JP2020039443A - 空気調和システム - Google Patents

Abstract

【課題】作業者の集中度の変化に応じて、空調を制御することにより、作業者が知的作業などに従事しやすい環境を提供できる空気調和システムを実現することを目的とする。【解決手段】使用者Ｗが存在する空間Ｒの空調制御を行う空気調和システム１００であり、空間Ｒの室温と風向と風速との少なくとも一つを調整する空気調和機１０３と、空気調和機１０３の運転制御を行う情報処理部１０２と、使用者Ｗの体温を取得する温度取得部１０１と、を備え、情報処理部１０２は、温度取得部１０１から得られた体温から使用者Ｗの集中度を推定し、使用者Ｗの集中度が低下していると判断すると、空気調和機１０３により使用者Ｗの温冷感を低下させる運転を行うように構成されている。これにより、作業者の集中度が低下した際に、集中度の低下を抑制する空調環境を提供できる。これにより、作業者の集中度の低下が抑制され、知的作業の生産性が向上する。【選択図】図４

Description

本発明は、空気調和システムに関し、特に、使用者の生体情報に基づいて運転制御を行う空気調和システムに関する。

従来より、システムに用意された各種モードを使用者の好みに応じて各種モードを実行にすることで、その使用者が存在する空間内の環境を調節することが行われる空気調和システムが開示されている。例えば、特許文献１には、使用者の快適な睡眠に適した環境に調節する環境制御システムが開示されている。具体的には、使用者の位置を特定し、使用者の位置における風速と音との少なくとも一方を変化させることで使用者の覚醒度を変化させる環境制御システムである。前述の制御の際に、使用者により選択されたモードに合わせて運転制御が行われ、快適な睡眠の他、「仕事・勉強」モードが選択された場合には使用者の覚醒度を覚醒した状態に維持するように環境制御を行えることが開示されている。

特開２０１５−１０８４６９号公報

上述の通り、特許文献１に開示されている内容は、使用者の「覚醒度」を適宜調整するものである。しかし、使用者が勉強や仕事等の知的作業に従事する作業者（以下、作業者と記載）の場合、使用者の眠気を防止することはできるとしても、作業者の集中度を考慮して、知的作業の生産性を向上させることはできなかった。なぜなら、使用者の眠気の指標である覚醒度と知的作業の生産性に直結する集中度とは本質的に異なるためである。

そこで、本発明者らは知的作業の生産性を直接的に向上させる空気調和システムの実現のため、作業者の集中度と体温変化との関係に着目し、集中度の低下を防止する空気調和システムを提供することを考えた。

本発明は、作業者の集中度の変化に応じて、空調を制御することにより、作業者が知的作業などに従事しやすい環境を提供できる空気調和システムを実現することを目的とする。

本発明に係る空気調和システムは、使用者の体温を取得する体温取得部を備えることで、使用者の体温変化を測定し、体温変化から使用者の集中度の変化を判断し、使用者の集中度の低下を防止する運転を行うように構成されている。

本発明によれば、作業者の体温変化に基づいて集中度の変化を推定することができ、さらに集中度が低下した際に、作業者の温冷感が低下するように空気調和を行う。これにより、作業者の集中度が低下傾向にある場合には、作業者の集中度の低下を抑制するように空間環境の制御を行われる。

したがって、作業者の知的作業の生産性を向上することができる。

快適室温下と不快室温下での作業者の集中度を示す図 作業者の主観温冷感と集中度との関係を示す図 快適室温下と不快室温下での作業者の体温を示す図 実施の形態１に係る空気調和システムの概略図 実施の形態１に係る空気調和システムのブロック図 空気調和システムの動作の流れの一例を示すフローチャート 実施の形態２に係る空気調和システムの概略図 実施の形態２に係る空気調和システムのブロック図

第１の発明は、使用者が存在する空間の空調制御を行う空気調和システムであって、前記空間の室温と風向と風速との少なくとも一つを調整する空気調和機と、前記空気調和機の運転制御を行う情報処理部と、前記使用者の体温を取得する温度取得部と、を備え、前記情報処理部は、前記温度取得部から得られた体温から前記使用者の集中度を推定し、前記使用者の集中度が低下していると判断すると、前記空気調和機により前記使用者の温冷感を低下させる運転を行うように構成されている。

これにより、使用者の集中度が低下した際に、集中度の低下を抑制する空調環境を提供できる。ゆえに、使用者の集中度の低下が抑制され、知的作業の生産性が向上する。

第２の発明は、使用者が存在する空間の空調制御を行う空気調和システムであって、前記空間の室温と風向と風速との少なくとも一つを調整する空気調和機と、前記空気調和機の運転制御を行う情報処理部と、前記空気調和機に指示信号を送る入力部と、前記使用者の体温を取得する温度取得部と、を備え、前記情報処理部は、前記温度取得部から得られた体温から前記使用者の集中度を推定し、前記使用者の集中度が低下していると判断すると、前記空気調和機により前記使用者の温冷感を低下させる運転を行うか否かを前記入力部により選択可能にするように構成されている。

