特許 5973829 空調制御装置および方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5973829

(24)【登録日】2016年7月22日

(45)【発行日】2016年8月23日

(54)【発明の名称】空調制御装置および方法

(51)【国際特許分類】

   F24F 11/02 20060101AFI20160809BHJP

【ＦＩ】

   F24F11/02 G

   F24F11/02 103Z

   F24F11/02 102S

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-170970(P2012-170970)

(22)【出願日】2012年8月1日

(65)【公開番号】特開2014-31899(P2014-31899A)

(43)【公開日】2014年2月20日

【審査請求日】2015年3月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006666

【氏名又は名称】アズビル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100064621

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 政樹

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】本田 光弘

(72)【発明者】

【氏名】斎数 由香子

【審査官】 久保田 信也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０８９６７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０２０９４３５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｆ １１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

空調機器を制御する空調システムに対して、当該空調機器での操作量を指示することにより、空調空間を任意の空調環境へ制御する空調制御装置であって、
異なる複数の前記操作量について分布系流動解析することにより、これら操作量で得られる前記空調環境を示す状態分布それぞれ推定する分布系流動解析部と、
前記操作量および前記状態分布の組からなる解候補ごとに、予め設定された複数の目的関数に基づいて当該解候補を評価することにより、これら解候補のうちから前記目的関数に関するパレート解をそれぞれ特定するパレート解特定部と、
前記目的関数により計算した前記各パレート解の評価値に基づいて、前記各パレート解を、予め設定された複数の空調制御モードにそれぞれ分類するパレート解分類部と、
前記パレート解ごとに、当該パレート解に関する前記操作量または／および前記状態分布に基づいて、空調制御内容の類似性を評価するための１つまたは複数種類の指標を計算する指標計算部と、
前記パレート解ごとに、当該パレート解に関する前記指標からなる候補指標と、前記パレート解のうちから基準として選択した基準パレート解に関する前記指標からなる基準指標との差分に基づいて、当該基準パレート解に対する当該パレート解の類似度を計算する類似度計算部と、
前記空調空間に適用する空調制御モードを新たな空調制御モードに変更する際、当該新たな空調制御モードに属する前記パレート解のうち、前記基準パレート解に対する前記類似度が最も小さいパレート解に関する前記操作量を、前記空調システムに対して指示する空調指示部と
を備えることを特徴とする空調制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載の空調制御装置において、
前記指標計算部は、前記パレート解に関する前記指標を計算する際、当該パレート解に関する前記操作量に含まれる、前記空調空間へ供給する空調空気の給気温度、当該空調空気の総風量、または、前記空調空間の吹出口における吹出風量のうち、いずれか１つまたは複数の値を、前記指標として選択することを特徴とする空調制御装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の空調制御装置において、
前記類似度計算部は、前記パレート解の類似度を計算する際、前記種類ごとに前記候補指標と前記基準指標との差分を求め、これら差分の絶対値に関する平均値、これら差分の絶対値に関する最大値、または、これら差分の二乗平均平方根、のうちのいずれか１つを、前記類似度として計算することを特徴とする空調制御装置。

【請求項4】

空調機器を制御する空調システムに対して、当該空調機器での操作量を指示することにより、空調空間を任意の空調環境へ制御する空調制御装置で用いられる空調制御方法であって、
分布系流動解析部が、異なる複数の前記操作量について分布系流動解析することにより、これら操作量で得られる前記空調環境を示す状態分布それぞれ推定する分布系流動解析ステップと、
パレート解特定部が、前記操作量および前記状態分布の組からなる解候補ごとに、予め設定された複数の目的関数に基づいて当該解候補を評価することにより、これら解候補のうちから前記目的関数に関するパレート解をそれぞれ特定するパレート解特定ステップと、
パレート解分類部が、前記目的関数により計算した前記各パレート解の評価値に基づいて、前記各パレート解を、予め設定された複数の空調制御モードにそれぞれ分類するパレート解分類ステップと、
指標計算部が、前記パレート解ごとに、当該パレート解に関する前記操作量または／および前記状態分布に基づいて、空調制御内容の類似性を評価するための１つまたは複数種類の指標を計算する指標計算ステップと、
類似度計算部が、前記パレート解ごとに、当該パレート解に関する前記指標からなる候補指標と、前記パレート解のうちから基準として選択した基準パレート解に関する前記指標からなる基準指標との差分に基づいて、当該基準パレート解に対する当該パレート解の類似度を計算する類似度計算ステップと、
空調指示部が、前記空調空間に適用する空調制御モードを新たな空調制御モードに変更する際、当該新たな空調制御モードに属する前記パレート解のうち、前記基準パレート解に対する前記類似度が最も小さいパレート解に関する前記操作量を、前記空調システムに対して指示する空調指示ステップと
を備えることを特徴とする空調制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空調制御技術に関し、特に分布系流動解析手法を用いて空調機器の操作量を算出する空調制御技術に関する。

