JP2012004684A - 機器制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】室内機器の省エネルギー稼動が可能な機器制御システムを提供する。
【解決手段】室内環境を撮影する撮影手段と、室内画像データを、室内機器の稼動に適か不適かの情報と関連付けて記憶する記憶手段と、室内機器の稼動モードに応じて、前記室内画像データを抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された室内画像データと、前記撮影手段により撮影された室内環境画像と、の比較により、現在の室内環境が当該室内機器の稼動に適しているか否かを判定する室内環境判定手段と、前記室内環境判定手段が、室内環境が当該室内機器の稼動に適していないと判定した場合に、ユーザに警告、室内環境の改善、当該室内機器の出力低下ないし停止、の少なくとも１の処理を行う稼動条件変更手段と、を備えることを特徴とする機器制御システム。
【選択図】図１

Description

本発明は、室内の家電機器の省エネルギー制御を行う機器制御システムに関する。

近年の環境保護意識の高まりに伴い、家電機器の一層の省エネルギー（省電力）稼動が求められている。

家電機器の省電力化には、機器自体の消費電力を減少させることが重要であるが、これだけでは十分でない。例えば室内の戸を閉め忘れたままで室内の冷暖房や除湿機等の空調機器を稼動させた場合や、日照時にブラインド、カーテン、簾、よしず等の遮光器具を使用しないで冷房を稼動させた場合、無用な消費電力を増加させることになり、省エネルギーの実効が図れない。よって、省エネルギー化を図るためには、室内環境を室内機器の稼動に適した条件とすることも重要な要素となる。

ところが、ついうっかり戸を閉め忘れたり、遮光器具の使用を怠ったりしがちであり、外出時や睡眠中等においてはこの状態が継続されることになる。それゆえ、ユーザ段階で省エネルギーの実効を図ることは意外と難しい。

ところで、室内機器の動作を制御するシステムとしては、下記特許文献１がある。

特開平7-271426号公報

特許文献１は、カメラと、カメラ撮影画像から物体（運動物体、静止物体）の情報を取得・解析し、室内機器の適切な制御を行うことができる機器制御装置を提案している。

特許文献１は、画像を解析（理解）する技術によって、ユーザが望む室内状況の感知を行う技術である。しかしながら、室内状況は多様であるので、システム開発者側にとって室内状況を正確に解析、理解するアルゴリズムを開発することは容易ではない。

また、上述した、戸の閉め忘れの問題では、室内撮影画像から、「戸が閉められている」または「戸が閉められていない」のどちらかを判定する必要があるが、各家庭の各部屋における戸は、戸の位置、大きさ、色、形状等がさまざまであり、また、開閉状態も「閉まっている」から「全開」の間に程度差が無限に存在するため、戸の開閉状態の判定に限定したとしても、システム内のアルゴリズムによって判定することは容易でない。

さらに、上述した、遮光器具が使われているか否かを判定するアルゴリズムは一般的ではないため、特許文献１の技術でこれらの判定をすることは難しい。

本発明は、以上に鑑みなされたものであって、複雑なアルゴリズムを用いることなく、対象とする室内機器の稼動に適した室内状況を形成するための情報を提供し、又は不適当な室内環境下での無用な電力消費を抑制することのできる機器制御システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明は、室内環境を撮影する撮影手段と、室内画像データを、室内機器の稼動に適か不適かの情報と関連付けて記憶する記憶手段と、室内機器の稼動モードに応じて、前記室内画像データを抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された室内画像データと、前記撮影手段により撮影された室内環境画像と、の比較により、現在の室内環境が当該室内機器の稼動に適しているか否かを判定する室内環境判定手段と、前記室内環境判定手段が、室内環境が当該室内機器の稼動に適していないと判定した場合に、ユーザに警告、室内環境の改善、当該室内機器の出力低下ないし停止の少なくとも１の処理を行う稼動条件変更手段と、を備えることを特徴とする機器制御システムである。

この構成では、室内環境を撮影した室内環境画像と、室内機器の稼動に適か不適かの情報と関連付けて記憶された画像データと、を比較しているが、画像比較により簡便に室内環境の適否を判定できる。そして、室内環境が当該室内機器の稼動に適していないと判定された場合には、稼動条件変更手段により、ユーザに警告、室内環境の改善、当該室内機器の出力低下ないし停止の少なくとも１の処理が行われる。これにより、機器の稼動に適した室内環境が形成され、及び／又は、不適な室内環境下での無用なエネルギー消費が抑制されるので、省エネルギー化を図れる。

ここで、稼動モードは、室内機器のＯＮ／ＯＦＦ、強／弱のような稼動強度、エアーコンディショナーの場合における、冷房、暖房、ドライ（除湿）、送風等の動作モードや設定温度を意味する。

また、稼動モードに応じた室内画像データの抽出を行うために、機器制御システムは、室内機器をＯＮ／ＯＦＦ操作する際に、無線通信等によって当該操作情報を自動的に得る構成や、撮影手段が室内機器のＯＮ／ＯＦＦ状況を示す電源ランプ部分を撮影し、画像解析や画像比較により、機器制御システムＯＮ／ＯＦＦ状況を把握する構成とすることができる。また、冷房、暖房、ドライ、送風等の動作モードは、機器本体から無線通信等によって当該情報を自動的に得る構成、リモートコントローラ操作情報から自動的に得る構成、温度、湿度、日時情報等を用いて判定する構成、稼動モードの履歴から判定する構成、異なるモードとする際にはユーザがその入力を行う構成等により把握する構成とすることができる。

