JP5854850B2 - Air conditioner and air conditioning control system - Google Patents

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Description

本発明は、室内に存在する人物の体感温度に応じて空調制御を行う空気調和機及び空調制御システムに関するものである。   The present invention relates to an air conditioner and an air conditioning control system that perform air conditioning control in accordance with the temperature sensed by a person in a room.

空気調和機に搭載された温度センサにより得られた室内温度と外部サーバ等から得られた気象情報とから今後数時間後の室内温度を予測し、その予測した室内温度と現在の空気調和機の運転状況とに基づいて空気調和機の運転制御を行う空調制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。このような空調制御システムにおいては、例えば今後1時間以内に室内温度が上昇すると予測した場合、事前に冷房を強めて室内温度を下げる制御を行い、室内を人物にとっての快適な温度に保つようにしていた。   The room temperature in the next few hours is predicted from the room temperature obtained by the temperature sensor installed in the air conditioner and the weather information obtained from an external server, etc., and the predicted room temperature and the current air conditioner An air conditioning control device that performs operation control of an air conditioner based on the operation status is known (see, for example, Patent Document 1). In such an air conditioning control system, for example, when it is predicted that the room temperature will rise within the next hour, the air conditioning control is performed in advance to control the room temperature to be lowered so as to keep the room at a comfortable temperature for a person. It was.

特開2002−238081号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-238081

しかしながら、人物が実際に体感する温度はその人物の着衣の熱抵抗等によって異なるため、空気調和機により制御された室内温度と人物の体感温度とが一致せず、室内温度が必ずしも人物にとっての快適温度とはならないという課題があった。   However, because the temperature that a person actually feels depends on the thermal resistance of the person's clothing, the room temperature controlled by the air conditioner does not match the person's sensed temperature, and the room temperature is not necessarily comfortable for the person. There was a problem that it was not temperature.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、人物が含まれる画像データと室内温度とから算出した人物の体感温度に基づいて温度制御を行うことのできる空気調和機及び空調制御システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and is an air conditioner capable of performing temperature control based on a human sensed temperature calculated from image data including a person and a room temperature. It aims at providing a machine and an air-conditioning control system.

本発明に係る空気調和機は、室内を撮影して得られた画像データと前記室内温度とから前記画像データに含まれる人物の体感温度を算出する体感温度算出手段と、前記体感温度算出手段により算出された前記人物の体感温度を、予め設定された前記人物の嗜好温度に近づけるよう空調制御する空調制御手段とを備えることを特徴とする。   An air conditioner according to the present invention includes a sensory temperature calculating unit that calculates a human sensory temperature included in the image data from image data obtained by photographing a room and the indoor temperature, and the sensory temperature calculating unit. It is characterized by comprising air conditioning control means for performing air conditioning control so that the calculated temperature of the person's sensation is brought close to the preset preference temperature of the person.

本発明に係る空調制御システムは、複数の空気調和機と、前記複数の空気調和機とネットワークを介して接続された管理サーバとを備える空調制御システムであって、前記空気調和機は、室内を撮影して得られた画像データと前記室内温度とから前記画像データに含まれる人物の体感温度を算出する体感温度算出手段と、前記個人ID入力手段に入力された前記個人IDを前記管理サーバに送信する第1の通信処理手段と、を備え、前記管理サーバは、複数の個人IDと人物の嗜好温度とを対応づけて記憶する嗜好温度記憶手段と、前記第1の通信処理手段から前記個人IDを受信し、前記受信した個人IDに対応する前記嗜好温度を前記第1の通信処理手段に送信する第2の通信処理手段と、を備え、前記空気調和機は、前記体感温度算出手段により算出された前記人物の体感温度を、前記第2の通信処理手段から送信された前記嗜好温度に近づけるよう空調制御することを特徴とする。   An air-conditioning control system according to the present invention is an air-conditioning control system including a plurality of air conditioners and a management server connected to the plurality of air conditioners via a network. The sensory temperature calculating means for calculating the sensory temperature of the person included in the image data from the image data obtained by photographing and the room temperature, and the personal ID input to the personal ID input means to the management server First communication processing means for transmitting, and the management server stores preference temperature storage means for associating and storing a plurality of individual IDs and person's preference temperature, and the first communication processing means to the individual And second communication processing means for receiving the ID and transmitting the preference temperature corresponding to the received personal ID to the first communication processing means, wherein the air conditioner calculates the sensory temperature The sensible temperature of the person which is calculated by the step, characterized in that the air-conditioning control as close to the transmitted the preference temperature from the second communication processing unit.

本発明の空気調和機及び空調制御システムにおいては、画像データと室内温度とから算出した人物の体感温度に基づいて温度制御を行うので、室内を、人物にとっての快適な温度とすることができるという効果を奏する。   In the air conditioner and the air conditioning control system of the present invention, the temperature control is performed based on the sensed temperature of the person calculated from the image data and the room temperature, so that the room can be set to a comfortable temperature for the person. There is an effect.

実施の形態1に係る空気調和機の構成図。1 is a configuration diagram of an air conditioner according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る体感温度算出手段の詳細構成図。FIG. 3 is a detailed configuration diagram of a sensible temperature calculation unit according to the first embodiment. 実施の形態1に係る着衣熱抵抗記憶テーブル。4 is a clothing thermal resistance storage table according to the first embodiment. 実施の形態1に係る活動量記憶テーブル。The active mass storage table which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る定常計算用熱回路網モデル。2 is a steady-state calculation thermal network model according to the first embodiment. 実施の形態1の動作を説明するフローチャート。3 is a flowchart for explaining the operation of the first embodiment. 実施の形態1の空調制御システムの構成図。The block diagram of the air-conditioning control system of Embodiment 1. FIG. 実施の形態2の空調制御システムの構成図。The block diagram of the air-conditioning control system of Embodiment 2. FIG. 実施の形態2の動作を説明するフローチャート。9 is a flowchart for explaining the operation of the second embodiment. 実施の形態2に係る体感温度算出手段の詳細構成図。The detailed block diagram of the body temperature calculation means which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態3に係る非定常計算用熱回路網モデル。FIG. 10 is a thermal network model for unsteady calculation according to Embodiment 3. FIG. 実施の形態3に係る人物の体感温度の時間変化を表すグラフ。FIG. 10 is a graph showing a change over time in the temperature of a person's body temperature according to Embodiment 3. FIG. 実施の形態4に係る電車車両内における空気調和機及び空調制御システムの構成図。The block diagram of the air conditioner and the air-conditioning control system in the train vehicle which concerns on Embodiment 4. FIG.

実施の形態1.
以下図面を用いて本発明の実施の形態1を説明する。図1は実施の形態1に係る空気調和機の構成図である。図2は実施の形態1に係る体感温度算出手段の詳細構成図である。図3は実施の形態1に係る着衣熱抵抗記憶テーブルである。図4は実施の形態1に係る活動量記憶テーブルである。図5は実施の形態1に係る定常計算用熱回路網モデルである。図6は実施の形態1の動作を説明するフローチャートである。図7は実施の形態1の空調制御システムの構成図である。
Embodiment 1 FIG.
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a configuration diagram of an air conditioner according to Embodiment 1. FIG. FIG. 2 is a detailed configuration diagram of the sensible temperature calculation means according to the first embodiment. FIG. 3 is a clothing thermal resistance storage table according to the first embodiment. FIG. 4 is an activity amount storage table according to the first embodiment. FIG. 5 shows a thermal circuit model for steady calculation according to the first embodiment. FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the first embodiment. FIG. 7 is a configuration diagram of the air conditioning control system according to the first embodiment.

