JPWO2012101762A1 - 制御装置、空調システム、制御方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
センサ端末位置算出部（６１）は、居室空間内に設置された複数の無線アダプタ各々によって取得されたセンサ端末との間の距離に基づいて、センサ端末の位置を算出する。関連空調機器特定部（６２）は、算出されたセンサ端末の位置と、各空調機器（室内機）の設置位置情報とに基づいて、センサ端末周辺の環境に影響を与える関連機器を、複数の空調機器（室内機）の中から特定する。補正設定温度算出部（６３）は、特定された関連機器によって検出された温度と、センサによって検出された温度とのずれに基づいて、関連機器の環境制御に用いられる温度の目標値を補正する。設定温度制御実行部（６４）は、補正された目標値に基づいて、関連機器を制御する。
Description
本発明は、例えばビル等の家屋の居室空間の異なる位置に設置された複数の空調機器を制御する制御装置、制御方法及びプログラムに関する。
ビル内に設置される空調機器では、空気吸込み口付近に取り付けられた温度センサや、空調機器操作用に壁面に設置されたリモートコントローラ内の温度センサで検出される温度に基づいて、室内温度を制御するのが一般的である。
この場合、実際に居住者が居る場所と温度センサの設置位置とが離れていると、居住者が居る場所の温度が設定温度にならないことがある。特に、居住者が居る場所にパソコンなどの発熱体が多く設置されていると、居住者が居る場所の温度が設定温度まで下がらずに、快適性が低下することが考えられる。
このような背景から、居室空間における机や電話の近傍などの複数箇所に温度センサを設置して温度を測定し、居室空間内の温度分布を正確に把握した上で快適な空調制御を行う空調システムが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
上記特許文献１に記載の空調システムでは、居室空間のレイアウト変更などで例えば机の配置が変わり、それに付随して温度センサの設置位置が変わると、各温度センサと空調機器との関連付けを変更する作業が必要になる。このような作業は、管理者や居住者にとって煩わしいものとなる。
また、上記特許文献１に記載の空調システムでは、複数の温度センサを設置する必要がある。温度センサは１台あたりの価格が数万円と非常に高価であることから、この空調システムの導入には多大なコストが必要となる。
この発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、作業負担を軽減し、かつ、廉価に居住者の快適性を高めることができる制御装置、制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る制御装置は、所定の居室空間の異なる位置に設置された複数の空調機器を制御する制御装置である。複数の無線アダプタは、空調に関する環境情報を検出するセンサを含む持ち運び可能な携帯端末と無線通信を行うことにより、携帯端末との間の距離と、センサによって検出された環境情報とを取得するために居室空間の異なる位置に設置されている。携帯端末位置算出部は、各無線アダプタによって取得された携帯端末との間の距離と、各無線アダプタの設置位置情報とに基づいて、居室空間内における携帯端末の位置を算出する。関連機器特定部は、携帯端末位置算出部によって算出された携帯端末の位置と、各空調機器の設置位置情報とに基づいて、携帯端末周辺の環境に影響を与える関連機器を、複数の空調機器の中から特定する。目標値補正部は、関連機器特定部によって特定された関連機器によって検出された環境情報と、センサによって検出された環境情報とのずれに基づいて、関連機器の環境制御に用いられる環境情報の目標値を補正する。制御実行部は、目標値補正部によって補正された目標値に基づいて、関連機器を制御する。
本発明によれば、携帯端末に含まれるセンサで検出される居住者の居る位置の環境情報と、その位置の環境に影響を与える関連機器によって検出された環境情報とのずれに基づいて、関連機器の環境制御に用いられる環境情報の目標値を補正する。これにより、居住者の居る位置の環境情報を、自動的に目標値に近づけることができるようになる。この発明によれば、居室空間のレイアウト変更に伴うセンサの位置の調整や多数のセンサが不要となるので、作業負担を軽減し、かつ廉価に、居住者の快適性を高めることができる。
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
実施の形態１．
まず、この発明の実施の形態１について説明する。
まず、この発明の実施の形態１について説明する。
図１には、この発明の実施の形態１に係る空調システム１の構成が示されている。図１に示すように、この実施の形態に係る空調システム１は、複数の空調機器（室内機）２、無線アダプタ３、空調制御装置４、リモートコントローラ５及びセンサ端末６を備える。
空調機器（室内機）２、無線アダプタ３及び空調制御装置４は、専用通信線７で互いに通信可能に接続されている。また、図１では特に図示していないが、空調制御装置４は、空調機器（室内機）２だけでなく、圧縮機等を有する熱源側ユニット（室外機）とも専用通信線７を介して通信可能に接続されている。
さらに、空調機器（室内機）２には、各々の操作が可能なリモートコントローラ５が接続されている。また、無線アダプタ３には、センサ端末６が無線通信により接続されている。センサ端末６は、無線アダプタ３に対して、主として、各種センサの状態を通報、応答する。
複数の空調機器（室内機）２は、所定の居室空間において異なる位置にそれぞれ設置されている。各空調機器（室内機）２は、空調制御装置４の制御の下で、居室空間の温度が、設定された目標温度に近づくように居室空間の空気調和を行う。この複数の空調機器（室内機）２を、以下では空調機器群９とも呼ぶ。
複数の無線アダプタ３は、各携帯端末同士の距離測定が可能なＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）やＺｉｇＢｅｅ等の無線通信機能を有している。各無線アダプタ３は、この無線通信機能を用いて、センサ端末６との距離を測定することが可能である。
