JP6000790B2 - 機器制御装置およびその方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、機器制御装置およびその方法に関する。

従来、電力制御装置が検知した電流値が所定値以上になったとき、優先度の低い機器の電力を抑制する方法が知られている。この方法では、ディップスイッチなどで事前に入力した優先順位に基づいて、優先度判定手段が、電力制御する機器を決定する。これにより、決定ブレーカが遮断してしまうことを防止でき、定格電流容量内を有効的に活用して機器の稼動をさせることができる。

特開2010-104110号公報

しかしながら、この方法では、事前に入力した優先順位に基づいて、制御対象とする機器を決定しており、実際の居住者状況や機器稼働状況を考慮していなかった。このため、居住者にとって不快な制御を繰り返す問題があった。

本発明の一側面は、ユーザにできるだけ不快感をできるだけ与えないように機器の電力制御を行うことを目的とする。

本発明の一態様としての機器制御装置は、検出手段と、第1データベースと、取得手段と、判定手段と、制御手段と、決定手段と、第2データベースと、第1評価値算出手段と、第2評価値算出手段とを備える。

前記検出手段は、各機器の動作状態を検出する。

前記第1データベースは、各機器の最新動作状態と、前記各機器が最新動作状態になった時刻に関する情報とを格納する。

前記取得手段は、各前記機器の合計電流値を取得する。

前記判定手段は、各前記機器の合計電流値が所定値を越えたかを判定する。

前記制御手段は、前記合計電流値が前記所定値を越えた場合に、各前記機器のうち動作中の機器の中から機器を選択し、前記機器の動作状態を制御する。

前記決定手段は、前記制御手段による前記機器の制御がユーザにより受け入れられたかを決定する。

前記第2データベースは、前記ユーザにより受け入れられたと決定された場合に、前記制御手段により前記機器の動作状態が制御されたことを示すデータを内部に蓄積する。

前記第1評価値算出手段は、前記動作中の機器を対象に、前記第1データベースに基づき、前記最新動作状態になった時刻に応じて第1評価値を算出する。

前記第2評価値算出手段は、前記動作中の機器を対象に、前記第2データベースに基づき、前記制御手段により制御された頻度に応じて、第2評価値を算出する。

前記制御手段は、前記第1評価値と前記第2評価値に基づき、前記動作中の機器の中から前記機器を選択する。

本発明の第1実施形態にかかる機器制御装置のブロック図である。 電流所定値DBの例を示す。 最新ON時刻DBの例を示す。 稼働継続履歴DBの例を示す。 制御優先順位の算出方法を説明する図である。 制御優先順位の算出方法の具体例を示す。 時間t1,t2,t3の説明図である。 第1実施形態にかかる機器制御装置のハードウェア構成例を示している。 第1実施形態にかかる動作のメインフローの例を示す。 使用電流の閾値によってON/OFFを判定する方法を示す。 第2実施形態にかかる機器制御装置のブロックである。 稼働時間DBの例を示す。 第2実施形態の機器自動制御部に関わる動作のフローチャートを示す。 第2実施形態のメインフローを示す。 第3実施形態にかかる機器制御装置のブロック図である。 第3実施形態の機器自動制御部に関わる動作のフローチャートを示す。 第3実施形態のメインフローを示す。 第3実施形態の機器制御装置のハードウェア構成例を示す。 第4実施形態にかかる機器制御装置のブロック図である。 第4実施形態のメインフローを示す。 第4実施形態の機器制御装置のハードウェア構成例を示す。 第5実施形態にかかる機器制御装置のブロック図である。 第5実施形態のメインフローを示す。 第6実施形態にかかる機器制御装置のブロック図である。 在室DBの例を示す。 機器DBの例を示す。 第6実施形態のメインフローを示す。 第6実施形態の機器制御装置のハードウェア構成例を示す。 第7実施形態にかかる機器制御装置のブロック図である。 一時停止DBの例を示す。 第7実施形態のメインフローを示す。

以下、図面を参照しながら本実施形態を説明する。各図において同一又は対応するブロックには同一の符号を付して、変更または拡張された処理を除き、重複する説明は省略する。

（第1実施形態）
図1は本発明の第1実施形態にかかる機器制御装置のブロック図である。

この機器制御装置は電流計測機器1と制御機器10に接続されている。電流計測機器1は、家庭、ビル、工場等の施設内に配置された、電力を消費する機器の電流を計測する。電流計測機器1は、電力消費機器にそれぞれ接続されたスマートプラグあるいはスマートタップでもよい。あるいは、電力消費機器自体が、電流計測機器能を備えている場合は、電流計測機器1は、電力消費機器内に設けられた装置でもよい。本実施形態では、施設として家庭を想定し、電力消費機器は、エアコン、ドライヤ、電子レンジといった機器を想定する。電流計測機器1は、各電力消費機器の電流計測を行い、計測結果を電流判定部3に送る。代替的に、電流を計測する代わりに、電力を計測してもよい。

電流所定値データベース（DB）2は、合計電流使用値の上限を規定する電流所定値（あるいは単に所定値とも呼ぶ）を格納している。電流所定値は、単一の値でもよいし、条件に応じて複数用意しても良い。図2に、電流所定値DB2の例を示す。この例では、「昼間」、「普段」といった条件に応じて、異なる電流所定値が記憶されている。代替的に、合計電力使用値の上限を規定する電力所定値を記憶してもよい。

電流判定部3は、電流計測機器1より送られてきた各機器の使用電流値に基づき、各機器の動作状態を検出する検出手段を含む。電流判定部3は、少なくとも1つの機器の動作状態が変化したかを検出する。たとえば電源OFFから電源ON、またはこの逆があったかを、使用電流値の変化から（たとえば閾値判定により）検出する。ここでは、使用電流値から動作状態およびその変化を検出したが、別の方法を用いてもよい。たとえば各機器の動作を管理するデバイスが存在する場合は、当該デバイスから状態の通知を受けても良い。また、機器自体が動作状態を通知する機能を有する場合は、当該機器から状態の通知を受けても良い。本実施形態では、簡単のため、動作状態として、主にONとOFFを扱うが、本実施形態はこれに限定されない。たとえばエアコンであれば、設定温度、設定風量など、より細かい動作状態を扱ってもよい。代替的に、各機器の使用電力値に基づき、動作状態の変更の有無を判断してもよい。

