JP6925241B2 - 空調制御システム、遠隔制御装置及び空調制御方法 - Google Patents
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Description
空調制御システム100は、空気調和機110と、無線リモコン装置130とを備える。
空気調和機110は、空気の調和を行い、無線リモコン装置130は、空気調和機110を遠隔制御する遠隔制御装置である。
例えば、空気調和機110は、電波101を用いて、無線リモコン装置130において受信信号強度を検知するために使用される測定信号を、定期的に送信する。本実施の形態においては、測定信号として、空気調和機110からのビーコン信号及び通信信号の少なくとも何れか一方が用いられるが、本実施の形態は、このような例に限定されない。空気調和機110から送信される他の信号も、測定信号として利用することができる。
なお、空気調和機110と無線リモコン装置130とは、電波101を用いていれば、どのような形態の通信で接続されていてもよい。
空気調和機110は、室内機111と、室外機123とを備える。
室内機111は、空気調和機110の室内側の処理を行う装置であり、室外機123は、空気調和機110の室外側の処理を行う装置である。
室内機111は、アンテナ112と、温度センサ113と、湿度センサ114と、通信回路115と、信号処理部116と、送信用無線回路117と、受信用無線回路118と、空調制御部119と、室内機本体120とを備える。
室外機113は、通信回路115に接続されている。
湿度センサ114は、湿度を検知する。湿度センサ114で検知される湿度を室内の湿度とする。湿度センサ114は、室内の湿度を信号処理部116に与える。
また、信号処理部116は、無線LAN等の予め定められた規格に対応したビーコン信号を生成し、生成されたビーコン信号を送信用無線回路117に与える。
例えば、空調制御部119は、受信用無線回路118から与えられる制御信号で示される制御内容に従って、室外機123を制御するために、室外機123を制御するための室外機制御信号を生成して、生成された室外機制御信号を通信回路115に与える。通信回路115は、受け取った室外機制御信号を室外機123に送信する。
無線リモコン装置130は、アンテナ131と、受信用無線回路132と、情報収集部133と、記憶部134と、受信信号強度測定回路135と、在圏判定部136と、演算部137と、制御部138と、送信用無線回路139と、入力部140とを備える。
また、情報収集部133は、受信用無線回路132からビーコン信号を受け取った場合には、無線通信を行うために予め定められた規格に従って、そのビーコン信号を処理する。
また、記憶部134は、複数の項目を有する参照データを記憶する。参照データにおける複数の項目の各々は、空気調和機110の環境の状態を示す物理量と、その物理量における空気調和機110の動作状態とを示す。
さらに、記憶部134は、在圏判定部136での判定に用いられる閾値を閾値データ及び在圏判定部136での判定結果を示す判定結果データを記憶する。具体的には、記憶部134は、フラッシュメモリ等の不揮発メモリ又はRAM(Random Access Memory)等の揮発メモリで構成される。
例えば、在圏判定部136は、一定時間、受信用無線回路132から与えられる複数のRSSIを蓄積し、蓄積された複数のRSSIの標準偏差を算出する。そして、在圏判定部136は、算出された標準偏差と、記憶部134に記憶されている閾値とを比較することで、在圏検知の範囲である予め定められた空間に人が存在するか否かを判定する。
例えば、在圏判定部136は、不在と判定された際に用いられた複数のRSSIと、在圏と判定された際に用いられた複数のRSSIとを保持し、不在と判定された際に用いられたRSSIの内、最も高い値と、在圏と判定された際に用いられた複数のRSSIの内、最も低い値との中間の値を閾値とする。
具体的には、演算部137は、環境蓄積データが記憶部134に記憶された際に空気調和機110が動作中である場合に、通信信号で示されている物理量、及び、その際の空気調和機110の動作状態を示す項目を生成して、生成された項目を参照データに追加する。
