特開 2024-154384 制御装置、空調制御方法及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024154384

(43)【公開日】2024-10-30

(54)【発明の名称】制御装置、空調制御方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   F24F 11/46 20180101AFI20241023BHJP

   F24F 11/63 20180101ALI20241023BHJP

   F24F 110/10 20180101ALN20241023BHJP

   F24F 110/20 20180101ALN20241023BHJP

   F24F 130/10 20180101ALN20241023BHJP

   F24F 140/50 20180101ALN20241023BHJP

【ＦＩ】

F24F11/46

F24F11/63

F24F110:10

F24F110:20

F24F130:10

F24F140:50

【審査請求】有

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024062351

(22)【出願日】2024-04-08

(31)【優先権主張番号】P 2023067800

(32)【優先日】2023-04-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000002853

【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】西川 春香

(72)【発明者】

【氏名】吉田 孝太郎

(72)【発明者】

【氏名】鎌田 昌樹

(72)【発明者】

【氏名】由良 嘉紀

(72)【発明者】

【氏名】岡本 昌和

【テーマコード（参考）】

3L260

【Ｆターム（参考）】

3L260BA42

3L260BA44

3L260BA75

3L260CA12

3L260CA13

3L260CA32

3L260CA33

3L260CA34

3L260CA39

3L260CB63

3L260CB64

3L260CB67

3L260CB69

3L260CB70

3L260EA01

3L260EA07

3L260EA09

3L260EA22

3L260EA28

3L260FA02

(57)【要約】

【課題】運転条件と制御方法の組において空調制御の性能を実際の運転状態に基づいて高精度に評価する。
【解決手段】複数の制御方法を切り替えて動作可能な空調機を制御する制御部を有する制御装置が、空調機の運転条件に関する情報を取得し、制御方法ごとの運転条件に関する情報の差に基づいて空調機が動作する制御方法を決定する。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の制御方法を切り替えて動作可能な空調機を制御する制御部を有する制御装置であって、
前記制御部は、
前記空調機の運転条件に関する情報を取得し、
前記制御方法ごとの前記運転条件に関する情報の差に基づいて前記空調機が動作する前記制御方法を決定する、
制御装置。

【請求項2】

前記制御部は、
前記運転条件に関する情報をある区間に区分した際に、前記運転条件に関する情報が区分された前記区間で実行していない前記制御方法を、前記空調機が動作する前記制御方法に決定する、
請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記制御部は、
前記空調機の運転状態に関する情報を取得し、
前記制御方法ごとの前記運転条件に関する情報及び前記運転状態に関する情報に基づき、前記制御方法による空調制御の性能評価指標を出力する、
請求項１に記載の制御装置。

【請求項4】

前記制御部は、
所定の期間において前記制御方法を決定し、
前記所定の期間において取得した前記運転条件に関する情報及び前記運転状態に関する情報に基づいて前記性能評価指標を出力する、
請求項３に記載の制御装置。

【請求項5】

前記制御部は、
所定の範囲に区分される前記運転条件に関する情報が、前記制御方法ごとの性能に関する比較可能な評価指標を算出可能な情報量となるまで、前記制御方法を決定する、
請求項４に記載の制御装置。

【請求項6】

前記制御部は、
前記所定の期間以降において、前記運転条件に関する情報を取得し、
前記運転条件に関する情報をある区間に区分した際に、前記所定の期間に取得された前記運転条件に関する情報が区分された前記区間と異なる区間に区分される場合、前記異なる区間で実行していない前記制御方法を、前記空調機が動作する前記制御方法に決定する、
請求項４に記載の制御装置。

【請求項7】

前記制御部は、
前記異なる区間に区分される前記運転条件に関する情報が、前記制御方法ごとの性能に関する比較可能な評価指標を算出可能な情報量となった場合、前記性能評価指標を更新する、
請求項６に記載の制御装置。

【請求項8】

前記制御部は、
前記制御方法ごとに前記運転条件に対して評価値を算出し、
前記評価値が所定の条件を満たすように前記空調機が動作する前記制御方法を決定する、
請求項１に記載の制御装置。

【請求項9】

前記評価値は、前記運転条件ごとの前記空調機の運転時間、前記運転条件ごとの前記空調機の運転頻度、前記運転条件の出現範囲、前記運転条件の出現パターン、又は前記空調機の運転時間に関する情報のうち、少なくとも１つ以上の情報に基づいて算出された値の、前記制御方法間における差を示す、
請求項８に記載の制御装置。

【請求項10】

前記所定の条件は、前記制御方法ごとに算出した前記評価値が最小となることである、
請求項８に記載の制御装置。

【請求項11】

前記制御部は、
前記性能評価指標を外部の表示装置に表示する、
請求項３から７のいずれかに記載の制御装置。

【請求項12】

前記制御部は、
前記制御方法の間の前記性能評価指標の比較結果を示す情報を出力し、
前記所定の期間と前記所定の期間以降とで、前記性能評価指標を異なる方法で比較する、
請求項４から７のいずれかに記載の制御装置。

【請求項13】

複数の制御方法を切り替えて動作可能な空調機を制御する制御装置が有する制御部が、
前記空調機の運転条件に関する情報を取得し、
前記制御方法ごとの前記運転条件に関する情報の差に基づいて前記空調機が動作する前記制御方法を決定する、
空調制御方法。

【請求項14】

複数の制御方法を切り替えて動作可能な空調機を制御する制御装置が有する制御部に、
前記空調機の運転条件に関する情報を取得し、
前記制御方法ごとの前記運転条件に関する情報の差に基づいて前記空調機を動作させる前記制御方法を決定する、
処理を実行させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、制御装置、空調制御方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

複数の制御方法を切り替えて動作可能な空調機や空調システムが利用されている。その制御方法を評価する方法として、例えば、特許文献１には、省エネルギー運転制御適用時の消費電力量と外気情報とに基づいて近似式を算出し、省エネルギー運転制御非適用時の外気情報と近似式とに基づいて省エネルギー運転制御を仮想的に適用した時の消費電力量推定値を算出する省エネルギー効果推定方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３－０７０１６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来技術では、空調機の運転条件ごとに、その運転条件における各制御方法の空調制御の性能を高精度に評価することができない。

【0005】

本開示は、制御方法ごとの空調制御の性能の差を評価可能な情報を取得する技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の第１の態様に係る制御装置は、複数の制御方法を切り替えて動作可能な空調機を制御する制御部を有する制御装置であって、前記制御部は、前記空調機の運転条件に関する情報を取得し、前記制御方法ごとの前記運転条件に関する情報の差に基づいて前記空調機が動作する前記制御方法を決定する。

【0007】

本開示の第１の態様によれば、制御方法ごとの空調制御の性能の差を評価可能な情報を取得できる。

【0008】

本開示の第２の態様は、第１の態様に係る制御装置であって、前記制御部は、前記運転条件に関する情報をある区間に区分した際に、前記運転条件に関する情報が区分された前記区間で実行していない前記制御方法を、前記空調機が動作する前記制御方法に決定する。

【0009】

本開示の第３の態様は、第１又は第２の態様に係る制御装置であって、前記制御部は、前記空調機の運転状態に関する情報を取得し、前記制御方法ごとの前記運転条件に関する情報及び前記運転状態に関する情報に基づき、前記制御方法による空調制御の性能評価指標を出力する。

【0010】

本開示の第４の態様は、第３の態様に係る制御装置であって、前記制御部は、所定の期間において前記制御方法を決定し、前記所定の期間において取得した前記運転条件に関する情報及び前記運転状態に関する情報に基づいて前記性能評価指標を出力する。

【0011】

本開示の第５の態様は、第４の態様に係る制御装置であって、前記制御部は、所定の範囲に区分される前記運転条件に関する情報が、前記制御方法ごとの性能に関する比較可能な評価指標を算出可能な情報量となるまで、前記制御方法を決定する。

【0012】

本開示の第６の態様は、第４又は第５の態様に係る制御装置であって、前記制御部は、前記所定の期間以降において、前記運転条件に関する情報を取得し、前記運転条件に関する情報をある区間に区分した際に、前記所定の期間に取得された前記運転条件に関する情報が区分された前記区間と異なる区間に区分される場合、前記異なる区間で実行していない前記制御方法を、前記空調機が動作する前記制御方法に決定する。

【0013】

本開示の第７の態様は、第６の態様に係る制御装置であって、前記制御部は、前記異なる区間に区分される前記運転条件に関する情報が、前記制御方法ごとの性能に関する比較可能な評価指標を算出可能な情報量となった場合、前記性能評価指標を更新する。

【0014】

本開示の第８の態様は、第１から第７の態様のいずれかに係る制御装置であって、前記制御部は、前記制御方法ごとに前記運転条件に対して評価値を算出し、前記評価値が所定の条件を満たすように前記空調機が動作する前記制御方法を決定する。

