WO2022195774A1 - 空気調和機器制御システム - Google Patents

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WO2022195774A1
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air
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広貴 良知
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三菱電機株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
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    • F24F11/72Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
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    • F24F2120/10Occupancy
    • F24F2120/12Position of occupants

Definitions

  • the present disclosure relates to an air conditioner control system having multiple air conditioners.
  • each indoor unit of multiple air conditioners operates independently.
  • Various sensors such as a temperature/humidity sensor and a human sensor are mounted on each of the plurality of indoor units.
  • a conventional air conditioner control system uses these sensors to sense the environment around the indoor unit and, for example, control the direction of the wind and the temperature of the blown air.
  • a human sensor is particularly effective for detecting the environment around the indoor unit, and methods have been proposed for controlling air conditioning based on two-dimensional thermal images acquired by the human sensor (for example, See Patent Document 1).
  • Patent Document 2 uses a camera to capture an image of a room in which an indoor unit is installed, and based on the image information input from the camera at predetermined intervals, for example, the temperature distribution of people in the room and the room. It discloses a technique of grasping and determining the presence or absence of a heat source based on the grasped information.
  • a conventional method is a method in which one air conditioner is installed for a certain range, and the entire store is air-conditioned by combining a plurality of air conditioners.
  • Each air conditioner has its own set value, and operates according to the environment of the corresponding area and the set value.
  • the temperature and layout inside the store are complex, and the settings to ensure comfort in each area will vary.
  • inside the store there are heat sources in the refrigerated area or hot storage area, relatively high shelves and relatively low shelves, so there are places where the temperature tends to be high or low, and places where the wind is difficult to reach. .
  • the human sensor detects the temperature of heat sources that do not need to be cooled or warmed, and the two-dimensional thermal image obtained by the human sensor may be reflected in the control of the operation of air conditioners.
  • the information acquired by the sensors includes necessary information and unnecessary information in consideration of overall comfort and energy saving of the store.
  • people may be hidden behind the shelves, preventing effective utilization of the human detection sensor.
  • the present disclosure has been made in view of the above, and provides an air conditioning equipment control system that realizes comfort and energy saving in air conditioning of the entire store by using equipment installed in the store. with the aim of obtaining
  • an air conditioner control system provides a plurality of air conditioners arranged in a store to air-condition the store, and communicating with the plurality of air conditioners. and an air conditioner controller device having a function of performing Each of the plurality of air conditioners has a temperature/humidity sensor and a human detection sensor.
  • the air conditioner controller device includes a monitoring unit that monitors sensor information obtained by a temperature/humidity sensor and a human detection sensor that each of the plurality of air conditioners has, and a layout of the store including the positions of heat sources installed in the store. and a layout storage unit for storing layout information to be displayed.
  • the air conditioner control system according to the present disclosure has the effect of realizing comfort and energy saving of the air conditioning of the entire store by using the equipment installed in the store.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining an operation performed in a certain step by a monitoring unit included in the air conditioner control system according to the embodiment;
  • FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a situation in which the first air conditioner and the second air conditioner of the air conditioner control system according to the embodiment execute coordinated operation;
  • FIG. 4 is a diagram showing a processor when a monitoring unit included in the air conditioner controller device of the air conditioner control system according to the embodiment is realized by the processor;
  • FIG. 4 is a diagram showing a processing circuit when the monitoring unit of the air conditioner controller device of the air conditioner control system according to the embodiment is realized by the processing circuit;
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an air conditioner control system 1 according to an embodiment.
  • An air conditioner control system 1 has a first air conditioner 2, a second air conditioner 3, and a third air conditioner 4 that are arranged in a store to air-condition the store.
  • the first air conditioner 2, the second air conditioner 3, and the third air conditioner 4 are examples of a plurality of air conditioners.
  • the first air conditioner 2 is arranged in the area A inside the store
  • the second air conditioner 3 is arranged in the area B adjacent to the area A inside the store
  • the third air conditioner 4 is placed in area C adjacent to area B inside the store. Assume further that Area A and Area C are not adjacent.
  • the first air conditioner 2 has a temperature/humidity sensor 21 and a human sensor 22 .
  • the second air conditioner 3 has a temperature/humidity sensor 31 and a human sensor 32 .
  • the third air conditioner 4 has a temperature/humidity sensor 41 and a human sensor 42 .
  • each of human sensor 22, human sensor 32, and human sensor 42 is an infrared sensor.
  • the air conditioner control system 1 further includes an air conditioner controller device 5 having a function of communicating with the first air conditioner 2, the second air conditioner 3, and the third air conditioner 4.
  • the air conditioner controller device 5 further has a function of controlling the first air conditioner 2 , the second air conditioner 3 and the third air conditioner 4 .
  • the air conditioner controller device 5 shows the layout of the store including the positions of the heat sources installed in the store where the first air conditioner 2, the second air conditioner 3 and the third air conditioner 4 are arranged. It has a layout storage unit 51 for storing layout information.
  • examples of installed heat sources are refrigerated shelves in a refrigerated area inside a store, or hot shelves in a hot storage area.
  • the layout storage section 51 is realized by a semiconductor memory.
  • the air conditioner controller device 5 communicates with each of the first air conditioner 2, the second air conditioner 3, and the third air conditioner 4 to Information indicating the operating status of each of the air conditioner 3 and the third air conditioner 4, and the temperature of each of the first air conditioner 2, the second air conditioner 3, and the third air conditioner 4 It further has a monitoring unit 52 that collects sensor information obtained by the humidity sensor and the human detection sensor.
