JP2011083498A - 体温調節システム - Google Patents

Abstract

【課題】 利用者の体温を利用者にとって快適な温度に調節することができる体温調節システムを提供する。
【解決手段】 体温調節システムは、利用者の自律神経のうち交感神経および副交感神経の優位状態を測定する心電計と、利用者に対して加温および冷却を実行するペルチェ素子と、心電計によって交感神経が優位であると測定されたとき（ステップＳ６１）にペルチェ素子に冷却（ステップＳ６３）または加温（ステップＳ６４）を実行させる制御部とを備えていることを特徴とする。
【選択図】 図６

Description

本発明は、利用者の体温を調節する体温調節システムに関する。

従来、利用者の体温を調節するシステムとして、利用者の体温を検出する温度センサと、利用者の身体を冷暖する温調部と、温度センサによって検出される利用者の体温に基づいて温調部に利用者の身体を冷暖させる制御部とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００６−１０２０２０号公報

しかしながら、暑がりの人や寒がりの人が存在するように、同じ温度であっても温度の感じ方は個人差があるので、従来のシステムにおいては、調節された体温が利用者にとって快適な温度であるとは限らないという問題がある。

そこで、本発明は、利用者の体温を利用者にとって快適な温度に調節することができる体温調節システムを提供することを目的とする。

本発明の体温調節システムは、利用者の自律神経のうち交感神経および副交感神経の優位状態を測定する自律神経状態測定部と、前記利用者に対して加温および冷却の少なくとも一方の動作を実行する体温調整動作部と、前記自律神経状態測定部によって前記交感神経が優位であると測定されたときに前記体温調整動作部に前記動作を実行させる制御部とを備えていることを特徴とする。

人間は、暑いと感じるときや、寒いと感じるときに、ストレスによって自律神経のうち交感神経が優位になる。本願の発明者は、この現象に着目することによって、人によって異なる温度の感じ方に対応できる体温調節システムを発明した。すなわち、本発明の体温調節システムは、利用者の体温を調節するための動作を従来のように温度という客観的な基準のみによって実行するのではなく、交感神経が優位であるという利用者次第の基準によって実行するので、利用者の体温を利用者にとって快適な温度に調節することができる。

また、本発明の体温調節システムの前記体温調整動作部は、前記利用者に対して加温および冷却の両方の動作を実行可能であり、前記制御部は、前記利用者に対して加温および冷却の一方の動作を前記体温調整動作部に実行させた後、所定の時間、前記自律神経状態測定部によって前記交感神経が優位であると測定され続けたときに、前記利用者に対して加温および冷却の他方の動作を前記体温調整動作部に実行させることが好ましい。

利用者に対して加温および冷却の一方の動作が実行されても、所定の時間、利用者の交感神経が優位であり続ける場合には、例えば、利用者が暑いと感じていたのに加温したり、利用者が寒いと感じていたのに冷却したりした可能性がある。本発明の体温調節システムは、このような場合に、利用者に対する加温の動作と、利用者に対する冷却の動作とを切り替えるので、利用者の体温を利用者にとって更に快適な温度に調節することができる。

また、本発明の体温調節システムは、前記利用者の体温を測定する体温測定部を備えており、前記制御部は、前記自律神経状態測定部によって前記交感神経が優位であると測定されたときに、前記体温測定部によって測定された前記体温に基づいて前記体温調整動作部に前記動作を実行させることが好ましい。

利用者が暑いと感じたから利用者の交感神経が優位になったのか、利用者が寒いと感じたから利用者の交感神経が優位になったのかは、利用者の体温に基づいて推定することができる。例えば、利用者の体温が上がっていて利用者の交感神経が優位になっている場合には、利用者が暑いと感じていると推定することができる。本発明の体温調節システムは、利用者の体温を調節するための動作を、交感神経の優位状態だけではなく、利用者の体温にも基づいて実行するので、利用者の体温を利用者にとって更に快適な温度に調節することができる。

また、本発明の体温調節システムは、前記利用者の発汗状態を測定する発汗状態測定部を備えており、前記制御部は、前記自律神経状態測定部によって前記交感神経が優位であると測定されたときに、前記発汗状態測定部によって測定された前記発汗状態に基づいて前記体温調整動作部に前記動作を実行させることが好ましい。

利用者が暑いと感じたから利用者の交感神経が優位になったのか、利用者が寒いと感じたから利用者の交感神経が優位になったのかは、利用者の発汗状態に基づいて推定することができる。例えば、利用者が発汗していて利用者の交感神経が優位になっている場合には、利用者が暑いと感じていると推定することができる。本発明の体温調節システムは、利用者の体温を調節するための動作を、交感神経の優位状態だけではなく、利用者の発汗状態にも基づいて実行するので、利用者の体温を利用者にとって更に快適な温度に調節することができる。

また、本発明の体温調節システムは、前記利用者の動きを測定する動き測定部を備えており、前記体温調整動作部は、前記利用者に対して冷却の動作を実行可能であり、前記制御部は、前記利用者が横たわって停止していることが前記動き測定部によって測定された場合、前記自律神経状態測定部によって前記交感神経が優位であると測定されたときに、前記利用者に対して冷却の動作を前記体温調整動作部に実行させることが好ましい。

人間は、睡眠に入るときに体温を放出して深部体温を下降させるようになっていることが知られている。そのため、人間は、外部から少し冷却されることによって、睡眠に入り易くなり、良い睡眠をとることができる。本発明の体温調節システムは、利用者が横たわって停止していることによって利用者が睡眠に入ろうとしていることを判断し、利用者が睡眠に入ろうとしている場合、利用者の自律神経のうち交感神経が優位であるとき、すなわち利用者がリラックスできていないときに、利用者に対して冷却の動作を実行する。したがって、本発明の体温調節システムは、睡眠に入ろうとしている利用者の体温を利用者にとって快適な温度に調節して、利用者を睡眠に誘導することができる。

