JP2013108693A - 空気調和機の省電力運転方法、空気調和機の制御システム、及び空気調和システム - Google Patents
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Abstract
【課題】空気調和機が無駄な通常運転を行う時間を短縮し、更に照明の切り忘れ、他の装置からの発光等に起因する、無駄な通常運転を行うことの回避を行う技術を提供することを目的とする。
【解決手段】空間7において人8が検知されないにも拘わらず、空間7の照度が閾値よりも高い場合、照明6が点灯しているものとして、人7が検知されるか否かが判断される。この判断の際、所定期間中に人7が検知されなければ空気調和機4に対して省電力処理がなされる。照度が閾値よりも低いと判断された場合には、照明6が消灯しているものとして、空気調和機4に対して省電力処理がなされる。
【選択図】図2
【解決手段】空間7において人8が検知されないにも拘わらず、空間7の照度が閾値よりも高い場合、照明6が点灯しているものとして、人7が検知されるか否かが判断される。この判断の際、所定期間中に人7が検知されなければ空気調和機4に対して省電力処理がなされる。照度が閾値よりも低いと判断された場合には、照明6が消灯しているものとして、空気調和機4に対して省電力処理がなされる。
【選択図】図2
Description
この発明は空気調和機の運転において電力消費を低減する、いわゆる省電力運転の技術に関する。
空気調和機の消し忘れ防止の為に人検知用のセンサ(以下「人検知センサ」と称す)を用いた技術が知られている。具体的には、空気調和機による空気調和の対象となる空間に人が居なくなったことを検知して、空気調和機の電源を落とす、あるいはその運転能力を下げるという制御が知られている。
図4は従来の技術にかかる空気調和機の省電力運転の動作を示すフローチャートである。当該フローチャートの開始後、ステップ901において空気調和機運転が実行されると、ステップ902が実行される。ステップ902では、所定期間(例えば30分間)中に、空気調和機による空気調和の対象となる空間に人が居ることを検出(図面、及び以下では「人検知」と表記することもある)したか否かが判断される。具体的にはステップ902では人検知されるまで30分間待機する。
人検知したら空気調和機運転を続行すべくステップ901へと処理が戻る(ステップ902からの「Y(人体検出)」と記された経路)。
ステップ902において人検知することなく所定期間が経過するとステップ903が実行される(ステップ902からの「N(人体未検出連続時間経過(30分程度))」と記された経路)。ステップ903では空気調和機の能力を低減させる。例えば、暖房時には設定温度を下げ、冷房時には設定温度を上げる。
ステップ903の実行後、ステップ904において再び、所定期間(例えば180分間)中に、人検知したか否かが判断される。ステップ904において人検知することなく所定期間が経過するとステップ905が実行される(ステップ904からの「N(人体未検出連続時間経過(180分程度))」と記された経路)。人検知した場合には空気調和機運転を続行すべくステップ901へと処理が戻る(ステップ904からの「Y(人体検出)」と記された経路)。
ステップ905では空気調和機を停止、あるいは待機状態に移行させる。ステップ905の実行後、ステップ906において人検知したか否かが判断される。人検知しなければステップ905へ戻り、ステップ905,906が実行し続けられる(ステップ906からの「N(人体未検出)」と記された経路)。人検知すればステップ907が実行され、停止された、あるいは待機状態にあった空気調和機の運転を再開し(ステップ906からの「Y(人体検出)」と記された経路)、ステップ901に処理が戻る。
なお、本願に関連する先行技術文献として特許文献1を挙げる。特許文献1では移動体があることによる不適切な制御動作の発生を低減する技術が開示されている。
しかし、従来の技術では人検知についての誤検知を防止する為、人検知センサが反応しなくなってから省電力運転(ステップ903)、または電源を落とす(ステップ905)までに十分な時間をおく(ステップ902,904)必要があり、無駄な運転時間が多くあった。
しかもオフィスにおいて人検知センサは、それが人検知をしなくなってから十分な時間が経過した後でも、夜間見回りの警備員を検知したり、FAXの受信動作に伴う発光に反応したりして動作し、空気調和機が運転を再開することがあった。
