JP6688751B2 - 制御システム及び制御方法 - Google Patents

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本発明は、制御システム及び制御方法に関する。
従来、ユーザの嗜好に合致する制御パラメータに基づいて対象機器を制御する技術が提案されている。例えば、対象機器が表示装置である場合において、ユーザの嗜好に合致する画質パラメータを予め登録し、登録された画質パラメータに基づいて表示装置を制御する技術が提案されている。或いは、対象機器が情報家電である場合において、ユーザの嗜好に合致する制御パラメータを学習し、学習された制御パラメータに基づいて情報家電を制御する技術などが提案されている(例えば、特許文献1、2)。
特開2011−223573号公報 特開2004−007297号公報
ところで、ユーザの嗜好に合致するパラメータは、対象機器が設けられる施設で学習される。従って、ユーザの転居などに伴ってユーザが利用する施設が変わるようなケースにおいては、学習されたパラメータがユーザの嗜好に合致しない可能性がある。
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、ユーザが利用する施設が変わるケースであっても、ユーザの嗜好に従って対象機器を制御することを可能とする制御システム及び制御方法を提供することを目的とする。
第1の特徴に係る制御システムは、対象機器の制御パラメータを施設のタイプ毎に格納する施設データベースから、対象施設に適合する前記対象機器の第1制御パラメータを特定する第1特定部と、対象機器の制御パラメータをユーザのタイプ毎に格納するユーザデータベースから、対象ユーザに適合する前記対象機器の第2制御パラメータを特定する第2特定部と、前記第1制御パラメータに適用する第1重付値及び前記第2制御パラメータに適用する第2重付値に基づいて、前記第1制御パラメータ及び前記第2制御パラメータを合成することによって、前記対象施設において前記対象ユーザに適合する第3制御パラメータを演算する制御部とを備える。
第2の特徴に係る制御方法は、対象機器の制御パラメータを施設のタイプ毎に格納する施設データベースから、対象施設に適合する前記対象機器の第1制御パラメータを特定するステップAと、対象機器の制御パラメータをユーザのタイプ毎に格納するユーザデータベースから、対象ユーザに適合する前記対象機器の第2制御パラメータを特定するステップBと、前記第1制御パラメータに適用する第1重付値及び前記第2制御パラメータに適用する第2重付値に基づいて、前記第1制御パラメータ及び前記第2制御パラメータを合成することによって、前記対象施設において前記対象ユーザに適合する第3制御パラメータを演算するステップCとを備える。
一態様によれば、ユーザが利用する施設が変わるケースであっても、ユーザの嗜好に従って対象機器を制御することを可能とする制御システム及び制御方法を提供することができる。
図1は、実施形態に係る制御システムを示す図である。 図2は、実施形態に係るEMS120を示す図である。 図3は、実施形態に係る施設管理装置200を示す図である。 図4は、実施形態に係る施設DB210に格納される情報の一例を示す図である。 図5は、実施形態に係るユーザDB220に格納される情報の一例を示す図である。 図6は、実施形態に係る制御方法を示す図である。 図7は、実施形態に係る制御方法を示す図である。
以下において、実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。
但し、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なる場合があることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係又は比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
[実施形態]
(制御システム)
以下において、実施形態に係る制御システムについて説明する。図1に示すように、制御システムは、施設100と、施設管理装置200と、ネットワーク300とを有する。
施設100は、木造住宅、鉄筋住宅、戸建て住宅、集合住宅及びビルディングなどの施設である。施設100は、1以上の機器110(機器111〜機器114)と、EMS(Energy Management System)120とを有する。機器110は、空調機器、AV(Audio Visual)機器及び照明機器などである。EMS120は、施設100に設けられる機器110を制御する。EMS120は、ネットワーク300を介して施設管理装置200と通信を行う。通信は、無線で行われてもよく、有線で行われてもよい。
