JP6063186B2

JP6063186B2 - ヒュームフードの人検知センサ故障判定方法および装置

Info

Publication number: JP6063186B2
Application number: JP2012205755A
Authority: JP
Inventors: 信雄大沢; 林太郎大村
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 2012-09-19
Filing date: 2012-09-19
Publication date: 2017-01-18
Anticipated expiration: 2032-09-19
Also published as: JP2014057940A

Description

本発明は、研究施設、工場、病院など、作業者の安全や製造物に対して危険を伴う環境において、発生する有毒ガス等を局所排気するヒュームフードに係り、特にヒュームフードに使用される人検知センサの故障を判定する技術に関するものである。

化学実験では、実験作業過程において、人体に有害なガスや粉塵等が発生する場合が多い。これら有害物質の室内への拡散を防止し、人体への汚染を防ぐ装置の１つにヒュームフードがある。一般に、ヒュームフードは、上下または左右に開閉可能なサッシドア付きの囲い（エンクロージャ）を備えており、実験室の作業者はこのサッシドアからエンクロージャ内にアクセスすることができる。ヒュームフードで作業中の作業者が有害なガスや粉塵等に曝されないようにするために、エンクロージャは有害物質を除去する排気装置に接続されている（非特許文献１参照）。

図３はヒュームフードの外観を示す斜視図である。ヒュームフード１は、開閉可能なサッシ１０と、排気風量を制御するための排気バルブ１１と、検知範囲に人がいるかどうかを検出する人検知センサ１２と、ヒュームフード１を使用する作業者に情報を通知するためと緊急時に強制的にフード内の空気を排気できるようにするためのヒュームフードモニタ１３と、サッシ１０の開度を検出する垂直サッシセンサ１４とを備えている。

このようなヒュームフード１を使用するシステムでは、サッシ１０の開度に応じて排気バルブ１１を調節して排気風量を変化させて、省エネルギーを図っている。あるいは、人検知センサ１２で人がいるかどうかを検出し、ヒュームフード１の前に人がいるときには排気バルブ１１を調節して排気風量を増やし、人がいないときには安全な待機レベルまで排気風量を低下させるようにして、省エネルギーを図っている（特許文献１参照）。

特開２０１０−１２２９３９号公報

松村昭男，「研究施設環境管理支援システムの開発」，Savemation Review ２００４年２月号，株式会社山武，２００４年

人検知センサは、検知範囲内の人の挙動（つまり人の在／不在）の状態を物理量（電圧や電流）に変換して出力する。人検知センサが故障した場合、人検知センサの出力は一定値（例えば０Ｖ）となるが、この人検知センサの出力を監視しているだけでは、人検知センサの故障による一定値出力なのか、人の不在検出による一定値出力なのかを見分けることができないという問題点があった。人がヒュームフードを使用する際に、人検知センサの故障による一定値出力により「人が不在」と誤判定し、排気風量を低下させて省エネルギー状態にしてしまうと、有害なガスや粉塵等に人が曝される可能性がある。また、ヒュームフードの前に人がいないにも拘らず、人検知センサの一定値出力により「人が存在」と誤判定し、通常の排気風量で運転すると、省エネルギーが実現できないことになる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、人検知センサの故障を容易に検出することができる人検知センサ故障判定方法および装置を提供することを目的とする。

本発明は、ヒュームフードに設置された人検知センサが故障しているかどうかを判定する人検知センサ故障判定方法であって、人検知センサの出力を取得する第１の取得ステップと、ヒュームフードが設置された対象部屋の人の存否を示唆する他の装置からの情報を取得する第２の取得ステップと、前記人検知センサが人の存在を検出せず、かつ前記他の装置からの情報が人の存在を示唆している場合に、前記人検知センサが故障していると判定する人検知センサ故障判定ステップとを含み、前記他の装置は、前記ヒュームフードのサッシの開度を検出するサッシセンサと、前記ヒュームフードを使用する人が操作するヒュームフードモニタのうち少なくとも一方であり、前記人検知センサ故障判定ステップは、前記人検知センサが人の存在を検出せず、かつ前記サッシの開度に変化があった場合、または前記人検知センサが人の存在を検出せず、かつ前記ヒュームフードモニタの操作が行われた場合に、前記人検知センサが故障していると判定することを特徴とするものである。
また、本発明のヒュームフードの人検知センサ故障判定方法は、人検知センサの出力を取得する第１の取得ステップと、ヒュームフードが設置された対象部屋の人の存否を示唆する他の装置からの情報を取得する第２の取得ステップと、前記人検知センサが人の存在を検出し、かつ前記他の装置からの情報が人の不在を示唆している場合に、前記人検知センサが故障していると判定する人検知センサ故障判定ステップとを含み、前記他の装置は、前記ヒュームフードに設置された照度センサと、前記ヒュームフードが設置された対象部屋への人の入退室を管理する入退室管理システムのうち少なくとも一方であり、前記人検知センサ故障判定ステップは、前記人検知センサが人の存在を検出し、かつ前記照度センサの出力から前記対象部屋の照明が消えていると判定される場合、または前記人検知センサが人の存在を検出し、かつ前記入退室管理システムから取得した情報が前記対象部屋の在室人数が０であることを示している場合に、前記人検知センサが故障していると判定することを特徴とするものである。

