JPH03225144A - 室内環境制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は室内環境制御装置に関り、とくに室内居住者の
快適環境状態を予測して空気調和機の室内側及び室外側
制御装置、および除湿機、加湿機等の湿度制御装置、換
気扇、赤外線ヒータ、ブラインド等の環境制御装置の運
転を制御する室内環境制御装置に係る。

［従来技術］ 従来の空気調和機は特開昭６３−１３１９４２号公報に
記載のように、経験則より決定された制御ルールと温度
、湿度等の環境検知信号を用いてファジィ論理演算によ
り空気調和機の冷媒圧縮機を制御するようにしていた。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術は居住空間から得られる温度、湿度信号等
と経験則より決定される制御ルールとにより冷媒圧縮機
のみを制御していたので、温度以外の制御が不十分であ
った。

さらに、温度変化の過渡状態では温度が安定するまでに
時間がかかり過ぎ、不快感が残るという問題もあった。

居住空間をさらに精緻に制御するには、上記温度の他に
湿度、気流、熱輻射等の環境状態量や、居住者の活動状
態、着衣状況等の影響も考慮して協調的に制御する必要
がある。

本発明の目的は、上記各種の環境状態量や居住者状態量
を協調させて制御することのできる空気調和機を提供す
ることにある。

さらに上記本発明の目的において、居住者が自らの好み
に応じて上記制御の演算規則を変更し設定することので
きる空気調和機を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記課題を解決するため、温度、湿度その他の
各環境値の快適性適合度を判定し、別途上記各環境値項
目のそれぞれ毎に予め定めた複数の快適指標関数を対応
する上記快適性適合度により重み付けして積算し、居住
空間の総合快適度を算出するようにする。

さらに、上記総合快適度を定常値と変化速度値とに分類
してそれぞれの適合度を判定し、別途定めた空気調和機
の各操作量の適合度関数を対応する上記適合度により重
み付けして積算し、上記各操作量を算出するようにする
。

さらに、上記総合快適度と居住者が希望する快適性指令
値とを比較して得られる快適度誤差信号により空気調和
機を制御するようにする。

さらに、上記快適性適合度を例えば基本的な温度、湿度
値のみより算出し、他の副次的な環境値により上記各快
適性適合度を修正するようにして必要に応じて上記副次
的な環境値の数の増減に柔軟に対応比きるようにする。

さらに、居住者の好みを入力するスイッチを設け、上記
スイッチの操作に対応する上記快適指標関数群を追加し
て、これにより上記総合快適度を居住者の好みに合わせ
て修正できるようにする。

さらに、空気調和機の各操作量を上記スイッチの操作に
対応して修正するようにする。

［作用］ 以上のように構成した本発明の空気調和機の制御装置は
、温度、湿度その他の環境値からその状況における快適
感を人間の感覚に合わせて判定し、上記快適感と別途居
住者が指定する快適指令値とを比較して空気調和機の運
転状態を制御するようにする。

さらに、居住者の好みをスイッチにより入力して、上記
環境値から割り出される快適感を修正して、居住空間の
快適性を居住者の好みに合わせて修正できるようにする
。

さらに、上記空気調和機の定常的な運転状態と過渡的な
運転状態のそれぞれを人間の感覚に合わせて判定し、空
気調和機を人間の快適感に適合するように制御する。

さらに、上記空気調和機の各運転状態を上記スイッチの
操作に対応して修正するようにする。

さらに、上記快適性感を例えば基本的な温度、湿度値の
みより算出し、他の副次的な環境値により上記各快適感
を修正するようにして、必要に応じて上記副次的な環境
値の数を柔軟に増減できるようにする。

［実施例］ 第１図は本発明による制御装置実施例の構成を示す図で
ある。

第１図において、１００は室内温度（ｔａ）。

室外温度、湿度（ｈ）、光量、輻射温度（ｔｒ）、気流
（ｖ、、）　、音量等の検出手段と、季節や時刻情報等
の生成手段等を含む環境状態検出手段である。なお、輻
射温度は早朝及び現在の室内外温度、空気調和機の積算
運転時間等より予測することができる。

１０１は着衣量（工。工）や活動量（Ｍ）を上記季節や
時刻情報および室内外温度、光量、音量等より予測して
生成する環境状態予測手段である。

１０２は環境状態検出手段１００、および環境状態予測
手段１０１がらの情報のうち、室温ｔａ、湿度ｈ、輻射
温度ｔｒ、気流ｖ、１、および着衣量Ｉａｌ、活動量Ｍ
（これを環境の６要素と呼ぶことにする）を用いて快適
性を表す快適指標ｙｃを演算する快適性演算手段である
。

