JPH08193738A

JPH08193738A - 制御装置

Info

Publication number: JPH08193738A
Application number: JP7006371A
Authority: JP
Inventors: Satsuki Suo; 五月周防
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1995-01-19
Filing date: 1995-01-19
Publication date: 1996-07-30

Abstract

(57)【要約】【目的】生体リズムに作用する（人体の体温レベルに
影響する）特性を持った光や自然光などの有効な光刺激
によって、温熱的温冷感、快適感が変化することをふま
えて空気調和機，照明を制御、あるいは照明・空調を統
合して制御することによって、温熱環境における快適性
を向上させ、空調機器の省エネ効果も図ることを目的と
する。【構成】所望の起床時刻を設定する時刻設定手段１
と、時刻設定手段で設定された起床時刻に応じて信号を
発生する限時手段２と、限時手段に呼応して人体付近の
照度あるいは屋外の照度を計測する照度計測手段３と、
人体周囲の温熱環境を計測する温熱環境計測手段４を具
備し、計測された照度と温熱環境に応じて空気調和機６
を制御する制御部５とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、快適空間を創造するた
めに、人体の光（ある特性を持つもの）照射経験を考慮
して空調制御、照明制御を行う空気調和装置、照明シス
テム装置、あるいは照明・空調統合装置に用いて好適な
制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】まず、人体と光の関係について生理学的
視野からみると、高照度光（２,５００ルクス（ｌｘ）
以上）やある波長特性を持った光は、人体の生体リズム
に作用するといわれ、医学，生物学などの分野で様々な
研究が行われているところである。ヒトの生体リズムの
中に、２４時間周期で変動している体温リズムがある。この体温リズムは、夜間睡眠中の明け方付近に体温が最
低レベルとなり、また夕刻付近に体温が最高レベルとな
るようなサインカーブを描くように変動している。この
体温リズムは明暗周期の影響を受けるといわれ、また高
照度光（２,５００ｌｘ以上）や、ある波長特性を持っ
た光によって、体温レベルを変えることが可能である。

【０００３】この知見を応用して、高照度光やある波長
特性を持った光によって生体リズムを制御することで、
健康と快適性をもたらそうとする発明は、例えば特開平
２−３０２２７６号公報に記載の「光治療器」、特開平
５−３９１９号公報，特開平５−３９２０号公報，特開
平５−３８７４号公報に記載の「生体リズム調整装
置」、特開平５−１５５９５号公報に記載の「生体リズ
ム制御システム」等がある。また、ある温度（温熱環境）において感じる温冷感
は、そのときの体温レベルの違いによって変化するとい
う報告もある。これは、女性の場合は性周期（高温期、
低温期）によって同じ温度に対して感じる温冷感が異な
り、高温期の時の方が同じ温度に対して冷たく（涼し
く）感じるという報告である。

【０００４】そして、従来の技術における空調制御に関
し、照明制御と空調制御を統合することによって、快適
性，省エネ性を向上させようとする発明は、例えば特開
平５−８７３７４号公報に記載の「空気調和システム装
置および照明システム装置」があり、この特開平５−８
７３７４号公報に記載の「空気調和システム装置および
照明システム装置」は、照明の光色または照度を変化さ
せることによって、視覚を通じて温熱環境に対する快適
性の向上を図り、それに応じて設定温度を低負荷側にシ
フトさせたり、空調機の能力低減を補ったりすることに
よって、快適性の向上に加え、省エネルギ効果の向上を
可能とするものである。

【０００５】また、特開平６−７６９５９号公報に記載
の「照明・空調統合システム」は、照明（視環境）と空
調（空気環境）の共通項目に色温度を採用し、光源色温
度を高くすれば体感明度は明るく、体感温度は涼しく感
じ、光源色温度を低くすれば体感明度は暗く、体感温度
は暖かく感じることを応用して、照明と空調を制御する
ことによって、相互相乗の快適性、省エネ効果を図るこ
とを可能としたものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの従来
の技術において、まず特開平２−３０２２７６号公報に
記載の「光治療器」、特開平５−３９１９号公報，特開
平５−３９２０号公報，特開平５−３８７４号公報に記
載の「生体リズム調整装置」、特開平５−１５５９５号
公報に記載の「生体リズム制御システム」などについて
は、もともと生体リズムを制御しようとするものなの
で、光が生体リズムに作用することで、温熱環境に対す
る温冷感、快適感にも影響することについては考慮され
てなく、空気調和機との関連性、統合などについては述
べられていない。

