(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも冷房と暖房の運転モードを切り替える空気調和機の制御装置において、
室内の温度，湿度，輻射温度，気流速度および在室者の活動量を夫々表わす信号と上記在室者の着衣量を表わす信号とに基づいて、室内の快適度（ＰＭＶ）を算出する室内快適度算出手段（２）と、
室外の温度，湿度，輻射温度，気流速度および上記在室者が室外に出たときの活動量を夫々表わす信号と上記在室者の着衣量を表わす信号とに基づいて、上記室外の快適度（ＰＭＶ）を算出する室外快適度算出手段（３）と、
外気温度に関する信号に基づいて、上記在室者の着衣量を推定する着衣量推定手段（１）と、
上記室内快適度算出手段（２）により算出された上記室内の快適度（ＰＭＶ）と上記室外快適度算出手段（３）により算出された上記室外の快適度（ＰＭＶ）および上記着衣量推定手段（１）により推定された上記着衣量に基づいて、運転モードを判定する運転モード判定手段（４）とを備えたことを特徴とする空気調和機の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の空気調和機の制御装置において、上記運転モード判定手段（４）は、ファジィ推論規則によって運転モードを判定するファジィ推論手段（４ａ）を有することを特徴とする空気調和機の制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の空気調和機の制御装置において、上記着衣量推定手段（１）は、外気温度を表わす信号と所定期間における上記外気温度の最高温度，最低温度を夫々表わす信号とに基づいて、上記着衣量を表わす信号を出力するニューラルネットワーク（１ｂ）を有することを特徴とする空気調和機の制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一つに記載の空気調和機の制御装置において、上記在室者の温冷感に基づく補正指令信号を受けて、上記室内快適度算出手段（２）により算出された上記室内の快適度（ＰＭＶ）を補正する室内快適度補正手段（５ａ）を備えたことを特徴とする空気調和機の制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一つに記載の空気調和機の制御装置において、上記在室者が就寝中の室内の温度，湿度，輻射温度，気流速度および在室者の活動量を夫々表わす信号と就寝時の在室者の着衣量を表わす信号とに基づいて、就寝時における室内の快適度（ＰＭＶ）を算出する就寝時室内快適度算出手段（３２ｂ）と、上記在室者が就寝中の室外の温度，湿度，輻射温度，気流速度および上記在室者の活動量を夫々表わす信号と上記就寝時の在室者の着衣量を表わす信号とに基づいて、就寝時の室外の快適度（ＰＭＶ）を算出する就寝時室外快適度算出手段（３３ａ）と、外気温度に関する信号に基づいて、上記在室者の就寝時の着衣量を推定する就寝時着衣量推定手段（３１）と、上記就寝時室内快適度算出手段（３２）により算出された上記就寝時の室内の快適度（ＰＭＶ）と上記就寝時室外快適度算出手段（３３）により算出された上記就寝時の室外の快適度（ＰＭＶ）および上記就寝時着衣量推定手段（３１）により推定された上記就寝時の着衣量に基づいて、運転モードを判定する就寝時運転モード判定手段（３４）とを備えたことを特徴とする空気調和機の制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の空気調和機の制御装置において、上記就寝時運転モード判定手段（３４）は、ファジィ推論規則によって運転モードを判定する就寝時ファジィ推論手段（３４ａ）を有することを特徴とする空気調和機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、冷房，暖房等の運転モードを自動的に切り替える空気調和機の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空気調和機の制御装置としては、特開平６−１８５７８５号公報に記載のものがある。この空気調和機の制御装置は、運転開始時に冷房運転か暖房運転かの運転モードを判定する判定基準（設定温度）と、運転中の再判定基準（冷房運転を行う冷房設定値と暖房運転を行う暖房設定値）との差を季節により変化させることによって、季節により変わる在室者の快適感に合わせて空調運転を制御することができる。すなわち、空調運転を行ったり、運転開始後に熱負荷が変わったりすると、温熱環境が変化するために、在室者の希望する運転モードと実際の運転モードにずれが生じるので、運転中は運転開始時の判定基準と異なる再判定基準に基づいて、運転モードを再判定するのである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記空気調和機の制御装置は、運転モードの誤判定を防止するために、再判定基準と判定基準との差に余裕を持たせておく必要がある。例えば、運転開始時に室内温度が判定基準の設定温度より低いので、暖房運転を行って室内温度を上げる。そして、上記室内温度が暖房運転領域と冷房運転領域が重なる領域に達した後に運転モードの再判定をすると、再判定基準の冷房設定温度が低いと、誤って冷房運転に切り替わってしまう場合がある。また、運転開始時に室内温度が判定基準の設定温度より高いので、冷房運転を行って室内温度を下げる。そして、上記室内温度が暖房運転領域と冷房運転領域が重なる領域に達した後に運転モードの再判定をすると、再判定基準の暖房設定温度が高いと、誤って暖房運転に切り替わってしまう場合がある。したがって、上記再判定のときに誤判定しないように、運転開始時の判定基準に対して再判定基準をある程度判定基準と差のある設定にするため、最適と考えられる運転モードと現状の運転モードが一致するまでに時間遅れが生じ、快適性が損なわれるという欠点がある。
【０００４】
