JP7412654B2 - 設備制御システム - Google Patents

Description

本開示は、ビルなどの建物の設備を制御するシステムを構成する通信端末、設備制御システム、制御回路および記憶媒体に関する。

例えば、特許文献１では、照明および空調機といった機器が設置された空間の何処に利用者が存在するかを温度分布センサの検知結果から判定し、利用者が存在するエリアの機器と、利用者が存在しないエリアの機器とに分けて、異なる制御を行うシステムが開示されている。また、特許文献１に記載のシステムでは、利用者が存在するエリアの機器を制御する場合に、そのエリアで過去に行われた機器の調整内容に基づいて、実施する制御内容を決定する。

国際公開第２０１７／１６８８５５号

特許文献１に記載のシステムでは、熱源の有無でエリアに利用者が存在するか否かを判定しており、エリアに存在する利用者が過去に機器の調整を行った利用者と一致するかを確認せずに機器の制御を行う。そのため、過去に調整を行った利用者とエリアに存在する利用者とが異なる場合は不要な制御が行われ、利用者が希望する調整結果とならない可能性がある。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、利用者の要望に沿って設備を制御するシステムを実現可能な通信端末を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかる設備制御システムは、超広帯域無線信号による通信が可能な複数の設備と、複数の設備の一部または全部を制御する中央制御装置と、超広帯域無線信号による通信が可能な通信端末とを含み、中央制御装置と中央制御装置の制御対象の設備とが通信線を介して接続され、通信端末は、複数の設備との間で超広帯域無線信号による通信を行う通信部と、通信部による通信の結果に基づいて、自通信端末から通信相手の設備までの距離を算出する測距部と、測距部で算出された距離に基づいて自通信端末の位置を推定する位置推定部と、位置推定部で推定された位置を示す位置情報と、ユーザから取得済みの設備の制御に関する要求情報とを含むユーザ情報を中央制御装置および設備に通知し、通知したユーザ情報に従った制御を実施させるユーザ情報通知部と、を備える。通信端末は、測距部による距離の算出と、位置推定部による位置の推定と、ユーザ情報通知部によるユーザ情報の通知とを繰り返し実行し、自通信端末の移動状態に基づいて、測距部による距離の算出と、位置推定部による位置の推定と、ユーザ情報通知部によるユーザ情報の通知とを繰り返す頻度を変更する。

本開示にかかる通信端末は、利用者の要望に沿って設備を制御するシステムを実現できる、という効果を奏する。

実施の形態１にかかる設備制御システムの構成例を示す図 実施の形態１にかかる通信端末の構成例を示す図 実施の形態１にかかる空調装置の構成例を示す図 実施の形態１にかかる照明装置の構成例を示す図 実施の形態１にかかる中央制御装置の構成例を示す図 実施の形態１にかかる設備制御システムの動作の一例を示すシーケンス図 実施の形態２にかかる通信端末の動作の一例を示すフローチャート 実施の形態３にかかる設備制御システムの動作の一例を示すシーケンス図 実施の形態４にかかる設備制御システムの動作の一例を示すシーケンス図 実施の形態５にかかる設備制御システムの構成例を示す図 実施の形態５にかかる中央制御装置の構成例を示す図 実施の形態５にかかる設備制御システムの動作の一例を示すシーケンス図 実施の形態１～５にかかる通信端末を実現するハードウェアの一例を示す図

以下に、本開示の実施の形態にかかる通信端末、設備制御システム、制御回路および記憶媒体を図面に基づいて詳細に説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる設備制御システムの構成例を示す図である。図１に示すように、実施の形態１にかかる設備制御システム１は、ユーザが利用する通信端末１０と、ビルなどの建物の設備である１つ以上の空調装置２０および照明装置３０と、空調装置２０を制御する中央制御装置４０と、を含んで構成される。

通信端末１０は、超広帯域無線であるＵＷＢ（Ultra Wide Band）を使用した通信が可能であり、ＵＷＢを使用して空調装置２０および照明装置３０と通信する。また、通信端末１０は、超広帯域無線信号であるＵＷＢ信号の送受信結果に基づいて自端末の位置を推定する測位機能を有する。なお、通信端末１０は、ＵＷＢに加えて、他の方式での無線通信が可能に構成されてもよい。通信端末１０は、スマートフォンなどの一般的な通信装置であってもよいし、空調装置２０および照明装置３０と通信するための専用の通信装置であってもよい。

空調装置２０および中央制御装置４０は、通信線９０に接続され、通信線９０を介した有線通信により中央制御装置４０が空調装置２０を制御する。空調装置２０と中央制御装置４０とが通信線９０を介して行う有線通信はどのような方式であってもよい。

