JP4602914B2

JP4602914B2 - 環境制御システムおよび環境制御方法

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Publication number: JP4602914B2
Application number: JP2006011421A
Authority: JP
Inventors: 雅之中村; 敦櫻井; 静男古保; 弘司伴; 敏雄渡辺
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2006-01-19
Filing date: 2006-01-19
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2026-01-19
Also published as: JP2007192472A

Description

本発明は、センサを用いて環境情報を測定し、環境を制御する技術に関する。

照明に人の存在を検知する人感センサを接続し、人が存在する場合は照明を点灯し、人が存在しない場合は照明を消灯するセンサシステムが存在する。また、複数のセンサをネットワークで接続したセンサネットワークにおいて、各センサのセンシング結果に基づいて、照明や空調などを制御する協調センシング技術が研究されている（非特許文献１参照）。
Collaborative Processing in Sensor/Actuator Network for Environment control,ISSNIP,2005

さて、人が快適であると感じる照明の明るさや空調の温度は、人によって異なる。例えば、明るい室内を好む人と、控えめな灯りを好む人とが存在する。また、ある人にとっては快適な温度であっても、他の人にとっては暑い（または寒い）場合がある。このように、明るさや温度などの環境に対する人の嗜好（快適性）には個人差がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、環境制御機器をユーザの嗜好に合わせて制御するとともに、当該環境制御機器の近傍に存在する他の環境制御機器と協調して制御することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、例えば、環境制御システムであって、複数の環境制御機器各々に接続された複数のセンサノードと、サーバとを有し、前記センサノード各々は、自センサノードの近傍の他センサノードを検出する検出手段と、自センサノードの周囲にユーザの存在を検出した場合には１の値を、ユーザの存在を検出しない場合には０の値を、それぞれセンシング結果として出力する測定手段と、自センサノードの近傍に存在するユーザについて、ユーザの嗜好に応じて前記センシング結果に重み付けをするためのユーザ係数を特定するユーザ認識手段と、前記測定手段が測定したセンシング結果と、前記検出手段が検出した他センサノードの識別情報と、前記ユーザ認識手段が特定したユーザ係数とを、前記サーバに送信する送信手段と、前記サーバから、前記環境制御機器を制御するための機器制御信号を受信し、当該機器制御信号に従って前記環境制御機器を制御する制御手段と、を有し、前記サーバは、前記センサノード各々から、前記自センサノードのセンシング結果と、前記他センサノードの識別情報と、前記ユーザ係数とを受信する受信手段と、前記受信手段が受信した情報に基づいて、前記センサノード毎に前記機器制御信号を生成する生成手段と、前記生成手段が生成した各機器制御信号を、対応するセンサノードに送信する送信手段と、を有し、前記生成手段は、ｆｉをセンサノードｉの機器制御信号、ｆｊをセンサノードｉの近傍の他センサノードであるセンサノードｊの機器制御信号、ｍｉをセンサノードｉの近傍の他センサノードの個数、ｓｉをセンサノードｉから前記受信手段を介して受信した自センサノードのセンシング結果、ｇ(ｓｉ)をセンシング結果ｓｉを前記ユーザ係数で重み付けした後のセンシング結果、λを０から１の間の値をとる重み係数、α(ｓｉ)をセンシング結果ｓｉの関数である重み関数として、前記センサノード毎に以下の数式

を生成し、前記センサノード毎に生成された前記数式の連立方程式を解くことにより前記センサノード各々の前記機器制御信号を算出する。

環境制御システムであって、複数の環境制御機器各々に接続された複数のセンサノードを有し、前記センサノード各々は、自センサノードの近傍の他センサノードを検出する検出手段と、自センサノードの周囲にユーザの存在を検出した場合には１の値を、ユーザの存在を検出しない場合には０の値を、それぞれセンシング結果として出力する測定手段と、自センサノードの近傍に存在するユーザについて、ユーザの嗜好に応じて前記センシング結果に重み付けをするためのユーザ係数を特定するユーザ認識手段と、前記他センサノードから、当該他センサノードに接続された他環境制御機器を制御する他機器制御信号を受信する受信手段と、前記測定手段が測定したセンシング結果と、前記受信手段が受信した他機器制御信号と、前記ユーザ認識手段が特定したユーザ係数とに基づいて、当該自センサノードに接続された自環境制御機器を制御する機器制御信号を生成する生成手段と、前記生成手段が生成した機器制御信号を前記他センサノードに送信する送信手段と、前記生成手段が生成した機器制御信号に従って前記自環境制御機器を制御する制御手段と、を有し、前記生成手段は、ｆｉを前記機器制御信号、ｆｊを前記他センサノードであるセンサノードｊから前記受信手段を介して受信した他機器制御信号、ｍｉを自センサノードの近傍の他センサノードの個数、ｓｉを前記自センサノードのセンシング結果、ｇ(ｓｉ)をセンシング結果ｓｉを前記ユーザ係数で重み付けした後のセンシング結果、λを０から１の間の値をとる重み係数、α(ｓｉ)をセンシング結果ｓｉの関数である重み関数、εを所定の正の数として、以下の数式

を生成して前記機器制御信号の更新量△ｆｉを算出し、前回算出した機器制御信号に更新量△ｆｉを加算して前記機器制御信号を更新する処理を、所定の回数繰り返して行い、前記機器制御信号を算出する。

本発明により、環境制御機器をユーザの嗜好に合わせて制御するとともに、当該環境制御機器の近傍に存在する他の環境制御機器と協調して制御することができる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態が適用された環境制御システムの全体構成図である。図示する環境制御システムは、各環境制御機器４に接続（設置）されたセンサノード１と、センサノード送受信器２と、サーバ３と、を有する。

環境制御機器４は、例えば、照明機器、空気調整装置（いわゆるエアコン）など環境を制御する機器である。そして、各センサノード１は、環境情報（温度、湿度、衝撃、赤外線など）をセンシング（測定、感知）し、センシング結果をサーバ３に送信する機器である。また、各センサノード１は、当該センサノード１の近傍に存在するユーザを認識し、当該ユーザのユーザ情報をサーバ３に送信する。

センサノード１は、測定部１１と、ノード検出部１２と、通信部１３と、機器制御部１４と、ユーザ認識部１６と、テーブル変更部１７と、ユーザテーブル１８と、を有する。測定部１１は、後述する測定用センサを用いて少なくとも１つの環境情報をセンシングする。環境情報は、センサノードの周囲の環境を評価するための指標であって、例えば、温度、湿度、振動、赤外線などである。

ノード検出部１２は、自センサノード１の近傍に存在する他センサノードを検出する。ノード検出部１２は、赤外線センサまたは電磁界検出センサなどを用いて、当該センサノード１から所定の範囲内に存在する他センサノードを検出する。

通信部１３は、センサノード送受信器２を介してサーバ３と、または、近傍に存在する他センサノードとデータの送受信を行う。なお、通信部１３は中継機能を有し、近傍の他センサーノートにデータを送信し、当該他センサノードを中継してサーバ３（センサノード送受信器２）にデータを送信することとしてもよい。また、通信部１３は、他センサノードを中継して、サーバ３からデータを受信することとしてもよい。なお、通信部１３は、後述する無線通信モジュールを用いてデータを送受信する。