電流判定部3は、機器の動作状態が変化したことを検出すると、最新ON時刻DB4に、該当する機器について、動作状態が変化した時刻（最新動作状態になった時刻）を格納する。図3に最新ON時刻DBの例を示す。最新ON時刻DB4は、各機器の最新ON時刻を格納している。最新ON時刻とはOFFからONになった最新の時刻である。現在、機器がOFFのときは、最新ON時刻をnullとする。例えば食洗器は20時00分00秒にONになって、ドライヤは現在OFFである。

また、電流判定部3は、機器の動作状態の変化を検出した場合（ON/OFFが変化した場合）は、各機器の合計使用電流値が、該当する電流所定値を越えたかを判定する判定部を含む。合計使用電流値は、電流判定部3が各機器の電流値を合計して計算してもよいし、合計使用電流を計測可能な別のデバイスから合計使用電流値の通知を受けてもよい。電流判定部3は、合計電流値を取得する取得手段を含む。電流判定部3は、合計使用電流値が電流所定値を越えたと判定すると、制御優先順位算出部8に、超過信号を通知する。代替的に、合計電力値が電力所定値を越えたかを判定してもよい。

以下の説明では、各機器の電流値を計測し、合計電流値が電流所定値を越えたかを判断することを前提とするが、上述のように、各機器の電力値を計測し、合計電力値が電力所定値を越えたを判断してもよい。電力値および合計電力値を用いる場合は、以下の説明における電流値、合計電流値、電流所定値等の記載を、電力値、合計電力値および電力所定値等と読み替えればよい。

稼働継続履歴DB5は、過去における本装置もしくは居住者による機器の制御の履歴データを保持する。具体的に、稼働継続履歴DB5は、電流所定値超過時（機器制御前）の機器の動作状態と、本装置もしくは居住者による制御後の機器の動作状態（ここではON/OFF）を対として表した情報を、1レコードとして格納する。図4に稼働継続履歴DB5の例を示す。例えば最終行は、制御前後で電子レンジがONからOFFになったことを示している。

最新ON時刻度算出部6は、最新ON時刻DB4に格納されている最新ON時刻をもとに、評価値の一つとして、“最新ON時刻度” （第1評価値）を算出する。より過去にONになった（動作状態が変化した）機器ほど、高い評価を与えるべく、最新ON時刻度の値を大きくする。制御対象の候補となる機器は動作中の機器であり、本例ではONの機器（OFFでない機器）である。したがって、現在ONの機器についてのみ、最新ON時刻度を計算する。最新ON時刻度算出部6は、算出した最新ON時刻度を制御優先順位算出算出部8に送る。

最新ON時刻度の算出方法は、例えば以下の通りである。現時刻でエアコンがONになり、現時刻の30秒前にドライヤーがONになり、現時刻の60秒前に電子レンジがONになったとする。2つの機器（機器Aと機器Bとする）のそれぞれについて、現時刻と最新ON時刻の差を比較して、機器Aと機器Bの一対比較のポイントを算出する。一対比較のポイントは、たとえば4点、3点、2点、1点、1/2点、1/3点、1/4点から選択する。エアコンの現時刻と最新ON時刻の差は0秒、ドライヤーは30秒なので、エアコンとドライヤーはドライヤーに4点（エアコンに1/4点）とする（0秒と30秒の比が4以上のため、4に丸める）。またドライヤーと電子レンジの現時刻と最新ON時刻の差はそれぞれ30秒、60秒なので、30秒と60秒の比により、ドライヤーと電子レンジの一対比較の結果は電子レンジに2点（ドライヤーに1/2点）とする。各一対比較のポイントを格納した行列を作成する。ただし、自身との比較である対角は1として、対称の位置にある成分の点数は逆数とする。例えば1行2列の成分が2のとき、2行1列の成分は1/2とする。作成した行列の固有ベクトルを算出して、その固有ベクトルを1で正規化したベクトルを作成する。当該正規化したベクトルの各要素が、各機器の最新ON時刻度（第1評価値）とする。後述する図5の行列Xの中の縦一列が、正規化したベクトルに相当する。たとえば基準1が“最新ON時刻度”を表す場合、（X11，X21，・・・、Xn1）^Tが、正規化したベクトルに相当し、X11、X21、Xn1といった個々の要素の値が、機器1、機器2、機器Nの最新ON時刻度に相当する。この例は、n個の機器が存在する場合である。なお、ここで述べた最新ON時刻度の算出方法は一例であり、上記以外の方法を用いてもかまわない。

稼働継続度算出部7は、稼働継続履歴DB5に基づき、評価値の一つとして、“稼働継続度”（第2評価値）を算出する。各レコードについて、制御前のデータと、制御後のデータを比較し、制御前後でONからOFFになる頻度が高い機器ほど、高い評価を与えるべく、稼働継続度の値を高くする。稼働継続度算出部7は、現在ONの機器について算出した稼働継続度を制御優先順位算出算出部8に送る。

