JPWO2007007632A1 - 環境制御装置、環境制御方法、環境制御プログラム及び環境制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

環境制御装置、環境制御方法、環境制御プログラム及び環境制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 Download PDF

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Abstract

ユーザに対して確実に快適感を実感させることができ、さらにその快適な状態を持続させることができる環境制御装置、環境制御方法、環境制御プログラム及び環境制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供する。 生体情報計測部は、ユーザの生体情報の時系列データを取得し、カオス解析部は、生体情報計測部によって取得された前記時系列データをカオス解析して生体情報に関するパラメータを算出し、状態推定部は、カオス解析部によって算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定し、機器制御部は、状態推定部による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する。

Description

本発明は、ユーザの状態を生体情報に基づきユーザの状態を推定して居住環境を制御する環境制御装置、環境制御方法、環境制御プログラム及び環境制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関するものである。
近年、システムの機能に関して、一方向型から双方向型へ技術開発が移行されてきている。つまりそれは、個人差を考慮した機能の実現がこれからのキーテクノロジーとなることを指しており、様々な研究団体により、人の心理状態を何らかの方法で推測し、その推測結果を用いてその後の機器制御を実行するシステムが考案されてきている。人の心理状態を推定する手段として、人の生体情報を基に推定することが一番確実な手段とされており、近年、この分野での研究が盛んに行われている。
一般的には、脳波を分析することによりユーザの快適感を推定する技術が広く知られている。しかしながら、この技術は評価実験等を目的とする場合には有効な手段と言えるが、大掛かりな装置が必要であり、人の動作に制約を設けざるを得ない等の理由から、一般家庭での展開は現実的に考えられなかった。このことからも、生体情報を採取する際に必ず考えなければならないことは、いかに簡単に、そしてユーザをいかに不快にさせずに生体情報を採取するかという点にあると言えるだろう。
この点を鑑みた場合、現在取り組まれている脳波の採取に比べ、人に不快を与える可能性が最も低いと言われている脈波の採取が一番有効な手段であると考えられる。脈波については、もともと、心臓から吐出された血流は指尖の末梢に伝達されると心拍動、血行動態、細動脈系の性状変化など生理条件の影響を多分に受けて脈波の波形に反映される等の現象が明らかとされている。従って、現在は、健康度解析の分野において、指先の末梢血管の脈波を採取し、その加速度脈波から健康状態を推定する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
図６０は、特許文献１に記載されている加速度脈波の波形を示す図である。図６０に示すように加速度脈波は、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５の５つの要素波から構成される。要素波Ｅ１の頂点Ａは指尖容積脈波拡張期波の始まりと一致するので頂点Ａから頂点Ｅまでの所要時間は心臓の収縮時間軸長さと一致するようになる。要素波Ｅ１は、基線に対して上に凸となる陽性波であり要素波Ｅ２は、基線に対して下に凸となる陰性波であり、次の要素波Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５はそれぞれ生理状態によって陽性波になったり陰性波になったり変化する要素波であり、利用者の年齢と強い相関を有する。
利用者の脈波を測定すると利用者が緊張状態にある場合には心拍数が増加して指尖血流は減少する傾向にあるため、頂点Ｂにおける基線からの距離ｂは小さくなり、逆に頂点Ｄにおける基線からの距離ｄは大きくなるという影響が現れる。そのため、加速度脈波の波形解析では、距離ａに対する距離ｂの比（ｂ／ａ）や距離ａに対する距離ｄの比（ｄ／ａ）の変化率により健康状態が判断されていた。
また、特許文献２には、ユーザの良好な心理状態や感覚を持続させることを目的として、加熱手段の発熱量又は送風手段の送風量が時間的に不規則となるように制御して、温感を持続させ、自律神経への影響を持続させてリラックス状態を増進させる温風暖房機が提案されている。
図６１は、特許文献２に記載されている温風暖房機の構成を示すブロック図である。図６１に示す送風部１００１は、ファンモータによって構成され、加熱部１００２は灯油又はヒータ等の熱源によって構成されている。加熱部１００２の近傍には温度を検知する温度センサ１００３が設けられ、その検知温度情報は制御部１００４に伝達される。制御部１００４は、不規則信号発生部１００５により発生される不規則信号を、タイマー１００６のタイマー信号と温度センサ１００３の検知温度信号とに応じて決まる適切なタイミングで送風部１００１と加熱部１００２とに出力し、送風部１００１の送風量と加熱部１００２の加熱量とを制御していた。
また、従来より、ユーザの居住環境を制御する際には、居住環境温度（以下、室温と記す）、居住環境湿度（以下、湿度と記す）、居住環境外温度（以下、外気温と記す）、日射量等の環境物理量を検出して環境制御機器を制御していた。また、上記のような環境物理量に基づく制御の他にも、ユーザの生体情報をカオス解析して、緊張状態、リラックス状態、又は興奮状態等のユーザの状態を推定し、その推定結果に基づいて、環境制御機器を制御する手法が提案されている。
例えば、特許文献３では、ユーザ（被験者）の指先等の皮膚温度を検出し、検出された皮膚温度をカオス解析等により評価し、ユーザの緊張感、リラックス感、興奮状態を推定してマルチメディア機器を制御するマルチメディア機器制御装置が提案されている。
また、特許文献４では、ユーザ（人）の動きの時系列データをカオス解析することにより、ユーザの心理的状態あるいは生理的状態を推定して環境条件を制御する環境制御装置が提案されている。
また、特許文献５では、パチンコ等の遊戯機のユーザ（使用者）より採取した脈波、心拍等をカオス解析して得たリアプノフ指数を利用して遊技機に対するユーザの飽きの状態や興奮状態、意識集中あるいは意識散漫状態を推定して遊技機の対応を変化させる電子装置が提案されている。
また、特許文献６では、浴室リモコンの表面に脈波検出装置を付設し、ユーザ（入浴者）が指先を当てると脈波データを検知して、通常と異なる脈波データを検知したときには休息を促したり家族への報知を行ったり湯温を下げる制御を行う風呂装置が提案されている。
また、特許文献７では、室内で仕事又は勉強している人が、その能率が上がらずイライラしている場合には、その人の自律神経、特に交感神経の活動が活性化して、自律神経系生理量である発汗量や脈拍数が上昇し、頭に血が上る等によって皮膚温度が低下する現象を利用し、それら自律神経系生理量の変化に応じて空気調和を実施し、その人の仕事や勉強などの能率を向上させる技術が提案されている。
また、特許文献８では、生体情報を採取する際に必ず考えなければならないことは、システムとしていかにシンプルに実現するか、またユーザをいかに不快にさせずに生体情報を採取するかという点にあり、人に不快を与える可能性が最も低いと判断できる人の脈波の振幅により人の心理状態、主に温感を推定する技術が提案されている。
しかしながら、特許文献１記載の構成では、脈波を用いたユーザの健康度の分析は行われているが、ユーザの快適感の推定が行われていないため、ユーザの快適感が持続されるようにユーザに出力する刺激をコントロールすることができないという課題がある。
また、特許文献２記載の構成では、機器側の制御に不規則性を持たして、ユーザに対して良好な感覚を持続させているが、ユーザの快適感の推定がなされていないため、ユーザの快適感をより確実に持続させるためには更なる改良の余地が残されている。
さらに、上記特許文献３〜５では、カオス解析によりユーザの状態が推定されているが、カオス解析によりユーザの状態を推定するためには十分な期間、例えば数分間〜約１５分間の生体情報の時系列データが必要であるため、生体情報の採取を開始してから上記十分な期間が経過するまでの間、ユーザの状態を正確に推定することができず、この間、ユーザに対して適切な刺激を与えることができないという課題がある。特に、ユーザの居住環境を構成する機器、例えば、空調機器、照明機器、映像機器及び音響機器等の制御にカオス解析を適用する場合、十分な期間の時系列データが得られないケースも想定されるため、この間、いかに精度良くユーザの状態を推定できるかが課題となっている。
また、上記特許文献３〜６のように、ユーザの生体情報等をカオス解析することによりユーザの状態を推定する方法や装置が種々提案されているが、どの生体情報をカオス解析することでユーザのどういう状態が推定できるかについては未だ研究開発途上である。また、上記特許文献３では、ユーザの皮膚温度をカオス解析することにより、ユーザの緊張感、リラックス感、興奮状態が推定できるとしているが、カオス解析と温冷熱刺激に対する快適感や温冷感についての開示は何らなされていない。
また、上記特許文献４では、ユーザの動きをカオス解析することにより温冷熱に対する快適度を求めてエアコン等を制御することができるとしているが、ユーザの動き以外の生体情報のカオス解析と温冷熱に対する快適度との相関についての開示はない。
また、上記特許文献５では、ユーザの脈波や心拍等をカオス解析することにより、ユーザの飽きの状態や興奮状態、意識集中あるいは意識散漫状態を推定できるとしているが、カオス解析で得たリアプノフ指数とユーザの状態との具体的な相関についての開示はない。また、空調への対応を変化させることができるとも記載されているが、カオス解析と温冷熱刺激に対する快適感や温冷感についての開示はない。
また、上記特許文献６では、通常と異なる脈波データを検知したときには湯温を下げる制御を行うことが記載されているが、これは脈波からユーザの異常を推定して湯温を制御するものであり、ユーザの温冷熱刺激に対する快適感や温冷感を推定して湯温制御を行うものではない。
また、上記特許文献７では、ユーザの心理状態の推定に用いる生体情報として複数の自律神経系生理量を採取しているが、この場合、一度にいくつもの生理量を計測するため、システムとして複数のセンサを搭載しなければならず、実用化の面で容易ではない。また、これら複数の自律神経系生理量の計測結果を総合的に判断して人の心理状態を推定すると記載されているが、総合的に判断する具体的方法については何ら明確に開示されてはいない。
また、上記特許文献８では、１つの生体情報である脈波による人の温感を推定する技術に関し、人の温感に対する脈波の振幅特性を用いることを提案していたが、振幅の絶対値が個人ごとに全く異なることを考えると、個人差の影響を避けることが出来ず、推定の精度は悪くなってしまう。
特開２００４−３５１１８４号公報（第７頁、図２） 特開２００１−１４１３０６号公報（第１０頁、図１） 特開平７−２９９０４０号公報 特許第２８１６７９９号公報 特開２０００−３５４６８３号公報 特開２００３−２２７６５４号公報 特開２００３−４２５０９号公報 特許第２８３３０８２号公報
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、ユーザに対して確実に快適感を実感させることができ、さらにその快適な状態を持続させることができる環境制御装置、環境制御方法、環境制御プログラム及び環境制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することを目的とするものである。
本発明の一局面に係る環境制御装置は、ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得手段と、前記生体情報取得手段によって取得された前記時系列データをカオス解析して生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定手段と、前記推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御手段とを備える。
本発明の他の局面に係る環境制御方法は、ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得ステップと、前記生体情報取得ステップにおいて取得された前記時系列データをカオス解析して生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出ステップと、前記パラメータ算出ステップにおいて算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定ステップと、前記推定ステップによる推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御ステップとを含む。
本発明の他の局面に係る環境制御プログラムは、ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得手段と、前記生体情報取得手段によって取得された前記時系列データをカオス解析して生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定手段と、前記推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御手段としてコンピュータを機能させる。
本発明の他の局面に係る環境制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得手段と、前記生体情報取得手段によって取得された前記時系列データをカオス解析して生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定手段と、前記推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御手段としてコンピュータを機能させる環境制御プログラムを記録している。
これらの構成によれば、ユーザの生体情報の時系列データをカオス解析して生体情報に関するパラメータが算出される。そして、算出されたパラメータに基づいて刺激に対するユーザの快適感が推定され、その推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成が制御される。すなわち、ユーザの快適感が悪化するような推定結果が得られた場合、ユーザに対して快適感を向上させるような刺激を与えられる。
したがって、ユーザの生体情報の時系列データをカオス解析して算出されたパラメータに基づいて快適感が推定され、その推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成が制御されるので、ユーザに対して確実に快適感を実感させることができ、さらにその快適な状態を持続させることができる。
本発明の他の局面に係る環境制御装置は、ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得手段と、前記生体情報取得手段によって取得された前記時系列データの変化に基づいて生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定手段と、前記推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御手段とを備える。
本発明の他の局面に係る環境制御方法は、ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得ステップと、前記生体情報取得ステップにおいて取得された前記時系列データの変化に基づいて生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出ステップと、前記パラメータ算出ステップにおいて算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定ステップと、前記推定ステップによる推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御ステップとを含む。
本発明の他の局面に係る環境制御プログラムは、ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得手段と、前記生体情報取得手段によって取得された前記時系列データの変化に基づいて生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定手段と、前記推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御手段としてコンピュータを機能させる。
本発明の他の局面に係る環境制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得手段と、前記生体情報取得手段によって取得された前記時系列データの変化に基づいて生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定手段と、前記推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御手段としてコンピュータを機能させる環境制御プログラムを記録している。
これらの構成によれば、ユーザの生体情報の時系列データの変化に基づいて生体情報に関するパラメータが算出される。そして、算出されたパラメータに基づいて刺激に対するユーザの快適感が推定され、その推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成が制御される。すなわち、ユーザの快適感が悪化するような推定結果が得られた場合、ユーザに対して快適感を向上させるような刺激を与えられる。
したがって、ユーザの生体情報の時系列データの変化に基づいて算出されたパラメータに基づいて快適感が推定され、その推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成が制御されるので、ユーザに対して確実に快適感を実感させることができ、さらにその快適な状態を持続させることができる。
本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
本発明の実施の形態１における環境制御装置の構成を示したブロック図である。 本発明の実施の形態１における環境制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。 （ａ）は、本発明者らが被験者実験により見出した、最大リアプノフ指数とユーザの温冷感の相関を表したグラフであり、（ｂ）は、図３（ａ）から見出した最大リアプノフ指数の変動と温冷感の変動との関係をまとめたテーブルである。 本発明の実施の形態２における環境制御装置の構成を示したブロック図である。 本発明の実施の形態２における環境制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。 （ａ）は、本発明者らが被験者実験により見出した、脈波波高最大値とユーザの温冷感との相関を表したグラフであり、（ｂ）は最大リアプノフ指数とユーザの温冷感との相関を表したグラフであり、（ｃ）は、図６（ａ），（ｂ）に示す脈波波高最大値と最大リアプノフ指数とに対する温冷感の関係をマトリクス状にまとめたテーブルである。 本発明の実施の形態２における状態推定部での処理の流れを示すフローチャートである。 推定データと制御データとを対応づけたテーブルを示す図である。 本発明の実施の形態３における環境制御装置の構成を示したブロック図である。 本発明の実施の形態３における環境制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態２と同様にして導いた最大リアプノフ指数と室温とに対する温冷感をマトリクス状にまとめたテーブルを示す図である。 本発明の実施の形態４における環境制御装置の構成を示したブロック図である。 本発明の実施の形態４における環境制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。 （ａ）は、最大リアプノフ指数及び冷房能力と温冷感との関係をマトリクス状にまとめたテーブルを示す図であり、（ｂ）は、最大リアプノフ指数及び暖房能力と温冷感との関係をマトリクス状にまとめたテーブルを示す図である。 本発明の実施の形態５における環境制御装置の構成を示す概略図である。 本実施の形態における脈波カオスパラメータ算出部、脈波カオスパラメータ比較部、第１ユーザ状態推定部及び第１刺激制御部の動作を示すフローチャートである。 本実施の形態における脈波波形パラメータ算出部、脈波波形パラメータ比較部、第２ユーザ状態推定部及び第２刺激制御部の動作を示すフローチャートである。 本実施の形態における刺激制御切替部の動作を示すフローチャートである。 脈波波形パラメータとメンバシップ値との関係を示したグラフである。 足浴前、足浴中及び足浴後の脈波をカオス解析して得られたリアプノフ指数の変化と、快適感及び温冷感に関する主観申告の変化との一例を示す図である。 本発明の実施の形態６における環境制御システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態６における環境制御システムの処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態６におけるパラメータ変動判断部の処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態７におけるパラメータ変動判断部の処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態８における環境制御システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態８における環境制御システムの処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態８におけるパラメータ変動判断部の処理を示す第１のフローチャートである。 本発明の実施の形態８におけるパラメータ変動判断部の処理を示す第２のフローチャートである。 刺激内容が定常的な刺激である場合のパラメータ変動判断部の処理を示す第１のフローチャートである。 刺激内容が定常的な刺激である場合のパラメータ変動判断部の処理を示す第２のフローチャートである。 本発明の実施の形態９における環境制御システムの処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態９におけるパラメータ変動判断部の処理を示すフローチャートである。 本発明者らが被験者実験により見出した、波形成分比とユーザの温冷感との相関を表したグラフである。 本発明の実施の形態１０における環境制御システムの処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１０におけるパラメータ変動判断部の処理を示すフローチャートである。 本発明者らが被験者実験により見出した、加速度脈波波高最大値とユーザの温冷感との相関を表したグラフである。 本発明者らが被験者実験により見出した、脈波波高最大値とユーザの温冷感との相関を表したグラフである。 本発明の実施の形態１１における環境制御システムの処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１１におけるパラメータ変動判断部の処理を示す第１のフローチャートである。 本発明の実施の形態１１におけるパラメータ変動判断部の処理を示す第２のフローチャートである。 本発明の実施の形態１２における環境制御システムの構成を示す図である。 本発明の実施の形態１２における環境制御システムの処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１２におけるパラメータ変動判断部の処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１３における環境制御装置の構成を示すブロック図である。 図４４に示す環境制御装置による環境制御処理の流れを示すフローチャートである。 本発明者らが被験者実験により見出した、加速度脈波波形成分比、加速度脈波振幅又はＲＰ−ｄｗとユーザの温冷感との相関を表すグラフである。 本発明者らが被験者実験により見出した、加速度脈波波形成分比とユーザの温冷感との相関を表すグラフである。 実施の形態１３における温冷感変化推定部による温冷感の変化の推定処理を示すフローチャートである。 実施の形態１３の第１の変形例における温冷感変化推定部による温冷感の変化の推定処理を示すフローチャートである。 本発明者らが被験者実験により見出した、軌道平行測度中央値とユーザの温冷感との相関を表すグラフである。 実施の形態１３の第２の変形例における温冷感変化推定部による温冷感の変化の推定処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１４における環境制御装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１４における温冷感変化決定部による温冷感変化決定処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態１５における温冷感変化決定部による温冷感変化決定処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態１５において、第１温冷感変化推定部及び第２温冷感変化推定部による推定結果と、温冷感変化決定部によって決定される温冷感の変化及び係数ｋとを関連付けたテーブルの一例を示す図である。 実施の形態１５における機器制御決定部による制御内容決定処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態１６における温冷感変化推定部による温冷感変化推定処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態１７において、第１温冷感変化推定部及び第２温冷感変化推定部による推定結果と、温冷感変化決定部によって決定される温冷感の変化及び係数ｋとを関連付けたテーブルの一例を示す図である。 実施の形態１７における機器制御決定部の処理の流れを示すフローチャートである。 特許文献１に記載されている加速度脈波の波形を示す図である。 特許文献２に記載されている温風暖房機の構成を示すブロック図である。
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１による環境制御装置について説明する。本発明者らは、温冷熱刺激（温冷熱環境の変化）に関して、ユーザにおける脈波のゆらぎ度が指数化された最大リアプノフ指数の変動と、温冷感の変動とに高い相関があることを見出した。そこで、実施の形態１に係る環境制御装置では、この相関を用いてユーザの温冷感を推定する。
図１は、本発明の実施の形態１における環境制御装置の構成を示したブロック図である。図１に示す環境制御装置は、例えば、公知のコンピュータから構成され、生体情報計測部（生体情報取得手段）１０１、カオス解析部（パラメータ算出手段）１０２、状態推定部（推定手段）１０３、制御内容決定部（刺激制御手段）１０４、機器制御部１０５を備えている。これら、生体情報計測部１０１〜機器制御部１０５は、本発明による環境制御プログラムがインストールされたコンピュータのＣＰＵが当該プログラムを実行することで実現される。
生体情報計測部１０１は、公知のトランデューサー等により検出されたユーザの指尖脈波を所定のサンプリング周期でサンプリングして、脈波データを時系列的に取得する。カオス解析部１０２は、脈波を評価するパラメータとして、所定時間の脈波データをカオス解析し、脈波のゆらぎ度を指数化した値である最大リアプノフ指数を算出し、対象とする脈波データの所定時間を順次ずらし、算出された最大リアプノフ指数をある所定数まとめて平均（いわゆる移動平均）し、これをその時点での予め定められた長さの時間における最大リアプノフ指数として蓄積する。
状態推定部１０３は、カオス解析部１０２により抽出された最大リアプノフ指数の変動を算出し、算出結果からユーザの温冷感を推定し、推定結果である推定データを制御内容決定部１０４に出力する。本実施の形態では、状態推定部１０３は、機器制御部１０５が制御を開始してから時系列的に順次算出された最大リアプノフ指数の現在値とその直前の値である直前値との差分をその時間差（サンプリング周期）で除して最大リアプノフ指数の微分値を算出し、この微分値が後述する予め定められた複数の挙動例のいずれにあてはまるかを判断することで、ユーザの温冷感を推定する。
制御内容決定部１０４は、状態推定部１０３により出力された時点でのユーザの温冷感を示す推定データを基に機器の制御データを生成し、機器制御部１０５に出力する。機器制御部１０５は、制御内容決定部１０４により出力された制御データに従って機器の制御を行う。
図２は、本発明の実施の形態１における環境制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。まず、生体情報計測部１０１はユーザの脈波を計測し、脈波の時系列データを取得する（ステップＳ１）。次いで、カオス解析部１０２は、生体情報計測部１０１により計測された脈波の時系列データから一定時間ごとに最大リアプノフ指数λを算出して蓄積する（ステップＳ２）。次いで、状態推定部１０３は、カオス解析部１０２により抽出された最大リアプノフ指数λの現在値とその直前の値である直前値との差分をその時間差（サンプリング周期）で除して最大リアプノフ指数λの微分値Δλを算出する。そして、状態推定部１０３は、算出した最大リアプノフ指数の微分値Δλを基にユーザの温冷感を推定し、推定結果である推定データを制御内容決定部１０４へ出力する（ステップＳ３）。
次いで、制御内容決定部１０４は、状態推定部１０３から出力された推定データを受信する。制御内容決定部１０４は、状態推定部１０３から出力された推定データを基に機器の制御内容を決定し、制御内容である制御データを機器制御部１０５へ出力する（ステップＳ４）。次いで、機器制御部１０５は、制御内容決定部１０４から出力された制御データを受信する。機器制御部１０５は、制御内容決定部１０４から出力された制御データに従って機器を制御する（ステップＳ５）。
次に、本実施の形態における状態推定部１０３におけるユーザの温冷感の推定処理について説明する。
ここで、本発明者らは、最大リアプノフ指数の変動と、ユーザの温冷感の変動とに高い相関があることを見出した。図３（ａ）は、本発明者らが被験者実験により見出した、最大リアプノフ指数とユーザの温冷感の相関を表したグラフである。図３（ａ）に示すように、最大リアプノフ指数と温冷感とは、温冷感が０（暑くも寒くもない中立状態）を示す付近で最大リアプノフ指数が極値となる下に凸のグラフで表される相関関係を有していることが分かる。
また、図３（ｂ）は、図３（ａ）から見出した最大リアプノフ指数の変動と温冷感の変動との関係をまとめたテーブルである。状態推定部１０３は、このテーブルを予め保持している。このテーブルに示す‘増加’は、図３（ａ）に示すグラフにおいて、最大リアプノフ指数が増大したことを示している。また、‘温冷感改善（寒い→０ｏｒ暑い→０）’は、図３（ａ）に示すグラフにおいて、温冷感が暑い状態又は寒い状態から暑くも寒くもない中立状態に変化していることを示している。また、‘減少’は、図３（ａ）に示すグラフにおいて、最大リアプノフ指数が減少したことを示している。また、‘温冷感悪化（０→寒いｏｒ０→暑い）’は、図３（ａ）に示すグラフにおいて、温冷感が暑くも寒くもない中立状態から、寒い状態又は暑い状態に変化したことを示している。
すなわち、状態推定部１０３は、温冷熱環境を構成する機器による制御が実行された後、最大リアプノフ指数λの微分値Δλが０以上の場合、最大リアプノフ指数が増加したと判定し、ユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態（０側）から寒い状態の方向、あるいは暑くも寒くもない中立状態（０側）から暑い状態の方向に変化した、すなわち温冷感は悪化したと推定する。一方、状態推定部１０３は、最大リアプノフ指数λの微分値Δλが０未満の場合、最大リアプノフ指数が減少したと判定し、ユーザの温冷感は寒い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向（０方向）、あるいは暑い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向（０方向）に変化した、すなわち温冷感は改善したと推定する。
ここで、状態推定部１０３は、ユーザの温冷感が改善したと推定した場合、‘温冷感改善’の推定データを出力し、ユーザの温冷感が悪化したと推定した場合、‘温冷感悪化’の推定データを出力する。
制御内容決定部１０４は、状態推定部１０３から推定データが入力されると、推定データを機器の制御データに変換する。例えば、入力された推定データが‘温冷感悪化’であるならば、制御データは、温冷感が改善されるような内容に決定される。一方、入力された推定データが‘温冷感改善’であるならば、制御データは、‘なし’という内容で決定され、制御データは出力されない。
なお、状態推定部１０３におけるユーザの温冷感の推定について、ここでの温冷感が寒い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向（０方向）に変化するとは、図３（ａ）における横軸の−３から０の範囲内に位置する１点から０方向に温冷感が動くことを意味する。また、温冷感が暑い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向（０方向）に変化するとは、図３（ａ）における横軸の＋３から０の範囲内に位置する１点から０方向に温冷感が動くことを意味する。また、温冷感が暑くも寒くもない中立状態（０側）から寒い状態の方向に変化するとは、図３（ａ）における横軸の０から−３の範囲内に位置する１点から−３方向に温冷感が動くことを意味する。また、温冷感が暑くも寒くもない中立状態（０側）から暑い状態の方向に変化するとは、図３（ａ）における横軸の０から＋３の範囲内に位置する１点から＋３方向に温冷感が動くことを意味する。
なお、制御内容決定部１０４から出力される制御データにおける制御の度合いについて、たとえば、室温設定温度２度変更などの予め定められた値を用いてもよいし、状態推定部１０３において、微分値Δλの大小に基づいて制御変化の度合いを決定してもよいものとする。
以上説明したように実施の形態１による環境制御装置によれば、ユーザの生体情報として脈波の時系列データをカオス解析することで得られた最大リアプノフ指数を基に、ユーザの温冷感が推定され、その推定結果からユーザの居住環境を構成する機器（特に空調機器）が制御されるので、ユーザの温冷感が暑くもなく寒くもない適切な状態に導くような温冷熱刺激をユーザに与えることができる。
（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２による環境制御装置について説明する。脈波の振幅絶対値とユーザの温冷感とに高い相関があるという既知の知見に対し、脈波の振幅絶対値が個人ごとに全く異なることから、ユーザの温冷感推定に脈波の振幅絶対値を用いることは個人差が大きく影響し、推定精度が低下するという問題があった。
そこで、今回、本発明者らは、脈波の振幅の変動に相当する脈波の波高最大値（脈波波高最大値）の変動と、ユーザの温冷感の変動とに高い相関があることを見出した。また、本発明者らは、ユーザの脈波のゆらぎ度が指数化された最大リアプノフ指数の変動と、ユーザの温冷感の変動とに高い相関があること見出した。そして、本発明者らは、温冷熱刺激（温冷熱環境の変化）に関して、脈波波高最大値の変動と最大リアプノフ指数の変動とに基づいてユーザの温冷感を推定することで、個人差に影響されず、ユーザの温冷感推定が高精度で実現可能であることを見出した。
ここで、脈波波高最大値とは、脈波データにおけるある所定時間内に取得された何拍分かの脈波波形でのピーク値のことを指す。あるいは、脈波データにおける各脈拍１拍分の中で波形のピーク値としてもよいし、何拍かの各脈波波形のピーク値の平均値としてもよいし、脈波の振幅としてもよい。
図４は、本発明の実施の形態２における環境制御装置の構成を示したブロック図である。なお、本実施の形態において、実施の形態１と同一のものは説明を省略し相違するもののみ説明する。
図４に示す環境制御装置は、実施の形態１における構成に加え、波高最大値抽出部１０６を備えており、実施の形態１との相違点は、状態推定部１０３が、波高最大値抽出部１０６により抽出された波高最大値と、カオス解析部１０２によって解析された最大リアプノフ指数とを用いてユーザの温冷感を推定する点にある。
波高最大値抽出部１０６は、脈波を評価するパラメータとして、脈波データにおけるある所定時間内に取得された何拍分かの脈波波形のピーク値である脈波波高最大値を抽出して図略のメモリに蓄積する。
状態推定部１０３は、波高最大値抽出部１０６により抽出された脈波波高最大値の変動、およびカオス解析部１０２により算出された最大リアプノフ指数の変動を算出し、算出結果からユーザの温冷感を推定し、推定結果である推定データを実施の形態１と同様にして制御内容決定部１０４に出力する。
本実施の形態においても、状態推定部１０３は、機器制御部１０５が制御を開始してから時系列的に順次抽出された脈波波高最大値および最大リアプノフ指数の現在値とその直前の値である直前値との差分をその時間差（サンプリング周期）で除して、脈波波高最大値の微分値および最大リアプノフ指数の微分値を算出する。状態推定部１０３は、これらの微分値が後述する予め定められた複数の挙動例のいずれにあてはまるかを判断することで、ユーザの温冷感を推定する。
図５は、本発明の実施の形態２における環境制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。まず、生体情報計測部１０１は、実施の形態１と同様にして脈波の時系列データを取得する（ステップＳ６）。次いで、波高最大値抽出部１０６は、生体情報計測部１０１により計測された脈波の時系列データから一定時間ごとに脈波波高最大値ｈｍａｘを抽出して蓄積する（ステップＳ７）。
また、それと並行して、カオス解析部１０２は、生体情報計測部１０１により計測された脈波の時系列データから一定時間ごとに最大リアプノフ指数λを算出して蓄積する（ステップＳ７）。次いで、状態推定部１０３は、波高最大値抽出部１０６により抽出された脈波波高最大値ｈｍａｘの現在値とその直前の値である直前値との差分をその時間差（サンプリング周期）で除して脈波波高最大値ｈｍａｘの微分値Δｈｍａｘを算出すると共に、カオス解析部１０２により算出された最大リアプノフ指数λの現在値とその直前の値である直前値との差分をその時間差（サンプリング周期）で除して最大リアプノフ指数λの微分値Δλを算出する（ステップＳ８）。
そして、状態推定部１０３は、算出した脈波波高最大値の微分値Δｈｍａｘと最大リアプノフ指数の微分値Δλとを基にユーザの温冷感を推定し、推定結果である推定データを制御内容決定部１０４へ出力する（ステップＳ８）。
以下、実施の形態１と同様にして、制御内容決定部１０４は、状態推定部１０３から出力された推定データを受信する。制御内容決定部１０４は、状態推定部１０３から出力された推定データを基に機器の制御内容を決定し、制御内容を示す制御データを機器制御部１０５へ出力する（ステップＳ９）。次に、機器制御部１０５は、制御内容決定部１０４から出力された制御データを受信する。機器制御部１０５は、制御内容決定部１０４から出力された制御データに従って機器を制御する（ステップＳ１０）。
次に、本実施の形態における状態推定部１０３によるユーザの温冷感の推定処理について説明する。ここで、本発明者らは、脈波波高最大値の変動とユーザの温冷感の変動、及び最大リアプノフ指数の変動とユーザの温冷感の変動とに高い相関があることを見出した。
図６（ａ）は、本発明者らが被験者実験により見出した、脈波波高最大値とユーザの温冷感との相関を表したグラフであり、図６（ｂ）は最大リアプノフ指数とユーザの温冷感との相関を表したグラフである。図６（ｂ）に示すように、最大リアプノフ指数と温冷感とは、温冷感０（暑くも寒くもどちらでもない中立状態）付近で最大リアプノフ指数が極値となる下に凸のグラフで表される相関関係を有している。又、図６（ａ）に示すように、脈波波高最大値と温冷感とは、温冷感が寒い（−３）側から暑い（＋３）側に変動するのに伴って脈波波高最大値は単調に増加する相関関係を有している。
また、図６（ｃ）は、図６（ａ），（ｂ）に示す脈波波高最大値と最大リアプノフ指数とに対する温冷感の関係をマトリクス状にまとめたテーブルである。このテーブルは、状態推定部１０３により予め保持されている。
すなわち、状態推定部１０３は、図６（ｃ）に示すテーブルを用いて温冷熱環境を構成する機器による制御が実行された後、脈波波高最大値が増加し、かつ最大リアプノフ指数が増加した場合はユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態（０側）から暑い状態の方向に変化したと推定する。
また、状態推定部１０３は、脈波波高最大値が増加し、かつ最大リアプノフ指数が減少した場合は、ユーザの温冷感は寒い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向（０方向）に変化したと推定する。また、状態推定部１０３は、脈波波高最大値が減少し、かつ最大リアプノフ指数が増加した場合は、ユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態（０側）から寒い状態の方向に変化したと推定する。また、状態推定部１０３は、脈波波高最大値が減少し、かつ最大リアプノフ指数が減少した場合はユーザの温冷感は暑い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向（０方向）に変化したと推定する。
図７は、本発明の実施の形態２における状態推定部１０３での処理の流れを示すフローチャートである。まず、状態推定部１０３は、波高最大値抽出部１０６により抽出された脈波波高最大値ｈｍａｘの現在値とその直前の値である直前値との差分をその時間差（サンプリング周期）で除して脈波波高最大値ｈｍａｘの微分値Δｈｍａｘを算出する（ステップＳ１１）。
また、それと並行して、状態推定部１０３は、カオス解析部１０２により抽出された最大リアプノフ指数λの現在値とその直前の値である直前値との差分をその時間差（サンプリング周期）で除して最大リアプノフ指数λの微分値Δλを算出する（ステップＳ１１）。
次に、ステップＳ１２において、状態推定部１０３は、まず、脈波波高最大値の微分値Δｈｍａｘについての判定を行う。具体的には、状態推定部１０３は、脈波波高最大値の微分値Δｈｍａｘが０以上であるか否かを判断する。脈波波高最大値の微分値Δｈｍａｘが０以上の場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）、状態推定部１０３は、脈波波高最大値は増加したと判定し、処理をステップＳ１３に進める。
ステップＳ１３において、状態推定部１０３は、最大リアプノフ指数の微分値Δλが０以上であるか否かを判断する。状態推定部１０３は、最大リアプノフ指数の微分値Δλが０以上の場合（ステップＳ１３でＹＥＳ）、最大リアプノフ指数は増加したと判定する。この場合、状態推定部１０３は、予め保持している図６（ｃ）のテーブルを参照し、温冷感が暑くも寒くもない中立状態（０側）から暑い状態の方向に変化していると推定し、‘０→暑い’という推定結果を表す推定データを制御内容決定部１０４へ出力する（ステップＳ１４）。
一方、状態推定部１０３は、最大リアプノフ指数の微分値Δλが０未満の場合（ステップＳ１３でＮＯ）、最大リアプノフ指数は減少したと判定する。この場合、状態推定部１０３は、図６（ｃ）のテーブルを参照し、温冷感が寒い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向（０方向）に変化していると推定し、‘寒い→０’という推定結果を表す推定データを制御内容決定部１０４へ出力する（ステップＳ１５）。
また、状態推定部１０３は、脈波波高最大値の微分値Δｈｍａｘが０未満の場合（ステップＳ１２でＮＯ）、脈波波高最大値が減少したと判定し、処理をステップＳ１６に進める。
そして、ステップＳ１６において、状態推定部１０３は、最大リアプノフ指数の微分値Δλが０以上であるか否かを判断する。状態推定部１０３は、最大リアプノフ指数の微分値Δλが０以上の場合（ステップＳ１６でＹＥＳ）、最大リアプノフ指数が増加したと判定する。この場合、状態推定部１０３は、図６（ｂ）に示すテーブルを参照し、温冷感が暑くも寒くもないない中立状態（０側）から寒い状態の方向に変化していると推定し、‘０→寒い’という推定結果を表す推定データを制御内容決定部１０４へ出力する（ステップＳ１７）。
一方、状態推定部１０３は、最大リアプノフ指数の微分値Δλが０未満の場合（ステップＳ１６でＮＯ）、最大リアプノフ指数が減少したと判定する。この場合、状態推定部１０３は、温冷感が暑い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向（０方向）に変化していると推定し、‘暑い→０’という推定結果を表す推定データを制御内容決定部１０４へ出力する（ステップＳ１８）。
制御内容決定部１０４は、状態推定部１０３から推定データが入力されると、予め保持している推定データと制御データとの関係を示すテーブルを参照し、推定データを機器の制御データへ変換する。図８は、推定データと制御データとを対応づけたテーブルを示す図である。
制御内容決定部１０４は、図８に示すテーブルに基づいて推定データの内容を制御データへ変換する。例えば、推定データが‘０→寒い’を示す場合、制御内容決定部１０４は、‘暖制御’という内容の制御データに決定する。また、推定データが‘０→暑い’を示す場合、制御内容決定部１０４は、‘冷制御’という内容の制御データに決定する。更に、推定データが‘寒い→０’又は‘暑い→０’を示す場合、制御内容決定部１０４は、‘なし’という内容の制御データに決定する。この場合、制御内容決定部１０４は、制御データを出力しない、又は現状の機器状態を維持するような制御データを出力する。
ここで、‘暖制御’とは、例えば、空調機器における室温設定温度を上げる制御、暖房運転時の暖房能力を増加させる制御、及び冷房運転時の冷房能力を減少させる制御などのことを指す。また、‘冷制御’とは、例えば、空調機器における室温設定温度を下げる制御、暖房運転時の暖房能力を減少させる制御、及び冷房運転時の冷房能力を増加させる制御などのことを指す。
なお、状態推定部１０３におけるユーザの温冷感の推定について、ここでの温冷感が寒い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向（０方向）に変化するとは、図６（ａ）および図６（ｂ）における横軸の−３から０の範囲内に位置する１点から０方向に温冷感が動くことを意味する。また、温冷感が暑い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向（０方向）に変化するとは、図６（ａ）および図６（ｂ）における横軸の＋３から０の範囲内に位置する１点から０方向に温冷感が動くことを意味する。また、温冷感が暑くも寒くもない中立状態（０側）から寒い状態の方向に変化するとは、図６（ａ）および図６（ｂ）における横軸の０から−３の範囲内に位置する１点から−３方向に温冷感が動くことを意味する。また、温冷感が暑くも寒くもない中立状態（０側）から暑い状態の方向に変化するとは、図６（ａ）および図６（ｂ）における横軸の０から＋３の範囲内に位置する１点から＋３方向に温冷感が動くことを意味する。
また、制御内容決定部１０４から出力される制御データにおける制御の度合いについて、たとえば、室温設定温度２度変更などの予め定められた値を用いてもよいし、状態推定部１０３において算出された脈波波高最大値の微分値Δｈｍａｘや最大リアプノフ指数の微分値Δλの大小に基づいて制御変化の度合いを決定してもよい。
以上説明したように、実施の形態２による環境制御装置によれば、ユーザの生体情報として脈波のみを用いてその時系列データをカオス解析して得られた最大リアプノフ指数と、脈波データにおける脈拍１拍分の中での脈波波形のピーク値である脈波波高最大値とに基づいて温冷熱刺激に対するユーザの温冷感を推定し、推定結果を基に、温冷熱刺激を生成する機器が制御されている。そのため、生体情報の個人差の影響を排除してユーザの温冷感を精度よく推定することができる。その結果、ユーザの温冷感を暑くもなく寒くもない適切な状態にすることができる。なお、本実施の形態において、脈波波高最大値に代えて、脈波振幅を用いても良い。
（実施の形態３）
次に本発明の実施の形態３による環境制御装置について説明する。図９は、本発明の実施の形態３における環境制御装置の構成を示したブロック図である。なお、本実施の形態において、実施の形態２と同一のものは説明を省略し相違するもののみ説明する。
図９に示す環境制御装置は、実施の形態２における波高最大値抽出部１０６に代えて室温計測部１０７を備えており、実施の形態２との相違点は、状態推定部１０３が、脈波波高最大値に代えて室温計測部１０７により計測された室温データを用い、その室温データと最大リアプノフ指数とを用いてユーザの温冷感を推定する点にある。
室温計測部１０７は、温度センサ等から構成され、一定時間ごとに室内の温度を計測して蓄積する。状態推定部１０３は、室温計測部１０７により計測された室温データの変動及びカオス解析部１０２により算出された最大リアプノフ指数の変動を算出し、算出結果からユーザの温冷感を推定し、推定結果である推定データを実施の形態２と同様にして制御内容決定部１０４に出力する。
本実施の形態においても、状態推定部１０３は、機器制御部１０５が制御を開始してから時系列的に順次抽出された室温データ及び最大リアプノフ指数の差分をその時間差（サンプリング周期）で除して、室温データの微分値及び最大リアプノフ指数の微分値を算出する。状態推定部１０３は、この微分値が後述する予め定められた複数の挙動例のいずれにあてはまるかを判断することで、ユーザの温冷感を推定する。
次に、本実施の形態による環境制御装置の動作について図１０のフローチャートを用いて説明する。図１０は、本発明の実施の形態３における環境制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。まず、生体情報計測部１０１は、実施の形態２と同様にして脈波を計測して脈波の時系列データを取得する。また、室温計測部１０７は、ユーザの所在する部屋の温度を測定し、室温データを取得する（ステップＳ２０）。
次いで、カオス解析部１０２は、生体情報計測部１０１により計測された脈波の時系列データから一定時間ごとに最大リアプノフ指数を算出して蓄積する（ステップＳ２１）。
次いで、状態推定部１０３は、室温データの変動と最大リアプノフ指数の変動とに基づいてユーザの温冷感を推定し、推定データを制御内容決定部１０４に出力する（ステップＳ２２）。具体的には、状態推定部１０３は、室温計測部１０７により取得された室温データの現在値とその直前の値である直前値との差分をその時間差（サンプリング周期）で除して室温データの微分値Δｔを算出する。そして、状態推定部１０３は、微分値Δｔが正の場合、室温は上昇したと判定し、微分値Δｔが負の場合、室温は低下したと判定する。
また、状態推定部１０３は、カオス解析部１０２により算出された最大リアプノフ指数λの現在値とその直前の値である直前値との差分をその時間差（サンプリング周期）で除して最大リアプノフ指数λの微分値Δλを算出する。そして、状態推定部１０３は、微分値Δλが正の場合、最大リアプノフ指数が増大したと判定し、微分値Δλが負の場合、最大リアプノフ指数が減少したと判定する。
そして、状態推定部１０３は、図１１に示すテーブルを参照してユーザの温冷感を推定する。図１１は、実施の形態２と同様にして導いた最大リアプノフ指数と室温とに対する温冷感をマトリクス状にまとめたテーブルを示す図である。このテーブルは、状態推定部１０３により予め保持されている。
すなわち、状態推定部１０３は、温冷熱環境を構成する機器による制御が実行された後、図１１に示すテーブルを参照し、室温が上昇し、かつ最大リアプノフ指数が増加した場合、ユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態（０側）から暑い状態の方向に変化したと推定し、‘０→暑い’を示す推定データを出力する。また、状態推定部１０３は、室温データが上昇し、かつ最大リアプノフ指数が減少した場合、ユーザの温冷感は寒い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向（０方向）に変化したと推定し、‘寒い→０’を示す推定データを出力する。
また、状態推定部１０３は、室温データが低下し、かつ最大リアプノフ指数が増加した場合、ユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態（０側）から寒い状態の方向に変化したと推定し、‘０→寒い’を示す推定データを出力する。また、状態推定部１０３は、室温データが低下し、かつ最大リアプノフ指数が減少した場合、ユーザの温冷感は暑い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向（０方向）に変化したと推定し、‘暑い→０’を示す推定データを出力する。その後、それぞれの推定データは制御内容決定部１０４へ出力される。
次いで、制御内容決定部１０４は、状態推定部１０３から推定データが入力されると、実施の形態２と同様、図８に示すテーブルを参照して、推定データを機器の制御データへ変換する（ステップＳ２３）。次に、機器制御部１０５は、制御内容決定部１０４から出力された制御データを受信する。機器制御部１０５は、制御内容決定部１０４から出力された制御データに従って機器を制御する（ステップＳ２４）。
以上説明したように、実施の形態３による環境制御装置によれば、最大リアプノフ指数と、空調機器で通常計測されているその時点での室温とに基づいて、ユーザの温冷感が推定されているため、生体情報の個人差の影響を排除してユーザの温冷感を精度よく推定することができる。その結果、ユーザの温冷感を暑くもなく寒くもない適切な状態に確実に導くことができる。
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４による環境制御装置について説明する。図１２は、本発明の実施の形態４における環境制御装置の構成を示したブロック図である。実施の形態１と同一のものは説明を省略し相違するもののみ説明する。図１２に示す環境制御装置は、実施の形態１における構成とほぼ同一であるが、実施の形態１との相違点は、制御内容決定部１０４が、制御データを決定し、決定した制御データを状態推定部１０３へも出力し、状態推定部１０３が、制御内容決定部１０４から出力された制御データと最大リアプノフ指数とを用いてユーザの温冷感を推定する点にある。
状態推定部１０３は、カオス解析部１０２により算出された最大リアプノフ指数の変動を算出し、算出結果と制御内容決定部１０４から出力された制御データとに基づいてユーザの温冷感を推定し、推定結果である推定データを実施の形態１と同様にして制御内容決定部１０４に出力する。ここで、制御対象の機器を冷房として機能させる場合は、制御データには、‘冷房’のデータが含まれると共に、冷房の出力強度を指定するデータが含まれる。また、制御対象の機器を暖房として機能させる場合は、制御データには‘暖房’のデータが含まれると共に、暖房の出力強度を指定するデータが含まれる。
本実施の形態においても、状態推定部１０３は、機器制御部１０５が制御を開始してから時系列的に順次抽出された最大リアプノフ指数の差分をその時間差（サンプリング周期）で除して、最大リアプノフ指数の微分値Δλを算出する。状態推定部１０３は、この微分値の挙動と制御内容決定部１０４から出力された制御データの内容とが後述する予め定められた複数例のいずれにあてはまるかを判断することで、ユーザの温冷感を推定する。
次に、本実施の形態による環境制御装置の動作について図１３のフローチャートを用いて説明する。図１３は、本発明の実施の形態４における環境制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。まず、生体情報計測部１０１は、実施の形態１と同様にして脈波を計測して脈波の時系列データを取得する（ステップＳ３０）。次いで、カオス解析部１０２は、生体情報計測部１０１により計測された脈波の時系列データから一定時間ごとに最大リアプノフ指数λを算出して蓄積する（ステップＳ３１）。
次いで、状態推定部１０３は、最大リアプノフ指数の変動と、制御内容決定部１０４から出力される制御データとに基づいてユーザの温冷感を推定し、推定データを制御内容決定部１０４に出力する（ステップＳ３２）。
具体的には、状態推定部１０３は、カオス解析部１０２により算出された最大リアプノフ指数λの現在値とその直前の値である直前値との差分をその時間差（サンプリング周期）で除して最大リアプノフ指数λの微分値Δλを算出する。そして、状態推定部１０３は、微分値Δλが正の場合、最大リアプノフ指数は増加したと判定し、微分値Δλが負の場合、最大リアプノフ指数は減少したと判定する。
そして、状態推定部１０３は、制御内容決定部１０４から出力された制御データに含まれる出力強度の現在値とその直前の値である直前値とから冷房又は暖房として機能する機器の出力強度を示す冷房能力又は暖房能力が増加若しくは減少したかを判定する。
そして、状態推定部１０３は、図１４（ａ），（ｂ）に示すテーブルを参照してユーザの温冷感を推定する。図１４は、実施の形態１と同様にして導いた最大リアプノフ指数と温冷感との関係と、制御データと温冷感との関係とをマトリクス状にまとめたテーブルを示す図であり、図１４（ａ）は、最大リアプノフ指数及び冷房能力と温冷感との関係をマトリクス状にまとめたテーブルを示す図であり、図１４（ｂ）は、最大リアプノフ指数及び暖房能力と温冷感との関係をマトリクス状にまとめたテーブルを示す図である。状態推定部１０３はこのテーブルを予め保持している。
すなわち、状態推定部１０３は、受信した制御データが冷房を示し、冷房能力が増加し、かつ最大リアプノフ指数が増加している場合は、図１４（ａ）に示すテーブルを参照し、ユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態（０側）から寒い状態の方向に変化したと推定し、‘０→寒い’を示す推定データを出力する。
また、状態推定部１０３は、受信した制御データが冷房を示し、冷房能力が減少し、かつ最大リアプノフ指数が増加している場合は、図１４（ａ）に示すテーブルを参照し、ユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態（０側）から暑い状態の方向に変化したと推定し、‘０→暑い’を示す推定データを出力する。
また、状態推定部１０３は、受信した制御データが冷房を示し、冷房能力が増加し、かつ最大リアプノフ指数が減少している場合は、図１４（ａ）に示すテーブルを参照し、ユーザの温冷感は暑い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向（０方向）に変化したと推定し、‘暑い→０’を示す推定データを出力する。
また、状態推定部１０３は、受信した制御データが冷房を示し、冷房能力が減少し、かつ最大リアプノフ指数が減少している場合は、図１４（ａ）に示すテーブルを参照し、ユーザの温冷感は寒い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向（０方向）に変化したと推定し、‘寒い→０’を示す推定データを出力する。
一方、状態推定部１０３は、受信した制御データが暖房を示し、暖房能力が増加し、かつ最大リアプノフ指数が増加している場合は、図１４（ｂ）に示すテーブルを参照し、ユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態（０側）から暑い状態の方向に変化したと推定し、‘０→暑い’を示す推定データを出力する。
また、状態推定部１０３は、受信した制御データが暖房を示し、暖房能力が減少し、かつ最大リアプノフ指数が増加している場合は、図１４（ｂ）に示すテーブルを参照し、ユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態（０側）から寒い状態の方向に変化したと推定し、‘０→寒い’を示す推定データを出力する。
また、状態推定部１０３は、受信した制御データが暖房を示し、暖房能力が増加し、かつ最大リアプノフ指数が減少している場合は、図１４（ｂ）に示すテーブルを参照し、ユーザの温冷感は寒い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向（０方向）に変化したと推定し、‘寒い→０’を示す推定データを出力する。
また、状態推定部１０３は、受信した制御データが暖房を示し、暖房能力が減少し、かつ最大リアプノフ指数が減少している場合は、図１４（ｂ）に示すテーブルを参照し、ユーザの温冷感は暑い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向（０方向）に変化したと推定し、‘暑い→０’を示す推定データを出力する。
図１３に戻って、制御内容決定部１０４は、状態推定部１０３から推定データが入力されると、実施の形態２と同様、図８に示すテーブルを参照して、推定データを機器の制御データへ変換する（ステップＳ３３）。次に、機器制御部１０５は、制御内容決定部１０４から出力された制御データを受信する。機器制御部１０５は、制御内容決定部１０４から出力された制御データに従って機器を制御する（ステップＳ３４）。
ここで、温冷熱環境を構成する機器による冷房などの制御が実行されている際における暖制御とは、冷房能力を減少させる制御のことを指す。また、冷制御とは、冷房能力を増加させる制御のことを指す。同じく、暖房などの制御が実行されている際における暖制御とは、暖房能力を増加させる制御のことを指す。また、冷制御とは、暖房能力を減少させる制御のことを指す。
以上説明したように、実施の形態４による環境制御装置によれば、最大リアプノフ指数と、その時点での温冷熱刺激に相当する制御内容とに基づいてユーザの温冷感が推定されているため、生体情報の個人差の影響を排除して温冷熱刺激に対するユーザの温冷感を精度よく推定することができる。その結果、ユーザの温冷感を暑くもなく寒くもない適切な状態に確実に導くことができる。
（実施の形態５）
図１５は、本発明の実施の形態５における環境制御装置の構成を示す概略図である。本環境制御装置は、公知のコンピュータから構成され、脈波検知部（生体情報取得手段）２０１、脈波カオスパラメータ算出部（第１のパラメータ算出手段）２０２、脈波カオスパラメータ比較部（第１の推定手段）２０３、第１ユーザ状態推定部（第１の推定手段）２０４、第１刺激制御部（第１の刺激制御手段）２０５、刺激生成部２０６、脈波波形パラメータ算出部（第２のパラメータ算出手段）２０７、脈波波形パラメータ比較部（第２の推定手段）２０８、第２ユーザ状態推定部（第２の推定手段）２０９、第２刺激制御部（第２の刺激制御手段）２１０、及び刺激制御切替部（刺激制御切替手段）２１１を備えている。
これら脈波検知部２０１〜刺激制御切替部２１１は、本発明による環境制御プログラムがインストールされたコンピュータのＣＰＵが当該プログラムを実行することで実現される。
脈波検知部２０１は、公知のトランデューサー等により検出されたユーザの指尖脈波を所定のサンプリング周期でサンプリングして、脈波データ（生体情報の一例）を時系列的に取得する。脈波カオスパラメータ算出部２０２は、脈波検知部２０１により検知及び蓄積された脈波の時系列データの最大リアプノフ指数を算出し、算出した最大リアプノフ指数を脈波カオスパラメータとして算出する。脈波カオスパラメータ比較部２０３は、算出された脈波カオスパラメータの値を基準値Ｋ１と比較する。
第１ユーザ状態推定部２０４は、脈波カオスパラメータ比較部２０３による比較結果に基づいて、脈波カオスパラメータ算出部２０２により算出された脈波カオスパラメータの現在値Ｎ１から基準値Ｋ１を減ずる演算、又は基準値Ｋ１から現在値Ｎ１を減ずる演算を行い、演算結果を予め定められた閾値（第３規定値）Ａ１と比較することで、例えば、リラックス感または快適感または温冷感等のユーザの状態を推定する。
ここで、基準値Ｋ１としては、刺激生成部２０６がユーザに刺激を与える前、或いは刺激の強度や種類を変更する前に、脈波カオスパラメータ算出部２０２により算出された脈波カオスパラメータの値が採用される。或いは、刺激生成部２０６がユーザに刺激を与える前のある所定期間において、刺激の強度や種類を変更する前に、脈波カオスパラメータ算出部２０２により算出されたが脈波カオスパラメータの値の推移より学習した値（例えば、平均値）が採用される。
第１刺激制御部２０５は、第１ユーザ状態推定部２０４の推定結果に基づいて、ユーザがリラックス感または快適感または温冷感等を得ることができるような強度の刺激を刺激生成部２０６に生成させるための刺激値（第１刺激値）Ｉ１を算出し、算出した刺激値Ｉ１を刺激制御切替部２１１に出力する。
脈波波形パラメータ算出部２０７は、脈波時系列データから、脈波の２階微分である脈波加速度波形を評価するための脈波波形パラメータを算出する。この脈波波形パラメータが時系列データの変化の一例である。
図６０に示すように脈波加速度は、５つの要素波Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５から構成される。要素波Ｅ１の頂点Ａは指尖容積脈波拡張期波の始まりと一致するので頂点Ａから頂点Ｅまでの所要時間は心臓の収縮時間軸長さと一致するようになる。要素波Ｅ１は、基線に対して上に凸となる陽性波であり、要素波Ｅ２は、基線に対して下に凸となる陰性波であり、次の要素波Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５はそれぞれ生理状態によって陽性波になったり陰性波になったり変化する要素波であり、利用者の年齢と強い相関を有する。
本実施の形態では、脈波波形パラメータ算出部２０７は、振幅ａを分母にとり振幅ｃを分子にとったｃ／ａを脈波波形パラメータとして採用する。但し、ｃ／ａに代えて、ｂ／ａやｄ／ａを脈波波形パラメータとして採用してもよい。
脈波波形パラメータ比較部２０８は、算出された脈波波形パラメータの値を基準値Ｋ２と比較する。第２ユーザ状態推定部２０９は、脈波波形パラメータ比較部２０８による比較結果に基づいて、脈波波形パラメータ算出部２０７により算出された脈波波形パラメータの現在値Ｎ２から所定の基準値Ｋ２を減ずる演算、又は基準値Ｋ２から現在値Ｎ２を減ずる演算を実行し、演算結果を所定の閾値Ｂ１と比較し、比較結果に基づいて、刺激生成部２０６がユーザに与えた刺激に対するユーザの認知状態を推定する。すなわち、第２ユーザ状態推定部２０９は、刺激生成部２０６がユーザに与えた刺激に対し、ユーザが強すぎると感じているか、適切と感じているか、或いは弱すぎると感じているかを推定する。
ここで、基準値Ｋ２としては、刺激生成部２０６がユーザに刺激を与える前、或いは刺激の強度や種類を変更する前に、脈波波形パラメータ算出部２０７により算出された脈波波形パラメータの値が採用される。或いは、刺激生成部２０６がユーザに刺激を与える前の一定期間において、脈波刺激の強度や種類を変更する前の脈波波形パラメータの値の推移より学習した値（例えば、平均値）が採用される。
第２刺激制御部２１０は、第２ユーザ状態推定部２０９の推定結果に基づいて、刺激に対してユーザが適切と感じるような強度の刺激を刺激生成部２０６に生成させるための刺激値（第２刺激値）Ｉ２を算出し、刺激制御切替部２１１に出力する。
刺激制御切替部２１１は、第１刺激制御部２０５から出力された刺激値Ｉ１と第２刺激制御部２１０から出力された刺激値Ｉ２とを基に、実際に出力する刺激の強度を指定するための刺激出力値Ｏ１を算出し、刺激生成部２０６に出力する。
図１６は、本実施の形態における脈波カオスパラメータ算出部２０２、脈波カオスパラメータ比較部２０３、第１ユーザ状態推定部２０４及び第１刺激制御部２０５の動作を示すフローチャートである。
まず、脈波カオスパラメータ算出部２０２は、脈波検知部２０１によって検知・蓄積された脈波時系列データを受信する（ステップＳ４０）。次に、脈波カオスパラメータ算出部２０２は、受信した脈波時系列データから最大リアプノフ指数（Ｌｙ）を算出し、算出した最大リアプノフ指数を脈波カオスパラメータの現在値Ｎ１とする（ステップＳ４１）。
次に、脈波カオスパラメータ比較部２０３は、脈波カオスパラメータの基準値Ｋ１と現在値Ｎ１との差を閾値Ａ１と比較する（ステップＳ４２）。具体的には、脈波カオスパラメータ比較部２０３は、脈波カオスパラメータの現在値Ｎ１と基準値Ｋ１との差を算出し、算出した差が閾値Ａ１以上であるか否かを判断する。算出した差が閾値Ａ１以上の場合（ステップＳ４２でＹＥＳ）、第１ユーザ状態推定部２０４は、リラックス感または快適感または温冷感等が向上していると推定する（ステップＳ４３）。
一方、脈波カオスパラメータの現在値Ｎ１と基準値Ｋ１との差が所定の閾値Ａ１未満の場合（ステップＳ４２でＮＯ）、第１ユーザ状態推定部２０４は、リラックス感または快適感または温冷感等が向上していないと推定する（ステップＳ４４）。
ステップＳ４５において、第１刺激制御部２０５は、現在の刺激強度が維持されるような刺激値Ｉ１を算出し、刺激制御切替部２１１に出力する。ステップＳ４６において、第１刺激制御部２０５は、現在の刺激強度より強化されるような刺激値Ｉ１を刺激制御切替部２１１に出力する。
図１７は、本実施の形態における脈波波形パラメータ算出部２０７、脈波波形パラメータ比較部２０８、第２ユーザ状態推定部２０９及び第２刺激制御部２１０の動作を示すフローチャートである。
まず、脈波波形パラメータ算出部２０７は、脈波検知部２０１によって検知・蓄積された脈波時系列データを受信する（ステップＳ５０）。次に、脈波波形パラメータ算出部２０７は、脈波の２階微分値である加速度脈波の波形成分比ｃ／ａを算出し、算出した波形成分比ｃ／ａを脈波波形パラメータの現在値Ｎ２とする（ステップＳ５１）。
次に、脈波波形パラメータ比較部２０８は、脈波波形パラメータｃ／ａの基準値Ｋ２と現在値Ｎ２との差を閾値Ｂ１と比較する（ステップＳ５２）。具体的には、脈波波形パラメータ比較部２０８は、脈波波形パラメータｃ／ａの基準値Ｋ２と現在値Ｎ２との差を算出し、算出した差が閾値Ｂ１以上であるか否かを判断する。算出した差が所定の閾値Ｂ１未満の場合（ステップＳ５２でＮＯ）、第２ユーザ状態推定部２０９は、現在の刺激強度ではユーザの認知が弱く、刺激強度が弱すぎると推定する（ステップＳ５３）。
