(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の空間が複数の領域に分割された領域のうち第１の領域内の状態と前記所定の空間の温度とを示す領域状態情報を取得する領域状態情報取得部と、
前記所定の空間の温度の設定温度からの誤差の二乗和で表される目的関数を最小化するように、前記領域状態情報が示す前記所定の空間の温度に基づいて算出される前記分割された領域間の熱の移動を表す流出熱量と、前記第１の領域を制御対象とする第１の空調機器に与えられる前記第１の領域に設定された設定温度と、前記第１の領域に隣接する第２の領域を制御対象とする第２の空調機器に与えられる前記第２の領域に設定された設定温度とに基づいて、前記第１の領域を制御対象とする第１の空調機器が供給する供給熱量を算出し、前記供給熱量に基づいて前記第１の領域に設定された設定温度を補正する補正部と、
を備える空調制御装置。
【請求項２】
前記補正部は、前記第２の領域内の状態を示す領域状態情報を更に加味して、前記第１の領域に設定された設定温度を補正する、
請求項１記載の空調制御装置。
【請求項３】
前記領域状態情報は、前記第１の空調機器により出力される風量、風向、および空調機器の還気温度のうちいずれか１つ以上の情報である、
請求項１または請求項２記載の空調制御装置。
【請求項４】
前記第１の空調機器の制御対象である第１の領域の空調負荷と、前記第１の領域に隣接する前記第２の領域から前記第１の領域に流出入する熱負荷とを推定する負荷推定部を更に備える、
請求項１から３のうちいずれか一項記載の空調制御装置。
【請求項５】
前記負荷推定部は、前記第１の空調機器の還気温度と、前記第１の領域に設定された設定温度との差に基づいて前記第１の領域の空調負荷を推定し、前記第１の空調機器の還気温度と、前記第２の空調機器の還気温度との差に基づいて前記第２の領域から流出入する熱負荷を推定する、
請求項４記載の空調制御装置。
【請求項６】
前記第１の領域の空調負荷を推定する負荷推定部を、更に備え、
前記補正部は、前記負荷推定部により推定された空調負荷と供給熱量との誤差と、前記第１の空調機器および前記第２の空調機器を含む空間における領域を制御対象とする空調機器が供給する供給熱量の合計と、の双方を小さくするように前記第１の領域に設定された設定温度を補正する、
請求項１から５のうちいずれか一項記載の空調制御装置。
【請求項７】
前記補正部は、隣接する前記分割された領域間の移動熱量が小さくなるように前記第１の領域に設定された設定温度を更に補正する、
請求項６記載の空調制御装置。
【請求項８】
請求項１から７のうちいずれか一項記載の空調制御装置を複数備え、
前記空調制御装置の補正部は、所定の空間が複数の領域に分割された各領域を制御対象とする空調機器ごとに設置され、自己が制御対象とする領域の空調機器を前記第１の空調機器とし、自己が制御対象とせず自己が制御対象とする領域に隣接するいずれか一つの領域の空調機器を前記第２の空調機器とした制御を行って前記第１の領域に設定された設定温度を補正する、
空調制御システム。
【請求項９】
所定の空間が複数の領域に分割された領域のうち第１の領域内の状態と前記所定の空間の温度とを示す領域状態情報を取得する領域状態情報取得ステップと、
前記所定の空間の温度の設定温度からの誤差の二乗和で表される目的関数を最小化するように、前記領域状態情報が示す前記所定の空間の温度に基づいて算出される前記分割された領域間の熱の移動を表す流出熱量と、前記第１の領域を制御対象とする第１の空調機器に与えられる前記第１の領域に設定された設定温度と、前記第１の領域に隣接する第２の領域を制御対象とする第２の空調機器に与えられる前記第２の領域に設定された設定温度とに基づいて、前記第１の領域を制御対象とする第１の空調機器が供給する供給熱量を算出し、前記供給熱量に基づいて前記第１の領域に設定された設定温度を補正するステップと、
を備える空調制御方法。
【請求項１０】
空調制御装置のコンピュータに、
所定の空間が複数の領域に分割された領域のうち第１の領域内の状態と前記所定の空間の温度とを示す領域状態情報を取得する領域状態情報取得ステップと、
前記所定の空間の温度の設定温度からの誤差の二乗和で表される目的関数を最小化するように、前記領域状態情報が示す前記所定の空間の温度に基づいて算出される前記分割された領域間の熱の移動を表す流出熱量と、前記第１の領域を制御対象とする第１の空調機器に与えられる前記第１の領域に設定された設定温度と、前記第１の領域に隣接する第２の領域を制御対象とする第２の空調機器に与えられる前記第２の領域に設定された設定温度とに基づいて、前記第１の領域を制御対象とする第１の空調機器が供給する供給熱量を算出し、前記供給熱量に基づいて前記第１の領域に設定された設定温度を補正するステップと、
