JP7325699B2 - 温度センサ位置設定方法、プログラム、及び処理装置 - Google Patents

温度センサ位置設定方法、プログラム、及び処理装置 Download PDF

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Description

本開示は、温度センサ位置設定方法、プログラム、及び処理装置に関する。
特開2008-75973号公報(特許文献1)には、限られた数の温度センサを用いて、室内の空調の制御対象となる位置における環境状態を推定する空調用センサシステムが記載されている。この空調用センサシステムでは、室内の環境状態を測定するためのn個のセンサが設けられる。室内の指定箇所の環境状態を推定するために、n個のセンサのうち指定箇所との距離が近いm個のセンサが選択され、選択されたセンサの測定結果に基づいて、指定箇所の環境状態が推定される(特許文献1参照)。
特開2008-75973号公報
ビルのオフィス等においてフロアの各エリアの環境状態を快適にするためには、フロアの温度分布を適切に把握する必要がある。そのために大量の温度センサを各エリアに設置することは現実的でなく、限られた数の温度センサを用いてフロアの温度分布を適切に推定することが求められる。
上記の空調用センサシステムでは、n個のセンサのうち指定箇所との距離が近いm個のセンサを選択してその指定箇所の環境状態を推定するものであるため、n個のセンサはある程度フロアに網羅的に配置する必要があり、設置されるセンサの数(n個)は多くなる。また、ペリメータゾーンや空調の吹出口に近いエリア等、他のエリアと比べて温度が偏るエリアが事前に分かっている場合に、そのようなエリアに限定して温度センサを配置することも考えられる。しかしながら、その場合に他のエリアの温度を適切に推定できるとは限らない。
本開示は、かかる問題を解決するためになされたものであり、本開示の目的は、限られた数の温度センサで対象空間(オフィスのフロア等)の温度分布を適切に推定することができる温度センサ位置設定方法、プログラム、及び処理装置を提供することである。
本開示の温度センサ位置設定方法は、対象空間における温度センサの設置位置をコンピュータにより決定するための温度センサ位置設定方法であって、(1)複数のエリアに区分けされた対象空間のエリア毎に温度の仮値を設定するステップと、(2)複数のエリアから温度センサを設置するエリアの候補を選定するステップと、(3)選定されたエリアに温度センサが設置される場合に、温度センサが設置されるエリアの温度の仮値を用いて、温度センサが設置されないエリアの温度を補間法により算出するステップと、(4)複数のエリアの各々における仮値と補間法により算出される補間値との差に基づいて、選定されたエリアに温度センサが設置される場合の評価を行なうステップと、(5)評価の結果に基づいて温度センサの設置エリアを決定するステップとを含む。
また、本開示のプログラムは、対象空間における温度センサの設置位置をコンピュータにより決定するためのプログラムであって、(1)複数のエリアに区分けされた対象空間のエリア毎に温度の仮値を設定するステップと、(2)複数のエリアから温度センサを設置するエリアの候補を選定するステップと、(3)選定されたエリアに温度センサが設置される場合に、温度センサが設置されるエリアの温度の仮値を用いて、温度センサが設置されないエリアの温度を補間法により算出するステップと、(4)複数のエリアの各々における仮値と補間法により算出される補間値との差に基づいて、選定されたエリアに温度センサが設置される場合の評価を行なうステップと、(5)評価の結果に基づいて温度センサの設置エリアを決定するステップとをコンピュータに実行させるものである。
また、本開示の処理装置は、対象空間における温度センサの設置位置を決定する処理を実行する処理装置であって、複数のエリアに区分けされた対象空間のエリア毎に温度の仮値を入力するための入力装置と、プロセッサと、プロセッサによって実行されるプログラムを記憶するメモリとを備える。プロセッサは、プログラムに従って、(1)複数のエリアから温度センサを設置するエリアの候補を選定し、(2)選定されたエリアに温度センサが設置される場合に、温度センサが設置されるエリアの温度の仮値を用いて、温度センサが設置されないエリアの温度を補間法により算出し、(3)複数のエリアの各々における仮値と補間法により算出される補間値との差に基づいて、選定されたエリアに温度センサが設置される場合の評価を実行し、(4)評価の結果に基づいて温度センサの設置エリアを決定する処理を実行する。
上記の温度センサ位置設定方法、プログラム、及び処理装置によれば、限られた数の温度センサで対象空間(ビルのフロア等)の温度分布を適切に推定することができる。
