特開 2023-29085 ガス濃度制御方法およびガス濃度制御システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023029085

(43)【公開日】2023-03-03

(54)【発明の名称】ガス濃度制御方法およびガス濃度制御システム

(51)【国際特許分類】

   A61L 9/14 20060101AFI20230224BHJP

   A61L 9/01 20060101ALI20230224BHJP

   F24F 3/16 20210101ALI20230224BHJP

【ＦＩ】

A61L9/14

A61L9/01 E

F24F3/16

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021135183

(22)【出願日】2021-08-20

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109210

【弁理士】

【氏名又は名称】新居 広守

(74)【代理人】

【識別番号】100137235

【弁理士】

【氏名又は名称】寺谷 英作

(74)【代理人】

【識別番号】100131417

【弁理士】

【氏名又は名称】道坂 伸一

(72)【発明者】

【氏名】篠原 亘

【テーマコード（参考）】

3L053

4C180

【Ｆターム（参考）】

3L053BD05

4C180AA07

4C180CB01

4C180EA58X

4C180KK02

4C180LL06

(57)【要約】

【課題】制御対象空間の全域のガス濃度制御を行う。
【解決手段】ガス濃度制御システム１は、制御対象空間１０のレイアウト情報ｉ１に基づいて流体シミュレーションを行うことで、制御対象空間１０のシミュレーション上のガス濃度分布データＤ１を求めるシミュレーション演算部３００と、制御対象空間１０の一部を構成するサブ空間１１の実際のガス濃度を検出する濃度センサ２００と、ガス濃度分布データＤ１および実際のガス濃度に基づいて、全てのサブ空間１１を含む制御対象空間１０のガス濃度分布を推定する濃度分布推定部４２０と、濃度分布推定部４２０で推定されたガス濃度分布に基づいて、制御対象空間１０にガスまたはミストを放出させるガス放出制御部４３０と、を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガス濃度制御が行われる空間である制御対象空間のレイアウト情報に基づいて流体シミュレーションを行うことで、前記制御対象空間のシミュレーション上のガス濃度分布データを生成するシミュレーション演算工程と、
前記制御対象空間の一部を構成するサブ空間の実際のガス濃度を検出するガス濃度検出工程と、
前記ガス濃度分布データおよび前記実際のガス濃度に基づいて、全ての前記サブ空間を含む前記制御対象空間のガス濃度分布を推定する濃度分布推定工程と、
前記濃度分布推定工程で推定された前記ガス濃度分布に基づいて、前記制御対象空間にガスまたはミストを放出するガス放出制御工程と、
を含むガス濃度制御方法。

【請求項2】

前記シミュレーション演算工程では、前記ガス濃度分布データに基づき、前記制御対象空間に含まれる１以上の前記サブ空間のガス濃度を用いて１以上の前記サブ空間を含む全ての前記サブ空間のガス濃度を推定するガス濃度推定式が導出され、
前記濃度分布推定工程では、前記ガス濃度推定式と前記実際のガス濃度とに基づいて、前記制御対象空間のガス濃度分布が推定される
請求項１に記載のガス濃度制御方法。

【請求項3】

前記ガス濃度推定式は、前記制御対象空間において変えることができない固有項と、前記制御対象空間のレイアウトに応じて変わる可変項とを含み、
前記シミュレーション演算工程では、前記制御対象空間のレイアウト情報が変更された場合に、前記ガス濃度推定式の前記可変項が変更され、前記ガス濃度推定式が再導出される
請求項２に記載のガス濃度制御方法。

【請求項4】

前記シミュレーション演算工程では、前記ガス濃度を検出する位置に応じて、前記サブ空間のガス濃度に掛け合わされる係数が変更され、前記ガス濃度推定式が導出される
請求項２または３に記載のガス濃度制御方法。

【請求項5】

さらに、前記ガス濃度を検出する検出位置、および、前記ガス濃度を検出する検出数を提案する検出提案工程を含み、
前記検出提案工程では、前記サブ空間と前記検出位置とが所定の距離以上に離れている場合に、前記検出位置を移動すること、または、前記検出数を増やすことが提案される
請求項４に記載のガス濃度制御方法。

【請求項6】

さらに、前記ガスまたは前記ミストを放出する放出位置、および、前記ガスまたは前記ミストを放出する放出数を提案する放出提案工程を含み、
前記放出提案工程では、前記サブ空間と前記放出位置とが所定の距離以上に離れている場合に、前記放出位置を移動すること、または、前記放出数を増やすことが提案される
請求項４または５に記載のガス濃度制御方法。

【請求項7】

前記ガス放出制御工程では、全ての前記サブ空間のうちの少なくとも１つの前記サブ空間のガス濃度が、所定の閾値よりも低い場合に、前記制御対象空間に前記ガスまたは前記ミストが放出される
請求項１～６のいずれか１項に記載のガス濃度制御方法。

【請求項8】

前記ガス放出制御工程では、前記制御対象空間の利用状況に応じて、前記制御対象空間に対する前記ガスまたは前記ミストの放出が作動または停止される
請求項１～６のいずれか１項に記載のガス濃度制御方法。

【請求項9】

ガス濃度制御が行われる空間である制御対象空間のレイアウト情報に基づいて流体シミュレーションを行うことで、前記制御対象空間のシミュレーション上のガス濃度分布データを生成するシミュレーション演算部と、
前記制御対象空間の一部を構成するサブ空間の実際のガス濃度を検出する濃度センサと、
前記ガス濃度分布データおよび前記実際のガス濃度に基づいて、全ての前記サブ空間を含む前記制御対象空間のガス濃度分布を推定する濃度分布推定部と、
前記濃度分布推定部で推定された前記ガス濃度分布に基づいて、前記制御対象空間にガスまたはミストを放出させるガス放出制御部と、
を備えるガス濃度制御システム。

【請求項10】

前記ガスまたは前記ミストは、次亜塩素酸水を含み、
前記ガス放出制御部は、前記制御対象空間の塩素ガス濃度を０．０８ｐｐｍ以上０．２ｐｐｍ以下の範囲に制御する
請求項９に記載のガス濃度制御システム。

【請求項11】

前記ガス放出制御部は、気化された状態の前記次亜塩素酸水を前記制御対象空間に放出させる
請求項１０に記載のガス濃度制御システム。

【請求項12】

前記シミュレーション演算部は、前記ガス濃度分布データに基づき、前記制御対象空間に含まれる１以上の前記サブ空間のガス濃度を用いて１以上の前記サブ空間を含む全ての前記サブ空間のガス濃度を推定するガス濃度推定式を導出し、
前記濃度分布推定部は、前記ガス濃度推定式と前記実際のガス濃度とに基づいて、前記制御対象空間のガス濃度分布を推定する
請求項９～１１のいずれか１項に記載のガス濃度制御システム。

【請求項13】

前記ガス濃度推定式は、前記制御対象空間において変えることができない固有項と、前記制御対象空間のレイアウトに応じて変わる可変項とを含み、
前記シミュレーション演算部は、前記制御対象空間のレイアウト情報が変更された場合に、前記ガス濃度推定式の前記可変項を変更して、前記ガス濃度推定式を再導出する
請求項１２に記載のガス濃度制御システム。

【請求項14】

前記シミュレーション演算部は、前記ガス濃度を検出する位置に応じて、前記サブ空間のガス濃度に掛け合わされる係数を変更し、前記ガス濃度推定式を導出する
請求項１２または１３に記載のガス濃度制御システム。

【請求項15】

前記ガス放出制御部は、全ての前記サブ空間のうちの少なくとも１つの前記サブ空間のガス濃度が、所定の閾値よりも低い場合に、前記制御対象空間に前記ガスまたは前記ミストを放出させる
請求項９～１４のいずれか１項に記載のガス濃度制御システム。

【請求項16】

前記ガス放出制御部は、前記制御対象空間の利用状況に応じて、前記制御対象空間に対する前記ガスまたは前記ミストの放出を作動または停止させる
請求項９～１４のいずれか１項に記載のガス濃度制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ガス濃度を制御するガス濃度制御方法、および、ガス濃度制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、空間中に存在する物体を除菌するために、空間中に次亜塩素酸水を放出する技術が知られている。特許文献１には、ガスまたはミスト状の次亜塩素酸水の放出量を制御することで、空間中のガス濃度を所定の値に近づける方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６４４８７８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、ガス濃度制御が行われる空間である制御対象空間のレイアウトによっては、空間内にガスの濃度勾配が生じ、制御対象空間の全域のガス濃度制御を適切に行うことができないことがある。

