JP2006133121A - 基地部、大気汚染情報提供システムおよび大気汚染予測方法ならびに換気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】所定時間後の大気の汚染分布状況を予測し、その予測結果に基づいて外気導入を伴う換気動作を制御する大気汚染情報提供システムを提供する。
【解決手段】公的機関等の情報源５Ａ，５Ｂから気象情報や大気汚染情報を、第２種端末局３，４から位置情報および大気汚染情報を、ネットワーク６を介して取得した基地局１が、これらの情報に基づいて、所定時間後の大気汚染の予測値をシミュレーションにより求める。換気設備を有する第１種端末局２Ａ，２Ｂは、基地局１からネットワーク６を介して取得した大気汚染予測情報に基づいて、外気導入を伴う換気動作を行うか否かを制御する。これにより、汚染された外気の屋内への導入を未然に防止することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、室内への外気導入を伴う換気動作を制御する技術に関する。

屋内に居ながらにして屋外の環境情報を取得し、これを家事等に活用する技術として特許文献１がある。特許文献１によれば、空気調和機の室外機に設けたセンサによって屋外の環境情報を取得し、当該環境情報を、室内機、またはこれに付属するリモコンに設けられた表示装置に表示して、利用者に通知することができる。これにより、利用者は、実際に屋外に出て確認することなく、屋外の環境情報を取得し、これを参考にその後の行動を決定することができる。具体的には、空気調和機による汚染物質を含む外気の導入を未然に防ぐことができ、その結果、大気中の汚染物質に対する人体の暴露を回避することができる。

尚、本発明に関連する技術を開示する文献として非特許文献１，２がある。

特開２００２−１８８８４４号公報 鵜野伊津志、"科学天気予報システムの開発−現状と将来−"、国立環境研究所地球環境研究センターニュース２００１年７月号（通巻第１２８号）Ｖｏｌ２，Ｎｏ．４，ｐ．２-５ 鵜野伊津志、外５名、"地域気象モデルによる花粉飛散の数値シミュレーション"、日本気象学会機関誌「天気」２００２年４月号、第４９巻、第４号、ｐ．３−１３

しかし、空気調和機の室外機にセンサを取り付けて屋外の環境情報を取得する方法では、情報の取得が遅く、その後の対応が間に合わないことがある。

例えば、屋内にいる利用者が、屋外から外気を導入して換気を行っているとする。外気を導入するための換気口は家屋の外壁に設けられ、空気調和機の室外機も屋外ではあるが家屋に近い位置に設置される。このとき、汚染物質濃度の高い大気が流れてくると、換気口または室外機に設けられたセンサは、これを検知し、表示装置を介して利用者に伝達することができる。例えば、光や音等を利用して、センサが外気の汚染を検知すると同時に利用者にこれを報知すれば、これを受けた利用者は、すぐに換気動作を停止するといった対応をとることができる。

しかし、住宅の一般的な換気設備は、第三種換気であり、排気を強制で行い、給気は自然に取り入れるようになっているため、室外機や換気口近傍にセンサを設置しても、最初にセンサ近傍に汚染物質が流れてくるとは限らず、換気動作によって汚染された外気が室内に導入されてしまうことがある。即ち、家屋に近接する位置で外気の汚染を検知してから外気の導入を停止しても、屋内への汚染された外気の導入を防ぐことができず、汚染物質に対する人体暴露を回避できないという問題があった。

また、大気中の汚染物質に対する人体暴露を回避するには、屋内にいる利用者に対しては室内への外気の導入を防ぐ技術が有効であるが、屋外にいる利用者に対しても適切な回避行動をとるための技術が望まれる。これには、利用者に対し回避行動をとるのに有効な情報を提供する技術が有効である。最近では、国や地方自治体等により大気中の汚染物質濃度等の情報がインターネット等を利用して公表されている。

しかし、公表される情報のほとんどは所定の観測点で観測された汚染物質濃度の実測値である。そのため、近くに観測点がなければ知る方法がなく、また近くにあっても現在または過去の情報で、情報を取得したときには既に大気がその汚染物質濃度を有した状態にあり、汚染物質に対する人体暴露回避の行動をとるためには利用できないという問題があった。

さらに、大気中の汚染物質濃度等に関する情報はホームページ等の一部を利用して公開されているだけである。そのため、汚染物質濃度が回避行動が必要となる所定の値を超えたか否かを知るためには、利用者が常に該当情報を閲覧し判断しなければならないという問題があった。

そこで、この発明の課題は、所定位置における大気汚染を予測し、汚染物質に対する人体暴露を未然に防ぐ技術を提供することにある。

上記課題を解決すべく、請求項１の発明は、気象情報（５Ａ）および大気汚染情報（５Ｂ）等を取得する通信手段（１９）と、前記気象情報および前記大気汚染情報並びに所定位置を特定する位置関連情報（Ｉａ）に基づいて、前記所定位置における大気汚染の予測値（Ｉｃ）を求める予測手段（２０）とを備えることを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る基地部（１）と、前記位置関連情報（Ｉａ）によって特定される前記所定位置を所在地とする第１種端末局（２Ａ；２Ｂ；２Ｃ）とを備え、前記通信手段（１９）は、前記予測値（Ｉｃ）に基づく情報を前記第１種端末局（２Ａ；２Ｂ；２Ｃ）へ送信することを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項２の発明に係る大気汚染情報提供システムであって、前記第１種端末局（２Ａ；２Ｂ；２Ｃ）は、自身の前記所在地を特定する前記位置関連情報（Ｉａ）を取得する手段（９Ａ，１２Ａ）、を備え、当該位置関連情報（Ｉａ）を前記基地部（１）に送信することを特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項３の発明に係る大気汚染情報提供システムであって、前記第１種端末局（２Ａ；２Ｂ）は、さらに、自身の所在地における大気汚染の状況として前記大気汚染情報（Ｉｂ）を取得する手段（９Ｂ；１２Ｂ）、を備え、当該大気汚染情報（Ｉｂ）を前記基地部（１）に送信することを特徴とする。

また、請求項５の発明は、請求項２ないし請求項４のいずれかの発明に係る大気汚染情報提供システムであって、前記基地部（１）は、前記位置関連情報（Ｉａ）によって特定される前記所定位置における前記予測値（Ｉｃ）が所定の閾値を超えたときに、前記予測値（Ｉｃ）に基づく情報を、前記所定位置を所在地とする前記第１種端末局（２Ａ；２Ｂ；２Ｃ）に対して送信する送信手段（１９）、を備えることを特徴とする。

また、請求項６の発明は、請求項３または請求項４の発明に係る大気汚染情報提供システムであって、前記基地部（１）は、前記位置関連情報（Ｉａ）を前記第１種端末局（２Ａ；２Ｂ；２Ｃ）から受信する受信手段（１９）と、前記位置関連情報（Ｉａ）から位置情報を弁別する弁別手段（２０）と、前記予測手段（２０）が求めた前記予測値（Ｉｃ）に基づく情報を前記位置関連情報（Ｉａ）を送信した前記第１種端末局（２Ａ；２Ｂ）に対して送信する送信手段（１９）とを備えることを特徴とする。

また、請求項７の発明は、請求項２ないし請求項４のいずれかの発明に係る大気汚染情報提供システムであって、前記基地部（１）は、前記位置関連情報（Ｉａ）を前記第１種端末局（２Ａ；２Ｂ；２Ｃ）から受信する受信手段（１９）と、位置情報と、前記位置情報に対応する識別情報とを記憶する記憶手段（２１）とを備え、前記位置関連情報は、前記第１種端末局（２Ａ，；２Ｂ；２Ｃ）を特定する前記識別情報を含み、前記基地部は、さらに、前記識別情報に応じた前記位置情報を前記記憶手段から取得する取得手段（２０）、を備え、前記位置関連情報の受信に応答して、前記予測手段（２０）が求めた前記予測値（Ｉｃ）に基づく情報を、当該識別情報に対応する前記第１種端末局（２Ａ；２Ｂ；２Ｃ）に対して前記通信手段（１９）が送信することを特徴とする。

また、請求項８の発明は、請求項２ないし請求項７のいずれかの発明に係る大気汚染情報提供システムであって、前記第１種端末局（２Ａ；２Ｂ）は、さらに、前記予測値（Ｉｃ）に基づいた情報に応じて室内への外気導入を制御する換気設備（７，８；１１）を備えることを特徴とする。

また、請求項９の発明は、請求項８の発明に係る大気汚染情報提供システムであって、前記予測値（Ｉｃ）に基づいた情報は、前記換気設備（７，８；１１）の外気導入を制御する制御情報を含むことを特徴とする。

