JP7385099B2 - 情報処理装置、空気調和装置、情報処理方法、空気調和方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
<空気調和システムのシステム構成>
はじめに、空気調和システム1のシステム構成について説明する。図1は、実施形態に係る空気調和システム1のシステム構成の一例を示す図である。図1に示すように、空気調和システム1は、学習装置10、及び空気調和装置20を有する。学習装置10、及び空気調和装置20の数は、図1の例に限定されない。なお、学習装置10は、「情報処理装置」の一例である。
次に、実施形態に係る空気調和システム1の学習装置10及び制御装置40のハードウェア構成について説明する。なお、学習装置10と制御装置40は同様のハードウェア構成を有するため、ここでは、学習装置10のハードウェア構成についてのみ説明する。
次に、図3を参照し、実施形態に係る空気調和システム1の機能構成について説明する。図3は、実施形態に係る空気調和システムの機能ブロックの一例を示す図である。
学習装置10は、取得部11、学習用データ生成部12、学習済みモデル生成部13、及び配信部14を有する。これら各部は、例えば、学習装置10にインストールされた1以上のプログラムが、学習装置10のCPU101に実行させる処理により実現されてもよい。
制御装置40は、記憶部41、取得部42、算出部43、推論部44、及び制御部45を有する。これら各部は、例えば、制御装置40にインストールされた1以上のプログラムが、制御装置40のCPUに実行させる処理により実現されてもよい。
≪学習時の処理≫
次に、図4から図7を参照し、実施形態に係る空気調和システム1の学習時の処理の一例について説明する。図4は、実施形態に係る空気調和システム1の学習時の処理の一例を示すフローチャートである。図5は、実施形態に係る履歴記憶部411に記憶される運転状態に関する履歴情報の一例を示す図である。図6Aから図6Cは、実施形態に係る一連の履歴の例について説明する図である。図7は、第1実施形態に係る学習用データ121の一例を示す図である。
図5の例では、履歴記憶部411に記憶される運転状態に関する履歴情報には、日時、運転モード、設定温度、膨張弁204の開度、膨張弁204の開度の変更量、外気温、室内温度、低圧、膨張弁204の入り口温度、圧縮機201の吸入温度、圧縮機201の回転速度、及び室内ファン209の回転速度、目標高圧、高圧(実高圧)、及び消費電力等の項目の情報の組(レコード)が含まれている。
学習装置10の学習用データ生成部12は、各一連の履歴のうち、高圧偏差の合計値(積分値)が低い順に所定割合の履歴を、教師データとして抽出してもよい。この場合、各一連の履歴のうち、図6Bの高圧偏差の合計値を示す領域613の面積が比較的小さい一連の履歴が、教師データとして抽出される。これにより、例えば、目標値に迅速に到達できる膨張弁204の開度の変更パターンを教師有り学習の正解データとして抽出できる。
図7の例では、学習装置10の学習用データ生成部12により生成された学習用データ121には、運転モード、高圧偏差、外気温、低圧、膨張弁204の入り口温度、圧縮機201の吸入温度、圧縮機201の回転速度、室内ファン209の回転速度、及び膨張弁204の開度の時間推移(膨張弁204の開度の変更パターン)の組の各情報(レコード)が含まれている。
次に、図8を参照し、実施形態に係る空気調和システム1の推論時の処理の一例について説明する。図8は、実施形態に係る空気調和システム1の推論時の処理の一例を示すフローチャートである。以下の処理は、例えば、空気調和装置20が暖房運転、及び冷房運転をしている間に、定期的に実行されてもよい。また、以下の処理は、ユーザから設定温度を変更する操作をリモコン等で受け付けた際にも実行されてもよい。
上記第1の実施形態では、高圧偏差に基づいて膨張弁204の開度を制御する例について説明した。第2の実施形態では、ユーザの満足度に基づいて膨張弁204の開度を制御する例について説明する。第2の実施形態によれば、ユーザの満足度が高くなる膨張弁204の開度の変更量を決定するための学習済みモデルを生成できるため、ユーザの満足度が高くなるように膨張弁204の開度を制御することができる。以下、第2の実施形態について、上記第1の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、第1の実施形態の各処理と第2の実施形態の各処理とを、組み合わせて実行させることもできる。
学習装置10の学習用データ生成部12は、各一連の履歴のうち、消費電力の合計値(積分値)が低い順に所定割合の履歴を、教師データとして抽出してもよい。また、学習装置10の学習用データ生成部12は、各一連の履歴のうち、設定温度の変更回数が低い順に所定割合の履歴を、教師データとして抽出してもよい。また、学習装置10の学習用データ生成部12は、各一連の履歴のうち、リモコン操作等により入力された空気調和装置20の動作結果の適否を示す情報に基づいて、ユーザから適切と入力された頻度が高い順に所定割合の履歴を、教師データとして抽出してもよい。
