JP6833102B1 - 環境調節システム、環境調節方法および環境調節プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
そのため、空気調和設備のみを利用して温熱環境を調節しようとすると、エネルギー消費量が増大してしまう。
調節する対象となる屋内環境である対象環境に対する要望を取得する要望取得部と、
取得された要望に基づいて、前記対象環境を調節するための調節機器による調節内容と、前記調節機器とは異なる種類の機器であり前記対象環境に影響を及ぼす設備機器の動作内容と、を決定する制御内容決定部と、
決定された調整内容に従って前記調節機器を制御し、決定された動作内容に従って前記設備機器を制御する機器制御部とを備える。
そのため、空気調和機のみを利用する場合に比べて、エネルギー消費量を抑えることができる。
したがって、エネルギー消費量を増大させずに、利用者の要望に応じて屋内環境を調節することが可能となる。
環境調節システム100について、図1から図4に基づいて説明する。
実施の形態1では、対象環境が「温度」である場合を例に挙げて説明を行う。
図1に基づいて、環境調節システム100の構成を説明する。
環境調節システム100は、空気調和機121、照明器具122および換気機器123などの各種機器を備える。
空気調和機121は、対象環境である「温度」を調節するための機器である。
照明器具122と換気機器123とのそれぞれは、「温度」の調節を目的とする機器ではないが、「温度」に影響を及ぼす機器である。例えば、照明器具122が点灯すると照明器具122が発熱するため屋内の温度が上がり、照明器具122が消灯すると発熱が止まるため屋内の温度が下がる。例えば、換気機器123が動作すると換気によって屋内の温度が外気温に近づく。
空気調和機121のように対象環境を調節するための機器を「調節機器」と称する。
照明器具122または換気機器123のように、調節機器とは異なる種類の機器であり対象環境に影響を及ぼす機器を「設備機器」と称する。
入退管理システム110は、利用者の入退場を管理するシステムであり、複数の認証端末111を備える。認証端末111は、入退時に利用者が認証を受けるために利用する端末である。
複数の認証端末111は、対象環境(温度)に対する複数種類の要望に対応付けられている。具体的には、認証端末111Aは、「暑い」ので温度を下げてほしい、という要望に対応付けられている。認証端末111Bは、「寒い」ので温度を上げてほしい、という要望に対応付けられている。認証端末111Cは、「快適」なので温度を変えないでほしい、という要望に対応付けられている。
環境調節装置200は、内部ネットワークを介して、入退管理システム110と各種機器とのそれぞれと通信する。
つまり、環境調節のための通信には、インターネットのような外部ネットワークは使用されない。
環境調節装置200は、プロセッサ201とメモリ202と補助記憶装置203と通信装置204と入出力インタフェース205といったハードウェアを備えるコンピュータである。これらのハードウェアは、信号線を介して互いに接続されている。
ICは、Integrated Circuitの略称である。
CPUは、Central Processing Unitの略称である。
DSPは、Digital Signal Processorの略称である。
GPUは、Graphics Processing Unitの略称である。
RAMは、Random Access Memoryの略称である。
ROMは、Read Only Memoryの略称である。
HDDは、Hard Disk Driveの略称である。
NICは、Network Interface Cardの略称である。
USBは、Universal Serial Busの略称である。
補助記憶装置203には、さらに、OSが記憶されている。OSの少なくとも一部は、メモリ202にロードされて、プロセッサ201によって実行される。
プロセッサ201は、OSを実行しながら、環境調節プログラムを実行する。
OSは、Operating Systemの略称である。
メモリ202は記憶部290として機能する。但し、補助記憶装置203、プロセッサ201内のレジスタおよびプロセッサ201内のキャッシュメモリなどの記憶装置が、メモリ202の代わりに、又は、メモリ202と共に、記憶部290として機能してもよい。
環境調節装置200の動作は環境調節方法に相当する。また、環境調節方法の手順は環境調節プログラムの手順に相当する。
ステップS110において、要望取得部210は、対象環境に対する要望を取得する。
具体的には、要望取得部210は、利用者が利用した認証端末に対応付けられた要望を対象環境に対する要望と判定する。
ステップS111において、利用者は、複数の認証端末111から、対象環境に対する要望に対応する認証端末111を選択する。
