JP7411030B1

JP7411030B1 - 空気環境計測システム

Info

Publication number: JP7411030B1
Application number: JP2022124561A
Authority: JP
Inventors: 秀一田村; 旺樹加藤; 晋白山
Original assignee: Toda Corp
Current assignee: Toda Corp
Priority date: 2022-08-04
Filing date: 2022-08-04
Publication date: 2024-01-10
Anticipated expiration: 2042-08-04
Also published as: JP2024021609A

Abstract

【課題】建物内における計測の空白地帯を解消し、ＣＯ２濃度等の空気環境を正確に計測することができる空気環境計測システムを提供する。【解決手段】本発明の空気環境計測システム（１）は、建物内の所定の位置に設置された固定型のＣＯ２センサ（１０）と、建物内を自律的に移動する自律走行ロボット（２０）に搭載されたＣＯ２センサ（２６）とを備え、固定型のＣＯ２センサ（１０）で計測されたＣＯ２濃度の計測結果と、自律走行ロボット（２０）に搭載されたＣＯ２センサ（２６）で計測されたＣＯ２濃度の計測結果を一元管理し、自律走行ロボット（２０）に搭載されたＣＯ２センサ（２６）で計測された測定結果が、固定型のＣＯ２センサ（１０）で計測された計測結果を補間するように構成されている。【選択図】図１

Description

特許法第３０条第２項適用令和３年１１月８日に掲載された戸田建設株式会社のウェブサイト（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｔｏｄａ．ｃｏ．ｊｐ／ｎｅｗｓ／２０２１／２０２１１１０８＿００２９８９．ｈｔｍｌ）にて発表。令和４年３月１日に発行された建築設備と配管工事（２０２２年３月号、日本工業出版株式会社）にて発表。令和４年５月２７日に発行された２０２２年度第３６回人工知能学会全国大会（令和４年６月１６日、京都府京都市にて開催）の講演予稿集にて発表。令和４年６月１６日に開催された２０２２年度第３６回人工知能学会全国大会（令和４年６月１６日、京都府京都市にて開催）にて発表。令和４年７月２０日に販売された２０２２年度大会（北海道）学術講演梗概集・建築デザイン発表梗概集ＤＶＤにて発表。

本発明は、建物内の空気環境を計測する空気環境計測システムに関する。

従来から、建物環境を向上させることを目的としてＣＯ_２濃度等の空気環境に係るデータを計測し、その計測結果に応じて空調設備や換気設備を制御する技術が提案されている。最近では、感染症の流行の防止するために、人間の密集度を計測し、密集度の高い場所に対して警告を行うようなシステムも提案されている。

例えば、特許文献１では、人感センサにより人が検知された場合に、ＣＯ_２センサによりＣＯ_２濃度を計測し、計測したＣＯ_２濃度を換気システムに通知することにより、ＣＯ_２濃度の計測結果に応じて換気システムを制御するＣＯ_２濃度計測システムが提案されている。

また、特許文献２では、室内のＣＯ_２濃度や人間の数を計測し、ＣＯ_２濃度や人間の数が予め設定した閾値を超えた場合に、室内の換気や室内からの人の退室を促すためのメッセージを報知する密集度監視装置が提案されている。

特開２０２１－９９１９９号公報特開２０２２－２４５８４号公報

特許文献１や特許文献２のＣＯ_２センサや人感センサ等のセンサは、建物内の所定の位置に固定されたＣＯ_２濃度計測システムや密集度監視装置に内蔵されている。センサの設置位置が固定されている場合には、建物内に計測の空白地帯が発生する場合がある。また、建物内の天井にＣＯ_２センサが固定される場合もあるが、本来計測が必要な人間の頭の高さにおけるＣＯ_２濃度と異なる場合が多く、建物内の気流の関係でＣＯ_２濃度の高いエリアを誤認する場合もある。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、建物内における計測の空白地帯を解消し、ＣＯ_２濃度等の空気環境を正確に計測することができる空気環境計測システムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明の空気環境計測システムは、建物内の所定の位置に設置され、前記建物内の空気環境の計測を行う第１のセンサと、前記建物内を自律的に移動する自律走行ロボットに搭載され、前記建物内の空気環境の計測を行う第２のセンサと、前記第１のセンサで計測された第１のセンサ情報と、前記第２のセンサで計測された第２のセンサ情報を収集することにより、前記建物内の空気環境を管理する環境管理装置とを備え、前記自律走行ロボットは、前記第２のセンサにより計測された前記第２のセンサ情報が、前記第１のセンサにより計測された前記第１のセンサ情報を補間するように、前記建物内を移動するように構成されている。

