JP5723264B2 - 建物設備管理システムおよび建物設備管理方法 - Google Patents

Description

本発明は、建物の照明や空調等の建物設備のエネルギを管理する技術に関する。

近年、地球温暖化対策を推進していく上で、省エネルギ対策の強化がますます求められている。そして、省エネルギ対策の施策を具体的に表すものとして、エネルギの使用の合理化に関する法律（省エネ法）が制定されている。この省エネ法によれば、企業単位のエネルギ管理に関する義務が強化されてきている。そこで、各企業は、エネルギ使用量を削減するため、建物の照明、空調、冷熱等を監視する建物設備管理システムを導入して、エネルギ使用量の現状把握や省エネ対策に着手してきている。
また、電力会社から供給される電力の不足と相俟って、一層の節電や省電力化が求められている。

例えば、特許文献１に開示されている建物設備管理システムでは、建物設備管理装置と管理対象設備とが通信手段によって接続され、管理対象設備は建物設備管理装置によって設定されたように自動的に制御される。つまり、建物設備管理装置による自動制御においては、節電や省電力化が容易に実行可能である。

特開２００１−１４３８６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、手動で行われる照明設備や空調設備等の建物設備の操作をコントロールすることはできないという問題がある。ここで、手動で行われる操作とは、例えば、建物設備の電源オンオフ操作や各種設定操作のことである。
そこで、本発明では、手動で行われる建物設備の操作を省エネの観点から制限する技術を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明に係る建物設備管理システムは、制御盤と、前記制御盤と情報を送受する建物設備管理装置とを備え、前記制御盤が、手動操作するユーザを識別する個人ＩＤを記憶している非接触式媒体から、当該制御盤に接続されているタッチパネル付き液晶リーダ（入出力手段）によって読み取られた前記個人ＩＤを取得すると、自身の制御可能な建物設備を識別する設備ＩＤと前記個人ＩＤとを前記建物設備管理装置に送信する手段と、前記入出力手段を介して手動操作によって設定値の入力を受け付けた場合、当該設定値を前記建物設備管理装置に送信する手段と、前記建物設備管理装置から受信する設定制御情報に基づいて前記建物設備を制御する手段と、を備え、前記建物設備管理装置が、前記個人ＩＤと権限とを関連付けた認証情報と、前記設備ＩＤと設定可能な限度値とを関連付けた制限値情報と、が記憶される記憶手段と、前記個人ＩＤを前記制御盤から取得し、前記認証情報を参照して、その個人ＩＤの認証処理を実行する認証手段と、前記認証処理において前記個人ＩＤの認証が成功した場合、前記制御盤から取得した設備ＩＤに対応する手動操作可能な表示情報を前記入出力手段に表示させる手段と、前記制御盤から前記設定値を取得し、当該個人ＩＤに関連付けられた権限に基づいて、前記制御盤から取得した前記設備ＩＤと前記設定値とを用いて、当該設定値と前記記憶手段に記憶している当該設備ＩＤに関連付けられた限度値とを比較し、当該設定値が当該限度値を満足すると判定した場合には、その設定値を前記設定制御情報として前記制御盤に送信し、満足しないと判定した場合には、設定不可の情報を前記制御盤に送信する制限値算出手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、手動で行われる建物設備の操作を省エネの観点から制限する技術を提供することができる。

建物設備管理システムの構成例を示す図である。 建物設備管理装置の構成例を示す図である。 認証情報の一例を示す図である。 制限値情報の一例を示す図である。 建物設備管理装置の処理フロー例を示す図である。

次に、本発明を実施するための形態（以降、「本実施形態」と称す。）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。

建物設備管理システムの構成例について、図１を用いて説明する。
図１に示すように、建物設備管理システム１は、建物設備管理装置１０、非接触式カード２０、タッチパネル付き液晶リーダ３０および制御盤３１（３１ａ，３１ｂ）で構成される。なお、図１には、制御盤３１は２台しか記載していないが、３台以上であっても構わない。

