JP7249068B1 - 換気制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】換気装置の制御条件を、室内の環境に応じて最適な制御条件をリアルタイムに設定し直し、或いは制御条件を都度変更可能とすることで、最適な室内環境を提供する。【解決手段】室内への換気装置２を制御するための換気制御方法において、室内温度、室内湿度、室内の二酸化炭素濃度をそれぞれ検出する検出工程と、換気の制御条件を参照し、検出工程において検出した室内温度と、室内湿度と、二酸化炭素濃度とに基づいて、換気装置２の制御の必要度合を判定する判定工程と、判定工程において判定した必要度合に基づいて、換気装置２を制御する制御工程とを有し、換気の制御条件は、無線通信を介して遠隔により設定することを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は、室内の換気を行う換気装置を制御するための換気制御システムに関するものである。

室内の快適さは、温度、湿度に加え、二酸化炭素濃度によって変化する。これに加えて、臭気の度合やオゾン濃度によってもその快適さは異なる。このような室内の快適さを求めるためには、通常エアコンを利用することで温度と湿度を適度に制御する。また、換気扇や、全熱交換器、ダンパー等を利用した換気装置を介して、上述した温度や湿度以外に、二酸化炭素濃度や臭気、オゾン濃度を適度に制御する。

このような室内の快適さを求める上で、人間が室内空間の不快さを感じた場合に都度エアコンや換気装置を手動で制御するのは煩わしく、また手動制御を行うことが困難な身体障害者や高齢者等にも配慮し、従来よりエアコンについては自動制御機能が搭載されている。このエアコンに搭載されている自動制御機能とは、室内の温度や湿度をセンサにより検知し、予め設定した温度や湿度に近づくようにエアコンを制御するものである。

ところで、このような自動制御機能は、エアコンに対しては以前から搭載されているが、換気装置に対しては搭載されていない。その理由として、エアコン自体は、建築構造物に対して後付けで設置されるため、エアコン単体にこのような自動制御機能を設けておくことで容易に実現できる。これに対して換気装置は、当初から建築構造物の室内から室外へ貫通する通気口を設けてそこに換気扇やダンパー等全熱交換器を設置するものであり、換気装置自体は建築構造物内部に設置された動作機構を介して動作するものである。このため、エアコンのように後付けで自動制御機能を実装することが難しく、結局は換気装置に関しては手動で制御せざるを得ないものとなっていた。

一方で、この換気装置は、換気を通じて既に二酸化炭素や臭気の度合等が低くなっている場合にもかかわらず継続して換気させておくと、換気に伴う電気代が増加してしまい、また省エネルギーの観点からも望ましくない。夏場において比較的に屋外が涼しい場合には、エアコンを消し、換気装置を通じて換気をしておくのみで室内が涼しくなる場合もある。かかる場合には、換気装置のみで室内温度の最適化と換気を同時に実現でき、エアコンを消すことができることで省エネルギー化も図ることができ望ましい。

このように換気装置のＯＮ又はＯＦＦ、或いは換気量の制御を完全な自動制御で実現するためには、室内の環境（室内温度、室内湿度、室内の二酸化炭素濃度や臭気の度合、更には室内のオゾン濃度等）に基づいて、複雑なアルゴリズムに基づいて高精度に実現する必要がある。そのためには、このような室内の環境に応じて最適な制御条件をリアルタイムに設定し直し、或いは制御条件を都度変更可能とすることで、最適な室内環境を提供する必要がある。

しかしながら、この制御条件自体を外部からリアルタイムに設定し直し、或いは変更する技術自体が従来より案出されていないのが現状であった。

特開平５－１９６２６９号公報

そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、室内の換気を行う換気装置を制御するための換気制御システムにおいて、換気装置の制御条件を、室内の環境に応じて最適な制御条件をリアルタイムに設定し直し、或いは制御条件を都度変更可能とすることで、最適な室内環境を提供することが可能な換気制御システムに関するものである。

第１発明に係る換気制御システムは、室内の換気を行う換気装置のみを制御するための換気制御システムにおいて、室内温度を検出する室内温度検出手段と、室内湿度を検出する室内湿度検出手段と、上記室内の二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素濃度検出手段と、換気の制御条件を参照し、上記室内温度検出手段により検出された室内温度と、上記室内湿度検出手段により検出された室内湿度と、上記二酸化炭素濃度検出手段により検出された二酸化炭素濃度とに基づいて、換気装置の制御の必要度合を判定する判定手段と、上記判定手段により判定された必要度合に基づいて、上記換気装置を制御する制御手段と、上記制御条件を無線通信を介して遠隔により設定する設定手段とを備え、上記設定手段は、上記室内温度、上記室内湿度、上記二酸化炭素濃度に対する感染症リスクの何れかを教師データとした判定モデルを利用し、上記室内温度検出手段により検出された室内温度と、上記室内湿度検出手段により検出された室内湿度と、上記二酸化炭素濃度検出手段により検出された二酸化炭素濃度とを無線通信を介して取得し、新たに取得された上記室内温度、上記室内湿度、上記二酸化炭素濃度が入力された場合に上記判定モデルから出力される感染症リスクに応じて上記制御条件を設定することを特徴とする。

