JP2017096566A - 集塵システムおよび集塵方法 - Google Patents

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祐司 尾崎
Yuji Ozaki
祐司 尾崎
遥 仲宗根
Haruka Nakasone
遥 仲宗根
薮ノ内 伸晃
Nobuaki Yabunouchi
伸晃 薮ノ内
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Abstract

【課題】所定空間内の塵埃を効率よく回収することができる集塵システムを提供する。【解決手段】集塵システム100は、所定空間内に存在する人の活動状態を特定するための第一情報を取得する取得部101と、所定空間内における人の活動状態に応じた塵埃の発生態様を示す第二情報が記憶された記憶部102と、制御部105とを備える。制御部105は、取得された第一情報に基づいて所定空間内に存在する人の活動状態を特定し、特定された活動状態および記憶された第二情報に基づいて所定空間内の塵埃の発生態様を推定し、送風部106および集塵部107を制御する。【選択図】図1

Description

本発明は、所定空間内の塵埃を回収するための集塵システム等に関する。
従来、空気の浄化を行うシステムが提案されている。特許文献1に記載の空気清浄化システムは、その一例である。この空気清浄化システムにおいて、制御部は、第1および第2の検出センサの検出結果に基づいて、空気清浄手段および空調手段の少なくとも一方の風量を変化させる。これにより、この空気清浄化システムは、室内の浄化を迅速かつ効果的に行うことができる。
特開2006−105408号公報
ところで、塵埃の発生位置は、一定ではなく、塵埃が発生する時の状況により異なる。従来技術では、このような塵埃を効率よく回収することは困難である。
そこで、本発明は、所定空間内の塵埃を効率よく回収することができる集塵システム等を提供する。
本発明の一態様に係る集塵システムは、所定空間内の塵埃を回収する集塵システムであって、送風を行う送風部と、前記送風に応じて吸気を行うことで前記所定空間内の塵埃を回収する集塵部と、前記所定空間内に存在する人の活動状態を特定するための第一情報を取得する取得部と、前記所定空間内における人の活動状態に応じた塵埃の発生態様を示す第二情報が記憶された記憶部と、取得された前記第一情報に基づいて前記所定空間内に存在する人の活動状態を特定し、特定された活動状態および記憶された前記第二情報に基づいて前記所定空間内の塵埃の発生態様を推定し、推定された発生態様に基づいて前記送風部および前記集塵部を制御する制御部とを備える。
また、本発明の一態様に係る集塵方法は、所定空間内の塵埃を回収する集塵方法であって、送風を行う送風ステップと、前記送風に応じて吸気を行うことで前記所定空間内の塵埃を回収する集塵ステップと、前記所定空間内に存在する人の活動状態を特定するための第一情報を取得する取得ステップと、取得された前記第一情報に基づいて前記所定空間内に存在する人の活動状態を特定する特定ステップと、特定された活動状態、および、記憶装置に記憶された第二情報であって、前記所定空間内における人の活動状態に応じた塵埃の発生態様を示す第二情報に基づいて前記所定空間内の塵埃の発生態様を推定する推定ステップと、推定された発生態様に基づいて前記送風および前記吸気を制御する制御ステップとを含む。
本発明の一態様に係る集塵システムおよび集塵方法は、所定空間内の塵埃を効率よく回収することができる。
図1は、実施の形態1に係る集塵システムのシステム構成を示すブロック図である。 図2は、実施の形態1に係る集塵システムの概略構成を示す図である。 図3は、実施の形態1に係る集塵システムの動作例1のフローチャートである。 図4は、実施の形態1に係る集塵システムの集塵制御を説明するための模式図である。 図5は、実施の形態1に係る集塵システムの動作例2のフローチャートである。 図6は、実施の形態1に係る集塵システムの塵埃位置情報の出力動作のフローチャートである。 図7は、表示装置に表示される塵埃の発生位置を示す画像の一例を示す図である。 図8は、実施の形態1に係る集塵システムのタイミング情報の出力動作のフローチャートである。 図9は、表示装置に表示される掃除のタイミングを示す画像の一例を示す図である。 図10は、取得部が操作情報を取得する場合の集塵システムの概略構成を示す図である。 図11は、取得部が動作情報を取得する場合の集塵システムの概略構成を示す図である。 図12は、取得部が音情報を取得する場合の集塵システムの概略構成を示す図である。 図13は、取得部が携帯端末の位置情報を取得する場合の集塵システムの概略構成を示す図である。
以下、実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示す。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、動作の順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素は、任意の構成要素として説明される。
なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付し、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。
(実施の形態1)
[集塵システムの全体構成]
まず、実施の形態1に係る集塵システムの全体構成について説明する。図1は、実施の形態1に係る集塵システムのシステム構成を示すブロック図である。図2は、実施の形態1に係る集塵システムの概略構成を示す図である。
図1および図2に示されるように、集塵システム100は、取得部101、記憶部102、制御部105、送風部106、集塵部107、および、出力部103を備える。また、図1には、カメラ113および表示装置114も図示されている。図2中の破線は、集塵システム100によって集塵が行われるときの気流を模式的に示す。
集塵システム100は、送風部106による送風、および、集塵部107による吸気によって気流を発生させ、所定空間内の塵埃を気流に乗せて回収するシステムである。
なお、所定空間は、閉じられた空間でもよいし、開かれた空間でもよい。すなわち、所定空間は、外部から閉鎖された空間でなくてもよい。しかし、基本的には、所定空間は、壁などの構造物(仕切り)によって囲まれた空間である。例えば、所定空間は、家、部屋、事務所または工場等のような施設の空間である。