本実施の形態における参照データは、例えば、日付列150aと、時間列150bと、環境データ列150cと、制御データ列150dとを備える参照テーブル150である。参照テーブル150の一つのレコードが、参照データの一つの項目に対応する。
日付列150aには、環境データが得られた日付が格納される。
時間列150bには、環境データが得られた時間が格納される。
環境データ列150cには、空気調和機110から得られた環境データの値が格納される。ここでは、室温、室内の湿度、外気温及び室外の湿度が格納される。
制御データ列150dは、環境データが得られた際の、空気調和機110の動作状態を示す値が格納される。ここでは、動作時間、動作モード及び設定温度が格納される。
例えば、制御部138は、在圏判定部136の判定結果が不在から在圏に変化した場合に、参照テーブル150の複数のレコードから、空気調和機110の最新の環境の状態を示す物理量を用いて選択された少なくとも一つのレコードに含まれている少なくとも一つの動作状態に従って、空気調和機110の好適な動作状態を特定し、空気調和機110を好適な動作状態にすることを示す制御信号を生成する。
ここで、空気調和機110の最新の環境の状態を示す物理量は、例えば、記憶部134に記憶されている最新の環境蓄積データで示されている物理量である。
例えば、不在を示す判定結果データから在圏を示す判定結果データに変わったタイミングにおける空気調和機110の動作時間に対して、動作時間±10分、並びに、最新の環境データに対して、室温±1℃、室内の湿度±5%、外気温±1℃及び室外の湿度±5%の範囲内に含まれる動作時間、室温、室内の湿度、外気温及び室外の湿度を有するレコードを選択する。
例えば、図6に、選択されたレコードを示す。
ここで、現在の日付が9月20日だとすると、9月18日のレコードが最も重くなるように、重み付けが行われる。
そして、制御部138は、例えば、最も重い重み付けが行われたレコードに含まれている動作モードを好適な動作モードとして決定する。
また、制御部138は、例えば、重み付けされた温度を加重平均することで、好適な設定温度を決定する。重み付けの方法は、特に限定しないが、例えば、現在の日付に最も近い参照データに「3」、次に近い参照データに「2」、その他の参照データに「1」の重み付けを行った場合には、好適な設定温度は、下記の(1)式により算出された26.625℃の小数点第1位を四捨五入して、27℃に決定される。
(27×3+27×2+26×1+26×1+26×1)÷(3+2+1+1+1)
=26.625 (1)
即ち、図6に示されている例では、設定温度は、26℃が多いが、直近2日は27℃に設定されている。この場合、好適な設定温度は、27℃となる。このように、日付の重み付けをすることで、ユーザの嗜好の変化に合わせた制御が可能となる。
そして、制御部138は、好適な動作モード及び好適な設定温度を示す制御信号を生成する。
さらに、制御部138は、在圏判定部136の判定結果が在圏から不在に変化してから、予め定められた時間、不在が続いた場合には、空気調和機110を停止することを示す制御信号を生成する。
ここで、アンテナ131及び送信用無線回路139により、制御信号を空気調和機110に送信する無線送信部142が構成される。無線送信部142を、第2の無線送信部ともいう。
在圏検知の範囲に人が不在の場合、伝搬経路の変動はなく、無線リモコン装置130におけるRSSIは、安定し、ほぼ一定の値になる。一方、在圏検知の範囲に人がいる場合、伝搬経路が遮断されたり、人により反射したりすることで、無線リモコン装置130におけるRSSIは、人の活動状態に応じて変動する。
RSSIの取得は、1サイクルのウェイト(S11)を挟んで行われ、RSSIが一定時間分蓄積できるまで実行される(S12)。
ここで、ステップS11の1サイクルは、予め定められた時間、例えば、1秒間であり、ステップS12の一定時間も、予め定められた時間、例えば、30秒間である。
一定時間におけるRSSIが蓄積された場合には(S12でYes)、処理はステップS13に進む。