また、前記自律走行ロボットは、前記第１のセンサ情報が所定の閾値を超えている場合に、前記所定のエリアに移動して、前記第２のセンサ情報を計測してもよい。

また、前記自律走行ロボットは、前記環境管理装置から受信した前記第１のセンサ情報と、前記第２のセンサ情報の少なくとも何れかの計測結果に基づく所定のメッセージを表示する表示部と、前記第２のセンサ情報の計測結果に基づく所定の音声メッセージを出力する音声出力部を有してもよい。

また、前記第２のセンサ情報が所定の閾値を超えている場合に、前記表示部は、前記空気環境の改善を促すメッセージを表示し、前記音声出力部は、前記空気環境の改善を促す音声メッセージを出力してもよい。

また、前記自律走行ロボットは、前記自律走行ロボットの周囲の人間の存在を検出し、その検出結果に応じて、前記音声メッセージを出力するかを決定してもよい。

また、前記環境管理装置は、前記第１センサ情報の時系列データを教師データとして、前記建物内の所定の位置における前記空気環境の時間的変化を学習し、前記第２のセンサ情報と学習した前記時間的変化に基づいて、前記建物内の所定の位置の所定の時間帯における前記空気環境の計測結果を予測してもよい。

本発明によれば、建物内における計測の空白地帯を解消し、ＣＯ_２濃度等の空気環境を正確に計測することができる空気環境計測システムを提供することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る空気環境計測システムの構成例である。図２は、本発明の実施の形態に係る自律走行ロボットの動作を説明するための図である。図３は、本発明の実施の形態に係るセンサ情報の表示形態の一例である。図４は、本発明の実施の形態に係る計測結果の表示形態の一例である。図５は、本発明の実施の形態に係る空気環境計測システムの自律走行ロボットの機能ブロック図である。図６は、本発明の実施の形態に係る空気環境計測システムの動作シーケンスの一例を示す図である。図７は、本発明の実施の形態に係る自律走行ロボットの動作フローの一例を示す図である。図８は、本発明の実施の形態に係る固定型センサによるＣＯ_２濃度の計測結果の一例を示す図である。図９は、本発明の実施の形態に係る自律走行ロボットに搭載したセンサによるＣＯ_２濃度の計測結果の一例を示す図である。図１０は、本発明の実施の形態に係るＣＯ_２濃度の予測結果の一例である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明は、様々な実施の形態で実施することが可能であり、以下の実施形態に限定されるものではない。

＜空気環境計測システムの構成＞
図１は、本発明の実施の形態に係る空気環境計測システムの構成例である。本実施システムは、建物内の所定の位置に設置されている固定型センサ１０（第１のセンサ）と、自律走行ロボット２０に搭載したセンサ（第２のセンサ）の計測結果を収集し、実態に即した正確な建物内の環境情報を建物管理者に提供するとともに、建物内の従業員や来訪者にセンサの計測結果に基づく環境情報を通知し、空気環境を改善するための行動を促すシステムである。

以下の実施の形態では、空気環境に関わるデータとしてＣＯ_２濃度を測定する場合を説明するが、本発明の適用対象は、ＣＯ_２濃度の計測に限定されるものではない。本発明は、温度や湿度等の建築物衛生法に定められている空気環境測定の項目に対応可能である。

空気環境計測システム１は、建物内のエリアＢＤの所定の位置に設置された複数の固定型のＣＯ_２センサ１０と、ＣＯ_２センサを搭載した自律走行ロボット２０と、建物内のエリアＢＤにおける所定の位置に設置され、自律走行ロボット２０から計測されたセンサ情報を受信する無線基地局３０と、複数の固定型センサ１０、無線基地局３０および通信網５０を経由して接続され、複数の固定型ＣＯ_２センサ１０の計測結果（第１のセンサ情報）と自律走行ロボット２０のＣＯ_２センサの計測結果（第２のセンサ情報）を一元的に管理する環境管理装置４０を備える。

