JPH0593540A - 快適空間制御システム装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】故障に対して信頼性が高く、またシステム構成
の変更に対して容易に対応できる快適空間制御システム
装置を提供すること。 【構成】室内に設置された複数の設備機器２〜６と、同
じく室内に設置されたネットワーク通信路１０と、セン
サ８の情報を管理する環境要素管理装置７と、在室者が
快適だと感じたときに押すボタンが押されたときに学習
信号を発生する学習信号発生装置９と、各設備機器２〜
６とネットワーク通信路１０との間にそれぞれ配置され
た学習快適制御装置１とを有し、学習快適制御装置１
は、担当外設備設備の動作状態およびその時の室内外の
環境要素と担当設備機器の動作状態との間の関係を入力
し、学習信号に従って学習し、また、その学習された関
係に基づいて担当設備機器の現在あるべき動作状態を出
力することによって、他のネットワーク上の構成機器と
ネットワークを介して互いに通信しながら、協調分散的
に学習制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、居住者の好みを学習す
ることにより、室内空間の空調、照明などの複数設備機
器の快適な自動運転制御を行う快適空間制御システム装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】室内空間の複数設備機器の自動運転制御
を行う制御装置として、温熱環境の制御装置がいろいろ
提案されている。例えば、室内の温熱要素を調整する空
調機器と、室内の温熱要素を検出するセンサ情報からそ
の温熱快適度を計算し、その計算された温熱快適度か
ら、換気装置などの空調装置を制御する制御装置（特開
平３−７０９３０公報参照）がある。また、学習機能を
持った制御装置としては、在室者が入力した”暑い””
寒い””快適”等の温熱感覚を用いて、操作者個人別の
温熱感覚に応じた快適性制御を行う空気調和機用快適性
制御装置（特開平１−１１１１４８公報、特開平３−１
３７５２公報参照）がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな空調制御装置は、一つの制御装置ですべての設備機
器を制御するような集中型の制御装置であり、その制御
装置内ですべての設備機器に関する制御計算を行ってい
る。このような集中型制御装置では、その制御装置が故
障した場合、システムとしての協調制御機能が完全に停
止してしまうといった、故障に対して信頼性の低い性質
がある。また、システムにおける設備機器の台数に変化
があった場合、その制御装置に関する設定変更が多くて
大変である。

【０００４】本発明は上記従来の制御装置の課題を解決
するもので、故障に対して信頼性が高く、またシステム
構成の変更に対して容易に対応できる制御システム装置
により、部屋の居住者の好みにあった設備機器の自動運
転を行い、在室者に対して快適な室内環境を提供する快
適空間制御システム装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の快適空間制御シ
ステム装置は、室内空間に存在する複数の設備機器のう
ち一台の担当設備機器との通信を行う設備機器通信手段
と、複数の設備機器のうち担当設備機器以外の担当外設
備機器等との間の通信を行うネットワーク通信手段と、
担当外設備設備の動作状態およびその時の室内外の環境
要素と担当設備機器の動作状態との間の関係を入力し、
学習信号に従って学習する運転学習手段と、運転学習手
段により学習された関係に基づいて担当設備機器の現在
あるべき動作状態を出力する学習想起手段とを備えた学
習快適制御装置が、複数の設備機器のすべて又は一部に
接続され、それら学習快適制御装置同士及び、学習快適
制御装置に学習信号を送る機能を有した学習信号発生装
置とが互いにネットワーク通信路で接続された快適空間
制御システム装置である。

