空调控制系统的制作方法

文档序号:14031988阅读:184来源:国知局
空调控制系统的制作方法

本发明涉及一种控制空调机的系统。



背景技术:

近年来,有如下所述的服务,该服务提供用于改变室内人员的压力状态的空间。例如专利文献1所涉及的系统作为涉及如上所述的服务的技术已广为人知。专利文献1的系统如下,若判断室内人员的紧张状态和疲劳状态等压力状态,则基于该结果,则自动产生给室内人员带来缓解紧张和减轻疲劳的效果的刺激。作为所产生的刺激,可列举有恢复精神的效果的声音、颜色、香气等。由此,室内人员的紧张状态和疲劳状态得到了减轻。

专利文献1:日本公开专利公报特开2006-320621号公报



技术实现要素:

发明所要解决的技术问题

在专利文献1中,以如果判断结果为处于紧张状态,则让室内人员放松,如果判断结果为处于疲劳状态,则让室内人员恢复精神的方式,自动选择声音、香气等并输出给室内人员。

然而,可想而知,由不同室内人员使用空间的目的不同,如室内人员中,有些人是即使处于紧张状态,也不是想要恢复精神而是继续集中精神顺利地将工作进展下去。然而,专利文献1中的系统以自动让室内人员恢复精神的方式工作。因此,即使处于紧张状态的室内人员想要继续集中精神,专利文献1中的系统也忽略室内人员的意愿,而是自动地使室内人员从紧张状态进入放松状态。这样一来,室内人员的工作效率就会降低。

本发明是鉴于所述问题而完成的,其目的在于:提供与室内人员的压力状态和室内人员的空间的使用目的相符的适当的环境。

解决技术问题所采用的技术方案

本公开的第一方面的空调控制系统的特征在于,包括:测定部21、23,测定空调机a的空调对象空间s内的室内人员e的身体动作;导出部27a,基于上述测定部21、23的测定结果,导出多个与上述室内人员e的心跳间隔相关的参数即心跳相关参数;判断部27b,基于上述心跳相关参数,判断当前的上述室内人员e的压力状态;受理部41,能够受理目的信息,上述目的信息表示上述室内人员e使用上述空调对象空间s的目的;以及动作控制部48,根据上述判断部27b的判断结果和上述目的信息,从多个上述心跳相关参数中选择应变化的心跳相关参数,以所选择的该心跳相关参数发生变化的方式控制上述空调机a的动作。

这里,不是单纯地以室内人员e的心跳相关参数发生变化的方式控制空调机a的动作,而是以心跳相关参数按照室内人员e使用空调对象空间s的使用目的发生变化的方式控制空调机a的动作。例如,假设室内人员e的使用目的是“想要集中”。在该情况下,如果室内人员e已处于紧张状态,则空调控制系统10不是以使室内人员e放松的方式让空调机a工作,而是以将室内人员e的紧张状态进一步持续下去的方式让空调机a工作。此外,如果室内人员e处于疲劳状态,则空调控制系统10不是以使室内人员e恢复精神的方式让空调机a工作,而是以使室内人员e进入紧张状态的方式让空调机a工作。这样,空调控制系统10能够在空调对象空间s中提供用于使室内人员e进入适合于使用目的的压力状态的环境。由此,室内人员e能够按照使用目的使压力状态变化或者维持下去,从而能够按照使用目的有效地利用空调对象空间s。

第二方面的空调控制系统的特征在于,在第一方面的基础上,按照各个上述目的信息,预先对各个上述心跳相关参数设定将被选择的优先级,上述动作控制部48根据与所受理的上述目的信息对应的上述优先级和上述判断部27b的判断结果,选择应变化的上述心跳相关参数。

这里,成为变化对象的心跳相关参数并不是被随机地选择的,而是为了达到室内人员e的使用目的而选择适当的心跳相关参数。由此,室内人员e的压力状态能够变为更加与使用目的相应的状态,从而室内人员e容易达到使用目的。

第三方面的空调控制系统的特征在于,在第二方面的基础上,上述空调控制系统还包括存储参数选择信息44的存储部43,在参数选择信息44中,各个上述目的信息和各个上述压力状态都与应变化的上述心跳相关参数建立对应,上述判断部27b通过将多个上述心跳相关参数和分别与多个上述心跳相关参数对应的阈值进行比较来判断上述室内人员e的压力状态,在上述参数选择信息44中,按照与上述目的信息对应的上述优先级、以及、上述心跳相关参数和与该参数对应的上述阈值的大小关系,决定应变化的上述心跳相关参数,上述动作控制部48使用上述参数选择信息44进行上述心跳相关参数的选择动作。

由此,动作控制部48不需要每次都要考虑优先级,通过使用参数选择信息44,能够简单且迅速地决定为了达到室内人员e的使用目的而应变化的心跳相关参数。由此,能够简单地进行用于选择心跳相关参数的处理,并且能够缩短该处理所需要的时间。

第四方面的空调控制系统的特征在于,在第二方面或者第三方面的基础上,比上述阈值小的上述心跳相关参数不存在时的上述压力状态下,上述动作控制部48以上述优先级最高的上述心跳相关参数上升的方式使上述空调机a工作,比上述阈值小的上述心跳相关参数存在一个时的上述压力状态下,上述动作控制部48以该心跳相关参数或者上述优先级最高的上述心跳相关参数上升的方式使上述空调机a工作,比上述阈值小的上述心跳相关参数存在两个以上时的上述压力状态下,上述动作控制部48以该心跳相关参数中上述优先级最高的上述心跳相关参数上升的方式使上述空调机a工作。

