JP7034382B2 - 環境制御システムおよび環境制御方法 - Google Patents
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Description
以下、本実施の形態1に係る環境制御システムについて説明する。本実施の形態1に係る環境制御システムは、システムを構成する各種の機器が寝室等の室内に設けられ、人体の睡眠状態に応じて室内環境を調整するものである。
図1は、本実施の形態1に係る環境制御システム100の構成の一例を示すハードウェア構成図である。図1に示すように、環境制御システム100は、管理装置10、人体状態検出手段20、環境状態検出手段30および環境制御機器40で構成されている。環境制御システム100では、管理装置10に対して人体状態検出手段20、環境状態検出手段30および1または複数の環境制御機器40が有線または無線で接続されている。
環境制御システム100の動作について説明する。ここでは、まず、環境制御システム100の動作を説明する前に、睡眠リズムについて説明する。
図3は、理想的な睡眠リズムの一例を示す概略図である。図4は、リズムが悪い場合の睡眠リズムの一例を示す概略図である。一般に、睡眠時は、浅い眠りであるレム睡眠と、深い眠りであるノンレム睡眠とが繰り返されている。また、ノンレム睡眠には、複数段階の睡眠状態が存在する。
本実施の形態1に係る環境制御システム100では、学習によって得られる予測睡眠リズムを理想睡眠リズムに近づける際に、人体の睡眠状態および学習によって得られる環境制御機器40の運転状態の睡眠への影響に応じて環境制御機器40が制御され、室内の環境状態が調整される。
次に、環境制御システム100による睡眠環境制御方法について説明する。本実施の形態1に係る環境制御システム100では、睡眠環境改善処理を実行することにより、睡眠環境を制御する。図5は、本実施の形態1に係る環境制御システム100における睡眠環境改善処理の流れの一例を示すフローチャートである。
次に、本実施の形態2について説明する。本実施の形態2では、環境制御機器40として空気調和装置を適用した場合について説明する。なお、本実施の形態2において、実施の形態1と共通する部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
図6は、本実施の形態2に係る環境制御システム200の構成の一例を示すハードウェア構成図である。図6に示すように、環境制御システム200は、管理装置10、人体状態検出手段20、環境状態検出手段30および環境制御機器としての空気調和装置40Aで構成されている。
環境制御システム200の動作について説明する。本実施の形態2に係る環境制御システム200では、学習によって得られる予測睡眠リズムを理想睡眠リズムに近づける際に、人体の睡眠状態に応じて空気調和装置40Aが制御される。このとき、制御装置11は、学習によって得られる空気調和装置40Aの運転状態の睡眠への影響を考慮し、室内の環境状態としての温度を調整する。
次に、本実施の形態3について説明する。本実施の形態3では、環境制御機器40として空質制御装置を適用した場合について説明する。なお、本実施の形態3において、実施の形態1および2と共通する部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
図8は、本実施の形態3に係る環境制御システム300の構成の一例を示すハードウェア構成図である。図8に示すように、環境制御システム300は、管理装置10、人体状態検出手段20、環境状態検出手段30および環境制御機器としての空質制御装置40Bで構成されている。
環境制御システム300の動作について説明する。本実施の形態3に係る環境制御システム300では、学習によって得られる予測睡眠リズムを理想睡眠リズムに近づける際に、人体の睡眠状態に応じて空質制御装置40Bが制御される。このとき、制御装置11は、学習によって得られる空質制御装置40Bの運転状態の睡眠への影響を考慮し、室内の環境状態としての湿度および空質を調整する。
そして、制御内容決定部113は、睡眠状態が入眠状態である場合に、室内の湿度が設定範囲内となるように、空質制御装置40Bの制御内容を決定し、睡眠状態が睡眠中状態である場合に、予測睡眠リズムが理想睡眠リズムに近づくように、空質制御装置40Bの制御内容を決定し、睡眠状態が覚醒状態である場合に、湿度調整機能を停止させるとともに、空気循環を行うことによって空質が改善されるように、空質制御装置40Bの制御内容を決定する。これにより、睡眠状態に応じて適切な空質状態を実現することができる。
次に、本実施の形態4について説明する。本実施の形態4では、環境制御機器40として照明機器を適用した場合について説明する。なお、本実施の形態4において、実施の形態1~3と共通する部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
