(57)【要約】  空調機の室内機（４）は、屋内の熱画像を取得する熱画像センサ（４５）と、空調制御を行う制御基板（４６）とを備える。制御基板（４６）は、ユーザに装着される生体データ測定装置から測定された生体データを取得する。生体データ測定装置により測定される生体データには、少なくともユーザの体温が含まれている。制御基板（４６）は、熱画像センサ（４５）により取得された熱画像と、生体データ測定装置から取得した生体データとに基づいて、空調制御を行う。
2020121370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋内の空気調整を行う空調機であって、
前記屋内の熱画像を取得する熱画像センサと、
ユーザに装着され、前記ユーザの体温を少なくとも含む生体データを測定する生体データ測定装置から前記生体データを取得する生体データ取得手段と、
前記取得された熱画像と、前記取得された生体データとに基づいて、空調制御を行う空調制御手段と、を備える、空調機。
【請求項２】
前記空調制御手段は、前記熱画像と、前記生体データとに基づいて、前記ユーザの着衣量を推定し、推定した着衣量に基づいて、前記ユーザの温冷感を推定し、推定した温冷感に基づいて、前記空調制御を行う、請求項１に記載の空調機。
【請求項３】
前記空調制御手段は、前記熱画像から前記ユーザの着衣部分における表面温度を推定し、前記生体データに含まれる前記ユーザの体温と前記推定した表面温度との差に基づいて、前記ユーザの着衣量を推定する、請求項２に記載の空調機。
【請求項４】
前記空調制御手段は、前記ユーザが前記屋内に入ってからの経過時間も加味して、前記空調制御を行う、請求項１から３の何れか１項に記載の空調機。
【請求項５】
屋内の熱画像を取得する熱画像センサを備える空調機から前記熱画像を含む空調情報を取得する空調情報取得手段と、
ユーザに装着され、前記ユーザの体温を少なくとも含む生体データを測定する生体データ測定装置から前記生体データを取得する生体データ取得手段と、
前記取得された空調情報に含まれる熱画像と、前記取得された生体データとに基づいて、前記空調機を制御する空調制御手段と、を備える、制御装置。
【請求項６】
前記空調制御手段は、前記熱画像と、前記生体データとに基づいて、前記ユーザの着衣量を推定し、推定した着衣量に基づいて、前記ユーザの温冷感を推定し、推定した温冷感に基づいて、前記空調機を制御する、請求項５に記載の制御装置。
【請求項７】
前記空調制御手段は、前記熱画像から前記ユーザの着衣部分における表面温度を推定し、前記生体データに含まれる前記ユーザの体温と前記推定した表面温度との差に基づいて、前記ユーザの着衣量を推定する、請求項６に記載の制御装置。
【請求項８】
前記空調制御手段は、前記ユーザが前記屋内に入ってからの経過時間も加味して、前記空調機を制御する、請求項５から７の何れか１項に記載の制御装置。
【請求項９】
ユーザに装着され、前記ユーザの生体データを測定する生体データ測定装置と、
請求項１から４の何れか１項に記載の空調機と、を備える、空調システム。
【請求項１０】
屋内の熱画像を取得する熱画像センサを備える空調機と、
ユーザに装着され、前記ユーザの生体データを測定する生体データ測定装置と、
請求項５から８の何れか１項に記載の制御装置と、を備える、空調システム。
【請求項１１】
屋内の熱画像を取得し、
ユーザに装着され、前記ユーザの生体データを測定する生体データ測定装置から前記生体データを取得し、
前記取得した熱画像と、前記取得した生体データとに基づいて、前記屋内の空調の制御を行う、空調制御方法。
【請求項１２】
コンピュータを、
屋内の熱画像を取得する熱画像センサを備える空調機から前記熱画像を含む空調情報を通信により取得する空調情報取得手段、
ユーザに装着され、前記ユーザの生体データを測定する生体データ測定装置から前記生体データを通信により取得する生体データ取得手段、
前記取得された空調情報に含まれる熱画像と、前記取得された生体データとに基づいて、前記空調機を制御する空調制御手段、として機能させる、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調機、制御装置、空調システム、空調制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、空調機は、室内の温度、湿度、気流等の環境的要因を調整して、在室者の快適性を維持する。しかし、室内の温熱環境に対する感覚（即ち、温冷感）は、個々人で様々であるため、環境的要因のみに依拠した空調では、適切に在室者の快適性を維持するのは困難である。【０００３】
