(57)【要約】      （修正有）【課題】個人差や就床前の状態の違いによらず、快適な睡眠環境を実現する。【解決手段】表面温度検出センサ１２と、室内温湿度検出センサを有し寝室内の空調制御を行う空調機器１１と、寝床内温湿度検出センサを４３有するとともに加温制御と送風制御の機能を有する寝具４０と、空調機器および寝具と相互通信しそれぞれのセンサによる検出結果をフィードバック値として用いて空調制御、加温制御、および送風制御を統括して行う制御装置５０とを備え、制御装置は、表面温度検出センサによる検出結果から就寝者の皮膚温を特定し、特定した皮膚温、寝床内温湿度検出センサにより検出された寝床内の温度、および室内温湿度検出センサにより検出された寝室内の温度をフードバック値として用いて、就寝者の就寝前の段階から、空調制御、加温制御、および送風制御を行う。【選択図】図１
2017006359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出領域内の表面温度を検出する表面温度検出センサと、
寝室内の温度、湿度を検出する室内温湿度検出センサを有し、前記寝室内の空調制御を行う空調機器と、
前記寝室内に設けられた寝床内の温湿度を検出する寝床内温湿度検出センサを有するとともに、前記寝床内を加温する空気を生成する加温制御と、生成された加温空気を前記寝床内に送風する送風制御の各機能を有する寝具と、
前記空調機器および前記寝具と相互通信し、それぞれのセンサによる検出結果をフィードバック値として用いて、前記空調制御、前記加温制御、および前記送風制御を統括して行う制御装置と
を備え、前記寝具を利用して就寝する就寝者の睡眠に適した寝床内環境および寝室環境を提供する快眠環境制御システムであって、
前記制御装置は、
前記表面温度検出センサによる検出結果から、前記検出領域内の表面温度分布を測定し、前記表面温度分布の中で、前記室内温湿度検出センサにより検出された前記寝室内の温度よりも高い分布を抽出して前記就寝者の皮膚温を特定し、
特定した前記皮膚温、前記寝床内温湿度検出センサにより検出された前記寝床内の温度、および前記室内温湿度検出センサにより検出された前記寝室内の温度をフィードバック値として用いて、前記就寝者の就寝前の段階から、前記空調制御、前記加温制御、および前記送風制御を行う
快眠環境制御システム。
【請求項２】
寝室内の温度、湿度を検出する室内温湿度検出センサを有し、前記寝室内の空調制御を行う空調機器と、
前記寝室内に設けられた寝床内の温湿度を検出する寝床内温湿度検出センサを有するとともに、前記寝床内を加温する空気を生成する加温制御と、生成された加温空気を前記寝床内に送風する送風制御の各機能を有する寝具と、
前記寝具を利用して就寝する就寝者に装備され、前記就寝者の就寝前の行動を記録する機能を有する行動記録センサと、
前記空調機器、前記寝具、および前記行動記録センサと相互通信し、それぞれのセンサによる検出結果をフィードバック値として用いて、前記空調制御、前記加温制御、および前記送風制御を統括して行う制御装置と
を備え、前記就寝者の睡眠に適した寝床内環境および寝室環境を提供する快眠環境制御システムであって、
前記制御装置は、
前記行動記録センサから取得した前記就寝者の就寝前の行動記録から、前記就寝者の皮膚温を予測演算し、
予測演算した前記皮膚温、前記寝床内温湿度検出センサにより検出された前記寝床内の温度、および前記室内温湿度検出センサにより検出された前記寝室内の温度をフィードバック値として用いて、前記就寝者の就寝前の段階から、前記空調制御、前記加温制御、および前記送風制御を行う
快眠環境制御システム。
【請求項３】
前記制御装置は、冬場の就寝前における前記就寝者の前記皮膚温が、３３±１℃の範囲内になっているときには、前記寝具を前記皮膚温よりも高めになるように、就寝前の段階で、前記加温制御および前記送風制御を行うことで、前記寝具の就寝前制御を実行する
請求項１または２に記載の快眠環境制御システム。
【請求項４】
前記制御装置は、冬場の就寝前における前記就寝者の前記皮膚温が、３７℃以上になっているときには、就寝前の段階で、前記寝具の前記加温制御および前記送風制御を行わないことで、前記寝具の就寝前制御を実行する
請求項１または２に記載の快眠環境制御システム。
【請求項５】
前記制御装置は、冬場の就寝前における前記就寝者の前記皮膚温が、３０℃以下になっているときには、前記寝具を急速に加温するために、就寝前の段階で、前記加温制御を強運転により実行し、前記寝具の就寝前制御を実行する
