JP4888998B2 - Environmental adjustment system - Google Patents
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Description
本発明は、環境調整システムに係り、特に閉空間における環境条件を作り出す環境設備と、この環境設備に対して閉空間の環境条件指令を与えるセンサ付リモコンを有する環境調整システムに関する。 The present invention relates to an environmental adjustment system, and more particularly to an environmental adjustment system including an environmental facility for creating an environmental condition in a closed space, and a remote controller with a sensor for giving an environmental condition command for the closed space to the environmental facility.
従来からビル等の広いフロアに適用される環境調整システムとして、フロア内をいくつかの空気調和ゾーンに分け、それぞれのゾーンの天井に複数の吹出し口を埋め込み、空調機から送り出される空気をこれらの吹出し口から吹き出して所望の環境条件(例えば、所望の温度)に調整する空調設備が知られている(例えば、特許文献1を参照)。
これら複数の吹出し口には、それぞれの吹出し口から吹き出される空気流量を調節するダンパ(VAVユニット)が設けられている。このダンパは、空気調和ゾーンごとに設けられた温度センサによる温度検出値がフィードバックされてダンパ開度や流量がアクチュエータにより制御されて所望の温度条件を満たすよう構成されている(例えば、特許文献2または3を参照)。この種の目的で使用される温度センサは、他の空気調和ゾーンの影響を受けない場所に配置される。
Conventionally, as an environmental adjustment system applied to a wide floor such as a building, the floor is divided into several air conditioning zones, and a plurality of outlets are embedded in the ceiling of each zone, so that the air sent from the air conditioner can be There is known an air conditioner that blows out from an outlet and adjusts it to a desired environmental condition (for example, a desired temperature) (see, for example, Patent Document 1).
Each of the plurality of outlets is provided with a damper (VAV unit) that adjusts the flow rate of air blown from each outlet. This damper is configured such that a temperature detection value provided by a temperature sensor provided for each air conditioning zone is fed back, and the damper opening degree and flow rate are controlled by an actuator to satisfy a desired temperature condition (for example, Patent Document 2). Or see 3). The temperature sensor used for this type of purpose is located where it is not affected by other air conditioning zones.
またフロア内の環境調整システムの一つである照明設備は、一般に複数の照明装置が天井に取り付けられた形態をとっている。これらの照明設備は、壁に取り付けられたスイッチによって点灯・消灯の制御ができるほか、利便性を向上させるためリモコン操作によって点灯・消灯のほか、所望の輝度になるよう照明器具の照度調整ができるよう構成された照明設備も試みられている。
しかしながら、上述した空調装置は、複数の空気調和ゾーンごとにそれぞれ設けられたアクチュエータとセンサとが一対一の関係にある。このため隣接する他の空気調和ゾーンに設けられた吹出し口から吹き出される空気の影響を受けない場所に、センサを設けなければならない。それゆえセンサを設置する場所の制約を受けるほか、センサとアクチュエータとの対応が一義的になるように調整するエンジニアリングの負担が増大するだけでなく、フロアレイアウトの変更、空調設備の更新等の際は、所定の環境条件を満足させるための多大なエンジニアリングコストが発生するという問題があった。 However, in the air conditioner described above, the actuators and sensors provided for each of the plurality of air conditioning zones have a one-to-one relationship. For this reason, a sensor must be provided in a place that is not affected by the air blown out from the blowout opening provided in another adjacent air conditioning zone. Therefore, in addition to being restricted by the location where the sensor is installed, not only will the engineering burden be increased so that the correspondence between the sensor and the actuator becomes unambiguous, but also when the floor layout is changed, the air conditioning equipment is updated, etc. However, there is a problem that a great engineering cost for satisfying predetermined environmental conditions occurs.
またフロアを複数の空気調和ゾーンに分けた場合、隣接する空気調和ゾーンで異なる環境条件(例えば温度条件)の設定がなされると、互いの空気調和ゾーン間で干渉を起こすことがあり、所望の環境条件を満たすことができないという問題があった。
この種の問題を解決するため、吹出し口に設けられたダンパ(VAVユニット)の開度や吹出し口から吹き出される空気の流量を、空気調和ゾーンの例えば温度センサを備えたセンサ付リモコン(以下、単にリモコンということがある)を机上に配置して、この温度センサが検出した温度とセンサ付リモコンに設定した温度差(偏差)を求め、この偏差によってダンパ(VAVユニット)を遠隔制御することが考えられる。
In addition, when the floor is divided into a plurality of air conditioning zones, if different environmental conditions (for example, temperature conditions) are set in the adjacent air conditioning zones, interference may occur between the air conditioning zones. There was a problem that environmental conditions could not be met.
In order to solve this type of problem, the opening of a damper (VAV unit) provided at the air outlet and the flow rate of air blown from the air outlet are determined by using a sensor-equipped remote control (hereinafter referred to as a temperature sensor, for example) in the air conditioning zone. A remote control) is placed on the desk, the temperature difference detected by the temperature sensor and the temperature difference (deviation) set in the remote control with the sensor are obtained, and the damper (VAV unit) is remotely controlled by this deviation. Can be considered.
しかし、このようなセンサを備えたリモコンをユーザの手元に置いておけば、そのリモコンは置かれた近傍の温度条件を満たすことができるものの、空気調和ゾーンの吹出し口の直下近傍の場所と、空気調和ゾーンの境界近傍の場所とでは、吹出し口からの距離が異なり、同じ空気調和ゾーン内であっても場所によって温度差が生じることが否めない。そのためリモコンで所望の温度に設定したとしてもゾーン内で温度差を生じることがあり、冷えすぎ、または暖めすぎのような不快感を生じ、ユーザは、空調装置が故障しているのではないかと感じることがあるとともに、省エネルギーの観点からも無駄が多いことが否めない。 However, if a remote control equipped with such a sensor is placed at the user's hand, the remote control can satisfy the temperature condition in the vicinity of the remote control, but the location near the outlet of the air conditioning zone, The distance from the outlet differs from the location in the vicinity of the boundary of the air conditioning zone, and it cannot be denied that there is a temperature difference depending on the location even within the same air conditioning zone. Therefore, even if the remote controller sets the desired temperature, it may cause a temperature difference within the zone, causing discomfort such as over-cooling or over-warming, and the user may think that the air conditioner has failed. It can be felt, and there is a lot of waste from the viewpoint of energy saving.
