JP2007259647A - 電子機器の省電力制御方法、省電力制御システム、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】少ない演算量で行動特性を反映する省電力制御を行う。
【解決手段】稼働モード遷移頻度予測装置３００は、電子機器の稼働・操作状態の履歴から稼動モードの開始時刻および各種付帯情報別に稼動モードの継続時間の発生度数を求め、開始時刻区間、継続時間区間、稼働モード遷移の発生度数の３変数によるヒストグラムを作成し、稼働モードの開始時刻、継続時間、付帯情報から稼働モード遷移頻度を抽出する。効用関数調整装置４００は、電子機器の消費電力量の履歴を参照して省エネの遂行状況と消費電力目標値を比較し、効用関数を変更する。稼働モード別効用算出装置５００は、稼働モード遷移頻度、各稼動モードでの消費電力性能、各稼動モードへの遷移必要時間、効用関数から効用値を算出する。最適稼動モード判定装置６００は、直近の稼働・操作状態において最も効用値の高くなる最適稼動モードを求める。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器の省電力制御方法、省電力制御システム、およびプログラムに関し、特にオフィスや家庭で利用されるパソコン等の電子機器の電気使用量の抑制と利便性の維持を図り、電子機器の省エネルギーを実現する制御技術に関する。

従来、この種の電子機器の省電力制御方法及びシステムは、電子機器の電源が入っているが入力操作が行われていない状態、いわゆる待機状態が予め定められた一定の設定時間を経過した場合、電子機器やそれを構成する各ユニットを低消費電力モードに移行させるという形が一般的である。また、より発展した形態として、最新の稼働状態と、使用実績と相関の高い付帯情報（時刻、他の機器の稼動状況、予定表の項目などとの連動性）との組み合わせで機器の使用確率を予測し、この使用確率に基づき稼動制御を行うことで、個人の使い方に適合する利便性と省エネ性を満足する電源管理を行うという形が考えられている。

従来の電子機器の省電力制御方法及びシステムの一例が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された電子機器の省電力制御方法及びシステムは、図８に示すように、サーバ１０と、サーバ１０と情報通信ネットワーク４０を介して接続されたクライアントＰＣ２０、２１、２２、・・・とから構成される。このような構成を有する電子機器の電源制御方法およびシステムは、次のように動作する。

クライアントＰＣ２０、２１、２２、・・・は、各端末の稼働情報を収集して情報通信ネットワーク４０を介してサーバ１０へ送信する。サーバ１０は、クライアントＰＣ２０、２１、２２、・・・から送信される稼働情報を使用実績として蓄積し、特定のクライアントＰＣの使用実績と相関の高い付帯情報（時刻、他の機器の稼動状況、予定表の項目などとの連動性）とを組み合わせて、特定のクライアントＰＣの予測操作確率を算出する。また、クライアントＰＣ２０、２１、２２、・・・の性能を機器情報として蓄積し、予測操作確率と機器情報を用いて節電効果期待値と利便毀損期待値を算出する。さらに、サーバ１０は、制御条件に基づいて節電効果期待値と利便毀損期待値との間の重み付け係数を変更し最適な稼働モードを選択し、稼働モード変更信号を送信する。クライアントＰＣ２０、２１、２２、・・・は、サーバ１０からの稼働モード変更信号を受信した際に稼働モードを変更する。

以上の動作により、クライアントＰＣの最新の稼働状態と使用実績で機器の使用確率を予測し、この使用確率に基づき最適な稼動制御を行うことで、個人の使い方に適合する利便性と省エネ性を満足する最適電源管理を行うことができる。

また、特許文献２には、プリンタなどの機器について、待機時間を検出し、待機時間の時間間隔のカウンタを１つ増やすことでヒストグラムを作成し、ヒストグラムの最頻度値や平均値などに対応する時間間隔以上、待機時間が続いた場合に機器を省電力モードにする方法が開示されている。

特開２００５−２９５７１４号公報 （図１） 特開２００４−６２４０５号公報

ところで、従来の電子機器の省電力制御技術は、利用者の行動特性を反映し、かつ稼働モード変更に伴う利便性の毀損を定量的に考慮しているが、使用確率の算出に利用する情報として最新の稼働状態、操作状況、操作間隔、頻度、時刻、その他（予定表との整合、使用ソフト、他機器の稼働状況など）の各種付帯情報といった多様な使用実績情報の優先性を相関分析などで判定する必要がある。したがって、利用者の行動特性を高精度に抽出し、かつ稼働モード変更に伴う利便性の毀損を定量的に考慮するために、演算処理に大きな負担がかかってしまう。

一方、ヒストグラムを利用した省電力モードへの移行時間判断技術では、演算処理は少ないものの、ヒストグラムの作成方法に時刻および各種付帯情報による変化を抽出する仕組みが無く、またヒストグラムのデータから稼働変更に伴う変化を定量的に抽出する仕組みが無いために、高精度に行動特性を反映できない虞がある。

また、従来の電子機器の省電力制御技術では、機器の使用確率の算出しか考慮していないために使用と不使用以外の稼働状態を持つ機器の多様な稼動モードの遷移を選択肢として考慮することができず適用範囲が限定されてしまう。

本発明の第１の目的は、付帯情報間の優先性の分析に関する演算処理を不要とし、高精度に行動特性を反映した稼働モード遷移確率と稼働モード遷移回数の推算を可能にする省電力制御システムを提供することにある。

本発明の第２の目的は、多様な稼動モードの遷移を選択肢として考慮した省電力制御システムを提供することにある。

本発明の一つのアスペクトに係る電子機器の省電力制御システムは、省電力制御の対象とされる電子機器の稼働状態および操作状態の過去の履歴から、それぞれの稼動モードの開始時刻および各種付帯情報別に稼動モードの継続時間の発生度数を求めて、稼動モードの開始時刻区間、稼動モードの継続時間区間、および稼働モード遷移の発生度数の３変数によるヒストグラムを付帯情報別に作成し、ヒストグラムを用いて、稼働モードの開始時刻、稼働モードの継続時間、および付帯情報から、稼働モード遷移頻度を抽出する稼働モード遷移頻度予測部と、電子機器の消費電力量の履歴を参照することで省エネの遂行状況を表す電力値と消費電力目標値との比に応じて、消費電力量と不便性の関数である効用関数を変更する効用関数調整部と、稼働モード遷移頻度、各稼動モードでの消費電力性能、各稼動モードへの遷移必要時間、および効用関数から、各稼動モードでの効用を表す効用値を算出して履歴参照可能とする稼働モード別効用算出部と、電子機器の稼動モードを変更するために、電子機器の直近の稼働状態および操作状態において最も効用値の高くなる最適稼動モードを抽出する最適稼動モード判定部と、を備える。

本発明の他のアスペクトに係る電子機器の省電力制御システムは、省電力制御の対象とされる電子機器の各稼動モードでの消費電力性能、各稼動モードへの遷移必要時間、管理期間、および消費電力目標値の登録を行う情報入力部と、電子機器の運用に伴う稼働状態と操作状態と消費電力とを時刻および付帯情報と共にモニタリングして履歴参照可能とする機器状態モニタリング部と、稼働状態と操作状態の任意の期間の履歴を参照して、所定の稼動モードが開始した開始時刻区間と該所定の稼動モードの継続時間区間と該所定の稼動モードが他の稼動モードに遷移した発生度数との３変数による３次元ヒストグラムを付帯情報別に作成し、３次元ヒストグラムに基づき開始時刻と継続時間および付帯情報の組み合わせによって稼働モードの遷移確率と遷移回数を算出する稼働モード遷移頻度予測部と、消費電力の履歴を参照することで、管理期間の省エネの遂行状況を表す電力値と消費電力目標値との比に応じて、消費電力量と不便性の関数である効用関数を変更する効用関数調整部と、稼働モードの遷移確率と遷移回数、各稼動モードでの消費電力性能、各稼動モードへの遷移必要時間、および効用関数から、各稼動モードでの効用を表す効用値を算出して履歴参照可能とする稼働モード別効用算出部と、稼働モード別効用算出部を参照し、最新の稼働状態と操作状態において最も効用値の高くなる最適稼動モードを抽出する最適稼動モード判定部と、最適稼動モードに電子機器の稼動モードを変更する制御もしくは表示を行う制御・表示部と、を備える。

