JP2020197309A - 目標到達制御装置および目標到達制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】急激な温度変化が生じた場合も、予めスケジュールされた時刻に室内温度が設定温度になっているよう、空調機の前倒し運転を行うことを可能にする。【解決手段】空調機１０００の最適起動時刻を算出する最適起動時刻算出部１０１と、最適起動時刻になった場合に、給気を開始する起動制御部１０２１と、給気温度を取得する給気温度取得部１０３１と、設定温度を取得する設定温度取得部１０３２と、室内温度を取得する室内温度取得部１０３３と、設定風量に関する情報を取得する設定風量取得部１０３５と、空調制御対象エリア２０００への給気を開始した後、給気温度、設定温度、および、室内温度に基づき、目標時刻までに室内温度が設定温度に到達するか否かを予測する目標到達可否予測部１０４と、当該予測結果に基づき、空調制御対象エリア２０００への給気の風量を演算するためのパラメータを変更する空調制御部１０５を備えた。【選択図】図２

Description

この発明は、スケジュールされた時刻に、空調を制御する対象となるエリアの室内温度が設定温度に到達するよう、空調機を前倒し運転する目標到達制御装置に関するものである。

従来、空調システムでは、予めスケジュールされた時刻（以下「目標時刻」という。）に、空調を制御する対象となるエリア（以下「空調制御対象エリア」という。）の室内温度が設定温度となるように空調機を前倒し運転する最適起動停止制御が行われている（例えば特許文献１参照）。

特開２００４−８５１４１号公報

特許文献１に開示されている技術に代表される、従来の最適起動停止制御の技術では、空調機の前倒し運転を開始した後に急激な温度変化が生じ得ることが考慮されていなかった。その結果、前倒し運転を開始した後に急激な温度変化が生じた場合、目標時刻に、空調制御対象エリアの室内温度が設定温度になっていないことがあるという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、急激な温度変化が生じた場合も、予めスケジュールされた時刻に室内温度が設定温度になっているよう、空調機の前倒し運転を行うことを可能にした目標到達制御装置を提供することを目的としている。

この発明に係る目標到達制御装置は、目標時刻に空調制御対象エリアの室内温度が設定温度に到達するよう空調機を前倒し運転する目標到達制御装置であって、空調機の最適起動時刻を算出する最適起動時刻算出部と、現在時刻が、最適起動時刻算出部が算出した最適起動時刻になった場合に、空調機を起動させて空調制御対象エリアへの給気を開始する起動制御部と、空調制御対象エリアへの給気温度を取得する給気温度取得部と、空調制御対象エリアの設定温度を取得する設定温度取得部と、空調制御対象エリアの室内温度を取得する室内温度取得部と、空調制御対象エリアへの給気の設定風量に関する情報を取得する設定風量取得部と、起動制御部が空調制御対象エリアへの給気を開始した後、給気温度取得部が取得した給気温度、設定温度取得部が取得した設定温度、および、室内温度取得部が取得した室内温度に基づき、目標時刻までに室内温度が設定温度に到達するか否かを予測する目標到達可否予測部と、目標到達可否予測部が予測した、目標時刻までに室内温度が設定温度に到達するか否かの予測結果に基づき、空調制御対象エリアへの給気の風量を演算するためのパラメータを変更する空調制御部を備えたものである。

この発明によれば、急激な温度変化が生じた場合も、予めスケジュールされた時刻に室内温度が設定温度になっているよう、空調機の前倒し運転を行うことができる。

実施の形態１に係る目標到達制御装置を搭載した空調コントローラを備えた空調システムの構成例を示す図である。 実施の形態１に係る目標到達制御装置の構成例を示す図である。 実施の形態１において、条件判定部が判定するパラメータ変更条件の内容の一例を示す図である。 実施の形態１において、制御結果評価部が、「指定された時間までに室内温度が設定温度に到達したかの快適性」の観点での点数を算出するための条件の一例を説明するための図である。 実施の形態１において、制御結果評価部が、「想定熱量の精度」の観点での点数を算出するための条件の一例を説明するための図である。 実施の形態１に係るＶＡＶコントローラの構成例を示す図である。 実施の形態１に係る目標到達制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。 最適起動停止制御が機能した場合の、ある空調制御対象エリアにおける室内温度の変化、最適起動停止制御が機能しなかった場合、かつ、目標値到達時間保証制御が機能しない場合の、ある空調制御対象エリアにおける室内温度の変化、および、最適起動停止制御が機能しなかった場合、かつ、目標値到達時間保証制御が機能する場合の、ある空調制御対象エリアにおける室内温度の変化の一例のイメージを示す図である。 最適起動停止制御が機能した場合の、ある空調制御対象エリアにおける室内温度の変化、最適起動停止制御が機能しなかった場合、かつ、目標値到達時間保証制御が機能しない場合の、ある空調制御対象エリアにおける室内温度の変化、および、最適起動停止制御が機能しなかった場合、かつ、目標値到達時間保証制御が機能する場合の、ある空調制御対象エリアにおける室内温度の変化のその他の一例のイメージを示す図である。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る目標到達制御装置１を搭載した空調コントローラ１０を備えた空調システムの構成例を示す図である。
図１に示すように、実施の形態１では、空調システムは、ＶＡＶ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ａｉｒ Ｖｏｌｕｍｅ）システムを想定している。
ＶＡＶシステムは、空調機１０００、給気ダクト１００１、空調コントローラ１０、ＶＡＶユニット３０ａ，３０ｂ，３０ｃ、および、ＶＡＶコントローラ２０ａ，２０ｂ，２０ｃを備える。空調コントローラ１０は、空調機１０００、および、ＶＡＶコントローラ２０ａ，２０ｂ，２０ｃと、ネットワークを介して接続される。

空調機１０００は、給気ダクト１００１を介して、空調制御対象エリア２０００ａ，２０００ｂ，２０００ｃへの給気を行う。なお、実施の形態１では、空調制御対象エリア２０００ａ，２０００ｂ，２０００ｃは、居室を想定している。空調コントローラ１０は、空調機１０００を制御する。空調コントローラ１０には、目標到達制御装置１が搭載されている。

ＶＡＶユニット３０ａ，３０ｂ，３０ｃは、空調制御対象エリア２０００ａ，２０００ｂ，２０００ｃ各々に通じる給気ダクト１００１に備えられ、空調制御対象エリア２０００ａ，２０００ｂ，２０００ｃへの給気の量を制御する変風量ユニットである。ＶＡＶコントローラ２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、ＶＡＶユニット３０ａ，３０ｂ，３０ｃを制御する。３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、給気の吹出し口である。
給気ダクト１００１には、給気温度を計測する給気温度センサ１００２が備えられている。また、空調制御対象エリア２０００ａ，２０００ｂ，２０００ｃには、室内温度を計測する室内温度センサ２００１ａ，２００１ｂ，２００１ｃが備えられている。

なお、図１では、空調制御対象エリア２０００ａ，２０００ｂ，２０００ｃを３つとしたが、これは一例に過ぎない。空調制御対象エリアは、２つとしてもよいし、４つ以上としてもよい。ＶＡＶシステムにおいて、空調機１０００は、複数の空調制御対象エリアに給気する。
以下の説明において、空調制御対象エリア２０００ａ，２０００ｂ，２０００ｃを、空調制御対象エリア２０００ともいう。また、ＶＡＶユニット３０ａ，３０ｂ，３０ｃをＶＡＶユニット３０ともいう。また、ＶＡＶコントローラ２０ａ，２０ｂ，２０ｃを、ＶＡＶコントローラ２０ともいう。また、室内温度センサ２００１ａ，２００１ｂ，２００１ｃを、室内温度センサ２００１ともいう。また、吹出し口３１ａ，３１ｂ，３１ｃを、吹出し口３１ともいう。

空調機１０００によって冷却または加熱された空気は、給気ダクト１００１を介して空調制御対象エリア２０００のＶＡＶユニット３０へ供給され、ＶＡＶユニット３０を通過して吹出し口３１から空調制御対象エリア２０００へ供給される。

