(57)【要約】【課題】可聴周波数範囲を超える音のみを発生させ、それを人に印加することにより、脳やからだの活動を適度に活性化させ、室内の快適空間を提供するることを目的としたものである。【解決手段】可聴周波数範囲を超える音波を発生可能な音発生手段より、周波数４０ｋＨｚ以下の少なくとも１つ以上の特定の周波数を含む音波を発生させ人に印加することを特徴とする環境制御装置である。また、生活シーンに応じて自動的に制御するものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可聴周波数範囲を超える音波を発生可能な音波発生手段を備え、前記音波発生手段が周波数４０ｋＨｚ以下の少なくとも１つ以上の特定の周波数を含む音波を発生し、心身の活動を活性化させることを特徴とする環境制御装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つ以上の特定の周波数は４０ｋＨｚの単一周波数であることを特徴とした請求項１記載の環境制御装置。
【請求項３】
振幅が一定の音波を発生させることを特徴とした請求項１または２記載の環境制御装置。
【請求項４】
生活シーンを居住者が選択、入力できる生活シーン入力手段を設け、音波発生手段は、前記生活シーン入力手段からの出力値に基づき音波の発生を制御することを特徴とした請求項１から３のいずれか記載の環境制御装置。
【請求項５】
生活シーンを検出する生活シーン検出手段を設け、前記音波発生手段は、前記生活シーン検出手段からの出力値に基づき音波の発生を制御することを特徴とした請求項１から３のいずれか記載の環境制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人周囲の音環境として、特に可聴周波数範囲を超える音の発生によって室内の快適空間を提供する環境制御機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種のシステムは、可聴周波数範囲と可聴周波数範囲を超える音を同時に発生させたり、可聴周波数範囲を超える音波（例えば２０ｋＨｚ以上の高周波成分）のみを発生させることによって脳波のα波の誘発を図り、人をリラックスさせるということを行っていた（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１１３３８８号公報  （第３−４  頁、第３、５  図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では、可聴周波数範囲を超える音を発生させることによって、人がリラックスしたい時には効果を発揮できるが、逆に、例えば勉強や作業等において心身の活動を活性化させたい時には逆効果となり、作業効率を低下させたり、かえってストレスを増加させてしまう、という課題を有していた。
【０００５】
しかし本願発明では、人の可聴周波数範囲を超える音波の中でもある特定の周波数を含む音波によって、リラックスとは逆に人の意識レベルや精神活動を活性化したり、からだの調節機能の働きを活性化させる、例えば、人の脳神経系の活動や自律神経系の活動を高めたりするといった効果があることがわかってきた。この効果は、極度の緊張や覚醒が生じたり、またストレスを与える程の活性化ではなく、例えば、スッキリとした心身の爽快感を与えたり、作業効率を向上させるといったように脳やからだの活動を適度に活性化させるというものである。
【０００６】
そこで、本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、可聴周波数範囲を超える特定の周波数の音波を発生させ、その音環境を居住者に提供することによって、人の心身の活動、つまり脳やからだの活動を適度に活性化させること目的としたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の本発明は、可聴周波数範囲を超える音波を発生可能な音波発生手段を備え、前記音波発生手段が周波数４０ｋＨｚ以下の少なくとも１つ以上の特定の周波数を含む音波を発生させることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２記載の本発明は、前記少なくとも１つ以上の特定の周波数は４０ｋＨｚの単一周波数であることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