本発明の第１の展開形態の電子機器の省電力制御システムにおいて、稼働モード遷移頻度予測部は、３次元ヒストグラムの付帯情報および開始時刻区間が同じとなるデータセットに関し、連続する継続時間区間の度数の変動が所定の範囲に収まる区間の度数の平均値を算出し、平均値を発生度数として用いてもよい。

本発明の第２の展開形態の電子機器の省電力制御システムにおいて、稼働モード別効用算出部は、稼働モードの遷移確率と消費電力性能とから省エネ性期待値を求め、稼働モードの遷移回数と遷移必要時間とから不便性期待値を求め、省エネ性期待値と不便性期待値間に効用関数による重み付けをした差分を効用値として算出してもよい。

本発明の一つのアスペクトに係る電子機器の省電力制御方法は、省電力制御システムが電子機器の省電力制御を行う方法であって、省電力制御の対象とされる電子機器の稼働状態および操作状態の過去の履歴から、それぞれの稼動モードの開始時刻および各種付帯情報別に稼動モードの継続時間の発生度数を求めて、稼動モードの開始時刻区間、稼動モードの継続時間区間、および稼働モード遷移の発生度数の３変数によるヒストグラムを付帯情報別に作成し、ヒストグラムを用いて、稼働モードの開始時刻、稼働モードの継続時間、および付帯情報から、稼働モード遷移頻度を抽出する稼働モード遷移頻度予測手順と、電子機器の消費電力量の履歴を参照することで省エネの遂行状況を表す電力値と消費電力目標値との比に応じて、消費電力量と不便性の関数である効用関数を変更する効用関数調整手順と、稼働モード遷移頻度、各稼動モードでの消費電力性能、各稼動モードへの遷移必要時間、および効用関数から、各稼動モードでの効用を表す効用値を算出して履歴参照可能とする稼働モード別効用算出手順と、電子機器の直近の稼働状態および操作状態において最も効用値の高くなる最適稼動モードを抽出する最適稼動モード判定手順と、最適稼動モードに電子機器の稼動モードを変更する制御を行う制御手順と、を含む。

本発明の他のアスペクトに係る電子機器の省電力制御方法は、省電力制御システムが電子機器の省電力制御を行う方法であって、省電力制御の対象とされる電子機器の各稼動モードでの消費電力性能、各稼動モードへの遷移必要時間、管理期間、および消費電力目標値の登録を行う情報入力手順と、電子機器の運用に伴う稼働状態と操作状態と消費電力とを時刻および付帯情報と共にモニタリングして履歴参照可能とする機器状態モニタリング手順と、稼働状態と操作状態の任意の期間の履歴を参照して、所定の稼動モードが開始した開始時刻区間と該所定の稼動モードの継続時間区間と該所定の稼動モードが他の稼動モードに遷移した発生度数との３変数による３次元ヒストグラムを付帯情報別に作成し、３次元ヒストグラムに基づき開始時刻と継続時間および付帯情報の組み合わせによって稼働モードの遷移確率と遷移回数を算出する稼働モード遷移頻度予測手順と、消費電力の履歴を参照することで、管理期間の省エネの遂行状況を表す電力値と消費電力目標値との比に応じて、消費電力量と不便性の関数である効用関数を変更する効用関数調整手順と、稼働モードの遷移確率と遷移回数、各稼動モードでの消費電力性能、各稼動モードへの遷移必要時間、および効用関数から、各稼動モードでの効用を表す効用値を算出して履歴参照可能とする稼働モード別効用算出手順と、稼働モード別効用算出部を参照し、最新の稼働状態と操作状態において最も効用値の高くなる最適稼動モードを抽出する最適稼動モード判定手順と、最適稼動モードに電子機器の稼動モードを変更する制御もしくは表示を行う制御・表示手順と、を含む。

本発明の一つのアスペクトに係るプログラムは、電子機器の省電力制御を行うシステムを構成するコンピュータに、省電力制御の対象とされる電子機器の稼働状態および操作状態の過去の履歴から、それぞれの稼動モードの開始時刻および各種付帯情報別に稼動モードの継続時間の発生度数を求めて、稼動モードの開始時刻区間、稼動モードの継続時間区間、および稼働モード遷移の発生度数の３変数によるヒストグラムを付帯情報別に作成し、ヒストグラムを用いて、稼働モードの開始時刻、稼働モードの継続時間、および付帯情報から、稼働モード遷移頻度を抽出する稼働モード遷移頻度予測処理と、電子機器の消費電力量の履歴を参照することで省エネの遂行状況を表す電力値と消費電力目標値との比に応じて、消費電力量と不便性の関数である効用関数を変更する効用関数調整処理と、稼働モード遷移頻度、各稼動モードでの消費電力性能、各稼動モードへの遷移必要時間、および効用関数から、各稼動モードでの効用を表す効用値を算出して履歴参照可能とする稼働モード別効用算出処理と、電子機器の稼動モードを変更するために電子機器の直近の稼働状態および操作状態において最も効用値の高くなる最適稼動モードを抽出する最適稼動モード判定処理と、を実行させる。

本発明の他のアスペクトに係るプログラムは、電子機器の省電力制御を行うシステムを構成するコンピュータに、省電力制御の対象とされる電子機器の各稼動モードでの消費電力性能、各稼動モードへの遷移必要時間、管理期間、および消費電力目標値の登録を行う情報入力処理と、電子機器の運用に伴う稼働状態と操作状態と消費電力とを時刻および付帯情報と共にモニタリングして履歴参照可能とする機器状態モニタリング処理と、稼働状態と操作状態の任意の期間の履歴を参照して、所定の稼動モードが開始した開始時刻区間と該所定の稼動モードの継続時間区間と該所定の稼動モードが他の稼動モードに遷移した発生度数との３変数による３次元ヒストグラムを付帯情報別に作成し、３次元ヒストグラムに基づき開始時刻と継続時間および付帯情報の組み合わせによって稼働モードの遷移確率と遷移回数を算出する稼働モード遷移頻度予測処理と、消費電力の履歴を参照することで、管理期間の省エネの遂行状況を表す電力値と消費電力目標値との比に応じて、消費電力量と不便性の関数である効用関数を変更する効用関数調整処理と、稼働モードの遷移確率と遷移回数、各稼動モードでの消費電力性能、各稼動モードへの遷移必要時間、および効用関数から、各稼動モードでの効用を表す効用値を算出して履歴参照可能とする稼働モード別効用算出処理と、稼働モード別効用算出部を参照し、最新の稼働状態と操作状態において最も効用値の高くなる最適稼動モードを抽出する最適稼動モード判定処理と、最適稼動モードに電子機器の稼動モードを変更する制御もしくは表示を行う制御・表示処理と、を実行させる

本発明の第１の効果は、付帯情報間の優先性の分析に関する演算処理を不要とし、高精度に行動特性を反映した省電力制御システムを提供できることにある。その理由は、制御対象とした機器の稼動モードの実績から、それぞれの稼動モードの開始時刻や各種付帯情報別に稼動モードの継続時間の発生度数を抽出して、開始時刻区間、継続時間、発生度数の３次元ヒストグラムを作成することで、稼働モードの開始時刻と継続時間、付帯情報の把握だけで、稼働モード遷移確率と稼働モード遷移回数といった行動特性を定量的に示す変数を抽出しているためである。

また、本発明の第２の効果は、多様な稼動モードへの制御を選択肢として考慮した省電力制御システムを提供できることにある。その理由は、ヒストグラムの作成を機器の無操作時間だけでなく、全ての稼動モードの継続時間について行うことで、多様な稼動モードの組み合わせを考慮しているためである。

