JP5836145B2

JP5836145B2 - ネットワーク空調制御システム

Info

Publication number: JP5836145B2
Application number: JP2012019958A
Authority: JP
Inventors: 健太野村; 鈴木　洋平; 洋平鈴木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-02-01
Filing date: 2012-02-01
Publication date: 2015-12-24
Anticipated expiration: 2032-02-01
Also published as: JP2013160392A

Description

本発明は、空気調和機を制御するネットワーク空調制御システムに関する。

従来、空気調和機では、室内の空気吸い込み口付近に備えたサーミスタと、室内に配置されたワイヤードリモコン内のサーミスタと、を用いて室内温度を測定し、測定温度と目標温度との差を縮める制御を行っている。

また、上記サーミスタ以外の温度情報を用いる方法として、下記特許文献１では、発光素子と周囲の温湿度をモニタする機能とを備えたセンサ無線タグを室内の任意の箇所に配置し、室内天井部に設置された撮像素子により、センサ無線タグの位置と無線タグ自身が発する信号とをリンクさせ、その場所の温湿度を空気調和機の制御対象に加える技術が開示されている。任意の箇所に温湿度センサ（センサ無線タグ）を配し、それらを制御対象に加えることで、在室する人の周囲温度をより正確に観測・制御することができる。

特開２００７−２３３６１９号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、空調の制御設定は特定のリモコンや集中管理システムを扱う少数の人が行うことになる。そのため、温湿度センサを複数配していても、個々人の要望を反映させることができない、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、室内の温度を最適に保ちつつ、個々人からの要望に基づいて空調制御可能なネットワーク空調制御システムを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、固体識別情報に基づいたパターンで点滅する発光素子と、自身の周囲の温湿度を観測する温湿度センサと、室内の空調状態に対する利用者からの利用者情報を受け付ける利用者情報入力スイッチと、を備え、自身の周囲の温湿度情報、前記利用者情報、および前記固体識別情報を無線情報として送信する無線センサと、空調制御対象の室内の画像情報を取得、および前記発光素子による点滅パターンを認識する撮像素子を備え、前記画像情報、前記点滅パターンの認識結果、および前記無線情報を用いて前記無線センサの位置を特定し、前記無線情報を送信した無線センサがあるエリアを対象に空調制御を行う室内空調機と、を備え、前記室内空調機は、前記利用者情報に基づいて、当該利用者情報を含む無線情報を送信した無線センサの位置を対象とした空調制御を行う、ことを特徴とする。

本発明によれば、室内の温度を最適に保ちつつ、個々人からの要望に基づいて空調制御できる、という効果を奏する。

図１は、ネットワーク空調制御システムの構成例を示す図である。図２は、無線センサの構成例を示す図である。図３は、ネットワーク空調制御システムが空調制御を行う対象の室内の構成を示す図である。図４は、無線センサの配置例を示す図である。図５は、室内空調機と無線センサとの位置関係を示す図である。図６は、ネットワーク空調制御システムの空調制御処理を示すフローチャートである。

以下に、本発明にかかるネットワーク空調制御システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態．
図１は、本実施の形態に係るネットワーク空調制御システムの構成例を示す図である。ネットワーク空調制御システムは、室内空調機１と、室外機２と、有線リモコン３と、無線受信機４と、無線センサ５と、を備える。室内空調機１は、撮像素子６を備える。

室内空調機１は、撮像素子６により得た画像情報から、室内空調機１を中心とした室内平面情報を得る。さらに、室内空調機１は、無線センサ５の発光を検出し、室内平面情報と無線センサ５の位置の整合を取ることで、室内空調機１と無線センサ５の相対的な位置情報を検出する。また、後述するように、無線センサ５では自身の固体識別情報に基づいて任意のパターンで発光素子を点滅させていることから、室内空調機１は、撮像素子６によって得られた点滅パターンと位置情報を関連付けて記憶する。なお、室内空調機１は、図示しない吸込みセンサ、配管センサ、流管センサ等を備え、各センサで観測された温度情報、有線リモコン３に備えられた温度センサによる温度情報、および無線センサ５から取得した温湿度情報等を用いて空調制御を行う。