【０００７】また、特開平５−８７３７４号公報に記載
の「空気調和システム装置および照明システム装置」、
特開平６−７６９５９号公報に記載の「照明・空調統合
システム」などについては、照明制御と空調制御を統合
する際に、温熱環境において光が作用する人体への影響
については、視覚を通じて体感温度や快適感を変化させ
ていると考えられていて、生体リズムへ作用するような
特性を持つ光としては考えられていない。

【０００８】よって、視覚を通じる必要があるため、快
適性、省エネ効果を得るには、照明消灯直後はわずかに
効果は持続するものの、照明点灯時のみに有効となるた
め、照明と空調は常時同時に制御する必要がある。ま
た、視覚を通じて変化する体感温度、快適感は、生理的
現象を通じて感じるものに比べて効果は比較的小さいた
め、快適性、省エネ効果も比較的に少ない。さらに光刺
激については、自然光（太陽光）を積極的に取り込んで
考慮しているものはなかった。

【０００９】本発明の制御装置は、このような問題点に
鑑みてなされたもので、光刺激が視覚を通じて快適性に
影響するだけでなく、生体リズムに作用する（人体の体
温レベルに影響する）ような特性を持った自然光の照射
経験を考慮し、光照射経験によって変化した温熱的温冷
感、快適感をふまえて空調機を制御することから、より
大きな快適性を確保し、省エネ性の向上も可能とするも
のである。

【００１０】また、空気調和機の制御に、照明制御も統
合して行い、生体リズムに作用する（人体の体温レベル
に影響する）ような特性を持った光を照射したり、自然
光を利用したりすることで、積極的に、より大きな快適
性の確保だけでなく、省エネ性の向上も可能とするもの
である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の制御装置は上記
課題を解決するために、請求項１記載の発明は、個人の
生活パターンを入力する生活パターン入力手段１と、生
活パターン入力手段１で設定されたパターンに応じて信
号を発生する限時手段２と、限時手段２に呼応して人体
付近の照度あるいは屋外の照度を計測する照度計測手段
３と、人体周囲の温熱環境を計測する温熱環境計測手段
４を具備し、計測された照度と温熱情報はマイクロコン
ピュータ５を介し、温熱環境制御部６に伝えられ、空気
調和機７を制御するものである。また、請求項２記載の
発明は、個人の生活パターンを入力する生活パターン入
力手段１１と、生活パターン入力手段１１で設定された
パターンに応じて信号を発生する限時手段１２と、限時
手段１２に呼応して人体付近の照度あるいは屋外の照度
を計測する照度計測手段１３と、人体周囲の温熱環境を
計測する温熱環境計測手段１４を具備し、計測された照
度と温熱情報はマイクロコンピュータ１５を介し、照明
制御部１６と温熱環境制御部１８に伝えられ、それぞれ
情報に応じて照明装置１７と空気調和機１９を制御する
ものである。

【００１２】そして、請求項３記載の発明は、個人の生
活パターンを入力する生活パターン入力手段２１と、生
活パターン入力手段２１で設定された起床時刻に応じて
信号を発生する限時手段２２と、限時手段２２に呼応し
て人体付近の照度あるいは屋外の照度を計測する照度計
測手段２３とを具備し、計測された屋外・屋内の照度は
マイクロコンピュータ２４を介して照明制御部２５に伝
えることによって、屋外、屋内の照度に応じて照明装置
２６を制御するものである。

【００１３】そしてまた、請求項４記載の発明は、前記
の請求項１または請求項２若しくは、請求項３記載の発
明において、屋内の照度は不十分だが、屋外の照度は十
分と判断された場合、屋外の自然光を有効利用できるよ
うに、屋外の照度が十分であることをユーザーに知らせ
る報知部を備えたものである。

【００１４】

【作用】本発明の制御装置は前記構成にて、請求項１記
載の発明においては、１日の生体リズム（概日リズム）
に作用する（人体の体温レベルに影響する）ような特性
を持った自然光や人工光などの照射経験を考慮し、光照
射経験によって変化した温熱的温冷感、快適感をふまえ
て空調機を制御することから、より大きな快適性を確保
し、個人に合わせた温度調節を自動的に行うことによっ
て省エネ性の向上も可能である。

【００１５】また、請求項２記載の発明においては、照
明装置の制御と空調装置の制御を統合して行うことによ
って、照明装置により生体リズムに作用する（人体の体
温レベルに影響する）ような特性を持った光を照射した
り、自然光の照射を考慮することで、積極的にユーザー
の温熱環境における温冷感を低負荷側に変化させ、また
快適感を向上させることによって、より大きな快適性の
確保だけでなく、省エネ性の向上も可能である。

