JP2011158157A

JP2011158157A - 換気制御装置

Info

Publication number: JP2011158157A
Application number: JP2010019534A
Authority: JP
Inventors: Katsuji Yoshii; 勝治吉井; Shigeru Okada; 茂岡田; Kazuhiro Sekiguchi; 和弘関口
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2010-01-29
Filing date: 2010-01-29
Publication date: 2011-08-18
Anticipated expiration: 2030-01-29
Also published as: CN102141286B; EP2357419A3; EP2357419B1; EP2357419A2; US20110189938A1; CN102141286A; JP5528833B2

Abstract

【課題】換気システムにおいて外気の導入量を最適化できる。
【解決手段】外気を室内空間に導入するとともに外気の導入量を変更可能な吸気装置を備えた室内換気システムの換気制御装置であって、前記室内空間に居る人の数を判断し、人数情報として出力する人数検出部と、前記人数情報を取得し、前記人数情報で示される人の数が増えるほど多くの量の外気が導入されるように、前記吸気装置を制御する制御部と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、換気制御装置に関する。

撮像装置からの信号を処理して各制御領域における人の存否を判定し、人が居ない領域については人が不快感を示す限度の目標温度に設定する一方、人が居る領域については空気吹出速度を許容限界値まで増加させつつ快適温度よりも低目の目標温度に設定する空気調和機が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特許第３８４８７８６号公報

前述の空気調和機では、外気の導入については何ら考慮されていなかった。このため、実際に居る人の人数にかかわらず、被調和空間の許容最大人数に応じた量の外気を導入する必要があった。このため、被調和空間に居る人の数が少ないほど無駄に多くの外気が導入され、効率が悪くなってしまう。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、外気の導入量を最適化することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、外気を室内空間に導入するとともに外気の導入量を変更可能な吸気装置を備えた室内換気システムの換気制御装置であって、前記室内空間に居る人の数を判断し、人数情報として出力する人数検出部と、前記人数情報を取得し、前記人数情報で示される人の数が増えるほど多くの量の外気が導入されるように、前記吸気装置を制御する制御部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、外気の導入量を最適化できる。

電気機器管理システムの構成を説明する図である。室内空間における電気機器類の配置を模式的に説明する図である。（ａ）はホストコンピュータの構成を説明するブロック図である。（ｂ）はメモリーに設けられた記憶領域を説明する図である。（ａ）は映像処理コンピュータの構成を説明するブロック図である。（ｂ）はメモリーに設けられた記憶領域を説明する図である。（ａ）は空気調和機が備える制御系の構成を説明するブロック図である。（ｂ）はメモリーに設けられた記憶領域を説明する図である。（ａ）は蛍光灯ユニットが備える制御系の構成を説明するブロック図である。（ｂ）はメモリーに設けられた記憶領域を説明する図である。制御パターン例（Ａ）を説明する図である。制御パターン例（Ｂ）を説明する図である。制御パターン例（Ｃ）を説明する図である。制御パターン例（Ｄ）を説明する図である。制御パターン例（Ｅ）を説明する図である。制御パターン例（Ｆ）を説明する図である。動作を説明するフローチャートである。

＜システム構成＞
以下、本実施形態の電気機器管理システム（空調システム，室内換気システム）について説明する。図１に示すように、この電気機器管理システムは、ビルディング（建物）の室内空間１（被調和空間，被換気空間）に設置される複数種類の電気機器の動作を管理するものである。室内空間１に設置される電気機器としては、例えば、複数台の空気調和機１０、複数台の蛍光灯ユニット２０（照明ユニット）、複数台の吸気装置３０、複数台の排気装置４０、及び複数台のカメラ５０がある。また、ビルディングには、空気調和機１０用の室外機６１及び通信アダプタ６２と、蛍光灯ユニット２０用の照明インタフェース７０と、ホストコンピュータ１００と、映像処理コンピュータ２００とを有する。

この電気機器管理システムでは室内空間１が仮想的に複数の区画に分割されており、区画毎に空調や換気が制御されている。図２に示すように、本実施形態では室内空間１が水平方向へ碁盤目状に分割されている。便宜上、縦方向に４分割され、横方向に４分割された１６個の矩形状区画１Ａ〜１Ｐを有する室内空間１を例に挙げて説明する。

空気調和機１０は、室内空間１の異なる場所に配置されている。本実施形態では、１６個の空気調和機１０Ａ〜１０Ｐが１６個の区画１Ａ〜１Ｐのそれぞれに１つずつ設けられている。そして、各空気調和機１０Ａ〜１０Ｐは、対応する区画１Ａ〜１Ｐを設定温度にするための動作をする。

蛍光灯ユニット２０もまた、複数の区画１Ａ〜１Ｐのそれぞれに設けられている。本実施形態では、１６個の蛍光灯ユニット２０Ａ〜２０Ｐが区画１Ａ〜１Ｐのそれぞれに１つずつ設けられている。そして、各蛍光灯ユニット２０Ａ〜２０Ｐは明るさが調整可能であり、各区画１Ａ〜１Ｐの明るさを調整できる。

吸気装置３０及び排気装置４０もまた、複数の区画１Ａ〜１Ｐのそれぞれに設けられている。本実施形態では、複数の吸気口３１Ａ〜３１Ｐ及び排気口４１Ａ〜４１Ｐが区画１Ａ〜１Ｐのそれぞれに１つずつ設けられている。そして、吸気装置３０は、吸気モータ３２の回転数を制御することで、各吸気口３１Ａ〜３１Ｐから室内空間１に導入される外気の量を個別に変更できる。同様に、排気装置４０は、排気モータ４２の回転数を制御することで、室内空間１から各排気口４１Ａ〜４１Ｐを通じて外部に排出される空気の量を個別に変更できる。これらの吸気モータ３２や排気モータ４２は、ホストコンピュータ１００から出力される吸排気変更用信号によって個別に回転数が変化される。すなわち、ホストコンピュータ１００は、吸気装置３０での吸気量や排気装置４０での排気量を制御できる。

