本発明は、制御プログラム、制御方法および制御装置に関する。

室内を冷暖房する空調機の運転手法として、ユーザの快適さの向上や無駄な運転による電気代などのコストを削減するために、指定時刻までに室内温度が目標温度となるように、予冷運転または予暖運転を行う手法が知られている。近年では、利用者が在室する時刻が必ずしも設定時刻とは限らず、在室時刻がばらつくことを想定して、設定時刻の前に予冷運転または予暖運転を行い、在室検知に応じて目標温度へ冷房運転または暖房運転を行う技術が知られている。

特開2013−190164号公報

しかしながら、上記技術では、対象となる部屋等の温度が運転開始時点で蓄熱状況によって大きく変化することから、指定時刻よりも前に目標温度に到達する事象や指定時刻までに目標温度までに到達しない事象が発生し、適切な空調制御が行えるとは言い難い。

一つの側面では、適切な空調制御を実行することができる制御プログラム、制御方法および制御装置を提供することを目的とする。

第1の案では、制御プログラムは、コンピュータに、外気温、空調対象の空間の室温、および、前記空調対象の空間の空調制御を行う空調機の運転に関する履歴情報に基づき、外気温の影響を考慮しない第1の運転モードと、外気温の影響を考慮する第2の運転モードとを切り替える基準情報を生成する処理を実行させる。制御プログラムは、コンピュータに、前記空調機による前記空間の空調の際に、外気温および前記空間の室温と、前記基準情報に基づき、前記空調機の運転を前記第1の運転モードまたは前記第2の運転モードに切り替える制御を行う処理を実行させる。

一実施形態によれば、適切な空調制御を実行することができる。

図1は、実施例1にかかるシステムの全体構成例を説明する図である。

図2は、蓄熱による影響を説明する図である。

図3は、実施例1にかかる制御装置の機能構成を示す機能ブロック図である。

図4は、外気温の影響有無の判定例を説明する図である。

図5は、蓄熱因子の算出を説明する図である。

図6は、蓄熱因子を説明する図である。

図7は、単位時間当たりの冷却性能を説明する図である。

図8は、運転モードを説明する図である。

図9は、空調制御を説明する図である。

図10は、全体的な処理の流れを示すフローチャートである。

図11は、パラメータ取得処理の流れを示すフローチャートである。

図12は、選択処理の流れを示すフローチャートである。

図13は、1段階空調制御の効果を説明する図である。

図14は、2段階空調制御の効果を説明する図である。

図15は、クラウド連携を説明する図である。

図16は、ハードウェア構成例を説明する図である。

以下に、本願の開示する制御プログラム、制御方法および制御装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、各実施例は、矛盾のない範囲内で適宜組み合わせることができる。

[全体構成例] 図1は、実施例1にかかるシステムの全体構成例を説明する図である。図1に示すように、このシステムは、空調制御の対象となる空間の一例である部屋1に設置される各装置と、制御装置10とを有するシステムである。なお、制御装置10は、部屋1の内部に設置されてもよく、部屋1の外に設置することもできる。また、制御装置10は、クラウドシステムなどを利用することもでき、ネットワークNを介して、制御対象の部屋1の各装置と相互に通信可能に接続されてもよい。なお、ネットワークNは、有線や無線を問わず、インターネットなどの各種通信網を採用することができる。

部屋1は、室内1aと外部とを遮断する外壁の一例である平板壁1b、室内1aに設置される空調機2、部屋1の室外に設置される室外機3、室内1aに設置されるセンサ4を有する。平板壁1bは、外気温の影響を受け、熱を蓄積する。空調機2は、部屋1内の冷却または暖房を実行するエアコンなどであり、制御装置10からの指示に応じて空調制御を実行する。室外機3は、空調機2の室外機であり、外気温を測定するセンサを有し、外気温の履歴を収集する。センサ4は、室内1aにおける利用者の有無の検出を行う人物センサであり、検出有無の結果および検出時間などを収集する。