図1では、施設100として、施設100A及び施設100Bが例示されている。施設100A及び施設100Bは同様の構成を有する。但し、施設100Aが戸建ての木造住宅であり、施設100Bがビルディングであってもよい。
施設管理装置200は、1以上の機器110のいずれかである対象機器を制御するための制御パラメータを学習する機能を有しており、制御パラメータを学習結果として施設100に送信する。
(EMS)
以下において、実施形態に係るEMS120について説明する。図2に示すように、EMS120は、通信部121と、制御部122とを有する。
通信部121は、通信モジュールなどによって構成されており、ネットワーク300を介して施設管理装置200と通信を行う。例えば、通信部121は、施設タイプと対応付けられた機器110の制御パラメータを施設管理装置200に送信する。同様に、通信部121は、ユーザタイプと対応付けられた機器110の制御パラメータを施設管理装置200に送信する。
制御部122は、CPU及びメモリなどによって構成されており、EMS121を制御する。実施形態において、制御部122は、後述する施設DB210から対象施設に適合する対象機器の第1制御パラメータを特定する第1特定部を構成する。制御部122は、後述するユーザDB220から対象ユーザに適合する対象機器の第2制御パラメータを特定する第2特定部を構成する。制御部122は、第1制御パラメータに適用する第1重付値及び第2制御パラメータに適用する第2重付値に基づいて、第1制御パラメータ及び第2制御パラメータを合成することによって、対象施設において対象ユーザに適合する第3制御パラメータを演算する制御部を構成する。
第1制御パラメータ及び第2制御パラメータの合成方法は特に限定されるものではない。例えば、対象機器が空調機器であり、制御パラメータが設定温度である場合において、第1制御パラメータ及び第2制御パラメータの重み付け平均値が第3制御パラメータとして演算されてもよい。或いは、対象機器がAV機器であり、制御パラメータがディスプレイの画質設定である場合において、重み付け平均値の算出ができなければ、第1制御パラメータ及び第2制御パラメータのいずれかが第3制御パラメータとして演算されてもよい。このようなケースにおいては、第1重付値及び第2重付値のいずれか一方がゼロであると見做されてもよい。
実施形態において、第1重付値及び第2重付値は、対象機器の種類によって異なってもよい。例えば、対象機器が空調機器である場合には、ユーザタイプよりも施設タイプの影響が大きいため、第1重付値が第2重付値よりも大きくてもよい。或いは、対象機器がAV機器である場合には、施設タイプよりもユーザタイプの影響が大きいため、第2重付値が第1重付値よりも大きくてもよい。
以下において、ユーザaが施設100A(第1タイプの施設)を利用しており、ユーザbが施設100B(第2タイプの施設)を利用しているケースを例にあげて説明する。このようなケースにおいて、施設100Aにおいて対象機器をユーザaが対象機器を利用した結果の学習によって得られる制御パラメータは、ユーザaに依存する制御パラメータとして後述するユーザDB220に格納されるだけではなく、施設100Aに依存する制御パラメータとして後述する施設DB120に格納される。同様に、施設100Bにおいて対象機器をユーザbが対象機器を利用した結果の学習によって得られる制御パラメータは、ユーザbに依存する制御パラメータとして後述するユーザDB220に格納されるだけではなく、施設100Bに依存する制御パラメータとして後述する施設DB120に格納される。
このようなケースにおいて、対象ユーザがユーザaであり、対象施設が対象ユーザとは異なる他ユーザ(ユーザb)が利用する施設100Bであるケースについて考える。すなわち、ユーザaが利用する施設が施設100Aから施設100Bに変わるケースについて考える。このようなケースにおいて、制御部122は、施設100Aにおいてユーザaが利用した結果の学習によって得られる制御パラメータ(ユーザaに依存する第2制御パラメータ)に加えて、施設100Bにおいてユーザbが利用した結果の学習によって得られる制御パラメータ(施設100Bに依存する第1制御パラメータ)に基づいて、第3制御パラメータを演算する。このような構成によれば、施設タイプに依存する第1制御パラメータが加味された第3制御パラメータで対象機器が制御されるため、ユーザaが利用する施設が変わったとしても、対象機器を適切に制御することができる。