環境操作量演算手段１０３は上記快適指標ｙＣと快適指
令ｒ６を比較して環境操作量Ｕｃを生成する。上記快適
指令ｒ、は快適希望値を表し、快適性指令装置１０９に
て生成される。

空気調和機指令演算手段１０４は室内機操作量Ｕｉと室
外機操作量Ｕｏを生成し、上記Ｕｉにより室内側制御装
置１０５の室内側熱交換器用送風機の風量、同風向板の
向き等を制御し、上記Ｕｏにより冷媒圧縮機、室外熱交
換器用送風機、冷媒の膨張弁等を制御する。

第２図は上記快適性演算手段１０２の構成を示す実施例
図である。

第２図において、各検出器により検出された上記環境の
６要素である室温ｔａ、湿度ｈ、気流ｖ、１、輻射温度
ｔｒ、活動量Ｍおよび着衣量工。１がそれぞれ、室温快
適性演算装置１０２−１、湿度快適性演算装置１０２−
３、気流快適性演算族［１０２−５、輻射快適性演算装
置１０２−７、活動量快適性演算装置１０２−９、着衣
快適性演算装置１０２−１１に印加され、それぞれに対
応した室温快適度１０２−２．湿度快適度１０２〜４、
気流快適度１０２−６、輻射快適度１０２−８、活動快
適度１０２−１０、着衣量快適度１０２−１２が演算さ
れる。

快適度合成手段２２０は上記各快適度信号を総合した快
適指標ｙｃを演算する。

また室温快適性演算装置１０２−１内のルールベース１
０２−１ａは、室温ｔａが「やや寒い」、「適当」、「
やや暑い」というような曖昧な感覚にどの程度該当する
かを判定するためのメンバーシップ関数群や、メンバー
シップ関数群が例えば、″若干「やや寒い」けれども「
適当」と云えないこともない”というような判定結果を
出した場合、これから″快適度合い″を総合的に演算す
るための演算規則および適合度関数群等を含んでいる。

また、快適性演算手段１０２−１ｂは上記′″快適度合
い″即ち室温快適度１０２−２を演算するブロックであ
る。

同様に他の演算手段１０２−３，１０２−５゜１０２−
７，１０２−９，１０２−１１等もそれぞれに対応する
ルールベースと快適度演算手段を備えている。

第３図（ａ）〜（ｆ）は上記環境の６要素のそれぞれに
対する上記各メンバーシップ関数群の一例である。各メ
ンバーシップ関数の作用はいずれも同様なので、同図（
ａ）に示す室温に対するメンバーシップ関数を代表とし
て取り上げ説明する。

第３図（ａ）は、「寒い」、「やや寒い」、「適温」、
「やや暑い」、Ｆ暑いノの５種類のメンバーシップ関数
を含んでいる。たとえば、「寒い」のメンバーシップ関
数は１８℃以下では１．１８℃を超えると減少し２０℃
以上では０となる。１は無条件に寒いことを意味し、１
以下では寒い感覚が薄らぐことを意味する。

ｒやや寒い」のメンバーシップ関数は１８℃以下では０
，１８℃を超えると増加し２０℃で最大値の１となり２
２℃以上では再び０となる。

即ち、２０℃で多くの人が最も「やや寒い」と感し、そ
の前後では「やや寒い」感じが薄らぐことを意味してい
る。　　「適温」、「やや暑い」「暑い」のメンバーシ
ップ関数についても同様である。

いま、仮りに室温ｔａが２０．５℃とすると点線にて示
すように、「やや寒い」のメンバーシップ関数が判定す
る適合度は０．７５、「適温」のメンバーシップ関数に
より判定される適合度は０．２５、その他のメンバーシ
ップ関数の適合度はＯとなる。

第５図は、上記のようにＯ以外の適合度値が得られた場
合、これに対応する快適指標関数を選定するテーブル（
演算規則表）である。

上記第３図（ａ）の場合は室温２０．５℃に対して「や
や寒い」と「適温」のメンバーシップ関数からＯを超え
る適合度値が得られたので、第５図より「やや寒い」と
「快適」の快適指標関数が選定される。第４図は上記快
適指標関数の一例である。同様に湿度のメンバーシップ
関数名が「適湿」と「じめじめ」であれば「快適」と「
やや暑い」の快適指標関数が選定される。

