(57)【要約】【課題】  本発明の課題は、心拍のＲ波間隔を利用した快適空調制御において乳児６０または寝たきりとなっている老人や身体的ハンディキャップを有する人などがいる空間をより快適に維持することができる空調制御システム１００を提供することにある。【解決手段】  空調制御システム１００は、空気調和機１０、心拍測定装置４０、Ｒ波間隔導出装置２４、体動測定装置４０、および空調制御装置２１，２２，２３，２６を備える。心拍測定装置４０は、心拍を測定する。Ｒ波間隔導出装置２４は、心拍のＲ波の間隔を求める。体動測定装置４０は、体動を測定する。空調制御装置２１，２２，２３，２６は、心拍のＲ波の間隔の情報と体動の情報とを利用して空気調和機１０を制御する。【選択図】      図５
2005226882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気調和機（１０）と、
心拍を測定する心拍測定装置（４０）と、
前記心拍のＲ波の間隔を求めるＲ波間隔導出装置（２４）と、
体動を測定する体動測定装置（４０）と、
前記心拍のＲ波の間隔の情報と前記体動の情報とを利用して前記空気調和機（１０）を制御する空調制御装置（２１，２２，２３，２６）と、
を備える、空調制御システム（１００）。
【請求項２】
前記空調制御装置（２１，２２，２３，２６）は、前記体動が所定時間所定の範囲内にある場合に前記空気調和機（１０）の制御方法を変更する、
請求項１に記載の空調制御システム（１００）。
【請求項３】
前記心拍測定装置および前記体動測定装置は、測定対象（６０）に接触した状態で、前記測定対象（６０）の心拍および体動を測定する、
請求項１または２に記載の空調制御システム（１００）。
【請求項４】
前記心拍測定装置および前記体動測定装置は、測定対象（６０）と非接触の状態で、前記測定対象（６０）の心拍および体動を測定する、
請求項１または２に記載の空調制御システム（１００）。
【請求項５】
前記心拍測定装置および前記体動測定装置は、静電式マットセンサ、空気圧式マットセンサ（４０）、マイクロ波センサ、または超音波センサである、
請求項４に記載の空調制御システム（１００）。
【請求項６】
音、臭い、照度および振動の少なくとも１つを測定する音等測定装置（３０）をさらに備え、
前記空調制御装置（２１，２２，２３，２６）は、前記心拍のＲ波の間隔の情報、前記体動の情報、ならびに前記音、臭い、照度および振動の少なくとも１つの情報を利用して前記空気調和機（１０）を制御する、
請求項１から５のいずれかに記載の空調制御システム（１００）。
【請求項７】
前記音等測定装置（３０）は、少なくとも音を測定し、
前記空調制御装置（２１，２２，２３，２６）は、前記音の大きさが所定の閾値を第１期間継続して超過する場合には、第２期間前記空気調和機（１０）を停止させる、
請求項６に記載の空調制御システム（１００）。
【請求項８】
前記心拍のＲ波の間隔が所定の閾値を超過すると警報を発する警報機（２５）をさらに備える、請求項１から７のいずれかに記載の空調制御システム（１００）。
【請求項９】
前記空調制御装置（２１，２２，２３，２６）は、前記警報機（２５）の動作中は前記空気調和機（１０）に対する制御を停止させる、
請求項８に記載の空調制御システム（１００）。
【請求項１０】
心拍を測定する心拍測定部（４０）と、
前記心拍のＲ波の間隔を求めるＲ波間隔導出部（２４）と、
体動を測定する体動測定部（４０）と、
前記心拍のＲ波の間隔の情報と前記体動の情報とを利用して空気調和機（１０）を制御する空調制御部（２１，２２，２３，２６）と、
を備える、ベビーベッド（５２）。
【請求項１１】
心拍を測定する心拍測定部（４０）と、
前記心拍のＲ波の間隔を求めるＲ波間隔導出部（２４）と、
体動を測定する体動測定部（４０）と、
前記心拍のＲ波の間隔の情報と前記体動の情報とを利用して空気調和機（１０）を制御する空調制御部（２１，２２，２３，２６）と、
を備える、介護用ベッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調制御システムに関する。また、本発明は、空気調和機を制御することができるベビーベッド、および介護用ベッドにも関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、心拍のＲ波間隔などから快適度やストレス度などの人体状態を判断し、その判断の結果に基づいて空気調和機を制御し、その人体に適切な空調環境を提供するという空調制御技術が公開されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−８９９２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、特許文献１に係る発明では快適度やストレス度などの人体状態が判断されるが、その対象は、リビングや勉強部屋などにいる活動（起床）中の人間であり、乳児または寝たきりとなっている老人や身体的ハンディキャップを有する人などは考慮されていない。このため、単純に心拍やそれから派生したパラメータのみを制御パラメータとして空調制御を行うとそれらの人が就寝している場合に冷えすぎなどの不具合が生じるおそれがある。本発明の課題は、心拍のＲ波間隔を利用した快適空調制御において乳児または寝たきりとなっている老人や身体的ハンディキャップを有する人などがいる空間をより快適に維持することができる空調制御システムを提供することにある。また、本発明の別の課題は、そのような空調制御システムにおいて空気調和機を制御することができるベビーベッドおよび介護用ベッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１に記載の空調制御システムは、空気調和機、心拍測定装置、Ｒ波間隔導出装置、体動測定装置、および空調制御装置を備える。なお、ここにいう「空気調和機」とは、エアコンである。また、心拍測定装置、Ｒ波間隔導出装置、体動測定装置、および空調制御装置は１つの装置とされてもよい。また、これらの装置は、ベビーベッドや介護用ベッドなどに設けられてもよい。心拍測定装置は、心拍を測定する。なお、心拍測定装置としては、マット型センサ（静電式や空気圧式など）、マイクロ波センサ、および超音波センサなどの非接触型センサを利用してもよいし、接触型センサを利用してもよい。Ｒ波間隔導出装置は、心拍のＲ波の間隔を求める。体動測定装置は、体動を測定する。空調制御装置は、心拍のＲ波の間隔の情報と体動の情報とを利用して空気調和機を制御する。なお、心拍のＲ波の間隔の情報と体動の情報とは、それぞれ独立して利用されてもよいし他の制御パラメータを導出するための演算パラメータとして利用されてもかまわない。また、空気調和機と空調制御装置との通信は有線、無線、電灯線、または赤外線などを介して行うことができる。
