JP6165534B2 - 空調システムおよび自走式機器 - Google Patents

Description

本発明は、空調機（空気調和機）と自走式機器とが連携動作する空調システムおよび自走式機器に関する。

従来、人の手を煩わせることなく室内の空調を制御する空調機（空気調和機）がある。例えば、特許文献１には、室温センサおよび床面または壁面の輻射熱温度を検出するための輻射センサを搭載し、室温センサにて検出された室内空気温度と輻射センサにて検出された輻射熱温度とから、室内にいる人間の体感温度を求めて空調を制御する空調機が記載されている。また、搭載した赤外線センサにて、床、温度、人の位置、人の活動状態、間取り、日射熱および天井付近の温度まで検知して空調を制御する空調機も既に発売されている。

また、人の手を煩わせることなく室内の空調を制御するものとして、センサ類を搭載した自走式機器と空調機とが連携動作する空調システムもある。例えば、特許文献２には、通信手段および温度センサや湿度センサ等の検出手段を搭載したロボット（自走式機器）が、環境状況を検出して、環境状況を調整する電気機器であるエアコンや、加湿器、除湿器などの空調機を動作させるシステムが記載されている。

特許文献３には、通信手段と湿度センサを搭載した自走式機器が湿度を検出して空調装置に送信し、空調装置が、自走式機器より送信された湿度に基づいて、空調の風量および風向きを制御するシステムが記載されている。

特許文献４には、通信手段と温度や湿度などの環境状態を計測する計測手段と人体の存在を認識する認識手段などを搭載したホームロボット（自走式機器）が、人体の周囲の環境情報を計測して空調機に送信し、空調機が省エネルギー化制御を実施するシステムが記載されている。

特許第３７９１２５８号公報（２００１年４月１３日公開） 特開２００７−１４７２１７号公報（２００７年６月１４日公開） 特開２０１０−１０１５８９号公報（２０１０年５月６日） 特開２００７−１８３０３２号公報（２００７年７月１９日公開）

しかしながら、上述のような従来技術は、床面あるいは床面近傍、およびこれら以外の床面からの高さの異なる複数の位置において、測定対象に接触して温度を検出する構成ではなかった。そのため、床面からの高さで空調範囲を規定するような場合に、細やかで高精度な空調制御を行うことができないといった課題を有している。これについて詳細に説明する。

つまり、特許文献１や既に発売されている空調機のように、空調機に搭載した輻射センサや赤外線センサにて、離れた位置から床に接触することなく床の温度を測定する場合、測定対象物の表面（床）の輻射率に検出値（温度）が左右されやすく、正確に測定することは困難である。そのため、このように測定した床の温度を基に床面からの任意の高さの温度を演算して予測したとしても、誤差を含む結果となり、床面からの高さで空調範囲を規定するような場合に、細やかで高精度な制御を行うことはできない。

一方、特許文献２〜４の自走式機器がセンサ類を搭載して温度を測定する構成は、温度センサが取り付けられている高さ位置での空気の温度を精度よく検出することができる。しかも、特許文献２の構成では、自走式機器（ロボット）が高さ方向に伸縮自在であり、搭載したセンサ類の高さ位置を変更できる。また、特許文献３の構成では、自走式機器（ホームロボット）に、床面近傍の温度を計測する温度センサと、床面よりも高い位置の温度を計測する温度センサとの２つが備えられている。

しかしながら、特許文献２の構成では、床面から離れたある一定の高さ領域内において高さを変化させて空気の温度を測定できるものの、床面あるいは床面近傍、およびこれら以外の床面からの高さの異なる複数の位置において空気の温度を測定できるものではない。同様に、特許文献３の構成も、床面近傍と床面よりも高い所定位置の２点において空気の温度を測定できるが、床面あるいは床面近傍、およびこれら以外の床面からの高さの異なる複数の位置において空気の温度を測定できるものではない。そのため、特許文献２，３の構成であっても、やはり、床面からの高さで空調範囲を規定するような場合に、細やかで高精度な空調制御を行うことはできない。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであって、床面からの高さで空調範囲を規定するような場合に、細やかで高精度な空調制御を行うことが可能な空調システム等を提供することを目的としている。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る空調システムは、互いに通信可能な自走式機器と空調機とを備える空調システムであって、前記自走式機器が、床面または床面近傍、および床面または床面近傍以外の床面からの高さの異なる複数の位置における空気の温度を測定対象物に接触して検出する温度検出部を備え、前記空調機が検出された温度に応じて動作することを特徴としている。

本発明の一態様によれば、床面からの高さで空調範囲を規定するような場合に、細やかで高精度な空調制御を行うことが可能な空調システムを提供することができるという効果を奏する。

