JP2517168B2 - 空気調和機の制御装置 - Google Patents
空気調和機の制御装置Info
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- JP2517168B2 JP2517168B2 JP2264071A JP26407190A JP2517168B2 JP 2517168 B2 JP2517168 B2 JP 2517168B2 JP 2264071 A JP2264071 A JP 2264071A JP 26407190 A JP26407190 A JP 26407190A JP 2517168 B2 JP2517168 B2 JP 2517168B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、室内の温度、風量および風向の制御を行う
ことにより室内の人間の快適性を高める、例えばマイク
ロコンピュータ搭載の空気調和機で快適な空調運転を自
動的に行わせるようにした空気調和機の制御装置に関す
るものである。
ことにより室内の人間の快適性を高める、例えばマイク
ロコンピュータ搭載の空気調和機で快適な空調運転を自
動的に行わせるようにした空気調和機の制御装置に関す
るものである。
従来の技術 空気調和機で室温のコントロールを行う際、暖房を例
にすると立ち上がりを早めるのために空気調和機の目標
室内温度を一定時間高めに室内目標温度をシフトさせる
制御や室内温度によって圧縮機運転周波数の制御を行う
方式が採られていた。第３図に従来の空気調和機の制御
例の概要図を示す。
にすると立ち上がりを早めるのために空気調和機の目標
室内温度を一定時間高めに室内目標温度をシフトさせる
制御や室内温度によって圧縮機運転周波数の制御を行う
方式が採られていた。第３図に従来の空気調和機の制御
例の概要図を示す。
第３図の制御信号生成手段31は吸込温度35や空気調和機
の電源を入れてからのタイマ33およびリモコンまたは操
作パネル34の使用者設定温度等により制御信号36を生成
している。例として、従来は運転周波数の制御は次のよ
うに行われていた。
の電源を入れてからのタイマ33およびリモコンまたは操
作パネル34の使用者設定温度等により制御信号36を生成
している。例として、従来は運転周波数の制御は次のよ
うに行われていた。
PST-RT＞P1 :HZ＝hz1 P1≧PST-RT＞P2 :HZ＝hz2 P2≧PST-RT＞P3 :HZ＝hz3 P3≧PST-RT＞P4 :HZ＝hz4 P4≧PST-RT＞P5 :HZ＝hz5 P5≧PST-RT＞P6 :HZ＝hz6 P6≧PST-RT :HZ＝hz7 但し、 RST ：目標設定温度 RT ：室内温度 P1,p2,p3,p4,p5,p6:しきい値 HZ ：周波数 hz1,hz2,hz3,hz4,hz5,hz6,hz7:周波数値 p1≧p2≧p3≧p4≧p5≧p6 hz1≧hz2≧hz3≧hz4≧hz5≧hz6≧hz7 そこで暖房時には、電源を入れてからの時間が60分間以
内は室内温度を速く立ち上げるために室内目標温度を使
用者の設定温度よりも２℃高く設定し、目標設定温度と
室内温度から運転周波数を定め、立ち上がりを速くする
よう空気調和機の室内温度調整の制御装置を制御してい
た。
内は室内温度を速く立ち上げるために室内目標温度を使
用者の設定温度よりも２℃高く設定し、目標設定温度と
室内温度から運転周波数を定め、立ち上がりを速くする
よう空気調和機の室内温度調整の制御装置を制御してい
た。
発明が解決しようとする課題 しかし、以上のような従来方式の電源を入れてからの
時間や室内温度特性のみでの制御では、空気調和機の設
置された部屋の空調負荷の大小に柔軟に対処することが
出来ず、例えば、暖房の場合、電源を入れてから室内温
度は、設定温度に達しても、輻射温度が達していない
為、運転周波数を下げると、室温が急激に下がるという
現象が起こり、設定温度に達するまで時間がかかるとい
う課題や、室内の人間の快適感を考慮していないという
課題を有していた。
時間や室内温度特性のみでの制御では、空気調和機の設
置された部屋の空調負荷の大小に柔軟に対処することが
出来ず、例えば、暖房の場合、電源を入れてから室内温