また、本発明のヒュームフードの人検知センサ故障判定装置は、人検知センサの出力を取得する第１の取得手段と、ヒュームフードが設置された対象部屋の人の存否を示唆する他の装置からの情報を取得する第２の取得手段と、前記人検知センサが人の存在を検出せず、かつ前記他の装置からの情報が人の存在を示唆している場合に、前記人検知センサが故障していると判定する人検知センサ故障判定手段とを備え、前記他の装置は、前記ヒュームフードのサッシの開度を検出するサッシセンサと、前記ヒュームフードを使用する人が操作するヒュームフードモニタのうち少なくとも一方であり、前記人検知センサ故障判定手段は、前記人検知センサが人の存在を検出せず、かつ前記サッシの開度に変化があった場合、または前記人検知センサが人の存在を検出せず、かつ前記ヒュームフードモニタの操作が行われた場合に、前記人検知センサが故障していると判定することを特徴とするものである。
また、本発明のヒュームフードの人検知センサ故障判定装置は、人検知センサの出力を取得する第１の取得手段と、ヒュームフードが設置された対象部屋の人の存否を示唆する他の装置からの情報を取得する第２の取得手段と、前記人検知センサが人の存在を検出し、かつ前記他の装置からの情報が人の不在を示唆している場合に、前記人検知センサが故障していると判定する人検知センサ故障判定手段とを備え、前記他の装置は、前記ヒュームフードに設置された照度センサと、前記ヒュームフードが設置された対象部屋への人の入退室を管理する入退室管理システムのうち少なくとも一方であり、前記人検知センサ故障判定手段は、前記人検知センサが人の存在を検出し、かつ前記照度センサの出力から前記対象部屋の照明が消えていると判定される場合、または前記人検知センサが人の存在を検出し、かつ前記入退室管理システムから取得した情報が前記対象部屋の在室人数が０であることを示している場合に、前記人検知センサが故障していると判定することを特徴とするものである。

本発明によれば、ヒュームフードが設置された対象部屋の人の存否を示唆する他の装置からの情報を利用することにより、人検知センサの故障を容易に判定することができるので、人検知センサの故障による人の存否の誤判定を防止することができる。その結果、本発明では、ヒュームフードが設置された対象部屋に人がいるにも拘わらず、人が不在と誤判定し、ヒュームフードの排気風量を低下させたり、対象部屋に人がいないにも拘らず、人が存在と誤判定し、通常の排気風量で運転したりすることがなくなる。したがって、本発明では、安全な局所排気システムを構築することができ、また省エネルギーを実現することができる。

本発明の実施の形態に係るヒュームフードのコントローラの構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態における人検知センサ故障判定処理を説明するフローチャートである。ヒュームフードの外観を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。本実施の形態においても、ヒュームフードの構成は従来と同様であるので、図３の符号を用いて説明する。図１は本実施の形態に係るヒュームフードの人検知センサ故障判定装置であるコントローラの構成を示すブロック図である。
コントローラ２０は、人検知センサ出力取得部２１と、サッシセンサ出力取得部２２と、ヒュームフードモニタ操作検知部２３と、在室情報取得部２４と、照度センサ出力取得部２５と、人検知センサ故障判定部２６と、判定結果出力部２７と、排気風量制御部２８と、警報通知部２９と、演算部３０とを備えている。

図３に示した人検知センサ１２は、検知範囲内の人の挙動（つまり人の在／不在）の状態を物理量（電圧や電流）に変換して出力する。ここでは、人検知センサ１２は、人の存在を検出したときに０Ｖを出力し、人の存在を検出していないときに１０Ｖを出力するものとする。コントローラ２０の人検知センサ出力取得部２１は、このような人検知センサ１２の出力を取得する。

