(57)【要約】【課題】人の在／不在を考慮することによってエネルギーの無駄をなくす。【解決手段】超音波送受信機ユニット１−１〜１−Ｎを制御対象空間６の周縁部に設置する。制御対象空間６における人の在／不在のエリアを示す情報を滞在情報として取得し（滞在情報取得部２）、制御対象空間６を不在エリアと滞在エリアに分類する（データ処理部３）。超音波送受信機ユニット１−１〜１−Ｎからの温度データから、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）技術を利用して、制御対象空間６の温度分布を求める（データ処理部３）。データ処理部３で求められた制御対象空間６の温度分布と分類された不在エリアと滞在エリアとから、空調制御ユニット５−１〜５−Ｍへの制御指令を生成し（制御指令部４）、不在エリアよりも滞在エリアの快適性を優先とする空調制御を行う。【選択図】  図１
2017219275.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象空間の温度分布を超音波温度計測によって求める温度分布演算手段と、
前記制御対象空間における人の在／不在のエリアを示す情報を滞在情報として取得する滞在情報取得手段と、
前記温度分布演算手段によって求められた制御対象空間の温度分布と前記滞在情報取得手段によって取得された滞在情報とに基づいて前記制御対象空間の空調制御を行う空調制御手段と
を備えることを特徴とする超音波温度計測を用いた空調制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載された超音波温度計測を用いた空調制御装置において、
前記滞在情報取得手段によって取得された滞在情報に基づいて前記制御対象空間を人がいない不在エリアと人がいる滞在エリアとに分類する分類手段を備え、
前記空調制御手段は、
前記分類手段によって分類された前記制御対象空間の不在エリアよりも滞在エリアの快適性を優先とする空調制御を行う
ことを特徴とする超音波温度計測を用いた空調制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載された超音波温度計測を用いた空調制御装置において、
前記空調制御手段は、
前記不在エリアについては空調制御を行わず、前記滞在エリアについてのみ空調制御を行う
ことを特徴とする超音波温度計測を用いた空調制御装置。
【請求項４】
請求項２に記載された超音波温度計測を用いた空調制御装置において、
前記空調制御手段は、
前記不在エリアについては快適性を満たさない方向に空調制御を行い、前記滞在エリアについては快適性を満たす方向に空調制御を行う
ことを特徴とする超音波温度計測を用いた空調制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載された超音波温度計測を用いた空調制御装置において、
前記滞在情報は、
専用のスイッチに連動する情報として取得される
ことを特徴とする超音波温度計測を用いた空調制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載された超音波温度計測を用いた空調制御装置において、
前記滞在情報は、
前記制御対象空間における照明に連動する情報として取得される
ことを特徴とする超音波温度計測を用いた空調制御装置。
【請求項７】
請求項１に記載された超音波温度計測を用いた空調制御装置において、
前記滞在情報は、
前記超音波温度計測に用いられる超音波の経路が遮られることにより起こされる計測値の変動として取得される
ことを特徴とする超音波温度計測を用いた空調制御装置。
【請求項８】
請求項１に記載された超音波温度計測を用いた空調制御装置において、
前記制御対象空間を格子状に分割したゾーン毎にそのゾーンに調和空気を供給する給気口が設けられている
ことを特徴とする超音波温度計測を用いた空調制御装置。
【請求項９】
請求項１に記載された超音波温度計測を用いた空調制御装置において、
前記制御対象空間の周縁部の複数箇所に設置された超音波送受信機ユニットを備え、
前記超音波送受信機ユニットは、
超音波を送信する送信機と、
この送信機から送信された超音波を受信する受信機とを備え、
前記送信機と前記受信機とが前記制御対象空間を挟んで対向して配置されている
ことを特徴とする超音波温度計測を用いた空調制御装置。
【請求項１０】
制御対象空間の温度分布を超音波温度計測によって求める温度分布演算ステップと、