度は、設定温度に達しても、輻射温度が達していない
為、運転周波数を下げると、室温が急激に下がるという
現象が起こり、設定温度に達するまで時間がかかるとい
う課題や、室内の人間の快適感を考慮していないという
課題を有していた。
本発明は、上記課題に鑑み、室内の人間の快適感神経
回路網模式を用いて推測し、その結果により空気調和機
の圧縮機の運転周波数を設定する空気調和機を提供する
ものである。
回路網模式を用いて推測し、その結果により空気調和機
の圧縮機の運転周波数を設定する空気調和機を提供する
ものである。
課題を解決するための手段 本発明は、空気調和機が具備する室内外の環境条件と
して室外温度、空気調和機の吸込温度、空気調和機の風
量、及び使用者の設定温度を検知するセンサ手段と、前
記センサ手段の前状態を保持する記憶手段と、前記セン
サ手段及び前記記憶手段からの出力値並びに使用者が設
定した温度値から室内の人間の快適感を推測する推測手
段と、前記快適感から空気調和機の圧縮機運転周波数を
求める周波数設定手段と、前記圧縮機運転周波数により
室内温度、風量および風向を制御する制御手段とを有す
る空気調和機の制御装置を設けたものである。
して室外温度、空気調和機の吸込温度、空気調和機の風
量、及び使用者の設定温度を検知するセンサ手段と、前
記センサ手段の前状態を保持する記憶手段と、前記セン
サ手段及び前記記憶手段からの出力値並びに使用者が設
定した温度値から室内の人間の快適感を推測する推測手
段と、前記快適感から空気調和機の圧縮機運転周波数を
求める周波数設定手段と、前記圧縮機運転周波数により
室内温度、風量および風向を制御する制御手段とを有す
る空気調和機の制御装置を設けたものである。
作用 本発明は、使用者の設定温度と、室内外の温度、空気
調和機の風量および室内温度のＮ秒（Ｎは正の実数）間
隔の傾斜を入力値とし、神経回路網模式を用いて室内の
人間の快適感を推測し、その結果により運転周波数を設
定することによって、空気調和機は、室内の環境や人間
の状態を考慮した、より快適な空調環境を実現する事が
できる。
調和機の風量および室内温度のＮ秒（Ｎは正の実数）間
隔の傾斜を入力値とし、神経回路網模式を用いて室内の
人間の快適感を推測し、その結果により運転周波数を設
定することによって、空気調和機は、室内の環境や人間
の状態を考慮した、より快適な空調環境を実現する事が
できる。
実施例 以下、本発明の第１の実施例について説明する。第１
図は本発明の第１の実施例における空気調和機の制御装
置のブロック結線図である。第１図において、10はセン
サ、11、12はセンサ信号値、13は記憶手段、14は吸い込
み温度のＮ秒間隔の傾斜、15はリモコンまたは操作パネ
ル、16はリモコンまたは操作パネルからの出力信号、17
は快適感推測手段、18は快適度（PMVまたはSET）、19は
周波数設定手段、1aは周波数、1bは空気調和機である。
以上のような第１図の構成において、以下その動作につ
いて説明する。空気調和機内の多数のセンサ（外気温セ
ンサ、吸い込み温度センサ、湿度センサ、人体温度セン
サ）10からの信号11が出力される。信号11は、室外温
度、吸い込み温度、湿度、人体温度などである。センサ
10から出力される信号12は信号11と同様に記憶手段13へ
も出力される。記憶手段13は入力されるセンサ出力信号
12を過去Ｎ秒間の履歴を記憶する。リモコンまたは操作
パネル15から風量と使用者の設定温度値16が出力され、
また記憶手段13はセンサの前の状態、例えば室内温度の
Ｎ秒（Ｎは正の実数）間隔の傾斜14を出力する。各手段
10、13、15からの出力信号11、14、16を入力信号とし
て、快適感推測手段17に入力する。快適感推測手段17は
入力信号から室内の快適度である予測平均投票数PMV（P
redicted Mean Vote）（以下PMVという）または、標準
新有効温度SET（Standard Effective Temperature）の
推測値18を出力する。PMVは、快適性を左右する要素と
して、温度、湿度、気流速、輻射温度（周囲壁体）、代
謝量、着衣状態の６要素の組み合わせを変化させた環境
試験室で、被験者から、試験室での寒暑についての投票
を受け、その結果を基に定量化したものである。すなわ
ち、人間の状態（代謝や着衣の状況）と室内の環境（温
