JPWO2020170415A1 - 空調システム及び管理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
しかしながら、照明と空調機とを連動させることは、容易ではない。通信のプロトコルは、メーカーによってばらばらであるとともに、どの位置の照明と、どの位置の空調機とを連動させるのかを設定するのは困難な作業となっている。
図1は、実施の形態1に係る空調システム100の構成を概略的に示すブロック図である。
空調システム100は、通信装置110と、管理装置130と、空調機150とを備える。空調システム100は、照明101と、空調機150とを連動させるシステムである。
図2に示されているように、オフィス等の大空間のフロアの天井に、照明101及び空調機150が取り付けられている。
空調機150には、空調機150用のリモートコントローラである管理装置130が接続されている。
通信装置110は、無線通信機能を有しており、識別情報として自身に割り当てられた通信装置識別情報であるIDを送信IDとして含む通信データを定期的に管理装置130に送信する。
管理装置130は、通信装置110から送られてきた送信IDが、受信可能IDであるか否かを判断する。通信装置110から送られてきた送信IDが受信可能IDである場合には、管理装置130は、通信装置110から通信データが送られてきている状況に応じて、空調機150を制御する。
空調機150は、管理装置130からの制御に従って動作する。
通信装置110は、電源部111と、無線送信部114と、記憶部115と、通信制御部116とを備える。
電源部111は、発電部112と、蓄電部113とを備える。
発電部112は、光を受けて発電する。例えば、発電部112は、照明101からの光を電気エネルギーに変換することで、発電を行う。
蓄電部113は、発電部112により発電された電気を蓄積し、蓄積された電気を通信装置110の各部に供給する。
記憶部115は、通信装置110での処理に必要な情報を記憶する。例えば、記憶部115は、通信装置110に割り当てられたIDと、通信データの送信時刻とを記憶する。
通信制御部116は、計時部117と、主制御部118とを備える。
そして、計時部117は、スリープモードにおいて、起動時間の計時が終了すると、主制御部118を省電力モードで起動させる。
例えば、主制御部118は、スリープモードにおいて、計時部117から起動指示を受けると、起動して、通信装置110を省電力モードにする。省電力モードでは、記憶部115は動作しているが、無線送信部114は動作を停止し、電力の消費を行わないものとする。
具体的には、主制御部118は、蓄電部113の電圧を計測する。そして、主制御部118は、蓄電部113の電圧が予め定められた電圧以上である場合には、蓄電量が閾値以上になったと判断する。蓄電量が閾値以上になったと判断した場合、主制御部118は、無線送信部114を起動させて、通信装置110を通常モードにする。
一方、主制御部118は、蓄電部113の電圧が予め定められた電圧よりも低い場合には、蓄電量が閾値未満であると判断する。蓄電量が閾値未満であると判断した場合、主制御部118は、計時部117に起動時間の計時を開始させて、主制御部118の動作を停止し、電力を消費しないようにして、通信装置110をスリープモードにする。
なお、記憶部115は、不揮発性のメモリにより構成することができる。
管理装置130は、無線受信部131と、記憶部132と、ユニット通信部133と、管理制御部134とを備える。
例えば、管理制御部134は、ユニット通信部133を介して、空調機150と通信を行うことで、空調機150を制御する。
送信IDと受信可能IDとが一致しなかった場合には、管理制御部134は、無線受信部131で受信された通信データを破棄する。
送信IDと受信可能IDとが一致した場合には、管理制御部134は、無線受信部131で受信された通信データの受信時刻を記憶部132に記憶しておく。
また、管理制御部134の一部又は全部は、例えば、図4(B)に示されているように、処理回路12で構成することもできる。
なお、記憶部132は、不揮発性のメモリにより構成することができる。
空調機150は、装置通信部151と、空調機本体152と、運転制御部153とを備える。
装置通信部151は、管理装置130と通信を行う通信インターフェースである。
運転制御部153は、空調機150の各部を制御する。例えば、運転制御部153は、装置通信部151を介して、管理装置130からの運転指令を受け取り、受け取られた運転指令に従って、空調機本体152を制御する。具体的には、運転制御部153は、空調機本体152の運転状態、動作モード、設定温度、風量及び風向等を制御する。実施の形態1においては、動作モードは、暖房、冷房、ドライ及び送風である。
運転は、空調機本体152により空気の調和を行い、空調機150が設置されている空間における温度が設定された温度となるようにする状態である。
停止は、空調機本体152により空気の調和が行われていない状態である。
セットバックは、空調機本体152により空気の調和を行い、空調機150が設置されている空間における温度が予め定められた限界温度を超えないようにする状態である。
