JP7473721B2 - 温熱指標推定装置、及び、温熱環境制御装置 - Google Patents
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Description
第1実施形態に係る温熱指標推定装置100について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る温熱指標推定装置100は、食堂及びレストラン等の飲食店の店舗で使用される。また、本実施形態において、摂取する飲食物とは、現時点で摂取している飲食物及びこれから摂取する予定の飲食物を表す。
温熱指標推定装置100はコンピュータにより実現され、1つ又は複数のコンピュータから構成される。温熱指標推定装置100が複数のコンピュータから構成される場合、当該複数のコンピュータは、ネットワークを介して互いに接続されてもよい。
(2-1)入力部
入力部140は、飲食店において注文を受け付けるタブレット、スマートデバイス等の任意の入力装置を介して、人体が摂取する又は摂取した飲食物に関する情報の入力を受け付ける。
第1取得部110は、入力部140を介して、人体が摂取する又は摂取した飲食物に関する情報を取得する。
摂取熱量取得部111では、人体が飲食物から摂取する熱量に相関する第1値を取得する。以下、摂取する熱量を「摂取熱量」と呼ぶ。
摂取成分量取得部112では、人体が摂取する飲食物に含まれる、人体の温熱指標に影響を及ぼす成分(以下、「影響成分」と呼ぶ。)と量(以下、「影響量」と呼ぶ。)を取得する。
第2取得部120は、対象空間の環境情報を取得する。環境情報とは、対象空間の温度及び湿度である。環境情報は、対象空間に設置された空気調和機やサーモセンサーを介して取得してもよい。
第2表示部150は、対象空間に設置された空気調和機のリモコン、タブレット、スマートデバイス等のうち1又は複数の任意の出力装置を介して、推定した飲食物摂取時点からの温熱指標の変化を表示する。
学習部160は、飲食物の熱量、飲食物に含まれる成分、及び、成分の量と、飲食物摂取時点からの温熱指標の変化との相関関係に基づく学習モデルを作成する。言い換えると、学習部160は、摂取飲食物の情報、後述の係数kn、及び、ΔPMVとを関連付けたデータを用いて、学習モデルを作成する。学習モデルは、例えば、ニューラルネットワーク、ランダムフォルスト等を用いる。なお、後述の係数knは、相関関係を示す係数である。
(3-1)実験内容
図3及び図4は、飲食物の摂取に起因する人体の温熱感覚の変化に関する実験結果を示す図である。実験では、飲料を700ml摂取する場合における、摂取前、摂取10分後、摂取20分後、摂取30分後の温熱感覚をアンケートにより取得した。摂取する飲料は、25℃の水、5℃の水、5℃のビールである。各ケースについて、被験者5名に3回ずつ、計15ケースの実験を行った。温熱感覚のアンケートに用いた指標を表1に示す。
飲食物摂取後の人体の温熱指標PMVafterは、例えば、式(1)のように表される。
図2は、本実施形態に係る温熱指標推定装置100の動作を説明するためのフローチャートである。
以下に本実施形態の変形例について説明する。なお、矛盾しない範囲で、複数の変形例が組み合わされてもよい。
本実施形態に係る温熱指標推定装置100において、第1取得部110は、摂取熱量取得部111及び摂取成分量取得部112を有するが、これに限定されるものではない。
本実施形態に係る温熱指標推定装置100において、第1取得部110は、人体が摂取する飲食物の情報を取得するが、これに限定されるものではない。第1取得部110は、人体が摂取した飲食物の情報を取得してもよい。
本実施形態に係る温熱指標推定装置100において、第2取得部120が取得する環境情報は、対象空間の温度及び湿度であるが、これに限定されるものではない。
本実施形態に係る温熱指標推定装置100において、第1取得部110は入力部140を介して人体が摂取する又は摂取した飲食物に関する情報を取得する。しかし、温熱指標推定装置100は、識別子(バーコードやQRコード(登録商標)などの二次元コード等)を読み取る、識別部145を備えていてもよい。人体が摂取する又は摂取した飲食物と共に提供される食品容器には、飲食物を識別する識別子が付されていてもよい。第1取得部110は、識別部145が読み取った識別子に基づいて、人体が摂取する又は摂取した飲食物に関する情報を取得してもよい。