度、湿度、機流速、周囲壁体輻射）によって、計算した
PMVの値は、 −３ ： 寒い −２ ： 涼しい −１ ： やや涼しい ０ ： なんともない ＋１ ： やや暖かい ＋２ ： 暖かい ＋３ ： 暑い と評価できる。SETは環境の物理因子から熱刺激量を求
めて、人間の生理的状態値と感覚を予測しようとするも
ので、温熱に対する快・不快の関係を熱刺激の物理量に
対する生理反応でとらえている快適性物理的評価法の１
つである。例えばPMVを用いた場合は、快適感推測手段1
7に室外温度、吸い込み温度、吸い込み温度傾斜、風
量、使用者の設定温度、人体温度という人間の状態と室
内の環境を入力する事によって、快適感推測手段17から
PMVの推測値18が出力される。PMVの推測値は周波数設定
手段19で周波数1aに生成される。周波数設定手段19は、
次に示す条件により周波数を設定している。
図は本発明の第１の実施例における空気調和機の制御装
置のブロック結線図である。第１図において、10はセン
サ、11、12はセンサ信号値、13は記憶手段、14は吸い込
み温度のＮ秒間隔の傾斜、15はリモコンまたは操作パネ
ル、16はリモコンまたは操作パネルからの出力信号、17
は快適感推測手段、18は快適度（PMVまたはSET）、19は
周波数設定手段、1aは周波数、1bは空気調和機である。
以上のような第１図の構成において、以下その動作につ
いて説明する。空気調和機内の多数のセンサ（外気温セ
ンサ、吸い込み温度センサ、湿度センサ、人体温度セン
サ）10からの信号11が出力される。信号11は、室外温
度、吸い込み温度、湿度、人体温度などである。センサ
10から出力される信号12は信号11と同様に記憶手段13へ
も出力される。記憶手段13は入力されるセンサ出力信号
12を過去Ｎ秒間の履歴を記憶する。リモコンまたは操作
パネル15から風量と使用者の設定温度値16が出力され、
また記憶手段13はセンサの前の状態、例えば室内温度の
Ｎ秒（Ｎは正の実数）間隔の傾斜14を出力する。各手段
10、13、15からの出力信号11、14、16を入力信号とし
て、快適感推測手段17に入力する。快適感推測手段17は
入力信号から室内の快適度である予測平均投票数PMV（P
redicted Mean Vote）（以下PMVという）または、標準
新有効温度SET（Standard Effective Temperature）の
推測値18を出力する。PMVは、快適性を左右する要素と
して、温度、湿度、気流速、輻射温度（周囲壁体）、代
謝量、着衣状態の６要素の組み合わせを変化させた環境
試験室で、被験者から、試験室での寒暑についての投票
を受け、その結果を基に定量化したものである。すなわ
ち、人間の状態（代謝や着衣の状況）と室内の環境（温
度、湿度、機流速、周囲壁体輻射）によって、計算した
PMVの値は、 −３ ： 寒い −２ ： 涼しい −１ ： やや涼しい ０ ： なんともない ＋１ ： やや暖かい ＋２ ： 暖かい ＋３ ： 暑い と評価できる。SETは環境の物理因子から熱刺激量を求
めて、人間の生理的状態値と感覚を予測しようとするも
ので、温熱に対する快・不快の関係を熱刺激の物理量に
対する生理反応でとらえている快適性物理的評価法の１
つである。例えばPMVを用いた場合は、快適感推測手段1
7に室外温度、吸い込み温度、吸い込み温度傾斜、風
量、使用者の設定温度、人体温度という人間の状態と室
内の環境を入力する事によって、快適感推測手段17から
PMVの推測値18が出力される。PMVの推測値は周波数設定
手段19で周波数1aに生成される。周波数設定手段19は、
次に示す条件により周波数を設定している。
PMV＞pmv1 :HZ＝hz1 pmv1≧PMV＞pmv2 :HZ＝hz2 pmv2≧PMV＞pmv3 :HZ＝hz3 pmv3≧PMV＞pmv4 :HZ＝hz4 pmv4≧PMV＞pmv5 :HZ＝hz5 pmv5≧PMV＞pmv6 :HZ＝hz6 pmv6≧PMV :HZ＝hz7 PMV：推測したPMVの値 pmv1〜PMV6：しきい値 pmv0≦pmv1≦PMV2≦pmv3≦pmv4≦pmv5≦pmv6 HZ：周波数 hz1〜hz6：周波数値 hz1＞hz2＞hz3＞hz4＞hz5＞hz6 このように快適感が不満足の場合には、空気調和機の能
