JP5222516B2 - 機器制御システム、機器制御コントローラ、および機器制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、施設内に存在する設備機器の制御を行う機器制御システム、機器制御コントローラ、および機器制御プログラムに関するものである。

従来から施設内に存在する空調機の室内機や室外機、ショーケースや冷凍機等の冷設機器などの設備機器を通信線で接続し、制御コントローラが当該通信線を通じて各設備機器を制御することができ、各設備機器の状態を集中管理することができるシステムが知られている。これまでは、各設備機器が他の設備機器の動作とは独立に動作をしていたが、このシステムを用いる事で各設備機器を統合的に制御して、例えば設備機器全体の動作の効率化や消費電力量の削減を図っている。

例えば、ショーケースの動作状態やショーケースに含まれる温度センサの検出値を参酌してそのショーケースが接続される冷凍機におけるコンプレッサ（compressor：圧縮装置）の圧縮動作を制御することで、効率の良い冷却を行い、ショーケースや冷凍機の消費電力を削減していた。さらに、制御コントローラが統合的にショーケースや冷凍機を制御する事により、冷凍機に過負荷をかけない制御等を行い、冷凍機の長寿命可や冷凍機の消費電力削減を達成していた。

このシステムにおいては、上で述べたような制御の内容や各設備機器の状態や制御結果を制御コントローラの表示部に表示させて、使用者に各設備機器における運転状態や電力削減効果などが提示される。これにより、使用者は各設備機器が所望どおりに動作しているか、電力を無駄に消費していないかなどを把握していた。

特許文献１には、上で述べた従来の使用者に各設備機器における運転状態や電力削減効果などを提示する技術として、使用者に対して店内の照明の照度や店内の空調機の設定温度などを提示すると共にその場合における省エネの程度（電気代の削減量）も併せて提示させ、ユーザがコントローラを使用して機器の設定を行う際の参考とする技術が開示されている。
特開２００２−２９５９４０号公報

かかる従来技術は、制御された設備機器の制御内容や制御結果、すなわち照度や設定温度、およびその場合における省エネ効果が提示されるので、ユーザは照度や設定温度、およびその場合における省エネ効果を知ることが出来るが、当該制御の結果、施設内の環境（例えば施設内照度や施設内温湿度、ショーケースの庫内温度など）がどの様に変化するかについては分からないものであった。

施設内の環境が変化した場合、施設内にいるもの（例えば人間や動植物、商品、装置機械等）に対して少なからず影響が及ぶ。例えば照度を下げた場合には施設内が少なからず暗くなり、また空調機の設定温度を変更した場合には施設内の気温が変化するので、施設内にいるものに不快感を与える場合が少なからず起こりうる。施設が店舗などの場合では施設内にいるものは顧客であり、この場合は顧客に不快感を与える事になる。

以上のように、かかる従来技術では省エネ効果などを提示することで電気代削減などに寄与することは出来ても、ユーザは施設内の環境の変化が不明であるので、上で述べたような環境の変化による施設内にいるものへの影響について考慮する事ができず、施設内にいるものに対して悪影響を与えていたとしてもそれに気付く事ができないという不都合があった。

本発明は、施設内に存在する設備機器を備え、該設備機器のために予め作成された制御スケジュールデータを用いて該設備機器を制御する機器制御システムであって、前記制御スケジュールデータを複数作成する機器スケジュールデータ作成部と、複数作成された前記制御スケジュールデータのそれぞれに対応した前記施設内の環境の変化度を導出する環境変化度導出部と、複数作成された前記制御スケジュールデータのそれぞれに対応した前記設備機器の消費電力の見積もり値である見積消費電力値を導出する見積消費電力導出部と、複数の前記制御スケジュールデータと前記環境の変化度と前記見積消費電力値を対応付けて表示する表示部と、前記表示部に表示された複数の前記制御スケジュールデータの中の一つを選択するための選択部と、選択された前記制御スケジュールデータを用いて前記設備機器の制御を行う制御部を備え 前記制御スケジュールデータは、過去の一定期間において制御内容が変更されなかった特定の前記設備機器についての特定の制御スケジュールデータを有し、複数作成された前記制御スケジュールデータは、 前記特定の制御スケジュールデータについては制御内容を変更しない第３の前記制御スケジュールデータを含むことを特徴とする。

前記環境変化度導出部は、前記制御スケジュールデータを用いて前記制御部によって前記設備機器が制御され始めてからの経過時間に対する、前記施設内の環境の変化度に関するデータである環境変化度データが含まれるデータベースを使用し、 現在の環境変化度データを使用して前記データベースを更新するデータベース更新部を有することを特徴とする。

施設内の環境の変化度とは、前記施設内の温度の変化度であることを特徴とする。

本発明によれば、設備機器の制御を行った結果生じる施設内の環境の変化によって施設内にいるものへ及ぼす影響についてユーザが考慮して設備機器の制御スケジュールデータを選択する事ができる機器制御システム、機器制御装置コントローラ、および機器制御プログラムを提供することができる。

本発明の意義ないし効果は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。

ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明の一つの実施形態であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。

以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。

まず、図１に第１の実施の形態に係る機器制御システムの構成を示す。

機器制御コントローラ１は通信線Ｔを通じて統合的に、店舗・コンビニエンスストア・工場・オフィス・ホールなどの施設内に存在する各設備機器ＳＢを監視し、また各設備機器の制御、管理を行っている。機器制御コントローラ１は、各設備機器ＳＢを制御するために各々の設備機器のために予め作成された制御スケジュールデータを用いる。制御スケジュールデータについて、詳しくは後で述べる。機器制御コントローラ１が行う制御の方法としては、例えば省エネ制御やデマンド制御と呼ばれるものがある。なお、本実施形態では施設がデパートやスーパーといった店舗であるとして説明を行う。