一方、脈波波形パラメータｃ／ａの基準値Ｋ２と現在値Ｎ２との差が所定の閾値Ｂ１以上の場合（ステップＳ５２でＹＥＳ）、脈波波形パラメータ比較部２０８は、さらに脈波波形パラメータｃ／ａの基準値Ｋ２と現在値Ｎ２との差を閾値Ｂ２と比較する（ステップＳ５４）。具体的には、脈波波形パラメータ比較部２０８は、脈波波形パラメータｃ／ａの基準値Ｋ２と現在値Ｎ２との差が閾値Ｂ２以上であるか否かを判断する。なお、閾値Ｂ２は閾値Ｂ１以上である。その差が閾値Ｂ２以下の場合（ステップＳ５４でＹＥＳ）、第２ユーザ状態推定部２０９は、現在の刺激強度でユーザの認知が適切である、すなわち刺激が適切な範囲内にあると推定する（ステップＳ５５）。
一方、脈波波形パラメータｃ／ａの基準値Ｋ２と現在値Ｎ２との差が閾値Ｂ２より大きい場合（ステップＳ５４でＮＯ）、第２ユーザ状態推定部２０９は、現在の刺激強度ではユーザの認知が強すぎ、ユーザに苦痛あるいは悪影響を与えると推定する（ステップＳ５６）。
ステップＳ５７において、第２刺激制御部２１０は、現在の刺激強度を強める刺激値Ｉ２を算出して、刺激制御切替部２１１に出力する。ステップＳ５８において、第２刺激制御部２１０は、現在の刺激強度が維持されるような刺激値Ｉ２を算出し、刺激制御切替部２１１に出力する。ステップＳ５９において、第２刺激制御部２１０は、現在の刺激強度が弱まるような刺激値Ｉ２を算出し、刺激制御切替部２１１に出力する。なお、脈波波形パラメータは数秒間（例えば約５秒間〜約１０秒間）の脈波波形から算出できるため、脈波カオスパラメータに対して速やかに算出される。
また、算出する脈波波形パラメータに応じて、脈波波形パラメータの基準値と現在値との差を、例えば上述の脈波波形パラメータｃ／ａの時のように基準値−現在値とするか、例えば脈拍数の時のように現在値−基準値とするかは適宜選択すればよく、また、所定の閾値（Ｂ１及びＢ２、ただしＢ１≦Ｂ２）も適宜設定すればよい。
図１８は、本実施の形態における刺激制御切替部２１１の動作を示すフローチャートである。まず、刺激制御切替部２１１は、脈波波形パラメータ算出部２０７で算出された脈波波形パラメータｃ／ａと、所定の第１閾値（下限規定値）Ｃ１とを比較する（ステップＳ６０）。すなわち、刺激制御切替部２１１は、脈波波形パラメータｃ／ａが所定の第１閾値Ｃ１以下であるか否かを判断する。脈波波形パラメータｃ／ａが第１閾値Ｃ１以下の場合（ステップＳ６０でＹＥＳ）、刺激制御切替部２１１は、メンバシップ値Ｍ１を０に設定する（ステップＳ６１）。ここで、メンバシップ値Ｍ１は、脈波波形パラメータに応じて決定される重み係数である。そして、メンバシップ値Ｍ１は、脈波波形パラメータを入力とし、メンバシップ値Ｍ１を出力とする０から１の範囲で単調増加する所定のメンバシップ関数ｆ１を用いて算出される。
一方、脈波波形パラメータｃ／ａが第１閾値Ｃ１より大きい場合（ステップＳ６０でＮＯ）、刺激制御切替部２１１は、第１閾値Ｃ１より大きい所定の第２閾値（第１規定値）Ｃ２と、脈波波形パラメータｃ／ａとを比較する（ステップＳ６２）。すなわち、刺激制御切替部２１１は、脈波波形パラメータｃ／ａが所定の第２閾値Ｃ２以下であるか否かを判断する。脈波波形パラメータｃ／ａが第２閾値Ｃ２以下の場合（ステップＳ６２でＹＥＳ）、刺激制御切替部２１１は、脈波波形パラメータｃ／ａに応じたメンバシップ値Ｍ１を、メンバシップ関数ｆ１を用いて算出する（ステップＳ６３）。
脈波波形パラメータｃ／ａが第２閾値Ｃ２より大きい場合（ステップＳ６２でＮＯ）、刺激制御切替部２１１は、第２閾値Ｃ２より大きい所定の第３閾値（第２規定値）Ｃ３と、脈波波形パラメータｃ／ａとを比較する（ステップＳ６４）。すなわち、刺激制御切替部２１１は、脈波波形パラメータｃ／ａが所定の第３閾値Ｃ３以下であるか否かを判断する。脈波波形パラメータｃ／ａが第３閾値Ｃ３以下の場合（ステップＳ６４でＹＥＳ）、刺激制御切替部２１１は、メンバシップ値Ｍ１を１に設定する（ステップＳ６５）。
一方、脈波波形パラメータｃ／ａが第３閾値Ｃ３より大きい場合（ステップＳ６４でＮＯ）、刺激制御切替部２１１は、第３閾値Ｃ３より大きい所定の第４閾値（上限規定値）Ｃ４と、脈波波形パラメータｃ／ａとを比較する（ステップＳ６６）。すなわち、刺激制御切替部２１１は、脈波波形パラメータｃ／ａが所定の第４閾値Ｃ４以下であるか否かを判断する。脈波波形パラメータｃ／ａが第４閾値Ｃ４以下の場合（ステップＳ６６でＹＥＳ）、刺激制御切替部２１１は、メンバシップ関数ｆ２を用いて、脈波波形パラメータｃ／ａに応じたメンバシップ値Ｍ１を算出する（ステップＳ６７）。
ここで、メンバシップ関数ｆ２は、０から１の範囲で単調減少する関数であり、脈波波形パラメータｃ／ａの値に応じたメンバシップ値Ｍ１を算出する。
一方、脈波波形パラメータｃ／ａが第４閾値Ｃ４より大きい場合（ステップＳ６６でＮＯ）、刺激制御切替部２１１は、メンバシップ値Ｍ１を０に設定する（ステップＳ６８）。
図１９は、脈波波形パラメータとメンバシップ値Ｍ１との関係を示したグラフである。図１９において、縦軸はメンバシップ値Ｍ１を示し、横軸は脈波波形パラメータを示している。図１９に示すように脈波波形パラメータが第１閾値Ｃ１以下の場合は、メンバシップ値Ｍ１＝０となる。また、脈波波形パラメータが第１閾値Ｃ１より大きく、第２閾値Ｃ２以下の場合は、メンバシップ値Ｍ１はメンバシップ関数ｆ１に従って単調増加する。また、脈波パラメータが第２閾値Ｃ２より大きく、第３閾値Ｃ３以下の場合は、メンバシップ値Ｍ１＝１となる。また、脈波波形パラメータが第３閾値Ｃ３より大きく、第４閾値Ｃ４以下の場合は、メンバシップ値Ｍ１はメンバシップ関数ｆ２に従って単調減少する。また、脈波波形パラメータが第４閾値Ｃ４より大きい場合は、メンバシップ値Ｍ１＝０となる。
図１８に戻って、ステップＳ６９において、刺激制御切替部２１１は、刺激値Ｉ１，Ｉ２、メンバシップ値Ｍ１を用いて式（１）の演算を行い、刺激出力値Ｏ１を算出し、刺激生成部２０６に出力する。
刺激出力値Ｏ１＝刺激値Ｉ２×（１−メンバシップ値Ｍ１）＋刺激値Ｉ１×（メンバシップ値Ｍ１）・・・（１）
刺激出力値Ｏ１を受けた刺激生成部２０６は、この刺激出力値Ｏ１が示す強度の刺激を生成し、ユーザに与える。
図１９に示すように、脈波波形パラメータ算出部２０７で算出された脈波波形パラメータｃ／ａが、刺激制御切替部２１１により第１閾値Ｃ１以下と判断された時は、刺激強度が弱すぎてこのままの刺激強度で刺激を生成し続けてもユーザの状態（例えばリラックス感または快適感または温冷感等）を向上させることは困難であると判断され、メンバシップ値Ｍ１が０に設定される。その結果、リラックス感または快適感または温冷感等を向上させることに対して支配的な刺激値Ｉ１の重みが０となり、刺激値Ｉ２のみ用いて刺激出力値Ｏ１が算出される。
これにより、算出に時間がかかる脈波カオスパラメータを用いることなく、刺激出力値Ｏ１が算出される結果、速やかに刺激出力値Ｏ１を算出することができ、ユーザに与える刺激強度を速やかに適切な強度にすることができる。
また、脈波波形パラメータ算出部２０７で算出された脈波波形パラメータｃ／ａが、刺激制御切替部２１１により第４閾値Ｃ４よりも大きいと判断された時は、刺激強度が強すぎてユーザに苦痛あるいはユーザに悪影響を与える可能性があると判断され、上記と同様に、メンバシップ値Ｍ１が０に設定される。その結果、刺激値Ｉ２のみ用いて刺激出力値Ｏ１が算出される。
これにより、算出に時間がかかる脈波カオスパラメータを用いることなく、刺激出力値Ｏ１が算出される結果、速やかにユーザへの刺激強度が弱められ、速やかに刺激の強度を適切な強度にすることができる。
更に、脈波波形パラメータ算出部２０７で算出された脈波波形パラメータｃ／ａが、刺激制御切替部２１１により第２閾値Ｃ２より大きく、かつ第３閾値Ｃ３以下と判断された時には、脈波波形パラメータｃ／ａは適切な範囲にあり、現在の刺激の強度は適切であり、この強度の刺激を継続してユーザに与えても、苦痛などの悪影響は与えないと判断される。
そして、刺激制御切替部２１１により、メンバシップ値Ｍ１が１に設定される。その結果、刺激値Ｉ２の重み係数が０となり、刺激値Ｉ１のみ用いて、刺激出力値Ｏ１が算出される。このとき、脈波カオスパラメータの現在値Ｎ１と基準値Ｋ１との差が所定の閾値Ａ１以上であれば、現在の刺激強度が維持される。一方、脈波カオスパラメータの現在値Ｎ１と基準値Ｋ１との差が所定の閾値Ａ１より小さければ、現在の刺激強度が強められる。
これにより、ユーザに苦痛あるいは悪影響を与えないことを確保したうえで、ユーザのリラックス感または快適感または温冷感等を向上させることができる。
更に、脈波波形パラメータ算出部２０７で算出された脈波波形パラメータｃ／ａが、刺激制御切替部２１１により第１閾値Ｃ１より大きく、かつ第２閾値Ｃ２以下と判断された時には、第１閾値Ｃ１以下の時ほどではないが刺激強度がやや弱いため、このままの刺激強度で刺激を生成し続けてもユーザの状態（例えばリラックス感または快適感または温冷感等）を向上させることはやや困難であると判断される。この場合、刺激値Ｉ１と刺激値Ｉ２とが混合され、刺激出力値Ｏ１が算出される。
これにより、弱すぎない適度な強度の刺激をユーザに与えることができ、ユーザのリラックス感または快適感または温冷感等をより確実に向上させることができる。
更に、脈波波形パラメータ算出部２０７で算出された脈波波形パラメータｃ／ａが、刺激制御切替部２１１により第３閾値Ｃ３より大きく、かつ第４閾値Ｃ４以下と判断された時には、第４閾値Ｃ４以上の時ほどではないが刺激強度がやや強いため、このままの刺激強度で刺激を生成し続けるとユーザに苦痛あるいはユーザに悪影響を与える可能性があると判断される。この場合、刺激値Ｉ１と刺激値Ｉ２とが混合され、刺激出力値Ｏ１が算出される。
これにより、ユーザに強すぎない適度な強度の刺激がユーザに与えられ、ユーザのリラックス感または快適感または温冷感等をより確実に向上させることができる。
以上のように、本環境制御装置によれば、ユーザに苦痛や悪影響を与えることを速やかに回避して、ユーザのリラックス感または快適感または温冷感等を向上させることができる。
なお、本実施の形態において、ユーザに与える刺激として、冷房や暖房等の温冷熱刺激、冷風や温風等の気流刺激、マッサージ等の物理刺激、酸素やマイナスイオン等の物質刺激、パルス音、音楽や超音波などの聴覚刺激や、光、照明や映像などの視覚刺激等が含まれる。
また、図１８及び図１９における説明では、刺激制御切替部２１１は脈波波形パラメータと閾値（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）とを比較するとしているが、脈波波形パラメータの基準値（Ｋ２）と現在値（Ｎ２）との差と適切に設定された閾値とを比較するようにしてもよい。
また、上記実施の形態では、脈波カオスパラメータを基にユーザの状態を推定する第１ユーザ状態推定部２０４と、脈波波形パラメータを基にユーザの状態を推定する第２ユーザ状態推定部２０９とを備える構成を採用したが、これに限定されず、脈波カオスパラメータのみに基づいて刺激生成部２０６を制御してもよい。この場合、脈波波形パラメータ算出部２０７〜刺激制御切替部２１１は不要となり、第１刺激制御部２０５は算出した刺激値Ｉ１により直接、刺激生成部２０６を制御すればよい。この構成によれば脈波カオスパラメータを用いてユーザの快適感あるいは温冷感の推定を行い、この推定結果を基に、ユーザに対して快適感あるいは温冷感を向上させるような刺激が与えられる。そのため、構成の簡略化を図りつつ、ユーザの住環境を構成する機器（特に空調機器や、給湯機器等の浴室環境機器など、温冷熱刺激をユーザに与える機器）の制御にも十分適用させることができる環境制御装置を提供することができる。
次に、本発明で用いた脈波のカオス解析による、温冷熱刺激に対するユーザの快適感あるいは温冷感の推定の原理について説明する。
本発明を生み出すにあたり、本発明者らが温冷熱刺激に対する人の快適感を生体情報により推定するべく鋭気研究を重ね、冬季に青年女子被験者を対象とした温冷熱刺激実験を実施した。実験条件としては、少し涼しい環境で被験者を椅子に座った状態で安静にさせた後、その環境下で温熱刺激の一例として湯に足をつけてしばらく足浴を施した。その後、湯から足を出した状態で安静にさせた。実験中は被験者の脈波を時系列データとして検知、蓄積した。また、快適感と温冷感の変化とを被験者に主観申告してもらった。
図２０は、足浴前、足浴中及び足浴後の脈波をカオス解析して得られたリアプノフ指数の変化と、快適感及び温冷感に関する主観申告の変化との一例を示す図である。なお、図２０において、四角印は、足浴前、足浴中及び足浴後の快適感に関する主観申告を表し、三角印は、足浴前、足浴中及び足浴後の温冷感に関する主観申告を表し、菱形印は、足浴前、足浴中及び足浴後のリアプノフ指数を表している。
実験終了後、本発明者らは、被験者の脈波時系列データと主観申告の快適感、温冷感との相関について種々分析を重ねた結果、図２０に示すように足浴前、足浴中、足浴後の脈波をカオス解析して得られたリアプノフ指数の変化と快適感、温冷感に関する主観申告との間に高い相関があることを見出し、本発明の完成に至ったのである。すなわち、足浴前では少し涼しい環境下であるので快適感はほぼ中立か、わずかに不快側であり、温冷感は冷側に申告されている。これに対し、足浴中には快適感、温冷感ともにそれぞれ大きく快適側、温側に申告されている。また、足浴後には少し涼しい環境下に放置される事になるので再び快適感はほぼ中立か、わずかに不快側となり、温冷感は冷側に申告されている。
一方、脈波のカオス解析結果であるリアプノフ指数は、足浴前から足浴中にかけては大きく上昇し、足浴中から足浴後にかけては再び低下する傾向を示し、上述の快適感、温冷感の主観申告の変化との間に高い相関が見出されたのである。この温冷熱刺激に対する快適感、温冷感の変化と脈波のカオス解析結果との相関を応用して前記の第１ユーザ状態推定部２０４を構成することにより、ユーザの生体情報として脈波の時系列データをカオス解析することで得られた温冷熱刺激に対するユーザの快適感あるいは温冷感の推定結果を基に、温冷熱刺激を生成する刺激生成部２０６が制御される。したがって、ユーザに対して温冷熱刺激に対する快適感あるいは温冷感を向上させるような刺激を与えることができる。その結果、ユーザの居住環境を構成する機器（特に空調機器や、給湯機器等の浴室環境機器など、温冷熱刺激をユーザに与える機器）の制御にも十分適用させることができる環境制御装置を提供することができる。
（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６に係る環境制御装置について説明する。まず、本発明で用いた脈波を評価するためのパラメータによるユーザの快適感の推定原理と、本発明で用いた脈波を評価するためのパラメータによるユーザの温冷感の推定原理について説明する。
本発明者らは、快適感を生体情報により定量的に把握するための鋭気研究を重ねた結果、ユーザに対して快適感を促進する刺激を与えた前後で、加速度脈波の波形成分比の変化と主観申告の快適感が向上との間に高い相関があることを見出した。
また、本発明者らは、温冷感を生体情報により把握するための鋭気研究を重ねた結果、ユーザに対して温冷感に関する刺激を与えた前後で、加速度脈波の波形成分比、並びに加速度脈波の波高の最大値（加速度脈波波高最大値）若しくは脈波の波高の最大値（脈波波高最大値）の変化と主観申告の温冷感の変化との間に高い相関があることを見出した。
ここで、加速度脈波波高最大値とは、所定時間内に取得された何拍分かの加速度脈波波形の複数のピーク値のうちの最大のピーク値、若しくは複数のピーク値の平均値、並びに所定時間内に取得された何拍分かの加速度脈波波形に含まれる１拍分の加速度脈波波形のピーク値を採用することができる。
また、脈波波高最大値とは、所定時間内に取得された何拍分かの脈波波形の複数のピーク値のうち最大のピーク値、若しくは複数のピーク値の平均値、並びに所定時間内に取得された何拍分かの脈波波形に含まれる１拍分の脈波波形のピーク値を採用することができる。以下、本発明の実施の形態６について、図面を参照しながら説明する。
図２１は、本発明の実施の形態６における環境制御システムの構成を示すブロック図である。図２１に示す環境制御システムは、例えば、公知のコンピュータから構成され、生体情報採取部（生体情報取得手段）３０１、パラメータ抽出部（パラメータ算出手段）３０２、パラメータ変動判断部（推定手段）３０３、刺激制御部（刺激制御手段）３０４、及び刺激出力部３０５を備えている。これら、生体情報採取部３０１〜刺激出力部３０５は、本発明による環境制御プログラムがインストールされたコンピュータのＣＰＵが当該プログラムを実行することで実現される。
生体情報採取部３０１は、公知のトランデューサー等により検出されたユーザの指尖脈波を所定のサンプリング周期でサンプリングして、脈波データを時系列的に取得する。パラメータ抽出部３０２は、脈波データから得られる脈波波形を２階微分した加速度脈波の波形成分比を、脈波を評価するパラメータとして抽出して蓄積する。ここで、加速度脈波波形は、図６０に示すような波形となる。そこで、本実施の形態では、加速度脈波波形の基線から頂点Ａまでの距離ａを分母とし、基線から頂点Ｃまでの距離ｃを分子とするｃ／ａを波形成分比として抽出する。なお、ｃ／ａに代えて、ｂ／ａ、ｄ／ａ、ｅ／ａを波形成分比として用いてもよいが、ｃ／ａが快適感との相関が特に高い。
パラメータ変動判断部３０３は、パラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比の変動を算出し、算出結果からユーザの快適感を推定し、推定結果から刺激内容を判定する。そして、パラメータ変動判断部３０３は、判定した刺激内容に応じた刺激が刺激出力部３０５から出力されるように刺激出力命令を刺激制御部３０４に出力する。本実施の形態では、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５が刺激を出力するときに出力する刺激出力信号を受信した直後に抽出される波形成分比と、刺激出力信号を受信した直前に抽出された波形成分比との差分を上記サンプリング周期で除して、波形成分比の微分値を算出し、この微分値が予め定められた特定の範囲１〜３（後述する）のいずれに含まれるかを判断することで、ユーザの快適感を推定する。
刺激制御部３０４は、刺激出力命令を刺激出力部３０５に出力し、刺激出力部３０５を制御する。刺激出力部３０５は、ユーザに対して刺激を出力すると同時に、刺激を出力したことを示す刺激出力信号をパラメータ変動判断部３０３に出力する。
図２２は、本発明の実施の形態６における環境制御システムの処理を示すフローチャートである。まず、生体情報採取部３０１は脈波の時系列データを採取して蓄積する（ステップＳ７０）。次いで、パラメータ抽出部３０２は、生体情報採取部３０１で採取した脈波の時系列データから一定時間ごとに波形成分比ｃ／ａを抽出して蓄積する（ステップＳ７１）。
次いで、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ７２）。ここで、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信していない場合（ステップＳ７２でＮＯ）、ステップＳ７１の処理へ戻り、刺激出力信号が受信されるまでステップＳ７１及びステップＳ７２の処理が繰り返し実行される。
一方、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したとき（ステップＳ７２でＹＥＳ）、刺激出力信号を受信した直後にパラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａと刺激出力信号を受信した直前にパラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａとから波形成分比の微分値Δｃ／ａを求め、その微分値Δｃ／ａに基づいてユーザの快適感を推定し、推定結果から刺激内容を判断し、判断した刺激内容による刺激が刺激出力部３０５から出力されるように刺激出力命令を刺激制御部３０４へ出力する（ステップＳ７３）。次いで、刺激制御部３０４は、パラメータ変動判断部３０３から出力された刺激出力命令に従った刺激を刺激出力部３０５に出力させる（ステップＳ７４）。
次に、パラメータ変動判断部３０３におけるユーザの快適感の推定処理、及び刺激内容の判断処理について説明する。図２３は、本発明の実施の形態６におけるパラメータ変動判断部３０３の処理を示すフローチャートである。
まず、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ８０）。ここで、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信していない場合（ステップＳ８０でＮＯ）、刺激出力信号が受信されるまでステップＳ８０の処理が所定のタイミングで繰り返し実行される。パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信すると（ステップＳ８０でＹＥＳ）、パラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａのうち、刺激出力信号を受信した直前の波形成分比ｃ／ａと直後の波形成分比ｃ／ａとに基づいて微分値Δｃ／ａを算出する（ステップＳ８１）。
ここで、本発明者らは、波形成分比が変化するという現象とユーザの快適感が向上するという現象とに高い相関があることを見出した。そこで、本環境制御システムでは、波形成分比の変動に基づいて、ユーザの快適感を推定している。
次いで、パラメータ変動判断部３０３は、波形成分比ｃ／ａがあまり変動していないことを示す特定の範囲１に微分値Δｃ／ａが収まるか否かを判定する（ステップＳ８２）。なお、特定の範囲１とは、例えば、−０．０５＜Δｃ／ａ＜＋０．０５である。そして、微分値Δｃ／ａが特定の範囲１に収まる場合（ステップＳ８２でＹＥＳ）、パラメータ変動判断部３０３は、ユーザの快適感が変化していないと推定し、快適感を向上させる刺激が必要と判断し、例えば前回の刺激と同じ種類で刺激の強度を強くする又は刺激を与える時間を長くするような刺激出力命令を刺激制御部３０４へ出力する（ステップＳ８３）。これにより、ユーザは快適感を得ることができる。
一方、微分値Δｃ／ａの値が特定の範囲１に収まらない場合（ステップＳ８２でＮＯ）、パラメータ変動判断部３０３は、波形成分比ｃ／ａの微分値Δｃ／ａが特定の範囲１とは異なる特定の範囲２に収まるか否かを判定する（ステップＳ８４）。なお、特定の範囲２とは、例えば、−０．２＜Δｃ／ａ≦−０．０５である。
微分値Δｃ／ａが特定の範囲２に収まる場合（ステップＳ８４でＹＥＳ）、パラメータ変動判断部３０３は、ユーザの快適感が向上したと推定し、快適感を維持もしくは向上させる刺激が必要と判断し、例えば前回と同じ刺激で同一の強度であるような刺激出力命令を刺激制御部３０４へ出力する（ステップＳ８５）。これにより、刺激出力部３０５は、ユーザが快適感を得ることができる刺激を継続してユーザに出力することができ、ユーザは快適感を持続することができる。
微分値Δｃ／ａが特定の範囲２に収まらない場合（ステップＳ８４でＮＯ）、パラメータ変動判断部３０３は、波形成分比の変動が特定の範囲２とは異なる特定の範囲３に収まるか否かを判定する（ステップＳ８６）。なお、特定の範囲３とは、例えば、＋０．０５≦Δｃ／ａ＜＋０．２である。微分値Δｃ／ａが特定の範囲３に収まる場合（ステップＳ８６でＹＥＳ）、パラメータ変動判断部３０３は、ユーザの快適感が低下したと推定し、快適感を向上させる刺激が必要と判断し、例えば前回と異なる種類であるような刺激出力命令を出力する（ステップＳ８７）。一方、微分値Δｃ／ａが特定の範囲３に収まらない場合（ステップＳ８６でＮＯ）、パラメータ変動判断部３０３は、ユーザが予期せぬ危険な状態にあると判断し、システムを緊急停止させる（ステップＳ８８）。
以上説明したように実施の形態６による環境制御システムによれば、ユーザの脈波から、ユーザの快適感が推定されているため、ユーザに不快感を与えることなく、ユーザの快適感を推定することができる。また、脈波から快適感を推定しているため、脳波から快適感を推定する場合に比べて高価な装置が不要となる結果、ユーザの自宅内においても、快適感を実感させ得るような環境を手軽に創出することが可能となる。
更に、ユーザに対して刺激を出力した前後の波形成分比ｃ／ａの変動から、ユーザの快適感が推定されているため、刺激に対するユーザの反応を確実に把握することができる。また、刺激に対するユーザの反応に基づいて快適感の推定を行い、推定結果に基づいて刺激内容を判断しているため、快適感を得るうえでのユーザの個人差に対応することも可能となり、ユーザに対して確実に快適感を実感させることができる。更に、この一連の処理を繰り返すことでユーザ対する快適感を確実に持続させることができる。
更に、数ある脈波パラメータのうち、加速度脈波の波形成分比ｃ／ａを脈波パラメータとして採用しているため、複雑な処理が不要となり簡素な構成によりシステムを実現することができ、従来実現されていなかった脈波を用いて、より高精度に快適感を推定することができる。
更に、刺激が出力された前後におけるパラメータの変動として波形成分比ｃ／ａの微分値Δｃ／ａを算出し、この微分値Δｃ／ａを用いて快適感の推定を行っているため、刺激に対するユーザの反応をより確実に抽出することができる。更に、微分値Δｃ／ａが特定の範囲１〜３のいずれに収まるかどうかを判定することで、快適感が推定されているため、ユーザの反応を詳細に把握することができ、ユーザの快適感の推定精度をより向上させることができる。
更に、刺激が出力された前後の微分値が特定の範囲３にない場合は、危険が予測されてシステムが停止されるため、ユーザにとってより安全なシステムを実現することができる。
なお、本実施の形態において、パラメータ変動判断部３０３により判断される刺激内容には、刺激の種類、刺激の強度、及び刺激を与える時間等が含まれる。また、刺激の種類には、冷房や暖房等の温冷熱刺激、冷風や温風等の気流刺激、マッサージ等の物理刺激、及び酸素やマイナスイオン等の物質刺激等が含まれる。
また、本実施の形態において、パラメータ変動判断部３０３は、波形成分比の変動が特定の範囲１と特定の範囲３とを合わせた範囲内に収まるか否かを判定してもよい。波形成分比の変動がこの範囲に収まる場合、パラメータ変動判断部３０３は、ユーザの快適感は向上していないと推定し、快適感を向上させる刺激が必要と判断し、例えば前回と異なる種類であるような刺激出力命令を出力する。一方、波形成分比の変動が特定の範囲１と特定の範囲３とを合わせた範囲内に収まらない場合、パラメータ変動判断部３０３は、さらに波形成分比の変動が特定の範囲２に収まるか否かを判定する。波形成分比の変動が特定の範囲２に収まる場合、パラメータ変動判断部３０３は、ユーザの快適感は向上していると推定し、快適感を維持もしくは向上させる刺激が必要と判断し、例えば前回と同じ刺激で同一の強度であるような刺激出力命令を出力する。波形成分比の変動が特定の範囲２にも収まらない場合、パラメータ変動判断部３０３は、ユーザが予期せぬ危険な状態にあると判断し、システムを緊急停止させるようにしてもよい。
また、本実施の形態において、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激が出力されたときの直後の波形成分比ｃ／ａと直前の波形成分比ｃ／ａとに基づいて微分値Δｃ／ａを算出し、この微分値Δｃ／ａを用いてユーザの快適感を推定したが、これに限定されず、直前の波形成分比ｃ／ａと直後の波形成分比ｃ／ａとの差分を算出し、その差分に基づいてユーザの快適感を推定してもよい。この場合も、微分値Δｃ／ａの場合と同様、パラメータ変動判断部３０３は、差分が予め定められた３つの範囲のうち、いずれの範囲に属するかを判定して、ユーザの快適感を推定すればよい。
また、本実施の形態において、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から出力された刺激出力信号を受信する直前の波形成分比ｃ／ａと受信した直後の波形成分比ｃ／ａとに基づいて波形成分比の微分値Δｃ／ａを算出したが、刺激出力信号の受信時から過去一定期間において抽出された複数の波形成分比ｃ／ａの平均値、それぞれの差分の平均値、或いは微分値を算出し、その算出値と、刺激出力信号を受信した直後の波形成分比ｃ／ａとに基づいて波形成分比の微分値Δｃ／ａ、あるいは差分を算出し、その結果に基づいてユーザの快適感を推定してもよい。
また、本実施の形態において、パラメータ変動判断部３０３が、ユーザの快適感を推定してそれに基づく刺激内容を判断しているが、ユーザの快適感の推定結果を、モニタなどの表示部に表示させてユーザに提示してもよい。
また、本実施の形態において、刺激出力部３０５は、刺激を出力したことを示す刺激出力信号をパラメータ変動判断部３０３に出力し、パラメータ変動判断部３０３は刺激出力信号の受信の直前と直後の波形成分比から微分値を算出するとしているが、刺激出力部３０５が刺激出力信号を出力せず、パラメータ変動判断部３０３に時間を計測する計時部を具備させ、ある一定の時間が経過する直前と直後、または刺激内容に含まれる刺激を与える時間が経過する直前と直後の波形成分比から微分値を算出しても良い。
また、所定時間における波形成分比の変化率を微分値としてもよい。ここで、時間を計測する計時部をパラメータ変動判断部３０３から独立させ、計時部とパラメータ変動判断部３０３とを相互に通信可能に接続し、計時部が時間計測の開始と時間の経過とを、パラメータ変動判断部３０３に送信するようにしてもよい。
（実施の形態７）
本発明者らは、温熱刺激に関して、ユーザにおける快適感を促進する刺激の前後で、脈波のパルスレートＰＲが上昇するという現象と主観申告の快適感が向上するという現象とに高い相関があることも見出した。パルスレートＰＲとは、所謂脈拍数であり、一般的には、リラックスしているときや不快を除去したことによる具合のよい状態（消極的快適空間）においては、低下すると言われている。
ところが、今回、パルスレートＰＲの増加と快適感向上とに相関が見られたということは、過渡的に快適感を向上させる温熱刺激を与えた場面（積極的快適空間）においては、先述した消極的快適空間とは全く違う生体現象が起こることが明らかとなったのである。
よって、本実施の形態では、実施の形態６で加速度脈波の波形成分比ｃ／ａの変動によりユーザの快適感を推定していたところを、脈波のパルスレートＰＲの変動により推定することとした。以下、実施の形態７による環境制御システムについて説明する。
なお、本実施の形態における環境制御装置の構成は実施の形態６と同様であるため、図２１に示すブロック図と同じブロック図を用いて説明する。また、実施の形態６と同一のものは説明を省略し相違するもののみ説明する。
パラメータ抽出部３０２は、脈波のパルスレートＰＲをパラメータとして抽出し、生体情報採取部３０１で採取された脈波データから一定時間、例えば、上記サンプリング周期ごとにパルスレートＰＲの値を抽出して蓄積する。パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信した直前と直後とにおけるパルスレートＰＲの変動に基づいてユーザの快適感を推定し、推定結果から出力する刺激内容を判断する。
本実施の形態における、パラメータ変動判断部３０３におけるユーザの快適感推定処理、及び出力する刺激内容の判断処理について以下に述べる。
図２４は、本発明の実施の形態７におけるパラメータ変動判断部３０３の処理を示すフローチャートである。なお、実施の形態６と同様の処理を行うステップに関しては、同一のステップ番号を付し、説明を省略する。
まず、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信すると（ステップＳ８０でＹＥＳ）、パラメータ抽出部３０２で抽出して蓄積されているパルスレートＰＲのうち、刺激出力信号を受信した直前のパルスレートＰＲと受信した直後のパルスレートＰＲとを抽出し、その変化の微分値ΔＰＲを算出する（ステップＳ９１）。ここで、微分値ΔＰＲは、上記直前のパルスレートＰＲと上記直後のパルスレートとの差分を上記サンプリング周期で除すことで得られる。
次いで、パラメータ変動判断部３０３は、微分値ΔＰＲが特定の範囲４に収まるか否かを判定する（ステップＳ９２）。なお、特定の範囲４とは、例えば、−１．０＜ΔＰＲ＜＋１．０である。微分値ΔＰＲが特定の範囲４に収まる場合（ステップＳ９２でＹＥＳ）、処理をステップＳ８３に進める。微分値ΔＰＲが特定の範囲４に収まらない場合（ステップＳ９２でＮＯ）、パラメータ変動判断部３０３は、微分値ΔＰＲが特定の範囲４とは異なる特定の範囲５に収まるか否かを判定する（ステップＳ９３）。なお、特定の範囲５とは、例えば、＋１．０≦ΔＰＲ＜＋１０である。
微分値ΔＰＲが特定の範囲５に収まる場合（ステップＳ９３でＹＥＳ）、処理をステップＳ８５に進める。一方、微分値ΔＰＲが特定の範囲５に収まらない場合（ステップＳ９３でＮＯ）、パラメータ変動判断部３０３は、微分値ΔＰＲが特定の範囲５とは異なる特定の範囲６に収まるか否かを判定する（ステップＳ９４）。なお、特定の範囲６とは、例えば、−１０＜ΔＰＲ≦−１．０である。微分値ΔＰＲが特定の範囲６に収まる場合、パラメータ変動判断部３０３は、ユーザの快適感が低下したと推定し、処理をステップＳ８７に進める。一方、微分値ΔＰＲが特定の範囲６に収まらない場合（ステップＳ９４でＮＯ）、処理をステップＳ８８に進める。
以上説明したように、実施の形態７による環境制御システムによれば、実施の形態６と同様の作用効果を奏することができる。
なお、実施の形態７において、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から出力された刺激出力信号を受信する直前のパルスレートＰＲと直後のパルスレートＰＲとに基づいて微分値を算出したが、直前のパルスレートＰＲと直後のパルスレートＰＲとの差分を算出し、その差分に基づいてユーザの快適感を推定してもよい。
また、本実施の形態７において、パラメータ変動判断部３０３が、刺激出力部３０５から出力された刺激出力信号を受信する直前のパルスレートＰＲと直後のパルスレートＰＲとから微分値ΔＰＲを算出したが、刺激出力信号の受信時から過去一定期間において抽出された複数のパルスレートＰＲの平均値、それぞれの差分の平均値、或いは微分値を算出し、その算出値と、刺激出力信号を受信した直後のパルスレートＰＲとに基づいて微分値ΔＰＲ、あるいは差分を算出し、その結果に基づいてユーザの快適感を推定してもよい。
また、本実施の形態において、パラメータ変動判断部３０３は、パルスレートＰＲの変動からユーザの快適感を推定しているが、実施の形態６で説明した波形成分比ｃ／ａと本実施の形態で説明したパルスレートＰＲとを組み合わせ、両者の変動に基づいてユーザの快適感を推定してもよい。
また、本実施の形態において、刺激出力部３０５は、刺激を出力したことを示す刺激出力信号をパラメータ変動判断部３０３に出力し、パラメータ変動判断部３０３は刺激出力信号の受信の直前と直後のパルスレートＰＲに基づいて微分値を算出するとしたが、刺激出力部３０５が刺激出力信号を出力せず、パラメータ変動判断部３０３に時間を計測する計時部を具備させ、ある一定の時間が経過する直前と直後、または刺激内容に含まれる刺激を与える時間が経過する直前と直後のパルスレートＰＲに基づいて微分値を算出しても良い。
また、所定時間におけるパルスレートＰＲの変化率を微分値としてもよい。また、時間を計測する計時部をパラメータ変動判断部３０３から独立させ、計時部とパラメータ変動判断部３０３とを相互に通信可能に接続し、計時部が時間計測の開始と時間の経過とを、パラメータ変動判断部３０３に送信するようにしてもよい。
（実施の形態８）
図２５は、本発明の実施の形態８における環境制御システムの構成を示すブロック図である。なお、実施の形態８において実施の形態６と同一のものは同一の符号を付し、説明を省略する。実施の形態８における環境制御システムは、実施の形態６における環境制御システムに対して、更に、タイミング検知部３０７を備え、パラメータ変動判断部３０６の機能が相違している。タイミング検知部３０７は、刺激出力命令を出力するタイミングをも判断して出力する。
タイミング検知部３０７は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したことをトリガとしてアクティブモードになる。そして、パラメータ変動判断部３０６によってユーザの快適感が向上しているということが推定された場合に、タイミング検知部３０７は、快適感向上を示すフラグである快適フラグ（初期値０）を１に設定する。また、タイミング検知部３０７は、刺激出力信号を受信する度に快適フラグを０に設定する。
パラメータ変動判断部３０６は、タイミング検知部３０７で設定された快適フラグが１の場合、連続的に、ユーザの快適感が向上していないと判定した回数をカウントするカウンターを備えている。以下、このカウンターのカウント値をｃｏｕｎｔ０と表す。
図２６は、本発明の実施の形態８における環境制御システムの処理を示すフローチャートである。実施の形態６と同様の処理を行うものは、同一のステップ番号を付して説明を省略する。
まず、生体情報採取部３０１は、脈波の時系列データを採取して蓄積する（ステップＳ７０）。次いで、パラメータ抽出部３０２は、生体情報採取部３０１で採取した脈波の時系列データから一定時間ごとに波形成分比ｃ／ａの値を抽出して蓄積する（ステップＳ７１）。次いで、パラメータ変動判断部３０６は、現時点でパラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａと刺激出力信号を受信した直前にパラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａとに基づいて波形成分比の変動を求め、その変動に基づいてユーザの快適感を推定する（ステップＳ１０１）。
次いで、タイミング検知部３０７は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ１０２）。タイミング検知部３０７は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信すると（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、アクティブモードとなって快適フラグを０に設定する（ステップＳ１０３）。刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信していない場合（ステップＳ１０２でＮＯ）、ステップＳ１０１の処理へ戻る。
一方、ステップＳ１０１においてユーザの快適感が向上していると推定された場合に、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信すると（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、タイミング検知部３０７は、快適フラグを１に設定する（ステップＳ１０３）。次いで、パラメータ変動判断部３０６は、刺激出力命令を刺激制御部３０４へ出力するか否かを判断する（ステップＳ１０４）。パラメータ変動判断部３０６は、ユーザの快適感の推定結果と、タイミング検知部３０７における快適フラグの設定値と、ｃｏｕｎｔ０の値とに基づいて刺激出力の有無や刺激内容を判断し、刺激出力を行うと判断した場合は刺激出力命令を刺激制御部３０４へ出力する。刺激出力命令が刺激制御部３０４へ出力されると（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、刺激制御部３０４は、パラメータ変動判断部３０６から出力された刺激出力命令に従って、刺激を刺激出力部３０５に出力させる（ステップＳ１０５）。一方、刺激出力命令が刺激制御部３０４へ出力されないと判断された場合（ステップＳ１０４でＮＯ）、ステップＳ１０１の処理へ戻る。
次に、本実施の形態における、パラメータ変動判断部３０６におけるユーザの快適感推定方法、及びタイミング検知部３０７を用いた刺激を出力するタイミングや刺激内容の判断方法について以下に述べる。
図２７及び図２８は、本発明の実施の形態８におけるパラメータ変動判断部３０６の処理を示すフローチャートである。まず、タイミング検知部３０７は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信して、快適フラグを０に設定する（ステップＳ１１１）。次いで、パラメータ変動判断部３０６は、現時点でパラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａと刺激出力信号を受信した直前にパラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａとに基づいて波形成分比の微分値Δｃ／ａを算出する（ステップＳ１１２）。
そして、実施の形態６と同様にして、パラメータ変動判断部３０６は、微分値Δｃ／ａがある特定の範囲１に収まる値であるか否を判定する（ステップＳ１１３）。なお、特定の範囲１とは、例えば、−０．０５＜Δｃ／ａ＜＋０．０５である。微分値Δｃ／ａが特定の範囲１に収まる場合（ステップＳ１１３でＹＥＳ）、パラメータ変動判断部３０６は、タイミング検知部３０７が設定している快適フラグを参照し、快適フラグが０であるか否かを判断する（ステップＳ１１４）。快適フラグが０である場合（ステップＳ１１４でＹＥＳ）、パラメータ変動判断部３０６は、ユーザの快適感が変化していないと推定する（ステップＳ１１５）。次に、パラメータ変動判断部３０６は、快適感を向上させる刺激が必要と判断し、例えば前回と同じ種類で刺激の強度を強くする又は刺激を与える時間を長くするような刺激出力命令を刺激制御部３０４へ出力する（ステップＳ１１６）。これにより、ユーザは快適感を得ることができる。刺激出力命令が刺激制御部３０４へ出力された後、ステップＳ１１１の処理へ戻る。
一方、快適フラグが１である場合（ステップＳ１１４でＮＯ）、パラメータ変動判断部３０６は、ｃｏｕｎｔ０の値をインクリメントし（１加算して：ステップＳ１１７）、ｃｏｕｎｔ０が所定の値、例えば５に達しているか否かを判定する（ステップＳ１１８）。ｃｏｕｎｔ０が５に達している場合（ステップＳ１１８でＹＥＳ）、パラメータ変動判断部３０６は、ユーザの生体で順応がはじまると推定する（ステップＳ１１９）。次に、パラメータ変動判断部３０６は、後述する処理ステップＳ１２１’にて刺激出力命令の出力を中止する直前に出力していた刺激出力命令を再び刺激制御部３０４へ出力する（ステップＳ１２０）。刺激出力命令が刺激制御部３０４へ出力された後、ステップＳ１１１の処理へ戻る。
一方、ｃｏｕｎｔ０が５に達していない場合（ステップＳ１１８でＮＯ）、パラメータ変動判断部３０６は、ユーザの生体で順応はまだ始まらないと推定する（ステップＳ１２１）。次に、パラメータ変動判断部３０６は、刺激出力命令を出力しないと判断し（ステップＳ１２１’）、ステップＳ１１２に処理を戻し、次の微分値Δｃ／ａに対する判定処理を行う。
一方、微分値Δｃ／ａの値が特定の範囲１に収まらない場合（ステップＳ１１３でＮＯ）、パラメータ変動判断部３０６は、実施の形態６と同様にして、微分値Δｃ／ａが特定の範囲１とは異なる特定の範囲２に収まるか否かを判定する（ステップＳ１２２）。なお、特定の範囲２とは、例えば、−０．２＜Δｃ／ａ≦−０．０５である。微分値Δｃ／ａが特定の範囲２に収まる場合（ステップＳ１２２でＹＥＳ）、パラメータ変動判断部３０６は、ユーザの快適感が向上したと推定し、ｃｏｕｎｔ０をリセットする（ステップＳ１２３）。次に、タイミング検知部３０７は、快適フラグを１に設定する（ステップＳ１２４）。次に、パラメータ変動判断部３０６は、刺激出力命令を出力しないと判断し（ステップＳ１２１’）、処理をステップＳ１１２に戻し、次の微分値Δｃ／ａに対する判定処理を行う。
一方、微分値Δｃ／ａが特定の範囲２に収まらない場合は（ステップＳ１２２でＮＯ）、パラメータ変動判断部３０６は、実施の形態６と同様にして、微分値Δｃ／ａが特定の範囲２とは異なる特定の範囲３に収まるか否かを判定する（ステップＳ１２５）。なお、特定の範囲３とは、例えば、＋０．０５≦Δｃ／ａ＜＋０．２である。そして、微分値Δｃ／ａが特定の範囲３に収まる場合（ステップＳ１２５でＹＥＳ）、パラメータ変動判断部３０６は、ユーザの快適感が低下したと推定する（ステップＳ１２６）。次に、パラメータ変動判断部３０６は、快適感を向上させる刺激が必要と判断し、例えば前回と異なる種類であるような刺激出力命令を刺激制御部３０４へ出力する（ステップＳ１２７）。一方、微分値Δｃ／ａが特定の範囲３に収まらない場合（ステップＳ１２５でＮＯ）、パラメータ変動判断部３０６は、ユーザは予期せぬ危険な状態にあると推定し、システムを緊急停止させる（ステップＳ１２８）。
以上説明したように実施の形態８による環境制御システムによれば、実施の形態６と同様の作用効果を奏することができる。さらに、本実施の形態では、微分値Δｃ／ａが特定の範囲１に収まる場合であっても、快適フラグが１に設定されている場合はこの状態が一定期間継続されるまで、すなわち、ｃｏｕｎｔ０が５に到達して刺激の順応が始まるまで刺激出力部３０５から刺激を出力しない。これにより、ユーザにおける快適感の余韻を利用した運転が実現でき、これにより効率的な処理を実現することができるため、省エネの効果の高いシステムを提供することができる。
本実施の形態における図２７及び図２８の説明では、パラメータ変動判断部３０３により判断される刺激内容が、短期的あるいは瞬間的な刺激（例えば冷風や温風などの気流刺激、酸素やマイナスイオンなどの物質刺激など）である場合を想定している。ここで、刺激内容が、定常的な刺激（例えばマッサージ刺激などの物理刺激、エアコンによる冷房や暖房などの温冷熱刺激など）である場合のパラメータ変動判断部３０６での処理について説明する。図２９及び図３０は、刺激内容が定常的な刺激である場合のパラメータ変動判断部３０６の処理を示すフローチャートである。
なお、図２９及び図３０において図２７及び図２８と同一の処理は同一の符号を付し、説明を省略する。図２７に示すステップＳ１２０において、パラメータ変動判断部３０３は、ステップＳ１２１’にて刺激出力命令の出力を中止する直前に出力していた刺激出力命令を出力し、処理をステップＳ１１１に戻していたが、図２９に示すステップＳ１２０ａにおいては、後述するステップＳ１２１’ａにて出力していた刺激内容をよりも快適感を向上させるような刺激出力命令、例えばステップＳ１２１’ａにて出力していた刺激をより強めるような刺激出力命令を出力し、処理をステップＳ１１１に戻している。
また、図２７に示すステップＳ１２１’において、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力命令を出力していなかったが、図２９に示すステップＳ１２１’ａにおいては、直前に出力していた刺激出力命令を再び出力し、処理をステップＳ１１２に戻している。これにより、定常的な刺激を出力する機器を備えたシステムに適用可能となり、技術適用の幅を広げることができる。
なお、本実施の形態において、パラメータ変動判断部３０３が、波形成分比ｃ／ａの変動からユーザの快適感を推定していたが、実施の形態７で説明したパルスレートＰＲと本実施の形態で説明した波形成分比ｃ／ａとを組み合わせ、両者の変動に基づいてユーザの快適感を推定してもよい。
なお、本実施の形態において、パラメータ変動判断部３０３により判断される刺激内容には、刺激の種類、刺激の強度、及び刺激を与える時間等が含まれる。また、刺激の種類には、短期（瞬間）刺激の場合、冷風や温風等の気流刺激、酸素やマイナスイオン等の物質刺激、パルス音などの視覚刺激、及び光などの視覚刺激等が含まれ、定常刺激の場合、冷房や暖房等の温冷熱刺激、マッサージ等の物理刺激、音楽や超音波などの聴覚刺激、及び照明や映像などの視覚刺激等が含まれる。刺激の強度においては、冷風や温風等の気流刺激であれば風量を上げる制御や下げる制御、酸素やマイナスイオン等の物質刺激であれば物質量を増やす制御や減らす制御、冷房や暖房等の温冷熱刺激であれば設定温度を上げる制御や下げる制御、及びマッサージ等の物理刺激であればもむ強さを強くする制御や弱くする制御など、刺激の強弱に関するコントロールを行うものとする。
また、本実施の形態において、刺激出力部３０５は、刺激を出力したことを示す刺激出力信号をタイミング検知部３０７に出力し、タイミング検知部３０７は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したことをトリガとしてアクティブモードになるとしているが、本発明は特にこれに限定されず、パラメータ変動判断部３０３に時間を計測する計時部を具備させ、刺激出力部３０５が刺激出力信号を出力せず、パラメータ変動判断部３０３が、ある一定の時間の経過時、または刺激内容に含まれる刺激を与える時間の経過時に、時間の経過を示す信号をタイミング検知部３０７に出力することで、タイミング検知部３０７をアクティブモードにしてもよい。
また、時間を計測する計時部をパラメータ変動判断部３０３から独立させ、計時部とパラメータ変動判断部３０３とを相互に通信可能に接続し、計時部が、時間計測の開始と時間の経過とをパラメータ変動判断部３０３に送信するようにしてもよい。
（実施の形態９）
次に、本発明の実施の形態９による環境制御システムについて説明する。なお、実施の形態９による環境制御システムは、実施の形態６による環境制御システムと同一構成であるため、図２１を用いてその構成を説明する。なお、実施の形態９において実施の形態６と同一のものは説明を省略し、相違点のみ説明する。
パラメータ抽出部３０２は、脈波データから得られる脈波波形を２階微分した加速度脈波の波形成分比を、脈波を評価するパラメータとして抽出して図略のメモリに蓄積する。加速度脈波波形については実施の形態６と同様であり、加速度脈波波形の基線から頂点Ａまでの距離ａを分母とし、基線から頂点Ｃまでの距離ｃを分子とするｃ／ａを波形成分比として抽出する。
また、パラメータ変動判断部３０３は、パラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比の変動を算出し、算出結果からユーザの温冷感を推定し、推定結果から刺激内容を判定し、判定した刺激内容による刺激が刺激出力部３０５から出力されるように刺激出力命令を刺激制御部３０４に出力する。
本実施の形態では、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５が刺激を出力するときに出力する刺激出力信号を受信した直後に抽出される波形成分比と、刺激出力信号を受信した直前に抽出された波形成分比との差分を、指尖脈波をサンプリングしたときのサンプリング周期で除して、波形成分比の微分値を算出し、この微分値を用いてユーザの温冷感を推定する。
図３１は、本発明の実施の形態９における環境制御システムの処理を示すフローチャートである。まず、生体情報採取部３０１は脈波の時系列データを採取して蓄積する（ステップＳ１３１）。次いで、パラメータ抽出部３０２は、生体情報採取部３０１で採取した脈波の時系列データに基づいて一定時間ごとに波形成分比ｃ／ａを抽出して蓄積する（ステップＳ１３２）。
次いで、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ１３３）。ここで、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信していない場合（ステップＳ１３３でＮＯ）、ステップＳ１３２の処理へ戻る。
パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したとき（ステップＳ１３３でＹＥＳ）、刺激出力信号を受信した直後にパラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａと、刺激出力信号を受信した直前にパラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａとに基づいて波形成分比の微分値Δｃ／ａを求め、その微分値に基づいてユーザの温冷感を推定し、推定結果から刺激内容を判断し、判断した刺激内容による刺激が刺激出力部３０５から出力されるように刺激出力命令を刺激制御部３０４へ出力する（ステップＳ１３４）。次いで、刺激制御部３０４は、パラメータ変動判断部３０３から出力された刺激出力命令に従った刺激を刺激出力部３０５に出力させる（ステップＳ１３５）。
次に、パラメータ変動判断部３０３におけるユーザの温冷感の推定処理、及び刺激内容の判断処理について説明する。図３２は、本発明の実施の形態９におけるパラメータ変動判断部３０３の処理を示すフローチャートである。
まず、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ１４１）。ここで、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信していない場合（ステップＳ１４１でＮＯ）、刺激出力信号が受信されるまでステップＳ１４１の処理が所定のタイミングで繰り返し実行される。パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信すると（ステップＳ１４１でＹＥＳ）、パラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａのうち、刺激出力信号を受信した直前の波形成分比ｃ／ａと直後の波形成分比ｃ／ａとに基づいて微分値Δｃ／ａを算出する（ステップＳ１４２）。
ここで、本発明者らは、波形成分比の変動とユーザの温冷感の変動とに高い相関があることを見出した。図３３は、本発明者らが被験者実験により見出した、波形成分比とユーザの温冷感との相関を表したグラフである。
図３３において、横軸はユーザの温冷感を示し、縦軸は波形成分比を示している。このグラフに示すように、ユーザの温冷感は下に凸の二次曲線の形状を有しており、ユーザの温冷感が０付近であるとき、波形成分比は最小の値を示している。また、ユーザの温冷感が増大する、すなわち、ユーザが暑いと感じるほど、波形成分比は増大している。
また、ユーザの温冷感が減少する、すなわち、ユーザが寒いと感じるほど、波形成分比は増大している。従って、このグラフに示すように波形成分比の変動が分かれば、ユーザの温冷感を推定することができる。そこで、本環境制御システムでは、このグラフで示すような波形成分の特性に基づいて、ユーザの温冷感を推定している。なお、ユーザの温冷感が０の場合、ユーザは暑いとも寒いとも感じていない。
図３２に示すステップＳ１４３において、パラメータ変動判断部３０３は、波形成分比の微分値Δｃ／ａが負であるか否かを判定する。そして、微分値Δｃ／ａが負である場合（ステップＳ１４３でＹＥＳ）、パラメータ変動判断部３０３は、ユーザの温冷感は寒い状態または暑い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向へと変化した、すなわち、ユーザの温冷感は０に近づき、温冷感は改善したと推定する（ステップＳ１４４）。次に、パラメータ変動判断部３０３は、温冷感を維持するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ１４５）。一方、パラメータ変動判断部３０３は、微分値Δｃ／ａが負でない場合（ステップＳ１４３でＮＯ）、ユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態から寒い状態または暑い状態の方向に変化した、すなわち温冷感は悪化したと推定する（ステップＳ１４６）。次に、パラメータ変動判断部３０３は、温冷感を改善するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ１４７）。
以上説明したように実施の形態９による環境制御システムによれば、脈波のパラメータの変動とユーザの温冷感との間に相関があるという本発明者らが見いだした原理を用いてユーザの温冷感が推定されているため、ユーザの温冷感を精度良く推定することができる。そのため、脈波からユーザの温冷感を推定することが可能となり、ユーザに不快感を与えることなく、ユーザの温冷感を推定することができる。また、脈波を用いてユーザの温冷感を推定しているため、脳波を用いてユーザの温冷感を推定する場合のように専門的かつ高価な機械を用いてシステムを構成する必要がなくなる。その結果、住環境においてユーザが快適感を確実に実感できるシステムを提供することができる。
なお、本実施の形態において、ステップＳ１４３において、パラメータ変動判断部３０３が波形成分比の微分値Δｃ／ａが負であるか否かを判定する直前に、波形成分比の微分値Δｃ／ａが予め定められたある特定の範囲（例えば−０．０１から０．０１）にあるか否かを判断し、特定の範囲内にある場合は、ユーザの温冷感はほとんど変化していないと判断し、現在の刺激出力内容を継続する、あるいは中止するような刺激出力命令を出力するようにしてもよい。
なお、本実施の形態において、パラメータ変動判断部３０３により判断される刺激内容には、冷房・暖房等の温冷熱刺激、冷風・温風等の気流刺激、刺激の強度、及び刺激を与える時間などが含まれる。
また、本実施の形態において、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激が出力されたときの直後の波形成分比ｃ／ａと直前の波形成分比ｃ／ａとに基づいて微分値Δｃ／ａを算出し、この微分値Δｃ／ａを用いてユーザの温冷感を推定しているが、これに限定されず、直前の波形成分比ｃ／ａと直後の波形成分比ｃ／ａとの差分を算出し、その差分に基づいてユーザの温冷感を推定してもよい。
また、刺激出力信号の受信時から過去一定期間において抽出された複数の波形成分比ｃ／ａの平均値と刺激出力信号を受信した直後の波形成分比とに基づいて波形成分比の微分値Δｃ／ａ又は差分を算出し、その結果に基づいてユーザの温冷感を推定してもよい。また、刺激出力信号の受信時から過去一定期間において抽出された複数の波形成分比のうち、時系列的に前後する波形成分比の差分の平均値と刺激出力信号を受信した直後の波形成分比とに基づいて波形成分比の微分値Δｃ／ａ又は差分を算出し、その結果を用いてユーザの温冷感を推定してもよい。
また、本実施の形態において、刺激出力部３０５は、刺激を出力したことを示す刺激出力信号をパラメータ変動判断部３０３に出力し、パラメータ変動判断部３０３は刺激出力信号の受信の直前と直後の波形成分比とに基づいて微分値を算出するとしているが、本発明は特にこれに限定されず、パラメータ変動判断部３０３に時間を計測する計時部を具備させ、刺激出力部３０５が刺激出力信号を出力せず、ある一定の時間が経過する直前と直後、又は刺激内容に含まれる刺激を与える時間が経過する直前と直後の波形成分比に基づいて微分値を算出しても良い。
また、所定時間における波形成分比の変化率を微分値としてもよい。また、時間を計測する計時部をパラメータ変動判断部３０３と独立させ、計時部とパラメータ変動判断部３０３とを相互に通信可能に構成し、計時部が、時間計測の開始と時間の経過とをパラメータ変動判断部３０３に送信する構成を採用してもよい。また、本実施の形態において、ユーザの温冷感の推定結果を、モニタなどの表示部に表示させてユーザに提示してもよい。
（実施の形態１０）
次に、実施の形態１０による環境制御システムについて説明する。なお、実施の形態１０による環境制御システムは、実施の形態６による環境制御システムと同一構成であるため、図２１を用いてその構成を説明する。なお、実施の形態１０において実施の形態６と同一のものは説明を省略し、相違点のみ説明する。
パラメータ抽出部３０２は、脈波データから得られる脈波波形を２階微分した加速度脈波の波形成分比と加速度脈波波高最大値とを、脈波を評価するパラメータとして抽出して蓄積する。加速度脈波波形とは、実施の形態６と同様であり図６０に示すような波形となる。本実施の形態においても、加速度脈波波形の基線から頂点Ａまでの距離ａを分母とし、基線から頂点Ｃまでの距離ｃを分子とするｃ／ａを波形成分比として抽出する。
また、パラメータ抽出部３０２は、加速度脈波波形の基線から頂点Ａまでの距離ａを加速度脈波波高最大値として抽出する。パラメータ変動判断部３０３は、パラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比の変動と加速度脈波波高最大値の変動とを算出し、算出結果からユーザの温冷感を推定し、推定結果から刺激内容を判定し、判定した刺激内容による刺激が刺激出力部３０５から出力されるように刺激出力命令を刺激制御部３０４に出力する。
本実施の形態では、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５が刺激を出力するときに出力する刺激出力信号を受信した直後に抽出される波形成分比及び加速度脈波波高最大値と、刺激出力信号を受信した直前に抽出された波形成分比及び加速度脈波波高最大値との差分を、指尖脈波をサンプリングした所定のサンプリング周期で除して算出した波形成分比の微分値及び加速度脈波波高最大値の微分値に基づいてユーザの温冷感を推定する。
図３４は、本発明の実施の形態１０における環境制御システムの処理を示すフローチャートである。まず、生体情報採取部３０１は脈波の時系列データを採取して蓄積する（ステップＳ１６１）。次いで、パラメータ抽出部３０２は、生体情報採取部３０１で採取した脈波の時系列データから一定時間ごとに波形成分比ｃ／ａと加速度脈波波高最大値ｈを抽出して蓄積する（ステップＳ１６２）。
次いで、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ１６３）。ここで、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信していない場合（ステップＳ１６３でＮＯ）、ステップＳ１６２の処理へ戻る。
パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したとき（ステップＳ１６３でＹＥＳ）、刺激出力信号を受信した直後にパラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａと、刺激出力信号を受信した直前にパラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａとに基づいて波形成分比の微分値Δｃ／ａを求めると共に、刺激出力信号を受信した直後にパラメータ抽出部３０２により抽出された加速度脈波波高最大値ｈと刺激出力信号を受信した直前にパラメータ抽出部３０２により抽出された加速度脈波波高最大値ｈとに基づいて加速度脈波波高最大値の微分値Δｈを求める。そして、パラメータ変動判断部３０３は、それらの微分値に基づいてユーザの温冷感を推定し、推定結果から刺激内容を判断し、判断した刺激内容による刺激が刺激出力部３０５から出力されるように刺激出力命令を刺激制御部３０４へ出力する（ステップＳ１６４）。次いで、刺激制御部３０４は、パラメータ変動判断部３０３から出力された刺激出力命令に従った刺激を刺激出力部３０５に出力させる（ステップＳ１６５）。
次に、パラメータ変動判断部３０３におけるユーザの温冷感の推定処理、及び刺激内容の判断処理について説明する。図３５は、本発明の実施の形態１０におけるパラメータ変動判断部３０３の処理を示すフローチャートである。
まず、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ１７１）。ここで、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信していない場合（ステップＳ１７１でＮＯ）、刺激出力信号が受信されるまでステップＳ１７１の処理が所定のタイミングで繰り返し実行される。パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信すると（ステップＳ１７１でＹＥＳ）、パラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａのうち、刺激出力信号を受信した直前の波形成分比ｃ／ａと直後の波形成分比ｃ／ａとに基づいて波形成分比の微分値Δｃ／ａを算出すると共に、パラメータ抽出部３０２により抽出された加速度脈波波高最大値ｈのうち、刺激出力信号を受信した直前の加速度脈波波高最大値ｈと直後の加速度脈波波高最大値ｈとに基づいて加速度脈波波高最大値の微分値Δｈを算出する（ステップＳ１７２）。
ここで、本発明者らは、波形成分比の変動及び加速度脈波波高最大値の変動とユーザの温冷感の変動とに高い相関があることを見出した。図３６は、本発明者らが被験者実験により見出した、加速度脈波波高最大値とユーザの温冷感との相関を表したグラフである。図３６において、横軸はユーザの温冷感を示し、縦軸は加速度脈波波高最大値を示している。このグラフに示すように加速度脈波波高最大値は、ユーザの温冷感が増大するにつれて単調増加しているため、加速度脈波波高最大値が分かれば、ユーザの温冷感を推定することができる。
そこで、本実施の形態による環境制御システムでは、図３３に示す波形成分比の変動と、図３６に示す加速度脈波波高最大値の変動とに基づいて、ユーザの温冷感を推定している。
図３５に示すステップＳ１７３において、パラメータ変動判断部３０３は、波形成分比の微分値Δｃ／ａが負であるか否かを判定する。そして、微分値Δｃ／ａが負である場合（ステップＳ１７３でＹＥＳ）、パラメータ変動判断部３０３は、さらに加速度脈波波高最大値の微分値Δｈが０以上であるかを判定する（ステップＳ１７４）。そして、微分値Δｈが０以上である場合（ステップＳ１７４でＹＥＳ）、パラメータ変動判断部３０３は、ユーザの温冷感は寒い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向へと変化した、すなわち温冷感は改善したと推定する（ステップＳ１７５）。次に、パラメータ変動判断部３０３は、温冷感を維持するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ１７６）。
一方、微分値Δｈが０以上でない場合（ステップＳ１７４でＮＯ）、パラメータ変動判断部３０３は、ユーザの温冷感は暑い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向へと変化した、すなわち温冷感は改善したと推定する（ステップＳ１７７）。次に、パラメータ変動判断部３０３は、温冷感を維持するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ１７６）。
また、微分値Δｃ／ａが負でない場合（ステップＳ１７３でＮＯ）、パラメータ変動判断部３０３は、加速度脈波波高最大値の微分値Δｈが０以上であるかを判定する（ステップＳ１７８）。そして、微分値Δｈが０以上である場合（ステップＳ１７８でＹＥＳ）、パラメータ変動判断部３０３は、ユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態から暑い状態の方向に変化した、すなわち温冷感は悪化したと推定する（ステップＳ１７９）。次に、パラメータ変動判断部３０３は、例えば冷刺激を行うまたは温刺激の強度を減少させるなどの温冷感を改善するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ１８０）。
一方、微分値Δｈが０以上でない場合（ステップＳ１７８でＮＯ）、パラメータ変動判断部３０３は、ユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態から寒い状態の方向に変化した、すなわち温冷感は悪化したと推定する（ステップＳ１８１）。次に、パラメータ変動判断部３０３は、例えば温刺激を行うまたは冷刺激の強度を減少させるなどの温冷感を改善するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ１８０）。
以上説明したように、実施の形態１０による環境制御システムによれば、加速度脈波の波形成分比の微分値Δｃ／ａと加速度脈波波高最大値の微分値Δｈとに基づいてユーザの温冷感が推定されているため、ユーザの温冷感をより精度良く推定することができる。
なお、本実施の形態において、ステップＳ１７３において、パラメータ変動判断部３０３が波形成分比の微分値Δｃ／ａが負であるか否かを判定する直前に、波形成分比の微分値Δｃ／ａが予め定められたある特定の範囲（例えば−０．０１から０．０１）にあるか否かを判断し、特定の範囲内にある場合、ユーザの温冷感はほとんど変化していないと判断し、現在の刺激出力内容を継続あるいは中止するような刺激出力命令を出力するようにしてもよい。また、ステップＳ１７４又はステップＳ１７８において、パラメータ変動判断部３０３が加速度脈波波高最大値の微分値Δｈが０以上であるかを判定する直前に、加速度脈波波高最大値の微分値Δｈが予め定められたある特定の範囲（例えば−０．０３から０．０３）にあるか否かを判断し、特定の範囲内にある場合、ユーザの温冷感はほとんど変化していないと判断し、現在の刺激出力内容を継続あるいは中止するような刺激出力命令を出力するようにしてもよい。
なお、本実施の形態において、パラメータ変動判断部３０３により判断される刺激内容には、冷房・暖房等の温冷熱刺激、冷風・温風等の気流刺激、刺激の強度、及び刺激を与える時間などが含まれる。
また、本実施の形態において、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激が出力されたときの直後の波形成分比ｃ／ａと直前の波形成分比ｃ／ａとに基づいて微分値Δｃ／ａを算出するとともに、刺激出力部３０５から刺激が出力されたときの直後の加速度脈波波高最大値ｈと直前の加速度脈波波高最大値ｈとに基づいて微分値Δｈを算出し、これら微分値（Δｃ／ａ、Δｈ）を用いてユーザの温冷感を推定しているが、これに限定されず、直前の波形成分比ｃ／ａと直後の波形成分比ｃ／ａとの差分を算出すると共に、直前の加速度脈波波高最大値ｈと直後の加速度脈波波高最大値ｈとの差分を算出し、これらの差分に基づいてユーザの温冷感を推定してもよい。
ここで、波形成分比の微分値Δｃ／ａ又は差分を算出するにあたり、刺激出力信号の受信時から過去一定期間において抽出された複数の波形成分比ｃ／ａの平均値を算出し、この平均値と、刺激出力信号を受信した直後の波形成分比ｃ／ａとに基づいて波形成分比の微分値Δｃ／ａ又は差分を算出してもよい。また、刺激出力信号の受信時から過去一定期間において抽出された複数の波形成分比のうち、時系列的に前後する波形成分比の差分の平均値と刺激出力信号を受信した直後の波形成分比とに基づいて波形成分比の微分値Δｃ／ａ又は差分を算出し、その結果を用いてユーザの温冷感を推定してもよい。
また、加速度脈波波高最大値の微分値Δｈ又は差分を算出するにあたり、刺激出力信号の受信時から過去一定期間において抽出された複数の加速度脈波波高最大値ｈの平均値を算出し、この平均値と、刺激出力信号を受信した直後の加速度脈波波高最大値ｈとに基づいて加速度脈波波高最大値の微分値Δｈ又は差分を算出してもよい。また、刺激出力信号の受信時から過去一定期間において抽出された複数の加速度脈波波高最大値のうち、時系列的に前後する加速度脈波波高最大値の差分の平均値と刺激出力信号を受信した直後の加速度脈波波高最大値とに基づいて加速度脈波波高最大値の微分値Δｈ又は差分を算出し、その結果を用いてユーザの温冷感を推定してもよい。
なお、本発明者らは、脈波の振幅の変動及び脈波波高最大値の変動とユーザの温冷感の変動とに高い相関があることも見出した。図３７は、本発明者らが被験者実験により見出した、脈波波高最大値とユーザの温冷感との相関を表したグラフである。図３７に示すように、脈波波高最大値は、ユーザの温冷感が増大するにつれて単調増加していることが分かる。従って、加速度脈波波高最大値の変わりに脈波波高最大値を用いてもユーザの温冷感を推定することができる。