前記制御対象空間における人の在／不在のエリアを示す情報を滞在情報として取得する滞在情報取得ステップ、
前記温度分布演算ステップによって求められた制御対象空間の温度分布と前記滞在情報取得ステップによって取得された滞在情報とに基づいて前記制御対象空間の空調制御を行う空調制御ステップと
を備えることを特徴とする超音波温度計測を用いた空調制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波によって温度を計測する超音波温度計測を用いた空調制御装置および空調制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、超音波によって温度を計測する超音波温度計測が知られている。例えば、特許文献１に示された環境状態測定方法では、被測定空間の周縁部の複数箇所にノードと呼ばれる超音波送受信機を設置し、この超音波送受信機によって計測される超音波の伝搬時間（被測定空間を挟んで対向する送信機(スピーカ)と受信機(マイクロフォン)との間の超音波の伝搬時間）から、コンピュータ断層撮影（ＣＴ：Computed Tomography）技術を利用して、被測定空間内の温度分布の演算を行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３６０２９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、被測定空間内の温度分布を演算することに加え、この演算した温度分布を表すデータを被測定空間（制御対象空間）の空調制御に利用することについて記載されている（特許文献１の段落〔００９６〕の記載参照）。
【０００５】
しかしながら、この特許文献１には、演算した温度分布を表すデータを制御対象空間の空調制御に利用することについて記載されてはいるものの、詳細については述べられていない。
【０００６】
図６（ａ），（ｂ），（ｃ）は特許文献１に示された温度分布の例である。この温度分布の例では高温領域から低温領域までが勾配を付けて示されている。ここで、例えば、図６（ａ），（ｂ），（ｃ）中の高温領域となっている要因までは、制御対象空間の空調制御に考慮されていない。
【０００７】
すなわち、温度分布上では温度が高い領域となってはいるが、その領域の温度が高くなっている要因が機器の発熱によるものであるのか、人がいることによるものであるのかが分からない。このため、例えば、温度が高くなっている要因が機器の発熱によるものであり、その領域に人がいないといったような場合、その領域に対する空調制御そのものがエネルギー消費の増大を招くことになる。
【０００８】
このように、特許文献１に記載された超音波温度計測を用いた空調制御では、制御対象空間における人の在／不在について何も考慮されていないため、人がいない空間においても空調制御が行われ、エネルギーの無駄が生じるという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、人の在／不在を考慮することによって、エネルギーの無駄をなくすことが可能な超音波温度計測を用いた空調制御装置および空調制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
こような目的を達成するために本発明は、制御対象空間（６）の温度分布を超音波温度計測によって求める温度分布演算手段（３）と、制御対象空間（６）における人の在／不在のエリアを示す情報を滞在情報として取得する滞在情報取得手段（２）と、温度分布演算手段（３）によって求められた制御対象空間（６）の温度分布と滞在情報取得手段（２）によって取得された滞在情報とに基づいて制御対象空間（６）の空調制御を行う空調制御手段（４，５）とを備えることを特徴とする。
【００１１】
この発明では、制御対象空間（６）の温度分布が超音波温度計測によって求められ、制御対象空間（６）における人の在／不在のエリアを示す情報が滞在情報として取得され、この取得された滞在情報と求められた温度分布とに基づいて制御対象空間（６）の空調制御が行われる。これにより、本発明では、制御対象空間（６）を人がいない不在エリア（ＡＲ１）と人がいる滞在エリア（ＡＲ２）とに分類し、不在エリア（ＡＲ１）よりも滞在エリア（ＡＲ２）の快適性を優先とするような空調制御を行うなど、人の在／不在を考慮した空調制御を行うようにして、エネルギーの無駄をなくすことが可能となる。
【００１２】
