JP2010061904A - 設備制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】必要とする十分な照度を確保するとともに、省エネルギー効果を向上させる設備制御システムを提供する。
【解決手段】照度を検出する照度センサと、照度センサが検出した照度情報を無線通信によって送信する第１の無線通信手段とを備えるセンサノードと、第１の無線通信手段から送信された照度情報を受信する複数の第２の無線通信手段と、照明灯のそれぞれについて点灯・消灯・調光の制御を行うことが可能な照明設備と、複数の第２の無線通信手段のそれぞれが受信した照度情報の信号に基づいて、センサノードの位置を特定する位置特定手段と、第２の無線通信手段が受信した照度情報に基づいて、位置特定手段によって特定された位置の照度が所定の照度になるように照明設備の制御量を求める制御量算出手段と、制御量算出手段によって求めた制御量に基づいて、照明設備の照明灯の点灯・消灯・調光の制御を行う制御手段とを備える設備制御装置とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ビル等の建築物内に備える照明設備や空調設備の運転を制御する設備制御システムに関する。

従来から、人感センサの検知範囲内における人の在／不在の検知に基づいて照明装置を点灯／消灯し、特に人の不在時には、検知範囲内の照明装置を消灯することによって、省エネルギーを実現することができる照明制御システムが知られている。

しかしながら、従来の照明制御システムは、人が人感センサの検知範囲の境界に存在する場合には、その周囲の照明装置が消灯してしまうため、適正な照度が得られない、または、急な照度変化により違和感を覚えてしまうという問題点がある。このような問題を解決するために、複数のセンサを必要とせず、人の存在位置にかかわらず照明機器を適正な照度に保ち、また人感センサの検知範囲の境界に位置する人に対しては違和感・不快感を低減でき、簡単に低コストで構築できる人感センサを用いた照明制御システムが提案されている。

この照明制御システムは、人感センサを用いて、検知範囲内の人の在／不在を検知し、人の在／不在の変化を検知した際に検知範囲を拡大し、周囲の人の在／不在を検知し、検知結果に基づき検知範囲の周囲での人の在／不在を考慮した照明器具の点灯・消灯・調光の照明制御を行うものである（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−２２８２９０号公報

しかしながら、特許文献１に示す照明制御システムにあっては、人の在／不在に基づいて、照明を点灯・消灯を制御するだけものであるため、必要とする十分な照度を確保するとともに、省エネルギーに寄与する制御を行うことは困難であり、結果的に、不要な照明を点灯しなければならず、十分な省エネルギー効果を得ることができないという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、必要とする十分な照度を確保するとともに、省エネルギー効果を向上させることができる設備制御システムを提供することを目的とする。

本発明は、照度を検出する照度センサと、前記照度センサが検出した照度情報を無線通信によって送信する第１の無線通信手段とを備えるセンサノードと、前記第１の無線通信手段から送信された照度情報を受信する複数の第２の無線通信手段と、照明灯のそれぞれについて点灯・消灯・調光の制御を行うことが可能な照明設備と、前記複数の第２の無線通信手段のそれぞれが受信した照度情報の信号に基づいて、前記センサノードの位置を特定する位置特定手段と、前記第２の無線通信手段が受信した前記照度情報に基づいて、前記位置特定手段によって特定された位置の照度が所定の照度になるように前記照明設備の制御量を求める制御量算出手段と、前記制御量算出手段によって求めた制御量に基づいて、前記照明設備の照明灯の点灯・消灯・調光の制御を行う制御手段とを備える設備制御装置とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、センサノードの位置を特定し、センサノードにおいて検出された照度情報に基づいて、特定された位置の照度が所定の照度になるように照明設備の制御量を求め、この求めた制御量に基づいて、照明設備の照明灯の点灯・消灯・調光の制御を行うようにしたため、必要とする十分な照度を確保するとともに、省エネルギー効果を向上させることができるという効果が得られる。

以下、本発明の一実施形態による設備制御システムを図面を参照して説明する。図１は同実施形態の構成を示すブロック図である。この図において、符号１、２、３は、ビルのフロア毎または制御対象エリア毎に設けられ、設備の運転制御を行う設備制御装置である。符号４は、複数の設備制御装置の動作を統括して制御する管理装置である。符号５は、設備制御装置１〜３及び管理装置４を接続し、各装置間において情報通信を行うためのネットワークである。符号６は、ビルのフロア内または制御対象エリア内で作業する作業者が携帯するセンサノードである。