第６図は上記快適指標関数を用いて快適指標ｙｃを算定
する方法の説明図である。説明を簡単にするため室温を
２１℃とする。

第６図（、）は第３図（ａ）の「やや寒い」のメンバー
シップ関数を示し、室温２１℃に対して適合度０．５が
得られる。第６図（ｂ）は第５図より選定された「やや
寒い」の快適指標関数と、それを上記適合度０．５で重
み付けした関数ｙ、□とを示している。なお、ｇｌはこ
の関数ｙ。１の重心位置における快適指標値−０，５で
ある。

同様に、第６図（ｃ）は「適温」のメンバーシップ関数
を示し、同図（ｄ）は「快適」の快適指標関数と、それ
を適合度０．５で重み付けした関数ｙ６！およびその重
心位置における快適指標値ｇｔ＝Ｑを示している。

第６図（ｅ）は「湿度」のメンバーシップ関数を示し、
湿度を６０％とすると適合度１であるから、同図（ｆ）
に示すように「快適」の快適指標関数とその重み付は関
数ｙｄ３が一致する。

第６図（ｇ）、（ｈ）の場合も同様である。

第６図（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）、（ｈ）等の横軸である
快適指標の値は０が「最も快適」に対応し、プラス側は
「行き過ぎ」、マイナス側は「不足」を意味している。

これらの数値や関数形等は一般的な傾向があるものの、
地域差、風俗、習慣等に応じて若干具なるので、状況に
応じて適宜変更される。

第２図に示した快適度合成手段２２０は、上記関数ｙ６
□〜ｙ６゜の面積Δｙ６□〜Δｙａｎと、対応する重心
位置における快適指標値ｇ１〜ｇ、を用いて式（１）に
従い快適指標ｙｃを演算する。

上記のように本発明では、環境６要素の各検出値を「や
や寒い」、「適温」等の感覚量に変換し、それぞれを重
み付は加算して快適指標ｙＣという一つの量で総合的に
ファジィ推論値として表現するようにしている。

上記快適指標ｙｃは人間の様々な感覚量を相互関係を加
味して総合的に把握された一つの感覚量であり、曖昧さ
を含む人間の感覚を最も良く表現する量と云うことがで
きる。さらに、個人差、風土差等に合わせて修正容易と
いう特徴も備えている。

これに対し従来の快適性の演算には、例えば環境６要素
からＰ　Ｍ　Ｖ　（Ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ　Ｍｅａｎ　Ｖ
ｏｔｅ、予測平均温冷感指数）値を算出する方法が用い
られているが、結果を得るまでに行う反復計算が多く、
また、個人差、風土差等を反映できないという問題があ
った。

上記各メンバシップ関数や快適指標関数は必要に応じＲ
ＡＭ、ＲＯＭ等の記憶装置に格納することができ、また
、上記適合度や快適度等の演算にはマイクロコンピュー
タを用いることができる。

第７図（ａ）は快適性演算手段１０２が算出する上記快
適指標ｙｃをユーザが設定する快適指令ｒｃと比較し、
空気調和機の各要素を制御する本発明実施例の部分ブロ
ック図である。

環境操作量演算手段１０３内の環境誤差演算手段１０７
は上記快適指令ｒｃがら快適指標ｙＣ差し引いて快適度
誤差ｅ、を生成する。第７図（ａ）では上記ｅ。を環境
操作量演算手段１０３の出力である環境操作量Ｕｃとし
ている。また、同図（ｂ）に示すように上記ｅ２を積分
要素１０８により積分した値を上記Ｕｃとしてもよい。

空気調和機指令演算手段１０４は制御ルールベース１０
４ａと制御量演算手段１０４ｂを含み、第２図の快適性
ルールベースおよび快適度合演算手段と同様の手順によ
り、上記Ｕｃを入力として室内操作量Ｕｉおよび室外操
作量Ｕ。

を生成する。

室内側制御袋！１０５は上記Ｕｉに応じて室内送風機１
０５−２とその風向板１０５−３を制御する。

室外側制御装置１０６は上記Ｕｏに応じて圧縮機１０６
−２、膨張弁１０６−３、および室外送風機１０６−４
等を制御する。

第８図は上記空気調和機指令演算手段１０４の構成をさ
らに詳細に示す図である。

上記ｅ６により最終的に室内および室外機等が制御され
るのであるが、人間は定常的な温度、風量だけではなく
、それらの変化の速さによっても快、不快を感じるので
、上記ｅ６の定常値と微分値に応じた制御量を生成する
必要がある。