本発明における第１の実施の形態における空調システムの構成図である。 （ａ）（ｂ）共に、図１の空調システムにおける自走式機器の外観模式図である。 （ａ）〜（ｃ）は共に、ユーザの体勢と暖める層の厚さとの関係を示す説明図である。 図１の空調システムにおけるエアコンの空調範囲決定部が、ユーザの体勢の判定および空調する高さの特定に用いる判定テーブルの一例を示す説明図である。 図１の空調システムにおける自走式機器の動作を示すフローチャートである。 図５のフローチャートにおけるＳ６，Ｓ１１の処理内容を示すフローチャートである。 図１の空調システムにおけるエアコンの動作を示すフローチャートである。 図１の空調システムにおけるエアコンの風向き調整の説明図である。 本発明における第２の実施の形態における空調システムの構成図である。 本発明における第３の実施の形態における空調システムの構成図である。 図１０の空調システムにおける、ユーザの体勢と、床暖房装置およびエアコンの動作内容とを示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。

〔実施の形態１〕
図１は、本発明の第１の実施の形態における空調システムの構成図である。図１に示すように、空調システム１は、空調機（空気調和機）であるエアコン１０と自走式機器２０とを備えている。

（エアコン１０の構成）
エアコン１０は、冷房機構１５、暖房機構１６、通信装置１８および制御部１１を備え、該制御部１１は、制御内容決定部１２、空調範囲決定部１３および空調制御部１４を有する。

空調制御部１４は、冷房機構１５および暖房機構１６を制御するもので、風量、風向き、風の温度などを制御する。通信装置１８は、後述する自走式機器２０の通信装置２９と通信を行なう。

空調範囲決定部１３は、通信装置１８を介して受信した自走式機器２０からのユーザの位置に関する情報に基づいて、空調を行う範囲である空調範囲を決定する。ユーザの位置に関する情報には、自走式機器２０が検出した、ユーザが居る位置を示すユーザ位置情報とユーザの頭部の床面からの高さを示す頭部高さ情報とが含まれる。詳細については後述するが、空調範囲決定部１３は、ユーザの位置に関する情報に基づいて空調範囲を決定する。

制御内容決定部１２は、通信装置１８を介して受信した自走式機器２０からのユーザ環境情報と、空調範囲決定部１３で決定された空調範囲と、ユーザの設定に応じた目標温度とに基づいて、空調制御部１４が制御の目標とする風量、風向き、風の温度などを決定する。

ユーザ環境情報には、自走式機器２０が検出したユーザの居る位置における、少なくとも温度（室温）の情報が含まれている。本実施の形態では、温度（室温）の情報と湿度の情報とが含まれている。

ユーザの設定に応じた目標温度とは、図示しないリモコン等を用いてユーザがエアコン１０に設定した温度や、該設定した温度に湿度等の他の要素を加えて演算して求められる体感温度などである。

制御内容決定部１２は、自走式機器２０からのユーザ環境情報に基づいて、空調範囲決定部１３で決定された空調範囲が目標温度となるように、風量、風向き、風の温度などを決定する。

（自走式機器２０の構成）
自走式機器２０は、第１温度センサ３０、第２温度センサ３１、湿度センサ３２、人感センサ（人検出部）３３、位置検出センサ２６、伸縮機構２７、走行装置２８、通信装置２９および制御部２１を備える。制御部２１は、頭部位置検出部２２、走行位置検出部２３、走行制御部２４および伸縮制御部２５を有する。

走行装置２８は、モータ及び走行輪などからなる。走行制御部２４は、走行装置２８を制御して、自走式機器２０を自律走行させる。自走式機器２０には、図示してはいないが、壁面や障害物を検出する超音波センサや測距センサ等の障害物センサからの情報をもとに自走式機器２０前方の障害物までの距離を検出する機能なども備えられている。位置検出センサ２６は、走行センサやジャイロセンサ等からなる。走行位置検出部２３は、位置検出センサ２６が取得した情報を基に、自走式機器２０の現在の位置情報を検出する。

自走式機器２０は、障害物センサで自走式機器２０前方の所定距離内に障害物が在るか無いかを検出し、走行制御部２４が所定距離内に障害物が無ければ前進を継続させ、所定距離内に障害物を検出すれば、その障害物を回避しながら、エアコン１０が設置された室内を自律走行する。

また、走行制御部２４は、逐次得られる走行位置検出部２３の位置情報から自走式機器２０の走行軌跡を把握し、室内での通過領域と未通過領域を見極めて、室内の未通過領域を通過するように走行装置２８を制御し、室内を隈なく走行する。また、走行制御部２４は、後述する人感センサ３３が人の存在を検出すると、検出した人であるユーザの近くに移動するように走行装置２８を制御する。

走行位置検出部２３は、走行制御部２４に連動した位置検出センサ２６から取得した情報を基に、自走式機器２０の現在の位置情報を検出し、位置情報を通信装置２９へ伝える。通信装置２９は、前述したエアコン１０の通信装置１８と通信を行なう。

第１温度センサ３０は、自走式機器２０の位置する床面（測定対象物）の温度を床面に接触して検出する。但し、床面に接触することなく、床面近傍の温度（空気の温度）を検出するものであってもよい。ここで、床面近傍とは、床上１０ｃｍ以下の範囲をいう。第２温度センサ３１は、自走式機器２０周辺の温度（空気の温度）を検出する。湿度センサ３２は、自走式機器２０周辺の湿度を検出する。第１温度センサ３０、第２温度センサ３１および湿度センサ３２は、検出した各情報を通信装置２９に伝える。

