JPH04285528A - 制御シート装置および環境制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シートに座っている人
間の人体情報を検出する制御シート装置およびその制御
シート装置からの人体情報に基づいて環境制御を行う環
境制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、室内に存在する人間にとって快適
な居住空間を提供する装置に関しては、例えば室内の温
度、湿度、空気の汚れ等の空質状態の情報に基づいて制
御されているのが一般的であった。近年、人体情報に基
づいて制御される機器に関しては、室内に存在する人間
が所有する温熱感覚を入力し、それに応じて室温を制御
するもの（特開昭６２−９１７３５号公報）や、あるい
は人体から放射される赤外線を検出し、人体の体表面温
度に基づいて室温の制御を行なうもの（特開平１−１６
７５５１号公報）等が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者に
おいては室内に存在する人間が所有する温熱感覚をいち
いち入力しなければならないという操作性の問題があり
、また、後者においては体表面温度のみに依存して制御
を行なうため、快適な居住空間を提供するためのより細
かな制御を行なうには人体についての情報が不足してい
るといった問題があった。

【０００４】本発明は、上述の問題に鑑みて行われたも
ので、室内に存在する人間、特にシートに座っている人
間が所有する温熱感覚をいちいち入力する必要がなく、
快適な居住空間を作るためのより細やかな制御が行なえ
る装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、人間が座るシートに人体情報の検出手段と
して少なくとも人体の体温を検出する体温検出手段と、
人体の発汗状態を検出する発汗検出手段、人体の体動状
態を検出する体動検出手段、人体の血圧または脈拍を検
出する検出手段のうちいずれか１つまたは複数の検出手
段を設けたものである。

【０００６】

【作用】本発明は上記の手段によって、室内に存在する
人間に関して、人体情報の検出手段として少なくとも人
体の体温によって得られた情報をもとに制御されるため
、温熱感覚をいちいち入力する必要がなく、また人体の
体温に加えて、人体活動時の有用な体熱放散現象の一つ
である発汗状態に関する情報をもとに制御を行なうこと
も可能なため、快適な居住空間を提供するためのより細
かな制御が可能となる。

【０００７】

【実施例】図１は本発明の一実施例を説明するための概
略構成を示すものであって、制御シート装置１の肘掛け
部に第１センサ部２、情報処理部３、微弱または小電力
電波を用いたデータ送信部４と２次電池からなる電源部
５が内蔵され、また、シートの背もたれ部と腰掛け部に
は第２センサ部８が設けられている。６は環境制御装置
であり、７はデータ送信部４からのデータを受けるデー
タ受信部である。

【０００８】制御シート装置１に座った人間の体温、発
汗状態、体動、脈拍等の人体情報は第１センサ部２およ
び第２センサ部８のセンサ群によって検出され、情報処
理後データ送信部４から制御装置６にワイアレスで転送
され、これらの入力値をもとに制御装置６から空気調和
機等へ制御信号が送られ、その結果室内は最適の温度と
なって快適な居住空間を提供することが可能となるもの
である。情報処理部３、データ送信部４と電源部５は肘
掛け部に限定されることなく制御シート装置１に設けら
れセンサ部２、８と電気的に接続されていればよい。こ
こで、センサ部をより詳しく説明する。

【０００９】図２は第１センサ部２の一実施例を示すも
のであり、シート肘掛け部２１に設けられたセンサ群を
示す。

【００１０】図２において、人間の体表面温度はシリコ
ン、ポリエチレン等からなる赤外線用窓２４上に置いた
、肘、手首、手の平、手の甲もしくは指から発する９〜
１０μｍを中心とした赤外線をシリコン、ゲルマニウム
等の赤外レンズ２３で集光して焦電センサ２２によって
測定する。この場合、赤外線用窓２４の寸法は５から１
０ｍｍφあれば人体の露出部を窓上にかざすだけで正確
に非接触で人体表面温度が測定できるものである。なお
、測定用チョッパーは赤外線レンズ２３と赤外線用窓２
４の間に設ける。ここで、体温測定の他の方法としては
サーミスタをシート肘掛け部２１上部に設けることによ
る接触方式で測定してもよい。

【００１１】脈拍測定はホトセンサ２５の発光ダイオー
ドからの光の人体皮膚下の動脈血での反射をホトセンサ
２５のホトトランジスタで受光することにより測定する
。ここで用いる測定波長は０．８〜２μｍの近赤外線が
好ましい。

