JP5038758B2

JP5038758B2 - 空調制御システム

Info

Publication number: JP5038758B2
Application number: JP2007082995A
Authority: JP
Inventors: 昌史村上; 真明寺野; 雅哉杉野; 一真塚本
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-03-27
Filing date: 2007-03-27
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2027-03-27
Also published as: JP2008241152A

Description

本発明は、空調制御システムに関するものである。

近年、温暖化による省エネルギーの社会的要求が高まっている。現在の省エネルギー法は、民生部門に対して、機器単体の省エネルギー性能の向上だけでなく、ＢＥＭＳ（Building and Energy ManagementSystem）などを利用した管理面での省エネルギーも義務付けている。

しかし、ビル管理の実態として、ビル管理者は必ずしも快適性および省エネルギーの観点から冷房、暖房等の空調装置を適切に運用しているわけではない。特に、省エネルギーと快適性とが複雑に関係する居住空間の温熱環境管理（例えば、温度管理）に関しては、管理の容易さから慣習的な目標温度を設定し、温熱環境を享受する利用者からのクレームによって設定値を変更する場合が一般的である。

つまり、建物や居住者の特性を十分に考慮しないで温度管理を行うため、居住空間は必ずしも利用者の快適な状態に保たれず、さらには空調装置で消費されるエネルギーの無駄が発生する場合がある。また、利用者はビル管理者の管理する温熱環境下におり、自己の温熱環境をコントロールできないことに対して不満がある利用者もいる。

このような空調制御の温度管理がもたらす問題に対して、利用者の温熱環境に対する要望を各個人が操作するパーソナルコンピュータ端末（以下、パソコンと称す）からリアルタイムで収集し、収集された各要望に基づいて目標温度を設定する方法があり、利用者が要望する温熱環境と目標温度とをリアルタイムに関連付け、時々刻々と変化する利用者特性や、居住空間の実際の温度と検出温度との差などの各建物の特性に応じて温熱環境を変化させることを可能にしている。（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−２０５２０２号公報

ところで、利用者の要望を利用した空調制御は、利用者、ロケーション、性別等の情報を用いることで効率的な運用が可能となる。例えば、同一の利用者からの要望を識別情報によって判別することで、入力頻度の高い利用者の要望に影響されることなく空調制御を行うことができる。しかし、そのためには、利用者の個人情報（氏名、性別、ロケーション等）をサーバ装置に登録する労力が必要となり、個人情報の更新を行うにはさらなる労力が必要であった。

ところで、近年のインターネットの普及とともに、設備業界でも設備コントローラのＷＥＢ化が加速的に推進されている。その設備コントローラの中にあるＷＥＢサーバへのアクセスには、アクセス元の利用者名と、ＷＥＢサーバ内に登録されているユーザ名とを照合し、登録ユーザであることを認証する必要があり、その認証方式は周知のものである。この認証は、設備システムに対して頑丈なセキュリティシステムを構築するために、アクセスや利用者を制限する目的で行われる。

また、入退室管理システムにおいても、個人用カードに登録されている個人情報を、カード読取端末機が読み取り、サーバ内に格納されている個人情報と照合して、入退室者を管理している。

また、ＷＥＢサーバに各個人の専用ページを用意し、個人毎にサービスを提供するＷＥＢサービスでも、利用者名とＷＥＢサーバ内に登録されているユーザ名とを照合することで認証が行われている。特に、インターネット上に存在するＷＥＢサーバは、不特定多数のＷＥＢユーザから匿名でアクセスされるため、個人情報のセキュリティの頑強さは社会的背景として要求される。

このように、ＷＥＢサーバにおける認証方式は、個人情報保護の観点からいわば常態化しつつあり、このことには個人情報保護法等の社会的トレンドが影響している。

しかしながら、上記特許文献１の空調制御システムにように、温度を上げたい、温度を下げたい等の温度に対する要求を行い、さらにはその制御状態を利用者側に表示するサービスに対して、図７に示すように、サーバ２０１のデータベース２０１ａに個人情報を予め登録し、各利用者のパソコン２０２から識別情報を送信して、サーバ２０１が、パソコン２０２から送信された識別情報と、サーバ２０１内に登録されている個人情報とを照合する認証方式を採用するのは、過剰なセキュリティであると言わざるを得ない。このような空調システムで行われる個人別のサービス提供や個人情報の活用は、室内の温熱環境を適切に制御するために必要な利用者特性（特に性別、年齢、ロケーション）や、さらには要求取得時に既に要求した人物と同一人物であるか否かの識別に必要であって、個人情報保護法の対象となる“特定個人の識別”までは必要としない。このように、高度なセキュリティを必要としない情報に対して、サーバに多数の個人の情報を登録することは、登録工数等の無駄であると考えられる。

