JP4336507B2 - 居住環境制御システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、居住空間における温度、湿度、気圧等の環境を変化させることが可能な空気調和機を制御するための居住環境制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空気調和機を制御するための居住環境制御システムは、居住空間を快適な環境とするため、外界の気象とは係わりなく、居住空間を一定の温度や一定の湿度となるように制御するようにされていた。また、病院等のように居住者の健康を第一に考えるべき居住空間においても、居住者の疾病を悪化させないような、一定の温度や一定の湿度となるよう空気調和機の制御がなされてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、人は本来、気象の変化の中で生活をしているのであり、人の健康状態と気象の変化とは深い関わりがある。発明者らの研究によれば、例えば、図１に示すように、一日の気象変化において、尿管結石は夜から早朝に多く、図２に示すように、脳梗塞は午前中に多く、図３に示すように、過呼吸症候群は朝から夜間にかけて多いことが明らかとなっている。また、夏期に多く発生するといわれている疾病（これを「夏山型疾患」と定義する）について、気象と救急車による一日の救急搬送数との相関関係を調べた結果、図４に示すように、熱中症や脱水症等の多くの疾病に対して有意な相関関係が認められた。さらに、冬場に多く発生すると言われている疾病（これを「冬山型疾患」と定義する）について、同様の相関関係を調べた結果、図５に示すように、急性心不全や一過性脳虚血等の疾病に対して有意な相関関係が認められた。このように、発明者らは、多くの疾病において気象の変化と疾病の発生との間には深い関わりがあり、その関わりも疾病ごとに異なることを明らかにしてきた。こうした研究結果から、疾病を防止して健康に暮らすためには、居住空間を単に病気にならないための一定の環境となるように制御するだけでは足りず、気象の変化を考慮し、居住空間の環境も経時的に最適な状態となるように変化させていくことが必要となる。これに対して、上記従来の居住環境制御システムでは、そのような気象の変化を考慮した空気調和機の制御を行うことはできなかったため、疾病防止の効果が十分に得られなかった。
【０００４】
一方、快適性とともに省エネルギーの観点も取り入れ、外界の温度を考慮した居住環境制御システムも知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】
特開平１−１３７２４３号公報
【０００５】
この居住環境制御システムによれば、快適性だけでなく、空気調和機の省エネルギー運転を実現することができる。しかし、この居住環境制御システムは、疾病予防につては考慮されていないため、やはり疾病防止の効果を十分に得ることはできない。また、空気調和機の省エネルギー運転を実施するためには、快適性がある程度犠牲とされるため、居住者の満足度は低いものとなってしまう。
【０００６】
本発明は上記従来の実情に鑑みてなされたものであり、疾病予防の効果を十分得ることができ、省エネルギーも実現可能であり、居住者の満足度も高い居住環境制御システムを提供することを解決すべき課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の居住環境制御システムは、居住空間の環境を変化させることが可能な空気調和機を制御するための居住環境制御システムにおいて、過去の気象データと過去の疾病データと気象予報とを入力するためのデータ入力手段と、入力された該過去の気象データ及び入力された該過去の疾病データを解析することにより、気象の変化と疾病との相関関係を求める相関関係解析手段と、該相関関係と入力された該気象予報とに基づき、疾病を予防するために最適な居住環境シーケンスを作成することが可能なシーケンス作成手段とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
本発明では、データ入力手段によって過去の気象データと過去の疾病データと気象予報とが入力される。入力される過去の気象データとしては、例えば気象庁から公表された気象データ等を用いることができる。また、気象予報としては、現在民間の気象予報会社が提供している、一定区域ごとの気象予報等を用いることができる。こうして入力された過去の気象データと過去の疾病データとが相関関係解析手段によって解析され、疾病と気象との間の相関関係が求められる。さらに、居住環境解析手段によって、相関関係と気象予報とから疾病を予防するために最適な居住環境シーケンスを求めることができる。ここで、最適な居住環境シーケンスとは、居住空間の外の気象の変化に対応し、疾病を予防するための時々刻々変化する一連の最適な環境を提供するためのシーケンスのことをいう。こうして、求められた居住環境シーケンスに基づき空気調和機が制御され、疾病予防にとって必要なタイミングで必要な居住環境が提供されることとなる。このため、単に温度や風量や湿度を調整するだけの既存の空気調和機を、疾病を予防するために最適な居住環境シーケンスに基づいて運転することが可能となる。なお、ここでいう空気調和機とは、居住空間の環境を変化させることが可能なすべての装置をいい、具体的にはエアコン、ファンヒータ、扇風機、電気ストーブ、石油ストーブ等を含む広い概念である。また、これらの空気調和機は自動車や航空機等の交通手段に備えられるものも含む。