これには、上記ｅ６の定常値と微分値からどのような制
御量を生成すれば人間が最も快適と感するかを知る必要
があり、室内外送風機の風量、向き、圧縮機の冷却量等
と快適さとの関係から上記ｅ６の定常値および微分値と
快適さの関係をファジー推論的に割り出して各制御量を
決定する。

第８図において、上記ｅ、と、時間微分手段１０４−ｃ
により微分されたΔｅ、はそれぞれ規格化手段１０４−
ｄおよび１０４−ｅにより例えば＋３〜−３内の数値に
変換され制御量演算手段１０４−ｂに入力される。

上記１０４−ｂは上記ｅ、、１とΔｅａｔから規格化室
内機操作量Ｕ１、と規格化室外機操作量ＵＯＩとを出力
する。上記Ｕ、工は出力量化手段１０４−ｆを介して実
際の室内機操作量Ｕｉに変換され、Ｕｏｌは出力量化手
段１０４−ｇ、および積分手段１０４−ｈを介して実際
の室外機操作量Ｕｏに変換される。積分手段１０４−ｈ
は室外機制御系に必要な通常の演算要素である。

第９図は上記規格化誤差ｅ６□と上記規格化誤差速度Δ
ｅ、の双方１こ対して設定される、ＮＢは（負で大きい
）、ＮＭは（負で中程度）、ｚＯは（小さい）、ＰＭは
（正で中程度）、ＰＢは（正で大きい）というメンバシ
ップ関数である。

第１０図（ａ）と（ｂ）はそれぞれ規格化室外機操作速
度関数と規格化室内機操作量関数である。

第１０図（ｂ）のメンバシップ関数は空気調和機の吹き
出し口止面のルーバの向きを上下左右に変えて風量と風
向きを連続的に変化させるために用いられ、これにより
例えば弱風よりさらに弱い送風を実現することができる
。

第３図と同様にして、第９図のメンバシップ関数ＮＢ、
ＮＭ、　ｚＯ，ＰＭ、ＰＢ等に対する適合度を上記ｅｅ
ｌとΔｅ、□について求めると、ｅｅｌとΔｅｅｌの値
が−２〜２の範囲ではｅｅｌとΔｅａ１のそれぞれに対
応して上記適合度が０以上のメンバシップ関数が二つ発
生する。また−２以下と２以上の範囲ではそれぞれ一つ
発生する。

第１１図は上記のようにしてｅ、工とΔｅｅｌから抽出
されるメンバシップ関数名に対応して指定される規格化
操作量関数名を表す演算規則である。第１０図（ａ）と
（ｂ）はこの規格化室外機操作量速度ΔＵ、Ｌと規格化
室内機操作量Ｕ。

１に対する規格化操作量関数を示している。上記演算規
則によりこれらの規格化操作量関数が指定されると、上
記ｅａｔとΔｅ、、、に対応して得られている適合度の
中の小さい方の値でこれを重み付けし、規格化室外機操
作量速度ΔＵ、此規格化室内機操作量Ｕ、□を導出する
。

第１１図は、例えば、ｅ。１がＮＭでΔｅｅｌが２０な
らばΔＵＯＩを（少し増加）し、同時にｔＪ。

１を（間接風）にすることを表現している。この演算規
則により、大きな快適度誤差に対しては主として室外機
側を調節し、小さな快適度誤差に対しては主として室内
機側を調節するようにすることができる。

第１２図は本発明の他の実施例の構成図である。

第１２図はでは室温検出量ｔａと湿度検出量りから快適
指ｓｙｃを生成し、気流検出量ｙ、、。

輻射検出量ｔｒ、活動検出量Ｍ、および着衣検出量Ｌｈ
により快適指標を修正する。このようにすると、室温と
湿度以外の検出量の数を必要に応じて増減でき、空気調
和機制御システムの柔軟性を高めることができる。

第１２図において、快適性演算手段４００は第２図と同
様の温湿度快適度合演算手段４００−ｂと温湿度快適性
ルールベース４００−ａを備え、第３図（ａ）、（ｂ）
と同様なメンバシップ関数より室温と湿度に対する適合
度を求め。

上記適合度が０以上のメンバシップ関数名から第１３図
の演算規則を用いて規格化操作量関数名を抽出する。次
いで第６図および式（１）と同様にして快適指標ｙｃを
導く。