また、請求項１０の発明は、請求項２ないし請求項９のいずれかの発明に係る大気汚染情報提供システムであって、前記第１種端末局（２Ａ；２Ｂ；２Ｃ）は、さらに、前記予測値（Ｉｃ）に基づいた情報に応じて動作する報知手段（１０，１３）、を備えることを特徴とする。

また、請求項１１の発明は、請求項１０の発明に係る大気汚染情報提供システムであって、前記予測値（Ｉｃ）に基づいた情報は、前記予測値が所定の閾値を越えたか否かを示す情報（Ｉｅ）を含むことを特徴とする。

また、請求項１２の発明は、請求項２ないし請求項１１のいずれかの発明に係る大気汚染情報提供システムであって、さらに、自身の所在地における大気汚染の状況として前記大気汚染情報（Ｉｂ）を取得する手段（１４Ｂ）を有し、当該大気汚染情報（Ｉｂ）を前記基地部（１）に送信する第２種端末局（３，４）、を備えることを特徴とする。

また、請求項１３の発明は、請求項１２の発明に係る大気汚染情報提供システムであって、前記第２種端末局（３，４）は、さらに、自身の所在地に係る前記位置関連情報（Ｉａ）を取得する手段（１４Ａ）、を備え、当該位置関連情報（Ｉａ）を前記基地部（１）に送信することを特徴とする。

また、請求項１４の発明は、（ａ）気象情報（５Ａ；Ｉｄ）および大気汚染情報（５Ｂ；Ｉｂ）を取得するステップと、（ｂ）前記気象情報および前記大気汚染情報に含まれる、それぞれのデータを、そのデータの位置情報に基づき、前記気象情報データの位置情報の間隔より小さい間隔のメッシュの計算空間に導入するステップと、（ｃ）前記計算空間のデータをもとに大気汚染の分布を予測するステップと、（ｄ）予測された大気汚染の分布を含む前記計算空間のデータを記録するステップと、（ｅ）記録された前記データから所定位置の外気汚染の予測値（Ｉｃ）を検索するステップとを備えることを特徴とする。

また、請求項１５の発明は、請求項１４の発明に係る大気汚染予測方法であって、前記ステップ（ｃ）は、（ｃ−１）一の大気汚染の分布を予測するステップと、（ｃ−２）前記一の大気汚染の分布に基づいて、他の大気汚染の分布を予測するステップと、（ｃ−３）所定の時間まで（ｃ−１）、（ｃ−２）を繰り返すステップとを含むことを特徴とする。

また、請求項１６の発明は、（ａ）所定位置を特定する位置関連情報（Ｉａ）を取得するステップと、（ｂ）気象情報（５Ａ；Ｉｄ）および大気汚染情報（５Ｂ；Ｉｂ）を取得するステップと、（ｃ）前記気象情報に基づいて前記所定位置の風上の方位および風速を求めるステップと、（ｄ）前記方位および前記風速に基づいて所定時間後に前記所定位置に至る大気の移動源を求めるステップと、（ｅ）前記大気汚染情報から前記移動源を中心とする所定領域の現在の大気汚染情報を求めるステップと、（ｆ）前記所定領域の現在の大気汚染情報に基づいて前記予測値（Ｉｃ）を求めるステップとを含むことを特徴とする。

また、請求項１７の発明は、（ａ）気象情報（５Ａ；Ｉｄ）および大気汚染情報（５Ｂ；Ｉｂ）を取得するステップと、（ｂ）前記気象情報および前記大気汚染情報に基づいて大気汚染の分布を予測するステップと（ｃ）前記予測値（Ｉｃ）が所定の閾値を超えた地域を探索するステップと、（ｄ）前記ステップ（ｃ）で探索された前記地域のなかに存在する、予め登録された端末局を探索するステップと、（ｅ）前記ステップ（ｄ）で探索された前記端末局に対して前記予測値（Ｉｃ）に基づく情報を送信するステップとを備えることを特徴とする。

また、請求項１８の発明は、請求項１７の発明に係る大気汚染予測方法であって、前記登録された前記端末局のうち、前記大気汚染に関する情報を送信する対象には管理フラグが設定されており、前記ステップ（ｅ）において、前記ステップ（ｃ）で探索された前記端末局のうち、前記管理フラグが設定されているものに対して前記予測値（Ｉｃ）に基づく情報（Ｉｅ）を送信することを特徴とする。

また、請求項１９の発明は、請求項１８の発明に係る大気汚染予測方法であって、（ｆ）前記ステップ（ｅ）において前記情報（Ｉｅ）が送信された前記端末局の前記所在地における前記予測値（Ｉｃ）が前記所定の閾値を下回った場合には、当該端末局に対して再度信号を送信するステップを更に備えることを特徴とする。

また、請求項２０の発明は、屋外から室内への外気導入を制御する換気装置（７，８；１１）であって、大気汚染予測関連情報を受信する受信手段（１５）と、前記大気汚染予測関連情報に基づいて外気を導入するか否かを判定する判定手段（１６）と、前記判定手段の判定結果に従って外気導入を制御する制御手段（１７）とを備えることを特徴とする。

また、請求項２１の発明は、屋外から室内への外気導入を制御する換気装置（７，８；１１）であって、大気汚染予測関連情報を受信する受信手段（１５）と、自身の所在地を特定する位置関連情報（Ｉａ）を取得する手段（９Ａ；１２Ａ）とを備え、前記受信手段（１５）は気象情報をも受信し、前記大気汚染予測関連情報および前記気象情報並びに前記位置関連情報に基づいて自身の前記所在地での所定時間経過後の大気汚染の予測値（Ｉｃ）を求め、前記予測値（Ｉｃ）に基づいて外気を導入するか否かを判定することを特徴とする。

また、請求項２２の発明は、請求項２０または請求項２１の発明に係る換気装置（７，８；１１）であって、さらに、前記判定手段（１６）の判定結果に基づく情報を報知する手段（１０；１３；１８）、を備えることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、一般に流通する気象情報および大気汚染情報を利用して、所定位置での大気汚染を予め予測することができる。

請求項２に記載の発明によれば、大気汚染の予測値を求めて、これを受信した第１種端末局において様々な用途に利用することができる。

請求項３に記載の発明によれば、基地部は、容易に第１種端末局の所在地を特定することができる。

請求項４に記載の発明によれば、大気汚染の予測値に基づく情報を受信する第１種端末局からも、大気汚染の予測値を求めるのに利用する大気汚染情報を取得することができる。

請求項５に記載の発明によれば、第１種端末局は、自ら基地部への送信要求をしなくても、緊急時など即時性が必要なときには、基地部からの情報送信動作によって大気汚染の予測値に基づく情報を得ることができる。

請求項６に記載の発明によれば、第１種端末局から基地部への送信要求に応答して、利用者の必要なときに大気汚染の予測値に基づく情報を得ることができる。

請求項７に記載の発明によれば、位置を直接的に特定しない識別情報を利用することができる。

請求項８に記載の発明によれば、大気汚染の予測値を求めることができるので、換気動作の制御を遅延なく行い、汚染された外気の屋内への導入を未然に防ぐことができる。

請求項９に記載の発明によれば、換気設備の制御情報を送信して、換気の制御を行うことができる。

請求項１０に記載の発明によれば、利用者は、大気汚染の予測値に基づく情報を認知することができる。

請求項１１または請求項２２に記載の発明によれば、利用者は、大気汚染の予測値が所定の閾値を超えたことを認知することができる。

請求項１２に記載の発明によれば、道路や工場等を第２種端末局として利用することで、大気の汚染源となる可能性のある地点を含む、より多くの地点から、大気汚染の予測値を求めるのに利用する大気汚染情報を取得することができる。

請求項１３に記載の発明によれば、例えば第２種端末局が路線バス等の移動物体であってもよく、大気汚染情報および位置関連情報を取得することで、多くの地点の大気汚染情報を取得することができる。

請求項１４に記載の発明によれば、一般に流通する気象情報および大気汚染情報を利用して、取得した大気汚染情報よりも細かいメッシュで予測計算を行うことで、利用者の希望する所在地での予測値を求めることができる。