図２の（ａ）（ｂ）は、自走式機器の外観模式図である。図２の（ａ）（ｂ）に示すように、第１温度センサ３０は、温度を計測する計測部が床面と接触するように設けられている。第１温度センサ３０の計測部は、計測時にのみ床面と接触する。なお、第１温度センサ３０が床面近傍の温度を検出する場合は、計測部が計測時に床面と接触する構成とする必要ない。

第２温度センサ３１および湿度センサ３２は、自走式機器２０の走行面の法線方向に伸縮自在に設けられた伸縮機構２７に取り付けられている。第２温度センサ３１および湿度センサ３２は、伸縮機構２７が伸縮することで、例えば床上３ｃｍの最も低い位置（最も収縮した状態）から、床上１５０ｃｍの最も高い位置（最も伸長した状態）までの任意の高さにて、温度と湿度を検出できる。第２温度センサ３１は、床面から所定間隔毎に温度と湿度を検出できるようになっており、その間隔は最大でも１０ｃｍであることが好ましく、より好ましくは、例えば１ｃｍのような小間隔で小刻みに測定できる構成である。

伸縮制御部２５は、伸縮機構２７を制御して、第２温度センサ３１および湿度センサ３２にて、測定高さとして定められている高さの温度と湿度を検出させる。詳細については後述するが、伸縮制御部２５は、空調範囲が設定されていない場合は、デフォルトの高さ位置で、温度と湿度とを検出させる。空調範囲が設定されている場合は、床面、空調範囲の上限位置、上限位置＋αの位置の少なくとも３点で、温度と湿度とを検出させる。

第１温度センサ３０、第２温度センサ３１、伸縮機構２７および伸縮制御部２５により、本発明の空調システムにおける温度検出部が構成され、湿度センサ３２、伸縮機構２７および伸縮制御部２５により、本発明の空調システムにおける湿度検出部が構成される。

なお、本実施の形態では、第２温度センサ３１と湿度センサ３２の両方を伸縮機構２７に取り付けているが、第２温度センサ３１が少なくとも取り付けられていればよい。また、１つの温度センサにて床面を含む任意の高さの温度を検出する構成としてもよい。この場合、電動シリンダ（直線作動機）を用いて１つの温度センサを高さ方向に直線移動させる構成や、伸縮機構２７の伸長方向の下端部を回動可能にして、伸縮を変えつつ回動させて測定する構成などが考えられる。

人感センサ３３は、人の存在を検出するものである。人感センサ３３は、人の存在を検出すると、人を検出したことを通信装置２９に伝える。

頭部位置検出部２２は、人感センサ３３が人の存在を検出した場合に、人感センサ３３が検出に用いた情報と同じ情報に基づいて、存在を検出した人であるユーザの頭部を特定して、頭部の床面からの高さを検出する。頭部位置検出部２２が検出したユーザの頭部の床面からの高さが、ユーザの位置に関する情報の頭部高さ情報となる。頭部位置検出部２２は、検出した頭部高さ情報を通信装置２９に伝える。

ここでは、人感センサ３３として、画像認識により頭部を特定してその高さを求めることができるＣＣＤやＣＭＯＳカメラ素子等を用いている。なお、ここでは、頭部位置検出部２２を自走式機器２０に搭載させたが、エアコン１０側に搭載させ、人感センサ３３の検出情報を通信装置２９を介してエアコン１０に送信する構成としてもよい。

人感センサ３３にて存在が検出されたユーザの近傍に自走式機器２０が移動した状態で、第１温度センサ３０，第２温度センサ３１，湿度センサ３２が検出した各情報が、前記ユーザ環境情報となる。また、同じ状態で、走行位置検出部２３が検出した自走式機器２０の現在の位置情報が、ユーザの位置に関する情報のユーザ位置情報となる。

（空調範囲の決定方法）
次に、エアコン１０の空調範囲決定部１３が、自走式機器２０から受信したユーザの位置に関する情報に基づいて、空調範囲を判定する手法を説明する。上述したように、ユーザの位置に関する情報には、自走式機器２０が検出した、ユーザ位置情報と頭部高さ情報とが含まれている。

空調範囲決定部１３は、ユーザ位置情報に基づいて、存在を検出したユーザに対して空調する床面領域を特定する。つまり、空調範囲決定部１３は、エアコン１０が設置された室内のどの位置にユーザが居るかをユーザ位置情報に基づいて特定し、ユーザが居る位置を含む所定の床面領域（例えば、ユーザの居る位置を中心とした２メートル四方）を、空調する床面領域として特定する。

また、空調範囲決定部１３は、頭部高さ情報に基づいて、存在を検出したユーザに対して空調する床面からの高さ（床からの高さ、空調する層の厚み）を特定する。より具体的に言うと、本実施の形態では、空調範囲決定部１３は、頭部高さ情報に基づいてユーザの体勢（姿勢）を判定し、体勢に応じて空調する高さ（床からの高さ、空調する層の厚み）を特定する。