ＶＡＶコントローラ２０は、それぞれの空調制御対象エリア２０００に対して、室内温度センサ２００１によって計測された室内温度が設定温度となるように算出した、ＶＡＶユニット３０の設定風量と、ＶＡＶユニット３０内の風速センサ（図示省略）によって計測された計測風量から、設定風量を確保するように、ＶＡＶユニット３０内のダンパ（図示省略）の開度を制御する。ＶＡＶコントローラ２０は、ＰＩＤ制御演算を行って、設定風量を算出している。
また、ＶＡＶコントローラ２０は、室内温度（ＰＶ）、設定温度（ＳＰ）、および、設定風量の情報を、空調コントローラ１０の目標到達制御装置１へ送信する。
空調コントローラ１０は、ＶＡＶシステム全体の風量に応じたファン回転数を算出し、算出したファン回転数となるよう、空調機１０００を制御する。なお、ＶＡＶシステム全体の風量は、目標到達制御装置１が算出している。
目標到達制御装置１は、ＶＡＶコントローラ２０から送信される室内温度および設定温度の情報に基づき、必要に応じて、空調制御対象エリア２０００への給気に関連する情報を変更する。目標到達制御装置１は、空調制御対象エリア２０００への給気に関連する情報を変更すると、当該変更後の情報に基づいて、ＶＡＶコントローラ２０等の制御を行う。目標到達制御装置１が空調制御対象エリア２０００への給気に関連する情報を変更する詳細については、後述する。
また、目標到達制御装置１は、ＶＡＶコントローラ２０から送信される、ＶＡＶユニット３０の設定風量を総計して、ＶＡＶシステム全体の風量を算出する。
目標到達制御装置１は、算出した、ＶＡＶシステム全体の風量に関する情報を、空調コントローラ１０に出力し、空調コントローラ１０を介して、算出した、ＶＡＶシステム全体の風量となるよう、空調機１０００を制御する。具体的には、空調コントローラ１０が、目標到達制御装置１が算出した、ＶＡＶシステム全体の風量に応じたファン回転数を算出し、算出したファン回転数となるよう、空調機１０００を制御する。ファン（図示省略）は、空調機１０００に備えられる。
また、目標到達制御装置１は、給気温度センサ１００２で計測された給気温度が、給気温度の設定値と一致するよう、空調機１０００に供給される熱媒の流量を制御する。熱媒とは、例えば、冷水または温水である。なお、目標到達制御装置１は、空調コントローラ１０を介して、熱源機（図示省略）からの熱媒の流路に設けられたバルブ（図示省略）の開度を制御することで、熱媒の流量を制御する。

以上のようなＶＡＶシステムにおいて、目標到達制御装置１は、最適起動停止機能を備え、最適起動時刻にあわせて、空調機１０００およびＶＡＶユニット３０の前倒し運転を行う。なお、目標到達制御装置１は、ＶＡＶコントローラ２０に対して、ＶＡＶユニット３０の前倒し運転を行わせる。実施の形態１において、最適起動時刻を算出し、当該最適起動時刻にあわせて空調機１０００およびＶＡＶユニット３０の前倒し運転を行う制御を、「最適起動停止制御」という。なお、最適起動停止制御の技術は、既知の技術であるため、詳細な説明を省略する。

また、目標到達制御装置１は、最適起動停止機能によって算出した最適起動時刻に空調機１０００を起動後、空調制御対象エリア２０００毎に、目標時刻に室内温度が設定温度に到達しているか否かを予測し、予測結果に基づいて、空調制御対象エリア２０００への給気に関連する情報を変更する。例えば、目標到達制御装置１は、ＶＡＶコントローラ２０が行っているＰＩＤ制御演算における比例パラメータ（Ｐ）を変更する。
具体的には、ＶＡＶコントローラ２０から送信された室内温度と設定温度に基づいて室内温度と設定温度の差分（以下「温度差分」という。）を算出し、算出した温度差分に基づき、予め設定されているパラメータ設定条件に従って、比例パラメータを変更する。実施の形態１において、比例パラメータの変更は、ＶＡＶコントローラ２０が設定する設定風量の増量をあらわす。ここで、パラメータ設定条件は、ＰＩＤ制御演算における比例パラメータが、温度差分に応じて定義された情報である。パラメータ設定条件の内容の具体例を挙げると、例えば、まず、比例帯を１０（固定）としておき、温度差分が１０℃のときに最大風量、温度差分が０℃のときに最小風量となるよう、設定風量が決められているものとする。そして、温度差分が０℃より大きく３℃以下の場合は設定風量を０〜１０％増とし、温度差分が３℃より大きく５℃以下の場合は設定風量を１０〜３０％増とし、温度差分が５℃より大きく１０℃以下の場合は設定風量を３０〜２００％増とするなどである。
目標到達制御装置１は、変更後の比例パラメータに関する情報を、ＶＡＶコントローラ２０に送信する。ＶＡＶコントローラ２０では、目標到達制御装置１から送信された、変更後の比例パラメータを用いてＰＩＤ制御演算を行い、設定風量の補正を行う。設定風量の補正とは、ここでは、設定風量の増量である。そして、ＶＡＶコントローラ２０は、ＶＡＶユニット３０内のダンパの開度を制御して、空調制御対象エリア２０００への給気の風量を、補正後の設定風量に変更する。これにより、目標到達制御装置１は、目標時刻に空調制御対象エリア２０００の室内温度が設定温度に到達しているようにする。ＶＡＶコントローラ２０によって補正された設定風量は、上述のとおり、目標到達制御装置１に送信され、目標到達制御装置１は、ＶＡＶコントローラ２０から送信された補正後の設定風量を総計して、ＶＡＶシステム全体の風量を算出する。そして、空調コントローラ１０へ、算出したＶＡＶシステム全体の風量を出力する。空調コントローラ１０では、補正後の設定風量の総計から算出されたＶＡＶシステム全体の風量に基づくファン回転数の算出、および、空調機１０００の制御が行われる。
なお、目標到達制御装置１は、パラメータ設定条件に従って比例パラメータを変更した結果、増量したＶＡＶユニット３０内の設定風量の総計が最大値を超える場合、ファン回転数を最大にして、空調コントローラ１０およびＶＡＶコントローラ２０に対する制御を継続する。ＶＡＶユニット３０内の設定風量の総計が最大値を超える、とは、ファン回転数が予め設定された最大値を超えることをいう。
実施の形態１において、最適起動時刻に空調機１０００を起動させた後、目標時刻に空調制御対象エリア２０００の室内温度が設定温度に到達しているか否かを予測し、予測結果に基づいて、空調制御対象エリア２０００への給気に関連する情報を変更することで、目標時刻に空調制御対象エリア２０００の室内温度が設定温度に到達しているようにする制御を、「目標値到達時間保証制御」という。

なお、目標時刻の情報は、予め、目標到達制御装置１が参照可能な場所に記憶されている。具体的には、例えば、予め空調機１０００の運転スケジュールが、目標到達制御装置１が参照可能な場所に記憶されており、目標到達制御装置１は、当該運転スケジュールで設定されている、空調機１０００の起動時刻を、目標時刻とすればよい。例えば、ＶＡＶシステムがオフィスビルに適用される場合であって、当該オフィスビルにおける空調機１０００の運転スケジュールとして、当該空調機１０００を、予め決められた就業開始時刻に起動する旨の運転スケジュールが設定されている場合、空調コントローラ１０は、就業開始時間を目標時刻とすればよい。

図２は、実施の形態１に係る目標到達制御装置１の構成例を示す図である。目標到達制御装置１は、ソフトウェアに基づくＣＰＵを用いたプログラム処理によって実行される。
目標到達制御装置１は、最適起動時刻算出部１０１、起動停止制御部１０２、情報取得部１０３、目標到達可否予測部１０４、空調制御部１０５、空調機起動時間積算部１０６、ＶＡＶ起動時間積算部１０７、供給熱量実績演算部１０８、供給熱量予測部１０９、到達検知部１１０、到達時刻判定部１１１、および、制御結果評価部１１２を備える。
起動停止制御部１０２は、起動制御部１０２１および停止制御部１０２２を備える。
情報取得部１０３は、給気温度取得部１０３１、設定温度取得部１０３２、室内温度取得部１０３３、ファン回転数取得部１０３４、および、設定風量取得部１０３５を備える。
空調制御部１０５は、条件判定部１０５１を備える。

最適起動時刻算出部１０１は、空調機１０００およびＶＡＶユニット３０毎の最適起動時刻を算出する。また、最適起動時刻算出部１０１は、空調機１０００の最適起動時刻を算出する。具体的には、最適起動時刻算出部１０１は、算出したＶＡＶユニット３０毎の最適起動時刻のうち、一番早いＶＡＶユニット３０の最適起動時刻を、空調機１０００の最適起動時刻とする。

最適起動時刻算出部１０１は、例えば、上述の従来技術にて開示されているような、目標時刻、空調制御対象エリア２０００の室内温度、および、空調制御対象エリア２０００の設定温度に基づいて最適起動時刻を算出する既存の方法を用いて、ＶＡＶユニット３０毎に、起動の前倒し時間を算出し、算出した前倒し時間から、ＶＡＶユニット３０毎の最適起動時刻を算出すればよい。そして、最適起動時刻算出部１０１は、算出した、一番早いＶＡＶユニット３０の最適起動時刻を、空調機１０００の最適起動時刻とする。