取得部101は、所定空間内に存在する人の活動状態を特定するための第一情報を取得する。活動状態には、所定空間内の人の位置(配置)の状態、人が立っているまたは座っているなどの静的な状態を示す静止状態、並びに、動作状態が含まれる。動作状態は、人が歩いている、人が走っている、人が座った状態から立ち上がる、および、人が立った状態からかがむ、などの動的な状態を示す。また、活動状態には、人の活動に伴う動きの大きさである活動量が含まれてもよい。
取得部101は、具体的には、例えば、所定空間が撮像された画像(動画像または静止画像)を第一情報として取得する。画像は、カメラ113によって撮像される。なお、集塵システム100は、カメラ113を備えてもよい。
取得部101は、具体的には、カメラ113と通信を行う通信モジュール(通信回路または通信インターフェース)である。取得部101は、カメラ113と有線通信を行ってもよいし、無線通信を行ってもよい。取得部101がカメラ113と無線通信を行う場合、無線通信の方式(通信規格)は、例えば、920MHz帯の周波数を利用した特定小電力無線である。無線通信の方式は、ZigBee(登録商標)、Bluetooth(登録商標)または、無線LAN(Local Area Network)など、他の通信規格であってもよい。また、取得部101がカメラ113と有線通信を行う場合、有線通信の方式については特に限定されず、有線LANが用いられてもよいし、電力線搬送通信が行われてもよい。
記憶部102には、所定空間内における人の活動状態に応じた塵埃の発生態様を示す第二情報が記憶される。第二情報は、言い換えれば、塵埃発生モデルであり、具体的には、塵埃の発生位置(発生範囲)、発生量、および発生時間の少なくとも1つを示す特性式であるが、あらかじめ作成されたデータベースであってもよい。このデータベースにおいては、所定空間における標準的な塵埃の発生位置、塵埃の発生量、および、塵埃の発生時間などが、活動状態と対応付けられている。なお、第二情報において示される発生態様には、人から直接発生する塵埃の発生態様と、人の活動によってソファなどの物品から発生する塵埃の発生態様とが含まれる。
記憶部102は、具体的には、半導体メモリなどの記憶装置により実現される。
制御部105は、送風部106および集塵部107を制御する。制御部105は、より詳細には、送風部106で行われる送風、および、集塵部107で行われる吸気を制御する。すなわち、制御部105は、送風部106に送風を行わせ、集塵部107に吸気を行わせる。さらに具体的には、制御部105は、送風量および吸気量等を決定する。そして、制御部105は、決定された送風量および吸気量等に従って、送風部106に送風を行わせ、集塵部107に吸気を行わせる。
その際、例えば、制御部105は、取得部101によって取得された第一情報(画像)に基づいて所定空間内に存在する人の活動状態を特定し、特定された活動状態および記憶部102に記憶された第二情報に基づいて、送風部106および集塵部107を制御する。
なお、図2に破線で示されるように、制御部105は、後述する送風部106の駆動機構および集塵部107の駆動機構を制御することにより、塵埃の発生位置を狙って、当該発生位置における塵埃を集塵部107に回収させる気流を発生させることができる。
また、制御部105は、さらに、特定された活動状態および記憶された第二情報に基づいて、所定空間内における塵埃の発生位置を推定し、推定された塵埃の発生位置を示す塵埃位置情報を生成してもよい。制御部105は、特定された活動状態および記憶された第二情報に基づいて、所定空間内における塵埃の発生量を推定し、推定された塵埃の発生量に基づいて所定空間内の掃除のタイミングを決定し、決定した掃除のタイミングを示すタイミング情報を生成してもよい。
制御部105は、具体的には、プロセッサ、マイクロコンピュータ、または専用回路などによって実現される。なお、制御部105の制御の詳細については後述する。
送風部106は、所定空間を規定する壁の上方に設けられ、制御部105が行う制御(指示)に従って、所定空間へ送風を行う。送風部106は、例えば、送風を行うためのファンおよび開口部、並びに、当該ファンを駆動するための駆動機構などから構成される。制御部105は、当該駆動機構を制御することにより、送風部106が行う送風量および送風方向、並びに、開口部の開口径(送風範囲)を制御することができる。送風部106は、所定空間外の空気(外気)を用いて、所定空間へ送風を行ってもよいし、所定空間内の空気を用いて、所定空間へ送風を行ってもよい。
集塵部107は、所定空間を規定する壁(例えば、送風部106が設けられた壁)の下方に設けられ、制御部105が行う制御(指示)に従って送風部106の送風に応じた吸気を行うことにより、所定空間内の塵埃を回収する。集塵部107は、例えば、吸気を行うためのファンおよび開口部、並びに、当該ファンおよび開口部を駆動するための駆動機構などから構成される。制御部105は、当該駆動機構を制御することにより、集塵部107が行う吸気量および吸気方向、並びに、開口部の開口径(吸気範囲)を制御することができる。
また、集塵部107は、回収された塵埃の量を測定する塵埃量センサ、および、集塵フィルタを備える。集塵部107は、吸気によって得られた空気の排気を所定空間外に向けて行ってもよいし、吸気によって得られた空気を送風部106へ集塵フィルタ等を通して供給してもよい。
なお、送風部106と集塵部107とは一体化されていてもよい。また、送風部106が、空気を浄化するための集塵フィルタを備えてもよい。
出力部103は、制御部105によって生成された塵埃位置情報および制御部105によって生成されたタイミング情報を出力する。出力部103は、例えば、表示装置114に塵埃位置情報およびタイミング情報を出力する。この結果、表示装置114には、塵埃の位置を示す画像(塵埃発生マップ)および掃除のタイミングを示す画像が表示される。
表示装置114は、具体的には、パーソナルコンピュータなどの表示部を有する情報通信端末であるが、スマートフォンもしくはタブレット端末などの表示部を有する携帯端末であってもよい。
出力部103は、具体的には、表示装置114と通信を行う通信モジュール(通信回路または通信インターフェース)である。出力部103は、表示装置114と有線通信を行ってもよいし、無線通信を行ってもよい。出力部103が表示装置114と無線通信を行う場合、無線通信の方式(通信規格)は、例えば、特定小電力無線、ZigBee(登録商標)、Bluetooth(登録商標)または、無線LANなどの通信規格である。また、出力部103が表示装置114と有線通信を行う場合、有線通信の方式については特に限定されず、有線LANが用いられてもよいし、電力線搬送通信が行われてもよい。
