JP5708997B2 - 運転制御装置、運転制御方法、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、スマートグリッドにおけるデマンドレスポンス機能として機器の運転状態を制御する運転制御装置と運転制御方法に関する。また、運転制御装置に、上記運転制御方法に対応した機能を実現させるためのプログラムに関する。

近年、スマートグリッドが注目されてきている。スマートグリッドは、太陽光発電や風力発電などの分散型電源と電力会社からの集中型電源とを組み合わせ、需要と供給のバランスをリアルタイムに調整することで効率的な電力供給を行うように構築される電力受給システムである。

また、スマートグリッドにおいては、電力網における需要に応答して、需要家側で電力消費を低減させたり、他の需要家に余剰の電力を供給したりする、デマンドレスポンスの機能が装備される。例えば、分散型電源からの供給電力の変動に伴って電力系統が不安定となったり、または、不安定となることが予測される状態となった場合、例えば電力会社などの需要家の上位系統は各需要家に対して電力調整情報を通知する。電力調整情報として、例えば時間別料金や電力削減量などが示される。需要家は、デマンドレスポンスとして、この電力調整情報に基づいて消費電力量を調整する。このようなデマンドレスポンスとして、空調機器の設定温度を制御する技術が特許文献１に記載されている。

特開２０１１−３０６８４号公報

デマンドレスポンスに際して、空調機器を制御する場合には、できるだけ居住者の快適性を損なわないようにすることが求められる。例えば、特許文献１は、在室状況などを考慮して空調機器の設定温度を精度よく求めることにより、居住者の快適性への影響を小さくしようというものではあるが、この制御のために比較的多くの情報を利用する必要があるとともに、処理負荷も重くなる可能性がある。例えば消費電力などを考慮しても、デマンドレスポンス制御は、できるだけ簡易で軽い処理であることが実現性も高く好ましい。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、デマンドレスポンス機能としての電力制御を行うにあたり、居住者の快適性をできるだけ損なわないようにしたうえで、簡易で軽い処理により適切に空調機器を制御できるようにすることを目的とする。

本発明は、空調機器が設置される複数の領域ごとに存在する人の検出情報に基づいて、所定の２以上の前記領域により形成される複数の領域グループごとのグループ内人数を判定する人数判定部と、空調機器の運転／停止を制御するための単位制御時間ごとに、運転対象の空調機器に対応する領域グループと停止対象の空調機器に対応する領域グループの組み合わせが変更されるように、前記領域グループ単位で運転対象と停止対象の前記空調機器を設定する運転／停止設定部と、前記単位制御時間を、前記グループ内人数と、前記空調機器の運転と停止の設定内容に基づいて設定する単位制御時間設定部と、前記運転対象の空調機器を運転させ、前記停止対象の空調機器を停止させる制御を実行する運転制御部とを備え、前記単位制御時間設定部は、前記グループ内人数が最大の領域グループを特定し、当該特定された領域の空調機器が前記運転対象として設定されている場合に第１の単位制御時間を設定し、前記特定された領域の空調機器が前記停止対象として設定されている場合に前記第１の単位制御時間よりも短い第２の単位制御時間を設定することを特徴とする運転制御装置である。

また、本発明は、空調機器が設置される複数の領域ごとに存在する人の検出情報に基づいて、所定の２以上の前記領域により形成される複数の領域グループごとのグループ内人数を判定する人数判定手順と、空調機器の運転／停止を制御するための単位制御時間ごとに、運転対象の空調機器に対応する領域グループと停止対象の空調機器に対応する領域グループの組み合わせが変更されるように、前記領域グループ単位で運転対象と停止対象の前記空調機器を設定する運転／停止設定手順と、前記単位制御時間を、前記グループ内人数と、前記空調機器の運転と停止の設定内容に基づいて設定する単位制御時間設定手順と、前記運転対象の空調機器を運転させ、前記停止対象の空調機器を停止させる制御を実行する運転制御手順とを備え、前記単位制御時間設定手順は、前記グループ内人数が最大の領域グループを特定し、当該特定された領域の空調機器が前記運転対象として設定されている場合に第１の単位制御時間を設定し、前記特定された領域の空調機器が前記停止対象として設定されている場合に前記第１の単位制御時間よりも短い第２の単位制御時間を設定することを特徴とする運転制御方法である。

また、本発明は、運転制御装置に、空調機器が設置される複数の領域ごとに存在する人の検出情報に基づいて、所定の２以上の前記領域により形成される複数の領域グループごとのグループ内人数を判定する人数判定手順と、空調機器の運転／停止を制御するための単位制御時間ごとに、運転対象の空調機器に対応する領域グループと停止対象の空調機器に対応する領域グループの組み合わせが変更されるように、前記領域グループ単位で運転対象と停止対象の前記空調機器を設定する運転／停止設定手順と、前記単位制御時間を、前記グループ内人数と、前記空調機器の運転と停止の設定内容に基づいて設定する単位制御時間設定手順であって、前記グループ内人数が最大の領域グループを特定し、当該特定された領域の空調機器が前記運転対象として設定されている場合に第１の単位制御時間を設定し、前記特定された領域の空調機器が前記停止対象として設定されている場合に前記第１の単位制御時間よりも短い第２の単位制御時間を設定する単位制御時間設定手順と、前記運転対象の空調機器を運転させ、前記停止対象の空調機器を停止させる制御を実行する運転制御手順とを実行させるためのプログラムである。

本発明によれば、デマンドレスポンス機能としての電力制御を行うにあたり、居住者の快適性をできるだけ損なわないようにしたうえで、簡易で軽い処理でありながら適切に空調機器を制御可能になるという効果が得られる。