本実施の形態1に従う温度センサ位置設定方法を適用して温度センサの設置位置が決定されるフロアの一例を示した図である。 温度センサ位置設定方法が実装される処理装置のハードウェア構成を示す図である。 処理装置の構成を機能的に示すブロック図である。 温度センサの設置例、及び各エリアの温度補間値の算出例を示す図である。 逆距離補間法を説明するための図である。 処理装置により実行される処理の手順の一例を説明するフローチャートである。 実施の形態2における処理装置により実行される処理の手順の一例を説明するフローチャートである。 実施の形態3における処理装置の構成を機能的に示すブロック図である。 実施の形態3における処理装置により実行される処理の手順の一例を説明するフローチャートである。 変形例における処理装置の構成を機能的に示すブロック図である。 変形例における処理装置により実行される処理の手順の一例を説明するフローチャートである。 実施の形態4における処理装置の構成を機能的に示すブロック図である。 温度センサの設置に関する各種条件をユーザが設定するための画面の一例を示す図である。 実施の形態4における処理装置により実行される処理の手順の一例を説明するフローチャートである。
以下、本開示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。以下では、複数の実施の形態について説明するが、各実施の形態で説明された構成を適宜組合わせることは出願当初から予定されている。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
[実施の形態1]
図1は、本実施の形態1に従う温度センサ位置設定方法を適用して温度センサの設置位置が決定される対象空間の一例を示した図である。図1を参照して、フロア10は、上記対象空間の一例であり、例えばオフィスのフロアである。フロア10は、格子状に複数のエリアに区分けされる。各エリアの大きさは、1つの温度センサでカバー可能な適当な大きさに設定される。この例では、フロア10は、9つのエリア12-1~12-9に区分けされている(各エリアに記載されている数値については後述)。エリア12-1,12-2は、窓14に接しており、これらのエリアは「ペリメータゾーン」と称されることもある。
本実施の形態1では、フロア10において、エリア12-1~12-9の各々に温度センサを設置することなく、限られた数の温度センサによってフロア10の温度分布を精度良く推定するための温度センサの位置設定方法が示される。以下では、2つの温度センサによりフロア10の温度分布を推定するものとする。
温度センサの設置を担当する技術者は、一般的には、他のエリアと比べて温度が異なるエリアは事前に分かっている場合が多い。例えば、このフロア10においては、ペリメータゾーンのエリア12-1,12-2は、他のエリア12-3~12-9に比べて温度が高く、技術者は、窓14の配置からそのような知見を有している。しかしながら、技術者は、フロア10のどのエリアに温度センサを設置すればフロア10の温度分布を精度良く推定できるかについての知見は有していない。他のエリアと比べて温度が異なるエリア12-1,12-2に2つの温度センサを設置しても、他のエリア12-3~12-9の温度を精度良く推定できるわけではない。
そこで、本実施の形態1では、フロア10の温度分布を精度良く推定可能な温度センサ(この例では2つ)の配置を決定するための方法が提供される。この方法により、フロア10の適切なエリアに温度センサを設置してフロア10の温度分布を精度良く推定することができ、例えば、フロア10の温度分布を遠隔で監視してフロア10の温度調節を適切に行なうことが可能となる。
図2は、温度センサ位置設定方法が実装される処理装置20のハードウェア構成を示す図である。図2を参照して、処理装置20は、CPU(Central Processing Unit)22と、RAM(Random Access Memory)24と、ROM(Read Only Memory)26と、入力装置28と、表示装置30と、記憶装置32と、I/F(Interface)装置34とを含んで構成される。CPU22、RAM24、ROM26、入力装置28、表示装置30、記憶装置32、及びI/F装置34は、通信バス36を通じて各種データをやり取りする。
CPU22は、ROM26に格納されているプログラムをRAM24に展開して実行する。ROM26に格納されているプログラムには、処理装置20上で実行される温度センサ位置設定方法における各種処理が記述されている。
入力装置28は、フロア10に温度センサを設置する技術者が処理装置20に対して各種入力操作を行なうための装置であり、キーボードやマウス等である。表示装置30は、処理装置20による温度センサの位置設定の結果を画面表示するための装置であり、例えばタッチパネルディスプレイ等である。
記憶装置32は、各種情報を記憶するストレージであって、入力装置28からの各種入力データや、処理装置20における各種演算データ等を記憶する。具体的なデータについては、後ほど説明する。記憶装置32は、例えば、ハードディスクドライブ(HDD:Hard Disk Drive)やソリッドステートドライブ(SSD:Solid State Drive)等である。I/F装置34は、外部の各種機器とデータや信号をやり取りするための入出力装置である。
図3は、処理装置20の構成を機能的に示すブロック図である。図3を参照して、処理装置20は、入力部40と、センサ位置候補選定部42と、補間演算部44と、評価部46と、表示部48と、記憶部50とを含む。
