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WO2024150315A1 - 空気調和システム、異常報知方法及びプログラム - Google Patents

空気調和システム、異常報知方法及びプログラム Download PDF

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Publication number
WO2024150315A1
WO2024150315A1 PCT/JP2023/000431 JP2023000431W WO2024150315A1 WO 2024150315 A1 WO2024150315 A1 WO 2024150315A1 JP 2023000431 W JP2023000431 W JP 2023000431W WO 2024150315 A1 WO2024150315 A1 WO 2024150315A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
air
air conditioning
biological information
unit
abnormality
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/000431
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
弘志 ▲廣▼▲崎▼
薦正 田辺
淳一 岡崎
元志 手塚
航理 杉山
智貴 西山
祥太郎 三輪
佳 曲
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to PCT/JP2023/000431 priority Critical patent/WO2024150315A1/ja
Publication of WO2024150315A1 publication Critical patent/WO2024150315A1/ja

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
    • F24F11/63—Electronic processing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/72—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
    • F24F11/79—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling the direction of the supplied air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/10—Temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/30—Velocity
    • F24F2110/32—Velocity of the outside air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/50—Air quality properties
    • F24F2110/52—Air quality properties of the outside air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/50—Air quality properties
    • F24F2110/64—Airborne particle content
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2120/00—Control inputs relating to users or occupants

Definitions

  • This disclosure relates to an air conditioning system, an abnormality notification method, and a program.
  • Patent Document 1 discloses a heatstroke occurrence warning system in which a temperature and humidity sensor is placed in each room, and if the heat index (WBGT: Wet-Bulb Globe Temperature) calculated from the obtained temperature and humidity remains above a threshold for a certain period of time or more, it determines that heatstroke has occurred and issues an alert.
  • WBGT Wet-Bulb Globe Temperature
  • This disclosure has been made in consideration of the above circumstances, and aims to provide an air conditioning system, an abnormality notification method, and a program that can more appropriately notify the user of abnormalities in their health.
  • the air conditioning system is an air conditioning system that controls the air conditioning of a space to be air conditioned, and includes an air conditioning unit and a control unit.
  • the air conditioning unit conditions the space to be air conditioned.
  • the control unit controls the air conditioning unit.
  • the control unit has a biometric information acquisition means that acquires biometric information of a user of the space to be air conditioned when the temperature of the space to be air conditioned is not within a predetermined normal range, and a notification means that notifies of an abnormality when the biometric information acquired by the biometric information acquisition means satisfies a predetermined condition and is determined to be abnormal.
  • a user's biometric information is acquired when a temperature abnormality occurs to detect the abnormality, making it possible to more appropriately notify the user of abnormal health conditions.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an air conditioning system according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the layout of an air-conditioned space in which indoor units of an air-conditioning apparatus according to an embodiment are arranged;
  • FIG. 1 is a diagram showing a functional configuration of an air conditioning system according to an embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of an abnormality determination condition stored in a storage unit of an indoor unit control unit.
  • 1A and 1B are diagrams illustrating an example of the hardware configuration of an outdoor unit control unit and an indoor unit control unit according to an embodiment;
  • Flowchart of abnormality notification control executed by an air conditioning apparatus according to an embodiment (A) and (B) are schematic diagrams for explaining wind shield control and wind exposure control.
  • FIG. 13 is a diagram showing a configuration of an air conditioning system according to a modified example.
  • the air conditioning system 1 is a system for conditioning an indoor space 71, which is a space to be air-conditioned.
  • Air conditioning refers to adjusting the temperature, humidity, cleanliness, airflow, etc. of the air in the space to be air-conditioned, and specifically includes all or some of heating, cooling, dehumidification, humidification, air purification, etc.
  • the air conditioning system 1 has a function of detecting and notifying an abnormality in the user's health based on the user's biological information.
  • the biological information of the user is information based on or equivalent to physiological and medical information of a living body, and includes, for example, information related to all or some of pulse or heart rate, breathing, body movement, and body temperature.
  • the air conditioning system 1 includes an air conditioning device 2, which is equipment for conditioning an indoor space 71, and an information device 90 connected to the air conditioning device 2 via a network NW.
  • the air conditioning device 2 detects an abnormality, the abnormality information is reported to the information device 90. It is also possible to remotely operate the air conditioning device 2 using the information device 90.
  • an air conditioner 2 is installed in a house 3.
  • the house 3 is, for example, a typical detached residential building.
  • the air conditioner 2 is a heat pump type air conditioning facility that uses, for example, CO2 (carbon dioxide) or HFC (hydrofluorocarbon) as a refrigerant.
  • the air conditioning device 2 includes an outdoor unit 11 installed outside the house 3, an indoor unit 13 installed inside the house 3, and a remote controller (hereinafter, remote control) 55 operated by a user.
  • the outdoor unit 11 and the indoor unit 13 are connected via a refrigerant pipe 61 through which the refrigerant flows, and a communication line 63 through which various signals are transferred.
  • the indoor unit 13 is installed in a location where it can supply conditioned air to the indoor space 71, for example, at the top of a wall.
  • the indoor space 71 is cooled or heated by the cold air and hot air blown out from the indoor unit 13.
  • the air conditioning device 2 performs control to notify the user of the abnormality. Details will be described later.
  • the outdoor unit 11 includes, for example, a compressor 21 that compresses and circulates the refrigerant, a four-way valve 22 that switches the direction of refrigerant flow, an outdoor heat exchanger 23 that exchanges heat between the refrigerant flowing through the refrigerant piping 61 and the air in the outdoor space 72, an expansion valve 24 that reduces the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant piping 61 and expands it, an outdoor blower 31 that sends air from the outdoor space 72 to the outdoor heat exchanger 23, and an outdoor unit control unit 51 that controls the operation of the outdoor unit 11.
  • a compressor 21 that compresses and circulates the refrigerant
  • a four-way valve 22 that switches the direction of refrigerant flow
  • an outdoor heat exchanger 23 that exchanges heat between the refrigerant flowing through the refrigerant piping 61 and the air in the outdoor space 72
  • an expansion valve 24 that reduces the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant piping 61 and expands it
  • the indoor unit 13 also includes, for example, an indoor heat exchanger 25 that exchanges heat between the refrigerant flowing through the refrigerant piping 61 and the air in the indoor space 71, an indoor blower 33 that sends the air in the indoor space 71 to the indoor heat exchanger 25, an air deflector 34 that adjusts the air direction, and an indoor unit control unit 53 that controls the operation of the indoor unit 13.
  • an indoor heat exchanger 25 that exchanges heat between the refrigerant flowing through the refrigerant piping 61 and the air in the indoor space 71
  • an indoor blower 33 that sends the air in the indoor space 71 to the indoor heat exchanger 25
  • an air deflector 34 that adjusts the air direction
  • an indoor unit control unit 53 that controls the operation of the indoor unit 13.
  • the mechanisms that control the air direction such as the up-down air deflector and the left-right air deflector, are collectively referred to as the air deflector 34.
  • the air conditioner 2 has a refrigerant circuit that is configured by connecting the compressor 21, the four-way valve 22, the outdoor heat exchanger 23, the expansion valve 24, and the indoor heat exchanger 25 with the refrigerant piping 61.
  • the refrigerant circuit circulates the refrigerant to perform a refrigeration cycle operation.
  • the four-way valve 22 is used to switch the direction of the refrigerant flow in the refrigerant piping 61, thereby switching the operation of the air conditioner 2 between cooling or dehumidification operation and heating operation.
  • air drawn in by the indoor blower 33 is supplied to the indoor heat exchanger 25, where heat is exchanged between the refrigerant piping 61, and the air direction is adjusted by the air deflector 34, and the air is blown out into the indoor space 71 as conditioned air. This conditions the indoor space 71.
  • the outdoor unit air conditioning section 81 among the parts that condition the indoor space 71, the compressor 21, four-way valve 22, outdoor heat exchanger 23, expansion valve 24, and outdoor blower 31 arranged in the outdoor unit 11 will be referred to as the outdoor unit air conditioning section 81, and the indoor heat exchanger 25, indoor blower 33, and air direction vane 34 arranged in the indoor unit 13 will be referred to as the indoor unit air conditioning section 82. Furthermore, the outdoor unit air conditioning section 81 and the indoor unit air conditioning section 82 will be collectively referred to as the air conditioning section 80 as the part that performs air conditioning.
  • the indoor unit 13 further includes a temperature sensor 41 that detects temperature, a humidity sensor 42 that detects humidity, an infrared sensor 44 that detects infrared rays emitted from people, objects, etc., a biometric information detection device 43 that detects the user's biometric information, and an abnormality display unit 45 that displays the occurrence of an abnormality.
