JP7496674B2 - 設備機器システム及び設備機器制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、設備機器システム及び設備機器制御方法に関する。

従来、空調機器、照明機器等の複数の設備機器が接続される設備機器システムにおいては、専用の有線ネットワークを用いた構成が広く採用されている。

このような設備機器システムにおいて、例えば、特許文献１に開示されるような、携帯端末を介してユーザが所望の１又は複数の設備機器に対して操作を行えるようにした構成は周知であり、また、温度、湿度、照度、各種ガス濃度、人の存否を検出する無線センサから得られる情報を各設備機器の制御に使用する構成もよく知られている。

国際公開第２０１８／１４６７２４号

上記のように、携帯端末をユーザインタフェースとして使用したり、無線センサ等の検出結果を各設備機器の制御に使用する場合、従来の設備機器システムでは、各設備機器を制御する設備機器コントローラが、携帯端末、無線センサ等の無線端末とデータ通信する構成が一般的に採用されている。

このため、当該設備機器コントローラは、設備機器システムにおける有線ネットワークに対応する有線通信インタフェースに加え、無線端末と無線通信するための無線通信インタフェースを別途備える必要があり、また、ネットワーク相互のタイミング調整、制御の調停等の煩雑な処理が必要となるため、開発コストが増加してしまうという問題がある。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、設備機器コントローラが、無線端末と通信するための別途の通信インタフェースを備える必要がなく、無線端末を活用した設備機器の制御を実現することが可能な設備機器システム等を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る設備機器システムは、
少なくとも第５世代移動通信システムにおける低レイテンシ性能を保証する自営無線基地局と、
設備機器と、
ユーザにより携帯される携帯端末と、
設備機器コントローラと、
前記設備機器が設置される環境に関する環境状態を検出する環境センサと、を備え、
前記携帯端末は、
前記ユーザから前記設備機器に関する操作を受け付ける操作受付手段と、
前記環境センサと近距離無線規格に則った近距離無線網を介した通信を行って、前記環境センサから前記検出された環境状態を示す環境情報を取得する環境情報取得手段と、
前記受け付けた操作を示す操作情報を前記自営無線基地局に基づいて構築される自営無線網を介して前記設備機器コントローラに送信する操作情報送信手段と、
前記取得した環境情報を前記自営無線網を介して前記設備機器コントローラに送信する環境情報送信手段と、を備え、
前記設備機器コントローラは、
前記携帯端末から送信された前記操作情報を前記自営無線網を介して受信する操作情報受信手段と、
前記携帯端末から送信された前記環境情報を前記自営無線網を介して受信する環境情報受信手段と、
前記受信された操作情報と、前記受信された環境情報とに基づいて前記設備機器を制御する機器制御手段と、を備える、設備機器システムであって、
前記設備機器の所在を管理する管理サーバをさらに備え、
前記携帯端末は、
前記自営無線網のエリア外から前記自営無線網のエリア内に移動すると、通信事業者により提供される広域無線網を介した通信から前記自営無線網を介した通信に切り替え、前記自営無線網のエリア内から前記自営無線網のエリア外に移動すると前記自営無線網を介した通信から前記広域無線網を介した通信に切り替える通信切替手段と、
前記広域無線網を介した通信から前記自営無線網を介した通信に切り替わってからの経過時間が予め定めた時間を超えると、前記自営無線網を介した前記設備機器との通信により、前記設備機器から当該設備機器の識別情報を取得する識別情報取得手段と、
前記識別情報取得手段により前記設備機器の識別情報が取得されると、ＧＰＳ信号を受信して位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記自営無線網を介した通信から前記広域無線網を介した通信に切り替わると、前記取得された識別情報と、前記取得された位置情報とが格納された所在情報を前記広域無線網を介して前記管理サーバに送信する所在情報送信手段と、をさらに備える。

本発明によれば、設備機器コントローラが、携帯端末、環境センサ等の無線端末と通信するための別途の通信インタフェースを備える必要がなく、無線端末を活用した設備機器の制御が可能となる。

本発明の実施の形態１に係る設備機器システムの全体構成を示す図 実施の形態１の携帯端末のハードウェア構成を示すブロック図 実施の形態１の設備機器コントローラのハードウェア構成を示すブロック図 実施の形態１において、携帯端末及び設備機器コントローラの各機能構成を示すブロック図 実施の形態１の携帯端末が実行する情報送信処理の手順を示すフローチャート 実施の形態１の設備機器コントローラが実行する機器制御処理の手順を示すフローチャート 本発明の実施の形態２に係る設備機器システムの全体構成を示す図 実施の形態２の管理サーバのハードウェア構成を示すブロック図 実施の形態２の携帯端末のハードウェア構成を示すブロック図 実施の形態２の携帯端末の機能構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３に係る設備機器システムの全体構成を示す図 実施の形態３の携帯端末のハードウェア構成を示すブロック図 実施の形態３において、携帯端末及び設備機器コントローラの各機能構成を示すブロック図 本発明の実施の形態４に係る設備機器システムの全体構成を示す図 実施の形態４の携帯端末のハードウェア構成を示すブロック図 実施の形態４の携帯端末の機能構成を示すブロック図

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る設備機器システム１の全体構成を示す図である。設備機器システム１は、例えば、オフィスビル、商業ビル、工場等の建物内に設置される複数の設備機器３を制御し、管理するためのシステムである。

設備機器システム１は、自営無線基地局２と、複数の設備機器３と、携帯端末４と、設備機器コントローラ５と、環境センサ６と、生体センサ７とを備える。自営無線基地局２は、本発明に係る自営無線基地局の一例である。自営無線基地局２は、当該建物内又は当該建物を含む敷地内（以下、自営無線網エリアという。）での利用を目的とした自営の無線基地局である。詳細には、自営無線基地局２は、この自営無線網エリア内で、５Ｇ（第５世代移動通信システム）の仕様での無線通信を可能にするための無線基地局であり、いわゆるローカル５Ｇのための無線基地局である。

