JP2016090194A - 室内空気質遠隔制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】外出先から室内の空気清浄機を操作できる装置を提供する。【解決手段】室内の臭いを検出する臭いセンサ、および／または、ほこりを検出するほこりセンサ（センサ群５）を備えた空気清浄機１と、公衆通信網３と空気清浄機１に通信接続した通信装置２と、公衆通信網３に接続する通信端末４とで構成され、通信端末４は、空気清浄機１の運転情報、センサ群５の検知情報を受信し、受信した情報を表示し、空気清浄機１に対する運転指示を行うので、使用者は室外または宅外であっても通信端末４により室内の空気質情報を把握できるとともに空気清浄機１を運転させることができる。【選択図】図１

Description

本発明は、室内の空気質を遠隔で制御するものに関する。

従来のこの種の室内空気質を遠隔で制御するものとしては、室内に配置された空気清浄機をリモコンで操作するものがあった。

リモコンは送信部を、空気清浄機は受信部を備え、使用者はリモコンから空気清浄機へ運転、停止、モード切替え指示を送信する。リモコンからの送信を受信した空気清浄機が送信指示に従い動作するものである。

空気清浄機とリモコンの通信は無線で行われるが、通信媒体としては赤外線を利用することが多い。赤外線は電磁波の一種であり、その特徴として送信部と受信部の間に遮蔽物があると通信が行えない点、通信距離はおおよそ５〜１０ｍ程度なる点、などが挙げられる。

従来の空気清浄機は、空気清浄機の運転／停止、予め用意されている各種自動モードへの切替え、そして強制的な風量変更などをリモコンにより空気清浄機に触れずに室内の任意の場所から操作できるようにしていた（例えば、下記特許文献１）。

特開平８−１６８６２５号公報

近年では、情報通信網が発達し、外出先からでも自宅周辺の気象情報を確認できるようになった。

このような状況において、例えば、外出時に外気のほこりや花粉がいつもより多い、と感じたときに、帰宅前に室内のほこりや花粉を取り除きたいという要望が聞かれるようになって来た。そして、中国などの特に大気汚染が深刻な環境においては今後そのような需要が高まるものと想定される。

しかし、従来の技術では、空気清浄機とリモコンの通信距離には上限があり、その上限の距離以上離れるとリモコンによる操作ができなかった。

また、送信部と受信部間に遮蔽物があると赤外線が遮られて通信が行えないため、室外または宅外から室内の空気清浄機をリモコンで操作することはできなかった。

本発明はこのような課題を解決するものであり、通信装置と通信網を介して外出先から室内の空気清浄機を操作できる装置を提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために本発明は、
室内の臭いを検出する臭いセンサ、および／または、ほこりを検出するほこりセンサ（以降センサ群）を備えた空気清浄機と、
公衆通信網と前記空気清浄機に通信接続した通信装置と、
前記公衆通信網に接続する通信端末とで構成され、
前記空気清浄機は、前記通信装置に対して、運転情報、前記センサ群の検知情報を送信し、前記通信装置から送信される運転指示に基づいて運転を行い、
前記通信装置は、前記空気清浄機の運転情報、運転指示、前記センサ群の検知情報を送受信し、
前記通信端末は、前記空気清浄機の運転情報、前記センサ群の検知情報を受信し、受信した情報を表示し、前記空気清浄機に対する運転指示を入力し、入力された前記運転指示を送信する構成とし、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、
空気清浄機は通信装置を介して公衆通信網と接続する一方、通信端末も同様に公衆通信網に接続する構成とすることで、空気清浄機と通信端末は通信装置と公衆通信網を介して通じて相互通信が可能となる。

この構成により、使用者が通信端末を使用して外出先から空気清浄機を操作することができ、また、空気清浄機に搭載されたセンサの情報を確認できる。

本発明の実施の形態１の室内空気質遠隔制御システムの通信接続の概念図 本発明の実施の形態１の処理を示す第一のフローチャート 本発明の実施の形態１の処理を示す第二のフローチャート 本発明の実施の形態１の通信装置２を２分割した場合の室内の機器の配置図 本発明の実施の形態１の通信装置２を２分割した場合の通信接続の概念図 本発明の実施の形態１の通信装置２を２分割した場合の処理を示す第一のフローチャート 本発明の実施の形態１の通信装置２を２分割した場合の処理を示す第二のフローチャート

