JP2006071156A - 居住環境制御システム - Google Patents

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正樹 塩谷
Yuichi Takemasa
祐一 武政
Norio Kuzuoka
典雄 葛岡
Takafumi Chiba
隆文 千葉
Shinichi Komoto
真一 弘本
Masahiko Nakamura
雅彦 中村
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Abstract

【課題】1つの大部屋空間に設けられた複数の制御対象機器を、当該大部屋空間の任意なゾーニングに対応させて、簡便に制御変更可能とする。
【解決手段】居住環境制御システムにおいて、独立に制御可能となった複数の制御対象機器と、大部屋空間に持込まれ環境情報を検出してこの検出値を無線にて発信する移動センサと、それぞれの制御対象機器に応じて設置され移動センサからの検出値を受信する受信部と、制御対象機器及び受信部に接続され制御対象機器へ制御信号を伝送するとともに、受信部が受信した検出値を伝送する通信ネットワークと、通信ネットワークに接続され同一の移動センサから検出値を受信した受信部に対応する制御対象機器毎に、通信ネットワークを介して制御信号を送出する制御コンピュータとを設けた。
【選択図】図1

Description

本発明は、大部屋空間に設けられた複数の制御対象機器を、当該大部屋空間の間仕切変更等のゾーニングに対応させて、容易に個別制御可能とする居住環境制御システムに関する。
オフィス空間や、ホテル等における多目的用途に使用される大部屋空間は、空調吹出口、ダンパ、照明器具、スピーカ等の複数の制御対象機器を天井や壁に配設している。近年、この種の大部屋空間は、高い可能性が求められる傾向にあり、可動間仕切や、制御対象機器に、より高い融通性(フレキシビリティー)が要求されている。
例えば下記特許文献1に開示される空調制御装置は、ビル内のレイアウト変更による操作設定器と各種空調機器との対応関係の変更を空調機器の種別を気にすること無く自在にできるようになされている。すなわち、通信親局に、各制御装置の種別とアドレスと各操作設定器のアドレスとをそれぞれ収集し記憶する収集手段と、収集手段の収集記憶結果を基に各制御装置と各操作設定器との対応関係を割り付けるデータ設定手段とを設け、操作設定器に、操作設定器をデータ設定手段で対応するように割り付けられた制御装置の種別に適合する機能モードに適宜成らしめる動作切替手段を設け、各操作設定器の機能モードをデータ設定手段で適宜設定できるようにしている。
上記空調制御装置では、制御対象機器である空調機器と、この空調機器に各種操作指示を与える操作設定器とが通信親局に共通信号線(有線)を介して接続されている。そして、従来の大部屋空間では、想定されるゾーニングに対応させて、予め複数のこれら操作設定器を共用壁面等に設置しておき、大部屋空間が異なるゾーニングで種々のパターンに区分されても、各操作設定器がそれぞれの区画で使用できるようになされていた。
特開平5−272796号公報
しかしながら、高い可能性が求められる近年の大部屋空間では、より高いフレキシビリティーが要求されるため、想定しない位置に間仕切等が設置される場合が多くなってきている。この場合、操作設定器等は、有線により設置施工されているため、間仕切変更に伴う配線工事が発生した。例えば操作設定器が照明スイッチである場合、間仕切変更後に、照明器具のスイッチが隣室に配置されてしまう等の不具合の生じることもある。このように、一つの大部屋空間が複数に区分(ゾーニング)されると、複数の制御対象機器がそのゾーニングによって区分された個々の区画に振分けされるが、振分けされた個々の区画に対応させて、複数の制御対象機器の制御を変更することは、固定設置された操作設定器等が障害となり困難であった。このことは、逆に、複数に区分された各区画が、一つの大部屋空間にゾーニング変更される場合も、個別使用されていた複数の制御対象機器を統合制御へ変更しなければならないため同様であった。また、固定設置される操作設定器が温湿度センサ等の場合には、種々のパターン(例えばL字形の空間)にゾーニングされるそれぞれの区画に対し、環境情報のきめ細かな検出が行えず、快適環境が得難い問題があった。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、1つの大部屋空間に設けられた複数の制御対象機器を、当該大部屋空間の任意なゾーニングに対応させて、自由かつ迅速に、しかも、簡便に制御変更できる居住環境制御システムを得ることにある。
