JP2021137107A - 空気調和機、空気調和システム、及び空気調和機の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】臭い物質を収集する際のファンの駆動音を抑制できるとともに、消臭動作の効率性を向上でき、ファンの駆動音によるユーザ不快感を低減できる空気調和機、空気調和システム、及び空気調和システムの制御方法を提供する。【解決手段】空気調和機200は、ユーザの生体情報及びユーザの周囲の環境情報を取得する情報取得部10と、情報取得部10から取得した生体情報に基づき、ユーザの発汗量を推定する発汗量推定部3と、環境情報に基づき、空調制御信号を送信して空調動作を制御し、推定された発汗量に基づき、消臭制御信号を送信して消臭動作を制御する制御部4と、制御部4から受信した空調制御信号に基づき、空調動作を実施する空調動作部201と、制御部4から受信した消臭制御信号に基づき、消臭動作を実施する消臭動作部5とを備え、消臭動作は、空調動作によって発生した気流を用いて実施される。【選択図】図1
Description
本開示は、空気調和機、空気調和システム、及び空気調和機の制御方法に関するものである。
運動コンテンツを視聴しているユーザの置かれた環境を測定して、運動コンテンツを実施するために最適な状態に環境を調節するとともに、ユーザの生体情報を検出し、生体情報に基づいて、ユーザの負担度を運動の目的に合ったものする運動支援システムが開示されている(特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1の技術では、ユーザの置かれた環境を測定するために、広範囲の臭いを収集しようとすると、消臭装置のファンを高速回転させる必要があるため、ファンの駆動音によって運動中のユーザに不快感を与えるという課題があった。さらに、消臭装置の消臭動作時に生じるファンの駆動音も、ユーザに不快感を与えるという課題があった。
本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、ユーザの発汗量に基づき消臭動作が実施されるため、臭い物質を収集する際のファンの駆動音を抑制できるとともに、空気調和機の気流を用いて消臭動作を実施するため、消臭動作の効率性を向上でき、ファンの駆動音によるユーザ不快感を低減できる空気調和機、空気調和システム、及び空気調和機の制御方法を提供することを目的とする。
本開示にかかる空気調和機は、ユーザの生体情報及びユーザの周囲の環境情報を取得する情報取得部と、情報取得部から取得した生体情報に基づき、ユーザの発汗量を推定する発汗量推定部と、環境情報に基づき、空調制御信号を送信して空調動作を制御し、推定された発汗量及び空調制御信号に基づき、消臭制御信号を送信して消臭動作を制御する制御部と、制御部から受信した空調制御信号に基づき、空調動作を実施する空調動作部と、制御部から受信した消臭制御信号に基づき、消臭動作を実施する消臭動作部と、を備え、消臭動作は、空調動作によって発生した気流を用いて実施されるものである。
本開示にかかる空気調和システムは、ユーザの生体情報及びユーザの周囲の環境情報を取得する情報取得部、情報取得部から取得した生体情報に基づき、ユーザの発汗量を推定する発汗量推定部、環境情報に基づき、空調制御信号を送信して空調動作を制御し、推定された発汗量及び空調制御信号に基づき、消臭制御信号を送信して消臭動作を制御する制御部、並びに制御部から受信した空調制御信号に基づき、空調動作を実施する空調動作部を有する空気調和機と、制御部から受信した消臭制御信号に基づき、消臭動作を実施する消臭装置と、を備え、消臭動作は、空調動作によって発生した気流を用いて実施されるものである。
本開示にかかる空気調和機の制御方法は、生体情報を取得する情報取得工程と、生体情報に基づき、ユーザが運動を開始したか否かを判定する運動開始判定工程と、運動開始判定工程で、ユーザが運動していると判定された場合、生体情報に基づき推定された、ユーザの発汗量を取得する第1の推定発汗量取得工程と、推定された発汗量の値が、開始基準発汗量の値よりも大きい場合は、気流を用いた消臭動作を開始させる消臭制御信号を消臭動作部に送信する消臭動作開始工程と、消臭動作を開始した後の生体情報に基づき推定された、ユーザの発汗量を取得する第2の推定発汗量取得工程と、第2の推定発汗量取得工程で推定された発汗量の値が、停止基準発汗量より小さい場合は、消臭動作を停止させる消臭制御信号を消臭動作部に送信する消臭動作停止工程と、を有し、第2の推定発汗量取得工程で推定された発汗量の値が、停止基準発汗量以上の場合は、消臭動作部の消臭動作を継続させるものである。
本開示によれば、ユーザの発汗量に基づき消臭動作が実施されるため、臭い物質を収集する際のファンの駆動音を抑制できるとともに、空気調和機の気流を用いて消臭動作を実施するため、消臭動作の効率性を向上でき、ファンの駆動音によるユーザ不快感を低減できる。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1にかかる空気調和機200を示すブロック図である。空気調和機200は、生体情報検出部1、環境情報検出部2、発汗量推定部3、制御部4、及び情報取得部10を備える。さらに、空気調和機200は、消臭動作部5及び空調動作部201を備える。以下、空気調和機200について詳細を説明する。
