JP2008267741A - 機器制御システム - Google Patents

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Abstract

【課題】エネルギーを無駄に浪費することなく、ユーザが目的場所に移動した時点から快適かつ便利な室内環境を享受できる機器制御システムを提供する。
【解決手段】携帯機41、受信装置J1〜J9,J11〜J15、機器制御装置31等により、住宅内又は住宅外におけるユーザの存在位置が特定される。そして、当該特定された存在位置と、その存在位置近傍に設けられた照明機器L1〜L9,L11〜L15及び空調装置K3〜K5,K12〜K14の運転履歴との対応関係に基づいて、ユーザの行動履歴が機器制御装置31に記憶される。機器制御装置31は、前記行動履歴に基づいて、頻度の高い行動を解析し、当該解析した高頻度の行動の情報に基づいて、照明機器及び/又は空調装置を制御する。
【選択図】図3

Description

本発明は、住宅内に設けられた機器を制御対象とする機器制御システムに関する。
住宅内に設けられた機器、特に空調装置を制御するシステムとして、例えば特許文献1では、ユーザが携帯するIDカードによって部屋に存在するユーザ数を把握し、そのユーザ数に応じて空調装置の設定温度を切替えるシステムが開示されている。
特開2005−257129号公報
上記特許文献1では、IDカードを携帯するユーザが部屋に入らないと空調装置がONされない。このため、ユーザが部屋に入った直後は快適な空調状態に到達していないことも考え得る。特に、極端に寒い日・暑い日・湿気が多い日等、季節や天候によっては空調装置の停止中に非常に不快な室内環境となっている場合があり、部屋に入った直後から快適な空調状態に到達するまでの間にユーザは不快な室内環境に耐えなければいけない事態が想定される。
一方、これを回避するために、ユーザが部屋に存在しない間も常時部屋を快適な空調状態に維持しておくことも考えられるが、エネルギーの浪費となりコストの面からも好まれない。
このような現象、すなわち、機器設置場所へユーザが接近しないうちに当該機器が予め作動していると都合がよいが、常時作動していると不都合であるという現象は、空調装置以外にも該当する。例えば、照明機器の場合、ユーザの移動先の照明が前もって行われていると照明機器のスイッチを暗闇で探る必要がなく都合が良いが、移動先の照明を常時行っておくことはエネルギーの浪費となる。
本発明は、エネルギーを無駄に浪費することなく、ユーザが目的場所に移動した時点から快適かつ便利な室内環境を享受できる機器制御システムを提供することを主たる目的とするものである。
以下、上記課題を解決するのに有効な手段等につき、必要に応じて作用、効果等を示しつつ説明する。なお以下では、理解を容易にするため、発明の実施形態において対応する構成例を括弧書き等で適宜示すが、この括弧書き等で示した具体的構成に限定されるものではない。
第1の発明は、住宅内に設けられた機器(各照明機器L1〜L9,L11〜L15及び空調装置K3〜K5,K12〜K14)を制御対象とする機器制御システムである。本システムは、住宅内又は住宅外におけるユーザの存在位置を特定する存在位置特定手段(携帯機41、受信装置J1〜J9,J11〜J15、機器制御装置31等)と、前記機器の運転履歴を記憶する運転履歴記憶手段(機器制御装置31)と、前記特定された存在位置と、その存在位置近傍に設けられた機器の前記運転履歴との対応関係に基づいて、ユーザの行動履歴を記憶する行動履歴記憶手段(機器制御装置31)と、前記行動履歴に基づいて、頻度の高い行動を解析する行動解析手段(機器制御装置31)と、前記解析された高頻度の行動の情報に基づいて、機器を制御する制御手段(機器制御装置31)と、を備えることを特徴とする。
本システムでは、ユーザの行動履歴(どの位置に存在しどの機器が運転されたのかの情報)から、住宅内における頻度の高い行動を解析し、その行動の情報に基づいて機器を制御する。すなわち、ユーザの日々の行動パターンがある程度決まっていれば、その行動パターンに基づいて機器を制御できるため、機器が設けられた位置へユーザが接近しないうちに当該機器を予め作動させておくことが可能となる。その結果、ユーザが目的位置に移動した時点から快適かつ便利な室内環境を享受でき、しかも常時機器を作動させておく必要がないため、エネルギーを無駄に浪費することがない。
第2の発明では、前記運転履歴は、各機器について時刻ごとに記憶されており、前記行動解析手段は、前記特定された存在位置の近傍に設けられた機器の運転が行われた時刻ごとの所定期間内における回数に基づき、時刻ごとにおける頻度の高い行動を解析する。
例えば運転履歴において、時刻17:00について、1ヶ月間に機器Aの運転が行われた回数が20回、機器Bの運転が行われた回数が5回、機器Cの運転が行われた回数が1回と記録されていれば、そのユーザは「17:00に機器Aが設置された近傍に行く頻度が大きい」と解析される。このように頻度を解析することで、ユーザの基本的なスケジュールパターンを把握することができ、そのパターンに基づいて機器を制御することが可能となる。その結果、機器が設けられた位置へユーザが接近しないうちに当該機器を予め作動させておくことができ、ユーザが目的位置に移動した時点から快適かつ便利な室内環境を享受でき、しかもエネルギーを無駄に浪費することもない。
第3の発明は、前記特定された存在位置と、前記解析された高頻度の行動の情報とに基づいて、所定時間後にユーザが滞在する住宅内の滞在位置を予測する滞在位置予測手段をさらに備え、前記制御手段は、所定時間後にユーザが滞在すると予測される予測滞在位置近傍に設けられた機器の制御を実施する。
ユーザの日々の行動パターンがある程度決まっていれば、特定されたユーザの存在位置から所定時間後(例えば5分後)に滞在すると考えられる住宅内の滞在位置を予測できる。そして、その予測滞在位置において、予め機器が作動していれば、ユーザがその位置に滞在を開始した時点(所定時間後の時点)から快適かつ便利な室内環境を享受でき、しかもエネルギーを無駄に浪費することもない。
