JP4982511B2 - 行動時間比率計算装置及び行動時間比率計算方法 - Google Patents
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Description
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る行動時間比率計算装置を備えたシステム全体の構成例を示したものである。図1において、このシステムは、行動時間比率計算装置100、電気機器群、エネルギー計測機器群、行動計測群、環境計測機器群、及びこれら機器群から情報を収集する情報収集装置、及び、インターネット等のネットワークを含む。行動時間比率計算装置100は、このネットワークを介して、情報収集装置で収集された計測データ等を受信する。
ユーザ設定入力部203は、例えば、ユーザから、想定状況、エネルギー消費目標値、行動パターンの維持度、行動比率固定行動、出力結果に対する評価、という5項目の設定情報を受け付ける。入力される設定情報について、想定状況とは、ユーザが行動時間比率の出力を希望する時期の想定情報である。具体的には、季節や、朝や夜といった時間帯、行動パターンが大きく異なると考えられる、平日もしくは休日といった情報である。なお、平日、休日の判定は、システムが予め保持している標準カレンダーを使用するが、ユーザが指定するようにしてもよい。ここで、過去に長期不在や来客といった、普段の行動パターンが実施できなかった日を計算に使用しないように指定することもできる。
ユーザ設定入力部203から受け付けた想定状況データには、季節や時間帯や平日や休日といった、機器データベース211及び行動データベース212内のデータ範囲を規定する情報が含まれており、データ選択部204は、該情報に基づいてデータ範囲を選択する。データ範囲の選択後、当該データを機器データベース211、及び行動データベース212から読み込み、行動時間比率、及び全体の消費電力量を集計し、集計結果を行動時間比率表示部208に送信する。
行動時間比率表示部208は、データ選択部204から送信された行動時間比率及び全体の消費電力量の集計結果を表示部14に出力する。ユーザは、表示部14の出力された内容を確認した後、処理を実行するか、ユーザ設定を入力し直すかを選択する。最終的にデータ選択部204で選択された範囲のデータは、ユーザ設定入力部203で受け付けたユーザ設定情報と合わせて、単位エネルギー算出部205及び特徴算出部206に送信される。
単位エネルギー算出処理について、図7に示すフローチャートを参照して説明する。単位エネルギー算出部205は、行動データベース212から対象時刻の行動データを読み込む(ステップS41)。ここで、対象時刻の初期値は、データ選択部204から受け付けたデータ範囲の初期時刻である。読み込んだ行動データから、行動種類別に実施時間の集計を行う。また、読み込まれるデータは図5に示したように、1分間の秒数であるので、該当時刻1分間の行動別実施比率(%)も合わせて算出する。
特徴算出処理について、図9に示すフローチャートを参照して説明する。まず、特徴算出部206は、行動データベース212からデータ選択部204において受け付けた範囲のデータを読み込み、読み込んだデータについて行動種類別に実施時間を集計する(ステップS51)。ここで、行動データベース212の行動時間は行動種類の重複を許しているので例えば、1分間にテレビとPC利用をともに60秒実施しているというデータも含まれている。このようなケースについて、例えば上記の場合は、テレビとPC利用各々の実施時間比重として捉え、集計する行動時間はそれぞれ60×(30÷(60+60))=30秒と計算して加算する。また、本実施形態では、行動パターンの特徴データの算出を日単位で算出することとするため、各行動時間は日別に集計を行う。