図３の（ａ）〜（ｃ）は、空調システム１におけるユーザの体勢と暖める層の厚さとの関係を示す説明図である。図３の（ａ）〜（ｃ）に示すように、ユーザの頭部の床面からの高さは、ユーザが床に座っているか、床に寝転んでいるか、椅子に座っているかなどのユーザの体勢によって変わる。したがって、頭部の位置（高さ方向の位置）からユーザの体勢を判定することができる。

具体的に説明すると、ユーザの身長などの違いにより幅はあるものの、図３の（ａ）に示すように、ユーザが床に座った状態では、頭部は床から大凡６０〜１００ｃｍの高さ範囲に位置する。したがって、この高さ範囲に頭部が位置する場合、「ユーザは床に座っている」と判定することができる。

また、図３の（ｂ）に示すように、ユーザが床に寝転んだ状態では、頭部は床に座った状態よりも低い、床から大凡０〜６０ｃｍ未満の高さ範囲に位置する。したがって、この高さ範囲に頭部が位置する場合、「ユーザは床に寝転んでいる」と判定することができる。

また、図３の（ｃ）に示すように、ユーザが椅子やソファーに座った状態では、頭部は床に座った状態よりも高い、床から大凡１００〜１５０ｃｍの高さ範囲に位置する。したがって、この高さ範囲に頭部が位置する場合、「ユーザは椅子に座っている」と判定することができる。

図４は、空調範囲決定部１３が、ユーザの体勢の判定および空調する高さの特定に用いる判定テーブルの一例を示す説明図である。図４に示す例では、頭頂部が６０ｃｍ以上１００ｃｍ未満の範囲に入り、「床に座っている」と判定した場合、暖房では、床上４０ｃｍまでを空調する高さとし、冷房では、床上１００ｃｍまでを空調する高さとする。また、頭頂部が０ｃｍ以上６０ｃｍ未満の範囲に入り、「床に寝転んでいる」と判定した場合は、暖房では、床上２０ｃｍまでを空調する高さとし、冷房では、床上６０ｃｍまでを空調する高さとする。さらに、頭頂部が１００ｃｍ以上１５０ｃｍ以下の範囲に入り、「椅子に座っている」と判定した場合は、暖房では、床上７０ｃｍまでを空調する高さとし、冷房では、床上１５０ｃｍまでを空調する高さとする。

暖房の場合、頭部よりも膝下部分を暖める方が、人が快適に感じることが判明している。そこで、膝下部分が位置する高さ領域を暖めることで、省電力化を図りながら効率よく空調を実施できる。一方、冷房の場合は、膝下部分よりも頭部付近を冷やす方が、人が快適に感じることが判明している。そこで、頭部を含む高さ領域を冷やすようにする。また、対流によって冷気は床に溜まりやすいので、床よりも高い位置にある頭部付近が目標温度あるいは体感温度となるように冷房することで、省電力化を図りながら効率よく空調を実施できる。

なお、他の例として、空調を行う高さを、床面から頭部（頭頂）までの距離をＬとし、Ｌを含む式（例えば、Ｌ×１/３、Ｌ×１/２、Ｌ＋１０ｃｍなど）として設定する構成としてもよい。この場合、空調を行う高さが、各ユーザの身長などに見合ったものとすることが可能となり、より省電力化を図ることができる。

空調範囲決定部１３は、このようにして特定した空調する床面領域と空調する高さとで決まる範囲を空調範囲と決定する。

次に、以上のように構成された空調システム１において、空調範囲を決定して空調を制御する動作（空調範囲自動制御処理）を、図５〜図７のフローチャートを用いて説明する。

（自走式機器２０の動作）
まず、図５、図６を用いて、自走式機器２０の動作を説明する。図５は、自走式機器２０の動作を示すフローチャートであり、図６は、図５のＳ６，Ｓ１１の処理内容を示すフローチャートである。

自走式機器２０は、走行装置２８を駆動させてエアコン１０の設置された室内を移動してユーザを探索する（Ｓ１）。そして、人感センサ３３が人の存在を検出したか否かを判断する（Ｓ２）。人の存在を検出していない場合は（Ｓ２でＮＯ）、Ｓ１に戻り、ユーザの探索を続ける。ユーザの探索は、例えば、自走式機器２０が移動停止の命令を受けるか、エアコン１０の設置された室内にはユーザが居ないと確認するまで続けられる。

一方、Ｓ２において、人感センサ３３が人の存在を検出した場合は（Ｓ２でＹＥＳ）、自走式機器２０は、存在を検出した人であるユーザの近傍に移動する（Ｓ３）。そして、移動した位置で、ユーザの頭部の床面からの高さ（頭部高さ情報）、ユーザの近傍に移動した自走式機器２０の現在の位置情報（ユーザ位置情報）およびユーザの周囲の温度・湿度（ユーザ環境情報）を検出する（Ｓ４〜Ｓ６）。続いて、検出した３つの情報（頭部高さ情報、ユーザ位置情報およびユーザ環境情報）を、通信装置２９を介してエアコン１０に送信する（Ｓ７）。