【００１２】発汗状態は櫛形電極２６に接した人体の皮
膚表面インピーダンスを測定することにより検知する。 ここで、発汗状態は櫛形電極２６の代りに感湿センサを
シート肘掛け部２１上部に設けることにより測定しても
よい。

【００１３】次に、第２センサ部８について説明する。 図３はシートの背もたれ部と腰掛け部に設けられた第２
センサ部８のセンサ群の一実施例を示すものである。図
３に示すようにセンサ群は振動センサ３１と湿度センサ
３２およびサーミスタ３３から構成されている。振動セ
ンサ３１は制御シート装置１に座った人間の体動を情報
化し、湿度センサ３２はその人体の発汗状態を、また、
サーミスタ３３は体温を推定するためのものである。振
動センサ３１はその種類に特に限定されるものでなく、
圧電センサ、加速度センサ、圧力センサ、ばねによる変
動センサ、ホトセンサによる位置センサ等が利用可能で
ある。

【００１４】さらに、前述の体動センサを用いて被検者
の脈拍も検出することが可能であり、この情報は被検者
の健康監視に利用することができる。

【００１５】以上、制御装置について説明したが、次に
、制御方法について説明する。まず、制御シート装置１
に人間が座っているか否かは振動センサ３１の信号およ
びサーミスタ３３の信号により、振動が発生してサーミ
スタ３３の出力が体温近くに上昇すれば容易に判断でき
る。また、制御シート装置１を離れた場合には振動が消
滅してサーミスタ３３の出力が室温に近づくことにより
判断できる。さらに、その人間の活動量についても同じ
く振動センサ３１とサーミスタ３３の変動で、（１）座
ったり、立ったりしている状態、（２）座った状態で事
務処理等の活動をしている状態、（３）座った状態でゆ
ったりしている状態、（４）座った状態で居眠りに入っ
た状態などが判断できる。以上の判断により、例えば室
内空調を基準温度から、（１）−１℃、（２）−０．５
℃、（３）＋０℃、（４）＋０．５℃とすることにより
、より快適な空調が達成できる。

【００１６】さらに、制御シート装置１に座った人間の
皮膚表面温度と発汗状態を検出による、より正確な人間
の温熱感覚に合わせた制御法について説明する。赤外線
用窓２４上にある腕、手首、もしくは手の皮膚表面温度
を赤外線レンズ２３で集光し、焦電センサ２２で人間の
皮膚温度を測定する。人間の温覚は皮膚の表皮下に存在
するルフィニ小体で感じるものであり、人間の温熱感覚
は皮膚温度と深い拘り合を持つことから、皮膚表面温度
の情報を用いることにより、より正確に快適空調が達成
できるのである。また、発汗は人体活動時の有用な体熱
放散現象の一つであるが、人体活動自体についての情報
が得られ（酸素過少運動等）、櫛形電極２６上に置かれ
た人体皮膚のインピーダンス測定値を用いて、その人間
が発汗状態にあるか否かを評価することにより、被検者
の活動状態および温熱感覚を別の角度から評価できるこ
とから、さらに詳細な快適制御が可能となる。

【００１７】人体情報の発汗検出手段としては第１セン
サ部２の人体皮膚のインピーダンス測定値を用いてもよ
いが、制御シート装置１の下部もしくは背もたれ部内に
設けた第２センサ部８の湿度センサ３２による測定値を
用いて評価してもよい。さらに、これら２種類の検出デ
ータを同時に評価することにより、より高い精度の人体
情報を得ることも可能である。

【００１８】人体情報の脈拍測定はホトセンサ２５の発
光ダイオードからの光を人体皮膚下の動脈血での反射を
ホトトランジスタで受光することにより測定する。測定
脈拍データは制御シート装置１を利用する人間（被検者
）の健康状態のチェックに利用できる。ここで、指等を
挿入し加圧する手段を併設することにより、血圧測定も
可能となる。

【００１９】さらに、制御シート装置１を利用する人間
（被検者）を特定する手段として、指形もしくは手形を
検出するセンサを設けることにより、被検者の認識を行
ない、あらかじめ入力された被検者の健康時の標準デー
タと脈拍、血圧等の測定データと比較することにより、
より正確な健康状態の監視が可能となる。