本発明の実施形態に係る省電力制御システムは、各稼動モードでの消費電力性能、各稼動モードへの遷移必要時間、管理期間、消費電力目標値の登録を可能にする情報入力装置（図１の１００）と、電子機器の運用に関する機器本体及び構成ユニットの稼働状態と操作状態と消費電力を時刻および付帯情報と共にモニタリングし、履歴参照を可能にする機器状態モニタリング装置（図１の２００）と、稼働状態と操作状態の任意の期間の履歴を参照して、特定の稼動モードが開始した開始時刻区間と、稼動モードの継続時間区間と稼動モードが他の稼動モードに遷移した度数の３変数による３次元ヒストグラムを付帯情報別に作成し、３次元ヒストグラムに基づき開始時刻と継続時間および付帯情報の組み合わせによって電子機器の稼働モードの遷移確率と遷移回数を算出する稼働モード遷移頻度予測装置（図１の３００）と、消費電力の任意の履歴を参照することで、管理期間の省エネの遂行状況と消費電力目標値とを比較し、消費電力量と不便性の関数である効用関数を変更する効用関数調整装置（図１の４００）と、稼働モードの遷移確率と遷移回数と、消費電力性能および遷移必要時間、効用関数を利用することで、各稼動モードの省エネ性期待値と不便性期待値および効用を算出し、履歴参照を可能にする稼働モード別効用算出装置（図１の５００）と、稼働モード別効用を参照し、最新の稼働状態と操作状態に最適な稼動モードを抽出する最適稼動モード判定装置（図１の６００）と、最適稼動モードに電子機器の稼動モードを変更する制御もしくは表示を行う制御・表示装置（図１の７００）とを備える。

このように構成されるシステムによれば、任意の期間の稼動モードの推移から、各種付帯情報別にそれぞれの稼動モードの開始時刻や稼動モードの継続時間の発生度数を抽出することで、開始時刻区間、継続時間、発生度数の３次元ヒストグラムを付帯情報別に作成し、任意の稼働モードへの変更時刻と継続時間から稼働モード遷移確率と稼働モード遷移回数の変化を算出することにより、本発明の第１の目的における、付帯情報間の優先性の分析に関する演算処理が無く、高精度に行動特性を反映した稼働モード遷移確率と稼働モード遷移回数の推算を可能にする省電力制御システムを提供することができる。また、ヒストグラムの作成を機器の無操作時間だけでなく、各稼動モードの継続時間について行うことで、本発明の第２の目的における、多様な稼動モードの遷移を選択肢として考慮した省電力制御システムを提供することができる。

また、省電力制御システムは、第一の自動電源制御システムの構成の稼働モード遷移頻度予測装置（図１の３００）に、継続時間区間の度数の変動を平均化する機能を加え、３次元ヒストグラムの付帯情報および開始時刻区間が同じデータセットに関して、連続する継続時間区間の度数の変動が任意の範囲に収まる区間の度数の平均値を算出するように改めてもよい。

このように構成されるシステムによれば、ヒストグラムとして保持するデータ量を圧縮して、本発明の第１および第２の目的を達成するために要する負荷をより小さくすることができる。以下、図面を参照し、より詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る省電力制御システムの構成を示すブロック図である。図１において、省電力制御システムは、情報入力装置１００、機器状態モニタリング装置２００、稼働モード遷移頻度予測装置３００、効用関数調整装置４００、稼働モード別効用算出装置５００、最適稼動モード判定装置６００、制御・表示装置７００を含む。このような省電力制御システムは、電子機器内もしくはサーバと電子機器およびこれらを相互に接続するインターネット等の情報通信ネットワークからなるシステム内に、構築される。サーバと電子機器およびこれらを相互に接続するインターネット等の情報通信ネットワークを含むシステム内に配置する場合は、各装置、データベースは適宜に配置して良い。

情報入力装置１００は、状態初期設定登録部１０１、性能情報登録部１０２、管理情報登録部１０３で構成され、本システムに必要な情報の登録を受け、所定の装置に情報を送信する。状態初期設定登録部１０１は、電子機器の運用に関する機器本体及び構成ユニットの各稼働モードや操作状態と、時刻や付帯情報との関係を表す初期設定の登録を受け、稼働モード遷移頻度予測装置３００に送信する。性能情報登録部１０２は、電子機器の機器本体及び構成ユニットの各稼働モードでの消費電力性能および各稼動モード間の遷移必要時間などの性能情報の登録を受け、稼働モード別効用算出装置５００に送信する。管理情報登録部１０３は、電子機器の稼働の管理情報として削減参照期間、削減目標期間、目標削減率、削減量下限値、不便性の許容度などの稼働条件データと、消費電力量と不便性を変数とする初期効用関数の登録を受け、稼働条件データと初期効用関数を効用関数調整装置４００に送信し、稼働条件データを稼働モード別効用算出装置５００に送信する。

機器状態モニタリング装置２００は、稼働状態計測部２０１、操作状態計測部２０２、消費電力計測部２０３、状態ログデータベース２１０（以下、状態ログＤＢ２１０と称す）、電力ログデータベース２２０（以下、電力ログＤＢ２２０と称す）で構成され、電子機器の運用に関する機器本体及び構成ユニットの稼働状態や操作状態のモニタリングと保存、履歴参照を可能にする。稼働状態計測部２０１は、電子機器本体及び構成ユニットの稼働状態として、稼動モードと時刻および状況に応じて各種の付帯情報を任意のタイミングで継続的に検出し、最適稼動モード判定装置６００に送信する。操作状態計測部２０２は、利用者による電子機器本体及び構成ユニットの操作状態を任意のタイミングで継続的に検出し、最適稼動モード判定装置６００に送信する。消費電力計測部２０３は、電子機器本体及び構成ユニットの消費電力を時刻と共に任意のタイミングで継続的に計測する。状態ログＤＢ２１０は、稼働状態計測部２０１、および操作状態計測部２０２で計測された電子機器本体及び構成ユニットの稼働モードや操作状態の計測データを時刻および付帯情報別に状態ログとして保存する。電力ログＤＢ２２０は、消費電力計測部２０３で計測された電子機器本体及び構成ユニットの消費電力の計測データを時刻と共に消費電力ログとして保存する。

稼働モード遷移頻度予測装置３００は、継続時間抽出部３０１、継続時間ヒストグラム作成部３０２、稼働モード遷移頻度算出部３０３で構成され、任意の電子機器の稼働・操作状態の履歴を参照することで、稼動モードの開始時刻区間および付帯情報別に電子機器の稼働モードが変更される稼働モード遷移頻度（確率と回数）の予測値を算出する。

継続時間抽出部３０１は、状態初期設定登録部１０１から送信された電子機器の運用に関する機器本体及び構成ユニットの各稼働モードや操作状態と時刻および付帯情報との関係を表す初期設定を受信する。さらに、継続時間抽出部３０１は、状態ログＤＢ２１０に保存されている任意の期間の状態ログを参照し、稼働の遷移を予測したい稼動モード間の変化について遷移前の稼動モードの開始時刻と次の稼動モードに遷移した遷移時刻を利用して、付帯情報別に遷移前の稼動モードの継続時間とその発生回数を抽出し、遷移前の稼動モードの開始時刻別に分別する。なお、状態ログＤＢ２１０に必要な期間のデータが無い場合には、初期設定のデータで代用する。

継続時間ヒストグラム作成部３０２は、継続時間抽出部３０１で抽出した継続時間を任意の継続時間区間で、開始時刻を任意の時刻区間で区分けし、継続時間区間毎の発生回数を度数として計上した後、時刻区間と継続時間区間と度数の３変数による３次元ヒストグラムを付帯情報別に作成する。継続時間区間および時刻区間の間隔は、短いほど細やかな行動特性の抽出が可能になるが、処理の負荷は高まる。また、継続時間が時刻区間より長く、時刻区間を跨ぐ稼働モードの継続時間が発生する場合は、実際の開始時刻を含まない時刻区間のヒストグラムであっても、その稼働モードの開始時刻から他の稼動モードまでの遷移時刻を含む各時刻区間のヒストグラムに、その時刻区間から稼働モードが開始され、遷移時刻まで継続したと見なして度数を加える。この処理により、ヒストグラムに時刻の周期性を反映させることができる。

稼働モード遷移頻度算出部３０３は、継続時間ヒストグラム作成部３０２で作成したヒストグラムから、継続時間区間と時刻区間および付帯情報の組み合わせ毎の稼働モード遷移頻度の実績を算出し、稼働モード別効用算出装置５００に送信する。稼働モード遷移頻度には稼働モード遷移確率と稼働モード遷移回数が存在する。

