JP6448180B2 - 空調制御システムおよび空調制御装置 - Google Patents
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Description
図3は、第1の実施形態に係わる空調制御装置1の一例を示す機能ブロック図である。第1の実施形態において、空調制御装置1のプロセッサ3は動態検知部10、制御モード設定部70、個人認証部80、制御レベル算出部30、出力部40、および制御モード表示部60を備える。また、記憶装置4は図1に示されるデータに加え、制御モード20、およびビル情報50をメモリ領域に記憶する。
個人を認識する方法としては、可視光カメラで撮影された人間の顔画像を活用する方法や、人間に持たせたRFIDタグを活用する方法、あるいは、入退室管理装置を活用する方法など、いずれも既知の技術を用いることができる。
1つのエリア内に複数の人間が存在する場合には、その人数を検知して動態情報に加えても良い。人数は様々な手法により検知できる。例えばエリアを座席ごとに設定し、既知の方法で人間が在のエリアの数をカウントすれば、カウント値を人数として置き換えることができる。図5(b)は、エリアごとの在/不在の検知結果を示す。図5(c)はエリアごとの人数の検知結果を示す。図5(d)はエリアごとの活動量の検知結果を示す。
図6は、制御モードについて説明するための図である。制御モードは、動態検知部10により得られる人間の動態情報に対して空調の強さを示す制御レベルの算出パタンを表現するデータである。
図7は、制御レベル算出部30により算出された制御レベルの一例を示す図である。動態検知部10により、例えば図7(a)に示される動態情報が検知されたとする。図7(a)の空調ゾーンを図7(b)の太線に示されるように区分けし、例えば制御モード2(図6(b))を適用することにより、図7(c)に示される制御レベルのパタンが算出される。
・ 在/不在
・ 人数 :1人、2人、…、1人〜5人、6人〜10人、10人〜、など
・ 活動量 :大・中・小、座位・立位、など
・ 好み :暑がりの人数、寒がりの人数、暑がりの人数−寒がりの人数、など
ビル情報の一例を以下に示す。
・ 窓の位置
・ エリアの用途
以上のような情報の組み合わせを制御条件とすることができる。例えば3×3エリアにおける制御条件の一例が図8に示される。
図8は、制御条件の一例を示す図である。図8(a)に示されるパーソナル空調では、それぞれの座席における人間の在/不在、活動量、好み、および壁、窓の位置情報が制御条件に含まれる。図8(b)に示される全体空調では、図8(a)の3×3エリアを1つの大エリアにまとめた例が示され、人数の情報が加わっている。
省エネに有利な制御モード、あるいは、快適性に有利な制御モードなど、各制御モードは固有の特徴を有する。これらの特徴を『省エネ重視』、あるいは『快適性重視』などのように言葉で表現することでユーザにとって判りやすいインタフェースを実現できる。もちろん、省エネ指標値や快適指標値により、各制御モードの特徴を数値で示しても良い。
活動量が高いほど人間の発熱量は高くなる。活動量の高いエリアの空調レベルを活動量の低いエリアよりも強くすることで、快適性を向上させることができる。ただし活動量の高さに反比例して省エネの指標は低下する。なお、エリア内に活動量が異なる人間が混在するケースでは、エリアの活動量として例えば個々の活動量の平均、最大値、あるいは最小値などが用いられる。
夏場では暑がりの人が多いほど、冬場では寒がりの人が多いほど、快適性を高めるには空調レベルを強くしなくてはならず、省エネの指標は低下する。一方、夏場では寒がりの人が多いほど、冬場では暑がりの人が多いほど、空調レベルを弱くしても快適性を保つことができ、省エネの指標も向上する。
なお、エリア内に暑がりの人と寒がりの人とが混在するケースでは、例えば(暑がりの人数−寒がりの人数)を計算し、その値を、エリアとしての暑がりの度合いとして用いてもよい。あるいは、例えば省エネの観点から、夏場は寒がり優先、冬場は暑がり優先、などのようにルールを決めても良い。
エリアの人数が多いほどエリア内の発熱量が高くなり、快適性の損なわれる可能性が高くなる。人数の少ないエリアよりも人数の多いエリアの空調レベルを強くすることで、快適性を向上させることができる。ただし、人数に反比例して省エネの指標は低下する。