これに対し、空調機が備える赤外線サーモグラフィによって得られた室内の熱画像から在室者の体温を定めることで温冷感を推定し、推定した温冷感に基づいて空調を行う技術が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１５／１２２２０１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、熱画像でユーザの体温を正確に定めることは困難であり、その結果、当該ユーザの温冷感の推定精度を下げることになり、当該ユーザのための快適な空調に支障を来すという課題がある。【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ユーザにとって快適な空調を精度よく実現するための空調機等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る空調機は、
屋内の空気調整を行う空調機であって、
前記屋内の熱画像を取得する熱画像センサと、
ユーザに装着され、前記ユーザの体温を少なくとも含む生体データを測定する生体データ測定装置から前記生体データを取得する生体データ取得手段と、
前記取得された熱画像と、前記取得された生体データとに基づいて、空調制御を行う空調制御手段と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ユーザにとって快適な空調を精度よく実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空調システムの全体構成を示す図
【図２】実施の形態１の室内機のハードウェア構成を示すブロック図
【図３】実施の形態１の室内機が備える制御基板のハードウェア構成を示すブロック図
【図４】実施の形態１の室外機のハードウェア構成を示すブロック図
【図５】実施の形態１の生体データ測定装置のハードウェア構成を示すブロック図
【図６】実施の形態１の室内機が備える制御基板の機能構成を示す図
【図７】実施の形態１の着衣量推定について説明するための図
【図８】実施の形態１における空調制御処理の手順を示すフローチャート
【図９】本発明の実施の形態２に係る空調システムの全体構成を示す図
【図１０】実施の形態２のクラウドサーバのハードウェア構成を示すブロック図
【図１１】実施の形態２のクラウドサーバの機能構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る空調システム１の全体構成を示す図である。空調システム１は、建物内における部屋Ｒの空調を行うシステムであり、図１に示すように、空調機２と、生体データ測定装置３とを備える。
【００１２】
空調機２は、本発明に係る空調機の一例である。空調機２は、部屋Ｒに設置される室内機４と、部屋Ｒの外に設置される室外機５と、部屋Ｒに設置される空調リモコン６とを備える。室内機４と室外機５は、通信線７と、冷媒を循環させるための冷媒配管８とを介して接続される。
【００１３】
室内機４は、図２に示すように、ファン４０と、ルーバ４１と、熱交換器４２と、温度センサ４３と、湿度センサ４４と、熱画像センサ４５と、制御基板４６とを備える。
【００１４】
ファン４０は、例えば、シロッコファンであり、部屋Ｒの空気を室内機４の図示しない吸込口から取り込むと共に、室内機４の図示しない吹出口から、熱交換器４２によって熱交換された空気を送り出す。ファン４０は、制御基板４６と通信線ＣＬ１を介して通信可能に接続される。ファン４０の回転数、即ち、ファン４０による送風量は、制御基板４６からの制御指令に従って調整される。
【００１５】
ルーバ４１は、ファン４０によって部屋Ｒに送り出される空気の向きを調整する。ルーバ４１は、制御基板４６と通信線ＣＬ２を介して通信可能に接続される。ルーバ４１の角度、即ち、風向きは、制御基板４６からの制御指令に従って調整される。
【００１６】
熱交換器４２は、ファン４０により取り込まれた空気と室外機５からの冷媒との熱交換を行う。熱交換器４２は、冷房運転時においては、蒸発器として機能し、暖房運転時においては、凝縮器として機能する。
【００１７】
温度センサ４３は、ファン４０により取り込まれた空気の温度を測定する。温度センサ４３は、通信線ＣＬ３を介して制御基板４６と通信可能に接続される。温度センサ４３は、制御基板４６からの要求に応答して、測定した温度を示すデータ（以下、温度データという。）を制御基板４６に送信する。
【００１８】
湿度センサ４４は、ファン４０により取り込まれた空気の湿度を測定する。湿度センサ４４は、通信線ＣＬ４を介して制御基板４６と通信可能に接続される。湿度センサ４４は、制御基板４６からの要求に応答して、測定した湿度を示すデータ（以下、湿度データという。）を制御基板４６に送信する。
【００１９】
熱画像センサ４５は、本発明に係る熱画像センサの一例である。熱画像センサ４５は、赤外線サーモグラフィであり、部屋Ｒ内の熱画像を取得する。熱画像センサ４５は、通信線ＣＬ５を介して制御基板４６と通信可能に接続される。熱画像センサ４５は、制御基板４６からの要求に応答して、取得した熱画像を示すデータ（以下、熱画像データという。）を制御基板４６に送信する。
【００２０】
制御基板４６は、図３に示すように、第１通信部４６０と、第２通信部４６１と、第３通信部４６２と、ＣＰＵ４６３と、ＲＯＭ４６４と、ＲＡＭ４６５と、二次記憶装置４６６とを備える。これらの構成部は、バス４６７を介して相互に接続される。
