(57)【要約】【課題】個人の体調や病状や病気の種類に応じて気象の影響を反映させた室内空調管理を行うこと。【解決手段】本空調環境調整１は、建物内の部屋に対応づけられているユーザーの体調や症状を管理するための健康管理データを取得する健康管理データ取得部３２と、少なくとも気圧センサーを備え、前記部屋から所定の範囲内にある少なくとも１つの観測ポイントの気圧（建物外の外気圧）を含む気象データを計測する気象データ測定部２と、前記気象データと前記部屋に対応づけられているユーザーの健康管理データに基づき、室内の気圧、湿度、温度の少なくとも１つの空調環境を調整するための空調環境調整情報を生成する空調環境調整情報生成処理部３４とを含む。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調環境調整システムであって、
建物内の部屋に対応づけられているユーザーの体調や症状を管理するための健康管理データを取得する健康管理データ取得部と、
少なくとも気圧センサーを備え、前記部屋から所定の範囲内にある少なくとも１つの観測ポイントの気圧を含む気象データを計測する気象データ測定部と、
前記気象データと前記部屋に対応づけられているユーザーの健康管理データに基づき、室内の気圧、湿度、温度の少なくとも１つの空調環境を調整するための空調環境調整情報を生成する空調環境調整情報生成処理部、とを含む空調環境調整システム。
【請求項２】
請求項１において、
前記気象情報計測部は、
少なくとも気圧センサーを備え、前記建物を含む所定のエリアに分散して配置される複数の気象計測装置を含んで構成され、
前記複数の気象計測装置の各々が計測した気象データを取得して、当該気象データに基づいて、気象予測情報を生成する気象予測処理部と、を含み、
前記空調環境調整情報生成処理部は、
前記気象予測情報と前記気象データと前記健康管理データに基づき、前記空調環境調整情報を生成することを特徴とする空調環境調整システム。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記部屋の室内の気圧、湿度、温度の少なくとも１つを含む空調環境データを測定する空調環境データ計測部を含み、
前記空調環境調整情報生成処理部は、
前記気象データ及び気象予測情報の少なくとも一方と前記空調環境データと前記健康管理データに基づき、前記空調環境調整情報を生成する空調環境調整システム。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記健康管理データ取得部は、
前記健康管理データとして、室内のユーザーの過去の所与の期間の健康管理履歴データを取得し、
前記空調環境調整情報生成処理部は、
取得した室内のユーザーの過去の健康管理履歴データと、対応する過去の所与の期間の気象データの履歴を時系列に対応づけて、室内のユーザー固有の空調環境調整パターンまたは目標空調環境設定値を決定し、決定された室内のユーザー固有の空調環境調整パターンまたは目標空調環境設定値に基づき、前記空調環境調整情報を生成する空調環境調整システム。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記空調環境調整情報に基づき室内の気圧、湿度、温度の少なくとも１つの空調環境を調整する空調環境調整部と、を含む空調環境調整システム。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかにおいて、
前記部屋は病室であり、前記ユーザーは患者である空調環境調整システム。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかにおいて、
前記気圧センサーは、気圧に応じて共振周波数を変化させる感圧素子を有し、当該感圧素子の振動周波数に応じた気圧データを出力する、空調環境調整システム。
【請求項８】
請求項７において、
前記感圧素子は、双音叉圧電振動子である、空調環境調整システム。
【請求項９】
空調環境調整情報を生成するプログラムであって、
建物内の部屋に対応づけられているユーザーの体調や症状を管理するための健康管理データを取得する健康管理データ取得部と、
前記部屋から所定の範囲内にある少なくとも１つの観測ポイントの気圧（建物外の外気圧）を含む気象データを取得する気象データ取得部と、
前記気象データと前記部屋に対応づけられているユーザーの健康管理データに基づき、室内の気圧、湿度、温度の少なくとも１つの空調環境を調整するための空調環境調整情報を生成する空調環境調整情報生成処理部、としてコンピューターを機能させるプログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載のプログラムを記録した、コンピューター読み取り可能な記録媒体。
【請求項１１】
空調環境調整方法であって、
建物内の部屋に対応づけられているユーザーの体調や症状を管理するための健康管理データを取得するとともに、
前記部屋から所定の範囲内にある少なくとも１つの観測ポイントの気圧を含む気象データを計測し、
前記気象データと前記部屋に対応づけられているユーザーの健康管理データに基づき、室内の気圧、湿度、温度の少なくとも１つの空調環境を調整するための空調環境調整情報を生成する空調環境調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内の気圧、温度、湿度等を調整する空調環境調整システム、プログラム、記録媒体及び空調環境調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
病院内には、各種の病室が存在し、一般に差額ベッド（特別療養室）と呼ばれる付帯設備が用意されている病室がある。病室内の室温は、エアコンなどによりコントロールされている。また病院等の病室内で患者が快適に過ごせるように、又は感染性の病原菌が室外に流出するのを防ぐため等に、室内の気圧、温度、湿度等を調整することも行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２４０２８２号公報
【特許文献２】特開２００７−０７５５５２号公報
【特許文献３】特開２００３−０８３５７８号公報
【特許文献４】特開２００８−１５１４１６号公報
【０００４】
感染症患者が入院する病室の場合、患者から発生する感染性の病原菌が室外に流出するのを防ぐため、室内圧力が室外よりも陰圧に制御される。一方、免疫機能が不全又は低下した患者、または伝染病などの患者については、彼らを隔離して治療する無菌病室が必要となる。即ち、感染症患者のためには、患者から外部への感染菌の拡散を防止するために室内を陰圧とした閉鎖型対策室があり、免疫不全症患者のためには、患者に外部からの細菌感染を防止するために室内を陽圧とした無菌病室がある。病院等の施設において、例えば感染症患者を病室に隔離する施設では、室内における気圧と室外における気圧との気圧差を利用していることから、病室等を出入りする人間の生体にとっては、耳詰まりや内耳に負担がかかったりする等の問題が生じる。特許文献１においては、これを解決することを目的とし、「第１の室内及び当該第１の室内と連通及び非連通可能な第２の室内の気圧を調整する気圧制御装置であって、前記第２の室内と連通及び非連通可能な室外における気圧を検出する気圧検出部と、前記検出された室外における気圧に基づいて、前記第１の室内における気圧及び前記第２の室内における気圧を調整する気圧調整部と、を有し、前記気圧調整部は、前記第１の室内における気圧を、前記室外における気圧と同じ気圧になるように調整することを特徴とする気圧制御装置」が提案されている。
【０００５】
また従来、糖尿病を治療するには厳しい食事管理と化学療法が行われてきた。リュウマチについても化学療法が主たる治療方法であった。この化学療法は、患者が常に服薬という煩わしさを負担せねばならず、副作用という肉体的負担のみならず精神的負担も無視できないものがあった。特許文献２では、まったく新しい発想により、糖尿病やリュウマチ患者を服薬という煩わしさから解放しようというものであり、「高地気圧環境を平地で実現するための低圧室に、繰り返し入退室することにより、糖尿病で麻痺した手足の感覚を回復する糖尿病治療装置であることを特徴とし、又、高地気圧環境を平地で実現するための低圧室に繰り返し入退室することにより、リュウマチで機能しなくなった手足の屈伸性を回復するリュウマチ治療装置であることを特徴とする」が提案されている。
【０００６】
特許文献３では、「吸気手段により吸入浄化した外気を空調機により温度、湿度等を調整して、密閉構造の室内へ供給し、かつ排気手段により前記室内の空気を排気すると共に、前記空調機や吸排気手段及び滅菌手段を動的負荷制御手段により調整することにより、前記室内の温度や湿度、圧力及びクリーン度等を所定値に維持するクリーンルームであって、前記空調機や吸排気手段、滅菌手段及び動的負荷制御手段をユニット化して、前記室に組込むようにしたことを特徴とするクリーンルーム」が提案されている。
