JP2002022238A - Comfortable feeling estimation device and air conditioning control device - Google Patents

Comfortable feeling estimation device and air conditioning control device

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JP2002022238A
JP2002022238A JP2000206528A JP2000206528A JP2002022238A JP 2002022238 A JP2002022238 A JP 2002022238A JP 2000206528 A JP2000206528 A JP 2000206528A JP 2000206528 A JP2000206528 A JP 2000206528A JP 2002022238 A JP2002022238 A JP 2002022238A
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JP
Japan
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comfort
sensation
estimated
human body
feeling
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Pending
Application number
JP2000206528A
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Japanese (ja)
Inventor
Yosuke Taniguchi
洋介 谷口
Miyo Mochizuki
美代 望月
Katsuya Ibaraki
克也 茨木
Koichi Kurazono
功一 藏薗
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Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
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Publication date
Application filed by Toyota Central R&D Labs Inc filed Critical Toyota Central R&D Labs Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a comfortable feeling estimation device capable of accurately estimating comfortable feeling of a human in view of warm heat from a warm heat environment factor around a human body, and provide an air conditioning control device capable of ensuring a comfortable warm heat environment based upon an estimation result of the warm heat comfortable feeling of a human. SOLUTION: A comfortable feeling estimation device comprises warm heat environment detection means 10 disposed in an automobile room, etc., for detecting a warm heat environment element around a human body, a human body heat model 10 connected with the warm heat environment detection means 10 for estimating skin temperature of a human body face part based upon a signal outputted by the warm heat environment detection means, warm feeling estimation means 12 for estimating whole body warm feeling such as hot and cold, etc., based upon the face part skin temperature estimated with the human body heat model 11 and its change rate, and comfortable feeling estimation means 13 for quantitatively estimating the level of comfortableness such as uncomfortable, no select, and comfortableness based upon a relationship between the whole body warm feeling and the comfortable feeling. Further, skin temperature of a specific location of a human body is estimated, and the level of the comfortableness is estimated on the basis of a relationship among the warm feeling of the specific location of a human body, the whole body warm feeling, and the comfortable feeling.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、快適感評価装置及
び空調制御装置に関し、特に、例えば車室内といった時
間的、空間的に複雑な温熱環境下で、温熱的快適感(快
適、不快)を人間の温感(暖かい、涼しい)または温感
分布に基づいて推定する快適感評価装置、及び推定され
た温熱的快適感に基づいて空調を制御し快適な温熱環境
を提供する空調制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a comfort evaluation device and an air conditioning control device, and more particularly, to a thermal comfort (comfortable, uncomfortable) in a time and space complicated thermal environment such as a vehicle interior. The present invention relates to a comfort sensation evaluation device for estimating based on a human warm sensation (warm or cool) or a warm sensation distribution, and an air conditioning control device for controlling air conditioning based on the estimated thermal comfort to provide a comfortable thermal environment.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、空調の快適さのレベルは、快適感
と空気温度等の物理量との相関関係から推定されるか、
暑い、寒いといった温度感覚から推定されるのが一般的
であった。例えば、特開平7−98142号公報には、
風温、風速、湿度、日射等の環境量を計測する環境計測
ユニットと、環境量に基づいて人間の状態量及び人間状
態量の変化率を演算するとともにこれらに基づいて温感
を推定する温感推定手段とを備えた温感評価装置が提案
されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, the comfort level of air conditioning has been estimated from the correlation between a feeling of comfort and physical quantities such as air temperature.
It was generally estimated from the sense of temperature, such as hot or cold. For example, JP-A-7-98142 discloses that
An environment measurement unit for measuring environmental quantities such as wind temperature, wind speed, humidity, and solar radiation; and a temperature for calculating a human state quantity and a change rate of the human state quantity based on the environmental quantity and estimating a feeling of warmth based on these. A thermal sensation evaluation device including a sensation estimating means has been proposed.

【0003】また、特開平8−189683号公報に
は、センサ手段で検出した室内外の環境状態及び人間の
状態、その履歴、リモコン設定温度、上下偏向羽根位置
を神経回路網模式手段に入力して、これらの組み合わせ
に対応する快適感を学習結果に基づいて推測する。その
推測結果を用いて空調の制御信号を生成して空気調和機
を制御する空気調和機の制御装置が提案されている。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-189683, an indoor / outdoor environmental state and a human state detected by a sensor means, a history thereof, a remote control set temperature, and a vertical deflection blade position are input to a neural network model means. Then, a feeling of comfort corresponding to these combinations is estimated based on the learning result. An air conditioner control device that controls an air conditioner by generating a control signal for air conditioning using the estimation result has been proposed.

【0004】また、特開平9−292149公報には、
快適性を損なわないように、空気調和機の停止・運転時
間を設定して、省エネルギーと快適性向上の両立をはか
った空気調和機の制御手段を提供する空気調和機の制御
方法および空気調和機が提案されている。快適性を損な
わないために、本件発明では空気調和機の停止・運転を
時間を所定の値にする、周期的にする方法が記載されて
いる。
[0004] Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-292149 discloses that
An air conditioner control method and an air conditioner that provide control means for an air conditioner that achieves both energy saving and improved comfort by setting the stop and operation times of the air conditioner so as not to impair comfort Has been proposed. In order to avoid compromising comfort, the present invention describes a method of periodically stopping and operating the air conditioner by setting the time to a predetermined value.

【0005】また、特開平4−283340公報には、
外部環境に対応する個人の生理量を体温調節数理モデル
により算出して、算出した生理量と外部環境に対する感
覚のデータとの相関により、外部環境に対する感覚を予
測し、感覚の予測値に基づいて外部環境をコントロール
するための周辺設備を設計をする快適環境設計方法がが
提案されている。
Japanese Patent Laid-Open No. 4-283340 discloses that
The physiological quantity of the individual corresponding to the external environment is calculated by a mathematical model of body temperature regulation, and the correlation between the calculated physiological quantity and the data of the sensation to the external environment is used to predict the sensation to the external environment, and based on the predicted value of the sensation. A comfortable environment design method for designing peripheral equipment for controlling an external environment has been proposed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
7−98142号公報記載の装置では、「暑い・寒
い」、「暖かい・涼しい」などの言葉で表現される人間
の温度感覚は部位毎に推定できるが、その環境条件が居
住者にとって快適であるか否かを判定する手段を持って
いない。従って、実現している環境が暑いのか寒いのか
が解っても、居住者が快適と感じているのかどうかの評
価ができない。また、空調装置の評価の立場からは設計
変更の必要があるか否か、温度制御方法など変更が必要
かどうかの情報は提供されない。
However, in the apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-98142, the human sense of temperature expressed by words such as "hot / cold" and "warm / cool" is estimated for each part. Yes, but there is no means to determine if the environmental conditions are comfortable for the occupant. Therefore, even if it is known whether the realized environment is hot or cold, it cannot be evaluated whether the occupants feel comfortable. Further, from the standpoint of evaluation of the air conditioner, no information is provided as to whether or not the design needs to be changed and whether or not the temperature control method needs to be changed.

【0007】また、特開平8−189683号公報記載
の装置では、快適感の推測手段で推測するものは、予測
平均投票数(PMV)、標準新有効温度、周囲壁輻射温度
とされている。このうち、予測平均投票数は居住者の温
感を推定するもので、特開平7−98142号公報記載
の上記装置と同じ課題がある。標準新有効温度、周囲壁
輻射温度はともに環境の温熱状態を示す物理量であっ
て、人間の温熱的快適感そのものを直接推定するもので
はない。
In the apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-189683, what is estimated by the means for estimating a feeling of comfort is a predicted average vote number (PMV), a standard new effective temperature, and a surrounding wall radiation temperature. Among them, the predicted average number of votes is for estimating the sensation of the resident, and has the same problem as that of the above-described apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-98142. Both the standard new effective temperature and the ambient wall radiation temperature are physical quantities indicating the thermal state of the environment, and do not directly estimate the human thermal comfort itself.

【0008】また、特開平9−292149公報記載の
方法では、空調負荷が変動する様な場合には停止中の予
想外の温度変化には対応できず、快適性を維持すること
ができない、という問題がある。
Further, the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-292149 cannot respond to an unexpected temperature change during stoppage when the air-conditioning load fluctuates, so that comfort cannot be maintained. There's a problem.

【0009】また、特開平4−283340公報に開示
された図1とその説明では、7種類の生理量と予め被験
者実験で収集した感覚量(心理量)データベースとの相関
をとって重回帰分析を行ない、重回帰分析により快適感
を推定するとしているが、データベースには生理量は含
まれておらず、快適性を予測する具体的な方法が開示さ
れていない。また、この出願では、データベースを持つ
ことが必須の構成要件になっているが、計算された生理
量とデータベースの相関による感覚の推定は技術的には
可能としても、膨大なデータベースが必要となってしま
い実用上実施ができない、という問題がある。
In FIG. 1 and its description in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-283340, multiple regression analysis is performed by correlating seven types of physiological quantities with a sensory quantity (psychological quantity) database previously collected in subject experiments. Is performed to estimate the feeling of comfort by multiple regression analysis, but the database does not include physiological quantities, and no specific method for predicting comfort is disclosed. In addition, in this application, it is an essential component to have a database, but estimation of sensation by correlation between the calculated physiological quantity and the database is technically possible, but a huge database is required. There is a problem that it cannot be implemented practically.

【0010】本発明は上記従来技術の問題点に鑑みなさ
れたものであり、本発明の目的は、人体周囲の温熱環境
要素から人間の温熱的快適感を精度良く推定することが
できる快適感評価装置を提供することにある。本発明の
他の目的は、人間の温熱的快適感の推定結果に基づいて
快適な温熱環境を提供することができる空調制御装置を
提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a comfortable feeling evaluation capable of accurately estimating a human thermal comfort from a thermal environment element around a human body. It is to provide a device. Another object of the present invention is to provide an air-conditioning control device capable of providing a comfortable thermal environment based on the estimation result of human thermal comfort.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明者等の研究によれ
ば、快適感は生理量そのものではなく、温度感覚の状態
に依存するものであり、快適感を温度感覚で推定すれ
ば、膨大なデータベースを持つことなく、簡単な数学モ
デルにより推定できることを見出し本発明を完成するに
至った。
According to the study of the present inventors, the comfort sensation depends not on the physiological quantity itself but on the state of the temperature sensation. The present inventors have found that they can be estimated by a simple mathematical model without having a simple database, and have completed the present invention.

