特開 2023-85698 空調管理装置、空調管理プログラム

(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】P2023085698

(43)【公開日】2023-06-21

(54)【発明の名称】空調管理装置、空調管理プログラム

(51)【国際特許分類】

   F24F 11/79 20180101AFI20230614BHJP

   F24F 11/46 20180101ALI20230614BHJP

   F24F 11/62 20180101ALI20230614BHJP

【ＦＩ】

F24F11/79

F24F11/46

F24F11/62

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021199884

(22)【出願日】2021-12-09

(71)【出願人】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(71)【出願人】

【識別番号】598076591

【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】峯邑 隆司

【テーマコード（参考）】

3L260

【Ｆターム（参考）】

3L260AB07

3L260BA07

3L260BA08

3L260BA18

3L260BA19

3L260BA75

3L260CA02

3L260CA03

3L260CA28

3L260CA29

3L260EA28

3L260FA07

3L260FA08

3L260FB44

(57)【要約】

【課題】空気流の吹き出し口置と排気可能な構造物の位置、及び施設内に存在する物体の状態に応じて、施設内の換気に適した空気流を送出することが可能な空調管理装置を提供すること。
【解決手段】本実施形態における空調管理装置は、情報入力処理部、画像処理部、空調制御情報設定部、空調制御部とを有する。情報入力処理部は、施設内に設けられた、空調機から送出される空気流の吹き出し口及び排気可能な構造物のそれぞれの位置に関する施設情報を入力する。画像処理部は、前記施設内の画像を撮影する撮像デバイスにより撮影された画像をもとに、前記施設内に存在する物体の状態を検出する。空調制御情報設定部は、前記画像処理部により検出された物体の状態と前記施設情報が示す前記構造物の位置に基づいて、前記空調機を制御するための空調制御情報を設定する前記空調機を制御するための空調制御情報を設定する。空調制御部は、前記空調制御情報に基づいて前記空調機を制御する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

施設内に設けられた、空調機から送出される空気流の吹き出し口及び排気可能な構造物のそれぞれの位置に関する施設情報を入力する情報入力処理部と、
前記施設内の画像を撮影する撮像デバイスにより撮影された画像をもとに、前記施設内に存在する物体の状態を検出する画像処理部と、
前記画像処理部により検出された物体の状態と前記施設情報が示す前記構造物の位置に基づいて、前記空調機を制御するための空調制御情報を設定する空調制御情報設定部と、
前記空調制御情報に基づいて前記空調機を制御する空調制御部と
を有する空調管理装置。

【請求項2】

前記空調制御情報設定部は、前記吹き出し口から前記構造物の方向に形成される略直線状に形成される、前記吹き出し口からの空気流に対して、前記画像処理部によって検出された物体が障害となる場合に、前記物体の位置に応じて前記吹き出し口からの空気流の方向、強度、あるいは送出時間の少なくとも１つを制御するための前記空調制御情報を設定し、
前記空調制御部は、前記空調制御情報に基づいて、前記吹き出し口からの空気流の送出を制御する請求項１記載の空調管理装置。

【請求項3】

前記画像処理部は、前記施設内に存在する滞在者を検出し、
前記空調制御情報設定部は、前記滞在者が存在する場所に応じて、前記吹き出し口からの空気流の方向を制御するための空調制御情報を設定する、請求項２記載の空調管理装置。

【請求項4】

前記空調制御情報設定部は、前記画像処理部により滞在者が検出された場合に、前記空調制御情報に応じた制御をする時間間隔を前記滞在者に応じて設定し、
前記空調制御部は、前記時間間隔に従い、前記空調制御情報に応じて、前記吹き出し口からの空気流の送出を制御する請求項２記載の空調管理装置。

【請求項5】

前記空調制御情報設定部は、前記画像処理部により滞在者が検出された場合に、前記滞在者の人数に基づいて前記空調制御情報を設定する、請求項３または請求項４記載の空調管理装置。

【請求項6】

前記空調制御情報設定部は、前記画像処理部により滞在者が不在となったことが検出された場合に、前記滞在者がいる場合の前記空調制御情報とは異なる、短時間で換気をするための空調制御情報を設定する請求項３～５の何れかに記載の空調管理装置。

【請求項7】

前記画像処理部は、前記施設内に存在する、排気可能な前記構造物の開閉状態を検出し、
前記空調制御情報設定部は、前記画像処理部によって開状態が検出された前記構造物を前記吹き出し口として前記空調制御情報を設定する、請求項２記載の空調管理装置。

【請求項8】

前記空調制御情報設定部は、前記吹き出し口から前記構造物の方向に形成される略直線状に形成される前記吹き出し口からの空気流に対する、前記物体による障害の状況を示す遮蔽率を求め、前記遮蔽率をもとに空調制御情報を設定する、請求項２記載の空調管理装置。

【請求項9】

前記空調制御情報設定部により前記空調制御情報を設定するための状態が整っていない場合に、外部に通知する通知部をさらに有する請求項２記載の空調管理装置。

【請求項10】

前記排気可能な構造物には、空気清浄機能を有する機器の吸い込み口を含む請求項１記載の空調管理装置。

【請求項11】

前記画像処理部は、前記画像をもとに、前記施設内に存在する前記構造物の位置を検出し、
前記情報入力処理部は、前記画像処理部により検出された前記構造物の位置を前記施設情報として入力する請求項１記載の空調管理装置。