また、本発明の体温調節システムは、前記利用者によって携帯可能であることが好ましい。

この構成により、本発明の体温調節システムは、利用者が移動する場合であっても利用者の体温を利用者にとって快適な温度に調節することができる。

本発明の体温調節システムは、利用者の体温を利用者にとって快適な温度に調節することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る体温調節システムの外観斜視図である。 図１に示すセンサ装置の外観斜視図である。 図１に示すセンサ装置の構成を示すブロック図である。 図１に示す本体装置の外観斜視図である。 図１に示す本体装置の構成を示すブロック図である。 図１に示す体温調節システムの動作のフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る体温調節システムのセンサ装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施の形態に係る体温調節システムの動作のフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態に係る体温調節システムのセンサ装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施の形態に係る体温調節システムの動作のフローチャートである。 本発明の第４の実施の形態に係る体温調節システムのセンサ装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第４の実施の形態に係る体温調節システムの動作のフローチャートである。 本発明の第５の実施の形態に係る体温調節システムの外観斜視図である。 図１３に示す本体装置の構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態に係る体温調節システムの構成について説明する。

図１は、本実施の形態に係る体温調節システム１０の外観斜視図である。

図１に示すように、体温調節システム１０は、利用者９０の胸部９１に取り付けられるセンサ装置２０と、センサ装置２０と無線で通信可能な本体装置３０とを備えている。

図２は、センサ装置２０の外観斜視図である。

図２に示すように、センサ装置２０は、裏面２１ａで利用者９０（図１参照。）の胸部９１（図１参照。）に貼り付けられる粘着シート２１と、粘着シート２１の表面２１ｂ側に着脱可能に取り付けられる筐体２２とを備えている。粘着シート２１は、利用者９０の心臓から発せられる起電力を読み取るための図示していない２つの電極が設けられている。これらの電極は、粘着シート２１の表面２１ｂ側に図示していない突起部を有しており、この突起部が筐体２２に形成された図示していない２つの穴にそれぞれ挿し込まれることによって筐体２２と電気的に接続されるとともに筐体２２を粘着シート２１に固定するようになっている。また、これらの電極のうち粘着シート２１の裏面２１ａ側の部分は、利用者９０の胸部９１に貼り付けられる粘着剤であって上述した突起部と電気的に接続された導電性の粘着剤によって形成されていても良いし、上述した突起部の根本が粘着シート２１の裏面２１ａ側に貫通することによって形成されていても良いし、その他の構成によって形成されていても良い。センサ装置２０は、利用者９０に取り付けられるので、小型で軽量のものが望ましい。

図３は、センサ装置２０の構成を示すブロック図である。

図３に示すように、センサ装置２０は、装置全体を制御するための制御部２２ａと、制御部２２ａによって実行されるプログラムなどが記憶された記憶部２２ｂと、利用者９０（図１参照。）の心臓から発せられる起電力によって生体の異なる部位に生じる電位差を測定する心電計２２ｃと、心電計２２ｃによって測定されたデータを本体装置３０（図１参照。）に無線で送信する送信部２２ｄとを備えている。制御部２２ａは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などによって構成されている。記憶部２２ｂは、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などによって構成されている。心電計２２ｃは、利用者９０の心臓から発せられる起電力によって生体の異なる部位に生じる電位差を、粘着シート２１の上述した電極を介して測定するようになっている。制御部２２ａ、記憶部２２ｂ、心電計２２ｃおよび送信部２２ｄは、筐体２２（図２参照。）の内部に収納されている。また、筐体２２の内部には、制御部２２ａなどに電力を供給するための図示していない電池も収納されている。

図４は、本体装置３０の外観斜視図である。

図４に示すように、本体装置３０は、内側の面３１ａで利用者９０（図１参照。）の頸部９２（図１参照。）に接触する体温調整動作部としての頸部冷暖部３１を備えている。頸部冷暖部３１は、利用者９０の頸部９２に取り付けられるために略Ｕ字型に形成されており内側に面３１ａを有するＵ字部３１ｂと、Ｕ字部３１ｂの外側の面に複数個取り付けられた四角形のブロックであるペルチェ素子３１ｃとを備えている。また、本体装置３０は、一部が頸部冷暖部３１のペルチェ素子３１ｃのうちＵ字部３１ｂ側とは反対側の面に密接して取り付けられて内部に水を循環させるチューブ３２と、頸部冷暖部３１のペルチェ素子３１ｃに接続された電力供給用のケーブル３３と、チューブ３２およびケーブル３３が接続された筐体３４と、筐体３４に接続された電力供給用のケーブル３５と、ケーブル３５が接続された筐体３６とを備えている。頸部冷暖部３１は、利用者９０の体温のうち深部体温を調節するための動作として、利用者９０に対して加温および冷却を実行するようになっている。ペルチェ素子３１ｃは、Ｕ字部３１ｂに接する面と、チューブ３２に接する面とのうち一方が発熱して、他方が吸熱するように、頸部冷暖部３１に配置されている。ペルチェ素子３１ｃのうちＵ字部３１ｂに接する面が発熱するとき、Ｕ字部３１ｂは、ペルチェ素子３１ｃで発生した熱を利用者９０の頸部９２の全周に伝達することによって、利用者９０に対して加温を実行するようになっている。また、ペルチェ素子３１ｃのうちＵ字部３１ｂに接する面が吸熱するとき、Ｕ字部３１ｂは、利用者９０の頸部９２の全周の熱をペルチェ素子３１ｃに伝達することによって、利用者９０に対して冷却を実行するようになっている。筐体３４および筐体３６は、利用者９０が身に付けているベルト９３（図１参照。）に取り付けられるようになっている。筐体３４の内部には、チューブ３２の内部の水を冷却するための図示していないラジエータが収納されている。

