JP5667265B2 - 環境調整システム - Google Patents

Description

本発明は、オフィス等、多人数で利用する空間において各人に可能な限り快適な環境を提供する環境調整システムに関する。

例えば特定のエリア内の環境を最適な環境に調整する一例としてビル空調システムが挙げられる。係るビル空調システムにおいては、最適と考えられる温度を設定し、空気が設定温度になるよう制御する方式が一般的に行われている。しかしながら、人の温熱感覚は個々に異なり、たとえ最適といわれる温度の時でさえ、不快に感じる人は或る比率で存在する。

家庭など部屋に一人しかいなければ、快適になるよう自由に設定温度を変えることができるが、多くの人が特定のエリアで働くオフィスビルでは、管理者に連絡しなければ設定温度の変更ができない場合が多い。その場合、設定値の変更が煩わしいため、温熱環境に不満を抱きながらも設定を変更せず、仕事の効率を低下させているケースもかなりある。

ビルマルチ空調など、操作者が直接温度設定できる場合もあるが、この場合も発言力の強い人の感覚で決められてしまい、在室者全員を代表した温度設定が行われないことが多い。

そこで、在室者全員の温熱感覚情報を収集し、多数決により設定温度を決めれば、快適と感じる人の比率が最大化される。また、自分も温度設定に参加しているという意識から、空調に対する不満が減少する。このような考え方から、多数決方式が実施されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００４−３７５９公報

このようにオフィス等、多人数で利用する空間において、温熱環境が不快であっても、在室者が温度設定値を直接変更することは一般にできない。どうしても我慢できない場合には施設管理者に電話などで連絡して設定値を変更してもらうことになる。このような直接的な解決策と異なる解決策として、ネットワーク接続された操作者のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）から設定変更を行う方法が考えられる（例えば、特開２００４−２０５２０２号公報参照）。

しかし、設定を変えたい人がＰＣから変更操作を行う場合、他の操作者が必ずしも同じ変更を希望しているとは限らない。ここで、操作者全員の希望を聞くには、上述した多数決の原則に基づくアンケートを行うことが考えられる。これは、例えば１時間おきに全員に対して、各自のＰＣにメール等で質問して答えてもらい、回答を集計して設定値変更を行う方法である。

ここで、オフィス等、多人数で利用する空間で複数の空調ゾーンに分かれている場合において、空調ゾーンごとにリモコンを使って多数決により温度設定を行うことが考えられる。しかしながら、各空調ゾーンの中央付近以外の位置においては、周囲にある他の空調ゾーンの影響を受け易いため、一つの空調ゾーンに対する温度設定投票だけでは不十分である。これは携帯型のリモコンだけでなく、位置を固定して使用するリモコンについても同様である。

特に、多数決を採るためにワイヤレスリモコンを全ての操作者に持たせた場合、空調されている空間が複数の空調ゾーンに分かれていて操作者がリモコンを携帯して自由に移動するとなると、どの空調ゾーンに対する多数決参加なのかが不明確になる。特に複数の空調ゾーン間の境界付近に操作者が位置している場合には、どの空調ゾーンに対する多数決参加なのかが不適切に決定されると、多数決参加の意味自体が損なわれることになる。

本発明の目的は、オフィス等、多人数で利用する空間において各人に快適な環境を提供する環境調整システムであって、多数決方式の公平性を向上できる環境調整システムを提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明の請求項１に係る環境調整システムは、
複数の人間が存在するエリアでの多数決情報に基づいて当該エリアの環境調整を可能とする環境調整システムにおいて、
前記エリア内にいる人間が各自特定の場所で操作可能な端末と、
各端末から送られてきた情報を集計して環境調整設定値を算出する制御演算部と、
前記制御演算部からの環境調整設定値に基づき前記エリアの環境を調整する環境調整機器からなる環境調整システムであって、
前記端末は、端末操作者の要求の意思表示のための操作手段を有し、前記操作手段の操作情報を有線通信又は無線通信により前記制御演算部にデータとして送るようになっており、
前記環境調整機器は空調装置からなり、
前記エリアは複数の空調装置によってそれぞれ空調制御される複数の空調ゾーンに分けられ、
前記制御演算部は、予め作成された各操作者の端末番号から端末の位置を特定すると共に、前記各端末の発信位置の各空調ゾーン中央からの距離に応じて投票の重み付けを行い、重みが予め規定された閾値以上になる空調ゾーンのみを環境調整の適用対象に制限し、この制限により残った環境調整の適用対象とすべき空調ゾーンの重みの合計が予め規定された数値になるように重みを正規化し、各端末のデータを集計して演算を行い、前記環境調整の適用対象となった空調ゾーンに対応する各空調装置の設定変更値を算出し、結果を当該環境調整の適用対象とすべき空調装置の空調制御部に送ることを特徴としている。

一つの空調ゾーンだけでなく、影響を受ける全ての空調ゾーンに対して距離に応じて重みを付けて投票を行うことができるので、各端末操作者がより快適と感じる温度となるようにそのエリアの空調を制御することができる。