本発明の請求項１記載の室内空気質遠隔制御システムは、
室内の臭いを検出する臭いセンサ、および／または、ほこりを検出するほこりセンサ（以降センサ群）を備えた空気清浄機と、
公衆通信網と前記空気清浄機に通信接続した通信装置と、
前記公衆通信網に接続する通信端末とで構成され、
前記空気清浄機は、前記通信装置に対して、運転情報、前記センサ群の検知情報を送信し、前記通信装置から送信される運転指示に基づいて運転を行い、
前記通信装置は、前記空気清浄機の運転情報、運転指示、前記センサ群の検知情報を送受信し、
前記通信端末は、前記空気清浄機の運転情報、前記センサ群の検知情報を受信し、受信した情報を表示し、前記空気清浄機に対する運転指示を入力し、入力された前記運転指示を送信することを特徴としたものである。

この構成により、使用者は通信端末を利用して室外または宅外から室内の空気清浄機の操作と搭載されたセンサの情報を把握することができ、また、必要に応じて空気清浄機を運転することで室内のほこりやにおいを除去することができる。

また、前記通信装置は、前記空気清浄機に有線で接続された第一の通信アダプタと、前記公衆通信網に有線で接続された第二の通信アダプタとで構成され、
前記第一の通信アダプタと前記第二の通信アダプタとが双方向に無線で通信を行うものである。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、室内に設置された空気清浄機１と通信装置２、不特定多数の利用者が使用する公衆通信網３、そして、携帯可能な通信端末４の相互の接続の概念を示したものである。

空気清浄機１にはセンサ群５と外部と通信を行う通信部６、そして空気清浄機１の運転停止、風量切替えなどを行う制御部７が搭載されている。

本実施の形態において、センサ群５はにおいセンサとほこりセンサで構成されているものとする。なお、センサ群５には、温度センサや湿度センサなど、他の空気質情報をセンシングするものを加えても良い。

図示していないが、空気清浄機１は、空気清浄フィルターを備えていて、室内の空気を空気清浄フィルターに通過させることにより、室内のにおいやほこり、花粉等を捕集し、室内の空気を清浄化するものである。また、空気清浄機１は、「通常」の運転動作と、この運転動作を停止させる「停止」の２種類の動作を備えている。

通信端末４は携帯端末やタブレットと呼ばれるものの類であり、使用者が携帯可能な程度の大きさで操作入力や表示を行う画面を備えたものである。

また、通信端末４は外部と通信を行う通信部８と、通信端末４への操作入力の受付けや通信部８を制御する制御部９が備えられている。

通信装置２は通信部６と公衆通信網３を中継接続する目的で設置され、公衆通信網３で使用されている通信形態（以下プロトコル）を通信部６で受信できるプロトコルに変換する役割を持つ。

公衆通信網３は不特定多数の利用者を目的とした通信回線であり、固定電話回線、移動通信網などの総称である。本実施の形態では、公衆通信網３として、インターネットを用いる。また、本実施の形態では、通信装置２は、インターネット（公衆通信網３）と通信部６との通信を中継するルーターの機能を有したものである。

一方、通信端末４は、ルーターを介してか、または直接公衆通信網３に無線通信で接続することになる。すなわち、通信端末４は、市中に設けられた無線ＬＡＮのルーターを用いるか、あるいは直接公衆通信網３に接続されるので、外出先などからでも公衆通信網３に接続できる。このようにして、通信端末４と通信装置２は、公衆通信網３を介してインターネットプロトコルにより通信を行う。

そして、通信装置２は空気清浄機１と通信接続されているので、結果、外出先の通信端末４で空気清浄機１のセンサ群５の情報を把握することができ、また、空気清浄機１を操作することができる。

使用者が外出先で通信端末４を使って空気清浄機１のセンサ群５の情報を把握し、空気清浄機１を操作する際の実際の通信動作を、図２を用いて説明する。

空気清浄機１の制御部７では、センサ群５の出力を検知情報として入力、収集している。詳しくは後述するが、入力した検知情報は、通信部６から要求があると、定期的、ある
いは、検知情報の変化する毎に通信部６に対して伝達される。

なお、「検知情報の変化する毎」とは、前回値との偏差が所定の値を超えた場合とすることによって、送信頻度を低減することができる。

通信部６は、伝達されたセンサ群５の検知情報（以下「センサ群５検知情報」）を、通信装置２に送信する。その情報を受信した通信装置２は公衆通信網３を介して通信部８に「センサ群５検知情報」を送信する（ステップＳ１）。