例えば、認証端末111はカードリーダを備え、利用者はIDカードをカードリーダにかざす。
IDカードは、利用者の身分情報が記録されたICカードであり、身分証明カードともいう。
IDはIdentifierまたはIdentificationの略称である。
ICはIntegrated Circuitの略称である。
認証処理において利用者の要望が承認された場合、利用された認証端末111は、利用者の要望が承認されたことを環境調節装置200に通知する。
要望テーブルが予め記憶部290に記憶される。要望テーブルは、複数の認証端末111と複数種類の要望とを互いに対応付ける。
要望取得部210は、利用された認証端末111に対応付けられた要望を要望テーブルから取得する。
ステップS120において、制御内容決定部220は、対象環境に対する要望に基づいて、調節機器による調節内容と設備機器の動作内容とを決定する。
「暑い」ので温度を下げてほしい、という要望が取得された場合、調節内容は、空気調和機121の設定温度を少し下げることである。
「寒い」ので温度を上げてほしい、という要望が取得された場合、調節内容は、空気調和機121の設定温度を少し上げることである。
「暑い」ので温度を下げてほしい、という要望が取得された場合、動作内容は、照明器具122の照度を下げること、および、換気機器123を動作させること(または停止させること)である。
「寒い」ので温度を上げてほしい、という要望が取得された場合、調節内容は、照明器具122の照度を上げること、および、換気機器123を停止させること(または動作させること)である。
制御内容テーブルが予め記憶部290に記憶される。制御内容テーブルは、複数種類の要望と複数の制御内容とを互いに対応付ける。それぞれの制御内容は、調節内容と動作内容とを含む。
制御内容決定部220は、取得された要望に対応付けられた制御内容を制御内容テーブルから取得する。
つまり、機器制御部230は、決定された調節内容に従って、空気調和機121を制御する。
つまり、機器制御部230は、決定された動作内容に従って、照明器具122と換気機器123とのそれぞれを制御する。
実施の形態1では、ビル内設備(入退管理システム110)を利用して居住者の要望(暑い/寒い、満足/不満など)が収集される。そして、収集された要望に応じて、各種機器が制御される。制御される機器は、要望に直結する機器に限らない。例えば、居住者からの要望が「寒い」である場合、空気調和機121の設定温度を上げるだけでなく、照明器具122の色温度を暖色にする。
これにより、エネルギー消費量を増大させずに、居住者の要望に応じて室内環境を調節することが可能となる。
ビル内設備が利用されることにより、外部のネットワークに繋がずにセキュアな通信で居住者の要望を収集することが可能である。
認証端末111に対する操作によって対象環境に対する要望が指定される形態について、主に実施の形態1と異なる点を図5および図7に基づいて説明する。
図5に基づいて、環境調節システム100の構成を説明する。
環境調節システム100の構成は、入退管理システム110の構成を除いて、実施の形態1における構成と同じである。
入退管理システム110は、複数種類の要望に対応付けられた複数の認証端末(111A〜111C)の代わりに、1つの認証端末111を備える(図1参照)。
認証操作のパターンを「操作パターン」と称する。
操作パターンは複数存在し、複数の操作パターンが複数種類の要望に対応付けられている。
複数の操作パターンは、操作時間と操作回数との少なくともいずれかによって分類される。操作時間は、認証操作にかけられた時間の長さである。操作回数は、認証操作が行われた回数である。
例えば、認証端末111はカードリーダを備える。この場合、認証操作とは、カードリーダにIDカードをかざす行為である。操作時間は、カードリーダにIDカードがかざされた時間の長さである。操作回数は、カードリーダにIDカードがかざされた回数である。
図6に基づいて、環境調節方法を説明する。
環境調節方法の手順は、実施の形態1における手順と同じである(図3参照)。
但し、要望取得処理(S210)が、実施の形態1における処理(S110)と異なる。
ステップS210において、要望取得部210は、対象環境に対する要望を取得する。
具体的には、要望取得部210は、認証端末111に対して行われた操作パターンに対応付けられた要望を対象環境に対する要望と判定する。
ステップS211において、利用者は、対象環境に対する要望に対応する操作パターンで、認証端末111に対して認証操作を行う。
例えば、「暑い」と感じている場合、利用者は、認証端末111のカードリーダにIDカードを1回かざす。また、「寒い」と感じている場合、利用者は、認証端末111のカードリーダにIDカードを2回かざす。