カメラ５０は、室内空間１を撮影するためのものである。本実施形態では、図２に示すように、室内空間１に４つのカメラ５０Ａ〜５０Ｄが設けられている。すなわち、４つの区画１Ａ，１Ｂ，１Ｅ，１Ｆが接する位置にカメラ５０Ａが配置され、区画１Ｃ，１Ｄ，１Ｇ，１Ｈが接する位置にカメラ５０Ｂが配置されている。同様に、区画１Ｉ，１Ｊ，１Ｍ，１Ｎが接する位置にカメラ５０Ｃが配置され、区画１Ｋ，１Ｌ，１Ｏ，１Ｐが接する位置にカメラ５０Ｄが配置されている。

前述した各部のうち、カメラ５０、映像処理コンピュータ２００、及びホストコンピュータ１００の組は、室内空間１における空調を制御する空調制御装置に相当する。そして、室内空間１における換気を制御する換気制御装置にも相当する。また、カメラ５０、及び映像処理コンピュータ２００の組は、室内空間１における人の有無を検出する人検出部や室内空間１に居る人の数を判断する人数検出部に相当する。さらに、ホストコンピュータ１００は、カメラ５０及び映像処理コンピュータ２００による人の検出結果に応じ、空気調和機１０のそれぞれについて設定温度を調整したり、吸気装置３０や排気装置４０のそれぞれについて吸排気量を設定したり、蛍光灯ユニット２０のそれぞれについて照度を設定したりする制御部（調整部）に相当する。

＜電気的構成＞
次に、電気機器管理システムの電気的構成について説明する。

＜ホストコンピュータ１００について＞
図３（ａ）に示すように、ホストコンピュータ１００は、制御部１１０と、タイマー１２０と、通信用インタフェース１３０とを有する。

制御部１１０は、ＣＰＵ１４０とメモリー１５０とを有しており、ＣＰＵ１４０がメモリー１５０に記憶されたプログラムを実行することで、各種の制御動作が実現される。例えば、空気調和機１０、吸気モータ３２、排気モータ４２、及び蛍光灯ユニット２０に対して設定を変更するための変更用信号を出力する。タイマー１２０は、制御上必要とされる時間情報を出力する。例えば、動作タイミングを規定するタイミング情報を所定時間毎に出力したり、現在時刻を示す現在時刻情報を出力したりする。通信用インタフェース１３０は、ホストコンピュータ１００における通信を制御する。

メモリー１５０の一部領域は、図３（ｂ）に示すように、プログラム記憶領域１５１、識別情報記憶領域１５２、人数情報記憶領域１５３、平均人数情報記憶領域１５４、空調用パターン記憶領域１５５、換気用パターン記憶領域１５６、及び照明用パターン記憶領域１５７として用いられている。

プログラム記憶領域１５１には、ＣＰＵ１４０によって読み出されて実行されるプログラムが記憶されている。

識別情報記憶領域１５２には、ホストコンピュータ１００と通信可能な電気機器について、その電気機器を示す識別情報が記憶されている。例えば、各空気調和機１０Ａ〜１０Ｐ、及び各蛍光灯ユニット２０Ａ〜２０Ｐについて、それぞれの機器を示す固有の識別情報が記憶されている。従って、ホストコンピュータ１００は、受信した情報に含まれる識別情報を、識別情報記憶領域１５２に記憶された識別情報と照合することで、受信した情報が何れの電機機器から送信されたものかを認識できる。

人数情報記憶領域１５３には、映像処理コンピュータ２００から所定間隔で送信される人数情報（後述）が記憶される。本実施形態では、その時点における区画毎の人数を示す人数情報が１分ごとに送信される。そして、この人数情報が、最新のものから３分前（所定時間前）のものまでの複数組記憶される。

平均人数情報記憶領域１５４には、所定時間前からの平均人数の情報が記憶される。本実施形態では、人数情報記憶領域１５３に記憶された３組の人数情報を参照し、これらの平均値を算出することで、過去３分間における各区画１Ａ〜１Ｐの人の数を算出する。このように過去３分間の平均値を算出して制御に用いると、各区画１Ａ〜１Ｐに継続して居る人の数を容易に把握でき、制御が過度に細かくなってしまう不具合を抑制できる。

空調用パターン記憶領域１５５には、各空気調和機１０Ａ〜１０Ｐのそれぞれについて設定温度を調整する空調用パターン（温度調整データ）が、区画毎の人の有無のパターンに応じた複数種類記憶される。この空調用パターンは、複数の区画１Ａ〜１Ｐのうち人が検出されない無人区画の温度が、人が検出される有人区画の温度よりも高くなるように設定温度を調整する冷房時のデータと、前記無人区画の温度が前記有人区画の温度よりも低くなるように設定温度を調整する暖房時のデータとを有している。なお、空調用パターンについては後で詳しく説明する。

換気用パターン記憶領域１５６には、外気の導入量や室内空気の排出量を複数の吸気口３１Ａ〜３１Ｐや排気口４１Ａ〜４１Ｐのそれぞれについて設定する換気用パターン（吸気量データ，排気量データ）が記憶されている。この換気用パターンは、有人区画から遠い吸気口３１で導入される外気の量が、この有人区画から近い吸気口３１で導入される外気の量よりも多くなるように調整するものである。また、有人区画から遠い排気口４１から排出される室内空気の量が、この有人区画から近い排気口４１から排出される室内空気の量よりも多くなるように調整するものである。そして、この換気用パターンもまた、区画毎の人の有無のパターンに応じた複数種類が記憶されている。なお、換気用パターンについても後で詳しく説明する。

照明用パターン記憶領域１５７には、各蛍光灯ユニット２０Ａ〜２０Ｐのそれぞれについて照度を調整する照明用パターン（照度調整データ）が、区画毎の人の有無のパターンに応じた複数種類記憶される。この照明用パターンは、有人区画から遠い蛍光灯ユニット２０の照度を、この有人区画から近い蛍光灯ユニット２０の照度よりも小さくするように調整するものである。なお、照明用パターンについても後で詳しく説明する。