本実施形態に係る温熱指標推定装置100において、第1取得部110は入力部140を介して人体が摂取する又は摂取した飲食物に関する情報を取得する。しかし、温熱指標推定装置100は、可視画像を取得する可視画像取得部171と、熱画像を取得する熱画像取得部172のうち1又は複数を有する、第4取得部170を備えてもよい。可視画像取得部171は、例えば、飲食物を摂取する人体と、飲食物を撮像し、可視画像を取得するカメラである。熱画像取得部172は、例えば、飲食物を摂取する人体と、飲食物の温度分布を撮像し、温度分布画像を取得するサーモカメラである。第1取得部110は、第4取得部170が取得した情報に基づいて、人体が摂取する又は摂取した飲食物に関する情報を取得してもよい。
本実施形態に係る温熱指標推定装置100において、記憶装置130は、飲食物の熱量、飲食物に含まれる成分、及び、成分の量と、温熱指標の変化との相関関係に関する情報I3を記憶するが、これに限定されるものではない。記憶装置130は、飲食物の熱量、飲食物に含まれる成分、及び、成分の量のうち1又は複数と、温熱指標の変化との相関関係に関する情報I3を記憶してもよい。
本実施形態に係る温熱指標推定装置100において、学習部160は、人体が摂取する又は摂取した飲食物に関する情報と、第2情報と、を関連付けて学習する。しかし、温熱指標推定装置100は、熱画像を取得する熱画像取得部172を有する、第4取得部170を備えてもよい。熱画像取得部172は、例えば、飲食物を摂取する人体と、飲食物の温度分布を撮像し、温度分布画像を取得するサーモカメラである。
本実施形態に係る温熱指標推定装置100において、学習部160は、人体が摂取する又は摂取した飲食物に関する情報と第2情報とを関連付けて学習する。ここで、第2情報は、人体が飲食物を摂取した後の温熱指標に関する情報である。学習部160は、温熱指標の変化の推定値と結果(取得した差)をフィードバック学習する。しかし、学習部160は、温熱指標の変化の推定値と結果(取得した差)について、人体毎にフィードバック学習してもよい。
第2実施形態に係る温熱環境制御装置200について、図面を参照しながら説明する。温熱環境制御装置200は、人体が摂取する飲食物に適した温熱環境になるように環境調整を行う装置である。本実施形態において、摂取する飲食物とは、現時点で摂取している飲食物及びこれから摂取する予定の飲食物を表す。
温熱環境制御装置200はコンピュータにより実現され、1つ又は複数のコンピュータから構成される。温熱環境制御装置200が複数のコンピュータから構成される場合、当該複数のコンピュータは、ネットワークを介して互いに接続されてもよい。
第1取得部210、第2取得部220、入力部260、第2表示部270、及び、学習部280については、第1実施形態の第1取得部110、第2取得部120、入力部140、第2表示部150、及び、学習部160と同様であるため説明は省略する。
制御部230は第1取得部210及び第2取得部220が取得した情報に基づいて、人体が摂取する飲食物に適した温熱環境になるように環境調整を行う。制御部230は、推薦部240を有する。
推薦部240は、人体が摂取する飲食物に適した温熱環境にするための方法である、環境調整方法を推薦する。推薦部240は、第3取得部241と、決定部242と、空間制御部243と、第1表示部244と、を有する。
第3取得部241は、推薦する空間制御に関する情報I1、又は、推薦する飲食物に関する情報I2を、第1情報として取得する。
決定部242は、第1取得部210及び第2取得部220が取得した情報から推定される飲食物摂取時点からの人体の温熱指標の変化、及び、第1情報に基づいて、推薦項目を決定する。推薦項目とは、空間制御、又は、飲食物の表示、である。
決定部242が決定した推薦項目が空間制御の場合、空間制御部243は、空気調和機300の空気調和部320を介して、第3取得部241が取得した空間制御の目標値を目標として、対象となる飲食空間の温熱に関する空間制御を行う。