図1は、実施の形態1にかかる空気調和機200を示すブロック図である。空気調和機200は、生体情報検出部1、環境情報検出部2、発汗量推定部3、制御部4、及び情報取得部10を備える。さらに、空気調和機200は、消臭動作部5及び空調動作部201を備える。以下、空気調和機200について詳細を説明する。
生体情報検出部1は、例えば、赤外線センサである。本実施の形態の赤外線カメラは、
物体が発生する赤外線エネルギーから、物体の熱を検出する、すなわちユーザの皮膚温度を検出するサーモパイルセンサとしての機能を有する。また、物体が発する赤外線の量の変化を検知し、物体の動きを検出する焦電センサとしての機能を有する。さらに、物体から検出された赤外線から、物体の動きを数値化し、物体の活動量を測定する赤外線行動量センサとしての機能を有する。生体情報検出部1で検出された皮膚温度、物体が発する赤外線の量、及び物体(ユーザ)の活動量をまとめて生体情報という。ここで、室内とは、空気調和機200が配置されている部屋又は空間を指す。
物体が発生する赤外線エネルギーから、物体の熱を検出する、すなわちユーザの皮膚温度を検出するサーモパイルセンサとしての機能を有する。また、物体が発する赤外線の量の変化を検知し、物体の動きを検出する焦電センサとしての機能を有する。さらに、物体から検出された赤外線から、物体の動きを数値化し、物体の活動量を測定する赤外線行動量センサとしての機能を有する。生体情報検出部1で検出された皮膚温度、物体が発する赤外線の量、及び物体(ユーザ)の活動量をまとめて生体情報という。ここで、室内とは、空気調和機200が配置されている部屋又は空間を指す。
環境情報検出部2は、例えば室内の空気温度を検出する吸込温度センサ及び室内の湿度を検出する湿度センサである。環境情報検出部2によって検出された空気温度及び湿度は、後述する情報取得部10へ送信される。以下、空気温度及び湿度を、まとめて環境情報と記す。
情報取得部10は、生体情報検出部1により検出された生体情報と、環境情報検出部2により検出された環境情報とを取得する。情報取得部10は、生体情報のうちユーザの皮膚温度と環境情報とを、発汗量推定部3へ送信する。情報取得部10は、環境情報と、生体情報のうち物体が発する赤外線の量及び物体の活動量とを、制御部4へ送信する。
発汗量推定部3は、情報取得部10から取得したユーザの皮膚温度及び環境情報に基づき、ユーザの発汗量を推定する。本実施の形態の発汗量推定部3に、予め皮膚温度と、環境情報と、発汗量との関係を記憶させる。情報取得部10から取得したユーザの皮膚温度及び環境情報を、上述の関係に当てはめることにより、発汗量推定部3は、ユーザの発汗量を推定する。上述の関係は、体重計測法、ミノール法、又は換気カプセル法等によって予め発汗量を計測し、算出すればよい。既知の関係式を用いて算出してもよい。これは、以下の実施の形態の発汗量推定部3においても同様である。推定された発汗量(以下、「推定発汗量」という)は、制御部4へ送信される。
制御部4は、環境情報に基づき、後述する空調動作を制御する空調制御信号を、後述する空調動作部201に送信する。さらに、制御部4は、推定発汗量に基づき、後述する消臭動作を制御する消臭制御信号を、後述する消臭動作部5に送信する。
空調動作部201は、制御部4から空調制御信号を受信する。空調動作部201は、空気調和機200が、例えばエアーコンディショナーであれば、冷凍サイクルシステムによる冷房運転、暖房運転、又は除湿運転等を実施するものである。また、空気調和機200が、例えば空気清浄機であれば、空調動作部201は、室内環境を変えるために吸気と送風によって浮遊する物質に作用を及ぼす動作を実施するものである。以下、これらの機能をまとめて空調動作という。空調動作は、空調制御信号に基づき、実施される。空調動作によって、空気調和機200から気流が発生する。換言すると、制御部4は、空調動作による気流を制御するものである。
皮膚表面の垢又は皮脂等の汚れと混ざった汗を菌類が分解することにより、臭気の原因物質(以下、「臭い物質」という)が発生する。消臭動作部5は、消臭制御信号を受信する。消臭動作部5は、臭い物質の除去及び分解を実施するものであり、芳香成分又は消臭成分を噴霧すること、及びフィルター等へ臭い物質を吸着させることも含む。さらに、消臭動作部5は、室内の塵埃を捕集する機能を有していてもよい。ここで、臭い物質の除去及び分解とは、室内の臭い物質の濃度を低下させることを意味し、臭い物質を完全に除去していなくてもよい。すなわち、消臭動作部5は、室内の臭気を抑制するものであり、以下、この動作を消臭動作という。消臭動作部5による消臭動作は、消臭制御信号に基づき、実施される。消臭動作は、空調動作部201の空調動作が稼働している際に実施されるものである。このため、消臭動作は、空調動作によって発生する気流を用いて、例えば芳香成分又は消臭成分を噴霧する。
以上のように、空気調和機200は、ユーザの生体情報及びユーザの周囲の環境情報を取得する情報取得部10と、情報取得部10から取得した生体情報に基づき、ユーザの発汗量を推定する発汗量推定部3と、環境情報に基づき、空調制御信号を送信して空調動作を制御し、推定された発汗量及び空調制御信号に基づき、消臭制御信号を送信して消臭動作を制御する制御部4と、制御部4から受信した空調制御信号に基づき、空調動作を実施する空調動作部201と、制御部4から受信した消臭制御信号に基づき、消臭動作を実施する消臭動作部5と、を備え、消臭動作は、空調動作によって発生した気流を用いて実施されるものである。