  • the temperature sensor 41 is equipped with a resistance temperature detector, a thermistor, a thermocouple, etc., and detects the indoor temperature (hereinafter referred to as room temperature), which is the air temperature in the indoor space 71, which is the space to be air-conditioned.
  • the humidity sensor 42 is an electrical resistance type, a capacitance type, etc. sensor, and detects the indoor humidity, which is the air humidity in the indoor space 71.
  • the temperature sensor 41 and the humidity sensor 42 are installed at the intake port of the indoor heat exchanger 25, and detect the temperature and humidity of the air sucked into the indoor heat exchanger 25 by the indoor blower 33. By being installed at the intake port of the indoor heat exchanger 25, the temperature sensor 41 and the humidity sensor 42 can accurately detect the temperature and humidity of the air in the indoor space 71.
  • the infrared sensor 44 is a pyroelectric, thermopile, or other type of sensor, and detects infrared rays emitted from objects such as people and objects.
  • the infrared sensor 44 can identify the presence and position of objects such as people and objects by detecting infrared rays emitted from objects in the indoor space 71.
  • the infrared sensor 44 has a depression angle and rotates left and right around the vertical axis as the axis of rotation.
  • a thermal image can be created by sequentially obtaining infrared information while rotating the infrared sensor 44.
  • the infrared sensor 44 can also be pointed in the direction of a human body in the indoor space 71 to detect the body temperature of that person.
  • the bioinformation detection device 43 identifies and outputs bioinformation related to pulse or heart rate, breathing, and body movement.
  • the bioinformation detection device 43 includes any sensor that detects the pulse or heart rate, breathing, and body movement of a living body, for example, a Doppler sensor using millimeter waves or quasi-millimeter waves, or LiDAR (Light Detection And Ranging). These sensors have directionality and the directional direction can be controlled by a rotation drive mechanism. For example, by rotating a sensor with a narrowed viewing angle on two axes using a gimbal mechanism, it is possible to freely detect bioinformation in a room.
  • the Doppler sensor irradiates a sine wave radio wave in the millimeter wave band or quasi-millimeter wave band toward a human body detected by the infrared sensor 44, receives a reflected wave from the human body, and detects the pulse wave of the human body.
  • the LiDAR irradiates a laser light toward a human body detected by the infrared sensor 44, and detects the pulse wave of the human body based on the reflected light from the human body.
  • a pulse wave is a waveform that indicates changes in the movement of a person's body surface due to heartbeat, breathing, etc., and includes waveforms of changes in blood vessel movement and waveforms of changes on the body surface.
  • the bioinformation detection device 43 obtains time series data of heart rate fluctuations from the time series data of the pulse wave, and performs frequency analysis on this to extract high frequency fluctuation components (HF components) corresponding to respiratory fluctuations, low frequency components (LF components) corresponding to Mayer waves, which are blood pressure fluctuations, and very low frequency components (VLF components) corresponding to low frequency body movements.
  • the bioinformation detection device 43 outputs the ratio of each extracted component to the total power, frequency data, etc., as data indicating breathing, pulse, and body movements.
  • the bioinformation detection device 43 may include other sensors. For example, it may include a sensor that measures pulse from changes in luminance on the body surface using a near-infrared camera, an optical sensor that measures pulse from the movement of hemoglobin in the blood, an electrical heart rate sensor that measures cardiac potential, etc.
  • the bioinformation detection device 43 may be provided in the air conditioning device 2 as shown in FIG. 1, but may also be arranged away from the air conditioning device 2 and configured to transmit bioinformation to the air conditioning device 2 by any communication means. For example, bioinformation measured using a wearable terminal may be transmitted to the air conditioning device 2 by short-range wireless or wireless LAN. In this embodiment, a case will be described in which the bioinformation detection device 43 having a Doppler sensor is provided in the air conditioning device 2 and bioinformation related to pulse or heart rate, breathing, and body movement is detected.
  • the temperature sensor 41, humidity sensor 42, infrared sensor 44, and biological information detection device 43 are collectively referred to as the sensor group 40. Their outputs are collectively referred to as the output group of the sensor group 40.
  • the output group of the sensor group 40 is supplied to the indoor unit control unit 53.
  • the indoor unit 13 is further equipped with an abnormality display unit 45 or a main body display unit 58.
  • an abnormality occurs in the biometric information detected by the biometric information detection device 43
  • the abnormality display unit 45 or the main body display unit 58 notifies the user HM and people nearby of the abnormality.
  • the abnormality display unit 45 may simply light up in red, yellow, etc., or may display the details of the abnormality.
  • the main body display unit 58 is a display unit for informing the user of any information such as the operating status and setting information of the air conditioning device 2, and may be lit up normally and flash when an abnormality occurs.
  • User operation commands to the air conditioning device 2 are given by operating the remote control 55, voice input, or remote operation via various networks.
  • the remote control 55 transmits and receives various signals to and from the indoor unit control unit 53.
  • the remote control 55 is equipped with a push button, a touch screen, an LCD display, an LED (Light Emitting Diode), etc., and functions as a command reception unit that receives various commands from the user, and a display unit that displays various information to the user.
  • the user inputs commands to the air conditioning device 2 by operating the remote control 55.
  • the commands are, for example, commands to switch between operation and stop, and commands to switch between operation modes, set temperature, set humidity, set air volume, set air direction, timer, etc.
  • Operation modes include manual modes such as cooling, heating, and dehumidification, and automatic modes.
  • the air conditioning device 2 operates according to the input commands.
  • the information device 90 is any device such as a smartphone, tablet terminal, personal computer, or server, and is held by a natural person or legal entity that manages the health of the user HM of the air conditioning device 2 and the user HM's family, acquaintances, security companies, etc.
  • the information device 90 has a display unit 90a. Various information is displayed on the display unit 90a.
  • the information device 90 is capable of operating the air conditioning device 2 via the network NW by installing an application for the air conditioning device 2.
  • the outdoor unit control unit 51 and the indoor unit control unit 53 are control units that cooperate to control the entire air conditioning system 1 and perform air conditioning control, and hereinafter, both are collectively referred to as the control device 50.
  • the outdoor unit control unit 51 controls the operation of the outdoor unit 11.
  • the outdoor unit control unit 51 includes a control unit 51a that controls the entire outdoor unit 11, a memory unit 51b that stores data necessary for control, a timer unit 51c that measures time, and a communication unit 51d that serves as a communication interface.
  • the control unit 51a receives control instruction signals including power on/off, operating mode, set temperature, set humidity, set air volume, timer information, detection data of various sensors, etc. from the indoor unit control unit 53 via the communication line 63.
  • the control unit 51a controls the entire outdoor unit 11, in particular the outdoor unit air conditioning unit 81, for example, controls the operating frequency of the compressor 21, controls the switching of the four-way valve 22, controls the rotation speed of the outdoor blower 31, and controls the opening degree of the expansion valve 24.
  • the storage unit 51b is composed of memories such as RAM (Random Access Memory) and ROM (Read Only Memory), and stores data necessary for control.
  • the clock unit 51c is a part that measures time.
  • the clock unit 51c is equipped with an RTC (Real Time Clock), and is a timing device that continues to measure time even when the power to the air conditioning device 2 is off.
  • the control unit 51a refers to the time measured by the clock unit 51c to start and stop the timer.
  • the communication unit 51d is an interface that allows the control unit 51a to communicate with the indoor unit control unit 53 via the communication line 63.
  • the indoor unit control unit 53 receives user instructions from the remote control 55, supplies control instruction information to the outdoor unit control unit 51 via the communication line 63, and controls the operation of the indoor unit 13.
  • the indoor unit control unit 53 includes a control unit 53a that controls the entire indoor unit 13, a memory unit 53b that stores data necessary for control, a timer unit 53c that measures time, and a communication unit 53d that acts as a communication interface.
  • the control unit 53a receives control information from the remote control 55, including power on/off, operating mode, set temperature, set humidity, set air volume, timer information, and detection data from various sensors.
  • the control unit 53a also receives outputs from the sensor group 40. Based on the received information, the control unit 53a transmits control instruction signals to the outdoor unit control unit 51 and controls the air direction vane 34 and the indoor blower 33 to perform air conditioning processing.
  • the control unit 53a also acquires biometric information of the user HM, and when it is determined that there is an abnormality in the health condition of the user HM based on the biometric information, it issues a notification.
  • the control unit 53a determines that the biometric information is abnormal when the acquired biometric information satisfies a predetermined condition.
  • the control unit 53a displays the abnormality on the abnormality display unit 45 of the indoor unit 13 or the main body display unit 58, or transmits abnormality information to the information device 90.
  • the information device 90 displays the abnormality information received from the air conditioning device 2 on the display unit 90a.
  • the control unit 53a corresponds to an example of the "biometric information acquisition means", “notification means”, and “control means” of this disclosure.