なお、上記説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の構成要素を、括弧を付した参照符号によって示している。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したことにより、本発明によれば、制御対象空間を人がいない不在エリアと人がいる滞在エリアとに分類し、不在エリアよりも滞在エリアの快適性を優先とするような空調制御を行うなど、人の在／不在を考慮した空調制御を行うようにして、エネルギーの無駄をなくすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る超音波温度計測を用いた空調制御装置の要部の構成を示す図である。
【図２】図２は、この超音波温度計測を用いた空調制御装置に用いる超音波送受信機ユニットの構成を示す図である。
【図３】図３は、この超音波送受信機ユニットの制御対象空間の周縁部への設置例を示す平面図である。
【図４】図４は、制御対象空間内の不在エリアおよび滞在エリアを例示する図である。
【図５】図５は、データ処理部で求められた制御対象空間の温度分布および制御対象空間の各格子内の平均温度と各格子に対する不在エリアおよび滞在エリアを模式的に示す図である。
【図６】図６は、特許文献１に示された温度分布の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態に係る超音波温度計測を用いた空調制御装置１００の要部の構成を示す図である。
【００１６】
この超音波温度計測を用いた空調制御装置１００は、複数の超音波送受信機ユニット１（１−１〜１−Ｎ）と、滞在情報取得部２と、データ処理部３と、制御指令部４と、可変風量調節ユニット（ＶＡＶ）やファンコイルユニット（ＦＣＵ）などの複数の空調制御ユニット５（５−１〜５−Ｍ）とを備えている。
【００１７】
超音波送受信機ユニット１−１〜１−Ｎは、図２に示すように、超音波を送信する送信機１Ａと、送信機１Ａから送信された超音波を受信する受信機１Ｂと、コントローラ１Ｃとを備えており、図３に示すように制御対象空間６の周縁部に設置されている。なお、図３には、丸付きの数字で各超音波送受信機ユニット１の設置位置を示している。
【００１８】
この例では、Ｎ＝１０とし、１０個の超音波送受信機ユニット１を縦方向および横方向に５個ずつ、その送信機１Ａと受信機１Ｂとを制御対象空間６を挟んで対向させるようにして配置している。
【００１９】
超音波送受信機ユニット１−１〜１−Ｎは、送信機１Ａと受信機１Ｂとの間の超音波の伝搬時間からその線上の平均温度（空間平均温度）ＴＣを算出する。また、超音波送受信機ユニット１−１〜１−Ｎは、送信機１Ａの温度をＴＡとして、受信機１Ｂの温度をＴＢとして検出する温度センサ（図示せず）を備えている。超音波送受信機ユニット１−１〜１−Ｎは、この送信機１Ａの温度ＴＡ、受信機１Ｂの温度ＴＢおよび送信機１Ａと受信機１Ｂとの間の空間平均温度ＴＣを温度データとしてデータ処理部３へ送る。
【００２０】
滞在情報取得部２は、制御対象空間６における人の在／不在のエリアを示す情報を滞在情報として取得する。この例では、専用のスイッチ（図示せず）や照明に連動する情報を滞在情報として取得する。すなわち、制御対象空間６に対して設けられている専用のスイッチのオン／オフ状況や制御対象空間６における照明のオン／オフ状況を示す情報を滞在情報として取得する。なお、温度計測に用いる超音波の経路が遮られることにより起こされる計測値（空間平均温度ＴＣ）の変動として滞在情報を取得するものとしてもよい。
【００２１】
データ処理部３は、超音波送受信機ユニット１−１〜１−Ｎからの温度データから、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）技術を利用して、制御対象空間６の温度分布を求める。また、データ処理部３は、滞在情報取得部２が取得した滞在情報を入力とし、この滞在情報に基づいて制御対象空間６を人がいない不在エリアＡＲ１と人がいる滞在エリア（在室エリア）ＡＲ２とに分類する（図４参照）。
【００２２】
制御指令部４は、データ処理部３で求められた制御対象空間６の温度分布と、データ処理部３で分類された不在エリアＡＲ１と滞在エリアＡＲ２とから、空調制御ユニット５−１〜５−Ｍへの制御指令を生成する。
【００２３】