稼働継続度の算出方法は、例えば以下の通りである。図4に示す稼働継続履歴を例に説明する。まず、ON継続率を、現在ONの機器(現在OFFでない機器)毎に、一対比較する。ON継続率とは、制御前後でONが継続されている比率である。一対比較のポイントは4点、3点、2点、1点、1/2点、1/3点、1/4点とする。ドライヤと電子レンジが制御前にともにONになっているのは第1レコード、第3レコード、第4レコード、第5レコードの4レコードである。このうちドライヤがOFFになったのは第3レコードの1つなので、ON継続率は75％（＝3／4）である。一方、電子レンジがOFFになったのは第1レコード、第4レコードの2つなので、ON継続率は50％（＝2／4）である。ドライヤと電子レンジのON継続率の比より、ドライヤと電子レンジの一対比較の結果は電子レンジに1／2点（ドライヤに2点）とする。各一対比較のポイントを格納した行列を作成する。ただし、自身との比較である対角は1として、対称の位置にある成分の点数は逆数とする。例えば1行2列の成分が2のとき、2行1列の成分は1/2とする。作成した行列の固有ベクトルを算出して、その固有ベクトルを1で正規化したベクトルを計算する。正規化したベクトルの各要素の値が、各機器の稼働継続度とする。後述する図5の行列Xにおいて、基準2が“稼働継続度”を表す場合、（X12，X22，・・・、Xn2）^Tが、正規化したベクトルに相当し、X12、X22、Xn2といった個々の要素の値が、機器1、機器2、機器Nの稼働継続度に相当する。この例は、n個の機器が存在する場合である。なお、ここで述べた稼働継続度の算出方法は一例であり、上記以外の方法を用いてもかまわない。

制御優先順位算出部8は、電流判定部3からの超過信号の通知により、制御優先順位算出処理を開始する。まず最新ON時刻DB4をもとに、ONになっている機器（OFFでない機器）を最新ON時刻度算出部6と稼働継続度算出部7に通知する。最新ON時刻度算出部6からの当該機器の最新ON時刻度と、稼働継続度算出部7からの当該機器の稼働継続度をもとに、制御優先順位を算出する。制御優先順位算出部8は、算出した制御優先順位を機器自動制御部9に通知する。

図5に、制御優先順位の算出方法の例を示す。まず評価基準重みを与える。評価基準重みとは、“最新ON時刻度”や“稼働継続度”といった各評価基準に対する重みである。この例では、基準1の重みはa1、基準2の重みはa2，基準mの重みはamとなっている。mは、評価基準の個数を表す。重みが大きいほど、その評価基準を重要視している。最後に、機器毎に、各評価基準の評価値と、各評価基準の重みとも掛け合わせ、加算して総合評価値を求める。たとえば機器1の総合評価値y1は、x11・a1＋x12・a2＋・・・＋x1m・amにより計算される。代替的に、計算結果を機器数nで除算した値（加重平均値）を総合評価値としてもよい。なお、図示のように、評価基準毎に各機器の評価値をそれぞれ縦列に格納した行列と、各評価基準の基準評価重みを格納した行列とを乗算することで、各機器の総合評価値Y1、Y2、・・・、Ynを同時に計算できる。

制御優先順位の算出方法の具体例を図6に示す。エアコン、電子レンジ、ドライヤの制御優先順位を算出する場合を考える。最新ON時刻度はそれぞれ、0.54、0.30、0.16、稼働継続度はそれぞれ0.64、0.26、0.10とする。また、最新ON時刻度、稼働継続度の評価基準重みはそれぞれ0.60、0.40とする。それぞれの評価値を評価基準重みにより加重平均すると、エアコン、電子レンジ、ドライヤの総合評価値はそれぞれ0.55、0.20、0.24となる。総合評価値が高いほど、高い評価を与え、これにより制御優先順位は1位エアコン、2位ドライヤ、3位電子レンジとなる。なお、制御優先順位の算出方法は、上記以外の方法を用いてもかまわない。

機器自動制御部9は、制御優先順位算出部8から送られてきた制御優先順位に従って、ONの機器の中から制御対象となる電力消費機器を選択（たとえば優先順位が一番高い機器を選択）し、電力消費機器を制御する制御機器10に、現在より低消費電力状態になるように制御を要求する。ON/OFF状態のみ考えるとすると、選択した機器をOFFにすることを要求する。ON/OFF状態以外の状態も扱う場合は、エアコンの温度設定を変えることなども可能である。要求を受けた制御機器10は、当該電力消費機器の動作状態を変更する。制御機器10は、電力消費機器に組み込まれていても良く、その場合は、当該電力消費機器に制御要求を送信すればよい。機器自動制御部9は、各機器の総合評価値に基づき、機器を選択（たとえば一番総合評価値の高い機器を選択）してもよい。この場合、優先順位の計算を省略してもよい。

電力消費機器を制御した後、本装置は居住者による再制御を一定時間待つ。再制御とは、居住者が電力消費機器の状態を制御前の状態等に戻すことを意味する。図7のように、自動制御から一定時間t3の間に再制御が行われたか、すなわち、ユーザにより上記制御が受け入れられたかを判断する。機器自動制御部9は、ユーザにより上記制御が受け入れられたかを決定する決定手段を含む。ユーザにより受け入れられた場合（再制御が行われなかった場合）、機器自動制御部9は、稼働継続履歴DB5を更新する。図4の例で説明すると、最下行に制御後のデータを稼働継続履歴DB5に格納する。時間t3の間に居住者により再制御が行われた場合（ユーザにより受け入れられなかった場合）は、更新は行わない。既に格納されている最下行の制御前のデータは消去してもよい。なお図4における時間t1、時間t2は、他の実施形態で説明する。制御前のデータと、制御後のデータとを含むレコードは、当該電力消費機器について動作状態の制御が行われたことを示す。上記では一定時間t3の間に再制御が行われなかった場合にユーザにより上記制御が受け入れられたとしたが、別の方法を用いてもよい。たとえばユーザから上記制御を受け入れるかの通知を受けるようにし、受け入れるとの通知を受けたとき、または何ら通知を受けなかったときは、上記制御を受け入れたと判断してもよい。

図8は、第1実施形態にかかる機器制御装置のハードウェア構成例を示している。

機器制御装置101は、内蔵したコンピュータ装置を基本ハードウェアとして使用することで実現することができる。内蔵コンピュータ装置は、CPU103、入力部104、表示部105、通信部106、主記憶部107、外部記憶部108により構成され、これらはバス102により相互に通信可能に接続される。