また、本発明の請求項２に係る環境調整システムは、
複数の人間が存在するエリアでの多数決情報に基づいて当該エリアの環境調整を可能とする環境調整システムにおいて、
前記エリア内にいる人間が各自特定の場所で操作可能な端末と、
各端末から送られてきた情報を集計して環境調整設定値を算出する制御演算部と、
前記制御演算部からの環境調整設定値に基づき前記エリアの環境を調整する環境調整機器からなる環境調整システムであって、
前記端末は、端末操作者の要求の意思表示のための操作手段を有し、前記操作手段の操作情報を無線通信により前記制御演算部にデータとして送るようになっており、
前記環境調整機器は空調装置からなり、
前記エリアは複数の空調装置によってそれぞれ空調制御される複数の空調ゾーンに分けられ、
前記各端末は、各端末操作者が携帯できるリモコン型の移動端末からなり、
前記制御演算部は、前記各移動端末からの移動電波の受信強度、伝搬遅延時間、又は到来方向の少なくとも何れか一つから各移動端末の発信位置を特定すると共に、所定時間内に送られてきた各移動端末の情報を受信し集計するようになっており、
前記移動端末の発信位置の各空調ゾーン中央からの距離に応じて投票の重み付けを行い、重みが予め規定された閾値以上になる空調ゾーンのみを環境調整の適用対象に制限し、この制限により残った環境調整の適用対象とすべき空調ゾーンの重みの合計が予め規定された数値になるように重みを正規化し、各端末のデータを集計して演算を行い、前記前記環境調整の適用対象となった空調ゾーンに対応する各空調装置の設定変更値を算出し、結果を当該環境調整の適用対象とすべき空調装置の空調制御部に送ることを特徴としている。

固定端末の代わりに移動端末を各自携帯してエリア内を移動しても、一つの空調ゾーンだけでなく、影響を受ける全ての空調ゾーンに対して距離に応じて重みを付けて投票を行うことができる。
また、本発明の請求項３に係る環境調整システムは、請求項１又は請求項２に記載の環境調整システムにおいて、
前記エリアは前記空調装置によってエリア内温度が調整される環境調整エリアからなり、前記端末の操作手段は、温度上昇希望の投票スイッチと、温度下降希望の投票スイッチを有していることを特徴としている。
また、本発明の請求項４に係る環境調整システムは、請求項１又は請求項２に記載の環境調整システムにおいて、
前記予め規定された数値は、１票であることを意味する１であることを特徴としている。
また、本発明の請求項５に係る環境調整システムは、請求項２に記載の環境調整システムにおいて、前記各端末は、その各端末操作者が所定時間ごとに1回だけ当該端末の操作による操作情報を無線通信により前記制御演算部にデータとして送るようになったことを特徴としている。

本発明によると、空調されている空間が複数の空調ゾーンに分かれていて、これら複数の空調ゾーンにそれぞれ在席者がいる場合や在室者がリモコンを携帯して自由に移動する場合においても、多数決方式の公平性を向上できる環境調整システムを提供することができる。

参考となる環境調整システムを説明するブロック図である。 図１に示した環境調整システムにおいて使用する操作端末を概略的に示す斜視図である。 図１に示した環境調整システムにおける制御方法を説明する説明図である。 図１に示した環境調整システムの制御方法を説明するフローチャートである。 図１に示した環境調整システムにおける制御方法を示す説明図である。 図１に示した環境調整システムの第１変形例を示すブロック図である。 図１に示した環境調整システムの第２変形例を示す説明図である。 図１に示した環境調整システムの第３変形例を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る環境調整システムを説明するブロック図である。 図９に示した環境調整システムの制御方法を説明する説明図である。 図９に示した環境調整システムの制御方法を説明する図１０とは異なる説明図である。 図９に示した環境調整システムの第１変形例を示すブロック図である 図９に示した環境調整システムの制御方法を説明する図１０及び図１１とは異なる説明図である。 図９に示した環境調整システムの第２変形例を示すブロック図である。 従来の環境調整システムの制御方法を説明する説明図である。

以下、参考となる実施形態に係る環境調整システムについて説明する。なお、参考となる実施形態に係る環境調整システムは、オフィスなどの特定エリアの空調を調整するシステムであって、そのエリア内で働く多数の人々ができるだけ快適に感じる温度に空調機を調整する環境調整システムである。

図１は、参考となる一実施形態に係る環境調整システムを説明するブロック図である。また、図２は、図１に示した環境調整システムにおいて使用する操作端末を概略的に示す斜視図である。また、図３は、図１に示した環境調整システムにおける制御方法を説明する説明図である。また、図４は、図１に示した環境調整システムの制御方法を説明するフローチャートである。

参考となる実施形態に係る環境調整システムは、図１に示すように、各人の机や椅子に設置される各固定端末１００（１００−１，１００−２，１００−３，・・・）と、各固定端末１００からの情報を入手し、オフィス内の各人が快適に感じるように空調機１６２を制御する制御装置１５０と、制御装置１５０によって制御される空調装置１６０とを備えている。

各人の机や椅子に設置される固定端末１００は、制御部１０１と、温度設定スイッチ１０２と、端末番号設定器（端末設定スイッチ）１０４と、人検知センサ（人感センサ）１０５と、無線送信部１０６と、アンテナ１０７を備えている。

一方、制御装置１５０は、制御演算部１５１と、無線送受信部１５２と、アンテナ１５３を備えている。そして、空調装置１６０は、空調制御部１６１と、空調機１６２を備えている。また、空調装置１６０は温度センサ１６３を備えている。

図２は、各人が机や椅子に備える固定端末１００を概略的に示す斜視図である。同図に示すように、固定端末１００は小型の筐体とこれに備わったスイッチ、電子機器等からなり、端末操作者の存在の有無を検知する人感センサ１０５が端末操作者に面して備わると共に、端末操作者各人の端末を特定する端末設定スイッチ１０４が備わっている。また、端末設定スイッチ１０４の近くには２つの投票スイッチ（温度設定スイッチ）１０２が備わっている。

