JP7120046B2 - 空気調和システム - Google Patents

Description

本開示は、空気調和システムに関する。

空気調和機本体とリモコンとの間の通信にエラーが発生した場合に、リモコンの表示部にエラー表示を行う空気調和機が知られている（特許文献１）。

特開２０１２－１４９８５２号公報

運転履歴をＡＩ学習することにより生成された学習モデルを用いて空調運転を行い、スマートフォンなどの通信端末で操作することができる空気調和機が知られている。このような空気調和機は、ＡＩ学習するサーバ装置や通信端末との通信を行うためのアダプタが設けられている。アダプタとサーバ装置との間の通信の通信方式と、アダプタと通信端末との間の通信の通信方式とが異なる場合、アダプタは、サーバ装置と通信端末との一方と通信しているときに、他方と通信が行えないことがある。利用者は、通信端末とアダプタとの間の通信が行えないときに、通信端末を用いて空気調和機を操作することができない理由がわからず、利用者の使用感を損ねるという問題がある。

開示の技術は、かかる点に鑑みてなされたものであって、利用者の使用感の低下を防止する空気調和システムを提供することを目的とする。

実施形態の一態様における空気調和システムは、空気調和機と、前記空気調和機を制御するアダプタと、第１通信方式により前記アダプタと通信するサーバ装置と、前記第１通信方式と異なる第２通信方式により前記アダプタと通信する通信端末とを備えている。前記アダプタが前記サーバ装置と通信しているときに、前記アダプタは前記通信端末と通信しない。前記通信端末は、前記アダプタが前記サーバ装置と通信しているときに、第１中断要求信号を前記サーバ装置に送信する。前記サーバ装置は、前記第１中断要求信号を受信したとき、前記第１通信方式による通信を中断する。

開示の空気調和システムは、利用者の使用感の低下を防止することができる。

図１は、実施例の空気調和システムの一例を示す説明図である。 図２は、アダプタのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 図３は、サーバ装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 図４は、通信端末の機能構成の一例を示すブロック図である。 図５は、空気調和機の遠隔操作に関わる空気調和システムの動作の一例を示すフローチャートである。

以下、図面に基づいて、本願が開示する空気調和システムの実施例を詳細に説明する。尚、本実施例により、開示技術が限定されるものではない。また、以下に示す各実施例は、矛盾を起こさない範囲で適宜変形しても良い。

図１は、本実施例の空気調和システム１の一例を示す説明図である。図１に示す空気調和システム１は、室内機２と、アダプタ３と、ルータ４と、サーバ装置５と、中継装置６と、通信端末７と、通信網８とを有する。

室内機２は、例えば、室内に配置され、室内の空気を加熱又は冷却する空気調和機の一部である。尚、室内機２の利用者は、リモコン９の操作により室内機２を遠隔操作することが可能である。室内機２は、本体２Ａと、当該本体２Ａを制御する制御部２Ｂとを有する。本体２Ａには、室内ファンや室内熱交換器が備えられ、室内熱交換器で冷媒と熱交換を行った室内空気が本体２Ａから吹き出されることで、部屋の暖房、冷房、除湿等が行われる。また、図示しない室外機には、室外ファンや圧縮機等が備えられている。通信端末７は、利用者のスマートフォン等の端末装置である。

アダプタ３は、室内機２とルータ４との間を無線通信で接続する通信機能と、室内機２をＡＩ制御する制御機能とを有する。アダプタ３は、室内機２毎に配置するものである。ルータ４は、例えば、ＷＬＡＮ(Wireless Local Area Network)等を使用してアダプタ３と通信網８とを無線通信で接続するアクセスポイントの装置である。通信網８は、例えば、インターネット等の通信網である。サーバ装置５は、室内機２を制御するＡＩの学習モデルを生成する機能や運転履歴データ等を記憶するデータベース等を有する。尚、サーバ装置５は、例えば、データセンタに配置されている。中継装置６は、通信網８と通信で接続すると共に、サーバ装置５と通信で接続する機能を有する。中継装置６は、通信網８経由で室内機２に適用される学習モデルの生成又は更新に使用する運転履歴データ等をアダプタ３からサーバ装置５に送信する。また、中継装置６は、サーバ装置５で生成又は更新した学習モデルを通信網８経由でアダプタ３に送信する。尚、中継装置６は、例えば、データセンタ等に配置されている。

