JP2014191523A - エネルギー情報を表示する入退室端末、及びビル総合管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】
エネルギー情報を入退室端末である表示機能付きカードリーダに表示させ、一般ユーザの省エネ意識の醸成を目的とした入退室管理システムの提供を課題とする。
【解決手段】
建物に出入りする入退室者の識別情報を読み取る表示機能付きリーダーと、建物に設置される設備機器と、設備機器を制御し、設備機器に関する情報を取得するデバイス制御部と、設備機器に関する情報を保存するデータベースを有するとともに、表示機能付きリーダーにおいて読み取られた入退室者の識別情報に基づいて、設備機器の操作を許可するか否かを判定するコントローラと、を有し、コントローラにおいて、入退室者が設備機器の操作が許可される者であると判定された場合、表示機能付きリーダーに設備機器の配置図を表示させ、入退室者は、配置図を用いて設備機器の制御を行うことを特徴とする。
【選択図】図1

Description

本発明は、エネルギー情報を表示することを目的とする入退室端末、及びビル総合管理システムに関するものである。

オフィスや集合住宅における、機密情報やプライベートエリアを保護する方法として、許可された特定の人物のみ入場を許可する入退室管理システムがある。入退室管理システムにおける個人特定の手段としては、ＩＣカードをカードリーダにかざす認証や、パスワード入力による認証、また近年では、指紋、指静脈、顔、虹彩といった人の体の一部を固有情報として使用する生体認証などが挙げられる。

また、2011年頃からの発電所の停止や計画停電の実施など受け、省エネ意識が益々の高まりを見せている今日、建物の電力やガスなどのエネルギー使用状況を把握・管理し省エネにつなげる、エネルギー管理システムの導入も、年々増加傾向である。

このような状況を受け、ビル建設の際に、先述の入退室管理システムとエネルギー管理システムが統合された、ビル総合管理システムが導入され始めている。

上記ビル総合管理システムにおいて、入退室やエネルギーの管理情報を参照には、特別な権限を付与された管理者が、パソコンなどの端末を使用して参照を行っている。

他にも、エネルギー情報をユーザに知らしめる方法として、監視システムに接続されている機器の稼動状況を監視し、ある一定数以上の機器が稼動すると、専用の警報端末より警告を発するという技術が知られている。

特開2010-187485号公報

特許文献１に開示する技術では、監視システムに接続された機器が、決められた一定数以上稼動すると、専用端末から警報を発する。しかし、警報が発報された時点でないとエネルギー情報が意識されないため、日頃からエネルギー情報を把握することが難しい。

また、上記背景技術におけるビル総合管理システムにおいて、エネルギー情報は一部の管理者しか参照が許可されていないことが多いため、エネルギー情報の参照権限の無いことが多い一般ユーザについては、エネルギー情報を目にする機会が少なく、省エネ意識が醸成しづらい状況である。

本発明は、エネルギー情報を一般ユーザにも手軽に参照できるようにし、省エネ意識を醸成することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、建物に出入りする入退室者の識別情報を読み取る表示機能付きリーダーと、建物に設置される設備機器と、設備機器を制御し、設備機器に関する情報を取得するデバイス制御部と、設備機器に関する情報を保存するデータベースを有するとともに、表示機能付きリーダーにおいて読み取られた入退室者の識別情報に基づいて、設備機器の操作を許可するか否かを判定するコントローラと、を有し、コントローラにおいて、入退室者が設備機器の操作が許可される者であると判定された場合、表示機能付きリーダーに設備機器の配置図を表示させ、入退室者は、配置図を用いて設備機器の制御を行うことを特徴とする。

本発明によれば、日頃から入退室管理に使用する表示機能付きカードリーダを、エネルギー情報の表示に使用することで、管理者だけでなく一般ユーザに対してもエネルギー情報を参照する機会を増やし、建物を利用する利用者の省エネ意識向上を実現する。

