(57)【要約】【課題】空調制御装置と複数の環境設定端末との間の通信を、超音波を用いて行う場合において、複数の環境設定端末の各々から発せられる超音波どうしの干渉を回避可能な空調制御装置を提供する。【解決手段】空調制御装置２は、異なる位置に配置された複数のマイク３２を通じて、スマートフォン４の各々から発せられた超音波を個別に検知するステップと、超音波が複数のマイク３２それぞれで検知された結果に基づいてスマートフォン４の端末位置を推定するステップと、利用者が要求する環境を示す要求環境設定を取得するステップと、要求環境設定及び端末位置に基づいて、空調用室内機３の制御を行うステップと、を実行する。【選択図】図１
2019015414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環境設定端末を保持する複数の利用者が要求する要求環境設定と、前記環境設定端末の端末位置とに応じて空調用室内機の制御を行う空調制御装置であって、
異なる位置に配置された複数の超音波センサを通じて、前記環境設定端末の各々から発せられた超音波を個別に検知する超音波検知処理部と、
前記超音波が前記複数の超音波センサそれぞれで検知された結果に基づいて前記環境設定端末の端末位置を推定する位置推定部と、
前記要求環境設定を取得する要求環境取得部と、
前記要求環境設定及び前記端末位置に基づいて前記空調用室内機の制御を行う室内機制御部と、
を備える空調制御装置。
【請求項２】
前記超音波検知処理部は、
前記環境設定端末から発せられた超音波に重畳された情報を読み取れた場合にアンサバックを行う
請求項１に記載の空調制御装置。
【請求項３】
前記要求環境取得部は、
前記環境設定端末から発せられた超音波に重畳された情報を通じて前記要求環境設定を取得する
請求項１又は請求項２に記載の空調制御装置。
【請求項４】
超音波を発信可能なスピーカと、
利用者が空調制御装置に対して要求する環境を示す要求環境設定を受け付ける要求環境設定受付部と、
前記スピーカを通じて、前記要求環境設定を重畳した超音波を発信させる超音波発信処理部と、
を備える環境設定端末。
【請求項５】
超音波を検知可能なマイクを更に備え、
前記超音波発信処理部は、前記要求環境設定を重畳した超音波を発信した後、前記マイクを通じてアンサバックを受信しない場合に、所定時間待機した後に当該要求環境設定を重畳した超音波を再度発信させる
請求項４に記載の環境設定端末。
【請求項６】
前記超音波発信処理部は、前記要求環境設定を重畳した超音波を発信した後、前記マイクを通じてアンサバックを受信しない場合に、前記超音波の周波数を変更した上で、前記要求環境設定を重畳した超音波を再度発信させる
請求項５に記載の環境設定端末。
【請求項７】
環境設定端末を保持する複数の利用者が要求する要求環境設定と、前記環境設定端末の端末位置とに応じて空調用室内機の制御を行う空調制御方法であって、
異なる位置に配置された複数の超音波センサを通じて、前記環境設定端末の各々から発せられた超音波を個別に検知するステップと、
前記超音波が前記複数の超音波センサそれぞれで検知された結果に基づいて前記環境設定端末の端末位置を推定するステップと、
前記要求環境設定を取得するステップと、
前記要求環境設定及び前記端末位置に基づいて前記空調用室内機の制御を行うステップと、
を有する空調制御方法。
【請求項８】
環境設定端末を保持する複数の利用者が要求する要求環境設定と、前記環境設定端末の端末位置とに応じて空調用室内機の制御を行う空調制御装置のコンピュータに、
異なる位置に配置された複数の超音波センサを通じて、前記環境設定端末の各々から発せられた超音波を個別に検知するステップと、
前記超音波が前記複数の超音波センサそれぞれで検知された結果に基づいて前記環境設定端末の端末位置を推定するステップと、
前記要求環境設定を取得するステップと、
前記要求環境設定及び前記端末位置に基づいて前記空調用室内機の制御を行うステップと、
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調制御装置、環境設定端末、空調制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の利用者が存在する空間において、利用者が保持する端末装置（リモコン等）の電波強度やＴＤＯＡ（Time Difference Of Arrival）測定に基づいて各個人の位置を特定し、各々の空調要求を可能な限り満たすような制御を行う機能が搭載されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４８６７８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
