JP2009250583A - 設備制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】従来より高い精度で人の存否に合わせた照明機器や空調機器などの設備の制御を行う設備制御システムを提供する。
【解決手段】本発明の設備制御システムは、重量変化、加速度変化の少なくともいずれかを検出する重量センサ４０２、加速度センサ４０３と、前記重量センサ４０２、加速度センサ４０３による検出情報を無線通信する通信部４０４と、を有する検出用椅子４００と、この通信部４０４からの無線通信を受信する設備側の通信部１０Ａと、前記通信部１０Ａによって受信された情報に基づいて設備を制御す設備制御用コントローラ１００、照明設備用コントローラ２００、空調設備用コントローラ３００、とから、なることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、オフィスなどにおいて照明機器や空調機器などの設備を制御するために利用される設備制御システムに関する。

従来、オフィスなどにおいて人手を煩わせることなく、照明機器や空調機器などの設備を制御するための様々な設備制御システムがこれまで提案されてきた。このような設備制御システムでは、如何に人の存否を検出するかが重要となる。

設備制御システムにおいて用いられる、オフィス内の人の存否の検出手法のひとつとしては、例えば特許文献１（特開２００７−２２７３３０号公報）などに開示されている人感センサによる方法を挙げることができる。また、他の方法としては、オフィスに出入りする人に構内ＰＨＳや、アクティブ型のＲＦＩＤを携帯させて、これらＰＨＳや、アクティブ型のＲＦＩＤなどの検出情報をもって人の存否を判断するものなどを挙げることができる。ＰＨＳを用いて人の位置情報を取得する技術については例えば特許文献２（特開２００２−２６９６５３号公報）に
特開２００７−２２７３３０号公報 特開２００２−２６９６５３号公報

しかしながら、人感センサを用いて人の存否検出を行うものの場合、原理上、人の動きが検出される仕組みとなっているので、しばらく人が動かないでいると照明が消えてしまうなどの事態が発生する、という問題があった。また、ＰＨＳ、アクティブ型ＲＦＩＤタグなどのデバイスを携帯することによって人の存否を検出するもの場合は、システムの運用上、人が必ずそれらのデバイスを携帯することが前提となっており、その前提に起因する様々な問題が発生する。すなわち、例えば、部屋にＰＨＳをＯＮ状態で置いたままで出かけたとすると、いつまでも人がいると判断し、照明を落とさずにいるといったことが発生する、という問題があった。

この発明は、上記のような種々の課題を解決するものであって、請求項１に係る発明は、重量変化、加速度変化の少なくともいずれかを検出するセンサと、前記センサによる検出情報を無線通信する椅子側通信部と、を有する検出用椅子と、前記椅子側通信部からの無線通信を受信する設備側通信部と、前記設備側通信部によって受信された情報に基づいて設備を制御するコントローラとから、なることを特徴とする設備制御システムである。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の設備制御システムにおいて、前記設備が照明機器であることを特徴とする。

また、請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の設備制御システムにおいて、前記設備が空調機器であることを特徴とする。

一般的にオフィスの卓上作業において、作業の９割以上は座席に座った状態で行われる。本発明の設備制御システムは、この状態を検知し、人の存在の代表特性として利用する。

本発明の設備制御システムでは、検出用椅子に、重量変化、加速度変化の少なくともいずれかを検出するセンサを内蔵する構成とし、センサによって検出された情報に基づいて照明機器や空調機器といった設備をコントローラによって制御する構成とする。検出用椅子における重量変化の検出や加速度変化の検出に基づく人の存否検出は、人感センサによる人の存否検出より精度が高い。このため、従来より高い精度で、人の存否に合わせた照明機器や空調機器などの設備の制御を行うことができる。

また、本発明の設備制御システムでは、検出用椅子に内蔵されるセンサによる人の存否検出が用いられるので、ＰＨＳ、アクティブ型ＲＦＩＤタグなどのデバイスを携帯することが不要であり、かつ、より実体に即した照明機器や空調機器などの設備制御を行うことが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図1は本発明の実施の形態に係る設備制御システムの運用形態例を示す図であり、図２は本発明の実施の形態に係る設備制御システムで用いられる検出用椅子４００を説明する図であり、図３は本発明の実施の形態に係る設備制御システムのシステム構成を示す図である。

図１乃至図３において、１０Ａ、１０Ｂは通信部、２０Ａ、２０Ｂは照明機器、３０Ａ、３０Ｂは空調機器、１００は設備制御用コントローラ、２００は照明設備用コントローラ、３００は空調設備用コントローラ、４００は検出用椅子、４０１は制御処理部、４０２は重量センサ、４０３は加速度センサ、４０４は通信部をそれぞれ示している。