第２発明に係る換気制御システムは、第１発明において、上記設定手段は、上記室内温度、上記室内湿度、上記二酸化炭素濃度に加え、更に室内のオゾン濃度、室内の臭気の度合の何れかに対する感染症リスクを教師データとした判定モデルを利用し、新たに検出された上記室内温度、上記室内湿度、上記二酸化炭素濃度に加え、新たに検出されたオゾン濃度、臭気の度合の何れかが入力された場合に上記判定モデルから出力される上記感染症リスクに応じて上記制御条件を設定することを特徴とする。

第３発明に係る換気制御システムは、第１発明又は第２発明において、校正条件を参照し、上記室内温度検出手段により検出された室内温度と、上記室内湿度検出手段により検出された室内湿度と、上記二酸化炭素濃度検出手段により検出された二酸化炭素濃度の何れか１以上について校正を施す校正手段をさらに備え、上記設定手段は、上記校正条件を無線通信を介して遠隔により設定することを特徴とする。

第４発明に係る換気制御システムは、第１発明～第３発明の何れかにおいて、室外の室外温度を検出する室外温度検出手段をさらに備え、上記判定手段は、換気の制御条件を参照し、更に上記室外温度検出手段により検出された室外温度とに基づいて、換気システムの制御の必要度合を判定することを特徴とする。

第５発明に係る換気制御システムは、第４発明において、上記設定手段は、更に上記室外温度検出手段により検出された室外温度を無線通信を介して取得し、更に取得した上記室内温度とに基づいて上記制御条件を設定することを特徴とする。

第６発明に係る換気制御システムは、第５発明において、上記室外温度検出手段は、上記換気装置における外気を室内に吸入するための吸入部分の温度を検知することを特徴とする。

第７発明に係る換気制御システムは、第４発明において、上記設定手段は、上記室内温度、上記室内湿度、上記二酸化炭素濃度、上記室外温度に加え、更に室内のオゾン濃度、室内の臭気の度合の何れかに対する感染症リスクを教師データとした判定モデルを利用し、新たに検出された上記室内温度、上記室内湿度、上記二酸化炭素濃度、上記室外温度に加え、新たに検出されたオゾン濃度、臭気の度合の何れかが入力された場合に上記判定モデルから出力される上記感染症リスクに応じて上記制御条件を設定することを特徴とする。

第８発明に係る換気制御システムは、第１発明～第３発明において、上記設定手段は、更に冷暖房装置の動作情報を取得し、更に取得した上記動作情報に基づいて上記制御条件を設定することを特徴とする。

上述した構成からなる本発明は、制御条件を無線通信を介して遠隔により設定することができる。室内湿度、二酸化炭素濃度等の各測定データに対して室内の快適さ、省エネルギー、故障の有無、熱中症リスク、感染症リスクの何れか１以上の観点から現状の制御条件が相応しいものであるかを管理設定部側において判定し、必要に応じて管理者の判断を介することなく自動的に判定する。その結果、制御条件が現状の室内の環境において相応しいものでない場合には、即時にこの制御条件を変更する。これにより、予め決められた制御条件で一律に換気制御を行うのではなく、リアルタイムでその環境に適した制御条件の下で換気制御を行うことができることから、室内の環境をより心地よいものとすることができる。

図１は、本発明を適用した換気制御システムのブロック構成図である。 図２は、無線通信制御ユニットの構成について説明するための図である。 図３は、本発明を適用した換気制御システムの動作シーケンスを図である。 図４は、自動制御コントローラーのユーザインターフェース上に表示される測定データの集計結果の例を示す図である。 図５は、管理設定部の代替として、人工知能（ＡＩ）を利用して自動的に判別するためのシーケンス図である。 図６は、各測定データに対する、換気の必要度合を教師データとした、人工知能による判定モデルを示す図である。 図７は、換気装置に対して、直接無線通信制御ユニットを接続する換気制御システムのブロック構成図である。 図８（ａ）は、自動制御コントローラーを室内に設置し、更にこれに対して無線通信制御ユニット４を接続する例をしめす図であり、図８（ｂ）は、室内に自動制御コントローラーが設置できない例を示す図であり、図８（ｃ）は、図８（ａ）の形態に更にセンサ９を室内において独立して設ける例を示す図である。 図９は、室外温度検出センサの設置例について示す図である。