＜映像処理コンピュータ２００について＞
図４（ａ）に示すように、映像処理コンピュータ２００は、制御部２１０と、タイマー２２０と、通信用インタフェース２３０とを有する。

制御部２１０は、ＣＰＵ２４０とメモリー２５０とを有しており、ＣＰＵ２４０がメモリー２５０に記憶されたプログラムを実行することで、各種の制御動作が実現される。例えば、カメラ５０で撮影された映像データから人の数を区画毎に判断する処理や人の数を区画毎に示す人数情報をホストコンピュータ１００へ送信する処理を行う。タイマー２２０は、制御上必要とされる時間情報（タイミング情報，現在時刻情報）を出力する。通信用インタフェース２３０は、ホストコンピュータ１００における通信を制御する。

メモリー２５０の一部領域は、図４（ｂ）に示すように、プログラム記憶領域２５１、映像データ記憶領域２５２、及び人数情報記憶領域２５３として用いられている。

プログラム記憶領域２５１には、ＣＰＵ２４０によって読み出されて実行されるプログラムが記憶されている。映像データ記憶領域２５２には、各カメラ５０Ａ〜５０Ｄで撮影された映像データが記憶される。この映像データ記憶領域２５２に記憶された映像データは、制御部２１０が、人の数を区画毎に判断する処理を行う際に参照される。人数情報記憶領域２５３には、制御部２１０によって取得された人数情報が記憶される。

＜空気調和機１０について＞
図５（ａ）に示すように、空気調和機１０は、制御部１１と、通信用インタフェース１２とを有する。制御部１１は、各種の制御動作を実行する部分であり、ＣＰＵ１３とメモリー１４とを有する。通信用インタフェース１２は、空気調和機１０における通信を制御する。
メモリーの一部領域は、図５（ｂ）に示すように、プログラム記憶領域１４ａ、識別情報記憶領域１４ｂ、及び設定温度情報記憶領域１４ｃとして用いられている。

プログラム記憶領域１４ａには、ＣＰＵ１３によって読み出されて実行されるプログラムが記憶されている。識別情報記憶領域１４ｂには、その空気調和機１０を示す固有の識別情報が記憶されている。この識別情報は、空気調和機１０が情報を送受信する際に用いられる。例えば、空気調和機１０は、設定温度を変更するための温度変更用信号を受信する際に、対応する識別情報が含まれた温度変更用信号を受信する。これにより、空気調和機１０は、温度変更用信号の受信時に、対象となる温度変更用信号を選択して受信できる。設定温度情報記憶領域１４ｃには、その空気調和機１０における設定温度や風量の情報を示す設定温度情報が記憶されている。制御部１１は、設定温度情報を参照することで設定温度や風量を認識して対応する区画の温度調整を行う。従って、設定温度情報の内容を書き換えることで、対応する区画の温度を調整できる。

＜蛍光灯ユニット２０について＞
図６（ａ）に示すように、蛍光灯ユニット２０は、制御部２１と、通信用インタフェース２２とを有する。制御部２１は、各種の制御動作を実行する部分であり、ＣＰＵ２３とメモリー２４とを有する。通信用インタフェース２２は、蛍光灯ユニット２０における通信を制御する。

メモリー２４の一部領域は、図６（ｂ）に示すように、プログラム記憶領域２４ａ、識別情報記憶領域２４ｂ、及び照度情報記憶領域２４ｃとして用いられている。プログラム記憶領域２４ａには、ＣＰＵ２３によって読み出されて実行されるプログラムが記憶されている。識別情報記憶領域２４ｂには、その蛍光灯ユニット２０を示す固有の識別情報が記憶されている。この識別情報は、蛍光灯ユニット２０が情報を送受信する際に用いられる。例えば、蛍光灯ユニット２０は、その蛍光灯ユニット２０における照度を変更するための照度変更用信号を受信する際に、対応する識別情報が含まれた照度変更用信号を受信する。これにより、蛍光灯ユニット２０は、照度変更用信号の受信時に必要な照度制御情報を選択して受信できる。照度情報記憶領域２４ｃには、その蛍光灯ユニット２０における照度を示す照度情報が記憶されている。制御部２１は、照度情報を参照することによって照度の設定値を認識し、蛍光灯に対する制御を行う。従って、照度情報の内容を書き換えることで、蛍光灯ユニット２０の照度を変更できる。

＜各パターンの具体例について＞
次に、ホストコンピュータ１００のメモリーに記憶される複数種類の制御パターン、すなわち空調用パターン、換気用パターン、及び照明用パターンについて詳しく説明する。前述したように、空調用パターンは、区画毎の人の有無のパターンに応じ、各空気調和機１０Ａ〜１０Ｐについて設定温度を調整するものである。また、換気用パターンは、区画毎の人の数のパターンに応じ、外気の導入量や室内空気の排出量を複数の吸気口３１Ａ〜３１Ｐや排気口４１Ａ〜４１Ｐのそれぞれについて設定するものである。言い換えれば、各吸気モータ３２や各排気モータ４２の回転速度を設定するものである。さらに、照明用パターンは、区画毎の人の有無のパターンに応じ、各蛍光灯ユニット２０のそれぞれについて照度を調整するものである。

なお、想定される全ての制御パターンを開示することは困難であるため、ここではいくつかの典型例について説明をすることにする。

＜制御パターン例（Ａ）について＞
制御パターン例（Ａ）は、室内空間１の中心近くにある区画１Ｆに人が居る場合の制御パターンである。すなわち、この区画１Ｆのみに所定数の人が居り、かつ、この区画１Ｆについての設定温度が２６℃の場合における冷房運転時の制御パターンである。

この制御パターン例（Ａ）の空調用パターンでは、人が居る区画１Ｆ（特定エリア）を中心とし、そこから周辺へ向けて放射状に段階的な温度勾配を設けて温度を設定している。要するに、制御パターン例（Ａ）の空調用パターンでは、２次元的な広がりをもって温度が段階的に変化するように、各空気調和機１０Ａ〜１０Ｐの動作条件が設定される。