請求項１または２に記載の快眠環境制御システム。
【請求項６】
前記制御装置は、夏場の就寝前における前記就寝者の前記皮膚温が、３３±１℃の範囲内になっているときには、前記就寝者の体を冷却するために、就寝前の段階で、前記加温制御を行わずに前記送風制御を行うことで、前記寝具の就寝前制御を実行する
請求項１または２に記載の快眠環境制御システム。
【請求項７】
前記制御装置は、夏場の就寝前における前記就寝者の前記皮膚温が、３７℃以上になっているときには、前記就寝者の体を急速に冷却するために、就寝前の段階で、前記加温制御を行わずに前記送風制御を強運転により実行し、前記寝具の就寝前制御を実行する
請求項１または２に記載の快眠環境制御システム。
【請求項８】
前記制御装置は、夏場の就寝前における前記就寝者の前記皮膚温が、３０℃以下になっているときには、就寝前の段階で、前記加温制御を弱運転により実行し、前記寝具の就寝前制御を実行する請求項１または２に記載の快眠環境制御システム。
【請求項９】
前記就寝者の睡眠状態を検出する睡眠状態検出器をさらに備え、
前記制御装置は、夏場の就床後における前記就寝者の睡眠状態を前記睡眠状態検出器から取得し、取得した前記睡眠状態が深睡眠であると判定した場合には、設定温度を上げて前記空調制御を実行する
請求項１、２、６、７、８のいずれか１項に記載の快眠環境制御システム。
【請求項１０】
前記就寝者の睡眠状態を検出する睡眠状態検出器をさらに備え、
前記制御装置は、冬場の就床後における前記就寝者の睡眠状態を前記睡眠状態検出器から取得し、取得した前記睡眠状態から前記就寝者の眠りが浅くなり、起床に近づいたと判定した場合には、前記加温制御および前記送風制御を弱運転により実行する
請求項１から５のいずれか１項に記載の快眠環境制御システム。
【請求項１１】
請求項１に記載の快眠環境制御システムにおいて、前記制御装置によって実行される快眠環境制御方法であって、
前記表面温度検出センサによる検出結果から、前記検出領域内の表面温度分布を測定し、前記表面温度分布の中で、前記室内温湿度検出センサにより検出された前記寝室内の温度よりも高い分布を抽出して前記就寝者の皮膚温を特定する第１ステップと、
前記第１ステップにより特定された前記皮膚温、前記寝床内温湿度検出センサにより検出された前記寝床内の温度、および前記室内温湿度検出センサにより検出された前記寝室内の温度をフィードバック値として用いて、前記就寝者の就寝前の段階から、前記空調制御、前記加温制御、および前記送風制御を行う第２ステップと
を有する快眠環境制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、就寝者の睡眠前の生理状態に応じて、睡眠に適した寝床内環境および寝室環境を提供する快眠環境制御システムおよび快眠環境制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の寝具としては、入床から起床までの寝床内の温度を、入床からの経過時間に応じて制御し、快適な温度に保つものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、生理データから体感温度を算出し、覚醒入眠促進手段を制御する従来の就寝装置もある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、別の従来の寝具として、寝具本体に取り付けられた発電素子によって部位別に加熱することができ、就寝者に皮膚温センサを取りつけることで検知された皮膚温が最高温度に達した後、低下したことを感知したことで、入眠と判定し、寝床内の温度制御を行うものもある（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−７０６２号公報
【特許文献２】特開平７−３２８０７９号公報
【特許文献３】特開２００３−５２４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
特許文献１に記載の寝具は、就寝者の生理データを取得しているわけではなく、経過時間に応じた制御を行っているだけである。このため、就寝者の個体差や、その日の調子などを考慮した制御を行うことができない。従って、例えば、冬場の暖かい環境にいるとき、あるいは入浴後、十分に温まっているときに就床すると、熱くて中途覚醒してしまう、という課題があった。