  • the storage unit 53b is composed of memories such as RAM and ROM, and stores programs and data necessary for control. Specifically, the storage unit 53b stores general air conditioning control programs such as cooling control, heating control, and dehumidification control, as well as an abnormality notification control program 531 that determines abnormalities in the biometric information of the user HM in the indoor space 71 and notifies the user of the abnormality when an abnormality is detected.
  • general air conditioning control programs such as cooling control, heating control, and dehumidification control
  • an abnormality notification control program 531 that determines abnormalities in the biometric information of the user HM in the indoor space 71 and notifies the user of the abnormality when an abnormality is detected.
  • the abnormality notification control program 531 functionally includes a biometric information acquisition processing unit 531a that causes the control unit 53a to execute a process to acquire biometric information, a notification processing unit 531b that notifies the user of the abnormality when an abnormality is detected in the biometric information, and a control processing unit 531c that causes the control unit 53a to execute an air conditioning control process when an abnormality is detected in the biometric information.
  • the storage unit 53b further stores abnormality determination conditions 532, which are data used when the abnormality notification control program 531 is executed.
  • the abnormality determination conditions 532 include, for example, a threshold value for determining that each piece of biometric information is abnormal.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of abnormality determination condition 532.
  • abnormality determination condition 532 is indicated by, for example, upper and lower limit values at which biological information related to body temperature, pulse, breathing, body movement, etc. is determined to be normal.
  • the upper and lower limit values of abnormality determination condition 532 may be predefined values.
  • abnormality determination condition 532 may be a condition specified by the average value and deviation when biological information of user HM is continuously measured when normal. That is, in the example of FIG. 4, the condition when biological information acquired from infrared sensor 44 or biological information detection device 43 is determined to be abnormal is a condition that it is outside the normal range from the upper limit value to the lower limit value.
  • an abnormality determination condition 532 a condition that the amount of change in the biometric information per unit time is not within a predetermined range may be used. In this case, when a transient change in the biometric information causes the biometric information to change beyond a predetermined range, it is possible to determine that the physical condition of the user HM is deteriorating and detect an abnormality.
  • the clock unit 53c shown in FIG. 3 is a part that measures time.
  • the clock unit 53c is equipped with an RTC, and is a clock device that continues to measure time even when the power to the air conditioning device 2 is off.
  • the time measured by the clock unit 53c may be the time set by the initial settings of the remote control 55.
  • the clock unit 53c may also have a function of periodically acquiring and correcting time information from outside via the network NW.
  • the communication unit 53d communicates with the outdoor unit control unit 51 and also communicates with the information device 90 via the external network NW.
  • the outdoor unit control unit 51 is composed of a computer such as a microcontroller, and includes, for example, a processor 1001 that executes a control program for the outdoor unit 11, a memory 1002 that functions as a main memory area, a secondary storage device 1003 that stores the control program, an I/O (Input/Output) interface 1004 that inputs and outputs signals, and a communication module 1005 that performs communication, all of which are connected to each other via a bus 1000, as shown in FIG. 5(A).
  • a processor 1001 that executes a control program for the outdoor unit 11
  • a memory 1002 that functions as a main memory area
  • a secondary storage device 1003 that stores the control program
  • an I/O (Input/Output) interface 1004 that inputs and outputs signals
  • a communication module 1005 that performs communication, all of which are connected to each other via a bus 1000, as shown in FIG. 5(A).
  • the processor 1001 is, for example, a CPU (Central Processing Unit).
  • the processor 1001 loads a control program stored in the secondary storage device 1003 into the memory 1002 and executes it.
  • Memory 1002 is a main storage device, such as a RAM. Memory 1002 functions as a work memory for processor 1001, and stores the control program that processor 1001 reads from secondary storage device 1003.
  • the secondary storage device 1003 is, for example, a ROM, a flash memory, a hard disk drive (HDD), a solid state drive (SSD), etc.
  • the secondary storage device 1003 stores the control program executed by the processor 1001, fixed data, etc.
  • the I/O interface 1004 is, for example, a serial port, a USB (Universal Serial Bus) port interface, etc.
  • the I/O interface 1004 transmits control signals to the outdoor unit air conditioning section 81 in the outdoor unit 11, for example, the compressor 21, the four-way valve 22, the expansion valve 24, the outdoor blower 31, etc., enabling control by the processor 1001.
  • the communication module 1005 is a network interface that realizes communication between the processor 1001 and the indoor unit control unit 53.
  • the processor 1001 and I/O interface 1004 function as the control unit 51a and the timer unit 51c
  • the memory 1002 and the secondary storage device 1003 function as the storage unit 51b
  • the communication module 1005 functions as the communication unit 51d.
  • the indoor unit control unit 53 is composed of a computer such as a microcontroller, and includes, for example, a processor 1011 that executes a control program for the indoor unit 13, a memory 1012 that functions as a main memory area, a secondary storage device 1013 that stores the control program, an I/O interface 1014 that inputs and outputs signals, and a communication module 1015 that performs communication, all of which are connected to each other via a bus 1010, as shown in Fig. 5(B).
  • a processor 1011 that executes a control program for the indoor unit 13
  • a memory 1012 that functions as a main memory area
  • a secondary storage device 1013 that stores the control program
  • an I/O interface 1014 that inputs and outputs signals
  • a communication module 1015 that performs communication, all of which are connected to each other via a bus 1010, as shown in Fig. 5(B).
  • the bus 1010, the processor 1011, the memory 1012, the secondary storage device 1013, the I/O interface 1014, and the communication module 1015 have the same configurations and functions as the bus 1000, the processor 1001, the memory 1002, the secondary storage device 1003, the I/O interface 1004, and the communication module 1005 that constitute the outdoor unit control unit 51 shown in Fig. 5(A).
  • the secondary storage device 1013 further stores an abnormality notification control program 531 and an abnormality determination condition 532
  • the I/O interface 1014 is connected to the sensor group 40, the abnormality display unit 45, the remote control 55, and the drive mechanism of the indoor blower 33 and the air direction plate 34 of the indoor unit air conditioning unit 82.
  • the communication module 1015 is connected to the outdoor unit control unit 51 and the network NW.
  • the processor 1011 and I/O interface 1014 function as the control unit 53a and the timer unit 53c
  • the memory 1012 and the secondary storage device 1013 function as the storage unit 53b
  • the communication module 1015 functions as the communication unit 53d.
  • the air conditioning device 2 is switched on and off by the user HM operating the remote control 55, and when the power is on, general air conditioning control in normal mode and abnormality notification control are performed in parallel, and when the power is off, the air conditioning control is stopped and abnormality notification control is executed.
  • the abnormality notification control in the usage environment exemplified in Fig. 2 will be explained using the flowchart in Fig. 6.
  • the control unit 53a measures the room temperature using the temperature sensor 41 at a predetermined time interval regardless of whether the power is on or off (step S101).
  • the time interval for measuring the room temperature may be different when the power is on and when the power is off. If the room temperature is within the normal range (step S102: Yes), the process ends and waits until the next time to measure the room temperature.
  • the temperature range used to determine whether the room temperature is within the normal range may differ depending on the season or region, and may be changeable by the user.
  • the control unit 53a acquires the biometric information of the user HM detected by the biometric information detection device 43 and the infrared sensor 44 (step S103).
  • the control unit 53a judges whether the biometric information is normal or not (step S104).
  • whether the biometric information is normal or not is judged by referring to the abnormality judgment condition 532, for example, by whether the value indicating each piece of biometric information is within a range specified by an upper limit value and a lower limit value.
  • whether the biometric information is normal or not is judged by whether the amount of change in the biometric information per unit time is within a predetermined range.
  • step S104 if no valid biometric information is detected in step S104 (step S104: not detected), it is determined that no one is present in the air-conditioned space and the process ends.
  • step S104 If the biometric information is valid and normal (step S104: Yes), there is nothing abnormal with the health condition of the user HM, but the room temperature is not appropriate. If the air conditioning unit 80 is not set to automatically turn on (step S105: No), the process ends and the system waits until the next time to measure the room temperature.
  • step S104 If the vital signs are valid and normal (step S104: Yes) and the air conditioning unit 80 is set to automatically on (step S105: Yes), if the air conditioning unit 80 is not in operation (step S106; No), the air conditioning unit 80 starts operating (step S107). On the other hand, if the air conditioning unit 80 is in operation (step S106: Yes), it is considered that the settings of the air conditioning unit 80 are not appropriate, so for example, the cooling temperature and humidity settings are changed lower, or the heating temperature setting is changed higher (step S108).
  • step S104 determines that there is a possibility of heat stroke or hypothermia, and starts operation of the air conditioning unit 80 if it is stopped (step S109: No) (step S110).
  • step S109: No the set temperature and humidity may be set low and cooling operation may be started.
  • the set temperature may be set high and heating operation may be started.