エアコン１０では、自走式機器２０から３つの情報を受信すると、空調範囲を決定し、決定した空調範囲を、通信装置１８を介して自走式機器２０に送信する。自走式機器２０は、エアコン１０より送信された空調範囲を受信し（Ｓ８）、これを図示しない内部メモリ等に格納する。

その後、自走式機器２０は、ユーザをモニタリングし、ユーザの移動や体勢変化を検出する（Ｓ９）。Ｓ９にて、ユーザの移動や体勢変化を検出した場合は（Ｓ９でＹＥＳ）、Ｓ３に戻る。つまり、ユーザの近傍に移動し、頭部高さ情報、ユーザ位置情報およびユーザ環境情報を検出してエアコンに送信する（Ｓ３〜Ｓ７）。そして、エアコンから再設定された空調範囲を受信し（Ｓ８）、Ｓ９に戻ってユーザのモニタリングを続ける。

一方、Ｓ９において、ユーザの移動や体勢変化を検出しない場合は（Ｓ９でＮＯ）、前回の各情報の検出から所定時間経過しているか否かを判断し（Ｓ１０）、経過していない場合（Ｓ１０でＮＯ）は、Ｓ９に戻って、ユーザのモニタリングを続行する。

また、Ｓ１０において、所定時間経過している場合は（Ｓ１０でＹＥＳ）、ユーザ環境情報を再検出し（Ｓ１１）、再検出したユーザ環境情報をエアコン１０に送信し、その後、Ｓ９に戻ってユーザのモニタリングを続ける。

自走式機器２０は、複数のユーザが室内にいる場合はこのような動作をユーザ毎に行う。例えば、既に一人のユーザをモニタリングしている状態で、他のユーザが室内に入ってきた場合は、先のユーザのモニタリングを行いながら、新しく入ってきたユーザに対しても、ユーザ位置情報、ユーザ環境情報、頭部高さ情報を検出して、エアコン１０に送信する。

図５のＳ６，Ｓ１１におけるユーザ環境情報を検出する処理では、図６に示すように、まず、空調範囲の設定がなされているか否かを判断する（Ｓ１５）。Ｓ６の場合、空調範囲はまだ設定されていないので、ＮＯと判断して、デフォルトの高さ位置で、温度，湿度を検出して（Ｓ１６）、図５のＳ７に戻る。一方、Ｓ１１の場合、空調範囲はすでに設定されているので、ＹＥＳと判断して、床面、空調範囲の上限位置、上限位置＋αの位置の少なくとも３点で、温度，湿度を検出して（Ｓ１７）、図５のＳ１２に戻る。

空調範囲の上限位置＋αの位置（確認位置）とは、上限位置を超えて不要な空調を行っていないかどうかを判定するのに利用する。つまり、上限位置の温度と上限位置＋αの位置の温度とを比較して、上限位置を超えて無駄に空調が行われないように、エアコン１０の制御内容決定部１２は、風量、風向き、風の温度などを決定する。確認位置は、上限位置よりも所定距離上方の位置、例えば１０〜３０ｃｍ上方の位置とすることが好ましい。

（エアコン１０の動作）
次に、図７を用いて、エアコン１０の動作を説明する。図７は、エアコン１０の動作を示すフローチャートである。

エアコン１０は、自走式機器２０から通信装置１８を介して、３つの情報、つまり、頭部高さ情報、ユーザ位置情報およびユーザ環境情報を受信したか否かを判断している（Ｓ２１）。そして、受信した場合は（Ｓ２１でＹＥＳ）、空調範囲決定部１３が、ユーザ位置情報と頭部高さ情報とに基づいて、上述したように空調範囲を決定する（Ｓ２２）。次に、ユーザ環境情報と、Ｓ２２で決定した空調範囲と、ユーザが設定している設定情報とに基づいて、制御内容決定部１２が制御内容を決定し（Ｓ２３）、決定された制御内容に従って、空調制御部１４が、冷房機構１５あるいは暖房機構１６を制御して空調を行う（Ｓ２４）。また、エアコン１０は、Ｓ２２で決定した空調範囲を、通信装置１８を介して自走式機器２０に送信する（Ｓ２５）。

エアコン１０においても、複数のユーザが室内にいる場合は、このような動作をユーザ毎に行う。例えば、既に一人のユーザに対して、空調範囲を設定して空調を行っている状態で、他のユーザが室内に入ってきて、自走式機器２０より新たなユーザに関するユーザ位置情報、ユーザ環境情報、頭部高さ情報を受信すると、該新たなユーザについても空調範囲を設定して空調を行う。

図８は、エアコン１０の風向き調整の説明図である。エアコン１０は、自走式機器２０からのユーザ位置情報に基づいてユーザの居る位置を特定し（空調範囲を決定し）、風向きを変更する。

