JP6568385B2

JP6568385B2 - 空調制御装置

Info

Publication number: JP6568385B2
Application number: JP2015083091A
Authority: JP
Inventors: 中島　寛; 寛中島
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 2015-04-15
Filing date: 2015-04-15
Publication date: 2019-08-28
Anticipated expiration: 2035-04-15
Also published as: JP2016205634A

Description

本発明は、在室者にとってより快適な空調を行う空調制御装置に関する。

一般に、複数のテナントを収用する商業施設など、大規模な建築物においては、在室者に対する快適な空間の提供を目指し、計測される温度や湿度などをもとに、様々な手法により温度および湿度などの制御を行っている。しかしながら、このような空調制御では、温湿度などの環境に対する感受性は在室者毎に異なり、在室者の要望に必ずしも適合した空調制御が行われていない場合もある。

これに対し、例えば、要望を受け付ける端末装置を設け、ネットワークを介し、端末装置に入力された空調に対する事情，要望を収集し、収集した各情報に対応して空調を行うシステムが提案されている（特許文献１参照）。

特開２００４−２９５２０２号公報

しかしながら、上述した技術では、在室者からの情報（要望）通知が必要となり、在室者が要望などを通知するという行動を起こさなければ、空調制御を、在室者の要望に適合させることができない。このように、従来では、空調制御を、在室者の潜在的な要望に適合させることが容易ではないという問題がある。

本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、在室者の潜在的な要望に適合させて空調制御が実施できるようにすることを目的とする。

本発明に係る空調制御装置は、対象空間の空間的温度分布を測定する熱画像センサと、熱画像センサの測定によって得られた熱画像より対象空間に在室する人を判別する人判別部と、熱画像における人判別部が判別した人の部分より人の行動を特定する行動特定部と、行動特定部が特定した行動により人の暑いまたは寒いのいずれかの体感温度状態を推定する体感温度推定部と、体感温度推定部が推定した体感温度状態より対象空間の空調を行う空調設備の動作を制御する空調機器制御部とを備える。

上記空調制御装置において、複数の行動と各々の行動に対応する熱画像とを記憶した行動分類記憶部と、複数の行動と各々の行動に対応する体感温度状態とを記憶した体感温度分類記憶部とを備え、行動特定部は、熱画像における人判別部が判別した人の部分に類似する熱画像に対応する行動を行動分類記憶部より取得して人の行動とし、体感温度推定部は、行動特定部が特定した行動に対応する体感温度状態を体感温度分類記憶部より取得して人の体感温度状態と推定する。

以上説明したことにより、本発明によれば、在室者の潜在的な要望に適合させて空調制御が実施できるという優れた効果が得られる。

図１は、本発明の実施の形態における空調制御装置１０１の構成を示す構成図である。図２は、複数の熱画像センサ１０２の配置例を示す構成図である。図３は、熱画像センサ１０２により測定された空間温度分布の１例を示す説明図である。図４は、本発明の実施の形態における空調制御装置１０１の動作例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態における空調制御装置１０１の構成を示す構成図である。空調制御装置１０１は、熱画像センサ１０２，人判別部１０３，行動分類記憶部１０４，体感温度分類記憶部１０５，行動特定部１０６，体感温度推定部１０７，空調機器制御部１０８，および画像取得部１０９を備える。

熱画像センサ１０２は、対象空間１２１の空間的温度分布を測定する。熱画像センサ１０２は、図２に例示するように、対象空間１２１の天井などに、均等に分割したエリア２０１毎に配置されている。図２の例では、４行６列に、２４個の熱画像センサ１０２が配列されている。熱画像センサ１０２固有の検出範囲に基づいて、各エリア２０１の間隔が決定されている。このようにすることで、対象空間１２１内の各エリア２０１の下方空間における、３次元的な温度分布（空間的温度分布）を測定することができる。また、熱画像センサ１０２は、例えば、２次元に配列された複数のサーモパイルから構成されたサーモパイルアレイセンサである。サーモパイルは、熱電対より構成された熱電変換素子（赤外線センサ）である。

