(57)【要約】空気監視システムは、空気品質パラメータのデータを測定するため少なくとも１つのセンサを装着する空気監視ユニットとセンサから受信した空気監視パラメータのデータを格納するコンピュータを備える。空気監視ユニットでは、据え付け型または携帯型システム、またはその両方を組み合わせたものを、注目している空気品質パラメータを測定するのに使用することができる。遠隔データセンターを備え、ユニットからインターネットなどの通信媒体によりデータをそのデータセンターにアップロードすることができる。ユニットの機能を制御または修正するために、通信媒体経由で、データセンターからユニットへ情報または命令をダウンロードすることもできる。エキスパートシステムに、ユニットを制御するための空気監視システムを備えることができる。ユニットにダウンロードする情報または命令は、エキスパートシステム側で生成することができる。
2005504947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気品質パラメータデータを収集するための少なくとも１つのセンサを備える空気監視ユニットと、
少なくとも部分的に収集された空気品質データに基づいて空気監視ユニットを制御するエキスパートシステムを搭載したコンピュータと、
を備える空気監視システム。
【請求項２】
前記エキスパートシステムは、少なくとも部分的に収集された空気品質データに基づいて空気監視ユニットから得られたデータを分析するように適用されている、請求項１に記載の空気監視システム。
【請求項３】
さらに、
環境データ用のモニタを備え、
前記エキスパートシステムは、少なくとも部分的に収集された空気品質データおよび環境データに基づいて空気品質分析を行うように適用されている、請求項１に記載の空気監視システム。
【請求項４】
前記エキスパートシステムは、テストの場所およびテストを実施時間を含む空気監視ユニットにより実行されるテストを構成するように適用されている、請求項１に記載の空気監視システム。
【請求項５】
前記エキスパートシステムは、空気品質パラメータデータを改善する推奨を行うように適用されている、請求項１に記載の空気監視システム。
【請求項６】
前記ユニットは携帯型である、請求項１に記載の空気監視システム。
【請求項７】
前記エキスパートシステムは空気監視ユニット内に備えられる、請求項１に記載の空気監視システム。
【請求項８】
前記空気監視ユニットは空気品質パラメータデータを収集するプログラムを格納し、前記エキスパートシステムはプログラムを修正するように適用されている、請求項１に記載の空気監視システム。
【請求項９】
空気品質パラメータデータを測定するための少なくとも１つのセンサを備える空気監視ユニットを備え、
前記空気監視ユニットは、遠隔データセンターから通信リンクを介して情報をダウンロードし、該空気監視ユニットの機能を修正するように適用されている、空気監視システム。
【請求項１０】
前記空気監視ユニットは、通信リンクを通じて、空気品質パラメータデータをアップロードし、遠隔データセンターから自動的に情報をダウンロードするように適用されている、請求項９に記載の空気監視システム。
【請求項１１】
前記空気監視ユニットは、遠隔データセンターから感知されている構造に関する追加特性をダウンロードするように適用されている、請求項９に記載の空気監視システム。
【請求項１２】
前記空気監視ユニットは、該空気監視ユニットに指令することが可能な情報をダウンロードし別のときに空気品質パラメータデータを測定するように適用されている、請求項９に記載の空気監視システム。
【請求項１３】
前記空気監視ユニットは動作パラメータでプログラムされる、請求項９に記載の空気監視システム。
【請求項１４】
前記空気監視ユニットは、遠隔データセンターから、空気監視ユニットの動作パラメータを変更できる情報をダウンロードするように適用されている、請求項１３に記載の空気監視システム。
【請求項１５】
前記通信リンクにインターネットが含まれる、請求項９に記載の空気監視システム。
【請求項１６】
空気品質パラメータデータを測定するため少なくとも１つのセンサセンサから受信したデータを格納するコンピュータとを備える空気監視ユニットと、
前記空気品質パラメータデータを格納し、入力された特性を受信するためのデータベースおよびある種の入力された特性に関してデータの分析を行うための空気品質パラメータデータを対話操作するエキスパートシステムを備える遠隔データセンターと、
前記データセンターと前記空気監視ユニットの間の通信リンクとを備え、
前記遠隔データセンターが通信リンクを介して情報を前記空気監視ユニットにダウンロードし、空気監視ユニットの機能を修正する空気監視システム。
【請求項１７】
前記エキスパートシステムは情報を出力し、空気監視ユニットに情報をダウンロードするように適用されている、請求項１６に記載の空気監視システム。
【請求項１８】
前記エキスパートシステムは、前記空気監視ユニットにグラブサンプルを抽出することを指令するコマンドを送るための情報を空気監視ユニットにダウンロードするように適用されている、請求項１６に記載の空気監視システム。
【請求項１９】
前記空気監視ユニットは動作パラメータを含み、前記エキスパートシステムは動作パラメータを変更するための情報をユニットにダウンロードするように適用されている、請求項１６に記載の空気監視システム。
【請求項２０】
前記空気監視ユニットが空気品質パラメータデータを測定する命令を該空気監視ユニットに送るプログラムを搭載し、前記エキスパートシステムがプログラムを変更するための情報を空気監視ユニットにダウンロードするように適用されている、請求項１６に記載の空気監視システム。
【請求項２１】
前記空気監視ユニットがセットアップパラメータを含み、前記エキスパートシステムは空気監視ユニット内の動作パラメータを変更するように適用されている、請求項１６に記載の空気監視システム。
【請求項２２】
前記通信リンクにインターネットが含まれる、請求項１６に記載の空気監視システム。
【請求項２３】
少なくとも１つのセンサとそのセンサを囲む囲い板を備える少なくとも１つの取り外し可能カードと、
前記囲い板に接続されている導管と、
を備える空気監視ユニット。
【請求項２４】
さらに少なくとも部分的に囲い板を通じて閉じた空気経路を備える、請求項２３に記載の空気監視ユニット。
【請求項２５】
少なくとも１つのセンサは閉じた空気経路内に配置されている、請求項２４に記載の空気監視ユニット。
【請求項２６】
前記囲い板には、該囲い板の閉じた空気経路内に空気が囲い板に入るための入口があり、空気が囲い板から出るための閉じた空気経路から外へ出る出口がある、請求項２５に記載の空気監視ユニット。
【請求項２７】
前記囲い板はセンサを囲み、プレナムが空気入口近くの囲い板内に配置され、空気を実質的に滑らかに囲い板に導くようになっている、請求項２６に記載の空気監視ユニット。
【請求項２８】
さらに少なくとも２つのセンサカードをサポートする標準化された電気的インターフェースを備える、請求項２３に記載の空気監視ユニット。
【請求項２９】
さらに１つまたは複数のサイズ範囲の浮遊微小粒子を計数するセンサを備え、空気監視目的の少なくとも１つのセンサを装備する請求項２３に記載の空気監視ユニット。
【請求項３０】
さらにラドンを監視するセンサを備え、空気監視目的の少なくとも１つのセンサを装備する、請求項２３に記載の空気監視ユニット。
【請求項３１】
空気サンプルを収集するため空気監視ユニット内に装備されるグラブサンプラを備える該空気監視ユニットと、
前記空気監視ユニットを制御するための遠隔コントロールユニットと、
前記遠隔コントロールユニットと前記空気監視ユニットの間の通信リンクとを備え、
前記遠隔コントロールユニットは、運動空気監視ユニットにダウンロードしてグラブサンプラが空気サンプルを収集する動作をトリガするように適用されている、
空気監視システム。
【請求項３２】
前記グラブサンプラは吸着管を備える、請求項３１に記載の空気監視ユニット。
【請求項３３】
前記グラブサンプラは空気のサンプルを保持するための容器を備える、請求項３１に記載の空気監視ユニット。
【請求項３４】
選択された屋内の場所で空気品質データを収集するため少なくとも１つのセンサを備える空気監視システムと、
収集された空気品質データを分析し、選択された屋内の場所の空気品質に関する結論を出すためのエキスパートシステムを搭載するコンピュータと、を備える装置。
【請求項３５】
前記エキスパートシステムを搭載するコンピュータは空気監視システムの一部である、請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
前記エキスパートシステムを搭載するコンピュータは前記空気監視システムから離れた場所に配置されている、請求項３４に記載の装置。
【請求項３７】
収集された空気品質データを分析するための前記手段はさらに、前記結論を出すために選択された屋内の場所を表す情報を分析するための手段を含む、請求項３４に記載の装置。
【請求項３８】
前記エキスパートシステムが中間結果を判別するための２つまたはそれ以上のエキスパートと、前記結論を出すために前記中間結果を組み合わせるエキスパートコーディネータとを備える、請求項３４に記載の装置。
【請求項３９】
前記エキスパートシステムが選択された屋内の場所の空気品質を改善するための推奨を行う手段を含む、請求項３４に記載の装置。
【請求項４０】
前記エキスパートシステムは前記空気監視システムの動作を制御する手段を含む、請求項３４に記載の装置。
【請求項４１】
前記エキスパートシステムが収集されたセンサデータへの応答として空気監視システムの動作を修正する手段を含む、請求項３４に記載の装置。
【請求項４２】
前記空気監視システムがさらに空気サンプリングデバイスを備え、前記エキスパートシステムが所定の基準を満たす収集されたセンサデータへの応答として空気サンプルを収集することを指令するコマンドを前記空気サンプリングデバイスに発行する手段を含む、請求項３４に記載の装置。
【請求項４３】
前記空気監視システムが別の選択された屋内の場所に容易に移動可能な携帯型空気監視ユニットを備える請求項３４に記載の装置。
【請求項４４】
前記空気監視システムが複数の屋内の場所で空気品質を監視する据え付け型システムを備える、請求項３４に記載の装置。
【請求項４５】
選択された屋内の場所で空気品質データを収集するため少なくとも１つのセンサを備える空気監視システムと、
インターネットを通じて前記空気監視システムの動作を制御する制御サイトと、を備える装置。
【請求項４６】
前記制御サイトはカスタマイズされた操作プログラムを前記空気監視システムにダウンロードするため選択された屋内の場所を表す情報に応答する手段を含む、請求項４５に記載の装置。
【請求項４７】
前記制御サイトはカスタマイズされた操作パラメータを前記空気監視システムにダウンロードするため選択された屋内の場所を表す情報に応答する手段を含む、請求項４５に記載の装置。
【請求項４８】
前記制御サイトは収集されたセンサデータへの応答として前記空気監視システムの動作を修正する手段を含む、請求項４５に記載の装置。
【請求項４９】
前記制御サイトはさらに、収集されたセンサデータを分析し、選択された屋内の場所の空気品質に関する結論を出すエキスパートシステムを備える、請求項４５に記載の装置。
【請求項５０】
前記空気監視システムはさらに空気サンプリングデバイスを備え、前記制御サイトが所定の基準を満たす収集されたセンサデータへの応答として空気サンプルを収集することを指令するコマンドを前記空気サンプリングデバイスに発行する手段を含む、請求項４５に記載の装置。
【請求項５１】
前記空気監視システムは別の屋内の場所に移動可能な携帯型空気監視ユニットを備える、請求項４５に記載の装置。
【請求項５２】
前記空気監視システムは複数の屋内の場所で空気品質を監視する据え付け型システムを備える、請求項４５に記載の装置。
【請求項５３】
選択された屋内の場所の空気品質を表すセンサデータを収集する複数のセンサとインターネット経由で選択された屋内の場所の空気品質を監視するためカスタマイズされた操作プログラム受信するように適用されている制御ユニットを備える、空気監視ユニット。
【請求項５４】
選択された屋内の場所を表す情報を離れた場所に配置されている制御ユニットに送るステップと、
選択された屋内の場所で空気品質監視ユニットの位置を決めるステップと、
前記制御ユニットから前記空気品質監視ユニットへカスタマイズされた動作情報をダウンロードするステップと、
カスタマイズされた動作情報に応じて選択された場所の空気品質を監視するステップと、を含む屋内空気品質を監視する方法。
【請求項５５】
前記情報を供給するステップは、パーソナルコンピュータに情報を入力するステップと、パーソナルコンピュータから離れた場所に配置されている前記制御ユニットに情報を送信するステップとを含む、請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
前記空気品質監視ユニットの位置を決めるステップは、建物内の別の選択された場所で携帯型空気監視ユニットの位置を決定するステップを含む、請求項５４に記載の方法。
【請求項５７】
前記カスタマイズされた動作情報をダウンロードするステップは、カスタマイズされた操作プログラムを空気品質監視ユニットにダウンロードするステップを含む、請求項５４に記載の方法。
【請求項５８】
前記カスタマイズされた動作情報をダウンロードするステップは、カスタマイズされた操作パラメータを前記空気品質監視ユニットにダウンロードするステップを含む、請求項５４に記載の方法。
【請求項５９】
前記カスタマイズされた動作情報をダウンロードするステップは、空気サンプル収集を開始することを指令するコマンドをダウンロードするステップを含む、請求項５４に記載の方法。
【請求項６０】
前記カスタマイズされた動作情報をダウンロードするステップは、すでにダウンロードされている動作情報への修正をダウンロードするステップを含む、請求項５４に記載の方法。
【請求項６１】
前記カスタマイズされた動作情報をダウンロードするステップは、インターネット経由でカスタマイズされている動作情報を送信することにより実行される、請求項５４に記載の方法。
【請求項６２】
さらに、空気品質監視ユニットから離れた場所に配置されている制御ユニットへ収集された空気品質データをアップロードするステップを含む、請求項５４に記載の方法。
【請求項６３】
空気品質監視システムに電気的に接続するためのコネクタを備えるカードと、
前記コネクタを通じてセンサがデータを前記空気品質監視システムに供給するため前記カード上に装着されている空気品質センサと、