上記目的を達成するための本発明に係る請求項1記載の居住環境制御システムは、大部屋空間の環境を調節可能に作動しそれぞれが独立に制御可能となった複数の制御対象機器と、前記大部屋空間に持込まれ環境情報を検出して該検出値を無線にて発信する移動センサと、それぞれの前記制御対象機器に応じて設置され該移動センサからの前記検出値を受信する受信部と、前記制御対象機器及び該受信部に接続され前記制御対象機器へ制御信号を伝送するとともに、該受信部が受信した前記検出値を伝送する通信ネットワークと、該通信ネットワークに接続され同一の前記移動センサから前記検出値を受信した前記受信部に対応する前記制御対象機器毎に、該通信ネットワークを介して制御信号を送出する制御コンピュータとを具備したことを特徴とする。
この居住環境制御システムでは、一つの大部屋空間が複数に区分(ゾーニング)されると、複数の制御対象機器がそのゾーニングによって区分された個々の区画に振分けされる。そして、当該個々の区画に移動センサが持込まれると、当該移動センサからの検出値が振分けされた個々の区画内の受信部によって受信される。受信部からの検出値が通信ネットワークを介して制御コンピュータへ送られると、制御コンピュータが同一の移動センサからの検出値を受信した制御対象機器を同一にグルーピングし、制御対象機器がこのグループ単位で制御されるようになる。
請求項2記載の居住環境制御システムは、前記移動センサと前記受信部との信号の送受信が、赤外線を使用して行われることを特徴とする。
この居住環境制御システムでは、移動センサから送出される信号が赤外線を媒体とするので、間仕切などでの遮断が可能となり、間仕切を透過して隣接の区画へと検出信号が漏洩しない。これにより、区画内の制御対象機器に対応させた受信部のみへ送信が可能となる。つまり、赤外線の非透過性を利用することで、大部屋空間のゾーニングが検出可能となる。
請求項3記載の居住環境制御システムは、前記移動センサが、操作スイッチを有し、該操作スイッチによって入力された操作信号が、前記受信部で受信されることを特徴とする。
この居住環境制御システムでは、移動センサの操作スイッチが操作されることで、操作信号が受信部、通信ネットワークを介して制御コンピュータへ送られ、制御コンピュータが操作信号を優先処理することで、移動センサの持込まれた区画内の制御対象機器、例えば風量可変吹出口、照明、スピーカなどが任意にマニュアル制御可能となる。
請求項4記載の居住環境制御システムは、前記移動センサが、人の在・不在検出手段を有し、該在・不在検出手段によって検出された在・不在信号が、前記受信部で受信されることを特徴とする。
この居住環境制御システムでは、在・不在検出手段によって検出された在・不在信号が、受信部、通信ネットワークを介して制御コンピュータへ送られ、制御コンピュータが在・不在信号に基づき、移動センサの持込まれた区画内の制御対象機器を制御する。例えば、在・不在信号が不在であれば、制御コンピュータは、移動センサの持込まれた区画内の制御対象機器(照明、スピーカなど)を自動停止させる。
請求項5記載の居住環境制御システムは、1つの前記大部屋空間に、複数の前記移動センサが持込まれたときに、前記制御コンピュータが該複数の移動センサのそれぞれに、優先序列を設定することを特徴とする。
この居住環境制御システムでは、1つの大部屋空間に、複数の移動センサが持込まれると、移動センサの番号及び当該移動センサからの信号を受信した受信部の番号とが共に通信ネットワークを介して制御コンピュータへ送られる。例えば、主室と、ペリメータとに2つの移動センサが持込まれた場合、ペリメータの受信部が受信した移動センサを、ペリメータ用移動センサとして制御コンピュータが設定し、当該ペリメータ用移動センサからの検出値に基づき、ペリメータ付近の制御対象機器へ専用制御信号(例えば夏期・冬期では主室より多い吹出量信号)を送出する。一方、主室の受信部が受信した移動センサを、主室用移動センサとして制御コンピュータが設定し、当該主室用移動センサからの検出値に基づき、主室の制御対象機器へ通常の制御信号を送出する。