３記載の本発明は、振幅が一定の音波を発生させることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４記載の本発明は、生活シーンを居住者が選択、入力できる生活シーン入力手段を設け、音波発生手段は、前記生活シーン入力手段からの出力値に基づき音波の発生を制御することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５記載の本発明は、生活シーンを検出する生活シーン検出手段を設け、音波発生手段は、前記生活シーン検出手段からの出力値に基づき音波の発生を制御することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態における環境制御装置は、可聴周波数範囲を超える音波を発生可能な音波発生手段により、周波数４０ｋＨｚ以下の少なくとも１つ以上の特定の周波数を含む音波を発生させることを特徴とする。そしてこの装置によれば、脳のα波を減少させてβ波の割合を増大させたり、また心拍数を増加させたり、心拍のＲ−Ｒ間隔の時系列変動を周波数分析すると「ＬＦ／ＨＦ」の値が大きくなる、という作用を有する。
【００１３】
本発明の第２の実施の形態における環境制御装置は、可聴周波数範囲を超える音波を発生可能な音波発生手段により、４０ｋＨｚの単一周波数の音波を発生させることを特徴とする。そしてこの装置によれば、脳のα波を減少させてβ波の割合を増大させたり、また心拍数を増加させたり、心拍のＲ−Ｒ間隔の時系列変動を周波数分析すると「ＬＦ／ＨＦ」の値が大きくなる、という作用を有する。本発明の第３の実施の形態における環境制御装置は、可聴周波数範囲を超える音波を発生可能な音波発生手段により、特定の周波数以下の帯域における少なくとも１つ以上の特定の周波数を含む音波を発生させ、且つ振幅が一定の音波を発生させることを特徴とする。そしてこの装置によれば、脳のα波を減少させてβ波の割合を増大させたり、また心拍数を増加させたり、心拍のＲ−Ｒ間隔の時系列変動を周波数分析すると「ＬＦ／ＨＦ」の値が大きくなる、という作用を有する。
【００１４】
本発明の第４の実施の形態における環境制御装置は、生活シーンを居住者が選択、入力できる生活シーン入力手段の出力値に基づき可聴周波数範囲を超える音波を発生可能な音波発生手段を備えることを特徴とする。そしてこの装置によれば、居住者の生活シーンに対応して、脳のα波を減少させてβ波の割合を増大させたり、また心拍数を増加させたり、心拍のＲ−Ｒ間隔の時系列変動を周波数分析すると「ＬＦ／ＨＦ」の値が大きくなる、という作用を有する。
【００１５】
本発明の第５の実施の形態における環境制御装置は、生活シーンを検出する生活シーン検出手段からの出力値に基づき可聴周波数範囲を超える音波を発生可能な音波発生手段を備えることを特徴とする。そしてこの装置によれば、居住者の生活シーンに対応して、脳のα波を減少させてβ波の割合を増大させたり、また心拍数を増加させたり、心拍のＲ−Ｒ間隔の時系列変動を周波数分析すると「ＬＦ／ＨＦ」の値が大きくなる、という作用を有する。
【００１６】
【実施例】
以下本発明の一実施例について図面を参照して説明する。
【００１７】
（実施例１）
図１は、本発明に基づく環境制御装置の構成の一例を示す。
【００１８】
図１において、１は音波発生手段、２は環境制御装置、１０１は音波信号、である。ここで、音波発生手段１は、例えばツイータ、スピーカ、圧電素子等であり、可聴周波数範囲を超える音波を発生可能なものであれば、その種類については何ら限定しない。
【００１９】
以上のような構成において、以下その動作について説明する。
【００２０】
本発明は上記の活性化作用に基づく環境制御装置２であり、音波発生手段１では、可聴周波数範囲を超える特定の周波数の音波を音波信号１０１として人に印加する。音波信号１０１を印加された人は、それにより脳のα波を減少させてβ波の割合を増大させたり、また心拍数を増加させたり、心拍のＲ−Ｒ間隔の時系列変動を周波数分析を行うと「ＬＦ／ＨＦ」の値が大きくなったりする。
【００２１】
次に図２、３、４、５において、本発明に基づく音波発生手段１から発生させた音波信号１０１の例を示す。
【００２２】