例えば、図７に示すように、区画１Ｆの空気調和機１０Ｆについて、温度が２６℃に設定され、風量が１０段階中の［８］であったとする。この場合、図において区画１Ｆの上下方向と左右方向に隣接する区画１Ｂ，１Ｅ，１Ｇ，１Ｊの各空気調和機１０Ｂ，１０Ｅ，１０Ｇ，１０Ｊについては、温度が１℃高い２７℃に設定されるとともに風量が２段階少ない［６］に設定される。また、区画１Ｆの斜め方向に隣接する区画１Ａ，１Ｃ，１Ｉ，１Ｋの各空気調和機１０Ａ，１０Ｃ，１０Ｉ，１０Ｋについては、温度が２℃高い２８℃に設定されるとともに風量が４段階少ない［４］に設定される。他の区画の空気調和機１０についても同様であり、区画１Ｆから離れるほど高い温度に設定されるとともに風量が少なくなるように設定される。

外気の導入及び室内空気の排出に関しては、区画１Ｆから一番遠い区画１Ｐの吸気装置３０及び排気装置４０のみで行われるよう設定されている。すなわち、区画１Ｐの吸気口３１Ｐ及び排気口４１Ｐについては吸気量及び排気量が１０段階中の［８］とされ、他の区画１Ａ〜１Ｏの吸気口３１Ａ〜３１Ｏ及び排気口４１Ａ〜４１Ｏについては吸気量及び排気量が［０］とされている。なお、吸気口３１Ｐでの吸気量及び排気量は、区画１Ｆに居ると判断された人数に応じて定められる。従って、人数が増えれば吸気量及び排気量が［９］や［１０］に設定され、人数が減れば吸気量及び排気量が［５］や［６］に設定されることになる。

蛍光灯ユニット２０による照明に関しては、区画１Ｆ及びこの区画１Ｆに隣接する区画１Ａ〜１Ｃ，１Ｅ，１Ｇ，１Ｉ〜１Ｋについて、対応する蛍光灯ユニット２０Ａ〜２０Ｃ，２０Ｅ，２０Ｇ，２０Ｉ〜２０Ｋを点灯させ、他の区画については蛍光灯ユニット２０を点灯させないように制御される。詳しくは、区画１Ｆの蛍光灯ユニット２０Ｆが最も明るい１００％に設定されるとともに、区画１Ｂ，１Ｅ，１Ｇ，１Ｊの蛍光灯ユニット２０Ｂ，２０Ｅ，２０Ｇ，２０Ｊについては、蛍光灯ユニット２０Ｆより２０％分暗い８０％に設定される。また、区画１Ａ，１Ｃ，１Ｉ，１Ｋの蛍光灯ユニット２０Ａ，２０Ｃ，２０Ｉ，２０Ｋについては、蛍光灯ユニット２０Ｆより４０％分暗い６０％に設定される。

＜制御パターン例（Ｂ）について＞
制御パターン例（Ｂ）もまた、区画１Ｆに人が居る場合の制御パターンである。すなわち、この区画１Ｆのみに所定数の人が居り、かつ、この区画１Ｆについての設定温度が２４℃の場合における暖房運転時の制御パターンである。この制御パターン例（Ｂ）でも、人が居る区画１Ｆを中心とし、そこから周辺へ向けて放射状に段階的な温度勾配を設けて温度が設定される。但し、この制御パターン例（Ｂ）は、暖房運転時の制御パターンであるため、区画１Ｆの空気調和機１０について温度や風量が最も高く設定され、この区画１Ｆから離れる程に温度や風量が低く設定される。

図８に示すように、区画１Ｆの空気調和機１０について、温度が２４℃に設定され、風量が［９］に設定されていたとする。この場合、区画１Ｂ，１Ｅ，１Ｇ，１Ｊの空気調和機１０については、温度が１℃低い２３℃に設定されるとともに風量が２段階少ない［７］に設定される。また、区画１Ａ，１Ｃ，１Ｉ，１Ｋの空気調和機１０については、温度が２℃低い２２℃に設定されるとともに風量が４段階少ない［５］に設定される。

外気の導入及び室内空気の排出に関しては、区画１Ｆから一番遠い区画１Ｐの吸気装置３０及び排気装置４０のみで行われるように設定されている。すなわち、区画１Ｐの吸気口３１Ｐ及び排気口４１Ｐにおける吸気量及び排気量が［５］とされ、他の区画の吸気口３１及び排気口４１については吸気量及び排気量が［０］とされている。ここで、制御パターン例（Ａ）では吸気量及び排気量が［８］とされている。この違いは、制御パターン例（Ｂ）での区画１Ｆの人数が、制御パターン例（Ａ）での区画１Ｆの人数よりも少ないことによる。

なお、蛍光灯ユニット２０による照明に関しては、制御パターン例（Ｂ）と制御パターン例（Ａ）とで違いはないので、説明を省略する。

＜制御パターン例（Ｃ）について＞
制御パターン例（Ｃ）は、室内空間１の隅角部に位置する区画１Ｍに人が居る場合の制御パターンである。すなわち、この区画１Ｍのみに所定数の人が居り、かつ、この区画１Ｍの空気調和機１０Ｍの設定温度が２６℃の場合における冷房運転時の制御パターンである。この制御パターン例（Ｃ）でも、人が居る区画１Ｍを中心とし、そこから周辺へ向けて放射状に段階的な温度勾配を設けて温度が設定される。

図９に示すように、区画１Ｍの空気調和機１０Ｍについて、温度が２６℃、風量が［８］に設定されていたとする。この場合、区画１Ｉ，１Ｎの空気調和機１０Ｉ，１０Ｎについては、温度が１℃高い２７℃に設定されるとともに風量が１段階少ない［７］に設定される。また、区画１Ｅ，１Ｊ，１Ｏの空気調和機１０Ｅ，１０Ｊ，１０Ｏについては、温度が２℃高い２８℃に設定されるとともに風量が３段階少ない［５］に設定される。そして、これら以外の空気調和機１０についても、区画１Ｆから離れるほどに高い温度に設定されるとともに風量が少なくなるように設定される。

