JP2014074560A - 空調制御システム、空調制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザによる空調機器の操作を簡便なものとする。
【解決手段】空調制御システム１０は、空調コントローラ２０と、空調室外機３１と、空調室内機３２とを有している。空調コントローラ２０は、ユーザＵ１の年齢を取得して、補助記憶部２３に記憶させる。また、空調コントローラ２０は、ユーザの年齢が取得されたときから経過した時間を計時し、計時された時間及び補助記憶部２３に記憶されるユーザの年齢から、ユーザの現在の年齢を算出する。また、補助記憶部２３は、室内空間Ａ１の空気の状態の目標値を年齢に対応づけて、目標値データ２３２として記憶している。そして、空調コントローラ２０は、算出した年齢に対応する目標値に基づいて空調を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、空調制御システム、空調制御方法及びプログラムに関する。

近年、室内におけるユーザの位置や動きに応じて、空調を行う装置が開発されている（例えば特許文献１を参照）。この装置は、室内でユーザが移動しても、移動したユーザに適した空気環境を提供することができる。

特開２００６−２２０４０５号公報

空調機器は、数年以上の長期間に渡って設置されることが多い。特許文献１に記載の装置は、短時間におけるユーザの移動に応じて空調を行うが、このような長期間に渡るユーザの状態の変化に応じて空調を行うことは困難であった。

例えば、ユーザの代謝量は、空調機器が設置されている間に徐々に変化する可能性がある。代謝量の変化は、ユーザの体感温度に影響を与えるため、ユーザに適した空気環境も徐々に変化すると考えられる。したがって、温度や湿度等の目標値をユーザが繰り返し設定し直す必要が生じ、ユーザによる空調機器の操作が繁雑になるおそれがあった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、ユーザによる空調機器の操作を簡便なものとすることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の空調制御システムは、
ユーザの年齢を取得して記憶する第１記憶手段と、
前記第１記憶手段によってユーザの年齢が取得されたときから経過した時間を計時し、計時された時間及び前記第１記憶手段に記憶されるユーザの年齢から、ユーザの現在の年齢を算出する算出手段と、
空調対象となる室内の状態の目標値を、年齢に対応づけて記憶する第２記憶手段と、
前記算出手段によって算出された年齢に対応する目標値に基づいて空調を行う空調手段と、
を備える。

本発明によれば、空調手段は、ユーザの現在の年齢に対応する目標値に基づいて空調を行う。これにより、長期間に渡ってユーザに適した空気環境が提供される。したがって、ユーザによる空調機器の操作を簡便なものとすることができる。

第１の実施形態に係る空調制御システムを示すブロック図である。 目標値データを示す図である。 プロセッサによって実行される処理を示すフロー図である。 第２の実施形態に係る空調制御システムを示すブロック図である。 目標値データを示す図である。 プロセッサによって実行される処理を示すフロー図である。 変形例に係る目標値データを示す図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１には、本実施形態に係る空調制御システム１０が示されている。空調制御システム１０は、室内空間Ａ１の空気の状態を調整するシステムである。この空調制御システム１０は、図１に示されるように、空調コントローラ２０、空調室外機３１、及び空調室内機３２を有している。なお、図１中のユーザＵ１は、室内空間Ａ１を主に使用する者である。

空調コントローラ２０は、空調室内機３２を制御する遠隔端末であって、ユーザＵ１が手に持って操作可能となるように構成されている。空調コントローラ２０は、プロセッサ２１、主記憶部２２、補助記憶部２３、通信部２４、入出力部２５及び時計部２６を有している。主記憶部２２、補助記憶部２３、通信部２４、入出力部２５及び時計部２６はいずれも、内部バス２７を介してプロセッサ２１に接続されている。

プロセッサ２１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等から構成される。プロセッサ２１は、補助記憶部２３に記憶されるプログラムに従って、後述の処理を実行する。主記憶部２２は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成される。主記憶部２２は、補助記憶部２３に記憶されるプログラムをロードし、プロセッサ２１の作業領域として用いられる。

補助記憶部２３は、例えばフラッシュメモリ又はハードディスク等の不揮発性メモリ等から構成される。補助記憶部２３は、プログラムＰ１、ユーザＵ１の年齢を示す年齢データ２３１、空調コントローラ２０による制御の目標値を示す目標値データ２３２、その他のデータを記憶する。補助記憶部２３は、プロセッサ２１の指示に従って、プロセッサ２１が利用するデータをプロセッサ２１に供給し、プロセッサ２１から供給されたデータを記憶する。

