JP2008106984A - 環境制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】利用者の人数の計数を必要とせず、利用者からの申告による環境制御を安定して行うことができる低コストの環境制御システムを提供することを課題とするものである。
【解決手段】所定空間αの環境を制御する環境制御機器１と、前記環境を享受する利用者が前記環境に対する要望を入力する要望入力装置２と、所定受付時間の間に入力された前記要望の数を取得する要望情報取得部３と、前記要望の数が所定の基準値を越えた場合に環境制御機器に制御信号を送出する制御部４とを備える環境制御システムＡにおいて、制御部４は、申告発生頻度から前記所定の基準値を算出するものである。
【選択図】図１

Description

本願発明は、空調設備や照明設備のような環境設備機器に対応する環境制御システムに関するものである。

地球の温暖化による省エネルギーの社会的要求が向上している中、現在の省エネルギー法は民生部門に対して、機器単体の性能向上だけでなく、ＢＥＭＳ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）などを利用した通信制御システムを用いた管理面での省エネルギーも義務付けている。しかし、ビル管理の実態として、ビル管理者は、必ずしも快適性やエネルギーの観点から適切に運用、管理できていないのが現状である。特に、省エネルギーと快適性が複雑に関係する居住空間の温度管理に関して、管理の容易さから慣習的な温度設定値を用い、また利用者からのクレームにより温度設定値を変更する場合が一般的である。つまり、ビル管理者は、建物や利用者の特性を十分に考慮しないまま環境管理を行うため、居住空間は必ずしも利用者の快適な状態に保持されず、しかも空調エネルギーの無駄が発生する可能性がある。また、利用者は、ビル管理者の管理する温熱環境下に置かれるため、利用者自身の環境をコントロールできないことに対して少なからずの不満があると考えられる。

このような温度設定の管理がもたらす問題に対して、特開２００４−２０５２０２号公報に示されるような、利用者の温熱環境に対する要求を個人のパーソナルコンピュータなどの通信端末より通信ネットワークを通じて随時収集し、それらの収集された結果をもとに目標温度を決定する方法が知られている。この方法を用いることによって、利用者が要求する温熱環境と目標温度を即時に関連付け、時々刻々と変化する利用者の特性や、温度センサや湿度センサなどにより取得された環境の検知情報と利用者が居る場所の実際の温度との格差が生じるなどの建物毎の特性に応じて適切な制御を行うことが可能になっている。
特開２００４−２０５２０２号公報

上記従来例においては、居住空間等のエリア内に居る利用者の人数を必要としており、その人数は、計数するシステムを設置するか、利用者が温熱環境に対する要求を入力することができる通信端末の起動台数から推測するといった方法により取得されていた。この場合、高価な人数検知カメラの設置や通信端末の起動台数を検出するシステムを構築する必要があるため、システム全体の価格が上がる可能性がある。利用者の人数を計数しない場合には、初期に設定された利用者の人数より多くの人数の利用者が居住すると、要望申告が想定より多く発生することもあり、このために、安定した制御ができないという問題点があった。

図９（ａ）及び（ｂ）は、上記従来例のシステムを用いた場合の利用者の要望数とその要望により決定された目標温度を時間経過で表したグラフである。図９（ａ）は、利用者の人数を１６名と想定し、目標温度を変更する基準値を２人と設定していたが、実際の利用者の人数はレイアウト変更などによって２８名に増加していた場合における利用者の温熱環境に対する要望である「温度を上げてほしい」と「温度を下げてほしい」の要望数と決定された目標温度を時間経過で表したグラフである。一方、図９（ｂ）は図９（ａ）で示したものと同一の環境下で目標温度を変更する基準値を３人とした場合の結果を示したものである。図９（ａ）のグラフより、レイアウト変更などによって利用者の人数が変化すると、温度や時刻に対する個人の申告頻度はさほど変化がないにも関わらず、申告者数が増加するために総数としての申告数が増加することによって、目標温度の変更制御が頻繁に行われることが確認できる。一方、図９（ｂ）のグラフより、目標温度を変更する基準値を３人へ増やすことによって、目標温度の変更制御の頻度が減っていることが確認できる。このことより、空間に居る利用者の人数が変動した場合には、目標温度を変更する基準値も同様に適切な値へ変更する必要があることが分かる。

また、近年の空調設備では、ＶＡＶ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ａｉｒ Ｖｏｌｕｍｅ）やパッケージ型空調機を用いたきめ細かな制御システムが多く用いられている。この場合、温度制御を行う制御単位の空間が細分化されており、制御単位あたりの利用者の人数も２０名以下の少数となってきている。上記従来例では、利用者の１０％以上の同一要望が発生した場合に制御を開始するものであり、利用者が３名〜２０名の場合には、１名〜２名の同一要望が発生しただけで制御が開始されることとなり、少数の利用者の要望によって環境が制御されてしまい、安定した環境制御を提供できない問題点もあった。