また、各無線アダプタ３は、空調制御装置４及びセンサ端末６の間のデータ通信を中継する。各無線アダプタ３は、中継の際に、専用通信線７の通信プロトコルで規定されるデータを、無線通信の通信プロトコルで規定されるデータに変換する。これにより、空調制御装置４及びセンサ端末６は、無線アダプタ３を介して、互いに通信が可能となる。なお、複数の無線アダプタ３を、以下では無線アダプタ群１０とも呼ぶ。
リモートコントローラ５は、空調機器（室内機）２をユーザが操作するための操作端末である。リモートコントローラ５を操作することにより、対応する空調機器（室内機）２の運転、停止の他、冷房・暖房などの運転モードの変更、目標温度の変更、風向、風速の変更などが可能になる。
なお、リモートコントローラ５には、空調機器（室内機）２の省エネルギー制御を行うために、冷房時には操作下限温度を、暖房時には操作上限温度を設定可能である。例えば、これにより、管理者が冷房下限値を２７℃に設定すれば、ユーザがリモートコントローラ５の設定室内温度を２７℃より設定することができなくなる。
センサ端末６は、携帯型で持ち運び可能なサイズとなっている。センサ端末６には、温度、湿度、ＣＯ2の濃度などを検出する各種センサが組み込まれている。センサ端末６は、各種センサによって検出された温度データ、湿度データ、ＣＯ2濃度データなどを、定期的に、無線通信により、無線アダプタ３を介して空調制御装置４に送信する。
空調制御装置４は、複数の空調機器（室内機）２を含む空調機器群９を統括的に制御、管理する。図２に示すように、空調制御装置４は、表示装置２０、入力装置３０、通信管理部４０、データ管理部５０及び制御部６０を備える。
表示装置２０は、制御部４０の制御の下、各空調機器（室内機）２の運転状態の監視画面や操作画面等を表示する。また、表示装置２０には、居室空間のフロア平面図等も表示可能である。
入力装置３０は、タッチパネル、マウス、キーボード等が含まれる。タッチパネルは、表示装置２０上に設置されている。管理者等がタッチパネル、マウス、キーボード等を操作すると、その操作内容（例えば、監視画面の切り換え、空調機器群９の操作、各種設定等の指示）に応じた信号が制御部６０に出力される。
通信管理部４０は、専用通信線７のインターフェイスである。この通信管理部４０を介して空調機器（室内機）２とのデータの送受信が行われる。
データ管理部５０は、制御部６０が空調機器群９の制御を行うために必要となる各種データを管理する。データ管理部５０に管理されるデータには、大別して、空調機器データ５１、センサ端末データ５２、無線アダプタデータ５３及び平面図データ５４がある。
空調機器データ５１には、各空調機器（室内機）２の接続情報７１、運転状態データ７２及び設置位置データ７３が含まれる。
接続情報７１には、空調制御装置４によって管理される各空調機器（室内機）２のアドレス番号、操作グループ番号、機種識別情報などが含まれる。接続情報７１は、各空調機器（室内機）２を制御するために必要なデータである。
運転状態データ７２には、各空調機器（室内機）２の運転・停止状態や、冷房や暖房などの運転モード、設定温度、室内温度などの空調機器（室内機）２の現在の運転状態を示すデータが含まれる。運転状態データ７２は、空調機器（室内機）２とのデータ送受信により、随時更新されている。
設置位置データ７３には、各種空調機器（室内機）２の設置位置（フロア番号、位置座標）を示すデータが含まれる。そのデータは、居室空間の室内平面図の画像上に空調機器を重ねて表示する際のその平面図上の位置座標（ドット単位）で表したものであってもよいし、平面図上のある位置（例えば左上の隅位置）を基準としたときの、居室空間のフロア全体の縦横のサイズに対するその位置の割合をパーセントで表したものであってもよい。
センサ端末データ５２には、センサ端末６の位置情報であるセンサ位置情報８１、センサ値８２が含まれる。
センサ位置情報８１は、無線アダプタ群１０からの距離測定結果に基づいて空調制御装置４によって算出された位置情報を示すデータである。センサ位置情報８１は、無線アダプタ群１０からの距離測定結果に従って、定期的に更新されている。
センサ値８２は、センサ端末６に内蔵された温度センサ、湿度センサ、ＣＯ2（二酸化炭素）濃度センサなどの各種センサ類の測定値である。センサ値８２は、センサ位置情報８１を算出したタイミングで空調制御装置４からセンサ端末６に送信されるモニタ要求に応じてセンサ端末６から出力される各種測定値に随時更新されている。
無線アダプタデータ５３には、各無線アダプタ３の接続情報９１、設置位置データ９２が含まれる。
接続情報９１は、空調制御装置４によって管理される各無線アダプタ３のアドレス番号など、各無線アダプタ３と通信を行うために必要なデータである。
設置位置データ９２は、居室空間内における各無線アダプタ３の設置位置（フロア番号、位置座標）を示すデータである。居室空間の室内平面図の画像上に空調機器を重ねて表示する際のその平面図上の位置座標（ドット単位）で表したものであってもよいし、平面図上のある位置（例えば左上の隅位置）を基準としたときの、居室空間のフロア全体の縦横のサイズに対するその位置の割合をパーセントで表したものであってもよい。
平面図データ５４には、フロア情報１０１、平面図データ１０２が含まれている。
フロア情報１０１は、居室空間のフロアの階数や広さ（画像サイズ）などを示すデータであり、空調制御装置４の初期設定時に設定される。
平面図データ１０２は、空調制御装置４の表示装置２０に表示されるフロア平面図の画像データである。この画像データは、ビットマップ形式やＧＩＦ（Graphics Interchange Format）形式などで作成されたものである。
データ管理部５０に記憶されるデータは、制御部６０によって随時書き込まれ、読み出される。
制御部６０は、ＣＰＵおよびメモリ（いずれも不図示）を備える。ＣＰＵがメモリに格納されたプログラムを実行することにより、制御部６０の機能が実現される。