【００１６】そして、請求項３記載の発明においては、
温熱環境における空調負荷を低下させることと耐暑性、
耐寒性を向上させることを前提として照明装置を制御
し、生体リズムに作用する（人体の体温レベルに影響す
る）ような特性を持った光を照射したり、自然光の照射
を考慮することで、積極的にユーザーの温熱環境におけ
る温冷感を低負荷側に変化させ、また快適感を向上させ
ることによって、省エネ性、快適性の向上が可能であ
る。

【００１７】そしてまた、請求項４記載の発明において
は、自然光有効利用を考慮して、屋内、屋外の照度を計
測し、屋内の照度が生体リズムに作用する（人体の体温
レベルに影響する）照度には不十分だが、屋外の照度は
十分であると判断した場合に、このことをユーザーに知
らせる表示部をもうけることによって、ユーザーが積極
的に自然光を利用できるように促すことによって、自然
エネルギを有効利用することから省エネ性の向上が可能
である。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の制御装置の実施例を図面とと
もに説明する。まず、本発明の制御装置の第１の実施例
を図１乃至図１０とともに説明する。図１は本発明の制
御装置の第１実施例の構成を示すブロック構成図であ
り、本発明の制御装置は、図１に示すように、生活パタ
ーン入力手段１に限時手段２が接続され、該限時手段２
に限時信号に呼応して作動する照度計測手段３と温熱環
境計測手段４が接続され、該照度計測手段３と温熱環境
計測手段４にマイクロコンピュータ５を介して、該照度
計測手段３と温熱環境計測手段４にて計測された照度と
温熱情報（温熱環境情報）に基づいて空気調和機７を制
御する温熱環境制御部６が接続されて構成されるもので
ある。

【００１９】上記生活パターン入力手段１は、起床・就
寝時刻や屋外外出の有無などの簡単な個人の生活パター
ンを入力する部分で、スイッチ部、液晶表示、時計機
構、マイクロコンピュータなどを備えたものである。上
記限時手段２は、生活パターン入力手段１で設定された
パターンに応じて信号を出力する限時部で構成され、照
度計測手段３や温熱環境計測手段４に適切な信号を送
る。そして限時手段２の限時部からの信号を受けて照度
計測手段３と温熱環境計測手段４が作動する。

【００２０】上記照度計測手段３は、人体周囲（人体頭
部付近）の照度あるいは屋外の照度を計測する照度計
（照度センサ）とその照射時間を計測する部分とで構成
され、また温熱環境計測手段４は、人体周囲の温熱環境
を計測するためのセンサで構成され、例えば少なくとも
室内温度センサをを備えたもので、また温熱６要素の環
境側（室温、湿度、輻射温度、風速）と人体側（着衣
量、活動量）の各要素を計測するための、各複数のセン
サを具備するものが望ましい。

【００２１】計測された情報はマイクロコンピュータ５
に伝えられ、そこで演算処理されて、温熱環境制御部６
に命令が伝えられる。温熱環境制御部６は、マイクロコ
ンピュータ５からの命令によって動作するドライブ回路
等により構成されており、空気調和機７を制御する。空
気調和機７は、能力可変圧縮機、四方弁、室外熱交換
器、減圧器、室内熱交換器を接続した冷凍サイクルを備
え、冷房運転や暖房運転を実行するものによって、ある
いは輻射パネル等によって、温熱環境（室温、湿度、輻
射温度、風速等）をコントロールできる機器である。

【００２２】照明の差異によって、体感温度が変わるこ
とは、照明中に視覚へと入ってくる光の影響が作用する
こと、つまり視覚的に影響することは公知の事実であ
る。しかし、視覚以外に、光の生体リズムへの影響を考
えて、光照射中だけでなく、照射後も温熱感覚の差異は
みられるかどうかを実験的に確かめた。ここで、１日の
生活のなかで、高照度光照射経験（午前中３時間程度）
をした場合としない場合（光照射４,０００ｌｘ、照射
なし２００ｌｘ）の比較において、その後（午後数時間
後）の温熱環境における温冷感と快適感がどのように変
化するかについての実験結果を述べる。

【００２３】図２、図３は、冷房条件での実験より得ら
れた被験者１０名の平均値データで、図４、図５は暖房
条件での実験より得られた被験者７名の平均値データで
ある。また、図２、図４は室内温度（＝輻射温度）と温
冷感の関係を示したもので、図３、図５は室内温度（＝
輻射温度）と快適感の関係を示したものである。これら
の実験データにおいて、光照射ありとなしの差は、Ｔ検
定により有意差を検定し、図中の○印は危険率５％未
満、×印は危険率１％未満で有意差が確認されたことを
示している。

