(57)【要約】【課題】居住域の温度を正確に測定するのに適したグローブ温度検出器及びこれを用いたグローブ温度検出方法を提供する。【解決手段】中空球体１１と、中空球体１１の内部に配設された温度センサ１２と、温度センサ１２によって検出された信号を変換する信号変換部１５と、信号変換部１５を収容した台座部１６と、信号変換部１５によって変換された信号を外部に送信するデータ送信部１８とを備えたグローブ温度検出器１０により居住域のグローブ温度を正確に測定する。【選択図】        図１
2004317015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空球体と、
前記中空球体の内部に配設された温度センサと、
前記温度センサによって検出された信号を変換する信号変換部と、
前記信号変換部を収容した台座部と、
前記信号変換部によって変換された信号を外部に送信するデータ送信部とを備えたことを特徴とするグローブ温度検出器。
【請求項２】
請求項１に記載のグローブ温度検出器によって得られた温度データをコンピュータの中央演算装置に読み込むか、当該温度データをコンピュータの記憶素子に記憶するか、当該温度データをコンピュータのディスプレイに表示するかの少なくとも何れか一つを実行することを特徴とするグローブ温度検出器を用いたグローブ温度検出方法。
【請求項３】
請求項１に記載のグローブ温度検出器によって得られた温度データを利用可能とするデータ利用手段と、当該温度データを記憶する記憶手段と、当該温度データを表示する表示手段の少なくとも何れか一つを有することを特徴とするグローブ温度検出器を利用するコンピュータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、通常の空気温度の他に輻射による温度の影響を考慮したグローブ温度を検出するグローブ温度検出器及びこれを用いたグローブ温度検出方法並びにこれを利用するコンピュータに関し、特に居住者の体感温度を正確に測定するのに適したグローブ温度検出器及びこれを用いたグローブ温度検出方法並びにこれを利用するコンピュータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、室内空間の上方から空調空気を供給するように構成された空調システムでは、室内空間の下方にある居住域の空気温度が設定温度と一致するように空調制御が行われている。この空調制御の具体的な制御方法としては、以下の３つの方法がある。
（１）室内に温度センサを配置して、この温度センサで測定した空気温度に基いて空調機を制御する方法。このなかで居住域の温度を計測する温度センサは、有線であり、一般に壁や天井など居住域から離れた場所に設置されている。
（２）居住域にある机等の家具の表面温度変化を放射温度センサで検出し、熱収支方法によって居住域空気温度を推測して空調機を制御する方法（例えば、特許文献１参照。）。
（３）天井付近の空気温度を温度センサで測定し、この温度センサの測定値にオフセットを加えることにより居住域空気温度を推測して空調機を制御する方法。一方、このようなオフセットを加えるだけでは居住域の空気温度を正確に測定することができないため、この方法を改良したものとして、給気温度、吹き出し風量、外気温度、物体の表面温度からニューラルネットワークモデルにより居住域空気温度を推定するものもある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
以上の３つの方法に共通することとして、居住域の温度を測定する有線温度センサが、室内居住者の行動の邪魔にならないように壁と天井など居住域から離れた場所に取り付けられている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−３１２３７３号公報（第５−８頁、図２）
【特許文献２】
特開２００２−１３０７７７号公報（第３−５頁、図１）
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、居住域から離れた場所に取り付けられる上記方法（１）のタイプの温度センサでは、冷風の吹き下ろし、暖房時の上下温度分布の違い、対流と輻射（ペリメータ負荷）の影響、床吹き出し風量の程度等の様々な要因によって居住域の温度及び熱輻射を正確に測定することが難しかった。そのため、空調制御の目的を達成しないだけでなく、居住者にかえって不快感を与える場合も生じていた。
【０００５】
また、机等の家具の表面温度変化を放射温度センサで測定する上記方法（２）のタイプのものでは、放射温度センサと検出対象物との間に障害物があるとか、例えば机の上に様々なものを載せている場合など、検出対象物上に障害物が存在する場合に正確な温度測定が行えなかった。
【０００６】
また、居住者の近くに無線温度センサを置く場合もあるが、このような場合であっても計測場所が特定できないことや、電池の持久性がないこと、及びセンサ送受信部間に障害物があった場合でその影響をキャンセルできないこと等の要因から、得られた温度測定データの信頼性が十分でなく、実用性の点で問題があった。