本発明の一実施例の概略ブロック構成図 本発明の一実施例のソフトウェアモジュールの概略構成図 エネルギー情報の、各機器間のデータの流れと、各機器の処理のフロー図。 一般ユーザが認証した際の、各機器間のデータの流れと、各機器の処理のフロー図。 液晶付きカードリーダの表示レイアウト例 液晶付きカードリーダに表示される、エネルギー情報の表示例 液晶付きカードリーダに表示される、室内の快適度を示すアイコンが、室内が寒い場合の表示例 液晶付きカードリーダに表示される、室内の快適度を示すアイコンが、室内が暑い場合の表示例 液晶付きカードリーダに表示される、現在の電力使用量の表示例 液晶付きカードリーダに表示される、現在の電気予報の表示例 管理者が認証した際の、各機器間のデータの流れと、各機器の処理のフロー図。 液晶付きカードリーダに表示される、管理者認証時に電気使用量の警告がある場合の表示例 液晶付きカードリーダに表示される、管理者がエアコンの温度設定を行う場合の表示例 機器毎の消費電力量の表示例

図１は、本発明のビル総合管理システムの一実施例のブロック図を示す。ビルＡ120、ビルＢ140、ビルＣ150のそれぞれの建物には、空調機125、照明126、温度センサー127、照度センサー128、ドア（電気錠）129、液晶付きカードリーダ130などを制御・監視するコントローラ(121,122,123,124,141,151)が設置され、各コントローラはネットワーク110を介し、センター100と接続される。各設備の制御・監視によって出力される入退室管理情報102やエネルギー管理情報103は、コントローラが持つデータベースに保存された後、特定の周期毎にセンター100にアップロードされ、データベース101に蓄積される。

図２は、本発明が使用されるビル総合管理システムの機能構成を説明するため、簡略化して示したソフトウェアモジュールの構成図である。各処理部を結ぶ矢印は受け渡されるデータのパスを示している、以下、図２を用いて本発明のソフトウェアモジュールの構成を説明する。

コントローラＡ121には空調機125、照明126、温度センサー127、照度センサー128等の設備が接続され、それらはデバイス制御部Ａ222で制御される。デバイス制御部Ａ222で各設備から得られる室温情報203や照度情報204、使用電力量情報205等は、コントローラＡ121内のデータベースＡ220に蓄積される。データベースＡ220に蓄積された室温情報203や照度情報204等は、ある一定周期でコントローラ通信部Ａ221からネットワークを介しセンター100のデータベース101にアップロードされる。

コントローラＢ122にはドア（電気錠）129と液晶付きカードリーダ130が接続されている。コントローラＢ122にもコントローラＡ121と同様にデバイス制御部Ｂ232、データベースＢ230、コントローラ通信部Ｂ231を有している。コントローラＢ122は個人認証処理を行い、成否を判定する必要があるので、データベースＢ230には当該コントローラの管理範囲に所属するユーザ情報206が保持される。また、ユーザ毎に制御可能な設備機器のデータも保持されている。さらに、コントローラＡ121で得られた室温情報203や照度情報204、使用電力量情報205、電気予報情報207、気象情報提供会社210からの情報をネットワーク110を介してセンター100に入力される気象情報208等を、ある一定周期でセンター100のデータベース101からダウンロードし、コントローラＢ122のデータベースＢ230に保持している。

コントローラＢ122のデータベースＢ230に保持されたユーザ情報206には、液晶付きカードリーダ130に表示させる表示項目情報209がユーザ毎に設定さる。表示項目情報209とは、ユーザ情報206に紐付けられたユーザに関する情報であり、例えば、ユーザの個人スケジュールやユーザの部署内連絡などが挙げられる。

この表示項目情報209は、センター100でのユーザ情報登録時に行う。液晶付きカードリーダ130にＩＣカードがかざされると、ＩＣカードに記録されたＩＤデータが読み込まれ、コントローラＢ122に転送される。コントローラＢ122に転送されたＩＤデータは、データベースＢ230内のユーザ情報206と照査し、認証の成否を判断する。認証ＮＧの場合は、認証ＮＧの旨を液晶付きカードリーダ130に表示指示し、液晶付きカードリーダ130は認証ＮＧの表示を行い、ドア（電気錠）129は施錠のままとなる。一方、認証ＯＫの場合は、ドア（電気錠）129に対し解錠制御を行い、液晶付きカードリーダ130に対しては、ユーザ情報206に紐付けられた表示項目情報209に基づき、必要な情報をデータベースＢ230から抽出し、液晶付きカードリーダ130に対して表示制御を行う。