図1に示すように、空気調和機100は、画像センサ(撮影手段)1と、温度センサ(温度検出手段)2と、個人ID入力手段3と、温度入力手段4と、画像入力手段5と、体感温度算出手段6と、嗜好温度記憶手段7と、制御信号生成手段8と、運転制御手段9とを備える。制御信号生成手段8と運転制御手段9は運転制御手段を構成する。   As shown in FIG. 1, an air conditioner 100 includes an image sensor (imaging unit) 1, a temperature sensor (temperature detection unit) 2, a personal ID input unit 3, a temperature input unit 4, and an image input unit 5. The sensory temperature calculation means 6, the preference temperature storage means 7, the control signal generation means 8, and the operation control means 9 are provided. The control signal generation means 8 and the operation control means 9 constitute an operation control means.

画像センサ1は、空気調和機100が設置された室内を撮影するCCD(Charge Coupled Device Image Sensor)またはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor)により実現され、所定時間ごとに室内を撮影し、画像データを画像入力手段5に入力する。撮影する範囲は、少なくとも室内に人物が入った場合にその人物を撮影できるよう、広範囲に設定されることが好ましい。なお、画像センサ1は、空気調和機100の内部に設けられても、外部に設けられてもよい。   The image sensor 1 is realized by a CCD (Charge Coupled Device Image Sensor) or CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor) that captures the room in which the air conditioner 100 is installed. Is input to the image input means 5. The shooting range is preferably set in a wide range so that the person can be photographed at least when the person enters the room. Note that the image sensor 1 may be provided inside or outside the air conditioner 100.

温度センサ2は、室内の代表的なポイントの温度を測定できるセンサであって、所定時間ごとに室内温度を測定する。温度センサ2は、測定した室内温度を温度入力手段4に入力する。なお、温度センサ2は、空気調和機100の内部に設けられても、外部に設けられてもよい。   The temperature sensor 2 is a sensor that can measure the temperature of a representative point in the room, and measures the room temperature every predetermined time. The temperature sensor 2 inputs the measured room temperature to the temperature input means 4. The temperature sensor 2 may be provided inside the air conditioner 100 or outside.

個人ID入力手段3は、ユーザである人物を認識する個人IDが入力される。個人ID入力手段3は、個人IDが入力されると、画像センサ1と温度センサ2とを起動し、制御信号生成手段8に個人IDを出力する。個人ID入力手段3は、例えばカードリーダにより実現される。   The personal ID input means 3 receives a personal ID for recognizing a person who is a user. When the personal ID is input, the personal ID input unit 3 activates the image sensor 1 and the temperature sensor 2 and outputs the personal ID to the control signal generation unit 8. The personal ID input means 3 is realized by a card reader, for example.

個人IDの入力方法については、例えば人物がIDカードを空気調和機100に設けられたカードリーダにかざして入力するようにしてもよいし、人物が所有する携帯端末等と空気調和機100とをローカルネットワークで接続し、このローカルネットワークを介して個人IDを入力してもよい。このとき携帯端末には、ローカルネットワーク内で固有のローカルIPアドレスが割り当てられる。ローカルネットワークは、例えばWi-Fi(wireless fidelity)などの無線LAN(Local Area Network)が該当する。   As for the personal ID input method, for example, a person may input an ID card over a card reader provided in the air conditioner 100, or a portable terminal or the like owned by the person and the air conditioner 100 may be connected. You may connect with a local network and input personal ID through this local network. At this time, the mobile terminal is assigned a unique local IP address within the local network. The local network corresponds to a wireless local area network (LAN) such as Wi-Fi (wireless fidelity).

温度入力手段4は、温度センサ2から室内温度が入力され、体感温度算出手段6に室内温度を出力する。   The temperature input means 4 receives the room temperature from the temperature sensor 2 and outputs the room temperature to the sensation temperature calculation means 6.

画像入力手段5は、画像センサ1から画像データが入力され、体感温度算出手段6に画像データを出力する。   The image input means 5 receives the image data from the image sensor 1 and outputs the image data to the sensory temperature calculation means 6.

体感温度算出手段6は、画像センサ1から入力された画像データを解析した結果と温度センサ2から入力された室内温度とから、画像データに含まれる人物の体感温度を算出する。この体感温度の算出方法についての詳細な説明については後述する。   The sensory temperature calculation means 6 calculates the sensory temperature of a person included in the image data from the result of analyzing the image data input from the image sensor 1 and the room temperature input from the temperature sensor 2. A detailed description of the method for calculating the sensory temperature will be described later.

嗜好温度記憶手段7は、人物の個人IDと、その人物の嗜好情報とが対応づけて記憶される。嗜好温度は、人物が予め設定することが可能な温度であり、必ずしも1つでなくてもよい。例えば、日付や時間帯によって、嗜好温度を変更することもできる。   The preference temperature storage means 7 stores a person's personal ID and the person's preference information in association with each other. The preference temperature is a temperature that a person can set in advance, and does not necessarily have to be one. For example, the preference temperature can be changed according to the date and time zone.

制御信号生成手段8は、体感温度算出手段6により算出された体感温度を、予め設定された人物の嗜好温度に近づけるよう空調制御するための制御信号を生成し、運転制御手段9に出力する。より具体的には、制御信号生成手段8は、個人ID入力手段3から個人IDが入力されると、入力された個人IDに対応する人物の嗜好温度を嗜好温度記憶手段7から取得する。また、制御信号生成手段8は、体感温度算出手段6から体感温度が入力されると、入力された体感温度と嗜好温度との差を算出する。そして、制御信号生成手段8は、その温度差がなくなるよう空調制御を行うための制御信号を生成し、運転制御手段9に出力する。どのように空調制御をするかについての詳細は後述する。   The control signal generation unit 8 generates a control signal for performing air-conditioning control so that the body temperature calculated by the body temperature calculation unit 6 approaches the preset preference temperature of the person, and outputs the control signal to the operation control unit 9. More specifically, when the personal ID is input from the personal ID input unit 3, the control signal generation unit 8 acquires the preference temperature of the person corresponding to the input personal ID from the preference temperature storage unit 7. Further, when the sensible temperature is input from the sensible temperature calculating unit 6, the control signal generating unit 8 calculates the difference between the input sensible temperature and the preference temperature. Then, the control signal generation unit 8 generates a control signal for performing air conditioning control so that the temperature difference is eliminated, and outputs the control signal to the operation control unit 9. Details of how to control air conditioning will be described later.

運転制御手段9は、制御信号生成手段8からの制御信号が入力されると、体感温度算出手段6により算出された体感温度を、予め設定された人物の嗜好温度に近づけるよう空調制御を行う。   When the control signal from the control signal generating unit 8 is input, the operation control unit 9 performs air conditioning control so that the sensible temperature calculated by the sensible temperature calculating unit 6 approaches the preset preference temperature of the person.

ここで、体感温度の算出方法についての詳細について図2を用いて説明する。図2に示すように、体感温度算出手段6は、内部に着衣熱抵抗算出部61と、活動量算出部62と、処理演算部63とを備える。   Here, the detail about the calculation method of body temperature is demonstrated using FIG. As shown in FIG. 2, the sensible temperature calculation means 6 includes a clothing thermal resistance calculation unit 61, an activity amount calculation unit 62, and a processing calculation unit 63 inside.

着衣熱抵抗算出部61は、入力された画像データに含まれる人物の着衣についての温度の伝えにくさを表す値である着衣熱抵抗を算出する。まず、着衣熱抵抗算出部61は、入力された画像データから、室内に存在する人物を検出し、人物に該当する箇所の画像データを取り出す。この人物の検出は、例えば顔認識処理やエッジ検出処理を用いることにより実現可能である。   The clothing thermal resistance calculation unit 61 calculates the clothing thermal resistance, which is a value representing the difficulty in transmitting the temperature of the person's clothing included in the input image data. First, the clothing thermal resistance calculation unit 61 detects a person existing in the room from the input image data, and extracts image data of a portion corresponding to the person. This person detection can be realized by using, for example, face recognition processing or edge detection processing.