【００２４】まず、冷房条件においては、図２より被験
者が暑さを訴える３１℃では光照射経験をした方が暑さ
が軽減し、そのときの快適感は図３より光照射した方が
快適感が向上していることがわかる。また、通常の冷房
運転時で設定されると考えられる快適な設定温度は、図
３より２５〜２９℃付近であると考えられるが、この温
度付近において、図２より光照射経験をした方が涼し
さ、寒さを感じにくくなり、また、図３より光照射経験
した方が、快適感が向上し、涼しさを感じにくくなるこ
とによって、冷房による冷えすぎ感を感じにくいためで
あることが考えられる。

【００２５】また、暖房条件においては、図４より被験
者が寒さを訴える２０℃では光照射した方が寒さが軽減
し、また図５より快適感は１８.５℃と２０℃のところ
で、光照射した方が快適感が向上していることがわか
る。そして、図５より、不快から快適に変わる温度は２
２℃〜２４℃付近と考えられ、この付近の温冷感、快適
感をみると、まず、図４より温冷感は光照射経験した方
が、より大きく暖かさを感じ、そしてまた、図５より快
適感は光照射経験した方が向上していることがわか
る。

【００２６】よって、光照射経験時には、光照射経験な
しの時に比べて、設定温度を約２℃下げて運転できる。
上記の結果より、高照度光照射経験すると、その後の温
熱環境の寒さ、暑さ（冷房条件）に対して強くなり、快
適感も向上することがわかった。このことは、高照度光
（約２,５００ｌｘ以上）照射が人体の生体リズム（概
日リズム）に作用し、それによって体温レベルを決定す
るセットポイントが変化して、その結果、温熱環境に対
する温熱感覚に変化が生じたことが予想される。

【００２７】よって、このことから生体リズム（概日リ
ズム）に作用するような特性をもった光を照射すること
で、その後の温熱環境に対する温冷感、快適感が変化す
るという実験結果を空調制御に応用することによって、
快適性、省エネ性を向上しようとしたものである。

【００２８】ここで生体リズム（概日リズム）に作用す
るような特性をもった光を照射することで、その後の温
熱環境に対する温冷感、快適感が変化するという実験結
果について、考えられる生理学的メカニズムについて述
べる。図６は、前記（光照射経験の差異が、その後の温
冷感、快適感に及ぼす影響）の実験において、光照射中
（午前９：００〜１２：００）とその後１時間（１２：
００〜１３：００）の直腸温の経時変化について、被験
者１０名の平均値で光照射した場合（■）、照射しない
場合（●）で示した。

【００２９】図６より、光照射した方が、光照射中に直
腸温が低いレベルにある傾向にあり、図中の×印は、Ｔ
検定の結果、危険率５％未満で有意差が確認された箇所
である。また、光照射を止めた１２：００以降は徐々に
同じレベルへと近づいていった。この直腸温のレベル変
化は、松果体ホルモンであるメラトニン放出が作用した
と考えられる。

【００３０】図７は、各採尿時刻における同実験の尿中
メラトニン絶対量（尿中メラトニン濃度＊採尿量）を表
したもので、濃い方が光照射した場合、薄い方が照射な
しの場合である。図７より、全体として光照射した方が
尿中メラトニン量が多く、光照射中の１２：００までの
尿中メラトニン量においては、危険率５％未満の有意差
が確認された。メラトニン量と直腸温（深部温）の関係
は公知の事実であり、メラトニンが増えると直腸温は下
がり、メラトニンが減ると直腸温は上がるといわれてい
る。今回の実験により、光照射によってメラトニン放出
が増加し、その結果体温のセットポイントが照射なしに
比べて下がったため、直腸温が低いレベルとなったこと
が考えられる。

【００３１】この光照射とセットポイントの変化につい
ての模式図を図８に示した。図８より太い実線が実際の
直腸温とすると、そのセットポイントは光照射が破線、
照射なしが細実線で示すところとなると考えられる。実
際の直腸温は、↑で示すように、各セットポイントに近
づけるように動くため、照射なしの方においては、より
放熱を抑制する方向、つまり寒さを強く感じることによ
って寒さから逃れようとする（着衣行動を起こしたりす
ること）ということが考えられる。

【００３２】また、生体リズム（概日リズム）におけ
る、日中の体温リズムの挙動は上昇していく方向にある
ため、寒さに敏感（寒さに対して放熱を抑制する方向に
動く）になると考えられる。ここで光照射後において
は、直腸温レベルは元の照射なしと同じレベルに戻ろう
とするが、感覚は照射後も残り、このことが光照射経験
後の温冷感、快適感の差異に現れたということが考えら
れる。ただし上記のメカニズムは、実験結果から考察し
た仮説である。