を実行させるための空調制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、空調制御装置、空調制御システム、空調制御方法および空調制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、１台の室外機に複数台の室内機を接続したマルチ型エアコンが知られている。このマルチ型エアコンでは、制御手段が、複数台の室内機の風量タップ、風向を制御することで、空調空間の温度分布を均一化し、空調空間全体の快適性を向上させている。しかしながら、従来の装置では、室内機が１台でも停止した場合、停止した室内機が分担していた空調空間の空調を制御することができず、空調空間の快適性を向上させることができない場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２７３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、空調空間の快適性を向上させることができる空調制御装置、空調制御システム、空調制御方法および空調制御プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の空調制御装置は、領域状態情報取得部と、補正部とを持つ。領域状態情報取得部は、所定の空間が複数の領域に分割された領域のうち第１の領域内の状態を示す領域状態情報を取得する。補正部は、前記領域状態情報取得部により取得された領域状態情報と、前記第１の領域を制御対象とする第１の空調機器に与えられる第１の制御目標と、前記第１の領域に隣接する第２の領域を制御対象とする第２の空調機器に与えられる第２の制御目標とに基づいて、前記第１の制御目標を補正する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態の空調制御装置２０を含む空調制御システム１の構成図。
【図２】空調制御装置２０を中心とした機能構成について説明するための図。
【図３】空調制御装置２０が実行する処理の流れについて説明するためのフローチャート。
【図４】空調制御装置２０により実行される処理の概念図。
【図５】空調エリア５の空調機が故障した場合の、従来制御（ＰＩＤ制御）と本実施形態の空調制御装置２０による分散協調制御による制御応答をシミュレーションにより比較した比較結果を示す図。
【図６】第２の実施形態の空調制御装置２０が実行する処理の流れについて説明するためのフローチャート。
【図７】第２の実施形態の空調制御装置２０により実行される処理の概念図。
【図８】第３の実施形態の空調制御装置２０が実行する処理の概念図。
【図９】変形例の空調制御装置２０を含む空調制御システム１Ａの構成について説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態の空調制御装置、空調制御システム、空調制御方法および空調制御プログラムを、図面を参照して説明する。
【０００８】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の空調制御装置２０を含む空調制御システム１の構成図を示す図である。空調制御システム１は、適切な温度に維持するように対象空間４を制御する。対象空間４は、例えばビルや、店舗、オフィス等である。空調制御システム１は、空調機１０ａから１０ｆと、空調制御装置２０ａから２０ｆとを備える。空調制御装置２０ａから２０ｆは、それぞれ空調機１０ａから１０ｆのうち共通する文字（ａからｆ）を付した空調機を制御する。以下、空調機１０ａから１０ｆを区別しない場合は空調機１０といい、空調制御装置２０ａから２０ｆを区別しない場合は空調制御装置２０という。
【０００９】
対象空間４は、空調機１０ａから１０ｆにより温度が制御される。対象空間４は、例えばａからｆまでの空調エリアに分割されており、空調エリアａからｆは、それぞれ空調エリアａからｆに対応する空調機１０と空調制御装置２０とにより制御される。空調エリアａからｆに対応する空調機１０と空調制御装置２０とは、空調エリア（ａからｆ）に共通する文字（ａからｆ）が付された空調機１０および空調制御装置２０である。以下、空調エリアａからｆを区別しない場合は空調エリアという。
【００１０】