また、取得部101とカメラ113との通信方式と、出力部103と表示装置114との通信方式とが同種の通信方式である場合、取得部101と出力部103とは一つの通信部として一体化されてもよい。
[動作例1]
次に、集塵システム100の動作例1として、集塵システム100が行う集塵制御の一例について説明する。図3は、集塵システム100の動作例1のフローチャートである。図4は、集塵システム100の集塵制御を説明するための模式図である。
まず、取得部101は、所定空間内に存在する人の活動状態を特定するための第一情報として、カメラ113から動画像を取得する(S11)。
次に、制御部105は、取得された動画像(第一情報)に基づいて所定空間内に存在する人の活動状態を特定する(S12)。具体的には、制御部105は、取得された動画像(動画像を構成する複数の静止画像)内の人の位置を特定する。
人の位置の特定には、例えば、人物に共通する特徴量である人物モデルを用いた手法が用いられる。人物モデルは、各々に人物が撮像された多数の画像から統計的手法により求められ、あらかじめ記憶部102に記憶される。制御部105は、取得された動画像から人物モデルにより特定される特徴量を抽出することで、動画像内の人を検出できる。つまり、制御部105は、取得された動画像に基づいて、人の位置および移動方向を活動状態として特定することができる。
ここで、記憶部102には、画像内の人の位置と、所定空間内の人の実際の3次元位置との対応関係を示す情報が記憶されており、制御部105は、このような情報に基づいて、所定空間内の人の実際の3次元位置を特定できる。
なお、動画像内の人の検出方法は、上記のような方法に限定されない。例えば、制御部105は、顔認識機能を用いて動画像内の人を検出してもよい。
次に、制御部105は、特定された活動状態および記憶された第二情報に基づいて、集塵制御を行う(S13)。つまり、制御部105は、活動状態および第二情報に基づいて、送風部106および集塵部107を制御する。
図4の例に示されるように、第二情報が、人の位置を基準位置として、基準位置から当該人の移動方向と反対の方向に位置する所定範囲を塵埃が発生する範囲(範囲200)として示す特性式である場合が考えられる。このような場合、制御部105は、特定された人の位置および移動方向と、第二情報(特性式)とに基づいて、範囲200を塵埃が発生する範囲であると推定することができる。
そうすると、制御部105は、推定された範囲200に向けて送風部106に送風を行わせ、かつ、集塵部107に吸気を行わせる。なお、上記のような第二情報(特性式)は、統計的または理論的に定められ、あらかじめ記憶部102に記憶される。
このように、集塵システム100では、人の活動状態を特定するための第一情報と、塵埃の発生態様を示す第二情報とを用いることで塵埃の発生態様を特定し、効率的に塵埃を回収することができる。
なお、制御部105が行う送風および吸気は、連続して行われてもよいが、断続的に行われてもよい。例えば、特定した人の移動が遅い場合には、塵埃の発生量は少ないと考えられる。そこで、制御部105は、特定した人の移動速度が所定の速度以上であることを検出したときに、送風および吸気の制御を行ってもよい。言い換えれば、制御部105は、特定した人の移動速度が所定の速度未満であることを検出したときには、送風および吸気の制御を行わず、所定空間内に気流を発生させなくてもよい。
これにより、制御部105は、塵埃が発生しやすいときにのみ集中的に送風または吸気を行わせることができる。つまり、集塵システム100は、より効率的に塵埃を回収することができる。
[動作例2]
上記動作例1では、第二情報において、塵埃の発生位置を示していたが、第二情報は、塵埃の発生態様として、塵埃の発生位置、発生量、および発生時間の少なくとも1つを示せばよい。
例えば、第二情報は、塵埃の発生量を示してもよい。具体的には、第二情報は、所定空間内に存在する人の移動速度と、塵埃の発生量とが対応づけられた情報を含み、制御部105は、所定空間内に存在する人の移動速度を活動状態として特定してもよい。図5は、集塵システム100の動作例2のフローチャートである。
図5に示されるように、まず、取得部101は、所定空間内に存在する人の活動状態を特定するための第一情報として、カメラ113から動画像を取得する(S21)。
次に、制御部105は、取得された動画像(第一情報)に基づいて所定空間内に存在する人の移動速度を特定する(S22)。具体的には、制御部105は、取得された動画像(動画像を構成する各静止画像)内の人の位置の、フレーム間における変化量に基づいて人の移動速度を特定する。なお、移動速度の特定には、動きベクトルを用いた手法など、どのような手法が用いられてもよい。
次に、制御部105は、特定された移動速度および記憶された第二情報に基づいて、塵埃の発生量を推定する(S23)。制御部105は、具体的には、第二情報において、特定された移動速度に対応付けられた塵埃の発生量を、塵埃の発生量の推定値とする。
そして、制御部105は、推定された塵埃の発生量に応じて、送風部106の送風の強さおよび集塵部107の吸気の強さを制御する(S24)。制御部105は、具体的には、塵埃の発生量が多いほど、強く送風または吸気する。なお、この場合、送風部106の送風の向きを定めるための塵埃の発生位置は、特定された人の位置を中心とした所定範囲とされてもよいし、第二情報において、さらに人の位置に応じた塵埃の発生位置が示されていてもよい。
また、例えば、第二情報は、所定空間内の人の位置に応じた塵埃の発生量を示してもよい。上記図4の例では、ソファの近辺の位置において塵埃の発生量が多いと考えられる。このように第二情報が所定空間内の人の位置ごとに塵埃の発生量を示すことにより、制御部105は、塵埃の発生量に応じて送風部106の送風の強さまたは集塵部107の吸気の強さを制御することができる。
制御部105は、具体的には、塵埃の発生量が多い所定空間内の位置ほど、当該位置に対して強く送風させる、または、強く吸気させることができる。なお、この場合の塵埃の発生位置は、特定された人の位置を中心とした所定範囲とされてもよいし、第二情報において、さらに人の位置に応じた塵埃の発生位置が示されていてもよい。
また、第二情報は、塵埃の発生時間を示してもよい。ここで、塵埃の発生時間は、床面の塵埃が舞い上がってから再び床面に落ちるまでの時間である。