制御装置10は、部屋1内の各装置を管理および空調機2の空調制御を実行するトルク制御装置の一例である。この制御装置10は、室外機3から外気温の履歴を取得し、センサ4から利用者の在室情報(在室開始時刻、退室時刻)を取得し、空調機2から室内1aの空調制御の履歴情報などを取得する。

ここで、一般的な空調制御について説明する。なお、本実施例では、一例として、冷房を例にして説明する。一般的な空調制御は、利用者の在籍情報から特定した一番早い在籍時刻を指定時刻に設定し、指定時刻までに室内温度が目標温度となるように、予冷運転を行う。しかし、室内1aの温度の変化は、運転開始の時点で対象の部屋の平板壁1bの蓄熱状況により大きく変化する。

図2は、蓄熱による影響を説明する図である。図2には、ある室内における室温、外気温、温度設定の履歴を示している。図2に示すように、午前は、前日夜に蓄積された外壁(図1の平板壁1bに対応する)の熱が放熱されており、外壁に熱が蓄積可能であるので、外気温が上がっているが室温の上昇は少ない。このため、午前中付近に指定時刻を設定した場合、図2の(a)に示すように、室温の上昇が少ないにも関わらず、目標温度まで冷房を行うので、利用者が在室するまでに室温が下がり過ぎることがある。

また、午後は、昼間に蓄積された外壁の熱が室内に放熱されるので、外気温が下がっているが室温は上昇する。このため、夕方以降に指定時刻を設定した場合、図2の(b)に示すように、室温が上昇している状況で目標温度までの冷房を行うことになり、利用者が在室するまでに室温が下がりきらないことがある。

このように、室内温度、外気温、目標温度のみで、指定時刻までの予冷運転を行う場合、指定時刻より前に目標温度に達したり、指定時刻までに目標温度に到達しない等の現象が生じる。したがって、利用者の不快度が却って大きくなったり、無駄な電気代が発生したりする。

そこで、実施例1にかかる制御装置10は、外気温、部屋1の室温、および、空調機2の運転に関する履歴情報に基づき、外気温の影響を考慮した運転モードと、外気温の影響を考慮しない運転モードとを切り替える基準情報を生成する。そして、制御装置10は、空調機2による部屋1の空調の際に、外気温および部屋1の室温と、基準情報に基づき、空調機2の運転モードを切り替える制御を行う。

つまり、制御装置10は、空調対象の空間の状況の判断基準として、外気温との関係および外部からの熱の流入があるか否かの判別ルールを生成し、判別結果に応じた空調制御を行うことで、適切な運転制御を行うことができる。

[機能構成] 図3は、実施例1にかかる制御装置10の機能構成を示す機能ブロック図である。図3に示すように、制御装置10は、通信部11、記憶部12、制御部20を有する。通信部11は、他の装置との間の通信を制御する処理部であり、例えば通信インタフェースなどである。例えば、通信部11は、管理者端末との間のデータ送受信を実行し、部屋1に設置される各装置(デバイス)との間のデータ送受信を実行する。

記憶部12は、データやプログラムを記憶する記憶装置の一例であり、例えばメモリやハードディスクなどである。この記憶部12は、過去履歴DB13、設定情報DB14、パラメータDB15を記憶する。

過去履歴DB13は、空調制御に関する履歴情報を記憶するデータベースである。例えば、過去履歴DB13は、空調機2が実行した空調制御の内容、空調機2が測定した室温、室外機3で測定された外気温、センサ4で検出された利用者の在室情報などの各種履歴情報を記憶する。ここで記憶される各情報は、日付および時間と対応付けられて記憶され、各装置の履歴情報を関連付けることができる。

設定情報DB14は、目標温度および指定時刻を記憶するデータベースである。例えば、目標温度は、利用者等により任意に設定することができる。また、指定時刻は、室温が目標温度となる時刻を指定した情報であり、利用者が任意に設定することもでき、過去の履歴から最も早い在室開始時刻や在室開始時刻の平均時刻などを設定することもできる。

