JP2019143955A - 環境制御システム、環境制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】気流の刺激により利用者が受ける温冷感が適切な度合となるように、当該温冷感を補正することができる環境制御システム、環境制御方法及びプログラムを提供する。【解決手段】環境制御システム１（環境制御装置１０）は、気流発生部１１０と、音発生部１１１と、制御部１３とを備える。制御部１３は、気流制御部１３０と、音制御部１３１とを有する。気流制御部１３０は、気流制御部１３０は、気流を発生するように気流発生部１１０を制御する。音制御部１３１は、気流が発生している期間のうち少なくとも一部の期間において気流の刺激による利用者の温冷感を変化させる第１タイプの音を発生するように音発生部１１１を制御する。さらに、音制御部１３１は、第１タイプの音が発生していない期間のうち少なくとも一部の期間において第２タイプの音を発生するように音発生部１１１を制御する。【選択図】図１

Description

本開示は、一般に環境制御システム、環境制御方法及びプログラムに関し、より詳細には、作業空間における利用者の集中度に影響する環境要素を制御する環境制御システム、環境制御方法及びプログラムに関する。

一般的に、学習空間あるいは執務空間のような作業空間において作業を行う利用者の作業効率は、意識集中の程度（以下、「集中度」という）の影響を受ける。また、利用者の集中度は、様々な環境要素によって変化する。そのため、利用者の集中度に影響を与える環境要素を制御する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された技術では、作業空間内の気流を制御している。特許文献１では、作業空間に存在する利用者の意識集中の程度である集中度を維持又は向上させるように、比較的風速が大きい気流を、利用者に当てるように、気流を発生する装置を制御している。

特開２０１６−１７１８４０号公報

利用者が気流の刺激により受ける温冷感は、利用者によって異なる。そのため、利用者の集中度を維持又は向上させるために当てる気流が、利用者によっては過度の冷感又は温感を与える可能性がある。このような場合、利用者の集中度の維持及び向上に寄与しない可能性がある。

そこで、本開示は上記事由に鑑みてなされており、気流の刺激により利用者が受ける温冷感が適切な度合となるように、当該温冷感を補正することができる環境制御システム、環境制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。

本開示の一態様に係る環境制御システムは、気流発生部と、音発生部と、制御部とを備える。前記気流発生部は、作業空間において気流を発生させる。前記音発生部は、前記作業空間において音を発生させる。前記制御部は、前記作業空間に存在する利用者の意識集中の程度である集中度を維持又は向上させるように前記気流発生部の動作及び前記音発生部の動作を制御する。前記制御部は、気流制御部と、音制御部とを有する。前記気流制御部は、気流を発生するように前記気流発生部を制御する。前記音制御部は、前記気流が発生している期間のうち少なくとも一部の期間において前記気流の刺激による前記利用者の温冷感を変化させる第１タイプの音を発生するように前記音発生部を制御し、かつ前記第１タイプの音が発生していない期間のうち少なくとも一部の期間において第２タイプの音を発生するように前記音発生部を制御する。

本開示の一態様に係る環境制御方法は、気流発生部と音発生部とを備える環境制御システムで用いられる環境制御方法である。前記気流発生部は、作業空間において気流を発生させる。前記音発生部は、前記作業空間において音を発生させる。前記環境制御方法は、前記作業空間に存在する利用者の意識集中の程度である集中度を維持又は向上させるように前記気流発生部の動作及び前記音発生部の動作を制御する制御ステップを含む。前記制御ステップは、気流制御ステップと、音制御ステップとを含む。前記気流制御ステップは、気流を発生するように前記気流発生部を制御する。前記音制御ステップは、前記気流が発生している期間のうち少なくとも一部の期間において前記気流の刺激による前記利用者の温冷感を変化させる第１タイプの音を発生するように前記音発生部を制御し、かつ前記第１タイプの音が発生していない期間のうち少なくとも一部の期間において第２タイプの音を発生するように前記音発生部を制御する。

本開示の一態様に係るプログラムは、コンピュータを、前記環境制御システムに用いる前記制御部として機能させるためのプログラムである。

本開示によると、覚醒気流の刺激により利用者が受ける温冷感が適切な度合となるように、当該温冷感を補正することができる。

図１は、一実施形態に係る環境制御装置の構成を示すブロック図である。 図２は、同上の環境制御装置の使用例を説明する図である。 図３は、同上の環境制御装置の動作例を示す図である。 図４は、同上の環境制御装置が行う気流発生の制御に係る処理を説明する図である。 図５は、同上の環境制御装置が行う音発生の制御に係る処理を説明する図である。 図６Ａ、図６Ｂは、覚醒気流と第１タイプの音とを組み合わせることにより利用者が受ける温冷感の変化を説明する図である。 図７は、変形例１に係る環境制御装置の構成を示すブロック図である。

以下に説明する実施形態及び変形例は、本開示の一例に過ぎず、本開示は、実施形態及び変形例に限定されることなく、この実施形態及び変形例以外であっても、本開示に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

（実施形態）
本実施形態の環境制御システム１としての環境制御装置１０について、図１〜図６を用いて説明する。

以下に説明する本実施形態では「集中度」という用語を用いる。なお、集中度を定量化して扱う場合は、たとえば、以下に説明する集中時間比率を指標に用いることが可能である。集中時間比率は、人が知的作業を行った場合に、作業時間に対して集中の状態であった時間の比率を意味する。

集中時間比率の概念は、人が知的作業を実施している期間において、認知資源を作業の対象に割り当てている状態と、認知資源を作業の対象に割り当てていない状態とを含むモデルに基づいている。このモデルにおいて、認知資源を対象に割り当てて作業が進行している状態を「作業状態」とし、認知資源を対象に割り当てず長期間にわたって休息をとっている状態を「長期休息」と呼ぶ。また、認知資源を対象に割り当てているが無意識に作業の処理が短時間停止している状態を「短期休息」と呼ぶ。「短期休息」の状態は、「作業状態」である期間に、一定の確率で生理的に発生することが知られている。