認証処理において利用者の要望が承認された場合、認証端末111は、利用者が行った操作パターンを環境調節装置200に通知する。
要望テーブルが予め記憶部290に記憶される。要望テーブルは、複数の操作パターンと複数種類の要望とを互いに対応付ける。
要望取得部210は、通知された操作パターンに対応付けられた要望を要望テーブルから取得する。
利用者は、認証端末111に対する操作によって対象環境に対する要望を指定することができる。そのため、要望毎に認証端末111を用意する必要ない。したがって、システムのコストを抑えることができる。
利用者の属性(性別または年齢など)に基づいて利用者の要望を決定する形態について、主に実施の形態1および実施の形態2と異なる点を図8および図9に基づいて説明する。
環境調節システム100の構成は、実施の形態2における構成と同じである(図5参照)。
環境調節装置200の構成は、実施の形態1における構成と同じである(図2参照)。
図9に基づいて、環境調節方法を説明する。
環境調節方法の手順は、実施の形態1における手順と同じである(図3参照)。
但し、要望取得処理(S310)が、実施の形態1における処理(S110)と異なる。
ステップS310において、要望取得部210は、対象環境に対する評価を受け付ける。
具体的には、要望取得部210は、承認された利用者を識別する利用者識別子を認証端末111から取得し、取得した利用者識別子に基づいて、承認された利用者の属性情報を取得し、取得した属性情報に基づいて対象環境に対する要望を決定する。
入場識別子は、入場者を識別する。
入場者は、入場の承認を受けた利用者である。
ステップS311において、利用者は、認証端末111を利用して認証を受ける。
例えば、認証端末111はカードリーダを備え、利用者はIDカードをカードリーダにかざす。
認証処理において利用者の入場が承認された場合、認証端末111は、利用者の識別子を環境調節装置200に通知する。通知される識別子を「入場者識別子」と称する。入場者識別子で識別される利用者を「入場者」と称する。
利用者データベースが記憶部290に予め記憶されている。利用者データベースは、利用者毎に利用者データを有する。利用者データは、利用者識別子と属性情報とを含む。
要望取得部210は、利用者データベースから入場者識別子と同じ利用者識別子を含んだ利用者データを取得し、取得した利用者データから属性情報を取得する。
属性情報が「高齢者」の情報または「女性」の情報である場合、決定される要望は、温度を上げてほしい、という要望である。
要望テーブルが記憶部290予め記憶されている。要望テーブルは、複数種類の属性情報と複数種類の要望とを互いに対応付ける。
要望取得部210は、取得した属性情報に対応付けられた要望を要望テーブルから取得する。
実施の形態3では、利用者の属性に基づいて利用者の要望が推測される。利用者は、自分の要望を指定する必要がない。したがって、要望を指定するための操作を利用者に要求せずに、快適な環境を利用者に提供することが可能となる。
複数の利用者からの要望を調停する形態について、主に実施の形態1と異なる点を図10および図11に基づいて説明する。
環境調節システム100の構成は、実施の形態1における構成と同じである。
環境調節装置200は、さらに、要望調停部211を備える。
環境調節プログラムは、さらに、要望調停部211としてコンピュータを機能させる。
図11に基づいて、環境調節方法を説明する。
ステップS410において、要望取得部210は、複数の利用者の複数の要望を取得する。
具体的には、要望取得部210は、入退管理システム110から、場内にいる複数の利用者の複数の要望を取得する。つまり、要望取得部210は、入場後退場していない複数の利用者の複数の要望を取得する。
各利用者の要望を取得する方法は、実施の形態1のステップS110における方法と同じである。
例えば、要望調停部211は、多数決によって、対象環境に対する要望を決定する。つまり、要望調停部211は、取得された複数の要望の中で最も多い要望を選択する。
実施の形態4では、複数の利用者からの要望を調停する。これにより、より多くの利用者にとって快適な環境を提供することが可能となる。
実施の形態4は、実施の形態2または実施の形態3と組み合わせてもよい。
つまり、環境調節システム100の構成は、実施の形態2または実施の形態3の構成と同じであってもよい。
また、ステップS410において、各利用者の要望を取得する方法は、実施の形態2のステップS210における方法、または、実施の形態3のステップS310における方法と同じであってもよい。
対象環境に対する要望を管理者の端末に表示させる形態について、主に実施の形態1と異なる点を図12から図14に基づいて説明する。
図12に基づいて、環境調節システム100の構成を説明する。
