JP7080705B2

JP7080705B2 - 空調制御装置

Info

Publication number: JP7080705B2
Application number: JP2018081271A
Authority: JP
Inventors: 勇佑江津; 研治藤森; 健太鳥原
Original assignee: Denso Aircool Corp; Toyota Housing Corp
Current assignee: Denso Aircool Corp; Toyota Housing Corp
Priority date: 2018-04-20
Filing date: 2018-04-20
Publication date: 2022-06-06
Anticipated expiration: 2038-04-20
Also published as: JP2019190688A

Description

本発明は空調制御装置に関する。

特許文献１には、ユーザが運転する車両が自宅に到着する予測時刻を算出し、算出した予測時刻と自宅に設置された電気機器に対する制御内容を含む予約情報とに基づき、前記電気機器の起動時刻を設定して起動時刻に動作を開始させる技術が開示されている。特許文献１は、制御内容毎に所要時間を対応付けた所要時間対応データを用いて所要時間を求めており、エアコンに関しては、運転開始時の室温と目標値である設定温度とから所要時間を一意に定める関数を、所要時間データとすることが記載されている。

特開２０１５－９５７２１号公報

しかしながら、空調装置を運転する際に室温が目標温度に達するまでの所要時間は、空調対象の建物の規模や断熱性能などの建物の特性によって左右される。これに対し、特許文献１に記載の技術は、室温と目標温度とから所要時間を一意に定めてエアコンの起動時刻を設定するので、エアコンの起動時刻の設定精度が不足している。このため、一例として図１５に示すように、例えば到着予測時刻よりも大幅に早いタイミングで室温が目標温度に達することで、室温が目標温度に達してから到着予測時刻になる迄の間、室温維持のために無駄にエネルギーを消費したり、或いは、到着予測時刻になっても室温が目標温度に達していないことが生じ得る、という問題がある。

本発明は、上記事実を考慮し、空調完了目標時刻に応じて空調装置を運転する際に、室温が目標室温に達するタイミングを空調完了目標時刻に一致させる精度を向上させることができる空調制御装置を得ること目的である。

第１の態様は、建物に設置された空調装置が過去に運転された際の、前記建物の室温の変化を表すデータを含む運転実績データを記憶する記憶部と、空調完了目標時刻が設定された場合に、前記記憶部に記憶された運転実績データに基づいて、前記空調完了目標時刻に前記建物の室温が設定された目標室温に達するように、前記空調装置の運転を開始させる制御部と、を含んでいる。

第１の態様では、記憶部に記憶された運転実績データが、建物に設置された空調装置が過去に運転された際の建物の室温の変化を表すデータを含んでおり、当該データが表す室温の変化には、前記建物の規模や断熱性能などの建物の特性が反映されている。そして第１の態様では、空調完了目標時刻が設定された場合に、運転実績データに基づいて、空調完了目標時刻に建物の室温が設定された目標室温に達するように空調装置の運転を開始させる。これにより、空調完了目標時刻に応じて空調装置を運転する際に、空調装置の運転を開始してから建物の室温が設定された目標室温に達するまでの所要時間が建物の特性に応じて変動することが考慮されることで、室温が目標室温に達するタイミングを空調完了目標時刻に一致させる精度を向上させることができる。

第２の態様は、前記運転実績データは、前記空調装置が過去に運転された際の目標室温及び外気温を表すデータを含み、前記制御部は、前記運転実績データのうち、目標室温と外気温との差が今回の運転に近似する運転条件での運転実績を表すデータに基づいて、前記空調装置の運転開始時刻を演算する。

空調装置の運転効率は、外気温(詳しくは目標室温と外気温との差)の影響を受ける。第２の態様では、空調装置が運転された際の目標室温及び外気温を表すデータを含む運転実績データのうち、目標室温と外気温との差が今回の運転に近似する運転条件での運転実績を表すデータに基づいて、空調装置の運転開始時刻を演算する。これにより、設定された空調完了目標時刻に応じて空調装置を運転する際に、空調装置の運転を開始してから建物の室温が設定された目標室温に達するまでの所要時間が外気温(詳しくは目標室温と外気温との差)に応じて変動することも考慮されることで、室温が目標室温に達するタイミングを空調完了目標時刻に一致させる精度を更に向上させることができる。

