TW201033550A - Air conditioning control device - Google Patents

Description

201033550 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 ' 本發明係有關於一種空調控制裝置，更詳言之， ， 關於一種在就寢時控制空調機之空調控制裝置。 “ 【先前技術】 習知’就寢中之空調機的動作控制係使用定時器 空調機動作的開/關。又，依照動作時間來調整冷暖氣設= 的設定溫度。上述情況，例如在夏天等環境溫度高的^ 之冷氣設備設定，若預歧空調機動作至起床時間時，在 ，明時會有因絲冷而倾，或是起料赖_不 ==身體狀況之可紐。因此，較佳是在就寢時使空調 機的動作停止’或是定喃使空調機在規定時間後停 止。但是’夏天時，因為空調機的動作若停止時，室溫立 刻上升’所以會有在夜間中途覺醒之可能性。中途覺醒^， 即便再次使空峨動作並以錢料間後_的方夫使用 ρ器再次狀而再人睡時，在空調機的動作停止後亦會 ^再次中途覺醒之可能性。該結果，會產生睡眠不足之問 通〇 ^為了解決上述的問題，例如有提供1994年5月2〇日 ^仃之日本_許公開⑽7638號公報所記載之空調裝 ^或溯年8月7日登記之日本國特許第28ιΐ977號公 ΓΓί載之就寢裝置。該空調裝置及就寢裝置係具備檢測 =者的⑽J體狀手m，藉_手段來檢測就 的體糾，會自動狀職者係處於睡不著的狀態並 曰由控制空調機來進行室溫的調整。但是，上述二個習知 3/17 201033550 例 調機二= 變^:調:保持在，作狀態’會有空 溫’因為—整晚空調機係Si:: 者的身體狀況造成相當_之可能性。t有對就 【發明内容】 ” J卜丁、穴1«·—樘 費用之同時，能夠減少 ---- f就寢者的身體狀況的影響之空調 二本，，係提供-種在降低空調機的運轉 控制裝置 t驗調控制裝置係具備··振 :度傳感部、設定部、判定部及。前= :==背，且按照起，就== 輪出電仏號，則述檢測部係從前 ==頻帶之振動成分，並檢測前述振 部附近來檢__氣溫，·前述設定 縣按照就寢者的操作而設定對應前述比率或次數 轉費用 ^限值、及對應前述氣溫之第二臨限值；前述判定部係當 則述比率或次數及前述氣溫係各自大於前述第一及第二臨 限值時’狀就歸祕於睡*著的絲；前述控制 控制空調機。在本發_第-特徵，前述控制部係當前述 空=機未動作’而若前述判定部判定為睡不著的狀態時， 使前述空調機動作。在該發明，因為只有前述判定部判— 為睡不著的狀態時使前述空調機動作，不會如習知例之2 前述空調機動作一整晚。因此，能夠降低前述空調機的運 又，因為不僅是就寢者的體動並且與頭部附近的 4/17 201033550 氣溫一同判定是否處於睡不著的 對就寢者為適溫卻因產生體動而誤二士儘管室溫 因此在=防止違反就寢糊覺之空調控：耆的狀態。 作時間計時之計時器。而且前述控制調機的動 大於規定時間時，使前述空調機的動;==作時間 是在規二=明所

者的身體狀況的影響。祕。因此，能_少對就寢 定對:!述設定部係按照就寢者的操作而設 疋對應刖述比率或次數之第三臨限值、 第四臨限值。前述控制部係當前述動作則而 =次t係低於前述第三臨限值、或是=溫= 限值時，使前輕調機的動作停止。在該發明， 述比料次數及前述氣溫之中的任—方低於就寢 者斤4的臨限值時’使前述空調機的動作自動地停止，