本実施形態における行動時間比率は、生物の進化の仕組みを応用した遺伝的アルゴリズムを利用して算出される。図12は、行動時間比率算出部207の処理手順を示すフローチャートである。まず、行動時間比率算出部207は、ユーザに提示する行動時間比率の初期候補を生成する(ステップS61)。生成された初期候補の一例を図13に示す。行動時間比率候補は行動種類数分の配列として定義され、各要素は0〜999までの整数値を用いてランダムで初期化する。各値は行動時間の比重と考える。例えば、ステップS61では、この行動時間比率候補が200候補生成されるものとする。行動時間比率算出部207は、上記ステップS61で生成した行動時間比率候補の評価を図14に示すような評価関数を用いて評価する(ステップS62)。
ステップS631では、評価された行動時間比率候補の中から、高評価の候補を選択し、一定の倍数で候補をコピーした上で、新たな行動比率候補として利用する。具体的には200の候補の中から、評価値の上位1〜10位の候補はそれぞれ10倍にする。同様に上位11〜20位の候補はそれぞれ5倍にする。上位21〜30位の候補はそれぞれ3倍にする。上位31〜50位の候補は1倍にする。この段階で新たな行動比率候補は200候補となるので、この200候補を以下の処理に利用し、評価値は51位〜200位の候補はこの段階で破棄する。この処理によって、評価値が高くない行動時間比率候補を以後の候補から外し、候補全体の評価値の平均を上げることが可能になる。
行動時間比率表示部208は、データ選択部204及び行動時間比率算出部207から送信される、行動時間比率候補、及び行動時間比率候補から計算されるエネルギー消費量をグラフィカルにユーザに対して提示する。提示にあたっては、データ選択部204から受信した行動時間比率データは、現状パターンとして画面上部に出力し、行動時間比率算出部207から受信した行動時間比率データは、候補パターンとして画面下部に出力する。行動時間比率表示部208の表示例を図18に示す。図18では、現状パターンと比較して、ゲーム時間が大幅に短縮され、その一方で、睡眠、及び学業時間が増加した行動時間比率候補が提示されている。ここで、候補パターンの入浴時間が現状パターンと同等なのは、以前よりゲーム時間は日によって行動時間が大きく変動しているが、入浴時間は毎日一定の時間実施されており、その傾向がマハラノビス距離算出時に反映されているためである。
この発明の第2の実施形態は、例えばエアコンの買い換えや、エアコンの設定温度を変更するといった、ユーザが想定する省エネ行動を加味した上で、消費エネルギー目標を達成可能な行動時間比率を提示可能にしたものである。なお、この第2の実施形態は、上記第1の実施形態の構成と同様なため、上記図1、図2、及び図6を用いて説明する。また、図20に、第2の実施形態における単位エネルギー算出処理の手順を示す。
ユーザ設定入力部203は、上記第1の実施形態で説明した5項目の設定情報に加え、省エネルギー方針として、省エネオプションという設定情報を受け付ける。ユーザは、表示部14に提示される省エネオプションリストの中から所望の省エネオプションを選択する。省エネオプションとは、例えば、エアコンの買い替え、冷蔵庫の買い替え、エアコンの温度設定変更、照明の消し忘れを無くす等である。省エネオプションの選択例を図21に示す。この省エネオプションリストは、例えば外部記憶部17に保存されており、ユーザ設定入力部203は、システム設置環境の状態から実施可能な省エネオプションを選択して提示する。
単位エネルギー算出部205は、ユーザの省エネルギー方針に合わせて、行動への消費エネルギーの割り当て方法を変える。例えば、ユーザが「今後、居間の省エネエアコンに買い換える」オプションを選択時には居間エアコンの消費エネルギーを行動に割り付ける際の割付量を10%減少させるといった処理を実行する。これによりユーザが想定している省エネルギー方針を反映させた場合の行動時間比率候補が出力される。これにより、ユーザは設定したエネルギー消費目標を達成するために、行動比率を調整するか、もしくは機器を買い換えるかといったように、多面的に今後の行動比率調整方針を検討することができる。
Claims (12)
- ユーザの行動種類を時系列で表した行動履歴を示す行動履歴データを格納する行動データベースと、