制御部６０は、空調機器２を含む空調機器群９を制御する。制御部６０には、センサ端末位置算出部６１、関連空調機器特定部６２、補正設定温度算出部６３及び設定温度制御実行部６４が含まれている。
センサ端末位置算出部６１は、各無線アダプタ３によって取得されたセンサ端末６との間の距離と、予め設定されている各無線アダプタ３の設置位置情報（設置位置データ９２）とに基づいて、センサ端末６の位置を算出する。算出された位置データは、センサ位置情報８１としてデータ管理部５０に格納される。
関連空調機器特定部６２は、センサ端末位置算出部６１によって算出されたセンサ端末６の位置と、各空調機器（室内機）２の設置位置情報とに基づいて、センサ端末６周辺の環境に影響を与える関連空調機器を、複数の空調機器（室内機）２の中から特定する。より具体的には、関連空調機器特定部６２は、センサ端末６のセンサ位置情報８１と空調機器群９の設置位置データ７３とに基づいて、センサ端末６の位置に対して一番影響力のある空調機器２（室内機）を特定する。この実施の形態では、センサ端末６と最も距離が近い空調機器２（室内機）が関連空調機器として特定される。
補正設定温度算出部６３は、関連空調機器特定部６２によって特定された関連空調機器によって検出された温度とセンサ端末６のセンサによって検出された温度とのずれに基づいて、関連空調機器による環境制御に用いられる室内温度の目標値を補正する。より具体的には、補正設定温度算出部６３は、センサ値８２と、関連空調機器特定部６２によって特定された関連空調機器の運転状態データ７２に含まれる温度との差分（温度差）を算出する。さらに、補正設定温度算出部６３は、算出された差分を考慮して測定ポイントが適正な室内温度となるように空調機器（室内機）２の設定温度（目標値）を補正して、補正設定温度を算出する。
設定温度制御実行部６４は、補正設定温度算出部６３によって算出された設定温度（目標値）を、関連空調機器特定部６２によって特定された関連空調機器に送信することにより、関連空調機器を制御する。
次に、空調制御装置４の動作について説明する。
まず、空調制御装置４のデータ管理部５０の各種データの初期設定処理について説明する。図３には、データ管理部５０の各種データの初期設定処理のフローチャートが示されている。この処理は、空調システム１の起動後に実行される。
空調システム１の起動後、まず、制御部６０は、入力装置３０の操作入力にしたがって、管理対象となる空調機器（室内機）２の接続情報７１、無線アダプタ３の接続情報９１の他、各種設定データをデータ管理部５０に登録する（ステップＳ１）。
続いて、制御部６０は、入力装置３０の操作入力により、居室空間の各フロア平面図データを、平面図データ１０２としてデータ管理部５０に登録する（ステップＳ２）。平面図データ１０２としては、例えばパーソナルコンピュータで作成されＵＳＢメモリなどのリムーバブルメディアから取り込まれたものを採用することができる。なお、入力装置３０のタッチパネルを用いて、表示装置２０に表示された平面図上に、フロアのレイアウトを直接書き込んだり、壁や机などの画像部品を選択して配置して、平面図データ１０２を作成できるようにしてもよい。
続いて、制御部６０は、入力装置３０の操作入力により、各空調機器（室内機）２の設置位置データ７３を登録する（ステップＳ３）。
図４には、表示装置２０に表示される、ある居室空間のフロア平面図に基づく画像が示されている。この画像では、空調制御装置４の表示装置２０に、ステップＳ２で登録された平面図データに基づく平面図が表示され、ステップＳ３において、その平面図上に空調機器（室内機）２のアイコンが配置されている。空調機器（室内機）２のアイコンの配置位置は、タッチパネル上のドラッグ操作又は座標位置の数値入力によって決定され、そのデータはデータ管理部５０内に空調機器（室内機）２の設置位置データ７３として登録される。
図４に示すフロア平面図は、その画像サイズが横８００ドット、縦４８０ドットとなっている。このフロア平面図上に、空調機器（室内機）２として、９台の室内機器（室内機）２ａ乃至２ｉが配置されている。例えば、空調機器（室内機）２ａは、左上角を基準（原点）としたときの、（ｘ座標、ｙ座標）＝（２００、１２０）の位置に配置され、空調機器（室内機）２ｂは（ｘ座標、ｙ座標）＝（２００、２４０）の位置に配置され、空調機器２ｉは（ｘ座標、ｙ座標）＝（６００、３６０）の位置に配置されている。
図３に戻り、続いて、制御部６０は、入力装置３０の操作入力により、各無線アダプタ３の設置位置データ９２を登録する（ステップＳ４）。
図５に示す例では、表示装置２０に表示される、上記ステップＳ２で登録されたフロア平面図が示されている。図５では、そのフロア平面図上に、無線アダプタ３として、無線アダプタ３ａ、３ｂ、３ｃのアイコンが配置されている。例えば、無線アダプタ３ａは（ｘ座標、ｙ座標）＝（２００、１００）の位置に、無線アダプタ３ｂは（ｘ座標、ｙ座標）＝（６００、１００）の位置に、無線アダプタ３ｃは（ｘ座標、ｙ座標）＝（４００、４００）の位置に配置されている。
無線アダプタ３のアイコンの位置は入力装置３０のタッチパネル上のドラッグ操作または座標位置の数値入力によって決定され、その配置位置のデータは設置位置データ９２としてデータ管理部５０に登録される。
以上で、初期設定処理が終了する。
次に、図６、図７を参照して、センサ端末位置算出部６１によって実行される処理について説明する。
図６には、センサ端末位置算出処理のフローチャートが示されている。図７には、センサ端末６の現在位置の算出例が模式的に示されている。
図７に示す例では、図５に示す例と同様に、センサ端末６との距離を測定する無線アダプタ３を３台（それぞれを無線アダプタ３ａ、３ｂ、３ｃとする）とし、各無線アダプタが測定した距離をｄ１、ｄ２、ｄ３とする。
センサ端末位置算出部６１は、まず初めに、各無線アダプタ３とセンサ端末６との間の距離を、各無線アダプタ３から取得する（ステップＳ１１）。例えば、図７に示す例では、無線アダプタ３ａ、３ｂ、３ｃとセンサ端末６との距離ｄ１、ｄ２、ｄ３がそれぞれ取得される。
