JP2019196862A - Air-conditioning control device - Google Patents
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Abstract
Description
空調制御装置に関し、特に、ユーザに違和感を与えにくい空調制御をする技術に関する。 The present invention relates to an air conditioning control device, and more particularly, to a technology for air conditioning control that does not give a sense of discomfort to a user.
特許文献1には、居住者の心拍数を検出し、心拍数が正常範囲から外れた場合に、空調制御のモードを変更する技術が開示されている。
心拍数と体温には関連性がある。心拍数が増えると血流量が増加し、血流量の増加により体温が上昇するからである。特許文献1の技術は、心拍数と閾値とを比較して制御の変更タイミングを決めている。たとえば、冷房時に、心拍数が正常範囲の上限値であるN3を上回ると、直ちに制御モードを省エネモードから通常モードに変更する。これにより、室内温度が速やかに低下する。よって、居住者は、心拍数が上昇したことにより体温が上昇するとしても、その上昇の程度を少なくすることができる。
There is a relationship between heart rate and body temperature. This is because when the heart rate increases, the blood flow increases, and the body temperature rises due to the increase in blood flow. The technique of
しかし、心拍数が変化するタイミングと体温が変化するタイミングとの間には時間差がある。そのため、心拍数と閾値とを比較して制御のタイミングを決めてしまうと、ユーザの体温変化のタイミングと、空調制御の変更タイミングとの間のずれが大きくなり、ユーザに違和感を与えてしまう恐れがあった。 However, there is a time difference between the timing at which the heart rate changes and the timing at which the body temperature changes. Therefore, if the timing of control is determined by comparing the heart rate with the threshold value, the difference between the user's body temperature change timing and the change timing of the air conditioning control increases, which may give the user a sense of incongruity. was there.
本開示は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、ユーザに違和感を与えにくい空調制御装置を提供することにある。 The present disclosure has been made based on this situation, and an object of the present disclosure is to provide an air-conditioning control device that does not give a sense of discomfort to the user.
上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、開示した技術的範囲を限定するものではない。 The above object is achieved by a combination of the features described in the independent claims, and the subclaims define further advantageous embodiments. Reference numerals in parentheses described in the claims indicate a correspondence relationship with specific means described in the embodiments described later as one aspect, and do not limit the disclosed technical scope.
上記目的を達成するための1つの開示は、
ユーザの現在の心拍数または脈拍数を表す検出拍数を逐次取得する拍数取得部(214)と、
検出拍数と平常時拍数との差である拍数差を逐次算出する拍数差算出部(215)と、
拍数差を積分した拍数差積分値を算出する積分部(216)と、
規定時間分の拍数差積分値と予め設定した積分値閾値との比較に基づいて、空調制御の変更タイミングを決定する空調制御部(217)と、を備える空調制御装置である。
One disclosure for achieving the above objective is:
A pulse rate acquisition unit (214) that sequentially acquires a detected heart rate representing the user's current heart rate or pulse rate;
A beat difference calculation unit (215) for sequentially calculating a beat difference which is a difference between the detected beat and the normal beat;
An integration unit (216) for calculating an integral value of the beat difference obtained by integrating the beat difference;
An air-conditioning control apparatus comprising: an air-conditioning control unit (217) that determines a change timing of air-conditioning control based on a comparison between an integral value of beat counts for a specified time and a preset integral value threshold value.
心拍数と体温には関連性がある。しかし、心拍数が増加することにより血流量が増加しても、瞬時に体温が上昇するわけではない。血流の増加により体温が上昇し始めるには、ある程度の時間、血流が多い状態が続く必要があるからである。 There is a relationship between heart rate and body temperature. However, even if the blood flow rate increases due to an increase in heart rate, body temperature does not increase instantaneously. This is because in order for the body temperature to begin to rise due to an increase in blood flow, it is necessary to continue a state where the blood flow is high for a certain period of time.
そこで、この空調制御装置は、血流が多い状態が継続していると判断するために次の処理を行う。すなわち、検出拍数を取得し、その検出拍数と平常時拍数との拍数差を積分した拍数差積分値を算出する。そして、規定時間分の拍数差積分値を積分値閾値と比較する。 Therefore, this air conditioning control device performs the following process in order to determine that the state where the blood flow is high continues. That is, a detected beat number is acquired, and a beat difference integrated value obtained by integrating the beat difference between the detected beat number and the normal beat number is calculated. Then, the beat value difference integral value for the specified time is compared with the integral value threshold value.
規定時間分の拍数差積分値が積分値閾値を超えた場合、血流が多い状態が継続していると判断でき、かつ、ユーザの体温が上昇するタイミング、あるいは、そのタイミングに近いと推定できる。また、規定時間分の拍数差積分値が積分値閾値を下回った場合、ユーザの体温が低下するタイミング、あるいは、そのタイミングに近いと推定できる。 If the integral value of the pulse rate difference for the specified time exceeds the integrated value threshold, it can be determined that the state of high blood flow continues, and it is estimated that the user's body temperature rises or is close to that timing. it can. Further, when the beat value difference integral value for the specified time is below the integral value threshold, it can be estimated that the user's body temperature falls or is close to that timing.
したがって、規定時間分の拍数差積分値を積分値閾値と比較して空調制御の変更タイミングを決定することで、ユーザの体温変化のタイミングに近いタイミングで空調制御を変更することができるので、ユーザに違和感を与えてしまうことを抑制できる。 Therefore, the air conditioning control can be changed at a timing close to the timing of the user's body temperature change by determining the change timing of the air conditioning control by comparing the integral value of the beat difference for the specified time with the integrated value threshold value. It can suppress giving a user a sense of incongruity.
