(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間の空調を制御する空調制御システムであって、
前記空調を制御する計画を生成する空調計画部と、
前記空調を制御する空調制御部と、を有し、
前記空調計画部は、
プロセッサ、及び、メモリを有し、
前記空調制御部と接続し、
前記空調を制御する時刻である複数の制御時刻における前記空調の設定値を示す空調制御計画の複数の候補と、前記複数の制御時刻に含まれる第１の制御時刻における前記空間の第１の室温と、前記第１の制御時刻において消費される第１の空調電力と、を取得し、前記メモリに格納し、
前記複数の候補と前記第１の室温と前記第１の空調電力とを説明変数として含む室温計算関数を用いて、前記第１の制御時刻の後の制御時刻である第２の制御時刻における第２の室温を、前記候補ごとに計算し、前記複数の候補と前記第１の室温と前記第１の空調電力とを説明変数として含む空調電力計算関数を用いて、前記第２の制御時刻における第２の空調電力を、前記候補ごとに計算することによって、前記複数の制御時刻を含む時系列の室温及び空調電力を前記候補ごとに求め、
前記複数の制御時刻を含む時系列の室温及び空調電力を、前記メモリに格納し、
前記求めた時系列の室温及び時系列の空調電力に基づいて、快適性及びコストを評価するための評価指標を、前記候補ごとに計算し、
前記評価指標に基づいて、前記空調制御部に適用する空調制御計画を、前記複数の候補から選択し、
前記選択した空調制御計画に従って前記空調を制御させるため、前記選択した空調制御計画を、前記空調制御部に送信することを特徴とする空調制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載の空調制御システムであって、
前記空調計画部は、
所定の過去の期間、前記空間において実行された空調制御計画、当該空調制御計画が実行された過去の複数の時刻において測定された前記空間の過去の室温、及び、前記過去の複数の時刻において消費された空調電力を示す実績情報を取得し、
前記取得した実績情報を用いて重回帰計算することによって、前記室温計算関数及び前記空調電力計算関数を求めることを特徴とする空調制御システム。
【請求項３】
請求項２に記載の空調制御システムであって、
前記空調計画部は、
前記所定の過去の期間、前記空間において実行された冷房用の空調制御計画、当該冷房用の空調制御計画が実行された過去の複数の時刻において測定された前記空間の過去の室温、及び、前記過去の複数の時刻において消費された空調電力を示す冷房実績情報と、前記所定の過去の期間、前記空間において実行された暖房用の空調制御計画、当該暖房用の空調制御計画が実行された過去の複数の時刻において測定された前記空間の過去の室温、及び、前記過去の複数の時刻において消費された空調電力を示す暖房実績情報とを取得し、
前記冷房実績情報を用いて重回帰計算することによって、冷房用の室温計算関数及び空調電力計算関数を求め、
前記暖房実績情報を用いて重回帰計算することによって、暖房用の室温計算関数及び空調電力計算関数を求め、
所定の条件において、前記冷房用及び前記暖房用のいずれか一方の室温計算関数及び空調電力計算関数を用いて、前記複数の制御時刻を含む時系列の室温及び空調電力を前記候補ごとに求めることを特徴とする空調制御システム。
【請求項４】
請求項３に記載の空調制御システムであって、
前記空調計画部は、
前記第１の空調電力が０である場合の前記室温計算関数と、前記第１の室温と、前記所定の過去の期間、前記空間において実行された空調制御計画とを用いて、室温を予測し、
前記予測された室温が、所定の目標値以上である場合、前記冷房用の室温計算関数及び前記冷房用の空調電力計算関数を用いて、前記複数の制御時刻を含む時系列の室温及び空調電力を前記候補ごとに求めることを特徴とする空調制御システム。
【請求項５】
請求項１に記載の空調制御システムであって、
前記空調計画部は、
入力装置及び出力装置と接続するインターフェースを有し、
前記計算した評価指標を前記候補ごとに前記出力装置に表示するためのデータを、前記インターフェースを介して出力し、
前記空調制御計画を前記複数の候補から選択するための前記評価指標のルールを、前記インターフェースを介して前記入力装置から取得し、
前記取得したルールに該当する前記評価指標の候補を、前記空調制御部に適用する空調制御計画として選択することを特徴とする空調制御システム。
【請求項６】
請求項１に記載の空調制御システムであって、
前記空調計画部は、前記複数の制御時刻に含まれる隣接する二つの制御時刻間の時間間隔を、前記二つの制御時刻が大きくなるに従って大きくなるように、前記複数の制御時刻を定めることを特徴とする空調制御システム。
【請求項７】
請求項１に記載の空調制御システムであって、
前記空間は、前記空間の内部の環境に影響を与える躯体と接し、
前記空調計画部は、
前記空間の外において過去に測定された所定の過去の期間の外気温を取得し、
前記外気温の変化に従って温度が変化し、かつ、前記外気温が最高値を示す時刻より後に温度が最高値を示す前記躯体の躯体温度関数を生成し、
前記躯体温度関数によって、前記制御時刻ごとの躯体温度を求め、
前記躯体温度を前記説明変数として含む前記室温計算関数及び前記空調電力計算関数を用いて、前記複数の制御時刻を含む時系列の室温及び空調電力を前記候補ごとに求めることを特徴とする空調制御システム。
【請求項８】
請求項７に記載の空調制御システムであって、
前記躯体温度関数は、２４時間周期のサインカーブによって前記躯体温度が変化することを示す関数であることを特徴とする空調制御システム。
【請求項９】
請求項７に記載の空調制御システムであって、
前記空調計画部は、
前記所定の過去の期間における、日射量、外気温、並びに、前記躯体温度の最高温度及び最低温度を取得し、
前記所定の過去の期間における日射量、外気温及び前記躯体温度の最高温度を含む関数を重回帰分析することによって、前記躯体温度関数の最高温度を求める関数を求め、
前記所定の過去の期間の日射量、外気温及び前記躯体温度の最低温度を含む関数を重回帰分析することによって、前記躯体温度関数の最低温度を求める関数を求め、
前記最高温度を求める関数と、前記最低温度を求める関数と、前記複数の制御時刻における日射量及び外気温の予測値とを用いて、前記躯体温度関数を生成することを特徴とする空調制御システム。
【請求項１０】
請求項７に記載の空調制御システムであって、
前記空調計画部は、
前記所定の過去の期間、前記空間において実行された空調制御計画、前記所定の過去の期間における外気温、前記所定の過去の期間における躯体温度、当該空調制御計画が実行された過去の複数の時刻において測定された前記空間の過去の室温、及び、前記過去の複数の時刻において消費された空調電力を示す実績情報を取得し、
前記所定の過去の期間における外気温が最高値を示す時刻と、前記躯体温度の最高温度を示す時刻との時間差が異なる躯体温度関数の複数の候補関数を生成し、
前記候補関数ごとに、前記取得した実績情報を用いて重回帰計算を行うことによって、前記室温計算関数及び前記空調電力計算関数を求め、
当該求められた室温計算関数及び前記空調電力計算関数に基づいて、重相関係数を計算し、
前記重相関係数の最も大きな値が得られる前記候補関数を前記躯体温度関数として設定することを特徴とする空調制御システム。
【請求項１１】
請求項７に記載の空調制御システムであって、
前記空間は、換気装置、機器を備え、
前記空調制御システムは、気象情報を予報する気象予報部と接続し、
前記空調計画部は、
前記気象予報部から取得した気象情報に基づいて、前記複数の制御時刻における日射量、及び前記外気温を予測することによって、前記複数の制御時刻における日射量及び外気温を取得し、
前記複数の制御時刻において、前記換気装置が消費する電力である換気電力、及び、前記機器が消費する電力である機器電力を取得し、
前記第１の制御時刻における日射量、前記外気温、前記換気電力、前記機器電力及び前記躯体温度と、前記複数の候補と、前記第１の室温と、前記第１の空調電力とを説明変数として含む室温計算関数を用いて、前記第２の室温を前記候補ごとに計算し、
前記第１の制御時刻における日射量、前記外気温、前記換気電力、前記機器電力及び前記躯体温度と、前記複数の候補と、前記第１の室温と、前記第１の空調電力とを説明変数として含む空調電力計算関数を用いて、前記第２の空調電力を前記候補ごとに計算することを特徴とする空調制御システム。
【請求項１２】
空調を制御する計画を生成する空調計画装置であって、
プロセッサ、及び、メモリを有し、
空間の空調を制御する空調制御装置と接続し、
前記空調を制御する時刻である複数の制御時刻における前記空調の設定値を示す空調制御計画の複数の候補と、前記複数の制御時刻に含まれる第１の制御時刻における前記空間の第１の室温と、前記第１の制御時刻において消費される第１の空調電力と、を取得し、前記メモリに格納し、
前記複数の候補と前記第１の室温と前記第１の空調電力とを説明変数として含む室温計算関数を用いて、前記第１の制御時刻の後の制御時刻である第２の制御時刻における第２の室温を、前記候補ごとに計算し、前記複数の候補と前記第１の室温と前記第１の空調電力とを説明変数として含む空調電力計算関数を用いて、前記第２の制御時刻における第２の空調電力を、前記候補ごとに計算することによって、前記複数の制御時刻を含む時系列の室温及び空調電力を前記候補ごとに求め、
前記複数の制御時刻を含む時系列の室温及び空調電力を、前記メモリに格納し、
前記求めた時系列の室温及び時系列の空調電力に基づいて、快適性及びコストを評価するための評価指標を、前記候補ごとに計算し、
前記評価指標に基づいて、前記空調制御装置に適用する空調制御計画を、前記複数の候補から選択し、
前記選択した空調制御計画に従って前記空調を制御させるため、前記選択した空調制御計画を、前記空調制御装置に送信することを特徴とする空調計画装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の空調計画装置であって、
所定の過去の期間、前記空間において実行された空調制御計画、当該空調制御計画が実行された過去の複数の時刻において測定された前記空間の過去の室温、及び、前記過去の複数の時刻において消費された空調電力を示す実績情報を取得し、
前記取得した実績情報を用いて重回帰計算することによって、前記室温計算関数及び前記空調電力計算関数を求めることを特徴とする空調計画装置。
【請求項１４】
空調を制御する計画を生成する空調計画部による計画方法であって、
前記空調計画部は、
プロセッサ、及び、メモリを有し、
空間の空調を制御する空調制御部と接続し、
前記計画方法は、
前記プロセッサが、前記空調を制御する時刻である複数の制御時刻における前記空調の設定値を示す空調制御計画の複数の候補と、前記複数の制御時刻に含まれる第１の制御時刻における前記空間の第１の室温と、前記第１の制御時刻において消費される第１の空調電力と、を取得し、前記メモリに格納する手順と、