【0005】

本開示は、制御対象空間の全域のガス濃度制御を行うことができるガス濃度制御方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様におけるガス濃度制御方法は、ガス濃度制御が行われる空間である制御対象空間のレイアウト情報に基づいて流体シミュレーションを行うことで、前記制御対象空間のシミュレーション上のガス濃度分布データを生成するシミュレーション演算工程と、前記制御対象空間の一部を構成するサブ空間の実際のガス濃度を検出するガス濃度検出工程と、前記ガス濃度分布データおよび前記実際のガス濃度に基づいて、全ての前記サブ空間を含む前記制御対象空間のガス濃度分布を推定する濃度分布推定工程と、前記濃度分布推定工程で推定された前記ガス濃度分布に基づいて、前記制御対象空間にガスまたはミストを放出するガス放出制御工程と、を含む。

【0007】

本開示の一態様におけるガス濃度制御システムは、ガス濃度制御が行われる空間である制御対象空間のレイアウト情報に基づいて流体シミュレーションを行うことで、前記制御対象空間のシミュレーション上のガス濃度分布データを生成するシミュレーション演算部と、前記制御対象空間の一部を構成するサブ空間の実際のガス濃度を検出する濃度センサと、前記ガス濃度分布データおよび前記実際のガス濃度に基づいて、全ての前記サブ空間を含む前記制御対象空間のガス濃度分布を推定する濃度分布推定部と、前記濃度分布推定部で推定された前記ガス濃度分布に基づいて、前記制御対象空間にガスまたはミストを放出させるガス放出制御部と、を備える。

【発明の効果】

【0008】

本開示のガス濃度制御方法等によれば、制御対象空間の全域のガス濃度制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態１におけるガス濃度制御システムの一例を示す図である。

【図2】シミュレーション演算部およびガス濃度制御部を有するコンピュータを示す図である。

【図3】実施の形態１におけるガス濃度制御システムの機能的な構成を示すブロック図である。

【図4】制御対象空間の一例を示す図である。

【図5】制御対象空間のレイアウト情報の一例を示す図である。

【図6】シミュレーション上のガス濃度分布データの一例を示す図である。

【図7】ガス濃度推定式の導出過程を模式的に示す図である。

【図8】ガス放出装置を模式的に示す図である。

【図9】実施の形態１におけるガス濃度制御方法を示すフローチャートである。

【図10】実施の形態２におけるガス濃度制御システムの機能的な構成を示すブロック図である。

【図11A】ガス濃度推定式の導出過程を模式的に示す図である。

【図11B】ガス濃度推定式の導出過程を模式的に示す図である。

【図12】実施の形態２におけるガス濃度推定式の可変係数の一例を示す図である。

【図13】実施の形態２におけるガス濃度推定式の可変係数の一例を示す図である。

【図14】制御対象空間のサブ空間に設置されたデバイスから別のサブ空間までの距離を示す図である。

【図15】実施の形態３におけるガス濃度制御システムの機能的な構成を示すブロック図である。

【図16】実施の形態３におけるガス濃度制御方法を示すフローチャートである。

【図17】制御対象空間の他の一例を示す図である。

【図18】制御対象空間のレイアウト情報の他の一例を示す図である。

【図19】制御対象空間の他の一例を示す図である。

【図20】制御対象空間のレイアウト情報の他の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、実施の形態等について、図面を参照しながら説明する。以下で説明する実施の形態等は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態等で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態等における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

【0011】

また、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付し、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。また、各図において、同一の物体を図示している場合であっても、便宜上、縮尺を変更している場合がある。

【0012】

（実施の形態１）
［ガス濃度制御システムのハードウェア構成］
図１は、本実施の形態におけるガス濃度制御システム１の一例を示す図である。

【0013】

ガス濃度制御システム１は、空間中にガスまたはミストを放出し、空間中のガス濃度を制御するシステムである。ガス濃度制御システム１は、シミュレーション演算部３００と、濃度センサ２００と、ガス濃度制御部４００と、ガス放出装置５００と、を備えている。シミュレーション演算部３００およびガス濃度制御部４００は、コンピュータ１００内に設けられている。

【0014】

シミュレーション演算部３００およびガス濃度制御部４００と、濃度センサ２００およびガス放出装置５００とは、ネットワークを介して通信接続されている。なお、シミュレーション演算部３００およびガス濃度制御部４００は、クラウド上のコンピュータに設けられていてもよい。

【0015】

濃度センサ２００は、制御対象空間１０のガス濃度を検出するセンサである。濃度センサ２００は、制御対象空間１０内に設置され、制御対象空間１０内で検出したガス濃度を、ネットワークを介してガス濃度制御部４００に送信する。濃度センサ２００の具体例については後述する。

【0016】

ガス放出装置５００は、制御対象空間１０内にガスを放出する装置である。ガス放出装置５００は、ガス濃度制御部４００から送信された制御指令に基づき、制御対象空間１０内にガスまたはミストを放出する。ガス放出装置５００の具体例については後述する。

【0017】

シミュレーション演算部３００は、制御対象空間１０内の流体シミュレーションを行い、ガス濃度制御を行うために必要なガス濃度推定式を導出する。ガス濃度制御部４００は、シミュレーション演算部３００で導出したガス濃度推定式、および、濃度センサ２００から送信されたガス濃度に基づいて、ガス放出装置５００を制御する。シミュレーション演算部３００およびガス濃度制御部４００は、例えば、１つのコンピュータによって構成される。なお、シミュレーション演算部３００およびガス濃度制御部４００は、別々の異なるコンピュータによって構成されてもよい。

【0018】

図２は、シミュレーション演算部３００およびガス濃度制御部４００を有するコンピュータ１００を示す図である。

【0019】

コンピュータ１００は、入力部１０１、演算回路１０２、メモリ１０３、出力部１０４、記憶部１０５、データベース１０６、および通信部１０７を備えている。

【0020】

通信部１０７は、ネットワークを介して濃度センサ２００およびガス放出装置５００と無線または有線で通信する。無線通信の通信方式は、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、またはＺｉｇＢｅｅ（登録商標）であってもよく、その他の方式であってもよい。

【0021】

入力部１０１は、ユーザによる入力操作を受け付けるＨＭＩ（Human Machine Interface）としての機能を有し、例えばキーボード、マウス、タッチセンサ、タッチパッドなどを備える。後述する制御対象空間１０のレイアウト情報などは、入力部１０１を介してコンピュータ１００に入力される。

【0022】

出力部１０４は、画像または文字などを表示するディスプレイを有し、そのディスプレイは、例えば液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイなどである。なお、出力部１０４は、画像または文字などを印刷するプリンタを有していてもよく、演算回路１０２から出力されるデータをファイル形式で記憶部１０５に格納する機能を有していてもよい。

【0023】

記憶部１０５は、演算回路１０２への各命令が記述されたプログラム（すなわちコンピュータプログラム）１０５ａを格納している。プログラム１０５ａは、例えば、リムーバブルメディアまたはネットワークを介して記憶部１０５に格納される。リムーバブルメディアは、例えばＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、フラッシュメモリなどである。このため、通信部１０７は、リムーバブルメディアのプログラム１０５ａを読み込むインターフェースを備えていてもよい。

【0024】

また、記憶部１０５には、流体解析を行うためのシミュレーションソフトが格納されている。シミュレーションソフトとしては、例えば、ＣＦＤ（Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ Ｆｌｕｉｄ Ｄｙｎａｍｉｃｓ）またはＢＩＭ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ）などが挙げられる。

【0025】

また、記憶部１０５には、その演算回路１０２の処理によって一時的に生成される各テンポラリーデータ１０５ｂが格納される。なお、このような記憶部１０５は、不揮発性の記録媒体であって、例えば、ハードディスクなどの磁気記憶装置、光ディスク、半導体メモリなどである。本実施の形態では、記憶部１０５に、制御対象空間１０のレイアウト情報ｉ１、シミュレーション演算部３００の演算結果であるガス濃度分布データＤ１およびガス濃度推定式Ｅ１が格納される。これらについては後述する。

【0026】

メモリ１０３には、演算回路１０２によって読み出されて展開されたプログラム１０５ａが一時的に保存される。このようなメモリ１０３は、例えば揮発性のＲＡＭ（Random Access Memory）である。

【0027】

演算回路１０２は、メモリ１０３に展開されたプログラム１０５ａを実行する回路であって、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などである。演算回路１０２は、プログラム１０５ａを実行するときには、記憶部１０５に格納されている各テンポラリーデータ１０５ｂを用いてもよい。演算回路１０２は、シミュレーションソフトを用いて制御対象空間１０の流体シミュレーションを行い、ガス濃度推定式Ｅ１を演算により導出する。また、演算回路１０２は、ガス濃度推定式Ｅ１および制御対象空間１０の実際のガス濃度に基づいて、ガス放出装置５００を制御するための制御指令を生成する。以下、ガス濃度制御システム１の具体的な構成について説明する。