【０００５】
ここでは、心拍測定装置が、心拍を測定する。Ｒ波間隔導出装置が、心拍のＲ波の間隔を求める。さらに、空調制御装置が、心拍のＲ波の間隔の情報を利用して空気調和機を制御する。
心電図波形に見られるＲ波とＲ波との間隔（以下、Ｒ波間隔という）は、一定ではなく常に変動している。心臓の鼓動は自律神経の交感神経と副交感神経との拮抗的支配を受けているため、心拍のＲ波間隔の変動を解析することによって交感神経と副交感神経との活動状況を明らかにすることができる。交感神経は、身体的・精神的負荷に対して抵抗するため体を活性化させる働きを有する。一方、副交感神経は、休息・休憩を要求する働きを有する。具体的には、身体的・精神的負荷によって交感神経の亢進が起これば、心拍数が増加し、Ｒ波間隔が短縮する。このため、Ｒ波間隔が短くなれば緊張した状態であると、長くなればリラックスした状態と推定することができる。なお、この心拍のＲ波間隔の変動は周波数解析により行われることが多い。Ｒ波間隔を周波数解析すると、０．０４〜０．１５Ｈｚの低周波領域（以下、ＬＦという）と０．１５Ｈｚ以上の高周波領域（以下、ＨＦという）とにそれぞれピークをもつ二つの成分が現れる。交感神経系は、０．１５Ｈｚ以上の心拍変動を伝達しない特性を有する。したがって、ＬＦとＨＦとの比（以下、ＬＦ／ＨＦと記す）を求め、そのＬＦ／ＨＦ値が高いときには交感神経が主に活動していると推定することができ、ＬＦ／ＨＦ値が低いときには副交感神経が主に活動していると推定することができる。したがって、心拍の測定対象のＲ波間隔が長くなるように空調環境を制御すれば、その測定対象に快適な空調環境を提供することができる。
【０００６】
ところで、単純に心拍やそれから派生したパラメータのみを空気調和機の制御パラメータとして空調制御を行うと、乳児または寝たきりとなっている老人や身体的ハンディキャップを有する人などが就寝している場合に冷えすぎなどの不具合が生じるおそれがある。しかし、ここでは、体動測定装置が、体動を測定する。このため、乳児または寝たきりとなっている老人や身体的ハンディキャップを有する人などが就寝しているのか目を覚ましているのかを判断することができる。そして、空調制御装置が、体動の情報を利用して空気調和機を制御する。したがって、就寝時と覚醒時とで空気調和機の制御方法を変更すれば、心拍のＲ波間隔を利用した快適空調制御において乳児または寝たきりとなっている老人や身体的ハンディキャップを有する人などがいる空間をより快適に維持することができる。
【０００７】
請求項２に記載の空調制御システムは、請求項１に記載の空調制御システムであって、空調制御装置は、体動が所定時間所定の範囲内にある場合に空気調和機の制御方法を変更する。
ここでは、空調制御装置が、体動が所定時間所定の範囲内にある場合に空気調和機の制御方法を変更する。このため、体動が所定時間所定の範囲内にある場合は、測定対象が就寝状態にあると判断するように設定しておけば、就寝時と覚醒時とで空気調和機の制御方法を変更することができる。したがって、心拍のＲ波間隔を利用した快適空調制御において乳児または寝たきりとなっている老人や身体的ハンディキャップを有する人などがいる空間を常に快適に維持することができる。
【０００８】
請求項３に記載の空調制御システムは、請求項１または２に記載の空調制御システムであって、心拍測定装置および体動測定装置は、測定対象に接触した状態で、測定対象の心拍および体動を測定する。
ここでは、心拍測定装置および体動測定装置が、測定対象に接触した状態で、測定対象の心拍および体動を測定する。このため、精確に測定対象の心拍や体動を測定することができる。
【０００９】
請求項４に記載の空調制御システムは、請求項１または２に記載の空調制御システムであって、心拍測定装置および体動測定装置は、測定対象と非接触の状態で、測定対象の心拍および体動を測定する。なお、ここにいう心拍測定装置および体動測定装置とはマット型センサ（静電式や空気圧式など）、マイクロ波センサ、および超音波センサなどである。
【００１０】
ここでは、心拍測定装置および体動測定装置が、測定対象と非接触の状態で、測定対象の心拍および体動を測定する。このため、測定対象の自由が確保される。したがって、測定対象にストレスを与えることなく心拍や対象を測定することができる。
請求項５に記載の空調制御システムは、請求項４に記載の空調制御システムであって、心拍測定装置および体動測定装置は、静電式マットセンサ、空気圧式マットセンサ、マイクロ波センサ、または超音波センサである。
【００１１】
ここでは、心拍測定装置および体動測定装置が、静電式マットセンサ、空気圧式マットセンサ、マイクロ波センサ、または超音波センサである。このため、１つのセンサで心拍と体動とをほぼ同時に測定することができる。したがって、空調制御システムをより簡易な構成とすることができる。
請求項６に記載の空調制御システムは、請求項１から５のいずれかに記載の空調制御システムであって、音等測定装置をさらに備える。音等測定装置は、音、臭い、照度および振動の少なくとも１つを測定する。また、空調制御装置は、心拍のＲ波の間隔の情報、体動の情報、ならびに音、臭い、照度および振動の少なくとも１つの情報を利用して空気調和機を制御する。
