JP2007201687A - 機器制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】機器制御システムにおいて、使用者の属性に応じて、使用者が使用する各種機器の制限と、その機器の操作内容の制限とを同時に行ない、各種機器を制御する。
【解決手段】機器制御システムは、照明器具２と、使用者の操作に応じて、照明器具２を制御するための制御信号を送信するリモコン５と、各種機器を制御するホームコントローラ６と、を備える。リモコン５は、使用者の属性を判断するため生体認証を行なう生体認証器５１と、使用者の属性に応じて予め使用が許可された各種機器と、使用が許可された機器に対する許可された操作と、を規定する情報を格納する操作テーブルと、を備え、リモコンにより認証された使用者の属性に応じて、操作テーブルを参照し、使用が許可されたガスコンロ３、ヒータ４等の各種機器に対する制御信号をホームコントローラ６に送信する。このため、ホームコントローラ６はこの制御信号に基づいて各種機器を制御できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、使用者確認を行ない、確認結果に基づいて各種機器を制御する機器制御システムに関する。

従来から、複数の各種機器を一括に制御し、使用者確認により特定の使用者にのみ機器の使用を許可する機器制御システムが広く導入されている。このような機器制御システムとして、例えば、建物内のセキュリティを確保するため、外部から通信モジュールにアクセスした使用者の本人確認を行なった後、宅内機器の遠隔操作を可能とする遠隔操作装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。当該装置では、宅内の各機器を集中制御する制御機能を有する宅内制御装置が、通信機能を有する通信モジュールを介して通信網に接続されている。外部の通信手段から前記通信モジュールにアクセスされたとき、宅内制御装置は、通信手段から送信された識別情報およびパスワードが、予め登録された制御許可者のものであるかを判定し、制御許可者によるアクセス時のみ、宅内制御装置へのアクセスが許可され、宅内機器を外部から遠隔操作が可能となる。

また、ドア等に設置された指紋認証端末機に対して、使用者の携帯情報端末を用いて指紋認証を行うことにより、使用者がアクセス許可されている複数の電子機器を利用可能とするセキュリティシステムが知られている（例えば、特許文献２参照）。このセキュリティシステムは、使用者が使用する携帯電話機と、建物の入り口に設けられた認証端末機と、建物内に設置された各種電子機器とから構成され、携帯電話機には、指紋認証を行うため、指紋の形状を検出し画像データとして出力する指紋検出部が備えられている。

さらに、携帯端末機からネットワーク内の複数の機器を監視制御できる宅内監視制御システムが知られている（例えば、特許文献３参照）。この宅内監視制御システムの携帯端末機は、ユーザの指紋データ、眼底などのユーザ固有の情報を入力する手段を備えている。ホームサーバは、通信ネットワークを介して、この携帯端末機からのアクセスを受け付けたとき、この携帯端末機に対して、上記手段を通じて入力された身体的特徴情報に基づくアクセス認証をし、所定の監視制御用操作画面を表示させる。この監視制御用操作画面が携帯端末機側で操作されたとき、ホームサーバはその操作を受け付けて、ネットワークとの間で双方向な遠隔監視制御を実行させる。

さらにまた、使用者が家屋内のマイクに音声を入力したとき、その音声により使用者認証が行なわれる家庭電気器具制御システムが知られている（例えば、特許文献４参照）。この家庭電気器具制御システムでは、上記使用者認証の結果、使用者に操作が許可された場合、家庭電気器具装置へ音声に基づく制御データが送信され、前記装置が制御される。
特開２００２−２９１０５７号公報 特開２００２−２３２５９７号公報 特開２００２−１６４８３６号公報 特開２００２−１３５８６８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、宅内制御装置へのアクセスの可否を判断することができたが、使用者に応じた機器の制御を行なう場合、当該制御の情報を読み出すための操作が別途必要になるので、操作に時間がかかり、操作性が低下する場合があった。