熱の流動は壁の位置に依存する。例えば、或るエリアを囲む4辺のうち2辺が壁であれば、壁がなく隣接する2つのエリアに熱が大きく流出する。このことを考慮し、例えば全ての4辺が壁無しのエリアの制御レベルを強とし、隣接エリアの制御レベルを中とすると良い。また、2辺が壁のエリアについてはその隣接エリアの制御レベルを弱とすると良い。このような制御により、より正確な快適性を求めることができ、さらに省エネ指標も向上する可能性がある。このように、特にゾーニングを行う場合に、壁の位置を考慮することは有用である。
屋外との境に窓があると、この窓から日光が差し込むことで熱も流入してくる。窓に隣接するエリアにおいては、夏場には空調レベルを高め、冬場には空調レベルを低めにすることで、快適性を向上できる可能性がある。また、窓に隣接するエリアにおいて、人間が不在でも空調を動作させることにより屋外から流入する熱を拡散し、近辺エリアの快適性を向上させられる可能性がある。
オフィスビルにおいて、エリアの用途に応じて制御モードを変えることは有用である。例えば一般従業員の事務エリアを省エネ重視とし、重役の事務エリアを快適性重視とし、ゲストの入る会議室を快適性重視とするなど、きめ細かい空調制御を行うことができる。
省エネ度=(エリア数−制御レベル弱のエリア数×0.2−制御レベル中のエリア数×0.5−制御レベル強のエリア数×1.0)/エリア数 ・・・ (1)
時間的に変化する制御レベルパタンについては、時間ごとのパタンについて個別に省エネ度を算出し、各パタンの継続する期間で加重平均して同様に省エネ度を算出することができる。
図15は、第2の実施形態に係わる空調制御装置1の一例を示す機能ブロック図である。図15において図3と共通する部分には同じ符号を付して示し、ここでは異なる部分についてのみ説明する。
図17は、第3の実施形態に係わる空調制御装置1の一例を示す機能ブロック図である。図17において図3と共通する部分には同じ符号を付して示し、ここでは異なる部分についてのみ説明する。
テナントビルにおいては、ビルのオーナの要求する省エネ・快適性と、テナントビルが要求する省エネ・快適性とが異なる場合がある。例えば、ビルのオーナが省エネ重視を要求し、商用テナントが快適性重視を要求したケースでは、設定を快適性重視とする代わりに、商用テナントが通常の電気使用料金に特別料金を追加した金額をビルオーナに支払うことが考えられる。逆に、設定を省エネ重視にする代わりに商用テナントの電気使用料金を値引きすることが考えられる。このように、オーナとテナントの要求が相反するケースでは、互いの不利益を金銭の授受により相殺することができる。
Claims (22)
- ビル内の複数の制御対象エリアの空調制御を行なう空調制御システムにおいて、
前記複数の制御対象エリアをセンシングしてセンシングデータを取得するセンサ部と、
前記センサ部により取得されたセンシングデータ及び指定された制御モードに基づいて、前記複数の制御対象エリアの制御レベルを出力する空調制御装置と、前記制御レベルは、前記複数の制御対象エリアの各々の空調の強さを示し、
前記空調制御装置からの制御レベルに基づいて、前記複数の制御対象エリアの空調制御を行なう制御装置とを具備し、
前記空調制御装置は、
前記センサ部により取得された前記センシングデータに基づいて前記ビル内の複数の制御対象エリアの各々の人間の動態情報を検知する動態検知部と、
複数の制御モードを記憶する制御モード記憶部と、前記複数の制御モードの各々は、前記複数の制御対象エリアの動態情報に基づく前記複数の制御対象エリアの制御条件と、前記複数の制御対象エリアの制御条件に対応する前記複数の制御対象エリアの制御レベルとを有し、前記制御条件は、前記複数の制御対象エリアの各々の動態情報を示し、
前記検知された前記複数の制御対象エリアの動態情報と、前記指定された前記制御モードとに基づいて、前記制御モード記憶部に記憶された制御レベルを決定する制御レベル決定部と、
前記決定された制御レベルを出力する出力部とを具備し、
前記制御モードは、前記ビル内の複数の制御対象エリア毎に設定される、
空調制御システム。 - さらに、前記ビルの構造的情報を示すビル情報を記憶するビル情報記憶部を具備し、
