JP5964141B2 - 空調制御システムおよび空調制御方法 - Google Patents

Description

この発明は、空気調和機（以下、「空調機」とも称する）を制御する空調制御システムおよび空調制御方法に関する。

従来から、快適性指数（不快指数、ＰＭＶ（Ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ Ｍｅａｎ Ｖｏｔｅ）等）が環境目標値を満たすように、空調機の設定温度を自動制御する空調制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、この空調制御装置は、利用者がリモコン等から空調機の設定温度を変更した場合に、制御目標である環境目標値を更新することで、快適性を向上させている。

また、利用者の意思により選択されたお休み時の運転において、その運転中に利用者により設定温度が変更された場合に、その変更履歴を記憶し、次回以降もその変更に基づいて、お休み時のシフト値変更を行う空調機の制御方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１０−１７５２２９号公報 特開２００８−１７００８０号公報

しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
特許文献１の技術では、空調制御装置によって自動設定された設定温度が、利用者にとって不快な温度となった場合には、利用者が自ら設定温度を変更する必要がある。そのため、必ずしも快適性が維持されているとはいえず、操作性も悪いという問題がある。

また、特許文献１の技術では、利用者が自ら設定温度を変更する場合には、急速に温度を変更するので、本来の快適な温度を超えて、大きく設定温度を変更することがある。そのため、一時的に冷えすぎまたは暖めすぎの状態となり、消費電力が増大するという問題もある。

また、特許文献２の技術では、利用者が自らの意思でお休み時の運転を選択する必要があるので、自動で設定温度が変更されることはなく、操作性が悪いという問題がある。

また、特許文献１または特許文献２の技術では、複数の利用者がいる場合に、相反する要求があったとき（例えば、２６℃では寒いという利用者と、２７℃では暑いという利用者とがいるとき）には、何れかの利用者が我慢する必要があるという問題がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、高い操作性で快適性を向上させつつ、消費電力を低減するとともに、複数の利用者の好みを反映することができる空調制御システムおよび空調制御方法を得ることを目的とする。

この発明に係る空調制御システムは、空調制御部と、空調制御部によって制御される空調機とからなる空調制御システムであって、空調制御部は、利用者による空調機に対する設定温度の変更履歴を、操作履歴データとして保存する操作履歴保存部と、空調制御部が空調機の制御に用いる室温情報の履歴を、温度履歴データとして保存する温度履歴保存部と、操作履歴データおよび温度履歴データに基づいて、前回設定温度が変更されてから、今回設定温度が変更されるまでの間において、今回設定温度が変更された時刻よりも前で、かつ室温が、設定温度を下げる場合には、今回設定温度が変更された時刻の１周期前の時刻における室温未満だった最後の時刻から、今回設定温度が変更された時刻まで、一方、設定温度を上げる場合には、今回設定温度が変更された時刻の１周期前の時刻における室温よりも高かった最後の時刻から、今回設定温度が変更された時刻までの平均時間を室温毎に集計し、集計処理テーブルを作成する集計処理部と、集計処理テーブルに基づいて、室温情報を監視し、室温が、設定温度を下げる場合には、今回設定温度が変更された時刻の１周期前の時刻における室温未満だった最後の時刻から、一方、設定温度を上げる場合には、今回設定温度が変更された時刻の１周期前の時刻における室温よりも高かった最後の時刻から、平均時間よりも短い時間で、空調機の設定温度を、快適性を向上する方向へ変更する制御処理部と、を備えたものである。

この発明に係る空調制御方法は、空調制御部と、空調制御部によって制御される空調機とからなる空調制御システムにおける空調制御方法であって、利用者による空調機に対する設定温度の変更履歴を、操作履歴データとして保存する操作履歴保存ステップと、空調制御部が空調機の制御に用いる室温情報の履歴を、温度履歴データとして保存する温度履歴保存ステップと、操作履歴データおよび温度履歴データに基づいて、前回設定温度が変更されてから、今回設定温度が変更されるまでの間において、今回設定温度が変更された時刻よりも前で、かつ室温が、設定温度を下げる場合には、今回設定温度が変更された時刻の１周期前の時刻における室温未満だった最後の時刻から、今回設定温度が変更された時刻まで、一方、設定温度を上げる場合には、今回設定温度が変更された時刻の１周期前の時刻における室温よりも高かった最後の時刻から、今回設定温度が変更された時刻までの平均時間を室温毎に集計し、集計処理テーブルを作成する集計処理ステップと、集計処理テーブルに基づいて、室温情報を監視し、室温が、設定温度を下げる場合には、今回設定温度が変更された時刻の１周期前の時刻における室温未満だった最後の時刻から、一方、設定温度を上げる場合には、今回設定温度が変更された時刻の１周期前の時刻における室温よりも高かった最後の時刻から、平均時間よりも短い時間で、空調機の設定温度を、快適性を向上する方向へ変更する制御処理ステップと、を備えたものである。

この発明に係る空調制御システムおよび空調制御方法によれば、利用者による空調機に対する設定温度の変更履歴を、操作履歴データとして保存する操作履歴保存部（ステップ）と、空調制御部が空調機の制御に用いる温度情報の履歴を、温度履歴データとして保存する温度履歴保存部（ステップ）と、操作履歴データおよび温度履歴データに基づいて、利用者によって設定温度が変更されるまでの平均時間を温度毎に集計し、集計処理テーブルを作成する集計処理部（ステップ）と、集計処理テーブルに基づいて、温度情報を監視し、利用者によって設定温度が変更されるまでの平均時間よりも短い時間で、空調機の設定温度を変更する制御処理部（ステップ）とを備えている。
そのため、高い操作性で快適性を向上させつつ、消費電力を低減するとともに、複数の利用者の好みを反映することができる。