第３の態様は、前記建物の周辺の気象条件を予測した気象予測情報を受信する受信部を更に含み、前記制御部は、前記受信部によって受信された気象予測情報に基づいて、前記空調装置を運転しない場合の前記建物の室温の変化を予測し、前記空調装置を運転しない場合の前記建物の室温の変化の予測値を考慮して、前記空調装置の運転開始時刻を演算する。

建物の室温は、空調装置を運転しない場合にも建物の外気温等の影響を受けて変化し、この空調装置を運転しない場合の建物の室温の変化は、空調装置を運転する場合に建物の室温が設定された目標室温に達するまでの所要時間に影響を与える。これに対して第３の態様は、建物の周辺の気象条件を予測した気象予測情報を受信し、受信した気象予測情報に基づいて、空調装置を運転しない場合の建物の室温の変化を予測する。そして、空調装置を運転しない場合の建物の室温の変化の予測値を考慮して、空調装置の運転開始時刻を演算する。これにより、空調装置の運転を開始してから建物の室温が設定された目標室温に達するまでの所要時間が、空調装置を運転しない場合の建物の室温に応じて変動することも考慮されることで、室温が目標室温に達するタイミングを空調完了目標時刻に一致させる精度を更に向上させることができる。

第４の態様は、前記制御部は、前記空調装置の運転を開始させる迄の間、前記建物の外気温の変化の予測値及び前記空調装置を運転しない場合の前記建物の室温の変化の予測値を実測値と比較し、前記予測値と実測値との差が所定値以上になった場合に、前記運転開始時刻を再度演算する。

先に説明した第３の態様において、気象予測情報が表す建物の周囲の気象条件及び空調装置を運転しない場合の建物の室温の変化は、あくまで予測値である。このため、建物の周辺の気象条件が予測と相違することで、建物の外気温の変化及び空調装置を運転しない場合の建物の室温の変化が予測値と相違することは生じ得る。これに対して第４の態様は、空調装置の運転を開始させる迄の間、建物の外気温の変化の予測値及び空調装置を運転しない場合の建物の室温の変化の予測値を実測値と比較し、差が所定値以上になった場合に運転開始時刻を再度演算する。これにより、建物の周辺の気象条件が予測と相違した場合に、室温が目標室温に達するタイミングを空調完了目標時刻に一致させる精度が低下することを抑制することができる。

第１の態様は、設定された空調完了目標時刻に応じて空調装置を運転する際に、室温が目標室温に達するタイミングを空調完了目標時刻に一致させる精度を向上させることができる、という効果を有する。

第２の態様及び第３の態様は、室温が目標室温に達するタイミングを空調完了目標時刻に一致させる精度を更に向上させることができる、という効果を有する。

第４の態様は、建物の周辺の気象条件が予測と相違した場合に、室温が目標室温に達するタイミングを空調完了目標時刻に一致させる精度が低下することを抑制できる、という効果を有する。

第１実施形態に係る空調装置の概略ブロック図である。第１実施形態に係る予約運転制御処理の一例を示すフローチャートである。運転実績データが示す室温の時間変化の一例を示す線図である。建物の規模に応じた室温の時間変化の一例を示す線図である。建物の断熱性能に応じた室温の時間変化の一例を示す線図である。第１実施形態に係る制御を適用した場合の室温の時間変化の一例を示す線図である。第２実施形態に係る予約運転制御処理の一例を示すフローチャートである。目標室温と外気温との差に応じた室温の時間変化の一例を示す線図である。第３実施形態に係る空調装置の概略ブロック図である。第３実施形態に係る予約運転制御処理の一例を示すフローチャートである。気象予測情報から求まる外気温予測値の一例を示す線図である。運転停止中温度データが表す運転停止中の外気温及び室温の実測値の一例を示す線図である。外気温予測値と運転停止中温度データから求めた室温予測値の一例を示す線図である。第４実施形態に係る予約運転制御処理の一例を示すフローチャートである。従来技術での室温の時間変化の一例を示す線図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。なお、以下では建物の一例としての住宅に、当該住宅の全館空調を行う空調装置が設けられ、前記住宅の居住者(ユーザという)によって設定された空調完了目標時刻に合わせて予約運転を行う態様を説明する。但し、建物は住宅に限られるものではなく、また全館空調を行うことに限られるものでもない。