力を最大限にできるような周波数1aを生成する。さらに
快適感が満足の場合は快適感が持続できるように制御信
号を生成する。すなわち、推測したPMVの値によって空
気調和機を制御する信号を生成する。
力を最大限にできるような周波数1aを生成する。さらに
快適感が満足の場合は快適感が持続できるように制御信
号を生成する。すなわち、推測したPMVの値によって空
気調和機を制御する信号を生成する。
次に、本発明の第２の実施例について第２図を用いて
説明する。第２図では、第１図の快適感推測手段17に代
わり神経回路網模式を用いた場合について神経回路網の
学習方法について説明する。第２図において、21は室外
温度、22は吸い込み温度、23は、吸い込み温度の傾斜、
24は風量、25は使用者の設定温度、26は人体温度、27は
神経回路網模式、28は制御信号生成手段、29は実測した
PMV（またはSET）,2aは推測したPMV（またはSET）であ
る。室外温度21および吸い込み温度22、Ｎ秒間隔の吸い
込み温度の傾斜23、風量24、使用者の設定温度25、人体
温度26等からの信号211、221、231、241、251、261を神
経回路模式手段27に入力して、PMVの推測値2aを出力す
る。神経回路網模式27は、推測精度の高いPMVの推測値2
aを出力できるようにするために、室内において測定し
た実測PMV29からの学習データ2bを正解値として学習を
行う。神経回路網の学習アルゴリズムは、各種の方法が
あるが、例えばバックプロパケーションのアルゴリズム
（参考文献：ラメルハート.D.Eとマクレランド.J.L「PD
Pモデル−−認知科学とニューロン回路網の探索」｛Run
melhart,D.E and McClelland,J.L.（Eds.），“Paralle
l Distributed Proce-ssing,Exploration in the Micro
structure of Cognition.Vol.1,2,MIT Press,Cammbridg
e（1986）｝）により最降下法にて最適解をもとめる。
充分PMVが神経回路網模式手段27で推測できるようにな
るまで学習を行う。学習が終了すると神経回路網模式の
出力値2aにより、快適感が不満足の場合には、空気調和
機の能力を最大限でるような制御信号2cを生成する。さ
らに快適感が満足の場合には、快適感が持続できるよう
に周波数信号2cを周波数設定手段28で生成する。すなわ
ち、推測したPMVの値によって圧縮機の周波数を設定
し、空気調和機を制御する。
説明する。第２図では、第１図の快適感推測手段17に代
わり神経回路網模式を用いた場合について神経回路網の
学習方法について説明する。第２図において、21は室外
温度、22は吸い込み温度、23は、吸い込み温度の傾斜、
24は風量、25は使用者の設定温度、26は人体温度、27は
神経回路網模式、28は制御信号生成手段、29は実測した
PMV（またはSET）,2aは推測したPMV（またはSET）であ
る。室外温度21および吸い込み温度22、Ｎ秒間隔の吸い
込み温度の傾斜23、風量24、使用者の設定温度25、人体
温度26等からの信号211、221、231、241、251、261を神
経回路模式手段27に入力して、PMVの推測値2aを出力す
る。神経回路網模式27は、推測精度の高いPMVの推測値2
aを出力できるようにするために、室内において測定し
た実測PMV29からの学習データ2bを正解値として学習を
行う。神経回路網の学習アルゴリズムは、各種の方法が
あるが、例えばバックプロパケーションのアルゴリズム
（参考文献：ラメルハート.D.Eとマクレランド.J.L「PD
Pモデル−−認知科学とニューロン回路網の探索」｛Run
melhart,D.E and McClelland,J.L.（Eds.），“Paralle
l Distributed Proce-ssing,Exploration in the Micro
structure of Cognition.Vol.1,2,MIT Press,Cammbridg
e（1986）｝）により最降下法にて最適解をもとめる。
充分PMVが神経回路網模式手段27で推測できるようにな
るまで学習を行う。学習が終了すると神経回路網模式の