【0015】

本開示の第９の態様は、第８の態様に係る制御装置であって、前記評価値は、前記運転条件ごとの前記空調機の運転時間、前記運転条件ごとの前記空調機の運転頻度、前記運転条件の出現範囲、前記運転条件の出現パターン、又は前記空調機の運転時間に関する情報のうち、少なくとも１つ以上の情報に基づいて算出された値の、前記制御方法間における差を示す。

【0016】

本開示の第１０の態様は、第８又は第９の態様に係る制御装置であって、前記所定の条件は、前記制御方法ごとに算出した前記評価値が最小となることである。

【0017】

本開示の第１１の態様は、第３から第７の態様のいずれかに係る制御装置であって、前記制御部は、前記性能評価指標を外部の表示装置に表示する。

【0018】

本開示の第１２の態様は、第４から第７の態様のいずれかに係る制御装置であって、前記制御部は、前記制御方法の間の前記性能評価指標の比較結果を示す情報を出力し、前記所定の期間と前記所定の期間以降とで、前記性能評価指標を異なる方法で比較する。

【0019】

本開示の第１３の態様に係る空調制御方法は、複数の制御方法を切り替えて動作可能な空調機を制御する制御装置が有する制御部が、前記空調機の運転条件に関する情報を取得し、前記制御方法ごとの前記運転条件に関する情報に基づいて前記空調機が動作する前記制御方法を決定する。

【0020】

本開示の第１４の態様に係るプログラムは、複数の制御方法を切り替えて動作可能な空調機を制御する制御装置が有する制御部に、前記空調機の運転条件に関する情報を取得し、前記制御方法ごとの前記運転条件に関する情報の差に基づいて前記空調機を動作させる前記制御方法を決定する、処理を実行させる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】空調機の性能評価の流れの一例を示す図である。

【図2】学習期間における制御スケジュールの一例を示す図である。

【図3】空調システムの全体構成の一例を示すブロック図である。

【図4】制御装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

【図5】空調制御方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図6】制御方法決定処理の一例を示すフローチャートである。

【図7】運転条件の出現頻度に関する情報の一例を示す図である。

【図8】評価値の計算方法の一例を説明するための図である。

【図9】評価値の計算方法の一例を説明するための図である。

【図10】学習期間中の性能評価処理の一例を示すフローチャートである。

【図11】差分関数の一例を示す図である。

【図12】性能評価指標の計算方法の一例を説明するための図である。

【図13】学習期間の性能評価レポートの一例を示す図である。

【図14】予測モデルの再構築処理の一例を示すフローチャートである。

【図15】運用期間中の性能評価処理の一例を示すフローチャートである。

【図16】運用期間の性能評価の一例を説明するための図である。

【図17】運用期間の性能評価レポートの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本開示の各実施形態について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省略する。

【0023】

［実施形態］
本開示の一実施形態は、１以上の空調機により所定の空間の空気調和を行う空調システムである。本実施形態における空調機は、複数の制御方法を切り替えて動作可能な空調機である。

【0024】

本実施形態における制御方法は、例えば、消費エネルギーを低減することを目的とする省エネルギー運転制御を含む。複数の制御方法は、例えば、省エネルギー運転制御を行う制御方法（省エネ制御）と、省エネルギー運転制御を行わない制御方法（非省エネ制御）とを含んでもよい。

【0025】

本実施形態における空調システムは、制御方法ごとの空調制御の結果を評価するための指標（性能評価指標）を出力する。性能評価指標は、例えば、同一の運転条件における制御方法ごとの性能に関する比較可能な評価指標である。空調制御の性能は、例えば、省エネルギー効果である。省エネルギー効果は、例えば、省エネ制御で運転したときの消費エネルギー量と非省エネ制御で運転したときの消費エネルギー量との差分で表される。消費エネルギー量の差分が大きいほど、省エネルギー効果は高いと評価することができる。

【0026】

ある時点において空調機が動作する制御方法は１つである。そのため、空調制御の性能を比較するためには、他の制御方法における空調制御の性能を予測する必要がある。空調制御の性能の予測には、例えば、空調機の運転条件と空調制御の性能との関係に基づいて構築した予測モデルが用いられる。予測モデルは、制御方法ごとに、その制御方法で運転したときの運転データを用いて構築される。このとき、運転データを収集したときの運転条件の範囲が制御方法の間で同等でないと、予測モデルの予測精度が低下することがある。なお、運転条件は、例えば、空調機の使用条件又は空調機が使用される環境条件を含む。

【0027】

また、空調機を新設した場合、既存の空調機を更新した場合、又は空調機の用途や部屋のレイアウトを変更した場合等には、性能評価のために利用可能な過去の運転データが存在しない。この場合、空調機の設計仕様に基づく予測モデル又はエネルギーシミュレーション等により代替することがある。しかしながら、設計仕様に基づく予測モデル又はエネルギーシミュレーション等では、実際の設置環境を再現することは困難である。

【0028】

特に、空調制御の性能の差が大きくない場合には、予測誤差の影響が相対的に大きくなる。したがって、空調制御の性能の予測精度が低いと、空調制御の性能の差が小さい運転条件であるほど、空調制御の性能の差を正しく評価することがより困難となる。

【0029】

図１は、本実施形態における空調機の性能評価の流れの一例を示す図である。図１に示されているように、本実施形態では、空調機の運転期間が学習期間と運用期間とに分けられる。

【0030】

学習期間は、予測モデルを構築するための運転データを収集するための期間である。学習期間では、空調機は、予め定めた時間間隔（切り替え間隔）で制御方法を決定して動作する。図１において、ＯＮは省エネ制御を示し、ＯＦＦは非省エネ制御を示している。

【0031】

学習期間が終了すると、学習期間で収集した運転データに基づいて、制御方法ごとの予測モデルが構築される。また、学習期間では、学習期間で収集した運転データに基づいて、空調制御の性能を評価したレポート（学習期間の性能評価レポート）が出力される。学習期間の性能評価レポートには、学習期間における制御方法ごとの空調制御の性能評価指標に基づく情報が含まれる。学習期間は、空調機の運転条件を網羅できる程度の長さであるとよい。学習期間は、予め定めた期間（例えば、１年間）であってもよい。学習期間は、予測モデルを構築するために十分な運転データが収集されるまでとしてもよい。

【0032】

運用期間は、制御方法を固定して空調機を動作させる期間である。図１には、省エネ制御（ＯＮ）に固定して空調機を動作させる例が示されている。運用期間は、複数の評価期間を含む。評価期間は、構築された予測モデルを用いて空調制御の性能を評価する期間である。評価期間では、予め定めた時間間隔（評価間隔）で、空調制御の性能を評価したレポート（運用期間の性能評価レポート）が繰り返し出力される。運用期間の性能評価レポートは、空調機の利用者又は管理者等の指示に応じてオンデマンドで出力されてもよい。運用期間の性能評価レポートには、その評価期間における制御方法ごとの空調制御の性能評価指標に基づく情報が含まれる。評価期間は、予め定めた時間間隔（例えば、３か月、６か月又は１年間等）であってもよい。

【0033】

例えば、省エネ制御を空調機のオプション機能として提供することを考える。この場合、空調機のユーザは省エネ制御を導入するか否かを実環境で評価したいことがある。学習期間において省エネ制御を試用可能とすれば、空調機のユーザは学習期間の性能評価レポートを参照することで、省エネ制御により得られるメリットを評価することが可能となる。また、省エネ制御を導入し常時省エネ制御で運用した場合、空調機のユーザは定期的に運用期間の性能評価レポートを参照することで、メリットを享受できているか否かを検証することができる。

【0034】

図２は、学習期間における制御スケジュールの一例を示す図である。図２に示されているように、本実施形態では、制御方法の切り替え間隔を２４時間とする。したがって、空調機は、省エネ制御（ＯＮ）と非省エネ制御（ＯＦＦ）とを交互に毎日切り替えながら動作する。ただし、制御方法の切り替え間隔は、２４時間に限定されず、任意の時間長に定めてもよい。

【0035】

図２に示す例のように、１日ごとに制御方法を切り替えれば、収集される運転データにおける曜日、設定温度又は外気温等の運転条件の範囲が制御方法の間で同等となることが期待できる。しかしながら、空調機の設置環境等の影響で運転する曜日又は時間帯が不規則であると、１日ごとに制御方法を切り替えても運転条件の範囲が同等とならないことがある。また、運転条件は外気温又は日射等の気候又は気象に影響を受けるため、時間間隔に基づいて運転条件の範囲を制御方法間で同等とすることは不確実性を伴う。

【0036】

本実施形態は、空調制御の性能評価指標の推定精度を向上することを目的とする。例えば、収集した運転データの運転条件の範囲が制御方法ごとに同等となるように制御方法を決定すれば、各運転条件に対する各制御方法の実測値を１回以上取得することができる。その結果、予測モデルの精度が向上し、複数の空調制御間の性能の差を高精度に評価することが可能となる。