また、最適起動時刻算出部１０１は、例えば、予め、ニューラルネットワークによる機械学習において生成された最適起動時刻算出用学習アルゴリズムを用いて、最適起動時刻を算出するようにしてもよい。この場合、目標到達制御装置１は、例えば、予め、学習用データに基づいて最適起動時刻算出用学習アルゴリズムを生成する起動時間学習部（図示省略）と、起動時間学習部が生成した最適起動時刻算出用学習アルゴリズムを記憶する記憶部（図示省略）を備える。起動時間学習部は、過去の、環境に関するトレンドデータ、空調機１０００に関するトレンドデータ、または、空調制御対象エリア２０００に関するトレンドデータ等を学習用データとして最適起動時刻算出用学習アルゴリズムを学習する。環境に関するトレンドデータとは、例えば、過去の、外気温度、外気湿度、天気、または、日射量に関するデータである。空調機１０００に関するトレンドデータとは、例えば、過去の、空調機１０００の給気温度、または、ファン回転数に関するデータである。空調制御対象エリア２０００に関するトレンドデータとは、例えば、過去の、空調制御対象エリア２０００の設定温度、または、空調制御対象エリア２０００の室内温度に関するデータである。

最適起動時刻算出部１０１は、記憶部に記憶されている最適起動時刻算出用学習アルゴリズムに、現在の環境に関するデータ、空調機１０００に関するデータ、または、空調制御対象エリア２０００に関するデータ等を入力して、ＶＡＶユニット３０毎に、起動の前倒し時間を得る。最適起動時刻算出部１０１は、ＶＡＶユニット３０毎の起動の前倒し時間から、ＶＡＶユニット３０毎の最適起動時刻を算出し、一番早いＶＡＶユニット３０の最適起動時刻を、空調機１０００の最適起動時刻とする。なお、記憶部は、目標到達制御装置１に備えられていることを必須としない。記憶部は、目標到達制御装置１の外部の、目標到達制御装置１が参照可能な場所に備えられるものであってもよい。また、最適起動時刻算出部１０１は、現在の環境に関するデータ、空調機１０００に関するデータ、または、空調制御対象エリア２０００に関するデータ等を、例えば、情報取得部１０３等から適宜取得すればよい。
最適起動時刻算出部１０１は、算出した、空調機１０００およびＶＡＶユニット３０の最適起動時刻を、起動停止制御部１０２、目標到達可否予測部１０４、および、到達時刻判定部１１１に出力する。

起動停止制御部１０２は、空調機１０００の起動または停止を制御する。また、起動停止制御部１０２は、ＶＡＶユニット３０の起動または停止を制御する。
起動停止制御部１０２の起動制御部１０２１は、空調機１０００の起動を制御する。例えば、起動制御部１０２１は、現在時刻が、最適起動時刻算出部１０１が算出した、空調機１０００の最適起動時刻になった場合に、空調機１０００を起動させる。これにより、起動制御部１０２１は、ＶＡＶシステムにおいて、空調制御対象エリア２０００への給気を開始する。
また、起動制御部１０２１は、ＶＡＶユニット３０の起動を制御する。例えば、起動制御部１０２１は、現在時刻が、最適起動時刻算出部１０１が算出した、ＶＡＶユニット３０の最適起動時刻になった場合に、当該最適起動時刻になったＶＡＶユニット３０を起動させる。具体的には、起動制御部１０２１は、目標到達制御装置１の通信部（図示省略）を介して、最適起動時刻になったＶＡＶユニット３０を制御するＶＡＶコントローラ２０に対して、ＶＡＶユニット３０の起動指示を送信する。ＶＡＶユニット３０は、起動制御部１０２１からの起動指示を受け、ＶＡＶユニット３０を起動させる。
目標到達制御装置１において、最適起動時刻算出部１０１が最適起動時刻を算出し、起動制御部１０２１が、現在時刻が最適起動時刻になった場合に空調機１０００またはＶＡＶユニット３０を起動させる動作は、目標到達制御装置１が「最適起動停止制御」にて行う動作に含まれる。

また、起動制御部１０２１は、起動停止制御部１０２の停止制御部１０２２が空調制御対象エリア２０００への給気を停止させた後、当該空調制御対象エリア２０００の設定温度と室内温度の差が、起動再開条件を満たした場合、当該空調制御対象エリア２０００への給気を再開させる。停止制御部１０２２の詳細については、後述する。
起動再開条件は、例えば、「空調機１０００を停止させてから１０分経過したこと」、または、「空調制御対象エリア２０００における設定温度と室内温度の差が１．０℃以内であること」である。実施の形態１において、起動再開条件は、管理者等によって、予め設定されているものとする。

起動停止制御部１０２の停止制御部１０２２は、空調制御対象エリア２０００への給気の停止を制御する。例えば、停止制御部１０２２は、到達時刻判定部１１１が、空調制御対象エリア２０００の室内温度が設定温度に到達した到達時刻が、目標時刻より早いと判定した場合に、空調制御対象エリア２０００への給気を停止させる。具体的には、停止制御部１０２２は、通信部を介して、到達時刻が目標時刻より早いと判定された空調制御対象エリア２０００に給気しているＶＡＶユニット３０を制御しているＶＡＶコントローラ２０に対して、空調制御対象エリア２０００への給気を停止させる停止指示を送信する。ＶＡＶコントローラ２０の制御部２０５（後述する）は、停止制御部１０２２からの停止指示を受け、ＶＡＶユニット３０のダンパを閉じる。到達時刻判定部１１１の詳細については後述する。

情報取得部１０３は、予め設定された周期で、各種情報を取得する。
情報取得部１０３の給気温度取得部１０３１は、通信部を介して、給気温度センサ１００２から、空調制御対象エリア２０００への給気温度に関する情報を取得する。
給気温度取得部１０３１は、取得した給気温度に関する情報を、目標到達可否予測部１０４および空調制御部１０５に出力する。

情報取得部１０３の設定温度取得部１０３２は、通信部を介して、ＶＡＶコントローラ２０から、空調制御対象エリア２０００の設定温度に関する情報を取得する。なお、設定温度取得部１０３２は、ＶＡＶコントローラ２０毎に、当該ＶＡＶコントローラ２０が制御するＶＡＶユニット３０から給気している空調制御対象エリア２０００の、設定温度に関する情報を取得する。
設定温度取得部１０３２は、取得した設定温度に関する情報を、目標到達可否予測部１０４、空調制御部１０５、および、到達検知部１１０に出力する。このとき、設定温度取得部１０３２は、設定温度に関する情報に、ＶＡＶコントローラ２０を特定可能な情報を付与して出力するようにする。

情報取得部１０３の室内温度取得部１０３３は、通信部を介して、ＶＡＶコントローラ２０から、空調制御対象エリア２０００の室内温度に関する情報を取得する。なお、室内温度取得部１０３３は、ＶＡＶコントローラ２０毎に、当該ＶＡＶコントローラ２０が制御するＶＡＶユニット３０から給気している空調制御対象エリア２０００の、室内温度に関する情報を取得する。
室内温度取得部１０３３は、取得した設定温度に関する情報を、目標到達可否予測部１０４、空調制御部１０５、および、到達検知部１１０に出力する。このとき、室内温度取得部１０３３は、室内温度に関する情報に、ＶＡＶコントローラ２０を特定可能な情報を付与して出力するようにする。

情報取得部１０３のファン回転数取得部１０３４は、ファン回転数に関する情報を取得する。例えば、空調コントローラ１０は、空調機１０００を制御するために算出した最新のファン回転数に関する情報を記憶部に記憶させておくようにし、ファン回転数取得部１０３４は、記憶部に記憶されているファン回転数に関する情報を、取得する。
ファン回転数取得部１０３４は、取得したファン回転数に関する情報を、目標到達可否予測部１０４および空調制御部１０５に出力する。
情報取得部１０３の設定風量取得部１０３５は、通信部を介して、ＶＡＶコントローラ２０から、空調制御対象エリア２０００への給気の設定風量に関する情報を取得する。なお、設定風量取得部１０３５は、ＶＡＶコントローラ２０毎に、当該ＶＡＶコントローラ２０が制御するＶＡＶユニット３０の設定風量に関する情報を取得する。
設定風量取得部１０３５は、取得した設定風量に関する情報を、空調制御部１０５に出力する。このとき、設定風量取得部１０３５は、設定風量に関する情報に、ＶＡＶコントローラ２０を特定可能な情報を付与して出力するようにする。

なお、情報取得部１０３は、上記以外にも、各種情報を取得可能である。例えば、情報取得部１０３は、室外に設けられたセンサから、外気温度または外気湿度に関する情報を取得する。また、例えば、情報取得部１０３は、天気に関する情報が格納された天気情報ＤＢ（図示省略）から、天気に関する情報を取得する。また、例えば、情報取得部１０３は、日射量ＤＢ（図示省略）から、日射量に関する情報を取得する。情報取得部１０３が取得した各種情報は、例えば、起動時間学習部が最適起動時刻算出用学習アルゴリズムを生成する際に用いられる。

