JP4867584B2 - 空調制御システム、空調制御方法及び空調制御プログラム - Google Patents

空調制御システム、空調制御方法及び空調制御プログラム Download PDF

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Description

本発明は、空調制御システム、空調制御方法及び空調制御プログラムに関し、特に室内機を制御して局所空調を行う空調制御システム、空調制御方法及び空調制御プログラムに関する。
従来、店舗や飲食店、事務所等の比較的広い空間において、複数の室内機を配置して空調を行う場合、同空調空間内の熱負荷分布や人分布等の空調要求度を考慮することなく、室内機の各吹出口からそれぞれ均等に気流を吹き出させて空調を行っていた。このような均一空調では、空調空間内の温度ムラが生じ、ドラフト感を伴う快適性に劣る領域が存在したり、人の居ない領域においても空調したり、空調空間の熱負荷分布が季節、時間帯、在室人数等の条件によって経時的に変化するにも拘わらず常時所定条件の下で運転が行われたり等、不必要且つ無駄な空調の実行によって省エネ性が損なわれるとともに、快適性に劣るという問題があった。
このような問題点を改善する技術として、局所空調を行う提案が従来からなされている。例えば赤外線センサ等を用いて人***置に対応する高輻射温度部位を検知し、同情報に基づいて均一空調から局所空調へ切り替えて空調制御を行う技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
特許第3807305号明細書
しかし、上記のような従来の局所空調においては、存在が検知された利用者の周囲を集中的に空調することは可能ではあるが、利用者の個々の要求に応じて室内機毎の局所空調は行えない。例えば、冷え性の女性等であって局所空調(冷房)を必要としない利用者がいる場合であってもそれを抑制できない。また、各利用者の好みに合わせて風向きや風量を調整することができない等の問題もある。更に、各利用者が各室内機の制御情報を直接入力する場合には、利用者が操作盤のところに行って、複数ある室内機から対象となる室内機を特定し、その制御情報を入力することになるため、煩雑な操作が必要となる。
そこで、本発明の課題は、不特定多数の利用者であっても、個々の利用者の要求に応じ、局所空調の操作性及び快適性を向上させることにある。
第1発明に係る空調制御システムは、空調機の各室内機を制御して局所空調を行う空調制御システムであって、位置情報保持手段と制御情報登録手段と、制御手段と、制御情報修正手段と、位置情報読取手段とを備えてなる。位置情報保持手段は、室内機に対する利用者の位置情報を保持する。制御情報登録手段は、位置情報に対応する室内機の制御情報を保持する。制御手段は、制御情報に基づき室内機を制御する。ここで、位置情報とは、利用者とその周辺の室内機との相対位置、距離、利用者の向き等を示す情報である。また、制御情報とは、位置情報に対応させて生成された、室内機の吹出口の上下左右の風向の補正及び風量の増減等の各パラメータの情報である。制御情報修正手段は、制御情報登録手段から取得した制御情報を修正する。位置情報読取手段は、位置情報を読み取り、読み取った位置情報を制御情報登録手段に送信する。制御情報修正手段は、位置情報読取手段を介して利用者から室内機の制御内容を変更する指示があった場合に、制御情報を修正する。
これにより、不特定多数の利用者であっても、個々の利用者の要求に応じて室内機を簡単に制御することができ、快適性及び操作性に優れた局所空調を実現することすることができる。
第2発明に係る空調制御システムは、第1発明の空調制御システムであって、位置情報保持手段は、バーコード又はRFIDタグである。
これにより、利用者は簡単に位置情報を入力することができる。
第3発明に係る空調制御システムは、第1発明の空調制御システムであって、制御情報登録手段は修正した制御情報を保持し、制御手段は、修正した制御情報に基づき室内機を制御する。
これにより、不特定多数の利用者であっても、既得の制御情報を修正することができるため、操作性及び快適性を向上させることができる。