また、本実施の形態において、刺激出力部３０５は、刺激を出力したことを示す刺激出力信号をパラメータ変動判断部３０３に出力し、パラメータ変動判断部３０３は刺激出力信号の受信の直前と直後の波形成分比及び加速度脈波波高最大値に基づいて微分値を算出するとしているが、本発明は特にこれに限定されず、パラメータ変動判断部３０３に時間を計測する計時部を具備させ、刺激出力部３０５が刺激出力信号を出力せず、ある一定の時間が経過する直前と直後、または刺激内容に含まれる刺激を与える時間が経過する直前と直後の加速度脈波の波形成分比及び加速度脈波波高最大値に基づいて微分値を算出しても良い。
また、所定時間における波形成分比及び加速度脈波波高最大値の変化率を微分値としてもよい。また、時間を計測する計時部をパラメータ変動判断部３０３から独立させ、計時部とパラメータ変動判断部３０３とを相互に通信可能に接続し、計時部が時間計測の開始と時間の経過とをパラメータ変動判断部３０３に送信するようにしてもよい。また、本実施の形態において、ユーザの温冷感の推定結果を、モニタなどの表示部に表示させてユーザに提示してもよい。
（実施の形態１１）
次に、本発明の実施の形態１１による環境制御システムについて説明する。なお、実施の形態１１による環境制御システムは、実施の形態６による環境制御システムと同一構成であるため、図２１を用いてその構成を説明する。なお、実施の形態１１において実施の形態６と同一のものは説明を省略し、相違点のみ説明する。
パラメータ抽出部３０２は、脈波データから得られる脈波波形を２階微分した加速度脈波の波形成分比を、脈波を評価するパラメータとして抽出して蓄積する。加速度脈波波形については実施の形態６と同様である。本実施の形態においても、加速度脈波波形の基線から頂点Ａまでの距離ａを分母とし、基線から頂点Ｃまでの距離ｃを分子とするｃ／ａを波形成分比として抽出する。
また、パラメータ変動判断部３０３は、判定した刺激内容を内部のメモリに保持しておくとともに、パラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比の変動を算出し、算出結果と保持している刺激内容とに基づいてユーザの温冷感を推定し、推定結果から刺激内容を判定する。このとき、パラメータ変動判断部３０３は、内部のメモリに保持している刺激内容を更新するとともに、判定した刺激内容による刺激が刺激出力部３０５から出力されるように刺激出力命令を刺激制御部３０４に出力する。なお、パラメータ変動判断部３０３は、過去一定期間にユーザに与えた刺激内容を保持する。ここで、メモリに保持される刺激内容には、冷房及び暖房等の刺激の種類と、冷房及び暖房等が出力した刺激の強度とが含まれる。
本実施の形態では、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５が刺激を出力するときに出力する刺激出力信号を受信した直後に抽出される波形成分比と刺激出力信号を受信した直前に抽出された波形成分比との差分を上記サンプリング周期で除して算出した波形成分比の微分値と、刺激出力部３０５が刺激を出力するときに出力する刺激出力信号を受信した際に内部のメモリに保持している刺激内容とに基づいてユーザの温冷感を推定する。
図３８は、本発明の実施の形態１１における環境制御システムの処理を示すフローチャートである。まず、生体情報採取部３０１は脈波の時系列データを採取して蓄積する（ステップＳ１９１）。次いで、パラメータ抽出部３０２は、生体情報採取部３０１で採取した脈波の時系列データから一定時間ごとに波形成分比ｃ／ａを抽出して蓄積する（ステップＳ１９２）。
次いで、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ１９３）。ここで、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信していない場合（ステップＳ１９３でＮＯ）、ステップＳ１９２の処理へ戻る。
パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したとき（ステップＳ１９３でＹＥＳ）、刺激出力信号を受信した直後にパラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａと刺激出力信号を受信した直前にパラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａとに基づいて波形成分比の微分値Δｃ／ａを求める。そして、パラメータ変動判断部３０３は、その微分値とメモリに保持している刺激内容とに基づいてユーザの温冷感を推定し、推定結果から刺激内容を判断する。パラメータ変動判断部３０３は、内部のメモリの保持している刺激内容を更新するとともに、判断した刺激内容による刺激が刺激出力部３０５から出力されるように刺激出力命令を刺激制御部３０４へ出力する（ステップＳ１９４）。次いで、刺激制御部３０４は、パラメータ変動判断部３０３から出力された刺激出力命令に従った刺激を刺激出力部３０５に出力させる（ステップＳ１９５）。
次に、パラメータ変動判断部３０３におけるユーザの温冷感の推定処理、及び刺激内容の判断処理について説明する。図３９及び図４０は、本発明の実施の形態１１におけるパラメータ変動判断部３０３の処理を示すフローチャートである。
まず、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ２０１）。ここで、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信していない場合（ステップＳ２０１でＮＯ）、刺激出力信号が受信されるまでステップＳ２０１の処理が所定のタイミングで繰り返し実行される。パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信すると（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、パラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａのうち、刺激出力信号を受信した直前の波形成分比ｃ／ａと直後の波形成分比ｃ／ａとから波形成分比の微分値Δｃ／ａを算出すると共に、内部のメモリに保持している刺激内容を参照する（ステップＳ２０２）。
次いで、パラメータ変動判断部３０３は、波形成分比の微分値Δｃ／ａが負であるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。そして、微分値Δｃ／ａが負である場合（ステップＳ２０３でＹＥＳ）、パラメータ変動判断部３０３は、ステップＳ２０２で参照した刺激内容が冷感を向上させるような刺激であるかを判断する（ステップＳ２０４）。ここで、刺激内容が冷感を向上させるような刺激とは、例えば冷房が該当する。パラメータ変動判断部３０３は、過去一定期間に蓄積した刺激内容をメモリから読み出して、刺激内容が冷感を向上させるような刺激であるか否かを判定する。
刺激内容が冷感を向上させるような刺激である場合（ステップＳ２０４でＹＥＳ）、パラメータ変動判断部３０３は、さらに刺激の強度を判定する（ステップＳ２０５）。ここで、パラメータ変動判断部３０３は、過去一定期間にメモリに蓄積された刺激内容が示す刺激の強度のうち、最新の刺激の強度が、それ以前の刺激の強度に対して増大しているとき、刺激の強度が増大したと判定する。そして、刺激の強度が増大していると判定された場合（ステップＳ２０５でＹＥＳ）、パラメータ変動判断部３０３は、ユーザの温冷感は暑い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向へと変化した、すなわち温冷感は改善したと推定する（ステップＳ２０６）。次に、パラメータ変動判断部３０３は、温冷感を維持するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ２０７）。
一方、刺激の強度が減少していると判定された場合（ステップＳ２０５でＮＯ）、パラメータ変動判断部３０３は、ユーザの温冷感は寒い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向へと変化した、すなわち温冷感は改善したと推定する（ステップＳ２０８）。なお、パラメータ変動判断部３０３は、過去一定期間にメモリに蓄積された刺激内容が示す刺激の強度のうち、最新の刺激の強度が、それ以前の刺激の強度に対して減少しているとき、刺激の強度が減少したと判定する。次に、パラメータ変動判断部３０３は、温冷感を維持するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ２０７）。
一方、刺激内容が冷感を向上させるような刺激ではない、すなわち、温感を向上させるような刺激内容であると判定した場合（ステップＳ２０４でＮＯ）、パラメータ変動判断部３０３は、さらに刺激の強度を判定する（ステップＳ２０９）。ここで、温感を向上させるような刺激内容としては、例えば暖房が該当する。
パラメータ変動判断部３０３は、出力する刺激内容が温感の強度を増加させるような刺激であると判定した場合（ステップＳ２０９でＹＥＳ）、ユーザの温冷感は寒い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向へと変化した、すなわち温冷感は改善したと推定する（ステップＳ２１０）。次に、パラメータ変動判断部３０３は、温冷感を維持するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ２０７）。
ここで、パラメータ変動判断部３０３は、過去一定期間にメモリに蓄積された刺激内容が示す刺激の強度のうち、例えば最新の刺激の強度が、それ以前の刺激の強度に対して増大しているとき、刺激の強度が増大したと判定する。そして、パラメータ変動判断部３０３は、温感の強度を減少させるような刺激である場合（ステップＳ２０９でＮＯ）、ユーザの温冷感は暑い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向へと変化した、すなわち温冷感は改善したと推定する（ステップＳ２１１）。次に、パラメータ変動判断部３０３は、温冷感を維持するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ２０７）。
一方、パラメータ変動判断部３０３は、微分値Δｃ／ａが負でないと判定した場合（ステップＳ２０３でＮＯ）、さらに刺激内容が冷感を向上させるような刺激であるか否かを判断する（ステップＳ２１２）。そして、パラメータ変動判断部３０３は、刺激内容が冷感を向上させるような刺激であると判定した場合（ステップＳ２１２でＹＥＳ）、さらに刺激の強度を判定する（ステップＳ２１３）。
そして、パラメータ変動判断部３０３は、刺激の強度を増加させるような刺激であると判定した場合（ステップＳ２１３でＹＥＳ）、ユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態から寒い状態の方向へと変化した、すなわち温冷感は悪化したと推定する（ステップＳ２１４）。次に、パラメータ変動判断部３０３は、例えば温刺激を行うまたは冷刺激の強度を減少させるなどの温冷感を改善するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ２１５）。
一方、刺激の強度が減少している場合（ステップＳ２１３でＮＯ）、パラメータ変動判断部３０３は、ユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態から暑い状態の方向へと変化した、すなわち温冷感は悪化したと推定する（ステップＳ２１６）。次に、パラメータ変動判断部３０３は、例えば冷刺激の強度を増加させるなどの温冷感を改善するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ２１５）。
刺激内容が冷感を向上させるような刺激ではない、すなわち、刺激内容が温感を向上させるような刺激である場合（ステップＳ２１２でＮＯ）、パラメータ変動判断部３０３は、さらに刺激の強度を判定する（ステップＳ２１７）。そして、パラメータ変動判断部３０３は、刺激の強度が増加していると判定した場合（ステップＳ２１７でＹＥＳ）、ユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態から暑い状態の方向へと変化した、すなわち、温冷感は悪化したと推定する（ステップＳ２１８）。次に、パラメータ変動判断部３０３は、例えば冷刺激を行うまたは温刺激の強度を減少させるなどの温冷感を改善するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ２１５）。
一方、パラメータ変動判断部３０３は、刺激の強度が減少していると判定した場合（ステップＳ２１７でＮＯ）、ユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態から寒い状態の方向へと変化した、すなわち温冷感は悪化したと推定する（ステップＳ２１９）。次に、パラメータ変動判断部３０３は、例えば温刺激の強度を増加させるなどの温冷感を改善するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ２１５）。
以上説明したように、実施の形態１１による環境制御システムによれば、加速度脈波の波形成分比の微分値Δｃ／ａと刺激内容とに基づいてユーザの温冷感が推定されているため、より精度良く温冷感を推定することができる。
なお、本実施の形態において、ステップＳ２０３において、パラメータ変動判断部３０３が波形成分比の微分値Δｃ／ａが負であるか否かを判定する直前に、波形成分比の微分値Δｃ／ａが予め定められたある特定の範囲（例えば−０．０１から０．０１）にあるか否かを判断し、特定の範囲内にある場合、ユーザの温冷感はほとんど変化していないと判断し、現在の刺激出力内容を継続する、あるいは中止するような刺激出力命令を出力するようにしてもよい。
また、本実施の形態において、パラメータ変動判断部３０３にて、刺激の種類と刺激の強度によりユーザの温冷感を推定しているが、刺激のない状態から温刺激への変化や冷刺激から温刺激への変化など刺激の種類のみの変化でユーザの温冷感を推定してもよいし、過去一定期間における同一刺激の出力回数や刺激出力時間などを考慮してユーザの温冷感を推定してもよい。
また、本実施の形態において、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激が出力されたときの直後の波形成分比ｃ／ａと直前の波形成分比ｃ／ａとに基づいて微分値Δｃ／ａを算出し、この微分値Δｃ／ａを用いてユーザの温冷感を推定しているが、これに限定されず、直前の波形成分比ｃ／ａと直後の波形成分比ｃ／ａとの差分を算出し、その差分に基づいてユーザの温冷感を推定してもよい。
また、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力信号の受信時から過去一定期間において抽出された複数の波形成分比ｃ／ａの平均値と受信した直後の波形成分比とに基づいて波形成分比の微分値Δｃ／ａ又は差分を算出し、その結果に基づいてユーザの温冷感を推定してもよい。また、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力信号の受信時から過去一定期間において抽出された複数の波形成分比のうち、時系列的に前後する波形成分比の差分の平均値と刺激出力信号を受信した直後の波形成分比とに基づいて波形成分比の微分値Δｃ／ａ又は差分を算出し、その結果を用いてユーザの温冷感を推定してもよい。
また、本実施の形態において、刺激出力部３０５は、刺激を出力したことを示す刺激出力信号をパラメータ変動判断部３０３に出力し、パラメータ変動判断部３０３は刺激出力信号の受信の直前と直後の波形成分比から微分値を算出し、刺激出力部３０５が刺激を出力するときに出力する刺激出力信号を受信した際に内部のメモリに保持している刺激内容を参照するとしたが、本発明は特にこれに限定されず、パラメータ変動判断部３０３に時間を計測する計時部を具備させ、刺激出力部３０５が刺激出力信号を出力せず、ある一定の時間が経過する直前と直後、または刺激内容に含まれる刺激を与える時間が経過する直前と直後の波形成分比から微分値を算出し、刺激内容を参照するようにしても良い。また、所定時間における波形成分比の変化率を微分値としてもよい。また、時間を計測する計時部をパラメータ変動判断部３０３から独立させ、計時部とパラメータ変動判断部３０３とを相互に通信可能に接続し、計時部が時間計測の開始と時間の経過とをパラメータ変動判断部３０３に送信するようにしてもよい。また、本実施の形態において、ユーザの温冷感の推定結果を、モニタなどの表示部に表示させてユーザに提示してもよい。
（実施の形態１２）
次に、実施の形態１２による環境制御システムについて説明する。図４１は、本発明の実施の形態１２における環境制御システムの構成を示す図である。図４１において、図２１と同じ構成要素については説明を省略する。本実施の形態は、さらに温度計測部（温度計測手段）５０３を含んで構成されている。温度計測部３０８は、ユーザの所在する場所の温度を計測し計測結果（温度データ）をパラメータ変動判断部３０３へ送信する。また、温度計測部３０８は、一定時間ごとに温度を計測し、刺激出力部３０５が刺激を出力するときに出力する刺激出力信号を受信した直後に必ず温度を計測する。
ここで、パラメータ抽出部３０２は、脈波データから得られる脈波波形を２階微分した加速度脈波の波形成分比を、脈波を評価するパラメータとして抽出して蓄積する。加速度脈波波形とは、実施の形態６と同様であり図６０に示すような波形となる。本実施の形態においても、加速度脈波波形の基線から頂点Ａまでの距離ａを分母とし、基線から頂点Ｃまでの距離ｃを分子とするｃ／ａを波形成分比として抽出する。
パラメータ変動判断部３０３は、パラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比の変動を算出し、算出結果と温度計測部３０８からの温度データとに基づいてユーザの温冷感を推定し、推定結果から刺激内容を判定し、判定した刺激内容による刺激が刺激出力部３０５から出力されるように刺激出力命令を刺激制御部３０４に出力する。なお、パラメータ変動判断部３０３は、過去に温度計測部３０８から受信した一定期間の温度データを保持する。
本実施の形態では、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５が刺激を出力するときに出力する刺激出力信号を受信した直後に抽出される波形成分比と、刺激出力信号を受信した直前に抽出された波形成分比との差分を上記サンプリング周期で除して波形成分比の微分値を算出すると共に、刺激出力部３０５が刺激を出力するときに出力する刺激出力信号を受信した直後に温度計測部３０８から受信した温度データと、刺激出力信号を受信した直前に温度計測部３０８から受信した温度データとの差分を計測時間間隔で除して温度データの微分値の微分値を算出し、両微分値を用いてユーザの温冷感を推定する。
図４２は、本発明の実施の形態１２における環境制御システムの処理を示すフローチャートである。まず、生体情報採取部３０１は脈波の時系列データを採取して蓄積する（ステップＳ２２１）。次いで、パラメータ抽出部３０２は、生体情報採取部３０１で採取した脈波の時系列データから一定時間ごとに波形成分比ｃ／ａを抽出して蓄積する（ステップＳ２２２）。
次いで、パラメータ抽出部３０２は、温度計測部３０８から受信した温度データｔを蓄積する（ステップＳ２２３）。次いで、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ２２４）。ここで、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信していない場合（ステップＳ２２４でＮＯ）、ステップＳ２２２の処理へ戻る。
パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したとき（ステップＳ２２４でＹＥＳ）、刺激出力信号を受信した直後にパラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａと刺激出力信号を受信した直前にパラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａとに基づいて波形成分比の微分値Δｃ／ａを求めると共に、刺激出力信号を受信した直後に温度計測部３０８から受信した温度データｔと刺激出力信号を受信した直前に温度計測部３０８から受信した温度データｔとに基づいて温度データの微分値Δｔを求める。そして、パラメータ変動判断部３０３は、両微分値（Δｃ／ａ，Δｔ）に基づいてユーザの温冷感を推定し、推定結果から刺激内容を判断し、判断した刺激内容に応じた刺激が刺激出力部３０５から出力されるように刺激出力命令を刺激制御部３０４へ出力する（ステップＳ２２５）。次いで、刺激制御部３０４は、パラメータ変動判断部３０３から出力された刺激出力命令に従った刺激を刺激出力部３０５に出力させる（ステップＳ２２６）。
次に、パラメータ変動判断部３０３におけるユーザの温冷感の推定処理、及び刺激内容の判断処理について説明する。図４３は、本発明の実施の形態１２におけるパラメータ変動判断部３０３の処理を示すフローチャートである。
まず、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ２３１）。ここで、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信していない場合（ステップＳ２３１でＮＯ）、刺激出力信号が受信されるまでステップＳ２３１の処理が所定のタイミングで繰り返し実行される。パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信すると（ステップＳ２３１でＹＥＳ）、パラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａのうち、刺激出力信号を受信した直前の波形成分比ｃ／ａと直後の波形成分比ｃ／ａとに基づいて微分値Δｃ／ａを算出すると共に、温度計測部３０８から受信した温度データｔのうち、刺激出力信号を受信した直前の温度データｔと直後の温度データｔとに基づいて微分値Δｔを算出する（ステップＳ２３２）。
次いで、パラメータ変動判断部３０３は、波形成分比の微分値Δｃ／ａが負であるか否かを判定する（ステップＳ２３３）。そして、微分値Δｃ／ａが負である場合（ステップＳ２３３でＹＥＳ）、パラメータ変動判断部３０３は、さらに温度データの微分値Δｔが正であるか否かを判定する（ステップＳ２３４）。そして、パラメータ変動判断部３０３は、微分値Δｔが正であると判定した場合（ステップＳ２３４でＹＥＳ）、ユーザの温冷感は寒い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向へと変化した、すなわち温冷感は改善したと推定する（ステップＳ２３５）。次に、パラメータ変動判断部３０３は、温冷感を維持するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ２３６）。
一方、パラメータ変動判断部３０３は、微分値Δｔが０以下である場合（ステップＳ２３４でＮＯ）、ユーザの温冷感は暑い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向へと変化した、すなわち温冷感は改善したと推定する（ステップＳ２３７）。次に、パラメータ変動判断部３０３は、温冷感を維持するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ２３６）。
一方、パラメータ変動判断部３０３は、微分値Δｃ／ａが負でない場合（ステップＳ２３３でＮＯ）、さらに温度データの微分値Δｔが正であるか否かを判定する（ステップＳ２３８）。そして、パラメータ変動判断部３０３は、微分値（Δｔ）が正であると判定した場合（ステップＳ２３８でＹＥＳ）、ユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態から暑い状態の方向に変化した、すなわち温冷感は悪化したと推定する（ステップＳ２３９）。次に、パラメータ変動判断部３０３は、例えば冷刺激を行うなどの温冷感を改善するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ２４０）。
一方、パラメータ変動判断部３０３は、微分値Δｔが負である場合（ステップＳ２３８でＮＯ）、ユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態から寒い状態の方向に変化した、すなわち温冷感は悪化したと推定する（ステップＳ２４１）。次に、パラメータ変動判断部３０３は、例えば温刺激を行うなどの温冷感を改善するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ２４０）。
以上説明したように実施の形態１２による環境制御システムによれば、加速度脈波の波形成分比の微分値Δｃ／ａとユーザの所在する場所の温度の微分値（Δｔ）とからユーザの温冷感が推定されているため、ユーザの温冷感を精度良く推定することができる。
なお、本実施の形態において、ステップＳ２３３において、パラメータ変動判断部３０３が波形成分比の微分値Δｃ／ａが負であるか否かを判定する直前に、波形成分比の微分値Δｃ／ａが予め定められたある特定の範囲（例えば−０．０１から０．０１）にあるか否かを判断し、特定の範囲内にある場合、ユーザの温冷感はほとんど変化していないと判断し、現在の刺激出力内容を継続あるいは中止するような刺激出力命令を出力するようにしてもよい。また、ステップＳ２３４またはステップＳ２３８において、パラメータ変動判断部３０３が温度データの微分値Δｔが正であるかを判定する直前に、温度データの微分値Δｔが予め定められたある特定の範囲（例えば−０．３から０．３）にあるか否かを判断し、特定の範囲内にある場合、温度データはほとんど変化していないと判断し、現在の刺激出力内容を継続あるいは中止するような刺激出力命令を出力するようにしてもよい。
なお、本実施の形態において、パラメータ変動判断部３０３により判断される刺激内容には、冷房及び暖房等の温冷熱刺激、冷風及び温風等の気流刺激、刺激の強度、及び刺激を与える時間などが含まれる。
また、本実施の形態において、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激が出力されたときの直後の波形成分比ｃ／ａと直前の波形成分比ｃ／ａとに基づいて微分値Δｃ／ａを算出するとともに、刺激出力部３０５から刺激が出力されたときの直後の温度データｔと直前の温度データｔとに基づいて微分値Δｔを算出し、これら微分値（Δｃ／ａ、Δｔ）を用いてユーザの温冷感を推定しているが、これに限定されず、直前の波形成分比ｃ／ａと直後の波形成分比ｃ／ａとの差分を算出し、その差分に基づいてユーザの温冷感を推定してもよいし、直前の温度データｔと直後の温度データｔとの差分を算出し、その差分に基づいてユーザの温冷感を推定してもよい。
また、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力信号の受信時から過去一定期間において抽出された複数の波形成分比ｃ／ａの平均値と刺激出力信号を受信した直後の波形成分比とに基づいて波形成分比の微分値Δｃ／ａ又は差分を算出し、その結果に基づいてユーザの温冷感を推定してもよい。また、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力信号の受信時から過去一定期間において抽出された複数の波形成分比のうち、時系列的に前後する波形成分比の差分の平均値を用いてユーザの温冷感を推定してもよい。
また、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力信号の受信時から過去一定期間において抽出された複数の温度データｔの平均値と刺激出力信号を受信した直後の温度データｔとに基づいて温度データの微分値Δｔ又は差分を算出し、その結果に基づいてユーザの温冷感を推定してもよい。また、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力信号の受信時から過去一定期間において抽出された複数の温度データのうち、時系列的に前後する温度データの差分の平均値と刺激出力信号を受信した直後の波形成分比とに基づいて温度データの微分値Δｔ又は差分を算出し、その結果を用いてユーザの温冷感を推定してもよい。
また、本実施の形態において、刺激出力部３０５は、刺激を出力したことを示す刺激出力信号をパラメータ変動判断部３０３に出力し、パラメータ変動判断部３０３は刺激出力信号の受信の直前と直後の波形成分比の微分値及び温度データの微分値を算出するとしているが、本発明は特にこれに限定されず、パラメータ変動判断部３０３に時間を計測する計時部を具備させ、刺激出力部３０５が刺激出力信号を出力せず、ある一定の時間が経過する直前と直後、または刺激内容に含まれる刺激を与える時間が経過する直前と直後の波形成分比の微分値及び温度データの微分値を算出するようにしても良い。
また、所定時間における波形成分比と温度データの変化率を微分値としてもよい。また、時間を計測する計時部をパラメータ変動判断部３０３から独立させ、計時部とパラメータ変動判断部３０３とを相互に通信可能に接続し、計時部が時間計測の開始と時間の経過とをパラメータ変動判断部３０３に送信するようにしてもよい。
また、本実施の形態において、温度計測部３０８は、刺激出力部３０５が刺激を出力するときに出力する刺激出力信号を受信した直後には必ず温度を計測するとしているが、これに限らず、温度計測部３０８は、刺激出力部３０５が刺激を出力するときに出力する刺激出力信号の受信を行わず、パラメータ変動判断部３０３からの要求に基づき温度を計測するような方法でも良い。
また、温度データはパラメータ変動判断部３０３に蓄積されるとしているが、温度計測部３０８が温度データを蓄積し、パラメータ変動判断部３０３からの要求に基づき温度データを送信するような方法でも良い。
さらに、温度計測部３０８で温度データを蓄積し、パラメータ変動判断部３０３からの要求に基づき微分値を算出し、算出結果をパラメータ変動判断部３０３へ送信するような方法でもかまわない。また、温度計測部３０８とは別の時間を計測する計時部から、ある一定時間の経過を示すメッセージを受信したときにも温度の計測や微分値の算出を行うようにしても良い。また、本実施の形態において、ユーザの温冷感の推定結果を、モニタなどの表示部に表示させてユーザに提示してもよい。
（実施の形態１３）
図４４は、本発明の実施の形態１３における環境制御装置の構成を示すブロック図である。図４４において、環境制御装置４０６は、脈波計測部４０１、脈波パラメータ算出部４０２、脈波パラメータ変化算出部４０３、温冷感変化推定部４０４及び機器制御決定部４０５を備える。
脈波計測部４０１はユーザの脈波を計測する。脈波パラメータ算出部４０２は、脈波計測部４０１で計測した脈波データから脈波波形の特徴を表す脈波パラメータを算出する。脈波パラメータ変化算出部４０３は、脈波パラメータ算出部４０２で算出された脈波パラメータの値の時間変化を算出する。温冷感変化推定部４０４は、脈波パラメータ変化算出部４０３で算出された脈波パラメータの変化に基づきユーザの温冷感の変化を推定する。機器制御決定部４０５は、温冷感変化推定部４０４で推定されたユーザの温冷感の変化の推定結果に基づき温冷熱機器４０７の制御内容を決定する。温冷熱機器４０７は、例えばエアコン、床暖房システム、電気カーペット、カーエアコン及び座席シートヒータ等であり、ユーザに対して温冷熱刺激を出力する。
本発明に係る環境制御プログラムがインストールされたコンピュータの中央演算処理装置（ＣＰＵ）が当該プログラムを実行することにより、脈波計測部４０１、脈波パラメータ算出部４０２、脈波パラメータ変化算出部４０３、温冷感変化推定部４０４及び機器制御決定部４０５として機能する。
次に、図４４に示す環境制御装置による環境制御処理について説明する。図４５は、図４４に示す環境制御装置による環境制御処理の流れを示すフローチャートである。
まず、脈波計測部４０１は、脈波を計測し、脈波の時系列データを取得する（ステップＳ２５１）。例えば、脈波計測部４０１は、発光素子により近赤外光をユーザの指又は耳たぶの皮膚表面に照射し、受光素子により透過光又は反射光を受光し、受光した光の変化を電気信号に変換することで血流量の変化を検出し、脈波の時系列データを取得する。
次に、脈波パラメータ算出部４０２は、脈波計測部４０１により計測された脈波の時系列データを２階微分した加速度脈波波形パラメータ、あるいはＴａｋｅｎｓの埋め込み定理に従って脈波の時系列データを遅れ時間座標系に埋め込んで得られるアトラクタの非定常性を可視化するリカレンスプロットにおける白の割合を数値化したリカレンスプロット白色描画率（以下、ＲＰ−ｄｗとする）を算出する（ステップＳ２５２）。これら加速度脈波波形パラメータ又はＲＰ−ｄｗが脈波パラメータである。
次に、脈波パラメータ変化算出部４０３は、脈波パラメータ算出部４０２で算出された加速度脈波波形パラメータあるいはＲＰ−ｄｗの値から、予め設定された所定時間前の、加速度脈波波形パラメータあるいはＲＰ−ｄｗの値を減じて、所定時間における脈波パラメータの値の時間変化を算出する（ステップＳ２５３）。
次に、温冷感変化推定部４０４は、脈波パラメータ変化算出部４０３で算出された所定時間における脈波パラメータの値の時間変化に基づき、ユーザの温冷感の変化を推定する（ステップＳ２５４）。なお温冷感の変化の推定の方法については後述する。
次に、機器制御決定部４０５は、温冷感変化推定部４０４で推定されたユーザの温冷感の変化の推定結果に基づき温冷熱機器４０７の制御内容を決定する（ステップＳ２５５）。例えば、温冷感の変化の推定結果が‘温冷感低下’であれば、機器制御決定部４０５は、温冷感が上昇するように温冷熱機器４０７の制御内容を決定する。また、温冷感の変化の推定結果が‘温冷感上昇’であれば、機器制御決定部４０５は、温冷感が低下するように温冷熱機器４０７の制御内容を決定する。そして、機器制御決定部４０５は、温冷熱機器４０７にその制御内容を出力する（ステップＳ２５６）。
ここで、図４５で示したステップＳ２５４におけるユーザの温冷感の変化の推定処理について説明する。本発明者らは、脈波パラメータとして、加速度脈波波形成分比ｄ／ａ、加速度脈波振幅又はＲＰ−ｄｗの各変動と、ユーザの温冷感の変動とに高い相関があることを見出した。図４６は、本発明者らが被験者実験により見出した、加速度脈波波形成分比ｄ／ａ、加速度脈波振幅又はＲＰ−ｄｗとユーザの温冷感との相関を表すグラフである。また、図４７は、本発明者らが被験者実験により見出した、加速度脈波波形成分比ｂ／ａとユーザの温冷感との相関を表すグラフである。
図４６において、横軸はユーザの温冷感を示し、縦軸は加速度脈波波形成分比ｄ／ａ、加速度脈波振幅又はＲＰ−ｄｗを示している。また、図４７において、横軸はユーザの温冷感を示し、縦軸は加速度脈波波形成分比ｂ／ａを示している。これらのグラフに示すように、ユーザの温冷感が上昇した場合、すなわち、温冷感が寒い状態から暑くもなく寒くもない中立状態の方向あるいは温冷感が暑くもなく寒くもない中立状態から暑い状態の方向に変化した場合、加速度脈波波形成分比ｂ／ａ，ｄ／ａ、加速度脈波振幅又はＲＰ−ｄｗは増加する。また、ユーザの温冷感が低下した場合、すなわち、暑い状態から暑くもなく寒くもない中立状態の方向あるいは暑くもなく寒くもない中立状態から寒い状態の方向に変化した場合、加速度脈波波形成分比ｂ／ａ，ｄ／ａ、加速度脈波振幅又はＲＰ−ｄｗは減少する。本発明者らは、加速度脈波波形成分比ｂ／ａ，ｄ／ａ、加速度脈波振幅又はＲＰ−ｄｗと温冷感とがこのような相関関係にあることを見出したのである。
したがって、加速度脈波波形成分比ｂ／ａ，ｄ／ａ、加速度脈波振幅又はＲＰ−ｄｗの変化がわかればユーザの温冷感変化を推定することができる。温冷感変化推定部４０４は、上述した加速度脈波波形成分比ｂ／ａ，ｄ／ａ、加速度脈波振幅及びＲＰ−ｄｗのうちのひとつの脈波パラメータ（以下、加速度脈波波形成分比ｄ／ａとする）に関して、その変化とユーザの温冷感変化との相関関係を予め保持している。
図４８は、実施の形態１３における温冷感変化推定部４０４による温冷感の変化の推定処理を示すフローチャートである。まず、温冷感変化推定部４０４は、脈波パラメータ変化算出部４０３から加速度脈波波形成分比ｄ／ａの所定時間内における時間変化量を受信する（ステップＳ２６１）。次に、温冷感変化推定部４０４は、脈波パラメータの時間変化量が０より小さいか否かを判断する（ステップＳ２６２）。すなわち、温冷感変化推定部４０４は、加速度脈波波形成分比ｄ／ａが減少しているか否かを判断する。
脈波パラメータの時間変化量が０より小さいと判断された場合、すなわち加速度脈波波形成分比ｄ／ａが減少していると判断された場合（ステップＳ２６２でＹＥＳ）、温冷感変化推定部４０４は、ユーザの温冷感が低下したと推定する（ステップＳ２６３）。一方、時間変化量が０以上であると判断された場合（ステップＳ２６２でＮＯ）、温冷感変化推定部４０４は、脈波パラメータの時間変化量が０より大きいか否かを判断する（ステップＳ２６４）。すなわち、温冷感変化推定部４０４は、加速度脈波波形成分比ｄ／ａが増加しているか否かを判断する。
脈波パラメータの時間変化量が０より大きいと判断された場合、すなわち加速度脈波波形成分比ｄ／ａが増加していると判断された場合（ステップＳ２６４でＹＥＳ）、温冷感変化推定部４０４は、ユーザの温冷感が上昇したと推定する（ステップＳ２６５）。一方、脈波パラメータの時間変化量が０より大きくないと判断された場合、すなわち時間変化量が０であり、加速度脈波波形成分比ｄ／ａが変化していないと判断された場合（ステップＳ２６４でＮＯ）、温冷感変化推定部４０４は、ユーザの温冷感が変化していないと推定する（ステップＳ２６６）。その後、温冷感変化推定部４０４は、推定結果を機器制御決定部４０５に出力する（ステップＳ２６７）。
かかる構成によれば、温冷感変化推定部４０４が加速度脈波波形成分比ｂ／ａ，ｄ／ａ、加速度脈波振幅及びＲＰ−ｄｗのうちのひとつのパラメータを基に、ユーザの温冷感が上昇したか、あるいはユーザの温冷感が低下したか、あるいはユーザの温冷感が変化していないかを推定することにより、個人差のある脈波パラメータの絶対値を用いることなくユーザの温冷感の変化を推定することができ、ユーザの温冷感に基づいて居住環境を構成する空調機器などの温冷熱機器４０７を適切に制御することができる。
ここで、本実施の形態の第１の変形例について説明する。上記実施の形態では、図４８のステップＳ２６２及びステップＳ２６４において、脈波パラメータの値の時間変化量が、負、０及び正のいずれであるかによってユーザの温冷感の変化を推定している。これに対し、本実施の形態の第１の変形例では、閾値Ｌ１，Ｌ２（ただし、Ｌ１＜Ｌ２）が設定され、この閾値Ｌ１，Ｌ２と時間変化量とを比較することによりユーザの温冷感の変化を推定している。
図４９は、実施の形態１３の第１の変形例における温冷感変化推定部４０４による温冷感の変化の推定処理を示すフローチャートである。なお、図４９に示すステップＳ２７１，Ｓ２７３，Ｓ２７５，Ｓ２７６，Ｓ２７７の処理は、図４８に示すステップＳ２６１，Ｓ２６３，Ｓ２６５，Ｓ２６６，Ｓ２６７の処理と同じであるので詳細な説明を省略し、図４８とは異なるステップＳ２７２，Ｓ２７４の処理を主に説明する。
ステップＳ２７２において、温冷感変化推定部４０４は、脈波パラメータの時間変化量が閾値Ｌ１より小さいか否かを判断する。すなわち、温冷感変化推定部４０４は、加速度脈波波形成分比ｄ／ａが実質的に減少しているか否かを判断する。
脈波パラメータの時間変化量が閾値Ｌ１より小さいと判断された場合、すなわち加速度脈波波形成分比ｄ／ａが実質的に減少していると判断された場合（ステップＳ２７２でＹＥＳ）、温冷感変化推定部４０４は、ユーザの温冷感が低下したと推定する（ステップＳ２７３）。一方、時間変化量が閾値Ｌ１以上であると判断された場合（ステップＳ２７２でＮＯ）、温冷感変化推定部４０４は、脈波パラメータの時間変化量が閾値Ｌ１より大きい閾値Ｌ２より大きいか否かを判断する（ステップＳ２７４）。すなわち、温冷感変化推定部４０４は、加速度脈波波形成分比ｄ／ａが実質的に増加しているか否かを判断する。
脈波パラメータの時間変化量が閾値Ｌ２より大きいと判断された場合、すなわち加速度脈波波形成分比ｄ／ａが実質的に増加していると判断された場合（ステップＳ２７４でＹＥＳ）、温冷感変化推定部４０４は、ユーザの温冷感が上昇したと推定する（ステップＳ２７５）。一方、脈波パラメータの時間変化量が閾値Ｌ１以上かつ閾値Ｌ２以下であると判断された場合、すなわち加速度脈波波形成分比ｄ／ａが実質的に変化していないと判断された場合（ステップＳ２７４でＮＯ）、温冷感変化推定部４０４は、ユーザの温冷感が変化していないと推定する（ステップＳ２７６）。
次に、本実施の形態の第２の変形例について説明する。図４５で示したステップＳ２５４でのユーザの温冷感の変化の推定処理について、本発明者らは、脈波パラメータとして、カオス統計量である軌道平行測度中央値（ＴＰＭＭｅｄ）の変動とユーザの温冷感の変動とにも高い相関があることを見出した。図５０は、本発明者らが被験者実験により見出した、軌道平行測度中央値とユーザの温冷感との相関を表すグラフである。
図５０において、横軸はユーザの温冷感を示し、縦軸は軌道平行測度中央値を示している。このグラフに示すように、ユーザの温冷感が上昇した場合、すなわち、寒い状態から暑くもなく寒くもない中立状態の方向あるいは暑くもなく寒くもない中立状態から暑い状態の方向へ変化した場合、軌道平行測度中央値は減少する。また、ユーザの温冷感が低下した場合、すなわち、暑い状態から暑くもなく寒くもない中立状態の方向あるいは暑くもなく寒くもない中立状態から寒い状態の方向に変化した場合、軌道平行測度中央値は増加する。本発明者らは、軌道平行測度中央値と温冷感とがこのような相関関係にあることを見出したのである。
したがって、軌道平行測度中央値の変化がわかればユーザの温冷感変化を推定することができる。温冷感変化推定部４０４は、上述した軌道平行測度中央値に関して、その変化とユーザの温冷感変化との相関関係を予め保持している。
図５１は、実施の形態１３の第２の変形例における温冷感変化推定部４０４による温冷感の変化の推定処理を示すフローチャートである。まず、温冷感変化推定部４０４は、脈波パラメータ変化算出部４０３から軌道平行測度中央値の所定時間内における時間変化量を受信する（ステップＳ２８１）。次に、温冷感変化推定部４０４は、脈波パラメータの時間変化量が閾値Ｌ１より小さいか否かを判断する（ステップＳ２８２）。すなわち、温冷感変化推定部４０４は、軌道平行測度中央値が実質的に減少しているか否かを判断する。
時間変化量が予め設定された閾値Ｌ１より小さいと判断された場合、すなわち軌道平行測度中央値が実質的に減少していると判断された場合（ステップＳ２８２でＹＥＳ）、温冷感変化推定部４０４は、ユーザの温冷感が上昇したと推定する（ステップＳ２８３）。一方、時間変化量が閾値Ｌ１以上であると判断された場合（ステップＳ２８２でＮＯ）、温冷感変化推定部４０４は、脈波パラメータの時間変化量が閾値Ｌ１より大きい閾値Ｌ２より大きいか否かを判断する（ステップＳ２８４）。すなわち、温冷感変化推定部４０４は、軌道平行測度中央値が実質的に増加しているか否かを判断する。
時間変化量が予め設定された閾値Ｌ２より大きいと判断された場合、すなわち軌道平行測度中央値が実質的に増加していると判断された場合（ステップＳ２８４でＹＥＳ）、温冷感変化推定部４０４は、ユーザの温冷感が低下したと推定する（ステップＳ２８５）。一方、時間変化量が閾値Ｌ１以上かつ閾値Ｌ２以下であると判断された場合、すなわち軌道平行測度中央値が実質的にほとんど変化していないと判断された場合（ステップＳ２８４でＮＯ）、温冷感変化推定部４０４は、ユーザの温冷感が変化していないと推定する（ステップＳ２８６）。その後、温冷感変化推定部４０４は、推定結果を機器制御決定部４０５に出力する（ステップＳ２８７）。
なお、加速度脈波波形成分比ｃ／ａについて、実施の形態９における図３３は、横軸のユーザの温冷感に対して２次の相関をとったグラフであり、これを１次の相関で置き換えた場合、ユーザの温冷感が上昇した場合に加速度脈波波形成分比ｃ／ａは減少し、ユーザの温冷感が低下した場合に加速度脈波波形成分比ｃ／ａは増加するという図５０に示される軌道平行測度中央値（ＴＰＭＭｅｄ）の相関関係と同様の関係と見なすことができる。よって、加速度脈波波形成分比ｃ／ａの時間変化量を用いて本実施の形態の第２の変形例の処理を行ってもよい。
かかる構成によれば、温冷感変化推定部４０４が軌道平行測度中央値の変化を基にユーザの温冷感が上昇したか、あるいはユーザの温冷感が低下したか、あるいはユーザの温冷感が変化していないかを推定することにより、個人差のある脈波パラメータの絶対値を用いることなくユーザの温冷感の変化を推定することができ、ユーザの温冷感に基づいて居住環境を構成する空調機器などの温冷熱機器４０７を適切に制御することができる。
（実施の形態１４）
図５２は、本発明の実施の形態１４における環境制御装置の構成を示すブロック図である。図５２において、図４４と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
図５２において、実施の形態１３の図４４と異なる点は、環境制御装置４０６が、脈波パラメータ算出部４２１，４２２と脈波パラメータ変化算出部４３１，４３２と温冷感変化推定部４４１，４４２とを複数組備え、さらに温冷感変化決定部４０８を備えている点である。第１脈波パラメータ算出部４２１、第１脈波パラメータ変化算出部４３１及び第１温冷感変化推定部４４１と、第２脈波パラメータ算出部４２２、第２脈波パラメータ変化算出部４３２及び第２温冷感変化推定部４４２とは、実施の形態１３で説明した本発明者らが被験者実験により見出した、加速度脈波波形成分比ｂ／ａ、ｄ／ａ、ｃ／ａ、加速度脈波振幅、ＲＰ−ｄｗ及び軌道平行測度中央値のうちの互いに異なるパラメータを算出し、その時間変化量を算出し、その変化量の算出結果と、上記のパラメータとユーザの温冷感の変化との相関に基づき、ユーザの温冷感の変化を同時にそれぞれ推定する。
温冷感変化決定部４０８は、第１脈波パラメータ算出部４２１と第１脈波パラメータ変化算出部４３１と第１温冷感変化推定部４４１とで推定されたユーザの温冷感の変化の推定結果と、第２脈波パラメータ算出部４２２と第２脈波パラメータ変化算出部４３２と第２温冷感変化推定部４４２とで推定されたユーザの温冷感の変化の推定結果とを比較して、ユーザの温冷感の変化の推定結果を決定する。
図５３は、実施の形態１４における温冷感変化決定部４０８による温冷感変化決定処理の流れを示すフローチャートである。まず、温冷感変化決定部４０８は、第１温冷感変化推定部４４１及び第２温冷感変化推定部４４２から、それぞれ互いに異なるパラメータに基づき推定したユーザの温冷感の変化の推定結果を受信する（ステップＳ２９１）。次に、温冷感変化決定部４０８は、受信した２つの温冷感の推定結果を比較し、２つの温冷感の推定結果が一致するか否かを判断する（ステップＳ２９２）。２つの温冷感の推定結果が一致すると判断された場合（ステップＳ２９２でＹＥＳ）、温冷感変化決定部４０８は、一致した温冷感の変化の推定結果を機器制御決定部４０５に出力する（ステップＳ２９３）。一方、２つの温冷感の推定結果が一致しないと判断された場合（ステップＳ２９２でＮＯ）、温冷感変化決定部４０８は、機器制御決定部４０５に温冷感の推定結果を出力せずに、処理を終了する。
その結果、機器制御決定部４０５は、温冷感の変化の推定結果を受信したとき、その受信した温冷感の推定結果に基づき温冷熱機器４０７の制御内容を決定する（図４５のステップＳ２５５）。例えば、温冷感の変化の推定結果が‘温冷感低下’であれば、機器制御決定部４０５は、温冷感が上昇するように温冷熱機器４０７の制御内容を決定する。また、温冷感の変化の推定結果が‘温冷感上昇’であれば、機器制御決定部４０５は、温冷感が低下するように温冷熱機器４０７の制御内容を決定する。そして、機器制御決定部４０５は、温冷熱機器４０７にその制御内容を出力する（図４５のステップＳ２５６）。
また、機器制御決定部４０５から温冷感の変化の推定結果を受信しなかった場合、すなわち温冷感変化決定部４０８で２つの温冷感の推定結果が一致せずに温冷感の変化の推定結果が出力されなかった場合、機器制御決定部４０５は、ユーザの温冷感に明確な変化がなかったと判断し、現状の温冷熱機器４０７の制御内容を維持する。
かかる構成によれば、複数のそれぞれ異なる脈波パラメータに基づいてユーザの温冷感の変化が同時に推定され、その複数の推定結果を比較して温冷感の変化が決定されるので、脈波が温冷熱環境の変化以外の影響を受けて変化する可能性があるが、温冷熱環境の変化によるユーザの温冷感変化を精度よく推定することができる。また、複数の温冷感の推定結果が一致した場合にその推定結果が出力され、一致しない場合出力されないので、温冷熱環境の変化以外の要因により１の脈波パラメータが変化した場合であっても、温冷熱機器４０７の制御内容が変更されず、ユーザに不快感を与えることを回避することができる。
なお、本実施の形態における環境制御装置は、脈波パラメータ算出部、脈波パラメータ変化算出部及び温冷感変化推定部を２組備えているが、本発明は特にこれに限定されず、３組以上備えてもよい。この場合、各脈波パラメータ算出部はそれぞれ異なる脈波パラメータを算出する。
（実施の形態１５）
以下、本発明の実施の形態１５について説明する。実施の形態１５において、前述の実施の形態１３や実施の形態１４と異なる点は、図５２の温冷感変化決定部４０８の処理である。なお、実施の形態１５における環境制御装置の構成は、実施の形態１４における環境制御装置の構成と同じであるので説明を省略する。
図５４は、実施の形態１５における温冷感変化決定部４０８による温冷感変化決定処理の流れを示すフローチャートである。まず、温冷感変化決定部４０８は、第１温冷感変化推定部４４１及び第２温冷感変化推定部４４２から、それぞれ互いに異なるパラメータに基づき推定したユーザの温冷感の変化の推定結果を受信する（ステップＳ３０１）。次に、温冷感変化決定部４０８は、受信した２つの温冷感の推定結果を比較し、図５５に示すテーブルに従って温冷感の推定結果と係数ｋとを決定する（ステップＳ３０２）。
図５５は、実施の形態１５において、第１温冷感変化推定部及び第２温冷感変化推定部による推定結果と、温冷感変化決定部によって決定される温冷感の変化及び係数ｋとを関連付けたテーブルの一例を示す図である。なお、このテーブルは、温冷感変化決定部４０８の内部メモリに予め記憶されている。
すなわち、第１温冷感変化推定部４４１での推定結果と、第２温冷感変化推定部４４２での推定結果とが、ともに温冷感上昇の場合、温冷感変化決定部４０８は、温冷感上昇かつ、例えば係数ｋ＝１と決定する。また、第１温冷感変化推定部４４１での推定結果と、第２温冷感変化推定部４４２での推定結果とが、ともに温冷感低下の場合、温冷感変化決定部４０８は、温冷感低下かつ、例えば係数ｋ＝１と決定する。また、第１温冷感変化推定部４４１での推定結果と、第２温冷感変化推定部４４２での推定結果とが、ともに温冷感変化なしの場合、温冷感変化決定部４０８は、温冷感変化なしかつ、例えば係数ｋ＝０と決定する。
また、第１温冷感変化推定部４４１での推定結果と、第２温冷感変化推定部４４２での推定結果とのうち、一方が温冷感上昇で他方が温冷感低下の場合、温冷感変化決定部４０８は、温冷感変化なしかつ、例えば係数ｋ＝０と決定する。また、第１温冷感変化推定部４４１での推定結果と、第２温冷感変化推定部４４２での推定結果とのうち、一方が温冷感上昇で他方が温冷感変化なしの場合、温冷感変化決定部４０８は、温冷感上昇かつ、例えば係数ｋ＝０．５と決定する。また、第１温冷感変化推定部４４１での推定結果と、第２温冷感変化推定部４４２での推定結果とのうち、一方が温冷感低下で他方が温冷感変化なしの場合、温冷感変化決定部４０８は、温冷感低下かつ、例えば係数ｋ＝０．５と決定する。その後、温冷感変化決定部４０８は、決定した温冷感変化と係数ｋとを機器制御決定部４０５に出力する（ステップＳ３０３）。
図５６は、実施の形態１５における機器制御決定部４０５による制御内容決定処理の流れを示すフローチャートである。まず、機器制御決定部４０５は、温冷感変化決定部４０８によって決定された温冷感変化と係数ｋとを受信する（ステップＳ３１１）。次に、機器制御決定部４０５は、受信した温冷感の変化が温冷感低下であるか否かを判断する（ステップＳ３１２）。温冷感の変化が温冷感低下であると判断された場合（ステップＳ３１２でＹＥＳ）、機器制御決定部４０５は、温冷感低下時における所定変化量に係数ｋを乗じた値を前回の制御内容に加え、温冷熱機器４０７の今回の制御内容を算出する（ステップＳ３１３）。
一方、温冷感の変化が温冷感低下でないと判断された場合（ステップＳ３１２でＮＯ）、機器制御決定部４０５は、温冷感の変化が温冷感上昇であるか否かを判断する（ステップＳ３１４）。温冷感の変化が温冷感上昇であると判断された場合（ステップＳ３１４でＹＥＳ）、機器制御決定部４０５は、温冷感上昇時における所定変化量に係数ｋを乗じた値を前回の制御内容に加え、温冷熱機器４０７の今回の制御内容を算出する（ステップＳ３１５）。
また、温冷感の変化が温冷感上昇でないと判断された場合、すなわち温冷感変化なしである場合（ステップＳ３１４でＮＯ）、機器制御決定部４０５は、温冷熱機器４０７の今回の制御内容を前回の制御内容と同じにする（ステップＳ３１６）。その後、機器制御決定部４０５は、算出した制御内容を温冷熱機器４０７に出力する（図４５のステップＳ２５６）。その結果、温冷熱機器４０７は、温冷感の推定結果と係数ｋとに基づいた制御内容で制御される。
かかる構成によれば、複数のそれぞれの脈波パラメータに基づいてユーザの温冷感の変化が同時に推定され、その複数の推定結果を比較して温冷感の変化が決定されるので、温冷熱環境の変化によるユーザの温冷感の変化を精度よく推定することができる。また、複数の温冷感の推定結果が一致した場合にその推定結果が出力され、一致しない場合出力されないので、温冷熱環境の変化以外の要因により１の脈波パラメータが変化した場合であっても、温冷熱機器４０７の制御内容が変更されず、ユーザに不快感を与えることを回避することができる。さらに、複数の脈波パラメータに基づく温冷感の変化の推定結果に応じて、制御内容の変化量も適切に決定されるので、ユーザに対してより快適な温冷熱環境を提供することができる。
なお、制御内容の変化量とは、例えば、エアコンの風量の変化量、設定室温の変化量、設定吹出し温度の変化量、圧縮機の周波数の変化量、膨張弁の開度の変化量、床暖房システムの設定温度の変化量、電気カーペットや座席シートヒータのヒータＯＮ時間の変化量、およびヒータ容量の変化量などである。
また、上記説明では、係数ｋを０、０．５、１として説明したが、本発明は特にこれに限定されず、複数の脈波パラメータ変化に基づき推定したそれぞれの温冷感の変化の推定結果のうち、一致する割合が高いほど係数ｋの値を大きくしてもよい。
（実施の形態１６）
以下、本発明の実施の形態１６について説明する。実施の形態１６において、前述の実施の形態１３〜実施の形態１５と異なる点は、本発明者らが被験者実験により見出した、図４７に示す加速度脈波波形成分比ｂ／ａとユーザの温冷感との相関に関し、特に温冷感が１以上で温冷感変化に対して加速度脈波パラメータｂ／ａがほとんど変化しなくなることをさらに見出して応用したことにある。具体的には、図４４の温冷感変化推定部４０４の処理が異なる。なお、実施の形態１６における環境制御装置の構成は、実施の形態１３における環境制御装置の構成と同じであるので説明を省略する。
図５７は、実施の形態１６における温冷感変化推定部４０４による温冷感変化推定処理の流れを示すフローチャートである。まず、温冷感変化推定部４０４は、脈波パラメータ変化算出部４０３から加速度脈波波形成分比ｂ／ａの所定時間内における時間変化量を受信する（ステップＳ３２１）。
次に、温冷感変化推定部４０４は、時間変化量が予め設定された閾値Ｌ１より小さいか否かを判断する（ステップＳ３２２）。時間変化量が予め設定された閾値Ｌ１未満であると判断された場合、すなわち加速度脈波波形成分比ｂ／ａが実質的に減少していると判断された場合（ステップＳ３２２でＹＥＳ）、温冷感変化推定部４０４は、ユーザの温冷感が低下したと推定する（ステップＳ３２３）。その後、温冷感変化推定部４０４は、推定結果を機器制御決定部４０５に出力する（ステップＳ３２９）。
一方、時間変化量が閾値Ｌ１以上であると判断された場合（ステップＳ３２２でＮＯ）、温冷感変化推定部４０４は、時間変化量が閾値Ｌ１より大きい閾値Ｌ２より大きいか否かを判断する（ステップＳ３２４）。時間変化量が予め設定された閾値Ｌ２より大きいと判断された場合、すなわち加速度脈波波形成分比ｂ／ａが実質的に増加している場合（ステップＳ３２４でＹＥＳ）、温冷感変化推定部４０４は、ユーザの温冷感が上昇したと推定する（ステップＳ３２５）。また、時間変化量が閾値Ｌ１以上かつ閾値Ｌ２以下であると判断された場合、すなわち加速度脈波波形成分比ｂ／ａが実質的にほとんど変化していない場合（ステップＳ３２４でＮＯ）、温冷感変化推定部４０４は、さらに前回の時間変化量を参照し、前回の時間変化量が予め設定された閾値Ｌ２以下であるか否かを判断する（ステップＳ３２６）。
前回の時間変化量が予め設定された閾値Ｌ２以下であると判断された場合、すなわち加速度脈波波形成分比ｂ／ａが前回も実質的に変化していなかった、あるいは実質的に減少していた場合（ステップＳ３２６でＹＥＳ）、温冷感変化推定部４０４は、ユーザの温冷感が変化していないと推定する（ステップＳ３２７）。その後、温冷感変化推定部４０４は、推定結果を機器制御決定部４０５に出力する（ステップＳ３２９）。
一方、前回の時間変化量が予め設定された閾値Ｌ２より大きいと判断された場合、すなわち加速度脈波波形成分比ｂ／ａが前回実質的に増加していた場合（ステップＳ３２６でＮＯ）、温冷感変化推定部４０４は、ユーザの温冷感が所定値以上に上昇したと推定する（ステップＳ３２８）。その後、温冷感変化推定部４０４は、推定結果を機器制御決定部４０５に出力する（ステップＳ３２９）。
かかる構成によれば、本発明者らが見出した、ユーザの温冷感が所定値（１：やや暖かい）以上で温冷感の変化に対して加速度脈波パラメータｂ／ａがほとんど変化しなくなることを応用して、加速度脈波パラメータｂ／ａの変化を基にユーザの温冷感が上昇した、あるいはユーザの温冷感が低下した、あるいはユーザの温冷感が変化していないと推定するだけでなく、さらにユーザの温冷感が所定値（１：やや暖かい）以上に暖まったかどうかまで推定することができる。したがって、個人差のある脈波パラメータの絶対値を用いることなくユーザの温冷感変化を推定でき、その温冷感に基づいて居住環境を構成する温冷熱機器４０７を適切に制御することができる。
さらに、ユーザが暖まっているかどうかまで推定できるので、ユーザが暖まりすぎの際には温冷熱機器４０７の加熱能力を抑制して省エネルギー化にも貢献することができ、あるいは温冷熱機器４０７の冷却能力を増大して速やかに暑くもなく寒くもない快適な温冷熱環境を実現することも可能となる。
（実施の形態１７）
以下、本発明の実施の形態１７について説明する。実施の形態１７において、前述の実施の形態１３〜実施の形態１６と異なる点は、本発明者らが被験者実験により見出した、図４７に示す加速度脈波波形成分比ｂ／ａとユーザの温冷感との相関に関し、特に温冷感が１以上で温冷感変化に対して加速度脈波パラメータｂ／ａがほとんど変化しなくなることをさらに見出して応用したことにある。具体的には、実施の形態１６で説明した温冷感変化推定結果を受信した図５２の温冷感変化決定部４０８の処理が異なり、さらに具体的には、図５４のステップＳ３０２での温冷感変化の決定方法と係数ｋの決定方法とが異なる。
以下、図５２、図５４及び図５８を用いて、実施の形態１７について説明する。まず、図５４において、温冷感変化決定部４０８は、第１温冷感変化推定部４４１及び第２温冷感変化推定部４４２から、それぞれ互いに異なるパラメータに基づき推定したユーザの温冷感の変化の推定結果を受信する（ステップＳ３０１）。ここで、第１温冷感変化推定部４４１は、加速度脈波波形成分比ｂ／ａの時間変化量に基づきユーザの温冷感の変化を推定する。次に、温冷感変化決定部４０８は、受信した２つの温冷感推定結果を比較し、図５８に示すテーブルに従って温冷感の推定結果と係数ｋとを決定する（ステップＳ３０２）。
図５８は、実施の形態１７において、第１温冷感変化推定部及び第２温冷感変化推定部による推定結果と、温冷感変化決定部によって決定される温冷感の変化及び係数ｋとを関連付けたテーブルの一例を示す図である。なお、このテーブルは、温冷感変化決定部４０８の内部メモリに予め記憶されている。
すなわち、第１温冷感変化推定部４４１での推定結果と、第２温冷感変化推定部４４２での推定結果とが、ともに温冷感上昇の場合、温冷感変化決定部４０８は、温冷感上昇かつ係数ｋ＝１と決定する。また、第１温冷感変化推定部４４１での推定結果と、第２温冷感変化推定部４４２での推定結果とが、ともに温冷感低下の場合、温冷感変化決定部４０８は、温冷感低下かつ係数ｋ＝１と決定する。また、第１温冷感変化推定部４４１での推定結果と、第２温冷感変化推定部４４２での推定結果とが、ともに温冷感変化なしの場合、温冷感変化決定部４０８は、温冷感変化なしかつ係数ｋ＝０と決定する。
また、第１温冷感変化推定部４４１での推定結果と、第２温冷感変化推定部４４２での推定結果とのうち、一方が温冷感上昇で他方が温冷感低下の場合、温冷感変化決定部４０８は、温冷感変化なしかつ係数ｋ＝０と決定する。また、第１温冷感変化推定部４４１での推定結果と、第２温冷感変化推定部４４２での推定結果とのうち、一方が温冷感低下で他方が温冷感変化なしの場合、温冷感変化決定部４０８は、温冷感低下かつ係数ｋ＝０．５と決定する。また、加速度脈波波形成分比ｂ／ａの時間変化量に基づき推定された第１温冷感変化推定部４４１での推定結果が温冷感上昇、かつ、加速度脈波波形成分比ｂ／ａ以外の時間変化量に基づき推定された第２温冷感変化推定部４４２での推定結果が変化なしの場合、温冷感変化決定部４０８は、温冷感上昇かつ係数ｋ＝０．５と決定する。ここまでは実施の形態１５と同様である。
加速度脈波波形成分比ｂ／ａの時間変化量に基づき推定された第１温冷感変化推定部４４１での推定結果が変化なし、かつ、加速度脈波波形成分比ｂ／ａ以外の時間変化量に基づき推定された第２温冷感変化推定部４４２での推定結果が温冷感上昇の場合、温冷感変化決定部４０８は、温冷熱機器４０７が加熱運転の時には加熱能力が過大である、あるいは温冷熱機器４０７が冷却運転の時には冷却能力が不足していると推定して、温冷感が所定値以上（１：やや暖かい〜３：暑い）に上昇したと決定し、係数ｋ＝１と決定する。その後、温冷感変化決定部４０８は、決定した温冷感変化と係数ｋを機器制御決定部４０５に出力する（ステップＳ３０３）。
以下に、引き続き図５９を用いて、実施の形態１７における機器制御決定部４０５による制御内容決定処理について説明する。図５９は、実施の形態１７における機器制御決定部４０５の処理の流れを示すフローチャートである。まず、機器制御決定部４０５は、温冷感変化決定部４０８によって決定された温冷感変化と係数ｋとを受信する（ステップＳ３３１）。次に、機器制御決定部４０５は、受信した温冷感の変化が温冷感低下であるか否かを判断する（ステップＳ３３２）。
温冷感の変化が温冷感低下であると判断された場合（ステップＳ３３２でＹＥＳ）、機器制御決定部４０５は、温冷感低下時における所定変化量に係数ｋを乗じた値を前回の制御内容に加え、温冷熱機器４０７の今回の制御内容を算出する（ステップＳ３３３）。一方、温冷感の変化が温冷感低下でないと判断された場合（ステップＳ３３２でＮＯ）、機器制御決定部４０５は、温冷感の変化が温冷感上昇又は温冷感所定値以上であるか否かを判断する（ステップＳ３３４）。
温冷感上昇あるいは温冷感所定値以上であると判断された場合（ステップＳ３３４でＹＥＳ）、機器制御決定部４０５は、温冷熱機器の今回制御内容を、温冷感上昇時における所定変化量に係数ｋを乗じた値を前回の制御内容に加え、温冷熱機器４０７の今回の制御内容を算出する（ステップＳ３３５）。また、温冷感の変化が温冷感上昇でない、又は温冷感所定値以上でないと判断された場合、すなわち温冷感変化なしである場合（ステップＳ３３４でＮＯ）、機器制御決定部４０５は、温冷熱機器４０７の今回の制御内容を前回の制御内容と同じにする（ステップＳ３３６）。その後、機器制御決定部４０５は、算出した制御内容を温冷熱機器４０７に出力する（図４５のステップＳ２５６）。その結果、温冷熱機器４０７は、温冷感推定結果と係数ｋとに基づいた制御内容で制御される。
かかる構成によれば、複数のそれぞれの脈波パラメータに基づいてユーザの温冷感の変化が同時に推定され、その複数の推定結果を比較して温冷感の変化が決定されるので、温冷熱環境の変化によるユーザの温冷感の変化を精度よく推定することができる。また、複数の温冷感の推定結果が一致した場合にその推定結果が出力され、一致しない場合出力されないので、温冷熱環境の変化以外の要因により１の脈波パラメータが変化した場合であっても、温冷熱機器４０７の制御内容が変更されず、ユーザに不快感を与えることを回避することができる。
さらに、複数の脈波パラメータに基づく温冷感の変化の推定結果に応じて、制御内容の変化量も適切に決定されるので、ユーザにより快適な温冷熱環境を提供することができる。なお、制御内容の変化量とは、例えば、エアコンの風量の変化量、設定室温の変化量、設定吹出し温度の変化量、圧縮機の周波数の変化量、膨張弁の開度の変化量、床暖房システムの設定温度の変化量、電気カーペットや座席シートヒータのヒータＯＮ時間の変化量、およびヒータ容量の変化量などである。
さらにまた、本発明者らが見出した、ユーザの温冷感が所定値（１：やや暖かい）以上で温冷感の変化に対して加速度脈波パラメータｂ／ａがほとんど変化しなくなることを応用して、実施の形態１６と同様にユーザが暖まっているかどうかまで推定することができる。したがって、ユーザが暖まりすぎの際には温冷熱機器４０７の加熱能力を抑制して省エネルギー化にも貢献することができ、あるいは温冷熱機器４０７の冷却能力を増大して速やかにユーザを暑くもなく寒くもない、すなわち寒さや暑さを取り除いた快適な温冷熱環境を実現することも可能となる。
なお、上記説明では、係数ｋを０、０．５、１として説明したが、本発明は特にこれに限定されず、複数の脈波パラメータ変化に基づき推定したそれぞれの温冷感の変化の推定結果のうち、一致する割合が高いほど係数ｋの値を大きくしてもよい。
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
本発明の一局面に係る環境制御装置は、ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得手段と、前記生体情報取得手段によって取得された前記時系列データをカオス解析して生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定手段と、前記推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御手段とを備える。
本発明の他の局面に係る環境制御方法は、ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得ステップと、前記生体情報取得ステップにおいて取得された前記時系列データをカオス解析して生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出ステップと、前記パラメータ算出ステップにおいて算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定ステップと、前記推定ステップによる推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御ステップとを含む。
本発明の他の局面に係る環境制御プログラムは、ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得手段と、前記生体情報取得手段によって取得された前記時系列データをカオス解析して生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定手段と、前記推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御手段としてコンピュータを機能させる。
本発明の他の局面に係る環境制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得手段と、前記生体情報取得手段によって取得された前記時系列データをカオス解析して生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定手段と、前記推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御手段としてコンピュータを機能させる環境制御プログラムを記録している。
これらの構成によれば、ユーザの生体情報の時系列データをカオス解析して生体情報に関するパラメータが算出される。そして、算出されたパラメータに基づいて刺激に対するユーザの快適感が推定され、その推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成が制御される。すなわち、ユーザの快適感が悪化するような推定結果が得られた場合、ユーザに対して快適感を向上させるような刺激を与えられる。
したがって、ユーザの生体情報の時系列データをカオス解析して算出されたパラメータに基づいて快適感が推定され、その推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成が制御されるので、ユーザに対して確実に快適感を実感させることができ、さらにその快適な状態を持続させることができる。
また、上記の環境制御装置において、前記生体情報はユーザの脈波であり、前記刺激制御手段はユーザに与える温冷熱刺激の生成を制御し、前記推定手段は、前記温冷熱刺激に対するユーザの温冷感を推定することが好ましい。
この構成によれば、脈波を評価するパラメータに基づいてユーザの温冷感が推定され、推定結果を基にユーザに与える刺激の生成が制御される。そのため、生体情報の中でも容易に取得可能な脈波からユーザの温冷感が推定されるので、ユーザに不快感を与えることなく、容易にユーザの温冷感を推定することができる。また、脈波を用いてユーザの温冷感を推定しているため、脳波を用いてユーザの温冷感を推定する場合のように専門的かつ高価な機械を用いて装置を構成する必要がなくなり、簡単かつ安価な機械を用いて装置を構成することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記パラメータ算出手段は、前記時系列データをカオス解析することにより最大リアプノフ指数、リカレンスプロット白色描画率及び軌道平行測度中央値のいずれかをパラメータとして算出し、前記推定手段は、前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータに基づいてユーザの温冷感を推定することが好ましい。