次に、着衣熱抵抗算出部61は、人物の画像データから、人物の表面面積に対する着衣面積比(人物の体表面積/着衣面積)を求める。この着衣面積比は、多数の人物の着衣姿画像とその着衣面積のデータベースを学習させたニューラルネットワークまたはサポートベクターマシン等の教師つき機械学習による画像認識アルゴリズムを用いることにより求めることができる。   Next, the clothing thermal resistance calculation unit 61 obtains a clothing area ratio (a person's body surface area / clothing area) to the person's surface area from the image data of the person. This clothing area ratio can be obtained by using an image recognition algorithm based on supervised machine learning such as a neural network or a support vector machine that learns a clothing appearance image of a large number of persons and a database of the clothing area.

次に、着衣熱抵抗算出部61は、内部に有する着衣熱抵抗記憶部から、求めた着衣面積比に対応する着衣熱抵抗を取得し、処理演算部63に出力する。この着衣熱抵抗記憶部には、図3に示すように、着衣面積比に対応する着衣姿と着衣熱抵抗とが予め記憶される。例えば、着衣面積比が0.50と求められた場合、着衣熱抵抗算出部61は、室内に存在する人物は半ズボンのみであると判断し、その人物の着衣熱抵抗0.16[K/W]を取得する。なお、図3においては説明のため単に3つのパターン(「半ズボンのみ」、「半ズボンとTシャツ」、「冬ズボンと冬上着」)のみについて記載したが、これに限るものではない。また、着衣熱抵抗記憶部は外部に設けられたメモリであってもよい。   Next, the clothing thermal resistance calculation unit 61 acquires the clothing thermal resistance corresponding to the obtained clothing area ratio from the clothing thermal resistance storage unit included therein, and outputs the clothing thermal resistance to the processing calculation unit 63. As shown in FIG. 3, the clothing thermal resistance storage unit stores in advance a clothing appearance and clothing thermal resistance corresponding to the clothing area ratio. For example, when the clothing area ratio is determined to be 0.50, the clothing thermal resistance calculation unit 61 determines that the person existing in the room is only shorts, and the clothing thermal resistance of the person is 0.16 [K / W]. In FIG. 3, only three patterns (“shorts only”, “shorts and T-shirts”, “winter trousers and winter jackets”) are described for the sake of explanation, but this is not restrictive. The clothing thermal resistance storage unit may be a memory provided outside.

図2に戻って、活動量算出部62は、入力された画像データに含まれる人物の消費熱量等である活動量を算出する。まず、活動量算出部62は、画像データに含まれる少なくとも2枚以上の画像を用いて人物の移動速度に対応する動作量[m/s]を求める。この動作量については、経時的に取得される画像データの差分(フレーム間差分)を利用することにより求めることができる。例えば、室内における人物の位置情報と、位置情報の時間間差分情報から計算できる頭部の速度情報を算出し、人物の移動速度を動作量とすることができる。   Returning to FIG. 2, the activity amount calculation unit 62 calculates an activity amount, such as a heat consumption amount of a person included in the input image data. First, the activity amount calculation unit 62 obtains an operation amount [m / s] corresponding to the moving speed of the person using at least two or more images included in the image data. This amount of motion can be obtained by using a difference (interframe difference) between image data acquired over time. For example, head position information that can be calculated from the position information of the person in the room and the time difference information of the position information can be calculated, and the movement speed of the person can be used as the movement amount.

次に、活動量算出部62は、内部に有する活動量記憶部から、求めた動作量に対応する活動量を取得し、処理演算部63に出力する。この活動量記憶部には、求められた動作量に対応する人物の予想運動とその活動量とが予め記憶される。例えば、求められた動作量が1[m/s]であれば、人物は料理を行っていると判断し、対応する活動量130[W]を処理演算部63に出力する。なお、図4においても運動の種類を単に4パターン(「安静時」、「料理」、「掃除」、「激しい運動」)としたが、これに限るものではない。また、活動量記憶部は外部に設けられたメモリであってもよい。   Next, the activity amount calculation unit 62 acquires an activity amount corresponding to the obtained operation amount from the activity amount storage unit included therein, and outputs the activity amount to the processing calculation unit 63. The activity amount storage unit stores in advance the predicted motion of the person corresponding to the determined motion amount and the amount of activity. For example, if the obtained motion amount is 1 [m / s], it is determined that the person is cooking, and the corresponding activity amount 130 [W] is output to the processing calculation unit 63. In FIG. 4, the types of exercise are simply four patterns (“resting”, “cooking”, “cleaning”, “violent exercise”), but this is not a limitation. The activity amount storage unit may be a memory provided outside.

処理演算部63は、着衣熱抵抗算出部61から入力された着衣熱抵抗と、活動量算出部62から入力された活動量とに基づいて、温度入力部4から入力された室内温度に対して処理演算を施し、画像データに含まれる人物の体感温度を算出する。   The processing calculation unit 63 performs the operation on the room temperature input from the temperature input unit 4 based on the clothing heat resistance input from the clothing heat resistance calculation unit 61 and the activity amount input from the activity amount calculation unit 62. A processing operation is performed to calculate the sensible temperature of the person included in the image data.

処理演算部63は、例えば図5に示す定常計算用熱回路網モデルに従って処理演算を行い、体感温度を算出する。図5に示す定常計算用熱回路網モデルは、人物の体感温度T_user[℃]を表すノード50と、室内温度T_room[℃]を表すノード52と、人物の着衣熱抵抗R_user[℃/W]を表すノード間の熱抵抗51とから構成される。ノード50に人物の活動量Q_user[W]を入力することで、人物の体感温度T_userを一意に計算できる。   For example, the processing calculation unit 63 performs a processing calculation according to a steady-state calculation thermal circuit network model shown in FIG. The steady-state calculation thermal network model shown in FIG. 5 includes a node 50 representing a person's perceived temperature T_user [° C.], a node 52 representing a room temperature T_room [° C.], and a person's clothing thermal resistance R_user [° C./W]. It is comprised from the thermal resistance 51 between the nodes showing. By inputting the person's activity amount Q_user [W] to the node 50, the person's sensible temperature T_user can be uniquely calculated.

より具体的には、下式(1)で表す方程式を解くことにより人物の体感温度T_userを計算することができる。   More specifically, the human body temperature T_user can be calculated by solving the equation expressed by the following equation (1).

Figure 0005854850
Figure 0005854850

室内に存在する人物Aの着衣が半ズボンとTシャツで、安静状態にある場合を例として、体感温度の算出の流れについて説明する。なお、室内温度T_roomは10℃とする。   The flow of calculation of the sensible temperature will be described by taking as an example a case where the clothes of the person A existing in the room are shorts and a T-shirt and are in a resting state. The room temperature T_room is 10 ° C.

着衣熱抵抗算出部61では、着衣面積比は0.65と求められるので、着衣熱抵抗であるR_userの値0.21が処理演算部63に出力される。   Since the clothing thermal resistance calculation unit 61 obtains the clothing area ratio as 0.65, the value 0.21 of R_user, which is the clothing thermal resistance, is output to the processing calculation unit 63.

活動量算出部62では、動作量0と求められるので、活動量であるQ_userの値100が処理演算部63に出力される。   Since the activity amount calculation unit 62 calculates the motion amount to be 0, the Q_user value 100 that is the activity amount is output to the processing calculation unit 63.

処理演算部63は、式(1)にT_room=10、R_user=0.65、Q_user=100をそれぞれ代入し、体感温度T_user=31[℃]を算出し、この値を制御信号生成手段8に出力する。   The processing calculation unit 63 assigns T_room = 10, R_user = 0.65, and Q_user = 100 to the equation (1), calculates the sensible temperature T_user = 31 [° C.], and supplies this value to the control signal generation means 8. Output.

制御信号生成手段8では、上記したように、人物Aの嗜好温度を嗜好温度記憶手段7から読み取る。制御信号生成手段8は、人物Aの嗜好温度が36℃であった場合、処理演算部63から入力された体感温度31℃を嗜好温度36℃に近づけるよう空調制御するための制御信号を生成する。つまり、制御信号生成手段8は、体感温度が31℃から36℃に上がるよう、室内温度を10℃から15℃まで+5℃上げるような空調制御をするための制御信号を生成する。   The control signal generation unit 8 reads the preference temperature of the person A from the preference temperature storage unit 7 as described above. When the preference temperature of the person A is 36 ° C., the control signal generation unit 8 generates a control signal for air-conditioning control so that the sensory temperature 31 ° C. input from the processing calculation unit 63 approaches the preference temperature of 36 ° C. . That is, the control signal generation means 8 generates a control signal for air conditioning control to increase the indoor temperature from 10 ° C. to 15 ° C. by + 5 ° C. so that the sensible temperature increases from 31 ° C. to 36 ° C.