【０００７】
また、特許文献２に記載の就寝装置は、生理データから体感温度を算出している。従って、様々な生理データを取得しなくてはならず、大がかりな装置となってしまう。また、病院や介護施設でのシステムを想定しているため、規則的な時間に睡眠をとる健常者には不向きであり、サーガディアンリズムや就床前の状態を考慮していないという課題もあった。
【０００８】
さらに、特許文献３に記載の寝具は、皮膚温センサを人体に接触させる必要がある。このため、そもそも、皮膚温センサを取り付けることで、寝心地が悪くなる。また、環境に適した寝具を使用すれば、皮膚温が最高温度に達した後に低下するといった状況は、考えられないことである。
【０００９】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、個人差や就床前の状態の違いによらず、快適な睡眠が得られる快眠環境制御システムおよび快眠環境制御方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る快眠環境制御システムは、検出領域内の表面温度を検出する表面温度検出センサと、寝室内の温度、湿度を検出する室内温湿度検出センサを有し、寝室内の空調制御を行う空調機器と、寝室内に設けられた寝床内の温湿度を検出する寝床内温湿度検出センサを有するとともに、寝床内を加温する空気を生成する加温制御と、生成された加温空気を寝床内に送風する送風制御の各機能を有する寝具と、空調機器および寝具と相互通信し、それぞれのセンサによる検出結果をフィードバック値として用いて、空調制御、加温制御、および送風制御を統括して行う制御装置とを備え、寝具を利用して就寝する就寝者の睡眠に適した寝床内環境および寝室環境を提供する快眠環境制御システムであって、制御装置は、表面温度検出センサによる検出結果から、検出領域内の表面温度分布を測定し、表面温度分布の中で、室内温湿度検出センサにより検出された寝室内の温度よりも高い分布を抽出して就寝者の皮膚温を特定し、特定した皮膚温、寝床内温湿度検出センサにより検出された寝床内の温度、および室内温湿度検出センサにより検出された寝室内の温度をフィードバック値として用いて、就寝者の就寝前の段階から、空調制御、加温制御、および送風制御を行うものである。
【００１１】
また、本発明に係る快眠環境制御方法は、本発明の快眠環境制御システムにおいて、制御装置によって実行される快眠環境制御方法であって、表面温度検出センサによる検出結果から、検出領域内の表面温度分布を測定し、表面温度分布の中で、室内温湿度検出センサにより検出された寝室内の温度よりも高い分布を抽出して就寝者の皮膚温を特定する第１ステップと、第１ステップにより特定された皮膚温、寝床内温湿度検出センサにより検出された寝床内の温度、および室内温湿度検出センサにより検出された寝室内の温度をフィードバック値として用いて、就寝者の就寝前の段階から、空調制御、加温制御、および送風制御を行う第２ステップとを有するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、季節に応じた制御ではなく、就寝者が就寝前に冷え切っているのか、温まっているのかといった指標となる皮膚温を判定することにより、就寝前の段階で、適した寝床内環境に制御した上で、素速く入眠できる室内環境に制御することができる。この結果、個人差や就床前の状態の違いによらず、快適な睡眠が得られる快眠環境制御システムおよび快眠環境制御方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１における快眠環境制御システムの基本構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１における快眠環境制御システムの利用形態と寝具の構成を示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態１において、人の睡眠開始から起床までの睡眠状態の変化を示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る快眠環境制御システムの一連の制御動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態１に係る寝具の加温分布を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る快眠環境制御システムの具体的な動作例を説明するための運転パターン図と就寝者の状態変化を示すグラフである。