前記空気品質センサへの空気流経路を定め、前記カード上に装着された入口と出口がある囲い板と、
を備える空気品質監視システム内で使用されるセンサカード。
【請求項６４】
さらに前記空気品質センサへの空気流経路を定め、前記カード上に装着された入口と出口がある囲い板を備える、請求項６３に記載のセンサカード。
【請求項６５】
さらに前記囲い板を通じて空気流を制御するため前記囲い板内に取り付けられている穴あきの仕切を備える、請求項６３に記載のセンサカード。
【請求項６６】
さらに前記囲い板を通じて実質的に層流の空気流を発生するための手段を備える、請求項６３に記載のセンサカード。
【請求項６７】
前記囲い板の入口および出口に急速着脱式コネクタを備える、請求項６３に記載のセンサカード。
【請求項６８】
さらに前記カード上に取り付けられ、前記空気品質センサに結合されている電子回路を備える、請求項６３に記載のセンサカード。
【請求項６９】
前記電子回路は、前記空気品質監視ユニットへの電気的インターフェースを備える、請求項６８に記載のセンサカード。
【請求項７０】
選択された屋内の場所でセンサデータを収集するための少なくとも１つの空気品質センサと、
あらかじめ定められている基準を満たす収集されたセンサデータへの応答としてグラブサンプルコマンドを出力する制御ユニットと、
前記制御ユニットからのグラブサンプルコマンドへの応答として選択された屋内の場所の空気サンプルを収集するグラブサンプルユニットと、
を備える空気品質監視システム。
【請求項７１】
前記制御ユニットは、空気品質センサおよびグラブサンプルユニットの近くに配置されている、請求項７０に記載の空気品質監視システム。
【請求項７２】
前記制御ユニットは、空気品質センサおよびグラブサンプルユニットから離れた場所に配置されている、請求項７０に記載の空気品質監視システム。
【請求項７３】
前記制御ユニットは、インターネット経由で、空気品質センサおよびグラブサンプルユニットと通信する、請求項７２に記載の空気品質監視システム。
【請求項７４】
前記グラブサンプルユニットは空気サンプルから粒子を除去するフィルタユニットを備える、請求項７０に記載の空気品質監視システム。
【請求項７５】
前記グラブサンプルユニットは空気サンプルからガスを除去する吸着剤を備える、請求項７０に記載の空気品質監視システム。
【請求項７６】
前記グラブサンプルユニットが前記制御ユニットから送られた複数のグラブサンプルコマンドへの応答として複数の空気サンプルを収集するように構成されている請求項７０に記載の空気品質監視システム。
【請求項７７】
前記制御ユニットは、収集されたセンサデータを分析し、グラブサンプルコマンドを生成するエキスパートシステムを備える、請求項７０に記載の空気品質監視システム。
【請求項７８】
ハウジングと、
前記ハウジング内に取り付けられている複数の容易に取り外し可能な空気品質センサと、
前記品質センサとのインターフェースを備え、空気品質監視ユニットをカスタマイズして別のセンサで動作するようにプログラムできるプログラム可能制御ユニットと、
入口から前記空気品質センサへ空気を移送するためのマニホールドとを備え、
前記制御ユニットが、インターネット経由で動作情報を受信するインターネットインターフェースとを備える、
空気品質監視ユニット。
【請求項７９】
前記空気品質センサのうちの少なくとも１つが前記ハウジング内のカードケージに差し込まれているセンサカード上に取り付けられている請求項７８に記載の空気品質監視ユニット。
【請求項８０】
さらに通知を入口から前記空気品質センサに移送するためのマニホールドを備える、請求項７８に記載の空気品質監視ユニット。
【請求項８１】
さらに前記マニホールドの前記入口付近に配置され、変化が速いパラメータを感知する少なくとも１つのセンサを備える、請求項７８に記載の空気品質監視ユニット。
【請求項８２】
さらに前記入口を通じて前記複数の空気品質センサを引き込むための真空ポンプを備える、請求項７８に記載の空気品質監視ユニット。
【請求項８３】
さらに前記制御ユニットからのグラブサンプルコマンドへの応答として空気サンプルを収集するグラブサンプルユニットを備える、請求項７８に記載の空気品質監視ユニット。
【請求項８４】
前記制御ユニットはインターネット経由で動作情報を受信するためのインターネットインターフェースを備える、請求項７８に記載の空気品質監視ユニット。
【請求項８５】
前記ハウジングは別の監視場所に容易に移動可能である、請求項７８に記載の空気品質監視ユニット。
【請求項８６】
前記制御ユニットは場所情報を制御ユニットに送るためのＧＰＳシステムを備える、請求項７８に記載の空気品質監視ユニット。
【請求項８７】
さらに前記空気品質センサと前記制御ユニットとの間に結合されているセンサインターフェースカードを備える、請求項７８に記載の空気品質監視ユニット。
【請求項８８】
前記エキスパートシステムは、少なくとも部分的に空気監視ユニット内の異常を検出するために使用される、請求項１に記載の空気監視システム。
【請求項８９】
前記エキスパートシステムは、少なくとも部分的にデータが改ざんされたことまたは間違いのあることを検出するために使用される、請求項１に記載の空気監視システム。
【請求項９０】
前記空気監視ユニットは空気品質パラメータデータを測定する命令を空気監視ユニットに送るプログラムを搭載し、前記エキスパートシステムはプログラムを変更するための情報を前記遠隔データセンターからダウンロードするように適用されている、請求項９に記載の空気監視システム。
【請求項９１】
前記空気監視ユニットはセットアップパラメータを格納し、また該空気監視ユニットが空気監視ユニット内のセットアップパラメータを変更する情報を前記遠隔データセンターからダウンロードするように適用されている、請求項９に記載の空気監視システム。
【請求項９２】
前記空気監視ユニットは空気品質パラメータデータを定期的に自動的にアップロードするようにプログラムされている、請求項１０に記載の空気監視システム。
【請求項９３】
空気品質パラメータデータを測定するための少なくとも１つのセンサを備える空気監視ユニットを備え、
前記空気監視ユニットが、空気監視ユニット内に少なくとも１つのデータベースロケーションを作成し指定された建物領域からの空気品質パラメータデータの格納先となる遠隔コントロールユニット内の対応するデータベースロケーションにリンクされている指定された建物領域からの空気品質パラメータデータを格納するため通信リンク経由で遠隔コントロールユニットから情報をダウンロードするように適用されている、
空気監視システム。
【請求項９４】
ダウンロードされた情報に、測定対象の建物領域のユーザ指定ラベルが部分的に含まれる、請求項１５に記載の空気監視システム。
【請求項９５】
さらに閉じられた空気経路内に配置されている少なくとも１つの空気監視センサを含む少なくとも１つの追加取り外し可能カードを備える、請求項２５に記載の空気監視ユニット。
【請求項９６】
さらに閉じられた空気経路内に配置されている少なくとも１つの空気監視センサを含む少なくとも１つの追加固定カードを備える、請求項２５に記載の空気監視ユニット。
【請求項９７】
前記通信リンクにインターネットが含まれる、請求項３１に記載の空気監視システム。
【請求項９８】
前記通信リンクにローカルエリアネットワークが含まれる、請求項３１に記載の空気監視システム。
【請求項９９】
前記遠隔コントロールユニットからのコマンドが手動制御装置により開始される、請求項３１に記載の空気監視システム。
【請求項１００】
コマンドが他の建物システムからのコマンドまたは入力のうちの少なくとも１つに基づいて開始される、請求項３１に記載の空気監視システム。
【請求項１０１】
前記他の建物システムが火災警報システムである、請求項１００に記載の空気監視システム。
【請求項１０２】
前記他の建物システムが建物制御システムである、請求項１００に記載の空気監視システム。
【請求項１０３】
前記他の建物システムが建物換気システムである、請求項１００に記載の空気監視システム。
【請求項１０４】
前記エキスパートシステムは建物の場所からの少なくとも居住者症状データに基づいて動作する、請求項３４に記載の装置。
【請求項１０５】
前記エキスパートシステムは少なくとも建物の場所に関するユーザ提供情報に基づいて動作する、請求項３４に記載の装置。
【請求項１０６】
前記エキスパートシステムは建物の場所からの現在の屋内空気品質データに加えて少なくとも過去の屋内空気品質データに基づいて動作する、請求項３４に記載の装置。
【請求項１０７】
前記エキスパートシステムはその結論の有効性に関するユーザのフィードバックを受け入れることによりその有効性を学習または改善することができる、請求項３４に記載の装置。
【請求項１０８】
データマイニングを使用して学習プロセスを支援する、請求項１０７に記載の装置。
【請求項１０９】
前記エキスパートシステムは少なくともルールベースの方法を含む、請求項３４に記載の装置。
【請求項１１０】
前記エキスパートシステムは少なくとも事例ベースの方法を含む、請求項３４に記載の装置。
【請求項１１１】
前記エキスパートシステムは少なくともパターン認識の方法を含む、請求項３４に記載の装置。
【請求項１１２】
前記エキスパートシステムは少なくともファジー論理を含む、請求項３４に記載の装置。
【請求項１１３】
前記エキスパートシステムはルールベースの方法、事例ベースの方法、またはパターン認識ベースの方法のうち２つまたはそれ以上を使用し、それらの結果を組み合わせる手段を使用する、請求項３４に記載の装置。
【請求項１１４】
前記エキスパートシステムは複数のエキスパートシステムの方法を組み合わせる黒板手法を使用する、請求項３４に記載の装置。
【請求項１１５】
Ｗｅｂセッションをエキスパートシステム黒板として使用する、請求項１１４に記載の装置。
【請求項１１６】
前記空気監視システムは選択された屋内空間の場所を自動的に判別するためＧＰＳを備える、請求項４５に記載の装置。
【請求項１１７】
空気監視ユニット内にＧＰＳを備えるステップと、
ＧＰＳからの情報を使用し、すでにダウンロードされているテストの場所から空気監視ユニットの場所を判別するステップと、
を含む空気監視ユニットの場所を判別する方法。
【請求項１１８】
前記グラブサンプルユニットに対して少なくともＴＶＯＣセンサからのデータに基づいてコマンドが送られる、請求項７４に記載の空気品質監視システム。
【請求項１１９】
前記グラブサンプルユニットに対して少なくとも粒子センサからのデータに基づいてコマンドが送られる、請求項７５に記載の空気品質監視システム。
【請求項１２０】
前記収集されたセンサデータが少なくとも２つのセンサからのデータを含む、請求項７０に記載の空気品質監視システム。
【請求項１２１】
前記空気監視ユニットは、簡単には取り外せない他の空気品質センサを備える、請求項７８に記載の空気品質監視ユニット。
【請求項１２２】
空気品質パラメータデータを特定するための少なくとも１つのセンサを備える空気監視ユニットと、
無線通信リンクを通じてアクセスできるインターネットインターフェースとを備え、
前記空気監視ユニットが、無線通信リンクを通じてインターネットインターフェースと通信できるように適用されている、空気監視システム。
【請求項１２３】
前記空気監視ユニットは、無線通信リンクを通じてインターネットインターフェースに情報をアップロードするように適用されている、請求項１２２に記載の空気監視システム。
【請求項１２４】
前記空気品質パラメータデータが定期的に自動的にアップロードされる、請求項１２２に記載の空気品質監視システム。
【請求項１２５】
前記空気監視ユニットは無線通信リンクを通じてインターネットインターフェースから情報をダウンロードするように適用されている、請求項１２２に記載の空気監視システム。
【請求項１２６】
前記空気監視ユニットは、無線通信リンクを通じて、該空気監視ユニットからインターネットインターフェースに情報をアップロードし、インターネットインターフェースから空気監視ユニットに情報をダウンロードするように適用されている、請求項１２２に記載の空気監視システム。
【請求項１２７】
さらに、基地局がローカル無線通信リンクによりインターネットインターフェースに接続されるように適用されている親機を備える、請求項１２２に記載の空気監視システム。
【請求項１２８】
前記ローカル無線通信リンクは電話回線に接続されている、請求項１２７に記載の空気監視ユニット。
【請求項１２９】
前記ローカル無線通信リンクはＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）システムに接続されている、請求項１２２に記載の空気監視ユニット。
【請求項１３０】
前記無線通信リンクはＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）システムに接続されている請求項１２２に記載の空気監視ユニット。
【請求項１３１】
前記無線通信リンクはローカルエリアネットワークに接続されている、請求項１２２に記載の空気監視ユニット。
【請求項１３２】
前記無線通信リンクは建物制御ネットワークに接続されている、請求項１２２に記載の空気監視ユニット。
【請求項１３３】
前記空気監視ユニットは少なくとも２つのガスセンサを備える、請求項１２２に記載の空気監視ユニット。
【請求項１３４】
前記空気監視ユニットは少なくとも二酸化炭素センサと粒子センサを備える、請求項１２２に記載の空気監視ユニット。
【請求項１３５】
前記無線通信リンクに携帯電話が含まれる、請求項１２２に記載の空気監視ユニット。
【請求項１３６】
少なくとも２つの異なる領域について屋内空気品質データを収集するステップと、
少なくとも２つの異なる領域の屋内空気品質データを互いに比較するステップと、
その屋内空気品質データに基づいて基準に従って異なる領域のランク付けを行うステップと、
を含む屋内空気品質スコアカードを作成する方法。
【請求項１３７】
前記収集するステップはさまざまな空気品質パラメータを測定するステップを含む、請求項１３６に記載の方法。
【請求項１３８】
前記データを収集するステップはインターネット経由でデータをデータベースに送信するステップを含む、請求項１３７に記載の方法。
【請求項１３９】
前記データを収集するステップは少なくとも二酸化炭素センサ、粒子センサ、および湿度センサからデータを収集するステップを含む、請求項１３７に記載の方法。
【請求項１４０】
前記比較するステップは複数の空気品質パラメータを少なくとも１つのインデックスにまとめるステップを含む、請求項１３７に記載の方法。