次に、図6を用いて本発明の実施の形態1の動作について説明する。   Next, the operation of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

空気調和機100は既にリモコンによる電源が入っている。人物が室内に入り、個人IDを個人ID入力手段3に入力すると(ステップS1)、個人ID入力手段3は、個人IDを制御信号生成手段8に出力し、画像センサ1及び温度センサ2を起動する。   The air conditioner 100 is already powered by the remote control. When a person enters the room and inputs a personal ID to the personal ID input means 3 (step S1), the personal ID input means 3 outputs the personal ID to the control signal generation means 8 and activates the image sensor 1 and the temperature sensor 2. To do.

起動された画像センサ1は、室内を撮影して得た画像データを所定時間間隔で出力する(ステップS2)。また、起動された温度センサ2は、室内の温度を測定して得た室内温度を所定時間間隔で出力する(ステップS3)。   The activated image sensor 1 outputs image data obtained by photographing the room at predetermined time intervals (step S2). The activated temperature sensor 2 outputs the room temperature obtained by measuring the room temperature at predetermined time intervals (step S3).

体感温度算出手段6内の着衣熱抵抗算出部61は、出力された画像データから着衣面積比を求め、求めた着衣面積比に対応する着衣熱抵抗を算出し、処理演算部63に出力する(ステップS4)。また、体感温度算出手段6内の活動量算出部62は、出力された画像データから動作量を求め、求めた動作量に対応する活動量を算出し、処理演算部63に出力する(ステップS5)。   The clothing thermal resistance calculation unit 61 in the sensory temperature calculation means 6 calculates the clothing area ratio from the output image data, calculates the clothing thermal resistance corresponding to the calculated clothing area ratio, and outputs the clothing thermal resistance to the processing calculation unit 63 ( Step S4). In addition, the activity amount calculation unit 62 in the sensory temperature calculation means 6 obtains an operation amount from the output image data, calculates an activity amount corresponding to the obtained operation amount, and outputs it to the processing operation unit 63 (step S5). ).

体感温度算出手段6内の処理演算部63は、着衣熱抵抗算出部61からの着衣熱抵抗と、活動量算出部62からの活動量とに基づき、体感温度を算出して制御信号生成手段8に出力する(ステップS6)。   The processing calculation unit 63 in the sensory temperature calculation unit 6 calculates the sensory temperature based on the clothing thermal resistance from the clothing thermal resistance calculation unit 61 and the activity amount from the activity amount calculation unit 62, and generates the control signal generation unit 8. (Step S6).

ここで、処理演算部63は、体感温度を算出するにあたって、図5に示す定常計算用熱回路網モデルに従って、着衣熱抵抗と活動量との両方を必ず用いなければならないというわけではない。例えば着衣熱抵抗のみを補正係数として室内温度に演算して体感温度を算出してもよいし、活動量のみを補正係数として室内温度に演算して体感温度を算出してもよい。   Here, the processing calculation unit 63 does not necessarily use both the clothing thermal resistance and the amount of activity in accordance with the steady-state calculation thermal circuit network model shown in FIG. For example, the sensible temperature may be calculated by calculating the room temperature using only the clothing thermal resistance as a correction coefficient, or may be calculated by calculating the sensible temperature using only the amount of activity as the correction coefficient.

制御信号生成手段8は、処理演算部63からの体感温度が、個人ID入力手段3から入力された個人IDに対応した嗜好温度に近づくように空調制御するための制御信号を生成し、運転制御手段9に出力する(ステップS7)。   The control signal generation unit 8 generates a control signal for air-conditioning control so that the sensible temperature from the processing calculation unit 63 approaches the preference temperature corresponding to the personal ID input from the personal ID input unit 3, and the operation control It outputs to the means 9 (step S7).

運転制御手段9は、制御信号が入力されると、その指示内容に応じた空調制御を行う。すなわち、体感温度が嗜好温度に近づくように、室内温度の調整を行う(ステップS8)。   When the control signal is input, the operation control means 9 performs air conditioning control according to the instruction content. That is, the room temperature is adjusted so that the sensible temperature approaches the preference temperature (step S8).

空調制御の結果、体感温度が嗜好温度に等しい場合は(ステップS9−Yes)、体感温度を嗜好温度に近づけるための空調制御は終了する。このとき、画像センサ1、温度センサ2を停止制御してもよい。体感温度が嗜好温度に等しくない場合は(ステップS9−No)、再度ステップS4からS8までの処理を繰り返し、体感温度が嗜好温度に近づくよう空調制御を行う。なお、体感温度が嗜好温度に等しいか否かについては、制御信号生成手段8が制御信号を生成する過程で確かめることが可能である。   As a result of the air conditioning control, when the sensible temperature is equal to the preference temperature (step S9—Yes), the air conditioning control for bringing the sensible temperature closer to the preference temperature is ended. At this time, the image sensor 1 and the temperature sensor 2 may be controlled to stop. When the sensation temperature is not equal to the preference temperature (step S9-No), the processes from step S4 to S8 are repeated again, and air conditioning control is performed so that the sensation temperature approaches the preference temperature. Note that whether or not the sensible temperature is equal to the preference temperature can be confirmed in the process in which the control signal generating means 8 generates the control signal.

以上のように、本発明の実施の形態1によれば、画像センサにより得られた画像データに含まれる人物の体感温度を算出し、算出した体感温度が人物の嗜好温度に近づくように室内温度を制御するので、室内を人物にとっての快適な温度とすることが可能となる。   As described above, according to the first embodiment of the present invention, the temperature of a person included in the image data obtained by the image sensor is calculated, and the room temperature is set so that the calculated temperature of the person approaches the preference temperature of the person. Therefore, it is possible to set the room to a comfortable temperature for a person.

また、体感温度算出手段6は、画像データを解析して得られた人物の着衣熱抵抗と活動量とに基づいて体感温度を算出するので、精度高い体感温度を算出することができる。   In addition, the sensory temperature calculation means 6 calculates the sensory temperature based on the person's clothing thermal resistance and the amount of activity obtained by analyzing the image data, so that the sensory temperature can be calculated with high accuracy.

なお、これまで体感温度の算出は空気調和機100内で行うこととしていたが、図7に示すように、空気調和機100と有線又は無線で接続された処理装置200によって体感温度算出処理、制御信号の生成処理を行ってもよい。空気調和機100と処理装置200とは空調制御システムを構成する。なお、図7に示す各構成は、図1に示す各構成に相当するので、図1と同一の符号を付してその説明を省略する。   Until now, the calculation of the sensible temperature has been performed in the air conditioner 100. However, as shown in FIG. 7, the sensible temperature calculation process and control are performed by the processing device 200 wired or wirelessly connected to the air conditioner 100. A signal generation process may be performed. The air conditioner 100 and the processing apparatus 200 constitute an air conditioning control system. 7 corresponds to the components shown in FIG. 1, and therefore, the same reference numerals as those in FIG.

実施の形態2.
以下図面を用いて本発明の実施の形態2について説明する。図8は実施の形態2の空調制御システムの構成図である。図9は実施の形態2の動作を説明するフローチャートである。図10は実施の形態2に係る体感温度算出手段の詳細構成図である。
Embodiment 2. FIG.
The second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 8 is a configuration diagram of the air conditioning control system according to the second embodiment. FIG. 9 is a flowchart for explaining the operation of the second embodiment. FIG. 10 is a detailed configuration diagram of the sensible temperature calculation means according to the second embodiment.