空調制御装置と、（各利用者が保持する）複数の環境設定端末との間の通信を、超音波を用いて行う場合において、複数の利用者が保持する環境設定端末から発せられる超音波どうしの干渉を回避する必要がある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、空調制御装置と複数の環境設定端末との間の通信を、超音波を用いて行う場合において、複数の環境設定端末の各々から発せられる超音波どうしの干渉を回避可能な空調制御装置、環境設定端末、空調制御方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、空調制御装置は、環境設定端末を保持する複数の利用者が要求する要求環境設定と、前記環境設定端末の端末位置とに応じて空調用室内機の制御を行う空調制御装置であって、異なる位置に配置された複数の超音波センサを通じて、前記環境設定端末の各々から発せられた超音波を個別に検知する超音波検知処理部と、前記超音波が前記複数の超音波センサそれぞれで検知された結果に基づいて前記環境設定端末の端末位置を推定する位置推定部と、前記要求環境設定を取得する要求環境取得部と、前記要求環境設定及び前記端末位置に基づいて前記空調用室内機の制御を行う室内機制御部と、を備える。
【０００７】
また、本発明の第２の態様によれば、前記超音波検知処理部は、前記環境設定端末から発せられた超音波に重畳された情報を読み取れた場合にアンサバックを行う。
【０００８】
また、本発明の第３の態様によれば、前記要求環境取得部は、前記環境設定端末から発せられた超音波に重畳された情報を通じて前記要求環境設定を取得する。
【０００９】
また、本発明の第４の態様によれば、環境設定端末は、超音波を発信可能なスピーカと、利用者が空調制御装置に対して要求する環境を示す要求環境設定を受け付ける要求環境設定受付部と、前記スピーカを通じて、前記要求環境設定を重畳した超音波を発信させる超音波発信処理部と、を備える。
【００１０】
また、本発明の第５の態様によれば、上述の環境設定端末は、超音波を検知可能なマイクを更に備え、前記超音波発信処理部は、前記要求環境設定を重畳した超音波を発信した後、前記マイクを通じてアンサバックを受信しない場合に、所定時間待機した後に当該要求環境設定を重畳した超音波を再度発信させる。
【００１１】
また、本発明の第６の態様によれば、前記超音波発信処理部は、前記要求環境設定を重畳した超音波を発信した後、前記マイクを通じてアンサバックを受信しない場合に、前記超音波の周波数を変更した上で、前記要求環境設定を重畳した超音波を再度発信させる。
【００１２】
また、本発明の第７の態様によれば、空調制御方法は、環境設定端末を保持する複数の利用者が要求する要求環境設定と、前記環境設定端末の端末位置とに応じて空調用室内機の制御を行う空調制御方法であって、異なる位置に配置された複数の超音波センサを通じて、前記環境設定端末の各々から発せられた超音波を個別に検知するステップと、前記超音波が前記複数の超音波センサそれぞれで検知された結果に基づいて前記環境設定端末の端末位置を推定するステップと、前記要求環境設定を取得するステップと、前記要求環境設定及び前記端末位置に基づいて前記空調用室内機の制御を行うステップと、を有する。
【００１３】
また、本発明の第８の態様によれば、プログラムは、環境設定端末を保持する複数の利用者が要求する要求環境設定と、前記環境設定端末の端末位置とに応じて空調用室内機の制御を行う空調制御装置のコンピュータに、異なる位置に配置された複数の超音波センサを通じて、前記環境設定端末の各々から発せられた超音波を個別に検知するステップと、前記超音波が前記複数の超音波センサそれぞれで検知された結果に基づいて前記環境設定端末の端末位置を推定するステップと、前記要求環境設定を取得するステップと、前記要求環境設定及び前記端末位置に基づいて前記空調用室内機の制御を行うステップと、を実行させる。
【発明の効果】
【００１４】
上述の空調制御装置、環境設定端末、空調制御方法及びプログラムによれば、複数の環境設定端末の各々から発せられる超音波どうしの干渉を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態に係る空調システムの全体構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る空調制御装置及び空調用室内機の機能構成を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係るスマートフォンの機能構成を示す図である。
【図４】第１の実施形態に係るスマートフォンの処理フローを示す図である。
【図５】第１の実施形態に係るスマートフォンが送信する送信情報のデータ構造を示す図である。
【図６】第１の実施形態に係る空調制御装置の処理フローを示す図である。
【図７】第１の実施形態に係る室内機制御部が取得する利用者別情報のデータ構造を示す図である。
【図８】第１の実施形態に係る室内機制御部の機能を説明するための図である。
【図９】第２の実施形態に係るスマートフォンの処理フローを示す図である。
