ユニット（20）に接続される。

[本体ユニット]
図２に示すように、本体ユニット（20）は、上述した受圧部（14）と、信号処理部（21）と、入眠判定部（22）と、睡眠判定部（23）と、離床判定部（24）とを備えている。

信号処理部（21）は、対象者の体動が作用する受圧部（14）から出力された信号を所定の周波数帯域の信号（以下、体動信号という）に変調して出力するものである。

入眠判定部（22）は、信号処理部（21）から出力された体動信号に基づいて、就寝者が入眠しているか否かを判定するものである。具体的に、入眠判定部（22）は、体動信号が所定時間に亘って連続的に所定の閾値以下である場合、就寝者が入眠状態であると判定する。

睡眠判定部（23）は、信号処理部（21）から出力された体動信号に基づいて、対象者が寝具（7）上で覚醒状態であるか、睡眠状態であるかを判定するものである。具体的に、睡眠判定部（23）は、体動信号が所定時間に亘って連続的に所定の閾値以上である場合、就寝者が覚醒状態であると判定し、そうでない場合には睡眠状態であると判定する。

離床判定部（24）は、信号処理部（21）から出力された体動信号に基づいて、対象者が寝具（7）から離床しているか、在床しているかを判定するものである。具体的に、離床判定部（24）は、体動信号が所定時間に亘って連続的に所定の閾値以下である場合、就寝者が離床状態であると判定し、そうでない場合には在床状態であると判定する。

本体ユニット（20）は、心拍数検出部（25）と、周期成分抽出部（26）と、レム判定部（27）とを備えている。

心拍数検出部（25）は、心拍数実測部（25a）と移動平均算出部（25b）とを備えている。心拍数実測部（25a）は、信号処理部（21）から出力された体動信号の周波数帯域から、心拍数抽出フィルタにより心拍の周波数帯域の信号を抽出し、この抽出された信号の実測値から１分間毎の心拍数を導出するように構成されている。移動平均算出部（25b）は、心拍数実測部（25a）によって導出された心拍数からノイズ（寝返り等の粗体動によるノイズ）の信号を除去した後、例えば、２０分あたりの移動平均値（心拍数移動平均値という）を導出するように構成されている。

周期成分抽出部（26）は、移動平均算出部（25b）により導出された心拍数移動平均値から、周期的に検出される信号をゼロ位相フィルタによってウルトラディアンリズムに対応した周期成分（以下、ウルトラディアンリズム周期という）として抽出するものである（図４を参照）。

レム判定部（27）は、対象者がレム睡眠状態であるか、ノンレム睡眠状態であるかを判定するものである。レム判定部（27）は、演算部（27a）を備えている。演算部（27a）は、周期成分抽出部（26）により抽出されたウルトラディアンリズム周期の微分値を導出する。つまり、演算部（27a）は、ウルトラディアンリズム周期の正方向変化の勾配及び負方向の勾配を導出する。レム判定部（27）は、演算部（27a）で導出された微分値の極大点及び極小点に基づき、就寝者がノンレム睡眠状態であるか、レム睡眠状態であるかを判定する。

具体的に、図４に示すように、レム判定部（27）は、演算部（27a）で導出された微分値が極大に至る時点（例えば図４のｔａ）を、レム睡眠期間の開始時点とする。そして、その後、演算部（27a）で導出された微分値が極小に至る時点（例えば図４のｔｂ）を、このレム睡眠期間の終了時点とする。逆に、レム判定部（27）は、演算部（27a）で導出された微分値が極小に至る時点（例えば図４のｔｂ）を、ノンレム睡眠期間の開始時点とする。そして、その後、演算部（27a）で導出された微分値が極大に至る時点（例えば図４のｔｃ）を、このノンレム睡眠期間の終了時点とする。このように、レム判定部（27）は、ウルトラディアンリズム周期をレム睡眠期間とノンレム睡眠期間とに区分できる。

レム判定部（27）は、例えば、現時点がレム睡眠期間にある場合に睡眠中の対象者がレム睡眠状態であると判定し、現時点がノンレム睡眠期間にある場合に睡眠中の対象者がノンレム睡眠状態であると判定する。なお、レム判定部（27）は、例えば現時点がレム睡眠期間にある場合に睡眠中の対象者がレム睡眠状態であると判定し、そうでない場合にはノンレム睡眠状態であると判定してもよい。また、レム判定部（27）は、例えば現時点がノンレム睡眠期間にある場合に睡眠中の対象者がノンレム睡眠状態であると判定し、そうでない場合にはレム睡眠状態であると判定してもよい。つまり、レム判定部（27）は、就寝者がノンレム状態でないことに基づきレム状態を判定してもよいし、就寝者がレム状態でないことに基づきノンレム状態を判定してもよい。