前記プロセッサが、前記複数の候補と前記第１の室温と前記第１の空調電力とを説明変数として含む室温計算関数を用いて、前記第１の制御時刻の後の制御時刻である第２の制御時刻における第２の室温を、前記候補ごとに計算し、前記複数の候補と前記第１の室温と前記第１の空調電力とを説明変数として含む空調電力計算関数を用いて、前記第２の制御時刻における第２の空調電力を、前記候補ごとに計算することによって、前記複数の制御時刻を含む時系列の室温及び空調電力を前記候補ごとに求める手順と、
前記プロセッサが、前記複数の制御時刻を含む時系列の室温及び空調電力を、前記メモリに格納する手順と、
前記プロセッサが、前記求めた時系列の室温及び時系列の空調電力に基づいて、快適性及びコストを評価するための評価指標を、前記候補ごとに計算する手順と、
前記プロセッサが、前記評価指標に基づいて、前記空調制御部に適用する空調制御計画を、前記複数の候補から選択する手順と、
前記プロセッサが、前記選択した空調制御計画に従って前記空調を制御させるため、前記選択した空調制御計画を、前記空調制御部に指示する手順と、を含むことを特徴とする計画方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の計画方法であって、
前記計画方法は、
前記プロセッサが、所定の過去の期間、前記空間において実行された空調制御計画、当該空調制御計画が実行された過去の複数の時刻において測定された前記空間の過去の室温、及び、前記過去の複数の時刻において消費された空調電力を示す実績情報を取得する手順と、
前記プロセッサが、前記取得した実績情報を用いて重回帰計算することによって、前記室温計算関数及び前記空調電力計算関数を求める手順と、を含むことを特徴とする計画方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調制御システム、空調計画装置、及び、計画方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空調機器は、設定した温度を保つように逐次室温を監視しながら出力を調整する機能を持つ。しかし、空調機器の効率は出力によって大きく変動することが知られており、空調を自動で連続的に動かすよりも、動作させる時間を制限して間欠的に運転させるほうが消費電力を削減できる場合がある。空調の効率は外気温、室内温度設定、及び、湿度によって複雑に変動するため、消費電力を最小にする完全な制御を実現するのは困難である。
【０００３】
このため、建物の熱負荷シミュレーションによって建物の熱負荷を演算する手段と、空調システムの運転制御パラメータを入力した空調システムシミュレーションを実施し、省エネルギー及び省コストとなる最適な目標値を演算する手段を備えた空調エネルギー評価システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−０９０７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１における空調エネルギー評価システムを実現するためには、壁面、天井、床及び窓などの建物の構造、材質、大きさ、数、及び、向きなどのパラメータを用いた建物及び空調のモデル化することによって建物空調モデルを構築する必要である。しかし、これらのパラメータは、設置環境及び設置場所等が変わるたびに変化するため、専門的な知識を持った技術者が、新たな建物空調モデルを構築する必要がある。
【０００６】
具体的には、建物内のレイアウト及び用途が変更になった場合、並びに、空調設備が更新又は変更した場合にも、技術者が、建物空調モデルを再構築する必要がある。このため、空調システムの構築と維持との両方において、建築及び空調設備に関する知識を持った技術者が必要であり、技術者の負担が増大するため、建物空調モデルを用いる方法は実現が困難であるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、空調を制御する空調制御システムであって、前記空調を制御する計画を生成する空調計画部と、前記空調を制御する空調制御部と、を有し、前記空調計画部は、プロセッサ、及び、メモリを有し、前記空調制御装置と接続し、前記空調を制御する時刻である複数の制御時刻における前記空調の設定値を示す空調制御計画の複数の候補と、前記複数の制御時刻に含まれる第１の制御時刻における前記空間の第１の室温と、前記第１の制御時刻において消費される第１の空調電力と、を取得し、前記メモリに格納し、前記複数の候補と前記第１の室温と前記第１の空調電力とを説明変数として含む室温計算関数を用いて、前記第１の制御時刻の後の制御時刻である第２の制御時刻における第２の室温を、前記候補ごとに計算し、前記複数の候補と前記第１の室温と前記第１の空調電力とを説明変数として含む空調電力計算関数を用いて、前記第２の制御時刻における第２の空調電力を、前記候補ごとに計算することによって、前記複数の制御時刻を含む時系列の室温及び空調電力を前記候補ごとに求め、前記複数の制御時刻を含む時系列の室温及び空調電力を、前記メモリに格納し、前記求めた時系列の室温及び時系列の空調電力に基づいて、快適性及びコストを評価するための評価指標を、前記候補ごとに計算し、前記評価指標に基づいて、前記空調制御部に適用する空調制御計画を、前記複数の候補から選択し、前記選択した空調制御計画に従って前記空調を制御させるため、前記選択した空調制御計画を、前記空調制御部に送信することを特徴とする空調制御システムを有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、有識者がいなくても最適な空調運転の計画を設定できる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１の機器構成及び通信網構成の一例を示すブロック図である。
【図２】実施例１の空調計画装置の物理的な構成を示すブロック図である。
【図３】実施例１の空調計画装置が処理を実行するスケジュールを示す説明図である。
【図４】実施例１の空調計画装置による空調制御計画生成処理を示すフローチャートである。
【図５】実施例１の制御計画立案において生成される時刻データの例を示す説明図である。
【図６】実施例１の再計画において生成される時刻データの例を示す説明図である。
【図７】実施例１の気象予測データを示す説明図である。
【図８】実施例１の建物予測データを示す説明図である。
【図９】実施例１の外気温と、躯体温度の実績値と、躯体温度の近似値とを示す説明図である。
【図１０】実施例１の躯体温度を求める処理を示すフローチャートである。
【図１１】実施例１の夏期に適用される空調制御計画候補を示す説明図である。
【図１２】実施例１の中間期（春、秋）に適用される空調制御計画候補を示す説明図である。
【図１３】実施例１の冬期に適用される空調制御計画候補を示す説明図である。
【図１４】実施例１の室温ＲＴ［ｉ］及び空調電力ＡＰ［ｉ］を計算する手順を示す説明図である。
【図１５】実施例１の室温計算手順及び空調電力計算手順を生成する処理を示すフローチャートである。
【図１６】実施例１の画面の例を示す説明図である。
【図１７】実施例２の機器構成及び通信網構成の一例を示すブロック図である。
【図１８】実施例２の空調計画装置による空調制御計画生成処理を示すフローチャートである。
【図１９】実施例２の中間期における空調制御計画候補を示す説明図である。
【図２０】実施例３の機器構成及び通信網構成の一例を示すブロック図である。
【図２１】実施例３の空調制御計画候補を示す説明図である。
【図２２】実施例３の室温計算手順及び空調電力計算手順を生成する処理の詳細を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、実施例１の機器構成及び通信網構成の一例を示すブロック図である。
【００１２】
また、図１は、空調制御システムと、空調制御計画生成装置１とを示すブロック図である。実施例１の空調制御システムは、建物３０の内部の空間における空調を制御する。建物３０は、ショッピングモール、ビル等の大規模施設であってもよいし、倉庫等の施設であってもよい。また、空調制御システムが空調を制御する空間は、建物３０によって厳密に囲まれている必要はなく、建物３０はいずれかの壁等が開放されていてもよい。
【００１３】
空調制御システムは、空調制御装置３、温度計２１及び２２、換気装置８、電力計７、空調装置（例えば、エアーコンディショナー）１０、１１及び１２、並びに、温湿度計２０を含む。
【００１４】
空調制御装置３は、ゲートウェイ３１及び通信網２を介して、空調制御計画生成装置（空調計画装置）１と接続する。空調計画装置１は、光通信などを利用した閉域網、又は、インターネットからなる通信網２を介して、気象予報サービス４及びゲートウェイ３１と接続する。また、空調計画装置１は、空調制御装置３、及び、ＰＣ９とゲートウェイ３１経由で接続する。
【００１５】
空調計画装置１は、通信網２を介して、気象予報サービス４と接続する。また、空調計画装置１は、通信網２及びゲートウェイ３１を介してＰＣ９と接続する。
【００１６】
空調制御装置３は、建物３０内の空間の空調を、空調設備を用いて制御する装置である。空調制御装置３は、温度計２１、温度計２２、電力計７、及び、温湿度計２０等が測定した値に基づいて、空調装置１０、１１及び１２、並びに、換気装置８を制御し、建物３０における空調を制御する。
【００１７】
なお、空調制御装置３は、温度計２１等の他に、建物３０の内部、建物３０自体、及び、建物３０の周辺の物理量（日射量、紫外線量等）を測定する機器と接続してもよい。
【００１８】
温度計２１は、建物３０の外気温を測定する。温湿度計２０は、建物３０内の室温及び湿度を測定する。
【００１９】
温度計２２は、建物３０の壁、貯水タンク、床、及び天井等の少なくとも一つに設置され、躯体温度を測定する。躯体温度とは、気温（外気温含む）の変化に従って変化する温度であり、建物３０内の空調制御に影響を与える温度である。
【００２０】
また、本実施例の躯体とは、建物３０内の空調制御の対象となる空間における快適性（環境）に影響を与える物体である。躯体は、例えば、建物３０自体、建物３０に設置される給水タンク及びプール等、である。
【００２１】
換気装置８は、建物３０の内部の空気と外部の空気とを循環する装置である。電力計７は、建物３０において消費される電力を測定する。空調装置１０、１１及び１２は、建物３０内の気温及び湿度を調節する。
【００２２】
ＰＣ９は、プロセッサ、メモリ、入力装置及び出力装置を有する計算機であり、建物３０内に設置されてもよいし、外部に設置されてもよい。ＰＣ９は、入力装置を介して受け付けた管理者又は運用者等（以下、単にオペレータ）の指示を、空調計画装置１に入力する。また、空調計画装置１による処理の結果を、出力装置を用いてオペレータに出力する。
【００２３】
ここで、入力装置は、例えば、キーボード又はマウス等であり、出力装置は、プリンタ又はディスプレイである。なお、ＰＣ９はタブレット端末であってもよい。