本実施の形態の空気環境計測システムの特徴は、以下の通りである。
（１）自律走行ロボットによる計測：ＣＯ_２センサを自律走行ロボットに搭載し、建物内を移動させてＣＯ_２濃度を計測する機能
（２）センサ情報の一元管理：建物内のＣＯ_２センサの計測結果をクラウドシステム上で一元管理する機能
（３）自律走行ロボットからの通知：自律走行ロボットから建物内の従業員や来訪者に対して環境情報を通知する機能

＜自律走行ロボットの動作＞
図２は、本発明の実施の形態に係る自律走行ロボットの動作を説明するための図である。本実施の形態では、ＣＯ_２センサを搭載した自律走行ロボットが建物内を巡回しながらＣＯ_２濃度を計測する。

自律走行ロボット２０の巡回ルートは、主に固定型ＣＯ_２センサ１０の設置されていない場所を巡回するように設定する。これにより、固定型ＣＯ_２センサ１０だけでは十分な計測結果を得られないエリアを自律走行ロボット２０に搭載したＣＯ_２センサで補間して、「計測の空白地帯」を解消することができる。

自律走行ロボット２０は、無線基地局３０と無線通信を行う機能を有しており、ＣＯ_２センサ２６で計測したセンサ情報を、無線基地局３０に送信する。無線基地局３０は、ＣＯ_２センサ２６で計測したセンサ情報を、通信網５０を介して環境管理装置４０に送信する。

自律走行ロボット２０は、カメラによる撮影された画像やセンサによる測定等により、障害物を回避しながら建物内を自律的に移動できる機能と、建物内の所定のエリアにおける自己の位置を測定できる機能を有している。自律走行ロボット２０の位置情報は、センサ２６で計測したセンサ情報とともに、無線基地局３０に送信される。これにより、環境管理装置４０は、自律走行ロボット２０のエリア内における位置とその位置におけるセンサ２６のセンサ情報を表示することができる。

自律走行ロボット２０は、ＣＯ_２センサの測定結果を報知するための表示部２５を有してもよい。表示部２５に、ＣＯ_２濃度の測定結果や測定結果に基づく注意喚起を自律走行ロボット２０の周囲にいる従業員や来訪者に通知することができるので、換気装置や空調装置の動作や人の移動等の空気環境の改善のための行動を促すことができる。ここで、ＣＯ_２センサの測定結果や注意喚起を表示部２５に表示するとともに、音声出力部２９により音声メッセージを出力してもよい。これにより、ＣＯ_２濃度が高い等の空気環境の悪化を周囲にいる従業員や来訪者に確実に通知することができる。

自律走行ロボット２０にカメラやセンサを設けて、自律走行ロボット２０の周囲の人間の存在を検出し、その検出結果に応じて、ＣＯ_２濃度の測定結果の表示や音声メッセージの出力を行うかを決定するように構成してもよい。これにより、自律走行ロボット２０の周囲に人がいるときにのみ、測定結果の表示や音声メッセージの出力を行うことが可能となり、無駄な測定結果の表示や音声メッセージの出力を回避することができる。

＜環境管理装置におけるセンサ情報の表示＞
本実施の形態の環境管理装置４０では、自律走行ロボット２０のＣＯ_２センサ２６で計測されたセンサ情報を、建物内に設置されている固定型ＣＯ_２センサ１０で計測されたセンサ情報とクラウドシステム上で統合して、一元的に管理している。この一元的に管理されたセンサ情報は、ＷＥＢサイトに集約され、建物管理者がブラウザより確認することができる。

図３は、本発明の実施の形態に係るセンサ情報の表示形態の一例である。図３の例では、固定型ＣＯ_２センサ１０からのセンサ情報はヒートマップＨＭとして表示し、自律走行ロボット２０に搭載されたＣＯ_２センサ２６から得られたセンサ情報は、固定型ＣＯ_２センサ１０のヒートマップＨＭに重ねたバルーンＢＬとして表示されている。自律走行ロボット２０は、建物内の所定のエリアにおける自己の位置を測定できる機能を有しており、環境管理装置４０は、自律走行ロボット２０から受信した位置情報を用いて、ヒートマップＨＭ上にＣＯ_２センサ２６で計測されたセンサ情報を表示することができる。