建物設備管理装置１０は、ネットワーク５０を介して、制御盤３１との間で情報を送受信する機能を有する。また、建物設備管理装置１０は、制御盤３１を介して、個人を識別する個人ＩＤを記憶している非接触式カード（非接触式媒体）２０からタッチパネル付き液晶リーダ３０によって読み取られた当該個人ＩＤを受信し、当該個人ＩＤの認証処理を実行する機能を有する。また、建物設備管理装置１０は、当該個人ＩＤを読み取ったタッチパネル付き液晶リーダ３０から手動操作可能な建物設備（照明設備４１および／または空調設備４２）を識別する設備ＩＤおよび当該建物設備に対する設定値を受信し、当該設定値と受信した設備ＩＤに関連付けられた制限値と比較する機能を有する。ここで、設定値とは、手動操作によって設定される、照明設備４１の電源オンオフや照度設定された値等、空調設備４２の電源オンオフ、温度、風力強弱、時間設定された値等のことである。そして、建物設備管理装置１０は、設定値が限度値を満足する（設定値が有効である）と判定した場合には、その設定値を設定制御情報として制御盤３１に送信し、制御盤３１を介して建物設備の制御を行う機能を有する。

非接触式カード２０は、カードの中にＩＣ（Integrated Circuit）チップおよびアンテナを内蔵し、タッチパネル付き液晶リーダ２０の電磁誘導によって、個人ＩＤ情報を発信する機能を有する。

タッチパネル付き液晶リーダ３０は、タッチパネル機能および液晶表示機能を有した非接触式カードリーダである。タッチパネル付き液晶リーダ３０は、アンテナ、ＲＦ（Radio Frequency）回路、Ｉ／Ｆ（インタフェース）回路、マイコン等を備え、電磁誘導によって、非接触式カード２０に記憶されている個人ＩＤを無線で読み取る機能を有する。また、タッチパネル付き液晶リーダ３０は、音声案内スピーカ、ブザー、人感センサ等を備えていても構わない。

制御盤３１は、照明設備４１や空調設備４２を制御する機能を有する。例えば、図１に示すように、制御盤３１ａは、１台の照明設備４１および１台の空調設備４２を制御する。また、制御盤３１ｂは、図１に示すように、複数の照明設備４１および複数の空調設備４２を制御する。また、制御盤３１は、タッチパネル付き液晶リーダ３０との間で情報を送受信するとともに、タッチパネル付き液晶リーダ３０と建物設備管理装置１０との間で情報を中継する機能を有する。

次に、建物設備管理システム１における処理の流れの概要を、以下に説明する。
非接触式カード２０がタッチパネル付き液晶リーダ３０に翳されると、非接触式カード２０に記憶されている個人ＩＤは、タッチパネル付き液晶リーダ３０に読み取られ、制御盤３１を介して、建物設備管理装置１０に送信される。また、その個人ＩＤを読み取ったタッチパネル付き液晶リーダ３０と接続している制御盤３１は、自身の制御可能な建物設備を識別する設備ＩＤを、建物設備管理装置１０に送信する。次に、建物設備管理装置１０において個人ＩＤの認証が成功すると、照明設備４１や空調設備４２を手動操作（設定入力）可能な表示が、タッチパネル付き液晶リーダ３０に表示される。手動操作とは、例えば、照明設備４１の電源オンオフや照度設定等、空調設備４２の電源オンオフ、温度、風力強弱、時間設定等である。

タッチパネル付き液晶リーダ３０を介して入力された設定値は、建物設備管理装置１０に送信され、設備ＩＤに関係付けて記憶されている限度値と比較される。建物設備管理装置１０は、設定値が限度値を満足する（設定値が有効である）と判断した場合には、その設定値を設定制御情報として制御盤３１に送信する。なお、限度値は、個人ＩＤや期間に関連付けられて、建物設備管理装置１０において算出される。そして、制御盤３１は、受信した設定制御情報に基づいて、照明設備４１や空調設備４２の制御を行う。このようにして、建物設備管理システム１は、手動で操作される建物設備の動作が限度値を超えないように制限することができる。

非接触式カード２０およびタッチパネル付き液晶リーダ３０は、人の出入を管理する入退管理システム（不図示）で使用されているものと共用にした場合、非接触式カード２０を携帯するユーザの負担を軽くすることができ、また、タッチパネル付き液晶リーダ３０の設置場所を新たに設ける必要がなく、設備コストを低減できるだけでなく消費エネルギを低減できるという効果がある。