「作業状態」と「短期休息」とは、認知資源を対象に割り当てている状態であるから、集中の状態とみなされ、「長期休息」は、認知資源を対象に割り当てていない状態であるから、非集中の状態とみなされる。したがって、「作業状態」と「短期休息」と「長期休息」との３状態、あるいは「作業状態」および「短期休息」と「長期休息」との２状態を分離すると、集中度を定量化できることがわかる。

ところで、被験者に比較的長い時間（たとえば、３時間）にわたって知的作業を行う場合、集中度は、２０〜４０分の期間ごとに増減を繰り返すように変動する。要するに、継続して知的作業を行うと、集中度は、時間の経過に伴って、高い状態から低下し、その後、回復して上昇し、再び低下するというように、増減を繰り返す特性を有している。そのため、知的作業が比較的長い時間にわたって継続する場合、作業環境に変化を与えて集中度を維持又は向上させる必要がある。なお、集中度が変動する期間には、個人差があるが、おおよその一般的な特性は把握することは可能である。上述のような時間の経過に伴う集中度の変動に着目すると、知的作業の作業効率を高めるには、集中度の低下を抑制すればよいと言える。

ところで、作業空間における利用者の集中度は、環境要素によって変化することが知られている。そこで、本実施形態は、作業空間における利用者の集中度を維持あるいは向上させるために、作業空間における空気環境を変化させる構成を採用している。具体的には、本実施形態では、空気環境を変化させるために、作業空間における気流を発生させている。本実施形態では、図２に示すように、利用者Ｕｓが存在する作業空間Ｅｓが室内である場合を想定する。

（１）概要
本実施形態は、作業空間における利用者の集中度を維持あるいは向上させるために、作業空間における気流を制御する構成を採用している。さらに、本実施形態は、気流の刺激による利用者の温冷感を変化させるために音の発生を制御する構成を採用している。

本実施形態では、図２に示すように、利用者Ｕｓが存在する作業空間Ｅｓが室内である場合を想定する。また、本実施形態において、環境制御システム１としての環境制御装置１０は、環境形成装置１１及び制御部１３を備える。環境形成装置１１は、作業空間Ｅｓにおいて気流を発生する機能、及び作業空間Ｅｓにおいて音を発生させる機能を有している。制御部１３は、作業空間Ｅｓに存在する利用者Ｕｓの意識集中の程度である集中度を維持又は向上させるように環境形成装置１１の動作を制御する。利用者Ｕｓの集中度は、知的作業を行っている期間において時間の経過に伴って変動するから、制御部１３は、集中度が低下するタイミングに合わせて、集中度を維持あるいは向上させる空気環境が形成されるように、環境形成装置１１を動作させることが望ましい。

（２）構成
ここでは、環境制御装置１０の詳細な構成について説明する。

環境制御装置１０は、図１に示すように、環境形成装置１１及び制御部１３の他、記憶部１２及び入力部１４を備える。

環境制御装置１０は、例えばプロセッサ及びメモリを有するマイクロコンピュータを有している。そして、プロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することにより、マイクロコンピュータが制御部１３として機能する。プロセッサが実行するプログラムは、ここではマイクロコンピュータのメモリに予め記録されているが、メモリカード等の記録媒体に記録されて提供されてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通じて提供されてもよい。

環境形成装置１１は、図１に示すように、気流発生部１１０及び音発生部１１１を有している。

気流発生部１１０は、例えば扇風機又はサーキュレータのような送風機である。気流発生部１１０は、利用者Ｕｓの集中度を復帰させる覚醒気流Ｆｓの発生を行う。気流発生部１１０は、少なくとも覚醒気流Ｆｓが発生していない間において覚醒気流Ｆｓよりも風速が小さい微気流Ｆｗを発生する。

ここで、微気流Ｆｗは、風速にゆらぎを与えており、継続的に発生される。なお、微気流Ｆｗの風速が０［ｍ／ｓ］になる期間も継続的に発生される期間に含まれる。微気流Ｆｗの風速は一定でもよいが、ゆらぎを与えることにより、微気流によって利用者Ｕｓにストレスが生じる可能性が低減される。ゆらぎとしては、たとえば１／ｆゆらぎが採用される。風速にゆらぎを与えるには、気流発生部１１０に設けたファンの回転数を制御するほか、気流発生部１１０が発生する気流の向きを変化させるようにしてもよい。

微気流Ｆｗの風速は、覚醒気流Ｆｓの２分の１以下である。例えば、微気流Ｆｗの風速の最大値が覚醒気流Ｆｓの風速の最大値に対して４分の１以下になるように設定されることが望ましい。具体的には、覚醒気流Ｆｓの風速の最大値は１．６［ｍ／ｓ］とし、微気流Ｆｗの風速の最大値は０．４［ｍ／ｓ］とする。また、覚醒気流Ｆｓと微気流Ｆｗとの風速の差は０．５［ｍ／ｓ］以上であることが望ましい。

微気流Ｆｗは、少なくとも覚醒気流Ｆｓが発生されていない期間に発生される。本実施形態では、覚醒気流Ｆｓが発生している期間においても継続して発生される。そのため、本実施形態の気流発生部１１０は、覚醒気流Ｆｓを発生する送風機と微気流Ｆｗを発生する送風機とを別に設けている。単一の送風機を覚醒気流Ｆｓの発生と微気流Ｆｗの発生とに兼用することも可能であり、この場合には、覚醒気流Ｆｓの発生と微気流Ｆｗの発生とを切り替えるようにしてもよい。

音発生部１１１は、スピーカを含む。音発生部１１１は、気流発生部１１０が覚醒気流Ｆｓを発生している期間のうち少なくとも一部の期間において覚醒気流Ｆｓの刺激による利用者Ｕｓの温冷感を変化させる第１タイプの音Ｇ１を発生（出力）する。例えば、音発生部１１１は、気流発生部１１０が覚醒気流Ｆｓを発生している期間と同一の期間において第１タイプの音Ｇ１を発生（出力）する。ここで、同一とは、完全に一致だけでなく、許容される誤差の範囲も含む。さらに、音発生部１１１は、第１タイプの音Ｇ１を発生していない場合には第２タイプの音Ｇ２を発生する。