【請求項12】

前記情報入力処理部は、操作者による操作部に対する入力操作に応じて、前記施設情報を入力する請求項１記載の空調管理装置。

【請求項13】

前記情報入力処理部は、施設内に設けられた前記吹き出し口及び前記構造物の位置に関する情報を含む施設の図面情報を前記施設情報として外部装置から収集する請求項１記載の空調管理装置。

【請求項14】

コンピュータを、
施設内に設けられた、空調機から送出される空気流の吹き出し口及び排気可能な構造物のそれぞれの位置に関する施設情報を入力する情報入力処理部と、
前記施設内の画像を撮影する撮像デバイスにより撮影された画像をもとに、前記施設内に存在する物体の状態を検出する画像処理部と、
前記画像処理部により検出された物体の状態と前記施設情報が示す前記構造物の位置に基づいて、前記空調機を制御するための空調制御情報を設定する空調制御情報設定部と、
前記空調制御情報に基づいて前記空調機を制御する空調制御部として機能させるための空調管理プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、空調管理装置、空調管理プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

空気流をつかって対象の滞在者に冷風を当てるなど、効率的な冷房、暖房をするための種々の方法が考えられている。その一方、ビル・施設においては、二酸化炭素濃度を所定値以下に抑える必要があり、排気のための構造物（排気口など）が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５００１５５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

室内に設置されている空気調和器は、空気調和器に付属する換気口を除くと、建屋に付属する排気口についての情報がなく、室内に空気が滞留するために、効率的な換気ができていない。また、室内にキャビネットやパーティションといった風を遮る什器があると、遮蔽の影響で、換気に適切な風向、風量の調整ができないという課題がある。さらに、室内に人が出入りする場合、室内における滞在者の有無、滞在者の人数によっても、換気に適切な風向、風量の状況が異なる。

【0005】

本発明は前述した事情に考慮してなされたもので、その目的は、空気流の吹き出し口置と排気可能な構造物の位置、及び施設内に存在する物体の状態に応じて、施設内の換気に適した空気流を送出することが可能な空調管理装置、空調管理プログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題を解決するために、本実施形態における空調管理装置は、情報入力処理部、画像処理部、空調制御情報設定部、空調制御部とを有する。情報入力処理部は、施設内に設けられた、空調機から送出される空気流の吹き出し口及び排気可能な構造物のそれぞれの位置に関する施設情報を入力する。画像処理部は、前記施設内の画像を撮影する撮像デバイスにより撮影された画像をもとに、前記施設内に存在する物体の状態を検出する。空調制御情報設定部は、前記画像処理部により検出された物体の状態と前記施設情報が示す前記構造物の位置に基づいて、前記空調機を制御するための空調制御情報を設定する。空調制御部は、前記空調制御情報に基づいて前記空調機を制御する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本実施形態における空調制御システムによる空調管理の対象とされる施設に設けられる制御機器類の一例を示す図。

【図2】本実施形態の空調制御システムの構成を示すブロック図。

【図3】施設情報／空調制御情報ＤＢに記録される施設情報の一例を示す図。

【図4】施設情報／空調制御情報ＤＢに記録される空調制御情報の一例を示す図。

【図5】本実施形態における空調管理装置の換気制御のための動作を示すフローチャート。

【図6】空調エリアにおける空調機、通気口や排気可能な構造物の配置の一例を示す図。

【図7】遮蔽率の簡易計算の一例を説明するための図。

【図8】遮蔽率の簡易計算の一例を説明するための図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

【0009】

図１及び図２は、本実施形態の空調制御システムの全体構成を示す図である。図１は、空調制御システムによる空調管理の対象とされる施設に設けられる制御機器類の一例を示し、図２は、本実施形態の空調制御システムの構成を示すブロック図である。

【0010】

図１に示す施設１００は、例えば、４つの空調エリア６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）に分けられており、それぞれ壁により独立した空間を形成している。さらに、空調エリア６ａ，６ｂと空調エリア６ｃ，６ｄとの間には通路エリア６ｅが設けられ、各空調エリア６の通路となっている。各空調エリア６に設けられたドアや窓は、図示を省略している。窓やドアなどの開閉可能な構造物も空調制御に利用する排気口として扱うことができる。

【0011】

各空調エリア６を形成する部屋には、通気口７（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）が設けられている。同じく排気可能な構造物８（８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ）が設けられている。通気口７及び排気可能な構造物８は、図２に示す施設排気制御装置５により、強制的に吸気及び排気が制御される。なお、通気口７及び／または排気可能な構造物８は、自然通気口であってもよく、何れか１つで吸気と排気を兼ねる通気口であってもよい。また、空気清浄機能を有する空気清浄機が空調エリア６に設置されている場合には、空気清浄機（吸い込み口）を排気可能な構造物８として、施設排気制御装置５により制御されるようにしても良い。