【０００７】
また病院などで使用するクリーンルームの場合、室内を陽圧にして、外部からの菌などの侵入を防止する場合と、室内を負圧にして、室内に収容された患者の菌が室外へ漏洩するのを防止する場合があり、何れの場合も、動的負荷制御手段によって室内の陽圧、陰圧を切換えることができると共に、クリーンルームが複数室ある場合は、各室毎に陽圧、陰圧の設定が可能である。クリーンルームの試運転が完了したら使用に供されるが、吸気手段により吸気浄化された外気は、空調機により予め設定された温度、湿度、圧力、クリーン度に調整された後、室内へ供給され、また室内の空気が排気手段により排気されることにより、室内が所定の温度、湿度、圧力、クリーン度に保持され、室内循環に必要な風量も確保される。
【０００８】
ところで、ストレス社会における働き盛りの世代は、多忙で緊張した状態が継続する生活によって自立神経のバランスが崩れがちである。そこで、労働から自宅に帰った際に快適な住環境を得られる住宅の空調システムが求められている。特に、近年では温度環境が快適なことは勿論のこと、居住者が心身ともにリラックスできるように、居住者の健康面まで考慮した住宅の空調管理システムが要求されるようになってきている。そこで、特許文献４では、前記の要求を満たすために案出されたものであり、住宅において居住者の健康面まで考慮された快適な住空間を得られる住宅の気圧管理システムを提供することを課題とし、これを解決するために、「建物内部が気密可能に形成された住宅において、建物内部の空気を建物外部に流出させる排気手段と、建物外部の空気を建物内部に流入させる給気手段と、前記建物内部の気圧が所定の数値になるように、前記排気手段および前記給気手段の少なくともいずれか一方を作動させる制御手段と、を備えたことを特徴とする住宅の気圧管理システム」が提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１乃至４に記載された気圧管理システムでは、患者個人の体調や病状に応じた、最適な空調環境に設定するにはいたっていないという問題があった。
【００１０】
さらに、特許文献１乃至４に記載された気圧管理システムでは、患者のいる病院等の置かれている気象状態や気象の今後の変動要因を反映させたものではないため、現在の気象や今後の気象の変動要因に応じたきめ細かな空調環境管理は行われていないという問題があった。
【００１１】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様によれば、個人の体調や病状や病気の種類に応じて気象の影響を反映させた室内空調管理を行うことができる。また本発明のいくつかの態様によれば、気象予測を反映させた室内空調管理を行うことができる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（１）本発明は、空調環境調整システムであって、建物内の部屋（例えば病室）に対応づけられているユーザー（例えば患者）の体調や症状を管理するための健康管理データを取得する健康管理データ取得部と、少なくとも気圧センサーを備え、前記部屋から所定の範囲内にある少なくとも１つの観測ポイントの気圧（建物外の外気圧）を含む気象データを計測する気象データ測定部と、前記気象データと前記部屋に対応づけられているユーザーの健康管理データに基づき、室内の気圧、湿度、温度の少なくとも１つの空調環境を調整するための空調環境調整情報を生成する空調環境調整情報生成処理部と、含む空調環境調整システムに関する。
【００１３】
建物内の部屋に対応づけられているユーザーとは、部屋とユーザーの対応関係がコンピューターによって処理可能な形式で登録されている場合に、部屋に対応づけて登録されているユーザーを意味する。例えば部屋に居住するユーザーや病室の患者や客室の客等のように、一時的又は永続的に部屋で生活するユーザーを部屋と対応づけて登録しておいてもよい。
【００１４】
健康管理データとは、例えばユーザーの身長、体重、性別、血圧、心拍数、脈拍、血糖値、血液検査、脳波、心電図等の各種データでもよいし、病気又は既往症の少なくとも一つに関するデータ（病名や病気の種類でもよい）でもよいし、カルテデータ（電子カルテの一部の項目に関するデータでもよい）、健康診断データ（身体測定や生体検査で取得される少なくとも１つの項目のデータ）でもよい。
【００１５】
気象データは、少なくとも1つの観測ポイントの温度や湿度を含んでもよい。気象データ測定部は、圧力センサーや温度センサーや湿度センサー等を含む装置で実現することができる。
【００１６】
空調環境調整情報は、室内の気圧や温度や湿度等の空調環境を調整するための情報であり、室内の気圧や温度や湿度等の設定値でもよい。また空調機を用いて室内の気圧や温度や湿度等の空調環境を調整する場合には空調機に与える制御情報でもよい。
【００１７】
空調環境調整情報は、例えば室内の設定気圧や設定温度や設定湿度等のように気圧や温度や湿度の絶対値として生成してもよいし、現在設定されて得る値に対する相対値として設定してもよいし、現在測定されている気圧や温度や湿度する相対値として生成してもよい。
【００１８】
前記気象データと前記部屋に対応づけられているユーザーの健康管理データに基づき、室内の空調環境を調整するとは、建物付近の気象を気象データにより把握し、ユーザーの体調や病状を健康管理データにより把握し、各ユーザーの体調や病状に応じて気象がユーザーに与える影響を考慮して、室内の空調環境を調整することを意味する。従って、気象とユーザーの体調や病状に応じて、ユーザーが生活する室内の空調環境をユーザーに適した状態に調整することができる。
【００１９】
本発明によれば、気象と個人の体調や病状や病気の種類に応じた空調環境の調整を行うことができる。
【００２０】
（２）この空調環境調整システムにおいて、前記気象情報計測部は、少なくとも気圧センサーを備え、前記建物を含む所定のエリアに分散して配置される複数の気象計測装置を含んで構成され、前記複数の気象計測装置の各々が計測した気象データを取得して、当該気象データに基づいて、気象予測情報を生成する気象予測処理部と、を含み、前記空調環境調整情報生成処理部は、前記気象予測情報と前記気象データと前記健康管理データに基づき、前記空調環境調整情報を生成してもよい。
【００２１】
気象予測処理部は、気象データに基づいて、気象予測情報をリアルタイムに生成してもよい。
【００２２】
この様にすると、今後の気象変動も考慮して、気象と個人の体調や病状や病気の種類に応じた空調環境の調整を行うことができる。
【００２３】
（３）この空調環境調整システムにおいて、前記部屋の室内の気圧、湿度、温度の少なくとも１つを含む空調環境データを測定する空調環境データ計測部を含み、前記空調環境調整情報生成処理部は、前記気象データ及び気象予測情報の少なくとも一方と前記空調環境データと前記健康管理データに基づき、前記空調環境調整情報を生成してもよい。
【００２４】
このようにすると、実際に測定した室内の気圧、湿度、温度等に基づいて前記空調環境調整情報を生成することができるので、室内の空調環境を厳密に管理することができる。
【００２５】
（４）この空調環境調整システムにおいて、前記健康管理データ取得部は、前記健康管理データとして、室内のユーザーの過去の所与の期間の健康管理履歴データを取得し、前記空調環境調整情報生成処理部は、取得した室内のユーザーの過去の健康管理履歴データと、対応する過去の所与の期間の気象データの履歴を時系列に対応づけて、室内のユーザー固有の空調環境調整パターンまたは目標空調環境設定値を決定し、決定された室内のユーザー固有の空調環境調整パターンまたは目標空調環境設定値に基づき、前記空調環境調整情報を生成してもよい。
【００２６】
健康管理履歴データは、例えば過去の所与の期間の血圧、心拍数、脈拍、血糖値、血液検査、脳波、心電図等の遷移を示す履歴データでもよい。
【００２７】
前記空調環境調整情報生成処理部は、取得した室内のユーザーの過去の健康管理履歴データと、対応する過去の所与の期間の気象データや気象予測情報や空調環境データ等の履歴を時系列に対応づけて、室内のユーザー固有の空調環境調整パターンまたは目標空調環境設定値を決定してもよい。
【００２８】
このようにすると、実際の気象の変化とユーザーの体調や病状の変化（健康管理履歴データの遷移によって示されるユーザーの健康状態の変化）に基づいて、室内の空調環境を調整できるので、実際のユーザーの体調変化を反映したよりきめ細やかな室内の空調環境調整を行うことができる。
【００２９】
（５）この空調環境調整システムにおいて、前記空調環境調整情報に基づき室内の気圧、湿度、温度の少なくとも１つの空調環境を調整する空調環境調整部と、を含んでもよい。
【００３０】
空調環境調整部は、気温や湿度を調整する空調機（エアーコンディショナー）や、さらに室内の圧力を調整する機能を備えた空調機等により実現することができる。
【００３１】