図2は、実施の形態1にかかる空気調和機200の消臭動作の制御方法を示す工程図である。このとき、空気調和機200は、空調動作を実施しているものとする。すなわち、空気調和機200の消臭動作は、空調動作に加え実施されるものである。情報取得部10は、生体情報検出部1から生体情報を取得し、環境情報検出部2から環境情報を取得する。ステップST10では、制御部4は、情報取得部10から生体情報及び環境情報を取得する(第1の情報取得工程)。
ステップST11では、制御部4は、生体情報検出部1によって検出された赤外線の量の変化から、物体の動きを検出し、ユーザの存在を検出する(ユーザ検出工程)。
ステップST12では、制御部4は、生体情報検出部1によって検出されたユーザの活動量から、ユーザが運動しているか否かを判定する(運動開始判定工程)。例えば、ユーザが運動している際の活動量に閾値を設定し、これに基づきユーザが運動しているか否かを判定する。ユーザが運動していると判定されれば(Yes)、ステップST13へ進む。ユーザが運動していると判定されなければ(No)、ステップST11へ戻る。
発汗量推定部3は、ユーザの皮膚温度及び環境情報に基づき、ユーザの発汗量を推定し、推定発汗量を算出する。ステップST13では、制御部4は、発汗量推定部3から推定発汗量を取得する(第1の推定発汗量取得工程)。
ステップST14では、制御部4は、推定発汗量の値と、消臭動作部5の消臭動作を開始させる基準となる発汗量(以下、「開始基準発汗量」という)の値とを比較する(第1の発汗量比較工程)。推定発汗量の値が、開始基準発汗量の値よりも大きい場合、制御部4は、ユーザの汗が臭い物質を発生させている、すなわち、消臭動作部5による消臭動作が必要であると判断し、ステップST15へ進む。また、推定発汗量の値が、開始基準発汗量の値以下の場合、ユーザ検出工程の前へ戻る。
ステップST15では、制御部4は、推定発汗量に基づき、消臭動作を開始させる第1の消臭制御信号を消臭動作部5へ送信する(消臭動作開始工程)。これにより、消臭動作部5は、空気調和機200から発生する気流を用いて、消臭動作を開始する。
情報取得部10は、再度、生体情報検出部1から生体情報(ユーザの皮膚温度)を取得し、環境情報検出部2から環境情報を取得する。発汗量推定部3は、ユーザの皮膚温度及び環境情報に基づき、ユーザの発汗量を推定し、ステップST15の消臭動作中の推定発汗量(以下、「推定消臭発汗量」という)を算出する。ステップST16では、制御部4は、発汗量推定部3から推定消臭発汗量を取得する(第2の推定発汗量取得工程)。
ステップST17では、制御部4は、推定消臭発汗量の値と、消臭動作部5の消臭動作を停止させる基準となる発汗量(以下、「停止基準発汗量」という)の値とを比較する(第2の発汗量比較工程)。推定消臭発汗量の値が、停止基準発汗量の値よりも小さい場合(Yes)は、ステップST18へ進む。推定消臭発汗量の値が、停止基準発汗量の値以上である場合(No)は、消臭動作を継続するとともに、ステップST16へ戻る。
ステップST18では、制御部4は、予め定められた消臭時間(以下、「消臭時間」という)が経過したか否かを判定する(消臭時間判定工程)。消臭時間とは、消臭動作によって、室内の臭い物質の濃度を、例えばユーザが不快に感じない程度まで低下させることが可能な時間である。消臭時間は、例えば推定消臭発汗量の値が、ステップST17で停止基準発汗量よりも少ないと判定された時点から、計測すればよい。消臭時間が経過している場合(Yes)は、ステップST19へ進む。消臭時間が経過していない場合(No)は、制御部4は、消臭動作部5の消臭動作を継続させる。
ステップST19では、制御部4は、消臭動作を停止させる第2の消臭制御信号を消臭動作部5に送信する(消臭動作停止工程)。これにより、消臭動作部5は、消臭動作を停止する。このとき、空調動作部201による空調動作は稼働したままである。
情報取得部10は、生体情報検出部1から生体情報を取得する。ステップST20では、制御部4は、生体情報検出部1によって検出された生体情報を取得する(第2の情報取得工程)。
ステップST21では、制御部4は、情報取得部10から取得した生体情報(ユーザの活動量)に基づき、ユーザの運動が終了したか否かを判定する(運動終了判定工程)。例えば、ユーザが運動している際の活動量に閾値を設定し、ユーザの運動が終了したか否かを判定する。ユーザが運動を終了したと判定されれば(Yes)、消臭動作の制御を終了する(END)。ユーザが運動を終了していない、すなわちユーザが運動を継続していると判定されれば(No)、ステップST13へ戻る。
上述の構成により、空気調和機200は、ユーザの発汗量に基づき消臭動作が実施されるため、臭い物質を収集する際のファンの駆動音を抑制できるとともに、空気調和機の気流を用いて消臭動作を実施するため、消臭動作の効率性を向上でき、ファンの駆動音によるユーザ不快感を低減できる。
また、消臭動作の効率性を向上できるため、消臭動作部5の稼働時間を低減できる。
また、予め定めた発汗量よりも、推定されたユーザの発汗量が大きい場合に消臭動作を実施するため、省エネルギー化を実現できる。
なお、開始基準発汗量及び停止基準発汗量は、空気調和機200が使用される環境条件等、諸条件に合わせて、任意の値に設定すればよい。ただし、開始基準発汗量は、停止基準発汗量よりも大きい値に設定する。
また、制御部4が、消臭動作部5に対して送信する第1の消臭制御信号及び第2の消臭制御信号を、まとめて消臭制御信号という。
実施の形態2.