【0028】

［ガス濃度制御システムの具体的な構成］
実施の形態１におけるガス濃度制御システム１について、図３～図８を参照しながら説明する。

【0029】

図３は、実施の形態１におけるガス濃度制御システム１の機能的な構成を示すブロック図である。

【0030】

図３に示すように、ガス濃度制御システム１は、シミュレーション演算部３００と、濃度センサ２００と、ガス濃度制御部４００と、ガス放出装置５００と、を備える。シミュレーション演算部３００およびガス濃度制御部４００の機能的な構成は、記憶部１０５に格納されたプログラムを実行することで実現される。

【0031】

前述したようにシミュレーション演算部３００は、制御対象空間１０の流体シミュレーションを行い、ガス濃度制御を行うために必要なガス濃度推定式Ｅ１を導出する。シミュレーション演算部３００は、濃度分布データ生成部３１０と、ガス濃度推定式導出部３２０とによって構成されている。

【0032】

シミュレーション演算部３００には、入力部１０１を介して、制御対象空間１０のレイアウト情報ｉ１が入力される。

【0033】

図４は、制御対象空間１０の一例を示す図である。図４には、制御対象空間１０を上側から見た図が示されている。

【0034】

制御対象空間１０は、ガス濃度制御が行われる空間であり、例えば、壁などによって囲まれている。制御対象空間１０は、住宅、倉庫、ビルなどの建物内の空間であってもよいし、車両、航空機などの移動体内の空間であってもよい。

【0035】

制御対象空間１０には、制御対象空間１０内の所定の位置のガス濃度を検出する濃度センサ２００が設けられている。また、制御対象空間１０には、制御対象空間１０内にガスまたはミストを放出するガス放出装置５００が設けられている。本実施の形態では、制御対象空間１０の一部を構成するサブ空間１１のガス濃度に着目し、ガス濃度制御が実行される。

【0036】

図５は、制御対象空間１０のレイアウト情報ｉ１の一例を示す図である。

【0037】

レイアウト情報ｉ１は、制御対象空間１０の図面情報、および、制御対象空間１０に設けられた物に関する情報である。レイアウト情報ｉ１は、例えば、制御対象空間１０の形状、サイズ、サブ空間１１の数、および、制御対象空間１０内に設けられている物の位置（座標）に関する情報を含む。図５には、制御対象空間１０内に配置された濃度センサ２００およびガス放出装置５００のそれぞれの位置が示されている。レイアウト情報ｉ１には、パーティションなどの仕切り、および、窓、換気扇などの開口に関する情報が含まれていてもよい。

【0038】

シミュレーション演算部３００へのレイアウト情報ｉ１の入力は、手動で行われるが、それに限られず、自動で行われてもよい。例えば、濃度センサ２００およびガス放出装置５００が、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）などの位置検出機能を備えている場合、濃度センサ２００およびガス放出装置５００から送信された位置情報等に基づいて、レイアウト情報ｉ１が入力されてもよい。

【0039】

濃度分布データ生成部３１０は、入力されたレイアウト情報ｉ１に基づいて、制御対象空間１０に対するガス濃度分布のシミュレーションを実行し、ガス濃度分布データＤ１を生成する。シミュレーションは、前述したＣＦＤまたはＢＩＭなどを活用した流体解析によって実行される。

【0040】

図６は、シミュレーション上のガス濃度分布データＤ１の一例を示す図である。

【0041】

同図には、制御対象空間１０内のサブ空間１１ごとに、シミュレーション上のガス濃度が示されている。同図では、数値（ｐｐｂ）および色の濃淡によってガス濃度が示されている。サブ空間１１は、制御対象空間１０の一部を構成する空間であり、制御対象空間１０を所定の数で分割することで形成される。図６には、縦５×横５からなる２５個のサブ空間１１が示されているが、サブ空間１１の数は、それに限られず、９個であってもよいし、１００個であってもよい。複数のサブ空間１１のそれぞれの面積は、演算処理の負担を軽減するため、同じであることが望ましい。

【0042】

例えば、制御対象空間１０が密閉空間であり、かつ、ガスの失活などが無い場合、ガスの放出から十分な時間が経過した後のガス濃度分布は一定になると考えられるが、仕切りおよび開口などを有する制御対象空間１０では、ガス濃度分布は一定になるとは限らない。そこで本実施の形態では、制御対象空間１０を構成するサブ空間１１ごとのガス濃度に着目して、制御対象空間１０の全域のガス濃度制御を行う。

【0043】

濃度分布データ生成部３１０で生成されたガス濃度分布データＤ１は、記憶部１０５に保存され、また、ガス濃度推定式導出部３２０に出力される。

【0044】

ガス濃度推定式導出部３２０は、取得したガス濃度分布データＤ１に基づいて、制御対象空間１０のガス濃度を推定するためのガス濃度推定式Ｅ１を導出する。

【0045】

図７は、ガス濃度推定式Ｅ１の導出過程を模式的に示す図である。

【0046】

例えば、ガス濃度推定式導出部３２０は、濃度センサ２００が設置されているサブ空間１１のシミュレーション上のガス濃度を使い、濃度センサ２００が設置されていない他のサブ空間１１のガス濃度を推定するガス濃度推定式Ｅ１を導出する。制御対象空間１０に設置される濃度センサ２００は、１つであってもよいし、２つ以上であってもよい。ガス濃度推定式Ｅ１の導出のために使用されるガス濃度分布データＤ１は、１つであってもよいし、複数であってもよい。

【0047】

ガス濃度推定式導出部３２０で導出されるガス濃度推定式Ｅ１は、以下の（式１）で表される。（式１）の左辺は、各サブ空間１１に対応するガス濃度演算値ｄ（ｘ，ｙ）である。

【0048】

【数1】

【0049】

（式１）の（ｘ，ｙ）は、制御対象空間１０におけるサブ空間１１の位置（座標）を示す。Ｎは、制御対象空間１０に設置される濃度センサ２００の数である。ｓは、ガス濃度分布データＤ１に基づくシミュレーション上のガス濃度であり、ｓ_ｎは、濃度センサ２００が設置されたサブ空間１１におけるシミュレーション上のガス濃度である。例えば、制御対象空間１０に濃度センサ２００が２つ設置される場合、第１の濃度センサが設置されるサブ空間１１のガス濃度はｓ_１で表され、第２の濃度センサが設置されるサブ空間１１のガス濃度はｓ_２で表される。ｗ_ｎ（ｘ，ｙ）は、上記のガス濃度ｓ_ｎに対して設定される各サブ空間１１の係数であり、ｃ（ｘ，ｙ）は、各サブ空間１１の定数項である。

【0050】

ガス濃度推定式Ｅ１は、（式１）に基づく各サブ空間１１のガス濃度演算値ｄ（ｘ，ｙ）と、ガス濃度分布データＤ１から得られたシミュレーション上の各サブ空間１１のガス濃度ｓ（ｘ，ｙ）との差分の二乗平均値が最小となるように、ｗ_ｎ（ｘ，ｙ）およびｃ（ｘ，ｙ）を求めることで導出される。

【0051】

図７には、２つの濃度センサ２００をサブ空間（１，１）、サブ空間（５，５）に設置した場合において、ガス濃度推定式Ｅ１を導出する例が示されている。以降において、各位置（座標）に対応するサブ空間を、サブ空間（ｘ，ｙ）と表すことがある。

【0052】

図７において、ガス濃度推定式導出部３２０は、２つの濃度センサ２００が設置されているサブ空間（１，１）、サブ空間（５，５）のシミュレーション上のガス濃度ｓ_１，ｓ_２を使い、濃度センサ２００が設置されていない他のサブ空間１１を含む全てのサブ空間１１のガス濃度演算値ｄ（ｘ，ｙ）を求める。ガス濃度推定式導出部３２０は、ガス濃度演算値ｄ（ｘ，ｙ）がガス濃度分布データＤ１のガス濃度ｓ（ｘ，ｙ）に近づくように、ｗ_ｎ（ｘ，ｙ）およびｃ（ｘ，ｙ）を近似計算で求め、ガス濃度推定式Ｅ１を導出する。

【0053】

このように、ガス濃度推定式導出部３２０は、ガス濃度分布データＤ１に基づき、制御対象空間１０に含まれる１以上のサブ空間１１のガス濃度を用いて１以上のサブ空間１１を含む全てのサブ空間１１のガス濃度を推定するガス濃度推定式Ｅ１を導出する。このガス濃度推定式Ｅ１により、全てのサブ空間１１を含む制御対象空間１０のガス濃度分布を推定することが可能となる。