目標到達可否予測部１０４は、起動制御部１０２１が空調機１０００を起動させ、空調制御対象エリア２０００への給気を開始した後、給気温度取得部１０３１が取得した給気温度、設定温度取得部１０３２が取得した設定温度、室内温度取得部１０３３が取得した室内温度、およびファン回転数取得部１０３４が取得したファン回転数に基づき、ＶＡＶコントローラ２０が行っているＰＩＤ制御演算ループにおいて、目標時刻までに室内温度が設定温度に到達するか否かを予測する。目標到達可否予測部１０４は、予め設定された周期で、空調制御対象エリア２０００毎に、目標時刻までに室内温度が設定温度に到達するか否かを予測する。

具体的には、例えば、目標到達可否予測部１０４は、給気温度取得部１０３１が取得した給気温度、給気温度取得部１０３１が取得した設定温度、室内温度取得部１０３３が取得した室内温度、およびファン回転数取得部１０３４が取得したファン回転数を、予め作成されているモデル式に当てはめて、目標時刻までに室内温度が設定温度に到達するか否かを予測する。また、例えば、目標到達可否予測部１０４は、給気温度取得部１０３１が取得した給気温度、給気温度取得部１０３１が取得した設定温度、室内温度取得部１０３３が取得した室内温度、およびファン回転数取得部１０３４が取得したファン回転数に基づき、多項式近似を行って、目標時刻までに室内温度が設定温度に到達するか否かを予測してもよい。また、例えば、目標到達可否予測部１０４は、予め、学習部（図示省略）がニューラルネットワークによる機械学習において生成した目標到達予測用学習アルゴリズムを用いて、目標時刻までに室内温度が設定温度に到達するか否かを予測するようにしてもよい。この場合、予め、学習部は、過去の、環境に関するトレンドデータ、空調機１０００に関するトレンドデータ、空調制御対象エリア２０００に関するトレンドデータ、または、空調制御対象エリア２０００の室内温度が設定温度に到達するまでに要した時間に関するトレンドデータ等を学習用データとして学習し、目標到達用学習アルゴリズムを生成しておく。そして、学習部によって生成された目標到達予測用学習アルゴリズムが、記憶部に記憶されているものとする。目標到達可否予測部１０４は、記憶部に記憶されている目標到達予測用学習アルゴリズムに、現在の環境に関するデータ、空調機１０００に関するデータ、または、空調制御対象エリア２０００に関するデータ、空調機１０００を起動してからの経過時間に関するデータ等を入力して、目標時刻までに室内温度が設定温度に到達するか否かの予測結果を得る。

目標到達可否予測部１０４は、目標時刻までに室内温度が設定温度に到達するか否かの予測結果に関する情報を、空調制御部１０５に出力する。

空調制御部１０５は、空調制御対象エリア２０００について、目標到達可否予測部１０４が目標時刻までに室内温度が設定温度に到達しないと予測した場合に、空調制御対象エリア２０００への給気に関する情報を変更する制御を行う。
実施の形態１では、空調制御部１０５は、条件判定部１０５１を備え、条件判定部１０５１が判定した、パラメータ変更条件を満たすか否かの判定結果に基づいて、空調制御対象エリア２０００への給気に関する情報を変更する制御を行う。
条件判定部１０５１は、空調制御対象エリア２０００について、目標到達可否予測部１０４が目標時刻までに室内温度が設定温度に到達しないと予測した場合に、パラメータ変更条件を満たすか否かを判定する。なお、条件判定部１０５１は、目標到達可否予測部１０４が、目標時刻までに室内温度が設定温度に到達しないと予測した空調制御対象エリア２０００が複数ある場合、当該複数の空調制御対象エリア２０００毎に、パラメータ変更条件を満たすか否かを判定する。

実施の形態１において、パラメータ変更条件は、目標時刻までに室内温度が設定温度に到達しないと予測された場合に、目標時刻に室内温度が設定温度に到達するようにするため、空調制御部１０５が、ＰＩＤ制御演算における比例パラメータの変更を行うか、当該比例パラメータの変更以外の制御を優先して行うかを決定するための条件である。パラメータ変更条件は、予め管理者等によって適宜設定され、例えば、記憶部に記憶されている。実施の形態１において、空調制御部１０５が行う、比例パラメータの変更以外の制御とは、給気温度の設定変更である。空調制御部１０５が行う制御の詳細については、後述する。

ここで、図３は、実施の形態１において、条件判定部１０５１が判定するパラメータ変更条件の内容の一例を示す図である。
例えば、パラメータ変更条件では、図３に示すように、現在時刻から目標時刻までの残り時間と、室内温度および設定温度の温度差との関係に応じて、ＰＩＤ制御演算における比例パラメータの変更を行うか、給気温度設定の変更を行うかが定義されている。

条件判定部１０５１は、図３に示すようなパラメータ変更条件に基づき、上記残り時間と上記温度差との関係が、図３の３０１に示す範囲内にある場合、言い換えれば、上記残り時間と上記温度差との関係が、比例パラメータの変更を行うと定義された範囲内にある場合、パラメータ変更条件を満たすと判定する。条件判定部１０５１は、上記残り時間と上記温度差との関係が、図３の３０１に示す範囲内にない場合、言い換えれば、上記残り時間と上記温度差との関係が、給気温度設定の変更を行うと定義された範囲内にある場合、パラメータ変更条件を満たさないと判定する。
例えば、現在時刻から目標時刻までの残り時間が少なく、室内温度および設定温度の温度差も大きい場合、目標時刻に、空調制御対象エリア２０００の室内温度を設定温度まで到達させるためには、当該室内温度を、急激に低く、または、急激に高く、する必要がある。そうすると、空調制御対象エリア２０００への給気風量を大きくするよりも、給気温度の設定を上げるまたは下げる方が、より効果的な場合もある。

そこで、管理者等は、空調制御対象エリア２０００への給気風量を変更するよりも、給気温度の設定を上げるまたは下げる方が、より効果的である場合には、給気温度の設定変更が優先されるようなパラメータ変更条件を予め設定しておく。そして、条件判定部１０５１は、パラメータ変更条件を満たすか否かを判定する。
なお、図３に示したパラメータ変更条件の内容は一例に過ぎない。パラメータ変更条件には、ＰＩＤ制御演算における比例パラメータの変更を行うか、給気温度設定の変更を行うかが判定可能な条件が定義されていればよい。

空調制御部１０５は、条件判定部１０５１の判定結果に基づき、比例パラメータの変更、または、給気温度の設定変更を行う。なお、空調制御部１０５は、条件判定部１０５１がパラメータ変更条件を満たすか否かを判定した空調制御対象エリア２０００毎に、比例パラメータの変更、または、給気温度の設定変更を行う。
具体的には、空調制御部１０５は、条件判定部１０５１が、パラメータ変更条件を満たすと判定した場合、空調制御対象エリア２０００への給気風量が大きくなるよう、ＰＩＤ制御演算における比例パラメータを変更し、ＶＡＶコントローラ２０に対して、空調制御対象エリア２０００への給気の設定風量を補正させる。

より詳細には、空調制御部１０５は、設定温度取得部１０３２が取得した、空調制御対象エリア２０００の設定温度に関する情報、および、室内温度取得部１０３３が取得した、空調制御対象エリア２０００の室内温度に関する情報に基づき、温度差分を算出し、算出した温度差分に基づき、パラメータ設定条件に従って、比例パラメータを変更する。そして、空調制御部１０５は、変更後の比例パラメータを、通信部を介して、ＶＡＶコントローラ２０に送信し、ＶＡＶコントローラ２０において、変更後の比例パラメータを用いたＰＩＤ制御演算により、空調制御対象エリア２０００への給気の設定風量を補正させる。
なお、空調制御部１０５は、比例パラメータを変更した結果、補正した設定風量が最大値を超える場合、すなわち、ファン回転数が設定された最大値を超える場合は、空調コントローラ１０に対して、ファン回転数を最大にさせる指示を送信する。空調コントローラ１０は、空調制御部１０５から送信された指示に基づき、ファン回転数を最大とするよう、ファンを制御する。

一方、空調制御部１０５は、条件判定部１０５１が、パラメータ変更条件を満たさないと判定した場合、空調制御対象エリア２０００への給気温度を変更する。
空調制御部１０５は、供給熱量予測部１０９が予測した、現在時刻から目標時刻までの残り時間の供給熱量に基づいて、変更後の空調機１０００の給気温度を算出する。

空調制御部１０５は、空調制御対象エリア２０００への給気温度を変更する場合、給気温度設定出力部（図示省略）を介して、算出した、変更後の給気温度を、空調コントローラ１０の制御部（図示省略）に出力し、変更後の給気温度となるよう、バルブの開度を制御させる。
なお、空調制御部１０５は、変更後の給気温度となるバルブの開度を算出し、算出したバルブの開度を、バルブ開度設定出力部（図示省略）を介して、空調コントローラ１０の制御部に出力するようにしてもよい。