図５は、本体装置３０の構成を示すブロック図である。

図５に示すように、本体装置３０は、頸部冷暖部３１（図４参照。）を構成する上述したペルチェ素子３１ｃと、上述したラジエータを冷却するファン３４ａと、チューブ３２（図４参照。）の内部の水を循環させるためのポンプ３４ｂと、装置全体を制御するための制御部３６ａと、制御部３６ａによって実行されるプログラムなどが記憶された記憶部３６ｂと、センサ装置２０（図１参照。）の送信部２２ｄ（図３参照。）によって送信されたデータを無線で受信する受信部３６ｃとを備えている。ファン３４ａおよびポンプ３４ｂは、筐体３４（図４参照。）の内部に収納されている。制御部３６ａは、ＣＰＵなどによって構成されている。記憶部３６ｂは、ＲＯＭなどによって構成されている。制御部３６ａ、記憶部３６ｂおよび受信部３６ｃは、筐体３６（図４参照。）の内部に収納されている。また、筐体３６の内部には、制御部３６ａなどに電力を供給するための図示していない電池も収納されている。

なお、頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度がペルチェ素子３１ｃによって下げられるとき、ペルチェ素子３１ｃのうちチューブ３２に接する面の温度は上がる。ここで、制御部３６ａは、頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を下げるときに、ファン３４ａおよびポンプ３４ｂにも電圧を供給するようになっている。これによって、チューブ３２の内部の水は、ペルチェ素子３１ｃのうちチューブ３２に接する面と、上述したラジエータとの間をポンプ３４ｂによって循環させられる。その結果、ペルチェ素子３１ｃのうちチューブ３２に接する面に発生した熱は、ペルチェ素子３１ｃのうちチューブ３２に接する面からチューブ３２の内部の水に吸収された後、チューブ３２の内部の水からラジエータを介してファン３４ａによって外気に放出される。したがって、頸部冷暖部３１は、内側の面３１ａによって利用者９０（図１参照。）の頸部９２（図１参照。）を効率的に冷却することができる。

また、頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度がペルチェ素子３１ｃによって上げられるとき、ペルチェ素子３１ｃのうちチューブ３２に接する面の温度は下がる。ここで、制御部３６ａは、頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を上げるときに、ファン３４ａおよびポンプ３４ｂにも電圧を供給するようになっている。これによって、チューブ３２の内部の水は、ペルチェ素子３１ｃのうちチューブ３２に接する面と、上述したラジエータとの間をポンプ３４ｂによって循環させられる。その結果、外気の熱は、ファン３４ａによってラジエータを介してチューブ３２の内部の水に吸収された後、チューブ３２の内部の水からペルチェ素子３１ｃのうちチューブ３２に接する面に放出される。したがって、頸部冷暖部３１は、内側の面３１ａによって利用者９０の頸部９２を効率的に加温することができる。

次に、体温調節システム１０（図１参照。）の動作について説明する。

センサ装置２０（図３参照。）の制御部２２ａ（図３参照。）は、センサ装置２０の電源が入っている間、心電計２２ｃ（図３参照。）によって測定されたデータを送信部２２ｄ（図３参照。）によって本体装置３０（図５参照。）に無線で送信し続けている。そして、本体装置３０の制御部３６ａ（図５参照。）は、本体装置３０の電源が入っている間、センサ装置２０の送信部２２ｄによって送信されたデータを受信部３６ｃ（図５参照。）によって無線で受信し続けている。なお、これらの通信は、間欠的に行われるようになっていても良く、どの程度の期間を置いて繰り返されるかは設計次第である。

図６は、体温調節システム１０（図１参照。）の動作のフローチャートである。

図６に示すように、本体装置３０（図５参照。）の制御部３６ａ（図５参照。）は、受信部３６ｃ（図５参照。）によって受信した心電計２２ｃ（図３参照。）の測定データに基づいて、利用者９０（図１参照。）の自律神経のうち交感神経が、所定の時間、優位状態であるか否かを判断する（ステップＳ６１）。このように、心電計２２ｃおよび制御部３６ａは、利用者９０の自律神経のうち交感神経および副交感神経の優位状態を測定するようになっており、本発明の自律神経状態測定部を構成している。

ここで、自律神経のうち交感神経が優位状態であるか否かを判断する方法について説明する。この方法は、心電図を用いた公知の方法である。制御部３６ａは、心電計２２ｃの測定データである心電図に基づいて心拍のＲＲ間隔の変動を周波数解析し、主に交感神経を反映する低周波成分ＬＦと、主に副交感神経を反映する高周波成分ＨＦとを求め、この比であるＬＦ／ＨＦ比が所定の値より大きければ、自律神経のうち交感神経が優位状態であると判断する。

制御部３６ａは、自律神経のうち交感神経が、所定の時間、優位状態ではないとステップＳ６１において判断すると、再びステップＳ６１の処理を行う。一方、制御部３６ａは、自律神経のうち交感神経が、所定の時間、優位状態であるとステップＳ６１において判断すると、ペルチェ素子３１ｃ（図５参照。）に供給する電圧の制御状態が加温状態であるか否かを判断する（ステップＳ６２）。ここで、加温状態とは、温度変更部３１（図４参照。）の内側の面３１ａ（図４参照。）の温度が人間の平均的な深部体温より高い所定の温度になるように制御された状態である。

制御部３６ａは、ペルチェ素子３１ｃに供給する電圧の制御状態が加温状態であるとステップＳ６２において判断すると、ペルチェ素子３１ｃに供給する電圧の制御状態を冷却状態にして（ステップＳ６３）、再びステップＳ６１の処理を行う。ここで、冷却状態とは、温度変更部３１の内側の面３１ａの温度が人間の平均的な深部体温より低い所定の温度になるように制御された状態である。このように、制御部３６ａは、頸部冷暖部３１に加温を実行させた後、所定の時間、利用者９０の交感神経が優位であると測定され続けたときに、頸部冷暖部３１に冷却を実行させるようになっている。

制御部３６ａは、ペルチェ素子３１ｃに供給する電圧の制御状態が加温状態ではないとステップＳ６２において判断すると、ペルチェ素子３１ｃに供給する電圧の制御状態を加温状態にして（ステップＳ６４）、再びステップＳ６１の処理を行う。このように、制御部３６ａは、頸部冷暖部３１に冷却を実行させた後、所定の時間、利用者９０の交感神経が優位であると測定され続けたときに、頸部冷暖部３１に加温を実行させるようになっている。