【背景技術】

【0002】

空調空間を所望の空調環境に制御・維持するために、空調機器から供給される調和空気の風量・風向・温度などの操作量を決定する技術として、空間内の温度分布や気流分布を推定する分布系流動解析手法を用いる技術が提案されている（例えば、特許文献１など参照）。

【0003】

この空調制御技術によれば、まず、空調空間の空調状況を分布系流動解析手法により順解析して、空調空間の温度および気流の分布を示す分布データを算出し、得られた分布データに空調空間内の特定場所に対する目標温度を加えた設定データに基づいて、空調空間の温度および気流の分布を分布系流動解析手法により逆解析して、特定場所を目標温度とするために必要な、吹出口での新たな調和空気の吹出速度や吹出温度を示す新たな操作量を逆算している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−０８９６７７号公報

【非特許文献】

【0005】

【非特許文献1】加藤信介・小林光・村上周三、「不完全混合室内における換気効率・温熱環境形成効率評価指標に関する研究 第2報-CFDに基づく局所領域の温熱環境形成寄与率評価指標の開発」、東大生研：空気調和・衛生工学論文集No.69、pp.39-47、1998.4

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

前述した従来の分布系流動解析手法の順解析を利用すれば、想定した操作量のそれぞれについて、当該操作量を用いて空調空間を空調制御した場合に得られる空調環境を推定することができる。したがって、得られた操作量と空調環境との組を、様々な空調環境を実現するための解として予め推定しておき、これら解のうちから任意の解を選択し、その解に含まれる操作量で空調システムを制御すれば、任意の空調環境を容易に実現することができる。

【0007】

一方、実際に空調制御を行う場合、空調空間を管理する管理者の運用指針や空調空間を利用する利用者の意図など、空調制御に対する複数の目的が存在する。このような目的には、互いにトレードオフの関係を持つ目的もある。例えば、空調制御に対する目的の代表的なものとして省エネルギー性と快適性があるが、これらは互いにトレードオフの関係を有している。
このため、予め推定した解のうちから空調制御に用いる解を選択する場合、このような目的間のトレードオフが考慮された解として、パレート解（最適解）を抽出することが重要となる。パレート解とは、１つの目的関数値を改善する為には少なくとも他の１つ以上の目的関数値を改悪せざるを得ない解、つまり妥協解のことである。すなわち、パレート解は、ある条件において、他の解と比べて高い評価が得られる解である。

【0008】

図５は、パレート解を示す説明図である。ここでは、省エネルギー性と快適性というトレードオフの関係にある２つの空調制御の目的が選択されており、これら目的を評価するための目的関数で求めたそれぞれの評価値に基づいて、表示画面上の当該評価値と対応する座標位置に、パレート解を含む各解のシンボルがプロット表示されている。図５に示すように、これらパレート解は、一方の省エネルギー性（または快適性）の実現程度を選択すれば、この省エネルギー性（または快適性）の実現程度を満足しつつ、他方の快適性（または省エネルギー性）の実現程度が最も高くなる空調制御を実現する解である。したがって、パレート解は、これら目的間のバランスを考慮した解であることがわかる。