実施の形態2の空調制御システムは、図8に示すように、複数の空気調和機100A〜100Nと、管理サーバ300とがインターネットを介してネットワーク接続された構成となっている。なお、実施の形態1の空調制御システムの構成に相当する部分には図7と同一符号を付してその説明を省略する。   As shown in FIG. 8, the air conditioning control system of the second embodiment has a configuration in which a plurality of air conditioners 100A to 100N and a management server 300 are network-connected via the Internet. In addition, the same code | symbol as FIG. 7 is attached | subjected to the part corresponded to the structure of the air-conditioning control system of Embodiment 1, and the description is abbreviate | omitted.

空気調和機100A〜100Nは、実施の形態1と比べて、新たに第1の通信処理手段10を備える。以下では、空気調和機100Aが備える構成について説明を行うが、他の空気調和機についても同様である。また、複数の空気調和機100A〜100Nはそれぞれ同一の構成を備えるものとして説明を行うが、例えば複数のうち一部が異なる構成であってもよい。また、複数の空気調和機100A〜100Nは、それぞれが異なる家庭に設置されていてもよいし、数台が家庭A、その他が異なる家庭に設置されるものであってもよく、それぞれがネットワークにより管理サーバ300と接続されていればよい。   The air conditioners 100A to 100N newly include the first communication processing unit 10 as compared with the first embodiment. Below, although the structure with which 100 A of air conditioners are provided is demonstrated, it is the same also about another air conditioner. Moreover, although several air conditioner 100A-100N demonstrates as what has the same structure, respectively, for example, the structure from which some are different may be sufficient. Moreover, each of the plurality of air conditioners 100A to 100N may be installed in different homes, several may be installed in the home A, and others may be installed in different homes. What is necessary is just to be connected with the management server 300. FIG.

管理サーバ300は、第2の通信処理手段11と、嗜好温度取得手段12と、嗜好温度記憶手段7とを備える。管理サーバ300は、複数の空気調和機100A〜100Nとそれぞれ通信処理を行うPC等の端末であり、例えば空気調和機100を販売する会社内に設置されていたり、もしくは空気調和機の運用会社内に設置されていればよい。   The management server 300 includes second communication processing means 11, preference temperature acquisition means 12, and preference temperature storage means 7. The management server 300 is a terminal such as a PC that performs communication processing with each of the plurality of air conditioners 100A to 100N. For example, the management server 300 is installed in a company that sells the air conditioner 100, or is in the operating company of the air conditioner As long as it is installed.

ここで、管理サーバ300の嗜好温度記憶手段7には、複数の人物についての個人IDが記憶されている。例えば、空気調和機100A〜100Nの各所有者である人物A〜人物Nについての個人IDが記憶されている。そのため、人物Aの室内に設置される空気調和機100Aに対して人物Bが自身の個人IDを入力すると、人物Bは、人物Aの室内にいる場合においても室内を自身に快適な温度とすることが可能となる。   Here, the preference temperature storage means 7 of the management server 300 stores personal IDs for a plurality of persons. For example, personal IDs about the persons A to N who are the owners of the air conditioners 100A to 100N are stored. Therefore, when the person B inputs his / her personal ID to the air conditioner 100A installed in the room of the person A, the person B brings the room to a comfortable temperature even when the person B is in the room of the person A. It becomes possible.

空気調和機100A内の第1の通信処理手段10は、ネットワークを介して管理サーバ300内の第2の通信処理手段11とデータ等の通信を行う。例えば、個人ID入力手段3に入力された個人IDを管理サーバ300に送信する。   The first communication processing means 10 in the air conditioner 100A communicates data and the like with the second communication processing means 11 in the management server 300 via the network. For example, the personal ID input to the personal ID input means 3 is transmitted to the management server 300.

管理サーバ300内の第2の通信処理手段11は、各空気調和機100の第1の通信処理手段11とデータ等の通信を行う。例えば、第1の通信処理手段10から送信されてきた個人IDを受信し、嗜好温度取得手段12に出力する。また、嗜好温度取得手段12が取得した嗜好温度を第1の通信手段10に送信する。   The second communication processing unit 11 in the management server 300 communicates data and the like with the first communication processing unit 11 of each air conditioner 100. For example, the personal ID transmitted from the first communication processing unit 10 is received and output to the preference temperature acquisition unit 12. Also, the preference temperature acquired by the preference temperature acquisition unit 12 is transmitted to the first communication unit 10.

嗜好温度取得手段12は、第2の通信処理手段11から個人IDが入力されると、その個人IDに対応した嗜好温度を、嗜好温度記憶手段7から取得する。嗜好温度取得手段12は、取得した嗜好温度を第2の通信処理手段11に出力する。   When a personal ID is input from the second communication processing unit 11, the preference temperature acquisition unit 12 acquires a preference temperature corresponding to the personal ID from the preference temperature storage unit 7. The preference temperature acquisition unit 12 outputs the acquired preference temperature to the second communication processing unit 11.

次に、図9を用いて本発明の実施の形態2の動作について説明する。なお、実施の形態1の動作に相当する部分には図6と同一符号を付し説明を省略する。また、図9におけるS2−AからS6−Aはそれぞれ図6におけるS2からS6に相当するので説明を省略する。   Next, the operation of the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that portions corresponding to the operations of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in FIG. Also, S2-A to S6-A in FIG. 9 correspond to S2 to S6 in FIG.

人物により個人IDが個人ID入力手段3に入力されると(ステップS1)、個人ID入力手段3は個人IDを第1の通信処理手段10に出力する。第1の通信処理手段10は、個人IDが入力されると、個人IDをネットワークを介して管理サーバ300の第2の通信処理手段11に送信する(ステップS2−B)。   When a personal ID is input to the personal ID input unit 3 by a person (step S1), the personal ID input unit 3 outputs the personal ID to the first communication processing unit 10. When the personal ID is input, the first communication processing unit 10 transmits the personal ID to the second communication processing unit 11 of the management server 300 via the network (step S2-B).

第2の通信処理手段11は、個人IDを受信すると、嗜好温度取得手段12に個人IDを出力する。嗜好温度取得手段12は、受け取った個人IDに対応する嗜好温度を嗜好温度記憶手段7から取得する(ステップS3−B)。   When the second communication processing unit 11 receives the personal ID, the second communication processing unit 11 outputs the personal ID to the preference temperature acquisition unit 12. The preference temperature acquisition unit 12 acquires the preference temperature corresponding to the received personal ID from the preference temperature storage unit 7 (step S3-B).

嗜好取得手段12は、取得した嗜好温度を第2の通信処理手段11に出力し、第2の通信処理手段11は嗜好温度をネットワークを介して空気調和機100の第1の通信処理手段10に送信する(ステップS4−B)。そして、制御信号生成手段8は、管理サーバ300から送信された嗜好温度と、空気調和機100内の体感温度算出手段6で算出された体感温度とから制御信号を生成する。   The preference acquisition unit 12 outputs the acquired preference temperature to the second communication processing unit 11, and the second communication processing unit 11 sends the preference temperature to the first communication processing unit 10 of the air conditioner 100 via the network. Transmit (step S4-B). The control signal generation unit 8 generates a control signal from the preference temperature transmitted from the management server 300 and the body temperature calculated by the body temperature calculation unit 6 in the air conditioner 100.

なお、ステップS2−AからステップS6−Aまでの処理と、ステップS2−BからステップS4−Bまでの処理は、同時に行われてもよいし、いずれかの処理を先に行ってもよい。   Note that the processing from step S2-A to step S6-A and the processing from step S2-B to step S4-B may be performed simultaneously, or any one of the processing may be performed first.

以上のように、本発明の実施の形態2によれば、複数の空気調和機と管理サーバとがネットワークを介して接続されているとともに、複数の人物の嗜好温度を管理サーバで一括管理しているので、通常とは異なる環境下においても人物は自らに適した温度を保つよう制御することができる。   As described above, according to the second embodiment of the present invention, a plurality of air conditioners and a management server are connected via a network, and a plurality of person's preference temperatures are collectively managed by the management server. Therefore, the person can control to maintain a temperature suitable for himself / herself even in an environment different from normal.