在比阈值小的心跳相关参数不存在的压力状态下,空调机a以优先级最高的心跳相关参数上升的方式工作,因此,能够维持当前的心跳相关参数的状态。在比阈值小的心跳相关参数存在一个的压力状态下,使比阈值小的心跳相关参数上升时,该参数是达到使用目的时所必要的参数,因而空调机a以该参数上升的方式工作。此外,在比阈值小的心跳相关参数存在一个的压力状态下,在比阈值小的心跳相关参数与使用目的无关时,空调机a以优先级最高的心跳相关参数上升的方式工作。在比阈值小的心跳相关参数存在两个以上的压力状态下,空调机a以达到使用目的时优先级别最高的心跳相关参数上升的方式工作。这样,空调控制系统10能够根据比阈值小的心跳相关参数的存在的有无和比阈值小的心跳相关参数的存在数量,可靠地选择应上升的心跳相关参数,因此能够提供室内人员e的压力状态与使用目的相符合的环境。

第五方面的空调控制系统的特征在于,在第二方面至第四方面中任一方面的基础上,多个上述心跳相关参数包括上述室内人员e的心跳间隔的标准差(sdnn)、该心跳间隔的变异系数的低频分量与高频分量的比(lf/hf)以及该心跳间隔的变异系数的高频分量(hf),在上述目的信息为继续保持上述室内人员e的集中状态或者提高集中力的情况下,将上述优先级决定为上述心跳间隔的变异系数的低频分量与高频分量的比(lf/hf)、上述心跳间隔的变异系数的高频分量(hf)、上述心跳间隔的标准差(sdnn)的顺序。

由此,空调对象空间e成为符合室内人员e的使用目的即继续保持集中状态或者提高集中力的空间。

第六方面的空调控制系统的特征在于,在第一方面至第五方面中任一方面的基础上,上述测定部21、23在上述空调机a的动作期间测定上述室内人员e的身体动作,上述导出部27a导出上述空调机a的动作期间内的上述室内人员e的上述心跳相关参数,上述判断部27b判断上述空调机a的动作期间内的上述室内人员e的上述压力状态,上述动作控制部48按照上述空调机a的动作期间内的上述室内人员e的压力状态和上述目的信息,再次选择应变化的上述心跳相关参数,以所选择的上述心跳相关参数发生变化的方式对上述空调机a的动作进行反馈控制。

由此,空调对象系统10能够将空调对象空间s设为与室内人员e的此时的压力状态细致地对应的环境。

第七方面的空调控制系统的特征在于,在第一方面至第六方面中任一方面的基础上,至少在上述空调机a开始进行与上述目的信息对应的动作之前和开始进行与上述目的信息对应的动作之后,进行上述测定部21、23的测定动作、上述导出部27a的导出动作以及上述判断部27b的判断动作,上述空调控制系统还包括告知部41,上述告知部41将上述空调机a开始进行与上述目的信息对应的动作之前的上述压力状态和开始进行与上述目的信息对应的动作之后的上述压力状态分别告知给上述室内人员e。

由此,室内人员e能够掌握在空调机a开始进行与使用目的对应的动作之前和开始进行与使用目的对应的动作之后,室内人员e本身的心跳相关参数发生了何种程度的变化。

第八方面的空调控制系统的特征在于,在第一方面至第七方面中任一方面的基础上,与上述空调对象空间s对应的方式,还设置有照明设备b、音响设备c、产生香气的设备d中的至少一个设备,上述动作控制部48以所选择的上述心跳相关参数发生变化的方式,还控制上述照明设备b、上述音响设备c、上述产生香气的设备d中的至少一个设备的动作。

由此,空调控制系统10能够提供与只有空调机a进行工作的情况相比,心跳相关参数更容易根据室内人员e的使用目的而发生变化的环境。

发明效果

根据本公开的方面,室内人员e能够根据使用目的使压力状态变化或者维持压力状态,从而能够根据使用目的有效地利用空调对象空间s。

此外,根据上述第二方面,室内人员e的压力状态能够变为更加与使用目的相应的状态,从而室内人员e容易达到使用目的。

此外,根据上述第三方面,能够简单地进行用于选择心跳相关参数的处理,且能够缩短该处理所需要的时间。

此外,根据上述第四方面,能够根据比阈值小的心跳相关参数的存在的有无和比阈值小的心跳相关参数的存在数量,可靠地选择应上升的心跳相关参数。因此,能够提供室内人员e的压力状态与使用目的相符合的环境。

此外,根据上述第五方面,空调对象空间e成为符合室内人员e的使用目的即继续保持集中状态或者提高集中力的空间。

此外,根据上述第六方面,空调对象空间s成为与室内人员e的此时的压力状态细致地对应的环境。

此外,根据上述第七方面,室内人员e能够掌握在空调机a开始进行与使用目的对应的动作之前和开始进行与使用目的对应的动作之后,室内人员e本身的心跳相关参数发生了何种程度的变化。

此外,根据上述第八方面,能够提供与只有空调机a进行工作的情况相比,心跳相关参数更容易根据室内人员e的使用目的而发生变化的环境。

附图说明

图1是简要示出本实施方式的环境控制系统结构的图。

图2是示意性地示出环境控制系统结构的框图。

图3是安装有压力状态判断单元的椅子的外观图。

图4是压力状态判断表的概念图。

图5是室内人员输入空调对象空间的使用目的时显示在触摸面板上的画面的例子。

图6是室内人员进入到空调对象空间内时的各心跳相关参数与室内人员离开空调对象空间时的各心跳相关参数以能够比较的方式显示在触摸面板上的画面的例子。

图7是参数选择表的概念图。

图8是用于说明心跳相关参数的优先级的概念的图。

图9是设备控制表的概念图。

图10是示出环境控制系统所进行的一系列动作的流程图。

具体实施方式

下面,根据附图对本发明的实施方式进行详细的说明。需要说明的是,以下的实施方式只不过是本质上优选的示例而已,并没有对本发明、本发明的应用对象或本发明的用途加以限制的意图。

(实施方式)

<概要>

本实施方式的环境控制系统10(相当于空调控制系统)是如下所述的系统,其判断空调对象空间s内的室内人员e的压力状态,按照该压力状态至少控制能够对空调对象空间s的环境带来影响的空调机a。特别是,环境控制系统10以使室内人员e使用空调对象空间s的使用目的符合室内人员e的压力状态的方式,控制空调机a的动作。