【００１２】
ここでは、音等測定装置が、音、臭い、照度および振動の少なくとも１つを測定する。そして、空調制御装置が、心拍のＲ波の間隔の情報、体動の情報、ならびに音、臭い、照度および振動の少なくとも１つの情報を利用して空気調和機を制御する。
心拍は、空調環境への不満や体動のみならず音、臭い、照度および振動などへの不満によっても変動する。なお、不快な音、臭い、照度や激しい振動があると、心拍数が増加し、Ｒ波間隔が短縮する。このため、心拍や体動のみを利用して測定対象の空調環境を制御すると、測定対象が空調環境に不満がなく、また体動なく、測定対象が音、臭い、照度および振動などにより不快を感じている場合に、空気調和機が測定対象にとって快適な空調環境を作り出しているにもかかわらず、空調制御装置が、空気調和機が不快な空調環境を生み出していると誤判断し、せっかく快適に設定された空調環境を不快なものに変化させてしまうおそれがある。しかし、ここでは、音等測定装置が、音、臭い、照度および振動の少なくとも１つを測定する。このため、空調制御装置が、心拍が空調環境への不満により変動しているのか、体動により変動しているのか、それとも音、臭い、照度および振動などへの不満により変動しているのかを判断することができる。そして、空調制御装置が、音、臭い、照度および振動の少なくとも１つの情報をも利用して空気調和機を制御する。したがって、空調環境が快適な方から不快な方へ導かれるおそれを排除することができる。その結果、心拍のＲ波間隔を利用した快適空調制御において乳児または寝たきりとなっている老人や身体的ハンディキャップを有する人などがいる空間をより快適に維持することができる。
【００１３】
請求項７に記載の空調制御システムは、請求項６に記載の空調制御システムであって、音等測定装置は、少なくとも音を測定する。また、空調制御装置は、音の大きさが所定の閾値を第１期間継続して超過する場合には、第２期間空気調和機に対する制御を停止させる。
測定対象が乳児である場合、空調環境に対する不満、音、臭い、照度および振動などへの不満、あるいは体動など以外で心拍があがるケースが知られている。例えば、乳児が空腹で泣いているときなどである。また、乳児が泣き止んだ後一定時間も乳児の心拍が乱れることが知られている。このため、乳児が泣いているときや泣き止んだ後一定時間にもＲ波間隔を利用して空調制御を行うと、乳児にとって不快な空調環境を生み出してしまうおそれがある。しかし、ここでは、音等測定装置が、少なくとも音を測定する。このため、乳児の泣き声を検出することができる。そして、空調制御装置が、音の情報が所定の閾値を第１期間継続して超過する場合には、第２期間空気調和機に対する制御を停止させる。このため、乳児にとって不快な空調環境を生み出してしまうおそれを排除することができる。
【００１４】
請求項８に記載の空調制御システムは、請求項１から７のいずれかに記載の空調制御システムであって、警報機をさらに備える。警報機は、心拍のＲ波の間隔が所定の閾値を超過すると警報を発する。なお、ここにいう「警報機」には、警報音を発するものだけでなく警報ランプも含まれる。
ここでは、警報機が、心拍のＲ波の間隔の情報が所定の閾値を超過すると警報を発する。このため、測定対象が異常な状態にあることを第三者に対して知らせることができる。
【００１５】
請求項９に記載の空調制御システムは、請求項８に記載の空調制御システムであって、空調制御装置は、警報機の動作中は空気調和機に対する制御を停止させる。
ここでは、空調制御装置が、警報機の動作中は空気調和機に対する制御を停止させる。このため、測定対象の異常時に不快な空調環境を生み出すことを防ぐことができる。
請求項１０に記載のベビーベッドは、心拍測定部、Ｒ波間隔導出部、体動測定部、および空調制御部を備える。心拍測定部は、心拍を測定する。Ｒ波間隔導出部は、心拍のＲ波の間隔を求める。体動測定部は、体動を測定する。空調制御部は、心拍のＲ波の間隔の情報と体動の情報とを利用して空気調和機を制御する。
【００１６】
ここでは、心拍測定部が、心拍を測定する。Ｒ波間隔導出部が、心拍のＲ波の間隔を求める。体動測定部が、体動を測定する。空調制御部が、心拍のＲ波の間隔の情報と体動の情報とを利用して空気調和機を制御する。このため、心拍の測定対象のＲ波間隔が長くなるように空調環境を制御すれば、その測定対象に快適な空調環境を提供することができる。また、ここでは、乳児または寝たきりとなっている老人や身体的ハンディキャップを有する人などが就寝しているのか目を覚ましているのかを判断することができる。したがって、就寝時と覚醒時とで空気調和機の制御方法を変更すれば、心拍のＲ波間隔を利用した快適空調制御において乳児または寝たきりとなっている老人や身体的ハンディキャップを有する人などがいる空間をより快適に維持することができる。
【００１７】
請求項１１に記載の介護用ベッドは、心拍測定部、Ｒ波間隔導出部、体動測定部、および空調制御部を備える。なお、介護用ベッドは、老人向けであってもよいし身体的ハンディキャップを有する人向けであってもよい。心拍測定部は、心拍を測定する。Ｒ波間隔導出部は、心拍のＲ波の間隔を求める。体動測定部は、体動を測定する。空調制御部は、心拍のＲ波の間隔の情報と体動の情報とを利用して空気調和機を制御する。
【００１８】