外気の導入及び室内空気の排出に関しては、区画１Ｍから一番遠い区画１Ｄの吸気装置３０及び排気装置４０のみで行われるように設定されている。すなわち、区画１Ｄの吸気口３１Ｄ及び排気口４１Ｄについて吸気量及び排気量が［１０］に設定され、他の区画の吸気口３１及び排気口４１については吸気量及び排気量が［０］に設定されている。ここで、制御パターン例（Ａ）では、吸気口３１Ｐ及び排気口４１Ｐについて吸気量及び排気量が［８］に設定されていた。この違いは、制御パターン例（Ｃ）での区画１Ｍの人数が、制御パターン例（Ａ）での区画１Ｆの人数よりも多いことによる。

蛍光灯ユニット２０による照明に関しては、区画１Ｍ及びこの区画１Ｍに隣接する区画１Ｉ，１Ｊ，１Ｎについて、対応する蛍光灯ユニット２０Ｉ，２０Ｊ，２０Ｎを点灯させ、他の蛍光灯ユニット２０については点灯させないように制御される。詳しくは、区画１Ｍの蛍光灯ユニット２０Ｍが最も明るい１００％に設定されるとともに、区画１Ｉ，１Ｎの蛍光灯ユニット２０Ｉ，２０Ｎについては、蛍光灯ユニット２０Ｍより２０％分暗い８０％に設定される。また、区画１Ｊの蛍光灯ユニット２０Ｊについては、蛍光灯ユニット２０Ｍより４０％分暗い６０％に設定される。

＜制御パターン例（Ｄ）について＞
前述の制御パターン（Ａ）〜（Ｃ）は、１つの区画で人が検出された場合の制御パターンであったが、制御パターン例（Ｄ）は、２つの区画で人が検出された場合の制御パターンである。すなわち、区画１Ｅ，１Ｏに人が居る場合における冷房運転時の制御パターンを説明する図である。この制御パターン例（Ｄ）では、室内空間１における人の重心位置（人の分布に基づく平面図形の重心位置）を取得するとともに、この重心位置に対応する区画１を中心とし、そこから周辺へ向けて放射状に段階的な温度勾配を設けて各空気調和機１０Ａ〜１０Ｐの温度が設定される。

図１０に示すように、この制御パターン例（Ｄ）では、区画１Ｅと区画１Ｏで人が検出されているため、重心位置は、区画１Ｅと区画１Ｏの間に位置する区画１Ｊ内に存在することになる。そこで、この区画１Ｊを中心とし、区画１Ｊから放射状に段階的な温度勾配となるように各空気調和機１０Ａ〜１０Ｐの温度が設定される。

この制御パターン例（Ｄ）では、区画１Ｅ及び区画１Ｏの空気調和機１０Ｅ，１０Ｏについて温度が２６℃、風量が［８］にそれぞれ設定されている。この場合、中心となる区画１Ｊの空気調和機１０Ｊについては、冷房運転であることを考慮して区画１Ｅ及び区画１Ｏよりも温度が低く、風量が多くなるように設定される。例えば、温度が２５℃に設定され、風量が［９］に設定される。そして、この区画１Ｊから遠くなるほどに温度が低くなり、風量が少なくなるように、他の区画１の空気調和機１０について温度や風量が設定される。例えば、区画１Ｉ，１Ｎの空気調和機１０Ｉ，１０Ｎについては、温度が２７℃に設定されるとともに風量が［７］に設定される。また、区画１Ａ，１Ｆ，１Ｋ，１Ｐの空気調和機１０Ａ，１０Ｆ，１０Ｋ，１０Ｐについては、温度が２７℃に設定されるとともに風量が［７］に設定される。また、区画１Ｍ，１Ｂ，１Ｇ，１Ｌの空気調和機１０Ｍ，１０Ｂ，１０Ｇ，１０Ｌについては、温度が２８℃に設定されるとともに風量が［６］に設定される。

外気の導入及び室内空気の排出に関しては、区画１Ｊから遠い３つの区画１Ｃ，区画１Ｄ，区画１Ｈで行われるよう設定されている。そして、最も遠い区画１Ｄの吸気口３１Ｄ及び排気口４１Ｄについて吸気量及び排気量が［１０］に設定され、２番目に遠い区画１Ｃ，区画１Ｈの吸気口３１Ｃ，３１Ｈ及び排気口装置４１Ｃ，４１Ｈについて吸気量及び排気量が［８］に設定される。すなわち、区画１Ｊから遠い区画ほど吸気量及び排気量が多くなるように設定されている。

蛍光灯ユニット２０による照明に関しては、区画１Ｅ，１Ｊ，１Ｏの３つの区画の蛍光灯ユニット２０Ｅ，２０Ｊ，２０Ｏについて、最も明るい１００％に設定される。これに伴い、８０％の明るさに設定される蛍光灯ユニット２０、及び、６０％の明るさに設定される蛍光灯ユニット２０も拡張されている。詳しくは、区画１Ａ，１Ｆ，１Ｋ，１Ｐ，１Ｉ，１Ｎに対応する蛍光灯ユニット２０Ａ，２０Ｆ，２０Ｋ，２０Ｐ，２０Ｉ，２０Ｎについては８０％に設定される。また、区画１Ｂ，１Ｇ，１Ｌ，１Ｍの蛍光灯ユニット２０Ｂ，２０Ｇ，２０Ｌ，２０Ｍについては６０％に設定される。

＜制御パターン例（Ｅ）について＞
制御パターン例（Ｅ）もまた、２つの区画で人が検出された場合の制御パターンである。この制御パターン例（Ｅ）では、人が検出された区画同士で空気調和機１０の設定が異なっている点が前述の制御パターン（Ｄ）と相違している。