【００２１】
第１通信部４６０は、通信線７を介して室外機５と通信を行うハードウェアである。第２通信部４６１は、空調リモコン６と赤外線通信等の無線通信を行うハードウェアである。第３通信部４６２は、生体データ測定装置３とＷｉ−Ｆｉ（登録商標）、ＢＬＥ（Bluetooth Low Energy；Bluetoothは登録商標）等の通信規格に則った無線通信を行うハードウェアである。
【００２２】
ＣＰＵ（Central Processing Unit）４６３は、空調機２を統括的に制御する。即ち、一般的な室内機と同様、空調リモコン６を介してユーザにより操作された内容に従った空調を行うようファン４０、ルーバ４１を制御し、また、室外機５の動作を制御する。さらに、ＣＰＵ４６３は、部屋Ｒに居るユーザの温冷感に従った空調制御も行う。ＣＰＵ４６３によって実現される制御基板４６の特有の機能の詳細については後述する。
【００２３】
ＲＯＭ（Read Only Memory）４６４は、複数のファームウェア及びこれらのファームウェアの実行時に使用されるデータを記憶する。ＲＡＭ（Random Access Memory）４６５は、ＣＰＵ４６３の作業領域として使用される。
【００２４】
二次記憶装置４６６は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、フラッシュメモリ等の読み書き可能な不揮発性の半導体メモリで構成される。二次記憶装置４６６は、空調制御を実行するための空調制御プログラムと、空調制御プログラムの実行時に使用されるデータとを記憶する。
【００２５】
室外機５は、図４に示すように、冷媒回路５０と、制御基板５１とを備える。冷媒回路５０と制御基板５１は、通信線５２を介して通信可能に接続される。冷媒回路５０は、何れも図示しないが、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器などを備える。制御基板５１は、室内機４と通信線７を介して通信可能に接続される。制御基板５１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信インタフェース、読み書き可能な不揮発性の半導体メモリなど（何れも図示せず）を含んで構成される。制御基板５１は、室内機４の制御基板４６から受信した制御指令に基づいて、冷媒回路５０の運転、より詳細には、圧縮機の駆動を制御する。
【００２６】
空調リモコン６は、部屋Ｒの壁に埋設して設置されたり、あるいは壁に掛けられた態様で設置され、部屋Ｒを利用するユーザから、空調に関する操作を受け付けるためのリモートコントローラである。例えば、ユーザは、空調リモコン６を操作することで、運転の開始又は停止、冷房、暖房、除湿、送風などの運転モードの変更、設定温度、設定湿度、送風量、風向き等の変更を指示することができ、また、タイマ設定を行うことができる。
【００２７】
生体データ測定装置３は、本発明に係る生体データ測定装置の一例である。生体データ測定装置３は、部屋Ｒを利用するユーザの生体データを測定する人体装着型（例えば、リストバンド型）の装置である。生体データには、体温、心拍数、発汗量等が含まれる。図５に示すように、生体データ測定装置３は、体温センサ３０と、心拍数センサ３１と、発汗量センサ３２と、通信部３３と、ＣＰＵ３４と、ＲＯＭ３５と、ＲＡＭ３６と、二次記憶装置３７とを備える。これらの構成部は、バス３８を介して相互に接続される。また、生体データ測定装置３は、各構成部に電力を供給する一次電池、二次電池等の電池３９を備える。
【００２８】
体温センサ３０は、当該生体データ測定装置３を装着したユーザの体温を測定する。心拍数センサ３１は、当該ユーザの心拍数を測定する。発汗量センサ３２は、当該ユーザの発汗量を測定する。通信部３３は、室内機４と無線通信を行うハードウェアである。
【００２９】
ＣＰＵ３４は、当該生体データ測定装置３を統括的に制御する。ＲＯＭ３５は、複数のファームウェア及びこれらのファームウェアの実行時に使用されるデータを記憶する。ＲＡＭ３６は、ＣＰＵ３４の作業領域として使用される。
【００３０】
二次記憶装置３７は、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等の読み書き可能な不揮発性の半導体メモリで構成される。二次記憶装置３７は、図示しないが、生体データの測定に関するプログラム及び室内機４と通信するためのプログラムと、これらのプログラムの実行時に使用されるデータとを記憶する。
【００３１】
ＣＰＵ３４は、体温センサ３０、心拍数センサ３１及び発汗量センサ３２の各々により測定された各生体データ（即ち、体温、心拍数及び発汗量）が格納されたデータ（以下、測定データという。）を一定時間間隔（例えば、１分間隔）で通信部３３を介して室内機４に無線送信する。
【００３２】