制御コントローラ１は、施設内に存在する設備機器ＳＢを備え、機器制御スケジュールテーブルに含まれ設備機器ＳＢのために予め作成された制御スケジュールデータを用いて設備機器ＳＢを制御し、制御スケジュールデータを複数作成する機器スケジュールデータ作成部１０３を有している。また、複数作成された上記の制御スケジュールデータのそれぞれに対応した施設内の環境の変化度を導出する環境変化度導出部１０４と、複数作成された制御スケジュールデータのそれぞれに対応した前記設備機器の消費電力値である見積消費電力値を導出する見積消費電力導出部（以下、消費電力再導出部）１０５を有している。

更に、目標とする電力と、複数の制御スケジュールデータと、環境の変化度または環境の変化度に対応したメッセージまたはメッセージおよび環境の変化度と、見積消費電力値を対応付けて表示する表示部１０６とを備え、本実施形態の機器制御システムの使用者が、制御スケジュールを変更しようとしたときに、表示部１０６を見て、表示された制御スケジュールについての環境の変化度または環境の変化度に対応したメッセージを確認した上で、複数の制御スケジュールデータの中の一つを選択するための選択部１０７を備えており、この選択部１０７によって選択された制御スケジュールデータを用いて設備機器の制御を行う制御部１０１を有している。

また、通信Ｉ／Ｆ（Inter Face）１０８により、通信線Ｔ、および機器コントローラＫＣを通じて店舗内に存在する各設備機器ＳＢと通信を行い、各設備機器ＳＢの温度等の測定データの受信や、制御スケジュールデータの送信を行う。

設備機器ＳＢは、冷凍・冷蔵ショーケースや冷凍機などの冷設機器や、室外機・室内機からなる空調機、さらには照明や看板、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）などその他の機器のことを言う。機器コントローラＫＣは設備機器ＳＢに付属して取り付けられ、または設備機器ＳＢに内蔵され、設備機器ＳＢの制御や各設備機器の測定データの計測等を行う。

本実施形態の機器制御システムにおいては、機器スケジュールデータ作成部１０３や環境変化度導出部１０４などにおいて、機器制御スケジュールテーブル１０３ａ、機器状態テーブル１０３ｂ、環境状態変化量テーブル（本発明で言う環境変化度データが含まれるデータベースの一例）１０４ａを使用する。なおデータベースはテーブルに限られず、例えばログ（Log）状やリスト（List）状であっても良い。

図１の構成により、設備機器の制御を行った結果生じる施設内の環境の変化によって施設内にいるものへ及ぼす影響について使用者が考慮して設備機器の制御スケジュールデータを選択する事ができる、具体的には、使用者が制御スケジュールを変更しようとしたときに、表示部１０６を見て、表示された制御スケジュールについての環境の変化度または環境の変化度に対応したメッセージを確認した上で、複数の制御スケジュールデータの中の一つを選択することができる。

より具体的なシステム構成における動作について、以下の第２の実施形態において詳細に説明する。第１の実施形態における各部の具体的な動作は、第２の実施形態で併せて説明する。

図２に第２の実施の形態に係る機器制御システムの構成を示す。以下の説明では、上の第１の実施の形態での説明と重複する内容は省略する。なお、本実施形態においても施設がデパートやスーパーといった店舗であるとして説明を行う。

同図によると、制御コントローラ１は、制御部１０１、消費電力導出部１０２、機器スケジュールデータ作成部１０３、環境変化度導出部１０４、消費電力再導出部１０５、上述の機器制御スケジュールテーブル１０３ａ、機器状態テーブル１０３ｂ、環境状態変化量テーブル１０４ａ、表示部１０６、選択部１０７、通信Ｉ／Ｆ１０８が含まれる。

制御部１０１は制御スケジュールデータを基にした各設備機器を制御する制御データの作成、制御データの送出・各設備機器の温度等の測定データの収集の指令、コントローラ全体の制御などを行い、消費電力導出部１０２（本発明で言う現在見積消費電力導出部）は制御部において現在用いられている制御スケジュールデータの場合における設備機器の消費電力値（総計値）である現在見積消費電力値を導出し、機器スケジュールデータ作成部１０３は導出された現在見積消費電力値、機器制御スケジュールテーブル１０３ａ、機器状態テーブル１０３ｂ等を使用して制御スケジュールデータを複数作成する。環境変化度導出部１０４は環境状態変化量テーブル１０４ａを使用して複数作成された前記制御スケジュールデータのそれぞれに対応した店舗内の環境の変化度を導出し、消費電力再導出部１０５は複数作成された前記制御スケジュールデータのそれぞれに対応した前記設備機器の消費電力値である見積消費電力値を導出する。

施設内の環境とは、変化することによりその影響を施設内にいるものに及ぼしうる媒体が有するパラメータのことである。また環境の変化度とは、前記パラメータの時間方向の差分の事である。本実施形態では、店舗内の環境とは店舗内の気温の事を言い、店舗内の気温とは店舗内に存在する部屋などの壁等で仕切られた部分毎の気温や、店舗内を複数の区画に分けた場合の各区画毎の気温などのことを言う。また、店舗内の環境の変化度とは、店舗内の気温の変化度のことを言う。なお、施設内の環境は気温に限られず、湿度や照度、悪臭の度合い、騒音の指数、振動の指数、床の傾きなどが取りえるが、本実施形態ではその一例たる気温について説明する。なお、気温や湿度、騒音における媒体は空気であり、照度における媒体は光であり、悪臭における媒体は臭い物質であり、振動における媒体は床などの物質であり、床の傾きにおける媒体は床である。

表示部１０６は、目標電力と、上述の複数の制御スケジュールデータと店舗内の気温の変化度と見積消費電力値を対応付けたものなどを表示する。選択部１０７は、上述の複数作成された制御スケジュールデータの中の一つを選択する際に使用される。例えば選択部１０７はボタンを有しており、本実施形態の機器制御システムの使用者が、ボタンを押す事によって複数ある制御スケジュールデータの中から一つを選択することが出来る。この後、制御部１０１はこの選択された制御スケジュールデータを使用して設備機器全体の制御を行い、またコントローラ中においては消費電力導出部１０２は制御部において現在用いられているこの選択された制御スケジュールデータの場合における設備機器の現在見積消費電力値を導出する。