【００１０】
本発明の居住環境制御システムは、必ずしも制御される空気調和機の近傍に備える必要はない。例えば気象予報会社の社屋内に設置し、そこで求められた住居環境シーケンスをラジオ波やパケット通信網によって送信し、空気調和機側に備えられた受信機を内蔵するリモコンで受信することにより、空気調和機の制御を行うこともできる。こうであれば、空気調和機のユーザがデータ入力手段、相関関係解析手段及びシーケンス作成手段のすべてを用意する必要がなく、ユーザの設備費の負担が軽減される。
【００１１】
本発明の居住環境制御システムによってなされる空気調和機の制御は、疾病予防にとって最適な制御となり、疾病予防の効果を十分に得ることができる。また、従来の快適性を求めた制御の場合のように、冷房や暖房が過剰に行われてしまうこともないため、省エネルギーが実現できる。さらに、居住者は疾病予防という強いインセンティブが働くため、制御に対する満足度も高くなる。
【００１２】
したがって本発明の居住環境制御システムによれば、疾病予防の効果を十分得ることができ、省エネルギーも実現可能であり、居住者の満足度も高いものとなる。
【００１３】
相関関係解析手段としては、例えば、相関を求めるための一般的な統計ソフトであるＳＰＳＳを搭載したコンピュータを用いることができる。こうであれば、気象の変化と疾病との相関関係について、単純相関分析や回帰分析等を行うことによって相関関係を求めることができる。また、データ数が多い場合には重回帰分析をしたり、データ数が少ない場合には主成分分析をしたりして、相関関係を求めることもできる。相関関係解析手段として、事例データから相関関係を求めることが可能なエキスパートシステムを用いることもできる。このようなエキスパートシステムとしては、例えば事例学習型エキスパートシステム、帰納学習型エキスパートシステム等がある。相関関係解析手段がエキスパートシステムであれば、気象の変化と疾病との相関関係を人間が分析して推論したりすることなく、過去の事例を元に解答を自動的に見つけることが可能となる。このため、自動的に学習してルール化する知識ルールベース自動生成機能を確立することができ、人の操作を介さない自律制御が可能となる。
【００１４】
気象データには気温、湿度及び気圧の少なくとも１つのデータが含まれているとすることができる。発明者らの解析結果によれば、気温、湿度及び気圧の変化は、疾病と大きな相関を示すため、これらの気象データを考慮することにより、疾病予防の効果が高くなる。
【００１５】
データ入力手段は、制御される居住空間に居住する人の健康状態に関する健康データを入力することが可能とされており、シーケンス作成手段は入力された該健康データに基づき個別の健康状態を考慮した最適の居住環境シーケンスを求めることが可能とされていることが好ましい。こうであれば、その居住空間に居住する人の個々の健康状態にとって最適な、テーラーメイドの居住環境の制御を行うことが可能となる。
【００１６】
データ入力手段により入力される過去の疾病データとしては、救急車によって搬送された病人に関する救急搬送データや病院のカルテ等を採用することができる。この中でも、救急搬送データは緊急的に搬送を必要とされる疾病患者のデータであるため、発病時と搬送時との間で生じるタイムラグが短く、データ数も多いため、気象の変化と疾病との相関関係を調べるために極めてふさわしい。
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施形態１〜３を図面６〜１２を参照しつつ説明する。
【００１７】
（実施形態１）
実施形態１の居住環境制御システムは、オフィスや家庭で使用される汎用のエアコンを制御するためのものであり、図６に示すように、気象予報会社Ａ内に設置されたシーケンス送信部２と、エアコン２０を制御するためのリモコン３とからなる。シーケンス送信部２は、図７に示すように、データ入力手段としてのデータ用コンピュータ２ａと、データ用コンピュータ２ａとネットワークで結ばれた制御用コンピュータ２ｂと、制御用コンピュータ２ｂに接続された送信部２ｃとから構成されている。
【００１８】