第4発明に係る空調制御システムは、第1発明の空調制御システムであって、制御情報は、室内機の吹出口の上下左右の風向の補正及び風量の増減のうち少なくとも一つを含む。
これにより、個々の利用者の要求と室内機の制御内容とが対応付けられ、快適性及び操作性に優れた局所空調を実現することにある。
第5発明に係る空調制御システムは、第1発明の空調制御システムであって、制御手段は、各室内機について複数の利用者がある場合、予め設定された優先度に従って制御情報を生成する。
これにより、一室内機に対し複数の利用者が競合した場合でも、快適な局所空調を実現することができる。
第1発明に係る空調制御システムでは、不特定多数の利用者であっても、個々の利用者の要求に応じて室内機を簡単に制御することができ、快適性及び操作性に優れた局所空調を実現できる。
第2発明に係る空調制御システムでは、利用者は簡単に位置情報を入力することができる。
第3発明に係る空調制御システムでは、不特定多数の利用者であっても、既得の制御情報を修正することができるため、操作性及び快適性を向上させることができる。
第4発明に係る空調制御システムでは、個々の利用者の要求と室内機の制御内容とが対応付けられ、快適性及び操作性に優れた局所空調を実現することにある。
第5発明に係る空調制御システムでは、一室内機に対し複数の利用者が競合した場合でも、快適な局所空調を実現することができる。
≪第1実施形態≫
図1に、本発明の第1実施形態に係る空調制御システム1の全体的な構成図を示す。
<空調制御システムの構成>
図1に示すように、空調制御システム1においては、空調設備の利用者が居る建物内に構築されたLAN10と、空調設備の管理会社等に設定され空調設備を遠隔管理するサーバ20とがインターネット50を介して通信可能に配されている。LAN10は、位置情報を読み取るための端末である携帯電話11と、室内機AC及び室外機(図示省略)を含む空調機と通信可能に配され同空調機を制御するコントローラ12とが配されている。携帯電話11から送信された位置情報を受信したコントローラ12は、通信機器を介してサーバ20と情報を送受信する。
携帯電話11は、利用者が居るテーブルや椅子等の固定された位置に貼付された2次元バーコード15を読み取る。2次元バーコード15にはその位置情報が保持されている。なお、位置情報とは、利用者とその周辺の室内機ACとの相対位置、距離、利用者の向き等を示す情報である。
読み取られた位置情報は、サーバ20に送信される。サーバ20は、位置情報と対応する室内機ACの制御情報を保持する制御情報登録部35と、後述する優先度情報を保持する優先度情報保持部36と、制御情報を生成する制御情報生成部37とを含む。コントローラ12は、制御情報登録部35からの制御情報を空調機に送信する制御指令部32を有する。
なお、携帯電話11、コントローラ12及びサーバ20においては、各部における制御動作はCPU等によって行われ、上記各情報の格納はメモリによって行われる。サーバ20のメモリに格納された所定のプログラムに従って、後述する空調制御処理が実行される。
<入力端末の入力画面表示>
図2に示す携帯電話11の入力画面の表示例を参照しながら、利用者による入力操作について説明する。図2に示すような入力画面を介して、利用者は空調機の操作指示を出す。
まず、利用者は携帯電話11からサーバ20にアクセスとした後、図2(a)に示すような入力画面が表示される。物件名は制御対象となる空調設備のある建物名等であり、位置IDは利用者の位置を示す固有のID情報(例えば、利用者が位置する机や椅子等に設定されたID情報)である。
なお、同図に示すように、物件名及び位置IDは2次元バーコード15からの読み取り情報が自動的に入力される。或いは、建物の管理者やテナント等が各自で2次元バーコードを作成し、その2次元バーコードが保持する情報が始めて読み取られた情報である場合は、物件名及び位置IDは自動入力されず、手入力するようにしてもよい。位置IDを手入力する場合、同図に示されるように「固有値入力」を選択して位置IDを直接入力してもよいし、「自動割り振り」を選択して固有値を入力せず後述する位置情報を入力した後に自動的に割り振られるようにしてもよい。
利用者は、「登録」ボタンか「操作」ボタンかを選択することができる。「操作」を選択した場合は空調機の操作画面に移行する。