【0012】即ち、請求項1に記載の快適感評価装置
は、人体周囲の温熱環境要素を検出する温熱環境検出手
段と、前記温熱環境要素に基づいて人体熱モデルにより
人体の特定部位の皮膚温を推定し、推定した皮膚温に基
づいて全身温感または全身温感及び人体の特定部位にお
ける温感を推定する温感推定手段と、前記全身温感また
は全身温感及び人体の特定部位における温感に基づいて
快適感を推定する快適感推定手段と、を含んで構成した
ことを特徴とする。
In other words, the comfort evaluation apparatus according to the first aspect of the present invention comprises a thermal environment detecting means for detecting a thermal environment element around the human body, and a skin temperature of a specific part of the human body by a human body heat model based on the thermal environment element. A thermal sensation estimating means for estimating the whole body thermal sensation or the whole body thermal sensation and a specific part of the human body based on the estimated skin temperature; and And a comfort feeling estimating means for estimating a comfort feeling based on the feeling.

【0013】請求項1の発明では、温熱環境検出手段が
人体周囲の温熱環境要素を検出すると、温感分布推定手
段が前記温熱環境要素に基づいて人体熱モデルにより人
体の特定部位の皮膚温を推定し、推定した皮膚温に基づ
いて全身温感または全身温感及び人体の特定部位におけ
る温感を推定する。次に、快適感推定手段が前記全身温
感または全身温感及び人体の特定部位における温感に基
づいて快適感を推定する。これにより、温熱環境検出手
段が検出した人体周囲の温熱環境要素から、温感分布推
定手段により人間が暖かい、涼しいの感覚としてどう感
じるかを定量的に推定することができると共に、快適感
推定手段によりその環境が快適か否かを定量的に推定す
ることができる。
According to the first aspect of the present invention, when the thermal environment detecting means detects a thermal environment element around the human body, the thermal sensation distribution estimating means calculates a skin temperature of a specific part of the human body by a human body heat model based on the thermal environment element. Based on the estimated skin temperature, a whole body warm feeling or a whole body warm feeling and a warm feeling at a specific part of a human body are estimated. Next, the comfort sensation estimating means estimates the comfort sensation based on the whole body heat sensation or the whole body heat sensation and the heat sensation in a specific part of the human body. Thereby, from the thermal environment element around the human body detected by the thermal environment detecting means, the thermal sensation distribution estimating means can quantitatively estimate how a person feels as a warm and cool sensation. Thus, whether the environment is comfortable or not can be quantitatively estimated.

【0014】また、前記快適感推定手段は、全身温感と
快適感との関係、または全身温感と人体の特定部位の温
感と快適感との関係を学習したニューラルネットワーク
を用いて、快適感を定量的に推定するものとすることが
できる。
The comfort sensation estimating means uses a neural network that has learned the relationship between the whole body heat sensation and the comfort sensation or the relationship between the whole body heat sensation and the heat sensation of a specific part of the human body and the comfort sensation. The feeling can be quantitatively estimated.

【0015】請求項2に記載の空調制御装置は、人体周
囲の温熱環境要素を検出する温熱環境検出手段と、前記
温熱環境要素に基づいて人体熱モデルにより人体の特定
部位の皮膚温を推定し、推定した皮膚温に基づいて全身
温感または全身温感及び人体の特定部位における温感を
推定する温感推定手段と、前記全身温感または全身温感
及び人体の特定部位における温感に基づいて快適感を推
定する快適感推定手段と、前記推定された快適感に基づ
いて空調を制御する空調制御手段と、を含んで構成した
ことを特徴とする。
An air conditioning control device according to a second aspect of the present invention includes a thermal environment detecting means for detecting a thermal environment element around a human body, and estimates a skin temperature of a specific part of a human body by a human body heat model based on the thermal environment element. A thermal sensation estimating means for estimating a whole body thermal sensation or a whole body thermal sensation based on the estimated skin temperature and a thermal sensation in a specific part of the human body; and A comfort sensation estimating means for estimating the comfort sensation and an air conditioning control means for controlling air conditioning based on the estimated comfort sensation.

【0016】請求項2の発明では、温熱環境検出手段が
人体周囲の温熱環境要素を検出すると、温感分布推定手
段が前記温熱環境要素に基づいて人体熱モデルにより人
体の特定部位の皮膚温を推定し、推定した皮膚温に基づ
いて全身温感または全身温感及び人体の特定部位におけ
る温感を推定する。次に、快適感推定手段が前記全身温
感または全身温感及び人体の特定部位における温感に基
づいて快適感を推定し、空調制御手段が空調の快適感に
基づいて空調を制御する。これにより、温熱環境検出手
段が検出した人体周囲の温熱環境要素から、温感分布推
定手段により人間が暖かい、涼しいの感覚としてどう感
じるかを定量的に推定することができると共に、快適感
推定手段によりその環境が快適か否かを定量的に推定す
ることができる。また、定量的に推定された空調の快適
感に基づいて空調を制御することにより、常に快適性の
高い空調制御を実現することができる。
According to the second aspect of the present invention, when the thermal environment detecting means detects a thermal environment element around the human body, the thermal sensation distribution estimating means calculates a skin temperature of a specific part of the human body by a human body heat model based on the thermal environment element. Based on the estimated skin temperature, a whole body warm feeling or a whole body warm feeling and a warm feeling at a specific part of a human body are estimated. Next, the comfort sensation estimating means estimates the comfort sensation based on the whole body warm sensation or the whole body warm sensation and the heat sensation at a specific part of the human body, and the air conditioning control means controls the air conditioning based on the comfort sensation of the air conditioning. Thereby, from the thermal environment element around the human body detected by the thermal environment detecting means, the thermal sensation distribution estimating means can quantitatively estimate how a person feels as a warm and cool sensation. Thus, whether the environment is comfortable or not can be quantitatively estimated. In addition, by controlling the air conditioning based on the quantitatively estimated comfort of the air conditioning, air conditioning control with high comfort can always be realized.

【0017】上記快適感評価装置及び空調制御装置にお
いては、温熱環境検出手段は、風速を検出する風速セン
サ、気温を検出する温度センサ、湿度を検出する湿度セ
ンサ、及び日射量を検出する日射センサ等の自動車室
内、住宅室内等に設置された人体周囲の温熱環境要素を
検出するセンサを少なくとも1つ含んで構成されていれ
ばよい。
[0017] In the comfort evaluation device and the air conditioning control device, the thermal environment detecting means includes a wind speed sensor for detecting wind speed, a temperature sensor for detecting air temperature, a humidity sensor for detecting humidity, and a solar sensor for detecting the amount of solar radiation. And at least one sensor for detecting a thermal environment element around a human body installed in an automobile room, a house room, or the like.

【0018】なお、人体熱モデルとは、人体を頭部、腕
部、胴部、脚部等の部位に区分して、着衣の量、活動の
レベル、発汗、血流などの人間の体温調節反応の部位別
の特性を考慮しつつ、人体と環境との熱収支計算によ
り、温熱環境検出手段で検出した人体周囲の温熱環境要
素に基づいて、温感を推定する生理情報である皮膚温を
人体の各部位毎に算出するための数理モデルである。
The human body heat model divides the human body into parts such as the head, arms, torso, and legs, and regulates human body temperature such as the amount of clothes, activity level, sweating, and blood flow. The skin temperature, which is physiological information for estimating the thermal sensation based on the thermal environment element around the human body detected by the thermal environment detecting means, by calculating the heat balance between the human body and the environment while considering the characteristics of each reaction site It is a mathematical model for calculating each part of the human body.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。 (第1の実施の形態)第1の実施の形態に係る快適感評
価装置は、図1に示すように、自動車室内、住宅室内等
に設置された人体周囲の温熱環境要素を検出する温熱環
境検出手段10、温熱環境検出手段10に接続され温熱
環境検出手段が出力する信号に基づいて人体顔部の皮膚
温を推定するための人体熱モデル11、人体熱モデル1
1で推定された顔部皮膚温及びその変化率に基づいて、
暑い、寒い、暖かい、涼しい等の全身の温感を推定する
温感推定手段12、及び全身温感と快適感との関係に基
づいて、不快、どちらでもない、快適等の快適さのレベ
ルを定量的に推定する快適感推定手段13を備えてい
る。また、快適感推定手段13には、更に表示装置14
及び記録装置15が接続されている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. (First Embodiment) As shown in FIG. 1, a comfort evaluation apparatus according to a first embodiment detects a thermal environment element around a human body installed in an automobile room, a house room, or the like. A human body heat model 11 for estimating a skin temperature of a human body face based on a signal output from the thermal environment detection means 10 which is connected to the detection means 10 and the thermal environment detection means 10;
Based on the facial skin temperature estimated in step 1 and its rate of change,
The level of comfort such as uncomfortable, neither, or comfort is determined based on the warmth estimating means 12 for estimating the warmth of the whole body such as hot, cold, warm, and cool, and the relationship between the warmth of the whole body and the feeling of comfort. A comfortable feeling estimating means 13 for quantitatively estimating is provided. The comfort feeling estimating means 13 further includes a display device 14.
And the recording device 15 are connected.

【0020】温熱環境検出手段10は、風速センサ及び
温度センサから構成されており、所定時間τ毎に風速及
び温度を検出する。
The thermal environment detecting means 10 comprises a wind speed sensor and a temperature sensor, and detects a wind speed and a temperature every predetermined time τ.

【0021】人体熱モデル11は、発汗、血流などの人
間の体温調節反応の人体顔部における特性を考慮しつ
つ、人体と環境との熱収支計算により、温熱環境検出手
段10で検出した人体周囲の温熱環境要素である風速及
び温度に基づいて、全身温感を推定するための生理情報
である顔部皮膚温を算出するための数理モデルである。
The human body heat model 11 is calculated by calculating the heat balance between the human body and the environment, taking into account the characteristics of the human body temperature control response such as sweating and blood flow in the human face. It is a mathematical model for calculating a facial skin temperature, which is physiological information for estimating a whole body thermal sensation, based on wind speed and temperature, which are surrounding thermal environment elements.