本実施の形態1に従う温度センサ位置設定方法では、まず、温度センサの設置を担当する技術者により、フロア10のエリア12-1~12-9(図1)毎に仮の温度(以下「仮値」と称する。)が設定される。このエリア毎の仮値は、温度センサで実際に測定された温度ではないが、技術者の知見に基づいた、フロア10における温度分布の偏りを示すものである。
入力部40は、技術者が入力装置28(図2)において入力した、フロア10のエリア12-1~12-9毎の仮値を入力装置28から受ける。再び図1を参照して、この例では、ペリメータゾーンのエリア12-1,12-2には、他のエリア12-3~12-9よりも高い温度の27.0℃が仮値として入力され、他のエリア12-3~12-9には、標準的な温度の25.0℃が仮値として入力されている。
なお、この例では、エリア12-1,12-2の仮値は、他のエリア12-3~12-9の仮値よりも高いものとしたが、エリア12-1,12-2の仮値は、他のエリア12-3~12-9の仮値よりも低くてもよい。
再び図3を参照して、入力部40により入力された各エリア12-1~12-9の仮値は、記憶部50に記憶される。センサ位置候補選定部42は、エリア12-1~12-9から、2つの温度センサを設置する2つのエリアの候補を選定する。後述のように、この実施の形態1では、センサ位置候補選定部42、補間演算部44、及び評価部46による一連の処理は、エリア12-1~12-9における2つのエリアの組合せの全てに対して実施される。
補間演算部44は、センサ位置候補選定部42により選定されたエリア(2つ)に温度センサを設置したものと仮定して、その他の各エリアの温度を補間により算出する。
図4は、温度センサの設置例、及び各エリアの温度補間値の算出例を示した図である。図4を参照して、この例では、2つの温度センサ16-1,16-2をそれぞれエリア12-1,12-6に設置したものと仮定した場合に、その他の各エリアの温度補間値が示されている。各エリア12-1~12-9において、上段の数値は、技術者が入力した仮値を示し、下段の数値は、補間演算により算出された補間値を示す。なお、温度センサ16-1,16-2の各々は、設置されるエリアの略中央に配置されるものとし、各エリアの温度補間値は、当該エリアの略中央における温度を示すものとする。
なお、温度センサ16-1,16-2が設置されるとしたエリア12-1,12-6においては、温度センサにより仮値が検出されるものとして、下段の数値は、上段の数値と同じ値としている。
エリア12-1,12-6以外の各エリアの温度は、エリア12-1,12-6の温度(温度センサによる検出温度)から補間法により算出される。補間法には、種々の手法を用いることができ、例えば、逆距離補間法(IDW(Inverse Distance Weighted)法)、線形補間法、スプライン補間法、エルミート補間法、クリギング補間法等を用いることができる。この実施の形態1では、逆距離補間法が用いられるものとするが、補間法はこれに限定されるものではない。
図5は、逆距離補間法を説明するための図である。逆距離補間法とは、観測点と推定点との距離の逆数に比例した重み付け平均により空間を補間する手法である。図5を参照して、推定点60の温度を観測点62,64,66の温度測定値から推定(補間)する場合を考える。
推定点60に近い観測点のデータ(温度)ほど推定点60に与える影響は大きく、観測点62,64,66の各々の大きさは、推定点60への影響の大きさを示している。推定点60の温度θ0は、各観測点の温度θi(i=1~n、nは観測点の数)について、各観測点との距離の逆数に比例した重み付け平均を算出することにより、次式(1)にて求められる。
Figure 0007325699000001
ここで、L(i,0)は、推定点60と観測点Pi(観測点62,64,66)との距離を示す。pは、例えば2である。
再び図4を参照して、一例として、エリア12-2の温度(補間値)は、(1)温度センサ16-1が設置されるとしたエリア12-1の仮値(27.0℃)と、(2)エリア12-2(中央部)と温度センサ16-1との間の距離と、(3)温度センサ16-2が設置されるとしたエリア12-6の仮値(25.0℃)と、(4)エリア12-2(中央部)と温度センサ16-2との間の距離とから、上記の式(1)を用いて算出される。この例では、エリア12-2の温度(補間値)は、26.5℃と算出されている。その他のエリア12-3~12-5,12-7~12-9の温度(補間値)も、上記の式(1)を用いて同様に算出される。
再び図3を参照して、補間演算部44により算出された各エリア12-1~12-9の補間値(温度センサが設置されるとしたエリアについては仮値と同値)は、記憶部50に記憶される。
評価部46は、補間演算部44により算出された各エリアの補間値に基づいて、センサ位置候補選定部42により選定されたエリア(この例では2つ)に温度センサが設置される場合の評価を行なう。評価は、種々の手法を用いて行ない得る。例えば、評価部46は、エリア12-1~12-9について、入力部40により入力された仮値に対する、補間演算部44により算出された補間値の平均二乗誤差(RMSE(Root Mean Square Error))に基づいて評価を行なうことができる。