中継装置６は、第１の中継部６Ａと、第２の中継部６Ｂと、第３の中継部６Ｃとを有する。第１の中継部６Ａは、アダプタ３とサーバ装置５との間でＡＩ制御に関わる各種データを送信する。第１の中継部６Ａは、アダプタ３から受信した学習モデルの生成又は更新に使用する運転履歴データ等を通信網８経由でサーバ装置５に送信すると共に、サーバ装置５が生成又は更新した学習モデルを通信網８経由でアダプタ３に送信する。第２の中継部６Ｂは、利用者が外出先から通信端末７を使用して設定した室内機２の運転条件（冷房／暖房といった運転モードや設定温度など）を取得し、これを室内機２に送信する。第３の中継部６Ｃは、例えば、インターネット等の通信網８から天気予報等の外部データを取得し、取得した外部データをサーバ装置５に送信する。また、第３の中継部６Ｃは、外部データを通信網８経由でアダプタ３に送信する。

図２は、アダプタ３の構成の一例を示すブロック図である。図２に示すアダプタ３は、第１の通信部１１と、第２の通信部１２と、記憶部１３と、ＣＰＵ(Central Processing Unit)１４とを有する。第１の通信部１１は、室内機２内の制御部２Ｂと通信接続する、例えば、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）等の通信ＩＦ（Interface）である。第２の通信部１２は、ルータ４と通信接続する、例えば、ＷＬＡＮ等の通信ＩＦ等の通信部である。アダプタ３とサーバ装置５との間は、定期的に（例えば、３０分毎に）、第１通信方式により情報が送受信される。第１通信方式としては、ＲＥＳＴ（Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｔｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）が例示される。通信端末７とアダプタ３との間は、第２通信方式により情報が送受信される。第２通信方式は、第１通信方式と異なり、常に通信することができる通信方式である。第２通信方式としては、ＷｅｂＳｏｃｋｅｔが例示される。また、第２の通信部１２は、第１通信方式による通信が実行されているときに第２通信方式による通信を実行することができず、すなわち、サーバ装置５と通信しているときに、通信端末７と通信することができない。ＣＰＵ１４は、第１通信方式による通信が実行されているときに第２通信方式による通信が実行されるように第２の通信部１２を制御することができる他のＣＰＵに比較して、処理能力が低く、安価である。

記憶部１３は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ(Random Access Memory)等を有し、データやプログラム等の各種情報を格納する。ＣＰＵ１４は、アダプタ３全体を制御する。

ＣＰＵ１４は、学習制御部２１と中断部２２とコマンド実行部２３とを有する。学習制御部２１は、第１の通信部１１を介して室内機２の制御部２Ｂから運転履歴データを取得し、その取得された運転履歴データを記憶部１３に記憶する。学習制御部２１は、記憶部１３に記憶された運転履歴データ等を通信網８経由でサーバ装置５に送信する。学習制御部２１は、通信網８経由でサーバ装置５から学習モデルを受信し、受信した学習モデルを記憶部１３に記憶する。

学習制御部２１は、記憶部１３に記憶された学習モデルに基づき、室内機２内の制御部２Ｂを制御する。尚、説明の便宜上、学習制御部２１は、学習モデルに基づき、室内機２内の制御部２Ｂを制御する場合を例示したが、学習制御部２１は、学習モデルに基づき、室内機２の本体２Ａを直接的に制御しても良い。また、学習制御部２１は、学習モデルに基づく制御態様を制御部２Ｂに送信する。つまり、学習制御部２１が、制御部２Ｂを介して本体２Ａを間接的に制御するようにしても良く、適宜変更可能である。

中断部２２は、サーバ装置５から送信された第２中断要求信号がアダプタ３に受信されたときに、サーバ装置５との通信を中断し、第１通信方式による通信を中断する。コマンド実行部２３は、通信端末７から送信されたコマンド信号がアダプタ３に受信されたときに、アダプタ３がコマンド信号を受信したことを示すレスポンス信号を通信端末７に送信する。コマンド実行部２３は、通信端末７から送信されたコマンド信号がアダプタ３に受信されたときに、そのコマンド信号が示す動作を実行する。その動作としては、空気調和機を制御することにより、「暖房」「冷房」「除湿」または「送風」の運転を開始すること、「暖房」「冷房」「除湿」または「送風」の運転を停止すること、設定温度や風量を変更すること、室内温度や電気料金などの情報を室内機２から取得すること、などが例示される。

図３は、サーバ装置５の機能構成の一例を示すブロック図である。サーバ装置５は、通信部３１と記憶部３２とＣＰＵ３３とを有する。通信部３１は、中継装置６と通信接続する通信ＩＦである。記憶部３２は、例えば、ＲＯＭやＲＡＭ等を有し、データやプログラム等の各種情報を格納する。ＣＰＵ３３は、受信部４１と学習部４２と送信部４３と中断要求転送部４４とを有する。