なお、実施の形態1では、限界温度として、上限温度及び下限温度が設定されているが、これらの一方のみが設定されていてもよい。なお、環境温度については、空調機本体152に備えられている検出部(図示せず)で検出されればよい。
また、運転制御部153は、運転状態がセットバックとなっている際に、予め定められた復帰時間内に、通信装置110が複数の通信データを送信した場合に、運転状態を停止にする。
また、運転制御部153の一部又は全部は、例えば、図4(B)に示されているように、処理回路12で構成することもできる。
図7に示されているフローチャートでは、まず、通信装置110はスリープモードであるものとする。
計時部117は、予め定められた起動時間が経過したか否かを判断する(S10)。起動時間が経過した場合には、処理はステップS11に進む。
そして、主制御部118は、蓄電量が閾値以上であるか否かを判断する(S13)。例えば、主制御部118は、ステップS12で計測された電圧が閾値となる電圧以上であるか否かにより、この判断を行えばよい。蓄電量が閾値以上である場合(S13でYes)には、処理はステップS14に進み、蓄電量が閾値未満である場合(S13でNo)には、処理はステップS16に進む。
一方、ステップS16では、主制御部118は、主制御部118及び記憶部115の機能を停止することで、通信装置110をスリープモードに移行させる。なお、主制御部118は、主制御部118の機能を停止する前に、計時部117に、起動時間を設定して、計時を開始させる。
まず、通常モードに移行すると、主制御部118は、記憶部115に記憶されているIDを読み出して、指定されたプロトコルに基づいて、そのIDを送信IDとして含む通信データを生成する(S20)。主制御部118は、生成された通信データを無線送信部114に与える。
管理装置130では、無線受信部131が、無線で通信データを受信する(S30)。受信された通信データは、管理制御部134に与えられる。なお、無線受信部131は、通信装置110からの通信データであるか否かに拘わらず、通信データを受信する。
一方、ステップS33では、管理制御部134は、受け取った通信データを破棄する。
図7及び図8に示されているフローチャートにより、通信装置110からは、定期的に無線で通信データが送信される。しかし、照明101が消灯した場合、通信装置110の発電部112は発電しなくなるため、通信装置110からの通信データの送信は途絶える。
ここで、図10に示されているフローチャートは、空調機本体152の運転状態が停止である場合に行われる。
図1に示されているように、実施の形態2に係る空調システム200は、通信装置210と、管理装置230と、空調機250とを備える。
実施の形態2に係る空調システム200も、照明101と、空調機250とを連動させるシステムである。
通信装置210は、電源部111と、無線送信部114と、記憶部115と、通信制御部216と、検出部219とを備える。
実施の形態2における電源部111、無線送信部114及び記憶部115は、実施の形態1における電源部111、無線送信部114及び記憶部115と同様である。
例えば、検出部219は、通信制御部216からの指示に応じて、通信装置210が設置されている空間に関する物理量を検出する。実施の形態2では、検出部219は、温度を検出する温度検出部としての温度センサであるものとする。具体的には、検出部219には、空気の対流を作るための空気穴が設けられており、空気が少しずつ流れるようになっている。このため、検出部219は、通信装置210が配置された場所における温度を検出することができる。
通信制御部216は、計時部117と、主制御部218とを備える。
実施の形態2における計時部117は、実施の形態1における計時部117と同様である。
例えば、主制御部218は、スリープモードにおいて、計時部117から起動指示を受けると、起動して、通信装置210を省電力モードにする。省電力モードでは、記憶部115は動作しているが、無線送信部114及び検出部219は動作を停止し、電力を消費しないものとする。
実施の形態2における無線受信部131、記憶部132及びユニット通信部133は、実施の形態1における無線受信部131、記憶部132及びユニット通信部133と同様である。
実施の形態2における管理制御部234は、実施の形態1における管理制御部134と同様の処理を行うほか、無線受信部131が受信した通信データに含まれている温度情報を読み出して、読み出された温度情報を、ユニット通信部133に、空調機250へ送信させる。
実施の形態2における装置通信部151及び空調機本体152は、実施の形態1における装置通信部151及び空調機本体152と同様である。
実施の形態2における運転制御部253は、実施の形態1における運転制御部153と同様の処理を行うほか、装置通信部151が受信した温度情報で示される温度に基づいて、空調機本体152を制御する。例えば、運転制御部253は、空調機本体152の運転状態が運転である場合に、温度情報で示される温度が設定温度となるように、空調機本体152を制御する。
なお、通信装置210が省電力モードから通常モードに移行する際に、主制御部218は、無線送信部114とともに検出部219についても起動させるものとする。