【0037】

＜全体構成＞
図３は、本実施形態における空調システムの全体構成の一例を示すブロック図である。図３に示されているように、本実施形態における空調システム１は、制御装置１０、１台以上の室外機２０、１台以上の室内機３０、及び端末装置４０を含む。

【0038】

制御装置１０は、室外機２０及び室内機３０を制御する情報処理装置である。制御装置１０は、室外機２０が定期的に送信する運転データを収集する。制御装置１０は、収集した運転データに基づいて、室外機２０及び室内機３０の動作を制御する制御信号を送信する。

【0039】

制御装置１０は、室外機２０の制御部と一体化し、室外機２０の内部に構成してもよい。制御装置１０は、室外機２０と通信ネットワークを介して通信可能なデータセンタ等に設置されてもよい。制御装置１０は、クラウドコンピューティング等によりサービスとして提供されてもよい。

【0040】

また、制御装置１０は、収集した運転データに基づいて学習期間の性能評価レポートを出力する。さらに、制御装置１０は、収集した運転データに基づいて予測モデルを構築し、構築された予測モデルに基づいて運用期間の性能評価レポートを出力する。

【0041】

室外機２０及び室内機３０は、１以上の部屋を含む所定の室内空間の空気調和を行うように建物等の施設に設置される空調機を構成する。室外機２０は、例えば、空調機の室外機である。室内機３０は、例えば、空調機の室内機である。この例では、室外機２０と室内機３０とは、冷媒配管で接続される。

【0042】

端末装置４０は、制御装置１０が出力するレポートを表示するパーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレット端末等の情報処理端末である。端末装置４０は、空調システム１の管理者等による操作に応じて、制御装置１０にレポートの出力を要求する。端末装置４０は、制御装置１０から受信したレポートをディスプレイ等の表示装置（外部の表示装置の一例）に出力する。端末装置４０は、制御装置１０から受信したレポートを、通信ネットワークを介して他の装置に送信してもよい。

【0043】

制御装置１０は、室外機２０と通信線Ｎ１で接続される。室外機２０は、１台以上の室内機３０と通信線Ｎ２で接続される。制御装置１０は、端末装置４０と通信線Ｎ３で接続される。空調システム１に複数の室外機２０が含まれる場合、制御装置１０と室外機２０とは、バス配線又はスター配線等の任意の接続形態で接続すればよい。

【0044】

空調システム１は、複数の制御方法を切り替えて動作可能である。空調システム１が動作する制御方法は、制御装置１０が決定する。制御装置１０は、空調システム１の管理者等の入力に基づいて制御方法を決定してもよい。制御装置１０は、制御方法を切り替えるための制御信号を、通信線Ｎ１を介して室外機２０に送信する。室外機２０は、制御方法を切り替えて、例えば省エネ制御等を実施する。

【0045】

＜ハードウェア構成＞
図４は、本実施形態における制御装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図４に示されているように、制御装置１０は、プロセッサ１０１、メモリ１０２、補助記憶装置１０３、操作装置１０４、表示装置１０５、通信装置１０６、ドライブ装置１０７を有する。制御装置１０の各ハードウェアは、バス１０８を介して相互に接続されている。

【0046】

プロセッサ１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の各種演算デバイスを有する。プロセッサ１０１は、補助記憶装置１０３にインストールされている各種プログラムをメモリ１０２上に読み出して実行する。

【0047】

メモリ１０２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の主記憶デバイスを有する。プロセッサ１０１とメモリ１０２とは、いわゆるコンピュータ（以下、「制御部」ともいう）を形成し、プロセッサ１０１が、メモリ１０２上に読み出した各種プログラムを実行することで、当該コンピュータは各種機能を実現する。

【0048】

補助記憶装置１０３（以下、「記憶部」ともいう）は、各種プログラムや、各種プログラムがプロセッサ１０１によって実行される際に用いられる各種データを格納する。

【0049】

操作装置１０４は、制御装置１０のユーザが各種操作を行うための操作デバイスである。表示装置１０５は、制御装置１０により実行される各種処理の処理結果を表示する表示デバイスである。

【0050】

通信装置１０６は、不図示のネットワークを介して外部装置と通信を行うための通信デバイスである。

【0051】

ドライブ装置１０７は、記憶媒体１０９をセットするためのデバイスである。ここでいう記憶媒体１０９には、ＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク等のように情報を光学的、電気的あるいは磁気的に記憶する媒体が含まれる。また、記憶媒体１０９には、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等のように情報を電気的に記憶する半導体メモリ等が含まれていてもよい。

【0052】

なお、補助記憶装置１０３にインストールされる各種プログラムは、例えば、配布された記憶媒体１０９がドライブ装置１０７にセットされ、記憶媒体１０９に記憶された各種プログラムがドライブ装置１０７により読み出されることでインストールされる。あるいは、補助記憶装置１０３にインストールされる各種プログラムは、通信装置１０６を介してネットワークからダウンロードされることで、インストールされてもよい。

【0053】

＜空調制御方法の流れ＞
図５は、本実施形態における制御装置１０が実行する空調制御方法の流れの一例を示すフローチャートである。

【0054】

ステップＳ１において、制御装置１０の制御部は、空調機の制御方法を決定する。制御装置１０の制御部は、予め定めた切り替え間隔で空調機の制御方法を決定する。本実施形態では、制御装置１０の制御部は、２４時間ごとに空調機の制御方法を決定するものとする。

【0055】

本実施形態では、空調機の制御方法は、省エネ制御及び非省エネ制御を含む。ただし、空調機の制御方法は、これらの２つに限定されず、様々な制御方法を構成することができる。また、空調機が取り得る制御方法は、３つ以上であってもよい。

【0056】

≪制御方法決定処理≫
図６は、本実施形態における制御方法決定処理の一例を示すフローチャートである。制御方法決定処理は、図５のステップＳ１に対応する。

【0057】

ステップＳ１－１において、制御装置１０の制御部は、現在までの空調機の運転状態に関する情報を取得する。運転状態に関する情報は、制御方法に関する情報及び空調機の稼働状態に関する情報を含む。空調機の稼働状態に関する情報は、例えば、空調機のオン又はオフを示すフラグ情報等である。運転状態に関する情報は、例えば、空調機が備える各種センサで観測された情報を記録した運転データや、起動中、定常運転中、設定温度変更後といった運転制御状態等である。

【0058】

ステップＳ１－２において、制御装置１０の制御部は、現在までに収集された運転データに基づいて、制御方法ごとの運転条件に関する情報を取得する。運転条件に関する情報は、空調機の使用条件に関する情報又は空調機が使用される環境条件に関する情報を含む。

【0059】

使用条件に関する情報は、例えば、室内温度、室内湿度、設定温度、空調熱負荷、空調空間内の人数、空調空間のレイアウト、曜日、時刻等に関する情報を含む。環境条件に関する情報は、例えば、外気温、外気湿度、日射又は季節等に関する情報を含む。

【0060】

図７は、取得した運転条件に関する情報に基づく、運転条件の出現頻度に関する情報の一例を示す図である。図７に示されているように、運転条件の出現頻度に関する情報は、例えば、設定温度を示す行と、外気温を示す列とを有し、設定温度と外気温との組み合わせにおいて出現頻度を値にもつ行列であってもよい。出現頻度とは、設定温度と外気温との組み合わせにおいて収集された運転データの数である。

【0061】

図７に示されているように、運転条件の出現頻度に関する情報は、収集された運転データを運転条件に基づく所定の区間に区分することで生成される。図７の例では、設定温度及び外気温を１℃刻みの区間に分割し、設定温度と外気温との各組み合わせに運転データを区分することで生成されている。

【0062】

図７に示す例は、使用条件の一例として設定温度を用い、環境条件の一例として外気温を用いているが、使用条件及び環境条件は他の項目であってもよい。また、図７に示す例は、使用条件を行とし、環境条件を列とする行列であるが、行と列とが逆であってもよい。また、運転条件の出現頻度に関する情報は、行列でなくてもよく、一意の運転条件に対する出現頻度をもつ情報であればよい。また、運転条件の出現頻度に関する情報は、１つの項目において収集されたデータの数、又は３つ以上の項目の組み合わせにおいて収集された運転データの数を示してもよい。

【0063】

なお、室内機３０が複数存在する場合、各室内機３０で設定温度が異なることが起こり得る。この場合、各室内機３０の設定温度を平均する等した値を設定温度として、出現頻度を集計すればよい。