これにより、使用者の集中度が低下した際に、集中度の低下を抑制するか否かを使用者の好みによって選択できる。ゆえに、使用者の集中度の低下が抑制すべき時に抑制でき、知的作業の生産性を効率よく向上する。

第３の発明は、第１の発明又は第２の発明において、前記情報処理部は、前記空気調和機により前記使用者の温冷感を低下させる運転を行っている際に、前記使用者の集中度の低下の停止を判断すると、前記使用者の温冷感を低下させる運転を行う直前の運転制御で前記空気調和機を運転するように構成されている。

これにより、集中度の低下を抑制する空調により、使用者の集中度が回復した際に、適切な空調に戻すことができる。

第４の発明は、第１〜３の発明において、前記使用者の体温の変化率が所定の値以上で上昇する時を、集中度の低下と判断するように構成されている。

変化率を用いることで、平均体温の個人差による影響を受けにくい。これにより、正確性の高い集中度の推定が行える。

第５の発明は、第１〜３の発明において、前記使用者の体温の所定時間の変化量が所定の値以上で上昇する時を、集中度の低下と判断するように構成されている。

これにより、体温の変化量が測定できる場合においても使用者の集中度を推定することができる。

第６の発明は、第１〜３の発明において、前記使用者の体温の絶対値が所定の値以上になる時を、集中度の低下と判断するように構成されている。

これにより、情報処理部の能力が低い場合においても、数値の比較という簡易な形式で集中度の低下を判断することができる。

第７の発明は、第１〜６の発明において、前記使用者の温冷感を低下させる運転は、前記室温を下げる運転を行うように構成されている。

これにより、使用者の集中度が低下した際に、温冷感で「やや涼しい」と感じる空調により、集中度を向上しやすくなる。

第８の発明は、第１〜６の発明において、前記使用者の温冷感を低下させる運転は、冷房運転の場合は、前記使用者の位置における風速を増加させる運転であり、暖房運転の場合は、前記使用者の位置における風速を減少させる運転であるように構成されている。

これにより、使用者の存在する空間の室温が十分冷えている場合においても、風速の変化により、使用者の温冷感が低下し、集中度の低下が抑制される。

第９の発明は、第１〜６の発明において、前記使用者の温冷感を低下させる運転は、冷房運転の場合は、前記使用者の位置における風速を増加させ、前記室温を下げる運転であり、暖房運転の場合は、前記使用者の位置における風速を減少させ、前記室温を下げる運転であるように構成されている。

これにより、温度と風速の両方で使用者の温冷感をより効果的に低下でき、集中度の低下が抑制される。

以下、本発明の概要について説明する。

図１は、複数人の被験者それぞれの集中度の平均値である平均集中度について、快適室温下の場合と不快室温下の場合とを示している。具体的にここでは、快適室温は２４℃であって、不快室温は２８℃である。ただし、これは、ＰＭＶ（Ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ Ｍｅａｎ Ｖｏｔｅ）に基づいており、本実験条件下でＰＭＶを調べた結果、快適室温であるＰＭＶ＝０が２４℃であり、不快室温であるＰＭＶ＝＋１が２８℃であったことを示すに過ぎない。したがって、快適室温、不快室温をそれぞれ２４℃、２８℃と限定するものではない。なお、本実施の形態の場合、作業者の作業に対する集中度として、ＣＴＲ（集中時間比率：Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｔｉｍｅ Ｒａｔｉｏ）（％）を調べている。ＣＴＲ値は、全作業時間に対する集中継続時間の比率であり、高い値であるほど被験者が集中して作業していることを示している。図１に示すように、快適室温下での集中度（ＣＴＲ値）の方が、不快室温下での集中度に比べて高い。

ここで「温冷感」に基づいて考える。温冷感とは、暑さ、温かさ、涼しさ、寒さなどの人の周囲環境の温度、風量、着衣量等の総合的な空気環境についての体感を言う。「温冷感の上昇」とは、人が暑いと感じる側に周囲環境が変化することをいい、「温冷感の低下」とは、人が寒いと感じる側に周囲環境が変化することをいう。温冷感を示す指標として用いられるものの一つとして、本発明においてはＰＭＶを使用している。

