JP7149495B2 - 送風制御システム及び送風制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、送風制御システム及び送風制御装置に関する。

特許文献１には、人の着衣量を推定して人体近傍における快適指標を予測算出することで、快適な空調を行う空気調和装置が開示されている。

特開平４－１３０２６号公報

しかしながら、上記従来の空気調和装置では、人の快適性が持続されないことがあるという問題がある。

そこで、本発明は、人の快適性を持続させることができる送風制御システム及び送風制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る送風制御システムは、送風機器と、前記送風機器を制御する送風制御装置と、ユーザの位置を検出する位置検出部と、前記ユーザの末梢皮膚温を測定する末梢皮膚温測定部と、前記ユーザの周囲環境の温度又は湿度を測定する環境測定部とを備え、前記送風制御装置は、前記位置検出部による検出結果から得られる前記ユーザと前記送風機器との位置関係と、前記末梢皮膚温と、前記温度又は前記湿度とに基づいて、前記送風機器の動作内容を決定する決定部と、前記決定部によって決定された動作内容で前記送風機器を動作させる制御部とを備える。

また、本発明の一態様に係る送風制御装置は、ユーザと送風機器との位置関係と、前記ユーザの末梢皮膚温と、前記ユーザの周囲環境の温度又は湿度とに基づいて、前記送風機器の動作内容を決定する決定部と、前記決定部によって決定された動作内容で前記送風機器を動作させる制御部とを備える。

本発明によれば、人の快適性を持続させることができる。

図１は、実施の形態に係る送風制御システムの構成を示すブロック図である。 図２は、実施の形態に係る送風制御システムの動作を示すフローチャートである。 図３は、ユーザの末梢皮膚温の変化に基づく、実施の形態に係る送風制御システムの動作の一例を示すタイムチャートである。 図４は、ユーザの末梢皮膚温と快適性との関係を特定するための試験環境を模式的に示す図である。 図５は、ユーザの末梢皮膚温の変化量と快適性の主観値との関係を示す図である。

以下では、本発明の実施の形態に係る送風制御システム及び送風制御装置について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。

（実施の形態）
［概要］
まず、実施の形態に係る送風制御システムの概要について、図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係る送風制御システム１の構成を示すブロック図である。

例えば夏季の室内において、ユーザは、涼をとるために、気流（風）を放出する扇風機などの送風機器を利用する。ユーザは、始めは送風機器からの風を浴びることで、涼しく快適な状態である。しかしながら、風を浴びる期間が長くなった場合、体が冷えすぎてユーザは不快に感じることがある。

そこで、ユーザは、送風機器による送風の風量を下げる、又は、送風を停止する。しかしながら、しばらく経つと、ユーザは、暑く不快な状態になるので、送風機器による送風の風量を上げる、又は、送風を再開する。

このように、不快な状態と快適な状態とが繰り返され、送風機器の操作も繰り返し行われる。これに対して、本実施の形態に係る送風制御システム１によれば、送風制御装置５０が送風機器１０を制御することで、ユーザの快適性を維持することができる。

以下では、送風制御システム１の詳細な構成について説明する。

［構成］
図１に示すように、本実施の形態に係る送風制御システム１は、送風機器１０と、位置検出部２０と、環境測定部３０と、末梢皮膚温測定部４０と、送風制御装置５０とを備える。

送風機器１０は、気流（風）を放出する装置である。本実施の形態では、送風機器１０は、ユーザに向けて気流を放出する。送風機器１０は、例えば、扇風機若しくは送風機、又は、エアコンなどの空調機器である。なお、送風機器１０は、気流を放出できる装置であれば、いかなるものでもよい。

本実施の形態では、送風機器１０は、放出する気流の風量及び風向の少なくとも一方を変更することができる。例えば、送風機器１０は、３段階又は５段階などの予め定められた複数の段階の風量から選択された風量で気流を放出する。なお、風量は、連続的に変更可能であってもよい。また、例えば、送風機器１０は、予め定められた範囲内の任意の方向に気流を放出する。

位置検出部２０は、ユーザの位置を検出する。位置検出部２０は、検出したユーザの位置を含む位置情報を検出結果として出力する。例えば、位置検出部２０は、可視光カメラ若しくは赤外線カメラ、又は、人感センサなどである。

環境測定部３０は、ユーザの周囲環境の温度又は湿度を測定する。環境測定部３０は、測定した温度又は湿度を示す環境情報を測定結果として出力する。環境測定部３０は、例えば、温度のみを測定する温度計、湿度のみを測定する湿度計、又は、温度及び湿度を測定する温湿度計などである。

本実施の形態では、ユーザの周囲環境は、例えば、ユーザが存在する空間である。具体的には、ユーザが滞在している部屋などである。つまり、環境測定部３０は、ユーザが滞在している部屋の室温及び当該部屋の湿度の少なくとも一方を測定する。なお、ユーザの周囲環境は、ユーザを中心とする所定の範囲内の空間であってもよい。例えば、周囲環境の温度又は湿度は、ユーザからの距離が１ｍ～数ｍ以内の範囲の温度又は湿度であってもよい。