【図７】本発明の実施の形態１に係る快眠環境制御システムの具体的な動作例を説明するための運転パターン図と就寝者の状態変化を示すグラフである。
【図８】本発明の実施の形態１に係る快眠環境制御システムの具体的な動作例を説明するための運転パターン図と就寝者の状態変化を示すグラフである。
【図９】本発明の実施の形態１に係る快眠環境制御システムの具体的な動作例を説明するための運転パターン図と就寝者の状態変化を示すグラフである。
【図１０】本発明の実施の形態１に係る快眠環境制御システムの具体的な動作例を説明するための運転パターン図と就寝者の状態変化を示すグラフである。
【図１１】本発明の実施の形態１に係る快眠環境制御システムの具体的な動作例を説明するための運転パターン図と就寝者の状態変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の快眠環境制御システムおよび快眠環境制御方法の好適な実施の形態につき、図面を用いて説明する。
【００１５】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における快眠環境制御システムの基本構成を示すブロック図である。また、図２は、本発明の実施の形態１における快眠環境制御システムの利用形態と寝具の構成を示す説明図である。
【００１６】
図１に示すように、本実施の形態１における空気調和システム１００は、寝室Ｓに冷暖房などの空調機器１０、加湿機などの空調機器２０、睡眠状態検出器３０、および種々の電気機器を含む寝具４０が設置されている。そして、空調機器１０、空調機器２０、睡眠状態検出器３０、および寝具４０のそれぞれの機器は、制御装置５０と相互に通信可能である。従って、制御装置５０は、各機器から得られたデータを共有して、各機器を連動して統括運転制御することができる。
【００１７】
空調機器１０は、室内機と室外機とを備えて構成され、センサからの入力情報をフィードバックして空調運転を制御する制御部（図示せず）、および、通信制御を行う通信部（図示せず）とを備えている。
【００１８】
具体的には、空調機器１０内の制御部は、室内の温湿度を検出する室内温湿度検出センサ１１、人や床や窓などの表面温度を測定する表面温度検出センサ１２の出力をフィードバックして、冷房運転、暖房運転などの空調運転を制御する。なお、制御部は、表面温度検出センサ１２の出力によって、気流の方向を調整し、吹出し気流による冷暖房を効率的に行うことができる。
【００１９】
また、空調機器１０内の通信部は、空調機器２０、睡眠状態検出器３０、寝具４０、および制御装置５０と双方向に通信を行うことができ、データを共有することができる。
【００２０】
睡眠状態検出器３０は、人に関する測定結果から睡眠状態を検出するものであり、赤外線や電波などを用いたもの、あるいはカメラによる画像解析などにより、非接触で人の動きを測定するものでもよい。
【００２１】
また、本実施の形態１では、この睡眠状態検出器３０を独立の装置としたが、空調機器１０や空調機器２０に備えてもよい。また、睡眠状態検出器３０の具体例としては、加速度検出センサを適用し、人の動きを測定するように、寝具４０に設置してもよい。あるいは、携帯電話やタブレット機器にダウンロードできるアプリケーションを、睡眠状態検出器３０として活用してもよい。
【００２２】
寝具４０は、図２に示すように、筺体内にヒータ４１、送風機４２を備えている。そして、送風機４２によって吸い込まれた空気は、ヒータ４１で加熱され、高温空気となり、ダクト４４を介して、袋状の乾燥袋４５に送風される。
【００２３】
乾燥袋４５には、寝床内温湿度検出センサ４３が備えられている。乾燥袋４５は、敷き布団４６の下部に設置され、就寝者は、敷き布団４６と掛け布団４７の間で就寝する。なお、就寝時でないときに寝床内温湿度検出センサ４３を使用する場合には、敷き布団４６と掛け布団４７の間に寝床内温湿度検出センサ４３を設置してもよい。
【００２４】
制御装置５０は、演算部５１、制御部５２を備え、空調機器１０、空調機器２０、睡眠状態検出器３０、および寝具４０から得られたデータを集約する。そして、制御装置５０は、集約したデータに基づく演算により、就寝者の状態を判定し、各機器の運転を統括制御する。
【００２５】