【００３３】よって前記の実験結果から、生体リズム
（概日リズム）の体温レベルに変化を与えるような光の
照射経験の差異を考慮して、空調制御することによっ
て、省エネ性、快適性の向上を図る装置を発明した。

【００３４】次に具体的実施例についてさらに詳細に述
べる。以下の実施例は実験条件を元に挙げた例とする。
まず、生活パターン入力手段１によって、起床時刻、就
寝時刻、外出刻等の簡単な生活パターンを入力する。入
力部にはスイッチ部、液晶表示、時計機構などを備え、
また、マイクロコンピュータも内蔵されているものであ
る。そして、起床時刻と就寝時刻より大まかな生体リズ
ム（概日リズム）を推定する。

【００３５】また、生活パターン入力手段１と限時手段
２は接続され、限時手段２において、設定された個人の
生活パターンに応じて限時信号を発する。そして、設定
された起床時刻に第１の限時信号が発せられる。この限
時信号を受けて、照度計測手段３と温熱環境計測手段４
が作動する。この照度計測手段３は、光の照度を計測す
る照度センサ等により構成されている。

【００３６】そして、病弱者や寝たきり老人等の、日常
の大部分を屋内で生活するヒトの場合は、屋内の人体頭
部付近（例えば立位、座位付近に位置する壁、あるいは
寝たきりのヒトの場合はベットの頭部付近に位置する箇
所等）に設置し、照度を計測する。これは季節の変化、
天候の変化などによって、屋内に取り込める照度が異な
るため、それによって生体リズムに作用するのに必要十
分な照度が得られているかどうかを知るために、計測す
る必要がある。

【００３７】また、健常者（屋外に外出可能なヒト）に
おいては、屋外に外出することも考慮して、屋内に照度
センサを設置すると同時に、屋外（家屋の屋根、壁等）
にも照度センサをとりつける必要がある。それによって
屋外に外出したときには、生体リズムに作用するのに必
要十分な照度が得られているかどうかを判断することが
可能となり、外出時には生活パターン入力手段で入力さ
れた時間に第２の限時信号を発し、屋外照度計測へと切
り替えるように促す。

【００３８】ここで、ヒトの生体リズムに作用する光
は、照度にすると約２,５００ｌｘ以上が必要であると
いわれ、また、ある程度の光照射時間を必要とする。屋
内あるいは屋外での照度（各生活パターンにあわせて、
ユーザーが照射されると考えらる照度）とその照射時間
を計測し、生体リズムに作用したかどうかを判断するた
めのパラメータを検出する。

【００３９】次に、温熱環境計測手段４は、人体周囲の
温熱環境を計測するための各センサで構成され、少なく
とも室内温度センサを備えたものとする。また、ＩＳＯ
規格に温熱環境評価指標としてＰＭＶがあるが、指標の
パラメータとして温熱６要素の環境側（室温、湿度、輻
射温度、風速）と人体側（着衣量、活動量）が考えられ
ていて、これら各要素を計測するための各複数のセンサ
を具備するものが、より望ましい。

【００４０】次に、照度計測手段３と温熱環境計測手段
４により計測された情報は、マイクロコンピュータ５に
伝えられ、そこで演算処理される。例えば実験条件にお
ける、４,０００ｌｘの光を午前中３時間に照射した場
合を例に挙げると、この場合計測された照度は２,５０
０ｌｘ以上で３時間照射されたとみなし、生体リズム
（体温レベル）に作用するのに必要十分であったと判断
される。このとき同時に温熱環境情報にあわせて空気調
和機を制御するわけである。

【００４１】図９、図１０は、実験結果より算出した、
室内温度と不満足率の関係を示したもので、▲はＰＭＶ
値より算出したＰＰＤの値、■（光照射）、●（照射な
し）はそれぞれ快適感申告値０以上を快適、つまり満足
していると判断して、不満足申告を人数割で算出した値
である。図９は冷房想定時、図１０は暖房想定時であ
る。

【００４２】まず、冷房条件について考えると、冷房条
件では日射を考えた場合、光（照度）と同時に熱も伴う
ため、光照射時の空調制御を考えると、負荷増大してし
まうことから、逆に大きな消費電力が必要となってしま
う。よって冷房時には極力熱を遮断し、光のみを人体に
与える工夫が必要となり、光のみの影響が可能となった
場合を前提として、考えていくこととする。