【0009】

このようにして、空調環境を制御するため操作量を示す複数のパレート解のうちから、いずれかのパレート解を選択し、そのパレート解に関する操作量を空調システムへ指示すれば、管理者の運用指針や、利用者の意図など、空調制御に対する複数の目的において、バランスを考慮した空調制御を行うことが可能となる。

【0010】

しかしながら、通常、空調空間を所望の空調環境に制御・維持するため操作量は、同一の空調環境について複数存在する。例えば、空調空間内の特定の場所の温度を目標温度まで低下させる場合、その近くに存在する吹出口から吹き出す調和空気の吹出速度を増加させる方法もあれば、吹出口から吹き出す調和空気の吹出温度を下げる方法もある。
したがって、省エネルギー性と快適性の実現程度が近しいパレート解であっても、それぞれのパレート解が示す操作量が大きく異なる場合がある。

【0011】

また、操作量が大きく異なる場合、元の操作量から新たな操作量へ移行させるのに時間を要する場合がある。例えば、吹出温度は、空調機での熱交換を調整する必要があり、熱交換の時定数による時間遅れが生じる。また、新たな吹出速度や吹出温度に制御した後についても、空調空間における空気分布や熱量分布の時定数により、新たな空調環境へ変化するまでに時間遅れが生じる。このため、操作量が大きく異なる場合、空調環境をスムーズに効率よく遷移させることができない。また、このような操作量の大きな違いは、空調空間の利用者に対して違和感を与える原因にもなる。

【0012】

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、任意の空調環境を実現する各パレート解に基づいて、空調制御に対する目的に沿ってスムーズに違和感なく空調環境を遷移させることができる空調制御技術を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0013】

このような目的を達成するために、本発明にかかる空調制御装置は、空調機器を制御する空調システムに対して、当該空調機器での操作量を指示することにより、空調空間を任意の空調環境へ制御する空調制御装置であって、異なる複数の前記操作量について分布系流動解析することにより、これら操作量で得られる前記空調環境を示す状態分布それぞれ推定する分布系流動解析部と、前記操作量および前記状態分布の組からなる解候補ごとに、予め設定された複数の目的関数に基づいて当該解候補を評価することにより、これら解候補のうちから前記目的関数に関するパレート解をそれぞれ特定するパレート解特定部と、前記目的関数により計算した前記各パレート解の評価値に基づいて、前記各パレート解を、予め設定された複数の空調制御モードにそれぞれ分類するパレート解分類部と、前記パレート解ごとに、当該パレート解に関する前記操作量または／および前記状態分布に基づいて、空調制御内容の類似性を評価するための１つまたは複数種類の指標を計算する指標計算部と、前記パレート解ごとに、当該パレート解に関する前記指標からなる候補指標と、前記パレート解のうちから基準として選択した基準パレート解に関する前記指標からなる基準指標との差分に基づいて、当該基準パレート解に対する当該パレート解の類似度を計算する類似度計算部と、前記空調空間に適用する空調制御モードを新たな空調制御モードに変更する際、当該新たな空調制御モードに属する前記パレート解のうち、前記基準パレート解に対する前記類似度が最も小さいパレート解に関する前記操作量を、前記空調システムに対して指示する空調指示部とを備えている。

【0014】

また、上記空調制御装置にかかる一構成例は、前記指標計算部が、前記パレート解に関する前記指標を計算する際、当該パレート解に関する前記操作量に含まれる、前記空調空間へ供給する空調空気の給気温度、当該空調空気の総風量、または、前記空調空間の吹出口における吹出風量のうち、いずれか１つまたは複数の値を、前記指標として選択するようにしたものである。

【0015】

また、上記空調制御装置にかかる一構成例は、前記類似度計算部が、前記パレート解の類似度を計算する際、前記種類ごとに前記候補指標と前記基準指標との差分を求め、これら差分の絶対値に関する平均値、これら差分の絶対値に関する最大値、または、これら差分の二乗平均平方根、のうちのいずれか１つを、前記類似度として計算するようにしたものである。