以上のように、本実施の形態の空調システム１によれば、自走式機器２０は、床面を含む複数の高さ位置で、正確に測定対象物の温度を検出できる構成である。したがって、床面からの高さで空調範囲を規定するような場合に、細やかで高精度な制御を行うことが可能となる。しかも、空調システム１によれば、自走式機器２０が室内のユーザの居る位置（ユーザ位置情報）およびユーザの体勢を判定できるユーザの頭部の高さ（頭部高さ情報）を検出して、エアコン１０に送信する。エアコン１０では、ユーザの頭部の高さから、ユーザの体勢（床に座っている、床に寝転んでいる、椅子に座っている）を判定して、ユーザの体勢に見合った高さまでを空調範囲として空調を行う。これにより、居住スタイルや人の体勢に適した空調制御が可能となる。

〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について、図９に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施の形態にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

図９は、本発明の第２の実施の形態における空調システムの構成図である。図９に示すように、空調システム１Ａは、空調機であるエアコン１０Ａと自走式機器２０Ａとを備えている。

実施の形態１の空調システム１と空調システム１Ａとの違いは、空調システム１においてはエアコン１０に設けられていた空調範囲決定部１３が、空調システム１Ａにおいては自走式機器２０Ａに設けられている点である。

詳細には、自走式機器２０Ａの制御部２１Ａが、空調範囲決定部１３を有しており、頭部高さ情報とユーザ位置情報とに基づいて決定した空調範囲を、ユーザ環境情報と共に通信装置２９を介してエアコン１０Ａに送信する。エアコン１０Ａの制御部１１Ａの制御内容決定部１２は、自走式機器２０Ａより通信装置１８を介して受信した空調範囲およびユーザ環境情報と、ユーザが設定している設定情報とに基づいて制御内容を決定する。

〔実施の形態３〕
本発明の他の実施の形態について、図１０、図１１に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施の形態にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

図１０は、本発明の第３の実施の形態における空調システムの構成図である。図１０に示すように、空調システム１Ｂは、空調機としてのエアコン１０Ｂおよび床暖房装置４０と、自走式機器２０Ｂとを備えている。

床暖房装置４０は、床暖房を行う床暖房機構４５、自走式機器２０Ａの通信装置２９と通信を行う通信装置４６、および制御部４１を備える。制御部４１は、制御内容決定部４２および床暖房制御部４３を有する。制御内容決定部４２は、通信装置４６を介して受信した自走式機器２０からの空調範囲に基づいて、床暖房制御部４３の制御内容を決定する。床暖房制御部４３は、制御内容決定部４２に決定された制御内容にしたがって、床暖房機構４５を制御する。

実施の形態２の空調システム１Ａと空調システム１Ｂとの違いは、空調システム１Ｂは、空調機として床暖房装置４０を備え、エアコン１０Ｂおよび床暖房装置４０が連携して、自走式機器２０Ａより受信した空調範囲に基づいて空調を行うことである。

具体的には、図１１に示すように、空調システム１Ｂでは、ユーザが床に座っている場合は、エアコン１０Ｂと床暖房装置４０とでユーザの体勢に応じた空調範囲を暖める。ユーザが床に寝転んでいる場合は、エアコン１０Ｂによる暖房を止め、床暖房装置４０のみでユーザの体勢に応じた空調範囲を暖める。ユーザが床に座っている場合には、床暖房装置４０を停止し、エアコン１０Ｂによる暖房のみでユーザの体勢に応じた空調範囲を暖める。床暖房とエアコン１０Ｂによる暖房とを組み合わせて空調を行う場合は、それぞれが単独で空調を行う場合によりも、弱めの運転とする。図１１は、空調システム１Ｂにおける、ユーザの体勢と、床暖房装置およびエアコンの動作内容とを示す説明図である。

このような連携を実現するべく、エアコン１０Ｂの制御部２１Ｂの制御内容決定部１２Ｂは、自走式機器２０Ａより受信した空調範囲が、床に座っているユーザに応じたものであった場合、単独で空調を行う場合よりも、風量を弱くする。また、制御内容決定部１２Ｂは、自走式機器２０Ａより受信した空調範囲が、床に寝転んでいるユーザに応じたものであった場合、空調を停止する。

〔他の実施の形態〕
本発明の他の実施の形態について説明する。ここでは、前記した３つの実施の形態の空調システム１，１Ａ、１Ｂにおいて、仕様・構成の一部を変更することができる部分や追加できる機能等を説明する。なお、説明の便宜上、前記実施の形態にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

（１）自走式機器２０，２０Ａとして、第２温度センサ３１が伸縮機構２７に取り付けられている構成を例示したが、伸縮機構２７を用いない構成としてもよい。つまり、自走式機器に高さ方向に延びるアンテナ状の細い棒を取り付け、この棒に複数の温度センサを、温度検出に必要な分解能を満足する間隔で配置し、必要な高さの温度センサの検知温度のみを採用するようにしてもよい（実施の形態４）。

（２）エアコン１０，１０Ａ，１０Ｂは、温度センサ、湿度センサ、輻射センサ、カメラ、等を備え、自走式機器２０，２０Ａは、室内を移動することによって収集した位置、床面高さ情報、並びに各位置での温度、湿度の情報などをエアコン１０，１０Ａ，１０Ｂに送信し、自走式機器２０、２０Ａから得た情報と、エアコン１０，１０Ａ，１０Ｂ側で検出した各種情報とを演算処理して空調する機能を有する構成としてもよい（実施の形態５）。