【図１０】その他の変形例に係る空調システムの機能を説明するための第１の図である。
【図１１】その他の変形例に係る空調システムの機能を説明するための第２の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜第１の実施形態＞
以下、第１の実施形態に係る空調システムについて、図１〜図８を参照しながら説明する。
【００１７】
（空調システムの全体構成）
図１は、第１の実施形態に係る空調システムの全体構成を示す図である。
第１の実施形態に係る空調システム１は、図書館、大型店舗、倉庫、工場など、比較的大きい空間に複数の利用者が存在する環境に用いられることを想定している。しかし、他の実施形態においては、空調システム１は上記のような使用態様に限定されない。
【００１８】
空調システム１は、空調制御装置２と、空調用室内機３と、同一空間内に存在する複数の利用者それぞれが保持するスマートフォン４とを有してなる。
【００１９】
空調制御装置２は、複数の利用者から環境（温度、湿度、風量等）の要求（後述する「要求環境設定」）を受け付けて、当該要求が可能な限り満たされるように空調用室内機３を制御する。
【００２０】
空調用室内機３は、利用者が存在する空間の天井などに設置され、空調制御装置２による制御指令に従って、空間内の環境を調整するための各種動作を行う。
図１に示すように、空調用室内機３は、風量を調整可能とするファン３０と、風向を調整可能とするルーバー３１と、超音波を検知可能な超音波センサであって異なる位置に配置された４個のマイク３２と、超音波を発信可能なスピーカ３３とを備えている。
なお、第１の実施形態に係る空調システム１は、空調用室内機３を１台のみ具備する態様としている（図１参照）が、他の実施形態はこの態様に限定されない。即ち、他の実施形態に係る空調システム１では、同一空間内に複数の空調用室内機３が設置され、１個の空調制御装置２が当該複数の空調用室内機３の動作を個別に制御する態様であってもよい。
【００２１】
スマートフォン４は、複数の利用者それぞれが保持する携帯端末装置である。本実施形態に係るスマートフォン４は、専用のプログラム（アプリケーション）に従って動作することで、利用者の要求（要求環境設定）を空調制御装置２に送信するための環境設定端末（空調機のリモコン）として機能する。
なお、他の実施形態において、「環境設定端末」は、利用者各々が保持するスマートフォンに限定されない。他の実施形態に係る「環境設定端末」は、利用者が保持するタブレット型端末装置、腕時計型端末装置等であってもよいし、専用のリモコンであってもよい。
【００２２】
（空調制御装置及び空調用室内機の機能構成）
図２は、第１の実施形態に係る空調制御装置及び空調用室内機の機能構成を示す図である。
図２に示すように、空調制御装置２は、ＣＰＵ２０を備えている。ＣＰＵ２０は、空調制御装置２全体の制御を司るプロセッサ（マイコン）であって、予め用意されたプログラムに従って動作する。
【００２３】
ＣＰＵ２０は、プログラムに従って動作することで、超音波検知処理部２０１、位置推定部２０２、要求環境取得部２０３及び室内機制御部２０４として機能する。
【００２４】
超音波検知処理部２０１は、空調用室内機３に設けられた複数のマイク３２を通じて、スマートフォン４の各々から発せられた超音波を個別に検知する。具体的には、超音波検知処理部２０１は、スマートフォン４から発せられた超音波に重畳された情報を正しく読み取れた場合に、空調用室内機３に設けられたスピーカ３３を通じてアンサバック（応答）を行う。
【００２５】
位置推定部２０２は、スマートフォン４が発した超音波の、複数のマイク３２それぞれで検知された結果（具体的には、各マイク３２への到達時間の差）に基づいて当該スマートフォン４の位置（端末位置）を推定する。
【００２６】
要求環境取得部２０３は、要求環境設定を取得する。ここで、「要求環境設定」とは、各利用者が、スマートフォン４を通じて空調制御装置２に要求する環境の設定値（利用者が望む温度、湿度、風量等の設定値）を示す情報である。
【００２７】
室内機制御部２０４は、複数の利用者の各々から受け付けた要求環境設定、及び、複数の利用者各々の位置（端末位置）に基づいて、空調用室内機３（ファン３０、ルーバー３１）の制御を行う。
【００２８】
（スマートフォンの機能構成）
図３は、第１の実施形態に係るスマートフォンの機能構成を示す図である。
図３に示すように、スマートフォン４は、ＣＰＵ４０と、操作部４１と、表示部４２と、マイク４３と、スピーカ４４と、を備えている。
操作部４１は、例えばタッチパネルであって、保持する利用者の入力操作を受け付ける。
表示部４２は、例えば液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等であって、画像を通じて空調制御装置２の操作に係る各種情報（現在の設定温度、設定値の入力フォーム等）を利用者に提供する。