この構成によれば、時系列データをカオス解析することにより最大リアプノフ指数、リカレンスプロット白色描画率及び軌道平行測度中央値のいずれかがパラメータとして算出され、算出されたパラメータに基づいてユーザの温冷感が推定される。したがって、従来のように個人差のある生体情報（脈波パラメータ）の絶対値を用いることなくユーザの温冷感を推定することができ、ユーザの温冷感に基づいて居住環境を構成する空調機器などの温冷熱機器を適切に制御することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記パラメータ算出手段は、前記時系列データをカオス解析することにより最大リアプノフ指数をパラメータとして算出し、前記推定手段は、前記最大リアプノフ指数が増加した場合、ユーザの温冷感が中立状態から寒い状態の方向、又は中立状態から暑い状態の方向に変化して温冷感が悪化したと推定し、前記最大リアプノフ指数が減少した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向、又は暑い状態から中立状態の方向に変化して温冷感が改善したと推定することが好ましい。
この構成によれば、時系列データをカオス解析することにより最大リアプノフ指数がパラメータとして算出され、最大リアプノフ指数が増加した場合、ユーザの温冷感が中立状態から寒い状態の方向、又は中立状態から暑い状態の方向に変化して温冷感が悪化したと推定され、最大リアプノフ指数が減少した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向、又は暑い状態から中立状態の方向に変化して温冷感が改善したと推定される。
したがって、温冷感が悪化したと推定された場合、ユーザの温冷感を向上させるような温冷熱刺激を与え、温冷感が改善したと推定された場合、現在の制御を維持するような温冷熱刺激を与えることができる。すなわち、ユーザの温冷感が暑くもなく寒くもない適切な状態に維持されるようにユーザの居住環境を構成する機器、例えば、空調機器を制御することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記パラメータ算出手段は、前記時系列データをカオス解析することによりリカレンスプロット白色描画率をパラメータとして算出し、前記推定手段は、前記リカレンスプロット白色描画率が減少した場合、暑い状態から中立状態の方向、又は中立状態から寒い状態の方向に変化して温冷感が悪化したと推定し、前記リカレンスプロット白色描画率が増加した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向、又は中立状態から暑い状態の方向に変化して温冷感が改善したと推定することが好ましい。
この構成によれば、時系列データをカオス解析することによりリカレンスプロット白色描画率がパラメータとして算出され、リカレンスプロット白色描画率が減少した場合、暑い状態から中立状態の方向、又は中立状態から寒い状態の方向に変化して温冷感が悪化したと推定され、リカレンスプロット白色描画率が増加した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向、又は中立状態から暑い状態の方向に変化して温冷感が改善したと推定される。
したがって、温冷感が悪化したと推定された場合、ユーザの温冷感を向上させるような温冷熱刺激を与え、温冷感が改善したと推定された場合、現在の制御を維持するような温冷熱刺激を与えることができる。すなわち、ユーザの温冷感が暑くもなく寒くもない適切な状態に維持されるようにユーザの居住環境を構成する機器、例えば、空調機器を制御することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記パラメータ算出手段は、前記時系列データをカオス解析することにより軌道平行測度中央値をパラメータとして算出し、前記推定手段は、前記軌道平行測度中央値が増加した場合、ユーザの温冷感が暑い状態から中立状態の方向、又は中立状態から寒い状態の方向に変化して温冷感が悪化したと推定し、前記軌道平行測度中央値が減少した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向、又は中立状態から暑い状態の方向に変化して温冷感が改善したと推定することが好ましい。
この構成によれば、時系列データをカオス解析することにより軌道平行測度中央値がパラメータとして算出され、軌道平行測度中央値が増加した場合、ユーザの温冷感が暑い状態から中立状態の方向、又は中立状態から寒い状態の方向に変化して温冷感が悪化したと推定され、軌道平行測度中央値が減少した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向、又は中立状態から暑い状態の方向に変化して温冷感が改善したと推定される。
したがって、温冷感が悪化したと推定された場合、ユーザの温冷感を向上させるような温冷熱刺激を与え、温冷感が改善したと推定された場合、現在の制御を維持するような温冷熱刺激を与えることができる。すなわち、ユーザの温冷感が暑くもなく寒くもない適切な状態に維持されるようにユーザの居住環境を構成する機器、例えば、空調機器を制御することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記パラメータ算出手段は、前記時系列データをカオス解析して生体情報に関する第１のパラメータを算出する第１のパラメータ算出手段と、前記時系列データの変化に基づいて生体情報に関する第２のパラメータを算出する第２のパラメータ算出手段とを含み、前記推定手段は、前記第１のパラメータ算出手段によって算出された第１のパラメータと、前記第２のパラメータ算出手段によって算出された第２のパラメータとに基づいてユーザの快適感を推定することが好ましい。
この構成によれば、時系列データをカオス解析して生体情報に関する第１のパラメータが算出され、時系列データの変化に基づいて生体情報に関する第２のパラメータが算出され、算出された第１のパラメータと第２のパラメータとに基づいてユーザの快適感が推定される。
したがって、２種類の異なるパラメータを用いてユーザの快適感が推定されるので、生体情報の個人差の影響を排除してユーザの温冷感を精度よく推定することができる。そして、その推定結果を基にユーザに与える刺激を生成するのでユーザの温冷感を暑くもなく寒くもない適切な状態に確実に導くことができる。
また、上記の環境制御装置において、前記第１のパラメータ算出手段は、前記時系列データをカオス解析することにより最大リアプノフ指数を算出し、前記第２のパラメータ算出手段は、前記時系列データから脈波振幅又は脈波波高最大値を算出し、前記推定手段は、前記最大リアプノフ指数が増加し、かつ前記脈波振幅又は前記脈波波高最大値が増加した場合、ユーザの温冷感が中立状態から暑い状態の方向に変化したと推定し、前記最大リアプノフ指数が減少し、かつ前記脈波振幅又は前記脈波波高最大値が増加した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向に変化したと推定し、前記最大リアプノフ指数が増加し、かつ前記脈波振幅又は前記脈波波高最大値が減少した場合、ユーザの温冷感が中立状態から寒い状態の方向に変化したと推定し、前記最大リアプノフ指数が減少し、かつ前記脈波振幅又前記脈波波高最大値が減少した場合、ユーザの温冷感が暑い状態から中立状態の方向に変化したと推定することが好ましい。
この構成によれば、時系列データをカオス解析することにより最大リアプノフ指数が算出されるとともに、時系列データから脈波振幅又は脈波波高最大値が算出される。そして、最大リアプノフ指数が増加し、かつ脈波振幅又は脈波波高最大値が増加した場合、ユーザの温冷感が中立状態から暑い状態の方向に変化したと推定され、最大リアプノフ指数が減少し、かつ脈波振幅又は脈波波高最大値が増加した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向に変化したと推定され、最大リアプノフ指数が増加し、かつ脈波振幅又は脈波波高最大値が減少した場合、ユーザの温冷感が中立状態から寒い状態の方向に変化したと推定され、最大リアプノフ指数が減少し、かつ脈波振幅又は脈波波高最大値が減少した場合、ユーザの温冷感が暑い状態から中立状態の方向に変化したと推定される。
したがって、最大リアプノフ指数と、脈波振幅又は脈波波高最大値との２種類のパラメータを用いて温冷感が推定されるので、生体情報の個人差の影響を排除してユーザの温冷感を精度よく推定することができる。そして、その推定結果を基にユーザに与える刺激を生成するのでユーザの温冷感を暑くもなく寒くもない適切な状態に確実に導くことができる。
また、上記の環境制御装置において、前記刺激制御手段は、前記推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激を制御するための制御データを生成し、生成した制御データを出力すると共に、前記推定手段に出力し、前記推定手段は、カオス解析して得た最大リアプノフ指数の変動と、前記刺激制御手段によって生成された制御データとを基にユーザの温冷感を推定することが好ましい。
この構成によれば、推定手段は、刺激制御手段により生成された制御データと最大リアプノフ指数とを用いてユーザの温冷感を推定している。すなわち、最大リアプノフ指数のみならず制御データという２種類のパラメータを用いて温冷感が推定されているため、生体情報の個人差の影響を排除してユーザの温冷感を精度よく推定することができる。そして、その推定結果を基にユーザに与える刺激を生成するのでユーザの温冷感を暑くもなく寒くもない適切な状態に確実に導くことができる。
また、上記の環境制御装置において、前記制御データは、刺激を生成する冷房装置の出力強度を示すデータを含み、前記推定手段は、前記制御データから前記冷房装置の出力強度が増加又は減少しているかを判定し、カオス解析して得た最大リアプノフ指数が増加し、かつ前記冷房装置の出力強度が増加している場合、ユーザの温冷感は中立状態から寒い状態の方向に変化したと推定し、前記最大リアプノフ指数が減少し、かつ前記冷房装置の出力強度が増加した場合、ユーザの温冷感は暑い状態から中立状態の方向に変化したと推定し、前記最大リアプノフ指数が増加し、かつ前記冷房装置の出力強度が減少した場合、ユーザの温冷感は中立状態から暑い状態の方向に変化したと推定し、前記最大リアプノフ指数が減少し、かつ前記冷房装置の出力強度が減少した場合、ユーザの温冷感は寒い状態から中立状態の方向に変化したと推定することが好ましい。
この構成によれば、推定手段は、冷房装置の出力強度が増加し、かつ最大リアプノフ指数が増加した場合、ユーザの温冷感は中立状態から寒い状態の方向に変化したと推定する。また、冷房装置の出力強度が増加し、かつ最大リアプノフ指数が減少した場合、ユーザの温冷感は暑い状態から中立状態の方向に変化したと推定する。また、冷房装置の出力強度が減少し、かつ最大リアプノフ指数が増加した場合、ユーザの温冷感は中立状態から暑い状態の方向に変化したと推定する。また、冷房装置の出力強度が減少し、かつ最大リアプノフ指数が減少した場合、ユーザの温冷感は寒い状態から中立状態の方向に変化したと推定する。そして、これらの推定結果から、温冷熱刺激の生成が制御される。すなわち、最大リアプノフ指数の増加又は減少と、冷房装置の出力強度の増加又は減少との組み合わせから、ユーザの温冷感が推定されているため、生体情報の個人差の影響を排除してユーザの温冷感を精度よく推定することができる。そして、その推定結果を基にユーザに与える刺激を生成するのでユーザの温冷感を暑くもなく寒くもない適切な状態に確実に導くことができる。
また、上記の環境制御装置において、前記制御データは、刺激を生成する暖房装置の出力強度を示すデータを含み、前記推定手段は、前記制御データから前記暖房装置の出力強度が増加又は減少しているかを判定し、前記推定手段は、カオス解析して得た最大リアプノフ指数が増加し、かつ前記暖房装置の出力強度が増加している場合、ユーザの温冷感は中立状態から暑い状態の方向に変化したと推定し、前記最大リアプノフ指数が減少し、かつ前記冷房装置の出力強度が増加した場合、ユーザの温冷感は寒い状態から中立状態の方向に変化したと推定し、前記最大リアプノフ指数が増加し、かつ前記暖房装置の出力強度が減少した場合、ユーザの温冷感は中立状態から寒い状態の方向に変化したと推定し、前記最大リアプノフ指数が減少し、かつ前記暖房装置の出力強度が減少した場合、ユーザの温冷感は暑い状態から中立状態の方向に変化したと推定することが好ましい。
この構成によれば、推定手段は、暖房装置の出力強度が増加し、かつ最大リアプノフ指数が増加した場合、ユーザの温冷感は中立状態から暑い状態の方向に変化したと推定する。また、暖房装置の出力強度が増加し、かつ最大リアプノフ指数が減少した場合、ユーザの温冷感は寒い状態から中立状態の方向に変化したと推定する。また、暖房装置の出力強度が減少し、かつ最大リアプノフ指数が増加した場合、ユーザの温冷感は中立状態から寒い状態の方向に変化したと推定する。また、暖房装置の出力強度が減少し、かつ最大リアプノフ指数が減少した場合、ユーザの温冷感は暑い状態から中立状態の方向に変化したと推定する。そして、これらの推定結果から、温冷熱刺激の生成が制御される。すなわち、最大リアプノフ指数の増加又は減少と、暖房装置の出力強度の増加又は減少との組み合わせから、ユーザの温冷感が推定されているため、生体情報の個人差の影響を排除してユーザの温冷感を精度よく推定することができる。そして、その推定結果を基にユーザに与える刺激を生成するのでユーザの温冷感を暑くもなく寒くもない適切な状態に確実に導くことができる。
また、上記の環境制御装置において、前記パラメータ算出手段は、前記時系列データをカオス解析して生体情報に関する第１のパラメータを算出する第１のパラメータ算出手段と、前記時系列データの変化に基づいて生体情報に関する第２のパラメータを算出する第２のパラメータ算出手段とを含み、前記推定手段は、前記第１のパラメータ算出手段によって算出された第１のパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する第１の推定手段と、前記第２のパラメータ算出手段によって算出された第２のパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する第２の推定手段とを含み、前記刺激制御手段は、前記第１の推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する第１の刺激制御手段と、前記第２の推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する第２の刺激制御手段とを含み、前記時系列データの変化を基に、前記第１の刺激制御手段による制御と前記第２の刺激制御手段による制御とを切り替える刺激制御切替手段をさらに備えることが好ましい。
この構成によれば、時系列データをカオス解析して生体情報に関する第１のパラメータが算出されるとともに、時系列データの変化に基づいて生体情報に関する第２のパラメータが算出される。そして、第１のパラメータに基づいてユーザの快適感が推定され、その推定結果を基に、第１の刺激制御手段によって、ユーザに与える刺激の生成が制御される。また、第２のパラメータに基づいてユーザの快適感が推定され、その推定結果を基に、第２の刺激制御手段によって、ユーザに与える刺激の生成が制御される。そして、時系列データの変化を基に、第１の刺激制御手段による制御と第２の刺激制御手段による制御とが切り替えられる。
ここで、時系列データをカオス解析することによりユーザの状態を推定するためには十分な期間、例えば数分〜１５分程度の時間が必要であるが、時系列データの変化を基にユーザの状態を推定する場合は、短時間、例えば約５秒間〜約１０秒間で、ある程度精度良くユーザの状態を推定することができる。
そこで、時系列データが、ユーザへの刺激が強すぎることを明らかに示す、あるいは時系列データが、ユーザへの刺激が弱すぎることを明らかに示すような、現在ユーザに与えている刺激の強度を早急に弱める、あるいは強める必要がある場合、短時間でユーザの状態を推定し得る第２刺激制御手段により刺激の生成を制御させれば、ユーザに与える刺激をある程度適切な範囲に速やかに移行させることが可能になる。
一方、時系列データがユーザへの刺激が強すぎない、あるいは弱すぎないことを明らかに示す場合、現在ユーザに与えている刺激の強度を早急に変化させる必要がないため、第１刺激制御手段によりユーザの状態を推定し、その推定結果に基づいて、ユーザに適切な刺激を与えても、ユーザに苦痛や、悪影響を与えることはない。これにより、十分な期間の時系列データが得られない場合であっても、ユーザの状態をある程度正確に推定することができ、ユーザに苦痛や悪影響を与えることを速やかに回避して、ユーザに対して快適感を向上させるような刺激を与えることができる。その結果、ユーザの居住環境を構成する機器、例えば、空調機器、照明機器、映像機器及び音響機器等の制御にも十分適用させることができる。
また、上記の環境制御装置において、前記第１の刺激制御手段は、前記第１の推定手段による推定結果を基に、ユーザのリラックス感、快適感、又は温冷感を向上させる強度の刺激を生成させる第１刺激値を算出し、前記第２の刺激制御手段は、前記第２の推定手段による推定結果を基に、ユーザのリラックス感、快適感、又は温冷感を向上させる強度の刺激を前記刺激生成手段に生成させる第２刺激値を算出し、前記刺激制御切替手段は、前記第１刺激値と前記第２刺激値とを基に、刺激出力値を算出し、算出した刺激出力値が示す刺激を生成させることが好ましい。
この構成によれば、第１刺激値と第２刺激値とを基に刺激出力値が算出され、算出された刺激出力値が示す刺激が生成されているため、ユーザの状態に応じて好ましい強度の刺激をユーザに与えることができる。
また、上記の環境制御装置において、前記刺激制御切替手段は、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激出力値を算出し、前記時系列データの変化が、所定の下限規定値以下の場合、前記第２刺激値を前記刺激出力値とし、前記時系列データの変化が、所定の上限規定値より大きい場合、前記第２刺激値を前記刺激出力値とすることが好ましい。
この構成によれば、時系列データの変化が所定の下限規定値以下でありユーザへの刺激の強度が低すぎる場合、或いは時系列データの変化が所定の上限規定値以上でありユーザへの刺激の強度が強すぎる場合は、第２刺激値が刺激出力値とされ、第２の刺激制御手段によりユーザに与える刺激が制御されるため、ユーザを速やかにリラックス状態にすることができる。
また、上記の環境制御装置において、前記刺激制御切替手段は、前記時系列データの変化が、所定の第１規定値（＞前記下限規定値）より大きく、所定の第２規定値（前記第１規定値＜前記第２規定値＜前記上限規定値）以下の場合、前記第１刺激値を前記刺激出力値とすることが好ましい。
この構成によれば、時系列データの変化が第１規定値より大きく、第２規定値以下の場合、ユーザはリラックスしていると判定され、第１刺激値が刺激出力値とされ、第１の刺激制御手段によりユーザに与える刺激が制御されるため、ユーザをより確実にリラックス状態にすることができる。
また、上記の環境制御装置において、前記刺激制御切替手段は、前記時系列データの変化が前記下限規定値より大きく、前記第１規定値以下の場合、前記時系列データの変化が前記第１規定値に近づくにつれて、前記第１刺激値に対する重み係数が増大し、前記第２刺激値に対する重み係数が低下するように両刺激値の重み係数を決定し、決定した重み係数に従って両刺激値を加算した値を前記刺激出力値とすることが好ましい。
この構成によれば、時系列データの変化が下限規定値より大きく、第１規定値以下の場合、時系列データの変化が第１規定値に近づくにつれて、第１刺激値に対する重み係数が増大されるため、第１の刺激制御手段による制御と第２の刺激制御手段による制御とを適切な割合で組み合わせて、ユーザに与える刺激を制御することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記刺激制御切替手段は、前記時系列データの変化が前記第２規定値より大きく、前記上限規定値以下の場合、前記時系列データの変化が前記上限規定値に近づくにつれて、前記第１刺激値に対する重み係数が低下し、前記第２刺激値に対する重み係数が増大するように両刺激値の重み係数を決定し、決定した重み係数に従って両刺激値を加算した値を前記刺激出力値とすることが好ましい。
この構成によれば、時系列データの変化が第２規定値より大きく上限規定値以下である場合、時系列データの変化が第２規定値に近づくにつれて、第２刺激値に対する重み係数が増大されるため、第１の刺激制御手段による制御と第２の刺激制御手段による制御とを適切な割合で組み合わせて、ユーザに与える刺激を制御することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記第１の推定手段は、前記生体情報の最大リアプノフ指数を脈波カオスパラメータとして算出し、算出した脈波カオスパラメータが所定の第３規定値以上の場合、ユーザのリラックス感、快適感、又は温冷感が向上していると推定し、前記脈波カオスパラメータが前記第３規定値未満の場合、ユーザのリラックス感、快適感、又は温冷感は向上していないと推定することが好ましい。この構成によれば、最大リアプノフ指数を基にユーザの状態が推定されているため、ユーザの状態を正確に推定することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記第１の刺激制御手段は、前記第１の推定手段によりユーザのリラックス感、快適感、又は温冷感が向上していると推定された場合、現在の刺激の強度が維持されるように前記第１刺激値を算出し、ユーザのリラックス感、快適感、又は温冷感が向上していないと推定された場合、現在の刺激の強度が強化されるように前記第１刺激値を算出することが好ましい。
この構成によれば、ユーザのリラックス感または快適感または温冷感等が向上していると推定された場合、現在の刺激の強度が維持され、ユーザのリラックス感、快適感、又は温冷感が向上していないと推定された場合、現在の刺激の強度が強化されるため、ユーザに対して速やかにリラックス感、快適感、又は温冷感を与えることできる。
また、上記の環境制御装置において、前記第１の推定手段は、前記第１のパラメータ算出手段によって算出された第１のパラメータと、前記第２のパラメータ算出手段によって算出された第２のパラメータとに基づいてユーザの快適感を推定することが好ましい。
この構成によれば、時系列データをカオス解析して生体情報に関する第１のパラメータが算出されるとともに、時系列データの変化に基づいて生体情報に関する第２のパラメータが算出される。そして、第１のパラメータと第２のパラメータとに基づいてユーザの快適感が推定され、その推定結果を基に、第１の刺激制御手段によって、ユーザに与える刺激の生成が制御される。また、第２のパラメータに基づいてユーザの快適感が推定され、その推定結果を基に、第２の刺激制御手段によって、ユーザに与える刺激の生成が制御される。そして、時系列データの変化を基に、第１の刺激制御手段による制御と第２の刺激制御手段による制御とが切り替えられる。
したがって、第１のパラメータだけでなく、２種類の異なるパラメータを用いてユーザの快適感が推定されるので、生体情報の個人差の影響を排除してユーザの温冷感を精度よく推定することができる。
また、上記の環境制御装置において、ユーザが在室する部屋の室温を計測する室温計測手段を更に備え、前記パラメータ算出手段は、前記時系列データをカオス解析することにより最大リアプノフ指数を算出し、前記推定手段は、前記最大リアプノフ指数が増加し、かつ前記室温が上昇した場合、ユーザの温冷感が中立状態から暑い状態の方向に変化したと推定し、前記最大リアプノフ指数が減少し、かつ前記室温が上昇した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向に変化したと推定し、前記最大リアプノフ指数が増加し、かつ前記室温が低下した場合、ユーザの温冷感が中立状態から寒い状態の方向に変化したと推定し、前記最大リアプノフ指数が減少し、かつ前記室温が低下した場合、ユーザの温冷感が暑い状態から中立状態の方向に変化したと推定することが好ましい。
この構成によれば、ユーザが在室する部屋の室温が計測され、時系列データをカオス解析することにより最大リアプノフ指数が算出される。そして、最大リアプノフ指数が増加し、かつ室温が上昇した場合、ユーザの温冷感が中立状態から暑い状態の方向に変化したと推定され、最大リアプノフ指数が減少し、かつ室温が上昇した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向に変化したと推定され、最大リアプノフ指数が増加し、かつ室温が低下した場合、ユーザの温冷感が中立状態から寒い状態の方向に変化したと推定され、最大リアプノフ指数が減少し、かつ室温が低下した場合、ユーザの温冷感が暑い状態から中立状態の方向に変化したと推定される。
したがって、最大リアプノフ指数だけでなく、最大リアプノフ指数と室温との２種類のパラメータを用いて温冷感が推定されるので、生体情報の個人差の影響を排除してユーザの温冷感を精度よく推定することができる。そして、その推定結果を基にユーザに与える刺激を生成するのでユーザの温冷感を暑くもなく寒くもない適切な状態に確実に導くことができる。
本発明の他の局面に係る環境制御装置は、ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得手段と、前記生体情報取得手段によって取得された前記時系列データの変化に基づいて生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定手段と、前記推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御手段とを備える。
本発明の他の局面に係る環境制御方法は、ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得ステップと、前記生体情報取得ステップにおいて取得された前記時系列データの変化に基づいて生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出ステップと、前記パラメータ算出ステップにおいて算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定ステップと、前記推定ステップによる推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御ステップとを含む。
本発明の他の局面に係る環境制御プログラムは、ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得手段と、前記生体情報取得手段によって取得された前記時系列データの変化に基づいて生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定手段と、前記推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御手段としてコンピュータを機能させる。
本発明の他の局面に係る環境制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得手段と、前記生体情報取得手段によって取得された前記時系列データの変化に基づいて生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定手段と、前記推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御手段としてコンピュータを機能させる環境制御プログラムを記録している。
これらの構成によれば、ユーザの生体情報の時系列データの変化に基づいて生体情報に関するパラメータが算出される。そして、算出されたパラメータに基づいて刺激に対するユーザの快適感が推定され、その推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成が制御される。すなわち、ユーザの快適感が悪化するような推定結果が得られた場合、ユーザに対して快適感を向上させるような刺激を与えられる。
したがって、ユーザの生体情報の時系列データの変化に基づいて算出されたパラメータに基づいて快適感が推定され、その推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成が制御されるので、ユーザに対して確実に快適感を実感させることができ、さらにその快適な状態を持続させることができる。
また、上記の環境制御装置において、前記生体情報はユーザの脈波であり、前記刺激制御手段はユーザに与える温冷熱刺激の生成を制御し、前記推定手段は、前記温冷熱刺激に対するユーザの温冷感を推定することが好ましい。
この構成によれば、脈波を評価するパラメータに基づいてユーザの温冷感が推定され、推定結果を基にユーザに与える刺激の生成が制御される。そのため、生体情報の中でも容易に取得可能な脈波からユーザの温冷感が推定されるので、ユーザに不快感を与えることなく、容易にユーザの温冷感を推定することができる。また、脈波を用いてユーザの温冷感を推定しているため、脳波を用いてユーザの温冷感を推定する場合のように専門的かつ高価な機械を用いて装置を構成する必要がなくなり、簡単かつ安価な機械を用いて装置を構成することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記パラメータ算出手段は、前記生体情報から得られる脈波波形の脈波振幅、脈波波高最大値、前記生体情報から得られる脈波波形を２階微分した加速度脈波波形の波形成分比、加速度脈波振幅及びパルスレートのうちの少なくとも１つをパラメータとして算出し、前記推定手段は、前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータの変動を基に、ユーザの温冷感を推定することが好ましい。
この構成によれば、生体情報から得られる脈波波形の脈波振幅、脈波波高最大値、生体情報から得られる脈波波形を２階微分した加速度脈波波形の波形成分比、加速度脈波振幅及びパルスレートのうちの少なくとも１つがパラメータとして算出され、算出されたパラメータの変動を基に、ユーザの温冷感が推定される。
したがって、従来のように個人差のある生体情報（脈波パラメータ）の絶対値を用いることなくユーザの温冷感を推定することができ、ユーザの温冷感に基づいて居住環境を構成する空調機器などの温冷熱機器を適切に制御することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記パラメータ算出手段は、前記時系列データに基づいて前記加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａを算出し、前記推定手段は、前記加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが増加した場合、ユーザの温冷感が中立状態から寒い状態の方向、又は中立状態から暑い状態の方向に変化して温冷感が悪化したと推定し、前記加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが減少した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向、又は暑い状態から中立状態の方向に変化して温冷感が改善したと推定することが好ましい。
この構成によれば、時系列データに基づいて加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが算出され、加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが増加した場合、ユーザの温冷感が中立状態から寒い状態の方向、又は中立状態から暑い状態の方向に変化して温冷感が悪化したと推定され、加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが減少した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向、又は暑い状態から中立状態の方向に変化して温冷感が改善したと推定される。
したがって、加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが増加したか、減少したかを判定することにより、ユーザの温冷感が悪化したか、改善したかを推定することができ、推定結果に応じて刺激の生成を適切に制御することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記パラメータ算出手段は、前記時系列データに基づいて前記加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａを算出し、前記推定手段は、前記加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが増加した場合、ユーザの温冷感が暑い状態から中立状態の方向、又は中立状態から寒い状態の方向に変化して温冷感が悪化したと推定し、前記加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが減少した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向、又は中立状態から暑い状態の方向に変化して温冷感が改善したと推定することが好ましい。
この構成によれば、時系列データに基づいて加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが算出され、加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが増加した場合、ユーザの温冷感が暑い状態から中立状態の方向、又は中立状態から寒い状態の方向に変化して温冷感が悪化したと推定され、加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが減少した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向、又は中立状態から暑い状態の方向に変化して温冷感が改善したと推定される。
したがって、温冷感が悪化したと推定された場合、ユーザの温冷感を向上させるような温冷熱刺激を与え、温冷感が改善したと推定された場合、現在の制御を維持するような温冷熱刺激を与えることができる。すなわち、ユーザの温冷感が暑くもなく寒くもない適切な状態に維持されるようにユーザの居住環境を構成する機器、例えば、空調機器を制御することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記パラメータ算出手段は、前記時系列データに基づいて前記脈波振幅又は前記脈波波高最大値、及び前記加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａを算出し、前記推定手段は、前記加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが増加し、かつ前記脈波振幅又は前記脈波波高最大値が増加した場合、ユーザの温冷感が中立状態から暑い状態の方向に変化したと推定し、前記加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが減少し、かつ前記脈波振幅又は前記脈波波高最大値が増加した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向に変化したと推定し、前記加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが増加し、かつ前記脈波振幅又は前記脈波波高最大値が減少した場合、ユーザの温冷感が中立状態から寒い状態の方向に変化したと推定し、前記加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが減少し、かつ前記脈波振幅又は前記脈波波高最大値が減少した場合、ユーザの温冷感が暑い状態から中立状態の方向に変化したと推定することが好ましい。
この構成によれば、時系列データに基づいて脈波振幅又は脈波波高最大値、及び加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが算出される。そして、加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが増加し、かつ脈波振幅又は脈波波高最大値が増加した場合、ユーザの温冷感が中立状態から暑い状態の方向に変化したと推定される。また、加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが減少し、かつ脈波振幅又は脈波波高最大値が増加した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向に変化したと推定される。さらに、加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが増加し、かつ脈波振幅又は脈波波高最大値が減少した場合、ユーザの温冷感が中立状態から寒い状態の方向に変化したと推定される。さらにまた、加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが減少し、かつ脈波振幅又は脈波波高最大値が減少した場合、ユーザの温冷感が暑い状態から中立状態の方向に変化したと推定される。
したがって、加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａと、脈波振幅又は脈波波高最大値との２種類のパラメータを用いて温冷感が推定されるので、生体情報の個人差の影響を排除してユーザの温冷感を精度よく推定することができる。そして、その推定結果を基にユーザに与える刺激を生成するのでユーザの温冷感を暑くもなく寒くもない適切な状態に確実に導くことができる。
また、上記の環境制御装置において、前記パラメータ算出手段は、前記時系列データに基づいて前記加速度脈波振幅、前記加速度脈波波形の波形成分比ｂ／ａ及び前記加速度脈波波形の波形成分比ｄ／ａのうちの少なくとも一つを算出し、前記推定手段は、前記加速度脈波振幅、前記加速度脈波波形の波形成分比ｂ／ａ及び前記加速度脈波波形の波形成分比ｄ／ａのうちの少なくとも一つが増加した場合、ユーザの温冷感が中立状態から暑い状態の方向に変化した、又は寒い状態から中立状態の方向に変化したと推定し、前記加速度脈波振幅、前記加速度脈波波形の波形成分比ｂ／ａ及び前記加速度脈波波形の波形成分比ｄ／ａのうちの少なくとも一つが減少した場合、ユーザの温冷感が中立状態から寒い状態の方向に変化した、又は暑い状態から中立状態の方向に変化したと推定することが好ましい。
この構成によれば、時系列データに基づいて加速度脈波振幅、加速度脈波波形の波形成分比ｂ／ａ及び加速度脈波波形の波形成分比ｄ／ａのうちの少なくとも一つが算出される。そして、加速度脈波振幅、加速度脈波波形の波形成分比ｂ／ａ及び加速度脈波波形の波形成分比ｄ／ａのうちの少なくとも一つが増加した場合、ユーザの温冷感が中立状態から暑い状態の方向に変化した、又は寒い状態から中立状態の方向に変化したと推定される。また、加速度脈波振幅、加速度脈波波形の波形成分比ｂ／ａ及び加速度脈波波形の波形成分比ｄ／ａのうちの少なくとも一つが減少した場合、ユーザの温冷感が中立状態から寒い状態の方向に変化した、又は暑い状態から中立状態の方向に変化したと推定される。
したがって、加速度脈波振幅、加速度脈波波形の波形成分比ｂ／ａ及び加速度脈波波形の波形成分比ｄ／ａのうちの少なくとも一つが増加したか、減少したかを判定することにより、ユーザの温冷感の変化を推定することができ、推定結果に応じて刺激の生成を適切に制御することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記パラメータ算出手段は、前記時系列データをカオス解析して生体情報に関する第１のパラメータを算出する第１のパラメータ算出手段と、前記時系列データの変化に基づいて生体情報に関する第２のパラメータを算出する第２のパラメータ算出手段とを含み、前記推定手段は、前記第１のパラメータ算出手段によって算出された第１のパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する第１の推定手段と、前記第２のパラメータ算出手段によって算出された第２のパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する第２の推定手段とを含み、複数の前記第１のパラメータ算出手段、複数の前記第２のパラメータ算出手段、又は少なくとも１つの前記第１のパラメータ算出手段及び少なくとも１つの前記第２のパラメータ算出手段を備え、前記第１の推定手段又は前記第２の推定手段による推定結果が全て一致するか否かを判定する判定手段をさらに備え、前記刺激制御手段は、前記判定手段によって一致すると判定された推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御することが好ましい。
この構成によれば、第１のパラメータ算出手段によって、時系列データをカオス解析して生体情報に関する第１のパラメータが算出され、第１の推定手段によって、算出された第１のパラメータに基づいてユーザの快適感が推定される。また、第２のパラメータ算出手段によって、時系列データの変化に基づいて生体情報に関する第２のパラメータが算出され、第１の推定手段によって、算出された第２のパラメータに基づいてユーザの快適感が推定される。そして、環境制御装置には、複数の第１のパラメータ算出手段、複数の第２のパラメータ算出手段、又は少なくとも１つの第１のパラメータ算出手段及び少なくとも１つの第２のパラメータ算出手段が備えられている。第１の推定手段又は第２の推定手段による推定結果が全て一致するか否かが判定され、全ての推定結果が一致すると判定された場合、その推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成が制御される。
したがって、複数のそれぞれのパラメータに基づいてユーザの温冷感を同時に推定し、その複数の推定結果を比較して温冷感を決定するので、温冷熱環境の変化によるユーザの温冷感を精度よく推定することができる。また、温冷熱環境の変化以外の要因によりパラメータが変化した場合であっても、適切に制御内容が変更されるので、ユーザに不快感を与えることを回避することができ、常に良好な快適感をユーザに与えることができる。
また、上記の環境制御装置において、ユーザに対して刺激を出力する刺激出力手段によって刺激が出力される際、前記刺激出力手段は、刺激を出力したことを示す刺激出力信号を前記推定手段に出力し、前記推定手段は、前記パラメータの変動を、前記刺激出力信号を受信する前に抽出されたパラメータと受信した後に抽出されたパラメータとから算出することが好ましい。
この構成によれば、ユーザにおける刺激を受けた前後の脈波の変動から、ユーザの快適感を推定しているため、刺激に対するユーザの反応を確実に把握することができる。また、刺激に対するユーザの反応に基づいて快適感の推定を行い、推定結果に基づいた刺激内容を判断して出力することで、個人差に対応することも可能となり、確実にユーザに快適感を実感させることができる。さらにこの一連の処理を繰り返すことでユーザおける快適な状態を確実に持続させることができる。
また、上記の環境制御装置において、前記パラメータ算出手段は、前記パラメータの変動を、予め定められた一定時間ごとに抽出されたパラメータから算出することが好ましい。この構成によれば、刺激に対するユーザの反応の変動を把握することができる。また、刺激に対するユーザの反応に基づいて快適感の推定を行い、推定結果に基づいた刺激内容を判断して出力することで、個人差に対応することも可能となり、確実にユーザに快適感を実感させることができる。
また、上記の環境制御装置において、前記推定手段は、前記パラメータの変動が、ユーザの快適感が変化していないことを示す所定の第１の範囲内にある場合、ユーザの快適感は変化していないと推定して、前記刺激制御手段に対して快適感を向上させる刺激出力命令を出力することが好ましい。
この構成によれば、脈波のパラメータの変動と、ユーザの快適感との間に相関があるという本発明者らが見いだした原理を用いてユーザの快適感が変化していないことを示す第１の範囲が予め定められ、パラメータの変動がこの第１の範囲に属する場合に、ユーザの快適感が変化していないと推定されているため、ユーザの快適感が変化していないことを正確に推定することができる。また、ユーザの快適感が変化していないことを示す推定結果が得られた場合、快適感を向上させる刺激を出力するため、ユーザに快適感を与えることができる。
また、上記の環境制御装置において、前記推定手段は、前記パラメータの変動が、前記第１の範囲とは異なり、かつ、ユーザの快適感が向上していることを示す所定の第２の範囲内にある場合、ユーザの快適感は向上していると推定して、前記刺激制御手段に対して快適感を維持させる刺激出力命令を出力することが好ましい。
この構成によれば、脈波を評価するパラメータの変動とユーザの快適感との間に相関があるという本発明者らが見いだした原理を用いて、ユーザの快適感が向上していることを示す第２の範囲を予め定め、パラメータの変動がこの第２の範囲に属している場合にユーザの快適感が向上している推定されているため、ユーザの快適感の向上を正確に推定することができる。また、ユーザの快適感が向上していることを示す推定結果が得られた場合、快適感を維持させる刺激を出力するため、ユーザの快適感を持続させることができる。
また、上記の環境制御装置において、前記推定手段は、前記パラメータの変動が、前記第２の範囲とは異なり、かつ、ユーザの快適感が低下していることを示す所定の第３の範囲内にある場合、ユーザの快適感は低下しているとして、前記刺激制御手段に対して快適感を向上させる刺激出力命令を出力し、前記パラメータの変動が前記第１〜第３の範囲のいずれにも属さない場合、ユーザが危険な状態にあると推定し、システムを緊急停止させることが好ましい。
この構成によれば、脈波を評価するパラメータの変動とユーザの快適感との間に相関があるという本発明者らが見いだした原理を用いて、ユーザの快適感が低下していることを示す第３の範囲を予め定め、パラメータの変動がこの第３の範囲に属している場合にユーザの快適感が低下している推定されているため、ユーザの快適感の低下を正確に推定することができる。また、ユーザの快適感が低下していることを示す推定結果が得られた場合、快適感を向上させる刺激を出力するため、ユーザに快適感を与えることができる。また、パラメータの変動が第１〜第３の範囲のいずれにも属さない場合、ユーザの危険を予測して、システムが緊急停止されるため、ユーザにとって安全なシステムを実現することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記推定手段は、前記パラメータの変動が前記第１の範囲に入った場合、当該パラメータの変動が前記第２の範囲内に収まるように刺激出力命令を出力し、当該パラメータの変動が前記第２の範囲内に入った場合、刺激を中止する刺激出力命令を出力し、その後当該パラメータの変動が再び前記第１の範囲内に入り一定期間継続して前記第１の範囲に収まっている場合、刺激に対してユーザが順応したと推定して、前記刺激制御手段に対して刺激を中止する直前に出力した刺激出力命令を再び出力することが好ましい。
この構成によれば、刺激に対する順応が始まったことも検知して刺激出力を制御することができ、ユーザにおける快適な状態を確実に持続できるシステムを実現することができる。また、ユーザの脈波の変化から最適な刺激内容やタイミングを判断して出力することで、効率的な運転を実現することができ、省エネの面でも効果的なシステムを実現することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記パラメータ算出手段は、前記時系列データから脈波を評価するための第１パラメータ及び前記第１パラメータとは異なる第２パラメータを算出し、前記推定手段は、前記第１パラメータの変動と前記第２のパラメータの変動とに基づいてユーザの温冷感を推定することが好ましい。
この構成によれば、脈波を評価するための２種類のパラメータである第１及び第２のパラメータが抽出され、第１及び第２のパラメータの変動とユーザの温冷感との間に相関があるという本発明者らが見いだした原理を用いて、ユーザの温冷感が推定されているため、温冷感が暑い状態の方向へ変化したのか、寒い状態の方向へ変化したのか、中立状態の方向へ変化したのかといったユーザの温冷感を精度よく推定することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記推定手段は、ユーザに与える刺激内容と、前記パラメータの変動とを基に、ユーザの温冷感を推定することが好ましい。この構成によれば、脈波のパラメータの変動と、温刺激であるか冷刺激であるかといった刺激の種類や強度等の刺激内容とに基づいて、ユーザの温冷感が推定されているため、温冷感が暑い状態の方向へ変化したのか、寒い状態の方向へ変化したのか、中立状態の方向へ変化したのかといったユーザの温冷感を精度良く推定することができる。
また、上記の環境制御装置において、ユーザの所在する場所の温度を計測する温度計測手段を更に備え、前記推定手段は、前記パラメータの変動と前記温度計測手段による温度計測結果とを基に、ユーザの温冷感を推定することが好ましい。
この構成によれば、脈波のパラメータの変動と、ユーザの所在する場所の温度が上昇したか低下したかといった結果とに基づいて、ユーザの温冷感が推定されているため、ユーザの温冷感が暑い状態の方向へ変化したのか、寒い状態の方向へ変化したのか、中立状態の方向へ変化したのかといったユーザの温冷感を精度良く推定することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記パラメータは、前記時系列データから得られる脈波波形を２階微分した加速度脈波の波形成分比であり、前記推定手段は、前記加速度脈波の波形成分比が減少した場合、ユーザの温冷感は寒い状態から中立状態の方向、または暑い状態から中立状態の方向に変化して温冷感が改善したと推定し、前記加速度脈波の波形成分比が増加した場合、ユーザの温冷感は中立状態から寒い状態の方向、または中立状態から暑い状態の方向に変化して温冷感が悪化したと推定することが好ましい。
この構成によれば、数ある脈波のパラメータのうち、加速度脈波の波形成分比がパラメータとされるため、複雑な処理が不要となり簡素な構成でシステムを実現することができる。また、パラメータの変動からユーザの温冷感の変化の方向が推定されているため、刺激に対するユーザの反応をより確実に抽出することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記第１のパラメータは、前記時系列データから得られる脈波波形を２階微分した加速度脈波の波形成分比であり、前記第２のパラメータは、前記時系列データから得られる脈波波形を２階微分した加速度脈波の波高の最大値、又は前記時系列データから得られる脈波の波高の最大値であり、前記推定手段は、前記加速度脈波の波形成分比が減少し、かつ前記加速度脈波の波高の最大値、又は前記脈波の波高の最大値が増加した場合、ユーザの温冷感は寒い状態から中立状態の方向に変化したと推定し、前記加速度脈波の波形成分比が減少し、かつ前記加速度脈波の波高の最大値、又は前記脈波の波高の最大値が減少した場合、ユーザの温冷感は暑い状態から中立状態の方向に変化したと推定し、前記加速度脈波の波形成分比が増加し、かつ前記加速度脈波の波高の最大値、又は前記脈波の波高の最大値が増加した場合、ユーザの温冷感は中立状態から暑い状態の方向に変化したと推定し、前記加速度脈波の波形成分比が増加し、かつ前記加速度脈波の波高の最大値、又は前記脈波の波高の最大値が減少した場合、ユーザの温冷感は中立状態から寒い状態の方向に変化したと推定することが好ましい。
この構成によれば、数ある脈波パラメータのうち、脈波データから得られる脈波波形を２回微分した加速度脈波の波形成分比が第１のパラメータとされ、加速度脈波の波高の最大値、又は脈波の波高の最大値が第２のパラメータとされるため、複雑な処理が不要となり簡素な構成でシステムを実現することができる。また、パラメータである加速度脈波の波形成分比の変動と加速度脈波の波高の最大値、又は脈波の波高の最大値からユーザの温冷感の変化の方向が推定されているため、刺激に対するユーザの反応をより確実に抽出することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記パラメータは、前記時系列データから得られる脈波波形を２階微分した加速度脈波の波形成分比であり、前記推定手段は、前記加速度脈波の波形成分比が減少し、かつ刺激内容が冷感を向上させる刺激の種類であり、かつ刺激の強度が増加している場合、または、前記加速度脈波の波形成分比が減少し、かつ刺激内容が温感を向上させる刺激の種類であり、かつ刺激の強度が減少している場合、ユーザの温冷感は暑い状態から中立状態の方向に変化したと推定し、前記加速度脈波の波形成分比が減少し、かつ刺激内容が冷感を向上させる刺激の種類であり、かつ刺激の強度が減少している場合、または、前記加速度脈波の波形成分比が減少し、かつ刺激内容が温感を向上させる刺激の種類でありかつ刺激の強度が増加している場合、ユーザの温冷感は寒い状態から中立状態の方向に変化したと推定し、前記加速度脈波の波形成分比が増加し、かつ刺激内容が冷感を向上させる刺激の種類であり、かつ刺激の強度が増加している場合、または、前記加速度脈波の波形成分比が増加し、かつ刺激内容が温感を向上させる刺激の種類であり、かつ刺激の強度が減少している場合、ユーザの温冷感は中立状態から寒い状態の方向に変化したと推定し、前記加速度脈波の波形成分比が増加し、かつ刺激内容が冷感を向上させる刺激の種類であり、かつ刺激の強度が減少している場合、または、前記加速度脈波の波形成分比が増加し、かつ刺激内容が温感を向上させる刺激の種類であり、かつ刺激の強度が増加している場合には、ユーザの温冷感は中立状態から暑い状態の方向に変化したと推定することが好ましい。
この構成によれば、数ある脈波のパラメータのうち、加速度脈波の波形成分比がパラメータとされるため、複雑な処理が不要となり簡素な構成でシステムを実現することができる。また、パラメータである加速度脈波の波形成分比の変動と刺激内容とに基づいてユーザの温冷感の変化の方向が推定されているため、刺激に対するユーザの反応をより確実に抽出することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記推定手段は、前記パラメータの微分値を算出し、算出した微分値を基に、ユーザの温冷感を推定することが好ましい。この構成によれば、パラメータである加速度脈波の波形成分比の微分値からユーザの温冷感が推定されているため、刺激に対するユーザの反応をより確実に抽出することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記推定手段は、前記第１及び第２のパラメータの微分値を算出しユーザの温冷感を推定することが好ましい。この構成によれば、第１のパラメータである加速度脈波の波形成分比の微分値と、第２のパラメータである加速度脈波の波高の最大値、又は脈波の波高の最大値の微分値とに基づいて、ユーザの温冷感が推定されているため、刺激に対するユーザの反応をより確実に抽出することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記推定手段は、前記パラメータの変動が所定の範囲内である場合、ユーザの温冷感は変化していないと判断し、刺激出力命令を出力しないことが好ましい。この構成によれば、パラメータのわずかな変動による刺激内容の頻繁な変更や推定処理を減少させることができる。
また、上記の環境制御装置において、前記推定手段は、前記第１のパラメータの変動が所定の第１の範囲内である場合、または前記第２のパラメータの変動が所定の第２の範囲内である場合、ユーザの温冷感は変化していないと判断し、刺激出力命令を出力しないことが好ましいこの構成によれば、第１と第２のパラメータのわずかな変動による刺激内容の頻繁な変更や推定処理を減少させることができる。
本発明にかかる環境制御装置、環境制御方法、環境制御プログラム及び環境制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、ユーザに対して確実に快適感を実感させることができ、さらにその快適な状態を持続させることができ、例えば、空調機器、照明機器、映像機器及び音響機器等の居住環境を構成する機器を制御する環境制御装置、環境制御方法、環境制御プログラム及び環境制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体などに有用である。
本発明は、ユーザの生体情報に基づきユーザの状態を推定して居住環境を制御する環境制御装置、環境制御方法、環境制御プログラム及び環境制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関するものである。
近年、システムの機能に関して、一方向型から双方向型へ技術開発が移行されてきている。つまりそれは、個人差を考慮した機能の実現がこれからのキーテクノロジーとなることを指しており、様々な研究団体により、人の心理状態を何らかの方法で推測し、その推測結果を用いてその後の機器制御を実行するシステムが考案されてきている。人の心理状態を推定する手段として、人の生体情報を基に推定することが一番確実な手段とされており、近年、この分野での研究が盛んに行われている。
一般的には、脳波を分析することによりユーザの快適感を推定する技術が広く知られている。しかしながら、この技術は評価実験等を目的とする場合には有効な手段と言えるが、大掛かりな装置が必要であり、人の動作に制約を設けざるを得ない等の理由から、一般家庭での展開は現実的に考えられなかった。このことからも、生体情報を採取する際に必ず考えなければならないことは、いかに簡単に、そしてユーザをいかに不快にさせずに生体情報を採取するかという点にあると言えるだろう。
この点を鑑みた場合、現在取り組まれている脳波の採取に比べ、人に不快を与える可能性が最も低いと言われている脈波の採取が一番有効な手段であると考えられる。脈波については、もともと、心臓から吐出された血流は指尖の末梢に伝達されると心拍動、血行動態、細動脈系の性状変化など生理条件の影響を多分に受けて脈波の波形に反映される等の現象が明らかとされている。従って、現在は、健康度解析の分野において、指先の末梢血管の脈波を採取し、その加速度脈波から健康状態を推定する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
図６０は、特許文献１に記載されている加速度脈波の波形を示す図である。図６０に示すように加速度脈波は、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５の５つの要素波から構成される。要素波Ｅ１の頂点Ａは指尖容積脈波拡張期波の始まりと一致するので頂点Ａから頂点Ｅまでの所要時間は心臓の収縮時間軸長さと一致するようになる。要素波Ｅ１は、基線に対して上に凸となる陽性波であり要素波Ｅ２は、基線に対して下に凸となる陰性波であり、次の要素波Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５はそれぞれ生理状態によって陽性波になったり陰性波になったり変化する要素波であり、利用者の年齢と強い相関を有する。
利用者の脈波を測定すると利用者が緊張状態にある場合には心拍数が増加して指尖血流は減少する傾向にあるため、頂点Ｂにおける基線からの距離ｂは小さくなり、逆に頂点Ｄにおける基線からの距離ｄは大きくなるという影響が現れる。そのため、加速度脈波の波形解析では、距離ａに対する距離ｂの比（ｂ／ａ）や距離ａに対する距離ｄの比（ｄ／ａ）の変化率により健康状態が判断されていた。
また、特許文献２には、ユーザの良好な心理状態や感覚を持続させることを目的として、加熱手段の発熱量又は送風手段の送風量が時間的に不規則となるように制御して、温感を持続させ、自律神経への影響を持続させてリラックス状態を増進させる温風暖房機が提案されている。
図６１は、特許文献２に記載されている温風暖房機の構成を示すブロック図である。図６１に示す送風部１００１は、ファンモータによって構成され、加熱部１００２は灯油又はヒータ等の熱源によって構成されている。加熱部１００２の近傍には温度を検知する温度センサ１００３が設けられ、その検知温度情報は制御部１００４に伝達される。制御部１００４は、不規則信号発生部１００５により発生される不規則信号を、タイマー１００６のタイマー信号と温度センサ１００３の検知温度信号とに応じて決まる適切なタイミングで送風部１００１と加熱部１００２とに出力し、送風部１００１の送風量と加熱部１００２の加熱量とを制御していた。
また、従来より、ユーザの居住環境を制御する際には、居住環境温度（以下、室温と記す）、居住環境湿度（以下、湿度と記す）、居住環境外温度（以下、外気温と記す）、日射量等の環境物理量を検出して環境制御機器を制御していた。また、上記のような環境物理量に基づく制御の他にも、ユーザの生体情報をカオス解析して、緊張状態、リラックス状態、又は興奮状態等のユーザの状態を推定し、その推定結果に基づいて、環境制御機器を制御する手法が提案されている。
例えば、特許文献３では、ユーザ（被験者）の指先等の皮膚温度を検出し、検出された皮膚温度をカオス解析等により評価し、ユーザの緊張感、リラックス感、興奮状態を推定してマルチメディア機器を制御するマルチメディア機器制御装置が提案されている。
また、特許文献４では、ユーザ（人）の動きの時系列データをカオス解析することにより、ユーザの心理的状態あるいは生理的状態を推定して環境条件を制御する環境制御装置が提案されている。
また、特許文献５では、パチンコ等の遊戯機のユーザ（使用者）より採取した脈波、心拍等をカオス解析して得たリアプノフ指数を利用して遊技機に対するユーザの飽きの状態や興奮状態、意識集中あるいは意識散漫状態を推定して遊技機の対応を変化させる電子装置が提案されている。
また、特許文献６では、浴室リモコンの表面に脈波検出装置を付設し、ユーザ（入浴者）が指先を当てると脈波データを検知して、通常と異なる脈波データを検知したときには休息を促したり家族への報知を行ったり湯温を下げる制御を行う風呂装置が提案されている。
また、特許文献７では、室内で仕事又は勉強している人が、その能率が上がらずイライラしている場合には、その人の自律神経、特に交感神経の活動が活性化して、自律神経系生理量である発汗量や脈拍数が上昇し、頭に血が上る等によって皮膚温度が低下する現象を利用し、それら自律神経系生理量の変化に応じて空気調和を実施し、その人の仕事や勉強などの能率を向上させる技術が提案されている。
また、特許文献８では、生体情報を採取する際に必ず考えなければならないことは、システムとしていかにシンプルに実現するか、またユーザをいかに不快にさせずに生体情報を採取するかという点にあり、人に不快を与える可能性が最も低いと判断できる人の脈波の振幅により人の心理状態、主に温感を推定する技術が提案されている。
特開２００４−３５１１８４号公報（第７頁、図２） 特開２００１−１４１３０６号公報（第１０頁、図１） 特開平７−２９９０４０号公報 特許第２８１６７９９号公報 特開２０００−３５４６８３号公報 特開２００３−２２７６５４号公報 特開２００３−４２５０９号公報 特許第２８３３０８２号公報
しかしながら、特許文献１記載の構成では、脈波を用いたユーザの健康度の分析は行われているが、ユーザの快適感の推定が行われていないため、ユーザの快適感が持続されるようにユーザに出力する刺激をコントロールすることができないという課題がある。
また、特許文献２記載の構成では、機器側の制御に不規則性を持たして、ユーザに対して良好な感覚を持続させているが、ユーザの快適感の推定がなされていないため、ユーザの快適感をより確実に持続させるためには更なる改良の余地が残されている。
さらに、上記特許文献３〜５では、カオス解析によりユーザの状態が推定されているが、カオス解析によりユーザの状態を推定するためには十分な期間、例えば数分間〜約１５分間の生体情報の時系列データが必要であるため、生体情報の採取を開始してから上記十分な期間が経過するまでの間、ユーザの状態を正確に推定することができず、この間、ユーザに対して適切な刺激を与えることができないという課題がある。特に、ユーザの居住環境を構成する機器、例えば、空調機器、照明機器、映像機器及び音響機器等の制御にカオス解析を適用する場合、十分な期間の時系列データが得られないケースも想定されるため、この間、いかに精度良くユーザの状態を推定できるかが課題となっている。
また、上記特許文献３〜６のように、ユーザの生体情報等をカオス解析することによりユーザの状態を推定する方法や装置が種々提案されているが、どの生体情報をカオス解析することでユーザのどういう状態が推定できるかについては未だ研究開発途上である。また、上記特許文献３では、ユーザの皮膚温度をカオス解析することにより、ユーザの緊張感、リラックス感、興奮状態が推定できるとしているが、カオス解析と温冷熱刺激に対する快適感や温冷感についての開示は何らなされていない。
また、上記特許文献４では、ユーザの動きをカオス解析することにより温冷熱に対する快適度を求めてエアコン等を制御することができるとしているが、ユーザの動き以外の生体情報のカオス解析と温冷熱に対する快適度との相関についての開示はない。
また、上記特許文献５では、ユーザの脈波や心拍等をカオス解析することにより、ユーザの飽きの状態や興奮状態、意識集中あるいは意識散漫状態を推定できるとしているが、カオス解析で得たリアプノフ指数とユーザの状態との具体的な相関についての開示はない。また、空調への対応を変化させることができるとも記載されているが、カオス解析と温冷熱刺激に対する快適感や温冷感についての開示はない。
また、上記特許文献６では、通常と異なる脈波データを検知したときには湯温を下げる制御を行うことが記載されているが、これは脈波からユーザの異常を推定して湯温を制御するものであり、ユーザの温冷熱刺激に対する快適感や温冷感を推定して湯温制御を行うものではない。
また、上記特許文献７では、ユーザの心理状態の推定に用いる生体情報として複数の自律神経系生理量を採取しているが、この場合、一度にいくつもの生理量を計測するため、システムとして複数のセンサを搭載しなければならず、実用化の面で容易ではない。また、これら複数の自律神経系生理量の計測結果を総合的に判断して人の心理状態を推定すると記載されているが、総合的に判断する具体的方法については何ら明確に開示されてはいない。
また、上記特許文献８では、１つの生体情報である脈波による人の温感を推定する技術に関し、人の温感に対する脈波の振幅特性を用いることを提案していたが、振幅の絶対値が個人ごとに全く異なることを考えると、個人差の影響を避けることが出来ず、推定の精度は悪くなってしまう。
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、ユーザに対して確実に快適感を実感させることができ、さらにその快適な状態を持続させることができる環境制御装置、環境制御方法、環境制御プログラム及び環境制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することを目的とするものである。
本発明の一局面に係る環境制御装置は、ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得手段と、前記生体情報取得手段によって取得された前記時系列データをカオス解析して生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定手段と、前記推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御手段とを備える。
本発明の他の局面に係る環境制御方法は、ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得ステップと、前記生体情報取得ステップにおいて取得された前記時系列データをカオス解析して生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出ステップと、前記パラメータ算出ステップにおいて算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定ステップと、前記推定ステップによる推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御ステップとを含む。
本発明の他の局面に係る環境制御プログラムは、ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得手段と、前記生体情報取得手段によって取得された前記時系列データをカオス解析して生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定手段と、前記推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御手段としてコンピュータを機能させる。
本発明の他の局面に係る環境制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得手段と、前記生体情報取得手段によって取得された前記時系列データをカオス解析して生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定手段と、前記推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御手段としてコンピュータを機能させる環境制御プログラムを記録している。
これらの構成によれば、ユーザの生体情報の時系列データをカオス解析して生体情報に関するパラメータが算出される。そして、算出されたパラメータに基づいて刺激に対するユーザの快適感が推定され、その推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成が制御される。すなわち、ユーザの快適感が悪化するような推定結果が得られた場合、ユーザに対して快適感を向上させるような刺激を与えられる。
したがって、ユーザの生体情報の時系列データをカオス解析して算出されたパラメータに基づいて快適感が推定され、その推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成が制御されるので、ユーザに対して確実に快適感を実感させることができ、さらにその快適な状態を持続させることができる。
本発明の他の局面に係る環境制御装置は、ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得手段と、前記生体情報取得手段によって取得された前記時系列データの変化に基づいて生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定手段と、前記推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御手段とを備える。