また、ユーザに警告とは、警告音、警告音声メッセージ、警告灯、警告画像メッセージ等の、視聴覚情報による警告をユーザに伝達すること意味する。

また、室内環境の改善とは、自動開閉機能つきのカーテン、ブラインド等のＯＮ／ＯＦＦ操作、調光ガラスの通電／非通電切替等、ユーザの操作を必要としない自動的な室内環境を改善するための処理を意味する。

また、室内機器の出力低下とは、強稼動から弱稼動にする、冷房稼動時において設定温度を上げる、暖房稼動時において設定温度を下げる等の処理を意味する。

上記構成において、前記室内環境判定手段は、画像の近似度により、前記室内画像データと前記室内環境画像との比較を行う構成とすることができる。

画像の比較方法としては、画像の近似度を用いることが簡便である。

上記構成において、前記機器制御システムは、前記撮影手段が撮影した室内環境画像に、室内機器の稼動に適しているか否かの情報を入力するための室内状況入力手段をさらに備える構成とすることができる。

記憶手段には、画像データを室内機器の稼動に適か不適かの情報と関連付けて記憶する必要があるが、使用する室内機器の種類・数や、室内機器の稼動に影響を与える室内環境要因（窓、戸、遮光器具等）はさまざまであり、予め用意しておくことは難しい。これに対し、撮影手段が撮影した室内環境画像に対して室内機器の稼動に適か不適かの情報をユーザが入力する構成では、ユーザの室内条件に適した情報入力を容易に行うことができる。

上記構成において、前記室内機器の稼動に適か不適かの情報は、日時情報と対応付けられており、前記抽出手段は、現在の日時情報と前記稼動モードに応じて、前記室内画像データを抽出する構成とすることができる。

上記構成において、前記機器制御システムは、外光の照度を検出する照度検出手段をさらに備え、前記室内機器の稼動に適か不適かの情報は、外光の照度の情報と対応付けられており、前記抽出手段は、前記照度検出手段により検出された現在の外光の照度と前記稼動モードに応じて、前記室内画像データを抽出する構成とすることができる。

例えば、冬季にはエアーコンディショナーの冷房稼動はほとんど行われず、夏季にはエアーコンディショナーの暖房稼動はほとんど行われないというように、季節要因によって機器の動作モードが大きく影響を受ける場合がある。また、例えば照度の低い夜間における照明器具の使用時や、照度の高い夏の昼における冷房使用時においては、遮光器具を使用する状況が機器稼動に適した室内環境であり、照度の高い冬の昼における暖房使用時においては、遮光器具を使用しないで外光による暖かさを取り入れる状況が機器稼動に適した室内環境というように、季節、時間帯、現時点の照度によって、室内機器の稼動に適した遮光器具の使用状態は大きく影響を受ける。したがって、室内環境の適否をより正確に判定するためには、稼働日時に関する情報や照度の情報を用いることが好ましく、このために画像データに関連付けられる室内機器の稼動に適か不適かの情報を、日時情報や照度情報と対応付けておき、抽出手段が現在の日時情報や照度情報と、稼動モードと、に応じて抽出を行うことが好ましい。

ここで、照度検出手段を用いる構成では、その日の天候に応じて判定を行うことができ、曇天時等の遮光器具の不使用を室内環境が適していないと判定することがないので、無用な稼動条件変更の処理が抑制される。日時情報を用いる構成では、昼夜の日照量の差や季節による日照時間の差を利用した正確な判定を、簡便な装置構成で行うことができる。

外光の照度の情報と対応付ける構成では、例えば予め照度に関する閾値を設けておき、当該閾値を超えるか否かと対応付けておく構成を採用できる。

上記構成において、前記機器制御システムは、前記室内環境判定手段が、室内環境が当該室内機器の稼動に適していると判定した場合に、当該室内機器が適切に稼動しているか否か判定する機器稼動状態判定手段をさらに備え、前記稼動条件変更手段は、前記機器稼動状態判定手段が当該室内機器が適切に稼動していない判定した場合に、ユーザに報知及び／又は当該室内機器の出力低下ないし停止させる処理を行う構成とすることができる。

室内環境が機器の稼動に適していると判定される場合であっても、室内画像データの登録漏れ等によって室内環境が室内機器の稼動に不適なままであると、室内機器の無用な電力消費が継続することになる。上記構成では、室内機器が適切に稼動しているか否か判定し、室内機器が適切に稼動していない（無用な電力を消費している）と判定される場合に、ユーザに報知したり当該機器の出力を低下ないし停止させたりするため、より一層の省エネルギー化を図れる。

本発明にかかる機器制御システムによると、対象とする室内機器の稼動に適した室内状況を形成するための情報を提供し、又は不適当な室内環境下での無駄な電力の消費を抑制することにより、一層の省エネルギー化を図れる。

図１は、実施の形態１にかかる機器制御システムの全体構成を示すブロック図である。 図２は、図１の機器制御システムを室内に適用した状態を表す図である。 図３は、機器制御システムコントローラの表示画面の１例を示す図である。 図４は、室内画像が室内機器の稼動に適不適かを関連付けて登録するフローを示す図である。 図５は、エアコン稼動に適した室内画像を示すものであり、図５（ａ）は室内画像、図５（ｂ）は室内画像の室内機器稼動に関する特徴部を登録する態様を示す図である。 図６は、エアコン稼動に不適な室内画像を示すものであり、図６（ａ）は室内画像、図６（ｂ）は室内画像の室内機器稼動に関する特徴部を登録する態様を示す図である。 図７は、機器制御のフローを示す図である。 図８は、現在の室内環境が機器稼動に適不適かを判定するフローを示す図である。 図９は、戸の開閉状態を示す室内環境画像であり、図９（ａ）は閉じた状況、図９（ｂ）は開いた状況を示す。