そして、在圏判定部136は、算出された標準偏差Xと、記憶部134に記憶されている閾値データで示される閾値とを比較する(S14)。
標準偏差Xが閾値以下である場合には(S15でYes)、処理はステップS16に進み、標準偏差Xが閾値よりも大きい場合には(S15でNo)、処理はステップS17に進む。
ステップS17では、在圏判定部136は、在圏検知の範囲に人がいる在圏であると判定する。
図8(A)及び(B)は、受信信号強度測定回路135で測定されるRSSIの時間における変動状態を示すグラフであり、図9は、在圏判定部136で算出されるRSSIの標準偏差を示す概略図である。
一方、在圏検知の範囲に人がいる場合には、受信信号強度測定回路135で測定されるRSSIの時間における変動状態は、図8(B)に示されているようになる。図8(B)に示されているように、このような場合には、電波101が人に反射することで、RSSIは、低くなったり大きくなったりと、人の動きに合わせて変動する。具体的には、在圏検知の範囲内で人が歩行を行っている場合には、10dB〜15dBの変動が数秒間の内に起き、RSSIは大きく変動する。この変動は、一般的には腕、足又は立ち位置が大きく変われば変わる程、大きくなる。
ここでは、在圏検知の範囲を室内として説明する。
まず、室内に人がいない状態から開始する。
空気調和機110は、定期的に、室温、室内の湿度、外気温及び室外の湿度を示す通信信号を生成し、測定信号として、無線リモコン装置130に送信する(S20)。この時点では人が検知されていないため、空気調和機110は、動作しない。その間も、空気調和機110は、定期的に通信信号を送信し続け、無線リモコン装置130はそれを受信して、参照データを生成して、参照データを記憶部134に蓄積するとともに、RSSIを測定し、測定されたRSSIを蓄積している(S21)。
人が室内に歩いて入ってくることにより、空気調和機110と無線リモコン装置130間の通信における電波101が乱れ、RSSIの変化のばらつきに基づいて、RSSIの標準偏差が閾値を超える(S22)。
制御信号を受信した空気調和機110は、空調制御部119が、制御信号で示される動作モード及び設定温度で室内機本体120の動作を開始する(S24)。
無線リモコン装置の130の入力部140に入力が行われる(S25)と、制御部138は、入力に従って制御内容を決定し、決定した内容を示す制御信号を生成して、それを空気調和機110に送信する(S26)。
制御信号を受信した空気調和機110は、空調制御部119が、制御信号で示される動作モード及び設定温度で室内機本体120の動作を開始する(S27)。
測定信号を受信した無線リモコン装置130は、参照データの項目を生成して、参照データに項目を追加するとともに、RSSIを測定し、測定されたRSSIを蓄積する(S29)。
人が室内からいなくなることにより、空気調和機110と無線リモコン装置130間の電波101のばらつきは解消し、RSSIの標準偏差は、閾値以下になる(S30)。
但し、トイレ又は短時間の外出等、短期間の不在で空気調和機110を制御してしまうことを防ぐため、所定の期間中(例えば、1時間)、常に不在となっていた場合には、消し忘れと判断し、無線リモコン装置130の制御部138は、空気調和機110の運転を停止する制御信号を生成して、それを空気調和機110に送信する(S30)。
制御信号を受信した空気調和機110は、空調制御部119が、制御信号に従って、室内機本体120の動作を停止する(S32)。
また、無線リモコン装置130は、通信信号で示されている物理量を記憶した際に、空気調和機110が動作中である場合に、通信信号で示されている物理量、及び、そのときの動作状態を示す項目を生成して、生成された項目を参照データに追加することで、参照データを更新することができる。このような更新により、無線リモコン装置130は、参照データを用いて、好適な動作状態となるように空気調和機110を制御することができる。
Claims (11)
- 空気の調和を行う空気調和機、及び、前記空気調和機を遠隔制御する遠隔制御装置を備える空調制御システムであって、
前記空気調和機は、