【0016】

また、本発明にかかる空調制御方法は、空調機器を制御する空調システムに対して、当該空調機器での操作量を指示することにより、空調空間を任意の空調環境へ制御する空調制御装置で用いられる空調制御方法であって、分布系流動解析部が、異なる複数の前記操作量について分布系流動解析することにより、これら操作量で得られる前記空調環境を示す状態分布それぞれ推定する分布系流動解析ステップと、パレート解特定部が、前記操作量および前記状態分布の組からなる解候補ごとに、予め設定された複数の目的関数に基づいて当該解候補を評価することにより、これら解候補のうちから前記目的関数に関するパレート解をそれぞれ特定するパレート解特定ステップと、パレート解分類部が、前記目的関数により計算した前記各パレート解の評価値に基づいて、前記各パレート解を、予め設定された複数の空調制御モードにそれぞれ分類するパレート解分類ステップと、指標計算部が、前記パレート解ごとに、当該パレート解に関する前記操作量または／および前記状態分布に基づいて、空調制御内容の類似性を評価するための１つまたは複数種類の指標を計算する指標計算ステップと、類似度計算部が、前記パレート解ごとに、当該パレート解に関する前記指標からなる候補指標と、前記パレート解のうちから基準として選択した基準パレート解に関する前記指標からなる基準指標との差分に基づいて、当該基準パレート解に対する当該パレート解の類似度を計算する類似度計算ステップと、空調指示部が、前記空調空間に適用する空調制御モードを新たな空調制御モードに変更する際、当該新たな空調制御モードに属する前記パレート解のうち、前記基準パレート解に対する前記類似度が最も小さいパレート解に関する前記操作量を、前記空調システムに対して指示する空調指示ステップとを備えている。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、パレート解を再選択する場合、目的に関する新たな実現程度に近しいパレート解のうちから、元の基準パレート解による空調制御内容と最も類似性の高いパレート解が、新たなパレート解として選択される。したがって、このような新たなパレート解に基づき空調環境を制御することにより、空調制御に対する空調空間の管理者や利用者の目的に沿った空調制御を実現できるとともに、空調空間の利用者に対して、不快感や違和感を与えることなく、効率よくスムーズに空調環境を遷移させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】空調制御装置の構成を示すブロック図である。

【図2】空調制御装置での空調制御処理を示すフロー図である。

【図3】パレート解の分類例を示す説明図である。

【図4】空調制御処理を示すフローチャートである。

【図5】パレート解を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

［発明の原理］
分布系流動解析手法の順解析を利用して、想定した操作量のそれぞれについて、当該操作量を用いて空調空間を制御した場合に得られる空調環境を推定し、得られた操作量と空調環境との組からなる解のうちから、空調制御の各目的に沿ってパレート解を特定すれば、前述の図５に示したように、これら目的の実現程度についてバランスを考慮した解を得ることができる。したがって、これらパレート解のいずれかを選択して、そのパレート解に含まれる操作量で空調システムを制御すれば、管理者の運用指針や、利用者の意図など、空調制御に対する複数の目的についてバランスを考慮した空調環境を容易に実現することができる。

【0020】

しかしながら、これらパレート解は、前述したように、それぞれの目的の実現程度が近しいパレート解であっても、それぞれのパレート解が示す操作量が大きく異なる場合がある。このため、パレート解の分布位置と操作量の値とには関係性がないことになる。
また、操作量が大きく異なる場合、前述したように、元の操作量から新たな操作量へ移行させるのに時間を要する場合があり、空調環境をスムーズに効率よく遷移させることができない。また、このような操作量の大きな違いは、空調空間の利用者に対して違和感を与える原因にもなる。

【0021】

本発明は、このようなパレート解間における操作量の違いを、空調制御における知識に基づいた指標により、定量的かつ総合的に分析することが可能であることに着目したものである。
具体的には、遷移前の空調環境を実現するのに用いた基準パレート解と、遷移後の空調環境を実現するのに用いる新たなパレート解とについて、予め設定された１つまたは複数種類の指標をそれぞれ計算し、これら指標の差分をそれぞれ統合することにより、これら２つのパレート解の類似度を計算し、これら類似度に基づいて、指定された空調制御に対する目的の実現程度に近しいパレート解であって、かつ、基準パレート解と類似度が最も高いパレート解を、新たなパレート解として選択するようにしたものである。