記憶部１２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、又はＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等から選択されるデバイスで構成される。

記憶部１２は、環境形成装置１１（気流発生部１１０及び音発生部１１１）を制御するための情報を記憶している。具体的には、記憶部１２は、覚醒気流Ｆｓを発生する気流発生部１１０の稼働期間を定める第１期間情報と、覚醒気流Ｆｓが間欠的に発生されるように気流発生部１１０の稼働期間よりも長い基準期間を定める第２期間情報とを記憶している。また、記憶部１２は、覚醒気流Ｆｓの風速を定める速度情報も記憶している。稼働期間は、覚醒気流Ｆｓを発生させる期間であって、基準期間に少なくとも１回の稼働期間が含まれるように定められる。稼働期間は、３秒以上６０秒以下の範囲から選択され、基準期間は５分以上４０分以下の範囲から選択される。また、覚醒気流Ｆｓの風速の最大値は、０．５［ｍ／ｓ］以上２［ｍ／ｓ］の範囲から選択される。これらの数値範囲において稼働期間と基準期間と風速とを定めた覚醒気流Ｆｓを用いることにより、集中度の低下抑制に寄与する覚醒気流Ｆｓを発生することが可能になる。なお、本実施形態における風速は、利用者Ｕｓに当たる気流の風速である。

記憶部１２は、第２タイプの音Ｇ２としてのデータである基準音データを予め記憶している。基準音データで表される音は、例えば、１／ｆゆらぎをもつ音である。記憶部１２は、基準音データで表される音の周波数の重心よりも周波数の重心が高い音のデータである高音データ、及び基準音データで表される音の周波数の重心よりも周波数の重心が低い音のデータである低音データを、予め記憶している。

制御部１３は、記憶部１２が記憶している情報を用いて環境形成装置１１の動作内容を定めるように構成されている。制御部１３は、図１に示すように、気流制御部１３０及び音制御部１３１を有する。

気流制御部１３０は、覚醒気流の発生及び停止が繰り返されるように気流発生部１１０を制御する。気流制御部１３０は、記憶部１２が記憶している第２期間情報が表す基準期間のうち第１期間情報が表す稼働期間において覚醒気流を発生するよう気流発生部１１０を制御する。気流制御部１３０は、基準期間のうち残りの期間では、覚醒気流の発生を停止するよう気流発生部１１０を制御する。

気流制御部１３０は、少なくとも覚醒気流が発生していない間において微気流Ｆｗを発生するように気流発生部１１０を制御する。気流制御部１３０は、環境制御装置１０が稼働中は常に微気流を発生するように気流発生部１１０を制御する。

例えば、稼働期間を２０秒に定め、基準期間を１０分に定めているとすれば、１０分の基準期間に、少なくとも２０秒間は気流発生部１１０が稼働する（図３参照）。図３に示す例では、利用者Ｕｓに対して比較的強い刺激を与えることができる覚醒気流Ｆｓを間欠的に発生させており、覚醒気流Ｆｓにより利用者Ｕｓの集中度の低下を抑制している。すなわち、気流発生部１１０は、覚醒気流Ｆｓを利用者Ｕｓに当てるように気流の方向が制御される。なお、図３に示す例では、１０分間隔で覚醒気流Ｆｓを発生しているが、覚醒気流Ｆｓを発生する時間間隔は一定でなくてもよく、１０分毎の基準期間において覚醒気流Ｆｓを発生する期間は適宜に定めることが可能である。つまり、覚醒気流Ｆｓを発生する時間間隔は不等間隔でもよく、基準期間において覚醒気流Ｆｓを発生する頻度（回数）も一定でなくてもよい。

音制御部１３１は、覚醒気流Ｆｓが発生される期間のうち少なくとも一部の期間において覚醒気流Ｆｓの刺激による利用者Ｕｓの温冷感を変化させる第１タイプの音Ｇ１を発生するように音発生部１１１を制御する。本実施形態では、音制御部１３１は、覚醒気流Ｆｓが発生される期間と同一の期間において、第１タイプの音Ｇ１を発生するように音発生部１１１を制御する。さらに、第１タイプの音Ｇ１が発生していない場合には、音制御部１３１は、第２タイプの音Ｇ２を発生するように音発生部１１１を制御する。

覚醒気流Ｆｓは、基準期間の間隔で発生される。利用者Ｕｓは、発生された覚醒気流Ｆｓが当たると、覚醒気流Ｆｓの風量及び室内の気温等により覚醒気流Ｆｓの刺激により利用者Ｕｓが受ける温冷感は異なる。例えば、利用者Ｕｓは、覚醒気流Ｆｓの刺激により利用者Ｕｓが受ける温感が過度に強い場合、又は受けた温感が集中度を維持もしくは向上させるには至らない場合がある。または、利用者Ｕｓは、覚醒気流Ｆｓの刺激により利用者Ｕｓが受ける冷感が過度に強い場合、又は受けた冷感が集中度を維持もしくは向上させるには至らない場合がある。

音制御部１３１は、これら４つの場合においても利用者Ｕｓの集中度を維持又は向上させるように、音を発生するように音発生部１１１を制御する。音制御部１３１は、４つの制御モード（第１〜第４制御モード）のうち１つの制御モードが設定される。利用者Ｕｓの操作により制御モードの切り替えは可能である。第１制御モードは、利用者Ｕｓが覚醒気流Ｆｓの刺激により受ける温感がさら強くなるように、音を発生させるモードである。第２制御モードは、利用者Ｕｓが覚醒気流Ｆｓの刺激により受ける冷感がさら強くなるように、音を発生させるモードである。第３制御モードは、利用者Ｕｓが覚醒気流Ｆｓの刺激により受ける温感が弱くなるように、音を発生させるモードである。第４制御モードは、利用者Ｕｓが覚醒気流Ｆｓの刺激により受ける冷感が弱くなるように、音を発生させるモードである。