第二情報は、例えば、人の移動速度に応じた塵埃の発生時間を示してもよい。このように第二情報が人の移動の速さに応じた塵埃の発生時間を示すことにより、制御部105は、送風部106の送風のタイミングまたは集塵部107の吸気のタイミングを制御することができる。つまり、制御部105は、塵埃が舞っている間に集中的に送風または吸気を行わせることができる。つまり、集塵システム100は、さらに効率的に集塵を行うことができる。なお、この場合の塵埃の発生位置は、第二情報においては規定されず、特定された人の位置を中心とした所定範囲とされてもよいし、第二情報において、さらに人の位置に応じた塵埃の発生位置が示されていてもよい。
なお、上述のように、第二情報は、データベース化された情報であってもよい。例えば、第二情報は、活動状態と、当該活動状態における塵埃の発生態様(塵埃の発生位置、発生量、および発生時間の少なくとも1つ)とが対応付けられた情報であってもよい。
[動作例3]
制御部105は、第二情報を更新してもよい。上述のように、制御部105は、第二情報において塵埃の発生位置(発生範囲)および発生量が示されれば、特定された活動状態および記憶された第二情報に基づいて、所定空間内における塵埃の発生位置および発生量を推定することができる。
制御部105は、推定された塵埃の発生量と、推定された塵埃の発生位置に対して送風部106が行った送風によって集塵部107が回収した塵埃の量とを比較し、比較結果に基づいて第二情報を更新してもよい。
具体的には、制御部105は、推定された塵埃の発生量が集塵部107によって回収された塵埃の量よりも多いと判断すると、第二情報が示す塵埃の発生量を減らす。同様に、制御部105は、推定された塵埃の発生量が集塵部107によって回収された塵埃の量よりも少ないと判断すると、第二情報が示す塵埃の発生量を増やす。
このように第二情報が更新されることによって、制御部105は、第二情報が示す塵埃の発生態様の精度を高めることができる。
また、制御部105は、送風量および送風の方向を考慮して塵埃の量の判断を行ってもよい。例えば、制御部105は、送風部106が行う送風量が少ない時に回収された塵埃の量は、実際に発生した塵埃の量よりも少ないと推定することができる。そこで、制御部105は、回収された塵埃の量を増加させる方向に補正し、補正後の塵埃の量を用いて塵埃の量の比較を行ってもよい。
なお、制御部105は、推定された塵埃の発生量と、実際に回収された塵埃の量とが対応付けられた履歴情報を記憶部102に記憶しておいてもよい。履歴情報には、さらに、送風部106の送風の量(送風の強さ)および送風の方向の少なくとも一方が対応付けられていてもよい。
例えば、実際に発生する(舞い上がる)塵埃の量は、所定空間において行われる集塵制御の頻度により異なる場合があるが、上記のような履歴情報が用いられれば、集塵制御の頻度(塵埃を回収した頻度)を考慮した第二情報を生成および更新することも可能である。
[動作例4]
上述のように、集塵システム100が備える出力部103は、塵埃位置情報およびタイミング情報を出力することができる。以下、集塵システム100の情報出力動作について説明する。
まず、塵埃位置情報の出力動作について説明する。図6は、集塵システム100の塵埃位置情報の出力動作のフローチャートである。
図6に示されるように、まず、取得部101は、所定空間内に存在する人の活動状態を特定するための第一情報として、カメラ113から動画像を取得する(S31)。
次に、制御部105は、取得された動画像(第一情報)に基づいて所定空間内に存在する人の活動状態を特定する(S32)。そして、制御部105は、特定された活動状態および記憶された第二情報に基づいて、塵埃の発生位置を推定する(S33)。
塵埃の発生位置の推定方法は、例えば、動作例1と同様である。つまり、このときの第二情報は、人の位置を基準位置として、基準位置から当該人の移動方向と反対の方向に位置する所定範囲を塵埃が発生する範囲として示す特性式である。活動状態は、所定空間内の人の位置および移動方向である。
次に、制御部105は、推定された塵埃の発生位置を示す塵埃位置情報を生成し(S34)、出力部103は、生成された塵埃位置情報を表示装置114に出力する(S35)。この結果、表示装置114には図7に示されるような画像が表示される。図7は、表示装置114に表示される塵埃の発生位置を示す画像の一例を示す図である。
図7の例では、所定空間内を上面視したときの塵埃の発生位置が表示される。図7に示される所定空間内を上面視したときの背景画像(間取り図)などは、あらかじめ記憶部102に記憶され、制御部105は、このような背景画像に塵埃の発生位置を示すオブジェクトを重畳する。
なお、図6のフローチャートに示される例では、塵埃位置情報は、塵埃が発生したと推定される位置を示す。ここで、塵埃位置情報は、実際に集塵部107が回収した塵埃の量に基づいて生成および出力されてもよい。
例えば、制御部105は、推定された発生位置に対して送風部106が行った送風によって集塵部107が回収した塵埃の量が所定量以上であるときに、ステップS34以降の動作を行ってもよい。これにより、塵埃位置情報が、実際に集塵部107が回収した塵埃の量に基づいて生成および出力される。
また、制御部105は、動作例3で説明した履歴情報を用いることにより、所定空間の中で集塵部107が回収した塵埃の量が多い位置を示す塵埃位置情報を生成してもよい。つまり、制御部105は、所定空間の中で塵埃が発生しやすい場所を示す塵埃位置情報を生成してもよい。
次に、タイミング情報の出力動作について説明する。図8は、集塵システム100のタイミング情報の出力動作のフローチャートである。
なお、タイミング情報は、集塵システム100がしばらく塵埃の回収を行わないと仮定した場合に、ユーザ(人)が所定空間内の掃除を行うとよいと考えられるタイミングである。掃除のタイミングは、集塵システム100がユーザに対して提案するタイミングである。
図8に示されるように、まず、取得部101は、所定空間内に存在する人の活動状態を特定するための第一情報として、カメラ113から動画像を取得する(S41)。
次に、制御部105は、取得された動画像(第一情報)に基づいて所定空間内に存在する人の活動状態を特定する(S42)。そして、制御部105は、特定された活動状態および記憶された第二情報に基づいて、塵埃の発生量を推定する(S43)。
塵埃の発生量の推定方法は、例えば、動作例2と同様である。つまり、このときの第二情報は、所定空間内に存在する人の移動速度と、塵埃の発生量とが対応づけられた情報を含み、制御部105は、所定空間内に存在する人の移動速度を活動状態として特定する。
次に、制御部105は、推定された塵埃の発生量に基づいて所定空間内の掃除のタイミングを決定する(S44)。