第4の発明は、ユーザに携帯され、ユーザ個別に付与された識別情報を送信する携帯型通信装置(携帯機41)と、住宅内又は住宅外に点在して設けられ、前記携帯型通信装置から送信される前記識別情報を受信する受信装置(受信装置J1〜J9,J11〜J15)とを備えた機器制御システムである。本システムでは、前記行動履歴記憶手段は、前記受信装置によって前記識別情報が受信された場合に、その時の受信位置から特定される存在位置及び識別情報と、その存在位置近傍に設けられた機器の前記運転履歴との対応関係に基づいて、ユーザの行動履歴を識別情報に対応付けて記憶し、前記行動解析手段は、前記識別情報に対応付けて記憶された行動履歴に基づいて、頻度の高い行動を解析し、前記滞在位置予測手段は、前記受信装置によって前記識別情報が受信された場合に、その時の受信位置から特定される存在位置及び識別情報と、前記解析された高頻度の行動の情報とに基づいて、所定時間後にユーザが滞在する住宅内の滞在位置を予測することを特徴とする。
ユーザに携帯される携帯型通信装置から識別情報が送信され、その識別情報を受信した受信位置(ユーザの存在位置)が特定できれば、所定時間後の予測滞在位置において、その識別情報が付与されたユーザのニーズに合った作動状態が実現されているように機器を制御することが可能となる。
第5の発明では、前記携帯型通信装置は、少なくとも住宅周辺における位置情報を受信する位置情報受信機能(例えば、GPS受信機能)を有しており、当該位置情報受信機能によって取得した位置情報とユーザに個別に付与された識別情報とを共に送信し、前記位置情報受信機能付き携帯型通信装置から送信される前記位置情報と前記識別情報とを受信する受信手段(機器制御装置31)をさらに備え、前記滞在位置予測手段は、前記受信手段によって前記位置情報と前記識別情報が受信された場合に、その時の位置情報から特定される存在位置及び識別情報と、前記解析された高頻度の行動の情報とに基づいて、所定時間後にユーザが滞在する住宅内の滞在位置を予測する。
GPS(Global Positioning System)受信機能によれば、例えば帰宅しようとしているユーザが住宅近傍に来た場合、その位置を正確に特定することができる。そして、携帯型通信装置からその時の位置と共に識別情報が送信されれば、所定時間後の予測滞在位置において、その識別情報が付与されたユーザのニーズに合った作動状態が実現されているように機器を制御することが可能となる。
第6の発明では、前記滞在位置予測手段は、都度受信した識別情報及び特定された存在位置に加え、その時の時刻情報に基づいて前記滞在位置を予測する。ユーザが滞在する位置は時間帯によっても変わると考えられる。例えば同じ存在位置が特定された場合でも、昼間の時間帯と夜間の時間帯とでは、その時から所定時間後に滞在するであろう位置が異なることがある。この点、本発明では、識別情報を受信等した時の時刻情報に基づいて所定時間後の滞在位置を予測するため、予測制度が高まり、一層好適な機器制御を実現することができる。
第7の発明では、前記機器は、住宅内に設けられた空調装置(空調装置K3〜K5,K12〜K14)であり、前記制御手段は、前記所定時間後の予測滞在位置において、あらかじめ設定された空調状態が実現されているように空調装置の空調制御を実施する。
なお、ここでいう「空調状態」とは、温度、風量、風向、湿度等の少なくとも一つの項目に関して空気調節が行われている状態をいう。
特定されたユーザの存在位置から所定時間後(例えば5分後)に滞在すると考えられる予測滞在位置において、あらかじめ設定された空調状態が実現されていれば、ユーザがその位置に滞在を開始した時点(所定時間後の時点)から快適な空調状態を享受することができる。また、ユーザの滞在が予測されない位置については空調制御を行わないため、エネルギーを無駄に浪費することがない。
第8の発明は、ユーザが嗜好する空調状態を記憶している空調状態記憶手段(メモリ43)を備え、前記制御手段は、前記所定時間後の予測滞在位置において前記ユーザ嗜好の空調状態が実現されているように前記空調制御を実施する。ユーザの嗜好に合った空調状態が予測滞在位置において実現されていれば、ユーザがその位置に滞在を開始した時点(所定時間後)から快適に過ごすことができる。ユーザの嗜好に合った空調状態は、例えば第9の発明のように、温度、風量、風向、湿度の少なくともいずれかの調整を実施することで実現可能となる。
第10の発明は、空調装置が実施した空調状態の履歴を記憶している空調状態履歴記憶手段(機器制御装置31)をさらに備え、前記制御手段は、前記ユーザ嗜好の空調状態を前記空調状態履歴に基づいて変更した適正空調状態が実現されるように前記空調制御を実施する。例えば、ユーザの手動切替等により、ユーザ嗜好の空調状態に変更が加えられて空調が実施された場合、その変更が複数に亘りかつ規則性が見られれば、その変更内容に沿うように(履歴として残された空調状態に適合するように)、空調制御を実施する。これにより、ユーザ嗜好の空調状態をユーザ自ら変更処理等する必要なく、自動でユーザ嗜好の空調状態の変更及び実施が行われる。
第11の発明では、前記制御手段は、前記ユーザ嗜好の空調状態を前記所定時間後の時間帯に応じて変更した適正空調状態が実現されるように前記空調制御を実施する。例えば、低い冷房温度を好むユーザであっても、就寝時間帯においてはその冷房温度よりも高めに変更する等、ユーザの健康等を考慮した適正な空調状態が実現されれば、ユーザにとっての利点は大きい。
第12の発明は、気候情報を取得する取得手段(機器制御装置31)をさらに備え、前記空調制御手段は、前記ユーザ嗜好の空調状態を前記取得された気候情報に応じて変更した適正空調状態が実現されるように前記空調制御を実施する。例えば、気候情報で外気温が極端に高いことが把握された場合、弱冷房を好むユーザであっても、予測滞在位置へ到達した直後は低めの温度に設定する等、住宅外の環境を考慮した適正な空調状態が実現されば、より大きな快適性を得ることができる。