【0012】

また、空調エリア６ａ，６ｂ，６ｃには、障害物９が設置されている。障害物９の例としては、例えば、キャビネット、パーティション、カーテン、プレゼン用のスクリーンやディスプレイ、椅子、テーブル、その他の什器類が挙げられ、何れも後述の吹き出し口から送出される空気流を妨げる働きをする。障害物９は、固定された状態で設置されるだけでなく、任意に位置が変更される可搬式のものを含む。

【0013】

また、各空調エリア６を形成する部屋には、空調機１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）が設けられる。空調機１０は、例えば、各空調エリア６の天井部分に設置された空調機であり、図示していない室外機に通常接続され、図２に示す空調制御装置３によりそれぞれ制御される。空調機１０には、空気流の吹き出し口にあたる開口部が形成されている。

【0014】

空調機１０は、図１に示すように、各空調エリア６の天井中央部に設置される場合もあるが、壁面に設置され、空気流の垂直成分に較べ水平成分が増えている場合も多い。あるいは、床面に置かれ、より水平成分の空気流が支配的となる場合もある。

【0015】

また、各空調エリア６を形成する部屋には、撮像デバイス１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）が設けられる。撮像デバイス１１は、例えば、各空調エリア６の天井部分に設置され、室内全体の画像を撮影する。撮像デバイス１１は、図２に示す撮像制御装置４によりそれぞれ制御される。

【0016】

通信部２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ）は、それぞれに対応する空調機１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）と空調制御装置３との間の通信を制御する。また、通信部２１（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ）は、それぞれに対応する撮像デバイス１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）と撮像制御装置４との間の通信を制御する。

【0017】

図２に示すように、空調制御装置３は、各空調エリア６に配置された空調機１０を制御する。撮像制御装置４は、各空調エリア６に設置された撮像デバイス１１を制御する。施設換気制御装置５は、施設の設備として設けられた排気のための制御装置であり、通気口７及び構造物（排気口）８を制御する。空調制御装置３、撮像制御装置４、及び施設換気制御装置５は、連携制御を行う空調管理装置２００に接続されている。

【0018】

空調制御装置３は、空調機１０に設けられたセンサにより検出された現在の測定情報（温度、湿度等）、設定情報（温度、風量、風向など）を受信して、空調管理装置２００（空調通信部３１）に送る。また、空調制御装置３は、空調管理装置２００からの空調制御の情報をもとに、空調機１０の動作（空気流の方向、強度、送出時間など）を制御する。

【0019】

撮像制御装置４は、撮像デバイス１（１１ａ～１１ｄ）で収集された撮像（画像）データを受信して、空調管理装置２００（撮像制御装置４）に送る。

【0020】

施設排気制御装置５は、通気口７及び構造物（排気口）８の制御状態の情報を収集して、空調管理装置２００（換気制御通信部３３）に送る。

【0021】

空調管理装置２００は、空調制御装置３、撮像制御装置４、施設排気制御装置５から収集された情報をもとに効果的な空調をするための空調制御情報を生成して、空調制御装置３、撮像制御装置５、施設換気制御装置５を連携動作させる。すなわち、空調管理装置２００は、各空調機１０、各撮像デバイス１１、通気口７及び排気可能な構造物８の制御をする施設換気制御装置５に制御信号を送る。

【0022】

空調管理装置２００は、連携制御装置３０、空調通信部３１、撮像デバイス通信部３２、換気制御通信部３３、通知制御通信部３４、撮像データＤＢ（データベース）３７、施設情報／空調制御情報ＤＢ（データベース）３８を有する。

【0023】

空調管理装置２００は、コンピュータの機能が実装され、プロセッサ、メモリ、記憶装置、通信装置などが設けられる。メモリには、コンピュータを各部として機能させるための空調管理プログラムが記憶される。プロセッサは、空調管理プログラムを実行することにより、各部の機能を実現させることができる。

【0024】

連携制御装置３０は、空調通信部３１を介して空調制御装置３を制御し、撮像デバイス通信部３２を介して撮像制御装置４を制御し、換気制御通信部３３を介して施設排気制御装置５を制御する。

【0025】

また、連携制御装置３０は、通信制御処理部３４を通じて、外部装置との情報の送受信をする。通信制御処理部３４は、連携制御装置３０の制御のもとで、ＬＡＮ（Local Area Network）、インターネット、公衆回線網などを含むネットワーク４０を介して、電子機器４１や管理システム４２との間の通信を制御する。

【0026】

電子機器４１は、例えば空調制御システムの管理者や施設１００の利用者が使用するもので、例えばスマートフォンやパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などである。管理システム４２は、例えば施設１００や空調制御システムを管理するシステムである。例えば、管理システム４２は、施設１００が会議室などの場合、予約管理や利用状況、空調状況などを管理する。また、管理システム４２は、施設１００に設けられた空調機１０の吹き出し口及び通気口７及排気可能な構造物（排気口８）の位置に関する情報（例えば、設置位置、開口面積など）を含む施設の図面情報を記憶する。管理システム４２は、空調管理装置２００からの要求に応じて、図面情報を提供することができる。

【0027】

また、連携制御装置３０は、ディスプレイなどの表示及びキーボードやタッチパネルなどの入力装置を有する操作部３５を通じて、各種情報や空調制御に関する指示の入力や、空調制御に関する情報などの出力を制御する。