この発明に係る空調制御システムおよび空調制御方法の概要を示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係る空調制御システムを示すブロック構成図である。 この発明の実施の形態１に係る空調制御システムの集計処理に用いられる履歴データを例示する説明図である。 この発明の実施の形態１に係る空調制御システムの集計処理部の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係る空調制御システムの集計処理テーブルを示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係る空調制御システムの集計処理部の動作を示す別のフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係る空調制御システムの制御処理部の動作を示す別のフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係る空調制御システムの経過時間テーブルを示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係る空調制御システムの制御処理に用いられる履歴データを例示する説明図である。 この発明の実施の形態１に係る空調制御システムの制御処理に用いられる集計処理テーブルを示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係る空調制御システムの制御処理に用いられる経過時間テーブルの変化を示す説明図である。 この発明の実施の形態２に係る空調制御システムの制御処理部の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２に係る空調制御システムの制御処理部における風量風向制御処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３に係る空調制御システムを示すブロック構成図である。 この発明の実施の形態３に係る空調制御システムの集計処理を示す説明図である。 この発明の実施の形態３に係る空調制御システムの制御処理を示す説明図である。

まず、この発明の概要について、図１を参照しながら説明する。
この発明に係る空調制御システムおよび空調制御方法は、利用者の空調機に対する操作履歴（設定温度の変更履歴）を基に、空調機の設定温度や風量、風向を自動で制御するものである。

一般に、空調機の利用者は、「寒すぎる」と感じた場合に空調機の設定温度を上げ、「暑すぎる」と感じた場合に設定温度を下げる。しかしながら、利用者は、「寒すぎる」または「暑すぎる」と感じたときにすぐに設定温度を変更するのではなく、ある程度の時間はそのままにし、不快に耐えられなくなった時点で、設定温度を変更する。

この発明では、この設定温度の変更までの時間を利用する。具体的には、吸気温度等を基に対象エリアの温度環境を監視し、利用者にとって不快な温度環境となった場合に、すぐに設定温度を変更するのではなく、時間遅延させた後に設定温度の変更を行う。これにより、自動制御による快適性の向上に加えて、複数の利用者毎の好みを時分割で折衷することができるとともに、消費電力を低減することができる。

図１は、例えば、実際のビルの夏季４週分の操作履歴（２０１１／８／２２〜２０１１／９／１６）から、設定温度が変更されるまでの時間の平均を、吸気温度別に集計した結果を示している。なお、ここでは、吸気温度と室温とを、互いに同義とする。

図１において、この例では、室温が２７℃以上となってから平均１１０分後に利用者は設定温度の変更を行っている。すなわち、室温が２７℃以上となってから、平均１１０分で暑すぎて耐えられなくなったといえる。

この発明では、設定温度の変更までの平均時間を基に室温を監視し、この例では、２７℃以上の室温が１１０×ｄ分（ｄは、１未満の値（例えば、０．９））以上続いた場合に、自動で１℃設定温度を下げる制御を行う。これにより、利用者が不快に耐えられなくなるよりも前に、自動的に設定温度を変更することで、快適性を向上させることができる。

また、逆に、室内が冷やされすぎている場合においても、同様の制御を行う。この例では、室温が２６℃以下となってから、３８×ｄ分が経過した場合に、自動で設定温度を１℃上げる制御を行う。これにより、利用者によって過剰な温度設定がなされた場合であっても、不快とならない範囲で設定温度を制御することができる。

続いて、この発明の効果について、以下にまとめる。
まず、利用者が不快で耐えられなくなるよりも前に、自動的に設定温度を変更することにより、高い操作性で、快適性を向上させることができる。

また、利用者による操作に先んじて、±１℃の範囲で設定温度の自動制御を行うことにより、例えば暑すぎた場合に、設定温度を大幅に下げるといった過剰な設定温度の変更を防ぎ、消費電力を低減することができる。

また、この例では、２７℃の設定温度では暑すぎるという利用者と、２６℃の設定温度では寒すぎるという利用者とがいることが分かるが、この発明では、これら相反する要求に対して、室温が２７℃の状態が１１０×ｄ分続いたら設定温度を１℃下げ、次に室温が２６℃の状態が３８×ｄ分続いたら設定温度を１℃上げて室温を２７℃に上げるという制御を繰り返すことにより、複数の利用者の好みを時分割で反映することができる。

以下、この発明に係る空調制御システムおよび空調制御方法の好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。

実施の形態１．
図２は、この発明の実施の形態１に係る空調制御システムを示すブロック構成図である。図２において、この空調制御システムは、空調制御部１０と、空調機２０とから構成されている。また、空調制御部１０は、操作履歴保存部１１、温度履歴保存部１２、集計処理部１３、制御処理部１４および集計処理テーブル保存部１６を有している。

この発明の実施の形態１に係る空調制御システムの動作は、大きく集計処理部１３による集計処理と、制御処理部１４による制御処理とに分かれる。集計処理は、空調制御部１０が空調機２０を制御するよりも前に行われる処理であり、制御処理は、空調制御部１０が空調機２０を制御している最中の処理である。

この発明の実施の形態１に係る空調制御システムでは、実際に空調制御部１０が空調制御を行う前に、設定温度の変更までの平均時間を集計し、図１に示したような耐不快時間に係る集計処理テーブルを作成する必要がある。

集計処理は、例えば空調制御システムを稼働させる前２週間程度のデータに基づいて、集計処理テーブルを作成して集計処理テーブル保存部１６に保存する。これは、季節（夏期か冬期か）と、空調機２０がカバーするエリアに在室する利用者とがほぼ同一であれば、データの数が多いほどよく、例えば、前年の同一月のデータ等を用いてもよい。