また、情報の登録を利用者自身が行う方法が考えられるが、多くの利用者は、一度登録した情報を更新せず、不要となった場合に削除しないのが一般的である。したがって、部署を移動した場合や、そのサービスを利用しなくなった場合には、不要になった情報がサーバに残っており、この不要な情報に基づいて制御が行われると不適切な制御になることが予想される。さらに、近年のフリーアドレス方式のオフィス形態に対応できない。

このように、空調制御システムでは、“空調制御に関わる利用者特性”が必要であるだけで、“特定個人の識別”までは必要としておらず、そのため、サーバに多数の個人の情報を登録する個人認証の方式を実施することは過剰スペックであり、しかも情報の登録に多大な工数を要するという問題があった。

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、過剰スペックではなく、利用者の情報の登録コストを抑制でき、さらには情報の悪用を防止できる空調制御システムを提供することにある。

請求項１の発明は、空調対象の空間の温度を変動させる空調設備装置と、目標温度に基づいて空調設備装置の動作を制御する空調制御装置と、空調制御装置に目標温度を設定する中央制御装置と、前記空間に存在する利用者から入力された空間の温度に対する要望情報を、利用者を特定する個人情報からなる識別情報とともに中央制御装置へ提供する入力装置とを備え、中央制御装置は、入力装置からの要望情報を識別情報とともに取得する要望情報取得手段と、要望情報取得手段が取得した要望情報と識別情報とを関連付けて格納する要望一時記憶手段と、要望情報に基づいて前記目標温度を導出する制御計画立案手段とを備え、要望情報取得手段は、要望一時記憶手段に既に格納している識別情報と同一の識別情報を付加された要望情報を取得した場合、当該識別情報に関連付けて既に格納している要望情報を消去し、要望一時記憶手段は、要望情報を格納してから所定時間後に、当該要望情報に関連付けられている識別情報を削除することを特徴とする。

この発明によれば、中央制御装置に多数の利用者の識別情報を登録することなく、利用者の識別を行うことができるので、過剰スペックではなく、中央制御装置に多数の識別情報を登録する個人認証の方式に比べて、識別情報の登録コストを抑制できる。さらに、中央制御装置内には利用者の情報である識別情報が残らず、情報を悪用されることはない。

請求項２の発明は、請求項１において、前記入力手段は、入力した要望情報の履歴を格納する要望履歴記憶手段を備えて、要望情報履歴および識別情報とともにフィードバック要求を前記中央制御装置へ送信し、中央制御装置は、目標温度の制御履歴を格納する制御履歴記憶手段と、要望情報履歴および識別情報とともにフィードバック要求を受け取った場合、要望情報履歴および制御履歴に基づいて要望情報履歴の内容が実現したか否かを判定し、当該判定結果をフィードバック要求の送信元の入力装置へ返信するフィードバック情報生成手段とを備えることを特徴とする。

この発明によれば、利用者の要望が実現したか否かを確認することができる。

以上説明したように、過剰スペックではなく、利用者の情報の登録コストを抑制でき、さらには情報の悪用を防止できるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態）
図１は、本実施形態の空調制御システムの構成を示しており、１乃至複数の利用者が存在し、本システムによって温熱環境を構築する空間（例えば建物内のフロア、各部屋、或いは広域な公共エリア）Ａに設置される空調設備装置１及び空調制御装置２と、空間Ａ内の各利用者が空間Ａの温度に対する要望情報を入力する通信ネットワークＮＴ（イーサネット（登録商標）等）上の個人用パソコン端末からなる複数の入力装置３と、各入力装置３に通信ネットワークＮＴを介して接続し、各利用者が入力した要望情報に基づいて空間Ａの目標温度Ｔｏを設定する中央制御装置（以降、サーバ装置と称す）４とで構成される。

入力装置３は、情報入力手段３１と、要望履歴記憶手段３３と、表示手段３４とを備える。各入力装置３は、要望情報を入力する際に、対象となる空調設備装置１の空調番号（当該空調設備装置１の空調エリアを特定する番号）と、ユニークな識別情報（例えば、個人名もしくはメールアドレス等）の入力を促し、通信ネットワークＮＴ上に要望情報等を送信する際には識別情報および空調番号が付加される。または、この識別情報は、利用者が携行するＩＤカード等に登録されている個人情報（ＩＤ番号、性別、年齢、ロケーション等）を読み込むことで、図示しない識別情報記憶手段内に格納される形態でもよい。