起動制御部１０２１が空調機１０００を起動させ、空調制御対象エリア２０００への給気を開始した後、目標到達可否予測部１０４が、目標時刻に空調制御対象エリア２０００の室内温度が設定温度に到達しているか否かを予測し、予測結果に基づいて、必要に応じて、空調制御部１０５がＰＩＤ制御演算における比例パラメータの変更等、空調制御対象エリア２０００への給気に関する情報を変更させる動作は、目標到達制御装置１が「目標値到達時間保証制御」にて行う動作に含まれる。

空調機起動時間積算部１０６は、当日の、空調機１０００ののべ起動時間を積算する。
空調機起動時間積算部１０６は、空調機１０００ののべ起動時間に関する情報を、供給熱量実績演算部１０８に出力する。
ＶＡＶ起動時間積算部１０７は、当日の、ＶＡＶユニット３０ののべ起動時間を積算する。なお、ＶＡＶ起動時間積算部１０７は、各ＶＡＶユニット３０ののべ起動時間を積算する。
ＶＡＶ起動時間積算部１０７は、ＶＡＶユニット３０ののべ起動時間に関する情報を供給熱量実績演算部１０８に出力する。なお、ＶＡＶ起動時間積算部１０７は、のべ起動時間に、ＶＡＶユニット３０を特定可能な情報を付与して、供給熱量実績演算部１０８に出力するようにする。

供給熱量実績演算部１０８は、空調機起動時間積算部１０６が積算した、空調機１０００ののべ起動時間と、ＶＡＶ起動時間積算部１０７が積算した、ＶＡＶユニット３０ののべ起動時間から、ＶＡＶユニット３０への供給熱量を算出する。なお、供給熱量実績演算部１０８は、ＶＡＶユニット３０毎に、供給熱量を算出する。
供給熱量実績演算部１０８は、算出した供給熱量に関する情報を、供給熱量予測部１０９および制御結果評価部１１２に出力する。供給熱量実績演算部１０８は、ＶＡＶユニット３０を特定可能な情報と、供給熱量とを対応付けて、供給熱量予測部１０９および制御結果評価部１１２に出力するようにする。

供給熱量予測部１０９は、ＶＡＶユニット３０の起動時の空調制御対象エリア２０００の室内温度、現在の空調制御対象エリア２０００の室内温度、および、ＶＡＶ起動から現在までの供給熱量の関係に基づき、現在時刻から目標時刻までの残り時間の供給熱量を予測する。なお、ＶＡＶユニット３０の起動時の空調制御対象エリア２０００の室内温度は、例えば、ＶＡＶ起動時間積算部１０７が、ＶＡＶ起動時に室内温度取得部１０３３から取得して、記憶部に記憶させているものとすればよい。また、ＶＡＶ起動から現在までの供給熱量は、供給熱量実績演算部１０８が算出したＶＡＶユニット３０の供給熱量である。

供給熱量予測部１０９は、例えば、ＶＡＶユニット３０の起動時の空調制御対象エリア２０００の室内温度、現在の空調制御対象エリア２０００の室内温度、および、ＶＡＶ起動から現在までの供給熱量を、予め作成されているモデル式に当てはめて、現在時刻から目標時刻までの残り時間の供給熱量を予測する。また、例えば、供給熱量予測部１０９は、例えば、ＶＡＶユニット３０の起動時の空調制御対象エリア２０００の室内温度、現在の空調制御対象エリア２０００の室内温度、および、ＶＡＶ起動から現在までの供給熱量に基づき、多項式近似を行って、現在時刻から目標時刻までの残り時間の供給熱量を予測してもよい。また、例えば、供給熱量予測部１０９は、予め、ニューラルネットワークによる機械学習において生成された供給熱量予測用学習アルゴリズムを用いて、現在時刻から目標時刻までの残り時間の供給熱量を予測するようにしてもよい。

なお、供給熱量予測部１０９は、ＶＡＶユニット３０毎に、現在時刻から目標時刻までの残り時間の供給熱量を予測する。
供給熱量予測部１０９は、ＶＡＶユニット３０毎に、予測した、現在時刻から目標時刻までの残り時間の供給熱量に関する情報を、空調制御部１０５に出力する。

到達検知部１１０は、設定温度取得部１０３２が取得した設定温度と、室内温度取得部１０３３が取得した室内温度に基づき、空調制御対象エリア２０００において、室内温度が設定温度に到達したか否かを検出する。なお、到達検知部１１０は、空調制御対象エリア２０００毎に、室内温度が設定温度に到達したか否かを検出する。
到達検知部１１０は、室内温度が設定温度に到達したことを検出した場合、室内温度が設定温度に到達した旨を、空調制御対象エリア２０００を特定可能な情報、および、室内温度が設定温度に到達した時刻と対応付けて、到達時刻判定部１１１および制御結果評価部１１２に出力する。

到達時刻判定部１１１は、到達検知部が、室内温度が設定温度に到達したことを検知した場合に、室内温度が設定温度に到達した到達時刻と目標時刻とを比較する。
到達時刻判定部１１１は、到達時刻と目標時刻との比較の結果、室内温度が設定温度に到達した到達時刻が、目標時刻より早いと判定した場合、目標時刻より早く室内温度が設定温度に到達した空調制御対象エリア２０００がある旨の情報を、起動停止制御部１０２に出力する。このとき、到達時刻判定部１１１は、目標時刻より早く室内温度が設定温度に到達した空調制御対象エリア２０００を特定する情報を、あわせて、起動停止制御部１０２に出力する。
また、到達時刻判定部１１１は、到達時刻と目標時刻との比較結果に関する情報を、制御結果評価部１１２に出力する。

制御結果評価部１１２は、到達検知部１１０から、空調制御対象エリア２０００において、室内温度が設定温度に到達した旨の情報が出力されると、到達時刻判定部１１１から出力された、到達時刻と目標時刻との比較結果に関する情報、または、供給熱量実績演算部１０８から出力された、供給熱量に関する情報に基づき、空調制御対象エリア２０００において、目標時刻までに室内温度が設定温度に到達したか否かを評価するための情報（以下「評価情報」という。）を生成する。

具体的には、例えば、制御結果評価部１１２は、到達時刻判定部１１１から出力された、比較結果に関する情報に基づき、「指定された時間までに室内温度が設定温度に到達したかの快適性」を点数化した評価情報を生成する。なお、制御結果評価部１１２は、空調制御対象エリア２０００毎に、評価情報を生成する。
図４は、実施の形態１において、制御結果評価部１１２が、「指定された時間までに室内温度が設定温度に到達したかの快適性」の観点での点数を算出するための条件の一例を説明するための図である。制御結果評価部１１２は、図４に示すような条件に基づき、評価情報を生成する。なお、図４に示すような条件は、予め、管理者等によって設定され、例えば、記憶部に記憶されている。なお、図４では、制御結果評価部１１２は、「指定された時間までに室内温度が設定温度に到達したかの快適性」の観点での点数を、１０点満点で点数化するものとしている。

制御結果評価部１１２は、例えば、目標時刻の１０分前の、空調制御対象エリア２０００の室内温度と設定温度の差が１℃以内であれば、８点とする。
例えば、記憶部には、ＶＡＶユニット３０毎に、情報取得部１０３が取得した各種情報が、当該各種情報の取得日時の情報と対応付けて記憶されているものとし、制御結果評価部１１２は、記憶部を参照して、目標時刻の１０分前の空調制御対象エリア２０００の室内温度と設定温度の差を判定すればよい。

また、例えば、制御結果評価部１１２は、供給熱量実績演算部１０８から出力された、供給熱量に関する情報に基づき、「想定熱量の精度」を点数化した評価情報を生成する。
図５は、実施の形態１において、制御結果評価部１１２が、「想定熱量の精度」の観点での点数を算出するための条件の一例を説明するための図である。制御結果評価部１１２は、図５に示すような条件に基づき、評価情報を生成する。なお、図５に示すような条件は、予め、管理者等によって設定され、例えば、記憶部に記憶されている。なお、図４では、制御結果評価部１１２は、「想定熱量の精度」の観点での点数を、１０点満点で点数化するものとしている。
制御結果評価部１１２は、例えば、想定熱量に対する実熱量の割合が１％以内であれば、１０点とする。
例えば、記憶部には、ＶＡＶユニット３０毎に、想定熱量に関する情報が記憶されているものとし、制御結果評価部１１２は、記憶部を参照して、想定熱量に対する実熱量の割合を判定すればよい。なお、実熱量は、供給熱量実績演算部１０８が演算した供給熱量である。