図3は、実施の形態2にかかる空気調和機210の消臭動作の制御方法を示す工程図である。空気調和機210は、図1に示す空気調和機200と同一の構成であるため、詳細な説明は省略する。図3において、図2と同じ符号を付けたものは、同一又は対応する構成を示しているため、詳細な説明は省略する。空気調和機210は、推定消臭発汗量の値に基づき、消臭動作の強度を上げる点で、空気調和機200と異なる。以下、詳細を説明する。
図3は、実施の形態2にかかる空気調和機210の消臭動作の制御方法を示す工程図である。空気調和機210は、図1に示す空気調和機200と同一の構成であるため、詳細な説明は省略する。図3において、図2と同じ符号を付けたものは、同一又は対応する構成を示しているため、詳細な説明は省略する。空気調和機210は、推定消臭発汗量の値に基づき、消臭動作の強度を上げる点で、空気調和機200と異なる。以下、詳細を説明する。
図3に示すように、本実施の形態のステップST17では、推定消臭発汗量の値が停止基準発汗量の値よりも大きい場合(Yes)は、ステップST18へ進む。推定消臭発汗量の値が停止基準発汗量の値以上の場合(No)は、ステップST22へ進む。
ステップST22では、制御部4は、推定消臭発汗量の値と、消臭動作部5の消臭動作の強度を上げる基準となる発汗量(以下、「強度変更発汗量」という)の値とを比較する(第4の発汗量比較工程)。推定消臭発汗量の値が、強度変更発汗量の値よりも大きい場合(Yes)は、ステップST23へ進む。推定消臭発汗量の値が、強度変更発汗量の値以下の場合(No)は、ステップST17へ戻る。
ステップST23では、制御部4は、消臭動作の強度を上げる第3の消臭制御信号を消臭動作部5へ送信し(消臭強度変更工程)、ステップST17へ進む。
上述の構成により、空気調和機210は、ユーザの発汗量に基づき消臭動作が実施されるため、臭い物質を収集する際のファンの駆動音を抑制できるとともに、空気調和機の気流を用いて消臭動作を実施するため、消臭動作の効率性を向上でき、ファンの駆動音によるユーザ不快感を低減できる。
また、消臭動作の効率性を向上できるため、消臭動作部5の稼働時間を低減できる。
また、予め定めた発汗量よりも、推定されたユーザの発汗量が大きい場合に消臭動作を実施するため、省エネルギー化を実現できる。
また、推定消臭発汗量が強度変更発汗量よりも大きい場合、消臭強度を上げることにより、効率よく室内の消臭動作を実施することができる。
なお、強度変更発汗量は、空気調和機210が使用される環境条件等、諸条件に合わせて、任意の値に設定すればよい。ただし、強度変更発汗量は、開始基準発汗量よりも小さい値に設定する。
また、消臭強度を上げる際は、強度変更発汗量を複数設定し、段階的に消臭強度を上げてもよい。
また、制御部4が、消臭装置50に対して送信する第1〜第3の消臭制御信号を、まとめて消臭制御信号という。以下の実施の形態においても同様である。
実施の形態3.
図4は、実施の形態3にかかる空気調和機220を示すブロック図である。空気調和機220は、さらに空間特性情報部7及び気流情報取得部8を有する点で、空気調和機200と異なる。また、制御部4が、防臭装置6を制御する点で、空気調和機200と異なる。図4において、図1と同じ符号を付けたものは、同一又は対応する構成を示しているため、詳細な説明は省略する。以下、空気調和システム100について詳細を説明する。
図4は、実施の形態3にかかる空気調和機220を示すブロック図である。空気調和機220は、さらに空間特性情報部7及び気流情報取得部8を有する点で、空気調和機200と異なる。また、制御部4が、防臭装置6を制御する点で、空気調和機200と異なる。図4において、図1と同じ符号を付けたものは、同一又は対応する構成を示しているため、詳細な説明は省略する。以下、空気調和システム100について詳細を説明する。
防臭装置6は、臭い物質が室内に残留しないよう防臭動作を実施するものである。防臭動作とは、例えば室内、物品の表面、又は壁面等にコーティング剤を散布する処理である。防臭装置6は、例えば、室内の気流の情報に基づき、空気が滞留する位置、又はユーザが存在しない位置等に、除菌効果又は抗菌効果のあるコーティング剤を散布する。コーティング剤を物品の表面又は壁面に散布する場合、薄膜を形成するコーティング剤を用いてもよい。なお、コーティング剤は、例えば、周知のイオン発生技術によって生成された飛散物質である。防臭装置6による防臭効果は、少なくともユーザが運動している間、維持されればよい。防臭装置6は、予め空気が滞留する位置に配置して、コーティング剤を散布してもよい。防臭動作は、空調動作によって発生する気流を用いるとともに、後述する気流情報取得部8から取得した気流情報に基づき実施される。
空間特性情報部7は、室内の特性データ、すなわち建物固有の特性を表すデータを記憶するものである。室内の特性データとは、例えば、建物の寸法のデータ及び建物の建材のデータを指す。さらに、室内の特性データとは、例えば、室内に設置された空気調和機又は照明等、設備機器の機種及び設置位置のデータ、並びに什器の寸法又は設置箇所等のデータを指す。以下、空間特性情報部7に記憶されているデータを「空間特性データ」という。空間特性データは、例えばユーザによって作成され、空間特性情報部7に記憶させる。又は、カメラ等によって室内を撮影し、空間特性データを取得してもよい。
気流情報取得部8は、空間特性データに基づき、シミュレーション等によって気流情報を取得するものである。気流情報とは、室内で空気が滞留しやすい位置等である。取得した気流情報は、制御部4へ送信される。
図5は、実施の形態3にかかる空気調和機220の消臭動作の制御方法を示す工程図である。このとき、空気調和機220は、空調動作を実施しているものとする。図5において、図3と同じ符号を付けたものは、同一又は対応する構成を示しているため、詳細な説明は省略する。