温冷感に即して図１を再度説明する。本実験条件下の快適室温下はＰＭＶ＝０環境であるため、快適室温下の被験者は暑くも寒くも感じない「中立」な状態である。一方、本実験条件下の不快室温下はＰＭＶ＝＋１環境であるため、不快室温下の被験者は「やや暖かい」と感じる状態である。したがって、図１は「中立」の周囲環境の方が、「やや暖かい」周囲環境よりも集中度（ＣＴＲ）を高くすることができることを示している。

図２は、図１で示した実験データについて、被験者ごとに快適室温条件の場合と不快室温条件との場合で、温冷感と集中度（ＣＴＲ）を示したものである。横軸の温冷感は、被験者の申告に基づいた主観温冷感であり、温冷感の低い方から「寒い」、「涼しい」、「やや涼しい」、「どちらでもない」、「やや暖かい」、「暖かい」、「暑い」の七段階の分類にしている。

図２は、快適室温条件の結果は図面上の左上に集まっており、不快室温条件の結果は図面右下に集まっている傾向を示している。つまり、図２は、温冷感が低いとき集中度が向上する傾向にあり、逆に、温冷感が高いとき集中度は低下する傾向にあることを示している。したがって、使用者の集中度を高めるために使用者の温冷感を低下させることが効果的であることがわかる。

図３は、複数の被験者から得た体温の平均値を、快適室温下と不快室温下とで示している。ここでも、快適室温は２４℃であり、不快室温は２８℃である。ここで、図３における体温は被験者の胸部皮膚温度を示す。

ここで、図１及び図２において示される内容を踏まえると、快適室温条件と不快室温条件はそれぞれ集中度が高い状態と集中度が低い状態に該当する。したがって、図３より、集中度が低い状態は、集中度の高い状態に比べて、体温が高い状態にあることが示される。すなわち、集中度が低下すると、体温が上昇するといえる。

また、図３に示される値は最終的な体温の値である。ゆえに、安静な状態から図３の状態までの変化量を考えると、集中度の低い不快室温の方が、集中度の高い快適室温よりも上昇量が大きいことがわかる。

以上、図１、図２、図３に示される結果より、集中度が低下すると、作業者の体温が上昇することがわかる。加えて、上述の通り、図２より、作業者の集中度を高めるために作業者の温冷感を低下させることが効果的であることがわかる。これらの知見を踏まえ、本発明では、知的作業に従事する使用者の体温を取得することによって、体温変化から集中度の変化を推測し、集中度の低下時には作業者の温冷感が低下する運転を行うことで、集中度の低下を抑制する空気調和システムを提供している。これにより、集中度の低下を防止し、知的作業の生産性を向上することができる。

続いて、以下に具体的な空気調和システムについて、実施の形態を示す。
（実施の形態１）
本発明に係る空気調和システム１００について、図４〜６を用いて説明する。

まず、図４及び図５を用いて、空気調和システム１００の構成について説明する。

図４は、空気調和システム１００を使用者Ｗが存在する空間Ｒの空調制御を行うシステムを室内に設置した場合を模式的に示すものである。図４に示す通り、空気調和システム１００は、使用者Ｗの体温を取得する温度取得部１０１と、温度取得部１０１で得られた使用者Ｗの体温に基づいて集中度を推定する情報処理部１０２と、空間Ｒの室温、風向、風量を制御する空気調和機１０３と、空気調和機１０３に運転モードに関する指示信号を送ることができる入力部１０４と、を含んでいる。そして、情報処理部１０２は、推定した集中度について集中度の低下を判断すると、空気調和機１０３を制御し、空間Ｒの室温や風速を調整して使用者Ｗの温冷感を低下させるように構成されている。

図５は、空気調和システム１００のブロック図である。図５に示す通り、温度取得部１０１で得られた体温に関する情報信号と入力部１０４に入力される運転モードに関する情報信号とがそれぞれ情報処理部１０２に送られる。そして、情報処理部１０２から空気調和機１０３にその運転条件の指示が送られる。

それぞれの構成要素の詳細について、以下で説明する。

温度取得部１０１は、使用者Ｗの体温を測定するもので、具体的には赤外線センサである。温度取得部１０１は、使用者Ｗの体表面温度を測定し、その使用者Ｗの体表面温度を情報処理部１０２に送信する。本実施の形態では、使用者Ｗに接触することなく温度情報を取得することができるため、使用者Ｗの知的作業の妨げにならないため、赤外線センサを用いている。

なお、温度取得部１０１は、使用者Ｗの体温或いは体温変化を測定できればよい。また、非接触のものよりもより正確に温度情報を取得できるため、接触型の温度センサを用いることもできる。さらには、ウェアラブル端末等で使用者Ｗの温度情報を取得するものでもよい。

