JP6865179B2 - 空気処理システム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば家庭用空気処理システム及び方法のような、空気処理システム及び方法に関する。

米国特許出願公開US2015/153317は、表面上の家庭の埃の蓄積を低減させ、特定の汚染物質に対する敏感な個人の曝露を低減させ、個人の汚染物質に対する曝露を監視するための、ローカルの安価な埃センサ（粒子計数器）からのデータを、汚染物質、天候、任意の家庭用装置、センサ及び機器についてのインターネット利用可能な豊富なデータと組み合わせ、ローカル環境の豊富な画像を生成し、該家庭用機器の重要な制御を通して当該環境を形づくるために用いられることができるソフトウェアを開示している。該ソフトウェアは、スマートフォン、関連するハードウェア装置（例えばスマートフォンとBluetooth（登録商標）を介して通信する汚染センサ）又は一般的な家庭用サーモスタットのような加熱／冷却制御システムに備えられても良い。特に、空気中の汚染物質を安価に軽減するための、一般的な強制空気調節システム内の、窓又は安価な空気フィルタの高度な制御が実現される。著者は、屋内の埃レベルを監視し（上述した安価な埃センサ手段により）屋外の埃を監視し（安価な屋外の埃センサにより、又はインターネットを通して情報を取得することにより）、屋内の汚染（例えば食器洗い器により引き起こされる）を検出又は汚染物質を予想し（動作しようとしている機器からの通知によって）、感知された又は予想される屋内の空気汚染が感知された又はモデリングされた屋外の空気汚染を超えた場合にはいつでも窓を開けて、屋内の空気品質が屋外の空気品質と等しくなると窓を閉じる、電気家庭用制御システムを想定している。

米国特許出願公開US2015/0108119は、電子レンジ機器及び電子レンジ機器を動作させるための方法に関する。明細書は、空気フィルタ交換の必要性を示すための特徴を持つ電子レンジ機器、及び長期化した空気フィルタの使用のリスクを低減させる特徴を持つ電子レンジ機器を記載している。

屋内の空気汚染は、世界中の多くの場所において非常に深刻な問題である。この問題に対処するため、空気清浄器が広く利用されている。

屋内の汚染の一部は、幾つかの揮発性有機化合物（ＶＯＣ）のように、屋内で生成される。この例は、家具からのホルムアルデヒド、及び装飾材料からのベンゼンである。例えば調理及びアイロンがけからは粒子状の空気汚染物質も生じるが、オレンジの皮剥き又は照明及びろうそく又は煙草に光をつけることからも生じる。更に、粒子状の空気汚染は、屋外から家庭内へと入る。

１つ以上のセンサによる空気品質の感知、及び１つ以上のフィルタを用いた空気清浄化を組み合わせた、空気処置システムを提供することは知られている。空気清浄化は、所望の空気品質レベルを維持するよう、感知結果に依存して制御されても良い。

多くの場合、屋内の活動は、低下した空気品質の結果として、家族にとって問題を引き起こすのみならず、空気清浄器において用いられるフィルタの動作寿命の短縮も起こり得る。例えば、揚げ料理は、活性炭フィルタを詰まらせ得る油粒子に帰着する。同様に、システム内で用いられるセンサの動作寿命又は性能における低減も起こり得る。

センサは例えば、空気中の粒子状の汚染のレベルを測定するための粒子センサを有し得る。これらセンサは、該センサ中の検出空間を通る空気流と共に通過する粒子により散乱される光の測定に基づくものであり得る。光学的要素は、時間経過とともに、粒子又はＶＯＣの堆積により悪影響を受け、センサの寿命が短くなる。

空気品質センサは、検出されるよう設計されたもの以外の検体にも応答し得るという点で、完全な選択性を持たない。このことは特に低コストのセンサについて当てはまる。しかしながら、低コストのセンサの使用は、特に多くのセンサが共にネットワーク接続されたシステムにおいて重要である。

それ故、家庭環境の状況において、センサ及び／又は空気清浄化フィルタの寿命を延長する方法のニーズが存在する。

本発明は、独立請求項により定義される。従属請求項は、有利な実施例を定義する。

本明細書を通して、「空気処理システム」又は「家庭用空気処理システム」への参照が為される。これらは、例えば家庭環境における空気を処理するシステムである。空気の処理は、空気のフィルタリングに関連し得る。空気の処理はまた、空気に対する感知動作を実行することに関連し得る。例えば、空気中の気体又は粒子のタイプの検出である。

本発明の一態様による例によれば、空気処理システムを制御するためのコントローラを有する空気処理システムであって、
前記コントローラは、複数の家庭用機器からの動作状態情報を受信するよう構成された入力部を有し、前記コントローラは、前記動作状態情報から前記空気処理システムの動作設定を決定するよう構成され、更に、前記決定された動作設定で前記空気処理システムを制御し動作させるよう構成された、空気処理システムが提供される。斯くして、該空気処理システムは、例えば該空気処理システムの寿命を延ばすように、該動作状態情報に依存して制御される。該空気処理システムはまた、例えば該空気処理システムのフィルタリング動作を該動作状態情報に適合させるよう、該動作状態情報に依存して制御された、空気処理システムが提供される。

一実施例においては、前記コントローラは、前記空気処理システムの一部である場合、空気清浄器の動作を、前記空気清浄器を動作させる及び／又は空気品質センサを動作させること、及び／又は前記空気品質センサの情報を解釈することのいずれか一方により、制御するよう構成される。例えば、前記決定された動作設定を用いて前記空気処理システムを動作させることは、前記空気清浄器をスイッチオンすること、前記空気清浄器をスイッチオフすること、前記空気清浄器を通る空気流を増大させること、及び前記空気清浄器を通る空気流を低減させること、のいずれか１つを有する。

現在の空気清浄化及び感知方法は、利用される周囲の環境において何が起きているかについて、限られた認知しか持たない。例えば、アイロンがけは多くの粒子の生成及び放出に帰着し、調理又は揚げ料理は油の又は脂肪の粒子の生成及び放出に帰着する。このことは、望ましくない健康への影響に帰着し、更に空気処理システム、特にセンサ及び空気清浄化フィルタにおける構成要素の動作寿命を著しく低減させ得る。実用的には、空気品質センサ及び空気清浄器は、単一のユニットに含まれ得る。処理は、空気中の目標の感知及び空気のフィルタリングを有しても良い。