（６）この空調環境調整システムにおいて、前記部屋は病室であり、前記ユーザーは患者でもよい。
【００３２】
このようにすると病院の病室内の患者の病状と気象に応じて病室内の空調環境の調整を行うことができる。
【００３３】
（７）この空調環境調整システムにおいて、前記気圧センサーは、気圧に応じて共振周波数を変化させる感圧素子を有し、当該感圧素子の振動周波数に応じた気圧データを出力してもよい。
【００３４】
一般に気象観測に用いられる気圧計の分解能はｈＰａオーダーであるのに対して、周波数変化型の気圧センサーは、感圧素子の振動周波数を高い周波数のクロック信号で計測することで比較的容易にＰａオーダーの測定分解能を得ることができる。また、周波数変化型の気圧センサーは、気圧がゆっくり変化しているのか、あるいは急激に変化しているのか、気圧の変動量(気圧の変化具合)を高精度に検出することができる。本発明によれば、高分解能な周波数変化型の気圧センサーを用いることで短時間におけるわずかな気圧の変化を捉えて、局所的に発生して短時間に消滅する気象変動を予測するための情報を提供することができる。この情報を解析することで、気象変動を精度よく予測することができる。
【００３５】
（８）この空調環境調整システムにおいて、前記感圧素子は、双音叉圧電振動子でもよい。
【００３６】
双音叉圧電振動子を用いることで、より高い分解能の気圧センサーを実現することができる。
【００３７】
（９）本発明は、空調環境調整情報を生成するプログラムであって、建物内の部屋に対応づけられているユーザーの体調や症状を管理するための健康管理データを取得する健康管理データ取得部と、前記部屋から所定の範囲内にある少なくとも１つの観測ポイントの気圧（建物外の外気圧）を含む気象データを取得する気象データ取得部と、前記気象データと前記部屋に対応づけられているユーザーの健康管理データに基づき、室内の気圧、湿度、温度の少なくとも１つの空調環境を調整するための空調環境調整情報を生成する空調環境調整情報生成処理部、としてコンピューターを機能させるプログラムに関する。
【００３８】
（１０）本発明は、上記に記載のプログラムを記録した、コンピューター読み取り可能な記録媒体に関する。
【００３９】
（１１）本発明は、空調環境調整方法であって、建物内の部屋に対応づけられているユーザーの体調や症状を管理するための健康管理データを取得するとともに、前記部屋から所定の範囲内にある少なくとも１つの観測ポイントの気圧を含む気象データを計測し、前記気象データと前記部屋に対応づけられているユーザーの健康管理データに基づき、室内の気圧、湿度、温度の少なくとも１つの空調環境を調整するための空調環境調整情報を生成する空調環境調整方法に関する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本実施の形態の空調環境調整の対象となる室内を含む建物の一例。
【図２】本実施の形態の空調環境調整の対象となる室内を含む建物の一例。
【図３】気象計測装置の配置例。
【図４】本実施形態の空調環境調整システムの構成を示す図。
【図５】気象変動の判定基準との対応関係を定義する判定テーブルの一例。
【図６】気圧コントローラーの構成を示す図。
【図７】気圧コントローラーの機能構成を示すブロック図。
【図８】部屋住人対応テーブルの一例。
【図９】健康管理データの一例。
【図１０】空調環境データの一例。
【図１１】測定する気象データの一例
【図１２】気象・病気対応テーブルの一例。
【図１３】気象要因・判定条件テーブルの一例。
【図１４】気象データと健康管理データに基づき空調環境調整処理を行う処理の流れの一例を示すフローチャート。
【図１５】気象データと健康管理データに基づき、気象予測を行い、気象予測情報を考慮して空調環境調整処理を行う処理の流れの一例を示すフローチャート。
【図１６】本実施形態の気圧センサーの構成例を示す図。
【図１７】本実施形態の圧力センサー素子の断面の模式図。
【図１８】本実施形態の圧力センサー素子の断面の模式図。
【図１９】本実施形態の振動片およびダイヤフラムを模式的に示す下面図。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００４２】
１．空調環境調整システムの概要
病院等の入院患者や老人ホームや各種療養施設の入居者は健常者以上に体調管理に注意を払うことがこのましい。
【００４３】
また、片頭痛、乾燥肌、うつ病、リュウマチ、脳梗塞、脳出血、心筋梗塞などの健康および精神的な病気の原因は様々な要因が重なり合って発生するものであるが、それら病気の原因の一つとして気象条件が挙げられている。そして、病状を安定させるためには、外部の気象条件に対応してより適切な空調環境管理を行うことが望ましい。本実施の形態では外部の気象条件に対応してより適切な空調環境管理を行う空調環境調整システムを提供する。例えばリアルタイムに行う気象パラメーターの高密度メッシュ測定により作成されたリアルタイム高密度気象マップを用い、気象環境が病気に与える悪影響を低減させるような室内環管理制御を行ってもよい。
【００４４】
図１、図２は、本実施の形態の空調環境調整の対象となる室内を含む建物（例えば病院）の一例を示している。本実施の形態では、病院の病室の空調環境を調整する場合を例にとり説明するが、本発明の空調環境調整システムが適用されるのは、病院や老人ホーム等の部屋に限られるものではなく、病院の病室以外の空調環境を調整する場合も本発明の範囲内である。
【００４５】
図１に示すような病院３１０には、図２に示すように各種の病室３２０が存在する。病室３２０内は気圧、温度、湿度等の空調環境を調整する空調環境調整装置３３０を有する。空調環境調整装置３３０は、例えば温度、湿度、圧力を調整可能な空調機器等で構成することができる。空調環境調整装置３３０は、少なくとも気圧を調整する気圧コントローラー（図６の３５０参照）を含む。
【００４６】
また図１に示すように、病院の外部（例えば病院屋上や敷地内の地面等にいずれかの場所に少なくとも気圧を含む気象データを計測する気象情報計測部として機能する気象計測装置２が設置されている。
【００４７】
気象計測装置２を複数設置する場合には、例えば、建物の外壁に各階に対応させて設置してもよい。この様にすると、病室の階数に対応した正確な気圧を測定することができる。
【００４８】
また室内（病室、 手術室）の気圧等を含む空調環境データ（湿度、温度等をふくんでもよい）を測定する空調環境データ測定部３４０を設けてもよい。空調環境データ測定部３４０は、気圧センサー、温度センサー、湿度センサー等で構成することができる。
【００４９】
図３は、気象計測装置の配置例である。図３に示すように、気象計測装置２を、病院（室内を有する建物の一例）等の建物を含む直径数ｋｍ〜数十ｋｍの円に収まる程度の特定地域（市町村程度の大きさの地域）に配置し、当該特定地域において気圧の変化に起因して発生する気象変動（局所的な気象変動でもよい）を予測するための情報（以下、「気象予測情報」という）を提供する気象ネットワークを設け、気象ネットワークから取得した気象データを用いて空調環境の制御をおこなってもよい。気圧の変化に起因して発生する気象変動とは、例えば、低気圧の通過や、湿度や気圧や湿度の変動や各種の病気や病状に応じて設定された気象条件（例えば病状や容体に悪影響を与える気象等に関する条件）にかんする予測でもよい。
【００５０】
なお広域的な気象情報が必要な場合には、アメダス（ＡＭｅＤＡＳ）等の既存のシステムから取得してもよい。アメダス（ＡＭｅＤＡＳ）とは「Automated Meteorological Data Acquisition System」の略で、「地域気象観測システム」のことを言う。雨、風、雪などの気象状況を時間的、地域的に細かく監視するために、降水量、風向・風速、気温、日照時間の観測を自動的に行い、気象災害の防止・軽減に重要な役割を果たしている。アメダスは１９７４年１１月１日から運用を開始し、現在、降水量を観測する観測所は全国に約１３００か所存在する。このうち、約８５０か所（約２１ｋｍ間隔）では降水量に加えて、風向・風速、気温、日照時間を観測しているほか、雪の多い地方の約２９０か所では積雪の深さも観測している。
【００５１】
気象庁は、全国に網羅した気象観測地点の広範な気象情報或いは人工衛星から送られてくる雲の動き等による広範な地域の気象情報等から天気予報を出しているので、これを利用してもよい。
【００５２】
しかしこのような気象庁の天気予報の場合には、観測メッシュが大きく、かつ、時間メッシュも大きく、天気予報から広域な地域の降雨予測は可能であるが、ある限られた地点ないし地域，例えば屋外設置のプラント設備をもつ工場などのごとく極小地域の降雨を予測することは非常に難しい。何となれば、その工場近くの地形等の不特定要因が多いと、天気予報とは全く異なる気象状況，例えば夕立等を降らす場合がしばしば発生するためである。従って病院等のある地域に密着したきめの細かい気象情報を用いる場合には、本実施の形態の気象ネットワークから気象データを取得してもよい。
