# 企画書各項目案出し

作成者: 掘井元貴
作成日時: 2023年9月28日 14:16

## 企画名

スマートエア

反射板（リフレクター）を利用してエアコン起動時に赤外線が返ってきた場合ONになったと判定？？

## 現状分析(背景)

現在のJIS規格の中の冷房過負荷試験条件で、エアコンの室外機は43℃までしか耐えれない。

エアコンの効率を考えると室外機は5℃以上

一部エアコン機種には赤外線を受信したら光るものがある

夏の高温環境において、機械や設備の過熱が頻繁に発生し、故障を引き起こしています。この問題を解決し、設備の安定性を向上させるために、エアコン自動制御システムを導入するプロジェクトを提案します。

夏の高温環境下でのエアコンの適切な制御が求められています。本プロジェクトでは、学生チームが自作のエアコン自動制御システムを設計・開発し、効果的な冷却とエネルギー効率の向上を目指します。

最新機種でなくても自動制御などの機能を付加することができる

ただし価格ドットコム調べでは近年のエアコンはスマートフォンアプリ対応は３１９８製品もっとも古くて２０１２年から存在し、スマートスピーカー対応製品も１６３４製品もっとも古くて２０１９年から存在するのでシステムを使うための差別化の機能が必要となる？→一般にアプリは各社専用のアプリなので会社に限らず使えるのは特色となる？エアコン本体のWIFI接続が必要となるのでWIFIが使えないエアコンには使用できない。また主な機能は運転の開始停止、モードの切り替え、設定温度や風速の切替、遠隔操作が多い中には電気代の確認ができるものもある。

[住文化研究所](https://lab.roomclip.jp/contents/smarthome/)によると日本はスマート家電の普及率がかなり低い。参考資料４

エアコンの耐用年数は７～１０年で[平均使用年数は13年](https://honkawa2.sakura.ne.jp/2282.html)なので上記のデータと合わせるとそろそろスマートフォン対応やスマートスピーカー対応のエアコンが普及しだすと考えられる。

[パソコン修理24によると](https://www.smaphodock24.jp/blog/it%E3%83%84%E3%83%BC%E3%83%AB%E4%BF%AE%E7%90%86%E3%81%AE%E3%81%8A%E5%BD%B9%E7%AB%8B%E3%81%A1%E6%83%85%E5%A0%B1/8539)高温状態のまま起動しようとするといわゆる熱暴走の状態になりエラーが発生したり、通常の温度にもどってから起動しても、パソコン内部が熱により変形してしまったりすると故障してしまう場合があります。

また[garEDNという工務店によると](https://gar-den.jp/2015/11/11/%E5%A4%8F%E3%81%AE%E5%AE%A4%E6%B8%A9%E3%82%92%E3%82%B7%E3%83%9F%E3%83%A5%E3%83%AC%E3%83%BC%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%B3/)夏の室内のシミュレーションは参考資料２のようになります。

以上から真夏においては適切にエアコンを使用してPCを使用する部屋の室温を20~25に保つ必要があります。

PCのマザーボードや電源ユニットに使われるコンデンサの寿命は参考資料3のようになっており温度が10℃上がると寿命は半分になります。

そもそも、キーボード部分などはプラスチックでできており、ハードが溶けてしまい故障することもあります。

[参考資料1](https://www.apiste.co.jp/enc/technical/detail/id=4111)

参考資料２


参考資料3


参考資料４


[エアコンの電気代](https://magazine.aruhi-corp.co.jp/0000-4618/)


[エアコン３台のつけっぱなし季節ごとの電気料金](https://www.kk-ishikawa.com/house/airconditioner/)