またフロア内の環境調整システムの一つである照明設備は、リモコン操作によって点灯・消灯のほか、照度調整ができるよう構成されたものがあるものの、フロアを複数の照明ゾーンに分割して構成した場合、各ゾーンの中央部近傍と周辺部近傍とでは、照度が異なり必ずしも適切な照度が得られないという問題があった。
本発明の環境調整システムは、上述した問題を解決すべくなされたものであり、その目的は、複数のゾーンに分割されたフロア内における空調設備や照明設備等の環境設備において、これらの環境設備との距離情報を得て、距離に影響される環境調整要素を補正し、これによって従来よりも適切な環境条件を容易にしかも確実に得ることができる環境調整システムを提供することにある。
In addition, lighting equipment, which is one of the environmental adjustment systems in the floor, can be turned on and off by remote control, and can be adjusted for illuminance, but the floor is divided into multiple lighting zones. In this case, there is a problem in that the illuminance differs between the vicinity of the central portion and the vicinity of the peripheral portion of each zone, and appropriate illuminance cannot be obtained.
The environmental adjustment system of the present invention has been made to solve the above-described problems. The purpose of the environmental adjustment system is to provide environmental equipment such as air conditioning equipment and lighting equipment in a floor divided into a plurality of zones. It is an object of the present invention to provide an environmental adjustment system that can obtain environmental information that is affected by the distance, correct environmental adjustment factors that are affected by the distance, and thereby obtain environmental conditions that are easier and more reliable than in the past.
上述した目的を達成するため本発明に係る環境調整システムは、閉空間における環境条件を作り出す環境設備と、前記環境設備に対して前記閉空間の環境条件指令を無線電波にて与える複数のセンサ付リモコンと、を備え、前記環境設備は、所定の無線データを送信するとともに、前記センサ付リモコンから送信される前記環境条件指令を受信する第一の無線部と、この第一の無線部が受信した前記環境条件指令に従って閉空間における環境条件を調整する調整部とを含み、前記複数のセンサ付リモコンは、閉空間における環境条件指令を入力する入力部と、前記環境設備の第一の無線部が送出した無線データを受信する第二の無線部とを各々含み、前記環境設備は、前記第一の無線部と前記第二の無線部との間で伝送される前記環境条件指令または前記無線データから、前記環境設備と前記複数のセンサ付リモコンとの距離をそれぞれ求める距離演算部をさらに含み、前記調整部は、前記距離演算部が求めた前記環境設備と前記複数のセンサ付リモコンとの距離の各々に対応する複数の調整量を前記環境条件指令に基づいて求め、この複数の調整量の各々に、前記複数のセンサ付リモコンの各々の位置に応じた寄与率による重み付けを行い、重み付け後の複数の調整量を合算して得た調整量で閉空間における環境条件を調整する、ことを特徴としている。 In order to achieve the above-described object, an environmental adjustment system according to the present invention includes an environmental facility that creates an environmental condition in a closed space, and a plurality of sensors that give the environmental condition command of the closed space to the environmental facility by radio waves. A remote controller, wherein the environmental equipment transmits predetermined radio data and receives the environmental condition command transmitted from the sensor remote controller, and the first radio unit receives the first radio unit. An adjustment unit that adjusts an environmental condition in a closed space in accordance with the environmental condition command, wherein the plurality of remote controllers with sensors includes an input unit that inputs the environmental condition command in a closed space, and a first wireless unit of the environmental equipment A second wireless unit that receives wireless data transmitted from the first wireless unit and the second environmental unit transmitted between the first wireless unit and the second wireless unit. Or a distance calculation unit that obtains the distance between the environmental equipment and the plurality of remote controls with sensors from the wireless data, and the adjustment unit includes the environmental equipment obtained by the distance calculation unit and the plurality of sensors. A plurality of adjustment amounts corresponding to each of the distances to the remote control are obtained based on the environmental condition command, and each of the plurality of adjustment amounts is weighted by a contribution rate according to the position of each of the plurality of remote controls with sensors. And adjusting the environmental conditions in the closed space with the adjustment amount obtained by adding the plurality of adjustment amounts after weighting.
上述の環境調整システムは、環境設備とセンサ付リモコンとの距離を求めて、この距離に応じてセンサ付リモコンから出力される環境条件を補正し、所望の環境条件を満足させる。
好ましくは前記距離演算部は、前記第一の無線部が受信した前記環境条件指令の信号強度または前記第二の無線部が受信した前記無線データの信号強度から前記環境設備と前記センサ付リモコンとの距離を求めることが望ましい。
The environmental adjustment system described above obtains the distance between the environmental equipment and the remote controller with sensor, corrects the environmental condition output from the remote controller with sensor according to this distance, and satisfies the desired environmental condition.
Preferably, the distance calculation unit includes the environmental equipment, the remote controller with sensor, and the signal strength of the environmental condition command received by the first wireless unit or the signal strength of the wireless data received by the second wireless unit. It is desirable to calculate the distance of.