なお、本実施の形態１では、制御装置５０を独立した装置としたが、空調機器１０や空調機器２０、睡眠状態検出器３０、あるいは寝具４０に備えてもよい。また、空調機器２０がない構成とすることも考えられる。
【００２６】
一方、寝室Ｓと同様に、居間Ｔにも、空調機器１０Ａ、空調機器２０Ａが設置されている。そして、空調機器１０Ａは、室内温湿度検出センサ１１Ａ、表面温度検出センサ１２Ａ、通信部、制御部を備えている。空調機器１０Ａ、空調機器２０Ａ、のそれぞれは、制御装置５０と相互に通信可能である。したがって、寝室Ｓ内の各機器、および居間Ｔ内の各機器は、制御装置５０によって連動した統括制御が可能である。
【００２７】
次に、睡眠状態について、図３を用いて詳細に説明する。
人が入眠を開始してから次に目覚めるまでの間には、ＲＥＭ睡眠、睡眠深度１、２、３、４の順に睡眠が深くなるように移行し、その後、睡眠深度３、２、１、ＲＥＭ睡眠へと移行するという睡眠サイクルが、通常約９０分周期で繰り返されている。
【００２８】
図３は、本発明の実施の形態１において、人の睡眠開始から起床までの睡眠状態の変化を示す説明図である。なお、この図３では、睡眠状態の変化とともに、睡眠と関係が深いとされる体内の深部体温（体の中心部の温度（直腸温度））の変化を点線として、睡眠状態と体動との関係を、縦棒の高さとして、併せて図示している。
【００２９】
まず、睡眠は、一般的に眠りの浅いＲＥＭ睡眠と、眠りの深いノンＲＥＭ睡眠とに大別される。睡眠は、さらに細かい睡眠状態に分かれており、覚醒、ＲＥＭ睡眠、睡眠深度１、２、３、４の６つの状態が定義されている。ここで、睡眠深度１、２、３、４は、ノンＲＥＭ睡眠をさらに４つの段階に分けたものである。
【００３０】
次に、脳波と睡眠との関係について、表１、表２を用いて詳細に説明する。表１は、脳波の主な種類と周波数帯域との対応関係を示す表である。
【００３１】
【表１】
2017006359.tif 000003
【００３２】
脳波は、表１に示すように周波数帯域毎に名称が付けられており、それぞれ異なった生理学的な意義を有している。一般に、健常者は、安静、閉眼および覚醒の各状態において、後頭部を中心にα波が多く出現する。
【００３３】
表２は、脳波による睡眠深度判定の国際分類表である。
【００３４】
【表２】
2017006359.tif 000004
【００３５】
睡眠の深さ（睡眠深度）は、表２に示すように、脳波の周波数などに基づいて分類されている。
【００３６】
覚醒段階（ｓｔａｇｅ  Ｗ）では、α波の他、高振幅の持続性筋電図、急速眼球運動および瞬目もしばしば出現する。
【００３７】
睡眠深度１（ｓｔａｇｅ  １）は、まどろみ期、入眠期といわれる。うとうとした状態である。覚醒時に認められたα波の連なりは、リズムを失い、徐々に平坦化してくる。また、睡眠深度１の脳波には、低電位の徐波、すなわち、θ波が不規則に出現し、β波も混ざる。また、α波が覚醒期の５０％以下になる。睡眠深度１の後半になると、頭蓋頂鋭波（ｈｕｍｐまたはＶ波）が出現する。
【００３８】
睡眠深度２（ｓｔａｇｅ  ２）は、軽い寝息を立てるくらいの状態である。睡眠深度２の脳波には、睡眠紡錘波（ｓｐｉｎｄｌｅ）と、Ｋ複合波（Ｋ  ｃｏｍｐｌｅｘ）とが出現する。睡眠紡錘波は、頭頂部に出現する１２Ｈｚ〜１４Ｈｚ程度の波形である。Ｋ複合波は、頭蓋頂鋭波に似た二相性の高振幅の徐波と、それに続く速波とで構成される複合波である。
【００３９】
睡眠深度３（ｓｔａｇｅ  ３）は、脳波が２Ｈｚ以下で、頂点間振幅が７５μＶ以上の徐波（δ波）が、２０％以上５０％未満を占める段階である。かなり深い睡眠であり、よほど強い刺激でないと、知覚されない。
【００４０】
睡眠深度４（ｓｔａｇｅ  ４）は、脳波が２Ｈｚ以下、７５μＶ以上の徐波（δ波）が５０％以上を占める状態である。睡眠深度３と睡眠深度４とを合わせて、徐波睡眠という。これら睡眠深度１から睡眠深度４までの睡眠段階は、主にノンＲＥＭ睡眠である。
【００４１】
ＲＥＭ睡眠は、以下の３つを特徴とする睡眠である。
（特徴１）脳波に睡眠深度１に類似した低振幅パターンが出現すること
（特徴２）急速眼球運動（ＲＥＭ）が出現すること
（特徴３）身体の姿勢を保つ抗重力筋緊張低下が生じること
そして、このＲＥＭ睡眠中に刺激を与えて目覚めさせると、夢を見ていた、と述べることが多い。
【００４２】
次に、本発明の実施の形態１における快眠環境制御システムの動作について説明する。図４は、本発明の実施の形態１に係る快眠環境制御システムの一連の制御動作を示すフローチャートである。