制御処理は、集計処理で作成された集計処理テーブルを入力として、空調機２０の動作中における室温を監視し、利用者が不快と感じる室温が一定時間以上続いた場合に、自動的に設定温度を変更する。

まず、集計処理部１３による集計処理について詳細に説明する。
集計処理を行うためには、まず、空調制御システムを稼動させる前２週間程度のデータや、前年の同一月のデータ等の特定期間について、空調機２０の設定温度の操作履歴と室温の温度履歴とを取得する必要がある。ここで、設定温度の操作履歴は、設定温度の変更の度に、操作履歴データとして、操作履歴保存部１１に保存される。

室温としては、空調機２０の吸い込み空気温度（吸気温度）やリモコンの温度センサで計測した温度等、空調制御部１０が空調機２０の制御に用いる温度情報を使用する。ここでは、吸気温度を使用する場合について説明する。また、吸気温度は、空調制御システムを稼動させる前に、温度履歴データとして、あらかじめ温度履歴保存部１２に保存されているものとする。また、このときのデータのサンプリング周期をＴとする。

集計処理では、操作履歴データおよび温度履歴データを入力として、設定温度が変更されるまでの平均時間を集計し、集計処理テーブルを作成する。また、集計処理は、さらに、暑すぎる場合の耐不快時間を算出する処理と、寒すぎる場合の耐不快時間を算出する処理とに分かれる。なお、操作履歴データおよび温度履歴データを総称する場合には、単に履歴データと記載する。

まず、図３に例示した履歴データについて、集計処理部１３が暑すぎる場合の耐不快時間を算出する集計処理を、図４に示したフローチャートを参照しながら説明する。なお、図４に示した集計処理によって作成される集計処理テーブル（後述するＵＰ方向を含む）を、図５に示す。

集計処理部１３は、空調機２０の操作履歴データおよび温度履歴データを取得する（ステップＳ１）。
続いて、集計処理部１３は、時刻ｔ_ｃｕｒに、履歴データの最初の時刻を代入する（ステップＳ２）。これにより、ループが開始される。

次に、集計処理部１３は、時刻ｔ_ｃｕｒ以降で、最初に温度を下げた時刻（以下、「時刻ｔ_{ｃｈａｎｇｅ}」と称する）を検索する（ステップＳ３）。図３の例では、まず操作履歴データ２０１の時刻「１１時２０分」がこれに相当する。

続いて、集計処理部１３は、時刻ｔ_ｃｕｒ以降に、設定温度を下げた履歴がないか否かを判定する（ステップＳ４）。

ステップＳ４において、設定温度を下げた履歴がある（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、集計処理部１３は、時刻ｔ_{ｃｈａｎｇｅ}の直前の計測時刻の吸気温度（小数点以下切り捨て、以下、「温度Ｔｅｍｐ_{ｃｈａｎｇｅ}」と称する）を取得する（ステップＳ５）。図３の例では、操作履歴データ２０１の１周期（Ｔ）前の温度履歴データ２０２の温度「２８．１℃」がこれに相当し、温度Ｔｅｍｐ_{ｃｈａｎｇｅ}は、２８℃となる。

次に、集計処理部１３は、温度Ｔｅｍｐ_{ｃｈａｎｇｅ}に達してから、利用者が不快に耐えきれず設定温度を変更するまでの時間（耐不快時間）を算出する（ステップＳ６、７）。

具体的には、集計処理部１３は、時刻ｔ_{ｃｈａｎｇｅ}よりも前で、かつ最後に吸気温度が温度Ｔｅｍｐ_{ｃｈａｎｇｅ}未満だった時刻ｔ_{ｂｅｇｉｎ}を、履歴データを前方向に走査することで取得する（ステップＳ６）。図３の例では、操作履歴データ２０１の時刻１１時２０分よりも前で、吸気温度が温度２８℃未満だった温度履歴データ２０３の時刻「１０時２５分」が時刻ｔ_{ｂｅｇｉｎ}に相当する。

続いて、集計処理部１３は、耐不快時間を、（ｔ_{ｃｈａｎｇｅ}−ｔ_{ｂｅｇｉｎ}）で算出する（ステップＳ７）。図３の例では、１０時２５分から１１時２０分までで、５５分ということになる。

次に、集計処理部１３は、吸気温度Ｔｅｍｐ_{ｃｈａｎｇｅ}と耐不快時間（ｔ_{ｃｈａｎｇｅ}−ｔ_{ｂｅｇｉｎ}）とを、一時記憶領域に保存する（ステップＳ８）。図３の例では、「２８℃、５５分」という情報が一時記憶領域に保存される。

続いて、集計処理部１３は、時刻ｔ_ｃｕｒに、時刻ｔ_{ｃｈａｎｇｅ}を代入する（ステップＳ９）。これにより、ループが終了する。すなわち、ステップＳ３〜９の処理は、ステップＳ４において、設定温度を下げた履歴がない（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されるまで繰り返される。

図３の例では、操作履歴データ２０１に続いて、設定温度を下げた操作履歴データ２０４があるので、同様に、その直前の吸気温度（小数点以下切り捨てで、２８℃）と、耐不快時間（操作履歴データ２０４よりも前で、かつ最後に吸気温度が２８℃未満だった温度履歴データ２０６の時刻「１４時５０分」から、操作履歴データ２０４の時刻「１５時３０分」までの時間で４０分）がさらに検出され、「２８℃、４０分」という情報が一時記憶領域に保存される。その後も、データの続く限り同様の処理が繰り返され、データが終了したところで、ループが終了する。