或いは、前記距離演算部は、前記第一の無線部と前記第二の無線部との間で伝送される前記環境条件指令または前記無線データの伝送遅延時間から前記環境設備と前記センサ付リモコンとの距離を求めるよう構成される。
上述の環境調整システムは、無線データの電界強度が環境設備とセンサ付リモコンとの距離の二乗に反比例して減少すること、および無線伝送に係る伝送遅延時間が環境設備とセンサ付リモコンとの距離に比例することから環境設備とセンサ付リモコンとの距離を求める。
Alternatively, the distance calculation unit may include the environmental equipment and the sensor-equipped remote control from the environmental condition command or the transmission delay time of the wireless data transmitted between the first wireless unit and the second wireless unit. Configured to determine the distance.
In the above-described environmental adjustment system, the electric field strength of wireless data decreases in inverse proportion to the square of the distance between the environmental equipment and the remote controller with sensor, and the transmission delay time for wireless transmission is the distance between the environmental equipment and the remote controller with sensor. Therefore, the distance between the environmental equipment and the remote control with sensor is obtained.
また前記環境設備は、前記閉空間における空気の環境条件を作り出す空調装置であって、前記空調装置は、前記閉空間に配設された吹出し口と、この吹出し口の開度、吹出し口から吹出される空気流量または吹出し空気温度の少なくとも一つを制御するアクチュエータとを含む、こととすることができる。
あるいは前記環境設備は、前記閉空間における空気の環境条件を作り出す空調装置であって、前記空調装置は、前記閉空間に配設された複数の吹出し口と、前記複数の吹出し口近傍にそれぞれ配設され、吹出し口の開度、吹出し口から吹き出される空気流量または吹出し空気温度の少なくとも一つを制御する複数のアクチュエータとを含み、前記複数のアクチュエータは、前記第一の無線部と、前記距離演算部と、前記第一の無線部が前記センサ付リモコンから受信した前記環境条件指令および前記距離演算部が求めた前記距離の情報を伝送路を介して前記調整部に送出する通信制御部とを各々含む、こととすることができる。
The environmental equipment is an air conditioner that creates an environmental condition of air in the closed space, and the air conditioner is provided with an air outlet provided in the closed space, an opening degree of the air outlet, and an air outlet from the air outlet. And an actuator for controlling at least one of an air flow rate or a blown air temperature .
Alternatively, the environmental equipment is an air conditioner that creates an environmental condition of air in the closed space, and the air conditioner is disposed in the plurality of outlets disposed in the closed space and in the vicinity of the plurality of outlets, respectively. A plurality of actuators for controlling at least one of the opening degree of the outlet, the flow rate of air blown from the outlet, or the temperature of the outlet air, the plurality of actuators including the first radio unit, A distance calculation unit, and a communication control unit that sends the environmental condition command received by the first wireless unit from the sensor-equipped remote controller and the distance information obtained by the distance calculation unit to the adjustment unit via a transmission path Can be included.
また、前記環境設備は、前記閉空間の照明の環境条件を作り出す照明装置であって、前記照明装置は、前記閉空間の所定場所に配設された複数の照明器具を含み、前記複数の照明器具は、前記第一の無線部と、前記距離演算部と、前記第一の無線部が前記センサ付リモコンから受信した前記環境条件指令および前記距離演算部が求めた前記距離の情報を伝送路を介して前記調整部に送出する通信制御部とを各々含む、こととすることができる。 Also, the environmental equipment is a lighting apparatus that produces the environmental conditions of illumination of the closed space, the lighting device comprises a plurality of luminaires arranged in place of the closed space, the plurality of The luminaire transmits the first radio unit, the distance calculation unit, the environmental condition command received by the first radio unit from the remote controller with the sensor, and the distance information obtained by the distance calculation unit. And a communication control unit for sending to the adjustment unit via a path.
本発明の環境調整システムによれば、閉空間における温度、照度等について、所望の環境条件を作り出す空調装置や照明装置等の環境設備と、これらの環境設備に与える閉空間の温度、照度等の環境条件指令を無線データによって与えるセンサ付リモコンとの距離を、センサ付リモコンが受信した無線データの信号強度または無線データの伝搬遅延時間から求め、この求めた距離に応じてセンサ付リモコンから環境設備に指示する環境条件を補正しているので、所望の環境条件を満足させることができる。 According to the environmental adjustment system of the present invention, the temperature, illuminance, etc. in the closed space, the environmental equipment such as an air conditioner or lighting device that creates a desired environmental condition, and the temperature, illuminance, etc. of the closed space given to these environmental equipment The distance from the remote controller with sensor to which the environmental condition command is given by wireless data is obtained from the signal strength of the wireless data received by the remote controller with sensor or the propagation delay time of the wireless data, and the environmental equipment is installed from the remote controller with sensor according to the obtained distance. Since the environmental conditions instructed are corrected, desired environmental conditions can be satisfied.
特に本発明の環境調整システムは、少なくとも三台の環境設備(空調装置、照明装置)から送出される無線データを受信して、これらの無線データの信号強度または伝搬遅延時間から求めた距離情報を用いてラテレーション法によりセンサ付リモコンの位置情報を求め、この位置情報を得て距離に影響される環境調整要素を補正しているので従来よりも適切な環境条件を容易にしかも確実に得ることができるという優れた効果を奏し得る。 In particular, the environmental adjustment system of the present invention receives wireless data transmitted from at least three environmental facilities (air conditioners and lighting devices), and obtains distance information obtained from the signal strength or propagation delay time of these wireless data. Using the lateralization method, the position information of the remote control with sensor is obtained, and this position information is obtained to correct the environmental adjustment factors that are affected by the distance. It is possible to achieve an excellent effect of being able to.