次に、建物設備管理装置１０の構成例について、図２を用いて説明する。
建物設備管理装置１０は、処理部１１、記憶部１２および通信部１３を備える。処理部１１は、少なくとも、認証部１１１および制限値算出部１１２を機能として有する。処理部１１は図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）およびメインメモリによって構成され、処理部１１内の各部は記憶部１２に記憶されているアプリケーションプログラムをメインメモリに展開して具現化される。

認証部１１１は、後記する記憶部１２の認証情報１２１を参照して、非接触式カード２０から読み取られた個人ＩＤが登録済か否かを判定する機能を有する。また、認証部１１１は、認証情報１２１を参照して、登録済の個人ＩＤに関連付けられた種々の権限を読み書きする機能を有する。

制限値算出部１１２は、残量、過去の使用実績、気象情報、電力会社や政府による要請（節電要請）等に基づいて限度値を算出し、後記する記憶部１２の制限値情報１２２を随時更新する機能を有する。また、制限値算出部１１２は、制限値情報１２２を参照して、登録済の個人ＩＤに付けられた権限を満足するように、制御盤３１から取得した設定値と記憶部１２の限度値とを比較して、設定値が有効か否かを判定する機能を有する。また、制限値算出部１１２は、設定値が有効であると判定した場合、その設定値を設定制御情報として制御盤３１へ送信する。

記憶部１２には、少なくとも、認証情報１２１および制限値情報１２２が記憶されている。
認証情報１２１は、図３に示すように、個人ＩＤ、有効フラグ、特別権限および個別権限を関連付けたものである。
個人ＩＤは、個人にユニークに付けられた識別情報であって、非接触式カード２０に記憶されている個人ＩＤを認証するために用いられる。
有効フラグは、建物設備に設定値を設定できる権限があるか否かを判定するために用いられ、図３では、「１」の場合は権限が有ることを表し、「０」の場合は権限が無いことを表す。

特別権限は、限度値を超える値を設定できるか否かを判定するために用いられ、図３では、「１」の場合は特別の権限が有ることを表し、「０」の場合は特別の権限が無いことを表す。
個別権限は、複数の照明設備４１や複数の空調設備４２が制御盤３１から制御される場合、いずれの設備に対して設定する権限があるか否かを個別に判定するために用いられ、図３では、「１」の場合は個別の権限が有ることを表し、「０」の場合は個別の権限が無いことを表す。なお、個別権限の欄においてカンマで区切られている値の順番は、予め決められている設備ＩＤの順番である。なお、複数の設備ＩＤをある指標でグループ化した１つの集合として、その集合の順番であっても構わない。

制限値情報１２２は、図４に示すように、設備ＩＤ、総計限度値、個別限度値、総計残量および個別残量を関連付けたものである。
設備ＩＤは、照明設備４１または空調設備４２を個別に識別するための識別情報である。
総計限度値は、所定の期間において、設備ＩＤごとに、設備ＩＤの建物設備で使用可能なエネルギの総計の限度値を表したものである。なお、監視対象としている建物設備は、企業単位、地域単位、ビル単位または事業所単位でまとめても良い。

個別限度値は、所定の期間において、設備ＩＤごとに、設備ＩＤの建物設備をさらに細分化した区分で使用可能なエネルギの限度値を表したものである。なお、個別限度値としてカンマで区切られている値の順番は、細分化した区分の順番である。細分化した区分とは、例えば、照明設備４１であれば、大部屋の天井に付けられた蛍光灯を複数のエリアを単位としてオンオフできるように設置されているときのエリアのことである。
なお、総計限度値および個別限度値は、制限値算出部１１２によって、定期的または随時に（所定の周期で）変更される。

総計残量は、前記所定の期間内において、限度値から既に使用した値を減算することによって、現在以降の残りの期間で使用可能なエネルギの残量の総計を表したものである。
個別残量は、前記所定の期間内において、限度値から既に使用した値を減算することによって、現在以降の残りの期間で使用可能なエネルギの残量を細分化した区分ごとに表したものである。なお、個別残量としてカンマで区切られている値の順番は、細分化した区分の順番である。