また、空調装置２０は、ＵＷＢを使用した通信を行うための通信部２１を有し、照明装置３０は、ＵＷＢを使用した通信を行うための通信部３１を有する。

ここで、図１に示す設備制御システム１の全体動作の概要について説明する。設備制御システム１において、通信端末１０は、周囲の複数の空調装置２０とＵＷＢを使用した通信（以下、ＵＷＢ通信と記載する）を行い、通信相手の各空調装置２０との距離を測定し、さらに、各空調装置２０との距離から、自端末の位置を推定する。また、通信端末１０は、自端末の推定位置を示す位置情報を、中央制御装置４０および照明装置３０へ送信する。通信端末１０から中央制御装置４０への位置情報の送信は空調装置２０および通信線９０を介して行う。このとき、通信端末１０は、位置情報とともに、空調装置２０および照明装置３０の制御に関する要求情報を送信する。中央制御装置４０は、通信端末１０から受信した位置情報および要求情報に基づき、制御対象の空調装置２０を決定するとともに、決定した制御対象の空調装置２０を制御する。照明装置３０は、通信端末１０から受信した位置情報および要求情報に基づき、光源が発する光の強さ（明るさ）、色などを調整する調光処理を実施する。

つづいて、通信端末１０、空調装置２０、照明装置３０および中央制御装置４０の構成を説明する。

図２は、実施の形態１にかかる通信端末１０の構成例を示す図である。通信端末１０は、通信部１１、測距部１２、位置推定部１３、記憶部１４およびユーザ情報通知部１５を備える。

通信部１１は、空調装置２０、照明装置３０などの、ＵＷＢ通信機能を有する装置とＵＷＢ通信を行う。

測距部１２は、通信部１１によるＵＷＢ通信の結果に基づいて、自端末（通信端末１０）からＵＷＢ通信の相手装置までの距離を算出する。

位置推定部１３は、測距部１２が算出した、自端末から複数の相手装置それぞれまでの距離に基づいて、自端末の位置を推定する。

記憶部１４は、各種情報、例えば、空調装置２０の制御に関する要求情報、照明装置３０の制御に関する要求情報、位置推定部１３が推定した自端末の位置を示す位置情報、通信端末１０の識別情報である端末ＩＤ（IDentifier）などを記憶する。空調装置２０の制御に関する要求情報は、例えば、設定温度、設定湿度、送風量、送風方向などである。照明装置３０の制御に関する要求情報は、例えば、発光量、発光色などである。通信端末１０は、空調装置２０の制御に関する要求情報および照明装置３０の制御に関する要求情報を、任意のタイミングでユーザから取得して記憶部１４で記憶する。通信端末１０のユーザは、例えば、図示を省略した入力部を介して、好みの設定温度、設定湿度、発光量、などを入力する。なお、以下の説明では、空調装置２０の制御に関する要求情報および照明装置３０の制御に関する要求情報をまとめて、設備制御要求情報と記載する場合がある。

ユーザ情報通知部１５は、位置推定部１３が自端末の位置を推定した場合に、推定した位置を示す位置情報と、記憶部１４が記憶している設備制御要求情報および端末ＩＤとを、ユーザ情報として周囲の空調装置２０および照明装置３０に通知し、通知したユーザ情報に従った制御を実施させる。例えば、ユーザ情報通知部１５は、通信部１１を介してユーザ情報をブロードキャストすることで、ユーザ情報を周囲の空調装置２０および照明装置３０に通知する。なお、空調装置２０に通知されたユーザ情報は、中央制御装置４０に中継され、中央制御装置４０がユーザ情報に基づいて空調装置２０の制御を実施する。照明装置３０は、通信端末１０から通知されたユーザ情報に従い、自装置の動作を制御する。

図３は、実施の形態１にかかる空調装置２０の構成例を示す図である。空調装置２０は、通信部２１、装置情報報知部２２、中継処理部２３、記憶部２４および空調制御部２５を備える。

通信部２１は、通信端末１０などの、ＵＷＢ通信機能を有する装置とＵＷＢ通信を行う。また、通信部２１は、通信線９０を介して中央制御装置４０と通信を行う。

装置情報報知部２２は、自装置（空調装置２０）に関する情報を含む報知信号を定められたタイミングで送信し、周囲に存在する通信端末１０に自装置に関する情報を報知する。自装置に関する情報は、例えば、自装置の位置情報、自装置の識別情報などである。装置情報報知部２２は、少なくとも、自装置の位置情報および自装置の識別情報を含む報知信号を送信する。

中継処理部２３は、通信端末１０からユーザ情報（通信端末１０の位置情報および端末ＩＤ，設備制御要求情報）を受信した場合、これを中央制御装置４０へ中継する。また、中継処理部２３は、通信端末１０に向けたデータを中央制御装置４０から受信した場合、これを通信端末１０へ中継する。

記憶部２４は、各種情報、例えば、自装置の位置情報、自装置の識別情報、装置情報報知部２２が報知信号を送信するタイミングなどを記憶する。

空調制御部２５は、ユーザの周囲の温度および湿度が、ユーザが要求する値に近づくよう、空調装置２０の図示を省略した室内機および室外機の各部、例えば、ファン、圧縮機などを制御する。