＜自律走行ロボットにおけるセンサ情報の表示＞
本実施の形態の自律走行ロボット２０は、ＣＯ_２濃度の測定結果や測定結果に基づく注意喚起を表示部２５に表示するとともに、音声出力部２９による音声メッセージにより周囲にいる従業員や来訪者に通知することができる。図４は、本発明の実施の形態に係る計測結果の表示形態の一例である。

表示部２５に表示される内容としては、例えば、図４（ａ）－（ｃ）に示すような、換気の要否やＣＯ_２濃度の測定結果である。（ａ）は、換気不要の場合の表示の例であり、（ｂ）は、換気要の場合の表示の例、（ｃ）は、固定型センサ１０および自律走行ロボット２０のセンサ２６におけるＣＯ_２濃度の測定結果の表示の例である。表示部２５には、定型センサ１０および自律走行ロボット２０のセンサ２６におけるＣＯ_２濃度の測定結果の少なくとも何れかに基づくメッセージを表示することができる。

図４（ａ）－（ｃ）のそれぞれの表示は、デジタルサイネージのように、数秒毎に入れ替わるように構成してもよい。例えば、換気が不要な場合は、（ａ）と（ｃ）が繰り返して表示され、換気が必要な場合は、（ｂ）と（ｃ）が繰り返して表示されるとなる。

固定型ＣＯ_２センサ１０による計測結果において、ＣＯ_２濃度が所定の閾値を超えて高濃度であると判断された場合に、自律走行ロボット２０は、このＣＯ_２濃度が高いと判断された建物内のエリアに移動し、自律走行ロボット２０に搭載されたＣＯ_２センサ２６によりＣＯ_２濃度の計測を行うようにしてもよい。

これにより、固定型ＣＯ_２センサ１０による計測結果が誤認識ではないか確認することができるので、ＣＯ_２濃度のデータを正確に計測することができる空気環境計測システムを提供することができる。建物内の固定センサのＣＯ_２濃度と、人間の頭の高さにおけるＣＯ_２濃度とが乖離するという問題や、建物内の気流の関係でＣＯ_２濃度の高いエリアを誤認する等の問題を解決するのに有効である。

自律走行ロボット２０が、ＣＯ_２濃度が高いと判断されたエリアに移動し、搭載されたＣＯ_２センサ２６による計測によりＣＯ_２濃度が高濃度であると再度判定された場合には、自律走行ロボットの周囲にいる従業員や来訪者に「ＣＯ_２が高濃度です。換気をしてください」などの表示や音声メッセージの出力により、換気装置や空調装置の動作や人の移動等の空気環境の改善のための行動を促すことができる。これらの表示や出力は、感染症の感染拡大防止のための行動を張り紙などで注意喚起するよりも、より効果的な注意喚起を可能とするものである。

＜自律走行ロボットの構成＞
図５は、本発明の実施の形態に係る空気環境計測システムの自律走行ロボットの機能ブロック図である。自律走行ロボット２０は、ＣＯ_２を測定するＣＯ_２測定部２１、周囲の人体を検出する人体検出部２２、自律走行ロボット２０の位置を測定する位置測定部２３、センサの計測結果や音声メッセージを通知する情報通知部２４、センサの計測結果を表示する表示部２５、ＣＯ_２濃度を測定するセンサ部２６、人の存在を検出するために周囲の画像を取得するカメラ部２７、センサの計測結果を無線基地局３０に送信する無線部２８、音声メッセージを出力する音声出力部２９を備える。自律走行ロボット２０は、メモリ、入出力インタフェース、通信インタフェースを備えたコンピュータにより実現することができる。

図５では記載を省略するが、自律走行ロボット２０は、モータ等による駆動により建物内を移動する機能と、カメラによる撮影された画像やセンサによる測定等により、障害物を回避しながら建物内を自律的に移動できる機能を有している。