[第1実施形態]
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。図1に、空調システム100の構成を示す。空調システム100は、シート1と、シート空調装置2と、ウェアラブルデバイス3と、携帯端末4とを備える。
[First Embodiment]
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of the
シート1は、車などの乗り物に設置されてもよいし、建物内に設置されてもよい。シート空調装置2は、シート1に設置されて、設置されたシート1の付近の空気の温度を調整する。また、シート1の付近の湿度を調整できるようになっていてもよい。ウェアラブルデバイス3は、ユーザ5に身につけられる。本実施形態のウェアラブルデバイス3は、ユーザ5の腕に装着される形式である。ウェアラブルデバイス3は、ユーザ5の腕に生じる脈波を検出する。携帯端末4は、シート空調装置2を操作する操作端末として機能するものであり、シート空調装置2を操作するアプリケーションがインストールされたスマートフォンやタブレット端末である。
The
<シート1の構成>
シート1は、図2に示すように、背もたれ部11と、ヘッドレスト部12と、着座部13とを備えている。背もたれ部11は、シート1に着座する者(以下、着座者)の背部を支える部分である。ヘッドレスト部12は、背もたれ部11の上端に接続され、着座者の頭部を支える部材である。着座部13は、着座者の臀部および大腿部を支える。
<Configuration of
As shown in FIG. 2, the
背もたれ部11とヘッドレスト部12との間には、着座者の頭部に向けて空気を吹き出すための頭部用吹出口16が設けられている。背もたれ部11の上下方向中央部には、着座者の上半身に向けて空気を吹き出すための上半身用吹出口17が設けられている。上半身用吹出口17は、背もたれ部11の上下方向中央部の左右両端に1つずつ、あるいは、複数個ずつ配置されている。
Between the
着座部13において着座者の臀部や大腿部と接する側の面(以降、着座面)には、着座者の臀部や大腿部等に向けて空気を吹き出すための座部吹出口18が設けられている。座部吹出口18は例えば着座面の左右両端に設けられている。なお、座部吹出口18は、着座面の中央部に設けられていてもよい。また、図2では、座部吹出口18を2つ備える態様を図示しているが、座部吹出口18は1つでもよく、また3つ以上でもよい。図2において、頭部用吹出口16、上半身用吹出口17、座部吹出口18の付近に示された矢印は、空調空気の吹き出し方向を表している。
A
シート1の内部には、第1ダクト14と第2ダクト15とが形成されている。第1ダクト14は、シート空調装置2から送風された空調空気を頭部用吹出口16に供給するダクトである。第1ダクト14の一端はシート空調装置2と接続されており、他端は頭部用吹出口16と接続している。
A
第2ダクト15は、シート空調装置2から送風された空調空気を上半身用吹出口17および座部吹出口18に供給するダクトである。第2ダクト15は、シート空調装置2が備える送風口と、上半身用吹出口17および座部吹出口18とを連通するように形成されている。なお、第1ダクト14と第2ダクト15とは一体化されていてもよい。また、第1ダクト14と第2ダクト15は、用途が異なるダクトとして設けられていてもよい。たとえば第1ダクト14は冷房時の空調空気が流通するダクトとするとともに、第2ダクト15は暖房時の空調空気が流通するダクトとして構成されていてもよい。以降において第1ダクト14と第2ダクト15とを区別しない場合には吹出用ダクトとも記載する。
The
その他、シート1は、室内の空気を吸い込むための吸込口19や、当該吸込口19から吸い込んだ空気(いわゆる内気)を空調ユニット22まで流通させるためのダクトなどを備える。内気を吸い込むための吸込口19は、たとえばシート下部の前方に配置されている。なお、空調ユニット22は、内気を吸い込む吸込口19に加えて、室外の空気(いわゆる外気)を吸い込む他の外気吸込口を備えていてもよい。
In addition, the
また、シート1は、背もたれ部11、ヘッドレスト部12、および着座部13に加えて、着座者の前腕や肘部を支えるアームレスト部を備えていてもよい。シート1がアームレスト部を備える構成においては、アームレスト部に、着座者の大腿部に向けて空気を吹き出す吹出口が設けられていてもよい。吹出口の具体的な配置態様は適宜変更可能である。
Further, the
<シート空調装置2の構成>
次に、シート空調装置2の構成について説明する。シート空調装置2は図3に示すように、ECU21、空調ユニット22、およびシート側通信部23を備える。ECU21は、シート空調装置2の作動を制御する電子制御装置であり、空調制御装置に相当する。なお、ECUはElectronic Control Unitの略である。
<Configuration of
Next, the configuration of the
ECU21は、図3に示すように、CPU211、RAM212、フラッシュメモリ213等を備えたマイクロコンピュータを主体として構成される。なお、ECU21は、CPU211の代わりに、GPUやMPUを用いて実現されていてもよい。さらにCPU211やGPU、MPUを組み合わせて実現されていてもよい。フラッシュメモリ213には、通常のコンピュータをECU21として機能させるためのプログラム(以降、空調プログラム)等が格納されている。
As shown in FIG. 3, the
ECU21は、フラッシュメモリ213に記憶された各種プログラムをCPU211等のプロセッサが実行することで、各種制御処理を実行する機能を備える。ECU21の機能の少なくとも一部は、ハードウェアとして実現されてもよい。或る機能をハードウェアとして実現する態様には、1つ又は複数のICなどを用いて実現する態様も含まれる。
The
図4にECU21が備える機能を示している。図4に示すように、ECU21は、拍数取得部214、拍数差算出部215、積分部216、空調制御部217としての機能を備える。ECU21が備えるこれらの機能については別途後述する。
FIG. 4 shows functions provided in the
なお、上述の空調プログラムは、非遷移的実体的記録媒体に格納されていればよく、その具体的な格納媒体は、フラッシュメモリ213に限定されない。CPU211が空調プログラムを実行することは、空調プログラムに対応する方法が実行されることに相当する。