機器制御部１４は、当該センサノード１に接続された環境制御機器４を、サーバ３から受信した機器制御信号に従って制御する。なお、センサノード1と環境制御機器４とは、配線により接続されている場合だけでなく、無線により接続されていてもよい。無線で接続されている場合、センサノード１の機器制御部１４は、赤外線リモコンなどにより、環境制御機器４を制御する。

ユーザ認識部１６は、後述するユーザ認識センサを用いて、当該センサノード１の近傍に存在するユーザを検出し、検出したユーザのユーザ情報を特定する。テーブル変更部１７は、ユーザが環境制御機器４に対して操作した操作信号に基づいて、ユーザテーブル１８を変更する。ユーザテーブル１８は、ユーザ毎に当該ユーザのユーザ情報が記憶されたテーブルである。なお、ユーザテーブル１８については後述する。

センサノード送受信器２は、サーバ３と接続され、サーバ３の制御によりセンサノード１と無線でデータの送受信を行う。センサノード送受信器２は、アンテナと、通信用モジュールと、サーバ３との接続インタフェースと、を有する。なお、センサノード送受信器２とサーバ３とは、ＬＡＮ（Local Area Network）、またはシリアルインターフェースなどにより接続されるものとする。

サーバ３は、各センサノード１から、当該センサノード１のセンシング結果と、近傍の他センサノードのＩＤと、ユーザ情報とを収集し、センサノード１毎に機器制御信号を生成する。サーバ３は、受信部３１と、信号生成部３２と、送信部３３とを有する。受信部３１は、センサノード送受信器２を介して、各センサノード１からデータを受信する。信号生成部３２は、センサノード１毎に、当該センサノード１に接続された環境制御機器４を制御するための機器制御信号を生成する。

機器制御信号は、環境制御機器４を制御するための信号であって、環境制御機器４が出力する出力量を制御するための信号、または、環境制御機器４に供給される電力量を制御するための信号などである。例えば、環境制御機器４が照明機器の場合、機器制御信号は、照明機器の明るさ（出力量）を制御するため信号である。また、環境制御機器４が空気調整装置の場合、機器制御信号は、温度（出力量）を制御するための信号である。

次に、本発明の第２の実施形態が適用された環境制御システムについて説明する。

図２は、第２の実施形態の環境制御システムの全体構成図である。図示する環境制御システムは、複数のセンサノード１を有する。そして、各センサノード１は、環境制御機器４に接続されている。なお、図示する環境制御機器４は、図１の環境制御機器と同様である。

図示する環境制御システムでは、サーバを有することなく、各センサノード１が、環境制御機器４を制御するための機器制御信号を生成する。図示するセンサノード１各々は、測定部１１と、ノード検出部１２と、通信部１３と、機器制御部１４と、信号生成部１５と、ユーザ認識部１６と、テーブル変更部１７と、ユーザテーブル１８と、を有する。なお、図示するセンサノード１は、信号生成部１５を有する点において、図１に示す第1の実施形態のセンサノード１と異なる。信号生成部１５は、自センサノード１に接続された環境制御機器４を制御するための機器制御信号を生成する。

次に、第１の実施形態の環境制御システム（図１参照）、および、第２の実施形態の環境制御システム（図２参照）で用いられるセンサノード１およびサーバ３のハードウェアについて説明する。

図３は、センサノード１のハードウェア構成の一例を示した図である。

センサノード１は、バッテリで駆動し、測定用センサ８１と、ノード検出用センサ８２と、ＣＰＵ８３と、メモリ８４と、無線通信モジュール８５と、機器制御モジュール８６と、ユーザ認識センサ８７と、を有する。

図示する測定用センサ８１は、例えば、人の存在を検知する人感センサ、温度を測定する温度センサ、湿度を測定する湿度センサ、衝撃を検出する振動センサ、光を検出する光センサ、またはこれらを組み合わせた複合センサなどである。ノード検出用センサ８２は、赤外線センサまたは電磁界検出センサなどであって、近傍の他センサノードを検出する。

ＣＰＵ８３は、測定用センサ８１、ノード検出用センサ８２、メモリ８４、無線通信モジュール８５、機器制御モジュール８６およびユーザ認識センサ８７を制御する。すなわち、ＣＰＵ８３がメモリ８４に記憶された所定のプログラムを実行することにより、センサノード１の各機能が実現される。

無線通信モジュール８５は、無線通信により、センサノード送受信器２または他センサノードと通信する。無線通信としては、無線ＬＡＮ、特定小電力無線、微弱無線、ＺＩＧＢＥＥ、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨなどを利用することできる。なお、これらの無線通信の場合、通信距離は数ｍから数十ｍである。機器制御モジュール８６は、環境制御機器４を制御する。

ユーザ認識センサ８７は、ＲＦＩＤリーダ（Radio Frequency Identification reader）、ＤＤＣ（Charge Coupled Devices）カメラ、指紋センサ、話者認識用マイクロフォンなど、当該センサノード１の近傍に存在するユーザを認識・識別するためのセンサである。なお、ユーザ認識センサ８７にＲＦＩＤリーダを用いる場合、ユーザは、自分のユーザ識別情報（ユーザＩＤ）が記憶されたＲＦＩＤタグを携帯する必要がある。すなわち、当該センサノード１の近傍（通信範囲内）にユーザが存在する場合、当該ユーザが携帯するＲＦＩＤタグは、当該ユーザのユーザ識別情報をＲＦＩＤリーダに送信する。ＲＦＩＤリーダは、ユーザ識別情報を受信することにより、近傍に存在するユーザを検出する。

また、ＣＣＤカメラは、近傍に存在するユーザの顔を撮像する。話者認識用マイクロフォンは、近傍に存在するユーザが発した音声を収集する。指紋センサは、ユーザの指の接触を検知し、指紋画像を取得する。なお、ユーザ認識部１６は、顔の画像、音声または指紋画像などの生体情報に基づいて、ユーザを識別する。

図４は、サーバ３のハードウェア構成の一例を示した図である。

サーバ３は、図示するように、ＣＰＵ９１と、メモリ９２と、外部記憶装置９３と、インタフェース装置９４と、これらの各装置を接続するバス９５と、を備えた汎用的なコンピュータシステムを用いることができる。インタフェース装置９４は、センサノード送受信器２と接続するため装置であって、例えば、シリアルポート、パラレルポート、ＬＡＮポート、ＵＳＢポート、ＣＦカードスロットなどを用いることができる。

このコンピュータシステムにおいて、ＣＰＵ９１がメモリ９２上にロードされた所定のプログラムを実行することにより、サーバ３の各機能が実現される。なお、サーバ３は、図示しない入力装置および出力装置を備えることとしてもよい。また、サーバ３に、ＰＣ（Personal Computer）などを用いることとしてもよい。