各設備機器３は、本発明に係る設備機器の一例であり、例えば、照明機器、空調機器等である。各設備機器３は、自営無線基地局２に基づいて構築される自営無線網（換言すると、ローカル５Ｇ網）を介して他の機器（具体的には、設備機器コントローラ５）と無線通信するための通信インタフェースを備える。なお、各設備機器３が、外付けの通信アダプタによって、自営無線網に接続し、設備機器コントローラ５と無線通信できるようにしてもよい。

携帯端末４は、本発明に係る携帯端末の一例である。携帯端末４は、スマートフォン、タブレット端末等のユーザに携帯される電子機器である。携帯端末４は、図２に示すように、ユーザインタフェース４０と、第１通信インタフェース４１と、第２通信インタフェース４２と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４３と、ＲＯＭ（Read Only Memory）４４と、ＲＡＭ（Random Access Memory）４５と、二次記憶装置４６とを備える。これらの構成部は、バス４７を介して相互に接続される。

ユーザインタフェース４０は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等の表示デバイスと、押しボタン、タッチパネル、タッチパッド等の入力デバイスとを含んで構成される。ユーザインタフェース４０は、ＣＰＵ４３の制御の下、ユーザ操作に応じた各種の画面等を表示し、また、ユーザからの操作入力を受け付け、受け付けた操作に係る信号をＣＰＵ４３に送出する。

第１通信インタフェース４１は、上記の自営無線網を介して他の機器と無線通信するためのハードウェアである。第２通信インタフェース４２は、例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、ＢＬＥ（Bluetooth（登録商標） Low Energy）等、 予め定めた近距離無線規格に則った近距離無線網を介して他の機器と無線通信するためのハードウェアである。

ＣＰＵ４３は、携帯端末４を統括的に制御する。ＲＯＭ４４は、複数のファームウェア及びこれらのファームウェアの実行時に使用されるデータを記憶する。ＲＡＭ４５は、ＣＰＵ４３の作業領域として使用される。

二次記憶装置４６は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、フラッシュメモリ等の読み書き可能な不揮発性の半導体メモリ等を含んで構成される。二次記憶装置４６には、各設備機器３を操作するためのアプリケーションプログラム（以下、操作アプリという。）を含む各種のプログラムと、これらのプログラムの実行時に使用されるデータとが記憶される。携帯端末４の機能の詳細については後述する。

設備機器コントローラ５は、本発明に係る設備機器コントローラの一例である。設備機器コントローラ５は、自営無線網を介して、各設備機器３及び携帯端末４と通信可能に接続され、携帯端末４から受信した後述する各情報に基づいて各設備機器３を制御する装置である。

設備機器コントローラ５は、図３に示すように、通信インタフェース５０と、ＣＰＵ５１と、ＲＯＭ５２と、ＲＡＭ５３と、二次記憶装置５４とを備える。これらの構成部は、バス５５を介して相互に接続される。

通信インタフェース５０は、自営無線網を介して他の機器と無線通信するためのハードウェアである。ＣＰＵ５１は、設備機器コントローラ５を統括的に制御する。ＲＯＭ５２は、複数のファームウェア及びこれらのファームウェアの実行時に使用されるデータを記憶する。ＲＡＭ５３は、ＣＰＵ５１の作業領域として使用される。

二次記憶装置５４は、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等の読み書き可能な不揮発性の半導体メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等で構成される。二次記憶装置５４には、各設備機器３を制御するためのプログラム（以下、機器制御プログラムという。）を含む各種のプログラムと、これらのプログラムの実行時に使用されるデータとが記憶される。設備機器コントローラ５の機能の詳細については後述する。

環境センサ６は、本発明に係る環境センサの一例である。環境センサ６は、設備機器３が設置される環境に関する環境状態を検出するセンサである。環境状態には、例えば、空気温度、湿度、照度、各種ガス濃度、人の存否等が含まれる。環境センサ６は、何れも図示しないが、センサ回路と、通信インタフェースと、ＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭと、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等の読み書き可能な不揮発性の半導体メモリと、一次電池又は二次電池とを備える。

環境センサ６は、一定時間毎に、環境状態を検出し、検出した環境状態を示す環境情報を上記の近距離無線網を介して携帯端末４に送信する。

生体センサ７は、本発明に係る生体センサの一例である。生体センサ７は、携帯端末４を携帯するユーザの生体データを検出する人体装着型（例えば、リストバンド型）の装置である。生体データには、体温、心拍数、発汗量等が含まれる。生体センサ７は、何れも図示しないが、センサ回路と、通信インタフェースと、ＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭと、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等の読み書き可能な不揮発性の半導体メモリと、一次電池又は二次電池とを備える。

生体センサ７は、一定時間毎に、生体データを検出し、検出した生体データを示す生体情報を上記の近距離無線網を介して携帯端末４に送信する。

続いて、携帯端末４及び設備機器コントローラ５の各機能について詳細に説明する。図４は、携帯端末４及び設備機器コントローラ５の機能構成を示すブロック図である。図４に示すように、携帯端末４は、操作受付部４００と、操作情報送信部４０１と、環境情報取得部４０２と、環境情報送信部４０３と、生体情報取得部４０４と、生体情報送信部４０５とを備える。携帯端末４のこれらの機能部は、携帯端末４のＣＰＵ４３が、二次記憶装置４６に記憶されている上述した操作アプリを実行することで実現される。

設備機器コントローラ５は、操作情報受信部５００と、環境情報受信部５０１と、生体情報受信部５０２と、機器制御部５０３とを備える。設備機器コントローラ５のこれらの機能部は、設備機器コントローラ５のＣＰＵ５１が、二次記憶装置５４に記憶されている上述した機器制御プログラムを実行することで実現される。