本発明は、空気品質センサ及び／又は空気清浄器の全体的なコントローラへの、家庭用機器の動作の通信を利用する。このようにして、これらは家庭の空気処理システムの一部としてネットワーク接続され、多くの装置間の通信を提供する。

機器が利用されるとすぐに、例えばこのことをコントローラに通信しても良い。空気品質センサ（粒子センサ及び／又は総揮発性有機化合物（ＴＶＯＣ）センサ、及び／又は空気品質に関連する少なくとも１つのパラメータを測定するその他のセンサであっても良い）により決定された局所的な環境に基づいて、例えば該システムの構成要素の寿命を延ばすことに重点を置いた、最も適切な動作タイプを選択するため自動化されるという目的に沿って、自動化された動作がとられても良い。このことは、センサをスイッチオフすること、サンプリングレート（例えばデューティサイクル）及び／又はサンプル空気体積を変更すること、特定のタイプの汚染物質クラスについて最適化された空気清浄フィルタの特別な選択を用いること、及び利用可能な空気処置動作の選択肢間で最も適切な清浄化動作を選択することを含んでも良い。これら動作は全て、空気品質センサ又は空気清浄器を「動作させる」態様とみなされ得る。斯くして、「動作」は、スイッチオン若しくはオフ、又はいずれかの利用可能な設定を制御することを含むものである。該システムは更に、どの動作が検出され、どの動作がとられるかを、消費者に示しても良い。該空気清浄器は、スイッチオフされても良いし、又は代替として、例えば該清浄器を通る空気の流れを増大させることにより、動作状態へと起動されても良い。

代替として、又はこれに加えて、センサの測定値が解釈される態様は、用いられている既知の機器に基づいて調節されても良い。この場合には、目的は、センサ測定値の精度及び／又は信頼度を改善することである。例えば、第１の汚染物質を検出するためのセンサは、（交差感受性のために）特定の第２の汚染物質により引き起こされることが知られている信号を生成しても良く、このことは、第２の汚染物質を生成する装置が用いられていることが知られているためである。斯くして、センサ信号はこれに応じて解釈されても良く、即ち第１の汚染物質が実際には存在しないと解釈されても良い。

実施例においては、着想は、家庭用機器の動作状態情報に応じて、空気センサ又は空気清浄器をスイッチオフすることであり、このことは、幾つかの家庭用機器は、実際には生成された粒子状物質が有害ではなくてもセンサ測定値を上昇させ得、この場合には、家庭用機器をスイッチオフすることなく又は窓を開けることなく、フィルタ機能がスイッチオフされ得るからである。このようにして、センサ／空気清浄器の寿命が延長されることができ、空気品質は損なわれない。

空気清浄器の例については、結果的な該空気清浄器の動作は、以下のいずれか１つを有しても良い。
−該空気清浄器をスイッチオンする、
−該空気清浄器をスイッチオフする、
−該空気清浄器を通る空気の流れを増大させる、及び
−該空気清浄器を通る空気の流れを減少させる。

該空気の流れは、該空気清浄器のファンの速度を制御することにより増大又は減少させられても良い。

空気品質センサの例については、結果的な該空気品質センサの動作は、以下のいずれか１つを有しても良い。
−該空気品質センサをスイッチオンする、
−該空気品質センサをスイッチオフする、
−該空気品質センサのサンプリングレートを低減させる、及び
−該空気品質センサのサンプリングレートを増大させる。

該空気品質センサのサンプリングレートは、センサの測定が行われる頻度に関連する。幾つかのセンサについては、センサ測定を行う動作は、汚染物質が該センサを通過又は通るよう駆動され、光学要素のようなセンサ部分の汚れを引き起こし得る。

動作情報を提供する家庭用機器は、家庭用電気機器である、特に用いられているセンサにより感知され得る空気汚染物質を生成し得ること、及び／又は該システムにおいて用いられているフィルタによる必要なフィルタリングに帰着し得ることが知られているものである。

前記入力部は例えば、以下の１つ以上に関する動作状態情報を受信するよう構成される。
−油揚げ器、
−調理ポット、
−オーブン又はストーブ、
−電子レンジ、
−コーヒーメーカー、
−調理用換気フード、
−電気掃除機、
−屋内用芳香剤放出器、及び
−アイロン。

これらの家庭用電子機器のそれぞれは、汚染物質とみなされ得るものであり、それ故空気品質センサ及び／又は空気清浄器の機能に影響を与える化合物を生成／放出する。

第１の例においては、前記コントローラは、油揚げ器の動作に応答して空気品質センサをスイッチオフする及び／又は空気清浄器を通る空気を増大させるよう構成される。このことは、空気品質センサの寿命を延ばす。このことは既にユーザに知られているため、汚染物質の増大を検出する必要はない。

第２の例においては、前記コントローラは、電気掃除機の動作に応答して空気清浄器をスイッチオフするよう構成される。電気掃除機は粒子を生成するが、掃除機の動作が既にフィルタリングの機能を実行しているため、掃除機がけが完了するまでは、これら粒子をフィルタリングする必要はない。

第３の例においては、前記コントローラは、アイロンの動作に応答して空気清浄器を通る空気を増大させるよう構成される。このことは、フィルタリング機能の寿命を延ばす。アイロンがけにより生成される粒子のフィルタリングは、粒子フィルタの寿命を短くすることに帰着し得るが、これらの粒子は健康への影響も持ち、そのため空気清浄器をスイッチオフするよりも、粒子のフィルタリングが好ましい。

第４の例においては、オーブン又はストーブが、自身が利用されていることを示す。その結果、相対湿度、絶対粒子数、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）濃度、及び、特にストーブの場合には、温度が上昇する。高い相対湿度は、より大きな見かけの粒子サイズに帰着し、センサ測定値を解釈する際、このことを補正するためにソフトウェアが用いられても良い。以下に更に議論されるように、動作状態情報の更なる利用は、センサ測定値の精度を向上させることであり、このことは一例である。