また、運転停止後に再度運転を開始する操作がされた場合、冷房運転と暖房運転の運転モードを判定するとき、過去の運転によって温熱環境がどの程度変化しているか分からないので、運転開始時の判定基準と再判定基準のどちらで運転モードを判定するか判断が困難という問題がある。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、在室者の室内の快適度と室外の快適度および季節感を表わす着衣量に従って、運転モードを切り替えて、過去の運転状態に関わらず、常に現在の温熱環境に最適な空調運転ができる空気調和機の制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の空気調和機の制御装置は、少なくとも冷房と暖房の運転モードを切り替える空気調和機の制御装置において、室内の温度，湿度，輻射温度，気流速度および在室者の活動量を夫々表わす信号と上記在室者の着衣量を表わす信号とに基づいて、室内の快適度を算出する室内快適度算出手段と、室外の温度，湿度，輻射温度，気流速度および上記在室者が室外に出たときの活動量を夫々表わす信号と上記在室者の着衣量を表わす信号とに基づいて、上記室外の快適度を算出する室外快適度算出手段と、外気温度に関する信号に基づいて、上記在室者の着衣量を推定する着衣量推定手段と、上記室内快適度算出手段により算出された上記室内の快適度と上記室外快適度算出手段により算出された上記室外の快適度および上記着衣量推定手段により推定された上記着衣量に基づいて、運転モードを判定する運転モード判定手段とを備えたことを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２の空気調和機の制御装置は、請求項１の空気調和機の制御装置において、上記運転モード判定手段は、ファジィ推論規則によって運転モードを判定するファジィ推論手段を有することを特徴としている。
【０００８】
また、請求項３の空気調和機の制御装置は、請求項１または２の空気調和機の制御装置において、上記着衣量推定手段は、外気温度を表わす信号と所定期間における上記外気温度の最高温度，最低温度を夫々表わす信号とに基づいて、上記着衣量を表わす信号を出力するニューラルネットワークを有することを特徴としている。
【０００９】
また、請求項４の空気調和機の制御装置は、請求項１乃至３のいずれか一つの空気調和機の制御装置において、上記在室者の温冷感に基づく補正指令信号を受けて、上記室内快適度算出手段により算出された上記室内の快適度を補正する室内快適度補正手段を備えたことを特徴としている。
【００１０】
また、請求項５の空気調和機の制御装置は、請求項１乃至４のいずれか一つの空気調和機の制御装置において、上記在室者が就寝中の室内の温度，湿度，輻射温度，気流速度および在室者の活動量を夫々表わす信号と就寝時の在室者の着衣量を表わす信号とに基づいて、就寝時における室内の快適度を算出する就寝時室内快適度算出手段と、上記在室者が就寝中の室外の温度，湿度，輻射温度，気流速度および上記在室者の活動量を夫々表わす信号と上記就寝時の在室者の着衣量を表わす信号とに基づいて、就寝時の室外の快適度を算出する就寝時室外快適度算出手段と、外気温度に関する信号に基づいて、上記在室者の就寝時の着衣量を推定する就寝時着衣量推定手段と、上記就寝時室内快適度算出手段により算出された上記就寝時の室内の快適度と上記就寝時室外快適度算出手段により算出された上記就寝時の室外の快適度および上記就寝時着衣量推定手段により推定された上記就寝時の着衣量に基づいて、運転モードを判定する就寝時運転モード判定手段とを備えたことを特徴としている。
【００１１】
また、請求項６の空気調和機の制御装置は、請求項５の空気調和機の制御装置において、上記就寝時運転モード判定手段は、ファジィ推論規則によって運転モードを判定する就寝時ファジィ推論手段を有することを特徴としている。
【００１２】
【作用】
上記請求項１の空気調和機の制御装置によれば、室内の温度，湿度，輻射温度，気流速度および在室者の活動量を夫々表わす信号と在室者の着衣量を表わす信号とに基づいて、上記室内快適度算出手段により在室者の室内の快適度を算出する。また、室外の温度，湿度，輻射温度，気流速度および在室者が室外に出たときの活動量を夫々表わす信号と在室者の着衣量を表わす信号とに基づいて、上記室外快適度算出手段により室外の快適度を算出する。また、上記外気温度に関する信号に基づいて、上記着衣量推定手段により着衣量を推定する。上記着衣量推定手段により推定された着衣量は、在室者が感じるいわゆる季節感を表しており、春夏秋冬の夫々の季節により変化する人の温冷感に応じて着衣量を推定する。すなわち、夏であれば、薄着となって着衣量が少なくなり、冬であれば厚着となって着衣量が多くなるのである。そして、上記室内快適度算出手段により算出された室内の快適度と、室外快適度算出手段により算出された室外の快適度および着衣量推定手段により推定された着衣量に基づいて、運転モード判定手段は、冷房運転や暖房運転等の運転を切り替えるための運転モードを判定する。
【００１３】
したがって、上記室内の快適度，室外の快適度および着衣量によって、現在の室内，室外の温熱環境と在室者の現在の温冷感を正確に判断して、運転モードを判定するので、過去の運転状態に関わりなく、現在の温熱環境に最適な運転モードで空調運転を行うことができる。また、外気温度に関する信号に基づいて推定された着衣量を用いて、リアルタイムに運転モードが判定されるので、外気の急激な温度変化に対応することができ、１日の温冷感の格差が大きい場合でも、快適な温熱環境を実現できる。
【００１４】
また、上記請求項２の空気調和機の制御装置によれば、請求項１の空気調和機の制御装置において、上記運転モード判定手段が運転モードを判定するとき、室内，室外の温熱環境の差による熱負荷を考慮した運転モードになるように、人の経験に基づいてファジィ推論規則を設定することによって、室内，室外の温熱環境に応じた運転モードの判定を行うことができる。