すなわち、人物が管理サーバに個人IDと嗜好温度を登録していれば、当該管理サーバにネットワーク接続された空気調和機が設置された室内であれば、自らに適した温度とすることができる。   In other words, if a person registers a personal ID and a preference temperature in the management server, the temperature can be set to be suitable for the room as long as the room has an air conditioner connected to the management server over a network.

なお、これまで空気調和機100内で体感温度の算出処理を行うこととしていたが、管理サーバ300内において体感温度の算出処理を行うこととしてもよい。   In addition, although the calculation process of the sensible temperature was performed in the air conditioner 100 so far, the calculation process of the sensible temperature may be performed in the management server 300.

実施の形態3.
以下図面を用いて本発明の実施の形態2について説明する。図11は実施の形態3に係る非定常計算用熱回路網モデルである。図12は実施の形態3に係る人物の体感温度の時間変化を表すグラフである。
Embodiment 3 FIG.
The second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 11 shows a thermal network model for unsteady calculation according to the third embodiment. FIG. 12 is a graph showing temporal changes in the temperature of the human body according to the third embodiment.

実施の形態3の空気調和機及び空調制御システムにおける体感温度算出手段は、図10に示すように、実施の形態1と比べ新たに熱容量算出部64を有する。なお、実施の形態1の空調制御システムの構成に相当する部分には図7と同一符号を付してその説明を省略する。   The sensory temperature calculation means in the air conditioner and air conditioning control system of the third embodiment has a new heat capacity calculation unit 64 as compared with the first embodiment, as shown in FIG. In addition, the same code | symbol as FIG. 7 is attached | subjected to the part corresponded to the structure of the air-conditioning control system of Embodiment 1, and the description is abbreviate | omitted.

熱容量算出部64は、入力された画像データを解析して、画像データに含まれる人物の体格を推定することにより人物の熱容量であるC_user[J/℃]を求める。人物の体格の推定は、予め作成した人体画像データとその人体の体格のデータベースを学習させたニューラルネットワークやサポートベクターマシン等の教師つきの機械学習アルゴリズムを利用することにより実現される。一例として、人物の体格が、170[cm]、65[kg]の平均的な成人男性並みであった場合、人物の熱容量は27.365[kJ/℃]と求められる。この場合、人体の平均的な比熱容量を水とほぼ等しい値である4217[J/(kg・K)]とするので、この値に体重65[kg]を掛け合わせて上記熱容量の値が求められる。   The heat capacity calculation unit 64 analyzes the input image data and estimates the person's physique included in the image data, thereby obtaining C_user [J / ° C.], which is the heat capacity of the person. The estimation of a person's physique is realized by using a supervised machine learning algorithm such as a neural network or a support vector machine in which a human body image data created in advance and a database of the physique of the person are learned. As an example, when a person's physique is the average adult male of 170 [cm] and 65 [kg], the heat capacity of the person is calculated to be 27.365 [kJ / ° C.]. In this case, the average specific heat capacity of the human body is set to 4217 [J / (kg · K)], which is almost equal to that of water, and the value of the heat capacity is obtained by multiplying this value by 65 [kg]. It is done.

処理演算部63−Aは、実施の形態1と同様に活動量、着衣熱抵抗、室内温度が入力されることに加え、室内の熱容量C_room[J/W]、室内の壁の熱抵抗R_room[℃/W]、室外温度T_out[℃]、熱容量算出部からの人物の熱容量C_user[J/℃]についても入力される。室内の熱容量、室内の壁の熱抵抗については、人物が建物のデータから特定し、手動で入力する。また、室内の体積を、距離の離れて設置された2つの画像センサの視野角度差から部屋の寸法を3次元測定するといった方法で測定し、室内の空気量のもつ熱容量を計算してもよい。また、室外温度については、例えば外部の天気予報サーバ等を利用して、空気調和機100が設置される地域に対応する温度を検索することにより求めることができる。   Similarly to the first embodiment, the processing calculation unit 63-A receives the activity amount, the clothing thermal resistance, and the room temperature, as well as the indoor heat capacity C_room [J / W] and the indoor wall thermal resistance R_room [ [° C./W], outdoor temperature T_out [° C.], and the heat capacity C_user [J / ° C.] of the person from the heat capacity calculation unit are also input. The person specifies the heat capacity of the room and the heat resistance of the wall of the room from the building data and inputs them manually. Further, the volume of the room may be measured by a method of measuring the dimension of the room three-dimensionally from the difference in the viewing angle between two image sensors installed at a distance, and the heat capacity of the air volume in the room may be calculated. . The outdoor temperature can be obtained by searching for a temperature corresponding to an area where the air conditioner 100 is installed using, for example, an external weather forecast server.

処理演算部63−Aは、図11に示す非定常計算用熱回路網モデルに従って処理演算を行い、人物の体感温度T_user(t)、室内温度T_room(t)の時間変位を計算することができる。図11に示す非定常計算用熱回路網モデルは、人物の活動量の時間変化Q_user(t)[W]及び人物の体感温度T_user(t)[℃]を表すノード50−Aと、人物の着衣熱抵抗R_user[℃/W]を表すノード間の熱抵抗51と、空気調和機への入力熱量の時間変化パターンQ_room(t)[W]及び室内温度T_room[℃]を表すノード52−Aと、室外温度53と、部屋の壁の熱抵抗54と、人物の熱容量55と、部屋の熱容量56と、から構成される。   The processing operation unit 63-A can perform a processing operation according to the thermal network model for unsteady calculation shown in FIG. 11, and can calculate the temporal displacement of the human body temperature T_user (t) and the room temperature T_room (t). . The thermal network model for unsteady calculation shown in FIG. 11 includes a node 50-A representing a time change Q_user (t) [W] of a person's activity and a person's body temperature T_user (t) [° C], A thermal resistance 51 between nodes representing clothing thermal resistance R_user [° C./W], a time variation pattern Q_room (t) [W] of the amount of heat input to the air conditioner, and a node 52-A representing a room temperature T_room [° C.] And an outdoor temperature 53, a thermal resistance 54 of the room wall, a human heat capacity 55, and a room heat capacity 56.

具体的には、下式(2)で表す1次連立微分方程式を解くことにより計算が可能となる。式(2)の2式を差分化し、空気調和機の運転状態時に数値計算することで、任意の空気調和機の入力熱量の時間変化パターンQ_room(t)における未来の人物の体感温度T_user(t)が予測可能となる。   Specifically, the calculation can be performed by solving a linear simultaneous differential equation expressed by the following equation (2). Differentiating the two formulas (2) and numerically calculating them when the air conditioner is in operation, so that the temperature of the future person in the time change pattern Q_room (t) of the input heat quantity of any air conditioner T_user (t ) Becomes predictable.

Figure 0005854850
Figure 0005854850

式(2)を用いて求めた室内温度の時間変化の一例について、図12を用いて説明する。横軸は時間、縦軸は体感温度である。時間t=t1において運転をスタートし、入力熱量が大きい通常運転時においては、t=t2で快適温度に達し、入力熱量を小さくした電力節約時には、t=t3で快適温度に達することがわかる。   An example of the time change of the room temperature obtained using the equation (2) will be described with reference to FIG. The horizontal axis is time, and the vertical axis is the sensory temperature. It can be seen that the operation is started at time t = t1, the comfortable temperature is reached at t = t2 during normal operation with a large amount of input heat, and the comfortable temperature is reached at t = t3 when power is saved with a small amount of input heat.

制御信号生成手段8は、算出された体感温度の時間変化に基づき空調制御するための制御信号を生成する。例えば、制御信号生成手段8は、体感温度が快適温度から遠いと空調を強め、体感温度が快適温度に近づいてくると空調を弱めていくような制御信号を生成する。ただし、体感温度の時間変化を、例えば空気調和機100に設けられたディスプレイ等により表示するのみとしてもよい。   The control signal generation means 8 generates a control signal for air conditioning control based on the calculated temporal change in the sensible temperature. For example, the control signal generation means 8 generates a control signal that increases the air conditioning when the sensible temperature is far from the comfortable temperature, and weakens the air conditioner when the sensible temperature approaches the comfortable temperature. However, the temporal change in the temperature of the sensation may be displayed only on, for example, a display provided in the air conditioner 100.