  • the monitoring unit 52 has a function of monitoring sensor information obtained by a temperature/humidity sensor and a human sensor provided in each of the first air conditioner 2, the second air conditioner 3, and the third air conditioner 4. have.
  • the monitoring unit 52 divides the thermal image obtained by the human sensor 22 of the first air conditioner 2 into a plurality of grid-like sections, and based on the layout information stored in the layout storage unit 51, the thermal image is obtained. It further has a function of removing the portion corresponding to the installed heat source from the image to enable human detection.
  • the monitoring unit 52 divides the thermal image obtained by the human sensor 32 of the second air conditioner 3 into a plurality of grid-like sections, and based on the layout information stored in the layout storage unit 51, the thermal image is divided into a plurality of sections. It further has a function of removing the portion corresponding to the installed heat source from the image to enable human detection.
  • the monitoring unit 52 divides the thermal image obtained by the human detection sensor 42 of the third air conditioner 4 into a plurality of grid-like sections, and based on the layout information stored in the layout storage unit 51, the thermal image is divided. It further has a function of removing the portion corresponding to the installed heat source from the image to enable human detection.
  • the air conditioner controller device 5 further has a display section 53 for displaying the information obtained by the monitoring section 52 and allowing the user to confirm the information.
  • the display unit 53 is realized by a liquid crystal display device.
  • the air conditioner controller device 5 further has an operation unit 54 operated by a user.
  • the operation unit 54 is realized by using a keyboard or buttons.
  • the user operates the operation unit 54 to issue an instruction to control the direction of the airflow to the installed heat source and an instruction to cooperatively operate a plurality of air conditioners arranged in a plurality of adjacent areas.
  • a request including a certain coordinated operation pattern is set in the air conditioner controller device 5 .
  • the user refers to the information displayed by the display unit 53 and sets the request to the air conditioner controller device 5 .
  • Area A and area B are examples of adjacent areas described above.
  • the air conditioner controller device 5 further has a request storage section 55 that stores information indicating requests set by the user.
  • the request storage unit 55 stores information indicating the user's request for air conditioning in a specific area of the store.
  • the request storage unit 55 is implemented by a semiconductor memory.
  • the monitoring unit 52 causes some or all of the plurality of air conditioners to operate in a way that satisfies the user's request for air conditioning in a specific area of the store.
  • the user Before the first air conditioner 2, the second air conditioner 3, and the third air conditioner 4 operate for air conditioning, the user operates the operation unit 54 to indicate the layout of the store. Layout information is stored in the layout storage unit 51 . Next, the user operates the operation unit 54 to store in the request storage unit 55 information indicating the user's request for temperature setting and control of the installed heat source and the coordinated operation pattern.
  • the control over the installed heat source is, for example, control to direct the air to the installed heat source or to avoid directing the air to the installed heat source.
  • a coordinated operation pattern is an instruction for coordinating the air-conditioning operations of air-conditioning equipment placed in each of a plurality of areas. For example, if there is a difference between the set temperature and the intake temperature in area A, the operation according to the coordinated operation pattern brings the temperature of area A to the set temperature only by operating the first air conditioner 2 placed in area A. Instead of bringing the temperature closer, the temperature of the area A is brought closer to the set temperature of the area A by the operation of the first air conditioner 2 and the operation of the second air conditioner 3 arranged in the area B adjacent to the area A. It is action.
  • FIG. 2 is a flow chart showing the operation procedure of the air conditioner control system 1 according to the embodiment.
  • Area A is an area in which the first air conditioner 2 is arranged.
  • the first air conditioner 2 acquires a thermal image of the area A by the human detection sensor 22 (S1), and the air conditioner controller device 5 receives information indicating the acquired thermal image. 52.
  • the second air conditioner 3 placed in area B adjacent to area A acquires a thermal image of area B by means of the human detection sensor 32 after starting operation, and the acquired thermal image is displayed.
  • the indicated information is transmitted to the monitoring unit 52 of the air conditioner controller device 5 .
  • the monitoring unit 52 receives the information transmitted from the first air conditioner 2 and grids the thermal image acquired by the first air conditioner 2 (S2). That is, in step S2, the monitoring unit 52 divides the thermal image acquired by the first air conditioner 2 into a plurality of sections partitioned by grids. The monitoring unit 52 also receives information transmitted from the second air conditioner 3 .
  • the monitoring unit 52 acquires layout information from the layout storage unit 51 and acquires information indicating the position of the installed heat source (S3).
  • the installed heat source is a relatively hot shelf or a relatively cold shelf.
  • the monitoring unit 52 determines whether or not there is a heat source installed in the area A where the first air conditioner 2 is arranged (S4).
  • the thermal image acquired by the first air conditioner 2 includes a portion corresponding to the installed heat source. Disable the partition (S5).
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the operation performed in step S5 by the monitoring unit 52 of the air conditioner control system 1 according to the embodiment.
  • FIG. 3 schematically shows a situation in which a thermal image of area A where the first air conditioner 2 is arranged is gridded and the heat source H is installed in area A. As shown in FIG. The installed heat source H is indicated by a hatched pattern.