末梢皮膚温測定部４０は、ユーザの末梢皮膚温を測定する。末梢皮膚温測定部４０は、測定した末梢皮膚温を含む末梢皮膚温情報を測定結果として出力する。末梢皮膚温測定部４０は、例えば、赤外線センサ又はサーモカメラなどである。

末梢皮膚温は、ユーザの末梢部の皮膚の温度である。具体的には、末梢皮膚温は、ユーザの手若しくは足の指先の皮膚の温度、又は、鼻の先端部の皮膚の温度である。人の末梢部は、動脈と静脈とが吻合する位置である。末梢部では皮下脂肪が少ないので、自律神経活動の変化が末梢部の皮膚温の変化として現れやすくなる。

このため、末梢皮膚温の測定結果に基づいて、自律神経活動の変化を推定することができる。具体的には、本願発明者らが行った試験によって、末梢皮膚温が低下している場合には、ユーザの快適性も低下することが分かった。つまり、末梢皮膚温が所定値以上である場合に、ユーザの快適が維持される。末梢皮膚温と快適性との関係を求めた試験の詳細については、後で説明する。

なお、末梢皮膚温測定部４０及び位置検出部２０は、１つの熱画像センサで実現されてもよい。末梢皮膚温情報及び位置情報は、例えば、熱画像センサで得られた熱画像に含まれる。例えば、熱画像から人の形状及び位置を決定し、決定した形状及び位置に基づいて人の末梢部を特定することで、末梢皮膚温を取得することができる。

送風制御装置５０は、送風機器１０を制御する。図１に示すように、送風制御装置５０は、取得部５２と、決定部５４と、データベース５６と、制御部５８とを備える。

送風制御装置５０は、例えば、マイクロコントローラ又はマイクロコンピュータなどである。送風制御装置５０は、例えば、プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、入出力ポート、プログラムを実行するプロセッサなどで実現される。送風制御装置５０が備える決定部５４及び制御部５８の少なくとも一方は、プロセッサによって実行されるソフトウェアで実現されてもよい。あるいは、決定部５４及び制御部５８の少なくとも一方は、複数の回路素子を含む電子回路などのハードウェアで実現されてもよい。

取得部５２は、位置検出部２０、環境測定部３０及び末梢皮膚温測定部４０の各々から検出結果及び測定結果を取得する。具体的には、取得部５２は、ユーザの位置を含む位置情報を位置検出部２０から取得する。取得部５２は、ユーザの周囲環境の温度又は湿度を示す環境情報を環境測定部３０から取得する。取得部５２は、ユーザの末梢皮膚温を含む末梢皮膚温情報を末梢皮膚温測定部４０から取得する。

例えば、取得部５２は、位置検出部２０、環境測定部３０及び末梢皮膚温測定部４０の各々と通信を行う。通信は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）又はＺｉｇＢｅｅ（登録商標）などの通信規格に基づいて定められた無線通信である。あるいは、通信は、有線通信であってもよい。取得部５２は、無線通信モジュール、又は、ケーブルが接続される通信インタフェースなどで実現される。

さらに、本実施の形態では、取得部５２は、ユーザ操作を取得する。ユーザ操作には、例えば、送風機器１０による送風の開始若しくは停止の指示、又は、送風の風量若しくは風向の指示などを含む操作情報が含まれる。取得部５２は、送風機器１０の外郭筐体に設けられた操作スイッチ、又は、送風機器１０の動作を制御する遠隔操作端末（リモートコントローラ）から操作情報を取得する。

決定部５４は、送風機器１０の動作内容を決定する。本実施の形態では、決定部５４は、位置検出部２０による検出結果から得られるユーザと送風機器１０との位置関係と、末梢皮膚温測定部４０によって測定された末梢皮膚温と、環境測定部３０によって測定された温度又は湿度とに基づいて動作内容を決定する。

動作内容には、例えば、送風機器１０による送風の風量及び送風範囲の少なくとも一方が含まれる。動作内容には、例えば、送風機器１０による送風の停止が含まれる。また、動作内容には、送風機器１０による送風の開始又は再開が含まれてもよい。

末梢皮膚温は、周囲環境の温度又は湿度に依存する。このため、本実施の形態では、決定部５４は、末梢皮膚温情報が示す末梢皮膚温Ｘ［℃］を、環境情報が示す温度又は湿度に基づいて補正することで、補正値Ｘ１［℃］を決定する。補正値Ｘ１は、ユーザの周囲環境が基準環境である場合における末梢皮膚温の実測値に相当する。

例えば、周囲環境の温度が高い程、末梢皮膚温Ｘも高くなり、周囲環境の温度が低い程、末梢皮膚温Ｘも低くなる。このため、例えば、補正値Ｘ１は、周囲環境の温度が基準環境の温度より高い場合に、実測値である末梢皮膚温Ｘより低い値になる。また、例えば、補正値Ｘ１は、周囲環境の温度が基準環境の温度より低い場合に、実測値である末梢皮膚温Ｘより高い値になる。