決定部242が決定した推薦項目が飲食物の表示の場合、第1表示部244は、第3取得部241が取得した推薦する飲食物に関する情報をタブレット400のディスプレイに表示する。
図6は、本実施形態に係る温熱環境制御装置200の動作を説明するためのフローチャートである。
以下に本実施形態の変形例について説明する。なお、矛盾しない範囲で、複数の変形例が組み合わされてもよい。
本実施形態に係る温熱環境制御装置200において、第1取得部210は、摂取熱量取得部211及び摂取成分量取得部212を有するが、これに限定されるものではない。
本実施形態に係る温熱環境制御装置200において、第1取得部210は、人体が摂取する飲食物の情報を取得するが、これに限定されるものではない。第1取得部210は、人体が摂取した飲食物の情報を取得してもよい。
本実施形態に係る温熱環境制御装置200において、第2取得部220が取得する環境情報は、対象空間の温度及び湿度であるが、これに限定されるものではない。
本実施形態に係る温熱環境制御装置200において、第3取得部241が取得する推薦する空間制御に関する情報I1は、対象空間の温度及び湿度に関する情報であるが、これに限定されるものではない。
本実施形態に係る温熱環境制御装置200において、第3取得部241が取得する推薦する飲食物に関する情報I2は、飲食物の名称であるが、これに限定されるものではない。
本実施形態に係る温熱環境制御装置200において、第3取得部241が取得するのは、推薦する空間制御に関する情報I1、又は、推薦する飲食物に関する情報I2である。また、決定部242が決定する推薦項目は、空間制御、又は、飲食物の表示である。ただし、これに限定されるものではなく、第3取得部241は、推薦する空間制御に関する情報I1、及び、推薦する飲食物に関する情報I2の両方を取得してもよい。また、決定部242は、空間制御及び飲食物の表示の両方を推薦項目としてもよい。
本実施形態に係る温熱環境制御装置200において、第1取得部210は入力部260を介して人体が摂取する又は摂取した飲食物に関する情報を取得する。しかし、温熱環境制御装置200は、識別子(バーコードやQRコード(登録商標)などの二次元コード等)を読み取る、識別部265を備えていてもよい。人体が摂取する又は摂取した飲食物と共に提供される食品容器には、飲食物を識別する識別子が付されていてもよい。第1取得部210は、識別部265が読み取った識別子に基づいて、人体が摂取する又は摂取した飲食物に関する情報を取得してもよい。
本実施形態に係る温熱環境制御装置200において、第1取得部210は入力部260を介して人体が摂取する又は摂取した飲食物に関する情報を取得する。しかし、温熱環境制御装置200は、可視画像を取得する可視画像取得部291と、熱画像を取得する熱画像取得部292のうち1又は複数を有する、第4取得部290を備えてもよい。可視画像取得部291は、例えば、飲食物を摂取する人体と、飲食物を撮像し、可視画像を取得するカメラである。熱画像取得部292は、例えば、飲食物を摂取する人体と、飲食物の温度分布を撮像し、温度分布画像を取得するサーモカメラである。第1取得部210は、第4取得部290が取得した情報に基づいて、人体が摂取する又は摂取した飲食物に関する情報を取得してもよい。
本実施形態に係る温熱環境制御装置200において、記憶装置250は、飲食物の熱量、飲食物に含まれる成分、及び、成分の量と、温熱指標の変化との相関関係に関する情報I4を記憶するが、これに限定されるものではない。記憶装置250は、飲食物の熱量、飲食物に含まれる成分、及び、成分の量のうち1又は複数と、温熱指標の変化との相関関係に関する情報I4を記憶してもよい。
本実施形態に係る温熱環境制御装置200において、学習部280は、人体が摂取する又は摂取した飲食物に関する情報と、第2情報と、を関連付けて学習する。しかし、温熱環境制御装置200は、熱画像を取得する熱画像取得部292を有する、第4取得部290を備えてもよい。熱画像取得部292は、例えば、飲食物を摂取する人体と、飲食物の温度分布を撮像し、温度分布画像を取得するサーモカメラである。