〔第１実施形態〕
図１に示すように、住宅１０に設置された空調装置１２は、住宅１０の屋外に設置された空調室外機１４、住宅１０の室内に設置された空調室内機３４、及び、ユーザによって操作される空調操作装置２４を含んでいる。空調室外機１４と空調室内機３４との間は、熱交換媒体が流通する複数の配管及び電気配線で接続されている。

空調室外機１４は、空調装置１２の運転時に空調室外機１４内の各部分の温度等の運転状態を計測する運転状態計測部１６、住宅１０の外気温Ｔoを計測する外気温計測部１８、室外機運転制御部２０及び空調室内機３４との間で通信を行う室内外通信部２２を備えている。室外機運転制御部２０は、空調装置１２の運転時に、空調室内機３４と協働して、住宅１０の室内の温度(室温Ｔr)が目標温度Ｔsになるように、空調室外機１４のコンプレッサー等の運転を制御する。

空調操作装置２４は、ユーザが操作入力を行うための操作入力部２６、空調装置１２の運転状態や目標室温Ｔsなどを表示するための表示部２８、室温Ｔrを計測する室温計測部３０及び空調室内機３４との間で赤外線通信等の無線通信を行う室内機通信部３２を備えている。ユーザが空調操作装置２４を介して空調装置１２へ指示可能な操作としては、空調装置１２の運転／運転停止の切替え、運転状態(冷房／暖房／除湿等)の切替え、目標室温Ｔsの設定などに加えて、予約運転の設定も挙げられる。

本実施形態における予約運転は、例えば、ユーザが外出していて住宅１０が無人であったとしても、設定された空調完了目標時刻ｔendに室温Ｔrが目標室温Ｔsに達するように、空調装置１２の運転を事前に予約する運転形態である。空調完了目標時刻ｔendとしては、例えば外出していたユーザが住宅１０に帰宅する帰宅予測時刻などが設定される。

なお、ユーザが所持する携帯端末を空調操作装置２４として機能させることも可能である。この場合、携帯端末がＧＰＳ衛星などから位置情報を取得する機能を有していれば、外出中のユーザが所持する携帯端末の位置情報などに応じて、空調完了目標時刻ｔendを自動的に設定して空調装置１２(空調室内機３４)へ送信することも可能である。

空調室内機３４は、空調装置１２の運転時に空調室内機３４内の各部分の温度等の運転状態を計測する運転状態計測部３６、住宅１０の室内の温度(室温Ｔr)を計測する室温計測部３８、室内機運転制御部４０、空調室外機１４との間で通信を行う室内外通信部４６及び空調操作装置２４との間で赤外線通信等の無線通信を行う操作装置通信部４８を備えている。室内機運転制御部４０は、空調装置１２の運転時に、空調室外機１４と協働して、住宅１０の室内の温度(室温Ｔr)が目標温度Ｔsになるように、空調室内機３４のブロアモータ等の運転を制御する。

また本実施形態において、空調室内機３４は運転実績記憶部４２及び予約運転制御部４４も備えている。運転実績記憶部４２は、空調装置１２が過去に運転された際の運転実績を表す運転実績データを記憶する。この運転実績データは、空調装置１２が過去に運転された際の室温Ｔrの変化(図３参照)を表すデータを含み、それ以外に目標室温Ｔs、外気温Ｔo、運転状態計測部１６,３６によって計測された運転状態等のデータを含んでいる。予約運転制御部４４は、空調操作装置２４を介して予約運転が設定された場合に、運転実績記憶部４２に記憶された運転実績データに基づいて、室温Ｔrが空調完了目標時刻ｔendに目標室温Ｔsに達するように空調装置１２の予約運転を制御する。なお、運転実績記憶部４２は記憶部の一例であり、予約運転制御部４４は制御部の一例である。