ここでは、説明簡略化のために、対象ユーザとは異なる他ユーザがユーザbであるケースを例示した。しかしながら、対象ユーザとは異なる他ユーザは、複数のユーザであってもよく、ユーザaと同じユーザタイプのユーザを含んでもよい。
(施設管理装置)
以下において、実施形態に係る施設管理装置200について説明する。図3に示すように、施設管理装置200は、施設DB210と、ユーザDB220と、通信部230と、制御部240とを有する。
施設DB210は、HDD(Hard Disk Drive)又はSSD(Solid State Drive)などによって構成されており、対象機器の制御パラメータを施設100のタイプ(以下、施設タイプ)毎に格納するDB(Data Base)である。例えば、図4に示すように、施設DB210は、各施設タイプ(ここでは、施設タイプB)について、機器110を識別する識別情報(ここでは、機器ID)と機器110を制御するための第1制御パラメータとを対応付ける情報を格納する。施設DB210は、施設タイプ毎に図4に示す情報を格納する。
実施形態において、施設DB210は、ユーザを区別することなく、該当する施設タイプの施設100における機器110の制御結果を学習するとともに、該当する施設タイプの施設100における機器110の第1制御パラメータとして学習結果を格納する。
ここで、施設タイプは、構造、間取り、換気条件、断熱条件、防音条件、騒音条件、日照条件、気候条件及び電力料金の少なくともいずれか1つで分類されてもよい。構造は、施設100の構造(木造住宅、鉄筋住宅、戸建て住宅、集合住宅など)を示すパラメータである。間取りは、施設100が有する部屋の配置、広さ及び用途などを示すパラメータである。換気条件は、施設100が有する換気に関するパラメータであり、例えば、窓の配置、窓の大きさ及び換気設備の能力などを示すパラメータである。断熱条件は、施設100が有する断熱性に関するパラメータであり、例えば、壁の構造、壁の厚さ、窓の構造、窓の数及び窓の大きさなどである。防音条件は、施設100が有する防音に関するパラメータであり、例えば、壁の構造、壁の厚さ、窓の構造、窓の数及び窓の大きさなどである。騒音条件は、施設100が有する騒音に関するパラメータであり、例えば、施設100の周囲における騒音源の有無などを示すパラメータである。日照条件は、施設100が有する日照に関するパラメータであり、例えば、季節及び時刻毎の日照量を示すパラメータである。気候条件は、施設100が設けられる地域の気候に関するパラメータであり、例えば、平均気温、平均湿度及び平均降水量を示すパラメータである。電気料金は、施設100と電力事業者との契約に関するパラメータであり、例えば、買電料金、売電料金及びDR(Demand Response)に従ったことに対するインセンティブを示すパラメータである。
上述したように、施設タイプを分類するパラメータとしては様々なパラメータを挙げることができ、構造、間取り、換気条件、断熱条件、防音条件、騒音条件、日照条件、気候条件及び電力料金は、互いに重複するパラメータを含んでもよい。
ユーザDB220は、HDD又はSSDなどによって構成されており、対象機器の制御パラメータをユーザのタイプ(以下、ユーザタイプ)毎に格納するDB(Data Base)である。例えば、図5に示すように、ユーザDB220は、各ユーザタイプ(ここでは、ユーザタイプa)について、機器110を識別する識別情報(ここでは、機器ID)と機器110を制御するための第2制御パラメータとを対応付ける情報を格納する。ユーザDB220は、ユーザタイプ毎に図5に示す情報を格納する。
実施形態において、ユーザDB220は、施設100を区別することなく、該当するユーザタイプのユーザによる機器110の制御結果を学習するとともに、該当するユーザタイプのユーザによる機器110の第2制御パラメータとして学習結果を格納する。
ここで、ユーザタイプは、ユーザ識別情報、性別、年齢、音声情報、容姿特徴、生活パターン及び経済観念の少なくともいずれか1つで分類される。ユーザ識別情報は、ユーザを識別するパラメータであり、個々のユーザに割り当てられるIDなどである。性別は、男女の別を示すパラメータである。音声情報は、ユーザ識別情報に類似しており、ユーザを識別する声紋などのパラメータである。容姿特徴は、ユーザの容姿に関するパラメータであり、例えば、身長及び体重を示すパラメータである。生活パターンは、ユーザの生活に関するパラメータであり、夜型及び朝型などを示すパラメータである。経済観念は、QoL(Quality of Life)と電気料金などのコストとのバランスに関するパラメータであり、例えば、QoL優先又はコスト優先などを示すパラメータである。