ステップＳ４において、設定温度を下げた履歴がない（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、集計処理部１３は、ステップＳ８で一次記憶領域に保存された設定温度が変更されるまでの時間を、吸気温度ごとに集計し、それぞれ平均値を算出する（ステップＳ１０）。

ステップＳ１０の結果は、図５の集計処理テーブルに示す形式で、保存される。すなわち、各吸気温度について、耐不快時間（ｔ_{ｃｈａｎｇｅ}−ｔ_{ｂｅｇｉｎ}）の平均値が算出され、変更時間の列に保存される。また、変更方向の列に「ＤＯＷＮ」と保存される。

また、図３に例示した履歴データについて、集計処理部１３が寒すぎる場合の耐不快時間を算出する集計処理を、図６に示したフローチャートを参照しながら説明する。なお、図６に示した集計処理によって作成される集計処理テーブル（上記ＤＯＷＮ方向を含む）は、図５に示したとおりである。

ここで、図６に示した集計処理では、ステップＳ３に代えて、集計処理部１３は、時刻ｔ_ｃｕｒ以降で、最初に温度を上げた時刻ｔ_{ｃｈａｎｇｅ}を検索する（ステップＳ３ａ）。
また、集計処理部１３は、ステップＳ４に代えて、時刻ｔ_ｃｕｒ以降に、設定温度を上げた履歴がないか否かを判定する（ステップＳ４ａ）。

また、集計処理部１３は、ステップＳ５に代えて、時刻ｔ_{ｃｈａｎｇｅ}の直前の計測時刻の吸気温度Ｔｅｍｐ_{ｃｈａｎｇｅ}（小数点以下切り上げ）を取得する（ステップＳ５ａ）。
また、集計処理部１３は、ステップＳ６に代えて、時刻ｔ_{ｃｈａｎｇｅ}よりも前で、かつ最後に吸気温度が温度Ｔｅｍｐ_{ｃｈａｎｇｅ}よりも高かった時刻ｔ_{ｂｅｇｉｎ}を、履歴データを前方向に走査することで取得する（ステップＳ６ａ）。
なお、ステップＳ１０の結果について、変更方向の列には「ＵＰ」と保存される。

また、このとき、同一の吸気温度に対して設定温度を下げた履歴と上げた履歴とが両方存在する場合が考えられる。この場合には、一意に制御を行うために、履歴データ上で回数が多い方のみを使用する。ここで、履歴データ上でそれぞれ回数が等しい場合に、当該吸気温度に達したときには、制御を行わないものとし、当該吸気温度の行を集計処理テーブルから削除する。

次に、制御処理部１４による制御処理について、図７に示したフローチャートを参照しながら詳細に説明する。
制御処理は、図５の集計処理テーブルに示された、設定温度が変更されるまでの平均時間を入力として行われる。なお、制御処理に際して、図８に示される経過時間テーブルが使用される。この経過時間テーブルは、各吸気温度以上／以下となってから何分が経過したかが保存されたテーブルであり、制御対象の空調機２０で計測可能なすべての吸気温度について、一意に行が存在するテーブルである。

まず、制御処理部１４は、図８の経過時間テーブル上で、経過時間の列の値をすべて０分に初期化する（ステップＳ１１）。
制御処理部１４は、以下のステップＳ１２〜２３の処理を、周期Ｔ（分）で繰り返す（第１ループ）。

続いて、制御処理部１４は、時刻現在の吸気温度を取得する（ステップＳ１２）。このときの吸気温度を温度Ｔｅｍｐ_ｎｏｗとする。

次に、制御処理部１４は、図５の集計処理テーブルの行を１つ取得する（ステップＳ１３）。以下、この行の行番号を行ｉ、吸気温度を温度Ｔｅｍｐ_ｉ、平均耐不快時間を時間ｔ_ｉ、変更方向を方向ｄｉｒとする。

続いて、制御処理部１４は、図８の経過時間テーブルから、吸気温度がＴｅｍｐ_ｉに等しい行を取得する（ステップＳ１４）。以下、この行の行番号を行ｊとする。
次に、制御処理部１４は、温度Ｔｅｍｐ_ｎｏｗ、温度Ｔｅｍｐ_ｉおよび方向ｄｉｒを比較する（ステップＳ１５）。

ステップＳ１５において、Ｔｅｍｐ_ｎｏｗ≧Ｔｅｍｐ_ｉ、かつｄｉｒ＝「ＤＯＷＮ」の場合、制御処理部１４は、図８の経過時間テーブル上で、行ｊの経過時間の列の値を、周期Ｔ分だけ増加させる（ステップＳ１６）。増加させた後の値を時間ｔ_ｊとする。

続いて、制御処理部１４は、ｔ_ｊ≧ｔ_ｉ×ｄであるか否かを判定する（ステップＳ１７）。ここで、ｄは１未満のパラメータを示している。ｄを例えば０．９等の値とすることで、上述したように、利用者の操作に先んじて設定温度を変更することができる。

ステップＳ１７において、ｔ_ｊ≧ｔ_ｉ×ｄである（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、制御処理部１４は、空調機２０の設定温度を１℃下げて（ステップＳ１８）、ステップＳ１１に移行する。
一方、ステップＳ１７において、ｔ_ｊ≧ｔ_ｉ×ｄでない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、ステップＳ２３に移行する。

また、ステップＳ１５において、Ｔｅｍｐ_ｎｏｗ≦Ｔｅｍｐ_ｉ、かつｄｉｒ＝「ＵＰ」の場合、制御処理部１４は、図８の経過時間テーブル上で、行ｊの経過時間の列の値を、周期Ｔ分だけ増加させる（ステップＳ１９）。増加させた後の値を時間ｔ_ｊとする。