図10は、本実施の形態4に係る環境制御システム400の構成の一例を示すハードウェア構成図である。図10に示すように、環境制御システム400は、管理装置10、人体状態検出手段20、環境状態検出手段30および環境制御機器としての照明機器40Cで構成されている。
環境制御システム400の動作について説明する。本実施の形態4に係る環境制御システム400では、学習によって得られる予測睡眠リズムを理想睡眠リズムに近づける際に、人体の睡眠状態に応じて照明機器40Cが制御される。このとき、制御装置11は、学習によって得られる照明機器40Cの運転状態の睡眠への影響を考慮し、室内の環境状態としての照度を調整する。
そして、制御内容決定部113は、睡眠状態が入眠状態である場合に、室内の照度が段階的に下がるように、照明機器40Cの制御内容を決定し、睡眠状態が睡眠中状態である場合に、室内の照度が睡眠に適した照度となるように、照明機器40Cの制御内容を決定し、睡眠状態が覚醒状態である場合に、室内の照度が徐々に上昇するように、照明機器40Cの制御内容を決定する。これにより、睡眠状態に応じて適切な照度状態を実現することができる。
次に、本実施の形態5について説明する。本実施の形態5では、環境制御機器40として音響機器を適用した場合について説明する。なお、本実施の形態5において、実施の形態1~4と共通する部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
図12は、本実施の形態5に係る環境制御システム500の構成の一例を示すハードウェア構成図である。図12に示すように、環境制御システム500は、管理装置10、人体状態検出手段20、環境状態検出手段30および環境制御機器としての音響機器40Dで構成されている。
環境制御システム500の動作について説明する。本実施の形態5に係る環境制御システム500では、学習によって得られる予測睡眠リズムを理想睡眠リズムに近づける際に、人体の睡眠状態に応じて音響機器40Dが制御される。このとき、制御装置11は、学習によって得られる音響機器40Dの運転状態の睡眠への影響を考慮し、室内の環境状態としての音声および音量を調整する。
次に、本実施の形態6について説明する。本実施の形態6では、環境制御機器40として香気発生装置を適用した場合について説明する。なお、本実施の形態6において、実施の形態1~5と共通する部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
図14は、本実施の形態6に係る環境制御システム600の構成の一例を示すハードウェア構成図である。図14に示すように、環境制御システム600は、管理装置10、人体状態検出手段20、環境状態検出手段30および環境制御機器としての香気発生装置40Eで構成されている。
環境制御システム600の動作について説明する。本実施の形態6に係る環境制御システム600では、学習によって得られる予測睡眠リズムを理想睡眠リズムに近づける際に、人体の睡眠状態に応じて香気発生装置40Eが制御される。このとき、制御装置11は、学習によって得られる香気発生装置40Eの運転状態の睡眠への影響を考慮し、室内の環境状態としての香りの種類および強さを調整する。
Claims (12)
- 室内に設置され、室内環境を調整する1または複数の環境制御機器と、
前記室内に存在する人体の状態を人体センサ情報として検出する人体状態検出手段と、
前記室内の環境状態を環境センサ情報として検出する環境状態検出手段と、
前記人体センサ情報に基づき、睡眠状態が、前記人体が眠りに入る前の入眠状態、前記人体が眠りに入っている睡眠中状態、および、前記人体が眠りから覚める覚醒状態のいずれであるのかを判断する睡眠状態判断部と、
前記人体センサ情報、前記環境センサ情報および前記睡眠状態の判断結果に基づき、前記人体の予測睡眠リズムを学習する学習部と、
学習によって得られた前記予測睡眠リズムが理想睡眠リズムに近づくように、前記環境制御機器の制御内容を決定する制御内容決定部と、
決定された前記制御内容に基づき、前記環境制御機器を制御する機器制御部と
を備える環境制御システム。 - 前記制御内容決定部は、
前記睡眠状態が前記入眠状態である場合に、前記人体による放熱が促されるように、前記環境制御機器の前記制御内容を決定し、
前記睡眠状態が前記睡眠中状態である場合に、前記予測睡眠リズムが前記理想睡眠リズムに近づくように、前記環境制御機器の前記制御内容を決定し、
前記睡眠状態が前記覚醒状態である場合に、前記人体が起床予定時刻に覚醒するように、前記環境制御機器の前記制御内容を決定する
請求項1に記載の環境制御システム。 - 前記学習部は、
前記環境制御機器の運転状態を示す運転情報と、前記人体センサ情報、前記環境センサ情報および前記睡眠状態の判断結果とに従い、前記環境制御機器の運転状態の睡眠への影響をさらに学習し、