【０００６】

【作用】この構成により、在室者が快適であると感じた
ときに学習信号を送る手段として、例えば、ボタン入力
時、もしくは室内の温熱快適度が快適となった時に、学
習信号発生装置は、室内の各設備機器に接続された各学
習快適制御装置に学習信号をネットワーク通信路を通じ
て送信する。学習信号を受けた学習快適制御装置は、ネ
ットワーク通信手段を通じてそのときの室内外の環境要
素を取得し、また、室内の他の設備機器の状態を同様に
ネットワーク通信手段を通じて取得し、また、設備機器
通信手段を介して接続された設備機器の状態を取得す
る。それらのデータを取得後、環境要素、他の設備機器
の状態、設備機器通信手段を介して接続された設備機器
の状態の間の関係を運転学習手段において、パターンと
して学習する。一方、この学習快適制御装置の通常運転
時には、環境要素と他の設備機器の状態を学習想起手段
に入力することにより出力される学習パターンに従った
設定値を担当設備機器に設備機器通信手段を通じて行
う。この結果、ある程度学習が達成されると、現在の環
境から判断して最も居住者の好みにあった設備機器の運
転パターンを再現するような各設備機器の制御が、設備
機器毎に設けられた学習快適制御装置による協調的な動
作により可能となる。このように、このシステムは各学
習快適制御装置が互いに通信を行いながら、協調分散的
に制御を行うので、システムとして故障に対して信頼性
の高い、また構成の変化に柔軟に対応できるような装置
となる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【０００８】図１は本発明にかかる快適空間制御システ
ム装置の一実施例を示すシステム構成図である。各設備
機器、例えばエアコン２、輻射パネル３、加湿器４、照
明装置５、換気装置６などの設備機器や、各種センサ８
を接続した環境要素管理装置７や、居住者の好みを入力
する学習信号発生装置９は、ネットワーク通信路１０に
よって接続されている。このネットワークとしては、Ｈ
ＢＳ（ホームバスシステム）と呼ばれる家庭内情報ネッ
トワークシステムを用いることができる。本発明にかか
る快適空間制御システム装置の主要構成要素である学習
快適制御装置学習快適制御装置１はこのネットワーク通
信路１０と各設備機器の間に接続され、他機器の情報を
取得したり、設備機器の設定を行ったりする機能を持
つ。

【０００９】この学習快適制御装置１の内容を以下に説
明する。図２はこの学習快適制御装置１の一例を示すブ
ロック図である。

【００１０】居住者が現在の室内環境を快適と感じ、そ
の状態を学習させたいときには、学習信号発生装置９の
ボタンを押す。そうすると、学習信号発生装置９より学
習信号がネットワーク通信路１０を通じ、学習快適制御
装置１内のネットワーク通信手段１７を通じ、学習制御
手段１６へ送られる。学習制御手段１６は、まず環境要
素取得手段１２に命じて室内外の環境要素、たとえば室
温、湿度、輻射温度、室外温、室外照度などをネットワ
ーク通信路１０を通じて環境要素管理装置７から取得
し、運転学習手段１１に入力する。次に、機器状態取得
手段１３に命じて他の設備機器の状態、たとえば、設定
温度、設定風量などをネットワーク通信路１０を通じて
他の設備機器から取得し、運転学習手段１１に入力す
る。さらに、設備機器通信手段１８を通じて、その学習
快適制御装置１が接続された担当設備機器の状態を設備
機器通信手段１８を通じて取得し、同様に運転学習手段
１１に入力する。

【００１１】運転学習手段１１においては、それらのデ
ータをコード化した後、内部に設けられたニューラルネ
ットの入力、出力層に、環境要素と他の設備機器の状態
とは入力信号として、担当設備機器の状態は学習信号と
して与えるられる。コード化の方法としては、例えば、
機器の停止状態は０、機器のフル運転の状態は１なる値
を、その間の能力を出しているときには０と１の間の値
をとるように設定する。これらの情報からニューラルネ
ットをバックプロパゲーションなどのアルゴリズムによ
り学習させる。学習された後のニューラルネットの重み
パラメータなどは、運転学習手段１１内に記憶してお
く。このように学習は、学習信号発生装置９から学習信
号が発生する度に実施され、その度にニューラルネット
のパラメータは更新されていく。このような学習を繰り
返していくことによりニューラルネットには、居住者が
快適と感じた室内外環境要素とその時の各設備機器の運
転パターンが記憶されることになる。

【００１２】次に、通常運転時の学習快適制御装置１の
動作を説明する。学習想起手段１４内に設けられたタイ
マーにより管理されるある一定周期毎に、以下のような
動作が繰り返される。まず、環境要素取得手段１２に命
じて室内外の環境要素をネットワーク通信路１０を通じ
て環境要素管理装置７から取得する。次に、機器状態取
得手段１３に命じて担当外の設備機器の状態をネットワ
ーク通信路１０を通じて取得する。これらの情報は、学
習時と同じようにコード化して運転学習手段１１より複
写されたパラメータを持った学習想起手段１４内に設け
られたニューラルネットの入力層に入力される。すると
ニューラルネットの出力層には既に学習された居住者の
好みにあった担当設備機器の状態が出力される。最後
に、この値は設備機器通信手段１８を通じて設備機器に
設定される。これにより、その設備機器は室内外環境と
室内の他の設備機器の運転状態に対して最も居住者の好
みに合った設定で運転が行われることになる。

