JPH04247501A

JPH04247501A - 空調装置

Info

Publication number: JPH04247501A
Application number: JP3013589A
Authority: JP
Inventors: Hajime Okumura; 奥村　肇
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1991-02-04
Filing date: 1991-02-04
Publication date: 1992-09-03
Anticipated expiration: 2017-04-15
Also published as: JP3275260B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ファジイ制御による
空調装置および換気装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０に、特開昭６３ー１３１９４２号
公報に記載された従来のファジイ空調装置を示す。部屋
内の温度および湿度を検出するために、検出器２、４が
設けられている。演算装置６は、検出器２、４の出力に
したがって、部屋の温度および湿度を算出する。演算さ
れた温度および湿度は、ファジー推論プロセッサ８に与
えられる。ファジー推論プロセッサ８は、メモリ装置１
０に記憶された制御ルールおよびメンバーシップ関数お
よび演算された温度、湿度に基づいて、空調装置の圧縮
器の制御装置１２に制御信号を送る。制御装置１２は、
これにしたがい、空調装置の制御を行う。したがって、
人間の空調快適感に即してきめ細かな制御を行うことが
できる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の空調装置には、次のような問題点があった
。空調快適感は人によって異なるものであり、各人に共
通したものではない。すなわち、暑いのが好きな人もい
れば、寒いのが好きな人もいる。にもかかわらず、上記
従来の装置では、このような個人差を考慮に入れず制御
を行っている。このため、人によっては、空調装置の制
御を不快に感じる場合もあった。

【０００４】この発明は上記の問題点を解決して、個人
差を考慮に入れた制御を行うことのできるファジイ空調
装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１のファジイ空調
装置は、部屋の温度環境を演算する温度環境演算手段、
部屋の湿度環境を演算する湿度環境演算手段、部屋の入
口近傍に設けられ、入口を通過した人の体重を測定する
体重測定センサ、部屋の入口近傍に設けられ、入口を通
過した人の身長を測定する身長測定センサ、各人の体重
、身長および空調の好みが予め記憶された個人データ記
憶手段、体重測定センサおよび身長測定センサの出力に
基づいて、個人を同定し、当該個人の空調の好みのデー
タを個人データ記憶手段から選択する個人データ選択手
段、空調の好みに応じて、ルールおよびメンバーシップ
関数を記憶した論理記憶手段、選択された空調の好みの
データに基づいて、論理記憶手段からルールおよびメン
バーシップ関数を選択するルール・関数選択手段、選択
されたルールおよびメンバーシップ関数と温度環境演算
手段、湿度環境演算手段からの出力に基づいてファジイ
推論を行うファジイ推論手段、ファジイ推論に基づいて
、部屋の温度を調節する温度調節装置、を備えたことを
特徴としている。

【０００６】請求項２のファジイ空調装置は、請求項１
のファジイ空調装置において、体重測定センサおよび身
長測定センサの出力に基づいて、肥満度を演算する肥満
度演算手段を設け、個人データ選択手段が、個人を同定
できない場合には、肥満度に基づいてルールおよびメン
バシップ関数を決定すること、を特徴としている。

【０００７】請求項３のファジイ空調装置は、請求項１
または２のファジイ空調装置において、部屋の空気の汚
れを検出する汚れ検出センサを設け、前記ファジイ推論
手段において、この汚れ検出手段の出力も加味してファ
ジイ推論を行い、ファジイ推論に基づいて、前記温度調
節装置に加えて換気扇をも制御すること、を特徴として
いる。

【０００８】請求項４のファジイ換気装置は、部屋の湿
度環境を演算する湿度環境演算手段、部屋の煙の濃度を
検出する煙センサ、湿度環境演算手段および煙センサか
らの出力に基づいてファジイ推論を行うファジイ推論手
段、ファジイ推論に基づいて、換気扇の回転数を制御す
るモータ制御手段、を備えたことを特徴としている。