人間の体は、体温調節システム１０の動作に対して、遅れて反応することが考えられる。例えば、制御部３６ａが頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を変化させた後、自律神経の状態が変化するまでは、多少の時間がかかることが考えられる。したがって、制御部３６ａは、ステップＳ６３の処理の直後に再びステップＳ６１の処理に戻るときや、ステップＳ６４の処理の直後に再びステップＳ６１の処理に戻るときなどに、適当な待ち時間を入れるようにしても良い。

以上に説明したように、体温調節システム１０は、従来のように温度という客観的な基準のみによって加温または冷却を実行するのではなく、交感神経が優位であるという利用者９０次第の基準によって加温または冷却を実行するので、利用者９０の深部体温を利用者９０にとって快適な温度に調節することができる。

利用者９０が加温および冷却の一方を実行されても、所定の時間、利用者９０の交感神経が優位であり続ける場合には、例えば、利用者９０が暑いと感じていたのに加温したり、利用者９０が寒いと感じていたのに冷却したりした可能性がある。体温調節システム１０は、このような場合に、加温と、冷却とを切り替えるので、利用者９０の深部体温を利用者９０にとって更に快適な温度に調節することができる。

（第２の実施の形態）
まず、本発明の第２の実施の形態に係る体温調節システムの構成について説明する。

本実施の形態に係る体温調節システムの構成は、以下に説明するセンサ装置２０（図７参照。）の構成を除いて、第１の実施の形態に係る体温調節システム１０（図１参照。）の構成と同様であるので、体温調節システム１０の構成と同様な構成については体温調節システム１０の構成と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図７は、本実施の形態に係る体温調節システムのセンサ装置２０の構成を示すブロック図である。

図７に示すように、本実施の形態に係るセンサ装置２０の構成は、利用者９０の体温のうち体表面温を測定する体温測定部としての体温計１２２ａを第１の実施の形態に係る体温調節システム１０（図１参照。）のセンサ装置２０（図３参照。）が筐体２２（図２参照。）の内部に備えた構成と同様である。

次に、本実施の形態に係る体温調節システムの動作について説明する。

センサ装置２０（図７参照。）の制御部２２ａ（図７参照。）は、センサ装置２０の電源が入っている間、心電計２２ｃ（図７参照。）および体温計１２２ａ（図７参照。）によって測定されたデータを送信部２２ｄ（図７参照。）によって本体装置３０（図５参照。）に無線で送信し続けている。そして、本体装置３０の制御部３６ａ（図５参照。）は、本体装置３０の電源が入っている間、センサ装置２０の送信部２２ｄによって送信されたデータを受信部３６ｃ（図５参照。）によって無線で受信し続けている。なお、これらの通信は、間欠的に行われるようになっていても良く、どの程度の期間を置いて繰り返されるかは設計次第である。

図８は、本実施の形態に係る体温調節システムの動作のフローチャートである。

図８に示すように、本体装置３０（図５参照。）の制御部３６ａ（図５参照。）は、受信部３６ｃ（図５参照。）によって受信した心電計２２ｃ（図７参照。）の測定データに基づいて、利用者９０（図１参照。）の自律神経のうち交感神経が優位状態であるか否かを判断する（ステップＳ１６１）。

制御部３６ａは、自律神経のうち交感神経が優位状態ではないとステップＳ１６１において判断すると、再びステップＳ１６１の処理を行う。一方、制御部３６ａは、自律神経のうち交感神経が優位状態であるとステップＳ１６１において判断すると、受信部３６ｃによって受信した体温計１２２ａ（図７参照。）の測定データに基づいて、利用者９０の体表面温が上昇しているか否かを判断する（ステップＳ１６２）。

制御部３６ａは、利用者９０の体表面温が上昇しているとステップＳ１６２において判断すると、ペルチェ素子３１ｃ（図５参照。）に供給する電圧を制御して頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を下げて（ステップＳ１６３）、再びステップＳ１６１の処理を行う。このように、制御部３６ａは、利用者９０の交感神経が優位であると測定されたときに、体温計１２２ａによって測定された利用者９０の体表面温に基づいて頸部冷暖部３１に冷却を実行させるようになっている。

制御部３６ａは、利用者９０の体表面温が上昇していないとステップＳ１６２において判断すると、ペルチェ素子３１ｃに供給する電圧を制御して頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を上げて（ステップＳ１６４）、再びステップＳ１６１の処理を行う。このように、制御部３６ａは、利用者９０の交感神経が優位であると測定されたときに、体温計１２２ａによって測定された利用者９０の体表面温に基づいて頸部冷暖部３１に加温を実行させるようになっている。

以上においては、制御部３６ａは、自律神経のうち交感神経が優位状態であるとステップＳ１６１において判断した後、利用者９０の体表面温が上昇しているか否かによって頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を制御するようになっているが、他の方法によって制御するようになっていても良い。例えば、制御部３６ａは、自律神経のうち交感神経が優位状態であるとステップＳ１６１において判断した後、利用者９０の体表面温が上昇しているときに頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を下げて、利用者９０の体表面温が下降しているときに頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を上げて、利用者９０の体表面温が変化していないときに頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を変化させないようになっていても良い。また、制御部３６ａは、利用者９０の体表面温の変化によって頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を制御するのではなく、利用者９０の体表面温そのものによって頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を制御するようになっていても良い。例えば、制御部３６ａは、自律神経のうち交感神経が優位状態であるとステップＳ１６１において判断した後、利用者９０の体表面温が所定の温度に対して高いときに頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を下げて、利用者９０の体表面温が所定の温度に対して低いときに頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を上げて、利用者９０の体表面温が所定の温度であるときに頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を変化させないようになっていても良い。

