JP2017053536A - 空調制御装置、空調制御方法及びコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】中央空調機と個別空調機とを用いる場合においてユーザの快適性を向上させることができる空調制御装置、空調制御方法及びコンピュータプログラムを提供することである。【解決手段】実施形態の空調制御装置は、取得部と、統計値算出部と、機器動作決定部と、機器動作制御部とを持つ。取得部は、宅内の各部屋から前記各部屋の環境に関する計測値を取得する。統計値算出部は、取得された前記各部屋の計測値を用いて、複数の計測値の代表値及び複数の計測値のばらつきに関する統計値を算出する。機器動作決定部は、算出された前記代表値及び前記統計値に基づいて、前記各部屋の空調を一括して行う中央空調機及び前記各部屋の空調を個別に行う個別空調機のいずれかの動作を決定する。機器動作制御部は、決定された動作に基づいて、前記中央空調機及び前記個別空調機のいずれかの動作を制御する。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、空調制御装置、空調制御方法及びコンピュータプログラムに関する。

従来、部屋内の温湿度環境の制御においては、ユーザが自らその部屋内の状態を判断し、冷暖房運転の切り替えや温度設定の変更などの操作を行っている。自動で部屋の空調制御を実現するために、宅内における各部屋の空調を一括して制御する中央空調機を導入することも考えられるが、家の構造や、日射、人、家電等によって一時的に空調能力が不足する部屋や時間帯が存在することがある。この場合、部屋に個別に設けられた他の空調機（以下、「個別空調機」という。）を動作させることが考えられる。しかしながら、状況に応じて中央空調機と個別空調機との最適な空調制御をすることは困難であり、多くの場合には過度の冷房や過度の暖房となってしまう。そのため、ユーザの快適性を損ねてしまう場合があった。

特開２０１５−１７７６７号公報 特開２０１５−１７７１８号公報 特開２０１５−１３５４号公報

本発明が解決しようとする課題は、中央空調機と個別空調機とを用いる場合においてユーザの快適性を向上させることができる空調制御装置、空調制御方法及びコンピュータプログラムを提供することである。

実施形態の空調制御装置は、取得部と、統計値算出部と、機器動作決定部と、機器動作制御部とを持つ。取得部は、宅内の各部屋から前記各部屋の環境に関する計測値を取得する。統計値算出部は、取得された前記各部屋の計測値を用いて、複数の計測値の代表値及び複数の計測値のばらつきに関する統計値を算出する。機器動作決定部は、算出された前記代表値及び前記統計値に基づいて、前記各部屋の空調を一括して行う中央空調機及び前記各部屋の空調を個別に行う個別空調機のいずれかの動作を決定する。機器動作制御部は、決定された動作に基づいて、前記中央空調機及び前記個別空調機のいずれかの動作を制御する。

実施形態における空調制御システム１００のシステム構成を示す図。 第１の実施形態にかかる空調制御装置１０の構成を表す概略ブロック図。 第１の実施形態にかかる空調制御装置１０の処理の流れを示すフローチャート。 各部屋における環境の計測値を表す図。 動作決定テーブルの具体例を示す図。 変形例における機器動作決定部１０３の動作決定方法を説明するための図。 第２の実施形態にかかる空調制御装置１０ａの構成を表す概略ブロック図。 第２の実施形態にかかる空調制御装置１０ａの処理の流れを示すフローチャート。 第３の実施形態にかかる空調制御装置１０ｂの構成を表す概略ブロック図。 第３の実施形態にかかる空調制御装置１０ｂの処理の流れを示すフローチャート。 第４の実施形態にかかる空調制御装置１０ｃの構成を表す概略ブロック図。 第４の実施形態にかかる空調制御装置１０ｃの処理の流れを示すフローチャート。

以下、実施形態の空調制御装置、空調制御方法及びコンピュータプログラムを、図面を参照して説明する。
図１は、実施形態における空調制御システム１００のシステム構成を示す図である。
空調制御システム１００は、空調制御装置１０、中央空調機２０、個別空調機３０、センサ３１及び画像センサ３２を備える。個別空調機３０、センサ３１及び画像センサ３２は、宅内の各部屋１１−１〜１１−Ｎ（Ｎは２以上の整数）に設けられる。例えば、部屋１１−１には、個別空調機３０−１、センサ３１−１及び画像センサ３２−１が設けられる。また、例えば、部屋１１−Ｎには、個別空調機３０−Ｎ、センサ３１−Ｎ及び画像センサ３２−Ｎが設けられる。なお、個別空調機３０は、必ずしも宅内の全ての部屋に設けられる必要はなく、空調制御システム１００では個別空調機３０が設けられていない部屋が存在してもよい。

空調制御装置１０は、中央空調機２０及び個別空調機３０の動作を制御して宅内の環境を調整する。例えば、空調制御装置１０は、中央空調機２０及び個別空調機３０の動作を決定し、決定した動作で中央空調機２０及び個別空調機３０を動作させる。本実施形態において環境とは、温度、湿度、酸素量、一酸化炭素量、二酸化炭素量及び換気量などである。中央空調機２０及び個別空調機３０の動作としては、冷房、除湿、加湿及び暖房などがある。
中央空調機２０は、空調制御装置１０の制御に従って動作することによって宅内の各部屋１１−１〜１１−Ｎの空調を一括して行う。中央空調機２０は、ダクト１２及び吹出口１３−１〜１３−Ｎそれぞれを介して各部屋１１−１〜１１−Ｎに空気を給気することによって空調を行う。