次に第１実施形態の作用を説明する。第１実施形態において、予約運転制御部４４は、予約運転が設定されている場合に、図２に示す予約運転制御処理を行う。予約運転制御処理のステップ１００において、予約運転制御部４４は、ユーザにより空調操作装置２４を介して設定された空調完了目標時刻ｔendを取得する。また、ステップ１０２において、予約運転制御部４４は、ユーザにより空調操作装置２４を介して設定された目標室温Ｔsを取得し、次のステップ１１２において、予約運転制御部４４は、室温計測部３８から現在の室温Ｔrを取得する。

ステップ１１５において、予約運転制御部４４は、運転実績記憶部４２に記憶されている運転実績データに基づいて、空調装置１２の過去の運転での室温の時間変化の傾きΔＴを取得する。空調装置１２の運転時には、一例として図３に示すように、室温Ｔrは目標室温Ｔsとの差が漸減する時間変化を示す。また、空調装置１２の運転時の室温Ｔrの時間変化の傾きΔＴは、住宅１０の規模や断熱性能などの住宅１０の特性に応じて変化する。

すなわち、図４に示すように、住宅１０の規模が大きい場合は、住宅１０の規模がより小さい場合と比較して、空調装置１２の運転時の室温Ｔrの時間変化の傾きΔＴが小さくなる。また、図５に示すように、住宅１０の断熱性能が低い場合は、住宅１０の断熱性能がより高い場合と比較して、空調装置１２の運転時の室温Ｔrの時間変化の傾きΔＴが小さくなる。空調装置１２の運転時の室温Ｔrの時間変化の傾きΔＴは、実際には外気温Ｔoを始めとするその他のパラメータの影響も受けてばらつきが生ずるが、一例としてステップ１１５では、その他のパラメータの影響を均した平均的な傾きΔＴを、例えば回帰分析等を適用して運転実績データから取得する。

次のステップ１１９において、予約運転制御部４４は、ステップ１１５で取得した傾きΔＴに基づいて、ステップ１１２で取得した室温Ｔrがステップ１０２で取得した目標室温Ｔsに達するタイミングを、ステップ１００で取得した空調完了目標時刻ｔendに一致させるための運転開始時刻ｔstartを演算する。運転開始時刻ｔstartは例えば次の(１)式から算出できる。
ｔstart＝ｔend－{(Ｔs－Ｔr)／ΔＴ} …(１)

上記の(１)式は、空調装置１２の運転時に室温Ｔrが傾きΔＴで変化すると仮定したときに、室温Ｔrが目標室温Ｔsに達するタイミングを空調完了目標時刻ｔendに一致させるための運転開始時刻ｔstartを算出している。(１)式における(Ｔs－Ｔr)／ΔＴは、室温Ｔrが目標室温Ｔsに達するまでの所要時間に相当する。運転実績データから取得した室温Ｔrの時間変化の傾きΔＴには、住宅１０の規模や断熱性能などの住宅１０の特性が反映されているので、この傾きΔＴを用いることで、室温Ｔrが目標室温Ｔsに達するまでの所要時間が住宅１０の特性に応じて変動することを考慮した運転開始時刻ｔstartが得られる。

ステップ１２６において、予約運転制御部４４は、ステップ１１９で演算した運転開始時刻ｔstartが到来したか否か判定し、判定が否定された場合は、判定が肯定される迄ステップ１２６を繰り返す。そして、ステップ１２６の判定が肯定されるとステップ１２８へ移行する。ステップ１２８において、予約運転制御部４４は、室外機運転制御部２０及び室内機運転制御部４０による空調装置１２の運転を開始させる。また、予約運転制御部４４は、室温計測部３８から定期的に室温Ｔrを取得して運転実績記憶部４２に新たな運転実績データとして記憶させる処理を開始し、予約運転制御処理を終了する。