【0054】

ガス濃度推定式導出部３２０で導出されたガス濃度推定式Ｅ１は、ガス濃度制御部４００に出力され、ガス濃度制御部４００の記憶部４５０に保存される。

【0055】

図３に示す濃度センサ２００は、制御対象空間１０内の実際のガス濃度をリアルタイムで検出する。濃度センサ２００は、ガス濃度に応じて電流などの出力が変化するセンサ素子、および、センサ素子の出力を濃度値に変換する変換装置を有する。センサ素子は、例えば、半導体式、定電位電解式、接触燃焼式、赤外線吸光式などの方式でガス濃度を検出する素子である。センサ素子としては、目的とする塩素ガスの濃度制御範囲に感度を持つ電気化学式センサＥＣ４－２００－Ｌ２（Ａｍｐｈｅｎｏｌ ＳＧＸ Ｓｅｎｓｏｒｔｅｃｈ社製）を使用することができる。センサ素子のキャリブレーションは、ガス検知器ＸＰＳ－７およびＸ７ＣＬ８９（新コスモス電機社製）によって実行されてもよい。

【0056】

濃度センサ２００によって検出されたガス濃度は、ネットワークを介してガス濃度制御部４００へ送信される。

【0057】

ガス濃度制御部４００は、ガス濃度推定式導出部３２０から出力されたガス濃度推定式Ｅ１、および、濃度センサ２００から送信された実際のガス濃度に基づいて、制御対象空間１０のガス濃度分布を推定し、ガス濃度制御を行う。

【0058】

ガス濃度制御部４００は、ガス濃度取得部４１０と、濃度分布推定部４２０と、ガス放出制御部４３０と、記憶部４５０と、を備えている。

【0059】

記憶部４５０は、コンピュータ１００の記憶部１０５の一部である。記憶部４５０には、ガス濃度推定式導出部３２０から出力されたガス濃度推定式Ｅ１が保存されている。

【0060】

ガス濃度取得部４１０は、濃度センサ２００から送信されたガス濃度を取得する。

【0061】

濃度分布推定部４２０は、ガス濃度取得部４１０で取得したガス濃度、および、記憶部４５０に保存されたガス濃度推定式Ｅ１に基づいて、制御対象空間１０の全域のガス濃度分布を推定する。

【0062】

濃度分布推定部４２０で使用されるガス濃度推定式Ｅ１は、以下の（式２）で表される。（式２）の左辺は、各サブ空間１１に対応するガス濃度推定値ｄ（ｘ，ｙ）である。（式２）の右辺は、（式１）の右辺のｓ_ｎがｖ_ｎに置き換わった式となっている。

【0063】

【数2】

【0064】

（式２）に示す（ｘ，ｙ）、Ｎ、ｗ_ｎ（ｘ，ｙ）、ｃ（ｘ，ｙ）は、（式１）と同じである。ｖは、濃度センサ２００で検出した実際のガス濃度であり、ｖ_ｎは、濃度センサ２００が設置されたサブ空間１１における実際のガス濃度である。例えば、制御対象空間１０に濃度センサ２００が２つ設置される場合、第１の濃度センサが設置されるサブ空間１１のガス濃度はｖ_１で表され、第２の濃度センサが設置されるサブ空間１１のガス濃度はｖ_２で表される。

【0065】

ガス放出制御部４３０は、濃度分布推定部４２０で求めた制御対象空間１０の全域のガス濃度分布に基づいて、ガス放出装置５００の作動を制御し、制御対象空間１０のガス濃度を制御する。

【0066】

ガス濃度制御の対象は、例えば、殺菌効果を有することで知られる次亜塩素酸水の放出によって生じる塩素ガスである。ガス放出制御部４３０は、労働安全衛生法に基づく作業環境中の塩素ガス濃度の基準（０．５ｐｐｍ）、および黄色ブドウ球菌を用いた事前の効果検証実験の結果から、例えば０．０８ｐｐｍ以上０．２ｐｐｍ以下の範囲で、制御対象空間１０中の塩素ガス濃度を制御する。

【0067】

図８は、ガス放出装置５００を模式的に示す図である。

【0068】

ガス放出装置５００は、次亜塩素酸水を貯えるタンク５１０、および、配管５２０を介してタンク５１０に接続された噴霧装置５３０を備えている。ガス放出装置５００は、タンク５１０に貯えられた次亜塩素酸水を噴霧装置５３０でガス化またはミスト化して制御対象空間１０へ放出する。液体の次亜塩素酸水が金属に付着することによって生じる腐食を防ぐため、次亜塩素酸水は、気化された状態で放出されることが望ましい。

【0069】

ガス放出制御部４３０は、ガス放出装置５００を用いて、気化された状態の次亜塩素酸水を制御対象空間１０に放出させる。

【0070】

例えば、ガス放出制御部４３０は、全てのサブ空間１１のうちの少なくとも１つのサブ空間１１のガス濃度推定値ｄ（ｘ，ｙ）が、所定の閾値よりも低い場合に、制御対象空間１０にガスまたはミストを放出させる。なお、ガス放出制御部４３０は、目標とするガス濃度範囲に上限値と下限値を設け、全てのサブ空間１１のガス濃度推定値ｄ（ｘ，ｙ）が上限値を上回らない場合であって、かつ、少なくとも１つのサブ空間１１のガス濃度推定値ｄ（ｘ，ｙ）が下限値よりも低い場合に、ガスを放出することとしてもよい。

【0071】

また、ガス放出制御部４３０は、複数のガス放出装置５００を用い、制御対象空間１０中のガス濃度分布が均一に近づくよう、ガスの放出量を個別に制御してもよい。例えば、ガス放出制御部４３０は、ガス濃度推定値ｄ（ｘ，ｙ）が全てのサブ空間１１の平均値よりも高い値を示すサブ空間１１に設置されているガス放出装置５００からはガスを放出させず、平均値よりも低い値を示すサブ空間１１に設置されているガス放出装置５００からガスを放出させてもよい。

【0072】

本実施の形態のガス濃度制御システム１は、制御対象空間１０のレイアウト情報ｉ１に基づいて流体シミュレーションを行うことで、制御対象空間１０のシミュレーション上のガス濃度分布データＤ１を求めるシミュレーション演算部３００と、制御対象空間１０の一部を構成するサブ空間１１の実際のガス濃度を検出する濃度センサ２００と、ガス濃度分布データＤ１および実際のガス濃度に基づいて、全てのサブ空間１１を含む制御対象空間１０のガス濃度分布を推定する濃度分布推定部４２０と、濃度分布推定部４２０で推定されたガス濃度分布に基づいて、制御対象空間１０にガスまたはミストを放出させるガス放出制御部４３０と、を備える。

【0073】

このように、全てのサブ空間１１を含む制御対象空間１０のガス濃度分布を推定し、推定したガス濃度分布に基づいて、制御対象空間１０にガスまたはミストを放出させることで、制御対象空間１０の全域のガス濃度制御を行うことができる。

【0074】

また、このガス濃度制御システム１によれば、制御対象空間１０のうちの一部のサブ空間１１に濃度センサ２００を設置すればよいので、濃度センサ２００の設置数を抑えることができる。

【0075】

また、ガス濃度分布を推定するためのガス濃度推定式Ｅ１を用いることで、シミュレーションソフトを使ってガス濃度分布を推定する場合に比べて、ガス濃度分布を推定する際の計算量を削減することができる。そのため、ガス濃度分布を推定するためにかかる時間を短縮できる。これにより、ガス濃度制御の応答性を高め、制御対象空間１０のガス濃度を所望の範囲内に制御することができる。

【0076】

［ガス濃度制御方法］
実施の形態１のガス濃度制御方法について、図９を参照しながら説明する。

【0077】

図９は、実施の形態１におけるガスの濃度制御方法を示すフローチャートである。

【0078】

ガス濃度制御方法は、シミュレーション演算工程と、ガス濃度検出工程と、濃度分布推定工程と、ガス放出制御工程と、を含む。

【0079】

まず、ガス濃度制御方法では、制御対象空間１０のレイアウト情報ｉ１に対応するガス濃度分布データＤ１またはガス濃度推定式Ｅ１が記憶部１０５に保存されているか否かが判断される（ステップＳ１０）。ガス濃度分布データＤ１またはガス濃度推定式Ｅ１が記憶部１０５に保存されている場合（Ｓ１０にてＹｅｓ）、改めてシミュレーション演算工程を行う必要がないので、ステップＳ３０へ進む。ガス濃度分布データＤ１またはガス濃度推定式Ｅ１が記憶部１０５に保存されていない場合（Ｓ１０にてＮｏ）、次のステップであるシミュレーション演算工程へ進む。