サーバ装置４は、入力装置３からの要望情報を識別情報および空調番号とともに通信ネットワークＮＴを介して取得する要望情報取得手段４１と、要望情報を識別情報および空調番号に関連付けて格納する要望一時記憶手段４２と、要望情報を集計して、該集計内容と判断基準のデータベース４３に登録してある判断基準とに基づき、空間Ａの目標温度Ｔｏを導出し、空調制御装置２へ通信ネットワークＮＴを介して渡す制御計画立案手段４４と、目標温度Ｔｏの履歴を格納する制御履歴記憶手段４５と、入力装置３からのフィードバック要求によってフィードバック情報を生成するフィードバック情報生成手段４６とで構成される。

本実施形態のシステムに用いる空調設備装置１は、図２（ａ）に示すように冷凍機（冷却塔）或いはボイラからなる熱源（図示せず）から冷温水の形態で空調機器室１００内に設置した空調機１０１と、空間Ａ内に配設したダクト１０２と、吹出口１０４とからなる空調設備で構成され、空調機１０１内で空気の加熱、冷却（空気との熱交換）を行い、この熱交換された空気を、ダクト１０２を通じて環境制御対象のフロアたる空間Ａに設けられた十数カ所の吹出口１０４から空間Ａ内に給気するようになっている。還気については空間Ａの中央通路より空調機器室１００に向け破線で示す還気経路１０５を確保し、同時に外気を混合し、空気調和を実施する空調設備を用いている。この空調設備では、空調機１０１が給気温度を変更し、室内温度を制御するようになっている。

ここで本実施形態の温熱環境制御対象の空間Ａは、例えばオフィスのフロアであり、この空間Ａには図２（ｂ）に示すように机１０６が多数配置され、これら各机が個人個人により使用されるようなっている。このような空間Ａにおいて、温熱環境を享受する利用者使用の机上のパーソナルコンピュータたる入力装置３は、サーバ装置４内の図示しないＷＥＢサーバにアクセスし、環境情報を入力するためのコンテンツを当該ＷＥＢサーバから取得することで、情報入力手段３１を実現している。図示例では全ての入力装置３は通信ネットワークＮＴを介して、サーバ装置４との交信可能なシステムが構築されているものとし、サーバ装置４と入力装置３との間で、情報入力手段３１を実現するソフトウェアが稼動する。

サーバ装置４は本実施形態のシステムの中枢を構成するものであり、サーバ装置４内の図示しないＷＥＢサーバは、各入力装置３からのアクセスに対応して、当該入力装置３に対して必要なデータを提供する機能を備えている。つまり、各入力装置３は、標準的なブラウザ機能を有するクライアントソフトを通じて、ＷＥＢサーバより質問形式のフォーマット等の必要な情報をダウンロードするとともに、情報をアップロードすることもできる。

図３は入力装置３の起動後の表示手段３４に表示されるモニタ画面を示しており、当該入力装置３の利用者が現在の空間Ａの温度に対する要望を示す要望情報を入力する画面であって、「温度を上げてほしい」、「温度を下げてほしい」という温度への要望を各々選択して入力する画面であって、該当する要望に対応するチェック欄Ｃ１，Ｃ２をマウス等のポインティングデバイスを用いてチェックし、送信釦Ｂ１をクリック操作することにより、その時点での特定の利用者の要望情報が自己の識別情報とともにサーバ装置４へアップロードされる。また、この要望情報を入力する画面は、入力装置３の起動時だけでなく、利用者の操作またはサーバ装置４からの指示によって、任意のタイミングで入力装置３に当該画面を表示させることができる。

サーバ装置４の要望情報取得手段４１は、利用者が使用する各自の入力装置３にインストールされたブラウザソフトを利用して、当該サーバ装置４側へ送信された要望情報を識別情報および空調番号とともに収集し、要望情報を識別情報および空調番号に関連付けて要望一時記憶手段４２に格納する。

このようにして入力装置３から収集された要望情報に対して、サーバ装置４の制御計画立案手段４４は、要望一時記憶手段４２内に格納されている要望情報と、データベース４３内に格納されている判断基準ルールとを読み出し、「温度を上げてほしい」、「温度を下げてほしい」という相反する二つの要望情報数の利用者総数に対する割合（要望率）を算出し、この要望率の割合を判断基準ルールに照らし合わせて目標温度Ｔｏを決定するとともに、制御履歴記憶手段４５に目標温度Ｔｏの履歴を格納する。なお、利用者総数は、起動している入力装置３の台数や、図示しない入退室管理装置によってカウントされた空間Ａ内の利用者の人数によって求められる。