「登録」は、2次元バーコードの利用者の位置情報を修正したい場合に選択する。これは、例えば、建物の管理者やテナント等が位置情報を変更して2次元バーコードを新たに作成するとき等に行われる。「登録」を選択する場合は、所定の認証処理の後、図2(b)の画面に移行し、利用者は位置情報から入力することになる。同(b)においては、室内機ACのレイアウトが表示され、該当するフロアを選択して利用者が自らの位置を視覚的に選択できる画面が提供されている。これにより利用者は自己の要求に対応する周辺の室内機ACを選択できる。なお、この周辺の室内機ACの選択は、利用者が積極的に選択するものであってもよいし、利用者の位置が指定されることにより自動的に周辺の室内機ACが選択されてもよい。次に、図2(c)に示すように、利用者は選択した周辺の室内機ACと自己との相対位置、距離及び向きを視覚的に入力する。なお、距離は、予め入力された隣接する室内機の距離情報と利用者の位置情報とから自動的に算出してもよいし、或いは利用者が室内機との絶対距離を入力するようにしてもよい。また、向きについては、同図に示すようにボタン入力でもよいし、携帯電話11の方位磁針機能を利用してもよい。
<制御情報の生成・登録>
制御情報生成部37は、利用者の位置情報に対応させて制御情報を生成する。例えば、利用者の向きや利用者とその周辺の室内機ACとの相対位置が決定されれば、制御情報生成部37は、制御する室内機ACとして利用者の後方位置にあって最も近い室内機ACを自動的に選択する。更に、制御情報生成部31は、利用者の首筋に相当する位置に風を向けるよう選択された室内機ACの吹出口の向きを上下左右に調整して風向きを調整する。また、利用者と選択された室内機ACとの距離が決定されれば、制御情報生成部37はその距離の長さに応じて風量を決定する。なお、風向の上下は吹出温度に応じて補正するよう制御してもよい。例えば、冷たい空気は早く落下するため、暖かい空気のときよりも風向を上向きに補正しておく。吹出温度は室内機ACに設けられたセンサで計測してもよいし、冷媒温度から推定してもよい。
このようにして各制御パラメータを算出することにより制御情報を生成される。なお、制御情報の生成に際しては、利用者により入力される位置情報の他に、コントローラ12或いはサーバ20から予め保持された建物情報(天井高さ、隣接する室内機との距離、建物の天井高さ)やデフォルトとして設定された人の首の高さ(例えば床から110cm)も参照される。
このように生成された制御情報は、位置IDに対応させて制御情報登録部35において更新され若しくは新たに記憶される。
<空調制御システムの処理動作>
図3A及び図3Bは、第1実施形態の空調制御システム1による処理の流れを示すフローチャートである。
まず、図3Aに示すように、利用者は携帯電話11で2次元バーコード15を読み取り(S101ステップ)、サーバにアクセスする(S102ステップ)。次いで、上述した図2(a)に示す初期入力画面が携帯電話11に表示され(S103ステップ)、利用者は登録か操作かを選択する(S104ステップ)。
操作を選択した場合は、2次元バーコードから読み取られた位置ID等に対応して登録された制御情報を制御情報登録部35より読み出す(S108ステップ)。次いで、図3Bに示すように、読み出した制御情報における室内機AC(同制御情報を生成するときに利用者の後方位置で最も近い室内機ACが制御対象として選択され登録されたもの)が、他の利用者のために制御中でないかどうかを、コントローラ12又はサーバ20に保持された情報から判断する(S109ステップ)。登録されている室内機ACが制御中である場合は、優先度情報保持部36より優先度情報を読み込み、次に優先度の高い次位の室内機ACを選択する(S110ステップ)。次いで、利用者から制御内容を変更する操作指示があったか或いは優先度処理(S110ステップ)により制御対象の室内機ACの変更があったかどうかを判断するどうかを判断する(S111ステップ)。
なお、操作指示とは、例えば、現利用者が風向の変更、風量の増減等を調整する操作を入力画面を介して行うことをいう。また、利用者による操作指示については、入力画面を介して「冷風」や「涼風」等の希望を入力して、選択された室内機ACの風量や風向の制御(或いは運転や停止)等に反映させてもよい。