通信Ｉ／Ｆ１０８は、制御部１０１の制御の下、通信線Ｔを通じて店舗内に存在する各設備機器ＳＢと通信を行い、各設備機器ＳＢの温度等の測定データの受信や、各設備機器を制御する制御データの送信を行う。

同図によると、通信Ｉ／Ｆ１０８には通信線Ｔを通じて、各設備機器ＳＢに含まれる冷凍機２、２ａ…、ショーケース（冷凍・冷蔵の区別はしない）３１、３２、３３、３４、３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ…、室外機５、５ａ…、室内機６１、６２、６３、６４、６１ａ、６２ａ、６３ａ、６４ａ…、照明８…、ホットプレート９ａやＰＣ９ｂ、ホットプレートやＰＣ以外のその他設備機器９が接続されている。なお、通信線Ｔには直接設備機器ＳＢが接続されるのではなく、先に述べたようにそれら設備機器の各々をコントロールする機器コントローラ（図示せず）が接続される。設備機器の各々は機器コントローラを通じて通信Ｉ／Ｆ１０８と通信を行い、各設備機器の温度等の測定データの送信や、各設備機器を制御する制御データの受信を行う。本実施形態では機器コントローラを通じた各設備機器との通信を前提とするが、以降ではこの点の説明は省略する。

冷凍機２は冷媒配管４１を通じて、ショーケース３１、３２、３３、３４…に対して冷媒を供給し、また冷媒を回収している。冷凍機２ａは冷媒配管４１ａを通じて、ショーケース３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ…に対して冷媒を供給し、また冷媒を回収している。これにより、ショーケース３１、３２、３３、３４、３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ…はその庫内において商品を冷蔵または冷凍した状態で陳列する事ができる。

室外機５は冷媒配管７１を通じて、室内機６１、６２、６３、６４…に対して冷媒を供給し、また冷媒を回収している。室外機５ａは冷媒配管７１ａを通じて、室内機６１ａ、６２ａ、６３ａ、６４ａ…に対して冷媒を供給し、また冷媒を回収している。これにより、室内機６１、６２、６３、６４、６１ａ、６２ａ、６３ａ、６４ａ…は店舗内を冷房する事ができる。室内機６１、６２、６３、６４、６１ａ、６２ａ、６３ａ、６４ａ…は、店舗内に存在する壁等で仕切られた部屋などや、店舗内を複数の区画に分けた場合において各区画単位に冷房するよう各々割り当てられる。

冷凍機や空調機の室外機の中のコンプレッサの制御には、低圧制御と呼ばれる手法が用いられる。低圧制御では、コンプレッサの低圧側の圧力を参照してコンプレッサの冷却能力を決定する制御を行う。例えば、低圧側の圧力を参照してインバータコンプレッサではその回転数を、定速コンプレッサではドゥーティ比（Duty Ratio:機関の効率比。本実施形態ではコンプレッサの動作している時間の、動作している時間と停止している時間との和に対する比）を以って制御され、冷却（または冷房）しうる温度や、設定温度までに到達する時間等が定まる。本実施形態では上記回転数やドゥーティ比などが含まれるパラメータ（以下、低圧制御パラメータと称する）を使用する。冷凍機や空調機の室外機の機器コントローラは、低圧制御パラメータ等の制御用パラメータを機器制御コントローラ１から受信し、冷凍機や空調機にセットする事で冷凍機や空調機を動作させることが出来る。

設備機器には、温度センサや圧力センサなどが具備されており、機器コントローラは、対応するそれらのセンサの計測値を測定データとして通信Ｉ／Ｆ１０８に送信する。

本実施の形態における機器制御コントローラは、ハードウェア的には任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩなどで実現でき、ソフトウェア的にはメモリにロードされた統合コントロール機能のあるプログラムなどによって実現される。すなわち、機器制御コントローラ１は、図２においては機能ブロック図で表されているが、例えばプログラムを使用して当該機器制御コントローラとして機能するコンピュータでも実現可能である。この場合のコンピュータのハード構成図の一例を図３に示す。なお、上記の機能ブロックが、ハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、あるいは、それらの組合せ等、いろいろな形態で実現できることは言うまでもない。

同図によると、機器制御コントローラ１はＣＰＵ１００１、タイマー１００２、ディスクやメモリ等の記憶部１００３、先に述べた表示部１０６、選択部１０７、通信Ｉ／Ｆ１０８から成る。タイマー１００２は時間管理等を行い、ＣＰＵ１００１、記憶部１００３によって制御部１０１、消費電力導出部１０２、機器スケジュールデータ作成部１０３、環境変化度導出部１０４、消費電力再導出部１０５の機能が実現される。機器制御スケジュールテーブル１０３ａ、機器状態テーブル１０３ｂ、環境状態変化量テーブル１０４ａは記憶部１００３に格納されている。

次に、機器制御スケジュールテーブル１０３ａ、機器状態テーブル１０３ｂ、環境状態変化量テーブル１０４ａについて述べる。

図４に環境状態変化量テーブル１０４ａの一例を示す。

同図（ａ）の環境状態変化量テーブルは、室内機６１、６２、６３、６４、６１ａ、６２ａ、６３ａ、６４ａ…のうちの何れかの動作を停止させた場合にその後その停止させた室内機の周りの気温（その室内機が存在する部屋、区画、施設内部などの気温が該当すると推定しうる。以下、室内の気温と称する）が時間経過に連れてどの程度上昇するかのデータ（本発明で言う環境変化度データ）を要素として含んでいる。同図において、横軸方向は室内機の動作を停止させた時刻における室内の気温と外気温との差を表し、縦軸方向は制御スケジュールデータを用いて制御部１０１によって室内機が制御され始めてからの経過時間（分）を表す。例えば、室内機の動作を停止させた時刻における室内の気温と外気温との差が３℃のときは、１０分時間が経過すると室内の気温が１．５℃上昇することを表している。