本発明の他の局面に係る環境制御方法は、ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得ステップと、前記生体情報取得ステップにおいて取得された前記時系列データの変化に基づいて生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出ステップと、前記パラメータ算出ステップにおいて算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定ステップと、前記推定ステップによる推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御ステップとを含む。
本発明の他の局面に係る環境制御プログラムは、ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得手段と、前記生体情報取得手段によって取得された前記時系列データの変化に基づいて生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定手段と、前記推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御手段としてコンピュータを機能させる。
本発明の他の局面に係る環境制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得手段と、前記生体情報取得手段によって取得された前記時系列データの変化に基づいて生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定手段と、前記推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御手段としてコンピュータを機能させる環境制御プログラムを記録している。
これらの構成によれば、ユーザの生体情報の時系列データの変化に基づいて生体情報に関するパラメータが算出される。そして、算出されたパラメータに基づいて刺激に対するユーザの快適感が推定され、その推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成が制御される。すなわち、ユーザの快適感が悪化するような推定結果が得られた場合、ユーザに対して快適感を向上させるような刺激を与えられる。
したがって、ユーザの生体情報の時系列データの変化に基づいて算出されたパラメータに基づいて快適感が推定され、その推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成が制御されるので、ユーザに対して確実に快適感を実感させることができ、さらにその快適な状態を持続させることができる。
本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
本発明によれば、ユーザの生体情報の時系列データをカオス解析して算出されたパラメータに基づいて快適感が推定され、その推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成が制御されるので、ユーザに対して確実に快適感を実感させることができ、さらにその快適な状態を持続させることができる。
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１による環境制御装置について説明する。本発明者らは、温冷熱刺激（温冷熱環境の変化）に関して、ユーザにおける脈波のゆらぎ度が指数化された最大リアプノフ指数の変動と、温冷感の変動とに高い相関があることを見出した。そこで、実施の形態１に係る環境制御装置では、この相関を用いてユーザの温冷感を推定する。
図１は、本発明の実施の形態１における環境制御装置の構成を示したブロック図である。図１に示す環境制御装置は、例えば、公知のコンピュータから構成され、生体情報計測部（生体情報取得手段）１０１、カオス解析部（パラメータ算出手段）１０２、状態推定部（推定手段）１０３、制御内容決定部（刺激制御手段）１０４、機器制御部１０５を備えている。これら、生体情報計測部１０１〜機器制御部１０５は、本発明による環境制御プログラムがインストールされたコンピュータのＣＰＵが当該プログラムを実行することで実現される。
生体情報計測部１０１は、公知のトランデューサー等により検出されたユーザの指尖脈波を所定のサンプリング周期でサンプリングして、脈波データを時系列的に取得する。カオス解析部１０２は、脈波を評価するパラメータとして、所定時間の脈波データをカオス解析し、脈波のゆらぎ度を指数化した値である最大リアプノフ指数を算出し、対象とする脈波データの所定時間を順次ずらし、算出された最大リアプノフ指数をある所定数まとめて平均（いわゆる移動平均）し、これをその時点での予め定められた長さの時間における最大リアプノフ指数として蓄積する。
状態推定部１０３は、カオス解析部１０２により抽出された最大リアプノフ指数の変動を算出し、算出結果からユーザの温冷感を推定し、推定結果である推定データを制御内容決定部１０４に出力する。本実施の形態では、状態推定部１０３は、機器制御部１０５が制御を開始してから時系列的に順次算出された最大リアプノフ指数の現在値とその直前の値である直前値との差分をその時間差（サンプリング周期）で除して最大リアプノフ指数の微分値を算出し、この微分値が後述する予め定められた複数の挙動例のいずれにあてはまるかを判断することで、ユーザの温冷感を推定する。
制御内容決定部１０４は、状態推定部１０３により出力された時点でのユーザの温冷感を示す推定データを基に機器の制御データを生成し、機器制御部１０５に出力する。機器制御部１０５は、制御内容決定部１０４により出力された制御データに従って機器の制御を行う。
図２は、本発明の実施の形態１における環境制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。まず、生体情報計測部１０１はユーザの脈波を計測し、脈波の時系列データを取得する（ステップＳ１）。次いで、カオス解析部１０２は、生体情報計測部１０１により計測された脈波の時系列データから一定時間ごとに最大リアプノフ指数λを算出して蓄積する（ステップＳ２）。次いで、状態推定部１０３は、カオス解析部１０２により抽出された最大リアプノフ指数λの現在値とその直前の値である直前値との差分をその時間差（サンプリング周期）で除して最大リアプノフ指数λの微分値Δλを算出する。そして、状態推定部１０３は、算出した最大リアプノフ指数の微分値Δλを基にユーザの温冷感を推定し、推定結果である推定データを制御内容決定部１０４へ出力する（ステップＳ３）。
次いで、制御内容決定部１０４は、状態推定部１０３から出力された推定データを受信する。制御内容決定部１０４は、状態推定部１０３から出力された推定データを基に機器の制御内容を決定し、制御内容である制御データを機器制御部１０５へ出力する（ステップＳ４）。次いで、機器制御部１０５は、制御内容決定部１０４から出力された制御データを受信する。機器制御部１０５は、制御内容決定部１０４から出力された制御データに従って機器を制御する（ステップＳ５）。
次に、本実施の形態における状態推定部１０３におけるユーザの温冷感の推定処理について説明する。
ここで、本発明者らは、最大リアプノフ指数の変動と、ユーザの温冷感の変動とに高い相関があることを見出した。図３（ａ）は、本発明者らが被験者実験により見出した、最大リアプノフ指数とユーザの温冷感の相関を表したグラフである。図３（ａ）に示すように、最大リアプノフ指数と温冷感とは、温冷感が０（暑くも寒くもない中立状態）を示す付近で最大リアプノフ指数が極値となる下に凸のグラフで表される相関関係を有していることが分かる。
また、図３（ｂ）は、図３（ａ）から見出した最大リアプノフ指数の変動と温冷感の変動との関係をまとめたテーブルである。状態推定部１０３は、このテーブルを予め保持している。このテーブルに示す‘増加’は、図３（ａ）に示すグラフにおいて、最大リアプノフ指数が増大したことを示している。また、‘温冷感改善（寒い→０ｏｒ暑い→０）’は、図３（ａ）に示すグラフにおいて、温冷感が暑い状態又は寒い状態から暑くも寒くもない中立状態に変化していることを示している。また、‘減少’は、図３（ａ）に示すグラフにおいて、最大リアプノフ指数が減少したことを示している。また、‘温冷感悪化（０→寒いｏｒ０→暑い）’は、図３（ａ）に示すグラフにおいて、温冷感が暑くも寒くもない中立状態から、寒い状態又は暑い状態に変化したことを示している。
すなわち、状態推定部１０３は、温冷熱環境を構成する機器による制御が実行された後、最大リアプノフ指数λの微分値Δλが０以上の場合、最大リアプノフ指数が増加したと判定し、ユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態（０側）から寒い状態の方向、あるいは暑くも寒くもない中立状態（０側）から暑い状態の方向に変化した、すなわち温冷感は悪化したと推定する。一方、状態推定部１０３は、最大リアプノフ指数λの微分値Δλが０未満の場合、最大リアプノフ指数が減少したと判定し、ユーザの温冷感は寒い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向（０方向）、あるいは暑い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向（０方向）に変化した、すなわち温冷感は改善したと推定する。
ここで、状態推定部１０３は、ユーザの温冷感が改善したと推定した場合、‘温冷感改善’の推定データを出力し、ユーザの温冷感が悪化したと推定した場合、‘温冷感悪化’の推定データを出力する。
制御内容決定部１０４は、状態推定部１０３から推定データが入力されると、推定データを機器の制御データに変換する。例えば、入力された推定データが‘温冷感悪化’であるならば、制御データは、温冷感が改善されるような内容に決定される。一方、入力された推定データが‘温冷感改善’であるならば、制御データは、‘なし’という内容で決定され、制御データは出力されない。
なお、状態推定部１０３におけるユーザの温冷感の推定について、ここでの温冷感が寒い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向（０方向）に変化するとは、図３（ａ）における横軸の−３から０の範囲内に位置する１点から０方向に温冷感が動くことを意味する。また、温冷感が暑い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向（０方向）に変化するとは、図３（ａ）における横軸の＋３から０の範囲内に位置する１点から０方向に温冷感が動くことを意味する。また、温冷感が暑くも寒くもない中立状態（０側）から寒い状態の方向に変化するとは、図３（ａ）における横軸の０から−３の範囲内に位置する１点から−３方向に温冷感が動くことを意味する。また、温冷感が暑くも寒くもない中立状態（０側）から暑い状態の方向に変化するとは、図３（ａ）における横軸の０から＋３の範囲内に位置する１点から＋３方向に温冷感が動くことを意味する。
なお、制御内容決定部１０４から出力される制御データにおける制御の度合いについて、たとえば、室温設定温度２度変更などの予め定められた値を用いてもよいし、状態推定部１０３において、微分値Δλの大小に基づいて制御変化の度合いを決定してもよいものとする。
以上説明したように実施の形態１による環境制御装置によれば、ユーザの生体情報として脈波の時系列データをカオス解析することで得られた最大リアプノフ指数を基に、ユーザの温冷感が推定され、その推定結果からユーザの居住環境を構成する機器（特に空調機器）が制御されるので、ユーザの温冷感が暑くもなく寒くもない適切な状態に導くような温冷熱刺激をユーザに与えることができる。
（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２による環境制御装置について説明する。脈波の振幅絶対値とユーザの温冷感とに高い相関があるという既知の知見に対し、脈波の振幅絶対値が個人ごとに全く異なることから、ユーザの温冷感推定に脈波の振幅絶対値を用いることは個人差が大きく影響し、推定精度が低下するという問題があった。
そこで、今回、本発明者らは、脈波の振幅の変動に相当する脈波の波高最大値（脈波波高最大値）の変動と、ユーザの温冷感の変動とに高い相関があることを見出した。また、本発明者らは、ユーザの脈波のゆらぎ度が指数化された最大リアプノフ指数の変動と、ユーザの温冷感の変動とに高い相関があること見出した。そして、本発明者らは、温冷熱刺激（温冷熱環境の変化）に関して、脈波波高最大値の変動と最大リアプノフ指数の変動とに基づいてユーザの温冷感を推定することで、個人差に影響されず、ユーザの温冷感推定が高精度で実現可能であることを見出した。
ここで、脈波波高最大値とは、脈波データにおけるある所定時間内に取得された何拍分かの脈波波形でのピーク値のことを指す。あるいは、脈波データにおける各脈拍１拍分の中で波形のピーク値としてもよいし、何拍かの各脈波波形のピーク値の平均値としてもよいし、脈波の振幅としてもよい。
図４は、本発明の実施の形態２における環境制御装置の構成を示したブロック図である。なお、本実施の形態において、実施の形態１と同一のものは説明を省略し相違するもののみ説明する。
図４に示す環境制御装置は、実施の形態１における構成に加え、波高最大値抽出部１０６を備えており、実施の形態１との相違点は、状態推定部１０３が、波高最大値抽出部１０６により抽出された波高最大値と、カオス解析部１０２によって解析された最大リアプノフ指数とを用いてユーザの温冷感を推定する点にある。
波高最大値抽出部１０６は、脈波を評価するパラメータとして、脈波データにおけるある所定時間内に取得された何拍分かの脈波波形のピーク値である脈波波高最大値を抽出して図略のメモリに蓄積する。
状態推定部１０３は、波高最大値抽出部１０６により抽出された脈波波高最大値の変動、およびカオス解析部１０２により算出された最大リアプノフ指数の変動を算出し、算出結果からユーザの温冷感を推定し、推定結果である推定データを実施の形態１と同様にして制御内容決定部１０４に出力する。
本実施の形態においても、状態推定部１０３は、機器制御部１０５が制御を開始してから時系列的に順次抽出された脈波波高最大値および最大リアプノフ指数の現在値とその直前の値である直前値との差分をその時間差（サンプリング周期）で除して、脈波波高最大値の微分値および最大リアプノフ指数の微分値を算出する。状態推定部１０３は、これらの微分値が後述する予め定められた複数の挙動例のいずれにあてはまるかを判断することで、ユーザの温冷感を推定する。
図５は、本発明の実施の形態２における環境制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。まず、生体情報計測部１０１は、実施の形態１と同様にして脈波の時系列データを取得する（ステップＳ６）。次いで、波高最大値抽出部１０６は、生体情報計測部１０１により計測された脈波の時系列データから一定時間ごとに脈波波高最大値ｈｍａｘを抽出して蓄積する（ステップＳ７）。
また、それと並行して、カオス解析部１０２は、生体情報計測部１０１により計測された脈波の時系列データから一定時間ごとに最大リアプノフ指数λを算出して蓄積する（ステップＳ７）。次いで、状態推定部１０３は、波高最大値抽出部１０６により抽出された脈波波高最大値ｈｍａｘの現在値とその直前の値である直前値との差分をその時間差（サンプリング周期）で除して脈波波高最大値ｈｍａｘの微分値Δｈｍａｘを算出すると共に、カオス解析部１０２により算出された最大リアプノフ指数λの現在値とその直前の値である直前値との差分をその時間差（サンプリング周期）で除して最大リアプノフ指数λの微分値Δλを算出する（ステップＳ８）。
そして、状態推定部１０３は、算出した脈波波高最大値の微分値Δｈｍａｘと最大リアプノフ指数の微分値Δλとを基にユーザの温冷感を推定し、推定結果である推定データを制御内容決定部１０４へ出力する（ステップＳ８）。
以下、実施の形態１と同様にして、制御内容決定部１０４は、状態推定部１０３から出力された推定データを受信する。制御内容決定部１０４は、状態推定部１０３から出力された推定データを基に機器の制御内容を決定し、制御内容を示す制御データを機器制御部１０５へ出力する（ステップＳ９）。次に、機器制御部１０５は、制御内容決定部１０４から出力された制御データを受信する。機器制御部１０５は、制御内容決定部１０４から出力された制御データに従って機器を制御する（ステップＳ１０）。
次に、本実施の形態における状態推定部１０３によるユーザの温冷感の推定処理について説明する。ここで、本発明者らは、脈波波高最大値の変動とユーザの温冷感の変動、及び最大リアプノフ指数の変動とユーザの温冷感の変動とに高い相関があることを見出した。
図６（ａ）は、本発明者らが被験者実験により見出した、脈波波高最大値とユーザの温冷感との相関を表したグラフであり、図６（ｂ）は最大リアプノフ指数とユーザの温冷感との相関を表したグラフである。図６（ｂ）に示すように、最大リアプノフ指数と温冷感とは、温冷感０（暑くも寒くもどちらでもない中立状態）付近で最大リアプノフ指数が極値となる下に凸のグラフで表される相関関係を有している。又、図６（ａ）に示すように、脈波波高最大値と温冷感とは、温冷感が寒い（−３）側から暑い（＋３）側に変動するのに伴って脈波波高最大値は単調に増加する相関関係を有している。
また、図６（ｃ）は、図６（ａ），（ｂ）に示す脈波波高最大値と最大リアプノフ指数とに対する温冷感の関係をマトリクス状にまとめたテーブルである。このテーブルは、状態推定部１０３により予め保持されている。
すなわち、状態推定部１０３は、図６（ｃ）に示すテーブルを用いて温冷熱環境を構成する機器による制御が実行された後、脈波波高最大値が増加し、かつ最大リアプノフ指数が増加した場合はユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態（０側）から暑い状態の方向に変化したと推定する。
また、状態推定部１０３は、脈波波高最大値が増加し、かつ最大リアプノフ指数が減少した場合は、ユーザの温冷感は寒い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向（０方向）に変化したと推定する。また、状態推定部１０３は、脈波波高最大値が減少し、かつ最大リアプノフ指数が増加した場合は、ユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態（０側）から寒い状態の方向に変化したと推定する。また、状態推定部１０３は、脈波波高最大値が減少し、かつ最大リアプノフ指数が減少した場合はユーザの温冷感は暑い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向（０方向）に変化したと推定する。
図７は、本発明の実施の形態２における状態推定部１０３での処理の流れを示すフローチャートである。まず、状態推定部１０３は、波高最大値抽出部１０６により抽出された脈波波高最大値ｈｍａｘの現在値とその直前の値である直前値との差分をその時間差（サンプリング周期）で除して脈波波高最大値ｈｍａｘの微分値Δｈｍａｘを算出する（ステップＳ１１）。
また、それと並行して、状態推定部１０３は、カオス解析部１０２により抽出された最大リアプノフ指数λの現在値とその直前の値である直前値との差分をその時間差（サンプリング周期）で除して最大リアプノフ指数λの微分値Δλを算出する（ステップＳ１１）。
次に、ステップＳ１２において、状態推定部１０３は、まず、脈波波高最大値の微分値Δｈｍａｘについての判定を行う。具体的には、状態推定部１０３は、脈波波高最大値の微分値Δｈｍａｘが０以上であるか否かを判断する。脈波波高最大値の微分値Δｈｍａｘが０以上の場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）、状態推定部１０３は、脈波波高最大値は増加したと判定し、処理をステップＳ１３に進める。
ステップＳ１３において、状態推定部１０３は、最大リアプノフ指数の微分値Δλが０以上であるか否かを判断する。状態推定部１０３は、最大リアプノフ指数の微分値Δλが０以上の場合（ステップＳ１３でＹＥＳ）、最大リアプノフ指数は増加したと判定する。この場合、状態推定部１０３は、予め保持している図６（ｃ）のテーブルを参照し、温冷感が暑くも寒くもない中立状態（０側）から暑い状態の方向に変化していると推定し、‘０→暑い’という推定結果を表す推定データを制御内容決定部１０４へ出力する（ステップＳ１４）。
一方、状態推定部１０３は、最大リアプノフ指数の微分値Δλが０未満の場合（ステップＳ１３でＮＯ）、最大リアプノフ指数は減少したと判定する。この場合、状態推定部１０３は、図６（ｃ）のテーブルを参照し、温冷感が寒い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向（０方向）に変化していると推定し、‘寒い→０’という推定結果を表す推定データを制御内容決定部１０４へ出力する（ステップＳ１５）。
また、状態推定部１０３は、脈波波高最大値の微分値Δｈｍａｘが０未満の場合（ステップＳ１２でＮＯ）、脈波波高最大値が減少したと判定し、処理をステップＳ１６に進める。
そして、ステップＳ１６において、状態推定部１０３は、最大リアプノフ指数の微分値Δλが０以上であるか否かを判断する。状態推定部１０３は、最大リアプノフ指数の微分値Δλが０以上の場合（ステップＳ１６でＹＥＳ）、最大リアプノフ指数が増加したと判定する。この場合、状態推定部１０３は、図６（ｃ）に示すテーブルを参照し、温冷感が暑くも寒くもないない中立状態（０側）から寒い状態の方向に変化していると推定し、‘０→寒い’という推定結果を表す推定データを制御内容決定部１０４へ出力する（ステップＳ１７）。
一方、状態推定部１０３は、最大リアプノフ指数の微分値Δλが０未満の場合（ステップＳ１６でＮＯ）、最大リアプノフ指数が減少したと判定する。この場合、状態推定部１０３は、温冷感が暑い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向（０方向）に変化していると推定し、‘暑い→０’という推定結果を表す推定データを制御内容決定部１０４へ出力する（ステップＳ１８）。
制御内容決定部１０４は、状態推定部１０３から推定データが入力されると、予め保持している推定データと制御データとの関係を示すテーブルを参照し、推定データを機器の制御データへ変換する。図８は、推定データと制御データとを対応づけたテーブルを示す図である。
制御内容決定部１０４は、図８に示すテーブルに基づいて推定データの内容を制御データへ変換する。例えば、推定データが‘０→寒い’を示す場合、制御内容決定部１０４は、‘暖制御’という内容の制御データに決定する。また、推定データが‘０→暑い’を示す場合、制御内容決定部１０４は、‘冷制御’という内容の制御データに決定する。更に、推定データが‘寒い→０’又は‘暑い→０’を示す場合、制御内容決定部１０４は、‘なし’という内容の制御データに決定する。この場合、制御内容決定部１０４は、制御データを出力しない、又は現状の機器状態を維持するような制御データを出力する。
ここで、‘暖制御’とは、例えば、空調機器における室温設定温度を上げる制御、暖房運転時の暖房能力を増加させる制御、及び冷房運転時の冷房能力を減少させる制御などのことを指す。また、‘冷制御’とは、例えば、空調機器における室温設定温度を下げる制御、暖房運転時の暖房能力を減少させる制御、及び冷房運転時の冷房能力を増加させる制御などのことを指す。
なお、状態推定部１０３におけるユーザの温冷感の推定について、ここでの温冷感が寒い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向（０方向）に変化するとは、図６（ａ）および図６（ｂ）における横軸の−３から０の範囲内に位置する１点から０方向に温冷感が動くことを意味する。また、温冷感が暑い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向（０方向）に変化するとは、図６（ａ）および図６（ｂ）における横軸の＋３から０の範囲内に位置する１点から０方向に温冷感が動くことを意味する。また、温冷感が暑くも寒くもない中立状態（０側）から寒い状態の方向に変化するとは、図６（ａ）および図６（ｂ）における横軸の０から−３の範囲内に位置する１点から−３方向に温冷感が動くことを意味する。また、温冷感が暑くも寒くもない中立状態（０側）から暑い状態の方向に変化するとは、図６（ａ）および図６（ｂ）における横軸の０から＋３の範囲内に位置する１点から＋３方向に温冷感が動くことを意味する。
また、制御内容決定部１０４から出力される制御データにおける制御の度合いについて、たとえば、室温設定温度２度変更などの予め定められた値を用いてもよいし、状態推定部１０３において算出された脈波波高最大値の微分値Δｈｍａｘや最大リアプノフ指数の微分値Δλの大小に基づいて制御変化の度合いを決定してもよい。
以上説明したように、実施の形態２による環境制御装置によれば、ユーザの生体情報として脈波のみを用いてその時系列データをカオス解析して得られた最大リアプノフ指数と、脈波データにおける脈拍１拍分の中での脈波波形のピーク値である脈波波高最大値とに基づいて温冷熱刺激に対するユーザの温冷感を推定し、推定結果を基に、温冷熱刺激を生成する機器が制御されている。そのため、生体情報の個人差の影響を排除してユーザの温冷感を精度よく推定することができる。その結果、ユーザの温冷感を暑くもなく寒くもない適切な状態にすることができる。なお、本実施の形態において、脈波波高最大値に代えて、脈波振幅を用いても良い。
（実施の形態３）
次に本発明の実施の形態３による環境制御装置について説明する。図９は、本発明の実施の形態３における環境制御装置の構成を示したブロック図である。なお、本実施の形態において、実施の形態２と同一のものは説明を省略し相違するもののみ説明する。
図９に示す環境制御装置は、実施の形態２における波高最大値抽出部１０６に代えて室温計測部１０７を備えており、実施の形態２との相違点は、状態推定部１０３が、脈波波高最大値に代えて室温計測部１０７により計測された室温データを用い、その室温データと最大リアプノフ指数とを用いてユーザの温冷感を推定する点にある。
室温計測部１０７は、温度センサ等から構成され、一定時間ごとに室内の温度を計測して蓄積する。状態推定部１０３は、室温計測部１０７により計測された室温データの変動及びカオス解析部１０２により算出された最大リアプノフ指数の変動を算出し、算出結果からユーザの温冷感を推定し、推定結果である推定データを実施の形態２と同様にして制御内容決定部１０４に出力する。
本実施の形態においても、状態推定部１０３は、機器制御部１０５が制御を開始してから時系列的に順次抽出された室温データ及び最大リアプノフ指数の差分をその時間差（サンプリング周期）で除して、室温データの微分値及び最大リアプノフ指数の微分値を算出する。状態推定部１０３は、この微分値が後述する予め定められた複数の挙動例のいずれにあてはまるかを判断することで、ユーザの温冷感を推定する。
次に、本実施の形態による環境制御装置の動作について図１０のフローチャートを用いて説明する。図１０は、本発明の実施の形態３における環境制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。まず、生体情報計測部１０１は、実施の形態２と同様にして脈波を計測して脈波の時系列データを取得する。また、室温計測部１０７は、ユーザの所在する部屋の温度を測定し、室温データを取得する（ステップＳ２０）。
次いで、カオス解析部１０２は、生体情報計測部１０１により計測された脈波の時系列データから一定時間ごとに最大リアプノフ指数を算出して蓄積する（ステップＳ２１）。
次いで、状態推定部１０３は、室温データの変動と最大リアプノフ指数の変動とに基づいてユーザの温冷感を推定し、推定データを制御内容決定部１０４に出力する（ステップＳ２２）。具体的には、状態推定部１０３は、室温計測部１０７により取得された室温データの現在値とその直前の値である直前値との差分をその時間差（サンプリング周期）で除して室温データの微分値Δｔを算出する。そして、状態推定部１０３は、微分値Δｔが正の場合、室温は上昇したと判定し、微分値Δｔが負の場合、室温は低下したと判定する。
また、状態推定部１０３は、カオス解析部１０２により算出された最大リアプノフ指数λの現在値とその直前の値である直前値との差分をその時間差（サンプリング周期）で除して最大リアプノフ指数λの微分値Δλを算出する。そして、状態推定部１０３は、微分値Δλが正の場合、最大リアプノフ指数が増大したと判定し、微分値Δλが負の場合、最大リアプノフ指数が減少したと判定する。
そして、状態推定部１０３は、図１１に示すテーブルを参照してユーザの温冷感を推定する。図１１は、実施の形態２と同様にして導いた最大リアプノフ指数と室温とに対する温冷感をマトリクス状にまとめたテーブルを示す図である。このテーブルは、状態推定部１０３により予め保持されている。
すなわち、状態推定部１０３は、温冷熱環境を構成する機器による制御が実行された後、図１１に示すテーブルを参照し、室温が上昇し、かつ最大リアプノフ指数が増加した場合、ユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態（０側）から暑い状態の方向に変化したと推定し、‘０→暑い’を示す推定データを出力する。また、状態推定部１０３は、室温データが上昇し、かつ最大リアプノフ指数が減少した場合、ユーザの温冷感は寒い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向（０方向）に変化したと推定し、‘寒い→０’を示す推定データを出力する。
また、状態推定部１０３は、室温データが低下し、かつ最大リアプノフ指数が増加した場合、ユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態（０側）から寒い状態の方向に変化したと推定し、‘０→寒い’を示す推定データを出力する。また、状態推定部１０３は、室温データが低下し、かつ最大リアプノフ指数が減少した場合、ユーザの温冷感は暑い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向（０方向）に変化したと推定し、‘暑い→０’を示す推定データを出力する。その後、それぞれの推定データは制御内容決定部１０４へ出力される。
次いで、制御内容決定部１０４は、状態推定部１０３から推定データが入力されると、実施の形態２と同様、図８に示すテーブルを参照して、推定データを機器の制御データへ変換する（ステップＳ２３）。次に、機器制御部１０５は、制御内容決定部１０４から出力された制御データを受信する。機器制御部１０５は、制御内容決定部１０４から出力された制御データに従って機器を制御する（ステップＳ２４）。
以上説明したように、実施の形態３による環境制御装置によれば、最大リアプノフ指数と、空調機器で通常計測されているその時点での室温とに基づいて、ユーザの温冷感が推定されているため、生体情報の個人差の影響を排除してユーザの温冷感を精度よく推定することができる。その結果、ユーザの温冷感を暑くもなく寒くもない適切な状態に確実に導くことができる。
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４による環境制御装置について説明する。図１２は、本発明の実施の形態４における環境制御装置の構成を示したブロック図である。実施の形態１と同一のものは説明を省略し相違するもののみ説明する。図１２に示す環境制御装置は、実施の形態１における構成とほぼ同一であるが、実施の形態１との相違点は、制御内容決定部１０４が、制御データを決定し、決定した制御データを状態推定部１０３へも出力し、状態推定部１０３が、制御内容決定部１０４から出力された制御データと最大リアプノフ指数とを用いてユーザの温冷感を推定する点にある。
状態推定部１０３は、カオス解析部１０２により算出された最大リアプノフ指数の変動を算出し、算出結果と制御内容決定部１０４から出力された制御データとに基づいてユーザの温冷感を推定し、推定結果である推定データを実施の形態１と同様にして制御内容決定部１０４に出力する。ここで、制御対象の機器を冷房として機能させる場合は、制御データには、‘冷房’のデータが含まれると共に、冷房の出力強度を指定するデータが含まれる。また、制御対象の機器を暖房として機能させる場合は、制御データには‘暖房’のデータが含まれると共に、暖房の出力強度を指定するデータが含まれる。
本実施の形態においても、状態推定部１０３は、機器制御部１０５が制御を開始してから時系列的に順次抽出された最大リアプノフ指数の差分をその時間差（サンプリング周期）で除して、最大リアプノフ指数の微分値Δλを算出する。状態推定部１０３は、この微分値の挙動と制御内容決定部１０４から出力された制御データの内容とが後述する予め定められた複数例のいずれにあてはまるかを判断することで、ユーザの温冷感を推定する。
次に、本実施の形態による環境制御装置の動作について図１３のフローチャートを用いて説明する。図１３は、本発明の実施の形態４における環境制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。まず、生体情報計測部１０１は、実施の形態１と同様にして脈波を計測して脈波の時系列データを取得する（ステップＳ３０）。次いで、カオス解析部１０２は、生体情報計測部１０１により計測された脈波の時系列データから一定時間ごとに最大リアプノフ指数λを算出して蓄積する（ステップＳ３１）。
次いで、状態推定部１０３は、最大リアプノフ指数の変動と、制御内容決定部１０４から出力される制御データとに基づいてユーザの温冷感を推定し、推定データを制御内容決定部１０４に出力する（ステップＳ３２）。
具体的には、状態推定部１０３は、カオス解析部１０２により算出された最大リアプノフ指数λの現在値とその直前の値である直前値との差分をその時間差（サンプリング周期）で除して最大リアプノフ指数λの微分値Δλを算出する。そして、状態推定部１０３は、微分値Δλが正の場合、最大リアプノフ指数は増加したと判定し、微分値Δλが負の場合、最大リアプノフ指数は減少したと判定する。
そして、状態推定部１０３は、制御内容決定部１０４から出力された制御データに含まれる出力強度の現在値とその直前の値である直前値とから冷房又は暖房として機能する機器の出力強度を示す冷房能力又は暖房能力が増加若しくは減少したかを判定する。
そして、状態推定部１０３は、図１４（ａ），（ｂ）に示すテーブルを参照してユーザの温冷感を推定する。図１４は、実施の形態１と同様にして導いた最大リアプノフ指数と温冷感との関係と、制御データと温冷感との関係とをマトリクス状にまとめたテーブルを示す図であり、図１４（ａ）は、最大リアプノフ指数及び冷房能力と温冷感との関係をマトリクス状にまとめたテーブルを示す図であり、図１４（ｂ）は、最大リアプノフ指数及び暖房能力と温冷感との関係をマトリクス状にまとめたテーブルを示す図である。状態推定部１０３はこのテーブルを予め保持している。
すなわち、状態推定部１０３は、受信した制御データが冷房を示し、冷房能力が増加し、かつ最大リアプノフ指数が増加している場合は、図１４（ａ）に示すテーブルを参照し、ユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態（０側）から寒い状態の方向に変化したと推定し、‘０→寒い’を示す推定データを出力する。
また、状態推定部１０３は、受信した制御データが冷房を示し、冷房能力が減少し、かつ最大リアプノフ指数が増加している場合は、図１４（ａ）に示すテーブルを参照し、ユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態（０側）から暑い状態の方向に変化したと推定し、‘０→暑い’を示す推定データを出力する。
また、状態推定部１０３は、受信した制御データが冷房を示し、冷房能力が増加し、かつ最大リアプノフ指数が減少している場合は、図１４（ａ）に示すテーブルを参照し、ユーザの温冷感は暑い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向（０方向）に変化したと推定し、‘暑い→０’を示す推定データを出力する。
また、状態推定部１０３は、受信した制御データが冷房を示し、冷房能力が減少し、かつ最大リアプノフ指数が減少している場合は、図１４（ａ）に示すテーブルを参照し、ユーザの温冷感は寒い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向（０方向）に変化したと推定し、‘寒い→０’を示す推定データを出力する。
一方、状態推定部１０３は、受信した制御データが暖房を示し、暖房能力が増加し、かつ最大リアプノフ指数が増加している場合は、図１４（ｂ）に示すテーブルを参照し、ユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態（０側）から暑い状態の方向に変化したと推定し、‘０→暑い’を示す推定データを出力する。
また、状態推定部１０３は、受信した制御データが暖房を示し、暖房能力が減少し、かつ最大リアプノフ指数が増加している場合は、図１４（ｂ）に示すテーブルを参照し、ユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態（０側）から寒い状態の方向に変化したと推定し、‘０→寒い’を示す推定データを出力する。
また、状態推定部１０３は、受信した制御データが暖房を示し、暖房能力が増加し、かつ最大リアプノフ指数が減少している場合は、図１４（ｂ）に示すテーブルを参照し、ユーザの温冷感は寒い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向（０方向）に変化したと推定し、‘寒い→０’を示す推定データを出力する。
また、状態推定部１０３は、受信した制御データが暖房を示し、暖房能力が減少し、かつ最大リアプノフ指数が減少している場合は、図１４（ｂ）に示すテーブルを参照し、ユーザの温冷感は暑い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向（０方向）に変化したと推定し、‘暑い→０’を示す推定データを出力する。
図１３に戻って、制御内容決定部１０４は、状態推定部１０３から推定データが入力されると、実施の形態２と同様、図８に示すテーブルを参照して、推定データを機器の制御データへ変換する（ステップＳ３３）。次に、機器制御部１０５は、制御内容決定部１０４から出力された制御データを受信する。機器制御部１０５は、制御内容決定部１０４から出力された制御データに従って機器を制御する（ステップＳ３４）。
ここで、温冷熱環境を構成する機器による冷房などの制御が実行されている際における暖制御とは、冷房能力を減少させる制御のことを指す。また、冷制御とは、冷房能力を増加させる制御のことを指す。同じく、暖房などの制御が実行されている際における暖制御とは、暖房能力を増加させる制御のことを指す。また、冷制御とは、暖房能力を減少させる制御のことを指す。
以上説明したように、実施の形態４による環境制御装置によれば、最大リアプノフ指数と、その時点での温冷熱刺激に相当する制御内容とに基づいてユーザの温冷感が推定されているため、生体情報の個人差の影響を排除して温冷熱刺激に対するユーザの温冷感を精度よく推定することができる。その結果、ユーザの温冷感を暑くもなく寒くもない適切な状態に確実に導くことができる。
（実施の形態５）
図１５は、本発明の実施の形態５における環境制御装置の構成を示す概略図である。本環境制御装置は、公知のコンピュータから構成され、脈波検知部（生体情報取得手段）２０１、脈波カオスパラメータ算出部（第１のパラメータ算出手段）２０２、脈波カオスパラメータ比較部（第１の推定手段）２０３、第１ユーザ状態推定部（第１の推定手段）２０４、第１刺激制御部（第１の刺激制御手段）２０５、刺激生成部２０６、脈波波形パラメータ算出部（第２のパラメータ算出手段）２０７、脈波波形パラメータ比較部（第２の推定手段）２０８、第２ユーザ状態推定部（第２の推定手段）２０９、第２刺激制御部（第２の刺激制御手段）２１０、及び刺激制御切替部（刺激制御切替手段）２１１を備えている。
これら脈波検知部２０１〜刺激制御切替部２１１は、本発明による環境制御プログラムがインストールされたコンピュータのＣＰＵが当該プログラムを実行することで実現される。
脈波検知部２０１は、公知のトランデューサー等により検出されたユーザの指尖脈波を所定のサンプリング周期でサンプリングして、脈波データ（生体情報の一例）を時系列的に取得する。脈波カオスパラメータ算出部２０２は、脈波検知部２０１により検知及び蓄積された脈波の時系列データの最大リアプノフ指数を脈波カオスパラメータとして算出する。脈波カオスパラメータ比較部２０３は、算出された脈波カオスパラメータの値を基準値Ｋ１と比較する。
第１ユーザ状態推定部２０４は、脈波カオスパラメータ比較部２０３による比較結果に基づいて、脈波カオスパラメータ算出部２０２により算出された脈波カオスパラメータの現在値Ｎ１から基準値Ｋ１を減ずる演算、又は基準値Ｋ１から現在値Ｎ１を減ずる演算を行い、演算結果を予め定められた閾値（第３規定値）Ａ１と比較することで、例えば、リラックス感または快適感または温冷感等のユーザの状態を推定する。
ここで、基準値Ｋ１としては、刺激生成部２０６がユーザに刺激を与える前、或いは刺激の強度や種類を変更する前に、脈波カオスパラメータ算出部２０２により算出された脈波カオスパラメータの値が採用される。或いは、刺激生成部２０６がユーザに刺激を与える前のある所定期間において、刺激の強度や種類を変更する前に、脈波カオスパラメータ算出部２０２により算出されたが脈波カオスパラメータの値の推移より学習した値（例えば、平均値）が採用される。
第１刺激制御部２０５は、第１ユーザ状態推定部２０４の推定結果に基づいて、ユーザがリラックス感または快適感または温冷感等を得ることができるような強度の刺激を刺激生成部２０６に生成させるための刺激値（第１刺激値）Ｉ１を算出し、算出した刺激値Ｉ１を刺激制御切替部２１１に出力する。
脈波波形パラメータ算出部２０７は、脈波時系列データから、脈波の２階微分である加速度脈波波形を評価するための脈波波形パラメータを算出する。この脈波波形パラメータが時系列データの変化の一例である。
図６０に示すように加速度脈波は、５つの要素波Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５から構成される。要素波Ｅ１の頂点Ａは指尖容積脈波拡張期波の始まりと一致するので頂点Ａから頂点Ｅまでの所要時間は心臓の収縮時間軸長さと一致するようになる。要素波Ｅ１は、基線に対して上に凸となる陽性波であり、要素波Ｅ２は、基線に対して下に凸となる陰性波であり、次の要素波Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５はそれぞれ生理状態によって陽性波になったり陰性波になったり変化する要素波であり、利用者の年齢と強い相関を有する。
本実施の形態では、脈波波形パラメータ算出部２０７は、振幅ａを分母にとり振幅ｃを分子にとったｃ／ａを脈波波形パラメータとして採用する。但し、ｃ／ａに代えて、ｂ／ａやｄ／ａを脈波波形パラメータとして採用してもよい。
脈波波形パラメータ比較部２０８は、算出された脈波波形パラメータの値を基準値Ｋ２と比較する。第２ユーザ状態推定部２０９は、脈波波形パラメータ比較部２０８による比較結果に基づいて、脈波波形パラメータ算出部２０７により算出された脈波波形パラメータの現在値Ｎ２から所定の基準値Ｋ２を減ずる演算、又は基準値Ｋ２から現在値Ｎ２を減ずる演算を実行し、演算結果を所定の閾値Ｂ１と比較し、比較結果に基づいて、刺激生成部２０６がユーザに与えた刺激に対するユーザの認知状態を推定する。すなわち、第２ユーザ状態推定部２０９は、刺激生成部２０６がユーザに与えた刺激に対し、ユーザが強すぎると感じているか、適切と感じているか、或いは弱すぎると感じているかを推定する。
ここで、基準値Ｋ２としては、刺激生成部２０６がユーザに刺激を与える前、或いは刺激の強度や種類を変更する前に、脈波波形パラメータ算出部２０７により算出された脈波波形パラメータの値が採用される。或いは、刺激生成部２０６がユーザに刺激を与える前の一定期間において、脈波刺激の強度や種類を変更する前の脈波波形パラメータの値の推移より学習した値（例えば、平均値）が採用される。
第２刺激制御部２１０は、第２ユーザ状態推定部２０９の推定結果に基づいて、刺激に対してユーザが適切と感じるような強度の刺激を刺激生成部２０６に生成させるための刺激値（第２刺激値）Ｉ２を算出し、刺激制御切替部２１１に出力する。
刺激制御切替部２１１は、第１刺激制御部２０５から出力された刺激値Ｉ１と第２刺激制御部２１０から出力された刺激値Ｉ２とを基に、実際に出力する刺激の強度を指定するための刺激出力値Ｏ１を算出し、刺激生成部２０６に出力する。
図１６は、本実施の形態における脈波カオスパラメータ算出部２０２、脈波カオスパラメータ比較部２０３、第１ユーザ状態推定部２０４及び第１刺激制御部２０５の動作を示すフローチャートである。
まず、脈波カオスパラメータ算出部２０２は、脈波検知部２０１によって検知・蓄積された脈波時系列データを受信する（ステップＳ４０）。次に、脈波カオスパラメータ算出部２０２は、受信した脈波時系列データから最大リアプノフ指数（Ｌｙ）を算出し、算出した最大リアプノフ指数を脈波カオスパラメータの現在値Ｎ１とする（ステップＳ４１）。
次に、脈波カオスパラメータ比較部２０３は、脈波カオスパラメータの基準値Ｋ１と現在値Ｎ１との差を閾値Ａ１と比較する（ステップＳ４２）。具体的には、脈波カオスパラメータ比較部２０３は、脈波カオスパラメータの現在値Ｎ１と基準値Ｋ１との差を算出し、算出した差が閾値Ａ１以上であるか否かを判断する。算出した差が閾値Ａ１以上の場合（ステップＳ４２でＹＥＳ）、第１ユーザ状態推定部２０４は、リラックス感または快適感または温冷感等が向上していると推定する（ステップＳ４３）。
一方、脈波カオスパラメータの現在値Ｎ１と基準値Ｋ１との差が所定の閾値Ａ１未満の場合（ステップＳ４２でＮＯ）、第１ユーザ状態推定部２０４は、リラックス感または快適感または温冷感等が向上していないと推定する（ステップＳ４４）。
ステップＳ４５において、第１刺激制御部２０５は、現在の刺激強度が維持されるような刺激値Ｉ１を算出し、刺激制御切替部２１１に出力する。ステップＳ４６において、第１刺激制御部２０５は、現在の刺激強度より強化されるような刺激値Ｉ１を刺激制御切替部２１１に出力する。
図１７は、本実施の形態における脈波波形パラメータ算出部２０７、脈波波形パラメータ比較部２０８、第２ユーザ状態推定部２０９及び第２刺激制御部２１０の動作を示すフローチャートである。
まず、脈波波形パラメータ算出部２０７は、脈波検知部２０１によって検知・蓄積された脈波時系列データを受信する（ステップＳ５０）。次に、脈波波形パラメータ算出部２０７は、脈波の２階微分値である加速度脈波の波形成分比ｃ／ａを算出し、算出した波形成分比ｃ／ａを脈波波形パラメータの現在値Ｎ２とする（ステップＳ５１）。
次に、脈波波形パラメータ比較部２０８は、脈波波形パラメータｃ／ａの基準値Ｋ２と現在値Ｎ２との差を閾値Ｂ１と比較する（ステップＳ５２）。具体的には、脈波波形パラメータ比較部２０８は、脈波波形パラメータｃ／ａの基準値Ｋ２と現在値Ｎ２との差を算出し、算出した差が閾値Ｂ１以上であるか否かを判断する。算出した差が所定の閾値Ｂ１未満の場合（ステップＳ５２でＮＯ）、第２ユーザ状態推定部２０９は、現在の刺激強度ではユーザの認知が弱く、刺激強度が弱すぎると推定する（ステップＳ５３）。
一方、脈波波形パラメータｃ／ａの基準値Ｋ２と現在値Ｎ２との差が所定の閾値Ｂ１以上の場合（ステップＳ５２でＹＥＳ）、脈波波形パラメータ比較部２０８は、さらに脈波波形パラメータｃ／ａの基準値Ｋ２と現在値Ｎ２との差を閾値Ｂ２と比較する（ステップＳ５４）。具体的には、脈波波形パラメータ比較部２０８は、脈波波形パラメータｃ／ａの基準値Ｋ２と現在値Ｎ２との差が閾値Ｂ２以上であるか否かを判断する。なお、閾値Ｂ２は閾値Ｂ１以上である。その差が閾値Ｂ２以下の場合（ステップＳ５４でＹＥＳ）、第２ユーザ状態推定部２０９は、現在の刺激強度でユーザの認知が適切である、すなわち刺激が適切な範囲内にあると推定する（ステップＳ５５）。
一方、脈波波形パラメータｃ／ａの基準値Ｋ２と現在値Ｎ２との差が閾値Ｂ２より大きい場合（ステップＳ５４でＮＯ）、第２ユーザ状態推定部２０９は、現在の刺激強度ではユーザの認知が強すぎ、ユーザに苦痛あるいは悪影響を与えると推定する（ステップＳ５６）。
ステップＳ５７において、第２刺激制御部２１０は、現在の刺激強度を強める刺激値Ｉ２を算出して、刺激制御切替部２１１に出力する。ステップＳ５８において、第２刺激制御部２１０は、現在の刺激強度が維持されるような刺激値Ｉ２を算出し、刺激制御切替部２１１に出力する。ステップＳ５９において、第２刺激制御部２１０は、現在の刺激強度が弱まるような刺激値Ｉ２を算出し、刺激制御切替部２１１に出力する。なお、脈波波形パラメータは数秒間（例えば約５秒間〜約１０秒間）の脈波波形から算出できるため、脈波カオスパラメータに対して速やかに算出される。
また、算出する脈波波形パラメータに応じて、脈波波形パラメータの基準値と現在値との差を、例えば上述の脈波波形パラメータｃ／ａの時のように基準値−現在値とするか、例えば脈拍数の時のように現在値−基準値とするかは適宜選択すればよく、また、所定の閾値（Ｂ１及びＢ２、ただしＢ１≦Ｂ２）も適宜設定すればよい。
図１８は、本実施の形態における刺激制御切替部２１１の動作を示すフローチャートである。まず、刺激制御切替部２１１は、脈波波形パラメータ算出部２０７で算出された脈波波形パラメータｃ／ａと、所定の第１閾値（下限規定値）Ｃ１とを比較する（ステップＳ６０）。すなわち、刺激制御切替部２１１は、脈波波形パラメータｃ／ａが所定の第１閾値Ｃ１以下であるか否かを判断する。脈波波形パラメータｃ／ａが第１閾値Ｃ１以下の場合（ステップＳ６０でＹＥＳ）、刺激制御切替部２１１は、メンバシップ値Ｍ１を０に設定する（ステップＳ６１）。ここで、メンバシップ値Ｍ１は、脈波波形パラメータに応じて決定される重み係数である。そして、メンバシップ値Ｍ１は、脈波波形パラメータを入力とし、メンバシップ値Ｍ１を出力とする０から１の範囲で単調増加する所定のメンバシップ関数ｆ１を用いて算出される。
一方、脈波波形パラメータｃ／ａが第１閾値Ｃ１より大きい場合（ステップＳ６０でＮＯ）、刺激制御切替部２１１は、第１閾値Ｃ１より大きい所定の第２閾値（第１規定値）Ｃ２と、脈波波形パラメータｃ／ａとを比較する（ステップＳ６２）。すなわち、刺激制御切替部２１１は、脈波波形パラメータｃ／ａが所定の第２閾値Ｃ２以下であるか否かを判断する。脈波波形パラメータｃ／ａが第２閾値Ｃ２以下の場合（ステップＳ６２でＹＥＳ）、刺激制御切替部２１１は、脈波波形パラメータｃ／ａに応じたメンバシップ値Ｍ１を、メンバシップ関数ｆ１を用いて算出する（ステップＳ６３）。
脈波波形パラメータｃ／ａが第２閾値Ｃ２より大きい場合（ステップＳ６２でＮＯ）、刺激制御切替部２１１は、第２閾値Ｃ２より大きい所定の第３閾値（第２規定値）Ｃ３と、脈波波形パラメータｃ／ａとを比較する（ステップＳ６４）。すなわち、刺激制御切替部２１１は、脈波波形パラメータｃ／ａが所定の第３閾値Ｃ３以下であるか否かを判断する。脈波波形パラメータｃ／ａが第３閾値Ｃ３以下の場合（ステップＳ６４でＹＥＳ）、刺激制御切替部２１１は、メンバシップ値Ｍ１を１に設定する（ステップＳ６５）。
一方、脈波波形パラメータｃ／ａが第３閾値Ｃ３より大きい場合（ステップＳ６４でＮＯ）、刺激制御切替部２１１は、第３閾値Ｃ３より大きい所定の第４閾値（上限規定値）Ｃ４と、脈波波形パラメータｃ／ａとを比較する（ステップＳ６６）。すなわち、刺激制御切替部２１１は、脈波波形パラメータｃ／ａが所定の第４閾値Ｃ４以下であるか否かを判断する。脈波波形パラメータｃ／ａが第４閾値Ｃ４以下の場合（ステップＳ６６でＹＥＳ）、刺激制御切替部２１１は、メンバシップ関数ｆ２を用いて、脈波波形パラメータｃ／ａに応じたメンバシップ値Ｍ１を算出する（ステップＳ６７）。
ここで、メンバシップ関数ｆ２は、０から１の範囲で単調減少する関数であり、脈波波形パラメータｃ／ａの値に応じたメンバシップ値Ｍ１を算出する。
一方、脈波波形パラメータｃ／ａが第４閾値Ｃ４より大きい場合（ステップＳ６６でＮＯ）、刺激制御切替部２１１は、メンバシップ値Ｍ１を０に設定する（ステップＳ６８）。
図１９は、脈波波形パラメータとメンバシップ値Ｍ１との関係を示したグラフである。図１９において、縦軸はメンバシップ値Ｍ１を示し、横軸は脈波波形パラメータを示している。図１９に示すように脈波波形パラメータが第１閾値Ｃ１以下の場合は、メンバシップ値Ｍ１＝０となる。また、脈波波形パラメータが第１閾値Ｃ１より大きく、第２閾値Ｃ２以下の場合は、メンバシップ値Ｍ１はメンバシップ関数ｆ１に従って単調増加する。また、脈波波形パラメータが第２閾値Ｃ２より大きく、第３閾値Ｃ３以下の場合は、メンバシップ値Ｍ１＝１となる。また、脈波波形パラメータが第３閾値Ｃ３より大きく、第４閾値Ｃ４以下の場合は、メンバシップ値Ｍ１はメンバシップ関数ｆ２に従って単調減少する。また、脈波波形パラメータが第４閾値Ｃ４より大きい場合は、メンバシップ値Ｍ１＝０となる。
図１８に戻って、ステップＳ６９において、刺激制御切替部２１１は、刺激値Ｉ１，Ｉ２、メンバシップ値Ｍ１を用いて式（１）の演算を行い、刺激出力値Ｏ１を算出し、刺激生成部２０６に出力する。
刺激出力値Ｏ１＝刺激値Ｉ２×（１−メンバシップ値Ｍ１）＋刺激値Ｉ１×（メンバシップ値Ｍ１）・・・（１）
刺激出力値Ｏ１を受けた刺激生成部２０６は、この刺激出力値Ｏ１が示す強度の刺激を生成し、ユーザに与える。
図１９に示すように、脈波波形パラメータ算出部２０７で算出された脈波波形パラメータｃ／ａが、刺激制御切替部２１１により第１閾値Ｃ１以下と判断された時は、刺激強度が弱すぎてこのままの刺激強度で刺激を生成し続けてもユーザの状態（例えばリラックス感または快適感または温冷感等）を向上させることは困難であると判断され、メンバシップ値Ｍ１が０に設定される。その結果、リラックス感または快適感または温冷感等を向上させることに対して支配的な刺激値Ｉ１の重みが０となり、刺激値Ｉ２のみ用いて刺激出力値Ｏ１が算出される。
これにより、算出に時間がかかる脈波カオスパラメータを用いることなく、刺激出力値Ｏ１が算出される結果、速やかに刺激出力値Ｏ１を算出することができ、ユーザに与える刺激強度を速やかに適切な強度にすることができる。
また、脈波波形パラメータ算出部２０７で算出された脈波波形パラメータｃ／ａが、刺激制御切替部２１１により第４閾値Ｃ４よりも大きいと判断された時は、刺激強度が強すぎてユーザに苦痛あるいはユーザに悪影響を与える可能性があると判断され、上記と同様に、メンバシップ値Ｍ１が０に設定される。その結果、刺激値Ｉ２のみ用いて刺激出力値Ｏ１が算出される。
これにより、算出に時間がかかる脈波カオスパラメータを用いることなく、刺激出力値Ｏ１が算出される結果、速やかにユーザへの刺激強度が弱められ、速やかに刺激の強度を適切な強度にすることができる。
更に、脈波波形パラメータ算出部２０７で算出された脈波波形パラメータｃ／ａが、刺激制御切替部２１１により第２閾値Ｃ２より大きく、かつ第３閾値Ｃ３以下と判断された時には、脈波波形パラメータｃ／ａは適切な範囲にあり、現在の刺激の強度は適切であり、この強度の刺激を継続してユーザに与えても、苦痛などの悪影響は与えないと判断される。
そして、刺激制御切替部２１１により、メンバシップ値Ｍ１が１に設定される。その結果、刺激値Ｉ２の重み係数が０となり、刺激値Ｉ１のみ用いて、刺激出力値Ｏ１が算出される。このとき、脈波カオスパラメータの現在値Ｎ１と基準値Ｋ１との差が所定の閾値Ａ１以上であれば、現在の刺激強度が維持される。一方、脈波カオスパラメータの現在値Ｎ１と基準値Ｋ１との差が所定の閾値Ａ１より小さければ、現在の刺激強度が強められる。
これにより、ユーザに苦痛あるいは悪影響を与えないことを確保したうえで、ユーザのリラックス感または快適感または温冷感等を向上させることができる。
更に、脈波波形パラメータ算出部２０７で算出された脈波波形パラメータｃ／ａが、刺激制御切替部２１１により第１閾値Ｃ１より大きく、かつ第２閾値Ｃ２以下と判断された時には、第１閾値Ｃ１以下の時ほどではないが刺激強度がやや弱いため、このままの刺激強度で刺激を生成し続けてもユーザの状態（例えばリラックス感または快適感または温冷感等）を向上させることはやや困難であると判断される。この場合、刺激値Ｉ１と刺激値Ｉ２とが混合され、刺激出力値Ｏ１が算出される。
これにより、弱すぎない適度な強度の刺激をユーザに与えることができ、ユーザのリラックス感または快適感または温冷感等をより確実に向上させることができる。
更に、脈波波形パラメータ算出部２０７で算出された脈波波形パラメータｃ／ａが、刺激制御切替部２１１により第３閾値Ｃ３より大きく、かつ第４閾値Ｃ４以下と判断された時には、第４閾値Ｃ４以上の時ほどではないが刺激強度がやや強いため、このままの刺激強度で刺激を生成し続けるとユーザに苦痛あるいはユーザに悪影響を与える可能性があると判断される。この場合、刺激値Ｉ１と刺激値Ｉ２とが混合され、刺激出力値Ｏ１が算出される。
これにより、ユーザに強すぎない適度な強度の刺激がユーザに与えられ、ユーザのリラックス感または快適感または温冷感等をより確実に向上させることができる。
以上のように、本環境制御装置によれば、ユーザに苦痛や悪影響を与えることを速やかに回避して、ユーザのリラックス感または快適感または温冷感等を向上させることができる。
なお、本実施の形態において、ユーザに与える刺激として、冷房や暖房等の温冷熱刺激、冷風や温風等の気流刺激、マッサージ等の物理刺激、酸素やマイナスイオン等の物質刺激、パルス音、音楽や超音波などの聴覚刺激や、光、照明や映像などの視覚刺激等が含まれる。
また、図１８及び図１９における説明では、刺激制御切替部２１１は脈波波形パラメータと閾値（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）とを比較するとしているが、脈波波形パラメータの基準値（Ｋ２）と現在値（Ｎ２）との差と適切に設定された閾値とを比較するようにしてもよい。
また、上記実施の形態では、脈波カオスパラメータを基にユーザの状態を推定する第１ユーザ状態推定部２０４と、脈波波形パラメータを基にユーザの状態を推定する第２ユーザ状態推定部２０９とを備える構成を採用したが、これに限定されず、脈波カオスパラメータのみに基づいて刺激生成部２０６を制御してもよい。この場合、脈波波形パラメータ算出部２０７〜刺激制御切替部２１１は不要となり、第１刺激制御部２０５は算出した刺激値Ｉ１により直接、刺激生成部２０６を制御すればよい。この構成によれば脈波カオスパラメータを用いてユーザの快適感あるいは温冷感の推定を行い、この推定結果を基に、ユーザに対して快適感あるいは温冷感を向上させるような刺激が与えられる。そのため、構成の簡略化を図りつつ、ユーザの住環境を構成する機器（特に空調機器や、給湯機器等の浴室環境機器など、温冷熱刺激をユーザに与える機器）の制御にも十分適用させることができる環境制御装置を提供することができる。
次に、本発明で用いた脈波のカオス解析による、温冷熱刺激に対するユーザの快適感あるいは温冷感の推定の原理について説明する。
本発明を生み出すにあたり、本発明者らが温冷熱刺激に対する人の快適感を生体情報により推定するべく鋭気研究を重ね、冬季に青年女子被験者を対象とした温冷熱刺激実験を実施した。実験条件としては、少し涼しい環境で被験者を椅子に座った状態で安静にさせた後、その環境下で温熱刺激の一例として湯に足をつけてしばらく足浴を施した。その後、湯から足を出した状態で安静にさせた。実験中は被験者の脈波を時系列データとして検知、蓄積した。また、快適感と温冷感の変化とを被験者に主観申告してもらった。
図２０は、足浴前、足浴中及び足浴後の脈波をカオス解析して得られたリアプノフ指数の変化と、快適感及び温冷感に関する主観申告の変化との一例を示す図である。なお、図２０において、四角印は、足浴前、足浴中及び足浴後の快適感に関する主観申告を表し、三角印は、足浴前、足浴中及び足浴後の温冷感に関する主観申告を表し、菱形印は、足浴前、足浴中及び足浴後のリアプノフ指数を表している。
実験終了後、本発明者らは、被験者の脈波時系列データと主観申告の快適感、温冷感との相関について種々分析を重ねた結果、図２０に示すように足浴前、足浴中、足浴後の脈波をカオス解析して得られたリアプノフ指数の変化と快適感、温冷感に関する主観申告との間に高い相関があることを見出し、本発明の完成に至ったのである。すなわち、足浴前では少し涼しい環境下であるので快適感はほぼ中立か、わずかに不快側であり、温冷感は冷側に申告されている。これに対し、足浴中には快適感、温冷感ともにそれぞれ大きく快適側、温側に申告されている。また、足浴後には少し涼しい環境下に放置される事になるので再び快適感はほぼ中立か、わずかに不快側となり、温冷感は冷側に申告されている。
一方、脈波のカオス解析結果であるリアプノフ指数は、足浴前から足浴中にかけては大きく上昇し、足浴中から足浴後にかけては再び低下する傾向を示し、上述の快適感、温冷感の主観申告の変化との間に高い相関が見出されたのである。この温冷熱刺激に対する快適感、温冷感の変化と脈波のカオス解析結果との相関を応用して前記の第１ユーザ状態推定部２０４を構成することにより、ユーザの生体情報として脈波の時系列データをカオス解析することで得られた温冷熱刺激に対するユーザの快適感あるいは温冷感の推定結果を基に、温冷熱刺激を生成する刺激生成部２０６が制御される。したがって、ユーザに対して温冷熱刺激に対する快適感あるいは温冷感を向上させるような刺激を与えることができる。その結果、ユーザの居住環境を構成する機器（特に空調機器や、給湯機器等の浴室環境機器など、温冷熱刺激をユーザに与える機器）の制御にも十分適用させることができる環境制御装置を提供することができる。
（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６に係る環境制御装置について説明する。まず、本発明で用いた脈波を評価するためのパラメータによるユーザの快適感の推定原理と、本発明で用いた脈波を評価するためのパラメータによるユーザの温冷感の推定原理について説明する。
本発明者らは、快適感を生体情報により定量的に把握するための鋭気研究を重ねた結果、ユーザに対して快適感を促進する刺激を与えた前後で、加速度脈波の波形成分比の変化と主観申告の快適感が向上との間に高い相関があることを見出した。
また、本発明者らは、温冷感を生体情報により把握するための鋭気研究を重ねた結果、ユーザに対して温冷感に関する刺激を与えた前後で、加速度脈波の波形成分比、並びに加速度脈波の波高の最大値（加速度脈波波高最大値）若しくは脈波の波高の最大値（脈波波高最大値）の変化と主観申告の温冷感の変化との間に高い相関があることを見出した。
ここで、加速度脈波波高最大値とは、所定時間内に取得された何拍分かの加速度脈波波形の複数のピーク値のうちの最大のピーク値、若しくは複数のピーク値の平均値、並びに所定時間内に取得された何拍分かの加速度脈波波形に含まれる１拍分の加速度脈波波形のピーク値を採用することができる。
また、脈波波高最大値とは、所定時間内に取得された何拍分かの脈波波形の複数のピーク値のうち最大のピーク値、若しくは複数のピーク値の平均値、並びに所定時間内に取得された何拍分かの脈波波形に含まれる１拍分の脈波波形のピーク値を採用することができる。以下、本発明の実施の形態６について、図面を参照しながら説明する。
図２１は、本発明の実施の形態６における環境制御システムの構成を示すブロック図である。図２１に示す環境制御システムは、例えば、公知のコンピュータから構成され、生体情報採取部（生体情報取得手段）３０１、パラメータ抽出部（パラメータ算出手段）３０２、パラメータ変動判断部（推定手段）３０３、刺激制御部（刺激制御手段）３０４、及び刺激出力部３０５を備えている。これら、生体情報採取部３０１〜刺激出力部３０５は、本発明による環境制御プログラムがインストールされたコンピュータのＣＰＵが当該プログラムを実行することで実現される。
生体情報採取部３０１は、公知のトランデューサー等により検出されたユーザの指尖脈波を所定のサンプリング周期でサンプリングして、脈波データを時系列的に取得する。パラメータ抽出部３０２は、脈波データから得られる脈波波形を２階微分した加速度脈波の波形成分比を、脈波を評価するパラメータとして抽出して蓄積する。ここで、加速度脈波波形は、図６０に示すような波形となる。そこで、本実施の形態では、加速度脈波波形の基線から頂点Ａまでの距離ａを分母とし、基線から頂点Ｃまでの距離ｃを分子とするｃ／ａを波形成分比として抽出する。なお、ｃ／ａに代えて、ｂ／ａ、ｄ／ａ、ｅ／ａを波形成分比として用いてもよいが、ｃ／ａが快適感との相関が特に高い。
パラメータ変動判断部３０３は、パラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比の変動を算出し、算出結果からユーザの快適感を推定し、推定結果から刺激内容を判定する。そして、パラメータ変動判断部３０３は、判定した刺激内容に応じた刺激が刺激出力部３０５から出力されるように刺激出力命令を刺激制御部３０４に出力する。本実施の形態では、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５が刺激を出力するときに出力する刺激出力信号を受信した直後に抽出される波形成分比と、刺激出力信号を受信した直前に抽出された波形成分比との差分を上記サンプリング周期で除して、波形成分比の微分値を算出し、この微分値が予め定められた特定の範囲１〜３（後述する）のいずれに含まれるかを判断することで、ユーザの快適感を推定する。
刺激制御部３０４は、刺激出力命令を刺激出力部３０５に出力し、刺激出力部３０５を制御する。刺激出力部３０５は、ユーザに対して刺激を出力すると同時に、刺激を出力したことを示す刺激出力信号をパラメータ変動判断部３０３に出力する。
図２２は、本発明の実施の形態６における環境制御システムの処理を示すフローチャートである。まず、生体情報採取部３０１は脈波の時系列データを採取して蓄積する（ステップＳ７０）。次いで、パラメータ抽出部３０２は、生体情報採取部３０１で採取した脈波の時系列データから一定時間ごとに波形成分比ｃ／ａを抽出して蓄積する（ステップＳ７１）。
次いで、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ７２）。ここで、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信していない場合（ステップＳ７２でＮＯ）、ステップＳ７１の処理へ戻り、刺激出力信号が受信されるまでステップＳ７１及びステップＳ７２の処理が繰り返し実行される。
一方、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したとき（ステップＳ７２でＹＥＳ）、刺激出力信号を受信した直後にパラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａと刺激出力信号を受信した直前にパラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａとから波形成分比の微分値Δｃ／ａを求め、その微分値Δｃ／ａに基づいてユーザの快適感を推定し、推定結果から刺激内容を判断し、判断した刺激内容による刺激が刺激出力部３０５から出力されるように刺激出力命令を刺激制御部３０４へ出力する（ステップＳ７３）。次いで、刺激制御部３０４は、パラメータ変動判断部３０３から出力された刺激出力命令に従った刺激を刺激出力部３０５に出力させる（ステップＳ７４）。
次に、パラメータ変動判断部３０３におけるユーザの快適感の推定処理、及び刺激内容の判断処理について説明する。図２３は、本発明の実施の形態６におけるパラメータ変動判断部３０３の処理を示すフローチャートである。
まず、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ８０）。ここで、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信していない場合（ステップＳ８０でＮＯ）、刺激出力信号が受信されるまでステップＳ８０の処理が所定のタイミングで繰り返し実行される。パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信すると（ステップＳ８０でＹＥＳ）、パラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａのうち、刺激出力信号を受信した直前の波形成分比ｃ／ａと直後の波形成分比ｃ／ａとに基づいて微分値Δｃ／ａを算出する（ステップＳ８１）。
ここで、本発明者らは、波形成分比が変化するという現象とユーザの快適感が向上するという現象とに高い相関があることを見出した。そこで、本環境制御システムでは、波形成分比の変動に基づいて、ユーザの快適感を推定している。
次いで、パラメータ変動判断部３０３は、波形成分比ｃ／ａがあまり変動していないことを示す特定の範囲１に微分値Δｃ／ａが収まるか否かを判定する（ステップＳ８２）。なお、特定の範囲１とは、例えば、−０．０５＜Δｃ／ａ＜＋０．０５である。そして、微分値Δｃ／ａが特定の範囲１に収まる場合（ステップＳ８２でＹＥＳ）、パラメータ変動判断部３０３は、ユーザの快適感が変化していないと推定し、快適感を向上させる刺激が必要と判断し、例えば前回の刺激と同じ種類で刺激の強度を強くする又は刺激を与える時間を長くするような刺激出力命令を刺激制御部３０４へ出力する（ステップＳ８３）。これにより、ユーザは快適感を得ることができる。
一方、微分値Δｃ／ａの値が特定の範囲１に収まらない場合（ステップＳ８２でＮＯ）、パラメータ変動判断部３０３は、波形成分比ｃ／ａの微分値Δｃ／ａが特定の範囲１とは異なる特定の範囲２に収まるか否かを判定する（ステップＳ８４）。なお、特定の範囲２とは、例えば、−０．２＜Δｃ／ａ≦−０．０５である。
微分値Δｃ／ａが特定の範囲２に収まる場合（ステップＳ８４でＹＥＳ）、パラメータ変動判断部３０３は、ユーザの快適感が向上したと推定し、快適感を維持もしくは向上させる刺激が必要と判断し、例えば前回と同じ刺激で同一の強度であるような刺激出力命令を刺激制御部３０４へ出力する（ステップＳ８５）。これにより、刺激出力部３０５は、ユーザが快適感を得ることができる刺激を継続してユーザに出力することができ、ユーザは快適感を持続することができる。
微分値Δｃ／ａが特定の範囲２に収まらない場合（ステップＳ８４でＮＯ）、パラメータ変動判断部３０３は、波形成分比の変動が特定の範囲２とは異なる特定の範囲３に収まるか否かを判定する（ステップＳ８６）。なお、特定の範囲３とは、例えば、＋０．０５≦Δｃ／ａ＜＋０．２である。微分値Δｃ／ａが特定の範囲３に収まる場合（ステップＳ８６でＹＥＳ）、パラメータ変動判断部３０３は、ユーザの快適感が低下したと推定し、快適感を向上させる刺激が必要と判断し、例えば前回と異なる種類であるような刺激出力命令を出力する（ステップＳ８７）。一方、微分値Δｃ／ａが特定の範囲３に収まらない場合（ステップＳ８６でＮＯ）、パラメータ変動判断部３０３は、ユーザが予期せぬ危険な状態にあると判断し、システムを緊急停止させる（ステップＳ８８）。
以上説明したように実施の形態６による環境制御システムによれば、ユーザの脈波から、ユーザの快適感が推定されているため、ユーザに不快感を与えることなく、ユーザの快適感を推定することができる。また、脈波から快適感を推定しているため、脳波から快適感を推定する場合に比べて高価な装置が不要となる結果、ユーザの自宅内においても、快適感を実感させ得るような環境を手軽に創出することが可能となる。