続いて、制御処理部１４は、ｔ_ｊ≧ｔ_ｉ×ｄであるか否かを判定する（ステップＳ２０）。

ステップＳ２０において、ｔ_ｊ≧ｔ_ｉ×ｄである（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、制御処理部１４は、空調機２０の設定温度を１℃上げて（ステップＳ２１）、ステップＳ１１に移行する。
一方、ステップＳ２０において、ｔ_ｊ≧ｔ_ｉ×ｄでない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、ステップＳ２３に移行する。

また、ステップＳ１５において、上記以外の場合（例えば、ハンチング時）には、制御処理部１４は、図８の経過時間テーブル上で、行ｊの経過時間の列の値を、０に更新する（ステップＳ２２）。
制御処理部１４は、ステップＳ１３〜２２の処理を、図５の集計処理テーブルに含まれるすべての行について繰り返す（第２ループ）（ステップＳ２３）。

続いて、具体的な制御処理部１４の動作として、図９に例示した操作履歴データおよび温度履歴データについて、図１０に示した集計処理テーブルに基づいて、制御処理を行う場合について説明する。また、このときの経過時間テーブルの変化を、図１１に示す。ここでは、パラメータｄ＝０．８として計算を行う。

まず、１０時００分に制御処理が開始された時点において、初期状態での経過時間テーブルはすべて０である。その後、吸気温度が２８℃以上なので、経過時間テーブルの吸気温度２８℃の行の経過時間が加算され始める（図９、１１の９０１時点）。このとき、２７℃、２６℃、２５℃の行については加算しない。これらの温度は、集計処理テーブルで、変更方向ＵＰに指定されている、すなわち寒すぎる温度なので、下回った場合に経過時間を加算し、設定温度を上げるための基準として使用する。

続いて、１０時２０分になると、吸気温度が２９℃以上となる。この場合は、２８℃以上かつ２９℃以上なので、経過時間テーブルの吸気温度２８℃の行および２９℃の行の両方について、経過時間が加算される（図９、１１の９０２時点）。

その後、１０時３５分になると、経過時間テーブルの２９℃の行の経過時間が２０分となる（図９、１１の９０３時点）。これにより、経過時間が、集計処理テーブルの２９℃の行の平均耐不快時間２０分×０．９＝１８分以上となるので、設定温度を１℃下げる制御が行われる。制御が行われると、経過時間テーブルの値を一度リセットされる。

制御後、１０時４０分になっても未だ２８℃以上の温度が続くので、経過時間テーブルの２８℃の行は、再度加算され始める（図９、１１の９０４時点）。

続いて、１１時３０分になると、経過時間テーブルの２８℃の行の経過時間が５５分となる（図９、１１の９０５時点）。これにより、経過時間が、集計処理テーブルの２８℃の行の平均耐不快時間６０分×０．９＝５４分以上となるので、設定温度を１℃下げる制御が行われる。制御が行われると、経過時間テーブルの値が一度すべて０にリセットされる（図９、１１の９０６時点）。

その後は、経過時間が加算されないまま推移するが、１２時００分になると、今度は吸気温度が２７℃以下となるので、経過時間テーブルの吸気温度２７℃の行の経過時間が加算され始める（図９、１１の９０７時点）。

このまま、１２時５０になると、経過時間テーブルの２７℃の行の経過時間が５５分となり、平均耐不快時間６０分×０．９＝５４分以上となるので、設定温度を１℃上げる制御が行われる（図９、１１の９０８時点）。制御が行われると、経過時間テーブルの値が一度リセットされる（図９、１１の９０９時点）。

この後、経過時間テーブルが０のまま推移するが、１４時４０分になると、吸気温度が２８℃以上となるので、経過時間テーブルの吸気温度２８℃の行の経過時間が加算され始める（図９、１１の９１０時点）。

しかしながら、その後、吸気温度が再度２８℃未満に戻るので、この場合は、２８℃未満になった時点で、経過時間テーブルの２８℃の行が０にリセットされる（図９、１１の９１１時点）。

なお、上記の具体例では、夏場の冷房について説明しているが、同一のアルゴリズムで、冬場の暖房についても適用可能である。この場合は、夏期と冬期とで着衣量が異なることから、不快な温度も異なると考えられる。そのため、夏期と冬期とでは、それぞれ別の集計結果を作成して制御を行う。

また、特定の吸気温度において、利用者の設定温度変更の回数が、一定期間で一定回数に満たない場合（１週間で１回しかなされていない操作等）には、イレギュラーな操作であったと考えられるので、集計処理は行わずに無視する。

以上のように、実施の形態１によれば、利用者による空調機に対する設定温度の変更履歴を、操作履歴データとして保存する操作履歴保存部と、空調制御部が空調機の制御に用いる温度情報の履歴を、温度履歴データとして保存する温度履歴保存部と、操作履歴データおよび温度履歴データに基づいて、利用者によって設定温度が変更されるまでの平均時間を温度毎に集計し、集計処理テーブルを作成する集計処理部と、集計処理テーブルに基づいて、温度情報を監視し、利用者によって設定温度が変更されるまでの平均時間よりも短い時間で、空調機の設定温度を変更する制御処理部とを備えている。
そのため、高い操作性で快適性を向上させつつ、消費電力を低減するとともに、複数の利用者の好みを反映することができる。

実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る空調制御システムでは、上述した実施の形態１の制御に加えて、設定温度の変更の前に、風量や風向の制御を試みる。ここで、空調機２０は、風向を水平、斜め、直下の３段階に変更することができ、スイング動作の設定ができるものとする。また、空調機２０は、風量を「強」／「弱」の２段階に変更できるものとする。

