JP2002371694A - 床材管理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 判断にバラツキが生じにくく、かつ、効率よ
く判断できる床材管理システムを提供する。 【解決手段】 多数の床材設置した床面負荷センサー
と、それらの床面負荷センサーに有線及び無線の少なく
とも一方で接続されたコンピュータにより、各床材への
負荷を検出して、各床材の劣化を推定し、各床材の交換
その他を行う床材管理システムであり、店舗やオフイス
において、床材に設けたセンサー（センサー群や、それ
ぞれの床材に組み込んだセンサー）によって床材の劣化
の度合いを推定するため、この床材の状態のデータをフ
ロアプランニングセンターのコンピュータの記憶装置に
格納し、店舗またはオフイスにおける床材の配置データ
と照らし合わせて、床材の更新、再配置、除去、リサイ
クルを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オフィスや店舗な
どに設置した床材を管理するシステムに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】カーペット、タイルなどの床材をオフィ
スや店舗に配置した場合、経年変化により床材が古くな
ると、必要に応じて、全体的に又は部分的に新しい床材
に交換していた。

【０００３】従来は、新しい床材への交換のタイミング
は、目視により決めていた。床材の劣化の度合を肉眼で
判断して、適当なタイミングで新旧の床材を交換してい
たのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】目視による判断は、個
人差が生じがちである。判断する人によって、交換する
必要があると考える床材の劣化の度合にバラツキが生じ
やすい。

【０００５】また、多量の床材が配置されている場合
は、目視判断に多大の時間と労力を要する欠点がある。

【０００６】本発明の目的は、目視による判断に起因す
る欠点を解消して、判断にバラツキが生じにくく、か
つ、効率よく判断できる床材管理システムを提供するこ
とである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の好ましい態様に
おいては、次のように床材管理システムを構成する。

【０００８】多数の床材の各々に直接的または間接的に
床面負荷センサーを設け、それらの床面負荷センサーを
有線及び無線の少なくとも一方でコンピュータに接続す
る。床材は、オフイスや店舗に貸し出す形にするのが好
ましい。。

【０００９】互いに離れた多数のオフイスや店舗に設置
された多数の床材を、中央のコンピュータにより集中的
に管理する。

【００１０】１枚ごとの床材の設置場所をオフィスや店
舗のＣＡＤ図面上で管理する。

【００１１】室内の床材の使用状況を常時監視して、標
準化されたそれぞれの床材（たとえば５０ｃｍ角）を１
枚づつコンピュータと結びつけて、データベースを用い
て管理する。時刻ｔにおける床材ｋの状態 Ｘ（ｔ、
ｋ）は、劣化の度合（損耗度）であり、これは、０から
１００のような指標によって表現し、この大きさにより
新規の床材に交換したり、再配置して有効に利用できる
ようにする。

【００１２】１枚ごとの床材の劣化（損耗）の度合を評
価するには、床材に人間や荷物などの荷重がどの程度か
かったかを計測する必要がある。

【００１３】このための方法として、床材の下にセンサ
ーを置いて計測する方法と、床材自身にセンサーを埋め
込む方法がある。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の好適な実施
例を説明する。

【００１５】実施例１ 図１は、床材の下側にセンサーを置く実施例を示してい
る。

【００１６】図１は、多数の床材を下側から見た様子を
示している。床材１を設置する場合、床材１の下敷きに
位置検出用のネット２を張っている。ネット２には格子
状の電線を張り、格子の交点に負荷がかかると、直角に
交差している電線間に電流が通じるような構成にする。
それぞれの交点は、複数のスイッチＳＷ１（Ｙ軸方向）
とＳＷ２（Ｘ軸方向）により制御する構造になってい
る。このようなネット２の交点の位置の真上にそれぞれ
の床材１の中心がくるように配置する。

【００１７】格子状の電線の交点には、加圧されると電
気抵抗が変化する物質（炭素粒子をゴム材料に混合した
ものなどが利用できる）を電線の間に挟み込んでおく。
Ｙ軸方向のスイッチＳＷ１のどれかひとつとＸ軸方向の
スイッチＳＷ２のどれかひとつを導通させることによ
り、格子状のひとつの交点の電線間の抵抗を検出でき
る。これにより特定の床材１にかかる負荷を電流の変化
として検出することができる。Ｘ軸方向のスイッチＳ
１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓｎは電流センサーとして機能するも
のであり、この電流の流れが変化すれば特定の床材１へ
の負荷があったことがわかる。