空調機１０は、例えば対象空間４の天井部に所定の間隔で複数設けられる室内空調機である。空調機１０は、例えば冷媒配管により室外空調機（不図示）と接続されている。空調機１０および室外空調機は、空調制御装置２０に出力された制御信号に基づいて、例えば空調機１０が備える熱交換器（不図示）と、室外空調機が備える熱交換器（不図示）とが熱交換を行うことにより、対象空間４の温度や、湿度、その他を制御する。なお、空調機器には、空調機１０と室外空調機とが含まれる。
【００１１】
空調制御装置２０は、隣接する空調エリアの空調機１０を制御する空調制御装置２０と通信線１２で接続されている。通信線１２は、例えばＰＬＣ（Power Line Communication）である。隣接する空調エリアの空調機１０とは、対象の空調エリアに対して影響を与える程度が高い空調エリアの空調機１０である。例えば空調機２０ｅに隣接する空調エリアの空調機１０は、２０ｂ、２０ｄ、および２０ｆである。空調制御装置２０は、後述する計測部１６から取得した計測データや、設定された設定値に基づいて自装置に対応する空調機１０を制御する。また、空調制御装置２０は、隣接する空調エリアの空調制御装置２０から取得した計測データや、隣接する空調エリアの空調制御装置２０に設定された設定値に基づいて自装置に対応する空調機１０を制御する。設定値とは、空調制御装置２０により空調機１０に設定される給気温度や、風量、風向等である。なお、空調制御装置２０と、隣接する空調エリアの空調機１０を制御する空調制御装置２０との通信は、無線通信により行われてもよい。
【００１２】
例えば空調機１０ｅに対応する空調制御装置２０ｅは、隣接する空調エリアの空調機１０ｂ、１０ｄ、および１０ｆに対応する空調制御装置２０ｂ、２０ｄ、および２０ｆから計測データおよび設定値を取得し、取得した計測データおよび設定値に基づいて空調機１０ｅを制御することで、対象空間４の温度を制御する。
【００１３】
図２は、空調制御装置２０を中心とした機能構成について説明するための図である。空調制御装置２０と、計測部１６との間は、例えば専用線で接続されている。計測部１６は、対象空間４における還気温度や、給気温度、風量、風向、部屋温度等を検出し、検出結果を空調制御装置２０に計測データとして出力する。
【００１４】
空調制御装置２０は、インターフェース部２１と、入力部２２と、通信部２４と、記憶部２５と、算出部（補正部）２６とを備える。算出部２６は、例えば、空調制御装置２０が備えるＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサがプログラムメモリに格納されたプログラムやモデル式を実行することで機能するソフトウェア機能部である。また、算出部２６は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェア機能部であってもよい。記憶部２５は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）などの読書き可能な揮発性または不揮発性の記憶装置によって実現される。
【００１５】
インターフェース部２１は、計測部１６および空調機１０と通信するインターフェースである。インターフェース部２１は、計測部１６により計測された計測データを取得し、取得した計測データを算出部２６に出力する。また、インターフェース部２１は、算出部２６により算出された算出結果を空調機１０に出力する。
【００１６】
入力部２２は、操作者の操作により入力された設定値や、冷房運転または暖房運転の設定を受け付け、受け付けた操作に対応する信号を算出部２６に出力する。入力された設定値とは、例えば空調エリアの設定温度や、湿度、風量、風向等である。入力部２２は、専用キーやダイヤルスイッチ、マウス、タッチパッド、キーボード等を含んでもよい。
【００１７】
通信部２４は、他の空調制御装置２０に接続された計測部１６により計測された計測データや、他の空調制御装置２０により他の空調機１０に設定された設定値（第２の制御目標）を取得し、取得した設定値を算出部２６に出力する。
【００１８】
記憶部２５には、例えば算出部２６が機能するためのプログラムや、空調エリアの消費電力の過去の実績値、空調負荷ピーク値等が記憶されている。また、記憶部２５には、隣接する空調エリアに設置された空調機１０および空調制御装置２０の仕様や、位置情報が記憶されている。位置情報とは、例えばある空調機１０または空調制御装置２０から隣接する空調エリアの空調機１０までの距離や、ある空調機１０または空調制御装置２０に対する隣接する空調エリアの空調機１０が設置された方向である。