【００１３】図３は本発明の主要構成要素である学習快
適制御装置１の中の運転学習手段１１および学習想起手
段１４で用いられるニューラルネットの構成図である。
先に説明したようにこのニューラルネットの入力層に
は、室内外の環境要素と、他設備機器の状態が入力され
る。また、出力層には、学習時には現在の当設備機器の
状態量を学習信号として与え、想起時には、既に学習さ
れた居住者の好みにあった当設備機器の状態が出力され
る。

【００１４】図４は、本発明の別の構成要素である学習
信号発生装置９の一例のブロック図である。学習命令ス
イッチ２４を在室者が現在の設備機器設定を快適だと感
じたときに押すと、それを検知した学習信号発生手段１
９は、学習信号をネットワーク通信手段２３からネット
ワーク通信路１０を通じてそれぞれの設備機器の学習快
適制御装置１に送信する。

【００１５】また、温熱環境が快適であるかどうかを自
動で判断し、学習信号を自動発生する機能も有する。例
えば、温熱環境の快適度として一般によく知られ、ＩＳ
Ｏにより規定されたＰＭＶ（フ゜レテ゛ィクテット゛ミーンホ゛ート（Pred
icted Mean Vote））値を使って温熱環境の快適度が判
断できるので、環境要素取得手段２０により取得した環
境要素から温熱快適度ＰＭＶ値を温熱快適度計算手段２
１により計算する。学習判断手段２２は、そのＰＭＶの
値が非常に快適な値を示していたら学習信号発生手段２
２に命じて学習信号を発生させる。この機能によって、
このシステムは、温熱環境に関して快適な状態を保つよ
うな制御ができるようになる。

【００１６】なお、本実施例では環境要素管理装置７を
各設備機器や学習信号発生装置９とは別に配置されたも
のとして説明したが、各設備機器内部に接続する場合に
は、室内外の環境要素は該設備機器に付設された図２の
学習快適制御装置１の設備機器通信手段１８を通じて取
得する様にすればよいし、学習信号発生装置９に接続す
る場合には、図４の学習信号発生装置９の環境要素取得
手段２０に直接接続すればよい。

【００１７】また、本発明の運転学習手段、学習想起手
段、あるいは学習信号発生装置等各手段は専用のハード
回路で実現しても、コンピュータを利用したソフトウェ
アで実現してもかまわない。

【００１８】

【発明の効果】以上のように本発明による快適空間制御
システム装置では、各設備機器毎に分散的に配置された
学習快適制御装置が互いにネットワーク通信により通信
を行いながら協調して在室者の好みに合った設備機器の
自動運転を行うので、在室者にとって本当に快適な室内
環境が、故障に対して信頼性が高く、またシステム構成
の変更に対して容易に対応できるシステムにより提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる快適空間制御システム装置の一
実施例を示すシステム図である。

【図２】本発明にかかる主要構成要素の学習快適制御装
置の一実施例のブロック図である。

【図３】本発明にかかる学習快適制御装置の中の運転学
習手段および学習想起手段で用いられるニューラルネッ
トの構成図である。

【図４】本発明にかかる別の構成要素である学習信号発
生装置のブロック図である。

【符号の説明】

１ 学習快適制御装置 ２ エアコン ３ 輻射パネル ４ 加湿器 ５ 照明装置 ６ 換気装置 ７ 環境要素管理装置 ８ センサ ９ 学習信号発生装置 １０ ネットワーク通信路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】室内空間に存在する複数の設備機器のうち
   一台の担当設備機器との通信を行う設備機器通信手段
   と、前記複数の設備機器のうち前記担当設備機器以外の
   担当外設備機器等との間の通信を行うネットワーク通信
   手段と、前記担当外設備設備の動作状態およびその時の
   室内外の環境要素と前記担当設備機器の動作状態との間
   の関係を入力し、学習信号に従って学習する運転学習手
   段と、前記運転学習手段により学習された関係に基づい
   て前記担当設備機器の現在あるべき動作状態を出力する
   学習想起手段とを備えた学習快適制御装置が、前記複数
   の設備機器のすべて又は一部に接続され、それら学習快
   適制御装置同士及び、前記学習快適制御装置に前記学習
   信号を送る機能を有した学習信号発生装置とが互いにネ
   ットワーク通信路で接続されたことを特徴とする快適空
   間制御システム装置。
2. 【請求項２】室内空間の快適度を求め、前記快適度が最
   適であるときに前記学習快適制御装置に前記学習信号を
   送る機能を有した学習信号発生装置を具備することを特
   徴とする請求項１記載の快適空間制御システム装置。