このような指示を受けて、検出部219は、温度を検出する(S61)。具体的には、検出部219は、電圧計測回路を有効化し、温度素子の出力する電圧を高精度に計測することで、温度を計測する。そして、検出部219は、そのような計測を複数回実施して、計測された温度の平均値を、検出された温度として、主制御部218に通知する。
管理装置230では、無線受信部131が、無線で通信データを受信する(S70)。受信された通信データは、管理制御部234に与えられる。なお、無線受信部131は、通信装置210からの通信データであるか否かに拘わらず、通信データを受信する。
そして、管理制御部234は、通信データに含まれている温度情報を読み出して、読み出された温度情報をユニット通信部133に与え、ユニット通信部133にそれを空調機250へ送信させる(S73)。
一方、ステップS74では、管理制御部234は、受け取った通信データを破棄する。
なお、通信装置210から温度情報が送られてきていない場合には、空調機250は、例えば、空調機本体152に備えられている検出部(図示せず)で検出された温度に基づいて、動作すればよい。
図15は、実施の形態3に係る空調システム300の構成を概略的に示すブロック図である。
空調システム300は、通信装置210と、管理装置330と、空調機350とを備える。実施の形態3においても、空調システム300は、照明101と、空調機350とを連動させるシステムである。
なお、実施の形態3における通信装置210は、実施の形態2における通信装置210と同様である。
空調機350は、装置通信部151と、空調機本体152と、運転制御部353と、無線受信部354とを備える。
実施の形態3における装置通信部151及び空調機本体152は、実施の形態1における装置通信部151及び空調機本体152と同様である。
実施の形態3における運転制御部353は、実施の形態2における運転制御部253と同様の処理を行う他、無線受信部354から与えられた通信データを装置通信部151に与え、装置通信部151に、それを管理装置330へ送信させる。
なお、実施の形態2では、運転制御部253は、装置通信部151から温度情報を取得しているが、実施の形態3では、運転制御部353は、無線受信部354から与えられた通信データに含まれている温度情報を取得して、空調機本体152の制御に利用する。
管理装置330は、記憶部132と、ユニット通信部133と、管理制御部334とを備える。
実施の形態3における記憶部132及びユニット通信部133は、実施の形態1における記憶部132及びユニット通信部133と同様である。
実施の形態3における管理制御部334は、実施の形態2における管理制御部234と同様の処理を行う。但し、実施の形態2における管理制御部234は、図5に示されている無線受信部131から与えられる通信データに含まれている温度情報を取得しているが、実施の形態3における管理制御部334は、ユニット通信部133から与えられる通信データに含まれている温度情報を取得する。このため、実施の形態3では、図5に示されている無線受信部131は備えられておらず、管理制御部334は、ユニット通信部133を介して、温度情報を空調機350に送らなくてよい。
Claims (13)
- 通信装置と、空調機と、を備える空調システムであって、
前記通信装置は、
光を受けて発電する発電部と、
前記発電部により発電された電気の供給を受けて、通信データを無線で送信する無線送信部と、を備え、
前記空調機は、
空気の調和を行う空調機本体と、
前記空調機本体を制御する運転制御部と、を備え、
前記運転制御部は、前記空調機本体の運転状態が、前記空調機本体により空気の調和が行われていない状態である停止となっている際に、予め定められた移行時間、前記無線送信部から前記通信データが送信されない場合に、前記運転状態を、前記空調機本体により空気の調和を行い、前記空調機が設置されている空間における温度が予め定められた限界温度を超えないようにする状態であるセットバックにすること
を特徴とする空調システム。 - 前記限界温度は、上限温度及び下限温度の少なくとも1つであり、
前記上限温度は、前記空調機本体が冷房を行う必要のある温度であり、
前記下限温度は、前記空調機本体が暖房を行う必要のある温度であること、
を特徴とする請求項1に記載の空調システム。 - 前記運転制御部は、前記運転状態が前記セットバックとなっている際に、予め定められた復帰時間内に、前記無線送信部から複数の前記通信データが送信された場合に、前記運転状態を前記停止にすること
を特徴とする請求項1又は2に記載の空調システム。 - 管理装置をさらに備え、
前記管理装置は、
前記通信データを無線で受信する無線受信部と、
前記空調機と通信するユニット通信部と、
前記運転状態が前記停止となっている際に、前記無線受信部が、前記移行時間、前記通信データを受信しない場合に、前記ユニット通信部を介して、前記運転状態を前記セットバックにする運転指令を前記空調機に送る管理制御部と、を備え、
前記空調機は、前記管理装置と通信する装置通信部をさらに備え、
前記運転制御部は、前記装置通信部で受信された前記運転指令に従って、前記運転状態を前記セットバックにすること
を特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の空調システム。 - 管理装置をさらに備え、