  • the monitoring unit 52 invalidates nine sections including hatched patterns in the thermal image of the area A. As shown in FIG. In FIG. 3, the nine invalidated sections are surrounded by lines thicker than the grid lines, and the areas surrounded by the thick lines excluding the installed heat source H are hatched. is indicated.
  • the figure which shows the person S is also contained in FIG.
  • the monitoring unit 52 determines that there is no heat source installed in the area A where the first air conditioner 2 is arranged (No in S4), it analyzes the thermal image of the area A (S6).
  • the monitoring unit 52 analyzes the thermal image of the area A after performing the operation of step S5 (S6). After performing the operation of step S6, the monitoring unit 52 determines whether or not a heat source exists in the area A corresponding to the thermal image (S7).
  • the monitoring unit 52 determines that a heat source exists in area A (Yes in S7), it determines that the heat source is a moving object (S8).
  • An example of a moving object is a person.
  • the monitoring unit 52 acquires information indicating the user's request for the heat source from the request storage unit 55 (S9). Desires are values set by the user for some or all of airflow, wind direction and temperature.
  • the monitoring unit 52 acquires information indicating the actual air volume, wind direction, and temperature for area A and area B adjacent to area A, and grasps the temperature distribution of area A and area B (S10). .
  • the monitoring unit 52 compares the set temperature and the temperature distribution for the area A and the area B, acquires the cooperative operation pattern based on the result of the comparison (S11),
  • the first air conditioner 2 and the second air conditioner 3 arranged in area B are caused to perform coordinated operation (S12).
  • Coordination patterns include user indications for some or all of airflow, wind direction and temperature.
  • step S12 if the installed heat source exists in a location relatively close to area B inside area A, the air conditioner control system 1 controls only the first air conditioner 2 placed in area A to Instead, the second air conditioner 3 arranged in the area B is also used to bring the temperature around the installed heat source closer to the set temperature.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a situation in which the first air conditioner 2 and the second air conditioner 3 included in the air conditioner control system 1 according to the embodiment execute coordinated operation. be.
  • FIG. 4 shows information related to the operation of each of the first air conditioner 2 and the second air conditioner 3 before X before the cooperative operation pattern is acquired and Y after the cooperative operation pattern is acquired. showing.
  • the temperature set in the first air conditioner 2 is 26°C, and the temperature detected by the temperature/humidity sensor 21 of the first air conditioner 2 is 28°C. is.
  • the amount of wind blown out from the first air conditioner 2 is relatively small, and the swung wind is blown out from the first air conditioner 2 .
  • "area in charge” means the area where the air conditioners are arranged.
  • “Set” means a set temperature.
  • a “sensor value” means the temperature detected by the temperature/humidity sensor 21 .
  • Weight means relatively little.
  • “Strong” means relatively large.
  • the temperature set in the second air conditioner 3 is 26°C, and the temperature detected by the temperature/humidity sensor 31 of the second air conditioner 3 is 26°C. is.
  • the amount of wind blown out from the second air conditioner 3 is relatively small, and the swung wind is blown out from the second air conditioner 3 .
  • the amount of air blown from each of the first air conditioner 2 and the second air conditioner 3 is changed to a relatively large amount, and the second air conditioner The direction of the wind blowing out from the device 3 is changed to a fixed direction toward the area A.
  • the air conditioner control system 1 uses the detection result of the suction temperature by the temperature and humidity sensor and the detection result of the heat source by the human detection sensor, and in the adjacent areas A and B, the first air conditioner 2 and the second By causing the second air conditioner 3 to perform coordinated operation, a relatively large load is applied to the first air conditioner 2 arranged in area A, and the second air conditioner arranged in area B It is possible to prevent imbalance in the operating loads of the plurality of air conditioners inside the store, such as when the air conditioner 3 operates with a relatively small load. As a result, the temperature inside the store is stabilized at the set temperature. Furthermore, the air conditioner control system 1 can maintain the temperature set by the air conditioner controller device 5 while promoting energy saving.
  • the air conditioner control system 1 When the monitoring unit 52 determines that there is no heat source in the area A where the first air conditioner 2 is arranged (No in S7), and when the first air conditioner 2 and the second air conditioner 3 (S12) and the temperature of the area A reaches the set environmental temperature, the air conditioner control system 1 performs the set environmental operation (S13). The operation of step S12 continues until the temperature of area A reaches the set environmental temperature.
  • the set environmental temperature is the temperature set by the user using the operation unit 54 .
  • step S13 the temperature/humidity sensor 21 of the first air conditioner 2 detects the suction temperature, and the first air conditioner 2 and the second air conditioner 3 keep the air volume, wind direction, and blowing temperature constant. By maintaining the state, an operation is performed in which the ambient temperature of the first air conditioner 2 and the second air conditioner 3 is maintained at the set temperature. By maintaining a constant operating state of the first air conditioner 2 and the second air conditioner 3, the air conditioner control system 1 can reduce wasteful power consumption and realize power saving. be possible.
  • the air conditioner control system 1 stores layout information, uses a human detection sensor, and arranges products in a store based on cooperative operation patterns. Air conditioning equipment in each area can be controlled in response to detailed user requests such as not to cool a specific area, not to heat a specific area, or not to blow air to a specific area. of air conditioning equipment can be collectively managed. Furthermore, the air conditioning equipment control system 1 can realize comfort and energy saving of the air conditioning of the entire store by using the equipment installed in the store.