ネットワーク110の構成としては、一般的に、ビル毎にセンターが置かれ各コントローラとＬＡＮで接続する構成や、各所に設置されているコントローラをインターネット経由でセンター100に接続し、センター100で一括管理するクラウドコンピューティングによる構成等が挙げられる。

センター100は、ある一定周期で、コントローラＡ121から室温情報203や照度情報204、使用電力量情報205等をアップロードし、センター100のデータベース101に蓄積される。これらの情報を演算部200で分析し、以降の消費電力の予想（電気予報）207などの情報を生成する。また、気象情報を提供する企業210から、対象建物がある地域の気象情報207の入手も行う。これらの情報を、ある一定周期で、液晶付きカードリーダ130が接続されたコントローラＢ122にダウンロードし、データベースＢ230に保存する。

図３は、各装置間のエネルギー情報のやり取りを、室温情報を例にして示した図である。

コントローラＡ121は、接続された温度センサー127から出力(300a)された室温情報300dを一定周期毎にサンプリングし、コントローラＡ121のデータベースＡ220に保存する。(301a)
センター100からも、一定周期毎にコントローラＡ121が持つ室温情報300dをセンター100に送るよう、コントローラＡ121に対し送信要求301dを出す(302a)。コントローラＡ121は送信要求301dを受けコントローラＡ121のデータベースＡ220に保存してある室温情報300dをセンター100にアップロードする(303a)。センター100は受け取った室温情報300dをセンター100のデータベース101に保存する(304a)。

あるコントローラが得た室温情報300dを別のコントローラに送信し情報を共有する場合もある。センター100は一定周期毎にセンター100のデータベース101に保存されている、他のコントローラから得た室温情報300dを、コントローラＡ121に対してダウンロードする(305a)。コントローラＡ121は、センター100からダウンロードされた室温情報300dを受け取ると、データベースＡに保存する(306a)。

図４は、一般ユーザが液晶付きカードリーダ130にＩＣカードをかざした場合の、各装置間のデータの流れ、および各装置の処理を示したフロー図である。

一般ユーザが液晶付きカードリーダ130にＩＣカードをかざすと(400a)、ＩＣカードから読み取られたカードＩＤ400dはコントローラＢ122に送られる。コントローラＢ122は受け取ったカードＩＤ400dと、自身が持つデータベースＢ230内のユーザ情報206とを照合し認証を行う(401a)。認証OKとなったら、当該ユーザの表示項目情報209に基づき、コントローラＢ122内のデータベースＢ230に保存された表示対象となる情報を抽出する(402a)。そして、液晶付きカードリーダ130に対し、データベースＢ230から抽出した情報を表示するよう、実際に表示させる情報と併せ、表示指示401dを発行する(403a)。コントローラＢ122からの表示指示401dを受け取った液晶付きカードリーダ130は、表示指示された情報を液晶画面に表示する(404a)。

図５は、液晶付きカードリーダ130に表示される、エネルギー情報の表示レイアウトの一例である。

画面左上の表示エリアが広いメイン表示部500、画面右側のやや小さい表示エリアのサブ表示部501、画面下部のメッセージ表示部502がある。画面右上には現在の年月日および時刻を表示する表示部503がある。メイン表示部500にはユーザに対して主に通知したい情報を表示する。表示する情報の例としては、以下の図６、９、１０および１３で説明するように、室内の快適度、室温、湿度、現在の使用電力量、電気予報、エアコンの温度設定などが挙げられる。一方、サブ表示部501は、メイン表示部500よりも重要度の低い情報を表示する。メッセージ表示部502にはユーザに対し、今後の行動をアドバイスするようなメッセージや、予めセンターで登録されている案内文章などを表示する。