携帯端末４において、操作受付部４００は、本発明に係る操作受付手段の一例であり、ユーザから設備機器３に関する操作を受け付ける。詳細には、操作受付部４００は、図示しない機器操作画面を表示し、かかる機器操作画面を介して、ユーザから、操作対象の設備機器３の指定、指定した設備機器３に対する動作指示の内容等の入力を受け付ける。操作情報送信部４０１は、本発明に係る操作情報送信手段の一例であり、ユーザから受け付けた操作を示す操作情報を自営無線網を介して設備機器コントローラ５に送信する。

環境情報取得部４０２は、本発明に係る環境情報取得手段の一例であり、環境センサ６と近距離無線網を介した通信を行って、環境センサ６により検出された環境状態を示す環境情報を取得する。環境情報送信部４０３は、本発明に係る環境情報送信手段の一例であり、環境情報取得部４０２により取得された環境情報を自営無線網を介して設備機器コントローラ５に送信する。

生体情報取得部４０４は、本発明に係る生体情報取得手段の一例であり、生体センサ７と近距離無線網を介した通信を行って、生体センサ７により検出された生体データを示す生体情報を取得する。生体情報送信部４０５は、本発明に係る生体情報送信手段の一例であり、生体情報取得部４０４により取得された生体情報を自営無線網を介して設備機器コントローラ５に送信する。

設備機器コントローラ５において、操作情報受信部５００は、本発明に係る操作情報受信手段の一例であり、携帯端末４から送信された操作情報を自営無線網を介して受信する。環境情報受信部５０１は、本発明に係る環境情報受信手段の一例であり、携帯端末４から送信された環境情報を自営無線網を介して受信する。生体情報受信部５０２は、本発明に係る生体情報受信手段の一例であり、携帯端末４から送信された生体情報を自営無線網を介して受信する。

機器制御部５０３は、本発明に係る機器制御手段の一例である。機器制御部５０３は、操作情報受信部５００により受信された操作情報に基づいて設備機器３を制御する。

詳細には、機器制御部５０３は、操作情報に基づいて、指定された設備機器３を制御するための制御コマンドを個別に生成し、生成した各制御コマンドを自営無線網を介して各設備機器３に送信する。例えば、設備機器３が照明機器であり、操作情報受信部５００により受信された操作情報が全ての設備機器３の一斉点灯である場合、機器制御部５０３は、各設備機器３に対して点灯を指示する制御コマンドを個別に生成し、生成した各制御コマンドを自営無線網を介して各設備機器３に送信する。

また、機器制御部５０３は、環境情報受信部５０１により受信された環境情報に基づいて設備機器３を制御する。

詳細には、機器制御部５０３は、環境情報に基づいて、全ての設備機器３を制御するための制御コマンドを個別に生成し、生成した各制御コマンドを自営無線網を介して各設備機器３に送信する。例えば、設備機器３が空調機器であり、環境情報受信部５０１により受信された環境情報に当該建物内の空気温度が含まれる場合、機器制御部５０３は、当該空気温度に基づいて各設備機器３に対する制御コマンドを個別に生成し、生成した各制御コマンドを自営無線網を介して各設備機器３に送信する。あるいは、設備機器３が照明機器であり、環境情報受信部５０１により受信された環境情報に当該建物内の照度が含まれる場合、機器制御部５０３は、当該照度に基づいて各設備機器３に対する制御コマンドを個別に生成し、生成した各制御コマンドを自営無線網を介して各設備機器３に送信する。

また、機器制御部５０３は、生体情報受信部５０２により受信された生体情報に基づいて設備機器３を制御する。

詳細には、機器制御部５０３は、生体情報に基づいて、全ての設備機器３を制御するための制御コマンドを個別に生成し、生成した各制御コマンドを自営無線網を介して各設備機器３に送信する。例えば、設備機器３が空調機器であり、生体情報受信部５０２により受信された生体情報に当該ユーザの体温が含まれる場合、機器制御部５０３は、当該体温に基づいて各設備機器３に対する制御コマンドを個別に生成し、生成した各制御コマンドを自営無線網を介して各設備機器３に送信する。

図５は、携帯端末４が実行する情報送信処理の手順を示すフローチャートである。情報送信処理は、携帯端末４のＣＰＵ４３によって、二次記憶装置４６に記憶される操作アプリが起動されることで開始される。

環境センサ６から送信された環境情報を近距離無線網を介した通信により取得すると（ステップＳ１０１；ＹＥＳ）、携帯端末４は、取得した環境情報を自営無線網を介して設備機器コントローラ５に送信する（ステップＳ１０２）。その後、ステップＳ１０１に戻る。

環境情報の取得ではなく（ステップＳ１０１；ＮＯ）、生体センサ７から送信された生体情報を近距離無線網を介した通信により取得すると（ステップＳ１０３；ＹＥＳ）、携帯端末４は、取得した生体情報を自営無線網を介して設備機器コントローラ５に送信する（ステップＳ１０４）。その後、ステップＳ１０１に戻る。

環境情報及び生体情報の何れの取得でもなく（ステップＳ１０１；ＮＯ、且つ、ステップＳ１０３；ＮＯ）、設備機器３に関する操作をユーザから受け付けた場合（ステップＳ１０５；ＹＥＳ）、携帯端末４は、ユーザから受け付けた操作を示す操作情報を自営無線網を介して設備機器コントローラ５に送信する（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０５でＮＯ、又は、ステップＳ１０６の後、ステップＳ１０１に戻る。

図６は、設備機器コントローラ５が実行する機器制御処理の手順を示すフローチャートである。機器制御処理は、設備機器コントローラ５のＣＰＵ５１によって、二次記憶装置５４に記憶される機器制御プログラムが起動されることで開始される。