【００１８】床材１への負荷の大きさは電流値の変化の
大きさから知ることができるので、ＡＤ変換により負荷
の大きさをいくつかの段階の大きさとしてデータ収集す
ることもできる。あるいは、簡単には適当なしきい値レ
ベルにより負荷の有無という形で１ビットの情報として
収集することもできる。Ｘ軸方向のスイッチは半導体回
路を利用したものにして、信頼性を高める構成にするこ
とができる。

【００１９】実際の制御は、図２に示すようなコントロ
ーラ３により行うのが好ましい。たとえば、コントロー
ラ３はタイマー４により刻まれる短い時間間隔でＹ軸方
向のスイッチＳＷ１とＸ軸方向のスイッチＳＷ２の組み
合わせをつぎつぎとＯＮすることにより無数の交点をつ
ぎつぎと走査（スキャンニング）して、それぞれの交点
の電流値を電流計Ｓｉから読み出して負荷データを収集
し、全部のデータを収集し終わったら、ふたたび最初に
もどってデータ収集をくりかえすようにすることができ
る。

【００２０】得られたデータをコントローラ３に送り込
んで、それぞれの床材１の負荷を計算する。この場合、
床材１の負荷は、負荷の大きさとその継続時間を掛け合
わせたものであり、これを一定期間積分したものであ
る。適当な時間間隔でまとめられたデータはハードディ
スク５に保管したり、無線でＦＰＣ（フロアプランニン
グセンター）へ送信して、センターからの指示を待つよ
うにする。

【００２１】実施例２ 床面負荷センサーの別の実施例として、図３に示すよう
な床面負荷検出用ブロック式タイル７を用いることもで
きる。

【００２２】図３の実施例においては、床材１の負荷を
検出するセンサー８を床材１そのものに埋め込む。図３
には、一枚ごとの床材タイル７に埋め込んだ負荷センサ
ー８が示されている。

【００２３】センサープレートの形をしたセンサー８
が、床材１たとえばタイル７の内部に設けられている。
加圧されると電気抵抗が変化する物質（炭素粒子をゴム
材料に混合したものなどが利用できる）が、センサー８
により挟まれているので、負荷に応じて電気抵抗が変化
する。

【００２４】それぞれのタイル７には、左右の４方向の
うちの２箇所にコネクタ９が取り付けられており、これ
により隣り合う床材タイル７を結合してゆくことによ
り、面全体に広がった床材負荷検出装置を構成できる。

【００２５】この場合にも、図１に示したようなネット
状の結線にして、各センサープレート８を次々に導通状
態にしてゆき、そのときの電流値をデータとしてコント
ローラに収集する事ができる。

【００２６】実施例３ 床面に生じる負荷を検出する方法としては、このほか
に、光ファイバーを床材に埋め込んで、その光ファイバ
ーに光源から弱い光を通じておく方法がある。

【００２７】床面が負荷を受けると光ファイバーにひず
みが生じるので、光源と反対側に置いた光センサーに光
の減衰値の変化が捉えられる。これにより、床材に負荷
がかかったことを検知できる。

【００２８】光ファイバーは上記のブロック型床材のよ
うな方法で、床材に組み込むことができる。

【００２９】実施例４ また、別の方法としては、床材に小型のＩＣチップを埋
め込んでおくことができる。このＩＣチップには、圧電
素子、メモリー、電波受信機、電波発信機を内臓する。
床材に負荷がかかるたびごとに、圧電素子により小さな
電力を発生させ、この電力を利用してメモリーにそのと
きの負荷の大きさと継続時間を記録する。 ＩＣチップ
には負荷データが蓄積されるので、定期的にこれを読み
出す。

【００３０】外部から電波を当てると、その電磁波によ
り電波受信コイルに電力が発生するので、この電力を使
ってメモリーからデータを読み出して、これを電波発信
機により送信する。この電波を受信するのは、ポータブ
ルな、床材に近接したデータ収集専用の送信・受信機が
好ましい。これを用いてＩＣチップのメモリーに格納し
たデータを収集する。したがって、データの収集には、
定期的に、このデータ収集専用の送信・受信機をもっ
て、オフイス内や店舗内を一回りする。

【００３１】上記のいずれの実施例を用いても、データ
を収集した後の床材の状態を評価して、交換、再配置、
リサイクル等を行うプロセスは以下のように実施するこ
とができる。