【0064】

図６に戻って説明する。ステップＳ１－３において、制御装置１０の制御部は、次の時間区間における空調機の運転条件を取得する。運転条件に含まれる環境条件は、外部のデータソースから取得してもよいし、所定の予測モデルから決定してもよい。例えば、環境条件の一例である外気温は、気象情報サービスで提供される天気予報データから取得することができる。運転条件に含まれる使用条件は、過去の運転データに基づいて、環境条件から予測することができる。例えば、使用条件の一例である設定温度は、運転データに基づいて外気温と設定温度との関係を学習した機械学習モデルにより予測することができる。

【0065】

なお、次の時間区間とは、今回制御方法を決定してから次回制御方法を決定するまでの時間区間である。したがって、次の時間区間の時間長は、予め定めた切り替え間隔と等しくなる。本実施形態では、切り替え間隔は２４時間であるため、次の時間区間には直後の２４時間が含まれる。

【0066】

ここでは、直後に続く単一の時間区間における運転条件を予測する例を説明したが、連続する複数の時間区間における運転条件を予測してもよい。外部のデータソースから長期的な環境条件を取得可能であれば、複数の時間区間における運転条件を予測することが可能である。例えば、気象情報サービスから一週間分の天気予報データが提供されていれば、各日の予想気温に基づいて一週間分の運転条件を予測することができる。

【0067】

ステップＳ１－４において、制御装置１０の制御部は、制御方法ごとに、運転条件に関する情報に基づいて評価値を計算する。評価値は、制御方法の間の運転条件の差を示す値である。評価値は、例えば、運転条件ごとの運転時間や、時間区間を考慮した運転条件ごとの出現頻度（言い替えると、運転条件ごとの空調機の運転頻度）、運転条件の出現範囲、運転条件の出現パターン、又は空調機の運転時間に関する情報に基づいて算出される。

【0068】

具体的には、制御装置１０の制御部は、制御方法ごとに、ステップＳ１－２で取得した運転条件に、ステップＳ１－３で取得した運転条件を加算する。これにより、次の時間区間において、ある制御方法で運転したときの運転条件と、他の制御方法で運転したときの運転条件とが得られる。次に、制御装置１０の制御部は、ある制御方法で運転したときの運転条件に基づいて、所定の評価値を計算する。また、制御装置１０の制御部は、他の制御方法で運転したときの運転条件に基づいて、所定の評価値を計算する。これにより、制御装置１０の制御部は、制御方法ごとの評価値を計算することができる。

【0069】

本実施形態における評価値の計算方法について、図８及び図９を参照しながらより詳しく説明する。図８に示されているように、省エネ制御で運転したときに収集された運転データに基づく運転条件２０１（省エネ制御運転情報）と、非省エネ制御で運転したときに収集された運転データに基づく運転条件２０２（非省エネ制御運転情報）とが取得されているものとする。このとき、次の時間区間において取得された運転条件２０３（予測運転情報）を、省エネ制御運転条件２０１及び非省エネ制御運転条件２０２それぞれに加算する。これにより、図９に示されているように、省エネ制御運転条件２０１に予測運転条件２０３を加算した運転条件２１１（予測省エネ制御運転条件）及び非省エネ制御運転条件２０２に予測運転条件２０３を加算した運転条件２１２（予測非省エネ制御運転条件）が生成される。

【0070】

次に、図９に示されているように、予測省エネ制御運転条件２１１及び非省エネ制御運転条件２０２に基づいて、第１評価値２１３を計算する。第１評価値２１３は、次の時間区間において省エネ制御で運転した場合における運転条件に対する評価値である。また、省エネ制御運転条件２０１及び予測非省エネ制御運転条件２１２に基づいて、第２評価値２１４を計算する。第２評価値２１４は、次の時間区間において非省エネ制御で運転した場合における運転条件に対する評価値である。

【0071】

具体的には、制御装置１０の制御部は、式（１）により各評価値を計算する。

【0072】

【数1】

【0073】

ただし、Ｘは予め定めた閾値である。出現頻度がＸ以上となる出現箇所の数とは、２つの運転条件の両方で出現頻度がＸ以上である設定温度と外気温の組み合わせの数である。出現頻度とはその運転条件で収集された運転データの数である。

【0074】

制御装置１０の制御部は、式（２）により各評価値を計算してもよい。

【0075】

【数2】

【0076】

なお、α，β，γは予め定めた係数である。出現範囲とは、１以上の運転データが収集されている運転条件の範囲である。出現範囲の差とは、２つの運転条件における出現範囲の差分であり、一方の運転条件では１以上の運転データが収集されており、他方の運転条件では運転データが収集されていない範囲である。平均外気温及び平均設定温度は、出現頻度を重みとした加重平均である。

【0077】

制御装置１０の制御部は、式（３）により各評価値を計算してもよい。

【0078】

【数3】

【0079】

ただし、出現頻度が一致する出現箇所とは、２つの運転条件で出現頻度が同一となる設定温度と外気温の組み合わせである。

【0080】

制御装置１０の制御部は、式（４）により各評価値を計算してもよい。

【0081】

【数4】

【0082】

ただし、ここでｉは使用条件のインデックスであり、ｊは環境条件のインデックスである。

【0083】

図６に戻って説明する。ステップＳ１－５において、制御装置１０の制御部は、ステップＳ１－４で計算した評価値に基づいて、次の時間区間における空調機の制御方法を決定する。具体的には、制御装置１０の制御部は、制御方法ごとの評価値が所定の条件を満たすように制御方法を決定する。所定の条件は、制御方法ごとの運転条件の差が小さくなるように定められる。

【0084】

所定の条件は、評価値の種類により異なる。運転条件の差が大きいほど値が大きくなる評価値であれば、評価値が最小となることを所定の条件とすればよい。一方、運転条件の差が小さいほど値が大きくなる評価値であれば、評価値が最大となることを所定の条件とすればよい。

【0085】

例えば、評価値を式（１）で計算した場合、所定の条件は、評価値が最小となることである。すなわち、制御装置１０の制御部は、省エネ制御運転条件に関する第１評価値２１３と非省エネ制御運転条件に関する第２評価値２１４とを比較し、第１評価値２１３が第２評価値２１４よりも小さければ、次の時間区間の制御方法を省エネ制御に決定する。一方、第１評価値２１３が第２評価値２１４よりも大きければ、制御装置１０の制御部は、次の時間区間の制御方法を非省エネ制御に決定する。

【0086】

ここでは、直後の時間区間における制御方法を決定する例を説明したが、連続する複数の時間区間について運転条件を予測していれば、連続する複数の時間区間について制御方法を決定してもよい。

【0087】

上述のように、制御装置１０の制御部は、制御方法ごとの運転条件に関する情報の差を示す評価値に基づいて、次の時間区間に空調機が動作する制御方法を決定する。

【0088】

例えば、制御装置１０の制御部は、運転条件に関する情報を所定の区間に区分した際に、運転条件に関する情報が区分された区間で実行していない制御方法を、次の時間区間に空調機が動作する制御方法に決定してもよい。言い替えると、制御装置１０の制御部は、設定温度と外気温との組み合わせについて運転データを収集していない制御方法を、次の時間区間の制御方法に決定してもよい。

【0089】

また、例えば、制御装置１０の制御部は、運転条件に関する情報を所定の区間に区分した際に全ての区間で全ての制御方法が実行されるように制御方法を決定してもよい。言い替えると、制御装置１０の制御部は、設定温度と外気温との全ての組み合わせについて１以上の運転データを収集するように次の時間区間の制御方法を決定してもよい。

【0090】

また、例えば、制御装置１０の制御部は、運転条件に関する情報を所定の区間に区分した際に所定の範囲に含まれる区間で全ての制御方法が実行されるように制御方法を決定してもよい。言い替えると、制御装置１０の制御部は、予め定めた範囲の設定温度と予め定めた範囲の外気温の全ての組み合わせについて１以上の運転データを収集するように次の時間区間の制御方法を決定してもよい。

【0091】

所定の範囲は、例えば、運転条件に関する情報を所定の区間に区分した際の全ての区間のうち、所定の割合で全ての制御方法が実行される範囲に設定すればよい。所定の割合は、例えば、８割程度であってもよい。言い替えると、制御装置１０の制御部は、設定温度と外気温との全ての組み合わせのうち、８割程度の組み合わせについて１以上の運転データを収集するように次の時間区間の制御方法を決定してもよい。そのような設定温度と外気温との組み合わせは空調機の設置環境にもよるが、一例として、冷房では外気温が２５～３７℃であり、設定温度が２２～２７℃である範囲が挙げられる。また、暖房では外気温が０～１５℃であり、設定温度が２０～２５℃である範囲が挙げられる。

【0092】

図５に戻って説明する。ステップＳ２において、制御装置１０の制御部は、ステップＳ１で決定した制御方法で運転するように空調機を制御する。具体的には、制御装置１０の制御部は、ステップＳ１で決定した制御方法に変更するための制御信号を室外機２０に送信する。室外機２０は制御装置１０から受信した制御信号に基づいて制御方法を変更する。