【００４３】
なお、図４を用いた以下の説明では、ステップＳ１〜ステップＳ５においては、居間Ｔの空調機器１０Ａによって温冷感判定を行い、その後、就寝者が居間Ｔから寝室Ｓに移動する場合を例に説明する。
【００４４】
ステップＳ１において、居間Ｔ内の空調機器１０Ａは、冷房運転または暖房運転を実行中であり、居間Ｔ内の空調機器２０Ａは、加湿運転を実行中であり、快眠環境制御の運転が開始される。
【００４５】
ステップＳ２において、空調機器１０Ａ内の制御部は、空調機器１０Ａの表面温度検出センサ１２Ａの検出結果により、居間Ｔの温度分布を測定し、人の位置と皮膚温を検出する。人は、発熱体なので、室温より高い。従って、制御部は、温度分布の特徴部分を抽出することで、人の位置および皮膚温を特定し、ステップＳ３に進む。
【００４６】
ステップＳ３において、制御部は、室内温湿度検出センサ１１Ａの検出結果により、室内の温湿度を検出し、先のステップＳ２で検出した皮膚温データと、室内温湿度データを、通信部を介して制御装置５０へ送信する。そして、ステップＳ４へ進む。
【００４７】
ステップＳ４において、制御装置５０は、空調機器１０Ａから得られた皮膚温データと室内温湿度データから、就寝者の温冷感を判定し、状態に応じて寝室の快眠環境制御を開始する。例えば、制御装置５０は、就寝者の温冷感を、「ほてっている」、「落ち着いている」、「冷えている」として分類判定することができる。
【００４８】
なお、就寝者の温冷感は、皮膚温から判定する以外にも、就寝者自身が「熱いお風呂に入ってのぼせている」、「帰宅して間もなく、身体が冷えている」などの生体状態を、リモコンなどから入力して制御装置５０に与える構成としてもよい。
【００４９】
また、制御装置５０は、ウェアラブルセンサなどの行動ログ機能と通信し、就寝前の行動と室温状況を取得し、演算部にて体温の状態を予測して、寝室の快眠環境制御を決定してもよい。そして、ステップＳ５、ステップＳ６へ進む。
【００５０】
ステップＳ５において、制御装置５０は、寝床内温湿度検出センサ４３の検出結果により、寝具の状態を検出する。さらに、ステップＳ６において、制御装置５０は、就寝者の温冷感、寝床内の状態に応じて、寝具４０のヒータ４１、送風機４２を制御し、寝具予暖・予冷運転を開始する。そして、ステップＳ７〜ステップＳ９へ進む。
【００５１】
なお、ステップＳ１〜ステップＳ５では、居間Ｔの空調機器１０Ａによって温冷感判定を行い、就寝者はその後、寝室Ｓに移動したが、寝室Ｓに入ってから、温冷感判定を行ってもよい。
【００５２】
ステップＳ７において、就寝者は、寝室Ｓに移動し、寝具に入り、就床する。そして、ステップＳ８において、制御装置５０は、寝床内温湿度検出センサ４３の検出結果により、就寝者を確認した場合には、寝具快眠制御運転を開始する。さらに、ステップＳ９において、制御装置５０は、室内快眠制御運転を開始する。
【００５３】
なお、ステップＳ８における寝具快眠制御運転およびステップＳ９における室内快眠制御運転の詳細は、後述の図６〜図１１を用いて詳細に説明する。そして、ステップＳ１０、ステップＳ１１に進む。
【００５４】
ステップＳ１０において、就寝者は、制御装置５０による快眠環境制御の運転によって、睡眠のリズムに合わせて目覚めやすくした環境の中、起床することができる。さらに、ステップＳ１１において、制御装置５０は、寝床内温湿度検出センサ４３の検出結果により、就寝者が起きたことを確認した場合には、快眠環境制御の運転を停止し、一連処理を終了する。
【００５５】
次に、本発明の実施の形態１における快眠環境制御システムで実行される寝具快眠制御運転および室内快眠制御運転の具体的な動作について、図５から図１１を用いて説明する。
【００５６】
図５は、本発明の実施の形態１に係る寝具の加温分布を示す図である。図５に示すように、寝具４０の乾燥袋４５は、ダクト４４から送風された空気を、エリアＡ、エリアＢ、エリアＣに分割して、送風または加温を行う。ダクト４４が接続される最も上流側がエリアＡであり、このエリアＡは、逆止弁４８Ａを介してエリアＢに接続され、さらに下流側には、逆止弁４８Ｂを介してエリアＣが接続されている。
【００５７】
エリアＡは、睡眠時に就寝者があまり乗らず、睡眠の妨げにならないエリアである。また、エリアＢは、体温の調節のための放熱器の役割を果たす手足の末端部を覆うエリアである。さらに、エリアＣは、入眠促進のために冷やす必要がある、すなわち、深部温度を下げる必要がある、頭部と躯体部を覆うエリアである。