上記処理により、住宅１０の規模や断熱性能などの住宅１０の特性が考慮されることで、一例として図６にも示すように、室温Ｔrが目標室温Ｔsに達するタイミングを、空調完了目標時刻ｔendに精度良く一致させることができる。また、図６を図１５と比較しても明らかなように、室温Ｔrを目標室温Ｔsに維持させるための空調装置１２の運転を空調完了目標時刻ｔend以前に行う必要がないので、エネルギーを無駄に消費することを抑制することができる。

〔第２実施形態〕
次に本発明の第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態は第１実施形態と同一の構成であるので、各部分に同一の符号を付して構成の説明を省略し、第２実施形態の作用について、第１実施形態と異なる部分を説明する。図７に示すように、第２実施形態に係る予約運転制御処理は、ステップ１１５が省略され、ステップ１０６,１１６,１１８が追加されている点で第１実施形態と相違している。

予約運転制御処理のステップ１０６において、予約運転制御部４４は、空調室外機１４の外気温計測部１８から現在の外気温Ｔoを取得する。運転実績記憶部４２に記憶されている運転実績データには、運転時の運転条件である目標室温Ｔsと外気温Ｔoとの温度差(Ｔs－Ｔo)が相違する運転実績データが混在している。このため、ステップ１１６において、予約運転制御部４４は、運転実績記憶部４２に記憶されている運転実績データの中から、運転時の運転条件である温度差(Ｔs－Ｔo)が、現在の目標室温Ｔsと外気温Ｔoとの温度差(Ｔs－Ｔo)と所定値以内の運転実績データを選択する。

そして、ステップ１１８において、予約運転制御部４４は、ステップ１１６で選択した運転実績データから、空調装置１２の過去の運転での室温Ｔrの時間変化の傾きΔＴを取得する。ステップ１１８で取得した室温Ｔrの時間変化の傾きΔＴは、第１実施形態と同様に、ステップ１１９における運転開始時刻ｔstartの演算に用いられる。

空調装置１２を運転した際の運転効率は、外気温Ｔo、より詳しくは目標室温Ｔsと外気温Ｔoとの温度差(Ｔs－Ｔo)に応じて変化する。そして、温度差(Ｔs－Ｔo)の相違に応じた運転効率の変化に伴い、空調装置１２の運転時の室温Ｔrの時間変化の傾きΔＴにもばらつきが生ずる。一例として図８に示すように、温度差(Ｔs－Ｔo)が大きい場合は、温度差(Ｔs－Ｔo)がより小さい場合と比較して、空調装置１２の運転効率が低く空調装置１２の運転時の室温Ｔrの時間変化の傾きΔＴが小さくなる。

これに対して第２実施形態では、運転実績記憶部４２に記憶されている運転実績データの中から、運転時の温度差(Ｔs－Ｔo)が現在の温度差(Ｔs－Ｔo)に近似する運転実績データを選択する。これにより、運転時の温度差(Ｔs－Ｔo)が現在の温度差(Ｔs－Ｔo)と乖離しているために、室温Ｔrの時間変化の傾きΔＴも今回の運転での室温Ｔrの時間変化の傾きΔＴと乖離していると推定される運転実績データは選択から除外される。そして、選択した運転実績データから室温Ｔrの時間変化の傾きΔＴを取得することで、現在の温度差(Ｔs－Ｔo)で運転した場合の室温Ｔrの時間変化を高精度に表す傾きΔＴが得られる。従って、温度差(Ｔs－Ｔo)で考慮されることで、室温Ｔrが目標室温Ｔsに達するタイミングを空調完了目標時刻ｔendに一致させる精度を向上させることができる。

〔第３実施形態〕
次に本発明の第３実施形態について説明する。なお、第１実施形態及び第２実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。

図９に示すように、本第３実施形態では、空調室内機３４に、運転停止中温度記憶部５０及び外部通信部５２が追加されている。室内機運転制御部４０は、空調装置１２が運転を停止している期間に、室温計測部３８から室温Ｔrを取得すると共に、空調室外機１４の外気温計測部１８から外気温Ｔoを取得することを定期的に繰り返す。そして、室内機運転制御部４０は、取得した室温Ｔr及び外気温Ｔoを運転停止中温度データとして運転停止中温度記憶部５０に記憶させる。