（実施の形態１）
本発明を実施するための形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は、実施の形態１にかかる機器制御システムの全体構成を示すブロック図であり、図２は、図１の機器制御システムを室内に適用した状態を表す概念図であり、図３は、機器制御システムモニタの表示画面の１例を示す図であり、図４は、室内画像を室内機器の稼動に適か不適かの情報を関連付けて登録するフローを示す図であり、図５は、撮影した室内画像と室内機器稼動に関する特徴部分を示す図である。

図１に示すように、機器制御システムは、制御対象機器である室内機器１０４と、室内環境を撮影する撮影手段１０１と、撮影された室内画像が室内機器１０４の稼動に適か不適かの情報を入力するための室内状況入力手段１０２と、室内画像データを室内機器１０４の稼動に適か不適かの情報と関連付けて記憶する記憶手段１０３と、室内機器１０４の稼動モードに応じて室内画像データを前記記憶手段から抽出する抽出手段１０５と、抽出手段１０５により抽出された室内画像データと、撮影手段１０１により撮影された室内環境画像と、の比較により、室内環境が室内機器１０４の稼動に適しているか否かを判定する室内環境判定手段１０６と、室内環境判定手段１０６が、室内環境が室内機器１０４の稼動に適していないと判定した場合に、ユーザに警告、室内環境の改善、当該室内機器の出力低下ないし停止の少なくとも１の処理を行う稼動条件変更手段１０７と、を備えている。機器制御システムはさらに、室内環境判定手段１０６が、室内環境が室内機器１０４の稼動に適していると判定した場合に、室内機器１０４が適切に稼動しているか否か判定する機器稼動状態判定手段１０８をさらに備え、稼動条件変更手段１０７は、機器稼動状態判定手段１０８が、室内機器１０４が適切に稼動していない判定した場合にもまた、ユーザに報知及び／又は室内機器１０４の出力低下ないし停止させる処理を行うものである。

室内機器１０４は、制御対象となる家電機器であり、エアーコンディショナー（エアコン）、空気清浄機、ファンヒーター、除湿機、加湿器、イオン発生器、蛍光灯、ＬＥＤ照明等とすることができる。

室内機器と、室内環境がその稼動に適か否かについて、具体例を用いて説明する。エアーコンディショナー、空気清浄機、ファンヒーター、除湿機、加湿器、イオン発生器等の空調機器では、戸や窓が開いている場合が機器稼動に不適な室内環境であり、戸や窓が閉まっている場合が機器稼動に適した室内環境である。また、エアコンの冷房稼動においては、強い日差しが射し込む状況が不適な室内環境な室内環境であり、強い日差しを遮っているのが適した室内環境である。また、エアコンの暖房稼動やファンヒーター等の暖房機器においては、暖かな日差しが射し込む状況が適した室内環境であり、暖かな日差しを遮っているのが不適な室内環境である。蛍光灯、ＬＥＤ照明等の照明機器の場合、夜間の暗い時間帯に内部の光が漏れるのが不適な室内環境であり、漏れないのが適した室内環境な室内環境である。

撮影手段１０１は、室内環境を撮影するものであり、カメラ、イメージセンサ等を使用できる。この撮影手段１０１は、赤外線等の可視光以外の波長を用いて撮影するものであってもよい。また、２以上の撮影手段を備える構成であってもよく、この場合には撮影手段の一部を室外に設けることもできる。例えば、カーテンが閉められている場合、その奥側にある窓の開閉状況は、室内から把握することは困難であるが、室外に配置された撮影手段を用いると、簡便に窓の開閉状況を把握できる。また、撮影手段の撮影方向を変化させるための可動手段を備えていてもよい。

室内状況入力手段１０２は、室内画像に室内機器１０４の稼動に適か不適かの情報を入力するためのものである。室内状況入力手段１０２は、液晶ディスプレイ等の表示部と、入力キー等の入力部と、備える構成とすることができ、さらにスピーカー等の音声出力部を備えていてもよい。また、表示部及び入力部に代えて、タッチパネル等の入力表示部を用いる構成としてもよい。室内画像に室内機器１０４の稼動に適か不適かの情報は、ユーザが自ら入力する構成では、室内機器１０４に適した情報入力を行い易いという利点が有る。しかし、画像に対して自動的に室内機器１０４の稼動に適か不適かの情報が入力される構成であってもよい。

記憶手段１０３は、室内画像データを、室内機器１０４の稼動に適か不適かの情報と関連付けて記憶するものである。また、撮影手段１０１により撮影された画像をさらに記憶する構成であってもよい。記憶手段としては、ハードディスクドライブや半導体メモリ等を使用できる。

ここで、稼動に適か不適かの情報には、エアーコンディショナー、空気清浄機といった機器に関する情報と、この機器の稼動に適か不適かという情報が含まれる。また、稼動に適か不適かの情報には、例えばエアーコンディショナーのような多機能機器の場合、冷房稼動に不適、暖房稼動に適というように動作モードに関する情報が含まれていてもよい。また、稼動に適か不適かの情報は、例えば夏季の昼のみ不適というように季節や時間帯等の日時に関する情報や、例えば外光の照度が所定の閾値以下の場合には適というように外光の照度に関する情報と対応付けられていてもよい。なお、外光の照度を用いる場合には、機器制御システムに照度検出手段をさらに備えさせる。