図６に戻り、続いて、センサ端末位置算出部６１は、各無線アダプタ３の設置位置データ９２に基づいて、各無線アダプタ３を中心とし、各無線アダプタ３とセンサ端末６との距離を半径とする円の交点を求める（ステップＳ１２）。より具体的には、センサ端末位置算出部６１は、各無線アダプタ３を中心とし、各無線アダプタ３とセンサ端末６との距離を半径とする円の方程式を生成し、生成された円のうち、２つの円の方程式を連立方程式として解くことにより、その円同士の交点を算出する。
図７に示す例では、無線アダプタ３ａ、３ｂ、３ｃの座標位置を中心として、センサ端末６との距離ｄ１、ｄ２、ｄ３を半径とする円Ａ１、Ａ２、Ａ３の方程式が作成される。そして、例えば、円Ａ１と円Ａ２との方程式の解として、交点ａｂ１、ａｂ２が算出される。ここでは、円Ａ１、Ａ２の交点、円Ａ２、Ａ３の交点も同様にして求められる。
図６に戻り、続いて、センサ端末位置算出部６１は、すべての円の交点をセンサ端末６の現在位置として算出する（ステップＳ１３）。図７に示す例では、交点ａｂ２が、センサ端末６の現在位置として算出される。
次に、図８を参照して、関連空調機器特定部６２によって実行される処理について説明する。
図８には、設置位置データ７３に基づく各空調機器２ａ乃至２ｉの設置位置と、センサ端末位置算出部６１によって算出されたセンサ端末６の位置を平面図上で重ね合わせた画像の一例が示されている。
関連空調機器特定部６２は、センサ端末６の位置の空調環境に最も影響を与える空調機器（室内機）２を、センサ端末６と最も距離が近い空調機器として算出する。図８に示す例では、空調機器（室内機）２ｅが最も近い空調機器（室内機）２であるため、関連空調機器特定部６２は、この空調機器（室内機）２ｅを関連空調機器として特定する。
次に、図９、図１０を参照して、補正設定温度算出部６３及び設定温度制御実行部６４によって実行される処理について説明する。
図９には、補正設定温度算出部６３によって実行される設定温度算出処理のフローチャートが示されている。図１０には、空調機器（室内機）２ｅとセンサ端末６がそれぞれ測定した室内温度データを比較したテーブルが示されている。
まず、補正設定温度算出部６３は、関連空調機器特定部で算出された関連空調機器（例えば、空調機器２ｅ）によって検出された温度Ｔａを取得する（ステップＳ３１）。続いて、補正設定温度算出部６３は、センサ端末６のセンサによって検出された温度Ｔｂ（センサ値８２）を取得する（ステップＳ３２）。
図１０に示す例では、空調機器２ｅによって検出された温度がＴａ＝２７．２℃であり、センサ端末６によって検出された温度がＴｂ＝２９．４℃となっている。この例では、実際に居住者が居る場所（高さ）では、空調機器（室内機）２ｅに設定されている設定温度Ｔｓｅｔ＝２７．０℃には達していない。
図９に戻り、続いて、補正設定温度算出部６３は、以下の式を用いて、設定温度（目標値）を補正する（ステップＳ３３）。
補正設定温度＝設定温度（Ｔｓｅｔ）
−（センサ端末６の室内温度（Ｔｂ）−空調機器（室内機）２の室内温度（Ｔａ））
…（１）
図１０に示す例では、補正設定温度＝２７．０＋（２９．４−２７．２）＝２４．８℃が補正した設定温度となる。
補正設定温度＝設定温度（Ｔｓｅｔ）
−（センサ端末６の室内温度（Ｔｂ）−空調機器（室内機）２の室内温度（Ｔａ））
…（１）
図１０に示す例では、補正設定温度＝２７．０＋（２９．４−２７．２）＝２４．８℃が補正した設定温度となる。
図９に戻り、続いて、設定温度制御実行部６４は、補正設定温度算出部６３で算出した補正設定温度を関連空調機器に送信する（ステップＳ３４）。これにより、居住者が居る位置の室内温度が、元々指定されていた設定温度（上述の例では２７．０℃）に近づくように空調環境が制御される。
なお、この実施の形態では、設定温度の補正対象とする関連空調機器として、センサ端末６に最も近い空調機器（室内機）２が選定されているが、本発明はこれには限られない。例えば、関連空調機器特定部６２は、センサ端末６から所定の範囲内にある空調機器（室内機）２を、関連空調機器として特定し、補正設定温度算出部６３は、センサ端末６と関連空調機器との間の距離が長くなるにつれて、関連空調機器における設定温度（目標値）の補正値を小さくするようにしてもよい。
この場合、例えば、空調に影響のある関連空調機器の設定温度を、距離又は距離の二乗に応じて重み付けをして補正するようにしてもよい。例えば、上記式（１）における（Ｔｂ−Ｔａ）を、距離又は距離の二乗で除算した値を、Ｔｓｅｔに加算することにより、補正設定温度を算出するようにしてもよい。
また、壁等が平面図上に記載されている場合は、壁の影響も考慮して補正を行ってもよい。例えば、壁を挟まない条件で最も近い空調機器（室内機）２や一定範囲内にある空調機器（室内機）２を関連空調機器として特定するようにしてもよい。この場合、各居室空間のフロア情報１０１には、居室空間を仕切る壁の位置情報が含まれるようにしておき、関連空調機器特定部６２が、センサ端末６との間に壁が挟まれていない空調機器（室内機）２の中から、関連空調機器を特定するようにしてもよい。
また、この実施の形態では、補正設定温度の設定単位を０．１度としたが、四捨五入や変換表により補正可能な設定温度単位を１度にしてもよい。また、補正量が１度未満であれば設定温度を補正しないようにしてもよい。
また、この実施の形態では、空調制御装置４が、定期的に、センサ端末６の位置や空調機器２及びセンサ端末６によって検出される温度差をモニタし、取得しているが、必ずしもその必要はない。例えば、定期的にセンサ端末６や無線アダプタ３が各種データを空調制御装置４に通報し、空調制御装置４が、温度差が所定範囲よりも高いことを条件として設定温度の補正処理を開始するようにしてもよい。
また、センサ端末６が一定時間、同じ位置に止まっている場合に補正処理を開始するようにしてもよい。この場合、居住者がセンサ端末６を携帯して、例えば図１１に示すような経路で室内を移動し、設定温度を補正したい箇所でセンサ端末６を持って立ち止まり、居住者が居る場所に最も近い空調機器（室内機）２のみ補正するようにしてもよい。
また、センサ端末６のボタンを押下すると、自動的に設定温度の補正を行うべく、補正開始指令を空調制御装置４に送信するようにしてもよい。