止前輕賴必要社的動作。因此，能夠降低對 就寢者的身體狀況的影響。 —^一實施形態，前述設定部係按照就寢者的操作而設 ^比前述第二臨限值更高的第五臨限值。前述控制部係當 前述空，機未動作’而前述氣溫係高於前述第五臨限： 時，使前述空調機強制地動作。在該發明，因為即便前述 比1或次數未大於前述第一臨限值，當前述氣溫過度地上 升和*，使則述空調機強制地動作。因此，例如當就寢者處 於不翻身程度之熟睡狀態而對前述氣溫感覺遲鈍時，能夠 防止因前述氣溫的過度上升而中途覺醒。 5/17 201033550 明的第二特徵，前述檢測部係從 者^^的頻帶之振動成分。該㈣置 推疋部，該推定部係藉由觫^ 』衣罝，、谞 述空調機停止動作時之前述温度=== =Γ判定就寢者係處於睡不著的狀： 〇 照就寢者的感覺來進:以制二空調機’能夠更依 為基於目_前述氣溫及推定的睡眠狀態而判定為 睡不，j如能夠在就寢者開始_之前進时調控制: 在-實施形態，當前述控制部係當前述空 Γ述推定部推定由淺睡狀態轉移至熟睡狀態時，使^述 工調機停正動作。在該發明，因為係在就寢者的睡眠狀離 安定後使前述空_停幼作，能齡 二 的變化之中途覺醒。 π#·& _ 更詳細地魏本發_錄實施職。本發 特徵及優點係與以下的詳細敘述及附加圖能 更深入理解。 〜此約 【實施方式】 第一實施形態 以下，邊參考第-圖及第二圖邊說明本發明的實施护 態-。本實施職的空财難置丨係如第—圖所示，盘 空調機11 -同例如設置在寢室，具備：振動傳感部2 '溫 度傳感部3、檢測部4、設定部5、判定部6及控制部 6/17 201033550 在觸11侧如賴運轉冷暖氣設備糊節寢室内 的至酿者，並且具有遙控功能者。而且，因為此種空調機 11係眾所周知，在此省略詳細的說明。

-振動傳感部2係例如由壓電型元件所構成，該厘電型 元件係由I偏二氣乙婦(polyvinylidene fluoride)等的高分子 麗電=料_成。振動傳感部2係如第-圖所示，係配設 在床° 8與床台8所載置的床墊9之間的就歸的背部附 近。而且，振動傳感部2係將按照起因於床墊9上的就寢 者10的心跳、+吸及體動之振動喊生的電荷變換成電信 號並輪出。又’前述電信號係被輸人至增幅部(圖式中未顯 示)並，增幅至需要的大小後被輸出至檢測部4。 … 、/皿度傳感部3係例如由混合鎳、猛、始、鐵等的氧化 祕燒結㈣成賴敏電阻所構成。溫度舰部3係如第 :圖所示，配設在就寢者1〇的頭部附近。而且，溫度傳感 4 3係按照縣溫度變化*變化之電畴綠測周圍的 t並將檢測結果輸出至判定部6。又，因為溫度傳感部3 、'、士述，配設在就寢者的頭部附近，被檢賴氣溫係接 近就寢者10身體感覺的溫度。 ^測部4係透過前述增幅部而將從振動傳感部2輸出 在^號’抽取就寢者1G的體動之振動成分。通常，體動 2縣有規定的縣，體喊生時能_刺具有廣頻 之信號。因此，檢測部4係從1〜_z的廣闊範圍 =^之帶通遽波器(bandpass f細)抽取振動成分。又，檢 W 4健振域分的輸出值算出翻身頻率。在此，本實 =態的翻㈣㈣指在規料間峨如之振動 成为的輪出值為大於-定的臨限值的期間之比率(％)。ι分 7/17 201033550 鐘之中，前述期間為15秒時翻身頻率為25。/。。如此進行， 檢測部3係每分鐘算出翻身頻率，並將算出結果輪出至判 定部6。又，雖然上述的翻身頻率係作為比率被算出，此外， 亦可以是在1分鐘之振動成分大於一定的臨限值之次數。 設定部5係具備：輸入部(圖式中未顯示），其係接受就 者10的操作輸入，及έ己憶部（圖式中未顯示），其係記憶 受的輸入内容。前述輸入部係具備例如按釦等。而且二 "又疋部5係以按照就寢者10的操作而設定對應翻身頻率之 第臨限值Τ1、及對應在溫度傳感部3所檢測的氣溫之第 =臨限值Τ2之方式構成。