室外機２および有線リモコン３は、室内空調機１と接続し、空気調和機を構成する。なお、有線リモコン３は、図示しない室温センサを備え、観測した温度情報を室内空調機１へ出力する。

無線受信機４は、無線センサ５から無線情報として、温湿度情報、人（利用者）によって無線センサ５に入力された利用者情報、および無線センサ５の固体識別情報を受信し、受信したこれらの情報を室内空調機１へ伝送する。

無線センサ５は、観測した周囲の温湿度情報、人によって入力された利用者情報、および自身の固体識別情報を無線情報として無線受信機４へ送信する。ここで、無線センサ５の構成について説明する。図２は、無線センサ５の構成例を示す図である。無線センサ５は、電源スイッチ５１と、発光素子５２と、温湿度センサ用外気取り込み口５３と、表示装置５４と、利用者情報入力スイッチ５５と、を備える。

電源スイッチ５１は、人の操作により無線センサ５の電源をＯＮ／ＯＦＦする。発光素子５２は、自身の固体識別情報に基づいて任意のパターンで点滅する。温湿度センサ用外気取り込み口５３は、無線センサ５周囲の温湿度を観測する図示しない温湿度センサのための外気の取り込み口である。表示装置５４は、図示しない温湿度センサで観測された温度、湿度等を表示する。利用者情報入力スイッチ５５は、無線センサ５付近にいる人が感じる空調に対する情報（利用者情報：例えば、暑い、寒い等の情報）を受け付ける。

無線センサ５は、電源が投入されると一定間隔で発光素子５２を固体識別情報に応じて点滅させる。これにより、室内空調機１は、撮像素子６を用いて、発光素子５２の位置および点滅パターンより認識した固体識別情報を関連付けて記憶することができる。

また、無線センサ５は、無線情報（温湿度情報、利用者情報、固体識別情報）を無線受信機４へ送信し、無線受信機４は、受信した無線情報を室内空調機１へ伝送する。これにより、室内空調機１は、受信した固体識別情報を元に、温湿度情報と位置情報とを整合させ、無線センサ５周囲の温湿度情報を得ることができる。詳細については後述する。

図３は、ネットワーク空調制御システムが空調制御を行う対象の室内の構成を示す図である。例えば、図３に示すように、オフィスの各机に無線センサ５を配したフロアにおいて、出社時に無線センサ５の電源を投入し、退社時に無線センサ５の電源を切る場合、人が在席しているエリアＡにある無線センサ５のみが、室内空調機１に無線受信機４経由で無線情報を送信する。人のいないエリアＢに配置された無線センサ５は動作していないことから、室内空調機１へ無線情報を送信しない。この場合、室内空調機１は、エリアＡに対して温度管理空調制御を行い、エリアＢに対して温度管理空調制御を行わないため、効率的な空調制御が可能となる。

なお、無線センサ５は、机に固定設置するほか、例えば、各人の個人所有としてもよい。これにより、会議室など、異なるエリアでも各人の周囲温度を適切に制御することが可能となる。

つぎに、無線センサ５が利用者の操作により取得する利用者情報について説明する。図４は、無線センサ５の配置例を示す図である。例えば、図４に示すように、無線センサ５がモニタやＰＣ（パーソナルコンピュータ）などの発熱源の近くに配置されていた場合、人のいる位置よりも高い温度が検出され、その情報が室内空調機１に送信されて空調制御されることから、過剰に冷やされる可能性がある。この場合、無線センサ５に備えられている利用者情報入力スイッチ５５に、人が「寒い」などの情報を入力する。無線センサ５は、入力された利用者情報を含めて無線情報として、無線受信機４で室内空調機１へ送信する。これにより、室内空調機１において、個人にとって最適な空調環境を構築することが可能となる。なお、利用者情報を暑い、寒い等の情報としているが一例であり、例えば、設定温度や風向設定としてもよい。

なお、本実施の形態では、無線センサ５と室内空調機１との組み合わせでシステムを構築するが、室内空調機１と無線センサ５の組み合わせは、室内空調機１が備える撮像素子６が撮像できるエリアによって決定される。図５は、室内空調機１と無線センサ５との位置関係を示す図である。図５に示すように、左側の室内空調機１（室内空調機Ｃ）が最も無線センサ５の近傍にあっても、室内空調機１（室内空調機Ｃ）の撮像素子６の死角となる位置に無線センサ５が配置してあった場合、室内空調機１（室内空調機Ｃ）では無線センサ５を認識することができない。この場合、無線センサ５を認識可能な右側の室内空調機１（室内空調機Ｄ）が、無線センサ５からの無線情報に基づいて、最適な空調を実現することが可能となる。