以下、本発明を適用した換気制御システムについて、図面を参照しながら詳細に説明をする。

図１は、本発明を適用した換気制御システム１のブロック構成を示している。換気制御システム１は、換気装置２に対して、制御条件に基づいて制御を施すシステムであり、自動制御コントローラー３と、無線通信制御ユニット４と、無線通信アクセスポイント５と、データサーバ６と、管理設定部７とを備えている。この無線通信アクセスポイント５は、インターネットを始めとした公衆通信網１０を介して、データサーバ６と管理設定部７とに接続されている。更にこの自動制御コントローラー３には、冷暖房装置２２との間で有線、又は無線通信を可能とする構成としてもよい。自動制御コントローラー３は、冷暖房装置２２に対して、図示しない無線通信ユニットを介してクラウド経由で接続され、有線通信又は無線通信を行うようにしてもよい。

換気装置２は、建築構造物に設置された送風機、全熱交換器、ダンパー等で構成され、室内の空気を室外へと送出し、或いは室外の空気を室内へと送入する。この換気装置２は、建築構造物における壁面に形成され、室内から室外に向けて形成された通気孔に設けられる。この換気装置２は、建築構造物内部に設置された動作機構を介して動作する。換気装置２は、通常は手動による操作により制御可能とされており、例えば建築構造物の室内の内壁に設けられた図示しない操作パネルを操作することにより実現することができる。換気装置２は、これ以外に自動制御コントローラー３を介して制御可能とされている。

自動制御コントローラー３は、換気装置２に対して有線通信で通信可能とされており、換気装置２のＯＮ又はＯＦＦの制御や換気度合の強弱の制御を可能としている。自動制御コントローラー３は、換気装置２が例えば送風機や全熱交換器で構成されるものであれば、その送風のＯＮ又はＯＦＦ、或いは送風の強弱を有線通信を通じて、或いは直接的に制御することが可能となる。

この自動制御コントローラー３には、更に各種センサ９が接続され、或いは内蔵されていてもよい。このセンサ９は、室内温度を検出する室内温度検出センサ９ａと、室内湿度を検出する室内湿度検出センサ９ｂと、室内の二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素濃度検出センサ９ｃと、室外温度を検出する室外温度検出センサ９ｄと、室内の臭気の度合を検出する臭気検出センサ９ｅと、室内のオゾン濃度を検出するオゾン濃度検出センサ９ｆとにより構成される。但し、このセンサ９は、これら各種センサ９ａ～９ｆがすべて実装されていることは必須ではない。即ち、センサ９は、少なくとも室内温度検出センサ９ａ、室内湿度検出センサ９ｂ、二酸化炭素濃度検出センサ９ｃを有するものであればよく、センサ９ｄ～９ｆの何れか１以上は設けられていなくてもよい。このセンサ９による測定データの検出は、例えば１分から２５５分の計測間隔で順次行う。またセンサ９により測定されたデータは、都度自動制御コントローラー３側に通知するようにしてもよいし、ある程度測定データ蓄積してから一括して通知するようにしてもよい。

このような各種センサ９が接続され、或いは内蔵されている自動制御コントローラー３は、各種センサ９により検出された少なくとも室内温度、室内湿度、二酸化炭素濃度に加え、室外温度、臭気の度合、オゾン濃度の何れか１以上を取得する。そして、検出した各種データに基づいて、換気装置２を有線通信を通じて、或いは直接的に制御することができる。この自動制御コントローラー３は、例えば換気装置を制御するための回路や、動作をＯＮ／ＯＦＦさせるためのリレー等に直接接続されており、建築構造物内部に設置された動作機構に作用することで、所期の換気制御を施すことが可能となる。

また自動制御コントローラー３は、接続された冷暖房装置２２から順次その動作状況を示す動作情報を取得する。動作情報は、冷暖房装置２２が運転しているか否かに加えて、実際に冷暖房装置２２において設定されている室内温度、風量、風向等に関する情報も含む。自動制御コントローラー２は、取得した動作情報に基づいて、換気装置２を有線通信又は無線通信を通じて、或いは直接的に制御することができる。