各投票スイッチ１０２は押しボタン式になっており、一方の投票スイッチ１０２Ｕは上向きの三角形の押しボタンからなり、在席中の端末操作者（以下、「在席者」とする）が自己の周囲の温度が若干寒いと感じた時に温度を上げてもらいたいという希望情報を伝えるための温度上昇投票スイッチである。また、他方の投票スイッチ１０２Ｄは下向きの三角形の押しボタンからなり、在席者が自己の周囲の温度が若干暑いと感じた時に温度を下げてもらいたいという希望情報を明示するための温度下降投票スイッチである。

また、端末の端には投票受付開始状態ボタン及び投票受付完了状態ボタンの双方を示す表示ランプ（操作受付表示器）１０３が備わっている。この表示ランプ１０３は、投票受付開始状態になると例えば緑色のＬＥＤランプが点灯し、何れかの投票スイッチを押すことが可能な状態であることを在席者に知らせ、投票受付完了状態になると赤色のＬＥＤランプが点灯して投票受付が完了したことを在席者に知らせることで、現在の端末操作状況を在席者が即座に認識できるようになっている。

制御装置１５０は、アンテナ１５３及び無線送受信部１５２を介して各固定端末１００からの情報を入手すると共に、これらの情報に基づいて各在席者ができるだけ快適と感じる温度に空調機１６２を制御するように演算結果を空調装置１６０の空調制御部１６１に送るようになっている。

参考となる本実施形態に係る環境調整システムによると、図３に示すように、空調管理者が空調装置１６０の設定値を設定し、それに基づいて制御演算して熱源を介して温熱環境を調整し、温度センサを介してこれをフィードバックすると共に、各在席者がそれぞれの投票スイッチを介して各人が感じる室温の快適さの度合いに応じて投票し、これを集計して演算（参考となる本実施形態では、これを加算して平均値演算）し、その結果をフィードバックするようになっている。

なお、制御演算部１５１には制御演算部用タイマーＡに加えて端末用タイマーＢが備わっている。本実施形態においては各固定端末１００と制御演算部１５１との間の通信を双方向通信とすることで、制御演算部１５１と各固定端末１００を同期させて動作させることが可能になり、単方向通信、即ち各固定端末１００から制御装置１５０への通信のみしかできない場合に必要とされる各固定端末１００のタイマーをなくしている。

続いて、参考となる実施形態に係る環境調整システムを図４に示すフローチャートに基づいて説明する。

制御演算部１５１においては、以下のルーチンに従って制御を行う。最初にタイマーＡをリセットする（ステップＳ１１）。次いで、各固定端末１００からのデータを受信し、端末別に上書き記録する（ステップＳ１２）。次いで、タイマーＡが所定時間経過したか否かを判断する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３でタイマーＡが所定時間経過していないと判断した場合は、ステップＳ１２に戻る。ステップＳ１３でタイマーＡが所定時間経過したと判断した場合は、受信データから設定変更値を演算する（ステップＳ１４）。次いで、空調装置１６０に設定変更値を出力する（ステップＳ１５）。

一方、各固定端末１００においては、以下のルーチンに従って制御を行う。最初にタイマーＢをリセットする（ステップＳ２１）。次いで、レジスタをリセットする（ステップＳ２２）。次いで、スイッチ状態をレジスタに記録する（ステップＳ２３）。次いで、タイマーＢが所定時間経過したか否かを判断する（ステップＳ２４）。ステップＳ２４でタイマーＢが所定時間経過していないと判断した場合は、ステップＳ２３に戻る。ステップＳ２４でタイマーＢが所定時間経過したと判断した場合は、人感センサがオンか否かを判断する（ステップＳ２５）。ステップＳ２５で人感センサがオンでないと判断した場合は、ステップＳ２１に戻る。ステップＳ２５で人感センサがオンであると判断した場合は、レジスタ内容を端末と共に送信する（ステップＳ２６）。ここで、タイマーＢの長さはタイマーＡの長さと同じかそれよりも短く設定されている。これは、制御演算部１５１のタイマーＡの継続中になるべく多くの情報を固定端末１００から集めるためである。

以下、参考となる実施形態における多数決演算方法をより具体的に説明する。在席者は、所定の時間（例えば５分）に１票の投票権がある。時間を限定するのは、投票スイッチの連打を無効にして多数決演算を正しく行うためである。

在席者は、椅子又は机に取り付けられた固定端末１００の投票スイッチ１０２を押すか、そのまま現状維持を認めて何も押さないかを決める。具体的には、寒いと感じた在席者はＵＰのボタンを押し、暑いと感じた在席者はＤＯＷＮのボタンを押し、現状を望む人は何も押さないようにする。ボタンを押すと、寒い・暑いという情報が、何も押さなければ中立という情報が、固定端末１００から制御装置１５０に定期的に送信される。制御装置１５０の制御演算部１５１はタイマーＡで設定された所定時間内に受信した端末データを集計する。

寒いという数をＵ、暑いという数をＤ、中立の数をＮとしたとき、設定温度変化値ＤＴを次のように求める。ＤＴ_０はボタンを１回押したときの温度刻み幅である。

ここで分母のＵ＋Ｄ＋Ｎの値は在席者の総人数である。在席者のいない端末からは、人が在席していないことを人感センサ１０５が検知して電波を送信しないため、ＤＴが公平に計算される。