本発明に係る居住環境制御システムによれば、大部屋空間に持込まれ環境情報を検出して無線にて発信する移動センサと、それぞれの制御対象機器に応じて設置され移動センサからの検出値を受信する受信部と、同一の移動センサから複数の受信部が検出値を受信した場合、これらの受信部に対応する制御対象機器毎に制御信号を送出する制御コンピュータとを備えたので、一つの大部屋空間が複数に区分(ゾーニング)されると、複数の制御対象機器がそのゾーニングによって区分された個々の区画に振分けされ、当該個々の区画に移動センサが持込まれると、当該移動センサからの検出値が振分けされた個々の区画内の受信部によって受信されることとなる。そして、受信部からの検出値が通信ネットワークを介して制御コンピュータへ送られると、制御コンピュータが同一の移動センサからの検出値を受信した制御対象機器を同一にグルーピングし、制御対象機器をこのグループ単位で制御する。この結果、1つの大部屋空間に設けられた複数の制御対象機器を、当該大部屋空間の任意なゾーニングに対応させて、自由かつ迅速に、しかも、簡便に制御変更できるようになる。
以下、本発明に係る居住環境制御システムの好適な実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は本発明に係る居住環境制御システムの構成図、図2は図1に示した移動センサの平面視を(a)、側面視を(b)に表した説明図、図3は制御コンピュータへ送られるデータテーブルの説明図、図4は図1の大部屋空間がゾーニング変更された場合の説明図である。
本実施の形態による居住環境制御システム100は、大部屋空間に設けられた複数の制御対象機器が、同一の移動センサから信号を受信した場合に、制御コンピュータの処理によって、自動的に所定のグループに系統分け(グルーピング)されることに特徴を有する。居住環境制御システム100は、その主要な構成が、制御対象機器11と、移動センサ(「フリーアドレスセンサー」とも称す。)13と、受信部15と、通信ネットワーク(「情報伝達手段」とも称す。)17と、制御コンピュータ19とに大別される。
図1に示すように、大部屋空間21には、複数の制御対象機器11である設備機器A、B、C、Dが設置されている。設備機器A、B、C、Dとしては、風量可変吹出口(モータ、ダンパ)、照明器具、スピーカの他、空気清浄機等が挙げられる。図1に示した例では、大部屋空間21が間仕切によって区分され、第一空間21aと、第二空間21bとに区画されている。したがって、設備機器A、B、Cは第一空間21aの環境調節を受持ち、設備機器Dは第二空間21bの環境調節を受持っている。これらの設備機器A、B、C、Dは、通信ネットワーク17を介して制御コンピュータ19によって、独立に制御可能に作動される。
移動センサ13は、大部屋空間21に持込まれ環境情報を検出して、その検出値を無線にて発信する。この移動センサ13は、図2に示すように、例えば扁平な円柱体形状で、手のひらに載る程度の大きさに形成され、容易な持ち運びや卓上使用(非固定型)を可能としている。また、乾電池14又は充電可能なバッテリーを内蔵し、独立して信号の送受信が行えるようになっている。上面部には直径方向両端に一対の通気孔23、23が設けられ、室内空気が内部に流入可能となっている。内部の空気流通路25には温度センサ27、湿度センサ29等が設けられる。
移動センサ13の上面中央には赤外線発光部33が設けられている。移動センサ13は、受信部15との信号の送受信がこの赤外線発光部33から出射される赤外線によって行われるようになっている。伝送方式には例えばパルス変調搬送方式が採用され、送信間隔が30秒、60秒、180秒、120秒のいずれかに切替可能となっている。
移動センサ13では、送出される信号が赤外線を媒体とするので、間仕切などでの遮断が可能となり、間仕切を透過して隣接の区画へと検出信号が漏洩しない。これにより、区画内の設備機器A、B、C、Dに対応させた受信部15のみへ送信が可能となる。つまり、赤外線の非透過性を利用することで、間仕切を遮蔽手段として利用し、大部屋空間21のゾーニングが検出可能となっている。