効用関数調整装置４００は、電力使用動向算出部４０１、目標消費電力量算出部４０２、効用関数変更部４０３で構成され、任意の電子機器の消費電力量の履歴を参照することで省エネの遂行状況と目標値とを比較し、消費電力量と不便性の関数である効用関数を変更する。

電力使用動向算出部４０１は、管理情報登録部１０３から送信された稼働条件データを受信し、電力ログＤＢ２２０に保存されている消費電力ログから、稼働条件データにおける削減目標期間についての消費電力データを参照し、削減目標期間の最新の平均実績消費電力量などを電力使用動向として算出する。

目標消費電力量算出部４０２は、管理情報登録部１０３から送信された稼働条件データを受信し、電力ログＤＢ２２０に保存されている消費電力ログから、稼働条件データにおける削減参照期間についての消費電力データを参照し、削減参照期間の平均実績消費電力量などの電力使用実績を算出し、稼働条件データにおける目標削減率や目標削減量を考慮することで、目標消費電力量を算出する。

効用関数変更部４０３は、管理情報登録部１０３から送信された初期効用関数を受信し、電力使用動向算出部４０１で算出した電力使用動向と、目標消費電力量算出部４０２で算出した目標消費電力量を利用して初期効用関数のパラメータ等を調整し、効用関数として稼働モード別効用算出装置５００に送信する。

稼働モード別効用算出装置５００は、省エネ性期待値算出部５０１、不便性期待値算出部５０２、稼動モード別効用算出部５０３、稼動モード別効用データベース５１０（以下、稼動モード別効用ＤＢ５１０と称す）で構成され、任意の電子機器の稼働モード遷移頻度および各稼動モードでの消費電力性能と各稼動モードへの遷移必要時間、効用関数などを受信することで、各稼動モードでの省エネ性期待値と不便性期待値および効用を算出、保存し、履歴参照を可能なデータベースに格納する。

省エネ性期待値算出部５０１は、稼働モード遷移頻度算出部３０３から送信された稼働モード遷移頻度における稼働モード遷移確率と、性能情報登録部１０２から送信された各稼動モードでの性能情報における消費電力性能とを受信し、各稼動モードの継続に伴う消費電力量の期待値を省エネ性期待値として稼動モード別、時刻および付帯情報別に算出する。

不便性期待値算出部５０２は、稼働モード遷移頻度算出部３０３から送信された稼働モード遷移頻度における稼働モード遷移回数と、性能情報登録部１０２から送信された各稼動モードでの性能情報における遷移必要時間とを受信し、各稼動モードの継続に伴う遷移必要時間の期待値を不便性期待値として稼動モード別、時刻および付帯情報別に算出する。

稼動モード別効用算出部５０３は、管理情報登録部１０３から送信された稼働条件データと、効用関数変更部４０３から送信された効用関数とを受信し、省エネ性期待値算出部５０１で算出された省エネ性期待値と、不便性期待値算出部５０２で算出された不便性期待値とから、それぞれの稼動モードでの効用を時刻および付帯情報別に算出する。

稼動モード別効用ＤＢ５１０は、稼動モード別効用算出部５０３で算出された効用を時刻および付帯情報別、継続時間別に保存する。

最適稼動モード判定装置６００は、継続時間等測定部６０１、最適稼動モード抽出部６０２で構成され、特定の電子機器の操作状態および付帯状況を検出することで、その状況に最適な稼動モードの判定を可能にする。

継続時間等測定部６０１は、稼働状態計測部２０１から送信された時刻および付帯情報と、操作状態計測部２０２から送信された操作状態とを受信し、最新の稼動モードとその継続時間を算出する。

最適稼動モード抽出部６０２は、稼動モード別効用ＤＢ５１０を参照し、継続時間等測定部６０１で算出された最新の稼動モードと継続時間、時刻区間、付帯情報における最も効用が高い稼働モードを抽出し、最適稼動モードとして制御・表示装置７００に送信する。

制御・表示装置７００は、最適稼動モード抽出部６０２で判定された最適稼動モードを受信し、電子機器の稼動モードを最適稼動モードに変更する制御を行い、もしくは受信した最適稼動モードを表示し、利用者に最適稼動モードへの変更を促す。

次に、電子機器の省電力制御システムの動作について説明する。図２は、本発明の第１の実施形態に係る省電力制御システムの動作を表すフローチャートである。

情報入力装置１００は、電子機器の運用に関する機器本体及び構成ユニットの各稼働モードや操作状態と時刻および付帯情報との関係を表す初期設定の登録を受け、稼働モード遷移頻度予測装置３００に送信する（ステップＡ１）。

稼働モード遷移頻度予測装置３００は、情報入力装置１００から送信された初期設定を受信する（ステップＡ２）。

機器状態モニタリング装置２００は、電子機器本体及び構成ユニットの稼働状態として、稼動モードと時刻および状況に応じて各種付帯情報を任意のタイミングで継続的に検出し、最適稼動モード判定装置６００に送信する（ステップＡ３）。

機器状態モニタリング装置２００は、利用者による電子機器本体及び構成ユニットの操作状態を任意のタイミングで継続的に検出し、最適稼動モード判定装置６００に送信する（ステップＡ４）。

機器状態モニタリング装置２００は、ステップＡ３、ステップＡ４で計測された稼働モードや操作状態の計測データを時刻および付帯情報別に状態ログＤＢとして保存する（ステップＡ５）。

稼働モード遷移頻度予測装置３００は、ステップＡ５で保存された状態ログＤＢから任意の期間の状態ログを参照し、必要に応じて初期設定のデータを加えて、稼働の遷移を予測したい稼動モード間の変化について遷移前の稼動モードの開始時刻と次の稼動モードに遷移した遷移時刻を利用して、遷移前の稼動モードの開始時刻別、付帯情報別に遷移前の稼動モードの継続時間とその発生回数を抽出する（ステップＡ６）。

稼働モード遷移頻度予測装置３００は、ステップＡ６で抽出した継続時間を任意の継続時間区間で、開始時刻を任意の時刻区間で区分けし、継続時間区間毎の発生回数を度数として計上した後、時刻区間と継続時間区間と度数の３変数による３次元ヒストグラムを付帯情報別に作成する。また、継続時間が時刻区間より長く、時刻区間を跨ぐ稼働モードの継続時間が発生する場合は、実際の開始時刻を含まない時刻区間のヒストグラムであっても、その稼働モードの開始時刻から他の稼動モードまでの遷移時刻を含む各時刻区間のヒストグラムに、その時刻区間から稼働モードが開始され、遷移時刻まで継続したと見なして度数を加える（ステップＡ７）。

稼働モード遷移頻度予測装置３００は、ステップＡ７で作成したヒストグラムから、継続時間区間と時刻および付帯情報の組み合わせ毎の稼働モード遷移頻度（確率と回数）の実績を算出し、稼働モード別効用算出装置５００に送信する（ステップＡ８）。

稼働モード別効用算出装置５００は、ステップＡ８で算出、送信された稼働モード遷移頻度における稼働モード遷移頻度の実績を受信する（ステップＡ９）。

情報入力装置１００は、性能情報の登録を受け、稼働モード別効用算出装置５００に送信する（ステップＡ１０）。

稼働モード別効用算出装置５００は、ステップＡ１０で登録、送信された各稼動モードでの性能情報を受信する（ステップＡ１１）。

稼働モード別効用算出装置５００は、省エネ性期待値として各稼動モードの継続に伴う消費電力量の期待値を稼動モード別、時刻および付帯情報別に算出する（ステップＡ１２）。

稼働モード別効用算出装置５００は、不便性期待値として各稼動モードの継続に伴う遷移必要時間の期待値を稼動モード別、時刻および付帯情報別に算出する（ステップＡ１３）。