以下、本発明の環境調整システムの実施形態について、環境設備としての空調装置について添付図面を参照しながら説明する。尚、図1〜図6は発明を実施する形態の一例であって、これらの図面によって本発明が限定されるものではない。
図1は、本発明の環境調整システムの第一の実施形態を示すブロック図であって、フロアを図2に示すように複数の空気調和ゾーンに分け、それぞれのゾーンの天井に取り付けられた複数の吹出し口に設けられたダンパまたはVAVユニットを所定の伝送路を介して接続された空調制御部が集中制御する環境調整システムを示している。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of an environment adjustment system of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings regarding an air conditioner as an environmental facility. 1 to 6 are examples of embodiments for carrying out the invention, and the present invention is not limited to these drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the environmental control system of the present invention, in which a floor is divided into a plurality of air conditioning zones as shown in FIG. 2, and a plurality of units are attached to the ceiling of each zone. 1 shows an environmental adjustment system in which a damper or a VAV unit provided at the air outlet is centrally controlled by an air conditioning control unit connected via a predetermined transmission path.
図1において10は、図示しない複数の空気調和ゾーンに分けられたゾーンの天井にそれぞれ取り付けられたアクチュエータである。このアクチュエータ10は、特に図示しないが空調機からダクトを経由して送り込まれた空気の流量を調整するダンパまたはVAVユニット(以下、ダンパと称することがある)11と、このダンパ11の駆動制御を行う操作部12が設けられている。そして、空調機から送り込まれた空気は、吹出し口が設けられた所定の空気調和ゾーンへ送り込まれるようになっている。
In FIG. 1, 10 is an actuator attached to the ceiling of each zone divided into a plurality of air conditioning zones (not shown). Although not shown, the
操作部12は、後述する空調制御部20の制御を受けてダンパ11の開度および吹出し口から吹き出される空気流量、空気温度等を調整する。またアクチュエータ10には、後述するセンサ付リモコン30(以下、単にリモコンと称する)と無線電波を利用した通信を行う無線部13が設けられている。この無線部13は、リモコン30から受信したダンパ11に対する操作指令等の情報を受け取るとともに、リモコン30とアクチュエータ10との距離を測定するための基準信号となる所定のデータ(ビーコン)をリモコン30に対して送出する。
The
またアクチュエータ10には、無線部13が受信したリモコン30からの操作指令およびこのアクチュエータ10とリモコン30との距離情報を空調制御部20へ所定の伝送路1を介して出力する通信インタフェース部14が設けられている。ちなみに伝送路1は、例えばイーサネット(登録商標)のような有線伝送路や、IEEE802.11、Bluetooth(登録商標)、ZigBee(登録商標)等に規定されるような無線LANが適用されるが、アクチュエータ10と空調制御部20とで相互通信できるものであれば、特に限定されない。
In addition, the
そうして、このように構成されたアクチュエータ10が、図2に示すように複数の空気調和ゾーンに分けられたそれぞれのゾーンの天井に取り付けられている。
一方、伝送路1には、空調制御部20が接続されている。この空調制御部20は、伝送路1に接続された複数のアクチュエータ10の無線部13がそれぞれリモコン30から受信した操作指令および距離情報を当該伝送路1を介して受け取るようになっている。
And the actuator 10 comprised in this way is attached to the ceiling of each zone divided into the some air conditioning zone, as shown in FIG.
On the other hand, an air
空調制御部20には、伝送路1を介してアクチュエータと通信するための伝送路1とのインタフェースを行う通信インタフェース部21、アクチュエータ10から伝送路1を介して受け取った操作指令および距離情報を受け取り、当該アクチュエータ10に距離情報に応じて操作指令を補正した操作指令を送り返す制御部22が設けられている。
一方、リモコン30は、アクチュエータ10に対する操作指令(例えば、設定温度、アクチュエータのオン/オフ等)を入力する入力部31、リモコン30近傍の温度を検出する温度センサ32、入力部31から入力された操作指令や温度センサ32が検出した温度等を表示する表示部33、入力部31から入力された操作指令および温度センサ32が検出した温度情報を前記アクチュエータ10の無線部13に送出するとともに、前記無線部13から送出されるビーコンを受信するリモコン無線部34を備える。またリモコン30は、入力部31、センサ32、表示部33およびリモコン無線部34の作動の制御を司る制御部35を備えている。この制御部35は、詳細は後述するがアクチュエータ10と当該リモコン30との距離を測定し、その結果を距離情報としてアクチュエータ10および伝送路1を介して、空調制御部(コントローラ)20へ送出する役割を担う。
The air
On the other hand, the
概略的には、上述したように構成された本発明の環境調整システムが特徴とするところは、空調制御部(コントローラ)20がリモコン30から受信した距離情報に応じてリモコン30から送出された操作指令を補正してアクチュエータ10に操作指令を送り返す一方、アクチュエータ10は、この送り返された操作指令に基づいてアクチュエータ10を駆動制御する点にある。
Schematically, the environment adjustment system of the present invention configured as described above is characterized in that an operation sent from the
このような特徴ある本発明の環境調整システムについてより詳細に説明する。
まず、リモコン30とアクチュエータ10との距離を測定する方法は、主として二とおりある。第一は、無線電波の電界強度を測定する方法であり、第二は、無線電波の伝搬遅延時間を測定する方法である。
最初に第一の無線部(アクチュエータ10の無線部13)が送出した電波の電界強度を第二の無線部(リモコン30のリモコン無線部34)が測定する方法から説明する。この方法は、フロアの所定場所に配設されたアクチュエータ10の無線部13から送出されるビーコンをリモコン30が受信する。この無線部13が送出するビーコンの送信出力は、複数のアクチュエータ10とも、それぞれ同一である。またビーコンは、フロアの何処に配設されたアクチュエータ10であるのかが判別可能な識別子(例えば、ID)や、複数のアクチュエータ10毎に異なる周波数や符号(コード)が割り当てられる。より具体的には、周波数分割多元接続方式(FDMA)、時分割多元接続方式(TDMA)、符号分割多元接続方式(CDMA)、あるいは、これらの接続方式を組み合わせた伝送方式等が適用される。
The characteristic environmental adjustment system of the present invention will be described in more detail.