【0022】温感推定手段12は、今回推定された顔部
皮膚温Tskを記憶すると共に、今回推定された顔部皮膚
温Tsk及び前回推定された顔部皮膚温Tsk-1から顔部皮
膚温変化率ΔTskを算出し、今回推定された顔部皮膚温
skと顔部皮膚温変化率ΔT skとを用いて下記式(1)
に従って演算を行い、全身温感Sを定量的に推定する。
即ち、全身温感を数値化して表現する。但し、A、B、
及びCは定数である。
The thermal sensation estimating means 12 detects the face part estimated this time.
Skin temperature TskAnd the facial skin estimated this time
Warm TskAnd the previously estimated face skin temperature Tsk-1From facial skin
Skin temperature change rate ΔTskAnd calculate the estimated skin temperature of the face
TskAnd facial skin temperature change rate ΔT skAnd the following equation (1)
, And the whole body warmth S is quantitatively estimated.
That is, the warmth of the whole body is expressed numerically. However, A, B,
And C are constants.

【0023】 S=A・(Tsk−B)+C・ΔTsk … 式(1) なお、全身温感とは人間が直感的に感じる温度感覚のこ
とであり、人体の特定部位に着目した時の人体の特定部
位の温感とは区別される。例えば、夏の屋外から空調の
効いた部屋に入った直後に「涼しい」と感じる場合の温
感が全身温感であり、足先の状態に着目するとまだ「暑
い」と感じる足先の温感(人体の特定部位の温感)とは
区別される。
S = A · (T sk −B) + C · ΔT sk Equation (1) Note that the whole-body temperature is a temperature sensation that is intuitively sensed by a human, and is focused on a specific part of the human body. Of a specific part of the human body. For example, if you feel "cool" immediately after entering an air-conditioned room from outside in the summer, the warmth of the whole body is the warmth of the toes that you feel still "hot" when you pay attention to the state of the toes (The warmth of a specific part of the human body).

【0024】快適感推定手段13は、オールシーズンに
ついての全身温感Sと快適感(快適さのレベル)との関
係を表す図2に示すテーブルを予め記憶しており、この
テーブルを用いて温感推定手段12により推定された全
身温感Sから快適さのレベルを推定する。
The comfort sensation estimating means 13 previously stores a table shown in FIG. 2 showing the relationship between the whole body warm sensation S and the comfort sensation (comfort level) for all seasons. The level of comfort is estimated from the whole body warm feeling S estimated by the feeling estimating means 12.

【0025】表示装置14は、検出された人体周囲の温
熱環境要素、推定された顔部皮膚温、推定された全身温
感、及び推定された快適さのレベルを表示する。例え
ば、図4に示すように、推定された快適さのレベルの時
間変化を表示装置14に表示するようにしてもよい。図
4から分かるように、快適さのレベルは数段階(図4に
示す例では−3から+3までの7段階)に分かれてお
り、推定された快適感を数値化して定量的に表現してい
る。この図では現在の快適感は「少し不快」と「どちら
でもない」の略中間であり、快適さのレベルは−1及び
0の略中間である。
The display device 14 displays the detected thermal environment factors around the human body, the estimated facial skin temperature, the estimated whole body temperature, and the estimated level of comfort. For example, as shown in FIG. 4, a time change of the estimated comfort level may be displayed on the display device 14. As can be seen from FIG. 4, the comfort level is divided into several stages (seven stages from −3 to +3 in the example shown in FIG. 4), and the estimated comfort level is expressed numerically and expressed quantitatively. I have. In this figure, the current comfort level is about halfway between "slightly uncomfortable" and "neither", and the level of comfort is about halfway between -1 and 0.

【0026】記録装置15は、検出された人体周囲の温
熱環境要素、推定された顔部皮膚温、推定された全身温
感、及び推定された快適さのレベルを記憶する。
The recording device 15 stores the detected thermal environment factors around the human body, the estimated facial skin temperature, the estimated whole body warmth, and the estimated comfort level.

【0027】次に、図3に示すフローチャートを参照し
て、本実施の形態の快適感評価装置の人体熱モデル1
1、温感推定手段12、及び快適感推定手段13におけ
る処理動作をまとめて説明する。
Next, with reference to the flowchart shown in FIG. 3, a human body heat model 1 of the comfort evaluation apparatus of the present embodiment will be described.
1. The processing operations of the warm feeling estimating means 12 and the comfort feeling estimating means 13 will be described together.

【0028】ステップ100で、風速センサ及び温度セ
ンサにおいて検出された風速及び温度の検出信号が人体
熱モデル11に入力されると、ステップ102で、人体
熱モデル11により検出信号に基づいて顔部皮膚温が推
定される。
In step 100, when the wind speed and temperature detection signals detected by the wind speed sensor and the temperature sensor are input to the human body heat model 11, in step 102, the face skin is detected based on the detection signal by the human body heat model 11. Temperature is estimated.

【0029】次のステップ104で、推定された顔部皮
膚温Tskが温感推定手段12に入力され、温感推定手段
12に記憶される。また、ステップ106で、温感推定
手段12は、前回推定された顔部皮膚温Tsk-1を読み出
し、今回推定された顔部皮膚温Tsk及び前回推定された
顔部皮膚温Tsk-1から所定時間τ当りの皮膚温変化率Δ
skを算出し、ステップ108で、今回推定された顔部
皮膚温Tsk及び顔部皮膚温変化率ΔTskから前記式
(1)に従って演算を行い、全身温感Sを定量的に推定
する。
In the next step 104, the estimated facial skin temperature Tsk is input to the warm feeling estimating means 12 and stored in the warm feeling estimating means 12. In step 106, the thermal sensation estimating means 12 reads the previously estimated face skin temperature T sk−1 , and calculates the currently estimated face skin temperature T sk and the previously estimated face skin temperature T sk−. Skin temperature change rate Δ per predetermined time τ from 1
T sk is calculated, and in step 108, a calculation is performed from the currently estimated face skin temperature T sk and the rate of change in the face skin temperature ΔT sk according to the above equation (1) to quantitatively estimate the whole body thermal sensation S. .

【0030】次のステップ110で、推定された全身温
感Sが快適感推定手段13に入力されると、快適感推定
手段13は全身温感Sと快適感との関係を表すテーブル
を用いて推定された全身温感Sに対応する快適さのレベ
ルを推定する。
In the next step 110, when the estimated whole body warmth S is input to the comfort sensation estimating means 13, the comfort sensation estimating means 13 uses a table representing the relationship between the whole body warmth S and the comfort sensation. The level of comfort corresponding to the estimated whole body warmth S is estimated.

【0031】次のステップ112で、推定された快適さ
のレベルを表示装置14に出力し、ステップ114で、
推定された快適さのレベルを記録装置15に出力する。
そして、ステップ116で、前回の検出時間から所定時
間τが経過するのを待って、次のステップ118で処理
の終了が指示されたか否かを判断し、終了が指示されて
いなければステップ100に戻り、新たな風速及び温度
を検出して、ステップ100〜ステップ118を繰り返
す。
In the next step 112, the estimated level of comfort is output to the display device 14, and in step 114,
The estimated comfort level is output to the recording device 15.
Then, in step 116, after elapse of a predetermined time τ from the previous detection time, it is determined whether or not the end of the process has been instructed in the next step 118. Returning, a new wind speed and temperature are detected, and steps 100 to 118 are repeated.

【0032】以上の通り、本実施の形態では、温熱環境
検出手段で検出した人体周囲の温熱環境要素に基づい
て、人体熱モデルを用いて人間の体温調節反応の部位別
の特性を考慮しつつ人体と環境との熱収支計算により全
身温感を推定する生理情報である顔部皮膚温を算出し、
算出した顔部皮膚温及びその変化率を用いて所定の関係
式により全身温感を推定するので、全身温感、即ち人間
が暖かい、涼しいの感覚としてどのように感じるかを数
値化して定量的に推定することができる。
As described above, in the present embodiment, based on the thermal environment element around the human body detected by the thermal environment detecting means, the characteristics of each part of the human body temperature regulation reaction using the human body heat model are considered. Calculate the facial skin temperature, which is physiological information for estimating whole body warmth by calculating the heat balance between the human body and the environment,
Using the calculated facial skin temperature and its rate of change, the whole body warm feeling is estimated by a predetermined relational expression, so that the whole body warm feeling, that is, how a person feels as a warm and cool feeling is quantified and quantified. Can be estimated.

【0033】また、従来は「暖かくも涼しくもないのが
快適」、「少し涼しいのが快適」など、設計者が温感に
応じて快適感を適当に決めていたが、本実施の形態で
は、快適感と全身温感とが強い相関関係を有しているこ
とに着目し、この全身温感と快適感との相関関係に基づ
いて快適さのレベルを推定するので、人体周囲の温熱環
境要素の値から快適感を推定する場合のように膨大なデ
ータベースを持つことなく、簡単な数学モデルによりそ
の環境が快適か否かを定量的に推定することができる。
Conventionally, the designer has appropriately determined the comfort according to the warm feeling, such as "comfortable when not warm or cool" and "comfortable when slightly cool". Focusing on the fact that there is a strong correlation between the feeling of comfort and the feeling of warmth of the body, the level of comfort is estimated based on the correlation between the feeling of comfort and feeling of comfort. It is possible to quantitatively estimate whether or not the environment is comfortable using a simple mathematical model without having a huge database as in the case of estimating a feeling of comfort from the values of elements.

【0034】なお、上記では、図2に示す全身温感Sと
快適感との関係を表す1種類のテーブル(オールシーズ
ン用)を用いて全身温感Sに対応する快適さのレベルを
推定する例について説明したが、図5(A)及び(B)
に示すように、冷房期及び暖房期の各々について全身温
感Sと快適感との関係を表すテーブル(冷房期用及び暖
房期用)を予め記憶しておき、この2種類のテーブルを
使い分けて全身温感Sに対応する快適さのレベルを推定
するようにしてもよい。この場合上記ステップ110
で、冷房期及び暖房期のいずれであるかを判断し、冷房
期と判断された場合は冷房期用テーブルに基づいて、暖
房期と判断された場合は暖房期用テーブルに基づいて、
各々快適さのレベルを推定する。
In the above description, the level of comfort corresponding to the whole body warmth S is estimated using one type of table (for all seasons) showing the relationship between the whole body warmth S and the feeling of comfort shown in FIG. Examples have been described, but FIGS. 5 (A) and 5 (B)
As shown in FIG. 5, tables (for the cooling period and the heating period) representing the relationship between the whole body warmth S and the feeling of comfort are stored in advance for each of the cooling period and the heating period, and these two types of tables are selectively used. A level of comfort corresponding to the whole body warmth S may be estimated. In this case, the above step 110
In, determine whether the cooling period or the heating period, based on the table for the cooling period when it is determined that the cooling period, based on the table for the heating period when it is determined that the heating period,
Estimate the level of comfort for each.