＜自律走行ロボットの動作シーケンス＞
図６は、本発明の実施の形態に係る空気環境計測システムの動作シーケンスの一例を示す図である。以下の動作シーケンスでは、自律走行ロボット２０が、固定型センサ１０の計測結果に基づいて、移動を開始する動作シーケンスを説明するが、本発明は、そのような場合に限定されるものではない。例えば、自律走行ロボット２０が、環境管理装置４０の管理者の指示により、移動を開始するようにしてもよい。

固定型ＣＯ_２センサ１０で計測されたセンサ情報は、通信網５０を経由して、環境管理装置４０に送信される。環境管理装置４０では、固定型ＣＯ_２センサ１０で計測されたセンサ情報を表示する。固定型ＣＯ_２センサで計測されたセンサ情報は、通信網５０と無線基地局３０を経由して、自律走行ロボット２０に送信される。

自律走行ロボット２０は、固定型ＣＯ_２センサ１０のセンサ情報において、ＣＯ_２濃度が所定の閾値を超えて高濃度であり、人が密集している可能性があると判断された場合には、ＣＯ_２濃度が高いと判断されたエリアに移動し、自律走行ロボット２０に搭載されたＣＯ_２センサによりＣＯ_２濃度の計測を行う。

自律走行ロボット２０のＣＯ_２センサ２６で測定されたセンサ情報は、自律走行ロボット２０の位置情報とともに、無線基地局３０を経由して、環境管理装置４０に送信され、固定型ＣＯ_２センサ１０による計測結果とともに、環境管理装置４０において表示される。

自律走行ロボット２０は、ＣＯ_２濃度の計測結果や計測結果に基づく注意喚起のためのメッセージを表示部２５に表示するとともに、自律走行ロボット２０の周囲に人間の存在が検出された場合には、周囲にいる従業員や来訪者に対して注意喚起のための音声メッセージを音声出力する。

＜自律走行ロボットの動作フロー＞
図７は、本発明の実施の形態に係る自律走行ロボットの動作フローの一例を示す図である。図７の動作フローは、図６で説明した動作シーケンスにおける自律走行ロボットの動作フローである。

自律走行ロボット２０は、固定型ＣＯ_２センサによる計測結果において、ＣＯ_２濃度が所定の閾値を超えて高濃度であり、人が密集している可能性があると検知された場合には、ＣＯ_２濃度の高いと判断されたエリアに移動し、自律走行ロボット２０に搭載されたＣＯ_２センサによるＣＯ_２濃度の計測を行う（Ｓ１－１）。

自律走行ロボット２０は、測定したＣＯ_２濃度のセンサ情報を、自律走行ロボット２０の位置情報とともに、無線基地局３０を経由して、環境管理装置４０に送信する（Ｓ１－２）。

自律走行ロボット２０は、ＣＯ_２濃度が所定の閾値を超えているかを判定し（Ｓ１－３）、ＣＯ_２濃度が所定の閾値を超えている場合には（Ｓ１－３：ＹＥＳ）、周囲の人間の存在を検出し（Ｓ１－４）、周囲に人間の存在が検出された場合には（Ｓ１－４：ＹＥＳ）、周囲にいる従業員や来訪者に換気指示等の注意喚起のための音声メッセージを音声出力するとともに（Ｓ１－５）、図４（ｂ）のような、換気指示等のメッセージを表示する（Ｓ１－６）。

ＣＯ_２濃度を計測した結果、ＣＯ_２濃度が所定の閾値を超えていない場合（ステップＳ１－３：ＮＯ）、ＣＯ_２濃度が所定の閾値を超えているが、周囲に人間の存在が検出されなかった場合（ステップＳ１－４：ＮＯ）には、図４（ａ）のような換気不要のメッセージを表示する（Ｓ１－７）。この場合は、音声メッセージは出力されない。

以上述べたように、本実施の形態の空気環境計測システムでは、建物内の所定の位置に設置されている固定型センサに加えて、自律走行ロボット２０に搭載したセンサによりＣＯ_２を測定するように構成したので、固定型ＣＯ_２センサ１０だけでは十分な計測結果を得られないエリアを自律走行ロボット２０に搭載したＣＯ_２センサで補間して、「計測の空白地帯」を解消することができる。

