JP7387838B1 - 情報処理システム、および情報処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
<1.家電管理システムの全体構成>
図1は、実施形態の家電管理システム1の全体構成を示す図である。家電管理システム1は、例えば、冷蔵庫100と、サーバ200と、端末装置300とを含む。サーバ200は、「情報処理システム」の一例である。ただし、「情報処理システム」は、上記例に限定されず、冷蔵庫100の制御装置160により実現されてもよく、サーバ200と冷蔵庫100の制御装置160とにより実現されてもよい。後述するネットワークNWは、例えば、インターネット、セルラー網、Wi-Fi網、LPWA(Low Power Wide Area)、WAN(Wide Area Network)、LAN(Local Area Network)、またはその他の公衆回線や専用回線などを状況に応じて利用すればよい。
次に、冷蔵庫100について詳しく説明する。
図2は、冷蔵庫100の概略構成を示す正面図である。冷蔵庫100は、例えば、筐体10と、複数の扉20とを備えている。
扉開閉検知センサ110は、扉20の開閉を検出するセンサである。扉開閉検知センサ110は、例えば、冷蔵室扉21の開閉を検出する冷蔵室扉センサ111、野菜室扉22の開閉を検出する野菜室扉センサ112、製氷室扉23の開閉を検出する製氷室扉センサ113、小冷凍室扉24の開閉を検出する小冷凍室扉センサ114、および主冷凍室扉25の開閉を検出する主冷凍室扉センサ115を含む。扉開閉検知センサ110の検出結果は、制御装置160に出力される。
温度センサ120は、貯蔵室30の温度(例えば貯蔵室30内の空気温度)を検出する温度センサである。温度センサ120は、例えば、冷蔵室31の温度(冷蔵室温度)を検出する冷蔵室温度センサ121、チルド室31Aの温度(チルド室温度)を検出するチルド室温度センサ122、および主冷凍室35の温度(冷凍室温度)を検出する主冷凍室温度センサ123を含む。温度センサ120の検出結果は、制御装置160に出力される。
冷却部130は、複数の貯蔵室30を冷却する装置である。冷却部130は、例えば、第1冷却器131、第2冷却器132、圧縮機133、三方弁134と、第1送風機135、および第2送風機136を含む。
操作部140は、冷蔵庫100に対するユーザUの操作を受け付け可能な操作部である。操作部140は、例えば、扉20の表面または筐体10の内面に設けられた1つ以上のボタンを含む。ユーザUは、操作部140を操作することで、冷蔵庫100の制御モードとして、後述する各種の冷却制御モードを設定可能である。本出願で「制御モードを設定する」とは、制御モードをON状態にすることを意味する。操作部140は、端末装置300に代えて/加えて、後述する学習制御モードを設定する(すなわちON状態にする)ユーザUの操作を受け付け可能でもよい。
通信部150は、例えば無線通信モジュールである。通信部150は、ユーザUの住居に配置された無線ルータWRおよびモデムMを介してサーバ200と通信可能である。
制御装置160は、冷蔵庫100の全体を統括的に制御する。制御装置160は、制御指令取得部161、制御部162、状態管理部163、および送信部164を有する。これら機能部は、冷蔵庫100に搭載されたCPU(Central Processing Unit)のような1つ以上のハードウェアプロセッサがプログラムを実行することにより実現される。ただし、これら機能部の一部または全部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、PLD(Programmable Logic Device)、またはFPGA(Field Programmable Gate Array)などのハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアとの協働によって実現されてもよい。
記憶部190は、各種情報を記憶する機能部である。記憶部190は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)、またはSSD(Solid State Drive)などの組み合わせにより実現される。記憶部190は、学習用状態情報191と、実行結果情報192とを記憶する。
次に、サーバ200について詳しく説明する。
図4は、サーバ200の機能構成を示すブロック図である。サーバ200は、例えば、情報取得部210、運転計画生成部220、制御指令送信部230、表示情報送信部240、および記憶部290を有する。
情報取得部210は、例えば所定の周期で冷蔵庫100から送信される冷蔵庫100の状態を示す状態情報を取得し、状態情報291の一部として記憶部290に記憶する。取得される状態情報は、冷蔵庫100の扉開閉検知センサ110の検出結果を示す扉開閉情報191aと、温度センサ120の検出結果を示す庫内温度情報191bとを含む。