なお同図は室内機の場合のものであり、例えば環境変化度データは他にショーケースの庫内温度においても使用可能である。この場合は、環境状態変化量テーブルは制御部１０１がショーケースの冷媒の取入れを停止させる制御を開始した場合にその後その庫内温度が時間経過に連れてどの程度上昇するかを表し、横軸方向はショーケースの庫内の温度の変化度で例えばショーケースが冷媒の取入れを停止させた時刻におけるショーケースの庫内温度と外気温との差を表し、縦軸方向は経過時間（分）を表す。なお、ショーケースの庫内温度の場合の環境変化度データを同図（ｂ）に図示する。

また同図における環境状態変化量テーブルは、制御部１０１が室内機を停止させる制御の場合の温度上昇度を表すものであるが、完全に空調機を停止させずその冷房能力を現状のものから低下させるような制御の場合であってもよく、以下ではこの制御の場合の環境状態変化量テーブル（図示せず）も使用する。

環境状態変化量テーブル１０４ａは、環境変化度導出部１０４において現在の環境変化度データを使用して更新される。この更新方法については後で述べる。

図５に機器状態テーブル１０３ｂの一例を示す。

機器状態テーブルは、ショーケース３１、３２、３３、３４、３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ…や室内機６１、６２、６３、６４、６１ａ、６２ａ、６３ａ、６４ａ…等の設備機器の過去の運転状態を時刻別（分毎）に記録したものである。横軸方向は設備機器を表し、縦軸方向は時刻を表す。運転状態とは、例えば同図（ａ）においてはショーケース３１、３２、３３、３４、３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ…や室内機６１、６２、６３、６４、６１ａ、６２ａ、６３ａ、６４ａ…が運転中か運転停止かどうかのことであり、または同図（ｂ）においては室内機６１、６２、６３、６４、６１ａ、６２ａ、６３ａ、６４ａ…などにおける設定温度などである。なお、同図（ｂ）はショーケース３１、３２、３３、３４、３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ…における設定温度であっても良い。

なお同図中に見られるように、過去のある一定期間における動作の状態により、例えば過去の一定期間において制御内容が変更されなかったかどうかによって、設備機器の中から特定の設備機器（以下、特定設備機器）を定めても良い。特定設備機器を定める理由は後で述べる。

同図（ａ）では、過去のある一定期間毎に、その一定期間内において空調機の運転停止が行われたかどうかを判断し、他に停止した空調機があるにも関わらず停止していない（すなわち過去の一定期間において制御内容が変更されなかった）空調機があれば、その空調機は運転させる重要度が高いものとみなし、特定設備機器として扱う。図においては、１２：００から１２：３０の間の運転状態から、空調３が特定設備機器と扱われる事を示している。

同図（ｂ）では、過去のある一定期間毎に、その時間内において機器の設定温度が変化したかどうかを記録している例であり、機器の設定温度が他の機器と比べて低い状態に変化した機器について、特定設備機器として扱う。図においては、１２：００から１２：３０の間の運転状態から、空調３が特定設備機器と扱われる事を示している。なお、過去のある一定期間は、例えば直前の３０分などの値をとりえ、同図（ａ）、（ｂ）では直前の３０分の動作状態から特定設備機器かどうかを判断している。

なお同図は空調機の例であるが、ショーケースなどのような空調機以外の機器についても同様のテーブルを作成、使用することができる。

図６に機器制御スケジュールテーブル１０３ａの一例を示す。

機器制御スケジュールテーブルは、ショーケース３１、３２、３３、３４、３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ…や室内機６１、６２、６３、６４、６１ａ、６２ａ、６３ａ、６４ａ…等の設備機器を以後どの様に制御するかを表したもので、時刻、設備機器を識別する設備機器名などの識別子、設備機器の現在時刻後に予定された制御内容を含むものであり、各設備機器の制御内容を時刻別（分毎）に記録したものである。横軸方向は設備機器を表し、縦軸方向は時刻を表す。本実施形態における制御内容とは、例えばショーケース３１、３２、３３、３４、３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ…や室内機６１、６２、６３、６４、６１ａ、６２ａ、６３ａ、６４ａ…が運転中か運転停止かを表し（同図（ａ））、他の例として室内機６１、６２、６３、６４、６１ａ、６２ａ、６３ａ、６４ａ…における設定温度などである場合（同図（ｂ））もある。なお、同図（ｂ）はショーケース３１、３２、３３、３４、３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ…における設定温度であっても良い。機器制御スケジュールテーブルは、設備機器毎の制御スケジュールデータなどを用いて作成される。

なお、上で述べた各テーブルは図においてマトリクス状に表されているが、各テーブルは例えばログ状やリスト状であっても良い。例えば、機器制御スケジュールテーブルが「何時何分から何時何分何分までは空調機Ａを停止」などと記載されたリスト状のテーブルであってもよい。

また、環境状態変化量テーブルは、設備機器の種類毎（例えば空調機、ショーケースなど）に存在してもよいし、さらに各設備機器毎に存在しても良い。すなわち前者の場合は空調機全体に対して１つ、ショーケース全体に対して１つテーブルが存在し、例えば空調機、ショーケースの設置場所に依存性が低く各設備機器間の温度変化の傾向の違いが大きくない場合にはこれで充分と考えられる。後者の場合は各空調機毎に１つ、各ショーケース毎に１つテーブルが存在し、例えば空調機、ショーケースの設置場所に依存して温度変化の傾向の違いが大きい場合には適していると考えられる。本実施形態では後者の場合で説明を行う。