例えば、在席数３人でＵ＝１、Ｄ＝０、Ｎ＝２の場合、ＤＴ_０＝０．５とすれば、

となり、設定温度を０．１７℃上昇させることになる。

なお、参考となる本実施形態においては、図５に示すように制御演算部１５１に設定される所定時間を空調装置１６０で調整されるエリアの空調制御時定数よりも長い値としている。

設定温度が変更されることでその目標値に向かって制御が行われ、これにより空気温度が変化している状態で新たな設定変更を行うと、空気温度が上下する振動状態（いわゆるハンチング状態）を生じさせることで無駄な空調エネルギーを消費する虞がある（図５（ａ）参照）。しかしながら、本実施形態においては、制御演算部１５１に設定される所定時間を空調装置１６０で調整されるエリアの空調制御時定数よりも長い値としていることで、空気温度が目標温度に近くなるまでの空調制御時定数よりも長い周期で操作を受け付けるようになっているので、無駄な振動状態を生じさせることなく早く目標温度に整定（収束）させることが可能になる（図５（ｂ）参照）。

例えば、図５（ａ）の場合、ＵＰボタンを２回続けて押したため、空気温度が上がり過ぎ、今度はＤＯＷＮボタンを押すことになり、目標温度に収束するまで時間がかかるばかりでなく、スイッチ操作回数が増えてしまう欠点があるが、参考となる実施形態ではこのような事態に陥らないような対策がとられている。

上述したように、参考となる本実施形態において、環境調整機器は空調装置１６０からなり、エリアは空調装置１６０によってエリア内温度が調整される環境調整エリアからなり、端末操作手段をなす固定端末１００は、温度上昇希望の投票スイッチと、温度下降の投票スイッチを有していることで以下の作用を発揮する。

具体的には、一定時間内に空調装置１６０が特定のエリアの温度を高くするか低くする、即ち投票スイッチに各自の周辺環境の温度状態の変更を希望する投票スイッチを押した在席者に加えて、投票スイッチを押さなかった在席者からもその者の周辺環境温度状態の現状維持希望という情報も集計されるため、在席者全員による公平な温度設定が短時間に可能になる。特に現状維持希望の人は何の操作も必要としないため、本来の業務を妨げるということが全くない。

また、固定端末１００は、椅子の肘掛け近傍や机の上等、各在席者が業務を遂行する特定の場所の近くに設置されるので、エリア内設備の一部という位置付けとなり、各在席者がわざわざ持ち歩く必要がない。即ち、各在席者が固定端末１００を特別に所持（携帯）しなくて良いので煩わしくなく、入室時の所持忘れや退室時の置き忘れといった心配もない。

また、一定時間ごとに集計を行うので、例えば同じ在席者がスイッチを短時間に何回押しても、１回しかカウントせず、各自の周辺環境の温度調整を行うに当っての投票の公平性を保つ。

なお、上述の実施形態及び以下の各変形例においては、空調装置１６０に備わった温度センサ１６３によって、温度制御されるエリアの周辺温度を監視し、周辺温度が予め定めた設定温度に近くなった場合に各固定端末や移動端末からのデータを受け付けるようになっている。

このように、空調装置１６０によって温度制御されるエリアの周辺温度を温度センサ１６３を介して監視し、目標温度に近くなった場合にのみ各固定端末や移動端末の操作を制御装置１５０が受け付けることにより、温度変化中の無駄な端末操作を確実に防ぐことが可能になる。

続いて、上述の参考となる実施形態の第１変形例について説明する。なお、上述した参考となる実施形態と同等の構成については、対応する符号を付して詳細な説明を省略する。図６は、図１に示した環境調整システムの第１変形例を示すブロック図である。図６から明らかなように、図１に示す第１の実施形態に係る環境調整システムと比較して、固定端末１００において操作受付表示器が省かれている。

本変形例においては、固定端末１００から無線受信部１５２を介した空調装置１６０への単方向通信となっている。そして、これに伴い、固定端末１００は、図４のフローチャートに示すタイマーＡを備え、空調装置１６０は、図４のフローチャートに示すタイマーＢを備えている。このように、第１変形例では在席者の各端には投票受付開始状態及び投票受付完了状態の双方を示す操作受付表示器が各端末に備わっていないが、この操作受付表示器が備わっていなくても参考となる実施形態の作用を発揮することは十分可能である。

しかしながら、本変形例においては単方向通信に限定されず双方向通信も適用可能である。その場合は、固定端末のタイマーＡが不要となる。以下に、このような双方向通信としての構成を有する第２変形例について説明する。なお、上述した参考となる実施形態及びその第１変形例と同等の構成については、対応する符号を付して詳細な説明を省略する。図７は、図１に示した環境調整システムの第２変形例を示すブロック図である。

この第２変形例に係る環境調整システムは、第１変形例において備わっていなかった操作受付表示器１０３が各固定端末１００に備わっている。なお、制御演算部１５１には制御演算部用タイマーＡに加えて端末用タイマーＢが備わっている。各固定端末１００と制御演算部１５１との間の通信を無線送受信部１５２を介した双方向通信とすることで、制御演算部１５１と各固定端末１００を同期させて動作させることが可能になり、単方向通信、即ち各固定端末１００から制御装置１５０への通信のみしかできない場合に必要とされる各固定端末１００のタイマーをなくすことができる。

これによって、上述した参考となる実施形態の有する操作受付表示器１０３の作用を発揮すると共に、その第１変形例の有する温度センサ１６３の作用を発揮することができる。

続いて、上述の実施形態の第３変形例について説明する。なお、上述した参考となる実施形態及び第１、第２の変形例と同等の構成については、対応する符号を付して詳細な説明を省略する。図８は、図１に示した環境調整システムの第３変形例を示すブロック図である。

