JP2018151086A

JP2018151086A - 空調制御装置、空調機の制御方法及びプログラム

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Publication number: JP2018151086A
Application number: JP2017046054A
Authority: JP
Inventors: 秀一立井; Shuichi Tachii
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-03-10
Filing date: 2017-03-10
Publication date: 2018-09-27
Anticipated expiration: 2037-03-10
Also published as: JP7122808B2

Abstract

【課題】ユーザの快適性が高い空調を低コストで実現する。【解決手段】空調制御装置１０の音声取得部１３１は、空調対象空間５０内のそれぞれ異なる位置に配置されたマイクロフォン３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃから、ネットワーク４０を介して、音声情報を取得する。判別部１３２は、音声取得部１３１が取得した音声情報に基づいて、ユーザの位置を判別する。空調制御部１３３は、判別部１３２が判別したユーザの位置に基づいて、空調機２０の運転を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、空調制御装置、空調機の制御方法及びプログラムに関する。

ユーザが、コントローラのタッチパネルやリモコンのボタンを操作して、空調機の動作を制御することが広く行われている。

近年では、高性能化により、空調機の機能が増加している。そのため、空調機の操作が複雑になり、上述したタッチパネルやボタンによる操作では、ユーザの操作性が低下してしまうという課題がある。

なお、この課題を解決する技術として、音声により空調機を制御する技術が知られている。例えば、特許文献１には、移動通信端末の音声入力部が採集したユーザの音声指令に基づいて、ゲートウェイコンポーネントを介して空調機を制御する遠隔音声制御システムが開示されている。

国際公開第２０１３／１１８８８６号

近年では、よりユーザの快適性が高い空調を実現するために、ユーザの位置を判別して、ユーザのいる方向に風向きを変更するような、ユーザの位置を考慮した空調機の制御方法が知られている。しかしながら、音声でユーザの正確な位置を空調制御装置に伝えることは困難であるため、特許文献１に記載されている遠隔音声制御システムでこのような制御方法を実現することは困難である。

なお、カメラを用いてユーザの位置を判別することも考えられるが、カメラを新たに構成する分だけコストが増大してしまうという問題がある。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、ユーザの快適性が高い空調を低コストで実現可能な空調制御装置、空調機の制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る空調制御装置は、
空調対象空間内のそれぞれ異なる位置に配置された第１の音声取得装置、第２の音声取得装置及び第３の音声取得装置から音声情報を取得する音声取得部と、
前記音声取得部が取得した音声情報に基づいて、ユーザの位置を判別する判別部と、
前記判別部が判別したユーザの位置に基づいて、空調機の運転を制御する空調制御部と、
を備える空調制御装置。

本発明によれば、ユーザの快適性が高い空調を低コストで実現することができる。

実施形態に係る空調制御装置の構成を示す図空調対象空間内における空調機とマイクロフォンとの配置を示す図人物別制御テーブルに格納されるデータの一例を示す図空調制御処理のフローチャート

以下、本発明の各実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付す。

本発明の実施形態に係る空調制御装置１０について説明する。空調制御装置１０は、空調対象空間５０内に設置された空調機２０とネットワーク４０（例えば、Local Area Network）を介して接続され、空調機２０を統括的に管理（監視、制御）する。なお、この空調対象空間５０には、３台のマイクロフォン３０（３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ）がそれぞれ異なる位置に配置されており、空調機２０と同様に、ネットワーク４０を介して、空調制御装置１０に接続されている。３台のマイクロフォン３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃは、それぞれ、本発明の第１の音声取得装置、第２の音声取得装置及び第３の音声取得装置に相当する。

ここで、図２を参照して、空調対象空間５０内の空調機２０とマイクロフォン３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃとの配置について説明する。この図に示すように、空調機２０は、空調対象空間５０内の左上角に配置され、空調対象空間５０内の空調を行う。