  • the air conditioner control system 1 Since the display unit 53 of the air conditioner controller device 5 of the air conditioner control system 1 displays the information obtained by the monitoring unit 52, the air conditioner control system 1 allows the user to see the temperature distribution of the entire store at a glance. can be visualized with As a result, the user can determine whether the cooling operation or the heating operation is excessive or insufficient, and can give instructions regarding the operation for enhancing comfort.
  • FIG. 5 is a diagram showing the processor 91 when the monitoring unit 52 included in the air conditioner controller device 5 of the air conditioner control system 1 according to the embodiment is implemented by the processor 91.
  • the function of the monitoring unit 52 may be implemented by the processor 91 executing the program stored in the memory 92 .
  • the processor 91 is a CPU (Central Processing Unit), processing device, arithmetic device, microprocessor, or DSP (Digital Signal Processor).
  • Memory 92 is also shown in FIG.
  • the function of the monitoring unit 52 is implemented by the processor 91
  • the function is implemented by the processor 91 and software, firmware, or a combination of software and firmware.
  • Software or firmware is written as a program and stored in memory 92 .
  • the processor 91 implements the functions of the monitoring unit 52 by reading and executing the programs stored in the memory 92 .
  • the air conditioner controller device 5 has a memory 92 for storing a program that results in the execution of the steps executed by the monitoring unit 52. . It can be said that the program stored in the memory 92 causes the computer to execute the monitoring unit 52 .
  • the memory 92 is non-volatile such as RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), EEPROM (registered trademark) (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory). Or a volatile semiconductor memory, a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, a mini disk, a DVD (Digital Versatile Disk), or the like.
  • FIG. 6 is a diagram showing the processing circuit 93 when the monitoring unit 52 of the air conditioner controller device 5 of the air conditioner control system 1 according to the embodiment is realized by the processing circuit 93.
  • the monitoring unit 52 may be implemented by the processing circuit 93 .
  • the processing circuit 93 is dedicated hardware.
  • the processing circuit 93 is, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field-Programmable Gate Array), or a combination thereof. is. Part of the monitor 52 may be dedicated hardware separate from the rest.
  • part of the multiple functions may be implemented by software or firmware, and the rest of the multiple functions may be implemented by dedicated hardware.
  • multiple functions of the monitoring unit 52 can be implemented by hardware, software, firmware, or a combination thereof.