制御計画立案手段４４は、具体的には図４のフローチャートに沿って処理を行う。まず、要望情報取得手段４１は、各入力装置３から識別情報とともに要望情報を収集すると（ステップＳ１）、要望一時記憶手段４２内の情報と照合する（ステップＳ２）。要望一時記憶手段４２には、要望情報を識別情報に関連付けて格納しており、要望情報取得手段４１は、既に格納している識別情報と同一の識別情報を付加された要望情報を取得した場合、この識別情報に関連付けて既に格納している要望情報を消去し、新しく取得した要望情報をこの識別情報に関連付けて格納する。すなわち、識別情報毎に最新の要望情報が関連付けられる制御用有効データ抽出処理が行われるのである（ステップＳ３）。なお、要望一時記憶手段４２はＣＰＵ内のキャッシュメモリのように高速な記憶装置で構成される。

次に、制御計画立案手段４４は、上記要望情報の有効データから要望率を算出し、この要望率を元に合意形成ロジックによる処理を行う（ステップＳ４）。制御計画立案手段４４が行う合意形成ロジックについて、図５（ａ）のフローチャートに基づいて説明する。まず利用者Ｈ１〜Ｈ３の要望情報が「温度を上げてほしい」であるのに対して、利用者Ｈ４の要望情報が「温度を下げてほしい」であるとする。制御計画立案手段４４がフローチャートのステップＳ２１で算出する要望率は、「温度を上げてほしい」要望率が３／４となり、「温度を下げてほしい」要望率が１／４となる。この要望率と、図５（ｂ）に示す判定基準の領域とに基づいたロジックにより目標温度Ｔｏを決定する。つまり条件に適合する領域の決定をステップＳ２２で行い、図５（ｂ）の判定基準に上述の算出した要望率をプロットし、そのプロットする位置が□の範囲の場合には現在の目標温度Ｔｏを維持し、▽の場合には、現在の目標温度Ｔｏから所定値（例えばΔｔ＝０．５℃）下げた温度を新たな目標温度Ｔｏとし、△の範囲内にあれば、現在の目標温度（設定温度）Ｔｏから所定値（例えばΔｔ＝０．５℃）上げた温度を新たな目標温度Ｔｏとする（ステップＳ２３〜Ｓ２５）。このプロットによって目標温度Ｔｏが決定する（ステップＳ２６）。

このように新たな目標温度Ｔｏ（目標温度Ｔｏ＝目標温度Ｔｏ±Δｔ）を図５（ｂ）から求めることで（ステップＳ５）、目標温度Ｔｏを決定する（ステップＳ６）。

そして、要望一時記憶手段４２は、格納してから所定時間経過した要望情報およびそれに関連付けられている識別情報を削除する（ステップＳ７）。したがって、要望一時記憶手段４２には、利用者の情報である識別情報や要望情報が残らず、外部から通信ネットワークＮＴ経由でサーバ装置４に侵入したとしても、これらの情報は所定時間経過すれば削除されているので、情報を悪用されることはない。

この後、決定した目標温度Ｔｏの情報を空調制御装置２へ送信して、空調制御装置２に新しい目標温度Ｔｏを設定する処理を行い（ステップＳ８）、この処理後ステップＳ１に戻って以後システムの運転が停止されるまで、上述の動作を繰り返す。空調制御装置２は、空間Ａ内の温度を測定する室温センサ２ａを備えており、室温センサ２ａが計測した温度計測データが、上記決定された目標温度Ｔｏに一致するように空調設備装置１を制御する。

このように、サーバ装置４に多数の識別情報を登録することなく、利用者の識別を行うことができるので、過剰スペックではなく、サーバ装置４に多数の識別情報を登録する個人認証の方式に比べて、識別情報の登録コストを抑制できる。

次に、利用者が入力した要望がサーバ装置４に採用されて、要望に沿った空調制御が為されたか否かを入力装置３で確認するフィードバック処理について説明する。まず、図４において、ステップＳ８で空調制御装置２に新しい目標温度Ｔｏを設定した後、この目標温度Ｔｏを設定日時とともに制御履歴記憶手段４５に順次格納し、目標温度Ｔｏの制御履歴が制御履歴記憶手段４５に保存される。

そして、入力装置３は、Cookieなどの入力した要望情報の履歴を格納した要望履歴記憶手段３３を備えており、図４のフローチャートに示すように、サーバ装置４へフィードバック要求を送信すると（ステップＳ１１）、識別情報、空調番号および最新の要望情報履歴がフィードバック要求とともに送信される。