本発明の実施の形態における建物設備の構成例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に対応する運転制御部の機能構成例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に対応する運転制御の例を模式的に示す図である。 本発明の第１の実施の形態に対応する運転制御のための処理手順例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に対応する運転制御部の機能構成例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に対応する運転制御のための処理手順例を示す図である。 本発明の第３の実施の形態に対応する運転制御部の機能構成例を示す図である。 本発明の第３の実施の形態に対応する運転制御のための処理手順例を示す図である。 本発明の第４の実施の形態に対応する運転制御の例を模式的に示す図である。 本発明の第１の実施の形態に対応する運転制御部の機能構成例を示す図である。 本発明の第４および第５の実施の形態に対応する運転制御のための処理手順例を示す図である。 本発明の第５の実施の形態に対応する運転制御の例を模式的に示す図である。 本発明の第６の実施の形態に対応するゾーングループ分けの態様例を示す図である。 本発明の実施の形態において制御対象となる空調機器の他の例を示す図である。 本発明の実施の形態において制御対象となる空調機器の他の例を示す図である。 本発明の実施の形態において制御対象となる空調機器の他の例を示す図である。

＜建物設備の構成＞
図１は、本実施の形態における建物設備１００の構成例を示している。建物設備１００は、スマートグリッドの環境に組み込まれる需要家側の施設であり、ここでは、建物設備１００内の空間領域として、６つの第１〜第６ゾーン１１０−１〜１１０−６が存在している状態が示されている。これら第１〜第６ゾーン１１０−１〜１１０−６は、それぞれが個別の部屋または建物の空間領域であるものとする。また、この図において、第１〜第６ゾーン１１０−１〜１１０−６は互いに隣接して配置されているが、これは図示の便宜上によるもので、実際には、それぞれが離れて位置していてもよい。また、ここでゾーン１１０の数を６つとしているのは一例であり、ゾーン数は６つ以外であってもよい。

上記第１〜第６ゾーン１１０−１〜１１０−６には、それぞれ、空調機器２００−１〜２００−６が備えられる。１つの空調機器２００は、例えば空調機器２１０と給気ユニット２２０から成る。空調機器２１０により温度調整された空気は、給気ユニット２２０により取り込まれ、対応のゾーン１１０内に供給される。これにより、ゾーン１１０内の空調が行われる。なお、以降の説明にあたり、各空調機器２００による空調機器能は冷房に設定されていることを前提とする。

また、第１〜第６ゾーン１１０−１〜１１０−６には、それぞれ、人センサ３００−１〜３００−６が備えられる。人センサ３００は、対応のゾーン１１０内に存在している人を個々に検出する。この人センサ３００は、具体的には、入居者が所持するＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグと、ゾーン１１０において、そのゾーン内のＲＦＩＤタグと通信可能に設けられるリーダ／ライタから成るシステムを想定することができる。また、ゾーン１１０内を撮像するように設けられるカメラ装置（サーモカメラ装置も含む）と、このカメラ装置からの撮像信号を解析して人を検知する画像解析部からなるシステムを想定することができる。この人センサ３００により検出された人の情報は、運転制御部４００に対して送信される。

運転制御部４００は、リアルタイムデマンドレスポンスに対応する電力制御として、空調機器２００の運転制御を行う部位である。この運転制御部４００は、空調機器２００のほか、例えば照明機器などをはじめとした他の機器を対象として運転制御を行ってもよいが、ここでは、他の機器の図示は省略している。また、運転制御部４００は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などを備えたコンピュータシステムにより実現される。なお、この図１に示す構成は、以降説明する各実施の形態において共通となる。

＜第１の実施の形態＞
［運転制御部の機能構成例］
図２は、運転制御部４００の機能構成例を示している。なお、この図においては、人センサ３００−１〜３００−６と空調機器２００−１〜２００−６がともに示されている。運転制御部４００は、図示するように、人数判定部４１０、空調機器選別部４２０、ローテーション時間設定部４３０および運転／停止制御部４４０を備える。

人数判定部４１０は、人センサ３００−１〜３００−６から入力される人の検出情報を入力して、第１〜第６ゾーン１１０−１〜１１０−６それぞれにおいて存在する人の数（ゾーン内人数）を判定する。

空調機器選別部４２０は、人数判定部４１０により判定されたゾーン１１０ごとのゾーン内人数の情報を利用して、空調機器２００−１〜２００−６について、ローテーション時間ごとに運転させるものと停止させるものとで選別する。

後述するように、本実施の形態では、ローテーション時間ごとに運転対象の空調機器２００と停止対象の空調機器２００を適宜変更しながら、デマンドレスポンスに対応した空調機器の運転制御を行っていく。ローテーション時間設定部４３０は、このローテーション時間（単位制御時間）を設定し、この設定したローテーション時間による空調機器への制御を行うように運転／停止制御部４４０に指示する。なお、第１の実施の形態において、ローテーション時間設定部４３０は、予め設定された一定のローテーション時間を運転／停止制御部４４０に指示する。

運転／停止制御部４４０は、空調機器選別部４２０による選別結果およびローテーション時間設定部４３０により設定されたローテーション時間に基づいて第１〜第６空調機器２００−１〜２００−６の運転、停止の制御を実行する。

［運転制御動作例］
図３は、上記構成による運転制御部４００が第１の実施の形態として行う運転制動作の一例を示している。この図には、第１〜第６ゾーン１１０−１〜１１０−６ごとのゾーン内人数が、ローテーション時間ごとに示されている。第１の実施の形態では、ローテーション時間は一定に設定される。一例として、この図では、ローテーション時間について１０分とした場合を示している。

図において時刻９：００におけるゾーン内人数は、第３ゾーン１１０−３における３人が最も少ない。そこで、運転制御部４００は、この第３ゾーン１１０−３に対応して備えられる空調機器２００−３を、時刻９：００から開始されるローテーション時間において停止させ、残る空調機器２００−１、２００−２および２００−４〜２００−６を運転させるように制御する。