また、制御部３６ａは、利用者９０の体表面温が上昇しているとステップＳ１６２において判断する度に頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を下げ続けるのではなく、所定の温度に達した場合には、頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を下げることを止めるようになっていても良い。同様に、制御部３６ａは、利用者９０の体表面温が上昇していないとステップＳ１６２において判断する度に頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を上げ続けるのではなく、所定の温度に達した場合には、頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を上げることを止めるようになっていても良い。

また、制御部３６ａは、利用者９０の体表面温が上昇しているとステップＳ１６２において判断する度に頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を段階的に下げるのではなく、頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を、人間の平均的な深部体温より低い一定の温度に維持するようになっていても良い。同様に、制御部３６ａは、利用者９０の体表面温が上昇していないとステップＳ１６２において判断する度に頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を段階的に上げるのではなく、頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を、人間の平均的な深部体温より高い一定の温度に維持するようになっていても良い。

また、人間の体は、本実施の形態に係る体温調節システムの動作に対して、遅れて反応することが考えられる。例えば、制御部３６ａが頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を変化させた後、自律神経の状態が変化するまでは、多少の時間がかかることが考えられる。したがって、制御部３６ａは、ステップＳ１６３の処理の直後に再びステップＳ１６１の処理に戻るときや、ステップＳ１６４の処理の直後に再びステップＳ１６１の処理に戻るときなどに、適当な待ち時間を入れるようにしても良い。

以上に説明したように、本実施の形態に係る体温調節システムは、従来のように温度という客観的な基準のみによって加温または冷却を実行するのではなく、交感神経が優位であるという利用者９０次第の基準によって加温または冷却を実行するので、利用者９０の深部体温を利用者９０にとって快適な温度に調節することができる。

利用者９０が暑いと感じたから利用者９０の交感神経が優位になったのか、利用者９０が寒いと感じたから利用者９０の交感神経が優位になったのかは、利用者９０の体表面温に基づいて推定することができる。例えば、利用者９０の体表面温が上がっていて利用者９０の交感神経が優位になっている場合には、利用者９０が暑いと感じていると推定することができる。本実施の形態に係る体温調節システムは、交感神経の優位状態だけではなく、利用者９０の体表面温にも基づいて加温または冷却を実行するので、利用者９０の深部体温を利用者９０にとって更に快適な温度に調節することができる。

なお、本実施の形態において、体温計１２２ａは、筐体２２の内部に収納されているが、もちろん筐体２２の外部に筐体２２とは別体として設けられていても良い。

また、本実施の形態において、体温計１２２ａは、利用者９０の体表面温を測定するようになっているが、利用者９０の深部体温を測定するようになっていても良い。体温計１２２ａが利用者９０の深部体温を測定するようになっている場合、制御部３６ａは、体温計１２２ａの測定データに基づいて利用者９０の深部体温が上昇しているか否かをステップＳ１６２において判断し、利用者９０の深部体温が上昇しているとステップＳ１６２において判断するとステップＳ１６３の処理を実行し、利用者９０の深部体温が上昇していないとステップＳ１６２において判断するとステップＳ１６４の処理を実行する。

（第３の実施の形態）
まず、本発明の第３の実施の形態に係る体温調節システムの構成について説明する。

本実施の形態に係る体温調節システムの構成は、以下に説明するセンサ装置２０（図９参照。）の構成を除いて、第１の実施の形態に係る体温調節システム１０（図１参照。）の構成と同様であるので、体温調節システム１０の構成と同様な構成については体温調節システム１０の構成と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図９は、本実施の形態に係る体温調節システムのセンサ装置２０の構成を示すブロック図である。

図９に示すように、本実施の形態に係るセンサ装置２０の構成は、利用者９０の発汗状態を測定するための発汗状態測定部としての湿度計２２２ａを第１の実施の形態に係る体温調節システム１０（図１参照。）のセンサ装置２０（図３参照。）が筐体２２（図２参照。）の内部に備えた構成と同様である。

次に、本実施の形態に係る体温調節システムの動作について説明する。

センサ装置２０（図９参照。）の制御部２２ａ（図９参照。）は、センサ装置２０の電源が入っている間、心電計２２ｃ（図９参照。）および湿度計２２２ａ（図９参照。）によって測定されたデータを送信部２２ｄ（図９参照。）によって本体装置３０（図５参照。）に無線で送信し続けている。そして、本体装置３０の制御部３６ａ（図５参照。）は、本体装置３０の電源が入っている間、センサ装置２０の送信部２２ｄによって送信されたデータを受信部３６ｃ（図５参照。）によって無線で受信し続けている。なお、これらの通信は、間欠的に行われるようになっていても良く、どの程度の期間を置いて繰り返されるかは設計次第である。

図１０は、本実施の形態に係る体温調節システムの動作のフローチャートである。

図１０に示すように、本体装置３０（図５参照。）の制御部３６ａ（図５参照。）は、受信部３６ｃ（図５参照。）によって受信した心電計２２ｃ（図９参照。）の測定データに基づいて、利用者９０（図１参照。）の自律神経のうち交感神経が優位状態であるか否かを判断する（ステップＳ２６１）。

制御部３６ａは、自律神経のうち交感神経が優位状態ではないとステップＳ２６１において判断すると、再びステップＳ２６１の処理を行う。一方、制御部３６ａは、自律神経のうち交感神経が優位状態であるとステップＳ２６１において判断すると、受信部３６ｃによって受信した湿度計２２２ａ（図９参照。）の測定データに基づいて、利用者９０が発汗しているか否かを判断する（ステップＳ２６２）。

制御部３６ａは、利用者９０が発汗しているとステップＳ２６２において判断すると、ペルチェ素子３１ｃ（図５参照。）に供給する電圧を制御して頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を下げて（ステップＳ２６３）、再びステップＳ２６１の処理を行う。このように、制御部３６ａは、利用者９０の交感神経が優位であると測定されたときに、湿度計２２２ａによって測定された発汗状態に基づいて頸部冷暖部３１に冷却を実行させるようになっている。