入力部104は、キーボード、マウス等の入力デバイスを備え、入力デバイスの操作による操作信号を、CPU103に出力する。

表示部105は、LCD（LIQUID CRYSTAL DISPLAY）、CRT（CATHODE RAY TUBE）等の表示ディスプレイからなる。

通信部106は、ETHERNET（登録商標）、無線LAN（LOCAL AREA NETWORK）、BLUETOOTH（登録商標）、ZIGBEE（登録商標）等の通信手段を有し、制御機器10、電流計測機器1との間で通信を行う。

外部記憶部108は、例えば、ハードディスク、若しくはCD−R、CD−RW、DVD−RAM、DVD−R等の記憶媒体等から構成され、前述の電流判定部3、最新ON時刻度算出部6、制御優先順位算出部8、機器自動制御部9、による処理をCPU103に実行させるための制御プログラムを記憶している。

また、外部記憶部108には、電流所定値DB2、最新ON時刻DB4、稼働継続履歴DB5、などが、データとして格納されている。

主記憶部107は、メモリ等により構成され、CPU103による制御の下で、外部記憶部108に記憶された制御プログラムを展開し、当該プログラムの実行時に必要なデータ、当該プログラムの実行により生じたデータ等を記憶する。上記制御プログラムはコンピュータ装置にあらかじめインストールすることで実現してもよいし、CD−ROM等の記憶媒体に記憶して、或いはネットワークを介して上記のプログラムを配布して、このプログラムをコンピュータ装置に適宜インストールすることで実現してもよい。

電流計測機器110は、電力消費機器（家電機器）111の電流を計測して、計測値を通信部106に送る。

図9に、本発明の第1実施形態にかかる動作のメインフローの例を示す。

ステップS1では、電流判定部3が電流計測機器1から送られてきた使用電流値により、機器の動作状態の変更（本例ではON/OFFの変更）を判定する。ON/OFFの判定方法として、例えば、図10のように使用電流の閾値によってON/OFFを判定する。

ステップS2では、電流判定部3が、機器のON/OFFが変更されたと判断した場合、最新ON時刻DB4を更新する（S3）。変更なかった場合は何もしない。図3の例では、機器がOFFになったときはnullを格納し、ONになったときは最新のON時刻を格納する。

ステップS4では、電流判定部3が合計使用電流が所定値を超過しているかを判定する。超過していないならばステップS1に戻る。超過しているならば、電流判定部3は制御優先順位算出部8に通知して、稼働継続履歴DB5を更新（「制御前」項目にデータを追加）する（S9）。また、制御優先順位算出部8は、最新ON時刻DB4をもとにONになっている機器を最新ON時刻度算出部6、稼働継続度算出部7に通知する。

最新ON時刻度算出部6は、最新ON時刻DB4をもとに最新ON時刻度を算出して（S7）、算出した最新ON時刻度を制御優先順位算出部8に通知する。稼働継続度算出部7は稼働継続履歴DB5をもとに稼働継続度を算出して（S8）、算出した稼働継続度を制御優先順位算出部8に通知する。

ステップS10では、制御優先順位算出部8は制御優先順位を算出して、算出した優先順位を機器自動制御部9に通知する。

ステップS11では、機器自動制御部9が、優先順に基づき制御対象とする電力消費機器を選択し、制御機器10に、選択した機器の自動制御を要求する。一定時間内にユーザによる再制御が行われるならば、ステップS1にもどる(S12)。行われないならば、稼働継続履歴DB5を更新（「制御後」項目にデータを追加）する（S13）。

以上のように、本実施形態によれば、各機器について算出した最新ON時刻度および稼働継続度に応じて、制御優先順位を動的に変更することで、居住者にとって快適な制御が実現できる。

（第2実施形態）
本発明の第2実施形態を示すブロック図は図11である。以下第1実施形態と同一部分の説明は省略する。

電流判定部3は、電流計測機器1より送られてきた使用電流値により機器のON/OFFを判定する。機器のON/OFFが変更されたならば、最新ON時刻DB4および稼働時間DB11を更新する。また、電流判定部3は、機器がON/OFFになったとき、合計使用電流値が所定値を超過しているならば、制御優先順位算出部8および待機時間算出部12に超過信号を通知する。

図12に稼働時間DB11の例を示す。稼働時間DB11は、機器、日付・時刻、稼働時間の3つを1レコードとして格納している。機器がONになったがまだOFFになっていないときは、第5レコードのように稼働時間がnullであるレコードを格納する。機器がOFFになった時点で、OFFになった時刻と、ONになった時刻との差から、稼働時間が算出され、nullを上書きする。

待機時間算出部12は、稼働時間DB11より機器の平均稼働時間を算出する。平均稼働時間を算出する機器は稼働時間がnullとなっている機器（すなわち現在ONになっている（稼働している）機器）である。現在稼働している全機器についてそれぞれ平均稼働時間を計算し、各平均稼働時間の代表値によって時間t1を算出する。代表値は、たとえば最小値、最大値、中央値、など任意でよいが、ここでは最小値を想定する。図7に時間t1を示す。時間t1を機器自動制御部9に通知する。なお、本実施形態では時間t2は扱わず、図7においてt2＝0として、考えればよい。

なお、稼働時間DB11において平均稼働時間の算出に使用するレコードは過去すべてのレコードでも、最新の数レコードでも、現時刻より一定期間前のレコードでも、曜日や季節によったレコードでもよい。

機器自動制御部9は、制御優先順位算出部8から送られてきた制御優先順位と、待機時間算出部12から送られてきた時間t1に従って動作する。

図13に、機器自動制御部9に関わる動作のフローチャートを示す。時間t1が0かを判断し（S101）、0ならば即時自動制御する（S102）。時間t1が0でなければ、時間t1の間だけ待つ。時間t1の間に居住者の機器制御があり（S103のYES）、電流が所定値以下になれば、制御後の機器の動作状態に基づき、稼働継続履歴DB5を更新（「制御後」の項目にデータを追加）し（S104）、後で説明する図14のメインフローの開始に戻る。時間t1の間に居住者の機器制御がなければ、本装置（システム）が制御機器10に制御指令を送って、機器の自動制御を行い（S102）、前述した時間t3の時間だけ待つ。時間t3の間に再制御が行われなければ、稼働継続履歴DB5を更新し、上記メインフローの開始に戻る。時間t3の間に再制御が行われたら、メインフローの開始に戻る。