【0093】

なお、ステップＳ１で決定した制御方法が現在動作している制御方法と同一である場合、ステップＳ２はスキップすればよい。

【0094】

ステップＳ３において、制御装置１０の制御部は、学習期間が終了したか否かを判定する。学習期間が終了した場合（ＹＥＳ）、制御装置１０の制御部はステップＳ４に処理を進める。一方、学習期間が終了していない場合（ＮＯ）、制御装置１０の制御部はステップＳ１に処理を戻す。

【0095】

学習期間の終了条件は、運転条件の出現範囲に基づく条件であってもよい。例えば、学習期間の終了条件は、運転条件に関する情報を所定の区間に区分した際に全ての区間で全ての制御方法が実行されたとき、としてもよい。また、例えば、運転条件に関する情報を所定の区間に区分した際に所定の範囲に含まれる区間で全ての制御方法が実行されたとき、としてもよい。

【0096】

学習期間の終了条件は、運転条件に関する情報の情報量に基づく条件であってもよい。例えば、運転条件に関する情報の情報量が、制御方法ごとの空調制御の性能評価指標を算出可能な情報量となったとき、としてもよい。性能評価指標を算出可能な情報量は、性能評価指標の種類に応じて予め定めておけばよい。例えば、冷房運転における運転データと暖房運転における運転データとを考慮し、学習期間の開始から１年間と定めてもよい。

【0097】

ステップＳ４において、制御装置１０の制御部は、学習期間における空調制御の性能を評価した学習期間の性能評価レポートを出力する。学習期間の性能評価レポートは、制御方法ごとの空調制御の性能評価指標に基づいて作成される。空調制御の性能評価指標は、関数であってもよく、値であってもよい。性能評価指標は、運転条件をパラメータとする関数、統計モデル又は機械学習モデルを用いて、作成してもよい。

【0098】

空調制御の性能評価指標は、同一の運転条件における制御方法ごとの性能を比較可能な評価指標である。同一の運転条件とは、空調機の使用条件に関する情報又は空調機が使用される環境条件に関する情報が、その情報の取得単位において制御方法の間で同等であることを意味する。言い替えると、同一の運転条件とは、室内温度、室内湿度、設定温度、空調熱負荷、空調空間内の人数、空調空間のレイアウト、曜日、時刻、外気温、外気湿度、日射又は季節の少なくとも１つが同等と評価できることを意味する。

【0099】

性能評価指標の値は、すべての運転条件にわたる空調制御の性能を示す値である。空調制御の性能は、例えば、省エネルギー性、快適性、温室効果ガス削減量、経済性、信頼性又は制御性を示す指標である。省エネルギー性を示す指標は、例えば、制御方法間の消費電力量の差である。

【0100】

性能評価指標の関数は、運転条件に応じた空調制御の性能を示す関数である。例えば、評価指標の関数は、設定温度と外気温との組み合わせを入力とし、制御方法ごとの消費エネルギー量の差分を出力する関数である。評価指標の関数は、例えば、設定温度を示す行と外気温を示す列とを有し、消費エネルギー量の差分を示す値をもつ行列である。評価指標の関数は、３つ以上の運転条件の項目を入力とする関数であってもよい。

【0101】

≪学習期間の性能評価処理≫
図１０は、本実施形態における学習期間の性能評価処理の一例を示すフローチャートである。学習期間の性能評価処理は、図５のステップＳ４に対応する。

【0102】

ステップＳ４－１において、制御装置１０の制御部は、制御方法ごとの空調制御の性能を取得する。空調制御の性能は、運転条件ごとに収集された運転データに基づいて、運転条件ごとに取得される。空調制御の性能は、例えば、消費エネルギー量である。制御装置１０の制御部は、外気温と設定温度との組み合わせごとに運転データから消費エネルギー量を取得し、それらの平均値を計算する。これにより、制御方法ごとに、運転条件ごとの空調制御の性能を示す情報が生成される。

【0103】

ステップＳ４－２において、制御装置１０の制御部は、ステップＳ４－１で生成した運転条件ごとの空調制御の性能を示す情報に基づいて、制御方法ごとに予測モデルを構築する。制御装置１０の制御部は、例えば、制御方法ごとに空調制御の性能の差分を示す関数（差分関数）に基づいて予測モデルを構築する。制御装置１０の制御部は、構築済みの予測モデルを記憶部に記憶する。

【0104】

予測モデルは、例えば、制御方法ごとに空調制御の性能の差分を示す関数（差分関数）に基づいて、構築される。例えば、制御装置１０の制御部は、制御方法ごとに、運転条件を説明変数とし、平均消費エネルギー量を目的変数とする線形回帰を行う。次に、制御装置１０の制御部は、制御方法ごとに、各運転条件における回帰結果として得られる平均消費エネルギー量の差分を計算する。これにより、制御方法ごとに差分関数が生成される。なお、差分関数は、運転状態又は運転条件に基づいて複数生成してもよい。

【0105】

図１１は、差分関数の一例を示す図である。図１１に示されているように、差分関数は、設定温度を示す行と外気温を示す列とを有し、設定温度と外気温との組み合わせにおいて制御方法ごとの平均消費エネルギー量の差分を値にもつ行列である。図１１は、省エネ制御で運転したときの性能を評価するための差分関数（省エネ制御差分関数）である。省エネ制御差分関数は、省エネ制御で運転したときの消費エネルギー量から非省エネ制御で運転したときの消費エネルギー量を減算した差分を示す関数である。

【0106】

図１１に示す差分関数では、平均消費エネルギー量の差分は、非省エネ制御で運転したときの平均消費エネルギー量に対する省エネ制御で運転したときの平均消費エネルギー量の比で表現される。すなわち、平均消費エネルギー量の差分は、"（省エネ制御の平均消費エネルギー量－非省エネ制御の平均消費エネルギー量）／非省エネ制御の平均消費エネルギー量"で計算される。

【0107】

制御装置１０の制御部は、省エネ制御差分関数に加えて、非省エネ制御で運転したときの性能を評価するための差分関数（非省エネ制御差分関数）を生成する。非省エネ制御差分関数は、非省エネ制御で運転したときの消費エネルギー量から省エネ制御で運転したときの消費エネルギー量を減算した差分を示す関数となる。

【0108】

非省エネ制御差分関数では、平均消費エネルギー量の差分は、省エネ制御で運転したときの平均消費エネルギー量に対する非省エネ制御で運転したときの平均消費エネルギー量の比で表現される。すなわち、平均消費エネルギー量の差分は、"（非省エネ制御の平均消費エネルギー量－省エネ制御の平均消費エネルギー量）／省エネ制御の平均消費エネルギー量"で計算される。

【0109】

図１０に戻って説明する。ステップＳ４－３において、制御装置１０の制御部は、ステップＳ４－２で生成した差分関数に基づく予測モデルに基づいて、制御方法ごとに、学習期間全体でその制御方法で運転した場合の空調制御の性能を予測する。学習期間では、制御方法を切り替えながら空調機を運転させるため、ある制御方法で運転した期間では、その同一期間における他の制御方法で運転した運転データが存在しない。しかしながら、差分関数を用いれば、ある制御方法で運転したときに、異なる期間にて同一条件で実測した空調制御の性能を考慮できるため、他の制御方法で運転した場合の空調制御の性能を予測することができる。

【0110】

本実施形態における性能評価指標の計算方法について、図１２を参照しながらより詳しく説明する。図１２は、性能評価指標の計算方法の一例を説明するための図である。図１２に示されているように、学習期間では、空調機は、省エネ制御（ＯＮ）と非省エネ制御（ＯＦＦ）とを交互に切り替えながら動作する。そのため、消費エネルギー量の実測値は、省エネ制御で運転したときの消費エネルギー量が測定された時間区間と、非省エネ制御で運転したときの消費エネルギー量が測定された時間区間とが混在することになる（切り替え運転の実測値）。

【0111】

このとき、省エネ制御差分関数を用いて、非省エネ制御で運転したときの消費エネルギー量から省エネ制御で運転したときの消費エネルギー量を予測すると、常時省エネ制御で運転したときの消費エネルギー量（常時省エネ制御の予測値）を学習期間全体にわたって得ることができる。同様に、非省エネ制御差分関数を用いて、省エネ制御で運転したときの消費エネルギー量から非省エネ制御で運転したときの消費エネルギー量を予測すると、常時非省エネ制御で運転したときの消費エネルギー量（常時非省エネ制御の予測値）を学習期間全体にわたって得ることができる。

【0112】

図１０に戻って説明する。ステップＳ４－４において、制御装置１０の制御部は、ステップＳ４－３で予測した制御方法ごとの空調制御の性能に基づいて、学習期間全体における空調制御の性能を計算する。例えば、制御装置１０の制御部は、制御方法ごとに、学習期間全体における消費エネルギー量の総和を計算する（図１２の合計消費電力の予測値）。