环境控制系统10除了能够控制空调机a的动作之外,还能够控制空调对象空间s内的照明设备b、向室内人员e输出声音的扬声器c(相当于音响设备)、产生香气的香气产生设备d的动作。

这里,根据图1,对各种设备a~d和配置在空调对象空间s内的家具等的配置方式进行说明。在本实施方式中,以空调对象空间s是设置在办公室和一般房屋等内的单个房间的情况为例进行说明。

与空调对象空间s对应地,设置有一台空调机a、一个照明设备b、一个扬声器c和一个香气产生设备d。

空调机a和香气产生设备d设置在下述空间内的地面上,该空间位于隔着侧壁s1与空调对象空间s相邻的位置上。空调机a与形成在空调对象空间s的侧壁s1上的空气的吹出口s1a连接,香气产生设备d与形成在空调对象空间s的侧壁s1上的香气的释放口s1b连接。空调机a从吹出口s1a向空调对象空间s内供给空气调节后的空气。香气产生设备d从释放口s1b向空调对象空间s内供给所生成的香气。

照明设备b和扬声器c设置在空调对象空间s的天花板s2上且彼此远离。照明设备b构成为能够将光照度在多个等级之间进行切换,其例如由多个led构成。扬声器c能够将多种曲子、自然界的声音等切换着输出。

此外,在空调对象空间s内设置有在室内人员e进行工作时使用的桌子f和与该桌子f对应的椅子g。在桌子f上有个人计算机p。

<环境控制系统结构>

如图1及图2所示,环境控制系统10主要包括压力状态判断单元20和设备控制单元40。压力状态判断单元20主要安装在室内人员e所坐的椅子g上,设备控制单元40设置在空调对象空间s内和该空调对象空间s外。压力状态判断单元20和设备控制单元40以能够互相进行通信的方式连接。

-压力状态判断单元-

压力状态判断单元20基于室内人员e的当前的身体动作,掌握该室内人员e的压力状态。主要是,如图2所示,压力状态判断单元20具有压敏管21、传声器23、压力判断侧存储器25以及压力判断侧cpu27。如图1及图3所示,压敏管21和传声器23设置在椅子g的坐部g1上。如图2所示,压力判断侧存储器25和压力判断侧cpu27封装在一个印刷电路板p1上,如图1及图3所示,印刷电路板p1配置在坐部g1的背面侧(支承坐部g1的脚部g3侧)。此外,在坐部g1设置有用作压力状态判断单元20的电源的电池(不图示)。

需要说明的是,印刷电路板p1和电池也可以安装在椅背g2上,而不是安装在坐部g1上。

下面说明的压敏管21和传声器23相当于对空调对象空间s内的室内人员e的身体动作进行测定的“测定部”。

-压敏管-

压敏管21是由pvc(聚氯乙烯)、硅等树脂性材料构成为圆筒形状的管。在本实施方式中,示例性地示出了压敏管21在坐部g1的比其前后方向的中间部更靠近后方的位置上沿左右方向(图3中的左右方向)直线状地延伸配置的情况。即,压敏管21被配置成:在室内人员e坐在椅子g上的状态下,压敏管21与从该室内人员e的臀部到大腿部的部分对应。

密封部件22插入压敏管21的一端(图3中的左端)的开口内,由此,压敏管21的一端侧被堵住。传声器23插入压敏管21的另一端(图3中的右端)的开口内,由此,压敏管21的另一端侧被堵住。

即,压敏管21构成为中空的密闭结构。

-传声器-

传声器23与压敏管21的端部连接。传声器23是压力承受部(压力传感器),压敏管21的内压作用于传声器23上。

具体而言,若室内人员e坐在坐部g1上,则压敏管21的内压伴随着室内人员e的身体动作的变化而发生变化。传声器23接受该内压的变化。传声器23使与压力的大小对应的信号通过未图示的滤波器后,向压力判断侧cpu27输出上述信号。

-压力判断侧存储器-

压力判断侧存储器25由闪存等半导体存储器、硬盘等存储介质构成。在压力判断侧存储器25中除了存放压力判断侧cpu27为了执行以下所述的各种功能而由压力判断侧cpu27读出的各种程序之外,还存放压力状态判断表26。

-压力状态判断表-

这里,根据图4,对压力状态判断表26进行说明。由压力判断侧cpu27判断室内人员e的压力状态时,使用压力状态判断表26。在设置环境控制系统10之前,预先将压力状态判断表26存放在压力判断侧存储器25中。

如图4所示,在压力状态判断表26中,自律神经平衡“lf/hf”、副交感神经的指标“hf”、自律神经活动度“sdnn”以及压力状态之间分别建立了对应。自律神经平衡“lf/hf”、副交感神经的指标“hf”以及自律神经活动度“sdnn(standarddeviationofn-nintervals)”都是与心跳间隔相关的参数(下面称为心跳相关参数),是特别适用于掌握室内人员e当前的压力状态的参数。

自律神经平衡“lf/hf”是将室内人员e的交感神经与副交感神经之间的平衡指标化后的参数。“hf”相当于对后述的心跳间隔进行频率分析之际所得到的两个峰值中的一个,“lf”相当于上述两个峰值中的另一个。具体而言,“hf(highfrequencycomponent)”表示高频分量(例如0.20hz以上),“lf(lowfrequencycomponent)”表示低频分量(例如0.05hz~0.20hz的范围)。“hf”在副交感神经处于比交感神经优势的情况(即,副交感神经处于活性化状态的情况)下出现,“lf”在交感神经处于优势的情况和副交感神经处于优势的情况(即,交感神经处于活性化状态的情况和副交感神经处于活性化状态的情况)这两种情况下出现。由此,越是交感神经处于活性化状态的压力过重的状态,自律神经平衡“lf/hf”的值越高,表示处于自律神经的平衡较差状态。相反,若处于放松状态,则与压力过重的状态时相比副交感神经更加活跃,因此自律神经平衡“lf/hf”的值比处于压力过重的状态时更低。该情况表示处于自律神经的平衡良好的状态。