図１は本発明の設備制御システムをオフィスなどの空間Ａにおける照明機器２０Ａ及び空調機器３０Ａの制御のために適用した場合を示す図である。本発明の設備制御システムではオフィス内の照明機器及び空調機器を制御する例に基づいて説明するが、本発明の設備制御システムが制御する対象機器がこれらに限定されるものではない。

この空間Ａには通信部１０Ａが当該空間に対して固定的に設けられており、本発明の設備制御システムに用いられる検出用椅子４００からの無線通信を受信するようになっている。通信部１０Ａからの信号は、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどからなる設備制御用コントローラ１００に入力されるようになっている。この設備制御用コントローラ１００は、制御対象空間における全ての照明機器の制御を行う照明設備用コントローラ２００、及び全ての空調機器の制御を行う空調設備用コントローラ３００に対して制御指示の信号を出力されるようになっている。照明設備用コントローラ２００及び空調設備用コントローラ３００、上記のような制御指示信号に基づいて、各照明機器及び空調機器を制御する構成となっている。

なお、本実施形態においては、設備制御用コントローラ１００、照明設備用コントローラ２００、空調設備用コントローラ３００のそれぞれを独立したコントローラとする例について説明するが、本発明の設備制御システムは、必ずしもこのような運用形態に拘束されるものではない。すなわち、コントローラは1つに集約しても良いし、また、先の３つのコントローラを任意に組み合わせるようにしてもよい。また、コントローラ間の通信には、現在広く普及しているＬＡＮなどを用いるとシステムを比較的安価に構築することができる。

前記空間Ａにおいては、例えば４人のオフィス要員が執務することを前提としており、これらのオフィス要員に対応して用意された椅子が、本発明の設備制御システムに用いられる検出用椅子４００である。図２（Ａ）は検出用椅子４００の分解的な斜視図であり、図２（Ｂ）は検出用椅子４００のシステムのブロック構成の概略を示す図である。

検出用椅子４００には、その座部に重量センサ４０２が設けられる構成となっており、重量センサ４０２によって検出される重量検出信号が制御処理部４０１に入力されようになっている。また、検出用椅子４００には、例えばその背もたれ部などに加速度センサ４０３が設けられる構成となっており、加速度センサ４０３による加速度に係る検出信号が制御処理部４０１に入力されようになっている。

なお、本実施形態に係る設備制御システムにおいては、重量センサ４０２及び加速度センサ４０３の双方を検出用椅子４００に設け、それらの出力値の変化率によって、オフィス内における人の存否の検知を行うようにしているが、重量センサ４０２又は加速度センサ４０３のいずれかを検出用椅子４００に搭載することによって同様の検知を行うことも可能である。ただ、重量センサ４０２及び加速度センサ４０３の双方を検出用椅子４００に設けて検知を行うようにすることで、より高い精度で検知を行うことが可能となることは言うまでもない。

本発明の設備制御システムでは、検出用椅子４００に、重量変化、加速度変化の少なくともいずれかを検出する重量センサ４０２及び加速度センサ４０３を内蔵する構成とし、各センサによって検出された情報に基づいて照明機器や空調機器といった設備をコントローラによって制御する構成とする。検出用椅子４００における重量変化の検出や加速度変化の検出に基づく人の存否検出は、人感センサによる人の存否検出より精度が高い。このため、従来より高い精度で、人の存否に合わせた照明機器や空調機器などの設備の制御を行うことができる。

また、本発明の設備制御システムでは、検出用椅子４００に内蔵されるセンサによる人の存否検出が用いられるので、ＰＨＳ、アクティブ型ＲＦＩＤタグなどのデバイスを携帯することが不要であり、かつ、より実体に即した照明機器や空調機器などの設備制御を行うことが可能となる。

制御処理部４０１はマイクロコンピュータなどの汎用の情報処理装置である。この制御処理部４０１は、重量センサ４０２の検出信号に変化があったことを入力されると、重量変化を検出したことを示す重量変化検出情報と、検出用椅子４００それぞれの固有に付されたＩＤ情報と共に、通信部４０４に送出する。

また、制御処理部４０１は、加速度センサ４０３の検出信号に変化があったことを入力されると、加速度変化を検出したことを示す加速度変化検出情報と、検出用椅子４００それぞれの固有に付されたＩＤ情報と共に、通信部４０４に送出する。