【００１９】
算出部２６は、負荷推定部２８を含む。算出部２６は、対象空間４を最適に制御するための設定値（第１の制御目標）を算出し、算出した設定値に基づいて空調機１０を制御する。算出部２６が算出する設定値とは、例えば空調機１０に与えられる設定値であって、給気温度や、風量、風向等である。負荷推定部２８は、自装置が制御する空調エリアの空調負荷と、隣接する空調エリアから流出入する熱負荷とを算出する。なお、算出部２６および負荷算出部２８の機能の詳細については後述する。
【００２０】
図３は、空調制御装置２０が実行する処理の流れについて説明するためのフローチャートである。図４は、空調制御装置２０により実行される処理の概念図である。本処理は、空調機１０が運転中にリアルタイムに行われる処理である。算出部２６は、現時刻からＮステップ先までの供給熱量ｕ１からｕ６および移動熱量ｕ７からｕ１３を決定する。図３および図４を参照して、空調制御装置２０が実行する処理について説明する。
【００２１】
まず、算出部２６は、通信部２４を介して隣接する空調エリアの空調制御装置２０に出力された計測データ（例えば部屋温度）や、隣接する空調エリアの空調機１０に設定された設定値（例えば設定された給気温度）を取得する（ステップＳ１００）。
次に、算出部２６の負荷推定部２８は、現在の時刻からＮステップ先までの各空調エリア（ｉ＝１からｉ＝６）の空調負荷ｄｉ（ｋ）（ｋ＝１からｋ＝N）を推定する（ステップＳ１０２）。空調負荷の推定は、各空調エリアの消費電力の過去の実績値や、空調負荷ピーク値などから推定する。負荷推定部２８は、例えば記憶部２５に記憶された所定時刻における空調エリアの消費電力を参照し、空調負荷を推定する。
【００２２】
次に、算出部２６は、ステップＳ１００で取得された計測データおよび設定値と、ステップＳ１０２で推定された空調負荷の推定値とを用いて、空調エリアの空調負荷と移動熱量を考慮した（１）式に示す供給熱量のバランスとりながら、供給熱量ｕ１からｕ６最小化し、また、空調エリア間の移動熱量ｕ７からｕ１３を最小化するように、次の（２）式および（３）式に示す空調の目的関数を最小化するｕ＃を算出する（ステップＳ１０４）。
【数１】
0006652339.tif 000002
【００２３】
【数２】
0006652339.tif 000003
【００２４】
【数３】
0006652339.tif 000004
ここで、ｑｉは重み係数、ｕ＃＝（ｕ（０），・・・，ｕ（Ｎ））、ｕ（ｋ）＝（ｕ１（ｋ），・・・ｕ１３（ｋ））である。
【００２５】
図４において、例えば空調エリア５の目的関数は、（４）式で書くことができる。
【数４】
0006652339.tif 000005
【００２６】
また、空調エリア２と空調エリア５を移動する移動熱量の目的関数は、（５）式で書くことができる。
【数５】
0006652339.tif 000006
【００２７】
したがって、空調制御システム１全体では、（６）式で書くことができ、ｕ＃を算出すればよい。
【数６】
0006652339.tif 000007
ここでｗｉ＞０は重み係数である。
【００２８】
分散協調制御理論によると、この問題は、次の（７）式のような合意勾配アルゴリズムにより解ｕ＃を更新することにより、ｆの最小解に収束させることができる。
【数７】
0006652339.tif 000008
ここで、αｋはパラメータ、Ｍｉ＝Ｎｉ∪｛ｉ｝である。Ｎｉは、空調エリアｉに隣接する空調エリアｊの集合である。また、
【数８】
0006652339.tif 000009
である。
［参考文献１］
畑中健志、藤田政之「システム科学技術のための分散協調最適化とポテンシャルゲーム」、計測と制御  第５１巻１号、２０１２年
（７）式は、空調エリアｉと隣接する空調エリアのみに係るパラメータしか含まないため、各空調機器１０の空調制御装置２０において、ｕ＃ｉ（ｋ+１）を算出することができる。
【００２９】
次に、算出部２６は、ステップＳ１０４で算出された空調機１０の供給熱量ｕ＃のうち、次のステップの供給熱量ｕ１（１）からｕ６（１）から、空調機１０の給気温度設定値および風量設定値を算出し、空調機１０に算出した制御設定値である給気温度設定値および風量設定値を設定する（ステップＳ１０６）。
【００３０】