【００５３】
各気象計測装置２は、一定周期で気象を計測し、計測した気象データを不図示のデータ処理装置（本実施の形態の空調環境調整システムのデータ処理装置でもよい）に送信してもよい。本実施の形態のデータ処理装置は、各気象計測装置２からの気象データを受信し、受信した気象データに基づいて気象予測情報を生成する。データ処理装置は、特定地域内又は特定地域外のいずれに設置されていてもよい。例えば、インターネット等の通信ネットワークに接続されたサーバーをデータ処理装置としてもよい。
【００５４】
２．空調環境調整システムの構成
図４は、本実施形態の空調環境調整システムの構成を示す図である。本実施形態の空調環境調整システムは、図４の構成要素（各部）の一部を省略したり、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
【００５５】
図４に示すように、本実施形態の空調環境調整システム１は、データ処理装置４と、少なくとも１つの気象計測装置２と、空調環境調整装置３３０を含む。
【００５６】
気象計測装置２は、気圧センサー１０と送信部１４を含み、少なくとも気圧を含む気象データを計測する気象情報計測部として機能する。少なくとも１つの気象計測装置２を備えてもよいし、図３で説明したように複数の気象計測装置２を備え、それらを分散して配置してもよい。
【００５７】
気象計測装置２は、気圧センサー１０以外に温度センサー１１、湿度センサー１２を備えてもよいし、他のセンサー（例えば、風速センサー等）を備えていてもよい。
【００５８】
気象計測装置２は、秒オーダーの周期でリアルタイムに気象を計測し、気圧センサー１０、温度センサー１１、湿度センサー１２により計測された気象データ（気圧データ、温度データ、湿度データ）は、送信部１４により、例えば、気象計測装置２毎に割り当てられた周波数の電波で送信する。各気象計測装置２には互いに異なる送信周波数が割り当てられる。
【００５９】
気圧センサー１０としては、圧力の変化を振動子の周波数の変化として捉える周波数変化型、圧力の変化を静電容量の変化として捉える静電容量型、圧力の変化をピエゾ抵抗の抵抗値の変化として捉えるピエゾ抵抗型などのセンサーを適用することができる。
【００６０】
空調環境調整装置３３０は、空調環境調整情報に基づき室内の気圧、湿度、温度の少なくとも１つの空調環境を調整する空調環境調整部として機能する。
【００６１】
本実施形態の空調環境調整システム１は、室内（病室、 手術室）の気圧、湿度、温度の少なくとも１つを含む空調環境データを測定する空調環境データ計測部として機能する空調環境データ計測装置３を含んで構成してもよい。
【００６２】
空調環境データ計測装置３は、各部屋に設けられ、気圧センサー１０’、温度センサー１１’、湿度センサー１２’、送信部１４’を備える。測定された空調環境データは送信部１４’により、有線又は無線でデータ処理装置４に送信される。
【００６３】
データ処理装置４は、受信部２０、処理部（ＣＰＵ：Central Processing Unit）３０、操作部４０、記憶部５０、記録媒体６０、表示部７０、送信部８０を含んで構成されている。
【００６４】
受信部２０は、受信周波数が順番に気象計測装置２毎に割り当てられた送信周波数になるように所定の周期で切り替えながら各気象計測装置２からの送信データを受信し、気象データを復調する。そして、受信部２０は、復調した気象データを処理部（ＣＰＵ）３０に送る。
【００６５】
なお、各気象計測装置２の送信部１２が、同一の送信周波数の電波を用いて、あらかじめ決められた互いに異なる周期的なタイミングで時分割に気象データを送信し、データ処理装置４の受信部２０が、各気象計測装置２の送信タイミングと同期して、時分割に気象データを受信するようにしてもよい。
【００６６】
また受信部２０は、空調環境データ計測装置３から有線又は無線で送信された空調環境データを受信し、受信した空調環境データを処理部（ＣＰＵ）３０に送る。
【００６７】
操作部４０は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、ユーザーによる操作に応じた操作信号を処理部（ＣＰＵ）３０に出力する。
【００６８】
記憶部５０は、処理部（ＣＰＵ）３０が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶している。例えば記憶部５０には、検出したい気象変動と、気象変動の判定基準との対応関係を定義する判定テーブルや、気象・病気対応テーブルや健康管理データや、部屋データや気象データ等の各種データ５２を記憶していてもよい。
【００６９】
また、記憶部５０は、処理部（ＣＰＵ）３０の作業領域として用いられ、操作部４０から入力されたデータ、情報記憶媒体６０から読み出されたプログラムやデータ、処理部（ＣＰＵ）３０が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶するためにも使用される。
【００７０】
処理部（ＣＰＵ）３０は、記憶部５０や記録媒体６０に記憶されているプログラムに従って、各種の計算処理や制御処理を行う。具体的には、処理部（ＣＰＵ）３０は、受信部２０から気象データを受け取って各種の計算処理を行う。また、処理部（ＣＰＵ）３０は、操作部４０からの操作信号に応じた各種の処理、表示部７０に各種の情報を表示させる処理、受信部２０及び送信部８０を介した外部装置とのデータ通信を調整する処理等を行う。
【００７１】
特に、本実施形態では、処理部（ＣＰＵ）３０は、気象データ取得部３１、健康管理データ取得部３２、空調環境調整情報生成処理部３４、気象予測処理部３６、送信制御部３８を含む。ただし、本実施形態の処理部（ＣＰＵ）２２は、これらの一部の構成（要素）を省略したり、他の構成（要素）を追加した構成としてもよい。
【００７２】
健康管理データ取得部３２は、室内のユーザーの体調、症状、症状、身体情報の少なくとも１つに関する健康管理データを取得する。
【００７３】
空調環境調整情報生成処理部３４は、気象データと室内のユーザーの健康管理データに基づき、室内の気圧、湿度、温度の少なくとも１つの空調環境を調整する空調環境調整情報を生成する。
【００７４】
気象予測処理部３６は、複数の気象計測装置の各々が計測した気象データを取得して、当該気象データに基づいて、前記気象予測情報をリアルタイムに生成し、空調環境調整情報生成処理部３４は、気象予測情報と室内の健康管理データに基づき、室内の気圧、湿度、温度の少なくとも１つの空調環境を調整する空調環境調整情報を生成してもよい。
【００７５】
空調環境調整情報生成処理部３４は、気象データ及び気象予測情報の少なくとも一方と空調環境データと室内の健康管理データに基づき、前記空調環境調整情報を生成してもよい。
【００７６】
前記健康管理データ取得部３１は、前記健康管理データとして、室内のユーザーの過去の所与の期間の健康管理履歴データを取得し、前記空調環境調整情報生成処理部３４は、取得した室内のユーザーの過去の健康管理履歴データと、対応する過去の所与の期間の気象データの履歴を時系列に対応づけて、室内のユーザー固有の空調環境調整パターンまたは目標空調環境設定値を決定し、決定された室内のユーザー固有の空調環境調整パターンまたは目標空調環境設定値に基づき、前記空調環境調整情報を生成してもよい。
【００７７】
気象データ取得部３１は、受信部２０から送られてくる気象データ（少なくとも気圧データを含む）を、気象計測装置２の識別ＩＤと対応づけて継続して取得する処理を行う。具体的には、気象データ取得部３１は、各気象データを受け取り、受け取った各気象データを気象計測装置２毎に割り当てられた識別ＩＤと対応づけて順番に記憶部５０に保存する。
【００７８】
気象予測処理部３４は、気象データ取得部３２が取得した気象データに基づいて、特定地域における気象変動予測情報をリアルタイムに生成する処理を行う。
【００７９】
気象予測処理部３４は、気象データ取得部３２が取得した気象データに含まれる気圧データに基づいて、気象変動予測情報の少なくとも一部として特定地域における気圧変化の情報を生成するようにしてもよい。
【００８０】
この気圧変化の情報は、例えば、観測メッシュの各ノードの気圧値の時間変化を表すグラフ情報であってもよいし、観測メッシュにおける気圧分布を表す時系列の画像情報（リアルタイムに更新される画像情報）であってもよい。
【００８１】
また、気象予測処理部３４は、気象データ取得部３２が取得した気象データに含まれる気圧データに基づいて、特定地域における複数の位置の気圧傾度を計算し、気象情報として特定地域における気圧傾度の変化の情報を生成するようにしてもよい。気圧傾度の計算対象となる位置は、任意の位置でよく、例えば、観測メッシュの各ノードの位置でもよい。
【００８２】
この気圧傾度の変化の情報は、観測メッシュの各ノードの気圧経度の時間変化を表すグラフ情報であってもよいし、観測メッシュにおける気圧経度の分布を表す時系列の画像情報（リアルタイムに更新される画像情報）であってもよい。