通信端末４では、「センサ群５検知情報」を通信部８で受信した後、制御部９は「センサ群５検知情報」を通信端末４の画面上に表示する（ステップＳ２）。通信端末４の表示内容については、検知数値の表示のみならず一般的な指標に照らし合わせて空気質のレベルが容易に判別できるようにする。例えば、においであれば、強いまたは弱い、が、ほこりであれば、多いまたは少ない、が一目で判断できるよう、グラフなどを用いて視覚化を行うことが使用者にとって分かりやすく、望ましい。

上記により、使用者は、通信端末４に表示されたセンサ群５の検知情報から室内のにおいやほこりの程度を判断することができる。

次に、使用者が通信端末４を使って空気清浄機１を操作する際の通信動作を、図３を用いて説明する。

使用者は、通信端末４上で、空気清浄機１におけるセンサ群５の検知情報を確認する。そして、使用者は、空気清浄機１の運転指示（以下「空気清浄機１運転指示」を入力する（ステップＳ３）。「空気清浄機１運転指示」を入力された通信端末４は、通信部８より公衆通信網３を介して通信装置２に対して運転指示を送信する。運転指示を受信した通信装置２は、「空気清浄機１運転指示」を通信部６に送信する（ステップＳ４）。そして、通信装置２から「空気清浄機１運転指示」を受信した制御部７は空気清浄機１の運転を開始する（ステップＳ５）。

このように、本発明によれば、従来は室内でしか行うことができなかった空気清浄機１のセンサ情報の把握と操作を外出先で行うことができる。例えば、外出した際に大気中の花粉やほこりが多いと感じ、帰宅前に空気清浄機１を強運転にして室内のほこりや花粉を念入りに取り除いておきたい、といった場合に本発明は有効である。

なお、空気清浄機１を天井に配置しても、その効果に差異は生じない。

また、ここでは空気清浄機１と通信端末４が１対１で通信を行う構成について説明してきたが、本発明では複数の空気清浄機または複数の機器と複数の通信端末が相互に通信を行うことも可能である。すなわち、複数の使用者が複数の機器を遠隔で制御することが可能である。

次に、通信装置２を通信アダプタ１０と通信アダプタ１１に分割し、通信アダプタ１０と通信アダプタ１１の間の通信を無線で行う場合について説明する。

図４は通信装置２を通信アダプタ１０と通信アダプタ１１に分割した場合のそれぞれのアダプタの室内の配置例を、図５は通信接続の構成を示したものである。図４、５に示すように、通信アダプタ１０と通信部６はケーブル１２で接続され、有線の通信規格で通信を行う。

また、通信アダプタ１０と通信部６の間の距離は、通信の信頼性を確保するために１．５ｍ以内であることが望ましいが、必ずしもその距離以内に限定されるものではない。

通信アダプタ１１はインターネット（公衆通信網３）と通信部６との通信を中継するルーターの機能を有したものであり、宅内に引き込まれているインターネット回線接続口１３とケーブル１４で接続される。また、通信アダプタ１１は、インターネット回線接続口１３との距離が１００ｍ程度であれば問題なく通信が行えるため、宅内の任意の場所に配置することが可能である。しかし、ケーブル１４が長くなるとノイズの影響を受けやすくなり通信が不安定なるため、通信アダプタ１１もインターネット回線接続口１３の近傍に配置することが望ましい。

通信アダプタ１０と通信アダプタ１１の間で行われる無線通信は、赤外線とは違い送信部と受信部の間に遮蔽物があっても通信が行えるものであり、住宅内程度の距離であれば問題なく通信がおこなえる。従って、図４では同一の室内に通信アダプタ１０と通信アダプタ１１が配置されているが、通信アダプタ１０と通信アダプタ１１が別々の部屋に配置されても実使用上問題はない。

この構成における実際の通信動作について、以下に説明する。

まず、「センサ群５検知情報」を空気清浄機１から通信端末４に送信する際の一連の動作について、説明する。

「センサ群５検知情報」はデータサイズが大きく、常時送信を行うと通信負荷が増大し通信の安定性に支障をきたす。そのため、空気清浄機１は、使用者がセンサ群５の情報を確認するタイミングのみデータの送信を行うようにしている。具体的には、「センサ群５検知情報」の送信は、通信端末４上でセンサ群５の情報表示画面が開かれている間のみ定期的に送信を行う。このようにして、通信負荷を減らし、通信の安定性を向上させている。送信間隔は１０分程度で実使用上問題ないと考えられる。

図６は、「センサ群５検知情報」を空気清浄機１から通信端末４に送信する際の実際の動作を示したものである。

まず、制御部９は通信端末４上でセンサ群５の検知情報の表示画面が開かれたかどうかを確認する（ステップＳ６）。制御部９がセンサ群５の検知情報表示画面が開かれたことを確認すると、通信部８から通信アダプタ１１と通信アダプタ１０を経由して通信部６へ「検知情報表示状態」を送信する（ステップＳ７）。通信部６は、通信端末４に対して、「センサ群５検知情報」の送信を開始する（ステップＳ８）。