【0080】

シミュレーション演算工程（ステップＳ２０）では、まず、制御対象空間１０のレイアウト情報ｉ１が取得される（ステップＳ２１）。次に、レイアウト情報ｉ１に基づいて流体シミュレーションが行われる。これにより、制御対象空間１０のシミュレーション上のガス濃度分布データＤ１が生成される（ステップＳ２２）。

【0081】

また、シミュレーション演算工程では、このガス濃度分布データＤ１に基づき、ガス濃度推定式Ｅ１が導出される（ステップＳ２３）。具体的には、制御対象空間１０に含まれる１以上のサブ空間１１のガス濃度を用いて１以上のサブ空間１１および１以上のサブ空間１１と異なる他のサブ空間１１を含む全てのサブ空間１１のガス濃度を推定するためのガス濃度推定式Ｅ１が導出される。

【0082】

ガス濃度推定式Ｅ１は、前述したように、各サブ空間１１のガス濃度演算値ｄ（ｘ，ｙ）と、ガス濃度分布データＤ１から得られたシミュレーション上の各サブ空間１１のガス濃度ｓ（ｘ，ｙ）との差分の二乗平均値が最小となるように、ｗ_ｎ（ｘ，ｙ）およびｃ（ｘ，ｙ）を求めることで導出される。

【0083】

ガス濃度検出工程（ステップＳ３０）では、制御対象空間１０の一部のサブ空間１１における実際のガス濃度が検出される。

【0084】

濃度分布推定工程（ステップＳ４０）では、ガス濃度分布データＤ１および実際のガス濃度に基づいて、制御対象空間１０のガス濃度分布が推定される。具体的には、ステップＳ２２で導出したガス濃度推定式Ｅ１とステップＳ３０で検出した実際のガス濃度とに基づいて、全てのサブ空間１１を含む制御対象空間１０のガス濃度分布が推定される。

【0085】

ガス放出制御工程（ステップＳ５０）では、ステップＳ４０で推定されたガス濃度分布に基づいて、制御対象空間１０にガスまたはミストが放出される。

【0086】

例えば、ステップＳ５０では、全てのサブ空間１１のうちの少なくとも１つのサブ空間１１のガス濃度が、所定の閾値よりも低いかを判断し（ステップＳ５１）、ガス濃度が所定の閾値よりも低い場合に（Ｓ５１にてＹｅｓ）、制御対象空間１０にガスまたはミストが放出される（ステップＳ５２）。一方、ガス濃度が所定の閾値よりも低くない場合（Ｓ５１にてＮｏ）、制御対象空間１０へのガスまたはミストの放出が停止される（ステップＳ５３）。

【0087】

なお、ガス濃度制御方法では、ステップＳ５０にて、制御対象空間１０の利用状況に応じて、制御対象空間１０に対するガスまたはミストの放出が作動または停止されてもよい。例えば、制御対象空間１０に人が存在するか否かなどの条件によって、ガス濃度の上限値および下限値が自動的に変更されてもよい。人の検知は、天井に設置された人感センサによって実行されてもよいし、ＬＰＳ（Ｌｏｃａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）にて人が所有するビーコンデバイスを検出することで実行されてもよい。

【0088】

また、ガス濃度制御方法では、上記に続いて、レイアウト変更判定工程、および、ガス濃度制御の継続可否判定工程も実行される。

【0089】

レイアウト変更判定工程では、制御対象空間１０のレイアウトが変更されたか否かが判定される（ステップＳ６０）。制御対象空間１０のレイアウトが大きく変更された場合（Ｓ６０にてＹｅｓ）、レイアウト情報ｉ１に対応するガス濃度分布データＤ１およびガス濃度推定式Ｅ１を再計算する必要がある。そのため、ステップＳ２０に戻り、シミュレーション演算工程を再び実行する。これにより、ガス濃度推定式Ｅ１を再導出する。

【0090】

ガス濃度制御の継続可否判定工程では、ガス濃度制御を継続して実行するか否かが判定される（ステップＳ７０）。ガス濃度制御が継続される場合（Ｓ７０にてＹｅｓ）、ステップＳ３０に戻って再びガス濃度制御が実行される。ガス濃度制御が継続されない場合（Ｓ７０にてＮｏ）、制御対象空間１０でのガス濃度制御が中止される。ガス濃度制御を継続するか否かの判定基準は、例えば実行開始からの経過時間、曜日や時刻、制御対象空間１０の使用状態などを考慮して設定される。上記の判定基準を設定した場合、必要なときにガスの放出を行うことができ、ガス源の使用量を抑えることができる。

【0091】

（実施の形態２）
実施の形態２におけるガス濃度制御システム１Ａについて、図１０～図１４を参照しながら説明する。実施の形態２では、ガス濃度推定式Ｅ１が固有項および可変項によって構成されている例について説明する。

【0092】

図１０は、実施の形態２におけるガス濃度制御システム１Ａの機能的な構成を示すブロック図である。

【0093】

ガス濃度制御システム１Ａは、シミュレーション演算部３００と、濃度センサ２００と、ガス濃度制御部４００と、ガス放出装置５００と、を備える。実施の形態１と同じ構成については、説明を省略する。

【0094】

図１１Ａおよび図１１Ｂは、ガス濃度推定式Ｅ１の導出過程を模式的に示す図である。

【0095】

実施の形態２において、ガス濃度推定式導出部３２０で導出されるガス濃度推定式Ｅ１は、以下の（式３）で表される。（式３）の左辺は、各サブ空間１１に対応するガス濃度演算値ｄ（ｘ，ｙ）である。

【0096】

【数3】

【0097】

（式３）のｗｓ_ｎ（ｘ，ｙ）およびｗｌ_ｎ（ｘ，ｙ）は、ガス濃度ｓ_ｎに対して設定される各サブ空間１１の係数であり、ｃ（ｘ，ｙ）は、各サブ空間１１の定数項である。

【0098】

ｗｓ_ｎ（ｘ，ｙ）は、制御対象空間１０において変えることができない固有係数である。この固有係数は、制御対象空間１０に対して一意に定まる定数行列であり、例えば、制御対象空間１０に存在する窓および換気扇などの固定因子に基づいて定まる。

【0099】

ｗｌ_ｎ（ｘ，ｙ）は、制御対象空間１０のレイアウトに応じて変わる可変係数である。この可変係数は、制御対象空間１０のレイアウトに依存して変わる変数行列であり、例えば、濃度センサ２００、ガス放出装置５００またはパーティションなどのガスの流れを妨げる物体などの変動因子によって可変する。

【0100】

図１２および図１３は、ガス濃度推定式Ｅ１の可変係数の一例を示す模式図である。図１２の（ａ）および図１３の（ａ）には、第１の濃度センサの位置が同じで、第２の濃度センサの位置が同じで、ガス放出装置の位置が異なる例が示されている。

【0101】

図１２の（ｂ）～（ｄ）および図１３の（ｂ）～（ｄ）に示すように、ガス濃度ｓ_１に掛け合わされる可変係数ｗｌ_ｎ（ｘ，ｙ）は、各サブ空間１１と第１の濃度センサとの距離、および、各サブ空間１１とガス放出装置との距離に基づいて算出される。

【0102】

一般にガス濃度は、濃度センサ２００に近いほど正確なガス濃度が得られるため（すなわち信頼性が高いため）、濃度センサ２００との距離が近いサブ空間１１ほど、可変係数ｗｌ_ｎ（ｘ，ｙ）が高く設定される。また、ガス濃度は、ガス放出装置５００に近いほど正確なガス濃度が得られるため、ガス放出装置５００との距離が短いサブ空間１１ほど、可変係数ｗｌ_ｎ（ｘ，ｙ）が高く設定される。

【0103】

また、パーティションなどのガスの流れを妨げる物体がある場合は、パーティションを迂回して到達する最短距離が使用される。

【0104】

図１４は、制御対象空間１０のサブ空間（１，１）に設置されたデバイスから別のサブ空間（５，５）までの距離を示す図である。なお、デバイスは、本実施の形態における濃度センサ２００またはガス放出装置５００を指す。

【0105】

図１４の（ａ）および（ｂ）に示すように、制御対象空間１０内に設置されるデバイスの位置や、パーティションなどのガスの流れを妨げる物体に応じて、デバイスからサブ空間１１までの距離が変化する。上記の可変係数ｗｌ_ｎ（ｘ，ｙ）は、これらの距離の変化に応じて定められる。このようにガス濃度推定式導出部３２０では、デバイスの位置に応じて、サブ空間１１のガス濃度に掛け合わされる可変係数が変更され、ガス濃度推定式Ｅ１が導出される。