人判別部１０３は、熱画像センサ１０２の測定によって得られた空間的温度分布情報（熱画像）より対象空間１２１に在室する人（在室者）を判別する。熱画像センサ１０２が測定した空間温度分布は、画像取得部１０９により収集され、空間的温度分布情報として人判別部１０３に転送される。

例えば、図３に示すように、熱画像センサ１０２によって人間が存在している空間を測定することで得られた空間的温度分布のパターンを、基準パターンとして予め用意しておく。図３において、より高温の領域を示す白に近い部分が、人の空間的温度分布のパターンである。この基準パターンと所定の範囲で近似している空間的温度分布のパターンが得られた場合、対象空間１２１に人が在室していることを判別する。

行動分類記憶部１０４は、複数の行動と各々の行動に対応する熱画像とを記憶している。例えば、行動分類記憶部１０４は、「上着を脱ぐ」、「着ている衣服の袖をまくる」、「うちわで扇ぐ」、「扇風機を操作している」、「上着を着る」、「着衣のポケットに手を入れる」、「暖かいもの(缶コーヒー、カイロ、など)を握る」の各行動に対し、予め取得してある熱画像を対応づけて記憶している。

体感温度分類記憶部１０５は、複数の行動と各々の行動に対応する体感温度状態とを記憶している。例えば、「上着を脱ぐ」、「着ている衣服の袖をまくる」、「うちわで扇ぐ」、「扇風機を操作している」の行動に対し、「暑い」の体感温度状態を対応づけて記憶している。また、「上着を着る」、「着衣のポケットに手を入れる」、「暖かいものを握る」の行動に対して「寒い」の体感温度状態を対応づけて記憶している。

行動特定部１０６は、熱画像における人判別部１０３が判別した人の部分より人の行動を特定する。行動特定部１０６は、熱画像における人判別部１０３が判別した人の部分に類似する熱画像に対応する行動を行動分類記憶部１０４より取得し、人判別部１０３が判別した人の行動とする。例えば、熱画像における人判別部１０３が判別した人の部分が、行動分類記憶部１０４に記憶されている「上着を脱ぐ」に対応づけられている熱画像に類似している場合、行動特定部１０６は、人判別部１０３が判別した人が、「上着を脱ぐ」という行動をしているものと特定する。熱画像は、例えば、予め設定されている時間の間の熱分布の変化を示すものである。例えば、上着を着ている状態と脱いでいる状態とでは、熱画像において２℃程度の差があり、これらの区別が可能である。

体感温度推定部１０７は、行動特定部１０６が特定した行動により人の暑いまたは寒いのいずれかの体感温度状態を推定する。体感温度推定部１０７は、行動特定部１０６が特定した行動に対応する体感温度状態を、体感温度分類記憶部１０５より取得して人の体感温度状態と推定する。また、体感温度推定部１０７は、行動特定部１０６が特定した行動により、人が丁度良いとしている体感温度状態を推定する。

例えば、上述したように、行動特定部１０６が、「上着を脱ぐ」という行動をしているものと特定した場合、体感温度分類記憶部１０５においては、「上着を脱ぐ」は、「暑い」の体感温度状態を対応づけられているので、体感温度推定部１０７は、人判別部１０３が判別した人の体感温度状態は、「暑い」であると推定する。この推定の結果は、在室者の潜在的な要望ととらえることができる。

空調機器制御部１０８は、体感温度推定部１０７が推定した体感温度状態より対象空間の空調を行う空調設備１５１の動作を制御する。例えば、体感温度推定部１０７が推定した体感温度状態が「暑い」の場合、対象空間１２１の温度を低下させる方向に空調設備１５１の動作を制御する。また、体感温度推定部１０７が推定した体感温度状態が「寒い」の場合、対象空間１２１の温度を上昇させる方向に空調設備１５１の動作を制御する。また、体感温度推定部１０７が推定した体感温度状態が「丁度良い」の場合、空調機器制御部１０８は、現状の空調設備１５１の動作を維持する。