個別空調機３０は、空調制御装置１０の制御に従って動作することによって自装置が設けられている部屋の空調を行う。つまり、個別空調機３０は、各部屋１１−１〜１１−Ｎの空調を個別に行う。ここで、個別空調機３０は、例えば空調機、エアーコンディショナー、加湿器、除湿機及び換気扇などの宅内の環境を変化させる空気調和設備である。
センサ３１は、宅内の環境を決定する指標となる情報（以下、「環境情報」という。）を計測する。環境情報の具体例として、例えば温度、湿度、酸素量、一酸化炭素量、二酸化炭素量及び換気量などの計測値が挙げられる。センサ３１は、計測した環境情報を空調制御装置１０に出力する。なお、本実施形態では、環境情報の具体例として温度及び湿度の計測値を例に説明する。
画像センサ３２は、自装置が設けられている部屋を撮像する。画像センサ３２は、撮像した部屋のデータ（以下、「撮像データ」という。）を空調制御装置１０に出力する。
以下、空調制御システム１００における空調制御装置１０の各実施形態（第１の実施形態〜第４の実施形態）について詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図２は、第１の実施形態にかかる空調制御装置１０の構成を表す概略ブロック図である。
空調制御装置１０は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、空調制御プログラムを実行する。空調制御プログラムの実行によって、空調制御装置１０は、取得部１０１、統計値算出部１０２、機器動作決定部１０３、機器動作制御部１０４を備える装置として機能する。なお、空調制御装置１０の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、空調制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、空調制御プログラムは、電気通信回線を介して送受信されてもよい。

取得部１０１は、各種情報を取得する。例えば、取得部１０１は、定期的（例えば、１分毎、１０分毎など）に、センサ３１から部屋の環境情報を取得する。つまり、取得部１０１は、各センサ３１−１〜３１−Ｎから各部屋１１−１〜１１−Ｎの環境情報を取得する。
統計値算出部１０２は、各センサ３１−１〜３１−Ｎから取得された各部屋１１−１〜１１−Ｎの環境情報に基づいて、環境情報が示す各環境における計測値の統計値を算出する。統計値は、例えば平均値、中央値、分散及び標準偏差などがある。ここで、平均値及び中央値が代表値に相当し、分散及び標準偏差がばらつきに関する統計値に相当する。なお、以下の説明では、代表値の具体例として平均値を例に説明し、ばらつきに関する統計値の具体例として分散を例に説明する。

機器動作決定部１０３は、環境情報と、統計値算出部１０２によって算出された代表値及びばらつきに関する統計値と、入力された情報とに基づいて、中央空調機２０及び個別空調機３０のいずれかの動作を決定する。第１の実施形態において入力された情報とは、目標温度及び目標湿度である。目標温度は、宅内のユーザが所望する宅内全体の温度や各部屋の温度を表す。目標湿度は、宅内のユーザが所望する宅内全体の湿度や各部屋の湿度を表す。つまり、目標温度及び目標湿度は、ユーザが所望する目標値である。目標温度及び目標湿度は、ユーザが不図示の入力装置を用いることによって機器動作決定部１０３に入力される。入力装置は、例えばキーボード、ポインティングデバイス（マウス、タブレット等）、タッチパネル、ボタン等の既存の入力装置を用いて構成される。
機器動作制御部１０４は、機器動作決定部１０３によって決定された動作で動作するように中央空調機２０及び個別空調機３０の動作を制御する。

図３は、第１の実施形態にかかる空調制御装置１０の処理の流れを示すフローチャートである。
取得部１０１は、各センサ３１−１〜３１−Ｎから各部屋１１−１〜１１−Ｎの環境情報を取得する（ステップＳ１０１）。取得部１０１は、取得した各部屋１１−１〜１１−Ｎの環境情報を、統計値算出部１０２及び機器動作決定部１０３に出力する。統計値算出部１０２は、取得された各部屋１１−１〜１１−Ｎの環境情報に基づいて代表値を算出する（ステップＳ１０２）。具体的には、統計値算出部１０２は、取得された環境情報に基づいて、環境情報が示す各環境における計測値の平均値を算出する。例えば、統計値算出部１０２は、取得された環境情報から、温度の計測値の平均値（以下、「平均温度」という。）を算出する。また、例えば、統計値算出部１０２は、取得された環境情報から、湿度の計測値の平均値（以下、「平均湿度」という。）を算出する。

なお、平均値は、フロア単位、もしくは部屋単位等で算出される。平均値の算出単位は、中央空調機２０で個別に制御できる単位に合わせるとよい。つまり、中央空調機２０がフロア単位で環境（例えば、温度、湿度など）を制御するものであれば、統計値算出部１０２はフロア単位で平均値を算出する。また、中央空調機２０が部屋単位で環境を制御できるものであれば、統計値算出部１０２は部屋単位で平均値を算出する。中央値においても平均値と同様に中央空調機２０で個別に制御できる単位で算出される。

次に、統計値算出部１０２は、取得された各部屋１１−１〜１１−Ｎの環境情報に基づいてばらつきに関する統計値を算出する（ステップＳ１０３）。具体的には、統計値算出部１０２は、取得された環境情報に基づいて、環境情報が示す各環境における分散を算出する。例えば、統計値算出部１０２は、取得された環境情報から、温度の計測値の分散を算出する。また、例えば、統計値算出部１０２は、取得された環境情報から、湿度の計測値の分散を算出する。

なお、分散は、フロア単位、もしくは部屋単位等で算出されてもよい。分散の算出単位は、中央空調機２０で個別に制御できる単位に合わせるとよい。つまり、中央空調機２０がフロア単位で環境（例えば、温度、湿度など）を制御するものであれば、統計値算出部１０２はフロア単位で分散を算出する。また、中央空調機２０が部屋単位で環境を制御できるものであれば、統計値算出部１０２は部屋単位で分散を算出する。標準偏差においても分散と同様に中央空調機２０で個別に制御できる単位で算出される。

機器動作決定部１０３は、環境情報と、代表値及びばらつきに関する統計値と、入力された情報とに基づいて、中央空調機２０及び個別空調機３０のいずれかの動作を決定する（ステップＳ１０４）。機器動作決定部１０３の具体的な処理について図４を用いて説明する。なお、説明にあたって、機器動作決定部１０３に入力される目標温度を２３℃、目標湿度を５０％とする。説明の前提として、中央空調機２０が冷房運転を行っていて、個別空調機３０が動作していない場合を例に説明する。また、目標温度の前後数℃（例えば、前後１℃）を温度における所望の範囲とし、目標湿度の前後数％（例えば、前後５％）を湿度における所望の範囲とする。