【００８３】
気象予測処理部３４は、生成した気象変動予測情報に基づいて、特定地域における気象変動の発生の予測を行う。具体的には、気象予測処理部３６は、記憶部５０に記憶された判定テーブル５２を参照し、判定テーブル５５２に含まれる各判定基準（図５の例では判定基準１，２，３，４，・・・に対応する）に従い、各気象変動が所定時間以内に発生するか否かを判定する。
【００８４】
送信制御部３８は、気象予測処理部３４が生成した気象変動予測情報や気象変動予測部３６が生成した警告情報を、送信部８０を介して外部装置（表示装置や携帯端末等）に送信する制御を行う。
【００８５】
記録媒体６０は、コンピューター読み取り可能な記録媒体であり、特に本実施形態では、コンピューターを上記の各部として機能させるための気象変動予測情報提供プログラムが記憶されている。そして、本実施形態の処理部（ＣＰＵ）３０は、記録媒体６０に記憶されている空調環境調整プログラムを実行することで、気象データ取得部３１、健康管理データ取得部３２、空調環境調整情報生成処理部３４、気象予測処理部３６、送信制御部３８として機能する。あるいは、通信部８０等を介して有線又は無線の通信ネットワークに接続されたサーバーから気象変動予測情報提供プログラムを受信し、受信した気象変動予測情報提供プログラムを記憶部５０や記録媒体６０に記憶して当該気象変動予測情報提供プログラムを実行するようにしてもよい。ただし、気象データ取得部３１、健康管理データ取得部３２、空調環境調整情報生成処理部３４、気象予測処理部３６、送信制御部３８に少なくとも一部をハードウェア（専用回路）で実現してもよい。
【００８６】
なお、記録媒体６０は、例えば、光ディスク（ＣＤ、ＤＶＤ）、光磁気ディスク（ＭＯ）、磁気ディスク、ハードディスク、磁気テープ、メモリー（ＲＯＭ、フラッシュメモリーなど）により実現することができる。
【００８７】
表示部７０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成される表示装置であり、処理部（ＣＰＵ）３０から入力される表示信号に基づいて各種の情報を表示してもよい。
【００８８】
３．気象と注意すべき病気等の関連づけ
昔から、季節の変わり目に体調を崩したり、持病が悪化したりすると言われている。これは天気の急変にともなう気温や湿度、気圧の変化に身体のリズムがついていけないことが原因である。季節の変わり目には気温が激しく変動する。その激しい変化に身体の調節機能がついていけずに体調を崩してしまいやすく、気象の変化の度合いが激しいほど、また、変化の速度が速いほど、身体への影響はかなり大きいものになっている。
【００８９】
気象が直接・間接に影響する疾病には様々なものがある。気圧の変化、日照時間の増減、紫外線の強度など、多くの気象条件が健康に影響している。なかでも低気圧にともなう寒冷前線の通過時には、気圧、気温、湿度、風圧が大きく変化するために、体の内分泌や免疫機能に影響を与える。
【００９０】
台風や発達中の低気圧が通過する場合には、短い時間で気圧が大きく変化するために、身体の外と中の力のバランスが崩れ、体調を崩しやすくなる。低気圧が近づくと体調が悪くなる。雨の降る前日に症状が表れて、雨が降ってしまうと改善することがおおい。台風が近づくと、症状がきつくなる。症状としては、めまい、ふらつき、肩こり、頭痛、いらいら感などさまざまである。
【００９１】
体調が悪くなるのは前線の通過する前後で、とくに寒冷前線が通過する前後に悪化している。寒冷前線は通過する前と後では気温が五度以上変化することが多く、湿度も急激に下がる。この激しい気象条件の変化が病気に影響を与えていると考えられている。
【００９２】
前線や低気圧が近づくと体内でヒスタミンという物質が生産され、その結果筋肉が収縮をしたり、血管の透過性が増したり、炎症反応が強くなる。
【００９３】
気象の変化によって、まず、副交感神経の感受性も高まるために自律神経のバランスが崩れて病気になったり、痛みが増したりすることもある。また気温の低下は身体内部の血流の増加、副交感神経や交感神経の過敏性を高めてしまうこともある。
【００９４】
上記は一般的な気象の影響であるが、ユーザーの体質や持病や病気の種類によって、ユーザーの体調や病状に与える影響の度合いや種類も異なってくる。
【００９５】
図１２は、気象要因と、当該気象要因に関連づけて注意すべき病気・体質を登録した気象・病気対応テーブル５１０の一例である。当該気象要因に関連づけて注意すべき病気・体質は、各種理論や経験値に基づいて適宜設定することができる。
【００９６】
身体の健康は自律神経系によって支配されている。自律神経系は、時間や天候、季節によって影響を受ける。その結果、最終的には免疫系にも影響が出てくる。
【００９７】
例えば高気圧のときは空気量も酸素の量も多いので、白血球内の顆粒球の割合が多くなり、逆にリンパ球が減少する。気圧が高いとたくさんの酸素を体内に取り入れるので交感神経が緊張状態になり、その結果、顆粒球が増大する。その状態だと顆粒球が死んで発生するので組織破壊を起こし、重い虫垂炎が起こる。従って「高気圧」という気象要因をユーザー体調や病状に影響を与える気象要因として抽出し、「高気圧」という気象要因を虫垂炎という病気に関連づけて記憶させてもよい（５２０参照）。
【００９８】
夏の低温は急激な血管の収縮を引き起こすために、心臓などの循環器系の病気の原因になっている。従って「夏の低温」という気象要因をユーザー体調や病状に影響を与える気象要因として抽出し、「夏の低温」という気象要因を循環器系の病気という病気の種類に関連づけて記憶させてもよい（５２１参照）。
【００９９】
また高温は花粉やダニ、カビの増加によってアレルギーを増加させる。従って「高温」という気象要因をユーザー体調や病状に影響を与える気象要因として抽出し、「高温」という気象要因をアレルギー体質という体質に関連づけて記憶させてもよい（５２２参照）。
【０１００】
秋の気温の変化は体内の血流に影響を与える。気温が高くなると皮膚など末梢の血管が拡大して血流が増加し、熱を体外に逃そうとするが、逆に気温を低下した場合には皮膚の血管が収縮して熱が逃げるのを防ぐようになる。皮膚の血流が減った分だけ体の内部の血流が増加することになり、気管支周辺でも通常より血流が多くなり、炎症を悪化させ、喘息の発作に繋がることになる。従って「秋の気温の変化」という気象要因をユーザー体調や病状に影響を与える気象要因として抽出し、「秋の気温の変化」という気象要因を気管支系の病気に関連づけて記憶させてもよい（５２３参照）。
【０１０１】
冬は気温の低下により手足などの末梢部分の血量が減少し、逆に身体内部の血量増加に繋がるという変化が急激に起きることによって、心筋梗塞や狭心症、脳溢血や脳梗塞など循環器の病気が多い。従って「冬の気温の変化」という気象要因をユーザー体調や病状に影響を与える気象要因として抽出し、「冬の気温の低下」という気象要因を循環器系の病気に関連づけて記憶させてもよい（５２４参照）。
【０１０２】
例えば気温が下がると皮膚表面や末梢の血管が収縮し、その分、体の内部の血管が拡大するが、関節痛などの持病があると、もともと関節周辺の血流が悪いため、増大した血流が関節周辺で滞留し、炎症部分を圧迫してしまう。従って「気温の低下」という気象要因をユーザー体調や病状に影響を与える気象要因として抽出し、「気温の低下」という気象要因を関節炎という病気に関連づけて記憶させてもよい（５２５参照）。
【０１０３】
この様に病気や病気の種類や体質等に関連して重大な影響を与える気象要因を予め特定する。そして係る気象要因に関連して注意すべき病気や体質を特定して、これらを関連づけて記憶させておくとよい。
【０１０４】
また特定した注意すべき病気や体質に対応する気象要因（注意すべき気象要因）が発生するか否かを気象データに基づき予測するための判定基準を予めテーブル化して記憶させておいてもよいし、プログラムに組み込んでモジュール化しておいてもよい。
【０１０５】
図１３は、注意すべき気象要因が発生したか否かを判定するための判定基準を記憶させた気象要因・判定条件テーブルの一例である。同図に示すように、注意すべき気象要因５１２に関連づけて、その判定条件を記憶させる。
【０１０６】
この判定基準は図５の場合と同様に、少なくとも気圧に関する条件を含み、例えば、一定時間当たりの気圧の低下量が所定の閾値を超えたか否かを所定の気象要因発生の判定基準としてもよい。また、データ処理装置４が温度や湿度の情報を得られる場合には、判定基準に温度や湿度等に関する条件を含ませてもよい。例えば、一定時間当たりの気圧の低下量が所定の閾値を超えるとともに温度が所定の範囲にあるか否かを所定の気象要因発生の判定基準としてもよい。
【０１０７】
４．健康管理データ