【００２４】
ゲートウェイ３１は、建物３０内に設置されてもよいし、外部に設置されてもよい。ゲートウェイ３１は、空調制御装置３と空調計画装置１との通信を中継する。
【００２５】
気象予報サービス４は、外気温の予測値を、空調計画装置１に提供する。
【００２６】
空調制御装置３は、空調装置１０〜１２、温湿度計２０、温度計２１〜２２と接続しており、所定の手順に従って情報のやり取りを行うことができる。なお、これらの装置間には必要に応じて図示しないルータ又はハブなどが設置される。
【００２７】
また、本実施例における空調装置１０〜１２は、一つの部屋に設置される。本実施例を二つ以上の部屋の空調に適用する場合、空調計画装置１は、空調制御計画をそれぞれ部屋ごとに個別に立案する。
【００２８】
空調計画装置１は、気象予報サービス４から得られる気象予報、空調制御装置３経由で電力計７から得られるＯＡ機器、空調装置１０〜１２、及び、換気装置８が消費する電力情報、温湿度計２０から得られる室内温湿度、温度計２１から得られる外気温、温度計２２から得られる躯体温度などを収集する。
【００２９】
そして、空調計画装置１は、収集した情報を用いて事前に空調制御計画を生成し、空調制御装置３に通知する。空調制御装置３は、受け取った空調制御計画に基づいて空調装置１０〜１２及び換気装置８を制御する。空調制御装置３によって制御される空調装置１０〜１２及び換気装置８を、総称して空調設備と記載する。
【００３０】
図２は、実施例１の空調計画装置１の物理的な構成を示すブロック図である。
【００３１】
空調計画装置１は、例えば、プロセッサ４１、メモリ４２、通信インターフェース４３、及び、補助記憶装置４４を有する計算機である。また、空調計画装置１は、必要に応じて入力装置及び出力装置と接続するインターフェースを有してもよい。空調計画装置１の機能は、メモリ４２に格納されたプログラムをプロセッサ４１が実行することによって実現する。
【００３２】
メモリ４２は、不揮発性の記憶素子であるＲＯＭ及び揮発性の記憶素子であるＲＡＭを含む。ＲＯＭは、不変のプログラム（例えば、ＢＩＯＳ）などを格納する。ＲＡＭは、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）のような高速かつ揮発性の記憶素子であり、補助記憶装置に格納されたプログラム及びプログラムの実行時に使用されるデータを一時的に格納する。
【００３３】
具体的には、メモリ４２は、空調計画部４５をプログラムとして格納する。また、メモリ４２は、時刻データ４６、気象予測データ４７、建物予測データ４８、空調制御計画候補４９をデータとして有する。時刻データ４６、気象予測データ４７、建物予測データ４８、空調制御計画候補４９は、空調計画部４５による処理の結果生成されるデータである。
【００３４】
補助記憶装置４４は、例えば、磁気記憶装置（ＨＤＤ）、フラッシュメモリ（ＳＳＤ）等の大容量かつ不揮発性の記憶装置であり、空調計画装置１の内部に設置されてもよいし、外部に設置されてもよい。補助記憶装置４４は、プロセッサ４１が実行するプログラム及びプログラムの実行時に使用されるデータを格納する。すなわち、プログラムは、補助記憶装置４４から読み出されて、メモリ４２にロードされて、プロセッサ４１によって実行される。
【００３５】
通信インターフェース４３は、所定のプロトコルに従って、空調制御装置３、気象予報サービス４及びＰＣ９等の他の装置との通信を制御するネットワークインターフェース装置である。
【００３６】
また、通信インターフェース４３は、ＰＣ９の他に入力装置及び出力装置と接続してもよい。そして、ＰＣ９及び入力装置のいずれかから入力されるユーザの指示を受け付けてもよい。さらに、通信インターフェース４３は、ＰＣ９及び出力装置のいずれかへ、空調計画装置１における処理結果を表示するためのデータを送信してもよい。
【００３７】
プロセッサ４１が実行するプログラムは、リムーバブルメディア（ＣＤ−ＲＯＭ、フラッシュメモリなど）又はネットワークを介して空調計画装置１に提供され、非一時的記憶媒体である補助記憶装置４４に格納される。このため、空調計画装置１は、リムーバブルメディアからデータを読み込むインターフェースを有するとよい。
【００３８】
空調計画装置１は、物理的に一つの計算機上で、又は、論理的又は物理的に複数の計算機上で構成される計算機システムであり、前述したプログラムが、同一の計算機上で別個のスレッドで動作してもよく、複数の物理的計算機資源上に構築された仮想計算機上で動作してもよい。
【００３９】
また、以下において空調計画部４５の機能は、プログラムによって実装されることを前提として記載するが、空調計画部４５は、ＬＳＩ等の集積回路によって実装されてもよい。
【００４０】
図３は、実施例１の空調計画装置１が処理を実行するスケジュールを示す説明図である。
【００４１】
空調計画装置１は、空調設備を稼働する時間の直前に、空調制御の一つ目の計画を生成する。空調計画装置１は、例えば、７時５０分頃にその日の８時から２４時までの空調制御の計画を生成し、生成した計画を空調制御装置３に通知する（制御計画立案５１）。
【００４２】
ここで、空調設備を稼働する時間の直前とは、空調計画装置１による室温及び電力の予測の精度が十分に確保できる時間であり、空調計画装置１による処理時間、及び、空調計画装置１と空調制御装置３との通信時間を確保できる時間である。
【００４３】
その日の気象予報が実際と異なる場合には計画と実績がずれる場合も考えられるため、空調計画装置１は、その後２時間毎に再度計画を生成し直す（再計画５２）。
【００４４】
図３に示す制御計画立案５１及び再計画５２のタイミングは例であり、いかなるタイミングであってもよい。また、本実施例における空調計画装置１は、制御計画立案５１の１回のみを実行してもよい。
【００４５】
図４は、実施例１の空調計画装置１による空調制御計画生成処理を示すフローチャートである。
【００４６】
空調計画部４５は、制御計画立案５１又は再計画５２のタイミングにおいて、図４に示す処理を開始する（Ｓ１０１）。なお、本実施例において、図４に示す処理が実行される日を制御日と記載する。
【００４７】
まず、空調計画部４５は、気象予報サービス４から建物３０が含まれる地域における気象予報の予報情報（例えば、１時間毎の気温予測、及び、１時間毎の日射量予測を含む情報）を取得する。そして、空調計画部４５は、時刻Ｔ［ｉ］を含む時刻データ４６を設定し、さらに、時刻Ｔ［ｉ］ごとの外気温ＯＴ［ｉ］（℃）及び日射量ＳＲ［ｉ］（Ｗ／ｍ２）に、取得した予報情報を変換する。
【００４８】
これによって、空調計画部４５は、時刻Ｔ［ｉ］における外気温ＯＴ［ｉ］、日射量ＳＲ［ｉ］を含む気象予測データ４７を生成する（Ｓ１０２）。時刻Ｔ［ｉ］は、空調制御装置３が空調設備の設定値を変更する時刻（制御時刻）である。引数ｉは０〜ｍの任意の整数である。
【００４９】
空調計画装置１は、空調制御装置３が空調を制御するために、空調に関する物理量（外気温、日射量、室温、湿度、及び、空調電力等）を、温度計２１、温湿度計２０等から随時取得する。空調計画装置１は、時刻Ｔ［ｉ］においても、空調に関する物理量を取得する。
【００５０】
空調計画装置１は、空調設備が時刻Ｔ［ｉ］に空調に関する設定値を変更するように、時刻Ｔ［ｉ］における設定値を示す空調制御計画を生成する。
【００５１】
図５は、実施例１の制御計画立案５１において生成される時刻データ４６の例を示す説明図である。
【００５２】
図６は、実施例１の再計画５２において生成される時刻データ４６の例を示す説明図である。
【００５３】
図５及び図６は、実施例１における時刻Ｔ［ｉ］を含む時刻データ４６を示す。時刻Ｔは、空調設備が稼働する時間の中の複数の時刻である。
【００５４】
時刻Ｔ［ｉ］と時刻Ｔ［ｉ＋１］との間隔は、一定時間間隔で設定されても良い。一方で、計画を生成した時から時間が経つにつれ、気象変動など不確定な要素が大きくなり、空調計画部４５は、高い精度で予測することが困難である。このため、本実施例の空調計画部４５は、時間が経つほど（時刻Ｔ［ｉ］と時刻Ｔ［ｉ＋１］とが、時刻Ｔ［０］から離れるほど）、時刻Ｔ［ｉ］と時刻Ｔ［ｉ＋１］との時間間隔を大きくして、時刻Ｔ［ｉ］を定める方法を用いることによって、空調計画部４５の計算量を減らしてもよい。
【００５５】
空調計画部４５は、ステップＳ１０２において、例えば、計画を生成した時から２時間が経過するまでの時刻において１０分間隔で時刻Ｔ［ｉ］を設定し、計画を生成した時から２時間の後、５時間までを３０分間隔で時刻Ｔ［ｉ］を設定するなどの所定の方法を用いて、時刻Ｔ［ｉ］を設定する。そして、設定した時刻Ｔ［ｉ］を、時刻データ４６としてメモリ４２に格納する。
【００５６】
図５は、空調計画部４５が、午前８時の直前に計画を生成した場合に設定する時刻Ｔを示す。図５において空調計画部４５は、時刻Ｔを、８時から１０時まで１０分毎の時間間隔で設定し、１０時から１３時まで３０分間隔で設定し、１３時から１４時までは１時間間隔で設定し、１４時から２２時まで２時間間隔で設定する。
【００５７】
また、図６は、空調計画部４５が９時５０分（１０時の直前）に再計画５２を行う場合に設定する時刻Ｔを示す。図６において空調計画部４５は、時刻Ｔを、１０時から１２時まで１０分毎の時間間隔で設定し、１２時から１４時まで３０分間隔で設定し、１４時から１６時まで１時間間隔で設定し、１６時から２２時まで２時間間隔で設定する。
【００５８】
図７は、実施例１の気象予測データ４７を示す説明図である。
【００５９】
図７に示す気象予測データ４７は、空調計画部４５が予測した時刻Ｔ［ｉ］４７１における外気温ＯＴ［ｉ］４７２及び日射量ＳＲ［ｉ］４７３を含む。時刻Ｔ［ｉ］４７１は、時刻データ４６の時刻に対応する。
【００６０】
外気温ＯＴ［ｉ］４７２及び日射量ＳＲ［ｉ］４７３は、ステップＳ１０２において予測される外気温ＯＴ［ｉ］及び日射量ＳＲ［ｉ］を示す。
【００６１】
なお、気象予測データ４７は、図７に示す項目以外に、雲率予測値等を含んでもよい。
【００６２】
空調計画部４５は、気象予報サービス４から取得した予報情報に基づいて、時刻Ｔごとの外気温ＯＴ［ｉ］及び日射量ＳＲ［ｉ］を求める。例えば、空調計画部４５は、実際の気温及び日射量が時間ごとに線形に変化すると仮定し、外気温ＯＴ［ｉ］及び日射量ＳＲ［ｉ］を求める。
【００６３】
具体的には、取得した予報情報が８時及び９時などの１時間ごとの気温予測及び日射量予測を含み、また、空調計画部４５が図５の時刻Ｔ［１］（＝８：１０）における外気温ＯＴ［１］を求める場合、空調計画部４５は、９時の気温予測から８時の気温予測を減算した結果を６で除算し、除算結果と８時の気温予測との加算結果を、外気温ＯＴ［１］として取得する。
【００６４】
空調計画部４５は、取得した予報情報に基づいて外気温ＯＴ［ｉ］及び日射量ＳＲ［ｉ］を求めることができれば、いかなる方法を用いてもよい。空調計画部４５は、ステップＳ１０２において、求めた外気温ＯＴ［ｉ］及び日射量ＳＲ［ｉ］を、気象予測データ４７として、メモリ４２に格納する。