ステップST30では、制御部4は、情報取得部10から取得した生体情報に基づき、ユーザの位置情報を取得する(位置情報取得工程)。
気流情報取得部8は、空間特性データに基づき、室内の気流情報を取得する。ステップST31では、制御部4は、気流情報取得部8から気流情報を取得する(気流情報取得工程)。
ステップST32では、制御部4は、ユーザの位置情報及び気流情報に基づき、防臭動作を開始させる防臭制御信号を防臭装置6へ送信する(防臭動作開始工程)。防臭装置6は、気流情報に基づき、例えば、室内で空気が滞留する位置にコーティング剤の散布を行う。防臭装置6は、例えば一定時間コーティング剤の散布を行ったのち、防臭動作を停止する。また、ユーザの位置情報に基づき、ユーザのいない位置にコーティング剤を散布する。
情報取得部10は、生体情報検出部1から生体情報を取得し、環境情報検出部2から環境情報を取得する。発汗量推定部3は、ユーザの皮膚温度及び環境情報に基づき、防臭動作を実施中又は実施後のユーザの発汗量を推定する。以下、このとき推定された発汗量を、推定防臭発汗量という。ステップST33では、制御部4は、発汗量推定部3から推定防臭発汗量を取得する(推定防臭発汗量取得工程)。
ステップST34では、制御部4は、推定防臭発汗量の値と、消臭動作の開始基準発汗量の値とを比較する(第4の発汗量比較工程)。推定防臭発汗量の値が、開始基準発汗量の値よりも大きい場合、ステップST15へ進む。また、推定防臭発汗量の値が、開始基準発汗量の値以下の場合、ステップST21へ進む。
ステップST21で、ユーザが運動を終了しない、すなわちユーザが運動を実施すると判定された場合、ステップST35へ進む。生体情報検出部1から生体情報を取得し、環境情報検出部2から環境情報を取得する。発汗量推定部3は、ユーザの皮膚温度及び環境情報に基づき、推定消臭発汗量を推定する。制御部4は、推定消臭発汗量を取得し、ステップST36へ進む。
ステップST36では、制御部4は、推定消臭発汗量の値と、消臭動作の開始基準発汗量の値とを比較する(第5の発汗量比較工程)。推定消臭発汗量の値が、開始基準発汗量の値よりも大きい場合、ステップST15へ戻る。また、推定消臭発汗量の値が、開始基準発汗量の値以下の場合、消臭動作の制御を終了する(END)。
上述の構成により、空気調和システム100は、推定されたユーザの発汗量に基づき消臭動作が実施されるため、臭い物質を収集する際のファンの駆動音を抑制できるとともに、空気調和機の気流を用いて消臭動作を実施するため、消臭動作の効率性を向上でき、ファンの駆動音によるユーザ不快感を低減できる。
また、消臭動作の効率性を向上できるため、消臭動作部5の稼働時間を低減できる。
また、予め定めた発汗量よりも、推定されたユーザの発汗量が大きい場合に消臭動作を実施するため、省エネルギー化を実現できる。
また、ユーザの運動開始に基づく防臭動作を実施することにより、ユーザの発汗による臭い物質が、室内に残留することを未然に抑制できる。
また、空調動作による気流だけでなく、気流情報取得部8から取得した気流情報を用いることにより、効率よく防臭動作を実施できる。
なお、実施の形態3において、消臭動作を実施する際に、気流情報取得部8から取得した気流情報を用いてもよい。これにより、より効率よく消臭動作を実施できる。
実施の形態4.
図6は、実施の形態4にかかる空気調和機230を示すブロック図である。空気調和機230は、携帯端末11が入力部90を有し、空気調和機230が、さらにユーザ情報記憶部9及び運動スケジュール記憶部19を有する点で、空気調和機220と異なる。図6において、図4と同じ符号を付けたものは、同一又は対応する構成を示しているため、詳細な説明は省略する。
図6は、実施の形態4にかかる空気調和機230を示すブロック図である。空気調和機230は、携帯端末11が入力部90を有し、空気調和機230が、さらにユーザ情報記憶部9及び運動スケジュール記憶部19を有する点で、空気調和機220と異なる。図6において、図4と同じ符号を付けたものは、同一又は対応する構成を示しているため、詳細な説明は省略する。
ユーザ情報記憶部9は、ユーザの年齢、性別、体重、又は汗のかきやすさ等、ユーザの情報の入力を記憶するものである。入力されたユーザの情報(以下、「識別情報」という)は、発汗量推定部3に送信される。
運動スケジュール記憶部19は、ユーザが運動を開始する時間及び終了する時間(以下、「運動スケジュール」という)を記憶するものである。運動スケジュールは、制御部4へ送信される。
携帯端末11は、入力部90を有する。入力部90は、識別情報及び運動スケジュールの入力を受け付け、それぞれユーザ情報記憶部9及び運動スケジュール記憶部19へ送信する。ここで、携帯端末11とは、例えば空気調和機230のリモコン、ユーザが装着可能なウェアラブルデバイス、専用のアプリケーションをダウンロードしたスマートフォン等を指す。携帯端末11は通話機能を有していなくてもよい。
図7は、実施の形態4にかかる空気調和機230の消臭動作の制御方法を示す工程図である。このとき、空気調和機230は、空調動作を実施しているものとする。図7において、図5と同じ符号を付けたものは、同一又は対応する構成を示しているため、詳細な説明は省略する。
ステップST40では、制御部4は、運動スケジュール記憶部19に記憶された運動スケジュール(運動を開始する時間)を取得する(運動スケジュール取得工程)。これに基づき、制御部4は、ユーザが運動を開始したと判断する。
本実施の形態において、発汗量推定部3は、生体情報及び環境情報に加え、ユーザの識別情報に基づき、ユーザの発汗量を推定する。