調理の事象により、粒子の絶対数もまた、予測される態様で増大する。ストーブの上で用いられているポット（例えば揚げ鍋、中華鍋又は炊き鍋）、又はオーブンの中で用いられている調理トレイ（例えば開いた焼きトレイ又は閉じた調理ポット）、及びその動作温度の知識を用いて、予測される粒子の性質が決定されることができ、対応する動作がとられ、又は対応するメッセージが通信されることができる。

本発明の実施例によれば、該空気処理システムは、空気清浄器を有する。空気処理装置の動作設定の決定は、空気中に家庭用機器により放出された汚染物質のタイプを動作状態情報から特定すること、及び該特定された汚染物質のタイプに依存して空気清浄器のフィルタリング動作を選択すること、を有する。該空気処理システムは次いで、これら決定された動作設定を用いて動作させられる。

斯くして、空気清浄動作は、汚染物質のタイプに合わせて調整される。例えば、調理ポットが、大部分が油の性質から成る大量の粒子をそれ自体が示す動作を示唆した場合、高効率粒子空気（ＨＥＰＡ）フィルタの寿命を最長化させるよう、フィルタの特別な部分にフィルタリング動作が向けられる。代替としては、該システムはまた、同じ機器の一部としてであっても（例えば静電粒子フィルタ及びＨＥＰＡフィルタを持つ機器）、別の清浄化方法を持つ機器を起動するものであっても（例えば静電清浄器をスイッチオンする、ＨＥＰＡフィルタを持つ清浄器をスイッチオフする、等）、特に１つよりも多いタイプの空気清浄化方法が利用可能である場合、最も適切な清浄化動作を選択することを支援しても良い。例えば、該空気処理システムは、特定された汚染物質に応じて、適切なフィルタリング動作を選択するよう構成されても良い。該適切なフィルタリング動作を選択することは、特定された汚染物質をフィルタリングして取り除くフィルタを選択し、該選択されたフィルタを用いて空気をフィルタリングすることであっても良い。代替としては、該適切なフィルタリング動作を選択することは、特定された汚染物質をフィルタリングして取り除くフィルタへと、該空気処理システムにおける空気の流れを変更することを有しても良い。

前記空気品質センサは、総揮発性有機化合物（即ちＴＶＯＣ）センサを有しても良く、このとき前記コントローラは、前記動作状態情報に応答して、前記ＴＶＯＣセンサをスイッチオフする又はサンプリングレートを低減させるよう構成される。当該情報は、例えばＴＶＯＣセンサ出力における対応する急速な上昇を測定する、センサ情報によって補足される。このようにして、該動作状態情報は、既知の汚染事象が行なわれていることをより信頼性高く検出するため、センサ情報における変化と組み合わせられる。センサの使用をスイッチオフする又は低速化することにより、このことはいちど検出されると高いレベルからセンサを保護する。いちど警告が生成されるか又は訂正動作が提案されると、繰り返される警告は必要ない。

前記空気品質センサは、粒子センサを有しても良く、このとき前記コントローラは、前記動作状態情報に応答して前記粒子センサをスイッチオフする又はサンプリングレートを低減させるよう構成される。ここでもまた、該動作状態情報は、該粒子センサの出力における対応する急速な上昇を測定する、センサ情報によって補足される。

粒子センサは、他のセンサ（例えばＶＯＣセンサ）についての情報に基づいてスイッチオフされる又はサンプリングレートを低減されても良く、同様に、ＶＯＣセンサは、他のセンサ（例えば粒子センサ）についての情報に基づいてスイッチオフされる又はサンプリングレートを低減されても良い。

ここでもまた、いちど警告が生成されるか又は訂正動作が提案されると、繰り返される警告は必要ない。

前記システムは更に、相対湿度センサ、二酸化炭素センサ、存在検出センサのうちの１つ以上から選択された環境センサを有しても良く、このとき前記コントローラは更に、前記環境センサからの情報を処理するよう構成される。当該付加的な情報は、動作状態情報が正しいことを確認する際の更なる支援を提供する。

本発明はまた、
以上に定義された家庭用空気処理システムと、
それぞれが前記コントローラに動作状態情報を供給し、それぞれがネットワーク識別子を持つ、家庭用機器のセットと、
前記動作状態情報に基づいて特定された動作をユーザに通信し、前記コントローラにより実装され空気清浄器動作又は空気品質センサ動作を通信するための、出力装置と、
を有する、家庭用機器ネットワークを提供する。

前記出力装置は、例えば窓を開ける助言のような、ユーザに対する助言及び更新を提供しても良い。

本発明の一態様による例によれば、
複数の家庭用機器から動作状態情報をコントローラにおいて受信するステップと、前記動作状態情報から空気処理装置の動作設定を決定するステップと、前記決定された動作設定で前記空気処理装置を動作させるステップと、
を有する、空気処理装置を制御するための方法が提供される。

本発明の実施例によれば、前記動作設定を決定するステップは、前記動作状態情報から、空気中に前記家庭用機器の１つ以上により放出された汚染物質のタイプを特定するステップと、前記汚染物質のタイプに依存して前記空気清浄器のフィルタリング動作を選択するステップと、を有する。同じ実施例において、前記決定された動作設定で前記空気処理装置を動作させるステップは、前記選択されたフィルタリング動作を用いて前記空気清浄器を動作させるステップを有する。

前記空気処理装置を動作させるステップは、空気清浄器を動作させるステップ及び／又は空気品質センサを動作させるステップ、及び／又は空気品質センサ情報を解釈するステップを有しても良い。

斯くして、該方法は、センサ及び／又は空気清浄器を制御する際に、家庭用機器の使用を考慮に入れる。

前記動作状態情報は、例えば以下のうち１つ以上に関するものである。
−調理ポット、
−オーブン又はストーブ、
−電子レンジ、
−調理用換気フード（１つ以上の調理鍋と組み合わせられたもの）、
−コーヒーメーカー、
−電気掃除機、
−屋内用芳香装置、及び
−アイロン。