図４は、実施の形態１にかかる照明装置３０の構成例を示す図である。照明装置３０は、通信部３１、調光処理部３２および記憶部３３を備える。

通信部３１は、通信端末１０などの、ＵＷＢ通信機能を有する装置とＵＷＢ通信を行う。

調光処理部３２は、図示を省略した光源（例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode））を制御し、光源が発する光の強さ、色などをユーザが要求する状態に調整する。

記憶部３３は、各種情報、例えば、自装置（照明装置３０）の位置情報、自装置の識別情報などを記憶する。

図５は、実施の形態１にかかる中央制御装置４０の構成例を示す図である。中央制御装置４０は、通信部４１、ユーザ情報取得部４２、制御対象選択部４３、制御情報生成部４４、制御情報送信部４５および記憶部４６を備える。

通信部４１は、通信線９０を介して空調装置２０と通信を行う。

ユーザ情報取得部４２は、通信端末１０から送信されるユーザ情報（通信端末１０の位置情報および端末ＩＤ，設備制御要求情報）を空調装置２０および通信線９０を介して取得する。

制御対象選択部４３は、ユーザ情報取得部４２が取得したユーザ情報に基づいて、通信線９０を介して接続された複数の空調装置２０の中から、空調制御の実施対象とする空調装置２０を選択する。

制御情報生成部４４は、ユーザ情報取得部４２が取得したユーザ情報に基づいて、空調装置２０に対する制御情報を生成する。

制御情報送信部４５は、制御情報生成部４４が生成した制御情報を、制御対象の空調装置２０へ送信する。

記憶部４６は、各種情報、例えば、設備制御システム１を構成する空調装置２０の位置情報、ユーザ情報取得部４２が取得したユーザ情報、制御情報生成部４４が生成した制御情報などを記憶する。

つづいて、設備制御システム１の詳細動作について、図６を参照しながら説明する。図６は、実施の形態１にかかる設備制御システム１の動作の一例を示すシーケンス図である。図６において、空調装置＃１～＃Ｍは、図１に示す複数の空調装置２０に対応し、照明装置＃１～＃Ｎは、図１に示す複数の照明装置３０に対応する。ユーザ端末は通信端末１０に対応する。

設備制御システム１において、空調装置＃１～＃Ｍは、予め定められたタイミングで報知信号を送信し、これをユーザ端末が受信する（ステップＳ１１）。報知信号は、送信元の空調装置の識別情報および位置情報を少なくとも含む。

次に、ユーザ端末が、ステップＳ１１で受信した報知信号の送信元の空調装置の中から選択した複数の空調装置との間で測距を行い、自端末の位置を推定する（ステップＳ１２）。ユーザ端末は、３台以上の空調装置を選択して測距を行い、測距結果および選択した空調装置の位置情報を用いて、３点測位により自端末の位置を推定する。このステップＳ１２では、例えば、ユーザ端末は、報知信号の送信元の空調装置の中から任意の３台を選択し、選択した３台の空調装置との間でＵＷＢ信号の送受信を行い、ＵＷＢ信号の送信時刻および受信時刻から、自装置と３台の空調装置それぞれとの距離を算出する。さらに、ユーザ端末は、算出した距離と、ステップＳ１１で３台の空調装置から受信済みの位置情報とを用いて自端末の推定位置を算出する。なお、ユーザ端末は、３台の空調装置の位置情報をステップＳ１１で受信する報知信号から取得するのではなく、ステップＳ１２でＵＷＢ信号を送受信する際に取得するようにしてもよい。ステップＳ１２でＵＷＢ信号を送受信する際に位置情報を取得する構成とする場合、ユーザ端末は、過去に位置情報を取得したことがある空調装置については位置情報の取得を省略し、測距のためのＵＷＢ信号の送受信のみを行うようにしてもよい。

次に、ユーザ端末が、自端末の位置情報および設備制御要求情報をブロードキャストする（ステップＳ１３）。なお、ユーザ端末がブロードキャストする位置情報は、ステップＳ１２で推定した自端末の位置を示す位置情報である。

次に、ユーザ端末と通信可能な空調装置のうち、いずれかの空調装置が中央制御装置に位置情報および設備制御要求情報を送信する（ステップＳ１４）。すなわち、ステップＳ１３でユーザ端末からブロードキャストされた位置情報および設備制御要求情報を受信した空調装置のいずれかが、受信した位置情報および設備制御要求情報を中央制御装置に送信する。なお、位置情報および設備制御要求情報を受信した全ての空調装置が位置情報および設備制御要求情報を中央制御装置に送信してもよい。また、空調装置は、位置情報および設備制御要求情報を送信する際に、照明装置の制御に関する要求情報を除外し、空調装置の制御に関する要求情報のみを送信してもよい。