【００６５】
ステップＳ１０２の後、空調計画部４５は、時刻Ｔ［ｉ］におけるＯＡ機器のＯＡ機器電力ＯＡ［ｉ］（Ｗ）、換気装置８の換気電力ＡＥ［ｉ］（Ｗ）、及び、躯体温度ＫＴ［ｉ］（℃）の配列データである建物予測データ４８を生成する（Ｓ１０３）。生成した建物予測データ４８の例を図８に示す。
【００６６】
図８は、実施例１の建物予測データ４８を示す説明図である。
【００６７】
建物予測データ４８は、時刻Ｔ４８１、ＯＡ機器電力予測４８２、換気装置電力予測４８３、及び、躯体温度予測４８４を含む。時刻Ｔ４８１は、時刻データ４６の時刻に対応する。
【００６８】
ＯＡ機器電力予測４８２は、ＯＡ機器電力ＯＡ［ｉ］を格納し、建物３０内に設置されるＯＡ機器において消費される電力量の予測値を示す。換気装置電力予測４８３は、換気電力ＡＥ［ｉ］を格納し、換気装置８において消費される電力量の予測値を示す。躯体温度予測４８４は、躯体温度ＫＴ［ｉ］を格納し、躯体温度の予測値を示す。
【００６９】
ＯＡ機器の電力は、建物３０にいる在籍者の人数、曜日、その日のイベントなどの状況によって変動すると予測される。このため、空調計画部４５は、在籍者の予定表、及び、カレンダー情報などを取得し、取得した情報が示す状況に従って所定の係数を選択、加算等することによって、ＯＡ機器の電力を予測してもよい。
【００７０】
ここで、在籍者の予定表及びカレンダー情報が、１日をとおした状況のみしか示さない場合、空調計画部４５は、ＯＡ機器電力ＯＡ［ｉ］として同じ値を算出してもよい。また、在籍者の予定表及びカレンダー情報が１時間ごとの状況を示す場合、空調計画部４５は、１時間ごとのＯＡ機器電力ＯＡ［ｉ］を求めた後、１時間内の変化は線形であると仮定して、分単位のＯＡ機器電力ＯＡ［ｉ］を求めてもよい。
【００７１】
また、空調計画部４５が、過去の状況と過去に用いられた電力量とを保持する場合、取得した情報が示す状況と類似する過去の状況において使用された電力量を特定し、過去の平均的な値を電力予測として取得してもよい。
【００７２】
なお、在籍者の予定表及びカレンダー情報等の状況を示す情報は、図４に示す処理が始まる際に、ＰＣ９を介してオペレータから空調計画装置１に入力されてもよい。
【００７３】
換気装置８の運転は、カレンダーによって予め運転計画が定められている。このため、空調計画部４５は、運転計画及び過去の実績値に基づいて換気装置８の換気電力ＡＥ［ｉ］を求める。また、空調計画部４５は、空調制御を計画する制御日前日に生成された運転計画に基づいて換気電力ＡＥ［ｉ］を求めても良い。
【００７４】
なお、運転計画及び過去の実績値等の情報は、図４に示す処理が始まる際に、ＰＣ９を介してオペレータから空調計画装置１に入力されてもよい。
【００７５】
図９は、実施例１の外気温と、躯体温度の実績値と、躯体温度の近似値とを示す説明図である。
【００７６】
躯体温度は、建物の壁面又は床面など躯体の温度である。躯体温度は、図９に示した時間推移９００のように、外気温のピーク時刻から数時間遅れてピーク値になる。また、躯体温度は、時間推移９００のように、２４時間周期のサインカーブのような温度の推移を示すことが一般的に知られている。
【００７７】
躯体温度は、外気温ばかりでなく、日射及び建物３０の熱負荷等からも影響を受ける。このため、躯体温度の予測は、概して困難である。
【００７８】
ただし、躯体温度の最高温度及び最低温度は、制御日前日及び制御日当日の日射量、外気温及び室温等と相関性が高い。このため、空調計画部４５は、制御日前日までの日射量等の実績値、及び、制御日当日の日射量等の予測値に基づいて、躯体温度の最高温度及び最低温度を計算する。
【００７９】
図１０は、実施例１の躯体温度を求める処理を示すフローチャートである。
【００８０】
空調計画部４５は、図４に示す処理を開始する前、又は、定期的に、図１０に示す処理を開始し（Ｓ３０１）、躯体温度を求める計算式を生成してもよい。空調計画部４５は、例えば、１カ月に１回など、所定の周期において図１０に示す処理を実行してもよい。
【００８１】
まず、空調計画部４５は、任意の過去の１日（図１０の説明において過去日）とその過去日前日に測定された結果を含む過去の実績データを呼び出す（Ｓ３０２）。空調計画部４５は、所定の期間の中の複数の過去日の実績データを呼び出してもよい。
【００８２】
ここで、過去の実績データは、過去日前日における躯体温度の最高温度及び最低温度、過去日前日及び過去日当日（既に測定済の）の日射量、外気温及び室温の推移データを含む。また、空調計画部４５は、過去日前日に使用された空調制御計画も、実績データとして呼び出す。
【００８３】
なお、空調計画部４５は、過去の実績データを呼び出せれば、いずれの装置又はインターフェースから実績データを呼び出してもよい。例えば、補助記憶装置４４又は外部の記憶装置に、過去の実績データが蓄積される場合、空調計画部４５は、ステップＳ３０２において補助記憶装置４４又は外部の記憶装置から実績データを呼び出してもよい。また、空調計画部４５は、空調制御装置３又はＰＣ９等から過去の実績データを呼び出してもよい。
【００８４】
また、ここで、図１０の処理における実績データの項目は、気象予測データ４７の項目及び建物予測データ４８の項目（躯体温度ＫＴ以外）のいずれを含んでもよい。
【００８５】
また、過去日は、制御日における図４に示す処理が開始される前の時間帯であってもよく、空調計画部４５は、図４に示す処理を開始する前に測定された結果を実績データとして取得してもよい。また、過去日は、制御日と同じ気象条件及び環境条件であることが望ましいため、制御日のちょうど１年前の日であってもよい。
【００８６】
ステップＳ３０２の後、空調計画部４５は、躯体温度の過去日前日の最高温度を目的変数とし、実績データに含まれるその他の項目（過去日前日及び過去日当日の日射量、外気温及び室温等）を説明変数とする重回帰計算を行う。これによって、躯体温度の最高温度を導出する為の関数（最高躯体温度関数）の計算パラメータを決定する（Ｓ３０３）。
【００８７】
ステップＳ３０３の後、空調計画部４５は、躯体温度の過去日前日の最低温度を目的変数とし、実績データに含まれるその他の項目（過去日前日及び過去日当日の日射量、外気温及び室温等）を説明変数とする重回帰計算を行う。これによって、躯体温度の最低温度を導出する為の関数（最低躯体温度関数）の計算パラメータを決定する（Ｓ３０４）。
【００８８】
ステップＳ３０４の後、空調計画部４５は、過去の外気温の時間変動と過去の躯体温度の時間変動との時間差を決定する（Ｓ３０５）。このとき、空調計画部４５は、過去日の外気温の最高温度の時刻と、過去日の躯体温度の最高温度の時刻との差を、時間差として求めてもよい。
【００８９】
また、空調計画部４５は、ステップＳ３０５において、全時間帯の平均的な時間差を、外気温の時間変動と躯体温度の時間変動の時間差として求めてもよい。ステップＳ３０５の後、空調計画部４５は、図１０に示す処理を終了する（Ｓ３０６）。
【００９０】
そして、空調計画部４５は、図４に示すステップＳ１０３において、図１０に示すステップＳ３０２において決定した計算パラメータ（最高躯体温度関数）と、ステップＳ３０３において決定した計算パラメータ（最低躯体温度関数）と、気象予測データ４７とを用いて、時刻Ｔ［ｉ］ごとの躯体温度を予測する。
【００９１】
具体的には、空調計画部４５は、図１０に示すステップＳ３０２において決定した計算パラメータと、制御日及び制御日前日の実績データとを用いた関数によって、制御日の躯体温度の最高気温を計算する。また、空調計画部４５は、ステップＳ３０３において決定した計算パラメータと、気象予測データ４７と制御日及び制御日前日の実績データとを用いた関数によって、制御日の躯体温度の最低気温を計算する。
【００９２】
そして、空調計画部４５は、計算した最低温度と最高温度との間をサインカーブで近似し、ステップＳ３０５において決定した時間差を用いて、制御日の躯体温度の推移を予測する躯体温度関数を生成する。そして、ステップＳ１０３において、躯体温度関数を用いて時刻Ｔ［ｉ］ごとの躯体温度を計算することによって、躯体温度ＫＴ［ｉ］の配列データ（躯体温度予測４８４）を生成する。
【００９３】
ここで生成される躯体温度関数は、図９に示す時間推移９００のような関数であり、２４時間周期のサインカーブによって値が変化し、外気温のピーク値から一定の時間差分遅れてピーク値になる。躯体温度関数をサインカーブで近似することによって、簡易に躯体温度関数を生成することができる。
【００９４】
また、実績データに基づいて生成された最高躯体温度関数及び最低躯体温度関数を用いて躯体温度関数を生成することにより、躯体温度が人為的に入力されなくても、躯体温度を予測することができる。
【００９５】
そして、空調計画部４５は、ステップＳ１０３において求めた時刻Ｔ［ｉ］におけるＯＡ機器電力ＯＡ［ｉ］、換気電力ＡＥ［ｉ］、及び、躯体温度ＫＴ［ｉ］を建物予測データ４８として、メモリ４２に格納する。
【００９６】
ステップＳ１０３において、図１０に示す処理を実行することにより躯体温度を予測することによって、空調計画部４５は、実績データに基づいた躯体温度を正確に予測できる。建物３０における空間の環境は、躯体の温度変化によって変化するため、躯体温度を正確に予測し、この躯体温度を室温及び空調電力の予測に用いることによって、正確な室温及び空調電力を求めることができる。そして、適切な空調制御計画を設定することができる。
【００９７】
ステップＳ１０３の後、空調計画部４５は、空調制御計画候補ＡＳ［ｉ］［ｊ］（空調制御計画候補４９）を取得し、メモリ４２に格納する（Ｓ１０４）。ただし、ｊは０〜ｎの任意の整数である。
【００９８】
図１１は、実施例１の夏期に適用される空調制御計画候補４９を示す説明図である。
【００９９】
空調制御計画候補ＡＳ［ｉ］［ｊ］は、空調制御計画ＡＳ［ｉ］のｎ＋１個の候補を含み、これらの時刻と候補のパターンとの２次元の配列によって示す。空調制御計画ＡＳ［ｉ］（空調制御計画候補４９の各行）は、時刻Ｔ［０］から時刻Ｔ［ｍ］までの時刻Ｔ［ｉ］ごとの空調設備の設定値を示す。
【０１００】
そして、ｊは、空調制御設定の設定値の組み合わせが異なる複数の空調制御計画ＡＳ［ｉ］を識別するための引数である。
【０１０１】
空調制御設定の項目は、例えば、空調装置のＯＮ／ＯＦＦ設定、室外機の出力設定（％）、温度設定（℃）、複数の空調装置の中でＯＮにする空調装置の台数割合（％）、及び、各空調装置の設定の配列の少なくとも一つであってもよい。また、空調制御設定の項目は、前述の例の中の複数の設定の組み合わせであってもよい。
【０１０２】
さらに、前述の空調装置の設定の項目は、空調の冷房又は暖房運転モード、換気装置８のＯＮ／ＯＦＦ設定、換気装置８の消費電力、換気装置８の強弱設定、及び、全熱交換機モジュールのＯＮ／ＯＦＦ設定などであってもよい。
【０１０３】
図１１に示す空調制御計画候補４９は、空調制御設定の項目が一つである場合の例である。空調制御計画候補４９が、複数の空調制御設定の項目を示す場合、空調制御設定の項目の数に従って空調制御計画候補４９における配列の次元数が増える。
