WO2020158560A1 - 環境制御システム、及び、環境制御方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an environmental control system and an environmental control method.
- Patent Document 1 discloses an environment control device that detects the physical condition of a resident by using physiological information and behavioral information in combination and optimally controls the housing equipment device for the individual with respect to the physical condition.
- human autonomic nerves include two types of nerves, sympathetic nerves and parasympathetic nerves, which work in contrast, and the functions of human organs are maintained by these two types of nerves working in balance.
- sympathetic nerves and parasympathetic nerves
- parasympathetic nerves which work in contrast
- the functions of human organs are maintained by these two types of nerves working in balance.
- more and more people are complaining about physical disorders caused by imbalanced autonomic nerves due to irregular life and customs.
- the present invention provides an environment control system and an environment control method capable of suppressing the disturbance of the autonomic nerve of the subject.
- An environmental control system includes a blower that blows wind toward a target person, a scheduled wakeup time of the target person, a scheduled sleep time of the target person, a sunrise time, and a sunset time of the day. And a control device that switches the control of the blower to the acquired at least one time.
- An environment control method acquires at least one of a scheduled wakeup time of a subject, a scheduled sleep time of the subject, a sunrise time, and a sunset time of the subject, and the acquired at least the at least one time. At one time, the control of the air blower that blows air toward the target person is switched.
- an environment control system and an environment control method capable of suppressing the disturbance of the autonomic nerve of the subject are realized.
- FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an environment control system according to an embodiment.
- FIG. 2 is a diagram showing the function of the sympathetic nerve and the function of the parasympathetic nerve.
- FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration of the control device.
- FIG. 4 is a flowchart of the switching operation of the environment control system according to the embodiment.
- FIG. 5 is a time chart for explaining the control switching of the target device including the blower.
- FIG. 6 is a time chart for explaining the first control of the blower.
- FIG. 7 is a diagram showing an example of fluctuations in wind speed.
- FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the functions of the sympathetic nerve and parasympathetic nerve and changes in biological information.
- FIG. 9 is a diagram showing the operation in the schedule mode.
- each diagram is a schematic diagram and is not necessarily an exact illustration. Further, in each drawing, the same reference numerals are given to substantially the same configurations, and overlapping description may be omitted or simplified.
- FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an environment control system according to an embodiment.
- the environment control system 10 shown in FIG. 1 controls the target device related to the environment in the space 300, which is a closed space such as a room, to control the function of the autonomic nerve of the target person 200.
- the autonomic nerve contains two types of nerves, the sympathetic nerve and the parasympathetic nerve, which work in contrast, and the functions of human organs are maintained by these two types of nerves working in balance.
- the function of the sympathetic nerve is dominant over the function of the parasympathetic nerve during the daytime
- the function of the sympathetic nerve is dominant over the function of the parasympathetic nerve during the nighttime.
- FIG. 2 is a diagram showing the function of the sympathetic nerve and the function of the parasympathetic nerve. In other words, it can be said that the first time zone in which the sympathetic nerve should be dominant and the second time zone in which the parasympathetic nerve should be dominant are determined to some extent.
- the environmental control system 10 performs the first control that makes the function of the sympathetic nerve dominate over the function of the parasympathetic nerve and the second control that makes the work of the parasympathetic nerve dominate over the function of the sympathetic nerve. It is switched at a predetermined timing in consideration of at least one of the scheduled wake-up time, the scheduled sleep time of the target person 200, the sunrise time, and the sunset time. Thereby, the disturbance of the autonomic nerve of the target person 200 can be suppressed.
- the environment control system 10 includes a blower 20, an air conditioner 30, a lighting device 40, an external light adjusting device 50, an indirect lighting device 60, a ventilation device 70, a speaker 80, and a scent generation device.
- the device 90, the environment measuring device 100, the biological information measuring device 110, and the control device 120 are provided.
- the blower device 20 is a device that blows air toward the target person 200.
- the blower 20 is specifically a blower having a relatively high directivity such as a circulator, but may be a fan or the like.
- the air conditioner 30 is a device for adjusting the temperature of the space 300 in which the target person 200 is located.
- the air conditioner 30 can also adjust the humidity of the space 300.
- the air conditioner 30 brings the temperature and humidity of the space 300 close to the temperature and humidity instructed by the control device 120.
- the lighting device 40 is a device for direct lighting that illuminates the space 300 in which the target person 200 is located.
- the lighting device 40 is, for example, a ceiling light having a light emitting element such as an LED as a light source, but may be another lighting device such as a base light or a downlight.
- the lighting device 40 can be dimmed and toned by the control device 120.
- the external light adjustment device 50 is a device that adjusts the amount of external light taken into the space 300 in which the target person 200 is located.
- the external light adjustment device 50 is, for example, an electronic blind realized by a light control film or the like, but may be an electric blind (electric shutter).
- the indirect lighting device 60 can change the emission color by having a plurality of light sources having different emission colors, for example.
- the indirect lighting device 60 has, for example, a light source that emits red light, a light source that emits green light, and a light source that emits blue light, and changes the emission color by adjusting the brightness of the light emitted by each light source.
- the indirect lighting device 60 may realize an arbitrary emission color by combining a light source and an optical filter.
- a spotlight, a stand light, a bracket light, a pendant light, a line lighting, or the like is used as the indirect lighting device 60.
- the ventilation device 70 ventilates the space 300 in which the target person 200 is located. Unlike the air conditioner 30, the ventilation device 70 does not have a temperature adjusting function.
- the ventilation device 70 is, for example, a total heat exchanger (ERV: Energy Recovery Ventilator), but may be a ventilation device that does not involve heat exchange such as a ventilation fan. Further, the ventilation device 70 may be a window opening/closing device provided in the space 300.
- the speaker 80 is a device that is placed in the space 300 in which the target person 200 is located and outputs voice or music.
- the scent generating device 90 is a device that emits a scent and is arranged in a space where the target person 200 is located.
- the scent generating device 90 is, for example, an aroma diffuser, but may be another scent generating device.
- the scent generating device 90 may be a device integrated with the blower device 20 and the speaker 80.
- the environment measurement device 100 is a device that measures environment information in the space 300 in which the target person 200 is located.
- the environment measuring apparatus 100 measures, for example, a temperature sensor that measures the temperature in the space 300, a humidity sensor that measures the humidity in the space 300, an illuminance sensor that measures the illuminance in the space 300, and a carbon dioxide (CO2) concentration in the space 300.
- a temperature sensor that measures the temperature in the space 300
- a humidity sensor that measures the humidity in the space 300
- an illuminance sensor that measures the illuminance in the space 300
- CO2 concentration concentration in the space 300.
- a CO2 sensor or the like is a CO2 sensor or the like.
- the biological information measuring device 110 is a device that measures biological information of the target person 200.
- the biological information measuring device 110 measures the body temperature, blood pressure, heart rate, pulse wave, sweat rate, pupil diameter, skin temperature, facial expression, etc. of the subject 200 as biological information.
- the biological information measuring device 110 calculates VLF (Very Low Frequency), HF (High Frequency), LF (Low Frequency), LF/HF, inspiratory time, and exhaust time, which are calculated from heartbeat, pulse wave, and respiratory fluctuation waveform. Pause time may be measured.
- the biological information measuring device 110 is, for example, a wearable type sensor (in other words, a contact type sensor) attached to the body of the target person 200, but may be a non-contact type sensor. Examples of the non-contact type sensor include a radio wave sensor capable of measuring heart rate, respiratory rate, pulse wave and the like, a camera capable of measuring pupil diameter or facial expression, and the like.
- the control device 120 is a device that controls target devices such as the air blower 20, the air conditioner 30, the lighting device 40, the outside light adjusting device 50, the indirect lighting device 60, the ventilation device 70, the speaker 80, and the scent generating device 90. is there.
- FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration of the control device 120.
- the control device 120 includes a control unit 121, a communication unit 122, a clock unit 123, a storage unit 124, an operation reception unit 125, and a position measurement unit 126.
- the control unit 121 controls the target device by causing the communication unit 122 to transmit a control signal.
- the control unit 121 is realized by, for example, a microcomputer, but may be realized by a processor.
- the communication unit 122 is a communication circuit (in other words, a communication module) for the control device 120 to communicate with the target device.
- the communication unit 122 transmits a control signal to the target device under the control of the control unit 121, for example.
- the communication unit 122 receives the environment information of the space 300 from the environment measurement device 100, and receives the biometric information of the target person 200 from the biometric information measurement device 110.
- the communication unit 122 performs wireless communication, for example, but may perform wired communication.
- the communication standard of the communication performed by the communication unit 122 is not particularly limited.
- the clock unit 123 measures the current time.
- the clock unit 123 is realized by, for example, a real-time clock or the like.
- the storage unit 124 is a storage device that stores a control program for the control unit 121 to control the target device.
- the storage unit 124 is realized by, for example, a semiconductor memory.
- the operation accepting unit 125 performs an operation of a user such as the target person 200 (for example, a setting operation related to the first control in which the function of the sympathetic nerve is dominant, or a setting operation related to the second control in which the function of the parasympathetic nerve is dominant). Accept.
- the operation reception unit 125 is realized by a touch panel, a hardware button, or the like.
- the position measuring unit 126 measures the current position of the control device 120 (in other words, the location of the space 300).
- the position measurement unit 126 is realized by, for example, a GPS module that acquires a GPS (Global Positioning System) signal (that is, a radio wave transmitted from a satellite) and measures the current position of the control device 120 based on the acquired GPS signal.
- GPS Global Positioning System
- the environmental control system 10 acquires at least one of the scheduled wakeup time of the target person 200, the scheduled sleep time of the target person 200, the sunrise time, and the sunset time of the sun, and the blower device at the acquired at least one time. 20 control is switched. More specifically, the environmental control system 10 performs a first control that makes the sympathetic nerve work more dominant than the parasympathetic nerve work, and a second control that makes the parasympathetic nerve work more dominant than the sympathetic nerve work. Switch. FIG. 4 is a flowchart of the switching operation of the environment control system 10.
- the control unit 121 of the control device 120 acquires the scheduled wakeup time of the target person 200 and the scheduled sleep time of the target person 200 (S11).
- the control unit 121 acquires the scheduled wake-up time of the target person 200 and the scheduled sleep time of the target person 200 based on the operation of designating the time of the target person 200 received by the operation reception unit 125.
- the acquired expected wake-up time and the expected sleeping time are stored in the storage unit 124 as setting information.
- the scheduled wakeup time of the target person 200 and the scheduled sleep time of the target person 200 are the estimated wakeup time and the target person estimated from the daily life cycle calculated from the biological information database of the target person 200 acquired from the biological information measuring device 110.
- the scheduled sleeping time of 200 may be automatically set.
- the time suitable for waking up the target person 200 and the time suitable for sleeping which are calculated from the biometric information database of the biometric information measuring apparatus 110, are set as the scheduled wakeup time of the target person 200 and the scheduled sleep time of the target person 200. It may be set automatically.
- the control unit 121 acquires the sunrise time and the sunset time of the day when the switching operation is performed (S12). For example, the control unit 121 acquires the sunrise time and the sunset time based on the operation of designating the time of the target person 200. That is, the target person 200 directly inputs the time manually.
- the acquired sunrise time and sunset time are stored in the storage unit 124 as setting information.
- the method of acquiring the sunrise time and the sunset time is not limited to manual input by the target person 200.
- the control unit 121 may acquire the sunrise time and the sunset time based on the operation of designating the location of the space 300 in which the target person 200 is located. Specifically, when the target person 200 performs an operation of selecting a city name (in other words, a region name) such as “Osaka”, the control unit 121 uses the communication unit 122 to operate an external server device (for example, , Inquires about the sunrise time and sunset time of the selected city to the server device that manages the weather information). As a result, the control unit 121 can acquire the sunrise time and the sunset time from the external server device via the communication unit 122.
- a city name in other words, a region name
- the control unit 121 uses the communication unit 122 to operate an external server device (for example, , Inquires about the sunrise time and sunset time of the selected city to the server device that manages the weather information).