音制御部１３１は、制御モードとして第１制御モードが設定されている場合には、覚醒気流Ｆｓが発生される期間と同一の期間において、第１タイプの音Ｇ１として低音データで表される音を発生するように音発生部１１１を制御する。具体的には、音制御部１３１は、覚醒気流Ｆｓが発生している期間と同一の期間において、低音データを第１タイプの音Ｇ１として音発生部１１１に出力する。このとき、音発生部１１１は、音制御部１３１から受け取った低音データで表される音をスピーカから出力する。

音制御部１３１は、制御モードとして第２制御モードが設定されている場合には、覚醒気流Ｆｓが発生される期間と同一の期間において、第１タイプの音Ｇ１として高音データで表される音を発生するように音発生部１１１を制御する。具体的には、音制御部１３１は、覚醒気流Ｆｓが発生される期間と同一の期間において、高音データを第１タイプの音Ｇ１として音発生部１１１に出力する。このとき、音発生部１１１は、音制御部１３１から受け取った高音データで表される音をスピーカから出力する。

音制御部１３１は、制御モードとして第３制御モードが設定されている場合には、覚醒気流Ｆｓが発生される期間と同一の期間において、第１タイプの音Ｇ１として高音データで表される音を発生するように音発生部１１１を制御する。具体的には、音制御部１３１は、覚醒気流Ｆｓが発生される期間と同一の期間において、高音データを第１タイプの音Ｇ１として音発生部１１１に出力する。このとき、音発生部１１１は、音制御部１３１から受け取った高音データで表される音をスピーカから出力する。

音制御部１３１は、制御モードとして第４制御モードが設定されている場合には、覚醒気流Ｆｓが発生される期間と同一の期間において、第１タイプの音Ｇ１として低音データで表される音を発生するように音発生部１１１を制御する。具体的には、音制御部１３１は、覚醒気流Ｆｓが発生される期間と同一の期間において、低音データを第１タイプの音Ｇ１として音発生部１１１に出力する。このとき、音発生部１１１は、音制御部１３１から受け取った低音データで表される音をスピーカから出力する。

音制御部１３１は、設定されている制御モードに関係なく、第１タイプの音Ｇ１が発生していない場合には、音制御部１３１は、第２タイプの音Ｇ２を発生するように音発生部１１１を制御する。具体的には、音制御部１３１は、第１タイプの音Ｇ１が発生していない場合には、基準音データで表される音を第２タイプの音Ｇ２として音発生部１１１に出力する。このとき、音発生部１１１は、音制御部１３１から受け取った基準音データで表される音をスピーカから出力する。

入力部１４は、利用者Ｕｓの入力操作を受け付ける。例えば、入力部１４は、制御モードの切替の操作を受け付ける。音制御部１３１は、入力部１４が制御モードの切替の操作を受け付けると、現在設定している制御モードを、操作により受け付けた制御モードへと変更する。

（３）動作
ここでは、環境制御装置１０の動作、特に、覚醒気流Ｆｓの制御及び音の制御の動作について説明する。

まず、気流の制御の動作について、図４に示す流れ図を用いて説明する。

気流制御部１３０は、稼働期間が開始したか否かを判断する（ステップＳ１）。

稼働期間が開始していないと判断する場合（ステップＳ１における「Ｎｏ」）、処理は稼働期間の開始待ちの状態となる。

稼働期間が開始したと判断する場合（ステップＳ１における「Ｙｅｓ」）、気流制御部１３０は、気流発生部１１０が覚醒気流Ｆｓを発生するように気流発生部１１０を制御する（ステップＳ２）。

覚醒気流Ｆｓの発生後、気流制御部１３０は、稼働期間が終了したか否かを判断する（ステップＳ３）。

稼働期間が終了していないと判断する場合（ステップＳ３における「Ｎｏ」）、処理はステップＳ２に戻る。つまり、気流制御部１３０は、気流発生部１１０が覚醒気流Ｆｓを継続的に発生するように気流発生部１１０を制御する。

稼働期間が終了したと判断する場合（ステップＳ３における「Ｙｅｓ」）、処理はステップＳ１に戻り、次の稼働期間の開始待ちとなる。

この動作により、気流制御部１３０は、覚醒気流Ｆｓの発生及び停止が繰り返されるように気流発生部１１０を制御することができる。

次に音の制御の動作について、図５に示す流れ図を用いて説明する。

音制御部１３１は、稼働期間が開始したか否かを判断する（ステップＳ１０）。

稼働期間が開始していないと判断する場合（ステップＳ１０における「Ｎｏ」）、音制御部１３１は、基準音データで表される音を第２パターンの音として音発生部１１１が発生（出力）するように、音発生部１１１を制御する（ステップＳ１１）。第２パターンの音を出力後、処理がステップＳ１０に戻る。つまり、稼働期間が開始していない場合には、音制御部１３１は、第２パターンの音を音発生部１１１に発生させつつ、稼働期間の開始待ちの状態となる。

稼働期間が開始したと判断する場合（ステップＳ１０における「Ｙｅｓ」）、音制御部１３１は、設定されている制御モードに応じて、低音データで表される音及び高音データで表される音のいずれかを第１パターンの音として音発生部１１１が発生（出力）するように、音発生部１１１を制御する（ステップＳ１２）。

第１パターンの音の発生後、音制御部１３１は、稼働期間が終了したか否かを判断する（ステップＳ１３）。

稼働期間が終了していないと判断する場合（ステップＳ１３における「Ｎｏ」）、処理はステップＳ１２に戻る。つまり、音制御部１３１は、音発生部１１１が第１パターンの音を継続的に発生（出力）するように音発生部１１１を制御する。

稼働期間が終了したと判断する場合（ステップＳ１３における「Ｙｅｓ」）、処理はステップＳ１０に戻り、次の稼働期間の開始待ちの状態となる。つまり、音制御部１３１は、第２パターンの音を音発生部１１１に発生させつつ、稼働期間の開始待ちの状態となる。