受信部４１は、ルータ４、通信網８及び中継装置６を経由して、複数の室内機２の各アダプタ３から運転履歴データを受信する。学習部４２は、受信部４１により受信された運転履歴データを使用して学習し、学習結果に基づき、各室内機２の学習モデルを生成又は更新する。学習部４２は、生成又は更新した学習モデルを記憶部３２に記憶する。送信部４３は、中継装置６、通信網８及びルータ４経由で、学習部４２により生成又は更新された学習モデルを各アダプタ３に送信する。

中断要求転送部４４は、通信端末７から送信された第１中断要求信号がサーバ装置５に受信されたときに、第２中断要求信号をアダプタ３に送信する。

図４は、通信端末７の機能構成の一例を示すブロック図である。通信端末７は、例えばスマートフォンであり、ＣＰＵ５１と記憶部５２とを有している。記憶部５２は、通信端末７にインストールされるアプリケーションソフトウェアを記憶し、ＣＰＵ５１により利用される情報を記憶する。ＣＰＵ５１は、記憶部５２に記憶しているアプリケーションソフトウェアを実行することにより、通信端末７全体を制御する。

通信端末７にインストールされるアプリケーションソフトウェアは、通信端末７に複数の機能をそれぞれ実現させるための複数のコンピュータプログラムから形成されている。ＣＰＵ５１は、その機能部としてコマンド送信部５４と中断要求部５５とを有している。コマンド送信部５４は、通信端末７が操作されることにより入力されたコマンド信号をアダプタ３に送信する。

中断要求部５５は、コマンド送信部５４によりコマンド信号が送信されてから所定時間（例えば３０秒）経過後までに、アダプタ３から送信されたレスポンス信号が通信端末７に受信されたか否かを判定する。中断要求部５５は、レスポンス信号が受信されたか否かに基づいて、第１通信方式による通信をアダプタ３が行っているか否かを判定する。中断要求部５５は、レスポンス信号が受信されたときに、第１通信方式による通信をアダプタ３が行っていないと判定し、レスポンス信号が受信されなかったときに、第１通信方式による通信をアダプタ３が行っていると判定する。中断要求部５５は、アダプタ３から送信されたレスポンス信号が通信端末７に受信されなかったときに、すなわち、第１通信方式による通信をアダプタ３が行っていると判定されたときに、第１中断要求信号をサーバ装置５に送信する。

［空気調和システム１の動作］
空気調和システム１の動作について説明する。空気調和システム１は、空気調和機のＡＩ制御に関わる動作と、空気調和機の遠隔操作に関わる動作とを行える。

空気調和機のＡＩ制御に関わる動作では、アダプタ３は、５分周期の取得タイミングに室内機２から運転履歴データを取得し、その取得された運転履歴データを記憶部１３に記憶する。アダプタ３は、４８時間毎に、第１通信方式により、記憶部１３に記憶された運転履歴データのうちの４８時間分の運転履歴データをサーバ装置５に送信する。サーバ装置５は、アダプタ３から送信された運転履歴データを受信し、運転履歴データを記憶部３２に記憶する。サーバ装置５は、記憶部３２に記憶された運転履歴データに基づいて学習モデルを生成し、その生成された学習モデルを記憶部３２に記憶する。サーバ装置５は、中継装置６を介して記憶部３２に記憶された学習モデルをアダプタ３に送信する。アダプタ３は、第１通信方式によりサーバ装置５から送信された学習モデルを受信し、その受信された学習モデルを記憶部１３に記憶する。アダプタ３は、記憶部１３に記憶された学習モデルに基づいて、室内機２の制御部２Ｂを制御し、制御部２Ｂを介して室内機２の本体２Ａを間接的に制御する。

学習モデルには、例えば、各家庭の空気調和機の運転状況に応じて室内の利用者に対する５分後の体感温度を予測し、予測する体感温度に応じて空気調和機を制御する体感温度設定予測モデルがある。従来、空気調和機は、室内温度が目標温度になるように温度を調整することになるため、利用者にはその温度変化が体感的に不快に感じる場合がある。これに対して、体感温度設定予測モデルは、例えば、室内温度、室内湿度、室外温度等の時系列の運転履歴データに応じて、利用者が快適に感じるように空気調和機を調整する際に実行するプログラムである。例えば、空気調和機は、体感温度設定予測モデルに基づいて制御されることにより、利用者が快適に感じるように、利用者により設定された温度と異なる温度に空気調和機の設定温度が変更される。このような動作によれば、空気調和システム１は、空気調和機が学習モデルに基づいて制御されることにより、空気調和機の利用者が快適になるように、空気調和機を適切に運転させることができる。