【0106】

ガス濃度推定式Ｅ１は、（式３）に基づく各サブ空間１１のガス濃度演算値ｄ（ｘ，ｙ）と、ガス濃度分布データＤ１から得られたシミュレーション上の各サブ空間１１のガス濃度ｓ（ｘ，ｙ）との差分の二乗平均値が最小となるように、ｗｓ_ｎ（ｘ，ｙ）およびｗｌ_ｎ（ｘ，ｙ）およびｃ（ｘ，ｙ）を求めることで導出される。

【0107】

図１１Ａおよび図１１Ｂには、２つの濃度センサ２００をサブ空間（１，１）、サブ空間（５，５）に設置した場合において、ガス濃度推定式Ｅ１を導出する例が示されている。

【0108】

ガス濃度推定式導出部３２０は、図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、２つの濃度センサ２００が設置されているサブ空間（１，１）、サブ空間（５，５）のシミュレーション上のガス濃度ｓ_１，ｓ_２を使い、濃度センサ２００が設置されていない他のサブ空間１１を含む全てのサブ空間１１のガス濃度演算値ｄ（ｘ，ｙ）を求める。ガス濃度推定式導出部３２０は、ガス濃度演算値ｄ（ｘ，ｙ）がガス濃度分布データＤ１のガス濃度ｓ（ｘ，ｙ）に近づくように、ｗｓ_ｎ（ｘ，ｙ）およびｗｌ_ｎ（ｘ，ｙ）およびｃ（ｘ，ｙ）を近似計算で求め、ガス濃度推定式Ｅ１を導出する。

【0109】

実施の形態２によれば、ガス濃度推定式Ｅ１を固有項および可変項で構成することで、例えば制御対象空間１０にレイアウト変更が生じた場合であっても、可変項のみを変更することで、ガス濃度推定式Ｅ１の再導出を簡易に行うことができる。そのため、制御対象空間１０に発生し得る軽微なレイアウト変更に対して、新たに流体シミュレーションを行うことなく、レイアウト変更に対応するガス濃度推定式Ｅ１を簡易に導出することができる。

【0110】

（実施の形態３）
実施の形態３におけるガス濃度制御システム１Ｂについて、図１５および図１６を参照しながら説明する。実施の形態３では、ガス濃度制御システム１Ｂが、ガス濃度の検出に関する提案を行う検出提案部４６０、および、ガスまたはミストの放出に関する提案を行う放出提案部４７０を備えている例について説明する。

【0111】

図１５は、実施の形態３におけるガス濃度制御システム１Ｂの機能的な構成を示すブロック図である。

【0112】

ガス濃度制御システム１Ｂは、シミュレーション演算部３００と、濃度センサ２００と、ガス濃度制御部４００と、ガス放出装置５００と、を備える。

【0113】

ガス濃度制御部４００は、ガス濃度取得部４１０と、濃度分布推定部４２０と、ガス放出制御部４３０と、記憶部４５０と、を備えている。さらに、実施の形態３のガス濃度制御部４００は、検出提案部４６０および放出提案部４７０を備えている。

【0114】

検出提案部４６０は、ガス濃度を検出する検出位置、および、ガス濃度を検出する検出数を提案する。例えば、検出提案部４６０は、サブ空間１１と上記の検出位置とが所定の距離以上に離れている場合に、検出位置を移動すること、または、検出数を増やすことを提案する。

【0115】

放出提案部４７０は、ガスまたはミストを放出する放出位置、および、ガスまたはミストを放出する放出数を提案する。例えば、放出提案部４７０は、サブ空間１１と上記の放出位置とが所定の距離以上に離れている場合に、放出位置を移動すること、または、放出数を増やすことを提案する。

【0116】

ここで、濃度センサ２００およびガス放出装置５００の設置位置の自己診断について説明する。

【0117】

ガス濃度制御部４００で使用されるガス濃度推定式Ｅ１は、以下の（式４）で表される。（式４）の左辺は、各サブ空間１１に対応するガス濃度推定値ｄ（ｘ，ｙ）である。（式４）の右辺は、（式２）の右辺のｓ_ｎがｖ_ｎに置き換わった式となっている。

【0118】

【数4】

【0119】

（式４）のｗｓ_ｎ（ｘ，ｙ）およびｗｌ_ｎ（ｘ，ｙ）は、ガス濃度ｓ_ｎに対して設定される各サブ空間１１の係数であり、ｃ（ｘ，ｙ）は、各サブ空間１１の定数項である。

【0120】

ｗｌ_ｎ（ｘ，ｙ）は、制御対象空間１０のレイアウトに応じて変わる可変係数である。この可変係数は、制御対象空間１０のレイアウトに依存して変わる変数行列であり、例えば、濃度センサ２００、ガス放出装置５００またはパーティションなどのガスの流れを妨げる物体などの変動因子によって可変する。

【0121】

レイアウト変更後において、ガス濃度制御部４００は、各濃度センサ２００と各サブ空間１１との距離ｌ_ｓｎ（ｘ，ｙ）、および、各ガス放出装置５００と各サブ空間との距離ｌ_ｄｍ（ｘ，ｙ）を算出する。ガス濃度制御部４００は、算出した距離ｌ_ｓｎ（ｘ，ｙ）および距離ｌ_ｄｍ（ｘ，ｙ）に基づき、濃度センサ２００およびガス放出装置５００の設置位置の自己診断を行う。

【0122】

前述したように、ガス濃度は、濃度センサ２００に近いほど正確なガス濃度が得られるため、濃度センサ２００との距離が近いサブ空間１１ほど、可変係数ｗｌ_ｎ（ｘ，ｙ）が高く設定される。また、ガス濃度は、ガス放出装置５００に近いほど正確なガス濃度が得られるため、ガス放出装置５００との距離が短いサブ空間１１ほど、可変係数ｗｌ_ｎ（ｘ，ｙ）が高く設定される。

【0123】

本実施の形態では、この性質を利用して、２つの距離条件（１）および（２）を設定し、濃度センサ２００およびガス放出装置５００の設置位置の自己診断を行う。

【0124】

距離条件（１）は、制御対象空間１０の各サブ空間１１とＮ個の濃度センサ２００との距離ｌ_ｓ1（ｘ，ｙ）・・・ｌ_ｓＮ（ｘ，ｙ）のうち、少なくとも１つの距離が閾値以内にあることである。

【0125】

距離条件（２）は、制御対象空間１０の各サブ空間１１と、Ｍ個のガス放出装置５００との距離ｌ_ｄ1（ｘ，ｙ）・・・ｌ_ｄＭ（ｘ，ｙ）の平均のばらつきが閾値以内であることである。

【0126】

すなわち、ガス濃度制御部４００は、制御対象空間１０の各サブ空間１１について、一定の距離に少なくとも１つの濃度センサ２００が存在しているか、また、ガス放出装置５００が適切に分散されて配置されているかを診断する。

【0127】

検出提案部４６０は、サブ空間１１と濃度センサ２００とが所定の距離以上に離れている場合に、濃度センサ２００の位置を移動すること、または、濃度センサ２００の数を増やすことを提案する。放出提案部４７０は、サブ空間１１とガス放出装置５００とが所定の距離以上に離れている場合に、ガス放出装置５００の位置を移動すること、または、ガス放出装置５００の数を増やすことを提案する。

【0128】

図１６は、実施の形態３におけるガス濃度制御方法を示すフローチャートである。図１６には、制御対象空間１０のレイアウトを変更した後に、変更後のレイアウトが適正か否かを自己診断するフローが示されている。なお、以下において、濃度センサ２００およびガス放出装置５００をデバイスと呼ぶ。

【0129】

例えば、ガス濃度制御部４００は、ステップＳ６０にて制御対象空間１０のレイアウトが変更されたと判断された場合に（Ｓ６０にてＹｅｓ）、ガス濃度分布データＤ１およびガス濃度推定式Ｅ１を再計算する前に、変更後のレイアウトに対する自己診断を行う（ステップＳ８０）。

【0130】

まず、ガス濃度制御部４００は、各サブ空間１１と各デバイスとの距離を算出し（ステップＳ８１）、各サブ空間１１とデバイスとの距離が適切か否かを判断する（ステップＳ８２）。

【0131】

各サブ空間１１とデバイスとの距離が適切である場合（Ｓ８２にてＹｅｓ）、ステップＳ２０に戻ってシミュレーション演算を実行する。各サブ空間１１とデバイスとの距離が適切でない場合（Ｓ８２にてＮｏ）、ガス濃度制御部４００は、以下に示す処理を実行する。

【0132】

ガス濃度制御部４００は、デバイスの位置変更のみによって距離条件を満たすことができるか否かを判断する（ステップＳ８３）。

【0133】

例えば、ガス濃度制御部４００は、デバイスの位置変更のみによって距離条件を満たすことができる場合（Ｓ８３にてＹｅｓ）、推奨されるデバイスの設置位置を出力部１０４に提示させる（ステップＳ８４）。