【００５８】
このような順序で、加温送風を行うことで、体温調整、特に加温に優先的な部位から加温することができ、加温したくない頭部への影響を防止することができる。
【００５９】
なお、図５においては、逆止弁４８Ａ、４８Ｂを設け、１つの風路でエリア別に温度制御する構成としたが、ダクト４４を分割し、ダンパ（図示せず）によって、分割送風を行ってもよい。
【００６０】
図６から図１１は、本発明の実施の形態１に係る快眠環境制御システムの具体的な動作例を説明するための運転パターン図と就寝者の状態変化を示すグラフである。より具体的には、表面温度検出センサ１２によって検出された就寝前の人の状態に相当する皮膚温と、寝床内温湿度検出センサ４３によって検出された結果のそれぞれに適した入眠制御を説明するものである。
【００６１】
図６は、冬場、これから就寝する人が、就寝前に、暖房された居間Ｔに居て、十分に皮膚温が環境に馴化しているときの制御を示したものである。皮膚温は、部位や個体差にもよるが、快適な環境下では３３±１℃ほどである。
【００６２】
就床後は、深部温度を素速く下げることで、入眠を早めることができる。従って、手足などの末端部からの放熱を促す必要がある。そこで、制御装置５０は、就床前に寝具４０を弱運転することにより、エリアＡおよびエリアＢを、皮膚温よりやや高めに制御するとともに、躯体部および頭部は、加温しないようにする。そうすることで、放熱を早くし、深部温度を素速く下げることができる。
【００６３】
また、熱いと感じるほどの加温は、逆効果であり、就床後は、就寝者の発熱量と寝具４０の保温力で、寝床内の温度はバランスする。従って、制御装置５０は、就寝後においては、寝具４０の加温をＯＦＦとする。
【００６４】
また、制御装置５０は、就床したときに、空調機器１０の暖房運転をＯＦＦに制御する。これにより、頭部を加温することがないので、深部温度を素速く下げることができる。
【００６５】
就寝者は、起床が近くなると、深部温度がゆるやかに上昇する。そこで、制御装置５０は、睡眠状態検出器３０の検出結果により、就寝者の眠りが浅くなり、起床に近づいたと判定すると、深部温度の上昇を助けるために、空調機器１０と寝具４０をＯＮに制御する。この際、急激な加温は、就寝者を覚醒させてしまうため、制御装置５０は、空調機器１０および寝具４０を弱運転とするように制御する。
【００６６】
図７は、冬場、これから就寝する人が、就寝前に、暖房された居間Ｔに居て、暑くてほてっている状態、あるいは入浴によって深部温度が上昇しすぎてしまった状態の制御を示したものである。
【００６７】
皮膚温が通常よりも高くなっており、この状態で加温された寝具４０に入ると、手足からの放熱ができなくなり、なかなか入眠することができない。よって、制御装置５０は、表面温度検出センサ１２によって皮膚温が３７℃に近い、もしくはそれ以上の温度が検出された場合には、空調機器１０を就寝者の好みの温度に制御し、寝具４０は、加温しないように制御する。この結果、素速く皮膚温を下げることができ、適度に放熱できるようになる。入眠から起床までの制御は、先の図６と同様である。
【００６８】
図８は、冬場、これから就寝する人が、帰宅して間もない状態であり、入浴ができなかった、あるいは冷え性などの理由で、皮膚温が、例えば３０℃を下回るような状態の制御を示したものである。
【００６９】
この状態では、制御装置５０は、空調機器１０を就寝者の好みの温度に制御し、寝具４０を強運転で制御して、きちんと急速に加温する。この結果、入浴などの時間がない場合にも、手足を暖めることができ、素速く放熱することができる。入眠から起床までの制御は、先の図６と同様である。
【００７０】
図９は、夏場、これから就寝する人が、適度に冷房された居間Ｔに居て、十分に皮膚温が環境に馴化しているときの制御を示したものである。皮膚温は、部位や個体差にもよるが、快適な環境下では３３±１℃ほどである。
【００７１】
夏場は、室内温度も高いので、皮膚温が放熱できる温度になっていれば寝具４０を加温する必要はなく、皮膚表面の温湿度を下げることで、放熱を促進できる。よって、この状態では、制御装置５０は、空調機器１０を就寝者の好みの温度に制御し、寝具４０を、送風弱運転として制御する。この結果、頭部を冷却することで、深部温度（脳温）を下げるとともに、手足末端部での放熱を促進することができ、入眠を早めることができる。
【００７２】