- the control unit 121 can acquire the sunrise
- the control unit 121 may also acquire the sunrise time and the sunset time based on the information acquired from the satellite positioning system (more specifically, the GPS system). Specifically, the position measurement unit 126 calculates the current position (coordinates) based on the acquired GPS signal, and the control unit 121 performs the sunrise time and the sunrise time by a predetermined calculation process based on the calculated current position. Calculate (that is, obtain) the sunset time of the day.
- the control unit 121 may transmit the information indicating the current position to the external server using the communication unit 122, and the sunrise time and the sunset time may be calculated by the external server. In this case, the control unit 121 acquires the sunrise time and the sunset time from the external server.
- control unit 121 determines the control switching timing (S13). Specifically, the control unit 121 determines the scheduled wake-up time as the switching timing from the second control to the first control, and determines whichever of the scheduled sleep time and the day arrival time is earlier from the first control to the second control. Determined as the timing to switch to.
- the control unit 121 may determine the sunrise time as the switching timing from the second control to the first control. Further, as described later, when the daytime is set earlier than the scheduled bedtime, the second control is performed before the sleep control performed between the daytime and the scheduled bedtime, and after the scheduled bedtime. It may include sleep control. That is, the control before sleep and the control during sleep may be switched.
- control unit 121 starts the control of the blower device 20 (either the first control or the second control) (S14), and determines whether the current time measured by the time counting unit 123 is the switching timing. Is performed (S15). The control unit 121 continues the current control until it is determined that the current time is the switching timing (No in S15), and when the current time is determined to be the switching timing (Yes in S15), the control is performed. Is switched (S16).
- FIG. 5 is a time chart for explaining control switching of the target device including the blower device 20.
- FIG. 6 is a time chart (a partially enlarged view of the control of the blower in FIG. 5) for explaining the first control of the blower 20.
- the time chart of FIG. 5 is a time chart when the sunrise time and the scheduled wakeup time are both 6:00, the sunset time is 18:00, and the scheduled bedtime is 22:00. ..
- the air blower 20 is installed at a position where air can be blown to the exposed parts of the skin of the target person 200, such as the arms, neck, and face.
- the blower 20 is installed, for example, so that the face of the target person 200 is exposed to the wind. In this way, by directly blowing the air on the body surface of the target person 200, a strong stimulus such as lowering the sensible temperature of the target person 200 can be given and the oxygen concentration around the face of the target person 200 can be lowered. Therefore, the function of the sympathetic nerve can be made dominant.
- the control unit 121 of the control device 120 controls the blower device 20 in such an installed state.
- the first control of the blower device 20 that is, the control of making the function of the sympathetic nerve of the subject 200 dominant over the function of the parasympathetic nerve.
- the first control of the blower device 20 is performed in the period from 6:00 to 18:00 in the time chart of FIG.
- the control unit 121 changes the wind speed of the wind blown by the blower device 20 in a predetermined cycle of 15 minutes or more and 60 minutes or less.
- the control unit 121 sets the time when the wind speed becomes the minimum value to 75% or less of the predetermined cycle. If the wind speed changes with time in this manner, it is possible to constantly apply the wind stimulation to the target person 200 (it becomes difficult for the target person 200 to become accustomed to the wind stimulation), and the fatigue level of the target person 200 is suppressed. Therefore, the state in which the function of the sympathetic nerve is dominant is easily maintained.
- the control unit 121 changes the wind speed of the wind blown by the blower device 20 in a 30-minute cycle.
- the wind velocity of the wind blown by the blower device 20 reaches the maximum value (for example, 1.5 m/sec) immediately after the control is started, and is maintained at the maximum value for 15 minutes. Thereafter, the wind speed linearly decreases over 5 minutes to reach a minimum value (for example, 0.5 m/sec), and is maintained at the minimum value for 10 minutes.
- the duration of human concentration is about 15 to 60 minutes, and the wind speed changes in a predetermined cycle of 15 minutes or more and 60 minutes or less (for example, a 30-minute cycle).
- the person 200 can be effectively stimulated.
- the time when the wind speed becomes the minimum value corresponds to 33% of the predetermined cycle, but it may be 75% or less of the predetermined cycle.
- a predetermined cycle when a predetermined cycle is divided into a first period in which the wind speed has a minimum value (that is, no wind or a breeze), and a second period other than the first period,
- the length of one period is preferably 15 minutes or less, and the length of the second period is preferably 20 minutes or less. That is, it is desirable that the first period is approximately 5 minutes or more and 25 minutes or less.
- the second period is preferably 10 minutes or more and 30 minutes or less.
- the time until the wind velocity of the wind blown by the blower device 20 changes from the minimum value to the maximum value (for example, almost 0)
- the target person 200 can be effectively stimulated. Further, if the time taken for the wind speed of the air blown by the air blower 20 to change from the maximum value to the minimum value is set to be relatively short, it is possible to prevent the target person 200 from feeling uncomfortable.
- the control unit 121 causes the wind speed of the air blown by the blower device 20 to fluctuate with a maximum value (for example, 2 m/sec) (for example, 2 m). 0.0 m/sec) to the minimum fluctuation value (for example, 0.5 m/sec). That is, in FIG. 5, the wind speed seems to change linearly, but in reality, the wind speed changes. Hereinafter, such a change in wind speed is also referred to as “fluctuation”.
- FIG. 7 is a diagram showing an example of such fluctuations in wind speed.
- the fluctuation of wind speed is, for example, 1/f fluctuation, but it may be random fluctuation.
- 1/f fluctuation means a fluctuation in which the power spectral density is inversely proportional to the frequency f.
- the fluctuation of the wind speed is formed in a cycle of several seconds on the order of 1 sec to 10 sec. That is, the control unit 121 causes the wind speed of the air blown by the air blower to fluctuate at a time interval shorter than a predetermined cycle (for example, 30 minutes).
- the wind speed constantly changes in this manner, it is possible to constantly apply the wind stimulation to the target person 200 (it becomes difficult for the target person 200 to become accustomed to the wind stimulation), so that the sympathetic nerve is dominant. Is easier to maintain. Further, if the fluctuation is not periodic, it is possible to constantly apply the wind stimulation to the target person 200 (it becomes difficult for the target person 200 to become accustomed to the wind stimulation).
- the second control of the blower device 20 (that is, control for making the function of the parasympathetic nerve of the subject 200 dominant over the function of the sympathetic nerve) will be described.
- the second control of the blower device 20 is performed from 18:00 to 6:00 the next day.
- the control unit 121 stops the air blow by the air blower 20 in the second control. As a result, the stimulus given to the subject 200 by the air blown by the air blower 20 is reduced, so that the function of the parasympathetic nerve can be made dominant.
- the control unit 121 may cause the blower device 20 to blow a weak wind in the second control. In the second control, the control unit 121 may set the wind speed of the wind blown by the blower device 20 to be smaller than that in the first control.
- the first control of the air conditioner 30 is performed in the period from 6:00 to 18:00 in the time chart of FIG.
- the controller 121 uses the air conditioner 30 to raise and lower the ambient temperature of the target person 200.
- the control unit 121 raises the ambient temperature to the reference temperature +3°C over 1 hour, then lowers the ambient temperature by 3°C over 30 minutes, and then over 30 minutes. Raise ambient temperature by 3°C.
- the temperature change is preferably within 30 minutes. After that, such temperature change is repeated.
- the reference temperature varies depending on the season, for example, 26° C. in summer, 22° C.
- the temperature change may be within 5°C, and is 3°C in the example of Fig. 5.
- the temperature around the target person 200 is measured by, for example, the environment measuring device 100, and the control unit 121 controls the air conditioner 30 based on the temperature measured by the environment measuring device 100.
- the controller 121 may increase or decrease the temperature setting of the air conditioner 30 in the 60-minute cycle as described above, without using the environment measuring device 100.
- control unit 121 raises and lowers the temperature in a predetermined cycle (for example, a 60-minute cycle). If the temperature changes with time, a stimulus due to the temperature can be constantly applied to the target person 200 (it becomes difficult for the target person 200 to become accustomed to the stimulus due to the temperature), so that the function of the sympathetic nerve of the target person 200 is superior. The condition is easily maintained.
- a predetermined cycle for example, a 60-minute cycle.
- the control unit 121 sets the humidity of the space 300 to a range of 40% or more and 60% or less by using the air conditioner 30 while the first control is performed. More specifically, the control unit 121 sets the humidity of the space 300 in the range of 40% to 55% in the summer, and sets the humidity of the space 300 in the range of 45% to 60% in the winter.
- the second control of the air conditioner 30 is performed from 18:00 to 6:00 the next day in the time chart of FIG.
- the second control further includes pre-sleep control that is performed from 18:00 (that is, sunset time) to 22:00 (that is, scheduled bedtime) and sleep control that is performed after 22:00. To be distinguished.
- the control unit 121 gradually lowers the temperature of the space 300 so that the temperature of the space 300 becomes the reference temperature at the scheduled bedtime. In the example of FIG. 5, the temperature is lowered by 3° C. over 4 hours.
- control unit 121 raises the ambient temperature by 1° C. over 30 minutes and then lowers the ambient temperature by 1° C. over 30 minutes.
- the temperature change is preferably within 30 minutes. After that, such temperature change is repeated.
- control unit 121 slightly raises and lowers the temperature (specifically, less than about 3° C.) in a predetermined cycle (for example, a 60-minute cycle).
- a predetermined cycle for example, a 60-minute cycle.
- a body heats up a person sweats to cool the body and, over time, the body heats up repeatedly, which causes repeated basal metabolism. If the temperature of the subject 200 is kept constant, this basal metabolism will be ignored, and it will be felt that it is too hot or too cold.
- the function of the parasympathetic nerve of the subject 200 can be made dominant.
- control unit 121 sets the humidity of the space 300 to a range of 40% or more and 60% or less by using the air conditioner 30 while the pre-sleep control is being performed. More specifically, the control unit 121 sets the humidity of the space 300 in the range of 40% to 55% in the summer, and sets the humidity of the space 300 in the range of 45% to 60% in the winter.
- control unit 121 sets the humidity of the space 300 to a range of 50% or more and 60% or less by using the air conditioner 30 while the sleep control is performed.
- the control unit 121 turns on the lighting device 40 in the off state 30 minutes before the start of the first control, and raises the illuminance of the space 300 to 2000 lux over 30 minutes. After that, the control unit 121 raises the illuminance of the space 300 to 2500 lux in one hour, for example. It is preferable to change the illuminance with time to such an extent that the subject 200 does not have a dislike for the illuminance change.
- the illuminance of the space 300 will be maintained at 2500 lux until 15:00, for example, and will be reduced to 2000 lux over 2 hours and 30 minutes, and then to 300 lux over 30 minutes.
- the maximum illuminance of the space 300 in the first control may be 2500 lux or more.
- the control unit 121 turns on the lighting device 40 at 2500K 30 minutes before the start of the first control. After that, the control unit 121 raises the color temperature of the lighting device 40 to 4500K in 2 hours and 30 minutes, and then raises it to 5000K in 3 hours and 30 minutes.
- control unit 121 lowers the color temperature of the lighting device 40 to 4500K in 3 hours and 30 minutes, to 3000K in 2 hours and 30 minutes, and to 2500K in 30 minutes.
- the color temperature of the space 300 can be changed by imitating the color temperature of the outdoors (color temperature of sunlight), so that the function of the sympathetic nerve of the subject 200 can be made dominant.
- the second control of the lighting device 40 is performed from 18:00 to 6:00 on the next day in the time chart of FIG.
- the second control is further classified into pre-sleep control performed from 18:00 to 22:00 and sleep control performed after 22:00.
- control unit 121 controls the lighting device 40 to set the illuminance of the space 300 to 300 lux. Further, the control unit 121 sets the color temperature of the lighting device 40 to 2500K. Then, in the sleep control, the control unit 121 turns off (OFF) the lighting device 40.
- the function of the parasympathetic nerve of the target person 200 can be made dominant.