抽出手段１０５は、室内機器１０４の稼動モードに応じて室内画像データを記憶手段１０３から抽出するものである。

室内環境判定手段１０６は、抽出手段１０５により抽出された室内画像データと、撮影手段１０１により撮影された室内環境画像と、の比較を行い、室内環境が室内機器１０４の稼動に適しているか否かを判定するものである。室内環境判定手段１０６としては、中央処理装置（ＣＰＵ）等の公知の処理装置を使用できる。また、抽出手段１０５と室内環境判定手段１０６とが同一の装置により構成されていてもよい。

機器稼動状態判定手段１０８は、室内環境判定手段１０６が、室内環境が室内機器１０４の稼動に適していると判定した場合に、室内機器１０４が適切に稼動しているか否か判定するものである。なお、機器稼動状態判定手段１０８と室内環境判定手段１０６とが同一の装置により構成されていてもよい。

稼動条件変更手段１０７は、室内環境判定手段１０６が、室内環境が室内機器１０４の稼動に適していないと判定した場合に、ユーザに警告、室内環境の改善、当該室内機器の出力低下ないし停止の少なくとも１の処理を行うものである。また、稼動条件変更手段１０７は、機器稼動状態判定手段１０８が室内機器１０４が適切に稼動していない判定した場合にも、ユーザに報知及び／又は室内機器１０４の出力低下ないし停止させる処理を行うものである。室内環境の改善としては、室内環境を改善させる機器の稼動（例えば、カーテンの自動開閉装置の稼動、調光ガラスへの通電／非通電の切替）等が挙げられる。

警告の場合、警告音、警告音声等の音声による警告、警告灯、警報メッセージ画像等の視覚情報による警告、これらの組み合わせ等を使用できる。この場合、出力する内容に応じて、スピーカー、警告灯、ディスプレイ等の公知の出力手段を使用できる。また、家庭用テレビ、パーソナルコンピュータ用のディスプレイ、デジタルフォトフレーム、スピーカー、電話機等の他の室内機器や、室内状況入力手段１０２の表示部等を用いて警告報知を行う構成であってもよい。

機器制御システムは、撮影手段以外の、室内環境を把握するためのセンサをさらに備えていてもよい。例えば、ドアがわずかに開いているか否かは、画像よりもセンサのほうが把握し易いため、このような場所にセンサを配置することができる。センサとしては、圧力センサ、温度センサ、加速度センサ等の公知のセンサを使用できる。

図２に、上記機器制御システムを適用した部屋の構成例を示す。図２に示すように、部屋内には、撮影手段としてのカメラ２０１と、室内機器としてのエアーコンディショナー２０４及びＬＥＤ照明２０５と、機器制御システムとしての機器制御システムモニタ２０３及び機器制御システムコントローラ２０２と、を備えている。また、当該部屋には窓２０６が設けられているものとする。

図２では、機器制御システムコントローラ２０２と機器制御システムモニタ２０３を分離した構成としているが、一体型であってもよい。分離型の場合には、有線や無線により両者間の通信を行う。また、分離型の場合、テレビやパーソナルコンピュータ用ディスプレイ、デジタルフォトフレーム等をモニタとして使用する構成であってもよい。機器制御システムコントローラ２０２は部屋毎にそれぞれ設けてもよく、家全体で１つの機器制御システムコントローラ２０２を使用する構成としてもよい。

また、カメラ２０１は、１つの部屋に１のみであってもよく、１つの部屋に２以上設けてもよい。また、撮影方向を変化させる可動手段を設けてもよい。また、部屋の外部から部屋の内部状況を把握するために、部屋の外部にもカメラを設ける構成であってもよい。

図３、図４を用いて、室内画像に、室内機器の稼動に適か不適かの情報を関連付けて登録する（記憶手段に記憶させる）方法について説明する。なお、以下では、システムモニタとシステムコントローラが一体型になっているもの（以下、システムコントローラと称する）を例として説明する。図３は、ユーザが登録する際のシステムコントローラのモニタ画面を示す図であり、図４は、室内画像が室内機器の稼動に適不適かを関連付けて登録するフローを示す図である。

以下、室内機器としてエアーコンディショナー（エアコン）を使用し、冷房稼動時にカーテンが閉まっている場合を適した室内画像、冷房稼動時にカーテンが開いている場合を不適な室内画像として登録する例を用いて説明する。

撮影（ステップＳ１０１）
システムコントローラのカーソル移動キーを操作して「撮影」の位置にカーソルを合わせ、決定キーを押下して、室内環境を撮影する。撮影した画像は、「撮影画像」の箇所に表示される。

範囲選択（ステップＳ１０２）
撮影した画像（図５（ａ））から、室内機器の稼動に適か不適かを端的に示す範囲、すなわちカーテンが閉まっていることが端的に表される範囲を選択する。これらの操作のため、ユーザは、まず、「範囲指定」の箇所にカーソルを合わせ、決定する。次に、指定する領域（図５（ｂ）の破線で囲った領域）の左上にカーソルを移動させ決定キーを押下する。次に指定する領域の右下にカーソルを移動させ決定する。

なお、範囲選択をしない場合は、「全体使用」を選択する。この場合、画像全体が使用される。

情報付与（ステップＳ１０３）
まず機器として「エアコン」を選択する。この操作は、現在の部屋（例えば、２Ｆ南側部屋やリビング等）の制御対象機器は予め登録してあるものとし、リスト中から（カーソル上下キーを使って）選択できるものとしている。