続いて、室内機４が備える制御基板４６の特有の機能について詳細に説明する。図６に示すように、制御基板４６は、機能的には、生体データ取得部４００と、開始要否判定部４０１と、着衣量推定部４０２と、温冷感推定部４０３と、動作指令部４０４とを備える。これらの機能部は、ＣＰＵ４６３が二次記憶装置４６６に記憶されている上記の空調制御プログラムを実行することで実現される。
【００３３】
生体データ取得部４００は、本発明に係る生体データ取得手段の一例である。生体データ取得部４００は、生体データ測定装置３から定期的（例えば、１分毎）に送られてくる前述した測定データを受信する。生体データ取得部４００は、受信した測定データから、各生体データ（即ち、体温、心拍数及び発汗量）を抽出して取得する。生体データ取得部４００は、取得した各生体データを取得した時刻（即ち、測定データを受信した時刻）と対応付けて、ＲＡＭ４６５又は二次記憶装置４６６に記憶される図示しない生体データテーブルに格納する。
【００３４】
開始要否判定部４０１は、ユーザが快適感を得るように当該ユーザの温冷感に従った空調制御（以下、快適制御という。）を開始する必要があるか否かを判定する。例えば、開始要否判定部４０１は、ユーザが部屋Ｒに入室してからの経過時間が予め定めた基準時間に達した場合、快適制御を開始する必要があると判定する。これは、ユーザの温冷感が不安定な状態での快適制御の実行を回避するためである。なお、開始要否判定部４０１は、部屋Ｒに入室したユーザの心拍数が平常値に落ち着いた場合、快適制御を開始する必要があると判定してもよい。
【００３５】
ユーザが部屋Ｒに入室したか否かについては、生体データ測定装置３との通信状況又は部屋Ｒ内の熱画像から判定することが可能である。即ち、開始要否判定部４０１は、生体データ測定装置３との通信が開始されると、ユーザが部屋Ｒに入室したと判定してもよいし、部屋Ｒ内の熱画像に人が映り込んでいる場合、ユーザが部屋Ｒに入室したと判定してもよい。
【００３６】
着衣量推定部４０２は、部屋Ｒに在室中のユーザの着衣量を推定する。詳細には、着衣量推定部４０２は、熱画像センサ４５により取得された熱画像を周知の手法により解析して、ユーザの着衣部分における表面温度（以下、着衣表面温度という。）を推定する。また、着衣量推定部４０２は、上記の生体データテーブルからユーザの最新の体温を取得する。そして、着衣量推定部４０２は、取得したユーザの体温と推定した着衣表面温度との差に応じて、当該ユーザの着衣量を推定する。
【００３７】
具体的には、図７に示すように、体温と着衣表面温度との差（ΔＴ）が、予め定めた第１閾値より小さい場合、着衣量推定部４０２は、当該ユーザの着衣量が少ない、即ち、薄着であると推定する。また、ΔＴが、第１閾値以上であり、予め定めた第２閾値以下の場合、着衣量推定部４０２は、当該ユーザの着衣量が普通であると推定する。また、ΔＴが、第２閾値より大きい場合、着衣量推定部４０２は、当該ユーザの着衣量が厚着であると推定する。
【００３８】
温冷感推定部４０３は、着衣量推定部４０２により推定されたユーザの着衣量に基づいて、ユーザの現在の温熱環境に対する感覚、即ち、温冷感を推定する。詳細には、ユーザの着衣量が厚着の場合、温冷感推定部４０３は、ユーザは寒いと感じていると推定する。また、ユーザの着衣量が薄着の場合、温冷感推定部４０３は、ユーザは暑いと感じていると推定する。ユーザの着衣量が普通の場合、温冷感推定部４０３は、ユーザは暑くもなく寒くもない（即ち、快適）と感じていると推定する。
【００３９】
動作指令部４０４は、温冷感推定部４０３により推定されたユーザの温冷感に基づいて、空調制御の内容を決定し、決定した空調制御の内容に従って、ファン４０、ルーバ４１及び室外機５を動作させるよう各々に対する制御指令を生成し、各々に送信する。
【００４０】
詳細には、動作指令部４０４は、暖房運転時において、ユーザが寒いと感じている場合、ファン４０、ルーバ４１及び室外機５の各々に対して、暖房を強めるための制御指令を生成する。この場合、例えば、設定温度（目標温度ともいう。）を１〜３℃上げたり、あるいは、送風量を増加させるための制御指令を生成する。
【００４１】
また、動作指令部４０４は、暖房運転時において、ユーザが暑いと感じている場合、ファン４０、ルーバ４１及び室外機５の各々に対して、暖房を弱めるための制御指令を生成する。この場合、例えば、設定温度を１〜３℃下げたり、送風量を低下させるための制御指令を生成する。
【００４２】
また、動作指令部４０４は、冷房運転時において、ユーザが暑いと感じている場合、ファン４０、ルーバ４１及び室外機５の各々に対して、冷房を強めるための制御指令を生成する。この場合、例えば、設定温度を１〜３℃下げたり、送風量を増加させるための制御指令を生成する。
【００４３】
また、動作指令部４０４は、冷房運転時において、ユーザが寒いと感じている場合、ファン４０、ルーバ４１及び室外機５の各々に対して、冷房を弱めるための制御指令を生成する。この場合、例えば、設定温度を１〜３℃上げたり、送風量を低下させるための制御指令を生成する。
【００４４】