【0022】

次に、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
［本実施の形態の構成］
まず、図１を参照して、本実施の形態にかかる空調制御装置１０について説明する。図１は、空調制御装置の構成を示すブロック図である。
この空調制御装置１０は、全体として、パーソナルコンピュータやサーバ装置などの情報処理装置からなり、空調システム２０を制御することにより、空調空間５０を所望の空調環境に制御する機能を有している。

【0023】

空調システム２０には、主な構成として、空調処理装置２１および空調機器２２が設けられている。
空調処理装置２１は、全体として、パーソナルコンピュータやサーバ装置などの情報処理装置からなり、通信回線Ｌを介して空調制御装置１０から指示された操作量に基づいて、空調機器２２により各吹出口から空調空間５０へ吹き出す調和空気を制御することにより、空調空間５０全体の空調環境を制御する機能とを有している。

【0024】

空調制御装置１０には、主な機能部として、通信Ｉ／Ｆ部１１、操作入力部１２、画面表示部１３、記憶部１４、および演算処理部１５が設けられている。
通信Ｉ／Ｆ部１１は、専用のデータ通信回路からなり、通信回線Ｌを介して接続された空調システム２０などの外部装置との間でデータ通信を行う機能を有している。
操作入力部１２は、キーボードやマウスなどの操作入力装置からなり、オペレータの操作を検出して演算処理部１５へ出力する機能を有している。
画面表示部１３は、ＬＣＤやＰＤＰなどの画面表示装置からなり、演算処理部１５からの指示に応じて、操作メニューや入出力データなどの各種情報を画面表示する機能を有している。

【0025】

記憶部１４は、ハードディスクや半導体メモリなどの記憶装置からなり、演算処理部１５で用いる各種処理情報やプログラム１４Ｐを記憶する機能を有している。
プログラム１４Ｐは、演算処理部１５に読み出されて実行されるプログラムであり、予め外部装置や記録媒体から通信Ｉ／Ｆ部１１を介して記憶部１４へ格納される。

【0026】

演算処理部１５は、ＣＰＵなどのマイクロプロセッサとその周辺回路を有し、記憶部１４からプログラム１４Ｐを読み込んで実行することにより、各種処理部を実現する機能を有している。図２は、空調制御装置での空調制御処理を示すフロー図である。

【0027】

演算処理部１５で実現される主な処理部として、分布系流動解析部１５Ａ、パレート解特定部１５Ｂ、パレート解分類部１５Ｃ、指標計算部１５Ｄ、類似度計算部１５Ｅ、および空調指示部１５Ｆがある。

【0028】

分布系流動解析部１５Ａは、操作量データ１４Ｍに基づいて、空調機器２２に対する操作量が取りうる範囲のうちから異なる操作量を選択する機能と、空間データ１４Ｓに基づいて、選択した操作量を分布系流動解析することにより、これら操作量で得られる前記空調環境を示す状態分布をそれぞれ推定する機能と、これら操作量および状態分布の組を解候補データ１４Ａとして出力する機能とを有している。

【0029】

分布系流動解析手法とは、ＣＦＤ（Computational Fluid Dynamics：数値流体力学）を基本として、境界条件から空間の温度や気流等の分布を数値計算によって求める技術である。一般的なＣＦＤでは、対象空間を網目状の小空間に分割し、隣接する小空間間における熱流を解析する。分布系流動解析部１５Ａは、この分布系流動解析手法を用いて空調空間５０を熱流動解析処理する機能を有しており、空調空間５０に関する操作量データ１４Ｍおよび空間データ１４Ｓから、空調空間５０内の温度分布や気流分布などの状態分布を推定する。この熱流動解析処理で実行する実際のＣＦＤ順解析処理については、非特許文献１などの公知技術を用いればよい。