  • step S109 If the air conditioning unit 80 is in operation when the vital signs are abnormal (step S109: Yes), it is considered that the settings of the air conditioning unit 80 are not appropriate, so for example, the set temperature and humidity for cooling are changed to lower settings, or the set temperature for heating is changed to higher settings (step S111).
  • the airflow direction may be controlled.
  • the position of the user HM is identified by the infrared sensor 44, and wind protection or wind direction control is performed for the position of the user HM.
  • Wind protection control is a method of controlling the airflow direction so that the airflow does not directly hit the user HM, as shown diagrammatically in FIG. 7(A)
  • wind direction control is a method of controlling the airflow direction so that the airflow hits the user HM directly, as shown diagrammatically in FIG. 7(B).
  • Wind direction or wind protection can be controlled by changing the up/down wind direction angle or the left/right wind direction angle of the wind direction vane 34.
  • wind protection control may be performed by shifting a predetermined angle ⁇ with respect to the direction toward the user HM.
  • wind direction control may be performed to direct the wind toward the user HM.
  • the control unit 53a notifies of an abnormality simultaneously with the start of operation or the change of settings in steps S107, S108, S110, and S111, or immediately before or after the start of operation or the change of settings (step S112). Specifically, the control unit 53a displays an abnormality on the abnormality display unit 45 or the main body display unit 58, or transmits abnormality information to the information device 90 via the network NW. Alternatively, the control unit 53a may notify of the abnormality information by voice. For example, the control unit 53a may notify of the abnormality information by a speaker provided in the indoor unit 13.
  • the abnormality information may include the biometric information of the user HM, the room temperature, and the operating status of the air conditioning device 2. Then, the process ends.
  • the air conditioning unit 80 is operated and the abnormality is notified.
  • the control unit 53a determines that the biometric information of the user HM has improved and the abnormality has subsided as a result of starting operation or changing the settings in steps S107, S108, S110, and S111, the control unit 53a may perform control to stop operation or reset the settings.
  • the air conditioning system 1 acquires biometric information of the user in the air conditioned space when the temperature of the space is outside the normal range, and if the biometric information is abnormal, issues an alert of the abnormality. This makes it possible to appropriately determine and alert the user when an abnormality occurs in the user's health condition. Furthermore, as the air conditioning unit 80 starts operating in conjunction with the alert of the abnormality, it is possible to improve the environment of the space where the health abnormality occurred.
  • the biological information is acquired when the temperature of the air-conditioned space is outside the normal range, but the present disclosure is not limited to this.
  • the infrared sensor 44 which is a human sensor, may determine whether or not there is a person in the air-conditioned space, and when a person is detected, the biological information may be acquired.
  • the biological information detection device 43 has directionality
  • the infrared sensor 44 may identify the position where the person is present, and the biological information may be detected by the biological information detection device 43 directed to the position where the person is present.
  • other human presence sensors may be used, and for example, a CO2 sensor may be used to detect the presence of a person in the air-conditioned space.
  • the CO2 sensor is a sensor that detects the presence of a person from the increase in the amount of CO2 in the air. If there is no human body in the room for a long time, the output of the CO2 sensor will be about 400 ppm, the same as the outside air, due to the ventilation function or gaps in the house. When a human body enters the room, the human body exhales a higher CO2 content than the outside air, depending on the number of people or the size of the room, so a certain amount of CO2 increase is confirmed. On the other hand, since the air conditioner 2 has a certain degree of regulation mainly for the size of the room depending on the capacity band, it is possible to set a CO2 increase threshold according to the size and determine that a human body is present when the change exceeds the threshold.
  • biometric information is acquired when the temperature of the air-conditioned space is outside the normal range, but the present disclosure is not limited to this.