無線通信制御ユニット４は、自動制御コントローラー３に対して有線通信により接続され、或いは自動制御コントローラー３内にその機能が実装されるものであってもよい。無線通信制御ユニット４は、図２に示すように、無線通信アクセスポイント５との間で無線通信が可能な無線通信インターフェース４１と、上述した自動制御コントローラー３との間で有線通信を行うための有線通信インターフェース４２と、これら無線通信インターフェース４１、有線通信インターフェース４２に接続され、通信自体の制御を行うための通信制御部４３とを備えている。この通信制御部４３には、実際に通信自体の制御を行うための図示しないマイクロチップが実装されており、その図示しないマイクロチップには、通信制御のシーケンスを実行するためのプログラムが記述されたＲＯＭ等が接続されている。

無線通信アクセスポイント５は、室内又は室外に設けられたゲートウェイ基地局であり、上述した無線通信制御ユニット４との間で無線通信を行うためのデバイスとして構成される。

データサーバ６は、実際に各種センサ９により検出され、測定された測定データ、またその測定データを校正した結果得られる校正データに加え、制御条件や校正条件等の各種レギュレーション、規則等も記録されるデータベースである。

管理設定部７は、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等を始めとした電子機器で構成されているが、ＰＣ以外に、携帯電話、スマートフォン、タブレット型端末、ウェアラブル端末等、他のあらゆる電子機器で具現化されるものであってもよい。この管理設定部７は、実際に換気制御システム１の制御を統括する管理者に対して、実際のデータサーバ６に格納されている測定データや校正データ等をユーザインターフェース上に表示する。また管理設定部７は、この管理者による入力を受け付けて、データサーバ６に格納されている制御条件や校正条件の調整や変更を行う。

図３は、上述した構成からなる本発明に係る換気制御システム１の動作シーケンスを示している。先ず自動制御コントローラー３では、先ずセンサ９を通じて、室内温度、室内湿度、二酸化炭素濃度を検出し、必要に応じて、臭気の度合、オゾン濃度、室外温度の何れか１以上を検出する。これら検出した測定データに対しては校正が施される。この校正の例としては、二酸化炭素濃度を例にとる場合、測定データの中から、過去２４時間分の最低値を取得し、その値を基準値４００ｐｐｍとする。またこの校正においては、１時間以内に取得した測定データの最小値、又は平均値とするようにしてもよい。

上述した校正の方法は、一例であり、他のいかなる校正を施すようにしてもよい。また二酸化炭素濃度のみならず他の室内温度、室内湿度、臭気の度合、オゾン濃度、室外温度も校正を施すようにしてもよい。

なお、本発明を適用した換気制御システム１では、校正を施すことは必須ではなく、校正自体を省略するようにしてもよい。

校正した測定データ、或いは校正を施さない生の測定データは、その後制御条件の下で判定が行われる。この判定では、予め設定されている換気の制御条件を参照し、測定データに基づいて換気装置の制御の必要度合を判定する。

ここで換気の制御条件の例としては、例えば二酸化炭素濃度が２０００ｐｐｍ以上であれば換気装置２をＯＮにする、あるいは２０００ｐｐｍ以上であれば換気装置２の換気度合を高くする、１５００ｐｐｍ以下であれば換気装置２をＯＦＦにする、等であってもよい。また時系列的な二酸化炭素濃度上昇率が１０００ｐｐｍ／分を超えるのであれば換気装置２の換気度合を最大にする、時系列的な室内温度の温度上昇率が０．３℃／分であり、臭気の度合の上昇率が３０／分を超えるのであれば、換気装置２を即座にＯＮにする、等測定データを時系列に検知して制御を施すものであってもよい。また、オゾン濃度が０．１ｐｐｍ以下、室内湿度が５０％以上、室外温度が２２℃以下であれば、換気装置２の換気度合を緩める等であってもよい。更には、室内温度、室内湿度、二酸化炭素濃度を時系列的に検出し、２４時間以内に、基準値を超えた頻度又は時間等に基づいて換気装置２の調整すべき換気度合が設定されているものであってもよいし、その２４時間の測定データの平均値又は最大値が基準値を超えたか否かに基づいて判別するものであってもよい。かかる場合には、室内温度、室内湿度、二酸化炭素濃度との間で最も平均値が高いものを選択し、その平均値について基準値と比較してもよいし、これら３つのファクターの間で所望の重み付けを施し、これについて基準値と比較するようにしてもよい。

即ち、この制御条件は、測定データの１種のみならず、２種以上を組み合わせて、これらと制御の具体的な内容を紐づけた規則、レギュレーションとして規定されている。この制御条件は、上述したように時系列的要素、或いは他の要素を組み合わせて判別するものであってもよい。