【0035】オールシーズン用のテーブルを用いて全身
温感Sに対応する快適さのレベルを推定する場合には、
精度よく推定できるのは「暑くて不快」、「寒くて不
快」な場合など、快適範囲を大きく外れた領域に限ら
れ、「暑い」→「暖かい」→「どちらでもない」、「寒
い」→「涼しい」→「どちらでもない」というように全
身温感の暑さ、寒さが和らいだ状況では快適感を精度よ
く推定できないという問題があるが、冷房期用のテーブ
ルと暖房期用のテーブルを使い分けることにより、快適
感をより精度よく推定できるようになる。 (第2の実施の形態)第2の実施の形態は、本発明の空
調制御装置を自動車室内や住宅室内等に設置された空調
機の制御に適用した例である。図6に示すように、第2
の実施の形態に係る空調制御装置は、空調機が設置され
た自動車室内や住宅室内等に設置された人体周囲の温熱
環境要素を検出する温熱環境検出手段20、温熱環境検
出手段20に接続され温熱環境検出手段が出力する信号
に基づいて人体の顔部、上半身、及び下半身の皮膚温を
推定するための人体熱モデル21、人体熱モデル21で
推定された顔部皮膚温及びその変化率に基づいて全身温
感を推定すると共に、人体熱モデル21で推定された上
半身皮膚温及びその変化率に基づいて上半身温感を推定
し、人体熱モデル21で推定された下半身皮膚温及びそ
の変化率に基づいて下半身温感を推定する温感推定手段
22、及び温感と快適感との関係に基づいて空調の快適
さのレベルを定量的に推定する快適感推定手段23を備
えている。また、温感推定手段22及び快適感推定手段
23には、空調制御手段としての制御信号発生手段24
が接続され、制御信号発生手段24には、制御対象であ
る空調機25が接続されている。
When estimating the level of comfort corresponding to the whole body warmth S using the table for all seasons,
Accurate estimation can be limited to areas that are far outside the comfort range, such as "hot and uncomfortable" and "cold and uncomfortable", such as "hot" → "warm" → "neither" or "cold" → There is a problem that it is not possible to accurately estimate the feeling of comfort in a situation where the heat and cold of the whole body is mild, such as `` cool '' → `` neither '', but there are tables for the cooling period and tables for the heating period By properly using them, the feeling of comfort can be more accurately estimated. (Second Embodiment) A second embodiment is an example in which the air-conditioning control device of the present invention is applied to the control of an air conditioner installed in an automobile room, a house room, or the like. As shown in FIG.
The air-conditioning control device according to the embodiment is connected to a thermal environment detecting means 20 for detecting a thermal environment element around a human body, which is installed in an automobile room or a housing room in which an air conditioner is installed, and to a thermal environment detecting means 20. The human body heat model 21 for estimating the skin temperature of the face, upper body, and lower body of the human body based on the signal output from the thermal environment detecting means, the face skin temperature estimated by the human body heat model 21 and the rate of change thereof The body temperature is estimated based on the human body heat model 21 and the upper body skin temperature is estimated based on the human body heat model 21 and the rate of change thereof. The lower body skin temperature estimated by the human body heat model 21 and the rate of change are estimated. And a comfort feeling estimating means 23 for quantitatively estimating the comfort level of the air conditioner based on the relationship between the warm feeling and the feeling of comfort. Further, a control signal generating means 24 as an air conditioning control means is provided in the warm feeling estimating means 22 and the comfort feeling estimating means 23.
, And an air conditioner 25 to be controlled is connected to the control signal generating means 24.

【0036】温熱環境検出手段20は、人体の頭部付近
に設置された温熱環境検出手段20A、人体の胴体付近
に設置された温熱環境検出手段20B、及び人体の足付
近に設置された温熱環境検出手段20Cから構成されて
いる。温熱環境検出手段20A〜Cは、それぞれ風速セ
ンサ、温度センサ、及び日射センサを備えており、所定
時間τ毎に人体頭部付近、胴体付近、足付近の風速、温
度、及び日射量を検出する。
The thermal environment detecting means 20 includes a thermal environment detecting means 20A installed near the head of the human body, a thermal environment detecting means 20B installed near the torso of the human body, and a thermal environment installed near the feet of the human body. It comprises a detecting means 20C. The thermal environment detecting means 20A to 20C are provided with a wind speed sensor, a temperature sensor, and a solar radiation sensor, respectively, and detect a wind speed, a temperature, and a solar radiation amount in the vicinity of the human head, the body, and the feet at predetermined time intervals τ. .

【0037】人体熱モデル21は、温熱環境検出手段2
0で検出した人体周囲の温熱環境要素である風速、温
度、及び日射量に基づいて、全身温感を推定する生理情
報である顔部皮膚温、上半身温感を推定する生理情報で
ある上半身皮膚温、及び下半身温感を推定する生理情報
である下半身皮膚温を算出するための数理モデルであ
る。
The human body heat model 21 is composed of the thermal environment detecting means 2
The face skin temperature, which is physiological information for estimating the whole body thermal sensation, and the upper body skin, which is physiological information for estimating the upper body thermal sensation, based on the wind speed, temperature, and the amount of solar radiation, which are thermal environment elements around the human body detected at 0 It is a mathematical model for calculating lower body temperature, which is physiological information for estimating temperature and lower body temperature.

【0038】温感推定手段22は、第1の実施の形態の
温感推定手段12と同様に、今回推定された顔部皮膚
温、今回推定された上半身皮膚温、及び今回推定された
下半身皮膚温を記憶すると共に、顔部皮膚温変化率、上
半身皮膚温変化率、及び下半身皮膚温変化率を算出す
る。そして、本実施の形態では、3つのニューラルネッ
トワーク26〜28を用いて全身温感、上半身温感、及
び下半身温感を推定する。全身温感は、図7(A)に示
すように、今回推定された顔部皮膚温及び顔部皮膚温変
化率と全身温感との関係を学習したニューラルネットワ
ーク26を用いて、入力された顔部皮膚温及び顔部皮膚
温変化率から定量的に推定される。
The thermal sensation estimating means 22, like the thermal sensation estimating means 12 of the first embodiment, calculates the currently estimated face skin temperature, the currently estimated upper body skin temperature, and the currently estimated lower body skin temperature. The temperature is stored, and the rate of change in the skin temperature of the face, the rate of change in the temperature of the upper body skin, and the rate of change in the temperature of the lower body skin are calculated. In the present embodiment, the body temperature, the upper body temperature, and the lower body temperature are estimated using the three neural networks 26 to 28. As shown in FIG. 7A, the whole body thermal sensation is input using the neural network 26 that has learned the currently estimated face skin temperature and the relationship between the rate of change in the facial skin temperature and the whole body thermal sensation. It is quantitatively estimated from the facial skin temperature and the rate of change of the facial skin temperature.

【0039】また、上半身温感は、図7(B)に示すよ
うに、今回推定された上半身皮膚温及び上半身皮膚温変
化率と上半身温感との関係を学習したニューラルネット
ワーク27を用いて、入力された上半身皮膚温及び上半
身皮膚温変化率から定量的に推定される。さらに、下半
身温感は、図7(C)に示すように、今回推定された下
半身皮膚温及び下半身皮膚温変化率と下半身温感との関
係を学習したニューラルネットワーク28を用いて定量
的に推定される。
As shown in FIG. 7 (B), the upper body temperature sensation is calculated by using the neural network 27 which has learned the upper body skin temperature estimated this time and the relationship between the upper body skin temperature change rate and the upper body temperature sensation. It is quantitatively estimated from the input upper body skin temperature and the upper body skin temperature change rate. Further, as shown in FIG. 7 (C), the lower body temperature sensation is quantitatively estimated using the neural network 28 that has learned the lower body skin temperature estimated this time and the relationship between the lower body skin temperature change rate and the lower body temperature sensation. Is done.

【0040】快適感推定手段23は、全身温感、上半身
温感、及び下半身温感の組み合わせ(温感分布パター
ン)と快適感との関係を学習した図9に示すニューラル
ネットワーク29を備えている。温感分布パターンと快
適感との関係は、図8に示すように、全身温感では
「(涼しい、暖かいの)どちらでもない」と感じる場合
であっても、上半身温感及び下半身温感に応じて、快適
感は不快領域、中立領域、及び快適領域に分かれる。例
えば、全身温感及び上半身温感では「どちらでもない」
と感じていても、足先が冷えて下半身温感では「寒い」
と感じるような状況では、人間は「不快感」を感じる。
このためニューラルネットワーク29は、図8に示す関
係を用いて予め学習されている。快適感推定手段23
は、図9に示すように、このニューラルネットワーク2
9を用いて、温感推定手段22により各々推定された全
身温感、上半身温感、及び下半身温感から空調の快適さ
のレベルを推定する。
The comfort sensation estimating means 23 includes a neural network 29 shown in FIG. 9 which learns the relationship between the combination of the whole body heat sensation, the upper body heat sensation and the lower body heat sensation (heat sensation distribution pattern) and the comfort sensation. . As shown in FIG. 8, the relationship between the thermal sensation distribution pattern and the comfort sensation is that even when the user feels “neither (cool or warm)” in the whole body thermal sensation, the upper body thermal sensation and the lower body thermal sensation are different. Accordingly, the comfort is divided into an uncomfortable area, a neutral area, and a comfortable area. For example, "neither" for whole body warmth or upper body warmth
Even if you feel that the feet are cold and the lower body temperature feeling is "cold"
Under such circumstances, humans feel "discomfort".
Therefore, the neural network 29 has been learned in advance using the relationship shown in FIG. Comfort feeling estimation means 23
Is the neural network 2 as shown in FIG.
9, the comfort level of the air conditioning is estimated from the whole body temperature, the upper body temperature, and the lower body temperature that are estimated by the temperature estimation means 22.