【０１０４】
具体的には、空調制御設定の項目が一つである場合、空調制御計画候補４９は、図１１に示すような２次元（時間Ｔ［ｉ］の変数を合わせて）である。また、空調制御設定の項目が二つである場合、空調制御計画候補４９は、３次元である。また、空調制御設定の項目が三つである場合、空調制御計画候補４９は、４次元である。
【０１０５】
空調計画部４５は、ステップＳ１０４において、オペレータが予め設定した空調制御計画候補ＡＳ［ｉ］［ｊ］を取得し、空調制御計画候補４９としてメモリ４２に格納してもよい。また、空調計画部４５は、空調制御設定の項目にランダムに値を割り当てることによって空調制御計画候補４９を生成し、メモリ４２に格納してもよい。また、空調計画部４５は、予め定められたルールに従ったプログラムなどを用いて空調制御計画候補４９を生成し、メモリ４２に格納してもよい。
【０１０６】
図１１に示す空調制御計画候補４９は、夏期に適用される空調制御計画候補ＡＳ［ｉ］［ｊ］の設定例である。また、図１１に示す空調制御計画候補４９における空調制御設定は、室外機の出力設定（％）である。図１１に示す室外機の出力設定の値は、空調装置が冷房装置として機能する場合、プラスであり、空調装置が暖房装置として機能する場合、マイナスである。
【０１０７】
図１２は、実施例１の中間期（春、秋）に適用される空調制御計画候補４９を示す説明図である。
【０１０８】
図１２に示す空調制御計画候補４９の空調制御設定は、図１１と同じく、室外機の出力設定（％）である。中間期は寒暖の差が大きいため、中間期における空調装置は、１日の中で暖房と冷房との機能を切り替える場合がある。そしてこのような切り替えを表現するため、図１２に示す空調制御計画候補４９の値は、プラスとマイナスとの両方の値を含む。
【０１０９】
図１３は、実施例１の冬期に適用される空調制御計画候補４９を示す説明図である。
【０１１０】
図１３に示す空調制御計画候補４９の空調制御設定は、図１１と同じく、室外機の出力設定（％）である。図１３に示す空調制御計画候補４９の値は、マイナスであり、室外機が暖房として機能することを示す。
【０１１１】
ステップＳ１０４の後、空調計画部４５は、引数ｊに０を格納することによって、引数ｊを初期化する（Ｓ１０５）。ステップＳ１０５の後、空調計画部４５は、引数ｉに１を格納することによって、引数ｉを初期化する（Ｓ１０６）。
【０１１２】
ステップＳ１０６の後、空調計画部４５は、ｉ＝０における室温ＲＴ［０］と空調電力ＡＰ［０］とを取得する（Ｓ１０７）。時刻Ｔ［０］は、空調設備が稼働する直前の時刻であり、建物３０の空間が空調制御装置による空調の制御によって影響を受けていない時である。このため、空調電力ＡＰ［０］は、空調制御装置３が空調設備を制御していない時に空調設備において消費されている空調電力を示す。
【０１１３】
実施例１における空調計画部４５は、図４に示す処理の実行時（図３に示す７：５０頃）に、温湿度計２０から室温の実際の測定値を室温ＲＴ［０］として取得し、さらに、電力計７によって測定された空調電力を空調電力ＡＰ［０］として取得する。なお、以下において、室温ＲＴ［ｉ］及び空調電力ＡＰ［ｉ］を、単にＲＴ［ｉ］及びＡＰ［ｉ］と記載する場合がある。
【０１１４】
時刻Ｔ［０］は、図５に示す時刻データ４６において８：００を示す。しかし、空調計画部４５は、厳密に８：００ちょうどにＲＴ［０］及びＡＰ［０］を取得しなくてもよい。具体的には、時刻Ｔ［０］に十分に近く、かつ、時刻Ｔ［０］における空調設備の設定値の変更前であれば、いかなる時刻にＲＴ［０］及びＡＰ［０］を取得してもよい。
【０１１５】
ステップＳ１０７の後、空調計画部４５は、ＲＴ［０］、ＡＰ［０］及び室温計算手順５５（本実施例の空調計算関数）を用いて、ＲＴ［１］を計算する（Ｓ１０８）。そして、空調計画部４５は、ＲＴ［０］、ＡＰ［０］及び空調電力計算手順５６（本実施例の空調電力計算関数）を用いて、空調電力ＡＰ［１］を計算する（Ｓ１０９）。
【０１１６】
ステップＳ１０８及びＳ１０９において、空調計画部４５は、計算したＲＴ［ｉ］及びＡＰ［ｉ］を、空調制御計画候補ごとにメモリ４２に格納する。
【０１１７】
ステップＳ１０８及びＳ１０９における室温計算手順５５と空調電力計算手順５６との入力及び出力の関係を図１４に示す。
【０１１８】
図１４は、実施例１の室温ＲＴ［ｉ］及び空調電力ＡＰ［ｉ］を計算する手順を示す説明図である。
【０１１９】
空調計画部４５は、ステップＳ１０８において、外気温ＯＴ［０］、日射量ＳＲ［０］、ＯＡ機器電力ＯＡ［０］、換気電力ＡＥ［０］、躯体温度ＫＴ［０］、空調制御計画ＡＳ［０、０］、室温ＲＴ［０］及び空調電力ＡＰ［０］を、室温計算手順５５に入力し、室温計算手順５５の出力値である室温ＲＴ［１］を取得する。
【０１２０】
空調計画部４５は、ステップＳ１０８において、外気温ＯＴ［０］及び日射量ＳＲ［０］を、気象予測データ４７の外気温予測４７２及び日射量予測４７３から取得する。また、空調計画部４５は、ＯＡ機器電力ＯＡ［０］、換気電力ＡＥ［０］及び躯体温度ＫＴ［０］を、建物予測データ４８のＯＡ機器電力予測４８２、換気装置電力予測４８３及び躯体温度予測４８４から取得する。また、空調計画部４５は、空調制御計画ＡＳ［０、０］を、空調制御計画候補４９から取得する。
【０１２１】
また、空調計画部４５は、ステップＳ１０９において、外気温ＯＴ［０］、日射量ＳＲ［０］、ＯＡ機器電力ＯＡ［０］、換気電力ＡＥ［０］、躯体温度ＫＴ［０］、空調制御計画ＡＳ［０、０］、室温ＲＴ［０］及び空調電力ＡＰ［０］を、空調電力計算手順５６に入力し、空調電力計算手順５６の出力値である空調電力ＡＰ［１］を取得する。
【０１２２】
空調計画部４５は、ステップＳ１０８において計算された室温ＲＴ［１］を、次のステップＳ１０８において室温ＲＴ［２］及び空調電力ＡＰ［２］を計算するために用いる。また、同様に、空調計画部４５は、ステップＳ１０９において計算された空調電力ＡＰ［１］を、次のステップＳ１０８において室温ＲＴ［２］及び空調電力ＡＰ［２］を計算するために用いる。
【０１２３】
室温計算手順５５及び空調電力計算手順５６は、説明変数を用いた関数で表現される。最も簡単な計算手順は、それぞれの説明変数に対して傾きなどの計算パラメータが設定された１次式の関数で表現される。例えば、室温計算手順５５は、式１のように表現され、空調電力計算手順５６は、式２のように表現される。
【０１２４】
ＲＴ［ｉ］＝ａ０＋（ａ１＊ＯＴ［ｉ−１］＋ａ２＊ＳＲ［ｉ−１］＋ａ３＊ＯＡ［ｉ−１］＋ａ４＊ＡＥ［ｉ−１］＋ａ５＊ＫＴ［ｉ−１］＋ａ６＊ＡＳ［ｉ−１］［ｊ］＋ａ７＊ＲＴ［ｉ−１］＋ａ８＊ＡＰ［ｉ−１］）＊（Ｔ［ｉ］−Ｔ［ｉ−１］）      （式１）
【０１２５】
ＡＰ［ｉ］＝ｂ０＋（ｂ１＊ＯＴ［ｉ−１］＋ｂ２＊ＳＲ［ｉ−１］＋ｂ３＊ＯＡ［ｉ−１］＋ｂ４＊ＡＥ［ｉ−１］＋ｂ５＊ＫＴ［ｉ−１］＋ｂ６＊ＡＳ［ｉ−１］［ｊ］＋ｂ７＊ＲＴ［ｉ−１］＋ｂ８＊ＡＰ［ｉ−１］）＊（Ｔ［ｉ］−Ｔ［ｉ−１］）      （式２）
【０１２６】
式１におけるａ０〜ａ８、及び、式２におけるｂ０〜ｂ８は、各々説明変数に対して設定された計算パラメータである。また、説明変数は、外気温ＯＴ［ｉ−１］、日射量ＳＲ［ｉ−１］、ＯＡ機器電力ＯＡ［ｉ−１］、換気電力ＡＥ［ｉ−１］、躯体温度ＫＴ［ｉ−１］、空調制御計画ＡＳ［ｉ−１、ｊ］、室温ＲＴ［ｉ−１］及び空調電力ＡＰ［ｉ−１］である。
【０１２７】
このように複数の要素を説明変数として含む関数を用いて、空調計画部４５は、室温ＲＴ［ｉ］及び空調電力ＡＰ［ｉ］を求めることによって、より複雑な環境の変化を考慮した適切な空調制御計画を選択し、設定できる。
【０１２８】
なお、本実施例の室温計算手順５５及び空調電力計算手順５６は、空調制御計画ＡＳ、室温ＲＴ、及び、空調電力ＡＰを説明変数の要素として含めばよい。すなわち、本実施例の室温計算手順５５及び空調電力計算手順５６は、空調制御計画、室温及び空調電力によって次の室温及び空調電力が求められれば、いかなる要素を含む手順であってもよい。空調計画部４５は、計算パラメータａｘ、ｂｘ（ｘ＝０〜８）の値を、過去のデータを重回帰分析することで得る。
【０１２９】
図１５は、実施例１の室温計算手順５５及び空調電力計算手順５６を生成する処理を示すフローチャートである。
【０１３０】
空調計画部４５は、図４に示す処理を開始する前、又は、定期的に、図１５に示す処理を開始する（Ｓ２０１）。これにより、空調計画部４５は、計算パラメータａｘ、ｂｘを計算し、室温計算手順５５（室温計算関数）及び空調電力計算手順５６（空調電力計算関数）を生成できる。
【０１３１】
空調計画部４５は、任意の過去の１日（図１５の説明において過去日）とその過去日前日に測定された日射量、外気温、室温、ＯＡ機器電力、換気電力、及び、空調電力を含む実績データを呼び出す（Ｓ２０２）。また、空調計画部４５は、過去日前日に使用された空調制御計画も、実績データとして呼び出す。
【０１３２】
空調計画部４５は、図１０に示す処理と同じく、いかなる装置から実績データを呼び出してもよい。
【０１３３】
また、本実施例の実績データは、制御日から所定の過去の期間（例えば、１週間等）の複数の時刻（時刻Ｔ［ｉ］に対応）において測定された日射量、外気温、室温、ＯＡ機器電力、換気電力、及び、空調電力、並びに、当該過去の期間において実行された空調制御計画を含んでもよい。
【０１３４】
これは、空調計画部４５が、制御日の気象及び環境等の条件に近い条件で実行された空調制御計画の結果を示す実績データを用いれば、制御日の室温及び空調電力を適切に予測できるためである。このため、実績データは、例えば、制御日のちょうど１年前の１日における空調制御の結果を示してもよい。
【０１３５】
また、空調計画部４５は、ステップＳ１０８及びＳ１０９において用いる室温計算関数及び空調電力計算関数の要素に従った実績データを取得すればよい。例えば、室温計算関数及び空調電力計算関数が、室温、空調制御計画、及び、空調電力の要素のみによって求まる場合、実績データも、室温、空調制御計画、及び、空調電力の実績データを含めばよい。
【０１３６】
ステップＳ２０２の後、空調計画部４５は、実績データに基づいて過去の躯体温度の最高温度及び最低温度を求める（Ｓ２０３）。躯体温度の最高温度及び最低温度を求める方法は、制御日前日の実績データに含まれる躯体温度から最高温度及び最低温度を抽出する方法であってもよいし、所定の過去の期間の実績データに含まれる躯体温度の最高温度及び最低温度の平均値（又は中央値等の統計値）を求める方法であってもよい。
【０１３７】
ステップＳ２０３の後、空調計画部４５は、外気温のピーク値が測定された時刻と躯体温度のピーク値が測定された時刻との差（時間遅れ）を取得する。そして、計算した最高温度及び最低温度と取得した時間遅れとを用いて、サインカーブで躯体温度の時間推移Ｋ（ｔ）を推定する（Ｓ２０４）。
【０１３８】