次に、本実施の形態に係る機器制御システムにおける機器制御コントローラの動作について動作フロー図をもちいて説明する。なお、当該動作フロー図を基にコーディング（Coding）された機器制御プログラムを用いて、例えば前述の図３の構成をとるコンピュータによって、本実施の形態に係る機器制御コントローラを実現する事ができる。また、当該動作フロー図を基に本実施形態の機器制御システムのような機器制御方法を実現する事ができる。

以下においては、デマンド制御を前提に説明を行う。デマンド制御とは、電力会社との間で締結したデマンド契約に基づき、定められたデマンド時限（例えば３０分）において消費する電力が所定の上限電力値を超過しないように制御することを言う。なお、デマンド制御を前提に説明を行うが、制御方法はデマンド制御に限らない。

図７は、全体の動作を表すフロー図である。動作フローは上述のテーブルを作成するテーブル作成処理と、各設備機器の制御スケジュールデータの作成等を行う制御決定処理と、使用者の指示入力を行う指示確認処理の大きく３つから構成される。

同図において、ステップＳ１は、テーブル作成処理のタイミングかどうかの判断を行う。テーブル作成処理のタイミングであるときはステップＳ２へ移行し、テーブル作成処理のタイミングでないときはステップＳ３へ移行する。なお、テーブル作成は例えば１分毎に行うのであれば、テーブル作成処理のタイミングは１分毎に生じる。

ステップＳ２Ａは、後で詳述するテーブル作成処理を行う。その後ステップＳ２Ｂへ移行する。

ステップＳ２Ｂでは全ての設備機器について処理を行ったか判断し、全ての設備機器について処理を行っていない場合はステップＳ２Ａへもどり、全ての設備機器について処理を行った場合はステップＳ３へ移行する。

ステップＳ３は、制御決定処理を行うタイミングかどうかを判断する。制御決定処理のタイミングであるときはステップＳ４へ移行し、制御決定処理のタイミングでないときはステップＳ５へ移行する。なお、制御決定は例えば５分毎に行うのであれば、テーブル作成処理のタイミングは５分毎に生じる。

ステップＳ４は、後で詳述する制御決定処理を行う。その後ステップＳ５へ移行する。

ステップＳ５は、ステータスが制御決定処理の結果に依存して決まる使用者からの指示待ちの状態になっているかどうかについての判断を行う。ステータスが使用者からの指示待ちの状態になっているある場合はステップＳ６へ移行し、ステータスが使用者からの指示待ちの状態になっていない場合はステップＳ７へ移行する。ステータスとは使用者からの指示待ちの状態になっているかどうかを表すフラグ（Flag）のことである。

ステップＳ６は、後で詳述する使用者からの指示確認処理を行う。その後ステップＳ１へ移行する。

以下では、設備機器が複数の空調機である場合を例として説明を行う。

図８は、テーブル作成処理の動作を表すフロー図である。ステップＳ１０１〜Ｓ１０６で環境状態変化量テーブルを更新する処理を行い、Ｓ１０７で機器状態テーブルを更新する処理を行う。テーブル作成処理の動作は、制御部１０１が行っても良いし、制御部１０１の制御の下で機器スケジュールデータ作成部１０３、環境変化度導出部１０４が行ってもよい。

同図においてステップＳ１からステップＳ１０１へ動作が移行する。

ステップＳ１０１は、空調機において運転状態から停止状態に変化したものがあるかどうかの判断を行う。運転状態から停止状態に変化したものがある場合はステップＳ１０３へ移行し、運転状態から停止状態に変化したものがない場合はステップＳ１０２へ移行する。

ステップＳ１０３は、環境状態変化量テーブルの更新シーケンスを開始するため当該空調機に対応したタイマを起動させ、現在のタイミングにおける室内の気温と外気温との温度差を計測する。この温度差の値は図４におけるテーブルにおいて横軸方向のどこに位置するか（すなわちどの列を更新するか）を表す。その後ステップＳ１０７へ移行する。なおタイマの起動には、当該空調機に対応した起動時刻を記憶することなども含めるものとする。

ステップＳ１０２は、起動中のタイマが存在するかどうかの確認を行う。起動中のタイマが存在している場合はステップＳ１０４へ移行し、起動中のタイマが存在しない場合はステップＳ１０７へ移行する。すなわち、起動中のタイマがあると言う事は空調機の動作停止に伴い室内の気温が時間経過に連れて上昇している箇所が存在していると言う事であり、環境状態変化量テーブルを更新しうるデータが存在していると言う事である。よって、最新の実測データで環境状態変化量テーブルを更新することができるのでステップＳ１０４へ移行する。

ステップＳ１０４は、当該タイマに対応した空調機が停止状態であり、かつタイマの計測時間が３０分以内かどうかの確認を行う。空調機が停止状態であり、かつタイマの計測時間が３０分以内である場合はステップＳ１０５へ移行し、そうでない場合はステップＳ１０６へ移行する。すなわち、当該タイマに対応した空調機が停止状態から動作状態に変化した場合はもはや環境状態変化量テーブルを更新しうるデータが得られないので、環境状態変化量テーブルの更新シーケンスを終了する処理へ移るためステップＳ１０６へ移行する。なお、本実施形態では環境状態変化量テーブルは経過時間３０分までのデータを記憶する。そこで、タイマの計測時間が３０分を超える場合は、もはや環境状態変化量テーブルを更新しうるデータは不要なので、環境状態変化量テーブルの更新シーケンスを終了する処理へ移るためステップＳ１０６へ移行する。

ステップＳ１０５は、現在のタイミングにおける室内の気温と外気温との温度差を計測し、当該空調機に対応した環境状態変化量テーブルを更新する。すなわち、図４の環境状態変化量テーブルのステップＳ１０３で判明した列データにおいて、該当する経過時間（分）に対応した箇所の成分を当該温度差で更新する。その後、ステップＳ１０７へ移行する。

ステップＳ１０６は、環境状態変化量テーブルの更新シーケンスを終了すべく、対応するタイマをリセットしてタイマを停止させる。なお、タイマの停止には、当該空調機に対応した停止時刻を記憶することなども含めるものとする。