この発明の実施の形態２に係る空調制御システムの動作のうち、集計処理部１３による集計処理は、上記実施の形態１に示したものと同様なので、以下、制御処理部１４による制御処理について説明する。

制御処理部１４による制御処理について、図１２に示したフローチャートを参照しながら詳細に説明する。
制御処理は、図５の集計処理テーブルに示された、設定温度が変更されるまでの平均時間を入力として行われる。なお、制御処理に際して、実施の形態１と同様に、図８に示される経過時間テーブルが使用される。また、制御後に、風量、風向の設定を元に戻すために、利用者が手動で設定した（制御処理部１４が設定したものでない）最後の風量、風向は、空調制御部１０に保存されるものとする。

なお、この発明の実施の形態２に係る制御処理部１４の動作は、実施の形態１のものとほぼ同様であり、冷房運転の場合は、図７のステップＳ１８の前、暖房運転の場合は、図７のステップＳ２１の前に、後述する図１３のフローチャートに示す風量風向制御処理が挿入される。

まず、制御処理部１４は、図８の経過時間テーブル上で、経過時間の列の値をすべて０分に初期化する（ステップＳ１１）。
制御処理部１４は、以下のステップＳ１２〜２３、３１〜３４の処理を、周期Ｔ（分）で繰り返す（第１ループ）。

続いて、制御処理部１４は、時刻現在の吸気温度を取得する（ステップＳ１２）。このときの吸気温度を温度Ｔｅｍｐ_ｎｏｗとする。

次に、制御処理部１４は、図５の集計処理テーブルの行を１つ取得する（ステップＳ１３）。以下、この行の行番号を行ｉ、吸気温度を温度Ｔｅｍｐ_ｉ、平均耐不快時間を時間ｔ_ｉ、変更方向を方向ｄｉｒとする。

続いて、制御処理部１４は、図８の経過時間テーブルから、吸気温度がＴｅｍｐ_ｉに等しい行を取得する（ステップＳ１４）。以下、この行の行番号を行ｊとする。
次に、制御処理部１４は、温度Ｔｅｍｐ_ｎｏｗ、温度Ｔｅｍｐ_ｉおよび方向ｄｉｒを比較する（ステップＳ１５）。

ステップＳ１５において、Ｔｅｍｐ_ｎｏｗ≧Ｔｅｍｐ_ｉ、かつｄｉｒ＝「ＤＯＷＮ」の場合、制御処理部１４は、図８の経過時間テーブル上で、行ｊの経過時間の列の値を、周期Ｔ分だけ増加させる（ステップＳ１６）。増加させた後の値を時間ｔ_ｊとする。

続いて、制御処理部１４は、ｔ_ｊ≧ｔ_ｉ×ｄ１であるか否かを判定する（ステップＳ３１）。ここで、ｄ１は１未満のパラメータを示している。ｄ１を例えば０．９等の値とすることで、上述したように、利用者の操作に先んじて設定温度を変更することができる。

ステップＳ３１において、ｔ_ｊ≧ｔ_ｉ×ｄ１である（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合であって、冷房運転である場合には、制御処理部１４は、後述する風量風向制御処理を実行し（ステップＳ３２）、ステップＳ１８に移行する。

また、ステップＳ３１において、ｔ_ｊ≧ｔ_ｉ×ｄ１である（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合であって、暖房運転である場合には、制御処理部１４は、そのままステップＳ１８に移行する。
一方、ステップＳ３１において、ｔ_ｊ≧ｔ_ｉ×ｄ１でない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、ステップＳ２３に移行する。

ステップＳ１８において、風量風向制御処理がｔ_ｉ×ｄ２経過で終了した場合、または風量風向制御処理を実行していない場合には、制御処理部１４は、空調機２０の設定温度を１℃下げて、ステップＳ１１に移行する。なお、風量風向制御処理が、利用者による操作で終了した場合には、制御処理部１４は、設定温度を変更せずにステップＳ１１に移行する。ここで、ｄ２は、パラメータである。

また、ステップＳ１５において、Ｔｅｍｐ_ｎｏｗ≦Ｔｅｍｐ_ｉ、かつｄｉｒ＝「ＵＰ」の場合、制御処理部１４は、図８の経過時間テーブル上で、行ｊの経過時間の列の値を、周期Ｔ分だけ増加させる（ステップＳ１９）。増加させた後の値を時間ｔ_ｊとする。

続いて、制御処理部１４は、ｔ_ｊ≧ｔ_ｉ×ｄ１であるか否かを判定する（ステップＳ３３）。

ステップＳ３３において、ｔ_ｊ≧ｔ_ｉ×ｄ１である（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合であって、暖房運転である場合には、制御処理部１４は、後述する風量風向制御処理を実行し（ステップＳ３４）、ステップＳ２１に移行する。

また、ステップＳ３３において、ｔ_ｊ≧ｔ_ｉ×ｄ１である（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合であって、冷房運転である場合には、制御処理部１４は、そのままステップＳ１８に移行する。
一方、ステップＳ３３において、ｔ_ｊ≧ｔ_ｉ×ｄ１でない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、ステップＳ２３に移行する。

ステップＳ２１において、風量風向制御処理がｔ_ｉ×ｄ２経過で終了した場合、または風量風向制御処理を実行していない場合には、制御処理部１４は、空調機２０の設定温度を１℃上げて、ステップＳ１１に移行する。なお、風量風向制御処理が、利用者による操作で終了した場合には、制御処理部１４は、設定温度を変更せずにステップＳ１１に移行する。

また、ステップＳ１５において、上記以外の場合（例えば、ハンチング時）には、制御処理部１４は、図８の経過時間テーブル上で、行ｊの経過時間の列の値を、０に更新する（ステップＳ２２）。
制御処理部１４は、ステップＳ１３〜２２、３１〜３４の処理を、図５の集計処理テーブルに含まれるすべての行について繰り返す（第２ループ）（ステップＳ２３）。