更に、ユーザに対して刺激を出力した前後の波形成分比ｃ／ａの変動から、ユーザの快適感が推定されているため、刺激に対するユーザの反応を確実に把握することができる。また、刺激に対するユーザの反応に基づいて快適感の推定を行い、推定結果に基づいて刺激内容を判断しているため、快適感を得るうえでのユーザの個人差に対応することも可能となり、ユーザに対して確実に快適感を実感させることができる。更に、この一連の処理を繰り返すことでユーザ対する快適感を確実に持続させることができる。
更に、数ある脈波パラメータのうち、加速度脈波の波形成分比ｃ／ａを脈波パラメータとして採用しているため、複雑な処理が不要となり簡素な構成によりシステムを実現することができ、従来実現されていなかった脈波を用いて、より高精度に快適感を推定することができる。
更に、刺激が出力された前後におけるパラメータの変動として波形成分比ｃ／ａの微分値Δｃ／ａを算出し、この微分値Δｃ／ａを用いて快適感の推定を行っているため、刺激に対するユーザの反応をより確実に抽出することができる。更に、微分値Δｃ／ａが特定の範囲１〜３のいずれに収まるかどうかを判定することで、快適感が推定されているため、ユーザの反応を詳細に把握することができ、ユーザの快適感の推定精度をより向上させることができる。
更に、刺激が出力された前後の微分値が特定の範囲３にない場合は、危険が予測されてシステムが停止されるため、ユーザにとってより安全なシステムを実現することができる。
なお、本実施の形態において、パラメータ変動判断部３０３により判断される刺激内容には、刺激の種類、刺激の強度、及び刺激を与える時間等が含まれる。また、刺激の種類には、冷房や暖房等の温冷熱刺激、冷風や温風等の気流刺激、マッサージ等の物理刺激、及び酸素やマイナスイオン等の物質刺激等が含まれる。
また、本実施の形態において、パラメータ変動判断部３０３は、波形成分比の変動が特定の範囲１と特定の範囲３とを合わせた範囲内に収まるか否かを判定してもよい。波形成分比の変動がこの範囲に収まる場合、パラメータ変動判断部３０３は、ユーザの快適感は向上していないと推定し、快適感を向上させる刺激が必要と判断し、例えば前回と異なる種類であるような刺激出力命令を出力する。一方、波形成分比の変動が特定の範囲１と特定の範囲３とを合わせた範囲内に収まらない場合、パラメータ変動判断部３０３は、さらに波形成分比の変動が特定の範囲２に収まるか否かを判定する。波形成分比の変動が特定の範囲２に収まる場合、パラメータ変動判断部３０３は、ユーザの快適感は向上していると推定し、快適感を維持もしくは向上させる刺激が必要と判断し、例えば前回と同じ刺激で同一の強度であるような刺激出力命令を出力する。波形成分比の変動が特定の範囲２にも収まらない場合、パラメータ変動判断部３０３は、ユーザが予期せぬ危険な状態にあると判断し、システムを緊急停止させるようにしてもよい。
また、本実施の形態において、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激が出力されたときの直後の波形成分比ｃ／ａと直前の波形成分比ｃ／ａとに基づいて微分値Δｃ／ａを算出し、この微分値Δｃ／ａを用いてユーザの快適感を推定したが、これに限定されず、直前の波形成分比ｃ／ａと直後の波形成分比ｃ／ａとの差分を算出し、その差分に基づいてユーザの快適感を推定してもよい。この場合も、微分値Δｃ／ａの場合と同様、パラメータ変動判断部３０３は、差分が予め定められた３つの範囲のうち、いずれの範囲に属するかを判定して、ユーザの快適感を推定すればよい。
また、本実施の形態において、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から出力された刺激出力信号を受信する直前の波形成分比ｃ／ａと受信した直後の波形成分比ｃ／ａとに基づいて波形成分比の微分値Δｃ／ａを算出したが、刺激出力信号の受信時から過去一定期間において抽出された複数の波形成分比ｃ／ａの平均値、それぞれの差分の平均値、或いは微分値を算出し、その算出値と、刺激出力信号を受信した直後の波形成分比ｃ／ａとに基づいて波形成分比の微分値Δｃ／ａ、あるいは差分を算出し、その結果に基づいてユーザの快適感を推定してもよい。
また、本実施の形態において、パラメータ変動判断部３０３が、ユーザの快適感を推定してそれに基づく刺激内容を判断しているが、ユーザの快適感の推定結果を、モニタなどの表示部に表示させてユーザに提示してもよい。
また、本実施の形態において、刺激出力部３０５は、刺激を出力したことを示す刺激出力信号をパラメータ変動判断部３０３に出力し、パラメータ変動判断部３０３は刺激出力信号の受信の直前と直後の波形成分比から微分値を算出するとしているが、刺激出力部３０５が刺激出力信号を出力せず、パラメータ変動判断部３０３に時間を計測する計時部を具備させ、ある一定の時間が経過する直前と直後、または刺激内容に含まれる刺激を与える時間が経過する直前と直後の波形成分比から微分値を算出しても良い。
また、所定時間における波形成分比の変化率を微分値としてもよい。ここで、時間を計測する計時部をパラメータ変動判断部３０３から独立させ、計時部とパラメータ変動判断部３０３とを相互に通信可能に接続し、計時部が時間計測の開始と時間の経過とを、パラメータ変動判断部３０３に送信するようにしてもよい。
（実施の形態７）
本発明者らは、温熱刺激に関して、ユーザにおける快適感を促進する刺激の前後で、脈波のパルスレートＰＲが上昇するという現象と主観申告の快適感が向上するという現象とに高い相関があることも見出した。パルスレートＰＲとは、所謂脈拍数であり、一般的には、リラックスしているときや不快を除去したことによる具合のよい状態（消極的快適空間）においては、低下すると言われている。
ところが、今回、パルスレートＰＲの増加と快適感向上とに相関が見られたということは、過渡的に快適感を向上させる温熱刺激を与えた場面（積極的快適空間）においては、先述した消極的快適空間とは全く違う生体現象が起こることが明らかとなったのである。
よって、本実施の形態では、実施の形態６で加速度脈波の波形成分比ｃ／ａの変動によりユーザの快適感を推定していたところを、脈波のパルスレートＰＲの変動により推定することとした。以下、実施の形態７による環境制御システムについて説明する。
なお、本実施の形態における環境制御装置の構成は実施の形態６と同様であるため、図２１に示すブロック図と同じブロック図を用いて説明する。また、実施の形態６と同一のものは説明を省略し相違するもののみ説明する。
パラメータ抽出部３０２は、脈波のパルスレートＰＲをパラメータとして抽出し、生体情報採取部３０１で採取された脈波データから一定時間、例えば、上記サンプリング周期ごとにパルスレートＰＲの値を抽出して蓄積する。パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信した直前と直後とにおけるパルスレートＰＲの変動に基づいてユーザの快適感を推定し、推定結果から出力する刺激内容を判断する。
本実施の形態における、パラメータ変動判断部３０３におけるユーザの快適感推定処理、及び出力する刺激内容の判断処理について以下に述べる。
図２４は、本発明の実施の形態７におけるパラメータ変動判断部３０３の処理を示すフローチャートである。なお、実施の形態６と同様の処理を行うステップに関しては、同一のステップ番号を付し、説明を省略する。
まず、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信すると（ステップＳ８０でＹＥＳ）、パラメータ抽出部３０２で抽出して蓄積されているパルスレートＰＲのうち、刺激出力信号を受信した直前のパルスレートＰＲと受信した直後のパルスレートＰＲとを抽出し、その変化の微分値ΔＰＲを算出する（ステップＳ９１）。ここで、微分値ΔＰＲは、上記直前のパルスレートＰＲと上記直後のパルスレートとの差分を上記サンプリング周期で除すことで得られる。
次いで、パラメータ変動判断部３０３は、微分値ΔＰＲが特定の範囲４に収まるか否かを判定する（ステップＳ９２）。なお、特定の範囲４とは、例えば、−１．０＜ΔＰＲ＜＋１．０である。微分値ΔＰＲが特定の範囲４に収まる場合（ステップＳ９２でＹＥＳ）、処理をステップＳ８３に進める。微分値ΔＰＲが特定の範囲４に収まらない場合（ステップＳ９２でＮＯ）、パラメータ変動判断部３０３は、微分値ΔＰＲが特定の範囲４とは異なる特定の範囲５に収まるか否かを判定する（ステップＳ９３）。なお、特定の範囲５とは、例えば、＋１．０≦ΔＰＲ＜＋１０である。
微分値ΔＰＲが特定の範囲５に収まる場合（ステップＳ９３でＹＥＳ）、処理をステップＳ８５に進める。一方、微分値ΔＰＲが特定の範囲５に収まらない場合（ステップＳ９３でＮＯ）、パラメータ変動判断部３０３は、微分値ΔＰＲが特定の範囲５とは異なる特定の範囲６に収まるか否かを判定する（ステップＳ９４）。なお、特定の範囲６とは、例えば、−１０＜ΔＰＲ≦−１．０である。微分値ΔＰＲが特定の範囲６に収まる場合、パラメータ変動判断部３０３は、ユーザの快適感が低下したと推定し、処理をステップＳ８７に進める。一方、微分値ΔＰＲが特定の範囲６に収まらない場合（ステップＳ９４でＮＯ）、処理をステップＳ８８に進める。
以上説明したように、実施の形態７による環境制御システムによれば、実施の形態６と同様の作用効果を奏することができる。
なお、実施の形態７において、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から出力された刺激出力信号を受信する直前のパルスレートＰＲと直後のパルスレートＰＲとに基づいて微分値を算出したが、直前のパルスレートＰＲと直後のパルスレートＰＲとの差分を算出し、その差分に基づいてユーザの快適感を推定してもよい。
また、本実施の形態７において、パラメータ変動判断部３０３が、刺激出力部３０５から出力された刺激出力信号を受信する直前のパルスレートＰＲと直後のパルスレートＰＲとから微分値ΔＰＲを算出したが、刺激出力信号の受信時から過去一定期間において抽出された複数のパルスレートＰＲの平均値、それぞれの差分の平均値、或いは微分値を算出し、その算出値と、刺激出力信号を受信した直後のパルスレートＰＲとに基づいて微分値ΔＰＲ、あるいは差分を算出し、その結果に基づいてユーザの快適感を推定してもよい。
また、本実施の形態において、パラメータ変動判断部３０３は、パルスレートＰＲの変動からユーザの快適感を推定しているが、実施の形態６で説明した波形成分比ｃ／ａと本実施の形態で説明したパルスレートＰＲとを組み合わせ、両者の変動に基づいてユーザの快適感を推定してもよい。
また、本実施の形態において、刺激出力部３０５は、刺激を出力したことを示す刺激出力信号をパラメータ変動判断部３０３に出力し、パラメータ変動判断部３０３は刺激出力信号の受信の直前と直後のパルスレートＰＲに基づいて微分値を算出するとしたが、刺激出力部３０５が刺激出力信号を出力せず、パラメータ変動判断部３０３に時間を計測する計時部を具備させ、ある一定の時間が経過する直前と直後、または刺激内容に含まれる刺激を与える時間が経過する直前と直後のパルスレートＰＲに基づいて微分値を算出しても良い。
また、所定時間におけるパルスレートＰＲの変化率を微分値としてもよい。また、時間を計測する計時部をパラメータ変動判断部３０３から独立させ、計時部とパラメータ変動判断部３０３とを相互に通信可能に接続し、計時部が時間計測の開始と時間の経過とを、パラメータ変動判断部３０３に送信するようにしてもよい。
（実施の形態８）
図２５は、本発明の実施の形態８における環境制御システムの構成を示すブロック図である。なお、実施の形態８において実施の形態６と同一のものは同一の符号を付し、説明を省略する。実施の形態８における環境制御システムは、実施の形態６における環境制御システムに対して、更に、タイミング検知部３０７を備え、パラメータ変動判断部３０６の機能が相違している。タイミング検知部３０７は、刺激出力命令を出力するタイミングをも判断して出力する。
タイミング検知部３０７は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したことをトリガとしてアクティブモードになる。そして、パラメータ変動判断部３０６によってユーザの快適感が向上しているということが推定された場合に、タイミング検知部３０７は、快適感向上を示すフラグである快適フラグ（初期値０）を１に設定する。また、タイミング検知部３０７は、刺激出力信号を受信する度に快適フラグを０に設定する。
パラメータ変動判断部３０６は、タイミング検知部３０７で設定された快適フラグが１の場合、連続的に、ユーザの快適感が向上していないと判定した回数をカウントするカウンターを備えている。以下、このカウンターのカウント値をｃｏｕｎｔ０と表す。
図２６は、本発明の実施の形態８における環境制御システムの処理を示すフローチャートである。実施の形態６と同様の処理を行うものは、同一のステップ番号を付して説明を省略する。
まず、生体情報採取部３０１は、脈波の時系列データを採取して蓄積する（ステップＳ７０）。次いで、パラメータ抽出部３０２は、生体情報採取部３０１で採取した脈波の時系列データから一定時間ごとに波形成分比ｃ／ａの値を抽出して蓄積する（ステップＳ７１）。次いで、パラメータ変動判断部３０６は、現時点でパラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａと刺激出力信号を受信した直前にパラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａとに基づいて波形成分比の変動を求め、その変動に基づいてユーザの快適感を推定する（ステップＳ１０１）。
次いで、タイミング検知部３０７は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ１０２）。タイミング検知部３０７は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信すると（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、アクティブモードとなって快適フラグを０に設定する（ステップＳ１０３）。刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信していない場合（ステップＳ１０２でＮＯ）、ステップＳ１０１の処理へ戻る。
一方、ステップＳ１０１においてユーザの快適感が向上していると推定された場合に、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信すると（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、タイミング検知部３０７は、快適フラグを１に設定する（ステップＳ１０３）。次いで、パラメータ変動判断部３０６は、刺激出力命令を刺激制御部３０４へ出力するか否かを判断する（ステップＳ１０４）。パラメータ変動判断部３０６は、ユーザの快適感の推定結果と、タイミング検知部３０７における快適フラグの設定値と、ｃｏｕｎｔ０の値とに基づいて刺激出力の有無や刺激内容を判断し、刺激出力を行うと判断した場合は刺激出力命令を刺激制御部３０４へ出力する。刺激出力命令が刺激制御部３０４へ出力されると（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、刺激制御部３０４は、パラメータ変動判断部３０６から出力された刺激出力命令に従って、刺激を刺激出力部３０５に出力させる（ステップＳ１０５）。一方、刺激出力命令が刺激制御部３０４へ出力されないと判断された場合（ステップＳ１０４でＮＯ）、ステップＳ１０１の処理へ戻る。
次に、本実施の形態における、パラメータ変動判断部３０６におけるユーザの快適感推定方法、及びタイミング検知部３０７を用いた刺激を出力するタイミングや刺激内容の判断方法について以下に述べる。
図２７及び図２８は、本発明の実施の形態８におけるパラメータ変動判断部３０６の処理を示すフローチャートである。まず、タイミング検知部３０７は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信して、快適フラグを０に設定する（ステップＳ１１１）。次いで、パラメータ変動判断部３０６は、現時点でパラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａと刺激出力信号を受信した直前にパラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａとに基づいて波形成分比の微分値Δｃ／ａを算出する（ステップＳ１１２）。
そして、実施の形態６と同様にして、パラメータ変動判断部３０６は、微分値Δｃ／ａがある特定の範囲１に収まる値であるか否を判定する（ステップＳ１１３）。なお、特定の範囲１とは、例えば、−０．０５＜Δｃ／ａ＜＋０．０５である。微分値Δｃ／ａが特定の範囲１に収まる場合（ステップＳ１１３でＹＥＳ）、パラメータ変動判断部３０６は、タイミング検知部３０７が設定している快適フラグを参照し、快適フラグが０であるか否かを判断する（ステップＳ１１４）。快適フラグが０である場合（ステップＳ１１４でＹＥＳ）、パラメータ変動判断部３０６は、ユーザの快適感が変化していないと推定する（ステップＳ１１５）。次に、パラメータ変動判断部３０６は、快適感を向上させる刺激が必要と判断し、例えば前回と同じ種類で刺激の強度を強くする又は刺激を与える時間を長くするような刺激出力命令を刺激制御部３０４へ出力する（ステップＳ１１６）。これにより、ユーザは快適感を得ることができる。刺激出力命令が刺激制御部３０４へ出力された後、ステップＳ１１１の処理へ戻る。
一方、快適フラグが１である場合（ステップＳ１１４でＮＯ）、パラメータ変動判断部３０６は、ｃｏｕｎｔ０の値をインクリメントし（１加算して：ステップＳ１１７）、ｃｏｕｎｔ０が所定の値、例えば５に達しているか否かを判定する（ステップＳ１１８）。ｃｏｕｎｔ０が５に達している場合（ステップＳ１１８でＹＥＳ）、パラメータ変動判断部３０６は、ユーザの生体で順応がはじまると推定する（ステップＳ１１９）。次に、パラメータ変動判断部３０６は、後述する処理ステップＳ１２１’にて刺激出力命令の出力を中止する直前に出力していた刺激出力命令を再び刺激制御部３０４へ出力する（ステップＳ１２０）。刺激出力命令が刺激制御部３０４へ出力された後、ステップＳ１１１の処理へ戻る。
一方、ｃｏｕｎｔ０が５に達していない場合（ステップＳ１１８でＮＯ）、パラメータ変動判断部３０６は、ユーザの生体で順応はまだ始まらないと推定する（ステップＳ１２１）。次に、パラメータ変動判断部３０６は、刺激出力命令を出力しないと判断し（ステップＳ１２１’）、ステップＳ１１２に処理を戻し、次の微分値Δｃ／ａに対する判定処理を行う。
一方、微分値Δｃ／ａの値が特定の範囲１に収まらない場合（ステップＳ１１３でＮＯ）、パラメータ変動判断部３０６は、実施の形態６と同様にして、微分値Δｃ／ａが特定の範囲１とは異なる特定の範囲２に収まるか否かを判定する（ステップＳ１２２）。なお、特定の範囲２とは、例えば、−０．２＜Δｃ／ａ≦−０．０５である。微分値Δｃ／ａが特定の範囲２に収まる場合（ステップＳ１２２でＹＥＳ）、パラメータ変動判断部３０６は、ユーザの快適感が向上したと推定し、ｃｏｕｎｔ０をリセットする（ステップＳ１２３）。次に、タイミング検知部３０７は、快適フラグを１に設定する（ステップＳ１２４）。次に、パラメータ変動判断部３０６は、刺激出力命令を出力しないと判断し（ステップＳ１２１’）、処理をステップＳ１１２に戻し、次の微分値Δｃ／ａに対する判定処理を行う。
一方、微分値Δｃ／ａが特定の範囲２に収まらない場合は（ステップＳ１２２でＮＯ）、パラメータ変動判断部３０６は、実施の形態６と同様にして、微分値Δｃ／ａが特定の範囲２とは異なる特定の範囲３に収まるか否かを判定する（ステップＳ１２５）。なお、特定の範囲３とは、例えば、＋０．０５≦Δｃ／ａ＜＋０．２である。そして、微分値Δｃ／ａが特定の範囲３に収まる場合（ステップＳ１２５でＹＥＳ）、パラメータ変動判断部３０６は、ユーザの快適感が低下したと推定する（ステップＳ１２６）。次に、パラメータ変動判断部３０６は、快適感を向上させる刺激が必要と判断し、例えば前回と異なる種類であるような刺激出力命令を刺激制御部３０４へ出力する（ステップＳ１２７）。一方、微分値Δｃ／ａが特定の範囲３に収まらない場合（ステップＳ１２５でＮＯ）、パラメータ変動判断部３０６は、ユーザは予期せぬ危険な状態にあると推定し、システムを緊急停止させる（ステップＳ１２８）。
以上説明したように実施の形態８による環境制御システムによれば、実施の形態６と同様の作用効果を奏することができる。さらに、本実施の形態では、微分値Δｃ／ａが特定の範囲１に収まる場合であっても、快適フラグが１に設定されている場合はこの状態が一定期間継続されるまで、すなわち、ｃｏｕｎｔ０が５に到達して刺激の順応が始まるまで刺激出力部３０５から刺激を出力しない。これにより、ユーザにおける快適感の余韻を利用した運転が実現でき、これにより効率的な処理を実現することができるため、省エネの効果の高いシステムを提供することができる。
本実施の形態における図２７及び図２８の説明では、パラメータ変動判断部３０６により判断される刺激内容が、短期的あるいは瞬間的な刺激（例えば冷風や温風などの気流刺激、酸素やマイナスイオンなどの物質刺激など）である場合を想定している。ここで、刺激内容が、定常的な刺激（例えばマッサージ刺激などの物理刺激、エアコンによる冷房や暖房などの温冷熱刺激など）である場合のパラメータ変動判断部３０６での処理について説明する。図２９及び図３０は、刺激内容が定常的な刺激である場合のパラメータ変動判断部３０６の処理を示すフローチャートである。
なお、図２９及び図３０において図２７及び図２８と同一の処理は同一の符号を付し、説明を省略する。図２７に示すステップＳ１２０において、パラメータ変動判断部３０６は、ステップＳ１２１’にて刺激出力命令の出力を中止する直前に出力していた刺激出力命令を出力し、処理をステップＳ１１１に戻していたが、図２９に示すステップＳ１２０ａにおいては、後述するステップＳ１２１’ａにて出力していた刺激内容をよりも快適感を向上させるような刺激出力命令、例えばステップＳ１２１’ａにて出力していた刺激をより強めるような刺激出力命令を出力し、処理をステップＳ１１１に戻している。
また、図２７に示すステップＳ１２１’において、パラメータ変動判断部３０６は、刺激出力命令を出力していなかったが、図２９に示すステップＳ１２１’ａにおいては、直前に出力していた刺激出力命令を再び出力し、処理をステップＳ１１２に戻している。これにより、定常的な刺激を出力する機器を備えたシステムに適用可能となり、技術適用の幅を広げることができる。
なお、本実施の形態において、パラメータ変動判断部３０６が、波形成分比ｃ／ａの変動からユーザの快適感を推定していたが、実施の形態７で説明したパルスレートＰＲと本実施の形態で説明した波形成分比ｃ／ａとを組み合わせ、両者の変動に基づいてユーザの快適感を推定してもよい。
なお、本実施の形態において、パラメータ変動判断部３０６により判断される刺激内容には、刺激の種類、刺激の強度、及び刺激を与える時間等が含まれる。また、刺激の種類には、短期（瞬間）刺激の場合、冷風や温風等の気流刺激、酸素やマイナスイオン等の物質刺激、パルス音などの聴覚刺激、及び光などの視覚刺激等が含まれ、定常刺激の場合、冷房や暖房等の温冷熱刺激、マッサージ等の物理刺激、音楽や超音波などの聴覚刺激、及び照明や映像などの視覚刺激等が含まれる。刺激の強度においては、冷風や温風等の気流刺激であれば風量を上げる制御や下げる制御、酸素やマイナスイオン等の物質刺激であれば物質量を増やす制御や減らす制御、冷房や暖房等の温冷熱刺激であれば設定温度を上げる制御や下げる制御、及びマッサージ等の物理刺激であればもむ強さを強くする制御や弱くする制御など、刺激の強弱に関するコントロールを行うものとする。
また、本実施の形態において、刺激出力部３０５は、刺激を出力したことを示す刺激出力信号をタイミング検知部３０７に出力し、タイミング検知部３０７は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したことをトリガとしてアクティブモードになるとしているが、本発明は特にこれに限定されず、パラメータ変動判断部３０６に時間を計測する計時部を具備させ、刺激出力部３０５が刺激出力信号を出力せず、パラメータ変動判断部３０６が、ある一定の時間の経過時、または刺激内容に含まれる刺激を与える時間の経過時に、時間の経過を示す信号をタイミング検知部３０７に出力することで、タイミング検知部３０７をアクティブモードにしてもよい。
また、時間を計測する計時部をパラメータ変動判断部３０６から独立させ、計時部とパラメータ変動判断部３０６とを相互に通信可能に接続し、計時部が、時間計測の開始と時間の経過とをパラメータ変動判断部３０６に送信するようにしてもよい。
（実施の形態９）
次に、本発明の実施の形態９による環境制御システムについて説明する。なお、実施の形態９による環境制御システムは、実施の形態６による環境制御システムと同一構成であるため、図２１を用いてその構成を説明する。なお、実施の形態９において実施の形態６と同一のものは説明を省略し、相違点のみ説明する。
パラメータ抽出部３０２は、脈波データから得られる脈波波形を２階微分した加速度脈波の波形成分比を、脈波を評価するパラメータとして抽出して図略のメモリに蓄積する。加速度脈波波形については実施の形態６と同様であり、加速度脈波波形の基線から頂点Ａまでの距離ａを分母とし、基線から頂点Ｃまでの距離ｃを分子とするｃ／ａを波形成分比として抽出する。
また、パラメータ変動判断部３０３は、パラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比の変動を算出し、算出結果からユーザの温冷感を推定し、推定結果から刺激内容を判定し、判定した刺激内容による刺激が刺激出力部３０５から出力されるように刺激出力命令を刺激制御部３０４に出力する。
本実施の形態では、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５が刺激を出力するときに出力する刺激出力信号を受信した直後に抽出される波形成分比と、刺激出力信号を受信した直前に抽出された波形成分比との差分を、指尖脈波をサンプリングしたときのサンプリング周期で除して、波形成分比の微分値を算出し、この微分値を用いてユーザの温冷感を推定する。
図３１は、本発明の実施の形態９における環境制御システムの処理を示すフローチャートである。まず、生体情報採取部３０１は脈波の時系列データを採取して蓄積する（ステップＳ１３１）。次いで、パラメータ抽出部３０２は、生体情報採取部３０１で採取した脈波の時系列データに基づいて一定時間ごとに波形成分比ｃ／ａを抽出して蓄積する（ステップＳ１３２）。
次いで、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ１３３）。ここで、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信していない場合（ステップＳ１３３でＮＯ）、ステップＳ１３２の処理へ戻る。
パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したとき（ステップＳ１３３でＹＥＳ）、刺激出力信号を受信した直後にパラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａと、刺激出力信号を受信した直前にパラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａとに基づいて波形成分比の微分値Δｃ／ａを求め、その微分値に基づいてユーザの温冷感を推定し、推定結果から刺激内容を判断し、判断した刺激内容による刺激が刺激出力部３０５から出力されるように刺激出力命令を刺激制御部３０４へ出力する（ステップＳ１３４）。次いで、刺激制御部３０４は、パラメータ変動判断部３０３から出力された刺激出力命令に従った刺激を刺激出力部３０５に出力させる（ステップＳ１３５）。
次に、パラメータ変動判断部３０３におけるユーザの温冷感の推定処理、及び刺激内容の判断処理について説明する。図３２は、本発明の実施の形態９におけるパラメータ変動判断部３０３の処理を示すフローチャートである。
まず、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ１４１）。ここで、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信していない場合（ステップＳ１４１でＮＯ）、刺激出力信号が受信されるまでステップＳ１４１の処理が所定のタイミングで繰り返し実行される。パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信すると（ステップＳ１４１でＹＥＳ）、パラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａのうち、刺激出力信号を受信した直前の波形成分比ｃ／ａと直後の波形成分比ｃ／ａとに基づいて微分値Δｃ／ａを算出する（ステップＳ１４２）。
ここで、本発明者らは、波形成分比の変動とユーザの温冷感の変動とに高い相関があることを見出した。図３３は、本発明者らが被験者実験により見出した、波形成分比とユーザの温冷感との相関を表したグラフである。
図３３において、横軸はユーザの温冷感を示し、縦軸は波形成分比を示している。このグラフに示すように、ユーザの温冷感は下に凸の二次曲線の形状を有しており、ユーザの温冷感が０付近であるとき、波形成分比は最小の値を示している。また、ユーザの温冷感が増大する、すなわち、ユーザが暑いと感じるほど、波形成分比は増大している。
また、ユーザの温冷感が減少する、すなわち、ユーザが寒いと感じるほど、波形成分比は増大している。従って、このグラフに示すように波形成分比の変動が分かれば、ユーザの温冷感を推定することができる。そこで、本環境制御システムでは、このグラフで示すような波形成分の特性に基づいて、ユーザの温冷感を推定している。なお、ユーザの温冷感が０の場合、ユーザは暑いとも寒いとも感じていない。
図３２に示すステップＳ１４３において、パラメータ変動判断部３０３は、波形成分比の微分値Δｃ／ａが負であるか否かを判定する。そして、微分値Δｃ／ａが負である場合（ステップＳ１４３でＹＥＳ）、パラメータ変動判断部３０３は、ユーザの温冷感は寒い状態または暑い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向へと変化した、すなわち、ユーザの温冷感は０に近づき、温冷感は改善したと推定する（ステップＳ１４４）。次に、パラメータ変動判断部３０３は、温冷感を維持するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ１４５）。一方、パラメータ変動判断部３０３は、微分値Δｃ／ａが負でない場合（ステップＳ１４３でＮＯ）、ユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態から寒い状態または暑い状態の方向に変化した、すなわち温冷感は悪化したと推定する（ステップＳ１４６）。次に、パラメータ変動判断部３０３は、温冷感を改善するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ１４７）。
以上説明したように実施の形態９による環境制御システムによれば、脈波のパラメータの変動とユーザの温冷感との間に相関があるという本発明者らが見いだした原理を用いてユーザの温冷感が推定されているため、ユーザの温冷感を精度良く推定することができる。そのため、脈波からユーザの温冷感を推定することが可能となり、ユーザに不快感を与えることなく、ユーザの温冷感を推定することができる。また、脈波を用いてユーザの温冷感を推定しているため、脳波を用いてユーザの温冷感を推定する場合のように専門的かつ高価な機械を用いてシステムを構成する必要がなくなる。その結果、住環境においてユーザが快適感を確実に実感できるシステムを提供することができる。
なお、本実施の形態において、ステップＳ１４３において、パラメータ変動判断部３０３が波形成分比の微分値Δｃ／ａが負であるか否かを判定する直前に、波形成分比の微分値Δｃ／ａが予め定められたある特定の範囲（例えば−０．０１から０．０１）にあるか否かを判断し、特定の範囲内にある場合は、ユーザの温冷感はほとんど変化していないと判断し、現在の刺激出力内容を継続する、あるいは中止するような刺激出力命令を出力するようにしてもよい。
なお、本実施の形態において、パラメータ変動判断部３０３により判断される刺激内容には、冷房・暖房等の温冷熱刺激、冷風・温風等の気流刺激、刺激の強度、及び刺激を与える時間などが含まれる。
また、本実施の形態において、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激が出力されたときの直後の波形成分比ｃ／ａと直前の波形成分比ｃ／ａとに基づいて微分値Δｃ／ａを算出し、この微分値Δｃ／ａを用いてユーザの温冷感を推定しているが、これに限定されず、直前の波形成分比ｃ／ａと直後の波形成分比ｃ／ａとの差分を算出し、その差分に基づいてユーザの温冷感を推定してもよい。
また、刺激出力信号の受信時から過去一定期間において抽出された複数の波形成分比ｃ／ａの平均値と刺激出力信号を受信した直後の波形成分比とに基づいて波形成分比の微分値Δｃ／ａ又は差分を算出し、その結果に基づいてユーザの温冷感を推定してもよい。また、刺激出力信号の受信時から過去一定期間において抽出された複数の波形成分比のうち、時系列的に前後する波形成分比の差分の平均値と刺激出力信号を受信した直後の波形成分比とに基づいて波形成分比の微分値Δｃ／ａ又は差分を算出し、その結果を用いてユーザの温冷感を推定してもよい。
また、本実施の形態において、刺激出力部３０５は、刺激を出力したことを示す刺激出力信号をパラメータ変動判断部３０３に出力し、パラメータ変動判断部３０３は刺激出力信号の受信の直前と直後の波形成分比とに基づいて微分値を算出するとしているが、本発明は特にこれに限定されず、パラメータ変動判断部３０３に時間を計測する計時部を具備させ、刺激出力部３０５が刺激出力信号を出力せず、ある一定の時間が経過する直前と直後、又は刺激内容に含まれる刺激を与える時間が経過する直前と直後の波形成分比に基づいて微分値を算出しても良い。
また、所定時間における波形成分比の変化率を微分値としてもよい。また、時間を計測する計時部をパラメータ変動判断部３０３と独立させ、計時部とパラメータ変動判断部３０３とを相互に通信可能に構成し、計時部が、時間計測の開始と時間の経過とをパラメータ変動判断部３０３に送信する構成を採用してもよい。また、本実施の形態において、ユーザの温冷感の推定結果を、モニタなどの表示部に表示させてユーザに提示してもよい。
（実施の形態１０）
次に、実施の形態１０による環境制御システムについて説明する。なお、実施の形態１０による環境制御システムは、実施の形態６による環境制御システムと同一構成であるため、図２１を用いてその構成を説明する。なお、実施の形態１０において実施の形態６と同一のものは説明を省略し、相違点のみ説明する。
パラメータ抽出部３０２は、脈波データから得られる脈波波形を２階微分した加速度脈波の波形成分比と加速度脈波波高最大値とを、脈波を評価するパラメータとして抽出して蓄積する。加速度脈波波形とは、実施の形態６と同様であり図６０に示すような波形となる。本実施の形態においても、加速度脈波波形の基線から頂点Ａまでの距離ａを分母とし、基線から頂点Ｃまでの距離ｃを分子とするｃ／ａを波形成分比として抽出する。
また、パラメータ抽出部３０２は、加速度脈波波形の基線から頂点Ａまでの距離ａを加速度脈波波高最大値として抽出する。パラメータ変動判断部３０３は、パラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比の変動と加速度脈波波高最大値の変動とを算出し、算出結果からユーザの温冷感を推定し、推定結果から刺激内容を判定し、判定した刺激内容による刺激が刺激出力部３０５から出力されるように刺激出力命令を刺激制御部３０４に出力する。
本実施の形態では、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５が刺激を出力するときに出力する刺激出力信号を受信した直後に抽出される波形成分比及び加速度脈波波高最大値と、刺激出力信号を受信した直前に抽出された波形成分比及び加速度脈波波高最大値との差分を、指尖脈波をサンプリングした所定のサンプリング周期で除して算出した波形成分比の微分値及び加速度脈波波高最大値の微分値に基づいてユーザの温冷感を推定する。
図３４は、本発明の実施の形態１０における環境制御システムの処理を示すフローチャートである。まず、生体情報採取部３０１は脈波の時系列データを採取して蓄積する（ステップＳ１６１）。次いで、パラメータ抽出部３０２は、生体情報採取部３０１で採取した脈波の時系列データから一定時間ごとに波形成分比ｃ／ａと加速度脈波波高最大値ｈを抽出して蓄積する（ステップＳ１６２）。
次いで、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ１６３）。ここで、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信していない場合（ステップＳ１６３でＮＯ）、ステップＳ１６２の処理へ戻る。
パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したとき（ステップＳ１６３でＹＥＳ）、刺激出力信号を受信した直後にパラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａと、刺激出力信号を受信した直前にパラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａとに基づいて波形成分比の微分値Δｃ／ａを求めると共に、刺激出力信号を受信した直後にパラメータ抽出部３０２により抽出された加速度脈波波高最大値ｈと刺激出力信号を受信した直前にパラメータ抽出部３０２により抽出された加速度脈波波高最大値ｈとに基づいて加速度脈波波高最大値の微分値Δｈを求める。そして、パラメータ変動判断部３０３は、それらの微分値に基づいてユーザの温冷感を推定し、推定結果から刺激内容を判断し、判断した刺激内容による刺激が刺激出力部３０５から出力されるように刺激出力命令を刺激制御部３０４へ出力する（ステップＳ１６４）。次いで、刺激制御部３０４は、パラメータ変動判断部３０３から出力された刺激出力命令に従った刺激を刺激出力部３０５に出力させる（ステップＳ１６５）。
次に、パラメータ変動判断部３０３におけるユーザの温冷感の推定処理、及び刺激内容の判断処理について説明する。図３５は、本発明の実施の形態１０におけるパラメータ変動判断部３０３の処理を示すフローチャートである。
まず、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ１７１）。ここで、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信していない場合（ステップＳ１７１でＮＯ）、刺激出力信号が受信されるまでステップＳ１７１の処理が所定のタイミングで繰り返し実行される。パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信すると（ステップＳ１７１でＹＥＳ）、パラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａのうち、刺激出力信号を受信した直前の波形成分比ｃ／ａと直後の波形成分比ｃ／ａとに基づいて波形成分比の微分値Δｃ／ａを算出すると共に、パラメータ抽出部３０２により抽出された加速度脈波波高最大値ｈのうち、刺激出力信号を受信した直前の加速度脈波波高最大値ｈと直後の加速度脈波波高最大値ｈとに基づいて加速度脈波波高最大値の微分値Δｈを算出する（ステップＳ１７２）。
ここで、本発明者らは、波形成分比の変動及び加速度脈波波高最大値の変動とユーザの温冷感の変動とに高い相関があることを見出した。図３６は、本発明者らが被験者実験により見出した、加速度脈波波高最大値とユーザの温冷感との相関を表したグラフである。図３６において、横軸はユーザの温冷感を示し、縦軸は加速度脈波波高最大値を示している。このグラフに示すように加速度脈波波高最大値は、ユーザの温冷感が増大するにつれて単調増加しているため、加速度脈波波高最大値が分かれば、ユーザの温冷感を推定することができる。
そこで、本実施の形態による環境制御システムでは、図３３に示す波形成分比の変動と、図３６に示す加速度脈波波高最大値の変動とに基づいて、ユーザの温冷感を推定している。
図３５に示すステップＳ１７３において、パラメータ変動判断部３０３は、波形成分比の微分値Δｃ／ａが負であるか否かを判定する。そして、微分値Δｃ／ａが負である場合（ステップＳ１７３でＹＥＳ）、パラメータ変動判断部３０３は、さらに加速度脈波波高最大値の微分値Δｈが０以上であるかを判定する（ステップＳ１７４）。そして、微分値Δｈが０以上である場合（ステップＳ１７４でＹＥＳ）、パラメータ変動判断部３０３は、ユーザの温冷感は寒い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向へと変化した、すなわち温冷感は改善したと推定する（ステップＳ１７５）。次に、パラメータ変動判断部３０３は、温冷感を維持するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ１７６）。
一方、微分値Δｈが０以上でない場合（ステップＳ１７４でＮＯ）、パラメータ変動判断部３０３は、ユーザの温冷感は暑い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向へと変化した、すなわち温冷感は改善したと推定する（ステップＳ１７７）。次に、パラメータ変動判断部３０３は、温冷感を維持するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ１７６）。
また、微分値Δｃ／ａが負でない場合（ステップＳ１７３でＮＯ）、パラメータ変動判断部３０３は、加速度脈波波高最大値の微分値Δｈが０以上であるかを判定する（ステップＳ１７８）。そして、微分値Δｈが０以上である場合（ステップＳ１７８でＹＥＳ）、パラメータ変動判断部３０３は、ユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態から暑い状態の方向に変化した、すなわち温冷感は悪化したと推定する（ステップＳ１７９）。次に、パラメータ変動判断部３０３は、例えば冷刺激を行うまたは温刺激の強度を減少させるなどの温冷感を改善するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ１８０）。
一方、微分値Δｈが０以上でない場合（ステップＳ１７８でＮＯ）、パラメータ変動判断部３０３は、ユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態から寒い状態の方向に変化した、すなわち温冷感は悪化したと推定する（ステップＳ１８１）。次に、パラメータ変動判断部３０３は、例えば温刺激を行うまたは冷刺激の強度を減少させるなどの温冷感を改善するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ１８０）。
以上説明したように、実施の形態１０による環境制御システムによれば、加速度脈波の波形成分比の微分値Δｃ／ａと加速度脈波波高最大値の微分値Δｈとに基づいてユーザの温冷感が推定されているため、ユーザの温冷感をより精度良く推定することができる。
なお、本実施の形態において、ステップＳ１７３において、パラメータ変動判断部３０３が波形成分比の微分値Δｃ／ａが負であるか否かを判定する直前に、波形成分比の微分値Δｃ／ａが予め定められたある特定の範囲（例えば−０．０１から０．０１）にあるか否かを判断し、特定の範囲内にある場合、ユーザの温冷感はほとんど変化していないと判断し、現在の刺激出力内容を継続あるいは中止するような刺激出力命令を出力するようにしてもよい。また、ステップＳ１７４又はステップＳ１７８において、パラメータ変動判断部３０３が加速度脈波波高最大値の微分値Δｈが０以上であるかを判定する直前に、加速度脈波波高最大値の微分値Δｈが予め定められたある特定の範囲（例えば−０．０３から０．０３）にあるか否かを判断し、特定の範囲内にある場合、ユーザの温冷感はほとんど変化していないと判断し、現在の刺激出力内容を継続あるいは中止するような刺激出力命令を出力するようにしてもよい。
なお、本実施の形態において、パラメータ変動判断部３０３により判断される刺激内容には、冷房・暖房等の温冷熱刺激、冷風・温風等の気流刺激、刺激の強度、及び刺激を与える時間などが含まれる。
また、本実施の形態において、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激が出力されたときの直後の波形成分比ｃ／ａと直前の波形成分比ｃ／ａとに基づいて微分値Δｃ／ａを算出するとともに、刺激出力部３０５から刺激が出力されたときの直後の加速度脈波波高最大値ｈと直前の加速度脈波波高最大値ｈとに基づいて微分値Δｈを算出し、これら微分値（Δｃ／ａ、Δｈ）を用いてユーザの温冷感を推定しているが、これに限定されず、直前の波形成分比ｃ／ａと直後の波形成分比ｃ／ａとの差分を算出すると共に、直前の加速度脈波波高最大値ｈと直後の加速度脈波波高最大値ｈとの差分を算出し、これらの差分に基づいてユーザの温冷感を推定してもよい。
ここで、波形成分比の微分値Δｃ／ａ又は差分を算出するにあたり、刺激出力信号の受信時から過去一定期間において抽出された複数の波形成分比ｃ／ａの平均値を算出し、この平均値と、刺激出力信号を受信した直後の波形成分比ｃ／ａとに基づいて波形成分比の微分値Δｃ／ａ又は差分を算出してもよい。また、刺激出力信号の受信時から過去一定期間において抽出された複数の波形成分比のうち、時系列的に前後する波形成分比の差分の平均値と刺激出力信号を受信した直後の波形成分比とに基づいて波形成分比の微分値Δｃ／ａ又は差分を算出し、その結果を用いてユーザの温冷感を推定してもよい。
また、加速度脈波波高最大値の微分値Δｈ又は差分を算出するにあたり、刺激出力信号の受信時から過去一定期間において抽出された複数の加速度脈波波高最大値ｈの平均値を算出し、この平均値と、刺激出力信号を受信した直後の加速度脈波波高最大値ｈとに基づいて加速度脈波波高最大値の微分値Δｈ又は差分を算出してもよい。また、刺激出力信号の受信時から過去一定期間において抽出された複数の加速度脈波波高最大値のうち、時系列的に前後する加速度脈波波高最大値の差分の平均値と刺激出力信号を受信した直後の加速度脈波波高最大値とに基づいて加速度脈波波高最大値の微分値Δｈ又は差分を算出し、その結果を用いてユーザの温冷感を推定してもよい。
なお、本発明者らは、脈波の振幅の変動及び脈波波高最大値の変動とユーザの温冷感の変動とに高い相関があることも見出した。図３７は、本発明者らが被験者実験により見出した、脈波波高最大値とユーザの温冷感との相関を表したグラフである。図３７に示すように、脈波波高最大値は、ユーザの温冷感が増大するにつれて単調増加していることが分かる。従って、加速度脈波波高最大値の変わりに脈波波高最大値を用いてもユーザの温冷感を推定することができる。
また、本実施の形態において、刺激出力部３０５は、刺激を出力したことを示す刺激出力信号をパラメータ変動判断部３０３に出力し、パラメータ変動判断部３０３は刺激出力信号の受信の直前と直後の波形成分比及び加速度脈波波高最大値に基づいて微分値を算出するとしているが、本発明は特にこれに限定されず、パラメータ変動判断部３０３に時間を計測する計時部を具備させ、刺激出力部３０５が刺激出力信号を出力せず、ある一定の時間が経過する直前と直後、または刺激内容に含まれる刺激を与える時間が経過する直前と直後の加速度脈波の波形成分比及び加速度脈波波高最大値に基づいて微分値を算出しても良い。
また、所定時間における波形成分比及び加速度脈波波高最大値の変化率を微分値としてもよい。また、時間を計測する計時部をパラメータ変動判断部３０３から独立させ、計時部とパラメータ変動判断部３０３とを相互に通信可能に接続し、計時部が時間計測の開始と時間の経過とをパラメータ変動判断部３０３に送信するようにしてもよい。また、本実施の形態において、ユーザの温冷感の推定結果を、モニタなどの表示部に表示させてユーザに提示してもよい。
（実施の形態１１）
次に、本発明の実施の形態１１による環境制御システムについて説明する。なお、実施の形態１１による環境制御システムは、実施の形態６による環境制御システムと同一構成であるため、図２１を用いてその構成を説明する。なお、実施の形態１１において実施の形態６と同一のものは説明を省略し、相違点のみ説明する。
パラメータ抽出部３０２は、脈波データから得られる脈波波形を２階微分した加速度脈波の波形成分比を、脈波を評価するパラメータとして抽出して蓄積する。加速度脈波波形については実施の形態６と同様である。本実施の形態においても、加速度脈波波形の基線から頂点Ａまでの距離ａを分母とし、基線から頂点Ｃまでの距離ｃを分子とするｃ／ａを波形成分比として抽出する。
また、パラメータ変動判断部３０３は、判定した刺激内容を内部のメモリに保持しておくとともに、パラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比の変動を算出し、算出結果と保持している刺激内容とに基づいてユーザの温冷感を推定し、推定結果から刺激内容を判定する。このとき、パラメータ変動判断部３０３は、内部のメモリに保持している刺激内容を更新するとともに、判定した刺激内容による刺激が刺激出力部３０５から出力されるように刺激出力命令を刺激制御部３０４に出力する。なお、パラメータ変動判断部３０３は、過去一定期間にユーザに与えた刺激内容を保持する。ここで、メモリに保持される刺激内容には、冷房及び暖房等の刺激の種類と、冷房及び暖房等が出力した刺激の強度とが含まれる。
本実施の形態では、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５が刺激を出力するときに出力する刺激出力信号を受信した直後に抽出される波形成分比と刺激出力信号を受信した直前に抽出された波形成分比との差分を上記サンプリング周期で除して算出した波形成分比の微分値と、刺激出力部３０５が刺激を出力するときに出力する刺激出力信号を受信した際に内部のメモリに保持している刺激内容とに基づいてユーザの温冷感を推定する。
図３８は、本発明の実施の形態１１における環境制御システムの処理を示すフローチャートである。まず、生体情報採取部３０１は脈波の時系列データを採取して蓄積する（ステップＳ１９１）。次いで、パラメータ抽出部３０２は、生体情報採取部３０１で採取した脈波の時系列データから一定時間ごとに波形成分比ｃ／ａを抽出して蓄積する（ステップＳ１９２）。
次いで、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ１９３）。ここで、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信していない場合（ステップＳ１９３でＮＯ）、ステップＳ１９２の処理へ戻る。
パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したとき（ステップＳ１９３でＹＥＳ）、刺激出力信号を受信した直後にパラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａと刺激出力信号を受信した直前にパラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａとに基づいて波形成分比の微分値Δｃ／ａを求める。そして、パラメータ変動判断部３０３は、その微分値とメモリに保持している刺激内容とに基づいてユーザの温冷感を推定し、推定結果から刺激内容を判断する。パラメータ変動判断部３０３は、内部のメモリの保持している刺激内容を更新するとともに、判断した刺激内容による刺激が刺激出力部３０５から出力されるように刺激出力命令を刺激制御部３０４へ出力する（ステップＳ１９４）。次いで、刺激制御部３０４は、パラメータ変動判断部３０３から出力された刺激出力命令に従った刺激を刺激出力部３０５に出力させる（ステップＳ１９５）。
次に、パラメータ変動判断部３０３におけるユーザの温冷感の推定処理、及び刺激内容の判断処理について説明する。図３９及び図４０は、本発明の実施の形態１１におけるパラメータ変動判断部３０３の処理を示すフローチャートである。
まず、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ２０１）。ここで、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信していない場合（ステップＳ２０１でＮＯ）、刺激出力信号が受信されるまでステップＳ２０１の処理が所定のタイミングで繰り返し実行される。パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信すると（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、パラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａのうち、刺激出力信号を受信した直前の波形成分比ｃ／ａと直後の波形成分比ｃ／ａとから波形成分比の微分値Δｃ／ａを算出すると共に、内部のメモリに保持している刺激内容を参照する（ステップＳ２０２）。
次いで、パラメータ変動判断部３０３は、波形成分比の微分値Δｃ／ａが負であるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。そして、微分値Δｃ／ａが負である場合（ステップＳ２０３でＹＥＳ）、パラメータ変動判断部３０３は、ステップＳ２０２で参照した刺激内容が冷感を向上させるような刺激であるかを判断する（ステップＳ２０４）。ここで、刺激内容が冷感を向上させるような刺激とは、例えば冷房が該当する。パラメータ変動判断部３０３は、過去一定期間に蓄積した刺激内容をメモリから読み出して、刺激内容が冷感を向上させるような刺激であるか否かを判定する。
刺激内容が冷感を向上させるような刺激である場合（ステップＳ２０４でＹＥＳ）、パラメータ変動判断部３０３は、さらに刺激の強度を判定する（ステップＳ２０５）。ここで、パラメータ変動判断部３０３は、過去一定期間にメモリに蓄積された刺激内容が示す刺激の強度のうち、最新の刺激の強度が、それ以前の刺激の強度に対して増大しているとき、刺激の強度が増大したと判定する。そして、刺激の強度が増大していると判定された場合（ステップＳ２０５でＹＥＳ）、パラメータ変動判断部３０３は、ユーザの温冷感は暑い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向へと変化した、すなわち温冷感は改善したと推定する（ステップＳ２０６）。次に、パラメータ変動判断部３０３は、温冷感を維持するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ２０７）。
一方、刺激の強度が減少していると判定された場合（ステップＳ２０５でＮＯ）、パラメータ変動判断部３０３は、ユーザの温冷感は寒い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向へと変化した、すなわち温冷感は改善したと推定する（ステップＳ２０８）。なお、パラメータ変動判断部３０３は、過去一定期間にメモリに蓄積された刺激内容が示す刺激の強度のうち、最新の刺激の強度が、それ以前の刺激の強度に対して減少しているとき、刺激の強度が減少したと判定する。次に、パラメータ変動判断部３０３は、温冷感を維持するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ２０７）。
一方、刺激内容が冷感を向上させるような刺激ではない、すなわち、温感を向上させるような刺激内容であると判定した場合（ステップＳ２０４でＮＯ）、パラメータ変動判断部３０３は、さらに刺激の強度を判定する（ステップＳ２０９）。ここで、温感を向上させるような刺激内容としては、例えば暖房が該当する。
パラメータ変動判断部３０３は、出力する刺激内容が温感の強度を増加させるような刺激であると判定した場合（ステップＳ２０９でＹＥＳ）、ユーザの温冷感は寒い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向へと変化した、すなわち温冷感は改善したと推定する（ステップＳ２１０）。次に、パラメータ変動判断部３０３は、温冷感を維持するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ２０７）。
ここで、パラメータ変動判断部３０３は、過去一定期間にメモリに蓄積された刺激内容が示す刺激の強度のうち、例えば最新の刺激の強度が、それ以前の刺激の強度に対して増大しているとき、刺激の強度が増大したと判定する。そして、パラメータ変動判断部３０３は、温感の強度を減少させるような刺激である場合（ステップＳ２０９でＮＯ）、ユーザの温冷感は暑い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向へと変化した、すなわち温冷感は改善したと推定する（ステップＳ２１１）。次に、パラメータ変動判断部３０３は、温冷感を維持するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ２０７）。
一方、パラメータ変動判断部３０３は、微分値Δｃ／ａが負でないと判定した場合（ステップＳ２０３でＮＯ）、さらに刺激内容が冷感を向上させるような刺激であるか否かを判断する（ステップＳ２１２）。そして、パラメータ変動判断部３０３は、刺激内容が冷感を向上させるような刺激であると判定した場合（ステップＳ２１２でＹＥＳ）、さらに刺激の強度を判定する（ステップＳ２１３）。
そして、パラメータ変動判断部３０３は、刺激の強度を増加させるような刺激であると判定した場合（ステップＳ２１３でＹＥＳ）、ユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態から寒い状態の方向へと変化した、すなわち温冷感は悪化したと推定する（ステップＳ２１４）。次に、パラメータ変動判断部３０３は、例えば温刺激を行うまたは冷刺激の強度を減少させるなどの温冷感を改善するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ２１５）。
一方、刺激の強度が減少している場合（ステップＳ２１３でＮＯ）、パラメータ変動判断部３０３は、ユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態から暑い状態の方向へと変化した、すなわち温冷感は悪化したと推定する（ステップＳ２１６）。次に、パラメータ変動判断部３０３は、例えば冷刺激の強度を増加させるなどの温冷感を改善するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ２１５）。
刺激内容が冷感を向上させるような刺激ではない、すなわち、刺激内容が温感を向上させるような刺激である場合（ステップＳ２１２でＮＯ）、パラメータ変動判断部３０３は、さらに刺激の強度を判定する（ステップＳ２１７）。そして、パラメータ変動判断部３０３は、刺激の強度が増加していると判定した場合（ステップＳ２１７でＹＥＳ）、ユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態から暑い状態の方向へと変化した、すなわち、温冷感は悪化したと推定する（ステップＳ２１８）。次に、パラメータ変動判断部３０３は、例えば冷刺激を行うまたは温刺激の強度を減少させるなどの温冷感を改善するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ２１５）。
一方、パラメータ変動判断部３０３は、刺激の強度が減少していると判定した場合（ステップＳ２１７でＮＯ）、ユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態から寒い状態の方向へと変化した、すなわち温冷感は悪化したと推定する（ステップＳ２１９）。次に、パラメータ変動判断部３０３は、例えば温刺激の強度を増加させるなどの温冷感を改善するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ２１５）。
以上説明したように、実施の形態１１による環境制御システムによれば、加速度脈波の波形成分比の微分値Δｃ／ａと刺激内容とに基づいてユーザの温冷感が推定されているため、より精度良く温冷感を推定することができる。
なお、本実施の形態において、ステップＳ２０３において、パラメータ変動判断部３０３が波形成分比の微分値Δｃ／ａが負であるか否かを判定する直前に、波形成分比の微分値Δｃ／ａが予め定められたある特定の範囲（例えば−０．０１から０．０１）にあるか否かを判断し、特定の範囲内にある場合、ユーザの温冷感はほとんど変化していないと判断し、現在の刺激出力内容を継続する、あるいは中止するような刺激出力命令を出力するようにしてもよい。
また、本実施の形態において、パラメータ変動判断部３０３にて、刺激の種類と刺激の強度によりユーザの温冷感を推定しているが、刺激のない状態から温刺激への変化や冷刺激から温刺激への変化など刺激の種類のみの変化でユーザの温冷感を推定してもよいし、過去一定期間における同一刺激の出力回数や刺激出力時間などを考慮してユーザの温冷感を推定してもよい。
また、本実施の形態において、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激が出力されたときの直後の波形成分比ｃ／ａと直前の波形成分比ｃ／ａとに基づいて微分値Δｃ／ａを算出し、この微分値Δｃ／ａを用いてユーザの温冷感を推定しているが、これに限定されず、直前の波形成分比ｃ／ａと直後の波形成分比ｃ／ａとの差分を算出し、その差分に基づいてユーザの温冷感を推定してもよい。
また、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力信号の受信時から過去一定期間において抽出された複数の波形成分比ｃ／ａの平均値と受信した直後の波形成分比とに基づいて波形成分比の微分値Δｃ／ａ又は差分を算出し、その結果に基づいてユーザの温冷感を推定してもよい。また、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力信号の受信時から過去一定期間において抽出された複数の波形成分比のうち、時系列的に前後する波形成分比の差分の平均値と刺激出力信号を受信した直後の波形成分比とに基づいて波形成分比の微分値Δｃ／ａ又は差分を算出し、その結果を用いてユーザの温冷感を推定してもよい。
また、本実施の形態において、刺激出力部３０５は、刺激を出力したことを示す刺激出力信号をパラメータ変動判断部３０３に出力し、パラメータ変動判断部３０３は刺激出力信号の受信の直前と直後の波形成分比から微分値を算出し、刺激出力部３０５が刺激を出力するときに出力する刺激出力信号を受信した際に内部のメモリに保持している刺激内容を参照するとしたが、本発明は特にこれに限定されず、パラメータ変動判断部３０３に時間を計測する計時部を具備させ、刺激出力部３０５が刺激出力信号を出力せず、ある一定の時間が経過する直前と直後、または刺激内容に含まれる刺激を与える時間が経過する直前と直後の波形成分比から微分値を算出し、刺激内容を参照するようにしても良い。また、所定時間における波形成分比の変化率を微分値としてもよい。また、時間を計測する計時部をパラメータ変動判断部３０３から独立させ、計時部とパラメータ変動判断部３０３とを相互に通信可能に接続し、計時部が時間計測の開始と時間の経過とをパラメータ変動判断部３０３に送信するようにしてもよい。また、本実施の形態において、ユーザの温冷感の推定結果を、モニタなどの表示部に表示させてユーザに提示してもよい。
（実施の形態１２）
次に、実施の形態１２による環境制御システムについて説明する。図４１は、本発明の実施の形態１２における環境制御システムの構成を示す図である。図４１において、図２１と同じ構成要素については説明を省略する。本実施の形態は、さらに温度計測部（温度計測手段）３０８を含んで構成されている。温度計測部３０８は、ユーザの所在する場所の温度を計測し計測結果（温度データ）をパラメータ変動判断部３０３へ送信する。また、温度計測部３０８は、一定時間ごとに温度を計測し、刺激出力部３０５が刺激を出力するときに出力する刺激出力信号を受信した直後に必ず温度を計測する。
ここで、パラメータ抽出部３０２は、脈波データから得られる脈波波形を２階微分した加速度脈波の波形成分比を、脈波を評価するパラメータとして抽出して蓄積する。加速度脈波波形とは、実施の形態６と同様であり図６０に示すような波形となる。本実施の形態においても、加速度脈波波形の基線から頂点Ａまでの距離ａを分母とし、基線から頂点Ｃまでの距離ｃを分子とするｃ／ａを波形成分比として抽出する。
パラメータ変動判断部３０３は、パラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比の変動を算出し、算出結果と温度計測部３０８からの温度データとに基づいてユーザの温冷感を推定し、推定結果から刺激内容を判定し、判定した刺激内容による刺激が刺激出力部３０５から出力されるように刺激出力命令を刺激制御部３０４に出力する。なお、パラメータ変動判断部３０３は、過去に温度計測部３０８から受信した一定期間の温度データを保持する。
本実施の形態では、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５が刺激を出力するときに出力する刺激出力信号を受信した直後に抽出される波形成分比と、刺激出力信号を受信した直前に抽出された波形成分比との差分を上記サンプリング周期で除して波形成分比の微分値を算出すると共に、刺激出力部３０５が刺激を出力するときに出力する刺激出力信号を受信した直後に温度計測部３０８から受信した温度データと、刺激出力信号を受信した直前に温度計測部３０８から受信した温度データとの差分を計測時間間隔で除して温度データの微分値を算出し、両微分値を用いてユーザの温冷感を推定する。
図４２は、本発明の実施の形態１２における環境制御システムの処理を示すフローチャートである。まず、生体情報採取部３０１は脈波の時系列データを採取して蓄積する（ステップＳ２２１）。次いで、パラメータ抽出部３０２は、生体情報採取部３０１で採取した脈波の時系列データから一定時間ごとに波形成分比ｃ／ａを抽出して蓄積する（ステップＳ２２２）。
次いで、パラメータ抽出部３０２は、温度計測部３０８から受信した温度データｔを蓄積する（ステップＳ２２３）。次いで、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ２２４）。ここで、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信していない場合（ステップＳ２２４でＮＯ）、ステップＳ２２２の処理へ戻る。
パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したとき（ステップＳ２２４でＹＥＳ）、刺激出力信号を受信した直後にパラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａと刺激出力信号を受信した直前にパラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａとに基づいて波形成分比の微分値Δｃ／ａを求めると共に、刺激出力信号を受信した直後に温度計測部３０８から受信した温度データｔと刺激出力信号を受信した直前に温度計測部３０８から受信した温度データｔとに基づいて温度データの微分値Δｔを求める。そして、パラメータ変動判断部３０３は、両微分値（Δｃ／ａ，Δｔ）に基づいてユーザの温冷感を推定し、推定結果から刺激内容を判断し、判断した刺激内容に応じた刺激が刺激出力部３０５から出力されるように刺激出力命令を刺激制御部３０４へ出力する（ステップＳ２２５）。次いで、刺激制御部３０４は、パラメータ変動判断部３０３から出力された刺激出力命令に従った刺激を刺激出力部３０５に出力させる（ステップＳ２２６）。
次に、パラメータ変動判断部３０３におけるユーザの温冷感の推定処理、及び刺激内容の判断処理について説明する。図４３は、本発明の実施の形態１２におけるパラメータ変動判断部３０３の処理を示すフローチャートである。
まず、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ２３１）。ここで、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信していない場合（ステップＳ２３１でＮＯ）、刺激出力信号が受信されるまでステップＳ２３１の処理が所定のタイミングで繰り返し実行される。パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激出力信号を受信すると（ステップＳ２３１でＹＥＳ）、パラメータ抽出部３０２により抽出された波形成分比ｃ／ａのうち、刺激出力信号を受信した直前の波形成分比ｃ／ａと直後の波形成分比ｃ／ａとに基づいて微分値Δｃ／ａを算出すると共に、温度計測部３０８から受信した温度データｔのうち、刺激出力信号を受信した直前の温度データｔと直後の温度データｔとに基づいて微分値Δｔを算出する（ステップＳ２３２）。
次いで、パラメータ変動判断部３０３は、波形成分比の微分値Δｃ／ａが負であるか否かを判定する（ステップＳ２３３）。そして、微分値Δｃ／ａが負である場合（ステップＳ２３３でＹＥＳ）、パラメータ変動判断部３０３は、さらに温度データの微分値Δｔが正であるか否かを判定する（ステップＳ２３４）。そして、パラメータ変動判断部３０３は、微分値Δｔが正であると判定した場合（ステップＳ２３４でＹＥＳ）、ユーザの温冷感は寒い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向へと変化した、すなわち温冷感は改善したと推定する（ステップＳ２３５）。次に、パラメータ変動判断部３０３は、温冷感を維持するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ２３６）。
一方、パラメータ変動判断部３０３は、微分値Δｔが０以下である場合（ステップＳ２３４でＮＯ）、ユーザの温冷感は暑い状態から暑くも寒くもない中立状態の方向へと変化した、すなわち温冷感は改善したと推定する（ステップＳ２３７）。次に、パラメータ変動判断部３０３は、温冷感を維持するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ２３６）。
一方、パラメータ変動判断部３０３は、微分値Δｃ／ａが負でない場合（ステップＳ２３３でＮＯ）、さらに温度データの微分値Δｔが正であるか否かを判定する（ステップＳ２３８）。そして、パラメータ変動判断部３０３は、微分値（Δｔ）が正であると判定した場合（ステップＳ２３８でＹＥＳ）、ユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態から暑い状態の方向に変化した、すなわち温冷感は悪化したと推定する（ステップＳ２３９）。次に、パラメータ変動判断部３０３は、例えば冷刺激を行うなどの温冷感を改善するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ２４０）。