このような制御条件に対して、上述した測定データが適合するか否かを判別する。例えば、制御条件が「室内温度が１８℃以下でかつ室内湿度が４０％以下であれば換気装置２をＯＦＦにする」であれば、検出した室内温度が１８℃以下であり、室内湿度が４０％以下であるか否かを判別する。その結果、制御条件に適合するのであれば、当該制御条件に紐付けられた具体的な換気装置２への制御を実行するように制御命令をする。これに対して、制御条件に適合しないのであれば、換気装置２に対して特段新たな制御を施すことはない。上述の例では、検出した室内温度が１８℃以下であり、室内湿度が４０％以下であれば、換気装置２をＯＦＦにするための制御命令をすることとなる。

図４は、管理設定部７のユーザインターフェース上に表示される測定データの集計結果の例を示している。室内温度、室内湿度、二酸化炭素濃度を時系列的に検出し、２４時間を１時間おきにその平均値をグラフに示したものである。このグラフの最右端にある数値が、２４時間の平均値を示したものである。

このユーザインターフェースの例では、室内温度、室内湿度、二酸化炭素濃度の各平均値のうち一つでも閾値を超えるものがあれば、異常と判断する。かかる場合には、制御条件に基づいて換気装置２をＯＮにし、又は換気装置２の換気度合を強めるための制御をする。

自動制御コントローラー３から発生られた制御命令は、有線通信を通じて、或いは直接的に換気装置２に送信される。換気装置２は、受信した具体的な制御命令に基づいて、換気ＯＮ又はＯＦＦ、又は換気度合の強弱を調整することとなる。

また、上述した自律制御は、自動制御コントローラー３を介して行われるが、これと並行して無線通信制御ユニット４は、測定データを有線通信を通じて常時取り込む。この無線通信制御ユニット４において取り込むべき測定データは、校正が施されていない生データであってもよいし、校正が施されたデータであってもよいし、或いは生データと校正が施されたデータの双方であってもよい。

無線通信制御ユニット４は、この取り込んだ測定データを無線通信を通じて公衆通信網１０を介してデータサーバ６へと送信する。データサーバ６は、この測定データを順次格納する。このデータサーバ６には、他の様々な箇所に設けられている無線通信制御ユニット４から順次測定データが送られ、これを順次格納する。その結果、このデータサーバ６には、各所のセンサ９から検出された測定データが無線通信制御ユニット４を介して集められることとなる。

そして、このデータサーバ６に対しては、公衆通信網１０を介して管理設定部７側からアクセスすることができる。管理設定部７は、データサーバ６に記録されている測定データを必要に応じて統計的に整理し、集計した上で、ユーザインターフェース上で視認可能とされている。この測定データの統計的な整理や集計は、個々の無線通信制御ユニット４単位で行うようにしてもよいし、複数の無線通信制御ユニット４についてまとめて集計するようにしてもよい。

以下の例では、測定データの統計的な整理や集計は、個々の無線通信制御ユニット４単位で行う場合について説明をする。

かかる場合において管理設定部７は、測定データの集計結果をユーザインターフェース上に表示する。このユーザインターフェース上の表示画面は、例えば図４に示すような各測定値を時系列的に表示するものであってもよい。管理者が、この測定データの集計結果を視認し、異常であると自ら判別した場合は、制御条件を変更するための命令を手動で出すことができる。かかる場合には、管理者自らの経験により、制御条件をそのまま変更せずに放置すべきか、或いは制御条件自体を変更すべきか、判別することとなる。この管理者の判別の結果は、制御条件に反映されることとなる。管理者は判別の結果、いかなる制御条件とすべきかを自らの判断で決めるようにしてもよいし、管理設定部７側において自動的に決めるようにしてもよい。かかる場合には、制御条件を変更すべき判別の頻度に応じて制御条件が紐付けられたテンプレートを予め形成しておき、そのテンプレートに基づいて制御条件を特定するようにしてもよい。

また、この制御条件の変更は、管理設定部７側において自動的に行うようにしてもよい。制御条件の変更の方法としては、例えば、室内温度、室内湿度、二酸化炭素濃度等の時系列的な各測定データにつき、基準値を超えた頻度又は時間等に対する室内の快適さ、省エネルギー、故障の有無、熱中症リスク、感染症リスクの何れか１以上判定結果を紐付けたテンプレートを準備しておく。そして、実際に管理設定部７側において、新たに取得した測定データについて基準値を超えた頻度又は時間等を特定し、その特定した頻度又は時間に紐付けられた室内の快適さ、省エネルギー、故障の有無、熱中症リスク、感染症リスクの何れか１以上を抽出する。これにより、管理設定部７側において、測定データから都度室内の快適さ、省エネルギー、故障の有無、熱中症リスク、感染症リスクの何れか１以上を自動判定することができる。故障の有無については、制御条件の範囲から大きく外れた数値になっていれば故障が発生している可能性があることを判別することができる。