【請求項１４１】
前記ランク付けするステップは、それぞれの異なる領域のインデックスに基づいて異なる領域を順序付けるステップを含む、請求項１４０に記載の方法。
【請求項１４２】
前記比較するステップは複数の空気品質パラメータを少なくとも１つのサブインデックスにまとめるステップを含む、請求項１３７に記載の方法。
【請求項１４３】
前記比較するステップは少なくとも３つのサブインデックスを含む、請求項１４２に記載の方法。
【請求項１４４】
前記比較するステップは、快適さ、健全さ、および運用効率のうち１つまたは複数のインデックスで異なる領域を格付けするステップを含む、請求項１４３に記載の方法。
【請求項１４５】
前記比較するステップは、重み付けでサブインデックスを組合せそれぞれの異なる領域に対するインデックスを形成するステップを含む、請求項１４３に記載の方法。
【請求項１４６】
前記ランク付けするステップは、それぞれの異なる領域のインデックスに基づいて異なる領域を順序付けるステップを含む、請求項１４５に記載の方法。
【請求項１４７】
前記比較するステップは、空気品質パラメータの測定結果を使用して重み付けで屋内空気品質データを組み合わせるステップを含む、請求項１３７に記載の方法。
【請求項１４８】
前記比較するステップは、エキスパートシステムを使用して屋内空気品質データを比較するステップを含む、請求項１３６に記載の方法。
【請求項１４９】
異なる領域が別の建物である、請求項１３６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気品質監視システムおよび方法に関する。より具体的には、本発明は、ビルディングまたは家など、特定の構造物、および／または居住者に合わせてカスタマイズされた空気品質監視システムに関するものである。さらにより具体的には、この空気品質監視システムは、いくつかの空気品質パラメータを測定し、収集されたデータの分析結果を提供し、空気品質パラメータを改善するための勧告を行うことができる。
【背景技術】
【０００２】
時間の経過につれて人々のエネルギーに対する意識が高まってきた。このため、建設業界は、空気漏れに関して以前に比べてはるかに「気密性の高い」構造物の建設を始めた。建物は、現在、屋内の空気と屋外の空気とを正確に計測して入れ替えて居住者に提供するように慎重に設計されている。
【０００３】
屋内の空気と屋外の空気の交換は、建物内に導かれる屋外の空気を加熱または冷却するのに使用するエネルギーを最小限に抑えながら健康によい品質の屋内の空気を供給するように選択されている。しかし、この兼ね合いにより、屋内の空気の品質が許容できないものとなることが避けられないことがある。さらに、古い建物の修理改装と新しい建造物にさまざまな優れた望ましい特性を持つ新しい建築資材を使用することにより、建築材料から望ましくない気体物質が放出されるため、空気品質問題が悪化することもある。
【０００４】
家庭または学校の空気品質に関しては、屋内の劣悪な空気品質が多くの場合引き金となる喘息の発生率は指数関数的に高まる。８０年代以降倍以上に増えており、１７００万人に上る米国人患者の現在のレベルは２０年以内に再び倍になると予想される。最近の国勢調査のレポートによれば、全世帯の５６％で家族の少なくとも１人がアレルギーまたは喘息の疾患を抱えているとのことである。全体で、９０００万人を超える米国人が喘息またはアレルギーに苦しんでいると報告されており、診療、医薬品、喘息およびアルギー製品に対して年間約１９０億ドルの直接費が発生している。たとえば、空気清浄器は今一番成長している家庭用品であり、１６００万世帯以上が少なくとも１台使用している。屋内空気品質の具体的状況としては、有毒なカビ、チリダニ、一酸化炭素中毒、過敏症、およびさまざまな化学汚染物質などの問題がある。
【０００５】
商業または工業環境における空気品質に関して、米国環境保護局（ＥＰＡ）は、米国内の４５０万カ所の商業建物の１／３が許容可能な空気品質水準を満たしていないと推定している。ＥＰＡは、さらに、屋内空気品質は現代の環境衛生に対する上位５つの危険要因のうちの１つであると述べている。２０００年６月５日号のＢｕｓｉｎｅｓｓ  Ｗｅｅｋ誌のリードカバーストーリー「あなたのオフィスはあなたを殺しているか？シックビルディングの危険（Ｉｓ  Ｙｏｕｒ  Ｏｆｆｉｃｅ  Ｋｉｌｌｉｎｇ  Ｙｏｕ？  Ｔｈｅ  ｄａｎｇｅｒｓ  ｏｆ  ｓｉｃｋ  ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ）」で、米国の企業は、シックビル病を防止し、オフィス屋内空気を清浄化して労働者の作業効率を改善すれば、年間２５８０億ドル程度の節約はできるであろうと報告している。
【０００６】
そこで、屋内空気品質が、住宅環境、商業環境、および工業環境で非常に重要な課題であるといえる。これらの環境における空気品質を改善できるようにする前に、まず、空気品質を測定および評価し、問題があるかどうかを判別してから、診断し、問題の性質を評価する必要がある。残念なことに、現在のところ、明らかにされた潜在的空気品質問題を解決するために建物のカスタマイズされた屋内空気品質評価とカスタマイズされた一組の勧告書を入手することは非常に費用がかかる。今のところ、これを行うには、コストのかかる、適用しにくい計測器を使用する必要があり、また比較的費用がかかる産業衛生の専門家の専門技術知識が要求される。
【０００７】
手頃な代替方法として、建物所有者と居住者が空気品質に関する一般的な情報を集めた書籍とＷｅｂサイトを調べるという方法がある。しかし、屋内空気品質の専門技術知識がないと特定の建物の状況を評価しようにも、このような一般的な情報だけでは有用性は限られる。同様に、計測器を賃借して、特定の測定を行うこともできるが、これとて非常に時間がかかり、費用もかかる。さらに、建物固有のデータと情報を考慮して計測器を正しくセットアップし、テストの実施場所と時期を決定しないと、役に立たないデータが残ることになる。さらに、計測器からのリアルタイムデータに基づいて、データ収集プロセスをリアルタイムで監視し、分析し、修正しないと、重要なイベントおよび傾向を簡単に見逃してしまう。そのうえ、計測器やその配置の問題によっては、一連の測定結果全体が台無しになることもある。これらの職務は、従来、屋内空気環境の個別評価を行う産業衛生の専門家が受け持っていたものである。
【０００８】
高度な空気測定器を採用する産業衛生士を利用すること以外に、建物所有者または居住者がその環境の空気品質に関する情報を得るのを助ける選択は限られていた。このようなデバイスの１つが、米国特許第５５５３００６号で説明されている。本特許では、空気品質データを収集することとネットワーク、シリアルインターフェース、または電話回線によりデータをユーザに送信することに限定されているシステムを開示する。また、米国特許第５８９２６９０号で説明されている、建物から空気品質データを収集し、インターネットを通じてデータを顧客からアクセス可能なＷｅｂサイトに送信し、そこでデータをアーカイブし、グラフ表示形式で顧客から利用できるようにするシステムもある。顧客にとっては便利であるが、データの分析もなければ、システムがそのオペレーションに対応する手段も測定対象の特定の建物または収集されたデータに基づいて自動的にカスタマイズする手段もない。米国特許第６１２５７１０号では、ネットワークで接続されている空気測定システムを開示しており、また費用をかけずに空気品質または環境データを収集する方法についても説明している。しかし、データ収集プロセスを所定の建物に合わせてカスタマイズしたり、収集されたデータを分析する方法については説明していない。
【０００９】
いくつかの利用可能デバイスでは、複数の環境空気パラメータを測定して記録し、所定のレベルを超えた場合に顧客に電子メールを送信するが、データの分析ではそれ以上高度なものについては考慮しない。また、これらのデバイスでは遠隔からテストプログラムを再プログラムしたり修正したりする方法も使用しない。
【００１０】
米国特許第４２２６１１５号では、周囲空気のサンプルを取るのをトリガする遠隔無線通信を採用する風船で高所に保持されている屋外空気監視デバイスについて説明している。しかし、このデバイスは、屋内で使用するようには設計されておらず、訓練を積んだオペレータが介入してサンプルを取る時期を決定する必要があり、またデバイスへの送信に無線通信を使用するため範囲が限られ費用のかかる技術を採用している。
【００１１】
開示されている従来技術ではいずれも、ユーザが特定の建物内または周辺近くの空気品質に関するカスタマイズされた情報および勧告を得ることはできない。そのため、カスタマイズされ、わかりやすく、アクセスしやすい情報を建物所有者または居住者に提供する経済的で使いやすいシステムが必要である。また、空気品質問題を適切に診断し、産業衛生専門家の費用を必要としない解決方法を推奨できるシステムも必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の空気監視システムは、携帯型システムでも据え付け型システムでもよく、あるいは１つまたは複数の永久的に据え付けられたコンポーネントおよび１つまたは複数の携帯型コンポーネントを備えることもできる。空気監視システムは、空気監視ユニットを備える。空気監視ユニットは、ハンドヘルド型ユニットまたは十分携帯できるユニットなどの携帯型ユニットとすることができ、いくつかの空気品質パラメータに関するデータを収集するための１つまたは複数のセンサを備える。ユニットは、屋内に移動し、建物内の所望の位置でいくつかの空気品質パラメータに関するデータを収集することができ、また建物周辺の屋外に移動して、いくつかの注目している環境をおよび空気品質パラメータに関するデータを収集することができる。携帯型ユニットは、センサデータをログに記録し、直接ローカルインターフェースまたはインターネットを通じてユーザに伝達することができる。
【００１３】
据え付け型システムは、建物内に据え付けられ、１つまたは複数の空間を監視する空気監視ユニットとすることができる。複数の空間を監視する場合、空気監視ユニットは、建物の内外に配分した１つまたは複数の異なるセンサを備える１つまたは複数の個別センサユニットを使用して注目している環境およびその他の空気品質パラメータを監視することができる。これらの遠隔分散センサユニットはデジタルネットワークまたは送電線または無線通信などのその他の通信リンクを介して中央ユニットと通信する。中央ユニットは、センサデータをログに記録し、直接ローカルインターフェースまたはインターネットを通じてデータをユーザに伝達する。
【００１４】
別法として、空気監視ユニットはセンサを備え、複数の管および真空システムを使用して、１つまたは複数の遠隔に位置するサンプリング場所から空気のサンプルを空気監視ユニットに搬送することができる。この空気監視システムは、多数の管を使用しそれぞれの管がサンプリング位置から空気監視ユニットへの「ホームラン」となる星形管構造または「たこ型」配列を伴うことがある。他のオプションとして、１つまたは複数のセンサが設置された共通中央配置空気監視ユニットを備えるネットワークで接続された空気サンプリングシステムを使用する方法がある。このシステムは、米国特許第６１２５７１０号で説明され、参照により本明細書に組み込まれているが、分岐を持つ共通バックボーン管を備え、空気を複数のパケットにして、複数の場所から同じバックボーンを通じて送る。
【００１５】
すでに述べたように、空気監視ユニットは、直接ローカルインターフェースまたはインターネットに接続することができる。空気監視ユニットをインターネットに接続する場合は、複数の方法がある。建物内にデータネットワークが張り巡らされているとすれば、建物のデータネットワークへの直接ローカル接続を使用できる。商業施設内で使用される共通ネットワークにはＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）システムがある。このネットワークがインターネットと接続できると仮定すれば、ネットワークをインターネットへの接続に使用することができる。他の方法では、ローカル無線接続、またはコードレス電話で一般に使用されているその他のシステムを採用している。これには、建物内のローカル電話回線に接続される親機トランシーバと空気監視ユニット内に装着するもう１つのトランシーバが必要である。ユニットでデータを送受信する必要がある場合、ユニットは電話回線をチェックして、話し中かどうかを判別し、話し中でなければ、電話をかけ、ローカルインターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）を通じてデータを送受信する。他の方法として、携帯電話を使用して、ローカルまたは遠隔のＩＳＰに直接アクセスする方法もある。最後に、監視ユニットを、インターネットに接続されている建物内の建物制御ネットワークに接続することができる。インターネットに接続するいかなる方法も使用できることは理解されるであろう。
【００１６】
携帯型ユニットは、全地球測位システム（ＧＰＳ）技術を組み込むこともできる。これを利用すると、空気監視ユニットの正確な位置を求めることができる。ＧＰＳ技術を使用すると、オペレータがユニットの位置を入力する必要がなくなり、位置データを記憶し、適切な建物およびその建物内の部屋と関連付けることができる。テスト・ロケーションは、空気監視システムの分析をカスタマイズするために使用される情報の一種であり、分析者が監視対象を特定の建物に適用する。
【００１７】
空気監視システムでは、さまざまな目的のためにエキスパートシステムを使用して空気品質情報を分析する。エキスパートシステムは、空気監視ユニットを操作して、特定の建物または部屋に関するテストの結果を分析することができる。エキスパートシステムは、ルールベースの方法、ケースベースの方法、またはパターン認識の方法またはデータを分析し決定を下すためのこれらの方法の組合せを使用するプログラムまたはプログラムの組合せと、ユーザ提供の情報、天気などの環境データ、および測定された空気品質データに基づく勧告を含む。別法として、またはそれに加えて、エキスパートシステムは、人工知能（ＡＩ）システムとも呼ばれることがあり、ファジー論理、ニューラルネットワーク、またはその他のＡＩ手法を用いてデータを分析したり決定を下したりすることができる。エキスパートシステムのベースとなるルールの基本は、エキスパートによって提供される知識とその分析結果または決定の精度に関するフィードバックを通じてシステムが積む経験の組合せとすることができる。
【００１８】