開始要否判定部４０１、着衣量推定部４０２、温冷感推定部４０３及び動作指令部４０４は、本発明に係る空調制御手段の一例である。
【００４５】
図８は、室内機４の制御基板４６によって実行される空調制御処理の手順を示すフローチャートである。空調制御処理は、部屋Ｒにユーザが入室すると開始される。
【００４６】
開始要否判定部４０１が、快適制御を開始する必要があると判定すると（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、着衣量推定部４０２は、部屋Ｒに居るユーザの着衣量を推定する（ステップＳ１０２）。温冷感推定部４０３は、着衣量推定部４０２により推定されたユーザの着衣量に基づいて、ユーザの現在の温冷感を推定する（ステップＳ１０３）。
【００４７】
動作指令部４０４は、温冷感推定部４０３により推定されたユーザの温冷感に基づいて、空調制御の内容を決定する（ステップＳ１０４）。動作指令部４０４は、決定した空調制御の内容に基づいて、ファン４０、ルーバ４１及び室外機５の各々に対する制御指令を生成する（ステップＳ１０５）。そして、動作指令部４０４は、生成した各制御指令をファン４０、ルーバ４１及び室外機５の各々に送信する（ステップＳ１０６）。
【００４８】
ステップＳ１０６の処理後、予め定めた待機時間（例えば、１０分）が経過すると（ステップＳ１０７；ＹＥＳ）、制御基板４６のＣＰＵ４６３は、ユーザが部屋Ｒから退室済みか否かを判定する（ステップＳ１０８）。ユーザが部屋Ｒから退室済みか否かについては、生体データ測定装置３との通信状況又は部屋Ｒ内の熱画像から判定することが可能である。即ち、ＣＰＵ４６３は、生体データ測定装置３との通信ができない状態であると、ユーザが退室済みと判定してもよいし、部屋Ｒ内の熱画像に人が映り込んでいない場合、ユーザが退室済みと判定してもよい。
【００４９】
ユーザが退室済みの場合（ステップＳ１０８；ＹＥＳ）、ＣＰＵ４６３は、空調制御処理を終了する。一方、ユーザが退室済みでない場合（ステップＳ１０８；ＮＯ）、ステップＳ１０２に戻る。
【００５０】
以上説明したように、実施の形態１に係る空調システム１では、部屋Ｒ内の熱画像と、部屋Ｒに入室したユーザの生体データとに基づいて、当該ユーザの温冷感を推定し、推定した温冷感に従って、部屋Ｒの空調を行う。これにより、部屋Ｒに居るユーザにとって快適な空調を精度よく実現することが可能となる。
【００５１】
実施の形態２．
続いて、本発明の実施の形態２について説明する。なお、以下の説明において、実施の形態１と共通する構成要素等については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５２】
図９は、本発明の実施の形態２に係る空調システム１Ａの全体構成を示す図である。空調システム１Ａは、建物内における部屋Ｒの空調を行うシステムであり、図９に示すように、空調機２Ａと、生体データ測定装置３Ａと、ホームゲートウェイ９と、クラウドサーバ１０とを備える。
【００５３】
空調機２Ａは、本発明に係る空調機の一例である。空調機２Ａは、部屋Ｒに設置される室内機４Ａと、部屋Ｒの外に設置される室外機５と、部屋Ｒに設置される空調リモコン６とを備える。室内機４Ａと室外機５は、通信線７と、冷媒を循環させるための冷媒配管８とを介して接続される。
【００５４】
室内機４Ａのハードウェア構成は、実施の形態１の室内機４と同様（図２、図３参照）である。ただし、室内機４Ａが備える制御基板４６の第３通信部４６２は、ブロードバンドルータとしての機能を有するホームゲートウェイ９を介して、インターネットに接続されるクラウドサーバ１０と通信を行う。
【００５５】
室内機４Ａが備える制御基板４６のＣＰＵ４６３は、実施の形態１のように、部屋Ｒに居るユーザの温冷感に従った空調制御を行わず、代わりに、熱画像センサ４５により取得された熱画像と、現在の運転状態（例えば、運転中又は停止中、運転モード、設定温度、設定湿度等）と、現在の部屋Ｒの空気状態（室温、湿度等）とが格納された空調情報を一定時間間隔（例えば、１分間隔）でクラウドサーバ１０に送信する。また、室内機４ＡのＣＰＵ４６３は、空調リモコン６を介したユーザ操作に従った空調制御に加え、クラウドサーバ１０からの制御データに従った空調制御も行う。
【００５６】
生体データ測定装置３Ａのハードウェア構成は、実施の形態１の生体データ測定装置３と同様（図５参照）である。ただし、生体データ測定装置３Ａの通信部３３は、ホームゲートウェイ９を介してクラウドサーバ１０と通信を行う。
【００５７】
生体データ測定装置３ＡのＣＰＵ３４は、体温センサ３０、心拍数センサ３１及び発汗量センサ３２の各々により測定された各生体データ（即ち、体温、心拍数及び発汗量）が格納された測定データを一定時間間隔（例えば、１分間隔）でクラウドサーバ１０に送信する。
【００５８】