マイクロフォン３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃは、それぞれ、空調対象空間５０内の右上角、左下角、右下角に配置されている。マイクロフォン３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃは、互いに同期したサンプリングレートで、空調対象空間５０内の音声を取得（集音）している。そして、マイクロフォン３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃは、予め定めた閾値以上の大きさの音声を取得した場合、その音声情報と取得日時情報とを含んだ音声データを空調制御装置１０に送信する。なお、マイクロフォン３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃは、それぞれ、空調対象空間５０内全体の音声を取得するのに十分な感度を備えている。そのため、音声データは、各マイクロフォン３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃから、ほぼ同じタイミングで、空調制御装置１０に送信される。

図１に戻り、続いて、空調制御装置１０の構成について説明する。空調制御装置１０は、通信部１１と、記憶部１２と、制御部１３と、を備える。

通信部１１は、空調制御装置１０をネットワーク４０に接続するための通信インタフェースであり、ネットワーク４０を介して、マイクロフォン３０及び空調機２０と通信する。

記憶部１２は、いわゆる二次記憶装置（補助記憶装置）としての役割を担い、例えば、読み書き可能な不揮発性のフラッシュメモリ、ハードディスクドライブ等である。記憶部１２には、制御部１３が実行するプログラムや各種のデータが記憶される。また、記憶部１２は、配置情報１２１と人物別制御テーブル１２２とを記憶している。

配置情報１２１は、空調対象空間５０内における空調機２０とマイクロフォン３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃの配置を表す配置情報１２１を記憶している。例えば、配置情報１２１は、空調対象空間５０内における空調機２０とマイクロフォン３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃの位置を座標で示した情報である。

人物別制御テーブル１２２は、予め登録している人物（登録人物）毎に、この登録人物に最適な空調機２０の制御内容が規定されているテーブルである。例えば、人物別制御テーブル１２２には、図３に示すように、登録人物毎に、この登録人物の氏名と、この登録人物を特定するための声紋データと、この登録人物に最適な空調機２０の制御内容を示す情報と、が対応付けられて記憶されている。

図１に戻り、制御部１３は、図示せぬＣＰＵ（Central Processing Unit）、オペレーティングシステム等のプログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、ワークエリアとなるＲＡＭ（Random Access Memory）等を備える。制御部１３は、記憶部１２やＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することにより、空調制御装置１０の全体を制御する。

また、制御部１３は、機能的な構成として、音声取得部１３１と、判別部１３２と、空調制御部１３３と、を備える。

音声取得部１３１は、通信部１１を介して、各マイクロフォン３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃから送信された音声データを取得し、判別部１３２に出力する。

判別部１３２は、音声取得部１３１が取得した音声データに基づいて、空調対象空間５０内にいるユーザの位置を判別し、判別した位置を空調制御部１３３に通知する。具体的には、判別部１３２は、各マイクロフォン３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃが取得した音声情報の取得時間を比較することにより、ユーザの位置を判別する。

空調制御部１３３は、判別部１３２が判別したユーザの位置に基づいて、空調機２０の制御を行う。例えば、空調制御部１３３は、判別したユーザの位置に風が当たるように空調機２０のルーバの角度を調整するための制御コマンドを空調機２０に送信する。

続いて、空調制御装置１０の動作について説明する。空調制御装置１０の制御部１３は、マイクロフォン３０から音声データを受信する毎に、図４のフローチャートに示す空調制御処理を実行する。

まず、制御部１３は、受信した音声データに含まれる音声情報を解析して、この音声情報の示す音が、ユーザの声、又は足音や物を置く音のようなユーザの行動に関する音であるか否かを判別する（ステップＳ１０１）。なお、ユーザの声又はユーザの行動に関する音であるか否かの判別は、公知の手法を採用可能である。例えば、制御部１３は、取得した音声情報が示すスペクトラム（波形）と、声や生活音のスペクトラムのテンプレートとの一致度を算出し、閾値以上である場合に、声又は行動に関する音であると判別すればよい。

音がユーザの声又は行動に関する音でないと判別した場合（ステップＳ１０１；Ｎｏ）、音声情報を用いてユーザの位置を判別することはできないため、空調制御処理は終了する。

一方、取得した音声データに含まれる音声情報の示す音がユーザの声又は行動に関する音であると判別した場合（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、制御部１３は、この音声データと配置情報１２１とに基づいて、ユーザの位置を判別する（ステップＳ１０２）。