【0041】空調機25は、吹出し温度、吹出し風速が
可変な空調装置であり、制御信号発生手段24は、最適
な温感分布パターンを予め記憶しており、温感推定手段
22で推定された温感分布パターンの最適な温感分布パ
ターンからの隔たりに応じて空調機25の吹出し口の向
きを変更し、快適感推定手段23で推定された空調の快
適さのレベルに応じて空調機25の吹出し温度、吹出し
風量を段階的に変更するための制御信号を発生する。
The air conditioner 25 is an air conditioner in which the blowing temperature and the blowing air speed are variable. The control signal generating means 24 pre-stores an optimal warm feeling distribution pattern. The direction of the air outlet of the air conditioner 25 is changed in accordance with the distance of the thermal sensation distribution pattern from the optimum thermal sensation distribution pattern, and the air conditioner 25 is adjusted in accordance with the level of comfort of the air conditioning estimated by the comfort estimating means 23. A control signal for changing the blowing temperature and the blowing air volume stepwise is generated.

【0042】次に、図10に示すフローチャートを参照
して、本実施の形態の空調快適感評価装置の人体熱モデ
ル21、温感推定手段22、快適感推定手段23、及び
制御信号発生手段24における処理動作をまとめて説明
する。
Next, with reference to the flowchart shown in FIG. 10, the human body heat model 21, the warm feeling estimating means 22, the comfortable feeling estimating means 23, and the control signal generating means 24 of the air conditioning comfort feeling evaluating apparatus of the present embodiment. Will be described together.

【0043】ステップ200で、風速センサ、温度セン
サ、及び日射センサにおいて検出された人体頭部付近、
胴体付近、足付近の風速、温度、及び日射量の検出信号
が人体熱モデル21に入力されると、ステップ202
で、人体熱モデル21により検出信号に基づいて顔部皮
膚温、上半身皮膚温、及び下半身皮膚温が推定される。
In step 200, the vicinity of the human head detected by the wind speed sensor, the temperature sensor, and the solar radiation sensor,
When the detection signals of the wind speed, temperature, and solar radiation near the torso and the feet are input to the human body heat model 21, step 202
Then, the human body heat model 21 estimates the face skin temperature, the upper body skin temperature, and the lower body skin temperature based on the detection signal.

【0044】次のステップ204で、推定された顔部皮
膚温、上半身皮膚温、及び下半身皮膚温の各々が温感推
定手段22に入力され、温感推定手段22に記憶され
る。また、ステップ206で、温感推定手段22は、前
回推定された顔部皮膚温を読み出し、今回推定された顔
部皮膚温及び前回推定された顔部皮膚温から所定時間τ
当りの顔部皮膚温変化率を算出する。また、顔部皮膚温
変化率の場合と同様にして、上半身皮膚温変化率及び下
半身皮膚温変化率を算出する。
In the next step 204, each of the estimated face skin temperature, upper body skin temperature and lower body skin temperature is inputted to the warm feeling estimating means 22 and stored in the warm feeling estimating means 22. Further, in step 206, the thermal sensation estimating means 22 reads the previously estimated face skin temperature, and calculates the predetermined time τ from the currently estimated face skin temperature and the previously estimated face skin temperature.
The rate of change in facial skin temperature per hit is calculated. Further, the upper body skin temperature change rate and the lower body skin temperature change rate are calculated in the same manner as in the case of the face skin temperature change rate.

【0045】次のステップ208で、ニューラルネット
ワークを用いて、今回推定された顔部皮膚温及び顔部皮
膚温変化率から全身温感を定量的に推定し、今回推定さ
れた上半身皮膚温及び上半身皮膚温変化率から上半身温
感を定量的に推定し、今回推定された下半身皮膚温及び
下半身皮膚温変化率から下半身温感を定量的に推定す
る。
In the next step 208, using the neural network, the whole body thermal sensation is quantitatively estimated from the currently estimated face skin temperature and the rate of change in the face skin temperature, and the currently estimated upper body skin temperature and upper body body temperature are estimated. The upper body temperature sensation is quantitatively estimated from the skin temperature change rate, and the lower body temperature sensation is quantitatively estimated from the lower body skin temperature and the lower body skin temperature change rate estimated this time.

【0046】次のステップ210で、推定された全身温
感、上半身温感、及び下半身温感が快適感推定手段23
に入力されると、快適感推定手段23はニューラルネッ
トワークを用いて空調の快適さのレベルを推定する。快
適さのレベルは数段階に分かれており、0が中立(どち
らでもない)であり、マイナス側が「不快」を表し、プ
ラス側が「快適」を表す。
In the next step 210, the estimated whole body warmth, upper body warmth and lower body warmth are estimated by the comfort feeling estimating means 23.
, The comfort feeling estimating means 23 estimates the air conditioning comfort level using a neural network. The level of comfort is divided into several levels, with 0 being neutral (neither), the minus side representing "discomfort" and the plus side representing "comfortable".

【0047】次のステップ212で、快適さのレベルが
0以上であるか否かを判断し、快適さのレベルが0以上
である場合には、ステップ214で、制御信号発生手段
24は、空調機25の状態を現状値に維持するための制
御信号を発生し、ステップ200に戻って、快適さのレ
ベルが0未満になるまでは、ステップ200〜212の
動作を繰り返し行う。
In the next step 212, it is determined whether or not the comfort level is 0 or more. If the comfort level is 0 or more, in step 214, the control signal generating means 24 A control signal for maintaining the state of the machine 25 at the current value is generated, and the process returns to step 200, and the operations of steps 200 to 212 are repeated until the comfort level becomes less than 0.

【0048】一方、快適さのレベルが0未満になると、
次のステップ216で、制御信号発生手段24は、予め
記憶されている最適な温感分布パターンを読み出し、図
11に示すように、温感推定手段22から入力された温
感分布パターンと最適な温感分布パターンとを比較し
て、推定された全身温感、上半身温感、及び下半身温感
のうち最も最適温感との隔たりが大きい温感を特定す
る。図11に示す例では、推定された温感分布パターン
は、最適な温感分布パターンより低温側に寄っており、
推定温感と最適温感との隔たりが最も大きいのは下半身
温感である。
On the other hand, when the comfort level is less than 0,
In the next step 216, the control signal generating means 24 reads out the optimal thermal sensation distribution pattern stored in advance, and as shown in FIG. 11, the thermal sensation distribution pattern input from the thermal sensation estimating means 22 and the optimal thermal sensation distribution pattern. The thermal sensation distribution pattern is compared with the thermal sensation distribution pattern, and the thermal sensation having the largest difference from the optimal thermal sensation among the estimated whole body thermal sensation, upper body thermal sensation, and lower body thermal sensation is specified. In the example shown in FIG. 11, the estimated thermal sensation distribution pattern is closer to the lower temperature side than the optimal thermal sensation distribution pattern,
The largest difference between the estimated thermal sensation and the optimal thermal sensation is the lower body thermal sensation.

【0049】次のステップ218では、推定温感と最適
温感との隔たりが最も大きい下半身に空調機25の吹出
し口を向けるための制御信号を発生し、ステップ220
では、空調機25の吹出し温度を高温側に1ステップ変
更し、空調機25の吹出し風量を増加する方向に1ステ
ップ変更するための制御信号を発生する。
In the next step 218, a control signal for directing the air outlet of the air conditioner 25 to the lower body where the difference between the estimated warm feeling and the optimum warm feeling is the largest is generated.
Then, a control signal is generated to change the blowing temperature of the air conditioner 25 by one step to the high temperature side and change the blowing temperature of the air conditioner 25 by one step in a direction to increase the flow rate.

【0050】次のステップ222で、処理の終了が指示
されたか否かを判断し、終了が指示されていなければス
テップ200に戻り、新たな風速、温度、及び日射量を
検出して、ステップ200〜ステップ222を繰り返
す。
In the next step 222, it is determined whether or not the end of the process has been instructed. If the end has not been instructed, the process returns to step 200, where a new wind speed, temperature and solar radiation are detected, and step 200 is executed. Step 222 is repeated.

【0051】以上の通り、本実施の形態では、人体熱モ
デルを用いて算出した各皮膚温及びその変化率を用いて
ニューラルネットワークにより全身温感、上半身温感、
下半身温感を数値化して各々推定するので、各温感を定
量的に推定することができる。
As described above, in the present embodiment, the whole body temperature, the upper body temperature sensation, and the body temperature are calculated by the neural network using each skin temperature calculated using the human body heat model and its rate of change.
Since the lower body temperature sensation is quantified and estimated, each temperature sensation can be quantitatively estimated.

【0052】また、従来は「暖かくも涼しくもないのが
快適」、「少し涼しいのが快適」など、設計者が温感に
応じて快適感を適当に決めていたが、本実施の形態で
は、温感分布パターンと快適感とが強い相関関係を有し
ていることに着目し、この温感分布パターンと快適感と
の関係を学習したニューラルネットワークを用いて空調
の快適感のレベルを推定するので、人体周囲の温熱環境
要素の値から快適感を推定する場合のように膨大なデー
タベースを持つことなく、簡単な数学モデルにより、そ
の環境が快適か否かを定量的に推定することができる。
また、全身温感から快適感を推定する場合には、例えば
「冷えた体が温まって快適だが、足先がまだ冷えていて
快適さが削がれている」というように、部位別に見ると
快適さのレベルを十分精度良く推定できない場合がある
が、本実施の形態では、人体の複数部位の温感分布パタ
ーンから快適感を推定するので、快適さのレベルをより
精度良く推定することができる。
In the past, the designer had appropriately determined the comfort according to the warm feeling, such as "it is comfortable that it is neither warm nor cool" or "it is comfortable that it is slightly cool", but in this embodiment, Focusing on the fact that there is a strong correlation between the thermal sensation distribution pattern and the comfort sensation, the level of air conditioning comfort is estimated using a neural network that has learned the relationship between this thermal sensation distribution pattern and the comfort sensation Therefore, it is possible to quantitatively estimate whether the environment is comfortable or not using a simple mathematical model without having a huge database as in the case of estimating the feeling of comfort from the value of the thermal environment element around the human body. it can.
Also, when estimating the comfort from the whole body warmth, if you look at each part, for example, "The cold body is warm and comfortable, but the feet are still cold and the comfort is shaved" In some cases, the level of comfort cannot be estimated with sufficient accuracy, but in the present embodiment, the level of comfort is estimated from the distribution pattern of thermal sensations of multiple parts of the human body, so that the level of comfort can be estimated more accurately. it can.