【0030】

操作量データ１４Ｍは、例えば空調空間５０に設けられた各吹出口から送風される調和空気の吹出風量や吹出温度、さらには空調機における調和空気の総風量や温度など、空調システム２０における調和空気の制御状況を示すデータが含まれている。
空間データ１４Ｓは、空調空間５０に関する位置および形状や、空調システム２０で生成された調和空気の吹出口など、空調空間５０の空調環境に影響を与える構成要素に関する位置および形状を示す空間条件データ、空調空間５０に配置された各発熱体に関する配置位置および発熱量、さらには形状を示す発熱体データなど、熱流動解析処理を行う際の設定条件となる各種データが含まれている。

【0031】

パレート解特定部１５Ｂは、分布系流動解析部１５Ａで得られた操作量と状態分布の組からなる解候補データ１４Ａごとに、予め設定された複数の目的関数に基づいて当該解候補を評価する機能と、これら目的関数で得られた各解候補の評価値に基づいて、これら解候補のうちからこれら目的関数に関するパレート解を特定する機能と、特定したパレート解に関する操作量と状態分布の組からなるパレート解データ１４Ｂを出力する機能とを有している。

【0032】

パレート解とは、１つの目的関数値を改善する為には少なくとも他の１つ以上の目的関数値を改悪せざるを得ない解、つまり妥協解のことである。すなわち、パレート解は、ある条件において、他の解と比べて高い評価が得られる解である。
目的関数としては、各種の空調環境を実現するための操作量や、当該空調環境を示す状態分布に基づいて、当該解の省エネルギー性や快適性など、空調制御を評価するための公知の関数を用いればよい。例えば、省エネルギー性については、パレート解で得られる空調環境へ遷移する際に必要となるエネルギー量を示す熱量から求めてもよく、快適性については、空調空間５０内における執務者の快適性指標ＰＭＶを用いてもよい。

【0033】

パレート解分類部１５Ｃは、目的関数で得られた各パレート解の評価値に基づいて、パレート解データ１４Ｂ内の各パレート解を、予め設定された複数の空調制御モードにそれぞれ分類する機能と、これらパレート解と空調制御モードとの対応関係を示す分類データ１４Ｃを出力する機能とを有している。

【0034】

空調制御モードは、空調空間５０の空調制御に対する各目的の実現程度、すなわち評価値に基づき予め分類して設けた、空調システム２０の動作モードである。例えば、空調制御に対する目的が省エネルギー性と快適性からなり、省エネルギー性重視から快適性重視までを５段階に分ける場合、超省エネモード、省エネモード、ふつうモード、快適モード、超快適モードの５つの空調制御モードを設定すればよい。利用者は、これら空調制御モードのいずれかを選択操作することにより、空調システム２０を容易に制御することができる。

【0035】

図３は、パレート解の分類例を示す説明図である。ここでは、省エネルギー性と快適性というトレードオフの関係にある２つの空調制御目的が選択されており、各パレート解が、これら指標のバランスを考慮した解であることがわかる。図中、小さい点がパレート解以外の一般解である。
これらパレート解は、前述した５つの空調制御モード、すなわち超省エネモード、省エネモード、ふつうモード、快適モード、超快適モードごとに、グループ５１〜５５の５つに分類されている。これらグループ５１〜５５は、空調空間５０に取り付けられたリモコンパネル１２Ａのモード選択ボタン１２Ｂ、すなわち「超省エネモード」、「省エネモード」、「ふつうモード」、「快適モード」、「超快適モード」に対応しており、これらモード選択ボタン１２Ｂのいずれかが操作されることにより、空調制御モードが変更される。

【0036】

指標計算部１５Ｄは、パレート解データ１４Ｂ内のパレート解ごとに、当該パレート解に関する、操作量または／および状態分布に基づいて、空調制御内容の類似性を評価するための１つまたは複数種類の指標を計算する機能と、パレート解に関する各指標値を示す指標データ１４Ｄを出力する機能とを有している。
この指標としては、給気温度、総風量、吹出風量などがある。これら指標は、いずれについても、その変化幅が大きくなるに連れて、空調制御の違いが大きく異なり、空調制御内容の類似性が小さくなる傾向を有している。これら指標については、空調制御に対する目的、遷移前や遷移後の空調制御モード、あるいは指示操作に応じて、指標計算部１５Ｄが、複数の指標種類のうちから任意に選択するようにしてもよい。