機器及び稼動モードの登録リストの一例を、下記表１に示す。

上記表１では、制御対象の室内機器として、エアコンとＬＥＤ照明が登録されている例を示している。このため、この２つの機器名が「機器」の項目に表示され、これらの中から選択する。機器「エアコン」を決定すると、当該機器の稼動状態リスト「冷房・暖房・ドライ」が、図３の「稼動状態」の箇所に表示され、ユーザはその中から１つを選択する。図３では、「冷房」を選択したものを示している。最後に、「適している」か「適していない」の２つの中からどちらかを選択する。図３では「適している」を選択したものを示している。

家にあるシステムコントローラが１つで、複数の部屋を制御する場合、「場所」の項目にカーソルをあわせたときに、複数の部屋（リビング・ダイニング・寝室・子供部屋等）が表示される形態とすればよい。

また、判定処理を行う季節や時間帯等の日時情報をさらに付与してもよい。下記表２は、季節、時間帯のリストであり、この中から選択する。図３では、季節として夏期、時間帯として昼を指定したものを示している。また、季節、時間帯等を数字キー等の入力部（図示せず）を用いて、例えば６〜８月、８：００〜１７：００といったように直接入力する構成とすることもできる。

日時情報に代えて、又は日時情報とともに、外光の照度情報をさらに付与してもよい。この場合には、機器制御システムに照度計等の照度検出手段が必須となる。

登録（ステップＳ１０４）
「登録」にカーソルを合わせ、決定キーを押下する。

以上により室内画像データ（図５）と関連付けられて登録される情報は、下記表３に示すものとなる。なお、（ｘ１，ｙ１）〜（ｘ２，ｙ２）とは、範囲指定（ステップＳ１０２で指定した範囲（図５（ｂ）の破線領域）の左上座標〜右下座標を示すものとする。

Ｓ１０４で操作を終わってもよいし、さらに続けても構わない。終わる場合は、「登録処理終了」にカーソルを合わせ、決定する。以下、処理を続行し、今度は、同じ機器（エアコン）の稼動に適さない状況を登録する例を説明する。

図６（ａ）は、カーテンが開いた状態をユーザが撮影したものである。ユーザは、この画像を「昼」の「冷房」に「適さない」として登録を行う。前述のステップＳ１０２の処理と同様に、窓の範囲を指定する（図６（ｂ）参照）。

以上が、ユーザによる画像の登録状況である。以上の登録情報は、図８で示す情報となる。ただし、選択した座標範囲（図６（ｂ）の破線領域）を（ｘ３，ｙ３）〜（ｘ４，ｙ４）とする。

以上により室内画像データ（図６）と関連付けられて登録される情報は、下記表４に示すものとなる。

以上では、ユーザが撮影指示を行って撮影した画像に対する登録処理について説明したが、撮影手段が定期的に撮影した画像に対して登録処理を行うものであってもよい。定期的に撮影した画像に対して登録を行う場合、同一の状況を撮影した画像が複数存在しうるため、「破棄」の項目を設けて、１のみの画像について登録処理を行う構成とすることができる。

次に、室内環境が機器稼動に適しているかの判定及び判定後の処理の動作について、図７に示すフローチャートを用いて説明する。ここでは、予め室内環境が機器稼動に適か不適かの登録はすでに終了しているものとし、制御対象機器としてエアーコンディショナー（エアコン）を用いた例で説明する。

開始（ステップＳ２００）
機器が稼動を開始する。

フラグのリセット（ステップＳ２０１）
室内環境フラグ、稼動状態フラグをリセット（値を０に）する。

ここで、室内環境フラグとは、室内環境が適しているか否かを表すフラグである（カウンタでもある）。また、稼動状態フラグとは、機器が適切な使用状態にあるか否かを表すフラグである（カウンタでもある）。

機器の稼動モードに応じた画像の抽出（ステップＳ２０２）
抽出手段１０５が機器の稼動モードを取得する。そして、抽出手段１０５が、記憶手段１０３に記憶された画像から、現在の機器の稼動モードに応じた画像データを抽出する。機器の稼動モードには、エアコンの例で言えば、暖房／冷房／除湿／換気といった動作モード、ＯＮ／ＯＦＦの情報が含まれる。さらに風量の強弱（弱、強、自動）、暖房、冷房であれば設定温度等が含まれていてもよい。なお、ステップＳ２０２よりステップＳ２０３が先に行われる構成であってもよい。稼動モードは、機器本体から無線通信等により取得したり、リモートコントローラ操作時の情報を無線通信等により取得したりすることができる。

画像撮影（ステップＳ２０３）
室内環境を撮影する。

抽出・判定（ステップＳ２０４）
室内環境判定手段１０６が、ステップＳ２０２で抽出した画像データと、ステップＳ２０３で撮影した画像との比較を行い、現在、対象としている機器について、室内環境が適切か不適かを判定する。適している場合にはステップＳ２０７、適していない場合にはステップＳ２０５に移行する。

対応１（ステップＳ２０５）
室内環境が不適と判定されると、稼動条件変更手段１０７が、警告の報知、室内環境を改善あるいは機器稼動出力を低下させる処理を行う。

室内環境フラグのインクリメント（ステップＳ２０６）
室内環境が不適と判定された場合には、室内環境フラグをインクリメント（フラグの値を１増加）する。

室内環境フラグのリセット（ステップＳ２０７）
ステップＳ２０４で室内環境は適していると判断されているので、室内環境フラグをリセットする（室内環境フラグ＝０とする）。