請求項１５に記載の発明によれば、求めた所定時間後の予測値を初期値として利用して、さらに後の予測値を求めることができる。

請求項１６に記載の発明によれば、気象情報および大気汚染情報に基づいて簡易的に大気汚染の予測値を求めることができる。

請求項１７に記載の発明によれば、端末局からの要求が無い場合であっても、基地部から大気汚染の悪化を端末局へ送信することができる。

請求項１８に記載の発明によれば、大気汚染の具体的数値ではなく警報情報を必要とする端末局に対して警報情報を送信することができる。

請求項１９に記載の発明によれば、すでに警報を必要とするような大気汚染の懸念が無くなった場合、当該警報情報を解除することができる。

請求項２０に記載の発明によれば、換気装置単体で、外部からの大気汚染予測に関連する情報に応じて換気を制御することができる。

請求項２１に記載の発明によれば、換気装置単体で、所定時間経過後の自身の位置での大気汚染の予測値を求め、これに基づいて換気を制御することができる。

（第１の実施の形態）
図１は、この発明の第１の実施の形態に係る大気汚染情報提供システムの基本構成を示す図である。大気汚染情報提供システムは、基地局（基地部）１、および換気設備を備える第１種端末局２Ａ，２Ｂから構成されており、これらはネットワーク６を介して相互に接続される。ネットワーク６には、この他に基地局１が大気汚染情報や気象情報等を取得する情報源５Ａ，５Ｂおよび第２種端末局３，４が接続される。ここで、各要素を接続するためのネットワーク６は、インターネット等の通信網であって、有線であってもよいし無線であっても構わない。

基地局１は、図２に示したように、通信部１９および予測部２０から構成される。そして、通信部１９が、ネットワーク６を介して各種の情報源５Ａ，５Ｂや第２種端末局３，４から大気汚染情報や気象情報等を取得し、さらに大気汚染を予測する所定位置を特定するための位置関連情報Ｉａを取得する。そして、予測部２０がこれらの各種情報に基づいたシミュレーションを行うことによって、位置関連情報Ｉａで特定される所定位置での現状もしくは所定時間経過後の外気の汚染状況を示す大気汚染の予測値を求める。

具体的には、基地局１は、所定時間毎に情報源５Ａ，５Ｂおよび第２種端末局３，４から気象情報および大気汚染情報を取得し、情報の測定時刻から、次回、所定時間後に情報を取得するまでの時間またはそれ以上の時間までの大気汚染分布の予測値を計算し、記憶装置に保存する。

第１種端末局２Ａ，２Ｂは、自身の所在地を所定位置として特定する位置関連情報Ｉａを基地局１に送信する。基地局１は、位置関連情報Ｉａを受信すると、これに対応して位置関連情報Ｉａに基づき、その所定位置を特定し、記憶装置より、その所定位置に対応する大気汚染の予測値を選択し、この予測値に基づく情報（大気汚染予測情報Ｉｃ）を位置関連情報Ｉａを送信してきた第１種端末局２Ａ，２Ｂに対して送信する機能を有する。その他、位置関連情報Ｉａによって特定される所定位置を基地局１内部で複数管理し、現在より第２所定時間（暴露を避けるための準備時間）後の各所定位置での大気汚染の予測値を常時確認し、当該所定位置における予測値が所定の閾値を超えるときに、当該所定位置を所在地とする第１種端末局２Ａ，２Ｂへこれを通知する情報を送信する機能も有する。

求められた予測情報Ｉｃは通信部１９から、第１種端末局２Ａ，２Ｂに送信される。尚、第１種端末局２Ａ，２Ｂへは、大気中の汚染物質濃度等の予測値を直接送信する場合の他、この予測値が所定の閾値を超えるか否かを示す情報や、さらに、第１種端末局２Ａ，２Ｂに所定の動作をさせるための制御情報を含む場合もある。

情報源５Ａ，５Ｂは、基地局１がシミュレーションに入力する情報を取得するために利用するものである。具体的には、例えば、気温，降水量，風向，風速，湿度，気圧等からなる気象情報を公開している気象庁や、国内各地に設置された一般大気環境測定局および自動車排ガス測定局等で測定された大気中の汚染物質濃度等の大気汚染情報を公開している環境省、光化学スモッグ等を含む各種の大気汚染情報を提供する東京都や大阪府等の各地の地方自治体等を例として挙げることができる。また、地方自治体等の公的機関においては、住宅地への影響を考慮して、農薬や殺虫剤の散布の時期や地域について届出を求める動きがあり、このような情報を大気汚染情報として利用することもできる。その他にも、大気汚染情報や気象情報が取得できれば、商用のデータベース等を情報源として活用してもよい。基地局１は、これらの情報源５Ａ，５Ｂから、風向や風速等の気象情報、大気中の汚染物質濃度等の大気汚染情報をネットワーク６を介して取得し、シミュレーションのための入力情報として利用する。

基地局１の行うシミュレーションでは、これらの気象情報や大気汚染情報の他、風の流れや気温に影響する地表面の起伏を示す標高や、太陽光の反射，水の蒸発，風が吹いたときの摩擦熱等に影響する土地の利用状況（例えば地表面が田であるかアスファルトであるか）等も考慮できる。これらの標高や土地利用状況に係る情報は、例えば、国土地理院が提供する数値地図情報から取得できる。

これらの各種情報を入力パラメータとして、流体の運動方程式等を利用してコンピュータ装置上でシミュレーションを行い、所定位置での現状もしくは所定時間後の外気の汚染状況を予測する。即ち、その地域の地形等の情報や大気汚染物質の拡散や移動等をモデル化した数理モデルを構築して、これに情報源５Ａ，５Ｂ等から取得した汚染物質濃度等の大気汚染情報や風向，風速等の気象情報等をデータ同化してシミュレーションすることで、所定位置での所定時間後の大気汚染の予測値を求めるのである。

シミュレーションによる大気汚染の予測値は所定時間毎に求める。具体的には、例えば、１時間毎に上述の各種情報を収集し、４時間先の大気汚染の予測値までを求める。このとき、４時間先としたのは一例であるが、このように情報収集の周期を超える数時間先の大気汚染の予測値までを求めておけば、ネットワーク６の障害等により最新情報が取得できなくなったような状況であっても、大気汚染の予測結果を提供することができる。また、これらの予測値に基づく大気汚染予測情報は、所定位置における現在時刻から第２所定時間後の予測値に基づく情報の他、所定位置における全ての時間の予測値に基づく情報でも、その情報の一部を送信してもよい。

第２種端末局３，４も、基地局１が上述したシミュレーションに利用する情報を取得するために利用する端末局である。第２種端末局３，４で取得された情報Ｉａ,Ｉｂは、ネットワーク６を介して基地局１に送信され利用される。例えば、各地の大気汚染情報を取得するために選択したビル等の建造物を対象とした第２種端末局３や、工場排気や自動車の排気ガス等の大気の汚染源として選択した第２種端末局４を設けることで、有効な大気汚染情報Ｉｂを取得することができる。また、例えば、タクシーや路線バス等の移動車両を第２種端末局として利用して、大気汚染情報Ｉｂと共にそれを計測したときの時刻や位置関連情報Ｉａを取得すれば、一の第２種端末局によって複数地点での大気汚染情報を取得することも可能である。

第２種端末局３，４は、図２に示すように、大気汚染の状況を検出して大気汚染情報Ｉｂを得るための外気センサ１４Ｂと、大気汚染情報Ｉｂの取得位置を検出するための位置センサ１４Ａを備える。外気センサ１４Ｂとは、例えば大気中の二酸化窒素（ＮＯ２）や窒素酸化物（ＮＯＸ）等の汚染物質濃度を検出するための専用のセンサである。位置センサ１４Ａとは、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）等を利用して位置および時刻情報を取得するセンサである。尚、携帯電話・ＰＨＳを端末局の通信手段として選択すれば、位置センサを使わなくても、その電話番号または通信端末識別ＩＤから、キャリアの提供する位置情報サービスを利用して端末局の位置を示す位置関連情報Ｉａを取得することができる。

ただし、第２種端末局３，４が工場等移動することのない端末局である場合には、位置センサ１４Ａを備えない態様であっても構わない。基地局１が、その所在地を特定できるものであれば、例えば、別途地図等を用いて取得した緯度経度を手入力したものを位置関連情報として利用する態様であってもよい。また、第２種端末局３，４に固有の識別情報、例えば固定電話の電話番号を手入力したものを、基地局１が利用してもよい。この場合、識別情報と位置関連情報とを関連づけて記憶する記憶手段を設けることが望ましい。識別情報が基地局１に与えられれば、記憶手段を利用して位置関連情報を得ることができるからである。

また、基地局１が大気汚染情報と、その情報を取得した位置を利用できるものであれば、第２種端末局３，４が、大気汚染情報Ｉｂと位置関連情報Ｉａとを合わせて基地局１へ送信する態様の他、基地局１には予め第２種端末局３，４の位置が登録管理されており、第２種端末局３，４は大気汚染情報Ｉｂのみを基地局１へ送信する態様であっても構わない。