【0113】

ステップＳ４－５において、制御装置１０の制御部は、学習期間の性能評価レポートを作成する。次に、制御装置１０の制御部は、学習期間の性能評価レポートを端末装置４０に送信する。制御装置１０の制御部は、電子メール等の手段によりインターネット経由で学習期間の性能評価レポートを示す電子データを端末装置４０に送信してもよい。端末装置４０は、制御装置１０から学習期間の性能評価レポートを受信する。そして、端末装置４０は、受信した学習期間の性能評価レポートを表示装置等に出力する。

【0114】

学習期間の性能評価レポートには、制御方法ごとの空調制御の性能が比較可能な状態で表示される。制御方法ごとの空調制御の性能は、予め定めた時間間隔ごとの空調制御の性能、及び学習期間全体の空調制御の性能が含まれてもよい。

【0115】

図１３は、学習期間の性能評価レポートの一例を示す図である。図１３に示されているように、学習期間の性能評価レポート１０００には、学習期間における制御方法ごとに推定される消費電力量の差分が表示されている。例えば、性能評価レポート１０００には、常時省エネＯＮした場合の削減効果、及び期間中の省エネ効果が表示されている。常時省エネＯＮした場合の削減効果は、常時省エネ制御で運転したと仮定したときの消費電力量と、常時非省エネ制御で運転したと仮定したときの消費電力量からの削減量とを、所定の時間区間（ここでは１か月）ごとに集計したグラフである。期間中の省エネ効果は、常時省エネ制御で運転したと仮定したときの消費電力量と、常時非省エネ制御で運転したと仮定したときの消費電力量からの削減量を、学習期間全体で集計したグラフである。

【0116】

学習期間の性能評価レポートには、性能を評価するための参考情報が表示されてもよい。図１３に示す例では、消費電力量の削減量（ｋＷｈ）、消費電力量の削減率（％）、電力料金の削減金額（円）、ＣＯ２削減量（ｔ－ＣＯ２）等が表示されている。削減金額は、削減量に電力単価（図１３の例では２０円）を乗じた金額である。ＣＯ２削減量は、消費電力量の削減量に排出係数（図１３の例では０．０００４４１）を乗じた値である。

【0117】

学習期間の性能評価レポートには、快適性を評価するための指標が表示されてもよい。図１３に示す例では、快適性の評価指標として、室温分布及び設定温度分布が表示されている。室温分布は、制御方法ごとの出現頻度の差を室内温度ごとに比較したグラフである。設定温度分布は、制御方法ごとの出現頻度の差を設定温度ごとに比較したグラフである。

【0118】

上述のように、学習期間の性能評価レポートには、複数の制御方法の間の性能評価指標の比較結果を示す情報が表示されているため、制御方法ごとの消費電力の削減効果を確認できる。また、学習期間の性能評価レポートには、削減効果と共に快適性の評価指標が示されているため、制御方法を変更することで、快適性に与える影響を確認できる。

【0119】

ステップＳ５において、制御装置１０の制御部は、空調機の制御方法を設定する。制御装置１０の制御部は、空調システム１の利用者又は管理者等の操作に応じて、空調機の制御方法を設定してもよい。本実施形態では、空調機の制御方法を省エネ制御に設定したものとして説明を続ける。

【0120】

なお、制御装置１０の制御部は、設定した制御方法の特性に応じて、ステップＳ６以降の処理を実行しなくてもよい。例えば、省エネ制御を提供する場合に空調機の制御方法を非省エネ制御に設定した場合は、ユーザが省エネ制御を利用しないと判断したことを意味するため、ステップＳ６以降の処理を実行しなくてもよい。また、例えば、一部の部屋の用途が変更され、省エネ性より快適性を優先する場合に空調機の制御方法を非省エネ制御に設定する場合がある。この場合は一時的にステップＳ６以降の処理を実行しなくてもよい。また、利用者又は管理者の要求に応じて制御方法の設定が変更された場合はステップＳ６以降の処理を実行してもよい。

【0121】

ステップＳ６において、制御装置１０の制御部は、予測モデルを再構築する必要があるか否かを判定する。予測モデルを再構築する必要がある場合（ＹＥＳ）、制御装置１０の制御部は、ステップＳ７に処理を進める。一方、予測モデルを再構築する必要がない場合（ＮＯ）、制御装置１０の制御部は、ステップＳ７をスキップし、ステップＳ８に処理を進める。

【0122】

制御装置１０の制御部は、予め定めた評価間隔で予測モデルの再構築の要否を判定してもよい。制御装置１０の制御部は、予め定めた判定間隔で予測モデルの再構築の要否を判定してもよいし、評価間隔及び判定間隔とは異なる時間間隔で予測モデルの再構築の要否を判定してもよい。

【0123】

制御装置１０の制御部は、学習期間の運転条件に関する情報及び運用期間の運転条件に関する情報に基づく評価値を、閾値と比較することで、予測モデルを再構築する必要があるか否かを判定する。学習期間の運転条件に関する情報は、学習期間に収集された運転データに基づいて取得される。運用期間の運転条件に関する情報は、運用期間に収集された運転データに基づいて取得される。

【0124】

評価値は、例えば、運転条件が異なる複数の期間の間の運転条件の差を示す値である。評価値の計算方法は、ステップＳ１－４で計算した評価値と同様である。

【0125】

予測モデルを再構築する必要があるか否かの判定条件は、評価値の種類により異なる。運転条件の差が大きいほど値が大きくなる評価値であれば、評価値が閾値以上の場合、予測モデルを再構築する必要があると判定する。一方、運転条件の差が小さいほど値が大きくなる評価値であれば、評価値が閾値以下の場合、予測モデルを再構築する必要があると判定する。

【0126】

予測モデルを再構築する必要があるか否かの判定条件は、運転条件の出現範囲に基づく条件であってもよい。例えば、制御装置１０の制御部は、学習期間で取得した運転条件に関する情報が区分された区間とは異なる区間に、評価期間で取得された運転条件に関する情報が区分されたとき、としてもよい。学習期間で運転条件に関する情報が取得されていない区間は、予測モデルが構築されていないため、その区間に関する性能評価指標を算出可能となるまで、各制御方法で運転するように制御し、その運転データに基づいて予測モデルを再構築するとよい。

【0127】

≪予測モデルの再構築処理≫
図１４は、本実施形態における予測モデルの再構築処理の一例を示すフローチャートである。予測モデルの再構築処理は、図５のステップＳ７に対応する。

【0128】

ステップＳ７－１において、制御装置１０の制御部は、学習期間に収集された運転データに基づいて、運転状態に関する情報を取得する。学習期間は、制御方法を切り替えながら空調機を動作させた期間である。言い替えると、学習期間は、ステップＳ４－２において予測モデルを構築する前に運転データを収集した期間である。

【0129】

ステップＳ７－２において、制御装置１０の制御部は、学習期間に収集された運転データに基づいて、運転条件に関する情報を取得する。学習期間は、ステップＳ７－１において運転状態を取得した対象の期間と同じである。

【0130】

ステップＳ７－３において、制御装置１０の制御部は、次の時間区間における空調機の運転条件を取得する。次の時間区間における運転条件の取得方法は、ステップＳ１－３において次の時間区間における運転条件を取得した方法と同じ方法を用いてもよいし、異なる方法を用いてもよい。

【0131】

なお、次の時間区間とは、今回制御方法を決定してから次回制御方法を決定するまでの時間区間である。次の時間区間の時間長は、予め定めた切り替え間隔としてもよい。例えば、本実施形態では、切り替え間隔は２４時間であるため、次の時間区間には直後の２４時間が含まれるとしてもよい。また、次の時間区間の時間長は、予め定めた判定間隔としてもよいし、切り替え間隔及び判定間隔とは異なる時間長としてもよい。

【0132】

ここでは、直後に続く単一の時間区間における運転条件を予測する例を説明したが、連続する複数の時間区間における運転条件を予測してもよい。

【0133】

ステップＳ７－４において、制御装置１０の制御部は、制御方法ごとに、運転条件に関する情報に基づいて評価値を計算する。評価値は、制御方法の間の運転条件の差を示す値である。評価値の計算方法は、ステップＳ１－４で評価値を計算した方法と同様である。

【0134】

ステップＳ７－５において、制御装置１０の制御部は、ステップＳ７－４で計算した評価値に基づいて、次の時間区間における空調機の制御方法を決定する。具体的には、制御装置１０の制御部は、制御方法ごとの評価値が所定の条件を満たすように制御方法を決定する。所定の条件は、ステップＳ１－５において用いる条件と同じである。

【0135】

ステップＳ７－６において、制御装置１０の制御部は、ステップＳ７－５で決定した制御方法で運転するように空調機を制御する。具体的には、制御装置１０の制御部は、ステップＳ７－５で決定した制御方法に変更するための制御信号を室外機２０に送信する。室外機２０は制御装置１０から受信した制御信号に基づいて制御方法を変更する。