次に、センサノード１のユーザテーブル１８について説明する。

図５は、ユーザテーブル１８の一例を示す図である。図示するユーザテーブル１８は、ユーザ識別情報１８１と、ユーザ情報１８２とを有する。ユーザ情報１８２には、ユーザの環境に対する嗜好性、すなわちユーザが快適である感じる環境情報の指標が設定される。本実施形態では、後述する機器制御信号を生成する際に用いられるユーザ係数（式３参照）が、ユーザ情報１８２に設定されるものとする。

次に、機器制御信号の生成処理について説明する。

第１の実施形態のサーバ３の信号生成部３２、および第２の実施形態のセンサノード１の信号生成部１５は、下記に示す式１の評価関数が最小となる機器制御信号を生成する。

ｆｉはセンサノードｉの機器制御信号、ｆｊはセンサノードｉの近傍に存在する他センサノードの機器制御信号である。なお他センサノードは、ｍｉ個存在するものとする。

ｓｉは、センサノードｉの測定部１１がセンシングしたセンシング結果である。ｇ（ｓｉ）は、センシング結果ｓｉの関数であって、センシング結果に基づく機器制御信号（以下、「センシング信号」）を算出するための関数である。通常、機器制御信号ｆｉは、センシング信号ｇ（ｓｉ）に従うものとする。例えば、センサノードの測定用センサ８１が人感センサであるものとする。そして、センサノードの測定部１１は、人感センサが人を検出した場合は「１」を、人を検出しない場合は「０」を、センシング結果として出力するものとする。この場合、関数ｇ（ｓｉ）には、例えば、式２を用いることが考えられる。

式２の場合、関数ｇ（ｓｉ）により算出されるセンシング信号と、センシング結果とは等しくなる。環境制御機器４が照明機器の場合に、このセンシング信号に従って照明機器を制御すると、人がいない場所では照明機器をオフ（ＯＦＦ）の状態に制御し、人がいる場所では照明機器を最高出力（例えば「１」）のオン（ＯＮ）の状態に制御する。なお、照明機器は、明るさを調整可能な調光機能を有するものとする。

ここで、人が快適であると感じる照明の明るさは、人によって異なる。例えば、全ての人が最高照度（最高出力時の最も明るい状態）を好むとは限らず、人によっては控えめな照度（やさしい光）を好む場合がある。このように、明るさや温度などの環境に対する人の嗜好（快適性）には個人差があると考えられる。そのため、本実施形態の関数ｇ（ｓｉ）は、式３を用いることとする。

式３のｋは、ユーザの嗜好に応じてセンシング信号に重み付けを（すなわちセンシング信号の調整を）するためのユーザ係数であって、「０」から「１」の間の値をとる。本実施形態では、ユーザテーブル１８（図５参照）にユーザ毎に設定されたユーザ情報を、ユーザ係数ｋに用いることとする。例えば、ユーザＡのユーザ係数ｋは「１」、ユーザＢのユーザ係数ｋは「０．６」、ユーザＣのユーザ係数ｋは「０．８」など、ユーザの嗜好に合ったユーザ係数ｋが用いられる。

以上により、式１の第１項は、自センサノードの機器制御信号と、近傍の他センサノードの機器制御信号との差（ｆｉ−ｆｊ）の自乗和である。また、式１の第２項は、自センサノードの機器制御信号と、センシング信号との差（ｆｉ−ｇ（ｓｉ））の自乗である。信号生成部３２、１５は、式１が最小値になるような機器制御信号を決定する。すなわち、信号生成部３２、１５は、センシング信号（センシング結果）に従うとともに、近傍の他センサノードの機器制御信号との差をできるだけ小さくした機器制御信号を生成する。

省エネルギーの観点からみると、センシング結果のみに基づいたセンシング信号で、照明機器または空気調整装置（エアコン）などの環境制御機器４を制御することが望ましい。しかしながら、センシング信号だけで環境制御機器４を制御した場合、人の感性や快適性に適合しない場合がある。

具体的には、人感センサのセンシング結果に基づくセンシング信号で、照明機器を制御した場合、人がいる場所は照明機器がオン（ＯＮ）に制御され明るい状態となるが、人のいない場所は照明機器がオフに制御され真っ暗な状態となる。しかしながら、明るい場所のすぐ隣に真っ暗な場所が存在すると、不自然な照明環境であるといわざるをえない。すなわち、違和感や不自然な印象（圧迫感など）を人に与えてしまう。

そのため、第１および第２の実施形態の信号生成部３２、１５は、近傍の他センサノードの機器制御信号との較差をできるだけ小さくした機器制御信号を生成することにより、近傍に存在する照明機器（例えば、隣接し合う照明機器）の明るさを徐々に（滑らかに）変化させることができる。これにより、対象となる領域に存在する人にとって違和感がなく自然で居住性が良い照明環境を実現する。なお、照明機器は、明るさを調整可能な調光機能を有するものとする。また、第１および第２の実施形態の信号生成部３２、１５は、ユーザ係数ｋを用いてセンシング信号に重み付けをすることにより、ユーザの嗜好により適合した機器制御信号を生成することができる。

また、式１のλは重み係数で「０」から「１」の間の値をとり、α（ｓｉ）は重み関数であってセンシング結果ｓｉの関数とする。式１では、重み係数λを第１項に、また、重み関数α（ｓｉ）を第２項に付加することにより、環境制御機器４に対する省エネルギー性と、環境の自然さ（滑らかさ）とのトレードオフを決定する。重み関数α（ｓｉ）は、例えば、人感センサの場合、以下の式４を用いることが考えられる。

なお、βは正の数値である。例えば、センシング結果ｓｉが「１」の場合（すなわち、人感センサが人を検出した場合）、α（ｓｉ）の値は「β＋１−λ」となる。βに比較的大きな値（例えば「１００」など）が設定される場合、センシング結果に従って照明機器を制御することができる。すなわち、センシング結果に合わせて照明機器が明るくなるように制御される。

一方、センシング結果ｓｉが「０」の場合（すなわち、人感センサが人を検出しない場合）、α（ｓｉ）の値は「１−λ」となる。λが小さな値（例えば、「０．１」）であればα（ｓｉ）の値は「０．９」となり、センシング結果に合わせて照明機器が暗くなるように制御される。また、λが大きな値（例えば、「０．９」）であればα（ｓｉ）の値は「０．１」となり、人のいる明るい場所と人のいない暗い場所との明るさ変化の自然さ（滑らかさ）が重視されるようになるために、できるだけ自然に照明を暗くするような制御がおこなわれるものと期待できる。

次に、第１の実施形態の環境制御システム（図１参照）において、式１の値が最小となる機器制御信号を生成する処理について説明する。

サーバ３の信号生成部３２は、下記の式５を解くことによって各センサノード１の機器制御信号を生成（算出）する。

図６は、サーバ３と各センサノード１のデータの送受信を模式的に示した図である。

サーバ３は、センサノード１各々から、センシング結果（ｓ１，・・・，ｓｉ−１，ｓｉ，ｓｉ＋１，・・・，ｓｎ）、および、近傍の他センサノードの他センサノードＩＤを受信する。そして、サーバ３は、センサノード１毎に式５を生成する。そして、サーバ３は、センサノード１毎に生成された式５の連立方程式を解くことにより各センサノード１の機器制御信号（ｆ１，・・・，ｆｉ−１，ｆｉ，ｆｉ＋１，・・・，ｆｎ）を算出する。なお、式５を解くことにより算出された各機器制御信号を、式１の評価関数に代入した場合、最小の値となる。