本体ユニット（20）は、空調制御部（29）を備えている。空調制御部（29）は、空調機（5）と有線又は無線を介して空調機（5）と信号の入出力が可能に構成されている。空調制御部（29）は、空調機（5）の目標温度を変更するように構成される。

空調制御部（29）は、目標温度決定部（29a）を備えている。目標温度決定部（29a）は、空調機（5）の目標温度（設定温度Ｔset）を決定するものである。即ち、空調機（5）は、対象者の周囲温度（室内温度）が目標温度に近づくように空調能力が調節される。目標温度決定部（29a）は、レム判定部（27）により就寝者がレム睡眠状態であると判定された期間（レム睡眠期間）と、レム判定部（27）により就寝者がノンレム睡眠状態であると判定された期間（ノンレム睡眠期間）とで、空調機（5）の目標温度の決定方法が異なっている。

具体的に、目標温度決定部（29a）は、ノンレム睡眠期間では、装着型温度センサ（15）で検出された手背皮膚温度に基づいて空調機（5）の目標温度を決定する。より詳細には、図５に示すように、目標温度決定部（29a）は、検出された手背皮膚温度が所定の第１閾値温度（Ｔh、例えば３４℃）以上になると、空調機（5）の目標温度を所定温度（例えば０．５℃）低下させる。手背皮膚温度が比較的高いということは、体温調節機能により、末梢皮膚の血流量の増大、ひいては末梢皮膚の放熱が促進されていることを意味し、つまりは対象者が暑いと感じていることを意味するからである。

また、目標温度決定部（29a）は、検出された手背皮膚温度が第１閾値温度より低い所定の第２閾値温度（Ｔc、例えば３２℃）以下になると、空調機（5）の目標温度を所定温度（例えば０．５℃）上昇させる。手背皮膚温度が比較的低いということは、体温調節機能により、末梢皮膚の血流量の減少、ひいては末梢皮膚の放熱が抑制されていることを意味し、つまりは対象者が寒いと感じていることを意味するからである。

このように、実施形態１では、対象者がノンレム睡眠状態である期間においては、手背皮膚温度（即ち、温冷感を示す指標）に基づいて温冷感がニュートラルに近づくように、空調機（5）の目標温度が変更される制御（以下、温冷感制御という）が実行される。

一方、実施形態１の目標温度決定部（29a）は、レム睡眠期間の目標温度を、その１つ前のノンレム睡眠期間の終了直前のまま一定に維持する。つまり、例えばノンレム睡眠期間の終了直前の目標温度（設定温度）が例えば２４℃であったとすると、その次のレム睡眠期間の目標温度は２４℃のまま一定となる。

−空調制御システムの動作−
空調制御システム（10）の動作について、図３、図５を参照しながら説明する。

空調機（5）は、一般的な「冷房運転」、「暖房運転」に加えて、「おやすみ運転」が可能となっている。ユーザが、コントローラ等で「おやすみ運転」を選択すると、図３に示す制御動作が行われる。

ステップＳＴ１では、信号処理部（21）で体動信号が導出される。ステップＳＴ２では、入眠判定部（22）が、この体動信号に基づいて対象者の入眠の判定を行う。対象者が入眠していると判定されると、ステップＳＴ３に移行し、睡眠判定部（23）が、体動信号に基づいて対象者の睡眠／覚醒状態の判定を行う。対象者が覚醒していると判定されると、ステップＳＴ４に移行し、離床判定部（24）が、体動信号に基づいて対象者の在床／離床状態の判定を行う。対象者が離床していると判定されると、本制御が終了する。対象者が在床していると判定されると再びステップＳＴ３へ移行する。なお、ステップＳＴ４において、対象者が離床していると判定されると、ステップＳＴ１、ステップＳＴ２へ移行し、体動信号に基づいて対象者の入眠判定を再び行うようにしてもよい。

ステップＳＴ３において、対象者が睡眠状態である（覚醒状態でない）と判定されるとステップＳＴ５へ移行する。ステップＳＴ５では、上述したウルトラディアンリズム周期に基づいて、就寝者がレム睡眠状態であるか、ノンレム睡眠状態であるかの判定が行われる。