図４は、各部屋における環境の計測値を表す図である。
図４に示す例では、各部屋１〜Ｎにおける環境の計測値として温度及び湿度の計測値が示されている。図４に示す結果の場合、機器動作決定部１０３は、温度の平均値については温度における所望の範囲内であると判定する。温度のばらつきについては一定以上のばらつきが存在しない。この場合、機器動作決定部１０３は、温度のばらつきがなしと判定する。また、機器動作決定部１０３は、湿度の平均値については湿度における所望の範囲内と判定する。湿度のばらつきについては一定以上のばらつきが存在する。この場合、機器動作決定部１０３は、湿度のばらつきがありと判定する。なお、環境に対するばらつきがあるか否かの判定基準は、全ての環境で同じであってもよいし、一部の環境で異なっていてもよいし、全ての環境で異なっていてもよい。

以上の結果から、湿度のばらつきがあるものの、平均温度及び平均湿度については所望の範囲内である。この場合、機器動作決定部１０３は、家全体（宅内全体）としては温度と湿度に問題はないと判定し、特定の部屋の湿度に問題があると判定する。つまり、機器動作決定部１０３は、環境の代表値に問題がある場合、例えば環境の代表値が所望の範囲外である場合、家全体の環境に問題があると判定する。また、機器動作決定部１０３は、環境のばらつきに関する統計値に問題がある場合、例えば環境のばらつきに関する統計値に一定以上のばらつきが存在する場合、特定の部屋に問題があると判定する。

そして、機器動作決定部１０３は、ばらつきがあると判定した場合、ばらつきがあると判定した環境の各部屋の環境情報を参照して、所望の範囲外の環境情報が計測された部屋をばらつきがあると判定した環境に問題がある部屋と判定する。以下、問題があると判定された部屋を動作変更対象部屋と記載する。図４の場合、部屋２が動作変更対象部屋と判定される。そして、機器動作決定部１０３は、動作変更対象部屋で計測されたばらつきがあると判定した環境の環境情報が所望の範囲以上である場合、動作変更対象部屋の個別空調機３０の動作としてその環境の状態を下げる動作を決定する。一方、機器動作決定部１０３は、動作変更対象部屋で計測されたばらつきがあると判定した環境の環境情報が所望の範囲未満である場合、動作変更対象部屋の個別空調機３０の動作としてその環境の状態を上げる動作を決定する。図４の結果の場合、機器動作決定部１０３は、動作変更対象部屋（部屋２）に設けられている個別空調機３０の動作を、湿度を下げる動作である除湿に決定する。なお、機器動作決定部１０３は、家全体として問題ないと判定した場合、中央空調機２０の動作を変更しない。機器動作決定部１０３は、動作変更対象部屋以外の部屋の個別空調機３０の動作を変更しない。

なお、図４では、特定の部屋の環境に問題ある場合を例に示したが、家全体の環境にのみ問題がある場合には機器動作決定部１０３は中央空調機２０の動作を決定し、家全体の環境及び特定の部屋の環境の両方に問題がある場合には機器動作決定部１０３は中央空調機２０及び特定の部屋に設けられている個別空調機３０の動作を決定する。

（家全体の環境に問題がある場合）
機器動作決定部１０３は、環境のいずれかの平均値が所望の範囲外である場合に家全体の環境に問題があると判定する。この場合、機器動作決定部１０３は、平均値が所望の範囲外である環境の平均値が所望の範囲以上である場合、中央空調機２０の動作としてその環境の状態を下げる動作を決定する。一方、機器動作決定部１０３は、平均値が所望の範囲外である環境の平均値が所望の範囲未満である場合、中央空調機２０の動作としてその環境の状態を上げる動作を決定する。家全体の環境にのみ問題がある場合、機器動作決定部１０３は各部屋の個別空調機３０の動作を変更しない。

（家全体の環境及び特定の部屋の環境の両方に問題がある場合）
機器動作決定部１０３は、環境のいずれかの平均値が所望の範囲外である場合、かつ、環境情報に一定以上のばらつきが存在する場合に家全体の環境及び特定の部屋の環境の両方に問題があると判定する。この場合、機器動作決定部１０３は、上記で説明した各処理を組み合わせて実行する。
以上で、機器動作決定部１０３の具体的な処理についての説明を終了する。

機器動作決定部１０３は、決定した動作に関する情報（以下、「動作情報」という。）を機器動作制御部１０４に出力する。機器動作制御部１０４は、出力された動作情報に基づいて中央空調機２０及び個別空調機３０のいずれかの動作を制御する（ステップＳ１０５）。なお、機器動作決定部１０３は、動作情報に含まれない中央空調機２０及び個別空調機３０のいずれかの空調機については、現状の動作を継続させる制御を行う。例えば、図４の例の場合、機器動作制御部１０４は中央空調機２０を現状の動作を継続させる制御を行う。また、図４の例の場合、機器動作制御部１０４は、部屋２に設けられている個別空調機３０を除湿で動作させる制御を行う。また、図４の例の場合、機器動作制御部１０４は、部屋２以外の部屋に設けられている個別空調機３０を動作させない。

以上のように構成された空調制御装置１０によれば、中央空調機と個別空調機とを用いる場合においてユーザの快適性を向上させることが可能になる。以下、この効果について詳細に説明する。
空調制御装置１０は、取得した各部屋の環境情報が示す計測値から、各環境における代表値及びばらつきに関する統計値を算出する。空調制御装置１０は、環境毎に算出した代表値及びばらつきに関する統計値を用いて、家全体で環境に問題があるのか、各部屋で環境に問題があるのか、家全体で環境に問題があり、かつ、各部屋で環境に問題があるのかを判定する。そして、家全体で環境に問題がある場合、空調制御装置１０は中央空調機２０の動作を制御して家全体の空調制御を行う。また、特定の部屋で環境に問題がある場合、空調制御装置１０は動作変更対象部屋に設けられている個別空調機３０の動作を制御して動作変更対象部屋の空調制御を行う。また、家全体及び特定の部屋で環境に問題がある場合、空調制御装置１０は中央空調機２０及び個別空調機３０の動作を制御して家全体及び特定の部屋の空調制御を行う。したがって、中央空調機と個別空調機とを連携して用いることができる。そのため、中央空調機と個別空調機とを用いる場合においてユーザの快適性を向上させることが可能になる。