また、空調機器制御部１０８は、人判別部１０３が人を検出しない場合、熱画像センサ１０２の測定によって得られた空間的温度分布情報の全体より算出される温度の平均値により、空調設備１５１の動作を制御する。

次に、本発明の実施の形態における空調制御装置の動作例について図４のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップＳ４０１で、熱画像センサ１０２より対象空間１２１の空間的温度分布を測定し、空間的温度分布情報を得る。次に、ステップＳ４０２で、人判別部１０３が、熱画像センサ１０２の測定によって得られた空間的温度分布情報より対象空間１２１に在室する人を判別する。

次に、ステップＳ４０３で、人判別部１０３が、得られた空間的温度分布情報に、在室者の存在を判定する。この判定で、在室者が存在するものとされた場合（ステップ４０３のｙ）、ステップＳ４０４で、行動特定部１０６が、熱画像における人判別部１０３が判別した人の部分に類似する熱画像に対応する行動を行動分類記憶部１０４より取得し、人判別部１０３が判別した人の行動とする。次いで、ステップＳ４０５で、体感温度推定部１０７が、行動特定部１０６が特定した行動に対応する体感温度状態を、体感温度分類記憶部１０５より取得し、人判別部１０３が判別した人の体感温度状態と推定する。この後、ステップＳ４０６で、空調機器制御部１０８が、体感温度推定部１０７が推定した体感温度状態より対象空間の空調を行う空調設備１５１の動作を制御する。

一方、人判別部１０３の判定で、在室者が存在しないとされた場合（ステップ４０３のｎ）、ステップＳ４０７で、空調機器制御部１０８が、空間的温度分布情報の全体より温度の平均値を算出する。次いで、ステップＳ４０８で、空調機器制御部１０８が、算出された温度平均値により、空調設備１５１の動作を制御する。例えば、設定されている制御温度と算出された温度平均値との差が小さくなるように、空調設備１５１の動作を制御する。

以上に説明したように、本発明によれば、熱画像センサの測定により得られた対象空間の空間的温度分布情報の中で、人の部分の空間的温度分布より人の行動を特定し、特定した行動より人の体感温度状態を推定し、推定した体感温度状態より空調設備の動作を制御するようにした。この結果、在室者による要望の通知がなくても、在室者の潜在的な要望に適合させて空調制御が実施できるようになる。

なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。

１０１…空調制御装置、１０２…熱画像センサ、１０３…人判別部、１０４…行動分類記憶部、１０５…体感温度分類記憶部、１０６…行動特定部、１０７…体感温度推定部、１０８…空調機器制御部、１０９…画像取得部、１２１…対象空間、１５１…空調設備。

Claims

対象空間の空間的温度分布を測定する熱画像センサと、
前記熱画像センサの測定によって得られた熱画像より前記対象空間に在室する人を判別する人判別部と、
前記熱画像における前記人判別部が判別した人の部分より前記人の行動を特定する行動特定部と、
前記行動特定部が特定した行動により前記人の暑いまたは寒いのいずれかの体感温度状態を推定する体感温度推定部と、
前記体感温度推定部が推定した体感温度状態より前記対象空間の空調を行う空調設備の動作を制御する空調機器制御部と
複数の行動と各々の前記行動に対応する熱画像とを記憶した行動分類記憶部と、
複数の行動と各々の前記行動に対応する体感温度状態とを記憶した体感温度分類記憶部と
を備え、
前記行動特定部は、前記熱画像における前記人判別部が判別した人の部分に類似する熱画像に対応する行動を前記行動分類記憶部より取得して前記人の行動とし、
前記体感温度推定部は、前記行動特定部が特定した行動に対応する体感温度状態を前記体感温度分類記憶部より取得して前記人の体感温度状態と推定する
ことを特徴とする空調制御装置。