外部通信部５２は通信線を介してネットワーク５４に接続されている。ネットワーク５４には様々な機器が接続されているが、ネットワーク５４に接続されている様々な機器の中には、図９に示すように、気象予測情報を送信するサービスを提供する気象予測サーバ５６が含まれている。第３実施形態に係る空調装置１２は、ネットワーク５４及び外部通信部５２を経由して、気象予測サーバ５６から気象予測情報を取得する。この気象予測情報には、外気温、天候、風向、風量などの時系列の予測値が含まれている。なお、外部通信部５２は受信部の一例である。

次に図１０を参照し、第３実施形態に係る予約運転制御処理を説明する。第３実施形態に係る予約運転制御処理は、第２実施形態(図７)と比較して、ステップ１０４,１０８,１１０,１１４が追加され、ステップ１１９に代えてステップ１２０を行う点で相違している。

予約運転制御処理のステップ１０４において、予約運転制御部４４は、ネットワーク５４及び外部通信部５２を経由して、住宅１０の周辺の地域の気象予測情報を気象予測サーバ５６から取得する。また、ステップ１０８において、予約運転制御部４４は、ステップ１０４で取得した気象予測情報及びステップ１０６で取得した現在の外気温Ｔoに基づいて、外気温Ｔoが今後どのように推移するかを表す外気温の時系列予測値Ｔoi(tx)を演算する。外気温の時系列予測値Ｔoi(tx)の一例を図１１に示す。外気温の時系列予測値Ｔoi(tx)の時間間隔(時刻txの増分)は、例えば１時間、或いはそれ以下の時間である。

なお、気象予測情報及び外気温の実測値から外気温の時系列変化を予測する技術は公知であるので、外気温の時系列予測値Ｔoi(tx)の演算については詳細な説明を省略する。また、第３実施形態は、気象予測サーバ５６から取得する気象予測情報における外気温の予測値の時間間隔が、後述する室温の時系列予測値Ｔri(tx)の時間間隔よりも大きいことを前提としている。しかし、気象予測情報における外気温の予測値の時間間隔が、室温の時系列予測値Ｔri(tx)の時間間隔以下で、気象予測情報における外気温の予測値と外気温Ｔoとの差が所定値以下であれば、ステップ１０８を省略し、気象予測情報における外気温の予測値をそのまま外気温の時系列予測値Ｔoi(tx)として用いることも可能である。

次のステップ１１０において、予約運転制御部４４は、空調装置１２が運転を停止している期間の室温Ｔr及び外気温Ｔoの推移を表す運転停止中温度データを運転停止中温度記憶部５０から取得する。ステップ１１０で取得される運転停止中温度データの一例を図１２に示す。また、ステップ１１４において、予約運転制御部４４は、ステップ１０８で演算した外気温の時系列予測値Ｔoi(tx)、ステップ１１０で取得した運転停止中温度データ及びステップ１１２で取得した現在の室温Ｔrに基づいて、空調装置１２を運転しない場合の室温の時系列予測値Ｔri(tx)を演算する。

図１２に一例を示すように、空調装置１２が運転を停止している場合、外気温Ｔoが変化すると室温Ｔrはそれに追従して変化するものの、室温Ｔrの変化は外気温Ｔoの変化に対して「遅延」すると共に変化幅も「圧縮」される。この外気温Ｔoの変化に対する室温Ｔrの変化の「遅延」及び「圧縮」の程度は、容積や断熱性能などの住宅１０の特性に応じて変化する。

このため、ステップ１１４では、一例として、まず運転停止中温度データから、外気温Ｔoの変化に対する室温Ｔrの変化の「遅延」及び「圧縮」の大きさを算出する。例えば、或る日付の外気温Ｔoのデータと同一日付の室温Ｔrのデータの対から「遅延」及び「圧縮」の大きさを求めることを、運転停止中データに含まれる複数のデータ対について各々行い、その平均を「遅延」及び「圧縮」の大きさとして算出する。