また、第２種端末局３，４は、上述の位置センサ１４Ａ、外気センサ１４Ｂの他、種々のセンサを備えるものであっても構わない。具体的には、例えば、風向や風速等の気象情報を取得するセンサを備え、大気汚染情報に加えて気象情報を取得し、これを基地局１に送信して利用する態様であってもよい。その他、気圧や降水量、花粉の飛散状況等を計測するセンサを設け利用する態様であっても構わない。

尚、基地局１が上述のシミュレーションによる大気汚染の予測を行うのに十分な情報が取得できれば、情報源５Ａ，５Ｂや第２種端末局３，４の数は問わない。また、情報源５Ａ，５Ｂまたは第２種端末局３，４のいずれかのみを利用する態様であっても構わない。

このとき、利用する気象情報および大気汚染情報は、情報源５Ａ，５Ｂから取得する他、第２種端末局３，４、または後述するように第２種端末局としても機能する第１種端末局２Ａ，２Ｂ等、対象とする第１種端末局２Ａ，２Ｂの周囲に存在する局地的な情報のみを利用することも可能である。

第１種端末局２Ａ，２Ｂは、換気設備を備える端末局である。図２に示すように、換気設備としては、室内機７および室外機８からなる空気調和機や、温度調節機能を有さない換気装置１１等を利用する。また、第１種端末局２Ａ，２Ｂは、上述した位置センサ９Ａ，１２Ａを備え、当該センサにより取得した自身の所在地を特定する位置関連情報Ｉａを基地局１へ送信する。基地局１は、当該位置関連情報Ｉａを管理して、これによって特定される第１種端末局２Ａ，２Ｂの所在地での大気汚染の予測値を求める。

尚、第１種端末局２Ａ，２Ｂは、屋外に設けた空気調和機の室外機８または換気装置１１の換気口に、上述した位置センサ９Ａ，１２Ａの他、外気センサ９Ｂ，１２Ｂ等の種々のセンサを備え、第２種端末局としても動作する態様であっても構わない。

図３は、第１種端末局２Ａ，２Ｂの換気動作を示すフローチャートである。図４は、換気設備として利用する室内機７および換気装置１１の基本構成を示す図である。以下に、これらの図を参照しながら、第１種端末局２Ａ，２Ｂの換気設備の構成と動作について説明する。

図４に示すように、室内機７または換気装置１１は、インターネット等のネットワーク６に接続して情報を送受信する通信部１５と、通信部１５で取得した情報を判定するための判定部１６と、判定部１６の判定結果に基づいて換気設備の動作を制御する吸気制御部１７と、判定部１６の判定結果を表示する表示部１８とから構成される。

まず、ステップＳ１で利用者から換気開始命令を受けると、ステップＳ２で通信部１５が、ネットワーク６を介して基地局１から大気汚染予測情報Ｉｃを取得する。このとき取得する大気汚染予測情報Ｉｃとは例えば、上述したように、基地局１が、第１種端末局２Ａ，２Ｂの所在地を特定する位置関連情報Ｉａに基づいて、大気汚染情報や気象情報から予測したある時刻あるいは更にそこから所定時間後までの大気汚染の予測値を指す。

通信部１５は所定時間毎に自動的に基地局１から大気汚染予測情報Ｉｃを受信しているため、換気開始命令を受ける度に基地局１から大気汚染予測情報Ｉｃを取得する必要はなく、換気開始命令を受けた時刻が先に受信した大気汚染予測情報Ｉｃの予測時間内に含まれていれば、受信済みの大気汚染予測情報Ｉｃを利用すればよい。

次にステップＳ３で、判定部１６が、大気汚染予測情報Ｉｃを判定し、外気を導入するか否かを決定する。具体的には、基地局１が求めた大気汚染の予測値に基づいて、現在の屋外の大気汚染物質濃度が所定の値以上を示しているか、屋外に多量に存在していた汚染物質が他の地域へ移動し現在の大気汚染物質濃度は所定の値以下にあると予測されてから所定時間経過した後であるか、といった所定の条件に一致するか否かを判定する。

ステップＳ３で、所定の条件に一致せず外気に問題がないと判定すれば（図中「ＯＫ」の経路）、ステップＳ４で、吸気制御部１７が、室外機８または換気装置１１の吸気口を介して、屋外から外気を導入する換気動作を行う。

ステップＳ３で、所定の条件に一致し外気が汚染されていると判定すれば（図中「ＮＧ」の経路）、ステップＳ５で、吸気制御部１７が、屋外から外気を導入する換気動作を行わないように、室内機７または換気装置１１を制御する。具体的には、例えば、換気動作を全く行わない態様の他、室内機７や換気装置１１が、内蔵するフィルタ等を利用して屋内の空気を清浄化しながら循環させる動作を行う態様であっても構わない。

このとき、ステップＳ６で、外気に係る情報を表示部１８または第１種端末局２Ａ，２Ｂがそれぞれ備える表示装置１０，１３（図２参照）に表示することが望ましい。ここで、表示装置１０，１３とは、外気に係る情報を表示する専用の装置であってもよいし、液晶等の表示部を備える室内機７や換気装置１１を操作するリモコンであっても構わない。表示する内容は、例えば、ステップＳ５の動作をしているときは、「現在外気が汚染されているため屋内の空気を循環させます」といったものである。このとき、大気汚染の予測結果により所定時間後の外気の状態についても把握することができるため、例えば、「３０分後には外気導入を開始します」といった、後の動作について予告する内容を合わせて表示する態様であっても構わない。

そして、ステップＳ７で換気終了命令がなされるまで、ステップＳ２からＳ６の動作を繰り返し行う。ステップＳ２で受信する大気汚染情報Ｉｃは、所定時間後の予測結果を含むため、ステップＳ７からステップＳ２へ戻るのは、所定時間が経過する前であればよい。連続して換気を行っている間、上述の各ステップＳ２〜Ｓ６の動作を繰り返し行うことにより、基地局１による外気汚染分布の予測結果に基づいて外気の状況を判断し、利用者に情報を通知しながら外気の屋内への導入を制御するのである。

ステップＳ７で、利用者から換気終了命令があれば、ステップＳ８で換気動作を終了する。

このように、基地局１で求められた大気汚染の予測値に基づいて屋外からの外気の導入を伴う換気動作を行うか否かを制御することで、汚染された外気の導入を未然に防止することができる。

また、本実施の形態では、第１種端末局２Ａ，２Ｂは、大気汚染予測情報Ｉｃを受信して、これを判定した上で換気動作を制御する態様を示したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、大気汚染の予測値が所定値以上であるか否かは基地局１が判定し、基地局１からは判定結果に基づく制御情報等の大気汚染に基づく情報（大気汚染関連情報）を送信し、吸気制御部１７が当該制御情報に基づいて室内機７または換気装置１１を制御する態様であっても構わない。これにより、利用者が操作することなく、基地局１の動作によって自動的に換気設備等の制御することが可能となる。

また、本実施の形態では、吸気制御部１７により換気の制御を行う態様を示したが、本発明は、室内からの排気を制御する場合にも適用できる。この場合も排気に伴う受働的な吸気が発生するので、排気の停止により当該受働的な吸気も停止できる。

大気汚染予測情報Ｉｃは、外気の導入を含む換気動作の制御以外にも利用できる。例えば、判定部１６が、所定時間後の外気の汚染を判定し、これを室内機７や換気装置１１に設けた表示部１８やリモコン等の表示装置１０，１３を利用して通知する方法に加えて、音や光等を用いて利用者に報知すれば、利用者は、家事等の他の動作中にも外気の汚染の可能性を知ることが可能となる。

具体的には、例えば、大気汚染の予測結果により３０分後に汚染された外気が屋外に充満するという情報があれば、それよりも所定時間だけ前、例えば１５分前に、警告音を発すると共に、表示装置１０，１３に「屋外の外気が汚染されるため窓を閉めてください」と表示する。これにより、利用者は、汚染された外気が屋外に多量に存在することになる前に、開け放たれていた窓を閉めることができ、屋内へ汚染された外気が導入されるのを未然に防ぐことができる。

また、基地局１および通信部１５で、大気汚染情報の他、降水量等の気象情報や花粉の飛散情報等までを扱うこととすれば、さらに有効に活用することが可能である。現在の状況ではなく、所定時間後の予測結果に基づく情報を利用するため、例えば、雨が降り出してから利用者が慌てて洗濯物を取り込むといったことがなくなり、利用者は、これらの情報を、その後の行動を適切なものとするための指針として利用することができる。

（第２の実施の形態）
図５は、この発明の第２の実施の形態に係る大気汚染情報提供システムの基本構成を示す図である。大気汚染情報提供システムは、換気設備を備える第１種端末局２Ａ，２Ｂから構成されており、これらはネットワーク６を介して相互に接続される。ネットワーク６には、この他に大気汚染情報や気象情報等を取得する情報源５Ａ，５Ｂおよび第２種端末局３，４が接続される。