一方、パラメータ変動判断部３０３は、微分値Δｔが負である場合（ステップＳ２３８でＮＯ）、ユーザの温冷感は暑くも寒くもない中立状態から寒い状態の方向に変化した、すなわち温冷感は悪化したと推定する（ステップＳ２４１）。次に、パラメータ変動判断部３０３は、例えば温刺激を行うなどの温冷感を改善するような刺激出力命令を出力する（ステップＳ２４０）。
以上説明したように実施の形態１２による環境制御システムによれば、加速度脈波の波形成分比の微分値Δｃ／ａとユーザの所在する場所の温度の微分値（Δｔ）とからユーザの温冷感が推定されているため、ユーザの温冷感を精度良く推定することができる。
なお、本実施の形態において、ステップＳ２３３において、パラメータ変動判断部３０３が波形成分比の微分値Δｃ／ａが負であるか否かを判定する直前に、波形成分比の微分値Δｃ／ａが予め定められたある特定の範囲（例えば−０．０１から０．０１）にあるか否かを判断し、特定の範囲内にある場合、ユーザの温冷感はほとんど変化していないと判断し、現在の刺激出力内容を継続あるいは中止するような刺激出力命令を出力するようにしてもよい。また、ステップＳ２３４またはステップＳ２３８において、パラメータ変動判断部３０３が温度データの微分値Δｔが正であるかを判定する直前に、温度データの微分値Δｔが予め定められたある特定の範囲（例えば−０．３から０．３）にあるか否かを判断し、特定の範囲内にある場合、温度データはほとんど変化していないと判断し、現在の刺激出力内容を継続あるいは中止するような刺激出力命令を出力するようにしてもよい。
なお、本実施の形態において、パラメータ変動判断部３０３により判断される刺激内容には、冷房及び暖房等の温冷熱刺激、冷風及び温風等の気流刺激、刺激の強度、及び刺激を与える時間などが含まれる。
また、本実施の形態において、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力部３０５から刺激が出力されたときの直後の波形成分比ｃ／ａと直前の波形成分比ｃ／ａとに基づいて微分値Δｃ／ａを算出するとともに、刺激出力部３０５から刺激が出力されたときの直後の温度データｔと直前の温度データｔとに基づいて微分値Δｔを算出し、これら微分値（Δｃ／ａ、Δｔ）を用いてユーザの温冷感を推定しているが、これに限定されず、直前の波形成分比ｃ／ａと直後の波形成分比ｃ／ａとの差分を算出し、その差分に基づいてユーザの温冷感を推定してもよいし、直前の温度データｔと直後の温度データｔとの差分を算出し、その差分に基づいてユーザの温冷感を推定してもよい。
また、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力信号の受信時から過去一定期間において抽出された複数の波形成分比ｃ／ａの平均値と刺激出力信号を受信した直後の波形成分比とに基づいて波形成分比の微分値Δｃ／ａ又は差分を算出し、その結果に基づいてユーザの温冷感を推定してもよい。また、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力信号の受信時から過去一定期間において抽出された複数の波形成分比のうち、時系列的に前後する波形成分比の差分の平均値を用いてユーザの温冷感を推定してもよい。
また、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力信号の受信時から過去一定期間において受信された複数の温度データｔの平均値と刺激出力信号を受信した直後の温度データｔとに基づいて温度データの微分値Δｔ又は差分を算出し、その結果に基づいてユーザの温冷感を推定してもよい。また、パラメータ変動判断部３０３は、刺激出力信号の受信時から過去一定期間において抽出された複数の温度データのうち、時系列的に前後する温度データの差分の平均値と刺激出力信号を受信した直後の温度データとに基づいて温度データの微分値Δｔ又は差分を算出し、その結果を用いてユーザの温冷感を推定してもよい。
また、本実施の形態において、刺激出力部３０５は、刺激を出力したことを示す刺激出力信号をパラメータ変動判断部３０３に出力し、パラメータ変動判断部３０３は刺激出力信号の受信の直前と直後の波形成分比の微分値及び温度データの微分値を算出するとしているが、本発明は特にこれに限定されず、パラメータ変動判断部３０３に時間を計測する計時部を具備させ、刺激出力部３０５が刺激出力信号を出力せず、ある一定の時間が経過する直前と直後、または刺激内容に含まれる刺激を与える時間が経過する直前と直後の波形成分比の微分値及び温度データの微分値を算出するようにしても良い。
また、所定時間における波形成分比と温度データの変化率を微分値としてもよい。また、時間を計測する計時部をパラメータ変動判断部３０３から独立させ、計時部とパラメータ変動判断部３０３とを相互に通信可能に接続し、計時部が時間計測の開始と時間の経過とをパラメータ変動判断部３０３に送信するようにしてもよい。
また、本実施の形態において、温度計測部３０８は、刺激出力部３０５が刺激を出力するときに出力する刺激出力信号を受信した直後には必ず温度を計測するとしているが、これに限らず、温度計測部３０８は、刺激出力部３０５が刺激を出力するときに出力する刺激出力信号の受信を行わず、パラメータ変動判断部３０３からの要求に基づき温度を計測するような方法でも良い。
また、温度データはパラメータ変動判断部３０３に蓄積されるとしているが、温度計測部３０８が温度データを蓄積し、パラメータ変動判断部３０３からの要求に基づき温度データを送信するような方法でも良い。
さらに、温度計測部３０８で温度データを蓄積し、パラメータ変動判断部３０３からの要求に基づき微分値を算出し、算出結果をパラメータ変動判断部３０３へ送信するような方法でもかまわない。また、温度計測部３０８とは別の時間を計測する計時部から、ある一定時間の経過を示すメッセージを受信したときにも温度の計測や微分値の算出を行うようにしても良い。また、本実施の形態において、ユーザの温冷感の推定結果を、モニタなどの表示部に表示させてユーザに提示してもよい。
（実施の形態１３）
図４４は、本発明の実施の形態１３における環境制御装置の構成を示すブロック図である。図４４において、環境制御装置４０６は、脈波計測部４０１、脈波パラメータ算出部４０２、脈波パラメータ変化算出部４０３、温冷感変化推定部４０４及び機器制御決定部４０５を備える。
脈波計測部４０１はユーザの脈波を計測する。脈波パラメータ算出部４０２は、脈波計測部４０１で計測した脈波データから脈波波形の特徴を表す脈波パラメータを算出する。脈波パラメータ変化算出部４０３は、脈波パラメータ算出部４０２で算出された脈波パラメータの値の時間変化を算出する。温冷感変化推定部４０４は、脈波パラメータ変化算出部４０３で算出された脈波パラメータの変化に基づきユーザの温冷感の変化を推定する。機器制御決定部４０５は、温冷感変化推定部４０４で推定されたユーザの温冷感の変化の推定結果に基づき温冷熱機器４０７の制御内容を決定する。温冷熱機器４０７は、例えばエアコン、床暖房システム、電気カーペット、カーエアコン及び座席シートヒータ等であり、ユーザに対して温冷熱刺激を出力する。
本発明に係る環境制御プログラムがインストールされたコンピュータの中央演算処理装置（ＣＰＵ）が当該プログラムを実行することにより、脈波計測部４０１、脈波パラメータ算出部４０２、脈波パラメータ変化算出部４０３、温冷感変化推定部４０４及び機器制御決定部４０５として機能する。
次に、図４４に示す環境制御装置による環境制御処理について説明する。図４５は、図４４に示す環境制御装置による環境制御処理の流れを示すフローチャートである。
まず、脈波計測部４０１は、脈波を計測し、脈波の時系列データを取得する（ステップＳ２５１）。例えば、脈波計測部４０１は、発光素子により近赤外光をユーザの指又は耳たぶの皮膚表面に照射し、受光素子により透過光又は反射光を受光し、受光した光の変化を電気信号に変換することで血流量の変化を検出し、脈波の時系列データを取得する。
次に、脈波パラメータ算出部４０２は、脈波計測部４０１により計測された脈波の時系列データを２階微分した加速度脈波波形パラメータ、あるいはＴａｋｅｎｓの埋め込み定理に従って脈波の時系列データを遅れ時間座標系に埋め込んで得られるアトラクタの非定常性を可視化するリカレンスプロットにおける白の割合を数値化したリカレンスプロット白色描画率（以下、ＲＰ−ｄｗとする）を算出する（ステップＳ２５２）。これら加速度脈波波形パラメータ又はＲＰ−ｄｗが脈波パラメータである。
次に、脈波パラメータ変化算出部４０３は、脈波パラメータ算出部４０２で算出された加速度脈波波形パラメータあるいはＲＰ−ｄｗの値から、予め設定された所定時間前の、加速度脈波波形パラメータあるいはＲＰ−ｄｗの値を減じて、所定時間における脈波パラメータの値の時間変化を算出する（ステップＳ２５３）。
次に、温冷感変化推定部４０４は、脈波パラメータ変化算出部４０３で算出された所定時間における脈波パラメータの値の時間変化に基づき、ユーザの温冷感の変化を推定する（ステップＳ２５４）。なお温冷感の変化の推定の方法については後述する。
次に、機器制御決定部４０５は、温冷感変化推定部４０４で推定されたユーザの温冷感の変化の推定結果に基づき温冷熱機器４０７の制御内容を決定する（ステップＳ２５５）。例えば、温冷感の変化の推定結果が‘温冷感低下’であれば、機器制御決定部４０５は、温冷感が上昇するように温冷熱機器４０７の制御内容を決定する。また、温冷感の変化の推定結果が‘温冷感上昇’であれば、機器制御決定部４０５は、温冷感が低下するように温冷熱機器４０７の制御内容を決定する。そして、機器制御決定部４０５は、温冷熱機器４０７にその制御内容を出力する（ステップＳ２５６）。
ここで、図４５で示したステップＳ２５４におけるユーザの温冷感の変化の推定処理について説明する。本発明者らは、脈波パラメータとして、加速度脈波波形成分比ｄ／ａ、加速度脈波振幅又はＲＰ−ｄｗの各変動と、ユーザの温冷感の変動とに高い相関があることを見出した。図４６は、本発明者らが被験者実験により見出した、加速度脈波波形成分比ｄ／ａ、加速度脈波振幅又はＲＰ−ｄｗとユーザの温冷感との相関を表すグラフである。また、図４７は、本発明者らが被験者実験により見出した、加速度脈波波形成分比ｂ／ａとユーザの温冷感との相関を表すグラフである。
図４６において、横軸はユーザの温冷感を示し、縦軸は加速度脈波波形成分比ｄ／ａ、加速度脈波振幅又はＲＰ−ｄｗを示している。また、図４７において、横軸はユーザの温冷感を示し、縦軸は加速度脈波波形成分比ｂ／ａを示している。これらのグラフに示すように、ユーザの温冷感が上昇した場合、すなわち、温冷感が寒い状態から暑くもなく寒くもない中立状態の方向あるいは温冷感が暑くもなく寒くもない中立状態から暑い状態の方向に変化した場合、加速度脈波波形成分比ｂ／ａ，ｄ／ａ、加速度脈波振幅又はＲＰ−ｄｗは増加する。また、ユーザの温冷感が低下した場合、すなわち、暑い状態から暑くもなく寒くもない中立状態の方向あるいは暑くもなく寒くもない中立状態から寒い状態の方向に変化した場合、加速度脈波波形成分比ｂ／ａ，ｄ／ａ、加速度脈波振幅又はＲＰ−ｄｗは減少する。本発明者らは、加速度脈波波形成分比ｂ／ａ，ｄ／ａ、加速度脈波振幅又はＲＰ−ｄｗと温冷感とがこのような相関関係にあることを見出したのである。
したがって、加速度脈波波形成分比ｂ／ａ，ｄ／ａ、加速度脈波振幅又はＲＰ−ｄｗの変化がわかればユーザの温冷感変化を推定することができる。温冷感変化推定部４０４は、上述した加速度脈波波形成分比ｂ／ａ，ｄ／ａ、加速度脈波振幅及びＲＰ−ｄｗのうちのひとつの脈波パラメータ（以下、加速度脈波波形成分比ｄ／ａとする）に関して、その変化とユーザの温冷感変化との相関関係を予め保持している。
図４８は、実施の形態１３における温冷感変化推定部４０４による温冷感の変化の推定処理を示すフローチャートである。まず、温冷感変化推定部４０４は、脈波パラメータ変化算出部４０３から加速度脈波波形成分比ｄ／ａの所定時間内における時間変化量を受信する（ステップＳ２６１）。次に、温冷感変化推定部４０４は、脈波パラメータの時間変化量が０より小さいか否かを判断する（ステップＳ２６２）。すなわち、温冷感変化推定部４０４は、加速度脈波波形成分比ｄ／ａが減少しているか否かを判断する。
脈波パラメータの時間変化量が０より小さいと判断された場合、すなわち加速度脈波波形成分比ｄ／ａが減少していると判断された場合（ステップＳ２６２でＹＥＳ）、温冷感変化推定部４０４は、ユーザの温冷感が低下したと推定する（ステップＳ２６３）。一方、時間変化量が０以上であると判断された場合（ステップＳ２６２でＮＯ）、温冷感変化推定部４０４は、脈波パラメータの時間変化量が０より大きいか否かを判断する（ステップＳ２６４）。すなわち、温冷感変化推定部４０４は、加速度脈波波形成分比ｄ／ａが増加しているか否かを判断する。
脈波パラメータの時間変化量が０より大きいと判断された場合、すなわち加速度脈波波形成分比ｄ／ａが増加していると判断された場合（ステップＳ２６４でＹＥＳ）、温冷感変化推定部４０４は、ユーザの温冷感が上昇したと推定する（ステップＳ２６５）。一方、脈波パラメータの時間変化量が０より大きくないと判断された場合、すなわち時間変化量が０であり、加速度脈波波形成分比ｄ／ａが変化していないと判断された場合（ステップＳ２６４でＮＯ）、温冷感変化推定部４０４は、ユーザの温冷感が変化していないと推定する（ステップＳ２６６）。その後、温冷感変化推定部４０４は、推定結果を機器制御決定部４０５に出力する（ステップＳ２６７）。
かかる構成によれば、温冷感変化推定部４０４が加速度脈波波形成分比ｂ／ａ，ｄ／ａ、加速度脈波振幅及びＲＰ−ｄｗのうちのひとつのパラメータを基に、ユーザの温冷感が上昇したか、あるいはユーザの温冷感が低下したか、あるいはユーザの温冷感が変化していないかを推定することにより、個人差のある脈波パラメータの絶対値を用いることなくユーザの温冷感の変化を推定することができ、ユーザの温冷感に基づいて居住環境を構成する空調機器などの温冷熱機器４０７を適切に制御することができる。
ここで、本実施の形態の第１の変形例について説明する。上記実施の形態では、図４８のステップＳ２６２及びステップＳ２６４において、脈波パラメータの値の時間変化量が、負、０及び正のいずれであるかによってユーザの温冷感の変化を推定している。これに対し、本実施の形態の第１の変形例では、閾値Ｌ１，Ｌ２（ただし、Ｌ１＜Ｌ２）が設定され、この閾値Ｌ１，Ｌ２と時間変化量とを比較することによりユーザの温冷感の変化を推定している。
図４９は、実施の形態１３の第１の変形例における温冷感変化推定部４０４による温冷感の変化の推定処理を示すフローチャートである。なお、図４９に示すステップＳ２７１，Ｓ２７３，Ｓ２７５，Ｓ２７６，Ｓ２７７の処理は、図４８に示すステップＳ２６１，Ｓ２６３，Ｓ２６５，Ｓ２６６，Ｓ２６７の処理と同じであるので詳細な説明を省略し、図４８とは異なるステップＳ２７２，Ｓ２７４の処理を主に説明する。
ステップＳ２７２において、温冷感変化推定部４０４は、脈波パラメータの時間変化量が閾値Ｌ１より小さいか否かを判断する。すなわち、温冷感変化推定部４０４は、加速度脈波波形成分比ｄ／ａが実質的に減少しているか否かを判断する。
脈波パラメータの時間変化量が閾値Ｌ１より小さいと判断された場合、すなわち加速度脈波波形成分比ｄ／ａが実質的に減少していると判断された場合（ステップＳ２７２でＹＥＳ）、温冷感変化推定部４０４は、ユーザの温冷感が低下したと推定する（ステップＳ２７３）。一方、時間変化量が閾値Ｌ１以上であると判断された場合（ステップＳ２７２でＮＯ）、温冷感変化推定部４０４は、脈波パラメータの時間変化量が閾値Ｌ１より大きい閾値Ｌ２より大きいか否かを判断する（ステップＳ２７４）。すなわち、温冷感変化推定部４０４は、加速度脈波波形成分比ｄ／ａが実質的に増加しているか否かを判断する。
脈波パラメータの時間変化量が閾値Ｌ２より大きいと判断された場合、すなわち加速度脈波波形成分比ｄ／ａが実質的に増加していると判断された場合（ステップＳ２７４でＹＥＳ）、温冷感変化推定部４０４は、ユーザの温冷感が上昇したと推定する（ステップＳ２７５）。一方、脈波パラメータの時間変化量が閾値Ｌ１以上かつ閾値Ｌ２以下であると判断された場合、すなわち加速度脈波波形成分比ｄ／ａが実質的に変化していないと判断された場合（ステップＳ２７４でＮＯ）、温冷感変化推定部４０４は、ユーザの温冷感が変化していないと推定する（ステップＳ２７６）。
次に、本実施の形態の第２の変形例について説明する。図４５で示したステップＳ２５４でのユーザの温冷感の変化の推定処理について、本発明者らは、脈波パラメータとして、カオス統計量である軌道平行測度中央値（ＴＰＭＭｅｄ）の変動とユーザの温冷感の変動とにも高い相関があることを見出した。図５０は、本発明者らが被験者実験により見出した、軌道平行測度中央値とユーザの温冷感との相関を表すグラフである。
図５０において、横軸はユーザの温冷感を示し、縦軸は軌道平行測度中央値を示している。このグラフに示すように、ユーザの温冷感が上昇した場合、すなわち、寒い状態から暑くもなく寒くもない中立状態の方向あるいは暑くもなく寒くもない中立状態から暑い状態の方向へ変化した場合、軌道平行測度中央値は減少する。また、ユーザの温冷感が低下した場合、すなわち、暑い状態から暑くもなく寒くもない中立状態の方向あるいは暑くもなく寒くもない中立状態から寒い状態の方向に変化した場合、軌道平行測度中央値は増加する。本発明者らは、軌道平行測度中央値と温冷感とがこのような相関関係にあることを見出したのである。
したがって、軌道平行測度中央値の変化がわかればユーザの温冷感変化を推定することができる。温冷感変化推定部４０４は、上述した軌道平行測度中央値に関して、その変化とユーザの温冷感変化との相関関係を予め保持している。
図５１は、実施の形態１３の第２の変形例における温冷感変化推定部４０４による温冷感の変化の推定処理を示すフローチャートである。まず、温冷感変化推定部４０４は、脈波パラメータ変化算出部４０３から軌道平行測度中央値の所定時間内における時間変化量を受信する（ステップＳ２８１）。次に、温冷感変化推定部４０４は、脈波パラメータの時間変化量が閾値Ｌ１より小さいか否かを判断する（ステップＳ２８２）。すなわち、温冷感変化推定部４０４は、軌道平行測度中央値が実質的に減少しているか否かを判断する。
時間変化量が予め設定された閾値Ｌ１より小さいと判断された場合、すなわち軌道平行測度中央値が実質的に減少していると判断された場合（ステップＳ２８２でＹＥＳ）、温冷感変化推定部４０４は、ユーザの温冷感が上昇したと推定する（ステップＳ２８３）。一方、時間変化量が閾値Ｌ１以上であると判断された場合（ステップＳ２８２でＮＯ）、温冷感変化推定部４０４は、脈波パラメータの時間変化量が閾値Ｌ１より大きい閾値Ｌ２より大きいか否かを判断する（ステップＳ２８４）。すなわち、温冷感変化推定部４０４は、軌道平行測度中央値が実質的に増加しているか否かを判断する。
時間変化量が予め設定された閾値Ｌ２より大きいと判断された場合、すなわち軌道平行測度中央値が実質的に増加していると判断された場合（ステップＳ２８４でＹＥＳ）、温冷感変化推定部４０４は、ユーザの温冷感が低下したと推定する（ステップＳ２８５）。一方、時間変化量が閾値Ｌ１以上かつ閾値Ｌ２以下であると判断された場合、すなわち軌道平行測度中央値が実質的にほとんど変化していないと判断された場合（ステップＳ２８４でＮＯ）、温冷感変化推定部４０４は、ユーザの温冷感が変化していないと推定する（ステップＳ２８６）。その後、温冷感変化推定部４０４は、推定結果を機器制御決定部４０５に出力する（ステップＳ２８７）。
なお、加速度脈波波形成分比ｃ／ａについて、実施の形態９における図３３は、横軸のユーザの温冷感に対して２次の相関をとったグラフであり、これを１次の相関で置き換えた場合、ユーザの温冷感が上昇した場合に加速度脈波波形成分比ｃ／ａは減少し、ユーザの温冷感が低下した場合に加速度脈波波形成分比ｃ／ａは増加するという図５０に示される軌道平行測度中央値（ＴＰＭＭｅｄ）の相関関係と同様の関係と見なすことができる。よって、加速度脈波波形成分比ｃ／ａの時間変化量を用いて本実施の形態の第２の変形例の処理を行ってもよい。
かかる構成によれば、温冷感変化推定部４０４が軌道平行測度中央値の変化を基にユーザの温冷感が上昇したか、あるいはユーザの温冷感が低下したか、あるいはユーザの温冷感が変化していないかを推定することにより、個人差のある脈波パラメータの絶対値を用いることなくユーザの温冷感の変化を推定することができ、ユーザの温冷感に基づいて居住環境を構成する空調機器などの温冷熱機器４０７を適切に制御することができる。
（実施の形態１４）
図５２は、本発明の実施の形態１４における環境制御装置の構成を示すブロック図である。図５２において、図４４と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
図５２において、実施の形態１３の図４４と異なる点は、環境制御装置４０６が、脈波パラメータ算出部４２１，４２２と脈波パラメータ変化算出部４３１，４３２と温冷感変化推定部４４１，４４２とを複数組備え、さらに温冷感変化決定部４０８を備えている点である。第１脈波パラメータ算出部４２１、第１脈波パラメータ変化算出部４３１及び第１温冷感変化推定部４４１と、第２脈波パラメータ算出部４２２、第２脈波パラメータ変化算出部４３２及び第２温冷感変化推定部４４２とは、実施の形態１３で説明した本発明者らが被験者実験により見出した、加速度脈波波形成分比ｂ／ａ、ｄ／ａ、ｃ／ａ、加速度脈波振幅、ＲＰ−ｄｗ及び軌道平行測度中央値のうちの互いに異なるパラメータを算出し、その時間変化量を算出し、その変化量の算出結果と、上記のパラメータとユーザの温冷感の変化との相関に基づき、ユーザの温冷感の変化を同時にそれぞれ推定する。
温冷感変化決定部４０８は、第１脈波パラメータ算出部４２１と第１脈波パラメータ変化算出部４３１と第１温冷感変化推定部４４１とで推定されたユーザの温冷感の変化の推定結果と、第２脈波パラメータ算出部４２２と第２脈波パラメータ変化算出部４３２と第２温冷感変化推定部４４２とで推定されたユーザの温冷感の変化の推定結果とを比較して、ユーザの温冷感の変化の推定結果を決定する。
図５３は、実施の形態１４における温冷感変化決定部４０８による温冷感変化決定処理の流れを示すフローチャートである。まず、温冷感変化決定部４０８は、第１温冷感変化推定部４４１及び第２温冷感変化推定部４４２から、それぞれ互いに異なるパラメータに基づき推定したユーザの温冷感の変化の推定結果を受信する（ステップＳ２９１）。次に、温冷感変化決定部４０８は、受信した２つの温冷感の推定結果を比較し、２つの温冷感の推定結果が一致するか否かを判断する（ステップＳ２９２）。２つの温冷感の推定結果が一致すると判断された場合（ステップＳ２９２でＹＥＳ）、温冷感変化決定部４０８は、一致した温冷感の変化の推定結果を機器制御決定部４０５に出力する（ステップＳ２９３）。一方、２つの温冷感の推定結果が一致しないと判断された場合（ステップＳ２９２でＮＯ）、温冷感変化決定部４０８は、機器制御決定部４０５に温冷感の推定結果を出力せずに、処理を終了する。
その結果、機器制御決定部４０５は、温冷感の変化の推定結果を受信したとき、その受信した温冷感の推定結果に基づき温冷熱機器４０７の制御内容を決定する（図４５のステップＳ２５５）。例えば、温冷感の変化の推定結果が‘温冷感低下’であれば、機器制御決定部４０５は、温冷感が上昇するように温冷熱機器４０７の制御内容を決定する。また、温冷感の変化の推定結果が‘温冷感上昇’であれば、機器制御決定部４０５は、温冷感が低下するように温冷熱機器４０７の制御内容を決定する。そして、機器制御決定部４０５は、温冷熱機器４０７にその制御内容を出力する（図４５のステップＳ２５６）。
また、機器制御決定部４０５から温冷感の変化の推定結果を受信しなかった場合、すなわち温冷感変化決定部４０８で２つの温冷感の推定結果が一致せずに温冷感の変化の推定結果が出力されなかった場合、機器制御決定部４０５は、ユーザの温冷感に明確な変化がなかったと判断し、現状の温冷熱機器４０７の制御内容を維持する。
かかる構成によれば、複数のそれぞれ異なる脈波パラメータに基づいてユーザの温冷感の変化が同時に推定され、その複数の推定結果を比較して温冷感の変化が決定されるので、脈波が温冷熱環境の変化以外の影響を受けて変化する可能性があるが、温冷熱環境の変化によるユーザの温冷感変化を精度よく推定することができる。また、複数の温冷感の推定結果が一致した場合にその推定結果が出力され、一致しない場合出力されないので、温冷熱環境の変化以外の要因により１の脈波パラメータが変化した場合であっても、温冷熱機器４０７の制御内容が変更されず、ユーザに不快感を与えることを回避することができる。
なお、本実施の形態における環境制御装置は、脈波パラメータ算出部、脈波パラメータ変化算出部及び温冷感変化推定部を２組備えているが、本発明は特にこれに限定されず、３組以上備えてもよい。この場合、各脈波パラメータ算出部はそれぞれ異なる脈波パラメータを算出する。
（実施の形態１５）
以下、本発明の実施の形態１５について説明する。実施の形態１５において、前述の実施の形態１３や実施の形態１４と異なる点は、図５２の温冷感変化決定部４０８の処理である。なお、実施の形態１５における環境制御装置の構成は、実施の形態１４における環境制御装置の構成と同じであるので説明を省略する。
図５４は、実施の形態１５における温冷感変化決定部４０８による温冷感変化決定処理の流れを示すフローチャートである。まず、温冷感変化決定部４０８は、第１温冷感変化推定部４４１及び第２温冷感変化推定部４４２から、それぞれ互いに異なるパラメータに基づき推定したユーザの温冷感の変化の推定結果を受信する（ステップＳ３０１）。次に、温冷感変化決定部４０８は、受信した２つの温冷感の推定結果を比較し、図５５に示すテーブルに従って温冷感の推定結果と係数ｋとを決定する（ステップＳ３０２）。
図５５は、実施の形態１５において、第１温冷感変化推定部及び第２温冷感変化推定部による推定結果と、温冷感変化決定部によって決定される温冷感の変化及び係数ｋとを関連付けたテーブルの一例を示す図である。なお、このテーブルは、温冷感変化決定部４０８の内部メモリに予め記憶されている。
すなわち、第１温冷感変化推定部４４１での推定結果と、第２温冷感変化推定部４４２での推定結果とが、ともに温冷感上昇の場合、温冷感変化決定部４０８は、温冷感上昇かつ、例えば係数ｋ＝１と決定する。また、第１温冷感変化推定部４４１での推定結果と、第２温冷感変化推定部４４２での推定結果とが、ともに温冷感低下の場合、温冷感変化決定部４０８は、温冷感低下かつ、例えば係数ｋ＝１と決定する。また、第１温冷感変化推定部４４１での推定結果と、第２温冷感変化推定部４４２での推定結果とが、ともに温冷感変化なしの場合、温冷感変化決定部４０８は、温冷感変化なしかつ、例えば係数ｋ＝０と決定する。
また、第１温冷感変化推定部４４１での推定結果と、第２温冷感変化推定部４４２での推定結果とのうち、一方が温冷感上昇で他方が温冷感低下の場合、温冷感変化決定部４０８は、温冷感変化なしかつ、例えば係数ｋ＝０と決定する。また、第１温冷感変化推定部４４１での推定結果と、第２温冷感変化推定部４４２での推定結果とのうち、一方が温冷感上昇で他方が温冷感変化なしの場合、温冷感変化決定部４０８は、温冷感上昇かつ、例えば係数ｋ＝０．５と決定する。また、第１温冷感変化推定部４４１での推定結果と、第２温冷感変化推定部４４２での推定結果とのうち、一方が温冷感低下で他方が温冷感変化なしの場合、温冷感変化決定部４０８は、温冷感低下かつ、例えば係数ｋ＝０．５と決定する。その後、温冷感変化決定部４０８は、決定した温冷感変化と係数ｋとを機器制御決定部４０５に出力する（ステップＳ３０３）。
図５６は、実施の形態１５における機器制御決定部４０５による制御内容決定処理の流れを示すフローチャートである。まず、機器制御決定部４０５は、温冷感変化決定部４０８によって決定された温冷感変化と係数ｋとを受信する（ステップＳ３１１）。次に、機器制御決定部４０５は、受信した温冷感の変化が温冷感低下であるか否かを判断する（ステップＳ３１２）。温冷感の変化が温冷感低下であると判断された場合（ステップＳ３１２でＹＥＳ）、機器制御決定部４０５は、温冷感低下時における所定変化量に係数ｋを乗じた値を前回の制御内容に加え、温冷熱機器４０７の今回の制御内容を算出する（ステップＳ３１３）。
一方、温冷感の変化が温冷感低下でないと判断された場合（ステップＳ３１２でＮＯ）、機器制御決定部４０５は、温冷感の変化が温冷感上昇であるか否かを判断する（ステップＳ３１４）。温冷感の変化が温冷感上昇であると判断された場合（ステップＳ３１４でＹＥＳ）、機器制御決定部４０５は、温冷感上昇時における所定変化量に係数ｋを乗じた値を前回の制御内容に加え、温冷熱機器４０７の今回の制御内容を算出する（ステップＳ３１５）。
また、温冷感の変化が温冷感上昇でないと判断された場合、すなわち温冷感変化なしである場合（ステップＳ３１４でＮＯ）、機器制御決定部４０５は、温冷熱機器４０７の今回の制御内容を前回の制御内容と同じにする（ステップＳ３１６）。その後、機器制御決定部４０５は、算出した制御内容を温冷熱機器４０７に出力する（図４５のステップＳ２５６）。その結果、温冷熱機器４０７は、温冷感の推定結果と係数ｋとに基づいた制御内容で制御される。
かかる構成によれば、複数のそれぞれの脈波パラメータに基づいてユーザの温冷感の変化が同時に推定され、その複数の推定結果を比較して温冷感の変化が決定されるので、温冷熱環境の変化によるユーザの温冷感の変化を精度よく推定することができる。また、複数の温冷感の推定結果が一致した場合にその推定結果が出力され、一致しない場合出力されないので、温冷熱環境の変化以外の要因により１の脈波パラメータが変化した場合であっても、温冷熱機器４０７の制御内容が変更されず、ユーザに不快感を与えることを回避することができる。さらに、複数の脈波パラメータに基づく温冷感の変化の推定結果に応じて、制御内容の変化量も適切に決定されるので、ユーザに対してより快適な温冷熱環境を提供することができる。
なお、制御内容の変化量とは、例えば、エアコンの風量の変化量、設定室温の変化量、設定吹出し温度の変化量、圧縮機の周波数の変化量、膨張弁の開度の変化量、床暖房システムの設定温度の変化量、電気カーペットや座席シートヒータのヒータＯＮ時間の変化量、およびヒータ容量の変化量などである。
また、上記説明では、係数ｋを０、０．５、１として説明したが、本発明は特にこれに限定されず、複数の脈波パラメータ変化に基づき推定したそれぞれの温冷感の変化の推定結果のうち、一致する割合が高いほど係数ｋの値を大きくしてもよい。
（実施の形態１６）
以下、本発明の実施の形態１６について説明する。実施の形態１６において、前述の実施の形態１３〜実施の形態１５と異なる点は、本発明者らが被験者実験により見出した、図４７に示す加速度脈波波形成分比ｂ／ａとユーザの温冷感との相関に関し、特に温冷感が１以上で温冷感変化に対して加速度脈波パラメータｂ／ａがほとんど変化しなくなることをさらに見出して応用したことにある。具体的には、図４４の温冷感変化推定部４０４の処理が異なる。なお、実施の形態１６における環境制御装置の構成は、実施の形態１３における環境制御装置の構成と同じであるので説明を省略する。
図５７は、実施の形態１６における温冷感変化推定部４０４による温冷感変化推定処理の流れを示すフローチャートである。まず、温冷感変化推定部４０４は、脈波パラメータ変化算出部４０３から加速度脈波波形成分比ｂ／ａの所定時間内における時間変化量を受信する（ステップＳ３２１）。
次に、温冷感変化推定部４０４は、時間変化量が予め設定された閾値Ｌ１より小さいか否かを判断する（ステップＳ３２２）。時間変化量が予め設定された閾値Ｌ１未満であると判断された場合、すなわち加速度脈波波形成分比ｂ／ａが実質的に減少していると判断された場合（ステップＳ３２２でＹＥＳ）、温冷感変化推定部４０４は、ユーザの温冷感が低下したと推定する（ステップＳ３２３）。その後、温冷感変化推定部４０４は、推定結果を機器制御決定部４０５に出力する（ステップＳ３２９）。
一方、時間変化量が閾値Ｌ１以上であると判断された場合（ステップＳ３２２でＮＯ）、温冷感変化推定部４０４は、時間変化量が閾値Ｌ１より大きい閾値Ｌ２より大きいか否かを判断する（ステップＳ３２４）。時間変化量が予め設定された閾値Ｌ２より大きいと判断された場合、すなわち加速度脈波波形成分比ｂ／ａが実質的に増加している場合（ステップＳ３２４でＹＥＳ）、温冷感変化推定部４０４は、ユーザの温冷感が上昇したと推定する（ステップＳ３２５）。また、時間変化量が閾値Ｌ１以上かつ閾値Ｌ２以下であると判断された場合、すなわち加速度脈波波形成分比ｂ／ａが実質的にほとんど変化していない場合（ステップＳ３２４でＮＯ）、温冷感変化推定部４０４は、さらに前回の時間変化量を参照し、前回の時間変化量が予め設定された閾値Ｌ２以下であるか否かを判断する（ステップＳ３２６）。
前回の時間変化量が予め設定された閾値Ｌ２以下であると判断された場合、すなわち加速度脈波波形成分比ｂ／ａが前回も実質的に変化していなかった、あるいは実質的に減少していた場合（ステップＳ３２６でＹＥＳ）、温冷感変化推定部４０４は、ユーザの温冷感が変化していないと推定する（ステップＳ３２７）。その後、温冷感変化推定部４０４は、推定結果を機器制御決定部４０５に出力する（ステップＳ３２９）。
一方、前回の時間変化量が予め設定された閾値Ｌ２より大きいと判断された場合、すなわち加速度脈波波形成分比ｂ／ａが前回実質的に増加していた場合（ステップＳ３２６でＮＯ）、温冷感変化推定部４０４は、ユーザの温冷感が所定値以上に上昇したと推定する（ステップＳ３２８）。その後、温冷感変化推定部４０４は、推定結果を機器制御決定部４０５に出力する（ステップＳ３２９）。
かかる構成によれば、本発明者らが見出した、ユーザの温冷感が所定値（１：やや暖かい）以上で温冷感の変化に対して加速度脈波パラメータｂ／ａがほとんど変化しなくなることを応用して、加速度脈波パラメータｂ／ａの変化を基にユーザの温冷感が上昇した、あるいはユーザの温冷感が低下した、あるいはユーザの温冷感が変化していないと推定するだけでなく、さらにユーザの温冷感が所定値（１：やや暖かい）以上に暖まったかどうかまで推定することができる。したがって、個人差のある脈波パラメータの絶対値を用いることなくユーザの温冷感変化を推定でき、その温冷感に基づいて居住環境を構成する温冷熱機器４０７を適切に制御することができる。
さらに、ユーザが暖まっているかどうかまで推定できるので、ユーザが暖まりすぎの際には温冷熱機器４０７の加熱能力を抑制して省エネルギー化にも貢献することができ、あるいは温冷熱機器４０７の冷却能力を増大して速やかに暑くもなく寒くもない快適な温冷熱環境を実現することも可能となる。
（実施の形態１７）
以下、本発明の実施の形態１７について説明する。実施の形態１７において、前述の実施の形態１３〜実施の形態１６と異なる点は、本発明者らが被験者実験により見出した、図４７に示す加速度脈波波形成分比ｂ／ａとユーザの温冷感との相関に関し、特に温冷感が１以上で温冷感変化に対して加速度脈波パラメータｂ／ａがほとんど変化しなくなることをさらに見出して応用したことにある。具体的には、実施の形態１６で説明した温冷感変化推定結果を受信した図５２の温冷感変化決定部４０８の処理が異なり、さらに具体的には、図５４のステップＳ３０２での温冷感変化の決定方法と係数ｋの決定方法とが異なる。
以下、図５２、図５４及び図５８を用いて、実施の形態１７について説明する。まず、図５４において、温冷感変化決定部４０８は、第１温冷感変化推定部４４１及び第２温冷感変化推定部４４２から、それぞれ互いに異なるパラメータに基づき推定したユーザの温冷感の変化の推定結果を受信する（ステップＳ３０１）。ここで、第１温冷感変化推定部４４１は、加速度脈波波形成分比ｂ／ａの時間変化量に基づきユーザの温冷感の変化を推定する。次に、温冷感変化決定部４０８は、受信した２つの温冷感推定結果を比較し、図５８に示すテーブルに従って温冷感の推定結果と係数ｋとを決定する（ステップＳ３０２）。
図５８は、実施の形態１７において、第１温冷感変化推定部及び第２温冷感変化推定部による推定結果と、温冷感変化決定部によって決定される温冷感の変化及び係数ｋとを関連付けたテーブルの一例を示す図である。なお、このテーブルは、温冷感変化決定部４０８の内部メモリに予め記憶されている。
すなわち、第１温冷感変化推定部４４１での推定結果と、第２温冷感変化推定部４４２での推定結果とが、ともに温冷感上昇の場合、温冷感変化決定部４０８は、温冷感上昇かつ係数ｋ＝１と決定する。また、第１温冷感変化推定部４４１での推定結果と、第２温冷感変化推定部４４２での推定結果とが、ともに温冷感低下の場合、温冷感変化決定部４０８は、温冷感低下かつ係数ｋ＝１と決定する。また、第１温冷感変化推定部４４１での推定結果と、第２温冷感変化推定部４４２での推定結果とが、ともに温冷感変化なしの場合、温冷感変化決定部４０８は、温冷感変化なしかつ係数ｋ＝０と決定する。
また、第１温冷感変化推定部４４１での推定結果と、第２温冷感変化推定部４４２での推定結果とのうち、一方が温冷感上昇で他方が温冷感低下の場合、温冷感変化決定部４０８は、温冷感変化なしかつ係数ｋ＝０と決定する。また、第１温冷感変化推定部４４１での推定結果と、第２温冷感変化推定部４４２での推定結果とのうち、一方が温冷感低下で他方が温冷感変化なしの場合、温冷感変化決定部４０８は、温冷感低下かつ係数ｋ＝０．５と決定する。ここまでは実施の形態１５と同様である。また、加速度脈波波形成分比ｂ／ａの時間変化量に基づき推定された第１温冷感変化推定部４４１での推定結果が温冷感上昇、かつ、加速度脈波波形成分比ｂ／ａ以外の時間変化量に基づき推定された第２温冷感変化推定部４４２での推定結果が変化なしの場合、温冷感変化決定部４０８は、温冷感上昇かつ係数ｋ＝０．５と決定する。
加速度脈波波形成分比ｂ／ａの時間変化量に基づき推定された第１温冷感変化推定部４４１での推定結果が変化なし、かつ、加速度脈波波形成分比ｂ／ａ以外の時間変化量に基づき推定された第２温冷感変化推定部４４２での推定結果が温冷感上昇の場合、温冷感変化決定部４０８は、温冷熱機器４０７が加熱運転の時には加熱能力が過大である、あるいは温冷熱機器４０７が冷却運転の時には冷却能力が不足していると推定して、温冷感が所定値以上（１：やや暖かい〜３：暑い）に上昇したと決定し、係数ｋ＝１と決定する。その後、温冷感変化決定部４０８は、決定した温冷感変化と係数ｋを機器制御決定部４０５に出力する（ステップＳ３０３）。
以下に、引き続き図５９を用いて、実施の形態１７における機器制御決定部４０５による制御内容決定処理について説明する。図５９は、実施の形態１７における機器制御決定部４０５の処理の流れを示すフローチャートである。まず、機器制御決定部４０５は、温冷感変化決定部４０８によって決定された温冷感変化と係数ｋとを受信する（ステップＳ３３１）。次に、機器制御決定部４０５は、受信した温冷感の変化が温冷感低下であるか否かを判断する（ステップＳ３３２）。
温冷感の変化が温冷感低下であると判断された場合（ステップＳ３３２でＹＥＳ）、機器制御決定部４０５は、温冷感低下時における所定変化量に係数ｋを乗じた値を前回の制御内容に加え、温冷熱機器４０７の今回の制御内容を算出する（ステップＳ３３３）。一方、温冷感の変化が温冷感低下でないと判断された場合（ステップＳ３３２でＮＯ）、機器制御決定部４０５は、温冷感の変化が温冷感上昇又は温冷感所定値以上であるか否かを判断する（ステップＳ３３４）。
温冷感上昇あるいは温冷感所定値以上であると判断された場合（ステップＳ３３４でＹＥＳ）、機器制御決定部４０５は、温冷感上昇時における所定変化量に係数ｋを乗じた値を前回の制御内容に加え、温冷熱機器４０７の今回の制御内容を算出する（ステップＳ３３５）。また、温冷感の変化が温冷感上昇でない、又は温冷感所定値以上でないと判断された場合、すなわち温冷感変化なしである場合（ステップＳ３３４でＮＯ）、機器制御決定部４０５は、温冷熱機器４０７の今回の制御内容を前回の制御内容と同じにする（ステップＳ３３６）。その後、機器制御決定部４０５は、算出した制御内容を温冷熱機器４０７に出力する（図４５のステップＳ２５６）。その結果、温冷熱機器４０７は、温冷感推定結果と係数ｋとに基づいた制御内容で制御される。
かかる構成によれば、複数のそれぞれの脈波パラメータに基づいてユーザの温冷感の変化が同時に推定され、その複数の推定結果を比較して温冷感の変化が決定されるので、温冷熱環境の変化によるユーザの温冷感の変化を精度よく推定することができる。また、複数の温冷感の推定結果が一致した場合にその推定結果が出力され、一致しない場合出力されないので、温冷熱環境の変化以外の要因により１の脈波パラメータが変化した場合であっても、温冷熱機器４０７の制御内容が変更されず、ユーザに不快感を与えることを回避することができる。
さらに、複数の脈波パラメータに基づく温冷感の変化の推定結果に応じて、制御内容の変化量も適切に決定されるので、ユーザにより快適な温冷熱環境を提供することができる。なお、制御内容の変化量とは、例えば、エアコンの風量の変化量、設定室温の変化量、設定吹出し温度の変化量、圧縮機の周波数の変化量、膨張弁の開度の変化量、床暖房システムの設定温度の変化量、電気カーペットや座席シートヒータのヒータＯＮ時間の変化量、およびヒータ容量の変化量などである。
さらにまた、本発明者らが見出した、ユーザの温冷感が所定値（１：やや暖かい）以上で温冷感の変化に対して加速度脈波パラメータｂ／ａがほとんど変化しなくなることを応用して、実施の形態１６と同様にユーザが暖まっているかどうかまで推定することができる。したがって、ユーザが暖まりすぎの際には温冷熱機器４０７の加熱能力を抑制して省エネルギー化にも貢献することができ、あるいは温冷熱機器４０７の冷却能力を増大して速やかにユーザを暑くもなく寒くもない、すなわち寒さや暑さを取り除いた快適な温冷熱環境を実現することも可能となる。
なお、上記説明では、係数ｋを０、０．５、１として説明したが、本発明は特にこれに限定されず、複数の脈波パラメータ変化に基づき推定したそれぞれの温冷感の変化の推定結果のうち、一致する割合が高いほど係数ｋの値を大きくしてもよい。
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
本発明の一局面に係る環境制御装置は、ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得手段と、前記生体情報取得手段によって取得された前記時系列データをカオス解析して生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定手段と、前記推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御手段とを備える。
本発明の他の局面に係る環境制御方法は、ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得ステップと、前記生体情報取得ステップにおいて取得された前記時系列データをカオス解析して生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出ステップと、前記パラメータ算出ステップにおいて算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定ステップと、前記推定ステップによる推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御ステップとを含む。
本発明の他の局面に係る環境制御プログラムは、ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得手段と、前記生体情報取得手段によって取得された前記時系列データをカオス解析して生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定手段と、前記推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御手段としてコンピュータを機能させる。
本発明の他の局面に係る環境制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得手段と、前記生体情報取得手段によって取得された前記時系列データをカオス解析して生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定手段と、前記推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御手段としてコンピュータを機能させる環境制御プログラムを記録している。
これらの構成によれば、ユーザの生体情報の時系列データをカオス解析して生体情報に関するパラメータが算出される。そして、算出されたパラメータに基づいて刺激に対するユーザの快適感が推定され、その推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成が制御される。すなわち、ユーザの快適感が悪化するような推定結果が得られた場合、ユーザに対して快適感を向上させるような刺激を与えられる。
したがって、ユーザの生体情報の時系列データをカオス解析して算出されたパラメータに基づいて快適感が推定され、その推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成が制御されるので、ユーザに対して確実に快適感を実感させることができ、さらにその快適な状態を持続させることができる。
また、上記の環境制御装置において、前記生体情報はユーザの脈波であり、前記刺激制御手段はユーザに与える温冷熱刺激の生成を制御し、前記推定手段は、前記温冷熱刺激に対するユーザの温冷感を推定することが好ましい。
この構成によれば、脈波を評価するパラメータに基づいてユーザの温冷感が推定され、推定結果を基にユーザに与える刺激の生成が制御される。そのため、生体情報の中でも容易に取得可能な脈波からユーザの温冷感が推定されるので、ユーザに不快感を与えることなく、容易にユーザの温冷感を推定することができる。また、脈波を用いてユーザの温冷感を推定しているため、脳波を用いてユーザの温冷感を推定する場合のように専門的かつ高価な機械を用いて装置を構成する必要がなくなり、簡単かつ安価な機械を用いて装置を構成することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記パラメータ算出手段は、前記時系列データをカオス解析することにより最大リアプノフ指数、リカレンスプロット白色描画率及び軌道平行測度中央値のいずれかをパラメータとして算出し、前記推定手段は、前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータに基づいてユーザの温冷感を推定することが好ましい。
この構成によれば、時系列データをカオス解析することにより最大リアプノフ指数、リカレンスプロット白色描画率及び軌道平行測度中央値のいずれかがパラメータとして算出され、算出されたパラメータに基づいてユーザの温冷感が推定される。したがって、従来のように個人差のある生体情報（脈波パラメータ）の絶対値を用いることなくユーザの温冷感を推定することができ、ユーザの温冷感に基づいて居住環境を構成する空調機器などの温冷熱機器を適切に制御することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記パラメータ算出手段は、前記時系列データをカオス解析することにより最大リアプノフ指数をパラメータとして算出し、前記推定手段は、前記最大リアプノフ指数が増加した場合、ユーザの温冷感が中立状態から寒い状態の方向、又は中立状態から暑い状態の方向に変化して温冷感が悪化したと推定し、前記最大リアプノフ指数が減少した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向、又は暑い状態から中立状態の方向に変化して温冷感が改善したと推定することが好ましい。
この構成によれば、時系列データをカオス解析することにより最大リアプノフ指数がパラメータとして算出され、最大リアプノフ指数が増加した場合、ユーザの温冷感が中立状態から寒い状態の方向、又は中立状態から暑い状態の方向に変化して温冷感が悪化したと推定され、最大リアプノフ指数が減少した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向、又は暑い状態から中立状態の方向に変化して温冷感が改善したと推定される。
したがって、温冷感が悪化したと推定された場合、ユーザの温冷感を向上させるような温冷熱刺激を与え、温冷感が改善したと推定された場合、現在の制御を維持するような温冷熱刺激を与えることができる。すなわち、ユーザの温冷感が暑くもなく寒くもない適切な状態に維持されるようにユーザの居住環境を構成する機器、例えば、空調機器を制御することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記パラメータ算出手段は、前記時系列データをカオス解析することによりリカレンスプロット白色描画率をパラメータとして算出し、前記推定手段は、前記リカレンスプロット白色描画率が減少した場合、ユーザの温冷感が暑い状態から中立状態の方向、又は中立状態から寒い状態の方向に変化したと推定し、前記リカレンスプロット白色描画率が増加した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向、又は中立状態から暑い状態の方向に変化したと推定することが好ましい。
この構成によれば、時系列データをカオス解析することによりリカレンスプロット白色描画率がパラメータとして算出され、リカレンスプロット白色描画率が減少した場合、ユーザの温冷感が暑い状態から中立状態の方向、又は中立状態から寒い状態の方向に変化したと推定され、リカレンスプロット白色描画率が増加した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向、又は中立状態から暑い状態の方向に変化したと推定される。
したがって、温冷感が悪化したと推定された場合、ユーザの温冷感を向上させるような温冷熱刺激を与え、温冷感が改善したと推定された場合、現在の制御を維持するような温冷熱刺激を与えることができる。すなわち、ユーザの温冷感が暑くもなく寒くもない適切な状態に維持されるようにユーザの居住環境を構成する機器、例えば、空調機器を制御することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記パラメータ算出手段は、前記時系列データをカオス解析することにより軌道平行測度中央値をパラメータとして算出し、前記推定手段は、前記軌道平行測度中央値が増加した場合、ユーザの温冷感が暑い状態から中立状態の方向、又は中立状態から寒い状態の方向に変化したと推定し、前記軌道平行測度中央値が減少した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向、又は中立状態から暑い状態の方向に変化したと推定することが好ましい。
この構成によれば、時系列データをカオス解析することにより軌道平行測度中央値がパラメータとして算出され、軌道平行測度中央値が増加した場合、ユーザの温冷感が暑い状態から中立状態の方向、又は中立状態から寒い状態の方向に変化したと推定され、軌道平行測度中央値が減少した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向、又は中立状態から暑い状態の方向に変化したと推定される。
したがって、温冷感が悪化したと推定された場合、ユーザの温冷感を向上させるような温冷熱刺激を与え、温冷感が改善したと推定された場合、現在の制御を維持するような温冷熱刺激を与えることができる。すなわち、ユーザの温冷感が暑くもなく寒くもない適切な状態に維持されるようにユーザの居住環境を構成する機器、例えば、空調機器を制御することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記パラメータ算出手段は、前記時系列データをカオス解析して生体情報に関する第１のパラメータを算出する第１のパラメータ算出手段と、前記時系列データの変化に基づいて生体情報に関する第２のパラメータを算出する第２のパラメータ算出手段とを含み、前記推定手段は、前記第１のパラメータ算出手段によって算出された第１のパラメータと、前記第２のパラメータ算出手段によって算出された第２のパラメータとに基づいてユーザの快適感を推定することが好ましい。
この構成によれば、時系列データをカオス解析して生体情報に関する第１のパラメータが算出され、時系列データの変化に基づいて生体情報に関する第２のパラメータが算出され、算出された第１のパラメータと第２のパラメータとに基づいてユーザの快適感が推定される。
したがって、２種類の異なるパラメータを用いてユーザの快適感が推定されるので、生体情報の個人差の影響を排除してユーザの温冷感を精度よく推定することができる。そして、その推定結果を基にユーザに与える刺激を生成するのでユーザの温冷感を暑くもなく寒くもない適切な状態に確実に導くことができる。
また、上記の環境制御装置において、前記第１のパラメータ算出手段は、前記時系列データをカオス解析することにより最大リアプノフ指数を算出し、前記第２のパラメータ算出手段は、前記時系列データから脈波振幅又は脈波波高最大値を算出し、前記推定手段は、前記最大リアプノフ指数が増加し、かつ前記脈波振幅又は前記脈波波高最大値が増加した場合、ユーザの温冷感が中立状態から暑い状態の方向に変化したと推定し、前記最大リアプノフ指数が減少し、かつ前記脈波振幅又は前記脈波波高最大値が増加した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向に変化したと推定し、前記最大リアプノフ指数が増加し、かつ前記脈波振幅又は前記脈波波高最大値が減少した場合、ユーザの温冷感が中立状態から寒い状態の方向に変化したと推定し、前記最大リアプノフ指数が減少し、かつ前記脈波振幅又は前記脈波波高最大値が減少した場合、ユーザの温冷感が暑い状態から中立状態の方向に変化したと推定することが好ましい。
この構成によれば、時系列データをカオス解析することにより最大リアプノフ指数が算出されるとともに、時系列データから脈波振幅又は脈波波高最大値が算出される。そして、最大リアプノフ指数が増加し、かつ脈波振幅又は脈波波高最大値が増加した場合、ユーザの温冷感が中立状態から暑い状態の方向に変化したと推定され、最大リアプノフ指数が減少し、かつ脈波振幅又は脈波波高最大値が増加した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向に変化したと推定され、最大リアプノフ指数が増加し、かつ脈波振幅又は脈波波高最大値が減少した場合、ユーザの温冷感が中立状態から寒い状態の方向に変化したと推定され、最大リアプノフ指数が減少し、かつ脈波振幅又は脈波波高最大値が減少した場合、ユーザの温冷感が暑い状態から中立状態の方向に変化したと推定される。
したがって、最大リアプノフ指数と、脈波振幅又は脈波波高最大値との２種類のパラメータを用いて温冷感が推定されるので、生体情報の個人差の影響を排除してユーザの温冷感を精度よく推定することができる。そして、その推定結果を基にユーザに与える刺激を生成するのでユーザの温冷感を暑くもなく寒くもない適切な状態に確実に導くことができる。
また、上記の環境制御装置において、前記刺激制御手段は、前記推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激を制御するための制御データを生成し、生成した制御データを出力すると共に、前記推定手段に出力し、前記推定手段は、カオス解析して得た最大リアプノフ指数の変動と、前記刺激制御手段によって生成された制御データとを基にユーザの温冷感を推定することが好ましい。
この構成によれば、推定手段は、刺激制御手段により生成された制御データと最大リアプノフ指数とを用いてユーザの温冷感を推定している。すなわち、最大リアプノフ指数のみならず制御データという２種類のパラメータを用いて温冷感が推定されているため、生体情報の個人差の影響を排除してユーザの温冷感を精度よく推定することができる。そして、その推定結果を基にユーザに与える刺激を生成するのでユーザの温冷感を暑くもなく寒くもない適切な状態に確実に導くことができる。
また、上記の環境制御装置において、前記制御データは、刺激を生成する冷房装置の出力強度を示すデータを含み、前記推定手段は、前記制御データから前記冷房装置の出力強度が増加又は減少しているかを判定し、カオス解析して得た最大リアプノフ指数が増加し、かつ前記冷房装置の出力強度が増加している場合、ユーザの温冷感は中立状態から寒い状態の方向に変化したと推定し、前記最大リアプノフ指数が減少し、かつ前記冷房装置の出力強度が増加した場合、ユーザの温冷感は暑い状態から中立状態の方向に変化したと推定し、前記最大リアプノフ指数が増加し、かつ前記冷房装置の出力強度が減少した場合、ユーザの温冷感は中立状態から暑い状態の方向に変化したと推定し、前記最大リアプノフ指数が減少し、かつ前記冷房装置の出力強度が減少した場合、ユーザの温冷感は寒い状態から中立状態の方向に変化したと推定することが好ましい。
この構成によれば、推定手段は、冷房装置の出力強度が増加し、かつ最大リアプノフ指数が増加した場合、ユーザの温冷感は中立状態から寒い状態の方向に変化したと推定する。また、冷房装置の出力強度が増加し、かつ最大リアプノフ指数が減少した場合、ユーザの温冷感は暑い状態から中立状態の方向に変化したと推定する。また、冷房装置の出力強度が減少し、かつ最大リアプノフ指数が増加した場合、ユーザの温冷感は中立状態から暑い状態の方向に変化したと推定する。また、冷房装置の出力強度が減少し、かつ最大リアプノフ指数が減少した場合、ユーザの温冷感は寒い状態から中立状態の方向に変化したと推定する。そして、これらの推定結果から、温冷熱刺激の生成が制御される。すなわち、最大リアプノフ指数の増加又は減少と、冷房装置の出力強度の増加又は減少との組み合わせから、ユーザの温冷感が推定されているため、生体情報の個人差の影響を排除してユーザの温冷感を精度よく推定することができる。そして、その推定結果を基にユーザに与える刺激を生成するのでユーザの温冷感を暑くもなく寒くもない適切な状態に確実に導くことができる。
また、上記の環境制御装置において、前記制御データは、刺激を生成する暖房装置の出力強度を示すデータを含み、前記推定手段は、前記制御データから前記暖房装置の出力強度が増加又は減少しているかを判定し、前記推定手段は、カオス解析して得た最大リアプノフ指数が増加し、かつ前記暖房装置の出力強度が増加している場合、ユーザの温冷感は中立状態から暑い状態の方向に変化したと推定し、前記最大リアプノフ指数が減少し、かつ前記暖房装置の出力強度が増加した場合、ユーザの温冷感は寒い状態から中立状態の方向に変化したと推定し、前記最大リアプノフ指数が増加し、かつ前記暖房装置の出力強度が減少した場合、ユーザの温冷感は中立状態から寒い状態の方向に変化したと推定し、前記最大リアプノフ指数が減少し、かつ前記暖房装置の出力強度が減少した場合、ユーザの温冷感は暑い状態から中立状態の方向に変化したと推定することが好ましい。
この構成によれば、推定手段は、暖房装置の出力強度が増加し、かつ最大リアプノフ指数が増加した場合、ユーザの温冷感は中立状態から暑い状態の方向に変化したと推定する。また、暖房装置の出力強度が増加し、かつ最大リアプノフ指数が減少した場合、ユーザの温冷感は寒い状態から中立状態の方向に変化したと推定する。また、暖房装置の出力強度が減少し、かつ最大リアプノフ指数が増加した場合、ユーザの温冷感は中立状態から寒い状態の方向に変化したと推定する。また、暖房装置の出力強度が減少し、かつ最大リアプノフ指数が減少した場合、ユーザの温冷感は暑い状態から中立状態の方向に変化したと推定する。そして、これらの推定結果から、温冷熱刺激の生成が制御される。すなわち、最大リアプノフ指数の増加又は減少と、暖房装置の出力強度の増加又は減少との組み合わせから、ユーザの温冷感が推定されているため、生体情報の個人差の影響を排除してユーザの温冷感を精度よく推定することができる。そして、その推定結果を基にユーザに与える刺激を生成するのでユーザの温冷感を暑くもなく寒くもない適切な状態に確実に導くことができる。
また、上記の環境制御装置において、前記パラメータ算出手段は、前記時系列データをカオス解析して生体情報に関する第１のパラメータを算出する第１のパラメータ算出手段と、前記時系列データの変化に基づいて生体情報に関する第２のパラメータを算出する第２のパラメータ算出手段とを含み、前記推定手段は、前記第１のパラメータ算出手段によって算出された第１のパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する第１の推定手段と、前記第２のパラメータ算出手段によって算出された第２のパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する第２の推定手段とを含み、前記刺激制御手段は、前記第１の推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する第１の刺激制御手段と、前記第２の推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する第２の刺激制御手段とを含み、前記時系列データの変化を基に、前記第１の刺激制御手段による制御と前記第２の刺激制御手段による制御とを切り替える刺激制御切替手段をさらに備えることが好ましい。
この構成によれば、時系列データをカオス解析して生体情報に関する第１のパラメータが算出されるとともに、時系列データの変化に基づいて生体情報に関する第２のパラメータが算出される。そして、第１のパラメータに基づいてユーザの快適感が推定され、その推定結果を基に、第１の刺激制御手段によって、ユーザに与える刺激の生成が制御される。また、第２のパラメータに基づいてユーザの快適感が推定され、その推定結果を基に、第２の刺激制御手段によって、ユーザに与える刺激の生成が制御される。そして、時系列データの変化を基に、第１の刺激制御手段による制御と第２の刺激制御手段による制御とが切り替えられる。
ここで、時系列データをカオス解析することによりユーザの状態を推定するためには十分な期間、例えば数分〜１５分程度の時間が必要であるが、時系列データの変化を基にユーザの状態を推定する場合は、短時間、例えば約５秒間〜約１０秒間で、ある程度精度良くユーザの状態を推定することができる。
そこで、時系列データが、ユーザへの刺激が強すぎることを明らかに示す、あるいは時系列データが、ユーザへの刺激が弱すぎることを明らかに示すような、現在ユーザに与えている刺激の強度を早急に弱める、あるいは強める必要がある場合、短時間でユーザの状態を推定し得る第２刺激制御手段により刺激の生成を制御させれば、ユーザに与える刺激をある程度適切な範囲に速やかに移行させることが可能になる。
一方、時系列データがユーザへの刺激が強すぎない、あるいは弱すぎないことを明らかに示す場合、現在ユーザに与えている刺激の強度を早急に変化させる必要がないため、第１刺激制御手段によりユーザの状態を推定し、その推定結果に基づいて、ユーザに適切な刺激を与えても、ユーザに苦痛や、悪影響を与えることはない。これにより、十分な期間の時系列データが得られない場合であっても、ユーザの状態をある程度正確に推定することができ、ユーザに苦痛や悪影響を与えることを速やかに回避して、ユーザに対して快適感を向上させるような刺激を与えることができる。その結果、ユーザの居住環境を構成する機器、例えば、空調機器、照明機器、映像機器及び音響機器等の制御にも十分適用させることができる。
また、上記の環境制御装置において、前記第１の刺激制御手段は、前記第１の推定手段による推定結果を基に、ユーザのリラックス感、快適感、又は温冷感を向上させる強度の刺激を生成させる第１刺激値を算出し、前記第２の刺激制御手段は、前記第２の推定手段による推定結果を基に、ユーザのリラックス感、快適感、又は温冷感を向上させる強度の刺激を前記刺激生成手段に生成させる第２刺激値を算出し、前記刺激制御切替手段は、前記第１刺激値と前記第２刺激値とを基に、刺激出力値を算出し、算出した刺激出力値が示す刺激を生成させることが好ましい。
この構成によれば、第１刺激値と第２刺激値とを基に刺激出力値が算出され、算出された刺激出力値が示す刺激が生成されているため、ユーザの状態に応じて好ましい強度の刺激をユーザに与えることができる。
また、上記の環境制御装置において、前記刺激制御切替手段は、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激出力値を算出し、前記時系列データの変化が、所定の下限規定値以下の場合、前記第２刺激値を前記刺激出力値とし、前記時系列データの変化が、所定の上限規定値より大きい場合、前記第２刺激値を前記刺激出力値とすることが好ましい。
この構成によれば、時系列データの変化が所定の下限規定値以下でありユーザへの刺激の強度が低すぎる場合、或いは時系列データの変化が所定の上限規定値以上でありユーザへの刺激の強度が強すぎる場合は、第２刺激値が刺激出力値とされ、第２の刺激制御手段によりユーザに与える刺激が制御されるため、ユーザを速やかにリラックス状態にすることができる。
また、上記の環境制御装置において、前記刺激制御切替手段は、前記時系列データの変化が、所定の第１規定値（＞前記下限規定値）より大きく、所定の第２規定値（前記第１規定値＜前記第２規定値＜前記上限規定値）以下の場合、前記第１刺激値を前記刺激出力値とすることが好ましい。
この構成によれば、時系列データの変化が第１規定値より大きく、第２規定値以下の場合、ユーザはリラックスしていると判定され、第１刺激値が刺激出力値とされ、第１の刺激制御手段によりユーザに与える刺激が制御されるため、ユーザをより確実にリラックス状態にすることができる。
また、上記の環境制御装置において、前記刺激制御切替手段は、前記時系列データの変化が前記下限規定値より大きく、前記第１規定値以下の場合、前記時系列データの変化が前記第１規定値に近づくにつれて、前記第１刺激値に対する重み係数が増大し、前記第２刺激値に対する重み係数が低下するように両刺激値の重み係数を決定し、決定した重み係数に従って両刺激値を加算した値を前記刺激出力値とすることが好ましい。
この構成によれば、時系列データの変化が下限規定値より大きく、第１規定値以下の場合、時系列データの変化が第１規定値に近づくにつれて、第１刺激値に対する重み係数が増大されるため、第１の刺激制御手段による制御と第２の刺激制御手段による制御とを適切な割合で組み合わせて、ユーザに与える刺激を制御することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記刺激制御切替手段は、前記時系列データの変化が前記第２規定値より大きく、前記上限規定値以下の場合、前記時系列データの変化が前記上限規定値に近づくにつれて、前記第１刺激値に対する重み係数が低下し、前記第２刺激値に対する重み係数が増大するように両刺激値の重み係数を決定し、決定した重み係数に従って両刺激値を加算した値を前記刺激出力値とすることが好ましい。
この構成によれば、時系列データの変化が第２規定値より大きく上限規定値以下である場合、時系列データの変化が第２規定値に近づくにつれて、第２刺激値に対する重み係数が増大されるため、第１の刺激制御手段による制御と第２の刺激制御手段による制御とを適切な割合で組み合わせて、ユーザに与える刺激を制御することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記第１の推定手段は、前記生体情報の最大リアプノフ指数を脈波カオスパラメータとして算出し、算出した脈波カオスパラメータが所定の第３規定値以上の場合、ユーザのリラックス感、快適感、又は温冷感が向上していると推定し、前記脈波カオスパラメータが前記第３規定値未満の場合、ユーザのリラックス感、快適感、又は温冷感は向上していないと推定することが好ましい。この構成によれば、最大リアプノフ指数を基にユーザの状態が推定されているため、ユーザの状態を正確に推定することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記第１の刺激制御手段は、前記第１の推定手段によりユーザのリラックス感、快適感、又は温冷感が向上していると推定された場合、現在の刺激の強度が維持されるように前記第１刺激値を算出し、ユーザのリラックス感、快適感、又は温冷感が向上していないと推定された場合、現在の刺激の強度が強化されるように前記第１刺激値を算出することが好ましい。
この構成によれば、ユーザのリラックス感または快適感または温冷感等が向上していると推定された場合、現在の刺激の強度が維持され、ユーザのリラックス感、快適感、又は温冷感が向上していないと推定された場合、現在の刺激の強度が強化されるため、ユーザに対して速やかにリラックス感、快適感、又は温冷感を与えることできる。
また、上記の環境制御装置において、前記第１の推定手段は、前記第１のパラメータ算出手段によって算出された第１のパラメータと、前記第２のパラメータ算出手段によって算出された第２のパラメータとに基づいてユーザの快適感を推定することが好ましい。
この構成によれば、時系列データをカオス解析して生体情報に関する第１のパラメータが算出されるとともに、時系列データの変化に基づいて生体情報に関する第２のパラメータが算出される。そして、第１のパラメータと第２のパラメータとに基づいてユーザの快適感が推定され、その推定結果を基に、第１の刺激制御手段によって、ユーザに与える刺激の生成が制御される。また、第２のパラメータに基づいてユーザの快適感が推定され、その推定結果を基に、第２の刺激制御手段によって、ユーザに与える刺激の生成が制御される。そして、時系列データの変化を基に、第１の刺激制御手段による制御と第２の刺激制御手段による制御とが切り替えられる。
したがって、第１のパラメータだけでなく、２種類の異なるパラメータを用いてユーザの快適感が推定されるので、生体情報の個人差の影響を排除してユーザの温冷感を精度よく推定することができる。
また、上記の環境制御装置において、ユーザが在室する部屋の室温を計測する室温計測手段を更に備え、前記パラメータ算出手段は、前記時系列データをカオス解析することにより最大リアプノフ指数を算出し、前記推定手段は、前記最大リアプノフ指数が増加し、かつ前記室温が上昇した場合、ユーザの温冷感が中立状態から暑い状態の方向に変化したと推定し、前記最大リアプノフ指数が減少し、かつ前記室温が上昇した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向に変化したと推定し、前記最大リアプノフ指数が増加し、かつ前記室温が低下した場合、ユーザの温冷感が中立状態から寒い状態の方向に変化したと推定し、前記最大リアプノフ指数が減少し、かつ前記室温が低下した場合、ユーザの温冷感が暑い状態から中立状態の方向に変化したと推定することが好ましい。
この構成によれば、ユーザが在室する部屋の室温が計測され、時系列データをカオス解析することにより最大リアプノフ指数が算出される。そして、最大リアプノフ指数が増加し、かつ室温が上昇した場合、ユーザの温冷感が中立状態から暑い状態の方向に変化したと推定され、最大リアプノフ指数が減少し、かつ室温が上昇した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向に変化したと推定され、最大リアプノフ指数が増加し、かつ室温が低下した場合、ユーザの温冷感が中立状態から寒い状態の方向に変化したと推定され、最大リアプノフ指数が減少し、かつ室温が低下した場合、ユーザの温冷感が暑い状態から中立状態の方向に変化したと推定される。