また、固定型ＣＯ_２センサによる計測結果において、ＣＯ_２が高濃度であると判断された場合には、自律走行ロボット２０をＣＯ_２濃度の高いエリアに移動させて、自律走行ロボット２０に搭載されたＣＯ_２センサ２６によりＣＯ_２濃度の計測を行うことにより、固定型ＣＯ_２センサ１０による計測結果が誤認識ではないか確認することができるので、ＣＯ_２濃度のデータを正確に計測することができる空気環境計測システムを提供することができる。

また、自律走行ロボット２０に搭載されたＣＯ_２センサ２６による計測によりＣＯ_２濃度が高濃度であると再度判定された場合には、自律走行ロボットの周囲にいる従業員や来訪者に「ＣＯ_２が高濃度です。換気をしてください」などの表示や音声メッセージにより、換気装置や空調装置の動作や人の移動を促すことで、より効果的に注意喚起することができる。

また、自律走行ロボット２０の周囲の人間の存在を検出し、その結果に応じて、測定結果の表示や音声メッセージによる通知を行うかを決定するように構成することで、自律走行ロボット２０の周囲に人間がいるときにのみ、測定結果の表示や音声メッセージによる通知を行うことが可能となり、無駄のない効率のよい注意喚起を行うことができる。

＜実施の形態の変形＞
以上、本発明の計測装置における実施の形態について説明したが、本発明は説明した実施の形態に限定されるものではなく、請求項に記載した発明の範囲において当業者が想定し得る各種の変形を行うことが可能である。

上記実施の形態で説明したように、建物内の所定の位置に設置した固定型ＣＯ_２センサ１０と自律走行ロボット２０に搭載したＣＯ_２センサ２６を用いて、建物内におけるＣＯ_２濃度の空間的な変動を把握できる。

一方で、建物内におけるＣＯ_２濃度は、時間帯によっては、急激に変動する場合もある。例えば、ある場所における自律走行ロボット２０に搭載したＣＯ_２センサ２６の計測結果が所定の閾値を下回る場合であっても、自律走行ロボット２０が他の場所に移動した後に、その場所におけるＣＯ_２濃度が急激に上昇する可能性もある。このＣＯ_２濃度の時間的変動を把握することは、感染症等の感染リスクを評価するために重要である。

この計測における時間的な空白の問題を解消するために、上記実施の形態における固定型ＣＯ_２センサ１０と自律走行ロボット２０に搭載したＣＯ_２センサ２６の計測結果を用いて、建物内の所定の位置におけるＣＯ_２濃度の時間的変動を予測するようにしてもよい。

なお、以下の説明では、空気環境に関わるデータとしてＣＯ_２濃度を予測する場合を説明するが、本発明の適用対象は、ＣＯ_２濃度の計測に限定されるものではなく、温度や湿度等の建築物衛生法に定められている空気環境測定の項目に対応可能であることは上述した実施形態と同様である。

例えば、固定型ＣＯ_２センサ１０の計測結果の時系列データを教師データとして、建物内の所定の位置におけるＣＯ_２濃度の時間的変化を学習し、自律走行ロボット２０に搭載したＣＯ_２センサ２６の計測結果と、学習したＣＯ_２濃度の時間的変化に基づいて、ＣＯ_２濃度の計測結果を予測するように構成することもできる。

具体的には、自律走行ロボット２０が建物内の所定の位置、例えば、測定対象の部屋の入口に到着し、自律走行ロボット２０に搭載したセンサ２６が計測を始める時刻を［ｔｄ］として、計測終了時刻を［ｔｄ＋ｍ△ｔ］とし、予測対象時刻を［ｔｄ＋ｎ△ｔ］（ｍ＜ｎ）とする。教師データとしては、測定対象の部屋の入口付近において固定型センサ１０により計測したＣＯ_２濃度の時系列データを用いる。予測に用いるテストデータとしては、時刻［ｔｄ］から［ｔｄ＋ｍ△ｔ］の間に、自律走行ロボット２０に搭載したセンサ２６を測定対象の部屋の入口付近に停留させて計測したデータを用いる。

このテストデータと、固定型ＣＯ_２センサ１０の時系列データを教師データとする学習結果を用いて、予測対象時刻［ｔｄ＋ｎ△ｔ］における測定対象の部屋の入口付近における自律走行ロボット２０に搭載したセンサ２６によって計測されるＣＯ_２濃度を予測する。