【００１５】
また、上記請求項３の空気調和機の制御装置によれば、請求項１または２の空気調和機の制御装置において、上記着衣量推定手段は、外気温度を表わす信号と所定期間における上記外気温度の最高温度，最低温度を夫々表わす信号とに基づいて、ニューラルネットワークにより着衣量を推定するので、冷夏，暖冬等の季節差や寒冷な地域と温暖な地域との差による誤差なしに、季節感を表わす着衣量を得ることができる。
【００１６】
また、上記請求項４の空気調和機の制御装置によれば、請求項１乃至３の空気調和機の制御装置において、上記在室者からの温冷感に基づく補正指令信号を受けて、上記室内快適度補正手段は、上記室内快適度算出手段により算出された上記室内の快適度を補正する。例えば、上記在室者がリモートコントローラ等の操作により現在の温冷感が“寒い”か“暑い”かを指令し、“寒い”ときは、上記室内の快適度を寒い側に補正する一方、“暑い”ときは、上記室内の快適度を寒い側に補正するのである。そして、上記補正された室内の快適度と、室外の快適度および着衣量に基づいて、上記運転モード判定手段が運転モードを判定するので、在室者の温冷感の個人差を補正することができる。
【００１７】
また、上記請求項５の空気調和機の制御装置によれば、在室者が就寝中の室内の温度，湿度，輻射温度，気流速度および在室者の活動量を夫々表わす信号と就寝時の在室者の着衣量を表わす信号とに基づいて、上記就寝時室内快適度算出手段により就寝時の室内の快適度を算出する。また、室外の温度，湿度，輻射温度，気流速度および在室者が室外に出たときの活動量を夫々表わす信号と就寝時の在室者の着衣量を表わす信号とに基づいて、上記就寝時室外快適度算出手段により就寝時の室外の快適度を算出する。上記外気温度に関する信号に基づいて、上記就寝時着衣量推定手段により在室者の就寝時の着衣量を推定する。そして、上記就寝時室内快適度算出手段により算出された上記就寝時の室内の快適度と上記就寝時室外快適度算出手段により算出された上記就寝時の室外の快適度および上記就寝時着衣量推定手段により推定された上記就寝時の着衣量に基づいて、上記就寝時運転モード判定手段は、冷房運転や暖房運転等を切り替えるための運転モードを判定する。
【００１８】
したがって、上記就寝時の室内の快適度，室外の快適度および着衣量によって、就寝時の室内，室外の温熱環境と在室者の温冷感とを正確に判断して、運転モードを判定することができる。つまり、就寝時に暖房運転する場合は、例えば冬は布団等が厚くなり着衣量が多くなるので、昼間の活動時よりも室内の目標設定温度を低めにする一方、夏は薄着で布団等も少なくなり着衣量が少なくなると共に、活動量も少ないので、昼間の活動時よりも室内の目標設定温度を高めにするのである。したがって、就寝時の環境に適した空調運転を行うことができる。
【００１９】
また、上記請求項６の空気調和機の制御装置によれば、請求項５の空気調和機の制御装置において、上記就寝時運転モード判定手段が運転モードを判定するとき、室内，室外の温熱環境の差による熱負荷を考慮した運転モードになるように、人の経験に基づいてファジィ推論規則を設定することによって、就寝時の室内，室外の温熱環境に応じた運転モードの判定を行うことができる。
【００２０】
【実施例】
以下、この発明の空気調和機の制御装置を実施例により詳細に説明する。
【００２１】
（第１実施例）
図１はこの発明の第１実施例の空気調和機の制御装置２０の要部ブロック図であり、１は着衣量推定値を推定する着衣量推定手段としての着衣量推定部、２は室内の快適度としての室内ＰＭＶ（Ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ  Ｍｅａｎ  Ｖｏｔｅ）値を算出する室内快適度算出手段としての室内ＰＭＶ算出部、３は室外の快適度としての室外ＰＭＶ値を算出する室外快適度算出手段としての室外ＰＭＶ算出部、４は上記着衣量推定部１により算出された着衣量推定値と、上記室内ＰＭＶ算出部２により算出された室内ＰＭＶ値および上記室外ＰＭＶ算出部３により算出された室外ＰＭＶ値とに基づいて、運転モードを判定する運転モード判定手段としての運転モード判定部である。上記制御装置２０には、リモートコントローラ（以下、リモコンという）１０と、室内温度センサ１１と、室内の赤外線放射に基づいて輻射温度を検出する室内輻射温度センサ１２と、室内湿度センサ１３と、室内の赤外線放射の変化を検出する赤外線センサ１４と、外気温度センサ１５とを接続している。
【００２２】
なお、上記室内ＰＭＶ算出部２と室外ＰＭＶ算出部３は、室内の温度，湿度，輻射温度，気流速度（以下、気流速という）および在室者の活動度と着衣量に基づき、国際標準化機構（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｓｔａｎｄａｒｄｉｔｉｏｎ；ＩＳＯ）が定めた国際規格ＩＳＯ−７７３０に記載されている演算式により室内ＰＭＶ値と室外ＰＭＶ値を夫々算出する。上記室内ＰＭＶ値と室外ＰＭＶ値は、室内において在室者が感じる熱的感覚尺度（いわゆる温冷感）であって、例えば＋３：暑い，＋２：暖かい，＋１：少し暖かい，０：ちょうど良い，−１：少し涼しい，−２：涼しい，−３：寒いなどを表わす。
【００２３】
図２は上記制御装置２０の着衣量推定部１と室内ＰＭＶ算出部２のブロック図であり、上記着衣量推定部１は、外気温度センサ１５からの外気温度を表わす信号を受けて、その外気温度を表わす信号と１日２４時間の外気温度の最高温度，最低温度を夫々表わす信号とを出力する外気情報変換器１ａと、上記外気情報変換器１ａからの外気温度，最高温度および最低温度に基づいて、着衣量推定値を表わす信号を出力するニューラルネットワーク１ｂとを有している。
【００２４】