以下、空調制御装置１０の変形例について説明する。
機器動作決定部１０３は、図５に示す動作決定テーブルを用いて、中央空調機２０及び個別空調機３０の動作を決定するように構成されてもよい。図５は、動作決定テーブルの具体例を示す図である。
動作決定テーブルは、中央空調機２０及び個別空調機３０の動作決定に関する情報を表すレコード（以下、「動作決定レコード」という。）を複数有する。動作決定レコードは、代表値による判定、ばらつきに関する統計値による判定、各部屋の環境情報による判定及び決定される空調機の動作の各値を有する。代表値による判定の値は、環境情報が示す各環境における計測値の平均値の判定結果を表す。図５では、代表値による判定として、温度の計測値の平均値による判定及び湿度の計測値の平均値による判定を例に示している。判定結果として、高、低及び所望がある。代表値による判定における高は、平均値が所望の範囲以上であることを表す。代表値による判定における低は、平均値が所望の範囲未満であることを表す。代表値による判定における所望は、平均値が所望の範囲以内であることを表す。

ばらつきに関する統計値による判定の値は、環境情報が示す各環境における分散の判定結果を表す。図５では、ばらつきに関する統計値による判定として、温度の計測値の分散による判定及び湿度の計測値の分散による判定を例に示している。判定結果として、あり及びなしがある。ばらつきに関する統計値による判定におけるありは、ばらつきに関する統計値に一定以上のばらつきが存在することを表す。ばらつきに関する統計値による判定におけるなしは、ばらつきに関する統計値に一定以上のばらつきが存在しないことを表す。各部屋の環境情報による判定の値は、環境情報が示す各環境における部屋毎の計測値の判定結果を表す。図５では、各部屋の環境情報による判定として、部屋毎の温度の計測値の判定及び湿度の計測値の判定を例に示している。判定結果として、高、低及び所望がある。各部屋の環境情報による判定における高は、部屋の環境情報で示される環境の計測値が所望の範囲以上であることを表す。各部屋の環境情報による判定における低は、部屋の環境情報で示される環境の計測値が所望の範囲未満であることを表す。各部屋の環境情報による判定における所望は、部屋の環境情報で示される環境の計測値が所望の範囲以内であることを表す。決定される空調機の動作の値は、同じ動作決定レコードの判定結果である場合に、決定される中央空調機２０及び個別空調機３０の動作を表す。

図５に示される例では、動作決定テーブルには複数の動作決定レコードが登録されている。図５において、動作決定テーブルの最上段に登録されている動作決定レコードは、平均温度の値が“高”、平均湿度の値が“所望”、温度ばらつきの値が“なし”、湿度ばらつきの値が“なし”、部屋１の温度の値が“高”、部屋１の湿度の値が“所望”、・・・、部屋Ｎの温度の値が“高”、部屋Ｎの湿度の値が“所望”、中央空調機２０の動作の値が“冷房”、部屋１の個別空調機３０の動作の値が“冷房”、・・・、部屋Ｎの個別空調機３０の動作の値が“冷房”である。すなわち、平均温度が所望の範囲以上（“高”）であり、平均湿度が所望の範囲以内（“所望”）であり、温度ばらつき及び湿度ばらつきがなく、部屋１の温度が所望の範囲以上（“高”）であり、部屋１の湿度が所望の範囲以内（“所望”）であり、部屋Ｎの温度が所望の範囲以上（“高”）であり、部屋Ｎの湿度が所望の範囲以内（“所望”）である場合には、中央空調機２０の動作が“冷房”に決定され、部屋１に設けられている個別空調機３０の動作が“冷房”に決定され、部屋Ｎに設けられている個別空調機３０の動作が“冷房”に決定されることが表されている。

機器動作決定部１０３は、上記の動作決定テーブルによって中央空調機２０及び個別空調機３０のいずれかの動作を決定する。例えば、動作決定テーブルの最上段に登録されている動作決定レコードは、宅内の温度が全体的に高い場合の中央空調機２０及び個別空調機３０の動作を決定させるレコードを表す。上記の動作決定テーブルは、空調制御装置１０の出荷時にメーカ側が設定してもよいし、ネットワーク経由で配信されてもよい。なお、動作決定テーブルは、住人の好みに合わせて学習によって更新されてもよい。図５では、環境の状態を下げる（温度を下げる、湿度を下げる）場合の動作決定テーブルが示されているが、空調制御装置１０は環境の状態を上げる（温度を上げる、湿度を上げる）場合の動作決定テーブルも用いてよい。
このように構成されることによって、機器動作決定部１０３は容易に中央空調機２０及び個別空調機３０の動作を決定することができる。そのため、空調制御装置１０の処理負荷を軽減することができる。また、ユーザの好みに合わせて動作決定テーブルが更新されるため、よりユーザの快適性を向上させることができる。

また、機器動作決定部１０３は、平均値（平均温度、平均湿度）とその閾値とを比較して中央空調機２０の動作を決定し、ばらつきに関する統計値と閾値とを比較して個別空調機３０のＯＮ／ＯＦＦを決定してもよい。図６は、変形例における機器動作決定部１０３の動作決定方法を説明するための図である。図６において、横軸は温度を表し、縦軸は度数を表す。度数は、環境の計測値の統計結果を表す。図６に示した例では、ばらつきが大きいとき、つまりばらつきが一定以上存在する場合に個別空調機３０がＯＮになる例である。この例では、中央空調機２０が各部屋を個別に制御できない仕様を想定しているため、ばらつきが大きいときに個別空調機３０がＯＮとなる。中央空調機２０が各部屋を個別に制御できる仕様であれば、逆に、ばらつきが大きいときには、個別空調機３０をＯＦＦにして、ばらつきが小さく、つまりつまりばらつきが一定未満存在する場合に個別空調機３０が設けられている部屋の環境に問題があるときにだけ個別空調機３０をＯＮにするようにすれば、個別空調機３０の動作時間を削減することができる。