在此，第—臨限值T1係設定當 就寝者10以何觀度頻率翻身時欲判定為睡不著的狀態之 =’第二臨限值T2係溫度更上升時就麟1()會感到 不者之溫度。第—及第二臨限值T2係被記憶在前述記憶 二初期狀態之第—及第二臨限值Ή、Τ2係各自例如 個】〇%、27度。但是’因為上述翻身頻率或氣溫具有 且亦因周圍環境而不同，就寢者Κ)可適當地變更。 翻身6係如第—圖所示，比較從檢測部4所輸入的 =步率與在設定部5内所記憶的第一臨限值^。又，判 二比=限=:後， 及氣溫係各二 將二 201033550 示藉由、，工外線將用以使空調機u動作之控制信號發至 。另一方面，空調機U藉由接收控制信號而開始 Τ^Λ 又’控制部11係除了紅外線以外，例如以 本電機工業會)規格的有線信號將控制信號發送至 工調機11的方式之構成亦可。 本實施形態的空調控制裝置！係如上述， j 10為睡不著的狀態時使㈣機η動作。因此不會有 :¾知例之使空調機η動作一整晚 =轉費二。又，因為本實施形態的空調‘^ 疋就寢者1〇的體動並且與頭部附近的氣溫-同 睡不著的狀態。因此’ _防止儘管室溫對 =者10為適溫，SJ產生體動而誤欺為料著的狀^ 因此，，夠防止違反就寢者10的感覺之空調控制。-仁疋，在夏天等環境溫度高的時期， — ==制用以_内的室溫保持 ::;： 11 f續動作時，會有就寢者1G在 料身體感到不舒暢等損害身體之^ 4 此，控制部7係具備用以將空調機 y1月匕f生。對 時器(圖式中未顯示）。而且控制部7係以使==十時之計 後經過規定_割5蝴時使_ ^作 对_ °因此’因為空調機11即便動作HT 鐘停止動作，不會-整晚使前述空調機m，在15分 對就寢者H)的身體狀況的影響。而且，就夠減= 地變更前述規定時間。 z者10可適當 又，設定部5係除了上述第— 外’亦能_照就寢者10的操二 9/17 201033550 第三臨限值、及對應溫度傳感部3所檢測的氣溫之第四臨 限值之方式構成。而且，控制部7亦能夠以空調機Η動作， 且翻身頻率係低於前述第三臨限值，或是氣溫係低於前述 第四臨限值時’使前述空調機n的動作停止之方式構成。 ，時，因為在翻身頻率及氣溫之任一方低於就寢者1〇所設 定的臨限值時’便使前述空調機11的動作自動地停止，故 能夠防止前述空調機U必要以上的動作。因此，能夠降低 對就寢者10的身體狀況的影響。 但是’就寢者10係熟睡狀態時，對周圍的氣溫之感覺 變為遲鈍’例如即便氣溫上升至適溫以上，亦不怎麼翻身。 因此在熟輸態期間，判定部6無法判定_者10係處於 睡不著的狀態，控制部7無法使空調機u動作。隨後，就 寢者10的睡眠狀態變淺時，恢復對周圍氣溫之感覺而瞬間 感到熱’該結果會有中途覺醒之問題。 —對此，設定部5能夠以按照贿者1G的操作而設定比 前述第二臨限值T2更高，例如大約2度的第五臨限值。而 控制部7能夠以當前述空調機„未動作，且溫度傳感 # 3所檢測的氣溫係高於前述第五臨限值時，使前述空調響 f 11強制地動作。藉由此種構成’例如即便就寢者1〇係 ，於不翻身程度之熟睡狀態，氣溫^上升至適溫以上時， 就會使空調機11自動地動作，能夠防止因前述氣溫的過度 上升而中途覺醒。 第二實施形態 以下，邊參考第三圖邊說明本發明的第二實施形態。 但疋為了日赚’制樣的要素伽加與第—實制彡態的空 調控制裝置1同樣的符號。本實施形態空調控制裝置i係 10/17 201033550 如第二圖所示，其特徵係在檢測部4與判定部6之間具備 推定部12。而且’空調控制裝置1係除了推定部12以外， 亦具備.