上記ニューラルネットワーク１ｂは、上記外気温度と最高温度および最低温度に基づいて、季節に応じた着衣量を推定するように予め学習されている。すなわち、上記ニューラルネットワーク１ｂは、使用に先立って、外気情報変換器１ａからのその時点の外気温度および１日２４時間の最高気温，最低気温を表わす信号を入力層の各ニューロンに受け、出力層の各ニューロンに上記時点に応じて与えられる着衣量に関する教師データに基づき、着衣量推定値である出力データと教師データの差を減らすように、自己のネットワークの結合の強さを変化させる入力処理と重み学習を行う。そして、多数の入力データについて学習を繰り返して、最適の着衣量推論値を出力できる状態にしている。
【００２５】
また、上記室内ＰＭＶ算出部２は、予め室内の居住者の位置が定められた室内モデルにおいて、この空気調和機の風量と風向に基づいて、上記室内モデルの居住者のいる位置の気流速を表わす気流速推定値を推定する気流速推定部２ａと、赤外線センサ１４からの赤外線の変化を表わす信号に基づいて、在室者の活動量を推定する活動量推定部２ｂと、室内の快適度を表わす室内ＰＭＶ値を算出する室内ＰＭＶ算出器２ｃを有している。なお、上記気流速推定部２ａは、この制御装置２０が制御する図示しないファンモータの回転数とフラップの角度から風量と風向を求めて、その風量と風向に基づいて気流速を推定している。また、上記室内ＰＭＶ算出器２ｃは、室内温度センサ１１からの室内温度検出値を表わす信号と、室内輻射温度センサ１２からの室内輻射温度検出値を表わす信号と、室内湿度センサ１３からの室内湿度検出値を表わす信号と、気流速推定部２ａからの気流速推定値を表わす信号と、活動量推定部２ｂの活動量推定値を表わす信号および着衣量推定部１からの着衣量推定値を表わす信号を受けて、上記室内ＰＭＶ値を算出する。
【００２６】
図３は上記制御装置２０の室外ＰＭＶ算出部３のブロック図であり、上記室外ＰＭＶ算出部３は、在室者が室内着のまま室外に出たときの快適度を表わす室外ＰＭＶ値を算出する室外ＰＭＶ算出器３ａを有している。上記室外ＰＭＶ算出器３ａは、室外湿度の代わりとしての室内湿度センサ１３からの室内湿度検出値を表わす信号と、室外での気流速を無風（＝０．１ｍ／ｓｅｃ）とする気流速推定値を表わす信号と、室外での活動量を１．２Ｍｅｔ（着座状態）とする活動量推定値を表わす信号と、外気温度センサ１５からの室外温度検出値を表わす信号と、室外輻射温度（＝室外温度）を表わす信号と、着衣量推定部１からの着衣量推定値を表わす信号とを受けて、上記室外ＰＭＶ値を算出する。上記室外湿度，気流速推定値，活動量推定値および室外輻射温度は、室外用の各種センサが必要であったり、測定が困難であるため、室外湿度に室内湿度を用い、室外の標準的な環境要素として気流速推定値，活動量推定値および室外輻射温度の所定値を定めている。
【００２７】
図４は上記制御装置２０の運転モード判定部４のブロック図であり、上記運転モード判定部４は、室内ＰＭＶ算出部２からの室内ＰＭＶ値を表わす信号と、室外ＰＭＶ算出部３からの室外ＰＭＶ値を表わす信号および着衣量推定部１からの着衣量推定値を表わす信号とを受けて、後述のファジィ推論規則に従って運転モードを判定するファジィ推論部４ａを有している。
【００２８】
上記構成の空気調和機の制御装置２０において、上記リモコン１０による運転開始操作がされて、空調運転を行うと、室内ＰＭＶ算出部２により算出された室内ＰＭＶ値に基づいて、運転モード判定部４のファジィ推論部４ａは、まず前件部で室外ＰＭＶ値の入力に対してファジィ変数の適合度を求める。図５（Ａ）に示すように、上記室内ＰＭＶ値が−３．０〜３．０の区間において、室内の温冷感を表わす５個のファジィ変数（室内ＰＭＶ値が−３．０から順に［寒い］，［涼しい］，［ちょうど良い］，［暖かい］，［暑い］）を定義している。
【００２９】
また、上記室外ＰＭＶ算出部３により算出された室外ＰＭＶ値に基づいて、運転モード判定部４のファジィ推論部４ａは、前件部で室外ＰＭＶ値の入力に対してファジィ変数の適合度を求める。図５（Ｂ）に示すように、上記室外ＰＭＶ値が−３．０〜３．０の区間において、室外の温冷感を表わす５個のファジィ変数（室外ＰＭＶ値が−３．０から順に［寒い］，［涼しい］，［ちょうど良い］，［暖かい］，［暑い］）を定義している。
【００３０】
また、上記着衣量推定部１により推定された着衣量推定値に基づいて、運転モード判定部４のファジィ推論部４ａは、前件部で着衣量推定値の入力に対してファジィ変数の適合度を求める。図５（Ｃ）に示すように、上記着衣量推定値が．０．０〜１．０の区間において、季節感を表わす４個のファジィ変数（室内ＰＭＶ値が０．０から順に［夏］，［秋］，［春］，［冬］）を定義している。
【００３１】
次に、上記ファジィ推論部４ａの前件部で得られた室内，室外における快適感を表わすファジィ変数と季節感を表わすファジィ変数との夫々の適合度に応じて、冬のファジィ推論規則（図７（Ａ）に示す）、春のファジィ推論規則（図７（Ｂ）に示す）、秋のファジィ推論規則（図８（Ａ）に示す）、夏のファジィ推論規則（図８（Ｂ）に示す）に従って推論を行う。そして、図６の上段に示す運転状態を表わす６個のファジィ変数（［普通に冷やす］，［少し冷やす］，［涼しくする］，［なにもしない］，［少し暖める］，［普通に暖める］）のうちから、上記前件部で得られた室内，室外における快適感を表わすファジィ変数と季節感を表わすファジィ変数との夫々の適合度に応じた推論結果を求める。次に、上記推論結果を総合してファジィ集合を求め、そのファジィ集合の重心座標を求める。そして、上記ファジィ推論部４ａの後件部において、図６の下段に示すように、上記重心座標に対応する運転モードを判定する。すなわち、７つの運転モードに対応する区間０〜７において、区間０〜１．５では［冷房］、区間１．５〜２．５では［弱冷房］、区間２．５〜３．５では［送風，ドライ］、区間３．５〜４．５では［待機］、区間４．５〜５．５では［弱暖房］、区間５．５〜７では［暖房］としている。なお、上記弱暖房モードは、軽負荷時に能力を抑えると共に温風が室内全体に行き渡るようにする運転モードである。また、上記弱冷房モードは、軽負荷時に能力を抑えると共に冷風が室内全体に行き渡るようにする運転モードである。また、上記送風，ドライモードは、一つの運転モードとして扱い、高い湿度の場合はドライ運転を行い、低い湿度の場合は送風運転を行う。また、上記待機モードは、強制的に圧縮機を停止して、送風のみを行うサーモオフ状態とする運転モードである。