なお、空調計画部４５は、例えば、制御日前日の実績データに基づいて時間遅れを取得する。また、空調計画部４５は、図１５に示す処理の前１週間の時間遅れの平均値を、ステップＳ２０４において用いる時間遅れとして取得してもよい。
【０１３９】
ステップＳ２０４の後、空調計画部４５は、呼び出した実績データに含まれる制御日前日及び制御日当日の外気温、日射量、ＯＡ機器電力、換気電力、空調制御計画、室温ＲＴ、及び、空調電力ＡＰの実績データと、ステップＳ２０４において推定した時間推移Ｋ（ｔ）に基づく躯体温度と、を用いて重回帰分析を行う。これによって、空調計画部４５は、室温計算関数及び空調電力計算関数の計算パラメータａｘ、ｂｘ（ｘ＝０〜８）を求める（Ｓ２０６）。
【０１４０】
なお、この重回帰分析における説明変数は、外気温（ｔ−１）、日射量（ｔ−１）、ＯＡ機器電力（ｔ−１）、換気電力（ｔ−１）、躯体温度（ｔ−１）、空調制御計画（ｔ−１）、室温ＲＴ（ｔ−１）、及び、空調電力ＡＰ（ｔ−１）を含むが、少なくとも室温ＲＴ（ｔ−１）、及び、空調電力ＡＰ（ｔ−１）を含めばいかなる説明変数が含まれてもよい。また、重回帰分析における目的変数は、室温ＲＴ（ｔ）及び空調電力ＡＰ（ｔ）のいずれかである。
【０１４１】
また、ｔは、実績データが測定された（実績データが空調制御計画である場合、実績データが用いられた）過去の時刻であり、時刻データ４６の時刻Ｔ（ｉ）が生成される方法と同じ方法によって生成される時刻である。
【０１４２】
ステップＳ２０６によって、空調計画部４５は、過去の実績データに基づいて、制御日に適した室温と空調電力とを求めるための室温計算関数と空調電力計算関数とを生成することができる。
【０１４３】
ステップＳ２０６の後、空調計画部４５は、重回帰計算の結果である計算パラメータａｘ、ｂｘ（ｘ＝０〜８）の値をメモリ４２に格納する（Ｓ２０９）。これによって、図４のステップＳ１０８及びＳ１０９の計算パラメータａｘ、ｂｘ（ｘ＝０〜８）を設定する。
【０１４４】
空調計画部４５は、図１５に示す処理を、４半期に１度行えばよいが、正確さを求める場合、高い頻度で実行してもよい。また、前述の例では、制御日前日及び制御日当日の実績データに基づいて計算パラメータａｘ、ｂｘを求めた。また、空調計画部４５は、図１０に示す躯体温度の計算処理と、図１５に示す室温計算関数及び空調電力計算関数の生成処理とを、異なるタイミングで実行してもよい。
【０１４５】
しかし、空調計画部４５は、１週間の各日の実績データを用いて、計算パラメータａｘ、ｂｘの複数の組み合わせを求めてもよく、複数の組み合わせの計算パラメータａｘ、ｂｘの統計値（平均値、及び、中間値等）を、ステップＳ１０８及びＳ１０９において用いる計算パラメータａｘ、ｂｘとして設定してもよい。
【０１４６】
ステップＳ１０９の後、空調計画部４５は、引数ｉが最大値（ｍ）であるか判定し（Ｓ１１０）、最大値未満である場合、引数ｉに１を加算する（Ｓ１１８）。そして、ステップＳ１０８に戻る。
【０１４７】
ステップＳ１０８及びＳ１０９を繰り返すことによって、空調計画部４５は、一つの空調制御計画候補を実行した場合の、複数の時刻Ｔ［ｉ］を含む時系列の室温ＲＴ及び空調電力ＡＰを計算することができる。
【０１４８】
引数ｉが最大値である場合、空調計画部４５は、評価値を計算する（Ｓ１１１）。実施例１における空調計画部４５は、制御対象時間帯の空調電力量の合計ＡＰａｍｔと、ＰＭＶ（Ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ  Ｍｅａｎ  Ｖｏｔｅ）の絶対値の平均であるＰＭＶａｖｅとを、評価値として計算する。
【０１４９】
ＰＭＶは、ＩＳＯ７７３０で規定される快適性を表現する指数である。ＰＭＶは、人の代謝量、着衣量、気温（実施例１において室温）、放射温度、風速、及び湿度の六つの指標を用いて計算される。また、ＰＭＶは、ＰＭＶの絶対値が低いほど、人が感じる快適性が高く、ＰＭＶの絶対値が高いほど、人が感じる快適性が低いことを示す指標である。
【０１５０】
空調計画部４５は、代謝量及び着衣量として、季節に従った固定の値を用いる。また、放射熱源が無いため、放射温度として計算した室温ＲＴを用いる。また、空調計画部４５は、建物３０内の風速は殆ど０であるため、風速を０としてもよい。また、空調計画部４５は、現場の平均的な固定の値を、風速として用いてもよい。
【０１５１】
また、空調計画部４５は、ステップＳ１０８において計算した室温ＲＴを、ＰＭＶを計算するための気温として用いる。空調計画部４５は、湿度として、その日の測定値（温湿度計２０によって測定された）を用いてもよい。また、空調計画部４５は、天気予報又は空調電力履歴などに基づいて、湿度の予測値を計算し、ＰＭＶを計算するために用いてもよい。
【０１５２】
ステップＳ１１１の後、空調計画部４５は、引数ｊが最大値（ｎ）かを判定し（Ｓ１１２）、最大値未満である場合、引数ｊに１を加算する（１１９）。そして、ステップＳ１０６に戻る。
【０１５３】
ステップＳ１０６〜Ｓ１１１の処理を繰り返すことによって、空調計画部４５は、空調制御計画候補４９が示す空調制御計画候補ごと、及び、時刻Ｔ［ｉ］ごとの、快適性を示す評価値（ＰＭＶ：本実施例の評価指標）と空調電力とを求めることができる。
【０１５４】
ステップＳ１１２において、引数ｊが最大値以上であると判定した場合、空調計画部４５は、空調制御計画候補４９が示す空調制御計画候補ごと（ｊ＝０〜ｎ）の評価値をＰＣ９の画面上に表示するためのデータを、通信インターフェース４３又は入出力インターフェースを介して出力する（Ｓ１１３）。ＰＣ９、又は、空調計画装置１に接続される出力装置は、空調計画装置１から出力されたデータに従って、画面６０を表示する。
【０１５５】
ここで、ステップＳ１１１において快適性の指標は、時間Ｔ［ｉ］ごとに複数計算されているため、空調計画部４５は、計算された快適性の複数の指標の統計値（合計値、平均値、又は中間値等であってもよい）を計算する。これによって、空調計画部４５は、空調制御計画候補ごとの、快適性の指標の１日の統計値を計算する。
【０１５６】
図１６は、実施例１の画面６０の例を示す説明図である。
【０１５７】
画面６０は、領域６１及び領域６５を含む。領域６１は、空調制御計画候補ごとの評価指標を表示する領域である。領域６５は、領域６１に表示された評価指標が含まれるゾーンを選択するための領域である。
【０１５８】
空調計画部４５は、ステップＳ１１３において図１６に示す画面６０を表示するため、空調制御計画候補ごとの快適性の複数の指標の統計値を計算する。具体的には、空調計画部４５は、統計値として、ＰＭＶの絶対値の平均値（ＰＭＶａｖｅ）を計算する。
【０１５９】
また、空調計画部４５は、ステップＳ１０９で計算した空調電力の合計値を、空調制御計画候補ごとに計算する。ＡＰａｍｔは、１日の空調電力の合計値であり、１日の空調消費電力量である。ＡＰａｍｔは、空調制御のコストを示す指標である。本実施例の評価指標は、ＰＭＶａｖｅとＡＰａｍｔとの組み合わせである。
【０１６０】
領域６１の横軸は、ＰＭＶａｖｅであり、領域６１の縦軸は、ＡＰａｍｔである。空調計画部４５は、ステップＳ１１３において、空調制御計画候補ＡＳ［ｉ］［ｊ］（ｊ＝０〜ｍ−１）ごとに、計算したＰＭＶａｖｅとＡＰａｍｔとに該当する点６２を、領域６１の２次元座標位置にプロットする。
【０１６１】
さらに、実施例１の空調計画部４５は、ステップＳ１１３において、領域６１の横軸（ＰＭＶａｖｅ）を五つのゾーン６４（６４ａ〜６４ｅ）に区切って表示する。これは、快適性の評価値を複数のグループに分類して表示するためである。
【０１６２】
また、空調計画部４５は、オペレータがゾーン６４を選択し、入力するためのボタン等のユーザインタフェースを領域６５に表示する。
【０１６３】
オペレータは、最適な空調制御計画を評価するルールを選択し、空調計画装置１に入力するため、領域６１において表示された五つのゾーン６４の中で最も好ましいゾーン６４を、領域６５を用いて選択する（Ｓ１１４）。
【０１６４】
一般的に、快適性が高い（ＰＭＶａｖｅが低い値）場合、消費電力は高く、快適性が低い（ＰＭＶａｖｅが高い値）場合、消費電力は低い。このため、オペレータは、ＰＭＶａｖｅが大きいゾーン６４を選択することによって、快適性は低いが省エネを実現できる空調制御計画候補のグループを選択でき、一方で、ＰＭＶａｖｅが小さいゾーン６４を選ぶことによって、快適性は高いが空調消費電力が増大する空調制御計画候補のグループを選択できる。
【０１６５】
オペレータは、建物３０における空調制御のコスト等を考慮し、ゾーン６４を選択する。オペレータは、領域６５の、例えば、矢印ボタンを用いてゾーン６４を選択し、決定ボタンを用いて選択したゾーン６４をＰＣ９に入力する。図１６に示す領域６１において、オペレータは、ゾーン６４ｂを選択する。
【０１６６】
ＰＣ９は、オペレータによって入力されたゾーン６４ｂを受け付ける。そして、受け付けたゾーン６４ｂを示す情報を、ゲートウェイ３１を介して空調計画装置１に送信する。空調計画装置１の空調計画部４５は、受信したゾーン６４ｂを示す情報を、評価ルールとして取得する。
【０１６７】
空調計画部４５は、画面６０を表示するためのデータを出力し、かつ、評価ルールと取得することによって、空調制御計画を選択させる材料をユーザに与えることができ、そして、ユーザの判断に従って適切に空調制御計画を設定することができる。
【０１６８】
また、空調計画部４５は、評価ルールとして、最も空調消費電力量ＡＰａｍｔが低い空調制御計画候補を、適用する空調制御計画として選択するというルールを、あらかじめ保持する。このため、ステップＳ１１４の後、空調計画部４５は、オペレータによって入力された評価ルール（ゾーン６４ｂ）と、あらかじめ保持する評価ルールとに該当する空調制御計画候補を、適用する空調制御計画として選択する（Ｓ１１５）。
【０１６９】
具体的には、空調計画部４５は、ゾーン６４ｂに属し、かつ、最も空調消費電力量ＡＰａｍｔが低い空調制御計画候補を、適用する空調制御計画として選択する。
【０１７０】
これによって、空調計画部４５は、取得した評価ルールに従って、空調制御計画候補の中から、空調制御装置３に適用する空調制御計画を選択する。そして、選択した空調制御計画候補を、メモリ４２に格納し、さらに、最適空調制御計画として画面６０に表示する。
【０１７１】
図１６に示す点６３は、選択された最適空調制御計画を示す。最適空調制御計画が含む情報は、図１２に示す空調制御計画候補４９の一つの行に相当する。
【０１７２】
なお、空調計画部４５は、前述のステップＳ１１３において評価値（ＰＭＶａｖｅ、ＡＰａｍｔ）を表示した後に、ステップＳ１１４において評価ルールを取得する。しかし、本実施例の空調計画部４５は、オペレータによって選択される評価ルール（例えば、最もＰＭＶａｖｅが低いゾーン６４を選択する、など）の基準を、予め設定されていてもよい。
【０１７３】
そして、空調計画部４５は、ステップＳ１１３及びＳ１１４を実行することなく、予め設定された基準に該当する評価ルールの空調制御計画候補の中から最適空調制御計画を、ステップＳ１１５において選択してもよい。例えば、空調計画部４５は、最も高い快適性のゾーン６４を選択することを、オペレータによって予め設定されていてもよい。