マイク４３は、外部から発せられた超音波を検知する超音波検知センサである。
スピーカ４４は、ＣＰＵ４０からの制御に従って超音波を発信する。
なお、マイク４３及びスピーカ４４は、通常のスマートフォンに標準的に搭載されるマイク、スピーカでよく、一般的な通話機能に用いられるものであってもよい。
【００２９】
ＣＰＵ４０は、スマートフォン４全体の制御を司るプロセッサであって、予め用意されたプログラム（空調制御用アプリケーション）に従って動作する。具体的には、ＣＰＵ４０は、要求環境設定受付部４０１及び超音波発信処理部４０２として機能する。
【００３０】
要求環境設定受付部４０１は、操作部４１を通じて、利用者から要求環境設定（設定温度、設定湿度、風量の設定値等）を受け付ける。
【００３１】
超音波発信処理部４０２は、スピーカ４４を通じて、利用者から受け付けた要求環境設定を重畳した超音波を発信させる。
また、超音波発信処理部４０２は、１回目に要求環境設定を重畳した超音波を発信した後、マイク４３を通じて空調制御装置２からのアンサバックを受信しない場合には、所定時間待機した後に、１回目と同等の要求環境設定を重畳した超音波を再度発信させる。
【００３２】
（スマートフォンの処理フロー）
図４は、第１の実施形態に係るスマートフォンの処理フローを示す図である。
また、図５は、第１の実施形態に係るスマートフォンが送信する送信情報のデータ構造を示す図である。
第１の実施形態に係るスマートフォン４の処理フローは、例えば、専用のアプリケーションが起動された時点から繰り返し処理を実行する。
【００３３】
スマートフォン４（ＣＰＵ４０）の要求環境設定受付部４０１は、利用者からの要求環境設定の入力を待ち受ける（ステップＳ０１：ＮＯ）。操作部４１（タッチパネル）の操作を通じて利用者から要求環境設定の入力を受け付けた場合（ステップＳ０１：ＹＥＳ）、要求環境設定受付部４０１は、当該入力された要求環境設定を取得する。この要求環境設定には、スマートフォン４を保持する利用者が入力した設定温度、設定湿度、設定風量等が含まれる。
次に、要求環境設定受付部４０１は、ステップＳ０１で取得された要求環境設定に利用者ＩＤを付して、当該利用者ＩＤが付された要求環境設定（以下、これを「送信情報」と記載する。）を、超音波に重畳してスピーカ４４から発信する（ステップＳ０２）。
ここで、「送信情報」は、例えば、図５に示すようなデータ構造を有する。具体的には、送信情報は、利用者ＩＤ（“ＵＩＤ０００１”）に、利用者が入力した設定温度（“○○℃”）、設定湿度（“○○％”）、設定風量（“小”）等が関連付けられてなる。利用者ＩＤは、例えば、上記専用アプリケーションの起動時にランダムに決定されるものであってもよいし、予めスマートフォン４の本体固有に割り当てられた個体識別情報であってよい。
なお、送信情報は、振幅変調（ＡＭ変調）等によって符号化され、スピーカ４４から発せられる超音波に重畳される。
【００３４】
ステップＳ０２における超音波（送信情報が重畳されたもの）の発信が完了すると、超音波発信処理部４０２は、予め規定された時間内に空調制御装置２からアンサバックを受信したか否かを判定する（ステップＳ０３）。空調制御装置２のアンサバック処理については後述する。
規定された時間内に空調制御装置２からアンサバックを受信した場合（ステップＳ０３：ＹＥＳ）、送信情報は空調制御装置２によって正常に認識されたものと判断し、スマートフォン４は処理を完了する。
他方、規定された時間内に空調制御装置２からアンサバックを受信しなかった場合（ステップＳ０３：ＮＯ）、ステップＳ０２で送信した送信情報が、空調制御装置２によって正しく認識されなかったものと判断される。したがって、超音波発信処理部４０２は、所定時間待機した後（ステップＳ０４）、再度、ステップＳ０１で受け付けた要求環境設定を含む送信情報を、超音波に重畳して送信する（ステップＳ０２）。超音波発信処理部４０２は、空調制御装置２からアンサバックを受信するまでステップＳ０２〜Ｓ０４の処理を繰り返し実行する。
なお、本実施形態において、ステップＳ０４における待機時間は、例えば数秒〜数十秒単位のオーダーで、その都度ランダムに決定される。
【００３５】
（空調制御装置の処理フロー）
図６は、第１の実施形態に係る空調制御装置の処理フローを示す図である。
また、図７は、第１の実施形態に係る室内機制御部が取得する利用者別情報のデータ構造を示す図である。
また、図８は、第１の実施形態に係る室内機制御部の機能を説明するための図である。
図６に示される処理フローは、空調制御装置２及び空調用室内機３の起動時から定常的に繰り返し実行される。
【００３６】
空調制御装置２（ＣＰＵ２０）の超音波検知処理部２０１は、図４のステップＳ０２にてスマートフォン４から発信される超音波の受信を待ち受ける（ステップＳ１１：ＮＯの繰り返し）。具体的には、超音波検知処理部２０１は、空調用室内機３に設けられたマイク３２（図２）から出力される信号強度（超音波の受信に応じて出力される信号の強度）をモニタし、当該信号強度が所定の判定閾値を上回った場合に、超音波を受信したと判定する。