また、機器動作決定部１０３は、評価関数を用いて中央空調機２０及び個別空調機３０の動作を決定するように構成されてもよい。例えば、機器動作決定部１０３は、以下の評価関数ｆに、中央空調機２０の動作、個別空調機３０の動作_部屋Ｎ、平均温度、平均湿度、温度ばらつき、湿度ばらつき、温度_部屋Ｎ、湿度_部屋Ｎを入力する。機器動作決定部１０３は、部屋毎に評価関数を算出し、その総和を評価値として評価値が最大となる中央空調機２０及び個別空調機３０の動作を決定する。評価値の算出式を以下に示す。
評価値＝Σ評価関数ｆ_部屋Ｎ（中央空調機２０の動作、個別空調機３０の動作_部屋Ｎ、平均温度、平均湿度、温度ばらつき、湿度ばらつき、温度_部屋Ｎ、湿度_部屋Ｎ）

（第２の実施形態）
図７は、第２の実施形態にかかる空調制御装置１０ａの構成を表す概略ブロック図である。
空調制御装置１０ａは、バスで接続されたＣＰＵやメモリや補助記憶装置などを備え、空調制御プログラムを実行する。空調制御プログラムの実行によって、空調制御装置１０ａは、取得部１０１、統計値算出部１０２、機器動作決定部１０３ａ、機器動作制御部１０４を備える装置として機能する。なお、空調制御装置１０ａの各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣやＰＬＤやＦＰＧＡ等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、空調制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、空調制御プログラムは、電気通信回線を介して送受信されてもよい。

空調制御装置１０ａは、機器動作決定部１０３に代えて機器動作決定部１０３ａを備える点で空調制御装置１０と構成が異なる。空調制御装置１０ａは、他の構成については空調制御装置１０と同様である。そのため、空調制御装置１０ａ全体の説明は省略し、機器動作決定部１０３ａについて説明する。

機器動作決定部１０３ａは、環境情報と、統計値算出部１０２によって算出された代表値及びばらつきに関する統計値と、入力された情報とに基づいて、中央空調機２０及び個別空調機３０のいずれかの動作を決定する。第２の実施形態において入力された情報とは、目標温度、目標湿度及び個別空調機設置情報の情報である。個別空調機設置情報は、個別空調機３０の設置位置（例えば、緯度や経度又は部屋）に関する情報である。目標温度、目標湿度及び個別空調機設置情報の情報は、ユーザが不図示の入力装置を用いることによって機器動作決定部１０３ａに入力される。

図８は、第２の実施形態にかかる空調制御装置１０ａの処理の流れを示すフローチャートである。また、図３と同様の処理については、図８において図３と同様の符号を付して説明を省略する。
ステップＳ１０３までの処理が終了すると、機器動作決定部１０３ａは環境情報と、代表値及びばらつきに関する統計値と、入力された情報とに基づいて、中央空調機２０及び個別空調機３０のいずれかの動作を決定する（ステップＳ２０１）。具体的には、まず、機器動作決定部１０３ａは、個別空調機設置情報から、部屋毎に個別空調機３０があるか否か判定する。全ての部屋に個別空調機３０がある場合、機器動作決定部１０３ａは第１の実施形態の処理と同様に代表値、ばらつきに関する統計値、目標温度及び目標湿度とに基づいて、中央空調機２０及び個別空調機３０のいずれかの動作を決定する。そして、機器動作決定部１０３ａは、動作情報を機器動作制御部１０４に出力する。その後、ステップＳ１０５の処理が実行される。

一方、いずれかの部屋に個別空調機３０がない場合、機器動作決定部１０３は個別空調機３０がない部屋を空調制御の対象から除外する。そして、機器動作決定部１０３は、除外した部屋以外において、第１の実施形態の処理と同様に代表値、ばらつきに関する統計値、目標温度及び目標湿度とに基づいて、中央空調機２０及び個別空調機３０のいずれかの動作を決定する。

以上のように構成された空調制御装置１０ａによれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、空調制御装置１０ａでは、すべての部屋に個別空調機器がない場合にも適用することができる。

以下、空調制御装置１０ａの変形例について説明する。
機器動作決定部１０３ａは、第１の実施形態と同様に図５に示す動作決定テーブルを用いて中央空調機２０及び個別空調機３０の動作を決定してもよい。この場合、機器動作決定部１０３ａは、個別空調機設置情報から個別空調機３０がないと判定された部屋に対応する個別空調機３０の動作に関する項目は使用しない。すなわち、機器動作決定部１０３ａは、個別空調機設置情報から個別空調機３０がないと判定された部屋に対応する個別空調機３０の動作に関する情報を動作情報に含めない。
また、機器動作決定部１０３ａは、第１の実施形態における評価関数の入力に個別空調機設置情報を含めて中央空調機２０及び個別空調機３０の動作を決定してもよい。

（第３の実施形態）
図９は、第３の実施形態にかかる空調制御装置１０ｂの構成を表す概略ブロック図である。
空調制御装置１０ｂは、バスで接続されたＣＰＵやメモリや補助記憶装置などを備え、空調制御プログラムを実行する。空調制御プログラムの実行によって、空調制御装置１０ｂは、取得部１０１ｂ、統計値算出部１０２、機器動作決定部１０３ｂ、機器動作制御部１０４、在室判定部１０５を備える装置として機能する。なお、空調制御装置１０ｂの各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣやＰＬＤやＦＰＧＡ等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、空調制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、空調制御プログラムは、電気通信回線を介して送受信されてもよい。