ステップＳ１０７は、現在対応を行っている空調機の運転状態（空調機の動作のオン、オフや設定温度など）を機器状態テーブルに記憶させる。その後、ステップＳ２Ｂへ移行する。

図９は、制御決定処理の動作を表すフロー図である。

同図においてステップＳ３からステップＳ２０１へ動作が移行する。

ステップＳ２０１は、制御部１０１が現時刻からデマンド時限終了時までに全設備機器が消費すると予想される消費電力（現在見積消費電力）の値を導出する。現在見積消費電力値の算出方法として、例えば過去のある時点の電力変化状況が今後も続くと見做してその変化分（電力の差分情報）からデマンド時限終了時の電力を算出する方法や、また過去の同一時刻周辺の電力推移をデータとして記録しておいて当該過去の電力推移データを用いてデマンド時限終了時の消費電力を算出する方法などがある。

ステップＳ２０２は、空調機の制御を変更する必要性があるかどうかの判断を行う。空調機の制御を変更する必要性がある場合はステップＳ２０３へ移行し、空調機の制御を変更する必要性がない場合はステップＳ５へ移行する。すなわち、現在見積消費電力が所定の閾値例えばデマンド制御における目標電力などを超過しそうな場合など、空調機を停止させるなどして消費電力の増加量を減少させる必要がある場合には、Ｓ２０３に移行する。なお、目標電力は例えばデマンド制御におけるデマンド時限内の上限電力値を基に決定される。

ステップＳ２０３は、全設備機器の予想消費電力が目標電力よりも減少させることを趣旨とする空調機の制御データ（第１の制御スケジュールデータ）を作成する。すなわち設備機器によってはその制御内容に変化が生じるものが発生する。このような第１の制御スケジュールデータは、例えば全設備機器の予想消費電力が目標電力を超えないような低圧制御を行う低圧制御パラメータなどから構成される。インバータコンプレッサに対してはその回転数を減少させたり更には零としたり、定速コンプレッサに対してはドゥーティ比を低下させたり更には零としたりする（以下、低圧制御パラメータを低下させる、と表現する）制御を行う。

第１の制御スケジュールデータを作成するための制御対象の空調機の決め方や制御対象の空調機の制御の仕方の決め方は例えば次のようなものがある。

制御対象の空調機の決め方としては、各空調機にあらかじめ停止順序を決めておき、その順番に空調機を制御するなどの方法により制御パターンを作成する。順番は、その室内機の設置場所やその場所に設置されている室内機の台数等に依存して決める事ができる。

制御対象の空調機の制御の仕方の決め方としては、特定の制御対象の空調機だけ設定温度を上昇させる方法や、すべての制御対象の空調機またはすべての空調機について設定温度を満遍なく少しずつ上昇させる方法などがある。

またステップＳ２０３は、併せて第１の制御スケジュールデータの場合の環境の変化度（室内の気温の上昇度）をその室内機に対応する環境状態変化量テーブルから算出する。

ステップＳ２０４は、ステップＳ２０３で得られた室内の気温の上昇度が予め決められた閾値以上かどうかの判断を行い、当該室内の気温の上昇度が予め決められた閾値以上の場合はステップＳ２０５へ移行し、当該室内の気温の上昇度が予め決められた閾値未満の場合はステップＳ２０８へ移行する。なお、当該室内の気温の上昇度に対する予め決められた閾値は、例えばそれだけ気温が上昇した場合に不快に感じる顧客がどれだけ生じるか、または顧客がどれだけ減少するかなどに依存して定められる。

ステップＳ２０５は、第２の制御スケジュールデータを作成する。第２の制御スケジュールデータは、次に述べる事から第１の制御スケジュールデータよりも設備機器の制御の変化の程度が小さいものとなりうる。例えば、第２の制御スケジュールデータにおいては、第１の制御スケジュールデータと比べて低圧制御パラメータの低下の程度が小さいものとなる。

第２の制御スケジュールデータの作成方法としては、例えば第１の制御スケジュールデータに対応した室内の気温の上昇度よりも室内の気温の変化の程度が少ない環境の変化度（本発明で言う第２の前記施設内の環境の変化度）を導出して、当該第２の前記施設内の環境の変化度に対応する制御スケジュールデータを作成する方法が考えられる。他の方法としては、例えば第１の制御スケジュールデータで完全停止させている空調機についてはその低圧制御パラメータを最大値の５０％の値にして運転させる、または動作している空調機についてその低圧制御パラメータの値を第１の制御スケジュールデータのときと比べて半減させる、などの方法がある。または、第１の制御スケジュールデータの低圧制御パラメータの値などの設定値をそのまま用いるが、その制御を行う時間を短くするようなものであっても良い。例えば、空調機を停止させる場合にその停止時間を半減させるなどしてもよい。なお、第２の制御スケジュールデータには全く制御の変更を行わない空調機があるような制御も含まれる。第２の制御スケジュールデータを作成する趣旨は、第１の制御スケジュールデータによる環境の変化度よりも変化の程度が少ない環境の変化度ですむデータを提供することにある。

またステップＳ２０５は、併せて第２の制御スケジュールデータの場合の環境の変化度（室内の気温の上昇度）をその室内機に対応する環境状態変化量テーブルから算出する。

以上により、第２の前記制御スケジュールデータで空調機を制御した場合は、消費電力の削減化と室内の気温の変化の抑制化の両方を同時に達成する事ができる。

ステップＳ２０６は、第２の制御スケジュールデータにおいて第１の制御スケジュールデータと比べて制御内容が変更される空調機が、図５の機器状態テーブルにおいて特定設備機器とされていないかどうかの判断を行い、そのような特定設備機器が存在する場合はステップＳ２０７へ移行し、存在しない場合はステップＳ２０８へ移行する。