本願発明は、上記背景技術に鑑みて発明されたものであり、その目的は、利用者の人数の計数を必要とせず、利用者からの申告による環境制御を安定して行うことができる低コストの環境制御システムを提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために、本願請求項１記載の発明では、所定空間の環境を制御する環境制御機器と、前記環境を享受する利用者が前記環境に対する要望を入力する要望入力装置と、所定受付時間の間に入力された前記要望の数を取得する要望情報取得部と、前記要望の数が所定の基準値を越えた場合に環境制御機器に制御信号を送出する制御部とを備える環境制御システムにおいて、制御部は、申告発生頻度に基づき前記所定の基準値を得ることを特徴としている。

本願請求項２記載の発明では、上記請求項１記載の環境制御システムにおいて、前記所定の基準値の最小値は、２であることを特徴としている。

本願請求項３記載の発明では、上記請求項１記載の環境制御システムにおいて、要望入力装置は、複数種の要望を入力するものであり、要望情報取得部は前記複数種それぞれの要望の数を取得するものであり、制御部は、前記複数種それぞれの要望の数と前記複数種それぞれの要望に対応する所定の基準値との比較を行い、前記要望数が前記所定の基準値を超えた場合に環境制御機器に制御信号を送出するものであることを特徴としている。

本願請求項４記載の発明では、上記請求項３記載の環境制御システムにおいて、制御部は、前記所定の基準値として、環境制御機器によるエネルギー消費量が増大する方向への制御信号を環境制御機器に送出する場合の判断に用いる非省エネ制御開始基準値と、環境制御機器によるエネルギー消費量が減少する方向への制御信号を環境制御機器に送出する場合の判断に用いる省エネ制御開始基準値とを有しており、送出される制御信号の値に基づいて非省エネ制御開始基準値及び省エネ制御開始基準値を変更するものであることを特徴としている。

本願請求項５記載の発明では、上記請求項４記載の環境制御システムにおいて、非省エネ制御開始基準値は省エネ制御開始基準値より大きい値とするものであることを特徴としている。

本願請求項６記載の発明では、上記請求項４記載の環境制御システムにおいて、制御部は、環境制御機器より前記所定空間の環境情報を取得し、該環境情報が所定の目標値を超えた場合に、非省エネ制御開始基準値及び省エネ制御開始基準値を別途設定される省エネ緩和設定基準値へ変更されるものであることを特徴としている。

本願請求項１記載の発明の環境制御システムにおいては、環境制御機器に対して制御信号を送出するための所定の基準値を申告発生頻度より算出し、利用者の人数の増減に適応することで、利用者からの申告による環境制御を安定させることができ、さらに利用者の人数の計測装置を必要としないため、低コストのシステムを実現することができる。

本願請求項２記載の発明の環境制御システムにおいては、特に、所定の基準値の最小値を２とすることで、利用者の１人の要望により制御されて、利用者全体の要望に副った制御が行われないことを避けることができるので、安定した環境制御ができる。

本願請求項３記載の発明の環境制御システムにおいては、特に、利用者は要望入力装置より複数種の要望を入力することができ、制御部は該複数種の要望のそれぞれの数に対して判断基準を設けているので、利用者の要望内容の詳細を把握することが可能となり、より多様な要望に対応した環境を提供することができる。

本願請求項４記載の発明の環境制御システムにおいては、特に、制御部が非省エネ制御開始基準値及び省エネ制御開始基準値に基づいて制御することで、目標温度が省エネ効果を奏する方向へ変更されやすい基準値を設定するか、そうでないかを調整することができるので、環境制御を省エネ重視の制御であるか又は快適性重視の制御であるかの設定を行うことができる。さらに、制御信号の値に対応して非省エネ制御開始基準値及び省エネ制御開始基準値を変更することによって、よりきめ細かな環境制御を提供することができる。

本願請求項５記載の発明の環境制御システムにおいては、特に、非省エネ制御開始基準値を省エネ制御開始基準値より大きい値とすることによって、目標温度が省エネ効果を奏する方向へ変更しやすい基準値の設定となるので、環境制御を省エネ側に誘導することができる。

本願請求項６記載の発明の環境制御システムにおいては、特に、所定空間の環境情報が所定の目標値を超えた場合に、非省エネ制御開始基準値及び省エネ制御開始基準値を所定の基準値とすることによって、必要以上に省エネ側に目標温度を変更する制御されることを防ぐことができるので、過度の省エネ環境とならず、利用者の快適性を損なうことを防ぐことができる。

図１〜図７は、本願発明の第1の実施形態である環境制御システムを示している。例えば、図１に示すように、所定空間αの環境を制御する環境制御機器１と、前記環境を享受する利用者が前記環境に対する要望を入力する要望入力装置２と、所定受付時間の間に入力された前記要望の数を取得する要望情報取得部３と、前記要望の数が所定の基準値を越えた場合に環境制御機器１に制御信号を送出する制御部４とを備える環境制御システムＡにおいて、制御部４は、申告発生頻度から前記所定の基準値を算出するものであって、前記所定の基準値の最小値は２である。

また、要望入力装置２は複数種の要望を入力するものであり、要望情報取得部３は前記複数種の要望のそれぞれの数を取得するものであり、制御部４は前記複数種の要望のそれぞれの数と前記複数種の要望それぞれに対応する所定の基準値とを比較するものである。