符号１１は、設備制御装置１の処理動作を統括して制御する制御部である。符号１２〜１５は、ビルの所定のフロアを照明する照明設備であり、照明灯のそれぞれについて点灯・消灯・調光の制御を行うことが可能である。符号１６〜１９は、ビルの所定のフロア（照明設備１２〜１５が備えられているフロアと同一のフロア）の空気調和を行う空調設備であり、冷気・暖気の吹き出し口毎に風量を制御することが可能である。符号２０〜２３は、センサノード６との間で無線通信を確立する通信部であり、ビルの所定のフロア（照明設備１２〜１５及び空調設備１６〜１９が備えられているフロアと同一のフロア）内に設置される。図１に示す設備制御装置２、３の構成は、設備制御装置１と同一であるため、詳細な説明を省略する。

次に、図２を参照して、図１に示すセンサノード６の詳細な構成を説明する。図２は、図１に示すセンサノード６の構成を示すブロック図である。図２に示すセンサノード６は、設備制御システム１〜３のそれぞれが設置されるフロア内で作業する作業者一人が１つのセンサノード６を携帯する。符号６１は、センサノード６の処理動作を統括して制御する制御部である。符号６２は、操作キー等で構成する入力部である。符号６３は、情報表示が可能な表示部である。符号６４は、照度を検出する照度センサである。符号６５は、温度を検出する温度センサである。符号６６は、図１に示す４つの通信部２０〜２３との間で無線による情報通信を確立する無線通信部である。符号６７は、センサノード６内において必要な電力を供給する２次電池である。符号６８は、センサノード６内において必要な電力を供給する太陽電池である。

次に、図３を参照して、図１、２に示す設備制御装置１とセンサノード６の動作を説明する。まず、作業者は、制御対象のエリアに入室した際に、携帯しているセンサノード６の電源スイッチを入れ、机上に置く。これにより、センサノード６が動作可能な状態となる。センサノード６の制御部６１は、照度センサ６４が出力する検出照度の情報を読み取り、この検出照度情報を表示部６３に表示するともに、温度センサ６５が出力する検出温度の情報を読み取り、この検出温度情報を表示部６３に表示する。作業者は、表示部６３に表示される照度と温度の情報によって、現在の机上の照度と温度を確認することができる。

一方、４つの通信部２０〜２３は、常に通信可能エリア（空調と照明の制御を行うエリアと同一のエリア）内に、応答要求信号を発信する（ステップＳ１）。センサノード６の制御部６１は、無線通信部６６を介して応答要求を受信する（ステップＳ２）と、入力部６２の操作内容を読み取る（ステップＳ３）。入力部６２では、照度を上げ下げする指示と、温度を上げ下げする指示の操作を行うことが可能である。制御部６１は、入力部６２において操作が行われたか否かを判定し（ステップＳ４）、操作が行われていれば、操作量を特定する（ステップＳ５）。ここで特定する操作量とは、「照度を上げる」、「照度を下げる」、「温度を上げる」、「温度を下げる」のいずれかである。操作が行われていなければ、ステップＳ５は実行しない。

次に、制御部６１は、照度センサ６４と温度センサ６５の出力を読み取り、照度情報と温度情報を取得する（ステップＳ６）。そして、制御部６１は、取得した照度情報と温度情報とを応答要求に対する応答として、無線通信部６６を介して設備制御装置１へ返す（ステップＳ７）。このとき、制御部６１は、入力部６２において操作が行われた場合は、照度情報と温度情報に加えて、特定した操作量も応答として返す。

４つの通信部２０〜２３は、応答要求を発信した後、センサノード６からの応答受信を試みる（ステップＳ８）。そして、制御部１１は、４つの通信部２０〜２３を介して、センサノード６からの応答が受信できたか否かを判定する（ステップＳ９）。この判定の結果、応答が受信できなければ、制御部１１は、通信可能エリア内にセンサノードが存在しないものと見なしてステップＳ１へ戻り、応答要求を発信する処理動作を繰り返す。