健康管理データとは、例えばユーザーの身長、体重、性別、血圧、心拍数、脈拍、血糖値、血液検査、脳波、心電図等の各種データでもよいし、病気又は既往症の少なくとも一つに関するデータ（病名や病気の種類でもよい）でもよいし、カルテデータ（電子カルテの一部の項目に関するデータでもよい）、健康診断データ（身体測定や生体検査で取得される少なくとも１つの項目のデータ）でもよい。
【０１０８】
健康管理データ取得部は、例えばユーザーの電子カルテや身体測定データが記憶されたデータデースから所定のデータを読み出して必要な健康管理データを取得してもよい。健康管理データとして、例えばユーザーの性別、身長、体重、生年月日（年齢）、病名、病気のカテゴリー、病状、心拍数、血圧、脈拍、心電図等のデータをもちいてもよい。
【０１０９】
図９は、健康管理データの一例である。同図に示すような健康間ルデータを作成し、記憶部に記憶させておいてもよい。健康管理データは、ユーザー識別情報４００に関連づけて、カルテＮＯ４１２、病名４１４、性別４１６、年齢４１８、血圧４２０、体質４２２，注意すべき病気・体質２４等を記憶してもよい。注意すべき病気・体質２４として、例えば図１２の気象・病気対応テーブルに登録されている病気や体質を登録しておいてもよい。
【０１１０】
このようにすると、例えばユーザー「Ｙ０００１」の健康管理データには、注意すべき病気・体質４２４として「Ａ２（循環器系の病気）」は登録されているので、図１２の気象・病気対応テーブルを参照して、「Ａ２（循環器系の病気）」が対応付けられている気象要因は「夏の低温」や「冬の気温の低下」等があると判断することができる。
【０１１１】
また一方で、測定された気象データが、気象要因判定テーブル（図１３）の判定条件として記されている判定基準を満たしているか否か判断する。満たしている場合には対応する気象要因をピックアップして、ユーザーの健康管理データに基づき当該気象要因が当該ユーザーに取って特別の注意が必要かいなか判断する。取得した気象データが判定基準Ｋ５（図１３参照）を満たす場合、ユーザー「Ｙ０００１」に取って注意すべき気象要因が発生している都判断することができる。
【０１１２】
また例えば、心拍数や脈拍などを継続的に測定している場合には、それらの履歴データを健康管理データとしてもちいてもよい。
【０１１３】
身体測定データの履歴データを用いる場合には、取得した所定期間の身体測定データの履歴と、対応する期間の気象データ及び気象予測情報及び空調環境データの少なくとも一つの履歴を時系列に対応づけて、室内のユーザー固有の空調環境調整パターンまたは室内のユーザー固有の目標空調環境設定値を決定し、決定された室内のユーザー固有の空調環境調整パターンまたは室内のユーザー固有の目標空調環境に基づき、空調環境調整情報を生成してもよい。
【０１１４】
５．部屋データ
部屋に関する情報として、例えば図８に示すような部屋と部屋で生活するユーザーの対応関係を示す部屋住人対応テーブルを保持してもよい。
【０１１５】
図８は、部屋住人対応テーブルの例を示す。部屋住人対応テーブル６２０では、部屋識別情報６１０に関連づけて部屋で生活するユーザーのユーザー識別情報４００が記憶されている。
【０１１６】
部屋と住人の対応関係は本システムで管理してもよいし、他のシステムからデータを受け取るようにしてもよい。例えば病院内に病室と病人の関係を管理するシステムがある場合には当該システムからデータを受け取るようにしてもよい。そして、部屋と住人の関係が変化した場合に適宜、部屋住人対応テーブル６２０を更新するようにしてもよい。
【０１１７】
部屋に関する情報として、例えば図１０に示すような部屋に関連づけて部屋の空調環境データ６３０を保持してもよい。空調環境データ６３０は、例えば部屋の部屋識別番号６１０に関連づけて、当該部屋の気圧６１４、温度６１６，湿度６１８を記憶させてもよい。そして、空調環境データ測定部が測定する部屋の気圧、温度，湿度を受け取り、これらのデータを随時更新するようにしてもよい。
【０１１８】
６．気象データ
図１１は、気象データ計測装置が測定する気象データの一例である。  気象データ６４０は、観測ポイント６４２（例えば観測ポイント識別情報でもよい）に関連づけて、当該観測ポイント６４２の気圧６４４、温度６４６、湿度６４８を記憶させ、気象データ測定部が測定する各観測ポイントの気圧、温度，湿度を受け取り随時更新するようにしてもよい。
【０１１９】
取得した気象データを気象変動の判定基準に照らして、気象予測をおこない、気象予測情報を生成してもよい。
【０１２０】
図５に、気象変動の判定基準との対応関係を定義する判定テーブルの一例を示す。
【０１２１】
この判定基準は少なくとも気圧に関する条件を含み、例えば、一定時間当たりの気圧の低下量が所定の閾値を超えたか否かを所定の気象変動（例えば集中豪雨）の判定基準としてもよい。また、データ処理装置４が温度や湿度の情報を得られる場合には、判定基準に温度や湿度等に関する条件を含ませてもよい。例えば、一定時間当たりの気圧の低下量が所定の閾値を超えるとともに温度が所定の範囲にあるか否かを所定の気象変動（例えば低気圧の到来）の判定基準としてもよい。
【０１２２】
図５の例では、判定テーブルは判定条件と対応する気象予測情報を対応づけたテーブルでもよい。判定基準１が満たされると所定時間内に「低気圧の通過」という気象変動が発生する可能性があるという気象予測情報が生成されるを示している。同様に、判定基準２，３，４、５がそれぞれ満たされると、それぞれ所定時間内に「気温の上昇」、「気温の低下」、「湿度の上昇」、「湿度の低下」という気象変動が発生する可能性があるとい気象予測情報が生成されることを示している。なお、図５で示した例は各気象変動の発生は排他的なものではないため、一度に複数の判定基準を満たす可能性もある。例えば気象データが示す値が、判定基準２と判定基準３を満たしていた場合には、所定時間内に気温及び湿度の両方が上昇する気象変動が発生することになる。
【０１２３】
設定する判定基準は、検出したい気象変動に応じて適宜設定することができる。検出したい気象変動は、例えば統計的に病状の悪化をもたらす気象条件に対応して設定してもよいし、ユーザーの体調管理データに基づきユーザーの体調悪化をもたらす気象条件に対応して設定してもよい。
【０１２４】
７．空調環境の調整処理
病気の病状の変化や病気の発症は気象条件（気象の変動）と関係があるといわれている。偏頭痛の場合、気象条件と、片頭痛患者さんの片頭痛発症記録との統計解析結果があり、気象条件としては、気温が上昇した後、湿度が高くなったとき、また、低気圧の通過に伴い天気がくずれたときに、痛みを訴える人数が多くなる傾向がある。
【０１２５】
乾燥肌では、症状の悪化に大きな影響を与える気象として、気温や湿度に応じて変化する肌水分の増減が原因であり、具体的な気象条件としては、気温が低く、湿度が低いほど肌水分は減少し、乾燥肌の症状が現れやすくなる傾向がある。同じ気温であれば湿度が低いほど、また、同じ湿度であれば気温が低いほど症状は悪化しやすくなる。また、一般に風が強いほど、肌水分量は減少する傾向がある。
【０１２６】
関節痛の原因となる病気はリウマチ以外に変形性関節症や痛風など色々あるが、関節痛全般について、痛み度合が気象条件に関係する傾向がある。脳卒中（脳出血・脳梗塞）は、気象が発症に関係があるといわれている。
【０１２７】
本実施の形態では気象条件と患者の健康管理データに基づいて、当該患者の病室の温度、湿度、気圧の調整を行っている。
【０１２８】
図１４は、気象データと健康管理データに基づき空調環境調整処理を行う処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１２９】
まず気象データ測定装置から、観測ポイントの気象データを取得する（ステップＳ１  次に空調環境調整対象の部屋にいるユーザーのユーザー識別情報を取得する（ステップＳ２０）。次に取得したユーザー識別情報に関連づけて登録されている健康管理データを取得する（ステップＳ３０）。
【０１３０】
そして、健康管理データと気象データに基づき部屋の空調環境の設定値を演算し、設定値に基づき部屋の空調環境調整情報を生成する（ステップＳ４０）。各部屋のユーザーの健康管理データに基づき各部屋のユーザーの病状や体質を把握し、各部屋のユーザーの病状や体質に適した空調環境調整パターンに従って、空調環境の設定値を演算してもよい。
【０１３１】
上記処理は1つの部屋について空調環境を調整する場合を示しているが、複数の部屋について行う場合には、部屋毎にステップＳ２０〜Ｓ４０の処理を繰り返してもよい。
【０１３２】
図１５は、気象データと健康管理データに基づき、気象予測を行い、気象予測情報を考慮して空調環境調整処理を行う処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１３３】
まず気象データ測定装置から、観測ポイントの気象データを取得する（ステップＳ１０）。そして、複数の観測ポイントの気象データと判定条件に基づき判定基準１〜ｎを満たす気象予測情報があるか判定する（ステップＳ１４）。
【０１３４】