第１の実施の形態は、基地局１が、ネットワーク６を介して各種の情報源５Ａ，５Ｂや、第２種端末局３，４から取得した情報に基づいて、所定時間後の大気汚染の予測値を求めるものであったが、本実施の形態は、第１種端末局２Ａ，２Ｂが、基地局１の有する機能の全てを包含し、基地局１を要しないことを特徴とする。

図５では、第１の実施の形態で示した図２と同様の機能を有する要素については同一符号を付している。これらの要素については説明を省略する。

以下に、図６を用いて、本実施の形態における大気汚染情報提供システムの動作について、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。

本実施の形態では、第１種端末局２Ａ，２Ｂが、第１の実施の形態と同様のステップＳ１〜Ｓ８の動作と、基地局１と同様の機能を実現するためのステップＳ９およびＳ１０の動作とを実行している。

まず、ステップＳ９で通信部１５が、ネットワーク６を介して情報源５Ａ，５Ｂまたは第２種端末局３，４から、気象情報および大気汚染情報を取得し、次にステップＳ１０で、判定部１６が、ステップＳ９で取得した情報に基づいて、第１の実施の形態で基地局１がしたのと同様にシミュレーション等の演算により大気汚染予測情報として、現在または所定時間後の自身の所在地における大気汚染の予測値を求める。第１種端末局２Ａ，２Ｂは、ステップＳ９およびＳ１０とを所定時間毎に実行して、求めた所定時間後までの大気汚染予測情報をデータベースとして内部に備える記憶装置等に記憶している。

そして、ステップＳ１で利用者からの換気開始命令を受けると、ステップＳ２で、ステップＳ９およびＳ１０により生成したデータベースから大気汚染予測情報を取得する。

次にステップＳ３で、判定部１６が、大気汚染予測情報を判定し、外気を導入するか否かを決定する。具体的には、ステップＳ１０で求めた大気汚染の予測値に基づいて、現在から所定時間後にかけての屋外の大気汚染物質濃度が所定の値以上を示しているか、屋外に多量に存在していた汚染物質が他の地域へ移動し現在の大気汚染物質濃度は所定の値以下にあると予測されてから所定時間経過した後であるか、といった所定の条件に一致するか否かを判定する。

ステップＳ３で、所定の条件に一致せず外気に問題がないと判定すれば（図中「ＯＫ」の経路）、ステップＳ４で、吸気制御部１７が、室外機８または換気装置１１の吸気口を介して、屋外から外気を導入する換気動作を行う。

ステップＳ３で、所定の条件に一致し外気が汚染されていると判定すれば（図中「ＮＧ」の経路）、ステップＳ５で、吸気制御部１７が、屋外から外気を導入する換気動作を行わないように、室内機７または換気装置１１を制御する。具体的には、例えば、換気動作を全く行わない態様の他、室内機７や換気装置１１が、内蔵するフィルタ等を利用して屋内の空気を清浄化しながら循環させる動作を行う態様であっても構わない。

そして、ステップＳ７で換気終了命令がなされるまで、ステップＳ２からＳ６の動作を繰り返し行う。ステップＳ７で、利用者から換気終了命令があれば、ステップＳ８で換気動作を終了する。尚、ステップＳ９およびＳ１０の動作は、これらのステップＳ１〜Ｓ８とは独立して所定時間毎に実行されている。

以上のように、本実施の形態では、ステップＳ９で、第１種端末局２Ａ，２Ｂの通信部１５が、気象庁や環境省、地方自治体等の情報源５Ａ，５Ｂや第２種端末局３，４から大気汚染情報や気象情報を直接受信する点と、ステップＳ１０で判定部１６が、これらの情報に基づいて、第１の実施の形態で基地局１がしたのと同様に所定時間後の大気汚染の予測値を求め、その結果に基づいて外気の導入を伴う換気動作を行うか否かを決定する点が、第１の実施の形態と異なる。

このように、第１種端末局２Ａ，２Ｂが単独で、大気汚染情報や気象情報等を受信し、これらの情報に基づいて所定時間後の大気汚染の予測値を求めながら外気の導入を伴う換気動作を制御することで、基地局１を必要としない簡単な大気汚染情報提供システムの構成でありながら、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

（第３の実施の形態）
屋内にいる利用者が大気中に含まれる汚染物質に暴露されないためには第１および第２の実施の形態で上述したような技術が有効であるが、大気中の汚染物質に対する人体暴露は屋外にいる利用者に対しても起こり得る。本実施の形態では、このような場合に有効な本発明の実施態様について説明する。

図７は、この発明の第３の実施の形態に係る大気汚染情報提供システムの基本構成を示す図である。

第１種端末局２Ｃは、基地局１との通信が可能な携帯電話やＰＤＡ等の端末であって、基地局１に対して大気汚染の予測値に係る情報を要求する機能と、基地局１から受信した情報に基づいた表示や報知動作を行う機能を有する。これらの機能および動作の詳細については後述する。

その他、基地局１、第２種端末局３，４および情報源５Ａ，５Ｂの基本的な機能および動作は第１の実施の形態と同様であるため説明を省略する。

尚、本実施の形態は、第１および第２の実施の形態で示した換気設備を備え所在地が固定された第１種端末局２Ａ，２Ｂに対しても有効な技術である。しかし、屋外にいる利用者が汚染物質に対する人体暴露を回避する行動をとるためには、携帯可能な小型端末の利用が特に有効であるため、本実施の形態では第１種端末局として小型の携帯端末を利用する場合について説明する。

以下、図７を用いて、大気汚染情報提供システムの動作を第１の実施の形態と異なる部分を中心に説明する。

まず、利用者は、第１種端末局２Ｃから、基地局１に対して大気汚染の予測値に係る情報提供を求める要求信号を送信する。

このとき送信する要求信号には、第１種端末局２Ｃの所在地を特定するための位置関連情報Ｉａが含まれている。位置関連情報Ｉａとは、具体的には、緯度および経度から成る自身の所在地を示す情報であってもよいし、基地局１内において位置情報データベース２１に管理されている位置情報に対応する識別情報であってもよい。

ここで、基地局１が管理する位置情報データベース２１とは、第１種端末局２Ｃまたはその利用者と、その所在地を示す緯度や経度等の所在地情報（位置情報）を、固有の識別情報と対応付けて記憶管理しているデータベースである。基地局１は、第１種端末局２Ｃから識別情報を受信すると、これと対応する所在地情報を位置情報データベース２１から検索して、第１種端末局２Ｃの所在地を特定することができる。

これにより、利用者は、基地局１に対し、位置情報データベース２１に予め登録された所在地に係る情報を要求する場合には識別情報のみを送信すればよいし、それとは異なる位置の情報を要求する場合には、その位置を特定するための緯度や経度等の位置関連情報Ｉａを送信すればよい。

尚、緯度や経度等の情報は地図上で調べる他、ＧＰＳ機能を有する携帯電話等であれば当該機能を利用して取得できる。また、例えば、識別情報として、第１種端末局２Ｃの電話番号を登録しておけば、利用者は基地局１に接続するだけで、基地局１が要求信号を送信してきた第１種端末局２Ｃの電話番号を認識し、位置情報データベース２１を参照して該当する所在地を特定することも可能である。

また、携帯電話やＰＨＳであれば、その端末の識別情報から通信キャリアの位置検索サービスを利用することで該当する所在地を特定することも可能である。この場合は、基地局１内部の位置情報データベース２１を利用せず、端末の識別情報を対応するキャリアへ送信し、キャリアで行われた探索結果を受信することによって、利用者の所在地を特定する。

基地局１は、第１種端末局２Ｃからの要求信号を受信すると、次にこれに含まれる位置関連情報Ｉａに基づいて、必要に応じて上述のように位置情報データベース２１を参照し、第１種端末局２Ｃの所在地を特定する（ステップＳ１１）。

そして、第１種端末局２Ｃの所在地を特定すると、次に移動源を特定する（ステップＳ１２）。移動源とは、所定時間後に、ステップＳ１１で特定した所在地に至ると予測される現在の大気の位置をいい、風速および風向等から特定することができる。このとき利用する風速および風向等の気象情報は、第１の実施の形態で上述した情報源５Ａから取得することができるし、第１種端末局２Ｃの周囲に位置する気象情報Ｉｄの取得と送信が可能な第２種端末局３，４から取得することも可能である。また、予めこれらを利用して取得し蓄積してある気象情報データベース２２内から該当する気象情報を検索して利用することもできる。