ステップＳＴ５において、就寝者がノンレム睡眠状態であると判定される期間には、温冷感制御が実行される。具体的に、この温冷感制御では、まず、ステップＳＴ６において、装着型温度センサ（15）により、手背皮膚温度（温冷感を示す指標）が検出される。次いで、ステップＳＴ７及び８において、目標温度決定部（29a）により、空調機（5）の目標温度が決定される。

ステップＳＴ７では、就寝者の温冷感が高い（即ち、就寝者が暑いと感じている）が否かの判定が行われる。具体的に、ステップＳＴ７では、装着型温度センサ（15）で検出された手背皮膚温度が第１閾値温度Ｔh（３４℃）以上か否かの判定が行われる。例えば図５のｔ１の時点に示すように、手背皮膚温度がＴh以上である場合、就寝者は暑いと感じていると判断できるため、空調機（5）の設定温度が０．５℃低く設定される（ステップＳＴ９）。これにより、就寝者の温冷感がニュートラルに近づいていく。

また、ステップＳＴ８では、就寝者の温冷感が低い（即ち、就寝者が寒いと感じている）か否かの判定が行われる。具体的に、ステップＳＴ８では、装着型温度センサ（15）で検出された手背皮膚温度が第２閾値温度Ｔc（３２℃）以下か否かの判定が行われる。例えば図５のｔ２の時点に示すように、手背皮膚温度がＴc以下である場合、就寝者は寒いと感じていると判断できるため、空調機（5）の設定温度が０．５℃高く設定される（ステップＳＴ１０）。これにより、就寝者の温冷感がニュートラルに近づいていく。

一方、ステップＳＴ５において、就寝者がレム睡眠状態であると判定された期間には、空調制御部（29）による温冷感制御の実行が禁止される。この理由について以下に詳細に説明する。

就寝者がレム睡眠状態である場合、体温調節機能が十分に働かない。このため、例えば就寝者の温冷感が比較的高く、就寝者が暑いと感じている場合にも、末梢皮膚の血流量が増大せず、末梢皮膚の放熱が促進されない。従って、就寝者がレム睡眠状態である期間では、就寝者の手背皮膚温度が上昇しないことがある。また、就寝者の体温調整機能が十分に働かないときには、例えば就寝者の温冷感が比較的低く、就寝者が寒いと感じている場合にも、末梢皮膚の血流量が減少せず、末梢皮膚の放熱が抑制されない。従って、就寝者がレム睡眠状態である期間では、就寝者の手背皮膚温度が低下しないことがある。

このような条件下で上述した温冷感制御を行うと、就寝者が暑いと感じているにも拘わらず、就寝者の手背皮膚温度が第２閾値温度Ｔc以下になる可能性がある。この場合、空調機（5）の設定温度が更に高くなり、就寝者が更に暑いと感じてしまう。また、就寝者が寒いと感じているにも拘わらず、就寝者の手背皮膚温度が第１閾値温度Ｔh以上になる可能性がある。この場合、空調機（5）の設定温度が更に低くなり、就寝者の寝冷えがひどくなる。

そこで、本実施形態では、就寝者がレム睡眠状態である期間には、温冷感制御の実行が禁止され、ステップＳＴ１１の制御が行われる。具体的に、ステップＳＴ１１では、レム睡眠期間（温冷感制御の実行が禁止される期間）の空調機（5）の設定温度が、このレム睡眠期間の１つ前のノンレム睡眠期間（温冷感制御が実行される期間）の空調機（5）の設定温度に基づいて決定される。より詳細には、本実施形態の目標温度決定部（29a）は、ノンレム睡眠期間の終了直前の設定温度（例えば図５のｔ３、ｔ４の時点の設定温度）を、次のレム睡眠期間の設定温度としてそのまま一定に維持する。これにより、レム睡眠期間において、就寝者の温冷感が悪化する方向に設定温度が変化してしまうことを確実に防止できる。

また、時点ｔ３や時点ｔ４の設定温度は、温冷感制御の終了直前の設定温度であり、就寝者の温冷感をよりニュートラルに収束させるように決定された温度である。このため、この設定温度をレム睡眠期間の設定温度としてそのまま用いることで、就寝者の快適性が大きく損なわれてしまうこともない。

