JPH01291039A - 空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は空調装置に関するものである。

［従来技術及び課題］ 空調装置のシＩＩ　ｉＩｕ方法は、温度、湿度等を検出
する各種センサを用いて自動化することが一般的である
。しかし、人間の体調等の状態に応じて制御する試みは
、皮膚温度検出センサによる皮Ｎ温制御稈度であり、余
り見当たらない。又、一方、家庭用の空調装置としては
タイマーにて所定時間が経過するとその駆動が停止Ｆす
るものもあるが、これも、実際の人間の状態を反映して
いるとは言いがたい。これは、家庭用のみならず、特殊
な個別空調を行なうような環境、例えば病院の個室、車
室内で仮眠する場合等でも８えることである。

この発明の目的は、覚醒度のレベル等の客観的測定が容
易な皮膚を位を用いて最適なる′９！調空間を確保する
ことができる空調装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段１ この発明は、第１図に示すように、空調空間の環境を所
定目標環境に制御する空ｒＪＡ装置において、空調空間
内の人体の皮膚電位を検知する皮膚電位検知手段Ｍ１と
、前記皮膚電位検知手段Ｍ１による皮膚電位の経時変化
を検出する皮膚電位変化検出手段Ｍ２と、前記皮膚電位
変化検出手段Ｍ２による皮膚電位の１１時変化に応じて
前記目標環境を設定する目標環境設定手段Ｍ３とを備え
た空調装置をその要旨とするものである。

［作用］ 皮膚電位変化検出手段Ｍ２が皮！ｉｖ電位検知手段Ｍ１
による空調空間内の人体の皮膚電位からその皮膚電位の
経時変化を検出し、目標環境設定手段Ｍ３がその皮膚電
位変化検出手段Ｍ２による皮膚電位の経時変化に応じて
空調空間の環境を所定目標環境に設定する。その結果、
空調空間の環境をその設定された所定目標環境にずべく
制御される。

［実施例１ 以下、この発明を具体化した一実施例を図面に従って説
明する。

第２図は本発明を具体化したものであり、室内の温度を
調整する空調装置を以下説明していく。

手袋１に皮膚電位検知手段としての電位検知電極２ａ、
２ｂ及び送信１３が設けられ、被験者がこの手袋を嵌め
ることにより電位検知電極２ａ１２ｂが被験者の航腕部
及び手２母指球部の電位、即ち、人体の皮ＰＪｉ電位に
５ｋｉｎＰｏｔｅｎｔｉａｌ　　Ｌｅｖｅｌ、以下、Ｓ
ＰＬという）を検出することができる。この′Ｒ極２ａ
、２ｂには、銀・塩化銀電極等の生体用電極が使用され
る。

又、室内の所定位置には受信機４が配設され、ぞの被験
者の皮膚電位が前記送信機３と受信機４を介して無線に
て検出回路５に取込まれる。検出回路５は電位検知電極
２ａ、２ｂから導出される前腕部に対する手ｉｔ母指球
部のＳＰＬを差動増幅して数ボルトオーダにする。Ａ／
Ｄ変換器６は前記検出回路５からのアナログのＳ　Ｐ　
Ｌ　（８号をデジタル信号に変換して皮膚電位変化検出
手段及び［１標環境設定手段としてのマイクロコンピュ
ータ７に出力する。

マイクロコンピュータ７はＳＰＬ信号に基づくそ°の電
圧値の絶対値を求め、その電圧値の絶対値Ｖの経時変化
Ｖ／ｌ、即ち、中位時間当たりのＳＰＬの変化を検出す
るとともに、そのＳＰＬの変化に基づく後述する演算処
理を実行し、エアコン制御装置 る。このエアコン制御ｌｌ装置８は、マイクロコンビコ
ータ７からの信号により図示しない同空調装置の送８ａ
機、コンプレッサを制御して吹出し空気温度等を調整し
、室内（空調空間）の温度を所定の目標温度にする。又
、マイクロコンピュータ７にはモード切換スイッチ９が
接続され、同スイッチ９は被験者の操作により入眠モー
ド、作業モード、自動停止モード、自動起動モードに切
換えることができ、マイクロコンピュータ７はそのセッ
トされたモードを検知している。

次に、このように構成された空調装置の作用、即ち、入
眠モード、作業モード、自動停止モード、自助起動モー
ドを順に説明していく。

■入眠モード このモードは、入眠の際に設定温度を単に上昇させるも
のではなく、個人差、日内変動、その時の人間の体調に
合せて設定温度を調整するものである。、第３図におい
てその実線は実験データの一例を承す。ＳＰＬが高い覚
醒状態から覚醒度の低下に伴いＳＰＬのレベルが低下し
、その後、低いレベルでＳＰＬは安定する。本モードは
、このＳＰＬが高い覚醒状態で室内の設定温度を上昇さ
けるものである。