上記のローテーション時間が終了した時刻９：１０において、ゾーン内人数は、第４ゾーン１１０−３が３人で最小となるように変化している。そこで、時刻９：１０からのローテーション時間において、運転制御部４００は、第４ゾーン１１０−４に対応する空調機器２００−４を停止させ、残る空調機器２００−１〜２００−３、２００−５および２００−６を運転させるように制御する。

さらに次のローテーション時間が開始される時刻９：２０において、ゾーン内人数は、第４ゾーン１１０−４および第５ゾーン１１０−５の５人が最小となっている。ここでは、所定規則にしたがって第４ゾーン１１０−４の方を選択したものとする。そして、運転制御部４００は、時刻９：２０からのローテーション時間において、第４ゾーン１１０−４に対応する空調機器２００−４を停止させ、残る空調機器２００−１〜２００−３、２００−５および２００−６を運転させるように制御する。

また、次のローテーション時間が開始される時刻９：３０において、ゾーン内人数は、第５ゾーン１１０−５の５人が最小となっている。そこで、運転制御部４００は、第５ゾーン１１０−５に対応する空調機器２００−５を停止させ、残る空調機器２００−１〜２００−４および２００−６を運転させるように制御する。

このように第１の実施の形態においては、一定のローテーション時間ごとにゾーン内人数が最小のゾーン１１０に備えられる空調機器２００を停止させ、残るゾーン１１０の空調機器２００を運転させるように制御を実行する。このような制御とすれば、建物設備１００において在室人数が最少のゾーン１１０の空調機器２００のみが停止されることになる。一般に、人数の少ない室内などでは冷房が効き過ぎとなる傾向があるので、在室人数の少ないゾーン１１０の空調機器２００を停止させるようにしていけば、建物設備１００全体としての冷房の効き過ぎを抑えて冷房効果を均一化していくことが可能になる。これにより、総合的にみて居住者の快適性が保たれることになる。

また、上記の空調機器２００の制御は、各ゾーン１１０において検出された人数のみに基づいており、かつ、空調機器２００の運転／停止を切り替えるというものとなっている。つまり、非常に簡易で軽い処理によってデマンドレスポンスによる居住者の快適性への影響を有効に軽減している。なお、特許文献１においては、例えば在室状況として在室人数を利用することが記載されてはいるものの、この在室人数のパラメータに基づいてどのように空調機器の制御を行うのかについての具体的記載はない。したがって、特許文献１の記載内容に基づいて、本実施の形態のようにゾーン内人数に基づいて適切に空調機器２００を選別することは困難である。

なお、上記図３では説明の便宜上、ローテーション時間ごとに停止させる空調機器２００を１つのみとしているが、これに限定されるものではなく、例えば、２以上の一定数の空調機器２００を停止させるようにしてもよい。

［処理手順例］
図４のフローチャートは、上記図３に示した第１の実施の形態としての運転制御のために運転制御部４００が実行する処理手順例を示している。この図に示す処理は、図２に示した運転制御部４００における機能部のいずれかが適宜実行するものとしてみることができる。

まず、人数判定部４１０は、ローテーション時間の開始に応じたタイミングで、人センサ３００から入力される検出情報に基づいてゾーン１１０ごとのゾーン内人数を判定する（ステップＳ１０１）。次に、空調機器選別部４２０は、ゾーン１１０のうちから、判定されたゾーン内人数が下位のものから順にｎ個のゾーン１１０を選択する（ステップＳ１０２）。第１の実施の形態において、このゾーンの選択数に対応する変数ｎは予め固定的に設定されているものであり、ローテーション時間ごとに停止させる空調機器２００の数に一致する。

次に、空調機器選別部４２０は、運転／停止制御部４４０に対して、上記のように選択したｎ個のゾーン１１０に対応する空調機器２００の停止を指示するとともに、選択されなかった他のゾーン１１０に対応する空調機器２００の運転を指示する（ステップＳ１０３）。運転／停止制御部４４０は、ローテーション時間の開始に応じて、上記指示に応じて空調機器２００ごとに運転または停止が行われるように制御を実行する（ステップＳ１０４）。

次に、運転／停止制御部４４０は、ローテーション時間設定部４３０により設定されたローテーション時間が経過するのを待機する（ステップＳ１０５−ＮＯ）。そして、ローテーション時間が経過したことを判定すると（ステップＳ１０５−ＹＥＳ）、運転／停止制御部４４０は、続いてデマンドレスポンスの動作を終了させるべきか否かについて判定する（ステップＳ１０６）。

デマンドレスポンスは例えば電力会社などの上位系統からの電力削減指示に応じて行われる。そこで、例えば運転／停止制御部４４０は、電力削減指示が有効であればデマンドレスポンスの動作を終了すべきではないと判定する（ステップＳ１０６−ＮＯ）。この場合、運転／停止制御部４４０は、ステップＳ１０１に戻ることで運転制御を継続する。これに対して、電力削減指示が解除されることによりデマンドレスポンスの動作を終了してよいと判定した場合（ステップＳ１０６−ＹＥＳ）、運転／停止制御部４４０は、所定のデマンドレスポンスの終了に対応した処理を実行する（ステップＳ１０７）。このように運転制御部４００が処理を実行することにより、図３に示したように、ゾーン内人数の少ないゾーン１１０の空調機器２００のみを選別して停止させていくことができる。

なお、これまでの説明では、ゾーン内人数に基づいて、運転対象の空調機器２００に対応するゾーン１１０を選別することとしている。しかし、例えばゾーン内人数に代えて、ゾーン１１０における人の密度、例えば、ゾーン１１０の平面方向の面積または容積に対する人数の割合に基づいて運転対象の空調機器２００に対応するゾーン１１０を選別することも考えられる。