時間序列分布檢測部13、解析部η及活性度檢測 • 部 15。 在此，本實施形態的檢測部4亦具備帶通濾波器，其 係只有抽取例如〇.5〜15Hz的心跳的頻帶之振動成分。而且 檢測部4係透過前述增幅部而將從振動傳感部2輸出的電 仏號，抽取就寢者1〇的心跳之振動成分。又，所抽取的電 參 信號係被輸出至推定部12，同時透過時間序列分布檢測部 13、或解析部14而被輸出至活性度檢測部μ。 時間序列分布檢測部13係從由檢測部4所輸入的電信 號檢測心跳數的時間序列分布，並從前述時間序列分布算 出心跳數的分散。心跳數的分散係被輸出至推定部12而在 推定部12被使用作為用以推定睡眠狀態的指標。通常，在 覺醒狀怨或快速眼動(REM ; rapid eye movement)睡眠狀態 時，從檢測部4輸入之電信號的變動大，心跳數的分散亦 φ 變大。另一方面，熟睡狀態時，從檢測部4輸入之電信號 的變動小，心跳數的分散亦變小。因此，能夠將心跳數的 分散作為推定睡眠狀態的指標之一。 解析部14係藉由例如FFT(快速傅立葉轉換；Fast Fourier Transform)等的頻率解析手法將從檢測部4輸入的 電信號從時間領域變換成為頻率領域，並作為頻譜 (frequency spectrum)分布而被輸出至活性度檢測部15。然 後，活性度檢測部15係從所得到的頻譜分布之中各自算出 低頻帶(約0.04~0.15Hz)的振動成分及高頻帶(約〇15〜〇 4Hz) 的振動成分之功率頻譜。在此’將低頻帶的功率頻譜對低 11/17 201033550 頻帶與咼頻帶的功率頻譜的和之比率設作交感神經的活性 度。而且將高頻帶的功率頻譜對低頻帶與高頻帶的功率頻 譜的和之比率設作副交感神經的活性度。接著，該二者的 活性度係被輸出至推定部12,在推定部12被使用作為推定 睡眠狀態之指標。 通常交感神經優勢時係被認為緊張，而副交感神經優 勢時被認認為輕鬆。因此，當就寢者1〇係覺醒狀態時，交 感神經的活性度變為優勢，熟睡狀態時副交感神經的活性 度變為優勢。又’就寝者1()為快速眼動(rem ;似⑽哪 rrment)㈣狀態時’紅交輯_活性度接近覺醒狀 值細跳數比覺_態減少的雜。亦即，藉由將 及副交感神經的活性度設作指標，能齡定各睡 算出ίίΐΓη係從在檢測部4所得到的心跳之振動成分， 丹出就寝者10的心跳數。技基 〜 間序列分布檢测部13及储心以12係與在上述時 標一同推定1歲 /又檢测部15所檢測的各種指 Φ 定部6 〇 7 1G的睡眠㈣，並轉定結果輸出至判 睡而且’本實施形態的判定部6係與在第一實 睡不者的判定不同，4弟m悲之 寝者ω的睡不著。^12的推定結果來判定就 空調機11的動作停首先記憶在使 :匈定部6係空調機忿=目3:斤檢測的氣溫。接 记憶的氣溫高且箭㈣作且目則的氣溫比上述所 =定就寝者10係處於睡^著結果為淺睡狀態時， 的動作停止後若氣溫有上即，當使空調機η 汁的傾向時，因為從交感神經的 12/17 201033550 =! 生度上升’同時副父感神經的活性度降低，從熟睡狀態 ^移至淺睡狀態，將此時判定為睡不著的狀態。而且，判 定睡不著的狀態後’將用以使空調機u動作的 7妓二“ 11送至控制部7。與第—實施形態同樣地，控制部 ，動作信號後’藉由紅外線發送 之控制信號。 ^ 鑤 ❿ 因此’因為本實施形態的空調控制裝置丨係按照就寢 Μ尊1睡眠狀態來㈣空觸11，能缺依照就寢者10 進行空調控制。又，即便未產生體動時，因為基 氣溫及推定的睡眠狀態而判定為睡不著，能夠在 就寢者10開始翻身之前進行空調控制。 