また、制御結果評価部１１２は、例えば、想定エネルギーに対する実エネルギーの割合等に基づき、評価情報を生成するようにしてもよい。制御結果評価部１１２が、どのような情報に基づき、評価情報を生成するかは、適宜、管理者等が設定可能とする。
制御結果評価部１１２は、生成した評価情報を、通信部を介して、外部の装置に出力する。外部の装置とは、管理者等が操作するＰＣ等である。
例えば、目標到達制御装置１において、目標到達可否予測部１０４が、目標到達予測用学習アルゴリズムを用いて、目標時刻までに室内温度が設定温度に到達するか否かを予測している場合、学習部は、到達時刻判定部１１１から出力された、到達時刻と目標時刻との比較結果に関する情報に基づき、目標到達予測用学習アルゴリズムを再学習する。
また、例えば、目標到達制御装置１において、最適起動時刻算出部１０１が、最適起動時刻算出用学習アルゴリズムを用いて、最適起動時刻を算出している場合、起動時間学習部は、到達時刻判定部１１１から出力された、到達時刻と目標時刻との比較結果に関する情報に基づき、最適起動時刻算出用学習アルゴリズムを再学習する。

図６は、実施の形態１に係るＶＡＶコントローラ２０の構成例を示す図である。
ＶＡＶコントローラ２０は、図６に示すように、室内温度取得部２０１、風量算出部２０２、設定温度記憶部２０３、風量取得部２０４、および、制御部２０５を備える。
室内温度取得部２０１は、空調制御対象エリア２０００に備えられた室内温度センサ２００１によって計測された室内温度を取得する。室内温度取得部２０１は、取得した室内温度に関する情報を、風量算出部２０２に出力する。
また、室内温度取得部２０１は、取得した室内温度に関する情報を、ＶＡＶコントローラ２０の通信部（図示省略）を介して、目標到達制御装置１に送信する。

風量算出部２０２は、室内温度取得部２０１が取得した室内温度と、設定温度記憶部２０３に記憶されている、空調制御対象エリア２０００の設定温度に基づき、ＰＩＤ制御演算を行い、ＶＡＶユニット３０の設定風量を算出する。風量算出部２０２は、算出した設定風量の情報を、制御部２０５に出力するとともに、ＶＡＶコントローラ２０の通信部を介して、目標到達制御装置１に送信する。
また、風量算出部２０２は、風量取得部２０４が目標到達制御装置１から比例パラメータに関する情報を取得した場合、当該比例パラメータに関する情報に基づき、ＰＩＤ制御演算を行い、ＶＡＶユニット３０の設定風量を補正する。風量算出部２０２は、補正した設定風量の情報を、制御部２０５に出力するとともに、ＶＡＶコントローラ２０の通信部を介して、目標到達制御装置１に送信する。

設定温度記憶部２０３は、空調制御対象エリア２０００の設定温度を記憶する。
例えば、空調制御対象エリア２０００に出入りするユーザは、適宜、空調制御対象エリア２０００の設定温度を設定することができる。ＶＡＶコントローラ２０の受付部（図示省略）は、ユーザが設定した設定温度を受け付け、設定温度記憶部２０３に記憶させる。
なお、実施の形態１では、設定温度記憶部２０３は、ＶＡＶコントローラ２０に備えられるものとするが、これは一例に過ぎず、設定温度記憶部２０３は、ＶＡＶコントローラ２０の外部の、ＶＡＶコントローラ２０が参照可能な場所に備えられるようにしてもよい。

風量取得部２０４は、ＶＡＶコントローラ２０の通信部を介して、目標到達制御装置１から送信された、比例パラメータに関する情報を取得する。風量取得部２０４は、取得した比例パラメータに関する情報を、風量算出部２０２に出力する。

制御部２０５は、設定温度記憶部２０３に記憶されている設定温度を取得し、当該設定温度に関する情報を、通信部を介して目標到達制御装置１に送信する。
また、制御部２０５は、風量算出部２０２が算出した設定風量を確保するよう、ＶＡＶユニット３０内のダンパの開度を変更する。これにより、制御部２０５は、空調制御対象エリア２０００への風量を制御する。

実施の形態１に係る目標到達制御装置１の動作について説明する。
図７は、実施の形態１に係る目標到達制御装置１の動作を説明するためのフローチャートである。
最適起動時刻算出部１０１は、空調機１０００およびＶＡＶユニット３０の最適起動時刻を算出する（ステップＳＴ７０１）。
最適起動時刻算出部１０１は、算出した、空調機１０００およびＶＡＶユニット３０の最適起動時刻を、起動停止制御部１０２、目標到達可否予測部１０４、および、到達時刻判定部１１１に出力する。

起動制御部１０２１は、現在時刻が、ステップＳＴ７０１にて最適起動時刻算出部１０１が算出した空調機１０００の最適起動時刻になるまで待機し（ステップＳＴ７０２の“ＮＯ”の場合）、現在時刻が最適起動時刻になった場合に（ステップＳＴ７０２の“ＹＥＳ”の場合）、空調機１０００を起動させて、空調制御対象エリア２０００への給気を開始する（ステップＳＴ７０３）。また、起動制御部１０２１は、現在時刻が、ステップＳＴ７０１にて最適起動時刻算出部１０１が算出したＶＡＶユニット３０の最適起動時刻になると、ＶＡＶコントローラ２０を介して、最適起動時刻になったＶＡＶユニット３０を起動させる。

目標到達可否予測部１０４は、ステップＳＴ７０３にて起動制御部１０２１が空調機１０００を起動させ、空調制御対象エリア２０００への給気を開始した後、給気温度取得部１０３１が取得した給気温度、設定温度取得部１０３２が取得した設定温度、および、室内温度取得部１０３３が取得した室内温度に基づき、ＰＩＤ制御演算ループにおいて、目標時刻までに室内温度が設定温度に到達するか否かを予測する（ステップＳＴ７０４）。なお、図７では省略しているが、情報取得部１０３は、予め設定された周期で、各種情報を取得している。
目標到達可否予測部１０４は、目標時刻までに室内温度が設定温度に到達するか否かの予測結果に関する情報を、空調制御部１０５に出力する。

空調制御部１０５は、ステップＳＴ７０４にて目標到達可否予測部１０４が予測した、目標時刻までに室内温度が設定温度に到達するか否かの予測結果に基づく制御を実施する（ステップＳＴ７０５）。
具体的には、目標到達可否予測部１０４が目標時刻までに室内温度が設定温度に到達しないと予測した場合、条件判定部１０５１は、パラメータ変更条件を満たすか否かを判定する。そして、空調制御部１０５は、条件判定部１０５１の判定結果に基づき、空調制御対象エリア２０００への給気に関する情報を変更する制御を行う。
空調制御部１０５は、目標到達可否予測部１０４が目標時刻までに室内温度が設定温度に到達しないと予測し、かつ、条件判定部１０５１が、パラメータ変更条件を満たすと判定した場合、空調制御対象エリア２０００への給気風量が大きくなるよう、ＰＩＤ制御演算における比例パラメータを変更し、ＶＡＶコントローラ２０に対して、空調制御対象エリア２０００への給気の設定風量を補正させる。

一方、空調制御部１０５は、目標到達可否予測部１０４が目標時刻までに室内温度が設定温度に到達しないと予測し、かつ、条件判定部１０５１が、パラメータ変更条件を満たさないと判定した場合、空調制御部１０５は、供給熱量予測部１０９が予測した、現在時刻から目標時刻までの残り時間の供給熱量に基づいて、変更後の空調機１０００の給気温度を算出する。
空調制御部１０５は、空調制御対象エリア２０００への給気温度を変更する場合、例えば、給気温度設定出力部を介して、算出した、変更後の給気温度を、空調コントローラ１０の制御部に出力し、変更後の給気温度となるよう、バルブの開度を制御させる。

なお、空調制御部１０５は、目標到達可否予測部１０４が目標時刻までに室内温度が設定温度に到達すると予測した場合は、空調制御対象エリア２０００への給気に関する情報を変更する制御は行わない。
図７において、ステップＳＴ７０１〜ステップＳＴ７０３の動作は、目標到達制御装置１が「最適起動停止制御」にて行う動作であり、ステップＳＴ７０４〜ステップＳＴ７０５の動作は、目標到達制御装置１が「目標値到達時間保証制御」にて行う動作である。

実施の形態１に係る目標到達制御装置１は、上述したように、「最適起動停止制御」に加え、「目標値到達時間保証制御」を行うようにしたため、最適起動時刻に空調機１０００を起動させた後、急激な温度変化が生じた場合も、予めスケジュールされた時刻に室内温度が目標室内温度になっているよう、空調機の前倒し運転を行うことができる。