データ用コンピュータ２ａには、一定時間毎の過去の気象データ（気温、湿度等）と、疾病データとして救急医療センターから配信される救急車の救急搬送データとが記録されており、これらのデータは、図示しない外部情報網から絶えず蓄積可能とされている。さらに、データ用コンピュータ２ａは、現在の気象データをもとに、一定区域における一定時間後の気象予報を作成可能とされている。
【００１９】
制御用コンピュータ２ｂには、過去の気象データと過去の疾病データとから気象の変化と疾病との相関関係を求めることが可能となるようなエキスパートシステム（株式会社ソラ・ユニバーサルアーカイブス製 商品名「ＳＯＲＡ Ｔｈｉｎｋｅｙｅ」）が組み込まれている。このエキスパートシステムは、データ用コンピュータ２ａから取得した一定時間毎の過去の気象データと、疾病データとして救急医療センターから配信される救急車の救急搬送データとに基づき、気象データと疾病との関係を編集し、事例集積し、事例学習を自動で行い、気象の変化と疾病との相関関係を求めることが可能とされている。さらにこのエキスパートシステムは、こうして求められた気象の変化と疾病との相関関係及び一定区域における一定時間後の気象予報から、疾病を予防するために最適な住居環境とするための空気調和機の一定時間毎の居住環境シーケンスを作成することも可能とされている。
【００２０】
送信部２ｃは、制御用コンピュータ２ｂによって作成された居住環境シーケンスをＦＭラジオ波よって送信可能とされている。
【００２１】
リモコン３には、図８に示すように、受信部３ａとメモリ３ｂとシーケンサ３ｃと赤外線発光部３ｄと温湿度センサ３ｅとが設けられている。受信部３ａは、気象予報会社Ａの送信部２ｃから送信されたシーケンス信号を受信可能とされており、メモリ３ｂは受信部３ａで受信した住居環境シーケンスを記憶可能とされている。また、シーケンサ３ｃはメモリ３ｂに記憶された住居環境シーケンスを具現化するためのシーケンス信号を発信可能とされている。さらに、赤外線発光部３ｄはシーケンス信号に基づいてエアコン２０（図７参照）の赤外線受光部２０ａに赤外線信号を放射可能とされている。また、温湿度センサ３ｅはエアコン２０（図７参照）の設置場所の温度及び湿度を感知し、シーケンサ３ｃにフィードバックするようにされている。
【００２２】
以上のように構成された実施形態１の居住環境制御システムでは、図７に示す制御用コンピュータ２ｂがデータ用コンピュータ２ａに記憶されている一定時間毎の過去の気象データと、疾病データとしての救急車の救急搬送データと、一定時間毎の気象予報とを取り込む。そして、これらのデータを元に、気象の変化と疾病との相関関係が求められ、さらに、図９に示す、空気調和機の一定時間毎の最適温度シーケンスと、図１０に示す、空気調和機の一定時間毎の最適湿度シーケンスとからなる居住環境シーケンスとが一定区域ごとに作成される。こうして作成された居住環境シーケンスが送信部２ｃによってＦＭラジオ波で送信される。そして、図８に示す、リモコン３の受信部３ａによって、その住居環境シーケンスが受信され、メモリ３ｂに記憶される。さらにメモリ３ｂに記憶された住居環境シーケンスをシーケンサ３ｃが読み込み、シーケンス信号が発信され、赤外線発光部３ｄから、赤外線信号が放射されてエアコン２０の受光部２０ａで受光され、エアコン２０が制御される。また、温湿度センサ３ｅによって感知された温度及び湿度がシーケンサ３ｃにフィードバックされる。
【００２３】
こうして、実施形態１の居住環境制御システムは、疾病予防にとって最適な居住環境シーケンスに基づいてエアコン２０を制御することが可能となり、疾病予防の効果を十分に得ることができる。また、従来の快適性を求めた制御の場合のように、冷房や暖房が過剰に行われがちとなることもないため、省エネルギーが実現できる。さらに、居住者は疾病防止という強いインセンティブがはたらくため、制御に対する満足度も高くなる。
【００２４】
なお、上記実施形態１の居住環境制御システムの変形例として、赤外線発光部３ｄによる赤外線を用いたエアコン２０の制御の替わりに、無線送信によってエアコン２０を制御することも可能である。
【００２５】
（実施形態２）
実施形態２の居住環境制御システムは、実施形態１における送信部２ｃとリモコン３の受信部３ａとがパケット通信によって送受信可能とされている。その他の構成は、実施形態１と同じである。
【００２６】
実施形態２の居住環境制御システムは、パケット通信によってエアコンが制御されることとなる。このため、住居環境シーケンスを供給する気象予報会社が、ユーザであるエアコン使用者から使用料を徴収する場合、パケット通信を有料とすることにより、容易にその使用料を徴収することができる。また、リモコン３を外出先から携帯電話によって作動させることも可能となる。
【００２７】
（実施形態３）
実施形態３の居住環境制御システムは、図６に示すように、気象予報会社Ａ内に設置された気象予報送信部４と、エアコン２０を制御するためのリモコン５とからなる。気象予報送信部４は、図１１に示すように、データ入力手段としてのデータ用コンピュータ４ａと、データ用コンピュータ４ａに接続された送信部４ｂとから構成されている。