具体的制御方法は、第４図に示すように、マイクロコン
ピュータ７はカウント値ｎ−０の設定を行すっり後（ス
テップ１）、単位時間当たりのＳＰＬの変化（Ｖ／ｌ）
が負でないか否かを判断する（ステップ２）。そして、
マイクロコンビコータ７はＶ／ｌが負でないならばカウ
ント動作を行ない（ステップ３）、その後、カウント値
ｎと所定（ＩＩｍＡとを比較しくステップ４）カウント
値ｎがＡ以下であればステップ２に戻る。マイクロコン
ピュータ７はステップ４において、カウント値ｎが所定
ｆｆＩＡになると、エアコン制ｔＩ１装置８に対し設定
温度を上昇させる温度上昇信号を出力する。

このような処理により、ＳＰＬの変化Ｖ／ｌが負でなく
、即ち、覚醒低下領域に入っていないと、これが所定時
間継続されたら（ステップ３．４）、入眠を促進するた
め設定温度を上界させる信号をエアコン制御装置８に出
力する。又、Ｓ　Ｐ　Ｌが低下傾向（覚醒低下領域）に
あれば、これを適温とし、設定温度を維持させるように
する。つまり、入眠が完了し−（から室温を上昇させる
のではなく、入眠に入るまでの過程において、設定温度
をＩＩ　ａＪるものである。

■作業モード このモードは前記入眠モードとは異なり覚醒度が低下し
た時に（単位時間当たりのＳＰＬの変化が低下傾向にあ
る１４に）設定温度を低下さＶ、眠気を覚ますべく制御
するものである。

具体的には第５図に示すように、マイクロコンピュータ
７はカウントｆｌＩＩｎ＝ｏの設定を行なった後（ステ
ップ１）、単位時間当たりのＳＰＬの変化（Ｖ／ｌ）が
負の値が否かを判断するくステップ２）。そして、マイ
クロコンピュータ７は■／ｌが負の値ならばカウント動
作を行ないくステップ３）、その後、カウント値ｎと所
定ｆａＢとを比較しくステップ４）カウント値がＢ以下
であればステップ２に戻る。そして、マイクロコンピュ
ータ７はステップ４において、カウント値ｎが所定値Ｂ
になると、眠気を覚ますべく温度を低下させる温度低下
信号を出力する。

このような処理により、被験者が自ら操作することなく
眠気を覚ますようにすることができる。

これが車載用空調装置であれば、運転者の顔面に吹出す
空気温度を低下さ１！顔に冷風を当てることにより行な
うことができる。

■自動停止モード このモードは従来からあるタイマによる停止とは異なり
、容易に検出可能なＳＰＬを用いて被験者の入眠を判定
し同空調装置を自動停止するものである。第３図に示す
ように、覚醒度の低下に伴いＳ　Ｐ　Ｌのレベルが低下
し、その後、低いレベルでＳＰＬは安定する。この安定
域に入ったならば、被験者としては、もうろうとした状
態であり、（はとんど意識がない）これを検出すること
により入眠状態を判断することができ、この安定域が所
定時間以上継続されたときその駆動を停止するものであ
る。

それを、具体化した制御を第６図に基づいて説明すると
、マイクロコンピュータ７はｈラント値ｎ＝０の設定を
行なった後（ステップ１）、単位時間当たりのＳ　Ｏｔ
−の変化＜Ｖ／ｌ）が負の値が否かを判断する（ステッ
プ２）。そして、マイクロ：】ンビコータ７はＶ／ｌが
負の値、即ら覚醒低下！’！１ｉｉｌに入ったならばカ
ウントｔａｎのカウント動作を行ないくステップ３）、
その後、カウント値ｎと所定ＩａＣとを比較しくステッ
プ４）カウント値がＣ以下であればステップ２に戻る。

そして、マイクロコンピュータ７はステップ４において
、カウント（ｆｔ　ｎが所定値Ｃになると、カウント値
ｍ＝Ｏの設定を行なった後（ステップ５）、単位時間当
たりのＳ　Ｐ　ｌ−の変化（Ｖ／ｌ）に変化が無い１／
ｌ＝ｏ、）か否かを判定して（ステップ６）、Ｖ／ｌ＝
０、即ち、入眠領域に入ったならばカウント１ｍのカウ
ント動作を行ないくステップ７）、ステップ８にてその
＠ｍが所定値り以下ならば前記ステップ６に戻る。マイ
クロコンピュータ９はｍ＝（）になるとエアコン制御装
ａ８にコンプレッサ、送風機等の駆動を停止する停止信
号を出力する（ステップ９）。

このような処理により、安定域（Ｖ／１−０）が所定時
間以上継続されれば（ステップ６．７゜８）、被験者は
入眠していると判断してエアコンＩｌｌ陣装置８を停止
信号を出力する。これは、被験者に意識させることなく
行なうことができ、省エネ、フィーリング効果を促進す
ることができる。

■自動起動モード このモードは自動停止モードとは逆に人間の目覚めを判
断し起動するものである。第７図において実線は実験デ
ータの一例を示す。入庫時は個人差がありＳＰＬは安定
している。しかし、目覚めるともに上昇傾向を示し覚醒
レベルを維持する。