図２には、目標値データ２３２の一例が示されている。図２に示されるように、目標値データ２３２は、空調対象となる室内空間Ａ１の状態を、年齢に対応づけて規定するデータである。室内空間Ａ１の状態は、例えば、温度、湿度、風向及び風量を含む気流、並びに粉塵の密度等である。

目標値データ２３２は、所定の値を用いて室内空間Ａ１の状態を規定してもよいし、所定の範囲を用いて室内空間Ａ１の状態を規定してもよい。この目標値データ２３２は、空調制御システム１０の設置に先立って、あらかじめ補助記憶部２３に書き込まれる。なお、図２中の「ユーザ設定」は、値を特に規定することなく、ユーザＵ１の入力に従うことを意味する。

通信部２４は、プロセッサ２１と、空調室内機３２との通信を中継する。通信部２４は、ケーブルを介して空調室内機３２と有線通信を行ってもよいし、無線ＬＡＮ（Local Area Network）等の規格に従って空調室内機３２と無線通信を行ってもよい。

入出力部２５は、入力キーや操作ボタン等の入力デバイス、及びＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やスピーカ等の出力デバイスから構成される。入出力部２５は、ユーザＵ１によって入力された指示をプロセッサ２１へ通知する。また、入出力部２５は、プロセッサ２１の指示に従って、ユーザＵ１に対して種々の情報を提示する。

時計部２６は、水晶振動子を含んで構成され、現在時刻をプロセッサ２１へ通知する。

空調室外機３１及び空調室内機３２は、室内空間Ａ１を空調対象とする蒸気圧縮方式の空調装置を構成する。空調室外機３１及び空調室内機３２は、冷媒を循環させることで、外気と室内空間Ａ１の空気との熱交換を行う。

空調室外機３１は、熱交換器やコンプレッサー、膨張弁等から構成され、一般家屋のベランダ又は庭等に配置される。そして、空調室外機３１は、外気との間で熱交換を行う。

空調室内機３２は、熱交換器、空調空気を吹き出し口から室内空間Ａ１へ送風するためのファン、及び風向を制御するためのフラップ等から構成される。空調室内機３２は、室内空間Ａ１の天井や壁面に設置される。そして、空調室内機３２は、空調コントローラ２０からの指示に従って室内空間Ａ１の空気と熱交換を行うことにより、温度や湿度が調整された所定の空調空気を送風する。

続いて、空調コントローラ２０によって実行される処理について、図３を用いて説明する。

図３には、空調コントローラ２０のプロセッサ２１によって実行される処理が示されている。この処理は、ユーザＵ１が空調コントローラ２０を起動することにより開始される。

まず、プロセッサ２１は、初回の起動か否かを判定する（ステップＳ１）。具体的には、プロセッサ２１は、空調コントローラ２０が過去に起動されたかどうかを示すフラグを補助記憶部２３から読み出すことにより、空調コントローラ２０が初めて起動されたか否かを判定する。初回の起動ではないと判定された場合（ステップＳ１；Ｎｏ）、プロセッサ２１は、ステップＳ３へ処理を移行する。

一方、初回の起動であると判定された場合（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、プロセッサ２１は、ユーザＵ１の年齢を取得して記憶する（ステップＳ２）。具体的には、プロセッサ２１は、ユーザＵ１に対して年齢の入力を促す画面を入出力部２５に表示させる。そして、プロセッサ２１は、ユーザＵ１により入力された年齢を取得して、年齢を取得した時刻（年月日を含む）と合わせて、補助記憶部２３に年齢データ２３１として記憶させる。この際に、プロセッサ２１は、空調コントローラ２０が起動されたことを示すフラグを書き込んでもよい。

次に、プロセッサ２１は、現在時刻を時計部２６から取得する（ステップＳ３）。その後、プロセッサ２１は、ユーザＵ１の現在の年齢を算出する（ステップＳ４）。具体的には、プロセッサ２１は、補助記憶部２３に記憶されたユーザＵ１の年齢と、この年齢が取得された時刻とを読み出す。そして、プロセッサ２１は、読み出された時刻を現在時刻から差し引いた時間を、ユーザＵ１の年齢に加算することで、ユーザＵ１の現在の年齢を算出する。