図５は、空調エリア５の空調機が故障した場合の、従来制御（ＰＩＤ制御）と本実施形態の空調制御装置２０による分散協調制御による制御応答をシミュレーションにより比較した比較結果を示す図である。２つの空調エリアの部屋（所定の空間）温度が３０度［℃］の初期状態から、設定温度２６度［℃］で制御を行ったものである。通常時は、どちらの応答もほぼ一致しているのに対し、空調機故障時は、空調エリア４および空調エリア５のいずれの空調機の応答にも差がみられる。空調機が故障した空調エリア５では、従来制御に比べ、本実施形態の空調制御装置２０による分散協調制御により、部屋温度の設定温度への追従速度が、時定数にして約２０％短縮されている。これは空調エリア４の空調機が、従来制御に比べて本実施形態の空調制御装置２０による分散協調制御により、設定温度をオーバーシュートするほどの強い制御が行われたためであると考えられる。空調エリア４の空調機は、隣の空調エリア５において、部屋温度が設定温度に比べて高いままであったため、分散協調制御による隣接エリアとの合意制御の部分により、その差を埋めるような制御が行われている。
【００３１】
以上のように、隣接する空調エリアの空調機１０の設定値を用いた協調制御により、ＥＭＳ（Energy Management System）のような中央制御装置を必要とせずに、空調制御システム１全体を最適に制御することができる。そして、空調機１０が故障した場合にも、空調制御システム１全体の目的関数を最小化するような空調機１０の制御設定値が計算できるため、温度分布を均一化することができ、対象空間４における在室者の快適性を満たすことができる。
【００３２】
以上説明した第１の実施形態によれば、空調制御装置２０の算出部２６が、計測部１６により取得された計測データと、所定の空間のある領域を制御対象とする空調機１０に与えられる設定値と、ある領域に隣接する領域を制御対象とする空調機１０に与えられる設定値とに基づいて、空調機１０に与えられる設置値を算出するため、空調空間の快適性を向上させることができる。
【００３３】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態について説明する。ここでは、第１の実施形態との相違点を中心に説明し、第１の実施形態との共通する機能等についての説明は省略する。第２の実施形態は、制御設定値の算出手法が第１の実施形態と異なる。
【００３４】
図６は、第２の実施形態の空調制御装置２０が実行する処理の流れについて説明するためのフローチャートである。図７は、第２の実施形態の空調制御装置２０により実行される処理の概念図である。本処理は、空調機１０が運転中にリアルタイムに行われる処理である。算出部２６は、現時刻からＮステップ先までの供給熱量ｕ１からｕ６を決定する。図６および図７を参照して、空調制御装置２０が実行する処理について説明する。
【００３５】
まず、算出部２６は、通信部２４を介して隣接する空調エリアの空調機１０に設定された設定値を取得する（ステップＳ２００）。
次に、算出部２６は、ステップＳ２００で取得された設定値を用いて、供給熱量を算出する（ステップＳ２０２）。具体的には、算出部２６は、空調エリア（ｉ１からｉ６）の動特性を考慮して、計測部１６から取得した空調機１０が設置された部屋（所定の空間）温度Ｔｉ（ｔ）が、入力部２２から入力された空調機１０の設定温度Ｔｉｓに一致するように、次の（９）式に示す空調エリアの温度の設定温度からの誤差の二乗和で表された目的関数を最小化する供給熱量Ｓｉ（ｔ）を算出する。
【数９】
0006652339.tif 000010
ここで、ｘｉ（ｔ）＝Ｔｉ（ｔ）−Ｔｉｓである。
【００３６】
いま、各空調エリアの動特性は、代表の部屋温度１点の質点系を仮定して、次の（１０）式のように表されるものとする。例えば空調エリアｉ５の動特性ｃ５（ｄＴ５／ｄｔ）＝−Ｆ５２−Ｆ５４−Ｆ５６+Ｓ５である。流出熱量Ｆ５２＝λ５２（Ｔ５−Ｔ２）、流出熱量Ｆ５４＝λ５２（Ｔ５−Ｔ４）、流出熱量Ｆ５６＝λ５２（Ｔ５−Ｔ６）、Ｓ５は供給熱量である。
【数１０】
0006652339.tif 000011
ここで、ｃｉ、λｉｊは、それぞれ、各空調エリアの熱容量、各空調エリアから隣接エリアへの熱伝導率を表すパラメータ、Ｎｉは、空調エリアｉに隣接する空調エリアの集合である。各部屋温度Ｔｉ（ｔ）が設定温度Ｔｉｓとなる平衡点での供給熱量Ｓｉ（ｔ）をＳｉｓとし、供給熱量の平衡点からの差分をｕｉ（ｔ）＝Ｓｉ（ｔ）−Ｓｉｓと置くと、空調エリアの動特性は、次の（１１）式のように表される。
【数１１】
0006652339.tif 000012
【００３７】
図６において、例えば空調エリア５の動特性は、次の（１２）式で書くことができる。
【数１２】
0006652339.tif 000013