湿度についても同様である。具体的には、周囲環境の湿度が高い程、末梢皮膚温Ｘも高くなり、周囲環境の湿度が低い程、末梢皮膚温Ｘも低くなる。このため、例えば、補正値Ｘ１は、周囲環境の湿度が基準環境の湿度より高い場合に、実測値である末梢皮膚温Ｘより低い値になる。また、例えば、補正値Ｘ１は、周囲環境の湿度が基準環境の湿度より低い場合に、実測値である末梢皮膚温Ｘより高い値になる。

決定部５４は、例えば、温度又は湿度毎に、末梢皮膚温Ｘと補正値Ｘ１とを対応付けた対応情報を参照することで、補正値Ｘ１を決定する。補正値の対応情報は、例えば、データベース５６に含まれている。なお、対応情報は、温度又は湿度、及び、末梢皮膚温Ｘを入力変数として補正値Ｘ１を算出するための関数であってもよい。決定部５４は、当該関数を用いて、温度又は湿度、及び、末梢皮膚温Ｘに基づいて補正値Ｘ１を算出してもよい。

決定部５４は、決定した補正値Ｘ１と予め定められた１以上の閾値とを比較する。決定部５４は、比較結果と、ユーザ及び送風機器１０との位置関係とに基づいて動作内容を決定する。

本実施の形態では、１以上の閾値には、第１閾値Ｔｈ１及び第２閾値Ｔｈ２の２つの閾値が含まれる。第２閾値Ｔｈ２は、第１閾値Ｔｈ１より大きい値である。

第１閾値Ｔｈ１は、快適性が維持された範囲内における末梢皮膚温Ｘの下限値に相当する。例えば、決定部５４は、第１閾値Ｔｈ１より補正値Ｘ１が小さい場合、送風の停止を動作内容として決定する。また、例えば、決定部５４は、第１閾値Ｔｈ１より補正値Ｘ１が大きい場合、位置関係に基づいて送風の風量を動作内容として決定する。

なお、決定部５４は、送風の停止の代わりに、送風範囲の変更を決定してもよい。例えば、決定部５４は、気流の放出方向をユーザに当たらない方向に決定してもよい。

第２閾値Ｔｈ２は、末梢皮膚温Ｘに基づく送風機器１０の制御の開始の設定点に相当する。例えば、決定部５４は、第２閾値Ｔｈ２より補正値が大きい場合、風量の維持を動作内容として決定する。例えば、決定部５４は、第２閾値Ｔｈ２より補正値Ｘ２が小さい場合、風量の低下を動作内容として決定する。

なお、決定部５４は、風量の低下の代わりに、送風範囲の変更を決定してもよい。例えば、決定部５４は、気流の放出方向を可変にすることで、ユーザには気流が間欠的に当たるようにしてもよい。

また、ユーザと送風機器１０との位置関係は、例えば、送風機器１０からユーザまでの距離を含んでいる。決定部５４は、位置検出部２０から取得した位置情報に基づいて、ユーザと送風機器１０との位置関係を決定する。例えば、位置情報がユーザ及び送風機器１０を撮影した画像である場合、決定部５４は、当該画像からユーザ及び送風機器１０の各々の位置を画像処理により決定し、決定した２つの位置間の距離を算出する。

あるいは、送風機器１０からユーザまでの距離は、位置検出部２０から取得した位置情報に含まれてもよい。例えば、位置検出部２０が送風機器１０に取り付けられた測距センサである場合、測距センサがユーザまでの距離を測定し、測定結果を送風制御装置５０に出力してもよい。測定した距離が、送風機器１０からユーザまでの距離に相当する。

ユーザと送風機器１０との位置関係には、距離だけでなく、送風機器１０からユーザまでの方向が含まれてもよい。位置関係の決定方法も上述した例に限られない。

本実施の形態では、決定部５４は、データベース５６を参照して動作内容を決定する。データベース５６は、ユーザと送風機器１０との位置関係と、末梢皮膚温Ｘと、温度又は湿度との組み合わせ毎に、送風機器１０の予め定められた動作内容が対応付けられたデータベースである。

具体的には、末梢皮膚温Ｘと温度又は湿度との組み合わせ毎に、補正値Ｘ１が対応付けられている。さらに、補正値Ｘ１と位置関係との組み合わせ毎に、動作内容が対応付けられている。

決定部５４は、環境測定部３０から取得した環境情報が示す温度又は湿度と、末梢皮膚温測定部４０から取得した末梢皮膚温情報が示す末梢皮膚温Ｘとに基づいて、データベース５６を参照して補正値Ｘ１を決定する。さらに、決定部５４は、決定した補正値Ｘ１と、位置検出部２０から取得した位置情報に基づいて決定した位置関係とに基づいて、データベース５６を参照して動作内容を決定する。