又’本實施形態的控制部7，亦能夠以當空調機η動 〜二例如因為副交感神經的活性度上升等而減部12推 =由淺睡狀態轉移至熟睡狀_，使空調機u停止動作。 3 η因Λ控制部7係在就寢者1G的睡眠狀態安定後使空 能夠防止伴隨著睡眠環境的變化之就寢 數决^本實施形態的錢部12係基於就寢者1G的心跳 t推疋睡眠狀態’但是亦可以基於就寢 基於心跳數及呼吸的雙方來== 心b時恤卿4㈣以透過前述增㈣而將從振 傳感部2輸出㈣錢’抽取就寢者10的呼吸成分。、 已敘述本發明之數個較佳實施形態，但 發明的精神及範圍、亦即_哀㈣1 =在未脫離本 各式各樣的修正及變形。申4觀圍，該業者能狗進行 【圖式簡單說明】 13/17 201033550 第一圖係本發明的第一實施形態的空調控制裝置之整 體概略圖。 第二圖係本發明的第一實施形態之說明圖。 第三圖係本發明的第二實施形態之方塊圖。 【主要元件符號說明】 1 空調控制裝置 2 振動傳感部 3 溫度傳感部 4 檢測部 5 設定部 6 判定部 7 控制部 8 床台 9 床墊 10 就寢者 11 空調機 12 推定部 13 時間序列分布檢測部 14 解析部 15 活性度檢測部 T1 翻身頻率 T2 氣溫

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Claims (1)

1. 201033550 七、申請專利範圍： 1、一種空調控制裝置，其特徵在於具備： 振動傳感部，其係設置在就寝者的背部附近，且按照 起因於就寢者的體動之振動而輸出電信號； 仏測部，其係從前述電信熱取賊者的體動的頻帶 之振動成分’並檢測前述振動成分在規定時間内超過 的臨限值之比率或次數； _ 圍：傳感部’其係設置在就寝者的頭部附近來檢測周 設定部’其係按照就寢者的操作而設定對應前述比率 或-人數=第-臨限值、及對應前述氣溫之第二臨限值； 於部’其騎前述比率或次數及前述氣溫係各自大 狀’判定就寢者係處於睡不著的 控制部，其係控制空調機； 部判係在當前述空調機未動作時，若前述判定 疋為睡不耆的狀態，則使前述空調機動作。 計: 二前動作輸於規二 3、如申請專利範圍第1項所述之空調 ::=:'按照_的操作而設率; 臨限值、及對應前述氣溫之第四臨限值. 低；：=:前;3動作’而前述比率或次數 丨民值或疋别述氣溫低於前述第四臨限值 15/17 201033550 時，使前述空調機的動作停止。 如申請專利範圍第工項所述之 中别述設定部係按照就寝者的操作置’其 值更高的第五臨限值，·且 刖述第一臨限 前述控制部係當前述空調 前述第五臨限值時，使前述空調機強制地動^温高於 控制裝置，圍，第1至3項中任-項所述之空調 心跳：測部係從前述電信― 該空調控制裝置具備推定部，該 述心跳的頻率來檢測自律神 ;:σ糸藉由解析前 定就寢者的睡眠狀態 的才曰標，同時從前述指標推 前述判定部係於前述空調機未 士乂 月專利範圍第4項所述之空調控制穿置 =測部係從前述電信號抽取就寢者的：帶： 該空調控制裝置具備推定部，該推定部 自酬指標， 比使=:=空調機未動作’目前的前述氣溫 糊部推 7、如申請專利範圍第5項所述之 ^ 中前述控m係當前駿職動作，而麵 201033550 淺睡狀態轉移至熟睡狀態時，使前述空調機停止動作。 8、如申請專利範圍第6項所述之空調控制裝置，其 中前述控制部係當前述空調機動作，而前述推定部推定由 淺睡狀態轉移至熟睡狀態時，使前述空調機停止動作。

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