First, there are mainly two methods for measuring the distance between the
First, a method in which the second radio unit (the remote
一方、リモコン30は、これら複数のアクチュエータからそれぞれ出力されるビーコンの電界強度を計測する。この電界強度は、おおむねアクチュエータ10とリモコン30との距離の二乗に反比例して減少する。このためリモコン30には、予め電界強度と距離との関係をパラメータとして制御部35の距離演算手段36に保持させておく。そうしてリモコン30の距離演算手段36は、受信したビーコンの電界強度からアクチュエータ10との距離を求める。
On the other hand, the
尚、本発明の環境調整システムは、距離演算手段36をリモコン30に設ける方法に代えて、特に図示しないが空調制御部(コントローラ)20に距離演算手段を設けてもよい。この場合は、リモコン第二の無線部(リモコン30のリモコン無線部34)が送出した操作指令情報の電界強度を第一の無線部(アクチュエータ10の無線部13)が計測し、この電界強度から、空調制御部20に設けた距離演算手段が吹出し口とリモコン30との距離を求める。
In the environment adjustment system of the present invention, the distance calculation means 36 may be provided in the air conditioning control unit (controller) 20, although not particularly shown, instead of the method of providing the distance calculation means 36 in the
次に第二の無線電波の伝搬遅延時間を計測する方法について説明する。この方法は、アクチュエータ10の無線部13と、リモコン無線部34との間で伝送される無線電波の伝搬遅延時間を計測するものである。伝搬遅延時間を計算する方法としては、リモコン30が送出した無線データをアクチュエータ10が受信してリモコン30に送り返してリモコン30に到達するまでの相対時間から求める方法(第一の測距方法)と、リモコン30とアクチュエータ10とのそれぞれに同期した時計を設け、アクチュエータ10またはリモコン30から送出した無線データの伝送遅延時間(絶対時間)から求める方法(第二の測距方法)がある。
Next, a method for measuring the propagation delay time of the second radio wave will be described. This method measures the propagation delay time of radio waves transmitted between the
まず、第一の測距方法は、図3に示すように更に伝搬遅延時間を計測する計時部37、伝搬遅延時間を計測するための信号(計測信号)を生成する計測信号生成部38、およびリモコン無線部34が受信したアクチュエータ10から返送された計測信号を検出する計測信号検出部39を備えたリモコン30を用いる。一方、アクチュエータ10の無線部13は、図3に図示しないがリモコン30から送出された計測信号をリモコン30へ送り返すように構成する。
First, as shown in FIG. 3, the first ranging method further includes a
このように構成された環境調整システムのリモコン30の制御部35は、距離計測を開始すべく計測信号生成部38に計測開始の指令を与える。計測開始の指令を受けた計測信号生成部38は、計時部37が計時している時刻情報(送信開始時刻)とともに、距離計測を示す短いデータ長の符号(計測信号)を付与してリモコン無線部34から送出させる。
The
リモコン無線部34から送出された計測信号を受けたアクチュエータ10の無線部13は、空調制御部20へ通知することなしに、そのまま計測信号を送出したリモコン30に対し、この計測信号を送り返す。
リモコン30の計測信号検出部39は、リモコン無線部34が受信したデータに計測信号が含まれている場合、検出した計測信号を制御部35に伝送する。制御部35は、計測信号の検出を受けたときの時刻(到着時刻)を計時部37から受け取るともに、伝送された計測信号に含まれる送信開始時刻を取り出す。そして距離演算手段36は、取り出された送信開始時刻と計時部37から受け取った到着時刻との差分を演算する。この差分は、リモコン30とアクチュエータ10との間を伝送される計測信号の伝搬遅延時間以外に、内部処理時間が含まれているので、この内部処理時間を除き、リモコン30とアクチュエータ10との間で往復する伝搬遅延時間を求める。ちなみに内部処理時間としては、計測信号生成部38が計測信号を生成するに要した時間、リモコン無線部34が計測信号を送信するために必要な時間、アクチュエータ10の無線部が計測信号を受信して送り返すまでに要する時間、リモコン無線部34が計測信号を受信するために要した時間、および制御部35か計時部37から到着時刻を取り出すまでの内部処理に係る時間がある。
The
The measurement
そうして求められた伝搬遅延時間は、リモコン30とアクチュエータ10との間の往復時間である。距離演算手段36は、この伝搬遅延時間を[1/2]し、電波の伝搬速度(3×108[m/s])をかけて、リモコン30とアクチュエータ10との間の距離を求める。
尚、上述した内部処理に要する時間遅延を少なくするため、好ましくはソフトウエアが介在しせず、ハードウエアのみで構成することが望ましい。また、本発明の環境調整システムは、上述したようにアクチュエータ10が返送した計測信号の伝搬遅延時間を測定する方法に代えて、リモコン30が返送した計測信号の伝搬遅延時間を測定するよう構成してもよい。この場合は、特に図示しないがアクチュエータ10が計測信号を送出し、この計測信号をリモコン30が返送してアクチュエータ10に到着するまでの伝搬遅延時間から、吹出し口とリモコン30との距離を求める。
The propagation delay time thus determined is the round trip time between the
In order to reduce the time delay required for the above-described internal processing, it is preferable that the configuration is constituted only by hardware, preferably without software. Further, the environment adjustment system of the present invention is configured to measure the propagation delay time of the measurement signal returned by the
次に、第二の測距方法について説明する。この方法は、リモコン30とアクチュエータ10とのそれぞれに同期した時計を設け、アクチュエータ10またはリモコン30から送出した無線データの伝送遅延時間(絶対時間)から求めるものである。
第二の測距方法におけるリモコン30には、前述した第一の実施形態で説明したリモコン30の構成要素に加えて、更に図4に示すように伝搬遅延時間を計測するための信号(計測信号)を生成する計測信号生成部38、およびアクチュエータ10の計時部15と時刻同期する時刻同期部40が設けられている。
Next, the second distance measuring method will be described. In this method, a clock synchronized with each of the
In addition to the components of the