具体的には、制御部１３は、各マイクロフォン３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃからほぼ同じタイミングで受信した３つの音声データに含まれる取得日時情報が示す音声情報の取得日時を比較することで、空調対象空間５０内のユーザの位置を判別する。例えば、マイクロフォン３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃから取得した音声情報の取得日時が一致する場合、制御部１３は、空調対象空間５０の中央にユーザが位置すると判別する。また、例えば、マイクロフォン３０Ａから取得した音声情報の取得時間が、マイクロフォン３０Ｂ，３０Ｃから取得した音声情報の取得時間よりも極端に短い場合、制御部１３は、マイクロフォン３０Ａの近くにユーザが位置すると判別する。

続いて、制御部１３は、受信した音声データに含まれる音声情報の示す音が、空調機２０を制御する内容（音声コマンド）であるか否かを判別する（ステップＳ１０３）。なお、この判別は、予め音声コマンドとして登録している各種の音声情報と、受信した音声データに含まれる音声情報とを比較することで行えばよい。

音声情報の示す音が、音声コマンドである場合（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、制御部１３は、この音声コマンドの内容とステップＳ１０２で判別したユーザの位置とに基づいて、空調機２０の制御内容を決定し、決定した制御内容を実行させるための制御コマンドを作成する（ステップＳ１０４）。例えば、音声コマンドが風量「強」を指示する内容である場合、制御部１３は、判別したユーザの位置に風量「強」の風が当たるように空調機２０を制御するための制御コマンドを作成する。

一方、音声情報の示す音が、音声コマンドでない場合（ステップＳ１０３；Ｎｏ）、制御部１３は、この音声情報の声紋を解析して人物別制御テーブル１２２に登録されている声紋データと比較することにより、この音声情報の示す音が登録人物の声であるか否かを判別する（ステップＳ１０５）。

登録人物の声である場合（ステップＳ１０５；Ｙｅｓ）、制御部１３は、人物別制御テーブル１２２に登録されているこの登録人物の制御内容とステップＳ１０２で判別したユーザの位置とに基づいて空調機２０の制御内容を決定し、決定した制御内容を実行させるための制御コマンドを作成する（ステップＳ１０６）。例えば、人物別制御テーブル１２２に図３に示すような情報が登録されており、音声情報の示す音が登録人物「特許太郎」の声であると判別した場合、制御部１３は、暖房設定温度「２４℃」、風量「強」にし且つ判別したユーザの位置に風が当たるように空調機２０を制御するための制御コマンドを作成する。また、登録人物「特許花子」の声であると判別した場合、制御部１３は、暖房設定温度を「２７℃」にし且つ判別したユーザの位置に風が当たらないように空調機２０を制御するための制御コマンドを作成する。

一方、登録人物の声でない場合（ステップＳ１０５；Ｎｏ）、制御部１３は、ステップＳ１０２で判別したユーザの位置に基づいて、空調機２０を制御するための制御コマンドを作成する（ステップＳ１０７）。例えば、制御部１３は、判別したユーザの位置に風が当たるように空調機２０を制御するための制御コマンドを作成する。

続いて、制御部１３は、ネットワーク４０を介して、作成した制御コマンドを空調機２０に送信する（ステップＳ１０８）。空調機２０は、受信した制御コマンドを実行する。これにより、制御コマンドで規定された処理が空調機２０でなされる。以上で空調制御処理は終了する。

このように、本実施形態によれば、空調制御装置１０は、空調対象空間５０内のそれぞれ異なる位置に設置された３台のマイクロフォン３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃが取得した音声情報により、ユーザの位置を判別する。そして、空調制御装置１０は、判別したユーザの位置に基づいて空調機２０の運転を制御する。そのため、本実施形態では、ユーザの位置に応じた快適な空調を実現することが可能となる。また、本実施形態では、３台のマイクロフォン３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃによりユーザの位置を判別するため、カメラを用いてユーザの位置を判別するよりも、コストを抑えることが可能となる。

また、本実施形態によれば、マイクロフォン３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃが取得した音声が登録人物の音声である場合に、その登録人物に適した内容に空調機２０を制御する。そのため、よりユーザにとって快適な空調を実現することが可能となる。