この第３変形例に係る環境調整システムは、参考となる実施形態において各固定端末１００に備わっていた操作受付表示器１０３の代わりに温度センサ１０８が各固定端末１００に備わっている。本変形例においては、固定端末１００から無線受信部１５２を介した空調装置１６０への単方向通信となっている。そして、これに伴い、固定端末１００は、図４のフローチャートに示すタイマーＡを備え、空調装置１６０は、図４のフローチャートに示すタイマーＢを備えている。しかしながら、本変形例においても単方向通信に限定されず双方向通信も適用可能である。その場合は、固定端末のタイマーＡが不要となる。

このように各固定端末１００に温度センサ１０８を備え、在席者の存在及びその周辺温度を検知した固定端末１００は、温度センサ１０８を介して測定した温度を制御装置１５０に送り、制御装置１５０は各固定端末から送られた温度データを収集して平均温度データを演算し、この平均温度データに基づいて空調制御用の演算結果を補正して空調装置１６０を介して室温制御を行うようになっている。

空調システムは、一般に柱などに温度センサを設置し、その測定値に基づいて温度制御を行っているが、温度センサの設置位置によっては、必ずしも部屋の温度を代表していないことがある。そのため、この第３変形例に係る環境調整システムによると、在席者一人一人の近くに温度センサ１０８を配置し、その測定値を用いることで、在席者の温熱感覚に近い空調制御が可能になる。また、各固定端末に設けられエリア内に分散した複数の温度センサ１０８により、部屋の温度をより正確に把握し、より正確な空調制御を行うことができる。

続いて、本発明の実施形態に係る環境調整システムについて説明する。なお、上述の実施形態及びその各変形例と同等の構成については、対応する符号を付して詳細な説明を省略する。

図９は、本発明の実施形態に係る環境調整システムを説明するブロック図である。また、図１０は、図９に示した環境調整システムの制御方法を説明する説明図である。また、図１１は、図９に示した環境調整システムの制御方法を説明する図１０とは異なる説明図である。

本発明の実施形態に係る環境調整システムは、参考となる実施形態及びその各変形例と同様に、例えばオフィスなどの閉ざされたエリア内で働く多数の人々の職場環境をできるだけ快適な温度にするための空調システムである。

なお、本実施形態は、参考となる実施形態及びその各変形例と異なり、１つのエリアを複数のゾーンに分けて各ゾーンごとに空調装置２５０（２５０−１，２５０−２，２５０−３，・・・）を１台ずつ設置し、１つのエリアを複数の空調機で温度調整するようになっている。なお、温度調整にあたってそのエリアにいる多数の人たちの意見を集約して多数決で理想的な調整値を算出する点については、参考となる実施形態及びその変形例と同様である。

本発明の実施形態に環境調整システムは、参考となる実施形態と同様に、各固定端末２００（２００−１，２００−２，２００−３，・・・）が、操作者の業務を行う机や椅子等特定の場所に設置されたタイプの固定端末となっており（図２参照）、かつ各空調装置２５０にはそれぞれ各人の固定端末２００からの情報に基づきこれらの情報の重み付けを行い、各ゾーンごとに割当られた空調機２５６ごとに各ゾーンがそれぞれ最適な温度となるように制御する制御演算部２５１及び空調制御部２５５が備わっている。

より具体的には、各固定端末２００には、制御部２０１と、端末番号設定器２０４と、温度設定スイッチ２０２と、無線通信部２０６と、アンテナ２０７を備えている。また、各空調装置２５０には、制御演算部２５１と、無線受信部２５２と、アンテナ２５３と、空調制御部２５５と、空調制御部２５５によって制御される空調機２５６を備えている。そして、各固定端末２００と各空調装置２５０の制御演算部２５１とは電波などの無線手段によって通信されるようになっている。

本発明の実施形態においては、固定端末１００から無線受信部２５２を介した空調装置１６０への単方向通信となっている。そして、これに伴い、固定端末１００は、図４のフローチャートに示すタイマーＡを備え、空調装置１６０は、図４のフローチャートに示すタイマーＢを備えている。しかしながら、本発明の実施形態においても単方向通信に限定されず双方向通信も適用可能である。その場合は、固定端末のタイマーＡが不要となる。

なお、これら各固定端末２００の各構成要素及び各空調装置２５０の各構成要素については、参考となる実施形態及びその各変形例と同等の構成になっているので、その詳細な説明を省略し、相違点のみついて以下に説明する。

本発明の実施形態においては、図１０に示すように、各固定端末２００から各空調装置２５０によって制御される空調ゾーンの中央位置までの距離（図１０では、ｄ１〜ｄ４）を測定し、この距離に応じて各固定端末２００の投票スイッチの操作情報の重み付け又は投票スイッチが押されなかった情報の重み付けを変えるようになっている。

具体的には、各固定端末２００は、参考となる実施形態及びその各変形例と同様にエリア内にいる在席者の椅子の肘掛けの下や机の上等、各自特定の場所で操作可能な固定端末からなり、各固定端末２００はタイマーを有し、一定時間ごとにスイッチの状態及び操作者の端末番号を無線通信により制御演算部２５１に送るようになっている。また、制御演算部２５１は、各固定端末２００からの移動電波の受信強度、伝搬遅延時間、又は到来角の少なくとも何れか一つから各固定端末２００の発信位置を特定すると共に、所定時間内に送られてきた各固定端末２００の情報を受信して集計するようになっている。また、制御演算部２５１のタイマーに設定された所定時間は、各固定端末２００のタイマー時間と同じか長く設定され、固定端末２００の発信位置の各空調ゾーン中央からの距離に応じて投票の重み付けを行い、各固定端末２００からのデータの平均演算を制御演算部２５１で行い、設定変更値を算出し、結果を空調制御部２５５に送るようになっている。