以下、この実施形態の環境制御システムを、より具体的詳細に説明する。図１は、本願発明の環境制御システムの概略的な基本構成を示している。

空間αは、環境制御システムで環境の制御を行う対象であり、オフィスビルの業務エリア、複合ビルの店舗、学校の教室などを制御対象とすることができる。例えば図２に示すようなオフィスビルの場合では、空間αは利用者が業務を行うために居住しているエリア（■）及びエリア（■）が該当する。ここで、空間αの環境制御については、照明制御、
空調制御、ブラインド制御などが考えられ、利用者は、温度、湿度、明るさなどの空間αの環境に対する様々な要望を有すると考えられるが、本実施形態では環境制御機器１として特に温度制御を行う空調制御機器を例にして説明する。

環境制御機器１は、環境制御を行うことが可能な空間αや空間αの周辺に設置され、冷風又は温風を空間αに送風する空調設備機器１ａと、空間αの温度を計測することができる温度センサ１ｃと、温度センサ１ｃから温度情報を得て、所定空間αの温度が目標温度となるように温度制御の演算を実行して空調設備機器１ａの冷風又は温風の温度及び風量などを演算決定して空調設備機器１ａをコントロールする空調制御コントローラ１ｂで構成されている。

ここで、図２に示すようなエリア（■）及びエリア（■）を環境制御する対象の空間α
とする例においては、空調設備機器１ａ及び空調制御コントローラ１ｂは機械室Ｒとエリア（■）及びエリア（■）の天井内などに設置されている。また、温度センサ１ｃはエリ
ア（■）及びエリア（■）の空間の温度を計測するために該エリアの壁面や天井面などに
設置されるものである。空調設備機器１ａは空間αへ冷風や温風を提供することによって空間αの温度を上げたり下げたりすることができるものであり、具体的には、セントラル方式のＡＨＵ（Ａｉｒ Ｈａｎｄｌｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＶＡＶ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ａｉｒ Ｖｏｌｕｍｅ）やＦＣＵ（Ｆａｎ Ｃｏｉｌ Ｕｎｉｔ）が用いられたり、冷媒方式のパッケージ型空調機が用いられている。

空調制御コントローラ１ｂは、エリア（■）及びエリア（■）に設置され、空間αの温
度計測を行う温度センサ１ｃによって計測された計測温度と空間α内の目標とする温度である目標温度を有しており、環境制御する対象とするエリア（■）及びエリア（■）の計
測温度が目標温度となるように制御を行うものである。

要望入力装置２は、空間αに居住する利用者が享受する環境に対する要望を入力するものであり、例えば、通信ネットワークに接続され、さらにＷｅｂブラウザがインストールされているパーソナルコンピュータや入力装置を搭載した専用端末などである。要望入力装置２は、各利用者の机上に設置されて個人ごとの要望が入力可能とするものや壁面に設置されて複数の利用者が共有して要望を入力するものなどが考えられる。

要望情報取得部３は、Ｗｅｂサーバ機能を有し、要望入力装置２にインストールされているＷｅｂブラウザにより開かれる要望入力用のＷｅｂページが保存されている。要望入力装置２は、通信ネットワークを介して要望情報取得部３にアクセスして保存されているＷｅｂページを開くことができ、利用者はこのＷｅｂページに要望を入力して、要望情報取得部３へ入力内容が送信される。

この要望申告用のＷｅｂページは、例えば図３に示すような利用者が享受する環境に対して、「温度を上げてほしい」、「どちらでもない」又は「温度を下げてほしい」を選択することができるものである。さらに、要望対象となる空調設備機器１ａの機器番号や個人を特定するユニークな情報（個人認識番号やメールアドレスなど）を記入する欄があり、要望情報取得部３へ要望の情報に含めて送信することができる。この情報は、要望情報取得部３によって要望対象とする空調設備機器１ａ毎に分別されて後述する記憶部６のデータベースに保存され、再度に利用者が要望入力装置２の申告画面を表示すれば、自動的に該当する空調設備機器１ａの番号が入力された画面が表示されるようにすることができる。

制御部４は、要望情報取得部３によって収集された利用者の要望の種類毎の要望数を取得し、この要望数に基づいて空間αの適切な目標温度を算出して、空調制御コントローラ１ｂへ目標温度を送出するものである。

個人情報暫定記憶部５は、要望情報取得部３によって収集された利用者の要望を一定時間保持しておくものである。同一の利用者から一定の短い時間間隔で何度も要望の申告があると、一人の要望に左右されてしまい適切な制御を行うことができないという問題が発生するが、これを防止するために、個人情報暫定記憶部５に要望を申告した利用者を暫定的に記憶し、要望情報取得部３が、この暫定的に記憶されたデータより同一の利用者から単位時間当たりの要望数をカウントすることによって、短い時間間隔での複数回の要望を１回の要望とみなす処理を行うことができる。ここで、上記の単位時間は予め設定し記憶部６に保存されており、自由に値を変更することもできる。

記憶部６は、要望数処理単位時間と、要望数に対する基準値と要望の種類と、申告発生頻度と、基準値と利用者人数の関係と、目標設定の変更制御の回数と、合意形成時間帯を設定しているスケジュールテーブルを保存しており、保存されている設定値は、適宜に要望情報取得部３や制御部４より読み出されて、種々の演算などに用いられる。さらに、保存されているデータは設備機器の特性、利用状況や運用状況によって変更することができるものである。以下に具体的に保存されるデータについて説明する。