【0028】

連携制御装置３０は、撮像処理部３０Ａ、画像処理部３０Ｂ、情報入力処理部３０Ｃ、施設情報設定部３０Ｄ、空調制御情報設定部３０Ｅ、空調制御部３０Ｆ、施設換気部３０Ｇ、通知部３０Ｈの機能を含む。

【0029】

撮像処理部３０Ａは、撮像デバイス通信部３２を通じて収集される、施設１００を撮像デバイス１１により撮影した撮像（画像）データを、撮像データＤＢ３７に記録する処理を実行する。

【0030】

画像処理部３０Ｂは、撮像データＤＢ３７に記録された撮像（画像）データをもとに、施設１００内に存在する物体の状態を検出する画像処理を実行する。施設１００内に存在する物体としては、例えば滞在者（人）、通気口７や排気可能な構造物８、ドアや窓、キャビネット、パーティション、他の什器類などを含む。画像処理部３０Ｂは、物体の位置の他、ドアや窓等を含む通気口７及び排気可能な構造物８の開閉状態を、撮像デバイス１１により撮影された画像に対する画像処理により検出することができる。

【0031】

情報入力処理部３０Ｃは、施設内に設けられた、空調のための室外機とつながる空調機１０の吹き出し口及び排気可能な構造物８のそれぞれの位置に関する施設情報を入力する処理を実行する。情報入力処理部３０Ｃは、例えば、画像処理部３０Ｂにより検出された構造物の位置を施設情報として入力する。また、情報入力処理部３０Ｃは、操作者による操作部３５に対する入力操作に応じて施設情報を入力することができる。また、情報入力処理部３０Ｃは、施設１００内に設けられた吹き出し口及び構造物８の位置に関する情報を含む施設の図面情報を、通知制御通信部３４を通じて管理システム４２から収集することもできる。施設の図面情報を利用することで、施設情報の入力の手間を省くことができる。

【0032】

施設情報設定部３０Ｄは、情報入力処理部３０Ｃにより収集された、空調機１０の吹き出し口及び排気可能な構造物８のそれぞれの位置に関する施設情報を施設情報／空調制御情報ＤＢ３８に記録する。

【0033】

空調制御情報設定部３０Ｅは、施設情報／空調制御情報ＤＢ３８に記録された施設情報、画像処理部３０Ｂによる画像処理により検出された滞在者（人数、位置、向きなど）や換気の障害となる物体（数、位置、高さ、向き等）等に基づいて、空調機１０を制御するための空調制御情報を生成して、施設情報／空調制御情報ＤＢ３８に記録する。空調制御情報には、施設１００内の換気のための空気流を空調機１０から送出させるための換気制御情報を含む。空調制御情報（換気制御情報）は、空調機１０の吹き出し口から通気口７や排気可能な構造物８の方向に形成される略直線状に形成される、吹き出し口からの空気流に対して、画像処理部３０Ｂによって検出された物体が障害となる場合に、物体の位置に応じて吹き出し口からの空気流の方向、強度、あるいは送出時間の少なくとも１つを制御するための情報を含む。

【0034】

また、空調制御情報設定部３０Ｅは、滞在者が存在する場所に応じて、吹き出し口からの空気流の方向を制御する、あるいは滞在者の人数に基づいて空調制御情報を設定することができる。また、空調制御情報設定部３０Ｅは、滞在者が検出された場合に、空調制御情報に応じた制御をする時間間隔を滞在者に応じて設定することもできる。

【0035】

さらに、空調制御情報設定部３０Ｅは、滞在者が不在となったことが検出された場合に、滞在者がいる場合の空調制御情報とは異なる、短時間で換気をするための空調制御情報（換気制御情報）を設定することができる。

【0036】

空調制御部３０Ｆは、施設情報設定部３０Ｄによって設定される空調制御情報に応じて、空調通信部３１を介して、空調制御装置３により空調機１０の吹き出し口からの空気流の送出を制御させる。なお、空調制御部３０Ｆは、空調制御情報に応じて、空調制御装置３を介さずに、直接、空調機１０の吹き出し口からの空気流の送出を制御することも可能である。

【0037】

施設換気部３０Ｇは、換気制御通信部３３を通じて施設排気制御装置５を制御し、通気口７及び／または排気可能な構造物８の吸気及び排気を制御する。

【0038】

通知部３０Ｈは、空調制御情報設定部３０Ｅにより空調制御情報を設定するための状態が整っていない場合、例えば排気可能な通気口７や構造物８がない、空調機１０の不調、遮蔽物（滞在者含む）が過剰に存在するなどする状況の場合に、通知制御通信部３４を通じて、電子機器４１あるいは管理システム４２に通知する。

【0039】

図３は、施設情報／空調制御情報ＤＢ３８に記録される施設情報３８Ａの一例を示す図である。

【0040】

図３に示すように、施設情報３８Ａには、空調エリア６（部屋１，２，…）毎の情報が記録される。

【0041】

例えば、施設情報３８Ａには、１つの空調エリア６（部屋）について、情報入力処理部３０Ｃにより入力された施設情報に含まれる、空調エリア６に存在する物体、例えばキャビネット、パーティションなどの什器類に関する情報（数、位置、高さ、向き等）、空調エリア６に設けられた機器に関する情報などが記録される。