また、室内空調機１の送風可能エリアと撮像素子６の視野角（撮像可能なエリア）を等しく（同一エリア）することで、壁に向かって送風するなどのムダを省くことが可能となる。各室内空調機１は、無線センサ５に対して送風可能なエリアを空調制御対象とする。

図５に示すように、各室内空調機１が１つの撮像素子６を備え、複数の室内空調機１が、位置を特定した無線センサ５のあるエリアを対象として、それぞれが独立して空調制御を行ってネットワーク空調制御システムを構成することも可能である。

つづいて、ネットワーク空調制御システムが実行する空調制御処理について説明する。図６は、ネットワーク空調制御システムの空調制御処理を示すフローチャートである。

まず、室内空調機１では、撮像素子６を用いて室内の画像情報を取得する（ステップＳ１０１）。室内空調機１は、取得した画像情報を解析し、室内空調機１を中心とするエリアで区切り、室内平面情報として取得する（ステップＳ１０２）。

つぎに、室内空調機１では、特定波長に感度を持つ撮像素子６が、同波長で発光する発光体（無線センサ５の発行素子５２）があるかどうかを確認する（ステップＳ１０３）。撮像可能エリアに発光体が確認できなかった場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、室内空調機１は、ネットワーク空調制御システムの対象となる無線センサ５がないと判断し、再度画像情報の取得を行う（ステップＳ１０１）。

撮像可能エリアに発光体が確認できた場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、室内空調機１は、発光体が特定のパターンで点滅しているかどうかを確認する（ステップＳ１０４）。特定の点滅パターンを確認できなかった場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、室内空調機１は、ネットワーク空調制御システムとは関係の無い発光と認識し、再度画像情報の取得を行う（ステップＳ１０１）。

特定の点滅パターンを確認できた場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、室内空調機１は、事前に用意された点滅パターンと固体識別情報とを関連付けし、確認できた発光体を固体識別情報１が割り当てられた無線センサ５として、無線センサ５の固体識別情報１を取得して記憶する（ステップＳ１０５）。

室内空調機１は、ステップＳ１０２で取得した室内平面情報とステップＳ１０５で取得した固体識別情報１との整合をとり、無線センサ５の室内空調機１に対する位置情報を固体識別情報１と関連付けて記憶する（ステップＳ１０６）。

なお、室内平面情報を取得（ステップＳ１０２）してから固体識別情報１を取得（ステップＳ１０５）する場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば、固体識別情報１を取得（ステップＳ１０５）してから室内平面情報を取得（ステップＳ１０２）してもよいし、また、室内平面情報の取得（ステップＳ１０２）と固体識別情報１の取得（ステップＳ１０５）を並行して行ってもよい。

つぎに、室内空調機１は、無線受信機４経由で無線センサ５からの無線情報を取得する（ステップＳ１０７）。室内空調機１は、取得した無線情報を解析し、取得した無線情報から固体識別信号２を読み出す（ステップＳ１０８）。

室内空調機１は、ステップＳ１０６で記憶した固体識別情報１とステップＳ１０８で取得した固体識別情報２との整合をとり、取得した無線情報が室内空調機１の空調制御対象エリア内に存在しているかどうかを確認する（ステップＳ１０９）。整合がとれない場合（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、室内空調機１は、取得した無線情報は空調制御に不要な情報となるため削除する（ステップＳ１１０）。そして、再度画像情報の取得を行う（ステップＳ１０１）。

整合がとれた場合（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、室内空調機１は、ステップＳ１０６で得られた固体識別情報１と位置情報との関係から、固体識別情報２の位置を特定する。室内空調機１は、固体識別情報２の位置を認識することで、無線センサ５における温湿度情報および無線センサ５を操作する利用者の利用者情報の発信位置を把握することができ、温湿度情報、利用者情報と無線センサ５の位置情報を関連付けることができる（ステップＳ１１１）。