移動源を特定すると、次に移動源を中心に、例えば２ｋｍ四方内といった所定領域内の大気汚染情報を取得する（ステップＳ１３）。大気汚染情報の取得についても、上述の気象情報と同様に、情報源５Ｂや第２種端末局３，４を利用したり、取得済みの情報を蓄積してある大気汚染情報データベース２３から該当する大気汚染情報を検索して利用することができる。

移動源を含む所定領域内の大気汚染情報を取得すると、次に、これらに基づいて大気汚染の予測値を求める（ステップＳ１４）。具体的には、大気汚染情報として取得した汚染物質濃度の平均値を求めてもよいし、所定時間後に第１種端末局２Ｃの所在地の汚染物質濃度がとり得る最も高い濃度として最大値を探索するものであっても構わない。

尚、これらの予測値は演算方法が簡単で基地局１の処理にかかる負荷は小さいが、精度は高くないことから、比較的短時間で更新することが望ましい。例えば１０分毎に情報を更新することとし、１０分以上前に求めた予測値は破棄して利用しないようにしてもよい。

大気汚染の予測値を求めると、基地局１は、これを大気汚染予測情報Ｉｃとして、要求信号を送信してきた第１種端末局２Ｃに送信する。送信される大気汚染予測情報Ｉｃは、所定時間後の汚染物質濃度を直接示すものに限らず、汚染物質濃度を所定値を基準にランク分けした危険度を示すものや、汚染物質に対する人体暴露を回避するために利用者が現在の所在地から移動すべきか否かを指示する情報等であっても構わない。これらの情報は、第１種端末局２Ｃの備える表示装置上に表示される。

以上の動作により、利用者は、携帯電話等の第１種端末局２Ｃを利用して、必要なときに、情報を取得したい所在地の位置関連情報Ｉａを含む要求信号を基地局１に送信することで、所定時間後の大気汚染の予測値に関する情報を取得することができる。そして、この情報を利用して大気汚染物質に対する人体暴露を回避する行動をとることが可能である。

基地局１は、上述の風上にある移動源を特定する簡易的な予測方法の他に、３次元の数理モデルを使用したシミュレーションによって得た所定地域の大気汚染の予測値から大気汚染の分布を求めることもできる。

上述の簡易的な予測方法では演算能力が１ＧＦＬＯＰＳ以下のコンピュータ装置でも可能であるが、ここで行う数理モデルを利用したシミュレーションでは、基地局１は１００ＧＦＬＯＰＳ以上の演算能力を有することが望ましい。また、１台のコンピュータ装置の演算能力で足りなければ、複数台のコンピュータ装置の演算能力を利用するクラスター演算により演算を行う態様であってもよい。また、各端末局等が、計算を分担して行う分散システムとして構築されることで、大気汚染分布の予測値を計算する態様であってもよい。この場合、基地局１は各種情報及び予測値の管理等を中心に行うため、基地局１に高い演算能力を有する高価なコンピュータ装置を必要とすることなく、数理モデルを利用した高度な大気汚染分布の予測計算を行うことができる。

以下、図８を用いて、このときの動作を上述の簡易的な予測方法と異なる部分を中心に説明する。

まず、利用者が、第１種端末局２Ｃから基地局１に対し要求信号を送信し、基地局１が要求信号に含まれる位置関連情報Ｉａに基づいて利用者が情報取得を希望する所在地を特定するところまでは上述の予測方法である。

ここで、以下に説明するシミュレーションは、所定地域を対象とした大気汚染分布を求めるものである。また、シミュレーションでは、所定時間分の大気汚染分布を求め、これを大気汚染予測値データベース２４に記憶して利用する。そのため、基地局１は、利用者が情報を要求する所在地を特定すると、大気汚染予測値データベース２４から探索した当該所在地に係る大気汚染予測情報Ｉｃを利用者に送信することができる。以下に、基地局１の行うシミュレーションについて説明する。

基地局１は、シミュレーションに用いる数理モデルに、当該数理モデルに必要な各種の初期値を入力する（ステップＳ１５）。

ここで、数理モデルとは、例えば、地域気象モデリングシステム（ＲＡＭＳ：Regional Atmospheric Modeling System)であり、化学物質輸送モデルや花粉発生モデル等の地域気象モデルにも利用されている。これらの数理モデルでは、温度、水蒸気、風向、風速、雨等の気象成分の時間変化を３次元的にシミュレーションすることで化学物質の輸送範囲等を予測することができる。また、水溶性の化学物質等については、溶解や吸着等の現象を考慮するため、雲、雨、雪等の微物理過程を考慮した湿潤モデルを利用して、その拡散範囲を予測することもできる。これらの詳細については非特許文献１，２に詳しい。

例えば、予測値を求めたい所在地を含む水平１００ｋｍ四方の領域を、縦１００×横１００分割して１ｋｍ単位に、垂直方向については標高３ｋｍまでの領域を３０分割して１００ｍ単位に、メッシュを作成したものを数理モデルとして利用し、メッシュ上の各ノードでの大気汚染物質濃度を予測するシミュレーションを行う。このとき、シミュレーションに必要な標高や、住宅地であるか森林であるかといった土地の利用状況等に関する情報は、国土地理院の数値地図情報を利用することができる。

数理モデルには、具体的には、例えば、上述の土地利用状況の他、風速、風向、気圧、降水量等の気象情報、ＮＯ２やＮＯｘ等の各種の汚染物質濃度等の大気汚染情報を初期値として入力する。このとき行うデータ同化は、最適化アルゴリズムを利用して行うが、例えばナッジング法等を利用してもよい。

尚、ここで利用する気象情報および大気汚染情報は、情報源５Ａ，５Ｂや第２種端末局３，４からリアルタイムに取得したもの、または予め取得して気象情報データベース２２および大気汚染情報データベース２３に蓄積してあったものから該当する情報を検索して利用する。

数理モデルの構築と初期値入力を終えると、大気汚染分布の予測シミュレーションを行う（ステップＳ１６）。

このとき、最初に入力した初期値に基づいて、所定時間後（例えば時間ｔ１後）の大気汚染分布を求める。そして、次に、求めたシミュレーション結果を初期値として、数理モデルに入力し、これに基づいて、さらに後（時間（２×ｔ１）後）の大気汚染分布を求めるシミュレーションを行う。即ち、ステップＳ１５の初期値入力とステップＳ１６のシミュレーション演算とを繰り返し行うことで、必要とする所定時間分のシミュレーション結果を得るのである。

繰り返し計算により求めた計算結果は、その全てを大気汚染予測値データベース２４に記憶保存する態様の他、計算は分単位等の間隔でメモリ上で行うが、データベースへの記憶保存は所定時間間隔毎の演算結果のみを対象とする態様であっても構わない。

具体的には、例えば、１時間毎に４時間分の予測値を記憶保存の対象として、大気汚染予測値データベース２４に蓄積しておく。これにより、適時、予測値の要求があったときに蓄積してある予測値を読み出して送信することができる。

インターネット６等を利用して取得できる気象情報や大気汚染情報は、数時間毎に計測された実測値であることが多い。例えば、３時間毎に計測された汚染物質濃度や風速等の実測値が公開されるといった具合である。このような場合に、直近に公開された情報を利用して、上述したように、１時間毎に４時間分の予測値を求めて蓄積しておけば、例えば情報の取得がうまくいかなかったときにも、先の公開情報に基づいて求め蓄積しておいた情報を予測値を利用することで、利用者の要求に応えることができる。また、公開される実測値の時間間隔を補完するように予測値を求めておくことで、より細かい時間間隔の情報を要求する利用者にも対応することができる。

そして、シミュレーション結果が得られると、基地局１は、その中から利用者が情報提供を求める所在地に該当する予測結果を大気汚染予測値データベース２４から抽出し、これを大気汚染予測情報Ｉｃとして第１種端末局２Ｃに送信する。このとき、送信する情報は、例えば、利用者から情報要求のあった所在地における１時間後の大気汚染の予測値のみであってもよいし、１時間後から４時間後までの各予測値であってもよいし、さらに情報要求のあった所在地を含む所定領域内の大気汚染値の予測値を含む情報であっても構わない。これらの情報は、第１種端末局２Ｃの備える表示装置上に表示される。

このように、シミュレーションによる予測値演算を行うことで、上述の簡易的な予測方法に比べて高精度な予測結果を得ることができる。また、例えば、数時間毎に更新される気象情報および大気汚染情報を利用しながら、例えば１時間毎というように、それよりも短期で予測値を求めることが可能である。また、同様に、数ｋｍ単位の気象情報および大気汚染情報のみしか得られない場合であっても、例えば１ｋｍ単位というように、それよりも詳細に各地点での予測値を求めることができる。即ち、取得可能な限られた情報を初期値として利用しながら、与えられた情報には含まれない時間や地点を補完するように、より詳細な予測値を求めることができる。