【0042】

また、施設情報３８Ａには、空調エリア６に設けられた空調機１０に関する空調機情報（空調機１０ごとの吹き出し口の位置、動作状態など）、通気口７に関する通気口情報（通気口７ごとの位置、開閉状態など）、排気可能な構造物８（排気口）に関する排気口情報（排気口ごとの位置、開閉状態など）、ドア／窓に関するドア／窓情報（ドア／窓ごとの位置、開閉状態など）、さらに、空調エリア６に空気清浄機能を有する空気清浄機が設置されている場合には、空気清浄機に関する空気清浄機情報（吸い込み口の位置、動作状態など）などを含む。

【0043】

施設情報３８Ａに記録される動作状態や開閉状態などは、撮像デバイス１１により撮影された画像に対する画像処理部３０Ｂによる画像処理により検出される他、空調制御装置３あるいは施設排気制御装置５から収集される情報をもとにして適宜更新される。

【0044】

図４は、施設情報／空調制御情報ＤＢ３８に記録される空調制御情報３８Ｂの一例を示す図である。

【0045】

図４に示すように、空調制御情報３８Ｂには、空調エリア６（部屋１，２，…）毎の情報が記録される。

【0046】

例えば、空調制御情報３８Ｂには、１つの空調エリア６（部屋）について、空調管理に必要な次話として、部屋に滞在する滞在者に関する滞在者情報（人数、位置、向きなど）、施設情報が提供されない任意に室内に運び込まれる可搬式のパーティション、プレゼン用のスクリーンやディスプレイ、椅子、テーブルなどの障害物に関する障害物情報（数、位置、高さ、向きなど）が記録される。

【0047】

空調制御情報３８Ｂに記録される滞在者情報及び障害物情報は、例えば、撮像デバイス１１により撮影された画像に対する画像処理部３０Ｂによる画像処理により検出され、適宜更新される。

【0048】

また、空調制御情報３８Ｂには、施設情報３８Ａ及び空調制御情報３８Ｂの滞在者情報と障害物情報に基づいて、空調エリア６における換気を制御するための換気制御情報が記録される。

【0049】

換気制御情報には、例えば空調エリア６（室内）に滞在者がいる場合に実施される通常の空調制御に代えて換気動作を実行させる間隔（換気間隔時間）の他、空調エリア６に設置された空調機１０ごとに、換気のための動作（風向、風量（強度）、換気動作時間、など）をさせるための制御情報が含まれる。

【0050】

次に、本実施形態における空調制御システムの動作について説明する。

【0051】

図５は、本実施形態における空調管理装置２００の換気制御のための動作を示すフローチャートである。空調管理装置２００は、空調エリア６に滞在者がいる場合には、空調機１０による通常の空調動作がされている間に、所定時間毎に換気のための換気動作を、空調エリア６内に存在する障害物や通気口７や排気可能な構造物８の状態に基づいて空調機１０により実行させる（第１換気制御）。また、空調管理装置２００は、空調エリア６から滞在者がいなくなった場合に、第１換気制御と異なる、短時間に空調エリア６の換気が完了される換気動作を空調機１０により実行させる（第２換気制御）
図６は、空調エリア６（室内）における空調機１０、通気口７や排気可能な構造物８（窓やドアを含む）の配置の一例を示す図である。図６に示す空調エリア６には、換気のための排気口となる複数のドア４１Ａ，４１Ｂ、排気口４２Ａ，４２Ｂ、窓４３Ａ，４４Ａが設けられている。また、空調エリア６には、空調の空気流に影響を与える障害物としてキャビネット４５やパーティション４６が設置されている。また、複数の滞在者５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃが存在していることを示している。また、空調エリア６には、例えば３台の空調機６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃが設置されている。

【0052】

換気を効率的に実施する場合、空調機６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃの吹き出し口から送出される換気用の空気流を、略直線状に排出口に向けて送出することが望ましい。例えば、ドア４１Ａが空いている状態にある場合、空調機６０Ｂの吹き出し口からドア４１Ａに向けて空気流ＷＢを送出する。

【0053】

一方、例えば、窓４３Ａが空いている状態にある場合、空調機６０Ａの吹き出し口から窓４３Ａに向けて、略直線状の空気流を送出した場合、キャビネット４５が空気流を遮蔽するために効率的な換気をすることができない。こうした場合、キャビネット４５の設置位置、高さ、向きなどを含む状態や他の排出口などの状態に応じて、空調機６０Ａの吹き出し口から送出する空気流ＷＡの方向、強度、あるいは送出時間を制御する。これにより、キャビネット４５による空気流に対する障害を回避して効率的な換気が実施できるようにする。

【0054】

空調管理装置２００の連携制御装置３０は、空調管理プログラムに基づく処理が開始されると、空調管理のための初期設定処理を実行する（ステップＳ１）。初期設定処理では、例えば、管理対象とする空調エリア６（会議室などの対象エリア）に関する施設情報を入力して、施設情報／空調制御情報ＤＢ３８に記録する。情報入力処理部３０Ｃは、例えば操作者による操作部３５に対する入力操作によって入力された施設情報、管理システム４２から収集される施設の図面情報をもとにした施設情報、あるいは撮像デバイス１１により撮影された画像をもとにした画像処理部３０Ｂにより検出された構造物に関する施設情報などを入力して、施設情報／空調制御情報ＤＢ３８に記録する。

