JP4956844B2 - 機器制御装置及び機器制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、機器制御装置及び機器制御方法に関する。より詳しくは、電気機器を使用する際に、より少ないエネルギー使用量となる代替方法を提示もしくは実行する機器制御装置及び機器制御方法に関する。

同じ作用効果をより少ないエネルギーで得られる省エネルギー（以下、省エネという）の技術が注目されている。省エネに関する技術が、下記の特許文献をはじめ多数提案されている。

特許文献１には、直射光による冷房負荷の増大を防止し、トップライトから離れたエリアでも採光による照明効果が得られるようにし、照明エネルギーを低減する方法が記載されている。特許文献１の技術は、トップライトからの昼光を一旦、反射パネルで受け、反射パネルにより反射した昼光をスラブ（コンクリート製の床板）下面に照射し、スラブに照射されて反射拡散した昼光を、スラブの下方に設けられた光透過膜を通過させて室内のアンビエント照明（天井面や壁面等の照明）とする。

特許文献２には、採光装置の有用性を維持しつつ、昼間の太陽光を、夜間等の太陽光の光量が低下した時間帯にも利用できるようにした照明システムの技術が記載されている。特許文献２の技術は、太陽光を採光して電気エネルギーに変換して蓄積しておき、光量の減少を検知した場合に、蓄えた電気エネルギーを照明装置で光に変換して、ほぼ１日を通じて有効に活用できる照明システムに関するものである。

特許文献３の技術は、室内のレイアウト変更等に伴う明るさ検出領域の変更を画像情報の設定変更により簡便かつ容易に対応することができる照明制御システムが記載されている。特許文献３に記載の技術は、照明器具の照射領域の明るさ分布の検出をＴＶカメラにより画像として取り込み、この画像データ上に複数の明るさ検出領域を設けて、各明るさ検出領域のデータに基づいて照明器具の光源の光出力を自動制御するよう構成した照明制御システムに関するものである。

特許文献４には、機器の動作状況を予測して、予測される状況に応じて、予め適正な対応を機器に指示することにより機器を効率よく、安定的に管理する消費電力制御システムの技術が記載されている。特許文献４の技術は、センサで環境情報を計測し、その情報を蓄積して、現在の時刻よりも所定の時間だけ先の環境情報を予測し、予測結果に基づいて、機器を直接制御したり、表示や音声により使用者にアナウンスするものである。

特許文献５の技術は、ユーザの利便性を考慮しつつ、画像形成装置における省電力化を適切に図る電力監視装置に関するものである。特許文献５に記載されている技術は、複数の画像形成装置において、個々の使用及び電力消費を記憶したデータベースを設け、現在使用中の画像形成装置と同程度の代替機を抽出して、現在の動作状態と代替機の消費電力等を表示することで、ユーザが消費電力が少ない代替機の選択を適切に行うことを促すものである。
特開平０６−１３１９０４号公報 特開平１１−２８３４１６号公報 特開２００２−２９９０７０号公報 特開２００６−１９０１４５号公報 特開２００７−３１８４０１号公報

特許文献１の技術は、任意の状況を判断して照明機器をオン・オフして光量を調整することは可能であるが、制御対象が一意に固定されており、他の機器の影響を考慮することができない。仮に該照明機器の近くに省エネ効果が高い別の照明装置を設置したとしても、同時に制御するか、もしくは追加設置した機器を制御することができない問題があった。

特許文献２の技術は、現在の状況を考慮せずに、装置導入時に設定した制御動作しか行えない問題がある。例えば、室内照明を太陽光で代替する場合であれば、太陽光を取り込むためにカーテンを自動的に開ける動作のみ可能である。また、装置が自動運転している間は、ユーザの意向に係わらず、常に省エネ動作を実行するという問題がある。例えば、ユーザが太陽光でなく室内灯を点けたままにしておきたい場合でも、室内灯を消してカーテンを開ける動作を実行する。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、ユーザ又はユーザの周囲の状況に応じて、電気機器を使用する際に、よりエネルギー使用量が少ない代替方法をユーザに提示する機器制御装置及び機器制御方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の観点に係る機器制御装置は、
ユーザの、機器を作動させる指令を検知する指令検知手段と、
前記ユーザの周囲の状況を検知する状況検知手段と、
前記機器を含む機器を作動させた場合の効果を表すデータを取得する機器効果取得手段と、
前記指令検知手段で検知した前記作動させる指令の対象の機器について、前記ユーザの周囲の状況の情報と、前記機器を作動させた場合の効果を表すデータとから、その機器を作動させることによって前記ユーザが得る効果を予測する効果予測手段と、
前記効果予測手段で効果を予測した前記作動させる指令の対象の機器の作動による効果と所定の範囲で類似する効果を得ることができ、かつ、その機器を作動させるためのエネルギーよりエネルギー消費量が小さい代替方法を決定する代替方法決定手段と、
前記代替方法決定手段で決定した代替方法をユーザに提示する表示手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明の第２の観点に係る機器制御方法は、
ユーザの、機器を作動させる指令を検知する指令検知ステップと、
前記ユーザの周囲の状況を検知する状況検知ステップと、
前記機器を含む機器を作動させた場合の効果を表すデータを取得する機器効果取得ステップと、
前記指令検知ステップで検知した前記作動させる指令の対象の機器について、前記ユーザの周囲の状況の情報と、前記機器を作動させた場合の効果を表すデータとから、その機器を作動させることによって前記ユーザが得る効果を予測する効果予測ステップと、
前記効果予測ステップで効果を予測した前記作動させる指令の対象の機器の作動による効果と所定の範囲で類似する効果を得ることができ、かつ、その機器を作動させるためのエネルギーよりエネルギー消費量が小さい代替方法を決定する代替方法決定ステップと、
前記代替方法決定ステップで決定した代替方法をユーザに提示する表示ステップと、
を備えることを特徴とする。