ここでは、心拍測定部が、心拍を測定する。Ｒ波間隔導出部が、心拍のＲ波の間隔を求める。体動測定部が、体動を測定する。空調制御部が、心拍のＲ波の間隔の情報と体動の情報とを利用して空気調和機を制御する。このため、心拍の測定対象のＲ波間隔が長くなるように空調環境を制御すれば、その測定対象に快適な空調環境を提供することができる。また、ここでは、乳児または寝たきりとなっている老人や身体的ハンディキャップを有する人などが就寝しているのか目を覚ましているのかを判断することができる。したがって、就寝時と覚醒時とで空気調和機の制御方法を変更すれば、心拍のＲ波間隔を利用した快適空調制御において乳児または寝たきりとなっている老人や身体的ハンディキャップを有する人などがいる空間をより快適に維持することができる。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に係る空調制御システムでは、心拍の測定対象のＲ波間隔が長くなるように空調環境を制御すれば、その測定対象に快適な空調環境を提供することができる。また、ここでは、体動測定装置が、体動を測定する。このため、乳児または寝たきりとなっている老人や身体的ハンディキャップを有する人などが就寝しているのか目を覚ましているのかを判断することができる。したがって、就寝時と覚醒時とで空気調和機の制御方法を変更すれば、心拍のＲ波間隔を利用した快適空調制御において乳児または寝たきりとなっている老人や身体的ハンディキャップを有する人などがいる空間をより快適に維持することができる。
【００２０】
請求項２に係る空調制御システムでは、体動が所定時間所定の範囲内にある場合は、測定対象が就寝状態にあると判断するように設定しておけば、就寝時と覚醒時とで空気調和機の制御方法を変更することができる。したがって、心拍のＲ波間隔を利用した快適空調制御において乳児または寝たきりとなっている老人や身体的ハンディキャップを有する人などがいる空間を常に快適に維持することができる。
【００２１】
請求項３に係る空調制御システムでは、精確に測定対象の心拍や体動を測定することができる。
請求項４に係る空調制御システムでは、測定対象の自由が確保される。したがって、測定対象にストレスを与えることなく心拍や対象を測定することができる。
請求項５に係る空調制御システムでは、１つのセンサで心拍と体動とをほぼ同時に測定することができる。したがって、空調制御システムをより簡易な構成とすることができる。
【００２２】
請求項６に係る空調制御システムでは、空調制御装置が、心拍が空調環境への不満により変動しているのか、体動により変動しているのか、それとも音、臭い、照度および振動などへの不満により変動しているのかを判断することができる。したがって、空調環境が快適な方から不快な方へ導かれるおそれを排除することができる。その結果、心拍のＲ波間隔を利用した快適空調制御において乳児または寝たきりとなっている老人や身体的ハンディキャップを有する人などがいる空間をより快適に維持することができる。
【００２３】
請求項７に係る空調制御システムでは、乳児にとって不快な空調環境を生み出してしまうおそれを排除することができる。
請求項８に係る空調制御システムでは、測定対象が異常な状態にあることを第三者に対して知らせることができる。
請求項９に係る空調制御システムでは、測定対象の異常時に不快な空調環境を生み出すことを防ぐことができる。
【００２４】
請求項１０に係るベビーベッドでは、心拍の測定対象のＲ波間隔が長くなるように空調環境を制御すれば、その測定対象に快適な空調環境を提供することができる。また、ここでは、乳児または寝たきりとなっている老人や身体的ハンディキャップを有する人などが就寝しているのか目を覚ましているのかを判断することができる。したがって、就寝時と覚醒時とで空気調和機の制御方法を変更すれば、心拍のＲ波間隔を利用した快適空調制御において乳児または寝たきりとなっている老人や身体的ハンディキャップを有する人などがいる空間をより快適に維持することができる。
【００２５】
請求項１１に係る介護用ベッドでは、心拍の測定対象のＲ波間隔が長くなるように空調環境を制御すれば、その測定対象に快適な空調環境を提供することができる。また、ここでは、乳児または寝たきりとなっている老人や身体的ハンディキャップを有する人などが就寝しているのか目を覚ましているのかを判断することができる。したがって、就寝時と覚醒時とで空気調和機の制御方法を変更すれば、心拍のＲ波間隔を利用した快適空調制御において乳児または寝たきりとなっている老人や身体的ハンディキャップを有する人などがいる空間をより快適に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
［空気制御システムの構成］
本実施の形態に係る空調制御システムを図１に示す。
この空調制御システム１００は、図１に示すように、主に、エアコン１０、通信装置１５、空調コントローラ２０、環境センサ３０、および空気圧式マット型センサ４０から構成される。
【００２７】
［空調制御システムの構成要素］
（１）エアコン
エアコン１０は、室内を冷房または暖房する。なお、このエアコン１０には、通信装置１５をオプションとして接続するための専用ポートが設けられている。
（２）通信装置
通信装置１５は、エアコン１０のオプション部品であり、エアコン１０に設けられる専用ポートに接続される。なお、この通信装置１５は、空調コントローラ２０から送信される制御命令信号を受信して、さらにその制御命令信号をエアコン１０に送信する役目を担う。また、この通信装置１５は、エアコン１０から運転モード情報を取得して、その運転モード情報を空調コントローラ２０に送信する役目をも担う。
【００２８】
（３）空調コントローラ
空調コントローラ２０は、図３に示すように、主に、第１センサ信号受信部２１、第２センサ信号受信部２２、通信部２３、Ｒ波間隔算出部２４、警報部２５、および制御命令選択部２６から構成される。