具体的には、通信部６から通信アダプタ１０と通信アダプタ１１を経由して通信部８に「センサ群５検知情報」を送信する（ステップＳ９）。「センサ群５検知情報」を通信部８で受信した制御部９は、通信端末４の表示画面上の情報を受信した情報に更新する（ステップＳ１０）。

一方、制御部７は、定期的にセンサ群５の検知情報をサンプリングし、一次記憶する。そして、定期的、あるいは、前回のサンプリング値と変化があった場合に、通信部６に対し、通信端末４に対する送信用データとして送る。通信部６では、通信間隔を監視して、定期送信のタイミングになったかどうかを確認する（ステップＳ１１）。定期送信のタイミングになっていれば、ステップＳ９に戻り、ステップＳ１０までの動作を繰り返す。

なお、制御部７は、前回のサンプリング値と所定の偏差以上の変化があった場合に、通
信部６に対して送信することによって、送信頻度を低減することができる。

一方で、通信端末４では、センサ群５の検知情報表示画面が閉じられているかどうかを確認する（ステップＳ１２）。検知情報表示画面が閉じられると、通信部８から通信アダプタ１１と通信アダプタ１０を経由して通信部６へ「検知情報非表示状態」を送信する（ステップＳ１３）。そして、空気清浄機１では、通信部６で受信した「検知情報非表示状態」に従って「センサ群５検知情報」の定期送信を終了する（ステップＳ１４）。

ステップＳ１２において、検知情報表示画面が閉じられていないと確認されると、ステップＳ１１に戻り、ステップＳ１１からステップＳ１２の動作を繰り返す。

上記により、使用者は、通信端末４に表示されたセンサ群５の検知情報を見て、室内のにおいやほこりの程度を判断することができる。

また、使用者が通信端末４を使って空気清浄機１を操作する際の実際の通信動作を、以下に図７を用いながら説明する。

使用者が通信端末４上で、空気清浄機１におけるセンサ群５の検知情報を確認する。そして、使用者は、空気清浄機１の運転指示を入力する（ステップＳ１５）。運転指示を入力された通信端末４は、通信部８から公衆通信網３および、通信アダプタ１１、通信アダプタ１０を経由して通信部６に「空気清浄機１運転指示」を送信する（ステップＳ１６）。そして、「空気清浄機１運転指示」を通信部６で受信した制御部７は空気清浄機１の運転を開始する（ステップＳ１７）。

上記により、従来は室内でしか行うことができなかった空気清浄機１のセンサ情報の把握および操作を外出先で行うことができる。

本発明は空気清浄機が設置される一般住宅、集合住宅に限らず、人が出入りする非居住空間にも適用することができる。

１ 空気清浄機
２ 通信装置
３ 公衆通信網
４ 通信端末
５ センサ群
６ 通信部
７ 制御部
８ 通信部
９ 制御部
１０ 通信アダプタ
１１ 通信アダプタ
１２ ケーブル
１３ インターネット回線接続口
１４ ケーブル

Claims (3)

1. 室内の臭いを検出する臭いセンサ、および／または、ほこりを検出するほこりセンサ（以降センサ群）を備えた空気清浄機と、
   公衆通信網と前記空気清浄機に通信接続した通信装置と、
   前記公衆通信網に接続する通信端末とで構成され、
   前記空気清浄機は、前記通信装置に対して、運転情報、前記センサ群の検知情報を送信し、前記通信装置から送信される運転指示に基づいて運転を行い、
   前記通信装置は、前記空気清浄機の運転情報、運転指示、前記センサ群の検知情報を送受信し、
   前記通信端末は、前記空気清浄機の運転情報、前記センサ群の検知情報を受信し、受信した情報を表示し、前記空気清浄機に対する運転指示を入力し、入力された前記運転指示を送信する室内空気質遠隔制御システム。
2. 前記通信装置は、前記空気清浄機に有線で接続された第一の通信アダプタと、前記公衆通信網に有線で接続された第二の通信アダプタとで構成され、
   前記第一の通信アダプタと前記第二の通信アダプタとが双方向に無線で通信を行うことを特徴とする請求項１記載の室内空気質遠隔制御システム。
3. 前記空気清浄機は天井に配置したことを特徴とする請求項１〜２記載の室内空気質遠隔制御システム。

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