本発明の機器制御装置及び機器制御方法によれば、機器動作によるユーザ所望の効果を実現できる、よりエネルギー使用量が少ない代替方法をユーザに提示することができる。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付し、その説明は繰り返さない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る機器制御装置の構成例を示すブロック図である。機器制御装置は、センサ２と、機器３Ａ、３Ｂと、制御装置４Ａ、４Ｂと、効果予測部５と、機器・制御装置対応テーブル６と、代替方法決定部７と、機器効果情報テーブル８と、出力部９と、機器制御部１０とを備える。なお、説明の都合上、図１にユーザ１を記載している。

なお、本発明の第１の観点に係る機器制御装置の各手段は、実施の形態１に係る機器制御装置の構成の各部に対応している。指令検知手段は、制御装置４Ａ、４Ｂに対応する。状況検知手段は、センサ２に対応する。機器効果取得手段は、機器効果情報テーブル８に対応する。効果予測手段は、効果予測部５に対応する。代替方法決定手段は、代替方法決定部７に対応する。表示手段は、出力部９に対応する。

センサ２は、ユーザ１の位置等の状況や、ユーザ１の周囲の状況や、機器制御装置が接続する各機器３Ａ、３Ｂ等が影響を及ぼす場所の状況等を観測して、定期的に観測情報を効果予測部５に送信する。例えば、センサ２には、機器３Ａ、３Ｂの周囲の温度を検知する温度センサ、照度を検知する照度センサ、風の流れを検知する風速センサ、湿度を検知する湿度センサ、人の存在を検知する人感知センサ、時間を計る時計、窓やカーテン等の物体の位置を測る加速度センサ等から構成する。センサ２の構成は、用途や設定したい条件に応じて、各種センサを追加、削除しうる。例えば、ユーザ１が操作する制御装置４Ａなどの位置が予め分かっていれば、人感知センサはなくてもよい。センサ２は、検知した各種の情報を効果予測部５へ送信する。なお、センサ２は、機器３Ａ、３Ｂ等の機器が動作することや動作レベルを検知する電流測定器を備えてもよい。

機器３Ａ、３Ｂは、屋内の状況を変更する機器である。本実施の形態の説明では、機器３Ａはユーザ１が制御装置４Ａで作動させようとした機器、機器３Ｂはユーザ１が機器３Ａで実現しようとした効果をより少ないエネルギーで実現できる機器のことをいう。機器制御装置が作動していない場合、又は機器制御装置が機器制御部１０を備えていない場合には、機器３Ａ、３Ｂは制御装置４Ａ、４Ｂで作動が制御される。機器制御装置が機器制御部１０を備え、作動している場合には、機器３Ａ、３Ｂは機器制御部１０で作動が制御される。機器３Ａ、３Ｂには例えば、エアコン、扇風機、除湿器、ストーブ、天井ライト、フロアライト、電灯等がある。

制御装置４Ａ、４Ｂは、機器３Ａ、３Ｂの作動を制御する装置である。機器制御装置が作動していない場合には、制御装置４Ａ、４Ｂは機器３Ａ、３Ｂの作動を直接制御して、電力のオン・オフや作動レベル等を変更する。機器制御装置が作動している場合には、制御装置４Ａ、４Ｂは機器３Ａ、３Ｂの作動を直接制御せず、制御しようとした情報が効果予測部５へ伝えられる。その場合は、制御装置４Ａが電力のオン・オフや作動レベルの変更により機器３Ａを直接制御する代わりに、機器制御部１０が機器３Ａで実現しようとした効果と同じ効果をより少ないエネルギーで実現できる機器３Ｂを制御したり、出力部９が同じ効果が得られる手段をユーザ１に知らせる。制御装置４Ａ、４Ｂは、例えば機器の電源をオン・オフ制御や動作レベルや動作状態を変更するスイッチやリモコン等である。

効果予測部５は、ユーザ１が実現しようとする効果を予測する。効果予測部５は、制御装置４Ａの制御情報と、センサ２のセンシング情報とを受け取り、機器・制御装置対応テーブル６が保持している機器と制御装置の対応関係を参照して、機器効果情報テーブル８の効果情報を参照し、ユーザ１が機器３Ａを使用して実現しようとした効果を予測する。なお、効果予測部５が受信する機器３Ａの制御情報は、制御装置４Ａからの操作情報以外に、センサ２の電流測定器の測定値から判断できる機器３Ａの電源のオン・オフや動作レベル等の情報でもよい。

機器・制御装置対応テーブル６は、各機器３Ａ、３Ｂ等とそれを制御する制御装置４Ａ、４Ｂ等との対応関係を情報として保存している。図２は、機器・制御装置対応テーブル６の一例であり、各制御装置が制御する機器と各制御装置が機器を制御する内容の対応関係を示している。機器・制御装置対応テーブル６は、制御装置４Ａ、４Ｂが単に機器３Ａ、３Ｂをオン・オフに制御する場合のみならず、段階を切り替えた場合や作動状態を変更した場合等の対応関係を情報として保存している。例えば図２の１行目では、制御装置４Ａがフロアライト（３Ａ）を制御することができ、制御内容は、電源のオン・オフ、及び、動作レベルを０〜７段階に調節することである。例えばまた、図２の４行目では、制御装置４Ｄがエアコン（３Ｄ）を制御することができ、制御内容は、電源のオン・オフ、動作レベルを０〜５段階に調節、動作モードの変更「冷房・除湿・暖房」、及びタイマ動作である。機器・制御装置対応テーブル６に制御装置４Ａ、４Ｂ等の位置情報を追加してもよい。