- switching control of external light adjustment device Next, switching of control of the external light adjusting device 50 will be described. First, the first control of the external light adjustment device 50 will be described. The first control of the outside light adjusting device 50 is performed in the period from 6:00 to 18:00 in the time chart of FIG.
- the control unit 121 increases the transmittance of the external light adjustment device 50 to 100% over 30 minutes from 30 minutes before the start of the first control, and maintains the state of 100% for 3 hours thereafter.
- the initial value of the transmittance is 10%, for example.
- the control unit 121 controls the outside light adjustment device 50 according to the weather. This control is performed, for example, based on the illuminance indicated by the illuminance sensor included in the external light adjustment device 50. For example, when the weather is cloudy (when the illuminance indicated by the illuminance sensor is relatively low), the control unit 121 sets the light transmittance of the external light adjusting device 50 to 100%, and when the weather is fine (the illuminance sensor). (When the illuminance is relatively high), the transmittance is reduced to, for example, about 30% for the purpose of suppressing glare.
- the second control of the external light adjusting device 50 will be described.
- the second control of the lighting device 40 is performed from 18:00 to 6:00 on the next day in the time chart of FIG.
- the transmittance of the external light adjusting device 50 is set to 10%.
- the function of the parasympathetic nerve of the target person 200 can be made dominant.
- switching control of indirect lighting device Next, switching of control of the indirect lighting device 60 will be described. First, the first control of the indirect lighting device 60 will be described. The first control of the indirect lighting device 60 is performed in the period from 6:00 to 18:00 in the time chart of FIG.
- the control unit 121 turns on the indirect lighting device 60 and raises the brightness of the indirect lighting device 60 to 60 cd/m 2 over 5 hours and 30 minutes. After that, the control unit 121 sets the brightness of the indirect lighting device 60 to 60 cd/m 2 until the end of the first control.
- the control unit 121 controls the indirect lighting device 60 while the brightness of the indirect lighting device 60 is 60 cd/m 2 (that is, between 11:30 and 18:00). Fluctuates the illuminance of the light emitted by.
- the control unit 121 for example, brightens or darkens the brightness of the light emitted by the indirect lighting device 60 in a cycle of a few seconds on the order of 1 sec to 10 sec (which may be a constant cycle or a random cycle). To do.
- the light emitted by the indirect lighting device 60 may fluctuate with a constant amplitude or may fluctuate with a random amplitude.
- the control unit 121 may change the illuminance of the light emitted by the indirect lighting device 60, like the waveform of the wind speed in FIG. 7.
- the stimulus by the indirect light can be constantly applied to the target person 200 (it becomes difficult for the target person 200 to get accustomed to the stimulus by the indirect light). It becomes easy to maintain the state in which the sympathetic nerve function is dominant.
- the control unit 121 causes the indirect lighting device 60 to emit light with an emission color that the target person 200 does not like.
- the information indicating the emission color that the target person 200 does not like is stored in the storage unit 124 in advance according to the operation of the target person 200 accepted by the operation accepting unit 125. Thereby, the function of the sympathetic nerve of the subject 200 can be made dominant.
- the second control of the indirect lighting device 60 is performed during the period from 18:00 to 6:00 the next day in the time chart of FIG.
- the second control is further classified into pre-sleep control performed from 18:00 to 22:00 and sleep control performed after 22:00.
- the control unit 121 reduces the brightness of the indirect lighting device 60 so that the indirect lighting device 60 is turned off at the scheduled bedtime.
- the control unit 121 causes the indirect lighting device 60 to emit light in the emission color that the subject 200 prefers.
- Information indicating the favorite emission color of the target person 200 is stored in advance in the storage unit 124 according to the operation of the target person 200 accepted by the operation accepting unit 125. Thereby, the function of the parasympathetic nerve of the subject 200 can be made dominant.
- the indirect lighting device 60 is turned off.
- the first control of the ventilation device 70 is performed in the period from 6:00 to 18:00 in the time chart of FIG.
- the control unit 121 uses the ventilation device 70 to reduce the carbon dioxide concentration in the space 300 to less than 800 ppm. This corresponds to a ventilation volume of 3.0 m 3 /m 2 ⁇ h or more in a general living space.
- the control unit 121 increases the ventilation amount of the ventilation device 70 to reduce the carbon dioxide concentration in the space 300 to less than 800 ppm.
- the carbon dioxide concentration in the space 300 is measured by, for example, the environment measuring device 100, and the control unit 121 controls the ventilation device 70 based on the carbon dioxide concentration measured by the environment measuring device 100.
- the function of the sympathetic nerve of the subject 200 can be made dominant.
- the second control of the ventilation device 70 is performed from 18:00 to 6:00 the next day in the time chart of FIG.
- the control unit 121 uses the ventilation device 70 to reduce the carbon dioxide concentration in the space 300 to less than 1000 ppm. This corresponds to a ventilation volume of 2.6 m 3 /m 2 ⁇ h or more in a general living space.
- the control unit 121 sets the carbon dioxide concentration in the space 300 to 2000 ppm or more and 3000 ppm or less during the subsequent two hours (that is, one hour before and after the scheduled bedtime). After that, the control unit 121 uses the ventilation device 70 to reduce the carbon dioxide concentration in the space 300 to less than 1000 ppm.
- the function of the parasympathetic nerve of the subject 200 can be made dominant.
- the control unit 121 changes the sound emitted by the speaker 80 when the wind speed of the air blown by the air blower 20 increases.
- "changing the sound” includes starting sound output in a state where no sound is output.
- the speaker 80 outputs, for example, a song having a relatively uptempo.
- the sound changes as another stimulus at the timing when the blowing device 20 raises the wind speed, that is, at the timing when the stimulus to the target person 200 is strengthened, so that the stimulus can be further strengthened. Therefore, the function of the sympathetic nerve of the subject 200 can be made more dominant.
- control unit 121 changes the sound emitted by the speaker 80 in the second control.
- "changing the sound” includes starting sound output in a state where no sound is output.
- the speaker 80 outputs, for example, a sound having a relaxing effect such as healing music, or a song having a relatively slow tempo. Thereby, the function of the parasympathetic nerve of the subject 200 can be made dominant.
- the control unit 121 changes the scent emitted by the scent generating device when the wind speed of the air sent by the air blowing device 20 increases.
- “changing the scent” includes starting the generation of the scent in the state where the scent is not generated.
- the scent generating device 90 generates a pleasant stimulating scent such as mint scent.
- the scent changes as another stimulus at the timing when the blowing device 20 increases the wind speed, that is, at the timing when the stimulus to the target person 200 is intensified, so that the stimulus can be further enhanced. Therefore, the function of the sympathetic nerve of the subject 200 can be made more dominant.
- control unit 121 changes the scent emitted by the scent generating device in the second control.
- "changing the scent” includes starting the generation of the scent in the state where the scent is not generated.
- the scent generating device 90 generates, for example, a scent that contains phytoncide or the like and is not irritating or a lavender scent. Thereby, the function of the parasympathetic nerve of the subject 200 can be made dominant.
- the control device 120 may acquire the biological information of the target person 200 and adjust the content of control of the blower device 20 based on the acquired biological information.
- the biological information is measured by the biological information measuring device 110.
- FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the functions of the sympathetic nerve and parasympathetic nerve and changes in biological information.
- biological information such as the body temperature, blood pressure, heart rate, pulse wave, sweat rate, pupil diameter, epidermis temperature, and facial expression of the subject 200 indicates the function of the sympathetic nerve and the function of the parasympathetic nerve. It is related and can be used as an index for adjusting the content of control of the blower device 20.
- the control unit 121 of the control device 120 monitors, for example, the heart rate of the target person 200 measured by the biological information measuring device 110 during execution of the first control, and compares the heart rate with the predetermined reference data stored in the storage unit 124. To do. For example, the change in the heart rate of the subject 200 at rest for one day is acquired for a plurality of days, and the change in the heart rate for one day obtained by averaging these is stored as reference data of the heart rate. ..
- the reference data may be empirically or experimentally determined in advance, and it is not essential to be determined based on the actual measurement value of the heart rate of the subject 200.
- the control unit 121 shortens the cycle of the first control or raises the maximum value of the wind speed in the first control in order to improve the stimulation given to the target person 200.
- the environment control system 10 may adjust the content of the first control so that the sympathetic nerve function is more dominant. it can. That is, the environment control system 10 can suppress the disturbance of the autonomic nerve of the target person 200. The same operation can be performed using biological information other than the heart rate.
- the environment control system 10 performs at least the first control and the second control of the scheduled wakeup time of the target person 200, the scheduled sleep time of the target person 200, the sunrise time, and the sunset time of the day.
- the operation mode (hereinafter, also referred to as a circadian rhythm mode) that switches at a predetermined timing in consideration of one time has been described.
- the environment control system 10 may switch between the circadian rhythm mode and another operation mode when a specific operation is received by the operation receiving unit 125 of the control device 120. That is, the environment control system 10 may selectively execute the circadian rhythm mode and other operation modes.
- a manual mode in which the subject 200 can freely switch between the first control and the second control by his/her own operation is exemplified.
- a schedule mode is exemplified as another example of the other operation mode.
- the control device 120 acquires the schedule information of the target person 200 and switches the first control and the second control at a predetermined timing based on the acquired schedule information.
- FIG. 9 is a diagram showing the operation in the schedule mode.
- the schedule information is stored in advance in the storage unit 124, for example, when the operation receiving unit 125 performs a user's schedule input operation of the target person 200 or the like.
- the target person 200 has a presentation scheduled in the schedule information.
- the subject 200 is not simply relaxed, but is raised once and then relaxed.
- the target person 200 can obtain a proper sense of tension and a relaxed feeling at the time of presentation, and can exhibit high performance.
- the control unit 121 executes the first control for the first 30 minutes and executes the second control after the lapse of 30 minutes.
- the target person 200 can obtain a proper sense of tension and a relaxed feeling at the time of presentation, and can exhibit high performance.
- the first control and the second control suitable for the action may be switched before the action.
- the environment control system 10 is irrelevant to at least one of the scheduled time to wake up the target person 200, the scheduled time to sleep the target person 200, the sunrise time, and the sunset time based on the specific operation.
- the blower 20 or the like may be controlled.
- the environmental control system 10 includes the air blower 20 that sends the wind toward the target person, the scheduled time for the target person 200 to wake up, the scheduled time for the target person 200 to sleep, the sunrise time, and the sunset.
- a control device 120 that acquires at least one time of time and switches control of the blower device 20 to the acquired at least one time.
- Such an environment control system 10 appropriately switches the control of the blower device 20 to at least one of the scheduled rising time of the target person 200, the scheduled sleep time of the target person 200, the sunrise time, and the sunset time of the day.
- the disorder of the autonomic nerve of the target person 200 can be suppressed.
- the control device 120 acquires the scheduled wake-up time, the scheduled bedtime, and the day arrival time, and from the scheduled wake-up time to the bedtime or the day arrival time, whichever is earlier,
- the scheduled bedtime and the day arrival time are set.
- the second control is performed to make the function of the parasympathetic nerve of the target person 200 dominant over the function of the sympathetic nerve by making the wind speed of the air blown by the blower device 20 smaller than that of the first control. ..
- the environmental control system 10 as described above can suppress the disturbance of the autonomic nerve of the target person 200 by switching the first control and the second control according to the circadian rhythm.
- control device 120 causes the wind speed of the air blown by the blower device 20 to fluctuate at a time interval shorter than a predetermined cycle.
- Such an environment control system 10 can constantly apply a wind stimulus to the target person 200 by changing the wind speed with time. Since it becomes difficult for the target person 200 to become accustomed to the stimulation by the wind, the state in which the function of the sympathetic nerve is dominant is easily maintained.
- the environment control system 10 further includes an air conditioner 30 for adjusting the temperature of the space 300 in which the target person 200 is located.
- the control device 120 switches the control of the air conditioner 30 at the acquired at least one time.
- the environmental control system 10 as described above can suppress the disturbance of the autonomic nerve of the target person 200 by switching the control of the air conditioner 30.
- the environment control system 10 further includes a lighting device 40 that illuminates the space 300 in which the target person 200 is located.