【0055】

一方、画像処理部３０Ｂは、撮像制御装置４及び撮像デバイス通信部３２を通じて収集された撮像デバイス１１により撮像された画像に対して、滞在者を検出する画像処理を実行する。

【0056】

画像処理部３０Ｂは、撮像デバイス１１により撮像された画像から滞在者を検出できない場合（ステップＳ１１、ＮＯ）、ΔＴ時間だけ時間経過してから（ステップＳ１０）、同様にして、撮像デバイス１１により撮像された画像から滞在者を検出する画像処理を実行する。

【0057】

画像処理部３０Ｂにより滞在者が検出されると、滞在者がいる場合の第１換気制御に移行する。

【0058】

連携制御装置３０は、換気動作を実行する所定時間が経過したかを判別する。すなわち、滞在者がいる場合には、空調機１０により通常の空調動作が実行される。通常の空調動作では、空調機１０に対して設定された設定温度（冷房、暖房）／風量に応じた空調風が空調機１０から送出されている。この状態で所定時間が経過した場合に、換気のための動作を空調機１０に実行させる。

【0059】

空調制御情報設定部３０Ｅは、所定時間（換気間隔時間）が経過すると（ステップＳ１２、ＹＥＳ）、第１換気制御のための空調制御情報を生成するために各種情報を収集する。すなわち、空調制御情報設定部３０Ｅは、画像処理部３０Ｂによる画像処理により検出される滞在者の位置を含む滞在者情報、障害物のサイズ／位置などを含む障害物情報を収集する（ステップＳ１３）。また、空調制御情報設定部３０Ｅは、施設情報が示す空調エリア６に存在する物体（什器など）の情報を収集する。

【0060】

また、空調制御情報設定部３０Ｅは、施設情報が示す空調機情報、通気口７に関する通気口情報、排気可能な構造物８（排気口）に関する排気口情報を収集する（ステップＳ１４）。

【0061】

なお、事前に滞在者情報、障害物情報、施設情報が設定されている場合には、この時点で収集しなくても良い。

【0062】

空調制御情報設定部３０Ｅは、収集した各情報に基づいて、空調機１０の吹き出し口から通気口７や排気可能な構造物８の方向に形成される略直線状に形成される、吹き出し口からの空気流に対して、画像処理部３０Ｂによって検出された物体が障害となる場合に、物体の位置に応じて吹き出し口からの空気流の方向、強度、あるいは送出時間の少なくとも１つを制御するための換気制御情報を生成する。

【0063】

以下、換気制御情報の生成の一例について説明する。

【0064】

本実施形態では、吹き出し口からの空気流に対して、画像処理部３０Ｂによって検出された物体が換気の障害となっているかを、遮蔽率を算出して判定する。

【0065】

図７及び図８は、遮蔽率の簡易計算の一例を説明するための図である。図７は、図６に示す空調機６０Ｃから換気用の空気流を送出して、空調機６０Ｃの正面側に設けられた窓４４Ａから排気させることを想定した場合の高さ方向の遮蔽の例を示す。図８は、図６に示す空調機６０Ａから換気用の空気流を送出して、空調機６０Ａの正面側に設けられた窓４３Ａから排気させることを想定した場合の幅方向の遮蔽の例を示す。

【0066】

図７では、空調器６０Ｃの吹き出し口中心点Ｐの床面からの高さ：Ｈａｉｒｃ．［ｍ］、排出口とする窓４４Ａの中心点Ｑの床面からの高さ：Ｈｅｘｉｔ．［ｍ］、パーティション４６（障害物）の天頂部点Ｏの床面からの高さ：Ｈｏｂｓｔ．［ｍ］、障害物と線分ＰＱが交わる点Ｃと点Ｏの長さ：ｈ［ｍ］とする。

【0067】

図７に示すように、点Ｐと点Ｑとを結ぶ線分と、床面からの高さＨｏｂｓｔ．の障害物（パーティション４６）とが交差するか否かを幾何学的に計算することで、障害物（パーティション４６）が高さ方向で障害となっている範囲を判別できる。

【0068】

図８では、空調器６０Ａの吹き出し口の水平面方向のみかけ幅：Ｗａｉｒｃ．［ｍ］、排出口とする窓４３Ａの水平方向のみかけ幅：Ｈｅｘｉｔ．［ｍ］、キャビネット４５（障害物）が吹き出し口からの空気流（Ｗ２）を遮蔽するみかけ幅：ｗ［ｍ］、キャビネット４５（障害物）に遮られずに通過する空気流（Ｗ１）のみかけ幅：Ｗｐａｓｓ［ｍ］とする。

【0069】

図８に示すように、空調器６０Ａの吹き出し口と排出口（窓４３Ａ）とを結ぶ範囲に対して、障害物（キャビネット４５）が幅方向でどれだけの範囲で障害となっているかを判別することができる。

【0070】

空調制御情報設定部３０Ｅは、空調機１０の吹き出し口の位置、排気に使用する排気口の位置、障害物の位置に基づいて、図７及び図８に示すように、高さ方向と幅方向の障害の状況に応じて遮蔽率ηを算出する。