代替方法決定部７は、同じ効果を少ないエネルギーで実現する代替方法を決める。代替方法決定部７は、効果予測部５で予測した機器３Ａの作動による効果情報から、機器効果情報テーブル８を参照して機器３Ａと同様の効果を実現する機器を選択する。そして選択した機器のうち、機器３Ａよりもエネルギー消費量が少ない機器３Ｂの作動を代替方法として決定する。代替方法決定部７は、決定した代替方法の情報を出力部９と、機器制御部１０へ送る。

機器効果情報テーブル８は、各機器３Ａ、３Ｂ等を様々な状況で使用した場合の効果情報を保存蓄積する。効果予測部５や代替方法決定部７は、機器効果情報テーブル８を参照して機器が作動した場合の効果情報を取得する。機器効果情報テーブル８が蓄積する情報は、例えば、各機器３Ａ、３Ｂ等が作動しているときに、各機器が影響を与える場所の状況をセンサ２等で検知して取得することができる。

出力部９は、代替方法決定部７で決めた代替方法をユーザ１に提示する。例えば、音声合成装置等で、代替方法である機器３Ｂを作動させることをユーザ１に提示する。例えばまた、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、有機ＥＬ（Organic Electro Luminescence）等の表示装置で代替方法を提示してもよい。なお、出力部９は、音声合成装置、表示装置等に限らず、ユーザ１に代替方法を知らせることができる装置であれば特に限定はしない。

機器制御部１０は、代替方法決定部７の決定に従って、代替機器を制御する。機器制御部１０は、代替方法決定部７が決定した代替方法の機器３Ｂを作動する制御をし、ユーザ１が制御装置４Ａで使用しようとした機器３Ａを作動しない制御をする。なお、制御方法は、単純に電力をオン・オフするのみならず、動作レベル、動作状態の変更等を行ってもよい。

図３は、実施の形態１に係る代替方法を提示する動作の一例を示すフローチャートである。例えば、ユーザ１はリビングに居て、部屋が暗いため、リビングの隅にある縦置き型のフロアライト（機器３Ａ）を点けようとしてフロアライトのスイッチ（制御装置４Ａ）を入れた場合を考える。ユーザ１が機器３Ａを作動させるため、制御装置４Ａを操作する（ステップＳ１０１）。機器制御装置が接続している機器３Ａは、制御装置４Ａを操作しても直ぐには作動せず、後述するように代替方法がない場合に作動する（ステップＳ１１０）。

センサ２が備える各種センサ（温度センサ、照度センサ、湿度センサ、人感知センサ等）で、温度情報、照度情報、湿度情報、ユーザ１の位置情報等の情報をセンシングする（ステップＳ１０２）。制御装置４Ａは、操作した情報を効果予測部５に送信し、センサ２は、各種センサがセンシングした情報を効果予測部５に送信する（ステップＳ１０３）。例えば、制御装置４Ａから電源オン情報を、センサ２から位置情報として「リビング」、照度情報として「３００ルクス」の情報が効果予測部５に送信されたとする。

効果予測部５は、制御装置４Ａとセンサ２から情報を受信する（ステップＳ１０４）。効果予測部５は、機器・制御装置対応テーブル６を参照し、受信した制御装置４Ａが対応している機器３Ａの情報を取得する（ステップＳ１０５）。ここでは、制御装置４Ａは、機器３Ａ（フロアライト）と対応している。効果予測部５は、機器効果情報テーブル８を参照して、ユーザ１が使用を希望する機器３Ａを作動させた場合に、センサ２が取得した状況下での効果情報を取得する（ステップＳ１０６）。

図４は、機器効果情報テーブルの一例を示す。例えば、図４の２行目に示すように、
時間帯：１０時〜１２時、
場所：リビング、
状況：２００〜５００ルクス
の場合に、
手段：フロアライトをオン
をユーザ１が選択した場合には、効果予測部５は機器効果情報テーブル８から予測効果として、
照度：８００〜１０００ルクス
の情報を得る。

代替方法決定部７は、効果予測部５から予測効果の情報と、その前提条件・手段の情報とを受け取る（ステップＳ１０７）。上述の例では、代替方法決定部７は、効果予測部５から予測効果の情報（照度：８００〜１０００ルクス）及び、予測効果の前提条件
時間帯：１０時〜１２時、
場所：リビング、
状況：照度２００〜５００ルクス、
手段：フロアライトをオン
の情報を受け取る。代替方法決定部７は、受け取った情報を基に、機器効果情報テーブル８の情報の中から「フロアライトをオン」にする以外の代替方法を検索して、エネルギー使用量が、作動指示された機器３Ａ（「フロアライトをオン」＝８０Ｗ）よりも少ない代替方法の有無を判断する（ステップＳ１０８）。

代替方法がない場合には（ステップＳ１０８；ＮＯ）、代替方法決定部７は、ユーザ１が制御装置４Ａで操作しようとした当初の機器３Ａに作動指示を伝える（ステップＳ１０９）。当初の機器３Ａは、制御装置４Ａの作動指示ではなく、代替方法決定部７の作動指示により作動して（ステップＳ１１０）、処理を終了する。上述の例では、「フロアライトをオン」にする。

代替方法がある場合には（ステップＳ１０８；ＹＥＳ）、代替方法決定部７は、エネルギー使用量が少ない代替方法を選択する（ステップＳ１１１）。上述の例では、図２の１行目に記載の
時間：１０：００〜１２：００、
場所：リビング、
状況：２００〜５００ルクス、
効果：８００〜１０００ルクス
が同じで、エネルギー使用量が少ない「天井ライトをオン」（４０Ｗ）の手段を選択する。なお、他に同等の効果でよりエネルギー使用量が少ない方法があればそれを代替方法として選択する。