この処理装置20では、エリア12-1~12-9において、温度センサ16-1,16-2を設置する2つのエリアの全組合せに対して、補間演算部44による補間値の算出、及び評価部46による評価が行なわれる。そして、全組合せの中で評価が最もよい(RMSEが最も小さい)温度センサ16-1,16-2の候補位置が、最終的な温度センサ設置位置(設置エリア)として決定される。
技術者により入力される各エリア12-1~12-9の仮値は、技術者の知見に基づくフロア10の温度の偏りを示すものであり、温度の真値に近いものと考えられる。そして、この仮値に対する各エリアの補間値のRMSEは、エリア12-1~12-9の温度推定精度を示すものである。すなわち、RMSEの小さい温度センサ設置位置は、エリア12-1~12-9の温度を精度良く推定できているといえる。そこで、本実施の形態1では、上記のように、全組合せの中でRMSEが最も小さい温度センサ16-1,16-2の候補位置を、最終的な温度センサ設置位置(設置エリア)として決定することとしたものである。
表示部48は、評価部46により決定された最終的な温度センサの設置エリアを表示装置30(図2)に表示するための処理を実行する。
図6は、処理装置20により実行される処理の手順の一例を説明するフローチャートである。図6を参照して、処理装置20は、ユーザ(温度センサの設置を担当する技術者)から処理開始の指示を受けると、対象空間であるフロア10のマップを格子状に区分けする(ステップS10)。対象空間のフロアマップは、予め処理装置20に読み込んでおく。各エリアの大きさは、1つの温度センサでカバー可能な適当な大きさに設定される。各エリア(各格子)の大きさをユーザが設定可能としてもよい。この例では、図1に示したように、フロア10が格子状にエリア12-1~12-9に区分けされるものとする。
次いで、処理装置20は、各エリア12-1~12-9に温度の仮値を設定する(ステップS20)。各エリア12-1~12-9の仮値は、入力装置28(図2)からユーザにより入力される。
続いて、処理装置20は、温度センサを設置するエリアの候補を選定する(ステップS30)。この例では、2つの温度センサ16-1,16-2が設置されるものとしており(図4)、例えば、最初の候補としてエリア12-1,12-2が選定される。
次いで、処理装置20は、ステップS30において選定されたエリア(例えばエリア12-1,12-2)に温度センサ16-1,16-2が設置されると仮定し、逆距離補間法(図5)により、他のエリア12-3~12-9の温度(補間値)を算出する(ステップS40)。
次いで、処理装置20は、各エリア12-1~12-9において、ステップS20にて設定された仮値と、ステップS40にて算出された補間値との差を算出する。そして、処理装置20は、各エリア12-1~12-9について算出された差のRMSEを算出することにより、ステップS30において選定された温度センサの設置候補に対する評価を行なう(ステップS50)。
続いて、処理装置20は、温度センサ16-1,16-2を設置するエリアの候補選定について、他の設置エリアの候補が有るか否かを判定する(ステップS60)。他の設置エリアの候補が有る場合(ステップS60においてYES)、処理装置20は、ステップS30へ処理を戻す。そして、処理装置20は、ステップS30において、まだ評価が行なわれていない設置エリアの候補を選定する。例えば、処理装置20は、次の候補としてエリア12-1,12-3を選定する。
ステップS30からステップS50の処理は、エリア12-1~12-9において、温度センサ16-1,16-2を設置する2つのエリアの全組合せに対して実行される。そして、ステップS60において、温度センサの設置エリアの全候補に対して評価が行なわれたと判定されると(ステップS60においてNO)、処理装置20は、評価が最も高い(RMSEが最も小さい)設置候補を、温度センサ16-1,16-2を設置するエリアに決定する(ステップS70)。
そして、処理装置20は、ステップS70において決定された温度センサ16-1,16-2の設置エリアを表示装置30に表示する(ステップS80)。
以上のように、この実施の形態1においては、温度センサが設置されるとしたエリアの温度の仮値を用いて、温度センサが設置されないエリアの温度が補間法により算出される。そして、各エリアにおける仮値と補間法により算出された補間値との差に基づいて、温度センサの設置候補に対する評価が行なわれ、評価結果に基づいて温度センサの設置エリアが決定される。これにより、限られた数の温度センサで対象空間(フロア10)の温度分布を適切に推定することができる。
[実施の形態2]
実施の形態1では、2つの温度センサ16-1,16-2(図4)によりフロア10の温度分布を推定するものとしたが、温度センサの数は2つに限定されるものではない。この実施の形態2では、対象空間に設置する温度センサの数を指定することができ、その指定された数の温度センサを対象空間に設置する場合の最適な設置位置を決定することができる。
実施の形態2においても、図1に示したフロア10を対象空間として、温度センサの設置位置を決定するものとする。本実施の形態2に従う温度センサ位置設定方法が実装される処理装置の構成は、図2及び図3に示した処理装置20と基本的に同じである。