なお、本実施形態では、図４に示す覚醒気流Ｆｓの制御の処理と、図５に示す音の制御の処理とは、並列処理で行われる。これにより、覚醒気流Ｆｓが発生するタイミングと、第１タイプの音Ｇ１が発生するタイミングの同期をとることができる。

（４）具体例
ここでは、具体例を用いて、覚醒気流Ｆｓと音との組み合わせにより、利用者Ｕｓが受ける温冷感の変化について説明する。

音の周波数の重心の高低によって、利用者Ｕｓに心理的な温冷感を与えることが知られている。例えば、夏に風鈴等の周波数の重心が比較的高い音を聞くことで、利用者Ｕｓは涼しく感じる。つまり、利用者Ｕｓは、周波数の重心が比較的高い音を聞くことで冷感が増す。

また、利用者Ｕｓに上述した覚醒気流Ｆｓを当てることで、利用者Ｕｓの集中度を維持又は向上させる効果があることも知られている。

しかしながら、覚醒気流Ｆｓの風量、風速によっては、利用者Ｕｓは、過度の温感を受けたり、過度の冷感を受けたりする場合がある。または、覚醒気流Ｆｓの風量、風速によっては、覚醒気流Ｆｓによって利用者Ｕｓが受けた温冷感が集中度を維持又は向上させるには至らない場合がある。どちらの場合にしても、利用者Ｕｓの集中度を維持又は向上させることができない。

そこで、例えば、覚醒気流Ｆｓによって利用者Ｕｓが過度の冷感Ｃ１（図６Ａ参照）を受ける場合には、環境制御装置１０の制御モードを第４制御モードに設定する。低音データが表す音は周波数の重心が比較的低いので利用者Ｕｓに温感Ｗ１（図６Ａ参照）を与える。その結果、図６Ａに示すように、低音データが表す音により利用者Ｕｓが受ける温感Ｗ１は、利用者Ｕｓが覚醒気流Ｆｓの刺激により受けた冷感Ｃ１を減らす方向に作用する。これにより、利用者Ｕｓの集中度を維持又は向上させることができる。

また、例えば、覚醒気流Ｆｓによって利用者Ｕｓが受けた冷感Ｃ２（図６Ｂ参照）が集中度を維持又は向上させるには至らない場合には、環境制御装置１０の制御モードを第２制御モードに設定する。高音データが表す音は周波数の重心が比較的高いので利用者Ｕｓに、さらなる冷感Ｃ３（図６Ｂ参照）を与える。その結果、図６Ｂに示すように、高音データが表す音により利用者Ｕｓが受ける冷感Ｃ３は、利用者Ｕｓが覚醒気流Ｆｓの刺激により受けた冷感Ｃ２をさらに増やす方向に作用する。これにより、利用者Ｕｓの集中度を維持又は向上させることができる。

（５）変形例
以下に、変形例について列記する。なお、以下に説明する変形例は、上記実施形態と適宜組み合わせて適用可能である。

（５．１）変形例１
実施形態では、環境制御装置１０の動作の一例として、１０分間隔に、覚醒気流Ｆｓ及び第１タイプの音Ｇ１を発生する構成としたが、この構成に限定されない。

環境制御装置１０は、利用者Ｕｓの集中度の程度に応じて覚醒気流Ｆｓ及び第１タイプの音Ｇ１を発生する構成としてもよい。

この場合、本変形例の環境制御装置１０は、利用者Ｕｓの集中度を計測する計測部１５（図７参照）を用いて、利用者Ｕｓの集中度を監視する。本変形例の制御部１３は、計測部の計測結果を評価する機能を有する評価部１３２を、さらに有している（図７参照）。なお、実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を適宜省略する。

計測部１５は、例えば利用者に非侵襲（non-invasive）で集中度を監視し、かつ集中度の変化を比較的短い時間間隔（例えば、１〜１０分）で検出する。計測部１５は、非侵襲であるだけではなく非接触であることが望ましいが、ヘッドバンドやリストバンドのように利用者に接触する構成を含んでいてもよい。

計測部１５としては、例えば、利用者を撮像するカメラが用いられる。評価部１３２は、カメラで撮像した利用者の画像を用いて、体動、姿勢、瞳孔径、まばたきの頻度などの情報を取得し、これらの情報を単独または組み合わせて用いることにより、集中度の評価値を求める。ここに、評価部１３２は、これらの情報と上述した集中時間比率との関係を対応付けてルックアップテーブルに登録する。評価部１３２は、集中度を評価する際には、計測部１５から得た情報をルックアップテーブルと照合して集中時間比率に変換することにより集中度を定量化する。

本変形例の気流制御部１３０は、集中度が極大である状態から所定の閾値だけ低下したタイミングで、覚醒気流Ｆｓを稼働期間で継続的に発生するように気流発生部１１０を制御する。本変形例の音制御部１３１は、集中度が極大である状態から当該所定の閾値だけ低下したタイミングで、第１タイプの音Ｇ１を稼働期間で継続的に発生するように音発生部１１１を制御する。これにより、本変形例の環境制御装置１０は、覚醒気流Ｆｓと第１タイプの音Ｇ１とを同一期間で発生させることができる。

なお、評価部１３２は、集中度が低下する際の変化率を算出し、算出した変化率を所定範囲と比較することによって、覚醒気流Ｆｓ及び第１タイプの音Ｇ１を発生させるタイミングとして、集中度の低下が急激になった時点を採用してもよい。

また、上述のように、カメラで撮像した画像から得られる情報を集中時間比率に変換する技術は、集中度を定量化する技術の一例であって、計測装置３０は、集中度の目安となる情報であれば他の情報を監視する構成であってもよい。たとえば、計測部１５は、利用者の特定部位における皮膚温度の変化をサーモグラフで検出する構成、脳波あるいは脳波以外の生体電流を検出する構成であってもよい。

（変形例２）
実施形態では、環境制御装置１０の動作の一例として、覚醒気流Ｆｓを発生する期間と音を発生する期間とを同一の期間（稼働期間）とする構成としたが、この構成に限定されない。