これによって、一定時間内に、温度上昇投票スイッチ及び温度下降投票スイッチからなる温度変更希望の投票スイッチを押した在席者、押さなかった在席者からの情報が集計されるため、在席者全員による公平な温度設定が短時間に可能になる。また、一定時間ごとに集計を行うので、例えば同じ在席者が投票スイッチを短時間に何回押しても、１回としかカウントせず、公平性を保つ。また、一つの空調ゾーンだけでなく、影響を受ける全ての空調ゾーンに対して距離に応じて重みを付けて投票を行うことができる。

この制御方法の具体例を以下に説明する。図１１は、図９に示した環境調整システムの制御方法を説明する図１０とは異なる説明図であり、温風吹き出しの場合の水平距離と温度との関係を示した図である。

図１０に示すように、固定端末２００の位置から近隣の４つの空調ゾーン中央までの距離をｄ_１，ｄ_２，ｄ_３，ｄ_４とする。各空調ゾーンでは中央からある温度エネルギーをもった空気が吹き出しているとしたとき、図１１に示すように、エネルギーは吹き出し口からの水平距離の２乗に比例して拡散し減衰すると考えられるので、投票の重みを次のように求める。

ここで各空調ゾーンのエネルギー吹き出し量は等しいとする。ａは係数であるが、重みの合計を１とすることから、

これによって、ａは次のように求められる。

この具体的に求めたａの値を上述の投票の重みａ／ｄ_１ ^２，ａ／ｄ_２ ^２，ａ／ｄ_３ ^２，ａ／ｄ_４ ^２をそれぞれ代入することで、距離に応じた各重み付けの具体的な値がそれぞれ求まる。そして、この値と各在席者の投票結果とから最適な温度調整量を求めることができる。

例えば図１０の例では、ａ／ｄ_１ ^２＝０．４，ａ／ｄ_２ ^２＝０．４，ａ／ｄ_３ ^２＝０．１，ａ／ｄ_４ ^２＝０．１のようになる。

以下、上述した本発明の実施形態の有用性を明らかにする着目点について説明する。

操作者が利用する端末に位置検知機能を備えておき、端末を操作したとき（多数決参加として「暑い」「寒い」の意思表示をしたとき）に、検知されている位置に基づき、操作者と複数の近傍空調ゾーン中央までの距離を算出する。例えば、操作者がＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４ゾーンにかかる位置にいるとして、それぞれの空調ゾーン中央までの距離ＤＡ，ＤＢ，ＤＣ，ＤＤを算出する。操作者の多数決参加の１票を、空調ゾーン中央までの距離に応じて重み付けして空調システム側が受けることにする。これにより、仮に複数の空調ゾーン間の境界付近に操作者が位置している場合であっても、どれか１個の空調ゾーンに偏った多数決参加としなくて済むので、多数決参加の妥当性を向上できることになる。例えば、空調ゾーン中央までの距離が近いものほど重みを大きくし、重みの総和が１票分に相当する１．０になるようにすれば良い。

なお、操作者が１人の場合は、実質的に「個人向け大空間空調法」として機能することになる。

そして、上記のように構成すると、偶然、小さい数値の重み付けされた多数決参加の票が多数集まって、実質的にどの操作者にも大きな影響を及ぼさない空調設備が動作するということも起こり得るようになる。即ち、例えば０．０５ぐらいの重みの票が２０票集まれば、１票分の意思表示を受け付けることになる。

単純に空調ゾーン中央までの距離に従うならばこのような数値になるものの、一方で空調は不必要な動作を極力減らすことが望ましい。従って、このようなことが起こり難くするために、重みが予め規定された閾値以上になる空調ゾーンのみを適用対象に制限するべきであることに、発明者は着眼した。

これにより、不必要な（或いはあまり有効ではない）空調動作を減らすことができる。

例えば操作者がＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４ゾーンにかかる位置にいるとして、各ゾーンに対する重みがまず単純計算でそれぞれ０．４４，０．２２，０．２２，０．１２と得られたとする。予め規定された閾値を０．２０とした場合、Ａ，Ｂ，Ｃの０．４４，０．２２，０．２２が採用される。このときの３つの数値の合計は０．８８になるので、合計が１．０になるように正規化する。即ち、各数値を１．０／０．８８倍して、Ａ，Ｂ，Ｃの各ゾーンについてのみ重みが０．５０，０．２５，０．２５として決定され、合計の重みは１票分になる。そして、極端に小さな数値は排除されることになる。

続いて、本発明の実施形態の第１変形例について説明する。なお、本発明の実施形態と同等の構成については、対応する符号を付して詳細な説明を省略する。図１２は、図９に示した環境調整システムの第１変形例を示すブロック図である。また、図１３は、図９に示した環境調整システムの制御方法を説明する図１０及び図１１とは異なる説明図である。