結果として、決定部５４は、末梢皮膚温Ｘが所定の値になるように、末梢皮膚温の変化量に合わせて動作内容を決定する。例えば、決定部５４は、末梢皮膚温Ｘが所定の値より低い場合、送風機器１０による送風の風量の低下又は送風の停止を動作内容として決定する。決定部５４は、末梢皮膚温Ｘが所定の値より高い場合、送風機器１０による送風の風量の増加若しくは維持、又は、送風の開始を動作内容として決定する。

制御部５８は、決定部５４によって決定された動作内容で送風機器１０を動作させる。制御部５８は、例えば、送風機器１０による送風を開始させ、又は、停止させる。また、制御部５８は、送風機器１０による送風の風量の調整を行う。また、制御部５８は、送風機器１０による送風の風向の調整を行ってもよい。

［動作］
続いて、本実施の形態に係る送風制御システム１の動作について、図２及び図３を用いて説明する。図２は、本実施の形態に係る送風制御システム１の動作を示すフローチャートである。

図２に示すように、まず、位置検出部２０がユーザの位置を検出し、送風制御装置５０は、位置検出部２０による検出結果に基づいてユーザの末梢部の位置を検出する（Ｓ１０）。例えば、位置検出部２０は、ユーザを撮影することで、ユーザを含む画像を取得し、取得した画像を送風制御装置５０に出力する。送風制御装置５０の取得部５２が画像を取得し、決定部５４が画像からユーザの位置及び形状を特定することで、ユーザの末梢部の位置を検出する。

末梢部の位置の検出が成功するまで（Ｓ１２でＮｏ）、末梢部の位置の検出が繰り返し行われる。例えば、撮影された画像に末梢部が含まれない場合には、位置検出部２０による撮影が繰り返される。

末梢部の位置の検出が成功した場合（Ｓ１２でＹｅｓ）、末梢皮膚温測定部４０は、末梢皮膚温Ｘを測定する（Ｓ１４）。末梢皮膚温測定部４０は、測定した末梢皮膚温Ｘを含む末梢皮膚温情報を送風制御装置５０に出力する。

次に、環境測定部３０は、ユーザの周囲環境の温度又は湿度を測定する（Ｓ１６）。環境測定部３０は、測定した温度又は湿度を示す環境情報を送風制御装置５０に出力する。送風制御装置５０の取得部５２は、出力された皮膚温情報及び環境情報を取得する。

なお、温度又は湿度の測定（Ｓ１６）は、末梢皮膚温Ｘの測定（Ｓ１４）と同時に行われてもよく、末梢皮膚温Ｘの測定（Ｓ１４）より先に行われてもよい。また、温度又は湿度の測定（Ｓ１６）は、最初（Ｓ１０の前）に行われてもよい。

次に、決定部５４は、末梢皮膚温Ｘを補正することで、補正値Ｘ１を決定する（Ｓ１８）。具体的には、決定部５４は、データベース５６を参照して補正値Ｘ１を決定する。

次に、決定部５４は、決定した補正値Ｘ１と第１閾値Ｔｈ１とを比較する（Ｓ２０）。補正値Ｘ１が第１閾値Ｔｈ１より大きい場合（Ｓ２０でＹｅｓ）、取得部５２は、風量の初期値（初期ノッチ）を取得する（Ｓ２２）。例えば、取得部５２は、送風機器１０の電源をオンするユーザ操作を取得し、取得したユーザ操作に含まれる風量の初期値を取得する。

さらに、決定部５４は、位置情報に基づいて送風機器１０からユーザまでの距離を取得する（Ｓ２４）。例えば、決定部５４は、位置検出部２０によって得られた画像に基づいて送風機器１０からユーザまでの距離を取得する。

なお、距離の取得（Ｓ２４）は、初期値の取得（Ｓ２０）とは同時に行われてもよく、初期値の取得（Ｓ２０）より先に行われてもよい。また、距離の取得（Ｓ２４）及び初期値の取得（Ｓ２０）は、最初（Ｓ１０の前）に行われてもよい。

さらに、決定部５４は、補正値Ｘ１と第２閾値Ｔｈ２とを比較する（Ｓ２６）。補正値Ｘ１が第２閾値Ｔｈ２より大きい場合（Ｓ２６でＹｅｓ）、決定部５４は、風量の維持を動作内容として決定する（Ｓ２８）。このため、制御部５８は、送風機器１０による送風の風量をそのまま維持させる。その後、ステップＳ１０に戻り、上述した各処理を繰り返す。

補正値Ｘ１が第２閾値Ｔｈ２以下の場合（Ｓ２６でＮｏ）、決定部５４は、風量の低下を動作内容として決定する（Ｓ３０）。このため、制御部５８は、送風機器１０による送風の風量を低下させる。その後、ステップＳ１０に戻り、上述した各処理を繰り返す。