空調制御装置１０ｂは、取得部１０１及び機器動作決定部１０３に代えて取得部１０１ｂ及び機器動作決定部１０３ｂを備える点、在室判定部１０５を新たに備える点で空調制御装置１０と構成が異なる。空調制御装置１０ｂは、他の構成については空調制御装置１０と同様である。そのため、空調制御装置１０ｂ全体の説明は省略し、取得部１０１ｂ、機器動作決定部１０３ｂ及び在室判定部１０５について説明する。

取得部１０１ｂは、各種情報を取得する。例えば、取得部１０１ｂは、定期的（例えば、１分毎、１０分毎など）に、センサ３１から部屋の環境情報を取得する。また、例えば、取得部１０１ｂは、定期的（例えば、１分毎、１０分毎など）に、画像センサ３２から部屋の撮像データを取得する。つまり、取得部１０１ｂは、各画像センサ３２−１〜３２−Ｎから各部屋１１−１〜１１−Ｎの撮像データを取得する。

在室判定部１０５は、各画像センサ３２−１〜３２−Ｎからから取得された各部屋１１−１〜１１−Ｎの撮像データに基づいて、各部屋１１−１〜１１−Ｎに人が存在するか否か判定する。
機器動作決定部１０３ｂは、環境情報と、統計値算出部１０２によって算出された代表値及びばらつきに関する統計値と、入力された情報と、在室判定部１０５による判定結果とに基づいて、中央空調機２０及び個別空調機３０のいずれかの動作を決定する。本実施形態において入力された情報は、目標温度及び目標湿度である。

図１０は、第３の実施形態にかかる空調制御装置１０ｂの処理の流れを示すフローチャートである。また、図３と同様の処理については、図１０において図３と同様の符号を付して説明を省略する。
ステップＳ１０１の処理が終了すると、取得部１０１ｂは、画像センサ３２から撮像データを取得する（ステップＳ３０１）。例えば、取得部１０１ｂは、各部屋に設けられている画像センサ３２から各部屋の撮像データを取得する。取得部１０１ｂは、取得した撮像データを在室判定部１０５に出力する。その後、ステップＳ１０２及び１０３の処理が実行される。

次に、在室判定部１０５は、取得部１０１ｂから出力された撮像データに基づいて、部屋毎に人の在・不在を判定する（ステップＳ３０２）。つまり、在室判定部１０５は、部屋毎に人が存在するか否か判定する。人の在・不在の判定は、既存の技術が用いられてもよい。在室判定部１０５は、部屋毎の人の在・不在の判定結果を機器動作決定部１０３ｂに出力する。機器動作決定部１０３ｂは、環境情報と、代表値及びばらつきに関する統計値と、入力された情報と、判定結果とに基づいて、中央空調機２０及び個別空調機３０のいずれかの動作を決定する（ステップＳ３０３）。具体的には、まず機器動作決定部１０３ｂは、人が存在しないと判定された部屋に設けられている個別空調機３０については個別空調機３０を動作させない。つまり、機器動作決定部１０３ｂは、人が不在の部屋に設けられている個別空調機３０の動作を停止に決定する。そして、機器動作決定部１０３ｂは、中央空調機２０と、人が存在している部屋に設けられている個別空調機３０とのいずれかの動作については第１の実施形態と同様の処理で決定する。その後、ステップＳ１０５の処理が実行される。

以上のように構成された空調制御装置１０ｂによれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、空調制御装置１０ｂでは、人のいない部屋、つまり空調が不要な部屋については個別空調機３０を動作させない。これにより、人のいない部屋で消費される電力コストを抑えることができる。

以下、空調制御装置１０ｂの変形例について説明する。
本実施形態では、撮像データから部屋毎に人が存在するか否かを判定する構成を示したが、在室判定部１０５はその他のデータから部屋毎に人が存在するか否かを判定するように構成されてもよい。例えば、在室判定部１０５は、赤外線センサから取得される温度情報から部屋毎に人が存在するか否かを判定する。
図１０のステップＳ１０２及び１０３の処理と、ステップＳ３０２の処理とは並行して行われてもよい。
機器動作決定部１０３ｂは、第１の実施形態と同様に図５に示す動作決定テーブルを用いて中央空調機２０及び個別空調機３０の動作を決定してもよい。この場合、機器動作決定部１０３ｂは、人が存在しないと判定された部屋に対応する個別空調機３０の動作に関する項目は使用せず停止にする。すなわち、機器動作決定部１０３ｂは、判定結果から人が存在しないと判定された部屋に対応する個別空調機３０の動作のみ停止に決定し、中央空調機２０及び他の個別空調機３０については動作決定テーブルの項目に従って決定する。
また、機器動作決定部１０３ｂは、第１の実施形態における評価関数の入力から、人が存在しないと判定された部屋の数値を除外して評価値を算出することによって中央空調機２０及び個別空調機３０の動作を決定してもよい。
機器動作決定部１０３ｂは、個別空調機設置情報を加味して中央空調機２０及び個別空調機３０のいずれかの動作を決定してもよい。この場合、機器動作決定部１０３ｂは、人が存在しないと判定された部屋に設けられた個別空調機３０の動作を停止に決定し、個別空調機３０がないと判定された部屋を空調制御の対象から除外する。なお、機器動作決定部１０３ｂは、人が存在しないと判定された部屋であり、かつ、個別空調機３０がないと判定された部屋については空調制御の対象から除外する。そして、機器動作決定部１０３ｂは、個別空調機３０の動作を停止に決定した部屋及び除外した部屋以外において、第１の実施形態の処理と同様に代表値、ばらつきに関する統計値、目標温度及び目標湿度とに基づいて、中央空調機２０及び個別空調機３０のいずれかの動作を決定する。

（第４の実施形態）
図１１は、第４の実施形態にかかる空調制御装置１０ｃの構成を表す概略ブロック図である。
空調制御装置１０ｃは、バスで接続されたＣＰＵやメモリや補助記憶装置などを備え、空調制御プログラムを実行する。空調制御プログラムの実行によって、空調制御装置１０ｃは、取得部１０１ｃ、統計値算出部１０２、機器動作決定部１０３ｃ、機器動作制御部１０４、動作推定部１０６を備える装置として機能する。なお、空調制御装置１０ｃの各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣやＰＬＤやＦＰＧＡ等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、空調制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、空調制御プログラムは、電気通信回線を介して送受信されてもよい。