音波信号１０１は、可聴周波数範囲を超える周波数の中でも、特定の周波数以下の帯域における少なくとも１つ以上の特定の周波数を含む音波である。すなわち、人には聞こえないとされる２０ｋＨｚ以上の音波の中でも、特に低い周波数帯域、例えば、４０ｋＨｚを超えない２０ｋＨｚから４０ｋＨｚの周波数帯域（ＸＬ）における少なくとも１つ以上の特定の周波数を含む、例えば４０ｋＨｚのところに単一のピークがあるような音波であり、その音波信号１０１を図２に示す。
【００２３】
また、音波信号１０１は図３に示すように、２０ｋＨｚから４０ｋＨｚの周波数帯域（ＸＬ）を全て含む２０ｋＨｚから４０ｋＨｚの幅でピークがあるような音波である。
【００２４】
また、音波信号１０１は図４に示すように、２０ｋＨｚから４０ｋＨｚの周波数帯域（ＸＬ）の一部を含む３０ｋＨｚから５０ｋＨｚの幅でピークがあるような音波である。
【００２５】
また、図２に示した音波信号１０１の時間波形を図５に示し、図３に示した音波信号１０１の時間波形を図６に示すように、音波信号１０１は時間波形の振幅が一定となるような音波である。
【００２６】
以上のように上記実施例によれば、可聴周波数範囲を超える音波を発生可能な音波発生手段１により、可聴周波数範囲を超える周波数の中でも特定の周波数以下の帯域に限定したさまざまな特定の周波数を含む音波を音波信号１０１として発生させ、さらにその音波の時間波形の振幅が一定となる音波を音波信号１０１として発生させ、人に印加させることにより、居住者は脳のα波を減少させてβ波の割合を増大させたり、また心拍数を増加させたり、心拍のＲ−Ｒ間隔の時系列変動を周波数分析を行うと「ＬＦ／ＨＦ」の値が大きくすることができ、人の脳やからだの活動を活性化させることができる環境制御装置２を提供することができる。
【００２７】
なお、周波数帯域４０ｋＨｚより大きい帯域のみにピークが生じる音波では、上記のような効果が得られないことが発明者らの実験によってわかっている。
【００２８】
（実施例２）
図７は、本発明に基づく環境制御装置の構成の一例を示す。
【００２９】
図７において、３は生活シーン入力手段、３０１は心身の活動を活性化したい生活シーンのときのみ信号を発生する活性化信号である。
【００３０】
ここで、生活シーン入力手段３は、例えばリモコン等の入力スイッチで選択することが可能な生活シーン（リラックス、活性等）の中から居住者が希望する生活シーンを入力するものであり、生活シーンを居住者が選択、入力できるものであれば、その種類については何ら限定しない。
【００３１】
以上のような構成において、以下その動作について説明する。生活シーン入力手段３では、居住者が『活性』シーンを選択、入力したときのみ活性信号３０１として、音波発生手段１に出力する。
【００３２】
音波発生手段１では活性信号３０１が入力されたときのみ、可聴周波数範囲を超える特定の音波信号１０１として人に印加する。
【００３３】
以上のように上記実施例によれば、心身の活動を活性化したい生活シーンのときのみ可聴周波数範囲を超える特定の音波を発生可能な音波発生手段１により、特定の周波数以下の帯域における少なくとも１つ以上の特定の周波数を含む音波を音波信号１０１として発生させ、さらにその音波の時間波形の振幅が一定となる音波を音波信号１０１として発生させ、人に印加させることにより、生活シーンに対応して必要なときのみ居住者は脳のα波を減少させてβ波の割合を増大させたり、また心拍数を増加させたり、心拍のＲ−Ｒ間隔の時系列変動を周波数分析を行うと「ＬＦ／ＨＦ」の値が大きくすることができ、人の脳やからだの活動を活性化させることができる環境制御装置２を提供することができる。
【００３４】
（実施例３）
図８は、本発明に基づく環境制御装置の構成の一例を示す。
【００３５】
図８において、４は生活シーン検出手段、４０１は脳やからだの活動を活性化したい生活シーンのときのみ信号を発生する活性化信号である。
【００３６】
ここで、生活シーン検出手段４は、例えば赤外線センサから生活シーンを検出するものなどであり、生活シーンを検出するものであれば、その種類については何ら限定しない。
【００３７】
以上のような構成において、以下その動作について説明する。生活シーンを検出する生活シーン検出手段４では、リラックス、活性、睡眠など生活シーンを検出し、勉強や作業などの『活性』シーンのように心身の活動を活性化したい生活シーンのときのみ活性信号４０１として、音波発生手段１に出力する。
【００３８】
音波発生手段１では活性信号４０１が入力されたときのみ、可聴周波数範囲を超える音波信号１０１として人に印加する。