＜第２の実施の形態＞
［運転制御部の機能構成例］
続いて、第２の実施の形態について説明する。デマンドレスポンスを行うに際しては、例えば上位系統から使用電力の削減量が指定される。運転制御部４００は、上位系統から指定された電力の削減量に基づいて、建物設備１００における各種機器ごとについての削減電力目標値を設定し、この目標値に基づいてデマンドレスポンスの制御を実行する。そこで、第２の実施の形態においては、空調機器２００について設定された削減電力目標値を満たすように空調機器２００の運転制御を行う。

図５は、第２の実施の形態に対応する運転制御部４００の機能構成例を示している。なお、この図において図２と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。この図に示す運転制御部４００は、図２に示す構成に対して、削減電力目標値保持部４５０および空調機器消費電力情報保持部４６０をさらに備える。

削減電力目標値保持部４５０は、上記のように空調機器２００について設定された削減電力目標値を保持する。空調機器消費電力情報保持部４６０は、空調機器２００−１〜２００−６それぞれの消費電力を示す情報を保持する。この空調機器消費電力情報保持部４６０には、例えばＲＡＭの記憶領域を利用する。空調機器２００−１〜２００−６がすべて同じ機種であれば、空調機器消費電力情報保持部４６０は、これらの空調機器２００に共通な１つの消費電力の値を保持すればよく、そのデータ量は非常に小さくて済む。また、空調機器２００−１〜２００−６が異なる場合には、それぞれの消費電力の値を保持することで、空調機器２００間の機種の相違にも対応できる。また、この場合にも複数の空調機器２００ごとに消費電力の値を格納するだけの簡単な構造であり、ＲＡＭの記憶領域も圧迫しない。

上記構成のもとで、第２の実施の形態の運転制御部４００は、ローテーション時間ごとに、そのときの削減電力目標値に応じた数の空調機器２００が停止されるように制御する。このための処理手順例を、図６のフローチャートに示す。

図６において、まず、空調機器選別部４２０は、選択すべきゾーン数を示す変数ｎに初期値として「１」を代入する（ステップＳ２０１）とともに、削減電力目標値保持部４５０から、空調機器２００に対応して設定された削減電力目標値Ｐｒを取得する（ステップＳ２０２）。なお、ここでは、削減電力目標値Ｐｒは、上位系統から指定される電力削減量が変更されるのに応じて変更される場合があることを想定している。そこで、上記のようにローテーション時間ごとのサイクルで削減電力目標値Ｐｒを取得するようにして、削減電力目標値Ｐｒの変更に対してリアルタイムに対応できるようにしている。

次に、人数判定部４１０は、ゾーンごとのゾーン内人数を判定する（ステップＳ２０３）。次に、空調機器選別部４２０は、上記ゾーン内人数の判定結果に基づき、ゾーン内人数が下位のものから順にｎ個のゾーン１１０を選択する（ステップＳ２０４）。次に、空調機器選別部４２０は、上記ステップＳ２０４により選択されたｎ個のゾーン１１０に対応する空調機器２００の総合電力Ｐｔを算出する（ステップＳ２０５）。このために、空調機器選別部４２０は、空調機器消費電力情報保持部４６０から、選択されたｎ個のゾーン１１０に対応する空調機器２００の消費電力情報を読み取り、この読み取った消費電力情報が示す値を加算する。このように求められた値が総合電力Ｐｔとなる。

次に、空調機器選別部４２０は、総合電力Ｐｔが削減電力目標値Ｐｒよりも大きいか否かについて判定する（ステップＳ２０６）。ここで、総合電力Ｐｔの方が小さいと判定した場合（ステップＳ２０６−ＮＯ）、現在選択されたｎ個のゾーンの空調機器２００を停止させただけでは、削減電力目標値Ｐｒを満足できないことになる。そこで、この場合には、変数ｎをインクリメントして（ステップＳ２０７）、ステップＳ２０４に戻ることで選択するゾーン１１０の数を、下位からの順にしたがって１つ追加する。

そして、総合電力Ｐｔが削減電力目標値Ｐｒよりも大きくなったと判定すると（ステップＳ２０６−ＹＥＳ）、空調機器選別部４２０は、ステップＳ２０８の処理に進む。ステップＳ２０８〜Ｓ２１２は、図４のステップＳ１０３〜Ｓ１０７と同様となる。このような処理により、第２の実施の形態においては、削減電力目標値Ｐｒを満足するように、ゾーン内人数が少ない１以上の空調機器２００を適宜選択して停止させることが可能になる。

＜第３の実施の形態＞
［運転制御部の機能構成例］
次に、第３の実施の形態について説明する。ここで、一具体例として、第３ゾーン１１０−３〜第５ゾーンの３つのゾーン１１０の間で同じ最小のゾーン内人数が判定される状態が複数の連続したローテーション時間にわたって継続しているとする。この際、第１の実施の形態のように１つのゾーン１１０を選択するものとした場合、空調機器選別部４２０の選択アルゴリズムによっては、ローテーション時間ごとに同じゾーン１１０が選択される可能性がある。つまり、ほかにも同じゾーン内人数のゾーン１１０があるのに係わらず、同じ１つのゾーン１１０の空調機器２００のみが停止されてしまうという状況が生じ得る。居住者の快適性をより損なわないようにすることを考慮すれば、１つのゾーン１１０の空調機器２００のみが集中して停止される状態は好ましいとはいえず、分散されることが好ましい。そこで、第３の実施の形態においては、同じ最小のゾーン内人数のゾーン１１０間で空調機器２００の停止が順次交代されるようにする。

図７は、第３の実施の形態に対応する運転制御部４００の機能構成例を示している。なお、この図に示す運転制御部４００の機能構成は、第１の実施の形態に対応する図２の構成を基としているが、第１の実施の形態に対応する図２の構成を基とすることもできる。また、この図において図２と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