【0071】

遮蔽率η
＝（遮蔽物で遮蔽されている場合の通過面積）÷（遮蔽物がない場合の通過面積）＊１００
＝（ｗ＊ｈ）／（ｗ＋Ｗｐａｓｓ）＊１＊１００［％］
なお、図７及び図８では、高さ方向と幅方向の説明において、それぞれ異なる空調機６０Ａ，６０Ｃ、排気口（窓４４Ａ、窓４３Ａ）、障害物（パーティション４６、キャビネット４５）の例を示しているが、遮蔽率ηの算出では、高さ方向と幅方向について、共通する空調機、排気口、障害物の情報を利用する。

【0072】

空調制御情報設定部３０Ｅは、遮蔽率ηを算出した結果、遮蔽率ηが予め設定された基準値よりも低い場合、すなわち吹き出し口から排気口まで略直線状に形成される空気流に対して障害物が換気に大きく影響を与えず、十分な換気が可能である場合には、効率的な換気ができるように、吹き出し口から排気口まで略直線状の空気流となるように、吹き出し口からの空気流の方向を決定する。

【0073】

一方、空調制御情報設定部３０Ｅは、遮蔽率ηが予め設定された基準値以上の場合、遮蔽率ηが基準値よりも低くなるように、障害物を避ける方向に吹き出し口からの空気流の方向を決定する。

【0074】

これにより、キャビネット、パーティション、カーテンなどの障害物の位置に応じて、吹き出し口から排気可能な構造物（排気口）にむかって適切な方向に空気流をつくり、迅速で効率的な換気ができるようにする。

【0075】

なお、吹き出し口からの空気流の方向を決定する際に、障害物の位置だけでなく滞在者の位置をもとに決定しても良い。例えば、滞在者の周囲を吹き出し口からの空気流が通過するように方向を決定する。すなわち、滞在者の周囲に換気用の空気流を流すようにすることで、滞在者による呼気などを含む、滞在者周囲の空気の換気を効率的に行うことができる。

【0076】

なお、滞在者の周囲に換気用の空気流を流す場合、風量を強くすると滞在者に対して不快感を与える可能性があるため、予め決められた基準以下の風量が決定されるものとする。また、換気効率を優先するために、滞在者の周囲に換気用の空気流を流すのではなく、障害物だけでなく滞在者についても避けるように空気流の方向を決定して、基準を超える風量に決定するようにしても良い。

【0077】

また、前述した説明では、吹き出し口から排気口まで略直線状の空気流を送出可能な排気口を対象として、吹き出し口からの空気流の方向を決定しているが、施設情報によって判別される排気口として利用可能な通気口７や排気可能な構造物８、あるいは窓やドアを対象として、効率的に換気が可能な排気口を選択して、吹き出し口からの空気流の方向を決定する。

【0078】

すなわち、撮像デバイス１１により撮影された画像をもとに把握された排気口の現在の状態に応じて、効果的な換気ができるようにする。

【0079】

また、吹き出し口から排気口まで略直線状の空気流を送出できない状況の場合には、空気流を送出する際の強度（風量）を強くする、あるいは空気流の送出時間を長くするなどして、効率的な換気ができるようにする。

【0080】

また、滞在者情報が示す滞在者の人数に応じて、吹き出し口からの空気流の強度あるいは送出時間を決定することもできる。例えば、滞在者の人数が多くなるほど、換気の必要性が高いものとして、空気流の強度を上げる、あるいは送出時間を長くする。

【0081】

なお、前述した吹き出し口から送出する空気流の方向、強度、あるいは送出時間の決定の方法は一例であって、その他の決定方法を用いることが可能である。

【0082】

空調制御情報設定部３０Ｅは、前述したように、現在の空調エリア６の状態を示す施設情報、滞在者情報、障害物情報をもとに空気流の方向、強度、あるいは送出時間を決定すると（ステップＳ１６、ＹＥＳ）、決定された内容に基づいて空調機を制御するための換気制御情報を生成して、施設情報／空調制御情報ＤＢ３８に記録する。空調制御部３０Ｆは、空調制御情報設定部３０Ｅにより生成された換気制御情報を、空調通信部３１を通じて空調制御装置３に送信する。空調制御装置３は、換気制御情報をもとに空調機１０を制御して、換気のための空気流を送出させる（ステップＳ１７）。なお、空調制御部３０Ｆは、空調機１０を直接制御できる場合には、換気制御情報に基づいて空調機１０を制御し、空調機１０の吹き出し口から換気のための空気流を送出させる。

【0083】

一方、空調制御情報設定部３０Ｅは、換気条件が満足されない場合（ステップＳ１６、ＮＯ）、すなわち現在の空調エリア６の状態を示す施設情報、滞在者情報、障害物情報をもとに、十分な換気を実施可能な空気流の方向、強度、あるいは送出時間を決定できない場合には、換気制御情報を生成しない。

【0084】

例えば、排気可能な排気口がない（全て閉状態）、または排気口（通気口７及び排気可能な構造物８、窓やドア）の開口面積が所定値より小さい、あるいは空調エリア６に存在する障害物を空気流の送出方向の変更では回避できない状況にあり、空気流により所定の換気量が得られない場合には、換気条件が満足されないとする。