与自律神经平衡“lf/hf”同样,副交感神经的指标“hf”和自律神经活动度“sdnn”能够根据心跳间隔得到。

如上所述,越是压力过重的状态,副交感神经的指标“hf”的值越低,相反,越是放松状态,副交感神经的指标“hf”的值越高。

自律神经活动度“sdnn”表示心跳间隔的标准差的结果,即心跳间隔的离散程度。自律神经越是正常发挥功能,作为心跳间隔的变异系数的与呼吸和血压同步的波动就会越明显。如果自律神经因药等原因而无法正常发挥功能,则心跳间隔的变异系数就难以出现。因此,心跳间隔的标准差越大,自律神经活动度“sdnn”的值就越高,表示自律神经的活力比较旺盛。相反,心跳间隔的标准差越小,自律神经活动度“sdnn”的值就越低,表示自律神经的活力不足。

其中,在图4中示出了心跳相关参数即自律神经平衡“lf/hf”、副交感神经的指标“hf”以及自律神经活动度“sdnn”分别取“高”或者“低”的情况下的心跳相关参数的所有组合,并且,用“状态a~状态h”中的任一个(即,8种)示出各组合下的室内人员e的压力状态。例如,自律神经平衡“lf/hf”取“高”、副交感神经的指标“hf”取“低”、自律神经活动度“sdnn”取“高”的情况下,压力状态处于“状态c”。

-压力判断侧cpu-

压力判断侧cpu27通过从压力判断侧存储器25读出程序并执行,从而发挥如图2所示的导出部27a和判断部27b的功能。

-导出部-

导出部27a基于构成测定部的压敏管21和传声器23的测定结果,导出室内人员e的多个心跳相关参数。

若从传声器23所输出的信号(压力信号)提取心跳信号,则导出部27a基于心跳信号求心跳间隔的变异系数。具体而言,室内人员e已坐在坐部g1上的状态下,导出部27a基于心跳信号计算振幅大的r波。导出部27a在每一规定的区间内计算r波与r波之间的间隔即心跳(心动)间隔的长度,将所计算出的心跳间隔的周期性变化作为心跳间隔的变异系数来计算。

接下来,导出部27a使用所计算出的心跳间隔的变异系数,求室内人员e的心跳间隔的标准差(sdnn),并且对心跳间隔的变异系数进行频率分析,从而导出心跳间隔的变异系数的低频分量与高频分量的比(lf/hf)、以及心跳间隔的变异系数的高频分量(hf)。心跳间隔的标准差(sdnn)、心跳间隔的变异系数的低频分量与高频分量的比(lf/hf)、以及心跳间隔的变异系数的高频分量(hf)都是根据心跳间隔得到的参数,这些相当于心跳相关参数。

-判断部-

判断部27b使用由导出部27a导出的心跳相关参数和存放在压力判断侧存储器25中的压力状态判断表26,判断当前的室内人员e的压力状态。

具体而言,判断部27b预先掌握分别与三个心跳相关参数对应的阈值。判断部27b比较由导出部27a导出的各心跳相关参数的值与对应的阈值,判断各心跳相关参数的值是否小于阈值。在心跳相关参数的值超过阈值的情况下,判断部27b判断该参数为“高”。在心跳相关参数的值小于阈值的情况下,判断部27b判断该参数为“低”。判断部27b将各心跳相关参数的判断结果(即“高”或者“低”)代入图4的压力状态判断表26中,从而判断当前的室内人员e的压力状态。

需要说明的是,优选为,上述的对压力状态的判断动作是每隔规定时间间隔,从进入到空调对象空间s内的室内人员e刚坐在椅子g上开始到该室内人员e离开空调对象空间s为止的期间内持续进行。即,空调机a开始进行与目的信息相应的动作之前起到开始进行上述动作之后(包括进行与目的信息相应的动作的期间和该动作结束时)为止,传声器23定期输出压敏管21的与压力的大小相应的压力信号。伴随于此,导出部27a的导出动作和判断部27b的判断动作是从空调机a开始进行与目的信息相应的动作之前起到开始进行上述动作之后为止定期进行的。

-设备控制单元-

设备控制单元40基于由压力状态判断单元20判断出的当前的室内人员e的压力状态和室内人员e使用空调对象空间s的使用目的,控制空调机a、照明设备b、音响设备c以及香气产生设备d中的至少一个设备的动作。如图2所示,设备控制单元40具有触摸面板41(相当于受理部和告知部)、设备控制侧存储器43(相当于存储部)以及设备控制侧cpu48(相当于动作控制部)。

如图1所示,触摸面板41设置在空调对象空间s的壁面上等。如图2所示,设备控制侧存储器43和设备控制侧cpu48封装在印刷电路板p2上,如图1所示,一个印刷电路板p2配置在空调机a和香气产生设备d附近的控制箱内。

需要说明的是,印刷电路板p2也可以配置在空调对象空间s内。

-触摸面板-

触摸面板41以能够拆下的方式安装在空调对象空间s的壁面上。室内人员e能够通过触摸面板41指示包括空调机a在内的各种设备a~d的动作。

特别是,图5如所示,本实施方式的触摸面板41能够将室内人员e使用空调对象空间s的目的作为目的信息受理。此外,如图6所示,本实施方式的触摸面板41能够将空调机a等开始进行与目的信息对应的动作之前和开始进行上述动作之后的室内人员e的压力状态分别显示给室内人员e。