出力値2aにより、快適感が不満足の場合には、空気調和
機の能力を最大限でるような制御信号2cを生成する。さ
らに快適感が満足の場合には、快適感が持続できるよう
に周波数信号2cを周波数設定手段28で生成する。すなわ
ち、推測したPMVの値によって圧縮機の周波数を設定
し、空気調和機を制御する。
以上本実施例によれば、各センサからの入力を人間の快
適感を学習した神経回路網模式を用いた快適感推測手段
に入力し、PMVを推測し、PMVの値により運転周波数を設
定する事により室内の環境を考慮したより快適な空調環
境を実現することができる。なお、本実施例では18をPM
Vとしたが、SETに置き換えても同様の効果を得る事がで
きる。
適感を学習した神経回路網模式を用いた快適感推測手段
に入力し、PMVを推測し、PMVの値により運転周波数を設
定する事により室内の環境を考慮したより快適な空調環
境を実現することができる。なお、本実施例では18をPM
Vとしたが、SETに置き換えても同様の効果を得る事がで
きる。
発明の効果 以上、本発明は、人間の快適感を学習した神経回路網
模式を用いた快適感推測手段を用いて、室内の人間の快
適感を推測し、その結果により空気調和機を圧縮機の運
転周波数を設定する事によって、空気調和機は、室内の
環境を考慮したより快適な空気調和機を実現する事を可
能とし、快適な空調環境を実現することができる。
模式を用いた快適感推測手段を用いて、室内の人間の快
適感を推測し、その結果により空気調和機を圧縮機の運
転周波数を設定する事によって、空気調和機は、室内の
環境を考慮したより快適な空気調和機を実現する事を可
能とし、快適な空調環境を実現することができる。
第１図は本発明の第１の実施例における空気調和機の制
御装置のブロック結線図、第２図は本発明の第２の実施
例における同装置のブロック結線図、第３図は従来の空
気調和機の制御装置のブロック結線図である。 10……センサ、11、12……センサ信号、13……記憶手
段、14……Ｎ秒間隔の吸い込み温度傾斜、15……リモコ
ンまたは操作パネル、16……風量、設定温度等、17……
快適感推測手段、18……快適度推測値、19……周波数設
定手段,1a……周波数、1b……空気調和機、1c……室内
温度調整、21……室外温度、22……吸い込み温度、23…
…吸い込み温度の傾斜、24……風量、25……使用者の設
定温度、25……人体温度、27……神経回路網模式手段、
28……周波数設定手段、29……実測PMV、2a……PMV推測
値、2b……実測PMV学習データ、2c……周波数。
御装置のブロック結線図、第２図は本発明の第２の実施
例における同装置のブロック結線図、第３図は従来の空
気調和機の制御装置のブロック結線図である。 10……センサ、11、12……センサ信号、13……記憶手
段、14……Ｎ秒間隔の吸い込み温度傾斜、15……リモコ
ンまたは操作パネル、16……風量、設定温度等、17……
快適感推測手段、18……快適度推測値、19……周波数設
定手段,1a……周波数、1b……空気調和機、1c……室内
温度調整、21……室外温度、22……吸い込み温度、23…
…吸い込み温度の傾斜、24……風量、25……使用者の設
定温度、25……人体温度、27……神経回路網模式手段、
28……周波数設定手段、29……実測PMV、2a……PMV推測
値、2b……実測PMV学習データ、2c……周波数。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−178555（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−225144（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−61236（ＪＰ，Ｕ)
Claims (7)
- 【請求項１】空気調和機が具備する室内外の環境条件と
して室外温度、空気調和機の吸込温度、空気調和機の風
量、及び使用者の設定温度を検知するセンサ手段と、前
記センサ手段の前状態を保持する記憶手段と、前記セン
サ手段及び前記記憶手段からの出力値並びに使用者が設
定した温度値から室内の人間の快適感を推測する推測手
段と、前記快適感から空気調和機の圧縮機運転周波数を