【０００７】
更には、天井付近の空気温度を測定し、これに一定のオフセットをかけて温度制御を行う上記（３）のタイプの方法も、居住者の正確な体感温度を検出する点では上記（１），（２）のタイプに較べて優れているが、一定のオフセットは正確に居住域温度を算出できない。方法（３）の改良版がこのオフセットを正確に算出できるが、正確に算出するためにはそれなりのコストがかかり、廉価な温度検出システムを提供するには不適当であった。
【０００８】
本発明の目的は、居住域の温度を正確に測定するのに適したグローブ温度検出器及びこれを用いたグローブ温度検出方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、本発明にかかるグローブ温度検出器は、中空球体と、中空球体の内部に配設された温度センサと、温度センサによって検出された信号を変換する信号変換部と、信号変換部を収容した台座部と、信号変換部によって変換された信号を外部に送信するデータ送信部とを備えたことを特徴としている。
【００１０】
グローブ温度検出器が温度センサによって検出された信号を変換する信号変換部と、信号変換部によって変換された信号を外部に送信するデータ送信部とを備えているので、グローブ温度検出器自体を居住者の近傍におき、データ送信部を介して例えばパソコン等に温度データを送ることができる。これによって、居住者の体感温度を正確に測定でき、かつ測定した温度データを空調制御に利用することが可能となる。
【００１１】
また、本発明の請求項２に記載のグローブ温度検出方法は、請求項１に記載のグローブ温度検出器によって得られた温度データをコンピュータの中央演算装置に読み込むか、当該温度データをコンピュータの記憶素子に記憶するか、当該温度データをコンピュータのディスプレイに表示するかの少なくとも何れか一つを実行することを特徴としている。
【００１２】
また、本発明の請求項３に記載のグローブ温度検出器を利用するコンピュータは、請求項１に記載のグローブ温度検出器によって得られた温度データを利用可能とするデータ利用手段と、当該温度データを記憶する記憶手段と、当該温度データを表示する表示手段の少なくとも何れか一つを有することを特徴としている。
【００１３】
グローブ温度検出器によって得られた居住者の体感温度に近い温度データを、例えばパソコンのディスプレイに表示させたり、ＲＡＭや外部記憶媒体等に記憶して空調温度のトレンドとして利用したり、ＬＡＮ等を介して空調制御装置に送信するなどして、最適な空調制御を行うに際して当該温度データを有効活用することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態にかかるグローブ温度検出器について図面に基づいて説明する。本発明の一実施形態にかかるグローブ温度検出器１０は、中空球体１１と、中空球体１１の内部に配設された温度センサ１２と、温度センサ１２によって検出された信号を変換する信号変換部１５と、信号変換部１５を収容した台座部１６と、信号変換部１５によって変換された信号を外部に送信するＵＳＢケーブル（データ送信部）１８とを備えている。
【００１５】
中空球体１１は樹脂でできており、一例として直径３８〜４０ｍｍ程度の大きさを有している。なお、本実施形態においてはいわゆる廉価な卓球の球が白色或いはオレンジ色のまま使用されている。なお、中空球体１１の表面色は白色或いはオレンジ色に限定されるものではなく、例えば黒艶消しの塗料を塗ってあっても良い。
【００１６】
中空球体１１の底部には小径の孔部１１ａが穿設され、当該孔部１１ａに温度センサ１２或いは支柱１３の一部が挿入されている。
【００１７】
温度センサ１２は本実施形態の場合、サーミスタからなり、当該サーミスタが中空球体１１のほぼ中心部に配置されている。なお、温度センサ１２は必ずしもサーミスタには限定されず白金抵抗体等を用いても良い。
【００１８】
支柱１３は樹脂でできた細長筒状体からなり、その一方の端部は上述の通り中空球体内に挿入され或いは接着され、他方の端部は半球形状を備えた樹脂製の台座部１６の上部に取り付けられている。なお、支柱１３と台座部１６、及び支柱１３と中空球体１１とは図示しない接着剤を介してしっかりと固定されている。また、支柱１３にはサーミスタの電線１２ａ，１２ｂが挿通されて当該電線１２ａ，１２ｂの端部が台座部内部に導出されている。
【００１９】
台座部内には温度信号を電気信号に変換する信号変換部１５が収容されており、支柱１３から導出した電線１２ａ，１２ｂが信号変換部１５に電気的に接続されている。なお、信号変換部１５は、温度センサ１２で得られたグローブ温度信号を電気信号に変換する信号変換回路と、グローブ温度に関する電気信号をパソコンのＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）信号に変換するコンバータからなる。
【００２０】