同一人からの要望数をカウントする場合における、複数回の要望を１回であるとみなす処理を行う単位時間である要望数処理単位時間が記憶部６には予め保存されており、要望情報取得部３によって読み出される。

また、利用者の要望数に対する基準値の初期値及び要望の種類が記憶部６に予め保存されており、制御部４によってこの基準値及び要望の種類が読み出されて、目標温度の変更制御に用いられる。また、この基準値と利用者人数との関係が記憶部６に予め保存されており、制御部４によってこの関係が読み出され、この関係と利用者の予め記憶部６に保存されている申告発生頻度とを用いることにより基準値を変更する演算が行われる。なお、申告発生頻度は、利用者が要望を発する確率であり、時間、温度、着衣量や代謝量などの環境の特性によって決定してもよい。

また、制御部４で行われた目標設定の変更制御の回数が記憶部６に随時に保存され、制御部４によってこの目標設定の変更制御の回数が読み出され、基準値を修正する演算に用いられる。

また、合意形成による目標温度の変更制御を行う時間帯と、合意形成をせずに１人の要望により目標温度を変更する時間帯とが設定されているスケジュールテーブルが記憶部６に予め保存されており、制御部４はこのスケジュールテーブルを参照して時間帯に対応した制御を行う。

なお、記憶部６に保存されるデータは、データテーブルとして保存されていても、演算式として保存されていてもよく、保存形式は限定されないものである。

次に、本実施形態の動作を説明する。まず、制御部４によって行われる利用者の要望数より合意形成が行われて目標温度が決定される動作について説明する。図３に示すような要望入力部２の入力画面において、利用者は「温度を上げてほしい」、「どちらでもない」又は「温度を下げてほしい」との温熱環境に対する複数種の要望（この場合は３種）と、要望する空調機番号及び個人を特定するユニークな情報を入力する。この温熱環境に対する複数種の要望にそれぞれ対応の後述する基準値が設けられており、要望数が該基準値を超えた場合には、制御部４が制御信号である目標温度を空調制御コントローラ１ｂへ送出する。また、上述の入力画面より任意申告された要望の情報は、申告がある度に要望情報取得部３に取り込まれ、要望情報取得部３は、一定の間隔で要望情報の申告内容を確認して制御有効データを利用者毎に生成するようになっている。

例えば表１に示すように、時刻９：５８から時刻１１：０５の間におけるＡ乃至Ｄの各利用者の要望申告の入力状況を、一定の間隔として１分間隔とした場合の、利用者の要望情報の申告内容をまとめた表であって、表中「温度を上げてほしい」という要望を“１”とし、「どちらでもない」という要望を“０”とし、「温度を下げてほしい」という要望を“−１”と表記している。

この表１では利用者Ａは時刻９：５８に「温度を上げてほしい」という要望を申告し、その後、時刻１１：００に再度「温度を上げてほしい」と申告している。また利用者Ｂは時刻９：５９に「温度を下げてほしい」という要望を申告し、その後、時刻１０：０３と１０：５７とに「温度を上げてほしい」と申告している。利用者Ｃは時刻１０：０１に「どちらでもない」という要望を申告し、その後、時刻１０：５９と１１：０２とに「温度を上げてほしい」と申告している。更に利用者Ｄは時刻１０：０１と、１０：５７と１１：０３とに「温度を下げてほしい」という要望を夫々申告していることを示している。

要望情報取得部３は申告に合わせて一定時間毎（本実施形態では１分毎として例示）に新たな要望申告があるか、ないかをチェックし、新たな要望申告がなければ、最新の要望申告の内容を制御有効データとして生成する。ただし、要望申告が発生して一定時間経過（本実施形態では１時間毎として例示）までに、新たな要望申告がなければ、先の要望申告をリセットするようになっている。この処理は一定時間経過まで行われて、一定時間経過後の要望内容に基づいて制御部４による合意形成のロジックを用いた処理を行い、新たな目標温度が決定される。この決定に採用された最新の要望申告はリセットされ、未採用の場合には最新の要望申告が維持される。また合意形成の処理から例えば２０分間経過するまでは、新たな申告を受け付けるが、制御はしないようになっている。表２はこのような制御有効データの処理結果を表形式で表したものであり、この場合、時刻１１：００の合意形成処理では“１”つまり「温度を上げてほしい」が採用されている。

ここで、例えば表２に示す制御有効データに基づいて時刻１１：００での目標温度を決定する制御部４での処理について、図４のフローチャートに基づいて説明する。まず時刻１１：００では利用者Ａ〜Ｃの申告内容が“１”、つまり、「温度を上げてほしい」であるのに対して、利用者Ｄの申告内容が“−１”、つまり、「温度を下げてほしい」である。ここで制御部４がステップＳ１で算出する要望数は、「温度を上げてほしい」では、３となり、「温度を下げてほしい」では、１となる。この要望数と図５に示す判定基準の領域とに基づいたロジックにより目標温度を決定する。つまり、上述の算出した要望数が図５に示した判定基準を表すグラフのどの範囲に該当するかの判断を行う（Ｓ２）。この要望数の該当する位置が“■”の範囲の場合には現在の目標温度Ｔを維持し、“▼”の場合には、現在の目標温度Ｔから所定値（例えば（ΔＴ＝０．５℃）下げた温度を新たな目標温度Ｔとし、“▲”の範囲内にあれば、現在の目標温度（設定温度）Ｔから所定値（ΔＴ＝０．５℃）上げた温度を新たな目標温度Ｔとする（Ｓ３１〜Ｓ３３）。このプロットによって目標温度Ｔが決定される（Ｓ４）。ここで目標温度Ｔが決定されると、この決定した目標温度Ｔが制御部４より制御信号として空調制御コントローラ１ｂへ送出される。また、図５に示す判定基準の領域については、目標温度を変更制御する所定の基準値によって適宜に設定することができるものであり、図示している例は、目標温度を上げる側及び下げる側の両方の基準値を２人とした場合を示している。