- the control device 120 switches the control of the lighting device 40 regarding the color temperature at the acquired at least one time.
- the environment control system 10 as described above can suppress the disturbance of the autonomic nerve of the target person 200 by switching the control of the lighting device 40 regarding the color temperature.
- the environment control system 10 further includes a lighting device 40 that illuminates the space 300 in which the target person 200 is located.
- the control device 120 switches the control of the lighting device 40 regarding the illuminance of the space 300 at the acquired at least one time.
- the environment control system 10 as described above can suppress the disturbance of the autonomic nerve of the target person 200 by switching the control of the lighting device 40 regarding the illuminance of the space 300.
- the environment control system 10 further includes an indirect lighting device 60 arranged in the space 300 in which the target person 200 is located.
- the control device 120 switches the emission color of the indirect lighting device 60 to a preset favorite color of the target person 200 or a preset non-preferred color of the target person 200 at the acquired at least one time. ..
- the environment control system 10 as described above can suppress the disturbance of the autonomic nerve of the target person 200 by switching the emission color of the indirect lighting device 60.
- the environment control system 10 further includes a ventilation device 70 that ventilates the space 300 in which the target person 200 is located.
- the control device 120 switches the control of the ventilation device 70 regarding the carbon dioxide concentration in the space 300 at the acquired at least one time.
- the environment control system 10 as described above can suppress the disturbance of the autonomic nerve of the target person 200 by switching the control of the ventilation device 70 that ventilates the space 300.
- the environment control system 10 further includes an external light adjustment device 50 that adjusts the amount of external light taken into the space 300 in which the target person 200 is located.
- the control device 120 switches the control of the outside light adjustment device 50 at the acquired at least one time.
- the environment control system 10 as described above can suppress the disturbance of the autonomic nerve of the target person 200 by switching the control of the external light adjustment device 50.
- the environment control system 10 further includes a speaker 80 and a scent generating device 90 arranged in the space 300 in which the target person 200 is located.
- the environment control system 10 as described above can suppress the disturbance of the autonomic nerve of the target person 200 by controlling the speaker 80 and the scent generating device 90.
- the environment control system 10 further includes an environment measurement device 100 that measures environment information in the space 300 in which the target person 200 is located.
- the environment control system 10 as described above can control the target device for suppressing the disturbance of the autonomic nerve of the target person 200 based on the environmental information in the space 300.
- the environment control system 10 further includes a biological information measuring device 110 that measures biological information of the target person 200.
- the control device 120 adjusts the control content of the blower device 20 based on the measured biological information of the target person 200.
- Such an environment control system 10 can more effectively suppress the disturbance of the autonomic nerves of the target person 200 based on the biological information of the target person 200.
- control device 120 controls the blower device 20 irrespective of at least one time based on a specific operation.
- Such an environment control system 10 can perform an operation of switching between the first control and the second control by the operation of the target person 200 itself.
- control device 120 acquires the sunrise time and the sunset time based on the operation of designating the time.
- Such an environment control system 10 can acquire the sunrise time and the sunset time in accordance with the operation of designating the time of the target person 200 or the like.
- control device 120 acquires the sunrise time and the sunset time based on the operation of designating the location of the space 300 in which the target person 200 is located.
- Such an environment control system 10 can acquire the sunrise time and the sunset time according to the operation of designating the place of the target person 200 or the like.
- control device 120 acquires the sunrise time and the sunset time based on the information acquired from the satellite positioning system.
- Such an environment control system 10 can acquire the sunrise time and the sunset time by using the satellite positioning system.
- the environment control method executed by the computer such as the environment control system 10 is such that at least one of the scheduled wakeup time of the target person 200, the scheduled sleep time of the target person 200, the sunrise time, and the sunset time is set.
- the control of the air blower 20 that sends the wind toward the target person 200 is switched at the acquired at least one time.
- the control of the blower device 20 is appropriately switched to at least one of the scheduled rising time of the target person 200, the scheduled bedtime of the target person 200, the sunrise time, and the sunset time.
- the disturbance of the autonomic nerves of the target person 200 can be suppressed.
- another processing unit may execute the processing executed by a specific processing unit.
- the order of the plurality of processes may be changed, or the plurality of processes may be executed in parallel.
- each component may be realized by executing a software program suitable for each component.
- Each component may be realized by a program execution unit such as a CPU or a processor reading and executing a software program recorded in a recording medium such as a hard disk or a semiconductor memory.
- each component may be realized by hardware.
- Each component may be a circuit (or integrated circuit). These circuits may constitute one circuit as a whole or may be separate circuits. Further, each of these circuits may be a general-purpose circuit or a dedicated circuit.
- the general or specific aspects of the present invention may be realized by a recording medium such as a system, a device, a method, an integrated circuit, a computer program, or a computer-readable CD-ROM.
- a recording medium such as a system, a device, a method, an integrated circuit, a computer program, or a computer-readable CD-ROM.