本実施形態に係る温熱環境制御装置200において、学習部280は、人体が摂取する又は摂取した飲食物に関する情報と第2情報とを関連付けて学習する。ここで、第2情報は、人体が飲食物を摂取した後の温熱指標に関する情報である。学習部280は、温熱指標の変化の推定値と結果(取得した差)をフィードバック学習する。しかし、学習部280は、温熱指標の変化の推定値と結果(取得した差)について、人体毎にフィードバック学習してもよい。
本実施形態に係る温熱環境制御装置200において、第1表示部244は、第3取得部241が取得した推薦する飲食物に関する情報をタブレット400のディスプレイに表示する。しかし、第1表示部244は、第3取得部241が取得した推薦する飲食物に関する情報をタブレット400及びスマートデバイスのうち1又は複数に表示してもよい。
110 第1取得部
111 摂取熱量取得部
112 摂取成分量取得部
120 第2取得部
130 記憶装置(記憶部)
140 入力部
145 識別部
150 第2表示部
160 学習部
170 第4取得部
171 可視画像取得部
172 熱画像取得部
200 温熱環境制御装置
210 第1取得部
211 摂取熱量取得部
212 摂取成分量取得部
220 第2取得部
230 制御部
240 推薦部
241 第3取得部
242 決定部
243 空間制御部
244 第1表示部
250 記憶装置(記憶部)
260 入力部
265 識別部
270 第2表示部
280 学習部
290 第4取得部
291 可視画像取得部
292 熱画像取得部
I1 推薦する空間制御に関する情報
I2 推薦する飲食物に関する情報
I3 相関関係に関する情報
I4 相関関係に関する情報
300,300A,300B 空気調和機
310,310A,310B 取得部
320,320A,320B 空気調和部
400 タブレット
Claims (17)
- 対象空間における人体の温熱指標を推定する温熱指標推定装置(100)であって、
前記人体が飲食物から摂取する又は摂取した熱量に相関する第1値を取得する摂取熱量取得部(111)と、前記人体が摂取する又は摂取した前記飲食物に含まれる前記人体の前記温熱指標に影響を及ぼす成分と量を取得する摂取成分量取得部(112)の少なくとも1つを有する第1取得部(110)と、
前記対象空間の環境情報を取得する第2取得部(120)と、
を備え、
前記第1取得部及び前記第2取得部が取得した情報に基づいて、前記人体の前記飲食物摂取時点からの前記温熱指標の変化を推定し、
前記第1値は、前記人体が摂取する又は摂取した前記飲食物の量及び温度に基づいて算出される、
温熱指標推定装置。 - 対象空間における人体の周囲の温熱環境を制御する温熱環境制御装置(200)であって、
前記人体が飲食物から摂取する又は摂取した熱量に相関する第1値を取得する摂取熱量取得部(211)と、前記人体が摂取する又は摂取した前記飲食物に含まれる前記人体の温熱指標に影響を及ぼす成分と量を取得する摂取成分量取得部(212)の少なくとも1つを有する第1取得部(210)と、
前記対象空間の環境情報を取得する第2取得部(220)と、
前記第1取得部及び前記第2取得部が取得した情報に基づいて、前記人体が摂取した前記飲食物に適した前記温熱環境になるように環境調整を行う制御部(230)と、
を備え、
前記第1値は、前記人体が摂取する又は摂取した前記飲食物の量及び温度に基づいて算出される、
温熱環境制御装置。 - 対象空間における人体の周囲の温熱環境を制御する温熱環境制御装置であって、
前記人体が飲食物から摂取する又は摂取した熱量に相関する第1値を取得する摂取熱量取得部と、前記人体が摂取する又は摂取した前記飲食物に含まれる前記人体の温熱指標に影響を及ぼす成分と量を取得する摂取成分量取得部の少なくとも1つを有する第1取得部と、
前記対象空間の環境情報を取得する第2取得部と、
前記第1取得部及び前記第2取得部が取得した情報に基づいて、前記人体が摂取する前記飲食物に適した前記温熱環境になるように環境調整を行う制御部と、
を備え、
前記第1値は、前記人体が摂取する又は摂取した前記飲食物の量及び温度に基づいて算出される、