クラウドサーバ１０は、本発明に係る制御装置の一例である。クラウドサーバ１０は、空調機２Ａのメーカ、販売会社等によって設置され、運用されるサーバコンピュータであり、インターネットに接続される。クラウドサーバ１０は、図１０に示すように、通信部１１と、ＣＰＵ１２と、ＲＯＭ１３と、ＲＡＭ１４と、二次記憶装置１５とを備える。これらの構成部は、バス１６を介して相互に接続される。
【００５９】
通信部１１は、インターネットに接続し、ホームゲートウェイ９を介して室内機４Ａ、生体データ測定装置３Ａと通信するためのハードウェアである。ＣＰＵ１２は、当該クラウドサーバ１０を統括的に制御する。ＣＰＵ１２によって実現されるクラウドサーバ１０の機能の詳細については後述する。
【００６０】
ＲＯＭ１３は、複数のファームウェア及びこれらのファームウェアの実行時に使用されるデータを記憶する。ＲＡＭ１４は、ＣＰＵ１２の作業領域として使用される。
【００６１】
二次記憶装置１５は、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等の読み書き可能な不揮発性の半導体メモリ又はＨＤＤ（Hard Disk Drive）を含んで構成される大容量の記憶装置である。二次記憶装置１５は、空調制御を実行するための空調制御プログラムと、空調制御プログラムの実行時に使用されるデータとを記憶する。
【００６２】
クラウドサーバ１０は、機能的には、図１１に示すように、空調情報取得部１００と、生体データ取得部１０１と、開始要否判定部１０２と、着衣量推定部１０３と、温冷感推定部１０４と、動作指令部１０５とを備える。これらの機能部は、ＣＰＵ１２が二次記憶装置１５に記憶されている上記の空調制御プログラムを実行することで実現される。
【００６３】
空調情報取得部１００は、本発明に係る空調情報取得手段の一例である。空調情報取得部１００は、室内機４Ａから定期的（例えば、１分毎）に送られてくる前述した空調情報を受信して取得する。空調情報取得部１００は、受信した空調情報を受信した時刻と対応付けて、二次記憶装置１５に記憶される図示しない空調情報テーブルに格納する。
【００６４】
生体データ取得部１０１は、本発明に係る生体データ取得手段の一例である。生体データ取得部１０１は、生体データ測定装置３Ａから定期的（例えば、１分毎）に送られてくる前述した測定データを受信する。生体データ取得部１０１は、受信した測定データから、各生体データ（即ち、体温、心拍数及び発汗量）を抽出して取得する。生体データ取得部１０１は、取得した各生体データを取得した時刻（即ち、測定データを受信した時刻）と対応付けて、二次記憶装置１５に記憶される図示しない生体データテーブルに格納する。
【００６５】
開始要否判定部１０２は、実施の形態１の開始要否判定部４０１と同様の手法で、快適制御を開始する必要があるか否かを判定する。
【００６６】
着衣量推定部１０３は、実施の形態１の着衣量推定部４０２と同様の手法で、部屋Ｒに在室中のユーザの着衣量を推定する。
【００６７】
温冷感推定部１０４は、実施の形態１の温冷感推定部４０３と同様の手法で、ユーザの現在の温冷感を推定する。
【００６８】
動作指令部１０５は、実施の形態１の動作指令部４０４と同様の手法で、空調制御の内容を決定する。動作指令部１０５は、決定した空調制御の内容に基づいて制御データを生成し、空調機２Ａの室内機４Ａに送信する。かかる制御データを受信した室内機４Ａは、当該制御データで示される空調制御を実行する。これにより、実施の形態１と同様に、部屋Ｒに居るユーザの温冷感に従った空調を実現できる。
【００６９】
開始要否判定部１０２、着衣量推定部１０３、温冷感推定部１０４及び動作指令部１０５は、本発明に係る空調制御手段の一例である。
【００７０】
以上説明したように、実施の形態２に係る空調システム１Ａでは、クラウドサーバ１０は、部屋Ｒ内の熱画像と、部屋Ｒに居るユーザの生体データとに基づいて、当該ユーザの温冷感を推定し、推定した温冷感に従って、空調機２Ａを制御して部屋Ｒの空調を行う。これにより、ユーザにとって快適な空調を精度よく実現することが可能となる。
【００７１】
なお、空調システム１Ａの変形例として、生体データ測定装置３Ａを生体データ測定装置３に替えてもよい。この場合、生体データ測定装置３が、室内機４Ａに測定データを送信し、室内機４Ａが、生体データ測定装置３から受信した測定データをクラウドサーバ１０に送信する。
【００７２】
本発明は、上記の各実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の変更は勿論可能である。
【００７３】
例えば、上記の各実施の形態では、着衣量として、薄着、普通、厚着の３段階の指標を例示したが、さらに、薄着、厚着の程度を各々複数段階で示してもよい。あるいは、着衣量を数値で示してもよい。
【００７４】
また、着衣量を推定する際に、体温と着衣表面温度との差（ΔＴ）と比較する閾値（例えば、上述した第１閾値、第２閾値）は、季節に応じて変更してもよい。
【００７５】
また、推定するユーザの温冷感は、「暑い」、「快適」又は「寒い」の何れかに限定されず、「やや暑い」、「大変暑い」、「やや寒い」、「大変寒い」等、さらに詳細に推定してもよい。