【００４３】そして、図９から光照射あり、なしを比較
すると、不快感申告率が１０％以下の室温は、光照射で
２６℃〜２９℃、照射なしで２６.５℃〜２８.５℃であ
り、光照射すると約０.５℃設定温度を上げることが可
能であり、事前に把握して空調制御することによって消
費電力が低減でき、省エネ効果が得られる。また、図
２、図３より、快適温度範囲では、光照射した方が冷え
すぎ防止で快適感の向上が得られ、そして、暑い不快域
３１℃付近では、光照射した方が暑さを感じにくく、快
適感も向上する。

【００４４】よって、暑い不快域（３１℃）において、
光照射した場合と同等レベルの快適感を、照射なしにお
いて得ようとしたら、約１℃温度を下げる必要があり、
このことから、光照射によるユーザーの耐暑性の向上を
事前に把握でき、立ち上げ時の冷房運転能力低減を可能
とすることから、省エネ性の向上にもつながる。さら
に、光照射中の空調制御は、光のみの影響を考えた場合
は、照射中も照射後もほぼ同等の結果が得られると考え
られるため、同様の制御を行う。また、図９より、ＰＭ
Ｖとの比較によって、光の要素も考慮した空調制御が可
能となる。

【００４５】次に、暖房条件では、図１０より、不快感
申告率が１５％未満の室温は、光照射で２３℃〜２６.
５℃、照射なしで２５℃〜２７℃であり、光照射すると
約２℃設定温度を下げることが可能であり、事前に把握
して空調制御することによって消費電力が低減でき、省
エネ効果が得られる。

【００４６】また、図４、図５より快適温度範囲では、
光照射した方が寒さがやわらぎ、それによって快適感が
向上し、また寒く不快な温度においても寒さがやわらぎ
快適感が向上することから、立ち上げ時から定常に至る
まで省エネ性、快適性の向上が得られる。そして光照射
中には、日射の熱も伴うため、空調負荷も低減し、効果
は増大する。そしてまた、図１０より、ＰＭＶとの比較
によって、光の要素も考慮した空調制御が可能となる。

【００４７】よって、上記のことを考慮して演算処理さ
れた情報は、温熱環境制御部６に伝えられる。温熱環境
制御部６は、マイクロコンピュータからの命令によって
動作するドライブ回路等により構成されており、伝えら
れた情報によって空気調和機７を制御する。空気調和機
７は、能力可変圧縮機、四方弁、室外熱交換器、減圧
器、室内熱交換器を接続した冷凍サイクルを備え、冷房
運転や暖房運転を実行するものによって、あるいは輻射
パネル等によって、温熱環境（室温、湿度、輻射温度、
風速等）をコントロールできる機器とする。

【００４８】次に本発明の制御装置の第２の実施例を図
１１と共に説明する。本発明の制御装置の第２の実施例
は、図１１に示すように、生活パターン入力手段１１に
限時手段１２が接続され、限時手段１２に限時信号に呼
応して作動する照度計測手段１３と温熱環境計測手段１
４が接続され、該照度計測手段１３と温熱環境計測手段
１４にマイクロコンピュータ１５を介して該照度計測手
段１３にて計測された照度に基づいて照明装置１７を制
御する照明制御部１６が接続されると共に温熱情報に基
づいて空気調和機１９を制御する温熱環境制御部１８が
接続されて構成されるものである。

【００４９】上記のように構成してなる本発明の制御装
置の第２の実施例の動作仕様は、マイクロコンピュータ
１５まで動作は、上記第１の実施例に示したマイクロコ
ンピュータ１５までの動作と同一であり、上記第１の実
施例との違いは、マイクロコンピュータ１５において、
計測された照度が、生体リズムに作用するのに必要十分
でないと判断された場合は、照明制御部１６に伝えら
れ、直ちに光照射を開始する。

【００５０】該照明制御部１６は、マイクロコンピュー
タ１５からの命令によって動作するドライブ回路等によ
り構成されており、照明装置１７の照度等（その他の生
体リズムに作用するような特性）や照射時間を制御（コ
ントロール）する。照明装置１７は生体リズムに作用す
るような特性を持った光を提供できる装置で、例えば人
体頭部付近が２,５００ｌｘ以上の照度が得られること
とする。

【００５１】この場合、光源から人体頭部付近の位置が
離れすぎると、大がかりな装置になってしまうため、天
井設置よりも横壁や、スタンド式に設置することが望ま
しい。ただし光照射は、起床後等の１日の始まりに行う
ことが望ましく、遅くとも夕刻前に行い、就寝前等に照
射すると、また違った効果となってしまうのでさけるこ
ととする。