第１センサ信号受信部２１は、環境センサ３０から音圧レベル信号、臭気レベル信号、および振動レベル信号を受信する。また、この第１センサ信号受信部２１は、音圧レベル、臭気レベル、および振動レベルの情報に基づいて通信部２３を制御する機能をも有する。第２センサ信号受信部２２は、空気圧式マット型センサ４０から心拍信号および体動信号を受信する。また、この第２センサ信号受信部２２は、空気圧式マット型センサ４０から閾値を超過する心拍信号を受信すると通信部２３を介してエアコン１０を起動させる機能を有する。また、この第２センサ信号受信部２２は、心拍および体動の情報に基づいて通信部２３を制御する機能をも有する。通信部２３は、種々の制御命令信号を通信装置１５に送信する。また、この通信部２３は、通信装置１５から送信されるエアコン１０の運転モード情報を受信する。Ｒ波間隔算出部２４は、心拍情報に基づいてＲ波間隔を算出する。心電図波形に見られるＲ波とＲ波との間隔（以下、Ｒ波間隔という）は、一定ではなく常に変動している。心臓の鼓動は自律神経の交感神経と副交感神経との拮抗的支配を受けているため、心拍のＲ波間隔の変動を解析することによって交感神経と副交感神経との活動状況を明らかにすることができる（図２参照、なお図中、ＣＶ−ＲＲとは心拍変動係数である）。交感神経は、身体的・精神的負荷に対して抵抗するため体を活性化させる働きを有する。一方、副交感神経は、休息・休憩を要求する働きを有する。具体的には、身体的・精神的負荷によって交感神経の亢進が起これば、心拍数が増加し、Ｒ波間隔が短縮する。このため、Ｒ波間隔が短くなれば緊張した状態であると、長くなればリラックスした状態と推定することができる。なお、この心拍のＲ波間隔の変動は周波数解析により行われることが多い。Ｒ波間隔を周波数解析すると、０．０４〜０．１５Ｈｚの低周波領域（以下、ＬＦという）と０．１５Ｈｚ以上の高周波領域（以下、ＨＦという）とにそれぞれピークをもつ二つの成分が現れる。交感神経系は、０．１５Ｈｚ以上の心拍変動を伝達しない特性を有する。したがって、ＬＦとＨＦとの比（以下、ＬＦ／ＨＦと記す）を求め、そのＬＦ／ＨＦ値が高いときには交感神経が主に活動していると推定することができ、ＬＦ／ＨＦ値が低いときには副交感神経が主に活動していると推定することができる。警報部２５は、エアコン１０の制御が途中で停止されたときに鳴動する。制御命令選択部２６は、後述する快適空調制御機能においてエアコン１０の設定温度を上昇させるのか下降させるのかを選択する役目を担う。
【００２９】
（４）環境センサ
環境センサ３０は、図示しない音センサ、臭気センサ、および振動センサをパッケージ化したものである。なお、この環境センサ３０は、ベビーベッド５２に取り付けられる。また、この環境センサ３０は、専用線を介して空調コントローラ２０に通信接続される。
（５）空気圧式マット型センサ
空気圧式マット型センサ４０は、ベビーマット５１の下部に設けられ、ベビーマット５１を介して伝達される乳児６０の心拍および体動を空気圧の変動を利用して検出する。なお、この空気圧式マット型センサ４０は、専用線を介して空調コントローラ２０に通信接続される。
【００３０】
［空調制御システムの機能と制御内容］
（１）エアコン自動起動機能
エアコン自動起動機能を表すフローチャートを図４に示す。
図４において、ステップＳ１１では、第２センサ信号受信部２２が、空気圧式マット型センサ４０から閾値を超過する心拍を受信したかを判定する。なお、第２センサ信号受信部２２は、後述する快適空調制御モードに移るまで常に１分間隔で空気圧式マット型センサ４０から心拍を受信している。ステップＳ１１の判定の結果、閾値を超過する心拍を受信していない場合には、ステップＳ１１に戻る。ステップＳ１１の判定の結果、閾値を超過する心拍を検出した場合は、ステップＳ１２に移る。ステップＳ１２では、第２センサ信号受信部２２が、通信部２３を介してエアコン１０を起動させる。ステップＳ１３では、エアコン１０が、自動モードになり、室温を所定の温度に維持する。ステップＳ１４では、エアコン１０が、起動時から５分を経過したかを判定する。ステップＳ１４の判定の結果、起動時から５分を経過していない場合には、ステップＳ１４に戻る。ステップＳ１４の判定の結果、起動時から５分を経過している場合には、ステップＳ１５に移る。ステップＳ１５では、エアコン１０が、快適空調制御モードに切り替わる。ステップＳ１６では、Ｒ波間隔算出部２４が起動し、Ｒ波間隔算出部２４が、心拍の計測に同期してＲ波間隔を算出し始める。ステップＳ１７では、第１センサ信号受信部２１が起動する。ステップＳ１８では、制御命令選択部２６が起動する。ステップＳ１９では、警報部４５が起動する。
【００３１】
（２）快適空調制御機能
快適空調制御機能を表すフローチャートを図５、図６、図７、および図８に示す。なお、図５、図６、図７、および図８のフローチャートに示す処理は、定期的に、例えば、３分おきに行われる。
図５、図６、図７、および図８において、ステップＳ２１では、制御命令選択部２６が、体動が第６閾値未満であるかを判定する。なお、この第６閾値は、後述する第４閾値よりも低く設定される。ステップＳ２１の判定の結果、体動が第６閾値未満である場合は、ステップＳ２２に移る。ステップＳ２１の判定の結果、体動が第６閾値以上である場合は、ステップＳ２３に移る。ステップＳ２２では、制御命令選択部２６が、第１状態値を「就寝」とする。ステップＳ２３では、制御命令選択部２６が、第１状態値を「非就寝」とする。ステップＳ２４では、制御命令選択部２６が、現第２状態値が前第２状態値と同じであるかを判定する。ステップＳ２４の判定の結果、現第２状態値が前第２状態値と同じである場合は、ステップＳ３２に移る。ステップＳ２４の判定の結果、現第２状態値が前第２状態値と同じでない場合は、ステップＳ２５に移る。ステップＳ２５では、制御命令選択部２６が、第１状態値が「就寝」であるか「非就寝」であるかを判定する。なお、この第２状態値は、「就寝」と「非就寝」との二値情報である。また、この第２状態値の初期値は、「非就寝」である。ステップＳ２５の判定の結果、第１状態値が「就寝」である場合は、ステップＳ２６に移る。ステップＳ２５の判定の結果、第１状態値が「非就寝」である場合は、ステップＳ２９に移る。ステップＳ２６では、制御命令選択部２６が、エアコン１０の運転モードが「冷房」であるか「暖房」であるかを判定する。ステップＳ２６の判定の結果、エアコン１０の運転モードが「冷房」である場合は、ステップＳ２７に移る。ステップＳ２６の判定の結果、エアコン１０の運転モードが「暖房」である場合は、ステップＳ２８に移る。ステップＳ２７では、通信部２３が、設定温度を１℃上昇させる制御命令信号を通信装置１５に送信する。