なお、本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の変更は勿論可能である。

例えば、上記実施形態では、３台のマイクロフォン３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃが取得した音声情報を用いてユーザの位置を判別したが、４台以上のマイクロフォンを空調対象空間５０内のそれぞれ異なる位置に配置して、各マイクロフォンが取得した音声情報からユーザの位置を判別してもよい。このようにすることで、より精度よく、ユーザの位置を判別することが可能となる。

また、制御対象となる空調機２０は複数あってもよい。この場合、空調制御処理において、判別したユーザの位置に最も近い空調機２０の運転を制御するようにしてもよい。

また、空調制御処理において、制御部１３が空調対象空間５０内から複数のユーザの位置を判別してもよい。この場合、制御部１３は、判別した複数のユーザの位置の中間の位置に風が当たるように空調機２０の風向きを調整したり、判別した複数のユーザの位置全てを範囲として含むように空調機２０をスイング運転させるように制御してもよい。

また、上記実施形態では、マイクロフォン３０は閾値以上の音声情報を取得した場合に音声データを空調制御装置１０に送信したが、このような閾値との比較をせずに、予め定めた時間間隔で、取得した音声情報（無音も含む）を空調制御装置１０に送信してもよい。

また、上記実施形態では、空調機２０とマイクロフォン３０は、ネットワーク４０を介して空調制御装置１０に接続されているが、ネットワーク４０を介さずに直接空調制御装置１０に直接接続されていてもよい。

また、上記各実施形態において、空調制御装置１０が実行するプログラムを、既存のコンピュータに適用することで、当該コンピュータを本発明に係る空調制御装置１０として機能させることも可能である。

このようなプログラムの配布方法は任意であり、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magneto Optical Disk）、メモリカード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てもよいし、インターネット等の通信ネットワークを介して配布してもよい。

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。

１０空調制御装置、２０空調機、３０（３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ）マイクロフォン、４０ネットワーク、５０空調対象空間、１１通信部、１２記憶部、１２１配置情報、１２２人物別制御テーブル、１３制御部、１３１音声取得部、１３２判別部、１３３空調制御部

Claims

空調対象空間内のそれぞれ異なる位置に配置された第１の音声取得装置、第２の音声取得装置及び第３の音声取得装置から音声情報を取得する音声取得部と、
前記音声取得部が取得した音声情報に基づいて、ユーザの位置を判別する判別部と、
前記判別部が判別したユーザの位置に基づいて、空調機の運転を制御する空調制御部と、
を備える空調制御装置。
前記判別部は、前記音声取得部が取得した音声情報の示す音がユーザの声又は行動に関する音である場合に、該音声情報に基づいて、ユーザの位置を判別する、
請求項１に記載の空調制御装置。
前記判別部は、前記音声取得部が取得した音声情報の示す音が、予め登録している登録人物の声であるか否かを判別し、
前記空調制御部は、前記登録人物の声であると判別した場合、該登録人物に適した内容に前記空調機の運転を制御する、
請求項１又は２に記載の空調制御装置。
前記判別部は、前記第１の音声取得装置、前記第２の音声取得装置及び前記第３の音声取得装置によってそれぞれ取得された音声情報の取得時間を比較することにより、前記ユーザの位置を判別する、
請求項１から３の何れか１項に記載の空調制御装置。
空調対象空間内のそれぞれ異なる位置に配置された第１の音声取得装置、第２の音声取得装置及び第３の音声取得装置から音声情報を取得し、
前記取得した音声情報に基づいて、ユーザの位置を判別し、
前記判別したユーザの位置に基づいて、空調機の運転を制御するための制御コマンドを作成する、
空調機の制御方法。
コンピュータを、
空調対象空間内のそれぞれ異なる位置に配置された第１の音声取得装置、第２の音声取得装置及び第３の音声取得装置から音声情報を取得する音声取得部、
前記音声取得部が取得した音声情報に基づいて、ユーザの位置を判別する判別部、
前記判別部が判別したユーザの位置に基づいて、空調機の運転を制御するための制御コマンドを作成する空調制御部、
として機能させるプログラム。