パラメータDB15は、制御部20が算出する各種パラメータや予め設定する各種パラメータなどを記憶するデータベースである。例えば、パラメータDB15は、部屋1の断熱性能を示すα、部屋1の空気の体積と比熱の関係を示すβ、部屋1に対応する蓄熱因子であるσ(=αβ)を記憶する。

制御部20は、制御装置10全体を司る処理部であり、例えばプロセッサなどである。この制御部20は、取得部21、設定部22、基準生成部23、パラメータ算出部24、パターン処理部25、空調制御部26を有する。なお、取得部21、設定部22、基準生成部23、パラメータ算出部24、パターン処理部25、空調制御部26は、プロセッサが有する電子回路の一例やプロセッサが実行するプロセスの一例である。

取得部21は、部屋1の各装置から各種データを取得する処理部である。例えば、取得部21は、空調機2から空調制御の内容や室温を取得し、室外機3から外気温を取得し、センサ4から在室情報(在室の有無、在室時刻)を取得し、過去履歴DB13に記憶する。なお、取得部21は、定期的に取得することもでき、取得対象の情報が変化した場合に取得することもできる。また、各情報は、各装置が主導で送信することもできる。

設定部22は、目標温度および指定時刻を設定する処理部である。例えば、設定部22は、利用者から受け付けた温度を目標温度として設定し、設定情報DB14に格納する。また、設定部22は、過去履歴DB13を参照し、最も早い在室開始時刻を指定時刻に設定し、設定情報DB14に格納することでもでき、各日の在室開始時刻の平均時刻を算出して指定時刻に設定し、設定情報DB14に格納することもできる。

基準生成部23は、空調対象の空間の状況に基づく、運転モードの判断基準を生成する処理部である。具体的には、基準生成部23は、外気温と室温との関係、外部から室内への熱の流入があるか否かなどに基づく判断基準を生成する。

例えば、基準生成部23は、過去の空調制御の履歴を参照して、外壁から室内への放熱の影響と空調機2による空調制御との関係を特定する。詳細には、基準生成部23は、上述した外壁から室内への放熱の影響を考慮すると、上昇する外気温の影響を受けない状態では、冷却対象の室温を目標温度(予冷温度)まで冷却するのにかかる時間を、外気温の影響を受けている状態よりも短くなると予測できる。言い換えると、基準生成部23は、外壁に蓄熱可能な時間帯では、冷却時間が短くてよいと予測できる。一方、基準生成部23は、上昇する外気温の影響を受ける状態では、室温と外気温との関係により冷却時間が変化すると予測できる。言い換えると、基準生成部23は、外壁に蓄熱不可能で外壁から室内への放熱が発生する時間帯で、現室温(冷却時間算出時の室温)が外気温よりも高い場合は、冷却時間が最も長くなると予測できる。

これらの予測に基づき、基準生成部23は、判断基準として、室温の温度変化が外気温の影響を受けている場合は、第1の運転モードを選択し、室温の温度変化が外気温の影響を受けておらず、室温が外気温よりも低い場合は、第2の運転モードを選択し、室温の温度変化が外気温の影響を受けておらず、室温が外気温よりも高い場合は、第3の運転モードを選択する、判断基準を生成する。

ここで、室温の温度変化が外気温の影響を受けているか否かの判断基準は、例えば外気温の影響を受けていない複数日の午前中の室温の中央値(閾値)と推論時点の室温(冷却時間算出時の室温)とを比較し、室温が閾値よりも高い場合に、外気温の影響ありと判断できる。なお、中央値以外にも平均値などを採用することもできる。

図4は、外気温の影響有無の判定例を説明する図である。基準生成部23は、図4に示す履歴に基づいて、過去の複数日の午前中の室温から閾値を29℃と決定し、判断基準を生成する。例えば、判断基準では、21時ごろ(推論時点)にエアコンをONにする場合、その時の室温が31℃で閾値の29℃より高いので、第2のモードが選択される。