学習装置10の各機能部は、例えば1以上のコンピュータにより構成されるクラウドコンピューティングにより実現されていてもよい。また、上述した学習装置10の各機能部の処理の少なくとも一部は、空気調和装置20の制御装置40にて実行されてもよい。また、学習装置10と制御装置40とを一体の装置として構成してもよい。
10 学習装置
11 取得部
12 学習用データ生成部
13 学習済みモデル生成部
14 配信部
20 空気調和装置
200 冷媒回路
201 圧縮機
202 四路切換弁
203 室外熱交換器
204 膨張弁
207 室内熱交換器
208 室外ファン
209 室内ファン
301 外気温度センサ
302 室内温度センサ
303 低圧センサ
304 吐出温度センサ
305 高圧センサ
306 暖房時膨張弁入り口温度センサ
307 冷房時膨張弁入り口温度センサ
308 吸入温度センサ
40 制御装置
41 記憶部
411 履歴記憶部
412 学習済みモデル記憶部
42 取得部
43 算出部
44 推論部
45 制御部
Claims (24)
- 圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、及び室内熱交換器を含む冷媒回路を有する空気調和装置の運転状態に関する情報と、前記膨張弁の開度を示す情報と、前記空気調和装置の動作結果に関する情報との組み合わせを含むデータセットに基づいて学習を行い、前記空気調和装置の運転状態に関する情報に基づいて前記膨張弁の開度の変更量を決定するための学習済みモデルを生成する学習済みモデル生成部を有し、
前記動作結果に関する情報には、前記膨張弁の開度の調整が開始された時点から所定の時点までの、前記空気調和装置の冷凍サイクルにおける高圧圧力の目標値の変化速度と、測定された高圧圧力の値の変化速度との差の情報が含まれる、
情報処理装置。 - 前記空気調和装置の運転状態に関する情報には、外気温、及び前記圧縮機に吸入される冷媒の圧力の少なくとも一方が含まれる、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記空気調和装置の運転状態に関する情報には、前記膨張弁の入り口温度が含まれる、
請求項1または2に記載の情報処理装置。 - 前記空気調和装置の運転状態に関する情報には、前記圧縮機の吸入温度が含まれる、
請求項1から3のいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 前記空気調和装置の運転状態に関する情報には、前記圧縮機の回転速度が含まれる、
請求項1から4のいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 前記空気調和装置の運転状態に関する情報には、前記室内熱交換器の室内ファンの回転速度が含まれる、
請求項1から5のいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 前記膨張弁の開度を示す情報には、複数の時点のそれぞれにおける前記膨張弁の開度を示す情報が含まれ、
前記学習済みモデル生成部は、複数の時点のそれぞれにおける前記膨張弁の開度の変更量を決定するための学習済みモデルを生成する、
請求項1から6のいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 前記動作結果に関する情報には、
室内温度の設定が変更された頻度、及びユーザから入力された前記動作結果に対する適否を示す情報の少なくとも一方が含まれる、
請求項1から7のいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 前記動作結果に関する情報には、
前記空気調和装置の消費電力の情報が含まれる、
請求項1から8のいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 前記学習済みモデル生成部により生成された学習済みモデルと、前記空気調和装置の運転状態に関する情報とに基づいて、前記膨張弁の開度の変更量を決定する決定部と、
前記決定部により決定された前記膨張弁の開度の変更量に応じて、前記膨張弁の開度を変更する制御部と、を有する、
請求項1から9のいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、及び室内熱交換器を含む冷媒回路を有する空気調和装置の運転状態に関する情報と、前記膨張弁の開度を示す情報と、前記空気調和装置の動作結果に関する情報との組み合わせを含むデータセットから、前記膨張弁の開度の調整が開始された時点から所定の時点までの、前記空気調和装置の冷凍サイクルにおける高圧圧力の目標値と、測定された高圧圧力の値との差の合計値に基づいて学習用データを抽出する学習用データ生成部と、