图5是室内人员e进入到空调对象空间s内时,面向室内人员e显示在触摸面板41上的画面sc1的一例。室内人员e能够通过图5的画面sc1输入为何使用空调对象空间s。在本实施方式中,作为室内人员e的使用目的,可列举“想要集中(继续保持集中状态或者提高集中力)”、“想要放松”、“想要恢复精神”这三种模式(pattern),在画面sc1上显示可选择的与各个使用目的相对应的按钮bt1、bt2、bt3。在室内人员e选择了上述按钮bt1、bt2、bt3中的任一个按钮时,触摸面板41将与所选择的按钮bt1、bt2、bt3相对应的目的的内容作为目的信息而输出给设备控制侧cpu48。需要说明的是,标记为“返回”的按钮bt4是室内人员e不期望选择表示各种目的的按钮bt1、bt2、bt3而是想要显示画面sc1以外的画面时选择的按钮。

图6是室内人员e离开空调对象空间s时显示给室内人员e的画面sc2的一例,可以说其是用于告诉室内人员e由环境控制系统10进行的动作给室内人员e的压力状态带来何种程度的影响的画面。在画面sc2上显示了室内人员e所选择的目的信息,并且以能够进行比较的方式显示了进入到空调对象空间s内时室内人员e的各心跳相关参数的值和离开空调对象空间s时室内人员e的各心跳相关参数的值。

-设备控制侧存储器-

设备控制侧存储器43由闪存等半导体存储器、硬盘等存储介质构成。在设备控制侧存储器43中除了存放设备控制侧cpu48为了执行以下所述的各种功能而由设备控制侧cpu48读出的各种程序之外,还存放参数选择表44(相当于参数选择信息)和设备控制表46。

-参数选择表-

根据图7、图8,对参数选择表44进行说明。决定根据包括空调机a在内的各种设备a~d进行工作而应发生变化(具体而言是应上升)的心跳相关参数时,使用参数选择表44。

如图7所示,在参数选择表44中,每一个目的信息和压力状态都与心跳相关参数之间建立对应,上述心跳相关参数是环境控制系统10应使其发生变化(应使其上升)的心跳相关参数。根据图7的参数选择表44,在室内人员e的使用目的是“集中”,并且输入了目的的时刻下压力状态判断单元20的判断结果(室内人员e的压力状态)是“状态a”的情况下,应发生变化的心跳相关参数是“lf/hf”。

图7的参数选择表44是按照图8所示的表示心跳相关参数的优先级的表45完成的。根据图8可知,按照每一个目的信息,对各心跳相关参数预先设定了所选择的优先级。即,图8表示:根据室内人员e的使用目的,应优先使其上升的心跳相关参数不同。

例如,在目标信息是“集中”的情况下,应最优先使其上升的参数是心跳间隔的变异系数的低频分量与高频分量的比“lf/hf”,接下来是心跳间隔的变异系数的高频成分“hf”,优先级最低的是心跳间隔的标准差“sdnn”。理由是,在室内人员e想要集中的情况下,相比使副交感神经的指标即高频分量“hf”处于优势,更应该使交感神经的指标即低频分量“lf”处于优势,因此,列举低频分量与高频分量的比“lf/hf”作为优先级最高的参数。此外,在集中时,相比提高自律神经活动度“sdnn”,更应该提高与“lf/hf”相关的“hf”,因此列举自律神经活动度“sdnn”作为优先级最低的参数。集中以外的目的“放松”、“恢复精神”下的心跳相关参数的各优先级也是根据同样的考虑方式决定的。

此外,在图7的参数选择表44中,除了按照与目的信息对应的优先级(图8)之外,还按照用心跳相关参数和与该参数对应的阈值之间的大小关系决定的压力状态,决定应使其变化的心跳相关参数。

具体而言,在图4中,比阈值小的心跳相关参数不存在时的压力状态(状态a)下,将图8中的优先级最高的心跳相关参数作为应上升的心跳相关参数而分配给图7。由此,在图7中,对于压力状态是“状态a”的记录而言,在目的信息是“集中”的情况下被分配了心跳相关参数“lf/hf”,在目的信息是“放松”的情况下被分配了心跳相关参数“hf”,在目的信息是“恢复精神”的情况下被分配了心跳相关参数“sdnn”。

在图4中,存在一个比阈值小的心跳相关参数时的压力状态(状态b、状态c、状态e)下,图7中,作为应上升的心跳相关参数而被分配了小于阈值的心跳相关参数或者图8中优先级最高的心跳相关参数。例如,在压力状态是“状态b”的情况下,从图4可知,“lf/hf”、“hf”处于“高”的状态,然而“sdnn”是唯一一个处于比阈值小的“低”的状态,因此,对于图7的“状态b”这一记录而言,无论目的信息的种类如何,都被分配了小于阈值的心跳相关参数“sdnn”。此外,在压力状态是“状态e”的情况下,从图4可知,唯一一个小于阈值的心跳相关参数是“lf/hf”。然而,根据图8可知,虽然在目的信息是“集中”的情况下心跳相关参数“lf/hf”的优先级最高,但是在目的信息是其它值,如“放松”、“恢复精神”的情况下,并没有给心跳相关参数“lf/hf”赋予优先级。于是,在图7中,对于压力状态是“状态e”的记录而言,在目的信息是“集中”的情况下被分配了“lf/hf”,而在目的信息是“放松”的情况下被分配了图8中优先级最高的心跳相关参数“hf”,且在目的信息是“恢复精神”的情况下被分配到图8中优先级最高的心跳相关参数“sdnn”。

在图4中,存在两个以上比阈值小的心跳相关参数时的压力状态(状态d、状态f、状态g、状态h)下,在图7中,作为应上升的心跳相关参数而被分配了比阈值小的心跳相关参数中优先级高的心跳相关参数。例如,在压力状态是“状态d”的情况下,从图4可知,心跳相关参数“hf”、“sdnn”小于阈值。在该情况下,按照图8中的每一目的信息下的优先级,将“hf”、“sdnn”中优先级高的那一方作为应上升的心跳相关参数而分配给图7的压力状态为“状态d”时的各目的信息。具体而言,在图7的压力状态是“状态d”的情况下,在目的信息为“集中”、“放松”时分配给“hf”,在目的信息为“恢复精神”时分配给“sdnn”。