また、制御装置５０は、睡眠状態検出器３０の検出結果によって深睡眠と判定するまでは、空調機器１０の運転を継続するように制御する。そして、制御装置５０は、深睡眠と判定した後は、寝冷えを抑制し、電気代を抑えるために、設定温度をやや上げて、省エネ運転を実行するように空調機器１０を制御する。
【００７３】
また、制御装置５０は、寝具４０に関しては、就床以降、ＯＦＦとなるように制御する。ただし、制御装置５０は、寝床内温湿度検出センサ４３により皮膚温以上の高温が検出されたときには、寝具４０に関して送風運転を行うように制御する。
【００７４】
起床が近くなると、就寝者の深部温度は、ゆるやかに上昇する。夏場は、周辺温度が高いので、寝具４０の保温力で十分であり、加温すると暑苦しくなり、就寝者が覚醒してしまう。そこで、制御装置５０は、睡眠状態検出器３０の検出結果により、就寝者の眠りが浅くなり、起床に近づいたと判定すると、空調機器１０を弱運転するように制御する。この結果、就寝者が寝起き時に暑苦しさを感じることを抑制することができる。
【００７５】
図１０は、夏場、これから就寝する人が、帰宅して間もない状態であり、入浴ができなかったなどで、深部温度が上昇しすぎてしまった状態の制御を示したものである。皮膚温が、通常よりも高くなっており、この状態で就床すると、手足からの放熱ができなくなり、なかなか入眠することができない。
【００７６】
よって、制御装置５０は、表面温度検出センサ１２の検出結果によって皮膚温が３７℃に近い、もしくはそれ以上の温度が検出された場合には、空調機器１０を就寝者の好みの温度に制御し、寝具４０は、強運転するように制御する。この結果、素速く皮膚温を下げることができ、適度に放熱できるようになる。入眠から起床までの制御は、先の図６と同様である。
【００７７】
図１１は、これから就寝する人が、冷房で冷え切ってしまっており、皮膚温が、例えば３０℃を下回るような状態の制御を示したものである。この状態においては、制御装置５０は、空調機器１０を就寝者の好みの温度に制御し、寝具４０を弱運転で加温するように制御する。この結果、入浴などする時間がない場合にも、放熱できる程度に手足を温めることができ、入眠を促進することができる。入眠から起床までの制御は、先の図６と同様である。
【００７８】
なお、図６〜図１１の説明では、居間Ｔの空調機器１０Ａによって皮膚温を判定し、就寝者は、その後、寝室Ｓに移動した場合を例示したが、寝室Ｓに入ってから、空調機１０により皮膚温を判定してもよい。
【００７９】
以上のように、実施の形態１によれば、就床前から起床までの就寝者の状態に応じた寝室環境、寝床内環境を提供する快眠環境制御システムおよび快眠環境制御方法を実現できる。より具体的には、季節に応じた制御ではなく、就寝者が就寝前に冷え切っているのか、温まっているのかなどの状態を、センサの検出結果から判定し、空調機器および寝具を制御する構成を備えている。この結果、就寝前の段階から、就寝者の状態に適した寝室環境、寝床内環境に制御し、素速く入眠できる快眠環境制御を実現できる。
【００８０】
さらに、就寝中、および起床前にも、センサの検出結果から就寝者の状態を判定し、判定結果に即して空調機器および寝具を制御する構成を備えている。この結果、就寝者の適切な安眠状態を確保し、かつ、寝起き時に不快感を与えることを抑制する快眠環境制御を実現できる。
【符号の説明】
【００８１】
１０、１０Ａ  空調機器、１１、１１Ａ  室内温湿度検出センサ、１２、１２Ａ  表面温度検出センサ、２０、２０Ａ  空調機器、３０  睡眠状態検出器、４０  寝具、４１  ヒータ、４２  送風機、４３  寝床内温湿度検出センサ、４４  ダクト、４５  乾燥袋、４６  敷き布団、４７  掛け布団、４８Ａ、４８Ｂ  逆止弁、５０  制御装置、５１  演算部、５２  制御部、１００  空気調和システム。
【図１】
2017006359.tif 000005
【図２】
2017006359.tif 000006
【図３】
2017006359.tif 000007
【図４】
2017006359.tif 000008
【図５】
2017006359.tif 000009
【図６】
2017006359.tif 000010
【図７】
2017006359.tif 000011
【図８】
2017006359.tif 000012
【図９】
2017006359.tif 000013
【図１０】
2017006359.tif 000014
【図１１】
2017006359.tif 000015