【００３２】
このように、在室者の現在の温冷感に基づいて、運転モードをリアルタイムに判定して、その運転モードで制御装置２０は運転を制御するので、過去の運転状態に影響を受けることなく、常に現在の温熱環境に最適な運転モードで空調運転をすることができる。また、外気温度と最高温度，最低温度に基づいて推定された着衣量によって、リアルタイムに運転モードが判定されるので、外気の急激な温度変化に対応でき、１日の温冷感の格差が大きい場合でも、快適な温熱環境を実現することができる。
【００３３】
また、室内と室外の温熱環境の差による熱負荷を考慮した運転モードになるように、人の経験に基づいてファジィ推論規則を設定することによって、在室者の快適度と室内，室外の温熱環境に応じた最適な運転モードで空調運転することができる。
【００３４】
また、カレンダーから季節を推定するのでなく、室外温度と最高温度，最低温度に基づいて季節感を表わす着衣量を推定するので、冷夏，暖冬，初夏の陽気等の季節感の差や、寒冷な地域と温暖な地域との差を補正して、最適な運転モードで空調運転することができる。
【００３５】
（第２実施例）
図９はこの発明の第２実施例の空気調和機の制御装置の運転モード判定部５のブロック図を示している。なお、上記運転モード判定部５以外は、第１実施例と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。上記運転モード判定部５は、リモコン１０からの使用者の温冷感に基づく補正指令信号としての室内ＰＭＶ補正値を表わす信号と、室内ＰＭＶ算出部２からの室内ＰＭＶ値を表わす信号とを受けて、室内ＰＭＶ値を室内ＰＭＶ補正値に基づいて補正する室内ＰＭＶ補正部５ａと、上記室内ＰＭＶ補正部５ａからの補正後の室内ＰＭＶ値を表わす信号と、室外ＰＭＶ算出部３からの室外ＰＭＶ値を表わす信号と、外気温度に基づいて着衣量推定部１により推定された着衣量推定値を表わす信号とを受けて、運転モードを判定するファジィ推論部５ｂとを有している。なお、上記ファジィ推論部５ｂは、第１実施例のファジィ推論部３ａと同一のファジィ変数とファジィ推論規則により運転モードを判定する。
【００３６】
上記構成の空気調和機の制御装置では、空調運転中に在室者が寒いと感じて、リモコン１０の“寒い”ボタンを１回操作すると、室内ＰＭＶ補正値を例えば−１．０にし、室内ＰＭＶ補正部５ａは室内ＰＭＶ値を−１．０補正する。したがって、補正後の室内ＰＭＶ値は、ファジィ推論部５ｂの前件部のファジィ変数［寒い］側に−１．０だけ移行する。一方、空調運転中に在室者が暑いと感じて、リモコン１０の“暑い”ボタンを１回操作すると、室内ＰＭＶ補正値を例えば＋１．０にし、室内ＰＭＶ補正部５ａは室内ＰＭＶ値を＋１．０補正する。したがって、補正後の室内ＰＭＶ値は、ファジィ推論部５ｂの前件部のファジィ変数［暑い］側に室内ＰＭＶ値を＋１．０だけ移行する。
【００３７】
このように、在室者の温冷感に従ってリモコン１０の“寒い”，“暑い”ボタンを操作することによって、室内ＰＭＶ値を補正して、その補正された室内ＰＭＶ値を用いて、運転モード判定部５が運転モードを判定するので、在室者の温冷感の個人差を補正することができる。
【００３８】
（第３実施例）
図１０はこの発明の第３実施例の空気調和機の制御装置の就寝時着衣量推定部３１と就寝時室内ＰＭＶ算出部３２のブロック図を示し、図１１は上記制御装置の就寝時室外ＰＭＶ算出部３３のブロック図を示し、図１２は上記制御装置の就寝時運転モード判定部３４のブロック図を示している。なお、各種センサ，着衣量推定部，室内ＰＭＶ算出部，室外ＰＭＶ算出部および運転モード判定部は、第１実施例と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００３９】
図１０に示すように、上記就寝時着衣量推定部３１は、外気温度センサ１５からの外気温度を表わす信号を受けて、その外気温度を表わす信号と、１日２４時間の外気温度の最高温度，最低温度を夫々表わす信号とを出力する外気情報変換器３１ａと、外気情報変換器３１ａからの外気温度，最高温度および最低温度を夫々表わす信号に基づいて、着衣量推定値を表わす信号を出力するニューラルネットワーク３１ｂとを有している。上記ニューラルネットワーク３１ｂは、就寝時における季節に応じた着衣量を推定するように、予め学習されている。
【００４０】
また、上記就寝時室内ＰＭＶ算出部３２は、予め室内の居住者の位置が決められた室内モデルにおいて、この空気調和機の風量と風向に基づいて、上記室内モデルの居住者のいる位置の気流速を表わす気流速推定値を推定する気流速推定部３２ａと、室内の快適度を表わす室内ＰＭＶ値を算出する室内ＰＭＶ算出器３２ｂを有している。上記室内ＰＭＶ算出器３２ｂは、室内温度センサ１１からの室内温度検出値を表わす信号と、室内輻射温度センサ１２からの室内輻射温度検出値を表わす信号と、室内湿度センサ１３からの室内湿度検出値を表わす信号と、気流速推定部３２ａからの気流速推定値を表わす信号および活動量を０．８Ｍｅｔ（就寝状態）とする活動量推定値を表わす信号に基づいて、就寝時の室内ＰＭＶ値を算出する。なお、上記就寝時の室内ＰＭＶ値を求める関数Ｆは、熱環境（室内温度，室内湿度，輻射温度および気流速）が一定の場合、
就寝時の室内ＰＭＶ値  ＝  Ｆ（ｘ，ｙ）
ｘ：活動量を就寝状態の０．８Ｍｅｔとした場合の快適度（ＰＭＶ値）
ｙ：布団等を考慮した就寝時の着衣量
で表される。
【００４１】