携帯端末４から送信された環境情報を自営無線網を介して受信すると（ステップＳ２０１；ＹＥＳ）、設備機器コントローラ５は、受信した環境情報に基づいて全ての設備機器３を制御するための制御コマンドを個別に生成し、生成した各制御コマンドを自営無線網を介して各設備機器３に送信する。（ステップＳ２０２）。その後、ステップＳ２０１に戻る。

環境情報の受信ではなく（ステップＳ２０１；ＮＯ）、携帯端末４から送信された生体情報を自営無線網を介して受信すると（ステップＳ２０３；ＹＥＳ）、設備機器コントローラ５は、受信した生体情報に基づいて全ての設備機器３を制御するための制御コマンドを個別に生成し、生成した各制御コマンドを自営無線網を介して各設備機器３に送信する。（ステップＳ２０４）。その後、ステップＳ２０１に戻る。

環境情報及び生体情報の何れの受信でもなく（ステップＳ２０１；ＮＯ、且つ、ステップＳ２０３；ＮＯ）、携帯端末４から送信された操作情報を自営無線網を介して受信すると（ステップＳ２０５；ＹＥＳ）、設備機器コントローラ５は、受信した操作情報に基づいて、指定された設備機器３を制御するための制御コマンドを個別に生成し、生成した各制御コマンドを自営無線網を介して、指定された各設備機器３に送信する（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０５でＮＯ、又は、ステップＳ２０６の後、ステップＳ２０１に戻る。

以上説明したように、実施の形態１の設備機器システム１によれば、自営無線基地局２によって、ローカル５Ｇ網である自営無線網が構築され、設備機器コントローラ５は、かかる自営無線網を介して、各設備機器３、携帯端末４と通信する。そして、設備機器コントローラ５は、ユーザ操作に基づく操作情報と、環境センサ６の検出結果に基づく環境情報と、生体センサ７の検出結果に基づく生体情報とを携帯端末４から自営無線網を介して受信し、受信した各情報に基づいて設備機器３を制御する。

このように、無線端末からの情報を活用できるため、高機能な設備機器３の制御が実現できる。また、設備機器コントローラ５は、環境センサ６、生体センサ７等の無線端末と通信するための別途の通信インタフェースを備える必要がなく、ネットワーク相互のタイミング調整、制御の調停等の煩雑な処理が不必要となり、開発コストの抑制が図れる。

なお、設備機器システム１において、設備機器コントローラ５は、各設備機器３と個別に通信するが、５Ｇでは、エンドツーエンドの遅延時間が１ｍｓ以下と低レイテンシであるため、例えば、ユーザが携帯端末４を介して１００台の照明機器を一斉に操作する場合であっても、０．１秒で制御が完了し、ユーザに違和感を与えることがない。

（実施の形態２）
続いて、本発明の実施の形態２について説明する。なお、以下の説明において、実施の形態１と共通する構成要素等については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

図７は、本発明の実施の形態２に係る設備機器システム１Ａの全体構成を示す図である。設備機器システム１Ａは、自営無線基地局２と、複数の設備機器３と、携帯端末４Ａと、設備機器コントローラ５と、環境センサ６と、生体センサ７と、広域無線基地局８と、管理サーバ９とを備える。

広域無線基地局８は、いわゆるキャリアと称される通信事業者によって設置される無線基地局であり、当該自営無線網エリアを網羅する広範囲の無線通信を可能にする。例えば、広域無線基地局８は、３Ｇ（第３世代移動通信システム）、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、４Ｇ（第４世代移動通信システム）、５Ｇ等の仕様での無線通信を可能にする。以下、広域無線基地局８に基づいて構築される無線網を広域無線網という。

管理サーバ９は、本発明に係る管理サーバの一例である。管理サーバ９は、設備機器３のメーカ、販売会社、関連会社等によって設置され、運用されるサーバコンピュータであり、上記の広域無線網に接続される。図８に示すように、管理サーバ９は、通信インタフェース９０と、ＣＰＵ９１と、ＲＯＭ９２と、ＲＡＭ９３と、二次記憶装置９４とを備える。これらの構成部は、バス９５を介して相互に接続される。

通信インタフェース９０は、上記の広域無線網を介して他の機器と無線通信するためのハードウェアである。ＣＰＵ９１は、管理サーバ９を統括的に制御する。ＲＯＭ９２は、複数のファームウェア及びこれらのファームウェアの実行時に使用されるデータを記憶する。ＲＡＭ９３は、ＣＰＵ９１の作業領域として使用される。

二次記憶装置９４は、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等の読み書き可能な不揮発性の半導体メモリ、ＨＤＤ等で構成される。二次記憶装置９４には、各設備機器３の所在を管理するためのプログラムを含む各種のプログラムと、これらのプログラムの実行時に使用されるデータとが記憶される。

携帯端末４Ａは、本発明に係る携帯端末の一例である。携帯端末４Ａは、実施の形態１の携帯端末４と同様、スマートフォン、タブレット端末等のユーザに携帯される電子機器である。携帯端末４Ａは、図９に示すように、ユーザインタフェース４０と、第１通信インタフェース４１と、第２通信インタフェース４２と、ＣＰＵ４３と、ＲＯＭ４４と、ＲＡＭ４５と、二次記憶装置４６と、第３通信インタフェース４８と、ＧＰＳ信号受信回路４９とを備える。これらの構成部は、バス４７を介して相互に接続される。

第３通信インタフェース４８は、上記の広域無線網を介して他の機器と無線通信するためのハードウェアである。ＧＰＳ信号受信回路４９は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からのＧＰＳ信号を受信し、受信したＧＰＳ信号に基づいて、緯度及び経度を算出してＣＰＵ４３に出力する回路である。