前記学習用データに基づいて学習を行い、前記空気調和装置の運転状態に関する情報に基づいて、前記膨張弁の開度の変更量を決定するための学習済みモデルを生成する学習済みモデル生成部を有する情報処理装置。 - 前記学習用データ生成部は、前記合計値が低い順に所定割合の履歴を、教師データとして抽出する、
請求項11に記載の情報処理装置。 - 前記学習用データ生成部は、前記膨張弁の開度の調整が開始された時点から所定の時点までの前記空気調和装置の冷凍サイクルにおける高圧圧力の目標値と、測定された高圧圧力の値との差の変化速度と、当該差に対する変化速度の目標値との差の合計値が低い順に所定割合の履歴を、教師データとして抽出する、
請求項11または12に記載の情報処理装置。 - 前記学習済みモデル生成部は、
前記膨張弁の開度の調整が開始された時点から所定の時点までの、前記空気調和装置の冷凍サイクルにおける高圧圧力の目標値と、測定された高圧圧力の値との差の合計値に基づいて報酬を算出し、算出した報酬に基づいて学習を行う、
請求項13に記載の情報処理装置。 - 圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、及び室内熱交換器を含む冷媒回路を有する空気調和装置であって、
前記空気調和装置の運転状態に関する情報、前記膨張弁の開度を示す情報、及び前記空気調和装置の動作結果に関する情報の組み合わせを含むデータセットに基づいて機械学習を行うことにより生成された学習済みモデルと、前記空気調和装置の運転状態に関する情報とに基づいて、前記膨張弁の開度の変更量を決定する決定部と、
前記決定部により決定された前記膨張弁の開度の変更量に応じて、前記膨張弁の開度を変更する制御部と、を有し、
前記動作結果に関する情報には、前記膨張弁の開度の調整が開始された時点から所定の時点までの、前記空気調和装置の冷凍サイクルにおける高圧圧力の目標値の変化速度と、測定された高圧圧力の値の変化速度との差の情報が含まれる、
空気調和装置。 - 圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、及び室内熱交換器を含む冷媒回路を有する空気調和装置であって、
前記空気調和装置の運転状態に関する情報、前記膨張弁の開度を示す情報、及び前記空気調和装置の動作結果に関する情報の組み合わせを含むデータセットに基づいて機械学習を行うことにより生成された学習済みモデルと、前記空気調和装置の運転状態に関する情報とに基づいて、前記膨張弁の開度の変更量を決定する決定部と、
前記決定部により決定された前記膨張弁の開度の変更量に応じて、前記膨張弁の開度を変更する制御部と、を有し、
前記学習済みモデルは、前記データセットから前記膨張弁の開度の調整が開始された時点から所定の時点までの、前記空気調和装置の冷凍サイクルにおける高圧圧力の目標値と、測定された高圧圧力の値との差の合計値に基づいて抽出された学習用データを用いて学習されている、
空気調和装置。 - 情報処理装置が、
圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、及び室内熱交換器を含む冷媒回路を有する空気調和装置の運転状態に関する情報と、前記膨張弁の開度を示す情報と、前記空気調和装置の動作結果に関する情報との組み合わせを含むデータセットに基づいて学習を行い、前記空気調和装置の運転状態に関する情報に基づいて前記膨張弁の開度の変更量を決定するための学習済みモデルを生成する処理を実行し、
前記動作結果に関する情報には、前記膨張弁の開度の調整が開始された時点から所定の時点までの、前記空気調和装置の冷凍サイクルにおける高圧圧力の目標値の変化速度と、測定された高圧圧力の値の変化速度との差の情報が含まれる、
情報処理方法。 - 情報処理装置が、
圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、及び室内熱交換器を含む冷媒回路を有する空気調和装置の運転状態に関する情報と、前記膨張弁の開度を示す情報と、前記空気調和装置の動作結果に関する情報との組み合わせを含むデータセットから、前記膨張弁の開度の調整が開始された時点から所定の時点までの、前記空気調和装置の冷凍サイクルにおける高圧圧力の目標値と、測定された高圧圧力の値との差の合計値に基づいて学習用データを抽出する処理と、
前記学習用データに基づいて学習を行い、前記空気調和装置の運転状態に関する情報に基づいて、前記膨張弁の開度の変更量を決定するための学習済みモデルを生成する処理と、を実行する情報処理方法。 - 圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、及び室内熱交換器を含む冷媒回路を有する空気調和装置が、
前記空気調和装置の運転状態に関する情報、前記膨張弁の開度を示す情報、及び前記空気調和装置の動作結果に関する情報の組み合わせを含むデータセットに基づいて機械学習を行うことにより生成された学習済みモデルと、前記空気調和装置の運転状態に関する情報とに基づいて、前記膨張弁の開度の変更量を決定する処理と、