この第１変形例においては、本発明の実施形態と異なり、端末が在室者の業務を行う机や椅子等特定の場所に設置されたタイプの固定端末ではなく各人が身に付けて（携帯して）エリア内を歩き廻れるリモコン型の移動端末３００（３００−１，３００−２，３００−３，・・・）からなっている。そして、各人が１台ずつ移動端末（リモコン）３００を持ち歩き、各受信装置２６０（２６０−１，２６０−２，２６０−３，・・・）を介して、本発明の実施形態の制御演算部２５１と同様に制御演算部２９０において各人の移動端末３００からの情報に基づきこれらの情報の重み付けを行い、各ゾーンごとに割当られた空調装置２７０（２７０−１，２７０−２，２７０−３，・・・）ごとに各ゾーンがそれぞれ最適な温度となるように制御する。

本変形例においては、移動端末３００から無線受信部２６２を介した空調装置１６０への単方向通信となっている。そして、これに伴い、移動端末３００は、図４のフローチャートに示すタイマーＡを備え、空調装置２７０は、図４のフローチャートに示すタイマーＢを備えている。しかしながら、本変形例においても単方向通信に限定されず双方向通信も適用可能である。その場合は、移動端末のタイマーＡが不要となる。

なお、図１３に示すように、各空調装置２７０によって温度調整される各空調ゾーンを更に小区画の空調ゾーンに分けても良い。具体的には、空調ゾーンを更に小区画に区切り、移動端末の存在する小区画内に他の移動端末がある場合には、制御演算部２９０は、投票の重みを低くするようになっている。

この理由は次の通りである。１つの空調ゾーンの中で、場所によって温度が均一でない場合がある。例えば窓の近く、入口の近く、熱源の近くなど、他に比べて、温熱環境の調整し難い場所が存在する。このような場合、操作者１人が均等に１票を持つのではなく、場所毎に１票と考える。例えば、小区画に１人しかいない場合には１人１票だが、小区画に３人いる場合には、空調装置２７０が暖房している場合、例えは別の熱源があって空調装置２７０がその小区間の温熱環境を調整し難いと見做してそこでは１人１／３票とする。このようにして設定値を公平に決定する。図１３の場合、左上の小区画ゾーンに在室者Ａ１名だけ居て、右下の小区画ゾーンに在室者Ｂ，Ｃ，Ｄ合計３名居るので、在室者Ａからの情報の重みを１とし、在室者Ｂ，Ｃ，Ｄからの情報の重みをそれぞれ０．３３として設定値を公平に決定する。

続いて、本発明の実施形態の第２変形例について説明する。なお、本発明の実施形態及びその第１変形例と同等の構成については、対応する符号を付して詳細な説明を省略する。図１４は、図９に示した環境調整システムの第２変形例を示すブロック図である。

本変形例においては、移動端末３００から無線受信部２６２を介した制御演算部２９０への単方向通信となっている。そして、これに伴い、移動端末３００は、図４のフローチャートに示すタイマーＡを備え、制御演算部２９０は、図４のフローチャートに示すタイマーＢを備えている。しかしながら、本変形例においても単方向通信に限定されず双方向通信も適用可能である。その場合は、移動端末のタイマーＡが不要となる。

第２変形例は、本発明の実施形態の第１変形例と異なり、移動端末３００に人検知センサ（人感センサ）３０５を備えている。そして、人感センサ３０５によって移動端末３００を在室者が携帯しているときのみを検知し、在室者が移動端末３００を携帯していて所定時間内に温度設定変更の投票がなされない場合は、現状の温度管理状態を容認したものとする信号を各受信装置２６０（２６０−１，２６０−２，２６０−３，・・・）を介して制御演算部２９０に送るようになっている。従って、移動端末３００を在室者が携帯しておらず、例えば机の上に置いたままとなっている場合、人検知センサ３０５により在室者が移動端末３００を携帯していないと判断し、温度設定変更の投票の信号が所定時間内に制御演算部２９０に届かなければ、その人の温度管理に関する変更希望又は容認の投票はなされなかったものと判断する。

なお、上述の各実施形態及びその各変形例において制御演算部は、算出した設定変更値が例えば現状の設定温度に対して１℃程度の所定値より小さい場合にこの変更値をゼロとするのが良い。

周辺の空調ゾーンに対して小さな設定変更値を与えることで無駄な空調エネルギーが発生するが、制御演算部は、算出した設定変更値が所定値以下の場合に当該変更値をゼロとすることで、このような無駄な空調エネルギーが発生するのを防止する。

なお、上述した本発明の実施形態及びその各変形例において、参考となる実施形態の第３変形例のように各端末に温度センサが備わっていても良い。これによって、温度センサを介して測定した温度を制御装置に送り、制御装置は各端末から送られた温度データを収集して平均温度データを演算し、この平均温度データに基づいて空調制御用の演算結果を補正して空調装置を介して室温制御を行うことができる。

また、上述の各実施形態及びその各変形例については、端末と制御装置間を無線で通信するように紹介したが、端末が例えば椅子や机等に固定された固定端末であれば必ずしも無線で通信する必要はなく、端末と制御装置間を有線で通信するようにしても良い。

また、上述の各実施形態及びその各変形例については、環境調整システムの一つである空調環境調整システムを紹介したが、本発明はこの空調環境調整システムに限定されるものではない。具体的には、本発明に係る環境調整システムを照明環境や音響（ＢＧＭ等）環境などにも幅広く適用することが可能である。

以上説明したように、エリアは複数の空調装置によってそれぞれ空調制御される複数の空調ゾーンに分けられ、制御演算部は、予め作成された各操作者の端末番号から端末の位置を特定すると共に、各端末のデータを集計して演算を行い、各端末の発信位置の各空調ゾーン中央からの距離に応じて投票の重み付けを行い、各空調機の設定変更値を算出し、結果を空調制御部に送る場合、一つの空調ゾーンだけでなく、影響を受ける全ての空調ゾーンに対して距離に応じて重みを付けて投票を行うことができるので、より各自が快適と感じる温度となるようにそのエリアの空調を制御することができる。