次に空調環境調整対象の部屋にいるユーザーのユーザー識別情報を取得する（ステップＳ２０）。次に取得したユーザー識別情報に関連づけて登録されている健康管理データを取得する（ステップＳ３０）。そして、健康管理データに基づき注意すべき病気・体質情報があるかを判定する（ステップＳ３４）。注意すべき病気・体質情報がある場合には、注意すべき病気・体質情報に対応する気象要因を判定し、ステップＳ１４の気象予測情報に基づき当該気象要因の発生の有無を判断する。
【０１３５】
そして健康管理データと気象データとユーザー毎に考慮すべき気象要因に基づき、当該ユーザーの部屋の空調環境調整パターンを決定する（ステップＳ３６）。
【０１３６】
そして、空調環境調整パターン基づき部屋の空調環境の設定値を演算し、設定値に基づき部屋の空調環境調整情報を生成する（ステップＳ４２）。
【０１３７】
上記処理は1つの部屋について空調環境を調整する場合を示しているが、複数の部屋について行う場合には、各部屋毎にステップＳ２０〜Ｓ４２の処理を繰り返してもよい。
【０１３８】
８．気圧コントローラー
次に空調環境調整装置３３０の一例について説明する。空調環境制御装置３３０は、気圧をコントロールする気圧コントローラー３５０を含む。
【０１３９】
図６は、気圧コントローラーの構成を示す図である。
【０１４０】
各部屋３２０は、気圧コントローラー３５０が配設されており、各部屋３２０における気圧を一定の設定気圧Ｐに保つようにしている。
【０１４１】
図６は、気圧コントローラー３５０の構成を示す図である。同図に示すように、気圧コントローラー３５０は、ポンプ機構３５１、給気ダクト３５２、排気ダクト３５３等により構成されて、気圧検出部としての圧力センサーＳ１が備えられている。
【０１４２】
各部屋３２０に配設されている気圧コントローラー３５０の場合、ポンプ機構３５１が、給気ダクト３５２から各部屋３２０に給気して各部屋３２０の気圧を上昇させ、排気ダクト３５３から各部屋３２０の室外に排気して各部屋５２０の気圧を下降させる。そして、圧力センサーＳ１が、各部屋５２０の気圧を検出して、この検出した気圧に基づいてポンプ機構３５１が給排気することにより、各部屋５２０の気圧を一定の設定気圧Ｐに保つようにしている。
【０１４３】
また、ポンプ機構３５１における給気ダクト３５２の吸気口及び排気ダクト３５３の排気口には、図示しないフィルターが取り付けられており、給排気する空気の清浄化を行う空気清浄部としての機能を有している。
【０１４４】
ここで、圧力センサーＳ１は、各室内の気圧を高精度に検出するために、双音叉振動子を搭載したダイヤフラム型の圧力センサーを用いることが望ましい。圧力センサーＳ１に用いられる感圧素子としての圧電振動片は、いわゆる双音叉振動子を用いてもよい。
【０１４５】
次に、気圧コントローラー３５０の機能構成について説明する。
【０１４６】
図７は、気圧コントローラーの機能構成を示すブロック図である。気圧コントローラー３５０は、ポンプ機構３５１、圧力センサーＳ１及び制御部３５５を有している。制御部３５５は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭ等を備えて、圧力センサーＳ１が検出した室内の気圧に基づいて、ポンプ機構３５１を作動させて、室内の気圧が一定の設定気圧に保たれるように制御している。
【０１４７】
気圧コントローラー３５０はデータ処理部装置４の空調環境調整情報生成部３４（図４参照）が生成した空調環境調整データに基づいて各部屋３２０気圧を調整することにより、各部屋が設定気圧Ｐの状態に保たれるようにする。
【０１４８】
９．気圧センサーの構成
このような構成の空調環境調整システム１により、特定地域における局所的な気象変動の前兆をリアルタイムに捉えるためには、気圧センサー１０としてＰａオーダーの高分解能なセンサーを用いることが望ましい。現在のところ、周波数変化型の気圧センサーは、静電容量型やピエゾ抵抗型の気圧センサーよりも高い分解能が得られており、周波数変化型の気圧センサーであれば１Ｐａ以下の分解能も実現可能である。
【０１４９】
図１６は、周波数変化型の気圧センサー１０の構成例を示す図である。図１６に示すように、本実施形態の気圧センサー１０は、圧力センサー素子１００、発振回路１１０、カウンター１２０、ＴＣＸＯ（Temperature Compensated Crystal Oscillator）１３０、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）１４０、温度センサー１５０、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）１６０、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）１７０を含んで構成されている。ただし、本実施形態の気圧センサーは、図１６の構成要素（各部）の一部を省略したり、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
【０１５０】
圧力センサー素子１００は、振動片の共振周波数の変化を利用する方式（振動方式）の感圧素子を有している。この感圧素子は、例えば、水晶、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム等の圧電材料で形成された圧電振動子であり、例えば、音叉型振動子、双音叉型振動子、ＡＴ振動子（厚みすべり振動子）、ＳＡＷ共振子などが適用される。
【０１５１】
特に、双音叉型圧電振動子は、ＡＴ振動子（厚みすべり振動子）などに比べて、伸長・圧縮応力に対する共振周波数の変化が極めて大きく共振周波数の可変幅が大きいので、感圧素子として双音叉型圧電振動子を用いることで、わずかな気圧差を検出可能な高い分解能の気圧センサーを実現することができる。そのため、本実施形態の気圧センサー１０は、感圧素子として双音叉型圧電振動子を用いている。なお、圧電材料として、Ｑ値が高くかつ温度安定性に優れた水晶を選択することで、優れた安定性と最高水準の分解能および精度を実現することができる。
【０１５２】
図１７は、本実施形態の圧力センサー素子１００の断面の模式図である。図１８は、本実施形態の圧力センサー素子１００の振動片２２０およびダイヤフラム２１０を模式的に示す下面図である。図１８は、封止板としてのベース２３０を省略して描いてある。図１７は、図１８のＡ−Ａ線の断面に対応する。
【０１５３】
圧力センサー素子１００は、ダイヤフラム２１０と、振動片２２０と、封止板としてのベース２３０と、を含む。
【０１５４】
ダイヤフラム２１０は、圧力を受圧して撓む可撓部を有する平板状の部材である。ダイヤフラム２１０の外側の面が受圧面２１４となっており、受圧面２１４の裏面側に一対の突起２１２が形成されている。
【０１５５】
振動片２２０は、振動ビーム（梁）２２２及び振動ビーム２２２の両端に形成された一対の基部２２４を有する。振動ビーム２２２は、一対の基部２２４の間に両持ち梁状に形成される。一対の基部２２４は、ダイヤフラム２１０に形成された一対の突起２１２にそれぞれ固定される。振動ビーム２２２には図示しない電極が適宜設けられ、電極から駆動信号を供給することで振動ビーム２２２を一定の共振周波数で屈曲振動させることができる。振動片２２０は、圧電性を有する材料で形成される。振動片２２０の材質としては、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料が挙げられる。振動片２２０は、支持梁２２６によって枠部２２８に支持されている。
【０１５６】
ベース２３０は、ダイヤフラム２１０と接合されて、ダイヤフラム２１０との間にキャビティー２３２を形成する。キャビティー２３２を減圧空間とすることにより、振動片２２０のＱ値を高める（ＣＩ値を小さくする）ことができる。
【０１５７】
このような構造の圧力センサー素子１００において、ダイヤフラム２１０は、受圧面２１４に圧力を受けた場合に撓み、変形する。すると、振動片２２０の一対の基部２２４が、ダイヤフラム２１０の一対の突起２１２にそれぞれ固定されているため、ダイヤフラム２１０の変形に従って基部２２４間の間隔が変化する。すなわち、圧力センサー素子１００に圧力が印加されたときに、振動ビーム２２２に引張または圧縮の応力を生じさせることができる。
【０１５８】
図１９は、圧力センサー素子１００の断面の模式図であり、ダイヤフラム２１０が圧力Ｐによって変形した状態を示している。図１９は、圧力センサー素子１００の外側から内側への力（圧力Ｐ）が作用することにより、ダイヤフラム２１０が素子の内側に向かって凸となる変形が生じた例である。この場合、一対の突起２１２の間の間隔は大きくなる。他方、図示しないが、圧力センサー素子１００の内側から外側への力が作用する場合は、ダイヤフラム２１０が素子の外側に向かって凸となる変形が生じ、一対の突起２１２の間の間隔は小さくなる。従って、両端が一対の突起２１２にそれぞれ固定された振動片２２０の振動ビーム２２２に平行な方向に引張または圧縮の応力が生じる。すなわち、受圧面２１４に対して垂直方向に加わった圧力は、突起（支持部）２１２を介して、振動片２２０の振動ビーム２２２に対して平行な直線方向の応力に変換される。