【0037】

給気温度は、空調空間５０へ供給される空調空気の温度を用いればよく、総風量は、空調空間５０へ供給される空調空気の総風量を用いればよい。また、吹出風量は、空調空間５０に設けられた各吹出口における空調空気の風量を用いればよい。
外気など、空調機に取り入れられた空気は、空調機での熱交換により温度調整された後、ファンからダクトを介して空調空間５０の吹出口まで送風されて、吹出口に設置されたＶＡＶ（Variable Air Volume：可変定風量装置）のファンから空調空間５０内へ供給される。

【0038】

この際、空調機での熱交換は、ある程度の時定数を有しており、給気温度の変化幅が大きいほど、遷移所要時間も長くなる。空調機に設けられているファンも時定数を有しており、回数の変化幅が大きいほど、総風量の変化も遅れる。また、ＶＡＶに設けられているファンも時定数を有しており、回数の変化幅が大きいほど、吹出風量の変化も遅れる。

【0039】

類似度計算部１５Ｅは、指標データ１４Ｄに含まれる各パレート解の指標値を正規化する機能と、パレート解ごとに、当該パレート解に関する候補指標と、パレート解のうちから基準として選択した基準パレート解に関する基準指標とに基づいて、当該基準パレート解に対する当該パレート解の類似度を計算する機能と、各パレート解の類似度を示す類似度データ１４Ｅを出力する機能とを有している。

【0040】

正規化については、指標種類ごとに、当該指標の最小値から最大値までの範囲が０〜１となるよう、各指標値を補正すればよい。この際、指標種類間で、類似度計算時に考慮する度合いが違う場合、指標種類ごとに予め設定された重みに基づき、重み付けをしてもよい。
基準パレート解は、遷移前の空調環境に対応するパレート解であり、パレート解の再選択時の場合、それまで選択されていたパレート解に相当し、これ以外のパレート解が変遷先を示す候補となる。

【0041】

類似度は、基準パレート解の基準指標と候補となる１つのパレート解の候補指標とについて、指標種類ごとに基準指標と候補指標との差分求め、これら差分を統計処理して得られた代表値を用いればよい。ここでは、具体例として、３つの類似度計算方法について説明する。

【0042】

１つ目の類似度計算方法は、基準指標と候補指標との差分の絶対値について平均値を求める方法である。基準パレート解をＹｓとし、候補となるパレート解をＹｉとし、指標種類の数をＮ個とし、Ｙｓのうち指標種類ｎの指標値をＸｓⁿとし、Ｙｉのうち指標種類ｎの指標値をＸｉⁿとした場合、Ｙｓに対するＹｉの類似度Ｒｉは、次の式（１）により求められる。

【数1】

【0043】

２つ目の類似度計算方法は、基準指標と候補指標との差分の絶対値の最大値を求める方法である。複数の要素から最大値を選択する関数をｍａｘ（）とした場合、Ｙｓに対するＹｉの類似度Ｒｉは、次の式（２）により求められる。

【数2】

２つ目の類似度計算方法は、基準指標と候補指標との差分の二乗平均平方根を求める方法である。Ｙｓに対するＹｉの類似度Ｒｉは、次の式（３）により求められる。

【数3】

【0044】

空調指示部１５Ｆは、空調空間５０に適用する空調制御モードを新たな空調制御モードに変更する際、分類データ１４Ｃと類似度データ１４Ｅとに基づいて、新たな空調制御モードに属するパレート解のうち、基準パレート解に対する類似度が最も小さいパレート解を選択する機能と、選択したパレート解に関する操作量を空調システム２０に対して指示する機能を有している。

【0045】

［本実施の形態の動作］
次に、図２および図４を参照して、本実施の形態にかかる空調制御装置１０の動作について説明する。図４は、空調制御処理を示すフローチャートである。
空調制御装置１０の演算処理部１５は、起動時あるいはオペレータ操作に応じて、図４の空調制御処理を開始する。なお、空調制御処理の実行開始に先立って、パレート解データ１４Ｂおよび分類データ１４Ｃがすでに記憶部１４に格納されているものとする。