図２に戻って、通信部１３は、ネットワーク５０（図１参照）を経由して、制御盤３１と情報を送受信するためのインタフェースである。

次に、建物設備管理装置１０の処理フロー例について、図５を用いて説明する（適宜、図２，３，４参照）。
ステップＳ５０１では、認証部１１１は、認証情報１２１を参照して、非接触式カード２０の個人ＩＤを制御盤３１を介して取得し、その個人ＩＤが登録済か否かを判定する。登録済とは、取得した個人ＩＤが認証情報１２１に存在していることである。
登録済であると判定した場合（ステップＳ５０１でＹｅｓ）、処理はステップＳ５０２へ進み、登録済でないと判定した場合（ステップＳ５０１でＮｏ）、処理はステップＳ５０９へ進む。

ステップＳ５０２では、認証部１１１は、認証情報１２１を参照して、取得した個人ＩＤに関連付けられた有効フラグを読み取って、有効フラグが１か否かを判定する。有効フラグが１の場合は、建物設備の手動操作を行う権限が有ることを表す。
有効フラグが１であると判定した場合（ステップＳ５０２でＹｅｓ）、処理はステップＳ５０３へ進み、有効フラグが１でないと判定した場合（ステップＳ５０２でＮｏ）、処理はステップＳ５０９へ進む。

ステップＳ５０３では、制限値算出部１１２は、タッチパネル付き液晶リーダ３０を介して入力された設定値および設備ＩＤを取得する。

ステップＳ５０４では、制限値算出部１１２は、制限値情報１２２を参照して、取得した設定値が制限値を超えているか否かを判定する。ここで、制限値とは、ステップＳ５０３で取得した設備ＩＤに関連付けられた個別限度値のことである。制限値を超えていると判定した場合（ステップＳ５０４でＹｅｓ）、処理はステップＳ５０５へ進み、制限値以下と判定した場合（ステップＳ５０４でＮｏ）、処理はステップＳ５０６へ進む。

ステップＳ５０５では、認証部１１１は、認証情報１２１を参照して、取得した個人ＩＤに関連付けられた特別権限が有るか否かを判定する。具体的には、認証部１１１は、特別権限が１の場合特別権限が有ると判定し、特別権限が０の場合特別権限がないと判定する。特別権限が有ると判定した場合（ステップＳ５０５でＹｅｓ）、処理はステップＳ５０６へ進み、特別権限がないと判定した場合（ステップＳ５０５でＮｏ）、処理はステップＳ５０９へ進む。

ステップＳ５０６では、制限値算出部１１２は、制限値情報１２２を参照して、残量が０か否かを判定する。具体的には、制限値算出部１１２は、個別残量が０か否かを判定する。残量が０と判定した場合（ステップＳ５０６でＹｅｓ）、処理はステップＳ５０９へ進み、残量が０でないと判定した場合（ステップＳ５０６でＮｏ）、処理はステップＳ５０７へ進む。

ステップＳ５０７では、制限値算出部１１２は、設定値が有効であると判定する。
ステップＳ５０８では、制限値算出部１１２は、設定値を設定制御情報として制御盤３１に送信する。ここで、設定値は、個人ＩＤや、送信する時点における残量、過去の使用実績、気象情報、電力会社や政府による要請等に基づいて再算出した値を用いても構わない。そして、処理を終了する。
また、ステップＳ５０９では、制限値算出部１１２は、設定不可と判定し、設定不可の情報を制御盤３１に送信し、処理を終了する。
なお、ステップＳ５０５は、適宜、処理フローから除いても構わない。

以上により、本実施形態における建物設備管理装置１０は、手動で操作される建物設備を制御する制御盤３１と接続しており、制御盤３１を介して、操作者（ユーザ）の個人ＩＤを記憶している非接触式カード２０からタッチパネル付き液晶リーダ３０によって読み取られた前記個人ＩＤおよび当該タッチパネル付き液晶リーダから手動操作可能な建物設備を識別する設備ＩＤを取得する。そして、建物設備管理装置１０は、当該個人ＩＤの認証が成功すると、その個人ＩＤに関連付けられた権限に基づいて、タッチパネル付き液晶リーダ３０から入力された設定値を受け付けて、前記設備ＩＤに関連付けられている限度値と比較する。建物設備管理装置１０は、設定値が限度値を満足する（設定値が有効である）と判定した場合には、その設定値を設定制御情報として制御盤３１に送信し、制御盤３１を介して建物設備（照明装置４１および空調装置４２）の制御を行う。