空調制御装置１０ｃは、取得部１０１及び機器動作決定部１０３ａに代えて取得部１０１ｃ及び機器動作決定部１０３ｃを備える点、動作推定部１０６を新たに備える点で空調制御装置１０ａと構成が異なる。空調制御装置１０ｃは、他の構成については空調制御装置１０ａと同様である。そのため、空調制御装置１０ｃ全体の説明は省略し、取得部１０１ｃ、機器動作決定部１０３ｃ及び動作推定部１０６について説明する。

取得部１０１ｃは、各種情報を取得する。例えば、取得部１０１ｃは、センサ３１から部屋の環境情報を取得する。また、例えば、取得部１０１ｃは、画像センサ３２から部屋の撮像データを取得する。また、例えば、取得部１０１ｃは、宅内に備えられる家庭用電化製品（以下、「家電」という。）に備えられるセンサから家電の動作に関する情報（以下、「家電情報」という。）を取得する。家電情報は、例えば家電がＯＮであるかＯＦＦであるかの電源情報と設置位置の情報を表す。

動作推定部１０６は、取得部１０１ｃによって取得された情報に基づいて、家電の動作状態及び宅内の人の動作状態を推定する。例えば、動作推定部１０６は、家電情報に基づいて家電の動作状態を推定する。また、例えば、動作推定部１０６は、家電情報及び画像データのいずれかに基づいて宅内の人の動作状態を推定する。
機器動作決定部１０３ｃは、入力された家電の動作情報や人の行動情報から、各部屋での熱負荷を推定し、各部屋での熱負荷の傾向と、温度や湿度のばらつき傾向が一致しているかを判定する。また、機器動作決定部１０３ｃは、環境情報と、統計値算出部１０２によって算出された代表値及びばらつきに関する統計値と、入力された情報とに基づいて、中央空調機２０及び個別空調機３０のいずれかの動作を決定する。

図１２は、第４の実施形態にかかる空調制御装置１０ｃの処理の流れを示すフローチャートである。また、図８と同様の処理については、図１２において図８と同様の符号を付して説明を省略する。
ステップＳ１０１の処理が終了すると、取得部１０１ｃは、画像センサ３２から撮像データを取得する（ステップＳ４０１）。例えば、取得部１０１ｃは、各部屋に設けられている画像センサ３２から各部屋の撮像データを取得する。取得部１０１ｃは、取得した撮像データを動作推定部１０６に出力する。次に、取得部１０１ｃは、家電に備えられるセンサから家電情報を取得する（ステップＳ４０２）。取得部１０１ｃは、取得した家電情報を動作推定部１０６に出力する。その後、ステップＳ１０２及び１０３の処理が実行される。

動作推定部１０６は、取得部１０１ｃによって取得された各種情報に基づいて、家電の動作状態及び人の動作状態を推定する（ステップＳ４０３）。例えば、動作推定部１０６は、取得された家電情報から、各部屋の家電が動作しているか否か（ＯＮ状態であるかＯＦＦ状態であるか）を推定する。また、例えば、動作推定部１０６は、取得された家電情報及び画像データのいずれかに基づいて、人がどの部屋でどのような動作を行っているのか推定する。次に、動作推定部１０６は、推定した家電の動作状態及び人の動作状態から、各部屋における熱負荷を推定する（ステップＳ４０４）。例えば、動作推定部１０６は、以下のような条件に従って各部屋における熱負荷を推定する。

（条件）
部屋に人が複数いる場合、人が複数いる部屋の温度及び湿度が上昇
テレビがＯＮ状態である場合、テレビがＯＮ状態の部屋の温度が上昇
料理中の場合、料理が行われている部屋の温度及び湿度が上昇
部屋干しが行われている場合、部屋干しが行われている部屋の湿度が上昇
なお、以上のような条件は、条件テーブルとして、動作推定部１０６が予め記憶している。

そして、動作推定部１０６は、推定した熱負荷の傾向と、ばらつきに関する統計値に基づく温度や湿度のばらつきの傾向とが一致するか否か判定する（ステップＳ４０５）。熱負荷の傾向と、ばらつきに関する統計値に基づく温度や湿度のばらつきの傾向とが一致する場合（ステップＳ４０５−ＹＥＳ）、動作推定部１０６は推定した熱負荷に基づいて、中央空調機２０及び個別空調機３０の能力不足継続時間を推定する（ステップＳ４０６）。ここで、能力不足継続時間とは、熱負荷の原因（例えば、人が部屋に複数いること、部屋干しなど）によって、中央空調機２０及び個別空調機３０の能力が不足する時間を表す。能力不足継続時間は、上記条件毎に予め設定されていてもよい。

動作推定部１０６は、能力不足継続時間が閾値以上であるか否か判定する（ステップＳ４０７）。能力不足継続時間が複数存在する場合には、動作推定部１０６は複数の能力不足継続時間の少なくとも１つが閾値以上であるか否か判定する。これは、上記のように、条件毎に能力不足継続時間が設定されている場合、条件を満たした数分の能力不足継続時間が存在するためである。

複数の能力不足継続時間の少なくとも１つが閾値以上であると判定された場合（ステップＳ４０７−ＹＥＳ）、ステップＳ２０１以降の処理が行なわれる。つまり、機器動作決定部１０３ｃは、第２の実施形態と同様に個別空調機設置情報の情報を含めて中央空調機２０及び個別空調機３０の動作を決定する。その後、ステップＳ１０５の処理が実行される。
一方、複数の能力不足継続時間の全てが閾値未満であると判定された場合（ステップＳ４０７−ＮＯ）、機器動作決定部１０３ｃは第１の実施形態と同様に中央空調機２０及び個別空調機３０の動作を決定する（ステップＳ４０８）。その後、ステップＳ１０５の処理が実行される。