一方、アクチュエータ10には、前述した第一の実施形態で説明したアクチュエータ10の構成要素に加えて、更に伝搬遅延時間を計測する計時部15、リモコン30の計時部37と計時部15の時刻を同期させる時刻同期部16、リモコン30から送出されて、無線部13が受信した計測信号を検出する計測信号検出部17、計測信号検出部17が検出した計測信号と計時部15が計時した時刻情報に基づき、リモコン30とアクチュエータ10との距離を求める距離演算部18が設けられている。
On the other hand, in addition to the components of the
このように構成されたリモコン30の時刻同期部40およびアクチュエータ10の時刻同期部16は、距離測定に先立ってそれぞれの無線部34,13を介して通信を行い、互いの計時部37,15の時刻を同期(一致)させる。
そうしてリモコン30の制御部35は、計測信号生成部38に計測開始の指令を与える。すると計測信号生成部38は、時刻同期部40から時刻情報を受けとり、この時刻情報とともにリモコン無線部34から計測信号を送出する。
The
Then, the
一方、アクチュエータ10の計測信号検出部17は、無線部13を介して受信した信号に計測信号があることを検出すると、距離演算部18に検出信号を検出した通知を出す。距離演算部18は、計測信号の検出の通知を受けたとき、計時部15から現在時刻(到着時刻)を受け取るともに、リモコン30から送出された計測信号に含まれる送信開始時刻を取り出す。そして距離演算部18は、取り出された送信開始時刻と計時部15から受け取った到着時刻との差分を演算する。この差分は、リモコン30とアクチュエータ10との間を伝送される計測信号の伝搬遅延時間以外に、内部処理時間が含まれているので内部処理時間を除き、リモコン30とアクチュエータ10との間で伝搬する伝搬遅延時間を求める。ちなみに内部処理時間としては、計測信号生成部38が計測信号を生成するに要した時間、リモコン無線部34が計測信号を送信するために必要な時間、アクチュエータ10の計測信号検出部17が計測信号を検出するために要旨した時間、および距離演算部18が計時部15から到着時刻を取り出すまでの内部処理に係る時間がある。
On the other hand, when the measurement
距離演算部18は、上述したようにして求められた伝搬遅延時間に、電波の伝搬速度である[3×108m/s]をかけ、リモコン30とアクチュエータ10との間の距離を求める。
尚、上述した内部処理に係る時間を少なくするため、好ましくはソフトウエアが介在せず、ハードウエアのみで構成することが望ましい。
The
In order to reduce the time related to the above-described internal processing, it is desirable that the system is configured only by hardware, preferably without software.
さて、上述したようにして求められた距離情報は、入力部31から入力された操作指令およびセンサ32が計測した検出した温度情報とともに、アクチュエータ10の無線部13および伝送路1を介して空調制御部20に与えられる。
空調制御部20は、アクチュエータ10を比例制御する場合、入力部31から入力された設定値(PV)と、センサ32が計測した温度の測定値(SV)との差である偏差(e)を、[e=SV−PV]の演算から求める。そして、リモコン30とアクチュエータ10までの距離情報(D)から、制御ゲイン(K)を、[K∝1/D]として求め、アクチュエータ10の操作量(MV)を、
[MV=K・e]
として求める。制御部22は、このようにしてアクチュエータ10の操作量(MV)をリモコン30とアクチュエータ10との距離情報によって補正した後、当該アクチュエータ10にその操作量(MV)を送出する。
The distance information obtained as described above, together with the operation command input from the
In the case of proportionally controlling the
[MV = K · e]
Asking. The
空調制御部20から操作量を受け取ったアクチュエータ10は、この操作量(MV)を操作部12に与えてダンパ11の開度および吹出し口から吹き出す空気流量を調整する。
また空調制御部20は、アクチュエータ10をPID制御する場合、比例ゲインをKp、積分ゲインをKi、積分時間をTi、微分ゲインをKdおよび積分時間をTdとすれば、その操作量(MV)は、
[MV=K(Kp・e+Ki・Ti−1∫edt+Kd・Td(de/dt))
として求めることができる。このように制御部22は、アクチュエータ10の操作量(MV)をリモコン30とアクチュエータ10との距離情報によって補正した後、当該アクチュエータ10にその操作量(MV)を送出する。
The
Further, when the
[MV = K (Kp · e + Ki · Ti −1 edt + Kd · Td (de / dt))
Can be obtained as As described above, the
かくしてこのように構成された本発明の第一の実施形態に係る環境調整システムによれば、温度指令を指示するリモコン30とアクチュエータ10との距離を、リモコン30が受信した無線データの信号強度から求め、この求めた距離に応じて指示された温度指令を補正しているので、所望の環境条件を満足させることができる。
尚、上述した第一の実施形態は、ゾーン内に存在する一台のリモコン30から得られた操作指令および距離情報からアクチュエータ10の操作量を求める方法を例示したが、この実施形態を変形すれば、例えば、図2のゾーンC,Dに示すように複数のリモコン30が同一ゾーン内にあり、それぞれのリモコン30が操作指令および距離情報をアクチュエータ10が送出した場合でも適用可能である。この場合、空調制御部20は、これら複数のリモコン30の操作指令および距離情報から導かれる操作量(MV)に距離による重み付けを行ってアクチュエータ10の操作量を求めればよい。
Thus, according to the environmental adjustment system according to the first embodiment of the present invention configured as described above, the distance between the
The first embodiment described above exemplifies a method for obtaining the operation amount of the actuator 10 from the operation command and distance information obtained from one
例えば、アクチュエータ10と複数のリモコン30との距離がそれぞれ[L1,L2,・・・,Ln]であり、各リモコン30から送出された操作指令および距離情報から導かれた操作量を[MV1,MV2,・・・,MVn]、各リモコン30までの距離の総和をL0[=L1+L2+・・・+Ln]とする。そして、各リモコン30の位置に応じた寄与率を[C1,C2,・・・,Cn]=(1/L0)×[L1,L2,・・・、Ln]とする。そしてアクチュエータ10の操作量は、[MV=C1・MV1+C2・MV2+・・・+Cn・MVn]とすればよい。
For example, the distance between the actuator 10 and the plurality of
かくしてこのように構成された本発明の第一の実施形態係る変形例によれば、距離に応じた寄与率を算出して操作量(MV)を補正しているので、同一ゾーンに複数のリモコン30が存在する場合であっても適切なアクチュエータ10の操作量を導くことができ、所望の環境条件を容易に得ることができる。