ここで、図８は、最適起動停止制御が機能した場合の、ある空調制御対象エリア２０００（以下「第１空調制御対象エリア」という。）における室内温度の変化、最適起動停止制御が機能しなかった場合、かつ、目標値到達時間保証制御が機能しない場合の、第１空調制御対象エリアにおける室内温度の変化、および、最適起動停止制御が機能しなかった場合、かつ、目標値到達時間保証制御が機能する場合の、第１空調制御対象エリアにおける室内温度の変化の一例のイメージを示す図である。
第１空調制御対象エリアの設定温度は２２℃とし、図８において、８０１で示している。また、第１空調制御対象エリアにおける目標時刻は、８：３０としている。
また、図８において、最適起動停止制御が機能した場合の、空第１空調制御対象エリアにおける室内温度の変化を、８０２で示している。また、図８において、最適起動停止制御が機能しなかった場合、かつ、目標値到達時間保証制御が機能しない場合の、第１空調制御対象エリアにおける室内温度の変化を、８０３で示している。また、図８において、最適起動停止制御が機能しなかった場合、かつ、目標値到達時間保証制御が機能する場合の、第１空調制御対象エリアにおける室内温度の変化を、８０４で示している。

今、例えば、最適起動停止制御によって、空調機１０００、および、第１空調制御対象エリアを制御するＶＡＶユニット３０の最適起動時刻が６：３０と算出されたとする。したがって、６：３０に空調機１０００およびＶＡＶユニット３０が起動され、その後、室内温度は、設定温度に近づくよう、上昇する（図８の８０２，８０３，８０４参照）。
ここで、６：３０に空調機１０００が起動された後、急激な温度変化が生じなければ、最適起動停止制御がうまく機能し、８：３０に室内温度が２２℃に到達する（図８の８０２参照）。
しかし、６：３０に空調機１０００が起動された後、急激な温度変化が生じたとする。例えば、急な暴風雨によって、室外気温が急激に下がったとする。そうすると、第１空調制御対象エリアの室内温度が上がりにくくなり、８：３０に室内温度が２２℃に到達しない場合がある（図８の８０３参照）。このように、最適起動停止制御がうまく機能しないことが起こり得る。上述したような従来技術では、急激な温度変化が生じ得ることが考慮されていないため、最適起動停止制御がうまく機能せず、図８の８０３に示すように、目標時刻に、室内温度が設定温度に到達しないということが起こり得た。

これに対し、実施の形態１に係る目標到達制御装置１は、「最適起動停止制御」に加え、「目標値到達時間保証制御」の機能を有するようにし、最適起動時刻に空調機１０００を起動させた後、目標時刻に第１空調制御対象エリアの室内温度が設定温度に到達しているか否かを予測し、予測結果に基づいて、第１空調制御対象エリアへの給気に関する情報を変更するようにした。
その結果、目標到達制御装置１は、８：３０までに室内温度を２２℃に到達させるようにすることができる（図８の８０４参照）。

図９は、最適起動停止制御が機能した場合の、第１空調制御対象エリアにおける室内温度の変化、最適起動停止制御が機能しなかった場合、かつ、目標値到達時間保証制御が機能しない場合の、第１空調制御対象エリアにおける室内温度の変化、および、最適起動停止制御が機能しなかった場合、かつ、目標値到達時間保証制御が機能する場合の、第１空調制御対象エリアにおける室内温度の変化のその他の一例のイメージを示す図である。
図８の例と同様に、第１空調制御対象エリアの設定温度は２２℃とし、図９において、８０１で示している。また、図８の例と同様に、第１空調制御対象エリアにおける目標時刻は、８：３０としている。また、図９において、最適起動停止制御が機能した場合の、第１空調制御対象エリアにおける室内温度の変化を、図８の例と同様に、８０２で示している。
また、図９において、最適起動停止制御によって室内温度が目標時刻よりも早く設定温度に到達した場合、かつ、目標値到達時間保証制御が機能しない場合の、第１空調制御対象エリアにおける室内温度の変化を、９０３で示している。また、図９において、最適起動停止制御によって室内温度が目標時刻よりも早く設定温度に到達した場合、かつ、目標値到達時間保証制御が機能する場合の、第１空調制御対象エリアにおける室内温度の変化を、９０４で示している。

今、例えば、最適起動停止制御によって、最適起動時刻が６：３０と算出されたとする。したがって、６：３０に空調機１０００が起動され、その後、室内温度は、設定温度に近づくよう、上昇する（図９の８０２，９０３，９０４参照）。
ここで、６：３０に空調機１０００が起動された後、急激な温度変化が生じなければ、最適起動停止制御がうまく機能し、８：３０に室内温度が２２℃に到達する（図９の８０２参照）。
しかし、６：３０に空調機１０００が起動された後、急激な温度変化が生じたとする。例えば、季節はずれの猛暑によって、室外気温が急激に上昇したとする。そうすると、第１空調制御対象エリアの室内温度も急激に上昇し、８：３０よりも前に室内温度が２２℃に到達する場合がある（図９の９０３参照）。このように、第１空調制御対象エリアにおいて、室内温度が設定温度に到達した時刻が、目標時刻より前過ぎても、増エネとなり、最適起動停止制御がうまく機能しているとはいえない。
これに対し、実施の形態１に係る目標到達制御装置１は、第１空調制御対象エリアの室内温度が設定温度に到達した到達時刻を検知し、当該到達時刻が目標時刻より早い場合、第１空調制御対象エリアへの給気を停止させるようにした（図９の９０４参照）。
そのため、目標到達制御装置１は、前倒し運転が早すぎたことによる増エネを防ぐようにすることができる。
なお、目標到達制御装置１は、予め設定された設定停止時間が経過すると、言い換えれば、起動再開条件を満たした場合、第１空調制御対象エリアへの給気を再開させる。これにより、前倒し運転が早すぎたことによる増エネを防ぐとともに、目標時刻には、第１空調制御対象エリアにおける室内温度が設定温度に到達しているようにすることができる。

以上の実施の形態１では、目標到達制御装置１は、目標時刻までに室内温度が設定温度に到達しないと予測した場合に、パラメータ変更条件を満たすか否かを判定し、当該判定の結果に基づいて、ＰＩＤ制御演算における比例パラメータの変更を行うか、当該比例パラメータの変更以外の制御を優先して行うかを決定するようにした。しかし、これは一例に過ぎず、目標到達制御装置１は、目標時刻までに室内温度が設定温度に到達しないと予測した場合、少なくとも、ＰＩＤ制御演算における比例パラメータの変更を行うようになっていればよい。その場合、目標到達制御装置１は、条件判定部１０５１、空調機起動時間積算部１０６、ＶＡＶ起動時間積算部１０７、供給熱量実績演算部１０８、および、供給熱量予測部１０９を備えない構成とすることができる。

また、以上の実施の形態１において、目標到達制御装置１は、評価情報を生成する機能を有することを必須としない。目標到達制御装置１において、評価情報を生成する機能を有しない場合、目標到達制御装置１は、制御結果評価部１１２を備えない構成とすることができる。

また、以上の実施の形態１では、空調システムは、ＶＡＶシステムを想定しているものとしたが、これは一例に過ぎない。空調システムは、ＶＡＶユニット３０およびＶＡＶコントローラ２０を備えず、空調機１０００のみを備える空調システムとしてもよい。空調システムが、空調機１０００のみを備える空調システムである場合、目標到達制御装置１は、ＶＡＶコントローラ２０およびＶＡＶユニット３０を介さず、直接、空調制御対象エリア２０００への給気の制御を行う。その場合、以上の実施の形態１で説明したような、ＶＡＶコントローラ２０が有する、ＰＩＤ制御演算による空調制御対象エリア２０００への設定風量の算出等の機能は、目標到達制御装置１あるいは空調コントローラ１０が有する。

また、目標到達制御装置１は、ファンコイルユニット（ＦＣＵ）システムに適用されてもよい。ＦＣＵシステムでは、ＦＣＵおよび熱源装置が備えられ、目標到達制御装置１は、コントローラから送風ファンを介して、空調制御対象エリア２０００へ熱交換後の空気を供給する。目標到達制御装置１は、最適起動時刻にあわせて熱源装置の前倒し運転を行う最適起動停止制御を行う。また、目標到達制御装置１は、最適起動時刻に熱源装置を起動させた後、目標時刻に空調制御対象エリア２０００の室内温度が設定温度に到達しているか否かの予測結果に基づいて、空調制御対象エリア２０００への空気の供給に関する情報の変更を行う目標値到達時間保証制御を行う。

また、以上の実施の形態１では、目標到達制御装置１は、空調コントローラ１０に搭載されるものとしたが、これは一例に過ぎない。目標到達制御装置１は、空調コントローラ１０の外部に備えられ、空調コントローラ１０およびＶＡＶコントローラ２０と、ネットワークを介して接続されるものとしてもよい。