インターネットを使用して、Ｗｅｂサイトから情報を空気監視ユニットにダウンロードし、建物、居住者、およびその周辺環境に関して得られた特定の情報に基づいて、そのプログラム、オペレーション、および／またはセットアップを変更することができる。ユニットのこのようなカスタマイズは、遠隔に配置されているエキスパートシステムまたは空気監視ユニット内に配置されているエキスパートシステムにより実行することができる。ユニットのカスタマイズは、インターネットＷｅｂサイト上でＷｅｂブラウザを使用するのが簡単でありまた単純であることから、インターネットを通じて行うのが好ましい。本発明のこの態様では、ユーザがＷｅｂサイト上で建物に関する質問に答える必要がある。その後、その情報を使用して、カスタマイズされた監視プログラムを作成し、特に空気監視システムの初期セットアップ後に特定の建物を分析することができる。さらにこのプログラムを、オペレーションを制御する監視ユニットのメモリにダウンロードする。建物内および建物周辺の空気品質パラメータデータが収集された後、監視ユニットのプログラム、オペレーションおよび／またはセットアップを、測定されたデータに基づいて修正または更新することができる。別法として、非エキスパートシステムアプローチを用いて、建物固有情報に基づいてユニットをカスタマイズすることができる。しかし、エキスパートシステムで行うカスタマイズは、エキスパートシステムが人間のエキスパートをシミュレートする形で情報を処理できるということに基づいている。
【００１９】
例えば、エキスパートシステムを使用してリアルタイムでデータを分析し、監視プロトコルを修正して、実行する分析精度を高めることができる。監視におけるこのような変更は、得られたデータのリアルタイム分析に基づいてグラブサンプルの抽出をエキスパートシステムが引き起こすことで生じることがある。
【００２０】
空気監視ユニットのモジュール型構造では、中央に配置されたセンサを使用する。例えば、ユニットは、カードケージまたはセンサベイ構成を使用し、空気監視ユニット内のカードケージまたはセンサベイ内にスライドするカード上にセンサを取り付けることができる。建物内の特定の要求条件または潜在的問題に応じて、ユニットをさまざまなセンサでカスタマイズすることができる。センサの選択は、ユーザによって回答され、報告された問題、疑問点に基づくか、または追加情報のより詳細な分析を使用してエキスパートシステムにより生成することができる。
【００２１】
建物内またはそのすぐ周辺内の空気の全体的な品質をよく理解できるように、複数の空気品質パラメータの重み付き組合せを伴う「ＩＡＱインデックス」を使用できる。特定の建物のスコアを類似のタイプまたは類似の環境または場所の他の建物のスコアと比較して、指定された建物が他の建物と比較したときに比較集合に収まる場合を示す０〜１００％のパーセンテージスコアを与えることができる。その後、情報を提供して、指定された建物のスコアが低かった空気品質パラメータを改善する解決方法を示す特定の勧告とともにユーザがスコアを上げられるようにすることができる。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明の一態様による空気監視システムを提示する。空気監視システムは、空気品質パラメータデータを取得するための少なくとも１つのセンサを備える空気監視ユニットと取得した空気品質データに少なくとも部分的に基づいて空気監視ユニットを制御するためのエキスパートシステムを搭載したコンピュータを備える。
【００２３】
本発明の他の態様による空気監視システムを提示する。空気監視システムは、空気品質パラメータデータを測定するための少なくとも１つのセンサを装着する空気監視ユニットを備える。空気監視ユニットは、遠隔データセンターから通信リンクを介して情報をダウンロードし、空気監視ユニットの機能を修正するように適用されている。
【００２４】
本発明の他の態様による空気監視システムを提示する。空気監視システムは、空気品質パラメータデータを測定するための少なくとも１つのセンサを装着する空気監視ユニットとセンサから受信したデータを格納するためのコンピュータを備える。遠隔データセンターは、空気品質パラメータデータを格納し、入力された特性を受信するためのデータベースと、ある種の入力された特性に関してデータの分析を行うための空気品質パラメータデータと対話操作するエキスパートシステムを備える。データセンターと空気監視ユニットの間に通信リンクが設けられる。遠隔データセンターは、通信リンクを介して情報を空気監視ユニットにダウンロードし、空気監視ユニットの機能を修正する。
【００２５】
本発明の他の態様によれば、空気監視ユニットは、少なくとも１つのセンサとそのセンサを囲む囲い板を装着する少なくとも１つの取り外し可能カードと、その囲い板に接続されているコンジットを備える。
【００２６】
本発明の他の態様によれば、空気監視システムは、空気サンプルを収集するための空気監視ユニット内に収納されているグラブサンプラを装着する空気監視ユニットを備える。遠隔制御ユニットが、空気監視ユニットを制御し、制御センターと空気監視ユニットの間に通信リンクが確立される。制御ユニットは、コマンドを空気監視ユニットにダウンロードしてグラブサンプラが空気サンプルを収集する動作をトリガするように適用されている。
【００２７】
本発明の他の態様によれば、装置は選択された屋内の場所で空気品質データを収集するための少なくとも１つのセンサを備える空気監視システムと、収集された空気品質データを分析し、選択された屋内の場所の空気品質に関して結論を出すエキスパートシステムを備えるコンピュータを含む。
【００２８】
本発明の他の態様によれば、装置は選択された屋内の場所で空気品質データを収集するための少なくとも１つのセンサを備える空気監視システムと、インターネットを通じて空気監視システムのオペレーションを制御する制御サイトを含む。
【００２９】
本発明の他の態様によれば、屋内空気品質を監視する方法は、選択された屋内の場所を表す情報を離れたところに配置されている制御ユニットに送るステップと、制御ユニットから空気品質監視ユニットへカスタマイズした動作情報をダウンロードする選択された屋内の場所内の空気品質監視ユニットの位置を決定するステップと、カスタマイズされた動作情報に応じて選択された場所の空気品質を監視するステップを含む。
【００３０】
本発明の他の態様によれば、空気品質監視システムで使用されるセンサカードは、空気品質監視システムに電気的に接続するためのコネクタを取り付けたカードと、空気品質監視システムにコネクタを通じてセンサデータを送るためカード上に装着されている空気品質センサを備える。
【００３１】
本発明の他の態様によれば、空気品質監視システムは、選択された屋内の場合でセンサデータを収集する少なくとも１つの空気品質センサと、所定の基準を満たす収集されたセンサデータへの応答としてグラブサンプルコマンドを出力する制御ユニットと、制御ユニットからのグラブサンプルコマンドへの応答として選択された屋内の場所で空気サンプルを収集するグラブサンプルユニットを備える。
【００３２】
本発明の他の態様によれば、空気品質監視ユニットは、ハウジング、前記ハウジング内に装着されている複数の容易に取り外し可能な空気品質センサ、および空気品質センサとのインターフェースを搭載するプログラム可能制御ユニットを備える。制御ユニットはプログラム可能で、異なるセンサでも動作するように空気品質監視ユニットをカスタマイズできる。
【００３３】
本発明の前記の態様は個別に使用することもまた組み合わせて使用することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
図１は、本発明による空気監視システム１００の一実施形態の概略ブロック図を示している。空気監視システムは、携帯型または据え付け型システムでもよく、あるいは携帯型と据え付け型のコンポーネントを組み合わせたものを備えるシステムでもよい。空気監視システム１００は、空気監視ユニット１０２を備える。携帯型システムでは、空気監視ユニット１０２は、ハンドヘルドまたは十分携帯できるものでよい。空気監視ユニットは、少なくとも１つのセンサ１０４および制御ユニット１０６を装着したセンサユニット１０３を備える。携帯型システムでは、サンプリングする空気、またはサンプル場所１０８は、空気監視ユニットのすぐ周辺の領域から、または１つまたは複数の離れたところのサンプル場所から管（図に示されていない）を通じて抽出できる。
【００３５】
据え付け型システムは、さまざまな構成をとることができる。据え付け型システムは、建物内に据え付けられ、建物内の１つまたは複数の空間を監視する空気監視ユニット１０２を備えることができる。図２を参照すると、据え付け型システムは１つまたは複数のセンサユニット１１０を使用して、サンプル場所１０８を監視し、そこで、各センサユニット１１０は目的の空気品質パラメータを監視するための１つまたは複数のセンサ１０４を備える。例えば、各センサユニット１１０は、図１に示されているセンサユニット１０３の構成をとることができる。センサユニットは、建物の内外の所望の場所に分散させることができる。センサユニット１１０は、ネットワーク接続１１２を通じて中央コンピュータおよびコントローラ１１８に接続される。例えば、図２に示されているように、センサユニットは、センサネットワークインターフェース制御ユニット１１６に接続され、さらにこれは、中央コンピュータおよびコントローラ１１８に接続される。中央コンピュータおよびコントローラ１１８は、図１に示されているように他の機器およびインターフェースに接続できる。センサユニットを中央ユニットに接続するために使用されるネットワーク接続１１２は、専用設計またはＬｏｎｗｏｒｋｓまたはＢＡＣＮｅｔプロトコルなどのオープンシステム設計によるデジタル通信ネットワークとすることができる。ネットワーク接続１１２は、さらに、建物制御ネットワークの一部または、建物の情報システム通信ネットワークに使用されているＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）システムの一部とすることもできる。ツイストペアネットワーク、光ファイバ、送電線、または無線技術を実装に使用することができる。
【００３６】
図１は、１つのセンサユニット１０３がセンサインターフェースカード１２２を通じて制御ユニット１０６に接続され、しかも分散デジタルネットワークを必要としない、空気監視システム１００の一実装を示している。このアプローチを携帯型空気監視ユニット１０２で使用して、１つのサンプル場所１０８を監視するか、または据え付け型システムで使用し、複数のサンプル場所から空気監視ユニット１０２に空気を送る付加的な据え付け型機器を順に追加してゆき多くのサンプル場所１０８を監視することができる。管および中央配置ソレノイド弁の星形システムを使用して、離れたところにあるサンプル場所から空気監視ユニットに順次空気サンプルを引き込むことができる。別法として、ネットワークで接続されたサンプリングシステムは、米国特許第６１２５７１０号で説明されているように、分岐を持つ中央バックボーンを使用して、複数のパケットの空気を複数のサンプル場所から同じバックボーンを通じて送る。分岐内の空気ソレノイド弁などの分散スイッチは、デジタル制御ネットワークにより制御され、空気サンプルが共通バックボーン管を通じて空気監視ユニットに送り込まれ、センサ１０４で空気のパケットを監視し、制御ユニット１０６によりセンサから出力された空気品質パラメータデータを格納することができる。
【００３７】
携帯型および据え付け型の両方の実装で、中央ユニット１０６およびセンサユニット１０３を含む空気監視システム１００を携帯型で使用し、建物から建物へ移動し、必要に応じてまたは定期的に時間により異なる建物または構造を監視することができる。図２の据え付け型システムでは、中央コンピュータおよびコントローラ１１８を建物から建物へ移動し、センサユニット１１０などの分散システムコンポーネントを永久的ににまたは半永久的に設置することができる。通常、図１のシステムでは、センサユニット１０３および制御ユニット１０６を含む空気監視ユニット１０２を建物から建物へ移動し、管と制御装置類を永久的にまたは半永久的に設置することができる。そのため、デバイスを使用して別の建物を監視する場合には必ず、図１の少なくとも制御ユニット１０６および図２の中央コンピュータおよびコントローラ１１８を再プログラムし、カスタマイズする必要がある場合がある。
【００３８】
図１の空気監視ユニット１０２では、サンプリングする空気がまずマニホールド１２４に入る。マニホールドは、センサユニット１０３の内側にある空気路である。空気がマニホールド１２４から１つまたは複数のセンサ１０４に送られる。ソレノイド弁またはポンプまたは他のそのようなデバイスなどのスイッチ３４２を使用して空気を送ることができる。図１に示されているように、マニホールド自体は、空気が空気監視ユニットの中に入った後に変化する可能性がある温度、湿度、大気圧またはオゾンレベルなどの環境または空気品質パラメータを測定するマニホールドセンサカード１２６などのセンサを備えることができる。例えば、空気が空気監視ユニット内を通るときに、温度が上昇したり、オゾンがユニット内の管の壁と反応し、測定精度が低下することがある。これらのパラメータは、空気を空気監視ユニット１０２に送り込んだ後すぐ測定するのが好ましい。
【００３９】
空気をマニホールドからさまざまなセンサ１０４に送ることができる。図１に示されているように、空気はラドン検出器１２８、微粒子検出器１３２、およびグラブサンプリングユニット１３０に送られる。ラドン検出器１２８は、ラドンガスの存在を検出するさまざまな方法のうちの１つを使用することができる連続検出計測器である。可能な方法の１つに、放射線軟化ＤＲＡＭメモリチップの隣にある濾紙の断片内のラドンガスで汚染される可能性のある空気粒子をトラップする方法がある。濾紙内にトラップされているラドンガスからの娘崩壊元素はアルファ粒子をメモリチップ内に放射する。このメモリチップにはデータが書き込まれており、データの状態が変化すると、アルファ粒子がメモリチップに当たったことがわかる。時間の経過によるアルファ粒子の個数から、ある領域内に存在するラドンガスの量を読み取れる。ガイガー検出器型のシステムなどのラドンガスを連続的に測定する他の手法も使用できる。
【００４０】