Note that the air conditioning program described above only needs to be stored in a non-transitional tangible recording medium, and the specific storage medium is not limited to the
説明を図3に戻す。空調ユニット22は、例えば着座部13の内部に収容される。空調ユニット22は、吹出用ダクトに空調空気を送風することにより、吹出用ダクトからシート1の着座者に向けて空調空気を吹き出させる装置である。空調空気は、冷房時、暖房時、および冷房も暖房をしない送風時を含めて、空調ユニット22から吹出用ダクトに送風される空気を指す。
Returning to FIG. The
空調ユニット22は、シート1の着座者に対する空調をECU21の制御の下で行い、シート1の付近の温度が目標温度になるように、空調空気の温度および吹出風量を調整する。
The
シート側通信部23は、シート1の着座者となるユーザ5に携帯されるウェアラブルデバイス3および携帯端末4との間で、所定の近距離無線通信規格に準拠した無線通信(以降、近距離無線通信)を実施するための通信モジュールである。近距離無線通信規格としては、例えばBluetooth Low Energy(Bluetoothは登録商標)や、Wi-Fi(登録商標)、ZigBee(登録商標)等を採用することができる。
The seat-
ここでは一例として、シート側通信部23とウェアラブルデバイス3および携帯端末4との無線通信はBluetoothの規格に準拠して実施するように構成されているものとする。この場合、シート側通信部23とウェアラブルデバイス3、シート側通信部23と携帯端末4は予めペアリングしておくことで、通信可能な状態としておく。
Here, as an example, it is assumed that wireless communication between the seat-
シート側通信部23は、ECU21の制御の下で、シート空調装置2の作動状態等を携帯端末4に送信する。またシート側通信部23は、携帯端末4から送信された作動指示等を受信して、ECU21に入力する。
The seat
なお、シート側通信部23は、インターネット通信を行う機能を有し、サーバ等を経由してウェアラブルデバイス3および携帯端末4と通信可能に構成されていてもよい。また、シート側通信部23は例えばUSB等による有線通信を実施する構成を備えていてもよい。
The seat
<ウェアラブルデバイス3の構成>
ウェアラブルデバイス3は、ユーザ5の腕に装着されて脈波を検出する。ウェアラブルデバイス3は、検出した脈波を無線通信により直接的にあるいは携帯端末4を介して間接的に、シート空調装置2へ送信する。
<Configuration of wearable device 3>
Wearable device 3 is worn on the arm of user 5 to detect a pulse wave. The wearable device 3 transmits the detected pulse wave directly to the
<携帯端末4の構成>
携帯端末4は、図5に示すように、制御部41、表示部42、操作部43、通信部44を備える。制御部41は、CPU411、RAM412、フラッシュメモリ413等を備えたマイクロコンピュータを主体とした構成である。フラッシュメモリ413には、シート空調装置2を操作するためのアプリケーションが記憶されている。
<Configuration of
As shown in FIG. 5, the
表示部42には、シート空調装置2の作動状態、シート空調装置2を操作するための操作スイッチ等が表示される。操作部43は、たとえば表示部42の表示面に積層されたタッチパネルである。通信部44は、シート側通信部23およびウェアラブルデバイス3と無線通信をする近距離無線通信回路を備える。また、広域無線通信をするための広域無線通信回路を備えていてもよい。
The
制御部41は、フラッシュメモリ413に記憶されたアプリケーションを実行することで、表示部42に、シート空調装置2の作動状態や、シート空調装置2を操作するための操作スイッチ等を表示させる。また、制御部41は、表示部42に操作スイッチが表示された状態での操作部43の操作により定まる指示信号、たとえば、設定温度の変更等を指示する信号を、シート側通信部23に送信する。
The control unit 41 executes the application stored in the
<シート空調装置2のECU21が実行する処理>
次に、シート空調装置2のECU21が実行する処理を説明する。図6に、ECU21が実行する処理をフローチャートで示す。図6に示す処理は、シート空調装置2が、設定温度が設定された運転を実行しているときに、周期的に実行する処理である。
<Processing executed by
Next, processing executed by the
ステップ(以下、ステップを省略する)S1およびS2は拍数取得部214が実行する。S1では、シート側通信部23にウェアラブルデバイス3あるいは携帯端末4と通信をさせて、ウェアラブルデバイス3から、直接的あるいは間接的に、ウェアラブルデバイス3が検出した一定時間分の脈波を取得する。一定時間は、脈拍数R(回/分)を決定するために必要な時間であり、たとえば、数秒とすることができる。
Steps (hereinafter, steps are omitted) S1 and S2 are executed by the beat
S2では、S1で取得した脈波の形状から脈拍数Rを算出する。たとえば、脈波のピークを決定し、60秒をピークとピークの間の時間(秒)で割ることにより、脈拍数Rを算出する。脈拍数Rは、ユーザ5から検出した脈波から算出しており、検出拍数に相当する。 In S2, the pulse rate R is calculated from the shape of the pulse wave acquired in S1. For example, the pulse rate R is calculated by determining the peak of the pulse wave and dividing 60 seconds by the time (seconds) between the peaks. The pulse rate R is calculated from the pulse wave detected from the user 5 and corresponds to the detected pulse rate.