【0134】

例えば、ガス濃度制御部４００は、デバイスの位置変更のみによって距離条件を満たすことができない場合（Ｓ８３にてＮｏ）、デバイスを追加すること、および、デバイスを追加する設置を出力部１０４に提示させる（ステップＳ８５）。

【0135】

これによれば、制御対象空間１０においてレイアウト変更が生じた場合に、レイアウト変更に起因するガス濃度制御の精度低下を診断し、制御対象空間１０を使用するユーザへの提案を行うことができる。そのため、制御対象空間１０に発生し得る軽微なレイアウト変更に対して、ガス濃度制御の精度を保証することができる。

【0136】

（まとめ）
本実施の形態におけるガス濃度制御方法は、ガス濃度制御が行われる空間である制御対象空間１０のレイアウト情報ｉ１に基づいて流体シミュレーションを行うことで、制御対象空間１０のシミュレーション上のガス濃度分布データＤ１を生成するシミュレーション演算工程と、制御対象空間１０の一部を構成するサブ空間１１の実際のガス濃度を検出するガス濃度検出工程と、ガス濃度分布データＤ１および実際のガス濃度に基づいて、全てのサブ空間１１を含む制御対象空間１０のガス濃度分布を推定する濃度分布推定工程と、濃度分布推定工程で推定されたガス濃度分布に基づいて、制御対象空間１０にガスまたはミストを放出するガス放出制御工程と、を含む。

【0137】

このように、全てのサブ空間１１を含む制御対象空間１０のガス濃度分布を推定し、推定したガス濃度分布に基づいて、制御対象空間１０にガスまたはミストを放出することで、制御対象空間１０の全域のガス濃度制御を行うことができる。

【0138】

また、シミュレーション演算工程では、ガス濃度分布データＤ１に基づき、制御対象空間１０に含まれる１以上のサブ空間１１のガス濃度を用いて１以上のサブ空間１１を含む全てのサブ空間１１のガス濃度を推定するガス濃度推定式Ｅ１が導出され、濃度分布推定工程では、ガス濃度推定式Ｅ１と実際のガス濃度とに基づいて、制御対象空間１０のガス濃度分布が推定されてもよい。

【0139】

このように、ガス濃度推定式Ｅ１と実際のガス濃度とに基づいて、全てのサブ空間１１を含む制御対象空間１０のガス濃度分布を推定することで、推定したガス濃度分布に基づいて、制御対象空間１０の全域のガス濃度制御を行うことができる。また、ガス濃度推定式Ｅ１を用いることで、ガス濃度分布を簡易に推定することができる。

【0140】

また、ガス濃度推定式Ｅ１は、制御対象空間１０において変えることができない固有項と、制御対象空間１０のレイアウトに応じて変わる可変項とを含み、シミュレーション演算工程では、制御対象空間１０のレイアウト情報ｉ１が変更された場合に、ガス濃度推定式Ｅ１の可変項が変更され、ガス濃度推定式Ｅ１が再導出されてもよい。

【0141】

これによれば、例えば制御対象空間１０にレイアウト変更が生じた場合であっても、可変項のみを変更することで、ガス濃度推定式Ｅ１の再導出を簡易に行うことができる。これにより、制御対象空間１０の全域のガス濃度制御を簡易に行うことができる。

【0142】

また、シミュレーション演算工程では、ガス濃度を検出する位置に応じて、サブ空間１１のガス濃度に掛け合わされる係数が変更され、ガス濃度推定式Ｅ１が導出されてもよい。

【0143】

これによれは、ガス濃度推定式Ｅ１の正確性を高めることができる。これにより、ガス濃度分布を正確に推定し、制御対象空間１０の全域のガス濃度制御を行うことができる。

【0144】

また、ガス濃度制御方法は、さらに、ガス濃度を検出する検出位置、および、ガス濃度を検出する検出数を提案する検出提案工程を含む。検出提案工程では、サブ空間１１と検出位置とが所定の距離以上に離れている場合に、検出位置を移動すること、または、検出数を増やすことが提案されてもよい。

【0145】

これによれば、例えば、制御対象空間１０においてレイアウト変更が生じた場合に、レイアウト変更に起因するガス濃度制御の精度低下を抑制することができる。

【0146】

また、ガス濃度制御方法は、さらに、ガスまたはミストを放出する放出位置、および、ガスまたはミストを放出する放出数を提案する放出提案工程を含む。放出提案工程では、サブ空間１１と放出位置とが所定の距離以上に離れている場合に、放出位置を移動すること、または、放出数を増やすことが提案されてもよい。

【0147】

これによれば、例えば、制御対象空間１０においてレイアウト変更が生じた場合に、レイアウト変更に起因するガス濃度制御の精度低下を抑制することができる。

【0148】

また、ガス放出制御工程では、全てのサブ空間１１のうちの少なくとも１つのサブ空間１１のガス濃度が、所定の閾値よりも低い場合に、制御対象空間１０にガスまたはミストが放出されてもよい。

【0149】

このように、少なくとも１つのサブ空間１１のガス濃度が、所定の閾値よりも低い場合に、制御対象空間１０にガスまたはミストを放出することで、制御対象空間１０の全域のガス濃度制御を適切に行うことができる。

【0150】

また、ガス放出制御工程では、制御対象空間１０の利用状況に応じて、制御対象空間１０に対するガスまたはミストの放出が作動または停止されてもよい。

【0151】

これによれば、必要なときにガスの放出を行うことができ、ガス源の使用量を抑えることができる。これにより、制御対象空間１０の全域のガス濃度制御を適切に行うことができる。

【0152】

本実施の形態におけるガス濃度制御システム１は、ガス濃度制御が行われる空間である制御対象空間１０のレイアウト情報ｉ１に基づいて流体シミュレーションを行うことで、制御対象空間１０のシミュレーション上のガス濃度分布データＤ１を生成するシミュレーション演算部３００と、制御対象空間１０の一部を構成するサブ空間１１の実際のガス濃度を検出する濃度センサ２００と、ガス濃度分布データＤ１および実際のガス濃度に基づいて、全てのサブ空間１１を含む制御対象空間１０のガス濃度分布を推定する濃度分布推定部４２０と、濃度分布推定部４２０で推定されたガス濃度分布に基づいて、制御対象空間１０にガスまたはミストを放出させるガス放出制御部４３０と、を備える。

【0153】

このように、ガス濃度制御システム１が、全てのサブ空間１１を含む制御対象空間１０のガス濃度分布を推定し、推定したガス濃度分布に基づいて、制御対象空間１０にガスまたはミストを放出させることで、制御対象空間１０の全域のガス濃度制御を行うことができる。

【0154】

また、ガスまたはミストは、次亜塩素酸水を含み、ガス放出制御部４３０は、制御対象空間１０の塩素ガス濃度を０．０８ｐｐｍ以上０．２ｐｐｍ以下の範囲に制御してもよい。

【0155】

これによれば、制御対象空間１０の全域の塩素ガス濃度の制御を適切に行うことができる。

【0156】

また、ガス放出制御部４３０は、気化された状態の次亜塩素酸水を制御対象空間１０に放出させてもよい。

【0157】

これによれば、液体の次亜塩素酸水によって生じる腐食を防ぐことができる。これにより、制御対象空間１０の全域のガス濃度制御を適切に行うことができる。

【0158】

また、シミュレーション演算部３００は、ガス濃度分布データＤ１に基づき、制御対象空間１０に含まれる１以上のサブ空間１１のガス濃度を用いて１以上のサブ空間１１を含む全てのサブ空間１１のガス濃度を推定するガス濃度推定式Ｅ１を導出し、濃度分布推定部４２０は、ガス濃度推定式Ｅ１と実際のガス濃度とに基づいて、制御対象空間１０のガス濃度分布を推定してもよい。

【0159】

このように、ガス濃度推定式Ｅ１と実際のガス濃度とに基づいて、全てのサブ空間１１を含む制御対象空間１０のガス濃度分布を推定することで、推定したガス濃度分布に基づいて、制御対象空間１０の全域のガス濃度制御を行うことができる。また、ガス濃度推定式Ｅ１を用いることで、ガス濃度分布を簡易に推定することができる。

【0160】

また、ガス濃度推定式Ｅ１は、制御対象空間１０において変えることができない固有項と、制御対象空間１０のレイアウトに応じて変わる可変項とを含み、シミュレーション演算部３００は、制御対象空間１０のレイアウト情報ｉ１が変更された場合に、ガス濃度推定式Ｅ１の可変項を変更して、ガス濃度推定式Ｅ１を再導出してもよい。