【0053】また、推定された温感分布パターンの最適
な温感分布パターンからの隔たりに応じて、より空調が
必要な部位に空調機の吹出し口を向けるように制御する
ので、人体の置かれている温熱環境に応じた空調を行う
ことができ、快適性の高い空調制御を行なうことができ
る。また、快適感推定手段で精度良く推定された空調の
快適さのレベルに応じて空調機を制御するので、常に快
適性の高い空調制御を行なうことができる。 (第3の実施の形態)第3の実施の形態は、本発明の空
調制御装置を自動車室内や住宅室内等に設置された空調
機の制御に適用した他の例である。図12に示すよう
に、第3の実施の形態に係る空調制御装置は、第2の実
施の形態と同様に、温熱環境検出手段30、人体熱モデ
ル31、温感推定手段32、快適感推定手段33、制御
信号発生手段34、及び空調機35を備えており、これ
ら以外に、快適感推定手段33及び制御信号発生手段3
4に接続され、空調を優先的に行う部位を決定する空調
部位優先度判定手段36を備えている。以下、第2の実
施の形態の空調制御装置との相違点を中心に説明する。
In addition, the air conditioner is controlled so that the air outlet of the air conditioner is directed to a portion requiring more air conditioning according to the distance of the estimated temperature distribution pattern from the optimum temperature distribution pattern. It is possible to perform air conditioning according to the thermal environment in which the air conditioner is operating, and to perform air conditioning control with high comfort. Further, since the air conditioner is controlled in accordance with the air conditioning comfort level accurately estimated by the comfort feeling estimating means, air conditioning control with high comfort can be always performed. (Third Embodiment) A third embodiment is another example in which the air-conditioning control device of the present invention is applied to control of an air conditioner installed in an automobile room, a house room, or the like. As shown in FIG. 12, the air-conditioning control device according to the third embodiment includes a thermal environment detection unit 30, a human body heat model 31, a thermal sensation estimation unit 32, and a comfortable sensation estimation, as in the second embodiment. Means 33, a control signal generating means 34, and an air conditioner 35.
4 is provided with an air-conditioning-part priority determining means 36 for determining a part in which air-conditioning is preferentially performed. Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the air-conditioning control device of the second embodiment.

【0054】温熱環境検出手段30は、人体の頭部付近
に設置された温熱環境検出手段30A、人体の胴体付近
に設置された温熱環境検出手段30B、人体の腕部付近
に設置された温熱環境検出手段30C、及び人体の足付
近に設置された温熱環境検出手段30Dから構成されて
いる。温熱環境検出手段30A〜Dは、それぞれ風速セ
ンサ、温度センサ、日射センサ、及び湿度センサを備え
ており、所定時間τ毎に人体頭部付近、胴体付近、腕部
付近、足付近の風速、温度、日射量、及び湿度を検出す
る。
The thermal environment detecting means 30 includes a thermal environment detecting means 30A installed near the head of the human body, a thermal environment detecting means 30B installed near the torso of the human body, and a thermal environment installed near the arm of the human body. It comprises a detecting means 30C and a thermal environment detecting means 30D installed near the foot of the human body. Each of the thermal environment detecting means 30A to 30D includes a wind speed sensor, a temperature sensor, a solar radiation sensor, and a humidity sensor, and the wind speed, the temperature near the human body, the vicinity of the torso, the vicinity of the arm, and the vicinity of the foot every predetermined time τ. , Solar radiation, and humidity are detected.

【0055】人体熱モデル31は、温熱環境検出手段3
0で検出した人体周囲の温熱環境要素である風速、温
度、日射量、及び湿度に基づいて、全身温感を推定する
生理情報である顔部皮膚温、胴部温感を推定する生理情
報である胴部皮膚温、腕部温感を推定する生理情報であ
る腕部皮膚温、及び足部温感を推定する生理情報である
足部皮膚温を算出するための数理モデルである。
The human body heat model 31 includes the thermal environment detecting means 3
Based on the wind speed, temperature, insolation, and humidity, which are the thermal environment elements around the human body detected at 0, the physiological information for estimating the skin temperature of the face, the physiological information for estimating the body temperature, and the physiological information for estimating the body temperature It is a mathematical model for calculating a certain torso skin temperature, an arm skin temperature which is physiological information for estimating an arm temperature sensation, and a foot skin temperature which is physiological information for estimating a foot temperature sensation.

【0056】温感推定手段32は、第2の実施の形態の
温感推定手段22同様に、今回推定された顔部皮膚温を
記憶すると共に顔部皮膚温変化率を算出し、今回推定さ
れた顔部皮膚温及び顔部皮膚温変化率と全身温感との関
係を学習したニューラルネットワーク37を用いて入力
された顔部皮膚温及び顔部皮膚温変化率から全身温感を
定量的に推定する。また、胴部、腕部、及び足部につい
ても上記と同様にして、今回推定された特定部位の皮膚
温を記憶すると共に特定部位の皮膚温変化率を算出し、
図13に示すように、各部位毎に今回推定された特定部
位の皮膚温及び特定部位の皮膚温変化率と特定部位の温
感との関係を学習したニューラルネットワーク37を各
々用いて、入力された特定部位の皮膚温及び特定部位の
皮膚温変化率から特定部位の温感を定量的に推定する。
The thermal sensation estimating means 32, like the thermal sensation estimating means 22 of the second embodiment, stores the currently estimated face skin temperature and calculates the rate of change in the face skin temperature, and estimates the currently estimated face skin temperature. Quantitatively the whole body thermal sensation from the facial skin temperature and the facial skin temperature change rate that was input using the neural network 37 that learned the relationship between the facial skin temperature and the rate of facial skin temperature change and the whole body thermal sensation presume. In addition, in the same manner as described above for the torso, arm, and foot, the skin temperature of the specific part estimated this time is stored and the skin temperature change rate of the specific part is calculated,
As shown in FIG. 13, the input is performed using the neural network 37 that has learned the relationship between the skin temperature of the specific part estimated this time and the skin temperature change rate of the specific part and the thermal sensation of the specific part. The thermal sensation at the specific site is quantitatively estimated from the skin temperature at the specific site and the skin temperature change rate at the specific site.

【0057】快適感推定手段33は、全身温感、胴部温
感、腕部温感、及び足部温感の組み合わせ(温感分布パ
ターン)と快適感との関係を学習したニューラルネット
ワーク38を備えており、図14に示すように、このニ
ューラルネットワーク38を用いて、温感推定手段32
により各々推定された全身温感、胴部温感、腕部温感、
及び足部温感から空調の快適さのレベルを推定する。
The comfort sensation estimating means 33 generates the neural network 38 which has learned the relationship between the combination of the whole body heat sensation, the body heat sensation, the arm heat sensation and the foot heat sensation (heat sensation distribution pattern) and the comfort sensation. As shown in FIG. 14, the neural network 38 is used to
, Body temperature, arm temperature, arm temperature,
And the comfort level of the air conditioning is estimated from the foot warmth.

【0058】空調部位優先度判定手段36は、ニューラ
ルネットワーク38で快適感を推定する際の全身温感、
胴部温感、腕部温感、及び足部温感の各温感の寄与度を
解析し、例えば、1.頭部、2.胴部、3.足部、4.
腕部というように、寄与度が大きい順に優先順位を決定
する。優先順位が高い順に推定された温感を表す数値
が、暑い、寒いのいずれでもない中立領域近傍にあるか
否かを判断して、最初に中立領域近傍にないことが判明
した温感に係る部位を空調優先部位として抽出する。
The air-conditioning section priority determining means 36 determines the whole body temperature when estimating a feeling of comfort with the neural network 38,
The contribution of each of the body warmth, the arm warmth, and the foot warmth is analyzed. Head, 2. 2. torso, 3. foot,
The priority order is determined in the descending order of contribution, such as the arms. It is determined whether the numerical value representing the thermal sensation estimated in the descending order of priority is near the neutral region that is neither hot nor cold, and is related to the thermal sensation that is initially found not to be near the neutral region. The part is extracted as the air conditioning priority part.

【0059】制御信号発生手段34は、空調部位優先度
判定手段36が抽出した空調優先部位に応じて空調機3
5の吹出し口の向きを変更し、快適感推定手段33で推
定された空調の快適さのレベルに応じて空調機35の吹
出し温度、吹出し風量を段階的に変更するための制御信
号を発生する。
The control signal generating means 34 controls the air conditioner 3 according to the air conditioning priority part extracted by the air conditioning part priority determining means 36.
5, the control signal for changing the outlet temperature and the outlet air volume of the air conditioner 35 stepwise in accordance with the air conditioning comfort level estimated by the comfort feeling estimating means 33 is generated. .

【0060】次に、図15に示すフローチャートを参照
して、本実施の形態の空調快適感評価装置の人体熱モデ
ル31、温感推定手段32、快適感推定手段33、制御
信号発生手段34、及び空調部位優先度判定手段36に
おける処理動作をまとめて説明する。
Next, with reference to the flowchart shown in FIG. 15, a human body heat model 31, a warm feeling estimating means 32, a comfortable feeling estimating means 33, a control signal generating means 34 of the air conditioning comfort feeling evaluating apparatus of the present embodiment. The processing operation of the air conditioning part priority determination means 36 will be described together.

【0061】ステップ300〜310では、第2の実施
の形態のステップ200〜210と同様にして空調の快
適さのレベルを推定する。快適さのレベルは数段階に分
かれており、0が中立であり、マイナス側が「不快」を
表し、プラス側が「快適」を表す。次のステップ312
で、快適さのレベルが0以上であるか否かを判断し、快
適さのレベルが0以上である場合には、ステップ314
で、制御信号発生手段34は、空調機35の状態を現状
値に維持するための制御信号を発生し、ステップ300
に戻って、快適さのレベルが0未満になるまで、ステッ
プ300〜312の動作を繰り返し行う。
In steps 300 to 310, the comfort level of the air conditioning is estimated in the same manner as in steps 200 to 210 of the second embodiment. The level of comfort is divided into several levels, with 0 being neutral, a minus side representing "discomfort" and a plus side representing "comfortable". Next step 312
It is determined whether or not the comfort level is 0 or more, and if the comfort level is 0 or more, step 314 is executed.
Then, the control signal generating means 34 generates a control signal for maintaining the state of the air conditioner 35 at the current value, and
And the operations of steps 300 to 312 are repeated until the comfort level becomes less than 0.