パラメータ算出部24は、外気温、室温、および、空調機2の運転に関する履歴情報に基づき、空調機2による冷却能力に関する冷却能力情報、および、部屋1の外部に対する断熱状況に関する断熱情報を算出する処理部である。例えば、パラメータ算出部24は、室内と外部との間で熱のやり取りを考慮した、室内1aの冷却時間に関する物理モデルを定義し、その物理モデルにおける各種パラメータを算出して、パラメータDB15に格納する。例えば、パラメータ算出部24は、上記蓄熱因子(σ)を算出する。

図5は、蓄熱因子の算出を説明する図である。図5に示すように、室外の温度(外気温)をθ₁、室内の温度をθ₂、空調機2の冷房温度(設定温度)をθ₃とし、θ₁>θ₂、θ₂>θ₃とする。ただし、外気温θ₁は熱の移動によっても変化しない。室内の温度θ₂は、場所に依らず一定とする。エアコン運転によって単位時間辺りに放出される熱量q₂はθ₂に依存せずに一定とする。部屋1から屋外への熱流出は考えないものとする。

このような状態において、外気温が室温に影響する関係式q₁は、式(1)のように定義できる。なお、式(1)におけるαは、断熱性能を示す定数である。また、空調機2の能力q₂は、式(2)のように定義できる。なお、式(2)におけるWは、空調機2の能力であり、空調機2の設計書や一般的な伝熱工学などから定まる定数である。また、部屋1を冷却する関係式は、式(3)のように定義できる。なお、式(3)におけるβは、部屋1の空気の体積と比熱とから算出される定数である。

ここでは、蓄熱因子σ(=αβ)を求める。具体的には、式(3)に式(1)と式(2)を代入して式(4)を得る。そして、式(4)に対して、定数係数1階線形微分方程式を用いて解くことで、式(5)を得る。その後、式(5)に対して、一般解の導出を実行して式(6)を得る。ここで、時刻t=0の場合の室温をθ₀とすると、θ₀=Cとなり、これを式(6)に代入すると、式(7)を得ることができる。

一方、外気温の関数は、式(8)のように定義できる。つまり、外気温の関数は、蓄熱因子(σ)、外気温の初期値(θ₁)、冷却能力情報(βW)を用いて定義できる。ここで、W=0のときは空調機2の停止時であり、W´=σθ₁となる。このW´=σθ₁を式(7)に代入して式(9)のように展開することで、式(9)に示すように、σを定義することができる。

ここで、算出される蓄熱因子σの変化を説明する。図6は、蓄熱因子を説明する図である。図6に示すように、前日の空調機2の影響を受けた時間帯では、蓄熱因子σの係数は変化し、空調機2の影響を受けていな時間帯では、蓄熱因子σの係数の変化は小さい。そこで、空調機2の影響を受けていな時間帯の中央値(例えば1.47)をσに設定する。このように、空調機2の停止時に蓄熱因子σを算出することができる。

さらに、空調機2の稼働時に、空調機2の単位時間当たりの冷却性能(βW)を算出する。具体的には、式(7)を展開して、式(10)に示す冷却性能(βW)の定義を算出する。この式(10)に蓄熱因子σを代入して、冷却性能(βW)を算出する。

図7は、単位時間当たりの冷却性能を説明する図である。図7に示すように、冷却性能(βW)は、動作直後がフルパワー運転であり、時間の経過とともに低下する。例えば、冷却性能(βW)は、2期分の移動平均等を用いることで、「βW=257.6」などと算出することができる。

図3に戻り、パターン処理部25は、選択部25aと算出部25bを有し、空調機2による空調の際に、冷却情報に基づき運転を行う運転モード(第1の運転モード)と、冷却情報および断熱情報に基づき運転を行う運転モード(第2の運転モードおよび第3の運転モード)とを、外気温および空間の室温に基づき切り替える制御を行う処理部である。

選択部25aは、現時点での蓄熱状況に対応した運転モードの選択を実行する処理部である。具体的には、選択部24aは、基準生成部23によって生成された判断基準にしたがって、第1の運転モード、第2の運転モード、第3の運転モードのいずれかを選択する。例えば、選択部25aは、室内が外気温の影響を受けている場合は、第1の運転モードを選択する。また、選択部24aは、室内が外気温の影響を受けていない場合かつ室温が外気温よりも低い場合、第2の運転モードを選択し、室内が外気温の影響を受けていない場合かつ室温が外気温よりも高い場合、第3の運転モードを選択する。なお、現室温とは、予冷の冷却時間の算出を開始する時刻の室温などである。