【0136】

なお、ステップＳ７－５で決定した制御方法が現在動作している制御方法と同一である場合、ステップＳ７－６はスキップすればよい。

【0137】

ステップＳ７－７において、制御装置１０の制御部は、再学習期間が終了したか否かを判定する。再学習期間は、予測モデルを再構築するための運転データを収集するための期間である。再学習期間は、予め定めた期間であってもよい。再学習期間は、予測モデルを再構築するために十分な運転データが収集されるまでとしてもよい。再学習期間が終了した場合（ＹＥＳ）、制御装置１０の制御部はステップＳ７－８に処理を進める。一方、再学習期間が終了していない場合（ＮＯ）、制御装置１０の制御部はステップＳ７－１に処理を戻す。

【0138】

再学習期間の終了条件は、運転条件の出現範囲に基づく条件であってもよい。例えば、再学習期間の終了条件は、運転条件に関する情報を所定の区間に区分した際に上記の異なる区間で全ての制御方法が実行されたとき、としてもよい。

【0139】

再学習期間の終了条件は、運転条件に関する情報の情報量に基づく条件であってもよい。例えば、運転条件に関する情報の情報量が、上記の異なる区間における制御方法ごとの空調制御の性能評価指標を算出可能な情報量となったとき、としてもよい。

【0140】

再学習期間の終了条件は、ステップＳ３において用いた学習期間の終了条件と同じ条件であってもよいし、異なる条件であってもよい。

【0141】

ステップＳ７－８において、制御装置１０の制御部は、学習期間において収集された運転データ、及び再学習期間において収集された運転データに基づいて予測モデルを再構築する。具体的には、制御装置１０の制御部は、学習期間において収集された運転データ及び再学習期間において収集された運転データを用いて、ステップＳ４－２において予測モデルを構築した方法と同じ方法で予測モデルを構築する。制御装置１０の制御部は、Ｓ７－８において再構築した予測モデルを記憶部に記憶する。

【0142】

なお、ステップＳ７－８で予測モデルを再構築した後に、再度ステップＳ６で予測モデルを再構築する必要があるか否かを判定する場合には、学習期間において収集された運転データ及び再学習期間において収集された運転データの両方に基づいて、学習期間の運転条件に関する情報を取得する。

【0143】

ステップＳ７－９において、制御装置１０の制御部は、空調機の制御方法を、ステップＳ５において設定した制御方法に設定する。

【0144】

図５に戻って説明する。ステップＳ８において、制御装置１０の制御部は、ステップＳ５又はステップＳ７－９で設定した制御方法で運転するように空調機を制御する。具体的には、制御装置１０の制御部は、ステップＳ５又はステップＳ７－９で設定した制御方法に変更するための制御信号を室外機２０に送信する。室外機２０は、制御装置１０から受信した制御信号に基づいて制御方法を変更する。

【0145】

ステップＳ９において、制御装置１０の制御部は、現在の評価期間が終了したか否かを判定する。現在の評価期間が終了した場合（ＹＥＳ）、制御装置１０の制御部はステップＳ１０に処理を進める。一方、現在の評価期間が終了していない場合（ＮＯ）、制御装置１０の制御部はステップＳ６に処理を戻す。

【0146】

評価期間の終了条件は、予め定めた日時に基づく条件であってもよい。例えば、現在の日時が予め定めた日時を過ぎたとき、としてもよい。

【0147】

評価期間の終了条件は、予め定めた期間に基づく条件であってもよい。例えば、評価期間が開始してから予め定めた期間が経過したときとしてもよい。

【0148】

評価期間が終了していない場合でも、空調システム１の利用者又は管理者等の操作に応じて評価期間を終了し、当該評価期間の性能評価を実施してもよい。

【0149】

ステップＳ１０において、制御装置１０の制御部は、現在の評価期間における空調制御の性能を評価した運用期間の性能評価レポートを出力する。運用期間の性能評価レポートは、ステップＳ４－２で構築した予測モデル（又はステップＳ７－８で再構築した予測モデル）を用いて作成される。例えば、運用期間の性能評価レポートは、省エネ制御で運転したことによって、非省エネ制御で運転した場合と比較して、どの程度の省エネルギー効果が生じたかを評価したレポートである。

【0150】

≪運用期間中の性能評価処理≫
図１５は、本実施形態における運用期間中の性能評価処理の一例を示すフローチャートである。運用期間中の性能評価処理は、図５のステップＳ１０に対応する。

【0151】

ステップＳ１０－１において、制御装置１０の制御部は、現在の制御方法における空調制御の性能を取得する。空調制御の性能は、現在の評価期間において収集された運転データに基づいて、運転条件ごとに取得される。これにより、現在の制御方法における運転条件ごとの空調制御の性能を示す情報が生成される。

【0152】

なお、空調制御の性能は、空調機の運転制御状態ごとに取得してもよい。空調機運転制御状態は、例えば、起動中、定常運転中、設定温度変更後等を含んでもよい。空調機運転制御状態は、これらに限定されず、空調制御の性能を評価する意味のある状態の種類を任意に定めることができる。

【0153】

ステップＳ１０－２において、制御装置１０の制御部は、ステップＳ１０－１で生成した運転条件ごとの空調制御の性能を示す情報に基づいて、他の制御方法における運転条件ごとの空調制御の性能を予測する。他の制御方法における空調制御の性能は、ステップＳ４－２で構築した予測モデル（又はステップＳ７－８で再構築した予測モデル）に基づいて予測される。なお、他の制御方法における空調制御の性能は、運転条件をパラメータとする関数又は統計モデルに基づいて計算してもよい。

【0154】

図１６は、運用期間の性能評価の一例を説明するための図である。図１６に示されているように、運用期間の性能評価１１００では、省エネ制御における消費電力の推移と、非省エネ制御における消費電力の推移とを比較することで、制御方法ごとの空調制御の性能を評価する。運用期間の性能評価では、空調機の運転制御状態ごとに、制御方法ごとの空調制御の性能を比較してもよい。

【0155】

図１５に戻って説明する。ステップＳ１０－３において、制御装置１０の制御部は、運用期間の性能評価レポートを作成する。次に、制御装置１０の制御部は、運用期間の性能評価レポートを端末装置４０に送信する。端末装置４０は、制御装置１０から運用期間の性能評価レポートを受信する。そして、端末装置４０は、受信した運用期間の性能評価レポートを表示装置等に出力する。

【0156】

図１７は、運用期間の性能評価レポートの一例を示す図である。図１７に示されているように、運用期間の性能評価レポート１２００には、現在の評価期間における消費電力量の実績値と、現在の評価期間において他の制御方法で運転したと仮定したときの消費電力量の予測値との差分が表示されている。例えば、性能評価レポート１２００には、推定削減効果、及び期間中の省エネ効果が表示されている。推定削減効果は、常時省エネ制御で運転したときの消費電力量と、常時非省エネ制御で運転したと仮定したときの消費電力量からの削減量とを、所定の時間区間（ここでは１か月）ごとに集計したグラフである。期間中の省エネ効果は、常時省エネ制御で運転したときの消費電力量と、常時非省エネ制御で運転したと仮定したときの消費電力量からの削減量を、現在の評価期間全体で集計したグラフである。

【0157】

運用期間の性能評価レポートには、快適性を評価するための指標が表示されてもよい。図１７に示す例では、快適性の評価指標として、室温分布が表示されている。室温分布は、制御方法ごとの出現頻度の差を室内温度ごとに比較したグラフである。室温分布は、例えば、常時省エネ制御で運転したときの出現頻度の実績値と、常時非省エネ制御で運転したと仮定したときの出現頻度の予測値とを並べて表示してもよい。室温分布は、例えば、常時省エネ制御で運転したときの出現頻度の実績値のみを表示してもよい。

【0158】

上述のように、運用期間の性能評価レポートには、複数の制御方法の間の性能評価指標の比較結果を示す情報が表示されているため、制御方法ごとの消費電力の削減効果を確認できる。また、運用期間の性能評価レポートには、削減効果と共に快適性の評価指標が示されているため、制御方法を固定したことで、快適性に与えた影響を確認できる。

【0159】

図１３に示した学習期間の性能評価レポート１０００と、図１７に示した運用期間の性能評価レポート１２００とを比較すると、制御方法ごとの性能評価指標を異なる方法で比較していることがわかる。学習期間は、制御方法ごとの空調制御の性能を評価することが目的である。一方、運用期間は、制御方法を固定したことで実現した空調制御の性能を評価することが目的である。学習期間の性能評価レポートと運用期間の性能評価レポートとで制御方法ごとの性能評価指標の比較方法を変更することで、空調制御の性能を適切に評価できる。