この図に示す運転制御部４００は、図２の構成に対してさらに選別履歴情報保持部４７０を備える。選別履歴情報保持部４７０は、空調機器選別部４２０がローテーション時間ごとに選別した空調機器２００を示す情報（選別履歴情報）を保持する。この選別履歴情報保持部４７０は、例えばＲＡＭの記憶領域を利用することができる。

［処理手順例］
第３の実施の形態として運転制御部４００が実行する処理手順例は、図４に示した第１の実施の形態と同様となる。ただし、ステップＳ１０２において空調機器選別部４２０が実行するゾーン選択について、図８に示す手順による処理を実行する。なお、図８に示す処理は、説明を分かりやすいものとすることの便宜上、空調機器２００が停止されるゾーン１１０の選択数は１つ（ｎ＝１）である場合を想定する。

図８において、空調機器選別部４２０は、図４のステップＳ１０１による判定結果から、ゾーン内人数が最小のゾーンを候補ゾーンとして選択し（ステップＳ３０１）、この選択した候補ゾーンが２以上であるか否かについて判定する（ステップＳ３０２）。候補ゾーンが２つ以上選択される場合とは、最小値として同じゾーン内人数のゾーン１１０が２以上ある場合となる。

ここで、候補ゾーンが２以上ではない、つまり１つであると判定された場合（ステップＳ３０２−ＮＯ）、空調機器２００は、この１つの候補ゾーンを、空調機器２００の停止に対応するゾーンとして選択する（ステップＳ３０５）。これに対して、候補ゾーンが２以上であると判定された場合（ステップＳ３０２−ＹＥＳ）、空調機器選別部４２０は、選別履歴情報保持部４７０に保持されている選別履歴情報を参照する（ステップＳ３０３）。そして、この選別履歴情報の内容に基づいて候補ゾーンのうちから１つのゾーン１１０を、空調機器２００の停止に対応するゾーン１１０として選択する（ステップＳ３０４）。

選別履歴情報には、過去において選別履歴情報保持部４７０が選択した空調機器２００の停止に対応するゾーンが示されている。そこで、空調機器選別部４２０は、上記ステップＳ３０４の処理として、候補ゾーンのうちで、最も過去に選択されたゾーン１１０、または、未だ選択されていないゾーン１１０を選択する。この処理により、ゾーン内人数が最小のゾーンが複数存在した状態が連続している場合に、これら複数のゾーン１１０の空調機器２００を順次交代して停止させていくことができる。

そして、空調機器選別部４２０は、上記ステップＳ３０４またはステップＳ３０５によるゾーンの選択結果が登録するように選別履歴情報保持部４７０における選別履歴情報を更新し（ステップＳ３０６）、図４のステップＳ１０３に進む。

＜第４の実施の形態＞
［運転制御動作例］
ここで、それぞれが異なる２以上のゾーン１１０から成る複数のゾーングループを設定し、このゾーングループ単位でデマンドレスポンスに対応した空調機器２００の運転／停止を行う場合を想定する。この場合、ゾーングループ間の人数の差がさほど無いような状況もあれば、相当の差が生じているような状況もあり得ると考えられる。また、ゾーングループの人数は時間経過に応じて変化するので、ゾーングループ人数の差も逐次変化し得る。

冷房が行われていることを前提とすると、人数が多いゾーングループはそれだけ室温が高くなりやすい。このため、デマンドレスポンスに応じた空調機器２００の運転制御を行うにあたり、人数が多いゾーングループは、人数の少ないゾーングループよりも単位時間あたりの運転時間を長くし、停止時間については短くなるようにすることが好ましい。一方、人数が少ないゾーングループは、単位時間あたりの運転時間は短く、また、停止時間については長くしてもよいといえる。

そこで、第４の実施の形態においては、２つの異なる長さのローテーション時間を設定できるようにする。そのうえで、人数が多い方のゾーングループの空調機器２００を運転させ、かつ、人数が少ない方のゾーングループの空調機器２００を停止させる際には、長い方のローテーション時間を設定する。一方、人数が少ない方のゾーングループの空調機器２００を運転させ、かつ、人数が多い方のゾーングループの空調機器２００を停止させる際には、短い方のローテーション時間を設定する。

図９は、第４の実施の形態に対応する運転制御動作の一例が示されている。この図では、第１ゾーン１１０−１〜第６ゾーン１１０−６を、第１ゾーングループ（ＺＧ）と第２ゾーングループ（ＺＧ）の２つに分割することとしている。第１ゾーングループは、３つの第１ゾーン１１０−１〜第３ゾーン１１０−３から成る。また、第２ゾーングループは、残る３つの第４ゾーン１１０−４〜第６ゾーン１１０−６から成る。

前提として、第４の実施の形態においては、ローテーション時間ごとに第１ゾーングループと第２ゾーングループが交互のタイミングで空調機器２００の運転と停止を繰り返す。そのうえで、ローテーション時間ごとに、２つのローテーション時間Ｔａ、Ｔｂのうちのいずれか一方が設定されるように、適宜切り替えが行われる。ローテーション時間Ｔａは、ここでは１０分とする。また、ローテーション時間Ｔｂは、ローテーション時間Ｔａより短く、ここでは５分とする。なお、この時間設定は一例であって、ローテーション時間ＴａとＴｂは他の時間長が任意に設定されてよい。

まず、時刻９：００から開始されるローテーション時間においては、第１ゾーングループを停止させ、第２ゾーングループを運転させることとしている。この時刻９：００の時点で、第１ゾーングループの人数は２０人、第２ゾーングループの人数は３０人であり、したがって、第２ゾーングループの方が多い。つまり、空調機器２００を運転させるべきゾーングループの人数の方が多い。そこで、この場合には、長い方のローテーション時間Ｔａ（１０分）を設定する。