制御部105は、例えば、推定される塵埃の発生量が多いほど、掃除のタイミングを早いタイミングに決定する。より詳細には、制御部105は、例えば、推定された塵埃の発生量が多い時には、塵埃が最後に回収された時点から1日後(24時間後)を掃除のタイミングとして決定する。制御部105は、推定された塵埃の発生量が少ない時には、塵埃が最後に回収された時点から3日後(72時間後)を掃除のタイミングとして決定する。このような掃除のタイミングの決定には、例えば、記憶部102にあらかじめ記憶されたアルゴリズム等が用いられる。
次に、制御部105は、決定した掃除のタイミングを示すタイミング情報を生成し(S45)、出力部103は、生成されたタイミング情報を表示装置114に出力する(S46)。この結果、表示装置114には図9に示されるような画像が表示される。図9は、表示装置114に表示される掃除のタイミングを示す画像の一例を示す図である。
図9の例では、表示装置114に表示された画像は、掃除のタイミングを行う具体的な日付を示している。このような日付の決定は、図示しないタイマ部(例えば、リアルタイムクロック)などの構成要素により実現可能である。
なお、タイミングを示す画像は、現時点から何日後、のように相対的なタイミングを示してもよい。また、タイミングを示す画像は、何日間に一回、というように掃除の頻度を示してもよい。
(実施の形態2)
上記実施の形態1では、取得部101は、画像を第一情報として取得したが、第一情報の具体的態様は、画像に限定されない。そこで、以下では、第一情報として他の情報が用いられる実施の形態について説明する。
なお、以下の実施の形態2では、実施の形態1ですでに説明された事項については省略または簡略化され、実施の形態1との相違点について説明が行われる。
[操作情報]
取得部は、所定空間内に設置された機器への操作を示す操作情報を第一情報として取得してもよい。図10は、取得部101aが操作情報を取得する場合の集塵システム100aの概略構成を示す図である。
図10に示される操作パネル115a〜115cのそれぞれは、所定空間内に設置された機器への操作を受け付ける操作パネル115a〜115cである。操作パネル115a〜115cのそれぞれは、所定空間を仕切る壁に設けられる。ユーザが操作パネル115a〜115cに対して操作を行うと、当該操作に応じた操作情報(機器を制御するための制御信号)が出力される。取得部101aがこのような操作情報を取得(モニタ)することにより、制御部105は、操作情報を出力した操作パネルの付近に人がいると推定することができる。つまり、制御部105は、取得部101aによって取得された操作情報に基づいて所定空間内に存在する人の位置を特定することができる。
例えば、記憶部102には、操作パネル115a〜115cの操作を行った人の推定位置(配置)を示す情報が操作パネルごとに記憶される。そして、制御部105は、取得部101aが操作情報を取得すると、記憶部102を参照することにより推定位置を特定する。
なお、図10では、取得部101aは、操作パネル115a〜115cから直接操作情報を取得しているが、操作パネル115a〜115cを管理するコントローラ(例えば、HEMSコントローラ)から操作情報を取得してもよい。
[動作情報および電力情報]
取得部は、所定空間内に設置された機器の動作状態を示す動作情報を第一情報として取得してもよい。図11は、取得部101bが動作情報を取得する場合の集塵システム100bの概略構成を示す図である。
図11に示される機器116a(空調機器)、機器116b(照明器具)、および、機器116c(照明器具)の動作中においては、当該機器の付近に人がいると推定される。そこで、取得部101bは、このような機器の動作情報(例えば、電源がオンされていることを示す情報)を取得する。そうすると、制御部105は、取得部101aによって取得された動作情報に基づいて所定空間内に存在する人の位置を特定することができる。
例えば、記憶部102には、機器116a〜116cの動作中における人の推定位置(配置)を示す情報が操作パネルごとに記憶される。そして、制御部105は、取得部101bが動作情報を取得すると、記憶部102を参照することにより推定位置を特定する。
なお、図11では、取得部101bは、機器116a〜116cから直接動作情報を取得しているが、機器116a〜116cの動作状態を管理するコントローラ(例えば、HEMSコントローラ)から動作情報を取得してもよい。
また、図11に示されるような構成において、取得部101bは、各機器の電力使用量を示す電力情報を第一情報として取得してもよい。制御部105は、機器116a〜116cの電力情報に基づいて、機器116a〜116cの動作状態を判断できる。そして、上述のように、機器116a〜116cの動作中においては、当該機器の付近に人がいると推定される。したがって、制御部105は、取得された電力情報に基づいて所定空間内に存在する人の位置を特定することができる。
なお、取得部101bは、機器116a〜116cから直接電力情報を取得してもよいし、機器116a〜116cの電力使用量を管理するコントローラ(例えば、HEMSコントローラ)から電力情報を取得してもよい。
また、取得部101bは、機器116a〜116cの電力使用量を計測する専用の電力計測装置から電力情報を取得してもよい。例えば、機器116a〜116cがそれぞれ異なる分岐回路に接続された状態において、電力計測装置が分岐回路ごとに電力使用量を計測することにより、電力計測装置は、機器116a〜116cの電力使用量を計測することができる。
[音情報]
取得部は、所定空間内の音情報を第一情報として取得してもよい。図12は、取得部101cが音情報を取得する場合の集塵システム100cの概略構成を示す図である。
図12に示される集音装置117a、および、集音装置117bは、所定空間内の音を収集し、収集した音に応じた音情報(例えば、音信号)を出力する。なお、集音装置は、3つ以上設けられてもよい。
そこで、取得部101cは、このような音情報を取得する。そうすると、制御部105は、取得部101aによって取得された音情報が示す音の大きさに基づいて所定空間内に存在する人の位置を特定することができる。例えば、所定空間内において人が発した音を収集したときに、集音装置117aによって出力される音情報が集音装置117bによって出力される音情報よりも大きい音を示す場合がある。このような場合、制御部105は、人が集音装置117bよりも集音装置117aの近くにいると判断できる。