機器状態モニタリング装置２００は、電子機器本体及び構成ユニットの消費電力を時刻と共に任意のタイミングで継続的に計測する（ステップＡ１４）。

機器状態モニタリング装置２００は、ステップＡ１４で計測された消費電力の計測データを時刻と共に電力ログＤＢとして保存する（ステップＡ１５）。

情報入力装置１００は、電子機器の管理情報として稼働条件データと、初期効用関数の登録を受け、稼働条件データと初期効用関数を効用関数調整装置４００に、稼働条件データを稼働モード別効用算出装置５００に送信する（ステップＡ１９）。

効用関数調整装置４００は、ステップＡ１９で管理情報として送信された稼働条件データおよび初期効用関数を受信する（ステップＡ１６）。

効用関数調整装置４００は、機器状態モニタリング装置２００に保存されている消費電力ログから、稼働条件データにおける削減目標期間についての消費電力データを参照し、削減目標期間の最新の平均実績消費電力量などを電力使用動向として算出する（ステップＡ１７）。

効用関数調整装置４００は、機器状態モニタリング装置２００に保存されている消費電力ログから、稼働条件データにおける削減参照期間についての消費電力データを参照し、削減参照期間の平均実績消費電力量などの電力使用実績を算出、稼働条件データにおける目標削減率や目標削減量を考慮することで、目標消費電力量を算出する（ステップＡ１８）。

効用関数調整装置４００は、ステップＡ１７で算出した電力使用動向と、ステップＡ１８で算出した目標消費電力量を利用して初期効用関数のパラメータ等を調整し、効用関数として稼働モード別効用算出装置５００に送信する（ステップＡ２０）。

稼働モード別効用算出装置５００は、ステップＡ１９で管理情報として送信された稼働条件データを受信する（ステップＡ２１）。

稼働モード別効用算出装置５００は、ステップＡ２０で変更、送信された効用関数を受信し、ステップＡ１２で算出された省エネ性期待値と、ステップＡ１３で算出された不便性期待値から、それぞれの稼動モードでの効用を時刻および付帯情報別に算出する（ステップＡ２２）。

稼働モード別効用算出装置５００は、ステップＡ２２で算出された効用を時刻および付帯情報別、継続時間別に稼動モード別効用ＤＢとして保存する（ステップＡ２３）。

最適稼動モード判定装置６００は、ステップＡ３で計測、送信された稼働状態、およびステップＡ４で計測、送信された操作状態を受信する（ステップＡ２４）。

最適稼動モード判定装置６００は、最新の稼動モードとその継続時間を算出する（ステップＡ２５）。

最適稼動モード判定装置６００は、稼働モード別効用算出装置５００に保存されている稼動モード別効用ＤＢを参照し、最新の稼動モードと継続時間、時刻区間、付帯情報における最も効用が高い稼働モードを抽出し、最適稼動モードとして制御・表示装置７００に送信する（ステップＡ２６）。

制御・表示装置７００は、ステップＡ２６で判定された最適稼動モードを受信する（ステップＡ２７）。

制御・表示装置７００は、受信した最適稼動モードに従い、当該電子機器の稼動モードを変更する制御を行う、もしくは受信した最適稼動モードを表示し、利用者に変更を促す（ステップＡ２８）。

（第１の実施例）
次に、より具体的な例について詳細に説明する。ここでは、例えばオフィスを想定し、最適稼動モードが判定される電子機器としてパソコンＡを備え、最適稼動モード判定装置６００としてサーバ用コンピュータＳを備える。情報入力装置１００、稼働モード遷移頻度予測装置３００、効用関数調整装置４００、稼働モード別効用算出装置５００は、サーバ用コンピュータＳ内に含まれており、機器状態モニタリング装置２００、制御・表示装置７００は、パソコンＡ内に含まれるものとする。

サーバ用コンピュータＳは、パソコンＡの識別を可能にするパソコンＩＤ、および各ユニットの識別を可能にする各ユニットＩＤと共に、パソコンＡの本体およびパソコンＡを構成するＣＰＵ、メモリ、ハードディスクドライブ（以下、ＨＤＤ）、モニタ、ＧＰＵ(Graphics Processing Unit)、電源といったユニット類の各稼動モードでの消費電力性能および各稼動モード間の遷移に必要となる時間、パソコンＡの稼働管理の条件および消費電力量と不便性の効用を算出する効用関数の初期パラメータの登録を可能にする。ここで、稼働管理の条件項目として、削減目標期間Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}、削減参照期間Ｔ_{ｒｅｆｅｒ}、目標削減率ｒを取り上げ、消費電力量と不便性の効用を算出する効用関数の初期パラメータとして消費電力量と不便性間の重み付け係数の初期値β_０を取り上げる。

さらに、サーバ用コンピュータＳは、パソコンＡの利用の傾向として、時刻および付帯情報と各稼働モードとの関係を表す初期設定の登録を可能にする。付帯情報としては、同時刻での予定表への記載内容、起動ソフト、他の機器の稼働状況などが考えられるが、本実施例では特に限定しない。また、稼働モードとして、操作中（キーボードやマウスを操作）、無操作稼働（キーボードやマウスは無操作だがＣＰＵ・ＨＤＤは処理中）、アイドリング中（キーボードやマウスは無操作でＣＰＵ・ＨＤＤも無処理）、ＨＤＤ ＯＦＦ、モニタＯＦＦ、モニタ・ＨＤＤ ＯＦＦ、スタンバイ、ＯＦＦなどを本実施例では考える。時刻と各稼働モードとの関係を表す初期設定の例を図３に示す。

以上の登録操作は、最適稼動モードの判定を行おうとするパソコンＡを登録する際に一度だけ行えば良い。

パソコンＡは、パソコン本体及び構成ユニットの稼動モード、利用者によるキーボードやマウスなどの操作状態、消費電力と検出時刻を所定のタイミングで継続的に検出し、稼動モード、利用者による操作状態をサーバ用コンピュータＳに送信する。

検出した本体及び構成ユニットの稼動モード、利用者による操作状態のデータを検出時刻別に状態ログデータベースとして保存する。同様に検出した本体及び構成ユニットの消費電力のデータを検出時刻別に消費電力ログデータベースとして保存する。

次に、サーバ用コンピュータＳは、稼働モード遷移確率と稼働モード遷移回数を算出する。例えば、過去３ヶ月の行動履歴から無操作稼動中以上の稼動モード（操作中および無操作稼動中）と無操作稼動中未満の稼動モード（アイドリング中、ＨＤＤ ＯＦＦ、モニタＯＦＦ、モニタ・ＨＤＤ ＯＦＦ、スタンバイ、ＯＦＦ）間の稼働モードの遷移を予測したい場合、サーバ用コンピュータＳは、パソコンＡの状態ログデータベースに保存されているログデータから最近の３ヶ月間（＝９１日間、１３週間）の状態ログを参照する。そして、無操作稼動中以上の稼働ステートから無操作稼動中未満の稼働ステートに遷移した開始時刻と、再び無操作稼動中以上の稼働ステートに遷移した遷移時刻とを利用して、無操作稼動中未満の稼働ステートの継続時間とその発生回数を抽出し、開始時刻別に分別する。状態ログデータベースに２ヶ月分のデータしか無い場合は、不足している１ヶ月分を初期設定のデータで代用する。

また、抽出した無操作稼動中未満の稼働ステートの継続時間を５分間隔の区間で区分けし、また無操作稼動中以上の稼働ステートから無操作稼動中未満の稼働ステートに遷移した開始時刻も５分間隔の区間で区分けし、継続時間の各区間での発生回数を度数として計上する。そして、開始時刻の区間と継続時間の区間と発生回数の度数との３変数による３次元ヒストグラムを作成する。ここで、継続時間が開始時刻の単位区間より長く、時刻区間を跨ぐ稼働モードの継続時間が発生する場合は、実際の開始時刻を含まない時刻区間のヒストグラムであっても、その稼働モードの開始時刻から他の稼動モードまでの遷移時刻を含む各時刻区間のヒストグラムに、その時刻区間から稼働モードが開始され、遷移時刻まで継続したと見なして度数を加える。例えば、１２：２２〜１２：５８で無操作稼動中未満の稼働ステートであった場合、図４に示すように１２：２０〜５９の各区間に１ずつ度数をヒストグラムに加える。逆に稼働ステートの変動が同一の時刻区間内で複数回発生する場合は、発生した回数分の度数をヒストグラムに加える。このようにして作成される３次元ヒストグラムの例を図５に示す。

