自律移動型環境計測・運用支援システム

Autonomous mobile environment measurement and operation support system
作品の概要 ｜ Project Summary
近年、室内温熱・空気環境が人の健康に与える影響に関心が高まっている。室内環境計測として、これまでセンサを室内に多数配置する方法がとられることが多かったが、自律移動体にIoTセンサを設置して、自由に室内を移動し計測する方法が注目されている。しかしながら、まだ事例は少なく十分な検証が行われているとは言えない。本開発は、室内温熱・空気環境や在席状況の測定などの複数のセンサーをユニット化し、計測した室内環境を分析し、ダッシュボード等を活用しオフィス等の環境制御及び省エネ運用支援を行うシステムである。環境計測は、人が座席する位置により近い位置で精度高く計測を実施するため、市販の自律移動ロボットを用いた移動計測を採用した。環境計測結果を用いたソリューションとして、環境センシングデータの時空間補間手法を用いた室内環境分布の可視化をはじめ、顔認証・発熱体検知化手法による三密防止、温度やCO2濃度による空調・換気の管理に資するダッシュボードの開発を行った。
Recently, there has been growing interest in the effects of indoor heat and air environments on human health. Until now, manysensors have been used to measure the indoor environment. The method of installing IoT sensors on an autonomous mobile bodyand moving freely inside the room is getting attention, but there are still a few cases, and not sufficient verification has beenconducted. This project unitizes multiple sensors that measure indoor temperature, air environment, and seating conditions,analyzes the measured indoor environment, and utilizes a dashboard to control the environment and support energy-saving
operations in offices. For environmental measurement, mobile measurement using a commercially available autonomous mobilerobot was adopted in order to perform highly accurate measurements near the position where the employments sit. As a solution
using environmental measurement results, we have developed dashboards, visualized the indoor environment distribution using theSpatio-temporal interpolation method of environmental sensing data, face recognition and heat generation detection methods toprevent the Covid-19 risk, and control air conditioning and ventilation based on temperature and CO2 concentration.

環境・設備デザインの解説 ｜ Design Concept
汎用環境センサ
ユニット化

クラウド
可視化

取付

移動計測データから補完した室内平面分布の例

アルゴリズム補間

温度平面分布

環境データの時空間補完

[℃]

[ppm]

[m]

 環境／空気質センサ
 赤外線／顔認証カメラ

CO2平面分布センサ
製品名
気温 アナログ・デバイセズ社ADT7310
照度 AMS社 TSL2561
湿度 TDK社 CHS-UGR
MRT 佐賀大学中大窪准教授作成
CO2 センスエア社 CO2 Engine K30 EQC
PM2.5 HPMA115S0社 HPMA115S0
赤外線FLIR社 Lepton
カメラ
顔認証
realsenseカメラ/Jetson XavierNX
カメラ

データ送信

[m]

ダッシュボードロボット[m]

例：CO2濃度計測結果から換気を促す画面| 過去の計測結果
areatimeC

2022/11/21 11:05| 最新の計測結果
DE10:10 10:20 10:30 10:40

PMV 室内環境の可視化
 三密防止、空調・換気の制御に資する情報

汎用環境センサユニット

B

A

11:00てみくんのひとりごとN

DEC+3+2

おぉ～。

+10

このエリアは人が多いね。

-1-2-3温度2424242424

MRT

24242424

24

湿度3030303030

(℃)

(℃)

(％)

CO2

1000 1000 1000 1000 1000
(ppm)

B
A

ぼくのおすすめはエリアEだよ。
人が少なくて集中しやすそうだから。

移動機能は市販の汎用ロボットを活用

自律移動体

社会性・経済性｜Sociality & Economics

機能性｜ Functionality
複合的なセンサの組み合わせで様々な情報が多角的に提供できる

センサー取付等工事が不要
で、計測ルートに関しても柔軟に対応できる

高性能 適用性
信頼性 拡張性在室者に近い位置での正確な室内環境を測定できる

移動媒体は、様々な他用途のロボット（物流・警備・情報掲示）と組み合わせが可能・室内環境の健康への影響やコロナ感染症のよる新しい働き方が注目される中、ロボットフレンドリーな社会の到来を見据えて、このような課題解決に資するロボットを利用した自律移動型環境計測・運用支援システムを開発した。
・新築・既存問わず、建物の仕様の制約を受けず在室者により近い場所で環境計測が可能である。
・在室者は、ダッシュボードを通して、室内の環境をリアルタイムで把握することができ、カーボンニュートラルに向けた行動や、健康・快適な室内環境の維持、コミュニケーション推進等へつなげることができる。
・顔認証・発熱検知システムも搭載しており、感染症対策機能も有している。