また、これら室内の快適さ、省エネルギー、故障の有無、熱中症リスク、感染症リスクの何れか１以上と、具体的な制御条件を紐付けたテンプレートを予め準備しておく。このテンプレートの例としては、室内の快適さが５段階評価で上から２番目、省エネルギーが５段階評価で下から１番目、熱中症リスクが５段階評価で上から３番目である場合に、「時系列的な室内温度の温度上昇率が０．３℃／分であり、臭気の度合の上昇率が３０／分を超えるのであれば、換気装置２を即座にＯＮにする」という制御条件において「時系列的な室内温度の温度上昇率」を０．３℃／分から０．２℃／分に下げる等の変更を行う、等である。

また、例えば二酸化炭素濃度が１０００ｐｐｍを超える場合は換気装置２による換気を強くする制御条件が予め設定されていたものとする。しかし、実際の二酸化炭素濃度は時系列的に測定しても２４時間中７００ｐｐｍは一度もなく、６００ｐｐｍを超える場合が数回ある程度とする。かかる場合には、その室内は二酸化炭素濃度が低いところで安定しており、中にいる人もその環境に慣れていることから、逆に９００ｐｐｍを超えると中には不快感を感じる場合もある。かかる場合には、二酸化炭素濃度が９００ｐｐｍを超える場合は換気装置２による換気を強くする制御条件に変更することもできる。

なお、この制御条件の変更の方法として、室内温度、室内湿度、二酸化炭素濃度等の各測定データに対して、制御条件の変更内容を直接的に紐付けておき、新たに測定データを検出した場合には、これを読み出して、変更すべき制御条件を直接導き出すようにしてもよい。

このようにして管理設定部７側において、変更すべき制御条件を導き出した後、公衆通信網１０を介してデータサーバ６に記録されている制御条件を更新する。この制御条件の更新は、無線通信制御ユニット４単位で行うようにしてもよいし、複数の無線通信制御ユニット４で共通の制御条件を更新するようにしてもよい。

無線通信制御ユニット４は、このデータサーバ６上において更新された制御条件を公衆通信網１０を介して取得し、これを自動制御コントローラー３へと送信する。自動制御コントローラー３は、この更新された制御条件に基づいて、上述した判定を行うことが可能となる。

このようにして、本発明は、制御条件を無線通信を介して遠隔により設定することができる。室内湿度、二酸化炭素濃度等の各測定データに対して室内の快適さ、省エネルギー、故障の有無、熱中症リスク、感染症リスクの何れか１以上の観点から現状の制御条件が相応しいものであるかを管理設定部７側において判定し、必要に応じて管理者の判断を介することなく自動的に判定する。その結果、制御条件が現状の室内の環境において相応しいものでない場合には、即時にこの制御条件を変更する。これにより、予め決められた制御条件で一律に換気制御を行うのではなく、リアルタイムでその環境に適した制御条件の下で換気制御を行うことができることから、室内の環境をより心地よいものとすることができる。

通常、この制御条件を都度最適化する機能は、自動制御コントローラー３内に実装されていない。このため、後付けでこの無線通信制御ユニット４を自動制御コントローラー３に有線接続し、この無線通信制御ユニット４から遠隔で上述した管理設定部７を介して最適な制御条件をリアルタイムに設定することが可能となる。

なお、この制御条件の設定、変更、更新は、室内の快適さをより求め、或いは熱中症のリスクを低減させるために換気装置２をＯＮにし、或いは換気装置２の換気度合を高める場合に限定されるものではない。室内が既に快適さが増し、また熱中症のリスクが既に提言している場合には、換気装置２の余分な運転を休止させ、或いは換気度合を低めることで、消費電力を低減させるための制御条件の設定、変更、更新を行うようにしてもよい。

例えば、上述した二酸化炭素濃度の例の場合、１０００ｐｐｍを超える場合は換気装置２による換気を強くする制御条件が予め設定された場合に、二酸化炭素濃度が１０００ｐｐｍを超える場合であっても温度と湿度が低い場合には、快適さと省エネルギー性の両立を考えた場合には、制御条件の上限を１０００ｐｐｍからより高い方に変更するようにしてもよい。

なお、本発明は、制御条件の設定、変更、更新について、上述した方法に基づいて管理設定部７において行う場合に限定されるものではない。例えば図５に示すように、管理設定部７の代替として、人工知能（ＡＩ）を利用して自動的に判別するようにしてもよい。