第１３図は上記演算規則を示し、例えば、室温が（やや
暑い）で湿度が（じめじめ）であれば快適指標関数は（
暑い）となる。

上記のようにして得られた快適指標ｙ。は気流検出量ｖ
、７．輻射検出量ｔｒ、活動検出量Ｍ。

および着衣検出量■。１等によりそれぞれのルールベー
スを修正して得られる値である。

第１４図（ａ）は活動検出量Ｍにより温湿度快適性ルー
ルベース４００−ａを修正する方法の一例であり、その
考え方は標準活動量にて適合していた（寒いＶＬ）、（
やや寒いし）、（快適Ｍ）、（やや暑いＨ）、（暑いＶ
Ｈ）等のメンバシップ関数を検出活動量に適合するよう
に移動修正することである。このようにすると活動量が
変化した場合に、例えばメンバシップ関数（やや暑いＨ
）のピーク（適合度１）を常に（やや暑い）という感覚
に最も適合させることができる。

第１４図（ａ）上側の右下がりの線は活度量により各メ
ンバシップ関数を修正するための修正関数である。この
修正関数は検出活度量に対する快適と感する室温の変化
を表している。同図下側には修正前と修正後の各メンバ
シップ関数がそれぞれ実線と一点鎖線で示されている。

各メンバシップ関数のピークまたは折れ点は修正前には
上記修正関数と標準活動量の交点の位置に設定され、検
出活動量が上記標準活動量の交点からずれると、各メン
バシップ関数のピークまたは折れ点は上記修正関数と検
出活動量の交点位置に移動され、同時に（やや寒い）の
メンバシップ関数の左側の適合度０の位置が（寒い）の
メンバシップ関数の折れ点の室温に来るよう設定される
。また、（やや暑い）のメンバシップ関数の右側の適合
度０の位置が（暑い）のメンバシップ関数の折れ点室温
に来るよう修正される。

第１４図（ｂ）は輻射温度に対する各メンバシップ関数
の修正法を説明する図である。ここでは当初、同図上側
右下がりの各修正関数と標準輻射温度との交点位置にピ
ーク、折れ点等が設定されていた各メンバシップ関数を
、（快適Ｍ）の修正関数と検出輻射温度との交点位置に
メンバシップ間数Ｍのピークが来るように並行移動する
。

また、上記各メンバシップ関数の並行移動量を標準輻射
温度において快適と感じる室温と検出輻射温度において
快適と感じる室温との差分に設定して第１４図（ａ）に
示した活動量に対する修正と同時に行うことができる。

第１４図（ｃ）および（ｄ）はそれぞれ着衣量、風速に
たいする同様の修正関数を示したものである。

第１５図は本発明の他の実施例の構成図である。

第１５図では、温湿度快適度合演算手段４０ｏ−ｂは室
温検出量ｔａ、湿度検出量りと温湿度快適性ルールベー
ス４００−ａにより一旦、温湿度快適度４０１を生成し
、その後に快適度補正演算手段４０２を設け、気流検出
量Ｖ８、。

輻射検出量ｔｒ、活動検出量Ｍ、および着衣検出量１ａ
ｈに応じた修正を順次行っている。第１２図の場合と同
様に、室温と湿度以外の検出量の数を必要に応じて増減
でき、空気調和機制御システムの柔軟性を高めることが
できる。

温湿度快適性演算手段４０００は第１２図の快適性演算
手段４００と同様であるものの他の要素による補正を行
わない。

第１５図の快適度補正ルールベース４０２−ａと快適度
補正手段４０２−ｂにより温湿度快適度４０１を気流検
出量ｖ、７．輻射検出量ｔｒ。

活動検出量Ｍ、および着衣検出量Ｉａｈに応じて順次修
正する。

第１６図〜第１９図はそれぞれ、気流検出量■、１．輻
射検出量ｔｒ、活動検出量Ｍ、および着衣検出量Ｉｅｈ
に対する演算規則を示すものである。

例えば第１６図において、快適指標関数名は第３図（ｃ
）の気流関数の中から抽出され、快適指標関数名は第４
図の快適指標に温湿度快適度４０１を代入して得られ、
これらの関数名に対応する快適指標関数が第４図の中か
ら選ばれる。この快適指標関数の数は前記の本発明実施
例と同様に通常複数である。

次いで第６図および式（１）と同様にして気流により修
正された温湿度快適度を導く。

次に、上記気流により修正された温湿度快適度を第１５
図の温湿度快適度４０１に置き換え、輻射検出料ｔ７に
対して上記と同様の修正を加え、さらに同じ手順を活動
量検出量Ｍおよび着衣量検出量■６□に対して繰り返す
。第１７図〜第１９図は上記修正に用いる第１６図と同
様な演算規則である。