算出部25bは、選択部25aにより選択された運転モードに対応した算出式を用いて、冷却時間を算出する処理部である。例えば、算出部25bは、第1の運転モードが選択された場合、以下の式(11)を用いる。

冷却時間={(室温−目標温度)×β}/単位時間当たりの冷却性能・・・式(11)

なお、式(11)における「室温」は、空調機2から取得でき、「目標温度」は、設定情報DB14から取得でき、「β」は、式(3)で定義される定数である。「単位時間当たりの冷却性能」は、式(10)で示した「βW」に該当し、例えば257.6などである。

また、算出部25bは、第2の運転モードが選択された場合、以下の式(12)を用い、第3の運転モードが選択された場合、以下の式(13)を用いる。

冷却時間=式(11)+((壁から室内への放熱+外気温の影響(σ))/単位時間当たりの冷却性能)・・・式(12) 冷却時間=式(11)+(壁から室内への放熱/単位時間当たりの冷却性能)・・・式(13)

なお、式(12)および式(13)における「壁から室内への放熱」は、式(1)で定義される「q₁」に該当する。また、「外気温の影響(σ)」は、式(9)で算出される蓄熱因子であり、例えば1.47などである。

ここで、各運転モードと冷却時間との関係を説明する。図8は、運転モードを説明する図である。図8に示すように、平板壁1bに熱が蓄積可能で外気温が室温に影響を与えない時間帯aにおいては、第1の運転モードが選択される。また、平板壁1bに熱が蓄積されておらず、外気温の低下の影響を受けて室温も低下する時間帯bにおいては、第2の運転モードが選択される。また、平板壁1bから室内への放熱によって外気温が低下しているが室温は上昇する時間帯cにおいては、第3の運転モードが選択される。

したがって、外壁(平板壁1b)から室内への放熱の影響が大きいほど、冷却にかかる時間が長くなるので、第1の運転モード、第2の運転モード、第3の運転モードの順で冷却時間が長くなる。つまり、第1の運転モードのときが、目標温度(設定温度)に安定するのに必要な時間が一番短く、第3の運転モードのときが、目標温度(設定温度)に安定するのに必要な時間が一番長い。

図3に戻り、空調制御部26は、算出部25bによって算出された冷却時間を考慮して、空調機2のトルクなどを制御して、目標温度までの空調制御を実行する処理部である。例えば、空調制御部26は、指定時刻から冷却時間分前の時刻(予定運転開始時刻)を算出し、当該時刻になると、最大出力で冷房を開始する。

また、空調制御部26は、2段階で空調制御を実行することもできる。例えば、在室開始時刻(指定時刻)までの予冷期間における第1の目標温度と、在室開始後に設定される第2の目標温度とに基づいて、空調制御を実行することもできる。なお、第2の目標温度は、利用者が設定した室内温度が目標温度(例えば27℃)として設定される。第1の目標温度では、第1の目標温度よりは空調機2の運転負荷が小さく、快適性が大きく損なわれない室内温度として、例えば室内温度28.5℃が設定される。なお、上述した設定情報DB14に記憶される目標温度は、第1の目標温度(予冷温度)に対応する。

図9は、空調制御を説明する図である。図9に示すように、空調制御部26は、指定時刻から冷却時間分前の時刻(予冷運転開始時刻)から予冷運転を開始し、指定時刻に第1の目標温度(28.5℃)になるように予冷を行う。指定時刻以降、空調制御部26は、利用者が設定した第2の目標温度(27℃)となるように空調制御を実行する。

[処理の流れ] 次に、上述した制御装置10の処理について説明する。ここでは、全体的な処理、パラメータ取得処理、選択処理について説明する。

(全体的な処理) 図10は、全体的な処理の流れを示すフローチャートである。なお、ここでは、基準生成部23による判断基準が生成済みとする。なお、判断基準を生成するタイミングは、図9の選択処理(S105)より前であることが好ましく、任意のタイミングで実行することができる。