１００（１００−１，１００−２，１００−３，・・・） 固定端末
１０１ 制御部
１０２ 温度設定スイッチ（投票スイッチ）
１０２Ｄ 投票スイッチ
１０２Ｕ 投票スイッチ
１０３ 表示ランプ（操作受付表示器）
１０４ 端末番号設定器（端末設定スイッチ）
１０５ 人感センサ（人検知センサ）
１０６ 無線送信部
１０７ アンテナ
１０８ 温度センサ
１５０ 制御装置
１５１ 制御演算部
１５２ 無線（送）受信部
１５３ アンテナ
１６０ 空調装置
１６１ 空調制御部
１６２ 空調機
１６３ 温度センサ
２００（２００−１，２００−２，２００−３，・・・） 固定端末
２０１ 制御部
２０２ 温度設定スイッチ
２０４ 端末番号設定器
２０６ 無線通信部
２０７ アンテナ
２５０（２５０−１，２５０−２，２５０−３，・・・） 空調装置（空調制御装置
）
２５１ 制御演算部
２５２ 無線受信部
２５３ アンテナ
２５５ 空調制御部
２５６ 空調機
２６０（２６０−１，２６０−２，２６０−３，・・・） 受信装置
２６２ 無線受信部
２７０（２７０−１，２７０−２，２７０−３，・・・） 空調装置
２９０ 制御演算部
３００（３００−１，３００−２，３００−３，・・・） 移動端末（リモコン）
３０５ 人検知センサ（人感センサ）

Claims (5)

1. 複数の人間が存在するエリアでの多数決情報に基づいて当該エリアの環境調整を可能とする環境調整システムにおいて、
   前記エリア内にいる人間が各自特定の場所で操作可能な端末と、
   各端末から送られてきた情報を集計して環境調整設定値を算出する制御演算部と、
   前記制御演算部からの環境調整設定値に基づき前記エリアの環境を調整する環境調整機器からなる環境調整システムであって、
   前記端末は、端末操作者の要求の意思表示のための操作手段を有し、前記操作手段の操作情報を有線通信又は無線通信により前記制御演算部にデータとして送るようになっており、
   前記環境調整機器は空調装置からなり、
   前記エリアは複数の空調装置によってそれぞれ空調制御される複数の空調ゾーンに分けられ、
   前記制御演算部は、予め作成された各操作者の端末番号から端末の位置を特定すると共に、前記各端末の発信位置の各空調ゾーン中央からの距離に応じて投票の重み付けを行い、重みが予め規定された閾値以上になる空調ゾーンのみを環境調整の適用対象に制限し、この制限により残った環境調整の適用対象とすべき空調ゾーンの重みの合計が予め規定された数値になるように重みを正規化し、各端末のデータを集計して演算を行い、前記環境調整の適用対象となった空調ゾーンに対応する各空調装置の設定変更値を算出し、結果を当該環境調整の適用対象とすべき空調装置の空調制御部に送ることを特徴とする環境調整システム。
2. 複数の人間が存在するエリアでの多数決情報に基づいて当該エリアの環境調整を可能とする環境調整システムにおいて、
   前記エリア内にいる人間が各自特定の場所で操作可能な端末と、
   各端末から送られてきた情報を集計して環境調整設定値を算出する制御演算部と、
   前記制御演算部からの環境調整設定値に基づき前記エリアの環境を調整する環境調整機器からなる環境調整システムであって、
   前記端末は、端末操作者の要求の意思表示のための操作手段を有し、前記操作手段の操作情報を無線通信により前記制御演算部にデータとして送るようになっており、
   前記環境調整機器は空調装置からなり、
   前記エリアは複数の空調装置によってそれぞれ空調制御される複数の空調ゾーンに分けられ、
   前記各端末は、各端末操作者が携帯できるリモコン型の移動端末からなり、
   前記制御演算部は、前記各移動端末からの移動電波の受信強度、伝搬遅延時間、又は到来方向の少なくとも何れか一つから各移動端末の発信位置を特定すると共に、所定時間内に送られてきた各移動端末の情報を受信し集計するようになっており、
   前記移動端末の発信位置の各空調ゾーン中央からの距離に応じて投票の重み付けを行い、重みが予め規定された閾値以上になる空調ゾーンのみを環境調整の適用対象に制限し、この制限により残った環境調整の適用対象とすべき空調ゾーンの重みの合計が予め規定された数値になるように重みを正規化し、各端末のデータを集計して演算を行い、前記環境調整の適用対象となった空調ゾーンに対応する各空調装置の設定変更値を算出し、結果を当該環境調整の適用対象とすべき空調装置の空調制御部に送ることを特徴とする環境調整システム。
3. 前記エリアは前記空調装置によってエリア内温度が調整される環境調整エリアからなり、前記端末の操作手段は、温度上昇希望の投票スイッチと、温度下降希望の投票スイッチを有していることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の環境調整システム。
4. 前記予め規定された数値は、１票であることを意味する１であることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の環境調整システム。
5. 前記各端末は、その各端末操作者が所定時間ごとに1回だけ当該端末の操作による操作情報を無線通信により前記制御演算部にデータとして送るようになったことを特徴とする、請求項２に記載の環境調整システム。

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