続いて、制御処理部１４による風量風向制御処理について、図１３に示したフローチャートを参照しながら説明する。なお、制御処理部１４は、風量および風向の何れか一方のみを制御してもよい。
まず、制御処理部１４は、制御後に風量、風向を元に戻すために、現在の風量、風向を保存する（ステップＳ４１）。

続いて、制御処理部１４は、風量を「強」に設定する（ステップＳ４２）。
次に、制御処理部１４は、風向を変更する（ステップＳ４３）。ここでは、元の風向が水平の場合は、スイング動作に変更し、それ以外の場合は、風向を直下に変更する。

続いて、制御処理部１４は、現在時刻を取得する（ステップＳ４４）。このときの時刻を時刻ｔ_{ｓｔａｒｔ}とする。
また、制御処理部１４は、この時点から、一定時間が経過するか、利用者による操作が行われるまで、以下のステップＳ４５〜４７の処理を繰り返す。

次に、制御処理部１４は、利用者によって設定が変更されたか否かを判定する（ステップＳ４５）。
ステップＳ４５において、設定が変更されていない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、制御処理部１４は、現在時刻を取得する（ステップＳ４６）。このときの時刻を時刻ｔ_ｎｏｗとする。

続いて、制御処理部１４は、ループ開始時点からｔ_ｉ×ｄ２以上経過したか（ｔ_ｎｏｗ−ｔ_{ｓｔａｒｔ}≧ｔ_ｉ×ｄ２であるか）否かを判定する（ステップＳ４７）。
ステップＳ４７において、ｔ_ｉ×ｄ２以上経過していない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、ループしてステップＳ４５に移行する。

一方、ステップＳ４５において、設定が変更された（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合、およびステップＳ４７において、ｔ_ｉ×ｄ２以上経過した（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、制御処理部１４は、風量、風向を保存した値に戻して（ステップ４８）、図１３の処理を終了する。

以上のように、実施の形態２によれば、制御処理部は、集計処理テーブルに基づいて、空調機の設定温度を変更する前に、空調機の風量を強くする制御、および空調機の風向を利用者に向ける制御の少なくとも一方を実行する。
そのため、設定温度を変更することなく、快適性の向上を図ることができるので、消費電力をさらに抑制することができる。

実施の形態３．
利用者によるリモコンからの操作履歴のみでは、特定の利用者による設定温度の変更のみが空調機２０の制御に反映され、結果として、空調機２０がカバーするエリアに在室する利用者全員の快適性が維持されない場合が考えられる。また、集計処理の精度を向上させるためにも、多くの操作履歴が得られることが望ましい。

そこで、この実施の形態３では、空調機２０のリモコンの代わりに、Ｗｅｂ操作システム等利用者が自らの端末から操作可能なシステムを使用することで、より多くの利用者の意見を収集し、制御に反映する。

図１４は、この発明の実施の形態３に係る空調制御システムを示すブロック構成図である。図１４において、空調制御部１０は、操作受付部（Ｗｅｂサーバ）１５を有し、空調機２０のカバーするエリアには、複数の利用者端末３０が配置されている。

操作受付部１５により、利用者が個人の利用者端末３０を通じて、空調機２０を操作できるシステムが構成されている。ここで、操作履歴保存部１１は、操作履歴データを保存する際に、利用者のＩＰアドレス等、利用者を識別できる情報を、操作履歴に紐付けて保存する。

図１４に示した空調制御システムにおいて、集計処理部１３は、集計処理により、操作履歴データおよび温度履歴データを入力として、設定温度が変更されるまでの平均時間を集計し、集計処理テーブルを作成する際に、利用者別に耐不快時間を算出する。しかしながら、利用者それぞれに対して集計処理テーブルを作成しようとすると、必要な量のデータを集めるために長時間の履歴データが必要となる。また、全く操作をしない利用者も存在すると考えられる。

そこで、この発明の実施の形態３に係る空調制御システムでは、利用者を年齢、性別、身長、体重等の、空調環境の好みに影響を与えそうな属性を基に分類する。例えば、図１５に示されるように、利用者を性別と年代で分類し、それぞれの属性別に集計処理テーブルを作成する。

なお、属性情報については、利用者が設定して、あらかじめ利用者端末３０に保存されているものとする。また、属性情報は、空調機２０に対して操作を行う際に、操作履歴と併せて空調制御部１０に通知されるものとする。

図１４に示した空調制御システムにおいて、制御処理部１４は、制御処理に際して、まず、利用者端末３０のオンライン状態から、どの利用者が在室しているかを割り出す。また、制御処理部１４は、割り出された在室者の属性情報から、集計処理で作成された属性別の集計処理テーブルを参照し、図１６に示されるように、各テーブルの平均値をとる。制御処理部１４は、この平均値テーブルを用いて、上記実施の形態１または実施の形態２の制御処理と同様の制御を行う。

なお、制御処理部１４は、同じ吸気温度で、設定温度の上げ下げ（設定方向「ＵＰ」／「ＤＯＷＮ」）が異なる平均値テーブルがあった場合には、在室者の中で多数決をとり、多い方の平均値テーブルを使用する。また、制御処理部１４は、完全に同一人数の場合には、その吸気温度については、制御を行わないものとし、当該吸気温度の行を平均値テーブルから削除して制御を行う。また、制御処理部１４は、人の出入り等によって利用者端末３０のオンライン状態が変化した場合には、その都度、平均値テーブルを更新する。