本実施形態の建物設備管理装置１０は、有効フラグが１の場合であっても、以下によって制御を制限する機能を備えている（適宜、図５参照）。
省エネを目的として、例えば、会議室等の各施設において、照明設備４１の照度や空調設備４２の設定温度の限度値が制限値情報１２２（図４）に予め設定されていて、ステップＳ５０４に示すように、限度値を超えて設定できないようにしている。そして、限度値が、各施設において最適に設定されていれば、無駄な電力を削減することが可能である。

また、改正省エネ法では特定事業者および特定連鎖化事業者は、エネルギ管理統括者やエネルギ管理企画推進者をそれぞれ選任することが義務付けられている。そこで、ステップＳ５０２，Ｓ５０５に示すように、エネルギ管理統括者やエネルギ管理企画推進者に選任された人だけが設備制御を可能とし、他の一般者は権限を与えないようにすることができる。または、一般者は、制限値までは設定可能であるが、選任された人は、緊急時等の状況に応じて、ステップＳ５０５に示すように、制限値を超えて制御することができるようにすることもできる。

また、限度値として、時間設定を行っても良い。例えば、会議室等の施設において、１日に使用可能な電力量が１０ｋＷｈであった場合、消費電力２．５ｋＷの空気調和機を使用する際に、１日では４時間しか使用できない。そこで、すでに３時間分が使われてしまっている場合には、残りの会議で１時間分しか使用できなくなる。このように、１時間、１日、１週間、１ヶ月等の所定期間に使用できる電力量を予め設定しておき、使用するごとに残量を求めて、残量が０になった場合、ステップＳ５０６に示すように、次の所定期間までは使用できないようにしても良い。

なお、本実施形態では、建物設備管理装置１０が認証処理や入力された設定値が限度値を満足するか否かの判定処理を実行するように説明したが、建物設備管理装置１０の代わりに制御盤３１が認証処理や判定処理を実行するようにしても構わない。

また、本実施形態では、建物設備管理装置１０が個人ＩＤを記憶している非接触式カード２０からタッチパネル付き液晶リーダ３０によって読み取られた前記個人ＩＤを取得し、その個人ＩＤの認証処理を実行するように説明したが、指静脈認証等の生体認証装置を用いて、個人照合を行っても構わない。また、電源オンオフ操作や設定入力の操作は、タッチパネル付き液晶リーダ３０の代わりに、機械式スイッチを用いても構わない。

また、ステップＳ５０１，Ｓ５０２，Ｓ５０４，Ｓ５０５，Ｓ５０６において、判断のＹｅｓ／Ｎｏに応じて、タッチパネル付き液晶リーダ３０にＬＥＤ（Light Emitting Diode）点灯、ブザー鳴動、音声案内、液晶案内表示を行っても良い。

また、図４に示す制限値情報１２２は、個人ＩＤごとに、別個に設けられていても、構わない。また、制御盤３１が、本実施形態における建物設備管理装置１０を内蔵していても構わない。

１ 建物設備管理システム
１０ 建物設備管理装置
１１ 処理部
１２ 記憶部
１３ 通信部
２０ 非接触式カード（非接触式媒体）
３０ タッチパネル付き液晶リーダ
３１，３１ａ，３１ｂ 制御盤
４１ 照明設備（建物設備）
４２ 空調設備（建物設備）
５０ ネットワーク
１１１ 認証部
１１２ 制限値算出部
１２１ 認証情報
１２２ 制限値情報

Claims (7)