次の時刻９：１０からのローテーション時間においては、先のローテーション時間とは逆に、第１ゾーングループを運転させ、第２ゾーングループを停止させるのであるが、人数は、停止が行われる第２ゾーングループの方が多い。そこで、この場合には、短い方のローテーション時間Ｔｂ（５分）を設定する。

次の時刻９：１５からのローテーション時間においては、第１ゾーングループを停止させ、第２ゾーングループを運転させる。人数は、第２ゾーングループの方が多いことから、長い方のローテーション時間Ｔａが設定される。また、次の時刻９：２５からのローテーション時間においては、第１ゾーングループを運転させ、第２ゾーングループを停止させることになる。人数は、依然として第２ゾーングループの方が多いことから、短い方のローテーション時間Ｔｂが設定される。

次の時刻９：３０から開始されるローテーション時間においては、第１ゾーングループを停止させ、第２ゾーングループを運転させる。そして、このときの人数は、第２ゾーングループよりも第１ゾーングループの方が多くなるように変化している。この場合、運転が行われるゾーングループの人数の方が少ないことになる。そこで、この場合は前回と同様にローテーション時間Ｔｂを設定する。このようにゾーングループ間で人数の大小関係に変化があった場合、図９に示されるように、ローテーション時間Ｔｂは連続して設定される場合がある。また、同様の理由によりローテーション時間Ｔｂも連続して設定される場合がある。

次の時刻９：３５から開始されるローテーション時間においては、第１ゾーングループを運転させ、第２ゾーングループを停止させる。このときの人数は、前回のローテーション時間と同様に第１ゾーングループの方が多いことから、ローテーション時間Ｔａが設定される。このように、第４の実施の形態においては、人数の多い方のゾーングループの運転時間が長く、かつ、停止時間は短くなるようにローテーション時間の切り替えが行われる。

［運転制御部の機能構成例］
図１０は、第４の実施の形態に対応した運転制御部４００の機能構成を示している。この図に示される運転制御部４００は、図２に示した構成に対して、まず、空調機器選別部４１０に代えて、運転／停止設定部４２０Ａを備える。運転／停止設定部４２０Ａは、図９に例示したように、２つのゾーングループの間で交互に運転と停止が繰り返されるように、運転対象となる空調機器２００と停止対象となる空調機器２００を設定する。また、人数判定部４１０は、ゾーングループごとの人数を判定する。そして、ローテーション時間設定部４３０は、人数判定部４１０のゾーングループごとの人数の判定結果と、運転／停止設定部４２０Ａによる空調機器２００ごとの運転／停止の設定内容に基づいて、ローテーション時間Ｔａ、Ｔｂのいずれかを設定する。

［処理手順例］
図１１は、第４の実施の形態に対応して運転制御部４００が実行する処理手順例を示している。人数判定部４１０は、まず、ゾーン１１０ごとのゾーン内人数を判定し（ステップＳ４０１）、この判定結果からゾーングループごとの人数を算出する（ステップＳ４０２）。ゾーングループごとの人数は、ゾーングループに含まれるゾーン１１０ごとのゾーン内人数を加算することによって求めることができる。

次に、ローテーション時間設定部４３０は、ステップＳ４０２の算出結果から、ゾーングループのうちで人数が最大のものを特定する（ステップＳ４０３）。また、ローテーション時間設定部４３０は、運転／停止設定部４２０Ａの設定内容に基づいて、ステップＳ４０３にて特定されたゾーングループの空調機器２００は、今回のローテーション時間において運転と停止のいずれが設定されているか判定する（ステップＳ４０４）。

ここで、運転に対応するものと判定した場合（ステップＳ４０４−運転）、ローテーション時間設定部４３０は、長い方のローテーション時間Ｔａを設定する（ステップＳ４０５）。これに対して、停止に対応するものと判定した場合（ステップＳ４０４−停止）、ローテーション時間設定部４３０は、短い方のローテーション時間Ｔｂを設定する（ステップＳ４０６）。

運転／停止制御部４４０は、運転／停止設定部４２０Ａによる空調機器２００の運転／停止の設定内容と、上記ステップＳ４０５またはステップＳ４０６により設定されたローテーション時間によりゾーングループごとの空調機器２００の運転、停止の制御を実行する（ステップＳ４０７）。なお、以降のステップＳ４０８〜Ｓ４１０の処理は、図４のステップＳ１０５〜Ｓ１０７と同様となる。このような処理が実行されることで、ゾーングループの人数の大小関係に対応してローテーション時間が適切に変更される。

＜第５の実施の形態＞
［運転制御動作例］
上記第４の実施の形態は、異なる時間長のローテーション時間Ｔａとローテーション時間Ｔｂの間で切り替えを行うものであるが、ローテーション時間Ｔａとローテーション時間Ｔｂ自体は、それぞれ、例えば１０分と５分というように固定とされている。これに対して、第５の実施の形態では、ゾーングループごとの人数の比率に対応してローテーション時間Ｔａ、Ｔｂを設定する。したがって、第５の実施の形態において、ローテーション時間Ｔａ、Ｔｂもそれぞれ変化し得ることになる。これにより、ゾーングループの人数に応じてより適切な空調機器２００の運転／停止の制御を行うことが可能になる。

図１２は、第５の実施の形態としての運転制御動作の一例を示している。なお、一行の説明にあたり、一方のゾーングループの人数が「０」の場合に対応して他方のゾーングループに設定される最長のローテーション時間（Ｔｍａｘ）は１０分であると定めているものとする。