情報処理部１０２は、演算部と記憶部（例えば、ＣＰＵとハードディスク）を備えるコンピュータである。情報処理部１０２は、使用者Ｗの体温の情報信号を受け取り、使用者Ｗの体温変化と、記憶部に保存された集中度と体温変化との関係性とに基づいて、演算部にて集中度を推定する。情報処理部１０２の動作については後述の図６の説明で詳細に説明する。

なお、情報処理部１０２としては、体温懸架に基づいて集中度を推定できればよい。すなわち、使用者Ｗの使用しているＰＣを用いることもできるし、スマートフォンやタブレット端末でもよい。また、空気調和機１０３に組み込むことや空気調和機１０３のコントローラに組み込むことで小型化することも可能である。

また、本実施例では、情報処理部１０２で集中度を推定し、空気調和機１０３の運転条件を演算するまで行っているが、これらの処理を適宜分けてもよい。例えば、コンピュータで集中度の演算と演算結果の送信を行い、空気調和機１０３で演算結果に応じた運転条件の演算を行うこともできる。また、適宜通信部を設けてサーバで演算してもよい。

空気調和機１０３は、空間Ｒ内の室温、風量及び風向を調節する空気調和装置である。なお、空気調和機１０３の役割は、必要に応じて使用者Ｗの温冷感を低下させる運転を行えればよい。したがって、空間Ｒの室温、風量、風向のうち少なくとも一つを調節できる装置であればよい。また、湿度も使用者Ｗの温冷感に影響を及ぼすため、湿度を調節する装置でもよい。

入力部１０４は、空気調和機１０３の運転モードに関する指示を送ることができるものである。なお、入力部１０４により、空気調和機１０３の運転モードを切り替えることができればよく、情報処理部１０２に指示を送信できるものであってもよい。具体的には空気調和機１０３のコントローラに設けられた「集中モード」ボタンである。入力部１０４の「集中モード」が押されることにより、後述の使用者Ｗの知的作業の生産性を向上する運転制御に移行する。また、「集中モード」の選択は日常生活とは異なるタイミングで使用するため、別体で設けることや作業ツールＷＴに組み込んでもよい。

なお、「集中モード」のボタンに限定するものではなく、使用者Ｗの知的作業の生産性を向上する運転制御に移行することができればよい。すなわち、タッチパネルや音声認識等で、運転制御モードを切換あるいは変更するものであればよい。また、情報処理部１０２と一体化したもので小型化することでもよい。

以上のように説明したような構成要素を含む空気調和システム１００は図５の通り、互いに情報のやり取りを行う。そのため、無線接続や有線接続等問わず情報のやり取りを行えればよい。また、赤外線等の通信手段でもよく、一体形成の場合、有線接続されていてもよい。

続いて、使用者Ｗの集中度の低下を抑制するための空気調和システム１００の動作の流れの一例について、図６に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、動作の流れの説明は図６に示す代表的な実施例に即して説明するが、その形態に限定するものではない。

図６のフローチャートに示す集中度の低下を抑制する空気調和システム１００の動作の開始は、使用者Ｗが、入力部１０４を介して、集中度の低下を抑制するための運転モード、すなわち「集中モード」を選択することにより実行される。したがって、「集中モード」の選択により、使用者Ｗの集中度の低下を抑制する運転が開始される。

次に、ステップＳ６０１において、空気調和システム１００は、温度取得部１０１により使用者Ｗの体温を取得する。

続いて、ステップＳ６０２において、空気調和システム１００は、ステップＳ６０１で取得した使用者Ｗの体温に基づいて、情報処理部１０２で使用者Ｗの集中度を推定する。具体的な推定方法としては、ステップＳ６０３に示される使用者Ｗの集中度の低下の有無を使用者Ｗの体温変化から判定できればよい。集中度の低下の有無の判定についての詳細は次段以降で説明する。

ステップＳ６０３の使用者Ｗの集中度の低下があるか否かについての判定は、使用者Ｗの体温変化で集中度の低下があるか否かを判別すればよい。まず、使用者Ｗの体温変化率に基づいた形態、すなわち、使用者Ｗの体温変化率が所定の変化率以上になった時を、「集中度の低下あり」と判断するよう形態がある。

本実施例の場合、情報処理部１０２が５分間での検出温度の変化率を算出し、その５分間の変化率が１％以上上昇した場合を「集中度の低下あり」と判断する。変化率に基づいて判断することにより、平常時の体温の個人差による集中度の推定への影響を抑制することができる。

他の簡易な形態として、使用者Ｗの体温の一定時間の変化量や温度の絶対値に基づき、集中度を推定する方法もある。変化量に基づく具体例では、５分経過ごとに使用者Ｗの体温を温度取得部１０１で取得しておき、情報処理部１０２で５分間の変化量を算出し、この５分間の変化量が０．２℃以上上昇した場合を「集中度の低下あり」と判断する。また、体温の絶対値に基づく具体例では、温度取得部１０１が胸部皮膚温度を取得し、使用者Ｗの体温が３６．５℃を越えた場合を「集中度の低下あり」と判断する。