ところで、上述した基準値は目標温度を上げる側及び下げる側のそれぞれの要望について設定することが可能なものである。本実施形態で示した例以外に、目標温度を上げる側及び下げる側の要望をさらに細かい段階に分けることも可能であり、その場合には、それぞれの要望の種類毎に基準値が設定されることになる。例えば、上げる側では「もっと温度を上げてほしい」と「少し温度を上げてほしい」とに分けて、目標温度を変更する制御を行う基準値を「もっと温度を上げてほしい」は３人、「少し温度を上げてほしい」は２人といったようにそれぞれの要望に対する基準値を設定することが可能である。

次に、利用者個人の要望申告頻度から目標温度の変更を行う基準値の推定処理について説明する。個人の要望申告頻度や、適切な基準値を適用した場合での目標温度の変更制御の頻度は、規模に関わらず統計的に一致する傾向にあることに注目すれば、全体の利用者の要望申告頻度や目標温度の変更制御の頻度から目標温度を変更する制御を開始する基準値の修正を行うことができる。

例えば、申告発生頻度Ｐｄ、想定される利用者人数Ｎ、要望数Ｄ、制御時間ｔとした場合に、Ｐｄ＝Ｄ／（Ｎ×ｔ）・・・（式１）が成立する。申告発生頻度Ｐｄは利用者が要望を発する確率であり、予め記憶部６に設定され、制御部４によって読み出される。（式１）を変形して、Ｎ＝Ｄ／（Ｐｄ×ｔ）・・・（式２）を導出すれば想定される利用者人数Ｎを算出することができる。さらに、算出された利用者人数Ｎより、目標温度の変更制御を開始する基準値Ｍを算出することができる。ここで、基準値Ｍと利用者人数Ｎとの関係は予め設定しておき、記憶部６に保存させておくことができる。例えば、基準値Ｍと利用者人数Ｎとの関係は、下記に示すような式によって表すことができる。

Ｍ＝２（Ｎ＜１９）、Ｍ＝３（２０≦Ｎ＜２９）、Ｍ＝４（２９≦Ｎ＜３９）、Ｍ≧５以降も同様にＭはＮを１０で除した場合の整数部分に１を加えた値で表される。

また、利用者の要望数が基準値を超えた場合に、目標温度の変更制御が行われることより、一定時間内の利用者の要望数の合計を基準値Ｍで除した数が、一定時間内に行われた目標温度の変更制御の回数とほぼ同数であるとみなすことができる。ここで、一定時間内に行われた利用者の要望の総数をＤａ、目標温度の変更制御の頻度をｆとした場合には、ｆ≒Ｄａ／Ｍ・・・（式３）が成立するといえる。

上述したように、目標温度の変更制御の頻度ｆと基準値Ｍとが一定の関係を持つことより、過去の目標温度の変更制御の頻度ｆを記憶部６に蓄積しておき、この過去のデータを用いて空間αに対する適切な基準値Ｍを随時に修正していくこともできる。例えば、目標温度の変更制御が非常に頻繁に行われている場合は、基準値Ｍを修正することによって、目標温度の頻繁な変更による空調設備機器１ａへの負担を軽減する効果もえることができる。ここで、この修正に用いる目標温度の変更制御の頻度ｆの蓄積されている過去データについて、蓄積された時期の違いに応じて重み付けを行うことによって、より精度の高い基準値Ｍの修正を実施することが可能である。

例えば、蓄積時期を最新のデータから１週間間隔でグルーピングし、夫々のグループに対して、最新のデータのグループに対しては重み１、１週間前のデータのグループに対しては重み０．９、更に１週間前のデータのグループに対しては重み０．８などのようにデータの蓄積時期によって重み付けの変えることによって、より最近の環境に応じた基準値Ｍの算出が可能となる。

また、基準値Ｍを２以上とすることによって１人の要望に左右されることない安定した環境制御を提供することができる。基準値Ｍを１とした場合では、１人の要望のみによって目標温度の変更制御が行われてしまい、利用者全体の快適性と省エネの最適化を図る合意形成のもつ機能が失われてしまう恐れがあるためである。

ところで、図６に示すように、要望数を時間別に整理した場合、ほとんど申告がされていない時間帯が存在する場合がある。これは大半の利用者が退社してしまったオフィス空間の夜間や日中に外出する営業業務を主体とした利用者が多いオフィス空間の日中に発生することが考えられる。この時間帯の空間には、例えば１又は２人しか利用者が存在しておらず、合意形成する必要がないと考えられる状況にも関わらず、合意形成によって目標温度の変更制御が行われていることになる。この場合は、要望を申告したにも関わらず基準値に満たずに要望した空間の温度とすることができずに利用者の不満を増大する恐れがある。