図7は、実施の形態2における処理装置20により実行される処理の手順の一例を説明するフローチャートである。このフローチャートは、図6に示したフローチャートに対応するものである。
図7を参照して、ステップS110,S120,S130~S180の処理は、それぞれ図6に示したフローチャートのステップS10~S80の処理と同じである。
このフローチャートでは、ステップS120において各エリア12-1~12-9に温度の仮値が設定されると、処理装置20は、フロア10に設置する温度センサの数を指定する(ステップS125)。この温度センサの数は、例えば、入力装置28(図2)からユーザにより入力される。
そして、設置する温度センサの数が指定されると、処理装置20は、ステップS130へ処理を進め、指定された数の温度センサを設置するエリアの候補を選定する。例えば、設置する温度センサの数が3つであるときは、エリア12-1~12-9の中から3つのエリアが候補として選定される。以降の処理は、温度センサの数が実施の形態1と異なるだけで、基本的に実施の形態1と同じである。
例えば、ステップS140では、処理装置20は、ステップS130において選定されたエリアに温度センサが設置されると仮定し(例えばエリア12-1~12-3)、逆距離補間法(図5)により、他のエリア(エリア12-4~12-9)の温度(補間値)を算出する。
また、ステップS160では、処理装置20は、指定された数の温度センサを設置するエリアの候補選定について、他の設置エリアの候補が有るか否かを判定する。他の設置エリアの候補が有る場合(ステップS160においてYES)、処理装置20は、ステップS130へ処理を戻す。そして、処理装置20は、ステップS130において、まだ評価が行なわれていない設置エリアの候補を選定する。例えば、処理装置20は、次の候補としてエリア12-1,12-2,12-4を選定する。
そして、ステップS130からステップS150の処理が、エリア12-1~12-9において、指定された数の温度センサを設置するエリアの全組合せに対して実行され、ステップS170において、処理装置20は、評価が最も高い(RMSEが最も小さい)設置候補を、温度センサの設置エリアに決定する。
以上のように、この実施の形態2によれば、設置される温度センサの数を指定することができ、その指定された数の温度センサで対象空間(フロア10)の温度分布を適切に推定することができる。
[実施の形態3]
この実施の形態3では、技術者の知見に基づき設定される各エリアの仮値の精度を高めるための方策が示される。各エリアの仮値の精度を高めることにより、仮値に基づき設定されるセンサ位置の精度、すなわち、設置される温度センサによる対象空間の温度分布の推定精度を向上させることができるものと期待される。
実施の形態3においても、図1に示したフロア10を対象空間として、温度センサの設置位置を決定するものとする。
図8は、実施の形態3における処理装置の構成を機能的に示すブロック図である。図8を参照して、この処理装置20Aは、図3に示した処理装置20において、仮値決定部52をさらに備える。
仮値決定部52は、温度センサの設置を担当する技術者が有する各エリアの温度の知見、及びフロア10の設備情報に基づいて、フロア10のエリア12-1~12-9(図1)毎の温度の仮値を決定する。設備情報は、フロア10の構造に関する建物情報と、フロア10に設置されている設備に関する情報とを含む。建物情報は、例えば、フロア10の壁の材質や厚さ等に関する情報を含む。例えば、熱貫流率の高い材質によって壁が構成されている場合、その壁付近のエリアと他のエリアとの温度差が大きくなるように、技術者により設定される仮値が補正される。設備に関する情報は、例えば、フロア10に設置されている空調機のスペック、計算機や冷蔵庫等の熱源となり得る機器に関する情報等を含む。これらの情報も適宜仮値に反映される。
なお、このような設備情報を考慮した対象空間(オフィスのフロア等)の温度分布解析は、FlowDesigner(登録商標)等の市販の熱流体解析CFD(Computational Fluid Dynamics)ソフトを用いて行なうことができる。
そして、この実施の形態3では、入力部40は、仮値決定部52により決定されたフロア10のエリア12-1~12-9毎の温度の仮値を、仮値決定部52からI/F装置34(図2)を通じて受ける。処理装置20Aのその他の構成は、図3に示した処理装置20と同じである。
図9は、実施の形態3における処理装置20Aにより実行される処理の手順の一例を説明するフローチャートである。このフローチャートも、図6に示したフローチャートに対応するものである。
図9を参照して、ステップS210,S230~S280の処理は、それぞれ図6に示したフローチャートのステップS10,S30~S80の処理と同じである。
このフローチャートでは、ステップS210において対象空間であるフロア10のマップが格子状に区分けされると、処理装置20Aは、対象空間(フロア10)の設備情報を考慮して決定される各エリア12-1~12-9の温度の仮値を設定する(ステップS220)。上述のように、各エリア12-1~12-9の温度の仮値は、市販の熱流体解析ソフトを用いて算出することができる。
そして、各エリア12-1~12-9の温度の仮値が設定されると、処理装置20Aは、ステップS230へ処理を進め、温度センサを設置するエリアの候補を選定する。以降の処理は、図6に示したフローチャートと同じである。