粒子検出器１３２では、粒子感知または粒子計数技術を使用できる。粒子感知システムは、空気パラメータを測定することに基づいており、これから、空気内の粒子の全質量がわかる。このようなシステムは、米国特許第５９８２６９０号で述べられているようなイオン化検出器またはＭＩＥ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ｏｆ  Ｂｅｄｆｏｒｄ  ＭＡにより製造されているＤａｔａＲＡＭ製品などの質量ベースの光散乱手法に基づく。これらの製品は、上記の特許で述べたように、複数のパラメータ感知計測器で使用されてきた。これらのセンサは有用であるが、粒子は小さいほど肺の奥深くに入り込み健康に影響を及ぼす可能性が高くなるため、健康と安全性の観点から、粒子の数、特にサイズ２．５ミクロン未満の微粒子の個数は屋内空気品質測定に関してより関連性があることがますます明らかになってきている。実際、最近の医学研究では、微粒子が多数存在することと心臓疾患発生件数の増大との間に相関関係のあることを明らかにしている。粒子計数センサを使用して所定のサイズの粒子の個数を数え、このセンサで異なるサイズの粒子を区別することができる。したがって、これらは全粒子質量センサと比較して屋内空気品質監視により役立つと考えられる。粒子計数検出器の動作として通常、空気の小さな高速流をレーザーダイオードのビームに通す。対象の空気流内の粒子により散乱され、反射され、屈折された光は、さまざまな鏡および光学系により集光され、敏感な光検出器により測定される。検出器から出る光のパルスの量と大きさを使用して、空気流内の粒子を計数しそのサイズをソートすることができる。さまざまなサイズの粒子の量を計数する他の手法も使用できる。サイズ０．１ミクロン未満の極微粒子を計数する他のセンサ、例えば、ＴＳＩ  Ｉｎｃ．（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ．）のＰ−Ｔｒａｃｋ  Ｍｏｄｅｌ  ８５２５などを使用することができる。
【００４１】
グラブサンプリングユニット１３０は、粒子状物質を捕捉するフィルタカートリッジおよび／または揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を捕捉する吸着剤管を備えることができる。さらに、グラブサンプリングユニット１３０は、空気をＳｕｍａキャニスタ、Ｔｅｄｌａｒバッグ、またはその他の不活性格納キャニスタ内に空気を格納することができる。グラブサンプラユニット１３０のオペレーションについて以下で詳述する。センサユニット１０４ではどのような種類のセンサでも使用できるが、後述のように、微粒子を測定プロセスの一部として使用するセンサは、空気サンプリング経路内の隣に配置するのが好ましい。
【００４２】
空気サンプルを、バイパス３４３を介してセンサではなく、ソレノイドまたはポンプなどのスイッチ３４２を備える１つのセンサだけに通すか、または同時に並行して、中央コンピュータおよびコントローラ１６２からのコマンドの指令を受けてスイッチ３４２により制御したとおりに２つまたはそれ以上のセンサに通すこともできる。ラドンおよび粒子検出器およびグラブサンプリングユニットの測定はセンサを通る空気の知られている量に基づくのが好ましいため、これらのセンサを通じて空気流を正確に制御することができる。したがって、空気流センサ３４４をポンプと直列に使用して、空気監視ユニットの空気流を測定することができる。その後、可変速度ポンプ制御または何らかの可変ダンパー、オリフィス、または制限デバイスを介してポンプの空気流速を制御することができる。中央コンピュータおよびコントローラ１６２または例えばセンサインターフェースカード１２２上に配置されているアナログ制御回路など何らかの他の制御ユニットも、ポンプの空気流速の制御に使用することもできる。ポンプの空気流速の制御および流速の制御がセンサ１０４の１つでしか行われない場合、その空気流速が制御される。さらに、空気流が２つのセンサに同時に通る場合、何らかの制限および潜在的調整可能なオリフィスまたはその他の流れ調整デバイスを通じてこれらのセンサの間の空気流の分割を固定し、これら２つのセンサの間の空気の分割を正確に調節する必要がある場合がある。後者の場合、ポンプの空気流を高めて、２つまたはそれ以上のデバイスが並列動作している場合にそれらのデバイスを通る空気流を設定することができる。別法として、流れ制御ポンプをスイッチ３４２に使用し、センサ１０４のそれぞれを個別に通る流速を制御することができる。この流速制御およびバランスとりは、測定がガスセンサを通る流速にほとんど左右されないためガスセンサ１３４にとってはあまり重要なことではない。
【００４３】
通常、ラドン検出器、粒子検出器またはカウンタ、およびグラブサンプリングユニットは、マニホールドセンサの後に空気サンプルと接触するようになる次のセンサであり、これらのセンサは空気中の粒子状物質を検出するので、曲がりが少なく、これらのセンサの前で粒子のトラップおよび喪失を回避できる。さらに、フィルタ３４１をガスセンサ１３４の前で使用し、これらのセンサがホコリで汚れるのを防止することができる。したがって、これらの粒子関連センサは通常、ガスセンサおよびホコリまたは粒子フィルタの前に配置される。さらに、これらの３種類のセンサは通常、互いに直列に配置されない。空気は粒子検出器を通ることができるが、粒子の一部は一時的に粒子検出器自体の中に留まり、時間をかけて放出される可能性がある。また、センサとセンサの間の配管に曲がりがあると、粒子が配管内で失われるおそれがある。
【００４４】
ラドン検出器１２８、粒子検出器１３２、および／またはグラブサンプリングユニット１３０から出た空気は追加ガスセンサ１３４内に入るか、または空気が直接マニホールド１２４からガスセンサ１３４に入る可能性がある。ガスセンサ１３４は、一酸化炭素、二酸化炭素、全ＶＯＣ（ＴＶＯＣ）、一酸化窒素（ＮＯ）、二酸化窒素（ＮＯ２）、アンモニア、空気酸性またはアルカリ性、ホルムアルデヒドなどの特定のＶＯＣ、またはシステムのユーザにとって重要なその他のガスなどのガスを検出する１つまたは複数のセンサを備えることができる。空気は、ガスセンサを通った後、ＨＥＰＡ粒子フィルタまたはガスフィルタなどのフィルタ１３６を通り、危険なガスや望ましくないガスが除去されうる。最後に、空気はイグゾースト１３８を通ってシステムから出る。真空ポンプ１４０を使用して、空気を空気監視ユニットに引き込むことができる。
【００４５】
上述の空気監視ユニットのオプション機能では、取り外し可能なカードを備えるセンサベイまたはカードケージ１４１を使用することで空気監視ユニットを簡単にかつ迅速に再構成できるため、ユーザが特定の場所または建物に合わせて空気監視ユニットをカスタマイズできる。例えば、実験室建物には、通風状態測定にとって二酸化炭素がより重要なものである教室建物と異なる空気酸性センサなどのセンサが必要である。空気が空気監視ユニット内を移動するときの応答時間をできるだけ短くし、サンプル完全性を維持するためにセンサへの閉じられている空気経路を設けるのが好ましい。図３に示されているように、カードラック１４２を使用してセンサカード１４４を保持する。センサカードは、スロット１４６を介してラック内にスライドさせて入れるため、着脱が容易である。
【００４６】
センサは、監視対象の空気にさらされている感知素子１５４とセンサの動作に必要なセンサ回路１５５またはその他のコンポーネントを備えることができる。図４に示されているように、感知素子１５４および回路１５５は、カード１４４上に装着することができる。センサ回路１５５は、コネクタ１５８を通じてセンサ信号を中央コントローラに送ることができる。センサ素子１５４を実質的に覆い、空気流れ経路を定める囲い板１４８を備えることができる。囲い板１４８には、空気を囲い板内に流すインテークポート１５０とエグゾーストポート１５２があるのが好ましい。囲い板１４８は、感知素子１５４の回りを気密状態にし、閉じられた空気経路を形成する。カードの脱着を簡単に行えるようにインテークポート１５０およびエグゾーストポート１５２用のクイックディスコネクトを備えることができる。図５に示されているように、スクリーン１５６または多孔板を囲い板１４８内に装着することで、インテークポート部で加圧された空気を作り出し、感知素子１５４上を層流が吹き渡りエグゾーストポート１５２に出るようにすることができる。囲い板１４８のインテーク端からエグゾースト端に流れる層流により、転位通気効果が発生し、囲い板内のデッドスポットと再循環を最小限に抑えられる。こうして、大気汚染物質は囲い板１４８を通してフラッシングされ、囲い板による保持または捕捉は最小限に抑えられる。
【００４７】
取り外し可能センサカードでは、図４に示されているように、標準化されたインターフェースプロトコルおよびケーブルコネクタ１５８を使用できるため、空気監視ユニット内でカードを素早く交換することができる。ユニットの迅速なセットアップを簡単に行えるように、キャリブレーション情報およびカードに関するその他の関連情報に加えて、カード上にセンサまたは複数のセンサの種類に関する情報をカード自体の不揮発性メモリに格納することができる。このようにして、中央コンピュータおよびコントローラ１６２は、センサインターフェースカード１２２を介してセンサカードからのデータを即座に認識し、データ収集を開始することができ、ユーザによる対話操作やセットアッププログラミングは不要である。
【００４８】
好ましい実施形態では、センサベイ１４１は、図１に示されている、センサベイ内のセンサカードの電気的接続をサポートするセンサインターフェースボード１２２を備える。センサインターフェースボードは、センサベイに差し込まれているセンサカードを認識することができる。センサカードは、センサの種類およびキャリブレーションなどの構成情報を格納できる。構成情報は、Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社の２５Ｃ３２０  ＥＥＰＲＯＭなどの、センサカード上のＥＥＰＲＯＭに格納することができる。ＥＥＰＲＯＭを使用するときには、センサベイに対してコンピュータを使用する必要がない。センサインターフェースボードは構成情報を読み込んで、センサを認識し、センサカード関連センサデータインターフェースと正しくインターフェースすることができる。構成情報およびセンサデータインターフェースにアクセスするには、センサカードとセンサベイとの接続部に用意されているＳＰＩなどのシリアルバス接続を使用する。
【００４９】
電気的接続部に用意されているピンコネクタは、電力供給および通信を目的としてセンサカードをセンサベイに接続する場合に使用することができる。ピンコネクタの制御ピンは、パワーイネーブルピンある。制御ピンから出ている論理信号を使用して、各センサカード上のセンサ回路１５５に送られる電力を選択的に有効にすることができる。したがって、電力をセンサに供給する動作は、例えば、電力効率に関して制御することができる。ユニットが電池駆動で動作する場合、電力の節約は有益である。さらに、いくつかのセンサは比較的大量の電力を消費し、これらのセンサを連続的に動作させることは望ましくない場合がある。さらに、空気監視ユニット内の周囲温度は、センサを選択して動作させることにより低減することができる。それぞれのセンサへ送られる電力は、個別に制御することができる。センサは、必要に応じてオンにすること、および／または１分または５分おきなど一定間隔でオンにすることができる。さらに、センサに送られる電力は、必要に応じてオフにする、かつ／または低い消費電力レベルに下げることができる。
【００５０】
図１では、制御ユニット１０６は、センサによって測定された空気品質パラメータデータを格納する。制御ユニット１０６は、さらに、アナログセンサデータをデジタルデータに変換し、格納することもできる。図１に示されているように、センサインターフェースカード１２２を使用して、アナログデータをデジタルデータに変換して記録することができる。制御ユニット１０６は、空気監視ユニット１０２の機能を制御する中央コンピュータおよびコントローラ１６２を備えるのが好ましい。これらの機能としては、センサユニット１０３を通る空気の流れを制御し、センサデータを収集する機能、センサデータをある種の不揮発性メモリまたは記憶媒体に格納する機能、センサデータを処理して空気品質情報を送る機能、およびＷｅｂサイト１６６などの遠隔に配置されている制御センターとの通信があるが、これらに限定はされない。ローカルディスプレイ１７０は、空気監視ユニット１０２上に用意することができる。ディスプレイ１７０は、ユーザが制御ユニットに情報を入力できるタッチスクリーンを備えるのが好ましい。
【００５１】
空気監視ユニット１０２は、空気サンプリングシーケンスの異なる場所を追跡しながらデータロギング機能を実行する。サンプリングシーケンスは、あらかじめ空気監視ユニット１０２にプログラムすることができる。データロギングプロセスと関連する場所を追跡する好ましい方法では、空気監視システムのユーザがサンプリングシーケンスを開始前に場所を指定することに依存する。この機能を直観的な方法で実行できるようにするために、空気監視ユニットはあらかじめさまざまなカスタマイズされたユーザデータを使用して構成されている。カスタマイズされたデータは、ユーザがＷｅｂサイト１６６などの空気監視システムアカウントを開くときに取得することができる。Ｗｅｂサイトは、空気監視ユニット１０２からＷｅｂサイトに伝達されたデータとユーザのアカウントを調整するように設計されている。空気監視ユニット１０２からＷｅｂサイトに送信されたデータには、センサデータ、センサデータから導かれた空気品質情報、場所データおよび／またはシステムの動作に必要なその他のデータが含まれる。
【００５２】
携帯型空気監視ユニット１０２は、全地球測位システム（ＧＰＳ）１７６を組み込むこともできる。これを利用すると、空気監視ユニット１０２の正確な位置を求めることができる。ＧＰＳシステム１７６を使用すると、オペレータが毎回空気監視ユニットを移動するときに空気監視ユニットの場所を入力したり、場所のシーケンスをプログラムする手間が省ける。オペレータがユニットに所定の場所の名前を知らせると、コンピュータがその場所に対するその名前とＧＰＳ場所情報との相関関係を求め、その場所の後のテストを適切な名前およびデータの場所で識別できる。その結果、監視場所情報使用して空気監視システムをカスタマイズし、その場所のそれ以降のテストから得られる情報を監視対象の特定の建物または部屋に関連付けることができ、しかもユーザがさらに入力する必要がない。
【００５３】