次に、外気温の時系列予測値Ｔoi(tx)から、算出した「遅延」及び「圧縮」の大きさを適用することで、各予測時刻毎の室温Ｔrの変化量を推定する。そして、現在の室温Ｔrを室温の時系列予測値の初期値Ｔri(t0)に設定し(t0は現時刻)、現時刻より後の各予測時刻(t1,t2,…)毎に、現在の室温Ｔrを各予測時刻における室温の推定変化量だけ変化させた値を演算することで、空調装置１２を運転しない場合の室温の時系列予測値Ｔri(tx)が得られる。この時系列予測値Ｔri(tx)により、空調装置１２を運転しない場合、空調完了目標時刻ｔendに室温Ｔrが室温予測値Ｔri(tend)になることが推定できる。

ステップ１２０において、予約運転制御部４４は、ステップ１１８で取得した傾きΔＴに基づき、室温Ｔrが目標室温Ｔsに達するタイミングを、空調完了目標時刻ｔendに一致させるための運転開始時刻ｔstartを、空調装置１２を運転しない場合の空調完了目標時刻ｔendでの室温予測値Ｔri(tend)も考慮して演算する。ステップ１２０における運転開始時刻ｔstartは例えば次の(２)式から算出できる。
ｔstart＝ｔend－{(Ｔs－Ｔri(tend)／ΔＴ} …(２)

住宅１０の室温Ｔrは、空調装置１２を運転しない場合にも外気温Ｔo等の影響を受けて変化し、空調装置１２を運転しない場合の住宅１０の室温Ｔrの変化は、空調装置１２を運転する場合に住宅１０の室温Ｔrが設定された目標室温Ｔsに達するまでの所要時間に影響を与える。

これに対して第３実施形態は、住宅１０の周辺の地域の気象予測情報を受信し、受信した気象予測情報に基づいて、空調装置１２を運転しない場合の住宅１０の室温の変化を予測した室温の時系列予測値Ｔri(tx)を演算する。そして、空調装置１２を運転しない場合の住宅１０の室温の時系列予測値Ｔri(tx)を考慮して、空調装置１２の運転開始時刻ｔstartを演算している。これにより、空調装置１２の運転を開始してから住宅１０の室温Ｔrが設定された目標室温Ｔsに達するまでの所要時間が、空調装置１２を運転しない場合の住宅１０の室温Ｔrに応じて変動することも考慮されることで、室温Ｔrが目標室温Ｔsに達するタイミングを設定された空調完了目標時刻ｔendに一致させる精度を更に向上させることができる。

〔第４実施形態〕
次に本発明の第４実施形態について説明する。なお、第４実施形態は第３実施形態と同一の構成であるので、各部分に同一の符号を付して構成の説明を省略し、第４実施形態の作用について、第１実施形態と異なる部分を説明する。図１４に示すように、第４実施形態に係る予約運転制御処理は、ステップ１２２,１２４が追加されている点で第３実施形態と相違している。

第４実施形態に係る予約運転処理は、ステップ１２０で運転開始時刻ｔstartを演算した後、ステップ１２２へ移行し、ステップ１２２において、予約運転制御部４４は、現時刻ｔを取得する。次のステップ１２４において、予約運転制御部４４は、以下の第１条件及び第２条件の少なくとも一方を満足したか否か判定する。第１条件は、現在の外気温Ｔoと、外気温の時系列予測値に含まれる現時刻での外気温予測値Ｔoi(t)と、の差の絶対値が所定値以上、という条件である。第２条件は、現在の室温Ｔrと、室温の時系列予測値に含まれる現時刻での室温予測値Ｔri(t)と、の差の絶対値が所定値以上、という条件である。

ステップ１２４において、第１条件及び第２条件の何れも満足しない場合は、ステップ１２６へ移行し、運転開始時刻ｔstartが到来したか否か判定する。ステップ１２６の判定が否定された場合はステップ１２２に戻り、ステップ１２４又はステップ１２６の判定が肯定される迄、ステップ１２２～１２６を繰り返す。これにより、運転開始時刻ｔstartを演算した後は、演算した運転開始時刻ｔstartが到来する迄の間、前述の第１条件及び第２条件の少なくとも一方を満足したか否かが監視される。そして、第１条件及び第２条件の少なくとも一方を満足することなく運転開始時刻ｔstartが到来した場合には、ステプ１２６の判定が肯定されて空調装置１２の運転が開始される。