操作指示があったか或いは室内機ACの変更があった場合は、制御情報が変更されたことになるため制御情報を修正し、登録する(S112ステップ)。そして、修正した制御情報に従って室内機ACを制御する(S119ステップ)。本実施形態において、この判断処理及び修正処理が制御情報修正手段として機能する。
一方、S104ステップにおいて登録を選択した場合(図3A)、認証処理を行うと(S105ステップ)、図2(b)に示すような周辺の室内機選択画面が表示され(S106ステップ)、利用者は周辺の室内機ACを選択する(S107ステップ)。そして、図3Bに示すように、位置情報入力画面(図2(c)参照)が表示され(S113ステップ)、利用者は位置情報を入力する(S114ステップ)。入力された位置情報を受信した制御情報生成部37は、利用者の後方位置で最も近い室内機ACを制御対象として決定する(S115ステップ)。次いで、制御情報生成部37は、選択された室内機ACが他の利用者のために制御中でないかどうかを、コントローラ12又はサーバ20に保持された情報から判断する(S116ステップ)。選択された室内機ACが制御中である場合は、優先度情報保持部36より優先度情報を読み込み、次に優先度の高い次位の室内機ACを選択する(S117ステップ)。次いで、位置情報から上述したように制御対象となる室内機ACに対する制御情報を生成し、制御情報登録部35に登録する(S118ステップ)。そして、サーバ20はコントローラ12に生成した制御情報を送信し、コントローラ12が制御指令を空調機に送信することによって室内機ACを制御する(S119ステップ)。
<空調制御システムの処理結果>
図4は、上記空調制御システム1の処理による室内機ACの動作状態を示す図である。利用者は2番目に位置し、位置情報の入力により利用者の後方に位置する室内機ACで最も近い室内機2F―2が選択された。選択された室内機2F−2は、上記処理において示したように、吹出口の上下左右の風向の補正及び風量の増減等の制御指令により制御される。
これにより、利用者は自己の要求に応じた局所空調が行えるため、快適性及び操作性に優れた空調が実現できる。
<実施形態に係る空調制御システムの特徴>
(1)
上記第1実施形態に係る空調制御システム1では、利用者が携帯電話11で位置情報を読み取り、その位置情報に応じて登録された制御情報(室内機の吹出口の上下左右の風向の補正、風量の増減)を自動的に読み出すことができるため、不特定多数の利用者であっても、個々の利用者の要求に応じて室内機を簡単に制御することができ、快適性及び操作性に優れた局所空調を実現することすることができる。
(2)
上記第1実施形態に係る空調制御システム1では、選択された室内機ACが他の利用者のための制御がかかっている途中であれば、予め設定された優先度に従って室内機ACを選択し直すので、一室内機ACに対し複数の利用者が競合した場合でも、快適な局所空調を実現することができる。
(3)
上記第1実施形態に係る空調制御システム1では、利用者が操作することにより、登録された制御情報を利用者に合わせて修正できるため、より操作性及び快適性を向上させることができる。
<第1実施形態の変形例>
(A)
上記実施形態においては位置情報の読み取り手段は携帯電話11としていたが、その他の携帯端末、PC等であってもよい。また、位置情報を保持する2次元バーコードは、1次元バーコードやRFIDタグ等であってもよい。この場合、2次元バーコードや1次元バーコードは、携帯電話のカメラ機能、携帯端末やPCに設けたバーコードリーダ等により位置情報を読み取る。また、RFIDタグであれば同様にタグリーダを設けて読み込むことができる。
またこれらの情報の他に、Webページのアドレス情報を併記していてもよい。
(B)
上記第1実施形態においては、サーバ20は優先度情報を保持し、先に他の利用者が選択された室内機ACを選択している場合は先の利用者を優先するいわゆる先押し優先としている。この場合、長時間いる利用者により後の利用者の利用が過度に制限されないように、タイマーを設けて一定時間で設定を解除するように設定してもよい。また、先押し優先の代わりに、後押し優先としてもよい。この場合、先に選択された室内機ACの制御内容を次の利用者のために変更する処理を行う。