前記行動履歴に対応して前記ユーザが使用する機器毎のエネルギー消費量を時系列で表した機器データを格納する機器データベースと、
前記行動履歴データと前記機器データとから前記行動種類毎の単位時間あたりのエネルギー消費量を算出する単位エネルギー算出部と、
前記行動履歴データをもとにユーザの行動パターンを表す特徴データを算出する特徴算出部と、
前記行動種類毎の単位時間あたりのエネルギー消費量と前記特徴データとをもとに、前記行動種類別の行動時間と前記単位時間あたりのエネルギー消費量とを掛け合わせた消費エネルギー計算値がエネルギー消費目標値以下となるように前記行動履歴における行動種類毎の時間比率候補を算出する行動時間比率算出部と、
を具備することを特徴とする行動時間比率計算装置。 - 前記ユーザの現状の行動パターンを維持する度合いを入力するユーザ設定入力部をさらに具備し、
前記特徴算出部は、前記ユーザ設定入力部で入力された度合いに応じて、前記特徴データを補正することを特徴とする請求項1記載の行動時間比率計算装置。 - 前記エネルギー消費目標値を可変にすることを特徴とする請求項1記載の行動時間比率計算装置。
- 前記特徴データは、前記行動種類別の平均実施時間、及び前記行動種類別の実施時間の分散共分散を含むことを特徴とする請求項1記載の行動時間比率計算装置。
- 前記行動時間比率算出部は、前記時間比率候補を、前記消費エネルギー計算値と前記エネルギー消費目標値との差分と、前記特徴データをもとに算出されるマハラノビス距離とにより評価することを特徴とする請求項1記載の行動時間比率計算装置。
- 前記ユーザにより設定される省エネルギー方針を入力するユーザ設定入力部をさらに具備し、
前記単位エネルギー算出部は、前記ユーザ設定入力部で入力された省エネルギー方針に応じて、前記単位時間あたりのエネルギー消費量を補正することを特徴とする請求項1記載の行動時間比率計算装置。 - ユーザの行動種類を時系列で表した行動履歴を示す行動履歴データを行動データベースに格納するステップと、
前記行動履歴に対応して前記ユーザが使用する機器毎のエネルギー消費量を時系列で表した機器データを機器データベースに格納するステップと、
前記行動履歴データと前記機器データとから前記行動種類毎の単位時間あたりのエネルギー消費量を算出する単位エネルギー算出ステップと、
前記行動履歴データをもとにユーザの行動パターンを表す特徴データを算出する特徴算出ステップと、
前記行動種類毎の単位時間あたりのエネルギー消費量と前記特徴データとをもとに、前記行動種類別の行動時間と前記単位時間あたりのエネルギー消費量とを掛け合わせた消費エネルギー計算値がエネルギー消費目標値以下となるように前記行動履歴における行動種類毎の時間比率候補を算出する行動時間比率算出ステップと、
を有することを特徴とする行動時間比率計算方法。 - 前記ユーザの現状の行動パターンを維持する度合いを入力するユーザ設定入力ステップをさらに有し、
前記特徴算出ステップは、前記ユーザ設定入力ステップで入力された度合いに応じて、前記特徴データを補正することを特徴とする請求項7記載の行動時間比率計算方法。 - 前記エネルギー消費目標値を可変にすることを特徴とする請求項7記載の行動時間比率計算方法。
- 前記特徴データは、前記行動種類別の平均実施時間、及び前記行動種類別の実施時間の分散共分散を含むことを特徴とする請求項7記載の行動時間比率計算方法。
- 前記行動時間比率算出ステップは、前記時間比率候補を、前記消費エネルギー計算値と前記エネルギー消費目標値との差分と、前記特徴データをもとに算出されるマハラノビス距離とにより評価することを特徴とする請求項7記載の行動時間比率計算方法。
- 前記ユーザにより設定される省エネルギー方針を入力するユーザ設定入力ステップをさらに有し、
前記単位エネルギー算出ステップは、前記ユーザ設定入力ステップで入力された省エネルギー方針に応じて、前記単位時間あたりのエネルギー消費量を補正することを特徴とする請求項7記載の行動時間比率計算方法。
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