図１１に示すように、上記就寝時室外ＰＭＶ算出部３３は、就寝するべき在室者が就寝時と同等の着衣量で室外に出たときの快適度を表わす室外ＰＭＶ値を算出する室外ＰＭＶ算出器３３ａを有している。上記室外ＰＭＶ算出器３３ａは、室外湿度としての室内湿度センサ１３からの室内湿度検出値を表わす信号と、気流速を無風（＝０．１ｍ／ｓｅｃ）とする気流速推定値を表わす信号と、室外での活動量を０．８Ｍｅｔ（就寝状態）とする活動量推定値を表わす信号と、外気温度センサ１５からの室外温度検出値を表わす信号と、室外輻射温度（＝室外温度）を表わす信号と、就寝時着衣量推定部３１からの就寝時着衣量推定値を表わす信号とを受けて、就寝時の室外ＰＭＶ値を算出する。上記室外湿度，気流速推定値，活動量推定値および室外輻射温度は、室外用の各種センサが必要であったり、測定が困難であるため、室外湿度に室内湿度を用い、室外の標準的な環境要素として気流速推定値，活動量推定値および室外輻射温度の所定値を定めている。
【００４２】
図１２に示すように、上記就寝時運転モード判定部３４は、上記就寝時ＰＭＶ算出部３２からの就寝時の室内ＰＭＶ値を表わす信号と、就寝時室外ＰＭＶ算出部３３からの就寝時の室外ＰＭＶ値を表わす信号および就寝時着衣量推定部３１からの就寝時着衣量推定値を表わす信号とを受けて、後述するファジィ推論規則に従って運転モードを判定するファジィ推論部３４ａを有している。なお、上記ファジィ推論部３４ａは、第１実施例のファジィ推論部３ａと同一のファジィ変数とファジィ推論規則により運転モードを推定する。
【００４３】
上記構成の空気調和機の制御装置において、就寝時室内ＰＭＶ算出部３２により算出された就寝時の室内ＰＭＶ値に基づき、運転モード判定部３４のファジィ推論部３４ａは、まず前件部で就寝時の室内ＰＭＶ値の入力に対してファジィ変数の適合度を求める。図１３（Ａ）に示すように、上記就寝時の室内ＰＭＶ値が−３．０〜３．０の区間において、室内の温冷感を表わす５個のファジィ変数（室内ＰＭＶ値が−３．０から順に［寒い］，［涼しい］，［ちょうど良い］，［暖かい］，［暑い］）を定義している。
【００４４】
また、上記就寝時室外ＰＭＶ算出部３３により算出された就寝時の室外ＰＭＶ値に基づき、運転モード判定部３４のファジィ推論部３４ａは、前件部で就寝時の室外ＰＭＶ値の入力に対してファジィ変数の適合度を求める。図１３（Ｂ）に示すように、上記就寝時の室外ＰＭＶ値が−３．０〜３．０の区間において、室外の温冷感を表わす５個のファジィ変数（室外ＰＭＶ値が−３．０から順に［寒い］，［涼しい］，［ちょうど良い］，［暖かい］，［暑い］）を定義している。
【００４５】
また、上記就寝時着衣量推定部３１により推定された就寝時着衣量推定値は、就寝時運転モード判定部３４のファジィ推論部３４ａは、前件部で就寝時着衣量推定値の入力に対してファジィ変数の適合度を求める。図１３（Ｃ）に示すように、上記着衣量推定値が．０．０〜５．０の区間において、季節感を表わす４個のファジィ変数（着衣量推定値が０．０から順に［夏］，［秋］，［春］，［冬］）を定義している。つまり、就寝時は布団等により着衣量が昼間の活動時より多くなるのである。
【００４６】
次に、上記ファジィ推論部３４ａの前件部で得られたファジィ変数の夫々の適合度に応じて、第１実施例と同一の冬，春，秋，夏のファジィ推論規則（図７（Ａ），（Ｂ）と図８（Ａ），（Ｂ）に示す）に従って推論を行う。そして、図６の上段に示す運転状態を表わす６個のファジィ変数（［普通に冷やす］，［少し冷やす］，［涼しくする］，［なにもしない］，［少し暖める］，［普通に暖める］）のうちから上記前件部で得られたファジィ変数の夫々の適合度に応じた推論結果を求める。次に、上記推論結果を総合してファジィ集合を求め、そのファジィ集合の重心座標を求める。そして、図６に示すように、上記ファジィ推論部３４ａの後件部で上記重心座標に対応する運転モードを決定する。
【００４７】
したがって、上記就寝時の室内ＰＭＶ値，室外ＰＭＶ値および着衣量推定値によって、就寝時の室内，室外の温熱環境と在室者の温冷感とを正確に判断して、運転モードを判定することができる。つまり、就寝時に暖房運転する場合は、例えば冬は布団等が厚くなり着衣量が多くなるので、昼間の活動時よりも室内の目標設定温度を低めにする一方、夏は薄着で布団等も少なくなり着衣量が少なくなると共に、活動量も少ないので、昼間の活動時よりも室内の目標設定温度を高めにするのである。したがって、就寝時の環境に適した空調運転を行うことができる。
【００４８】
（第４実施例）
図１４はこの発明の第４実施例の空気調和機の制御装置の就寝時運転モード判定部４０のブロック図を示しており、就寝時運転モード判定部４０以外は、第４実施例と同一の構成をしており、図と説明を省略する。
【００４９】
図１４において、上記就寝時運転モード判定部４０は、上記就寝時ＰＭＶ算出器４０ａからの就寝時の室内ＰＭＶ値を表わす信号と、リモコン１０からの使用者の温冷感情報である室内ＰＭＶ補正値を表わす信号とを受けて、室内ＰＭＶ値を室内ＰＭＶ補正値に基づいて補正する室内ＰＭＶ補正部４０ａを有すると共に、上記室内ＰＭＶ補正部４０ａからの補正後の室内ＰＭＶ値を表わす信号と、就寝時室外ＰＭＶ算出部３３からの就寝時の室外ＰＭＶ値を表わす信号および就寝時着衣量推定部３１からの就寝時着衣量推定値を表わす信号とを受けて、ファジィ推論規則に従って運転モードを判定するファジィ推論部４０ｂを有している。なお、上記ファジィ推論部４０ｂは、第１実施例のファジィ推論部３ａと同一のファジィ変数とファジィ推論規則とする。
【００５０】
上記構成の空気調和機の制御装置では、空調運転中に在室者が寒いと感じて、リモコン１０の“寒い”ボタンを１回操作すると、室内ＰＭＶ補正値を例えば−１．０にし、室内ＰＭＶ補正部４０ａは室内ＰＭＶ値を−１．０補正する。したがって、補正後の室内ＰＭＶ値は、ファジィ推論部４０ｂの前件部のファジィ変数［寒い］側に室内ＰＭＶ値を−１．０だけ移行する。一方、空調運転中に在室者が暑いと感じて、リモコン１０の“暑い”ボタンを１回操作すると、室内ＰＭＶ補正値を例えば＋１．０にし、室内ＰＭＶ補正部４０ａは室内ＰＭＶ値を＋１．０補正する。したがって、補正後の室内ＰＭＶ値は、ファジィ推論部４０ｂの前件部のファジィ変数［暑い］側に室内ＰＭＶ値を＋１．０だけ移行する。