以上のように、実施の形態１によれば、目標到達制御装置１は、空調機１０００の最適起動時刻を算出する最適起動時刻算出部１０１と、現在時刻が、最適起動時刻算出部１０１が算出した最適起動時刻になった場合に、空調機１０００を起動させて空調制御対象エリア２０００への給気を開始する起動制御部１０２１と、空調制御対象エリア２０００への給気温度を取得する給気温度取得部１０３１と、空調制御対象エリア２０００の設定温度を取得する設定温度取得部１０３２と、空調制御対象エリア２０００の室内温度を取得する室内温度取得部１０３３と、空調制御対象エリア２０００への給気の設定風量に関する情報を取得する設定風量取得部１０３５と、起動制御部１０２１が空調制御対象エリア２０００への給気を開始した後、給気温度取得部１０３１が取得した給気温度、設定温度取得部１０３２が取得した設定温度、および、室内温度取得部１０３３が取得した室内温度に基づき、目標時刻までに室内温度が設定温度に到達するか否かを予測する目標到達可否予測部１０４と、目標到達可否予測部１０４が予測した、目標時刻までに室内温度が設定温度に到達するか否かの予測結果に基づき、空調制御対象エリア２０００への給気の風量を演算するためのパラメータ（比例パラメータ）を変更する空調制御部１０５を備えるように構成した。これにより、目標到達制御装置１は、急激な温度変化が生じた場合も、予めスケジュールされた時刻に室内温度が設定温度になっているよう、空調機の前倒し運転を行うことができる。

また、目標到達制御装置１は、空調制御対象エリア２０００において、室内温度が設定温度に到達したか否かを検出する到達検知部１１０と、到達検知部１１０が、室内温度が設定温度に到達したことを検知した場合に、室内温度が設定温度に到達した到達時刻と目標時刻とを比較する到達時刻判定部１１１を備え、到達時刻判定部１１１が、比較の結果、到達時刻は目標時刻より早いと判定した場合、空調制御対象エリア２０００への給気を停止させる停止制御部１０２２を備えた。これにより、目標到達制御装置１は、前倒し運転が早すぎたことによる増エネを防ぐようにすることができる。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

１ 目標到達制御装置
１０１ 最適起動時刻算出部
１０２ 起動停止制御部
１０２１ 起動制御部
１０２２ 停止制御部
１０３ 情報取得部
１０３１ 給気温度取得部
１０３２ 設定温度取得部
１０３３ 室内温度取得部
１０３４ ファン回転数取得部
１０３５ 設定風量取得部
１０４ 目標到達可否予測部
１０５ 空調制御部
１０５１ 条件判定部
１０６ 空調機起動時間積算部
１０７ ＶＡＶ起動時間積算部
１０８ 供給熱量実績演算部
１０９ 供給熱量予測部
１１０ 到達検知部
１１１ 到達時刻判定部
１１２ 制御結果評価部
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ ＶＡＶコントローラ
２０１ 室内温度取得部
２０２ 風量算出部
２０３ 設定温度記憶部
２０４ 風量取得部
２０５ 制御部
１０ 空調コントローラ
１０００ 空調機
１００１ 給気ダクト
１００２ 給気温度センサ
２０００，２０００ａ，２０００ｂ，２０００ｃ 空調制御対象エリア
２００１，２００１ａ，２００１ｂ，２００１ｃ 室内温度センサ
３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ ＶＡＶユニット
３１，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ 吹出し口

Claims (8)

1. 目標時刻に空調制御対象エリアの室内温度が設定温度に到達するよう空調機を前倒し運転する目標到達制御装置であって、
   前記空調機の最適起動時刻を算出する最適起動時刻算出部と、
   現在時刻が、前記最適起動時刻算出部が算出した最適起動時刻になった場合に、前記空調機を起動させて前記空調制御対象エリアへの給気を開始する起動制御部と、
   前記空調制御対象エリアへの給気温度を取得する給気温度取得部と、
   前記空調制御対象エリアの前記設定温度を取得する設定温度取得部と、
   前記空調制御対象エリアの前記室内温度を取得する室内温度取得部と、
   前記空調制御対象エリアへの給気の設定風量に関する情報を取得する設定風量取得部と、
   前記起動制御部が前記空調制御対象エリアへの給気を開始した後、前記給気温度取得部が取得した前記給気温度、前記設定温度取得部が取得した前記設定温度、および、前記室内温度取得部が取得した前記室内温度に基づき、前記目標時刻までに前記室内温度が前記設定温度に到達するか否かを予測する目標到達可否予測部と、
   前記目標到達可否予測部が予測した、前記目標時刻までに前記室内温度が前記設定温度に到達するか否かの予測結果に基づき、前記空調制御対象エリアへの給気の風量を演算するためのパラメータを変更する空調制御部
   を備えた目標到達制御装置。
2. 前記目標到達可否予測部が、前記目標時刻までに前記室内温度が前記設定温度に到達しないと予測した場合、
   前記空調制御部は、前記パラメータを変更する
   ことを特徴とする請求項１記載の目標到達制御装置。
3. 前記目標到達可否予測部が前記目標時刻までに前記室内温度が前記設定温度に到達しないと予測した場合に、前記パラメータの変更を行うか否かのパラメータ変更条件、を満たすか否かを判定する条件判定部を備え、
   前記空調制御部は、
   前記条件判定部が、前記パラメータ変更条件を満たすと判定した場合、前記パラメータを変更し、
   前記条件判定部が、前記パラメータ変更条件を満たさないと判定した場合、前記空調制御対象エリアへの前記給気温度を変更する
   ことを特徴とする請求項１記載の目標到達制御装置。
4. 前記室内温度が前記設定温度に到達したか否かを検出する到達検知部と、
   前記到達検知部が、前記室内温度が前記設定温度に到達したことを検知した場合に、前記室内温度が前記設定温度に到達した到達時刻と前記目標時刻とを比較する到達時刻判定部を備え、
   前記到達時刻判定部が、前記比較の結果、前記到達時刻は前記目標時刻より早いと判定した場合、前記空調制御対象エリアへの給気を停止させる停止制御部
   を備えた請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の目標到達制御装置。
5. 前記停止制御部が前記空調機を停止させた後、前記設定温度と前記室内温度の差が、起動再開条件を満たした場合、
   前記起動制御部は、前記空調制御対象エリアへの給気を再開させる
   ことを特徴とする請求項４記載の目標到達制御装置。
6. 前記室内温度が前記設定温度に到達したか否かを検出する到達検知部と、
   前記到達検知部が、前記室内温度が前記設定温度に到達したことを検知した場合に、前記室内温度が前記設定温度に到達した到達時刻と前記目標時刻とを比較する到達時刻判定部と、
   前記到達時刻判定部による、前記到達時刻と前記目標時刻との比較結果に基づき、前記空調制御対象エリアにおいて、前記目標時刻までに前記室内温度が前記設定温度に到達したか否かを評価するための評価情報を生成する制御結果評価部
   を備えた請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の目標到達制御装置。
7. 前記空調機の起動時間に基づき、前記空調制御対象エリアへの供給熱量を算出する供給熱量実績演算部と、
   前記供給熱量実績演算部が算出した供給熱量に基づき、前記空調制御対象エリアにおいて、前記目標時刻までに前記室内温度が前記設定温度に到達したか否かを評価するための評価情報を生成する制御結果評価部
   を備えた請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の目標到達制御装置。
8. 目標時刻に空調制御対象エリアの室内温度が設定温度に到達するよう空調機を前倒し運転する目標到達制御方法であって、
   最適起動時刻算出部が、前記空調機の最適起動時刻を算出するステップと、
   起動制御部が、現在時刻が前記最適起動時刻算出部が算出した最適起動時刻になった場合に、前記空調機を起動させて前記空調制御対象エリアへの給気を開始するステップと、
   給気温度取得部が、前記空調制御対象エリアへの給気温度を取得するステップと、
   設定温度取得部が、前記空調制御対象エリアの前記設定温度を取得するステップと、
   室内温度取得部が、前記空調制御対象エリアの前記室内温度を取得するステップと、
   設定風量取得部が、前記空調制御対象エリアへの給気の設定風量に関する情報を取得するステップと、
   目標到達可否予測部が、前記起動制御部が前記空調制御対象エリアへの給気を開始した後、前記給気温度取得部が取得した前記給気温度、前記設定温度取得部が取得した前記設定温度、および、前記室内温度取得部が取得した前記室内温度に基づき、前記目標時刻までに前記室内温度が前記設定温度に到達するか否かを予測するステップと、
   空調制御部が、前記目標到達可否予測部が予測した、前記目標時刻までに前記室内温度が前記設定温度に到達するか否かの予測結果に基づき、前記空調制御対象エリアへの給気の風量を演算するためのパラメータを変更するステップ
   を備えた目標到達制御方法。

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