また、特許文献２、特許文献３及び特許文献４に記載の技術では、使用者の生体認証により、使用者に使用が許可された各種機器のみを利用可能とすることができるが、同時に使用者ごとにその機器の操作内容を制限することはできなかった。

本発明は、上記従来例の問題を解決するためになされたものであり、使用者の属性に応じて、使用者が使用する各種機器の制限と、その機器の操作内容の制限とを同時に行ない、各種機器を制御することができる機器制御システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、被制御機器と、使用者の操作に応じて、前記被制御機器を制御するための制御信号を送信する機器操作器と、前記機器操作器から送信された制御信号に応じて前記被制御機器を制御する制御器と、を備える機器制御システムにおいて、前記機器操作器は、使用者の属性を判断するため生体認証を行なう生体認証部と、使用者の属性に応じて予め使用が許可された被制御機器と、前記使用が許可された被制御器に対する許可された操作と、を規定する情報を格納する操作テーブルと、を備え、前記生体認証部により認証された使用者の属性に応じて、前記操作テーブルを参照し、使用が許可された被制御機器に対する制御信号を前記制御器に送信するものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載の機器制御システムにおいて、複数の前記被制御機器を有し、前記制御器は、任意の機器操作器から送信された制御信号に応じて、予め規定された関連する複数の被制御機器を制御するものである。

請求項３の発明は、請求項２に記載の機器制御システムにおいて、前記被制御機器は、照明器具を含み、前記機器操作器に対して、使用が許可された使用者から前記照明器具を消灯するための操作がなされたとき、前記制御器は、前記照明器具と同じ空間に設けられた前記被制御機器の動作を停止させるための制御信号を前記制御器に送信するものである。

請求項１の発明によれば、使用者の属性に応じて、操作テーブルを参照することにより、使用者が使用する被制御機器の制限と、当該機器の操作内容の制限とを同時に行ない、被制御機器を制御することができる。

請求項２の発明によれば、任意の被制御機器の操作に連動して、関連する他の被制御機器を制御することができる。

請求項３の発明によれば、使用者が空間から離れるときに照明器具を消灯するための操作をした場合、同じ空間に設けられた他の被制御機器の動作は停止するので、他の被制御機器の電源の切り忘れがなくなり、省エネルギー化を図ることができる。

本発明の第１の実施形態に係る機器制御システムについて図１（ａ）（ｂ）乃至図３を参照して説明する。

図１（ａ）（ｂ）は、機器制御システムの構成を示す。機器制御システム１は、照明器具２、ガスコンロ３及びヒータ４等の各種機器（被制御機器）と、使用者の操作に応じて、照明器具２を制御するための制御信号を送信するリモコン５（機器操作器）と、リモコン５から送信された制御信号に応じて照明器具２、各種機器を制御するホームコントローラ６（制御器）とを備える。

照明器具２は、天井又は壁に固定される照明器具と、照明スタンドとを含み、電力線、赤外線、無線ＬＡＮ等によりホームコントローラ６と通信可能であり、リモコン５により操作される。

リモコン５は、建物の各部屋に設けられ、使用者のキー押下操作に基づき、押下げたキーに対応した赤外線からなる制御信号を出力し、照明器具２を操作する。また、リモコン５は、使用者の属性を判断するため生体認証を行なう生体認証器５１（生体認証部）と、操作テーブルを記憶させたメモリ５２と、を備える。この操作テーブルは、使用者の属性に応じて予め使用が許可された各種機器と、使用が許可された機器に対する許可された操作と、を規定する情報を格納する。このため、生体認証時に使用者の属性を判断し、それに応じて上記操作テーブルを参照することにより、使用者が使用する各種機器の制限と、当該機器の操作内容の制限とを同時に行なうことができる。なお、操作テーブルの情報は、リモコン５又はホームコントローラ６の操作に基づき、書換可能である。

リモコン５の生体認証器５１は、例えば、指紋よって使用者確認を行なう。使用者を確認することにより、使用者の属性が判断される。使用者属性には、年齢、性別が含まれる。なお、使用者確認は、指紋だけでなく、指静脈形状、掌静脈パターン、声紋、網膜、虹彩、耳紋、顔のパターン、ペンでサインする際の筆圧や速度等によって行なわれてもよい。