また、ステップＳ４０５の処理において、熱負荷の傾向と、ばらつきに関する統計値に基づく温度や湿度のばらつきの傾向とが一致しない場合（ステップＳ４０５−ＮＯ）、機器動作決定部１０３ｃは中央空調機２０の動作を決定する（ステップＳ４０９）。例えば、機器動作決定部１０３ｃは、平均値が所望の範囲外である環境の平均値が所望の範囲以上である場合、中央空調機２０の動作としてその環境の状態を下げる動作を決定する。一方、機器動作決定部１０３ｃは、平均値が所望の範囲外である環境の平均値が所望の範囲未満である場合、中央空調機２０の動作としてその環境の状態を上げる動作を決定する。なお、この場合、機器動作決定部１０３ｃは、個別空調機３０を動作させない旨を決定する。その後、ステップＳ１０５の処理が実行される。

以上のように構成された空調制御装置１０ｃによれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、空調制御装置１０ｃでは、温度、湿度のばらつきが、一時的か、継続的かを見極めて中央空調機２０及び個別空調機３０の動作を制御することによって快適性を向上させることができる。さらに、省エネにも貢献することができる。

以下、空調制御装置１０ｃの変形例について説明する。
動作推定部１０６は、生体センサから取得されるユーザの生体情報からユーザの動作を推定してもよい。ここで、生体情報は、例えば心拍、心臓の活動電位、体温、音声の出力レベル及び血圧等の値である。
機器動作決定部１０３ｃは、複数の能力不足継続時間の少なくとも１つが閾値以上であると判定された場合、第３の実施形態における機器動作決定部１０３ｂと同様に部屋に人が存在するか否かの情報を加味して中央空調機２０及び個別空調機３０のいずれかの動作を決定してもよい。この場合、空調制御装置１０ｃは、在室判定部１０５を備える。

以下、第１の実施形態から第４の実施形態に共通する変形例について説明する。
取得部１０１（１０１ｂ、１０１ｃ）は、設定された時間帯に各種情報を取得してもよい。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、宅内の各部屋から各部屋の環境情報を取得する取得部１０１と、取得された環境情報を用いて、複数の環境情報の代表値及び複数の環境情報のばらつきに関する統計値を算出する統計値算出部１０２と、算出された代表値及び統計値に基づいて、中央空調機２０及び個別空調機３０のいずれかの動作を決定する機器動作決定部１０３と、決定された動作に基づいて、中央空調機２０及び個別空調機３０のいずれかの動作を制御する機器動作制御部１０４とを持つことにより、中央空調機と個別空調機とを用いる場合においてユーザの快適性を向上させることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ…空調制御装置，２０…中央空調機，３０（３０−１〜３０−Ｎ）…個別空調機，３１（３１−１〜３１−Ｎ）…センサ，３２（３２−１〜３２−Ｎ）…画像センサ，１０１、１０１ｂ、１０１ｃ…取得部，１０２…統計値算出部，１０３、１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ…機器動作決定部，１０４…機器動作制御部，１０５…在室判定部，１０６…動作推定部

Claims (6)

1. 宅内の各部屋から前記各部屋の環境に関する計測値を取得する取得部と、
   取得された前記各部屋の計測値を用いて、複数の計測値の代表値及び複数の計測値のばらつきに関する統計値を算出する統計値算出部と、
   算出された前記代表値及び前記統計値に基づいて、前記各部屋の空調を一括して行う中央空調機及び前記各部屋の空調を個別に行う個別空調機のいずれかの動作を決定する機器動作決定部と、
   決定された動作に基づいて、前記中央空調機及び前記個別空調機のいずれかの動作を制御する機器動作制御部と、
   を備える空調制御装置。
2. 前記機器動作決定部は、前記代表値が前記宅内のユーザが所望する目標値を含む所定の範囲外である場合に前記中央空調機の動作を決定し、前記統計値に一定以上のばらつきが存在する場合に前記目標値を含む所定の範囲外の計測値が取得された部屋に設けられている個別空調機の動作を決定する、請求項１に記載の空調制御装置。
3. 前記取得部は、前記個別空調機の設置位置に関する情報をさらに取得し、
   前記機器動作決定部は、取得された前記設置位置に関する情報から各部屋に前記個別空調機が設置されているか否か判定し、前記個別空調機が設置されていないと判定した部屋については個別空調機の動作を決定しない、請求項１又は２に記載の空調制御装置。
4. 前記各部屋に設けられるセンサから前記各部屋に人が存在するか否か判定する在室判定部をさらに備え、
   前記機器動作決定部は、人が存在しないと判定された部屋に設けられた前記個別空調機の動作を停止に決定する、請求項１から３のいずれか一項に記載の空調制御装置。
5. 宅内の各部屋から前記各部屋の環境に関する計測値を取得する取得ステップと、
   取得された前記各部屋の計測値を用いて、複数の計測値の代表値及び複数の計測値のばらつきに関する統計値を算出する統計値算出ステップと、
   算出された前記代表値及び前記統計値に基づいて、前記各部屋の空調を一括して行う中央空調機及び前記各部屋の空調を個別に行う個別空調機のいずれかの動作を決定する機器動作決定ステップと、
   決定された動作に基づいて、前記中央空調機及び前記個別空調機のいずれかの動作を制御する機器動作制御ステップと、
   を有する空調制御方法。
6. 宅内の各部屋から前記各部屋の環境に関する計測値を取得する取得ステップと、
   取得された前記各部屋の計測値を用いて、複数の計測値の代表値及び複数の計測値のばらつきに関する統計値を算出する統計値算出ステップと、
   算出された前記代表値及び前記統計値に基づいて、前記各部屋の空調を一括して行う中央空調機及び前記各部屋の空調を個別に行う個別空調機のいずれかの動作を決定する機器動作決定ステップと、
   決定された動作に基づいて、前記中央空調機及び前記個別空調機のいずれかの動作を制御する機器動作制御ステップと、
   をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。

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