- the system, the device, the method, the integrated circuit, the computer program, and the recording medium may be implemented in any combination.
- the present invention may be implemented as an environment control method, a program for causing a computer to execute the environment control method, or a computer-readable non-transitory non-temporary program in which such a program is recorded. May be realized as a general recording medium.
- the present invention may be realized as the control device of the above-described embodiment, or may be realized as a program executed by the computer for operating the computer as such a control device. Further, the present invention may be realized as a computer-readable non-transitory recording medium in which such a program is recorded.
- the environment control system is realized by a plurality of devices. It may be realized as a single device.
- the components included in the environment control system described in the above embodiments may be distributed to the plurality of devices in any way.
- environment control system 10 environment control system 20 air blower 30 air conditioner 40 lighting device 50 outside light adjusting device 60 indirect lighting device 70 ventilation device 80 speaker 90 scent generation device 100 environment measuring device 110 biological information measuring device 120 control device 200 target person 300 space
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Abstract
環境制御システム(10)は、対象者(200)に向けて風を送出する送風装置(20)と、対象者(200)の起床予定時刻、対象者(200)の就寝予定時刻、日の出時刻、及び、日の入時刻の少なくとも1つの時刻を取得し、取得された少なくとも1つの時刻に送風装置(20)の制御を切り替える制御装置(120)とを備える。
Description
本発明は、環境制御システム、及び、環境制御方法に関する。
特許文献1には、生理情報及び行動情報を併用することにより居住者の身体状態を検出し、上記身体状態に対して住宅設備機器を個人にとって最適に制御する環境制御機器が開示されている。
ところで、人の自律神経には、対照的に働く交感神経及び副交感神経の2種類の神経が含まれ、人が有する器官の機能は、この2種類の神経がバランスよく働くことで維持される。現代では、不規則な生活や習慣などによって、自律神経のバランスが乱れるために起こる体の不調を訴える人が増えている。
本発明は、対象者の自律神経の乱れを抑制することができる環境制御システム及び環境制御方法を提供する。
本発明の一態様に係る環境制御システムは、対象者に向けて風を送出する送風装置と、前記対象者の起床予定時刻、前記対象者の就寝予定時刻、日の出時刻、及び、日の入時刻の少なくとも1つの時刻を取得し、取得された前記少なくとも1つの時刻に前記送風装置の制御を切り替える制御装置とを備える。
本発明の一態様に係る環境制御方法は、対象者の起床予定時刻、前記対象者の就寝予定時刻、日の出時刻、及び、日の入時刻の少なくとも1つの時刻を取得し、取得された前記少なくとも1つの時刻に前記対象者に向けて風を送出する送風装置の制御を切り替える。
本発明によれば、対象者の自律神経の乱れを抑制することができる環境制御システム及び環境制御方法が実現される。
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付し、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。
(実施の形態)
[環境制御システムの構成]
まず、実施の形態に係る環境制御システムの構成について説明する。図1は、実施の形態に係る環境制御システムの構成を示す図である。
[環境制御システムの構成]
まず、実施の形態に係る環境制御システムの構成について説明する。図1は、実施の形態に係る環境制御システムの構成を示す図である。
図1に示される環境制御システム10は、部屋などの閉空間である空間300内の環境に関連する対象装置を制御することにより、対象者200の自律神経の働きを調整する制御を行う。
自律神経には、対照的に働く交感神経及び副交感神経の2種類の神経が含まれ、人が有する器官の機能は、この2種類の神経がバランスよく働くことで維持される。一般に、人の自律神経は、昼間は交感神経の働きが副交感神経の働きよりも優位になり、夜間は交感神経の働きが副交感神経の働きよりも優位になる。図2は、交感神経の働きと副交感神経の働きとを示す図である。つまり、交感神経を優位にすべき第一時間帯、副交感神経の働きを優位にすべき第二時間帯は、ある程度決まっているといえる。
そこで、環境制御システム10は、交感神経の働きを副交感神経の働きよりも優位にする第一制御、及び、副交感神経の働きを交感神経の働きよりも優位にする第二制御を、対象者200の起床予定時刻、対象者200の就寝予定時刻、日の出時刻、及び、日の入時刻の少なくとも1つを考慮した所定のタイミングで切り替える。これにより、対象者200の自律神経の乱れを抑制することができる。
環境制御システム10は、具体的には、送風装置20と、空調装置30と、照明装置40と、外光調整装置50と、間接照明装置60と、換気装置70と、スピーカ80と、香り発生装置90と、環境計測装置100と、生体情報計測装置110と、制御装置120とを備える。
送風装置20は、対象者200に向けて風を送出する装置である。送風装置20は、具体的には、サーキュレータなどの比較的指向性の高い送風装置であるが、扇風機などであってもよい。
空調装置30は、対象者200が位置する空間300の温度を調整するための装置である。空調装置30は、空間300の湿度を調整することもできる。空調装置30は、空間300の温度及び湿度を、制御装置120によって指示された温度及び湿度に近づける。
照明装置40は、対象者200が位置する空間300を照らす直接照明用の装置である。照明装置40は、例えば、LEDなどの発光素子を光源として有するシーリングライトであるが、ベースライトまたはダウンライトなどのその他の照明装置であってもよい。照明装置40は、制御装置120によって調光及び調色が可能である。
外光調整装置50は、対象者200が位置する空間300へ取り入れられる外光の量を調整する装置である。外光調整装置50は、例えば、調光フィルムなどによって実現される電子ブラインドであるが、電動式ブラインド(電動式シャッター)などであってもよい。
間接照明装置60は、例えば、発光色が異なる複数の光源を有することにより発光色を変更可能である。間接照明装置60は、例えば、赤色光を発する光源、緑色光を発する光源、及び、青色光を発する光源を有し、各光源が発する光の輝度を調整することにより、発光色を変更する。間接照明装置60は、光源及び光学フィルタの組み合わせによって任意の発光色を実現してもよい。間接照明装置60としては、例えば、スポットライト、スタンドライト、ブラケットライト、または、ペンダントライト、ライン照明などが用いられる。
換気装置70は、対象者200が位置する空間300の換気を行う。換気装置70は、空調装置30と異なり、温度調整機能を有していない。換気装置70は、例えば、全熱交換器(ERV:Energy Recovery Ventilator)であるが、換気扇などの熱交換をともなわない換気装置であってもよい。また、換気装置70は、空間300に設けられた窓の開閉装置であってもよい。
スピーカ80は、対象者200が位置する空間300に配置され、音声または音楽などを出力する装置である。
香り発生装置90は、対象者200が位置する空間に配置された、香りを発する装置である。香り発生装置90は、例えば、アロマディフューザであるが、その他の香り発生装置であってもよい。香り発生装置90は送風装置20やスピーカ80と統合された機器であってもよい。
環境計測装置100は、対象者200が位置する空間300における環境情報を計測する装置である。環境計測装置100は、例えば、空間300における温度を計測する温度センサ、空間300における湿度を計測する湿度センサ、空間300における照度を計測する照度センサ、空間300における二酸化炭素(CO2)濃度を計測するCO2センサなどである。
生体情報計測装置110は、対象者200の生体情報を計測する装置である。生体情報計測装置110は、対象者200の体温、血圧、心拍数、脈波、発汗量、瞳孔径、表皮温度、または、表情などを生体情報として計測する。生体情報計測装置110は、心拍、脈波、及び、呼吸変動波形から算出されるVLF(Very Low Frequency)、HF(High Frequency)、LF(Low Frequency)、LF/HF、吸気時間、排気時間、ポーズ時間などを計測してもよい。生体情報計測装置110は、例えば、対象者200の体に装着されるウェアラブル型のセンサ(言い換えれば、接触型のセンサ)であるが、非接触型のセンサであってもよい。非接触型のセンサとしては、心拍数、呼吸数、脈波などを計測できる電波センサ、瞳孔径または表情を計測できるカメラなどが例示される。
制御装置120は、送風装置20、空調装置30、照明装置40、外光調整装置50、間接照明装置60、換気装置70、スピーカ80、及び、香り発生装置90などの対象装置を制御する装置である。図3は、制御装置120の機能構成を示すブロック図である。
図3に示されるように、制御装置120は、制御部121と、通信部122と、計時部123と、記憶部124と、操作受付部125と、位置計測部126とを備える。
制御部121は、通信部122に制御信号を送信させることにより、対象装置を制御する。制御部121は、例えば、マイクロコンピュータによって実現されるが、プロセッサによって実現されてもよい。
通信部122は、制御装置120が、対象装置と通信するための通信回路(言い換えれば、通信モジュール)である。通信部122は、例えば、制御部121の制御に基づいて対象装置に制御信号を送信する。また、通信部122は、環境計測装置100から空間300の環境情報を受信し、生体情報計測装置110から対象者200の生体情報を受信する。通信部122は、例えば、無線通信を行うが、有線通信を行ってもよい。通信部122によって行われる通信の通信規格は特に限定されない。
計時部123は、現在時刻を計測する。計時部123は、例えば、リアルタイムクロックなどによって実現される。
記憶部124は、制御部121が対象装置を制御するための制御プログラムなどが記憶される記憶装置である。記憶部124は、例えば、半導体メモリによって実現される。
操作受付部125は、対象者200などのユーザの操作(例えば、交感神経の働きを優位にする第一制御に関する設定操作、または、副交感神経の働きを優位にする第二制御に関する設定操作など)を受け付ける。操作受付部125は、タッチパネルまたはハードウェアボタンなどによって実現される。
位置計測部126は、制御装置120の現在位置(言い換えれば、空間300の場所)を計測する。位置計測部126は、例えば、GPS(Global Positioning System)信号(つまり、衛星から送信される電波)を取得し、取得したGPS信号に基づいて制御装置120の現在位置を計測するGPSモジュールによって実現される。
[送風装置の制御の切り替え]
環境制御システム10は、対象者200の起床予定時刻、対象者200の就寝予定時刻、日の出時刻、及び、日の入時刻の少なくとも1つの時刻を取得し、取得された少なくとも1つの時刻に送風装置20の制御を切り替える。環境制御システム10は、より具体的には、交感神経の働きを副交感神経の働きよりも優位にする第一制御、及び、副交感神経の働きを交感神経の働きよりも優位にする第二制御を切り替える。図4は、環境制御システム10の切り替え動作のフローチャートである。
環境制御システム10は、対象者200の起床予定時刻、対象者200の就寝予定時刻、日の出時刻、及び、日の入時刻の少なくとも1つの時刻を取得し、取得された少なくとも1つの時刻に送風装置20の制御を切り替える。環境制御システム10は、より具体的には、交感神経の働きを副交感神経の働きよりも優位にする第一制御、及び、副交感神経の働きを交感神経の働きよりも優位にする第二制御を切り替える。図4は、環境制御システム10の切り替え動作のフローチャートである。
まず、制御装置120の制御部121は、対象者200の起床予定時刻、及び、対象者200の就寝予定時刻を取得する(S11)。制御部121は、操作受付部125によって受け付けられた対象者200の時刻を指定する操作に基づいて対象者200の起床予定時刻、及び、対象者200の就寝予定時刻を取得する。取得された起床予定時刻、及び、就寝予定時刻は、設定情報として記憶部124に記憶される。対象者200の起床予定時刻および対象者200の就寝予定時刻は、生体情報計測装置110から取得された対象者200の生体情報データベースから算出された日常生活サイクルから推察される起床予定時刻および対象者200の就寝予定時刻が自動で設定されてもよい。また、生体情報計測装置110の生体情報データベースから算出された対象者200の起床に適した時間および就寝に適した時間が、対象者200の起床予定時刻、及び、対象者200の就寝予定時刻として自動で設定されてもよい。
次に、制御部121は、切り替え動作が行われる日の日の出時刻、及び、日の入時刻を取得する(S12)。制御部121は、例えば、対象者200の時刻を指定する操作に基づいて、日の出時刻、及び、日の入時刻を取得する。つまり、対象者200が直接時刻を手入力する。取得された日の出時刻、及び、日の入時刻は、設定情報として記憶部124に記憶される。
なお、日の出時刻、及び、日の入時刻の取得方法は、対象者200の手入力に限定されない。例えば、制御部121は、対象者200が位置する空間300の場所を指定する操作に基づいて、日の出時刻、及び、日の入時刻を取得してもよい。具体的には、対象者200によって「大阪」などの都市の名称(言い換えれば、地域の名称)を選択する操作が行われると、制御部121は、通信部122を用いて外部サーバ装置(例えば、気象情報を管理するサーバ装置)に選択された都市の日の出時刻及び日の入時刻を問い合わせる。この結果、制御部121は、外部サーバ装置から通信部122を介して日の出時刻及び日の入時刻を取得することができる。