さらにリモコン30は、少なくとも三台のアクチュエータ10がそれぞれ送出するビーコンを受信して、それぞれのアクチュエータ10との距離を求めることによって、より正確にリモコン30がフロアのどの場所に位置しているかの位置情報を得ることができる。この方法は、GPS(全地球測位システム)などに適用されているラテレーション法を適用したものである。このラテレーション法は、図5に示すように点Pにリモコン30がある場合、この点Pから三台のアクチュエータ(L1,L2,L3)との距離を、P点のリモコン30が受信した三台のアクチュエータ毎の電界強度または伝搬遅延時間から距離(E1,E2,E3)を求める。点Pの位置を便宜上、x,y座標の(x,y)にとった場合、i個目のアクチュエータ10とリモコン30との距離の見積もり距離をDi、このアクチュエータ10の距離をEiとする。そして、次式で求められるF(x,y)の値を最小にする(x,y)の位置が、点Pの座標(x,y)を表す。すなわち、座標(x,y)は、点Pの位置を表す。
Thus, according to the modification according to the first embodiment of the present invention configured as described above, the contribution amount according to the distance is calculated and the operation amount (MV) is corrected. Even when 30 is present, an appropriate operation amount of the
Further, the
F(x,y)=Σ{Di(x,y)−Ei}2
ただし、Σは、i=1からNまでの総和である。
空調制御部20は、このようにしてフロア内に存在するリモコン30の位置情報を求め、この位置情報に基づいてフロア内で予め分割されたゾーン内のどの位置にあるのかを判定する。そしてゾーン毎に存在するリモコン30の寄与率を前述したようにして求め、それぞれのゾーンに配設されたアクチュエータ10の操作量を決定すればよい。このようにすることで、より精度の高いアクチュエータ10の操作量を導くことができ、より好ましい環境条件に調整することが可能となる。
F (x, y) = Σ {Di (x, y) −Ei} 2
Here, Σ is the sum from i = 1 to N.
The air-
次に本発明の第二の実施形態について図6を参照しながら説明する。この第二の実施形態が上述した第一の実施形態と異なるところは、複数のアクチュエータ10を集中制御する空調制御部20を設けることなく、それぞれのアクチュエータ10が備えるダンパ(VAVユニット)11を制御する制御部19を設けた点にある。尚、図6において前述した第一の実施形態と同様な部位には同符号を付し、その説明を省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The second embodiment is different from the first embodiment described above in that the damper (VAV unit) 11 provided in each actuator 10 is controlled without providing the air
さて、この図においてリモコン30aは、アクチュエータ10aとの距離を前述した第一の実施形態に示した方法によって計測する。計測した距離情報は、アクチュエータ10に操作指令とともにリモコン30aから送出される。アクチュエータ10aの制御部19は、リモコン30aからの操作指令および距離情報を受け取り、第一の実施形態で述べたように操作指令を距離情報によって補正し、この補正した操作指令を操作部12に与えて前述した比例制御またはPID制御等によってダンパ11を制御する。
In this figure, the
尚、アクチュエータ10aが配設されたゾーン内に別のリモコン30bがある場合、アクチュエータ10aは、このリモコン30bからも操作指令および距離情報を受け取る。そうして制御部19は、第一の実施形態で述べたように距離に応じた寄与率を算出して、この算出された寄与率に基づきダンパ11の操作量を設定する。勿論、さらに別のリモコン30cが同一ゾーンにあった場合も制御部19は、同様に寄与率を求めてダンパ11の操作量を設定する。
When there is another
かくして、このように構成された本発明の第二の実施形態の環境調整システムによれば、同一ゾーンに複数のリモコンがあった場合であっても距離に応じた寄与率を算出しているので適切なアクチュエータ10の操作量を導くことができ、所望の環境条件を容易に得ることができる。
尚、本発明の環境調整システムは、上述した空調設備以外にも、照明設備にも適用することができる。この場合、リモコン30の温度センサ32は、リモコン30近傍の照度を測定する照度センサとし、入力部31は、ゾーン内の照明器具の点灯/消灯および所望の照度等の操作指令を入力する入力手段とし、表示部33は、入力部31から入力された照明器具の設定状態および照度等を表示する。
Thus, according to the environment adjustment system of the second embodiment of the present invention configured as described above, the contribution rate according to the distance is calculated even when there are a plurality of remote controllers in the same zone. An appropriate operation amount of the
In addition, the environment adjustment system of this invention is applicable also to lighting equipment besides the air conditioning equipment mentioned above. In this case, the
一方、アクチュエータ10は、ダンパ11に代えて操作部12の指令によってオン/オフ動作だけでなく輝度を変化させることが可能な照明器具とする。
そうして前述した第一および第二の実施形態と同様な集中制御または分散制御の方式によって照明器具を制御する。具体的には、照度は、照明機器からの距離の二乗に反比例して変化する。したがって、上述したようにしてリモコン30と照明器具との距離を求め、この距離に応じて照明機器の輝度を調整すればよい。勿論、複数のリモコン30が同一ゾーンにあった場合であっても、前述したように寄与率を算出して、この寄与率に応じて照明器具の輝度を制御すればよいので、所望の環境条件を容易に得ることができる等の実用上多大なる効果を奏する。
On the other hand, the
Then, the luminaire is controlled by the centralized control method or the distributed control method similar to the first and second embodiments described above. Specifically, the illuminance changes in inverse proportion to the square of the distance from the lighting device. Therefore, the distance between the
尚、本発明の環境調整システムは、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論可能である。 It should be noted that the environment adjustment system of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can naturally be made without departing from the scope of the present invention.