次に、空調装置から位置情報および設備制御要求情報を受信した中央制御装置が、空調装置に対する制御情報を生成して各空調装置に送信する（ステップＳ１５）。このステップＳ１５において、中央制御装置は、例えば、受信した位置情報に基づいて制御対象の空調装置を決定し、受信した要求情報に基づいて、制御対象の空調装置に対する制御情報を生成する。中央制御装置は、ユーザ端末に最も近い空調装置を制御対象として選択してもよいし、ユーザ端末に近いｍ台（ｍは２以上の整数）の空調装置を制御対象として選択してもよいし、ユーザ端末から一定の範囲内にある空調装置を制御対象として選択してもよい。また、中央制御装置は、例えば、ユーザ端末の周囲の温度および湿度が受信した設備制御要求情報で示される値となるように指示する制御情報を生成する。

中央制御装置から制御情報を受信した空調装置は、受信した制御情報に従って空調処理を実施し、ユーザ端末の周囲の温度がユーザ端末を使用するユーザが要求する値に近づくように制御する（ステップＳ１６）。

また、照明装置は、ステップＳ１３でユーザ端末からブロードキャストされた位置情報および設備制御要求情報を受信すると、受信した位置情報および設備制御要求情報に基づいて調光処理を行う（ステップＳ１７）。このステップＳ１７において、照明装置は、例えば、自装置とユーザ端末との位置関係を特定し、調光が必要か否かを判断する。照明装置は、例えば、自装置からユーザ端末までの距離が定められた値よりも小さい場合は調光が必要と判断する。また、照明装置は、自装置から見通せない位置にユーザ端末が存在しているなど、発する光がユーザ端末に直接届かない状態を検知できた場合は調光が不要と判断する。照明装置は、調光が必要と判断した場合、設備制御要求情報に従って調光処理を行う。なお、ここでの調光処理には、光の強さの調整、色の調整などに加えて、消灯状態から点灯状態とする処理も含まれる。照明装置は、光の強さを調整する場合、調整量を自装置からユーザ端末までの距離に基づいて決定してもよい。例えば、距離が大きい場合は調整量も大きくする。

なお、空調装置＃１～＃Ｍは、予め定められた周期で上述したステップＳ１１を繰り返し実行する。ユーザ端末は、空調装置＃１～＃Ｍから報知信号を受信するごとに、上述したステップＳ１２～Ｓ１７を実行する。

このように、本実施の形態にかかる設備制御システム１において、ユーザ端末である通信端末１０は、周囲の複数の空調装置２０との間でＵＷＢ信号を送受信して測距を行い、測距で得られた空調装置２０までの距離と、空調装置２０の位置情報とに基づいて自端末の位置を推定する。また、通信端末１０は、自端末の推定位置を示す位置情報と、ユーザから取得しておいた設備制御要求情報（空調装置２０および照明装置３０の制御に関する要求情報）とを、空調装置２０を制御する中央制御装置４０および照明装置３０に送信する。中央制御装置４０は、通信端末１０から受信した設備制御要求情報に基づいて空調装置２０を制御する。照明装置３０は、通信端末１０から受信した位置情報および設備制御要求情報に基づいて調光処理を実施し、発する光の強さの調整、発する光の色の調整などを行う。これにより、通信端末１０を使用するユーザの要望に沿った空調装置２０の制御および照明装置の制御を実現できる。

なお、本実施の形態では、各空調装置２０が報知信号を定期的に送信し、通信端末１０は、空調装置２０からの報知信号を受信した場合に測距および測位を実施することとしたが、他の例として、空調装置２０が報知信号の送信を行わない構成としてもよい。この場合、通信端末１０は、任意のタイミングで空調装置との測距を試み、測距が可能な場合は自端末の測位を行う。例えば、通信端末１０は、空調装置２０を検知するための信号を定期的に送信し、送信した信号に対する応答信号を受信した場合、信号の送信時刻および受信時刻に基づいて、自端末から応答信号の送信元の空調装置２０までの距離を算出する。３台以上の空調装置２０との間で測距が完了した場合は自端末の位置を推定する。通信端末１０は、空調装置２０を検知するための信号を定期的に送信するのではなく、ユーザから所定の操作を受け付けた場合に信号を送信するようにしてもよい。

実施の形態２．
つづいて、実施の形態２にかかる設備制御システムを説明する。実施の形態２にかかる設備制御システムの構成は、実施の形態１にかかる設備制御システム１と同様である。また、設備制御システムを構成する通信端末１０、空調装置２０、照明装置３０および中央制御装置４０の構成は実施の形態１と同様である。本実施の形態では、実施の形態１と異なる部分について説明を行う。

上述したように、実施の形態１にかかる設備制御システム１では、各空調装置２０が報知信号を定期的に送信し、通信端末１０は、報知信号を受信するごとに自端末の測位を行い、自端末の推定位置の情報（位置情報）と、設備制御要求情報とを中央制御装置４０および照明装置３０に送信することで、通信端末１０の周囲の空調装置２０および照明装置３０を制御する。そのため、通信端末１０が移動していない場合、空調装置２０および照明装置３０の制御が不要であるにもかかわらず同じ動作を繰り返すことになるので、必要以上に消費電力が大きくなり、通信端末１０のバッテリーの消耗速度が速くなってしまう。