図６は、液晶付きカードリーダ130に表示される、エネルギー情報の表示の一例である
メイン表示部500には「室内の状況」、サブ表示部501には「屋外の天気」を表示するように設定した表示例である。この表示画面は、カード認証の際に情報を表示させるため、ユーザが実際に液晶画面を確認する時間は非常に短い。そのため、短時間見ただけでも内容が把握できるよう、情報をアイコン化して表示することが望ましい。

メイン表示部500の室内の状況には、室温601と湿度602の表示、そして室内の快適度を示すアイコン600を表示している。なお、アイコン表示の例として、室内が不快なケース（高温(700)、低温(800)）のアイコン一例は図７、図８に示す。

サブ表示部501の屋外の天気情報は、屋外の現在の気温604、午前・午後の降水確率605などを表示し、そして現在の天気をアイコンで表示603している。

メッセージ表示部502には、ユーザに対してこの後どのような行動をとってほしいのかをアドバイスするメッセージを表示する。例えば、空調機125の設定温度が低く、室温が一定値以下となった場合に、「室温が低すぎます。エアコンの設定温度を上げてください。」の旨のメッセージを表示させ、ユーザに空調温度を変更するよう行動を促す。他にも、予め設定してあるメッセージ、例えば、イベント開催のお知らせや、特定個人に対するメッセージ等を表示する。

メイン表示部500およびサブ表示部501に表示させる項目としては他に、使用電力量、電気予報、などが考えられる。

図９に、使用電力量の表示の一例を示す。使用電力量の表示は、当該テナントの契約電力量に対し、現在の使用電力量の割合をアイコン表示900、および数値表示901させる。そして、ある一定の割合以上の電力使用が検出されたら、液晶付きカードリーダ130は、注意メッセージの表示・ブザー鳴動を行う。

図１０に、電気予報の表示の一例を示す。

電気予報は、現在の使用電力量、天候、外気温、室温等を分析し、今後どのような電気使用となるかをセンター100が予測する。その結果、ある時間帯に契約電力量を超えてしまうという予測がされた場合、予想ピーク時間1000およびピーク時の予想電力使用率1001を表示し、ユーザに対し、電気の使用を控えるよう注意を促す。

図１１は、管理者権限を持つユーザが液晶付きカードリーダ130にＩＣカードをかざした場合の、液晶付きカードリーダ130、コントローラＢ122、センター100の処理およびデータの流れを示したフロー図である。

管理者権限を持つユーザは、パソコンなどの専用端末からエネルギー情報を参照でき、且つ、警報を発報させるための制限値の設定を行うことができるユーザである。

管理者権限ユーザが液晶付きカードリーダ130にＩＣカードをかざすと(1100a)、ＩＣカードから読み取られたカードＩＤ1100dはコントローラＢ122に送られる。コントローラＢ122は受け取ったカードＩＤと、自身が持つデータベースＢ122内のユーザ情報206とを照合し認証を行う(1101a)。認証OKとなったら、当該ユーザの表示項目情報209に基づき、コントローラＢ122内のデータベースＢ230に保存された表示対象となる情報を抽出する(1102a)。ここで、室温の制限値チェックを行い(1103a)、もし室温がある一定値以上の高温であった場合は、後ほど液晶付きカードリーダ130に送信される表示指示に、設定変更を行う機器の操作を許可する権限を付加する(1104a)。逆に室温が平常の場合は機器操作権限の付加は行わない。

そして、液晶付きカードリーダ130に対し、データベースＢ230から抽出した情報を表示するよう、実際の表示するデータと併せ、表示指示1101dを発行する(1105a)。

コントローラＢ122からの表示指示1101dを受け取った液晶付きカードリーダ130は、液晶画面に表示指示された情報を表示する(1106a)。ここで、もし、コントローラＢ122からの表示指示1101dに機器操作許可が含まれていた場合は、液晶画面に操作可能な機器における機器毎の消費電力量を表示させる。