また、制御部121は、衛星測位システム(より具体的には、GPSシステム)から取得した情報に基づいて、日の出時刻、及び、日の入時刻を取得してもよい。具体的には、位置計測部126は、取得されたGPS信号に基づいて現在位置(座標)を算出し、制御部121は、算出された現在位置に基づく所定の演算処理により日の出時刻、及び、日の入時刻を算出(つまり、取得)する。制御部121は、現在位置を示す情報を、通信部122を用いて外部サーバへ送信し、外部サーバによって日の出時刻、及び、日の入時刻が算出されてもよい。この場合、制御部121は、外部サーバから日の出時刻、及び、日の入時刻を取得する。
次に、制御部121は、制御の切り替えタイミングを決定する(S13)。制御部121は、具体的には、起床予定時刻を第二制御から第一制御への切り替えタイミングとして決定し、就寝予定時刻及び日の入時刻のいずれか早い時刻を第一制御から第二制御への切り替えタイミングとして決定する。
なお、起床予定時刻が遅い場合(例えば、正午付近である場合)、制御部121は、日の出時刻を第二制御から第一制御への切り替えタイミングとして決定してもよい。また、後述のように、日の入時刻が就寝予定時刻よりも早い場合には、第二制御は、日の入時刻~就寝予定時刻に行われる睡眠前制御と、就寝予定時刻以降に行われる睡眠中制御とを含む場合がある。つまり、睡眠前制御及び睡眠中制御の切り替えが行われる場合がある。
その後、制御部121は、送風装置20の制御(第一制御及び第二制御のいずれか)を開始し(S14)、計時部123によって計測される現在時刻が切り替えタイミングであるか否かの判定を行う(S15)。制御部121は、現在時刻が切り替えタイミングであると判定されるまでは(S15でNo)、現在の制御を継続し、現在時刻が切り替えタイミングであると判定されると(S15でYes)、制御を切り替える(S16)。
[送風装置の制御の詳細]
以下、送風装置20の制御の詳細について説明する。図5は、送風装置20を含む対象装置の制御の切り替えを説明するためのタイムチャートである。図6は、送風装置20の第一制御を説明するためのタイムチャート(図5の送風装置の制御の部分拡大図)である。なお、図5のタイムチャートは、日の出時刻及び起床予定時刻がいずれも6:00であり、日の入時刻が18:00であり、就寝予定時刻が22:00であるときのタイムチャートである。
以下、送風装置20の制御の詳細について説明する。図5は、送風装置20を含む対象装置の制御の切り替えを説明するためのタイムチャートである。図6は、送風装置20の第一制御を説明するためのタイムチャート(図5の送風装置の制御の部分拡大図)である。なお、図5のタイムチャートは、日の出時刻及び起床予定時刻がいずれも6:00であり、日の入時刻が18:00であり、就寝予定時刻が22:00であるときのタイムチャートである。
送風装置20は、対象者200の皮膚が露出している、腕、首、及び、顔といった部位に風を送出することができる位置に設置される。送風装置20は、例えば、対象者200の顔に向かい風が当たるように設置される。このように、対象者200の体表に直接風をあてることで、対象者200の体感温度を下げるなどの強い刺激を与えられるとともに、対象者200の顔周辺の酸素濃度を下げることが可能であるため、交感神経の働きを優位にすることができる。
制御装置120の制御部121は、このような設置状態の送風装置20を制御する。まず、送風装置20の第一制御(つまり、対象者200の交感神経の働きを副交感神経の働きよりも優位にする制御)について説明する。
送風装置20の第一制御は、図5のタイムチャートにおいて、6:00から18:00までの期間に行われる。制御部121は、送風装置20が送出する風の風速を15分以上60分以下の所定の周期で変化させる。また、制御部121は、風速が最小値となる時間を所定の周期の75%以下とする。このように風速が経時的に変化すれば、対象者200に風による刺激を定常的に与えることができる(対象者200が風による刺激に慣れにくくなる)とともに、対象者200の疲労度を抑制することができるため、交感神経の働きが優位な状態が維持されやすくなる。
図6に示されるように、制御部121は、より具体的には、送風装置20が送出する風の風速を30分周期で変化させる。送風装置20が送出する風の風速は、制御開始直後に最大値(例えば、1.5m/sec)に達し、15分間最大値のまま維持される。その後、風速は、5分間かけて線形に低下して最小値(例えば、0.5m/sec)に達し、10分間最小値のまま維持される。
一般に、人間の集中力が持続する時間は15分~60分程度であるとされており、風速が15分以上60分以下の所定の周期(例えば、30分周期)で変化することにより、対象者200に効果的に刺激を与えることができる。なお、上述の例では、風速が最小値となる時間は所定の周期の33%に相当するが、所定の周期の75%以下であればよい。
発明者らの詳細な検討によれば、所定の周期を風速が最小値となる(つまり、無風または微風となる)第一期間、及び、第一期間以外の第二期間に分けた場合、第一期間の長さは15分以下が望ましく、第二期間の長さは20分以下が望ましい。つまり、第一期間は、5分以上25分以下程度であることが望ましい。同様に、第二期間は、10分以上30分以下程度であることが望ましい。
また、図5において、送風装置20が送出する風の風速が最小値から最大値になるまでの時間(例えば、ほぼ0)は、送風装置20が送出する風の風速が最大値から最小値になるまでの時間(例えば、5分間)よりも短い。
このように、送風装置20が送出する風の風速が最小値から最大値になるまでの時間が比較的短く設定されれば、対象者200に効果的に刺激を与えることができる。また、送風装置20が送出する風の風速が最大値から最小値になるまでの時間が比較的短く設定されれば、対象者200が違和感を感じることを抑制することができる。
ところで、図5では正確に図示されていないが、制御部121は、送風装置20が送出する風の風速を、最大値(例えば、1.5m/sec)を基準にゆらぎ最大値(例えば、2.0m/sec)からゆらぎ最小値(例えば、0.5m/sec)まで変化させている。つまり、図5において風速は直線的に変化しているように見えるが、実際には風速が変化している。以下では、このような風速の変化を「ゆらぎ」とも表現する。図7は、このような風速のゆらぎの一例を示す図である。
風速のゆらぎは、例えば、1/fゆらぎであるが、ランダムなゆらぎであってもよい。1/fゆらぎは、パワースペクトル密度が周波数fに反比例するゆらぎを意味する。風速のゆらぎは、1sec~10sec程度の数秒オーダーの周期で形成される。つまり、制御部121は、送風装置が送出する風の風速を、所定の周期(例えば、30分)よりも短い時間間隔でゆらがせる。
このように風速が定常的に変化すれば、対象者200に風による刺激を定常的に与えることができる(対象者200が風による刺激に慣れにくくなる)ため、交感神経の働きが優位な状態が維持されやすくなる。また、ゆらぎが周期的でなければ、さらに対象者200に風による刺激を定常的に与えることができる(対象者200が風による刺激に慣れにくくなる)。
次に、送風装置20の第二制御(つまり、対象者200の副交感神経の働きを交感神経の働きよりも優位にする制御)について説明する。図5のタイムチャートにおいて、送風装置20の第二制御は、18:00から翌日の6:00までの期間に行われる。
制御部121は、第二制御において、送風装置20による送風を停止させる。これにより、対象者200に送風装置20が送出する風によって与える刺激が低減されるため副交感神経の働きを優位にすることができる。なお、制御部121は、第二制御において、送風装置20に微弱な風を送風させてもよい。制御部121は、第二制御において、送風装置20が送出する風の風速を第一制御よりも小さくすればよい。
[空調装置の制御の切り替え]
次に、空調装置30の制御の切り替えについて説明する。まず、空調装置30の第一制御について説明する。空調装置30の第一制御は、図5のタイムチャートにおいて、6:00から18:00までの期間に行われる。制御部121は、空調装置30を用いて対象者200の周囲の温度を上昇及び下降させる。制御部121は、第一制御の開始当初に、1時間かけて周囲の温度を基準温度+3℃まで上昇させた後、30分かけて周囲の温度を3℃低下させ、続いて30分かけて周囲の温度を3℃上昇させる。なお、温度変化は30分以内であることが望ましい。その後はこのような温度変化が繰り返される。基準温度は、季節によって異なり、例えば、夏場は26℃であり、春及び秋は22℃であり、冬場は20℃である。なお、交感神経の働きを優位にするためには、3℃以上温度を変化させたほうがよい場合がある。健康面を考慮すると温度変化は5℃以内であればよく、図5の例では、3℃としている。
次に、空調装置30の制御の切り替えについて説明する。まず、空調装置30の第一制御について説明する。空調装置30の第一制御は、図5のタイムチャートにおいて、6:00から18:00までの期間に行われる。制御部121は、空調装置30を用いて対象者200の周囲の温度を上昇及び下降させる。制御部121は、第一制御の開始当初に、1時間かけて周囲の温度を基準温度+3℃まで上昇させた後、30分かけて周囲の温度を3℃低下させ、続いて30分かけて周囲の温度を3℃上昇させる。なお、温度変化は30分以内であることが望ましい。その後はこのような温度変化が繰り返される。基準温度は、季節によって異なり、例えば、夏場は26℃であり、春及び秋は22℃であり、冬場は20℃である。なお、交感神経の働きを優位にするためには、3℃以上温度を変化させたほうがよい場合がある。健康面を考慮すると温度変化は5℃以内であればよく、図5の例では、3℃としている。
なお、対象者200の周囲の温度は、例えば、環境計測装置100によって計測され、制御部121は環境計測装置100によって計測された温度に基づいて空調装置30を制御する。制御部121は、環境計測装置100を用いずに、空調装置30の温度設定を上記のように60分周期で上昇及び下降させてもよい。
このように、制御部121は、所定の周期(例えば、60分周期)で温度を上昇及び下降させる。温度が経時的に変化すれば、対象者200に温度による刺激を定常的に与えることができる(対象者200が温度による刺激に慣れにくくなる)ため、対象者200の交感神経の働きが優位な状態が維持されやすくなる。
なお、制御部121は、第一制御が行われている間、空調装置30を用いて、空間300の湿度を40%以上60%以下の範囲にする。制御部121は、より具体的には、空間300の湿度を夏場は40%以上55%以下の範囲にし、空間300の湿度を冬場は45%以上60%以下の範囲にする。
次に、空調装置30の第二制御について説明する。空調装置30の第二制御は、図5のタイムチャートにおいて、18:00から翌日の6:00までの期間に行われる。第二制御は、さらに、18:00(つまり、日の入時刻)から22:00(つまり、就寝予定時刻)までの間に行われる睡眠前制御と、22:00以降に行われる睡眠中制御に区別される。
睡眠前制御において、制御部121は、空間300の温度が就寝予定時刻に基準温度になるように温度を徐々に低下させる。図5の例では、4時間かけて3℃温度を低下させる。
続く睡眠中制御において、制御部121は、30分かけて周囲の温度を1℃上昇させた後30分かけて周囲の温度を1℃低下させる。なお、温度変化は30分以内であることが望ましい。その後はこのような温度変化が繰り返される。
このように、制御部121は、所定の周期(例えば、60分周期)で温度をわずかに(具体的には、3℃未満程度)上昇及び下降させる。一般に人は、体が発熱すると汗をかいて体を冷やし、また時間が経つと体が発熱するという基礎代謝を繰り返している。対象者200の温度を一定にすると、この基礎代謝を無視することとなり、暑すぎると感じたり、寒すぎると感じたりしてしまう。
これに対し、温度が基礎代謝を想定した周期でわずかに変化すれば、対象者200に与える温度による刺激を低減しつつ、快適性を高めることができる。このため、対象者200の副交感神経の働きを優位にすることができる。
なお、制御部121は、睡眠前制御が行われている間、空調装置30を用いて、空間300の湿度を40%以上60%以下の範囲にする。制御部121は、より具体的には、空間300の湿度を夏場は40%以上55%以下の範囲にし、空間300の湿度を冬場は45%以上60%以下の範囲にする。
また、制御部121は、睡眠中制御が行われている間、空調装置30を用いて、空間300の湿度を50%以上60%以下の範囲にする。
[照明装置の制御]
次に、照明装置40の制御の切り替えについて説明する。まず、照明装置40の第一制御について説明する。照明装置40の第一制御は、図5のタイムチャートにおいて、6:00から18:00までの期間に行われる。
次に、照明装置40の制御の切り替えについて説明する。まず、照明装置40の第一制御について説明する。照明装置40の第一制御は、図5のタイムチャートにおいて、6:00から18:00までの期間に行われる。
制御部121は、第一制御開始の30分前に消灯状態の照明装置40を点灯させ、30分かけて空間300の照度を2000ルクスまで上げる。その後、制御部121は、例えば、1時間で空間300の照度を2500ルクスまで上げる。対象者200が照度変動に嫌悪感を抱かない程度に照度を時間変動させることが好ましい。
空間300の照度は、例えば、15時まで2500ルクスのまま維持され、その後、2時間30分かけて2000ルクスまで下げられ、さらにその後、30分かけて300ルクスまで下げられる。
このように、空間300が明るくされれば、対象者200の交感神経の働きを優位にすることができる。なお、第一制御における空間300の最大の照度は、2500ルクス以上であればよい。
また、照明装置40の色温度に関して、制御部121は、第一制御開始の30分前に2500Kで照明装置40を点灯させる。その後、制御部121は、照明装置40の色温度を2時間30分かけて4500Kまで上げ、さらにその後、3時間30分かけて5000Kまで上げる。
その後、制御部121は、照明装置40の色温度を、3時間30分かけて4500Kまで下げ、2時間30分かけて3000Kまで下げ、30分かけて2500Kまで下げる。
このように、空間300の色温度が、屋外の色温度(日光の色温度)を模して変化させられることで、対象者200の交感神経の働きを優位にすることができる。
次に、照明装置40の第二制御について説明する。照明装置40の第二制御は、図5のタイムチャートにおいて、18:00から翌日の6:00までの期間に行われる。第二制御は、さらに、18:00から22:00までの間に行われる睡眠前制御と、22:00以降に行われる睡眠中制御に区別される。
睡眠前制御において、制御部121は、照明装置40を制御することにより空間300の照度を300ルクスにする。また、制御部121は、照明装置40の色温度を2500Kにする。そして、睡眠中制御において、制御部121は、照明装置40を消灯(OFF)する。
このように、空間300を暗くすることによって対象者200に与える光刺激が弱められれば、対象者200の副交感神経の働きを優位にすることができる。
[外光調整装置の制御の切り替え]
次に、外光調整装置50の制御の切り替えについて説明する。まず、外光調整装置50の第一制御について説明する。外光調整装置50の第一制御は、図5のタイムチャートにおいて、6:00から18:00までの期間に行われる。