次に、プロセッサ２１は、算出された年齢に対応する目標値を、補助記憶部２３から読み出す（ステップＳ５）。その後、プロセッサ２１は、読み出された目標値に基づいて、空調室内機３２を制御する（ステップＳ６）。これにより、空調室内機３２は、ユーザＵ１の現在の年齢に対応する目標値に基づいて空調を行う。その後、プロセッサ２１は、処理を終了する。

以上説明したように、本実施形態に係る空調制御システム１０は、ユーザＵ１の現在の年齢に対応する目標値に基づいて空調を行う。例えば、室内空間Ａ１が子供部屋であって、ユーザＵ１が児童である場合には、年を経る毎にユーザＵ１の基礎代謝量が大きく変化し、ユーザＵ１に適した空気環境も大きく変化する。このような場合にも、空調制御システム１０は、数年以上の長期間に渡って、ユーザＵ１に快適な空気環境を提供することができる。

また、空調コントローラ２０は、適切に設定された目標値データ２３２を用いることで、省エネ性と快適性を両立することができる。例えば、代謝量が比較的高い若年層のユーザＵ１が冷房を使用する場合には、温度の目標値を高く設定し、気流（風量）の目標値を大きく設定しておくことにより、省エネ性と快適性の両立を図ることができる。一方、高齢者は、代謝量が比較的低く、肌も乾燥しやすい。そのため、ユーザＵ１が高齢者である場合には、温度の目標値を高く設定し、気流の目標値として変動気流制御（強中弱のリズム風等）を設定すればよい。この場合、消費電力を１０〜３０％程度削減するとともに、気流制御によりユーザＵ１の体感温度を維持することができる。

（第２の実施形態）
続いて、第２の実施形態について、上述の第１の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、上記実施形態と同一又は同等の構成については、同等の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。

本実施形態に係る空調制御システム１１は、複数のユーザＵ１、Ｕ２を識別する点、及び各ユーザの属性に応じて空調を行う点で、第１の実施形態に係るものと相違する。空調制御システム１１は、図４に示されるように、室内空間Ａ２の空気の状態を調整する。室内空間Ａ２は、例えばリビング等の、複数のユーザＵ１、Ｕ２によって使用される部屋である。

本実施形態に係る空調コントローラ２０は、図４に示されるように、撮影部２８を有している。撮影部２８は、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）撮像素子等から構成されるカメラである。撮影部２８は、空調コントローラ２０を操作している操作者を撮影可能となるように、その画角や取り付け位置を調整されて配設されている。

図５には、本実施形態に係る目標値データ２３２の一例が示されている。図５に示されるように、目標値データ２３２は、年齢と、性別及び健康状態を含む属性と、に対応づけて、室内空間Ａ２の状態を規定するデータである。健康状態は、例えば、通常の状態や、持病、病歴、体調等を含む。

続いて、本実施形態に係るプロセッサ２１によって実行される処理について、図６を用いて説明する。

まず、プロセッサ２１は、ユーザを撮影して識別する（ステップＳ２１）。具体的には、プロセッサ２１は、操作者を撮影部２８に撮影させて、撮影された画像から顔画像を抽出する。そして、プロセッサ２１は、抽出された顔画像と、あらかじめ補助記憶部２３に記憶された顔画像とを照合することにより、ユーザを識別する。例えば、図４に示されるように、室内空間Ａ２のユーザＵ１が空調コントローラ２０を操作している場合に、プロセッサ２１は、ユーザＵ１を認識する。

次に、プロセッサ２１は、ユーザの識別が可能であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。具体的には、プロセッサ２１は、撮影された顔画像が、補助記憶部２３に記憶される顔画像のいずれかに一致したか否かを判定する。識別可能と判定された場合（ステップＳ２２；Ｙｅｓ）、プロセッサ２１は、ステップＳ２４へ処理を移行する。

識別不可能と判定された場合（ステップＳ２２；Ｎｏ）、プロセッサ２１は、ユーザの年齢、性別及び顔画像を取得して、補助記憶部２３に記憶させる（ステップＳ２３）。具体的には、プロセッサ２１は、操作者に対して年齢及び性別の入力を促す画面を入出力部２５に表示させる。また、プロセッサ２１は、撮影部２８に操作者を撮影させて、撮影された画像から操作者の顔画像を抽出する。そして、プロセッサ２１は、入力された年齢及び性別を顔画像に関連づけて、補助記憶部２３に記憶させる。これにより、空調制御システム１０には、操作者が新たなユーザとして登録される。

