JP2016205633A - 空調制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】在室者の潜在的な要望に適合させて空調制御が実施できるようにする。
【解決手段】熱画像センサ１０２が、対象空間１２１の空間的温度分布を測定し、人判別部１０３が、熱画像センサ１０２の測定によって得られた空間的温度分布情報より対象空間１２１に在室する人を判別し、温度差算出部１０４が、空間的温度分布情報における人判別部１０３が判別した人の部分の温度と、人以外の部分の温度との温度差を求め、空調機器制御部１０５が、求めた温度差に基づいて対象空間１２１の空調を行う空調設備１５１の動作を制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、在室者にとってより快適な空調を行う空調制御装置に関する。
一般に、複数のテナントを収用する商業施設など、大規模な建築物においては、在室者に対する快適な空間の提供を目指し、計測される温度や湿度などをもとに、様々な手法により温度および湿度などの制御を行っている。しかしながら、このような空調制御では、温湿度などの環境に対する感受性は在室者毎に異なり、在室者の要望に必ずしも適合した空調制御が行われていない場合もある。
これに対し、例えば、要望を受け付ける端末装置を設け、ネットワークを介し、端末装置に入力された空調に対する事情，要望を収集し、収集した各情報に対応して空調を行うシステムが提案されている（特許文献１参照）。
特開２００４−２９５２０２号公報
しかしながら、上述した技術では、在室者からの情報（要望）通知が必要となり、在室者が要望などを通知するという行動を起こさなければ、空調制御を、在室者の要望に適合させることができない。このように、従来では、空調制御を、在室者の潜在的な要望に適合させることが容易ではないという問題がある。
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、在室者の潜在的な要望に適合させて空調制御が実施できるようにすることを目的とする。
本発明に係る空調制御装置は、対象空間の空間的温度分布を測定する熱画像センサと、熱画像センサの測定によって得られた空間的温度分布情報より対象空間に在室する人を判別する人判別部と、空間的温度分布情報における人判別部が判別した人の部分の温度と、人以外の部分の温度との温度差を求める温度差算出部と、温度差算出部が求めた温度差に基づいて対象空間の空調を行う空調設備の動作を制御する空調機器制御部とを備える。
上記空調制御装置において、対象空間において、複数の熱画像センサが２次元に配列されているようにするとよい。なお、熱画像センサは、２次元に配列された複数のサーモパイルから構成されたサーモパイルアレイセンサであればよい。
以上説明したことにより、本発明によれば、在室者の潜在的な要望に適合させて空調制御が実施できるという優れた効果が得られる。
図１は、本発明の実施の形態における空調制御装置１０１の構成を示す構成図である。 図２は、複数の熱画像センサ１０２の配置例を示す構成図である。 図３は、熱画像センサ１０２により測定された空間温度分布の１例を示す説明図である。 図４は、本発明の実施の形態における空調制御装置１０１の動作例を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態における空調制御装置１０１の構成を示す構成図である。空調制御装置１０１は、熱画像センサ１０２，人判別部１０３，温度差算出部１０４，空調機器制御部１０５，および画像取得部１０６を備える。
熱画像センサ１０２は、対象空間１２１の空間的温度分布を測定する。熱画像センサ１０２は、図２に例示するように、対象空間１２１の天井などに、均等に分割したエリア２０１毎に配置されている。図２の例では、４行６列に、２４個の熱画像センサ１０２が配列されている。熱画像センサ１０２固有の検出範囲に基づいて、各エリア２０１の間隔が決定されている。このようにすることで、対象空間１２１内の各エリア２０１の下方空間における、３次元的な温度分布（空間的温度分布）を測定することができる。また、熱画像センサ１０２は、例えば、２次元に配列された複数のサーモパイルから構成されたサーモパイルアレイセンサである。サーモパイルは、熱電対より構成された熱電変換素子（赤外線センサ）である。
人判別部１０３は、熱画像センサ１０２の測定によって得られた空間的温度分布情報（熱画像）より対象空間１２１に在室する人を判別する。熱画像センサ１０２が測定した空間温度分布は、画像取得部１０６により収集され、空間的温度分布情報として人判別部１０３に転送される。
例えば、図３に示すように、熱画像センサ１０２によって人間が存在している空間を測定することで得られた空間的温度分布のパターンを、基準パターンとして予め用意しておく。図３において、より高温の領域を示す白に近い部分が、人の空間的温度分布のパターンである。この基準パターンと所定の範囲で近似している空間的温度分布のパターンが得られた場合、対象空間１２１に人が在室していることを判別する。