続いて、携帯端末４Ａの機能について詳細に説明する。図１０は、携帯端末４Ａの機能構成を示すブロック図である。図１０に示すように、携帯端末４Ａは、操作受付部４００と、操作情報送信部４０１と、環境情報取得部４０２と、環境情報送信部４０３と、生体情報取得部４０４と、生体情報送信部４０５と、通信切替部４０６と、識別情報取得部４０７と、位置情報取得部４０８と、所在情報送信部４０９とを備える。携帯端末４Ａのこれらの機能部は、携帯端末４ＡのＣＰＵ４３が、二次記憶装置４６に記憶されている、各設備機器３を操作するためのアプリケーションプログラムである操作アプリを実行することで実現される。

通信切替部４０６は、本発明に係る通信切替手段の一例である。通信切替部４０６は、広域無線網を介した通信（即ち、第３通信インタフェース４８による通信）と、自営無線網（即ち、第１通信インタフェース４１による通信）を介した通信とを選択的に切り替える。詳細には、通信切替部４０６は、携帯端末４Ａが自営無線網エリア外から自営無線網エリア内に移動すると、広域無線網を介した通信から自営無線網を介した通信に切り替える。また、通信切替部４０６は、携帯端末４Ａが自営無線網エリア内から自営無線網エリア外に移動すると、自営無線網を介した通信から広域無線網を介した通信に切り替える。

識別情報取得部４０７は、本発明に係る識別情報取得手段の一例である。識別情報取得部４０７は、各設備機器３から当該設備機器３の識別情報を取得する。詳細には、識別情報取得部４０７は、広域無線網を介した通信から自営無線網を介した通信に切り替わってからの経過時間が予め定めた時間を超えた場合、自営無線網を介した各設備機器３との通信により、各設備機器３から当該設備機器３の識別情報を取得する。設備機器３の識別情報には、例えば、機種名、型名、製造番号等が含まれる。

位置情報取得部４０８は、本発明に係る位置情報取得手段の一例である。位置情報取得部４０８は、識別情報取得部４０７により各設備機器３の識別情報が取得されると、ＧＰＳ信号受信回路４９により出力された緯度及び経度を、各設備機器３の位置情報として取得する。

所在情報送信部４０９は、本発明に係る所在情報送信手段の一例である。所在情報送信部４０９は、通信切替部４０６によって自営無線網を介した通信から広域無線網を介した通信に切り替えられると、識別情報取得部４０７によって取得された各設備機器の識別情報と、位置情報取得部４０８によって取得された位置情報とが格納された所在情報を広域無線網を介して管理サーバ９に送信する。

管理サーバ９は、携帯端末４Ａから送信された所在情報を広域無線網を介して受信すると、受信した所在情報を二次記憶装置９４に記憶される図示しない機器管理ＤＢに格納する。機器管理ＤＢは、販売した設備機器３の所在を管理するためのデータベースである。機器管理ＤＢには、各設備機器３について、識別情報と位置情報とを対応付けた機器管理データが、販売済みの設備機器３の台数分登録される。

このような機器管理データは、例えば、設備機器３のトレーサビリティに係るサービスを顧客に提供するビジネス等に利用することができる。トレーサビリティに係るサービスには、例えば、リコール情報の通知、本体あるいは部品の交換の提案、新製品情報の通知等が含まれる。

以上説明したように、実施の形態２の設備機器システム１Ａによれば、実施の形態１の設備機器システム１と同様の効果を奏し、さらに、設備機器３の所在を管理することが可能となる。

なお、設備機器コントローラ５が各設備機器３の識別情報を保持している場合には、携帯端末４Ａは、設備機器コントローラ５から各設備機器３の識別情報を取得してもよい。

（実施の形態３）
続いて、本発明の実施の形態３について説明する。なお、以下の説明において、実施の形態１と共通する構成要素等については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

図１１は、本発明の実施の形態３に係る設備機器システム１Ｂの全体構成を示す図である。設備機器システム１Ｂは、自営無線基地局２Ａと、複数の設備機器３と、携帯端末４Ｂと、設備機器コントローラ５Ａと、環境センサ６と、生体センサ７と、複数の中継器１０とを備える。

自営無線基地局２Ａは、本発明に係る自営無線基地局の一例である。自営無線基地局２Ａは、実施の形態１の自営無線基地局２と同様、設備機器３が設置される建物内又は当該建物を含む敷地内である自営無線網エリアでの利用を目的とし、当該自営無線網エリア内で、５Ｇの仕様での無線通信を可能にするための無線基地局である。

さらに自営無線基地局２Ａは、自営無線網と近距離無線網とを接続する図示しないゲートウェイ装置を備える。当該ゲートウェイ装置は、本発明に係るゲートウェイ手段の一例である。

携帯端末４Ｂは、本発明に係る携帯端末の一例である。携帯端末４Ｂは、実施の形態１の携帯端末４と同様、スマートフォン、タブレット端末等のユーザに携帯される電子機器である。図１２に示すように、携帯端末４Ｂのハードウェア構成は、携帯端末４（図２参照）と比較すると、第１通信インタフェース４１を備えていない点のみ相違する。携帯端末４Ｂの機能構成については後述する。

設備機器コントローラ５Ａは、本発明に係る設備機器コントローラの一例である。設備機器コントローラ５Ａは、自営無線網を介して、各設備機器３と通信可能に接続され、自営無線網及び近距離無線網を介して、携帯端末４Ｂ、環境センサ６及び生体センサ７と通信可能に接続される。設備機器コントローラ５Ａは、携帯端末４Ｂ、環境センサ６及び生体センサ７の各々から受信した情報に基づいて各設備機器３を制御する。設備機器コントローラ５Ａのハードウェア構成は、実施の形態１の設備機器コントローラ５（図３参照）と同様である。設備機器コントローラ５Ａの機能構成については後述する。