特定設備機器とは、前述のように過去のある一定期間内において他に停止した空調機があるにも関わらず停止していないすなわち過去の一定期間において制御内容が変更されなかった機器であるか、過去のある一定期間内においてその設定温度が他の機器と比べて低い状態に変化した機器である。特定設備機器を定める理由、すなわち次段のステップＳ２０７で第３の制御スケジュールデータを作成する趣旨は、機器制御システムの使用者が何らかの意図を持って当初の機器制御スケジュールテーブルにおいて動作を変更しないように（例えば連続運転するように）、またはその温度が他の機器と比べて低くなるように設定している場合もありうるので、そのような使用者の意思を推定することを考慮したものである。本実施形態では、過去のある一定期間は直前の３０分である。

ステップＳ２０７は、第３の制御スケジュールデータを作成する。本実施形態では、特定設備機器であればその空調機は停止すべきではない空調機であるとみなし、制御対象から外す。例えば第２の制御スケジュールデータにおいて、特定設備機器についての制御スケジュールデータである特定の制御スケジュールデータ（以下、特定制御スケジュールデータ）については制御内容を変更しない第３の前記制御スケジュールデータが作成される。なお、第３の制御スケジュールデータは制御する時間を短くするなどの制御をするものであってもよい。

またステップＳ２０７は、併せて第３の制御スケジュールデータの場合の環境の変化度（室内の気温の上昇度）をその室内機に対応する環境状態変化量テーブルから算出する。

以上により、使用者の希望を加味した設備機器の制御を行う事ができる。

ステップＳ２０８では、以上において作成した制御スケジュールデータを機器制御スケジュールテーブルへ書き込む。

ステップＳ２０９では、以上で得られた作成した制御スケジュールデータと室内の気温の上昇度を画面に表示する。なお、室内の気温の上昇度だけでなく、またはそれと併せて、室内の気温の上昇度を表示しても良い。また、併せて目標電力や見積消費電力値を表示しても良い。現在見積消費電力値が現在の制御スケジュールデータの場合における予想消費電力の値であるのに対し、見積消費電力値は上で述べた手順で制御部１０１が導出した、第１の制御スケジュールデータ、第２の制御スケジュールデータ、第３の制御スケジュールデータ等の制御スケジュールデータのそれぞれに対応した複数の前記設備機器の予想消費電力の値である。なお、各見積消費電力値は現在見積消費電力値や目標電力値より低い値が好ましいが、各制御スケジュールデータが作成される趣旨に合致している範囲で現在見積消費電力値や目標電力値以上となっても構わない。

ステップＳ２０９にて画面に表示する表示例を図１１、及び図１２に示す。

図１１、及び図１２において、図（ａ）では室内の気温の上昇度を具体的な数値で表示し、図（ｂ）では室内の気温の上昇度に応じた文言や文章（以下、メッセージと称する）で表示している。図（ａ）で表示される数値は図９のＳ２０３・２０５・２０７の各ステップで求めた値を用いて表示する。図（ｂ）で表示される室内の気温の上昇度に応じたメッセージとしては、室内機の場合では例えば「少し暑くなる」とか、「暑くなる」、「暑苦しくなる」、「変化無し」、「現状維持する」、「少し涼しくなる」、「涼しくなる」、「寒くなる」、などが考えうる。これらのメッセージはあらかじめ機器制御コントローラに用意されている。これらのメッセージは温度の上昇度または温度下降度にしたがって選択される。例えば、温度上昇度が閾値＋１．５度以上の場合はメッセージは「暑くなる」となり、温度上昇度が閾値＋１．５度から閾値±０度の間の場合は「少し暑くなる」、温度上昇度が閾値±０度と一致する場合は「現状維持する」、温度下降度が閾値−１．５度から閾値±０度の間の場合は「少し涼しくなる」、温度下降度が閾値−１．５度以下の場合は「寒くなる」となる。左記各閾値は例示であり、各閾値はモニタ実験の結果等により定められる。本実施形態では、この選択動作は制御部１０１が行い、温度上昇度と各閾値とをコンパレータで比較し、フラッシュメモリやＲＯＭ（Read Only Memory）等に格納されているメッセージのデータのうちから対応するものを読み出してくる。尚、室内の気温の上昇度と室内の気温の上昇度に応じたメッセージの両方を表示しても良い。

図１１、及び図１２に示されている画面の内容について説明する。

画面上部６０１には目標電力が表示されている。画面中段６０２には左から順に、基本制御パターンであるＳ２０３で求めた第１の制御スケジュールデータと各制御スケジュールデータに対応した室内の気温の上昇度と見積消費電力値（符号６０２ａ）、第二制御パターンであるＳ２０５で求めた第２の制御スケジュールデータと各制御スケジュールデータに対応した室内の気温の上昇度と見積消費電力値（符号６０２ｂ）、第三制御パターンであるＳ２０７で求めた第３の制御スケジュールデータと各制御スケジュールデータに対応した室内の気温の上昇度と見積消費電力値（符号６０２ｃ）が表示されている。制御スケジュールデータは、制御時刻、制御機器、制御内容に関するデータが表示される。使用者は図１０のステップＳ３０１において、これら基本制御パターン、第二制御パターン、第三制御パターンの中から所望のものを選択して指示をする。

画面下部６０３には、どの制御スケジュールデータを選択するかを使用者に促す表示がされる。使用者は、選択部１０７のボタン等を用いて、この下部の使用者に促す表示に対応する選択入力を行うことができる。

なお、図は第１の制御スケジュールデータ、第２の制御スケジュールデータ、第３の制御スケジュールデータが１つのみ表示されているが、それらが複数ある場合はその複数の制御スケジュールデータを表示させてもよい。また、第３の制御スケジュールデータにおいて制御内容に変更が無い場合は図のように表示しなくても良いし、該当する空調機が変更無しである旨の表示をしてもよい。第２の制御スケジュールデータと第３の制御スケジュールデータの内容が同じであれば、一方のみの表示としてもよい。さらに、図に示されるように中段の制御スケジュールデータにおいて５０％運転などと運転動作を制限する表示がなされているが、１２０％運転などと冷房運転を強化するような制御が行われる場合には、１２０％運転などの表示を行ってもよい。