  • biometric information may be acquired when the combination of temperature and humidity of the air-conditioned space is not within a temperature and humidity range that is predetermined as the normal range. This allows the biometric information to be acquired based on a heat index that more accurately represents the risk of heat stroke, making it possible to acquire biometric information at a more appropriate time and detect abnormalities in the health of the user HM.
  • biometric information is acquired when the temperature or humidity of the air-conditioned space is outside the normal range, but the present disclosure is not limited to this.
  • biometric information may be acquired every time or once every few times. If there is an abnormality in the acquired biometric information, the abnormality is reported along with the temperature or humidity information, as in the above embodiment.
  • the air conditioning device 2 has the control device 50 inside, but the control device 50 may be arranged outside the air conditioning device 2.
  • the control device 50 of the air conditioning system 4 is connected to the air conditioning device 2 via a network NW, for example, as shown in FIG. 8, and the air conditioning device 2 has a communication device 56 that communicates with external devices.
  • the communication device 56 enables communication between the outdoor unit control unit 51 of the control device 50 arranged outside and the outdoor unit air conditioning unit 81, and enables communication between the indoor unit control unit 53 of the control device 50 arranged outside and the sensor group 40, the remote control 55, and the indoor unit air conditioning unit 82.
  • a program for executing the operations of the above-described embodiments may be stored and distributed on a computer-readable recording medium such as a CD-ROM (Compact Disc Read-Only Memory), DVD (Digital Versatile Disc), MO (Magneto Optical Disc), or memory card, and a computer may be configured that can realize each function by installing the program on the computer. Furthermore, if each function is realized by sharing the work between an OS (Operating System) and an application, or by cooperation between an OS and an application, only the parts other than the OS may be stored on the recording medium.
  • OS Operating System
  • Air conditioning system 2 Air conditioning device, 3 House, 11 Outdoor unit, 13 Indoor unit, 21 Compressor, 22 Four-way valve, 23 Outdoor heat exchanger, 24 Expansion valve, 25 Indoor heat exchanger, 31 Outdoor blower, 33 Indoor blower, 34 Air deflector, 40 Sensor group, 41 Temperature sensor, 42 Humidity sensor, 43 Biometric information detection device, 44 Infrared sensor, 45 Abnormality display unit, 50 Control device, 51 Outdoor unit control unit, 51a Control unit, 51b Memory unit, 51c Timekeeping unit, 51d Communication unit, 53 Indoor unit control unit, 53a Control unit, 53b Memory unit, 53c Timekeeping unit, 53d Communication unit, 55 Remote control, 56 Communication device, 58 Main unit display unit, 61 Refrigerant piping, 63 Communication line, 71 Indoor space, 72 Outdoor space, 80 Air conditioning unit, 81 Outdoor unit air conditioning unit, 82 Indoor unit air conditioning unit, 90 Information device, 90a Display unit, 531 Abnormality notification control program, 531a Biometric information acquisition processing unit, 531b Notification processing

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Abstract

空調対象空間の空調制御を行う空気調和システム（１）は、空調対象空間を空調する空調部（８０）と、空調部（８０）を制御する制御装置（５０）とを備える。制御装置（５０）は、空調対象空間の温度が、正常範囲として予め定めた範囲内にないときに、空調対象空間のユーザの生体情報を取得し、取得した生体情報が予め定めた条件を満たし異常と判定される場合に、異常を報知する。

Description

空気調和システム、異常報知方法及びプログラム
　本開示は、空気調和システム、異常報知方法及びプログラムに関する。
　熱中症の危険があるときに警報を発出する警報システムが開発されている。例えば、特許文献１には、各部屋に温湿度センサを配置し、得られた温湿度から算出した暑さ指数（ＷＢＧＴ：Wet-Bulb Globe Temperature）が閾値以上の状態が一定時間以上継続した場合に、熱中症が発生したと判断して警報する熱中症発生警報システムが開示されている。
特開２０１６－６６１９８号公報
　人により又は時期により暑熱に対する順応性が異なるため、特許文献１に記載の暑さ指数に基づく熱中症の判断は、実際のユーザの状態に合致しない場合もある。この場合、実際に熱中症を発症していないタイミングで警報してしまうため誤報が増え、警報システムの信頼性が低くなる。また、暑さ指数からは熱中症の危険性が低いと判断される場合でも、その時点での体調により熱中症を発症してしまうこともあり、このような発症に適切に対応できない。
　本開示は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、ユーザの健康異常をより適切に報知することが可能な空気調和システム、異常報知方法及びプログラムを提供することを目的とする。
　上記の目的を達成するため、本開示に係る空気調和システムは、空調対象空間の空調制御を行う空気調和システムであって、空調部と、制御装置とを備える。空調部は、空調対象空間を空調する。制御装置は、空調部を制御する。制御装置は、空調対象空間の温度が、正常範囲として予め定めた範囲内にないときに、空調対象空間のユーザの生体情報を取得する生体情報取得手段と、生体情報取得手段が取得した生体情報が予め定めた条件を満たし異常と判定される場合に、異常を報知する報知手段と、を有する。
　本開示によれば、空気調和システムにおいて、温度異常時にユーザの生体情報を取得して異常を検出するため、ユーザの健康異常をより適切に報知することが可能となる。
本開示の実施の形態に係る空気調和システムの構成を示す図 実施の形態に係る空気調和装置の室内機が配置される空調対象空間のレイアウトを示す模式的な図 実施の形態に係る空気調和システムの機能的構成を示す図 室内機制御部の記憶部に記憶される異常判定条件の一例を示す図 （Ａ）と（Ｂ）は、実施の形態に係る室外機制御部と室内機制御部のハードウェア構成の一例を示す図 実施の形態に係る空気調和装置が実行する異常報知制御のフローチャート （Ａ）と（Ｂ）は、風よけ制御と風あて制御を説明するための模式図 変形例に係る空気調和システムの構成を示す図
　図面を参照しながら、本開示の実施の形態に係る空気調和システム及び異常報知方法を説明する。各図面においては、同一又は同等の部分に同一の符号を付す。
（実施の形態）
［空気調和システム１の構成］
　本開示の実施の形態に係る空気調和システム１は、空調対象空間である室内空間７１を空調するシステムである。空調とは、空調対象空間の空気の温度、湿度、清浄度、気流等を調整することであって、具体的には、暖房、冷房、除湿、加湿、空気清浄等の全て又はその一部である。空気調和システム１は、ユーザの生体情報に基づいてユーザの健康異常を検出し報知する機能を有する。ユーザの生体情報とは、生体の生理学的・医学的な情報に基づく又はそれに準じた情報であり、例えば、脈拍又は心拍、呼吸、体動、体温の全て又はその一部に係る情報を含む。