第２０図は本発明による空気調和機制御装置の全体系統
の一実施例を示す図である。

第２０図では、第１図に示した本発明実施例に環境状態
設定手段１１０と空気調和機運転状態観測装置１１１を
追加し、これによりユーザの好みに応じて快適度設定条
件を変更できるようにすると同時に空気調和機指令演算
手段１０４１の演算ルールを修正してエネルギ効率を改
善する。

環境状態設定手段１１０はその下部に示すスイッチ群を
含み、例えば寒く感じるときには「寒いとき」スイッチ
１１２を押して快適性演算手段１ｏ２１に好み情報１２
３を送る。

また、快適性指令装置１０９１は「快適Ｊスイッチ１１
６が押されたときの快適指標ｙｃを記憶し快適指令ｒ６
として用いる。

また、環境状態検出手段１００と環境状態予想手段１０
１は第１図の場合と同様に各種の環境情報を快適性演算
手段１０２１に伝える。

第２１図は本実施例において新たに追加される演算規則
の−っで、「寒いとき」スイッチが押された時に生成さ
れる。他のスイッチが押された時にも同様の演算規則が
生成される。

第２１図において、規則番号欄の数値は上記追加生成さ
れる演算規則の番号を示している。

第２１図は「寒いとき」スイッチが押された時の上記演
算規則例を示し、同スイッチが１回押されると、規則番
号１欄の入力関数として、その時の各環境状態検出値に
対して適合度が大きい方のメンバシップ関数演算規則が
設定される。また出力関数には、この入力関数群の内容
から判断して、「やや寒い」の快適指標関数と０．１の
重み関数が設定され、これらより重みが０．１の最終快
適指標関数が生成される。

規則番号２の欄は引き続いて「やや寒い」のスイッチが
押されたとき、入力関数の中の室温関数のみが「やや寒
い」に変化した状況に対応している。次いで、規則番号
１と２の内容より室温関数の重要度は低いと判断し、室
温関数を除外した規則番号３の演算規則を生成し、同時
に規則番号１と２の演算規則を消去する。規則番号３で
はスイッチが２回押されたので重み関数の数値は０．２
に増加される。この数値はスイッチ１回毎に０．１づつ
増加し最大１．０で飽和する。

第３〜６図にて説明と同様に、上記入力関数から選定さ
れる快適指標関数群に上記最終快適指標関数を加えて快
適指標’／ｃを算出し環境操作量演算手段１０３に送る
。

第２２図は第２０図の空気調和機指令演算手段１０４１
以降の構成を詳細に示す図である。

第２２図を第７図と比較すると、制御ルールベース１０
４ａがルールベース変更手段１０４ｃにより好み情報１
２３と運転情報１２２に応じて適宜修正される点が異な
っている。

上記ルールベース変更手段１０４ｃは第２３図に示すよ
うな演算規則を含み、この演算規則は室内居住者が環境
状態設定手段１１０の「風弱く」スイッチと「風強く」
スイッチを押した場合に設定される。このとき、入力関
数としては快適指標の適合度が最も大きくなる快適指標
関数が設定され、出力関数の中の室内機操作量は上記「
風弱く」の場合はその時の室内機操作量関数より一つ弱
い風量の関数にし、「風強く」にの場合は同様に一つ強
い風量の室内機操作量関数が割り当てられる。

重み関数は第２１図と同様に設定され、最終出力関数は
上記室内機操作量にこの重み関数を乗じて生成される。

第２４図は本発明による制御装置実施例の他の構成を示
すものであり、第１図と比較して、除湿、加湿機等を含
む湿度制御装置１５０、およびブラインド、換気扇、赤
外線ヒータ等を含む環境制御装置１５１が追加され、空
気調和機指令演算手段１０４が環境制御装置指令演算手
段１６０に変更されている点が異なっている。

環境制御装置指令演算手段１６０は室内機操作量Ｕｌ、
室外機操作量Ｕｏ、および湿度調節様操作量Ｕｈ、ブラ
インド操作量Ｕ６８．換気扇操作量Ｕ、２．赤外線ヒー
タ操作量Ｕ、８等の操作量Ｕ。

を生成する。

また、上記各操作量を熱入力量、除加湿量、太陽光入射
量、輻射温度変化量、風量、風向き変化量等に置き換え
て対応する各環境制御装置を制御するようにしてもよい
。

［発明の効果コ 本発明によれば、温度、湿度、気流、輻射温度、および
居住者の活動量、着衣量等の情報から人間の経験則に合
致する快適、不快感を表現する快適指標を生成し、これ
をその居住者の指定する快適性指令と比較して空気調和
機の運転状態を制御するので、人間の感覚に最も良く適
合する居住空間制御を行うことができる。