複数の信号を、順次、電波に載せて前記遠隔制御装置に送信する第1の無線送信部と、
前記遠隔制御装置からの制御信号を受信する第1の無線受信部と、を備え、
前記遠隔制御装置は、
前記電波から、前記複数の信号に対応する複数の受信信号を順次生成する第2の無線受信部と、
前記複数の受信信号から、各々が前記複数の受信信号の各々の受信強度を示す複数の受信信号強度を測定する受信信号強度測定部と、
前記複数の受信信号強度の変動の大きさが予め定められた大きさよりも大きい場合に、予め定められた空間に人がいる在圏と判定し、前記変動の大きさが前記予め定められた大きさ以下である場合に、前記予め定められた空間に人がいない不在と判定する在圏判定部と、
前記空気調和機の環境の状態を示す物理量と、前記物理量における前記空気調和機の動作状態とを各々の項目で示す複数の項目を有する参照データを記憶する記憶部と、
前記在圏判定部の判定結果が前記不在から前記在圏に変化した場合に、前記空気調和機の最新の環境の状態を示す物理量を用いて選択された少なくとも一つの項目に含まれている少なくとも一つの動作状態に従って、前記空気調和機の好適な動作状態を特定し、前記空気調和機を前記好適な動作状態にすることを示す前記制御信号を生成する制御部と、
前記制御信号を前記空気調和機に送信する第2の無線送信部と、を備え、
前記空気調和機は、前記制御信号に従って前記空気調和機を制御する空調制御部をさらに備えること
を特徴とする空調制御システム。 - 前記空気調和機は、前記物理量を検知する検知部をさらに備え、
前記第1の無線送信部は、前記検知部で検知された前記物理量を示す通信信号を、前記複数の信号の一つとして送信すること
を特徴とする請求項1に記載の空調制御システム。 - 前記遠隔制御装置は、
前記第2の無線受信部から前記通信信号を受け取り、前記通信信号で示されている前記物理量を環境蓄積データとして前記記憶部に記憶させる情報収集部と、
前記通信信号で示されている前記物理量が前記記憶部に記憶された際に前記空気調和機が動作中の場合に、前記通信信号で示されている前記物理量、及び、前記動作状態を示す項目を生成して、前記生成された項目を前記参照データに追加する演算部と、を備えること
を特徴とする請求項2に記載の空調制御システム。 - 前記動作状態には、前記空気調和機の動作時間が含まれており、
前記制御部は、前記在圏判定部の判定結果が前記不在から前記在圏に変化した際に、前記複数の項目から、前記空気調和機の最新の環境の状態を示す前記物理量に対して、予め定められた範囲内の前記物理量を示し、かつ、前記在圏判定部の判定結果が前記不在から前記在圏に変化した際における前記空気調和機の動作時間に対して、前記動作状態に含まれている前記動作時間が予め定められた範囲内である前記動作状態を含む項目を、前記少なくとも一つの項目として選択すること
を特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の空調制御システム。 - 前記制御部は、前記少なくとも一つの項目として、前記複数の項目から一つの項目を選択した場合には、前記選択された一つの項目に含まれている動作状態を、前記好適な動作状態とすること
を特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載の空調制御システム。 - 前記複数の項目の各々には、対応する日付が含まれており、
前記動作状態には、前記空気調和機の動作モード及び設定温度が含まれており、
前記制御部は、前記少なくとも一つの項目として、前記複数の項目から複数の項目を選択した場合には、前記選択された複数の項目に含まれている複数の動作モードの内、前記在圏判定部の判定結果が前記不在から前記在圏に変化した日付に最も近い日付の動作モードを、好適な動作モードとして特定するとともに、前記選択された複数の項目に含まれている複数の設定温度に、前記選択された複数の項目に含まれている複数の日付が前記在圏判定部の判定結果が前記不在から前記在圏に変化した前記日付に近い程重くなるように、重み付けを行い、前記重み付けが行われた設定温度を加重平均することで算出された温度により好適な設定温度を特定し、前記好適な動作モード及び前記好適な設定温度を前記好適な動作状態とすること