前記制御レベルは、前記動態情報と前記ビル情報との組み合わせである制御条件と、前記指定された前記制御モードとに基づいて算出される、請求項1に記載の空調制御システム。 - 前記ビル情報は、前記センシングデータに基づいて作成される、請求項2に記載の空調制御システム。
- 前記ビル情報は、前記ビルの設計情報に基づいて作成される、請求項2に記載の空調制御システム。
- さらに、前記制御モードを視覚的に表示する制御モード表示部を具備する、請求項1に記載の空調制御システム。
- さらに、ユーザが前記制御モードを選択するためのインタフェース環境を提供する、制御モード設定部を具備する、請求項1に記載の空調制御システム。
- 前記制御レベル決定部は、前記動態情報の変化に応じて前記制御モードを動的に切り替える、請求項1に記載の空調制御システム。
- さらに、前記ビル内における人間を識別する個人認証部を具備し、
前記制御レベルは、前記人間の識別結果に基づいて、当該識別された人間の空調の好みに応じて算出される、請求項1に記載の空調制御システム。 - さらに、前記制御モードを前記ビル内の場所ごとに表示する制御状態表示部を具備する、請求項1に記載の空調制御システム。
- さらに、前記ビルの空調に関するシミュレーションを実施するシミュレータを具備し、
前記出力部は、前記シミュレーションの結果を視覚的に表示する、請求項1に記載の空調制御システム。 - さらに、前記ビルのオーナと当該ビルのテナントとの間での前記空調に係わる要求の差異を相殺するための金額を算定する算定部を具備する、請求項1に記載の空調制御システム。
- ビル内の複数の制御対象エリアのセンシングデータを取得するセンサ部を備えるビルの前記複数の制御対象エリアの空調を制御する空調制御装置において、
前記センシングデータに基づいて前記ビル内の複数の制御対象エリアの各々の人間の動態情報を検知する動態検知部と、
複数の制御モードを記憶する制御モード記憶部と、前記複数の制御モードの各々は、前記複数の制御対象エリアの動態情報に基づく前記複数の制御対象エリアの制御条件と、前記複数の制御対象エリアの制御条件に対応する前記複数の制御対象エリアの制御レベルとを有し、前記制御条件は、前記複数の制御対象エリアの各々の動態情報を示し、前記制御レベルは、前記複数の制御対象エリアの各々の空調の強さを示し、
前記検知された前記複数の制御対象エリアの動態情報と、指定された制御モードとに基づいて、前記制御モード記憶部に記憶された制御レベルを決定する制御レベル決定部と、
前記決定された制御レベルを出力する出力部とを具備し、
前記制御モードは、前記ビル内の複数の制御対象エリア毎に設定される、
空調制御装置。 - さらに、前記ビルの構造的情報を示すビル情報を記憶するビル情報記憶部を具備し、
前記制御レベルは、前記動態情報と前記ビル情報との組み合わせである制御条件と、前記指定された前記制御モードとに基づいて算出される、請求項12に記載の空調制御装置。 - 前記ビル情報は、前記センシングデータに基づいて作成される、請求項13に記載の空調制御装置。
- 前記ビル情報は、前記ビルの設計情報に基づいて作成される、請求項13に記載の空調制御装置。
- さらに、前記制御モードを視覚的に表示する制御モード表示部を具備する、請求項12に記載の空調制御装置。
- さらに、ユーザが前記制御モードを選択するためのインタフェース環境を提供する、制御モード設定部を具備する、請求項12に記載の空調制御装置。
- 前記制御レベル決定部は、前記動態情報の変化に応じて前記制御モードを動的に切り替える、請求項12に記載の空調制御装置。
- さらに、前記ビル内における人間を識別する個人認証部を具備し、
前記制御レベルは、前記人間の識別結果に基づいて、当該識別された人間の空調
の好みに応じて算出される、請求項12に記載の空調制御装置。 - さらに、前記制御モードを前記ビル内の場所ごとに表示する制御状態表示部を具備する、請求項12に記載の空調制御装置。
- さらに、前記ビルの空調に関するシミュレーションを実施するシミュレータを具備し、
前記出力部は、前記シミュレーションの結果を視覚的に表示する、請求項12に記載の空調制御装置。 - さらに、前記ビルのオーナと当該ビルのテナントとの間での前記空調に係わる要求の差異を相殺するための金額を算定する算定部を具備する、請求項12に記載の空調制御装置。
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