そして、サーバ３は、各センサノード１に、当該センサノード１用の機器制御信号をそれぞれ送信する。これにより、各センサノード１は、センシング結果等をサーバ３に送信するだけでサーバ３から機器制御信号を受信し、当該機器制御信号に基づいて環境制御機器４を制御する。

図７は、第１の実施形態の環境制御システムにおける機器制御信号の生成処理のフローチャートである。まず、センサノード１のノード検出部１２は、自センサノードＩＤを送信する。また、ノード検出部１２は、近傍（通信到達範囲内）に存在する他センサノードが送信した他センサノードＩＤを受信する。このようにして、ノード検出部１２は、近傍に存在する他センサノードを検出する（Ｓ１１）。なお、Ｓ１１の処理は、センサノード１を所定の環境に配置した際に１度だけ行う場合、または、所定のタイミングで定期的に行う場合が考えられる。

そして、センサノード１のユーザ認識部１６は、近傍に存在するユーザのユーザ情報（ユーザ係数）を特定する（Ｓ１２）。すなわち、ユーザ認識部１６は、ユーザ認識センサ８７が検知したユーザ識別情報または生体情報（顔の画像、音声、指紋画像など）を取得する。ユーザ識別情報を取得した場合、ユーザ認識部１６は、ユーザテーブル１８を参照し、当該ユーサ識別情報に対応するユーザ情報を特定する。

生体情報を取得した場合、ユーザ認識部１６は、所定の画像処理または所定の音声処理を行い、メモリに記憶された生体情報テーブル（不図示）を参照して当該生体情報を有するユーザを識別する。なお、生体情報テーブルには、本システムを利用する各ユーザの生体情報とユーザ識別情報とがあらかじめ登録さているものとする。そして、ユーザ認識部１６は、ユーザテーブル１８を参照し、ユーサ識別情報に対応するユーザ情報を特定する。

そして、センサノード１の測定部１１は、測定用センサ８１を用いて環境情報をセンシングする。そして、測定部１１は、自センサノードＩＤと、自センサノードのセンシング結果と、Ｓ１１で受信した他センサノードＩＤと、Ｓ１２で特定したユーザ情報とを含む状態メッセージを、通信部１３を用いてサーバ３に送信する（Ｓ１３）。なお、自センサノードＩＤは、センサノード１のメモリにあらかじめ記憶されているものとする。

なお、測定部１１は、所定のタイミングで定期的にセンシングを行い、その都度、状態メッセージをサーバ３に送信するものとする。あるいは、測定部１１は、所定のタイミングで定期的にセンシングを行い、センシング結果が前回と異なる場合（環境情報が変化した場合）にのみ、状態メッセージをサーバ３に送信することとしてもよい。この場合、状態メッセージを受信したサーバ３は、状態メッセージを送信した送信元センサノード１以外の各センサノードに、状態メッセージの送信を要求する。送信元センサノード１以外のセンサノード１各々は、サーバ３からの要求を受け付けて、状態メッセージをサーバ３に送信する。

また、ユーザ認識部１６は、測定部１１が定期的にセンシングを行うタイミングで、ユーザ認識センサが生体情報を検知したタイミングで、または、その他のタイミングで、ユーザ情報を特定するものとする。

サーバ３の受信部３１は、全てのセンサノード１各々から、状態メッセージ（自センサノードＩＤ、センシング結果、他センサノードＩＤ、ユーザ情報）を受信し、メモリに記憶する。そして、信号生成部３２は、メモリに記憶された各状態メッセージを参照し、各センサノード１毎に前述の式５を生成する（Ｓ１４）。

なお、信号生成部３２は、式３のユーザ係数ｋには、状態メッセージに含まれるユーザ情報の値を設定する。また、センサノード１が複数のユーザを認識（検知）して複数のユーザ情報を送信した場合、信号生成部３２は、各ユーザ情報の平均値を算出し、当該平均値をユーザ係数ｋに設定するものとする。例えば、センサノード１がユーザＡ（ユーザ情報：「１」）とユーザＢ（ユーザ情報：「０．６」）とを認識した場合、信号生成部３２は、（１＋０．６）／２＝０．８をユーザ係数ｋに設定する。これにより、各ユーザの嗜好にできるだけ合わせることができる。

そして、信号生成部３２は、生成した式５を解くことによって各センサノード１の機器制御信号ｆｉを算出（生成）する。そして、送信部３３は、算出した各センサノード１の機器制御信号を、対応するセンサノードにそれぞれ送信する（Ｓ１５）。

そして、センサノード１の機器制御部１４は、通信部１３を用いて機器制御信号を受信する。そして、機器制御部１４は、受信した機器制御信号に従って、自センサノードに接続された環境制御機器４を制御する（Ｓ１６）。例えば、環境制御機器４が照明機器の場合、機器制御部１４は、機器制御信号に基づいて照明機器の出力量（明るさ）を制御する。

次に、第２の実施形態の環境制御システム（図２参照）の機器制御信号の生成処理について説明する。

センサノード１は、下記の式６を解くことによって、式１の値が最小となる機器制御信号ｆｉを算出（生成）する。

εは、小さな正の数である。機器制御信号ｆｊの初期値は、前述の式２（ｇ（ｓｉ））から算出されるセンシング信号とする。センサノード１は、自センサノードの機器制御信号ｆｉ、他センサノードの機器制御信号ｆｊ、およびセンシング結果ｓｉを、式５に代入し、機器制御信号ｆｉの更新量Δｆｉを算出する。そして、前回算出した機器制御信号ｆｉに更新量Δｆｉを加算し、機器制御信号ｆｉを更新する。なお、センサノード１は、所定の回数、式６を計算し、機器制御信号ｆｊを更新する。

図８は、各センサノード１のデータの送受信を模式的に示した図である。

図示する場合、各センサノード１は、一列等間隔に設置され、両隣の隣接するセンサノード１のみと通信可能であるものとする。すなわち、各センサノード１の近傍の他センサノードは、両隣のセンサノードであるものとする。

具体的には、センサノードｉは、近傍の他センサノードｉ−１、ｉ＋１から、機器制御信号ｆｉ−１、ｆｉ＋１を受信する。そして、センサノードｉは、受信した他センサノードの機器制御信号ｆｉ−１、ｆｉ＋１と、自センサノードのセンシング結果ｓｉおよび前回算出した機器制御信号ｆｉと、を用いて機器制御信号の更新量Δｆｉを算出する。そして、センサノードｉは、前回算出した機器制御信号ｆｉに、更新量Δｆｉを加算し、機器制御信号ｆｉを更新する。