そして一旦、空気調和機が運転再開すると、再度十分に時間をとる必要があり、さらに無駄な運転時間を必要とすることになる。
本願はかかる事情に鑑みてなされたものであって、空気調和機が無駄な通常運転を行う時間を短縮し、更に照明の切り忘れ、他の装置からの発光等に起因する、無駄な通常運転を行うことの回避を行う技術を提供することを目的とする。
この発明にかかる空気調和機の省電力運転方法の第1の態様は、第1乃至第5のステップを備え、第2ステップで肯定的判断がなされた場合に第1ステップを実行する。
前記第1ステップ(101)は、所定の空間(7)の空気調和を行う空気調和機(4)に通常運転をさせる。
前記第2ステップ(102)は、前記第1ステップが実行されている状況で前記空間に人(8)を検知したか否かを判断する。
前記第3ステップ(103)は、前記第2ステップで否定的判断がなされたときに実行され、前記空間の照度が第1の閾値(Lth1)を越えるか否かを判断する。
前記第4ステップ(104)は、前記第3ステップにおいて肯定的判断がなされた場合に実行され、第1の期間中で前記空間に人を検知したか否かを判断する。
前記第5ステップ(105)は、前記第3ステップまたは前記第4ステップにおいて否定的判断がなされた場合に実行され、前記空気調和機の消費電力を低下させる。
この発明にかかる空気調和機の省電力運転方法の第2の態様は、その第1の態様であって、前記第5ステップが実行された後に再び前記第3ステップが実行され、前記第4ステップで肯定的判断がなされた場合に前記第1ステップを実行する。
この発明にかかる空気調和機の省電力運転方法の第3の態様は、その第1の態様であって、前記第5ステップ(200)は、一旦前記空気調和機(4)の能力を一旦低減させる能力低減ステップ(201)と、前記能力低減ステップの実行後、前記空間に前記人(8)を検知し、かつ前記照度が第2の閾値(Lth2)を越える場合に、前記空気調和機(4)の能力を復活させる能力復活ステップ(206)とを備える。そして前記能力復活ステップの実行後に前記第1ステップ(101)を実行する。
この発明にかかる空気調和機の省電力運転方法の第4の態様は、その第3の態様であって、前記能力低減ステップ(201)の実行後において、前記空間に前記人(8)を検知し、かつ前記照度が前記第2の閾値(Lth2)以下となる事象が、第2の期間中に所定回数以上発生した場合も、前記能力復活ステップ(206)を実行する。
この発明にかかる空気調和機の制御システムは、空気調和機の省電力運転方法の第1乃至第4の態様のいずれかを実行するシステムである。当該システムは、前記空間において人(8)の有無を検知する第1センサ(51)と、前記照度を検知する第2センサ(52)と、前記第1センサ及び前記第2センサからの情報に基づいて前記第1乃至前記第5ステップを実行する空気調和機制御部(5)とを備える。
この発明にかかる空気調和システムは、前記空気調和機の制御システムと、前記空気調和機とを備える。
この発明にかかる空気調和機の省電力運転方法の第1の態様によれば、人を検知しない場合、照度が低ければ空気調和機の消費電力を低下させるので、人を検知しなくなってから時間経過を待って空気調和機の消費電力を低下させる従来の技術と比較して、無駄な通常運転を行う時間が短縮される。しかも照度が高くても、その後に人が検知されなければ空気調和機の消費電力を低下させるので、照明の切り忘れ、他の装置からの発光等に起因する、無駄な通常運転を行うことの回避もなされる。
この発明にかかる空気調和機の省電力運転方法の第2の態様によれば、一旦、省電力処理が実行された後も、改めて照度と人の検知を行うので、当該空間で人が入り直して作業する場合にも迅速に対応して通常運転に移行する。
この発明にかかる空気調和機の省電力運転方法の第3の態様によれば、一旦、能力低減処理が実行された後も、改めて照度と人の検知を行うので、当該空間へ人が入り直して作業する場合にも迅速に対応して通常運転に移行する。
この発明にかかる空気調和機の省電力運転方法の第4の態様によれば、一旦、能力低減処理が実行された後、照度が第2閾値以下であっても人を検知し続けると空気調和機の能力を復活させるので、照度に優先して人の有無に基づいて空気調和機を通常運転に移行させることができる。
第1の実施の形態.