空気監視ユニット１０２は、ローカルネットワークまたはインターネット１７８に接続することができる。空気監視ユニット１０２をインターネットに接続する場合は、さまざまな通信媒体１８０を使用する複数の方法で行える。建物内にデータネットワークが張り巡らされているとすれば、建物のデータネットワークへのローカル接続を使用できる。商業施設内で使用される共通ネットワークには、１０ＭＨｚ以上で動作するＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）システムがある。このネットワークがインターネットと接続できるのであれば、ネットワークをインターネットへのアクセスに使用することができる。他の方法では、９００ＭＨｚスペクトラム拡散を使用するローカル無線接続またはコードレス電話で一般に使用されているその他のシステムを採用している。この手法では、ローカル電話回線に接続される親機トランシーバと空気監視ユニット１０６内に装着するもう１つのトランシーバを使用する。空気監視ユニットでデータを送受信する必要がある場合、ユニットは電話回線をチェックして、話し中かどうかを判別し、話し中でなければ、電話をかけ、ローカルインターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）を通じてデータを送受信する。他の方法として、携帯電話を使用して、ローカルまたは遠隔のＩＳＰに直接アクセスする方法もある。最後に、空気監視ユニットは、建物制御システムに接続することができ、このシステムをインターネットに接続して、このシステムで使用するデータを建物制御システムに送り、インターネットに接続することができる。インターネットに接続するいかなる方法も使用できることは理解されるであろう。
【００５４】
図１に示されているように、Ｗｅｂサイト１６６は、遠隔Ｗｅｂサーバー１８２、データベース１７４、Ｗｅｂサイトプログラム、およびページ生成ソフトウェア１７２およびエキスパートシステム１８６を備えることができる。Ｗｅｂサイト１６６は、空気品質パラメータデータをデータベース１７４に格納し、記録を付けかつ／分析を行う。データをＷｅｂサイト１６６上に公開し、ユーザがＷｅｂサイトを通じて設定し、コンピュータおよびＷｅｂブラウザ１８４を使用してアクセスするためのアカウントを用いてユーザがアクセスできるようにする。
【００５５】
インターネットを使用して、情報を空気監視ユニット１０２にダウンロードし、建物、居住者、およびその周辺環境、および既知または疑わしい問題に関して得られた特定の情報に基づいて、そのプログラム、オペレーション、および／またはセットアップを初期化または修正することができる。ユニットのこのようなカスタマイズは、遠隔のＷｅｂサイト１６６または別法として空気監視ユニット内に配置されているエキスパートシステム１８６によって実行することができる。空気監視ユニット１０２のカスタマイズは、インターネットを通じて行うのが好ましい。本発明のこの態様では、ユーザがＷｅｂサイト上で建物に関する質問に答える必要がある。特に、ユーザは、ユーザコンピュータ１８４を使用して、Ｗｅｂサイト１６６にアクセスすることができる。Ｗｅｂサイトでは、場合によってはエキスパートシステム１８６により決定される一連の質問をユーザに出し、これにより、空気監視ユニット１０２を特定のアプリケーションに合わせてカスタマイズすることができる。これらの質問は、固定された質問群でもよいし、またセッション内の後の質問をセッションのはじめにの方で出した質問に応じて修正することもできる。ユーザから得られた情報を使用して、特定の建物を分析するためのカスタマイズされた監視プログラムを作成することができる。インターネット１７８を通じて、オペレーションを制御するプログラムをＷｅｂサイト１６６から中央コンピュータおよびコントローラ１６２のメモリにダウンロードする。建物内および建物周辺の空気品質パラメータデータが収集された後、監視ユニットのプログラム、オペレーションおよび／またはセットアップを、得られたデータに基づいて修正することができる。非エキスパートシステムアプローチを用いて、建物固有情報に基づいてユニットをカスタマイズまたは個人化することができる。しかし、エキスパートシステム１８６で行うカスタマイズは、エキスパートシステムが人間のエキスパートをシミュレートする形で情報を処理できるということに基づいている。
【００５６】
エキスパートシステム１８６は、空気監視ユニットを操作して、特定の建物または部屋に関する測定の結果を分析するためのプログラムおよびパラメータを出力できる。エキスパートシステムは、ルールベースの方法、ケースベースの方法、またはパターン認識の方法またはデータを分析し決定を下すためのこれらの方法の組合せを使用するプログラムまたはプログラムの組合せと、ユーザ提供の情報、天気などの環境データ、および測定された空気品質パラメータデータに基づく勧告を含む。別法として、またはそれに加えて、エキスパートシステムは、人工知能（ＡＩ）システムとも呼ばれることがあり、ファジー論理、ニューラルネットワーク、またはその他のＡＩ手法を用いてデータを分析したり決定を下したりすることができる。エキスパートシステムのベースとなるルールの基本は、エキスパートによって提供される知識とその分析結果または決定の精度に関するフィードバックを通じてエキスパートシステムが積む経験の組合せとすることができる。
【００５７】
エキスパートシステムは、屋内空気問題を診断し、それらの問題に対する解決策を推奨するために必要な知識の捕捉および自動化を行うことができる。エキスパートシステムは、報告された苦情を利用して、原因および可能な対策を診断することができる。エキスパートシステムを使用すると、さらに、建物の属性を与えた場合に将来の苦情の可能性も評価することができる。前の診断を使用するエキスパートシステムでは、前の診断を改善または強めるためにテスト／監視体制を推奨する。さらに、エキスパートシステムでは以前の診断機能と推奨を使用し、エキスパートシステムの結論の有効性に関するユーザからのフィードバックの監査証跡を作成し、この情報を要因別に分けて将来の診断に役立てる。
【００５８】
エキスパートシステムは、さまざまな種類の入力、例えば、人間による観察結果および空気監視ユニットから送信されたデータなどを受け付けることができる。人間による観察結果には、ユーザのアカウントに入力されている情報を含めることができる。エキスパートシステムは、いずれかの種類または両方の種類の入力で機能する。
【００５９】
図６には、エキスパートシステムの一実施形態の流れ図が示されている。エキスパートシステム１８６は、プロのコンサルタントのような働きをするように設計されている。エキスパートシステムは、空気監視ユニット１０２を制御することにより屋内空気問題に対する構造を予防的に監視することができる（１８８）。エキスパートシステム１８６は、さらに、ユーザまたは居住者が明らかにした症状により示唆される屋内空気問題を受け身的に診断することもできる（１９０）。エキスパートシステムが予防的モードで動作する場合、空気監視ユニットから得られるデータを分析で利用できる。対照的に、症状に関する情報は、受け身的モードではより重要な場合がある。予防的および受け身的な方法で、診断および推奨を行う。これらの活動の後に、監査証跡活動が行われ、ユーザは推奨の有効性に関する報告を行う。このフィードバックを使用して、ユーザの満足度を追跡しかつ／またはエキスパートシステム内の自動化学習メカニズムに入力を送ることができる。ユーザ記録を更新して、セッション全体の入力、診断、推奨、およびフィードバックを反映させることができる。
【００６０】
エキスパートシステム１８６では、建物または構造物をテストするように空気監視ユニット１０２を構成することができる。構成方式の変数には、監視対象の部屋、監視対象の部屋／フロアの数、サンプルを収集時間、およびアレルゲンまたは特殊目的テストを実施すべきかどうかなどが含まれる。エキスパートシステム１８６は、異なるセンサに差動型重みを付けるよう推奨することができる。例えば、エキスパートシステム１８６は、いくつかのセンサに他よりも多くの空気流を与えるか、または頻繁にサンプリングするよう推奨する。
【００６１】
予防的方法または受け身的方法のいずれかにより、ユーザはまずステップ１９２のＷｅｂサイト１６６などを通じて屋内空気分析を指令する。エキスパートシステム１８６を受け身的モードで使用する場合、ユーザまたは居住者はステップ１９４で症状を報告し、その後、エキスパートシステムはステップ１９６で、有機的またはその他の原因とは反対に、屋内空気品質がその症状の原因となる可能性に関する予備的診断を発行するレポートを作成することができる。エキスパートシステム１８６はさらに、特定の種類の原因、例えばＶＯＣや菌類に夜物の可能性を報告することができる。症状情報がステップ１９６の予備的診断を推進するが、建物の特性、居住者の特性、建物内で進行中の活動、最近のイベントおよび周辺コンテキストに関する情報も使用できる。この情報は、ユーザに、ユーザアカウントを開くときに質問に答えてもらうことにより出力することができる。エキスパートシステム１８６はさらに、ステップ１９８で見つけようとしている課題を提案し、ステップ１９６で生成される予備的仮説を検証することができる。センサデータは、ステップ２００でそれらの問題に関して自動的に分析され、統合された診断２０２がステップ２０２で生成される。統合診断が生成された後、分析中の建物内の空気品質を高めるためにステップ２０４で推奨を行う。
【００６２】
エキスパートシステム１８６はさらに、症状が建物居住者が経験したことのないようなもののときにも使用することができる。エキスパートシステムは、建物特性、居住者特性、進行中活動、イベント、およびコンテキストなどの関連する情報が与えられた場合に、建物内の屋外空気関連の症状の将来の発生可能性の予測を行う。
【００６３】
予防的モードでは、エキスパートシステム１８６は、ステップ２１０で、他の態様間で、テスト対象の領域、その長さ、使用しているセンサ、および特殊なグラブサンプルテストの使用、および対象となる条件を定義するテスト構成および手順を推奨することができる。空気監視ユニットは、ステップ２１２で、空気監視ユニット１０２から受信したセンサ空気品質パラメータデータに基づいて予備的診断を発行し、エキスパートシステム１８６はセンサ空気品質パラメータデータの分析に基づいて、ステップ２１４で見るべき問題を提案する。ユーザは、ステップ２１６で建物の居住者および建物それ自体に関するデータを入力することができ、統合された診断は２１８で実行される。その後、エキスパートシステムは、分析中の建物内の空気品質を高めるためにステップ２０４で推奨を行う。
【００６４】
エキスパートシステム１８６は、ステップ２０６で、ステップ２０２および２１８の前の診断およびステップ２０４のその推奨の有効性に関するフィードバックを受け取る。ステップ２０８でユーザの記録が更新される。ステップ２０６のこのフィードバックにより、エキスパートシステム１８６は時間の経過とともにユーザを追跡し、したがって、そのユーザの「カスタマイズされた」サービスを提供することができる。さらに、このフィードバックにより、ＡＩベースの学習メカニズムが働き、エキスパートシステム１８６は前の決定の評価に基づいてその処理の仕方を変える。
【００６５】
エキスパートシステム１８６にはさまざまな種類の知識が詰まっている。エキスパートシステムが備えると思われる知識として、エキスパートシステムが受け取る空気品質パラメータデータの送り元である空気監視ユニット１０２の知識がある。エキスパートシステム１８６には空気監視ユニット１０２に関する知識が収められているため、エキスパートシステムは空気監視ユニット内の異常を検出し、空気監視ユニットに関する自己チェックを推奨することができる。
【００６６】
センサ駆動方式の空気監視ユニットは、完全に機能しているときでも、時折、誤ったデータを送信することがある。エキスパートシステムについては、どのような種類のデータを受信したかを知り、異常なデータが存在したときにそのことを検出するように設計することができる。また、ユーザが、例えば、息を吹き込んだり、たばこの煙を直接送り込んだりして、空気監視ユニットを「ゲーム」することも可能である。エキスパートシステムは、また、これらの種類の状況を検出することも可能である。エキスパートシステムがデータの改ざんまたは誤りを検出した場合、改ざんまたは誤りのあるデータを破棄することができる。データが欠損している場合、その欠損データを平均値で埋めるか、またはその欠損データを無視する。
【００６７】
図７では、エキスパートシステム１８６が、空気監視ユニット１０２の制御ユニット１０６に接続された状態で示されている。図からわかるように、エキスパートシステムを制御ユニット内にローカルとして配置することができる。
【００６８】
エキスパートシステムは、「自給自足型」とすることができる。エキスパートシステムを一連のＷｅｂページに埋め込むこともできるが、メインＷｅｂサイトの一部ではなく、そのメインサイトに関係するミニＷｅｂサイトにすることができる。エキスパートシステム１８６のミニＷｅｂサイトに、それ専用のＩＰアドレスを設定することができ、Ｗｅｂブラウザから直接呼び出すことができる。ミニＷｅｂサイトを通常環境下でアクセスできないようにするコントロールを適所に埋め込むのが好ましい。そうする代わりに、ユーザがメインＷｅｂサイトと対話操作し、必要に応じてエキスパートシステムにサービスを要求するのが好ましい。１つまたは複数のデータベースでエキスパートシステムをサポートすることもできる。データベースでは居住者、建物、現在よび過去の空気監視データおよび前回の診断結果、推奨およびユーザフィードバック、さらにユーザに関係する関連変数に関するデータを保持することができる。
【００６９】
エキスパートシステムでは、演繹、類推による推論、およびパターンによるファジー推理など当業者には明白な任意の種類の推論機能を使用することができる。演繹では、エキスパートシステムは、ユーザデータが与えられた場合に、さまざまな屋内空気問題が存在する確率を推論する。「ｉｆ−ｔｈｅｎ」ルールの連鎖にそって演繹を行うが、ルールはエキスパートシステム内の標準形式の知識表現である。類推による推論を使用する場合、エキスパートシステムは標準屋内空気品質（ＩＡＱ）事例のデータベースを参照し、そのユーザのと似た事例を検索する。この種の推論は、「類推」または「事例ベース」と呼ばれ、その「事例」の根底にある知識である。パターンによるファジー推理では、エキスパートシステムは異常パターンのライブラリを参照し、それらのパターンと空気品質パラメータデータとを比較し、サンプルをグラブする。ＩＡＱ問題が、異常なパターンがデータにあてはまる範囲でデータ内に存在すると推論される。完全なあてはめは期待できない。ファジー集合理論の手法を使用してそのパターンをデータにあてはめる程度を評価する。
【００７０】