また、空間的温度分布情報における高温部分の動きにより、人を判別することもできる。対象空間１２１に、コンピュータ機器や複写機などの人以外の熱源が存在していても、上述したようなパターン認識により区別（識別）することが可能である。
温度差算出部１０４は、空間的温度分布情報における人判別部１０３が判別した人の部分の温度と、人以外の部分の温度との温度差を求める。例えば、人として判別された領域の平均温度と、この領域以外の平均温度との温度差を求める。また、対象空間１２１に複数の人が判別された場合、判別された全ての人の平均温度と、人以外の領域の平均温度との温度差を求める。
空調機器制御部１０５は、上述したように温度差算出部１０４が求めた温度差に基づいて対象空間１２１の空調を行う空調設備１５１の動作を制御する。例えば、夏期においては、温度差が小さい場合、対象空間１２１の温度を低下させる方向に空調設備１５１の動作を制御する。夏期などの高温時に体温と室温との温度差が小さい状態は、体感的にはより暑く感じる状態である。また、冬期においては、温度差が大きい場合、対象空間１２１の温度を上昇させる方向に空調設備１５１の動作を制御する。冬期などの低温時に体温と室温との温度差が大きい状態は、体感的にはより寒く感じる状態である。いずれにおいても、温度差の大きさと空調温度変更幅との関係を、予め定義しておけば良い。このような、温度差による制御を通常の空調制御に加えることで、より快適になる。
また、空調機器制御部１０５は、人判別部１０３が人を検出しない場合、熱画像センサ１０２の測定によって得られた空間的温度分布情報の全体より算出される温度の平均値により、空調設備１５１の動作を制御する。また、空調設備１５１は、対象空間１２１の温度を測定した結果により空調を行っているが、この温度測定結果と、熱画像センサ１０２による人の部分の温度とが近い場合であっても、例えば、床面温度から人の足元が冷えているといったことも判断できる。空調機器制御部１０５は、このような判断により、対象空間１２１の環境に適した制御を行うことも可能である。
次に、本発明の実施の形態における空調制御装置の動作例について図４のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップＳ４０１で、熱画像センサ１０２より対象空間１２１の空間的温度分布を測定し、空間的温度分布情報を得る。次に、ステップＳ４０２で、人判別部１０３が、熱画像センサ１０２の測定によって得られた空間的温度分布情報より対象空間１２１に在室する人を判別する。
次に、ステップＳ４０３で、人判別部１０３が、得られた空間的温度分布情報に、在室者の存在を判定する。この判定で、在室者が存在するものとされた場合（ステップ４０３のｙ）、ステップＳ４０４で、温度差算出部１０４が、空間的温度分布情報における人判別部１０３が判別した人の部分の温度と、人以外の部分の温度との温度差を求める。次に、ステップＳ４０５で、空調機器制御部１０５が、算出された温度差に基づいて対象空間１２１の空調を実施する空調設備１５１の動作を制御する。
一方、人判別部１０３の判定で、在室者が存在しないとされた場合（ステップ４０３のｎ）、ステップＳ４０６で、空調機器制御部１０５が、空間的温度分布情報の全体より温度の平均値を算出する。次いで、ステップＳ４０７で、空調機器制御部１０５が、算出された温度平均値により、空調設備１５１の動作を制御する。例えば、設定されている制御温度と算出された温度平均値との差が小さくなるように、空調設備１５１の動作を制御する。
以上に説明したように、本発明によれば、熱画像センサの測定により得られた対象空間の空間的温度分布情報の中で、人の部分の温度と、人以外の部分の温度との温度差を求め、この温度差により対象空間の空調を実施する空調設備の動作を制御するようにした。この結果、在室者による要望の通知がなくても、在室者の潜在的な要望に適合させて空調制御が実施できるようになる。
なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。
１０１…空調制御装置、１０２…熱画像センサ、１０３…人判別部、１０４…温度差算出部、１０５…空調機器制御部、１０６…画像取得部、１２１…対象空間、１５１…空調設備。

Claims (3)

  1. 対象空間の空間的温度分布を測定する熱画像センサと、
    前記熱画像センサの測定によって得られた空間的温度分布情報より前記対象空間に在室する人を判別する人判別部と、
    前記空間的温度分布情報における前記人判別部が判別した人の部分の温度と、人以外の部分の温度との温度差を求める温度差算出部と、
    前記温度差算出部が求めた温度差に基づいて前記対象空間の空調を行う空調設備の動作を制御する空調機器制御部と
    を備えることを特徴とする空調制御装置。
  2. 請求項１記載の空調制御装置において、
    前記対象空間において、複数の前記熱画像センサが２次元に配列されていることを特徴とする空調制御装置。
  3. 請求項１または２記載の空調制御装置において、
    前記熱画像センサは、２次元に配列された複数のサーモパイルから構成されたサーモパイルアレイセンサであることを特徴とする空調制御装置。
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