S3は拍数差算出部215が実行する。S3では、S2で算出した脈拍数Rと、平常時の脈拍数である平常時拍数との差を算出する。この差を拍数差ΔRとする。拍数差ΔRは、一時的に、RAM212に記憶される。次のS4において積分するためである。
S3 is executed by the beat
平常時拍数は、予め設定しておく。平常時拍数は、たとえば、年齢別、ユーザ別に設定する。平常時拍数が年齢別に設定されている場合には、携帯端末4の表示画面に年齢設定画面を表示させて、ユーザ5に年齢を入力してもらう等の方法で、ユーザ5の年齢を取得する。ユーザ別に平常時拍数を設定する場合には、ウェアラブルデバイス3が連続的に検出している脈波に基づいてユーザ別に平常時拍数を予め算出しておく。
The normal number of beats is set in advance. For example, the normal number of beats is set for each age and each user. When the normal number of beats is set according to age, the age of the user 5 is acquired by displaying the age setting screen on the display screen of the
S4は積分部216が実行する。S4では、規定時間分の拍数差ΔRを積分する。積分した値を拍数差積分値ΣΔRとする。S4において拍数差積分値ΣΔRを算出する理由を説明する。
The
図7に、拍数差ΔRと体温の関係の一例を示している。拍数差ΔRは、平常時拍数との差であり、拍数は血流量と相関することから、拍数差ΔRは平常時との血流量の差に関係する。そして、血流量の増減は体温に影響する。したがって、拍数差ΔRは体温の変動に関連する値であると言える。ただし、瞬時的な拍数差ΔRが体温変化に直接関係するわけではない。血液により熱を体全体に運び体温を上昇させるためには熱量が必要だからである。そのため、図7に示すように、拍数差ΔRが多い状態が継続したとき、すなわち、拍数差積分値ΣΔRがある程度の値になると、体温が上昇し始める。そこで、このS4において拍数差積分値ΣΔRを算出するのである。 FIG. 7 shows an example of the relationship between the beat number difference ΔR and body temperature. The beat rate difference ΔR is a difference from the normal number of beats, and the beat number correlates with the blood flow rate. Therefore, the beat number difference ΔR is related to the difference in blood flow rate from the normal time. The increase or decrease in blood flow affects body temperature. Therefore, it can be said that the beat rate difference ΔR is a value related to fluctuations in body temperature. However, the instantaneous beat number difference ΔR is not directly related to body temperature change. This is because the amount of heat is necessary to carry heat to the whole body by blood and raise body temperature. Therefore, as shown in FIG. 7, when the state in which the number of beats difference ΔR is large continues, that is, when the number of beats difference integrated value ΣΔR reaches a certain value, the body temperature starts to rise. Therefore, in S4, the beat difference integrated value ΣΔR is calculated.
体温変化に関係する値として拍数差積分値ΣΔRを算出するので、拍数差積分値ΣΔRの積分期間となる規定時間は、どのぐらいの時間に血流量がどれだけ変化すれば、体温変化が生じるかを実験等により決定することになる。規定時間の一例を上げれば、たとえば、2分〜3分に設定することができる。次のS5で用いる積分値閾値THRも、実験等により決定する。積分値閾値THRは、規定時間の長さ、規定時間内に拍数差ΔRを算出する回数を考慮して決定することになる。同じ規定時間でも、規定時間内に拍数差ΔRを算出する回数が多いほど、拍数差積分値ΣΔRは大きい値になるからである。 Since the heart rate difference integrated value ΣΔR is calculated as a value related to the body temperature change, if the blood flow rate changes by how much in the specified time, which is the integration period of the heart rate difference integrated value ΣΔR, the body temperature change Whether it will occur is determined by experimentation. If an example of the specified time is raised, it can be set to 2 to 3 minutes, for example. The integrated value threshold value THR used in the next S5 is also determined by experiments or the like. The integral value threshold value THR is determined in consideration of the length of the specified time and the number of times of calculating the beat number difference ΔR within the specified time. This is because, even at the same prescribed time, the greater the number of times the beat number difference ΔR is calculated within the prescribed time, the greater the beat difference integrated value ΣΔR becomes.
S5〜S9は空調制御部217が実行する。S5では、S4で算出した拍数差積分値ΣΔRが積分値閾値THRを超えたか否かを判断する。S5の判断がNOであればS1に戻る。よって、S5の判断がNOである間は、S1〜S5を繰り返す。S1〜S5を繰り返すことにより、逐次、現時点における最新の規定時間分の拍数差積分値ΣΔRが算出されて、その最新の拍数差積分値ΣΔRが積分値閾値THRと比較される。
The air
S5の判断がYESになった場合はS6に進む。S6では、規定時間分の拍数差ΔRのうち、拍数増加閾値を継続的に超えている時間を決定する。この時間を決定する理由を、図7を用いて説明する。図7には、拍数増加閾値も示している。拍数増加閾値は、拍数差ΔRが検出拍数の有意な増加を示す値であるか否かを判断するための閾値である。したがって、拍数増加閾値は、平常時拍数に、平常時の拍数の変動よりも大きな値を加えた値とする。 If the determination in S5 is YES, the process proceeds to S6. In S6, the time during which the beat number increase threshold is continuously exceeded is determined from the beat difference ΔR for the specified time. The reason for determining this time will be described with reference to FIG. FIG. 7 also shows the beat increase threshold. The beat number increase threshold value is a threshold value for determining whether or not the beat difference ΔR is a value indicating a significant increase in the detected beat number. Therefore, the beat rate increase threshold is a value obtained by adding a value larger than the fluctuation of the beat number at the normal time to the beat number at the normal time.