−実施形態１の効果−
実施形態１によれば、就寝者がノンレム睡眠状態であり、体温調節機能が十分に働く期間に温冷感制御を行うため、睡眠中の就寝者の温冷感を改善し、就寝者の個体差に応じた快適な睡眠環境を提供できる。また、対象者がレム睡眠状態であり、体温調節機能が十分に働かない期間においては、温冷感に基づいた温冷感制御の実行が禁止されるため、就寝者の温冷感がかえって悪化してしまうことを確実に防止できる。この結果、就寝者が極端に暑がったり、寝冷えしたりすることを防止できる。

実施形態１によれば、図５に示すように、温冷感制御の実行時間の終了直前の目標温度を次のレム睡眠期間の目標温度としてそのまま維持するため、温冷感がニュートラルから大きく外れることを確実に回避できる。この結果、レム睡眠状態の就寝者が極端に暑がったり、就寝者が寝冷えしたりすることを一層確実に防止できる。

《発明の実施形態２》
本発明の実施形態２について説明する。実施形態２は、実施形態１と空調制御システム（10）の動作が異なるものである。実施形態１では、睡眠中の対象者がノンレム睡眠状態である期間に温冷感制御が実行される。これに対し、実施形態２では、睡眠中の対象者がノンレム睡眠状態である期間、及び対象者が覚醒状態である期間に温冷感制御が実行される。つまり、対象者の覚醒状態では、対象者がノンレム睡眠状態であるときと同様にして、体温調整機能が十分に働く。そこで、実施形態２では、対象者が覚醒期間であるときにも、温冷感がニュートラルに近づくように空調機（5）の目標温度が変更される。

具体的に、図６のフローチャートに示すように、ステップＳＴ１３で覚醒と判定され、更にステップＳＴ１４で在床と判定されると、ステップＳＴ１６へ移行し、温冷感制御が実行される。温冷感制御の具体的な方法は、実施形態１と同じである。

また、実施形態２では、睡眠障害等の対象者が覚醒状態からレム睡眠状態に移行した場合に、図７に示すように、レム睡眠期間の設定温度が決定される。即ち、レム睡眠期間（温冷感制御の実行が禁止される期間）の設定温度が、このレム睡眠期間の１つ前の覚醒期間（温冷感制御が実行される期間）の空調機（5）の設定温度に基づいて決定される。より詳細には、本実施形態の目標温度決定部（29a）は、覚醒期間の終了直前の設定温度（例えば図７のｔ５の時点の設定温度）を、次のレム睡眠期間の設定温度としてそのまま一定に維持する。これにより、実施形態１と同様、レム睡眠期間において、就寝者の温冷感が悪化する方向に設定温度が変化してしまうことを確実に防止できる。

また、時点ｔ５の設定温度は、温冷感制御の終了直前の設定温度であり、就寝者の温冷感をよりニュートラルに収束させるように決定された温度である。このため、この設定温度をレム睡眠期間の設定温度としてそのまま用いることで、就寝者の快適性が大きく損なわれてしまうこともない。

《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

上記実施形態では、レム判定部（27）により対象者が、レム睡眠状態かノンレム睡眠状態かを判定し、ノンレム睡眠期間において温冷感制御を行い、レム睡眠期間において温冷感制御を実行している。しかしながら、例えばレム判定部（27）により睡眠中の対象者がレム睡眠状態であることを判定し、レム睡眠期間に温冷感制御の実行を禁止し、空調機（5）の運転中のそれ以外の全ての期間に温冷感制御を実行するようにしてもよい。つまり、空調制御部（29）は、空調機（5）の運転中において、レム判定部（27）がレム睡眠状態であると判定した期間以外の全ての期間に温冷感制御を実行し、レム判定部（27）がレム睡眠状態であると判定した期間に温冷感制御の実行が禁止されるように構成されていてもよい。レム睡眠期間以外の期間は、基本的にはノンレム睡眠期間か、覚醒期間であるため、この期間に温冷感制御を実行することで、対象者の快適性を向上できる。また、この例では、就寝者がレム睡眠状態であるか否かだけを判定すればよいため、お休み運転の制御の簡易化を図ることができる。

上記実施形態１の図３のステップＳＴ７やＳＴ８、あるいは上記実施形態２の図６のステップＳＴ１７やＳＴ１８では、手背皮膚温度の絶対値に基づいて設定温度を変更するようにしている。しかしながら、手背皮膚温度の所定期間における温度勾配（温度変化量）に基づいて、設定温度を変更するようにしてもよい。