図１４に、機器毎の消費電力量の表示例を示す。

ここでは、テナントＡにおける操作可能な機器位置および機器毎の消費電力量を示している。また、この配置図には、機器以外の位置情報（例えば、ディスプレイ位置やレジ位置）を同時に表示させることも出来る。また、一つのテナントの表示に限らず、複数のテナントを同時に表示させることも可能である。
この表示画面から、権限を有するユーザは制御したい機器を選択し、機器の動作を停止させることや、出力を調整することが可能である。

ここで、機器以外の位置情報を操作可能な機器と同時に表示させることによって、快適性を考慮した機器の制御を行うことが可能となる。すなわち、同じ照明機器であっても、出入り口やディスプレイ付近の照明機器は動作停止させない方がよいが、他のエリアにおける照明機器は停止しても快適性は大きく損なわれない。このように、機器以外の位置情報を同時に表示させることにより、快適性を損なうことなく消費電力を抑えるための機器操作を行うことが可能となる。

以上のように、権限を有するユーザの場合は、例えば図１４のような表示画面を表示させ（1106a）、液晶画面で機器の設定変更を行うことが可能となる(1107a)。

なお、液晶付きカードリーダ130の液晶画面は、機器の選択および調整を行う必要があるため、タッチパネル機能等の入力機能を有することが望ましい。液晶画面での設定変更が行われると、設定変更値1102dはコントローラＢ122に送信される。もし、設定変更の対象となる機器が、液晶つきカードリーダ130が接続されたコントローラＢ122とは別のコントローラに接続されている場合、設定変更値1102dを受け取ったコントローラＢ122は、一旦センター100に対して、設定変更の対象となる機器への機器制御指示を出す(1108a)。センター100はコントローラＢ122からの機器制御指示を受け取ると、実際に設定変更を行う機器が接続されたコントローラに対して機器制御指示を出し、対象の機器の設定変更を行う(1109a)。また、設定変更の対象となる機器が、液晶付きカードリーダ130と同じコントローラに接続されている場合は、設定変更値1102dを受け取ったコントローラＢ130は、即座に変更対象となる機器に対し設定変更処理を行う(1110a)。

図１２および図１３は、管理者権限を持つユーザが液晶付きカードリーダ130にＩＣカードをかざしたときに、液晶画面上で機器操作を行う場合の、液晶画面の表示、及び操作の一例である。

図１２では、管理者権限ユーザが液晶付きカードリーダ130にＩＣカードをかざし、例えば、使用電力量が一定値以上となった場合に、空調機の温度設定変更を実施するかどうかを選択させる画面を表示している。ここで「変更する」ボタン1200を選択すると、図１３のような空調機の温度設定変更画面を表示する。逆に「キャンセル」ボタン1201を押した場合は、温度設定変更画面の表示は行わず、温度設定変更は行われない。

図１３の画面では、温度上昇ボタン1300、温度下降ボタン1301を操作して、空調の設定温度表示1302の温度の値を上げ下げして、任意の温度を設定し、「決定」ボタン1303を選択すると、設定された空調温度データは、コントローラＢ122に通知され、対象の空調機に対し温度変更制御が行われる。また、「キャンセル」ボタン1201が選択された場合は、温度設定変更は中断される。

上記では、空調機の設定温度変更を行っているが、他にも空調機の停止制御や、照明の間引き運転設定などが挙げられるが、使用電力量低減にどの対処方法が一番有効なのかをセンターまたはコントローラで判断して制御しても良い。