時刻９：００から開始されるローテーション時間において、第１ゾーングループの人数は２０人であり、第２ゾーングループの人数は３０人となっている。この場合、第１ゾーングループと第２ゾーングループでは、（２：３）の比で第２グループの方が多い。また、第２ゾーングループが運転に対応している。そこで、この場合には、長い方のローテーション時間Ｔａを設定することになる。このローテーション時間Ｔａは、最長のローテーション時間をＴｍａｘ、多い方のゾーングループの人数をＫａ、少ない方のゾーングループの人数をＫｂとして、次式により求められる。

Ｔａ＝Ｔｍａｘ×Ｋａ／（Ｋａ＋Ｋｂ）・・・（式１）
したがって、時刻９：００からのローテーション時間Ｔａは、６分が設定されることになる。

次の時刻９：０６分からのローテーション時間においては、先のローテーション時間と同様に、第１ゾーングループの人数が２０人であり、第２ゾーングループの人数は３０人となっている。また、このローテーション時間では、第１ゾーングループが運転で第２ゾーングループが停止となるように切り替えが行われる。したがって、この場合には、運転が行われるゾーングループの方の人数が少ないため、短い方のローテーション時間Ｔｂを設定することになる。このローテーション時間Ｔｂは、次式により求められる。

Ｔｂ＝Ｔｍａｘ×Ｋｂ／（Ｋａ＋Ｋｂ）・・・（式２）
これにより、時刻９：０６分からのローテーション時間Ｔｂには、４分が設定されることになる。

次の時刻９:１０からのローテーション時間においては、第１ゾーングループが１０人、第２ゾーングループが４０人というように変化している。つまり、前回のローテーション時間と人数の大小関係は同じであるが、その人数の比率が異なっている。この場合、運転に対応するゾーングループの方の人数が多い。そこで、上記式１により、８分のローテーション時間Ｔａが設定される。

次の時刻９:１０からのローテーション時間においては、第１ゾーングループが３０人、第２ゾーングループが２０人というように変化している。この場合、前回のローテーション時間と人数の大小関係が入れ替わっている。また、この場合も運転に対応するゾーングループの方の人数が多くなる。そこで、前回に続いて、今回も長い方のローテーション時間Ｔａが設定されることになる。したがって、上記式１により、６分のローテーション時間Ｔａが設定される。

このように、第５の実施の形態においても、人数の多い方のゾーングループの運転に対応して長いローテーション時間Ｔａが設定され、人数の多い方のゾーングループの停止に対応して短い方のローテーション時間Ｔｂが設定される。そのうえで、ゾーングループの人数比率に応じたローテーション時間Ｔａ、Ｔｂが適宜設定される。

＜運転制御部の機能構成例および処理手順例＞
第５の実施の形態に対応する運転制御部４００の機能構成例は、図１０と同様となる。また、運転制御部４００が実行する処理手順例も、図１１に示したフローチャートと同様となる。

ただし、ローテーション時間設定部４３０は、図１１のステップＳ４０５において、上記（式１）による演算を行うことにより、ローテーション時間Ｔａを設定する。また、ステップＳ４０６において、上記（式２）による演算を行うことにより、ローテーション時間Ｔｂを設定する。

なお、第４および第５の実施の形態においても、ゾーングループにおける人数（グループ内人数）に代えて、ゾーングループにおける人の密度に基づいてローテーション時間Ｔａ、Ｔｂを設定することができる。また、上記第４および第５の実施の形態は、３以上のゾーングループにも対応できる。例えば図１１の処理手順にしたがえば、３以上のゾーングループのうち、最低温度のゾーングループの運転／停止の設定内容に基づいてローテーション時間を設定することができる。

＜第６の実施の形態＞
次に、第６の実施の形態について説明する。第６の実施の形態においては、図１３に示すように、例えば、第１ゾーン１１０−１〜第６ゾーン１１０−６がそれぞれ個別の部屋や施設とされるのではなく、１つの同じ室内や館内において仮想的に分割された領域である場合を想定する。なお、この図においては、図示を簡略なものとするために、運転制御部４００、空調機器２００および人センサ３００の図示は省略している。

この場合において、例えば第４および第５の実施の形態のように、２つのゾーングループにグループ分けを行い、これらのゾーングループで運転と停止が交互に繰り返されるように制御する場合を考えてみる。この場合、ゾーン１１０同士の間に仕切りはないために、運転と停止が交互に行われるにあたり、できるだけ冷房効果が均一となるように、ゾーングループのグループ分けのパターンを設定することが好ましい。

そこで、第６の実施の形態として、図１３に示す環境のもとで第４または第５の実施の形態による運転制御を行うにあたっては、以下のようにグループゾーンを形成する。つまり、第１のゾーングループは、第１ゾーン１１０−１、第３ゾーン１１０−３および第５ゾーン１１０−５により形成し、第２のゾーングループは、第２ゾーン１１０−２、第４ゾーン１１０−４および第６ゾーン１１０−６により形成する。

上記各グループゾーンは、図１３から分かるように、それぞれ、千鳥格子状に配置されたゾーン１１０により形成されている。グループゾーンを形成するゾーン１１０が千鳥格子状に配置されることで、横方向および縦方向において隣接して他のグループゾーンに含まれるゾーン１１０が配置されることになる。これにより、例えば連続して配置されるゾーン１１０によりグループゾーンを形成した場合と比較して、空調効果を均一に行き渡らせることが可能になり、快適性の向上が図られる。

＜空調機器の他の例＞
続いて、本実施の形態において運転制御対象となる空調機器２００の他の例について説明する。まず、図１４は、パッケージ空調機器２００Ａを使用した例を示している。パッケージ空調機器２００Ａは中規模施設においてしばしば利用される空調機器の１つであり、空調管理に必要な機能をパッケージングして構成される。例えば、１つのパッケージ空調機器２００Ａは、パッケージ室外機２３０と室内機２４０から成る。この場合、例えば運転制御部４００による運転、停止の指示は、室内機２４０に対して行う場合が多い。