なお、例えば、制御装置４Ａがリモコンの場合には、代替方法決定部７の判断を待たずに機器３Ａが作動することが考えられる。その場合には、センサ２の電流測定器が機器３Ａの電流値を測定し、代替方法決定部７が測定結果に基づき機器３Ａの作動の有無を判断する。そして、エネルギー使用量が少ない代替方法がある場合には（ステップＳ１０８；ＹＥＳ）、機器制御部１０で機器３Ａの作動を停止させることが考えられる。

代替方法決定部７は、選択した代替方法の情報を出力部９に送信し（ステップＳ１１２）、出力部９は、代替方法の情報をユーザ１に提示する（ステップＳ１１３）。上述の例では、「天井ライトをオン」にすることを代替方法として提示する。提示方法には、スピーカからの音声出力やディスプレイに図や文字を表示することが考えられる。

代替方法決定部７は、出力部９が代替方法を提示してから所定の時間の間にユーザ１が、再度当初の機器３Ａを作動させる制御装置４Ａを操作するかを判断する（ステップＳ１１４）。所定の時間内に再度制御装置４Ａを操作しない場合には（ステップＳ１１４；ＮＯ）、処理を終了する。所定の時間内に再度制御装置４Ａを操作した場合には（ステップＳ１１４；ＹＥＳ）、代替方法ではなく、当初の機器３Ａを作動させて（ステップＳ１１５）、処理を終了する。

以上説明したように、本発明の実施の形態１に係る機器制御装置によれば、ユーザ１が機器３Ａを使用する任意の状況において、ユーザ１の行動から所望する効果を予測して、同じ効果を実現できる代替方法のなかからエネルギー使用量が最小の代替機器３Ｂを提示することができる。また、ユーザ１が、機器制御装置が提示する代替方法が適切でないと判断した場合や、機器３Ｂの操作が適切でないと判断した場合等には、所定の時間内に制御装置４Ａを操作することで、元の機器３Ａを作動させることができる。ユーザ１の必要性に応じて柔軟に省エネを実現することができる。

なお、実施の形態１では、機器制御部１０は必須の構成要素ではない。ユーザ１が制御装置４Ａで機器３Ａを動作させた場合に、機器３Ａをそのまま動作させつつ、出力部９でユーザ１に代替方法を提示することで、ユーザ１の省エネ意識を喚起することができる。

例えば、制御装置４Ａ、４Ｂがリモコンで、機器制御部１０がない場合には、機器制御装置は、機器３Ａ、３Ｂを制御することはない。出力部９がユーザ１に代替方法を提示する。

例えばまた、制御装置４Ａ、４Ｂがリモコンで、機器制御部１０が電源スイッチの場合には、機器３Ａを停止させることはできるが、作動させることはできないかもしれない。制御装置４Ａにより、機器３Ａが作動されたときに、代替方法がある場合には、一旦スイッチを切って機器を停止させ、電源スイッチを入れてリモコン信号を受信する状態にしておくことができる。出力部９で代替方法を提示し、リモコンが再び操作されて機器が操作されて作動された場合は、そのまま（ステップＳ１１５に相当）の状態を維持する。

さらに例えば、制御装置４Ａ、４Ｂがリモコンで、機器制御部１０もリモコンと同じ信号を送信できる場合には、機器３Ａ、３Ｂを機器制御部１０のリモコン機能で操作することができる。制御装置４Ａ、４Ｂを効果予測部５のみが受信可能なリモコンに取り替え、機器制御部１０が送信する制御信号のみが機器３Ａ、３Ｂで受信できるように構成してもよい。そのような構成では、代替方法がある場合には、制御装置４Ａの制御信号が当初の機器３Ａを作動させることはない。代替方法がない場合には、機器制御部１０が機器３Ａを作動させる。

（実施の形態１の変形例）
本発明の実施の形態１の変形例に係る機器制御装置は、実施の形態１と同じ構成で、出力部９で代替方法を提示するだけでなく、機器制御部１０で代替機器３Ｂを作動させる制御を行う。

図５は、実施の形態１の変形例に係る代替方法を提示・制御する動作の一例を示すフローチャートである。図３に示す実施の形態１のフローチャートとステップＳ１１３、Ｓ１１５の処理が異なる。なお、実施の形態１と重複する部分は説明を省略する。

ステップＳ１０１からステップＳ１１１までは、実施の形態１と同様の処理を行う。代替方法決定部７は、選択した代替方法の情報を出力部９と機器制御部１０に送信し（ステップＳ１１２）、出力部９は、代替方法の情報をユーザ１に提示し、機器制御部１０は、代替機器３Ｂを制御する（ステップＳ１１３）。実施の形態１の例では、スピーカから音声出力したり、ディスプレイに図や文字を表示すると共に、代替方法である「天井ライトをオン」にする。

代替方法決定部７は、出力部９が代替方法を提示し、もしくは代替機器３Ｂが作動してから所定の時間の間にユーザ１が、再度当初の機器３Ａを作動させる制御装置４Ａを操作するかを判断する（ステップＳ１１４）。所定の時間内に再度制御装置４Ａを操作しない場合には（ステップＳ１１４；ＮＯ）、代替方法の提示・代替機器を制御した状態を維持して、処理を終了する。所定の時間内に再度制御装置４Ａを操作した場合には（ステップＳ１１４；ＹＥＳ）、当初の機器３Ａを作動させると共に、代替機器３Ｂの作動を停止させて（ステップＳ１１５）、処理を終了する。