図１１に示すように、制御パターン例（Ｅ）は、区画１Ｉ及び区画１Ｏに人が居る場合における冷房運転時の制御パターンである。この制御パターン例（Ｅ）では、区画１Ｉの空気調和機１０Ｉについて温度が２３℃、風量が［９］に設定され、区画１Ｏの空気調和機１０Ｏについて温度が２５℃、風量が［７］に設定されている。この例では、区画１Ｉと区画１Ｏとを別の中心と考えて他の区画の空気調和機１０に対する温度や風量を設定する。そして、他の区画の空気調和機１０に関しては、中心となる２つの区画のうち近い方の区画を基準に温度を設定する。また、両区画１Ｉ，１Ｏから等距離である区画の空気調和機１０に対しては、冷房運転であることを考慮して、低い温度設定を有効にする。従って、区画１Ａ，１Ｂ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｍの空気調和機１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｍについては、区画１Ｉの設定を基準にして温度や風量が設定される。一方、区画１Ｄ，１Ｇ，１Ｈ，１Ｋ，１Ｌ，１Ｐの空気調和機１０Ｄ，１０Ｇ，１０Ｈ，１０Ｋ，１０Ｌ，１０Ｐについては、区画１Ｏの設定を基準にして温度や風量が設定される。また、区画１Ｊ，１Ｎの空気調和機１０Ｊ，１０Ｎについては、設定温度が低く、かつ、風量が多くなる側の設定が基準となる。

外気の導入及び室内空気の排出に関し、この制御パターン例（Ｅ）でも、区画１Ｉと区画１Ｏの重心位置が含まれる区画１Ｊを基準として行われる。従って、区画１Ｊから最も遠い区画１Ｄで吸排気が行われるように、吸気量及び排気量が設定される。また、蛍光灯ユニット２０による照明に関しては、区画１Ｉと区画１Ｏの２つの中心があるとして設定され、明るさに違いが生じた区画１については明るい方の設定が採用される。なお、照明の設定については詳細な説明を省略する。

＜制御パターン例（Ｆ）について＞
制御パターン例（Ｆ）もまた、２つの区画で人が検出された場合の制御パターンである。この制御パターン例（Ｆ）では、人が検出された区画同士が隣接しているとともに、温度や風量の設定が同じになっている。

図１２に示すように、制御パターン例（Ｆ）は、区画１Ｎ及び区画１Ｏに人が居る場合における冷房運転時の制御パターンである。この制御パターン例（Ｆ）では、区画１Ｎ及び区画１Ｏの空気調和機１０Ｎ，１０Ｏについて温度が２４℃、風量が［９］に設定されている。この場合、区画１Ｉと区画１Ｏとを１つの区画１と考えて他の区画に対する温度や風量を設定する。

そして、外気の導入及び室内空気の排出についても区画１Ｎ及び区画１Ｏを１つの区画１と考えて、吸気や排気を行う区画及び吸気量や排気量を設定する。この制御パターン例（Ｆ）では、区画１Ｎ及び区画１Ｏから最も遠い区画１Ａ〜区画１Ｄに設けられた吸気装置３０及び排気装置４０を用いて吸気と排気を行っている。すなわち、区画１Ａ及び区画１Ｄの吸気口３１Ａ，３１Ｄから外気を導入し、区画１Ｂ及び区画１Ｃの排気口４１Ｂ，４１Ｃから室内空気を排出している。

また、蛍光灯ユニット２０による照明についても区画１Ｎ及び区画１Ｏを１つの区画と考えて設定される。なお、照明の設定については詳細な説明を省略する。

＜システムの動作について＞
次に、電気機器管理システムの動作について説明する。図１３に示すように、このシステムでは、まず、映像処理コンピュータ２００によって、人数の取得タイミングか否かが判断される（Ｓ１）。本実施形態では、区画毎の人数を１分（所定期間）毎に取得するように構成されている。このため、映像処理コンピュータ２００は、タイマー２２０による時間情報に基づき、前回の人数取得タイミングから１分間経過したか否かを判断し、経過したと判断した場合にはステップＳ２の処理へ移行する。

ステップＳ２では、人数の判断処理が行われる。この判断処理は、映像データ記憶領域２５２に記憶された映像データに基づいて行われる。すなわち、映像処理コンピュータ２００は、映像データに基づいて人物画像を抽出し、区画毎の人の数を示す人数情報を取得する。そして、取得した人数情報は、ホストコンピュータ１００に送信される（Ｓ３）。ホストコンピュータ１００は、映像処理コンピュータ２００からの人数情報を受信し、人数情報記憶領域１５３に記憶する。

また、ホストコンピュータ１００は、制御パターンの更新タイミングか否かを判断する。本実施形態では、更新期間が１分間（所定期間）に定められている。このため、ホストコンピュータ１００は、タイマー１２０による時間情報に基づき、前回のデータ更新タイミングから１分間経過したか否かを判断し、経過したと判断した場合にはステップＳ１２の処理へ移行する。

ステップＳ１２では、対応する制御パターンのデータが取得される。この場合において、ホストコンピュータ１００は、まず過去３分間分の人数情報を読み出し、区画毎の平均人数を算出する。次に、ホストコンピュータ１００は、人が居ると検出された有人区画と居ないと検出された無人区画とを認識する。さらに、有人区画については、区画毎に人数を判断する。その後、ホストコンピュータ１００は、有人区画と無人区画の配置パターンと室内空間１に居る人の数とに応じて、最も適した制御パターンを選択し、空調用パターン記憶領域１５５、換気用パターン記憶領域１５６、照明用パターン記憶領域１５７から読み出す。

対応する制御パターンを読み出したならば、ホストコンピュータ１００は、空気調和機１０に対する温度調整が必要か否かを判断する（Ｓ１３）。例えば、それまで使用していた制御パターンと新たに読み出した制御パターンとを区画毎に比較する。そして、設定温度や風量に違いがある場合には、その区画１に設けられた空地調和機に対して、温度変更用信号を送信する（Ｓ１４）。この温度変更用信号を受信した空気調和機１０は、設定温度情報記憶領域１４ｃに記憶される設定温度情報を、温度変更用信号で示されるものに更新する（Ｓ２１）。これにより、この空気調和機１０における設定温度や風量が変更される。