図1は、この発明の第1の実施の形態にかかる空気調和機の省電力運転の動作を示すフローチャートである。また図2は当該省電力運転の動作が行われる状況を示す模式図である。
図1は、この発明の第1の実施の形態にかかる空気調和機の省電力運転の動作を示すフローチャートである。また図2は当該省電力運転の動作が行われる状況を示す模式図である。
当該フローチャートの開始後、ステップ101において空気調和機の通常運転が実行される。具体的には、所定の空間(例えば居室)7の空気調和を行う空気調和機4に通常運転をさせる。空気調和機4は室内機41、室外機42を有している。
ステップ101が実行され、空気調和機の通常運転が実行されている状況で、空間7に人8を検知したか否かが、ステップ102において判断される。つまりステップ102が実行されることにより、人検知されたか否かが判断される。
人検知は人検知センサ51を用いて実行される。人検知センサ51には例えば赤外線を検知する焦電センサ、画像式人検知センサが採用される。
ステップ102において人検知された場合(即ち肯定的な判断がされた場合)には、ステップ101に処理が戻って空気調和機の通常運転が継続される(ステップ102からの「Y(人体検出)」と記された経路)。
ステップ102において人検知されなかった場合(即ち否定的な判断がされた場合)には、ステップ103が実行される(ステップ102からの「N(人体未検出)」と記された経路)。
ステップ103では、空間7の照度が第1の閾値Lth1を越えるか否かが判断される。当該照度は照度センサ52を用いて実行される。照度センサ52は例えば光電池のような電力を供給するものの他、硫化カドミウムなど照度によって抵抗値が変化するものを採用できる。あるいは照度センサ52に画像センサを用い、その露光時間から照度を計算してもよい。
ステップ103において肯定的判断がなされた場合にはステップ104が実行される(ステップ103からの「Y(照明ON)」と記された経路)。この場合は、例えば空間7における照明器具6が点灯(照明ON)していることが想定されている。例えば第1の閾値Lth1としてはビル管理法で規定される最低照度を採用することができ、例えば75ルクスが採用される。
ステップ104では第1の期間中で空間7に人8を検知したか否かが判断される。具体的には例えば180分間中に、人検知したか否かが判断される。
ステップ104において人検知することなく第1の期間が経過するとステップ200が実行される(ステップ104からの「N(人体未検出)」と記された経路)。
ステップ103において否定的判断がなされた場合にもステップ200が実行される(ステップ103からの「N(照明OFF)」と記された経路)。この場合は、例えば空間7における照明6が消灯(照明OFF)していることが想定されている。
ステップ200では空気調和機の消費電力を低下させる処理(図及び以下で「省電力処理」とも称す)を実行する。省電力処理では、例えば空気調和機4を停止させ、あるいは待機状態に移行させる。あるいは、空気調和機の能力を低減させる。例えば、暖房時には設定温度を下げ、冷房時には設定温度を上げる。
通常、人8が一時的に空間7から退出し、短時間で再び空間7に戻る場合、空気調和機の能力を低減させることは望ましくない。空間7の空気調和を維持するためである。そしてこのように、人8が短時間で再び空間7に戻ることを意図して空間7を退出する場合には、照明6を消灯させず、点灯させたままにすることが多い。
他方、人8が空間7から退出し、長時間、空間7に戻らないことを意図する場合、空気調和機の能力を低減させることが望ましい。空間7の空気調和を維持する必要性が低いからである。そしてこのように、人8が長時間、空間7に戻らないことを意図して空間7を退出する場合には、照明6を消灯することが多い。
また、人8が空間7に居る場合には、特にオフィスでは照明6が点灯することが通常である。
第1の実施の形態では、人8を検知しない場合、照度が低ければ、短時間で人8が空間7に戻ることはないと推測されるので、空気調和機4の消費電力を低下させる。よって人8を検知しなくなってから時間経過を待って空気調和機4の消費電力を低下させる従来の技術と比較して、無駄な通常運転を行う時間が短縮される。
しかも照度が高くても、その後に人8が検知されなければ空気調和機4に省電力運転へ移行させるので、照明の切り忘れ、他の装置からの発光等に起因する、無駄な通常運転を行うことの回避もなされる。
本実施の形態ではステップ200が実行された後に再びステップ103が実行される。そしてステップ103において肯定的な判断がなされ、ステップ104においても肯定的な判断がなされた場合、ステップ101に処理が戻る(ステップ104からの「Y(人体検出)と記された経路」)。
このようにステップ200、103、104が実行されることにより、一旦、省電力処理が実行された後も、改めて照度と人8の検知を行うので、当該空間7へ人が入り直して作業する場合にも迅速に対応して通常運転(ステップ101)に移行する。
他方、照度が低い限り、人8の検知の有無に関わらずにステップ200、103が繰り返し実行されるので、不要な人検知あるいは人検知についての誤検知に起因した、空気調和機の通常運転への移行を防止できる。
上記のフローチャートで示された動作は、空気調和機制御部5によって実行される。空気調和機制御部5は上記フローチャートで示されたステップに則って空気調和機4の動作を制御する。かかる制御は、人検知センサ51、照度センサ52から空気調和機制御部5へと伝達される、それぞれの検知に関する情報に基づいて実行される。例えば空気調和機制御部5は、室外機42へと、上記制御を行うための信号を与える。室外機42は室内機14と相まって上記制御に基づいて空気調和機4の動作を行う。
図1では人検知センサ51、照度センサ52や空気調和機4が空気調和機制御部5に接続されている状況が例示されているが、無線通信によって検知についての情報や制御のための信号が授受されてもよい。あるいは空気調和機制御部5が空気調和機4に、とりわけ室外機42に内蔵されていてもよい。
よって人検知センサ51、照度センサ52及び空気調和機制御部5の集合は、空気調和機4を制御する、空気調和機の制御システムとして把握することができる。
第2の実施の形態.