【0062】一方、快適さのレベルが0未満になると、
次のステップ316で、空調部位優先度判定手段36
は、空調を優先的に行うべき空調優先部位を抽出する。
次のステップ318で、制御信号発生手段34は、抽出
された空調優先部位に空調機35の吹出し口を向けるた
めの制御信号を発生し、ステップ320で、空調機35
の吹出し温度を高温側に1ステップ変更し、空調機35
の吹出し風量を増加する方向に1ステップ変更するため
の制御信号を発生する。次のステップ322で、処理の
終了が指示されたか否かを判断し、終了が指示されてい
なければステップ300に戻り、ステップ200〜ステ
ップ222を繰り返す。
On the other hand, when the comfort level is less than 0,
In the next step 316, the air-conditioning part priority determination means 36
Extracts an air-conditioning priority site where air-conditioning should be performed with priority.
In the next step 318, the control signal generating means 34 generates a control signal for directing the air outlet of the air conditioner 35 to the extracted air conditioning priority portion.
The air outlet temperature of the air conditioner 35
A control signal for changing the amount of air blown by one step in a direction to increase the amount of blown air is generated. In the next step 322, it is determined whether or not the end of the process has been instructed. If the end has not been instructed, the process returns to step 300, and steps 200 to 222 are repeated.

【0063】以上の通り、本実施の形態では、人体熱モ
デルを用いて算出した各皮膚温及びその変化率を用いて
ニューラルネットワークにより全身温感、胴部温感、腕
部温感、及び足部温感を数値化して各々推定するので、
各温感を定量的に推定することができる。
As described above, in the present embodiment, the whole body temperature, body temperature, arm temperature, and foot temperature are detected by a neural network using each skin temperature and its change rate calculated using the human body heat model. Since the temperature of each part is quantified and estimated,
Each warm feeling can be estimated quantitatively.

【0064】また、温感分布パターンと快適感とが強い
相関関係を有していることに着目し、この温感分布パタ
ーンと快適感との関係を学習したニューラルネットワー
クを用いて空調の快適感のレベルを推定するので、膨大
なデータベースを持つことなく、簡単な数学モデルによ
り、その環境が快適か否かを定量的に推定することがで
きる。
Focusing on the fact that there is a strong correlation between the thermal sensation distribution pattern and the comfort sensation, using a neural network that has learned the relationship between the thermal sensation distribution pattern and the comfort sensation, the comfort sensation of air conditioning is obtained. , It is possible to quantitatively estimate whether the environment is comfortable or not by using a simple mathematical model without having a huge database.

【0065】また、胴部、腕部、足部に細分化した人体
の複数部位の温感分布パターンから快適感を推定するの
で、快適さのレベルを更に精度良く推定することができ
る。なお、温感を推定する人体の部位は胴部、腕部、足
部に限られず、胴部、背中部、腕部、大腿部、下腿部、
足先部等、更に細分化してもよい。その場合には快適感
の推定精度をより一層向上することができる。
Further, since the comfort level is estimated from the thermal distribution pattern of a plurality of parts of the human body subdivided into the torso, the arms, and the feet, the level of comfort can be estimated with higher accuracy. In addition, the part of the human body for estimating the thermal sensation is not limited to the torso, the arms, and the feet, but the torso, the back, the arms, the thighs, the lower thighs,
You may further subdivide, such as a toe part. In that case, the estimation accuracy of the feeling of comfort can be further improved.

【0066】また、ニューラルネットワークで快適感を
推定する際の各温感の寄与度を解析し、寄与度を考慮し
て空調優先部位を抽出して、より空調が必要な部位に空
調機の吹出し口を向けるように制御するので、人体の置
かれている温熱環境に応じた空調を行うことができ、快
適性の高い空調制御を行なうことができる。また、快適
感推定手段で精度良く推定された空調の快適さのレベル
に応じて空調機を制御するので、常に快適性の高い空調
制御を行なうことができる。 (第4の実施の形態)第4の実施の形態は、本発明の空
調制御装置を自動車室内や住宅室内等に設置された空調
機の制御に適用した更に他の例である。図16に示すよ
うに、第4の実施の形態に係る空調制御装置は、第2の
実施の形態と同様に、温熱環境検出手段40、人体熱モ
デル41、温感推定手段42、快適感推定手段43、制
御信号発生手段44、及び空調機45を備えており、こ
れら以外に、快適感推定手段43及び制御信号発生手段
44に接続され、空調機の運転停止を判断する空調機運
転停止判断手段46を備えている。以下、第2の実施の
形態の空調制御装置との相違点を中心に説明する。
In addition, the contribution of each thermal sensation when estimating a comfortable sensation by the neural network is analyzed, and the air-conditioning priority part is extracted in consideration of the contribution, and the air-conditioner blows out to the part that needs more air-conditioning. Since the control is performed so that the mouth is turned, air conditioning according to the thermal environment where the human body is placed can be performed, and air conditioning control with high comfort can be performed. Further, since the air conditioner is controlled in accordance with the air conditioning comfort level accurately estimated by the comfort feeling estimating means, air conditioning control with high comfort can be always performed. (Fourth Embodiment) The fourth embodiment is still another example in which the air-conditioning control device of the present invention is applied to the control of an air conditioner installed in an automobile room, a house room, or the like. As shown in FIG. 16, the air-conditioning control device according to the fourth embodiment includes a thermal environment detecting unit 40, a human body heat model 41, a thermal sensation estimating unit 42, and a comfortable sensation estimation, as in the second embodiment. Means 43, a control signal generating means 44, and an air conditioner 45, which are connected to the comfort sensation estimating means 43 and the control signal generating means 44 to determine whether to stop operating the air conditioner. Means 46 are provided. Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the air-conditioning control device of the second embodiment.

【0067】空調機運転停止判断手段46は、図17に
示すように、快適性のレベルに応じて空調機の運転を継
続するか、停止するかを予め定めた判断ロジックを記憶
しており、快適感推定手段43で推定された空調の快適
さのレベルに応じて、この判断ロジックに基づいて空調
機の運転を継続するか、停止するかを判断する。
As shown in FIG. 17, the air conditioner operation stop judging means 46 stores a judgment logic for determining whether to continue or stop the operation of the air conditioner according to the level of comfort. Based on this determination logic, it is determined whether to continue or stop the operation of the air conditioner according to the comfort level of the air conditioning estimated by the comfort feeling estimation means 43.

【0068】制御信号発生手段44は、空調機運転停止
判断手段46の判断に応じて空調機45の運転を継続ま
たは停止するための制御信号を発生する。
The control signal generating means 44 generates a control signal for continuing or stopping the operation of the air conditioner 45 in accordance with the judgment of the air conditioner operation stop judging means 46.

【0069】次に、図19に示すフローチャートを参照
して、本実施の形態の空調快適感評価装置の人体熱モデ
ル41、温感推定手段42、快適感推定手段43、制御
信号発生手段44、及び空調機運転停止判断手段46に
おける処理動作をまとめて説明する。
Next, with reference to the flow chart shown in FIG. 19, the human body heat model 41, the warm feeling estimating means 42, the comfortable feeling estimating means 43, the control signal generating means 44 of the air conditioning comfort feeling evaluating apparatus of the present embodiment. The processing operation of the air conditioner operation stop determination means 46 will be described together.

【0070】ステップ400〜410では、第2の実施
の形態のステップ200〜210と同様にして空調の快
適さのレベルを推定する。快適さのレベルは数段階に分
かれており、0が中立であり、マイナス側が「不快」を
表し、プラス側が「快適」を表す。次のステップ412
で、快適さのレベルが0以上であるか否かを判断し、快
適さのレベルが0未満である場合には、ステップ414
で、空調機運転停止判断手段46は、判断ロジックに基
づいて空調機の運転を継続することを判断する。この空
調機運転停止判断手段46の判断に基づき、制御信号発
生手段44は、空調機45の状態を現状値に維持するた
めの制御信号を発生し、ステップ400に戻って、快適
さのレベルが0以上になるまで、ステップ400〜41
2の動作を繰り返し行う。
In steps 400 to 410, the comfort level of the air conditioning is estimated in the same manner as in steps 200 to 210 of the second embodiment. The level of comfort is divided into several levels, with 0 being neutral, a minus side representing "discomfort" and a plus side representing "comfortable". Next step 412
It is determined whether the comfort level is equal to or greater than 0, and if the comfort level is less than 0, the process proceeds to step 414.
Then, the air conditioner operation stop determination means 46 determines to continue the operation of the air conditioner based on the determination logic. Based on the judgment of the air conditioner operation stop judging means 46, the control signal generating means 44 generates a control signal for maintaining the state of the air conditioner 45 at the current value, and returns to step 400 to reduce the comfort level. Steps 400 to 41 until 0 or more
Step 2 is repeated.

【0071】一方、快適さのレベルが0以上になると、
次のステップ416で、空調機運転停止判断手段46
は、判断ロジックに基づいて空調機の運転を停止するこ
とを判断する。この空調機運転停止判断手段46の判断
に基づき、制御信号発生手段44は、空調機45を停止
するための制御信号を発生する。次のステップ418
で、処理の終了が指示されたか否かを判断し、終了が指
示されていなければステップ400に戻り、ステップ4
00〜ステップ418を繰り返す。
On the other hand, when the comfort level becomes 0 or more,
In the next step 416, the air conditioner operation stop judging means 46
Determines that the operation of the air conditioner should be stopped based on the determination logic. Based on the judgment of the air conditioner operation stop judging means 46, the control signal generating means 44 generates a control signal for stopping the air conditioner 45. Next step 418
It is determined whether the end of the process has been instructed. If the end has not been instructed, the process returns to step 400, and
Steps 00 to 418 are repeated.

【0072】図18(A)に推定された快適さのレベル
の時間変化を表示し、図18(B)に空調機45を運転
または停止するための制御信号を表示する。両図から分
かるように、推定された快適さのレベルに応じて空調機
のオンオフによる省動力空調を行なう場合には、快適さ
のレベルの推定値も略0に収束するようになる。
FIG. 18A shows a temporal change in the estimated comfort level, and FIG. 18B shows a control signal for operating or stopping the air conditioner 45. As can be seen from both figures, when performing power-saving air-conditioning by turning on and off the air conditioner according to the estimated level of comfort, the estimated value of the level of comfort also converges to substantially zero.