図３に示した垂直サッシセンサ１４は、サッシ１０の開度を検出する。コントローラ２０のサッシセンサ出力取得部２２は、垂直サッシセンサ１４からサッシ開度の情報を取得する。通常、人がヒュームフード１を使用しない場合は、サッシ１０は全閉の状態になっており、人がヒュームフード１を使用する場合に、サッシ１０を開ける。

コントローラ２０の排気風量制御部２８は、ヒュームフード１から収集したデータに基づいて排気風量を制御する。サッシ開度に応じてヒュームフード１の排気風量を変化させる変風量（VAV:Variable Air Volume ）方式の場合、排気風量制御部２８は、ヒュームフード１のサッシ１０の開度を基にサッシ開口部の面風速が例えば０．５ｍ／ｓとなるようにヒュームフード１の排気バルブ１１を調節して排気風量を制御する。

また、人がいない場合は排気風量を低下させるＵＢＣ（Usage Based Controls（登録商標））方式の場合、排気風量制御部２８は、人検知センサ１２の検知結果により、ヒュームフード１の前に人がいるかどうかを確認し、人がいるときには排気バルブ１１を調節して排気風量を増やし、人がいないときには安全な待機レベルまで排気風量を低下させる。

図３に示したヒュームフードモニタ１３は、ヒュームフード１を使用する人に情報を通知するためと緊急時に強制的にフード内の空気を排気できるようにするためのものである。ヒュームフードモニタ１３は、例えばヒュームフード管理情報を表示するための表示部と、緊急排気運転を行うための緊急排気操作ボタンと、音声を消音するためのミュートボタンと、ヒュームフード管理情報の表示を切り替えるための表示切替ボタンと、警報通知を行うための警報通知ＬＥＤと、警報通知を音声で行うためのスピーカとを有する（特許文献１参照）。

ヒュームフード管理情報としては、例えばサッシ開口部の面風速、ヒュームフード１の使用時間、ヒュームフード１の無駄時間、ヒュームフード１の不在率、および警報発生回数がある。サッシ開口部の面風速は、サッシセンサ出力取得部２２が取得したサッシ開度に基づいて算出することができる。使用時間は、サッシ１０が開いていて、且つヒュームフード１の前に人がいるときの時間であり、サッシ開度と人検知センサ１２の検知結果に基づいて算出することができる。無駄時間は、サッシ１０が開いているにも関わらずヒュームフード１の前に人がいないときの時間であり、サッシ開度と人検知センサ１２の検知結果に基づいて算出することができる。不在率は、無駄時間をサッシ１０が開いている時間で割った値であり、サッシ開度と人検知センサ１２の検知結果に基づいて算出することができる。

コントローラ２０の演算部３０は、ヒュームフード１のサッシ開口部の面風速と使用時間と無駄時間と不在率と警報発生回数とを算出して、これらの情報を含むヒュームフード管理情報をヒュームフードモニタ１３へ送信する。ヒュームフードモニタ１３は、コントローラ２０から受信したヒュームフード管理情報のうち予め初期表示情報として設定されている情報（例えば面風速の情報）を表示部に表示させる。また、ヒュームフードモニタ１３は、表示切替ボタンが操作される度にヒュームフード管理情報の表示を切り替える。例えば、表示切替ボタンが操作される度に、面風速→使用時間→無駄時間→不在率→警報発生回数→面風速→・・・・の順で表示を切り替える。

コントローラ２０の警報通知部２９は、例えばヒュームフード１から取得した瞬時排気風量の値から、ガスや粉塵等の有害物質に人が曝される恐れが増大していると判断した場合には、ヒュームフードモニタ１３へ警報通知信号を送信する。ヒュームフードモニタ１３は、警報通知信号を受信した場合、警報通知ＬＥＤを点灯させ、スピーカから音声を出力させることにより、ヒュームフード１を使用する人に、警報が発生したことを通知する。また、ヒュームフードモニタ１３は、緊急排気操作ボタンの操作に応じてヒュームフード１の排気バルブ１１を制御し緊急排気運転等を行う。

コントローラ２０のヒュームフードモニタ操作検知部２３は、ヒュームフードモニタ１３の緊急排気操作ボタン、ミュートボタン、または表示切替ボタンの操作を検知する。
コントローラ２０の在室情報取得部２４は、ヒュームフード１が設置された対象部屋内に人が存在するか否かを示す在室情報を入退室管理システムから取得する。入退室管理システムは、人が所持している無線タグ等を利用して人の入退室を管理するものである。このような入退室管理システムは周知であるので、詳細な説明は省略する。
コントローラ２０の照度センサ出力取得部２５は、ヒュームフードモニタ１３に設けられた照度センサの出力を取得する。