このような問題を解決するため、本実施の形態にかかる設備制御システム１において、通信端末１０は、移動していない状態のときには、実施の形態１で説明した図６に示す動作の実行頻度を低下させ、電力の消費を低減する。

図７は、実施の形態２にかかる通信端末１０の動作の一例を示すフローチャートである。

図７に示すように、実施の形態２にかかる通信端末１０は、自端末の位置を推定した後、自端末の状態が移動状態から停止状態に変化したかを判定する（ステップＳ２１，Ｓ２２）。ここで、ステップＳ２１は、実施の形態１で説明した図６のステップＳ１２に対応している。実施の形態２にかかる通信端末１０は、図６に示す各ステップの処理を実行し、さらに、図７に示す処理を実行する。すなわち、実施の形態２にかかる通信端末１０は、図６に示すステップＳ１２を実行して自端末の位置を推定した後、図６に示すステップＳ１３～Ｓ１７の処理を実行し、さらに、図７に示すステップＳ２２～Ｓ２５も実行する。図７のステップＳ２２～Ｓ２５は、図１６のステップＳ１３～Ｓ１７を実行した後に実行してもよいし、並列に実行してもよい。

ステップＳ２２において、通信端末１０は、例えば、前回推定した自端末の位置と今回推定した自端末の位置との差が定められたしきい値以上の場合は自端末が移動状態、差がしきい値未満の場合は停止状態と判定する。通信端末１０は、前回の自端末の状態の判定結果が移動状態であり、かつ今回の状態の判定結果が停止状態である場合、移動状態から停止状態に変化したと判定する。

通信端末１０は、自端末の状態が移動状態から停止状態に変化した場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、位置推定の実行頻度を低下させる（ステップＳ２３）。例えば、通信端末１０は、報知信号を受信するごとに実行していた位置推定を、報知信号をＫ回（Ｋは２以上の整数）受信するごとに実行するように、設定を変更する。通信端末１０は、ステップＳ２３を実行した後、動作を終了する。

通信端末１０は、自端末の状態が移動状態から停止状態に変化していない場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、自端末の状態が停止状態から移動状態に変化したかを判定する（ステップＳ２４）。すなわち、通信端末１０は、前回の自端末の状態の判定結果が停止状態であり、かつ今回の状態の判定結果が移動状態である場合、停止状態から移動状態に変化したと判定する。

通信端末１０は、自端末の状態が停止状態から移動状態に変化した場合（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、位置推定の実行頻度を元に戻す（ステップＳ２５）。すなわち、通信端末１０は、報知信号を受信するごとに位置推定を実行するように、設定を変更する。通信端末１０は、ステップＳ２５を実行した後、動作を終了する。通信端末１０は、自端末の状態が停止状態から移動状態に変化していない場合（ステップＳ２４：Ｎｏ）、動作を終了する。

このように、本実施の形態にかかる通信端末１０は、自端末が停止状態か移動状態かを確認し、停止状態のときは、位置を推定して空調装置２０および照明装置３０の制御を要求する動作（位置情報および設備制御要求情報の送信）の実行頻度を低下させる。これにより、通信端末１０の電力消費を低減できる。

実施の形態３．
つづいて、実施の形態３にかかる設備制御システムを説明する。実施の形態３にかかる設備制御システムの構成は、実施の形態１にかかる設備制御システム１と同様である。また、設備制御システムを構成する通信端末１０、空調装置２０、照明装置３０および中央制御装置４０の構成は実施の形態１と同様である。本実施の形態では、実施の形態１と異なる部分について説明を行う。

本実施の形態にかかる設備制御システム１は、実施の形態１にかかる設備制御システム１が有する機能に加えて、照明装置３０のファームウェアを更新する機能をさらに有する。

各照明装置３０は、通信端末１０とのＵＷＢ通信が可能であるが、通信線９０には接続されておらず、スタンドアローンで動作する。このため、本実施の形態にかかる設備制御システム１では、照明装置３０のファームウェアを更新する場合、空調装置２０および通信端末１０を介して中央制御装置４０から照明装置３０へ最新のファームウェアを送信する。この動作について、図８を参照しながら説明する。

図８は、実施の形態３にかかる設備制御システム１の動作の一例を示すシーケンス図である。図８は、図６のシーケンス図を一部変更したものであり、図６のシーケンス図と同じステップ番号は同じ処理を示す。

図８に示すように、本実施の形態にかかる設備制御システム１において、ユーザ端末は、ステップＳ１２で自端末の位置を推定した後、自端末の位置情報および設備制御要求情報と、照明装置の最新ファームウェアバージョンをブロードキャストする（ステップＳ１３ａ）。すなわち、ステップＳ１３ａでは、実施の形態１で説明したステップＳ１３でブロードキャストする情報に加えて、照明装置の最新のファームウェアのバージョン情報をブロードキャストする。照明装置の最新のファームウェアのバージョン情報は、例えば、ファームウェアが更新された場合に中央制御装置から空調装置＃１～＃Ｍに送信される。空調装置＃１～＃Ｍは、ステップＳ１１において送信する報知信号に照明装置の最新のファームウェアのバージョン情報を含ませる。