次に、プロセッサ２１は、健康状態が入力されたか否かを判定する（ステップＳ２４）。具体的には、プロセッサ２１は、健康状態に関する情報を入力するための画面を入出力部２５に表示させる。そして、プロセッサ２１は、入出力部２５を介して健康状態に関する情報が入力されたか否かを判定する。健康状態が入力されていないと判定された場合（ステップＳ２４；Ｎｏ）、プロセッサ２１は、ステップＳ２６へ処理を移行する。

健康状態が入力されたと判定された場合（ステップＳ２４；Ｙｅｓ）、プロセッサ２１は、入力された健康状態を補助記憶部２３に書き込む（ステップＳ２５）。具体的には、プロセッサ２１は、入力された健康状態を、ステップＳ２１にて識別されたユーザ又はステップＳ２３にて登録されたユーザの顔画像に関連づけて、補助記憶部２３に記憶させる。

次に、プロセッサ２１は、現在時刻を取得する（ステップＳ２６）。その後、プロセッサ２１は、識別されたユーザの現在の年齢を算出する（ステップＳ２７）。具体的には、プロセッサ２１は、識別されたユーザの年齢と、この年齢が取得された時刻とを補助記憶部２３から読み出すことにより、識別されたユーザの現在の年齢を算出する。なお、ステップＳ２７において、プロセッサ２１は、年齢の算出に代えて、ステップＳ２３にて登録された年齢を取得してもよい。

次に、プロセッサ２１は、識別されたユーザの、算出された年齢、性別、及び健康状態に対応する目標値を、目標値データ２３２から読み出す（ステップＳ２８）。

次に、プロセッサ２１は、読み出された目標値に基づいて空調室内機を制御する（ステップＳ２９）。その後、プロセッサ２１は、処理を終了する。

以上説明したように、本実施形態に係る空調制御システム１１は、ユーザを識別して、識別されたユーザの年齢に対応する目標値に基づいて空調を行う。これにより、室内空間Ａ２が複数のユーザによって使用される場合であっても、空調制御システム１０は、室内空間Ａ２に存在するユーザに適した空気環境を提供することができる。

また、空調コントローラ２０は、操作者の顔画像を撮影することにより、各ユーザを識別する。これにより、各ユーザは、空調コントローラ２０に対して繁雑な操作をすることなく、空調コントローラに自分を認識させることができる。なお、空調コントローラ２０が各ユーザを認識するための手法は、顔画像の照合に限定されず、ＩＤ・パスワードの入力、指紋認証、音声認証その他の認証手法を利用してもよい。

また、空調コントローラ２０は、各ユーザの属性に対応する目標値に基づいて空調を行う。基礎代謝量は、年齢とともに変化するだけではなく、性別や健康状態によっても異なる値となることが知られている。したがって、本実施形態に係る空調コントローラ２０は、第１の実施形態に係るものよりもさらにユーザに適した空気環境を提供することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態によって限定されるものではない。

例えば、補助記憶部２３は、目標値データ２３２として、室内空間Ａ１、Ａ２の状態の目標値を時間帯別に記憶してもよい。そして、空調コントローラ２０は、現在時刻が含まれる時間帯の目標値に基づいて空調を行ってもよい。この場合に、空調コントローラ２０は、１日のうちの各ユーザの体温の変化（リズム）に適した空気環境（室温）を提供することができる。

また、補助記憶部２３は、図７に示されるように、ユーザ別の基準値２３２ａと、年齢、性別及び健康状態に対応する補正値２３２ｂとを、目標値データ２３２として保持してもよい。この場合には、他の機器の稼働時間やセンサ（例えば赤外線センサ）による検出値に基づいて学習された各ユーザの生活パターンを、基準値２３２ａに反映することが容易となる。

上記実施形態に係る空調コントローラ２０は、入出力部２５を介してユーザの年齢等を取得したが、これには限定されない。例えば、パーソナルコンピュータやタブレット等の他の機器を介して入力された年齢を、無線通信により取得してもよい。

上記実施形態に係る空調コントローラ２０は、補助記憶部２３に目標値データ２３２を保持していたが、これには限定されない。例えば、空調コントローラ２０は、インターネットを介して外部のサーバから目標値データを取得してもよい。

上述の実施形態に係る空調コントローラ２０の機能は、専用のハードウェアによっても、また、通常のコンピュータシステムによっても実現することができる。

例えば、補助記憶部２３に記憶されているプログラムＰ１を、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magneto-Optical disk）等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、そのプログラムをコンピュータにインストールすることにより、上述の処理を実行する装置を構成することができる。