【００５２】また、温熱環境制御の方は、照明制御によ
って絶えず光照射による生体リズムへの効果が得られる
ため、上記第１の実施例に示すところの光照射時の制御
方法と同一方法で行うこととし、温熱情報は温熱環境制
御部１８に伝えられ、空気調和機１９を制御する。温熱
環境制御部１８と空気調和機１９は、上記第１の実施例
に示す温熱環境制御部６、空気調和機７と同一のもので
ある。

【００５３】そして、どうしても光照射が不可能である
場合は、判断して、照射なしの場合に合わせた空調制御
を行う。このように、照明と空調を統合して制御する、
照明・空調統合装置とする。また実際の家屋での使用例
を図１２に示した。

【００５４】次に本発明の制御装置の第３の実施例を図
１３と共に説明する。本発明の制御装置の第３の実施例
は、図１３に示すように、生活パターン入力手段２１に
限時手段２２が接続され、該限時手段２２に限時信号に
呼応して作動する照度計測手段２３が接続され、該照度
計測手段２３にマイクロコンピュータ２４をかいして、
該照度計測手段２３にて計測された照度に基づいて照明
装置２６を制御する照明制御部２５が接続されて構成さ
れるものである。

【００５５】上記のように構成してなる本発明の制御装
置の第３の実施例の動作仕様は、上記第２の実施例の構
成に示したところの、温熱環境計測手段１４、温熱環境
制御部１８、空気調和機１９を省いてなるものであり、
照明装置として単独に制御するものであり、生活パター
ン入力手段２１、限時手段２２、照度計測手段２３、照
明制御部２５、照明装置２６は、上記第２の実施例に示
す生活パターン入力手段１１、限時手段１２、照度計測
手段１３、照明制御部１６、照明装置１７と同じ構成、
動作を行うものとする。

【００５６】上記第２の実施例との違いは、マイクロコ
ンピュータ２４において、温熱環境は考慮されないこと
である。このことから、既存の空調機器運転の省エネ
性、快適性向上を考慮して、絶えず積極的に光照射を行
う照明装置とすることが可能である。

【００５７】次に本発明の制御装置の第４の実施例は、
上記の第１の実施例、第２の実施例、第３の実施例に記
載の制御装置において、生体リズムに作用する光の照度
として、屋内の照度は不十分だが、屋外の照度は必要十
分と判断された場合、屋外の自然光を有効利用できるよ
うに、屋外の照度が十分であることをユーザーに知らせ
る報知部としての表示部を備えものである。例えば、こ
の場合、表示部に太陽マーク等を点滅させ、積極的に屋
外へ出るように促す。このことによって、自然光を有効
利用でき、省エネ性はさらに向上する。

【００５８】尚、上記報知部は上記表示部のような視覚
的なものに限らず、ブザー等の聴覚的なものでもよく、
特に上記実施例に限定されるものではない。

【００５９】

【発明の効果】本発明の制御装置は上記のような構成で
あるから、請求項１記載の発明は、１日の生体リズム
（概日リズム）に作用する（人体の体温レベルに影響す
る）ような特性を持った自然光などの照射経験を考慮
し、光照射経験によって変化した温熱的温冷感、快適感
をふまえて空気調和機を制御することから、より大きな
快適性を確保し、個人に合わせた温度調節を自動的に行
うことによって省エネ性の向上も図ることができる。

【００６０】また、請求項２記載の発明は、照明装置の
制御と空調装置の制御を統合して行うことによって、照
明装置により生体リズムに作用する（人体の体温レベル
に影響する）ような特性を持った光を照射したり、自然
光の照射を考慮することで、積極的にユーザーの温熱環
境における温冷感、快適感を変化させ、設定温度を低負
荷側にシフトさせることを可能とすることから、より大
きな快適性の向上だけでなく、省エネ性の向上も図るこ
とができる。

【００６１】そして、請求項３記載の発明は、温熱環境
における空調負荷を低下させることと、耐暑性、耐寒性
を向上させることを前提として照明装置を制御し、生体
リズムに作用する（人体の体温レベルに影響する）よう
な特性を持った光を照射したり、自然光の照射を考慮す
ることで、積極的にユーザーの温熱環境における温冷
感、快適感を変化させ、設定温度を低負荷側にシフトさ
せることを可能とすることから、快適環境におけるトー
タル的省エネ性、快適性の向上を図ることができる。