例えば、環境制御装置１０は、覚醒気流Ｆｓを発生させるタイミングより前に、第１タイプの音Ｇ１を発生させる構成であってもよい。この場合、第１タイプの音Ｇ１を停止させるタイミングは、覚醒気流Ｆｓを停止させるタイミングと同一であってもよい。または、第１タイプの音Ｇ１を停止させるタイミングは、覚醒気流Ｆｓを停止させるタイミングよりも前であってもよいし、もしくは後であってもよい。

または、環境制御装置１０は、覚醒気流Ｆｓを発生させるタイミングより後に、第１タイプの音Ｇ１を発生させる構成であってもよい。この場合、第１タイプの音Ｇ１を停止させるタイミングは、覚醒気流Ｆｓを停止させるタイミングと同一であってもよい。または、第１タイプの音Ｇ１を停止させるタイミングは、覚醒気流Ｆｓを停止させるタイミングよりも前であってもよいし、もしくは後であってもよい。

要は、環境制御装置１０は、覚醒気流Ｆｓが発生している期間のうち少なくとも一部の期間において第１タイプの音Ｇ１を発生する構成であればよい。

（変形例３）
実施形態では、環境制御装置１０は、制御モードとして４つの制御モード（第１〜第４制御モード）を有し、そのうちの１つの制御モードが設定される構成としたが、この構成に限定されない。

環境制御装置１０は、上述した４つの制御モードのうち１つの制御モードのみを有し、常にその制御モードで動作する構成であってもよい。例えば、環境制御装置１０は、上述した第１制御モードのみを有している場合には、常に第１制御モードで動作する。

または、環境制御装置１０は、上述した４つの制御モードのうち２つの制御モードを有し、当該２つの制御モードのうち１つの制御モードが設定される構成であってもよい。

または、環境制御装置１０は、上述した４つの制御モードのうち３つの制御モードを有し、当該２つの制御モードのうち１つの制御モードが設定される構成であってもよい。

（変形例４）
実施形態では、環境制御システム１として環境制御装置１０を一例として用いたが、環境制御システム１は、複数の装置で構成されてもよい。

例えば、環境制御システム１は、上述した記憶部１２、制御部１３及び入力部１４を備える装置と、環境形成装置１１と備える構成としてもよい。

または、気流発生部１１０と音発生部１１１とは、個別の装置に含まれる構成であってもよい。

（変形例５）
実施形態では、環境制御システム１（環境制御装置１０）は、覚醒気流Ｆｓと、第１パターンの音Ｇ１との双方を定期的に発生させる構成としたが、この構成に限定されない。環境制御システム１（環境制御装置１０）は、微気流Ｆｗを継続的に発生させている場合に、第１パターンの音Ｇ１のみを定期的に発生させてもよい。この場合、微気流Ｆｗの刺激によって利用者（Ｕｓ）が受ける温冷感を補正することができる。

または、環境制御システム１（環境制御装置１０）は、微気流Ｆｗを継続的に発生させていない場合に、覚醒気流Ｆｓよりも風速が小さい気流（例えば、微気流Ｆｗ）と、第１パターンの音Ｇ１との双方を定期的に発生させてもよい。

つまり、第１パターンの音Ｇ１とともに利用者Ｕｓに与える気流は、覚醒気流Ｆｓには限らない。覚醒気流Ｆｓと異なる気流を第１パターンの音Ｇ１とともに利用者Ｕｓに与えてもよい。

（その他の変形例）
実施形態において、第２パターンの音が発生される期間の一例として第１パターンの音Ｇ１が発生していない期間と同一期間としたが、第２パターンＧ２の音が発生される期間をこれに限定する趣旨ではない。第２パターンＧ２の音が発生される期間は、１パターンの音Ｇ１が発生していない期間のうち一部期間であってもよい。つまり、第２パターンの音Ｇ２は、第１タイプの音Ｇ１が発生していない期間のうち少なくとも一部の期間において発生される構成であればよい。

実施形態では、音発生部１１１の一例としてスピーカで構成されるとしたが、音発生部１１１の構成はこれに限定されない。音発生部１１１は、気流発生部１１０が気流を発生する際に生じる機械音の周波数の重心を変更する機構であってもよい。

上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、環境制御システム１（環境制御装置１０）と同様の機能は、環境制御方法、コンピュータプログラム、又はプログラムを記録した記録媒体等で具現化されてもよい。一態様に係る環境制御方法は、作業空間Ｅｓにおいて気流を発生させる気流発生部１１０と作業空間Ｅｓにおいて音を発生させる音発生部１１１とを備える環境制御システム１で用いられる方法である。環境制御方法は、作業空間Ｅｓに存在する利用者Ｕｓの意識集中の程度である集中度を維持又は向上させるように気流発生部１１０の動作及び音発生部１１１の動作を制御する制御ステップを含む。制御ステップは、気流制御ステップと、音制御ステップとを含む。気流制御ステップは、気流（例えば覚醒気流Ｆｓ）を発生するように気流発生部１１０を制御する。音制御ステップは、気流が発生している期間のうち少なくとも一部の期間において気流の刺激による利用者Ｕｓの温冷感を変化させる第１タイプの音Ｇ１を発生するように音発生部１１１を制御する。さらに、音制御ステップは、第１タイプの音Ｇ１が発生していない期間のうち少なくとも一部の期間において第２タイプの音Ｇ２を発生するように音発生部１１１を制御する。一態様に係るプログラムは、コンピュータシステムを、上述した環境制御方法または環境制御システム１として機能させるためのプログラムである。

本開示における環境制御システム１（環境制御装置１０）又は環境制御方法の実行主体は、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを有する。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における環境制御システム１又は環境制御方法の実行主体としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されていてもよいが、電気通信回線を通じて提供されてもよい。また、プログラムは、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）又は大規模集積回路（ＬＳＩ）を含む１又は複数の電子回路で構成される。複数の電子回路は、１つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。