図7においてt1が現時点であるとし、また、t1において拍数差積分値ΣΔRが積分値閾値THRを超えたとする。また、規定時間が120秒であるとする。この場合、規定時間の開始時点はt0になる。図7を見ると、t0からt1の間のずっと、脈拍数Rが平常時拍数よりも大きいのではなく、60秒過ぎから脈拍数Rが増加していることが分かる。つまり、t1時点で算出した拍数差積分値ΣΔRはt0からt1までの拍数差ΔRを積分しているけれども、主として拍数差積分値ΣΔRの増加に寄与しているのは60秒すぎからt1までの時間である。 In FIG. 7, it is assumed that t1 is the current time, and that the beat number difference integration value ΣΔR exceeds the integration value threshold value THR at t1. Further, it is assumed that the specified time is 120 seconds. In this case, the start time of the specified time is t0. From FIG. 7, it can be seen that the pulse rate R is not greater than the normal pulse rate during the period from t0 to t1, but the pulse rate R increases after 60 seconds. That is, although the beat difference integrated value ΣΔR calculated at the time t1 integrates the beat difference ΔR from t0 to t1, it has mainly contributed to the increase in the beat difference integrated value ΣΔR from 60 seconds. Time until t1.
S6は、主として拍数差積分値ΣΔRの増加に寄与している時間を決定する処理である。この時間が短いほど、実質的には、短時間で拍数差積分値ΣΔRが積分値閾値THRを超えたことを意味する。 S6 is a process for determining the time that mainly contributes to the increase of the beat difference integrated value ΣΔR. As this time is shorter, it means that the beat number difference integrated value ΣΔR has substantially exceeded the integrated value threshold value THR in a short time.
S7では、目標温度を低下させる低下温度を決定する。低下温度は、S6で決定した時間が短いほど、絶対値が大きい値とする。S6で決定した時間が短いほど、そのままの空調制御では体温上昇の程度が大きいと予測できる。この体温上昇を抑制するために、S7では、S6で決定した時間が短いほど、絶対値が大きい値とするのである。具体的にどの程度の値にするかは、拍数増加閾値を超えている時間と低下温度との関係を予め設定してくことになる。 In S7, a decrease temperature for decreasing the target temperature is determined. The lower temperature is set to a value having a larger absolute value as the time determined in S6 is shorter. As the time determined in S6 is shorter, it can be predicted that the degree of body temperature rise is greater in the air conditioning control as it is. In order to suppress this increase in body temperature, in S7, the shorter the time determined in S6, the larger the absolute value. Specifically, the value is set in advance by setting the relationship between the time over which the beat increase threshold is exceeded and the temperature drop.
S8では、S5の判断がYESになってから、低下時待ち時間が経過したか否かを判断する。S5の判断がYESになったことにより、ユーザ5の体温が上昇することを推定したことになる。ただし、規定時間および積分値閾値THRの設定次第では、S5の判断がYESになったときと、体温上昇が開始するときとの間に時間差が生じる可能性がある。低下時待ち時間は、この時間差を埋めるための調整時間である。 In S8, after the determination in S5 is YES, it is determined whether the waiting time at the time of decrease has elapsed. It is estimated that the body temperature of the user 5 rises due to the determination of S5 being YES. However, depending on the setting of the specified time and the integral value threshold value THR, there may be a time difference between when the determination of S5 is YES and when the body temperature rise starts. The decrease waiting time is an adjustment time for filling this time difference.
低下時待ち時間も、実験に基づいて決定する。規定時間および積分値閾値THRの設定次第では、低下時待ち時間はゼロとすることもできる。ただし、規定時間および積分値閾値THRをうまく設定して低下時待ち時間をゼロとするよりも、低下時待ち時間を使って、目標温度を変更するタイミングと体温変化タイミングとを合わせたほうが、調整が容易である場合を考慮して、S8の処理を行っている。 Decrease waiting time is also determined based on experiments. Depending on the setting of the specified time and the integrated value threshold value THR, the waiting time at the time of decrease may be zero. However, rather than setting the specified time and integral value threshold value THR well and setting the waiting time at the time of decrease to zero, it is better to use the waiting time at the time of decrease to match the timing of changing the target temperature and the timing of changing the body temperature. The process of S8 is performed considering the case where it is easy.
S8の判断がNOであればS8の判断を繰り返し実行する。S8の判断がYESになった場合にはS9に進む。S9では、S7で決定した低下温度だけ、目標温度を低下させる変更を行う。なお、目標温度を低下させたことによる具体的な空調制御状態の変更は、吹き出し空気の温度の低下、風量の増加、およびそれらの両方がある。これらのいずれを採用することもできる。 If the determination in S8 is NO, the determination in S8 is repeatedly executed. If the determination in S8 is YES, the process proceeds to S9. In S9, the target temperature is changed to be decreased by the decrease temperature determined in S7. Note that the specific change in the air conditioning control state due to the reduction in the target temperature includes a decrease in the temperature of the blown air, an increase in the air volume, and both. Any of these can be adopted.