具体的には、温冷感制御では、例えばステップＳＴ７やＳＴ１７において、装着型温度センサ（15）で検出された手背皮膚温度の正の温度勾配が所定の閾値を越えると、ステップＳＴ９やステップＳＴ１９で設定温度を高くする。また、手背皮膚温度の負の温度勾配の絶対値が所定の閾値を越えると、ステップＳＴ１０やステップＳＴ２０で設定温度を低くするようにしてもよい。また、実施形態１や２で述べた手背皮膚温度の絶対値に基づく判定と、このその他の例で述べた温度勾配の判定との両方を行い、いずれか一方の条件が成立すると設定温度を変更するようにしてもよい。

上述した実施形態では、体温調節機能に基づく温冷感を示す指標として、手背皮膚温度を用いている。しかしながら、この指標として手背以外の抹消皮膚温度を用いてもよいし、例えば抹消皮膚の血流量を用いるようにしてもよい。

上述した実施形態では、温冷感制御が実行される期間（ノンレム睡眠期間や覚醒期間）の終了直前の目標温度を、その次のレム睡眠期間の目標温度のまま一定に維持している。しかしながら、例えば温冷感制御が実行される期間の目標温度の平均値を、その次のレム睡眠期間の目標温度のまま一定に維持してもよい。また、レム睡眠期間において、温冷感制御とは異なる制御により、空調機（5）の目標温度を変化させるようにしてもよい。

以上説明したように、本発明は、対象者の睡眠中に空調機を制御する空調制御システムについて有用である。

5 空調機
10 空調制御システム
23 睡眠判定部
27 レム判定部
29 空調制御部

Claims (4)

1. 対象者の体温調節機能に基づく温冷感を示す指標を検出する検出部（15）と、該検出部（15）で検出した指標に基づいて対象者の温冷感がニュートラルに近づくように空調機（5）の目標温度を変更する温冷感制御を行う空調制御部（29）とを備えた空調制御システムであって、
   睡眠中の上記対象者がレム睡眠状態であるかノンレム睡眠状態であるかを判定するレム判定部（27）を備え、
   上記空調制御部（29）は、
   上記レム判定部（27）が上記ノンレム睡眠状態であると判定した期間に上記温冷感制御を実行し、
   上記レム判定部（27）が上記レム睡眠状態であると判定した期間に上記温冷感制御の実行が禁止されるように構成され、
   上記空調制御部（29）は、上記レム判定部（27）が上記レム睡眠状態であると判定した期間の目標温度を、該期間の１つ前に上記温冷感制御が実行される期間の目標温度に基づいて決定するように構成されている
   ことを特徴とする空調制御システム。
2. 請求項１において、
   上記対象者が覚醒状態であるかを判定する睡眠判定部（23）を備え、
   上記空調制御部（29）は、上記レム判定部（27）が上記ノンレム睡眠状態であると判定した期間と、上記睡眠判定部（23）が覚醒状態であると判定した期間との双方で上記温冷感制御を実行する
   ことを特徴とする空調制御システム。
3. 対象者の体温調節機能に基づく温冷感を示す指標を検出する検出部（15）と、該検出部（15）で検出した指標に基づいて対象者の温冷感がニュートラルに近づくように空調機（5）の目標温度を変更する温冷感制御を行う空調制御部（29）とを備えた空調制御システムであって、
   睡眠中の上記対象者がレム睡眠状態であることを判定するレム判定部（27）を備え、
   上記空調制御部（29）は、
   空調機（5）の運転中において、上記レム判定部（27）が上記レム睡眠状態であると判定した期間以外の全ての期間に上記温冷感制御を実行し、
   上記レム判定部（27）が上記レム睡眠状態であると判定した期間に上記温冷感制御の実行が禁止されるように構成され、
   上記空調制御部（29）は、上記レム判定部（27）が上記レム睡眠状態であると判定した期間の目標温度を、該期間の１つ前に上記温冷感制御が実行される期間の目標温度に基づいて決定するように構成されている
   ことを特徴とする空調制御システム。
4. 請求項１乃至３のいずれか１つにおいて、
   上記空調制御部（29）は、上記温冷感制御の実行が禁止される期間の目標温度を、該期間の１つ前に上記温冷感制御が実行される期間の終了直前の目標温度のまま一定に維持するように構成されている
   ことを特徴とする空調制御システム。

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