制御部３６ａは、利用者９０が発汗していないとステップＳ２６２において判断すると、ペルチェ素子３１ｃに供給する電圧を制御して頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を上げて（ステップＳ２６４）、再びステップＳ２６１の処理を行う。このように、制御部３６ａは、利用者９０の交感神経が優位であると測定されたときに、湿度計２２２ａによって測定された発汗状態に基づいて頸部冷暖部３１に加温を実行させるようになっている。

制御部３６ａは、利用者９０が発汗しているとステップＳ２６２において判断する度に頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を下げ続けるのではなく、所定の温度に達した場合には、頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を下げることを止めるようになっていても良い。同様に、制御部３６ａは、利用者９０が発汗していないとステップＳ２６２において判断する度に頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を上げ続けるのではなく、所定の温度に達した場合には、頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を上げることを止めるようになっていても良い。

また、制御部３６ａは、利用者９０が発汗しているとステップＳ２６２において判断する度に頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を段階的に下げるのではなく、頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を、人間の平均的な深部体温より低い一定の温度に維持するようになっていても良い。同様に、制御部３６ａは、利用者９０が発汗していないとステップＳ２６２において判断する度に頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を段階的に上げるのではなく、頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を、人間の平均的な深部体温より高い一定の温度に維持するようになっていても良い。

また、人間の体は、本実施の形態に係る体温調節システムの動作に対して、遅れて反応することが考えられる。例えば、制御部３６ａが頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を変化させた後、自律神経の状態が変化するまでは、多少の時間がかかることが考えられる。したがって、制御部３６ａは、ステップＳ２６３の処理の直後に再びステップＳ２６１の処理に戻るときや、ステップＳ２６４の処理の直後に再びステップＳ２６１の処理に戻るときなどに、適当な待ち時間を入れるようにしても良い。

以上に説明したように、本実施の形態に係る体温調節システムは、従来のように温度という客観的な基準のみによって加温または冷却を実行するのではなく、交感神経が優位であるという利用者９０次第の基準によって加温または冷却を実行するので、利用者９０の深部体温を利用者９０にとって快適な温度に調節することができる。

利用者９０が暑いと感じたから利用者９０の交感神経が優位になったのか、利用者９０が寒いと感じたから利用者９０の交感神経が優位になったのかは、利用者９０の発汗状態に基づいて推定することができる。例えば、利用者９０が発汗していて利用者９０の交感神経が優位になっている場合には、利用者９０が暑いと感じていると推定することができる。本実施の形態に係る体温調節システムは、交感神経の優位状態だけではなく、利用者９０の発汗状態にも基づいて加温または冷却を実行するので、利用者９０の深部体温を利用者９０にとって更に快適な温度に調節することができる。

なお、本実施の形態において、湿度計２２２ａは、筐体２２の内部に収納されているが、もちろん筐体２２の外部に筐体２２とは別体として設けられていても良い。

なお、上述した各実施の形態において、体温調節システムは、利用者９０に対して加温および冷却を実行可能であるが、利用者９０に対して加温および冷却の何れか一方のみを実行可能であっても良い。例えば、体温調節システムは、利用者９０に対して冷却のみを実行可能である場合、利用者９０が暑いと感じる日に利用者９０に使用されることに適しており、利用者９０の交感神経が優位になったときに利用者９０に対して冷却を実行するようになっていても良い。

（第４の実施の形態）
まず、本発明の第４の実施の形態に係る体温調節システムの構成について説明する。

本実施の形態に係る体温調節システムの構成は、以下に説明するセンサ装置２０（図１１参照。）の構成を除いて、第１の実施の形態に係る体温調節システム１０（図１参照。）の構成と同様であるので、体温調節システム１０の構成と同様な構成については体温調節システム１０の構成と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図１１は、本実施の形態に係る体温調節システムのセンサ装置２０の構成を示すブロック図である。

図１１に示すように、本実施の形態に係るセンサ装置２０の構成は、利用者９０の動きを測定する動き測定部としての三次元加速度センサ３２２ａを第１の実施の形態に係る体温調節システム１０（図１参照。）のセンサ装置２０（図３参照。）が筐体２２（図２参照。）の内部に備えた構成と同様である。

次に、本実施の形態に係る体温調節システムの動作について説明する。

センサ装置２０（図１１参照。）の制御部２２ａ（図１１参照。）は、センサ装置２０の電源が入っている間、心電計２２ｃ（図１１参照。）および三次元加速度センサ３２２ａ（図１１参照。）によって測定されたデータを送信部２２ｄ（図１１参照。）によって本体装置３０（図５参照。）に無線で送信し続けている。そして、本体装置３０の制御部３６ａ（図５参照。）は、本体装置３０の電源が入っている間、センサ装置２０の送信部２２ｄによって送信されたデータを受信部３６ｃ（図５参照。）によって無線で受信し続けている。なお、これらの通信は、間欠的に行われるようになっていても良く、どの程度の期間を置いて繰り返されるかは設計次第である。

図１２は、本実施の形態に係る体温調節システムの動作のフローチャートである。

図１２に示すように、本体装置３０（図５参照。）の制御部３６ａ（図５参照。）は、受信部３６ｃ（図５参照。）によって受信した三次元加速度センサ３２２ａ（図１１参照。）の測定データに基づいて、利用者９０（図１参照。）が横たわって停止しているか否かを判断する（ステップＳ３６１）。

制御部３６ａは、利用者９０が横たわっていない、または、利用者９０が停止していないとステップＳ３６１において判断すると、再びステップＳ３６１の処理を行う。一方、制御部３６ａは、利用者９０が横たわって停止しているとステップＳ３６１において判断すると、受信部３６ｃによって受信した心電計２２ｃ（図１１参照。）の測定データに基づいて、利用者９０の自律神経のうち交感神経が優位状態であるか否かを判断する（ステップＳ３６２）。