第13の発明は、ユーザの皮膚温度を検知する検知手段(赤外線温度センサ)をさらに備え、前記空調制御手段は、前記ユーザ嗜好の空調状態を前記検知された皮膚温度に応じて変更した適正空調状態が実現されるように前記空調制御を実施する。例えば、低い冷房温度を好むユーザであっても、検知された皮膚温度が低ければその冷房温度よりも高めに変更する等、ユーザの健康等を考慮した適正な空調状態が実現されれば、ユーザにとっての利点は大きい。
第14の発明は、ユーザに携帯され、ユーザ個別に付与された識別情報を送信する携帯型通信装置と、住宅内又は住宅外に点在して設けられ、前記携帯型通信装置から送信される前記識別情報を受信する受信装置とを備えた機器制御システムである。本システムは、前記制御手段は、複数の携帯型通信装置から各々異なる複数の識別情報を受信しかつ同じ空調装置を制御対象とする場合に、あらかじめ定めた優先順位に基づいて前記空調制御を実施する。
また、第15の発明は、前記携帯型通信装置は、少なくとも住宅周辺における位置情報を受信する位置情報受信機能(例えば、GPS受信機能)を有しており、当該位置情報受信機能によって取得した位置情報とユーザに個別に付与された識別情報とを共に送信し、前記位置情報受信機能付き携帯型通信装置から送信される前記位置情報と前記識別情報とを受信する受信手段をさらに備え、前記制御手段は、複数の携帯型通信装置から各々異なる複数の識別情報を受信しかつ同じ空調装置を制御対象とする場合に、あらかじめ定めた優先順位に基づいて前記空調制御を実施する。
複数の識別情報を受信したことにより同じ空調装置が制御対象となると判定された場合、優先順位が決められていないと、制御が混乱し制御状態が安定しないという問題が生じ得るが、本発明ではこのような問題を回避することができる。
第16の発明は、ユーザの身体に関する情報を記憶している身体情報記憶手段をさらに備え、前記身体情報には、室内環境からユーザが影響を受ける程度に関する情報が含まれ、前記制御手段は、複数の携帯型通信装置から各々異なる複数の識別情報を受信しかつ同じ空調装置を制御対象とする場合に、前記影響を受ける程度が相対的に高いユーザを優先して前記空調制御を実施する。本発明では、例えば、高齢者や乳児、あるいは健康状態が良くないユーザ等、室内環境から影響を受けやすいユーザにとって好適な空調を優先して実施することができる。
第17の発明は、前記身体情報には、ユーザの平常皮膚温度に関する情報が含まれ、前記制御手段は、複数の携帯型通信装置から各々異なる複数の識別情報を受信しかつ同じ空調装置を制御対象とする場合に、ユーザの皮膚温度を検知する検知手段が検知した皮膚温度と前記平常皮膚温度との差が相対的に大きいユーザを優先して前記空調制御を実施する。検知された皮膚温度(実際の皮膚温度)と平常皮膚温度の差が大きいユーザは、健康状態があまり良いとはいえず室内環境から影響を受けやすいと考えられる。本発明では、このようなユーザにとって好適な空調を優先して実施することができる。
第18の発明では、前記制御手段は、複数の携帯型通信装置から各々異なる複数の識別情報を受信しかつ同じ空調装置を制御対象とする場合に、住宅内に進入した時刻からの経過時間が相対的に短いユーザを優先して前記空調制御を実施する。例えば住宅外の気温が極端に高い又は低い場合、帰宅時刻からの時間が短いユーザ(例えば帰宅直後のユーザ)にとって好適な空調を優先して実施することができる。
第19の発明では、前記制御手段は、複数の携帯型通信装置から各々異なる複数の識別情報を受信しかつ同じ空調装置を制御対象とする場合に、それら各識別情報に対応する前記ユーザ嗜好の空調状態における温度、風量、風向、湿度の少なくともいずれかの平均値が実現されるように前記空調制御を実施する。これにより、同一の空調装置を同時に使用する各ユーザのニーズを共に反映させることができる。
以下に、本発明の空調制御システムを具現化した一実施形態を図面に基づいて説明する。最初に、二階建て住宅における各階の間取り例を図1に基づいて説明する。
図1に示すように、住宅は一階部分10と二階部分20とを有しており、一階部分10には、主な屋内スペースとして、玄関11、廊下12、和室13、リビング14、ダイニング15、キッチン16、洗面室17、トイレ18及び浴室19が設けられている。また、二階部分20には、主な屋内スペースとして、階段ホール21、主寝室22、子供部屋23,24、トイレ25が設けられている。なお、以下の説明では便宜上、上述した一階部分10の各スペースを「一階スペース11〜19」、二階部分20の各スペースを「二階スペース21〜25」とも称することがある。
一階部分10及び二階部分20の各スペースには照明機器が設けられている。また、住宅の住人(ユーザ)が長時間滞在する可能性があるスペースには空調装置が設置されている。その概要が図2に示されており、一階スペース11〜19にはそれぞれ照明機器L1,L2,L3,L4,L5,L6,L7,L8,L9が設けられ、二階スペース21〜25にはそれぞれ照明機器L11,L12,L13,L14,L15が設けられている。これら各照明機器L1〜L9,L11〜L15は、例えば各スペースの天井に吊り下げるようにして、又は壁面にもたれかけるようにして設けられている。また、一階部分10の和室13、リビング14及びダイニング15には、それぞれ空調装置K3,K4,K5が設置され、二階部分20の主寝室22、子供部屋23,24には、それぞれ空調装置K12,K13,K14が設置されている。これら各空調装置K3〜K5,K12〜K14は、例えば天井や壁面等に設置されており、効率的な空調を行うことのできる位置及び向きに設けられている。