1. 制御盤と、前記制御盤と情報を送受する建物設備管理装置とを備え、
   前記制御盤は、
   手動操作するユーザを識別する個人ＩＤを記憶している非接触式媒体から、当該制御盤に接続されている入出力手段によって読み取られた前記個人ＩＤを取得すると、前記制御盤自身が制御可能な建物設備を識別する設備ＩＤと前記個人ＩＤとを前記建物設備管理装置に送信する手段と、
   前記入出力手段を介して手動操作によって設定値の入力を受け付けた場合、当該設定値を前記建物設備管理装置に送信する手段と、
   前記建物設備管理装置から受信する設定制御情報に基づいて前記建物設備を制御する手段と、
   を備え、
   前記建物設備管理装置は、
   前記個人ＩＤと権限とを関連付けた認証情報と、前記設備ＩＤと設定可能な限度値とを関連付けた制限値情報と、が記憶される記憶手段と、
   前記個人ＩＤを前記制御盤から取得し、前記認証情報を参照して、その個人ＩＤの認証処理を実行する認証手段と、
   前記認証処理において前記個人ＩＤの認証が成功した場合、前記制御盤から取得した設備ＩＤに対応する手動操作可能な表示情報を前記入出力手段に表示させる手段と、
   前記制御盤から前記設定値を取得し、当該個人ＩＤに関連付けられた権限に基づいて、前記制御盤から取得した前記設備ＩＤと前記設定値とを用いて、当該設定値と前記記憶手段に記憶している当該設備ＩＤに関連付けられた限度値とを比較し、当該設定値が当該限度値を満足すると判定した場合には、その設定値を前記設定制御情報として前記制御盤に送信し、満足しないと判定した場合には、設定不可の情報を前記制御盤に送信する制限値算出手段と、
   を備えることを特徴とする建物設備管理システム。
2. 前記制限値情報は、前記個人ＩＤごとに備えられる
   ことを特徴とする請求項１に記載の建物設備管理システム。
3. 前記制限値算出手段は、前記制限値情報の前記限度値を、所定の周期で変更する
   ことを特徴とする請求項１に記載の建物設備管理システム。
4. 前記制限値算出手段は、予め定められた所定の期間内において、前記限度値から既に使用した値を減算することによって現在以降の残りの期間で使用可能な残量を算出する
   ことを特徴とする請求項１または請求項３に記載の建物設備管理システム。
5. 前記制限値算出手段は、前記残量、過去の使用実績、気象情報、節電要請に基づいて前記限度値を算出する
   ことを特徴とする請求項４に記載の建物設備管理システム。
6. 前記認証手段は、前記認証処理を、生体認証情報を用いて行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の建物設備管理システム。
7. 制御盤と、前記制御盤と情報を送受する建物設備管理装置とを備える建物設備管理システムの建物設備管理方法であって、
   前記制御盤は、手動操作するユーザを識別する個人ＩＤを記憶している非接触式媒体から、当該制御盤に接続されている入出力手段によって読み取られた前記個人ＩＤを取得すると、前記制御盤自身が制御可能な建物設備を識別する設備ＩＤと前記個人ＩＤとを前記建物設備管理装置に送信し、
   前記個人ＩＤと権限とを関連付けた認証情報と、前記設備ＩＤと設定可能な限度値とを関連付けた制限値情報と、が記憶される記憶手段を備えた前記建物設備管理装置は、前記個人ＩＤを前記制御盤から取得し、前記認証情報を参照して、その個人ＩＤの認証処理を実行し、前記認証処理において当該個人ＩＤの認証が成功した場合、前記制御盤から取得した設備ＩＤに対応する手動操作可能な表示情報を前記入出力手段に表示させ、
   前記制御盤は、前記入出力手段を介して手動操作によって設定値の入力を受け付けた場合、当該設定値を前記建物設備管理装置に送信し、
   前記建物設備管理装置は、前記制御盤から前記設定値を取得し、前記個人ＩＤに関連付けられた権限に基づいて、前記制御盤から取得した前記設備ＩＤと前記設定値とを用いて、当該設定値と前記記憶手段に記憶している当該設備ＩＤに関連付けられた限度値とを比較し、当該設定値が当該限度値を満足すると判定した場合には、その設定値を設定制御情報として前記制御盤に送信し、満足しないと判定した場合には、設定不可の情報を前記制御盤に送信し、
   前記制御盤は、前記建物設備管理装置から受信した前記設定制御情報に基づいて前記建物設備を制御する
   ことを特徴とする建物設備管理方法。

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