また、この実施の形態では、無線アダプタ３の数を３台として説明しているが、台数を増やしてセンサ端末６の位置の測定精度を上げるようにしてもよい。また、センサ端末６の位置の測定を、空調制御装置４とは別の機器で行い、センサ端末６の位置の測定結果を空調制御装置４がモニタするようにしてもよい。
また、この実施の形態では、常に同じ算出式を用いて補正設定温度を算出しているが、季節、外気温度又は時間帯によって算出式を変更して設定温度補正幅を変化させてもよく、学習制御によって季節や外気温度、時間帯と設定温度補正幅との相関関係を一覧表にして記憶し、その相関関係を次回の補正の際に用いるようにしてもよい。
また、この実施の形態では、冷房運転時の場合について説明しているが、暖房運転時は補正方向が冷房とは逆となり、温度を上昇させる方向に補正を行うことになる。すなわち、暖房運転時には、上記式（１）に代えて、以下の式（２）が用いられる。
補正設定温度＝設定温度（Ｔｓｅｔ）
＋（空調機器（室内機）２の室内温度（Ｔａ）−センサ端末６の室内温度（Ｔｂ））
…（２）
補正設定温度＝設定温度（Ｔｓｅｔ）
＋（空調機器（室内機）２の室内温度（Ｔａ）−センサ端末６の室内温度（Ｔｂ））
…（２）
また、この実施の形態では、空調機器（室内機）２が運転状態であることを前提として設定温度を変更する場合について説明しているが、空調機器（室内機）２が停止している場合、設定温度に加えて運転コマンドも合わせて送信し、空調機器（室内機）２の運転を自動的に開始するようにしてもよい。
また、空調制御装置４（制御部６０）は、温度と表示色とが関連付けて記憶された温度−色変換対応表を参照して、センサ端末６によって検出された温度に対応する色を読み出し、表示装置２０に表示される平面図の画像内のセンサ端末６の位置に、その色を重ね合わせて表示するようにしてもよい。これを複数の位置で行えば、表示装置２０の画面には、その居室空間の温度分布が表示されることとなる。
また、この実施の形態では、センサ端末６を、各種センサと無線機能が搭載されたものとしているが、センサ端末６が、表示装置や入力装置を備えるものとしてもよい。この場合、表示装置に、フロア平面図を背景とし、現在の位置、温度、歩いた軌跡、温度分布などを、表示させるようにしてもよい。
以上詳細に説明したように、この実施の形態１に係る空調制御装置４によれば、センサ端末６に含まれるセンサで検出される居住者の居る位置の温度と、その位置の環境に影響を与える関連空調機器によって検出された温度とのずれに基づいて、関連空調機器の環境制御に用いられる室内温度の目標値を補正する。これにより、居住者の居る位置の温度を、目標値に近づけることができるようになる。この結果、居住者の快適性を高めることができる。
また、この実施の形態によれば、センサ端末６を持って居室空間を歩くだけで、自動的に居住者が居る位置が指定した室内温度となるように補正されるため、空調機器群９の設定温度の補正作業を管理者が行う必要がなく、設定作業が容易となるので、作業負担を軽減することができる。
また、この実施の形態によれば、居住者とともに移動するセンサ端末６の位置及び検出温度に基づいて、温度調整を行う。このため、フロアのレイアウトが変更された場合でも、空調制御装置４へのセンサの位置の設定変更作業等を行う必要が無くなるので、運用後のシステムメンテナンスが容易になる。
また、この実施の形態によれば、フロア平面図上の空調機器（室内機）２の設置位置データ７３や、無線アダプタ３の設置位置データ９２をフロア平面図上の位置座標に換算して保持する。このようにすれば、管理者が、空調制御装置４の表示装置２０を見ながら、入力装置３０を操作して、空調機器（室内機）２や無線アダプタ３の位置を容易に設定することができる。
また、この実施の形態によれば、居室空間内に温度センサを多数設置する必要がないため、システムの導入コストを削減することができる。
また、この実施の形態によれば、居住者が居る場所に絞って、冷暖房を強めたりすることができるので、消費電力を低減することができる。
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２について説明する。
次に、この発明の実施の形態２について説明する。
図１２には、この発明の実施の形態２に係る空調システム１１の構成が示されている。図１２に示すように、この実施の形態に係る空調システム１１は、空調機器（室内機）２の代わりに複数の湿度調整機器１２を備え、空調制御装置４の代わりに空調制御装置１４を備え、リモートコントローラ５の代わりにリモートコントローラ１３を備える点が、上記実施の形態１と異なっている。
湿度調整機器１２、無線アダプタ３及び空調制御装置１４は、専用通信線７で互いに通信可能に接続されている。各湿度調整機器１２には各々の操作が可能なリモートコントローラ１３が接続されている。
複数の湿度調整機器１２は、所定の居室空間において異なる位置にそれぞれ設置されている。各湿度調整機器１２は、空調制御装置１４の制御の下で、居室空間の湿度が、設定された目標温度に近づくように居室空間の湿度調整を行う。この複数の湿度調整機器１２を、以下では湿度調整機器群１５とも呼ぶ。
リモートコントローラ１３は、湿度調整機器１２をユーザが操作するための操作端末である。リモートコントローラ１３を操作することにより、対応する湿度調整機器１２の運転、停止の他、目標湿度の変更などが可能である。
無線アダプタ３及びセンサ端末６は上記実施の形態１のものと同様の機能を有する。すなわち、各無線アダプタ３は、センサ端末６との距離を測定し、センサ端末６との空調制御装置１４との間で行われるデータを中継する。
空調制御装置１４は、湿度調整機器群１５を制御する。図１３には、空調制御装置１４の構成が示されている。図１３に示すように、空調制御装置１４が、表示装置２０、入力装置３０、通信管理部４０、データ管理部５０及び制御部６０を備える点は、上記実施の形態に係る空調制御装置１４と同様である。
制御部６０は、センサ端末位置算出部６１に加え、関連湿度調整機器算出部６５、補正設定湿度算出部６６及び設定湿度制御実行部６７を備える。また、データ管理部５０には、湿度調整機器データ５５が登録される。