なお、特に図示しないが、上記において、実施の形態2と同様に、フロア10に設置する温度センサの数を指定可能としてもよい。
以上のように、この実施の形態3によれば、対象空間(フロア10)の設備情報を考慮して各エリアの仮値の精度を高めることにより、対象空間の温度分布の推定精度を向上させることができる。
[変形例]
上記の実施の形態3では、仮値決定部52によりエリア12-1~12-9毎の温度の仮値が決定され、入力部40により入力されるものとしたが、入力装置28(図2)からユーザ(技術者)により入力された温度の仮値を、対象空間(フロア10)の設備情報に基づいて補正してもよい。
図10は、この変形例における処理装置の構成を機能的に示すブロック図である。図10を参照して、この処理装置20Bは、図3に示した処理装置20において、仮値補正部54をさらに備える。
仮値補正部54は、技術者が入力したエリア12-1~12-9毎の温度の仮値を入力部40から受け、その受けた仮値を、フロア10の設備情報に基づいて補正する。この補正演算には、実施の形態3と同様に、市販の熱流体解析ソフトの解析結果を用いることができる。例えば、仮値補正部54は、熱流体解析ソフトを用いて、フロア10の設備情報に基づいてフロア10の温度分布を解析し、その解析結果から、技術者が入力した各エリアの温度の仮値を適宜補正することができる。なお、フロア10の設備情報は、実施の形態3で説明したとおりである。処理装置20Bのその他の構成は、図3に示した処理装置20と同じである。
図11は、この変形例における処理装置20Bにより実行される処理の手順の一例を説明するフローチャートである。このフローチャートも、図6に示したフローチャートに対応するものである。
図11を参照して、ステップS310,S320,S330~S380の処理は、それぞれ図6に示したフローチャートのステップS10~S80の処理と同じである。
このフローチャートでは、ステップS320において各エリア12-1~12-9に温度の仮値が設定されると、処理装置20Bは、対象空間(フロア10)の設備情報を考慮して、ステップS320において設定された各エリア12-1~12-9の温度の仮値を補正する(ステップS325)。上述のように、各エリア12-1~12-9の仮値の補正は、市販の熱流体解析ソフトを用いて算出されるフロア10の温度分布に基づいて行なうことができる。
そして、各エリア12-1~12-9の温度の仮値が補正されると、処理装置20Bは、ステップS330へ処理を進め、温度センサを設置するエリアの候補を選定する。以降の処理は、図6に示したフローチャートと同じである。
なお、特に図示しないが、上記においても、実施の形態2と同様に、フロア10に設置する温度センサの数を指定可能としてもよい。
以上のように、この変形例によっても、対象空間(フロア10)の設備情報を考慮して各エリアの仮値の精度を高めることにより、対象空間の温度分布の推定精度を向上させることができる。
[実施の形態4]
この実施の形態4では、温度センサの設置位置の条件をユーザ(温度センサの設置を担当する技術者)が設定することができる。上記の各実施の形態では、温度センサを設置するエリアの全組合せに対して、全エリアの補間値の算出及び評価を網羅的に行なっているため、不必要な設置位置の候補に対しても演算及び評価を行なっている可能性がある。この実施の形態4では、温度センサの設置位置の条件をユーザ(技術者)が設定可能とすることにより、温度センサの設置位置の候補を限定し、不必要な設置候補に対して演算を行なわないようにする。
図12は、実施の形態4における処理装置の構成を機能的に示すブロック図である。図12を参照して、この処理装置20Cは、図3に示した処理装置20において、センサ設置条件設定部56をさらに備え、センサ位置候補選定部42に代えてセンサ位置候補選定部42Aを備える。
センサ設置条件設定部56は、対象空間(フロア10)における温度センサの設置に関する各種条件を設定する。例えば、センサ設置条件設定部56により、温度センサの設置位置を限定したり、温度を計測(補間による推定を含む。)したいエリアを限定したりすることができる。センサ設置条件設定部56による温度センサの条件設定は、例えば、アプリがダウンロードされたユーザ端末(スマートフォンやタブレット等)、或いは入力装置28及び表示装置30(図2)から行なうことができる。
図13は、温度センサの設置に関する各種条件をユーザが設定するための画面の一例を示す図である。この図13には、温度センサの設置に関する各種条件を入力するためのアプリがダウンロードされたユーザ端末の画面が一例として示されている。
図13を参照して、端末の画面70には、温度センサが設置される対象空間(フロア10)のフロアマップ72と、温度センサの設置に関する各種条件を選択するための入力部80~86とが表示されている。フロアマップ72のデータは、処理装置20Cに予め読み込まれて記憶部50に記憶されている。
入力部80は、対象空間(フロア10)に設置する温度センサの数を設定するための入力エリアである。ユーザは、フロア10に設置する温度センサの数を入力部80から設定することができる。