温熱環境制御装置。 - 前記制御部は、前記温熱環境の環境調整方法を推薦する推薦部(240)を有する、
請求項2又は3に記載の温熱環境制御装置。 - 前記推薦部は、
推薦する空間制御に関する情報、及び、推薦する飲食物に関する情報のうち少なくとも1つの情報を、第1情報として取得する第3取得部(241)と、
前記第1情報に基づいて、推薦項目を決定する決定部(242)と、
を有する、請求項4に記載の温熱環境制御装置。 - 前記推薦部は、空間制御部(243)及び第1表示部(244)のうち少なくとも1つを有し、
前記空間制御部は、前記決定部が決定した前記推薦項目に基づいて、前記温熱環境の空間制御を行い、
前記第1表示部は、前記決定部が決定した前記推薦項目に基づいて、前記人体に推薦する前記飲食物の表示を行う、
請求項5に記載の温熱環境制御装置。 - 前記温熱指標は、PMV(予想平均温冷感申告)、SET*(標準新有効温度)、THI(不快指数)、ET*(新有効温度)、ET(有効温度)、及び、OT(作用温度)のうち1又は複数の温熱指標である、
請求項1に記載の温熱指標推定装置。 - 前記環境情報は、前記対象空間の温度、湿度、気流、輻射温度、前記対象空間に設置された机の表面温度、前記対象空間に設置された座席の座面温度、及び、前記対象空間が存在する地域の天気情報のうち少なくとも1つの情報である、
請求項1に記載の温熱指標推定装置。 - 前記推薦する空間制御に関する情報は、前記対象空間の温度、湿度、気流、前記対象空間に設置された机の表面温度、及び、前記対象空間に設置された座席の座面温度のうち少なくとも1つに関する情報である、
請求項5に記載の温熱環境制御装置。 - 前記推薦する飲食物に関する情報は、前記飲食物の名称、温度、及び、含まれる成分量のうち少なくとも1つの情報である、
請求項5に記載の温熱環境制御装置。 - 前記人体が摂取する又は摂取した前記飲食物の情報の入力を受け付ける入力部(140)、
をさらに備え、
前記第1取得部は、前記入力部を介して、前記人体が摂取する又は摂取した前記飲食物に関する情報を取得する、
請求項1に記載の温熱指標推定装置。 - 前記人体が摂取する前記飲食物と共に提供され、前記飲食物を識別する識別子が付された食品容器と、
前記識別子の読み取りを行う識別部(145)、
をさらに備え、
前記第1取得部は、前記識別部が読み取った前記識別子に基づいて、前記人体が摂取する又は摂取した前記飲食物に関する情報を取得する、
請求項1に記載の温熱指標推定装置。 - 可視画像を取得する可視画像取得部(171)と、熱画像を取得する熱画像取得部(172)の少なくとも1つを有する第4取得部(170)、
をさらに備え、
前記第1取得部は、前記第4取得部が取得した情報に基づいて、前記人体が摂取する又は摂取した前記飲食物に関する情報を取得する、
請求項1に記載の温熱指標推定装置。 - 推定した前記変化の表示を行う第2表示部(150)、
をさらに備える、
請求項1に記載の温熱指標推定装置。 - 前記第2表示部は、前記対象空間に設置された空気調和機のリモコン、タブレット、及び、スマートデバイスのうち少なくとも1つを介して、前記変化の表示を行う、
請求項14に記載の温熱指標推定装置。 - 前記第1表示部は、タブレット、及び、スマートデバイスのうち少なくとも1つを介して、前記人体に推薦する前記飲食物の表示を行う、
請求項6に記載の温熱環境制御装置。 - 前記入力部は、前記人体が前記飲食物を摂取した後の前記温熱指標に関する情報である第2情報の入力をさらに受け付け、
熱画像を取得する熱画像取得部(172)と、
前記飲食物の熱量、前記飲食物に含まれる前記成分、及び、前記成分の量のうち少なくとも1つと、前記変化との相関関係に関する情報を記憶する記憶部(130)と、
前記人体が摂取する又は摂取した前記飲食物に関する情報、並びに、前記第2情報、及び、前記熱画像に基づく前記人体の体表面温度のうち少なくとも1つと、を関連付けて学習して前記相関関係に関する情報を更新する学習部(160)と、
をさらに備える、
請求項11に記載の温熱指標推定装置。
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