上述の構成により、ユーザの発汗量に基づき消臭動作が実施されるため、臭い物質を収集する際のファンの駆動音を抑制できるとともに、空気調和機の気流を用いて消臭動作を実施するため、消臭動作の効率性を向上でき、ファンの駆動音によるユーザ不快感を低減できる。
また、消臭動作の効率性を向上できるため、消臭動作部5の稼働時間を低減できる。
また、予め定めた発汗量よりも、推定されたユーザの発汗量が大きい場合に消臭動作を実施するため、省エネルギー化を実現できる。
また、ユーザの運動開始に基づく防臭動作を実施することにより、ユーザの発汗による臭い物質が、室内に残留することを未然に抑制できる。
なお、実施の形態4において、運動スケジュールを予め運動スケジュール記憶部19に記憶させる例を示したが、ユーザが運動を開始するタイミング及び終了するタイミングで携帯端末11を操作し、その情報を制御部4へ送信してもよい。
また、実施の形態4において、運動を開始する運動スケジュールのみ制御部4へ送信される例を示したが、運動を終了する運動スケジュールを運動スケジュール記憶部19に記憶させ、制御部4へ送信してもよい。これにより、予め運動スケジュールを運動スケジュール記憶部19に記憶せず、ユーザの所望のタイミングで運動の開始及び終了を制御部4へ送信できる。
また、実施の形態4において、携帯端末11がユーザの位置情報を取得すれば、位置情報に基づき、消臭動作及び防臭動作を実施できる。
なお、実施の形態3及び4において、防臭動作として防臭装置6がコーティング剤を室内等に散布する例を示したが、防臭装置6が除菌効果又は抗菌効果を有する光を発生させることにより、防臭動作を実施してもよい。
実施の形態5.
図8は、実施の形態5にかかる空気調和システム100を示すブロック図である。空気調和システム100は、生体情報検出部1を有する携帯端末11と、環境情報検出部2、発汗量推定部3、制御部4、情報取得部10、及び空調動作部201を有する空気調和機240と、消臭装置50とを備える。図8において、図1と同じ符号を付けたものは、同一又は対応する構成を示しているため、詳細な説明は省略する。
図8は、実施の形態5にかかる空気調和システム100を示すブロック図である。空気調和システム100は、生体情報検出部1を有する携帯端末11と、環境情報検出部2、発汗量推定部3、制御部4、情報取得部10、及び空調動作部201を有する空気調和機240と、消臭装置50とを備える。図8において、図1と同じ符号を付けたものは、同一又は対応する構成を示しているため、詳細な説明は省略する。
携帯端末11は、生体情報検出部1を有する。本実施の形態の携帯端末110は、例えばユーザが装着可能なウェアラブルデバイス又はスマートフォン等である。本実施の形態の生体情報検出部1は、例えばユーザの活動量を計測する活動量センサである。ユーザが携帯端末11を手首等に装着することにより、活動量センサは、ユーザの身体の動きを加速度で計測して動きを判断し、活動量、例えば消費カロリーを計測できる。
消臭装置50は、制御部4から受信した消臭制御信号によって、消臭動作を実施するものである。消臭装置50は、空気調和機200の消臭動作部5に対応するものである。消臭装置50は、空気調和機240の空調動作によって発生した気流を用いて消臭動作を実施する。
以上のように、空気調和システム100は、ユーザの生体情報及びユーザの周囲の環境情報を取得する情報取得部10、情報取得部10から取得した生体情報に基づき、ユーザの発汗量を推定する発汗量推定部3、環境情報に基づき、空調制御信号を送信して空調動作を制御し、推定された発汗量及び空調制御信号に基づき、消臭制御信号を送信して消臭動作を制御する制御部4、並びに制御部4から受信した空調制御信号に基づき、空調動作を実施する空調動作部201を有する空気調和機240と、制御部4から受信した消臭制御信号に基づき、消臭動作を実施する消臭装置50と、を備え、消臭動作は、空調動作によって発生した気流を用いて実施されるものである。
図9は、実施の形態3にかかる空気調和システム100の消臭動作の制御方法を示す工程図である。このとき、空気調和機240は、空調動作を実施しているものとする。図9において、図3と同じ符号を付けたものは、同一又は対応する構成を示しているため、詳細な説明は省略する。
情報取得部10は、携帯端末11の生体情報検出部1によって検出されたユーザの生体情報を取得する。ステップST50では、制御部4は、情報取得部10から生体情報を取得する(第3の情報取得工程)。
情報取得部10は、環境情報検出部2から環境情報を取得する。ステップST51では、制御部4は、情報取得部10から環境情報を取得する。
ステップST52では、制御部4は、ステップST50で取得した生体情報、及びステップST51で取得した環境情報を、発汗量推定部3へ送信する(第1の情報送信工程)。
情報取得部10は、生体情報検出部1から消臭動作を開始した後の生体情報を取得し、環境情報検出部2から環境情報を取得する。ステップST53では、制御部4は、情報取得部10から生体情報及び環境情報を取得する(第4の情報取得工程)。
ステップST54では、制御部4は、ステップST53で取得した生体情報及び環境情報を、発汗量推定部3へ送信する(第2の情報送信工程)。
上述の構成により、空気調和システム100は、ユーザの発汗量に基づき消臭動作が実施されるため、臭い物質を収集する際のファンの駆動音を抑制できるとともに、空気調和機の気流を用いて消臭動作を実施するため、消臭動作の効率性を向上でき、ファンの駆動音によるユーザ不快感を低減できる。
また、消臭動作の効率性を向上できるため、消臭動作部5の稼働時間を低減できる。
また、予め定めた発汗量よりも、推定されたユーザの発汗量が大きい場合に消臭動作を実施するため、省エネルギー化を実現できる。