図５は、空気調和機の遠隔操作に関わる空気調和システム１の動作の一例を示すフローチャートである。利用者は、通信端末７を操作することにより、空気調和機に実行させたい動作を通信端末７に入力する。通信端末７は、その入力された動作を示すコマンド信号をアダプタ３に送信する（ステップＳ１）。このとき、アダプタ３は、ステップＳ２～Ｓ３に示すように、通信端末７からのコマンド信号の受信に先立ってサーバ装置５と第１通信方式による通信をしていれば、通信端末７から送信されたコマンド信号を受信することができない。

通信端末７は、コマンド信号がアダプタ３に送信されてから所定時間（例えば、３０秒）経過後までに、アダプタ３からのレスポンス信号が受信されなかったときに、第１通信方式による通信をアダプタ３が行っていると判定し、第１中断要求信号をサーバ装置５に送信する（ステップＳ４）。サーバ装置５は、通信端末７から送信された第１中断要求信号を受信すると（ステップＳ５）、第２中断要求信号をアダプタ３に送信する（ステップＳ６）。アダプタ３は、サーバ装置５から送信された第２中断要求信号を受信すると（ステップＳ７）、サーバ装置５との通信を中断し、第１通信方式による通信を中断する（ステップＳ８）。アダプタ３は、第１通信方式による通信を中断することにより、第２通信方式による通信をすることができるようになり、通信端末７から送信されたコマンド信号を受信することができるようになる。

通信端末７は、第１中断要求信号をサーバ装置５に送信した後に、ステップＳ１で送信されたコマンド信号と同じコマンド信号をアダプタ３に再度送信する（ステップＳ９）。アダプタ３は、第１通信方式による通信をしていないことにより、通信端末７から送信されたコマンド信号を受信する（ステップＳ１０）。アダプタ３は、通信端末７から送信されたコマンド信号を受信すると、レスポンス信号を通信端末７に返信する（ステップＳ１１）。通信端末７は、アダプタ３から送信されたレスポンス信号を受信すると（ステップＳ１２）、コマンド信号がアダプタ３に適切に受信されたものと判定する。アダプタ３は、通信端末７から送信されたコマンド信号を受信すると、さらに、コマンド信号が示す動作を空気調和機が実行するように、空気調和機を制御する（ステップＳ１３）。

このような動作によれば、空気調和システム１は、アダプタ３がサーバ装置５と通信している最中でも、アダプタ３とサーバ装置５との間の通信を中断することができ、通信端末７から送信されるコマンド信号をアダプタ３に受信させることができる。このため、空気調和システム１は、アダプタ３とサーバ装置５とが通信中でも、通信端末７による空気調和機の遠隔操作を可能にし、アダプタ３とサーバ装置５との通信中に遠隔操作できないことによる利用者の使用感の低下を防止することができる。

［実施例の空気調和システム１の効果］
実施例の空気調和システム１は、空気調和機と、空気調和機を制御するアダプタ３と、第１通信方式によりアダプタ３と通信するサーバ装置５と、第１通信方式と異なる第２通信方式によりアダプタ３と通信する通信端末７とを備えている。アダプタ３がサーバ装置５と通信しているときに、アダプタ３は、通信端末７と通信しない。通信端末７は、アダプタ３がサーバ装置５と通信しているときに、第１中断要求信号をサーバ装置５に送信する。サーバ装置５は、第１中断要求信号を受信したとき、第１通信方式による通信を中断する。このとき、空気調和システム１は、アダプタ３がサーバ装置５と通信している最中でも、アダプタ３とサーバ装置５との間の通信を中断することができ、通信端末７がアダプタ３と通信することができるようになる。このため、空気調和システム１は、アダプタ３とサーバ装置５とが通信中でも、通信端末７による空気調和機の遠隔操作を可能にし、アダプタ３とサーバ装置５との通信中に遠隔操作できないことによる利用者の使用感の低下を防止することができる。

また、実施例の空気調和システム１のサーバ装置５は、第１中断要求信号を受信したときに、アダプタ３に第２中断要求信号を送信する。アダプタ３は、第２中断要求信号を受信したときに、第１通信方式による通信を中断する。このとき、アダプタ３は、サーバ装置５との通信を適切に中断することができ、このため、空気調和システム１は、アダプタ３とサーバ装置５との通信中に、通信端末７がアダプタ３と通信することができるようにすることができる。