【０１７４】
また、空調計画部４５は、前述の例では、選択された評価ルールに属する空調制御計画候補の中から、最も空調消費電力量ＡＰａｍｔが低い空調制御計画候補を選択した。しかし、空調計画部４５は、選択する空調制御計画候補の空調消費電力量の基準を、オペレータによって予め設定されていてもよい。
【０１７５】
ステップＳ１１５の後、空調計画部４５は、選択した最適空調制御計画を空調制御装置３に送信する（Ｓ１１６）。空調制御装置３は、送信された最適空調制御計画に従って、建物３０における空調を制御する。
【０１７６】
以上、実施例１によれば、快適性と省エネを両立する空調装置１０〜１２の制御計画を立案することが可能となる。過去の実績データ及び制御日当日の室温［０］及び空調電力［０］を用いて空調制御計画を選択するため、建築及び空調設備に関する知識を持った技術者が必要なく、最適な空調運転を自動的に設定することが可能となる。
【０１７７】
また、実施例１によれば、実績データを取得し続け、取得した実績データをもとに空調制御計画を設定するため、新規導入時ばかりでなく、建物内のレイアウト及び用途が変更になった場合も、空調装置の更新及び変更によるパラメータの変更を人為的な操作によって行うことなく、最適な空調運転を自動的に設定することが可能となる。
【実施例２】
【０１７８】
図１７は、実施例２の機器構成及び通信網構成の一例を示すブロック図である。
【０１７９】
実施例２の空調制御システム、通信網２、及び、気象予報サービス４は、実施例１の空調制御システム、通信網２、及び、気象予報サービス４と同じである。
【０１８０】
実施例２における空調計画装置１は、制御対象の建物３０内に設置され、ゲートウェイ３１に接続する。この点において、実施例２の空調計画装置１と実施例１の空調計画装置１とは相違する。
【０１８１】
実施例２によれば、気象予報サービス４以外の機能が、建物３０内に設置されるため、建物３０内で閉じた運用が可能である。より具体的には、実施例２の空調制御システムは、建物３０のオペレータが、空調制御計画、及び、最適空調制御計画を選択するための情報（ＯＡ機器電力予測等）を外部に出さず秘匿したい場合に、有効なシステムである。また、実施例２の空調制御システムは、非常災害時に独立して運用したい場合などに有効である。
【０１８２】
以下に示す実施例２の空調計画装置１の動作スケジュールは、図３に示す実施例１の動作スケジュールと同じである。
【０１８３】
図１８は、実施例２の空調計画装置１による空調制御計画生成処理を示すフローチャートである。
【０１８４】
実施例２のステップＳ１０１〜Ｓ１０３、ステップＳ１０５〜Ｓ１０７、及び、ステップＳ１１０〜Ｓ１１９は、実施例１のステップＳ１０１〜Ｓ１０３、ステップＳ１０５〜Ｓ１０７、及び、ステップＳ１１０〜Ｓ１１９と同じである。
【０１８５】
実施例２のステップＳ１２４は、実施例１のステップＳ１０４に相当し、実施例２のステップＳ１２８及びＳ１２９は、実施例１のステップＳ１０８及びＳ１０９に相当する。ステップＳ１２４とステップＳ１０４との相違点、及び、ステップＳ１２８及びＳ１２９と、ステップＳ１０８及びＳ１０９との相違点を以下に示す。
【０１８６】
ステップＳ１０３の後、実施例２の空調計画部４５は、空調制御計画候補ＡＳ［ｉ］［ｊ］［ｋ］（ｋは０〜１の任意の整数）を、空調制御計画候補４９として取得する（Ｓ１２４）。この点において、ステップＳ１２４とステップＳ１０４とは相違する。
【０１８７】
図１９は、実施例２の中間期における空調制御計画候補４９を示す説明図である。
【０１８８】
実施例２の空調制御計画候補４９は、空調制御計画候補ＡＳ４９ａと、空調制御計画候補ＡＳ４９ｂとを含む。空調制御計画候補ＡＳ４９ａは、空調制御計画候補ＡＳ［ｉ］［ｊ］［０］であり、冷房を適用する場合の空調制御計画候補を示す。空調制御計画候補ＡＳ４９ｂは、空調制御計画候補ＡＳ［ｉ］［ｊ］［１］であり、暖房を適用する場合の空調制御計画候補を示す。
【０１８９】
空調制御計画候補ＡＳ［ｉ］［ｊ］［ｋ］は、時刻Ｔ［０］から時刻Ｔ［ｍ］までの各時間帯における空調制御設定の集まりである空調制御計画候補ＡＳ［ｉ］を、ｎ＋１個集めた配列［ｉ］［ｊ］を、さらに二つ集めた３次元の配列である。
【０１９０】
ｋ列は、冷房と暖房との判別を０と１とで示す値が入る０列と、空調の室外機の出力設定（％）を示した値が入る１列とを含む。
【０１９１】
実施例２の空調制御計画候補４９は、ステップＳ１２４において、ステップ１０４と同様に、オペレータが予め設定した空調制御計画候補ＡＳ［ｉ］［ｊ］［ｋ］を取得し、空調制御計画候補４９としてメモリ４２に格納してもよい。
【０１９２】
また、空調計画部４５は、空調制御設定の項目にランダムに値を割り当てることによって空調制御計画候補４９を生成し、メモリ４２に格納してもよい。また、空調計画部４５は、予め定められたルールに従ったプログラムなどを用いて空調制御計画候補４９を生成し、メモリ４２に格納してもよい。
【０１９３】
ステップＳ１２４において、空調制御計画候補ＡＳの配列に暖房と冷房とを区別する次元を加えることによって、暖房と冷房との設定の入力を簡易にする。ステップＳ１２４の後、空調計画部４５は、ステップＳ１０５を実行する。
【０１９４】
なお、ステップＳ１２８（図４においてステップＳ１０８）において用いられる、空調電力ＡＰが室温ＲＴに及ぼす影響を示す計算パラメータ（式１においてａ８）は、空調制御に冷房を用いる場合と暖房を用いる場合とで、大きく異なる。このため、短期間の中で暖房と冷房とを切り替える必要がある中間期において、冷房用の計算パラメータと暖房用の計算パラメータとを適切に選択する必要がある。
【０１９５】
そこで、ステップＳ１０７の後、特に中間期において、空調計画部４５は、空調電力ＡＰが０であると仮定し、制御日前日（又は、制御日当日に条件が近い過去の期間）において行われた空調制御計画における実績データに基づいて計算された計算パラメータ（以下、式３のａ０〜ａ７７）を用い、制御日当日の室温（ＲＴ０［ｉ］）を予測する（Ｓ１２６）。ステップＳ１２６における計算式は、例えば次の式３のように表される。
【０１９６】
ＲＴ０［ｉ］＝ａ０＋（ａ１＊ＯＴ［ｉ−１］＋ａ２＊ＳＲ［ｉ−１］＋ａ３＊ＯＡ［ｉ−１］＋ａ４＊ＡＥ［ｉ−１］＋ａ５＊ＫＴ［ｉ−１］＋ａ６＊ＡＳ［ｉ−１］＋ａ７＊ＲＴ［ｉ−１］）＊（Ｔ［ｉ］−Ｔ［ｉ−１］）      （式３）
【０１９７】
式３におけるＯＴ［ｉ−１］、ＳＲ［ｉ−１］、ＯＡ［ｉ−１］、ＡＥ［ｉ−１］、及び、ＫＴ［ｉ−１］は、制御日当日の気象予測データ４７及び建物予測データ４８の値である。また、式３におけるＡＳ［ｉ−１］は、制御日前日に適用した空調制御計画である。また、式３は、空調電力が０である場合の室温計算関数であるため、要素として、空調制御計画候補ＡＳと、室温ＲＴとを少なくとも含めばよい。
【０１９８】
ステップＳ１２６の後、空調計画部４５は、所定の目標値である冷暖判定温度ＴＣＨより、ＲＴ０［ｉ］が大きいか小さいかによって、ステップＳ１２８及びＳ１２９において冷房用の計算パラメータと空調制御計画候補とを用いるか、暖房用の計算パラメータと空調制御計画候補とを用いるか選択する（Ｓ１２７）。
【０１９９】
具体的には、空調計画部４５は、ＲＴ０［ｉ］が冷暖判定温度ＴＣＨより小さい場合、暖房用の計算パラメータと、空調制御計画候補ＡＳ［ｉ］［ｊ］［１］とを、ステップＳ１２８及びＳ１２９において用いることを選択する。また、ＲＴ０［ｉ］が冷暖判定温度ＴＣＨ以上である場合、冷房用の計算パラメータと、空調制御計画候補ＡＳ［ｉ］［ｊ］［０］とを、ステップＳ１２８及びＳ１２９において用いることを選択する。空調計画部４５は、選択した計算パラメータと空調制御計画候補ＡＳとを、メモリ４２に格納する。
【０２００】
なお、空調計画部４５は、図１５に示す処理において、暖房用の空調制御計画を適用した結果を実績データ（暖房実績情報）として取得し、重回帰計算を行うことによって暖房用の計算パラメータを求める。また、図１５に示す処理において、冷房用の空調制御計画を適用した結果を実績データ（冷房実績情報）として取得し、重回帰計算を行うことによって冷房用の計算パラメータを求める。
【０２０１】
また、冷暖判定温度ＴＣＨは、予め固定値を入力してもよいし、計測された湿度からＰＭＶが０になるように逆算して求めてもよい。言い換えれば、冷暖判定温度ＴＣＨは、理想的な空調制御を行った場合の室温であり、式３は、空調電力を用いて空調制御を行わなかった場合の室温である。
【０２０２】
さらに、前述の暖房用か冷房用かを選択する方法は一例であり、空調計画部４５は、いかなる方法を用いて選択してもよい。例えば、空調計画部４５は、制御日前日までの実績データに基づいて計算された暖房用の計算パラメータと、冷房用の計算パラメータと、式３とを用いて、二つのＲＴ０［ｉ］を計算してもよい。
【０２０３】
そして、空調計画部４５は、暖房用の計算パラメータと冷房用の計算パラメータとから、冷暖判定温度ＴＣＨとの差が小さいほうのＲＴ０［ｉ］が計算された計算パラメータを、ステップＳ１２８及びＳ１２９において使用する計算パラメータとして選択してもよい。
【０２０４】
さらに、前述のステップＳ１２６及びＳ１２７は、ｉ＝１においてのみ算出されたが、ステップＳ１１８の後、ステップＳ１２６及びＳ１２７を実行することにより、制御時刻ごとに冷房用か暖房用の空調制御計画を切り替えるようにしてもよい。
【０２０５】
ステップＳ１２７によって、空調計画部４５は、制御日当日の条件にあわせて冷房用及び暖房用のいずれかの計算パラメータを選択することができ、適切な室温計算関数及び空調電力計算関数を生成することができる。そして、適切な空調制御計画を設定することができる。
【０２０６】
また、空調電力が０である場合の室温を予測することによって、空調制御を行わない場合の室温を予測し、この予測値を冷房用か暖房用かを特定するために用いる。これによって、暖房用か冷房用かを適切に特定することができる。
【０２０７】
ステップＳ１２７の後、実施例２の空調計画部４５は、実施例１のステップＳ１０８及びＳ１０９と同じ手順を用い、かつ、ステップＳ１２７における選択に従って室温ＲＴ［１］を計算し（Ｓ１２８）、空調電力ＡＰ［１］を計算する（Ｓ１２９）。
【０２０８】
ここで、ステップＳ１２６及びＳ１２７が実行されない場合、実施例２の空調計画部４５は、ステップＳ１２８において、空調制御計画候補ＡＳ［１］［ｊ］［０］を用いて室温ＲＴ［１］を計算し、さらに、空調制御計画候補ＡＳ［１］［ｊ］［１］を用いて室温ＲＴ［１］を計算してもよい。
【０２０９】
なお、空調計画部４５は、空調制御計画候補ＡＳ［１］［ｊ］［１］を用いる際、空調制御計画候補ＡＳ４９ｂが示す室外機の出力設定にマイナス１を乗算して、室温ＲＴ［１］を計算する。
【０２１０】