稼動状態の判定（ステップＳ２０８）
機器稼動状態判定手段１０８が、室内機器が適切に稼動しているか否かの判定を行う。例えば、エアーコンディショナー（エアコン）を冷房とし、風量を自動設定にした場合、おおむね所定時間（たとえば６０分）が経つとユーザが設定した適切な温度になる。この場合、その１．５倍の９０分経過した時に到達しているか否か（あるいは、今までの温度推移から、到達する見込みがあるか否か）により、室内機器が適切に稼動しているか否かを判定する。

適している場合にはステップＳ２１１に移行し、適していない場合にはステップＳ２０９に移行する。

対応２（ステップＳ２０９）
稼動状況が不適と判定されると、稼動条件変更手段１０７が、ユーザに警告メッセージの報知、機器出力低減又はＯＦＦ等報知や機器の稼動出力を低下させる処理等を行う。

稼動状態フラグのインクリメント（ステップＳ２１０）
ステップＳ２０８で適切に稼動していないと判定されている場合、稼動状態のフラグの値をインクリメントする。

稼動状態フラグのリセット（ステップＳ２１１）
ステップＳ２０８で適切に稼動していると判断されているものであり、稼動状態フラグをリセットする。

機器稼動終了の判定（ステップＳ２１２）
機器の稼動が停止している場合は終了し、停止していない場合には所定時間経過後ステップＳ２０２に移行する。

ステップＳ２０２〜ステップＳ２１２の処理は、所定の時間間隔（１分おきや５分おき）で継続して行う。

ステップＳ２０４において、連続して室内環境が不適と判定されると、室内環境フラグの値が増加していく。よって、この室内環境フラグから、不適な室内環境がどれだけの時間継続しているかを把握できる。このため、ステップＳ２０５において、室内環境フラグが０のときは警告の報知、１のときは警告の報知とともに室内機器の出力減、２のときは室内機器の稼動停止のように、異なる処理を行うようにすることができる。

また、ステップＳ２０８において２回以上連続して機器が適切に稼動していないと判定されると、稼動状態フラグの値が増加していく。よって、この稼動状態フラグから、どれだけの時間適切でない稼動が継続しているかを把握できる。このため、ステップＳ２０９において、稼動状態フラグが０のときは警告の報知、１のときは警告の報知とともに室内機器の出力減、２のときは室内機器の稼動停止のように、異なる処理を行うようにすることができる。

次に、室内環境が適切か否かを判定する方法を、図８に示す判定アルゴリズムを用いて説明する。

画像の抽出（ステップＳ３０１）
抽出手段１０５が、室内機器１０４の稼動モードを取得し、当該稼動モードに応じた画像を、記憶手段１０３から抽出する。例えば、機器がエアコン、稼動モードが冷房であり、現在の日時である夏期・昼に合致した画像データを、抽出手段１０５が記憶手段１０３から抽出する。

上記表３、４に示す情報は、共に上記条件に合致しているため、両方の室内画像データ（図５、６）が抽出される。例えば、季節が冬季であるもの、時間帯が夜であるもの、稼動モードが暖房であるもの等と関連付けられた室内画像データは抽出されない。図８のＮは、抽出した情報（画像）の個数であり、この場合Ｎ＝２である。

比較範囲の決定（ステップＳ３０２）
次に、ステップＳ３０２で、抽出された画像データと撮影された室内画像とにおける比較範囲の決定を行う。ここでは、各画像の機器が同に適か不適かを特徴的に示す箇所の範囲は、それぞれ（ｘ１，ｙ１）〜（ｘ２，ｙ２）、（ｘ３，ｙ３）〜（ｘ４，ｙ４）であるので、比較範囲は、例えば、２画像の領域範囲の和とすればよい。即ち、比較範囲＝（ＭＩＮ（ｘ１，ｘ３）,ＭＩＮ（ｙ１，ｙ３））〜（ＭＡＸ（ｘ２，ｘ４），ＭＡＸ（ｙ２，ｙ４））である。

撮影画像の特徴抽出（ステップＳ３０３）
次に、ステップＳ３０３で、撮影手段（カメラ）で撮影した画像の特徴を抽出する。特徴抽出範囲は、上述の（ＭＩＮ（ｘ１，ｘ３）,ＭＩＮ（ｙ１，ｙ３））〜（ＭＡＸ（ｘ２，ｘ４），ＭＡＸ（ｙ２，ｙ４））である。

また、特徴とは、例えば次のように抽出されるものとする。まず、画像の（ＭＩＮ（ｘ１，ｘ３），ＭＩＮ（ｙ１，ｙ３））〜（ＭＡＸ（ｘ２，ｘ４），ＭＡＸ（ｙ２，ｙ４））領域をＭ×Ｍ等分する。

次に、各領域のＲＧＢ成分の平均値を取り出し、これを特徴とする。即ち、特徴とは、（（Ｒ_１，Ｇ_１，Ｂ_１），（Ｒ_２，Ｇ_２，Ｂ_２），・・・（Ｒ_ｍ，Ｇ_ｍ，Ｂ_ｍ）・・・，（Ｒ_ＭｘＭ，Ｇ_ＭｘＭ，Ｂ_ＭｘＭ）：１≦ｍ≦Ｍ×Ｍ）のベクトル形式で表される。

ステップＳ３０６で、抽出した各画像に対して、ステップＳ３０３と同様に、特徴を抽出する。抽出した画像の特徴は、（Ｒ［ｎ］_ｍ，Ｇ［ｎ］_ｍ，Ｂ［ｎ］_ｍ）（１≦ｍ≦Ｍ×Ｍ）のベクトル形式で表されるものとする。