３種類の推論またはエキスパートすべてが指定されたユーザについて個別にまたはいっしょに存在することができる。それぞれの種類の推論により、ユーザおよびセンサデータ内のＩＡＱ問題の確率論的評価を行う。各種類の推論による各評価の結果を総合的評価にまとめることができる。この統合には、「黒板方式」というＡＩアーキテクチャ手法を使用する。黒板とは、イベント駆動方式のデータ構造である。黒板の目的は、３つの推論方法のそれぞれで中間結果を共通のロケールに「ポスト」できるようにすることである。このようにして、必要ならば推論方法で他の２つの方法の結果を使用することもできる。他の推論方法をエキスパートシステムについてすることができる。
【００７１】
エキスパートシステム１８６では、Ｗｅｂセッションを「黒板」として使用する。これらの推論方法すべてから得られる結果は、一般に、「エキスパート」と呼ばれ、Ｗｅｂセッションにポストされ、他のエキスパートから利用することができる。Ｗｅｂセッションをエキスパートシステム黒板として使用することは、専門技術知識をモデル化するためにＡＩライブラリを使用するので可能であり、共通Ｉ／Ｏオペレーションをライブラリにまたがって実行されるが、これは、異なるエキスパートが、異なる知識表現手法用いているとしても互いにやり取りできるということを意味する。オブジェクトはＷｅｂページにたがって存続することができ、したがって黒板はＷｅｂセッション中、ずっと持続する。Ｗｅｂセッションでは、情報の動的収集に基づいて、日和見的にエキスパートにポーリングで答えを求めることができる。
【００７２】
エキスパートシステムは、複数のエキスパートまたは推論方法の知識を利用することができる。これらのエキスパートは、採用している方法論が異なるため、空気品質を評価するという問題に対しさまざまな観点の集合を持ち込むことができる。したがって、エキスパートシステムは、複数の協力エキスパートを組み込んで、それぞれが異なる方法で同じ問題にアプローチするように設計できる。プロセスの観点からは、問題の異なる部分を異なるエキスパートまたは方法により解決することに対して、それぞれのエキスパートを屋内空気品質問題全体的での作業に割り当てることができる。
【００７３】
ＩＡＱ問題の診断である正確なセンサパターンをデータ自体から明らかにし、分析的に指定されている異常パターンのライブラリに追加することができる。このために、エキスパートシステムはデータマイニング機能を備える。空気品質パラメータデータなどのユーザデータを、有意なパターンに関してマイニング（採掘）し、そのようなパターンが存在すると認められたときに、それらをライブエキスパートシステムに組み込むことができる。通常であれば、これは、システムをシャットダウンしてリビルドするなどのエキスパートシステムの使用には影響を及ぼさない。すでにエキスパートシステムのパターンライブラリと比較が済んでいるデータを新しいパターンで再分析し、システムがスマートに見えるだけでなく、途絶えることのない顧客問題に対する新しい物の見方もできるようになる。
【００７４】
データマイニングは、通常、学習メカニズムと結び付いている。エキスパートシステムは、すべての新しいパターンについてマイニングするが、屋内空気問題を診断するためのパターンのみを学習することができる。例えば、ユーザがステップ２０６で前回診断に関するフィードバックを与える監査証跡機能は「教師」として機能します。つまり、エキスパートシステムは、新しいパターンのマイニングを行い、マイニングされたすべてのパターンとユーザから与えられたフィードバックとの相関関係を求めることができる。「良い」診断であるという主張と相関関係のあるマイニングされたパターンを学習することができるが、「悪い」診断のフィードバックとの相関関係があるパターンは忘れ去られる。学習メカニズムは、センサ空気品質パラメータデータパターンを超える。実際、３種類の知識すべて−ルール、事例、およびパターン−は時間とともに学習することができる。これら３種類の知識のそれぞれについて、ユーザフィードバックは「教示」メカニズムとして機能する。
【００７５】
エキスパートシステム１８６は、ＩＡＱスコアカード２０９の基礎とすることができる。このスコアカードは、貸付産業で使用しているスコアカードに似たものでよい。抵当業界では、ローン開設者、二次抵当市場、および格付け機関はすべて、スコアカードを使用してローン申込者の信用度を評価する。このようなスコアカードで生成されるスコアは与信属性の重み付きの組合せであり、したがって、信用度を表す単一の数値である。同様に、ＩＡＱスコアカードは、ＩＡＱ属性の重み付き組合せを設定できる。ＩＡＱスコアカードの例として、３つのサブインデックスがある。第１のものは、温度、相対湿度、およびＣＯ２などのパラメータを使用する快適さと通気の格付けである。第２のものは、空間の健全さ、またはその逆に、大気中の汚染物質または汚染要因物質のレベルを測定基準とするものである。この測定基準には、一酸化炭素などのガス、ＶＯＣ、アレルゲン、カビなどの測定が伴う。第３の領域は、エネルギー効率などの運用上の問題または外気の使用を扱うものである。これらの領域あるいはその他の領域を、重み付きで、個別に、または組み合わせて使用することにより単一の数値インデックスを作成することができる。これらの属性およびその重みは、データを収集する前に推定することができるが、ほとんどの場合、経験的に求められる。したがって、エキスパートシステムのデータマイニングおよび学習能力が、「ＩＡＱ不良危険」と「ＩＡＱ優良危険」とを間違いなく区別するスコアカードを作成するうえで欠かせない。最後に、ＩＡＱスコアカードでは、生成される数値を受け取り、それを他の類似の数値と集計することもできる。十分に大きなデータベースを生成した後、それぞれの個別ユーザのＩＡＱスコアを他のものと比較して、特定の分析した建物または部屋と、同じ領域内のまたはその国の他の建物との比較の結果を百分率で出力することができる。ＩＡＱパラメータに関しては正式なガイドラインはないので、この種の比較分析またはスコアがあれば、居住者に対して良好な空気を供給する際に他の類似の建物に関して設備がどのように働いているかを知るうえで役立つと思われる。そこで、エキスパートシステムは、低いスコアに基づいて、建物のスコアを上げることができるアプローチを推奨することもできる。
【００７６】
空気監視ユニット１０２の１つの応用として、一般大衆へのレンタルまたはリースがあり、以下ではこの実施形態について詳述する。特に、図１に示されているような携帯型空気監視ユニット１０２の応用について説明する。時間のたつうちに、ユニットはさまざまなユーザに割り当てられる。別法として、空気監視ユニットを所有または賃貸するユーザは複数の建物または場所でそれを使用したり、サービス組織が空気監視ユニットを使用してさまざまなユーザ向けに屋内空気品質監査を実施することもできる。これらの機能をサポートするために、空気監視ユニット１０２は、毎回使用した後そのユーザ情報を消去するように設計することができる。コミショニングの開始時には、空気監視ユニットはセンサキャリブレーションデータなどの一般的な構成情報しか格納していない。ユニットをユーザが所有した後、ユーザのアカウントデータベース内の情報などの構成データを空気監視ユニット１０２にダウンロードすることができる。この構成情報は、インターネット経由で空気監視ユニットにダウンロードするのが好ましい。空気監視ユニット１０２は、特定のユーザの建物および／または居住者のプロファイルを反映する「パーソナリティ」を保持する。建物の屋内空気品質の評価に関係する質問に対して、ユーザが、ユーザのコンピュータ１８４を介してＷｅｂサイトから答えることができる。ユーザの回答は、ユーザのアカウント内に置かれ、Ｗｅｂサイトプログラム１７２およびエキスパートシステム１８６からアクセスすることができる。このような質問としては、建物、居住者、および建物の周辺に関する質問がある。多くの質問があり得るが、当業者であれば明らかであろう。ユーザが自宅所有者であれば、この構成情報に、以下の表１に示されているように、部屋番号の表に割り当てられカスタマイズされた部屋名を含めることができる。
【００７７】
【表１】
2005504947.tif 000003
【００７８】
空気品質パラメータデータがインターネット１７８経由で空気監視ユニット１０２からユーザのアカウントデータベース１７４へ転送されると、データベース内のデータにカスタマイズされた名前を割り当てられる。このため、ユーザはＷｅｂサイト１６６でデータを表示するときにデータを簡単に解釈することができる。Ｗｅｂサイト１６６では、Ｗｅｂサイトに表示されるユーザの屋内空気品質に関するカスタマイズされたレポート２０３を生成し、またプリンタからハードコピー形式で出力することもできる。例えば、部屋３について記録されているデータからＶＯＣレベル高いことがわかる場合、特に「Ｓａｌｌｙの部屋のＶＯＣレベルが高い」と報告する個人化されたレポートを生成することができる。
【００７９】
空気監視ユニット１０２をカスタマイズされた情報で構成することの利点としてはほかに、空気監視ユニットは携帯型であれば空気サンプリングテストの管理が実質的に簡素化されるという点があげられる。空気監視ユニット１０２は、ユーザに、わかりやすいプロンプトを表示する。例えば、空気監視ユニットをカスタマイズされた情報で構成した後、部屋番号によりあらかじめ定められているスクリプトに基づいて空気サンプリングシーケンスを開始させることができる。しかし、それぞれの部屋番号に割り当てられているカスタマイズされた名前に基づいてユーザにプロンプトを表示することができる。したがって、部屋１の監視プロセス、「地下室」は完了すると、空気監視ユニット１０２はユーザに対して、「１階浴室」つまり部屋２にユニットを再割り当てするプロンプトを表示することができる。これにより、空気監視ユニット１０２を比較的間違えようのない方法で建物内をあちらこちら移動することができる。ＧＰＳシステム１７６が空気監視ユニットに搭載される場合、ＧＰＳシステムはそれ以降、特定の部屋の中の空気監視ユニット１０２の位置を確認することができる。
【００８０】
空気監視ユニット１０２の実装は、ユーザのアカウントにより進められ、インターネット経由でユーザにより確立される。賃貸空気監視ユニットは多数の顧客によって使用されるため、空気品質パラメータデータをユーザのアカウントに転送するのに使用する方法は信頼性が高く、セキュリティの高いものであるのが好ましい。これにより、うっかりデータを間違ったアカウント、例えば前のユーザのアカウントに転送してしまう危険性を減らすことができる。信頼性とセキュリティを確保する好ましい方法として、インターネット経由でユーザアカウントを開いた後ユーザに一意的なＩＤ番号を提供する方法がある。ユーザは、空気監視ユニットがインターネットにアクセスしてユーザのアカウントから個人化されたデータを取得する前にこのＩＤ番号を空気監視ユニット１０２に入力する。アカウント名にＩＤ番号を付けることで、間違ったユーザアカウントにアクセスする可能性を小さくすることができる。空気監視システム１０２とＷｅｂサイト１６６との間の通信を暗号化することで、さらにセキュリティを高めることができる。
【００８１】
空気監視ユニットの基本機能の１つがサンプリングして得られた空気品質パラメータデータを定期的にかつ自動的に、インターネット経由でユーザアカウントにアップロードすることであるため、ユニットが電話回線にアクセスするメカニズムは非常に柔軟性の高いものでなければならない。インターネットへのデータ転送プロセスは、ユーザにとって透過的であるのが好ましいが、これは、活動の頻度が決まっている場合にユーザがプロセスを手動で取り扱わなければならないと非常に不便だからである。データ転送プロセスは、アプリケーションの性質に応じて、１時間に１回にするか、または頻度を増やしたり減じたりすることができる。このような頻繁なデータ転送を行う理由の１つは、空気品質パラメータデータを使用してユーザにフィードバックを遅滞なく送るからである。空気監視ユニット１０２から空気品質パラメータの表示応答が早いと、ユーザが空気品質問題に対策しようと加える変更の有効性を判別しようとするときに好都合である。例えば、ユーザは建物内の部屋に携帯型空気清浄器を設置した場合の効果を評価することができる。
【００８２】
インターネットへのデータの透過的転送をサポートするために、空気監視ユニット１０２の好ましい実施形態に、電話回線への無線データリンクを含める。別法として、建物のローカルエリアネットワークへの無線データリンクを使用することもできる。この方法では、第２のユニットである電話親機（ＴＢＵ）を使用するが、これは電話ジャックに物理的に接続し、９００ＭＨｚ無線通信を空気監視ユニット１０２で使用できるように設計されている。これにより、空気監視ユニットは、電話回線が利用可能なときにはいつでも「ダイアルアウト」することができ、その一方でユニットは評価対象の建物内に配置されている。
【００８３】
空気監視ユニット１０２を最初に設定するために、ユーザは空気監視ユニットのプラグを電源に差し込む。空気監視ユニットは電池式でよい。ユーザは、さらに、電池式でなければ電源を電話親機１７１（ＴＢＵ）に接続する。この時点で、空気監視ユニットおよびＴＢＵが使用できるように設定されていれば、ユーザはＴＢＵを使用可能な電話回線に接続することができる。ほとんどのモデムと同様、ＴＢＵはＲＪ１１ジャックを備え、電話回線接続をＴＢＵと電話などの他の何らかのデバイスとの間で共有することができる。
【００８４】
ユーザは、空気監視ユニットのタッチスクリーンディスプレイ１７０経由でテストおよび設定モードを開始する。空気監視ユニット１０２は、空気監視ユニットとＴＢＵとの間の通信をローカルでテストする。電話回線が空いている場合、ＴＢＵは無料電話でインターネットサービスプロバイダに電話をかける。空気監視ユニット１０２は、ユーザの一意的なＩＤ番号を送信し、Ｗｅｂサイト１６６上の顧客のデータベースにリンクする。Ｗｅｂサイト１６６では、プログラムおよびパラメータ情報などの情報のダウンロードを行い、特定の建物内でテストまたは一連のテストを実行するように空気監視ユニット１０２を設定する。それ以降、コミショニングプロセスが完了し、空気監視ユニット１０２が使用可能状態になる。ユーザは、空気監視ユニットを所望の場所に配置し、タッチスクリーンディスプレイを使用してテストする部屋を選択する。ユニットは信号強度を確認し、信号がよくなければユニットを再配置することができる。別法として、ユニットをＴＢＵの範囲内で戻すときに後でインターネットにアップロードできるように空気品質パラメータデータをユニットに格納することができる。空気サンプリングモードが開始すると、ローカルデータがタッチスクリーンディスプレイに表示される。空気品質パラメータデータは定期的に、例えば、１時間に１回または所望の頻度で、Ｗｅｂサイト１６６に転送され、空気監視ユニットを再構成するか、または情報をユニットにダウンロードすることができる。