図8は、図6の処理を実行して目標温度を低下させた後に実行し、その目標温度を元に戻す時の処理を示している。S11、S12、S13、S14は、それぞれ、S1、S2、S3、S4の処理と同じである。S11では脈波を取得し、S12では脈拍数Rを算出し、S13では拍数差ΔRを算出し、S14では規定時間分の拍数差積分値ΣΔRを算出する。S11、S12は拍数取得部214が実行する処理であり、S13は拍数差算出部215が実行する処理であり、S14は積分部216が実行する処理である。
FIG. 8 shows a process when the target temperature is lowered by executing the process of FIG. 6 and the target temperature is restored. S11, S12, S13, and S14 are the same as the processes of S1, S2, S3, and S4, respectively. In S11, a pulse wave is acquired, in S12, a pulse rate R is calculated, in S13, a pulse rate difference ΔR is calculated, and in S14, a pulse rate difference integrated value ΣΔR for a specified time is calculated. S11 and S12 are processes executed by the beat
S15〜S17は空調制御部217が実行する。S15では、S5とは反対に、規定時間分の拍数差積分値ΣΔRが積分値閾値THRよりも小さいか否かを判断する。この判断がNOであればS11に戻る。よって、S15の判断がNOである間はS11〜S15を繰り返す。S11〜S15を繰り返すことで、逐次、現時点における最新の過去規定時間分の拍数差積分値ΣΔRが算出されて、その最新の拍数差積分値ΣΔRが積分値閾値THRと比較されることになる。
The air
S15の判断がYESになった場合はS16に進む。S16に進む場合、体温上昇を生じさせていた脈拍数Rの継続的な増加はなくなったことになる。したがって、近く体温の低下が予想される。 If the determination in S15 is YES, the process proceeds to S16. In the case of proceeding to S16, the continuous increase in the pulse rate R that has caused an increase in body temperature has been eliminated. Therefore, a decrease in body temperature is expected.
そこで、S16において、S15の判断がYESになってから戻し時待ち時間が経過したか否かを判断し、戻し時待ち時間が経過したと判断したらS17に進んで、目標温度を、S9を実行する前の目標温度に戻す。 Therefore, in S16, it is determined whether or not the return waiting time has elapsed since the determination in S15 is YES. If it is determined that the return waiting time has elapsed, the process proceeds to S17 to execute the target temperature and S9. Return to the target temperature before starting.
<第1実施形態のまとめ>
脈拍数Rが上昇したことにより、即座に目標温度を低下させてしまうと、まだ、体温上昇が開始する前に、目標温度が低下してしまうことになり、ユーザ5に違和感を与えてしまう。これに対して、本実施形態の空調システム100では、血流が多い状態が継続していると判断するために、規定時間分の拍数差積分値ΣΔRを積分値閾値THRと比較する(S5)。規定時間分の拍数差積分値ΣΔRが積分値閾値THRを超えた場合(S5:YES)、血流が多い状態が継続していると判断でき、ユーザ5の体温が上昇するタイミング、あるいは、そのタイミングに近いと推定できる。そこで、低下時待ち時間が経過したときに(S8:YES)、目標温度を低下させる(S9)。これにより、ユーザ5の体温変化のタイミングに近いタイミングで目標温度を変更できるので、ユーザ5に違和感を与えてしまうことを抑制できる。
<Summary of First Embodiment>
If the target temperature is immediately decreased due to the increase in the pulse rate R, the target temperature will still decrease before the body temperature starts to rise, giving the user 5 a sense of discomfort. On the other hand, in the
さらに、目標温度を低下させた後も、規定時間分の拍数差積分値ΣΔRを積分値閾値THRと逐次比較しており、拍数差積分値ΣΔRが積分値閾値THRよりも小さくなったと判断したら、戻し時待ち時間が経過した後に、目標温度を元に戻している(図8)。これにより、目標温度を元の値まで上昇させるときも、ユーザ5の体温低下のタイミングと目標温度を元の値にまで上昇させるタイミングとのずれを少なくできる。よって、目標温度を元の値にまで上昇させる際にも、ユーザ5に違和感を与えてしまうことを抑制できる。 Further, even after the target temperature is lowered, the pulse rate difference integral value ΣΔR for the specified time is sequentially compared with the integral value threshold value THR, and it is determined that the pulse rate difference integral value ΣΔR is smaller than the integral value threshold value THR. Then, after the return waiting time elapses, the target temperature is returned to the original value (FIG. 8). Thereby, also when raising target temperature to the original value, the shift | offset | difference of the timing of the user 5 body temperature fall and the timing which raises target temperature to the original value can be decreased. Therefore, even when raising the target temperature to the original value, it is possible to prevent the user 5 from feeling uncomfortable.
また、拍数増加閾値を超えている時間が長いほど、目標温度を低下させる低下温度を大きな値にしている。これにより、体温がより大きく上昇することが推測される場合に、目標温度をより低い値に変更することができる。よって、より快適な空調空気をユーザ5に提供できる。 In addition, the longer the time that exceeds the beat rate increase threshold, the greater the decrease temperature that lowers the target temperature. Thereby, when it is estimated that body temperature rises more largely, target temperature can be changed into a lower value. Therefore, more comfortable conditioned air can be provided to the user 5.
[第2実施形態]
次に、第2実施形態を説明する。この第2実施形態以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した実施形態を適用できる。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described. In the following description of the second embodiment, elements having the same reference numerals as those used so far are the same as elements having the same reference numerals in the previous embodiments unless otherwise specified. Further, when only a part of the configuration is described, the above-described embodiment can be applied to the other parts of the configuration.