湿度調整機器データ５５には、湿度調整機器１２の接続情報７４、運転状態データ７５及び設置位置データ７６が含まれる。
接続情報７４には、空調制御装置１４によって管理される各湿度調整機器１２のアドレス番号、操作グループ番号、機種識別情報など、各湿度調整機器１２を制御するために必要なデータが含まれる。
運転状態データ７５には、各湿度調整機器１２の運転・停止状態や、設定湿度、室内湿度などの湿度調整機器１２の現在の運転状態を示すデータが含まれる。運転状態データ７５は、湿度調整機器１２とのデータ送受信により、随時更新されている。
設置位置データ７６には、各種湿度調整機器１２の設置位置（フロア番号、位置座標）を示すデータが含まれる。そのデータは、居室空間の室内平面図の画像上に空調機器を重ねて表示する際のその平面図上の位置座標（ドット単位）で表したものであってもよいし、平面図上のある位置（例えば左上の隅位置）を基準としたときの、居室空間のフロア全体の縦横のサイズに対するその位置の割合をパーセントで表したものであってもよい。
その他の構成に関しては、空調制御装置１４は、上記実施の形態１に係る空調制御装置４と同様である。
空調制御装置１４の初期設定処理、センサ端末位置算出処理、関連湿度調整機器算出処理、補正設定湿度算出処理は、上記実施の形態１で説明した設定温度を湿度に置き換えて処理を行った初期設定処理、センサ端末位置算出処理、関連温度調整機器算出処理、補正設定温度算出処理と同等である。これにより、空調制御装置１４は、居住者が居る位置の湿度が、元々設定されていた湿度に近づくように補正された湿度を湿度調整機器１２に送信して空調環境を制御する。
以上詳細に説明したように、この実施の形態２に係る空調制御装置１４によれば、センサ端末６に含まれるセンサで検出される居住者の居る位置の湿度と、その位置の環境に影響を与える関連機器によって検出された湿度とのずれに基づいて、関連機器の湿度制御に用いられる湿度の目標値を補正する。これにより、居住者の居る位置の湿度を、目標値に近づけることができるようになる。この結果、作業負担を軽減し、かつ廉価に居住者の快適性を高めることができる。
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３について説明する。
次に、この発明の実施の形態３について説明する。
図１４は、この発明の実施の形態３に係る空調システム１６の構成が示されている。図１４に示すように、この実施の形態に係る空調システム１６は、複数の空調機器（室内機）２の代わりに、複数の換気機器１７を備え、空調制御装置４の代わりに空調制御装置１９を備え、リモートコントローラ５の代わりにリモートコントローラ１８を備える点が上記実施の形態１と異なっている。
換気機器１７、無線アダプタ３及び空調制御装置１９は、専用通信線７で互いに通信可能に接続されている。各換気機器１７には、各々の操作が可能なリモートコントローラ１８が接続されている。
複数の換気機器１７は、所定の居室空間において異なる位置にそれぞれ設置されている。各換気機器１７は、空調制御装置１９の制御の下で、居室空間のＣＯ2（二酸化炭素）濃度が設定された目標濃度以下となるように居室空間の換気を行う。この複数の換気機器１７を、以下では換気機器群２１とも呼ぶ。
リモートコントローラ１８は、換気機器１７をユーザが操作するための操作端末である。リモートコントローラ１８を操作することにより、対応する換気機器１７の運転、停止の他、風量の変更などが可能である。
無線アダプタ３及びセンサ端末６は、上記実施の形態１のそれらと同様の機能を保有する。すなわち、各無線アダプタ３は、センサ端末６との距離を測定し、センサ端末６との空調制御装置１９との間で行われるデータを中継する。
空調制御装置１９は、換気機器群２１を制御する。図１５には、空調制御装置１９の構成が示されている。図１５に示すように、空調制御装置１９が、表示装置２０、入力装置３０、通信管理部４０、データ管理部５０及び制御部６０を備える点は、上記実施の形態に係る空調制御装置１４と同様である。
制御部６０は、センサ端末位置算出部６１に加え、関連換気機器算出部６８、補正風量算出部６９、風量制御実行部７０を備える。また、データ管理部５０では、換気機器データ５６が登録される。
換気機器データ５６には、換気機器１７の接続情報７７、運転状態データ７８、設置位置データ７９が含まれる。
接続情報７７は、空調制御装置１９によって管理される各換気機器１７のアドレス番号、操作グループ番号、機種識別情報など、各換気機器１７を制御するために必要なデータである。
運転状態データ７８には、各換気機器１７の運転・停止状態や、換気モード、風量などの換気機器１７の現在の運転状態を示すデータが含まれる。運転状態データ７８は、換気機器１７とのデータ送受信により、随時更新されている。
設置位置データ７９には、各種換気機器１７の設置位置（フロア番号、位置座標）を示すデータが含まれている。そのデータは、居室空間の室内平面図の画像上に空調機器を重ねて表示する際のその平面図上の位置座標（ドット単位）で表したものであってもよいし、平面図上のある位置（例えば左上の隅位置）を基準としたときの、居室空間のフロア全体の縦横のサイズに対するその位置の割合をパーセントで表したものであってもよい。
その他の構成に関しては、空調制御装置１９は、上記実施の形態１に係る空調制御装置４と同様である。
空調制御装置１９の初期設定処理、センサ端末位置算出処理、関連換気機器算出処理、補正風量算出処理は、上記実施の形態１で説明したセンサ端末位置算出処理、関連空調機器算出処理、補正設定温度算出処理における設定温度を風量（運転、停止指令含む）に置き換えたものと同等である。空調制御装置１９は、居住者が作業する位置のＣＯ2濃度が、指定濃度以下となるように、補正した風量（運転、停止指令含む）を換気機器１７に送信して居室空間の空調環境を制御する。
なお、この実施の形態では、測定したＣＯ2濃度に合わせて風量を調整しているが、指定濃度より測定したＣＯ2の濃度が小さい場合は、換気機器１７を停止して必要なときにだけ、換気機器を運転するにしてもよい。