図10に示すように、制御装置10は、処理開始の指示を受け付けると(S101:Yes)、パラメータ取得処理を実行する(S102)。そして、制御装置10の設定部22は、過去履歴や利用者による手動設定により、利用者の在室開始時間(指定時刻)を設定する(S103)。続いて、設定部22は、過去履歴や利用者による手動設定により、運転目標を設定する(S104)。なお、運転目標とは、例えば第1の目標温度と第2の目標温度などである。

その後、制御装置10の選択部25aが、選択処理を実行した後(S105)、算出部25bが、冷却時間の算出を行った結果を用いて予冷運転開始時刻の設定を行う(S106)。そして、空調制御部26は、予冷運転開始時刻に到達すると(S107:Yes)、予冷運転を開始する(S108)。

その後、所定時間が経過すると(S109:Yes)、制御装置10の空調制御部26は、部屋1のセンサ4から取得した情報等を用いて、利用者が部屋1に在室しているか否かを判定する(S110)。

そして、空調制御部26は、利用者が在室している場合(S110:Yes)、第2の状態に維持する運転制御を実行する(S111)。例えば、空調制御部26が、空調機2に対して、第2の目標温度となるように冷房等の実行を指示し、空調機2が、空調制御部26の指示に応じて冷房等を実行する。

その後、空調制御部26は、利用者等から停止命令を受け付けると(S112:Yes)、空調機2の運転を停止する(S113)。なお、停止命令は、空調機2が利用者から直接受け付けることもでき、空調制御部26が、空調機2や通信機などを介して受け付けることもできる。

一方、S110において、利用者が在室していない場合(S110:No)、空調制御部26は、予冷運転を継続する(S114)。その後、空調制御部26は、室内状態が第1の状態となったか否かを判定する(S115)。例えば、空調制御部26は、空調機2から室温等を取得し、室温が第1の目標温度となったか否かを判定する。

そして、空調制御部26は、室内状態が第1の状態となった場合(S115:Yes)、第1の状態に維持する運転制御を実行する(S116)。例えば、空調制御部26が、空調機2に対して、第1の目標温度を維持するように冷房等の実行を指示し、空調機2が、空調制御部26の指示に応じて冷房制御等を実行する。

一方、空調制御部26は、室内状態が第1の状態となっていない場合(S115:No)、在室開始時間帯が経過するまで、空調機2を固定容量で運転させる(S117)。

そして、制御装置10は、在室開始時間帯が経過するまでに利用者の在室が検知されない場合は(S118:No)、S109以降を繰り返す。そして、制御装置10は、利用者の在室が検知されずに在室開始時間帯が経過したと判断すると(S118:Yes)、利用者の在室がこれ以降は無いと判断し、空調機2の運転を停止し、予冷運転を終了する(S119)。

(パラメータ取得処理) 図11は、パラメータ取得処理の流れを示すフローチャートである。なお、この処理は、図10の102で実行される処理である。図11に示すように、制御装置10のパラメータ算出部24は、空調機2の運転ログや室温履歴などを含む空調ログを取得し(S201)、空調機2が稼働中か否かを判定する(S202)。

そして、パラメータ算出部24は、空調機2が停止中であれば(S202:No)、蓄熱因子(σ)の算出を実行し(S203)、空調機2が稼働中であれば(S202:Yes)、空調機2の冷却性能(βW)の算出を実行する(S204)。その後、パラメータ算出部24は、算出した各パラメータをパラメータDB15に格納する(S205)。

(選択処理) 図12は、選択処理の流れを示すフローチャートである。なお、この処理は、図10の105で実行される処理である。図11に示すように、制御装置10の選択部25aは、部屋1の室温が外気温の影響を受けているか否かを判定する(S301)。

そして、部屋1の室温が外気温の影響を受けていない場合(S301:No)、選択部25aは、第1の運転モードを選択し、算出部25bは、第1の運転モードに対応した算出式を用いて冷却時間を算出する(S302)。