照明装置＃１～＃Ｎは、自装置の現在のファームウェアのバージョンとステップＳ１３ａでユーザ端末からブロードキャストされた最新ファームウェアバージョンとを比較し、両者が異なる場合、ファームウェアの更新が必要と判断し、ステップＳ１７に続いてステップＳ１８を実行してファームウェアを更新する。

ステップＳ１８では、ファームウェアの更新が必要と判断した照明装置が、ファームウェアの更新要求をユーザ端末へ送信する。照明装置から送信されたファームウェアの更新要求はユーザ端末からいずれかの空調装置へ中継され、さらに、空調装置から中央制御装置へ中継される。中央制御装置は、ファームウェアの更新要求を受信すると、照明装置の最新のファームウェアをいずれかの空調装置およびユーザ端末を介して、要求元の照明装置へ送信する。最新のファームウェアを受信した照明装置は、使用するファームウェアを最新のファームウェアに変更する。

このように、本実施の形態にかかる設備制御システム１において、ユーザ端末である通信端末１０は、実施の形態１で説明した位置情報および設備制御要求情報に加えて、照明装置３０の最新のファームウェアのバージョン情報をブロードキャストし、照明装置３０は、保持しているファームウェアが最新のファームウェアと異なる場合、通信端末１０および空調装置２０を介してファームウェアを更新する。これにより、スタンドアローンで動作する照明装置３０のファームウェアを更新することができる。

なお、通信端末１０は、実施の形態２と同様に、自端末が停止状態の場合は位置推定の実行頻度を低下させるようにしてもよい。

また、通信端末１０を介して照明装置のファームウェアを更新する動作は、特定の通信端末１０、例えば、特別な端末ＩＤを有する保守用の通信端末１０に限定して行うようにしてもよい。例えば、照明装置＃１～＃Ｎは、現在のファームウェアのバージョンが通信端末１０から受信した最新ファームウェアバージョンと異なり、かつ、最新ファームウェアバージョンを送信した通信端末１０の端末ＩＤが特定の値である場合に、ステップＳ１８を実行する。これにより、一般の通信端末１０にファームウェアが送信され、その結果ファームウェアが外部に漏洩してしまうのを防止できる。

実施の形態４．
つづいて、実施の形態４にかかる設備制御システムを説明する。実施の形態４にかかる設備制御システムの構成は、実施の形態１にかかる設備制御システム１と同様である。また、設備制御システムを構成する通信端末１０、空調装置２０、照明装置３０および中央制御装置４０の構成は実施の形態１と同様である。本実施の形態では、実施の形態１と異なる部分について説明を行う。

実施の形態１～３にかかる設備制御システム１では空調装置２０が報知信号を送信することとしたが、本実施の形態にかかる設備制御システム１では、空調装置２０および照明装置３０が報知信号を送信する。通信端末１０は、空調装置２０または照明装置３０との間で測距を行い、自端末の位置を推定する。

図９は、実施の形態４にかかる設備制御システム１の動作の一例を示すシーケンス図である。図９は、図６のシーケンス図を一部変更したものであり、図６のシーケンス図と同じステップ番号は同じ処理を示す。

図９に示すように、本実施の形態にかかる設備制御システム１において、照明装置＃１～＃Ｎは、空調装置＃１～＃Ｍが送信する報知信号と同様の報知信号を送信する（ステップＳ３１）。ユーザ端末は、ステップＳ１１で受信した報知信号の送信元の空調装置、または、ステップＳ３１で受信した報知信号の送信元の照明装置の中から選択した複数の装置（空調装置または照明装置）との間で測距を行い、自端末の位置を推定する（ステップＳ１２ａ）。測距を行う対象の複数の装置は、空調装置と照明装置とが混在してもよい。ステップＳ１３以降は実施の形態１と同様である。照明装置＃１～＃Ｎは、実施の形態１～３と同様にスタンドアローンで動作する構成としてもよし、空調装置＃１～＃Ｍと同様に通信線９０に接続され、中央制御装置により制御される構成としてもよい。

このように、本実施の形態にかかる設備制御システム１においては、空調装置２０および照明装置３０が報知信号を送信し、通信端末１０は、受信した報知信号の送信元の空調装置２０または照明装置３０の中から選択した装置までの距離を算出し、自端末の位置を求める。本実施の形態にかかる設備制御システム１は、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。

実施の形態５．
つづいて、実施の形態５にかかる設備制御システムを説明する。図１０は、実施の形態５にかかる設備制御システム１ａの構成例を示す図である。実施の形態５にかかる設備制御システム１ａは、実施の形態１～４にかかる設備制御システム１の中央制御装置４０を中央制御装置４０ａに置き換え、さらに、位置情報収集装置５０を追加した構成である。本実施の形態では、実施の形態１～４と異なる部分について説明を行う。