  • a part of each of the temperature/humidity sensor 21 and the human detection sensor 22 included in the first air conditioner 2 of the air conditioner control system 1 may be realized by a processor or by a processing circuit.
  • may be A part of each of the temperature/humidity sensor 31 and the human detection sensor 32 of the second air conditioner 3 of the air conditioner control system 1 may be realized by a processor or by a processing circuit.
  • a part of each of the temperature/humidity sensor 41 and the human detection sensor 42 of the third air conditioner 4 of the air conditioner control system 1 may be realized by a processor or by a processing circuit.
  • the above processor is a processor similar to processor 91 .
  • the processing circuit described above is a processing circuit similar to the processing circuit 93 .
  • Air conditioner control system 2 First air conditioner, 3 Second air conditioner, 4 Third air conditioner, 5 Air conditioner controller device, 21, 31, 41 Temperature and humidity sensor, 22, 32 , 42 human detection sensor, 51 layout storage unit, 52 monitoring unit, 53 display unit, 54 operation unit, 55 request storage unit, 91 processor, 92 memory, 93 processing circuit.

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Abstract

空気調和機器制御システム(1)は、店舗に配置されて店舗の空気調和を行う複数の空気調和機器である第1の空気調和機器(2)、第2の空気調和機器(3)及び第3の空気調和機器(4)と、複数の空気調和機器と通信を行う機能を有する空気調和機器コントローラ装置(5)とを有する。複数の空気調和機器の各々は、温湿度センサ(21,31,41)と、人感知センサ(22,32,42)とを有する。空気調和機器コントローラ装置(5)は、複数の空気調和機器の各々が有する温湿度センサ(21,31,41)及び人感知センサ(22,32,42)によって得られたセンサ情報を監視する監視部(52)と、店舗に設置された熱源の位置を含む店舗のレイアウトを示すレイアウト情報を記憶するレイアウト記憶部(51)とを有する。

Description

空気調和機器制御システム
 本開示は、複数の空気調和機器を有する空気調和機器制御システムに関する。
 従来の店舗では、複数の空気調和機器の室内機の一つひとつが独立して運転する。複数の室内機の各々には、例えば温湿度センサ及び人感知センサといった様々なセンサが搭載されている。従来の空気調和機器制御システムは、それらのセンサを使って室内機の周辺の環境を検知し、例えば風向の制御及び吹き出される風の温度の制御を行う。人感知センサは室内機の周辺の環境を検知するために特に有効であり、人感知センサによって取得された2次元の熱画像をもとに空気調和を制御する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
 また、上記のセンサとカメラとのうちの一部又は全部を使用することで風向を適切に制御する方法も提案されている。特許文献2は、カメラを使って室内機が設置されている室内を撮像し、あらかじめ決められた時間毎にカメラから入力される画像情報をもとに、例えば在室者及び室内の温度分布を把握し、把握した情報をもとに熱源の有無を判定するという技術を開示している。
国際公開第2018/211592号 特開2015-190666号公報
 一定以上の広さを持つ店舗では、複数台の空気調和機器が使用されるケースが多い。従来の方法は、一定の範囲に対して空気調和機器が1台設置され、複数の空気調和機器を組み合わせることにより、店舗の全体の空気調和を行う方法である。各空気調和機器は、個別に設定値を持ち、対応するエリアの環境と設定値とに対応する運転を行う。
 しかしながら、店舗の内部の温度及びレイアウトは複雑であり、各エリアで快適性を確保するための設定は変わってくる。例えば、店舗の内部には冷蔵エリア又は温蔵エリアの熱源、比較的高い棚及び比較的低い棚が設置されているので、温度が高く又は低くなりやすい場所、及び風が届きにくい場所が存在する。
 また、人感知センサは、冷やす必要がない熱源及び暖める必要がない熱源の温度も検知し、人感知センサによって得られた2次元の熱画像は空気調和機器の運転の制御に反映される可能性がある。上述のケースを考慮すると、店舗の全体の快適性及び省エネルギ性を考慮する上で、センサによって取得された情報のなかには必要な情報と不要な情報とが存在することがわかる。さらに、比較的高い棚が比較的多いエリアでは、人が棚に隠れてしまい、効果的に人感知センサを活用できていない可能性もある。
 上述のことから、各エリアに設置された空気調和機器を個別に運転させる場合、各エリアの快適性と省エネルギ性との両立が難しいという課題がある。
 本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、店舗に設置される機器を利用することで、店舗の全体の空気調和の快適性と省エネルギ性とを実現する空気調和機器制御システムを得ることを目的とする。
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る空気調和機器制御システムは、店舗に配置されて店舗の空気調和を行う複数の空気調和機器と、複数の空気調和機器と通信を行う機能を有する空気調和機器コントローラ装置とを有する。複数の空気調和機器の各々は、温湿度センサと、人感知センサとを有する。空気調和機器コントローラ装置は、複数の空気調和機器の各々が有する温湿度センサ及び人感知センサによって得られたセンサ情報を監視する監視部と、店舗に設置された熱源の位置を含む店舗のレイアウトを示すレイアウト情報を記憶するレイアウト記憶部とを有する。