を特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載の空調制御システム。 - 前記制御部は、前記在圏判定部の判定結果が前記在圏から前記不在に変化してから、予め定められた時間前記不在が続いた場合には、前記空気調和機を停止することを示す前記制御信号を生成すること
を特徴とする請求項1から5の何れか一項に記載の空調制御システム。 - 前記在圏判定部は、前記複数の受信信号強度を予め定められた時間蓄積し、前記蓄積された複数の受信信号強度の標準偏差が閾値を超えた場合に、前記在圏と判定し、前記標準偏差が前記閾値以下である場合に、前記不在と判定すること
を特徴とする請求項1から7の何れか一項に記載の空調制御システム。 - 前記在圏判定部は、前記不在と判定された際に用いられた前記蓄積された複数の受信信号強度の内、最も小さい値と、前記在圏と判定された際に用いられた前記蓄積された複数の受信信号強度の内、最も大きい値との中間値となるように、前記閾値を更新すること
を特徴とする請求項8に記載の空調制御システム。 - 空気の調和を行う空気調和機を遠隔制御する遠隔制御装置であって、
前記空気調和機からの電波から、複数の受信信号を順次生成する無線受信部と、
前記複数の受信信号から、各々が前記複数の受信信号の各々の受信強度を示す複数の受信信号強度を測定する受信信号強度測定部と、
前記複数の受信信号強度の変動の大きさが予め定められた大きさよりも大きい場合に、予め定められた空間に人がいる在圏と判定し、前記受信信号強度の変動の大きさが前記予め定められた大きさ以下である場合に、前記予め定められた空間に人がいない不在と判定する在圏判定部と、
前記空気調和機の環境の状態を示す物理量と、前記物理量における前記空気調和機の動作状態とを各々の項目で示す複数の項目を有する参照データを記憶する記憶部と、
前記在圏判定部の判定結果が前記不在から前記在圏に変化した場合に、前記複数の項目から、前記空気調和機の最新の環境の状態を示す物理量を用いて選択された少なくとも一つの項目に含まれている少なくとも一つの動作状態に従って、前記空気調和機の好適な動作状態を特定し、前記空気調和機を前記好適な動作状態にすることを示す制御信号を生成する制御部と、
前記制御信号を前記空気調和機に送信する無線送信部と、を備えること
を特徴とする遠隔制御装置。 - 空気の調和を行う空気調和機、及び、前記空気調和機を遠隔制御する遠隔制御装置を備える空調制御システムが行う空調制御方法であって、
前記空気調和機が、複数の信号を、順次、電波に載せて前記遠隔制御装置に送信し、
前記遠隔制御装置が、前記電波から、前記複数の信号に対応する複数の受信信号を順次生成し、
前記遠隔制御装置が、前記複数の受信信号から、各々が前記複数の受信信号の各々の受信強度を示す複数の受信信号強度を測定し、
前記遠隔制御装置が、前記複数の受信信号強度の変動の大きさが予め定められた大きさよりも大きい場合に、予め定められた空間に人がいる在圏と判定し、前記受信信号強度の変動の大きさが前記予め定められた大きさ以下である場合に、前記予め定められた空間に人がいない不在と判定し、
前記遠隔制御装置が、前記判定の結果が前記不在から前記在圏に変化した場合に、前記空気調和機の環境の状態を示す物理量と、前記物理量における前記空気調和機の動作状態とを各々の項目で示す複数の項目を有する参照データを参照して、前記複数の項目から、前記空気調和機の最新の環境の状態を示す物理量を用いて選択された少なくとも一つの項目に含まれている少なくとも一つの動作状態に従って、前記空気調和機の好適な動作状態を特定し、
前記遠隔制御装置が、前記空気調和機を前記好適な動作状態にすることを示す制御信号を生成し、
前記遠隔制御装置が、前記制御信号を前記空気調和機に送信し、
前記空気調和機が、前記遠隔制御装置からの前記制御信号を受信し、
前記空気調和機が、前記制御信号に従って、前記空気調和機を制御すること
を特徴とする空調制御方法。
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