本発明の第2実施形態のメインフローは図14である。以下第1実施形態と同一部分の説明は省略する。

ステップS2では、電流判定部3が、機器のON/OFFが変更された場合、最新ON時刻DB4を更新する（S3）、また稼働時間DB11を更新する（S14）。機器のON/OFFが変更されなかった場合は何もしない。

ステップS4では、電流判定部3が、合計使用電流が所定値を超過しているかを判定する。超過していないならば、ステップS1に戻る。超過しているならば、電流判定部3は制御優先順位算出部8に超過信号を通知し、稼働継続履歴DB5を更新（「制御前」のデータを格納し、「制御後」のデータをnullとしたレコードを追加）する（S9）。

また待機時間算出部12に超過信号を通知して、待機時間算出部12は稼働時間DB11をもとに時間t1を算出して（S15）、時間t1を機器自動制御部9に通知する。制御優先順位算出部8は、最新ON時刻DB4をもとにONになっている機器を最新ON時刻度算出部6、稼働継続度算出部7に通知する。最新ON時刻度算出部6は最新ON時刻DB4をもとに最新ON時刻度を算出して（S7）、算出した最新ON時刻度を制御優先順位算出部8に通知する。稼働継続度算出部7は稼働継続履歴DB5をもとに稼働継続度を算出して（S8）、算出した稼働継続度を制御優先順位算出部8に通知する。

ステップS10では、制御優先順位算出部8は制御優先順位を算出して、算出した制御優先順位結果を機器自動制御部9に通知する。

ステップS11では、機器自動制御部9が、時間t1にしたがって、図13に示したフローの動作を行う。図13のフローのステップS102で自動制御が行われ、その後、時間t3内にユーザによる再制御が行われるならば（S12のYES）、ステップS1にもどる。再制御が行われないならば（S12のNO）、稼働継続履歴DB5を更新し（S13）、メインフローの開始に戻る。

第2実施形態の機器制御装置のハードウェア構成は、第1実施形態と同一であるため説明を省略する。

以上のように、本実施形態によれば、合計使用電力が所定値を超過してから、制御までの待機時間（時間t1）を設定することで、不要な制御を行う可能性を減らし、居住者にとって快適な制御が実現できる。

（第3実施形態）
本発明の第3実施形態を示すブロック図は図15である。以下第1実施形態と同一部分の説明は省略する。

電流判定部3は、電流計測機器1より送られてきた使用電流値により、機器のON/OFFを判定する。機器のON/OFFが変更されたならば、最新ON時刻DB4を更新する。また、機器がON／OFFになったとき、合計使用電流値が所定値を超過しているならば、制御優先順位算出部8、警告時間算出部13に超過信号を通知する。

警告時間算出部13は、使用電流逼迫度合によって時間t2を算出する。図7にt2を示す。ここでは、t1＝0として考える。例えば現在値と契約電流の差分（比率や減算値）によって、時間t2を算出する。現在値と契約電流が互いに近づくほど、時間t2を小さくする。警告時間算出部13は、時間t2を機器自動制御部9に通知する。

機器自動制御部9は、制御優先順位算出部8から送られてきた制御優先順位、警告時間算出部13から送られてきた時間t2に従って、動作する。図16に、機器自動制御部9に関わる動作のフローチャートを示す。時間t2が0かを判断し（S201）、0ならば即時自動制御する（S202）。時間t2が0でなければ、警報器21を用いて警報を鳴らし（S203）、時間t2の間だけ待つ。時間t2の間に居住者の機器制御があれば（S204のYES）、居住者の制御後の機器の動作状態に基づき、稼働継続履歴DB5を更新し（S205）、後で説明する図17のメインフローの開始に戻る。時間t2の間に居住者の機器制御がなければ、システムが制御機器10に制御指令を送ることで機器の自動制御を行い（S202）、前述した時間t3の時間だけ待つ。時間t3の間に再制御が行われなければ、稼働継続履歴DB5を更新し、上記メインフローの開始に戻る。時間t3の間に再制御が行われたら、メインフローの開始に戻る。

本発明の第3実施形態のメインフローは図17である。以下第1実施形態と同一部分の説明は省略する。

ステップS4では、電流判定部3が使用電流が所定値を超過しているかを判定する。超過していないならば、ステップS1に戻る。超過しているならば、電流判定部3は、制御優先順位算出部8に超過信号を通知し、稼働継続履歴DB5を更新する（S9）。

また警告時間算出部13にも超過信号を通知して、警告時間算出部13は電流判定部3より通知された電力逼迫度合をもとに、時間t2を算出して機器自動制御部9に通知する（S16）。

制御優先順位算出部8は最新ON時刻DB4をもとにONになっている機器を最新ON時刻度算出部6、稼働継続度算出部7に通知する。最新ON時刻度算出部6は最新ON時刻DB4をもとに最新ON時刻度を算出して（S7）、算出した最新ON時刻度を制御優先順位算出部8に通知する。稼働継続度算出部7は稼働継続履歴DB5をもとに稼働継続度を算出して（S8）、算出した稼働継続度を制御優先順位算出部8に通知する。

ステップS10では、制御優先順位算出部8は、制御優先順位を算出して、算出した制御優先順位を機器自動制御部9に通知する。

ステップS11では、機器自動制御部9が、時間t2にしたがって、図16に示したフローの動作を行う。図16のフローのステップS202で自動制御が行われ、その後、時間t3内にユーザによる再制御が行われるならば（図17のS12のYES）、ステップS1にもどる。再制御が行われないならば（S12のNO）、稼働継続履歴DB5を更新し（S13）、メインフローの開始に戻る。

図18は第3実施形態の機器制御装置のハードウェア構成例を示している。以下第1実施例と同一部分の説明は省略する。

通信部106は、ETHERNET（登録商標）、無線LAN（LOCAL AREA NETWORK）、BLUETOOTH（登録商標）、ZIGBEE（登録商標）等の通信手段を有し、制御機器109、電流計測機器器110、警報器112との間で通信を行う。