通信部230は、通信モジュールなどによって構成されており、ネットワーク300を介して施設100と通信を行う。通信部230は、施設タイプと対応付けられた機器110の制御パラメータを施設100から受信する。このような制御パラメータは、上述した施設DB210に格納される第1制御パラメータの学習に用いられる。同様に、通信部230は、ユーザタイプと対応付けられた機器110の制御パラメータを施設100から受信する。このような制御パラメータは、上述したユーザDB220に格納される第2制御パラメータの学習に用いられる。
制御部240は、CPU及びメモリなどによって構成されており、施設管理装置200を制御する。特に限定されるものではないが、制御部240は、制御部122と同様に、第1重付値及び第2重付値に基づいて、第1制御パラメータ及び第2制御パラメータを合成することによって、対象施設において対象ユーザに適合する第3制御パラメータを演算する機能を有していてもよい。このようなケースにおいて、制御部240は、施設100に対する第3制御パラメータの送信を通信部240に指示する。
(制御方法)
以下において、実施形態に係る制御方法について説明する。
第1に、対象機器の制御について図6を参照しながら説明する。
図6に示すように、ステップS10において、EMS120は、EMS120が設けられる施設100(対象施設)の施設タイプを特定する。施設タイプの特定方法は特に限定されるものではないが、施設タイプの特定は、対象ユーザが所持する端末から施設タイプを受信することによって行われてもよく、EMS120に対する施設タイプの事前登録によって行われてもよい。
ステップS11において、EMS120は、施設タイプを識別する情報を施設管理装置200に送信し、施設DB210から対象施設に適合する対象機器の第1制御パラメータを特定する。
ステップS12において、EMS120は、EMS120が設けられる施設100に存在するユーザ(対象ユーザ)のユーザタイプを特定する。ユーザタイプの特定方法は特に限定されるものではないが、ユーザタイプの特定は、対象ユーザが所持する端末からユーザタイプを受信することによって行われてもよく、対象ユーザの画像認識等によって行われてもよい。
ステップS13において、EMS120は、ユーザタイプを識別する情報を施設管理装置200に送信し、ユーザDB220から対象ユーザに適合する対象機器の第2制御パラメータを特定する。
ステップS14において、EMS120は、第1重付値及び第2重付値に基づいて第1制御パラメータ及び第2制御パラメータを合成することによって、対象施設において対象ユーザに適合する第3制御パラメータを演算する。
ステップS15において、EMS120は、第3制御パラメータに従って対象機器を制御する。
ここで、図6では、ステップS11及びステップS13は別々の処理であるが、これらの処理は同時に行われてもよい。すなわち、EMS120は、施設タイプを識別する情報及びユーザタイプを識別する情報の双方を含むメッセージを施設管理装置200に送信し、第1制御パラメータ及び第2制御パラメータを特定してもよい。このようなメッセージは、第1制御パラメータ及び第2制御パラメータの取得を要求するメッセージと考えてもよい。
第2に、第1制御パラメータ及び第2制御パラメータの学習について図7を参照しながら説明する。
ステップS20において、対象施設において対象ユーザが対象機器の設定を変更する。施設管理装置200は、変更された後の設定に係る制御パラメータを施設100から受信する。
ステップS21において、施設管理装置200は、ステップS20で受信する制御パラメータに基づいて、施設DB210に格納される第1制御パラメータを更新する。言い換えると、対象ユーザとは関係なく、対象施設と同じ施設タイプに係る第1制御パラメータが更新される。
ステップS22において、施設管理装置200は、ステップS20で受信する制御パラメータに基づいて、ユーザDB220に格納される第2制御パラメータを更新する。言い換えると、対象施設とは関係なく、対象ユーザと同じユーザタイプに係る第2制御パラメータが更新される。
(作用及び効果)