【0160】

＜まとめ＞
以上、本開示の各実施形態によれば、制御方法ごとの空調制御の性能の差を評価可能な情報を取得できる。本実施形態における制御装置１０は、制御方法ごとの運転条件に関する情報の差に基づいて空調機が動作する制御方法を決定する。本実施形態によれば、運転条件に関する情報の差に基づいて適切に制御方法を決定できるため、制御方法ごとの空調制御の性能の差を評価可能な情報を取得できる。

【0161】

本実施形態における制御装置１０は、運転条件に関する情報をある区間に区分した際に、運転条件に関する情報が区分された区間で実行していない制御方法を、空調機が動作する制御方法に決定する。本実施形態によれば、区間ごとに実行していない制御方法で空調機を動作させるため、運転条件に関する情報が区分される区間ごとに、制御方法ごとの空調制御の性能の差を評価可能な情報を取得できる。

【0162】

本実施形態における制御装置１０は、所定の期間において取得した運転条件に関する情報及び運転状態に関する情報に基づいて性能評価指標を出力する。本実施形態によれば、所定の期間において制御方法ごとの空調制御の性能を評価できる。

【0163】

本実施形態における制御装置１０は、所定の範囲に区分される運転条件に関する情報が、制御方法ごとの性能に関する比較可能な評価指標を算出可能な情報量となるまで、制御方法を決定する。本実施形態によれば、所定の範囲において空調制御の性能を評価可能な性能評価指標を出力することができる。

【0164】

本実施形態における制御装置１０は、所定の期間において取得した運転条件に関する情報に基づいて性能評価指標を出力し、所定の期間以降に取得した運転条件に関する情報が、所定の期間に取得された運転条件に関する情報が区分された区間と異なる区間に区分される場合、異なる区間で全ての制御方法を実行すべく制御方法を決定する。所定の期間以降に取得した運転条件に関する情報が異なる区間に区分されると、その区間では性能評価指標が出力されない。本実施形態によれば、性能評価指標を出力した後に運転条件が変化したときであっても、運転条件ごとの空調制御の性能を制御方法ごとに評価することができる。

【0165】

本実施形態における制御装置１０は、制御方法の間の性能評価指標の比較結果を示す情報を出力し、所定の期間と所定の期間以降とで、性能評価指標を異なる方法で比較する。制御方法を切り替えて空調機を動作させる期間と、制御方法を固定して空調機を動作させる期間とでは、性能評価指標を参照する目的が異なる。本実施形態によれば、性能評価指標を参照する目的に応じて、適切な評価方法で空調制御の性能を比較できる。

【0166】

［補足］
上記で説明した実施形態の各機能は、一又は複数の処理回路によって実現することが可能である。ここで、本明細書における「処理回路」とは、電子回路により実装されるＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＧＰＵ（Graphics Processing Unit）のようにソフトウェアによって各機能を実行するようプログラミングされたプロセッサや、上記で説明した各機能を実行するよう設計されたＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や従来の回路モジュール等の機器を含むものとする。

【0167】

以上、実施形態を説明したが、特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

【符号の説明】

【0168】

１０ 制御装置
２０ 室外機
３０ 室内機
４０ 端末装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【手続補正書】

【提出日】2024-08-13

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の制御方法を切り替えて動作可能な空調機を制御する制御部を有する制御装置であって、
前記制御部は、
前記空調機の運転条件に関する情報を取得し、
前記制御方法ごとの前記運転条件に関する情報の差に基づいて前記空調機が動作する前記制御方法を決定し、
決定した前記制御方法で動作した前記空調機の運転状態に関する情報を取得し、
前記運転条件に関する情報は、前記空調機の使用条件に関する情報及び前記空調機が使用される環境条件に関する情報を含む、
制御装置。

【請求項2】

前記制御部は、
前記運転条件に関する情報をある区間に区分した際に、前記運転条件に関する情報が区分された前記区間で実行していない前記制御方法を、前記空調機が動作する前記制御方法に決定する、
請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記制御部は、
前記制御方法ごとの前記運転条件に関する情報及び前記運転状態に関する情報に基づき、前記制御方法による空調制御の性能評価指標を出力する、
請求項１に記載の制御装置。

【請求項4】

前記制御部は、
所定の期間において前記制御方法を決定し、
前記所定の期間において取得した前記運転条件に関する情報及び前記運転状態に関する情報に基づいて前記性能評価指標を出力する、
請求項３に記載の制御装置。

【請求項5】

前記制御部は、
所定の範囲に区分される前記運転条件に関する情報が、前記制御方法ごとの性能に関する比較可能な評価指標を算出可能な情報量となるまで、前記制御方法を決定する、
請求項４に記載の制御装置。

【請求項6】

前記制御部は、
前記所定の期間以降において、前記運転条件に関する情報を取得し、
前記運転条件に関する情報をある区間に区分した際に、前記所定の期間に取得された前記運転条件に関する情報が区分された前記区間と異なる区間に区分される場合、前記異なる区間で実行していない前記制御方法を、前記空調機が動作する前記制御方法に決定する、
請求項４に記載の制御装置。

【請求項7】

前記制御部は、
前記異なる区間に区分される前記運転条件に関する情報が、前記制御方法ごとの性能に関する比較可能な評価指標を算出可能な情報量となった場合、前記性能評価指標を更新する、
請求項６に記載の制御装置。

【請求項8】

複数の制御方法を切り替えて動作可能な空調機を制御する制御部を有する制御装置であって、
前記制御部は、
前記空調機の運転条件に関する情報を取得し、
前記制御方法ごとに、当該制御方法で動作したときの前記制御方法の間の前記運転条件に関する情報の差を示す評価値を算出し、
前記制御方法ごとに算出した前記評価値が最小となる前記制御方法に、前記空調機が動作する前記制御方法を決定し、
決定した前記制御方法で動作した前記空調機の運転状態に関する情報を取得する、
制御装置。

【請求項9】

前記評価値は、前記運転条件ごとの前記空調機の運転時間、前記運転条件ごとの前記空調機の運転頻度、前記運転条件の出現範囲、前記運転条件の出現パターン、又は前記空調機の運転時間に関する情報のうち、少なくとも１つ以上の情報に基づいて算出された値の、前記制御方法間における差を示す、
請求項８に記載の制御装置。

【請求項10】

前記制御部は、
前記性能評価指標を外部の表示装置に表示する、
請求項３から７のいずれかに記載の制御装置。

【請求項11】

前記制御部は、
前記制御方法の間の前記性能評価指標の比較結果を示す情報を出力し、
前記所定の期間と前記所定の期間以降とで、前記性能評価指標を異なる方法で比較する、
請求項４から７のいずれかに記載の制御装置。

【請求項12】

複数の制御方法を切り替えて動作可能な空調機を制御する制御装置が有する制御部が、
前記空調機の運転条件に関する情報を取得し、
前記制御方法ごとの前記運転条件に関する情報の差に基づいて前記空調機が動作する前記制御方法を決定し、
決定した前記制御方法で動作した前記空調機の運転状態に関する情報を取得し、
前記運転条件に関する情報は、前記空調機の使用条件に関する情報及び前記空調機が使用される環境条件に関する情報を含む、
空調制御方法。

【請求項13】

複数の制御方法を切り替えて動作可能な空調機を制御する制御装置が有する制御部が、
前記空調機の運転条件に関する情報を取得し、
前記制御方法ごとに、当該制御方法で動作したときの前記制御方法の間の前記運転条件に関する情報の差を示す評価値を算出し、
前記制御方法ごとに算出した前記評価値が最小となる前記制御方法に、前記空調機が動作する前記制御方法を決定し、
決定した前記制御方法で動作した前記空調機の運転状態に関する情報を取得する、
空調制御方法。

【請求項14】

複数の制御方法を切り替えて動作可能な空調機を制御する制御装置が有する制御部に、
前記空調機の運転条件に関する情報を取得し、
前記制御方法ごとの前記運転条件に関する情報の差に基づいて前記空調機を動作させる前記制御方法を決定し、
決定した前記制御方法で動作した前記空調機の運転状態に関する情報を取得する、
処理を実行させ、
前記運転条件に関する情報は、前記空調機の使用条件に関する情報及び前記空調機が使用される環境条件に関する情報を含む、
プログラム。

【請求項15】

複数の制御方法を切り替えて動作可能な空調機を制御する制御装置が有する制御部に、
前記空調機の運転条件に関する情報を取得し、
前記制御方法ごとに、当該制御方法で動作したときの前記制御方法の間の前記運転条件に関する情報の差を示す評価値を算出し、
前記制御方法ごとに算出した前記評価値が最小となる前記制御方法に、前記空調機を動作させる前記制御方法を決定し、
決定した前記制御方法で動作した前記空調機の運転状態に関する情報を取得する、
処理を実行させるためのプログラム。