一般的に、前記決定された動作設定で前記空気処理装置を動作させるステップは、
−前記空気清浄器をスイッチオンするステップ、
−前記空気清浄器をスイッチオフするステップ、
−前記空気清浄器を通る空気の流れを増大させるステップ、
−前記空気清浄器を通る空気の流れを減少させるステップ、
−前記空気品質センサをスイッチオンするステップ、
−前記空気品質センサをスイッチオフするステップ、
−前記空気品質センサのサンプリングレートを低減させるステップ、及び
−前記空気品質センサのサンプリングレートを増大させるステップ
のうちいずれか１つを有しても良い。

前記決定された動作設定で前記空気処理装置を動作させるステップのより具体的な例は、
油揚げ器の動作に応答して前記空気品質センサをスイッチオフする及び／又は前記空気清浄器を通る空気の流れを増大させるステップと、
電気掃除機の動作に応答して前記空気清浄器をスイッチオフするステップと、
アイロンの動作に応答して前記空気清浄器を通る空気の流れを増大させるステップと、
を有しても良い。

本発明の実施例によれば、前記コントローラは、前記動作状態情報から、前記家庭用機器から放出された粒子が有害であるか有害ではないかを決定するよう構成される。このことは、どの家庭用機器が前記動作状態情報を送信したかをチェックすることにより為されても良い。当該情報は、前記動作状態情報内に含まれる。粒子が有害である場合、空気から該有害な粒子をフィルタリングして取り除くための適切なフィルタリング動作が起動される。粒子が有害でない場合、寿命を延ばす設定で、該空気処理システムを動作させる適切な動作がとられる。

空気品質センサ及び／又は空気清浄器を制御する代わりに、又はこれに加えて、単に消費者に助言（例えば窓を開ける）が与えられても良いし、又は検出された事象についての示唆を与える情報が消費者に与えられても良い。

本発明のこれらの及び他の態様は、以下に説明される実施例を参照しながら説明され明らかとなるであろう。

本発明の実施例は、添付図面を参照しながら、以下に詳細に説明される。

家庭用空気処置システムを示す。 家庭用空気処置方法を示す。

本発明は、空気清浄器及び／又は空気品質センサを有する、例えば家庭用空気処理システムのような、空気処理システムを提供する。複数の家庭用機器から受信された動作状態情報に依存して、これらが制御され及び／又はセンサデータが解釈される。このことは、特にセンサ及び空気清浄化フィルタのような、該空気処理システムにおける構成要素の動作寿命を延ばすことを可能とし得る。また、センサ測定値の、より正確な解釈をも可能とし得る。

図１は、空気清浄器１０、空気品質センサ１２、及び該空気清浄器及び該空気品質センサを制御するためのコントローラ１４を有する、家庭用空気処理システムを示す。

空気品質センサ１２は、センサボックス又は種々の位置に配置されたセンサボックスのセットを有しても良く、又は空気清浄器１０の一部を有しても良い。

該コントローラは、複数の家庭用機器から入力を受信し、特に動作状態情報が受信される。図１は、調理用換気フード１６、アイロン１８、油揚げ器１２及び電気掃除機２２の形をとる、家庭用機器を示す。これは単に、合わせてネットワークを形成し得る種々のとり得る装置の例である。該コントローラは、該動作状態情報に依存して、空気清浄器１０及び／又は空気品質センサ１２を動作させる。本開示において記載される実施例は、本開示に記載された特定の家庭用機器に限定されるものではない。記載される実施例は、動作状態情報を送信するいずれの機器をもカバーする。

一実施例によれば、該コントローラは、受信された動作状態情報から、起動されている家庭用機器のタイプを特定する。該特定された家庭用機器のタイプに基づいて、該空気処理システムの動作設定が決定される。例えば、該空気処理システムの寿命を延ばす特定の動作設定である。斯かる動作設定は、当業者には知られている。例えば、空気処理システムの寿命を延ばすことは、特定されたタイプの家庭用機器により放出される汚染物質に、あまり空気処理のフィルタを曝さないことを有し得る。このことは例えば、空気処理システムをスイッチオフすること、空気の流量を低減させること、又は本開示に記載されたその他の手法のいずれかにより、為され得る。代替として、空気処理システムの動作設定は、特定されたタイプの家庭用機器により一般に放出される汚染物質のフィルタリングによる除去を起動する設定であっても良い。例えば、特定された汚染物質をフィルタリングして除去するフィルタを選択することのような、適切なフィルタリング動作を選択することによる。

本発明の重要な利点は、高価な粒子センサを必要とせずに、１つ以上の家庭用機器が動作させられた際の好適なフィルタリングを実現することである。また、汚染物質が粒子センサの感知範囲にあるときにのみ汚染物質を感知する粒子センサの利用とは異なり、家庭用機器により放出された汚染物質の検出が、家庭用機器がスイッチオンされると即座に検出されることも、更なる利点である。

フライパン、ろうそく若しくは燭台又はライター（煙草又はろうそくに光をつけるために用いられる）のような、ネットワーク接続され得る他の機器又はより一般的な装置もある。これら装置もまた、いつスイッチオンされたかを認識及び通信するよう構成されても良い。例えば、フライパンが、温度感知に基づいて、該フライパンが利用されていることを感知しても良い。開いている又は閉じているといった窓の状態は、屋外の汚染レベルに依存して屋内のエアロゾル濃度に影響を与えるため、該窓の状態もが提供されても良い。ブラシモータを備えた装置及び機器もまた、特定の汚染を引き起こす。

家庭用機器、空気清浄器１０及びセンサ１２は、ネットワークとしてコントローラ１４によりグループ化される。コントローラ１４は斯くして、ネットワークコントローラとして機能する。該コントローラへの通信は、無線であっても良いし又は有線であっても良く、該通信は例えば、WiFi（登録商標）又はBluetooth（登録商標）ベースのネットワークを通してピギーバックされても良い。通信はまた、家庭で利用される交流（ＡＣ）電圧システムに情報を追加することにより（例えば変調することにより又はＡＣ電圧のゼロ交差に低電圧情報を追加することにより）為されても良い。他の多くの方法も考えられる。各家庭用機器は、一意な識別子を持ち、コントローラ１４と通信するための送信器又は応答器を持つ。