したがって、最大リアプノフ指数だけでなく、最大リアプノフ指数と室温との２種類のパラメータを用いて温冷感が推定されるので、生体情報の個人差の影響を排除してユーザの温冷感を精度よく推定することができる。そして、その推定結果を基にユーザに与える刺激を生成するのでユーザの温冷感を暑くもなく寒くもない適切な状態に確実に導くことができる。
本発明の他の局面に係る環境制御装置は、ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得手段と、前記生体情報取得手段によって取得された前記時系列データの変化に基づいて生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定手段と、前記推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御手段とを備える。
本発明の他の局面に係る環境制御方法は、ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得ステップと、前記生体情報取得ステップにおいて取得された前記時系列データの変化に基づいて生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出ステップと、前記パラメータ算出ステップにおいて算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定ステップと、前記推定ステップによる推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御ステップとを含む。
本発明の他の局面に係る環境制御プログラムは、ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得手段と、前記生体情報取得手段によって取得された前記時系列データの変化に基づいて生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定手段と、前記推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御手段としてコンピュータを機能させる。
本発明の他の局面に係る環境制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得手段と、前記生体情報取得手段によって取得された前記時系列データの変化に基づいて生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定手段と、前記推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御手段としてコンピュータを機能させる環境制御プログラムを記録している。
これらの構成によれば、ユーザの生体情報の時系列データの変化に基づいて生体情報に関するパラメータが算出される。そして、算出されたパラメータに基づいて刺激に対するユーザの快適感が推定され、その推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成が制御される。すなわち、ユーザの快適感が悪化するような推定結果が得られた場合、ユーザに対して快適感を向上させるような刺激を与えられる。
したがって、ユーザの生体情報の時系列データの変化に基づいて算出されたパラメータに基づいて快適感が推定され、その推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成が制御されるので、ユーザに対して確実に快適感を実感させることができ、さらにその快適な状態を持続させることができる。
また、上記の環境制御装置において、前記生体情報はユーザの脈波であり、前記刺激制御手段はユーザに与える温冷熱刺激の生成を制御し、前記推定手段は、前記温冷熱刺激に対するユーザの温冷感を推定することが好ましい。
この構成によれば、脈波を評価するパラメータに基づいてユーザの温冷感が推定され、推定結果を基にユーザに与える刺激の生成が制御される。そのため、生体情報の中でも容易に取得可能な脈波からユーザの温冷感が推定されるので、ユーザに不快感を与えることなく、容易にユーザの温冷感を推定することができる。また、脈波を用いてユーザの温冷感を推定しているため、脳波を用いてユーザの温冷感を推定する場合のように専門的かつ高価な機械を用いて装置を構成する必要がなくなり、簡単かつ安価な機械を用いて装置を構成することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記パラメータ算出手段は、前記生体情報から得られる脈波波形の脈波振幅、脈波波高最大値、前記生体情報から得られる脈波波形を２階微分した加速度脈波波形の波形成分比、加速度脈波振幅及びパルスレートのうちの少なくとも１つをパラメータとして算出し、前記推定手段は、前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータの変動を基に、ユーザの温冷感を推定することが好ましい。
この構成によれば、生体情報から得られる脈波波形の脈波振幅、脈波波高最大値、生体情報から得られる脈波波形を２階微分した加速度脈波波形の波形成分比、加速度脈波振幅及びパルスレートのうちの少なくとも１つがパラメータとして算出され、算出されたパラメータの変動を基に、ユーザの温冷感が推定される。
したがって、従来のように個人差のある生体情報（脈波パラメータ）の絶対値を用いることなくユーザの温冷感を推定することができ、ユーザの温冷感に基づいて居住環境を構成する空調機器などの温冷熱機器を適切に制御することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記パラメータ算出手段は、前記時系列データに基づいて前記加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａを算出し、前記推定手段は、前記加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが増加した場合、ユーザの温冷感が中立状態から寒い状態の方向、又は中立状態から暑い状態の方向に変化して温冷感が悪化したと推定し、前記加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが減少した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向、又は暑い状態から中立状態の方向に変化して温冷感が改善したと推定することが好ましい。
この構成によれば、時系列データに基づいて加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが算出され、加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが増加した場合、ユーザの温冷感が中立状態から寒い状態の方向、又は中立状態から暑い状態の方向に変化して温冷感が悪化したと推定され、加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが減少した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向、又は暑い状態から中立状態の方向に変化して温冷感が改善したと推定される。
したがって、加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが増加したか、減少したかを判定することにより、ユーザの温冷感が悪化したか、改善したかを推定することができ、推定結果に応じて刺激の生成を適切に制御することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記パラメータ算出手段は、前記時系列データに基づいて前記加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａを算出し、前記推定手段は、前記加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが増加した場合、ユーザの温冷感が暑い状態から中立状態の方向、又は中立状態から寒い状態の方向に変化したと推定し、前記加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが減少した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向、又は中立状態から暑い状態の方向に変化したと推定することが好ましい。
この構成によれば、時系列データに基づいて加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが算出され、加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが増加した場合、ユーザの温冷感が暑い状態から中立状態の方向、又は中立状態から寒い状態の方向に変化したと推定され、加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが減少した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向、又は中立状態から暑い状態の方向に変化したと推定される。
したがって、温冷感が悪化したと推定された場合、ユーザの温冷感を向上させるような温冷熱刺激を与え、温冷感が改善したと推定された場合、現在の制御を維持するような温冷熱刺激を与えることができる。すなわち、ユーザの温冷感が暑くもなく寒くもない適切な状態に維持されるようにユーザの居住環境を構成する機器、例えば、空調機器を制御することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記パラメータ算出手段は、前記時系列データに基づいて前記脈波振幅又は前記脈波波高最大値、及び前記加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａを算出し、前記推定手段は、前記加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが増加し、かつ前記脈波振幅又は前記脈波波高最大値が増加した場合、ユーザの温冷感が中立状態から暑い状態の方向に変化したと推定し、前記加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが減少し、かつ前記脈波振幅又は前記脈波波高最大値が増加した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向に変化したと推定し、前記加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが増加し、かつ前記脈波振幅又は前記脈波波高最大値が減少した場合、ユーザの温冷感が中立状態から寒い状態の方向に変化したと推定し、前記加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが減少し、かつ前記脈波振幅又は前記脈波波高最大値が減少した場合、ユーザの温冷感が暑い状態から中立状態の方向に変化したと推定することが好ましい。
この構成によれば、時系列データに基づいて脈波振幅又は脈波波高最大値、及び加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが算出される。そして、加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが増加し、かつ脈波振幅又は脈波波高最大値が増加した場合、ユーザの温冷感が中立状態から暑い状態の方向に変化したと推定される。また、加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが減少し、かつ脈波振幅又は脈波波高最大値が増加した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向に変化したと推定される。さらに、加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが増加し、かつ脈波振幅又は脈波波高最大値が減少した場合、ユーザの温冷感が中立状態から寒い状態の方向に変化したと推定される。さらにまた、加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが減少し、かつ脈波振幅又は脈波波高最大値が減少した場合、ユーザの温冷感が暑い状態から中立状態の方向に変化したと推定される。
したがって、加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａと、脈波振幅又は脈波波高最大値との２種類のパラメータを用いて温冷感が推定されるので、生体情報の個人差の影響を排除してユーザの温冷感を精度よく推定することができる。そして、その推定結果を基にユーザに与える刺激を生成するのでユーザの温冷感を暑くもなく寒くもない適切な状態に確実に導くことができる。
また、上記の環境制御装置において、前記パラメータ算出手段は、前記時系列データに基づいて前記加速度脈波振幅、前記加速度脈波波形の波形成分比ｂ／ａ及び前記加速度脈波波形の波形成分比ｄ／ａのうちの少なくとも一つを算出し、前記推定手段は、前記加速度脈波振幅、前記加速度脈波波形の波形成分比ｂ／ａ及び前記加速度脈波波形の波形成分比ｄ／ａのうちの少なくとも一つが増加した場合、ユーザの温冷感が中立状態から暑い状態の方向に変化した、又は寒い状態から中立状態の方向に変化したと推定し、前記加速度脈波振幅、前記加速度脈波波形の波形成分比ｂ／ａ及び前記加速度脈波波形の波形成分比ｄ／ａのうちの少なくとも一つが減少した場合、ユーザの温冷感が中立状態から寒い状態の方向に変化した、又は暑い状態から中立状態の方向に変化したと推定することが好ましい。
この構成によれば、時系列データに基づいて加速度脈波振幅、加速度脈波波形の波形成分比ｂ／ａ及び加速度脈波波形の波形成分比ｄ／ａのうちの少なくとも一つが算出される。そして、加速度脈波振幅、加速度脈波波形の波形成分比ｂ／ａ及び加速度脈波波形の波形成分比ｄ／ａのうちの少なくとも一つが増加した場合、ユーザの温冷感が中立状態から暑い状態の方向に変化した、又は寒い状態から中立状態の方向に変化したと推定される。また、加速度脈波振幅、加速度脈波波形の波形成分比ｂ／ａ及び加速度脈波波形の波形成分比ｄ／ａのうちの少なくとも一つが減少した場合、ユーザの温冷感が中立状態から寒い状態の方向に変化した、又は暑い状態から中立状態の方向に変化したと推定される。
したがって、加速度脈波振幅、加速度脈波波形の波形成分比ｂ／ａ及び加速度脈波波形の波形成分比ｄ／ａのうちの少なくとも一つが増加したか、減少したかを判定することにより、ユーザの温冷感の変化を推定することができ、推定結果に応じて刺激の生成を適切に制御することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記パラメータ算出手段は、前記時系列データをカオス解析して生体情報に関する第１のパラメータを算出する第１のパラメータ算出手段と、前記時系列データの変化に基づいて生体情報に関する第２のパラメータを算出する第２のパラメータ算出手段とを含み、前記推定手段は、前記第１のパラメータ算出手段によって算出された第１のパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する第１の推定手段と、前記第２のパラメータ算出手段によって算出された第２のパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する第２の推定手段とを含み、複数の前記第１のパラメータ算出手段、複数の前記第２のパラメータ算出手段、又は少なくとも１つの前記第１のパラメータ算出手段及び少なくとも１つの前記第２のパラメータ算出手段を備え、前記第１の推定手段又は前記第２の推定手段による推定結果が全て一致するか否かを判定する判定手段をさらに備え、前記刺激制御手段は、前記判定手段によって一致すると判定された推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御することが好ましい。
この構成によれば、第１のパラメータ算出手段によって、時系列データをカオス解析して生体情報に関する第１のパラメータが算出され、第１の推定手段によって、算出された第１のパラメータに基づいてユーザの快適感が推定される。また、第２のパラメータ算出手段によって、時系列データの変化に基づいて生体情報に関する第２のパラメータが算出され、第２の推定手段によって、算出された第２のパラメータに基づいてユーザの快適感が推定される。そして、環境制御装置には、複数の第１のパラメータ算出手段、複数の第２のパラメータ算出手段、又は少なくとも１つの第１のパラメータ算出手段及び少なくとも１つの第２のパラメータ算出手段が備えられている。第１の推定手段又は第２の推定手段による推定結果が全て一致するか否かが判定され、全ての推定結果が一致すると判定された場合、その推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成が制御される。
したがって、複数のそれぞれのパラメータに基づいてユーザの温冷感を同時に推定し、その複数の推定結果を比較して温冷感を決定するので、温冷熱環境の変化によるユーザの温冷感を精度よく推定することができる。また、温冷熱環境の変化以外の要因によりパラメータが変化した場合であっても、適切に制御内容が変更されるので、ユーザに不快感を与えることを回避することができ、常に良好な快適感をユーザに与えることができる。
また、上記の環境制御装置において、ユーザに対して刺激を出力する刺激出力手段によって刺激が出力される際、前記刺激出力手段は、刺激を出力したことを示す刺激出力信号を前記推定手段に出力し、前記推定手段は、前記パラメータの変動を、前記刺激出力信号を受信する前に抽出されたパラメータと受信した後に抽出されたパラメータとから算出することが好ましい。
この構成によれば、ユーザにおける刺激を受けた前後の脈波の変動から、ユーザの快適感を推定しているため、刺激に対するユーザの反応を確実に把握することができる。また、刺激に対するユーザの反応に基づいて快適感の推定を行い、推定結果に基づいた刺激内容を判断して出力することで、個人差に対応することも可能となり、確実にユーザに快適感を実感させることができる。さらにこの一連の処理を繰り返すことでユーザおける快適な状態を確実に持続させることができる。
また、上記の環境制御装置において、前記パラメータ算出手段は、前記パラメータの変動を、予め定められた一定時間ごとに抽出されたパラメータから算出することが好ましい。この構成によれば、刺激に対するユーザの反応の変動を把握することができる。また、刺激に対するユーザの反応に基づいて快適感の推定を行い、推定結果に基づいた刺激内容を判断して出力することで、個人差に対応することも可能となり、確実にユーザに快適感を実感させることができる。
また、上記の環境制御装置において、前記推定手段は、前記パラメータの変動が、ユーザの快適感が変化していないことを示す所定の第１の範囲内にある場合、ユーザの快適感は変化していないと推定して、前記刺激制御手段に対して快適感を向上させる刺激出力命令を出力することが好ましい。
この構成によれば、脈波のパラメータの変動と、ユーザの快適感との間に相関があるという本発明者らが見いだした原理を用いてユーザの快適感が変化していないことを示す第１の範囲が予め定められ、パラメータの変動がこの第１の範囲に属する場合に、ユーザの快適感が変化していないと推定されているため、ユーザの快適感が変化していないことを正確に推定することができる。また、ユーザの快適感が変化していないことを示す推定結果が得られた場合、快適感を向上させる刺激を出力するため、ユーザに快適感を与えることができる。
また、上記の環境制御装置において、前記推定手段は、前記パラメータの変動が、前記第１の範囲とは異なり、かつ、ユーザの快適感が向上していることを示す所定の第２の範囲内にある場合、ユーザの快適感は向上していると推定して、前記刺激制御手段に対して快適感を維持させる刺激出力命令を出力することが好ましい。
この構成によれば、脈波を評価するパラメータの変動とユーザの快適感との間に相関があるという本発明者らが見いだした原理を用いて、ユーザの快適感が向上していることを示す第２の範囲を予め定め、パラメータの変動がこの第２の範囲に属している場合にユーザの快適感が向上している推定されているため、ユーザの快適感の向上を正確に推定することができる。また、ユーザの快適感が向上していることを示す推定結果が得られた場合、快適感を維持させる刺激を出力するため、ユーザの快適感を持続させることができる。
また、上記の環境制御装置において、前記推定手段は、前記パラメータの変動が、前記第２の範囲とは異なり、かつ、ユーザの快適感が低下していることを示す所定の第３の範囲内にある場合、ユーザの快適感は低下しているとして、前記刺激制御手段に対して快適感を向上させる刺激出力命令を出力し、前記パラメータの変動が前記第１〜第３の範囲のいずれにも属さない場合、ユーザが危険な状態にあると推定し、システムを緊急停止させることが好ましい。
この構成によれば、脈波を評価するパラメータの変動とユーザの快適感との間に相関があるという本発明者らが見いだした原理を用いて、ユーザの快適感が低下していることを示す第３の範囲を予め定め、パラメータの変動がこの第３の範囲に属している場合にユーザの快適感が低下している推定されているため、ユーザの快適感の低下を正確に推定することができる。また、ユーザの快適感が低下していることを示す推定結果が得られた場合、快適感を向上させる刺激を出力するため、ユーザに快適感を与えることができる。また、パラメータの変動が第１〜第３の範囲のいずれにも属さない場合、ユーザの危険を予測して、システムが緊急停止されるため、ユーザにとって安全なシステムを実現することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記推定手段は、前記パラメータの変動が前記第１の範囲に入った場合、当該パラメータの変動が前記第２の範囲内に収まるように刺激出力命令を出力し、当該パラメータの変動が前記第２の範囲内に入った場合、刺激を中止する刺激出力命令を出力し、その後当該パラメータの変動が再び前記第１の範囲内に入り一定期間継続して前記第１の範囲に収まっている場合、刺激に対してユーザが順応したと推定して、前記刺激制御手段に対して刺激を中止する直前に出力した刺激出力命令を再び出力することが好ましい。
この構成によれば、刺激に対する順応が始まったことも検知して刺激出力を制御することができ、ユーザにおける快適な状態を確実に持続できるシステムを実現することができる。また、ユーザの脈波の変化から最適な刺激内容やタイミングを判断して出力することで、効率的な運転を実現することができ、省エネの面でも効果的なシステムを実現することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記パラメータ算出手段は、前記時系列データから脈波を評価するための第１パラメータ及び前記第１パラメータとは異なる第２パラメータを算出し、前記推定手段は、前記第１パラメータの変動と前記第２のパラメータの変動とに基づいてユーザの温冷感を推定することが好ましい。
この構成によれば、脈波を評価するための２種類のパラメータである第１及び第２のパラメータが抽出され、第１及び第２のパラメータの変動とユーザの温冷感との間に相関があるという本発明者らが見いだした原理を用いて、ユーザの温冷感が推定されているため、温冷感が暑い状態の方向へ変化したのか、寒い状態の方向へ変化したのか、中立状態の方向へ変化したのかといったユーザの温冷感を精度よく推定することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記推定手段は、ユーザに与える刺激内容と、前記パラメータの変動とを基に、ユーザの温冷感を推定することが好ましい。この構成によれば、脈波のパラメータの変動と、温刺激であるか冷刺激であるかといった刺激の種類や強度等の刺激内容とに基づいて、ユーザの温冷感が推定されているため、温冷感が暑い状態の方向へ変化したのか、寒い状態の方向へ変化したのか、中立状態の方向へ変化したのかといったユーザの温冷感を精度良く推定することができる。
また、上記の環境制御装置において、ユーザの所在する場所の温度を計測する温度計測手段を更に備え、前記推定手段は、前記パラメータの変動と前記温度計測手段による温度計測結果とを基に、ユーザの温冷感を推定することが好ましい。
この構成によれば、脈波のパラメータの変動と、ユーザの所在する場所の温度が上昇したか低下したかといった結果とに基づいて、ユーザの温冷感が推定されているため、ユーザの温冷感が暑い状態の方向へ変化したのか、寒い状態の方向へ変化したのか、中立状態の方向へ変化したのかといったユーザの温冷感を精度良く推定することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記パラメータは、前記時系列データから得られる脈波波形を２階微分した加速度脈波の波形成分比であり、前記推定手段は、前記加速度脈波の波形成分比が減少した場合、ユーザの温冷感は寒い状態から中立状態の方向、または暑い状態から中立状態の方向に変化して温冷感が改善したと推定し、前記加速度脈波の波形成分比が増加した場合、ユーザの温冷感は中立状態から寒い状態の方向、または中立状態から暑い状態の方向に変化して温冷感が悪化したと推定することが好ましい。
この構成によれば、数ある脈波のパラメータのうち、加速度脈波の波形成分比がパラメータとされるため、複雑な処理が不要となり簡素な構成でシステムを実現することができる。また、パラメータの変動からユーザの温冷感の変化の方向が推定されているため、刺激に対するユーザの反応をより確実に抽出することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記第１のパラメータは、前記時系列データから得られる脈波波形を２階微分した加速度脈波の波形成分比であり、前記第２のパラメータは、前記時系列データから得られる脈波波形を２階微分した加速度脈波の波高の最大値、又は前記時系列データから得られる脈波の波高の最大値であり、前記推定手段は、前記加速度脈波の波形成分比が減少し、かつ前記加速度脈波の波高の最大値、又は前記脈波の波高の最大値が増加した場合、ユーザの温冷感は寒い状態から中立状態の方向に変化したと推定し、前記加速度脈波の波形成分比が減少し、かつ前記加速度脈波の波高の最大値、又は前記脈波の波高の最大値が減少した場合、ユーザの温冷感は暑い状態から中立状態の方向に変化したと推定し、前記加速度脈波の波形成分比が増加し、かつ前記加速度脈波の波高の最大値、又は前記脈波の波高の最大値が増加した場合、ユーザの温冷感は中立状態から暑い状態の方向に変化したと推定し、前記加速度脈波の波形成分比が増加し、かつ前記加速度脈波の波高の最大値、又は前記脈波の波高の最大値が減少した場合、ユーザの温冷感は中立状態から寒い状態の方向に変化したと推定することが好ましい。
この構成によれば、数ある脈波パラメータのうち、脈波データから得られる脈波波形を２回微分した加速度脈波の波形成分比が第１のパラメータとされ、加速度脈波の波高の最大値、又は脈波の波高の最大値が第２のパラメータとされるため、複雑な処理が不要となり簡素な構成でシステムを実現することができる。また、パラメータである加速度脈波の波形成分比の変動と加速度脈波の波高の最大値、又は脈波の波高の最大値からユーザの温冷感の変化の方向が推定されているため、刺激に対するユーザの反応をより確実に抽出することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記パラメータは、前記時系列データから得られる脈波波形を２階微分した加速度脈波の波形成分比であり、前記推定手段は、前記加速度脈波の波形成分比が減少し、かつ刺激内容が冷感を向上させる刺激の種類であり、かつ刺激の強度が増加している場合、または、前記加速度脈波の波形成分比が減少し、かつ刺激内容が温感を向上させる刺激の種類であり、かつ刺激の強度が減少している場合、ユーザの温冷感は暑い状態から中立状態の方向に変化したと推定し、前記加速度脈波の波形成分比が減少し、かつ刺激内容が冷感を向上させる刺激の種類であり、かつ刺激の強度が減少している場合、または、前記加速度脈波の波形成分比が減少し、かつ刺激内容が温感を向上させる刺激の種類でありかつ刺激の強度が増加している場合、ユーザの温冷感は寒い状態から中立状態の方向に変化したと推定し、前記加速度脈波の波形成分比が増加し、かつ刺激内容が冷感を向上させる刺激の種類であり、かつ刺激の強度が増加している場合、または、前記加速度脈波の波形成分比が増加し、かつ刺激内容が温感を向上させる刺激の種類であり、かつ刺激の強度が減少している場合、ユーザの温冷感は中立状態から寒い状態の方向に変化したと推定し、前記加速度脈波の波形成分比が増加し、かつ刺激内容が冷感を向上させる刺激の種類であり、かつ刺激の強度が減少している場合、または、前記加速度脈波の波形成分比が増加し、かつ刺激内容が温感を向上させる刺激の種類であり、かつ刺激の強度が増加している場合には、ユーザの温冷感は中立状態から暑い状態の方向に変化したと推定することが好ましい。
この構成によれば、数ある脈波のパラメータのうち、加速度脈波の波形成分比がパラメータとされるため、複雑な処理が不要となり簡素な構成でシステムを実現することができる。また、パラメータである加速度脈波の波形成分比の変動と刺激内容とに基づいてユーザの温冷感の変化の方向が推定されているため、刺激に対するユーザの反応をより確実に抽出することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記推定手段は、前記パラメータの微分値を算出し、算出した微分値を基に、ユーザの温冷感を推定することが好ましい。この構成によれば、パラメータである加速度脈波の波形成分比の微分値からユーザの温冷感が推定されているため、刺激に対するユーザの反応をより確実に抽出することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記推定手段は、前記第１及び第２のパラメータの微分値を算出しユーザの温冷感を推定することが好ましい。この構成によれば、第１のパラメータである加速度脈波の波形成分比の微分値と、第２のパラメータである加速度脈波の波高の最大値、又は脈波の波高の最大値の微分値とに基づいて、ユーザの温冷感が推定されているため、刺激に対するユーザの反応をより確実に抽出することができる。
また、上記の環境制御装置において、前記推定手段は、前記パラメータの変動が所定の範囲内である場合、ユーザの温冷感は変化していないと判断し、刺激出力命令を出力しないことが好ましい。この構成によれば、パラメータのわずかな変動による刺激内容の頻繁な変更や推定処理を減少させることができる。
また、上記の環境制御装置において、前記推定手段は、前記第１のパラメータの変動が所定の第１の範囲内である場合、または前記第２のパラメータの変動が所定の第２の範囲内である場合、ユーザの温冷感は変化していないと判断し、刺激出力命令を出力しないことが好ましいこの構成によれば、第１と第２のパラメータのわずかな変動による刺激内容の頻繁な変更や推定処理を減少させることができる。
本発明にかかる環境制御装置、環境制御方法、環境制御プログラム及び環境制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、ユーザに対して確実に快適感を実感させることができ、さらにその快適な状態を持続させることができ、例えば、空調機器、照明機器、映像機器及び音響機器等の居住環境を構成する機器を制御する環境制御装置、環境制御方法、環境制御プログラム及び環境制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体などに有用である。
本発明の実施の形態１における環境制御装置の構成を示したブロック図である。 本発明の実施の形態１における環境制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。 （ａ）は、本発明者らが被験者実験により見出した、最大リアプノフ指数とユーザの温冷感の相関を表したグラフであり、（ｂ）は、図３（ａ）から見出した最大リアプノフ指数の変動と温冷感の変動との関係をまとめたテーブルである。 本発明の実施の形態２における環境制御装置の構成を示したブロック図である。 本発明の実施の形態２における環境制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。 （ａ）は、本発明者らが被験者実験により見出した、脈波波高最大値とユーザの温冷感との相関を表したグラフであり、（ｂ）は最大リアプノフ指数とユーザの温冷感との相関を表したグラフであり、（ｃ）は、図６（ａ），（ｂ）に示す脈波波高最大値と最大リアプノフ指数とに対する温冷感の関係をマトリクス状にまとめたテーブルである。 本発明の実施の形態２における状態推定部での処理の流れを示すフローチャートである。 推定データと制御データとを対応づけたテーブルを示す図である。 本発明の実施の形態３における環境制御装置の構成を示したブロック図である。 本発明の実施の形態３における環境制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態２と同様にして導いた最大リアプノフ指数と室温とに対する温冷感をマトリクス状にまとめたテーブルを示す図である。 本発明の実施の形態４における環境制御装置の構成を示したブロック図である。 本発明の実施の形態４における環境制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。 （ａ）は、最大リアプノフ指数及び冷房能力と温冷感との関係をマトリクス状にまとめたテーブルを示す図であり、（ｂ）は、最大リアプノフ指数及び暖房能力と温冷感との関係をマトリクス状にまとめたテーブルを示す図である。 本発明の実施の形態５における環境制御装置の構成を示す概略図である。 本実施の形態における脈波カオスパラメータ算出部、脈波カオスパラメータ比較部、第１ユーザ状態推定部及び第１刺激制御部の動作を示すフローチャートである。 本実施の形態における脈波波形パラメータ算出部、脈波波形パラメータ比較部、第２ユーザ状態推定部及び第２刺激制御部の動作を示すフローチャートである。 本実施の形態における刺激制御切替部の動作を示すフローチャートである。 脈波波形パラメータとメンバシップ値との関係を示したグラフである。 足浴前、足浴中及び足浴後の脈波をカオス解析して得られたリアプノフ指数の変化と、快適感及び温冷感に関する主観申告の変化との一例を示す図である。 本発明の実施の形態６における環境制御システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態６における環境制御システムの処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態６におけるパラメータ変動判断部の処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態７におけるパラメータ変動判断部の処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態８における環境制御システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態８における環境制御システムの処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態８におけるパラメータ変動判断部の処理を示す第１のフローチャートである。 本発明の実施の形態８におけるパラメータ変動判断部の処理を示す第２のフローチャートである。 刺激内容が定常的な刺激である場合のパラメータ変動判断部の処理を示す第１のフローチャートである。 刺激内容が定常的な刺激である場合のパラメータ変動判断部の処理を示す第２のフローチャートである。 本発明の実施の形態９における環境制御システムの処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態９におけるパラメータ変動判断部の処理を示すフローチャートである。 本発明者らが被験者実験により見出した、波形成分比とユーザの温冷感との相関を表したグラフである。 本発明の実施の形態１０における環境制御システムの処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１０におけるパラメータ変動判断部の処理を示すフローチャートである。 本発明者らが被験者実験により見出した、加速度脈波波高最大値とユーザの温冷感との相関を表したグラフである。 本発明者らが被験者実験により見出した、脈波波高最大値とユーザの温冷感との相関を表したグラフである。 本発明の実施の形態１１における環境制御システムの処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１１におけるパラメータ変動判断部の処理を示す第１のフローチャートである。 本発明の実施の形態１１におけるパラメータ変動判断部の処理を示す第２のフローチャートである。 本発明の実施の形態１２における環境制御システムの構成を示す図である。 本発明の実施の形態１２における環境制御システムの処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１２におけるパラメータ変動判断部の処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１３における環境制御装置の構成を示すブロック図である。 図４４に示す環境制御装置による環境制御処理の流れを示すフローチャートである。 本発明者らが被験者実験により見出した、加速度脈波波形成分比、加速度脈波振幅又はＲＰ−ｄｗとユーザの温冷感との相関を表すグラフである。 本発明者らが被験者実験により見出した、加速度脈波波形成分比とユーザの温冷感との相関を表すグラフである。 実施の形態１３における温冷感変化推定部による温冷感の変化の推定処理を示すフローチャートである。 実施の形態１３の第１の変形例における温冷感変化推定部による温冷感の変化の推定処理を示すフローチャートである。 本発明者らが被験者実験により見出した、軌道平行測度中央値とユーザの温冷感との相関を表すグラフである。 実施の形態１３の第２の変形例における温冷感変化推定部による温冷感の変化の推定処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１４における環境制御装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１４における温冷感変化決定部による温冷感変化決定処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態１５における温冷感変化決定部による温冷感変化決定処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態１５において、第１温冷感変化推定部及び第２温冷感変化推定部による推定結果と、温冷感変化決定部によって決定される温冷感の変化及び係数ｋとを関連付けたテーブルの一例を示す図である。 実施の形態１５における機器制御決定部による制御内容決定処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態１６における温冷感変化推定部による温冷感変化推定処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態１７において、第１温冷感変化推定部及び第２温冷感変化推定部による推定結果と、温冷感変化決定部によって決定される温冷感の変化及び係数ｋとを関連付けたテーブルの一例を示す図である。 実施の形態１７における機器制御決定部の処理の流れを示すフローチャートである。 特許文献１に記載されている加速度脈波の波形を示す図である。 特許文献２に記載されている温風暖房機の構成を示すブロック図である。

Claims (25)

  1. ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得手段と、
    前記生体情報取得手段によって取得された前記時系列データをカオス解析して生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出手段と、
    前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定手段と、
    前記推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御手段とを備えることを特徴とする環境制御装置。
  2. 前記生体情報はユーザの脈波であり、
    前記刺激制御手段はユーザに与える温冷熱刺激の生成を制御し、
    前記推定手段は、前記温冷熱刺激に対するユーザの温冷感を推定することを特徴とする請求項１記載の環境制御装置。
  3. 前記パラメータ算出手段は、前記時系列データをカオス解析することにより最大リアプノフ指数、リカレンスプロット白色描画率及び軌道平行測度中央値のいずれかをパラメータとして算出し、
    前記推定手段は、前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータに基づいてユーザの温冷感を推定することを特徴とする請求項２記載の環境制御装置。
  4. 前記パラメータ算出手段は、前記時系列データをカオス解析することにより最大リアプノフ指数をパラメータとして算出し、
    前記推定手段は、前記最大リアプノフ指数が増加した場合、ユーザの温冷感が中立状態から寒い状態の方向、又は中立状態から暑い状態の方向に変化して温冷感が悪化したと推定し、前記最大リアプノフ指数が減少した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向、又は暑い状態から中立状態の方向に変化して温冷感が改善したと推定することを特徴とする請求項３記載の環境制御装置。
  5. 前記パラメータ算出手段は、前記時系列データをカオス解析することによりリカレンスプロット白色描画率をパラメータとして算出し、
    前記推定手段は、前記リカレンスプロット白色描画率が減少した場合、暑い状態から中立状態の方向、又は中立状態から寒い状態の方向に変化して温冷感が悪化したと推定し、前記リカレンスプロット白色描画率が増加した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向、又は中立状態から暑い状態の方向に変化して温冷感が改善したと推定することを特徴とする請求項３記載の環境制御装置。
  6. 前記パラメータ算出手段は、前記時系列データをカオス解析することにより軌道平行測度中央値をパラメータとして算出し、
    前記推定手段は、前記軌道平行測度中央値が増加した場合、ユーザの温冷感が暑い状態から中立状態の方向、又は中立状態から寒い状態の方向に変化して温冷感が悪化したと推定し、前記軌道平行測度中央値が減少した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向、又は中立状態から暑い状態の方向に変化して温冷感が改善したと推定することを特徴とする請求項３記載の環境制御装置。
  7. 前記パラメータ算出手段は、前記時系列データをカオス解析して生体情報に関する第１のパラメータを算出する第１のパラメータ算出手段と、前記時系列データの変化に基づいて生体情報に関する第２のパラメータを算出する第２のパラメータ算出手段とを含み、
    前記推定手段は、前記第１のパラメータ算出手段によって算出された第１のパラメータと、前記第２のパラメータ算出手段によって算出された第２のパラメータとに基づいてユーザの快適感を推定することを特徴とする請求項１記載の環境制御装置。
  8. 前記第１のパラメータ算出手段は、前記時系列データをカオス解析することにより最大リアプノフ指数を算出し、
    前記第２のパラメータ算出手段は、前記時系列データから脈波振幅又は脈波波高最大値を算出し、
    前記推定手段は、
    前記最大リアプノフ指数が増加し、かつ前記脈波振幅又は前記脈波波高最大値が増加した場合、ユーザの温冷感が中立状態から暑い状態の方向に変化したと推定し、
    前記最大リアプノフ指数が減少し、かつ前記脈波振幅又は前記脈波波高最大値が増加した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向に変化したと推定し、
    前記最大リアプノフ指数が増加し、かつ前記脈波振幅又は前記脈波波高最大値が減少した場合、ユーザの温冷感が中立状態から寒い状態の方向に変化したと推定し、
    前記最大リアプノフ指数が減少し、かつ前記脈波振幅又は前記脈波波高最大値が減少した場合、ユーザの温冷感が暑い状態から中立状態の方向に変化したと推定することを特徴とする請求項７記載の環境制御装置。
  9. 前記パラメータ算出手段は、前記時系列データをカオス解析して生体情報に関する第１のパラメータを算出する第１のパラメータ算出手段と、前記時系列データの変化に基づいて生体情報に関する第２のパラメータを算出する第２のパラメータ算出手段とを含み、
    前記推定手段は、前記第１のパラメータ算出手段によって算出された第１のパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する第１の推定手段と、前記第２のパラメータ算出手段によって算出された第２のパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する第２の推定手段とを含み、
    前記刺激制御手段は、前記第１の推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する第１の刺激制御手段と、前記第２の推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する第２の刺激制御手段とを含み、
    前記時系列データの変化を基に、前記第１の刺激制御手段による制御と前記第２の刺激制御手段による制御とを切り替える刺激制御切替手段をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の環境制御装置。
  10. 前記第１の推定手段は、前記第１のパラメータ算出手段によって算出された第１のパラメータと、前記第２のパラメータ算出手段によって算出された第２のパラメータとに基づいてユーザの快適感を推定することを特徴とする請求項９記載の環境制御装置。
  11. ユーザが在室する部屋の室温を計測する室温計測手段を更に備え、
    前記パラメータ算出手段は、前記時系列データをカオス解析することにより最大リアプノフ指数を算出し、
    前記推定手段は、
    前記最大リアプノフ指数が増加し、かつ前記室温が上昇した場合、ユーザの温冷感が中立状態から暑い状態の方向に変化したと推定し、
    前記最大リアプノフ指数が減少し、かつ前記室温が上昇した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向に変化したと推定し、
    前記最大リアプノフ指数が増加し、かつ前記室温が低下した場合、ユーザの温冷感が中立状態から寒い状態の方向に変化したと推定し、
    前記最大リアプノフ指数が減少し、かつ前記室温が低下した場合、ユーザの温冷感が暑い状態から中立状態の方向に変化したと推定することを特徴とする請求項２記載の環境制御装置。
  12. ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得手段と、
    前記生体情報取得手段によって取得された前記時系列データの変化に基づいて生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出手段と、
    前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定手段と、
    前記推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御手段とを備えることを特徴とする環境制御装置。
  13. 前記生体情報はユーザの脈波であり、
    前記刺激制御手段はユーザに与える温冷熱刺激の生成を制御し、
    前記推定手段は、前記温冷熱刺激に対するユーザの温冷感を推定することを特徴とする請求項１２記載の環境制御装置。
  14. 前記パラメータ算出手段は、前記生体情報から得られる脈波波形の脈波振幅、脈波波高最大値、前記生体情報から得られる脈波波形を２階微分した加速度脈波波形の波形成分比、加速度脈波振幅及びパルスレートのうちの少なくとも１つをパラメータとして算出し、
    前記推定手段は、前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータの変動を基に、ユーザの温冷感を推定することを特徴とする請求項１３記載の環境制御装置。
  15. 前記パラメータ算出手段は、前記時系列データに基づいて前記加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａを算出し、
    前記推定手段は、前記加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが増加した場合、ユーザの温冷感が中立状態から寒い状態の方向、又は中立状態から暑い状態の方向に変化して温冷感が悪化したと推定し、前記加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが減少した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向、又は暑い状態から中立状態の方向に変化して温冷感が改善したと推定することを特徴とする請求項１４記載の環境制御装置。
  16. 前記パラメータ算出手段は、前記時系列データに基づいて前記加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａを算出し、
    前記推定手段は、前記加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが増加した場合、ユーザの温冷感が暑い状態から中立状態の方向、又は中立状態から寒い状態の方向に変化して温冷感が悪化したと推定し、前記加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが減少した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向、又は中立状態から暑い状態の方向に変化して温冷感が改善したと推定することを特徴とする請求項１４記載の環境制御装置。
  17. 前記パラメータ算出手段は、前記時系列データに基づいて前記脈波振幅又は前記脈波波高最大値、及び前記加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａを算出し、
    前記推定手段は、
    前記加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが増加し、かつ前記脈波振幅又は前記脈波波高最大値が増加した場合、ユーザの温冷感が中立状態から暑い状態の方向に変化したと推定し、
    前記加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが減少し、かつ前記脈波振幅又は前記脈波波高最大値が増加した場合、ユーザの温冷感が寒い状態から中立状態の方向に変化したと推定し、
    前記加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが増加し、かつ前記脈波振幅又は前記脈波波高最大値が減少した場合、ユーザの温冷感が中立状態から寒い状態の方向に変化したと推定し、
    前記加速度脈波波形の波形成分比ｃ／ａが減少し、かつ前記脈波振幅又は前記脈波波高最大値が減少した場合、ユーザの温冷感が暑い状態から中立状態の方向に変化したと推定することを特徴とする請求項１４記載の環境制御装置。
  18. 前記パラメータ算出手段は、前記時系列データに基づいて前記加速度脈波振幅、前記加速度脈波波形の波形成分比ｂ／ａ及び前記加速度脈波波形の波形成分比ｄ／ａのうちの少なくとも一つを算出し、
    前記推定手段は、前記加速度脈波振幅、前記加速度脈波波形の波形成分比ｂ／ａ及び前記加速度脈波波形の波形成分比ｄ／ａのうちの少なくとも一つが増加した場合、ユーザの温冷感が中立状態から暑い状態の方向に変化した、又は寒い状態から中立状態の方向に変化したと推定し、前記加速度脈波振幅、前記加速度脈波波形の波形成分比ｂ／ａ及び前記加速度脈波波形の波形成分比ｄ／ａのうちの少なくとも一つが減少した場合、ユーザの温冷感が中立状態から寒い状態の方向に変化した、又は暑い状態から中立状態の方向に変化したと推定することを特徴とする請求項１４記載の環境制御装置。
  19. 前記パラメータ算出手段は、前記時系列データをカオス解析して生体情報に関する第１のパラメータを算出する第１のパラメータ算出手段と、前記時系列データの変化に基づいて生体情報に関する第２のパラメータを算出する第２のパラメータ算出手段とを含み、
    前記推定手段は、前記第１のパラメータ算出手段によって算出された第１のパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する第１の推定手段と、前記第２のパラメータ算出手段によって算出された第２のパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する第２の推定手段とを含み、
    複数の前記第１のパラメータ算出手段、複数の前記第２のパラメータ算出手段、又は少なくとも１つの前記第１のパラメータ算出手段及び少なくとも１つの前記第２のパラメータ算出手段を備え、
    前記第１の推定手段又は前記第２の推定手段による推定結果が全て一致するか否かを判定する判定手段をさらに備え、
    前記刺激制御手段は、前記判定手段によって一致すると判定された推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御することを特徴とする請求項１又は１２記載の環境制御装置。
  20. ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得ステップと、
    前記生体情報取得ステップにおいて取得された前記時系列データをカオス解析して生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出ステップと、
    前記パラメータ算出ステップにおいて算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定ステップと、
    前記推定ステップによる推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御ステップとを含むことを特徴とする環境制御方法。
  21. ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得手段と、
    前記生体情報取得手段によって取得された前記時系列データをカオス解析して生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出手段と、
    前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定手段と、
    前記推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする環境制御プログラム。
  22. ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得手段と、
    前記生体情報取得手段によって取得された前記時系列データをカオス解析して生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出手段と、
    前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定手段と、
    前記推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする環境制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  23. ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得ステップと、
    前記生体情報取得ステップにおいて取得された前記時系列データの変化に基づいて生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出ステップと、
    前記パラメータ算出ステップにおいて算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定ステップと、
    前記推定ステップによる推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御ステップとを含むことを特徴とする環境制御方法。
  24. ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得手段と、
    前記生体情報取得手段によって取得された前記時系列データの変化に基づいて生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出手段と、
    前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定手段と、
    前記推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする環境制御プログラム。
  25. ユーザの生体情報の時系列データを取得する生体情報取得手段と、
    前記生体情報取得手段によって取得された前記時系列データの変化に基づいて生体情報に関するパラメータを算出するパラメータ算出手段と、
    前記パラメータ算出手段によって算出されたパラメータに基づいてユーザの快適感を推定する推定手段と、
    前記推定手段による推定結果を基に、ユーザに与える刺激の生成を制御する刺激制御手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする環境制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11598680B2 (en) 2019-05-15 2023-03-07 Daikin Industries, Ltd. System for estimating thermal comfort

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4995098B2 (ja) * 2005-12-05 2012-08-08 パナソニック株式会社 環境制御装置、環境制御方法、環境制御プログラム及び環境制御システム
JP5092482B2 (ja) * 2007-03-23 2012-12-05 セイコーエプソン株式会社 生体情報検出装置、生体情報検出装置の制御方法および制御プログラム
JP4469869B2 (ja) 2007-03-27 2010-06-02 株式会社東芝 温冷感判定装置及び方法、及び前記温冷感判定結果を用いた空調制御装置及び方法
WO2008149559A1 (ja) * 2007-06-08 2008-12-11 Panasonic Corporation 脈波検出装置、機器制御装置および脈波検出方法
JP4677528B2 (ja) * 2007-07-20 2011-04-27 株式会社カオテック研究所 星座グラフ履歴表示装置
TW200924706A (en) * 2007-12-12 2009-06-16 Inst Information Industry Emotion sensing and relaxing system and its method
US9398873B2 (en) * 2008-06-06 2016-07-26 Koninklijke Philips N.V. Method of obtaining a desired state in a subject
CN102753112B (zh) * 2009-09-11 2015-11-25 厄比电子医学有限责任公司 高频外科手术设备
JP5543792B2 (ja) * 2010-01-26 2014-07-09 パナソニック株式会社 空調制御装置、空調システムおよび空調制御方法
EP2460464A1 (en) * 2010-12-03 2012-06-06 Koninklijke Philips Electronics N.V. Sleep disturbance monitoring apparatus
WO2012176098A1 (en) * 2011-06-20 2012-12-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. Adapting patient room ambient stimuli to patient healing status
CN102645002A (zh) * 2012-04-16 2012-08-22 广东美的制冷设备有限公司 一种生物信号的空调器控制系统及其控制方法
US9727037B2 (en) * 2012-08-24 2017-08-08 Abl Ip Holding Llc Environmental control using a chaotic function
US8779669B2 (en) 2012-08-24 2014-07-15 Abl Ip Holding Llc Chaotic approach to control of lighting
US9706623B2 (en) * 2012-08-24 2017-07-11 Abl Ip Holding Llc Learning capable control of chaotic lighting
TWI512247B (zh) * 2012-12-20 2015-12-11 Ind Tech Res Inst 舒適度調控系統、其使用者端設備及其系統端設備
US10067516B2 (en) * 2013-01-22 2018-09-04 Opower, Inc. Method and system to control thermostat using biofeedback
JP6318574B2 (ja) * 2013-11-21 2018-05-09 株式会社明電舎 時系列データの異常監視方法及び時系列データの異常監視装置
CN103953999B (zh) * 2014-03-24 2016-11-02 美的集团股份有限公司 空调系统、空调器及其控制方法和自然风采样器
US10697661B2 (en) 2014-11-06 2020-06-30 Huawei Technologies Co., Ltd. Thermal control apparatus and method
CN105571048B (zh) * 2014-11-10 2020-10-20 开利公司 群动态环境控制
CN104490371B (zh) * 2014-12-30 2016-09-21 天津大学 一种基于人体生理参数的热舒适检测方法
JP5936748B1 (ja) * 2015-05-20 2016-06-22 株式会社Ｃｙｇａｍｅｓ 情報処理システム、サーバ及びプログラム、並びに端末及びプログラム
JP6090383B2 (ja) * 2015-07-31 2017-03-08 ダイキン工業株式会社 空調制御システム
WO2018106522A1 (en) 2016-12-07 2018-06-14 Carrier Corporation Group dynamic environmental control system and method of operation
US11906186B2 (en) 2017-07-26 2024-02-20 Daikin Industries, Ltd. Environmental equipment control apparatus
KR102014218B1 (ko) 2018-04-05 2019-08-27 주식회사 세라젬 심박수 측정 기능을 구비한 온열 치료기의 제어장치 및 그 제어방법
JP7170459B2 (ja) * 2018-08-10 2022-11-14 株式会社東芝 血行検出装置、方法、及びプログラム
CN110260470B (zh) * 2019-06-20 2020-09-29 西安建筑科技大学 基于群智能架构的中央空调并联冷机负荷优化分配方法
CN110726222B (zh) * 2019-10-29 2020-12-29 珠海格力电器股份有限公司 空调控制方法、装置、存储介质以及处理器
JP2021089134A (ja) 2019-11-26 2021-06-10 ダイキン工業株式会社 機械学習装置、及び、環境調整装置
CN111313684A (zh) * 2020-02-19 2020-06-19 广州大学 混沌信号生成方法、电路、调制信号输出电路及开关电源
WO2024034072A1 (ja) * 2022-08-10 2024-02-15 三菱電機株式会社 脳活動推定装置、脳活動推定装置を備えた機器および空調装置

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH074347B2 (ja) * 1987-02-27 1995-01-25 松下電器産業株式会社 加速度脈波計
JP2833082B2 (ja) 1989-04-27 1998-12-09 株式会社デンソー 空気調和制御装置
JP2857895B2 (ja) * 1989-11-24 1999-02-17 株式会社デンソー 血流検出器
JP3616308B2 (ja) 1992-10-22 2005-02-02 株式会社半導体エネルギー研究所 パチンコ遊技機
JP2816799B2 (ja) 1993-08-10 1998-10-27 株式会社日立製作所 センシング装置と環境制御機器及び環境制御方法
JPH07299040A (ja) 1994-05-10 1995-11-14 Sanyo Electric Co Ltd 皮膚温度の検出によるマルチメディア機器制御装置
JP3785703B2 (ja) * 1996-10-31 2006-06-14 株式会社明電舎 時系列データの識別方法およびその識別装置
JP2001141306A (ja) 1999-11-15 2001-05-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 温風暖房機
JP2002017687A (ja) * 2000-07-07 2002-01-22 Canon Inc 生体信号解析方法
US6594524B2 (en) * 2000-12-12 2003-07-15 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Adaptive method and apparatus for forecasting and controlling neurological disturbances under a multi-level control
US20020156392A1 (en) * 2001-03-06 2002-10-24 Mitsubishi Chemical Corporation Method and apparatus for inspecting biological rhythms
JPWO2002087434A1 (ja) * 2001-04-25 2004-08-12 株式会社コンピュータコンビニエンス 生体状態及び生体状態に影響を及ぼす行為の有効性の判定方法、判定装置、判定システム、判定プログラム及びそのプログラムを記録した記録媒体
US7038588B2 (en) * 2001-05-04 2006-05-02 Draeger Medical Infant Care, Inc. Apparatus and method for patient point-of-care data management
JP2003042509A (ja) 2001-07-31 2003-02-13 Sanyo Electric Co Ltd 空気調和システム
JP2003227654A (ja) 2002-02-06 2003-08-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 風呂装置
JP2004073520A (ja) * 2002-08-20 2004-03-11 Saneyuki Amada 病態診断装置及びプログラム
KR100493705B1 (ko) * 2002-10-02 2005-06-02 엘지전자 주식회사 사용자의 특성에 맞게 운전되는 공조 시스템 및 공조 방법
JP2004351184A (ja) 2003-05-28 2004-12-16 Yasuo Fujii ユビキタス式健康管理支援システム
WO2005000119A1 (ja) * 2003-06-27 2005-01-06 Soiken Inc. 疲労度評価方法、疲労度評価装置、およびデータベース
US20050121530A1 (en) * 2003-12-04 2005-06-09 Thomas Song System defined as thermoister for monitoring, controlling and adjusting a sleeper's environmental conditions of the space above entire bed surface
US20050215844A1 (en) * 2004-03-25 2005-09-29 Ten Eyck Lawrence G Patient carestation
WO2007075477A2 (en) * 2005-12-19 2007-07-05 University Of Florida Closed-loop state-dependent seizure prevention systems

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11598680B2 (en) 2019-05-15 2023-03-07 Daikin Industries, Ltd. System for estimating thermal comfort

Also Published As

Publication number Publication date
JP4954879B2 (ja) 2012-06-20
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