位置情報収集装置５０は中央制御装置４０ａに接続される。なお、位置情報収集装置５０は、通信線９０を介して中央制御装置４０ａに接続されてもよいし、図示を省略した通信ネットワークを介して中央制御装置４０ａに接続されてもよい。

位置情報収集装置５０は、通信端末１０の端末ＩＤおよび位置情報を中央制御装置４０ａ経由で収集し、管理する。位置情報収集装置５０は、例えば、通信端末１０の位置を監視する監視システムから要求を受けた場合、管理している位置情報を監視システムに提供する。

中央制御装置４０ａは、通信端末１０から送信されるユーザ情報（通信端末１０の位置情報および端末ＩＤ，設備制御要求情報）を空調装置２０および通信線９０を介して取得した場合、取得したユーザ情報から通信端末１０の位置情報および端末ＩＤを抽出して位置情報収集装置５０に出力する。

図１１は、実施の形態５にかかる中央制御装置４０ａの構成例を示す図である。中央制御装置４０ａは、通信部４１、ユーザ情報取得部４２、制御対象選択部４３、制御情報生成部４４、制御情報送信部４５、記憶部４６および位置情報出力部４７を備える。

中央制御装置４０ａの通信部４１、ユーザ情報取得部４２、制御対象選択部４３、制御情報生成部４４、制御情報送信部４５および記憶部４６は、実施の形態１～４にかかる中央制御装置４０の通信部４１、ユーザ情報取得部４２、制御対象選択部４３、制御情報生成部４４、制御情報送信部４５および記憶部４６と同様である。位置情報出力部４７は、ユーザ情報取得部４２が通信端末１０から取得したユーザ情報に含まれる情報のうち、通信端末１０の端末ＩＤと通信端末１０の位置情報とを位置情報収集装置５０に送信する。

図１２は、実施の形態５にかかる設備制御システム１ａの動作の一例を示すシーケンス図である。図１２は、図６のシーケンス図を一部変更したものであり、図６のシーケンス図と同じステップ番号は同じ処理を示す。

図１２に示すように、設備制御システム１ａの中央制御装置は、ステップＳ１４を実行してユーザ端末の位置情報および設備制御要求情報を取得すると、ユーザ端末の位置情報を位置情報収集装置に送信する（ステップＳ１９）。このとき、中央制御装置は、ユーザ端末の端末ＩＤも一緒に送信する。位置情報収集装置は、中央制御装置から受信したユーザ端末の位置情報および端末ＩＤを、これらを受信した時刻の情報と対応付けて記憶する。なお、ステップＳ１９の実行タイミングはステップＳ１５の実行後であってもよい。

このように、本実施の形態にかかる設備制御システム１ａは、位置情報収集装置５０をさらに備え、通信端末１０の位置情報を位置情報収集装置５０が収集して管理する。これにより、通信端末１０の位置情報を他のシステムで利用可能となる。

なお、各実施の形態では、通信端末１０が測距および測位を行い、得られた位置情報を空調装置２０経由で中央制御装置４０，４０ａに送信することとしたが、中央制御装置４０，４０ａが測位を行うようにしてもよい。例えば、実施の形態１で説明した図６のシーケンスにおいて、ユーザ端末である通信端末１０は、ステップＳ１１で報知信号を受信すると、ステップＳ１２を実行せずに設備制御要求情報をブロードキャストする。設備制御要求情報を受信した空調装置２０は、報知信号の送信時刻および設備制御要求情報の受信時刻に基づいて、通信端末１０までの距離を算出し、算出した距離を示す距離情報と、自装置（空調装置２０）の位置情報と、通信端末１０から受信した設備制御要求情報とを中央制御装置４０へ送信する。中央制御装置４０は、複数の空調装置２０から受信した距離情報および位置情報から通信端末１０の位置を推定し、推定した位置と設備制御要求情報とに基づいて、制御対象の空調装置の決定および制御情報の生成を行う。このようにすることで、通信端末１０の処理負荷を低減できる。

つづいて、各実施の形態で説明した通信端末１０の各部を実現するハードウェアについて説明する。通信端末１０は、例えば、図１３に示すハードウェア、具体的には、プロセッサ１０１、メモリ１０２および無線通信モジュール１０３で実現することができる。図１３は、実施の形態１～５にかかる通信端末１０を実現するハードウェアの一例を示す図である。

プロセッサ１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）ともいう）、システムＬＳＩ（Large Scale Integration）などである。メモリ１０２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）などである。無線通信モジュール１０３は超広帯域無線信号の送信および受信を行うための電子回路が一纏めにされた部品である。