中継器１０は、本発明に係る中継器の一例である。中継器１０は、自営無線網エリアの複数の場所に点在するように配置される。各中継器１０は、実施の形態１と同様の近距離無線規格に則った無線通信を中継することで、近距離無線網を拡大する。

続いて、携帯端末４Ｂ及び設備機器コントローラ５Ａの各機能について詳細に説明する。図１３は、携帯端末４Ｂ及び設備機器コントローラ５Ａの機能構成を示すブロック図である。図１３に示すように、携帯端末４Ｂは、操作受付部４００と、操作情報送信部４０１Ａとを備える。携帯端末４Ｂのこれらの機能部は、携帯端末４ＢのＣＰＵ４３が、二次記憶装置４６に記憶されている、各設備機器３を操作するためのアプリケーションプログラムである操作アプリを実行することで実現される。

また、設備機器コントローラ５Ａは、操作情報受信部５００と、環境情報受信部５０１Ａと、生体情報受信部５０２Ａと、機器制御部５０３とを備える。設備機器コントローラ５Ａのこれらの機能部は、設備機器コントローラ５ＡのＣＰＵ５１が、二次記憶装置５４に記憶されている、各設備機器３を制御するための機器制御プログラムを実行することで実現される。

携帯端末４Ｂにおいて、操作受付部４００は、ユーザから設備機器３に関する操作を受け付ける。操作情報送信部４０１Ａは、ユーザから受け付けた操作を示す操作情報を近距離無線網を介して設備機器コントローラ５Ａ宛てに送信する。

設備機器コントローラ５Ａにおいて、操作情報受信部５００は、携帯端末４Ｂから送信された操作情報を自営無線網を介して受信する。環境情報受信部５０１Ａは、本発明に係る環境情報受信手段の一例であり、環境センサ６から近距離無線網を介して設備機器コントローラ５Ａ宛てに送信された環境情報を自営無線網を介して受信する。生体情報受信部５０２Ａは、本発明に係る生体情報受信手段の一例であり、生体センサ７から近距離無線網を介して設備機器コントローラ５Ａ宛てに送信された生体情報を自営無線網を介して受信する。

機器制御部５０３は、操作情報に基づいて、指定された設備機器３を制御するための制御コマンドを個別に生成し、生成した各制御コマンドを自営無線網を介して、指定された各設備機器３に送信する。また、機器制御部５０３は、環境情報に基づいて、全ての設備機器３を制御するための制御コマンドを個別に生成し、生成した各制御コマンドを自営無線網を介して各設備機器３に送信する。また、機器制御部５０３は、生体情報に基づいて、全ての設備機器３を制御するための制御コマンドを個別に生成し、生成した各制御コマンドを自営無線網を介して各設備機器３に送信する。

以上説明したように、実施の形態３の設備機器システム１Ｂによれば、自営無線基地局２Ａによって、ローカル５Ｇ網である自営無線網が構築されると共に、自営無線網と近距離無線網とが接続され、設備機器コントローラ５Ａは、各設備機器３と自営無線網を介して直接的に通信し、携帯端末４Ｂ、環境センサ６、生体センサ７等の無線端末と自営無線網を介して間接的に通信する。そして、設備機器コントローラ５Ａは、各無線端末から受信した情報に基づいて設備機器３を制御する。

このように、無線端末からの情報を活用できるため、高機能な設備機器３の制御が実現できる。また、設備機器コントローラ５Ａは、無線端末と通信するための別途の通信インタフェースを備える必要がなく、ネットワーク相互のタイミング調整、制御の調停等の煩雑な処理が不必要となり、開発コストの抑制が図れる。

さらに、携帯端末４Ｂは、自営無線網を介して通信するための通信インタフェース、即ち、５Ｇに対応した通信インタフェースを必要としないため、低スペックな電子機器を携帯端末４Ｂとして採用することが可能となる。

（実施の形態４）
続いて、本発明の実施の形態４について説明する。なお、以下の説明において、実施の形態１～３と共通する構成要素等については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

図１４は、本発明の実施の形態４に係る設備機器システム１Ｃの全体構成を示す図である。設備機器システム１Ｃは、自営無線基地局２Ａと、複数の設備機器３と、携帯端末４Ｃと、設備機器コントローラ５Ａと、環境センサ６と、生体センサ７と、広域無線基地局８と、管理サーバ９と、複数の中継器１０とを備える。

携帯端末４Ｃは、本発明に係る携帯端末の一例である。携帯端末４Ｃは、実施の形態１～３の携帯端末４，４Ａ，４Ｂと同様、スマートフォン、タブレット端末等のユーザに携帯される電子機器である。図１５に示すように、携帯端末４Ｃのハードウェア構成は、携帯端末４Ａ（図９参照）と比較すると、第１通信インタフェース４１を備えていない点のみ相違する。

図１６は、携帯端末４Ｃの機能構成を示すブロック図である。図１６に示すように、携帯端末４Ｃは、操作受付部４００と、操作情報送信部４０１Ａと、識別情報取得部４０７Ａと、位置情報取得部４０８と、所在情報送信部４０９Ａとを備える。携帯端末４Ｃのこれらの機能部は、携帯端末４ＣのＣＰＵ４３が、二次記憶装置４６に記憶されている、各設備機器３を操作するためのアプリケーションプログラムである操作アプリを実行することで実現される。

識別情報取得部４０７Ａは、本発明に係る識別情報取得手段の一例である。識別情報取得部４０７Ａは、各設備機器３から当該設備機器３の識別情報を取得する。詳細には、識別情報取得部４０７Ａは、近距離無線による通信が可能になってからの経過時間が予め定めた時間を超えた場合、近距離無線網及び自営無線網を介した各設備機器３との通信により、各設備機器３から当該設備機器３の識別情報を取得する。設備機器３の識別情報には、例えば、機種名、型名、製造番号等が含まれる。