【0073】以上の通り、本実施の形態では、人体熱モ
デルを用いて算出した各皮膚温及びその変化率を用いて
ニューラルネットワークにより全身温感、胴部温感、腕
部温感、及び足部温感を数値化して各々推定するので、
各温感を定量的に推定することができる。
As described above, in the present embodiment, the whole body temperature, body temperature, arm temperature, and foot temperature are detected by a neural network using each skin temperature and its rate of change calculated using the human body heat model. Since the temperature of each part is quantified and estimated,
Each warm feeling can be estimated quantitatively.

【0074】また、温感分布パターンと快適感とが強い
相関関係を有していることに着目し、この温感分布パタ
ーンと快適感との関係を学習したニューラルネットワー
クを用いて空調の快適感のレベルを推定するので、膨大
なデータベースを持つことなく、簡単な数学モデルによ
り、その環境が快適か否かを定量的に推定することがで
きる。
Focusing on the fact that there is a strong correlation between the distribution pattern of warmth and the feeling of comfort, the comfort of air conditioning is learned using a neural network that has learned the relationship between the distribution pattern of warmth and comfort. , It is possible to quantitatively estimate whether the environment is comfortable or not by using a simple mathematical model without having a huge database.

【0075】また、本実施の形態では、人体の複数部位
の温感分布パターンから快適感を推定するので、快適さ
のレベルをより精度良く推定することができる。
Further, in the present embodiment, the comfort level is estimated from the distribution pattern of the thermal sensations of a plurality of parts of the human body, so that the level of the comfort level can be more accurately estimated.

【0076】また、快適感推定手段で精度良く推定され
た空調の快適さのレベルに応じて空調機を制御するの
で、快適性を損なうことなく空調機のオンオフによる省
動力空調を行なうことができる。
Further, since the air conditioner is controlled in accordance with the air conditioning comfort level accurately estimated by the comfort feeling estimating means, it is possible to perform power-saving air conditioning by turning on and off the air conditioner without impairing comfort. .

【0077】[0077]

【発明の効果】本発明の快適感評価装置は、温熱環境検
出手段が検出した人体周囲の温熱環境を、温感分布推定
手段により人間が暖かい、涼しいの感覚としてどう感じ
るかを定量的に推定するのに加え、快適感推定手段によ
りその環境が快適か否かを定量的に推定することができ
る、という効果を奏する。
The comfort evaluation apparatus of the present invention quantitatively estimates how the human perceives the thermal environment around the human body detected by the thermal environment detecting means as a feeling of warm and cool by the thermal sensation distribution estimating means. In addition to this, it is possible to quantitatively estimate whether or not the environment is comfortable by the comfort feeling estimating means.

【0078】本発明の空調制御装置は、快適感推定手段
により定量的に数値化して推定した温熱的快適感に基づ
いて空調を制御することにより、常に快適性の高い空調
制御を実現することができる、という効果を奏する。
The air-conditioning control device of the present invention controls the air-conditioning based on the thermal comfort sensation quantitatively estimated by the comfort sensation estimating means, thereby realizing air-conditioning control with high comfort at all times. It has the effect of being able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施の形態に係る快適感評価装置の概略
構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a comfort evaluation apparatus according to a first embodiment.

【図2】快適感推定手段に予め記憶された全身温感Sと
快適感との関係を表すテーブルである。
FIG. 2 is a table showing a relationship between a whole body warm feeling S and a feeling of comfort stored in advance in a feeling of comfort estimating means.

【図3】第1の実施の形態に係る快適感評価装置の主要
部の処理動作を説明するフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a processing operation of a main part of the comfort evaluation device according to the first embodiment;

【図4】表示装置に表示された推定された快適さのレベ
ルの時間変化を表す概略図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a temporal change of an estimated comfort level displayed on a display device.

【図5】(A)及び(B)は、快適感推定手段に予め記
憶された全身温感Sと快適感との関係を表すテーブルで
ある。
FIGS. 5A and 5B are tables showing the relationship between the whole body warm feeling S and the comfort sensation stored in the comfort sensation estimating means in advance.

【図6】第2の実施の形態に係る空調制御装置の概略構
成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an air-conditioning control device according to a second embodiment.

【図7】(A)〜(C)は、第2の実施の形態の温感推
定手段のニューラルネットワークの入出力関係を説明す
る概略図である。
FIGS. 7A to 7C are schematic diagrams illustrating input / output relations of a neural network of a feeling sensation estimating unit according to a second embodiment.

【図8】温感分布パターンと快適感との関係を示す概略
図である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a relationship between a warm feeling distribution pattern and comfort.

【図9】第2の実施の形態の快適感推定手段のニューラ
ルネットワークの入出力関係を説明する概略図である。
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an input / output relationship of a neural network of a comfort feeling estimating unit according to the second embodiment.

【図10】第2の実施の形態に係る空調制御装置の主要
部の処理動作を説明するフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart illustrating a processing operation of a main part of an air conditioning control device according to a second embodiment.

【図11】推定された温感分布パターンと最適な温感分
布パターンとを比較した線図である。
FIG. 11 is a diagram comparing an estimated thermal sensation distribution pattern with an optimal thermal sensation distribution pattern.

【図12】第3の実施の形態に係る空調制御装置の概略
構成を示すブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an air-conditioning control device according to a third embodiment.

【図13】第3の実施の形態の温感推定手段のニューラ
ルネットワークの入出力関係を説明する概略図である。
FIG. 13 is a schematic diagram illustrating an input / output relationship of a neural network of a thermal sensation estimating unit according to the third embodiment.

【図14】第3の実施の形態の快適感推定手段のニュー
ラルネットワークの入出力関係を説明する概略図であ
る。
FIG. 14 is a schematic diagram illustrating an input / output relationship of a neural network of a comfort feeling estimating unit according to the third embodiment.

【図15】第3の実施の形態に係る空調制御装置の主要
部の処理動作を説明するフローチャートである。
FIG. 15 is a flowchart illustrating a processing operation of a main part of an air conditioning control device according to a third embodiment.

【図16】第4の実施の形態に係る空調制御装置の概略
構成を示すブロック図である。
FIG. 16 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an air-conditioning control device according to a fourth embodiment.

【図17】快適性のレベルに応じて空調機の運転を継続
するか、停止するかを予め定めた判断ロジックを示す概
略図である。
FIG. 17 is a schematic diagram showing a determination logic for determining in advance whether to continue or stop the operation of the air conditioner according to the level of comfort.

【図18】(A)は推定された快適さのレベルの時間変
化を表す線図であり、(B)は空調機を運転または停止
するための制御信号を表示する線図である。
18A is a diagram showing a temporal change in an estimated comfort level, and FIG. 18B is a diagram showing a control signal for operating or stopping an air conditioner.

【図19】第3の実施の形態に係る空調制御装置の主要
部の処理動作を説明するフローチャートである。
FIG. 19 is a flowchart illustrating a processing operation of a main part of the air-conditioning control device according to the third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、20、30、40 温熱環境検出手段 11、21、31、41 人体熱モデル 12、22、32、42 温感推定手段 13、23、33、43 快適感推定手段 14 表示装置 15 記録装置 24、34、44 制御信号発生手段 25、35、45 空調機 36 空調部位優先度判定手段 46 空調機運転停止判断手段 10, 20, 30, 40 Thermal environment detecting means 11, 21, 31, 41 Human body heat model 12, 22, 32, 42 Warm feeling estimating means 13, 23, 33, 43 Comfort feeling estimating means 14 Display device 15 Recording device 24 , 34, 44 control signal generating means 25, 35, 45 air conditioner 36 air conditioning part priority determining means 46 air conditioner operation stop determining means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 茨木 克也 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 藏薗 功一 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 Fターム(参考) 3L060 AA05 CC01 CC11 DD02 EE45 3L061 BA01 BA07  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Katsuya Ibaraki 41-Cho, Yokomichi, Nagakute-cho, Aichi-gun, Aichi Prefecture Inside Toyota Central Research Laboratory, Inc. (72) Inventor Koichi Kurazono Nagakute-cho, Aichi-gun, Aichi Prefecture No. 41, Yojimichi, Chumoji, F-term in Toyota Central R & D Laboratories Co., Ltd. (Reference) 3L060 AA05 CC01 CC11 DD02 EE45 3L061 BA01 BA07

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】人体周囲の温熱環境要素を検出する温熱環
境検出手段と、 前記温熱環境要素に基づいて人体熱モデルにより人体の
特定部位の皮膚温を推定し、推定した皮膚温に基づいて
全身温感または全身温感及び人体の特定部位における温
感を推定する温感推定手段と、 前記全身温感または全身温感及び人体の特定部位におけ
る温感に基づいて快適感を推定する快適感推定手段と、 を含む快適感評価装置。
A thermal environment detecting means for detecting a thermal environment element around a human body; estimating a skin temperature of a specific part of a human body by a human body heat model based on the thermal environment element; and a whole body based on the estimated skin temperature. A thermal sensation estimating means for estimating a thermal sensation or a whole body thermal sensation and a thermal sensation at a specific part of the human body; and a comfort sensation estimation for estimating a comfortable sensation based on the whole body thermal sensation or the whole body thermal sensation and the thermal sensation at a specific part of the human body. Means for evaluating comfort.
【請求項2】人体周囲の温熱環境要素を検出する温熱環
境検出手段と、 前記温熱環境要素に基づいて人体熱モデルにより人体の
特定部位の皮膚温を推定し、推定した皮膚温に基づいて
全身温感または全身温感及び人体の特定部位における温
感を推定する温感推定手段と、 前記全身温感または全身温感及び人体の特定部位におけ
る温感に基づいて快適感を推定する快適感推定手段と、 前記推定された快適感に基づいて空調を制御する空調制
御手段と、 を含む空調制御装置。
2. A thermal environment detecting means for detecting a thermal environment element around a human body, a skin temperature of a specific part of a human body is estimated by a human body heat model based on the thermal environment element, and a whole body is estimated based on the estimated skin temperature. A thermal sensation estimating means for estimating a thermal sensation or a whole body thermal sensation and a thermal sensation at a specific part of the human body; and a comfort sensation estimation for estimating a comfortable sensation based on the whole body thermal sensation or the whole body thermal sensation and the thermal sensation at a specific part of the human body. And an air conditioning control unit for controlling air conditioning based on the estimated feeling of comfort.
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