以上のように、本実施形態によれば、使用電力が所定値を超過したら警報を鳴らし、警報開始から制御開始までの時間（時間t2）を設定することで、不要な制御を行う可能性を減らし、居住者にとって快適な制御が実現できる。

（第4実施形態）
本発明の第4実施形態を示すブロック図は図19である。以下第1実施形態と同一部分の説明は省略する。

評価基準重み入力部14は、居住者が評価基準の重みを算出するための情報の入力を受け付けて、入力された情報を評価基準重み算出部15に通知する。入力する情報は、例えば各評価基準の一対比較の結果を示した情報である。また別の例として、事前に設定されている節約モード、快適モードなどのモード選択情報でもよい。

評価基準重み算出部15は、評価基準重み入力部14で入力された情報をもとに各評価基準の重みを算出して、制御優先順位算出部8に通知する。

各評価基準の一対比較の結果を示した情報を用いる場合は、まず、各一対比較の比較結果（ポイント）を格納した行列を作成する。ただし、自身との比較である対角は1として、対称の位置にある成分の点数は逆数とする。例えば1行2列の成分が2のとき、2行1列の成分は1/2とする。作成した行列の固有ベクトルを算出して、その固有ベクトルを1で正規化したベクトルを生成する。ベクトルの各要素を、各評価基準の重みとする。

また入力された情報が、節約モード、快適モードなどのモードの場合は、モードごとに各評価基準の重みを格納したテーブルを用意しておき、当該テーブルを参照して各評価基準の重みを取得する。

なお、入力する情報、および重みの算出方法は、上記以外の方法でもかまわない。

本発明の第4実施形態のメインフローは図20である。以下第1実施形態と同一部分の説明は省略する。第1実施形態のメインフローに対して、ステップS17とS18が、メインフローの開始部に追加されている。

ステップS17では、居住者が各評価基準の重みを算出するための情報を入力する。

ステップS18では、評価基準重み算出部15が、入力された情報に基づき、各評価基準重みを算出する。

図21は第4実施形態の機器制御装置のハードウェア構成例を示している。以下第1実施形態と同一部分の説明は省略する。

通信部106は、ETHERNET（登録商標）、無線LAN（LOCAL AREA NETWORK）、BLUETOOTH（登録商標）、ZIGBEE（登録商標）等の通信手段を有し、制御機器109、電流計測機器110、居住者入力機器113との間で通信を行う。

以上のように、本実施形態によれば、居住者が評価基準を自分の好みに設定できることで、居住者にとって快適な制御が実現できる。

（第5実施形態）
本発明の第5実施形態を示すブロック図は図22である。以下第1実施形態と同一部分の説明は省略する。

電流所定値入力部16は、居住者から電流所定値の入力を受け付けて、入力を電流所定値DB2に格納する。

本発明の第5実施形態のメインフローは図23である。以下第1実施形態と同一部分の説明は省略する。第1実施形態のメインフローに対して、ステップS19が、メインフローの開始部に追加されている。

ステップS19では、居住者が電流所定値を入力して、入力を電流所定値DB2に格納する。

第5実施形態の機器制御装置のハードウェア構成例は、第4実施形態と同一のため、説明は省略する。

以上のように、本実施形態によれば、居住者が電流所定値を自分の好みに設定できることで、居住者にとって快適な制御が実現できる。

（第6実施形態）
本発明の第6実施形態を示すブロック図は図24である。以下第1実施形態と同一部分の説明は省略する。

在室判定部17は、人感センサなどから各部屋の居住者在室状況を判定する。在室判定部17は、在室判定結果を在室DB18に書き込む。

在室DB18は、各部屋の在室状況を格納している。図25に在室DB18の例を示す。

機器DB20は各機器について、不在でも使用される機器か否かの情報と、設置場所の情報とを格納している。図26に機器DB20の例を示す。

無駄度算出部19は、在室DB18および機器DB20をもとに、評価値の一つとして、無駄度を算出する。たとえば現在ONになっている機器について、無駄度を算出する。算出した無駄度を制御優先順位算出算出部8に送る。

無駄度算出方法は例えば以下の通りである。まず機器が“無駄”かどうかを判定する。ある機器が、不在では使用しない機器であり、かつ、その機器の設置された部屋が不在の場合、“無駄”と判定する。次に機器Aと機器Bの一対比較のポイントを算出する。一対比較のポイントは4点、3点、2点、1点、1/2点、1/3点、1/4点とする。機器Aと機器Bがともに“無駄”なときは共に1点とする。また機器Aが“無駄”で、機器Bが“無駄”でないときは、例えば機器Aに3点（機器Bには1/3点）とする。ここに示した点数の設定方法は一例であり、他の方法でもかまわない。各一対比較のポイントを格納した行列を作成する。ただし、自身との比較である対角は1として、対称の位置にある成分の点数は逆数とする。例えば1行2列の成分が3のとき、2行1列の成分は1/2とする。作成した行列の固有ベクトルを算出して、その固有ベクトルを1で正規化したベクトルを生成する。ベクトルの各要素を、各機器の無駄度とする。

図5の行列Xにおいて、基準3が“無駄度”を表す場合、（x13，x23，・・・、xn3）^Tが、正規化したベクトルに相当し、x13、x23、xn3といった個々の要素の値が、機器1、機器2、機器Nの無駄度に相当する。この例は、n個の機器が存在する場合である。なお、ここで述べた無駄度の算出方法は一例であり、上記以外の方法を用いてもかまわない。

制御優先順位算出部8は、電流判定部3からの通知により、制御優先順位算出を開始する。まず最新ON時刻DB4をもとにONになっている機器を、最新ON時刻度算出部6と稼働継続度算出部7と無駄度算出部19に通知する。最新ON時刻度算出部6の算出結果、稼働継続度算出部7の算出結果、無駄度算出部19の算出結果をもとに、制御優先順位を算出して、算出結果を機器自動制御部9に通知する。