【０００９】

【作用】部屋に人が入ると、体重測定センサおよび身長
測定センサによって当人の体重データおよび身長データ
が得られる。個人データ選択手段は、この体重データお
よび身長データに基づいて、予め個人データ記憶手段に
記憶されている個人の何れの人であるかを同定する。さ
らに、個人データ選択手段は、同定した個人の空調の好
みのデータを選択する。ルール・関数選択手段は、選択
された個人の空調の好みに基づいて、対応するルールお
よびメンバーシップ関数を選択する。ファジイ推論手段
は、選択されたルールおよびメンバーシップ関数に基づ
いてファジイ推論を行い、温度調節装置に指令を与える
。

【００１０】すなわち、各個人の好みに対応した温度調
節を行うことができる。

【００１１】また、この発明に係るファジイ換気装置は
、煙の濃度だけでなく、湿度も考慮に入れて、換気扇の
ファジイ制御を行うようにしている。したがって、湿度
を最適に保つことができるだけでなく、室内の煙をすみ
やかに外気と入れ替えることができる。

【００１２】

【実施例】図１に、この発明の一実施例によるファジイ
空調装置のブロック図を示す。制御対象領域である部屋
の中に、温度センサ２２、湿度センサ２４、および汚れ
センサとしての煙センサ２６が設けられている。温度セ
ンサ２２、湿度センサ２４は、部屋の温度、湿度を検出
して出力するものである。また、煙センサ２６は、部屋
内のタバコ等の煙を検出するものである。温度センサ２
０の出力は、温度変化率計算装置３０に与えられ、所定
時間内における温度の変化率が演算される。演算された
温度変化率は、ファジイ推論装置３６に与えられる。同
様にして、湿度センサ２２からの出力が湿度変化率計算
装置３２に与えられ、湿度変化率が演算される。演算さ
れた湿度変化率は、ファジイ推論装置３６に与えられる
。また、温度センサ２０、湿度センサ２２、煙センサ２
４の出力は、直接、ファジイ推論装置３６に与えられて
いる。

【００１３】すなわち、この実施例においては、温度セ
ンサ２２、温度変化率計算装置３０によって温度環境演
算手段が構成され、湿度センサ２４、湿度変化率計算装
置３２によて湿度環境演算手段が構成されている。

【００１４】図４、図５に、このファジイ空調装置の動
作をフローチャートで示す。以下、このフローチャート
もあわせて参照して動作を説明する。

【００１５】部屋の入口の両側には、図２に示すように
、身長測定センサとして、発光素子２８ａ〜２８ｅ、受
光素子２９ａ〜２９ｅが設けられている。各発光素子２
８ａ〜２８ｅからは平行光が出ており、入室者によって
さえぎられた光を受光素子２９ａ〜２９ｅの出力から検
出することにより、入室者の身長が計測される（ステッ
プＳ１）。また、部屋の入口の床には、図２に示すよう
に、体重測定センサとして、圧力センサ２６が設けられ
ており、入室者の体重が計測される（ステップＳ２）。計測された入室者の身長、体重は、個人データベース選
択装置４０に与えられるとともに、肥満度測定装置３４
にも与えられる。肥満度測定装置３４は、身長、体重の
比率に基づいて、肥満度を演算し、個人データベース選
択装置４０に出力する（ステップＳ３）。

【００１６】個人データベース選択装置４０は、計測さ
れた体重、身長に基づいて、予め個人データベース記憶
装置４６に記憶されている個人の同定を行う。個人デー
タベース記憶装置４６には、図３に示すような個人デー
タベースが記憶されている。この個人データベースは、
各個人の体重、身長および「暑いのが好き」「暑いのが
嫌い」等の空調に対する好みのデータによって構成され
ている。個人データベース選択装置４０は、計測した身
長、体重に基づいて、これに合致する個人を同定し、空
調に対する好みのデータを読み出す（ステップＳ４）。この実施例においては、各パラメータの予め記憶された
値との間の二乗誤差の総和が最小となる人を選択して同
定している。例えば、計測された体重が５１．５Ｋｇ、
身長が１６９ｃｍであれば、二乗誤差の最も小さい５２
Ｋｇ、１６８ｃｍが選択され、「暑いのが好き」という
データが読み出される。