【００７６】
また、室内機４又はクラウドサーバ１０は、部屋Ｒに入室したユーザの活動量を推定し、推定した活動量も加味して空調制御の内容を決定してもよい。ユーザの活動量は、心拍数及び／又は発汗量によって推定される。あるいは、室内機４又はクラウドサーバ１０は、熱画像からユーザの移動量を算出することで、活動量を推定してもよい。
【００７７】
また、快適制御の開始の要否を判定する際に使用される基準時間、ユーザの温冷感に応じた空調の強弱の度合等は、ユーザによる空調リモコン６の操作に基づいた学習により適宜更新されるようにしてもよい。
【００７８】
また、生体データ測定装置３，３Ａは、さらに他の生体データを測定するセンサを備える構成であってもよいし、体温センサ３０のみを備える構成であってもよい。
【００７９】
また、生体データ測定装置３，３Ａを、生体データを測定する１又は複数のセンサと、各センサと有線又は無線にて通信可能に接続されるデータ収集装置とにより構成してもよい。この場合、各センサは、それぞれユーザの身体の適切な場所に装着される。
【００８０】
また、室内機４，４Ａの制御基板４６の機能が、室外機５の制御基板５１により実現される構成であってもよい。
【００８１】
また、部屋Ｒを有する建物内に、クラウドサーバ１０と同等の機能を有する制御装置を設置してもよい。
【００８２】
また、上記の実施の形態２では、ＣＰＵクラウドサーバ１０のＣＰＵ１２によって二次記憶装置１５に記憶されている空調制御プログラムが実行されることで、クラウドサーバ１０の機能部（図１１参照）が実現された。
【００８３】
しかし、クラウドサーバ１０の機能部の全部又は一部が、専用のハードウェアで実現されるようにしてもよい。専用のハードウェアとは、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又は、これらの組み合わせである。
【００８４】
また、上記の空調制御プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、光磁気ディスク（Magneto-Optical Disc）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、メモリカード、ＨＤＤ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布することも可能である。そして、空調制御プログラムを特定の又は汎用のコンピュータにインストールすることによって、当該コンピュータを上記の実施の形態２におけるクラウドサーバ１０として機能させることも可能である。
【００８５】
また、空調制御プログラムをインターネット上の図示しないサーバが有する記憶装置に格納しておき、当該サーバからクラウドサーバ１０に空調制御プログラムがダウンロードされるようにしてもよい。
【００８６】
本発明は、広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能である。また、上述した実施の形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、建物内の空調を行うシステムに好適に採用され得る。
【符号の説明】
【００８８】
１，１Ａ  空調システム、２，２Ａ  空調機、３，３Ａ  生体データ測定装置、４，４Ａ  室内機、５  室外機、６  空調リモコン、７，５２  通信線、８  冷媒配管、９  ホームゲートウェイ、１０  クラウドサーバ、１１，３３  通信部、１２，３４，４６３  ＣＰＵ、１３，３５，４６４  ＲＯＭ、１４，３６，４６５  ＲＡＭ、１５，３７，４６６  二次記憶装置、１６，３８，４６７  バス、３０  体温センサ、３１  心拍数センサ、３２  発汗量センサ、３９  電池、４０  ファン、４１  ルーバ、４２  熱交換器、４３  温度センサ、４４  湿度センサ、４５  熱画像センサ、４６  制御基板、５０  冷媒回路、５１  制御基板、１００  空調情報取得部、１０１  生体データ取得部、１０２  開始要否判定部、１０３  着衣量推定部、１０４  温冷感推定部、１０５  動作指令部、４００  生体データ取得部、４０１  開始要否判定部、４０２  着衣量推定部、４０３  温冷感推定部、４０４  動作指令部、４６０  第１通信部、４６１  第２通信部、４６２  第３通信部
【図１】
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【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】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年11月24日(2020.11.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る空調機は、
屋内の空気調整を行う空調機であって、