また、本制御システムでは、一階部分10及び二階部分20の各スペースにおいて、ユーザに携帯される携帯機(携帯型通信装置)との間で無線通信が行われ、その時の通信情報に基づいて空調制御が行われるようになっている。携帯機との無線通信を行うための構成として、一階スペース11〜19にはそれぞれ受信装置J1,J2,J3,J4,J5,J6,J7,J8,J9が設けられ、二階スペース21〜25にはそれぞれ受信装置J11,J12,J13,J14,J15が設けられている。各受信装置J1〜J9,J11〜J15が設けられているスペースに携帯機41(図3参照)が進入してきた場合(又は設置箇所に接近した場合)、同携帯機41から送信される各種情報を受信できるものとされている。
次に、空調制御システムの概略的な構成について図3に基づいて説明する。
図3に示すように、機器制御装置31には、一階部分10及び二階部分20の各照明機器L1〜L9,L11〜L15がネットワーク線32を介して接続されている。また、同じく機器制御装置31には、一階部分10及び二階部分20の各空調装置K3〜K5,K12〜K14がネットワーク線33を介して接続されている。また、同機器制御装置31には、一階部分10及び二階部分20の各受信装置J1〜J9,J11〜J15がネットワーク線34を介して接続されている。さらに、同機器制御装置31は、インターネット35に接続されており、インターネット35を介して外部情報(気候情報、GPS位置情報等)を取得することができる。
機器制御装置31は、CPUやメモリ等を有するマイクロコンピュータを備えるものであり、この機器制御装置31によって、各照明機器L1〜L9,L11〜L15及び各空調装置K3〜K5,K12〜K14を制御対象として機器制御が実施される。このうち、各空調装置K3〜K5,K12〜K14はそれぞれ温度調節機能、風量・風向調節機能、湿度調節機能を有しており、機器制御装置31からの制御信号に応じて温度、風量、風向、湿度等が適宜調整される。また、各空調装置K3〜K5,K12〜K14は、赤外線温度温度センサを内蔵しており、例えば1つ部屋程度の範囲内に存在するユーザの皮膚温度を検出する。
また、機器制御装置31は、各照明機器L1〜L9,L11〜L15及び各空調装置K3〜K5,K12〜K14の制御履歴をメモリに蓄積して記憶する。ここで、機器制御装置31は、受信装置J1〜J9,J11〜J15を通じて、後述するID情報及びユーザ特有情報を入力し、その入力情報に基づいて各照明機器L1〜L9,L11〜L15及び各空調装置K3〜K5,K12〜K14の制御を実施する。後述するように、ID情報によってユーザを特定することができできるため、「どの年月日のどの時刻で、どの照明機器及び/又は空調装置で、どのユーザに対し制御が実施されたのか」を内容とする履歴が記憶される。また、特に空調制御については、ユーザ特有情報によって空調制御の内容(温度、風量、風向、湿度等の空調状態)を特定することができるため、「どのように空調制御が実施されたのか」についても履歴が記憶される。なお、これら履歴は、曜日別、月別、季節別等に蓄積してもよい。
携帯機41は、小型で携帯しても邪魔になりにくくかつ常備しやすいものである。例えば、携帯機本体にリストバンドを取り付けた構成のブレスレット式携帯機や、同携帯機本体にネックチェーンを取り付けた構成のペンダント式携帯機や、同携帯機本体にバネフックやバッジピンを取り付けた構成のバッジ式携帯機等として具現化することが考えられる。また、スマートキーシステムで使用される電子キーを携帯機41として用いたり、日常的に使用される携帯電話を携帯機41として用いたり、通信機能を有するICカードを携帯機41として用いたりすることもできる。
携帯機41は無線通信部42を備えており、例えば、1つ部屋程度のエリアを通信範囲(送受信範囲)として、各受信装置J1〜J9,J11〜J15との間で無線通信が可能となっている。また、携帯機41にはメモリ43が設けられており、そのメモリ43には、それぞれの所有者(ユーザ)ごとに異なる個別のID情報(識別情報)と所有者ごとに対応するユーザ特有情報とが記憶されている。さらに、携帯機41は、GPS(Global Positioning System)受信機としての機能を有しており、図4に示すように、住宅周囲における所定エリア内、例えば住宅から半径50m以内に携帯機41が進入した場合(ユーザが住宅近傍にいて帰宅間近となった場合)に、インターネット35にID情報とユーザ特有情報と共にGPS位置情報を自動送信し、そのID情報とユーザ特有情報とGPS位置情報とが機器制御装置31で受信される。
ID情報は、少なくとも本制御システムで認証されるユーザであって、かつ、認証対象とされる複数のユーザ(例えば同居する家族)が個別に識別可能となる情報である。また、ユーザ特有情報には身体や空調状態の嗜好に関する情報が含まれ、身体に関する情報は、例えば、「年齢(又は年齢層)、性別、身長、平常皮膚温度、健康状態」などの情報が該当し、空調状態の嗜好に関する情報は、例えば「冷房・暖房の設定温度、設定温度到達時間、風量、風向、湿度」などの情報が該当する。
上記したユーザ特有情報(ユーザの身体や空調状態の嗜好に関する情報)は、各ユーザの入力操作、すなわち直接入力によってメモリ43に登録され、必要に応じて更新される(書換えられる)。具体的には、携帯機41に多数の入力ボタン等からなる設定入力部を設けておき、その設定入力部の入力操作によってユーザ特有情報を登録及び更新する。このとき、携帯機41にディスプレイ部を設けておくと入力操作が容易となる。また、携帯機41に直接入力する以外に、パソコン等の端末装置によりユーザ特有情報を入力し、その入力情報を無線又は有線により携帯機41に送信してもよい。
その他、メモリ43は、内蔵メモリである以外に、メモリカード等、出し入れ可能な記憶媒体であってもよい。メモリ43をメモリカードで構成する場合、そのメモリカードをパソコン等に接続することで、ユーザ特有情報の登録や更新をパソコン側で簡易に行うことが可能となる。