前記制御内容決定部は、
学習によって得られた前記環境制御機器の運転状態の睡眠への影響をさらに用いて、前記環境制御機器の制御内容を決定する
請求項1または2に記載の環境制御システム。 - 前記環境制御機器は、
前記室内の温度を調整する空気調和装置であり、
前記制御内容決定部は、
前記睡眠状態が前記入眠状態である場合に、室内温度が設定範囲内となるように、前記空気調和装置の前記制御内容を決定し、
前記睡眠状態が前記睡眠中状態である場合に、前記予測睡眠リズムが前記理想睡眠リズムに近づくように、前記空気調和装置の前記制御内容を決定し、
前記睡眠状態が前記覚醒状態である場合に、前記室内温度が徐々に上昇するように、前記空気調和装置の前記制御内容を決定する
請求項1~3のいずれか一項に記載の環境制御システム。 - 前記空気調和装置は、
前記室内温度を検出する温度センサを備え、
前記温度センサが前記環境状態検出手段として用いられる
請求項4に記載の環境制御システム。 - 前記環境制御機器は、
前記室内の湿度および空質を調整する空質制御装置であり、
前記制御内容決定部は、
前記睡眠状態が前記入眠状態である場合に、前記室内の湿度が設定範囲内となるように、前記空質制御装置の前記制御内容を決定し、
前記睡眠状態が前記睡眠中状態である場合に、前記予測睡眠リズムが前記理想睡眠リズムに近づくように、前記空質制御装置の前記制御内容を決定し、
前記睡眠状態が前記覚醒状態である場合に、湿度調整機能を停止させるとともに、空気循環を行うことによって空質が改善されるように、前記空質制御装置の前記制御内容を決定する
請求項1~5のいずれか一項に記載の環境制御システム。 - 前記空質制御装置は、
室内の湿度および空質を検出する空質センサを備え、
前記空質センサが前記環境状態検出手段として用いられる
請求項6に記載の環境制御システム。 - 前記環境制御機器は、
前記室内の照度を調整する照明機器であり、
前記制御内容決定部は、
前記睡眠状態が前記入眠状態である場合に、前記室内の照度が段階的に下がるように、前記照明機器の前記制御内容を決定し、
前記睡眠状態が前記睡眠中状態である場合に、前記室内の照度が睡眠に適した照度となるように、前記照明機器の前記制御内容を決定し、
前記睡眠状態が前記覚醒状態である場合に、前記室内の照度が徐々に上昇するように、前記照明機器の前記制御内容を決定する
請求項1~7のいずれか一項に記載の環境制御システム。 - 前記照明機器は、
室内の照度を検出する照度センサを備え、
前記照度センサが前記環境状態検出手段として用いられる
請求項8に記載の環境制御システム。 - 前記環境制御機器は、
前記室内の音響を調整する音響機器であり、
前記制御内容決定部は、
前記睡眠状態が前記入眠状態である場合に、前記室内の音声および音量が入眠環境に適したものとなるように、前記音響機器の前記制御内容を決定し、
前記睡眠状態が前記睡眠中状態である場合に、前記室内の音声および音量が睡眠に適した音声および音量となるように、前記音響機器の前記制御内容を決定し、
前記睡眠状態が前記覚醒状態である場合に、前記音量が徐々に上昇するように、前記音響機器の前記制御内容を決定する
請求項1~9のいずれか一項に記載の環境制御システム。 - 前記環境制御機器は、
前記室内の香りの種類および強さを調整する香気発生装置であり、
前記制御内容決定部は、
前記睡眠状態が前記入眠状態である場合に、前記室内の香りの種類および強さが入眠環境に適したものとなるように、前記香気発生装置の前記制御内容を決定し、
前記睡眠状態が前記睡眠中状態である場合に、前記室内の香りの種類および強さが睡眠に適したものとなるように、前記香気発生装置の前記制御内容を決定し、
前記睡眠状態が前記覚醒状態である場合に、前記室内の香りの種類および強さが覚醒に適したものとなるように、前記香気発生装置の前記制御内容を決定する
請求項1~10のいずれか一項に記載の環境制御システム。 - 室内に存在する人体の状態を人体センサ情報として検出するステップと、
前記室内の環境状態を環境センサ情報として検出するステップと、
前記人体センサ情報に基づき、睡眠状態が、前記人体が眠りに入る前の入眠状態、前記人体が眠りに入っている睡眠中状態、および、前記人体が眠りから覚める覚醒状態のいずれであるのかを判断するステップと、
前記人体センサ情報、前記環境センサ情報および前記睡眠状態の判断結果に基づき、人体の予測睡眠リズムを学習するステップと、
学習によって得られた前記予測睡眠リズムが理想睡眠リズムに近づくように、前記室内に設置された環境制御機器の制御内容を決定するステップと、
決定された前記制御内容に基づき、前記環境制御機器を制御するステップと
を備える環境制御方法。
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