-设备控制表-

接下来,根据图9,对设备控制表46进行说明。进行如下所述的决定时使用设备控制表46,即:为了使心跳相关参数变化(具体而言是使其上升),应使各种设备a~d按照何种方式工作。

图9如所示,在设备控制表46中,在季节、应上升的心跳相关参数的种类、空调机a的设定温度、照明设备b的光照度、由音响设备c输出的声音以及由香气产生设备d释放的香气之间建立了对应。为了在室内人员e的压力状态下起到作用来使该压力状态向符合使用目的的状态转换,按照心跳相关参数和季节适当地决定空调机a的设定温度、照明设备b的光照度、由音响设备c输出的声音以及由香气产生设备d释放的香气。

例如,如果季节是“夏季”,则每一个应上升的心跳相关参数下的设定温度、光照度、声音、香气不同。此外,在季节是“冬季”的情况下,每一个心跳相关参数下的设定温度等也不同。需要说明的是,在图9中,季节是“冬季”的情况下的设定温度与季节是“夏季”的情况下的设定温度不同,但是光照度、声音、香气则与季节是“夏季”的情况相同。

作为一例,在图9中,无论季节如何,如果三个心跳相关参数中使其上升的心跳相关参数是“lf/hf”,则设定温度最低,如果使其上升的心跳相关参数是“sdnn”,则设定温度最高。此外,在图9中,用颜色的种类(白色系、暖色系)、色温(k)、额定光通量(lm)表示照明设备b的光照度。由音响设备c输出的声音是用有助于各心跳相关参数的上升的音色(弦乐器音、钢琴音)、自然界的声音(河流的潺潺水声、雨声)表现出来的。由香气产生设备d释放的香气是用有助于各心跳相关参数的上升的香气(香草、花木)种类表现出来的。

需要说明的是,图9所示的设备控制表46只是一个示例,各种设备a~d的动作并不限于图9所示的内容。

-设备控制侧cpu-

设备控制侧cpu48通过从设备控制侧存储器43读出程序并执行,从而发挥如图2所示的触摸面板控制部48a、模式(mode)决定部48b、空调控制部48c以及其它设备控制部48d的功能。

-触摸面板控制部-

触摸面板控制部48a向触摸面板41输出与画面sc1、sc2相关的信息,并且对触摸面板41已受理的由室内人员e输入的输入信息进行解析等。该输入信息中包含了上述的目的信息。

-模式决定部-

模式决定部48b根据来自触摸面板41的目的信息决定包括空调机a在内的各种设备a~d以何种模式进行工作。作为本实施方式的模式的种类,与目的信息对应地,可列举“集中模式”、“放松模式”、“恢复精神模式”。

-空调控制部-

空调控制部48c控制空调机a的动作。特别是,空调控制部48c根据模式和由压力状态判断单元20输出的当前的室内人员e的压力状态,从多个心跳相关参数(lf/hf、hf、sdnn)中选择应使其变化的心跳相关参数,并以所选择的心跳相关参数发生变化的方式(具体而言是上升的方式)控制空调机a的动作,其中,上述模式是根据目的信息决定的。

具体而言,空调控制部48c通过将当前的压力状态和根据目的信息决定的模式代入图7的参数选择表44中,从而选择变化对象(上升对象)的心跳相关参数。

需要说明的是,如上所述,图7的参数选择表44是按照图8的心跳相关参数的优先级设定的。因此可以说,空调控制部48c是根据与已由触摸面板41受理的目的信息相对应的心跳相关参数的优先级和判断部27b的判断结果(即,压力状态),选择应使其变化的(应使其上升的)心跳相关参数。

接下来,若通过将当前的季节和所选择的心跳相关参数代入图9的设备控制表46中来决定空调机a的设定温度,则空调控制部48c使空调机a工作以使其达到所决定的设定温度。

通过如上所述的空调控制部48c的动作控制,不存在比阈值小的心跳相关参数的压力状态下,空调机a以使优先级最高的心跳相关参数上升的方式进行工作。存在一个比阈值小的心跳相关参数的压力状态下,空调机a以使小于阈值的心跳相关参数或优先级最高的心跳相关参数上升的方式进行工作。存在两个以上比阈值小的心跳相关参数的压力状态下,空调机a以使心跳相关参数中优先级高的心跳相关参数上升的方式进行工作。

此外,如上所述,在空调机a正在进行与目的信息相应的动作的期间,压力状态判断单元20也会持续地每隔规定时间间隔就输出最新的室内人员e的压力状态。于是,优选为,空调控制部48c根据已由触摸面板41受理的目的信息和室内人员e的在空调机a正在进行与该目的信息相应的动作的期间内的压力状态,从图7的参数选择表44中重新选择心跳相关参数,并且将所选择的心跳相关参数代入图9的设备控制表46中,由此,重新设定空调机a的设定温度。即,优选为,空调控制部48c根据定期地传送过来的室内人员e的最新压力状态,对空调机a进行反馈控制。

-其它设备控制部-

其它设备控制部48d控制空调机a以外的设备b~d的动作。需要说明的是,其它设备控制部48d和上述空调控制部48c只是成为控制对象的设备不同而已,详细的控制内容则与上述空调控制部48c相同。

即,若使用图7的参数选择表44选择心跳相关参数,则其它设备控制部48d将所选择的心跳相关参数代入图9的设备控制表46中来决定照明设备b的光照度、音响设备c的输出声音和由香气产生设备d释放的香气中的至少一个。其它设备控制部48d根据所决定的内容对空调机a以外的设备b~d的动作进行控制,由此使所选择的心跳相关参数变化(上升)。此外,优选为,其它设备控制部48d根据定期地传送过来的室内人员e的最新压力状态,对空调机a以外的设备b~d进行反馈控制。