 本開示に係る空気調和機器制御システムは、店舗に設置される機器を利用することで、店舗の全体の空気調和の快適性と省エネルギ性とを実現することができるという効果を奏する。
実施の形態に係る空気調和機器制御システムの構成を示す図 実施の形態に係る空気調和機器制御システムの動作の手順を示すフローチャート 実施の形態に係る空気調和機器制御システムが有する監視部があるステップで行う動作を説明するための図 実施の形態に係る空気調和機器制御システムが有する第1の空気調和機器と第2の空気調和機器とが協調した運転を実行する状況の例を説明するための図 実施の形態に係る空気調和機器制御システムの空気調和機器コントローラ装置が有する監視部がプロセッサによって実現される場合のプロセッサを示す図 実施の形態に係る空気調和機器制御システムの空気調和機器コントローラ装置が有する監視部が処理回路によって実現される場合の処理回路を示す図
 以下に、実施の形態に係る空気調和機器制御システムを図面に基づいて詳細に説明する。
実施の形態.
 図1は、実施の形態に係る空気調和機器制御システム1の構成を示す図である。空気調和機器制御システム1は、店舗に配置されて店舗の空気調和を行う第1の空気調和機器2、第2の空気調和機器3及び第3の空気調和機器4を有する。第1の空気調和機器2、第2の空気調和機器3及び第3の空気調和機器4は、複数の空気調和機器の例である。
 実施の形態では、第1の空気調和機器2が店舗の内部のエリアAに配置されており、第2の空気調和機器3が店舗の内部のエリアAに隣接するエリアBに配置されており、第3の空気調和機器4が店舗の内部のエリアBに隣接するエリアCに配置されていることを想定する。エリアAとエリアCとが隣接していないことを更に想定する。第1の空気調和機器2は、温湿度センサ21及び人感知センサ22を有する。第2の空気調和機器3は、温湿度センサ31及び人感知センサ32を有する。第3の空気調和機器4は、温湿度センサ41及び人感知センサ42を有する。実施の形態では、人感知センサ22、人感知センサ32及び人感知センサ42の各々は、赤外線センサである。
 空気調和機器制御システム1は、第1の空気調和機器2、第2の空気調和機器3及び第3の空気調和機器4と通信を行う機能を有する空気調和機器コントローラ装置5を更に有する。空気調和機器コントローラ装置5は、第1の空気調和機器2、第2の空気調和機器3及び第3の空気調和機器4を制御する機能を更に有する。
 空気調和機器コントローラ装置5は、第1の空気調和機器2、第2の空気調和機器3及び第3の空気調和機器4が配置された店舗に設置された熱源の位置を含む店舗のレイアウトを示すレイアウト情報を記憶するレイアウト記憶部51を有する。実施の形態では、設置された熱源の例は、店舗の内部の冷蔵エリアにおける冷蔵棚、又は温蔵エリアにおける温蔵棚である。例えば、レイアウト記憶部51は半導体メモリによって実現される。
 空気調和機器コントローラ装置5は、第1の空気調和機器2、第2の空気調和機器3及び第3の空気調和機器4の各々と通信を行って、第1の空気調和機器2、第2の空気調和機器3及び第3の空気調和機器4の各々の運転状況を示す情報と、第1の空気調和機器2、第2の空気調和機器3及び第3の空気調和機器4の各々が有する温湿度センサ及び人感知センサによって得られたセンサ情報とを収集する監視部52を更に有する。監視部52は、第1の空気調和機器2、第2の空気調和機器3及び第3の空気調和機器4の各々が有する温湿度センサ及び人感知センサによって得られたセンサ情報を監視する機能を有する。
 監視部52は、第1の空気調和機器2が有する人感知センサ22によって得られた熱画像を格子状の複数の区画に分割し、レイアウト記憶部51が記憶するレイアウト情報をもとに当該熱画像から設置された熱源に対応する部分を除去して人の検知を可能にする機能を更に有する。監視部52は、第2の空気調和機器3が有する人感知センサ32によって得られた熱画像を格子状の複数の区画に分割し、レイアウト記憶部51が記憶するレイアウト情報をもとに当該熱画像から設置された熱源に対応する部分を除去して人の検知を可能にする機能を更に有する。監視部52は、第3の空気調和機器4が有する人感知センサ42によって得られた熱画像を格子状の複数の区画に分割し、レイアウト記憶部51が記憶するレイアウト情報をもとに当該熱画像から設置された熱源に対応する部分を除去して人の検知を可能にする機能を更に有する。
 空気調和機器コントローラ装置5は、監視部52によって得られた情報を表示して当該情報をユーザに確認させるための表示部53を更に有する。例えば、表示部53は液晶表示装置によって実現される。空気調和機器コントローラ装置5は、ユーザによって操作される操作部54を更に有する。例えば、操作部54は、キーボード又はボタンが用いられることによって実現される。
 ユーザは、操作部54を操作して、設置された熱源への風向の制御についての指示と、隣接する複数のエリアに配置されている複数の空気調和機器を協調して動作させるための指示である協調動作パターンとを含む要望を空気調和機器コントローラ装置5に設定する。例えば、ユーザは、表示部53によって表示された情報を参考にして、要望を空気調和機器コントローラ装置5に設定する。上記の隣接する複数のエリアの例は、エリアAとエリアBとである。
 空気調和機器コントローラ装置5は、ユーザによって設定された要望を示す情報を記憶する要望記憶部55を更に有する。要望記憶部55は、店舗における特定のエリアの空気調和についてのユーザの要望を示す情報を記憶する。例えば、要望記憶部55は半導体メモリによって実現される。監視部52は、店舗における特定のエリアの空気調和についてのユーザの要望を満たす運転を複数の空気調和機器の一部又は全部に行わせる。
 第1の空気調和機器2、第2の空気調和機器3及び第3の空気調和機器4が空気調和についての運転を行う前に、ユーザは、操作部54を操作して、店舗のレイアウトを示すレイアウト情報をレイアウト記憶部51に記憶させる。次に、ユーザは、操作部54を操作して、温度設定と設置された熱源に対する制御とについてのユーザの要望と、協調動作パターンとを示す情報を要望記憶部55に記憶させる。設置された熱源に対する制御は、例えば、設置された熱源に風を向ける又は設置された熱源に風が向くことを避ける制御である。
 協調動作パターンとは、複数のエリアの各々に配置されている空気調和機器の空気調和についての動作を協調させる指示である。例えば、協調動作パターンによる動作は、エリアAにおいて設定温度と吸い込み温度とに差がある場合、エリアAに配置されている第1の空気調和機器2の動作のみでエリアAの温度を設定温度に近づけるのではなく、第1の空気調和機器2の動作とエリアAに隣接するエリアBに配置されている第2の空気調和機器3の動作とによってエリアAの温度をエリアAの設定温度に近づける動作である。