本発明の第6実施形態のメインフローは図27である。以下第1実施形態と同一部分の説明は省略する。

ステップS4では、電流判定部3が、使用電流が所定値を超過しているかを判定する。超過していないならば、ステップS1に戻る。超過しているならば、電流判定部3は、制御優先順位算出部8に超過信号を通知し、稼働継続履歴DB5を更新する（S9）。

また、制御優先順位算出部8は、最新ON時刻DB4をもとにONになっている機器を最新ON時刻度算出部6、稼働継続度算出部7、無駄度算出部19に通知する。

最新ON時刻度算出部6は、最新ON時刻DB4をもとに最新ON時刻度を算出して（S7）、算出結果を制御優先順位算出部8に通知する。

稼働継続度算出部7は、稼働継続履歴DB5をもとに稼働継続度を算出して（S8）、算出結果を制御優先順位算出部8に通知する。

無駄度算出部19は、在室DB18と機器DB20をもとに無駄度を算出して（S19）、算出結果を制御優先順位算出部8に通知する。

ステップS10では、制御優先順位算出部8は制御優先順位を算出して、算出結果を機器自動制御部9に通知する。

図28は第6実施形態の機器制御装置のハードウェア構成例を示している。以下第1実施形態と同一部分の説明は省略する。

通信部106は、ETHERNET（登録商標）、無線LAN（LOCAL AREA NETWORK）、BLUETOOTH（登録商標）、ZIGBEE（登録商標）等の通信手段を有し、制御機器109、電流計測機器110、センサ・機器114との間で通信を行う。

以上のように、本実施形態によれば、無駄な機器利用を出来るだけ減らすことで、居住者にとって快適な制御が実現できる。

（第7実施形態）
本発明の第7実施形態を示すブロック図は図29である。以下第1実施形態と同一部分の説明は省略する。

一時停止DB21は、各機器の一時停止の可否を表す情報を格納している。図30に一時停止DB21の例を示す。

一時停止度算出部22は、一時停止DB21をもとに、評価値の一つとして、一時停止度を算出する。一時停止度算出部22は、算出した一時停止度を、制御優先順位算出算出部8に送る。

一時停止度の算出方法は、例えば以下の通りである。機器Aと機器Bの一対比較のポイントを算出する。一対比較のポイントは4点、3点、2点、1点、1/2点、1/3点、1/4点とする。機器Aと機器Bがともに一時停止可能なときは共に1点とする。また機器Aが一時停止可能で、機器Bが一時停止不可能なときは機器Aに3点（機器Bに1/3点）とする。ここに示した点数の設定方法は一例であり、他の方法でもかまわない。各一対比較のポイントを格納した行列を作成する。ただし、自身との比較である対角は1として、対称の位置にある成分の点数は逆数とする。例えば1行2列の成分が3のとき、2行1列の成分は1/2とする。作成した行列の固有ベクトルを算出して、その固有ベクトルを1で正規化したベクトルを生成する。ベクトルの各要素の値を、各機器の一時停止度とする。

図5の行列Xにおいて、基準mが“無駄度”を表す場合、（x1m，x2m，・・・、xnm）^Tが、正規化したベクトルに相当し、x1m、x2m、xnmといった個々の要素の値が、機器1、機器2、機器nの無駄度に相当する。この例は、n個の機器が存在する場合である。なお、ここで述べた無駄度の算出方法は一例であり、上記以外の方法を用いてもかまわない。

制御優先順位算出部8は、電流判定部3からの通知により、制御優先順位算出を開始する。まず最新ON時刻DB4をもとに、ONになっている機器の情報を、最新ON時刻度算出部6と稼働継続度算出部7と一時停止度算出部22に通知する。制御優先順位算出部8は、最新ON時刻度算出部6の算出結果、稼働継続度算出部7の算出結果、一時停止度算出部22の算出結果をもとに、制御優先順位を算出して、算出結果を機器自動制御部9に通知する。

本発明の第7実施形態のメインフローは図31である。以下第1実施形態と同一部分の説明は省略する。

ステップS4では、電流判定部3が、使用電流が所定値を超過しているかを判定する。超過していないならば、ステップS1に戻る。超過しているならば、電流判定部3は制御優先順位算出部8に超過信号を通知し、稼働継続履歴DB5を更新する（S9）。

制御優先順位算出部8は、最新ON時刻DB4をもとにONになっている機器を最新ON時刻度算出部6、稼働継続度算出部7、一時停止度算出部22に通知する。

最新ON時刻度算出部6は、最新ON時刻DB4をもとに最新ON時刻度を算出して（S7）、算出結果を制御優先順位算出部8に通知する。

稼働継続度算出部7は稼働継続履歴DB5をもとに稼働継続度を算出して（S8）、算出結果を制御優先順位算出部8に通知する。

一時停止度算出部22は一時停止DB21をもとに一時停止度を算出して（S20）、算出結果を制御優先順位算出部8に通知する。

ステップS10では、制御優先順位算出部8は制御優先順位を算出して、算出結果を機器自動制御部9に通知する。

第7実施形態の機器制御装置のハードウェア構成例は第1実施形態と同一であるため、説明を省略する。

以上のように、本実施形態によれば、一時停止できる機器を考慮することで、居住者にとって快適な制御が実現できる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

Claims (15)