入力部82は、フロア10において温度を計測したいエリアをユーザが選択するための入力エリアである。ここで選択されるエリアは、温度センサの設置候補となるエリアではなく、温度の評価を行なうエリアである。ユーザは、入力部82においてエリアを選択することにより、温度の評価を行なうエリアを限定することができる。言い換えると、入力部82においてチェックを外すことにより、補間による温度推定及び評価を行なわないエリアを特定することができる。この例では、入力部82から、「インテリア」エリア及び/又は「ペリメータ」エリアを、温度を計測したいエリアとして選択することができる。
入力部84は、フロア10において温度センサの設置位置候補をユーザが選択するための入力エリアである。ユーザは、入力部84において位置を選択することにより、温度センサの設置位置の候補を限定することができる。言い換えると、入力部84においてチェックを外すことにより、不要な温度センサの設置候補を除外することができる。この例では、入力部84から、「什器のある位置」、「什器のない位置」、「空調機の風があたる位置」、「空調機の風があたらない位置」、「窓付近」、及び/又は「扉付近」を、温度センサの設置位置の候補として選択することができる。
入力部86は、使用する温度センサをユーザが選択するための入力エリアである。ユーザは、入力部86において使用センサを選択することにより、フロア10における温度センサの設置位置候補に当該センサを含めることができる。この例では、入力部86において「空調機のセンサを使用」にチェックを入れることにより、フロア10の温度分布解析に空調機の温度センサを用いることができる。
そして、フロアマップ72には、処理装置20Cにより決定された最終的な温度センサの設置位置が表示される。この例では、温度センサの数は4つであり、4つの温度センサ74の配置が示されている。
再び図12を参照して、センサ位置候補選定部42Aは、センサ設置条件設定部56により設定されるセンサ設置条件に基づいて、フロア10のエリア12-1~12-9から、温度センサを設置するエリアの候補を選定する。設置される温度センサの数は、画面70(図13)の入力部80における入力に基づいて設定される。また、温度センサの設置位置の候補は、画面70の入力部84,86における入力に基づいて設定される。
そして、この実施の形態4では、補間演算部44により補間演算を行なうエリアについても、画面70の入力部82における入力に基づいて特定される。処理装置20Cのその他の構成は、図3に示した処理装置20と同じである。
図14は、実施の形態4における処理装置20Cにより実行される処理の手順の一例を説明するフローチャートである。このフローチャートも、図6に示したフローチャートに対応するものである。
図14を参照して、ステップS410,S420,S430~S480の処理は、それぞれ図6に示したフローチャートのステップS10~S80の処理と同じである。
このフローチャートでは、ステップS420において各エリア12-1~12-9に温度の仮値が設定されると、処理装置20Cは、対象空間であるフロア10に設置する温度センサの設置条件を設定する(ステップS425)。温度センサの設置条件は、例えば、図13に示したように、温度センサの設置に関する各種条件を入力するためのアプリがダウンロードされたユーザ端末から入力される。
そして、温度センサの設置条件が設定されると、処理装置20Cは、ステップS430へ処理を進め、設定されたセンサ設置条件に従って、温度センサを設置するエリアの候補を選定する。以降の処理は、基本的に実施の形態1と同じである。
なお、特に図示しないが、上記において、実施の形態3又はその変形例と同様に、フロア10の設備情報に基づいて、フロア10のエリア12-1~12-9毎の温度の仮値を決定し、又はユーザ(技術者)により入力された各エリア12-1~12-9の温度の仮値を補正してもよい。
以上のように、この実施の形態4によれば、温度センサの設置位置の条件をユーザ(技術者)が設定可能であるので、温度センサの設置位置の候補をユーザ設定に従って限定することにより、不必要な設置候補に対する演算及び評価を不実施とすることができる。
なお、上記において、図6,7,9,11,14に示したフローチャートの各ステップの処理は、処理装置20,20A~20Cにおいて、ROM26(図2)に格納されているプログラムをCPU22(図2)が実行することで実現される。
今回開示された各実施の形態は、技術的に矛盾しない範囲で適宜組合わせて実施することも予定されている。そして、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示により示される技術的範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
10 フロア、12-1~12-9 エリア、14,76 窓、16-1,16-2,74 温度センサ、20,20A~20C 処理装置、22 CPU、24 RAM、26 ROM、28 入力装置、30 表示装置、32 記憶装置、34 I/F装置、36 通信バス、40,80~86 入力部、42,42A センサ位置候補選定部、44 補間演算部、46 評価部、48 表示部、50 記憶部、52 仮値決定部、54 仮値補正部、56 センサ設置条件設定部、60 推定点、62~66,Pi 観測点、70 画面、72 フロアマップ。