なお、上記の使用者Ｗの体温の変化率や変化量に基づく場合の一定時間については、５分間に限らない。すなわち、使用者Ｗの体温の測定頻度は短くてもよいし、長くてもよい。測定する頻度を短くする場合は、使用者Ｗの空間Ｒの室温に対する感覚の変化が追い付くこと、空気調和機１０３の性能によって空間Ｒの室温の変化までの時間を考慮する。そして、測定する頻度を長くする場合は、「集中モード」の継続時間、最低３０分程度を想定して変更する。１０分間や１５分間でもよい。

また、上記の使用者Ｗの体温の絶対値に基づく場合、具体的な数値は適宜変更してよい。温度取得部１０１によって取得される温度は、例えば手先等の人体の端部の体温を測定する場合や赤外線センサ等で間接的に測定する場合と、胸部等の体の中央部で測定する場合とで異なるため、それらを勘案して閾値を変更する必要がある。

上記のように、集中度の低下があるか否かを判定する。ステップＳ６０３で「集中度の低下あり」と判断されなかった場合は、後述のステップＳ６０９に移行する。一方、ステップＳ６０３で「集中度の低下あり」と判断された場合、ステップＳ６０４で使用者Ｗの温冷感を低下するように空気調和機１０３の運転制御を行う。

ここで、具体的な使用者Ｗの温冷感を低下させる運転について説明する。使用者Ｗの温冷感を低下させる運転としては、使用者Ｗの温冷感が「やや涼しい」状態となるように空気調和機１０３で空間Ｒの室温を下げる方法である。

例えば、温冷感低下運転として、温冷感低下運転を開始する直前の空間Ｒの室温が高いほど、空気調和機１０３に空間Ｒの室温を大きい幅で低下させる運転を実行してもよい。

これは、直前の温度が高い場合に小さい幅で温度を低下させると、使用者Ｗの温冷感が低下しない可能性があるためである。また、直前の温度が低い場合に大きい幅で温度を低下させると、使用者Ｗの温冷感が過度に低下し、かえって集中度が低下する可能性があるためでもある。

例えば、温冷感低下運転条件として、空気調和機１０３に空間Ｒの室温を段階的に低下させる運転条件を算出してもよい。

これにより、急激な温度変化によって、かえって集中度が低下することが抑制される。

なお、上記温冷感低下運転の実行にあたり、冷房運転の場合、空気調和機１０３が吹き出す空気をより冷たい状態で吹き出すため、熱交換器がより冷たい状態になるようにすればよい。一方、暖房運転の場合は、サーモオフや運転停止により空間Ｒの室温が低下するように運転すればよい。

また、上述の方法で使用者Ｗの温冷感が「やや涼しい」となるように空気調和機１０３で空間Ｒの室温を下げた後、一定時間経過後に使用者Ｗの温冷感が「暑くも寒くもない」状態となるように空気環境を調節してもよい。これにより、使用者Ｗの集中度の低下が抑制された後、すなわち使用者Ｗの集中度が回復した後、使用者Ｗが寒さを感じ、使用者Ｗの集中度が低下することを抑制できる。

ここでの一定時間経過後の一定時間は適宜設定できるものである。３０分などあらかじめ設定されているものでもよいし、使用者Ｗが設定して２０分後、４０分後等「集中モード」を選択する前に設定できるものでもよい。

なお、一定時間の他に、後述する「集中度の低下の停止」を判断したタイミングから段階的に使用者Ｗの温冷感が「暑くも寒くもない」状態となるように近づけるものでもよい。

ステップＳ６０５において、空気調和システム１００は、温度取得部１０１で使用者Ｗの体温を再び取得する。そして、ステップＳ６０６において、使用者Ｗの集中度を推定する。これらのステップにより、ステップＳ６０４の温冷感停止運転によって使用者Ｗの集中度の低下が抑制されたか否かを確認する。すなわち、ステップＳ６０７において、空気調和機１０３の温冷感低下運転によって使用者Ｗの集中度の低下が抑制されたか否かを判定する。

ステップＳ６０７において、下記で示す集中度の低下が抑制された体温変化に該当しない場合、すなわち使用者Ｗの集中度が回復しない場合、ステップＳ６０５に戻る。すると、ステップＳ６０５〜Ｓ６０７により、再度、使用者Ｗの集中度の低下が抑制されたか否かが判断される。このとき、ステップＳ６０４による使用者Ｗの温冷感を低下する運転は継続中であるため、使用者Ｗは「やや涼しい」と感じる環境で知的作業に従事するため、次第に集中度が回復する。