(C)
上記第1実施形態においては、一室内機ACに対して一利用者を対応させて処理を行い、一室内機ACに対し複数の利用者が競合した場合優先度に則って制御しているが、一室内機ACから複数の利用者に対する制御を行えるようにしてもよい。例えば、要求のあった各利用者に対し交互に風を向けるようにスイングさせて制御にしてもよい。この場合、それぞれの利用者の制御内容を交互に実行する。或いは、要求のあった利用者全員に同時に風が当たるように、吹出し幅を広くするよう制御してもよい。
また、複数の室内機ACから一利用者に対する制御であってもよい。
(D)
上記第1実施形態に加え、室内機ACの上下左右の風向は要求する利用者が居ると思われる吹出口毎に制御するようにしてもよい。この場合、上記第1実施形態において登録された位置IDに対応する室内機ACの位置からいずれの吹出口前に要求する利用者が居るかを判定する。例えば、室内機間で指向性のある赤外線通信を行って各吹出口に隣接する室内機の位置関係を特定した上で、位置IDに対応する室内機ACの位置から判定する。
(E)
上記第1実施形態に加え、室内機ACのON又はOFFのための入力画面を別途も受けてもよい。位置情報が読み取られた後読み出された携帯電話11の入力画面において、利用者が制御中の室内機ACをOFFやONにするためのボタンを押すことで、その指令が室内機ACに送信されるようにする。これにより、更に多様な空調制御が可能となり快適性及び操作性を向上させることができる。
≪第2実施形態≫
図5は、本発明の第2実施形態に係る空調制御システム201の全体的な構成図を示す。
<空調制御システムの構成>
図5に示すように、空調制御システム201は、空調設備の利用者が居る建物内に構築されたLAN210からなり、2次元バーコード215を読み取るための携帯電話211と、室内機ACと室外機(図示省略)を含む空調機と通信可能に配され空調機を制御するコントローラ212とを有する。携帯電話211とコントローラ212とは通信可能に配されている。
携帯電話211は、利用者が居るテーブルや椅子等の固定された位置に貼付された2次元バーコード215を読み取る。2次元バーコード215にはその位置情報が保持されている。読み取られた位置情報はコントローラ212に送信される。コントローラ212は、位置情報と対応する室内機ACの制御情報を保持する制御情報登録部235と、優先度情報を保持する優先度情報保持部236と、制御情報を生成する制御情報生成部237とを含む。コントローラ212は更に、制御情報登録部235からの制御情報を空調機に送信する制御指令部232を有する。
なお、携帯電話211及びコントローラ212においては、各部における制御動作はCPU等によって行われ、上記各情報の格納はメモリによって行われる。コントローラ212のメモリに格納された所定のプログラムに従って空調制御処理が実行される。
携帯電話211で読み取られた位置情報は、コントローラ212に送信される。コントローラ212は、制御情報登録部235から制御情報を読み出し、読み出した制御指令部232は制御情報に基づく制御指令を空調機に出す。選択された室内機ACが他の利用者のために制御中であれば優先度情報保持部236より優先度情報が参照される。
このように、第2実施形態は、制御情報登録部235、優先度情報保持部236及び制御情報生成部237を遠隔にある管理会社側のサーバではなく利用者側に配されたコントローラ212によって保持し管理する点において第1実施形態と異なる。その他の構成、各部の機能及び処理動作については第1実施形態と同様であるため説明を省略する。
第2実施形態においては、ローカルな設備において局所空調の制御が可能であるため、アクセス操作や物件名の入力等の手間が省ける他、セキュリティやサーバの故障に対する耐性も向上する。
なお、コントローラ212の代わりにLAN210内に設置したサーバを利用してもよい。また、携帯電話211とコントローラ212との間は有線、無線のいずれであってもよい。
<第2実施形態の変形例>