さらに、上記快適指標を定常値と過渡的な変化の速さと
に分類し、この両者の数値より人間の感賞に最も良く適
合する空気調和機の室外機と室内機の運転指令値を生成
するので冷却量、風量、風向き等を人間の感賞に最も適
合するように制御することができる。

さらに、上記快適指標を第１段階として温度と湿度情報
より生成し、第２段階として気流、輻射温度、および居
住者の活動量、着衣量等の情報によりこれを順次修正す
るようにするので、これらの居住空間情報を必要に応じ
て取捨選択できる柔軟性に富んだ空気調和機制御システ
ムを得ることができる。

さらに、上記のようにして設定された居住空間に対する
居住者の好みの相違をスイッチにより受は付けるように
するので、個人差に合致する快適居住空間を提供するこ
とができる。

さらに、上記本発明の空気調和機制御システムに除湿、
加湿、赤外線ヒータ、ブラインド、換気扇を加え、快適
性をさらに精緻に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例に係る空気調和機制御装置の
構成図、第２図は本発明の１実施例に係る快適性演算手
段の構成図、第３図（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ、本発明
の１実施例に適用する環境６要素に係るメンバシップ関
数、第４図は本発明の１実施例に適用する快適性に係る
メンバシップ関数、第５図は本発明の１実施例に適用す
る快適性演算規則、第６図（ａ）〜（ｈ）は本発明の実
施例に適用するファジィ推論過程説明図、第７図は本発
明の１実施例に適用する環境操作量演算手段と空気調和
機指令演算手段の構成図、第８図は本発明の１実施例に
適用する空気調和機指令演算手段の構成図、第９図およ
び第１０図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の１実施例
に係る各操作量の演算用のメンバシップ関数、第１１図
は本発明の１実施例に適用する快適性演算規則、第１２
図は本発明の１実施例に係る快適性演算手段の構成図、
第１３図は第１２図に係る快適性演算規則、第１４図（
ａ）〜（ｄ）はそれぞれ第１２図に係るメンバシップ関
数とその修正特性図、第１５図は本発明の１実施例に係
る快適性演算手段の構成図、第１６図ないし第１９図は
それぞれ第１５図に係る快適指標の補正に用いる演算規
則、第２０図は本発明の１実施例に係る空気調和機制御
装置の構成図、第２１図は第２０図に係る好み情報の演
算規則、第２２図は本発明の１実施例に係る空気調和機
指令演算手段の構成図、第２３図は第２２図に係る好み
情報の演算規則、第２４図は本発明の１実施例に係る空
気調和機制御装置の構成図である。 １００・・・環境状態検出手段、１０１・・・環境状態
予想手段、１０２，４１０等・・・各快適性演算手段、
１０３・・・環境操作量演算手段、１０４・・・空気調
和機指令演算手段、１６０・・・環境制御装置指令演算
手段、１０５・・・室内側制御装置、１０６・・・室外
側制御装置、１０７・・・環境誤差演算手段、１０９・
・・快適性指令装置、１１１・・・空気調和装置運転状
態観測装置、１５０・・・湿度制御装置、１５１・・・
環境制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、環境調和機において、温度、湿度その他の各環境値
   の快適性適合度を判定する環境項目別適合度判定手段と
   、上記各快適性適合度に対応する快適指標関数を指定す
   る演算規則記憶手段と、上記各快適指標関数を対応する
   快適性適合度により重み付けして積算し居住空間の総合
   快適度を算出する手段と、快適性指令値生成手段とを備
   え、上記総合快適度と快適性指令値とを比較して得られ
   る快適度誤差信号により環境制御装置を制御するように
   したことを特徴とする室内環境制御装置。 ２、請求項１において、上記環境項目別の各適性適合度
   判定手段は上記複数の環境値を２分した一方の各環境値
   の各快適性適合度を判定するようにし、上記２分した他
   の各環境値により上記各快適性適合度を修正する手段を
   備えたことを特徴とする室内環境制御装置。３、環境調
   和機において、温度、湿度その他の各環境値を２分した
   一方の各環境値に対する快適性適合度を判定する第１の
   環境項目別適合度判定手段と、上記各快適性適合度に対
   応する快適指標関数を指定する第１の演算規則記憶手段
   と、上記各快適指標関数を対応する快適性適合度により
   重み付けして積算し上記第１の環境項目に対する快適性
   を算出する第１の手段とを備えた第１の快適性演算手段
   と、上記各環境値を２分した他方の各環境値に対する快
   適性適合度を判定する第２の環境項目別適合度判定手段