さらに、サーバ用コンピュータＳは、作成した３次元ヒストグラムから、開始時刻の区間と継続時間の区間との組み合わせ毎の稼働モード遷移確率と稼働モード遷移回数の実績を算出し、ヒストグラムを変換する。稼働モード遷移確率と稼働モード遷移回数の算出方法の例について、図６を用いて解説する。図６は、稼動モードｊから稼動モードｋへの遷移に関して稼動モードｊの継続時間の発生回数についてｆ周期分の期間のデータを集計したヒストグラムから開始時刻の区間ｉでのデータを切り出したものである。

ここでは、ヒストグラムの参照期間を３ヶ月間（＝９１日間、１３週間）とし、曜日を区別せずに開始時刻区間の発生回数の度数を集計するのであれば、ｆ＝９１、曜日を区別し同じ曜日毎に開始時刻区間の発生回数の度数を集計するのであれば、ｆ＝１３となる。継続時間ｔでの継続状態の発生回数の度数をｎ_{ｉ，ｊ，ｋ，ｔ}とすると、稼働モード遷移の予測期間Ｔ、継続時間ｔ＝ｘの時の稼働モード遷移確率Ｐ_{ｉ，ｊ，ｋ}は、以下の（１）式で与えられ、稼働モード遷移回数Ｎ_{ｉ，ｊ，ｋ}は、以下の（２）式で与えられる。

次に、サーバ用コンピュータＳは、消費電力量と不便性間の重み付け係数βを更新する。重み付け係数βは、初期値としては予め登録されたβ_０を利用し、消費電力の目標達成状況に合わせて変更される。サーバ用コンピュータＳは、パソコンＡの状態ログデータベースに保存されているパソコンＡの消費電力の計測ログを参照し、稼働管理条件として登録された削減目標期間Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}の初日から計測日の前日までの消費電力から、１日当たりの消費電力量動向Ｑ_ａｖｅと、削減参照期間Ｔ_{ｒｅｆｅｒ}での消費電力量Ｑ_{ｒｅｆｅｒ}とを算出する。これらの算出結果と、稼働管理条件として登録された電気使用量の目標削減率ｒとを利用して、目標とする１日当たりの消費電力量実績Ｑ_{ｔａｒｇｅｔ}を以下の（３）式で算出する。

また、算出した１日当たりの消費電力量動向Ｑ_ａｖｅと目標とする１日当たりの消費電力量実績Ｑ_{ｔａｒｇｅｔ}とを利用して、効用の重み付け係数βを以下の（４）式のように変更する。

次に、サーバ用コンピュータＳは、稼動モード別効用データベースを作成・更新する。先の図６の例に従えば、サーバ用コンピュータＳは、算出したパソコンＡの稼働モード遷移確率Ｐ_{ｉ，ｊ，ｋ}と登録されたパソコンＡの各稼動モードでの消費電力性能Ｗ_ｋ、Ｗ_ｊとから、稼働モード遷移の予測期間Ｔの初期状態を各稼動モードにした場合の（Ｔ間の操作等によって稼動モードが変化することを考慮した）消費電力量の期待値を省エネ性期待値Ｍ_{ｉ，ｊ，ｋ}（ｘ，Ｔ）として開始時刻の区間と継続時間の区間毎に算出する。省エネ性期待値Ｍ_{ｉ，ｊ，ｋ}（ｘ，Ｔ）の算出式の一例を以下の（５）式に示す。

また、先に算出したパソコンＡの稼働モード遷移回数Ｎ_{ｉ，ｊ，ｋ}と登録されたパソコンＡの各稼動モードでの遷移必要時間Ｒ_ｊ→ｋとから、稼働モード遷移の予測期間Ｔの初期状態を各稼動モードにした場合の（Ｔ間の操作等によって稼動モードが変化することを考慮した）遷移必要時間の期待値を不便性期待値Ｄ_{ｉ，ｊ，ｋ}（ｘ，Ｔ）として開始時刻の区間と継続時間の区間毎に算出する。不便性期待値Ｄ_{ｉ，ｊ，ｋ}（ｘ，Ｔ）の算出式の一例を以下の（６）式に示す。

稼働条件データと、更新された効用の重み付け係数βと、算出した省エネ性期待値Ｍ_{ｉ，ｊ，ｋ}（ｘ，Ｔ）と、不便性期待値Ｄ_{ｉ，ｊ，ｋ}（ｘ，Ｔ）とから、それぞれの稼動モードでの効用を表す効用値Ｕ_{ｉ，ｊ，ｋ}（ｘ，Ｔ）を開始時刻の区間と継続時間の区間毎に算出する。効用値Ｕ_{ｉ，ｊ，ｋ}（ｘ，Ｔ）の算出式の一例を以下の（７）式に示す。

算出された効用値Ｕ_{ｉ，ｊ，ｋ}（ｘ，Ｔ）は、開始時刻の区間と継続時間の区間毎に稼動モード別効用データベースとして保存する。

なお、以上の稼働モード遷移確率と稼働モード遷移回数の算出、消費電力量と不便性間の重み付け係数の更新、稼動モード別効用データベースの作成・更新は、周期ｆ毎に１回行えば良い。例えば、曜日を区別せずに時刻区間の発生回数の度数を集計するのであれば、１日に一回行い、曜日を区別し同じ曜日毎に時刻区間の発生回数の度数を集計するのであれば、１週間に一回行えば良い。

サーバ用コンピュータＳは、パソコンＡが任意のタイミングで継続的に検出して送信してくるパソコンＡの稼働状態とキーボードやマウスなどの操作状態とから、最新の稼動モードの種類とその開始時刻区間および継続時間区間を計測する。さらに、最新の稼動モード別効用データベースを参照し、計測された稼動モードの種類とその開始時刻区間および継続時間区間において最も効用値Ｕ_{ｉ，ｊ，ｋ}（ｘ，Ｔ）が高い稼働モードを最適稼動モードとして抽出し、パソコンＡに送信する。

パソコンＡは、サーバ用コンピュータＳから最適稼動モードを受信し、パソコンＡの稼動モードを最適稼動モードに変更する制御を行うか、あるいは利用者の自主的な変更を促す目的で最適稼動モードを表示する。

以上のように動作する省電力制御システムによれば、制御対象とした機器の稼動モードの実績から、それぞれの稼動モードの開始時刻や各種付帯情報別に稼動モードの継続時間の発生度数を抽出して、開始時刻区間、継続時間、発生度数の３次元ヒストグラムを作成することで、稼働モードの開始時刻と継続時間、付帯情報の把握だけで、稼働モード遷移確率と稼働モード遷移回数といった行動特性を定量的に示す変数を抽出できる。また、ヒストグラムの作成を機器の無操作時間だけでなく、全ての稼動モードの継続時間について行うことで、多様な稼動モードの組み合わせを考慮することができる。したがって、付帯情報間の優先性の分析に関する演算処理を行うことなしに、高精度に行動特性を反映し、稼働モード変更に伴う利便性の毀損を定量的に考慮した省電力制御システムを実現できる。また、稼動モードへの制御を選択肢として考慮可能な省電力制御システムを実現できる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態に係る電子機器の省電力制御システムは、継続時間ヒストグラム作成部３０２が、継続時間抽出部３０１で抽出した継続時間を一定時間の継続時間区間で、開始時刻を任意の時刻区間で区分けし、継続時間区間毎の発生回数を度数として計上した後、連続する継続時間区間の度数の変動が任意の範囲に収まる区間をまとめて平均度数を算出し、平均度数を用いて時刻区間と継続時間区間と平均度数の３変数による３次元ヒストグラムを付帯情報別に作成する点で第１の実施形態と異なる。