（３）自走式機器２０，２０Ａは、サーモカメラを搭載し、サーモカメラで手足の温度を見て、冷えすぎの場合は、エアコン１０，１０Ａ，１０Ｂに温度を上げるよう指示する構成としてもよい。また、この場合、自走式機器２０，２０Ａは、エアコン１０，１０Ａ，１０Ｂの温度センサから死角となる位置の温度を見る構成とすることが好ましい。つまり、エアコン１０，１０Ａ，１０Ｂに背を向けているユーザの場合、自走式機器２０，２０Ａがユーザの正面に回り込み、サーモカメラで正面からユーザの体温をみて、室温調整する。冷房の場合は、正面側を冷やしたいことが多いので、その温度を目標とすることが効果的である（実施の形態６）。

（４）エアコン１０，１０Ａ，１０Ｂは、クラウドより気象データ（気温、天気、湿度）を取得できるスマートフォンやタブレット端末と通信可能であり、スマートフォンやタブレット端末にて、エアコン１０，１０Ａ，１０Ｂに対する目標温度入力や、室内温度分布の表示や風の流れの表示が可能な構成としてもよい（実施の形態７）。

（５）自走式機器２０，２０Ａは、音声認識機能と学習機能とを搭載し、ユーザが発した「寒い」や「暑い」といった空調に関する音声を認識すると、ユーザ近傍に移動してユーザ環境情報を取得し、取得したユーザ環情報をエアコン１０，１０Ａ，１０Ｂに送信する一方、今後の該ユーザに対するエアコン制御として学習する構成としてもよい。つまり、ユーザが、「暑い」と言った場合、検出した高さの検出温度Ｔと湿度Ｓとを、当該ユーザは「暑い」と感じることを制御情報として学習し、エアコン制御に用いる（実施の形態８）。

（６）自走式機器２０，２０Ａは、人感センサ３３に換えてＣＣＤカメラを搭載しており、撮影した映像よりユーザの服装を判定して、服装によってエアコン１０，１０Ａ，１０Ｂに温度調整を指示する構成としてもよい。例えば、冷房時に、半袖を着用していたり、ひざかけを用いていたりすることが確認できると、弱めるように指示し、長袖着用時は強めるように指示する（実施の形態９）。

〔まとめ〕
本発明の一態様に係る空調システムは、互いに通信可能な自走式機器と空調機とを備える空調システムであって、前記自走式機器が、床面または床面近傍、および床面または床面近傍以外の床面からの高さの異なる複数の位置における空気の温度を測定対象物に接触して検出する温度検出部（第１温度センサ３０、第２温度センサ３１、伸縮機構２７および伸縮制御部２５）を備え、前記空調機が検出された温度に応じて動作することを特徴としている。

これによれば、温度検出部が、床面および床面からの高さの異なる複数の位置における空気の温度を測定対象物に接触して温度を検出するので、床面からの高さで空調範囲を規定するような場合に、正確な温度に基づいて、細やかで高精度な空調制御を行うことが可能となる。

本発明の一態様に係る空調システムは、人の存在を検出する人検出部と、前記人検出部が検出に用いた情報より、存在を検出した人の頭部の床面からの高さを検出する頭部位置検出部と、前記頭部位置検出部にて検出された頭部の床面からの高さに基づいて、存在を検出した人に対する空調範囲であって床面からの高さで規定される空調範囲を決定する空調範囲決定部と、をさらに備え、前記人検出部は前記自走式機器に搭載されている構成であってもよい。

これによれば、自走式機器に搭載された人検出部が人を検出すると、頭部位置検出部が、人検出部が検出に用いた情報より存在を検出した人の頭部の床面からの高さを検出し、空調範囲決定部が、頭部位置検出部にて検出された頭部の床面からの高さに基づいて、存在を検出した人に対する空調範囲であって床面からの高さで規定される空調範囲を決定する。これにより、居住スタイルや人の体勢に適した空調制御が可能となる。

本発明の一態様に係る空調システムは、前記温度検出部は、床面から所定間隔毎の温度を検出可能な構成とすることもできる。

このような構成とすることで、床面からの高さで空調範囲を規定するような場合に、正確な温度に基づいて、細やかで高精度な空調制御をより一層、確実に行うことが可能となる。

本発明の一態様に係る空調システムは、前記温度検出部は、前記空調範囲決定部で決定された空調範囲の上限位置および床面と、前記上限位置よりも所定距離上方の確認位置の少なくとも３カ所の温度を検出する構成とし、前記空調機が、前記温度検出部にて検出された前記３カ所の温度に基づいて前記空調範囲の空調を行う構成であってもよい。

確認位置をこのような範囲とすることで、床面からの高さで空調範囲を規定するような場合に、正確な温度に基づいて、細やかで高精度な空調制御をより一層、確実に行うことが可能となる。