環境調節システム100の構成は、管理端末130を除いて、実施の形態1における構成と同じである。
管理端末130は、調節機器と設備機器とのそれぞれを制御することが可能な端末である。例えば、管理端末130は管理室に配置される。そして、管理者は、管理端末130を操作することによって、調節機器と設備機器とのそれぞれを制御する。
環境調節装置200は、さらに、要望可視化部212を備える。
環境調節プログラムは、さらに、要望可視化部212としてコンピュータを機能させる。
図14に基づいて、環境調節方法を説明する。
ステップS510において、要望取得部210は、対象環境に対する要望を取得する。
ステップS510は、実施の形態1におけるステップS110と同じである。
例えば、要望可視化部212は、取得された要望を管理端末130に通知する。そして、管理端末130は、通知された要望をディスプレイに表示する。
実施の形態5により、ビル管理者に対して、利用者の要望を可視化することができる。ビル管理者は、システムによる自動調節に頼らずに、可視化された要望に応じてビル内環境を調節することができる。
実施の形態5は、実施の形態2または実施の形態3と組み合わせてもよい。つまり、要望取得部210は、実施の形態2における方法または実施の形態3における方法によって、対象環境に対する要望を取得してもよい。
実施の形態5は、実施の形態4と組み合わせてもよい。つまり、環境調節装置200が要望調停部211を備えてもよい。要望取得部210は複数の利用者の複数の要望を取得し、要望調停部211は複数の要望に基づいて対象環境に対する要望を決定し、要望可視化部212は対象環境に対する要望を管理端末130に表示させる。
環境調節システム100が複数のエリアのそれぞれの対象環境を調節する形態について、主に実施の形態1と異なる点を図15に基づいて説明する。
環境調節システム100の構成は、実施の形態1における構成と同じである(図1参照)。
但し、環境調節システム100は、複数のエリアのそれぞれに複数の認証端末111を備える。また、環境調節システム100は、複数のエリアのそれぞれに調節機器と設備機器とを備える。
環境調節装置200は、エリア毎に、環境調節方法を実施する。
ステップS610において、要望取得部210は、対象環境に対する要望を取得する。
ステップS610は、実施の形態1におけるステップS110と同じである。
エリア管理テーブルが記憶部290に予め記憶されている。エリア管理テーブルは、エリア毎にエリアに配置された認証端末111を示す。
要望取得部210は、エリア管理テーブルを検索することによって、利用された認証端末111が配置されたエリアを見つける。見つかったエリアが対象エリアである。
調節内容と動作内容とを決定する方法、実施の形態1のステップS120における方法と同じである。
実施の形態6により、ビル内の部屋毎に、部屋内の利用者の要望に応じて、部屋内の環境を調節することが可能となる。
実施の形態6は、実施の形態2から実施の形態5のいずれかと組み合わせてもよい。
つまり、環境調節装置200は、エリア毎に、実施の形態2から実施の形態5のいずれかにおける環境調節方法を実施してもよい。
認証機能付きのコントローラを用いて対象環境に対する要望が指定される形態について、主に実施の形態1と異なる点を図16から図18に基づいて説明する。
図16に基づいて、環境調節システム100の構成を説明する。
環境調節システム100は、コントローラ140を備える。
コントローラ140は、調節機器と設備機器との少なくともいずれかを制御するためのコントローラである。
認証機器141は、入退管理システム110の認証端末111に相当する機器であり、利用者の認証に用いられる。
要望ボタン142は、対象環境に対する要望を指定するためのボタンである。例えば、要望ボタン142は、複数種類の要望に対応付けられた複数のボタンである。
図17に基づいて、環境調節方法を説明する。
環境調節方法の手順は、実施の形態1における手順と同じである(図3参照)。
但し、要望取得処理(S710)が、実施の形態1における処理(S110)と異なる。
ステップS710において、要望取得部210は、対象環境に対する要望を取得する。
具体的には、要望取得部210は、認証機器141によって要望ボタン142の操作が認証された場合に、要望ボタン142の操作によって指定された要望を対象環境に対する要望と判定する。
ステップS711において、利用者は、認証機器141を利用して認証を受ける。
例えば、認証機器141はカードリーダを備え、利用者はIDカードをカードリーダにかざす。
認証処理において利用者による要望ボタン142の操作が承認された場合、認証機器141は、要望ボタン142の操作が承認されたことを利用者に通知する。