例えば、記憶部102には、集音装置間の音の大きさの差と、人の推定位置との対応関係を示す情報が記憶される。そして、制御部105は、取得部101aが音情報を取得すると、記憶部102を参照することにより推定位置を特定する。
なお、制御部105は、集音装置117aが出力する音情報(音信号)と、集音装置117bが出力する音情報(音信号)との位相差等を用いて所定空間内に存在する人の位置を特定することもできる。
[携帯端末の位置情報]
取得部は、所定空間内に存在する人が保持する携帯端末の位置情報を第一情報として取得してもよい。図13は、取得部101dが携帯端末118の位置情報を取得する場合の集塵システム100dの概略構成を示す図である。
図13に示される携帯端末118は、腕時計型のウェアラブル端末である。なお、携帯端末118は、メガネ型のウェアラブル端末など、他のウェアラブル端末であってもよいし、スマートフォンまたはタブレット端末であってもよい。
ここで、取得部101dは、例えば、携帯端末118において専用のアプリケーションが実行されることなどにより、当該携帯端末118が定期的に発するビーコン信号を位置情報として取得する。携帯端末118が定期的に発する信号は、携帯端末118の位置に応じて、受信信号強度(RSSI)が異なるため、位置情報として使用できる。
制御部105は、取得部101dが取得したビーコン信号の受信信号強度に基づいて、携帯端末118と取得部101dとの位置関係を推定できる。つまり、制御部105は、取得された信号に基づいて所定空間内に存在する人の位置を特定することができる。
具体的には、制御部105は、受信信号強度が高いほど、携帯端末118が取得部101dの近くに位置すると判断できる。
例えば、記憶部102には、受信信号強度と、人の推定位置との対応関係を示す情報が記憶される。そして、制御部105は、取得部101aが位置情報を取得すると、記憶部102を参照することにより推定位置を特定する。
なお、位置情報は、ビーコン信号に限定されない。携帯端末118がGPSモジュールなどを備える場合、携帯端末118は、GPSモジュールが出力するGPS信号を位置情報として送信してもよい。
(まとめ)
以上説明したように、集塵システム100は、所定空間内の塵埃を回収する集塵システムであって、送風を行う送風部106と、送風に応じて吸気を行うことで所定空間内の塵埃を回収する集塵部107とを備える。また、集塵システム100は、所定空間内に存在する人の活動状態を特定するための第一情報を取得する取得部101と、所定空間内における人の活動状態に応じた塵埃の発生態様を示す第二情報が記憶された記憶部102と、制御部105とを備える。
制御部105は、取得された第一情報に基づいて所定空間内に存在する人の活動状態を特定し、特定された活動状態および記憶された第二情報に基づいて所定空間内の塵埃の発生態様を推定する。また、制御部105は、推定された発生態様に基づいて送風部106および集塵部107を制御する。
このように、集塵システム100は、人の活動状態を特定するための第一情報と、塵埃の発生態様を示す第二情報とを用いることで塵埃の発生態様を推定し、効率的に塵埃を回収することができる。
また、取得部101は、所定空間が撮像された画像を第一情報として取得し、制御部105は、取得された画像に基づいて所定空間内に位置する人の活動状態を特定してもよい。
このように、集塵システム100は、所定空間が撮像された画像を第一情報として使用することができる。
また、制御部105は、画像に基づいて、所定空間内に存在する人の位置および移動方向を活動状態として特定してもよい。制御部105は、第二情報に基づいて、特定された人の位置の、特定された移動方向と反対の方向に位置する所定範囲を塵埃が発生する位置であると推定してもよい。制御部105は、送風部106および集塵部107を制御することにより、推定された位置における塵埃を集塵部107に回収させる気流を発生させてもよい。
このように、集塵システム100は、具体的には、例えば、特定された人の位置の、特定された移動方向と反対の方向に位置する所定範囲に向けて送風を行うことにより、効率的に塵埃を回収することができる。
また、第二情報は、所定空間内に存在する人の移動速度と、塵埃の発生量とが対応づけられた情報を含んでもよい。制御部105は、画像に基づいて、所定空間内に存在する人の移動速度を活動状態として特定し、特定された移動速度および第二情報に基づいて塵埃の発生量を推定してもよい。制御部105は、推定された塵埃の発生量に応じて、送風部106の送風の強さおよび集塵部107の吸気の強さを制御してもよい。
このように、制御部105は、具体的には、例えば、人の移動速度に基づいて、塵埃の発生量を特定し、特定された塵埃の発生量に応じて送風および吸気を行うことにより、効率的に塵埃を回収することができる。
また、集塵システム100aのように、取得部101aは、所定空間内に設置された機器への操作を示す操作情報を第一情報として取得し、制御部105は、取得された操作情報に基づいて所定空間内に存在する人の活動状態を特定してもよい。
このように、集塵システム100aは、所定空間内に設置された機器への操作を示す操作情報を第一情報として使用することができる。
また、集塵システム100bのように、取得部101bは、所定空間内に設置された機器の動作状態を示す動作情報を第一情報として取得し、制御部105は、取得された動作情報に基づいて所定空間内に存在する人の活動状態を特定してもよい。
このように、集塵システム100bは、所定空間内に設置された機器の動作状態を示す動作情報を第一情報として使用することができる。
また、集塵システム100cのように、取得部101cは、所定空間内の音情報を第一情報として取得し、制御部105は、取得された音情報に基づいて所定空間内に存在する人の活動状態を特定してもよい。
このように、集塵システム100cは、所定空間内の音情報を第一情報として使用することができる。
また、集塵システム100dのように、取得部101dは、所定空間内に存在する人が保持する携帯端末118の位置情報を第一情報として取得し、制御部105は、取得された位置情報に基づいて所定空間内に存在する人の活動状態を特定してもよい。
このように、集塵システム100dは、所定空間内に存在する人が保持する携帯端末118の位置情報を第一情報として取得することができる。
また、集塵システム100bのように、取得部101bは、所定空間内に設置された機器の電力使用量を示す電力情報を第一情報として取得し、制御部105は、取得された電力情報に基づいて所定空間内に存在する人の活動状態を特定してもよい。