図１２は図１１と異なり、第三制御パターンにおいて全ての空調機の制御を全く変更しない場合の表示をしている。この場合は制御内容が変化しないので、環境変化も無くその快適な状態を維持することができる。

図９のステップＳ２１０は、ステータスを使用者からの指示待ち状態とする。これにより、図７のステップＳ５の分岐において、ステップＳ５からステップ６移行するようになる。なお、ステップＳ２１０においてステータス確認のためのタイマを起動させる。

図１０は、図７のステップＳ６である指示確認処理の動作を表すフロー図である。

ステップＳ５からステップＳ３０１へ移行する。

ステップＳ３０１は、使用者から指示（制御パターンの選択）があったかどうかの判断を行う。使用者からの指示は、例えば表示部１０６の下に備え付けられた制御パターンに対応した選択部１０７のボタン等を用いた入力によって行う。使用者から指示があった場合はステップＳ３０２へ移行し、使用者から指示が無かった場合はステップＳ３０３へ移行する。

ステップＳ３０３は、タイマを参照し一定時間経過したかどうかの判断を行う。一定時間経過した場合はステップＳ３０４へ移行し、一定時間経過していない場合はステップＳ１へ移行する。

ステップＳ３０２では、使用者が選択した指示どおりの制御を制御部１０１が開始する。またステータスを使用者の指示待ち状態から解除し、タイマを停止させる。その後、ステップＳ１へ移行する。

ステップＳ３０４では、制御内容の変更が無いと見做して、制御部１０１が基本制御パターン（すなわち第１の制御スケジュールデータ）どおりに制御を開始する。またステータスを使用者の指示待ち状態から解除し、タイマを停止させる。その後、ステップＳ１へ移行する。

使用者は、上述のように、表示部１０６において図１１や図１２などのように表示された室内の気温の上昇度を見ながら、同じく表示部１０６において図１１や図１２などのように表示された複数の制御スケジュールデータの内から所望のものをボタン入力により選択する事が可能となる。すなわち省エネや電気代削減などを目指す一方で、室内の気温の上昇度も考慮し、両者のバランスを取って室内機などの設定を決定する事ができる。なお、例えば店舗において、所望の電力消費量に削減しうるような設定であっても、室内の気温の上昇度が顧客が不快となるような値であっては店舗には適さない設定と成りうる上、そのような設定では電力消費量を削減したとしても空調機が空調機の役割を果たしているとは考えられず、却って無駄な電力を消費していることにもなりかねない。

以上により、設備機器の制御を行った結果生じる店舗内の気温の変化によって施設内にいるものへ及ぼす影響について使用者が考慮して設備機器の制御スケジュールデータを選択する事ができる機器制御システム、機器制御装置コントローラ、および機器制御プログラムを提供することができる
本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。

実施の形態に係る機器制御システムの構成図である。 実施の形態に係る機器制御システムの構成図である。 実施の形態に係るハード構成図の一例を示す図である。 実施の形態に係る環境状態変化量テーブルの一例を示す図である。 実施の形態に係る機器状態テーブルの一例を示す図である。 実施の形態に係る機器制御スケジュールテーブルの一例を示す図である。 実施の形態に係る全体の動作を説明するフロー図である。 実施の形態に係るテーブル作成処理の動作を説明するフロー図である。 実施の形態に係る制御決定処理の動作を説明するフロー図である。 実施の形態に係る指示確認処理の動作を説明するフロー図である。 実施の形態に係る表示の一例を示す図である。 実施の形態に係る表示の一例を示す図である。

符号の説明

１ 制御コントローラ
１０１ 制御部
１０２ 消費電力導出部
１０３ 機器スケジュールデータ作成部
１０３ａ 機器制御スケジュールテーブル
１０３ｂ 機器状態テーブル
１０４ 環境変化度導出部
１０４ａ 環境状態変化量テーブル
１０５ 消費電力再導出部
１０６ 表示部
１０７ 選択部
６０２ 画面中段
ＳＢ 設備機器

Claims (3)

1. 施設内に存在する設備機器を備え、該設備機器のために予め作成された制御スケジュールデータを用いて該設備機器を制御する機器制御システムであって、
   前記制御スケジュールデータを複数作成する機器スケジュールデータ作成部と、
   複数作成された前記制御スケジュールデータのそれぞれに対応した前記施設内の環境の変化度を導出する環境変化度導出部と、
   複数作成された前記制御スケジュールデータのそれぞれに対応した前記設備機器の消費電力の見積もり値である見積消費電力値を導出する見積消費電力導出部と、
   複数の前記制御スケジュールデータと前記環境の変化度と前記見積消費電力値を対応付けて表示する表示部と、
   前記表示部に表示された複数の前記制御スケジュールデータの中の一つを選択するための選択部と、
   選択された前記制御スケジュールデータを用いて前記設備機器の制御を行う制御部を備え
   前記制御スケジュールデータは、過去の一定期間において制御内容が変更されなかった特定の前記設備機器についての特定の制御スケジュールデータを有し、 複数作成された前記制御スケジュールデータは、
   前記特定の制御スケジュールデータについては制御内容を変更しない第３の前記制御スケジュールデータを含むことを特徴とする機器制御システム。
2. 前記環境変化度導出部は、前記制御スケジュールデータを用いて前記制御部によって前記設備機器が制御され始めてからの経過時間に対する、前記施設内の環境の変化度に関するデータである環境変化度データが含まれるデータベースを使用し、 現在の環境変化度データを使用して前記データベースを更新するデータベース更新部を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の機器制御システム。
3. 前記施設内の環境の変化度とは、前記施設内の温度の変化度であることを特徴とする請求項１ないし２の何れかに記載の機器制御システム。

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