以上詳細に説明したように、この実施の形態３に係る空調制御装置１９によれば、センサ端末６に含まれるセンサで検出される居住者の居る位置のＣＯ2濃度と、その位置の環境に影響を与える関連機器によって検出されたＣＯ2濃度とのずれに基づいて、関連機器の湿度制御に用いられるＣＯ2濃度の目標値を補正する。これにより、居住者の居る位置のＣＯ2濃度を、目標値に近づけることができるようになる。この結果、作業負担を軽減し、かつ廉価に快適性をより高めることができる。
なお、上記実施の形態において、実行されるプログラムは、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magneto-Optical Disk）等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、そのプログラムをインストールすることにより、上述の処理を実行するシステムを構成することとしてもよい。
また、プログラムをインターネット等の通信ネットワーク上の所定のサーバ装置が有するディスク装置等に格納しておき、例えば、搬送波に重畳させて、ダウンロード等するようにしてもよい。
また、上述の機能を、ＯＳ（Operating System）が分担して実現する場合又はＯＳとアプリケーションとの協働により実現する場合等には、ＯＳ以外の部分のみを媒体に格納して配布してもよく、また、ダウンロード等してもよい。
また、本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。
本発明は、複数の環境制御機器（空調機器（室内機）、湿度制御機器、換気機器等）が設置されている居室空間の環境制御に好適である。
１ 空調システム
２、２ａ〜２ｉ 空調機器（室内機）
３、３ａ〜３ｃ 無線アダプタ
４ 空調制御装置
５ リモートコントローラ
６ センサ端末
７ 専用通信線
９ 空調機器群
１０ 無線アダプタ群
１１ 空調システム
１２ 湿度調整機器
１３ リモートコントローラ
１４ 空調制御装置
１５ 湿度調整機器群
１６ 空調システム
１７ 換気機器
１８ リモートコントローラ
１９ 空調制御装置
２０ 表示装置
２１ 換気機器群
３０ 入力装置
４０ 通信管理部
５０ データ管理部
５１ 空調機器データ
５２ センサ端末データ
５３ 無線アダプタデータ
５４ 平面図データ
５５ 湿度調整機器データ
５６ 換気機器データ
６０ 制御部
６１ センサ端末位置算出部
６２ 関連空調機器特定部
６３ 補正設定温度算出部
６４ 設定温度制御実行部
６５ 関連湿度調整機器算出部
６６ 補正設定湿度算出部
６７ 設定湿度制御実行部
６８ 関連換気機器算出部
６９ 補正風量算出部
７０ 風量制御実行部
７１ 接続情報
７２ 運転状態データ
７３ 設置位置データ
７４ 接続情報
７５ 運転状態データ
７６ 設置位置データ
７７ 接続情報
７８ 運転状態データ
７９ 設置位置データ
８１ センサ位置情報
８２ センサ値
９１ 接続情報
９２ 設置位置データ
１０１ フロア情報
１０２ 平面図データ
２、２ａ〜２ｉ 空調機器（室内機）
３、３ａ〜３ｃ 無線アダプタ
４ 空調制御装置
５ リモートコントローラ
６ センサ端末
７ 専用通信線
９ 空調機器群
１０ 無線アダプタ群
１１ 空調システム
１２ 湿度調整機器
１３ リモートコントローラ
１４ 空調制御装置
１５ 湿度調整機器群
１６ 空調システム
１７ 換気機器
１８ リモートコントローラ
１９ 空調制御装置
２０ 表示装置
２１ 換気機器群
３０ 入力装置
４０ 通信管理部
５０ データ管理部
５１ 空調機器データ
５２ センサ端末データ
５３ 無線アダプタデータ
５４ 平面図データ
５５ 湿度調整機器データ
５６ 換気機器データ
６０ 制御部
６１ センサ端末位置算出部
６２ 関連空調機器特定部
６３ 補正設定温度算出部
６４ 設定温度制御実行部
６５ 関連湿度調整機器算出部
６６ 補正設定湿度算出部
６７ 設定湿度制御実行部
６８ 関連換気機器算出部
６９ 補正風量算出部
７０ 風量制御実行部
７１ 接続情報
７２ 運転状態データ
７３ 設置位置データ
７４ 接続情報
７５ 運転状態データ
７６ 設置位置データ
７７ 接続情報
７８ 運転状態データ
７９ 設置位置データ
８１ センサ位置情報
８２ センサ値
９１ 接続情報
９２ 設置位置データ
１０１ フロア情報
１０２ 平面図データ
本発明は、例えばビル等の家屋の居室空間の異なる位置に設置された複数の空調機器を制御する制御装置、空調システム、制御方法及びプログラムに関する。
この発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、作業負担を軽減し、かつ、廉価に居住者の快適性を高めることができる制御装置、空調システム、制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る制御装置は、所定の居室空間の異なる位置に設置された複数の空調機器を制御する制御装置である。携帯端末位置算出部は、空調に関する環境情報を検出するセンサを含む持ち運び可能な携帯端末と無線通信を行うことにより、居室空間の異なる位置に設置されている複数の無線アダプタ各々によって取得された携帯端末との間の距離と、各無線アダプタの設置位置情報とに基づいて、居室空間内における携帯端末の位置を算出する。関連機器特定部は、携帯端末位置算出部によって算出された携帯端末の位置と、各空調機器の設置位置情報とに基づいて、携帯端末周辺の環境に影響を与える関連機器として、携帯端末から所定の範囲内にある空調機器を、複数の空調機器の中から特定する。目標値補正部は、関連機器特定部によって特定された関連機器によって検出された環境情報と、センサによって検出された環境情報とのずれに基づいて、携帯端末と関連機器との間の距離が長くなるにつれて、関連機器における環境情報の目標値の補正値が小さくなるように、関連機器の環境制御に用いられる環境情報の目標値を補正する。制御実行部は、目標値補正部によって補正された目標値に基づいて、関連機器を制御する。