コンピュータシステムである環境制御システム１（環境制御装置１０）は、１又は複数のコンピュータで構成されるシステムであってもよい。例えば、環境制御装置１０の少なくとも一部の機能は、クラウド（クラウドコンピューティング）によって実現されてもよい。

（まとめ）
以上説明したように、第１の態様の環境制御システム（１）は、作業空間（Ｅｓ）において気流を発生させる気流発生部（１１０）と、作業空間（Ｅｓ）において音を発生させる音発生部（１１１）と、制御部（１３）とを備える。制御部（１３）は、作業空間（Ｅｓ）に存在する利用者（Ｕｓ）の意識集中の程度である集中度を維持又は向上させるように気流発生部（１１０）の動作及び音発生部（１１１）の動作を制御する。制御部（１３）は、気流制御部（１３０）と、音制御部（１３１）とを有する。気流制御部（１３０）は、気流（例えば、覚醒気流Ｆｓ）を発生するように気流発生部（１１０）を制御する。音制御部（１３１）は、気流が発生している期間のうち少なくとも一部の期間において気流の刺激による利用者（Ｕｓ）の温冷感を変化させる第１タイプの音（Ｇ１）を発生するように音発生部（１１１）を制御する。さらに、音制御部（１３１）は、第１タイプの音（Ｇ１）が発生していない期間のうち少なくとも一部の期間において第２タイプの音（Ｇ２）を発生するように音発生部（１１１）を制御する。

この構成によると、環境制御システム（１）は、気流が発生している期間のうち少なくとも一部の期間において第１タイプの音（Ｇ１）を発生させる。これにより、環境制御システム（１）は、気流の刺激により利用者（Ｕｓ）が受ける温冷感が適切な度合となるように、当該温冷感を補正することができる。

第２の態様の環境制御システム（１）では、第１の態様において、音制御部（１３１）は、気流の刺激による利用者（Ｕｓ）の温感が増すように第２タイプの音（Ｇ２）の周波数よりも低い周波数の音を第１タイプの音（Ｇ１）として音発生部（１１１）に発生させる機能を有する。

この構成によると、第２タイプの音（Ｇ２）の周波数よりも低い周波数の音を第１タイプの音（Ｇ１）として音発生部（１１１）に発生させるので、利用者（Ｕｓ）は、気流の刺激によって得られた温感を増すことができる。例えば、気流によって利用者（Ｕｓ）が受けた温感が集中度を維持又は向上させるには至らない場合には、第２タイプの音（Ｇ２）の周波数よりも低い周波数の音を第１タイプの音（Ｇ１）として音発生部（１１１）に発生させることで、利用者（Ｕｓ）の温感が増す。気流の刺激によって受ける温感と、第１タイプの音（Ｇ１）の刺激によって受ける温感とで、利用者（Ｕｓ）の集中度を維持又は向上させることができる。

第３の態様の環境制御システム（１）では、第１又は第２の態様において、音制御部（１３１）は、気流の刺激による利用者（Ｕｓ）の冷感が増すように第２タイプの音（Ｇ２）の周波数よりも高い周波数の音を第１タイプの音（Ｇ１）として音発生部（１１１）に発生させる機能を有する。

この構成によると、第２タイプの音（Ｇ２）の周波数よりも高い周波数の音を第１タイプの音（Ｇ１）として音発生部（１１１）に発生させるので、利用者（Ｕｓ）は、気流の刺激によって得られた冷感を増すことができる。例えば、気流によって利用者（Ｕｓ）が受けた冷感が集中度を維持又は向上させるには至らない場合には、第２タイプの音（Ｇ２）の周波数よりも高い周波数の音を第１タイプの音（Ｇ１）として音発生部（１１１）に発生させることで、利用者（Ｕｓ）の冷感が増す。気流の刺激によって受ける冷感と、第１タイプの音（Ｇ１）の刺激によって受ける冷感とで、利用者（Ｕｓ）の集中度を維持又は向上させることができる。

第４の態様の環境制御システム（１）では、第１〜第３のいずれかの態様において、音制御部（１３１）は、気流の刺激による利用者（Ｕｓ）の温感が減るように第２タイプの音（Ｇ２）の周波数よりも高い周波数の音を第１タイプの音（Ｇ１）として音発生部（１１１）に発生させる機能を有する。

この構成によると、第２タイプの音（Ｇ２）の周波数よりも高い周波数の音を第１タイプの音（Ｇ１）として音発生部（１１１）に発生させるので、利用者（Ｕｓ）は、気流の刺激によって得られた温感を減らすことができる。例えば、気流によって利用者（Ｕｓ）が過度の温感を受けた場合には、利用者（Ｕｓ）の集中度を維持又は向上させることができない可能性がある。そこで、第２タイプの音（Ｇ２）の周波数よりも高い周波数の音を第１タイプの音（Ｇ１）として音発生部（１１１）に発生させることで、気流の刺激によって受ける温感の一部を、第１タイプの音（Ｇ１）の刺激によって受ける冷感でキャンセルさせて、適切な温感とすることができる。これにより、利用者（Ｕｓ）の集中度を維持又は向上させることができる。

第５の態様の環境制御システム（１）では、第１〜第４のいずれかの態様において、音制御部（１３１）は、気流の刺激による利用者（Ｕｓ）の冷感が減るように第２タイプの音（Ｇ２）の周波数よりも低い周波数の音を第１タイプの音（Ｇ１）として音発生部（１１１）に発生させる機能を有する。

この構成によると、第２タイプの音（Ｇ２）の周波数よりも低い周波数の音を第１タイプの音（Ｇ１）として音発生部（１１１）に発生させるので、利用者（Ｕｓ）は、気流の刺激によって得られた冷感を減らすことができる。例えば、気流によって利用者（Ｕｓ）が過度の冷感を受けた場合には、利用者（Ｕｓ）の集中度を維持又は向上させることができない可能性がある。そこで、第２タイプの音（Ｇ２）の周波数よりも低い周波数の音を第１タイプの音（Ｇ１）として音発生部（１１１）に発生させることで、気流の刺激によって受ける冷感の一部を、第１タイプの音（Ｇ１）の刺激によって受ける温感でキャンセルさせて、適切な冷感とすることができる。これにより、利用者（Ｕｓ）の集中度を維持又は向上させることができる。