ステップＳ３０７で近似度の計算が行われる。近似度（絶対値差距離）の計算は、次のＤｉｓｔａｎｃｅ（ｎ）の式を用いて行われる。

Ｄｉｓｔａｎｃｅ（ｎ）＝Σ｛｜Ｒ_ｍ−Ｒ［ｎ］_ｍ｜＋｜Ｇ_ｍ−Ｇ［ｎ］_ｍ｜＋｜Ｂ_ｍ−Ｂ［ｎ］_ｍ｜：１≦ｍ≦Ｍ×Ｍ｝

Ｄｉｓｔａｎｃｅ（ｎ）の式は、細かい変動でぶれないよう、ある閾値Ｔを定めておき、以下の式により算出してもよい。

Ｄｉｓｔａｎｃｅ（ｎ）＝Σ｛｜Ｒ_ｍ−Ｒ［ｎ］_ｍ｜／Ｔ＋｜Ｇ_ｍ−Ｇ［ｎ］_ｍ｜／Ｔ＋｜Ｂ_ｍ−Ｂ［ｎ｝_ｍ｜／Ｔ：１≦ｍ≦Ｍ×Ｍ｝

以上の計算により、図５（ｂ）のカーテンが閉まっている状況、図６（ｂ）のカーテンが閉められていない状況それぞれの窓の各領域の特徴ベクトルと、現在の画像の窓の各領域の特徴ベクトルと、の近似度（距離値）を計算することができる。そして、現在の状況ではカーテンが開いている状況であれば、カーテンが開いている状態の保存画像と近似度が大きくなり、現在の室内環境は現在の季節、時間帯（夏季・昼）において、エアコンの冷房運転に不適であると判定できる。

上記の方法によりステップＳ２０４で判定不適と判定されると、ステップＳ２０５で、警告報知等が行われる。機器制御システム側で警告表示や警告音を発する構成としてもよいし、エアコン側（本体やリモートコントローラ）で警告の一部あるいは全部を行うようにしてもよい。

なお、画像の比較として、上記ではＲＧＢ情報を使用した。これは、カーテンを閉めた状態、開けた状態で色が異なる場合、特に有効である。しかしながら、特徴の抽出方法と判定方法はこれに限らない。カーテンを閉じた場合、カーテンの模様の濃淡値はカーテンを開けた場合と大きく異なるため、濃淡情報だけでも比較できる。

昼間に、簾やよしず等を使う場合も同様である。簾やよしずの有無で、窓の位置の画像は大きく異なる（簾やよしずをかけると、画像の窓の箇所は一般的には茶色系になる）ため、カーテンの例と同様に、夏期、昼に、簾やよしずをしないで冷房したときに、警告を報知できる。

以上に説明したように、本実施の形態によると、室内機器の稼動時に室内環境が当該機器の稼動に適しているか否かを判定し、適していない場合には報知等を行うことにより、室内機器を効率よく稼動させることができ、これにより省エネルギーを図れる。また、室内機器の稼動状態を判定し、適切に稼動していないと判定した場合に報知等を行うことにより、室内環境が適したものに改善され、または不適な環境での無用なエネルギー消費を抑制することができ、これにより一層の省エネルギーを図れる。

（実施の形態２）
本実施の形態では、戸の開閉状態を利用して室内環境が機器稼動に適不適かを判定する例を説明する。本実施の形態では、室内環境判定が以下に示すように行われること以外は、上記実施の形態１と同様である。

図９は、戸の開閉状態を示す画像であり、図９（ａ）は閉じた状況、図９（ｂ）は開いた状況を示す。戸が閉じた状況では、常にノブや引手（ノブ等）は所定の位置にある一方、戸を開いた状態ではノブ等は必ず所定の位置とは異なる位置にある。このため、閉じた状態でのノブ等の位置を空調機器（エアーコンディショナー、加湿器、除湿機、ファンヒーター、イオン発生器、空気清浄機等）の稼動に適した状況として登録しておき、撮影した画像においてノブ等の位置が変異していない場合（登録画像と一致する場合）を機器稼動に適、変異している場合（登録画像と一致しない場合）を機器稼動に不適と判定できる。

本実施の形態では、上記実施の形態１と同様に、室内機器を効率よく稼動させることができ、これにより省エネルギーを図れる。

（実施の形態３）
本実施の形態では、室内機器としてＬＥＤ照明を用いる場合を説明する。このＬＥＤ照明は、消費電力を変化させることにより、明るさを変化させることができるものである。

ＬＥＤ照明の稼動に適した室内環境として、冬季・昼にカーテンを開けている状況（外光を取り入れ易い状況）及び夜にカーテンを閉めている状況（内部の光が漏れ難い状況）、稼動に不適な室内環境として、冬季・昼にカーテンを閉めている状況（外光を取り入れ難い状況）及び夜にカーテンを開けている状況（内部の光が漏れ易い状況）を登録しておく。登録方法は、上記実施の形態１と同様でよい。また、システム動作のフローは、以下の相違点以外は上記実施の形態１と同様でよい。動作フローの相違点を、図７を参照して説明する。

エアーコンディショナーと異なり、ＬＥＤ照明は瞬時に目的の明るさとすることができるので、適切に稼動しているかを判定しない（ステップＳ２０８〜ステップＳ２１１は省略する）。このため、稼動状態フラグは用いない。

（ステップＳ２０２）
コントローラが機器の稼動状態を取得する。ＬＥＤ照明の場合、機器の稼動モードとは、ＯＮ／ＯＦＦ、明るさ（１０％、５０％、１００％等）等である。