また、移動センサ13の外部には操作スイッチ31が設けられ、操作スイッチ31からは吹出風量、温湿度、照明のオン・オフ、スピーカ音量等の手動設定値が入力できるようになっている。この操作スイッチ31によって入力された操作信号は、受信部15で受信される。すなわち、移動センサ13の操作スイッチ31が操作されることで、操作信号が受信部15、通信ネットワーク17を介して制御コンピュータ19へ送られ、制御コンピュータ19が操作信号を優先処理することで、移動センサ13の持込まれた区画内の設備機器A、B、C、D、例えば風量可変吹出口、照明、スピーカなどが任意にマニュアル操作できるようになっている。
さらに、移動センサ13は、図示は省略するが、人の在・不在検出手段を有していることが好ましい。この在・不在検出手段によって検出された在・不在信号は、受信部15で受信される。在・不在検出手段によって検出された在・不在信号が、受信部15、通信ネットワーク17を介して制御コンピュータ19へ送られると、制御コンピュータ19が在・不在信号に基づき、移動センサ13の持込まれた区画内の設備機器A、B、C、Dを制御する。例えば、在・不在信号が不在であれば、制御コンピュータ19は、移動センサ13の持込まれた区画内の設備機器A、B、C、D(照明、スピーカなど)を自動停止させるよう制御処理を行う。
なお、移動センサ13は、電波を通信手段として使用するものであってもよい。この場合、受信部15もそれに応じた受信機を備えることになる。但し、電波を通信媒体に使用する場合には、間仕切に対して透過性が発生するため、受信電波強度に応じて、間仕切の透過有無を判断させるようにする。これにより、赤外線を使用する場合と同様に、大部屋空間21のゾーニング検出が可能となる。
受信部15は、それぞれの設備機器A、B、C、Dに応じて設置される。本実施の形態では、設備機器A、B、C、Dのそれぞれに受信部15が設けられている。すなわち、設備機器A、B、C、Dと受信部15とは、一対一で対応している。この他、大部屋空間21が非常に大きく、隣接する設備機器を一体に見ることができる場合等では、所定台数の設備機器ごとに、受信部15が設けられてもよい。受信部15は、移動センサ13からの赤外線信号を受信する受光部を有し、移動センサ13からの検出値や手動設定値を受信する。
受信部15は、移動センサ13から送られる検出値(センサー情報)を受信する。このセンサー情報としては、センサー識別情報(例えば、No.1、No.2等)、センサー環境情報(例えば、在室、℃、%等)、スイッチ機能(例えば、操作スイッチ31の照明オン等)がある。
それぞれの受信部15は、通信ネットワーク17に接続されている。通信ネットワーク17としては、LAN、Lonworks等が使用される。通信ネットワーク17は、設備機器A、B、C、D及び受信部15に接続され、設備機器A、B、C、Dへ制御コンピュータ19からの制御信号を伝送するとともに、受信部15が受信したセンサー情報を制御コンピュータ19へ伝送する。
この通信ネットワーク17には制御コンピュータ19が接続されている。つまり、制御コンピュータ19は、通信ネットワーク17を介して受信部15からのセンサー情報が入力されるとともに、各設備機器A、B、C、Dへ制御信号を送出できるようになっている。通信ネットワーク17を介して送受信される情報としては、上記したセンサー情報に加え、受信部情報や各種制御情報がある。この受信部情報としては、受信部識別情報(例えば、設備機器C等)、受信部稼動情報(例えば、停止等)がある。各種制御情報としては、風量可変吹出口モータのインバータ周波数、モータダンパの切替信号、照明器具オン・オフ信号、照明器具インバータ周波数、スピーカの音量信号等がある。
ここで、制御コンピュータ19は、同一の移動センサ13からセンサー情報を受信した受信部15に対応する設備機器A、B、C、D毎に、制御信号を送出する処理(グルーピング)を行う。すなわち、複数の受信部15から送られてきたセンサー情報、受信部情報から、図3に示すように、移動センサ13毎に情報をグルーピングし、同一グループの設備機器に対して各種制御情報を作成する。したがって、図1に例示した場合では、第一空間21aに位置した設備機器A、B、Cの受信部15が、NO.1の移動センサ13からセンサー情報を受信することで、第1グループに系統分けされ、第二空間21bに位置した設備機器Dの受信部15が、NO.2の移動センサ13からセンサー情報を受信することで、第2グループに系統分けされることになる。