通信端末１０の通信部１１は無線通信モジュール１０３で実現され、記憶部１４はメモリ１０２で実現される。また、通信端末１０の測距部１２、位置推定部１３およびユーザ情報通知部１５は、プロセッサ１０１およびメモリ１０２で実現される。すなわち、測距部１２、位置推定部１３およびユーザ情報通知部１５として動作するためのプログラムをメモリ１０２に格納しておき、このプログラムをプロセッサ１０１が読み出して実行することにより、通信端末１０の測距部１２、位置推定部１３およびユーザ情報通知部１５が実現される。

なお、メモリ１０２に格納される、測距部１２、位置推定部１３およびユーザ情報通知部１５として動作するためのプログラムは、例えば、ＣＤ（Compact Disc）－ＲＯＭ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）－ＲＯＭなどの記憶媒体に書き込まれた状態でユーザ等に提供される形態であってもよいし、ネットワークを介して提供される形態であってもよい。

また、図１３は汎用のプロセッサ１０１およびメモリ１０２により通信端末１０を実現する場合のハードウェアの例であるが、プロセッサ１０１およびメモリ１０２の代わりに専用の処理回路で通信端末１０を実現してもよい。すなわち、専用の処理回路で測距部１２、位置推定部１３、記憶部１４およびユーザ情報通知部１５を実現してもよい。ここで、測距部１２、位置推定部１３、記憶部１４およびユーザ情報通知部１５を実現する専用の処理回路は、単一回路、複合回路、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせた回路である。

通信端末１０の各部を実現するハードウェアについて説明したが、各実施の形態で説明した空調装置２０の各部、照明装置３０の各部についても図１３に示すプロセッサ１０１、メモリ１０２および無線通信モジュール１０３と同様のハードウェアで実現することが可能である。なお、空調装置２０を実現する場合は、プロセッサ１０１、メモリ１０２および無線通信モジュール１０３に加え、通信線９０を介して通信を行うための通信回路がさらに必要となる。具体的には、また、各実施の形態で説明した中央制御装置４０および４０ａの各部は、図１３に示すプロセッサ１０１およびメモリ１０２と同様のハードウェアと、通信線９０を介して通信を行うための通信回路とで実現することが可能である。

以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１，１ａ 設備制御システム、１０ 通信端末、１１，２１，３１，４１ 通信部、１２ 測距部、１３ 位置推定部、１４，２４，３３，４６ 記憶部、１５ ユーザ情報通知部、２０ 空調装置、２２ 装置情報報知部、２３ 中継処理部、２５ 空調制御部、３０ 照明装置、３２ 調光処理部、４０，４０ａ 中央制御装置、４２ ユーザ情報取得部、４３ 制御対象選択部、４４ 制御情報生成部、４５ 制御情報送信部、４７ 位置情報出力部、５０ 位置情報収集装置、９０ 通信線。

Claims (6)

1. 超広帯域無線信号による通信が可能な複数の設備と、
   複数の前記設備の一部または全部を制御する中央制御装置と、
   前記超広帯域無線信号による通信が可能な通信端末と、
   を含み、
   前記中央制御装置と前記中央制御装置の制御対象の設備とが通信線を介して接続され、
   前記通信端末は、
   複数の前記設備との間で前記超広帯域無線信号による通信を行う通信部と、
   前記通信部による前記通信の結果に基づいて、自通信端末から通信相手の設備までの距離を算出する測距部と、
   前記測距部で算出された距離に基づいて自通信端末の位置を推定する位置推定部と、
   前記位置推定部で推定された位置を示す位置情報と、ユーザから取得済みの前記設備の制御に関する要求情報とを含むユーザ情報を前記中央制御装置および前記設備に通知し、通知した前記ユーザ情報に従った制御を実施させるユーザ情報通知部と、
   を備え、
   前記通信端末は、前記測距部による前記距離の算出と、前記位置推定部による前記位置の推定と、前記ユーザ情報通知部による前記ユーザ情報の通知とを繰り返し実行し、自通信端末の移動状態に基づいて、前記測距部による前記距離の算出と、前記位置推定部による前記位置の推定と、前記ユーザ情報通知部による前記ユーザ情報の通知とを繰り返す頻度を変更する、
   ことを特徴とする設備制御システム。
2. 前記ユーザ情報通知部は、前記ユーザ情報を前記通信線に接続された前記設備を介して前記中央制御装置に通知する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の設備制御システム。
3. 前記中央制御装置の制御対象ではない前記設備のファームウェアが最新のファームウェアと異なる場合、前記中央制御装置の制御対象ではない前記設備は、前記通信端末を介してファームウェアを最新バージョンのファームウェアに更新する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の設備制御システム。
4. 前記設備を空調装置および照明装置とし、
   前記中央制御装置は前記空調装置を制御対象とする、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の設備制御システム。
5. 前記設備を空調装置および照明装置とし、
   前記中央制御装置はすべての前記空調装置および照明装置を制御対象とする、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の設備制御システム。
6. 前記位置情報を前記通信端末から収集して管理する位置情報収集装置、
   をさらに含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の設備制御システム。

Images