【００８５】
空気監視システムは、屋内空気状態と関連するさまざまな事象の検出に基づいて空気サンプルを捕捉するように構成することができる。正確な瞬間に空気サンプルの捕捉をトリガできると、屋内空気品質問題の診断および最終的解決に役立つが、それはこれらの問題が本質的に一時的なものであることが多いからである。
【００８６】
図８に示されているように、空気監視ユニット１０２は連続的または定期的サンプリング空気パラメータセンサ２２０およびグラブサンプラ１３０を備えることができる。グラブサンプラ１３０によりサンプルを抽出する作業は、空気パラメータセンサ２２０による監視に基づいて、空気監視ユニット１０２自体によるトリガで実行される。別法として、空気パラメータセンサ２２０をインターネット経由でＷｅｂサイト１６６により監視することもできる。インターネット経由でＷｅｂサイト１６６空気監視ユニット１０２にコマンドが送信されると、空気サンプルの捕捉がトリガされ、空気品質パラメータのより詳しい分析が実行される。いずれの場合も、グラブサンプルの抽出がトリガされるのは、センサ２２０により感知されたパラメータが所定の基準を満たしているときである。グラブサンプルの抽出をトリガする基準は２つまたはそれ以上のセンサによる測定および／または他の情報に基づくことは理解されるであろう。
【００８７】
本発明の一実施形態では、幅広センサ、例えば、全揮発性有機化合物（ＴＶＯＣ）を検出するために使用されるセンサを、グラブサンプルの抽出がトリガされる測定デバイスまたは空気パラメータセンサ２２０として使用している。このようなセンサを監視することにより、センサが感知できる多数のＶＯＣパラメータのいずれか１つが存在することに基づいて、かつ／または所定の濃度でトリガすることができる。このようなアプリケーションでは、「グラブサンプル」デバイスは、Ｔｅｎａｘ−ＧまたはＣａｒｂｏｓｉｅｖｅ−３吸着材を充填した吸着管とすることもできる。吸着管は、サンプルを抽出して分析のため実験室に送った後、グラブサンプラから取り外すことができる。その結果は、ユーザのＷｅｂサイトアカウントと、他の収集されたデータおよび情報のコンテキストでこの情報を分析するために使用されるエキスパートシステムに送ることができる。
【００８８】
他の実施形態としては、特定の物質の捕捉があり、そこでは、粒子センサを空気パラメータセンサ２２０として、また米国特許第５６９３８９５号に示されているようなフィルタカートリッジ、オーガープレート、ペトリ皿、「粘着スライド」または粒子衝撃デバイス、または分析用のサンプルを捕捉するため粒子サンプルを沈着する他の適当なデバイスを使用する。このアプローチでは、粒子センサを使用して屋内環境内の粒子の濃度を追跡する。グラブサンプルをトリガする基準には、濃度が平均濃度超えること、所定のしきい値を超えること、および／またはさまざまなユーザ提供情報に基づいてエキスパートシステムによって下された決定、およびセンサから送られてくる粒子濃度データなどのリアルタイムデータを含めることができる。粒子状物質のグラブサンプリングは、カビ、バクテリア、およびその他の微生物、さらに花粉、ふけ、およびその他の種類のアレルゲンをテストする実用的な手段である。吸着管を使用するグラブサンプリングの場合のように、トリガメカニズムを使用する粒子状物質のグラブサンプリングでは、事象が発生するとその事象を捕捉することができる。例えば、家庭にカビが発生すると、住んでいる人にとって悲惨な状態が生じるが、こうした状態は湿度の変動により短期間でも存在しうる。したがって、カビ問題と存在するカビの種類は症状が永続的でない限り識別しにくい。しかし、カビ胞子飛行中にカビ胞子を捕捉するトリガベースのサンプリング方法だと、問題の決定的証拠を得ることができる。これは、フィルタまたはオーガープレート上に捕捉されたサンプルを実験室で分析し、捕捉されたカビ、花粉などの濃度および種を識別することができるという事実から、特に正しい。
【００８９】
さらに一般的には、空気パラメータセンサ２２０を使用してグラブサンプルをトリガするという考え方は、注目しているパラメータを監視するために配備されているセンサに応用することができ、またサンプルをトラップする適当なメカニズムを種類に関係なく使用できる。例えば、グラブサンプルで、吸収材料、フィルタ媒体、キャニスタ、粒子衝撃デバイス、またはオーガープレートを利用できるが、これらのデバイスに限られるわけではない。
【００９０】
本発明の他の実施形態では、監視対象の環境にさらされている居住者の感知および一般的認知を使用してグラブサンプルをトリガする方法を用いる。屋内空気品質は一般に環境の居住者のために監視されるため、その観察結果を使用してグラブサンプルの抽出をトリガすることができる。屋内空気品質は、居住者の不快または健康問題の発生源であるとして誤って非難されることが多い。例えば、居住者が一定期間建物の特定の場所に存在しているときに眠気を催した場合、その不快の原因として、屋内空気品質の劣悪さが疑われる。本実施形態では、居住者が適宜、その観察結果に基づいてその環境の空気サンプルを開始する入力メカニズムを提示する。このようなサンプルを使用して、屋内空気品質を居住者によって観察された問題の発生源として除外できる。
【００９１】
オフィスビルまたはその他の商業環境に配備されている場合、空気サンプルを抽出するのをトリガする好ましい方法では、その施設内でローカルエリアネットワーク（イントラネット）を利用する。空気監視ユニットは、ローカルエリアネットワークに接続される。建物内のそれぞれのパーソナルコンピュータにインストールされているソフトウェアアプリケーションにより、居住者は、ローカルエリアネットワーク経由で、グラブサンプルの抽出をトリガすることができる。
【００９２】
別法として、施設の管理者またはその他の管理専門家がインターネットを利用して、建物または建物内のある場所にいる作業者からの苦情のレポートに基づいて空気監視ユニット１０２経由でグラブサンプルの抽出を遠隔でトリガすることができる。担当責任管理者は、問題に報告を受けると直ちに、Ｗｅｂサイト１６６の適切なユーザアカウントにログオンし、インターネット経由で空気監視ユニット１０２にコマンドを送信してグラブサンプルをトリガすることができる。インターネットの利用により、標準以上のＷｅｂブラウザとインターネットアクセスを行わなくても、誰もがどのような場所からでもいつでもユニットによりグラブサンプルをトリガすることができる。
【００９３】
家庭などのインストールされているシステムを使用するネットワーク接続された戦略に役立たない小規模な空気サンプリングアプリケーションでは、空気サンプルの抽出は直接空気監視ユニット１０２上でユーザがトリガすることができる。
【００９４】
グラブサンプルをトリガするために使用できる他の何らかの実用的なトリガ発生源を以下に示す時刻または日付スケジュールを使用できる。例えば、グラブサンプルを毎日同じ時刻にトリガしたり、１日中周期的にトリガすることができる。これは、長時間建物内に存在するパラメータに関して詳細なベースラインを確立する際に役立つ。また、十分に頻繁に実行される場合、短時間の特定のパラメータの濃度の一時的変化も識別できる。
【００９５】
建物内の他のシステムによって指摘された重要な事象をグラブサンプラのトリガとして使用できる。例えば、時として有毒物質が事故で流出した場合に火災報知機がトリガされるように、火災報知機がトリガされた場合に建物全体の１つまたは複数のグラブサンプルを取得すると都合が良い場合がある。このような場合のグラブサンプリングにより、指定時間に建物全体で実現される暴露レベルの記録を行うことができる。
【００９６】
セキュリティアラームを使用すると、進入違反が化学または生物攻撃と関連付けられると考えられるいくつかの場合にグラブサンプルまたは戦略的な数のグラブサンプルをトリガすることができる。このようなパラメータのサンプリングは、空港、政府建物、およびテロリズムの心配があるその他の公共の場所にとって重要と思われる。
【００９７】
実験室およびその他の重要な環境における緊急状態をグラブサンプルのトリガに使用することができる。これには、濡れている化学および生物学実験室、ヒュームフードおよび生物学的安全キャビネットの外装周辺、動物施設、隔離病室、活性のある化合物およびタブレーティングエリア、およびその他の薬品環境が含まれる。例えば、供給または排出システム圧力の喪失が生じたことなどで実験室の換気システムが故障した場合、そのシステムによって指摘されるアラーム状態が、グラブサンプラに結合され、空気サンプルの捕捉がトリガされる。とりわけ、この活動の重要性は、危険なレベルの空気品質パラメータを含むという違反があったことを確定することである。これは、このような設備の所有者に対する法律違反をしているという潜在的な将来の法的要求に対策するための非常に貴重な情報である。
【００９８】
それぞれの説明した実施形態の中心に、手動による介入なしで、時間の経過とともに複数のサンプルを抽出する機能を備えるという追加概念がある。これには、追跡およびカタログ作成目的のため自動的にまたは手動でマーク付けすることができるグラブサンプリングに対する多数の媒体をサポートすることができるメカニズムが必要である。
【００９９】
本発明はいくつかの好ましい実施形態を参照しながら説明したが、当業者であればさまざまな修正を加えその他の実施形態を考案することができることは理解されるであろう。例えば、空気監視ユニット内にローカルでエキスパートシステムを用意し、インターネット経由でＷｅｂサイト上のデータベースにアクセスして、データを分析し、空気監視ユニットの構成に適切な変更を加えることができる。したがって、付属の請求項が本発明の精神と範囲に収まるそのようなすべての修正および実施形態を対象とすることを意図していることは理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の一実施形態による空気監視システムの概略ブロック図である。
【図２】本発明の他の実施形態による空気監視システムの概略ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による携帯型空気監視ユニットの側断面図である。
【図４】本発明の一実施形態によるセンサカードの正面透視図である。
【図５】本発明の一実施形態によるセンサカード上で使用される囲い板の透視図である。
【図６】本発明の一実施形態によるエキスパートシステムの概略ブロック図である。
【図７】本発明の他の実施形態による空気監視システムの概略ブロック図である。
【図８】本発明の一実施形態によるグラブサンプラを備える空気監視システムの概略ブロック図である。
【図１】
2005504947.tif 000004
【図２】
2005504947.tif 000005
【図６】
2005504947.tif 000006
【図７】
2005504947.tif 000007
【図８】
2005504947.tif 000008
【国際公開パンフレット】
2005504947.tif 000009
2005504947.tif 000010
2005504947.tif 000011
2005504947.tif 000012
2005504947.tif 000013
2005504947.tif 000014
2005504947.tif 000015
2005504947.tif 000016
2005504947.tif 000017
2005504947.tif 000018
2005504947.tif 000019
2005504947.tif 000020
2005504947.tif 000021
2005504947.tif 000022
2005504947.tif 000023
2005504947.tif 000024
2005504947.tif 000025
2005504947.tif 000026
2005504947.tif 000027
2005504947.tif 000028
2005504947.tif 000029
2005504947.tif 000030
2005504947.tif 000031
2005504947.tif 000032
2005504947.tif 000033
2005504947.tif 000034
2005504947.tif 000035
2005504947.tif 000036
2005504947.tif 000037
2005504947.tif 000038
2005504947.tif 000039
2005504947.tif 000040
2005504947.tif 000041
2005504947.tif 000042
2005504947.tif 000043
2005504947.tif 000044
2005504947.tif 000045
2005504947.tif 000046
2005504947.tif 000047
2005504947.tif 000048
2005504947.tif 000049
2005504947.tif 000050
2005504947.tif 000051
2005504947.tif 000052
2005504947.tif 000053
2005504947.tif 000054
2005504947.tif 000055
2005504947.tif 000056
2005504947.tif 000057
2005504947.tif 000058
2005504947.tif 000059
2005504947.tif 000060
2005504947.tif 000061
2005504947.tif 000062
2005504947.tif 000063
2005504947.tif 000064
2005504947.tif 000065
2005504947.tif 000066
2005504947.tif 000067
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2005504947.tif 000068
【国際調査報告】
2005504947.tif 000069
2005504947.tif 000070
2005504947.tif 000071
2005504947.tif 000072
2005504947.tif 000073
2005504947.tif 000074