上記構成の空調制御システムでは、ユーザが住宅内に存在している場合は、受信装置J1〜J9,J11〜J15から定期的に送信されるリクエスト信号の受信エリアに進入した携帯機41が、リクエスト信号に応答してID情報及びユーザ特有情報(ユーザの身体情報)を送信する。そして、機器制御装置31は、携帯機41から送信されるID情報及びユーザ特有情報を受信装置J1〜J9,J11〜J15を通じて入力し、その入力情報に基づいて各照明機器L1〜L9,L11〜L15及び各空調装置K3〜K5,K12〜K14の機器制御を実施する。
機器制御の処理手順を図5のフローチャートに基づいて説明する。この制御処理は、機器制御装置31によって所定の時間周期で実行される。
図5においてステップS11ではリクエスト信号の送信処理を実施し、続くステップS12では、リクエスト信号に応答してID情報とユーザ特有情報とを受信したか否かを判定する。応答が無い場合、すなわち住宅内でID情報とユーザ特有情報とを受信していない場合、さらにステップS13に進み、帰宅情報、すなわちGPS位置情報とID情報とユーザ特有情報とを受信したか否かを判定する。なおここでは、GPS位置情報等の受信時間より前の所定時間以内(例えば10分以内)に、受信装置11(玄関11に設けられている)からのリクエスト信号に対する応答がなかった場合に、そのGPS位置情報等は「帰宅情報」と判断される。一方、GPS情報等の受信時間より前の所定時間以内に、受信装置11からのリクエスト信号に対する応答があった場合は、出勤・登校等の外出時と想定されるので、そのGPS位置情報等は「帰宅情報」から除かれる。そしてステップS13で帰宅情報も受信していないと判定されれば(ステップS13でNO)、ステップS17において、照明機器については点灯せず、また、空調装置については待機モード(弱作動状態)を実行するか運転を停止して、本処理を終了する。なお、ステップS17における空調装置に対する制御について、インターネット35を介して取得した気候情報により外気温度と室内温度との差が所定以上になった場合にのみ待機モードとするという条件や、24時間以上いずれのユーザのID情報も受信していない場合にのみ運転を停止するという条件等を設定してもよい。
一方、上記ステップS12で応答が有る場合、すなわち住宅内でID情報とユーザ特有情報とを受信している場合、又は、上記ステップ13で帰宅情報を受信した場合、すなわちGPS位置情報とID情報とユーザ特有情報とを受信している場合は、ステップS14に移行し、受信したID情報に基づいてユーザ認証を実施する。そして、ステップS15で認証NGであれば(ステップS15でNO)、ステップS17で、照明機器については点灯せず、また、空調装置については待機モード(弱作動状態)を実行するか運転を停止して本処理を終了し、一方認証OKであれば(ステップS15でYES)、後続のステップS16に進む。なお、複数の携帯機からID情報とユーザ特有情報とを受信している場合は、各携帯機からの受信情報のうち少なくともいずれかが認証OKであればステップS16に進む。
ステップS16では、ID情報とユーザ特有情報とに基づいて各照明機器L1〜L9,L11〜L15及び各空調装置K3〜K5,K12〜K14に対する機器制御を実行する。
この機器制御処理の詳細を説明する。本実施形態では、機器制御装置31は学習機能を有しており、メモリに蓄積した制御履歴に基づく学習によりユーザの行動パターンを予測し、その後ユーザが滞在する位置を予測して機器制御を実施する。具体的には、住宅内に存在する携帯機41から送信されたID情報をいずれかの受信装置J1〜J9,J11〜J15により受信した場合、あるいは、住宅外に存在する携帯機42から送信されたID情報をインターネット35を介して受信した場合、その時の受信ID情報と現在位置と受信時刻とに基づいて、その後ユーザが滞在する位置を予測して機器制御を実施する。さらに具体的には、受信時刻から所定時間後(例えば5分後)について記録されている制御履歴のうち、所定期間内において最も制御対象となった回数が多い照明装置及び/又は空調装置を選び出し、その照明装置及び/又は空調装置が設置されているスペースを予測滞在位置とする。例えば、ある1ヶ月間における受信時刻17:00の場合、所定時間後の17:05について記録されている制御履歴において、照明機器L1の制御が10回、照明機器L3及び空調装置K3が1回、照明機器L8が2回とされていれば、照明機器L1が設置されている玄関11を予測滞在位置とする。なおこの場合、曜日別、月別、季節別等に履歴が蓄積されていれば、これらの期間別にユーザの行動パターンを予測することで、より実態に即した滞在位置を選択することができる。そして、機器制御装置31は、現在位置と現在時刻から予測される所定時間後の予測滞在位置に設置された照明機器及び/又は空調装置の機器制御を実施する。
ここで、ユーザの予測滞在位置について例示する。
(1)ユーザの通常の帰宅時間帯に、帰宅情報(ユーザが住宅近傍にいることを示すGPS位置情報とID情報とユーザ特有情報)が取得された場合には、所定時間(例えば5分)後にユーザが帰宅し、帰宅後は自分の部屋(換言すれば、ユーザが主たる使用者となっている部屋)に直行することが予測される。したがって、予測滞在位置として自分の部屋が定められ、機器制御装置31は、その部屋に設置された空調装置を、待機運転状態(又は停止状態)から制御状態に切り換える。また、その部屋に入る予測時刻に照明機器を点灯する。これにより、ユーザが自分の部屋に到着した頃には、ユーザにとって快適な室内環境となっている。
(2)午後8時にID情報がユーザの部屋で受信された場合、所定時間後も続けて同じ部屋に滞在し続けることが予測される。その場合は、継続的にその部屋に設置された照明機器及び空調装置の制御を行う。