本実施の形態は第1の実施の形態におけるステップ200が通常運転への復帰処理を行うステップを内包する。よって第1の実施の形態とは異なり、ステップ200の実行後はステップ103には戻らず、空気調和機の通常運転を行うステップ101へと処理が戻る(図1の破線の経路)。
本実施の形態は第1の実施の形態におけるステップ200が通常運転への復帰処理を行うステップを内包する。よって第1の実施の形態とは異なり、ステップ200の実行後はステップ103には戻らず、空気調和機の通常運転を行うステップ101へと処理が戻る(図1の破線の経路)。
図3は本実施の形態にかかる空気調和機の省電力運転の動作の一部たるステップ200の詳細を示すフローチャートである。ここで示されるステップ200は図1で示されたステップ200として機能する。但し上述のようにステップ200の実行後はステップ101が実行される。
ステップ103またはステップ104において、否定的判断結果が得られた場合、ステップ200が実行される。本実施の形態においてステップ200ではまずステップ201が実行される。ステップ201は空気調和機4の能力を一旦低減させる能力低減処理を実行する。ここで能力の低減とは、実質的に能力を全く発揮しない場合をも含む。即ち、いわゆる能力低減運転の他、空気調和機4の停止、あるいは待機状態への移行をも含む。
ステップ201の実行後、所定の復活条件を満足する場合には、ステップ206が実行される。ステップ206は具体的には空気調和機4の能力を復活させる能力復活処理を行う。ここで能力の復活とはステップ201で低減された能力の復活の他、停止していた、あるいは待機状態に移行していた空気調和機4の運転の再開をも含む。そしてステップ206で能力が復活された後、ステップ101へと戻って空気調和機の通常運転が実行される。
上記復活条件を満足する場合とは、即ち、空間7に人8を検知し、かつ照度が第2の閾値Lth2を越える場合をいう。
このように、一旦、能力低減処理が実行された後も、改めて照度と人8の検知を行うので、当該空間7へ人8が入り直して作業する場合にも迅速に対応して通常運転に移行する。
以下、復活条件を満足するか否かの判断を行う処理についての詳細を説明する。ステップ201の実行後、後述するステップ202を経由してステップ203が実行される。具体的にはステップ203では人検知がされたか否かが判断される。かかる人検知も第1実施の形態と同様に人検知センサ51を用いて実行される。
ステップ203における判断が否定的であった場合にはステップ202を経由してステップ203に戻り、人検知がされるまでステップ203が繰り返し実行される(ステップ203からの「N(人体未検出)」と記された経路)。
ステップ203における判断が肯定的であった場合には、ステップ204が実行される(ステップ203からの「Y(人体検出)」と記された経路)。具体的にはステップ204では、空間7の照度が第2の閾値Lth2を越えるか否かが判断される。当該照度も第1実施の形態と同様に照度センサ52を用いて実行される。
ステップ204における判断が肯定的であればステップ206が実行される(ステップ204からの「Y(照明ON)」と記された経路)。この場合は、ステップ203、204の両方において肯定的判断がなされた場合であり、上記復活条件を満足するからである。
なお、ステップ103において否定的判断が成されてステップ200が実行される場合には、既に照度が第1の閾値Lth1よりも小さいと判断されているので、第2の閾値Lth2が第1の閾値Lth1以上に設定されるとステップ204において肯定的判断がなされることは、照度に変化が無い限り、生じない。しかし、ステップ104において否定的判断がなされてステップ200が実行される場合には、既に照度が第1の閾値Lth1よりも大きいと判断されているので、第2の閾値Lth2が第1の閾値Lth1以上に設定されても、ステップ204において肯定的判断がなされる場合がある。よって第2の閾値Lth2と第1の閾値Lth1とは必ずしも大小関係が限定されるものではない。
ステップ204における判断が否定的であればステップ205が実行される(ステップ204からの「N(照明OFF)」と記された経路)。
ステップ205は、カウント数iを増加させる処理であり、ここではステップ205が実行される毎にカウント数iを1だけ増加させている(図3において「i=i+1」と表記)。ステップ205が実行されるとステップ202に処理が戻る。
ステップ202はカウント数iを計測し(図3において「Count(i)」と表記)、カウント数iが例えば1分間に10以上であるか、9未満であるかが判断される。前者の場合、処理はステップ206へ進み、後者の場合、処理はステップ203へ進む。