一方、ステップＳ６０７で、使用者Ｗの集中度の低下が抑制されたと判断された場合、ステップＳ６０８において、Ｓ６０４で実行を開始した温冷感を下げる運転を停止する。

ここで、使用者Ｗの集中度の低下が抑制されたか否かの判断には、Ｓ６０３での集中度の低下があるか否かの判断と同様の方法で行える。すなわち、温度取得部１０１で取得した使用者Ｗの体温の変化率、変化量、体温の絶対値に基づいて行えばよい。

使用者Ｗの体温の変化率に基づくものであれば、Ｓ４０３で集中度低下と判断した時の使用者Ｗの体温と比較して、１％以上の下降が観測された場合を、「集中度の低下が抑制された」と判断する。また使用者Ｗの体温の変化量に基づくものであれば、Ｓ４０３で集中度低下と判断した時の使用者Ｗの体温と比較して、０．２℃以上の低下が観測された場合を、「集中度の低下が抑制された」と判断する。そして、使用者Ｗの体温の絶対値に基づくものであれば、３６．３℃以下が観測された場合を、「集中度の低下が抑制された」と判断する。

なお、「集中モード」を選択した直後、すなわちステップＳ６０１の前後における使用者Ｗの体温に基づいてもよい。

また、上記の体温の閾値については上述と同様に温度取得部１０１の配置・性能によって変更してもよい。

そして、Ｓ６０３において変化率に基づいて判断を行うため、Ｓ６０７でも変化率に基づく必要はない。

ステップＳ６０８において、使用者Ｗの集中度の低下が抑制されたと判断されると、ステップＳ６０８で温冷感停止運転を停止し、「集中モード」の運転の停止の指示があったか否かをステップＳ６０９で判断する。

つまり、ステップＳ６０９において、使用者Ｗによって「集中モード」の設定が解除されたか否かが判定される。集中モードの設定が解除された場合、図６に示す一連の動作が終了し、「集中モード」が選択される直前の運転条件で空気調和機１０３を運転する。「集中モード」の設定が解除されない場合、ステップＳ６０１に戻り、使用者Ｗの集中度の低下を抑制する制御を繰り返す。

ここで、「集中モード」の設定の解除とは、コントローラから空気調和機１０３に対して「集中モード」による運転の解除の指示が出された場合や、空気調和機１０３の運転の停止の指示が行われた場合である。使用者Ｗの操作による指示の他、予約機能による停止等も含む。これにより、使用者Ｗの知的作業が終了した場合に、通常の生活において快適な空気環境を提供できる。

以上、本実施の形態によれば、使用者Ｗの作業に対する集中度の低下を抑制するように、その使用者Ｗが存在する空間Ｒの環境を制御することができる。これにより、使用者Ｗは知的作業に集中することができ、知的作業の生産性が向上する。
（実施の形態２）
続いて、使用者Ｗの位置に関する情報を取得する位置取得部２０５をさらに備えた場合の空気調和システム２００について説明する。なお、実施の形態１において説明した内容と共通する部分は説明を省略する。

まず、図７及び図８を用いて空気調和システム２００について説明する。なお、空気調和システム１００と同様の構成要素については同じ番号を付し、説明を省略する。

図７は、空気調和システム２００を室内（空間Ｒ）に実際に設けた場合の概要を示す図である。図８にも示しているが、位置取得部２０５は情報処理部２０２に接続されている。

位置取得部２０５は、使用者Ｗの空間Ｒにおける位置に関する情報を取得するものである。使用者Ｗの位置に関する情報は、後述の温冷感を低下させる運転の際に、使用者Ｗの位置を考慮した空気調和機１０３の風向制御を行うために取得する。したがって、空気調和機１０３に対する使用者Ｗの位置或いは方向が取得できればよい。すなわち、使用者Ｗの位置に関する情報が空間Ｒにおける座標のように取得できてもよいし、空気調和機１０３から見て使用者Ｗが存在する方向、或いはそれに加えて空気調和機１０３と使用者Ｗとの距離を取得できればよい。

図７では、位置取得部２０５として赤外線センサを用いている。なお、上述の通り、使用者Ｗの位置が推定されればよいため、位置取得部２０５は赤外線センサに限らない。例えば、赤外線センサの代わりに画像認識装置として撮像装置や超音波センサ等を用いてもよいし、これらを組み合わせてもよい。

また、位置取得部２０５と温度取得部１０１とは明確に区別されていなくともよい。例えば、温度取得部１０１が赤外線カメラで使用者Ｗの温度と空気調和機１０３に対する方向を取得し、位置取得部２０５が超音波センサで使用者Ｗまでの距離を取得する形態でも構わない。