次に、第２の実施形態に係る電子機器の省電力制御システムの動作について説明する。稼働モード遷移頻度予測装置３００は、ステップＡ６で抽出した継続時間を一定時間の継続時間区間で、開始時刻を任意の時刻区間で区分けし、継続時間区間毎の発生回数を度数として計上した後、連続する継続時間区間の度数の変動が任意の範囲に収まる区間をまとめて平均度数を算出し、平均度数を用いて時刻区間と継続時間区間と平均度数の３変数による３次元ヒストグラムを付帯情報別に作成する。また、継続時間が時刻区間より長く、時刻区間を跨ぐ稼働モードの継続時間が発生する場合は、実際の開始時刻を含まない時刻区間のヒストグラムであっても、その稼働モードの開始時刻から他の稼動モードまでの遷移時刻を含む各時刻区間のヒストグラムに、その時刻区間から稼働モードが開始され、遷移時刻まで継続したと見なして度数を加える（ステップＡ７）。他のステップの動作は、第１の実施の形態における動作と同一である。

（第２の実施例）
次に、具体的な実施例について説明する。本実施例では、第１の実施の形態の実施例と比較して、サーバ用コンピュータＳが、抽出した継続時間を一定時間の継続時間区間で、開始時刻を任意の時刻区間で区分けし、継続時間区間毎の発生回数を度数として計上した後、連続する継続時間区間の度数の変動が任意の範囲に収まる区間の度数をまとめて平均度数を算出する平均化手段を備えており、３次元ヒストグラムの作成に平均度数を利用する点が異なる。この様な平均化手段を備えたサーバ用コンピュータＳは、抽出した無操作稼動中未満の稼働ステートの継続時間を５分間隔の区間で区分けし、また無操作稼動中以上の稼働ステートから無操作稼動中未満の稼働ステートに遷移した開始時刻も５分間隔の区間で区分けし、継続時間の各区間での発生回数を度数として計上した後、連続する継続時間区間の度数に１を加えた値が１／２〜２倍の範囲に収まる度数が続く区間の度数をまとめて平均度数を算出、開始時刻の区間と継続時間の区間と発生回数の平均度数の３変数による３次元ヒストグラムを作成する。ここで、加える値や倍率を大きくすると、データの閑散区間を中心に同一平均値を適用する区間が広がり、処理は軽くなる。ある開始時刻区のヒストグラムデータについて、このような平均化処理を行った例を図７に示す。

以上の説明のように、第２の実施形態の省電力制御システムによれば、第１の実施形態の効果に加え、度数を平均化処理することで、ヒストグラムとして保持するデータ量を圧縮することができる。このため、稼働モード遷移確率と稼働モード遷移回数といった行動特性を定量的に示す変数の抽出処理に要する負荷をより小さくできる。さらに、集計する期間が短い場合などに各時刻区間のデータが不足し、度数を平均化処理することにより、稼働モード遷移確率と稼働モード遷移回数の算出結果が特異なデータの影響を受けやすくなることを緩和することができる。

本発明によれば、各端末の操作確率を予想して節電効果と利便性の毀損を算出し、最適な稼働モードの選択を行う情報処理装置や、情報処理装置をコンピュータに実現するためのプログラムといった用途に適用できる。また、オフィスや家庭の様々な電気機器の稼働をエネルギー消費の削減と利便性の向上を両立するように管理するネットワークシステムといった用途にも適用できる。

本発明の第１の実施形態に係る省電力制御システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る省電力制御システムの動作を表すフローチャートである。 時刻と各稼働モードとの関係を表す初期設定の例を示す図である。 時刻区間を跨ぐ継続時間が発生した場合の度数の計上方法を示す図である。 作成される３次元ヒストグラムの例を示す図である。 稼働モード遷移確率と稼働モード遷移回数の算出方法の例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る平均化処理方法の例を示す図である。 従来のシステムの構成を示すブロック図である。

符号の説明

１００ 情報入力装置
１０１ 状態初期設定登録部
１０２ 性能情報登録部
１０３ 管理情報登録部
２００ 機器状態モニタリング装置
２０１ 稼働状態計測部
２０２ 操作状態計測部
２０３ 消費電力計測部
２１０ 状態ログデータベース
２２０ 電力ログデータベース
３００ 稼働モード遷移頻度予測装置
３０１ 継続時間抽出部
３０２ 継続時間ヒストグラム作成部
３０３ 稼働モード遷移頻度算出部
４００ 効用関数調整装置
４０１ 電力使用動向算出部
４０２ 目標消費電力量算出部
４０３ 効用関数変更部
５００ 稼働モード別効用算出装置
５０１ 省エネ性期待値算出部
５０２ 不便性期待値算出部
５０３ 稼動モード別効用算出部
５１０ 稼動モード別効用データベース
６００ 最適稼動モード判定装置
６０１ 継続時間等測定部
６０２ 最適稼動モード抽出部
７００ 制御・表示装置

Claims (12)