以上説明したように、本発明の実施の形態１の変形例に係る機器制御装置によれば、ユーザ１が機器３Ａを使用する任意の状況において、ユーザ１の行動から所望する効果を予測して、同じ効果を実現できるエネルギー使用量が少ない代替機器３Ｂを提示・制御することができる。ユーザ１の利便性を低下させることがなく、ユーザ１が所望する効果をエネルギー使用量が少ない代替機器３Ｂで実現することができる。

また、ユーザ１が、機器制御装置が提示する代替方法の内容が適切でないと判断した場合や、機器３Ｂの操作が適切でないと判断した場合等には、所定の時間内に制御装置４Ａを操作することで、当初の機器３Ａを作動させ、代替機器３Ｂの作動を停止させることができる。ユーザ１の必要性に応じて柔軟に省エネを実現することができる。

さらに、機器制御部１０で代替機器３Ｂを作動させると共に、出力部９で代替機器を作動させたことをユーザ１に知らせることで、ユーザ１が作動させようとした機器と異なる機器が動作したことの違和感をなくし、故障等の心配をさせない効果がある。

なお、上記説明では、１つの代替機器を作動させる場合について説明したが、当初の機器３Ａと同じ予測効果が得られ、全体として電力消費量が少ない複数の機器を組み合わせて動作させてもよい。また、単純に代替機器３Ｂの電力をオン・オフして制御するだけでなく、代替機器３Ｂの動作レベルや動作モードも考慮して代替方法を決定して、提示・制御してもよい。

（実施の形態２）
実施の形態２は、自然エネルギーも考慮して省エネを実現する。図６は、本発明の実施の形態２に係る機器制御装置の構成例を示すブロック図である。機器制御装置は、実施の形態１の構成に加え、屋外センサ２０と、屋内センサ２１と、自然効果算出部２２と、自然効果情報テーブル２３とを備える。なお、実施の形態２の機器３Ａ、３Ｂには実施の形態１と異なり、電気機器のみならず、制御装置や機器制御部１０に接続していない手動式の機器をも含む。例えば、窓、ブラインド、カーテン、ドア、シャッタ、雨戸等の屋内の状況を変更する機器なら特に限定はしない。

屋外センサ２０は、屋外の状況を観測して、自然効果算出部２２へ観測情報を伝える。屋外センサ２０は、例えば、温度センサ２０Ａ、照度センサ２０Ｂ、風速センサ２０Ｃ、湿度センサ２０Ｄ、雨滴センサ２０Ｅ、音センサ２０Ｆ、においセンサ２０Ｇ、計時センサ２０Ｈ等の各種センサを備え、温度情報、照度情報、風速情報、湿度情報、雨滴情報、騒音情報、臭気情報、時間情報等の情報をセンシングして自然効果算出部２２へセンシングした情報を伝える。なお、上述の屋外センサ２０の構成は一例であり、上述のセンサに限らず別のセンサを追加したり、不要なセンサを削除するなど構成は任意である。

屋内センサ２１は、屋外センサ２０と同様に、屋内の状況を観測して、自然効果算出部２２へ観測情報を伝える。屋内センサ２１は、例えば、温度センサ２１Ａ、照度センサ２１Ｂ、風速センサ２１Ｃ、湿度センサ２１Ｄ、人感知センサ２１Ｅ、位置センサ２１Ｆ等の各種センサを備え、温度情報、照度情報、風速情報、湿度情報、ユーザ１の位置情報、窓開閉状態の位置情報等の情報をセンシングして自然効果算出部２２へセンシングした情報を伝える。なお、上述の屋内センサ２１の構成は一例であり、上述のセンサに限らず別のセンサを追加したり、不要なセンサを削除するなど構成は任意である。

自然効果算出部２２は、自然エネルギーによって屋内状況に及ぼされる効果を算出する。自然効果算出部２２は、屋外センサ２０及び屋内センサ２１からの観測情報を所定の時間ごとに受け取る。屋外センサ２０及び屋内センサ２１から自然効果算出部２２へ観測情報を送る方法は、特に限定なく例えば、有線・無線ＬＡＮ（Local Area Network）、赤外線通信、ＰＬＣ（Power Line Communication）、ＰＬＴ（Power Line Telecommuication）等でもよい。

自然効果算出部２２は、受け取った屋外及び屋内のセンシング情報と、あらかじめ保持しておいたカーテンや窓といった屋外と屋内の間の仕切り等の情報から、どのような手段を用いれば、屋内状況にどのような効果が起こるかを算出する。そして、自然効果情報テーブル２３にセンシング情報及び算出結果である手段と効果を格納する。

図７は、自然効果情報テーブルの一例を示す図である。上述のとおり例えば、自然効果算出部２２から、一定時間ごとに屋外センサ２０及び屋内センサ２１が観測した情報と、自然効果算出部２２が判断した代替方法と予測した効果とをひとまとまりの情報として、各時間ごとに保存する。図７では、１分ごとに自然効果算出部２２からの情報を蓄積した例である。

図７に示した値を用いて説明する。「屋外データ」のフィールドに、それぞれ図８のステップＳ２０１で取得した屋外のセンシング情報が格納される。また、「屋内データ」のフィールドに、それぞれ図８のステップＳ２０２で取得した屋内のセンシング情報が格納される。図７の１行目を参照すると、屋外データとして、
温度：２０℃、
照度：２０００ルクス、
風速：３ｍ、
湿度：４０％
が得られている。屋内データとしては、
温度：１０℃、
照度：４５０ルクス、
風速：０ｍ、
湿度：６０％
が得られている。また、自然効果算出部２２は、屋外と屋内の仕切り情報として「カーテンも窓も閉まっている」という情報を保持しているため、可能な手段として、
「カーテンを開ける」
「窓を開ける」
「窓とカーテンを開ける」
の３パターンが得られている。