次に、外光調整装置50の制御の切り替えについて説明する。まず、外光調整装置50の第一制御について説明する。外光調整装置50の第一制御は、図5のタイムチャートにおいて、6:00から18:00までの期間に行われる。
制御部121は、第一制御開始の30分前から外光調整装置50の透過率を30分かけて100%まで上昇させ、その後の3時間100%の状態を維持する。透過率の初期値は、例えば、10%である。
このように、空間300が明るくされれば、対象者200の交感神経の働きを優位にすることができる。
その後、第一制御の終了時刻(18:00)までの間、制御部121は、外光調整装置50を天候に応じて制御する。この制御は、例えば、外光調整装置50が備える照度センサが示す照度に基づいて行われる。例えば、制御部121は、天候が曇りの場合(照度センサが示す照度が比較的低い場合)には、外光調整装置50の光の透過率を100%とし、天候が晴れの場合(照度センサが示す照度が比較的高い場合)は、グレアを抑える目的等のため、透過率を例えば30%程度まで低下させる。
次に、外光調整装置50の第二制御について説明する。照明装置40の第二制御は、図5のタイムチャートにおいて、18:00から翌日の6:00までの期間に行われる。第二制御において、外光調整装置50の透過率を10%にする。
このように、空間300を暗くすることによって対象者200に与える光刺激が弱められれば、対象者200の副交感神経の働きを優位にすることができる。
[間接照明装置の制御の切り替え]
次に、間接照明装置60の制御の切り替えについて説明する。まず、間接照明装置60の第一制御について説明する。間接照明装置60の第一制御は、図5のタイムチャートにおいて、6:00から18:00までの期間に行われる。
次に、間接照明装置60の制御の切り替えについて説明する。まず、間接照明装置60の第一制御について説明する。間接照明装置60の第一制御は、図5のタイムチャートにおいて、6:00から18:00までの期間に行われる。
第一制御において、制御部121は、間接照明装置60を点灯させ、間接照明装置60の輝度を5時間30分かけて60cd/m2まで上げる。その後、制御部121は、第一制御の終了まで間接照明装置60の輝度を60cd/m2にする。
また、図5では正確に図示されていないが、制御部121は、間接照明装置60の輝度が60cd/m2である間(つまり、11:30~18:00の間)、間接照明装置60が発する光の照度をゆらがせる。制御部121は、例えば、間接照明装置60が発する光の明るさを1sec~10sec程度の数秒オーダーの周期(一定周期でもよいし、ランダムな周期であってもよい)で明るくしたり暗くしたりする。間接照明装置60が発する光は、一定の振幅でゆらいでもよいし、ランダムな振幅でゆらいでもよい。例えば、制御部121は、図7の風速の波形のように間接照明装置60が発する光の照度をゆらがせてもよい。
このように間接光の照度が定常的に変化すれば、対象者200に間接光による刺激を定常的に与えることができる(対象者200が間接光による刺激に慣れにくくなる)ため、対象者200の交感神経の働きが優位な状態が維持されやすくなる。
また、間接照明装置60の色度に関して、制御部121は、第一制御中は、対象者200の好みでない発光色で間接照明装置60を発光させる。対象者200の好みでない発光色を示す情報は、操作受付部125によって受け付けられた対象者200の操作に応じて記憶部124にあらかじめ記憶される。これにより、対象者200の交感神経の働きを優位にすることができる。
次に、間接照明装置60の第二制御について説明する。間接照明装置60の第二制御は、図5のタイムチャートにおいて、18:00から翌日の6:00までの期間に行われる。第二制御は、さらに、18:00から22:00までの間に行われる睡眠前制御と、22:00以降に行われる睡眠中制御に区別される。
睡眠前制御においては、制御部121は、間接照明装置60が就寝予定時刻に消灯するように間接照明装置60の輝度を低下させる。制御部121は、睡眠前制御中は、対象者200の好みの発光色で間接照明装置60を発光させる。対象者200の好みの発光色を示す情報は、操作受付部125によって受け付けられた対象者200の操作に応じて記憶部124にあらかじめ記憶される。これにより、対象者200の副交感神経の働きを優位にすることができる。睡眠中制御においては、間接照明装置60は消灯される。
なお、間接照明装置60を対象者の好みの色で発光させると、副交感神経の働きが優位となり、間接照明装置60を対象者の好みでない色で発光させると、交感神経の働きが優位となることは、発明者らの実験により確認されている。
[換気装置の制御の切り替え]
次に、換気装置70の制御の切り替えについて説明する。まず、換気装置70の第一制御について説明する。換気装置70の第一制御は、図5のタイムチャートにおいて、6:00から18:00までの期間に行われる。第一制御において、制御部121は、換気装置70を用いて空間300における二酸化炭素濃度を800ppm未満にする。これは一般的な居住スペースにおいて、換気量3.0m3/m2・h以上に相当する。制御部121は、例えば、空間300における二酸化炭素濃度が高いときに、換気装置70の換気量を増加させることにより、空間300における二酸化炭素濃度を800ppm未満にする。なお、空間300の二酸化炭素濃度は、例えば、環境計測装置100によって計測され、制御部121は環境計測装置100によって計測された二酸化炭素濃度に基づいて換気装置70を制御する。
次に、換気装置70の制御の切り替えについて説明する。まず、換気装置70の第一制御について説明する。換気装置70の第一制御は、図5のタイムチャートにおいて、6:00から18:00までの期間に行われる。第一制御において、制御部121は、換気装置70を用いて空間300における二酸化炭素濃度を800ppm未満にする。これは一般的な居住スペースにおいて、換気量3.0m3/m2・h以上に相当する。制御部121は、例えば、空間300における二酸化炭素濃度が高いときに、換気装置70の換気量を増加させることにより、空間300における二酸化炭素濃度を800ppm未満にする。なお、空間300の二酸化炭素濃度は、例えば、環境計測装置100によって計測され、制御部121は環境計測装置100によって計測された二酸化炭素濃度に基づいて換気装置70を制御する。
このように、空間300における二酸化炭素濃度が低下させられれば対象者200の交感神経の働きを優位にすることができる。
次に、換気装置70の第二制御について説明する。換気装置70の第二制御は、図5のタイムチャートにおいて、18:00から翌日の6:00までの期間に行われる。第二制御の当初3時間の間は、制御部121は、換気装置70を用いて空間300における二酸化炭素濃度を1000ppm未満にする。これは一般的な居住スペースにおいて、換気量2.6m3/m2・h以上に相当する。制御部121は、その後の2時間の間(つまり、就寝予定時刻の前後1時間)は、空間300における二酸化炭素濃度が2000ppm以上3000ppm以下にする。その後は、制御部121は、換気装置70を用いて空間300における二酸化炭素濃度を1000ppm未満にする。
このように、空間300における二酸化炭素濃度が調整されれば、対象者200の副交感神経の働きを優位にすることができる。
[スピーカの制御]
次に、スピーカ80の制御について説明する。制御部121は、第一制御において、送風装置20が送出する風の風速が上がるときに、スピーカ80が発する音を変化させる。ここでの「音を変化させる」には、出音されていない状態で出音を開始することが含まれる。スピーカ80は、例えば、比較的アップテンポな曲を出力する。これにより、送風装置20が風速を上げるタイミング、すなわち対象者200への刺激を強めるタイミングでもう一つの刺激として音が変化するため、より刺激を強められる。したがって、対象者200の交感神経の働きをより優位にすることができる。
次に、スピーカ80の制御について説明する。制御部121は、第一制御において、送風装置20が送出する風の風速が上がるときに、スピーカ80が発する音を変化させる。ここでの「音を変化させる」には、出音されていない状態で出音を開始することが含まれる。スピーカ80は、例えば、比較的アップテンポな曲を出力する。これにより、送風装置20が風速を上げるタイミング、すなわち対象者200への刺激を強めるタイミングでもう一つの刺激として音が変化するため、より刺激を強められる。したがって、対象者200の交感神経の働きをより優位にすることができる。
また、制御部121は、第二制御において、スピーカ80が発する音を変化させる。ここでの「音を変化させる」には、出音されていない状態で出音を開始することが含まれる。スピーカ80は、例えば、ヒーリング音楽などのリラックス効果のある音、または、比較的スローテンポな曲などを出力する。これにより、対象者200の副交感神経の働きを優位にすることができる。
[香り発生装置の制御]
次に、香り発生装置90の制御について説明する。制御部121は、第一制御において、送風装置20が送出する風の風速が上がるときに、香り発生装置が発する香りを変化させる。ここでの「香りを変化させる」には、香りが発生していない状態で香りの発生を開始することが含まれる。香り発生装置90は、例えば、ミントの香りなどの心地よい刺激のある香りを発生させる。これにより、送風装置20が風速を上げるタイミング、すなわち対象者200への刺激を強めるタイミングでもう一つの刺激として香りが変化するため、より刺激を強められる。したがって、対象者200の交感神経の働きをより優位にすることができる。
次に、香り発生装置90の制御について説明する。制御部121は、第一制御において、送風装置20が送出する風の風速が上がるときに、香り発生装置が発する香りを変化させる。ここでの「香りを変化させる」には、香りが発生していない状態で香りの発生を開始することが含まれる。香り発生装置90は、例えば、ミントの香りなどの心地よい刺激のある香りを発生させる。これにより、送風装置20が風速を上げるタイミング、すなわち対象者200への刺激を強めるタイミングでもう一つの刺激として香りが変化するため、より刺激を強められる。したがって、対象者200の交感神経の働きをより優位にすることができる。
また、制御部121は、第二制御において、香り発生装置が発する香りを変化させる。ここでの「香りを変化させる」には、香りが発生していない状態で香りの発生を開始することが含まれる。香り発生装置90は、例えば、フィトンチッドなどが含まれる刺激の少ない香り、または、ラベンダーの香りなどを発生させる。これにより、対象者200の副交感神経の働きを優位にすることができる。
[変形例1]
制御装置120は、対象者200の生体情報を取得し、取得した生体情報に基づいて、送風装置20の制御の内容を調整してもよい。生体情報は、生体情報計測装置110によって計測される。図8は、交感神経及び副交感神経の働きと生体情報の変化の関係を示す図である。図8に示されるように、対象者200の体温、血圧、心拍数、脈波、発汗量、瞳孔径、表皮温度、及び、表情などの生体情報は、交感神経の働き及び副交感神経の働きと関連しており、送風装置20の制御の内容を調整するための指標として利用できる。
制御装置120は、対象者200の生体情報を取得し、取得した生体情報に基づいて、送風装置20の制御の内容を調整してもよい。生体情報は、生体情報計測装置110によって計測される。図8は、交感神経及び副交感神経の働きと生体情報の変化の関係を示す図である。図8に示されるように、対象者200の体温、血圧、心拍数、脈波、発汗量、瞳孔径、表皮温度、及び、表情などの生体情報は、交感神経の働き及び副交感神経の働きと関連しており、送風装置20の制御の内容を調整するための指標として利用できる。
制御装置120の制御部121は、例えば、第一制御の実行中に生体情報計測装置110によって計測される対象者200の心拍数をモニタし、記憶部124に記憶された所定の基準データと比較する。例えば、対象者200の1日の安静時の心拍数の変化を複数日分取得し、記憶部124には、これらを平均した1日の心拍数の変化が心拍数の基準データとして記憶される。なお、基準データは、経験的または実験的にあらかじめ定められればよく、対象者200の心拍数の過去の実測値に基づいて定められることは必須ではない。
心拍数が基準データよりも低い場合には、交感神経の働きが弱いと推定され、交感神経をより優位にする第一制御を行う必要があると考えられる。そこで、制御部121は、対象者200に与える刺激を向上するために、第一制御の周期を短くしたり、第一制御における風速の最大値を引き上げたりする。このような環境制御システム10は、対象者200の交感神経の働きが通常よりも弱いと推定される場合に、交感神経の働きをより優位にするように第一制御の内容を調整することができる。つまり、環境制御システム10は、対象者200の自律神経の乱れを抑制することができる。なお、心拍数以外の生体情報を用いても同様の動作が可能である。
[変形例2]
上記実施の形態では、環境制御システム10は、第一制御、及び、第二制御を、対象者200の起床予定時刻、対象者200の就寝予定時刻、日の出時刻、及び、日の入時刻の少なくとも1つの時刻を考慮した所定のタイミングで切り替える動作モード(以下、概日リズムモードとも記載される)について説明された。環境制御システム10は、制御装置120の操作受付部125によって特定の操作が受け付けられることにより、概日リズムモードと他の動作モードとを切り替えてもよい。つまり、環境制御システム10は、概日リズムモードと他の動作モードとを選択的に実行してもよい。
上記実施の形態では、環境制御システム10は、第一制御、及び、第二制御を、対象者200の起床予定時刻、対象者200の就寝予定時刻、日の出時刻、及び、日の入時刻の少なくとも1つの時刻を考慮した所定のタイミングで切り替える動作モード(以下、概日リズムモードとも記載される)について説明された。環境制御システム10は、制御装置120の操作受付部125によって特定の操作が受け付けられることにより、概日リズムモードと他の動作モードとを切り替えてもよい。つまり、環境制御システム10は、概日リズムモードと他の動作モードとを選択的に実行してもよい。
他の動作モードとしては、例えば、対象者200が自身の操作によって自由に第一制御及び第二制御を切り替えることができるマニュアルモードが例示される。また、他の動作モードの別の例としては、スケジュールモードが例示される。
スケジュールモードの動作中に、制御装置120は、対象者200のスケジュール情報を取得し、取得したスケジュール情報に基づいて第一制御及び第二制御を所定のタイミングで切り替える。図9は、スケジュールモードの動作を示す図である。なお、スケジュール情報は、例えば、操作受付部125が対象者200などのユーザのスケジュールの入力操作を行うことにより、記憶部124にあらかじめ記憶される。
図9に示されるように、スケジュール情報において、対象者200のプレゼンテーションが予定されているとする。このように対象者200がプレゼンテーション前で緊張していると推定される場合、単に対象者200をリラックスさせるのではなく、一度覚醒度を上げたうえでリラックスさせる。これにより、プレゼンテーション時に対象者200はほどよい緊張感及びリラックス感を得られ、高いパフォーマンスを発揮することが可能となる。