空調制御ユニット５−１〜５−Ｍは、制御対象空間６を仮想的に分割して定めたＭ個（Ｍ≧２）の空調ゾーンに対応して設けられている。この場合、制御指令部４は、制御対象空間６における不在エリアＡＲ１よりも滞在エリアＡＲ２の快適性を優先とするような制御指令を空調制御ユニット５−１〜５−Ｍへ送る。
【００２４】
なお、図１において、滞在情報取得部２、データ処理部３および制御指令部４は、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して各種機能を実現させるプログラムとによって実現される。図１では、この滞在情報取得部２、データ処理部３および制御指令部４を含むブロックを制御装置７として示している。
【００２５】
図５（ａ）にデータ処理部３で求められた制御対象空間６の温度分布（温度分布情報）を例示する。データ処理部３は、図５（ａ）に例示されるような制御対象空間６の温度分布（温度分布情報）と、滞在情報に基づいて分類された図４に例示されるような不在エリアＡＲ１と滞在エリアＡＲ２とから、空調制御ユニット５−１〜５−Ｍへの制御指令を生成する。
【００２６】
図５（ｂ）に、制御対象空間６を仮想的に格子状に分割したときの、各格子内の平均温度と各格子に対する不在エリアＡＲ１および滞在エリアＡＲ２の一例を模式的に示す。格子内の数字がその格子内の平均温度であり、斜線で示す領域が不在エリアＡＲ１を示し、網線で示す領域が滞在エリアＡＲ２を示している。
【００２７】
例えば、図５（ｂ）において、平均温度が「２８．５℃」以上のゾーンに着目する。左上の９つのゾーンは、全て人が滞在しており、滞在状況が「滞在」のゾーンである。そのため、これら領域の温度があらかじめ定められた空間設定温度（例えば、２７．０℃）になるように、空調制御される。すなわち、滞在エリアＡＲ２にいる人の快適性を満たすように、空調制御される。
【００２８】
一方、左上の９つのゾーン以外の空間は、滞在状況が「不在」のゾーンである。この場合、これらゾーンの温度があらかじめ定められた空間設定温度（例えば、２７．０℃）よりも、多少高くなる（例えば、２８．０℃）ような空調制御を行う。すなわち、不在エリアＡＲ１にもし人がいたと仮定した場合、この人の快適性を満たす方向とは逆の方向（快適性を満たさない方向）に空調制御を行う。
【００２９】
これにより、不在エリアＡＲ１よりも滞在エリアＡＲ２の快適性を優先とする空調制御が行われるものとなり、人がいない空間に対して無駄な空調制御を行うことがなくなり、エネルギーの無駄をなくすことができるようになる。すなわち、制御対象空間６全体として見た場合、多少の環境の悪化が不在エリアＡＲ１で生じるが、それよりもコスト面が重視されるものとなる。
【００３０】
なお、上述においては、滞在状況が「不在」のゾーンに対して温度が高くなるような空調制御を行うようにしたが、「不在」のゾーンに対して空調制御そのものを行わないようにしてもよい。すなわち、「滞在」のゾーンについてのみ空調制御を行うようにしてもよい。ここでは、滞在状況が「滞在」のゾーン（滞在エリアＡＲ２）と、「不在」のゾーン（不在エリアＡＲ１）とで、平均温度が同じであっても、「不在」のゾーンの方を、制御として弱くなるような空調制御を行うことが重要である。
【００３１】
また、上述においては、制御対象空間６を仮想的に分割して定めたＭ個の空調ゾーンに対応して空調制御ユニット５−１〜５−Ｍが設けられているものとしたが、図５（ｂ）に示した各格子（ゾーン）毎にそのゾーンに調和空気を供給する給気口が設けられていてもよい。このようにすると、より緻密な制御を行うことが可能であり、滞在状況が「不在」のゾーンに対しては、給気を行わないようにすることも可能である。
【００３２】
〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【符号の説明】
【００３３】
１（１−１〜１−Ｎ）…超音波送受信機ユニット、１Ａ…送信機、１Ｂ…受信機、１Ｃ…コントローラ、２…滞在情報取得部、３…データ処理部、４…制御指令部、５（５−１〜５−Ｍ）…空調制御ユニット、６…制御対象空間、７…制御装置、１００…超音波温度計測を用いた空調制御装置、ＡＲ１…不在エリア、ＡＲ２…滞在エリア（在室エリア）。
【図１】
2017219275.tif 000003
【図２】
2017219275.tif 000004
【図３】
2017219275.tif 000005
【図４】
2017219275.tif 000006
【図５】
2017219275.tif 000007
【図６】
2017219275.tif 000008