一方、図4に示すように、間仕切変更があり、第一空間21aと第二空間21bを仕切る間仕切が取除かれ、大部屋空間21が一つの空間として使用される場合には、大部屋空間21に全ての設備機器A、B、C、Dが配置されることとなる。そして、この大部屋空間21に一つの移動センサ13(フリーアドレスセンサーNO.1)が持込まれることで、設備機器A、B、C、Dの受信部15が、NO.1の移動センサ13からセンサー情報を受信する。これにより、設備機器A、B、C、Dの全てが同一グループとなる系統変更が自動的になされるようになっている。なお、第二空間21bが消滅することによって不要となったフリーアドレスセンサーNO.2は、電源が切られ、次のゾーニング使用時に備えて保管されることとなる。
次に、このように構成される居住環境制御システムの作用を説明する。
図5は4部屋に仕切られた大部屋空間に適用された居住環境制御システムの説明図、図6は一つの大部屋空間に適用された居住環境制御システムの説明図である。
例えば間仕切41、43、45、47によって4部屋に仕切られた大部屋空間21が、一つの大部屋空間21へゾーニング変更される場合を例に説明する。
まず、図5に示すように、一つの大部屋空間21が複数に区分(ゾーニング)されると、複数の制御対象機器である吹出口f1〜f16、照明d1〜d16、スピーカs1〜s4がそのゾーニングによって区分された個々の区画51、53、55、57に振分けされる。当該個々の区画51、53、55、57のそれぞれに、移動センサ13(NO.1、NO.2、NO.3、NO.4)が持込まれると、当該移動センサ13からのセンサー情報が、振分けされた個々の区画51、53、55、57内の、吹出口f1〜f16、照明d1〜d16、スピーカs1〜s4のそれぞれの受信部15によって受信される。
そして、受信部15からのセンサー情報が通信ネットワーク17を介して制御コンピュータ19へ送られると、制御コンピュータ19が同一の移動センサ13(例えばNO.1)からのセンサー情報を受信した制御対象機器(例えば、吹出口f1〜f4、照明d1〜d4、スピーカs1)を同一にグルーピングし、制御対象機器がこのグループ単位で個別に制御されるようになる。
これにより、設備機器(吹出口f1〜f16、照明d1〜d16、スピーカs1〜s4)は、種々のゾーニングによって、異なる区画に配置され、そこに持込まれた移動センサ13によって異なる系統にグルーピングされる。つまり、移動センサ13との送受信を開始した時点で初めてグルーピングされ、それ以前には何ら固定的な系統に属していないこと(フリーアドレス)になる。
また、図6に示すように、間仕切41、43、45、47が取除かれ、大部屋空間21が一つの空間として使用される場合には、当該大部屋空間21に一つの移動センサ13(NO.1)が持込まれる。そして、当該移動センサ13からのセンサー情報が、吹出口f1〜f16、照明d1〜d16、スピーカs1〜s4のそれぞれの受信部15によって受信される。これにより、大部屋空間21に設置された全ての制御対象機器(吹出口f1〜f16、照明d1〜d16、スピーカs1〜s4)が同一にグルーピングされ、これらの制御対象機器が一つの移動センサ13(NO.1)によって一括制御されることになる。
したがって、この居住環境制御システム100によれば、大部屋空間21に持込まれ環境情報を検出して無線にて発信する移動センサ13と、それぞれの制御対象機器に応じて設置され移動センサ13からの検出値を受信する受信部15と、同一の移動センサ13から複数の受信部15が検出値を受信した場合、これらの受信部15に対応する制御対象機器毎に制御信号を送出する制御コンピュータ19とを備えたので、一つの大部屋空間21が複数に区分(ゾーニング)されると、複数の制御対象機器がそのゾーニングによって区分された個々の区画に振分けされ、当該個々の区画に移動センサ13が持込まれると、当該移動センサ13からの検出値が振分けされた個々の区画内の受信部15によって受信されることとなる。