 図2は、実施の形態に係る空気調和機器制御システム1の動作の手順を示すフローチャートである。以下では、空気調和機器制御システム1がエリアAについて空気調和を行う状況を説明する。エリアAは、第1の空気調和機器2が配置されているエリアである。第1の空気調和機器2は、運転を開始した後、人感知センサ22によりエリアAの熱画像を取得し(S1)、取得した熱画像を示す情報を空気調和機器コントローラ装置5が有する監視部52に送信する。ステップS1において、エリアAに隣接するエリアBに配置されている第2の空気調和機器3は、運転を開始した後、人感知センサ32によりエリアBの熱画像を取得し、取得した熱画像を示す情報を空気調和機器コントローラ装置5が有する監視部52に送信する。
 監視部52は、第1の空気調和機器2から送信された情報を受信し、第1の空気調和機器2によって取得された熱画像を格子化する(S2)。つまり、ステップS2において、監視部52は、第1の空気調和機器2によって取得された熱画像を格子で区切られた複数の区画に分割する。監視部52は、第2の空気調和機器3から送信された情報も受信する。
 監視部52は、レイアウト記憶部51からレイアウト情報を取得し、設置された熱源の位置を示す情報を取得する(S3)。例えば、設置された熱源は比較的高温の棚又は比較的低温の棚である。監視部52は、第1の空気調和機器2が配置されているエリアAに設置された熱源が存在するか否かを判断する(S4)。監視部52は、エリアAに設置された熱源が存在すると判断した場合(S4でYes)、第1の空気調和機器2によって取得された熱画像のなかの設置された熱源に対応する部分を含む区画を無効にする(S5)。
 図3は、実施の形態に係る空気調和機器制御システム1が有する監視部52がステップS5で行う動作を説明するための図である。図3は、第1の空気調和機器2が配置されているエリアAの熱画像が格子化されていて、熱源HがエリアAに設置されている状況を模式的に示している。設置された熱源Hは、網掛けの模様で示されている。図3が示す状況では、ステップS5において、監視部52は、エリアAの熱画像のうちの網掛けの模様を含む9個の区画を無効にする。図3では、無効にされた9個の区画は、格子を示す線より太い線で囲まれていて、当該太い線で囲まれている領域のうちの設置された熱源Hを除く部分は、斜線で示されている。なお、図3には人Sを示す図も含まれている。
 監視部52は、第1の空気調和機器2が配置されているエリアAに設置された熱源が存在しないと判断した場合(S4でNo)、エリアAの熱画像を解析する(S6)。監視部52は、ステップS5の動作を行った場合、ステップS5の動作を行った後のエリアAの熱画像を解析する(S6)。監視部52は、ステップS6の動作を行った後、熱画像に対応するエリアAに熱源が存在するか否かを判断する(S7)。
 監視部52は、エリアAに熱源が存在すると判断した場合(S7でYes)、当該熱源は移動物であると判断する(S8)。移動物の例は、人である。監視部52は、熱源に対するユーザの要望を示す情報を要望記憶部55から取得する(S9)。要望は、風量、風向及び温度の一部又は全部についてユーザが設定した値である。
 監視部52は、エリアAとエリアAに隣接するエリアBとについて、実際の風量、風向及び温度を示す情報を取得し、エリアAの温度分布とエリアBの温度分布とを把握する(S10)。監視部52は、エリアAとエリアBとについて、設定された温度と温度分布とを比較し、比較した結果をもとに協調動作パターンを取得し(S11)、エリアAに配置されている第1の空気調和機器2とエリアBに配置されている第2の空気調和機器3とに協調した運転を実行させる(S12)。協調動作パターンには、風量、風向及び温度の一部又は全部についてのユーザの指示が含まれている。
 ステップS12では、設置された熱源がエリアAの内部のエリアBに比較的近い場所に存在する場合、空気調和機器制御システム1は、エリアAに配置されている第1の空気調和機器2だけでなく、エリアBに配置されている第2の空気調和機器3も使って設置された熱源の周辺の温度を設定された温度に近づける動作を行う。
 図4は、実施の形態に係る空気調和機器制御システム1が有する第1の空気調和機器2と第2の空気調和機器3とが協調した運転を実行する状況の例を説明するための図である。図4は、協調動作パターンが取得される前Xと協調動作パターンが取得された後Yとについての第1の空気調和機器2及び第2の空気調和機器3の各々の運転に関連する情報を示している。
 協調動作パターンが取得される前Xにおいて、第1の空気調和機器2に設定されている温度は26℃であり、第1の空気調和機器2の温湿度センサ21によって検知された温度は28℃である。第1の空気調和機器2から吹き出される風の量は相対的に少なく、第1の空気調和機器2からスイングされた風が吹き出されている。図4において、「担当エリア」は、空気調和機器が配置されているエリアを意味する。「設定」は、設定された温度を意味する。「センサ値」は、温湿度センサ21によって検知された温度を意味する。「弱」は、相対的に少ないことを意味する。「強」は、相対的に多いことを意味する。
 協調動作パターンが取得される前Xにおいて、第2の空気調和機器3に設定されている温度は26℃であり、第2の空気調和機器3の温湿度センサ31によって検知された温度は26℃である。第2の空気調和機器3から吹き出される風の量は相対的に少なく、第2の空気調和機器3からスイングされた風が吹き出されている。
 協調動作パターンが取得された後Yにおいて、第1の空気調和機器2及び第2の空気調和機器3の各々から吹き出される風の量が相対的に多い量に変更され、第2の空気調和機器3から吹き出される風の向きは、エリアAへの向きという固定された向きに変更されている。
 空気調和機器制御システム1は、温湿度センサによる吸い込み温度の検知結果と、人感知センサによる熱源の検知結果とを使用すると共に、隣接するエリアA及びエリアBにおいて第1の空気調和機器2と第2の空気調和機器3とに協調した運転を実行させることにより、エリアAに配置されている第1の空気調和機器2に比較的大きな負荷がかかり、エリアBに配置されている第2の空気調和機器3が比較的小さな負荷で稼働するといった、店舗の内部における複数の空気調和機器の動作負荷のアンバランスを防ぐことができる。その結果、店舗の内部の温度は設定温度で安定する。更に言うと、空気調和機器制御システム1は、省エネルギを進めながら、空気調和機器コントローラ装置5で設定された温度を維持することが可能になる。
 第1の空気調和機器2が配置されているエリアAに熱源が存在しないと監視部52によって判断された場合(S7でNo)、及び、第1の空気調和機器2と第2の空気調和機器3とが協調した運転を実行した結果(S12)、エリアAの温度が設定環境温度になった場合、空気調和機器制御システム1は、設定環境運転を行う(S13)。なお、ステップS12の動作は、エリアAの温度が設定環境温度に到達するまで継続する。設定環境温度とは、ユーザが操作部54を用いて設定した温度である。
 ステップS13では、第1の空気調和機器2が有する温湿度センサ21は吸い込み温度を検知し、第1の空気調和機器2及び第2の空気調和機器3は、風量、風向及び吹き出し温度を一定の状態で保持することで、第1の空気調和機器2及び第2の空気調和機器3の周辺の温度を設定された温度に保持する運転を行う。第1の空気調和機器2及び第2の空気調和機器3が一定の運転状態を保持することで、空気調和機器制御システム1は、無駄な電力消費を抑えると共に、省電力化を実現することが可能になる。