【００３９】
以上のように上記実施例によれば、脳やからだの働きを活性化したい生活シーンのときのみ可聴周波数範囲を超える特定の音波を音波信号１０１として発生させ、人に印加させることにより、生活シーンに対応して必要なときのみ居住者は脳のα波を減少させてβ波の割合を増大させたり、また心拍数を増加させたり、心拍のＲ−Ｒ間隔の時系列変動を周波数分析を行うと「ＬＦ／ＨＦ」の値が大きくすることができ、生活シーンに対応して人の脳やからだの活動を活性化させることができる環境制御装置２を提供することができる。
【００４０】
（実施例４）
図９は、本発明に基づく環境制御装置の構成の一例を示す。
【００４１】
図９において、５は温熱環境や空気環境などの空調環境を制御する空調環境制御手段である。
【００４２】
ここで、空調環境制御手段５は、例えばエアコンなどの空気調和機であり、暑さ寒さなどの温熱環境を制御したり、空気の汚染物質の除去や快適性を向上させる空気成分、例えば酸素や香りなどの付加によって空気環境を制御するものであり、空調環境を制御するものであればその種類については何ら限定しない。
【００４３】
以上のような構成において、以下その動作について説明する。生活シーンを検出する生活シーン検出手段４では、リラックス、活性、睡眠など生活シーンを検出し、勉強や仕事などの『活性』シーンのように心身の活動を活性化したい生活シーンのときのみ活性信号４０１として、音波発生手段１と空調環境制御手段５に出力する。
【００４４】
さらに空調環境制御手段５では心身の活動を活性化させる環境になるように、例えば通常よりも室内の温度がやや涼しめになるように温熱環境を制御したり、通常よりも空気の酸素濃度がやや高めになるように空気環境を制御する。
【００４５】
以上のように上記実施例によれば、心身の活動を活性化したい生活シーンのときのみ可聴周波数範囲を超える特定の音波を音波信号１０１として発生させ、人に印加させるとともに、空調環境制御手段５によって心身の活動をより活性化させる環境になるように温熱環境や空気環境などの空調環境を整えることにより、生活シーンに対応して必要なときのみ居住者は脳のα波を減少させてβ波の割合をさらに一層増大させたり、また心拍数をさらに一層増加させたり、心拍のＲ−Ｒ間隔の時系列変動を周波数分析を行うと「ＬＦ／ＨＦ」の値がさらに一層大きくすることができ、人の脳やからだの活動を活性化させることができる環境制御装置２を提供することができる。
【００４６】
【発明の効果】
上記実施例から明らかなように、可聴周波数範囲を超える周波数の中でも特定の周波数以下の帯域における少なくとも１つ以上の特定の周波数を含む音波を人に印加させることにより、人の脳のα波を減少させてβ波の割合を増大させたり、また心拍数を増加させたり、心拍のＲ−Ｒ間隔の時系列変動を周波数分析を行うと「ＬＦ／ＨＦ」の値が大きくすることができ、人の脳やからだの活動を活性化させることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく実施例１の環境制御装置の構成の一例を示す図
【図２】本発明に基づく可聴周波数範囲を超える特定の周波数帯域を含む音波の周波数特性の第一の例を示す図
【図３】本発明に基づく可聴周波数範囲を超える特定の周波数帯域を含む音波の周波数特性の第二の例を示す図
【図４】本発明に基づく可聴周波数範囲を超える特定の周波数帯域を含む音波の周波数特性の第三の例を示す図
【図５】本発明に基づく可聴周波数範囲を超える特定の周波数帯域を含む音波の時間波形の第一の例を示す図
【図６】本発明に基づく可聴周波数範囲を超える特定の周波数帯域を含む音波の時間波形の第二の例を示す図
【図７】本発明に基づく本発明に基づく実施例２の環境制御装置の構成の一例を示す図
【図８】本発明に基づく本発明に基づく実施例３の環境制御装置の構成の一例を示す図
【図９】本発明に基づく本発明に基づく実施例４の環境制御装置の構成の一例を示す図
【符号の説明】
１  音波発生手段
２  環境制御装置
３  生活シーン入力手段
４  生活シーン検出手段
５  空調環境制御手段
１０１  音波信号
３０１、４０１  活性信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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