制御部３６ａは、自律神経のうち交感神経が優位状態ではないとステップＳ３６２において判断すると、再びステップＳ３６１の処理を行う。一方、制御部３６ａは、自律神経のうち交感神経が優位状態であるとステップＳ３６２において判断すると、ペルチェ素子３１ｃ（図５参照。）に供給する電圧を制御して頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を下げて（ステップＳ３６３）、再びステップＳ３６１の処理を行う。このように、制御部３６ａは、利用者９０が横たわって停止していることが三次元加速度センサ３２２ａによって測定された場合、利用者９０の交感神経が優位であると測定されたときに、頸部冷暖部３１に冷却を実行させるようになっている。

制御部３６ａは、自律神経のうち交感神経が優位状態であるとステップＳ３６２において判断する度に頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を下げ続けるのではなく、所定の温度に達した場合には、頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を下げることを止めるようになっていても良い。

また、制御部３６ａは、自律神経のうち交感神経が優位状態であるとステップＳ３６２において判断する度に頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を段階的に下げるのではなく、頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を、人間の平均的な深部体温より低い一定の温度に維持するようになっていても良い。

また、人間の体は、本実施の形態に係る体温調節システムの動作に対して、遅れて反応することが考えられる。例えば、制御部３６ａが頸部冷暖部３１の内側の面３１ａの温度を変化させた後、自律神経の状態が変化するまでは、多少の時間がかかることが考えられる。したがって、制御部３６ａは、ステップＳ３６３の処理の直後に再びステップＳ３６１の処理に戻るときなどに、適当な待ち時間を入れるようにしても良い。

以上に説明したように、本実施の形態に係る体温調節システムは、従来のように温度という客観的な基準のみによって冷却を実行するのではなく、交感神経が優位であるという利用者９０次第の基準によって冷却を実行するので、利用者９０の深部体温を利用者９０にとって快適な温度に調節することができる。

人間は、睡眠に入るときに体温を放出して深部体温を下降させるようになっていることが知られている。そのため、人間は、外部から少し冷却されることによって、睡眠に入り易くなり、良い睡眠をとることができる。本実施の形態に係る体温調節システムは、利用者９０が横たわって停止していることによって利用者９０が睡眠に入ろうとしていることを判断し、利用者９０が睡眠に入ろうとしている場合、利用者９０の自律神経のうち交感神経が優位であるとき、すなわち利用者９０がリラックスできていないときに、利用者９０に対して冷却の動作を実行する。したがって、本実施の形態に係る体温調節システムは、睡眠に入ろうとしている利用者９０の深部体温を利用者９０にとって快適な温度に調節して、利用者９０を睡眠に誘導することができる。一方、この仕組みを逆に活用すれば起床の誘導にも応用できる。

なお、本実施の形態において、三次元加速度センサ３２２ａは、筐体２２の内部に収納されているが、もちろん筐体２２の外部に筐体２２とは別体として設けられていても良い。

なお、制御部３６ａは、第１の実施の形態において心電計２２ｃの測定結果に基づいて頸部冷暖部３１を制御するようになっており、第２の実施の形態において心電計２２ｃおよび体温計１２２ａの測定結果に基づいて頸部冷暖部３１を制御するようになっており、第３の実施の形態において心電計２２ｃおよび湿度計２２２ａの測定結果に基づいて頸部冷暖部３１を制御するようになっており、第４の実施の形態において心電計２２ｃおよび三次元加速度センサ３２２ａの測定結果に基づいて頸部冷暖部３１を制御するようになっているが、これらの制御方法を組み合わせた複雑な制御を行うようになっていても良い。

また、上述した各実施の形態において、センサ装置２０と、本体装置３０との間の通信は、無線通信であるが、もちろん有線通信であっても良い。

また、上述した各実施の形態において、制御部３６ａは、自律神経のうち交感神経が優位状態であるか否かを心電図に基づいて判断するようになっている。しかしながら、制御部３６ａは、自律神経のうち交感神経が優位状態であるか否かを心電図以外の方法によって判断するようになっていても良い。自律神経のうち交感神経が優位状態であるか否かを判断する方法としては、例えば、血圧、皮膚電気反射、瞳孔径などを解析する方法が知られている。

また、上述した各実施の形態において、頸部冷暖部３１は、利用者９０の頸部９２に対して加温および冷却を実行するようになっているので、利用者９０の深部体温を容易に変更することができる。しかしながら、本発明の体温調整動作部は、利用者９０の体温を調節するための動作を実行可能であれば、頸部冷暖部３１以外の構成であっても良い。例えば、体温調整動作部は、着用者の体温を調節するための冷暖房装置が取り付けられた衣服であっても良い。

また、上述した各実施の形態において、体温調節システムは、利用者９０によって携帯可能であるので、利用者９０が移動する場合であっても利用者９０の体温を利用者９０にとって快適な温度に調節することができる。しかしながら、体温調節システムは、利用者９０の体温を調節するための動作を実行可能であれば、携帯可能でなくても良い。例えば、利用者９０が室内に居るとき、体温調節システムは、室内に設置されたエアコンが本発明の体温調整動作部を構成していても良い。

（第５の実施の形態）
まず、本発明の第５の実施の形態に係る体温調節システムの構成について説明する。

図１３は、本実施の形態に係る体温調節システム４００の外観斜視図である。

図１３に示すように、体温調節システム４００の構成は、第１の実施の形態に係る体温調節システム１０（図１参照。）が本体装置３０（図１参照。）に代えて本体装置４３０を備えた構成と同様であるので、体温調節システム１０の構成と同様な構成については体温調節システム１０の構成と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

本体装置４３０は、第１の実施の形態に係る本体装置３０のように利用者９０に取り付けられるものではなく、室内に設置されたエアコン４３１を本発明の体温調整動作部として備えている。

図１４は、本体装置４３０の構成を示すブロック図である。

図１４に示すように、本体装置４３０の電気的な構成は、第１の実施の形態に係る体温調節システム１０（図１参照。）の本体装置３０（図５参照。）がペルチェ素子３１ｃ、ファン３４ａおよびポンプ３４ｂ（図５参照。）に代えてエアコン４３１を備えた構成と同様であるので、本体装置３０の構成と同様な構成については本体装置３０の構成と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