上記の操作テーブルは、使用者に応じて各種機器の操作内容を制限するためのものある。この操作テーブルに格納される情報には、使用者の属性に応じて使用が許可された各種機器を規定する情報が含まれ、例えば、使用者が大人である場合、ガスコンロ３、ヒータ４等の機器全てを操作可能とする情報、使用者が子供である場合、ガスコンロ３、ヒータ４、オーブン（不図示）等の発火する危険性のある機器の操作を不可とする情報が含まれる。また、この操作テーブルに格納される情報には、使用が許可された被制御器に対する許可された操作を規定する情報が含まれ、例えば、使用者が主婦である場合のみ、給湯器の電源をオン／オフする操作と温度の設定を変更する操作を可能とし、使用者が主婦以外の者である場合、給湯器の電源をオン／オフする操作のみを許可するという情報が含まれる。

ホームコントローラ６は、ＣＰＵ等を含む制御回路からなり、住宅内の複数の各種機器を一括制御するので、任意のリモコン５から送信された制御信号に応じて、予め規定された関連する複数の機器を制御することができる。なお、ホームコントローラ６が、各種設定事項を表示する表示部と、ユーザが操作するための各種キーで構成される操作部と、を有し、ユーザのキー操作に基づいて各種機器の制御内容を変更することが可能であってもよい。

ここで、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）を参照して、リモコン５の構造を説明する。同図（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ異なった種類のリモコン５を示す。

図２（ａ）に示されるリモコン５は、同一表面に、照度等の各種設定事項を表示する液晶表示部５３と、電源オン／オフ用スイッチ５４と、照度調整用キー５５、５６と、を有する。電源オン／オフ用スイッチ５４は、照明器具２の電源をオン／オフするためのキーである共に、使用者の生体認証を行なう生体認証器５１を有する。使用者が電源オン／オフ用スイッチ５４に指を接触させたとき、リモコン５は、使用者の指紋情報を読み取り、登録された指紋情報と照合する。照合の結果、一致する指紋情報がある場合、電源オン／オフ用スイッチ５４は押下げ可能となると共に、照度調整用キー５５、５６のキー操作が有効となり、照明器具２を操作することが可能となる。このように、電源オン／オフ用スイッチ５４は生体認証器５１を有するので、通常のスイッチ操作時に、使用者の属性を判断することができ、この判断結果に応じて各種機器を制御することができる。

図２（ｂ）に示されるリモコン５は、同一表面に、照度等の各種設定事項を表示する液晶表示部５３と、電源オン／オフ用スイッチ５４と、照度調整用キー５５、５６と、使用者の生体認証を行なう生体認証器５１と、を有する。使用者が生体認証器５１に指を接触させたとき、リモコン５は、使用者の指紋情報を読み取り、登録された指紋情報と照合する。照合の結果、一致する指紋情報がある場合、電源オン／オフ用スイッチ５４及び照度調整用キー５５、５６のキー操作が有効となり、照明器具２を操作することが可能となる。このように、生体認証器５１はリモコン５の表面に設けられるので、使用者がリモコンを持つ際に例えば親指を生体認証器５１に接触するだけで、使用者の属性を判断することができ、この判断結果に応じて各種機器を制御することができる。

図２（ｃ）に示されるリモコン５は、片面に、照度等の各種設定事項を表示する液晶表示部５３と、電源オン／オフ用スイッチ５４と、照度調整用キー５５、５６と、を備え、裏面に、使用者の生体認証を行なう生体認証器５１を有する。使用者がリモコン５を握り、例えば人さし指を生体認証器５１に接触させたとき、リモコン５は、使用者の指紋情報を読み取り、登録された指紋情報と照合する。照合の結果、一致する指紋情報がある場合、電源オン／オフ用スイッチ５４及び照度調整用キー５５、５６のキー操作が有効となり、照明器具２を操作することが可能となる。このように、生体認証器５１はリモコン５の裏面に設けられるので、使用者がリモコンを持つ際に例えば人差し指や中指を生体認証器５１に接触するだけで、使用者の属性を判断することができ、この判断結果に応じて各種機器を制御することができる。