なお、所定の回数、繰り返し式６を計算することにより更新された機器制御信号ｆｉを、式１の評価関数に代入した場合、最小値となる。

図９は、第２の実施形態の環境制御システムにおける、第１の機器制御信号の生成処理フローチャートである。なお、図示する生成処理は、例えば、所定のタイミングで定期的に、または、所定のセンサノードのセンシング結果が変化した場合に、行われるものとする。また、全てのセンサノードにおいて、データの送受信のタイミングは必ずしも同期させる必要はないが、データの送受信回数および機器制御信号ｆｉの更新回数は、全てのセンサノードで整合性をとる必要がある。

まず、各センサノード１のノード検出部１２は、自センサノードＩＤを送信する。また、ノード検出部１２は、近傍（通信到達範囲内）に存在する他センサノードが送信した他センサノードＩＤを受信する。このようにして、ノード検出部１２は、近傍に存在する他センサノードを検出する（Ｓ２１）。なお、Ｓ２１の処理は、センサノード１を所定の環境に配置した際に１度だけ行う場合、または、図示する処理の開始時に毎回行う場合が考えられる。

そして、センサノード１のユーザ認識部１６は、図６のＳ１２と同様に、近傍に存在するユーザのユーザ情報（ユーザ係数）を特定する（Ｓ２２）。すなわち、ユーザ認識部１６は、ユーザテーブル１８を参照し、ユーザ認識センサが検知したユーザ識別情報または生体情報に基づいてユーザ情報を特定する。

センサノード１の測定部１１は、自センサノード１の周囲の環境をセンシングする。そして、信号生成部１５は、測定部１１がセンシングしたセンシング結果を前述の式３（ｇ（Ｓｉ））に代入し、機器制御信号の初期値（センシング信号）を算出する（Ｓ２３）。なお、信号生成部１５は、Ｓ２２で特定したユーザ情報の値を、式３のユーザ係数ｋに設定する。

そして、各センサノード１の測定部１１は、通信部１３を用いて、自センサノード１の自センサノードＩＤおよび機器制御信号の初期値を、Ｓ２１で検出した近傍の他センサノードに送信する。また、測定部１１は、通信部１３を用いて、近傍の他センサノード各々から、他センサノードＩＤおよび機器制御信号を受信する（Ｓ２４）。

なお、測定部１１は、Ｓ２３で算出した機器制御信号、および、Ｓ２４で受信した他センサノードＩＤおよび機器制御信号を、メモリに記憶するものとする。また、近傍の他センサノードは、Ｓ２４で自センサノード１から機器制御信号の初期値を受信したタイミングで、図９に示す本処理を開始することとしてもよい。

そして、信号生成部１５は、自センサノードの機器制御信号およびセンシング結果と、受信した他センサノード各々の機器制御信号と、ユーザ係数とを式６および式３に代入し、自センサノードの機器制御信号ｆｉの更新量Δｆｉを算出する。そして、信号生成部１５は、メモリに記憶された機器制御信号ｆｉに更新量Δｆｉを加算し、機器制御信号ｆｉを更新（算出）する（Ｓ２５）。そして、信号生成部１５は、更新した機器制御信号ｆｉをメモリに記憶する。

そして、信号生成部１５は、更新回数ｘの値に「１」を加算する（Ｓ２６）。そして、信号生成部１５は、更新回数ｘが所定の値（例えば、「５０回」）を超えたか否かを判別する（Ｓ２７）。更新回数ｘが所定の値より小さい場合（Ｓ２７：ＮＯ）、Ｓ２４に戻り、繰り返しＳ２４からＳ２７の処理を行う。

一方、更新回数ｘを超えた場合（Ｓ２７：ＹＥＳ）、機器制御部１４は、最終的に更新された機器制御信号をメモリから読み出し、当該機器制御信号に従って、自センサノードに接続された環境制御機器４を制御する（Ｓ２８）。例えば、環境制御機器４が照明機器の場合、機器制御部１４は、機器制御信号に基づいて照明機器の出力量（明るさ）を制御する。

図１０は、第２の実施形態の環境制御システムにおける、第２の機器制御信号の生成処理フローチャートである。第２の機器制御信号の生成処理では、センサノード１が生成する機器制御信号の精度を向上させ、また、機器制御信号を生成する際の更新回数を低減することを目的とする。そのため、第２の機器制御信号の生成処理では、機器制御信号の初期値を、第１の機器制御信号の生成処理と異なる方法で算出する。

図１０に示すフローチャートでは、機器制御信号の初期値の算出処理（Ｓ３３１〜Ｓ３３３）が、図９に示すフローチャートのＳ２３に相当する。そして、図１０のＳ３１およびＳ３２は図９のＳ２１およびＳ２２と同じ処理であって、また、図１０のＳ３４からＳ３８は図９のＳ２４からＳ２８と同じ処理であるため、ここでは説明を省略する。

まず、Ｓ３３１において、センサノード１の測定部１１は、自センサノード１の周囲の環境をセンシングする。そして、信号生成部１５は、測定部１１がセンシングしたセンシング結果を前述の式３（ｇ（Ｓｉ））に代入し、機器制御信号の第１の初期値（センシング信号）を算出する（Ｓ３３１）。なお、信号生成部１５は、Ｓ３２で特定したユーザ情報の値を、式３のユーザ係数ｋに設定する。

そして、Ｓ３３２において、各センサノード１の測定部１１は、通信部１３を用いて、自センサノード１の自センサノードＩＤおよび機器制御信号の第１の初期値を、Ｓ３１で検出した近傍の他センサノードに送信する。また、測定部１１は、通信部１３を用いて、近傍の他センサノード各々から、他センサノードＩＤおよび機器制御信号を受信する。

そして、Ｓ３３３において、信号生成部１５は、Ｓ３３１で算出した自センサノード１の機器制御信号の第１の初期値と、Ｓ３３２で受信した他センサノードの機器制御信号とを式７に代入し、機器制御信号の第２の初期値を算出する。

式７は、自センサノードの機器制御信号の第１の初期値と、他センサノードの機器制御信号との平均値を算出する式である。すなわち、信号生成部１５は、第１の初期値と、他センサノードの機器制御信号との平均値を、第２の初期値とする。そして、信号生成部１５は、第２の初期値を用いてＳ３４からＳ３７の処理を繰り返し行い、機器制御信号を更新する。

第２の機器制御信号の生成処理では第２の初期値を用いることにより、Ｓ３８で環境制御機器４を実際に制御する機器制御信号の精度をより向上させ、また、機器制御信号を生成する際の更新回数をより低減することができる。

次に、センサノード１の測定用センサ８１が人感センサであって、センサノード１に接続された環境制御機器４が照明機器の場合の具体例について説明する。

図１１は、１０個のセンサノード１と、各センサノード１のセンシング結果とを、模式的に示した図である。図示する１０個のセンサノード１は、等間隔に一列に設置されている。そして、各センサノード１には、環境制御機器４である照明機器（不図示）が接続されている。そして、各センサノード１の近傍（通信到達範囲内）に存在する他センサノードは、両隣の隣接するセンサノードであるものとする。また、第１の実施形態の環境制御システム（図１）の場合、複数のセンサノード送受信器２を用い、または、各センサノード１に中継機能を持たせるなどして、各センサノード１とサーバ３とが通信可能なようにする。