　空気調和システム１は、図１の例に示すように、室内空間７１を空調する設備である空気調和装置２と、空気調和装置２とネットワークＮＷを介して接続された情報機器９０を備えている。空気調和装置２が異常を検出した際は、異常情報が情報機器９０に報知される。また、情報機器９０により空気調和装置２を遠隔操作することも可能である。
　図１に示すように、空気調和装置２は、家屋３に設置される。家屋３は、一例として、いわゆる一般的な戸建て住宅の建物である。空気調和装置２は、例えばＣＯ２（二酸化炭素）又はＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）等を冷媒として用いたヒートポンプ式の空気調和設備である。
　空気調和装置２は、家屋３の外側に設けられる室外機１１と、家屋３内に設けられる室内機１３と、ユーザによって操作されるリモートコントローラ（以下、リモコン）５５とを備える。室外機１１と室内機１３とは、冷媒が流れる冷媒配管６１と、各種信号が転送される通信線６３と、を介して接続されている。
　図２に示すように、室内機１３は、室内空間７１に空調空気を供給できるような場所、例えば、壁の上部に設置されている。室内機１３より吹き出される冷風及び温風により室内空間７１の冷暖房が行われる。本実施の形態において、室内空間７１に存在するユーザＨＭに健康異常が発生したときに、空気調和装置２は異常を報知する制御を行う。詳細は後述する。
　図１に示すように、室外機１１は、例えば、冷媒を圧縮して循環させる圧縮機２１と、冷媒の流れる方向を切り替える四方弁２２と、冷媒配管６１を流れる冷媒と室外空間７２の空気との間で熱交換を行う室外熱交換器２３と、冷媒配管６１を流れる冷媒を減圧して膨張させる膨張弁２４と、室外空間７２の空気を室外熱交換器２３に送る室外送風機３１と、室外機１１の動作を制御する室外機制御部５１と、を備える。
　また、室内機１３は、例えば、冷媒配管６１を流れる冷媒と室内空間７１の空気との間で熱交換を行う室内熱交換器２５と、室内空間７１の空気を室内熱交換器２５に送る室内送風機３３と、風向を調整する風向板３４と、室内機１３の動作を制御する室内機制御部５３と、を備える。なお、以下、上下風向板、左右風向板等の風向を制御する機構を纏めて風向板３４と呼ぶ。空気調和装置２は、圧縮機２１と、四方弁２２と、室外熱交換器２３と、膨張弁２４と、室内熱交換器２５とを、冷媒配管６１によって接続して構成された冷媒回路を有する。冷媒回路は、冷媒を循環させて冷凍サイクルの動作を行う。四方弁２２を用いて冷媒配管６１中の冷媒の流れる方向を切り替えることにより、空気調和装置２の運転を、冷房又は除湿運転と、暖房運転と、に切り替える。
　室内機１３において、室内送風機３３により吸い込まれた空気が、室内熱交換器２５に供給され、冷媒配管６１との間で熱交換された後、風向板３４により風向が調整され、空調空気として、室内空間７１に吹き出される。これにより、室内空間７１が空調される。
　以下、室内空間７１を空調する部分のうち、室外機１１に配置されている圧縮機２１、四方弁２２、室外熱交換器２３、膨張弁２４、及び室外送風機３１を室外機空調部８１と呼び、室内機１３に配置されている室内熱交換器２５、室内送風機３３、及び風向板３４を室内機空調部８２と呼ぶ。また、室外機空調部８１と室内機空調部８２とを合わせて空調を行う部分として空調部８０と呼ぶ。
　室内機１３は、温度を検知する温度センサ４１と、湿度を検知する湿度センサ４２と、人、物等の対象から放射される赤外線を検知する赤外線センサ４４と、ユーザの生体情報を検出する生体情報検出装置４３と、異常が生じたことを表示する異常表示部４５と、を更に備えている。
　温度センサ４１は、測温抵抗体、サーミスタ、熱電対等を備え、空調対象空間である室内空間７１の空気温度である室内温度（以下、室温と呼ぶ）を検知する。湿度センサ４２は、電気抵抗式、静電容量式等のセンサであり、室内空間７１の空気湿度である室内湿度を検知する。温度センサ４１及び湿度センサ４２は、室内熱交換器２５の吸い込み口に設置されており、室内送風機３３により室内熱交換器２５に吸い込まれる空気の温度及び湿度を検知する。室内熱交換器２５の吸い込み口に設置されていることで、温度センサ４１及び湿度センサ４２は、室内空間７１内の空気の温度及び湿度を精度良く検知することができる。
　赤外線センサ４４は、焦電型、サーモパイル型等のセンサであり、人、物等の対象から放射される赤外線を検知する。赤外線センサ４４は、室内空間７１に存在する人、物等の対象から放射される赤外線を検知することにより、人、物等の対象の存在及び位置を特定することができる。赤外線センサ４４は、俯角を有しており、鉛直方向軸を回転軸として左右に回転する。赤外線センサ４４を回転させながら赤外線の情報を逐次得ることで熱画像を作成することができる。また、赤外線センサ４４は、室内空間７１に存在する人体の方向に指向し、その人の体温を検出することができる。
　生体情報検出装置４３は、脈拍又は心拍、呼吸、体動に係る生体情報を特定して出力する。生体情報検出装置４３は、生体の脈拍又は心拍、呼吸、体動を検出する任意のセンサを含み、例えば、ミリ波又は準ミリ波を使用したドップラーセンサ、又は、ＬｉＤＡＲ（Light Detection And Ranging）を含む。これらのセンサは、指向性を有し、回転駆動機構により指向方向を制御可能である。例えば、ジンバル機構により、視野角が絞られたセンサを２軸で回転させることで、室内の生体情報を自在に検出することができる。ドップラーセンサは、ミリ波帯又は準ミリ波帯の正弦波の電波を、赤外線センサ４４によって検知された人体に向けて照射し、人体からの反射波を受信し、人体の脈波を検出するものである。ＬｉＤＡＲは、赤外線センサ４４によって検知された人体に向けてレーザ光を照射し、人体からの反射光に基づいて、人体の脈波を検出するものである。脈波とは、心臓の鼓動、呼吸等による人の体表面の動きの変化を示す波形であり、血管の動きの変化の波形と、体表面の変化の波形を含む。生体情報検出装置４３は、脈波の時系列データから、心拍変動の時系列データを求め、これを周波数解析して、呼吸変動に対応する高周波変動成分（ＨＦ成分）と、血圧変動であるメイヤー波（Mayer wave）に対応する低周波成分（ＬＦ成分）と、さらに低周波の体動に対応する超低周波成分（ＶＬＦ成分）と、を抽出する。生体情報検出装置４３は、抽出した各成分のトータルパワーとの比率、周波数データ等を、呼吸、脈拍、体動を示すデータとして出力する。
　生体情報検出装置４３は、他のセンサを含んでもよい。例えば、近赤外線カメラにより体表の輝度変化から脈拍を測定するセンサ、血中のヘモグロビンの動きから脈拍を測定する光学式センサ、心電位を測定する電気心拍センサ等を含んでもよい。生体情報検出装置４３は、図１に示すように、空気調和装置２に備えられてもよいが、空気調和装置２から離隔して配置され、任意の通信手段により空気調和装置２に生体情報を伝送する構成でもよい。例えば、ウェアラブル端末を用いて計測した生体情報を近距離無線又は無線ＬＡＮで空気調和装置２に送信してもよい。本実施の形態では、ドップラーセンサを有する生体情報検出装置４３が空気調和装置２に備えられ、脈拍又は心拍、呼吸、体動に係る生体情報を検出する場合について説明する。
　以下、温度センサ４１と湿度センサ４２と赤外線センサ４４と生体情報検出装置４３とを総称して、センサ群４０と呼ぶ。それらの出力を総称してセンサ群４０の出力群と呼ぶ。センサ群４０の出力群は、室内機制御部５３に供給される。
　室内機１３は、異常表示部４５又は本体表示部５８を更に備えている。異常表示部４５又は本体表示部５８は、生体情報検出装置４３が検出した生体情報に異常があったときに、ユーザＨＭ及び周囲の人に異常を報知する。異常表示部４５は、単に赤色、黄色等で点灯してもよく、又は、異常内容を表示してもよい。本体表示部５８は、空気調和装置２の運転状態、設定情報等の任意の情報をユーザに知らせるための表示部であるが、通常時は点灯表示し、異常発生時に点滅表示してもよい。
　空気調和装置２へのユーザの操作指令は、リモコン５５の操作、音声入力又は各種ネットワークを介した遠隔操作により行われる。本実施の形態では、室内空間７１に備えられたリモコン５５を用いる場合について説明する。リモコン５５は、室内機制御部５３と各種信号を送受信する。リモコン５５は、押圧ボタン、タッチスクリーン、液晶ディスプレイ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等を備えており、ユーザからの各種指令を受け付ける指令受付部、及び、各種情報をユーザに表示する表示部として機能する。ユーザは、リモコン５５を操作することで、空気調和装置２に指令を入力する。指令は、例えば、運転と停止との切替指令、動作モード、設定温度、設定湿度、設定風量、設定風向、タイマ等の切替指令である。動作モードは、冷房、暖房、除湿等のマニュアルモードと、自動モードとを含む。空気調和装置２は、入力した指令に従って運転する。
　情報機器９０は、スマートフォン、タブレット端末、パソコン、サーバ等の任意の機器であり、空気調和装置２のユーザＨＭ及びその家族、知人、セキュリティ会社等のユーザＨＭの健康を管理する自然人又は法人が保持する機器である。情報機器９０は、表示部９０ａを有している。表示部９０ａには、各種の情報が表示される。情報機器９０は、空気調和装置２用のアプリケーションがインストールされることによって、ネットワークＮＷを介した空気調和装置２の操作が可能となる。
　次に、空気調和装置２の制御機能を担当する、室外機制御部５１と室内機制御部５３との詳細を、図３を参照して説明する。室外機制御部５１と室内機制御部５３とは、協働して空気調和システム１の全体を制御して、空調制御を行う制御部であり、以下、両者を纏めて制御装置５０と呼ぶ。
　室外機制御部５１は、室外機１１の動作を制御する。室外機制御部５１は、室外機１１の全体を制御する制御部５１ａと、制御に必要なデータを記憶する記憶部５１ｂと、時間を計時する計時部５１ｃと、通信インタフェースの役割を担う通信部５１ｄと、を備える。
　制御部５１ａは、室内機制御部５３から通信線６３を介して、電源オンオフ、動作モード、設定温度、設定湿度、設定風量、タイマ情報、各種センサの検出データ等を含む制御指示信号を受信する。制御部５１ａは、制御指示信号に応答して、室外機１１全体の制御、特に、室外機空調部８１の制御、例えば、圧縮機２１の動作周波数の制御、四方弁２２の切り替えの制御、室外送風機３１の回転速度の制御、膨張弁２４の開度の制御等を行う。記憶部５１ｂは、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリで構成されており、制御に必要なデータを記憶する。計時部５１ｃは、時間を計る部分である。計時部５１ｃは、ＲＴＣ（Real Time Clock）を備えており、空気調和装置２の電源がオフの間も計時を継続する計時デバイスである。制御部５１ａは、タイマによる起動、停止等のために計時部５１ｃによる計時時刻を参照する。通信部５１ｄは、制御部５１ａが通信線６３を介して室内機制御部５３と通信するためのインタフェースである。
　室内機制御部５３は、リモコン５５からのユーザの指示を受信し、制御指示情報を通信線６３を介して室外機制御部５１に供給すると共に室内機１３の動作を制御する。室内機制御部５３は、室内機１３の全体を制御する制御部５３ａと、制御に必要なデータを記憶する記憶部５３ｂと、時間を計時する計時部５３ｃと、通信インタフェースの役割を担う通信部５３ｄと、を備える。