また、ユーザの運動開始に基づく防臭動作を実施することにより、ユーザの発汗による臭い物質が、室内に残留することを未然に抑制できる。
ここで、携帯端末11、空気調和機240、及び消臭装置50は、それぞれ図示しない通信部を有している。通信部によって、携帯端末11及び空気調和機240間、並びに空気調和機240及び消臭装置50間は、無線通信又は有線通信等により接続されている。
なお、実施の形態5において、消臭装置50は、制御部4から送信される消臭制御信号によって消臭動作の制御が実施される例を示したが、通常の消臭装置のように、手動で運転開始と運転停止とを切り替える機能を備えていてもよい。
なお、実施の形態5において、消臭装置50は、制御部4から送信される消臭制御信号によって消臭動作の制御が実施される例を示したが、通常の消臭装置のように、手動で運転開始と運転停止とを切り替える機能を備えていてもよい。
また、実施の形態5において、発汗量推定部3を空気調和機240に搭載せず、サーバに設けてもよい。生体情報検出部1によって検出されたユーザの生体情報は、情報取得部10へ送信される。情報取得部10へ送信された生体情報は、制御部4へ送信され、制御部4からサーバの発汗量推定部3へ送信される。
また、実施の形態5において、制御部4が、防臭装置6を制御する構成としてもよい。
なお、本開示において、生体情報検出部1ではユーザの発する赤外線を検出する例を示したが、スペクトラム拡散ミリ波レーダーによって、ユーザの心拍数を計測してもよい。また、生体情報検出部1の一つとして、室内の画像情報を取得する撮像手段、例えばカメラを用いてもよい。撮像手段から一定時間毎に出力される画像情報に基づき、制御部4は、ユーザの存否、位置、又は人数等を判断できる。
また、本開示において、生体情報検出部1では、皮膚温度、物体が発する赤外線の量、及び物体の活動量を検出する例を示したが、ユーザの心拍数又は脈拍数等を検出してもよい。
また、本開示において、ユーザが運動している際の発汗を例に示したが、ユーザが運動を行っていなくても、推定された発汗量に基づき消臭動作及び防臭動作の制御が行われてもよい。
また、本開示において、防臭装置6を防臭動作部として空気調和機200〜240内に搭載してもよい。
また、本開示において、発汗量推定部3は、生体情報及び環境情報を用いて発汗量を推定する例を示したが、ユーザの皮膚温度のみ、又は活動量のみで発汗量を推定してもよい。すなわち、ユーザの生体情報のみで発汗量を推定してもよい。生体情報で発汗量を推定する場合、第1の情報取得工程では生体情報のみ取得すればよい。
また、本開示において、発汗量推定部3は、環境情報からユーザの発汗量を推定してもよい。
また、本開示において、例えばサーキュレータ等、気流を発生させる装置を室内に背馳し、気流情報が制御部4へ送信されれば、必ずしも制御部4が空気調和機200〜240に搭載される必要はない。例えば、携帯端末11に生体情報検出部1及び環境情報検出部2を搭載し、サーバ上の情報取得部10へ生体情報及び環境情報を送信する。サーバ上の制御部4は、生体情報及び環境情報を取得するとともに、サーキュレータ等から気流情報を取得する。制御部4は、サーバ上の発汗量推定部3に生体情報及び環境情報を送信するとともに、発汗量推定部3から推定発汗量を取得する。発汗量推定部3から取得した推定発汗量に基づき、制御部4は消臭装置へ消臭制御信号を送信する。このとき、情報取得部10、制御部4、及び発汗量推定部3を備えるサーバは、消臭制御装置といえる。また、サーバ及び消臭装置は、消臭システムといえる。
ここで、本実施の形態のハードウェア構成を説明する。図10は、本開示にかかるハードウェア構成を示す図である。制御部4の機能、ユーザ情報記憶部9の機能、及び運動スケジュール記憶部19の機能をコンピュータで実現する場合、それぞれの機能は、図10に示すように、CPU(Central Processing Unit)40、メモリ41、及び通信インタフェース42により実現される。
制御部4の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。
ソフトウェア又はファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ41に格納される。CPU40は、メモリ41に記憶されたプログラムを読みだして実行することにより、空気調和機200〜240及び空気調和システム100を構成する各部の機能を実現する。すなわち、制御部4は、各部の機能をコンピュータによって実行させるものである。
メモリ41は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、又はEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)といった不揮発性又は揮発性の半導体メモリである。また、メモリ41は、例えば磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、又はDVD(Digital Versatile Disk)である。
通信インタフェース42は、空気調和機200〜240、携帯端末11、消臭装置50、防臭装置6、及びメモリ41との間の情報送受信を実施する。
なお、本開示は、発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせることや、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
1 生体情報検出部、2 環境情報検出部、3 発汗量推定部、4 制御部、
5 消臭動作部、6 防臭装置、7 空間特性情報部、8 気流情報取得部、
9 ユーザ情報記憶部、10 情報取得部、11、110 携帯端末、