位置情報取得部４０８は、識別情報取得部４０７Ａにより各設備機器３の識別情報が取得されると、ＧＰＳ信号受信回路４９により出力された緯度及び経度を、各設備機器３の位置情報として取得する。

所在情報送信部４０９Ａは、本発明に係る所在情報送信手段の一例である。所在情報送信部４０９Ａは、識別情報取得部４０７Ａによって取得された各設備機器の識別情報と、位置情報取得部４０８によって取得された位置情報とが格納された所在情報を広域無線網を介して管理サーバ９に送信する。

以上説明したように、実施の形態４の設備機器システム１Ｃによれば、実施の形態３の設備機器システム１Ｂと同様の効果を奏し、さらに、設備機器３の所在を管理することが可能となる。

なお、設備機器コントローラ５Ａが各設備機器３の識別情報を保持している場合には、携帯端末４Ｃは、設備機器コントローラ５Ａから各設備機器３の識別情報を取得してもよい。

本発明は、上記の各実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の変更は勿論可能である。

例えば、本発明に係る自営無線基地局は、５Ｇの仕様での無線通信を行うための無線基地局に限定されることはなく、少なくとも５Ｇにおける低レイテンシ性能を保証する無線基地局であればよい。

また、設備機器システム１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃにおいて、複数の環境センサ６が、複数の設備機器３が設置される建物内に点在するように設置されるようにしてもよい。この場合、設備機器コントローラ５，５Ａは、各設備機器３を、当該設備機器３の最も近くに設置されている環境センサ６からの環境情報に基づいて制御してもよい。

また、設備機器コントローラ５，５Ａは、自営無線網エリア内に居る、生体センサ７を装着したユーザから予め定めた範囲（例えば、１０ｍ以内）に設置されている１又は複数の設備機器３を、当該生体センサ７からの生体情報に基づいて制御してもよい。

また、本発明の技術思想を、住宅に設置された家電を制御する家電制御システムに適用することも可能である。例えば、宅内コントローラと、照明機器と、ユーザに携帯される携帯端末とが、５Ｇの自営無線網に接続され、携帯端末により撮影された周囲の画像に関する画像情報が宅内コントローラに送信され、宅内コントローラが携帯端末から受信した画像情報に基づいて照明機器を制御する家電制御システムが想定され得る。

詳細には、宅内コントローラは、携帯端末から受信した画像情報を解析し、宅内における人の存否、人数等に基づいて、照明機器の点灯／消灯の切り替え、照度の調整等を行う。なお、この家電制御システムにおいて、携帯端末が近距離無線網を介して自営無線網と間接的に接続されるようにして、携帯端末からの画像情報が近距離無線網と自営無線網とを介して宅内コントローラに送信されるようにしてもよい。

また、例えば、宅内コントローラと、ＩＨ（Induction Heating）調理器と、台所に設置されたカメラとが、５Ｇの自営無線網に接続され、カメラにより撮影された台所内の画像に関する画像情報が宅内コントローラに送信され、宅内コントローラがカメラから受信した画像情報に基づいてＩＨ調理器を制御する家電制御システムが想定され得る。

詳細には、宅内コントローラは、カメラから受信した画像情報を解析し、台所内に居る人の年齢を推定する。そして、宅内コントローラは、幼児、高齢者等の特定の年齢層の人が台所に居る場合は、ＩＨ調理器の操作をロックする等の安全制御を行う。また、当該特定の年齢層の人が台所に居る場合、宅内コントローラは、警報装置、ＡＩスピーカ等から注意喚起のための電子音、音声を出力させてもよい。なお、この家電制御システムにおいて、カメラが近距離無線網を介して自営無線網と間接的に接続されるようにして、カメラからの画像情報が近距離無線網と自営無線網とを介して宅内コントローラに送信されるようにしてもよい。

また、携帯端末４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃの機能部の全部又は一部、設備機器コントローラ５，５Ａの機能部の全部又は一部が、専用のハードウェアで実現されるようにしてもよい。専用のハードウェアとは、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）又はこれらの組み合わせである。

また、上記の各実施の形態における、操作アプリ及び機器制御プログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、光磁気ディスク（Magneto-Optical Disc）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、メモリカード、ＨＤＤ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布することも可能である。

また、各操作アプリをインターネット上の図示しないサーバが有する記憶装置に格納しておき、当該サーバから携帯端末４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃに対して、それぞれ対応する操作アプリがダウンロードされるようにしてもよい。同様に、各機器制御プログラムをインターネット上の図示しないサーバが有する記憶装置に格納しておき、当該サーバから設備機器コントローラ５，５Ａに対して、それぞれ対応する機器制御プログラムがダウンロードされるようにしてもよい。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 設備機器システム、２，２Ａ 自営無線基地局、３ 設備機器、４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ 携帯端末、５，５Ａ 設備機器コントローラ、６ 環境センサ、７ 生体センサ、８ 広域無線基地局、９ 管理サーバ、１０ 中継器、４０ ユーザインタフェース、４１ 第１通信インタフェース、４２ 第２通信インタフェース、４３，５１，９１ ＣＰＵ、４４，５２，９２ ＲＯＭ、４５，５３，９３ ＲＡＭ、４６，５４，９４ 二次記憶装置、４７，５５，９５ バス、４８ 第３通信インタフェース、４９ ＧＰＳ信号受信回路、５０，９０ 通信インタフェース、４００ 操作受付部、４０１，４０１Ａ 操作情報送信部、４０２ 環境情報取得部、４０３ 環境情報送信部、４０４ 生体情報取得部、４０５ 生体情報送信部、４０６ 通信切替部、４０７，４０７Ａ 識別情報取得部、４０８ 位置情報取得部、４０９，４０９Ａ 所在情報送信部、５００ 操作情報受信部、５０１，５０１Ａ 環境情報受信部、５０２，５０２Ａ 生体情報受信部、５０３ 機器制御部