【0161】

これによれば、例えば制御対象空間１０にレイアウト変更が生じた場合であっても、可変項のみを変更することで、ガス濃度推定式Ｅ１の再導出を簡易に行うことができる。これにより、制御対象空間１０の全域のガス濃度制御を簡易に行うことができる。

【0162】

また、シミュレーション演算部３００は、ガス濃度を検出する位置に応じて、サブ空間１１のガス濃度に掛け合わされる係数を変更し、ガス濃度推定式Ｅ１を導出してもよい。

【0163】

これによれは、ガス濃度推定式Ｅ１の正確性を高めることができる。これにより、ガス濃度分布を正確に推定し、制御対象空間１０の全域のガス濃度制御を行うことができる。

【0164】

また、ガス放出制御部４３０は、全てのサブ空間１１のうちの少なくとも１つのサブ空間１１のガス濃度が、所定の閾値よりも低い場合に、制御対象空間１０にガスまたはミストを放出させてもよい。

【0165】

このように、少なくとも１つのサブ空間１１のガス濃度が、所定の閾値よりも低い場合に、制御対象空間１０にガスまたはミストを放出させることで、制御対象空間１０の全域のガス濃度制御を適切に行うことができる。

【0166】

また、ガス放出制御部４３０は、制御対象空間１０の利用状況に応じて、制御対象空間１０に対するガスまたはミストの放出を作動または停止させてもよい。

【0167】

これによれば、必要なときにガスの放出を行うことができ、ガス源の使用量を抑えることができる。これにより、制御対象空間１０の全域のガス濃度制御を適切に行うことができる。

【0168】

（その他の実施の形態）
以上、本開示におけるガス濃度制御システム等について、各実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本開示の主旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を各実施の形態に施したものや、各実施の形態における一部の構成要素を組み合わせて構築される別の形態も、本開示の範囲内に含まれる。

【0169】

例えば、図４には制御対象空間１０の一例が示され、図５には制御対象空間１０のレイアウト情報ｉ１の一例が示されているが、本開示のガス濃度制御システムにて使用される制御対象空間およびレイアウト情報は、これらに限られない。

【0170】

図１７は、制御対象空間１０の他の一例を示す図である。図１８は、制御対象空間１０のレイアウト情報ｉ１の他の一例を示す図である。

【0171】

図１７の（ａ）には、制御対象空間１０に、第１の濃度センサ、第２の濃度センサ、ガス放出装置、開口およびパーティションが設けられている。図１７の（ｂ）には、第１の濃度センサからサブ空間までの距離が、サブ空間ごとに示されている。図１７の（ｃ）には、第１の濃度センサから所定のサブ空間までの距離（経路長）の求め方が示されている。例えば、サブ空間（１，１）に位置する第１の濃度センサからサブ空間（１，５）までの経路は矢印Ａ１で示され、第１の濃度センサからサブ空間（５，５）までの経路は矢印Ａ２で示され、第１の濃度センサからサブ空間（５，１）までの経路は矢印Ａ３で示され、第１の濃度センサからサブ空間（３，１）までの経路は矢印Ａ４で示される。

【0172】

図１８には、レイアウト情報ｉ１として、制御対象空間１０の形状、サイズ、サブ空間の数、濃度センサの位置、ガス放出装置の位置、開口部の位置、パーティション（障害物）の位置に関する情報が含まれている。図１８に示すレイアウト情報ｉ１は、入力部１０１を用いた操作入力によって記憶部１０５に記憶される。図１７および図１８に示す制御対象空間１０およびレイアウト情報ｉ１も、本開示のガス濃度制御システムにて使用可能である。

【0173】

図１９は、制御対象空間１０の他の一例を示す図である。図２０は、制御対象空間１０のレイアウト情報ｉ１の他の一例を示す図である。

【0174】

図１９の（ａ）には、制御対象空間１０に、第１の濃度センサ、第２の濃度センサ、ガス放出装置、開口およびパーティションが設けられている。図１９の（ｂ）には、ガス放出装置からサブ空間までの距離が、サブ空間ごとに示されている。図１９の（ｃ）には、ガス放出装置から所定のサブ空間までの距離（経路長）の求め方が示されている。例えば、サブ空間（５，３）に位置するガス放出装置からサブ空間（３，１）までの経路は矢印Ｂ１で示され、ガス放出装置からサブ空間（１，１）までの経路は矢印Ｂ２で示され、ガス放出装置からサブ空間（１，５）までの経路は矢印Ｂ３で示される。

【0175】

図２０には、レイアウト情報ｉ１として、制御対象空間１０の形状、サイズ、サブ空間の数、濃度センサの位置、ガス放出装置の位置、開口部の位置、パーティション（障害物）の位置に関する情報が含まれている。図２０に示すレイアウト情報ｉ１は、入力部１０１を用いた操作入力によって記憶部１０５に記憶される。図１９および図２０に示す制御対象空間１０およびレイアウト情報ｉ１も、本開示のガス濃度制御システムにて使用可能である。

【0176】

例えば、上記のガス濃度制御システムは、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクドライブ、ディスプレイユニット、キーボード、及びマウスなどから構成されるコンピュータシステムにより構成されても良い。ＲＡＭまたはハードディスクドライブには、ガス濃度制御プログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、ガス濃度制御プログラムに従って動作することにより、ガス濃度制御システムは、その機能を達成する。ここでガス濃度制御プログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。

【0177】

さらに、上記のガス濃度制御システムを構成する構成要素の一部または全部は、１個のシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）から構成されても良い。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。ＲＡＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。

【0178】

さらにまた、上記のガス濃度制御システムを構成する構成要素の一部または全部は、コンピュータに脱着可能なＩＣカードまたは単体のモジュールから構成されても良い。ＩＣカードまたはモジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、及びＲＡＭなどから構成されるコンピュータシステムである。ＩＣカードまたはモジュールは、上記の超多機能ＬＳＩを含んでも良い。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、ＩＣカードまたはモジュールは、その機能を達成する。このＩＣカードまたはこのモジュールは、耐タンパ性を有しても良い。

【0179】

また、本開示は、上記のガス濃度制御システムにより実行されるガス濃度制御方法であるとしても良い。また、このガス濃度制御方法は、コンピュータがガス濃度制御プログラムを実行することで実現されてもよいし、ガス濃度制御プログラムからなるデジタル信号で実現されても良い。

【0180】

さらに、本開示は、ガス濃度制御プログラムまたは上記デジタル信号をコンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体で構成されてもよい。記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標） Ｄｉｓｃ）、半導体メモリなどである。また、ガス濃度制御プログラムは、非一時的な記録媒体に記録されている上記デジタル信号で構成されてもよい。

【0181】

また、本開示は、上記ガス濃度制御プログラムまたは上記デジタル信号を、電気通信回線、無線若しくは有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、又はデータ放送等を経由して伝送することで構成されてもよい。

【0182】

また、本開示は、マイクロプロセッサとメモリとを備えたコンピュータシステムであって、上記メモリは、ガス濃度制御プログラムを記憶しており、マイクロプロセッサは、ガス濃度制御プログラムに従って動作するとしても良い。

【0183】

また、ガス濃度制御プログラムまたは上記デジタル信号を上記非一時的な記録媒体に記録して移送することにより、またはガス濃度制御プログラムまたは上記デジタル信号を、上記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施されてもよい。

【0184】

また、ガス濃度制御システムは、サーバと、サーバに対してネットワークを介して接続されたユーザが所持する端末とで構成されてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0185】

本開示のガスの濃度制御方法等は、塩素ガス濃度を制御することによる空間中の物体の除菌などの、空間の環境制御の用途に適用できる。

【符号の説明】

【0186】

１、１Ａ、１Ｂ ガス濃度制御システム
１０ 制御対象空間
１１ サブ空間
１００ コンピュータ
１０１ 入力部
１０２ 演算回路
１０３ メモリ
１０４ 出力部
１０５ 記憶部
１０５ａ プログラム
１０５ｂ テンポラリーデータ
１０６ データベース
１０７ 通信部
２００ 濃度センサ
３００ シミュレーション演算部
３１０ 濃度分布データ生成部
３２０ ガス濃度推定式導出部
４００ ガス濃度制御部
４１０ ガス濃度取得部
４２０ 濃度分布推定部
４３０ ガス放出制御部
４５０ 記憶部
４６０ 検出提案部
４７０ 放出提案部
５００ ガス放出装置
５１０ タンク
５２０ 配管
５３０ 噴霧装置
Ｄ１ ガス濃度分布データ
Ｅ１ ガス濃度推定式
ｉ１ レイアウト情報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】