求める周波数設定手段と、前記圧縮機運転周波数により
室内温度、風量および風向を制御する制御手段とを有す
る空気調和機の制御装置。 - 【請求項２】推測手段において室内の人間の快適感を推
測する為に、人間の快適感を学習した神経回路網模式
（ニューラルネットワーク）を用いる事を特徴とする請
求項１記載の空気調和機の制御装置。 - 【請求項３】センサ手段が、湿度を検出することを特徴
とする請求項１又は２記載の空気調和機の制御装置。 - 【請求項４】センサの前状態を保持する記憶手段にＮ秒
（Ｎは正の実数値）間隔の空気調和機の吸込温度勾配を
記憶することを特徴とする請求項１、２又は３記載の空
気調和機の制御装置。 - 【請求項５】人間の快適感を求め、空気調和機の制御を
行う評価指数として人間の状態や室内の環境によって計
算した予測平均投票数（PMV）または、人間の生理状態
や感覚の予測を行った標準新有効温度（SET）を室内の
人間の快適感として用いる事を特徴とする請求項１ない
し４のいずれか記載の空気調和機の制御装置。 - 【請求項６】空気調和機の制御を行う室内の人間の快適
感として周囲壁輻射温度を用いることを特徴とする請求
項１ないし５のいずれか記載の空気調和機の制御装置。 - 【請求項７】人体温度センサにより室内の人間の状態を
推測することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか
記載の空気調和機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2264071A JP2517168B2 (ja) | 1990-10-01 | 1990-10-01 | 空気調和機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2264071A JP2517168B2 (ja) | 1990-10-01 | 1990-10-01 | 空気調和機の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04143540A JPH04143540A (ja) | 1992-05-18 |
| JP2517168B2 true JP2517168B2 (ja) | 1996-07-24 |
Family
ID=17398117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2264071A Expired - Fee Related JP2517168B2 (ja) | 1990-10-01 | 1990-10-01 | 空気調和機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2517168B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108413580B (zh) * | 2018-03-07 | 2021-05-28 | 广东美的制冷设备有限公司 | 空调器控制方法、装置及可读存储介质、空调器 |
| CN108488988A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-09-04 | 广东美的制冷设备有限公司 | 空调器制冷控制方法、空调器及存储介质 |
| CN112594906A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-02 | 三峡大学 | 一种因人而异带记忆功能的智能辨识舒适性空调系统及运行方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06103113B2 (ja) * | 1987-10-28 | 1994-12-14 | 松下電器産業株式会社 | 空調制御装置 |
-
1990
- 1990-10-01 JP JP2264071A patent/JP2517168B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04143540A (ja) | 1992-05-18 |
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