そこで、上記の状況において、合意形成を一時的に解除することによって、利用者の不満を解消する制御を行う。ここで、制御部４は、予め記憶部６に保存されたスケジュールテーブルなどによって、ある時刻になると合意形成を解除する制御を行うこともできる。合意形成を解除した場合には、利用者の「温度を上げてほしい」又は「温度を下げてほしい」の要望申告に対して、合意を形成することなく、直接に目標温度の変更を行うことができる。すなわち、１人の利用者が「温度を上げてほしい」と申告した場合には、目標温度を所定の温度幅で上げる制御を行い、反対に「温度を下げてほしい」と申告した場合には、目標温度を所定の温度幅で下げる制御を行う。ここで、省エネに大きく反するような目標温度設定となることを防止するために、申告に対して目標温度が変更され、空間の測定温度が該目標温度と合致するまでの間は、更なる申告があった場合にも目標温度の更なる変更は行わない制御内容とすることによって過剰な目標温度の変更を防止することができる。

したがって、環境制御機器１に対して制御信号を送出するための所定の基準値を、利用者人数に依存することがない環境の特性より決定される申告発生頻度より推定することで、利用者の人数の計数を必要とせず、利用者の人数の増減に関わらず、利用者からの要望申告による環境制御を安定して行うことができる低コストのシステムを実現することができる。

また、所定の基準値の最小値を２とすることで、利用者の１人の要望により制御されることを避けることができ、適切な利用者の要望人数で環境制御機器１へ制御信号を送出することができるので、安定した環境制御ができる。

さらに、利用者は要望入力装置２より複数種の要望を入力することができ、制御部４は該複数種の要望のそれぞれの数に対して判断基準を設けているので、利用者の要望内容の詳細を把握することが可能となり、より的確な環境制御を行うことができる。

なお、本実施形態としては、空調制御機器を対象にしたシステムを例にして説明したが、これを照明制御やブラインド制御などを対象としたシステムに用いることもできるものであるので、システム構成については図１に特に限定されるものではない。

次に、本願発明の第２の実施形態の説明をする。ここでは、上記第１の実施形態と相違する制御ロジックの内容についてのみ説明し、その他の事項（構成、作用効果等）については、上記第１の実施形態と同様であるのでその説明を省略する。

制御部４は、前記所定の基準値として、環境制御機器１によるエネルギー消費量が増大する方向への制御信号を環境制御機器１に送出する場合の非省エネ制御開始基準値と、環境制御機器１によるエネルギー消費量が減少する方向への制御信号を環境制御機器に送出する場合の省エネ制御開始基準値と、を有しており、送出される制御信号の値に基づいて非省エネ制御開始基準値及び省エネ制御開始基準値を変更するものであり、非省エネ制御開始基準値は省エネ制御開始基準値より大きい値とするものである。

さらに、制御部４は、環境制御機器１より前記所定空間αの環境情報を取得し、該環境情報が所定の目標値を超えた場合に、非省エネ制御開始基準値及び省エネ制御開始基準値を別途設定される省エネ緩和設定基準値へ変更されるものである。

記憶部６は、省エネ制御開始基準値及び非省エネ制御開始基準値と目標温度との関係を予め保存しておくことができ、制御部４は、目標温度に対応した省エネ制御開始基準値及び非省エネ制御開始基準値を用いて目標温度の変更制御を行う。さらに、記憶部６は、省エネ制御の緩和を実施する環境情報に対する目標値と環境情報がこの目標値を越えた場合に設定される省エネ緩和設定基準値を予め保存しておくことができ、制御部４は、この目標値と環境制御機器１より取得する環境情報とを比較して、省エネ制御を緩和するか否かの判断を行い、省エネ制御を緩和すると判断した場合には、省エネ制御開始基準値及び非省エネ制御開始基準値をこの省エネ緩和設定基準値とする制御を行う。

以下、この実施形態の環境制御システムを、より具体的詳細に説明する。目標温度の変更制御を行う判断に用いられる基準値について、目標温度の変更が省エネ効果を奏する制御か否かで２種類の基準値を設定されている。すなわち、空調設備機器１ａが冷房運転を行っている場合では、目標温度を上げる方向は省エネ効果を奏する制御となるので、この場合の基準値を省エネ制御開始基準値とし、逆に目標温度を下げる方向は省エネ効果を奏さない制御となるので、この場合の基準値を非省エネ制御開始基準値とする。また、空調設備機器１ａが暖房運転を行っている場合では、目標温度を下げる方向は省エネ効果を奏する制御となるので、この場合の基準値は省エネ制御開始基準値となり、逆に目標温度を上げる方向は省エネ効果を奏さない制御となるので、この場合の基準値は非省エネ制御開始基準値となる。