次に、図３を参照して、上記機器制御システム１の動作手順を説明する。使用資格のない者による各種機器の操作を阻むために用いる変数Ｉを０とする（Ｓ１０１）。

使用者が入室時に、照明器具２を点灯させるためリモコン５を操作し、リモコン５の生体認証器５１に指を接触させたとき、生体認証器５１はその使用者の指紋情報を読み取る（Ｓ１０２）。リモコン５は、読み取った指紋情報と登録済みの指紋情報とを照合する（Ｓ１０３）。照合の結果、一致した情報がある場合（Ｓ１０４でＹｅｓ）、リモコン５は操作テーブルを参照して、登録済みの使用者の属性に応じた制御信号をホームコントローラ６へ送信する（Ｓ１０５）。ホームコントローラ６は、この制御信号に基づいて、同じ部屋に設けられたガスコンロ３等の各種機器を制御する（Ｓ１０６）。この制御の内容には、使用者が大人である場合、各種機器全てを操作可能とすること、使用者が子供である場合、発火する危険性のある機器の操作を不可とすること、使用者に応じて機器の特定の操作のみを有効すること等が含まれる。

使用者確認後、リモコン５に対して、使用が許可された使用者から照明器具２を消灯するための操作がなされたとき、ホームコントローラ６は、照明器具２と同じ空間に設けられた各種機器の動作を停止させるための制御信号をホームコントローラ６に送信する。使用者が空間から離れるときに照明器具２を消灯するための操作をした場合、同じ空間に設けられた他の各種機器の動作は停止するので、他の機器の電源の切り忘れがなくなり、省エネルギー化を図ることができる。

上記照合の結果、一致する情報がなく、エラーが発生した場合（Ｓ１０４でＮｏ）であって、エラーが１回目に発生してから規定の時間内であれば（Ｓ１０７でＹｅｓ）、エラー回数をカウントするために、上記変数Ｉに１を加える（Ｓ１０８）。Ｉが任意の定数Ｎより多くなると（Ｓ１０９でＹｅｓ）、リモコン５の指紋照合動作は停止する（Ｓ１１０）。ＩがＮ以下である場合（Ｓ１０９でＮｏ）、Ｓ１０２へ戻り、生体認証を再度行なうことができる。１回目のエラーが発生してから規定の時間が経過した場合（Ｓ１０７でＮｏ）、再度生体認証を行なうことができる。このような手順により、悪意のある使用者が、使用が許可されていない機器を操作することを防止でき、システムの安全性を確保できる。なお、上記照合の結果、一致する指紋情報がない場合、２回目の生体認証を許可せず、ただちにリモコン５の指紋照合動作を停止させてもよい。

次に、本発明の第２の実施形態に係る機器制御システムについて図４（ａ）（ｂ）及び図５（ａ）（ｂ）（ｃ）を参照して説明する。本実施形態の機器制御システムは、各種機器を制御可能な制御器とが、生体認証部を有する機器操作器とが同一機器内に設けられる点で異なる。なお、同図において、第１の実施形態に係る機器制御システムの機器等と同一の機器等には同符号を付している。

図４（ａ）（ｂ）は、機器制御システム１の構成を示す。機器制御システム１は、照明器具２、ガスコンロ３、テレビ７及びＤＶＤプレーヤ８（被制御機器）を有する。照明器具２は、ユーザが操作するための照明器具用操作器２０と電気的に接続される。テレビ７及びＤＶＤプレーヤ８は、ユーザが操作するためのＡＶ機器用操作器７０と電気的に接続される。