識別情報、空調番号および最新の要望情報履歴が付加されたフィードバック要求を受け取ったサーバ装置４では（ステップＳ１２）、フィードバック情報生成手段４６が、受け取った最新の要望情報履歴と、制御履歴記憶手段４５内の制御履歴（送信された空調番号に対応するエリアの制御履歴）とを照合し、要望情報の発生日時および要望内容（「温度を上げてほしい」または「温度を下げてほしい」）と、目標温度Ｔｏの決定日時および変化方向（上昇方向または下降方向）との比較結果から、要望に沿った空調制御が為されたか否かを判定し、当該判定結果のフィードバック情報（情報コンテンツ）を生成して（ステップＳ１３）、識別情報に基づいてフィードバック要求の送信元の入力装置３へフィードバック情報を返信する（ステップＳ１４）。

例えば、図６に示すように、１６時００分に利用者Ｈ１が入力装置３から「温度を上げてほしい」という要望情報を送信し、１６時２０分に目標温度Ｔｏが１．０℃上昇したとする。その後、１７時３０分に利用者Ｈ１が入力装置３からフィードバック要求を送信すると、サーバ装置４のフィードバック情報生成手段４６は、１６時００分に取得した「温度を上げてほしい」という要望は、１６時２０分に目標温度Ｔｏを上昇させたことによって実現されたと判定し、「あなたの要望通り温度は上昇しました」という画像データからなるフィードバック情報を生成、送信する。フィードバック情報を受け取った入力装置３では、表示手段３４に上記画像データを表示させ、利用者に判定結果を通知する。

また、このフィードバック処理で、入力装置３からサーバ装置４へ送信された識別情報および要望情報履歴は、サーバ装置４がフィードバック情報を返信した時点で、サーバ４内からは削除される。

なお、上記フィードバック処理において、識別情報は用いずに、空調番号のみをフィードバック要求に付加した場合は、サーバ装置４では当該空調番号に対応するエリアのフィードバック情報を生成し、入力装置３はサーバ装置４にアクセスして、このフィードバック情報を閲覧する構成でもよい。

実施形態の空調制御システムの構成を示す図である。同上の空調制御対象の空間を示す図であって、（ａ）は空間における空調設備の配置例図、（ｂ）は空間における入力装置及びサーバ装置の配置例図である。同上の入力装置のモニタ画面を示す図である。同上のサーバ装置による空調制御処理のフローチャートを示す図である。（ａ）は同上の制御計画立案手段の動作説明用フローチャート、（ｂ）は合意形成のロジックの説明図である。同上のフィードバック処理を示す図である。従来の空調制御システムの概略構成を示す図である。

符号の説明

１空調設備装置
２空調制御装置
３入力装置
４サーバ装置
４１要望情報取得手段
４２要望一時記憶手段
４４制御計画立案手段
Ａ空間
ＮＴ通信ネットワーク

Claims

空調対象の空間の温度を変動させる空調設備装置と、目標温度に基づいて空調設備装置の動作を制御する空調制御装置と、空調制御装置に目標温度を設定する中央制御装置と、前記空間に存在する利用者から入力された空間の温度に対する要望情報を、利用者を特定する個人情報からなる識別情報とともに中央制御装置へ提供する入力装置とを備え、
中央制御装置は、入力装置からの要望情報を識別情報とともに取得する要望情報取得手段と、要望情報取得手段が取得した要望情報と識別情報とを関連付けて格納する要望一時記憶手段と、要望情報に基づいて前記目標温度を導出する制御計画立案手段とを備え、
要望情報取得手段は、要望一時記憶手段に既に格納している識別情報と同一の識別情報を付加された要望情報を取得した場合、当該識別情報に関連付けて既に格納している要望情報を消去し、
要望一時記憶手段は、要望情報を格納してから所定時間後に、当該要望情報に関連付けられている識別情報を削除する
ことを特徴とする空調制御システム。
前記入力手段は、入力した要望情報の履歴を格納する要望履歴記憶手段を備えて、要望情報履歴および識別情報とともにフィードバック要求を前記中央制御装置へ送信し、
中央制御装置は、目標温度の制御履歴を格納する制御履歴記憶手段と、要望情報履歴および識別情報とともにフィードバック要求を受け取った場合、要望情報履歴および制御履歴に基づいて要望情報履歴の内容が実現したか否かを判定し、当該判定結果をフィードバック要求の送信元の入力装置へ返信するフィードバック情報生成手段とを備える
ことを特徴とする請求項１記載の空調制御システム。