以上の動作により、利用者は、３次元シミュレーションによる詳細な大気汚染の予測値に係る情報を取得することが可能である。そして、この情報を利用して大気汚染物質に対する人体暴露を回避する行動をとることが可能である。

基地局１は、上述のように第１種端末局２Ｃからの要求信号に応答して、大気汚染予測情報Ｉｃを送信する機能の他に、所定時間毎に大気汚染予測分布を求め、基地局１から、その結果を通知する機能も有している。

以下、図９を用いて、このときの動作を説明する。

まず、基地局１が、所定地域の数理モデルを構築し、これに初期値を代入して（ステップＳ１７）、シミュレーションにより所定時間後の大気汚染分布の予測を行う（ステップＳ１８）点は、上述のシミュレーションによる予測方法で上述したのと同様の動作である。これらの動作は、後述のステップＳ１９〜Ｓ２２の動作とは独立して所定時間毎に行われ、求められた大気汚染分布の予測結果は、大気汚染予測値データベース２４に蓄積される。

基地局１は、所定時間毎に、大気汚染予測値データベース２４から大気汚染分布の予測結果を抽出する（ステップＳ１９）。ここで、基地局１の動作を行う時間間隔は、任意の時間で設定が可能であり、その設定値は基地局１の管理者だけではなく、利用者によっても変更することが可能である。

そして、抽出した大気汚染分布の予測結果に基づいて、その分布中に該当する第１種端末局２Ｃがあるか否かを探索する（ステップＳ２０）。ここで、該当する端末局とは、大気汚染の予測値が所定の閾値を超えると予測されたときに、その情報の送信を希望する端末局のことをいう。情報送信を希望するか否かは、管理フラグによって管理されるが、当該管理フラグに係る情報は位置情報データベース２１に登録されている。即ち、基地局１は、位置情報データベース２１を参照して、その所在地が予測した大気汚染分布の領域内に含まれ、かつ情報要求を示す管理フラグを有する第１種端末局２Ｃを探索する。

該当する第１種端末局２Ｃが存在する場合（ステップＳ２１でＹＥＳ）、その端末局の所在地における大気汚染の予測値が所定の閾値を超えるか否かを判定する（ステップＳ２２）。

大気汚染の予測値が所定の閾値以下である場合（ステップＳ２２でＮＯ）は、該当する第１種端末局２Ｃへ情報を送信する必要がないため、再びステップＳ２０に戻って、他に該当する第１種端末局２Ｃがあるか否かを探索する。

大気汚染の予測値が所定の閾値を超える場合（ステップＳ２２でＹＥＳ）、基地局１は、該当する第１種端末局２Ｃに対して、所定時間後の大気汚染の予測値が所定の閾値を超えることを示す大気汚染予測情報Ｉｃを送信する（ステップＳ２３）。

このとき基地局１は、大気汚染予測情報Ｉｃのみを送信する態様に限らず、大気汚染予測情報Ｉｃと共に、または大気汚染予測情報Ｉｃに代えて、大気汚染の予測値が所定の閾値を超えることを示す警報情報Ｉｅを送信することもできる。そして、これらの情報は、第１種端末局２Ｃの備える表示装置上に表示される。このとき、利用者に確実に報知するために、表示装置による表示に加えて、音や光等を利用する態様であっても構わない。

第１種端末局２Ｃへの情報送信を終えると、再びステップＳ２０に戻り、先にステップＳ１９で抽出した大気汚染分布の予測結果に基づいて、他に該当する第１種端末局２Ｃがあるか否かを探索する。

即ち、予測した大気汚染分布の領域内に、該当する第１種端末局がなくなるまでステップＳ２０〜Ｓ２３の動作を繰り返す。そして、該当する全ての第１種端末局２Ｃへの情報の送信を終えると、それ以上該当する端末局がないものとして（ステップＳ２１でＮＯ）、ステップＳ１９へ戻る。

そして、所定時間経過後に、再びステップＳ１９からの動作を開始するのである。

尚、基地局１は、求めた大気汚染の予測値が所定の閾値を下回った場合には、警報の解除を促す警報解除信号を再度送信する。これにより、警報を発する必要があるような大気汚染の懸念が無くなった場合に、第１種端末局２Ａ，２Ｂは、発していた注意や警報を解除することができる。

また、大気汚染予測情報Ｉｃ等の情報は、管理フラグにより識別された情報送信を希望する第１種端末局２Ｃに対してのみ送信する態様の他、大気汚染の予測値が所定の閾値を超える地域内に所在地を有する全ての第１種端末局２Ｃに送信する態様であっても構わない。

以上の動作により、利用者側から基地局１に対して情報要求を行わなくても、基地局１側の判断によって大気汚染状況の悪化を通知する情報が利用者に送信される。よって、利用者は、常に基地局１に対して情報を要求し確認する行動をとる必要がなく、基地局１からの警報情報Ｉｅの通知によって、大気汚染物質に対する人体暴露を回避する行動をとることが可能である。

尚、第１種端末局２Ｃは携帯電話等の小型の端末局に限る必要はなく、例えば、通信機能と大型の表示装置のみを備えて街頭等に設置され、上述と同様に基地局１内の判断で送信された警報情報Ｉｅを表示するものであっても構わない。このような態様で大気汚染に係る具体的な数値ではなく警報情報Ｉｅを表示すれば、より多くの利用者が、情報を有効に利用し、大気汚染物質に対する人体暴露を回避する行動をとることが可能である。

第１の実施の形態に係る大気汚染情報提供システムの基本構成を示す図である。 第１の実施の形態に係る大気汚染情報提供システムの構成要素の概略を示す図である。 第１の実施の形態に係る換気装置の換気動作を示すフローチャートである。 第１の実施の形態に係る換気装置の構成を示す図である。 第２の実施の形態に係る大気汚染情報提供システムの構成要素の概略を示す図である。 第２の実施の形態に係る換気装置の換気動作を示すフローチャートである。 第３の実施の形態に係る大気汚染予測情報提供システムの基本構成を示す図である。 第３の実施の形態に係る基地局のシミュレーション動作を説明する図である。 第３の実施の形態に係る基地局からの警報情報送信動作を説明する図である。

符号の説明

１ 基地局
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ 第１種端末局
３，４ 第２種端末局
５Ａ，５Ｂ 情報源
６ ネットワーク
７ 室内機
８ 室外機
９Ａ，１２Ａ，１４Ａ 位置センサ
９Ｂ，１２Ｂ，１４Ｂ 外気センサ
１０，１３ 表示装置
１５，１９ 通信部
１６ 判定部
１７ 吸気制御部
１８ 表示部
２０ 予測部
Ｉａ 位置関連情報
Ｉｂ 大気汚染情報
Ｉｃ 大気汚染予測情報
Ｉｄ 気象情報
Ｉｅ 警報情報

Claims (22)