【００３７】
スマートフォン４から超音波を受信した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、空調制御装置２の位置推定部２０２は、複数のマイク３２（図２）の各々から超音波を受信したタイミングの差（時間差）に基づいて、超音波を発信したスマートフォン４の位置推定を行う（ステップＳ１２）。具体的には、位置推定部２０２は、超音波の受信に伴い、各マイク３２から出力される信号強度が所定の判定閾値を上回った時刻（検知時刻）を取得する。そして、位置推定部２０２は、４つの検知時刻の差（到達時間の差）に基づいてスマートフォン４の位置（端末位置）を推定する。各センサにおける音波（電波）の到達時間の差に基づいて発信源の位置を推定する手法（ＴＤＯＡ：Time Difference Of Arrival）については公知であるため詳細な説明を省略する。
【００３８】
位置推定部２０２は、ステップＳ１２の処理で正しく位置推定ができたか否かを判定する（ステップＳ１３）。ここで、例えば、他のスマートフォン４から同時刻に超音波が発信されて干渉が生じた場合、ステップＳ１２の処理において端末位置が一意に特定されなくなり位置推定に失敗する。正しく位置推定ができなかった場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、以降の処理を行わず、ステップＳ１１に戻って再度の超音波の待ち受けを行う。
正しく位置推定ができた場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、位置推定部２０２は、その位置推定に基づいて得られた端末位置を記録保持する。
【００３９】
次に、空調制御装置２の要求環境取得部２０３は、マイク３２を通じて受信した超音波に符号化された送信情報（利用者ＩＤ＋要求環境設定（図５参照））を復号化して取得する（ステップＳ１４）。
要求環境取得部２０３は、復号化により送信情報を正しく読み取ることができたか否かを判定する（ステップＳ１５）。正しく読み取ることができたか否かの判定は、例えば、一般に良く知られるＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）等によって行われる。ここで、例えば、他のスマートフォン４から同時刻に超音波が発信されて干渉が生じた場合、符号化された複数の超音波が重なるため、それぞれに重畳されていた情報を正しく読み取ることができない。
復号化により送信情報を正しく読み取ることができなかった場合（ステップＳ１５：ＮＯ）、ＣＰＵ４０は、以降の処理を行わず、ステップＳ１１に戻って再度の超音波の待ち受けを行う。
送信情報を正しく読み取ることができた場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、要求環境取得部２０３は、取得した送信情報を記録保持する。
【００４０】
ここで、要求環境取得部２０３は、ステップＳ１５で取得した送信情報（利用者ＩＤ＋要求環境設定）に、位置推定部２０２が取得した端末位置を集約して関連付け、図７に示すような利用者別情報に新たに追加する（ステップＳ１６）。ここで、利用者別情報は、図７に示すように、異なる利用者ＩＤ（“ＵＩＤ０００１”、“ＵＩＤ０００２”、“ＵＩＤ０００３”）ごとに、端末位置（“Ｘ１、Ｙ１”）、設定温度（“○○℃”）、設定湿度（“○○％”）、設定風量（“小”）等が関連付けられてなる。
【００４１】
ステップＳ１１〜Ｓ１５を経て得られた各種情報（端末位置、利用者ＩＤ、要求環境設定）が正常に利用者別情報に追加されると、超音波検知処理部２０１は、空調用室内機３のスピーカ３３（図１、図２参照）を通じて、超音波でアンサバックを行う（ステップＳ１７）。スマートフォン４は、このアンサバックを受信することで、空調制御装置２が端末位置及び要求環境設定を正しく認識することができたことを把握することができる（図４のステップＳ０３参照）。
【００４２】
次に、空調制御装置２の室内機制御部２０４は、新たな利用者の端末位置、要求環境設定を含む利用者別情報に基づいて空調用室内機３を制御し、空調の最適化を行う（ステップＳ１８）。このステップＳ１８の処理については、図８を参照しながら詳細に説明する。
【００４３】
図８に示すように、室内機制御部２０４は、目的関数Ｊを最小化するための制御パラメータ（ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、・・）を特定する（ステップＳ１８１）。ここで、制御パラメータとは、空調用室内機３を所望の状態とさせるための直接的な指令値であって、例えば、ファン３０の回転数、ルーバー３１の傾斜角度などである。
目的関数Ｊは、例えば式（１）のように規定される。
【００４４】
【数１】
2019015414.tif 000003
【００４５】