1 伝送路
10 アクチュエータ
11 ダンパ
12 操作部
13 無線部
14 通信インタフェース部
20 空調制御部
21 通信インタフェース部
22 制御部
30 リモコン
31 入力部
32 センサ
33 表示部
34 リモコン無線部
35 制御部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記環境設備に対して前記閉空間の環境条件指令を無線電波にて与える複数のセンサ付リモコンと、を備え、
前記環境設備は、所定の無線データを送信するとともに、前記センサ付リモコンから送信される前記環境条件指令を受信する第一の無線部と、この第一の無線部が受信した前記環境条件指令に従って閉空間における環境条件を調整する調整部とを含み、
前記複数のセンサ付リモコンは、閉空間における環境条件指令を入力する入力部と、前記環境設備の第一の無線部が送出した無線データを受信する第二の無線部とを各々含み、
前記環境設備は、前記第一の無線部と前記第二の無線部との間で伝送される前記環境条件指令または前記無線データから、前記環境設備と前記複数のセンサ付リモコンとの距離をそれぞれ求める距離演算部をさらに含み、
前記調整部は、前記距離演算部が求めた前記環境設備と前記複数のセンサ付リモコンとの距離の各々に対応する複数の調整量を前記環境条件指令に基づいて求め、この複数の調整量の各々に、前記複数のセンサ付リモコンの各々の位置に応じた寄与率による重み付けを行い、重み付け後の複数の調整量を合算して得た調整量で閉空間における環境条件を調整する、ことを特徴とする環境調整システム。 Environmental equipment to create environmental conditions in a closed space;
A plurality of sensor-equipped remote controllers that give the environmental equipment an environmental condition command of the closed space by radio waves,
The environmental equipment transmits predetermined wireless data and receives the environmental condition command transmitted from the sensor-equipped remote control, and the environmental condition command received by the first wireless unit. An adjustment unit for adjusting environmental conditions in a closed space,
The plurality of remote controllers with sensors each include an input unit that inputs an environmental condition command in a closed space, and a second wireless unit that receives wireless data transmitted by the first wireless unit of the environmental equipment,
From the environmental condition command or the wireless data transmitted between the first wireless unit and the second wireless unit, the environmental facility determines the distance between the environmental facility and the plurality of remote controllers with sensors, respectively. Further including a desired distance calculation unit,
The adjustment unit obtains a plurality of adjustment amounts corresponding to the distances between the environmental equipment and the plurality of remote controls with sensors obtained by the distance calculation unit based on the environmental condition command. Each is weighted by a contribution rate according to the position of each of the plurality of remote controllers with sensors, and the environmental condition in the closed space is adjusted with an adjustment amount obtained by adding the plurality of adjustment amounts after weighting. A characteristic environmental adjustment system.
前記空調装置は、前記閉空間に配設された吹出し口と、この吹出し口の開度、吹出し口から吹出される空気流量または吹出し空気温度の少なくとも一つを制御するアクチュエータとを含む、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の環境調整システム。 The environmental equipment is an air conditioner that creates environmental conditions of air in the closed space,
The air conditioner includes a blowout port disposed in the closed space, and an actuator for controlling at least one of an opening degree of the blowout port, an air flow rate blown from the blowout port, or a blown air temperature. The environment adjustment system according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記空調装置は、前記閉空間に配設された複数の吹出し口と、前記複数の吹出し口近傍にそれぞれ配設され、吹出し口の開度、吹出し口から吹き出される空気流量または吹出し空気温度の少なくとも一つを制御する複数のアクチュエータとを含み、
前記複数のアクチュエータは、前記第一の無線部と、前記距離演算部と、前記第一の無線部が前記センサ付リモコンから受信した前記環境条件指令および前記距離演算部が求めた前記距離の情報を伝送路を介して前記調整部に送出する通信制御部とを各々含む、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の環境調整システム。 The environmental equipment is an air conditioner that creates environmental conditions of air in the closed space,
The air conditioner is provided in the vicinity of the plurality of outlets arranged in the closed space and in the vicinity of the plurality of outlets, and has an opening degree of the outlet, an air flow rate blown out from the outlet, or an outlet air temperature. A plurality of actuators for controlling at least one,
The plurality of actuators include the first radio unit, the distance calculation unit, the environmental condition command received by the first radio unit from the remote controller with sensor, and the distance information obtained by the distance calculation unit. 4. The environment adjustment system according to claim 1, further comprising: a communication control unit that sends a message to the adjustment unit via a transmission line. 5.
前記照明装置は、前記閉空間の所定場所に配設された複数の照明器具を含み、
前記複数の照明器具は、前記第一の無線部と、前記距離演算部と、前記第一の無線部が前記センサ付リモコンから受信した前記環境条件指令および前記距離演算部が求めた前記距離の情報を伝送路を介して前記調整部に送出する通信制御部とを各々含む、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の環境調整システム。 The environmental equipment is a lighting device that creates an environmental condition of lighting in the closed space,
The lighting device includes a plurality of lighting fixtures arranged at predetermined locations in the closed space,
The plurality of lighting fixtures include the first wireless unit, the distance calculation unit, the environmental condition command received from the sensor-equipped remote controller by the first wireless unit, and the distance calculated by the distance calculation unit. The environment adjustment system according to claim 1, further comprising a communication control unit that sends information to the adjustment unit via a transmission path.
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