そして、受信部15からの検出値が通信ネットワーク17を介して制御コンピュータ19へ送られると、制御コンピュータ19が同一の移動センサ13からの検出値を受信した制御対象機器を同一にグルーピングし、制御対象機器をこのグループ単位で個別に制御する。この結果、1つの大部屋空間21に設けられた複数の制御対象機器を、当該大部屋空間21の任意なゾーニングに対応させて、自由かつ迅速に、しかも、簡便に制御変更できるようになる。
なお、本発明に係る居住環境制御システムは、1つの大部屋空間21に、複数の移動センサ13が持込まれてもよい。この場合、制御コンピュータ19は、複数の移動センサ13のそれぞれに、優先序列を設定する処理を行う。
これにより、1つの大部屋空間21に、複数の移動センサ13が持込まれると、移動センサ13の番号及び当該移動センサ13からの信号を受信した受信部15の番号とが共に通信ネットワーク17を介して制御コンピュータ19へ送られる。例えば、主室と、ペリメータとに2つの移動センサ13が持込まれた場合、ペリメータの受信部15が受信した移動センサ13を、ペリメータ用移動センサとして制御コンピュータ19が設定し、当該ペリメータ用移動センサからの検出値に基づき、ペリメータ付近の制御対象機器へ専用制御信号(例えば夏期・冬期では主室より多い吹出量信号)を送出する。一方、主室の受信部15が受信した移動センサ13を、主室用移動センサとして制御コンピュータ19が設定し、当該主室用移動センサからの検出値に基づき、主室の制御対象機器へ通常の制御信号を送出する。
このようなフレキシビリティは、主室とペリメータとの関係に限らず、例えば一つの空間でありながら、環境制御が異なるL字形の空間に対しても、同様に発揮させることができる。
本発明に係る居住環境制御システムの構成図である。 図1に示した移動センサの平面視を(a)、側面視を(b)に表した説明図である。 制御コンピュータへ送られるデータテーブルの説明図である。 図1の大部屋空間がゾーニング変更された場合の説明図である。 4部屋に仕切られた大部屋空間に適用された居住環境制御システムの説明図である。 一つの大部屋空間に適用された居住環境制御システムの説明図である。
符号の説明
13…移動センサ、15…受信部、17…通信ネットワーク、19…制御コンピュータ、21…大部屋空間、31…操作スイッチ、100…居住環境制御システム、A,B,C,
D…制御対象機器

Claims (5)

  1. 大部屋空間の環境を調節可能に作動しそれぞれが独立に制御可能となった複数の制御対象機器と、
    前記大部屋空間に持込まれ環境情報を検出して該検出値を無線にて発信する移動センサと、
    それぞれの前記制御対象機器に応じて設置され該移動センサからの前記検出値を受信する受信部と、
    前記制御対象機器及び該受信部に接続され前記制御対象機器へ制御信号を伝送するとともに、該受信部が受信した前記検出値を伝送する通信ネットワークと、
    該通信ネットワークに接続され同一の前記移動センサから前記検出値を受信した前記受信部に対応する前記制御対象機器毎に、該通信ネットワークを介して制御信号を送出する制御コンピュータと
    を具備したことを特徴とする居住環境制御システム。
  2. 前記移動センサと前記受信部との信号の送受信が、赤外線を使用して行われることを特徴とする請求項1記載の居住環境制御システム。
  3. 前記移動センサが、操作スイッチを有し、該操作スイッチによって入力された操作信号が、前記受信部で受信されることを特徴とする請求項1又は2記載の居住環境制御システム。
  4. 前記移動センサが、人の在・不在検出手段を有し、該在・不在検出手段によって検出された在・不在信号が、前記受信部で受信されることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項記載の居住環境制御システム。
  5. 1つの前記大部屋空間に、複数の前記移動センサが持込まれたときに、前記制御コンピュータが該複数の移動センサのそれぞれに、優先序列を設定することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項記載の居住環境制御システム。
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