【００１７】ところで、ルール・関数記憶択装置３９に
は、各空調の好みに対応したルールおよびメンバーシッ
プ関数が記憶されている。ルール・関数選択装置３８は
、読み出された空調に対する好みのデータに対応するル
ールおよびメンバーシップ関数を、ルール・関数記憶装
置３９から選択する（ステップＳ５）。図６に、暑いの
が好きな人、暑いのが嫌いな人、一般的な人のルールの
一例を示す。また、図７および図８に、メンバーシップ
関数の一例を示す。この実施例では、ルールおよびメン
バーシップ関数の双方をルール・関数記憶択装置３９に
記憶しているが、何れか一方のみを記憶して選択するよ
うにしてもよい。

【００１８】次に、温度センサ２０によって室内の温度
を測定するとともに（ステップＳ６）、温度変化率を計
算する（ステップＳ７）。さらに、湿度センサ２２によ
って室内の湿度を測定するとともに（ステップＳ８）、
湿度変化率を計算する（ステップＳ９）。また、煙セン
サ２４によって、部屋内の煙の量を測定する（ステップ
Ｓ１０）。

【００１９】次に、ファジイ推論装置３６は、ステップ
Ｓ５において選択されたルール、メンバーシップ関数と
計測された温度、温度変化率、湿度、湿度変化率に基づ
いてファジイ推論を行う（ステップＳ１１）。すなわち
、図７のメンバーシップ関数に基づいて、各ルールの前
件部の成立する度合いを求め、次に各ルールの後件部メ
ンバーシップ関数を求め、それらを重ね合わせる。この
実施例では、いわゆるｍｉｎ−ｍａｘ法を用いてこの演
算を行うようにしている。次に、各ルールについてのメ
ンバーシップ関数を重ね合せたもの（総合メンバーシッ
プ関数）の重心を求めることによって、モータ制御量、
設定温度変化量を求める。この実施例においては、モー
タ制御量、設定温度変化量を総合メンバーシップ関数に
属する度合い（すなわちメンバーシップ値）で重み付け
平均して、実際の制御量、変化量を求めるようにしてい
る。このようにして、ファジイ推論の結果により、モー
タ制御装置４２によって換気扇４８の回転速度が制御さ
れる。また、目標温度設置装置４４がエアコン５０に目
標温度値を与える（ステップＳ１２）。

【００２０】以後、人の入室がなければ、ステップＳ６
に戻り、以上の操作を繰り返す。したがって、入室者の
好みに合わせて、換気扇４８、エアコン５０の制御を行
うことができる。また、入室者が変った場合には、ステ
ップＳ１に戻って、当該入室者に合致したルール、メン
バーシップ関数を選択して制御を行う。

【００２１】なお、個人データベースに記憶されていな
い人が入室した場合、すなわち、体重、身長が合致しな
い人が入室した場合（前記二乗誤差の総和の最小値が、
所定の値より大きい場合）には、ステップＳ３で求めた
肥満度を基に、ルール、メンバーシップ関数を決定する
。すなわち、肥満度が大きければ「暑いのが嫌い」、肥満
度が小さければ「暑いのが好き」、肥満度が中間的であ
れば「一般的」なルール、メンバーシップ関数を用いる
。これにより、個人データベースに登録されていない入
室者に対しても、適切な制御を行うことができる。

【００２２】また、部屋内に人が居るか否かのセンサ（
例えば赤外線センサ）を設けて、これにより、人が居る
場合のみにエアコン、換気扇を運転するようにしてもよ
い。これにより、スイッチの入り切りを行う必要がなく
なる。

【００２３】また、部屋内に複数人が居る場合には、各
人の空調に対する好みの内、一番多いものに合致させて
制御するようにしてもよい。

【００２４】上記実施例においては、換気扇４８とエア
コン５０の双方を制御するようにしたが、図９に示すよ
うに、換気扇４８のみを制御するようにしてもよい。こ
の実施例では、湿度センサ２２と煙センサ２４の出力に
基づいて、ファジイ制御を行っている。したがって、最
適な湿度調整を行えるだけでなく、部屋内に煙がある場
合に、すみやかに外気と交換することができる。なお、
この場合のルールは、図６の湿度と煙に関するものを使
用すればよい。

【００２５】

【発明の効果】請求項１のファジイ空調装置は、入室者
の身長・体重を測定することにより個人を同定し、予め
記憶されている当人の好みに合せたルール、メンバーシ
ップ関数を用いて温度調節を行うようにしている。した
がって、入室者の手を煩わすことなく、入室者にとって
最適の温度調整を行うことができる。