一方、例えば気象予測サーバ５６から受信した気象予測が外れたなどの場合、外気温の時系列予測値Ｔoi(tx)や室温の時系列予測値Ｔri(tx)の誤差が大きくなる。この場合、運転開始時刻ｔstartが到来する前に第１条件及び第２条件の少なくとも一方を満足することで、ステップ１２４の判定が肯定されてステップ１０４に戻り、ステップ１０４以降の処理を再度行う。これにより、気象予測情報が再度取得され、最新の気象予測に基づいて運転開始時刻ｔstartが再度演算される。従って、第４実施形態によれば、住宅１０の周辺の実際の気象条件が気象予測と相違したなどの場合に、室温Ｔrが目標室温Ｔsに達するタイミングを空調完了目標時刻ｔendに一致させる精度が低下することを抑制することができる。

なお、上述した各実施形態において、ステップ１２８で空調装置１２の運転を開始するよりも前の空調装置１２の状態は、運転を停止している状態に限られるものではない。例えば住宅１０の全館空調等では、住宅１０が無人であってもエネルギー消費量を抑制した省エネ運転を行うことがあり、ステップ１２８で空調装置１２の運転を開始する処理は、省エネ運転から目標室温Ｔsを目標とする通常運転へ移行する処理であってもよい。

また、上述した各実施形態は、空調装置１２が運転している間の室温Ｔrの時間変化の傾きΔＴが一定であることを前提として説明したが、傾きΔＴが一定であることに限定されるものではない。例えば、目標室温Ｔsと室温Ｔrとの差に応じて傾きΔＴが変化する場合には、一例として、(Ｔs－Ｔr)＝０～(Ｔs－Ｔr)の温度範囲を複数の区間に区切り、各区間毎の傾きΔＴを運転実績データから取得してもよい。この場合、取得した各区間毎の傾きΔＴから各区間毎の所要時間を求め、各区間毎の所要時間を積算することで、室温Ｔrが目標室温Ｔsに達するまでの所要時間を演算することができる。

１０住宅
１２空調装置
１４空調室外機
１８外気温計測部
２０室外機運転制御部
３４空調室内機
３８室温計測部
４０室内機運転制御部
４２運転実績記憶部（記憶部）
４４予約運転制御部（制御部）
５０運転停止中温度記憶部
５２外部通信部（受信部）

Claims

建物に設置された空調装置が過去に運転された際の、前記建物の室温の変化を表すデータを含む運転実績データを記憶する記憶部と、
空調完了目標時刻が設定された場合に、前記記憶部に記憶された運転実績データに基づいて、前記空調完了目標時刻に前記建物の室温が設定された目標室温に達するように、前記空調装置の運転を開始させる制御部と、
を含み、
前記運転実績データは、前記空調装置が過去に運転された際の目標室温及び外気温を表すデータを含み、
前記制御部は、前記運転実績データのうち、目標室温と外気温との差が今回の運転での目標室温と外気温との差と所定値以内の運転条件での運転実績を表すデータを選択し、選択したデータから取得した室温の時間変化の傾きに基づいて、前記空調装置の運転開始時刻を演算する空調制御装置。
前記建物の周辺の気象条件を予測した気象予測情報を受信する受信部を更に含み、
前記制御部は、前記受信部によって受信された気象予測情報に基づいて、前記空調装置を運転しない場合の前記建物の室温の変化を予測し、前記空調装置を運転しない場合の前記建物の室温の変化の予測値を考慮して、前記空調装置の運転開始時刻を演算する請求項１記載の空調制御装置。
前記制御部は、前記空調装置の運転を開始させる迄の間、前記建物の外気温の変化の予測値及び前記空調装置を運転しない場合の前記建物の室温の変化の予測値を実測値と比較し、前記予測値と実測値との差が所定値以上になった場合に、前記運転開始時刻を再度演算する請求項２記載の空調制御装置。