自然効果算出部２２は、屋外データ、屋内データ及び可能な手段から、既存の太陽光シミュレーション技術や湿度変化シミュレーション技術等を用いて、それぞれの可能な手段を実行した場合の屋内に対する効果を算出し、「効果」のフィールドに格納する。図７の１行目の例では、手段「カーテンを開ける」の場合は、太陽光が屋内に入って来るため温度、照度の値が上昇し、湿度の値が低下すると算出し、
温度：１２℃、
照度：８００ルクス、
風速：０ｍ、
湿度：５８％
という効果を格納する。

手段「窓を開ける」の場合は、
温度：１５℃、
照度：５００ルクス、
風速：１ｍ、
湿度：４５％
という効果を格納する。手段「窓とカーテンを開ける」の場合は、
温度：１９℃、
照度：９００ルクス、
風速：３ｍ、
湿度：４０％
という効果を格納する。自然効果算出部２２は、一定時間ごとにセンサの観測情報、手段、算出効果等の情報を自然効果情報テーブル２３へ送る。

代替方法決定部７は、実施の形態１の場合と同様に機器効果情報テーブル８の情報を参照する以外に、自然効果情報テーブル２３の情報をも参照して、代替方法を決定する。その際に、自然効果情報テーブル２３に記載の手段は、エネルギー使用量が０であるため、自然効果情報テーブル２３の手段を選択できる場合には、優先して選択する。なお、自然情報テーブル２３の複数の手段が選択可能な場合には、複数の選択手段の全て又は一部をエネルギー使用量が最小の代替方法として選択する。

図８は、実施の形態２に係る自然効果情報テーブル作成処理の一例を示すフローチャートである。実施の形態２の代替方法を提示もしくは制御する処理は、図３に示す実施の形態１のフローチャート及び図５に示す実施の形態１の変形例のフローチャートと同様の処理を行うが、ステップＳ１０８の処理で、代替方法決定部７が代替方法を判断する際の対象が機器効果情報テーブル８と、自然効果情報テーブル２３とを用いる部分が異なる。以下、自然効果情報テーブルを作成する処理について説明する。なお、実施の形態１と重複する部分は簡略に説明する。

屋外センサ２０は、所定の時間ごとに、屋外センサ２０の各センサがセンシングした情報を自然効果算出部２２に送信する（ステップＳ２０１）。屋内センサ２１も同様に、屋内センサ２１の各センサがセンシングした情報を自然効果算出部２２に送信する（ステップＳ２０２）。自然効果算出部２２は、屋外センサ２０と屋内センサ２１から受け取ったセンシング情報を基に、屋外と屋内の仕切（窓やカーテン等）の状態を変化させる既知の手段（窓の開閉、カーテンの開閉）により屋内の状況が変化する効果を算出する（ステップＳ２０３）。自然効果情報テーブル２３は、所定の時間ごとに自然効果算出部２２から送られるセンシング情報と、状況変更手段の情報と、算出した自然効果の情報とを蓄積保存する（ステップＳ２０４）。

上述したステップＳ２０１からステップＳ２０４の処理の後、所定の時間が経過すると（ステップＳ２０５）、再びステップＳ２０１からステップＳ２０４の処理を繰り返す。自然効果情報テーブル２３の情報を最新の自然状況を考慮した情報に更新することにより、予測効果と実際の効果とのずれを少なくする。

図３のフローチャートを参照する。ユーザ１が屋内の機器を操作しようとした場合に、代替方法決定部７は、代替方法を判断する。代替方法決定部７は、機器効果情報テーブル８と、最新の情報に更新された自然効果情報テーブル２３とから情報を取得して、ユーザ１が所望する効果をより少ないエネルギー使用量で実現する代替方法がある場合に（ステップＳ１０８；ＹＥＳ）、その代替方法を選択する（ステップＳ１１１）。その際に、自然効果情報テーブル２３に記載の手段はエネルギー使用量が０Ｗであるため、ユーザ１が所望する効果を自然エネルギーを用いる代替方法で実現できる場合には、その方法を優先して選択する。

図４及び図７を例にして説明する。１０時７分にユーザ１が屋内の「フロアライトをオン」にしようとした場合に、照度として８００〜１０００ルクスの効果を得る可能な代替方法は、
「天井ライトをオン」
「カーテンを開ける」
「窓とカーテンを開ける」
の３つの方法がある。
「天井ライトをオン」にする方法は、４０Ｗのエネルギーを使用するが（図４）、「カーテンを開ける」方法と、「窓とカーテンを開ける」方法は、エネルギー使用量が０Ｗなので、後者２つの方法のうちのどちらかの方法又は双方の方法を選択する。選択した代替方法を出力部９に送信し、音声等でユーザ１に知らせる。

以上説明したように、本発明の実施の形態２に係る機器制御装置によれば、ユーザ１が機器を使用する任意の状況において、ユーザ１の行動から所望する効果を予測して、同じ効果を実現できる自然エネルギーを使用する代替方法を提示するので、ユーザ１に省エネを促すことができる。また、自然エネルギーを使用する代替方法がない場合には、ユーザ１が所望する効果を、よりエネルギー使用量が少ない代替方法で実現することができるので、省エネを実現することができる。

また、自然エネルギーを使用する代替方法の情報を所定の時間ごとに更新するので、ユーザ１の所望する効果と、代替方法の効果のずれを小さくすることができ、時々刻々変化する屋外の状況に対応して適切に代替方法を選択することができる。