第６の態様の環境制御システム（１）では、第１〜第５のいずれかの態様において、気流は、利用者（Ｕｓ）の集中度を復帰させる覚醒気流（Ｆｓ）である。

この構成によると、環境制御システム（１）は、覚醒気流（Ｆｓ）の刺激により利用者（Ｕｓ）が受ける温冷感が適切な度合となるように、当該温冷感を補正することができる。

第７の態様の環境制御システム（１）では、第６の態様において、音制御部（１３１）は、覚醒気流（Ｆｓ）が発生している期間と同一の期間において第１タイプの音（Ｇ１）を発生させるように、音発生部（１１１）を制御する。

この構成によると、第１タイプの音（Ｇ１）が発生する期間と、覚醒気流が発生する期間とを同一にするので、覚醒気流（Ｆｓ）の刺激により利用者（Ｕｓ）が受ける温冷感が適切な度合となるように、当該温冷感を確実に補正することができる。

第８の態様の環境制御方法は、作業空間（Ｅｓ）において気流を発生させる気流発生部（１１０）と作業空間（Ｅｓ）において音を発生させる音発生部（１１１）とを備える環境制御システム（１）で用いられる環境制御方法である。環境制御方法は、作業空間（Ｅｓ）に存在する利用者（Ｕｓ）の意識集中の程度である集中度を維持又は向上させるように気流発生部（１１０）の動作及び音発生部（１１１）の動作を制御する制御ステップを含む。制御ステップは、気流制御ステップと、音制御ステップとを含む。気流制御ステップは、気流（例えば、覚醒気流Ｆｓ）を発生するように気流発生部（１１０）を制御する。音制御ステップは、気流が発生している期間のうち少なくとも一部の期間において気流の刺激による利用者（Ｕｓ）の温冷感を変化させる第１タイプの音（Ｇ１）を発生するように音発生部を制御する。さらに、音制御ステップは、第１タイプの音（Ｇ１）が発生していない期間のうち少なくとも一部の期間において第２タイプの音（Ｇ２）を発生するように音発生部（１１１）を制御する。

この環境制御方法によると、気流の刺激により利用者（Ｕｓ）が受ける温冷感が適切な度合となるように、当該温冷感を補正することができる。

第９の態様のプログラムは、コンピュータを、第１〜第６のいずれかの態様の環境制御システム（１）に用いる制御部（１３）として機能させるためのプログラムである。

このプログラムによると、気流の刺激により利用者（Ｕｓ）が受ける温冷感が適切な度合となるように、当該温冷感を補正することができる。

１ 環境制御システム
１０ 環境制御装置
１３ 制御部
１１０ 気流発生部
１１１ 音発生部
１３０ 気流制御部
１３１ 音制御部
Ｆｓ 覚醒気流（気流）
Ｆｗ 微気流（気流）
Ｇ１ 第１タイプの音
Ｇ２ 第２タイプの音

Claims (9)

1. 作業空間において気流を発生させる気流発生部と、
   前記作業空間において音を発生させる音発生部と、
   前記作業空間に存在する利用者の意識集中の程度である集中度を維持又は向上させるように前記気流発生部の動作及び前記音発生部の動作を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、
   気流を発生するように前記気流発生部を制御する気流制御部と、
   前記気流が発生している期間のうち少なくとも一部の期間において前記気流の刺激による前記利用者の温冷感を変化させる第１タイプの音を発生するように前記音発生部を制御し、かつ前記第１タイプの音が発生していない期間のうち少なくとも一部の期間において第２タイプの音を発生するように前記音発生部を制御する音制御部とを有する
   ことを特徴とする環境制御システム。
2. 前記音制御部は、
   前記気流の刺激による前記利用者の温感が増すように前記第２タイプの音の周波数よりも低い周波数の音を前記第１タイプの音として前記音発生部に発生させる機能を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の環境制御システム。
3. 前記音制御部は、
   前記気流の刺激による前記利用者の冷感が増すように前記第２タイプの音の周波数よりも高い周波数の音を前記第１タイプの音として前記音発生部に発生させる機能を有する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の環境制御システム。
4. 前記音制御部は、
   前記気流の刺激による前記利用者の温感が減るように前記第２タイプの音の周波数よりも高い周波数の音を前記第１タイプの音として前記音発生部に発生させる機能を有する
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の環境制御システム。
5. 前記音制御部は、
   前記気流の刺激による前記利用者の冷感が減るように前記第２タイプの音の周波数よりも低い周波数の音を前記第１タイプの音として前記音発生部に発生させる機能を有する
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の環境制御システム。
6. 前記気流は、前記利用者の集中度を復帰させる覚醒気流である
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の環境制御システム。
7. 前記音制御部は、
   前記覚醒気流が発生している期間と同一の期間において前記第１タイプの音を発生させるように、前記音発生部を制御する
   ことを特徴とする請求項６に記載の環境制御システム。
8. 作業空間において気流を発生させる気流発生部と前記作業空間において音を発生させる音発生部とを備える環境制御システムで用いられる環境制御方法であって、
   前記作業空間に存在する利用者の意識集中の程度である集中度を維持又は向上させるように前記気流発生部の動作及び前記音発生部の動作を制御する制御ステップを含み、
   前記制御ステップは、
   気流を発生するように前記気流発生部を制御する気流制御ステップと、
   前記気流が発生している期間のうち少なくとも一部の期間において前記気流の刺激による前記利用者の温冷感を変化させる第１タイプの音を発生するように前記音発生部を制御し、かつ前記第１タイプの音が発生していない期間のうち少なくとも一部の期間において第２タイプの音を発生するように前記音発生部を制御する音制御ステップとを含む
   ことを特徴とする環境制御方法。
9. コンピュータを、
   請求項１〜７のいずれか一項に記載の環境制御システムに用いる前記制御部として機能させるためのプログラム。

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