このように、集塵システム100bは、所定空間内に設置された機器の電力使用量を示す電力情報を第一情報として取得することができる。
また、制御部105は、さらに、特定された活動状態および記憶された第二情報に基づいて、所定空間内における塵埃の発生位置を塵埃の発生態様として推定し、推定された塵埃の発生位置を示す塵埃位置情報を生成してもよい。集塵システム100は、さらに、生成された塵埃位置情報を出力する出力部103を備えてもよい。
これにより、集塵システム100は、塵埃位置情報を出力することができる。塵埃位置情報に基づいて表示装置114が表示する画像を視認するユーザは、推定された塵埃の発生位置を認識することができる。
また、制御部105は、さらに、特定された活動状態および記憶された第二情報に基づいて、所定空間内における塵埃の発生量を塵埃の発生態様として推定してもよい。制御部105は、推定された塵埃の発生量に基づいて所定空間内の掃除のタイミングを決定し、決定した掃除のタイミングを示すタイミング情報を生成してもよい。また、集塵システム100は、さらに、生成されたタイミング情報を出力する出力部103を備えてもよい。
これにより、集塵システム100は、タイミング情報を出力することができる。タイミング情報に基づいて表示装置114が表示する画像を視認するユーザは、掃除のタイミングを認識することができる。
また、制御部105は、さらに、特定された活動状態および記憶された第二情報に基づいて、所定空間内における塵埃の発生位置および当該発生位置における塵埃の発生量を塵埃の発生態様として推定してもよい。制御部105は、推定された塵埃の発生量と、推定された塵埃の発生位置に対して送風部106が行った送風によって集塵部107が回収した塵埃の量とを比較し、比較結果に基づいて第二情報を更新してもよい。
このように第二情報が更新されることによって、第二情報が示す塵埃の発生態様の精度が高められる。
また、集塵システム100によって実行される集塵方法であって、所定空間内の塵埃を回収する集塵方法は、送風を行う送風ステップと、送風に応じて吸気を行うことで前記所定空間内の塵埃を回収する集塵ステップとを含む。また、集塵方法は、所定空間内に存在する人の活動状態を特定するための第一情報を取得する取得ステップと、取得された第一情報に基づいて所定空間内に存在する人の活動状態を特定する特定ステップとを含む。また、集塵方法は、特定された活動状態、および、記憶装置(記憶部102)に記憶された第二情報であって、所定空間内における人の活動状態に応じた塵埃の発生態様を示す第二情報に基づいて所定空間内の塵埃の発生態様を推定する推定ステップを含む。また、集塵方法は、推定された発生態様に基づいて送風および吸気を制御する制御ステップを含む。
このように、集塵方法は、人の活動状態を特定するための第一情報と、塵埃の発生態様を示す第二情報とを用いることで塵埃の発生態様を推定し、効率的に塵埃を回収することができる。
(その他の実施の形態)
以上、実施の形態に係る集塵システムについて説明したが、本発明は、上記の実施の形態等に限定されない。
上記実施の形態では、集塵システムは、送風部および集塵部など、構成要素の一部が壁に設けられていた。しかしながら、集塵システムは、上記実施の形態で説明した構成要素と実質的に同一の構成要素を備える、可搬可能な1つの装置として実現されてもよい。具体的には、集塵システムは、可搬式の空気清浄機であってもよい。
また、例えば、特定の構成要素が実行する処理を別の構成要素が実行してもよい。また、処理を実行する順番が変更されてもよいし、複数の処理が並行して実行されてもよい。
また、構成要素間の通信は、有線通信でもよいし、無線通信でもよい。構成要素間の通信プロトコルは、特定のプロトコルに限定されない。
また、上記の実施の形態では、第一情報として画像が用いられたが、当該画像を撮影するカメラ113は、赤外線カメラでもよい。
また、上記の実施の形態等において、風量は、送風部または集塵部の開口部の総面積に対する風量でもよいし、送風部または集塵部の開口部の単位面積当たりの風量(風速)でもよい。
また、本発明は、集塵システムとして実現できるだけでなく、集塵システムを構成する各構成要素が行うステップ(処理)を含む方法として実現できる。
例えば、それらのステップは、コンピュータ(コンピュータシステム)によって実行されてもよい。そして、本発明は、それらの方法に含まれるステップを、コンピュータに実行させるためのプログラムとして実現できる。さらに、本発明は、そのプログラムを記録したCD−ROM等である非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体として実現できる。
例えば、本発明が、プログラム(ソフトウェア)で実現される場合には、コンピュータのCPU、メモリおよび入出力回路等のハードウェア資源を利用してプログラムが実行されることによって、各ステップが実行される。つまり、CPUがデータをメモリまたは入出力回路等から取得して演算したり、演算結果をメモリまたは入出力回路等に出力したりすることによって、各ステップが実行される。
また、上記実施の形態の集塵システムに含まれる複数の構成要素(制御部等)は、それぞれ、専用または汎用の回路として実現されてもよい。これらの構成要素は、1つの回路として実現されてもよいし、複数の回路として実現されてもよい。
また、上記実施の形態の集塵システムに含まれる複数の構成要素は、集積回路(IC:Integrated Circuit)であるLSI(Large Scale Integration)として実現されてもよい。これらの構成要素は、個別に1チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように1チップ化されてもよい。LSIは、集積度の違いにより、システムLSI、スーパーLSIまたはウルトラLSIと呼称される場合がある。
また、集積回路はLSIに限られず、専用回路または汎用プロセッサで実現されてもよい。プログラム可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)、または、LSI内部の回路セルの接続および設定が再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサが、利用されてもよい。
さらに、半導体技術の進歩または派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて、集塵システムに含まれる複数の構成要素の集積回路化が行われてもよい。