Claims (10)

  1. 対象空間における温度センサの設置位置をコンピュータにより決定するための温度センサ位置設定方法であって、
    複数のエリアに区分けされた前記対象空間のエリア毎に温度の仮値を設定するステップと、
    前記複数のエリアから温度センサを設置するエリアの候補を選定するステップと、
    選定されたエリアに前記温度センサが設置される場合に、前記温度センサが設置されるエリアの温度の仮値を用いて、前記温度センサが設置されないエリアの温度を補間法により算出するステップと、
    前記複数のエリアの各々における前記仮値と前記補間法により算出される補間値との差に基づいて、前記選定されたエリアに前記温度センサが設置される場合の評価を行なうステップと、
    前記評価の結果に基づいて前記温度センサの設置エリアを決定するステップとを含む、温度センサ位置設定方法。
  2. 前記選定するステップは、温度センサを設置するエリアの候補を複数選定するステップを含み、
    前記選定するステップ、前記算出するステップ、及び前記評価を行なうステップは、選定される複数の候補の各組合せに対して実行され、
    前記決定するステップは、前記各組合せのうち前記評価が最も高い組合せを前記設置エリアに決定するステップを含む、請求項1に記載の温度センサ位置設定方法。
  3. 前記補間法は、前記温度センサが設置されるエリアと、前記温度センサが設置されないエリアとの距離に基づいて前記補間値を算出する逆距離補間法を含む、請求項1又は請求項2に記載の温度センサ位置設定方法。
  4. 前記温度センサの数を指定するステップをさらに含み、
    前記選定するステップは、前記指定するステップにおいて指定される数の前記候補を選定するステップを含む、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の温度センサ位置設定方法。
  5. 前記対象空間の設備情報に基づいて前記仮値を決定するステップをさらに含み、
    前記設定するステップは、前記仮値を決定するステップにおいて決定される仮値を前記対象空間のエリア毎に設定するステップを含む、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の温度センサ位置設定方法。
  6. 前記設定するステップにおいて設定された仮値を前記対象空間の設備情報に基づいて補正するステップをさらに含む、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の温度センサ位置設定方法。
  7. 前記温度センサの設置条件を設定するステップをさらに含み、
    前記選定するステップは、前記設置条件に従って、前記温度センサを設置するエリアの候補を選定するステップを含む、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の温度センサ位置設定方法。
  8. 前記設置条件は、前記温度センサの設置位置の条件を含む、請求項7に記載の温度センサ位置設定方法。
  9. 対象空間における温度センサの設置位置をコンピュータにより決定するためのプログラムであって、
    複数のエリアに区分けされた前記対象空間のエリア毎に温度の仮値を設定するステップと、
    前記複数のエリアから温度センサを設置するエリアの候補を選定するステップと、
    選定されたエリアに前記温度センサが設置される場合に、前記温度センサが設置されるエリアの温度の仮値を用いて、前記温度センサが設置されないエリアの温度を補間法により算出するステップと、
    前記複数のエリアの各々における前記仮値と前記補間法により算出される補間値との差に基づいて、前記選定されたエリアに前記温度センサが設置される場合の評価を行なうステップと、
    前記評価の結果に基づいて前記温度センサの設置エリアを決定するステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。
  10. 対象空間における温度センサの設置位置を決定する処理を実行する処理装置であって、
    複数のエリアに区分けされた前記対象空間のエリア毎に温度の仮値を入力するための入力装置と、
    プロセッサと、
    前記プロセッサによって実行されるプログラムを記憶するメモリとを備え、
    前記プロセッサは、前記プログラムに従って、
    前記複数のエリアから温度センサを設置するエリアの候補を選定し、
    選定されたエリアに前記温度センサが設置される場合に、前記温度センサが設置されるエリアの温度の仮値を用いて、前記温度センサが設置されないエリアの温度を補間法により算出し、
    前記複数のエリアの各々における前記仮値と前記補間法により算出される補間値との差に基づいて、前記選定されたエリアに前記温度センサが設置される場合の評価を実行し、
    前記評価の結果に基づいて前記温度センサの設置エリアを決定する処理を実行する、処理装置。
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