信号変換部１５には、ＵＳＢケーブル１８の一方の端部が接続され、当該ＵＳＢケーブル１８は台座部１６から一定の長さだけ外部に導出してその端子１８ａが例えばデスクトップタイプのパーソナルコンピュータ（以下、単に「パソコン」とする）のＵＳＢポート（図４参照）に接続するようになっている。即ち、図４に示すように居住者の付近に設置されたパソコン２０のＵＳＢポート２８にグローブ温度検出器１０を接続して居住域のグローブ温度を測定できるようになっている。
【００２１】
なお、ここでいうグローブ温度とは、室内温熱環境に対して影響する３つの要素、即ち空気温度と熱輻射、風速によって総合された室内温熱環境の指標の一つである。グローブ温度の特徴は、通常の温度測定のみの測定方法に較べて室内の温熱環境の状態をより正確に把握できる点にある。従って、上述したグローブ温度検出器１０を用いて居住者に近いところの温度を計測し、その温度を表示することにより、グローブ温度検出器１０の温度計測のみで室内の温熱環境を正確に知ることができる。
【００２２】
この測定されたグローブ温度データを図２及び図４に示すパソコン内に取り入れ、後述するＬＡＮ等を介して空調制御を行うことで空調面での快適な居住空間を実現できる。また、居住者は、いわゆる暑い・寒いの体感温度をパソコンを介して空調制御装置（図示せず）に対して温度情報として送信することができ、これに基いて快適な居住空間を実現することができる。
【００２３】
以下、この温度データを管理するパソコン２０の機能について説明する。
【００２４】
パソコン内にはＵＳＢケーブル１８を介してグローブ温度検出器１０からの温度を取り込み、記憶し、画面に表示するアプリケーションプログラムが備わっている。
【００２５】
このアプリケーションプログラムを図２に基き機能ブロック毎に説明すると、パソコン２０のＵＳＢポート２８を通して、居住者の近傍に置かれたグローブ温度検出器１０からのグローブ温度信号を取り入れこれを利用する温度入力部２１及び制御部（中央演算装置）２２と、取り入れたグローブ温度信号をパソコンディスプレイ２１の画面にグローブ温度として表示する温度表示部２３と、グローブ温度データを記憶して他のアプリケーションソフトに渡したりする温度記憶部２４とを有している。ここで温度入力部２１と制御部２２とでデータ利用手段を構成している。なお、かかる機能はパソコン２０のハードウエア上で実現されていても良い。
【００２６】
パソコンの内部にあるグローブ温度データを管理するソフトウエアとしては、パソコンのＵＳＢポート２８を通して居住者の近傍に置かれたグローブ温度検出器１０からグローブ温度信号を取り入れるソフトウエアと、取り入れたグローブ温度信号をパソコンディスプレイ２１の画面にグローブ温度として表示するアプリケーションソフトウエアを別々に有している。若しくは、このアプリケーションソフトウエアとは別に、又はこれと共にグローブ温度信号を他のアプリケーションソフトウエアに渡すアプリケーションソフトウエアを有していても良い。或いは、これらのアプリケーションソフトウエアとは別に、又はこれらと共にこれらのパソコンに取り入れたグローブ温度信号を記憶部２４に保存記録するアプリケーションソフトウエアを有していても良い。
【００２７】
以下、グローブ温度検出器１０で検出された温度信号を、ＵＳＢケーブル１８を介してパソコン２０に伝送し、このアプリケーションプログラムを用いてグローブ温度情報として実際に利用する手順を図２に示す回路ブロック図に基づいて説明する。
【００２８】
図２は、グローブ温度検出器１０の回路ブロック図を示すと共にＵＳＢケーブル１８を介してグローブ温度検出器１０が接続されるパソコン２０の回路ブロック図を示している。同図から分かるように、サーミスタの温度データを信号変換部１５の信号変換回路において電気信号に変換すると共に信号変換部１５のコンバータによってＵＳＢ信号に変換する。ＵＳＢ信号に変換された温度データは、ＵＳＢケーブル１８及びパソコン２０のＵＳＢポート２８を介してパソコン内の温度データ管理部に取り込まれる。温度データ管理部に入力された温度データは、温度入力部２１及び制御部２２を介してパソコン内の記憶部２４に記憶され、温度表示部２３を介して居住者近傍のグローブ温度として必要に応じてディスプレイ画面に表示される。
【００２９】
図３はディスプレイ画面に表示された温度データの一例を示したものであり、図３（ａ）は図２の温度データ管理部において測定温度がデジタル表示された場合を示し、図３（ｂ）は測定温度がアナログ表示された場合を示している。
【００３０】
なお、パソコン２０は、上述の通り温度データをＲＡＭやＣＤ−Ｒ、ＭＯ等の外部記憶媒体に記憶させてこれを他のアプリケーションに使用するような機能のみを有しても良く、ディスプレイ画面に温度データを表示するような機能のみを有していても良い。また、パソコン２０は、入力された温度データを図２及び図４に示すようにＬＡＮケーブルを介して他のシステムへ送信する手段のみを備えていても良い。これによって、パソコン通信のネットワークを通して、グローブ温度検出器１０が測定したグローブ温度データをビル空調制御システムに送信してビル空調制御に役立てることができる。
【００３１】
なお、これらの機能を上述のように単独で有する代わりに、複数の機能を任意の組み合わせで備えていても良いことは言うまでもない。