ステップＳ２８では、通信部２３が、設定温度を１℃下降させる制御命令信号を通信装置１５に送信する。ステップＳ２９では、制御命令選択部２６が、エアコン１０の運転モードが「冷房」であるか「暖房」であるかを判定する。ステップＳ２９の判定の結果、エアコン１０の運転モードが「冷房」である場合は、ステップＳ３０に移る。ステップＳ２９の判定の結果、エアコン１０の運転モードが「暖房」である場合は、ステップＳ３１に移る。ステップＳ３０では、通信部２３が、設定温度を１℃下降させる制御命令信号を通信装置１５に送信する。ステップＳ３１では、通信部２３が、設定温度を１℃上昇させる制御命令信号を通信装置１５に送信する。ステップＳ３２では、制御命令選択部２６が、第２状態値が「上昇」であるか「下降」であるかを判定する。なお、この第２状態値は、「上昇」と「下降」との二値情報である。また、この第２状態値の初期値は、「上昇」である。ステップＳ３２の判定の結果、状態値が「上昇」である場合は、ステップＳ３３に移る。ステップＳ３２の判定の結果、状態値が「下降」である場合は、ステップＳ３６に移る。ステップＳ３３では、通信部２３が、設定温度上昇命令を通信装置１５に送信する。なお、この処理は、後述する快適空調制御抑制機能において制御命令信号の送信が可能となっている場合に実行される。また、この設定温度上昇命令には、設定温度幅（例えば、１℃）および第２状態値が含まれている。ステップＳ３４では、エアコン１０が、図示しないサーミスタにより計測される計測室温が新たな設定温度に達したかを判定する。ステップＳ３４の判定の結果、計測室温が新たな設定温度に達した場合は、ステップＳ３５に移る。ステップＳ３４の判定の結果、計測室温が新たな設定温度に達していない場合は、ステップＳ３３に戻る。ステップＳ３５では、エアコン１０が、温度上昇を停止する。ステップＳ３６では、通信部２３が、設定温度下降命令を通信装置１５に送信する。なお、この処理は、後述する快適空調制御抑制機能において制御命令信号の送信が可能となっている場合に実行される。また、この設定温度下降命令には、設定温度幅（例えば、１℃）および第２状態値が含まれている。ステップＳ３７では、エアコン１０が、図示しないサーミスタにより計測される計測室温が新たな設定温度に達したかを判定する。ステップＳ３７の判定の結果、計測室温が新たな設定温度に達した場合は、ステップＳ３８に移る。ステップＳ３７の判定の結果、計測室温が新たな設定温度に達していない場合は、ステップＳ３６に戻る。ステップＳ３８では、エアコン１０が、温度下降を停止する。ステップＳ３９では、空気圧式マット型センサ４０が乳児６０の心拍を計測し、第２センサ信号受信部２２がその心拍の計測信号を受信する。ステップＳ４０では、Ｒ波間隔算出部２４が、心拍の計測信号の情報からＲ波間隔を算出する。ステップＳ４１では、制御命令選択部２６が、現Ｒ波間隔が設定温度変更前のＲ波間隔よりも大きいかを判定する。ステップＳ４１の判定の結果、現Ｒ波間隔が設定温度変更前のＲ波間隔よりも大きい場合は、ステップＳ４２に移る。ステップＳ４１の判定の結果、現Ｒ波間隔が設定温度変更前のＲ波間隔以下である場合は、ステップＳ４３に移る。ステップＳ４２では、制御命令選択部２６が、第２状態値を維持する。ステップＳ４３では、制御命令選択部２６が、第２状態値を変更する。ステップＳ４４では、制御命令選択部２６が、この処理が第１回目の処理であるかを判定する。ステップＳ４４の判定の結果、この処理が第１回目の処理でない場合は、ステップＳ４５に移る。ステップＳ４４の判定の結果、この処理が第１回目の処理である場合は、処理を終了する。ステップＳ４５では、制御命令選択部２６が、この処理において第２状態値が変更されたかを判定する。ステップＳ４５の判定の結果、この処理において第２状態値が変更された場合は、ステップＳ４６に移る。ステップＳ４５の判定の結果、この処理において第２状態値が変更されていない場合は、処理を終了する。ステップＳ４６では、通信部２３が、設定温度維持命令を通信装置１５に送信する。なお、この温度維持命令が通信装置１５に送信されると、エアコン１０は一つ前の設定温度で運転する。また、この設定温度維持命令が通信装置１５に送信されると、エアコン１０は、その時点から１時間、設定温度上昇命令にも設定温度下降命令にも従わなくなる。
【００３２】
なお、ステップＳ４４では、制御命令選択部２６が、この処理が第１回目の処理であるかを判定している。ステップＳ４４の処理が介在しないと、第１回目の処理においてＲ波間隔が短くなるように設定温度が変更されてしまった場合、ステップＳ４５の処理で、すぐに温度設定維持命令が送信されてしまう。ステップＳ４４の処理は、このような不具合を解消するために設けられている。
【００３３】
（３）快適空調制御抑制機能
快適空調制御抑制機能を表すフローチャートを図９および図１０に示す。なお、図９および図１０のフローチャートに示す処理は、定期的に、例えば、３分おきに行われる。また、この処理は、快適空調制御機能に先立って、例えば１分前に行われる。
図９および図１０において、ステップＳ５１では、第２センサ信号受信部２２が、空気圧式マット型センサ４０から心拍および体動の信号を受信する。ステップＳ５２では、第１センサ信号受信部２１が、環境センサ３０から音圧レベルの信号を受信する。ステップＳ５３では、第１センサ信号受信部２１が、環境センサ３０から臭気レベルの信号を受信する。ステップＳ５４では、第１センサ信号受信部２１が、環境センサ３０から振動レベルの信号を受信する。ステップＳ５５では、第２センサ信号受信部２２が、心拍数が第１閾値未満であるかを判定する。ステップＳ５５の判定の結果、心拍数が第１閾値未満である場合は、ステップＳ５６に移る。ステップＳ５５の判定の結果、心拍数が第１閾値以上である場合は、ステップＳ６１に移る。ステップＳ５６では、第１センサ信号受信部２１が、臭気レベルが第２閾値未満であるかを判定する。ステップＳ５６の判定の結果、臭気レベルが第２閾値未満である場合は、ステップＳ５７に移る。ステップＳ５６の判定の結果、臭気レベルが第２閾値以上である場合は、ステップＳ６１に移る。