１００・・・センター、１０１…センターのデータベース、１０２…入退室管理情報、１０３…エネルギー情報、１１０・・・ネットワーク、１２０・・・ビルＡ、１２１・・・コントローラＡ、１２２・・・コントローラＢ、１２３…コントローラＣ、１２４…コントローラＤ、１２５…空調機、１２６・・・照明、１２７・・・温度センサー、１２８・・・照度センサー、１２９・・・ドア（電気錠）、１３０・・・液晶付きカードリーダ、１４０・・・ビルＢ、１４１・・・コントローラＥ、１５０…ビルＣ、１５１・・・コントローラＦ、
２００…演算部、２０１…データベース制御部、２０２…センター通信部、２０３…室温情報、２０４…照度情報、２０５…使用電力量情報、２０６…ユーザ情報、２０７…電気予報情報、２０８…気象情報、２０９…表示項目情報、２１０…気象情報提供会社、２２０…コントローラ１のデータベース、２２１・・・コントローラ通信部１、２２２…デバイス制御部１、２３０・・・コントローラ２のデータベース、２３１・・・コントローラ通信部２、２３２・・・デバイス制御部２、
３００ａ〜３０６ａ・・・各機器における処理、３００ｄ〜３０１ｄ・・・転送される情報及び要求、
４００ａ〜４０４ａ・・・各機器における処理、４００ｄ〜４０１ｄ・・・転送される情報及び要求、
５００・・・メイン表示部、５０１・・・サブ表示部、５０２・・・メッセージ表示部、５０３・・・日付・時刻表示部、
６００・・・室内の快適度アイコン、６０１・・・室温表示、６０２・・・湿度表示、６０３・・・天候アイコン、６０４・・・屋外気温表示、６０５・・・降水確率表示
７００・・・室内の快適度アイコン例（さむい）、
８００・・・室内の快適度アイコン例（あつい）、
９００・・・現在の使用電力量アイコン、９０１・・・使用電力量の割合表示、
１０００・・・予想ピーク時間アイコン、１００１・・・予想ピーク時間の電力使用率表示、
１１００ａ〜１１１０ａ・・・各機器における処理、１１００ｄ〜１１０３ｄ・・・転送される情報及び要求、
１２００・・・「変更する」ボタン、１２０１・・・「キャンセル」ボタン、
１３００・・・温度上昇ボタン、１３０１・・・温度下降ボタン、１３０２・・・空調の設定温度表示、１３０３・・・「決定」ボタン、

Claims (6)

1. 建物に出入りする入退室者の識別情報を読み取る表示機能付きリーダーと、
   前記建物に設置される設備機器と、
   前記設備機器を制御し、前記設備機器に関する情報を取得するデバイス制御部と、
   前記設備機器に関する情報を保存するデータベースを有するとともに、前記表示機能付きリーダーにおいて読み取られた前記入退室者の前記識別情報に基づいて、前記設備機器の操作を許可するか否かを判定するコントローラと、を有し、
   前記コントローラにおいて、前記入退室者が前記設備機器の操作が許可される者であると判定された場合、前記表示機能付きリーダーに前記設備機器の配置図を表示させ、前記入退室者は、前記配置図を用いて前記設備機器の制御を行うことを特徴とするビル総合管理システム。
   
2. 請求項１に記載のビル総合管理システムにおいて、
   前記コントローラは、前記設備機器から得られる消費電力情報、稼動情報、室温情報、照度情報の少なくともひとつの情報を前記データベースに保存し、前記入退室者によって表示機能付きカードリーダへ認証が行われた場合に、前記消費電力情報を、前記表示機能付きカードリーダの表示画面に表示させることを特徴とするビル総合管理システム。
   
3. 請求項２に記載のビル総合管理システムにおいて、
   前記入退室者の権限情報、またはユーザ情報毎に、表示機能付きカードリーダの表示画面に表示させるエネルギー情報の項目を変更できることを特徴とするビル総合管理システム。
   
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のビル総合管理システムにおいて、
   建物内の温度、照度の少なくとも１つの建物内環境状態を測定するセンサーを有し、
   前記表示機能付きカードリーダには、前記消費電力情報とともに温度、照度の少なくとも１つの情報を表示させることを特徴とするビル総合管理システム。
   
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のビル総合管理システムにおいて、
   前記入退室者は、表示機能付きカードリーダへのＩＣカード操作により、コントローラが持つユーザ情報とカードＩＤとの認証結果によって、電気錠の施解錠および/または監視対象エリアの警戒状態の有効・無効の設定を行う、入退室管理機能を有することを特徴とするビル総合管理システム。
   
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のビル総合管理システムにおいて、
   前記コントローラとネットワークを介して接続されるとともに、前記データベースでアップロードされた情報を保存・管理するデータベースを有するセンターを有することを特徴とするビル総合管理システム。