【００２６】請求項２のファジイ空調装置は、登録され
ていない人が入室した場合には、肥満度を基に、最適の
ルール、メンバーシップ関数を選択して温度調節を行う
ようにしている。したがって、予め登録されていない人
に対しても、最適の温度調整を行うことができる。

【００２７】請求項３のファジイ空調装置は、空気中の
汚れを検出し、この汚れ度合いも加味して換気扇の制御
を行うようにしている。したがって、より快適な制御を
行うことができる。

【００２８】請求項４のファジイ換気装置は、煙の濃度
だけでなく、湿度も考慮に入れて、換気扇のファジイ制
御を行うようにしている。したがって、湿度を最適に保
つことができるだけでなく、室内に煙がある場合には、
すみやかに外気と入れ替えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例によるファジイ空調装置の
ブロック図である。

【図２】部屋の入口付近に設けた圧力センサ２６、変位
センサ２８の実施例である。

【図３】個人データベースの一例を示す図である。

【図４】図１のファジイ空調装置の制御動作を示すフロ
ーチャートである。

【図５】図１のファジイ空調装置の制御動作を示すフロ
ーチャートである。

【図６】ルールの一例を示す図である。

【図７】メンバーシップ関数の一例を示す図である。

【図８】メンバーシップ関数の一例を示す図である。

【図９】他の実施例によるファジイ換気装置のブロック
図を示す。

【図１０】従来の空調装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

２０・・・温度センサ２２・・・湿度センサ２４・・・煙センサ２６・・・圧力センサ２８・・・変位センサ３０・・・温度変化率計算装置３２・・・湿度変化率計算装置３４・・・肥満度測定装置３６・・・ファジイ推論装置３８・・・ルール・メンバーシップ関数選択装置４０・
・・個人データベース選択装置４２・・・モータ制御装置４４・・・目標温度設定装置４６・・・個人データベース記憶装置４８・・・換気扇５０・・・エアコン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】部屋の温度環境を演算する温度環境演算手
段、部屋の湿度環境を演算する湿度環境演算手段、部屋
の入口近傍に設けられ、入口を通過した人の体重を測定
する体重測定センサ、部屋の入口近傍に設けられ、入口
を通過した人の身長を測定する身長測定センサ、各人の
体重、身長および空調の好みが予め記憶された個人デー
タ記憶手段、体重測定センサおよび身長測定センサの出
力に基づいて、個人を同定し、当該個人の空調の好みの
データを個人データ記憶手段から選択する個人データ選
択手段、空調の好みに応じて、ルールおよび／又はメン
バーシップ関数を記憶した論理記憶手段、選択された空
調の好みのデータに基づいて、論理記憶手段からルール
および／又はメンバーシップ関数を選択するルール・関
数選択手段、選択されたルールおよび／又はメンバーシ
ップ関数と温度環境演算手段、湿度環境演算手段からの
出力に基づいてファジイ推論を行うファジイ推論手段、
ファジイ推論に基づいて、部屋の温度を調節する温度調
節装置、を備えたことを特徴とするファジイ空調装置。
【請求項２】請求項１のファジイ空調装置において、体
重測定センサおよび身長測定センサの出力に基づいて、
肥満度を演算する肥満度演算手段を設け、個人データ選
択手段が、個人を同定できない場合には、肥満度に基づ
いてルールおよび／又はメンバシップ関数を決定するこ
と、を特徴とするファジイ空調装置。
【請求項３】請求項１または２のファジイ空調装置にお
いて、部屋の空気の汚れを検出する汚れ検出センサを設
け、前記ファジイ推論手段において、この汚れ検出手段
の出力も加味してファジイ推論を行い、ファジイ推論に
基づいて、前記温度調節装置に加えて換気扇をも制御す
ること、を特徴とするファジイ空調装置。
【請求項４】部屋の湿度環境を演算する湿度環境演算手
段、部屋の煙の濃度を検出する煙センサ、湿度環境演算
手段および煙センサからの出力に基づいてファジイ推論
を行うファジイ推論手段、ファジイ推論に基づいて、換
気扇の回転数を制御するモータ制御手段、を備えたこと
を特徴とするファジイ換気装置。