ステップＳ５７では、第１センサ信号受信部２１が、振動レベルが第３閾値未満であるかを判定する。ステップＳ５７の判定の結果、振動レベルが第３閾値未満である場合は、ステップＳ５８に移る。ステップＳ５７の判定の結果、振動レベルが第３閾値以上である場合は、ステップＳ６１に移る。ステップＳ５８では、第１センサ信号受信部２１が、体動が第４閾値未満であるかを判定する。ステップＳ５８の判定の結果、体動が第４閾値未満である場合は、ステップＳ５９に移る。ステップＳ５８の判定の結果、振動レベルが第４閾値以上である場合は、ステップＳ６１に移る。ステップＳ５９では、第１センサ信号受信部２１が、音圧レベルが第５閾値未満であるかを判定する。ステップＳ５９の判定の結果、音圧レベルが第５閾値未満である場合は、ステップＳ６０に移る。ステップＳ５８の判定の結果、音圧レベルが第５閾値以上である場合は、ステップＳ６１に移る。ステップＳ６０では、第１センサ信号受信部２１が、音圧レベル≧第５閾値となった最近の時間帯（５分以上）の最終時点から３分が経過したかを判定する。ステップＳ６０の判定の結果、音圧レベル≧第５閾値となった最近の時間帯（５分以上）の最終時点から３分が経過している場合は、ステップＳ６１に移る。ステップＳ６０の判定の結果、音圧レベル≧第５閾値となった最近の時間帯（５分以上）の最終時点から３分が経過していない場合は、ステップＳ６３に移る。ステップＳ６１では、警報部２５が鳴動する。ステップＳ６２では、通信部２３が、制御命令信号の送信を可能とする。ステップＳ６３では、通信部２３が、制御命令信号の送信を不可とする。
【００３４】
（４）エアコン自動停止機能
第２センサ信号受信部２２は、第２センサ信号受信部２２が空気圧式マット型センサ４０から心拍信号を受信しなくなって所定時間経過した場合、自動的にエアコン１０を停止する。なお、就寝中であっても一定の心拍は受信されるので、自動的にエアコン１０が停止されることはない。
【００３５】
［空調制御システムの特徴］
（１）
本実施の形態に係る空調制御システム１００では、空気圧式マット型センサ４０が、心拍を測定する。そして、Ｒ波間隔算出部２４が、心拍のＲ波の間隔を求める。さらに、空調コントローラ２０が、Ｒ波間隔ができるだけ長くなるようにエアコン１０を制御する。したがって、この空調制御システム１００は、乳児６０に快適な空調環境を提供することができる。
【００３６】
（２）
本実施の形態に係る空調制御システム１００では、環境センサ３０が、音圧レベル、臭気レベル、および振動レベルを測定する。そして、空調コントローラ２０は、閾値を超過する音圧レベル、臭気レベル、および振動レベルが検出された場合、通信装置１５に制御命令信号を送信しない。つまり、空調コントローラ２０は、心拍が空調環境により変動しているのか音、臭い、および振動などにより変動しているのかを判断していることになる。したがって、乳児６０の空調環境が快適な方から不快な方へ導かれるおそれを低めることができる。その結果、心拍のＲ波間隔を利用した快適空調制御においてより適切に空調制御を行うことができる。
【００３７】
（３）
本実施の形態に係る空調制御システム１００では、空気圧式マット型センサ４０が、体動を測定する。そして、空調コントローラ２０は、閾値を超過する体動が検出された場合、通信装置１５に制御命令信号を送信しない。つまり、空調コントローラ２０は、心拍が空調環境により変動しているのか、音、臭い、および振動などにより変動しているのか、あるいは体動により変動しているのかを判断していることになる。したがって、空調環境が快適な方から不快な方へ導かれるおそれを低めることができる。その結果、心拍のＲ波間隔を利用した快適空調制御においてさらに適切に空調制御を行うことができる。
【００３８】
（４）
本実施の形態に係る空調制御システム１００では、体動情報に基づいて乳児６０が就寝状態にあるのか非就寝状態にあるのかを決定し、就寝・冷房時にはエアコン１０の設定温度を高めにシフトさせ、就寝・暖房時にはエアコン１０の設定温度を低めにシフトさせる。このため、冷えすぎや暖めすぎなどを防止することができる。したがって、心拍のＲ波間隔を利用した快適空調制御において乳児または寝たきりとなっている老人や身体的ハンディキャップを有する人などがいる空間をより快適に維持することができる。
【００３９】
（５）
本実施の形態に係る空調制御システム１００では、心拍測定および体動測定に空気圧式マット型センサ４０が採用された。このため、１つのセンサで心拍と体動とをほぼ同時に測定することができる。したがって、空調制御システム１００をより簡易な構成とすることができる。また、空気圧式マット型センサ４０は、乳児６０に接触することなく心拍および体動を測定する。このため、乳児６０の自由が確保される。したがって、乳児６０にストレスを与えることなく心拍や対象を測定することができる。
【００４０】
（６）
本実施の形態に係る空調制御システム１００では、環境センサ３０が、音圧レベルを測定する。このため、乳児の泣き声を検出することができる。そして、空調コントローラ２０は、音圧レベルが第５閾値を５分間以上連続して超過した場合、その最終時点から３分間、通信装置１５に制御命令信号を送信しない。つまり、空調コントローラ２０は、乳児の心拍が安定するまでは制御命令信号を送信しないことになる。このため、乳児にとって不快な空調環境を生み出してしまうおそれを排除することができる。
【００４１】
（７）
本実施の形態に係る空調制御システム１００では、心拍数が第１閾値以上である場合、警報部２５が鳴動する。このため、乳児６０が異常な状態にあることを親などに対して知らせることができる。
（８）
本実施の形態に係る空調制御システム１００では、音圧レベル、臭気レベル、および振動レベルのいずれかが所定の閾値以上である場合、空調コントローラ２０は、通信装置１５に制御命令信号を送信しない。また、このとき、警報部２５が鳴動する。このため、乳児にとって不快な空調環境を生み出してしまうおそれを排除することができる。また、乳児６０の周辺に異常が起こっていることを親などに対して知らせることができる。