Claims (9)
- 所定の居室空間の異なる位置に設置された複数の空調機器を制御する制御装置であって、
空調に関する環境情報を検出するセンサを含む持ち運び可能な携帯端末と無線通信を行うことにより、前記携帯端末との間の距離と、前記センサによって検出された前記環境情報とを取得するために前記居室空間の異なる位置に設置されている複数の無線アダプタと、
前記各無線アダプタによって取得された前記携帯端末との間の距離と、前記各無線アダプタの設置位置情報とに基づいて、前記居室空間内における前記携帯端末の位置を算出する携帯端末位置算出部と、
前記携帯端末位置算出部によって算出された前記携帯端末の位置と、前記各空調機器の設置位置情報とに基づいて、前記携帯端末周辺の環境に影響を与える関連機器を、前記複数の空調機器の中から特定する関連機器特定部と、
前記関連機器特定部によって特定された前記関連機器によって検出された前記環境情報と、前記センサによって検出された前記環境情報とのずれに基づいて、前記関連機器の環境制御に用いられる前記環境情報の目標値を補正する目標値補正部と、
前記目標値補正部によって補正された前記目標値に基づいて、前記関連機器を制御する制御実行部と、
を備える制御装置。 - 前記関連機器特定部は、
前記携帯端末に最も近い空調機器を、前記関連機器として特定する、
請求項１に記載の制御装置。 - 前記関連機器特定部は、
前記携帯端末から所定の範囲内にある前記空調機器を、前記関連機器として特定し、
前記目標値補正部は、
前記携帯端末と前記関連機器との間の距離が長くなるにつれて、前記関連機器における前記環境情報の目標値の補正値を小さくする、
請求項１に記載の制御装置。 - 前記居室空間の平面図に関する情報には、前記居室空間を仕切る壁の位置情報が含まれ、
前記関連機器特定部は、
前記壁の位置情報に基づいて、前記センサ端末との間に前記壁が挟まれていない前記空調機器の中から、前記関連機器を特定する、
請求項２又は３に記載の制御装置。 - 前記居室空間の平面図の画像データと、前記画像データ内の前記各空調機器の設置位置情報と、前記画像データ内の前記各無線アダプタの設置位置情報とを記憶する記憶部と、
前記画像データに基づく前記平面図の画像を表示する表示部と、
操作入力に従って、前記各空調機器の設置位置情報と、前記各無線アダプタの設置位置情報とを入力する入力部と、
をさらに備え、
前記携帯端末位置算出部は、
前記居室空間内における前記携帯端末の位置を、前記画像データ内の位置に変換し、
前記関連機器特定部は、
前記画像データ内の位置に変換された前記携帯端末の位置に基づいて、前記関連機器を特定する、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の制御装置。 - 前記環境情報と表示色とを関連付けて記憶する変換対応表と、前記居室空間の平面図の画像データとを記憶する記憶部と、
前記画像データに基づく前記平面図の画像を表示する表示部と、
前記変換対応表を参照して、前記各無線アダプタから取得された前記センサによって検出された前記環境情報に対応する表示色を求め、前記携帯端末位置算出部によって算出された前記画像データに基づく画像内の携帯端末の位置に、前記表示色を重ねて前記表示部に表示させる制御部と、
をさらに備える、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の制御装置。 - 前記環境情報は、温度、湿度、二酸化炭素の濃度の少なくとも１つを含む、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の制御装置。 - 所定の居室空間の異なる位置に設置された複数の空調機器を制御する制御方法であって、
空調に関する環境情報を検出するセンサを含む持ち運び可能な携帯端末と無線通信を行うことにより、前記携帯端末との間の距離と、前記センサによって検出された前記環境情報とを取得するために前記居室空間の異なる位置に設置されている複数の無線アダプタ各々によって取得された前記携帯端末との間の距離に基づいて、前記居室空間内における前記携帯端末の位置を算出する携帯端末位置算出工程と、
前記携帯端末位置算出工程において算出された前記携帯端末の位置と、前記各空調機器の設置位置情報とに基づいて、前記携帯端末周辺の環境に影響を与える関連機器を、前記複数の空調機器の中から特定する関連機器特定工程と、
前記関連機器特定工程において特定された前記関連機器によって検出された前記環境情報と、前記センサによって検出された前記環境情報とのずれに基づいて、前記関連機器の環境制御に用いられる前記環境情報の目標値を補正する目標値補正工程と、
前記目標値補正工程において補正された前記目標値に基づいて、前記関連機器を制御する制御実行工程と、
を含む制御方法。 - 所定の居室空間の異なる位置に設置された複数の空調機器を制御するコンピュータを、
空調に関する環境情報を検出するセンサを含む持ち運び可能な携帯端末と無線通信を行うことにより、前記携帯端末との間の距離と、前記センサによって検出された前記環境情報とを取得するために前記居室空間の異なる位置に設置されている複数の無線アダプタ各々によって取得された前記携帯端末との間の距離に基づいて、前記居室空間内における前記携帯端末の位置を算出する携帯端末位置算出手段、
前記携帯端末位置算出手段によって算出された前記携帯端末の位置と、前記各空調機器の設置位置情報とに基づいて、前記携帯端末周辺の環境に影響を与える関連機器を、前記複数の空調機器の中から特定する関連機器特定手段、
前記関連機器特定手段によって特定された前記関連機器によって検出された前記環境情報と、前記センサによって検出された前記環境情報とのずれに基づいて、前記関連機器の環境制御に用いられる前記環境情報の目標値を補正する目標値補正手段、
前記目標値補正手段によって補正された前記目標値に基づいて、前記関連機器を制御する制御実行手段、
として動作させるプログラム。
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