　制御部５３ａは、リモコン５５から、電源オンオフ、動作モード、設定温度、設定湿度、設定風量、タイマ情報、各種センサの検出データ等を含む制御情報を受信する。また、制御部５３ａは、センサ群４０の出力群を受信する。制御部５３ａは、受信したこれらの情報に基づいて、室外機制御部５１に制御指示信号を送信すると共に風向板３４と室内送風機３３を制御し、空調処理を行う。
　また、制御部５３ａは、ユーザＨＭの生体情報を取得し、生体情報に基づいてユーザＨＭの健康状態に異常があると判定したときに、報知する役割を担う。制御部５３ａは、取得した生体情報が予め定めた条件を満たす場合に生体情報が異常であると判定する。制御部５３ａは、生体情報が異常であると判定したとき、室内機１３の異常表示部４５又は本体表示部５８に表示し、あるいは、情報機器９０に対して異常情報を送信する。情報機器９０は、空気調和装置２から受信した異常情報を表示部９０ａに表示させる。これらの表示は、ユーザＨＭの健康を管理する人にユーザＨＭの健康状態の異常を把握させ、又は、ユーザＨＭが、健康異常からの回復の手段を自ら取り得る等の効果を生じる。なお、制御部５３ａは、本開示の「生体情報取得手段」「報知手段」「制御手段」の一例に相当する。
　記憶部５３ｂは、ＲＡＭ、ＲＯＭなどのメモリで構成されており、制御に必要なプログラムとデータを記憶する。具体的には、記憶部５３ｂは、冷房制御用、暖房制御用、除湿制御用などの一般的な空調制御プログラムを記憶すると共に、室内空間７１のユーザＨＭの生体情報の異常を判定し、異常があったときに異常を報知する異常報知制御プログラム５３１を記憶している。異常報知制御プログラム５３１は、機能的に、制御部５３ａに、生体情報を取得する処理を実行させる生体情報取得処理部５３１ａと、生体情報に異常があったときに異常を報知する報知処理部５３１ｂと、生体情報に異常があったときの空調制御処理を実行させる制御処理部５３１ｃと、を含む。
　記憶部５３ｂは更に、異常報知制御プログラム５３１の実行時に使用するデータである、異常判定条件５３２を記憶する。異常判定条件５３２は、例えば、各生体情報について異常と判定するための閾値を含む。
　図４は、異常判定条件５３２の例を示した図である。図４に示すように、異常判定条件５３２は、例えば、体温、脈拍、呼吸、体動等に係る生体情報が正常と判定される上限値と下限値で示される。異常判定条件５３２の上限値と下限値は、予め定義された値でもよい。あるいは、異常判定条件５３２は、ユーザＨＭの正常時の生体情報を継続して計測したときの平均値と偏差で規定された条件であってもよい。すなわち、図４の例において、赤外線センサ４４又は生体情報検出装置４３から取得した生体情報が異常と判定されるときの条件は、上限値から下限値までの正常範囲外という条件である。
　また、他の異常判定条件５３２として、単位時間当たりの生体情報の変化量が予め定めた範囲内にないという条件を用いてもよい。この場合、生体情報の過渡的な変化により、生体情報が、予め定めた範囲を超えて変化したときに、ユーザＨＭの体調が悪化していることを判定して異常を検知することができる。
　図３に示す計時部５３ｃは、時間を計る部分である。計時部５３ｃは、ＲＴＣを備えており、空気調和装置２の電源がオフの間も計時を継続する計時デバイスである。なお、計時部５３ｃの時刻は、リモコン５５の初期設定により設定された時刻であってもよい。また、計時部５３ｃは、ネットワークＮＷを介して外部から、定期的に時刻の情報を取得して補正する機能を有してもよい。
　通信部５３ｄは、室外機制御部５１と通信し、また、情報機器９０と外部ネットワークＮＷを介して通信する。
　次に、室外機制御部５１と室内機制御部５３のハードウェア構成の一例について、図５（Ａ）、図５（Ｂ）を参照しながら説明する。
　室外機制御部５１は、マイクロコントローラ等のコンピュータで構成され、例えば、図５（Ａ）に示すように、バス１０００を介して互いに接続された、室外機１１用の制御プログラムを実行するプロセッサ１００１と、主記憶領域として機能するメモリ１００２と、制御プログラムを記憶する二次記憶装置１００３と、信号を入出力するＩ／Ｏ（Input/Output）インタフェース１００４と、通信を行う通信モジュール１００５と、を備える。
　プロセッサ１００１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit：中央算出装置）である。プロセッサ１００１が、二次記憶装置１００３に記憶された制御プログラムをメモリ１００２に読み込んで実行する。
　メモリ１００２は主記憶装置であり、例えばＲＡＭである。メモリ１００２は、プロセッサ１００１のワークメモリとして機能し、プロセッサ１００１が二次記憶装置１００３から読み込んだ制御プログラムを記憶する。
　二次記憶装置１００３は、例えば、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等である。二次記憶装置１００３は、プロセッサ１００１が実行する制御プログラム、固定データ等を記憶する。
　Ｉ／Ｏインタフェース１００４は、例えば、シリアルポート、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ポートインタフェース等である。Ｉ／Ｏインタフェース１００４は、室外機１１内の室外機空調部８１、例えば、圧縮機２１、四方弁２２、膨張弁２４、室外送風機３１等に制御信号を送信して、プロセッサ１００１による制御を可能とする。
　通信モジュール１００５は、プロセッサ１００１と室内機制御部５３との間の通信を実現するネットワークインタフェースである。
　例えば、プロセッサ１００１とＩ／Ｏインタフェース１００４とが、制御部５１ａ、計時部５１ｃとして機能し、メモリ１００２と二次記憶装置１００３とが記憶部５１ｂとして機能し、通信モジュール１００５が通信部５１ｄとして機能する。
　一方、室内機制御部５３は、マイクロコントローラ等のコンピュータで構成され、例えば、図５（Ｂ）に示すように、バス１０１０を介して互いに接続された、室内機１３用の制御プログラムを実行するプロセッサ１０１１と、主記憶領域として機能するメモリ１０１２と、制御プログラムを記憶する二次記憶装置１０１３と、信号を入出力するＩ／Ｏインタフェース１０１４と、通信を行う通信モジュール１０１５と、を備える。バス１０１０と、プロセッサ１０１１と、メモリ１０１２と、二次記憶装置１０１３と、Ｉ／Ｏインタフェース１０１４と、通信モジュール１０１５とは、図５（Ａ）に示す室外機制御部５１を構成するバス１０００と、プロセッサ１００１と、メモリ１００２と、二次記憶装置１００３と、Ｉ／Ｏインタフェース１００４と、通信モジュール１００５と、同様の構成と機能を備える。ただし、二次記憶装置１０１３は、更に異常報知制御プログラム５３１及び異常判定条件５３２を記憶し、Ｉ／Ｏインタフェース１０１４は、センサ群４０、異常表示部４５、リモコン５５、室内機空調部８２の例えば室内送風機３３及び風向板３４の駆動機構に接続されている。また、通信モジュール１０１５は、室外機制御部５１とネットワークＮＷに接続されている。
　例えば、プロセッサ１０１１とＩ／Ｏインタフェース１０１４とが、制御部５３ａ、計時部５３ｃとして機能し、メモリ１０１２と二次記憶装置１０１３とが記憶部５３ｂとして機能し、通信モジュール１０１５が通信部５３ｄとして機能する。
　ここまで、空気調和システム１の構成について説明した。続いて、その動作について説明する。
　空気調和装置２は、リモコン５５へのユーザＨＭの操作により電源オンオフの切替が為されるが、電源オン時には一般的な通常モードでの空調制御と、異常報知制御と、を並行して行い、電源オフ時には空調制御は停止し、異常報知制御が実行される。以下、図２に例示した使用環境での、異常報知制御について、図６のフローチャートを用いて説明する。
　まず、制御部５３ａは、電源オン時、オフ時に関わらず予め定めた時間間隔で、温度センサ４１を用いて室温を計測する（ステップＳ１０１）。ここで、室温を計測する時間間隔は、電源オン時と電源オフ時とで異なっていてもよい。室温が正常範囲内にあるとき（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、処理を終了し、次の室温計測のタイミングまで待機する。ここで、室温が正常範囲内であるか否かを判断する際の温度範囲は、季節又は地域により異なってもよく、ユーザにより変更可能であってもよい。
　室温が正常範囲外であったとき（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、制御部５３ａは、生体情報検出装置４３、赤外線センサ４４が検出するユーザＨＭの生体情報を取得する（ステップＳ１０３）。制御部５３ａは、生体情報が正常であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。ここで、生体情報が正常であるか否かは、異常判定条件５３２を参照し、例えば、各生体情報を示す値が、上限値と下限値で指定された範囲内であるか否かにより判定する。あるいは、生体情報が正常であるか否かは、単位時間当たりの生体情報の変化量が予め定めた範囲内であるか否かにより判定する。
　まず、ステップＳ１０４で、有効な生体情報が検出できなかった場合は（ステップＳ１０４：未検出）、空調対象空間に人がいないと判断して処理を終了する。
　生体情報が有効かつ正常であるときは（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、ユーザＨＭの健康状態に異常はないものの、室温が適切でないと言える。空調部８０の自動オンの設定が為されていないときは（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、処理を終了し、次の室温計測のタイミングまで待機する。
　生体情報が有効でかつ正常であり（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、空調部８０の自動オンの設定が為されているときは（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、運転中でなければ（ステップＳ１０６；Ｎｏ）空調部８０の運転を開始する（ステップＳ１０７）。一方、運転中である場合は（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、空調部８０の設定が適切ないことが考えられるため、例えば、冷房の設定温度及び設定湿度を低めに設定変更し、又は、暖房の設定温度を高めに設定変更する（ステップＳ１０８）。
　ステップＳ１０４で生体情報が有効であるものの異常である場合には（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、熱中症又は低体温症等を発症した可能性があるとして、制御部５３ａは空調部８０の運転が停止している場合は（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、運転開始する（ステップＳ１１０）。このとき、室温が高すぎて熱中症の可能性があるときは、設定温度及び設定湿度を低めに設定して冷房を運転開始してもよい。また、室温が低すぎて低体温症の可能性があるときは、設定温度を高めに設定して暖房を運転開始してもよい。生体情報が異常である時に運転中である場合は（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、空調部８０の設定が適切ないことが考えられるため、例えば、冷房の設定温度及び設定湿度を低めに設定変更し、又は、暖房の設定温度を高めに設定変更する（ステップＳ１１１）。