また、図７では位置取得部２０５が情報処理部２０２に接続され、空気調和機１０３から離れているものを示したが、空気調和機１０３に備えてもよい。

続いて、空気調和システム２００の動作について、情報処理部２０２を中心に説明する。情報処理部２０２は上記の通り、温度取得部１０１及び位置取得部２０５とから使用者Ｗの体温に関する情報及び位置に関する情報が得られる。温度情報については実施の形態１で説明したように図６に示すフローチャートの通り集中度の変化を推定するために用いる。一方、位置情報については、後述の温冷感を低下させる運転制御の際に利用する。

空気調和システム２００の動作については大凡図６のフローチャートと一致する。相違する点としては、位置取得部２０５が使用者Ｗの位置に関する情報を取得するステップが加わる点と、Ｓ６０４での温冷感を下げる運転の詳細な点である。したがって、前述２点について、以下で説明する。

本実施例では、位置取得部２０５が使用者Ｗの位置に関する情報を取得するステップはＳ６０４の温冷感を下げる運転の直前に取得することとしている。これは使用者Ｗの位置に関する情報は、空気調和機１０３により使用者Ｗの温冷感を低下させる運転をする際に必要とするためである。しかし、位置を定期的に取得する場合は、その位置に関する情報に従って空間Ｒでの使用者Ｗの位置を推定すればよい。

また、位置取得部２０５で使用者Ｗの位置を取得するステップは「集中モード」が選択された直後、或いは選択された後、一定時間（例えば５分後）等でもよい。これは、使用者Ｗが「集中モード」の運転を選択するということはこれから知的作業に従事しようとしていることが大半であり、知的作業に従事すれば使用者Ｗは、それほど位置が変わらないからである。

続いて、Ｓ６０４の使用者Ｗの温冷感を下げる運転であるが、使用者Ｗの位置に関する情報が加わることで、実施の形態１で説明した方法のほかに、使用者Ｗの周辺の風速を調整することで温冷感を下げる運転を実行できる。すなわち、冷房運転の際は、使用者Ｗの存在する周辺の風速を増加させることで温冷感を低下させ、暖房運転の際は、使用者Ｗの存在する位置を避けて暖かい空気を空間Ｒに送ることで、使用者Ｗの温冷感を低下させる運転制御を実行できる。なお、これらの運転は単体で実行してもよいし、上述の室温の変更による温冷感を低下させる運転と組み合わせてもよい。

以上、実施の形態２の概要である。続いて、入力部１０４を用いた変形例について説明する。

図６のステップＳ６０３で「集中度の低下あり」と判断された後、入力部１０４でＳ６０４の使用者Ｗの温冷感を低下させる運転を行うか否かを選択可能にしたものである。

具体的には、Ｓ６０３で「集中度の低下あり」と判断された後、入力部１０４或いはコントローラで温冷感を低下させる運転をするか否かを使用者Ｗに通知する。通知に対して、使用者Ｗは入力部より、温冷感を低下させる運転を実行するか否かを選択できる。温冷感を低下させる運転を実行する場合Ｓ６０４の温冷感を低下させる運転を行うが、温冷感を低下させる運転を実行しない場合、Ｓ６０９の「集中モード」を終了するか否かの選択に移行する。これにより、集中度の低下を抑制するか否かを使用者Ｗにその都度確認することができるため、使用者Ｗの個別の事情に対応することができる。

なお、使用者Ｗは入力部より、温冷感を低下させる運転を実行するか否かを選択できる例を説明したが、入力部１０４であらかじめ、温冷感を低下させる運転を実行するよう自動応答設定できるようにしてもよい。また、同様の変形例が実施の形態１でも可能である。

以上の通り、上述の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されない。

例えば、情報処理部と、温度取得部とが空気調和機に設けられてもよい。これにより、空気調和システム全体が空気調和機に組み込まれ、空気調和システムがコンパクト化される。また、空気調和機は天井や天井近くの高所に設けられるため、その空気調和機に生体情報取得部を設けると、空間における他の位置（低所）に設ける場合に比べて、生体情報取得部は、作業者の生体情報をより確実に取得することができる。

また、情報処理部、温度取得部、入力部、位置取得部のいずれかが空気調和機に向けられてもよい。逆に温度取得部のみ作業者の周辺に設けてもよい。

また、空気調和システムが空気調和機に接続されたサーバを有し、そのサーバが情報処理部の一部機能を担ってもよい。集中度の推定を高精度に行う場合または空気調和機の運転条件を細密に算出する場合、情報処理部は高度な演算処理が必要になる。その場合に、演算処理能力に優れたサーバが、情報処理部として機能するのが好ましい。この場合、生体情報取得部は作業者が存在する空間内または空気調和機に設けられ、サーバが空間外部に設けられる。そして、サーバは、空気調和機と生体情報取得部に通信可能に接続される。