図6は、上記第2実施形態に係る空調制御システム201の変形例を示す。ローカルネットワークにおいてサーバ等が利用できない場合であってコントローラにサーバと同等の機能や情報を持たせることが難しい場合、携帯電話311側に制御情報選択・生成機能を持たせてもよい。
本変形例においては、携帯電話311は2次元バーコード315を読み取り、コントローラ312から設定ツールのアプリケーションをダウンロードする。利用者は、ダウンロードした設定ツールの入力画面を介して、上記実施形態と同様に操作か登録を選択する。操作を選択した場合は、コントローラ312に位置情報を送信し、コントローラ312においてはその位置情報に応じた制御情報が読み出され、制御指令部332を介して室内機ACを制御する。登録を選択した場合、設定ツールの制御情報生成部331は、読み取れた位置情報に対応した制御情報を生成し、制御情報をコントローラ312に送信し、制御指令部332からの制御指令により室内機ACを制御する。
制御情報登録部335及び優先度情報保持部336については、上記実施形態と同様の機能を有する。
本発明は、不特定多数の利用者であっても、個々の利用者の要求に応じて室内機を簡単に制御することができ、快適性及び操作性に優れた局所空調を実現することすることができるという効果を有し、空調制御システム、空調制御方法及び空調制御プログラムとして有用である。
本発明の第1実施形態に係る空調制御システムの全体的な構成図 本発明の第1実施形態における入力画面表示の一例を示す図 本発明の第1実施形態に係る空調制御システムの処理の流れの前半部を示すフローチャート。 本発明の第1実施形態に係る空調制御システムの処理の流れの後半部を示すフローチャート。 本発明の第1実施形態に係る処理による室内機の動作状態を示す図 本発明の第2実施形態に係る空調制御システムの全体的な構成図 本発明の第2実施形態の変形例に係る空調制御システムの構成図
1,201,301 空調制御システム
10,210,310 LAN
11,211,311 携帯電話(制御情報読取手段)
12,212,312 コントローラ
15,215,315 2次元バーコード(位置情報保持手段)
20 サーバ
32,232,332 制御指令部
35,235,335 制御情報登録部(制御情報登録手段)
36,236,336 優先度情報保持部
37,237,337 制御情報生成部(制御情報生成手段)
50 インターネット
AC 室内機

Claims (5)

  1. 空調機の各室内機を制御して局所空調を行う空調制御システムであって、
    前記室内機に対する利用者の位置情報を保持する位置情報保持手段(15,215,315)と、
    前記位置情報に対応する前記室内機の制御情報を保持する制御情報登録手段(35,235,335)と、
    前記制御情報に基づき、前記室内機を制御する制御手段(32,232,332)と、
    前記制御情報登録手段(35,235,335)から取得した前記制御情報を修正する制御情報修正手段と、
    前記位置情報を読み取り、読み取った前記位置情報を前記制御情報登録手段(35,235,335)に送信する位置情報読取手段(11,211,311)と、
    を備え、
    前記制御情報修正手段は、前記位置情報読取手段を介して前記利用者から前記室内機の制御内容を変更する指示があった場合に、前記制御情報を修正する、
    空調制御システム。
  2. 前記位置情報保持手段(15,215,315)は、バーコード又はRFIDタグである、
    請求項1に記載の空調制御システム。
  3. 前記制御情報登録手段は修正した前記制御情報を保持し、
    前記制御手段(32,232,332)は、修正した前記制御情報に基づき前記室内機を制御する、
    請求項1に記載の空調制御システム。
  4. 前記制御情報は、前記室内機の吹出口の上下左右の風向の補正及び風量の増減のうち少なくとも一つを含む、
    請求項1に記載の空調制御システム。
  5. 前記制御手段(32,232,332)は、各前記室内機について複数の前記利用者がある場合、予め設定された優先度に従って前記室内機を制御する、
    請求項1に記載の空調制御システム。
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