(3)ユーザの通常の就寝時間帯(例えば午後10時〜11時)に、洗面室17、トイレ18又は浴室19でID情報が受信された場合は、その所定時間後にユーザが寝室(主寝室22等)に向かうことが予測される。したがって、予測滞在位置として寝室(主寝室22等)が定められ、機器制御装置31は、その部屋に設置された空調装置を、待機状態(又は停止状態)から作動状態に切り換える。また、寝室に入る予測時刻に照明機器を点灯する。これにより、ユーザが寝室に入る時点では、ユーザにとって快適な室内環境となっている。
機器制御のうち、空調制御についてさらに説明する。機器制御装置31は、携帯機41から受信したID情報とユーザ特有情報とに基づいて空調制御を実施する。具体的には、ユーザ特有情報に基づいて空調の温度、当該温度到達時間、風量、風向、湿度等の少なくともいずれかの調整を実施する。
本実施形態では、3人のユーザU1,U2,U3を想定しており、各ユーザについて次のような嗜好情報が登録されている。
ユーザU1(中年男性):冷房については設定温度26度、設定温度到達時間は3分以内(急速冷房、図6(a)を参照)、風量は中。暖房についても設定温度26度、風量は小;
ユーザU2(中年女性):冷房については設定温度28度、設定温度到達時間は10分以内(緩慢冷房、図6(b)を参照)、風量は弱。暖房についても設定温度28度、設定温度到達時間は3分以内(急速暖房)、風量は中、風向は足元;
ユーザU3(乳児):冷房については設定温度28度、風量は弱、湿度は50%以上。暖房についても設定温度28度、風量は中、湿度は60%以上。
なお、空調制御はユーザの嗜好情報にのみ基づいて実行されるのではなく、機器制御装置31が有する学習機能によって適宜修正される。すなわち、ユーザの手動切替等により嗜好情報での設定温度に変更が加えられて空調が実施された場合、その変更が複数に亘りかつ規則性が見られれば、その変更内容に沿うように(履歴として残された空調状態に適合するように)、空調制御が自動修正される。また、他の条件によっても適宜、適正に調整される。例えばインターネット35を介して取得した気候情報で外気温が所定温度(例えば摂氏33度)より高いことが判明した場合は、空調状態嗜好情報で緩慢冷房とされていても急速冷房を行う等、外部情報によって調整される。また、例えば早朝や夜中等のユーザの活動が活発でない時間帯は、空調状態嗜好情報での冷房の設定温度に拘わらず弱運転を行う等、時間帯によっても調整される。あるいは、空調装置の赤外線センサで検出された皮膚温度が平常皮膚温度より低い場合には、空調状態嗜好情報での設定温度より暖房を高温に調整する等、センサ検出情報によっても調整される。
また、同じ予測滞在位置に複数のユーザが存在することが予測され、同一の空調装置を制御対象とする場合も想定される。この場合は、あらかじめ定められた優先順位に基づいて空調制御を実施する。優先順位としては、例えば次のものが考えられる。
(1)高齢者や乳児、健康状態が良くないユーザ等、室内環境に影響を受けやすいユーザを優先、
(2)検出された皮膚温度と平常皮膚温度との差が大きいユーザを優先、
(3)住宅内に入った直後(帰宅直後)のユーザを優先、
等。これらの優先順位については、例えば冷房運転時には(1)を最優先とし、暖房運転時には(2)を最優先とする等、冷房運転時と暖房運転時とで優先項目を変えてもよい。なお、複数のユーザの間で優先順位が付かない場合は、それぞれのユーザの空調状態嗜好情報に含まれる冷暖房温度等の平均値によって空調装置を制御してもよい。
以上の構成により、以下に示す有利な効果が得られる。
機器制御装置31は、各照明機器L1〜L9,L11〜L15及び各空調装置K3〜K5,K12〜K14の制御履歴に基づいて、所定時間後にユーザが滞在する滞在位置を予測して照明及び空調制御を実施するようにしたため、実態に即した滞在位置の予測が可能となり、ユーザが予測滞在位置で滞在を開始した時点から快適かつ便利な照明及び空調状態を享受することができる。
特に、ユーザが住宅内に存在している場合は、受信装置J1〜J9,J11〜J15により携帯機41からのID情報を受信し、その時の受信ID情報と現在位置と現在時刻とに基づいて、滞在位置を予測するようにしたため、より精度の高い予測を得ることができる。
また、ユーザが住宅外の住宅近傍に存在している場合は、携帯機41から送信されるGPS位置情報とID情報と現在時刻とに基づいて、所定時間後にユーザが滞在する滞在位置を予測して空調制御を実施するようにしたため、帰宅前から予測滞在位置における快適かつ便利な照明及び空調状態を前もって実現させておくことができる。
特に、都度の受信ID情報と現在位置情報と現在時刻とに基づいて滞在位置を予測する構成としたため、滞在位置の予測制度が高まり、一層好適な照明及び空調制御を実現することができる。
ID情報とユーザの空調状態の嗜好情報とに基づいて空調制御を実施する構成としたため、ユーザのニーズに合った空調状態が予測滞在位置において実現され、ユーザが予測滞在位置で滞在を開始した時点から快適に過ごすことができる。
ユーザの空調状態の嗜好情報のみではなく、制御履歴に基づく学習機能により空調状態が調整される構成としたため、より実態に即した空調制御が実施される。さらに、外部から取得した気候情報や、時間帯や、検出された皮膚温度に応じて空調状態が調整される構成としたため、ユーザの健康や住宅外環境を考慮した適正な空調制御が実施され、より大きな利点を得ることができる。
複数のID情報を受信しかつ同じ空調装置を制御対象とする場合は、あらかじめ定めた優先順位に基づいて前記空調制御を実施する構成としたため、優先順位が決められていな場合に生じ得る、制御が混乱し制御状態が安定しないという問題を回避することができる。
上記いずれの場合においても、ユーザの滞在が予測されない位置に設けられた照明機器及び/又は空調装置については、待機運転を実行するか、又は作動しないため、エネルギーを無駄に浪費することがない。
なお、以上説明した実施の形態に限らず、例えば以下に別例として示した形態で実施することもできる。