   と、上記第１の快適性値の適合度を判定する第２の快適
   性適合度判定手段と、上記第２の環境項目別適合度と上
   記第２の快適性適合度より快適指標関数を指定する第２
   の演算規則記憶手段と、上記第２の演算規則より得られ
   る各快適指標関数のそれぞれを対応する快適性適合度に
   より重み付けして積算し居住空間の総合快適度を算出す
   る快適度演算手段と、上記総合快適度と快適性指令値と
   を比較して得られる信号により環境制御装置を制御する
   ようにしたことを特徴とする室内環境制御装置。 ４、請求項１において、上記環境値に対する操作者の好
   みを指示する好み指令手段と、上記好み指令に対応して
   他の演算規則を生成する手段と、上記演算規則内に上記
   他の演算規則を追加または修正する手段とを備えるよう
   にしたことを特徴とする室内環境制御装置。５、請求項
   １および４において、上記環境値に対する操作者の好み
   を指示する好み指令手段と、上記好み指令に対応して上
   記環境項目別適合度判定手段の関数形を修正する手段と
   を備えるようにしたことを特徴とする室内環境制御装置
   。 ６、請求項４および５において、上記操作者の好みを指
   示する好み指令手段はスイッチを備え、上記他の演算規
   則を生成する手段は、上記スイッチの操作時点において
   上記環境項目別適合度が最大を示す環境項目別適合度判
   定関数を設定する手段と、上記スイッチの種別に対応し
   て設定され、その操作回数に比例して重み付けが変化す
   る快適指標関数を設定する手段とを備えるようにしたこ
   とを特徴とする室内環境制御装置。 ７、請求項１ないし６において、上記快適度誤差信号の
   変化速度を検出する手段と、上記快適度誤差信号とその
   変化速度信号のそれぞれの適合度を判定する手段と、上
   記快適度誤差信号とその変化速度信号の適合度に対応し
   て上記空気調和機の操作量関数を指定する操作量演算規
   則と、上記各操作量関数を上記快適度誤差信号とその変
   化速度信号により重み付けして積算して上記空気調和機
   の操作量を算出する手段とを備えるようにしたことを特
   徴とする室内環境制御装置。 ８、請求項７において、上記操作者の好みを指示するス
   イッチの操作時点において上記環境項目別適合度が最大
   を示す環境項目別適合度判定関数を設定する手段と、上
   記スイッチの種別に対応して設定され、その操作回数に
   比例して重み付けが変化する上記空気調和機の操作量関
   数を生成する手段と、上記環境項目別適合度が最大を示
   す環境項目別適合度判定関数と上記重み付けが変化する
   空気調和機の操作量関数を上記操作量演算規則内に追加
   する手段を備えるようにしたことを特徴とする室内環境
   制御装置。 ９、請求項７および８において、上記快適度誤差信号と
   その変化速度信号のそれぞれの値を規格化する手段を備
   えたことを特徴とする室内環境制御装置。 １０、請求項７ないし９において、上記操作量演算規則
   は、上記快適度誤差信号とその変化速度信号の適合度に
   対応して上記空気調和機の室内機用操作量関数と室外機
   用操作量関数とを指定する手段を備え、上記空気調和機
   の操作量算出手段は、上記室内機用および室外機用の各
   操作量関数を上記快適度誤差信号とその変化速度信号に
   より重み付けして積算して上記空気調和機の室内機用お
   よび室外機操作量を算出する手段を備えるようにしたこ
   とを特徴とする室内環境制御装置。 １１、室内環境状態を検出する環境状態検出手段と、前
   記検出値を入力の一つとして室内居住者に関わる状態を
   予想する環境状態予想手段と、前記検出値および予想値
   から直接的に室内空間の快適性を数値として求める快適
   性演算手段と、上記数値化された快適性および快適性設
   定値に応じて環境操作量演算手段により決定される環境
   操作量から環境を制御する複数の制御手段に対する操作
   量を決定する指令演算手段を備えたことを特徴とする室
   内環境制御装置。 １２、請求項１１において、快適性を表すＰＭＶ値に応
   じた数値を、状態検出のための複数の関数と、それら関
   数間の関係を経験的に表した演算規則とにより決定する
   演算手段を備えたことを特徴とする室内環境制御装置。 １３、請求項１ないし１０において、上記総合快適度を
   演算する各手段を総合してＰＭＶ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａ
   ｌ　Ｍｅａｎ　Ｖｏｔｅ、予測平均温冷感指数）値を生
   成する手段に置き換えたことを特徴とする室内環境制御
   装置。