【００２８】
データ用コンピュータ４ａは、実施形態１におけるデータ用コンピュータ２ａと同様の機能を有している。また、送信部４ｂは、データ用コンピュータ４ａに記憶されている一定時間毎の気象予報をＦＭラジオ波又はパケット通信によってリモコン５に送信可能とされている。
【００２９】
リモコン５には、図１２に示すように、受信部５ａとメモリ５ｂとシーケンス生成部５ｃとシーケンサ５ｄと赤外線発光部５ｅとが設けられている。受信部５ａは、気象予報会社Ａの送信部２ｂから送信された気象予報を受信可能とされており、メモリ５ｂは気象予報を記憶可能とされている。また、シーケンス生成部５ｃは、気象予報及びエアコン使用者の個人的な健康データを入力することにより、エアコン使用者にとって最適な住居環境シーケンスを求めるための相関関係式がプログラムされている。さらに、赤外線発光部５ｅは居住環境シーケンスに基づいてエアコン２０の赤外線受光部２０ａに赤外線信号を放射可能とされている。
【００３０】
以上のように構成された実施形態３の居住環境制御システムでは、気象予報送信部４から送信された気象予報をリモコン５の受信部５ａが受信し、メモリ５ｂに記憶される。そして、その気象予報をもとにシーケンス生成部５ｃが住居環境シーケンスをシーケンサ５ｄに送信する。さらに、その住居環境シーケンスに基づいて、赤外線発光部３ｄからエアコンを制御する赤外線信号が放射される。また、温湿度センサ３ｅによって感知された温度及び湿度がシーケンサ３ｃにフィードバックされる。
【００３１】
こうして、実施形態３の居住環境制御システムは、エアコン使用者の健康状態にとって最適な、テーラーメイドの居住環境の制御を行うことが可能となる。また、シーケンス生成部５ｃにプログラムされている相関関係式は、データの蓄積とともに見直しを行ったバージョンの相関関係式をダウンロードすることによって更新され、さらにエアコン使用者の健康保持にとって効果的な制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】救急車で搬送された尿管結石患者における時間と搬送数との関係を示すグラフである。
【図２】救急車で搬送された脳梗塞患者における時間と搬送数との関係を示すグラフである。
【図３】救急車で搬送された過呼吸症候群患者における時間と搬送数との関係を示すグラフである。
【図４】救急車で搬送された夏山型疾患の日搬送数と各気象要素の日平均値との相関を示す表である。
【図５】救急車で搬送された冬山型疾患の日搬送数と各気象要素の日平均値との相関を示す表である。
【図６】実施形態１及び３に係る居住環境制御システムの模式図である。
【図７】実施形態１に係るシーケンス送信部のブロック図である。
【図８】実施形態１に係るリモコンの模式図である。
【図９】気温予測値と最適温度シーケンスとを示すグラフである。
【図１０】湿度予測値と最適温度シーケンスとを示すグラフである。
【図１１】実施形態３に係る気象予報送信部のブロック図である。
【図１２】実施形態３に係るリモコンのブロック図である。
【符号の説明】
２ａ、４ａ…データ入力手段（データ用コンピュータ）
２ｂ、４ｂ…相関関係解析手段（制御用コンピュータ）
２ｂ、５ｃ…シーケンス作成手段（シーケンス生成部）
２０…空気調和機（エアコン）

Claims (4)

1. 居住空間の環境を変化させることが可能な空気調和機を制御するための居住環境制御システムにおいて、
   過去の気象データと過去の疾病データと気象予報とを入力するためのデータ入力手段と、入力された該過去の気象データ及び入力された該過去の疾病データを解析することにより気象の変化と疾病との相関関係を求める相関関係解析手段と、該相関関係と入力された該気象予報とに基づき疾病を予防するために最適な居住環境シーケンスを作成することが可能なシーケンス作成手段とを備えており、
   前記相関関係解析手段は事例データから相関関係を求めることが可能なエキスパートシステムであることを特徴とする居住環境制御システム。
2. 気象データには気温、湿度及び気圧の少なくとも１つのデータが含まれていることを特徴とする請求項１記載の居住環境制御システム。
3. データ入力手段は制御される居住空間に居住する人の健康状態に関する健康データを入力することが可能とされており、シーケンス作成手段は入力された該健康データに基づき個別の健康状態を考慮した最適の居住環境シーケンスを求めることが可能とされていることを特徴とする請求項１又は２記載の居住環境制御システム。
4. 疾病データは救急車によって搬送された病人に関する救急搬送データであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の居住環境制御システム。

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