また、図示する例では、センサノード（１）の近傍にユーザＡが存在し、センサノード（５）の近傍にユーザＢが存在し、センサノード（１０）の近傍にユーザＣが存在するものとする。したがって、人感センサのセンシング結果は、センサノード（１）、センサノード（５）およびセンサノード（１０）のみ「１」（人が存在する状態）であって、他は「０」（人が存在しない状態）である。

図１１に示す場合、第１の実施形態の環境制御システム（図１参照）で用いられる前述の式５は、以下の式８となる。

また、図１１に示す場合、第２の実施形態の環境制御システム（図２参照）で用いられる前述の式６は、以下の式９となる。

なお、センサノード（１）（図中左端）の機器制御信号ｆ１の算出に用いられる機器制御信号ｆ０には、機器制御信号ｆ１を用いることとする。また、センサノード（１０）（図中右端）の機器制御信号ｆ１０の算出に用いられる機器制御信号ｆ１１には、機器制御信号ｆ１０を用いることとする。

図１２は、各実施形態において算出される機器制御信号（照明機器の出力量）をグラフ化したものである。すなわち、図示するグラフには、第１の実施形態のサーバ３が生成した機器制御信号（以下、「第１の機器制御信号」）と、第２の実施形態のセンサノード１が図９の処理により生成した機器制御信号（以下、「第２の機器制御信号」）と、第２の実施形態のセンサノード１が図１０の処理により生成した機器制御信号（以下、「第３の機器制御信号」）と、が示されている。

グラフの横軸はセンサノードＩＤである。また、グラフの縦軸は照明機器への機器制御信号であって、「１」を最高の出力量、すなわち最も明るい状態とする。また、ユーザ係数ｋについては、ユーザＡは「１」、ユーザＢは「０．６」、ユーザＣは「０．８」であるものとする。また、重み係数λは「０．７」、重み関数α（ｓｉ）（式４参照）のβは「５０」とする。

図示するグラフの第１の機器制御信号（第１の実施の形態）では、人が存在する場所の機器制御信号１ａ、１ｂ、１ｃは、存在するユーザのユーザ係数とほぼ等しい。例えば、近傍にユーザＡが存在するセンサノード（１）の機器制御信号１ａは、ほぼ「１」である。このように、機器制御信号の生成にユーザの嗜好を示すユーザ係数を用いることにより、ユーザの嗜好に合った快適な環境を実現することができる。

また、人が存在しない場所の機器制御信号は、省エネルギーの観点からは照明の必要はないが、明るい場所から急に暗くならないように空間的に滑らかな光変化になるように設定されている。

なお、重み係数λの値を変更することにより、環境制御機器４に対する制御ポリシーを変更することができる。例えば、重み係数λを小さな値とした場合、センシング結果により近い値の機器制御信号が算出される。すなわち、人のいない場所の機器制御信号はより小さく（より暗く）なる。一方、重み係数λを大きな値とした場合、明るい場所から暗い場所への空間的な光変化がより滑らかな機器制御信号が算出されるが、人がいない場所ではより明るくなる。

図示するグラフの第２の機器制御信号および第３の機器制御信号（第２の実施の形態）は、センサノード１が式９を繰り返し実行することにより算出したものである。ここで、εを「０．０３」、更新回数を「５０回」とする。第２の機器制御信号および第３の機器制御信号は第１の機器制御信号とほぼ同様である。但し、第３の機器制御信号の方が、より精度の高い厳密解である第１の機器制御信号に近似した結果となっている。

ここで、第２の機器制御信号および第３の機器制御信号各々について、第１の機器制御信号とのＲＭＳ（Root Mean Square）を算出する。ＲＭＳは、自乗平均平方根であって、値が小さいほど第１の機器制御信号に近似しているといえる。図示するグラフの場合、第２の機器制御信号のＲＭＳは「０．１２」で、第３の機器制御信号のＲＭＳは「０．０８３」である。すなわち、第３の機器制御信号の方が第２の機器制御信号より、第１の機器制御信号に近似しているといえる。したがって、図１０の処理により生成した第３の機器制御信号は、図９の処理により生成した第２の機器制御信号に比べて、より高い精度であるといえる。これにより、図１０の処理では、機器制御信号を生成する際の更新回数を、図９の処理より低減させることができる。

次に、ユーザテーブル１８（図５参照）のユーザ情報（ユーザ係数）の変更処理について説明する。前述のとおりユーザテーブル１８は、各センサノード１のメモリにあらかじめ記憶されている。ユーザテーブル１８には、ユーザ毎に、照明の明るさや空調の温度など環境に対する嗜好性を示すユーザ情報が登録されている。しかしながら、ユーザ情報の登録後に、ユーザの嗜好が変化した場合、または、誤った嗜好がユーザ情報に登録されている場合がある。このような場合、ユーザは、自らリモコンなどを用いて、環境制御機器４を操作する。

センサノード１のテーブル変更部１７は、ユーザが環境制御機器４に対して操作した操作信号を検出（モニタリング）する。そして、テーブル変更部１７は、操作信号を検出すると、操作を行ったユーザを識別するためのユーザ識別要求をユーザ認識部１６に送出する。ユーザ認識部１６は、ユーザ識別要求を受け付けると、ユーザ認識センサ８７が検知したユーザ識別情報または生体情報から、近傍に存在するユーザを識別する。そして、ユーザ認識部１６は、識別したユーザのユーザ識別情報をテーブル変更部１７に送出する。

そして、テーブル変更部１７は、ユーザテーブル１８を参照し、ユーザ認識部１６から受け付けたユーザ識別情報に対応するユーザ情報を特定する。そして、テーブル変更部１７は、操作信号に応じてユーザテーブル１８の特定したユーザ情報を変更する。なお、前述した機器制御信号生成処理（図７、図９、図１０）では、更新後のユーザ情報を用いて機器制御信号を生成する。

このように、ユーザが操作した操作信号をモニタリングし、ユーザテーブル１８の操作者ユーザのユーザ情報を変更することにより、ユーザの嗜好に適合した環境をリアルタイムで実現することができる。

以上説明した第１および第２の実施形態では、センサノード１の近傍に存在するユーザのユーザ情報（ユーザ係数）を用いて機器制御信号を生成する。これにより、ユーザの嗜好により適合した環境、すなわち当該ユーザにとってより快適な環境を提供することができる。

また、第１および第２の実施形態では、環境制御機器を、当該環境制御機器の近傍に存在する他の環境制御機器と協調して制御することができる。具体的には、自センサノードの機器制御信号と、近傍の他センサノードの機器制御信号との差（ｆｉ−ｆｊ）の自乗和と、自センサノードの機器制御信号と、センシング信号との差（ｆｉ−ｇ（ｓｉ））の自乗の合計が最小値になるような機器制御信号を生成する。これにより、第１および第２の実施形態では、センシング信号（センシング結果）に従うとともに、近傍の他センサノードの機器制御信号との差をできるだけ小さくした機器制御信号を生成することができる。

すなわち、近傍に存在する照明機器（例えば、隣接し合う照明機器）の明るさを徐々に（滑らかに）変化させることができる。これにより、対象となる領域に存在する人にとって違和感がなく自然で居住性が良い照明環境を実現することができる。