式（１）に示すベクトルｘ（ｉ）は、利用者ｉ（ｉ＝１，２，・・，Ｎ）が存在する位置における実際の温度、湿度、風量等を示すベクトル量である。ベクトルｘ（ｉ）は、Ｍ個の要素（ｘ（ｉ）１，ｘ（ｉ）２，・・，ｘ（ｉ）Ｍ）からなり、各要素（ｘ（ｉ）１，ｘ（ｉ）２，・・，ｘ（ｉ）Ｍ）は、利用者ｉが存在する位置における実際の温度、湿度、風量等の値（スカラー量）を示している。また、式（１）に示すように、ベクトルｘ（ｉ）は、空調用室内機３の制御パラメータ（ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、・・）を入力変数とする関数Ｆによって一意に定まる。
また、ベクトルｘ＊（ｉ）は、利用者ｉが希望する温度、湿度、風量等を示すベクトル量である。ベクトルｘ＊（ｉ）は、Ｍ個の要素（ｘ＊（ｉ）１，ｘ＊（ｉ）２，・・，ｘ＊（ｉ）Ｍ）からなり、各要素（ｘ＊（ｉ）１，ｘ＊（ｉ）２，・・，ｘ＊（ｉ）Ｍ）は、利用者ｉが希望する温度、湿度、風量等を示している。より具体的には、各要素（ｘ＊（ｉ）１，ｘ＊（ｉ）２，・・，ｘ＊（ｉ）Ｍ）は、利用者別情報（図７）に示される設定温度、設定湿度、設定風量等である。
式（１）に示すように、目的関数Ｊは、まず、ベクトルｘ（ｉ）の第ｋ要素（ｋ＝１，・・，Ｍ）ごとに誤差率（（ｘ（ｉ）ｋ−ｘ＊（ｉ）ｋ）／ｘ＊（ｉ）ｋ）を求め、全要素で足し合わせる。そして、目的関数Ｊは、利用者ｉごとに求められた上記誤差率の総和を、更に全利用者で足し合わせることによって導出される。
“Ｍ”は、ベクトルｘ（ｉ）、ベクトルｘ＊（ｉ）を構成する要素の数であって、温度、湿度、風量など、利用者が設定の対象とすべき物理量の総数である。
“Ｎ”は、空調用室内機３が設置された空間内に存在する利用者の人数であって、より具体的には、超音波を通じて検知されたスマートフォン４の台数（利用者ＩＤの種類の数）である。
“Ｗｄ（ｉ，ｋ）”は、要素別に別途規定された重み付け係数であり、一般的な運用では、全て“１”（等しい値）とされる。しかし、例えば、各利用者が要素（温度、湿度、風量、・・）ごとに“Ｗｄ（ｉ，ｋ）”を設定して、どの物理量を重視するかという好みを反映させてもよい。この重み付け係数Ｗｄ（ｉ，ｋ）によって、例えば、同じ人でも、「暑い屋外から戻ってきたばかりのときには『風量』の要望を特に叶えてほしい」とか、「梅雨の時期には『湿度』を優先的に好みの値にしてほしい」といった細かな要望にも応えることが可能となる。
“Ｗｐ（ｉ）”は、利用者別に別途規定された重み付け係数であり、一般的な運用では、全て“１”（等しい値）とされる。しかし、例えば、高齢の利用者や重役の利用者の要求を重視する運用を行う場合などにおいては、利用者ｉごとの重み付け係数を変化させてもよい。
また、目的関数Ｊの最小値を特定する方法は、良く知られている探索アルゴリズムに基づくものであってもよい。関数Ｆは、例えば、気流、放射に基づく空間内の温度分布、湿度分布、風量分布の物理シミュレーションに基づくものであってもよい。
【００４６】
目的関数Ｊを最小化する制御パラメータを特定すると、室内機制御部２０４は、特定した制御パラメータを指令値として空調用室内機３に送信し、制御する（ステップＳ１８２）。
【００４７】
（作用・効果）
以上、第１の実施形態に係る空調制御装置２によれば、超音波検知処理部２０１がアンサバック（図６のステップＳ１７）を行うことで、スマートフォン４（環境設定端末）の各々から発せられた超音波を個別に検知する。また、スマートフォン４は、空調制御装置２からアンサバックが得られなかった場合に所定時間待機して再度、要求環境設定（図５の送信信号）を超音波に重畳して送信する。
これにより、スマートフォン４は、他のスマートフォン４が発する超音波との間で干渉が起こったとしても、アンサバックを得られるまで超音波の発信を試みる。したがって、いずれかのタイミングで個別に受信され、正しく位置推定、及び、要求環境設定の読取が行われる。
以上より、第１の実施形態に係る空調制御装置２、スマートフォン４によれば、複数の環境設定端末の各々から発せられる超音波同士の干渉を回避できる。
【００４８】
また、第１の実施形態に係る空調制御装置２によれば、要求環境取得部２０３がスマートフォン４から発せられた超音波に重畳された情報（送信情報）を通じて取得する。
これにより、位置推定のために発信される超音波を、符号化により情報伝達媒体としても利用できるので、新たな部品や機能の具備を避けることができ、製品コストの低減を図ることができる。
しかし、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。例えば、他の実施形態に係る空調システム１では、利用者ＩＤ及び要求環境設定は、超音波とは別の搬送媒体（電波、赤外線等）を介して空調制御装置２に伝送される態様であってもよい。この場合、スマートフォン４が発信する超音波は単なる正弦波とされ、専ら、位置推定のために用いられるものとする。
【００４９】
＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態に係る空調システムについて、図９を参照しながら説明する。
【００５０】
（スマートフォンの処理フロー）
図９は、第２の実施形態に係るスマートフォンの処理フローを示す図である。
第２の実施形態に係るスマートフォン４の処理フローは、第１の実施形態と同様に、例えば、専用のアプリケーションが起動された時点から繰り返し処理を実行する。
【００５１】
図９におけるステップＳ０１、Ｓ０２、Ｓ０３、Ｓ０４の処理は第１の実施形態と同様のため説明を省略する。
第２の実施形態に係る処理フローによれば、空調制御装置２からアンサバックの受信が得られなかった場合（ステップＳ０３：ＮＯ）、スマートフォン４（超音波発信処理部４０２）は、次に発信する超音波の周波数を低下させる処理を行う（ステップＳ０４１）。例えば、超音波の周波数の初期値（１回目に発信した超音波の周波数）が“４０ｋＨｚ”であったとすると、スマートフォン４は、２回目に発信する超音波の周波数を“３５ｋＨｚ”などとする。なお、ここで低減される周波数の度合いは、その都度ランダムに決定される態様であってもよい。
【００５２】
一方、第２の実施形態に係る空調制御装置２は、特定の周波数帯域のみを通過可能な周波数フィルタ（バンドパスフィルタ）を複数種類有している。これにより、他のスマートフォン４との間で再度の超音波干渉が起こったとしても、空調制御装置２側の周波数フィルタを通して分離して、それぞれを個別に検知することができる。
【００５３】
また、スマートフォン４は、発信する超音波の周波数の初期値を、マイク４３が発信可能な周波数の最大値（例えば４０ｋＨｚ）とし、空調制御装置２からのアンサバックが得られなかった場合には、その都度、ステップＳ０４１で周波数を数ｋＨｚずつ徐々に低下させていく態様が望ましい。
このようにすることで、超音波の周波数の変動範囲を、利用者の聴覚になるべく影響を及ぼさない周波数帯域内に留めることができる。
【００５４】
しかし、他の実施形態においてはこの態様に限定されず、スマートフォン４は、ステップＳ０４１で超音波の周波数を上昇させる処理を行ってもよい。
換言すると、超音波発信処理部４０２は、要求環境設定を重畳した超音波を発信した後、マイク４３を通じてアンサバックを受信しない場合に、超音波の周波数を変更（上昇又は低下）した上で、要求環境設定を重畳した超音波を再度発信させる。
【００５５】
＜変形例＞
以上、第１、第２の実施形態に係る空調システム１について詳細に説明したが、空調システム１の具体的な態様は、上述のものに限定されることはなく、要旨を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を加えることは可能である。
【００５６】
例えば、図４に示すスマートフォン４の処理フローは、利用者から要求環境設定の受け付けがなされるまで待機するものとして説明したが、この態様に限定されない。例えば、スマートフォン４は、利用者から要求環境設定の受け付けがなくとも、利用者ＩＤが重畳された超音波を定期的に発信してもよい。
このようにすることで、利用者の位置が変わった場合であっても、常に端末位置が最新の利用者の位置として更新されるので、利用者が要求する環境をより適切に提供することができる。
また、この場合において、スマートフォン４は、内蔵する加速度センサ等を通じて利用者の位置が変化した（利用者が動いた）ことを検知し、これをトリガにして各種情報が重畳された超音波を発信する態様としてもよい。
【００５７】
また、第１、第２の実施形態に係る空調制御装置２は、各超音波センサ（マイク３２）における超音波の到達時間の差に基づいて発信源の位置を推定する手法（ＴＤＯＡ）に基づいて、スマートフォン４の端末位置を特定するものとして説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。
例えば、他の実施形態に係る空調制御装置２は、超音波の受信強度に基づいてスマートフォン４の端末位置を特定する態様であってもよい。
【００５８】
また、第１、第２の実施形態に係る空調システム１では、スマートフォン４から発信された超音波を検知するマイク３２は、空調用室内機３の筐体の異なる位置に複数（４個）設置される態様として説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。
即ち、マイク３２が設置される位置は、空調制御装置２が冷却対象とする空間内の何れか（空調用室内機３の設置箇所以外の天井、壁、床など）に配置されていてもよい。
【００５９】
また、第１、第２の実施形態に係る空調用室内機３は、マイク３２を４個備える態様としたが、他の実施形態においてはより多くのマイク３２を備える態様とされてもよい。これにより、到達時間の差による位置推定の冗長性が高まり、一層精度よく端末位置を取得することができる。
他方、精度を維持することができれば、設置されるマイク３２の数は３個であってもよいし、利用者が所定の平面上に存在する前提であれば２個であってもよい。