そして、省エネ制御開始基準値と非省エネ制御開始基準値はそれぞれ予め設定して記憶部６に保存されており、空間αの利用状況、運用状況などによって自由に設定できるものである。また、上述したように、記憶部６に蓄積されている申告発生頻度Ｐｄ又は目標温度の変更制御の頻度ｆのデータに基づいて省エネ制御開始基準値及び非省エネ制御開始基準値を変更したり、利用状況や運用状況の変更に伴って変更してもよい。このことによって、空間αの環境を、省エネ効果を重視した環境とするか、快適性を重視した環境とするかを設定することができる。すなわち、非省エネ制御開始基準値を省エネ制御開始基準値より大きな値とすることによって、省エネ効果を奏する方向への要望数は、省エネ効果を奏しない方向への要望数より少ない場合でも基準値がより小さい設定がされていることによって、省エネ側へと誘導することができる。例えば、省エネ制御開始基準値を２、非省エネ制御開始基準値を４とした場合において、要望数がそれぞれ同数の３であった場合には、省エネ制御開始基準値に対しては基準値を超えているが、非省エネ制御開始基準値は超えていないので、省エネ方向への目標温度の変更制御が行われることになり、省エネ効果を奏する側へ目標温度が変更されやすくなる。

さらに、省エネ制御開始基準値及び非省エネ制御開始基準値は目標温度に基づいて値を変更することができる。例えば、目標温度が２６℃のときに省エネ制御開始基準値を２、非省エネ制御開始基準値を４とし、目標温度が２７℃のときに省エネ制御開始基準値を３、非省エネ制御開始基準値を３とし、さらに目標温度が２８℃のときに省エネ制御開始基準値を４、非省エネ制御開始基準値を２とした場合のように、目標温度の低い状態では省エネ効果を奏する方向へ誘導するため、省エネ制御開始基準値より非省エネ制御開始基準値を大きく設定する。また、目標温度の高い状態では省エネを満たす状態である一方、空間αの利用状況や運用状況などによっては、不満の発生しやすい状態でもある。このために、快適性を重視した要望を優先することで、過度の省エネ状態になることを防ぎ、利用者の不満を抑えることができる。なお、省エネ制御開始基準値及び非省エネ制御開始基準値と目標温度との関係は予め記憶部６に保存しておくことができ、利用状況や運用状況などによって変更することが可能であり、制御部５は記憶部６より該関係を参照して演算を行うことができる。

上述したように、目標温度を変更する基準値として、省エネ制御開始基準値及び非省エネ制御開始基準値を設定し、非省エネ制御開始基準値を省エネ制御開始基準値より大きな値とすることによって、省エネ効果を奏する側へ目標温度が変更されやすくすることができる。さらに、目標温度の値に対して省エネ制御開始基準値及び非省エネ制御開始基準値を異なった値にすることにより、さらに省エネ効果を奏する側へ目標温度が変更されやすくすることもできる。ここで、空間αの利用状況や運用状況に対して、空調設備機器１ａの制御能力が不足している場合には、計測温度が目標温度と同じ値にならないままに平衡状態となる不具合が発生することが考えられる。

例えば、目標温度が２６℃であり、この場合の省エネ制御開始基準値が２、非省エネ制御開始基準値が４であり、空間αの計測温度が３０℃であったとする。空調設備機器１ａの能力が不足して目標温度２６℃、計測温度３０℃で平衡状態となっていた場合、利用者にとって計測温度３０℃である空間αが不快であれば、「温度を下げてほしい」の要望を４人以上の利用者が申告しなければ、目標温度の値は下げる方向へ変更されない。快適性を損なうことがない制御を行うためには、目標温度を早く上げることによって空調設備機器１ａの冷房能力を上げる必要がある。

そこで、空間αの現状を計測温度などの環境情報によって把握し、省エネ制御を緩和し、快適性を損なうことがない制御を行うため、環境情報の値に基準を設けている。随時に合意形成の結果によって目標温度が設定されて、さらに、該目標温度に基づいて省エネ制御開始基準値及び非省エネ制御開始基準値が変更されているが、環境情報の値が設定された基準を超えて過度の省エネ制御であると判断された場合に、予め設定されている省エネ制御を緩和する基準値へ変更することによって、上述したような空調設備機器１ａの能力不足によって快適性を損なうことを防ぐことができると考えられる。

次に、この空調設備機器１ａの能力不足によって快適性を損なうことを防ぐ処理について図７のフローチャートに基づいて説明する。本実施形態における環境情報は空間αの測定温度であり、該測定温度は、温度センサ１ｃによって測定されて空調制御コントローラ１ｂを介して制御部４へ入力される（Ｓ１０１）。過度の省エネ制御であるか否かの判断を行うための計測温度の基準である目標測定温度を予め設定して記憶部６に保存しておく。制御部４によって、温度センサ１ｃによって計測された計測温度の値を空調制御コントローラ１ｂより所得し、記憶部６より目標測定温度を所得する。そして、測定温度と目標測定温度との比較を行ない（Ｓ１０２）、測定温度が目標測定温度を超えた場合には、合意形成の結果に基づいて算出されている目標温度の値に関わらず、省エネ制御開始基準値及び非省エネ制御開始基準値の値は、予め設定されて記憶部６に保存されている所定の基準値である省エネ緩和設定基準値へと変更される（Ｓ１０３）。