他の空調エリアも同様であり、各空調エリアの動特性（１１）式は、次の（１３）式の形に書くことができる。
【数１３】
0006652339.tif 000014
ここで、Ｍｉ＝Ｎｉ∪｛ｉ｝である。
【００３８】
さて、各空調エリアの空調機１０の空調制御装置２０として、自空調エリアの部屋温度の設定値からの誤差の積分値と自空調エリアと、隣接する空調エリアの部屋温度の設定値からの誤差の線形結合とからなる次の（１４）式の入力を考える。
【数１４】
0006652339.tif 000015
各空調機１０を制御する空調制御装置２０の（１４）式を各空調エリアの動特性の（１３）式に代入すると、次の式（１５）となる。
【数１５】
0006652339.tif 000016
【００３９】
制御目的関数（９）式から、次の（１６）式が導出できる。
【数１６】
0006652339.tif 000017
だから、（１５）式は、空調エリア全体の目的関数、次の（１７）式を分散協調制御する合意勾配アルゴリズム（１８）式となっている。
【数１７】
0006652339.tif 000018
【数１８】
0006652339.tif 000019
したがって、（１４）式より供給熱量Ｓｉ（ｔ）を算出すれば、目的関数（１７）式を達成することができる。
【００４０】
次に、算出部２６は、得られた空調機１０の供給熱量Ｓｉ（ｔ）に基づいて、空調機１０の制御設定値である給気温度設定値および風量設定値を算出し、算出した給気温度設定値および風量設定値を空調機１０に設定する（ステップＳ２０４）。これにより本フローチャートの処理は終了する。
【００４１】
前述した図５に示したように隣接する空調エリアの空調機１０の設定値を用いた協調制御により、ＥＭＳ（Energy Management System）のような中央制御装置を必要とせずに、空調制御システム１全体を最適に制御することができる。そして、空調機１０が故障した場合にも、空調制御システム１全体の目的関数を最小化するような空調機１０の制御設定値が計算できるため、温度分布を均一化することができ、対象空間４における在室者の快適性を満たすことができる。
【００４２】
以上説明した第２の実施形態によれば、空調制御装置２０の算出部２６が、計測部１６により取得された計測データと、所定の空間のある領域を制御対象とする空調機１０に与えられる設定値と、ある領域に隣接する領域を制御対象とする空調機１０に与えられる設定値とに基づいて、空調機１０に与えられる設置値を算出するため、空調空間の快適性を向上させることができる。
【００４３】
（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態について説明する。ここでは、第１の実施形態との相違点を中心に説明し、第１の実施形態との共通する機能等についての説明は省略する。第３の実施形態は、制御設定値の算出手法が第１の実施形態と異なる。
【００４４】
空調制御装置２０が実行する処理の流れを図３に従って説明する。この処理は、空調機１０が運転中は、リアルタイムに行われる処理である。
まず、算出部２６は、通信部２４を介して隣接する空調エリアの空調機１０から設定値を取得する（ステップＳ１００）。
次に、算出部２６の負荷推定部２８が、対象となる空調エリアの空調負荷Ｄｉおよび隣接する空調エリアに流出する熱負荷Ｆｉｊを算出する（ステップＳ１０２）。算出部２６の負荷推定部２８は、例えば空調負荷Ｄｉおよび熱負荷Ｆｉｊを、計測部により計測された当該空調機１０の還気温度（吸込み温度）Ｔｉと、入力部２２から入力された空調エリアに対する設定温度Ｔｉｓと、通信部２４から取得した隣接する空調エリアに設置された空調機１０の還気温度Ｔｊを用いて、次の（１９）、（２０）式のように算出する。
【数１９】
0006652339.tif 000020
【数２０】
0006652339.tif 000021
ここでｃｉおよびαｉｊは、パラメータである。
図８は、第３の実施形態の空調制御装置２０が実行する処理の概念図である。図８において、例えば空調エリア５（ｉ＝５）の空調機１０の制御について考えると、空調負荷Ｄ５＝ｃ５（Ｔ５−Ｔ５ｓ）、空調エリア２、空調エリア４、空調エリア６へ流出する熱負荷は、それぞれ、Ｆ５２＝α５（Ｔ５−Ｔ２）、Ｆ５４＝α５４（Ｔ５−Ｔ４）、Ｆ５６＝α５６（Ｔ５−Ｔ６）である。
【００４５】
次に、算出部２６は、これら負荷推定値を用いて、空調エリアの空調負荷と流出入負荷の合計と供給熱量のバランスを取りながら、供給熱量を最小化するように、次の（２１）式に示す空調の目的関数を最小化する空調機１０の供給熱量Ｓｉを算出する（ステップＳ１０４）。