前記屋内の熱画像を取得する熱画像センサと、
ユーザに装着され、前記ユーザの体温を少なくとも含む生体データを測定する生体データ測定装置から前記生体データを取得する生体データ取得手段と、
前記取得された熱画像と、前記取得された生体データとに基づいて、前記ユーザの着衣量を推定し、推定した着衣量に基づいて、前記ユーザの温冷感を推定し、推定した温冷感に基づいて、空調制御を行う空調制御手段と、を備える。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋内の空気調整を行う空調機であって、
前記屋内の熱画像を取得する熱画像センサと、
ユーザに装着され、前記ユーザの体温を少なくとも含む生体データを測定する生体データ測定装置から前記生体データを取得する生体データ取得手段と、
前記取得された熱画像と、前記取得された生体データとに基づいて、前記ユーザの着衣量を推定し、推定した着衣量に基づいて、前記ユーザの温冷感を推定し、推定した温冷感に基づいて、空調制御を行う空調制御手段と、を備える、空調機。
【請求項２】
前記空調制御手段は、前記熱画像から前記ユーザの着衣部分における表面温度を推定し、前記生体データに含まれる前記ユーザの体温と前記推定した表面温度との差に基づいて、前記ユーザの着衣量を推定する、請求項１に記載の空調機。
【請求項３】
前記空調制御手段は、前記ユーザが前記屋内に入ってからの経過時間も加味して、前記空調制御を行う、請求項１又は２に記載の空調機。
【請求項４】
前記空調制御手段は、前記経過時間が予め定めた基準時間に達した場合、前記ユーザの着衣量の推定を開始する、請求項３に記載の空調機。
【請求項５】
前記空調制御手段は、前記生体データが予め定めた基準値に達した場合、前記ユーザの着衣量の推定を開始する、請求項１から４の何れか１項に記載の空調機。
【請求項６】
屋内の熱画像を取得する熱画像センサを備える空調機から前記熱画像を含む空調情報を取得する空調情報取得手段と、
ユーザに装着され、前記ユーザの体温を少なくとも含む生体データを測定する生体データ測定装置から前記生体データを取得する生体データ取得手段と、
前記取得された空調情報に含まれる熱画像と、前記取得された生体データとに基づいて、前記ユーザの着衣量を推定し、推定した着衣量に基づいて、前記ユーザの温冷感を推定し、推定した温冷感に基づいて、前記空調機を制御する空調制御手段と、を備える、制御装置。
【請求項７】
前記空調制御手段は、前記熱画像から前記ユーザの着衣部分における表面温度を推定し、前記生体データに含まれる前記ユーザの体温と前記推定した表面温度との差に基づいて、前記ユーザの着衣量を推定する、請求項６に記載の制御装置。
【請求項８】
前記空調制御手段は、前記ユーザが前記屋内に入ってからの経過時間も加味して、前記空調機を制御する、請求項６又は７に記載の制御装置。
【請求項９】
前記空調制御手段は、前記経過時間が予め定めた基準時間に達した場合、前記ユーザの着衣量の推定を開始する、請求項７に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記空調制御手段は、前記生体データが予め定めた基準値に達した場合、前記ユーザの着衣量の推定を開始する、請求項６から９の何れか１項に記載の制御装置。
【請求項１１】
ユーザに装着され、前記ユーザの生体データを測定する生体データ測定装置と、
請求項１から５の何れか１項に記載の空調機と、を備える、空調システム。
【請求項１２】
屋内の熱画像を取得する熱画像センサを備える空調機と、
ユーザに装着され、前記ユーザの生体データを測定する生体データ測定装置と、
請求項６から１０の何れか１項に記載の制御装置と、を備える、空調システム。
【請求項１３】
屋内の熱画像を取得し、
ユーザに装着され、前記ユーザの生体データを測定する生体データ測定装置から前記生体データを取得し、
前記取得した熱画像と、前記取得した生体データとに基づいて、前記ユーザの着衣量を推定し、推定した着衣量に基づいて、前記ユーザの温冷感を推定し、推定した温冷感に基づいて、前記屋内の空調の制御を行う、空調制御方法。
【請求項１４】
コンピュータを、
屋内の熱画像を取得する熱画像センサを備える空調機から前記熱画像を含む空調情報を通信により取得する空調情報取得手段、
ユーザに装着され、前記ユーザの生体データを測定する生体データ測定装置から前記生体データを通信により取得する生体データ取得手段、
前記取得された空調情報に含まれる熱画像と、前記取得された生体データとに基づいて、前記ユーザの着衣量を推定し、推定した着衣量に基づいて、前記ユーザの温冷感を推定し、推定した温冷感に基づいて、前記空調機を制御する空調制御手段、として機能させる、プログラム。
【国際調査報告】
2020121370.tif 000014
2020121370.tif 000015
2020121370.tif 000016
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