このとき、決定部５４は、例えば、ユーザと送風機器１０との位置関係に基づいて、低下後の風量を決定する。例えば、送風機器１０からユーザまでの距離が近い場合には、放出される気流が減衰する前にユーザに浴びせることができるので、風量を大きく低下させてもよい。逆に、送風機器１０からユーザまでの距離が遠い場合には、放出された気流が減衰するので、風量の低下量を小さくしてもよい。

補正値Ｘ１が第１閾値Ｔｈ１以下である場合（Ｓ２０でＮｏ）、決定部５４は、送風の停止を決定する（Ｓ３２）。このため、制御部５８は、送風機器１０による送風を停止する。

なお、決定部５４は、送風の停止の代わりに、送風範囲の変更を決定してもよい。例えば、決定部５４は、気流の放出方向をユーザに当たらない方向に決定してもよい。

その後、補正値Ｘ１が第２閾値Ｔｈ２以下になるまで（Ｓ３４でＮｏ）、送風の停止が維持される。この間、例えば、末梢部の位置の検出（Ｓ１０）から補正値Ｘ１の決定（Ｓ１８）が繰り返し行われる。

補正値Ｘ１が第２閾値Ｔｈ２より大きくなった場合（Ｓ３４でＹｅｓ）、決定部５４は、送風の再開を決定する（Ｓ３６）。このため、制御部５８は、送風機器１０による送風を再開する。

なお、図２に示す動作は、例えば、ユーザから快適性の維持動作を行う指示を受け付けた場合に開始される。あるいは、送風機器１０の電源がオンされた場合に、図２に示す動作が自動的に開始されてもよい。

図３は、ユーザの末梢皮膚温の変化に基づく、本実施の形態に係る送風制御システム１の動作の一例を示すタイムチャートである。図３は、図２に示すフローチャートに沿って送風機器１０を制御したときの動作例を示している。図３において、横軸は時間を表しており、縦軸は末梢皮膚温の補正値Ｘ１を表している。なお、本実施の形態では、補正値Ｘ１と末梢皮膚温Ｘとは正の相関関係を有しているので、縦軸が末梢皮膚温Ｘであっても同じである。

最初は、ユーザは、所定の風量の風を浴びているので、補正値Ｘ１（又は末梢皮膚温Ｘ）が時間の経過と共に減少する。なお、上述したように、末梢皮膚温Ｘが低下しすぎた場合、ユーザの快適性が損なわれる。

そこで、第２閾値Ｔｈ２を下回った場合（図２のＳ２６でＮｏ）、送風制御装置５０は、送風機器１０による送風の風量を低下させる（Ｓ３０）。例えば、送風制御装置５０は、風量の初期値から一段階下の風量に変化させる。あるいは、送風制御装置５０は、時間の経過と共に連続的に風量を低下させてもよい。風量が低下することで、図３に示すように、補正値Ｘ１（又は末梢皮膚温Ｘ）の低下の傾きが緩やかになる。

その後、補正値Ｘ１（又は末梢皮膚温Ｘ）の低下が続き、補正値Ｘ１が第１閾値Ｔｈ１を下回った場合（図２のＳ２０でＮｏ）、送風制御装置５０は、送風機器１０による送風を停止する（Ｓ３２）。送風が停止されることで、補正値Ｘ１（又は末梢皮膚温Ｘ）は、徐々に上昇を始める。補正値Ｘ１が第１閾値Ｔｈ１を超え（Ｓ２０でＹｅｓ）、さらに、第２閾値Ｔｈ２を超えた場合に（Ｓ３４でＹｅｓ）、送風を再開する（Ｓ３６）。再開時の風量は、例えば、風量の初期値でもよく、送風停止時の風量でもよい。送風が再開されることで、補正値Ｘ１は減少を始める。

以上のように、送風制御装置５０は、補正値Ｘ１（又は、末梢皮膚温Ｘ）が第１閾値Ｔｈ１と第２閾値Ｔｈ２との間で維持されるように、送風機器１０による送風の風量、並びに、送風の停止及び開始が制御される。第１閾値Ｔｈ１と第２閾値Ｔｈ２とはそれぞれ、ユーザが快適と感じる範囲に予め設定されている。これにより、補正値Ｘ１（又は、末梢皮膚温Ｘ）が第１閾値Ｔｈ１と第２閾値Ｔｈ２との間で維持されることで、ユーザの快適性が維持される。

［末梢部皮膚温と快適性との関係］
以下では、末梢皮膚温Ｘ（又は補正値Ｘ１）と快適性との関係について、図４及び図５を用いて説明する。

本願発明者らは、末梢皮膚温Ｘと快適性との関係を調べるため、風を浴びせたユーザの末梢皮膚温を測定しながら、ユーザの快適性を評価する試験を行った。

図４は、ユーザＵの末梢皮膚温Ｘと快適性との関係を特定するための試験環境を模式的に示す図である。図４に示すように、被験者であるユーザＵを、まず、温度及び湿度が保たれた空間９０に、椅子に座らせた状態で３０分間滞在させた。なお、温度は２９℃であり、湿度は６０％とした。入室から３０分経過後のユーザＵの鼻先の皮膚温を末梢皮膚温Ｘとして測定した。