【００４２】
［変形例］
（Ａ）
先の実施の形態に係る空調制御システム１００では、心拍数が第１閾値以上である場合、警報部２５が鳴動したが、Ｒ波間隔が所定の閾値以上となった場合に警報部２５を鳴動させてもよい。
【００４３】
（Ｂ）
先の実施の形態に係る空調制御システム１００では、警報部２５が鳴動している場合、第１センサ信号受信部２１がエアコン１０への制御命令信号の送信を抑制したが、これに加えて通信部２３が、エアコン１０を停止させる制御命令信号を通信装置１５に送信してもよい。
【００４４】
（Ｃ）
先の実施の形態に係る空調制御システム１００では、乳児６０の心拍および体動を測定するために空気圧式マット型センサ４０を採用したが、これに代えて、静電式マット型センサを採用してもよい。
（Ｄ）
先の実施の形態に係る空調制御システム１００では、乳児６０の心拍および体動を測定するために空気圧式マット型センサ４０を採用したが、これに代えて、マイクロ波センサや超音波センサなどを採用してもよい。
【００４５】
（Ｅ）
先の実施の形態に係る空調制御システム１００では、音圧レベル、臭気レベル、および振動レベルを加味した空調制御が行われたが、これに照度レベルを加味してもよい。
（Ｆ）
先の実施の形態に係る空調制御システム１００では、心拍測定および体動測定に空気圧式マット型センサ４０を採用し、乳児６０の自由を確保したが、心拍測定および体動測定用の接触部を乳児６０に接触させて乳児６０の心拍および体動を測定してもよい。このようにすれば、より精確に乳児６０の心拍や体動を測定することができる。
【００４６】
（Ｇ）
先の実施の形態に係る空調制御システム１００では、体動が第４閾値以上である場合は、警報部２５が警報を鳴動し、通信部２３が制御命令信号の送信を不可としたが、これに代えて、体動が第４閾値以上である時間が所定時間に達した場合は、警報部２５が警報を鳴動し、通信部２３が制御命令信号の送信を不可とするようにしてもよい。このようにすれば、偶発的に生じる体動を無視することができる。したがって、より適切な空調制御を実現することができる。
【００４７】
（Ｈ）
先の実施の形態に係る空調制御システム１００では、エアコン１０が制御対象とされたが、空気清浄機、除湿または加湿機などが制御対象とさせてもよい。
（Ｉ）
先の実施の形態に係る空調制御システム１００では、乳児６０に対して快適な空調環境を提供したが、寝たきりとなっている老人やハンディキャップを有する人に対して快適な空調環境を提供してもよい。なお、この場合、空調コントローラ２０、環境センサ３０、および空気圧式マット型センサ４０を介護用ベッドに備え付けるようにしてもよい。
【００４８】
（Ｊ）
先の実施の形態に係る空調制御システム１００では、警報部２５が警報を鳴動したが、これに代えて、警報ランプを採用してもよい。
（Ｋ）
先の実施の形態に係る空調制御システム１００では、時間的な変動要素を加味した制御を行っていなかったが、例えば、空調コントローラ２０に時計機能（日付けを含む）を保持させ、季節を判断させてさらに精密な制御を行ってもよいし、昼夜を判断させて制御方法を変更するようにしてもよい。
【００４９】
（Ｌ）
先の実施の形態に係る空調制御システム１００では、空調コントローラ２０と通信装置１５とが、無線で接続されたが、空調コントローラ２０と通信装置１５とは、有線で接続されてもよいし電灯線で接続されてもよいし、赤外線で接続されてもよい。
（Ｍ）
先の実施の形態に係る空調制御システム１００では、環境センサ３０および空気圧式マット型センサ４０がベビーベッド５２に取り付けられたが、さらに空調コントローラ２０をベビーベッド５２に取り付けてもかまわない。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明に係る空調制御システムは、心拍のＲ波間隔を利用した快適空調制御において乳児または寝たきりとなっている老人や身体的ハンディキャップを有する人などがいる空間をより快適に維持することができるため、ベビーベッドや介護用ベッドに応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】空調制御システムの構成図。
【図２】心拍とＲ波間隔との関係を表す図。
【図３】空調コントローラの内部構造を示す図。
【図４】エアコン自動起動機能を表すフローチャート。
【図５】快適空調制御機能を表すフローチャート（１）。
【図６】快適空調制御機能を表すフローチャート（２）。
【図７】快適空調制御機能を表すフローチャート（３）。
【図８】快適空調制御機能を表すフローチャート（４）。
【図９】快適空調制御抑制機能を表すフローチャート（１）。
【図１０】快適空調制御抑制機能を表すフローチャート（２）。
【符号の説明】
【００５２】
１０      エアコン
１５      通信装置
２０      空調コントローラ
２１      第１センサ信号受信部
２２      第２センサ信号受信部
２３      通信部
２４      Ｒ波間隔算出部
２５      警報部
２６      制御命令選択部
３０      環境センサ
４０      空気圧式マット型センサ
５１      ベビーマット
５２      ベビーベッド
６０      乳児
１００      空調制御システム
【図１】
2005226882.tif 000003
【図２】
2005226882.tif 000004
【図３】
2005226882.tif 000005
【図４】
2005226882.tif 000006
【図５】
2005226882.tif 000007
【図６】
2005226882.tif 000008
【図７】
2005226882.tif 000009
【図８】
2005226882.tif 000010
【図９】
2005226882.tif 000011
【図１０】
2005226882.tif 000012