実施形態では、施設タイプに依存する第1制御パラメータ及びユーザタイプに依存する第2制御パラメータは、施設DB210及びユーザDB220に格納される。EMS120は、第1重付値及び第2重付値に基づいて第1制御パラメータ及び第2制御パラメータを合成することによって、対象施設において対象ユーザに適合する第3制御パラメータを演算する。従って、対象ユーザが利用する施設が変わるケースであっても、対象機器を適切に制御することができる。
特に、対象ユーザが利用する施設が変わった後の初期設定においては、ユーザタイプに依存する第2制御パラメータが対象施設で有用であるか不明である。従って、上述した構成は、対象ユーザが利用する施設が変わった後の初期設定で用いると有用である。
[変更例1]
以下において、実施形態の変更例1について説明する。以下においては、実施形態に対する相違点について説明する。
変更例1において、ユーザタイプは、2以上のユーザの組合せで分類される。例えば、2以上のユーザの組合せは、家族構成などである。このような構成によれば、2以上のユーザが1つの施設を共同で利用するケースであっても、対象機器を適切に制御することができる。
[変更例2]
以下において、実施形態の変更例2について説明する。以下においては、実施形態に対する相違点について説明する。
変更例2において、対象ユーザが2以上のユーザである場合において、2以上のユーザの優先度が定められている。EMS120は、優先度が高いユーザのユーザタイプと対応付けられた第2制御パラメータ及び優先度が低いユーザのユーザタイプと対応付けられた第2制御パラメータを重み付け合成することによって、対象ユーザに適合する第2制御パラメータを特定してもよい。このようなケースにおいて、優先度が高いユーザのユーザタイプと対応付けられた第2制御パラメータに適用される重付値は、優先度が低いユーザのユーザタイプと対応付けられた第2制御パラメータに適用される重付値よりも大きい。
なお、EMS120は、優先度が高いユーザのユーザタイプと対応付けられた第2制御パラメータをユーザDB220から特定してもよい。このようなケースにおいて、優先度が低いユーザのユーザタイプと対応付けられた第2制御パラメータに適用される重付値はゼロである。
以下において、優先度の更新について説明する。例えば、ユーザX及びユーザYが存在している場合に、対象機器の設定が変更されるケースについて考える。このようなケースにおいて、EMS120は、設定が変更された後の制御パラメータがユーザX及びユーザYに適合する制御パラメータのいずれに近いかを判定する。EMS120は、設定が変更された後の制御パラメータがユーザXに適合する制御パラメータに近ければユーザXの優先度を相対的に上昇する。さらに、設定が変更された後の制御パラメータの学習によって、ユーザXのユーザタイプに対応付けられた第2制御パラメータが更新されてもよい。同様に、EMS120は、設定が変更された後の制御パラメータがユーザYに適合する制御パラメータに近ければユーザYの優先度を相対的に上昇する。さらに、設定が変更された後の制御パラメータの学習によって、ユーザYのユーザタイプに対応付けられた第2制御パラメータが更新されてもよい。
[その他の実施形態]
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
実施形態では、施設DB210及びユーザDB220が施設管理装置200に設けられる。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、施設DB210及びユーザDB220の少なくともいずれか一方は、ネットワーク300を介して施設管理装置200と接続されるサーバに設けられてもよい。
実施形態では、第3制御パラメータの演算がEMS120によって行われる。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、第3制御パラメータの演算は施設管理装置200によって行われてもよい。このようなケースにおいて、施設管理装置200は、第3制御パラメータを施設100に設けられたEMS120に送信する。
実施形態では、EMS120は、第1制御パラメータ及び第2制御パラメータの合成によって第3制御パラメータを演算する。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。対象ユーザが利用する施設が変わらない場合には、施設及びユーザの組合せに適用される制御パラメータの学習によって、最適化された制御パラメータに従って対象機器の制御が行われてもよい。