Claims (4)

1. 少なくとも第５世代移動通信システムにおける低レイテンシ性能を保証する自営無線基地局と、
   設備機器と、
   ユーザにより携帯される携帯端末と、
   設備機器コントローラと、
   前記設備機器が設置される環境に関する環境状態を検出する環境センサと、を備え、
   前記携帯端末は、
   前記ユーザから前記設備機器に関する操作を受け付ける操作受付手段と、
   前記環境センサと近距離無線規格に則った近距離無線網を介した通信を行って、前記環境センサから前記検出された環境状態を示す環境情報を取得する環境情報取得手段と、
   前記受け付けた操作を示す操作情報を前記自営無線基地局に基づいて構築される自営無線網を介して前記設備機器コントローラに送信する操作情報送信手段と、
   前記取得した環境情報を前記自営無線網を介して前記設備機器コントローラに送信する環境情報送信手段と、を備え、
   前記設備機器コントローラは、
   前記携帯端末から送信された前記操作情報を前記自営無線網を介して受信する操作情報受信手段と、
   前記携帯端末から送信された前記環境情報を前記自営無線網を介して受信する環境情報受信手段と、
   前記受信された操作情報と、前記受信された環境情報とに基づいて前記設備機器を制御する機器制御手段と、を備える、設備機器システムであって、
   前記設備機器の所在を管理する管理サーバをさらに備え、
   前記携帯端末は、
   前記自営無線網のエリア外から前記自営無線網のエリア内に移動すると、通信事業者により提供される広域無線網を介した通信から前記自営無線網を介した通信に切り替え、前記自営無線網のエリア内から前記自営無線網のエリア外に移動すると前記自営無線網を介した通信から前記広域無線網を介した通信に切り替える通信切替手段と、
   前記広域無線網を介した通信から前記自営無線網を介した通信に切り替わってからの経過時間が予め定めた時間を超えると、前記自営無線網を介した前記設備機器との通信により、前記設備機器から当該設備機器の識別情報を取得する識別情報取得手段と、
   前記識別情報取得手段により前記設備機器の識別情報が取得されると、ＧＰＳ信号を受信して位置情報を取得する位置情報取得手段と、
   前記自営無線網を介した通信から前記広域無線網を介した通信に切り替わると、前記取得された識別情報と、前記取得された位置情報とが格納された所在情報を前記広域無線網を介して前記管理サーバに送信する所在情報送信手段と、をさらに備える、設備機器システム。
2. 前記ユーザに装着され、前記ユーザの生体データを検出する生体センサをさらに備え、
   前記携帯端末は、
   前記生体センサと前記近距離無線網を介した通信を行って、前記生体センサから前記検出された生体データを示す生体情報を取得する生体情報取得手段と、
   前記取得した生体情報を前記自営無線網を介して前記設備機器コントローラに送信する生体情報送信手段と、をさらに備え、
   前記設備機器コントローラは、前記携帯端末から送信された前記生体情報を前記自営無線網を介して受信する生体情報受信手段をさらに備え、
   前記設備機器コントローラの前記機器制御手段は、前記受信された操作情報と、前記受信された環境情報と、前記受信された生体情報とに基づいて前記設備機器を制御する、請求項１に記載の設備機器システム。
3. ユーザにより携帯される携帯端末が、
   前記ユーザから設備機器に関する操作を受け付け、
   前記設備機器が設置される環境に関する環境状態を検出する環境センサと近距離無線規格に則った近距離無線網を介した通信を行って、前記環境センサから前記検出された環境状態を示す環境情報を取得し、
   前記受け付けた操作を示す操作情報を、少なくとも第５世代移動通信システムにおける低レイテンシ性能を保証する自営無線基地局に基づいて構築される自営無線網を介して設備機器コントローラに送信し、
   前記取得した環境情報を前記自営無線網を介して前記設備機器コントローラに送信し、
   前記設備機器コントローラが、
   前記携帯端末から送信された、前記操作情報と前記環境情報とを前記自営無線網を介して受信し、
   前記受信した操作情報と、前記受信した環境情報とに基づいて前記設備機器を制御する、設備機器制御方法であって、
   前記携帯端末が、
   前記自営無線網のエリア外から前記自営無線網のエリア内に移動すると、通信事業者により提供される広域無線網を介した通信から前記自営無線網を介した通信に切り替え、前記自営無線網のエリア内から前記自営無線網のエリア外に移動すると前記自営無線網を介した通信から前記広域無線網を介した通信に切り替え、
   前記広域無線網を介した通信から前記自営無線網を介した通信に切り替わってからの経過時間が予め定めた時間を超えると、前記自営無線網を介した前記設備機器との通信により、前記設備機器から当該設備機器の識別情報を取得し、
   前記設備機器の識別情報を取得すると、ＧＰＳ信号を受信して位置情報を取得し、
   前記自営無線網を介した通信から前記広域無線網を介した通信に切り替わると、前記取得した識別情報と、前記取得した位置情報とが格納された所在情報を前記広域無線網を介して、前記設備機器の所在を管理する管理サーバに送信する、設備機器制御方法。
4. 前記携帯端末が、
   前記ユーザに装着され、前記ユーザの生体データを検出する生体センサと前記近距離無線網を介した通信を行って、前記生体センサから前記検出された生体データを示す生体情報を取得し、
   前記取得した生体情報を前記自営無線網を介して前記設備機器コントローラに送信し、
   前記設備機器コントローラが、
   前記携帯端末から送信された前記生体情報を前記自営無線網を介して受信し、
   前記受信した操作情報と、前記受信した環境情報と、前記受信した生体情報とに基づいて前記設備機器を制御する、請求項３に記載の設備機器制御方法。

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