以上のように、本発明の実施の形態3によれば、空気調和機100の入力熱量の時間変化パターンから体感温度の時間変化がわかるため、人物は、運転をスタートしてから、どの程度時間が経過すると室内温度が快適温度に達するかを把握することができる。また、体感温度の変化に基づいたきめ細やかな空調制御が可能となる。   As described above, according to the third embodiment of the present invention, since the temporal change in the perceived temperature can be understood from the temporal change pattern of the input heat amount of the air conditioner 100, how long the person has been after driving has started. It is possible to grasp whether the room temperature reaches a comfortable temperature after elapse of time. In addition, fine air-conditioning control based on the change in the sensible temperature is possible.

また、空気調和機100が除湿モードに入った後の室内温度や、人物が換気のために部屋の窓を開けた場合の室内の温度等に対する空調制御については、外乱が入った場合の室内温度が予測できる。こうすることにより、人物の快適温度をなるべく長く保つための除湿運転パターンや換気計画を空気調和機自身が計算することも可能である。従来の空気調和機の自動制御の多くは、室内の温度情報を手がかりにすることで空気調和機の入力熱量を調整するフィードバック制御による運転を採用しているが、室内の壁の熱抵抗が保存されていれば、空気調和機の部屋への入力熱量の時間変化パターンが計算できるため、フィードフォワード制御による追従性の速い温度制御が可能になる。   As for air conditioning control for the room temperature after the air conditioner 100 enters the dehumidifying mode, the room temperature when a person opens the room window for ventilation, etc., the room temperature when a disturbance enters Can be predicted. By doing so, it is possible for the air conditioner itself to calculate the dehumidifying operation pattern and ventilation plan for keeping the comfortable temperature of the person as long as possible. Many of the conventional automatic air conditioner controls use feedback control to adjust the amount of heat input to the air conditioner by using indoor temperature information as a clue, but the thermal resistance of the indoor walls is preserved. If this is done, the time change pattern of the amount of heat input to the room of the air conditioner can be calculated, so that temperature control with fast follow-up by feedforward control becomes possible.

また、式(2)から予測した計算温度と実際に測定できる温度との誤差が小さくなるように、室内の壁の熱抵抗、室内の熱容量をパラメトリックに修正することで、より温度予測精度を向上させることができる。   In addition, the temperature prediction accuracy is further improved by parametrically correcting the thermal resistance of the indoor wall and the thermal capacity of the room so that the error between the calculated temperature predicted from Equation (2) and the temperature that can actually be measured is reduced. Can be made.

実施の形態4.
以下図面を用いて本発明の実施の形態4について説明する。図13は実施の形態4に係る電車車両内における空気調和機及び空調制御システムの構成図である。
Embodiment 4 FIG.
Embodiment 4 of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 13 is a configuration diagram of an air conditioner and an air conditioning control system in a train car according to the fourth embodiment.

実施の形態4においては、実施の形態1乃至3の空気調和機及び空調制御システムが、電車の車両に適用された場合について説明する。なお、電車用に限らず、例えばカーエアコン等、様々な移動物体に適用できることは言うまでもない。   In the fourth embodiment, a case where the air conditioner and the air conditioning control system of the first to third embodiments are applied to a train vehicle will be described. Needless to say, the present invention is applicable not only to trains but also to various moving objects such as car air conditioners.

図13に示すように、電車の車両において、空気調和機70と、センサ71と、ディスプレイ72と、インターネット通信用装置71とが設けられている。   As shown in FIG. 13, an air conditioner 70, a sensor 71, a display 72, and an internet communication device 71 are provided in a train vehicle.

空気調和機70は、図1における個人ID入力手段3と、温度入力手段4と、画像入力手段5と、体感温度算出手段6と、制御信号生成手段8と、運転制御手段9とを備え、これらは有線接続されている。また、人物の所有するWi−Fi等の通信機能を備えた携帯端末は、車両内の空気調和機70又はセンサ71にローカルネットワークを介して接続可能となっている。   The air conditioner 70 includes the personal ID input means 3, the temperature input means 4, the image input means 5, the sensory temperature calculation means 6, the control signal generation means 8, and the operation control means 9 in FIG. These are wired. Moreover, the portable terminal provided with communication functions, such as Wi-Fi which a person owns, can be connected to the air conditioner 70 or the sensor 71 in a vehicle via a local network.

センサ71は、図1における画像センサ1と温度センサ2と両方のセンサを備え、車両内において死角が生じないように、複数のセンサ71が車両内に設けられている。なお、センサ71に、図1における個人ID入力手段3が備えられるようにしてもよい。   The sensor 71 includes both the image sensor 1 and the temperature sensor 2 in FIG. 1, and a plurality of sensors 71 are provided in the vehicle so as not to cause blind spots in the vehicle. The sensor 71 may be provided with the personal ID input means 3 in FIG.

インターネット通信用装置72は、図8における第1の通信処理手段10を備え、車両外部の局側に設置された管理サーバとインターネットを介してデータ等の通信を行う。この通信方式は、走行中の車両において管理サーバと通信するため、無線方式である。通信の例としては、センサ71により認識した人物の個人IDを管理サーバに送信し、送信した個人IDに対応する嗜好温度等の情報を管理サーバから受信する。   The internet communication device 72 includes the first communication processing means 10 in FIG. 8, and communicates data and the like via the Internet with a management server installed on the station side outside the vehicle. This communication method is a wireless method in order to communicate with the management server in the traveling vehicle. As an example of communication, a personal ID of a person recognized by the sensor 71 is transmitted to the management server, and information such as a preference temperature corresponding to the transmitted personal ID is received from the management server.

ディスプレイ73は、各車両内の温度や気流などの温熱情報を表示する。   The display 73 displays thermal information such as the temperature and airflow in each vehicle.

本発明の実施の形態4の動作について説明する。人物が車両に入り、携帯端末からローカルネットワークを介して個人IDを例えば空気調和機70の個人ID入力手段3に送信すると、センサ71が起動して人物の画像データ及び車両内の温度を取得する。   The operation of the fourth embodiment of the present invention will be described. When a person enters the vehicle and transmits a personal ID from the portable terminal to the personal ID input means 3 of the air conditioner 70 via the local network, for example, the sensor 71 is activated to acquire the image data of the person and the temperature in the vehicle. .

次に、空気調和機70の体感温度算出手段6は、取得した画像データ及び車両内温度に基づいて人物の体感温度を算出する。また、空気調和機70は、インターネット通信用装置72を介して個人IDを管理サーバに送信し、当該個人IDに対応する嗜好温度を受信する。そして、空気調和機70は、人物の体感温度が嗜好温度に近づくように空調制御を行うとともに、ディスプレイ73に空調制御に従った温熱情報を表示する。   Next, the sensible temperature calculation means 6 of the air conditioner 70 calculates the sensible temperature of the person based on the acquired image data and the in-vehicle temperature. The air conditioner 70 transmits a personal ID to the management server via the Internet communication device 72 and receives a preference temperature corresponding to the personal ID. The air conditioner 70 performs air-conditioning control so that the person's sensible temperature approaches the preference temperature, and displays thermal information according to the air-conditioning control on the display 73.

なお、車両内では複数の人物が出入りを行うので、空気調和機70は、出入りする各人物の個人IDに基づいて空調制御を行うこととなる。   In addition, since several persons go in and out in a vehicle, the air conditioner 70 will perform air-conditioning control based on personal ID of each person who goes in and out.