図５において上述した図２と同一の構成要素、部材を引用することで以下での説明を省略する。図５の例では、実際に管理設定部７を利用する代わりに、データサーバ６に対して人工知能を実装する。即ち、このデータサーバ６に格納されているデータについて、この人工知能を介して学習させている。

図６は、各測定データ（室内温度、室内湿度、二酸化炭素濃度、室外温度、臭気の度合、オゾン濃度）に対する、換気の必要度合を教師データとした、人工知能による判定モデルを示している。この換気の必要度合は、上述した室内の快適さ、省エネルギー性、故障の有無、熱中症リスク、感染症リスクの可能性等の何れか１以上で具体的に示されるものであってもよい。中央にあるニューラルネットワークは、入力が室内温度、室内湿度、二酸化炭素濃度の３種に加え、必要に応じて室外温度、臭気の度合、オゾン濃度の何れか１以上であり、出力が換気の必要度合となっている。

学習データは、以前において取得した各測定データと、その際に管理者が具体的に判定した換気の必要度合のデータを学習用データセットとして学習させたものであってもよい。

このような人工知能を利用し、測定データを入力するとこれに応じた換気の必要度合が出力される。このような換気の必要度合が出力されれば、上述と同様にこれに紐付けられている変更すべき制御条件を得ることができる。

なお、この出力としては、換気の必要度合の代替として、変更すべき制御条件を直接測定データとの間で学習させるようにしてもよい。このような人工知能を利用し、測定データを入力するとこれに応じた変更すべき制御条件を出力することが可能となる。

本発明を適用した換気制御システム１は、上述した実施の形態に限定されるものではない。室内に自動制御コントローラー３が設置できない場合には、図７に示すように、換気装置２に対して、直接無線通信制御ユニット４を接続する。センサ９は、自動制御コントローラー３とは独立し、単独で設けられる。このセンサ９は無線通信アクセスポイント５を介して無線通信制御ユニット４に測定データを送ることができ、また公衆通信網１０を介して管理設定部７へ送ることができる。

この形態において検出した測定データの制御条件と照らし合わせた判定は、管理設定部７にて行い、或いは無線通信制御ユニット４、又は自動制御コントローラー３において行うようにしてもよい。そして換気装置２自体の制御は、自動制御コントローラー３が直接行う。かかる場合も同様に変更すべき設定条件が公衆通信網１０から送られてきた場合、無線通信制御ユニット４はこれに基づいて、測定データの判定を行い、換気装置２の制御を行う。

この図８（ａ）は、図２に示すように、自動制御コントローラー３を室内に設置し、更にこれに対して無線通信制御ユニット４を接続する例である。この形態において自動制御コントローラー３自体にセンサ９が内蔵されているため、無線通信が途切れた場合であっても、制御条件の都度変更は難しいものの問題なく制御動作を継続できる。これに対して図８（ｂ）の形態では、図７に示すように室内に自動制御コントローラー３が設置できない例を示すものであるが、かかる場合には、無線通信が途切れた場合にセンサ９からの測定データが無線通信制御ユニット４へ送れなくなる。かかる場合においても、室内の環境を検出してこれに応じた最適制御はできないものの、また制御条件の都度変更は難しいものの、換気自体は継続できる。また、図８（ｂ）の形態では、自動制御コントローラー３を利用しない分、設置コスト、電気代を節減することができる利点がある。

図８（ｃ）は、図８（ａ）の形態に更にセンサ９を室内において独立して設ける例である。かかる場合には、通常は自動制御コントローラー３を利用することなく、独立して設けられたセンサ９を介して無線通信で測定データを得ることで電気代を節減するが、万一無線通信が途切れた場合には、図８（ａ）と同様に制御条件の都度変更は難しいものの問題なく制御動作を継続できる。

室外温度検出センサ９ｄは、図９に示すように、換気装置２における外気を室内に吸入するための吸入部分の温度を検知するものであってもよい。換気装置２は、建築構造物における壁面に形成され、室内から室外に向けて形成された通気孔に設けられるが、その通気孔における外気を室内に吸入するための吸入部分のみに室外温度検出センサ９ｄが取り付けられる。これにより室外温度検出センサ９ｄにより、室外温度を、室内温度と混合することなく高精度に検出することが可能となる。

なお、上述した実施の形態においては、自動制御コントローラー３と、無線通信制御ユニット４をそれぞれ別々に設置し、上述した役割を持たせる場合を例にとり説明をしたが、これに限定されるものではない。自動制御コントローラー３と、無線通信制御ユニット４とが互いに一体化されたユニットで構成され、当該ユニットに上述した自動制御コントローラー３と無線通信制御ユニット４の各機能を担わせるようにしてもよいことは勿論である。