## 問題提起

1. **エアコン制御の課題**:
- 現在のエアコンシステムは、室温を効果的に制御できているのか？
- 機器の過熱やエネルギーの浪費など、制御に関する問題点は何か？
- 現在のエアコン機種にはない遠隔制御や自動制御を行えるようにしたい
2. **エネルギー効率の問題**:
- エアコンの運用において、エネルギー効率の向上が求められているか？
- エネルギーコストの増加と環境への影響が問題とされているか？
- エネルギー効率を上げるためにエネルギー消費量が上がってないか
3. **快適性の向上**:
- ユーザーはエアコンの制御に関して快適さに満足しているか？
- 快適な室温を維持しつつ、エネルギーコストを抑える方法はあるか？
- ユーザー個別に快適環境の調整ができるか？
4. **技術的挑戦**:
- エアコン自動制御システムを設計・開発する際に、どのような技術的な挑戦が予想されるか？
- センサー統合、データ解析、制御アルゴリズムの開発などでの課題は何か？
5. **教育と研究への価値**:
- 学生や研究者にとって、このプロジェクトは学習と研究にどのような価値を提供できるか？
- プロジェクトを通じて技術スキルや問題解決能力を向上できるか？

## ターゲット

1. **住宅所有者**:
- 自宅のエアコンを効果的に制御し、快適な室温を維持したい人々。
- エネルギー消費を削減し、電気料金を節約したい人々。
2. **小規模ビジネスオーナー**:
- 小さなオフィス、店舗、カフェなどのビジネスで室温を適切に管理し、顧客や従業員の快適性を向上させたい経営者。
- エネルギーコストを削減し、ビジネス運営の効率性を向上させたい経営者。
3. **教育機関**:
- 学校や大学で、教室や図書館などの室温を制御し、学習環境を向上させたい教育機関。
- エネルギー効率を高め、予算を節約したい教育機関。
4. **建設会社**:
- 建築プロジェクトにおいて、建物のエアコン制御を改善し、施工品質を向上させたい建設会社。
- エネルギー効率を考慮し、環境に配慮した建物を提供したい建設会社。
5. **学生や研究者**:
- エアコン自動制御システムの開発や改良に興味を持つ学生や研究者。
- プロジェクトを学習や研究の一環として使用したい学生や研究者。

## 目的

- 機械および設備の過熱を防ぎ、故障リスクを低減する。
- 環境に適切な温度を維持し、作業条件を改善する。
- エネルギー効率を向上させ、運用コストを削減する。
- 自作のエアコン制御システムを設計・開発する。
- 室温と湿度をモニタリングし、適切な制御アルゴリズムを実装する。
- エネルギー消費を最小限に抑えながら、快適な室温を維持する。

## 効果(解決案)

- Raspberry PiやArduinoなどのシングルボードコンピュータを使用してセンサーとアクチュエーターを統合する。
- 温度および湿度データを取得し、制御アルゴリズムを開発する。
- プロトタイプを製作し、実際の室内環境でテストする
- 温度および湿度センサーを機械に統合し、リアルタイムのデータ収集を行う。
- エアコン制御システムを導入し、自動的に温度および湿度を調整する。
- リモートモニタリングおよび遠隔制御機能を提供し、運用効率を向上させる。
- 複数の企業の製品があってもリモコン1個で完結できる。

## 企画詳細

## **2. プロジェクトの詳細**

### **2.1 エアコンの自動制御**

エアコンの外部制御を通じて、外部温度、ユーザーの好み、およびスケジュールに基づいてエアコンの動作を最適化します。これにより、快適な室温を維持しながらエネルギーの節約を実現します。

### **2.2 エアコンの風向き制御**

エアコンの風向きを自動的に制御し、室内の空気の循環を最適化。これにより、均一な温度分布と快適な環境を提供します。

### **2.3 快適度指数表示**

センサーデータを基に室内の不快度を指数化し、ユーザーが一目で室内環境の状態を確認できるようにします。参考 https://keisan.casio.jp/exec/system/1202883065

### **2.4 取得データのグラフ化**

収集したデータをグラフとして視覚的に表示し、傾向やパターンを分析。これにより、ユーザーは効果的な調整や改善を行うための情報を得られます。

### **2.5 天気の表示**

外部の気象情報を取得して表示。これにより、ユーザーは日々の行動やエネルギー利用を計画する際に役立ちます。

### **2.6 雨天時除湿**

雨天時に自動的にエアコンを除湿モードに切り替え、室内湿度の調整を行います。

### **2.7 電子機器の交換時期見積**

電子機器の使用状況や寿命を監視し、交換時期の見積もりを提供。これにより、予防的なメンテナンスやアップグレードが可能になります。

## スケジュール