例えば、コントローラ140はディスプレイまたはランプを備える。認証機器141は、ディスプレイまたはランプを用いて、要望ボタン142の操作が承認されたことを通知する。
例えば、利用者は、要望ボタン142として用意された複数のボタンのうち対象環境に対する要望を指定するためのボタンを押下する。
実施の形態7により、各種機器を制御するためのコントローラを利用して、利用者の要望を受け付けることが可能となる。
実施の形態7は、実施の形態2から実施の形態6と組み合わせてもよい。
つまり、実施の形態2から実施の形態6において、入退管理システム110をコントローラ140に置き換えてもよい。
図19に基づいて、環境調節装置200のハードウェア構成を説明する。
環境調節装置200は処理回路209を備える。
処理回路209は、要望取得部210と要望調停部211と要望可視化部212と制御内容決定部220と機器制御部230とを実現するハードウェアである。
処理回路209は、専用のハードウェアであってもよいし、メモリ202に格納されるプログラムを実行するプロセッサ201であってもよい。
ASICは、Application Specific Integrated Circuitの略称である。
FPGAは、Field Programmable Gate Arrayの略称である。
環境調節装置200の要素である「部」は、「処理」または「工程」と読み替えてもよい。
Claims (7)
- 1台の認証端末と、
前記1台の認証端末に対する認証操作についての複数の操作パターンが対応付けられた複数種類の要望のうち、前記1台の認証端末に対して行われた操作パターンに対応付けられた要望を、調節する対象となる1種類の屋内環境である対象環境に対する要望と判定する要望取得部と、
判定された要望に基づいて、前記対象環境を調節するための調節機器による調節内容と、前記調節機器とは異なる種類の機器であり前記対象環境に影響を及ぼす設備機器の動作内容と、を決定する制御内容決定部と、
決定された調節内容に従って前記調節機器を制御し、決定された動作内容に従って前記設備機器を制御する機器制御部と、
を備える環境調節システム。 - 前記複数の操作パターンが、認証操作にかけられた操作時間と認証操作が行われた操作回数との少なくともいずれかによって分類される
請求項1に記載の環境調節システム。 - 前記環境調節システムは、要望調停部を備え、
前記要望取得部は、複数の利用者の複数の要望を取得し、
前記要望調停部は、取得された複数の要望に基づいて前記対象環境に対する要望を決定し、
前記制御内容決定部は、決定された要望に基づいて前記調節内容と前記動作内容とを決定する
請求項1または請求項2に記載の環境調節システム。 - 前記環境調節システムは、
前記調節機器と前記設備機器とのそれぞれを制御することが可能な管理端末と、
前記対象環境に対する要望を前記管理端末に表示させる要望可視化部とを備える
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の環境調節システム。 - 前記環境調節システムは、複数のエリアのそれぞれに認証端末を備え、
前記機器制御部は、利用された認証端末が備わるエリアの調節機器と設備機器とを制御する
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の環境調節システム。 - 要望取得部が、1台の認証端末に対する認証操作についての複数の操作パターンが対応付けられた複数種類の要望のうち、前記1台の認証端末に対して行われた操作パターンに対応付けられた要望を、調節する対象となる1種類の屋内環境である対象環境に対する要望と判定し、
制御内容決定部が、判定された要望に基づいて、前記対象環境を調節するための調節機器による調節内容と、前記調節機器とは異なる種類の機器であり前記対象環境に影響を及ぼす設備機器の動作内容と、を決定し、
機器制御部が、決定された調節内容に従って前記調節機器を制御し、決定された動作内容に従って前記設備機器を制御する
環境調節方法。 - 1台の認証端末に対する認証操作についての複数の操作パターンが対応付けられた複数種類の要望のうち、前記1台の認証端末に対して行われた操作パターンに対応付けられた要望を、調節する対象となる1種類の屋内環境である対象環境に対する要望と判定する要望取得処理と、
判定された要望に基づいて、前記対象環境を調節するための調節機器による調節内容と、前記調節機器とは異なる種類の機器であり前記対象環境に影響を及ぼす設備機器の動作内容と、を決定する制御内容決定処理と、
決定された調節内容に従って前記調節機器を制御し、決定された動作内容に従って前記設備機器を制御する機器制御処理と、
をコンピュータに実行させるための環境調節プログラム。
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