室内空調機１は、ステップＳ１１１で取得した温湿度情報と利用者情報とに基づいて所定の箇所に空調制御することが可能となり、空調制御対象位置に対して適切な空調制御を行うことができる（ステップＳ１１２）。室内空調機１は、一定時間経過するまで待機し（ステップＳ１１３：Ｎｏ）、一定時間経過後（ステップＳ１１３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０１に戻って上記空調制御処理を繰り返し実行する。室内空調機１は、上記空調制御処理を一定時間間隔で行うことで、無線センサ５のＯＮ／ＯＦＦや場所の移動に伴い、再度制御を行うことが可能となる。

以上説明したように、本実施の形態では、室内空調機１が、撮像素子６を用いて取得した画像情報に基づく室内平面情報、撮像素子６で確認できた無線センサ５の点滅パターン、および無線受信機４経由で取得した無線センサ５からの無線情報に基づいて、無線センサ５の位置を特定し、無線情報に含まれる温湿度情報に基づいて制御対象の室内の空調制御を行うとともに、無線情報に含まれる利用者情報に基づいて、当該利用者情報の送信元の無線センサ５の位置に対して空調制御を行うこととした。これにより、無線センサ５では複雑な操作を行うことなく室内空調機１へ利用者の要望を送信でき、室内空調機１は、室内の温度を最適に保つとともに、各利用者の要望に応じた空調制御を行うことができることから、室内空調機１を、効率的に、利用者の主観的な環境を反映して稼動させることができ、快適な住環境を提供することが可能となる。

また、室内空調機１では、撮像素子６を用いて無線センサ５の監視を常時行うことにより、各無線センサ５が任意の場所に移動した場合でも、撮像素子６の撮像可能なエリアであれば、確実に追跡、管理でき、空等制御を行うことができる。

なお、室内の空調制御対象としてオフィスの場合を想定して説明したが、店舗などの不特定多数の人がいる空間を対象とすることも可能である。例えば、飲食店の各テーブルに無線センサ５を配置することにより、室内空調機１は、人の偏りによる温度ムラを把握することができ、効率的な空調制御を行うことが可能となる。

また、利用客がテーブル上の無線センサ５を操作することで、利用客が無線センサ５の位置情報や制御を行う室内空調機１の指定などの煩雑な操作をすることなく、好みの環境を要望することが可能となる。

以上のように、本発明にかかるネットワーク空調制御システムは、空調制御に有用であり、特に、多数の人がいる室内の空調制御に適している。

１室内空調機
２室外機
３有線リモコン
４無線受信機
５無線センサ
６撮像素子
５１電源スイッチ
５２発光素子
５３温湿度センサ用外気取り込み口
５４表示装置
５５利用者情報入力スイッチ

Claims

固体識別情報に基づいたパターンで点滅する発光素子と、自身の周囲の温湿度を観測する温湿度センサと、室内の空調状態に対する利用者からの利用者情報を受け付ける利用者情報入力スイッチと、を備え、自身の周囲の温湿度情報、前記利用者情報、および前記固体識別情報を無線情報として送信する無線センサと、
空調制御対象の室内の画像情報を取得、および前記発光素子による点滅パターンを認識する撮像素子を備え、前記画像情報、および、前記撮像素子から得られる前記点滅パターンに基づく前記固体識別情報および前記無線情報に含まれる前記固体識別情報の２つの固体識別情報を用いて、前記無線情報を送信した前記無線センサの位置を特定し、前記無線情報を送信した無線センサがあるエリアを対象に空調制御を行う室内空調機と、
を備え、
前記室内空調機は、前記利用者情報に基づいて、当該利用者情報を含む無線情報を送信した無線センサの位置を対象とした空調制御を行う、
ことを特徴とするネットワーク空調制御システム。
前記室内空調機は、前記撮像素子で撮像可能なエリアと空調制御で送風可能なエリアを同一エリアとする、
ことを特徴とする請求項１に記載のネットワーク空調制御システム。
前記室内空調機は、設定温度および風向設定を調整して空調制御を行う、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のネットワーク空調制御システム。
複数の室内空調機を備え、各室内空調機が位置を特定した無線センサのあるエリアを対象として、それぞれ独立して空調制御を行う、
ことを特徴とする請求項１、２または３に記載のネットワーク空調制御システム。