【０１５９】
振動ビーム２２２の共振周波数は、以下のようにして解析することができる。図１７及び図１８に示すように、振動ビーム２２２の長さをｌ、幅をｗ、厚みをｄとすると、振動ビーム２２２の長辺方向に外力Ｆが作用したときの運動方程式は、次式（１）によって近似される。
【０１６０】
【数１】
2013140523.tif 000003
式（１）において、Ｅは縦弾性定数（ヤング率）、ρは密度、Ａは振動ビームの断面積（＝ｗ・ｄ）、ｇは重力加速度、Ｆは外力、ｙは変位、ｘは振動ビームの任意の位置をそれぞれ表す。
【０１６１】
式（１）に一般解と境界条件を与えて解くことで、次のような、外力が無い場合の共振周波数の式（２）が得られる。
【０１６２】
【数２】
2013140523.tif 000004
断面２次モーメントＩ＝ｄｗ３／１２、断面積Ａ＝ｄｗ、λＩ＝４．７３より、式（２）は次式（３）のように変形することができる。
【０１６３】
【数３】
2013140523.tif 000005
従って、外力Ｆ＝０の時の共振周波数ｆ０は、ビームの幅ｗに比例し、長さｌの２乗に反比例する。
【０１６４】
外力Ｆを２本の振動ビームに加えたときの共振周波数ｆＦも同様の手順で求めると、次式（４）が得られる。
【０１６５】
【数４】
2013140523.tif 000006
断面２次モーメントＩ＝ｄｗ３／１２より式（４）は次式（５）のように変形することができる。
【０１６６】
【数５】
2013140523.tif 000007
式（５）において、ＳＦは応力感度（＝Ｋ・１２／Ｅ・（ｌ／ｗ）２）、σは応力（＝Ｆ／（２Ａ））をそれぞれ表す。
【０１６７】
以上から、圧力センサー素子１００に作用する力Ｆを圧縮方向のとき負、伸張方向のとき正としたとき、力Ｆが圧縮方向に加わると共振周波数ｆＦが減少し、力Ｆが伸縮方向に加わると共振周波数ｆＦが増加する。
【０１６８】
そして、次式（６）に示す多項式を用いて、圧力センサー素子１００の圧力−周波数特性と温度−周波数特性に起因する直線性誤差を補正することで、高分解能かつ高精度の圧力値Ｐを得ることができる。
【０１６９】
【数６】
2013140523.tif 000008
式（６）において、ｆｎはセンサー規格化周波数であり、ｆｎ＝（ｆＦ／ｆ０）２で表される。また、ｔは温度であり、α（ｔ）、β（ｔ）、γ（ｔ）、δ（ｔ）は、それぞれ次式（７）〜（１０）で表される。
【０１７０】
【数７】
2013140523.tif 000009
【０１７１】
【数８】
2013140523.tif 000010
【０１７２】
【数９】
2013140523.tif 000011
【０１７３】
【数１０】
2013140523.tif 000012
式（７）〜（１０）において、ａ〜ｐは補正係数である。
【０１７４】
すなわち、圧力センサー素子１００の出力信号の周波数を計測することで、振動ビーム２２０の振動周波数（力Ｆが作用した時の共振周波数ｆＦ）が得られ、あらかじめ測定された共振周波数ｆ０や補正係数ａ〜ｐを用いて、式（６）から圧力Ｐを計算することができる。
【０１７５】
図１６に戻り、発振回路１１０は、圧力センサー素子１００の振動ビーム２２２を共振周波数で発振させた発振信号を出力する。
【０１７６】
カウンター１２０は、発振回路１１０が出力する発振信号の所定周期を、基準クロック源であるＴＣＸＯ１３０が出力する高精度のクロック信号でカウントするレシプロカルカウンターである。ただし、カウンター１２０を、所定のゲートタイムにおける圧力センサー素子１００の発振信号のパルス数をカウントする直接計数方式の周波数カウンター（ダイレクトカウンター）として構成してもよい。
【０１７７】
ＭＰＵ（Micro Processing Unit）１４０は、カウンター１２０のカウント値から圧力値Ｐを計算する処理を行う。具体的には、ＭＰＵ１４０は、温度センサー１５０の検出値から温度ｔを計算し、ＥＥＰＲＯＭ１６０にあらかじめ記憶されているａ〜ｐの補正係数値を用いて、式（７）〜（１０）よりα（ｔ）、β（ｔ）、γ（ｔ）、δ（ｔ）を計算する。さらに、ＭＰＵ１４０は、カウンター１２０のカウント値とＥＥＰＲＯＭ１６０にあらかじめ記憶されている共振周波数ｆ０の値を用いて、式（６）より圧力値Ｐを計算する。そして、ＭＰＵが計算した圧力値Ｐは、通信インターフェース１７０を介して、気圧センサー１０の外部に出力される。
【０１７８】
このような構成の周波数変化型の気圧センサー１０によれば、圧力センサー素子１００の振動周波数をカウンター１２０によりＴＣＸＯ１３０が出力する高精度かつ高周波数（例えば数十ＭＨｚ）のクロック信号でカウントするとともに、ＭＰＵ１４０でデジタル演算処理により圧力値の計算及び直線性誤差の補正を行うので、Ｐａオーダーの高い分解能かつ高精度の圧力値（気圧データ）を得ることができる。さらに、気圧センサー１０は、カウント時間を考慮しても秒オーダーの周期で気圧データを更新することができるので、短時間におけるわずかな気圧の変化も捉えることができ、リアルタイムの気圧計測に適している。
【０１７９】
なお、本実施形態では、基準クロック源としてＴＣＸＯ１３０を用いているが、基準クロック源を、温度補償回路を有さない発振回路、例えば、ＡＴカット水晶振動子を搭載した水晶発振回路で構成しても良い。この場合、温度補償回路を有さない分、気圧変動の検出精度は低下するが、基準クロック源を当該水晶発振回路とするか、或いはＴＣＸＯ１３０とするかは、予測システムのコストや予測精度に応じて設計者が適宜選択すればよい。
【０１８０】
本実施形態によれば、特定地域の地理に応じた最適な密度で分散配置された複数の気象計測装置２の各々が計測した気象データを処理することで、特定地域において気圧の変化に起因して発生する局所的な気象変動の予測等に利用可能な有益な情報を効率的に提供することができる。
【０１８１】
また本実施形態では、気圧センサー１０を半導体の製造技術を用いて安価で提供することができるので、多数の気象計測装置２を分散配置することができる。さらに、気圧センサー１０をＰａオーダーの高分解能な周波数変化型の気圧センサーとすることで、ダウンバーストなどの局所的な気象変動の発生前のわずかな気圧変化を的確に捉えることが可能になる。
【０１８２】
また本実施形態では、例えば、積乱雲の発達期の初期段階で局所的な低気圧の発生を捉えることができるので、集中豪雨等の気象変動が発生するまでに従来よりも時間的余裕をもって対処できる可能性がある。
【０１８３】
本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
【０１８４】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１８５】
１  空調環境調整システム、２  気象計測装置、３  空調環境データ測定装置、４  データ処理装置、１０  気圧センサー、１０’  気圧センサー、１１  温度センサー、１１’  温度センサー、１２  湿度センサー、１２’  湿度センサー、１４  送信部、１４’  送信部２０  受信部、３０  処理部（ＣＰＵ）、３１  気象データ取得部、３２  健康管理データ取得部、３４  室内環境調整情報生成部、３６  気象予測処理部、３８  送信制御部、４０  操作部、５０  記憶部、５２  各種データ、６０  記録媒体、７０  表示部、８０  送信部、１００  圧力センサー素子、１１０  発振回路、１２０  カウンター、１３０  ＴＣＸＯ、１４０  ＭＰＵ、１５０  温度センサー、１６０  ＥＥＰＲＯＭ、１７０  通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）、２１０  ダイヤフラム、２１２  突起、２１４  受圧面、２２０  振動片、２２２  振動ビーム（梁）、２２４  基部、２２６  支持梁、２２８  枠部、２３０  ベース、２３２  キャビティー
【図１】
2013140523.tif 000013
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2013140523.tif 000023
【図１２】
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【図１３】
2013140523.tif 000025
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2013140523.tif 000028
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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