実施形態では、制御パラメータの学習が施設管理装置200によって行われる。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、制御パラメータの学習はEMS120によって行われてもよい。このようなケースにおいて、EMS120は、制御パラメータの学習結果を定期的に施設管理装置200に送信する。これによって、施設DB210及びユーザDB220に格納される情報が適切に更新される。
100…施設、110…機器、111〜114…機器、120…EMS、121…通信部、122…制御部、200…施設管理装置、210…施設DB、220…ユーザDB、230…通信部、240…制御部、300…ネットワーク

Claims (7)

  1. 対象機器の制御パラメータを施設のタイプ毎に格納する施設データベースから、対象施設に適合する前記対象機器の第1制御パラメータを特定する第1特定部と、
    前記対象機器の制御パラメータをユーザのタイプ毎に格納するユーザデータベースから、対象ユーザに適合する前記対象機器の第2制御パラメータを特定する第2特定部と、
    前記第1制御パラメータに適用する第1重付値及び前記第2制御パラメータに適用する第2重付値に基づいて、前記第1制御パラメータ及び前記第2制御パラメータを合成することによって、前記対象施設において前記対象ユーザに適合する第3制御パラメータを演算する制御部とを備え、
    前記対象ユーザが第1タイプの施設を利用しており、前記対象施設が前記第1タイプの施設とは異なる第2タイプの施設である場合において、
    前記第1特定部は、前記第2タイプの施設において前記対象ユーザとは異なる他ユーザが前記対象機器を利用した結果の学習によって得られる制御パラメータを格納する前記施設データベースから前記第1制御パラメータを特定し、
    前記第2特定部は、前記第1タイプの施設において前記対象ユーザが前記対象機器を利用した結果の学習によって得られる制御パラメータを格納する前記ユーザデータベースから前記第2制御パラメータを特定する、制御システム。
  2. 前記第1重付値及び前記第2重付値は、前記対象機器の種類によって異なる、請求項に記載の制御システム。
  3. 前記第1特定部は、前記対象施設のタイプに基づいて、前記施設データベースから前記第1制御パラメータを特定し、
    前記施設のタイプは、構造、間取り、換気条件、断熱条件、防音条件、騒音条件、日照条件、気候条件及び電力料金の少なくともいずれか1つで分類される、請求項1又は請求項に記載の制御システム。
  4. 前記第2特定部は、前記対象ユーザのタイプに基づいて、前記ユーザデータベースから前記第2制御パラメータを特定し、
    前記ユーザのタイプは、ユーザ識別情報、性別、年齢、音声情報、容姿特徴、生活パターン及び経済観念の少なくともいずれか1つで分類される、請求項1乃至請求項のいずれかに記載の制御システム。
  5. 前記ユーザのタイプは、2以上のユーザの組合せで分類される、請求項1乃至請求項のいずれかに記載の制御システム。
  6. 前記対象ユーザが2以上のユーザである場合において、前記2以上のユーザの優先度が定められている、請求項1乃至請求項のいずれかに記載の制御システム。
  7. 対象機器の制御パラメータを施設のタイプ毎に格納する施設データベースから、対象施設に適合する前記対象機器の第1制御パラメータを特定するステップAと、
    前記対象機器の制御パラメータをユーザのタイプ毎に格納するユーザデータベースから、対象ユーザに適合する前記対象機器の第2制御パラメータを特定するステップBと、
    前記第1制御パラメータに適用する第1重付値及び前記第2制御パラメータに適用する第2重付値に基づいて、前記第1制御パラメータ及び前記第2制御パラメータを合成することによって、前記対象施設において前記対象ユーザに適合する第3制御パラメータを演算するステップCとを備え、
    前記対象ユーザが第1タイプの施設を利用しており、前記対象施設が前記第1タイプの施設とは異なる第2タイプの施設である場合において、
    前記ステップAは、前記第2タイプの施設において前記対象ユーザとは異なる他ユーザが前記対象機器を利用した結果の学習によって得られる制御パラメータを格納する前記施設データベースから前記第1制御パラメータを特定するステップを含み、
    前記ステップBは、前記第1タイプの施設において前記対象ユーザが前記対象機器を利用した結果の学習によって得られる制御パラメータを格納する前記ユーザデータベースから前記第2制御パラメータを特定するステップを含む、制御方法。
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