そこで、制御部121は、次の予定(例えば、プレゼンテーション)までに1時間の時間がある場合、最初の30分は第一制御を実行し、30分経過後は第二制御を実行する。これにより、プレゼンテーション時に対象者200はほどよい緊張感及びリラックス感を得られ、高いパフォーマンスを発揮することが可能となる。なお、プレゼンテーション以外の行動に対して、当該行動の前に当該行動に適した第一制御及び第二制御の切り替えが行われてもよい。
このように、環境制御システム10は、特定の操作に基づいて、対象者200の起床予定時刻、対象者200の就寝予定時刻、日の出時刻、及び、日の入時刻の少なくとも1つの時刻に無関係に送風装置20などを制御してもよい。
[効果等]
以上説明したように、環境制御システム10は、対象者に向けて風を送出する送風装置20と、対象者200の起床予定時刻、対象者200の就寝予定時刻、日の出時刻、及び、日の入時刻の少なくとも1つの時刻を取得し、取得された少なくとも1つの時刻に送風装置20の制御を切り替える制御装置120とを備える。
以上説明したように、環境制御システム10は、対象者に向けて風を送出する送風装置20と、対象者200の起床予定時刻、対象者200の就寝予定時刻、日の出時刻、及び、日の入時刻の少なくとも1つの時刻を取得し、取得された少なくとも1つの時刻に送風装置20の制御を切り替える制御装置120とを備える。
このような環境制御システム10は、対象者200の起床予定時刻、対象者200の就寝予定時刻、日の出時刻、及び、日の入時刻の少なくとも1つの時刻に適切に送風装置20の制御を切り替えることで、対象者200の自律神経の乱れを抑制することができる。
また、例えば、制御装置120は、起床予定時刻、就寝予定時刻、及び、日の入時刻を取得し、起床予定時刻から、就寝予定時刻及び日の入時刻のいずれか早い時刻までの間に、送風装置20が送出する風の風速を所定の周期で変化させることにより対象者200の交感神経の働きを副交感神経の働きよりも優位にする第一制御を行い、就寝予定時刻及び日の入時刻のいずれか早い時刻以降に、送風装置20が送出する風の風速を第一制御よりも小さくすることにより対象者200の副交感神経の働きを交感神経の働きよりも優位にする第二制御を行う。
このような環境制御システム10は、概日リズムに合わせて第一制御及び第二制御を切り替えることで、対象者200の自律神経の乱れを抑制することができる。
また、例えば、制御装置120は、第一制御において、送風装置20が送出する風の風速を、所定の周期よりも短い時間間隔でゆらがせる。
このような環境制御システム10は、風速を経時的に変化させることで、対象者200に風による刺激を定常的に与えることができる。対象者200が風による刺激に慣れにくくなるため、交感神経の働きが優位な状態が維持されやすくなる。
また、例えば、環境制御システム10は、さらに、対象者200が位置する空間300の温度を調整するための空調装置30を備える。制御装置120は、取得された少なくとも1つの時刻に空調装置30の制御を切り替える。
このような環境制御システム10は、空調装置30の制御を切り替えることで、対象者200の自律神経の乱れを抑制することができる。
また、例えば、環境制御システム10は、さらに、対象者200が位置する空間300を照らす照明装置40を備える。制御装置120は、取得された少なくとも1つの時刻に、色温度に関する照明装置40の制御を切り替える。
このような環境制御システム10は、色温度に関する照明装置40の制御を切り替えることで、対象者200の自律神経の乱れを抑制することができる。
また、例えば、環境制御システム10は、さらに、対象者200が位置する空間300を照らす照明装置40を備える。制御装置120は、取得された少なくとも1つの時刻に、空間300の照度に関する照明装置40の制御を切り替える。
このような環境制御システム10は、空間300の照度に関する照明装置40の制御を切り替えることで、対象者200の自律神経の乱れを抑制することができる。
また、例えば、環境制御システム10は、さらに、対象者200が位置する空間300に配置された間接照明装置60を備える。制御装置120は、取得された少なくとも1つの時刻に、間接照明装置60の発光色を、あらかじめ設定された対象者200の好みの色、または、あらかじめ設定された対象者200の好みでない色に切り替える。
このような環境制御システム10は、間接照明装置60の発光色を切り替えることで、対象者200の自律神経の乱れを抑制することができる。
また、例えば、環境制御システム10は、さらに、対象者200が位置する空間300の換気を行う換気装置70を備える。制御装置120は、取得された少なくとも1つの時刻に、空間300における二酸化炭素濃度に関する換気装置70の制御を切り替える。
このような環境制御システム10は、空間300の換気を行う換気装置70の制御を切り替えることで、対象者200の自律神経の乱れを抑制することができる。
また、例えば、環境制御システム10は、さらに、対象者200が位置する空間300へ取り入れられる外光の量を調整する外光調整装置50を備える。制御装置120は、取得された少なくとも1つの時刻に、外光調整装置50の制御を切り替える。
このような環境制御システム10は、外光調整装置50の制御を切り替えることで、対象者200の自律神経の乱れを抑制することができる。
また、例えば、環境制御システム10は、さらに、対象者200が位置する空間300に配置された、スピーカ80及び香り発生装置90を備える。
このような環境制御システム10は、スピーカ80及び香り発生装置90を制御することによって、対象者200の自律神経の乱れを抑制することができる。
また、例えば、環境制御システム10は、さらに、対象者200が位置する空間300における環境情報を計測する環境計測装置100を備える。
このような環境制御システム10は、空間300における環境情報に基づいて、対象者200の自律神経の乱れを抑制するための対象装置の制御を行うことができる。
また、例えば、環境制御システム10は、さらに、対象者200の生体情報を計測する生体情報計測装置110を備える。制御装置120は、計測された対象者200の生体情報に基づいて、送風装置20の制御の内容を調整する。
このような環境制御システム10は、対象者200の生体情報に基づいて、より効果的に対象者200の自律神経の乱れを抑制することができる。
また、例えば、制御装置120は、特定の操作に基づいて、少なくとも1つの時刻に無関係に送風装置20を制御する。
このような環境制御システム10は、対象者200自身の操作によって第一制御及び第二制御を切り替える動作などを行うことができる。
また、例えば、制御装置120は、時刻を指定する操作に基づいて、日の出時刻、及び、日の入時刻を取得する。
このような環境制御システム10は、対象者200などの時刻を指定する操作に応じて日の出時刻、及び、日の入時刻を取得することができる。
また、例えば、制御装置120は、対象者200が位置する空間300の場所を指定する操作に基づいて、日の出時刻、及び、日の入時刻を取得する。
このような環境制御システム10は、対象者200などの場所を指定する操作に応じて日の出時刻、及び、日の入時刻を取得することができる。
また、例えば、制御装置120は、衛星測位システムから取得した情報に基づいて、日の出時刻、及び、日の入時刻を取得する。
このような環境制御システム10は、衛星測位システムを利用して日の出時刻、及び、日の入時刻を取得することができる。
また、例えば、環境制御システム10などのコンピュータが実行する環境制御方法は、対象者200の起床予定時刻、対象者200の就寝予定時刻、日の出時刻、及び、日の入時刻の少なくとも1つの時刻を取得し、取得された少なくとも1つの時刻に対象者200に向けて風を送出する送風装置20の制御を切り替える。
このような環境制御方法は、対象者200の起床予定時刻、対象者200の就寝予定時刻、日の出時刻、及び、日の入時刻の少なくとも1つの時刻に適切に送風装置20の制御を切り替えることで、対象者200の自律神経の乱れを抑制することができる。
(その他の実施の形態)
以上、実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
以上、実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施の形態において、特定の処理部が実行する処理を別の処理部が実行してもよい。また、複数の処理の順序が変更されてもよいし、複数の処理が並行して実行されてもよい。
また、上記実施の形態において、各構成要素は、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、CPUまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
また、各構成要素は、ハードウェアによって実現されてもよい。各構成要素は、回路(または集積回路)でもよい。これらの回路は、全体として1つの回路を構成してもよいし、それぞれ別々の回路でもよい。また、これらの回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。
また、本発明の全般的または具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なCD-ROMなどの記録媒体で実現されてもよい。また、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
例えば、本発明は、環境制御方法として実現されてもよいし、環境制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現されてもよいし、このようなプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体として実現されてもよい。
また、本発明は、上記実施の形態の制御装置として実現されてもよいし、コンピュータをこのような制御装置として動作させるための当該コンピュータによって実行されるプログラムとして実現されてもよい。また、本発明は、このようなプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体として実現されてもよい。
また、上記実施の形態では、環境制御システムは、複数の装置によって実現されたが。単一の装置として実現されてもよい。環境制御システムが複数の装置によって実現される場合、上記実施の形態で説明された環境制御システムが備える構成要素は、複数の装置にどのように振り分けられてもよい。
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、または、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
10 環境制御システム
20 送風装置
30 空調装置
40 照明装置
50 外光調整装置
60 間接照明装置
70 換気装置
80 スピーカ
90 香り発生装置
100 環境計測装置
110 生体情報計測装置
120 制御装置
200 対象者
300 空間
20 送風装置
30 空調装置
40 照明装置
50 外光調整装置
60 間接照明装置
70 換気装置
80 スピーカ
90 香り発生装置
100 環境計測装置
110 生体情報計測装置
120 制御装置
200 対象者
300 空間
Claims (17)
- 対象者に向けて風を送出する送風装置と、
前記対象者の起床予定時刻、前記対象者の就寝予定時刻、日の出時刻、及び、日の入時刻の少なくとも1つの時刻を取得し、取得された前記少なくとも1つの時刻に前記送風装置の制御を切り替える制御装置とを備える
環境制御システム。 - 前記制御装置は、
前記起床予定時刻、前記就寝予定時刻、及び、前記日の入時刻を取得し、
前記起床予定時刻から、前記就寝予定時刻及び前記日の入時刻のいずれか早い時刻までの間に、前記送風装置が送出する風の風速を所定の周期で変化させることにより前記対象者の交感神経の働きを副交感神経の働きよりも優位にする第一制御を行い、
前記就寝予定時刻及び前記日の入時刻のいずれか早い時刻以降に、前記送風装置が送出する風の風速を前記第一制御よりも小さくすることにより前記対象者の前記副交感神経の働きを前記交感神経の働きよりも優位にする第二制御を行う
請求項1に記載の環境制御システム。 - 前記制御装置は、前記第一制御において、前記送風装置が送出する風の風速を、前記所定の周期よりも短い時間間隔でゆらがせる
請求項2に記載の環境制御システム。 - さらに、前記対象者が位置する空間の温度を調整するための空調装置を備え、
前記制御装置は、取得された前記少なくとも1つの時刻に前記空調装置の制御を切り替える
請求項1~3のいずれか1項に記載の環境制御システム。 - さらに、前記対象者が位置する空間を照らす照明装置を備え、
前記制御装置は、取得された前記少なくとも1つの時刻に、色温度に関する前記照明装置の制御を切り替える
請求項1~4のいずれか1項に記載の環境制御システム。 - さらに、前記対象者が位置する空間を照らす照明装置を備え、
前記制御装置は、取得された前記少なくとも1つの時刻に、前記空間の照度に関する前記照明装置の制御を切り替える
請求項1~5のいずれか1項に記載の環境制御システム。 - さらに、前記対象者が位置する空間に配置された間接照明装置を備え、
前記制御装置は、取得された前記少なくとも1つの時刻に、前記間接照明装置の発光色を、あらかじめ設定された前記対象者の好みの色、または、あらかじめ設定された前記対象者の好みでない色に切り替える
請求項1~6のいずれか1項に記載の環境制御システム。 - さらに、前記対象者が位置する空間の換気を行う換気装置を備え、
前記制御装置は、取得された前記少なくとも1つの時刻に、前記空間における二酸化炭素濃度に関する前記換気装置の制御を切り替える
請求項1~7のいずれか1項に記載の環境制御システム。 - さらに、前記対象者が位置する空間へ取り入れられる外光の量を調整する外光調整装置を備え、
前記制御装置は、取得された前記少なくとも1つの時刻に、前記外光調整装置の制御を切り替える
請求項1~8のいずれか1項に記載の環境制御システム。 - さらに、前記対象者が位置する空間に配置された、スピーカ及び香り発生装置を備える
請求項1~9のいずれか1項に記載の環境制御システム。 - さらに、前記対象者が位置する空間における環境情報を計測する環境計測装置を備える
請求項1~10のいずれか1項に記載の環境制御システム。 - さらに、前記対象者の生体情報を計測する生体情報計測装置を備え、
前記制御装置は、計測された前記対象者の生体情報に基づいて、前記送風装置の制御の内容を調整する
請求項1~11のいずれか1項に記載の環境制御システム。 - 前記制御装置は、特定の操作に基づいて、前記少なくとも1つの時刻に無関係に前記送風装置を制御する
請求項1~12のいずれか1項に記載の環境制御システム。 - 前記制御装置は、時刻を指定する操作に基づいて、前記日の出時刻、及び、前記日の入時刻を取得する
請求項1~13のいずれか1項に記載の環境制御システム。 - 前記制御装置は、前記対象者が位置する空間の場所を指定する操作に基づいて、前記日の出時刻、及び、前記日の入時刻を取得する
請求項1~13のいずれか1項に記載の環境制御システム。 - 前記制御装置は、衛星測位システムから取得した情報に基づいて、前記日の出時刻、及び、前記日の入時刻を取得する
請求項1~13のいずれか1項に記載の環境制御システム。 - 対象者の起床予定時刻、前記対象者の就寝予定時刻、日の出時刻、及び、日の入時刻の少なくとも1つの時刻を取得し、
取得された前記少なくとも1つの時刻に前記対象者に向けて風を送出する送風装置の制御を切り替える
環境制御方法。
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