コントローラ２０の人検知センサ故障判定部２６は、人検知センサ出力取得部２１が取得した人検知センサ１２の検知結果と、サッシセンサ出力取得部２２が取得したサッシ１０の開度と、ヒュームフードモニタ操作検知部２３が取得した操作情報と、在室情報取得部２４が取得した在室情報と、照度センサ出力取得部２５が取得した照度センサの出力とに基づいて、人検知センサ１２が故障しているかどうかを判定する。
コントローラ２０の判定結果出力部２７は、人検知センサ故障判定部２６の判定結果を出力する。

次に、本実施の形態の人検知センサ故障判定処理について詳細に説明する。図２は本実施の形態の人検知センサ故障判定処理を説明するフローチャートである。
人検知センサ出力取得部２１、サッシセンサ出力取得部２２、ヒュームフードモニタ操作検知部２３、在室情報取得部２４および照度センサ出力取得部２５は、上記のとおり情報を取得する（図２ステップＳ１）。

人検知センサ故障判定部２６は、人検知センサ１２の出力によりヒュームフード１の前に人がいるかどうかを確認し、人がいないときには（ステップＳ２においてＹＥＳ）、サッシセンサ出力取得部２２が取得したサッシ１０の開度を確認して、サッシ１０の開度に変化があった場合には（ステップＳ３においてＹＥＳ）、人検知センサ１２が故障していると判定する（ステップＳ４）。つまり、人検知センサ１２が人の存在を検出していないにも拘わらず、サッシ１０の開度が変化しており、ヒュームフード１の前に人がいるはずなので、人検知センサ１２に故障の疑いがあると判定する。

また、人検知センサ故障判定部２６は、人検知センサ１２が人の存在を検出していないときに（ステップＳ２においてＹＥＳ）、ヒュームフードモニタ１３の操作が行われたかどうかを確認し、ヒュームフードモニタ１３の操作があった場合には（ステップＳ５においてＹＥＳ）、人検知センサ１２が故障していると判定する（ステップＳ４）。つまり、人検知センサ１２が人の存在を検出していないにも拘わらず、ヒュームフードモニタ１３の操作が行われており、ヒュームフード１の前に人がいるはずなので、人検知センサ１２に故障の疑いがあると判定する。

また、人検知センサ故障判定部２６は、人検知センサ１２が人の存在を検出しているときに（ステップＳ２においてＮＯ）、照度センサ出力取得部２５が取得した照度センサの出力を確認し、ヒュームフード１が設置された対象部屋の照明がＯＦＦになっていると判定される場合には（ステップＳ６においてＹＥＳ）、人検知センサ１２が故障していると判定する（ステップＳ４）。つまり、人検知センサ１２が人の存在を検出しているにも拘わらず、室内照明が消えており、人がいないはずなので、人検知センサ１２に故障の疑いがあると判定する。

また、人検知センサ故障判定部２６は、人検知センサ１２が人の存在を検出しているときに（ステップＳ２においてＮＯ）、在室情報取得部２４が取得した在室情報を確認し、ヒュームフード１が設置された対象部屋の在室人数が０の場合には（ステップＳ７においてＹＥＳ）、人検知センサ１２が故障していると判定する（ステップＳ４）。つまり、人検知センサ１２が人の存在を検出しているにも拘わらず、在室人数が０であり、人がいないはずなので、人検知センサ１２に故障の疑いがあると判定する。

以上説明したように、本実施の形態では、ヒュームフードが設置された対象部屋の人の存否を示唆する他の装置からの情報を利用して人検知センサ１２の故障を判定するようにしたので、安全で安定した局所排気システムを構築することができる。

本実施の形態においてコントローラ２０とヒュームフードモニタ１３の各々は、それぞれＣＰＵ、メモリおよびインタフェースを備えたコンピュータとこれらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。コントローラ２０とヒュームフードモニタ１３の各々のＣＰＵは、メモリに格納されたプログラムに従って本実施の形態で説明した処理を実行する。

本発明は、有毒ガスや粉塵等等の有害物質を局所排気するヒュームフードを使用するシステムに適用することができる。

１…ヒュームフード、１０…サッシ、１１…排気バルブ、１２…人検知センサ、１３…ヒュームフードモニタ、１４…垂直サッシセンサ、２０…コントローラ、２１…人検知センサ出力取得部、２２…サッシセンサ出力取得部、２３…ヒュームフードモニタ操作検知部、２４…在室情報取得部、２５…照度センサ出力取得部、２６…人検知センサ故障判定部、２７…判定結果出力部、２８…排気風量制御部、２９…警報通知部、３０…演算部。