以上のように、実施の形態３によれば、操作履歴保存部は、複数の利用者による空調機に対する設定温度の変更履歴を、操作履歴データとして保存し、集計処理部は、複数の利用者を所定の属性に基づいて分類し、それぞれの属性別に集計処理テーブルを作成し、制御処理部は、空調機のカバーするエリアに存在する利用者を特定し、特定された利用者の属性情報に基づいて、属性別の集計処理テーブルから平均値テーブルを作成し、平均値テーブルを用いて、空調機の設定温度を変更する。
そのため、空調機のカバーするエリアに存在するすべての利用者について、快適性を向上させることができる。

１０ 空調制御部、１１ 操作履歴保存部、１２ 温度履歴保存部、１３ 集計処理部、１４ 制御処理部、１５ 操作受付部、１６ 集計処理テーブル保存部、２０ 空調機、３０ 利用者端末。

Claims (6)

1. 空調制御部と、前記空調制御部によって制御される空調機とからなる空調制御システムであって、
   前記空調制御部は、
   利用者による前記空調機に対する設定温度の変更履歴を、操作履歴データとして保存する操作履歴保存部と、
   前記空調制御部が前記空調機の制御に用いる室温情報の履歴を、温度履歴データとして保存する温度履歴保存部と、
   前記操作履歴データおよび前記温度履歴データに基づいて、前回設定温度が変更されてから、今回設定温度が変更されるまでの間において、今回設定温度が変更された時刻よりも前で、かつ室温が、設定温度を下げる場合には、今回設定温度が変更された時刻の１周期前の時刻における室温未満だった最後の時刻から、今回設定温度が変更された時刻まで、一方、設定温度を上げる場合には、今回設定温度が変更された時刻の１周期前の時刻における室温よりも高かった最後の時刻から、今回設定温度が変更された時刻までの平均時間を室温毎に集計し、集計処理テーブルを作成する集計処理部と、
   前記集計処理テーブルに基づいて、前記室温情報を監視し、室温が、設定温度を下げる場合には、今回設定温度が変更された時刻の１周期前の時刻における室温未満だった最後の時刻から、一方、設定温度を上げる場合には、今回設定温度が変更された時刻の１周期前の時刻における室温よりも高かった最後の時刻から、前記平均時間よりも短い時間で、前記空調機の設定温度を、快適性を向上する方向へ変更する制御処理部と、
   を備えたことを特徴とする空調制御システム。
2. 前記制御処理部は、前記集計処理テーブルに基づいて、前記空調機の設定温度を変更する前に、前記空調機の風量を強くする制御、および前記空調機の風向を前記利用者に向ける制御の少なくとも一方を実行する
   ことを特徴とする請求項１に記載の空調制御システム。
3. 前記操作履歴保存部は、複数の前記利用者による前記空調機に対する設定温度の変更履歴を、操作履歴データとして保存し、
   前記集計処理部は、前記複数の利用者を所定の属性に基づいて分類し、それぞれの属性別に前記集計処理テーブルを作成し、
   前記制御処理部は、前記空調機のカバーするエリアに存在する利用者を特定し、特定された利用者の属性情報に基づいて、前記属性別の集計処理テーブルから平均値テーブルを作成し、前記平均値テーブルを用いて、前記空調機の設定温度を変更する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空調制御システム。
4. 空調制御部と、前記空調制御部によって制御される空調機とからなる空調制御システムにおける空調制御方法であって、
   利用者による前記空調機に対する設定温度の変更履歴を、操作履歴データとして保存する操作履歴保存ステップと、
   前記空調制御部が前記空調機の制御に用いる室温情報の履歴を、温度履歴データとして保存する温度履歴保存ステップと、
   前記操作履歴データおよび前記温度履歴データに基づいて、前回設定温度が変更されてから、今回設定温度が変更されるまでの間において、今回設定温度が変更された時刻よりも前で、かつ室温が、設定温度を下げる場合には、今回設定温度が変更された時刻の１周期前の時刻における室温未満だった最後の時刻から、今回設定温度が変更された時刻まで、一方、設定温度を上げる場合には、今回設定温度が変更された時刻の１周期前の時刻における室温よりも高かった最後の時刻から、今回設定温度が変更された時刻までの平均時間を室温毎に集計し、集計処理テーブルを作成する集計処理ステップと、
   前記集計処理テーブルに基づいて、前記室温情報を監視し、室温が、設定温度を下げる場合には、今回設定温度が変更された時刻の１周期前の時刻における室温未満だった最後の時刻から、一方、設定温度を上げる場合には、今回設定温度が変更された時刻の１周期前の時刻における室温よりも高かった最後の時刻から、前記平均時間よりも短い時間で、前記空調機の設定温度を、快適性を向上する方向へ変更する制御処理ステップと、
   を備えたことを特徴とする空調制御方法。
5. 前記制御処理ステップは、前記集計処理テーブルに基づいて、前記空調機の設定温度を変更する前に、前記空調機の風量を強くする制御、および前記空調機の風向を前記利用者に向ける制御の少なくとも一方を実行する制御ステップをさらに備えた
   ことを特徴とする請求項４に記載の空調制御方法。
6. 前記操作履歴保存ステップは、複数の前記利用者による前記空調機に対する設定温度の変更履歴を、操作履歴データとして保存し、
   前記集計処理ステップは、前記複数の利用者を所定の属性に基づいて分類し、それぞれの属性別に前記集計処理テーブルを作成し、
   前記制御処理ステップは、前記空調機のカバーするエリアに存在する利用者を特定し、特定された利用者の属性情報に基づいて、前記属性別の集計処理テーブルから平均値テーブルを作成し、前記平均値テーブルを用いて、前記空調機の設定温度を変更する
   ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の空調制御方法。

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