ところで、既述の実施例の空気調和システム１のアダプタ３は、サーバ装置５から送信された第２中断要求信号に応答してサーバ装置５との通信を中断しているが、第２中断要求信号以外のトリガーに応答してサーバ装置５との通信を中断してもよい。例えば、アダプタ３は、サーバ装置５がアダプタ３との通信を中断することに応答して、サーバ装置５との通信を中断し、第１通信方式による通信を中断してもよい。この場合も、空気調和システム１は、アダプタ３とサーバ装置５との通信中に、サーバ装置５とアダプタ３との通信を中断させることができ、通信端末７とアダプタ３との通信を可能にすることができる。このため、空気調和システム１は、アダプタ３とサーバ装置５とが通信中でも、通信端末７による空気調和機の遠隔操作を可能にし、通信端末７による遠隔操作ができないことによる利用者の使用感の低下を防止することができる。

また、実施例の空気調和システム１の通信端末７は、アダプタ３にコマンド信号を送信する。アダプタ３は、コマンド信号を受信したときに、コマンド信号が受信されたことを示すレスポンス信号を通信端末７に送信し、コマンド信号が示す動作を空気調和機が実行するように空気調和機を制御する。通信端末７は、コマンド信号が送信されてから、予め定められた所定時間経過するまでにレスポンス信号を受信しないときに、第１中断要求信号をサーバ装置５に送信する。このとき、通信端末７は、アダプタ３がサーバ装置５と通信中であるか否かを適切に判定することができ、このため、空気調和システム１は、アダプタ３とサーバ装置５との通信を適切に中断させることができる。

また、実施例の空気調和システム１の通信端末７は、第１中断要求信号がサーバ装置５に送信された後に、アダプタ３にコマンド信号を再度送信する。このとき、通信端末７は、コマンド信号をアダプタ３に確実に送信することができ、このため、空気調和システム１は、通信端末７を用いて空気調和機を確実に遠隔操作することができる。

ところで、空気調和システム１は、空気調和機から収集された運転履歴データに基づいてサーバ装置５がＡＩに学習させて学習モデルを生成し、その学習モデルに基づいて空気調和機の運転が制御されているが、ＡＩを用いたこのような制御が省略されてもよい。サーバ装置５は、ＡＩを用いた制御が省略された場合でも、利用者の使用感の低下を防止することができる。

以上、実施例を説明したが、前述した内容により実施例が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、実施例の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換及び変更のうち少なくとも１つを行うことができる。

１ ：空気調和システム
３ ：アダプタ
５ ：サーバ装置
７ ：通信端末
２２ ：中断部
２３ ：コマンド実行部
４４ ：中断要求転送部
５４ ：コマンド送信部
５５ ：中断要求部

Claims (4)

1. 空気調和機と、
   前記空気調和機を制御するアダプタと、
   第１通信方式により前記アダプタと通信するサーバ装置と、
   前記第１通信方式と異なる第２通信方式により前記アダプタと通信する通信端末とを備え、
   前記アダプタが前記サーバ装置と通信しているときに、前記アダプタが前記通信端末と通信しない空気調和システムにおいて、
   前記通信端末は、前記アダプタが前記サーバ装置と通信しているときに、第１中断要求信号を前記サーバ装置に送信し、
   前記サーバ装置は、前記第１中断要求信号を受信したとき、前記第１通信方式による通信を中断する
   空気調和システム。
2. 前記サーバ装置は、前記第１中断要求信号を受信したときに、前記アダプタに第２中断要求信号を送信し、
   前記アダプタは、前記第２中断要求信号を受信したときに、前記第１通信方式による通信を中断する
   請求項１に記載の空気調和システム。
3. 前記通信端末は、前記アダプタにコマンド信号を送信し、
   前記アダプタは、前記コマンド信号を受信したときに、前記コマンド信号が受信されたことを示すレスポンス信号を前記通信端末に送信し、前記コマンド信号が示す動作を前記空気調和機が実行するように前記空気調和機を制御し、
   前記通信端末は、前記コマンド信号が送信されてから、予め定められた所定時間経過するまでに前記レスポンス信号を受信しないときに、前記第１中断要求信号を前記サーバ装置に送信する
   請求項１または請求項２に記載の空気調和システム。
4. 前記通信端末は、前記第１中断要求信号が前記サーバ装置に送信された後に、前記アダプタに前記コマンド信号を再度送信する
   請求項３に記載の空気調和システム。

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