該通信は好適には、全ての装置が互いと通信することができるよう双方向型である。これらは設置プロトコルを用いてネットワーク上に設置される。

しかしながら、該通信は、幾つかの装置については一方向型であっても良い。例えば、電気掃除機は、いつスイッチオンされたかを示す必要があるのみである。他の幾つかの装置については、該通信は双方向であっても良く、これによりコントローラ１４がコマンドを発行し且つ動作を監視することができる。例えば、調理用換気フードは、コントローラ１４により制御可能であっても良く、従って全体の空気清浄化システムの一部として機能しても良い。

空気清浄器１０とセンサ１２との間には双方向の通信があり、それによりコントローラがこれらの装置の動作を制御することができる。

該空気清浄器は、スイッチオン又はオフされるよう制御されることができ、またスイッチオンされたときには異なるファン速度で制御されることができる。該ファン速度は、サンプリングされる空気流を決定付ける。また、検出された事象に依存して異なるフィルタリングユニットを用いるよう制御されても良い。

前記センサは、スイッチオン又はオフされるよう制御されることができ、また異なるサンプリング周期及びデータ取得速度で動作させられ得る。

機器が使用されるとすぐに、該機器はこのことをコントローラ１４に通信する。該通信は、動作状態情報を含む。該情報は単独で、空気品質センサ及び／又は空気清浄器の制御をもたらすために利用されても良い。しかしながら、決定処理は、センサ情報も考慮に入れても良い。例えば、空気品質センサにより決定された局所的な環境に更に基づいて、自動的な動作がとられても良い。第１の態様によれば、該システムの構成要素の寿命を延ばすことが目的である。

空気品質センサは、粒子センサ及び／又はＴＶＯＣセンサ及び／又はその他のセンサを有しても良い。

該システムはまた、アプリケーションを実行する携帯電話、タブレット又はラップトップの形をとっても良い、出力装置２４を有する。斯くして、検出された動作がユーザに提示され、更に現在とられている空気清浄器及びセンサ制御手段の示唆が提示されても良い。

動作状態に応答してとられ得る動作の幾つかの例が、以下に示される。

油揚げ器２０が使用されている場合、センサ１２がスイッチオフされて該センサの寿命を延ばしても良く、及び／又は、空気清浄器がスイッチオフされ又は（既にスイッチオンされている場合には）該空気清浄器を通る空気の流れが、例えば最高速度まで増大させられても良い。このことは、センサの寿命の著しい短縮を防止し得る。

例えば窓を開ける提案のような、付加的な助言情報が、出力装置２４に提供されても良い。

電気掃除機２２が使用されている場合、清浄器がスイッチオフされ、掃除機がけが行なわれている間に生成される埃からフィルタを保護しても良い。

アイロンが使用されている場合、空気清浄器を通る空気の流れが増大させられ、フィルタリング機能を改善しても良い。

特定の汚染物質の存在を説明する動作状態情報に加えて、センサにより該汚染物質の増加がいちど検出されると、このことを反復的に報告する必要性は低くなる。例えば、修正動作が既に開始されているかも知れず（例えば空気清浄器を起動すること、窓を開けること）、別のセンサの測定値が更なる利益を生むまでには、幾分かの時間が必要とされる。

コントローラは斯くして、動作状態情報及び／又はセンサ出力の急激な上昇に応答して、センサをスイッチオフするか又はサンプリングレートを低減しても良い。このことは、いちど検出されると、高いレベルからセンサを保護する。このことは、ＴＶＯＣセンサ、粒子センサ又はその他のセンサタイプに当てはまる。センサ出力における当該急激な上昇は、報告された動作に対応する事象に対応し得るが、オレンジの皮剥き又はコーヒーを入れることのような、他の事象にも対応し得る。

電子レンジは、センサを備えても良く、オン／オフ情報を供給しても良い。該センサは、温度センサ、電子レンジ内に食品があることを検出するための重量センサ、及びドア開閉センサを有しても良い。このとき、センサシステムに通信され得る事象は、スイッチオン、利用温度、及びドアの開閉を有しても良い。電子レンジがスイッチオンされたとき、調理されるべき食品が電子レンジ内に置かれたとき、及びドアが開けられたとき、粒子濃度が上昇する。同様に油の小滴が増大し得る。従って該システムは、超微粒子及び／又はＴＶＯＣの増大を無視して、又は粒子センサをスイッチオフして、寿命を延ばすよう決定しても良い。このことはまた、検出された事象及びセンサ測定値を報告することにより、消費者に伝達されても良い。低いサンプリングレートで（即座に又は所定の時間の後で）測定することにより、及び／又は電子レンジが冷えたことを示唆する電子レンジからの情報を用いることにより、該システムは通常の動作が再び開始したことを決定しても良い。

コーヒーメーカーは、オン／オフ情報のような同様の情報、及びコーヒーを生成するための水流についての情報を提供しても良い。ＴＶＯＣ濃度が上昇し、このことは消費者によって予期される。従って、該システムは、増大した粒子の感知又はＴＶＯＣの感知を示唆する警報を提供する必要性を回避することができ、警報が生成されていないことを通信することができる。センサはここでもまた、寿命を延ばすために、所定の時間の間スイッチオフされても良いし、又は低いサンプリングレートで動作させられても良い。低いサンプリングレートで測定することにより、及び／又は再びコーヒーメーカーからの情報（冷えたこと及び水が流れていないことを示唆する）を用いることにより、該システムは、該システムは通常の動作が再び開始したことを決定しても良い。

調理用換気フードの例については、同様にオン／オフ情報が提供され、該情報はここでもまた粒子及びＴＶＯＣの予期される上昇を示唆する。同様に、センサは所定の時間の間スイッチオフされても良いし、又は低いサンプリングレートで動作させられても良い。ここでもまた、調理用換気フードからの情報が、例えば調理用換気フードがスイッチオフされたことのような、通常の動作が再び開始したことを決定するために用いられ得る。

屋内用芳香装置もまた、利用されていることをコントローラに通信し、粒子及びＴＶＯＣの予期される急激な上昇を測定することを回避しても良い。以上に説明されたように、センサが所定の時間の間スイッチオフされても良いし、又は低いサンプリングレートで動作させられても良い。