制御部３６ａ、記憶部３６ｂおよび受信部３６ｃは、エアコン４３１の室内機の内部に収納されている。

次に、体温調節システム４００の動作について説明する。

第１の実施の形態に係る体温調節システム１０は、制御部３６ａがペルチェ素子３１ｃ、ファン３４ａおよびポンプ３４ｂを制御することによって利用者９０に対して冷却および加温の動作を行う。一方、体温調節システム４００は、制御部３６ａがエアコン４３１の設定温度を制御することによって利用者９０に対して冷却および加温の動作を行う。それ以外の動作については、体温調節システム４００の動作は、第１の実施の形態に係る体温調節システム１０の動作と同様である。

体温調節システム４００は、第１の実施の形態に係る体温調節システム１０と同様に心電計２２ｃ（図３参照。）の測定結果に基づいてエアコン４３１を制御するようになっているが、第２の実施の形態に係る体温調節システムと同様に体温計１２２ａ（図７参照。）を備えて心電計２２ｃおよび体温計１２２ａの測定結果に基づいてエアコン４３１を制御するようになっていても良いし、第３の実施の形態に係る体温調節システムと同様に湿度計２２２ａ（図９参照。）を備えて心電計２２ｃおよび湿度計２２２ａの測定結果に基づいてエアコン４３１を制御するようになっていても良いし、第４の実施の形態に係る体温調節システムと同様に三次元加速度センサ３２２ａ（図１１参照。）を備えて心電計２２ｃおよび三次元加速度センサ３２２ａの測定結果に基づいてエアコン４３１を制御するようになっていても良い。もちろん、体温調節システム４００は、これらの制御方法を組み合わせた複雑な制御を行うようになっていても良い。

なお、本発明の体温調整動作部は、第１〜第４の実施の形態において、利用者９０に直に接触して自身の温度を変更することによって利用者９０の深部体温を調節する頸部冷暖部３１であり、第５の実施の形態において、自身と利用者９０との間に存在する空気の温度を変更することによって利用者９０の体温を調節するエアコン４３１であったが、利用者９０の体温を調節するための動作を実行可能であれば良いので、利用者９０に直に接触する装置自身の温度を変更することによって利用者９０の体温を調節するものや、装置と利用者９０との間に存在する空気などの媒体の温度を変更することによって利用者９０の体温を調節するもの以外のものであっても良い。例えば、本発明の体温調整動作部は、扇風機のように利用者９０にあたる風の量を変更することによって利用者９０の体温を調節するものなど、様々なものが適用可能である。

また、本発明の体温調節システムによって調節される利用者９０の体温は、深部体温である必要はなく、体表面温であっても良い。

なお、上述した各実施の形態においては、利用者の自律神経のうち交感神経が優位であると制御部３６が判断したときに制御部３６が自動で体温調整動作部の動作を制御するようになっている。しかしながら、このような自動調整ではなく手動調整であっても良い。つまり、体温調整システムは、利用者の自律神経のうち交感神経が優位であるか否かの制御部３６による解析結果を音声や表示などの何らかの手段で利用者に通知を行い、利用者は、その通知に基づいて若しくは参考にして自分の温度感覚を加えて快適と感じる方向に体温調整動作部の動作を操作し、体温調整システムは、利用者の操作に応じて体温調整動作部を動作させるようにしても良い。

１０ 体温調節システム
２２ｃ 心電計（自律神経状態測定部）
３１ 頸部冷暖部（体温調整動作部）
３６ａ 制御部（自律神経状態測定部）
９０ 利用者
１２２ａ 体温計（体温測定部）
２２２ａ 湿度計（発汗状態測定部）
３２２ａ 三次元加速度センサ（動き測定部）
４００ 体温調節システム
４３１ エアコン（体温調整動作部）

Claims (6)

1. 利用者の自律神経のうち交感神経および副交感神経の優位状態を測定する自律神経状態測定部と、前記利用者に対して加温および冷却の少なくとも一方の動作を実行する体温調整動作部と、前記自律神経状態測定部によって前記交感神経が優位であると測定されたときに前記体温調整動作部に前記動作を実行させる制御部とを備えていることを特徴とする体温調節システム。
2. 前記体温調整動作部は、前記利用者に対して加温および冷却の両方の動作を実行可能であり、
   前記制御部は、前記利用者に対して加温および冷却の一方の動作を前記体温調整動作部に実行させた後、所定の時間、前記自律神経状態測定部によって前記交感神経が優位であると測定され続けたときに、前記利用者に対して加温および冷却の他方の動作を前記体温調整動作部に実行させることを特徴とする請求項１に記載の体温調節システム。
3. 前記利用者の体温を測定する体温測定部を備えており、
   前記制御部は、前記自律神経状態測定部によって前記交感神経が優位であると測定されたときに、前記体温測定部によって測定された前記体温に基づいて前記体温調整動作部に前記動作を実行させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の体温調節システム。
4. 前記利用者の発汗状態を測定する発汗状態測定部を備えており、
   前記制御部は、前記自律神経状態測定部によって前記交感神経が優位であると測定されたときに、前記発汗状態測定部によって測定された前記発汗状態に基づいて前記体温調整動作部に前記動作を実行させることを特徴とする請求項１から請求項３までの何れかに記載の体温調節システム。
5. 前記利用者の動きを測定する動き測定部を備えており、
   前記体温調整動作部は、前記利用者に対して冷却の動作を実行可能であり、
   前記制御部は、前記利用者が横たわって停止していることが前記動き測定部によって測定された場合、前記自律神経状態測定部によって前記交感神経が優位であると測定されたときに、前記利用者に対して冷却の動作を前記体温調整動作部に実行させることを特徴とする請求項１から請求項４までの何れかに記載の体温調節システム。
6. 前記利用者によって携帯可能であることを特徴とする請求項１から請求項５までの何れかに記載の体温調節システム。
   

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