空間のニーズに 応 じ た 快適 な環境づくり

場

C omfort

人C ozyの向上の向上

E thical

S afety
効率性 と 確実性 を高めた保安対応

S ecurity

カーボンニュートラルに向けた

行動変容 の 誘 導C hange

評価表（自己評価）｜Environment & ME Design Evaluation Criteria (Self-evaluation)
評価項目

01審美感
Ａ.
感性軸
（造形）
Form

特に重視したデザインの視点

02調和性
03独創性
04象徴性

★

05完成度

Ｂ.
機能軸
（技術）
Technology

Ｃ.
社会軸
（環境）
Environment

Ｄ.
経済軸
（LCC）
Life Cycle Cost

06機能性
07効率性
08利便性
09安全性
10先導性
11環境負荷12資源消費13地域環境性
14ﾕﾆﾊﾞｰｻﾙ性

★
★
★
★
★
★

15先進性

★

16ｲﾆｼｬﾙｺｽﾄ
17ﾗﾝﾆﾝｸﾞｺｽﾄ
18維持管理
19耐久性
20LCC

★
★
★

評価項目に対する設計者のデザイン意図

環境情報が伝わりやすい美しいダッシュボードを開発した
ロボットにセンサー部を乗せるだけのため、意匠的な違和感が少ない、多様な汎用ロボットに搭載可能
ダッシュボードによって行動変容を促すため独自のキャラクターに喋らす形式をとった
ロボットフレンドリー社会をいち早く見据えたソリューションを開発した
環境ダッシュボードは、熱的快適性（PMV）、空気質など環境性能を総合的かつわかりやすく伝える
温湿度・MRT・照度などの環境計測に加えて、空気質（CO2濃度）や発熱体・顔認証の機能も有する
環境情報は一元的にダッシュボードから取得することができる
既存の建物でも追加設備工事なしに導入が可能
室内のCO2濃度の表示や発熱者の検知機能があり、感染症のリスクを知らせてくれる
環境移動計測の弱点である面的な情報の把握を時空間補完により解消したより執務者に近い場所での環境情報を取得することで、きめ細やかな施設管理に利用できる面的な情報の取得のため、IoTセンサを施設側に多数配置する必要がない
空気質のモニタリングなど感染症の抑制にも寄与する
親しみやすくわかりやすいダッシュボードで環境情報を得ることができる
ロボットフレンドリーな社会を見据えて、ロボットに搭載できる汎用的なセンサユニトを開発した
IoTセンサを多数配置する方法に比べ、イニシャルコストが安価
IoTセンサを多数配置する方法に比べ、センサーのメンテナンスコストも安価
IoTセンサを個別に多数配置する方法に比べ、センサがパッケージ化され1台なので管理が容易
ロボットにセンサー部を乗せるだけのため、ロボットの更新にも容易に対応
イニシャル・ランニングコストの低減によりLCCも低減できる

普通０

自己評価欄
優れている 卓越している＋１＋２●●●

第21回環境・設備デザイン賞 Environmental and Equipment Design Award 2022

21●
●

●

小計

221●

2●
●
●
●
●
●
●

22222212●

2●
●
●
●
●

2222220ＬＣＣ
19耐久性

01審美感

18維持管理

02調和性
03独創性
04象徴性

17ｴﾈﾙｷﾞｰｺｽﾄ

05完成度

16ｲﾆｼｬﾙｺｽﾄ

06機能性

15先進性

07効率性

14ﾕﾆﾊﾞｰｻﾙ性
13地域環境性
12資源消費

08利便性

11環境負荷09安全性
10先導性