一方、応答が受信できた場合、制御部１１は、４つの通信部２０〜２３それぞれにおいて受信した応答信号のタイミングに基づいて、通信部２０〜２３それぞれとセンサノード６との距離を求める。この距離を求める処理は公知の処理を用いるためここでは詳細な処理動作の説明を省略する。そして、制御部１１は、求めた通信部２０〜２３それぞれとセンサノード６との距離に基づいて、通信部２０〜２３の通信可能エリア内におけるセンサノード６の位置を特定して位置情報を取得する（ステップＳ１０）。

次に、制御部１１は、取得したセンサノード６の位置情報と、応答としてセンサノード６から送信された、入力部６２の操作量（操作が行われた場合のみ）、照度情報、温度情報とをネットワーク５を介して管理装置４へ送信する。これを受けた管理装置４は、入力部６２の操作量が含まれていた場合において、センサノード６の位置情報に基づいて、センサノード６の位置における照度または温度を操作量に応じた制御を行うための制御量を求める。例えば、操作量が「照度を上げる」であれば、センサノード６の位置の照度が上昇するように、照明設備１２〜１５の制御量を求める。また、操作量が「温度を下げる」であれば、センサノード６の位置の温度が下降するように、空調設備１６〜１９の制御量を求める。また、操作量が含まれていない場合は、照度情報と温度情報に基づいて、センサノード６の位置の照度と温度が予め決められた値になるように制御量を求める。そして、管理装置４は、求めた制御量をネットワーク５を介して設備制御装置１へ送信する（ステップＳ１１）。

次に、制御部１１は、管理装置４から受信した制御量に基づいて、照明設備１２〜１５または空調設備１６〜１９の運転を制御する（ステップＳ１２）。これにより、センサノード６において、操作が行われた場合には、「照度を上げる」、「照度を下げる」、「温度を上げる」、「温度を下げる」のいずれかの制御が照明設備１２〜１５と空調設備１６〜１９に対して行われる。また、センサノード６において操作が行われなかった場合は、検出した照度または温度と、予め決められている照度及び温度の値と比較して、センサノード６の位置の照度と温度が予め決められた値になるように、照明設備１２〜１５と空調設備１６〜１９の制御が行われる。

このように、センサノード６の位置を特定し、センサノード６において検出された照度情報に基づいて、特定されたセンサノード６の位置の照度が所定の照度になるように照明設備の制御量を求め、この求めた制御量に基づいて、照明設備の照明灯の点灯・消灯・調光の制御を行うようにしたため、必要とする十分な照度を確保するとともに、省エネルギー効果を向上させることができる。

なお、図１に示す管理装置４の機能を各設備制御装置１、２、３それぞれの制御部１１が有していてもよい。このようにすることにより、１つの設備制御装置のみで済む場合は、ネットワークで各装置を接続する必要がないため、装置構成を簡単にすることができる。

なお、図１に示す制御部１１及び図２に示す制御部６１の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより照明設備及び空調設備の運転制御を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。

また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

本発明の一実施形態の構成を示すブロック図である。 図１に示すセンサノード６の構成を示すブロック図である。 図１に示す設備制御装置１とセンサノード６の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１、２、３・・・設備制御装置、１１・・・制御部、１２、１３、１４、１５・・・照明設備、１６、１７、１８、１９・・・空調設備、２０、２１、２２、２３・・・通信部、４・・・管理装置、５・・・ネットワーク、６・・・センサノード、６１・・・制御部、６２・・・入力部、６３・・・表示部、６４・・・照度センサ、６５・・・温度センサ、６６・・・無線通信部、６７・・・２次電池、６８・・・太陽電池

Claims (1)

1. 照度を検出する照度センサと、
   前記照度センサが検出した照度情報を無線通信によって送信する第１の無線通信手段とを備えるセンサノードと、
   前記第１の無線通信手段から送信された照度情報を受信する複数の第２の無線通信手段と、
   照明灯のそれぞれについて点灯・消灯・調光の制御を行うことが可能な照明設備と、
   前記複数の第２の無線通信手段のそれぞれが受信した照度情報の信号に基づいて、前記センサノードの位置を特定する位置特定手段と、
   前記第２の無線通信手段が受信した前記照度情報に基づいて、前記位置特定手段によって特定された位置の照度が所定の照度になるように前記照明設備の制御量を求める制御量算出手段と、
   前記制御量算出手段によって求めた制御量に基づいて、前記照明設備の照明灯の点灯・消灯・調光の制御を行う制御手段とを備える設備制御装置と
   を具備することを特徴とする設備制御システム。

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