（ステップＳ２０４）
現在、対象としている機器について、保存している画像との比較を行い、室内環境が適切か不適かを判定する。適していない場合にはステップＳ２０５、適している場合にはステップＳ２０２に移行する。

対応１（ステップＳ２０５）
ループ継続処理の間隔（固定値）は、予め定められたものとするため、室内環境フラグの数値から、どのくらいの時間、適切でない室内環境が続いているかが分かる。そこで、最初の１回目から１０分間（ユーザによる状況改善がない場合）は、警告を報知する。報知は、音声、画像等を用いることができる。

１０分から２０分の間に、状況改善がない場合、警告報知と共に、機器の節電のため、ＬＥＤ照明の明るさレベルを下げる。２０分過ぎても、状況改善が行われない場合、機器を停止させる等の処理を行ってもよい。

また、報知、機器停止の他に、カーテン、ブラインドの自動開閉操作が可能であれば、これらを開ける操作を行うこともできる。

本実施の形態によっても、上記実施の形態１と同様に、室内機器を効率よく稼動させることができ、これにより省エネルギーを図れる。

（実施の形態４）
上記実施の形態１では、ユーザが室内機器の稼動に適した／不適な室内画像を登録する例を示したが、本実施の形態では、自動的に登録する例を説明する。本実施の形態に係る機器制御システムは、外光の照度を検出する照度検出装置を備えること以外は、上記実施の形態１と同様である。

撮影手段は、窓の状況を定期的に撮影しておくものとする。また、撮影時の外光の照度情報及び日時情報と関連付けて、撮影した画像を記憶手段に記憶しておく。

晴天時においては、遮光器具の使用状況によって外部から射し込む光量が大きく異なる。そして、夏季・昼において照度が極めて高い複数の画像を解析し、室内への光の透過量が最も大きいものと最も小さいものとを決定する。そして、最も透過量が大きいものは遮光器具を用いていないことが想定されるため、冷房に不適と決定し、最も透過量が小さいものは遮光器具を用いていることが想定されるため、冷房に適していると決定し、画像とこの決定情報とを関連付けて記憶手段に記憶する。

また、冬季・昼・晴天において照度が極めて高い複数の画像を解析し、室内への光の透過量が最も大きいものと最も小さいものとを決定する。そして、最も透過量が大きいものは遮光器具を用いていないことが想定されるため、ＬＥＤ照明に適していると決定し、最も透過量が小さいものは遮光器具を用いていることが想定されるため、ＬＥＤ照明に不適と決定し、画像とこの決定情報とを関連付けて記憶手段に記憶する。

本実施の形態によると、画像に室内機器の稼動に適しているか否かの情報を自動的に登録できるので、登録作業の煩雑さを解消できる。

本発明によると、室内機器稼動時には、室内機器に適した室内環境となるように制御することにより、室内機器を省エネルギー稼動できる機器制御システムを実現できる。よって、本発明の産業上の利用可能性は大きい。

１０１ 撮影手段
１０２ 室内状況入力手段
１０３ 記憶手段
１０４ 室内機器
１０５ 抽出手段
１０６ 室内環境判定手段
１０７ 稼動条件変更手段
１０８ 機器稼動状態判定手段
２０１ カメラ
２０２ 機器制御システムコントローラ
２０３ 機器制御システムモニタ
２０４ エアーコンディショナー
２０５ ＬＥＤ照明
２０６ 窓

Claims (6)

1. 室内環境を撮影する撮影手段と、
   室内画像データを、室内機器の稼動に適か不適かの情報と関連付けて記憶する記憶手段と、
   室内機器の稼動モードに応じて、前記室内画像データを抽出する抽出手段と、
   前記抽出手段により抽出された室内画像データと、前記撮影手段により撮影された室内環境画像と、の比較により、現在の室内環境が当該室内機器の稼動に適しているか否かを判定する室内環境判定手段と、
   前記室内環境判定手段が、室内環境が当該室内機器の稼動に適していないと判定した場合に、ユーザに警告、室内環境の改善、当該室内機器の出力低下ないし停止、の少なくとも１の処理を行う稼動条件変更手段と、
   を備えることを特徴とする機器制御システム。
2. 前記室内環境判定手段は、画像の近似度により、前記室内画像データと前記室内環境画像との比較を行う、
   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. 前記機器制御システムは、
   前記撮影手段が撮影した室内環境画像に、室内機器の稼動に適しているか否かの情報を入力するための室内状況入力手段をさらに備える、
   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. 前記室内機器の稼動に適か不適かの情報は、日時情報と対応付けられており、
   前記抽出手段は、現在の日時情報と前記稼動モードに応じて、前記室内画像データを抽出する、
   ことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の機器制御システム。
5. 前記機器制御システムは、外光の照度を検出する照度検出手段をさらに備え、
   前記室内機器の稼動に適か不適かの情報は、外光の照度の情報と対応付けられており、
   前記抽出手段は、前記照度検出手段により検出された現在の外光の照度と前記稼動モードに応じて、前記室内画像データを抽出する、
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の機器制御システム。
6. 前記機器制御システムは、
   前記室内環境判定手段が、室内環境が当該室内機器の稼動に適していると判定した場合に、当該室内機器が適切に稼動しているか否か判定する機器稼動状態判定手段をさらに備え、
   前記稼動条件変更手段は、前記機器稼動状態判定手段が当該室内機器が適切に稼動していない判定した場合に、ユーザに報知及び／又は当該室内機器の出力低下ないし停止させる処理を行う、
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の機器制御システム。

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