測定後、送風機器１０から所定の風量の気流をユーザＵに４０分間浴びせた。試験では、４種類の送風範囲から選択した送風範囲で４０分間、ユーザＵに気流を浴びせた。なお、気流の風量は、気流を浴びたユーザＵからの放熱量が一定になるように調整した。

気流を浴びせながら所定の時間間隔毎に、ユーザＵに快適性に関する主観値を申告させた。主観値は例えば、「－２」～「＋２」の５段階で表される数値である。不快であれば「－」、快適であれば「＋」の数値を、その不快の程度又は快適の程度に応じてユーザＵに申告させた。なお、主観値は、１００点換算であってもよい。

その後、所定のインターバルを挟みながら４種類の送風範囲の各々の気流をユーザＵに浴びせ、４種類の送風範囲の各々に対する快適性を申告させた。

第１の送風範囲は、ユーザＵの全身を含む範囲である。第２の送風範囲は、ユーザＵの胸部を含み、頭及び足を含まない範囲である。第３の送風範囲は、ユーザＵの体幹に沿った範囲であり、足先などを含まない範囲である。第４の送風範囲は、ユーザＵの上半身を含む範囲であり、太ももの一部が含まれる範囲である。第１～第４の送風範囲のいずれも、図４に示すように、ユーザＵの斜め前方から気流をユーザＵに浴びせた。

以上の試験を、複数の被験者に対して行い、申告結果を正規化したものを図５に示す。図５は、ユーザの末梢皮膚温の変化量と快適性の主観値との関係を示す図である。図５において、横軸は、快適性の主観値を５段階で表している。横軸の「０」は、ユーザＵが快適でもなく、不快でもないと申告した状態である。「＋」側程、ユーザＵは快適であると申告し、「－」側程、ユーザＵは不快であると申告したことを示している。図５に示すグラフＡ～Ｄは、送風範囲毎の複数のユーザＵの申告結果をまとめて線形近似した結果を示している。

縦軸は、末梢皮膚温の変化量を表している。変化量は、具体的には、初期値（すなわち、空間９０に入室した時点）からの変化量を示している。変化量の「＋」は、初期値よりも末梢皮膚温が高くなったことを示し、「－」は、初期値よりも末梢皮膚温が低くなったことを示している。

図３に示したように、ユーザに気流を浴びせた場合には、末梢皮膚温が低下する。このため、図５においても末梢皮膚温が低下した場合、すなわち、末梢皮膚温の変化量が負の数である場合（具体的には、グラフＢ～Ｄ）を、末梢皮膚温の低下量と快適性との関係の検討に用いた。グラフＡについては、末梢皮膚温の変化量が正の数でほとんど一定となってしまったため、末梢皮膚温が変化した場合の快適性の主観値についての検討からは除外した。

図５に示すように、グラフＢ～Ｄのいずれも、末梢皮膚温の低下量が多い程、ユーザＵは不快に感じていることが分かる。また、末梢皮膚温の変化量が０に近づくにつれて、ユーザＵの快適性は高まることが分かる。

［効果など］
以上のように、本実施の形態に係る送風制御システム１は、送風機器１０と、送風機器１０を制御する送風制御装置５０と、ユーザの位置を検出する位置検出部２０と、ユーザの末梢皮膚温を測定する末梢皮膚温測定部４０と、ユーザの周囲環境の温度又は湿度を測定する環境測定部３０とを備える。送風制御装置５０は、位置検出部２０による検出結果から得られるユーザと送風機器１０との位置関係と、末梢皮膚温と、温度又は湿度とに基づいて、送風機器１０の動作内容を決定する決定部５４と、決定部５４によって決定された動作内容で送風機器１０を動作させる制御部５８とを備える。

末梢皮膚温は、人が感じる快適性に依存して変化する。例えば、ユーザが風を浴びることで末梢皮膚温が低下した場合には、ユーザが不快に感じていることが分かる。したがって、測定した末梢皮膚温に基づいて人の快適性を推定することができるので、末梢皮膚温に基づいて送風機器１０の動作内容を決定することで、人の快適性を持続させることができる。

このとき、周囲環境の温度又は湿度を利用することで、環境によらずに人の快適性を精度良く推定することができる。したがって、人の快適性を効果的に持続させることができる。

また、例えば、送風制御システム１は、さらに、位置関係と末梢皮膚温と温度又は湿度との組み合わせ毎に、送風機器１０の予め定められた動作内容が対応付けられたデータベース５６を備える。決定部５４は、データベース５６を参照して送風機器１０の動作内容を決定する。

これにより、位置関係と、末梢皮膚温と、温度又は湿度との測定結果に基づいてデータベース５６を参照するだけで動作内容を決定することができる。このため、動作内容の決定に要する演算量及び演算時間を低減することができ、速やかに送風機器１０の動作を制御することができる。したがって、人の快適性を効果的に持続させることができる。