また、空調計画部４５は、ステップＳ１２９においても、空調制御計画候補ＡＳ［１］［ｊ］［０］を用いて空調電力ＡＰ［１］を計算し、さらに、空調制御計画候補ＡＳ［１］［ｊ］［１］を用いて空調電力ＡＰ［１］を計算してもよい。そして、空調計画部４５は、空調制御計画候補ＡＳ［１］［ｊ］［１］を用いる際、空調制御計画候補ＡＳ４９ｂが示す室外機の出力設定にマイナス１を乗算して、空調電力ＡＰ［１］を計算する。
【０２１１】
ステップＳ１２９の後、空調計画部４５は、ステップＳ１１０を実行する。ステップＳ１１０〜Ｓ１１９は、実施例１と同じである。
【０２１２】
実施例２によれば、空調計画装置１が建物３０に設置されるため、空調制御装置３を所有するベンダーや、建物３０を管理する管理者が空調計画装置１を用いて空調計画を任意に設定することができる。
【０２１３】
また、実施例２によれば、空調計画装置１が空調制御計画候補として冷房用及び暖房用の空調制御計画を有するため、制御日における条件に応じて冷房用及び暖房用のいずれか一方の空調制御計画を選択することができる。これによって、適切な空調制御計画を設定できる。
【０２１４】
なお、前述の図１７に示す構成を用いて、実施例１の図４に示す処理が実行されてもよいし、図１に示す構成を用いて、実施例２の図１８に示す処理が実行されてもよい。
【実施例３】
【０２１５】
図２０は、実施例３の機器構成及び通信網構成の一例を示すブロック図である。
【０２１６】
実施例３の空調制御装置３は、実施例１における空調計画装置１の空調計画部４５の機能を含む空調計画機能１３と、実施例１における空調制御装置３の空調制御機能である空調制御機能１４とを実装する。また、実施例３の空調制御装置３は、表示ディスプレイ５と入力装置６とに接続する。
【０２１７】
空調計画機能１３は、より具体的には、図２に示す空調計画部４５の機能、及び、通信インターフェース４３の機能を含む。
【０２１８】
このため、実施例３の空調制御装置３は、空調計画機能１３を実装するため、空調計画部４５を自らのメモリに展開し、実行する。また、図２に示すメモリ４２の各データ（時刻データ４６、気象予測データ４７、建物予測データ４８、及び空調制御計画候補４９等）を、自らのメモリに有する。
【０２１９】
空調計画機能１３と空調制御機能１４とが一体化されることで、空調計画機能１３を実装する機器を安価に提供することができる。また、表示ディスプレイ５と入力装置６とを空調制御装置３に直接接続することで、ＰＣ９などの設置の必要が無く、導入が容易であるという利点がある。
【０２２０】
実施例３の空調計画部４５による空調計画の動作スケジュールは、図３に示す動作スケジュールと同じである。また、実施例３の空調計画部４５は、複数の空調装置に適用する最適空調制御計画を、各々個別に選択する。以下における空調計画部４５は、三つの空調装置１０〜１２に適用する最適空調制御計画を、各々選択する。
【０２２１】
図２１は、実施例３の空調制御計画候補４９を示す説明図である。
【０２２２】
図２１に示す空調制御計画候補ＡＳ［ｉ］［ｊ］［ｋ］は、時刻Ｔ［０］から時刻Ｔ［ｍ］までの各時間帯における空調制御設定の集まりである空調制御計画候補ＡＳ［ｉ］の候補をｎ＋１個集めた配列ＡＳ［ｉ］［ｊ］を、さらに三つの空調装置ぶん集めた３次元の配列である。
【０２２３】
ｋ列は、三つの空調装置１０〜１２を識別するための値が格納される。また、図２１に示す空調制御計画候補４９は、例として、室外機の出力設定（％）を個別に示した値が入る１列を含む。空調装置ごとに空調制御計画候補４９を用いることによって、例えば、空調装置１１のみの運転を停止し、他の空調装置１０及び空調装置１２を運転するといった空調の間引き運転などの計画を生成できる。
【０２２４】
実施例３の空調計画部４５は、空調制御計画生成フローとして、図１８に示す実施例２の処理と同様な処理を実行する。しかし、実施例３の空調計画部４５は、ステップＳ１０４において、図２１に示すような空調制御計画候補ＡＳ［ｉ］［ｊ］［ｋ］（ただし、ｋは０〜２の任意の整数）を取得する。
【０２２５】
図２２は、実施例３の室温計算手順５５及び空調電力計算手順５６を生成する処理の詳細を示すフローチャートである。
【０２２６】
空調計画部４５は、図１５のステップＳ２０１と同じく、図４に示す処理を開始する前、又は、定期的に、図２２に示す処理を開始する（Ｓ１２０１）。これにより、空調計画部４５は、計算パラメータａｘ、ｂｘ（ｘ＝０〜８）を計算し、室温計算手順５５（室温計算関数）及び空調電力計算手順５６（空調電力計算関数）を生成できる。
【０２２７】
空調計画部４５は、図１５のステップＳ２０２と同じく、過去日当日と過去日前日との日射量、外気温、及び、室温の実績データを呼び出し（Ｓ１２０２）、ステップＳ２０３と同じく、過去の躯体温度の最高温度及び最低温度を求める（Ｓ１２０３）。
【０２２８】
ステップＳ１２０３の後、空調計画部４５は、ｒｍａｘ個の時間遅れの候補を取得する。ここで、時間遅れとは、外気温のピークが測定された時刻との時間差であり、躯体温度のピークが測定される時刻を相対的に示す。空調計画部４５は、躯体温度がピークになる時刻の候補として、外気温のピークからの時間遅れの候補を取得する。
【０２２９】
ステップＳ１２０３の後、空調計画部４５は、ステップＳ１２０３において求めた躯体温度の最高温度及び最低温度と、サインカーブと、時間遅れの候補とを用いて、複数の躯体温度推移Ｋ（ｔ）［ｒ］を求める（Ｓ１２０４）。ここで求められた複数の躯体温度推移Ｋ（ｔ)［ｒ］は、躯体温度関数の複数の候補関数である。
【０２３０】
ステップＳ１２０４の後、空調計画部４５は、時間遅れの候補の通し番号を示す引数ｒを生成し、ｒ＝０に設定する（Ｓ１２０５）。
【０２３１】
ステップＳ１２０５の後、空調計画部４５は、外気温ＯＴ、日射量ＳＲ、ＯＡ機器電力ＯＡ、換気電力ＡＥ、空調制御計画ＡＳ、室温ＲＴ、及び、空調電力ＡＰの実績値と、躯体温度推移Ｋ（ｔ）［ｒ］とを用いて重回帰計算を行い、計算パラメータａｘ、ｂｘ（ｘ＝０〜８）の値を計算する（Ｓ１２０６）。これによって、室温計算関数及び空調電力計算関数が、候補関数ごとに求められる。
【０２３２】
より具体的には、空調計画部４５は、外気温ＯＴ（ｉ−１）、日射量ＳＲ（ｉ−１）、ＯＡ機器電力ＯＡ（ｉ−１）、換気電力ＡＥ（ｉ−１）、躯体温度ＫＴ（ｉ−１）［ｒ］、空調制御計画ＡＳ（ｉ−１）、室温ＲＴ（ｉ−１）、及び、空調電力ＡＰ（ｉ−１）を説明変数とし、室温ＲＴ（ｉ）を目的変数とする重回帰計算を行うことによって室温計算手順を求める。また、説明変数が室温計算手順における説明変数と同じであり、また、目的変数が空調電力ＡＰ（ｉ）である重回帰計算も行うことによって、空調電力計算手順も求める。
【０２３３】
空調計画部４５は、ステップＳ１２０６の後、引数ｒが（ｒｍａｘ−１）と同じであるかを判定する（Ｓ１２０７）。同じである場合、空調計画部４５は、時間遅れのすべての候補関数に対して、重回帰分析による室温計算手順と空調電力計算手順とを求めたため、ステップＳ１２０８を実行する。
【０２３４】
一方で、引数ｒが（ｒｍａｘ−１）ではない場合、すなわち、引数ｒが（ｒｍａｘ−１）より少ない場合、空調計画部４５は、引数ｒに１を加算して（Ｓ１２１１）ステップＳ１２０６に戻る。
【０２３５】
これを、空調計画部４５は、ステップＳ１２０７及びＳ１２１１によって、引数ｒ＝ｒｍａｘ−１になるまでステップＳ１２０６を繰り返し、室温計算手順と空調電力計算手順とに各々ｒ組の計算パラメータａｘ、ｂｘ（ｘ＝０〜８）の組み合わせの候補を求める。
【０２３６】
空調計画部４５は、ステップＳ１２０６において用いた説明変数の実績値の分散に基づいて重相関係数を求める。この結果、室温計算手順及び空調電力計算手順の各々の引数ｒに対して、重相関係数を求める。そして、空調計画部４５は、求めた重相関係数を比較し、最も重相関係数の絶対値が大きい引数ｒを選択する（Ｓ１２０８）。
【０２３７】
なお、最も重相関係数の高い引数ｒが、室温計算手順の重相関係数と空調電力計算手順の重相関係数との間で異なる場合、空調計画部４５は、例えば、予め定められた方法に従って、小さいほうの引数ｒ（すなわち、時間差が少ない）を選択してもよい。ステップＳ１２０８において、空調計画部４５は、相関係数の絶対値が所定の基準より大きい引数ｒを選択できれば、いかなる方法を用いてもよい。
【０２３８】
空調計画部４５は、ステップＳ１２０８によって、他の実績値と最も整合し、他の実績値に追随する躯体温度ＫＴの推移（躯体温度関数）を選択することができる。
【０２３９】
ステップＳ１２０８の後、空調計画部４５は、選択した引数ｒに対応する計算パラメータａｘ、ｂｘ（ｘ＝０〜８）の組み合わせを、ステップＳ１０８及びＳ１０９において用いる室温計算手順及び空調電力計算手順の係数に設定する（Ｓ１２０９）。ステップＳ１２０９の後、空調計画部４５は、図２２に示す処理を終了する（Ｓ１２１０）。
【０２４０】
実施例３によれば、躯体温度の時間遅れが不明な場合、時間遅れが季節によって変動する場合においても、実績値を元に制度の高い時間遅れを選択することができる。そして、正確な室温計算手順と空調電力計算手順とを設定し、適切な空調制御計画を設定することができる。
【０２４１】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加、削除又は置換をすることが可能である。
【０２４２】
特に本発明は、例えば、前述の実施例３の図２２の処理を、実施例１の空調計画装置１が実行してもよいし、図２１に示すような空調制御計画候補４９を用いて実施例１の空調計画装置１が、複数の空調装置の各々に空調制御計画を選択してもよい。
【０２４３】
また、上記の各構成、機能及び処理部等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル又はファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、若しくはＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、又は、ＩＣカード、若しくはＳＤカード等の記録媒体に置くことができる。
【０２４４】
また、制御線及び情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆どすべての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０２４５】
本発明は、予め運転計画を立てて運転する空調制御装置３及び空調計画装置１に関し、快適性と省エネを両立する運転制御を実現することができる。
【符号の説明】
【０２４６】
１  空調制御計画生成装置（空調計画装置）
２  通信網
３  空調制御装置
４  気象予報サービス
７  電力計
８  換気装置
９  ＰＣ
１０  空調装置
１１  空調装置
１２  空調装置
２０  温湿度計
２１  温度計
２２  温度計
３０  建物
３１  ゲートウェイ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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