 上述のように、実施の形態に係る空気調和機器制御システム1は、レイアウト情報を記憶した上で、人感知センサを利用し、協調動作パターンをもとに、店舗の内部の商品が並べられている特定のエリアを冷やしたくない、特定のエリアを暖めたくない又は特定のエリアに風を当てたくないといった細かなユーザの要望に対応して各エリアの空気調和機器を制御することができ、複数の空気調和機器を一括で管理することができる。更に言うと、空気調和機器制御システム1は、店舗に設置される機器を利用することで、店舗の全体の空気調和の快適性と省エネルギ性とを実現することができる。
 空気調和機器制御システム1の空気調和機器コントローラ装置5が有する表示部53が監視部52によって得られた情報を表示するので、空気調和機器制御システム1は、店舗の全体の温度分布をユーザに一目で視認させることができる。その結果、ユーザは、冷房運転又は暖房運転が過剰であるか不足であるかを判断することができ、快適性を高めるための運転についての指示を行うことができる。
 図5は、実施の形態に係る空気調和機器制御システム1の空気調和機器コントローラ装置5が有する監視部52がプロセッサ91によって実現される場合のプロセッサ91を示す図である。つまり、監視部52の機能は、メモリ92に格納されるプログラムを実行するプロセッサ91によって実現されてもよい。プロセッサ91は、CPU(Central Processing Unit)、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、又はDSP(Digital Signal Processor)である。図5には、メモリ92も示されている。
 監視部52の機能がプロセッサ91によって実現される場合、当該機能は、プロセッサ91と、ソフトウェア、ファームウェア、又は、ソフトウェアとファームウェアとの組み合わせとによって実現される。ソフトウェア又はファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ92に格納される。プロセッサ91は、メモリ92に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、監視部52の機能を実現する。
 監視部52の機能がプロセッサ91によって実現される場合、空気調和機器コントローラ装置5は、監視部52によって実行されるステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ92を有する。メモリ92に格納されるプログラムは、監視部52をコンピュータに実行させるものであるともいえる。
 メモリ92は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(登録商標)(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)等の不揮発性若しくは揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク又はDVD(Digital Versatile Disk)等である。
 図6は、実施の形態に係る空気調和機器制御システム1の空気調和機器コントローラ装置5が有する監視部52が処理回路93によって実現される場合の処理回路93を示す図である。つまり、監視部52は、処理回路93によって実現されてもよい。処理回路93は、専用のハードウェアである。処理回路93は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、又はこれらを組み合わせたものである。監視部52の一部は、残部と別個の専用のハードウェアであってもよい。
 監視部52の複数の機能について、当該複数の機能の一部がソフトウェア又はファームウェアで実現され、当該複数の機能の残部が専用のハードウェアで実現されてもよい。このように、監視部52の複数の機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって実現することができる。
 実施の形態に係る空気調和機器制御システム1の第1の空気調和機器2が有する温湿度センサ21及び人感知センサ22の各々の一部は、プロセッサによって実現されてもよいし、処理回路によって実現されてもよい。空気調和機器制御システム1の第2の空気調和機器3が有する温湿度センサ31及び人感知センサ32の各々の一部は、プロセッサによって実現されてもよいし、処理回路によって実現されてもよい。空気調和機器制御システム1の第3の空気調和機器4が有する温湿度センサ41及び人感知センサ42の各々の一部は、プロセッサによって実現されてもよいし、処理回路によって実現されてもよい。上記のプロセッサは、プロセッサ91と同様のプロセッサである。上記の処理回路は、処理回路93と同様の処理回路である。
 以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略又は変更することも可能である。
 1 空気調和機器制御システム、2 第1の空気調和機器、3 第2の空気調和機器、4 第3の空気調和機器、5 空気調和機器コントローラ装置、21,31,41 温湿度センサ、22,32,42 人感知センサ、51 レイアウト記憶部、52 監視部、53 表示部、54 操作部、55 要望記憶部、91 プロセッサ、92 メモリ、93 処理回路。

Claims (3)

  1.  店舗に配置されて前記店舗の空気調和を行う複数の空気調和機器と、
     前記複数の空気調和機器と通信を行う機能を有する空気調和機器コントローラ装置とを備え、
     前記複数の空気調和機器の各々は、温湿度センサと、人感知センサとを有し、
     前記空気調和機器コントローラ装置は、
      前記複数の空気調和機器の各々が有する前記温湿度センサ及び前記人感知センサによって得られたセンサ情報を監視する監視部と、
      前記店舗に設置された熱源の位置を含む前記店舗のレイアウトを示すレイアウト情報を記憶するレイアウト記憶部とを有する
     空気調和機器制御システム。
  2.  前記監視部は、前記複数の空気調和機器のうちの第1の空気調和機器が有する前記人感知センサによって得られた熱画像を格子状の複数の区画に分割し、前記レイアウト記憶部が記憶する前記レイアウト情報をもとに前記熱画像から前記設置された熱源に対応する部分を除去して人の検知を可能にする
     請求項1に記載の空気調和機器制御システム。
  3.  前記監視部は、前記店舗における特定のエリアの空気調和についてのユーザの要望を満たす運転を前記複数の空気調和機器の一部又は全部に行わせる
     請求項1に記載の空気調和機器制御システム。
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