オーブン又はストーブが、自身が利用されていることを示唆しても良い。その結果、相対湿度、絶対粒子数、ＶＯＣ濃度、及び、特にストーブの場合には、温度が上昇する。調理事象により、粒子の絶対数もまた、予測される態様で増大する。ストーブの上で用いられているポット（例えば揚げ鍋、中華鍋又は炊き鍋）、又はオーブンの中で用いられている調理トレイ（例えば開いた焼きトレイ又は閉じた調理ポット）、及びその動作温度の知識を用いて、予測される粒子の性質が決定されることができ、対応する動作がとられ、又は対応するメッセージが通信されることができる。

これらの例においては、有害でない汚染については、検出された事象の間はフィルタ
機能がスイッチオフされ、検出された事象の後にスイッチオンされても良い。例えば、測定された値が再び正常化されると、フィルタ機能が再開されても良い。フィルタ機能は、粒子濃度又はＴＶＯＣ測定値が、通常レベルの１００％以下、５０％以下又は２５％以下となったときに、再開されても良い。フィルタリングは、通常レベルに戻ってから一定の時間（例えば５分、１０分又は１５分）の後に再開されても良い。このことは、汚染が有害でないことが既知である場合に、フィルタリングの必要性を回避する。

同様に、検出された事象により引き起こされる汚染が有害であることが既知である場合には、該検出された事象の間にフィルタ機能が起動され、該検出された事象の後に通常に戻されても良い。

これらの例においてはいずれも、動作状態情報に加えて、事象検出のための付加的な機構として、粒子サイズ分布の粗い測定が用いられても良い。粒子センサが好適であるほど、このことも信頼性が高くなる。動作状態情報に加えてセンサ測定値を用いることにより、種々の情報源が組み合わせられ、より信頼性の高い事象検出を実現できる。当該情報は、消費者に伝達されても良い（検出された事象、事象の性質、とられる動作）。該動作は、幾分かの時間の間サンプリングを停止すること及びこのことを示唆すること、又は低減された頻度でサンプリングし、このことを消費者に伝達することであっても良い。測定結果がもはや大きく変化しない場合（及び／又は分布が規定された限度内で事象の前と同様になった場合）には、該システムは通常の動作を再開しても良い。斯くして、検出された事象に応答してとられる動作は、動作情報及びセンサ情報から導出される時刻において終了し得る。

別の例においては、空気清浄動作が、汚染物質のタイプに合わせて調整されても良い。例えば、調理ポットが、大部分が油の性質から成る大量の粒子に帰着する動作を示唆した場合、高効率粒子空気（ＨＥＰＡ）フィルタの寿命を最長化させるよう、フィルタの特別な部分にフィルタリング動作が向けられても良い。該システムはまた、同じ機器の一部としてであっても（例えば静電粒子フィルタ及びＨＥＰＡフィルタを持つ機器）、別の清浄化方法を持つ機器を起動するものであっても（例えば静電清浄器をスイッチオンする、ＨＥＰＡフィルタを持つ清浄器をスイッチオフする、等）、特に１つよりも多いタイプの空気清浄化方法が利用可能である場合、最も適切な清浄化動作を選択することを支援しても良い。

図２は、家庭用空気処置方法を示し、該方法は、ステップ３０において、コントローラにおいて複数の家庭用機器から、動作状態情報を受信するステップを有する。ステップ３２において、空気清浄器及び／又は空気品質センサが、該動作状態情報に依存して制御される。ステップ３４において、ユーザに出力情報が提供される。

該空気清浄器は静的なシステムであっても良いが、モバイル型であっても良い。例えば、該空気清浄器は、ロボット型電気掃除機と同じように、汚染源に向かって屋内環境内を動き回ることが可能な、ロボット装置を有しても良い。この動きはこのとき、受信された動作情報に依存して制御されても良い。該空気清浄器は例えば、油揚げ器の動作に応答して該油揚げ器の既知の位置へと動いても良いし、又は、入ってくる空気をフィルタリングするため開いた窓に向かって動いても良い。ドア及び窓の開閉検出器が、ネットワーク接続されたシステムの一部として備えられても良い。

以上の例は、特に寿命を延ばすよう、家庭用機器の動作状態の使用に基づき、空気清浄器及び空気品質センサを制御するものである。

第２の態様によれば、検出器又はセンサの結果の解釈を改善するため、同一のシステム構成が用いられ得る。特定の気体又は粒子タイプを検出するための検出器が提示される。該検出器は、気体又は粒子センサを有する。該検出器は更に、コントローラを有する。該コントローラは、家庭用機器から動作状態情報を受信するよう構成された入力部を有する。該コントローラは更に、（１）センサ及び（２）動作状態情報から組み合わせられたデータを用いて、特定の気体又は粒子タイプを検出するよう構成される。本発明の利点は、検出器のセンサを実際に変更又は交換することなく、気体又は粒子検出器の精度が向上させられる点である。それ故、広範な用途において、より安価な検出器が用いられることを可能とし、コストを低減させる。

該システムは、家庭（並びに公共の及びプロフェッショナル用空間等）で用いられる装置及び機器がますます、ＩＰアドレス又はＲＦＩＤ識別子のような一意なＩＤを持つようになっているという事実を利用する。ネットワークは、状態を持つ機器及びその他の装置（窓及びドア）を含んでも良い。ドア及び窓はそれ自体では汚染物質を生成しないが、汚染レベルに影響を及ぼし得るものであり、従って有用な動作状態情報を提供し得る。動作状態情報及び空気品質センサ情報の解釈を支援するため、その他のセンサが用いられても良い。例えば、相対湿度センサ、二酸化炭素センサ、存在検出センサのうちの１つ以上から選択された環境センサが備えられても良い。このときコントローラは更に、環境センサからの情報を処理するよう構成される。当該付加的な情報は、動作状態情報が正しく、予測される汚染物質の増加を引き起こすものであることを確認する際の、更なる支援を提供する。例えば、調理器のホブ（hob）部における温度の上昇及び湿度の上昇は、既に対応する動作状態情報により報告されている、該調理器のホブが使用されていることを裏付ける。

分散されたセンサのネットワークにおける大量のセンサの使用は、空間的及び時間的なデータのカバー性における著しい改善を実現する。しかしながら、増加した数のセンサを用いることは、特に消費者の用途については、低コストでそれ故機能的に劣ったセンサを用いることによってのみ実行され得る。これらのセンサは例えば、劣った品質、速度、動作範囲又は選択性を持つ。