１ 換気制御システム
２ 換気装置
３ 自動制御コントローラー
４ 無線通信制御ユニット
５ 無線通信アクセスポイント
６ データサーバ
７ 管理設定部
９ センサ
９ａ 室内温度検出センサ
９ｂ 室内湿度検出センサ
９ｃ 二酸化炭素濃度検出センサ
９ｄ 室外温度検出センサ
９ｅ 臭気検出センサ
９ｆ オゾン濃度検出センサ
１０ 公衆通信網
２２ 冷暖房装置
４１ 無線通信インターフェース
４２ 有線通信インターフェース
４３ 通信制御部

Claims (8)

1. 室内の換気を行う換気装置のみを制御するための換気制御システムにおいて、
   室内温度を検出する室内温度検出手段と、
   室内湿度を検出する室内湿度検出手段と、
   上記室内の二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素濃度検出手段と、
   換気の制御条件を参照し、上記室内温度検出手段により検出された室内温度と、上記室内湿度検出手段により検出された室内湿度と、上記二酸化炭素濃度検出手段により検出された二酸化炭素濃度とに基づいて、換気装置の制御の必要度合を判定する判定手段と、
   上記判定手段により判定された必要度合に基づいて、上記換気装置を制御する制御手段と、
   上記制御条件を無線通信を介して遠隔により設定する設定手段とを備え、
   上記設定手段は、上記室内温度、上記室内湿度、上記二酸化炭素濃度に対する感染症リスクを教師データとした判定モデルを利用し、上記室内温度検出手段により検出された室内温度と、上記室内湿度検出手段により検出された室内湿度と、上記二酸化炭素濃度検出手段により検出された二酸化炭素濃度とを無線通信を介して取得し、新たに取得された上記室内温度、上記室内湿度、上記二酸化炭素濃度が入力された場合に上記判定モデルから出力される感染症リスクに応じて上記制御条件を設定すること
   を特徴とする換気制御システム。
2. 上記設定手段は、上記室内温度、上記室内湿度、上記二酸化炭素濃度に加え、更に室内のオゾン濃度、室内の臭気の度合の何れかに対する感染症リスクを教師データとした判定モデルを利用し、新たに検出された上記室内温度、上記室内湿度、上記二酸化炭素濃度に加え、新たに検出されたオゾン濃度、臭気の度合の何れかが入力された場合に上記判定モデルから出力される上記感染症リスクに応じて上記制御条件を設定すること
   を特徴とする請求項１記載の換気制御システム。
3. 校正条件を参照し、上記室内温度検出手段により検出された室内温度と、上記室内湿度検出手段により検出された室内湿度と、上記二酸化炭素濃度検出手段により検出された二酸化炭素濃度の何れか１以上について校正を施す校正手段をさらに備え、
   上記設定手段は、上記校正条件を無線通信を介して遠隔により設定すること
   を特徴とする請求項１又は２記載の換気制御システム。
4. 室外の室外温度を検出する室外温度検出手段をさらに備え、
   上記判定手段は、換気の制御条件を参照し、更に上記室外温度検出手段により検出された室外温度とに基づいて、換気システムの制御の必要度合を判定すること
   を特徴とする請求項１～３のうち何れか１項記載の換気制御システム。
5. 上記設定手段は、更に上記室外温度検出手段により検出された室外温度を無線通信を介して取得し、更に取得した上記室内温度とに基づいて上記制御条件を設定すること
   を特徴とする請求項４記載の換気制御システム。
6. 上記室外温度検出手段は、上記換気装置における外気を室内に吸入するための吸入部分の温度を検知すること
   を特徴とする請求項５記載の換気制御システム。
7. 上記設定手段は、上記室内温度、上記室内湿度、上記二酸化炭素濃度、上記室外温度に加え、更に室内のオゾン濃度、室内の臭気の度合の何れかに対する感染症リスクを教師データとした判定モデルを利用し、新たに検出された上記室内温度、上記室内湿度、上記二酸化炭素濃度、上記室外温度に加え、新たに検出されたオゾン濃度、臭気の度合の何れかが入力された場合に上記判定モデルから出力される上記感染症リスクに応じて上記制御条件を設定すること
   を特徴とする請求項４記載の換気制御システム。
8. 上記設定手段は、更に冷暖房装置の動作情報を取得し、更に取得した上記動作情報に基づいて上記制御条件を設定すること
   を特徴とする請求項１～３のうち何れか１項記載の換気制御システム。

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