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、または、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素および機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
100、100a、100b、100c、100d 集塵システム
101、101a、101b、101c、101d 取得部
102 記憶部(記憶装置)
103 出力部
105 制御部
106 送風部
107 集塵部
116a、116b、116c 機器
118 携帯端末
200 範囲(所定範囲)

Claims (13)

  1. 所定空間内の塵埃を回収する集塵システムであって、
    送風を行う送風部と、
    前記送風に応じて吸気を行うことで前記所定空間内の塵埃を回収する集塵部と、
    前記所定空間内に存在する人の活動状態を特定するための第一情報を取得する取得部と、
    前記所定空間内における人の活動状態に応じた塵埃の発生態様を示す第二情報が記憶された記憶部と、
    取得された前記第一情報に基づいて前記所定空間内に存在する人の活動状態を特定し、特定された活動状態および記憶された前記第二情報に基づいて前記所定空間内の塵埃の発生態様を推定し、推定された発生態様に基づいて前記送風部および前記集塵部を制御する制御部とを備える
    集塵システム。
  2. 前記取得部は、前記所定空間が撮像された画像を前記第一情報として取得し、
    前記制御部は、取得された前記画像に基づいて前記所定空間内に位置する人の活動状態を特定する
    請求項1に記載の集塵システム。
  3. 前記制御部は、
    前記画像に基づいて、前記所定空間内に存在する人の位置および移動方向を前記活動状態として特定し、
    前記第二情報に基づいて、特定された前記人の位置の、特定された前記移動方向と反対の方向に位置する所定範囲を塵埃が発生する位置であると推定し、
    前記送風部および前記集塵部を制御することにより、推定された位置における塵埃を前記集塵部に回収させる気流を発生させる
    請求項2に記載の集塵システム。
  4. 前記第二情報は、前記所定空間内に存在する人の移動速度と、塵埃の発生量とが対応づけられた情報を含み、
    前記制御部は、
    前記画像に基づいて、前記所定空間内に存在する人の移動速度を前記活動状態として特定し、
    特定された移動速度および前記第二情報に基づいて塵埃の発生量を前記塵埃の発生態様として推定し、
    推定された塵埃の発生量に応じて、前記送風部の送風の強さおよび前記集塵部の吸気の強さを制御する
    請求項2に記載の集塵システム。
  5. 前記取得部は、前記所定空間内に設置された機器への操作を示す操作情報を前記第一情報として取得し、
    前記制御部は、取得された前記操作情報に基づいて前記所定空間内に存在する人の活動状態を特定する
    請求項1〜3のいずれか1項に記載の集塵システム。
  6. 前記取得部は、前記所定空間内に設置された機器の動作状態を示す動作情報を前記第一情報として取得し、
    前記制御部は、取得された前記動作情報に基づいて前記所定空間内に存在する人の活動状態を特定する
    請求項1〜3のいずれか1項に記載の集塵システム。
  7. 前記取得部は、前記所定空間内の音情報を前記第一情報として取得し、
    前記制御部は、取得された前記音情報に基づいて前記所定空間内に存在する人の活動状態を特定する
    請求項1〜3のいずれか1項に記載の集塵システム。
  8. 前記取得部は、前記所定空間内に存在する人が保持する携帯端末の位置情報を前記第一情報として取得し、
    前記制御部は、取得された前記位置情報に基づいて前記所定空間内に存在する人の活動状態を特定する
    請求項1〜3のいずれか1項に記載の集塵システム。
  9. 前記取得部は、前記所定空間内に設置された機器の電力使用量を示す電力情報を前記第一情報として取得し、
    前記制御部は、取得された前記電力情報に基づいて前記所定空間内に存在する人の活動状態を特定する
    請求項1〜3のいずれか1項に記載の集塵システム。
  10. 前記制御部は、さらに、
    特定された活動状態および記憶された前記第二情報に基づいて、前記所定空間内における塵埃の発生位置を前記塵埃の発生態様として推定し、
    推定された塵埃の発生位置を示す塵埃位置情報を生成し、
    前記集塵システムは、さらに、生成された前記塵埃位置情報を出力する出力部を備える
    請求項1〜9のいずれか1項に記載の集塵システム。
  11. 前記制御部は、さらに、
    特定された活動状態および記憶された前記第二情報に基づいて、前記所定空間内における塵埃の発生量を前記塵埃の発生態様として推定し、
    推定された塵埃の発生量に基づいて前記所定空間内の掃除のタイミングを決定し、
    決定した掃除のタイミングを示すタイミング情報を生成し、
    前記集塵システムは、さらに、生成された前記タイミング情報を出力する出力部を備える
    請求項1〜10のいずれか1項に記載の集塵システム。
  12. 前記制御部は、さらに、
    特定された活動状態および記憶された前記第二情報に基づいて、前記所定空間内における塵埃の発生位置および当該発生位置における塵埃の発生量を前記塵埃の発生態様として推定し、
    推定された塵埃の発生量と、推定された塵埃の発生位置に対して前記送風部が行った送風によって前記集塵部が回収した塵埃の量とを比較し、比較結果に基づいて前記第二情報を更新する
    請求項1〜11のいずれか1項に記載の集塵システム。
  13. 所定空間内の塵埃を回収する集塵方法であって、
    送風を行う送風ステップと、
    前記送風に応じて吸気を行うことで前記所定空間内の塵埃を回収する集塵ステップと、
    前記所定空間内に存在する人の活動状態を特定するための第一情報を取得する取得ステップと、
    取得された前記第一情報に基づいて前記所定空間内に存在する人の活動状態を特定する特定ステップと、
    特定された活動状態、および、記憶装置に記憶された第二情報であって、前記所定空間内における人の活動状態に応じた塵埃の発生態様を示す第二情報に基づいて前記所定空間内の塵埃の発生態様を推定する推定ステップと、
    推定された発生態様に基づいて前記送風および前記吸気を制御する制御ステップとを含む
    集塵方法。
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