選択性の欠如（即ち交差感受性）は、特有の問題である。例えば、特定の気体に特異的となるようにされた低コストの気体センサは、他の気体にも反応する。ホルムアルデヒドセンサを例にとると、種々のタイプのアルコール、他のタイプのアルデヒド、ＣＯ、ＳＯ_２（及びその他多数）もまた、センサ応答を引き起こす。このことは、偽陽性及び偽陰性による、これらタイプのセンサの利用可能性を制限し、他の気体が少なくとも背景レベルに寄与するため、感受性の問題も引き起こす。

光学的な粒子センサの場合には、粒子数から質量濃度への（即ち個／リットルからμｇ／ｍ^３への）変換の精度は、所与の時間に該センサが検出するエアロゾルのタイプに強く依存する。斯かる固有の変換誤差は、粒子の光学的な特性（例えば屈折率、吸収／反射、表面凝縮及び表面粗さ）と、物理化学的な特性（例えば密度及び空隙率）と、の組み合わせられた結果である。エアロゾルのタイプが分からない場合、あらゆる光学的なセンサシステムは、４乃至６のファクタに容易に達する、比較的大きな許容誤差で動作する。

この問題は、いわゆるインターネット・オブ・シングス（Internet of Things）のような、分散ネットワークにおいてセンサの数が増加する傾向とともに、増大する見込みが高い。

以上に説明したような家庭用機器の動作状態情報を用いることにより、例えば増大した気体及び／又は粒子濃度のような、センサ出力をトリガする検査対象の起源の特定を為すことが可能となる。

屋内の揮発性有機物及び粒子に寄与する装置及び機器のタイプの例は、以上に示されている。

例えば二値のオン／オフ情報のような、これら家庭用機器に関する動作状態情報を用いることにより、汚染物質の発生源を特定し、それ故これら機器の動作に応答するセンサから受信されたセンサデータの解釈精度を向上させることが可能である。

更に、略全ての家庭用電気機器は、電力消費パターンにおける一意な署名（例えば引き込まれる電流、通常のＡＣパターンに重ねられた電圧パターン等）を持つ。当該情報を提供するシステムが、個々の装置／家庭用機器の動作状態情報の代わりに、又は該情報の補足的に、利用されることができる。

望ましい動作状態情報を提供するための、種々の選択肢がある。動作状態（オン／オフ）情報は、家庭用機器のオン／オフボタンから直接得られても良いし、特定の機器のオン／オフボタンに接続されたサブシステムから得られても良い。該機器は、例えば、低パワーの信号が送信されることができる、ＡＣ電圧のゼロ交差の間、電源を通して通信しても良い。例えば該機器が動作させられる温度のような、他のデータも送信され得る。機器による電流の使用を監視するため、電流を監視することが可能なインタフェースが、該機器の電源プラグと電源ソケットとの間に配置されても良い。

他の手法は、位置に基づいて機器の使用を推定することである。例えば、ＲＦＩＤタグは、該ＲＦＩＤタグが家の中の特定の位置にあるときに、ＲＦＩＤ受信器と通信しても良い。フライパン上のＲＦＩＤタグが例えば、食器棚にある１つの送受信ユニット、及びストーブのホブ部にある１つの送受信ユニットにより、監視されても良い。

機器は、該機器がスイッチオンされたときにスイッチオンされる、及び／又は該機器がスイッチオン及びオフされたときに状態情報を送信する、無線通信ユニット（例えばWiFi（登録商標）、Bluetooth（登録商標）、ZigBee（登録商標）等）を備えても良い。

例えば機器に一意な特定の音声パターンを生成する、音響通信ユニットが用いられても良い。代替としては、機器は、動作状態情報を担持するために用いられ得る特定の音声パターンを既に持っていても良い。

ドア及び窓については、該窓又はドアにセンサが配置されても良い。開閉のようなドア又は窓の状態は、希釈化及び換気により、当該環境における目標の検査対象の濃度に影響を与える。

幾つかの機器は、ユーザが状態情報を選択し当該情報をコントローラに送信することを可能とする、ユーザインタフェースを備えても良い。

センサにより受信された情報は次いで、動作状態情報を考慮して解釈されても良い。コントローラ１４は、感知された状況が動作状態情報を用いてより正確に解釈されることができるように、センサ信号のフロントエンド処理のための信号データ処理ユニットを持つ。コントローラ１４は、算出のために十分な時間フレームの間、感知されたデータ及び動作状態情報保存データを保存する。

センサデータの適切な解釈を可能とするため、該コントローラは、汚染物質のタイプ又はセンサにより生成されたパラメータに対する種々の機器の寄与についての基準データ（例えばルックアップテーブルの形をとる）を保存するためのメモリユニットを含む。

該コントローラは次いで、動作状態情報を用いてメモリ中の対応する基準データにアクセスし、次いで所与の機器により生成された検査対象のタイプについての情報を用いることにより、センサ信号から該検査対象の濃度のより正確な算出を為す。正確な濃度情報は次いで、ユーザに伝達されても良い。

該方法は、図２においてステップ３２において適用されても良い。動作状態情報に依存して空気清浄器及び／又は空気品質センサを制御する代わりに、又はこれに加えて、正確なセンサ出力情報がステップ３４においてユーザに供給されるように、当該情報を用いてセンサ出力が解釈される。

ネットワーク接続された手法はまた、システムのコントローラが、該システムにおいて用いられている個々のセンサの状態をチェックすることを可能とする。幾つかのセンサからの情報を収集することにより、１つ以上のセンサが故障しているか又は保守が必要な状態であるかが推定されることができる。このことは、冗長性の度合いの結果として可能となり、或るセンサからの予期されるセンサ出力が、他のセンサの出力からある程度予測されることを可能とする。

清浄化システムが制御される方法に影響を与え得る家庭用機器の幾つかの例が、以上に示された。他の例は、中華鍋、トースター、パン焼きオーブン、及び他のいずれの調理機器をも含む。蒸気クリーナーのような種々のクリーナーも、ネットワーク接続されても良い。