決定された前記膨張弁の開度の変更量に応じて、前記膨張弁の開度を変更する処理と、を実行し、
前記動作結果に関する情報には、前記膨張弁の開度の調整が開始された時点から所定の時点までの、前記空気調和装置の冷凍サイクルにおける高圧圧力の目標値の変化速度と、測定された高圧圧力の値の変化速度との差の情報が含まれる、
空気調和方法。 - 圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、及び室内熱交換器を含む冷媒回路を有する空気調和装置が、
前記空気調和装置の運転状態に関する情報、前記膨張弁の開度を示す情報、及び前記空気調和装置の動作結果に関する情報の組み合わせを含むデータセットに基づいて機械学習を行うことにより生成された学習済みモデルと、前記空気調和装置の運転状態に関する情報とに基づいて、前記膨張弁の開度の変更量を決定する処理と、
決定された前記膨張弁の開度の変更量に応じて、前記膨張弁の開度を変更する処理と、実行し、
前記学習済みモデルは、前記データセットから前記膨張弁の開度の調整が開始された時点から所定の時点までの、前記空気調和装置の冷凍サイクルにおける高圧圧力の目標値と、測定された高圧圧力の値との差の合計値に基づいて抽出された学習用データを用いて学習されている、
空気調和方法。 - 情報処理装置に、
圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、及び室内熱交換器を含む冷媒回路を有する空気調和装置の運転状態に関する情報と、前記膨張弁の開度を示す情報と、前記空気調和装置の動作結果に関する情報との組み合わせを含むデータセットに基づいて学習を行い、前記空気調和装置の運転状態に関する情報に基づいて前記膨張弁の開度の変更量を決定するための学習済みモデルを生成する処理を実行させ、
前記動作結果に関する情報には、前記膨張弁の開度の調整が開始された時点から所定の時点までの、前記空気調和装置の冷凍サイクルにおける高圧圧力の目標値の変化速度と、測定された高圧圧力の値の変化速度との差の情報が含まれる、
プログラム。 - 情報処理装置に、
圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、及び室内熱交換器を含む冷媒回路を有する空気調和装置の運転状態に関する情報と、前記膨張弁の開度を示す情報と、前記空気調和装置の動作結果に関する情報との組み合わせを含むデータセットから、前記膨張弁の開度の調整が開始された時点から所定の時点までの、前記空気調和装置の冷凍サイクルにおける高圧圧力の目標値と、測定された高圧圧力の値との差の合計値に基づいて学習用データを抽出する処理と、
前記学習用データに基づいて学習を行い、前記空気調和装置の運転状態に関する情報に基づいて、前記膨張弁の開度の変更量を決定するための学習済みモデルを生成する処理と、を実行させるプログラム。 - 圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、及び室内熱交換器を含む冷媒回路を有する空気調和装置に、
前記空気調和装置の運転状態に関する情報、前記膨張弁の開度を示す情報、及び前記空気調和装置の動作結果に関する情報の組み合わせを含むデータセットに基づいて機械学習を行うことにより生成された学習済みモデルと、前記空気調和装置の運転状態に関する情報とに基づいて、前記膨張弁の開度の変更量を決定する処理と、
決定された前記膨張弁の開度の変更量に応じて、前記膨張弁の開度を変更する処理と、を実行させ、
前記動作結果に関する情報には、前記膨張弁の開度の調整が開始された時点から所定の時点までの、前記空気調和装置の冷凍サイクルにおける高圧圧力の目標値の変化速度と、測定された高圧圧力の値の変化速度との差の情報が含まれる、
プログラム。 - 圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、及び室内熱交換器を含む冷媒回路を有する空気調和装置に、
前記空気調和装置の運転状態に関する情報、前記膨張弁の開度を示す情報、及び前記空気調和装置の動作結果に関する情報の組み合わせを含むデータセットに基づいて機械学習を行うことにより生成された学習済みモデルと、前記空気調和装置の運転状態に関する情報とに基づいて、前記膨張弁の開度の変更量を決定する処理と、
決定された前記膨張弁の開度の変更量に応じて、前記膨張弁の開度を変更する処理と、を実行させ、
前記学習済みモデルは、前記データセットから前記膨張弁の開度の調整が開始された時点から所定の時点までの、前記空気調和装置の冷凍サイクルにおける高圧圧力の目標値と、測定された高圧圧力の値との差の合計値に基づいて抽出された学習用データを用いて学習されている、
プログラム。
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