教師データとして用いる、所定の時間における固定型ＣＯ_２センサ１０のＣＯ_２濃度の時系列データの一例を図８に示す。また、テストデータとして用いる、測定対象の部屋の入口付近において自律走行ロボット２０に搭載したセンサ２６により計測したＣＯ_２濃度の計測データの一例を図９に示す。

予測結果の一例を図１０に示す。図１０の例は、テスト期間の５分間の計測データをテストデータとして、テスト開始から６分後のＣＯ_２濃度を予測した結果である（ｔｄ＝１３：４３から１３：５５、△ｔ＝１分、ｍ＝５、ｎ＝６）。

なお、図１０では、予測モデルとして、ＦＦＮＮ（Feedforward Neural Network）、ＲＮＮ（Recurrent Neural Network）、ＬＳＴＭ（Long Short Term Memory)の３種類を用いた。図１０に示したように、予測したＣＯ_２濃度は、ＣＯ_２濃度の実測値から所定の誤差範囲（例えば、５０ｐｐｍ以内）に収まっており、良好な予測結果が得られていることがわかる。

このように、固定型ＣＯ_２センサ１０と自律走行ロボット２０に搭載したＣＯ_２センサ２６の計測結果を用いて、建物内の所定の位置におけるＣＯ_２濃度の時間的変動を予測することにより、自律走行ロボット２０に搭載したＣＯ_２センサ２６が計測できない時間帯におけるＣＯ_２濃度を予測し、計測における時間的な空白の問題を解消することが可能となる。また、この予測結果を、自律走行ロボットの周囲にいる従業員や来訪者に通知することにより、換気装置や空調装置の動作や人の移動等の行動を促し、空気環境の悪化を事前に防ぐことも可能となる。

１…空気環境計測システム、２…人体、１０…固定型センサ、２０…自律走行ロボット、３０…無線基地局、４０…環境管理装置、５０…通信網。

Claims

建物内の所定の位置に設置され、前記建物内の空気環境の計測を行う第１のセンサと、
前記建物内を自律的に移動する自律走行ロボットに搭載され、前記建物内の空気環境の計測を行う第２のセンサと、
前記第１のセンサで計測された第１のセンサ情報と、前記第２のセンサで計測された第２のセンサ情報を収集することにより、前記建物内の空気環境を管理する環境管理装置と
を備え、
前記自律走行ロボットは、前記第２のセンサにより計測された前記第２のセンサ情報が、前記第１のセンサにより計測された前記第１のセンサ情報を補間するように、前記建物内を移動するように構成されている
空気環境計測システム。
前記自律走行ロボットは、前記第１のセンサ情報が所定の閾値を超えている場合に、前記第１のセンサ情報が所定の閾値を超えている前記第１のセンサが設置されている所定のエリアに移動して、前記第２のセンサ情報を計測する
請求項１に記載の空気環境計測システム。
前記自律走行ロボットは、前記環境管理装置から受信した前記第１のセンサ情報と、前記第２のセンサ情報の少なくとも何れかの計測結果に基づく所定のメッセージを表示する表示部と、前記第２のセンサ情報の計測結果に基づく所定の音声メッセージを出力する音声出力部を有する
請求項２に記載の空気環境計測システム。
前記第２のセンサ情報が所定の閾値を超えている場合に、前記表示部は、前記空気環境の改善を促すメッセージを表示し、前記音声出力部は、前記空気環境の改善を促す音声メッセージを出力する
請求項３に記載の空気環境計測システム。
前記自律走行ロボットは、前記自律走行ロボットの周囲の人間の存在を検出し、その検出結果に基づいて、前記音声メッセージを出力するかを決定する
請求項４に記載の空気環境計測システム。
前記環境管理装置は、
前記第１センサ情報の時系列データを教師データとして、前記建物内の所定の位置における前記空気環境の時間的変化を学習し、
前記第２のセンサ情報と学習した前記時間的変化に基づいて、前記建物内の所定の位置の所定の時間帯における前記空気環境の計測結果を予測する
請求項１に記載の空気環境計測システム。