通信部４０４は、入力された重量変化検出情報と前記ＩＤ情報とを無線通信によって通信部１０Ａに送出する。同様に、加速度の変化があったときにも、通信部４０４は、入力された加速度変化検出情報と前記ＩＤ情報とを無線通信によって通信部１０Ａに送出する。

図１においては、設備制御システムが制御する空間をＡに限定して示したが、本発明の設備制御システムはこれに限定されるものではない。図３は、複数の制御対象空間を本発明の設備制御システムで制御する様子を図示したものである。図３に示すように、空間Ｂにおいてはその空間内に配置されている５つの検出用椅子４００から、検出信号を通信部１０Ｂが受信する構成となっている。また、これらの５つの検出用椅子４００からの検出信号によって、空間Ｂに設置される照明機器２０Ｂ及び空調機器３０Ｂが制御される。

通信部１０Ｂからの検出信号は、設備制御用コントローラ１００に入力され、この設備制御用コントローラ１００は照明設備用コントローラ２００、及び空調設備用コントローラ３００に対して制御指示信号を出力し、照明設備用コントローラ２００及び空調設備用コントローラ３００が、上記制御指示信号に基づいて、照明機器２０Ｂ及び空調機器３０Ｂを制御する。

本発明の設備制御システムでは、上記のような空間Ａ、空間Ｂと同様に、複数の空間Ｃ、Ｄ、Ｅ・・・を制御することが可能である。

次に、以上のように構成される設備制御システムにおける制御処理について説明する。図４は本発明の実施の形態に係る設備制御システムの処理のフローチャートを示す図である。

図４において、ステップＳ１００で、設備制御システムの処理が開始されると、次にステップＳ１０１に進み、検出処理のサブルーチが実行される。そして、次にステップＳ１０２に進み、設備制御処理のサブルーチンが実行される。続く、ステップＳ１０３では、設備制御システム終了の要求があるか否かが判定される。このようなシステム終了要求は、システムのメンテナンス時になどに発効されることが想定されている。

ステップＳ１０３における判定の結果がＹＥＳであるときにはステップＳ１０４に進み、ステップＳ１０３における判定の結果がＮＯであるときにはステップＳ１０１に進む。ステップＳ１０４では、システムの処理を終了する。

次に、設備制御システムの処理のフローチャートにおける各サブルーチンについて説明する。図５は本発明の実施の形態に係る設備制御システムの検出処理のサブルーチンのフローチャートを示す図である。図５において、ステップＳ２００で、検出処理のサブルーチンが開始されると、次にステップＳ２０１で、各空間に設けられる各通信部１０Ａ、１０ Ｂ、１０Ｃ、・・・から、検出用椅子４００の検知情報を得る。

次に、ステップＳ２０２では、各通信部から得た検出用椅子４００の検知情報に基づき、設備制御システムが管理する全ての検出用椅子４００の状態を反映した管理テーブルの更新を行う。図７は本発明の実施の形態に係る設備制御システムの処理で用いる管理テーブルの一例を示す図である。それぞれの空間Ａ、Ｂ、Ｃ、・・が管理する検出用椅子４００には、それぞれ固有のＩＤ情報（Ａ００１、Ａ００２、Ａ００３、・・・）が付されており、この管理テーブルでは、それぞれのＩＤの椅子が、重量変化、加速度変化、それらの双方を検出しているか否かを反映するものとなっている。ステップＳ２０３でリターンする。

次に、設備制御処理のサブルーチンについて説明する。図６は本発明の実施の形態に係る設備制御システムの設備制御処理のサブルーチンのフローチャートを示す図である。

図６において、ステップＳ３００で設備制御処理のサブルーチンが開始さると、次にステップＳ３０１に進み、図７に示す管理テーブルが参照される。続いてステップＳ３０２に進み、各空間Ａ、Ｂ、Ｃ、・・における検出用椅子４００の検出数がカウントされる。

次のステップＳ３０３では、照明機器及び空調機器の制御のための指標が記述されている設備制御テーブルが参照される。この設備制御テーブルについて説明する。図８は本発明の実施の形態に係る設備制御システムの処理で用いる設備制御テーブルの一例を示す図である。

図８の設備制御テーブルの空間Ａの部分について説明する。照明機器の制御及び空調機器の制御のいずれも空間Ａにおける検出数に依存した制御が行われる。すなわち、検出用椅子４００に重量変化、加速度変化が生じて、人が存在しているとして検出された検出用椅子４００の検出数に応じて、照明、空調の具合を変更することとなる。なお、図８に示す設備制御テーブルは、一例であり、本発明の設備制御システムがこれに限定されるものではない。