また、第２の実施形態では、サーバ３を有することなく、各センサノード１が、自らの機器制御信号を生成する。これにより、環境制御システムをより低コストに構築することができる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。例えば、図１１では、等間隔に一列に設置されたセンサノード１を例として説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されることなく、センサノード１は、２次元または３次元に設置されていてもよい。また、図１１では、近傍の他センサノードは両隣の隣接する２つのセンサノードとしたが、近傍の他センサノードは３つ以上であってもよい。

また、第１の実施形態の環境制御システムでは、サーバ３は生成した各機器制御信号を各センサノード１に送信し、センサノード１各々が機器制御信号に基づいて環境制御機器４を制御することとした。しかしながら、機器制御信号を生成したサーバ３が、直接、センサノード１に接続された環境制御機器４を制御することとしてもよい。また、サーバ３に環境制御装置が接続されている場合、サーバ３は、当該サーバ３に接続された環境制御装置を制御することとしてもよい。これらの場合、サーバ３は、環境制御機器を制御するための機器制御部（機器制御モジュール）を備えることとする。

本発明の第１の実施形態が適用された環境制御システムの全体構成図である。本発明の第２の実施形態が適用された環境制御システムの全体構成図である。センサノードのハードウェア構成を示す図である。サーバのハードウェア構成例を示す図である。ユーザテーブルの一例を示す図である。第１の実施形態におけるセンサノードとサーバのデータの送受信を模式的に示した図である。第１の実施形態における機器制御信号生成処理のフローチャートである。第２の実施形態における各センサノード間でのデータの送受信を模式的に示した図である。第２の実施形態における機器制御信号生成処理のフローチャートである。第２の実施形態における機器制御信号生成処理のフローチャートである。センサノードの配列の一例を示した図である。第１および第２の実施形態の機器制御信号のグラフの一例である。

符号の説明

１：センサノード、１１：測定部、１２：ノード検出部、１３：通信部、１４：機器制御部、１５：信号生成部、１６：ユーザ認識部、１７：テーブル変更部、１８：ユーザテーブル、２：センサノード送受信器、３：サーバ、３１：受信部、３２：信号生成部、３３：送信部、４：環境制御機器

Claims

環境制御システムであって、
複数の環境制御機器各々に接続された複数のセンサノードと、サーバとを有し、
前記センサノード各々は、
自センサノードの近傍の他センサノードを検出する検出手段と、
自センサノードの周囲にユーザの存在を検出した場合には１の値を、ユーザの存在を検出しない場合には０の値を、それぞれセンシング結果として出力する測定手段と、
自センサノードの近傍に存在するユーザについて、ユーザの嗜好に応じて前記センシング結果に重み付けをするためのユーザ係数を特定するユーザ認識手段と、
前記測定手段が測定したセンシング結果と、前記検出手段が検出した他センサノードの識別情報と、前記ユーザ認識手段が特定したユーザ係数とを、前記サーバに送信する送信手段と、
前記サーバから、前記環境制御機器を制御するための機器制御信号を受信し、当該機器制御信号に従って前記環境制御機器を制御する制御手段と、を有し、
前記サーバは、
前記センサノード各々から、前記自センサノードのセンシング結果と、前記他センサノードの識別情報と、前記ユーザ係数とを受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した情報に基づいて、前記センサノード毎に前記機器制御信号を生成する生成手段と、
前記生成手段が生成した各機器制御信号を、対応するセンサノードに送信する送信手段と、を有し、
前記生成手段は、
ｆｉをセンサノードｉの機器制御信号、ｆｊをセンサノードｉの近傍の他センサノードであるセンサノードｊの機器制御信号、ｍｉをセンサノードｉの近傍の他センサノードの個数、ｓｉをセンサノードｉから前記受信手段を介して受信した自センサノードのセンシング結果、ｇ(ｓｉ)をセンシング結果ｓｉを前記ユーザ係数で重み付けした後のセンシング結果、λを０から１の間の値をとる重み係数、α(ｓｉ)をセンシング結果ｓｉの関数である重み関数として、前記センサノード毎に以下の数式

を生成し、
前記センサノード毎に生成された前記数式の連立方程式を解くことにより前記センサノード各々の前記機器制御信号を算出すること
を特徴とする環境制御システム。
環境制御システムであって、
複数の環境制御機器各々に接続された複数のセンサノードを有し、
前記センサノード各々は、
自センサノードの近傍の他センサノードを検出する検出手段と、
自センサノードの周囲にユーザの存在を検出した場合には１の値を、ユーザの存在を検出しない場合には０の値を、それぞれセンシング結果として出力する測定手段と、
自センサノードの近傍に存在するユーザについて、ユーザの嗜好に応じて前記センシング結果に重み付けをするためのユーザ係数を特定するユーザ認識手段と、
前記他センサノードから、当該他センサノードに接続された他環境制御機器を制御する他機器制御信号を受信する受信手段と、
前記測定手段が測定したセンシング結果と、前記受信手段が受信した他機器制御信号と、前記ユーザ認識手段が特定したユーザ係数とに基づいて、当該自センサノードに接続された自環境制御機器を制御する機器制御信号を生成する生成手段と、
前記生成手段が生成した機器制御信号を前記他センサノードに送信する送信手段と、
前記生成手段が生成した機器制御信号に従って前記自環境制御機器を制御する制御手段と、を有し、
前記生成手段は、
ｆｉを前記機器制御信号、ｆｊを前記他センサノードであるセンサノードｊから前記受信手段を介して受信した他機器制御信号、ｍｉを自センサノードの近傍の他センサノードの個数、ｓｉを前記自センサノードのセンシング結果、ｇ(ｓｉ)をセンシング結果ｓｉを前記ユーザ係数で重み付けした後のセンシング結果、λを０から１の間の値をとる重み係数、α(ｓｉ)をセンシング結果ｓｉの関数である重み関数、εを所定の正の数として、以下の数式

を生成して前記機器制御信号の更新量△ｆｉを算出し、前回算出した機器制御信号に更新量△ｆｉを加算して前記機器制御信号を更新する処理を、所定の回数繰り返して行い、前記機器制御信号を算出すること
を特徴とする環境制御システム。
請求項２記載の環境制御システムであって、
前記生成手段は、
前記機器制御信号の初期値を生成し、
該機器制御信号の初期値を前記送信手段を介して前記他センサノードに送信し、前記他センサノードから前記受信手段を介して前記他機器制御信号の初期値を受信し、
前記数式のｆｉに前記機器制御信号の初期値、もしくは前記機器制御信号の初期値とｍｉ個の前記他機器制御信号の初期値との平均値を代入し、ｆｊに前記他機器制御信号の初期値を代入することにより前記機器制御信号を更新し、
該更新した機器制御信号を前記送信手段を介して前記他センサノードに送信し、前記他センサノードから前記受信手段を介して更新された他機器制御信号を受信し、
前記数式のｆｉに前記更新した機器制御信号を代入し、ｆｊに前記更新された他機器制御信号を代入することにより前記機器制御信号をさらに更新し、
同様にして、前記機器制御信号を更新する処理を、所定の回数繰り返して行い、前記機器制御信号を算出すること
を特徴とする環境制御システム。
請求項３記載の環境制御システムであって、
前記生成手段は、ｇ(ｓｉ)を前記機器制御信号の初期値として設定すること
を特徴とする環境制御システム。
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の環境制御システムであって、
前記生成手段は、βを正の数として、以下の数式