【００５１】
このように、就寝時に、在室者の温冷感に従ってリモコン１０を操作することによって、室内ＰＭＶ値を補正して、その補正された室内ＰＭＶ値を用いて運転モード判定部５が運転モードを判定するので、在室者の温冷感の個人差を補正することができる。
【００５２】
上記第１，第２，第３，第４実施例では、運転モード判定部４，５と就寝時運転モード判定部３４，４０にファジィ推論部４ａ，５ｂ，３４ａ，４０ｂを用いて、運転モードの判定を行ったが、運転モード判定手段と就寝時運転モード判定手段はファジィ推論手段を用いずに、他の手段により運転モードを判定してもよい。例えば、上記室内ＰＭＶ値，室外ＰＭＶ値および着衣量と運転モードとの関係を数式で表し、その数式を用いて演算により運転モードを求めてもよい。
【００５３】
また、上記第１，第２，第３，第４実施例では、着衣量推定手段としての着衣量推定部１と就寝時着衣量推定手段としての就寝時着衣量推定部３１にニューラルネットワーク１ｂ，３１ｂを用いたが、着衣量推定手段と就寝時着衣量推定手段は、ニューラルネットワークを用いずに着衣量を推定してもよい。また、上記着衣量推定部１と就寝時着衣量推定部３１は、外気温度と最高温度および最低温度に基づいて着衣量を推定したが、これに限らず、着衣量推定手段は、外気温度に関する信号（例えば外気温度と平均温度等）に基づいて着衣量を推定してもよい。
【００５４】
また、上記第２，第４実施例では、室内快適度補正手段としての室内ＰＭＶ補正部５ａ，４０ａにより室内ＰＭＶ値を補正したが、室内快適度補正手段はなくともよい。
【００５５】
また、上記第３，第４実施例では、着衣量推定手段としての着衣量推定部１と就寝時着衣量推定手段としての就寝時着衣量推定部３１を別々に設けたが、一つの着衣量推定手段のニューラルネットワークに就寝時か否かの情報を入力して、就寝時でないときは昼間の活動時の着衣量を推定する一方、就寝時のときは就寝時の着衣量を推定するようにニューラルネットワークを学習させてもよい。
【００５６】
また、上記第３，第４実施例では、室内快適度算出手段としての室内ＰＭＶ算出部２と就寝時室内快適度算出手段としての就寝時室内ＰＭＶ算出部３２を別々に設けたが、一つの室内快適度算出手段で室内の快適度と就寝時の室内の快適度とを求めるようにしてもよい。さらに、上記室外快適度算出手段としての室外ＰＭＶ算出部３と就寝時室外快適度算出手段としての就寝時室外ＰＭＶ算出部３３を別々に設けたが、一つの室外快適度算出手段で室外の快適度と就寝時の室外の快適度とを求めるようにしてもよい。この場合、上記運転モード判定手段は、就寝時運転モード判定手段を兼ねる。
【００５７】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明の空気調和機の制御装置は、少なくとも冷房と暖房の運転モードを切り替える空気調和機の制御装置において、室内の温度，湿度，輻射温度，気流速度および在室者の活動量を夫々表わす信号と在室者の着衣量を表わす信号とに基づいて、室内快適度算出手段により室内の快適度を算出し、室外の温度，湿度，輻射温度，気流速度および上記在室者が室外に出たときの活動量を夫々表わす信号と在室者の着衣量を表わす信号とに基づいて、室外快適度算出手段により室外の快適度を算出し、外気温度に関する信号に基づいて、着衣量推定手段により在室者の着衣量を推定すると共に、室内快適度算出手段により算出された室内の快適度と室外快適度算出手段により算出された室外の快適度および着衣量推定手段により推定された着衣量に基づいて、運転モード判定手段により運転モードを判定するものである。
【００５８】
したがって、請求項１の発明の空気調和機の制御装置によれば、上記着衣量推定手段により推定された着衣量は、在室者が感じるいわゆる季節感を表しており、春夏秋冬の夫々の季節により変化する人の温冷感に応じて着衣量を推定する。すなわち、夏であれば、薄着となって着衣量が少なくなり、冬であれば厚着となって着衣量が多くなるのである。そして、上記室内快適度算出手段により算出された室内の快適度と、室外快適度算出手段により算出された室外の快適度および着衣量推定手段により推定された着衣量に基づいて、運転モード判定手段は、冷房運転や暖房運転等の運転を切り替えるための運転モードを判定する。
【００５９】
したがって、上記運転モード判定手段は、室内の快適度，室外の快適度および季節感を表わす着衣量によって、在室者の現在の温冷感を正確に判断して運転モードを判定する。したがって、過去の運転状態に関わりなく、現在の温熱環境に最適な運転モードを判定でき、その運転モードで空調運転を行うことができる。また、外気温度に関する信号に基づいて推定された着衣量を用いて、リアルタイムに運転モードが判定されるので、天候の急激な変化に対応することができ、１日の温冷感の格差が大きい場合でも、快適な温熱環境を実現することができる。
【００６０】
また、請求項２の発明の空気調和機の制御装置は、請求項１の空気調和機の制御装置において、上記運転モード判定手段のファジィ推論手段は、ファジィ推論規則によって運転モードを判定するものである。
【００６１】
したがって、請求項２の発明の空気調和機の制御装置によれば、上記運転モード判定手段が運転モードを判定するとき、室内，室外の温熱環境の差による熱負荷を考慮した運転モードになるように、人の経験に基づいてファジィ推論規則を設定することによって、ファジィ推論手段により室内，室外の温熱環境に応じた運転モードの判定を行うことができる。
【００６２】
また、請求項３の発明の空気調和機の制御装置は、請求項１または２の空気調和機の制御装置において、上記着衣量推定手段のニューラルネットワークは、外気温度を表わす信号と所定期間における上記外気温度の最高温度，最低温度を夫々表わす信号とに基づいて、上記着衣量を推定するものである。