本発明の機器制御方法および装置は、上記実施の形態には限定されず、種々の変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、ユーザ１が制御装置４Ａを操作した情報を用いて処理を継続しているが、人感知センサ又は近接センサなどでユーザ１の位置情報を確認できている場合は、ユーザ１が制御装置４Ａを操作しようとしている動作を検出し、その後の処理を行なってもよい。

このような構成の場合には、ユーザ１が制御装置４Ａを押そうとした段階であっても、制御装置４Ａに対応する機器３Ａとは別の、エネルギー消費量の少ない機器３Ｂを動作させてエネルギー消費量を削減することが可能となるため、本機器制御装置および方法の利便性が向上するとともに適用範囲が拡大する。

その他、本発明の好適な変形として、以下の構成が含まれる。

本発明の第１の観点に係る機器制御装置について、
好ましくは、前記代替方法決定手段で決定した代替方法が、ある機器の制御である場合に、前記代替方法決定手段で決定した機器の制御を行う機器制御手段を備えることを特徴とする。

好ましくは、前記指令検知手段は、前記機器に供給される電力のオン・オフを切り替えるスイッチの状態を検知することによって、前記機器を作動させる指令を検知することを特徴とする。

さらに好ましくは、前記周囲の状況と、前記機器を作動させた場合の効果と、前記機器の作動に代替可能な方法と、前記機器を作動させた場合のエネルギー消費量と、前記代替可能な方法を実施した場合の効果と、前記代替可能な方法のエネルギー消費量とを対応づけた状況効果対応情報を記憶する機器効果記憶手段を備え、
前記代替方法決定手段は、前記機器効果記憶手段に記憶される前記状況効果対応情報を参照して、代替方法を決定することを特徴とする。

好ましくはまた、前記代替方法決定手段は、前記状況効果対応情報の、前記作動させる指令の対象の機器を作動させる場合の効果と所定の範囲で類似する効果を得られる前記代替可能な方法のうち、エネルギー使用量が最小である代替可能な方法を代替方法として決定することを特徴とする。

好ましくは、前記状況効果対応情報は、自然エネルギーを利用する方法を代替可能な方法として含み、
前記代替方法決定手段は、前記自然エネルギーを利用する方法を含む代替可能な方法のなかから、代替方法を決定することを特徴とする。

好ましくは、前記自然エネルギーを利用する方法によって得られる効果を算出し、前記状況効果対応情報に格納する自然効果算出手段を備えることを特徴とする。

好ましくは、前記状況検知手段は、屋外の状況を検知する屋外センサ手段と、屋内の状況を検知する屋内センサ手段を備え、
前記自然効果算出手段は、前記屋外センサ手段及び前記屋内センサ手段から屋内外の状況を示す情報を受け取って、前記自然エネルギーを利用する方法によって得られる効果を算出することを特徴とする。

好ましくは、前記状況検知手段は、前記周囲の状況を表す情報として、温度、湿度、照度、雨滴、騒音、においもしくは日時、又はそれらの組み合わせを含む情報を検知することを特徴とする。

本発明の第２の観点に係る機器制御方法について、
好ましくは、前記代替方法決定ステップで決定した代替方法が、ある機器の制御である場合に、前記代替方法決定ステップで決定した機器の制御を行う機器制御ステップを備えることを特徴とする。

好ましくは、前記周囲の状況と、前記機器を作動させた場合の効果と、前記機器の作動に代替可能な方法と、前記機器を作動させた場合のエネルギー消費量と、前記代替可能な方法を実施した場合の効果と、前記代替可能な方法のエネルギー消費量とを対応づけた状況効果対応情報を取得する機器効果取得ステップを備え、
前記代替方法決定ステップは、前記機器効果取得ステップで取得した前記状況効果対応情報を参照して、代替方法を決定することを特徴とする。

さらに好ましくは、前記代替方法決定ステップは、前記状況効果対応情報のなかの、前記作動させる指令の対象の機器を作動させる場合の効果と所定の範囲で類似する効果を得られる前記代替可能な方法のうち、エネルギー使用量が最小である代替可能な方法を代替方法として決定することを特徴とする。

好ましくはまた、自然エネルギーを利用する方法によって得られる効果を算出して、前記状況効果対応情報に含める自然効果算出ステップを備え、
代替方法決定ステップは、前記自然エネルギーを利用する方法を含む代替可能な方法のなかから、代替方法を決定することを特徴とする。

その他、前記のハードウエア構成やフローチャートは一例であり、任意に変更及び修正が可能である。

本発明の実施の形態１に係る機器制御装置の構成例を示すブロック図である。 機器・制御装置対応テーブルの一例を示す図である。 実施の形態１に係る代替方法を提示する動作の一例を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る機器制御装置の機器効果情報テーブルの一例を示す図である。 実施の形態１の変形例に係る代替方法を提示・制御する動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る機器制御装置の構成例を示すブロック図である。 実施の形態２に係る自然効果情報テーブルの一例を示す図である。 実施の形態２に係る自然効果情報テーブル作成処理の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ ユーザ
２ センサ
３Ａ、３Ｂ 機器
４Ａ、４Ｂ 制御装置
５ 効果予測部
６ 機器・制御装置対応テーブル
７ 代替方法決定部
８ 機器効果情報テーブル
９ 出力部
１０ 機器制御部
２０ 屋外センサ部
２０Ａ 温度センサ
２０Ｂ 照度センサ
２０Ｃ 風速センサ
２０Ｄ 湿度センサ
２０Ｅ 雨滴センサ
２０Ｆ 音センサ
２０Ｇ においセンサ
２０Ｈ 計時センサ
２１ 屋内センサ部
２１Ａ 温度センサ
２１Ｂ 照度センサ
２１Ｃ 風速センサ
２１Ｄ 湿度センサ
２１Ｅ 人感知センサ
２１Ｆ 位置センサ
２２ 自然効果算出部
２３ 自然効果情報テーブル