【００２０】標準データは、前述のように外部から入力
する方法の他に測定データを用いて作成してもよい。基
準となる標準データは、被検者の生活パターンに合わせ
て、活動レベルとして例えば、肉体的活動状態に関して
は、（１）睡眠時、（２）制御シート装置１に座った平
静時、（３）制御シート装置１に座っての作業時、（４
）活動（走る等）後ごとに、また、精神状態に関しては
、（５）平常状態、（６）興奮状態と細分化することに
よりより正確な異常判断を可能とするものである。前述
の（１）から（４）に関しては人体に装着した活動量セ
ンサにより検出可能であり、また、（５）、（６）に関
しては、気温、活動量値と発汗センサ出力値とにより、
発汗が温熱によるものか情動刺激によるものかを判定す
ることにより、検出が可能となる。

【００２１】次に、制御シート装置１からの情報をもと
に、室内環境を制御する環境制御装置について述べる。 前述の振動、発汗、体温等のセンサを具備した制御シー
ト装置からの人体情報に基づいて無線もしくは有線交信
によって制御機器へ信号伝送を行う。このとき、前述の
活動レベルに合わせて、例えば、（１）睡眠時には照明
を落し、（２）制御シート装置１に座った平静時には標
準の空調を、（３）制御シート装置１に座っての作業時
には室内温度、湿度を標準より若干低く設定し、（４）
活動（走る等）後の発汗状態時には室内温度、湿度を１
〜３℃低くし、また、精神状態に関しては、（５）平常
状態は通常の制御を行ない、（６）興奮状態には鎮静効
果を有する香りを漂わせる。

【００２２】さらに、室内に異る温熱感覚を有する複数
の人が共存し、制御シート装置１に座って作業している
場合、各々の制御シート装置からの人体情報をもとに、
各々の制御シート装置１の位置に合わせて空調制御する
ことにより、各個人に合った最適な環境制御を行なうこ
とが可能となる。

【００２３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明は
、人体情報の検出手段として少なくとも人体の体温を検
出する体温検出手段、人体の発汗状態を検出する発汗検
出手段、人体の活動状態を検出する体動検出手段を有し
、前記検出手段によって得られた情報をもとに空質が制
御されることを特徴とするものであるから、（１）室内
に存在する人間が、所有する温熱感覚に応じていちいち
操作をする必要がない。 （２）人体の体温に加えて、人体活動時の有用な体熱放
散現象の一つである発汗状態に関する情報をもとに制御
を行なうため、快適な居住空間を提供するためのより細
やかな制御を行なえる。等の効果を有し、また、本発明
は人体の健康状態を検出する血圧または脈拍を検出手段
を組み込むことも可能とするものであるから、（３）被
検者の健康状態を常に監視できる。等の効果を有するこ
とも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の制御シート装置、環境制御装
置の一実施例を示す概略構成図 （ｂ）は（ａ）におけるＡ部の拡大斜視図

【図２】セン
サ部の一実施例の概略構成図

【図３】センサ部の別の実
施例の概略構成図

【符号の説明】

１　　制御シート装置 ６　　環境制御装置

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】人体情報の検出手段として、少なくとも人
   体の体温を検出する体温検出手段と、人体の発汗状態を
   検出する発汗検出手段、人体の活動状態を検出する体動
   検出手段、人体の健康状態を検出する血圧または脈拍を
   検出する検出手段のうちいずれか１つまたは複数の検出
   手段を有する制御シート装置。
2. 【請求項２】肘掛け部に人体情報の検出手段を組み込ん
   だ請求項１記載の制御シート装置。
3. 【請求項３】人体情報の発汗検出手段として、湿度セン
   サをシート下部もしくは背もたれ部内に設けた請求項１
   記載の制御シート装置。
4. 【請求項４】人体情報の体動検出手段として、振動セン
   サをシート下部もしくは背もたれ部内に設けた請求項１
   記載の制御シート装置。
5. 【請求項５】人を特定する手段として、指形もしくは手
   形を検出するセンサを設けた請求項２記載の制御シート
   装置。
6. 【請求項６】請求項１記載の制御シート装置からの人体
   情報に基づいて室内の温度、湿度、照明、香りのうちい
   ずれか１つまたは複数を制御する環境制御装置。
7. 【請求項７】請求項１記載の制御シート装置からの人体
   情報に基づいて室内の異る温熱感覚を有する複数の人に
   対して別々に最適な環境制御を行なう環境制御装置。