前記通信データは、前記通信装置を識別するための識別情報である通信装置識別情報を含み、
前記管理装置は、
前記通信データを無線で受信する無線受信部と、
前記空調機と通信するユニット通信部と、
前記無線受信部が受信した前記通信データに含まれている前記通信装置識別情報が、予め定められている受信可能識別情報と一致するか否かを判断し、前記運転状態が前記停止となっている際に、前記無線受信部が、前記移行時間、前記受信可能識別情報と一致する前記通信装置識別情報を含んでいる前記通信データを受信しない場合に、前記ユニット通信部を介して、前記運転状態を前記セットバックにする運転指令を前記空調機に送る管理制御部と、を備え、
前記空調機は、前記管理装置と通信する装置通信部をさらに備え、
前記運転制御部は、前記装置通信部で受信された前記運転指令に従って、前記運転状態を前記セットバックにすること
を特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の空調システム。 - 前記通信装置は、物理量を検出する検出部をさらに備え、
前記通信データは、前記検出部で検出された前記物理量を示す情報を含み、
前記管理制御部は、前記無線受信部で受信された前記通信データに含まれている前記情報を、前記ユニット通信部を介して前記空調機に送り、
前記運転制御部は、前記装置通信部で受信された前記情報で示される前記物理量に応じて、前記空調機本体を制御すること
を特徴とする請求項4又は5に記載の空調システム。 - 前記物理量は、温度であること
を特徴とする請求項6に記載の空調システム。 - 管理装置をさらに備え、
前記管理装置は、
前記空調機と通信するユニット通信部と、
前記空調機を管理する管理制御部と、を備え、
前記空調機は、
前記通信データを無線で受信する無線受信部と、
前記管理装置と通信する装置通信部と、をさらに備え、
前記装置通信部は、前記無線受信部で受信された前記通信データを、前記管理装置に送信し、
前記管理制御部は、前記運転状態が前記停止となっている際に、前記ユニット通信部が、前記移行時間、前記通信データを受信しない場合に、前記ユニット通信部を介して、前記運転状態を前記セットバックにする運転指令を前記空調機に送り、
前記運転制御部は、前記装置通信部で受信された前記運転指令に従って、前記運転状態を前記セットバックにすること
を特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の空調システム。 - 前記通信装置は、物理量を検出する検出部をさらに備え、
前記通信データは、前記検出部で検出された前記物理量を示す情報を含み、
前記運転制御部は、前記無線受信部で受信された前記通信データに含まれている前記情報で示される前記物理量に応じて、前記空調機本体を制御すること
を特徴とする請求項8に記載の空調システム。 - 前記物理量は、温度であること
を特徴とする請求項9に記載の空調システム。 - 管理装置をさらに備え、
前記通信データは、前記通信装置を識別するための識別情報である通信装置識別情報を含み、
前記管理装置は、
前記空調機と通信するユニット通信部と、
前記空調機を管理する管理制御部と、を備え、
前記空調機は、
前記通信データを無線で受信する無線受信部と、
前記管理装置と通信する装置通信部と、をさらに備え、
前記装置通信部は、前記無線受信部で受信された通信データを、前記管理装置に送信し、
前記管理制御部は、前記無線受信部が受信した前記通信データに含まれている前記通信装置識別情報が、予め定められている受信可能識別情報と一致するか否かを判断し、前記運転状態が前記停止となっている際に、前記無線受信部が、前記移行時間、前記受信可能識別情報と一致する前記通信装置識別情報を含んでいる前記通信データを受信しない場合に、前記ユニット通信部を介して、前記運転状態を前記セットバックにする運転指令を前記空調機に送り、
前記運転制御部は、前記装置通信部で受信された前記運転指令に従って、前記運転状態を前記セットバックにすること
を特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の空調システム。 - 前記通信装置は、
前記発電部により発電された電気を蓄積する蓄電部と、
前記蓄電部に蓄積された電気量が閾値以上となった場合に、前記無線送信部に前記通信データを送信させる通信制御部と、をさらに備えること
を特徴とする請求項1から11の何れか一項に記載の空調システム。 - 空調機と通信するユニット通信部と、
光を受けて発電し、発電された電気により通信データを無線で送信する通信装置からの前記通信データを無線で受信する無線受信部と、
前記空調機の運転状態が、前記空調機により空気の調和が行われていない状態である停止となっている際に、予め定められた移行時間、前記無線受信部が前記通信データを受信しない場合に、前記ユニット通信部を介して、前記運転状態を、前記空調機により空気の調和を行い、前記空調機が設置されている空間における温度が予め定められた限界温度を超えないようにする状態であるセットバックにする運転指令を前記空調機に送る管理制御部と、を備えること
を特徴とする管理装置。
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