1. 各機器の動作状態を検出する検出手段と、
   各機器の最新動作状態と、前記各機器が最新動作状態になった時刻に関する情報とを格納する第1データベースと、
   各前記機器の合計電流値を取得する取得手段と、
   各前記機器の合計電流値が所定値を越えたかを判定する判定手段と、
   前記合計電流値が前記所定値を越えた場合に、各前記機器のうち動作中の機器の中から機器を選択し、前記機器の動作状態を制御する制御手段と、
   前記制御手段による前記機器の制御がユーザにより受け入れられたかを決定する決定手段と、
   前記ユーザにより受け入れられたと決定された場合に、前記制御手段により前記機器の動作状態が制御されたことを示すデータを内部に蓄積する第2データベースと、
   前記第1データベースに基づき、前記動作中の機器を対象に、前記最新動作状態になった時刻に応じて第1評価値を算出する第1評価値算出手段と、
   前記第2データベースに基づき、前記動作中の機器を対象に、前記制御手段により制御された頻度に応じて、第2評価値を算出する第2評価値算出手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記第1評価値と前記第2評価値に基づき、前記動作中の機器の中から前記機器を選択する
   機器制御装置。
2. 前記第1評価値と前記第2評価値に基づき、前記動作中の機器の優先順位を算出する優先順位算出手段、をさらに備え、
   前記制御手段は、前記優先順位に基づき、前記動作中の機器の中から前記機器を選択する
   請求項1に記載の機器制御装置。
3. 前記決定手段は、前記制御手段により前記機器の動作状態が制御された後、一定期間内に前記機器の動作状態がユーザにより変更されなかったとき、前記機器の制御がユーザにより受け入れられたと決定する
   請求項1または2に記載の機器制御装置。
4. 前記検出手段は、前記機器の動作状態として、前記機器がオン状態かオフ状態かを検出し、
   前記機器毎にオンにされてからオフにされるまでの稼働時間を計算する計算手段と、
   前記計算手段により計算された稼働時間の履歴を記憶する第3データベースと、を備え、
   前記制御手段は、前記動作中の機器の前記稼働時間の履歴に基づき第1の時間を算出し、前記第1の時間内に前記合計電流値が前記所定値以下にならなかったときのみ、前記機器の制御を実行する
   請求項1に記載の機器制御装置。
5. 前記制御手段は、前記動作中の機器毎に平均稼働時間を計算し、前記平均稼働時間の最小値に基づき第1の時間を算出する
   請求項4に記載の機器制御装置。
6. ユーザに警告を発する警告手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記合計電流値に応じて第2の時間を計算し、
   前記警告手段により前記ユーザに警告を発したあと、前記第2の時間内に、前記合計電流値が所定値以下にならなかったときのみ、前記機器の制御を実行する
   請求項1ないし5のいずれか一項に記載の機器制御装置。
7. 前記第1評価値および前記第2評価値に対する第1重みおよび第2重みを決定するための情報の入力をユーザから受け付ける重み入力手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記動作中の機器毎に、前記第1評価値および前記第2評価値を前記第1重みおよび前記第2重みで重み付け合計した総合評価値に基づき前記機器を選択する、
   請求項1ないし6のいずれか一項に記載の機器制御装置。
8. 前記所定値の入力をユーザから受け付ける所定値入力手段
   をさらに備えた請求項1ないし7のいずれか一項に記載の機器制御装置。
9. センサに基づき各部屋の在室有無を判定する在室判定手段と、
   各前記機器が設置された部屋の情報と、前記部屋に不在のときに前記機器が稼働することを許容するかの情報とを格納する第4データベースと、
   前記動作中の機器を対象に、不在の部屋に設置されているか、および前記不在の部屋での稼働が許容さないないかに応じて、第3評価値を算出する第3評価値算出手段と、をさらに備え、
   前記制御手段は、前記第3評価値をさらに用いて、前記機器を選択する
   請求項1ないし8のいずれか一項に記載の機器制御装置。
10. 各前記機器の一時停止を許容するかの情報を格納する第5データベースと、
    前記動作中の機器を対象に、前記機器の一時停止が許容されるかに応じて、第4評価値を算出する第4評価値算出手段と、をさらに備え、
    前記制御手段は、前記第4評価値をさらに用いて、前記機器を選択する
    請求項1ないし9のいずれか一項に記載の機器制御装置。
11. 前記検出手段は、前記機器の動作状態として、前記機器がオン状態かオフ状態かを検出する、
    請求項1ないし10のいずれか一項に記載の機器制御装置。
12. 前記取得手段は、前記合計電流値の代わりに、合計電力値を取得し、
    前記判定手段は、前記合計電力値が所定値を越えたかを判定し、
    前記制御手段は、前記合計電力値が前記所定値を越えた場合に、前記動作中の機器の中から機器の選択を行う
    請求項1ないし11のいずれか一項に記載の機器制御装置。
13. 各機器の動作状態を検出する検出ステップと、
    各機器の最新動作状態と、前記最新動作状態になった時刻に関する情報とを第1データベースに格納するステップと、
    各前記機器の合計電流値を取得する取得ステップと、
    前記合計電流値が所定値を越えたかを判定する判定ステップと、
    前記合計電流値が前記所定値を越えた場合に、各前記機器のうち動作中の機器の中から機器を選択し、前記機器の動作状態を制御する制御ステップと、
    前記制御ステップによる前記機器の制御がユーザにより受け入れられたかを決定する決定ステップと、
    前記ユーザにより受け入れられたと決定された場合に、前記制御ステップにより前記機器の動作状態が制御されたことを示すデータを第2データベースに蓄積する蓄積ステップと、
    前記第1のデータベースに基づき、前記動作中の機器を対象に、前記最新動作状態になった時刻に応じて、第1評価値を算出する評価値算出ステップと、
    前記第2データベースに基づき、前記動作中の機器を対象に、前記制御ステップで制御された頻度に応じて、第2評価値を算出する第2評価値算出ステップと、を備え、
    前記制御ステップは、前記第1評価値と前記第2評価値に基づき、前記動作中の機器の中から前記機器を選択する
    機器制御方法。
14. 前記取得ステップは、前記合計電流値の代わりに、合計電力値を取得し、
    前記判定ステップは、前記合計電力値が所定値を越えたかを判定し、
    前記制御ステップは、前記合計電力値が所定値を越えた場合に、前記動作中の機器の中から前記機器を選択する
    請求項13に記載の機器制御方法。
15. 前記第1評価値と前記第2評価値に基づき、前記動作中の機器の優先順位を算出する優先順位算出ステップ、をさらに備え、
    前記制御ステップは、前記優先順位に基づき、前記動作中の機器の中から前記機器を選択する
    請求項13に記載の機器制御方法。

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