照明器具２は、使用者の操作に応じて、照明器具２を制御するための制御信号を出力する照明器具用操作器２０（機器操作器）を備える。照明器具用操作器２０は、例えば部屋の壁に固定される。また照明器具用操作器２０は、生体認証器２１と、生体認証器２１から送信された制御信号に応じて照明器具２を制御する制御部２２（制御器）と、を有する。制御部２２は、ＣＰＵ等を含む制御回路からなる。

ガスコンロ３は、使用者の操作に応じて、ガスコンロ３を制御するための制御信号を出力する操作器３０（機器操作器）を備える。操作器３０は、例えばガスコンロ３本体に設けられる。また操作器３０は、生体認証器３１と、生体認証器３１から送信された制御信号に応じてガスコンロ３を制御する制御部３２（制御器）と、を有する。制御部３２は、ＣＰＵ等を含む制御回路からなる。

テレビ７及びＤＶＤプレーヤ８は、使用者の操作に応じて、テレビ７及びＤＶＤプレーヤ８を制御するための制御信号を出力するＡＶ機器用操作器７０（機器操作器）と電気的に接続される。ＡＶ機器用操作器７０は、生体認証器７１と、生体認証器７１から送信された制御信号に応じてテレビ７及びＤＶＤプレーヤ８を制御する制御部７２（制御器）と、を有する。制御部７２は、ＣＰＵ等を含む制御回路からなる。

図５（ａ）（ｂ）（ｃ）は、上記の照明器具２、ガスコンロ３、テレビ７及びＤＶＤプレーヤ８を操作する各操作器２０、３０、７０の構造を示す。

図５（ａ）に示されるように、照明器具用操作器２０の表面に、ユーザにより押下げられるスイッチ２３と、照度等の各種設定事項を表示する液晶表示部２４とが設けられる。スイッチ２３には、使用者の生体認証を行なう生体認証器２１が取り付けられる。使用者がスイッチ２３に指を接触させたとき、照明器具用操作器２０は、生体認証器２１によって使用者の指の静脈形状情報を読み取り、登録された静脈形状情報と照合する。指の静脈形状情報は、使用者ごとに、さらに使用者の指ごとに異なるため、照合により、使用者とその指を特定することができる。照合の結果、使用者の指の静脈形状情報と一致する静脈形状情報が登録されている場合、制御部２２は、指の種類ごとに、同一のスイッチ２３による照明器具２の操作内容を変更する。例えば、使用者の指が人差し指である場合、スイッチ２３を用いて、照明器具２の点灯／消灯操作を行なうことができる。また、その指が中指である場合、照明器具２の照度を明るくすることができる。また、その指が薬指である場合、照明器具２の照度を暗くすることができる。さらに、その指が小指である場合、タイマー設定を行なうことができる。

図５（ｂ）に示されるように、ガスコンロ３の表面に、ユーザにより押下げられるスイッチ３３が設けられる。スイッチ３３は、上記操作器３０を構成し、使用者の生体認証を行なう生体認証器３１が取り付けられる。使用者がスイッチ３３に指を接触させたとき、操作器３０は、生体認証器３１により、使用者の指の静脈形状情報を読み取り、登録された静脈形状情報と照合する。指の静脈形状情報は、使用者ごとに、さらに使用者の指ごとに異なるため、照合により、使用者とその指を特定することができる。照合の結果、使用者の指の静脈形状情報と一致する静脈形状情報が登録されている場合、制御部３２は、指の種類ごとに、同一のスイッチ３３によるガスコンロ３の操作内容を変更する。例えば、スイッチ３３を操作した指が人差し指である場合、電源のオン／オフ操作が可能となる。また、その指が中指である場合、火を強火にすることが可能となる。また、その指が薬指である場合、火を中火にすることが可能となる。さらに、その指が小指である場合、火を弱火にすることが可能となる。