19 運動スケジュール記憶部、41 メモリ、
42 通信インタフェース、50 消臭装置、90 入力部、100 空気調和システム、
200、210、220、230、240 空気調和機、201 空調動作部。
5 消臭動作部、6 防臭装置、7 空間特性情報部、8 気流情報取得部、
9 ユーザ情報記憶部、10 情報取得部、11、110 携帯端末、
19 運動スケジュール記憶部、41 メモリ、
42 通信インタフェース、50 消臭装置、90 入力部、100 空気調和システム、
200、210、220、230、240 空気調和機、201 空調動作部。
Claims (10)
- ユーザの生体情報及び前記ユーザの周囲の環境情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部から取得した前記生体情報に基づき、前記ユーザの発汗量を推定する発汗量推定部と、
前記環境情報に基づき、空調制御信号を送信して空調動作を制御し、推定された前記発汗量に基づき、消臭制御信号を送信して消臭動作を制御する制御部と、
前記制御部から受信した前記空調制御信号に基づき、前記空調動作を実施する空調動作部と、
前記制御部から受信した前記消臭制御信号に基づき、前記消臭動作を実施する消臭動作部と、を備え、
前記消臭動作は、前記空調動作によって発生した気流を用いて実施される、
空気調和機。 - 前記ユーザの識別情報を記憶するユーザ情報記憶部をさらに備え、
前記発汗量推定部は、前記生体情報及び前記識別情報に基づき、前記ユーザの前記発汗量を推定する
請求項1に記載の空気調和機。 - 室内の空間特性データが記録される空間特性情報部と、
前記空間特性データに基づき、前記室内の気流情報を取得する気流情報取得部をさらに備え、
前記制御部は、防臭装置に防臭制御信号を送信し、前記防臭装置の防臭動作を制御し、
前記防臭動作は、前記気流情報に基づき実施される、
請求項1又は2に記載の空気調和機。 - 前記ユーザが運動を開始する時間及び運動を終了する時間の少なくともいずれかを前記ユーザの運動スケジュールとして記憶する運動スケジュール記憶部をさらに備え、
前記制御部は、前記運動スケジュールに基づき、前記防臭装置に防臭制御信号を送信し、前記防臭装置の前記防臭動作を制御する、又は前記消臭動作部に前記消臭制御信号を送信し、前記消臭動作を制御する、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の空気調和機。 - 前記情報取得部は、赤外線を検出する生体情報検出部から前記生体情報を取得する、
請求項1〜4のいずれか一項に記載の空気調和機。 - 前記生体情報検出部は、携帯端末に搭載される、
請求項5に記載の空気調和機。 - ユーザの生体情報及び前記ユーザの周囲の環境情報を取得する情報取得部、前記情報取得部から取得した前記生体情報に基づき、前記ユーザの発汗量を推定する発汗量推定部、前記環境情報に基づき、空調制御信号を送信して空調動作を制御し、推定された前記発汗量及び前記空調制御信号に基づき、消臭制御信号を送信して消臭動作を制御する制御部、並びに前記制御部から受信した前記空調制御信号に基づき、前記空調動作を実施する空調動作部を有する空気調和機と、
前記制御部から受信した前記消臭制御信号に基づき、前記消臭動作を実施する消臭装置と、を備え、
前記消臭動作は、前記空調動作によって発生した気流を用いて実施される、
空気調和システム。 - 前記制御部は、推定された前記発汗量及び前記空調制御信号に基づき、防臭制御信号を送信して防臭動作を制御し、
前記制御部から受信した前記防臭制御信号に基づき、前記防臭動作を実施する防臭装置を備える、
請求項7に記載の空気調和システム。 - 生体情報を取得する情報取得工程と、
前記生体情報に基づき、ユーザが運動を開始したか否かを判定する運動開始判定工程と、
前記運動開始判定工程で、前記ユーザが運動していると判定された場合、前記生体情報に基づき推定された、前記ユーザの発汗量を取得する第1の推定発汗量取得工程と、
推定された前記発汗量の値が、開始基準発汗量の値よりも大きい場合は、気流を用いた消臭動作を開始させる消臭制御信号を消臭動作部に送信する消臭動作開始工程と、
前記消臭動作を開始した後の生体情報に基づき推定された、前記ユーザの発汗量を取得する第2の推定発汗量取得工程と、
前記第2の推定発汗量取得工程で推定された前記発汗量の値が、停止基準発汗量より小さい場合は、前記消臭動作を停止させる消臭制御信号を前記消臭動作部に送信する消臭動作停止工程と、を有し、
前記第2の推定発汗量取得工程で推定された前記発汗量の値が、前記停止基準発汗量以上の場合は、前記消臭動作部の前記消臭動作を継続させる
空気調和機の制御方法。 - 前記第2の推定発汗量取得工程で推定された前記発汗量の値が、前記停止基準発汗量の値以上、且つ前記第2の推定発汗量取得工程で推定された前記発汗量の値が、強度変更発汗量の値よりも大きい場合、前記消臭動作部による前記消臭動作の強度を上げる消臭強度変更工程を有し、
前記第2の推定発汗量取得工程で推定された前記発汗量の値が、前記強度変更発汗量の値以下の場合は、前記消臭動作部の前記消臭動作を継続させる、
請求項9に記載の空気調和機の制御方法。
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JP2020034857A JP2021137107A (ja) | 2020-03-02 | 2020-03-02 | 空気調和機、空気調和システム、及び空気調和機の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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