Claims

ヒュームフードに設置された人検知センサが故障しているかどうかを判定する人検知センサ故障判定方法であって、
人検知センサの出力を取得する第１の取得ステップと、
ヒュームフードが設置された対象部屋の人の存否を示唆する他の装置からの情報を取得する第２の取得ステップと、
前記人検知センサが人の存在を検出せず、かつ前記他の装置からの情報が人の存在を示唆している場合に、前記人検知センサが故障していると判定する人検知センサ故障判定ステップとを含み、
前記他の装置は、前記ヒュームフードのサッシの開度を検出するサッシセンサと、前記ヒュームフードを使用する人が操作するヒュームフードモニタのうち少なくとも一方であり、
前記人検知センサ故障判定ステップは、前記人検知センサが人の存在を検出せず、かつ前記サッシの開度に変化があった場合、または前記人検知センサが人の存在を検出せず、かつ前記ヒュームフードモニタの操作が行われた場合に、前記人検知センサが故障していると判定することを特徴とするヒュームフードの人検知センサ故障判定方法。
ヒュームフードに設置された人検知センサが故障しているかどうかを判定する人検知センサ故障判定方法であって、
人検知センサの出力を取得する第１の取得ステップと、
ヒュームフードが設置された対象部屋の人の存否を示唆する他の装置からの情報を取得する第２の取得ステップと、
前記人検知センサが人の存在を検出し、かつ前記他の装置からの情報が人の不在を示唆している場合に、前記人検知センサが故障していると判定する人検知センサ故障判定ステップとを含み、
前記他の装置は、前記ヒュームフードに設置された照度センサと、前記ヒュームフードが設置された対象部屋への人の入退室を管理する入退室管理システムのうち少なくとも一方であり、
前記人検知センサ故障判定ステップは、前記人検知センサが人の存在を検出し、かつ前記照度センサの出力から前記対象部屋の照明が消えていると判定される場合、または前記人検知センサが人の存在を検出し、かつ前記入退室管理システムから取得した情報が前記対象部屋の在室人数が０であることを示している場合に、前記人検知センサが故障していると判定することを特徴とするヒュームフードの人検知センサ故障判定方法。
ヒュームフードに設置された人検知センサが故障しているかどうかを判定する人検知センサ故障判定装置であって、
人検知センサの出力を取得する第１の取得手段と、
ヒュームフードが設置された対象部屋の人の存否を示唆する他の装置からの情報を取得する第２の取得手段と、
前記人検知センサが人の存在を検出せず、かつ前記他の装置からの情報が人の存在を示唆している場合に、前記人検知センサが故障していると判定する人検知センサ故障判定手段とを備え、
前記他の装置は、前記ヒュームフードのサッシの開度を検出するサッシセンサと、前記ヒュームフードを使用する人が操作するヒュームフードモニタのうち少なくとも一方であり、
前記人検知センサ故障判定手段は、前記人検知センサが人の存在を検出せず、かつ前記サッシの開度に変化があった場合、または前記人検知センサが人の存在を検出せず、かつ前記ヒュームフードモニタの操作が行われた場合に、前記人検知センサが故障していると判定することを特徴とするヒュームフードの人検知センサ故障判定装置。
ヒュームフードに設置された人検知センサが故障しているかどうかを判定する人検知センサ故障判定装置であって、
人検知センサの出力を取得する第１の取得手段と、
ヒュームフードが設置された対象部屋の人の存否を示唆する他の装置からの情報を取得する第２の取得手段と、
前記人検知センサが人の存在を検出し、かつ前記他の装置からの情報が人の不在を示唆している場合に、前記人検知センサが故障していると判定する人検知センサ故障判定手段とを備え、
前記他の装置は、前記ヒュームフードに設置された照度センサと、前記ヒュームフードが設置された対象部屋への人の入退室を管理する入退室管理システムのうち少なくとも一方であり、
前記人検知センサ故障判定手段は、前記人検知センサが人の存在を検出し、かつ前記照度センサの出力から前記対象部屋の照明が消えていると判定される場合、または前記人検知センサが人の存在を検出し、かつ前記入退室管理システムから取得した情報が前記対象部屋の在室人数が０であることを示している場合に、前記人検知センサが故障していると判定することを特徴とするヒュームフードの人検知センサ故障判定装置。