上記実施の形態では、ユーザが長時間滞在する可能性があるスペースに空調装置K3〜K5,K12〜K14を設け、これら空調装置K3〜K5,K12〜K14を機器制御装置31が一括制御するシステムとしていた。しかしながら、セントラル空調システム(全館冷暖房システム)からなる空調制御システムを採用し、ユーザが長時間滞在する可能性があるスペースに空気の吹出口を設けてもよい。この場合、機器制御装置31は、各吹出口から供給される空気の温度、風量、風向、湿度等を調整する。
上記実施の形態では、携帯機41においてユーザ特有情報が記憶されていたが、これらの情報の全部又は一部を機器制御装置31で記憶する構成としてもよい。あるいは、各空調装置K3〜K5,K12〜K14が記憶してもよい。これにより、携帯機41の記憶容量を少なくして構成を簡素化することが可能となる。
上記実施の形態では、各空調装置K3〜K5,K12〜K14に赤外線温度センサを設けていたが、赤外線温度センサを空調装置と別個に設けてもよい。
上記実施の形態では、住宅外に存在するユーザの現在位置をGPS位置情報により特定していたが、例えば住宅の塀や門に受信装置を設け、その受信装置が受信したID情報等により現在位置を特定してもよい。
上記実施の形態では、気候情報をインターネット35を介して取得していたが、例えば温度センサ、湿度センサ等を住宅外壁等に設置し、その検出結果に基づいて気候状態を把握してもよい。
上記実施の形態では、空調制御はユーザの空調状態の嗜好情報以外の条件によっても適宜、適正に調整された。しかしながら、外気温に応じて空調状態の嗜好情報を設定したり、時間帯に応じて空調状態の嗜好情報を設定したり、検出皮膚温度に応じて空調状態の嗜好情報を設定する等、空調状態の嗜好情報自体をきめ細かく設定することで調整するようにしてもよい。
上記実施の形態では、制御履歴に基づいてユーザが滞在する位置を学習機能により予測していた。しかしながら、ID情報ごとに(すなわちユーザごとに)、現在位置と受信時刻とに関連付けて複数の予測滞在位置をあらかじめ規定し、同予測滞在位置に関する制御データを機器制御装置31のメモリに記憶しておいてもよい。この場合、予測滞在位置を、ユーザ個別に設定した生活時間帯情報(1日のタイムスケジュール、曜日、外出・帰宅時間など)に基づいて定めることもできる。そして、機器制御装置31は、現在位置と現在時刻から予測される所定時間後の予測滞在位置に設置された照明機器及び/又は空調装置の機器制御を実施することもできる。
予測滞在位置をあらかじめ規定しておく場合、機器制御装置31は、時間帯に応じて予測滞在位置を判定してもよい。このとき、受信したID情報に基づいて、ユーザごとに定められた時間帯に応じてユーザ判定を実施してもよい。例えば、帰宅時間帯がユーザごとに異なる場合、帰宅判定に用いる判定時間帯をユーザごとにあらかじめ定めておくとよい。また例えば、就寝時間帯がユーザごとに異なる場合、就寝判定に用いる判定時間帯をユーザごとにあらかじめ定めておくとよい。
二階建て住宅における一階部分及び二階部分の間取り例を示す図。 一階部分及び二階部分の各スペースにおける照明機器、空調装置及び受信装置の設置例を示す図。 機器制御システムの電気的な構成を示す図。 住宅外におけるGPS受信位置情報の送信経路を示す図。 機器制御の処理手順を示すフローチャート。 空調状態の嗜好情報の一例を示す図。
符号の説明
11…玄関、12…廊下、13…和室、14…リビング、15…ダイニング、16…キッチン、17…洗面室、18…トイレ、19…浴室、21…階段ホール、22…主寝室、23,24…子供部屋、25…トイレ、31…機器制御装置、41…携帯機、43…メモリ、各照明機器L1〜L9,L11〜L15…照明機器、K3〜K5,K12〜K14…空調装置、J1〜J9,J11〜J15…受信装置。

Claims (19)

  1. 住宅内に設けられた機器を制御対象とする機器制御システムであって、
    住宅内又は住宅外におけるユーザの存在位置を特定する存在位置特定手段と、
    前記機器の運転履歴を記憶する運転履歴記憶手段と、
    前記特定された存在位置と、その存在位置近傍に設けられた機器の前記運転履歴との対応関係に基づいて、ユーザの行動履歴を記憶する行動履歴記憶手段と、
    前記行動履歴に基づいて、頻度の高い行動を解析する行動解析手段と、
    前記解析された高頻度の行動の情報に基づいて、機器を制御する制御手段と、
    を備えることを特徴とする機器制御システム。
  2. 前記運転履歴は、各機器について時刻ごとに記憶されており、
    前記行動解析手段は、前記特定された存在位置の近傍に設けられた機器の運転が行われた時刻ごとの所定期間内における回数に基づき、時刻ごとにおける頻度の高い行動を解析することを特徴とする請求項1の機器制御システム。
  3. 前記特定された存在位置と、前記解析された高頻度の行動の情報とに基づいて、所定時間後にユーザが滞在する住宅内の滞在位置を予測する滞在位置予測手段をさらに備え、
    前記制御手段は、所定時間後にユーザが滞在すると予測される予測滞在位置近傍に設けられた機器の制御を実施することを特徴とする請求項1又は2に記載の機器制御システム。
  4. ユーザに携帯され、ユーザ個別に付与された識別情報を送信する携帯型通信装置と、住宅内又は住宅外に点在して設けられ、前記携帯型通信装置から送信される前記識別情報を受信する受信装置とを備えた機器制御システムであって、
    前記行動履歴記憶手段は、前記受信装置によって前記識別情報が受信された場合に、その時の受信位置から特定される存在位置及び識別情報と、その存在位置近傍に設けられた機器の前記運転履歴との対応関係に基づいて、ユーザの行動履歴を識別情報に対応付けて記憶し、
    前記行動解析手段は、前記識別情報に対応付けて記憶された行動履歴に基づいて、頻度の高い行動を解析し、
    前記滞在位置予測手段は、前記受信装置によって前記識別情報が受信された場合に、その時の受信位置から特定される存在位置及び識別情報と、前記解析された高頻度の行動の情報とに基づいて、所定時間後にユーザが滞在する住宅内の滞在位置を予測することを特徴とする請求項3に記載の機器制御システム。