図５（ｃ）に示されるように、ＡＶ機器用操作器７０の表面に、ユーザにより押下げられるスイッチ７３が設けられる。スイッチ７３には、使用者の生体認証を行なう生体認証器７１が取り付けられる。使用者がスイッチ７３に指を接触させたとき、ＡＶ機器用操作器７０は、生体認証器７１によって使用者の指の静脈形状情報を読み取り、登録された静脈形状情報と照合する。指の静脈形状情報は、使用者ごとに、さらに使用者の指ごとに異なるため、照合により、使用者とその指を特定することができる。照合の結果、使用者の指の静脈形状情報と一致する静脈形状情報が登録されている場合、制御部７２は、指の種類ごとに、同一のスイッチ７３による照明器具２の操作内容を変更する。例えば、スイッチ７３を操作した指が右手の指である場合、テレビを操作可能とする。その指が左手の指である場合、ＤＶＤ等のプレーヤを操作可能とする。

本発明は、上記のような実施形態の構成に限定されるものでなく、使用目的に応じ、様々な変形が可能である。例えば、機器操作器は、リモコンに限られず、壁又は各種機器に固定される固定式スイッチであってもよい。また、使用者がガスコンロ３のスイッチ部を操作するとき、ホームコントローラ６が、スイッチ部から送信された制御信号に応じて、換気扇を動作させてもよい。また、使用者がガスコンロ３のスイッチ部を操作して火加減をするとき、ホームコントローラ６が、スイッチ部から送信された制御信号に応じて、換気扇の換気量を加減しても構わない。

（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る機器制御システムの構成を示す図、（ｂ）は上記機器制御システムの電気的構成を示すブロック図。 （ａ）は上記機器制御システムが有するリモコンの正面図、側面図及びその操作方法を示す図、（ｂ）は上記とは異なる構造のリモコンの正面図、側面図及びその操作方法を示す図、（ｃ）はさらに上記とは異なる構造のリモコンの正面図、側面図及びその操作方法を示す図。 上記機器制御システムの動作手順を示すフローチャート。 （ａ）は本発明の第２の実施形態に係る機器制御システムの構成を示す図、（ｂ）は上記機器制御システムの電気的構成を示すブロック図。 （ａ）は上記機器制御システムの照明器具用操作器の構造を示す図、（ｂ）は上記機器制御システムのガスコンロの構造を示す図、（ｃ）は上記機器制御システムのＡＶ機器用操作器の構造を示す図。

符号の説明

１ 機器制御システム
２ 照明器具（被制御機器）
３ ガスコンロ（被制御機器）
４ ヒータ（被制御機器）
５ リモコン（機器操作器）
６ ホームコントローラ（制御器）
２０ 照明器具用操作器（危機操作器）
２２、３２、７２ 制御部（制御器）
２３、３３、７３ スイッチ
３０ 操作器（機器操作器）
２１、３１、５１、７１ 生体認証器（生体認証部）
５４ 電源オン／オフ用スイッチ
７０ ＡＶ機器用操作器（機器操作器）

Claims (3)

1. 被制御機器と、
   使用者の操作に応じて、前記被制御機器を制御するための制御信号を送信する機器操作器と、
   前記機器操作器から送信された制御信号に応じて前記被制御機器を制御する制御器と、を備える機器制御システムにおいて、
   前記機器操作器は、使用者の属性を判断するため生体認証を行なう生体認証部と、使用者の属性に応じて予め使用が許可された被制御機器と、前記使用が許可された被制御器に対する許可された操作と、を規定する情報を格納する操作テーブルと、を備え、前記生体認証部により認証された使用者の属性に応じて、前記操作テーブルを参照し、使用が許可された被制御機器に対する制御信号を前記制御器に送信することを特徴とする機器制御システム。
2. 複数の前記被制御機器を有し、
   前記制御器は、任意の機器操作器から送信された制御信号に応じて、予め規定された関連する複数の被制御機器を制御することを特徴とする請求項１に記載の機器制御システム。
3. 前記被制御機器は、照明器具を含み、
   前記機器操作器に対して、使用が許可された使用者から前記照明器具を消灯するための操作がなされたとき、前記制御器は、前記照明器具と同じ空間に設けられた前記被制御機器の動作を停止させるための制御信号を前記制御器に送信することを特徴とする請求項２に記載の機器制御システム。

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