这样,本实施方式的环境控制系统10以推动已选择的心跳相关参数的变化的方式,对空调机a和空调机a以外的设备b~d双方进行动作控制。由此,室内人员e的压力状态能够采用与单个空调机a的动作受到控制的情况相比更加符合空调对象空间s的使用目的的状态。

<环境控制系统的动作>

根据图10,对环境控制系统10的动作流程进行简单的说明。

首先,若有人(室内人员e)进入到空调对象空间s内,则为了掌握该人是以何种目的使用空调对象空间s,设备控制单元40的触摸面板控制部48a将图5的画面sc1显示在触摸面板41上(步骤st1)。

若进入到空调对象空间s内的人(室内人员e)从触摸面板41的图5的画面sc1中选择按钮bt1~bt3中的任一个(步骤st2中的“是(yes)”),则触摸面板41将该内容作为目的信息输出给设备控制侧cpu48。需要说明的是,在室内人员e没有选择按钮bt1~bt3中的任一个的情况(步骤st2的“否(no)”)下,图5的画面sc1就保持显示在触摸面板41上的状态。在从图5的画面sc1中选择了“返回”按钮bt4的情况下,触摸面板41将所显示的画面从图5的画面sc1切换为其它画面(例如通常画面),环境控制系统10就不会执行以下所述的一系列动作。

在步骤st2中,在设备控制侧cpu48取得了目的信息之后(步骤st2的“是”),因室内人员e坐在椅子g上而在压敏管21上产生压力,若传声器23输出与该压力相应的压力信号,则压力判断侧cpu27能够判断为室内人员e坐下来这一情况(步骤st3是“是”)。在该情况下,导出部27a基于压力信号导出室内人员e的当前的心跳相关参数(lf/hf、hf、sdnn),判断部27b使用所导出的心跳相关参数和图4的压力状态判断表26来判断室内人员e的当前的压力状态(步骤st4)。

设备控制侧cpu48的模式决定部48b根据目的信息决定空调机a等应进行的动作模式。空调控制部48c和其它设备控制部48d使用所决定的模式、室内人员e的当前的压力状态以及图7的参数选择表44,选择应变更(上升)的心跳相关参数(步骤st5)。

空调控制部48c和其它设备控制部48d使用所选择的心跳相关参数和图9的设备控制表46,决定设定温度、光照度等。空调控制部48c以空调对象空间s内的温度达到所决定的设定温度的方式使空调机a工作。其它设备控制部48d根据所决定的照明设备b的光照度、由音响设备c输出的声音、由香气产生设备d释放的香气,使各设备b~d工作(步骤st6)。

从步骤st6开始每经过规定时间(步骤st7的“是”),环境控制系统10重复从步骤st4到步骤st6的动作。

虽然从步骤st6开始没有经过规定时间(步骤st7是“否”),但是设备控制单元40根据室内人员e例如从触摸面板41上输入了“离开”的内容这样的情况得到了室内人员e从空调对象空间s离开的信息的情况(步骤st8是“是”)下,压力状态判断单元20的导出部27a基于由传声器23当前输出的压力信号,导出室内人员e的当前的心跳相关参数,即最新的心跳相关参数(步骤st9)。

触摸面板控制部48a生成画面sc2的数据后,将其输出给触摸面板41,其中,上述画面sc2的数据用于将一系列动作的最开始导出的心跳相关参数和步骤st9的最新的心跳相关参数显示在一个画面上。由此,在触摸面板41上显示画面sc2,上述画面sc2用于:室内人员e掌握在各设备a~d进行与室内人员e的使用目的和压力状态相应的一系列动作之前和进行之后室内人员e的心跳相关参数发生了何种程度的变化(步骤st10)。

<效果>

在本实施方式中,基于室内人员e的心跳相关参数,判断室内人员e的当前的压力状态。然后,根据判断出的压力状态和室内人员e使用空调对象空间s的使用目的,从多个心跳相关参数中选择应使其变化的心跳相关参数,以所选择的心跳相关参数发生变化的方式控制空调机a的动作。例如,假设室内人员e的使用目的是“想要集中”。如果室内人员e已处于紧张状态,则环境控制系统10不是以使室内人员e放松的方式让空调机a工作,而是以室内人员e的紧张状态进一步持续下去的方式让空调机a工作。此外,如果室内人员e处于疲劳状态,则环境控制系统10不是以使室内人员e恢复精神的方式让空调机a工作,而是以使室内人员e进入紧张状态的方式让空调机a工作。这样,环境控制系统10向空调对象空间s提供用于使室内人员e进入符合使用目的的压力状态的环境。由此,室内人员e能够根据使用目的使压力状态变化或者维持压力状态,从而能够根据使用目的有效地利用空调对象空间s。

此外,在本实施方式中,图8如所示,按照各个目的信息,预先对各心跳相关参数设定将被选择的优先级。设备控制侧cpu48根据与室内人员e的使用目的(目的信息)对应的优先级和室内人员e的压力状态,选择应使其变化的心跳相关参数。即,成为变化对象的心跳相关参数,并不是随机地选择的,而是为了达到室内人员e的使用目的而适当地选择的。因此,室内人员e的压力状态能够变为更加符合使用目的的状态,从而室内人员e更加容易达到使用目的。

特别是,在本实施方式中,如图7所示,存储了应使其变化的心跳相关参数与各个目的信息及压力状态建立了对应的参数选择表44。由此,设备控制侧cpu48无需每次考虑如图8所示的优先级,也能够通过使用参数选择表44简单且迅速地决定为了达到室内人员e的使用目的应变化的心跳相关参数。由此,用于选择心跳相关参数的处理变得简单,该处理所需要的时间得以缩短。