さらには、図４に示すように、使用者Ｗが作業に使用する作業ツールＷＴが、作業ツールＷＴが情報処理部の一部機能を担ってもよい。例えば、作業ツールＷＴがラップトップコンピュータなどの演算処理能力を備えるツールである場合、情報処理部の集中度の推定等を行うことができ、空気調和システムを小型化できる。この場合、生体情報取得部は、外部装置として作業ツールに接続される、或いは作業ツールに組み込まれる。また、作業ツールは、空気調和機と通信可能に構成される。それにより、生体情報取得部が作業者の近くに配置され、その結果として、作業者の生体情報を高精度に取得することができる。

すなわち、本発明の実施の形態に係る空気調和機は、広義には、使用者が存在する空間の空調制御を行う空気調和システムであって、前記空間の室温と風向と風速との少なくとも一つを調整する空気調和機と、前記空気調和機の運転制御を行う情報処理部と、前記使用者の体温を取得する温度取得部と、を備え、前記情報処理部は、前記温度取得部から得られた体温から前記使用者の集中度を推定し、前記使用者の集中度が低下していると判断すると、前記空気調和機により前記使用者の温冷感を低下させる運転を行うように構成されている。

本発明は、使用者が存在する空間の空調制御を行う空気調和システムであれば適用可能である。

１００、２００ 空気調和システム
１０１ 温度取得部
１０２、２０２ 情報処理部
１０３ 空気調和機
１０４、２０４ 入力部
２０５ 位置取得部
Ｒ 空間
Ｗ 使用者
ＷＴ 作業ツール

Claims (9)

1. 使用者が存在する空間の空調制御を行う空気調和システムであって、
   前記空間の室温と風向と風速との少なくとも一つを調整する空気調和機と、
   前記空気調和機の運転制御を行う情報処理部と、
   前記使用者の温度を取得する温度取得部と、を備え、
   前記情報処理部は、前記温度取得部から得られた体温から前記使用者の集中度を推定し、前記使用者の集中度が低下していると判断すると、前記空気調和機により前記使用者の温冷感を低下させる運転を行うことを特徴とする、空気調和システム。
2. 使用者が存在する空間の空調制御を行う空気調和システムであって、
   前記空間の室温と風向と風速との少なくとも一つを調整する空気調和機と、
   前記空気調和機の運転制御を行う情報処理部と、
   前記空気調和機に指示信号を送る入力部と、
   前記使用者の体温を取得する温度取得部と、を備え、
   前記情報処理部は、前記温度取得部から得られた体温から前記使用者の集中度を推定し、前記使用者の集中度が低下していると判断すると、前記空気調和機により前記使用者の温冷感を低下させる運転を行うか否かを前記入力部により選択可能にすることを特徴とする、空気調和システム。
3. 前記情報処理部は、前記空気調和機により前記使用者の温冷感を低下させる運転を行っている際に、前記使用者の集中度の低下の停止を判断すると、前記使用者の温冷感を低下させる運転を行う直前の運転制御で前記空気調和機を運転することを特徴とする、
   請求項１又は２のいずれかに記載の空気調和システム。
4. 前記情報処理部は、前記使用者の体温の変化率が所定の値以上で上昇する時を、集中度の低下と判断することを特徴とする、
   請求項１〜３のいずれかに記載の空気調和システム。
5. 前記情報処理部は、前記使用者の体温の所定時間の変化量が所定の値以上で上昇する時を、集中度の低下と判断することを特徴とする、
   請求項１〜３のいずれかに記載の空気調和システム。
6. 前記情報処理部は、前記使用者の体温の絶対値が所定の値以上になる時を、集中度の低下と判断することを特徴とする、
   請求項１〜３のいずれかに記載の空気調和システム。
7. 前記使用者の温冷感を低下させる運転は、前記室温を下げる運転を行うこととする、
   請求項１〜６のいずれかに記載の空気調和システム。
8. 前記使用者の位置を取得する位置情報取得部と、をさらに備え、
   前記使用者の温冷感を低下させる運転は、冷房運転の場合は、前記使用者の位置における風速を増加させる運転であり、暖房運転の場合は、前記使用者の位置における風速を減少させる運転である、請求項１〜６のいずれかに記載の空気調和システム。
9. 前記使用者の位置を取得する位置情報取得部と、をさらに備え、
   前記使用者の温冷感を低下させる運転は、冷房運転の場合は、前記使用者の位置における風速を増加させ、前記室温を下げる運転であり、暖房運転の場合は、前記使用者の位置における風速を減少させ、前記室温を下げる運転である、請求項１〜６のいずれかに記載の空気調和システム。

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