また、例えば、動作内容には、送風機器１０による送風の風量及び送風範囲の少なくとも一方、又は、送風機器１０による送風の停止が含まれる。

これにより、末梢皮膚温の状態に応じて適切な動作内容を決定することができ、人の快適性を効果的に持続させることができる。

また、例えば、決定部５４は、末梢皮膚温Ｘを温度又は湿度に基づいて補正することで、補正値Ｘ１を決定し、決定した補正値Ｘ１と予め定められた１以上の閾値とを比較し、比較結果と位置関係とに基づいて動作内容を決定する。

これにより、末梢皮膚温の測定値を環境に依存しない補正値に変換することで、閾値との比較を容易に行うことができる。これにより、演算量及び演算時間を低減することができ、速やかに送風機器１０の動作を制御することができる。したがって、人の快適性を効果的に持続させることができる。

また、例えば、決定部５４は、１以上の閾値の１つである第１閾値Ｔｈ１より補正値Ｘ１が小さい場合、送風の停止を動作内容として決定する。

これにより、例えば、末梢皮膚温の低下量が大きい場合には、送風機器１０による送風を停止することで、ユーザを不快に感じさせないようにすることができる。

また、例えば、決定部５４は、１以上の閾値の１つである第１閾値Ｔｈ１より補正値Ｘ１が大きい場合、位置関係に基づいて送風の風量を動作内容として決定する。

例えば、送風機器１０からユーザまでの距離が近い場合には、放出される気流が減衰する前にユーザに浴びせることができる。逆に、送風機器１０からユーザまでの距離が遠い場合には、放出された気流が減衰する。このため、ユーザが快適と感じるのに必要な量の気流を浴びせることができなくなる恐れがある。本実施の形態によれば、ユーザと送風機器１０との位置関係に基づいて風量が決定されるので、ユーザには適切な風量の気流を浴びせることができる。

また、例えば、決定部５４は、１以上の閾値の１つであり、第１閾値Ｔｈ１より大きい第２閾値Ｔｈ２より補正値Ｘ１が大きい場合、風量の維持を動作内容として決定する。

これにより、末梢皮膚温が高い場合には、風量が維持されるので、ユーザが快適に感じるようにすることができる。

また、例えば、決定部５４は、１以上の閾値の１つであり、第１閾値Ｔｈ１より大きい第２閾値Ｔｈ２より補正値Ｘ１が小さい場合、風量の低下を動作内容として決定する。

これにより、末梢皮膚温が低くなった場合には、風量が低下されるので、ユーザを不快に感じさせないようにすることができる。

また、例えば、決定部５４は、末梢皮膚温が所定の値になるように、末梢皮膚温の変化量に合わせて動作内容を決定する。

これにより、例えば、人が快適と感じているときの末梢皮膚温を所定の値にすることで、人の快適性を維持することができる。

また、例えば、本実施の形態に係る送風制御装置５０は、ユーザと送風機器１０との位置関係と、ユーザの末梢皮膚温と、ユーザの周囲環境の温度又は湿度とに基づいて、送風機器１０の動作内容を決定する決定部５４と、決定部５４によって決定された動作内容で送風機器１０を動作させる制御部５８とを備える。

これにより、上述した送風制御システム１と同様に、人の快適性を持続させることができる。

（その他）
以上、本発明に係る送風制御システム及び送風制御装置について、上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。

例えば、決定部５４は、測定された末梢皮膚温を補正しなくてもよい。例えば、データベース５６には、末梢皮膚温と位置関係との組み合わせ毎に動作内容が対応付けられた対応情報を、温度又は湿度毎に有してもよい。決定部５４は、末梢皮膚温の測定値に基づいてデータベース５６を参照して動作内容を決定することができる。

また、送風制御装置５０及び送風制御システム１は、データベース５６を備えなくてもよい。例えば、送風制御装置５０は、測定した末梢皮膚温Ｘが、快適とされる末梢皮膚温に近づくように、送風機器１０の動作内容を決定し、決定した動作内容で送風機器１０を制御してもよい。

また、上記実施の形態で説明した装置間の通信方法については特に限定されるものではない。装置間で無線通信が行われる場合、無線通信の方式（通信規格）は、例えば、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、又は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）などの近距離無線通信である。あるいは、無線通信の方式（通信規格）は、インターネットなどの広域通信ネットワークを介した通信でもよい。また、装置間においては、無線通信に代えて、有線通信が行われてもよい。有線通信は、具体的には、電力線搬送通信（ＰＬＣ：Power Line Communication）又は有線ＬＡＮを用いた通信などである。

また、上記実施の形態において、特定の処理部が実行する処理を別の処理部が実行してもよい。また、複数の処理の順序が変更されてもよく、あるいは、複数の処理が並行して実行されてもよい。また、送風制御システムが備える構成要素の複数の装置への振り分けは、一例である。例えば、一の装置が備える構成要素を他の装置が備えてもよい。また、送風制御システムは、単一の装置として実現されてもよい。