【００３２】位置ｉに置かれた床材ｋの状態を示すＸ
（ｔ、ｋ）は、以下のように表現できる。

【００３３】時刻ｔ−１から時刻ｔまでの間、時間間隔
Δｔごとの床面負荷のサンプリングデータＶ（ｔ、ｉ，
ｎ）がＮ個あるとき、このデータを集計して時刻ｔの床
面負荷Ｌ（ｔ，ｉ）とする。

【００３４】 ここから床材ｋの状態Ｘ（ｔ、ｋ）は、以下のようにな
る。

【００３５】 Ｘ（ｔ，ｋ）＝Ｘ（ｔ−１，ｋ）―Ｌ（ｔ，ｉ） 床材ｋは使いまわされて位置ｉが変化するので、時刻Ｔ
において、床材ｋが位置ｉにいたことを記憶する必要が
ある。

【００３６】ｓ（Ｔ，ｋ）＝ｉ ｔ−１＜Ｔ＜＝ｔ この値Ｘ（ｔ、ｋ）があるレベル、たとえばＥより小さ
くなれば、その損耗の程度が限度を越えたものとして判
断し、その床材の使用を中止して、工場へ持ち帰り、リ
サイクル工程にのせる。ここで生じる空いた位置にどの
床材を入れるかを計算する。この計算方法には各種が考
えられるが、一例としては、床材の交換の費用と実際に
交換される床材の数を最小にすることである。

【００３７】損耗がひどくなった床材の除去 損耗がひどい床材は、規定レベルＥ（たとえば指数で１
０−３０など）以下になったら除去する。

【００３８】このため Ｘ（ｔ，ｋ）＜＝Ｅとなった位
置ｊを見つける。この条件を満たす位置ｊにある床材を
除去して、工場へ持ちかえり、リサイクル工程に載せ
る。空いた位置ｊには他の位置にある床材か、新規投入
床材をあてる。どの床材をあてるかを求める方法が重要
である。

【００３９】床材交換の評価関数 床材を交換するためには、非常に多くの組みあわせが発
生するので計画を定量的にするためには評価関数を利用
する。当てる床材ｍは、新規（ｘ＝１００ 最高ラン
ク）または既に使っている床材のいずれかである。この
床材をあてるのに必要な工事のコスト評価関数Ｃは、い
ろいろな表現が可能であり、以下のような例が考えられ
る。

【００４０】（１）床材の交換距離コスト コスト関数Ｃを、位置ｊにあてる床材ｍとの距離ｄ
（ｊ、ｍ）で表現する。できるだけ近くにある床材をあ
てればコストは小さくなる。新規床材は遠方より運んで
くるので距離コストは大きくなる。この場合には、Ｃを
最小にする解の例としては、新規の床材は出入り口近く
のレベルＥの床材と交換し、奥のほうにあるレベルＥの
床材は、周辺にある比較的損耗していない床材と交換さ
れる。

【００４１】 （２）次期の交換床材 一定期間経過するとき（ｔ＋１）までに、位置ｉには床
材ｋがあり、今回と同じ負荷Ｌ（ｔ，ｉ）が生じるもの
として予測計算を行う。

【００４２】ｘ（ｔ＋１，ｋ）＝２＊ｘ（ｔ，ｋ）−ｘ
（ｔ−１，ｋ） これにより、床材ｋの状態を計算する。このとき生じる
Ｅランクの除去床材の数をＮ個とする。Ｎが大きければ
それだけコストが増大するからこれをコスト関数に加え
る。なおこのとき、負荷ｘ（ｔ，ｋ）―ｘ（ｔ−１、
ｋ）は一時的な減少によって大きく変動する可能性があ
るので、一定の期間の負荷（たとえばｔとしてｔ−３、
ｔ−２、ｔ−１、ｔ）の移動平均を利用することも有効
である。

【００４３】（３）劣化のひどい部分の集中を避ける 一部分にのみ劣化のひどい床材が集中すると、視覚的に
も心理的にも印象が大きく悪化するので、あらかじめ劣
化の程度が集中しないようにする。

【００４４】全体をいくつかのゾーンｐ（ｐ＝１，２，
３…）に区分し、それぞれの損耗の状態の平均値Ｘｐを
計算し、全体の損耗の状態の平均Ｘからの分散を評価す
る。すなわち、全体の平均Ｘは以下のようになる。