具体而言,在本实施方式的图7中,不存在比阈值小的心跳相关参数的压力状态下,优先级最高的心跳相关参数成为上升对象,由此维持当前的各心跳相关参数的状态。存在一个比阈值小的心跳相关参数的压力状态下,在使比阈值小的心跳相关参数上升时,该参数是达到使用目的时需要的参数,因此该参数成为上升对象。此外,存在一个比阈值小的心跳相关参数的压力状态下,在比阈值小的心跳相关参数与使用目的无关时,优先级最高的心跳相关参数成为上升对象。存在两个以上比阈值小的心跳相关参数的压力状态下,达到使用目的时,优先级别最高的心跳相关参数成为上升对象。

这样,环境控制系统10能够根据比阈值小的心跳相关参数的存在的有无和比阈值小的心跳相关参数的存在数量,可靠地选择应上升的心跳相关参数,因此,能够提供室内人员e的压力状态符合使用目的的环境。

此外,本实施方式的心跳相关参数包括室内人员e的心跳间隔的标准差(sdnn)、该心跳间隔的变异系数的低频分量与高频分量的比(lf/hf)以及该心跳间隔的变异系数的高频分量(hf)。在目的信息为继续保持室内人员e的集中状态或者提高集中力的情况下,将优先级决定为心跳间隔的变异系数的低频分量与高频分量的比(lf/hf)、心跳间隔的变异系数的高频分量(hf)、心跳间隔的标准差(sdnn)的顺序。由此,空调对象空间e成为符合室内人员e的使用目的即继续保持集中状态或提高集中力的空间。

此外,在本实施方式中,根据空调机a的动作期间的室内人员e的压力状态和目的信息,再次选择应变化的心跳相关参数,以所选择的心跳相关参数发生变化的方式对空调机a的动作进行反馈控制。由此,空调对象系统10能够将空调对象空间s设为与室内人员e的此时的压力状态细致地对应的环境。

此外,在本实施方式中,将如图6所示的画面sc2显示在触摸面板41上。根据该画面sc2,室内人员e能够掌握在空调机a开始进行与使用目的对应的动作之前和开始进行与使用目的对应的动作之后,室内人员e本身的心跳相关参数发生了何种程度的变化。

此外,在本实施方式中,除了以所选择的心跳相关参数发生变化的方式控制空调机a以外,还以所选择的心跳相关参数发生变化的方式控制照明设备b、音响设备c、香气产生设备d中的至少一个设备的动作。由此,环境控制系统10能够提供与只有空调机a工作的情况相比心跳相关参数更加容易根据室内人员e的使用目的而发生变化的环境。

(其它实施方式)

上述实施方式还可以构成为如下。

与心跳间隔相关的参数即心跳相关参数,只要是成为用于掌握室内人员e的压力状态的指标的参数即可。由此,多个心跳相关参数可以包括“lf/hf”“hf”“sdnn”以外的参数,也可以不是上述三个参数的组合。

在上述说明中,对将被选择之际的优先级设定给各心跳相关参数的情况进行了说明,然而也可以为:并不一定要设定优先级。

此外,设备控制侧存储器43也可以存储图8的表45,以此来代替图7的参数选择表44。在该情况下,也可以为,设备控制侧cpu48向图8的表45代入目的信息,且考虑所导出的各心跳相关参数的值是否比阈值小的基础上,选择成为变更对象的心跳相关参数。

在上述说明中,说明了环境控制系统10进行以下的(i)~(iii)的动作。

(i)不存在比阈值小的心跳相关参数的压力状态下,以优先级最高的心跳相关参数上升的方式使空调机a工作。

(ii)存在一个比阈值小的心跳相关参数的压力状态下,以比阈值小的心跳相关参数或者优先级最高的心跳相关参数上升的方式使空调机a工作。

(iii)存在两个以上比阈值小的心跳相关参数的压力状态下,以比阈值小的两个以上的心跳相关参数中优先级最高的心跳相关参数上升的方式使空调机a工作。

但是,也可以为,选择成为变更对象的心跳相关参数的方法并不限于上述(i)~(iii)的动作本身。

在判断压力状态时所使用的心跳相关参数的各阈值也可以根据室内人员e的年龄和性别中的至少一个而不同。

目的信息并不限于“集中”、“放松”、“恢复精神”。此外,各目的信息下的心跳相关参数的优先级并不限于图8所示的情况。

在各种设备a~d进行与目的信息相应的动作的期间,也可以不对各种设备a~d进行反馈。

至少在空调机a即将开始进行与室内人员e的目的相应的动作之前进行判断压力状态的判断动作即可,而在空调机a工作的期间和室内人员e即将离开之前,并不是一定要进行判断压力状态的判断动作。

目的信息的受理方法和与目的信息对应的动作开始前后的压力状态的告知方法并不限于一定要将画面显示在触摸面板41上。目的信息的受理方法例如也可以是声音输入,压力状态的告知方法也可以是仅通过声音输出来告知,或者将显示和声音输出组合起来告知等。需要说明的是,压力状态的搁置方法并不是必须的。

作为成为与目的信息相应的动作的对象的设备,空调机a是必要设备,然而照明设备b、音响设备c以及香气产生设备d是非必要设备。成为与目的信息相应的动作的对象的设备,也可以是设备b~d中的至少一个设备。另外,也可以是设备b~d以外的设备为动作对象,还可以为动作对象包括设备b~d。

图10中的步骤st2~步骤st4的顺序并不限于图10所示的情况。例如,也可以按照步骤st3、步骤s4、步骤st2的顺序执行。

原则上以使所选择的心跳相关参数的值上升的方式进行控制,然而根据不同情况还能够以使所选择的心跳相关参数的值下降的方式进行控制。

-产业实用性-

综上所述,本发明对于提供与室内人员的压力状态和室内人员使用空间的使用目的相应的适当的环境的系统有用。

符号说明

10环境控制系统(空调控制系统)

21压敏管(测定部)

23传声器(测定部)

27a导出部

27b判断部

41触摸面板(受理部、告知部)

43设备控制侧存储器(存储部)

44参数选择表(参数选择信息)

48设备控制侧cpu(动作控制部)

a空调机

b照明设备

c音响设备

d香气产生设备

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