次に、ホストコンピュータ１００は、吸気装置３０や排気装置４０に対する調整が必要か否かを判断する（Ｓ１５）。ここでも、それまで使用していた制御パターンと新たに読み出した制御パターンとを区画毎に比較し、吸気量や排気量に違いがあるか否かを判断する。そして、違いがある場合には、その区画１に設けられた吸気装置３０や排気装置４０に対して、吸排気変更用信号を送信する（Ｓ１６）。そして、この吸排気変更用信号を受信した吸気装置３０や排気装置４０は、吸気モータ３２や排気モータ４２の回転数を変更する（Ｓ２２）。これにより、対象となる吸気口２１や排気口４１における吸気量や排気量が変更される。

次に、ホストコンピュータ１００は、蛍光灯ユニット２０に対する照度調整が必要か否かを判断する（Ｓ１７）。ここでも、それまで使用していた制御パターンと新たに読み出した制御パターンとを区画毎に比較し、照度に違いがあるか否かを判断する。そして、違いがある場合には、その区画１に設けられた蛍光灯ユニット２０に対して、照度変更用信号を送信する（Ｓ１８）。この照度変更用信号を受信した空気調和機１０は、照度情報記憶領域２４ｃに記憶される照度情報を、照度変更用信号で示されるものに更新する（Ｓ２３）。これにより、この蛍光灯ユニット２０における明るさが変更される。そして、以後は、前述した処理が繰り返して実行される。

＜まとめ＞
以上説明したように、本実施形態の電気機器管理システムは、外気を室内空間１に導入するとともに外気の導入量を変更可能な吸気装置３０と、カメラ５０、映像処理コンピュータ２００、及びホストコンピュータ１００の組とを備えている。そして、映像処理コンピュータ２００は、カメラ５０からの映像情報に基づいて室内空間１に居る人の数を判断し、人数情報として出力する。また、ホストコンピュータ１００は、人数情報を取得して、この人数情報で示される人の数が増えるほど多くの量の外気が導入されるように、吸気装置を制御する。このため、室内空間１に存在する人の数に応じた最適な量の外気を室内空間１に導入することができる。

上記の室内空間１は、仮想的に複数の区画１Ａ〜１Ｐに分割されている。そして、吸気装置３０は、室内空間１の異なる場所に配置されて室内空間１に導入される外気の量をそれぞれ変更可能な複数の吸気口３１Ａ〜３１Ｐを有しており、映像処理コンピュータ２００は、区画毎に人数情報を出力する。また、ホストコンピュータ１００は、人が居ると判断された区画１に近い吸気口３１から導入される外気の量よりも、人が居ると判断された区画１から遠い吸気口３１から導入される外気の量が多くなるように、吸気装置３０を制御する。このため、外気の導入に伴う室温の変化が室内空間１に居る人に感知され難くなる。これにより、室内空間に居る人に快適な環境を提供できる。特に、有人区画から最も遠い吸気口３１のみから外気を導入するようにした場合、室温の変化がより感知され難くなる。

この電気機器管理システムは、室内空間１の空気を室外へ排出する排気装置４０も備えている。そして、この排気装置４０は、室内空間１の異なる場所に配置されて室内空間１から排出される空気の量をそれぞれ変更可能な複数の排気口４１Ａ〜４１Ｐを有している。また、ホストコンピュータ１００は、人が居ると判断された区画から近い排気口４１から排出される空気の量よりも、人が居ると判断された区画から遠い排気口４１から排出される空気の量が多くなるように、排気装置４０を制御する。このため、室内空気の排出に伴う室温の変化が室内空間１に居る人に感知され難くなる。これにより、室内空間に居る人に快適な環境を提供できる。特に、有人区画から最も遠い排気口４１のみから空気を排出するようにした場合、室温の変化がより感知され難くなる。

室内空間１の各区画１Ａ〜１Ｐには、対応する区画を所望の温度とするための複数の空気調和機１０Ａ〜１０Ｐが設置されている。このため、外気の導入によって人が居る区画の温度が変化し難くなり、空気調和機１０Ａ〜１０Ｐによる冷暖房効率が損なわれることを抑制できる。

＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
前述の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更や改良等が可能であり、また本発明はその等価物も含むものである。

吸気量及び排気量の制御に関し、前述の実施形態では、室内空間１に存在する人の数に応じて吸気量や排気量を設定している。ここで、空気調和機１０がそれまでの冷暖房運転とは反対の運転を指示されたとき、この指示を契機にして外気の導入量を増やすようにしてもよい。

例えば、ホストコンピュータ１００は、それまで暖房運転をしていた空気調和機１０に対して冷房運転への切り替えを指示する切替指令が出力された場合に、外気の導入量を室内空間１に居る人の数に応じた量よりも増やす制御を行う。また、空気調和機１０に対しては送風運転に切り替える。これにより、室内空間１の温度よりも低い温度の外気が室内空間１へ導入されることとなり、室内空間１の温度を低下させることができる。その結果、冷房運転に切り替えなくとも冷房運転と同じ効果が得られ、省エネルギーが図れる。

なお、それまで冷房運転をしていた空気調和機１０に対して暖房運転への切り替えを指示する切替指令が出力された場合も、外気の導入量を増やすことにより同様の作用効果が得られる。

さらに、複数の空気調和機１０Ａ〜１０Ｐのうち、特定の空気調和機１０について運転内容が切り替えられた場合、その空気調和機１０が設置された区画についてのみ外気の導入量を増やすようにしてもよい。サーバー等の熱を生じる機器が室内空間１に設置されている場合に有用である。

制御内容の変更に関し、前述の実施形態ではメモリー１５０に記憶された制御パターンを用いていたが、演算によって変更してもよい。ここで、前述の実施形態のように制御パターンを用いると、制御内容の変更を効率良く行うことができる。