【0085】

こうした場合、通知部３０Ｈは、通知制御通信部３４、ネットワーク４０を通じて、管理者が使用する電子機器４１あるいは管理システム４２に、換気状態が整っていないことを通知する（ステップＳ１９）。

【0086】

このように、現在の空調エリア６の状況に基づいて換気状態が整っていないことが判別された場合に管理者等に通知することにより、速やかに管理者が換気状態を整えるように対応することが可能となる。

【0087】

引き続き、空調エリア６に滞在者がいる場合（ステップＳ１８、ＮＯ）、空調制御情報設定部３０Ｅは、前述と同様にして、所定時間が経過すると（ステップＳ１２、ＹＥＳ）、第１換気制御のための空調制御情報を生成するために各種情報を収集する。

【0088】

なお、所定時間（換気間隔時間）は、滞在者情報が示す空調エリア６に存在する滞在者の人数に応じて変動させるみとも可能である。例えば、滞在者の人数が多い場合には、換気の必要性が高くなることから、例えば滞在者の人数の増加に応じて、所定時間（換気間隔時間）を短くする。

【0089】

これにより、適切な時間間隔で第１換気制御のための空調制御情報を生成して、空調エリア６の状況に応じた換気を適切に実行することができる。

【0090】

一方、空調エリア６に滞在者がいなくなったことが判別された場合（ステップＳ１８、ＹＥＳ）、空調制御情報設定部３０Ｅは、第２換気制御のための空調制御情報を生成するために各種情報を収集する。すなわち、前述した第１換気制御のための処理（ステップＳ１３～Ｓ１５）と同様の処理を実行する（ステップＳ２０，Ｓ２１，Ｓ２２）。ここでは、前述と同様の処理を実行するものとして詳細な説明を省略する。

【0091】

ただし、空調エリア６に滞在者がいない場合の処理のため、滞在者に関係する処理は含まれない。また、第２換気制御では、第１換気制御と異なる、短時間に空調エリア６の換気が完了される換気制御情報を設定する。例えば、第１換気制御における滞在者がいる場合の風量よりも強い風量にしたり、換気のために動作させる空調機１０の台数を多くするなどしても良い。

【0092】

空調制御部３０Ｆは、空調制御情報設定部３０Ｅにより滞在者がいない場合の換気制御情報が設定されると、この換気制御情報に基づいて、空調機１０に対して換気のための動作を実行させる（ステップＳ２５）。

【0093】

空調制御部３０Ｆは、換気完了と判別されるまで、空調機１０により換気動作を実行させる。なお、換気完了の判別は、空調制御情報設定部３０Ｅによって換気時間が決められても良いし、空調機１０に設けられた温度センサにより検出される温度が、換気開始前の温度（空調機１０に対する設定温度）から周囲温度（冷房／暖房されていない温度）になった場合（空調エリア６の空気全体が入れ替わった状態）とすることができる。

【0094】

なお、第２換気制御による換気の実行中に、空調エリア６に滞在者が検出された場合（部屋に人が入ってきた場合）（ステップＳ２７、ＹＥＳ）、ステップＳ１３の処理に戻り、第１換気制御の為の処理に移行する。

【0095】

また、空調制御情報設定部３０Ｅによる第２換気制御のための空調制御情報の設定時に、第１換気制御の場合と同様にして、換気条件が満足されない場合には（ステップＳ２３、ＮＯ）、通知部３０Ｈは、通知制御通信部３４、ネットワーク４０を通じて、管理者が使用する電子機器４１あるいは管理システム４２に、換気状態が整っていないことを通知する（ステップＳ２４）。

【0096】

このようにして、本実施形態における空調管理装置２００は、空気流の吹き出し口置と排気可能な構造物の位置、及び施設内に存在する物体（障害物、滞在者など）の状態に応じて、施設内の換気に適した空気流を送出することが可能となる。

【0097】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【0098】

また、前述した実施の形態において記載した処理は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、例えば磁気ディスク（フレキシブルディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ等）、半導体メモリなどの記録媒体に書き込んで各種装置に提供することができる。また、通信媒体により伝送して各種装置に提供することも可能である。コンピュータは、記録媒体に記録されたプログラムを読み込み、または通信媒体を介してプログラムを受信し、このプログラムによって動作が制御されることにより、上述した処理を実行する。

【符号の説明】

【0099】

３…空調制御装置、４…撮像制御装置、５…施設排気制御装置、１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）…空調機、１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）…撮像デバイス、２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ），２１（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ）…通信部、２００…空調管理装置、３０…連携制御装置、３０Ａ…撮像処理部、３０Ｂ…画像処理部、３０Ｃ…情報入力処理部、３０Ｄ…施設情報設定部、３０Ｅ…空調制御情報設定部、３０Ｆ…空調制御部、３０Ｇ…施設換気部、３０Ｈ…通知部、３１…空調通信部、３２…撮像デバイス通信部、３３…換気制御通信部、３４…通知制御通信部、３７…撮像データＤＢ、３８…施設情報／空調制御情報ＤＢ、３８Ａ…施設情報、３８Ｂ…空調制御情報。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】