一方、部屋1の室温が外気温の影響を受けている場合(S301:Yes)、選択部25aは、現在の室温が外気温よりも高いか否かを判定する(S303)。

そして、現在の室温が外気温よりも低い場合(S303:No)、選択部25aは、第2の運転モードを選択し、算出部25bは、第2の運転モードに対応した算出式を用いて冷却時間を算出する(S304)。

そして、現在の室温が外気温よりも高い場合(S303:Yes)、選択部24aは、第3の運転モードを選択し、算出部24bは、第3の運転モードに対応した算出式を用いて冷却時間を算出する(S305)。

上述したように、制御装置10は、冷房対象の室内の温度が外気温の影響を受けているか否かによって運転モードを自動で変更することができる。したがって、制御装置10は、空調対象の空間の状況を判別し、判別結果に対応した運転制御を行うことにより、設定時刻における目標温度への到達を、無駄なく行うことができる。具体的には、制御装置10は、断熱により、外気の影響を考慮しないで良い場合と、外気の影響を考慮する場合とを区別して、運転制御を行うことができる。

図13は、1段階空調制御の効果を説明する図である。図13には、外気温の影響を受ける状態で予冷を行った場合の空調制御例が示される。図13に示すように、一般手法では、外壁から室内への放熱を考慮せずに、冷却時間を設定するので、外壁からの放熱によって空調機2による冷却の効力が弱まり、利用者の在室開始までに室温が目標温度まで下がりきらない事象等が発生する。これに対して、実施例1による手法では、外壁から室内への放熱を考慮した冷却時間を設定できるので、冷却時間が長くなるが、利用者の在室開始までに室温が目標温度まで下げることができる。すなわち、夜に予定を開始する場合、昼に比べて外壁からの放熱を考慮する必要があるため早めに予冷を開始する。このように、制御装置10は、温度安定までの時間を精度良く推定し、目標設定に到達しない状態を回避することができるので、利用者の快適性の向上を実現できる。

図14は、2段階空調制御の効果を説明する図である。図14には、外気温の影響を受けない状態で予冷を行った場合の空調制御例が示される。図14に示すように、一般手法では、外壁から室内への放熱を考慮せずに、冷却時間を設定するので、空調機2による冷却の効力が強くなり過ぎ、利用者の在室開始までに室温が必要以上に下がり過ぎる事象等が発生する。これに対して、実施例1による手法では、外壁から室内への放熱がないことを考慮した冷却時間を設定できるので、冷却時間を短く設定でき、必要以上に室温が下がることを抑制できる。すなわち、昼に予冷をする場合、予冷から室内に放熱を考慮する必要がないため、夜に比べて遅く予冷を開始しても目的の時間までに温度に到達できる。

さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。

[対象空間] 上記実施例では、会社などの部屋を一例として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、電車や車などの車内、マシンルーム、飛行機の機内など様々な空間を対象とすることができる。

[制御装置] 実施例1では、制御装置10と空調機2とが別の装置で実現される例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、空調機2が制御装置10を備える装置であっても同様に処理することができる。また、制御装置10がセンサ4などの上述した各種センサを有することもできる。なお、空調制御の具体的な手法は、一例であり、公知の様々な手法を採用することができる。

[クラウド] 上記空調制御は、クラウドシステムを用いて実現することもできる。図15は、クラウド連携を説明する図である。図15に示すように、空調制御対象の空間等に設置されるエッジサーバと、クラウドサーバとを連携させることができる。エッジサーバは、空調機2や室外機3などのデバイスから各種情報を収集して、上記蓄熱因子を算出してクラウドサーバに送信する。クラウドサーバは、エッジサーバから取得した蓄熱因子や各種収集情報を用いて、室温を予測する学習モデルを生成して、エッジサーバに送信する。その後、エッジサーバは、クラウドサーバから取得した学習モデルを用いて室温の変化等を予測し、予冷等の空調制御を実行する。