区画に関し、前述の実施形態では、水平方向について碁盤目状に分割した矩形状の区画１Ａ〜１Ｐを例示したが、区画は矩形状に限られない。例えば、六角形状であってもよいし、三角形状であってもよい。要するに、平面方向に分割してあればよい。

区画毎の人の検出に関し、単に人の有無を検出する場合には、赤外線センサ等の他の検出手段を用いてもよい。ここで、本実施形態のように、カメラ５０と映像処理コンピュータ２００とで区画毎に人を検出するようにすると、区画毎の人の数も判断することができ、人の数を考慮したきめ細かな制御を行うことができる。なお、人の検出タイミングや制御パターンの更新周期については適宜に設定できる。

制御パターンに関し、前述の実施形態では、制御パターン（Ｃ）〜（Ｆ）は冷房運転が対象になっていたが、暖房運転時の制御パターンとしても用いることができる。この場合、制御パターン（Ａ）と（Ｂ）の関係のように、周辺に向かうほど段階的に温度が低くなるように制御パターンを設定すればよい。

また、制御パターンにおける設定温度に関し、上・下限値（冷暖房時）を設けてもよい。すなわち、冷房運転時にあっては上限温度よりも高い温度にはならないようにし、暖房運転時にあっては下限温度よりも低い温度にはならないようにしてもよい。そして、これらの上・下限値は固定値としてもよいし、外気温度に応じて定めてもよい。外気温度に応じて定める場合、冷房運転時は、上限温度が外気温度よりも低い温度となるように、暖房運転時は、下限温度が外気温度よりも高い温度となるように定める。

蛍光灯ユニット２０に関し、対象は蛍光灯でなくてもよい。明るさを調整可能な調光機能を有していれば他の光源であってもよい。例えばＬＥＤライトであってもよいし、白熱灯であってもよい。

吸気装置３０及び排気装置４０に関し、吸気口３１や排気口４１は区画毎に設けられなくてもよい。例えば、室内空間１の壁面に設けられていてもよい。要するに、室内空間１における異なる位置に複数配置されていればよい。

１…室内空間，１Ａ〜１Ｐ…区画，１０（１０Ａ〜１０Ｐ）…空気調和機，１１…制御部，１２…通信用インタフェース，１３…ＣＰＵ，１４…メモリー，１４ａ…プログラム記憶領域，１４ｂ…識別情報記憶領域，１４ｃ…設定温度情報記憶領域，２０（２０Ａ〜２０Ｐ）…蛍光灯ユニット，２１…制御部，２２…通信用インタフェース，２３…ＣＰＵ，２４…メモリー，２４ａ…プログラム記憶領域，２４ｂ…識別情報記憶領域，２４ｃ…照度情報記憶領域，３０…吸気装置，３１（３１Ａ〜３１Ｐ）…吸気口，３２…吸気モータ，４０…排気装置，４１（４１Ａ〜４１Ｐ）…排気口，４２…排気モータ，５０（５０Ａ〜５０Ｄ）…カメラ，６１…室外機，６２…通信アダプタ，７０…照明インタフェース，１００…ホストコンピュータ，１１０…制御部，１２０…タイマー，１３０…通信用インタフェース，１４０…ＣＰＵ，１５０…メモリー，１５１…プログラム記憶領域，１５２…識別情報記憶領域，１５３…人数情報記憶領域，１５４…平均人数情報記憶領域，１５５…空調用パターン記憶領域，１５６…換気用パターン記憶領域，１５７…照明用パターン記憶領域，２００…映像処理コンピュータ，２１０…制御部，２２０…タイマー，２３０…通信用インタフェース，２４０…ＣＰＵ，２５０…メモリー，２５１…プログラム記憶領域，２５２…映像データ記憶領域，２５３…人数情報記憶領域

Claims

外気を室内空間に導入するとともに外気の導入量を変更可能な吸気装置を備えた室内換気システムの換気制御装置であって、
前記室内空間に居る人の数を判断し、人数情報として出力する人数検出部と、
前記人数情報を取得し、前記人数情報で示される人の数が増えるほど多くの量の外気が導入されるように、前記吸気装置を制御する制御部と、
を有することを特徴とする換気制御装置。
前記室内空間は、
仮想的に分割された複数の区画で構成されており、
前記人数検出部は、
前記区画毎に前記人数情報を出力し、
前記吸気装置は、
前記室内空間の異なる場所に配置されて前記室内空間に導入される外気の量をそれぞれ変更可能な複数の吸気口を有し、
前記制御部は、
人が居ると判断された区画に近い吸気口から導入される外気の量よりも、前記人が居ると判断された区画から遠い吸気口から導入される外気の量が多くなるように、前記吸気装置を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の換気制御装置。
前記制御部は、
人が居ると判断された区画から最も遠い吸気口のみから外気が導入されるように、前記吸気装置を制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の換気制御装置。
前記室内換気システムは、
前記室内空間の異なる場所に配置されて前記室内空間から排出される空気の量をそれぞれ変更可能な複数の排気口を有し、前記室内空間の空気を室外へ排出する排気装置を備え、
前記制御部は、
人が居ると判断された区画から近い排気口から排出される空気の量よりも、人が居ると判断された区画から遠い排気口から排出される空気の量が多くなるように、前記排気装置を制御する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の換気制御装置。
前記室内換気システムは、
前記複数の区画のそれぞれに設けられ、前記区画を所望の温度とするための複数の空気調和機を備える
ことを特徴とする請求項２から４の何れか１項に記載の換気制御装置。
前記室内換気システムは、
前記室内空間に設けられ、前記室内空間を所望の温度とするための空気調和機を備え、
前記制御部は、
暖房運転中の前記空気調和機に対して冷房運転への切り替えを指示する切替指令、又は、冷房運転中の前記空気調和機に対して暖房運転への切り替えを指示する切替指令が出力された場合に、前記人数情報で示される人の数に対応する量よりも多くの量の外気を前記室内空間に導入する
ことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の換気制御装置。