ステップ203において否定的判断がなされた場合にはステップ205は実行されないので、カウント数iは増加せず、ステップ202を経由して上述のようにステップ203が繰り返し実行される。
ステップ203において肯定的判断がなされ、かつステップ204において否定的判断がなされた場合には、ステップ205が繰り返し実行されることによりカウント数iが増大するので、やがて処理はステップ202からステップ206へと進む。
このように、ステップ201において能力低減処理が実行された後において、空間7に人8を検知し、かつ照度が第2の閾値Lth2以下となる事象が、第2の期間中(上述の例では1分間)に所定回数以上(上述の例では10回以上)発生した場合も、ステップ206において能力復活処理が実行される。
よって、一旦、能力低減処理が実行された後、照度が第2閾値Lth2以下であっても人8を検知し続けると空気調和機4の能力を復活させるので、照度に優先して人8の有無に基づいて空気調和機4を通常運転に移行させることができる。
4 空気調和機
51 人検知センサ
52 照度センサ
6 照明
7 空間
8 人
51 人検知センサ
52 照度センサ
6 照明
7 空間
8 人
Claims (6)
- 所定の空間(7)の空気調和を行う空気調和機(4)に通常運転をさせる第1ステップ(101)と、
前記第1ステップが実行されている状況で前記空間に人(8)を検知したか否かを判断する第2ステップ(102)と、
前記第2ステップで否定的判断がなされたときに実行され、前記空間の照度が第1の閾値(Lth1)を越えるか否かを判断する第3ステップ(103)と、
前記第3ステップにおいて肯定的判断がなされた場合に実行され、第1の期間中で前記空間に人を検知したか否かを判断する第4ステップ(104)と、
前記第3ステップまたは前記第4ステップにおいて否定的判断がなされた場合に実行され、前記空気調和機の消費電力を低下させる第5ステップ(200)と、
を備え、
前記第2ステップで肯定的判断がなされた場合、前記第1ステップを実行する、空気調和機の省電力運転方法。 - 前記第5ステップが実行された後に再び前記第3ステップが実行され、
前記第4ステップで肯定的判断がなされた場合に前記第1ステップを実行する、請求項1記載の空気調和機の省電力運転方法。 - 前記第5ステップ(200)は、
一旦前記空気調和機(4)の能力を一旦低減させる能力低減ステップ(201)と、
前記能力低減ステップの実行後、前記空間に前記人(8)を検知し、かつ前記照度が第2の閾値(Lth2)を越える場合に、前記空気調和機(4)の能力を復活させる能力復活ステップ(206)と
を備え、
前記能力復活ステップの実行後に前記第1ステップ(101)を実行する、請求項1記載の空気調和機の省電力運転方法。 - 前記能力低減ステップ(201)の実行後において、前記空間に前記人(8)を検知し、かつ前記照度が前記第2の閾値(Lth2)以下となる事象が、第2の期間中に所定回数以上発生した場合も、前記能力復活ステップ(206)を実行する、請求項3記載の空気調和機の省電力運転方法。
- 請求項1乃至請求項4のいずれか一つに記載の空気調和機の省電力運転方法を実行するシステムであって、
前記空間において人(8)の有無を検知する第1センサ(51)と、
前記照度を検知する第2センサ(52)と、
前記第1センサ及び前記第2センサからの情報に基づいて前記第1乃至前記第5ステップを実行する空気調和機制御部(5)と
を備える、空気調和機の制御システム。 - 請求項5記載の空気調和機の制御システムと、前記空気調和機とを備える、空気調和システム。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015063996A1 (ja) | 2013-10-31 | 2015-05-07 | ダイキン工業株式会社 | 空気調和システム |
JPWO2015193976A1 (ja) * | 2014-06-17 | 2017-04-20 | 三菱電機株式会社 | 空気調和システム |
JP2018063068A (ja) * | 2016-10-12 | 2018-04-19 | 株式会社リコー | 制御装置、制御システム、及び制御方法 |
-
2011
- 2011-11-22 JP JP2011254774A patent/JP2013108693A/ja active Pending
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