【００６３】
したがって、請求項３の発明の空気調和機の制御装置によれば、冷夏，暖冬等の季節差や寒冷な地域と温暖な地域との差なしに、季節感を表わす着衣量を得ることができる。
【００６４】
また、請求項４の発明の空気調和機の制御装置は、請求項１乃至３のいずれか一つの空気調和機の制御装置において、上記在室者の温冷感に基づく補正指令信号を受けて、室内快適度補正手段は、上記室内快適度算出手段により算出された上記室内の快適度を補正するものである。
【００６５】
したがって、請求項４の発明の空気調和機の制御装置によれば、在室者の現在の温冷感の“寒い”“暑い”等を表わす補正指令信号に基づいて補正された室内の快適度と、室外の快適度および着衣量に基づいて、上記運転モード判定手段が運転モードを判定するので、在室者の温冷感の個人差を補正することができる。
【００６６】
また、請求項５の発明の空気調和機の制御装置は、請求項１乃至４のいずれか一つの空気調和機の制御装置において、上記在室者が就寝中の室内の温度，湿度，輻射温度，気流速度および在室者の活動量を夫々表わす信号と就寝時の在室者の着衣量を表わす信号とに基づいて、就寝時室内快適度算出手段により就寝時における室内の快適度を算出し、上記在室者が就寝中の室外の温度，湿度，輻射温度，気流速度および上記在室者の活動量を夫々表わす信号と就寝時の在室者の着衣量を表わす信号とに基づいて、就寝時室外快適度算出手段により就寝時の室外の快適度を算出し、外気温度に関する信号に基づいて、就寝時着衣量推定手段により在室者の就寝時の着衣量を推定すると共に、就寝時室内快適度算出手段により算出された就寝時の室内の快適度と就寝時室外快適度算出手段により算出された就寝時の室外の快適度および就寝時着衣量推定手段により推定された就寝時の着衣量に基づいて、就寝時運転モード判定手段により運転モードを判定するものである。
【００６７】
したがって、請求項５の発明の空気調和機の制御装置によれば、上記就寝時の室内の快適度，室外の快適度および着衣量によって、就寝時の室内，室外の温熱環境と在室者の温冷感とを正確に判断して、運転モードを判定することができ、就寝時の環境に適した空調運転を行うことができる。
【００６８】
また、請求項６の発明の空気調和機の制御装置は、請求項５の空気調和機の制御装置において、上記就寝時運転モード判定手段の就寝時ファジィ推論手段は、ファジィ推論規則によって運転モードを判定するものである。
【００６９】
したがって、請求項６の発明の空気調和機の制御装置によれば、上記就寝時運転モード判定手段が運転モードを判定するとき、就寝時の室内，室外の温熱環境の差による熱負荷を考慮した運転モードになるように、人の経験に基づいてファジィ推論規則を設定することによって、就寝時ファジィ推論手段により就寝時の室内，室外の温熱環境に応じた運転モードの判定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の第１実施例の空気調和機の制御装置の要部ブロック図である。
【図２】図２は上記制御装置の着衣量推定部と室内ＰＭＶ算出部のブロック図である。
【図３】図３は上記制御装置の室外ＰＭＶ算出部のブロック図である。
【図４】図４は上記制御装置の運転モード判定部のブロック図である。
【図５】図５（Ａ）〜（Ｃ）は上記運転モード判定部のファジィ推論部の前件部のファジィ変数を示す図である。
【図６】図６は上記運転モード判定部のファジィ推論部の後件部のファジィ変数を示す図である。
【図７】図７（Ａ）は上記ファジィ推論部の冬におけるファジィ推論規則を示す図であり、図７（Ｂ）は上記ファジィ推論部の春におけるファジィ推論規則を示す図である。
【図８】図８（Ａ）は上記ファジィ推論部の秋におけるファジィ推論規則を示す図であり、図８（Ｂ）は上記ファジィ推論部の夏におけるファジィ推論規則を示す図である。
【図９】図９はこの発明の第２実施例の空気調和機の制御装置の運転モード判定部のブロック図である。
【図１０】図１０はこの発明の第３実施例の空気調和機の制御装置の就寝時着衣量推定部と就寝時室内ＰＭＶ算出部のブロック図である。
【図１１】図１１は上記制御装置の就寝時室外ＰＭＶ算出部のブロック図である。
【図１２】図１２は上記制御装置の就寝時運転モード判定部のブロック図である。
【図１３】図１３（Ａ）〜（Ｃ）は上記就寝時運転モード判定部のファジィ推論部の前件部のファジィ変数を示す図である。
【図１４】図１４はこの発明の第４実施例の空気調和機の制御装置の就寝時運転モード判定部のブロック図である。
【符号の説明】
１…着衣量推定部、１ａ…外気情報変換器、
１ｂ…ニューラルネットワーク、
２…室内ＰＭＶ算出部、２ａ…気流速推定部、
２ｂ…活動量推定部、２ｃ…室内ＰＭＶ算出器、
３…室外ＰＭＶ算出部、３ａ…室外ＰＭＶ算出器、
４…運転モード判定部、４ａ…ファジィ推論部、
１０…リモコン、１１…室内温度センサ、
１２…室内輻射温度センサ、１３…室内湿度センサ、
１４…赤外線センサ、１５…外気温度センサ、２０…制御装置。
【図１】
0003564583.tif 000002
【図２】
0003564583.tif 000003
【図３】
0003564583.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0003564583.tif 000007
【図７】
0003564583.tif 000008
【図８】
0003564583.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0003564583.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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