  5. 前記携帯型通信装置は、少なくとも住宅周辺における位置情報を受信する位置情報受信機能を有しており、当該位置情報受信機能によって取得した位置情報とユーザに個別に付与された識別情報とを共に送信し、
    前記位置情報受信機能付き携帯型通信装置から送信される前記位置情報と前記識別情報とを受信する受信手段をさらに備え、
    前記滞在位置予測手段は、前記受信手段によって前記位置情報と前記識別情報が受信された場合に、その時の位置情報から特定される存在位置及び識別情報と、前記解析された高頻度の行動の情報とに基づいて、所定時間後にユーザが滞在する住宅内の滞在位置を予測することを特徴とする請求項4に記載の機器制御システム。
  6. 前記滞在位置予測手段は、都度受信した識別情報及び特定された存在位置に加え、その時の時刻情報に基づいて前記滞在位置を予測することを特徴とする請求項3から5のいずれかに記載の機器制御システム。
  7. 前記機器は、住宅内に設けられた空調装置であり、
    前記制御手段は、前記所定時間後の予測滞在位置において、あらかじめ設定された空調状態が実現されているように空調装置の空調制御を実施することを特徴とする請求項3から6のいずれかの機器制御システム。
  8. ユーザが嗜好する空調状態を記憶している空調状態記憶手段を備え、
    前記制御手段は、前記所定時間後の予測滞在位置において前記ユーザ嗜好の空調状態が実現されているように前記空調制御を実施することを特徴とする請求項7に記載の機器制御システム。
  9. 前記制御手段は、前記ユーザ嗜好の空調状態に基づいて、温度、風量、風向、湿度の少なくともいずれかの調整を実施することを特徴とする請求項8に記載の機器制御システム。
  10. 空調装置が実施した空調状態の履歴を記憶している空調状態履歴記憶手段をさらに備え、
    前記制御手段は、前記ユーザ嗜好の空調状態を前記空調状態履歴に基づいて変更した適正空調状態が実現されるように前記空調制御を実施することを特徴とする請求項8又は9に記載の機器制御システム。
  11. 前記制御手段は、前記ユーザ嗜好の空調状態を前記所定時間後の時間帯に応じて変更した適正空調状態が実現されるように前記空調制御を実施することを特徴とする請求項8から10のいずれかに記載の機器制御システム。
  12. 気候情報を取得する取得手段をさらに備え、
    前記制御手段は、前記ユーザ嗜好の空調状態を前記取得された気候情報に応じて変更した適正空調状態が実現されるように前記空調制御を実施することを特徴とする請求項8から11のいずれかに記載の機器制御システム。
  13. ユーザの皮膚温度を検知する検知手段をさらに備え、
    前記制御手段は、前記ユーザ嗜好の空調状態を前記検知された皮膚温度に応じて変更した適正空調状態が実現されるように前記空調制御を実施することを特徴とする請求項8から12のいずれかに記載の機器制御システム。
  14. ユーザに携帯され、ユーザ個別に付与された識別情報を送信する携帯型通信装置と、住宅内又は住宅外に点在して設けられ、前記携帯型通信装置から送信される前記識別情報を受信する受信装置とを備えた機器制御システムであって、
    前記制御手段は、複数の携帯型通信装置から各々異なる複数の識別情報を受信しかつ同じ空調装置を制御対象とする場合に、あらかじめ定めた優先順位に基づいて前記空調制御を実施することを特徴とする請求項8から13のいずれかに記載の機器制御システム。
  15. 前記携帯型通信装置は、少なくとも住宅周辺における位置情報を受信する位置情報受信機能を有しており、当該位置情報受信機能によって取得した位置情報とユーザに個別に付与された識別情報とを共に送信し、
    前記位置情報受信機能付き携帯型通信装置から送信される前記位置情報と前記識別情報とを受信する受信手段をさらに備え、
    前記制御手段は、複数の携帯型通信装置から各々異なる複数の識別情報を受信しかつ同じ空調装置を制御対象とする場合に、あらかじめ定めた優先順位に基づいて前記空調制御を実施することを特徴とする請求項8から13のいずれかに記載の機器制御システム。
  16. ユーザの身体に関する情報を記憶している身体情報記憶手段をさらに備え、
    前記身体情報には、室内環境からユーザが影響を受ける程度に関する情報が含まれ、
    前記制御手段は、複数の携帯型通信装置から各々異なる複数の識別情報を受信しかつ同じ空調装置を制御対象とする場合に、前記影響を受ける程度が相対的に高いユーザを優先して前記空調制御を実施することを特徴とする請求項14又は15に記載の機器制御システム。
  17. 前記身体情報には、ユーザの平常皮膚温度に関する情報が含まれ、
    前記制御手段は、複数の携帯型通信装置から各々異なる複数の識別情報を受信しかつ同じ空調装置を制御対象とする場合に、ユーザの皮膚温度を検知する検知手段が検知した皮膚温度と前記平常皮膚温度との差が相対的に大きいユーザを優先して前記空調制御を実施することを特徴とする請求項14又は15に記載の機器制御システム。
  18. 前記制御手段は、複数の携帯型通信装置から各々異なる複数の識別情報を受信しかつ同じ空調装置を制御対象とする場合に、住宅内に進入した時刻からの経過時間が相対的に短いユーザを優先して前記空調制御を実施することを特徴とする請求項14又は15に記載の機器制御システム。
  19. 前記制御手段は、複数の携帯型通信装置から各々異なる複数の識別情報を受信しかつ同じ空調装置を制御対象とする場合に、それら各識別情報に対応する前記ユーザ嗜好の空調状態における温度、風量、風向、湿度の少なくともいずれかの平均値が実現されるように前記空調制御を実施することを特徴とする請求項8から18のいずれかに記載の空調制御システム。
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