このＳＰＬの増加傾向が現れてから所定時間経過とき起
動を開始するものである。

これを、具体化した制御を第８図に基づいて説明すると
、マイクロコンピュータ７はカウント値ｎ−００設定を
行なった後（ステップ１）、単位時間当たりのＳＰＬの
変化（Ｖ／ｌ）が正の値が否かを判断する（ステップ２
）。そして、マイクロフンビュータ７はＶ／ｌが正の値
ならばカウント動作を行ないくステップ３）、その後、
カウント値ｎと所定（１１１Ｅとを比較しくステップ４
）カウント値がＥ以下であればステップ２に戻る。その
後、マイクロコンピュータ７はそのカウント値ｎが所定
ＩＥになると、エアコン制御装置８にフンプレッサ、送
風機等を起動させる起動信号を出力する（ステップ５）
。

このような処理により、単位時間当たりのＳＰＬの増加
を判断しくステップ２）、増加が所定時間継続されたな
らば目覚めと判断しくステップ３゜４ン、エアコンｖＩ
ｉ１１装置８に起動信号を出力づる。

これは、人間の目覚めと同時に行なうもので起動タイミ
ングとしては適性であると者えられる。尚、他の方法と
して、ＳＰＬ上昇傾向から安定域に達した所で起動信号
を出力づるようにしてもよい。

このように本実施例においては、各モードにおいて、空
調空間内の人体の皮１ｉｉｉ電位ＳＰＬを検出するとと
もにその皮膚電位ＳＰＬの経時変化（Ｖ／１）を検出し
、皮膚電位の経時変化に応じて目標環境を設定したので
、覚醒度のレベル等の客観的測定が容易な皮膚電位を用
いて最適なる空調空回を作ることができる。

尚、この発明は上記実施例に限定されることはなく、上
記実施中の各モードにａ３いてＳＰＬの細かな変動を無
視していたが、より詳細には第３図及び第７図において
一点鎖線で示すようにＳ　Ｐ　！−の細かな変動があり
、この変動をフィルタ等で取除いたり、あるいはそのＳ
ＰＬの単発的な変化である皮膚電位反応（：５ｋｉｎＰ
ｏｔｅｎｔｉａｌ　　Ｒｅ５ｐＯｎｃｃ以下、Ｓ　ｌ）
　Ｒという）を検出し、ＳＰＲが発生したとしても、そ
のｌ［ｉｌＪ　ｍ　’Ｅ、−続行するようにしてもよい
。

このＳＰＲの検出を簡単に説明りる。第９図はＳＰＬの
単位時間当たりの変動（Ｖ／ｌ）の測定方法を示し、第
１０図はその−Ｖ／１（１１１位１１？１間ｔにおける
ＳＰＬの低下量）を横軸の対数目盛りにとり、その発生
頻度を縦軸にとったグラフである。第９図に示すように
、ＳＰＲによる一Ｖｌ／１１は、日内変動や覚醒度の低
下に伴うＳＰＬの低下による一Ｖ２／１２より大きいこ
とが分る。

又、第１０図に単なるＳＰＬの低下による一Ｖ／ｌの発
生を斜線で示りように、単なるＳＰＬの低下によるーＶ
／ｌとＳＰＲによるーＶ／ｌとの間には−Ｖ／ｌの大小
にて明らかに相違が見られる。

従って、この−Ｖ／ｌがしきい（ａＴより大きい場合に
はＳ　Ｐ　Ｒが発生したものと判定することができるこ
ととなる。

［発明の効果Ｊ 以上詳述したようにごの発明によれば、覚醒度のレベル
等の客観的測定が容易な皮膚電位を用いて最適なる空調
空回を確保することができる優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の槙成を示す図、第２図はこの発明を
具体化した空調装置の全体図、第３図はＳＰＬの経時変
化を示す図、第４図は入眠モードのフローチャート、第
５図は作業モードのフローチャート、第６図は自動停止
モードのフローチャート、第７図はＳＰＬの経時変化を
示１図、第８図は自動起動モードの７０−ヂせ一ト、第
９図はＳＰＬの経時変化を示す図、第１０図は−Ｖ／ｌ
と頻度との関係図である。 Ｍｌは皮膚電位検知手段、Ｍ２は皮ｍ電位変化検出手段
、Ｍ３は目標環境設定手段。 特許出願人　　　　　日本電装　株式会社代　理　人　
　　　　弁理士　　恩Ｅｆｔ　　博宵第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．空調空間の環境を所定目標環境に制御する空調装置
   において、 空調空間内の人体の皮膚電位を検知する皮膚電位検知手
   段と、 前記皮膚電位検知手段による皮膚電位の経時変化を検出
   する皮膚電位変化検出手段と、 前記皮膚電位変化検出手段による皮膚電位の経時変化に
   応じて前記目標環境を設定する目標環境設定手段と を備えたことを特徴とする空調装置。