図８における設備制御テーブルが示すように、照明機器の制御では、昼間及び夜間の別で照明機器の制御を変えている。空間Ａにおける（検出数）＝０であるきには、昼間、夜間のいずれも点灯する照明の数を０とする。空間Ａにおける（検出数）が１乃至４であるきには、昼間の点灯照明数は２とし、夜間の点灯照明数は２とする。

また、空調機器の制御では、図８における設備制御テーブルが示すように、夏期及び冬期の別で照明機器の制御を変えている。空間Ａにおける（検出数）＝０であるきには、夏期、冬期のいずれにおいても空調機器をオフとする。空間Ａにおける（検出数）が１又は２であるきには、夏期の空調機器設定温度は２８℃とし、冬期の空調機器設定温度は２３℃とする。空間Ａにおける（検出数）が３又は４であるきには、夏期の空調機器設定温度は２７℃とし、冬期の空調機器設定温度は２２℃とする。

以上のように、本発明の設備制御システムによれば、設備制御テーブルに基づいて、それぞれの空間における検出数によって、照明機器及び空調機器を細かく制御することが可能となる。すなわち、オフィス内における人の状態（人数・位置）に合わせた、設備制御（空調・照明）が可能となる。これに伴い、オフィスにおける効果的な省エネも実現することができる。

サブルーチンのフローチャートに戻り、ステップＳ３０４では、図８に示す設備制御テーブルから、各空間における検出数に応じた照明機器の点灯照明数及び空調機器の設定温度が抽出される。

続くステップＳ３０５では、先のステップで抽出された点灯照明数及び設定温度の通りに制御するように、設備制御用コントローラ１００が、照明設備用コントローラ２００及び空調設備用コントローラ３００に指示を行う。照明設備用コントローラ２００及び空調設備用コントローラ３００はこの指示に基づいて、各空間の照明機器、空調機器を制御する。

ステップＳ３０６でリターンする。

以上、本発明は、検出用椅子４００に、重量変化、加速度変化の少なくともいずれかを検出する重量センサ４０２及び加速度センサ４０３を内蔵する構成とし、各センサによって検出された情報に基づいて照明機器や空調機器といった設備をコントローラによって制御する構成としている。検出用椅子４００における重量変化の検出や加速度変化の検出に基づく人の存否検出は、人感センサによる人の存否検出より精度が高い。このため、従来より高い精度で、人の存否に合わせた照明機器や空調機器などの設備の制御を行うことができる。

また、本発明の構成では、検出用椅子４００に内蔵されるセンサによる人の存否検出が用いられるので、ＰＨＳ、アクティブ型ＲＦＩＤタグなどのデバイスを携帯することが不要であり、かつ、より実体に即した照明機器や空調機器などの設備制御を行うことが可能となる。

本発明の実施の形態に係る設備制御システムの運用形態例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る設備制御システムで用いられる検出用椅子を説明する図である。 本発明の実施の形態に係る設備制御システムのシステム構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係る設備制御システムの処理のフローチャートを示す図である。 本発明の実施の形態に係る設備制御システムの検出処理のサブルーチンのフローチャートを示す図である。 本発明の実施の形態に係る設備制御システムの設備制御処理のサブルーチンのフローチャートを示す図である。 本発明の実施の形態に係る設備制御システムの処理で用いる管理テーブルの一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る設備制御システムの処理で用いる設備制御テーブルの一例を示す図である。

符号の説明

１０Ａ、１０Ｂ・・・通信部、２０Ａ、２０Ｂ・・・照明機器、３０Ａ、３０Ｂ・・・空調機器、１００・・・設備制御用コントローラ、２００・・・照明設備用コントローラ、３００・・・空調設備用コントローラ、４００・・・検出用椅子、４０１・・・制御処理部、４０２・・・重量センサ、４０３・・・加速度センサ、４０４・・・通信部

Claims (3)

1. 重量変化、加速度変化の少なくともいずれかを検出するセンサと、
   前記センサによる検出情報を無線通信する椅子側通信部と、を有する検出用椅子と、
   前記椅子側通信部からの無線通信を受信する設備側通信部と、
   前記設備側通信部によって受信された情報に基づいて設備を制御するコントローラとから、なることを特徴とする設備制御システム。
2. 前記設備が照明機器であることを特徴とする請求項１に記載の設備制御システム。
3. 前記設備が空調機器であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の設備制御システム。

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