第2実施形態では、シート空調装置2が備えるECU21の機能が第1実施形態と異なる。図9に、第2実施形態においてシート空調装置2が備えるECU21の構成を示す。第2実施形態では、ECU21は、閾値決定部218と待ち時間決定部219をさらに備える。
In 2nd Embodiment, the function of ECU21 with which the
閾値決定部218は、筋肉量関係値に基づいて積分値閾値THRを決定する。積分値閾値THRを決定するタイミングは、たとえば、シート空調装置2の電源がオンになる毎である。筋肉量関係値とは、ユーザ5の筋肉量に関係する値である。筋肉量が多いほど代謝効率がよいことから、筋肉量が多いほど血流の増加による発熱が大きい。したがって、筋肉量が多いほど、同じ拍数差積分値ΣΔRでも発熱量が多いと推定できる。換言すれば、筋肉量が多いほど、同じ発熱量を得るために必要な拍数差積分値ΣΔRは小さいことになる。
The threshold
そこで、閾値決定部218は、筋肉量関係値が、筋肉量が多いことを示す値であるほど、積分値閾値THRを小さい値にする。筋肉量関係値は、筋肉量そのものとすることができる。筋肉量は、ウェアラブルデバイス3により測定することができるようになっている場合、ウェアラブルデバイス3から、無線通信により取得する。また、携帯端末4にユーザが入力するようになっていてもよい。
Therefore, the threshold
また、筋肉量関係値は、体型を表す値と性別の一方または両方とすることもできる。体型が太っている、痩せていることは、筋肉量の目安になるからである。また、一般的に男性の方が筋肉量は多いことから、性別も筋肉量に目安になる。 Further, the muscle mass related value may be a value representing the body type and / or gender. The fact that the body is fat and thin is a measure of muscle mass. Moreover, since males generally have more muscle mass, sex is also a measure for muscle mass.
なお、体型および性別の少なくとも一方とともに、身長および体重の一方または両方も用いて積分値閾値THRを決定してもよい。また、規定身長または規定体重当たりに換算した筋肉量を推定し、それを筋肉量関係値としてもよい。 The integrated value threshold value THR may be determined using at least one of the body shape and the gender, and one or both of the height and the weight. Moreover, it is good also as estimating the muscle mass converted per regular height or regular body weight, and making it into a muscle mass related value.
体型を表す値は、体型が太っているから痩せているまでを複数のレベルにより表す値とすることができる。この値は、ユーザ入力により決定してもよいし、携帯端末4がカメラを備えている場合、そのカメラでユーザ5を撮像し、撮像した画像を解析して決定してもよい。性別は、ユーザ入力により決定する。
The value representing the body shape can be a value representing a plurality of levels from the fat body shape to being thin. This value may be determined by user input, or when the
待ち時間決定部219は、筋肉量関係値に基づいて低下時待ち時間を決定する。すでに説明したように筋肉量が多いほど、同じ拍数差積分値ΣΔRでも発熱量が多いと推定できる。つまり、同じ拍数差積分値ΣΔRでも、筋肉量によって発熱量が変化する。この影響で、拍数差積分値ΣΔRが積分値閾値THRを超えてから体温が上昇し始めるまでの時間が、筋肉量により変動することになる。そこで、待ち時間決定部219は筋肉量関係値に基づいて低下時待ち時間を決定するのである。筋肉量関係値の具体例は、閾値決定部218で説明したものと同じである。
The waiting
筋肉量関係値と低下時待ち時間との関係は、筋肉量関係値が筋肉量が多いことを示す値であるほど、低下時待ち時間が短くなる関係である。筋肉量が多いほど、発熱量が多いので早期に体温が上昇し始めると推定できるからである。ただし、積分値閾値THRの値も低下時待ち時間に影響する。積分値閾値THRを大きくすれば、積分値閾値THRを超えてから体温上昇が開始するまでの時間を短くすることができるからである。したがって、低下時待ち時間は、積分値閾値THRの大きさを考慮して決定する。 The relationship between the muscle mass related value and the waiting time at the time of decrease is a relationship in which the waiting time at the time of decrease is shortened as the muscle mass related value is a value indicating that the muscle mass is large. This is because it can be estimated that the higher the muscle mass, the higher the fever, and the faster the body temperature begins to rise. However, the value of the integral value threshold value THR also affects the waiting time at the time of decrease. This is because if the integral value threshold value THR is increased, the time from when the integral value threshold value THR is exceeded to when the temperature rise starts can be shortened. Accordingly, the waiting time at the time of decrease is determined in consideration of the magnitude of the integral value threshold value THR.
第2実施形態でも、ECU21は図6に示す処理を実行する。図6に示す処理において、S5では、閾値決定部218が決定した積分値閾値THRを用い、S8では待ち時間決定部219が決定した低下時待ち時間を用いる。また、ECU21は図8に示す処理も実行する。図8に示す処理において、S15でも、閾値決定部218が決定した積分値閾値THRを用いる。
Also in the second embodiment, the
<第2実施形態のまとめ>
第2実施形態では、筋肉量関係値を用いて積分値閾値THRおよび低下時待ち時間を決定する。これにより、積分値閾値THRおよび低下時待ち時間を一定値とする場合よりも、ユーザ5の体温上昇タイミングと、目標温度を変更するタイミングとのずれを少なくできる。
<Summary of Second Embodiment>
In the second embodiment, the integrated value threshold value THR and the waiting time during reduction are determined using the muscle mass related values. Thereby, the shift | offset | difference of the body temperature rise timing of the user 5 and the timing which changes target temperature can be decreased rather than the case where integral value threshold value THR and waiting time at the time of fall are made into a constant value.
以上、実施形態を説明したが、開示した技術は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の変形例も開示した範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。なお、以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した実施形態を適用できる。 Although the embodiment has been described above, the disclosed technology is not limited to the above-described embodiment, and the following modifications are also included in the disclosed range, and further, within the scope not departing from the gist other than the following. Various changes can be made. In the following description, elements having the same reference numerals as those used so far are the same as the elements having the same reference numerals in the previous embodiments unless otherwise specified. Further, when only a part of the configuration is described, the above-described embodiment can be applied to the other parts of the configuration.