を前記重み関数α(ｓｉ)として設定すること
を特徴とする環境制御システム。
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の環境制御システムであって、
前記センサノード各々は、
ユーザ毎にユーザ係数が記憶されたユーザ記憶手段を、さらに有し、
前記ユーザ認識手段は、前記ユーザ記憶手段を参照し、自センサノードの近傍に存在するユーザのユーザ係数を特定すること
を特徴とする環境制御システム。
請求項６記載の環境制御システムであって、
前記センサノード各々は、
ユーザが環境制御機器に対して操作した操作信号を受け付け、前記ユーザ記憶手段の前記ユーザのユーザ係数を前記操作信号に基づいて変更する変更手段を、さらに有すること
を特徴とする環境制御システム。
環境制御システムが行う環境制御方法であって、
前記環境制御システムは、複数の環境制御機器各々に接続された複数のセンサノードと、サーバとを有し、
前記センサノード各々は、
自センサノードの近傍の他センサノードを検出する検出ステップと、
自センサノードの周囲にユーザの存在を検出した場合には１の値を、ユーザの存在を検出しない場合には０の値を、それぞれセンシング結果として出力する測定ステップと、
自センサノードの近傍に存在するユーザについて、ユーザの嗜好に応じて前記センシング結果に重み付けをするためのユーザ係数を特定するユーザ認識ステップと、
前記測定ステップで測定したセンシング結果と、前記検出ステップで検出した他センサノードの識別情報と、前記ユーザ認識ステップで特定したユーザ係数とを、前記サーバに送信する送信ステップと、
前記サーバから、前記環境制御機器を制御するための機器制御信号を受信し、当該機器制御信号に従って前記環境制御機器を制御する制御ステップと、を行い、
前記サーバは、
前記センサノード各々から、前記自センサノードのセンシング結果と、前記他センサノードの識別情報と、前記ユーザ係数とを受信する受信ステップと、
前記受信ステップで受信した情報に基づいて、前記センサノード毎に前記機器制御信号を生成する生成ステップと、
前記生成ステップで生成した各機器制御信号を、対応するセンサノードに送信する送信ステップと、を行い、
前記生成ステップでは、
ｆｉをセンサノードｉの機器制御信号、ｆｊをセンサノードｉの近傍の他センサノードであるセンサノードｊの機器制御信号、ｍｉをセンサノードｉの近傍の他センサノードの個数、ｓｉを前記受信ステップでセンサノードｉから受信した自センサノードのセンシング結果、ｇ(ｓｉ)をセンシング結果ｓｉを前記ユーザ係数で重み付けした後のセンシング結果、λを０から１の間の値をとる重み係数、α(ｓｉ)をセンシング結果ｓｉの関数である重み関数として、前記センサノード毎に以下の数式

を生成し、
前記センサノード毎に生成された数式の連立方程式を解くことにより前記センサノード各々の前記機器制御信号を算出すること
を特徴とする環境制御方法。
環境制御システムが行う環境制御方法であって、
前記環境制御システムは、複数の環境制御機器各々に接続された複数のセンサノードを有し、
前記センサノード各々は、
自センサノードの近傍の他センサノードを検出する検出ステップと、
自センサノードの周囲にユーザの存在を検出した場合には１の値を、ユーザの存在を検出しない場合には０の値を、それぞれセンシング結果として出力する測定ステップと、
自センサノードの近傍に存在するユーザについて、ユーザの嗜好に応じて前記センシング結果に重み付けをするためのユーザ係数を特定するユーザ認識ステップと、
前記測定ステップで測定したセンシング結果と、前記他センサノードから受信した当該他センサノードに接続された他環境制御機器を制御する他機器制御信号と、前記ユーザ認識ステップで特定したユーザ係数とに基づいて、当該自センサノードに接続された自環境制御機器を制御する機器制御信号を生成する生成ステップと、
前記生成ステップで生成した機器制御信号に従って前記自環境制御機器を制御する制御ステップと、を行い、
前記生成ステップでは、
ｆｉを前記機器制御信号、ｆｊを前記他センサノードであるセンサノードｊから受信した他機器制御信号、ｍｉを自センサノードの近傍の他センサノードの個数、ｓｉを前記自センサノードのセンシング結果、ｇ(ｓｉ)をセンシング結果ｓｉを前記ユーザ係数で重み付けした後のセンシング結果、λを０から１の間の値をとる重み係数、α(ｓｉ)をセンシング結果ｓｉの関数である重み関数、εを所定の正の数として、以下の数式

を生成して前記機器制御信号の更新量△ｆｉを算出し、前回算出した機器制御信号に更新量△ｆｉを加算して前記機器制御信号を更新する処理を、所定の回数繰り返して行い、前記機器制御信号を算出すること
を特徴とする環境制御方法。
請求項９記載の環境制御方法であって、
前記生成ステップでは、
前記機器制御信号の初期値を生成し、
該機器制御信号の初期値を前記他センサノードに送信し、前記他センサノードから前記他機器制御信号の初期値を受信し、
前記数式のｆｉに前記機器制御信号の初期値、もしくは前記機器制御信号の初期値とｍｉ個の前記他機器制御信号の初期値との平均値を代入し、ｆｊに前記他機器制御信号の初期値を代入することにより前記機器制御信号を更新し、
該更新した機器制御信号を前記他センサノードに送信し、前記他センサノードから更新された他機器制御信号を受信し、
前記数式のｆｉに前記更新した機器制御信号を代入し、ｆｊに前記更新された他機器制御信号を代入することにより前記機器制御信号をさらに更新し、
同様にして、前記機器制御信号を更新する処理を、所定の回数繰り返して行い、前記機器制御信号を算出すること
を特徴とする環境制御方法。
請求項１０記載の環境制御方法であって、
前記生成ステップでは、ｇ(ｓｉ)を前記機器制御信号の初期値として設定すること
を特徴とする環境制御方法。
請求項８ないし請求項１１のいずれか１項に記載の環境制御方法であって、
前記生成ステップでは、βを正の数として、以下の数式

を前記重み関数α(ｓｉ)として設定すること
を特徴とする環境制御方法。
請求項８ないし請求項１２のいずれか１項に記載の環境制御方法であって、
前記センサノード各々は、
ユーザ毎にユーザ係数が記憶されたユーザ記憶部を有し、
前記ユーザ認識ステップでは、前記ユーザ記憶部を参照し、自センサノードの近傍に存在するユーザのユーザ係数を特定すること
を特徴とする環境制御方法。
請求項１３記載の環境制御方法であって、
前記センサノード各々は、
ユーザが環境制御機器に対して操作した操作信号を受け付け、前記ユーザ記憶部の前記ユーザのユーザ係数を前記操作信号に基づいて変更する変更ステップを、さらに行うこと
を特徴とする環境制御方法。