　ステップＳ１０７，Ｓ１０８，Ｓ１１０，Ｓ１１１で開始又は設定変更する空調部８０の運転において、風向を制御してもよい。具体的には、赤外線センサ４４でユーザＨＭの位置を特定して、ユーザＨＭの位置に対する風よけ又は風あての制御を行う。風よけ制御は、図７（Ａ）に模式的に示すように、ユーザＨＭに送風が直接当たらないように風向を制御する方法であり、風あて制御は、図７（Ｂ）に模式的に示すように、ユーザＨＭに送風が直接当たるように風向を制御する方法である。
　風あて又は風よけは、風向板３４の上下風向板角度又は左右風向板角度を変更することにより制御できる。例えば、図７（Ａ）、（Ｂ）に例示するように、ユーザＨＭに向かう方向に対して予め定めた角度θをずらす風よけ制御を行ってもよい。熱中症時に、ユーザＨＭに一時的に冷風をあてたい場合は、ユーザＨＭに風向を向ける風あて制御を行ってもよい。
　図６に戻り、制御部５３ａは、ステップＳ１０７，Ｓ１０８，Ｓ１１０，Ｓ１１１の運転開始又は設定変更と同時に、あるいは、運転開始又は設定変更に前後して速やかに異常を報知する（ステップＳ１１２）。具体的には、制御部５３ａは、異常表示部４５又は本体表示部５８に異常を報知する表示を行い、又は、ネットワークＮＷを介して情報機器９０に異常情報を送信する。あるいは、制御部５３ａは、異常情報を、音声によって報知してもよい。例えば、制御部５３ａは、室内機１３に設けられたスピーカによって報知してもよい。ここで、異常情報は、ユーザＨＭの生体情報、室温、空気調和装置２の運転状況を含んでもよい。その後、処理を終了する。
　このようにして、異常報知制御を実行することにより、ユーザの生体情報に基づいて異常を検出した場合に、空調部８０を運転させ、異常を報知させる制御が行われる。なお、制御部５３ａは、ステップＳ１０７，Ｓ１０８，Ｓ１１０，Ｓ１１１で運転開始又は設定変更したことにより、ユーザＨＭの生体情報が改善し、異常が収まったと判断できる場合には、運転を停止し、又は、設定を元に戻す制御を行ってもよい。
　以上説明したように、実施の形態に係る空気調和システム１は、空調対象空間の温度が正常範囲外であるときに空調対象空間のユーザの生体情報を取得し、生体情報が異常であった場合に、異常を報知することとした。これにより、ユーザの健康状態に異常が生じたときに、適切に異常を判定し報知することができる。さらに、異常報知とともに空調部８０を運転開始するため、健康異常が発生した空間の環境を改善することができる。
（変形例） 
　上記実施の形態は、種々の変更が可能である。
　上記実施の形態では、空調対象空間の温度が正常範囲外であったときに生体情報を取得するとしたが、本開示はこれに限られない。例えば、生体情報を取得する前段階として、人感センサである赤外線センサ４４で空調対象空間内に人がいるか否かを判定し、人を検知した場合に、生体情報を取得してもよい。また、生体情報検出装置４３が指向性を有する場合には、赤外線センサ４４で人が存在する位置を特定し、人が存在する位置へ指向した生体情報検出装置４３により生体情報を検出してもよい。また、他の人感センサを用いてもよく、例えば、ＣＯ２センサで空調対象空間の人の存在を検知してもよい。
　ＣＯ２センサは、空気中のＣＯ２量の上昇から人の存在を検知するセンサである。ＣＯ２センサの出力は、人体不在の状態が続くと住宅の換気機能又は隙間によって外気と同じ約４００ｐｐｍとなる。人体が室内に入るとその時の人数又は居室の広さに応じて異なるが、外気よりもＣＯ２割合の高い呼気が人体から排出されるため、一定値以上のＣＯ２量の上昇が確認される。一方、空気調和装置２は能力帯により主に部屋の広さの規定がある程度決まっているため、広さに応じたＣＯ２の上昇閾値を設けて閾値以上変化した時に人体ありと判定することが可能である。
　また、上記実施の形態では、空調対象空間の温度が正常範囲外であった場合に生体情報を取得するとしたが、本開示はこれに限られない。例えば、空調対象空間の温度と湿度の組合せが、正常範囲として予め定めた温湿度範囲内にない場合に、生体情報を取得してもよい。これにより、熱中症の危険性をより正確に表す暑さ指数に基づいて生体情報を取得するため、より適切なタイミングで生体情報を取得し、ユーザＨＭの健康異常を検出することができる。
　また、上記実施の形態では、空調対象空間の温度又は湿度が正常範囲外であった場合に生体情報を取得するとしたが、本開示はこれに限られない。例えば、空調対象空間の温度又は湿度が正常範囲内であった場合にも、毎回あるいは数回に一度生体情報を取得してもよい。取得した生体情報に異常があった場合には、上記実施の形態と同様に、温度又は湿度の情報とともに異常を報知する。
　なお、上記実施の形態に示したハードウェア構成及びフローチャートは一例であり、任意に変更又は応用が可能である。例えば、上記実施の形態では、空気調和装置２は制御装置５０を内部に備えていたが、制御装置５０は空気調和装置２の外部に配置されてもよい。この場合の空気調和システム４の制御装置５０は、例えば、図８に示すように、空気調和装置２にネットワークＮＷを介して接続され、空気調和装置２は、外部装置と通信を行う通信装置５６を備える。通信装置５６は、外部に配置された制御装置５０の室外機制御部５１と、室外機空調部８１との間の通信を可能とし、外部に配置された制御装置５０の室内機制御部５３と、センサ群４０、リモコン５５、室内機空調部８２との間の通信を可能とする。
　また、上記実施の形態の動作を実行するためのプログラムを、コンピュータが読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＭＯ（Magneto Optical Disc）、メモリカード等の記録媒体に格納して配布し、プログラムをコンピュータにインストールすることにより、各機能を実現することができるコンピュータを構成してもよい。そして、各機能をＯＳ（Operating System）とアプリケーションとの分担、又はＯＳとアプリケーションとの協同により実現する場合には、ＯＳ以外の部分のみを記録媒体に格納してもよい。
　本開示は、本開示の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とされるものである。また、上述した実施の形態は、本開示を説明するためのものであり、本開示の範囲を限定するものではない。つまり、本開示の範囲は、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開示の意義の範囲内で施される様々な変形が、本開示の範囲内とみなされる。
１，４　空気調和システム、２　空気調和装置、３　家屋、１１　室外機、１３　室内機、２１　圧縮機、２２　四方弁、２３　室外熱交換器、２４　膨張弁、２５　室内熱交換器、３１　室外送風機、３３　室内送風機、３４　風向板、４０　センサ群、４１　温度センサ、４２　湿度センサ、４３　生体情報検出装置、４４　赤外線センサ、４５　異常表示部、５０　制御装置、５１　室外機制御部、５１ａ　制御部、５１ｂ　記憶部、５１ｃ　計時部、５１ｄ　通信部、５３　室内機制御部、５３ａ　制御部、５３ｂ　記憶部、５３ｃ　計時部、５３ｄ　通信部、５５　リモコン、５６　通信装置、５８　本体表示部、６１　冷媒配管、６３　通信線、７１　室内空間、７２　室外空間、８０　空調部、８１　室外機空調部、８２　室内機空調部、　９０　情報機器、９０ａ　表示部、５３１　異常報知制御プログラム、５３１ａ　生体情報取得処理部、５３１ｂ　報知処理部、５３１ｃ　制御処理部、５３２　異常判定条件、１０００,１０１０　バス、１００１,１０１１　プロセッサ、１００２,１０１２　メモリ、１００３,１０１３　二次記憶装置、１００４,１０１４　Ｉ／Ｏインタフェース、１００５,１０１５　通信モジュール、ＮＷ　ネットワーク、ＨＭ　ユーザ

Claims (11)

  1. 　空調対象空間の空調制御を行う空気調和システムであって、
    　前記空調対象空間を空調する空調部と、
    　前記空調部を制御する制御装置と、を備え、
    　前記制御装置は、前記空調対象空間の温度が、正常範囲として予め定めた範囲内にないときに、前記空調対象空間のユーザの生体情報を取得する生体情報取得手段と、
    　前記生体情報取得手段が取得した前記生体情報が予め定めた条件を満たし異常と判定される場合に、異常を報知する報知手段と、を有する、
    　空気調和システム。
  2. 　前記生体情報は、前記ユーザの脈拍と、呼吸と、体動と、体温と、のうち少なくともいずれか１つの情報を含む、
    　請求項１に記載の空気調和システム。
  3. 　前記制御装置は、前記生体情報が異常と判定される場合に、前記空調部の運転を開始し、又は、前記空調部の設定を変更する制御手段を、さらに有する、
    　請求項１又は請求項２に記載の空気調和システム。
  4. 　前記報知手段は、前記生体情報が異常と判定される場合に、温度の情報、あるいは、前記制御手段が運転を開始又は設定を変更した情報を、前記異常とともに報知する、
    　請求項３に記載の空気調和システム。
  5. 　前記生体情報取得手段は、前記空調対象空間の温度と湿度の組み合わせが、正常範囲として予め定めた温湿度範囲内にない場合に前記生体情報を取得し、
    　前記報知手段は、前記生体情報が異常と判定される場合に、異常を報知する、
    　請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の空気調和システム。
  6. 　前記空調対象空間の人を検出する人感センサを、更に備え、
    　前記生体情報取得手段は、前記空調対象空間の温度又は湿度が、正常範囲として予め定めた範囲内になく、かつ、前記人感センサが人を検出した場合に、前記生体情報を取得し、
    　前記報知手段は、前記生体情報が異常と判定される場合に、異常を報知する、
    　請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の空気調和システム。
  7. 　前記空調対象空間の人の位置を検出する人感センサを、更に備え、
    　前記制御手段は、前記人感センサが検出した人の方向に対して風よけ又は風あての制御を実行する、
    　請求項３又は請求項４に記載の空気調和システム。
  8. 　前記制御手段は、前記空調部の運転を開始し、又は、前記空調部の設定を変更した後に、生体情報が正常と判定されたときに、前記空調部の運転を停止し、又は、前記空調部の設定を元に戻す、
    　請求項３、請求項４、請求項７のいずれか１項に記載の空気調和システム。
  9. 　前記生体情報取得手段は、空調対象空間の温度又は湿度が、正常範囲として予め定めた範囲内にあるときにも、前記生体情報を取得し、
    　前記報知手段は、前記生体情報が異常と判定される場合に、温度又は湿度の情報と共に異常を報知する、
    　請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の空気調和システム。
  10. 　空調対象空間の温度が予め定めた温度範囲内にないときに、前記空調対象空間のユーザの生体情報を取得し、
    　前記生体情報が予め定めた条件を満たし異常と判定される場合に、異常を報知する、
    　異常報知方法。
  11. 　コンピュータに、
    　空調対象空間の温度が予め定めた温度範囲内にないときに、前記空調対象空間のユーザの生体情報を取得する処理、
    　前記生体情報が予め定めた条件を満たし異常と判定される場合に、異常を報知する処理、
    　を実行させるプログラム。
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