本発明の一態様に係る空調システムは、前記自走式機器が床面からの高さの異なる複数の位置における空気の湿度を検出する湿度検出部を備える構成であってもよい。

本発明の一態様に係る自走式機器は、空調機と通信可能な自走式機器であって、床面および床面からの高さの異なる複数の位置における空気の温度を測定対象物に接触して検出する温度検出部を備えることを特徴としている。

本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

〔ソフトウェアによる実現例〕
最後に、空調システム１，１Ａ，１Ｂにおける自走式機器２０，２０Ａ，２０Ｂ、エアコン１０，１０Ａ，１０Ｂの各ブロック、特に空調範囲決定部１３、頭部位置検出部２２、伸縮制御部２５、制御内容決定部１２，１２Ｂは、集積回路（ＩＣチップ）上に形成された論理回路によってハードウェア的に実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェア的に実現してもよい。

後者の場合、空調システム１，１Ａ，１Ｂにおける自走式機器２０，２０Ａ，２０Ｂ、あるいはエアコン１０は、各機能を実現するプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである空調システム１，１Ａ，１Ｂにおける自走式機器２０，２０Ａ，２０Ｂ、あるいはエアコン１０の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記空調システム１，１Ａ，１Ｂにおける自走式機器２０，２０Ａ，２０Ｂ、エアコン１０に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。

上記記録媒体としては、一時的でない有形の媒体（non-transitory tangible medium）、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ類、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク類、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード類、マスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ類、あるいはＰＬＤ（Programmable logic device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の論理回路類などを用いることができる。

また、空調システム１，１Ａ，１Ｂにおける自走式機器２０，２０Ａ，２０Ｂ、エアコン１０，１０Ａ，１０Ｂを通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを、通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークは、プログラムコードを伝送可能であればよく、特に限定されない。例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（Virtual Private Network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、この通信ネットワークを構成する伝送媒体も、プログラムコードを伝送可能な媒体であればよく、特定の構成または種類のものに限定されない。例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＩＥＥＥ８０２．１１無線、ＨＤＲ（High Data Rate）、ＮＦＣ（Near Field Communication）、ＤＬＮＡ（登録商標）（Digital Living Network Alliance）、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。

本発明は、空調機（空気調和機）と自走式機器とが連携動作する空調システムに利用することができる。

１，１Ａ，１Ｂ 空調システム
１０，１０Ａ，１０Ｂ エアコン
１２，１２Ｂ 制御内容決定部
１３ 空調範囲決定部
１４ 空調制御部
１８ 通信装置
２０，２０Ａ，２０Ｂ 自走式機器
２２ 頭部位置検出部
２３ 走行位置検出部
２４ 走行制御部
２５ 伸縮制御部（温度検出部、湿度検出部）
２６ 位置検出センサ
２７ 伸縮機構（温度検出部、湿度検出部）
２８ 走行装置
２９ 通信装置
３０ 第１温度センサ（温度検出部）
３１ 第２温度センサ（温度検出部）
３２ 湿度センサ（湿度検出部）
３３ 人感センサ（人検出部）
４０ 床暖房装置

Claims (4)

1. 互いに通信可能な自走式機器と空調機とを備える空調システムであって、
   前記自走式機器は、
   床面または床面近傍、および床面または床面近傍以外の床上の任意の高さ位置における空気の温度を測定対象物に接触して検出する温度検出部と、
   人の存在を検出する人検出部と、を備え、
   当該空調システムは、
   前記人検出部が検出に用いた情報より、存在を検出した人の頭部の床面からの高さを検出する頭部位置検出部と、
   前記頭部位置検出部にて検出された頭部の床面からの高さに基づいて、存在を検出した人に対する空調範囲であり床面からの高さで規定される空調範囲を決定する空調範囲決定部と、をさらに備え、
   前記空調機は、前記温度検出部にて検出された温度と、前記空調範囲決定部にて決定された空調範囲とに応じて動作することを特徴とする空調システム。
2. 前記温度検出部は、前記空調範囲決定部で決定された空調範囲の上限位置および床面と、前記上限位置よりも所定距離上方の確認位置の少なくとも３カ所の温度を検出し、
   前記空調機が、前記温度検出部にて検出された前記３カ所の温度に基づいて前記空調範囲の空調を行うことを特徴とする請求項１に記載の空調システム。
3. 前記自走式機器が床面からの高さの異なる複数の位置における空気の湿度を検出する湿度検出部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の空調システム。
4. 空調機と通信可能な自走式機器であって、
   床面または床面近傍、および床面または床面近傍以外の床上の任意の高さ位置における空気の温度を測定対象物に接触して検出する温度検出部と、
   人の存在を検出する人検出部と、を備え、
   前記空調機は、前記温度検出部にて検出された温度と空調範囲とに応じて動作し、前記空調範囲は、前記人検出部にて存在を検出した人に対する空調範囲であり、前記人検出部が検出に用いた情報より検出された、存在を検出した人の頭部の床面からの高さに基づいて決定されていることを特徴とする自走式機器。

Images