【0046】

まず、指標計算部１５Ｄは、記憶部１４から読み出したパレート解データ１４Ｂに含まれるパレート解Ｙｉごとに、当該パレート解に関する、操作量または／および状態分布に基づいて、Ｎ種類の指標Ｘｉｎを計算し、指標データ１４Ｄとして出力する（ステップ１００）。

【0047】

続いて、類似度計算部１５Ｅは、指標計算部１５Ｄから出力された指標データ１４Ｄに含まれる各パレート解Ｙｉの指標Ｘｉｎを正規化し（ステップ１０１）、パレート解Ｙｉごとに、基準パレート解Ｙｓに対する当該パレート解Ｙｉの類似度Ｒｉを計算し、類似度データ１４Ｅとして記憶部１４に格納する（ステップ１０２）。

【0048】

この後、空調指示部１５Ｆは、操作入力部１２からの指示に応じて、空調空間５０に適用する空調制御モードを新たな空調制御モードに変更する際、記憶部１４から読み出した分類データ１４Ｃと類似度データ１４Ｅとに基づいて、新たな空調制御モードに属するパレート解Ｙｉのうち、基準パレート解Ｙｓに対する類似度が最も小さいパレート解Ｙｉを選択し（ステップ１０３）、選択したパレート解Ｙｉに関する操作量を空調システム２０に対して指示し（ステップ１０４）、一連の空調制御処理を終了する。

【0049】

したがって、例えば前述した図３において、空調環境の遷移前において、空調制御モードとして「ふつう」が選択されており、これに対応するグループ５３のうちからパレート解Ｐが選択されている状態において、新たな空調制御モードとして「省エネ」が選択された場合、これに対応するグループ５２のうちから、パレート解Ｐとの分布位置に関係なく、空調制御内容の類似性が最も高いパレート解Ｑが選択されることになる。

【0050】

［本実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、指標計算部１５Ｄが、パレート解ごとに、当該パレート解に関する操作量または／および状態分布に基づいて、空調制御内容の類似性を評価するための１つまたは複数種類の指標を計算し、類似度計算部１５Ｅが、パレート解ごとに、当該パレート解に関する指標と、パレート解のうちから基準として選択した基準パレート解に関する指標とに基づいて、当該基準パレート解に対する当該パレート解の類似度を計算し、空調指示部１５Ｆが、空調空間５０に適用する空調制御モードを新たな空調制御モードに変更する際、当該新たな空調制御モードに属するパレート解のうち、基準パレート解に対する類似度が最も小さいパレート解に関する操作量を、空調システム２０に対して指示するようにしたものである。

【0051】

これにより、パレート解を再選択する場合、目的に関する新たな実現程度に近しいパレート解のうちから、元の基準パレート解による空調制御内容と最も類似性が高い、新たなパレート解として選択される。
したがって、このような新たなパレート解に基づき空調環境を制御することにより、空調制御に対する空調空間の管理者や利用者の目的に沿った空調制御を実現できるとともに、空調空間の利用者に対して、不快感や違和感を与えることなく、効率よくスムーズに空調環境を遷移させることができる。

【0052】

［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。

【符号の説明】

【0053】

１０…空調制御装置、１１…通信Ｉ／Ｆ部、１２…操作入力部、１３…画面表示部、１４…記憶部、１４Ａ…解候補データ、１４Ｂ…パレート解データ、１４Ｃ…分類データ、１４Ｄ…指標データ、１４Ｅ…類似度データ、１４Ｍ…操作量データ、１４Ｓ…空間データ、１４Ｐ…プログラム、１５Ａ…分布系流動解析部、１５Ｂ…パレート解特定部、１５Ｃ…パレート解分類部、１５Ｄ…指標計算部、１５Ｅ…類似度計算部、１５Ｆ…空調指示部、２０…空調システム、２１…空調処理装置、２２…空調機器、５０…空調空間。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】