図面、説明及び添付される請求項を読むことにより、請求される本発明を実施化する当業者によって、開示された実施例に対する他の変形が理解され実行され得る。空気清浄器及び空気品質センサは、本発明から利益を得る空気処理装置の一例である。請求項において、「有する（comprising）」なる語は他の要素又はステップを除外するものではなく、「１つの（a又はan）」なる不定冠詞は複数を除外するものではない。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これら手段の組み合わせが有利に利用されることができないことを示すものではない。請求項におけるいずれの参照記号も、請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

Claims (15)

1. 空気処理システムを制御するためのコントローラと、空気品質センサと、を有する空気処理システムであって、
   前記コントローラは、複数の家庭用機器からの動作状態情報を受信するよう構成された入力部を有し、前記コントローラは、前記動作状態情報から前記空気処理システムの動作設定を決定するよう構成され、更に、前記決定された動作設定で前記空気処理システムを制御し動作させるよう構成され、前記決定された動作設定を用いた前記空気処理システムの動作は、前記空気品質センサをスイッチオンする、前記空気品質センサをスイッチオフする、前記空気品質センサのサンプリングレートを低減させる、及び前記空気品質センサのサンプリングレートを増大させる、のいずれか１つを有する、空気処理システム。
2. 空気清浄器を更に有し、前記決定された動作設定を用いた前記空気処理システムの動作は、
   前記空気清浄器をスイッチオンする、
   前記空気清浄器をスイッチオフする、
   前記空気清浄器を通る空気の流れを増大させる、及び
   前記空気清浄器を通る空気の流れを減少させる
   のいずれか１つを有する、請求項１に記載の空気処理システム。
3. 空気清浄器を有し、前記動作状態情報から前記空気処理システムの動作設定を決定することは、前記動作状態情報から、前記家庭用機器により空気中に放出される汚染物質のタイプを特定すること、及び前記特定された汚染物質のタイプに依存して前記空気清浄器のフィルタリング動作を選択すること、を有し、前記決定された動作設定で前記空気処理システムを動作させることは、前記選択されたフィルタリング動作を用いて前記空気清浄器を動作させることを有する、請求項１に記載の空気処理システム。
4. 前記入力部は、
   油揚げ器、
   電気掃除機、
   調理ポット、
   オーブン又はストーブ、
   電子レンジ、
   コーヒーメーカー、
   調理用換気フード、
   屋内用芳香剤放出器、及び
   アイロン
   のうち１つ以上に関する動作状態情報を受信するよう構成された、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の空気処理システム。
5. 空気品質センサ及び／又は空気清浄器を更に有し、前記コントローラは、油揚げ器の動作に応答して、前記空気品質センサをスイッチオフするよう、又は前記空気品質センサのサンプリングレートを低減させるよう、及び／又は前記空気清浄器を通る空気の流れを増大させるよう構成された、請求項１に記載の空気処理システム。
6. 空気清浄器を更に有し、前記コントローラは、電気掃除機の動作に応答して、前記空気清浄器をスイッチオフするよう構成された、請求項１に記載の空気処理システム。
7. 空気清浄器を更に有し、前記コントローラは、アイロンの動作に応答して、前記空気清浄器を通る空気の流れを増大させるよう構成された、請求項１に記載の空気処理システム。
8. 相対湿度センサ、二酸化炭素センサ、存在検出センサのうちの１つ以上から選択された環境センサからの出力を受信するよう結合され、前記コントローラは更に、前記環境センサからの情報を処理するよう構成された、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の空気処理システム。
9. 複数の家庭用機器から動作状態情報をコントローラにおいて受信するステップと、
   前記動作状態情報から空気処理装置の動作設定を決定するステップと、
   前記決定された動作設定で前記空気処理装置を動作させるステップと、
   を有し、前記決定された動作設定で前記空気処理装置を動作させるステップは、空気品質センサをスイッチオンするステップ、前記空気品質センサをスイッチオフするステップ、前記空気品質センサのサンプリングレートを低減させるステップ、及び前記空気品質センサのサンプリングレートを増大させるステップ、のいずれか１つを有する、空気処理装置を制御するための方法。
10. 前記動作状態情報は、
    油揚げ器、
    調理ポット、
    オーブン又はストーブ、
    電子レンジ、
    コーヒーメーカー、
    電気掃除機、
    調理用換気フード、
    屋内用芳香剤放出器、及び
    アイロン
    の１つ以上に関する、請求項９に記載の方法。
11. 前記決定された動作設定で前記空気処理装置を動作させるステップは、
    空気清浄器をスイッチオンするステップ、
    前記空気清浄器をスイッチオフするステップ、
    前記空気清浄器を通る空気の流れを増大させるステップ、及び
    前記空気清浄器を通る空気の流れを減少させるステップ、
    のうちいずれか１つを有する、請求項９又は１０に記載の方法。
12. 油揚げ器の動作に応答して前記空気品質センサをスイッチオフする及び／又は空気清浄器を通る空気の流れを増大させるステップ、
    を有する、請求項９に記載の方法。
13. 電気掃除機の動作に応答して前記空気清浄器をスイッチオフするステップ、又は
    アイロンの動作に応答して前記空気清浄器を通る空気の流れを増大させるステップ
    を有する、請求項１１に記載の方法。
14. 総揮発性有機化合物センサを用いて総揮発性有機化合物量を監視し、前記動作状態情報に応答して、前記総揮発性有機化合物センサをスイッチオフする又はサンプリングレートを低減させるステップ、及び／又は
    粒子センサを用いて粒子濃度を監視し、前記動作状態情報に応答して、前記粒子センサをスイッチオフする又はサンプリングレートを低減させるステップ
    を有する、請求項９乃至１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 前記空気処理装置は、空気清浄器を有し、前記動作状態情報から空気処理装置の動作設定を決定するステップは、前記動作状態情報から、前記家庭用機器により空気中に放出される汚染物質のタイプを特定するステップと、前記特定された汚染物質のタイプに依存して前記空気清浄器のフィルタリング動作を選択するステップと、を有し、前記決定された動作設定で前記空気処理装置を動作させるステップは、前記選択されたフィルタリング動作を用いて前記空気清浄器を動作させるステップを有する、請求項９に記載の方法。

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