1. 気象情報（５Ａ）および大気汚染情報（５Ｂ）を取得する通信手段（１９）と、
   前記気象情報および前記大気汚染情報並びに所定位置を特定する位置関連情報（Ｉａ）に基づいて、前記所定位置における大気汚染の予測値（Ｉｃ）を求める予測手段（２０）と、
   を備えることを特徴とする基地部（１）。
2. 請求項１記載の基地部（１）と、
   前記位置関連情報（Ｉａ）によって特定される前記所定位置を所在地とする第１種端末局（２Ａ；２Ｂ；２Ｃ）と、
   を備え、
   前記通信手段（１９）は、
   前記予測値（Ｉｃ）に基づく情報を前記第１種端末局（２Ａ；２Ｂ；２Ｃ）へ送信することを特徴とする大気汚染情報提供システム。
3. 請求項２に記載の大気汚染情報提供システムであって、
   前記第１種端末局（２Ａ；２Ｂ；２Ｃ）は、
   自身の前記所在地を特定する前記位置関連情報（Ｉａ）を取得する手段（９Ａ，１２Ａ）、
   を備え、当該位置関連情報（Ｉａ）を前記基地部（１）に送信することを特徴とする大気汚染情報提供システム。
4. 請求項３に記載の大気汚染情報提供システムであって、
   前記第１種端末局（２Ａ；２Ｂ）は、さらに、
   自身の所在地における大気汚染の状況として前記大気汚染情報（Ｉｂ）を取得する手段（９Ｂ；１２Ｂ）、
   を備え、当該大気汚染情報（Ｉｂ）を前記基地部（１）に送信することを特徴とする大気汚染情報提供システム。
5. 請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の大気汚染情報提供システムであって、
   前記基地部（１）は、
   前記位置関連情報（Ｉａ）によって特定される前記所定位置における前記予測値（Ｉｃ）が所定の閾値を超えたときに、前記予測値（Ｉｃ）に基づく情報を、前記所定位置を所在地とする前記第１種端末局（２Ａ；２Ｂ；２Ｃ）に対して送信する送信手段（１９）、
   を備えることを特徴とする大気汚染情報提供システム。
6. 請求項３または請求項４に記載の大気汚染情報提供システムであって、
   前記基地部（１）は、
   前記位置関連情報（Ｉａ）を前記第１種端末局（２Ａ；２Ｂ；２Ｃ）から受信する受信手段（１９）と、
   前記位置関連情報（Ｉａ）から位置情報を弁別する弁別手段（２０）と、
   前記予測手段（２０）が求めた前記予測値（Ｉｃ）に基づく情報を前記位置関連情報（Ｉａ）を送信した前記第１種端末局（２Ａ；２Ｂ）に対して送信する送信手段（１９）と、
   を備えることを特徴とする大気汚染情報提供システム。
7. 請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の大気汚染情報提供システムであって、
   前記基地部（１）は、
   前記位置関連情報（Ｉａ）を前記第１種端末局（２Ａ；２Ｂ；２Ｃ）から受信する受信手段（１９）と、
   位置情報と、前記位置情報に対応する識別情報と、を記憶する記憶手段（２１）と、
   を備え、
   前記位置関連情報は、前記第１種端末局（２Ａ，；２Ｂ；２Ｃ）を特定する前記識別情報を含み、
   前記基地部は、さらに、
   前記識別情報に応じた前記位置情報を前記記憶手段から取得する取得手段（２０）、
   を備え、
   前記位置関連情報の受信に応答して、前記予測手段（２０）が求めた前記予測値（Ｉｃ）に基づく情報を、当該識別情報に対応する前記第１種端末局（２Ａ；２Ｂ；２Ｃ）に対して前記通信手段（１９）が送信することを特徴とする大気汚染情報提供システム。
8. 請求項２ないし請求項７のいずれかに記載の大気汚染情報提供システムであって、
   前記第１種端末局（２Ａ；２Ｂ）は、さらに、
   前記予測値（Ｉｃ）に基づいた情報に応じて室内への外気導入を制御する換気設備（７，８；１１）を備えることを特徴とする大気汚染情報提供システム。
9. 請求項８に記載の大気汚染情報提供システムであって、
   前記予測値（Ｉｃ）に基づいた情報は、前記換気設備（７，８；１１）の外気導入を制御する制御情報を含むことを特徴とする大気汚染情報提供システム。
10. 請求項２ないし請求項９のいずれかに記載の大気汚染情報提供システムであって、
    前記第１種端末局（２Ａ；２Ｂ；２Ｃ）は、さらに、
    前記予測値（Ｉｃ）に基づいた情報に応じて動作する報知手段（１０，１３）、
    を備えることを特徴とする大気汚染情報提供システム。
11. 請求項１０に記載の大気汚染情報提供システムであって、
    前記予測値（Ｉｃ）に基づいた情報は、前記予測値が所定の閾値を越えたか否かを示す情報（Ｉｅ）を含むことを特徴とする大気汚染情報提供システム。
12. 請求項２ないし請求項１１のいずれかに記載の大気汚染情報提供システムであって、さらに、
    自身の所在地における大気汚染の状況として前記大気汚染情報（Ｉｂ）を取得する手段（１４Ｂ）を有し、当該大気汚染情報（Ｉｂ）を前記基地部（１）に送信する第２種端末局（３，４）、
    を備えることを特徴とする大気汚染情報提供システム。
13. 請求項１２に記載の大気汚染情報提供システムであって、
    前記第２種端末局（３，４）は、さらに、
    自身の所在地に係る前記位置関連情報（Ｉａ）を取得する手段（１４Ａ）、
    を備え、当該位置関連情報（Ｉａ）を前記基地部（１）に送信することを特徴とする大気汚染情報提供システム。
14. （ａ）気象情報（５Ａ；Ｉｄ）および大気汚染情報（５Ｂ；Ｉｂ）を取得するステップと、
    （ｂ）前記気象情報および前記大気汚染情報に含まれる、それぞれのデータを、そのデータの位置情報に基づき、前記気象情報データの位置情報の間隔より小さい間隔のメッシュの計算空間に導入するステップと、
    （ｃ）前記計算空間のデータをもとに大気汚染の分布を予測するステップと、
    （ｄ）予測された大気汚染の分布を含む前記計算空間のデータを記録するステップと、
    （ｅ）記録された前記データから所定位置の外気汚染の予測値（Ｉｃ）を検索するステップと、
    を備える大気汚染予測方法。
15. 請求項１４に記載の大気汚染予測方法であって、
    前記ステップ（ｃ）は、
    （ｃ−１）一の大気汚染の分布を予測するステップと、
    （ｃ−２）前記一の大気汚染の分布に基づいて、他の大気汚染の分布を予測するステップと、
    （ｃ−３）所定の時間まで（ｃ−１）、（ｃ−２）を繰り返すステップと、
    を含むことを特徴とする大気汚染予測方法。
16. （ａ）所定位置を特定する位置関連情報（Ｉａ）を取得するステップと、
    （ｂ）気象情報（５Ａ；Ｉｄ）および大気汚染情報（５Ｂ；Ｉｂ）を取得するステップと、
    （ｃ）前記気象情報に基づいて前記所定位置の風上の方位および風速を求めるステップと、
    （ｄ）前記方位および前記風速に基づいて所定時間後に前記所定位置に至る大気の移動源を求めるステップと、
    （ｅ）前記大気汚染情報から前記移動源を中心とする所定領域の現在の大気汚染情報を求めるステップと、
    （ｆ）前記所定領域の現在の大気汚染情報に基づいて前記予測値（Ｉｃ）を求めるステップと、
    を含むことを特徴とする大気汚染予測方法。
17. （ａ）気象情報（５Ａ；Ｉｄ）および大気汚染情報（５Ｂ；Ｉｂ）を取得するステップと、
    （ｂ）前記気象情報および前記大気汚染情報に基づいて大気汚染の分布を予測するステップと
    （ｃ）前記予測値（Ｉｃ）が所定の閾値を超えた地域を探索するステップと、
    （ｄ）前記ステップ（ｃ）で探索された前記地域のなかに存在する、予め登録された端末局を探索するステップと、
    （ｅ）前記ステップ（ｄ）で探索された前記端末局に対して前記予測値（Ｉｃ）に基づく情報を送信するステップと
    を備えることを特徴とする大気汚染予測方法。
18. 請求項１７に記載の大気汚染予測方法であって、
    前記登録された前記端末局のうち、前記大気汚染に関する情報を送信する対象には管理フラグが設定されており、
    前記ステップ（ｅ）において、
    前記ステップ（ｃ）で探索された前記端末局のうち、前記管理フラグが設定されているものに対して前記予測値（Ｉｃ）に基づく情報（Ｉｅ）を送信することを特徴とする大気汚染予測方法。
19. 請求項１８に記載の大気汚染予測方法であって、
    （ｆ）前記ステップ（ｅ）において前記情報（Ｉｅ）が送信された前記端末局の前記所在地における前記予測値（Ｉｃ）が前記所定の閾値を下回った場合には、当該端末局に対して再度情報を送信するステップ
    を更に備えることを特徴とする大気汚染予測方法。
20. 屋外から室内への外気導入を制御する換気装置（７，８；１１）であって、
    大気汚染予測関連情報を受信する受信手段（１５）と、
    前記大気汚染予測関連情報に基づいて外気を導入するか否かを判定する判定手段（１６）と、
    前記判定手段の判定結果に従って外気導入を制御する制御手段（１７）と、
    を備えることを特徴とする換気装置。
21. 屋外から室内への外気導入を制御する換気装置（７，８；１１）であって、
    大気汚染予測関連情報を受信する受信手段（１５）と、
    自身の所在地を特定する位置関連情報（Ｉａ）を取得する手段（９Ａ；１２Ａ）と、
    を備え、
    前記受信手段（１５）は気象情報をも受信し、
    前記大気汚染予測関連情報および前記気象情報並びに前記位置関連情報に基づいて自身の前記所在地での所定時間経過後の大気汚染の予測値（Ｉｃ）を求め、前記予測値（Ｉｃ）に基づいて外気を導入するか否かを判定することを特徴とする換気装置。
22. 請求項２０または請求項２１に記載の換気装置（７，８；１１）であって、さらに、
    前記判定手段（１６）の判定結果に基づく情報を報知する手段（１０；１３；１８）、
    を備えることを特徴とする換気装置。
    

Images