例えば、上記実施の形態において説明した処理は、単一の装置（システム）を用いて集中処理することによって実現してもよく、又は、複数の装置を用いて分散処理することによって実現してもよい。また、上記プログラムを実行するプロセッサは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、又は分散処理を行ってもよい。

また、上記実施の形態において、制御部などの構成要素の全部又は一部は、専用のハードウェアで構成されてもよく、あるいは、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はプロセッサなどのプログラム実行部が、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）又は半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。

また、制御部などの構成要素は、１つ又は複数の電子回路で構成されてもよい。１つ又は複数の電子回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。

１つ又は複数の電子回路には、例えば、半導体装置、ＩＣ（Integrated Circuit）又はＬＳＩ（Large Scale Integration）などが含まれてもよい。ＩＣ又はＬＳＩは、１つのチップに集積されてもよく、複数のチップに集積されてもよい。ここでは、ＩＣ又はＬＳＩと呼んでいるが、集積の度合いによって呼び方が変わり、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration）、又は、ＵＬＳＩ（Ultra Large Scale Integration）と呼ばれるかもしれない。また、ＬＳＩの製造後にプログラムされるＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）も同じ目的で使うことができる。

また、本発明の全般的又は具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路又はコンピュータプログラムで実現されてもよい。あるいは、当該コンピュータプログラムが記憶された光学ディスク、ＨＤＤ若しくは半導体メモリなどのコンピュータ読み取り可能な非一時的記録媒体で実現されてもよい。また、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１ 送風制御システム
１０ 送風機器
２０ 位置検出部
３０ 環境測定部
４０ 末梢皮膚温測定部
５０ 送風制御装置
５４ 決定部
５６ データベース
５８ 制御部
９０ 空間

Claims (9)

1. 送風機器と、
   前記送風機器を制御する送風制御装置と、
   ユーザの位置を検出する位置検出部と、
   前記ユーザの末梢皮膚温を測定する末梢皮膚温測定部と、
   前記ユーザの周囲環境の温度又は湿度を測定する環境測定部とを備え、
   前記送風制御装置は、
   前記位置検出部による検出結果から得られる前記ユーザと前記送風機器との位置関係と、前記末梢皮膚温と、前記温度又は前記湿度とに基づいて、前記送風機器の動作内容を決定する決定部と、
   前記決定部によって決定された動作内容で前記送風機器を動作させる制御部とを備え、
   前記決定部は、前記末梢皮膚温の測定値を前記温度又は前記湿度に基づいて補正することで、前記測定値の補正値を決定し、決定した補正値と予め定められた１以上の閾値とを比較し、比較結果と前記位置関係とに基づいて前記動作内容を決定する
   送風制御システム。
2. さらに、前記位置関係と前記末梢皮膚温と前記温度又は前記湿度との組み合わせ毎に、前記送風機器の予め定められた動作内容が対応付けられたデータベースを備え、
   前記決定部は、前記データベースを参照して前記送風機器の動作内容を決定する
   請求項１に記載の送風制御システム。
3. 前記動作内容には、前記送風機器による送風の風量及び送風範囲の少なくとも一方、又は、前記送風機器による送風の停止が含まれる
   請求項１又は２に記載の送風制御システム。
4. 前記決定部は、前記１以上の閾値の１つである第１閾値より前記補正値が小さい場合、前記送風機器による送風の停止を前記動作内容として決定する
   請求項１～３のいずれか１項に記載の送風制御システム。
5. 前記決定部は、前記１以上の閾値の１つである第１閾値より前記補正値が大きい場合、前記位置関係に基づいて前記送風機器による送風の風量を前記動作内容として決定する
   請求項１～４のいずれか１項に記載の送風制御システム。
6. 前記決定部は、前記１以上の閾値の１つであり、前記第１閾値より大きい第２閾値より前記補正値が大きい場合、前記風量の維持を前記動作内容として決定する
   請求項５に記載の送風制御システム。
7. 前記決定部は、前記１以上の閾値の１つであり、前記第１閾値より大きい第２閾値より前記補正値が小さい場合、前記風量の低下を前記動作内容として決定する
   請求項５に記載の送風制御システム。
8. 前記決定部は、前記末梢皮膚温が所定の値になるように、前記末梢皮膚温の変化量に合わせて前記動作内容を決定する
   請求項１～７のいずれか１項に記載の送風制御システム。
9. ユーザと送風機器との位置関係と、前記ユーザの末梢皮膚温の測定値と、前記ユーザの周囲環境の温度又は湿度とに基づいて、前記送風機器の動作内容を決定する決定部と、
   前記決定部によって決定された動作内容で前記送風機器を動作させる制御部とを備え、
   前記決定部は、前記末梢皮膚温の測定値を前記温度又は前記湿度に基づいて補正することで、前記測定値の補正値を決定し、決定した補正値と予め定められた１以上の閾値とを比較し、比較結果と前記位置関係とに基づいて前記動作内容を決定する
   送風制御装置。

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