【００６２】そしてまた、請求項４記載の発明は、自然
光有効利用を考慮して、屋内、屋外の照度を計測し、屋
内の照度が生体リズムに作用する（人体の体温レベルに
影響する）照度には不十分だが、屋外の照度は十分であ
ると判断した場合に、このことをユーザーに知らせる表
示部をもうけることによって、ユーザーが積極的に自然
光を利用できるように促すことによって、自然エネルギ
を有効利用することから省エネ性の向上を図ることがで
きる。

【００６３】以上のように、生体リズムに作用する（人
体の体温レベルに影響する）特性を持った人工光や自然
光などの照射経験の違いによって温熱的温冷感、快適感
が変化することをふまえて、空調機器、照明機器を制
御、あるいは照明・空調を統合して制御することによっ
て、温熱環境における快適性を向上し、空調機器の省エ
ネ効果も得るという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の制御装置の第１の実施例に係る空気調
和機の構成を示すブロック図である。

【図２】図１の制御装置を説明するための冷房運転想定
時における、温度（室温＝輻射温度）と温冷感の関係図
である。

【図３】図１の制御装置を説明するための冷房運転想定
時における、温度（室温＝輻射温度）と快適感の関係図
である。

【図４】図１の制御装置を説明するための暖房運転想定
時における、温度（室温＝輻射温度）と温冷感の関係図
である。

【図５】図１の制御装置を説明するための暖房運転想定
時における、温度（室温＝輻射温度）と快適感の関係図
である。

【図６】図１の制御装置を説明するための直腸温の経時
変化（９：００〜１３：００）図である。

【図７】図１の制御装置を説明するための尿中メラトニ
ン量の経時変化図である。

【図８】図１の制御装置を説明するための高照度光とセ
ットポイントの変化についての模式図である。

【図９】図１の制御装置を説明するための冷房運転想定
時における、室温（＝輻射温度）と不快感申告率の関係
図である。

【図１０】図１の制御装置を説明するための暖房運転想
定時における、室温（＝輻射温度）と不快感申告率の関
係図である。

【図１１】本発明の制御装置の第２の実施例に係る照明
・空調統合装置の構成を示すブロック図である。

【図１２】本発明の制御装置の第２の実施例に係る照明
・空調統合装置における実際の使用例の説明図である。

【図１３】本発明の制御装置の第３の実施例に係る照明
装置の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１生活パターン入力手段２限時手段３照度計測手段４温熱環境計測手段５マイクロコンピュータ６温熱環境制御部７空気調和機１１生活パターン入力手段１２限時手段１３照度計測手段１４温熱環境計測手段１５マイクロコンピュータ１６照明制御部１７照明装置１８温熱環境制御部１９空気調和機２１生活パターン入力手段２２限時手段２３照度計測手段２４マイクロコンピュータ２５照明制御部２６照明装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】個人の生活パターンを入力する生活パタ
ーン入力手段と、生活パターン入力手段で設定されたパ
ターンに応じて信号を発生する限時手段と、限時手段に
呼応して人体付近の照度あるいは屋外の照度を計測する
照度計測手段と、人体周囲の温熱環境を計測する温熱環
境計測手段と、上記照度計測手段にて計測された照度と
上記温熱環境計測手段にて計測された温熱環境情報とに
基づいて空気調和機を制御する温熱環境制御部とを具備
してなることを特徴とする制御装置。
【請求項２】個人の生活パターンを入力する生活パタ
ーン入力手段と、生活パターン入力手段で設定されたパ
ターンに応じて信号を発生する限時手段と、限時手段に
呼応して人体付近の照度あるいは屋外の照度を計測する
照度計測手段と、人体周囲の温熱環境を計測する温熱環
境計測手段と、上記照度計測手段にて計測された照度情
報に基づいて照明装置を制御する照明制御部と、上記温
熱環境計測手段にて計測された温熱環境情報とに基づい
て空気調和機を制御する温熱環境制御部とを具備してな
ることを特徴とする制御装置。
【請求項３】個人の生活パターンを入力する生活パタ
ーン入力手段と、生活パターン入力手段で設定された起
床時刻に応じて信号を発生する限時手段と、限時手段に
呼応して人体付近の照度あるいは屋外の照度を計測する
照度計測手段と、上記照度計測手段にて計測された屋外
あるは屋内の照度に基づいて照明装置を制御する照明制
御部とを具備してなることを特徴とする制御装置。
【請求項４】上記屋内の照度は不十分だが、屋外の照
度は十分と判断された場合、屋外の自然光を有効利用で
きるように、屋外の照度が十分であることをユーザーに
知らせる報知部を具備してなることを特徴する上記請求
項１または請求項２若しくは請求項３記載の制御装置。