【００４５】 ゾーンｐに含まれる床材の平均Ｘｐは以下のようにな
る。

【００４６】Ｘｐ＝Σｘ（ｔ＋１，ｉ）／Ｍｚ （Ｍｚはゾーンｐに属する位置ｉの集合） （Σは、ｐに属するｉについて計算する） 全体からゾーンｐがどれほど偏移しているかはＪｐによ
って表現できる。

【００４７】 Ｊｐは、全体からのずれの程度を表すので、Ｊｐが大き
くなれば劣化部分が平均化せず、全体に凹凸のおおきな
状態になり、コストが大きくなるとみなされる。Ｊｐ
を、すべてのｐについて合計したものをＪとする。

【００４８】以上のプロセスで生じるコスト評価関数Ｉ
を合成すると以下のようになる。このコスト評価関数を
最小にする組合せを計算により求める。

【００４９】Ｉ＝Ｃ＋ｗ₁ ｘＮ ＋ｗ₂ ｘＪ ――＞最
小化 （ｗ₁ 、ｗ₂ は重み係数） 計算の方法は各種あるが、もっとも簡単な方法は、すべ
ての組合せを列挙してＩを計算し、Ｉが最も小さくなる
場合をとりだせばよい。これにより、それぞれの床材の
再配置計画を決定する。

【００５０】この配置再計算は一種の最適化問題であ
り、ダイナミック・プログラミング、整数計画法、分岐
限定法による組み合わせ計算法などの数学的手法が適用
できる。

【００５１】図４には床面負荷センサーを利用して、床
材の再配置計画を行う床材管理システムの概要をフロー
チャートに示している。

【００５２】さて最後になったが、このような床材の再
配置計算をＦＰＣ（フロアプランニングセンター）にあ
るコンピュータと通信することにより実行する。計算結
果はＦＰＣのデータベースにあるＣＡＤ図面上に表示さ
れ、デザイン上の検討を行うことができる。コスト関数
により行われた計算結果が床材の配置デザインの条件に
合致しているかをチェックする。合致していなければ、
デザイン上の拘束条件下で前述の計算を行い解をもとめ
る。

【００５３】なお、本発明は、デパート、スーパーマー
ケット、レストランなどにおいてリアルタイムで、人間
のいる場所や密集した地点や人の集まりにくい場所を特
定できることから、店舗やレストランなどにおいて、集
客状況を調べたり、イベントの集客能率を評価したり、
商品の配置構成の検討などのためにも利用できるので、
床材を応用した新しい機能の開発としても有効である。

【００５４】

【発明の効果】この発明によれば、店舗やオフイスにお
いて、床材に設けたセンサー（センサー群や、それぞれ
の床材に組み込んだセンサー）によって床材の劣化の度
合いを推定するため、この床材の状態のデータをフロア
プランニングセンターのコンピュータの記憶装置に格納
し、店舗またはオフイスにおける床材の配置データと照
らし合わせて、床材の更新、再配置、除去、リサイクル
を行うことができ、床材管理をサービスとして販売する
ことができ、資源の効率的利用に寄与し、床材の利用者
は常に清潔で高水準のサービスを受けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す。

【図２】図１の実施例に使用するコントローラを示す。

【図３】本発明の第２実施例を示す。

【図４】本発明による床材管理システムのフローチャー
トを示す。

【符号の説明】

１ 床材 ２ ネット ３ コントローラ ４ タイマー ５ ハードディスク ７ ブロック式タイル、床材タイル ８ センサー、センサープレート ９ コネクタ

フロントページの続き (72)発明者 八木岡 穂積 東京都千代田九段北３丁目２番５号 東伸 24九段ビル６Ｆ 株式会社アイ・エル・シ ー内 (72)発明者 大江 匡昭 東京都千代田区岩本町３丁目11番13号 株 式会社タジマ内 (72)発明者 槌屋 治紀 東京都中央区東日本橋２−１−６ 株式会 社システム技術研究所内 Ｆターム(参考） 2F051 AA06 AB07 AC00 BA07 2F073 AA03 AA22 AA40 AB02 AB12 BB01 BC02 CC01 GG01 GG04 GG08 2G050 AA02 AA07 BA12 DA01 EA10 EB02 EC10

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数の床材の各々に直接的または間接的
   に設けた床面負荷センサーと、それらの床面負荷センサ
   ーに有線及び無線の少なくとも一方で接続されたコンピ
   ュータとを有し、各床材への負荷を検出して、各床材の
   劣化の度合を推定することを特徴とする床材管理システ
   ム。