図１５は、ＶＡＶ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ａｉｒ Ｖｏｌｕｍｅ）空調機器２００Ｂを使用した例を示している。ＶＡＶ空調機器２００Ｂは、ゾーンごとに設けられるＶＡＶユニット２６０と、これらのＶＡＶユニット２６０に対応する空調機器２５０から成る。空調機器２５０は、例えば設定温度に応じて空気の温度を調整し、この空気を例えばダクトを経由して各ＶＡＶユニット２６０に対して供給する。ＶＡＶユニット２６０は、対応のゾーン１１０において設定温度が得られるように空気の風量を制御する。この場合の運転制御部４００は、各ＶＡＶユニット２６０の運転、停止を制御する。

図１６は、空調機器として各ゾーン１１０にファンコイルユニット２００Ｃを備えた例を示している。ファンコイルユニット２００Ｃは、室内から空気を取り込んで熱交換器により温度を調整したうえで空調場所へ送風するように動作する空調機器である。この場合、運転制御部４００は、各ゾーンのファンコイルユニット２００Ｃの運転、停止を制御する。

なお、これまでの説明においては空調機器２００が冷房を行うことを前提として説明したが、暖房であっても同様に適用できる。また、空調機器２００が湿度調整を行うような場合にも適用が可能である。

また、本実施の形態の運転制御部４００は内部にコンピュータシステムを有している。そして、これまでにおいて説明した運転制御部４００の処理は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって実行される。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。

１００ 建物設備
１１０ ゾーン
２００ 空調機器
３００ 人センサ
４００ 運転制御部
４１０ 人数判定部
４２０ 空調機器選別部
４２０Ａ 運転／停止設定部
４３０ ローテーション時間設定部
４４０ 運転／停止制御部
４５０ 削減電力目標値保持部
４６０ 空調機器消費電力情報保持部
４６０ 空調機器消費電力保持部
４７０ 選別履歴情報保持部

Claims (5)

1. 空調機器が設置される複数の領域ごとに存在する人の検出情報に基づいて、所定の２以上の前記領域により形成される複数の領域グループごとのグループ内人数を判定する人数判定部と、
   空調機器の運転／停止を制御するための単位制御時間ごとに、運転対象の空調機器に対応する領域グループと停止対象の空調機器に対応する領域グループの組み合わせが変更されるように、前記領域グループ単位で運転対象と停止対象の前記空調機器を設定する運転／停止設定部と、
   前記単位制御時間を、前記グループ内人数と、前記空調機器の運転と停止の設定内容に基づいて設定する単位制御時間設定部と、
   前記運転対象の空調機器を運転させ、前記停止対象の空調機器を停止させる制御を実行する運転制御部とを備え、
   前記単位制御時間設定部は、
   前記グループ内人数が最大の領域グループを特定し、当該特定された領域の空調機器が前記運転対象として設定されている場合に第１の単位制御時間を設定し、前記特定された領域の空調機器が前記停止対象として設定されている場合に前記第１の単位制御時間よりも短い第２の単位制御時間を設定する、
   ことを特徴とする運転制御装置。
2. 前記単位制御時間設定部は、
   前記特定された領域グループのグループ内人数と、当該特定された領域グループ以外の領域グループのグループ内人数の比率に応じて、前記第１の単位制御時間と前記第２の単位制御時間を設定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の運転制御装置。
3. 前記複数の領域は水平および垂直方向に沿って配列されており、１つのグループ領域は、複数の領域のうち千鳥格子状の関係で配列されている所定数の領域から成る、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の運転制御装置。
4. 空調機器が設置される複数の領域ごとに存在する人の検出情報に基づいて、所定の２以上の前記領域により形成される複数の領域グループごとのグループ内人数を判定する人数判定手順と、
   空調機器の運転／停止を制御するための単位制御時間ごとに、運転対象の空調機器に対応する領域グループと停止対象の空調機器に対応する領域グループの組み合わせが変更されるように、前記領域グループ単位で運転対象と停止対象の前記空調機器を設定する運転／停止設定手順と、
   前記単位制御時間を、前記グループ内人数と、前記空調機器の運転と停止の設定内容に基づいて設定する単位制御時間設定手順と、
   前記運転対象の空調機器を運転させ、前記停止対象の空調機器を停止させる制御を実行する運転制御手順とを備え、
   前記単位制御時間設定手順は、
   前記グループ内人数が最大の領域グループを特定し、当該特定された領域の空調機器が前記運転対象として設定されている場合に第１の単位制御時間を設定し、前記特定された領域の空調機器が前記停止対象として設定されている場合に前記第１の単位制御時間よりも短い第２の単位制御時間を設定する、
   ことを特徴とする運転制御方法。
5. 運転制御装置に、
   空調機器が設置される複数の領域ごとに存在する人の検出情報に基づいて、所定の２以上の前記領域により形成される複数の領域グループごとのグループ内人数を判定する人数判定手順と、
   空調機器の運転／停止を制御するための単位制御時間ごとに、運転対象の空調機器に対応する領域グループと停止対象の空調機器に対応する領域グループの組み合わせが変更されるように、前記領域グループ単位で運転対象と停止対象の前記空調機器を設定する運転／停止設定手順と、
   前記単位制御時間を、前記グループ内人数と、前記空調機器の運転と停止の設定内容に基づいて設定する単位制御時間設定手順であって、前記グループ内人数が最大の領域グループを特定し、当該特定された領域の空調機器が前記運転対象として設定されている場合に第１の単位制御時間を設定し、前記特定された領域の空調機器が前記停止対象として設定されている場合に前記第１の単位制御時間よりも短い第２の単位制御時間を設定する単位制御時間設定手順と、
   前記運転対象の空調機器を運転させ、前記停止対象の空調機器を停止させる制御を実行する運転制御手順と、
   を実行させるためのプログラム。

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