Claims (14)

1. ユーザの、機器を作動させる指令を検知する指令検知手段と、
   前記ユーザの周囲の状況を検知する状況検知手段と、
   前記機器を含む機器を作動させた場合の効果を表すデータを取得する機器効果取得手段と、
   前記指令検知手段で検知した前記作動させる指令の対象の機器について、前記ユーザの周囲の状況の情報と、前記機器を作動させた場合の効果を表すデータとから、その機器を作動させることによって前記ユーザが得る効果を予測する効果予測手段と、
   前記効果予測手段で効果を予測した前記作動させる指令の対象の機器の作動による効果と所定の範囲で類似する効果を得ることができ、かつ、その機器を作動させるためのエネルギーよりエネルギー消費量が小さい代替方法を決定する代替方法決定手段と、
   前記代替方法決定手段で決定した代替方法をユーザに提示する表示手段と、
   を備えることを特徴とする機器制御装置。
2. 前記代替方法決定手段で決定した代替方法が、ある機器の制御である場合に、前記代替方法決定手段で決定した機器の制御を行う機器制御手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の機器制御装置。
3. 前記指令検知手段は、前記機器に供給される電力のオン・オフを切り替えるスイッチの状態を検知することによって、前記機器を作動させる指令を検知することを特徴とする請求項１又は２に記載の機器制御装置。
4. 前記周囲の状況と、前記機器を作動させた場合の効果と、前記機器の作動に代替可能な方法と、前記機器を作動させた場合のエネルギー消費量と、前記代替可能な方法を実施した場合の効果と、前記代替可能な方法のエネルギー消費量とを対応づけた状況効果対応情報を記憶する機器効果記憶手段を備え、
   前記代替方法決定手段は、前記機器効果記憶手段に記憶される前記状況効果対応情報を参照して、代替方法を決定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の機器制御装置。
5. 前記代替方法決定手段は、前記状況効果対応情報の、前記作動させる指令の対象の機器を作動させる場合の効果と所定の範囲で類似する効果を得られる前記代替可能な方法のうち、エネルギー使用量が最小である代替可能な方法を代替方法として決定することを特徴とする請求項４に記載の機器制御装置。
6. 前記状況効果対応情報は、自然エネルギーを利用する方法を代替可能な方法として含み、
   前記代替方法決定手段は、前記自然エネルギーを利用する方法を含む代替可能な方法のなかから、代替方法を決定することを特徴とする請求項４又は５に記載の機器制御装置。
7. 前記自然エネルギーを利用する方法によって得られる効果を算出し、前記状況効果対応情報に格納する自然効果算出手段を備えることを特徴とする請求項６に記載の機器制御装置。
8. 前記状況検知手段は、屋外の状況を検知する屋外センサ手段と、屋内の状況を検知する屋内センサ手段を備え、
   前記自然効果算出手段は、前記屋外センサ手段及び前記屋内センサ手段から屋内外の状況を示す情報を受け取って、前記自然エネルギーを利用する方法によって得られる効果を算出することを特徴とする請求項７に記載の機器制御装置。
9. 前記状況検知手段は、前記周囲の状況を表す情報として、温度、湿度、照度、雨滴、騒音、においもしくは日時、又はそれらの組み合わせを含む情報を検知することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の機器制御装置。
10. ユーザの、機器を作動させる指令を検知する指令検知ステップと、
    前記ユーザの周囲の状況を検知する状況検知ステップと、
    前記機器を含む機器を作動させた場合の効果を表すデータを取得する機器効果取得ステップと、
    前記指令検知ステップで検知した前記作動させる指令の対象の機器について、前記ユーザの周囲の状況の情報と、前記機器を作動させた場合の効果を表すデータとから、その機器を作動させることによって前記ユーザが得る効果を予測する効果予測ステップと、
    前記効果予測ステップで効果を予測した前記作動させる指令の対象の機器の作動による効果と所定の範囲で類似する効果を得ることができ、かつ、その機器を作動させるためのエネルギーよりエネルギー消費量が小さい代替方法を決定する代替方法決定ステップと、
    前記代替方法決定ステップで決定した代替方法をユーザに提示する表示ステップと、
    を備えることを特徴とする機器制御方法。
11. 前記代替方法決定ステップで決定した代替方法が、ある機器の制御である場合に、前記代替方法決定ステップで決定した機器の制御を行う機器制御ステップを備えることを特徴とする請求項１０に記載の機器制御方法。
12. 前記周囲の状況と、前記機器を作動させた場合の効果と、前記機器の作動に代替可能な方法と、前記機器を作動させた場合のエネルギー消費量と、前記代替可能な方法を実施した場合の効果と、前記代替可能な方法のエネルギー消費量とを対応づけた状況効果対応情報を取得する機器効果取得ステップを備え、
    前記代替方法決定ステップは、前記機器効果取得ステップで取得した前記状況効果対応情報を参照して、代替方法を決定することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の機器制御方法。
13. 前記代替方法決定ステップは、前記状況効果対応情報のなかの、前記作動させる指令の対象の機器を作動させる場合の効果と所定の範囲で類似する効果を得られる前記代替可能な方法のうち、エネルギー使用量が最小である代替可能な方法を代替方法として決定することを特徴とする請求項１２に記載の機器制御方法。
14. 自然エネルギーを利用する方法によって得られる効果を算出して、前記状況効果対応情報に含める自然効果算出ステップを備え、
    代替方法決定ステップは、前記自然エネルギーを利用する方法を含む代替可能な方法のなかから、代替方法を決定することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の機器制御方法。

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