【００３２】
また、グローブ温度検出器１０は、例えばデスクトップパソコンのＵＳＢポート近傍に置かれるが、これに代わって図４に示すようなグローブ温度検出器１０’，１０”のような置き方をしても良い。即ち、グローブ温度検出器１０’はパソコンディスプレイ上に例えば両面テープ等を介して固定されたものであり、また、グローブ温度検出器１０”はパソコンディスプレイ側面に公知のクリップ等で締結固定されたものである。グローブ温度検出器１０”の支柱は伸縮自在となっており、グローブ温度検出器１０”の高さを自在に変更可能となっている。
【００３３】
なお、何れのグローブ温度検出器１０’，１０”もＵＳＢケーブル１８’，１８”を介してパソコン２０のＵＳＢポートに接続されている。そして、居住者の近傍に設置されているので、居住者付近の正確なグローブ温度を検出することができる。
【００３４】
また、上述の実施形態ではパソコンはデスクトップパソコンを利用したものを紹介したが、ＵＳＢポートを備えたノートパソコンであっても構わない。
【００３５】
更には、上述の実施形態のグローブ温度検出器１０は各構成要素がコスト的な観点から樹脂できていたが、材質は必ずしもこれに限定されるものではない。また、グローブ温度検出器１０の支柱１３は必ずしも必要ではなく、中空球体１１を台座部１６に直接取り付けても良い。
【００３６】
以上、説明したように、グローブ温度検出器を居住域に設置し、パソコンに簡単に接続可能なＵＳＢケーブルを介して各個人が所有するパソコンに温度データを取り込むことで、居住域の現在温度をパソコンディスプレイ上において居住者は一目で確認することができる。
【００３７】
即ち、居住者が使っているパソコンのＵＳＢポートに、居住域のグローブ温度を測定できるグローブ温度検出器を接続して、居住者が使っているパソコンに温度表示できるソフトウエアを実行して、居住者が実際の体感する温度と一致するグローブ温度を計測することができる。
【００３８】
このように、居住域のより近いところの温度を計測することができることに加えて、この温度データを空調制御に利用することにより、居住者により快適な居住空間を提供することが可能となる。
【００３９】
これに加えて、この温度データを空調制御システムにリアルタイムで送信することにより、居住者にとって快適な環境を積極的に作り出すことも可能である。
【００４０】
具体的には、居住域のグローブ温度の測定、及び測定したグローブ温度を、パソコン通信ネットワークを通してビル空調制御システムに送信することが考えられる。
【００４１】
なお、グローブ温度検出器とパソコンとの間における通信規格については、上述の実施形態ではＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）を利用したが、必ずしもこれに限定はされず、ファイア・ワイヤ（Ｆｉｒｅ  Ｗｉｒｅ）、ＩＥＥＥ  １３９４などの有線の通信規格を用いても良い。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るにかかるグローブ温度検出器は、温度センサによって検出された信号を変換する信号変換部と、信号変換部によって変換された信号を外部に送信するデータ送信部とを備えている。その為、グローブ温度検出器自体を居住者の近傍におき、データ送信部を介して例えばパソコン等に温度データを送ることができる。これによって、居住者の体感温度を正確に測定でき、かつ測定した温度データを空調制御に利用することが可能となる。
【００４３】
また、本発明の請求項２に記載のグローブ温度検出方法、及び本発明の請求項３に記載のコンピュータは、グローブ温度検出器によって得られた居住者の体感温度に近い温度データを、例えばパソコンのディスプレイに表示させたり、記憶して空調温度のトレンドとして利用したり、ＬＡＮ等を介して空調制御装置に送信するなどして、最適な空調制御を行うに際して当該温度データを有効活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるグローブ温度検出器を一部破断して示す図である。
【図２】図１のグローブ温度検出器とこれが接続されるパソコンの温度データ管理部の回路ブロック図である。
【図３】図２の温度表示装置において測定温度がデジタル表示された場合（図３（ａ））とアナログ表示された場合（図３（ｂ））を示す図である。
【図４】図１に示したグローブ温度検出器の実際の使用態様をいくつか例示した図である。
【符号の説明】
１０    グローブ温度検出器
１１    中空球体
１１ａ    孔部
１２    温度センサ
１２ａ，１２ｂ    電線
１３    支柱
１５    信号変換部
１６    台座部
１８    ＵＳＢケーブル
１８ａ    端子
２０    パソコン
２８    ＵＳＢポート
【図１】
2004317015.tif 000003
【図２】
2004317015.tif 000004
【図３】
2004317015.tif 000005
【図４】
2004317015.tif 000006