例えば、合意形成の結果に基づいて算出される目標温度が２６℃の場合の省エネ制御開始基準値を２、非省エネ制御開始基準値を４と設定され、目標測定温度を３０℃と設定されており、上述した省エネ緩和設定基準値について省エネ制御開始基準値に対しては４、非省エネ制御開始基準値に対しては２と設定されているとする。ここで、制御部４が合意形成の結果に基づいて算出した目標温度の値が２６℃の場合、省エネ制御開始基準値は２、非省エネ制御開始基準値は４となる。この場合において、実際の空間αの測定温度が３０℃を超えた場合は、省エネ緩和設定基準値へと変更されることになり、省エネ制御開始基準値に対しては４、非省エネ制御開始基準値に対しては２へと変更される。このように基準値が変更されることによって、「温度を下げてほしい」の要望数が４から２へと変更された非省エネ制御開始基準値を超えることによって、目標温度が下げられる。このように、目標温度が少ない要望数で下げられやすくなり、空調設備機器１ａの能力を上げることができるので、快適性を損なうことを防止することができる。また、その後に測定温度が目標測定温度より小さくなった場合には、省エネ緩和を解除して省エネ制御開始基準値及び非省エネ制御開始基準値は元の値へと戻される（Ｓ１０４）。

ここで、予め記憶部６に保存されている省エネ制御開始基準値及び非省エネ制御開始基準値についての省エネ緩和設定基準値と目標設定温度は、利用状況や運用状況などによって随時に変更することが可能である。

したがって、制御部４が、記憶部６に保存されている非省エネ制御開始基準値及び省エネ制御開始基準値を用いた制御を行うことで、目標温度が省エネ効果を奏する方向へ変更されやすい基準値を設定するか、そうでないかを調整することができるので、環境制御を省エネ重視の制御であるか又は快適性重視の制御であるかの設定を行うことができる。さらに、制御信号の値を用いて非省エネ制御開始基準値及び省エネ制御開始基準値を変更することによって、よりきめ細かな環境制御を提供することができる。

そして、非省エネ制御開始基準値を省エネ制御開始基準値より大きい値とすることによって、目標温度が省エネ効果を奏する方向へ変更しやすい基準値の設定となるので、環境制御を省エネ側に誘導することができる。

しかも、所定空間の環境情報が所定の目標値を超えた場合に、非省エネ制御開始基準値及び省エネ制御開始基準値を所定の基準値とすることによって、必要以上に省エネ側に制御されることによって快適性を損なうことを防ぐことができるので、過度の省エネ環境とならず、利用者の快適性を損なうことを防ぐことができる。

本願発明の実施形態である環境制御システムの構成を示すブロック構成図である。 同環境制御システムを用いたビル内の空調対象のエリアの構成図である。 同環境制御システムに用いる個人端末での要望申告の入力画面例である。 同環境制御システムの制御部における目標温度の変更制御の動作内容を示すフローチャートである。 同環境制御システムにおける合意形成のロジックの説明図である。 同環境制御システムにおける利用者人数と要望数を時系列で表した説明図である。 同環境制御システムの制御部における空調設備機器の能力不足によって快適性を損なうことを防ぐ処理を示すフローチャートである。 従来の課題の説明図である。

符号の説明

Ａ 環境制御システム
１ 環境制御機器
２ 要望入力装置
３ 要望情報取得部
４ 制御部
５ 個人情報暫定記憶部
６ 記憶部

Claims (6)

1. 所定空間の環境を制御する環境制御機器と、前記環境を享受する利用者が前記環境に対する要望を入力する要望入力装置と、所定受付時間の間に入力された前記要望の数を取得する要望情報取得部と、前記要望の数が所定の基準値を越えた場合に環境制御機器に制御信号を送出する制御部とを備える環境制御システムにおいて、制御部は、申告発生頻度に基づき前記所定の基準値を得ることを特徴とする環境制御システム。
2. 前記所定の基準値の最小値は、２であることを特徴とする請求項１記載の環境制御システム。
3. 要望入力装置は、複数種の要望を入力するものであり、要望情報取得部は前記複数種それぞれの要望の数を取得するものであり、制御部は、前記複数種それぞれの要望の数と前記複数種それぞれの要望に対応する所定の基準値との比較を行い、前記要望数が前記所定の基準値を超えた場合に環境制御機器に制御信号を送出するものであることを特徴とする請求項１記載の環境制御システム。
4. 制御部は、前記所定の基準値として、環境制御機器によるエネルギー消費量が増大する方向への制御信号を環境制御機器に送出する場合の判断に用いる非省エネ制御開始基準値と、環境制御機器によるエネルギー消費量が減少する方向への制御信号を環境制御機器に送出する場合の判断に用いる省エネ制御開始基準値とを有しており、送出される制御信号の値に基づいて非省エネ制御開始基準値及び省エネ制御開始基準値を変更するものであることを特徴とする請求項３記載の環境制御システム。
5. 非省エネ制御開始基準値は省エネ制御開始基準値より大きい値とするものであることを特徴とする請求項４記載の環境制御システム。
6. 制御部は、環境制御機器より前記所定空間の環境情報を取得し、該環境情報が所定の目標値を超えた場合に、非省エネ制御開始基準値及び省エネ制御開始基準値を別途設定される省エネ緩和設定基準値へ変更されるものであることを特徴とする請求項４記載の環境制御システム。

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