[変形例1]
実施形態では、シート空調装置2がユーザ5から脈波を取得し、シート空調装置2が脈拍数Rを算出していた。しかし、ウェアラブルデバイス3あるいは携帯端末4で脈波から脈拍数Rを算出し、シート空調装置2は脈拍数Rを取得してもよい。また、シート空調装置2で行う機能の一部をさらに携帯端末4あるいはウェアラブルデバイス3に移し、拍数取得部214、拍数差算出部215、積分部216を、携帯端末4あるいはウェアラブルデバイス3が備えていてもよい。
[Modification 1]
In the embodiment, the
[変形例2]
脈波に代えて心拍を検出し、脈拍数Rに代えて心拍数を用いてもよい。心拍数は、シート1を空調する装置であれば、シート1の生体皮膚に接触する箇所(たとえばアームレスト)に複数の電極を備え、心電を検出することで算出する。
[Modification 2]
A heart rate may be detected instead of the pulse wave, and the heart rate may be used instead of the pulse rate R. If it is an apparatus that air-conditions the
[変形例3]
実施形態で説明した空調制御装置はシート空調装置2が備えるECU21であった。しかし、空調制御装置はシートの付近を空調する装置以外にも適用できる。空調制御装置は、部屋を空調する空調装置にも適用できる。部屋を空調する空調装置の場合、一つの部屋に心拍数または脈拍数を検出できるユーザ5が複数いる場合の処置が問題となる。ユーザ5を検出してユーザ5の付近を中心に空調する機能を備えていれば、ユーザ5ごとに空調制御を行う。この機能を備えていない場合には、複数のユーザ5から脈拍数あるいは心拍数が検出できる場合には、制御を中止する。
[Modification 3]
The air conditioning control device described in the embodiment is the
[変形例4]
携帯端末4の機能の一部または全部を、ウェアラブルデバイス3が備えてもよい。
[Modification 4]
The wearable device 3 may include some or all of the functions of the
[変形例5]
積分値閾値THR、低下時待ち時間、戻し時待ち時間のうちの1つまたは複数を、服装が厚着か薄着かにより補正してもよい。服装が厚着であるほど、体温が上昇しやすく低下しにくいからである。服装が厚着か薄着かは、ユーザ入力により決定してもよいし、カメラにより撮像した画像を解析して決定してもよい。
[Modification 5]
One or more of the integrated value threshold value THR, the waiting time at the time of decrease, and the waiting time at the time of return may be corrected depending on whether the clothes are thick or light. This is because the thicker the clothes, the easier it is for the body temperature to rise and not fall. Whether the clothes are thick or thin may be determined by user input or by analyzing an image captured by a camera.
[変形例6]
実施形態では、目標温度を低下させる処理(図6)と、低下させた目標温度を元に戻す処理(図8)を行っていた。しかし、目標温度を低下させる処理のみを行い、低下させた目標温度をもとに戻すかどうかは、ユーザ5が判断するようにしてもよい。また、反対に、手動操作により目標温度が低下した後、低下した目標温度を元に戻すために図8の処理のみを実行するようにしてもよい。
[Modification 6]
In the embodiment, a process of lowering the target temperature (FIG. 6) and a process of returning the lowered target temperature (FIG. 8) are performed. However, only the process of lowering the target temperature may be performed, and the user 5 may determine whether to restore the lowered target temperature. On the contrary, after the target temperature is lowered by manual operation, only the process of FIG. 8 may be executed to restore the lowered target temperature.
1:シート 2:シート空調装置 3:ウェアラブルデバイス 4:携帯端末 5:ユーザ 21:ECU 22:空調ユニット 23:シート側通信部 41:制御部 42:表示部 43:操作部 44:通信部 100:空調システム 211:CPU 212:RAM 213:フラッシュメモリ 214:拍数取得部 215:拍数差算出部 216:積分部 217:空調制御部 218:閾値決定部 219:時間決定部 411:CPU 412:RAM 413:フラッシュメモリ R:脈拍数 THR:積分値閾値 ΔR:拍数差 ΣΔR拍数差積分値 1: Seat 2: Seat air conditioner 3: Wearable device 4: Mobile terminal 5: User 21: ECU 22: Air conditioning unit 23: Seat side communication unit 41: Control unit 42: Display unit 43: Operation unit 44: Communication unit 100: Air conditioning system 211: CPU 212: RAM 213: Flash memory 214: Beat count acquisition unit 215: Beat count difference calculation unit 216: Integration unit 217: Air conditioning control unit 218: Threshold determination unit 219: Time determination unit 411: CPU 412: RAM 413: Flash memory R: Pulse rate THR: Integral value threshold ΔR: Heart rate difference ΣΔR Heart rate difference integrated value
Claims (8)
前記検出拍数と平常時拍数との差である拍数差を逐次算出する拍数差算出部(215)と、
前記拍数差を積分した拍数差積分値を算出する積分部(216)と、
規定時間分の前記拍数差積分値と予め設定した積分値閾値との比較に基づいて、空調制御の変更タイミングを決定する空調制御部(217)と、を備える空調制御装置。 A pulse rate acquisition unit (214) that sequentially acquires a detected heart rate representing the user's current heart rate or pulse rate;
A beat difference calculation unit (215) for sequentially calculating a beat difference which is a difference between the detected beat and a normal beat;
An integration unit (216) for calculating an integrated value of the beat difference obtained by integrating the beat difference;
An air-conditioning control apparatus comprising: an air-conditioning control unit (217) that determines a change timing of air-conditioning control based on a comparison between the integral value of the beat difference for a specified time and a preset integral value threshold value.
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