このようにすることで、分散処理を実現することができ、クラウドサーバのプロセッサの稼働率やデータ領域の削減を実現できる。また、エッジサーバで蓄熱因子を推定することで、リアルタイムに空調制御を実行できる。また、上記制御装置10は、空調機2のリモコンが有するマイコンなどに、運転計画のデータをダウンロードさせて、運転計画に沿ったリモコンによる自動制御を実行させることもできる。

[運転モード] 実施例1では、3つの運転モードのうちいずれかの運転モードを選択する例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、外気温の影響を受ける状態か否かによって2つの運転モード(第1の運転モード、第2の運転モード)から選択することもできる。なお、実施例1では、2段階で空調制御を行う例を説明したが、これに限定されず、在室時刻までに目標温度になるように空調制御を行う1段階制御を採用することができる。また、各モードに対応する算出式を用いずに、第1の運転モード=冷却時間(10分)、第2の運転モード=冷却時間(15分)、第3の運転モード=冷却時間(20分)と静的に設定しておくこともできる。

[暖房への適用] 実施例1では、冷房(予冷)を例にして説明したが、暖房(予暖)についても同様に処理することができる。暖房の場合、熱を蓄積した外壁から室内への放熱によって、冷房とは逆の事象が発生する。例えば、外壁から室内への放熱がある時間帯(図7のb)では、空調機による暖房に加えて、放熱によっても暖房が進むので、予冷時間とは異なり予暖時間が短くなる。また、外壁から室内への放熱が少なく外気温が室温より低い時間帯(図7のc)では、暖房による影響が小さく、予暖時間が長くなる。このように、暖房についても、実施例1と同様の観点により運転モードの選択を実行して、暖房時間の算出を実行することができる。例えば、暖房時は、θ₂>θ₁の関係となるように、式1のθ₁が室温、θ₂が外気温となる。

[システム] 上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。また、実施例で説明した具体例、分布、数値などは、あくまで一例であり、任意に変更することができる。

また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散や統合の具体的形態は図示のものに限られない。つまり、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、CPUおよび当該CPUにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。

[ハードウェア] 図16は、ハードウェア構成例を説明する図である。図16に示すように、制御装置10は、通信装置10a、HDD(Hard Disk Drive)10b、メモリ10c、プロセッサ10dを有する。また、図16に示した各部は、バス等で相互に接続される。

通信装置10aは、ネットワークインタフェースカードなどであり、他のサーバとの通信を行う。HDD10bは、図3に示した機能を動作させるプログラムやDBを記憶する。

プロセッサ10dは、図3に示した各処理部と同様の処理を実行するプログラムをHDD10b等から読み出してメモリ10cに展開することで、図3等で説明した各機能を実行するプロセスを動作させる。すなわち、このプロセスは、制御装置10が有する各処理部と同様の機能を実行する。具体的には、プロセッサ10dは、取得部21、設定部22、基準生成部23、パラメータ算出部24、パターン処理部25、空調制御部26等と同様の機能を有するプログラムをHDD10b等から読み出す。そして、プロセッサ10dは、取得部21、設定部22、基準生成部23、パラメータ算出部24、パターン処理部25、空調制御部26等と同様の処理を実行するプロセスを実行する。

このように制御装置10は、プログラムを読み出して実行することで制御方法を実行する情報処理装置として動作する。また、制御装置10は、媒体読取装置によって記録媒体から上記プログラムを読み出し、読み出された上記プログラムを実行することで上記した実施例と同様の機能を実現することもできる。なお、この他の実施例でいうプログラムは、制御装置10によって実行されることに限定されるものではない。例えば、他のコンピュータまたはサーバがプログラムを実行する場合や、これらが協働してプログラムを実行するような場合にも、本発明を同様に適用することができる。

このプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク(FD)、CD−ROM、MO(Magneto−Optical disk)、DVD(Digital Versatile Disc)などのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することができる。

10 制御装置 11 通信部 12 記憶部 13 過去履歴DB 14 設定情報DB 15 パラメータDB 20 制御部 21 取得部 22 設定部 23 基準生成部 24 パラメータ算出部 25 パターン処理部 25a 選択部 25b 算出部 26 空調制御部