【００６０】
図１０、図１１は、それぞれ、その他の変形例に係る空調システムの機能を説明するための第１の図、第２の図である。
第１の変形例に係る空調制御装置２（超音波検知処理部２０１）は、アンサバックを行う場合（図６のステップＳ１７）において、当該アンサバックに、発信時間割当情報を重畳させてもよい。
例えば、“ＵＩＤ０００１”のスマートフォン４からの超音波が検知された場合、空調制御装置２は、そのアンサバックにて、“ＵＩＤ０００１”のスマートフォン４に対し、時刻ｔ００〜ｔ０１、ｔ０３〜ｔ０４、・・の割り当て時間を通知する（図１０参照）。次いで、“ＵＩＤ０００２”のスマートフォン４からの超音波が新たに検知された場合には、空調制御装置２は、そのアンサバックにて、“ＵＩＤ０００２”のスマートフォン４に対し、“ＵＩＤ０００１”に割り当てた時間帯以外の時刻ｔ０１〜ｔ０２、ｔ０４〜ｔ０５、・・の割り当て時間を通知する。
他方、割り当て時間の通知を受け付けた各スマートフォン４は、通知された割り当て時間に超音波の発信を行う。
このようにすることで、１回目の通信以降において、他のスマートフォン４と発信するタイミングが重なることがないので、干渉を防止することができる。
【００６１】
また、第２の変形例に係る空調制御装置２（超音波検知処理部２０１）は、アンサバックを行う場合（図６のステップＳ１７）において、当該アンサバックに、発信周波数割当情報を重畳させてもよい。
例えば、“ＵＩＤ０００１”のスマートフォン４からの超音波が検知された場合、空調制御装置２は、そのアンサバックにて、“ＵＩＤ０００１”のスマートフォン４に対し、周波数ｆ０１の割り当て周波数を通知する（図１１参照）。次いで、“ＵＩＤ０００２”のスマートフォン４からの超音波が新たに検知された場合には、空調制御装置２は、そのアンサバックにて、“ＵＩＤ０００２”のスマートフォン４に対し、“ＵＩＤ０００１”に割り当てた周波数以外の周波数ｆ０２の割り当て時間を通知する。
他方、割り当て周波数の通知を受け付けた各スマートフォン４は、通知された割り当て周波数で超音波の発信を行う。
このようにすることで、１回目の通信以降において、他のスマートフォン４と発信する周波数が重なることがないので、干渉を防止することができる。
【００６２】
また、第１、第２の実施形態に係る空調制御装置２は、制御に用いる要素が、「温度」、「湿度」、「風量」等である旨を説明したが、他の実施形態はこの態様に限定されない。他の実施形態に係る空調制御装置２は、上述の空調に係る要素に加え、「照度」、「香り」、「お湯の温度」、「便座の洗浄強さ」など、人の快適性に関わる量であれば如何なる態様であってもよい。なお、上述の例の場合、当該他の実施形態に係る空調制御装置２は、空調用室内機３のみならず、照明機器、芳香器、給湯器、便座機器を制御の対象とする態様であってもよい。
【００６３】
また、上述の各実施形態においては、上述した空調制御装置２及びスマートフォン４の各種処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって上記各種処理が行われる。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
【００６４】
上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。更に、空調制御装置２及びスマートフォン４は、他の実施形態においては、１台のコンピュータで構成されていても良いし、通信可能に接続された複数のコンピュータで構成されていてもよい。
【００６５】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６６】
１  空調システム
２  空調制御装置
２０  ＣＰＵ
２０１  超音波検知処理部
２０２  位置推定部
２０３  要求環境取得部
２０４  室内機制御部
３  空調用室内機
３０  ファン
３１  ルーバー
３２  マイク（超音波センサ）
３３  スピーカ
４  スマートフォン（環境設定端末）
４０  ＣＰＵ
４１  操作部
４２  表示部
４３  マイク
４４  スピーカ
４０１  要求環境設定受付部
４０２  超音波発信処理部
【図１】
2019015414.tif 000004
【図２】
2019015414.tif 000005
【図３】
2019015414.tif 000006
【図４】
2019015414.tif 000007
【図５】
2019015414.tif 000008
【図６】
2019015414.tif 000009
【図７】
2019015414.tif 000010
【図８】
2019015414.tif 000011
【図９】
2019015414.tif 000012
【図１０】
2019015414.tif 000013
【図１１】
2019015414.tif 000014