また、プログラムをインターネット等の通信ネットワーク上の所定のサーバ装置が有するディスク装置等に格納しておき、例えば、搬送波に重畳させて、コンピュータにダウンロード等するようにしてもよい。

また、通信ネットワークを介してプログラムを転送しながら起動実行することによっても、上述の処理を達成することができる。

更に、プログラムの全部又は一部をサーバ装置上で実行させ、その処理に関する情報をコンピュータが通信ネットワークを介して送受信しながらプログラムを実行することによっても、上述の処理を達成することができる。

なお、上述の機能を、ＯＳ（Operating System）が分担して実現する場合又はＯＳとアプリケーションとの協働により実現する場合等には、ＯＳ以外の部分のみを媒体に格納して配布してもよく、また、コンピュータにダウンロード等してもよい。

また、プロセッサ２１の機能を実現する手段は、ソフトウェアに限られず、その一部又は全部を専用のハードウェア（回路等）によって実現してもよい。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。

本発明の空調制御システム、空調制御方法及びプログラムは、空気環境の調節に適している。

１０，１１ 空調制御システム、２０ 空調コントローラ、２１ プロセッサ、２２ 主記憶部、２３ 補助記憶部、２４ 通信部、２５ 入出力部、２６ 時計部、２７ 内部バス、２８ 撮影部、３１ 空調室外機、３２ 空調室内機、２３１ 年齢データ、２３２ 目標値データ、Ｐ１ プログラム、Ｕ１，Ｕ２ ユーザ

Claims (8)

1. ユーザの年齢を取得して記憶する第１記憶手段と、
   前記第１記憶手段によってユーザの年齢が取得されたときから経過した時間を計時し、計時された時間及び前記第１記憶手段に記憶されるユーザの年齢から、ユーザの現在の年齢を算出する算出手段と、
   空調対象となる室内の状態の目標値を、年齢に対応づけて記憶する第２記憶手段と、
   前記算出手段によって算出された年齢に対応する目標値に基づいて空調を行う空調手段と、
   を備える空調制御システム。
2. 複数のユーザそれぞれを識別する識別手段、
   を備え、
   前記第１記憶手段は、複数のユーザそれぞれの年齢を取得して記憶し、
   前記算出手段は、前記識別手段によって識別されたユーザの現在の年齢を算出する、
   請求項１に記載の空調制御システム。
3. 前記識別手段は、
   ユーザを撮影し、撮影された画像に基づいてユーザを識別する、
   請求項２に記載の空調制御システム。
4. 前記第１記憶手段は、ユーザの性別及び健康状態の少なくとも一方を含むユーザの属性を取得して記憶し、
   前記第２記憶手段は、空調対象となる室内の状態の目標値を、属性に対応づけて記憶し、
   前記空調手段は、前記第１記憶手段に記憶されるユーザの属性に対応する目標値に基づいて空調を行う、
   請求項１乃至３のいずれか一項に記載の空調制御システム。
5. 前記第２記憶手段は、
   空調対象となる室内の温度、湿度、気流及び粉塵の密度のうちの少なくとも１つの目標値を、室内の状態の目標値として記憶する、
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載の空調制御システム。
6. 前記第２記憶手段は、空調対象となる室内の状態の目標値を、時間帯別に記憶し、
   前記空調手段は、時間帯別の目標値に基づいて空調を行う、
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載の空調制御システム。
7. ユーザの年齢を取得して記憶する記憶ステップと、
   前記記憶ステップにおいてユーザの年齢が取得されたときから経過した時間を計時し、計時された時間及び前記記憶ステップにおいて記憶されたユーザの年齢から、ユーザの現在の年齢を算出する算出ステップと、
   前記算出ステップにおいて算出された年齢に対応して、あらかじめ設定された目標値に基づいて空調を行う空調ステップと、
   を含む空調制御方法。
8. コンピュータを、
   ユーザの年齢を取得して記憶する第１記憶手段、
   前記第１記憶手段によってユーザの年齢が取得されたときから経過した時間を計時し、計時された時間及び前記第１記憶手段に記憶されるユーザの年齢から、ユーザの現在の年齢を算出する算出手段、
   空調対象となる室内の状態の目標値を、年齢に対応づけて記憶する第２記憶手段、
   前記算出手段によって算出された年齢に対応する目標値に基づいて空調を行うための制御信号を出力する出力手段、
   として機能させるためのプログラム。

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