【数２１】
0006652339.tif 000022
ここで、Ｎｉは空調エリアｉに隣接する空調エリアｊの集合、ｑｉは重み係数である。図８において、例えば空調エリア５の空調機１０の目的関数は、次の（２２）式と書くことができる。
【数２２】
0006652339.tif 000023
したがって、空調制御システム１全体では、各空調機１０の目的関数（２１）式の総和を取り、次の（２３）式の空調機１０の供給熱量Ｓを算出すればよい。
【数２３】
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ここで、ｗｉ＞０は重み係数である。
分散協調制御理論によると、この問題は、次式のような合意勾配アルゴリズムにより解Ｓｉを更新することにより、ｆの最小化解に収束させることができる。
【数２４】
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ここで、αｋはパラメータ、Ｍｉ＝Ｎｉ∪｛ｉ｝である。（２４）式は、空調エリアｉと隣接する空調エリアのみに係るパラメータしか含まないため、各空調機１０の空調制御装置２０において、Ｓｉ（ｋ+１）の算出が可能である。次に、算出部２６は、得られた空調機１０の供給熱量Ｓｉから、空調機１０の制御設定値である給気温度設定値および風量設定値を算出し、空調機１０に設定する（ステップＳ１０６）。これにより本フローチャートの処理は終了する。
【００４６】
以上説明した第３の実施形態によれば、空調制御装置２０の算出部２６が、計測部１６により取得された計測データと、所定の空間のある領域を制御対象とする空調機１０に与えられる設定値と、ある領域に隣接する領域を制御対象とする空調機１０に与えられる設定値とに基づいて、空調機１０に与えられる設置値を算出するため、空調空間の快適性を向上させることができる。
【００４７】
（第１の実施形態および第２の実施形態の変形例）
以下、第１の実施形態および第２の実施形態の変形例について説明する。ここでは、第１の実施形態および第２の実施形態との相違点を中心に説明し、第１の実施形態および第２の実施形態との共通する機能等についての説明は省略する。第１の実施形態および第２の実施形態では、空調エリアに空調機１０を１台設置しているものとしたが、変形例では空調エリアに複数の空調機１０を備える。
【００４８】
図９は、変形例の空調制御装置２０を含む空調制御システム１Ａの構成について説明するための図である。空調制御システム１Ａは、空調エリアに例えば４台の空調機１０を備える。空調制御装置２０は、空調エリアに設置された４台の空調機１０を制御する。例えば空調制御装置２０は、第１の実施形態または第２の実施形態において説明した手法により算出された給気温度設定値および風量設定値を４台の空調機１０に与える。この場合、例えば空調制御装置２０は、空調エリアに設置された４台の空調機１０が供給する合計の供給熱量を算出し、４台の空調機１０が合計で算出された供給熱量を出力するように空調機１０を制御する。これにより、対象空間４の温度分布を均一化することができ、対象空間４における在室者の快適性を満たすことができる。この結果、空調制御装置２０は、空調空間の快適性を向上させることができる。
【００４９】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、所定の空間が複数の領域に分割された領域のうち第１の領域内の状態を示す領域状態情報を取得する領域状態情報取得部（２１）と、前記領域状態情報取得部により取得された領域状態情報と、前記第１の領域を制御対象とする第１の空調機器に与えられる第１の制御目標と、前記第１の領域に隣接する第２の領域を制御対象とする第２の空調機器に与えられる第２の制御目標とに基づいて、前記第１の制御目標を補正する補正部（２６）とを持つことにより、空調空間の快適性を向上させることができる。
【００５０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５１】
１…空調制御システム、４…対象空間、１０ａ〜１０ｆ…空調機、１６…計測部、２０ａ〜２０ｆ…空調機制御装置、２１…インターフェース部、２２…入力部、２４…通信部、２５…記憶部、２６…算出部、２８…負荷推定部
【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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