1. 省電力制御の対象とされる電子機器の稼働状態および操作状態の過去の履歴から、それぞれの稼動モードの開始時刻および各種付帯情報別に稼動モードの継続時間の発生度数を求めて、稼動モードの開始時刻区間、稼動モードの継続時間区間、および稼働モード遷移の発生度数の３変数によるヒストグラムを前記付帯情報別に作成し、前記ヒストグラムを用いて、稼働モードの開始時刻、稼働モードの継続時間、および前記付帯情報から、稼働モード遷移頻度を抽出する稼働モード遷移頻度予測部と、
   前記電子機器の消費電力量の履歴を参照することで省エネの遂行状況を表す電力値と消費電力目標値との比に応じて、消費電力量と不便性の関数である効用関数を変更する効用関数調整部と、
   前記稼働モード遷移頻度、各稼動モードでの消費電力性能、各稼動モードへの遷移必要時間、および前記効用関数から、各稼動モードでの効用を表す効用値を算出して履歴参照可能とする稼働モード別効用算出部と、
   前記電子機器の稼動モードを変更するために、前記電子機器の直近の稼働状態および操作状態において最も前記効用値の高くなる最適稼動モードを抽出する最適稼動モード判定部と、
   を備えたことを特徴とする電子機器の省電力制御システム。
2. 省電力制御の対象とされる電子機器の各稼動モードでの消費電力性能、各稼動モードへの遷移必要時間、管理期間、および消費電力目標値の登録を行う情報入力部と、
   前記電子機器の運用に伴う稼働状態と操作状態と消費電力とを時刻および付帯情報と共にモニタリングして履歴参照可能とする機器状態モニタリング部と、
   前記稼働状態と操作状態の任意の期間の履歴を参照して、所定の稼動モードが開始した開始時刻区間と該所定の稼動モードの継続時間区間と該所定の稼動モードが他の稼動モードに遷移した発生度数との３変数による３次元ヒストグラムを前記付帯情報別に作成し、前記３次元ヒストグラムに基づき前記開始時刻と前記継続時間および前記付帯情報の組み合わせによって前記稼働モードの遷移確率と遷移回数を算出する稼働モード遷移頻度予測部と、
   前記消費電力の履歴を参照することで、前記管理期間の省エネの遂行状況を表す電力値と前記消費電力目標値との比に応じて、消費電力量と不便性の関数である効用関数を変更する効用関数調整部と、
   前記稼働モードの遷移確率と遷移回数、各稼動モードでの消費電力性能、各稼動モードへの遷移必要時間、および前記効用関数から、各稼動モードでの効用を表す効用値を算出して履歴参照可能とする稼働モード別効用算出部と、
   前記稼働モード別効用算出部を参照し、最新の前記稼働状態と前記操作状態において最も前記効用値の高くなる最適稼動モードを抽出する最適稼動モード判定部と、
   前記最適稼動モードに前記電子機器の稼動モードを変更する制御もしくは表示を行う制御・表示部と、
   を備えたことを特徴とする電子機器の省電力制御システム。
3. 前記稼働モード遷移頻度予測部は、前記３次元ヒストグラムの前記付帯情報および前記開始時刻区間が同じとなるデータセットに関し、連続する前記継続時間区間の前記度数の変動が所定の範囲に収まる区間の前記度数の平均値を算出し、前記平均値を前記発生度数として用いることを特徴とする請求項１または２記載の電子機器の省電力制御システム。
4. 前記稼働モード別効用算出部は、前記稼働モードの遷移確率と前記消費電力性能とから省エネ性期待値を求め、前記稼働モードの遷移回数と前記遷移必要時間とから不便性期待値を求め、前記省エネ性期待値と前記不便性期待値間に前記効用関数による重み付けをした差分を前記効用値として算出することを特徴とする請求項２記載の電子機器の省電力制御システム。
5. 省電力制御システムが電子機器の省電力制御を行う方法であって、
   省電力制御の対象とされる電子機器の稼働状態および操作状態の過去の履歴から、それぞれの稼動モードの開始時刻および各種付帯情報別に稼動モードの継続時間の発生度数を求めて、稼動モードの開始時刻区間、稼動モードの継続時間区間、および稼働モード遷移の発生度数の３変数によるヒストグラムを前記付帯情報別に作成し、前記ヒストグラムを用いて、稼働モードの開始時刻、稼働モードの継続時間、および前記付帯情報から、稼働モード遷移頻度を抽出する稼働モード遷移頻度予測手順と、
   前記電子機器の消費電力量の履歴を参照することで省エネの遂行状況を表す電力値と消費電力目標値との比に応じて、消費電力量と不便性の関数である効用関数を変更する効用関数調整手順と、
   前記稼働モード遷移頻度、各稼動モードでの消費電力性能、各稼動モードへの遷移必要時間、および前記効用関数から、各稼動モードでの効用を表す効用値を算出して履歴参照可能とする稼働モード別効用算出手順と、
   前記電子機器の直近の稼働状態および操作状態において最も前記効用値の高くなる最適稼動モードを抽出する最適稼動モード判定手順と、
   前記最適稼動モードに前記電子機器の稼動モードを変更する制御を行う制御手順と、
   を含むことを特徴とする電子機器の省電力制御方法。
6. 省電力制御システムが電子機器の省電力制御を行う方法であって、
   省電力制御の対象とされる電子機器の各稼動モードでの消費電力性能、各稼動モードへの遷移必要時間、管理期間、および消費電力目標値の登録を行う情報入力手順と、
   前記電子機器の運用に伴う稼働状態と操作状態と消費電力とを時刻および付帯情報と共にモニタリングして履歴参照可能とする機器状態モニタリング手順と、
   前記稼働状態と操作状態の任意の期間の履歴を参照して、所定の稼動モードが開始した開始時刻区間と該所定の稼動モードの継続時間区間と該所定の稼動モードが他の稼動モードに遷移した発生度数との３変数による３次元ヒストグラムを前記付帯情報別に作成し、前記３次元ヒストグラムに基づき前記開始時刻と前記継続時間および前記付帯情報の組み合わせによって前記稼働モードの遷移確率と遷移回数を算出する稼働モード遷移頻度予測手順と、
   前記消費電力の履歴を参照することで、前記管理期間の省エネの遂行状況を表す電力値と前記消費電力目標値との比に応じて、消費電力量と不便性の関数である効用関数を変更する効用関数調整手順と、
   前記稼働モードの遷移確率と遷移回数、各稼動モードでの消費電力性能、各稼動モードへの遷移必要時間、および前記効用関数から、各稼動モードでの効用を表す効用値を算出して履歴参照可能とする稼働モード別効用算出手順と、
   前記稼働モード別効用算出部を参照し、最新の前記稼働状態と前記操作状態において最も前記効用値の高くなる最適稼動モードを抽出する最適稼動モード判定手順と、
   前記最適稼動モードに前記電子機器の稼動モードを変更する制御もしくは表示を行う制御・表示手順と、
   を含むことを特徴とする電子機器の省電力制御方法。
7. 前記稼働モード遷移頻度予測手順において、前記３次元ヒストグラムの前記付帯情報および前記開始時刻区間が同じとなるデータセットに関し、連続する前記継続時間区間の前記度数の変動が所定の範囲に収まる区間の前記度数の平均値を算出し、前記平均値を前記発生度数として用いることを特徴とする請求項５または６記載の電子機器の省電力制御方法。
8. 前記稼働モード別効用算出手順において、前記稼働モードの遷移確率と前記消費電力性能とから省エネ性期待値を求め、前記稼働モードの遷移回数と前記遷移必要時間とから不便性期待値を求め、前記省エネ性期待値と前記不便性期待値間に前記効用関数による重み付けをした差分を前記効用値として算出することを特徴とする請求項６記載の電子機器の省電力制御方法。
9. 電子機器の省電力制御を行うシステムを構成するコンピュータに、
   省電力制御の対象とされる電子機器の稼働状態および操作状態の過去の履歴から、それぞれの稼動モードの開始時刻および各種付帯情報別に稼動モードの継続時間の発生度数を求めて、稼動モードの開始時刻区間、稼動モードの継続時間区間、および稼働モード遷移の発生度数の３変数によるヒストグラムを前記付帯情報別に作成し、前記ヒストグラムを用いて、稼働モードの開始時刻、稼働モードの継続時間、および前記付帯情報から、稼働モード遷移頻度を抽出する稼働モード遷移頻度予測処理と、
   前記電子機器の消費電力量の履歴を参照することで省エネの遂行状況を表す電力値と消費電力目標値との比に応じて、消費電力量と不便性の関数である効用関数を変更する効用関数調整処理と、
   前記稼働モード遷移頻度、各稼動モードでの消費電力性能、各稼動モードへの遷移必要時間、および前記効用関数から、各稼動モードでの効用を表す効用値を算出して履歴参照可能とする稼働モード別効用算出処理と、
   前記電子機器の稼動モードを変更するために、前記電子機器の直近の稼働状態および操作状態において最も前記効用値の高くなる最適稼動モードを抽出する最適稼動モード判定処理と、
   を実行させるプログラム。
10. 電子機器の省電力制御を行うシステムを構成するコンピュータに、
    省電力制御の対象とされる電子機器の各稼動モードでの消費電力性能、各稼動モードへの遷移必要時間、管理期間、および消費電力目標値の登録を行う情報入力処理と、
    前記電子機器の運用に伴う稼働状態と操作状態と消費電力とを時刻および付帯情報と共にモニタリングして履歴参照可能とする機器状態モニタリング処理と、
    前記稼働状態と操作状態の任意の期間の履歴を参照して、所定の稼動モードが開始した開始時刻区間と該所定の稼動モードの継続時間区間と該所定の稼動モードが他の稼動モードに遷移した発生度数との３変数による３次元ヒストグラムを前記付帯情報別に作成し、前記３次元ヒストグラムに基づき前記開始時刻と前記継続時間および前記付帯情報の組み合わせによって前記稼働モードの遷移確率と遷移回数を算出する稼働モード遷移頻度予測処理と、
    前記消費電力の履歴を参照することで、前記管理期間の省エネの遂行状況を表す電力値と前記消費電力目標値との比に応じて、消費電力量と不便性の関数である効用関数を変更する効用関数調整処理と、
    前記稼働モードの遷移確率と遷移回数、各稼動モードでの消費電力性能、各稼動モードへの遷移必要時間、および前記効用関数から、各稼動モードでの効用を表す効用値を算出して履歴参照可能とする稼働モード別効用算出処理と、
    前記稼働モード別効用算出部を参照し、最新の前記稼働状態と前記操作状態において最も前記効用値の高くなる最適稼動モードを抽出する最適稼動モード判定処理と、
    前記最適稼動モードに前記電子機器の稼動モードを変更する制御もしくは表示を行う制御・表示処理と、
    を実行させるプログラム。
11. 前記稼働モード遷移頻度予測処理は、前記３次元ヒストグラムの前記付帯情報および前記開始時刻区間が同じとなるデータセットに関し、連続する前記継続時間区間の前記度数の変動が所定の範囲に収まる区間の前記度数の平均値を算出し、前記平均値を前記発生度数として用いることを特徴とする請求項９または１０記載のプログラム。
12. 前記稼働モード別効用算出処理は、前記稼働モードの遷移確率と前記消費電力性能とから省エネ性期待値を求め、前記稼働モードの遷移回数と前記遷移必要時間とから不便性期待値を求め、前記省エネ性期待値と前記不便性期待値間に前記効用関数による重み付けをした差分を前記効用値として算出することを特徴とする請求項１０記載のプログラム。

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