以上のように、本発明の実施の形態4によれば、移動する車両内においても、人物の体感温度に基づく空調制御を行うので、人物の快適な温度とすることができる。また、ディスプレイには、各車両の温熱情報を表示するので、車両に乗ろうとする人物は、自分の嗜好する温度の車両を選択することができる。   As described above, according to the fourth embodiment of the present invention, the air conditioning control based on the sensed temperature of the person is performed even in the moving vehicle, so that the comfortable temperature of the person can be obtained. Moreover, since the temperature information of each vehicle is displayed on the display, a person who wants to get on the vehicle can select a vehicle having a temperature that the user likes.

1 画像センサ
2 温度センサ
3 個人ID入力手段
4 温度入力手段
5 画像入力手段
6 感温度算出手段
7 嗜好温度記憶手段
8 御信号生成手段
9 運転制御手段
10 第1の通信処理手段
11 第2の通信処理手段
12 嗜好温度取得手段
50 人物の体感温度を表すノード
50−A 人物の活動量の時間変化及び人物の体感温度を表すノード
51 人物の着衣熱抵抗を表すノード間の熱抵抗
52 室内温度を表すノード
52−A 空気調和機への入力熱量の時間変化パターン及び室内温度を表すノード
53 室外温度
54 部屋の壁の熱抵抗
55 人物の熱容量
56 部屋の熱容量
61 着衣熱抵抗算出部
62 活動量算出部
63、63−A 処理演算部
64 熱容量算出部
70 空気調和機
71 センサ
72 インターネット通信用装置
73 ディスプレイ
100、100A〜100N 空気調和機
200 処理装置
300 管理サーバ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image sensor 2 Temperature sensor 3 Personal ID input means 4 Temperature input means 5 Image input means 6 Temperature sensing means 7 Preference temperature storage means 8 Control signal generation means 9 Operation control means 10 1st communication processing means 11 2nd communication Processing means 12 Preference temperature acquisition means 50 A node 50 representing a person's perceived temperature 50-A A node 51 representing a person's activity amount and a person's perceived temperature 51 A thermal resistance between nodes representing a person's clothing thermal resistance 52 Representing node 52-A A node representing a temporal change pattern of the amount of heat input to the air conditioner and a room temperature 53 Outdoor temperature 54 Thermal resistance of a wall of a room 55 Thermal capacity of a person 56 Thermal capacity of a room 61 Clothing heat resistance calculation unit 62 Activity amount calculation Unit 63, 63-A Processing calculation unit 64 Heat capacity calculation unit 70 Air conditioner 71 Sensor 72 Internet communication device 73 Ray 100,100A~100N air conditioner 200 processor 300 management server

Claims (4)

室内を撮影して得られた画像データと前記室内の温度とから前記画像データに含まれる人物の体感温度を算出する体感温度算出手段と、
前記体感温度算出手段により算出された前記人物の体感温度を、予め設定された前記人物の嗜好温度に近づけるよう空調制御する空調制御手段とを備え 前記体感温度算出手段は、
前記画像データに含まれる人物の着衣の熱抵抗を算出する着衣熱抵抗算出部と、
前記画像データに含まれる人物の活動量を算出する活動量算出部と、
前記画像データに含まれる人物の熱容量を算出する熱容量算出部と、
前記着衣熱抵抗算出部により算出された人物の着衣熱抵抗と、前記活動量算出部により算出された前記活動量と、前記熱容量算出部により算出された人物の熱容量と、前記室内温度とから前記体感温度の時間変化を算出する処理演算部とを有することを特徴とする空気調和機。
Sensible temperature calculating means for calculating a sensible temperature of a person included in the image data from image data obtained by photographing a room and the temperature of the room;
The sensible temperature of the person which is calculated by the sensible temperature computing means, and a air conditioning control means for the air-conditioning control as close to the preference temperature preset the person, the sensible temperature computing means,
A clothing thermal resistance calculation unit for calculating thermal resistance of a person's clothing included in the image data;
An activity amount calculator for calculating an activity amount of a person included in the image data;
A heat capacity calculator that calculates the heat capacity of a person included in the image data;
From the clothing thermal resistance of the person which is calculated by the clothing thermal resistance calculating section, and the activity amount calculated by the activity amount calculation unit, and the thermal capacity of the person which is calculated by the heat capacity calculating portion, and the temperature of the indoor An air conditioner comprising: a processing operation unit that calculates a temporal change in the temperature of the sensible temperature.
前記室内を撮影する撮影手段と、
前記室内の温度を検出する温度検出手段とを備えることを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
Photographing means for photographing the room;
The air conditioner according to claim 1, further comprising temperature detecting means for detecting the temperature in the room.
人物を識別する個人IDが入力される個人ID入力手段と、
前記個人IDと前記嗜好温度とが対応づけて記憶される嗜好温度記憶手段とを備え、
前記空調制御手段は、前記個人ID入力手段に入力された前記個人IDに対応する前記人物の前記嗜好温度を前記嗜好温度記憶手段から選択し空調制御することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の空気調和機。
A personal ID input means for inputting a personal ID for identifying a person;
A preference temperature storage means for storing the personal ID and the preference temperature in association with each other;
The air conditioning control unit, according to claim 1 or claim, characterized in that the selected air-conditioning control the preference temperature of the person corresponding to the personal ID input to the personal ID input unit from the preference temperature storage means 2. The air conditioner according to 2 .
複数の空気調和機と、前記複数の空気調和機とネットワークを介して接続された管理サーバとを備える空調制御システムであって、
前記空気調和機は、
室内を撮影して得られた画像データと前記室内温度とから前記画像データに含まれる人物の体感温度を算出する体感温度算出手段と、
人物を識別する個人IDが入力される個人ID入力手段と、
前記個人ID入力手段に入力された前記個人IDを前記管理サーバに送信する第1の通信処理手段と、
前記管理サーバから送信される嗜好温度に近づけるよう空調制御する空調制御手段とを備え、
前記管理サーバは、
複数の個人IDと人物の嗜好温度とを対応づけて記憶する嗜好温度記憶手段と、
前記第1の通信処理手段から前記個人IDを受信し、受信した前記個人IDに対応する前記嗜好温度を前記第1の通信処理手段に送信する第2の通信処理手段と、を備え、
前記体感温度算出手段は、
前記画像データに含まれる人物の着衣の熱抵抗を算出する着衣熱抵抗算出部と、
前記画像データに含まれる人物の活動量を算出する活動量算出部と、
前記画像データに含まれる人物の熱容量を算出する熱容量算出部と、
前記着衣熱抵抗算出部により算出された人物の着衣熱抵抗と、前記活動量算出部により算出された前記活動量と、前記熱容量算出部により算出された人物の熱容量と、前記室内の温度とから前記体感温度の時間変化を算出する処理演算部とを有する空調制御システム。
An air conditioning control system comprising a plurality of air conditioners and a management server connected to the plurality of air conditioners via a network,
The air conditioner
Sensible temperature calculating means for calculating a sensible temperature of a person included in the image data from image data obtained by photographing a room and the temperature of the room;
A personal ID input means for inputting a personal ID for identifying a person;
First communication processing means for transmitting the personal ID input to the personal ID input means to the management server;
Air conditioning control means for controlling the air conditioning so as to approach the preferred temperature transmitted from the management server ,
The management server
Preference temperature storage means for storing a plurality of personal IDs and a person's preference temperature in association with each other;
Receiving the personal ID from the first communication processing unit, comprising a second communication processing means for transmitting the preference temperature corresponding to the personal ID it receives to the first communication processing unit, and
The sensory temperature calculation means includes
A clothing thermal resistance calculation unit for calculating thermal resistance of a person's clothing included in the image data;
An activity amount calculator for calculating an activity amount of a person included in the image data;
A heat capacity calculator that calculates the heat capacity of a person included in the image data;
From the clothing thermal resistance of the person calculated by the clothing thermal resistance calculation unit, the activity amount calculated by the activity amount calculation unit, the heat capacity of the person calculated by the heat capacity calculation unit, and the indoor temperature The air-conditioning control system which has a process calculating part which calculates the time change of the said sensory temperature .
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