運転計画生成部220は、状態情報に基づいて得られる冷蔵庫100の使用状態に基づきユーザUの生活パターン(冷蔵庫100の使用パターン)を分析し、ユーザUの生活パターンに応じた冷蔵庫100の運転計画を生成する。言い換えると、運転計画生成部220は、ユーザUの生活パターンを学習する学習機能部である。本出願で「学習」とは、ニューラルネットワークなどを用いた機械学習に限定されず、新しい情報に基づき過去の決定内容を更新することを広く意味する。冷蔵庫100の運転計画を生成することは、「冷蔵庫100の冷却運転の内容を決定する」ことの一例である。運転計画生成部220は、「決定部」の一例である。
(1)1週間前の土曜日である4月23日の所定単位時間の状態情報と2週間前の土曜日である4月16日の所定単位時間の状態情報とを抽出し、1週間前の状態情報と2週間前の状態情報を第1判定要素P1およびP2とする。
(2)3週間前以前の土曜日である4月9日、4月2日、3月26日、3月19日、…の所定単位時間の状態情報は所定の平均化処理により平均化され、この平均値を第2判定要素Qとする(本実施形態では、これら状態情報は予め逐次平均化されて平均化情報292として記憶部290に格納される)。
(3)第1判定要素P1およびP2(4月23日の状態情報、4月16日の状態情報)と、第2判定要素Q(3週間前以前の土曜日である4月9日、4月2日、3月26日、3月19日、…の状態情報の平均値)とに基づいて、4月30日(土曜日)の所定単位時間の生活パターンを推定する。月曜日から土曜日の各時間帯についても同様である。
図6は、運転計画生成部220の処理に基づく機能ブロック図である。図6に示すように、運転計画生成部220は、予冷運転決定部221と、エコ運転決定部222と、通常運転決定部223とを有する。
本実施形態では、予冷運転決定部221およびエコ運転決定部222は、ユーザUの生活パターンの分析を行う。前述したように、本実施形態では、1週間前の所定単位時間の状態情報と2週間前の所定単位時間の状態情報に加えて、平均化した3週間前以前の同一曜日の所定単位時間の状態情報を用いて、生活パターンの分析を行う。3週間前以前の同一曜日の所定単位時間の状態情報は、逐次平均化処理により算出される。この逐次平均化処理による平均値の算出について説明する。逐次平均化処理は、「所定の平均化処理」の一例である。
本実施形態では、1週間前の状態情報および2週間前の状態情報を用いた判定結果(第1判定要素を用いた判定結果)と、3週間前以前の状態情報の平均値を用いた判定結果(第2判定要素を用いた判定結果)とに基づき、以下のように運転モードを判定する。
(2)1週間前の状態情報を用いた判定結果と、2週間前の状態情報を用いた判定結果とが異なる場合には、3週間前以前の状態情報の平均値を用いた判定結果に基づき、運転モードを決定する。
(3)1週間前の状態情報と2週間前の状態情報のうち一方が存在しない場合、1週間前の状態情報と2週間前の状態情報とのうち他方の内容に関わらず、3週間前以前の状態情報の平均値を用いた判定結果に基づき、運転モードを決定する。
(0)3週間前の土曜日である4月9日の午前10時から午前11時の状態情報(データD3)と、4週間前の4月2日(土曜日)の午前10時から午前11時の状態情報が反映された旧平均値(データD4)とに基づき、3週間前の4月9日以前の土曜日の午前10時から午前11時の状態情報の新平均値のデータD5が算出され、記憶部290の平均化情報292に格納される。なおこの処理は、下記の(1)、(2)と同時、またはそれよりも後に行われてもよい。
(1)1週間前の土曜日である4月23日の午前10時から午前11時の状態情報(データD1)を記憶部290の状態情報291から取得する。
(2)2週間前の土曜日である4月16日の午前10時から午前11時の状態情報(データD2)を記憶部290の状態情報291から取得する。
(3)データD1を用いた判定結果(扉開閉回数が閾値である6回未満であるか否か)と、データD2を用いた判定結果(扉開閉回数が閾値である6回未満であるか否か)とが同じであるか否かを比較する。この例では、データD1を用いた判定結果は、扉開閉回数が閾値未満である。データD2を用いた判定結果は、扉開閉回数が閾値以上である。このため、データD1を用いた判定結果とデータD2を用いた判定結果とが異なることになる。
(4)データD1を用いた判定結果とデータD2を用いた判定結果とが異なる場合、3週間前の4月9日以前の土曜日の午前10時から午前11時の状態情報の新平均値のデータD5を記憶部290の平均化情報292から取得する。そして、新平均値のデータD5を用いた判定結果に基づき、運転モードの判定結果(D6)を生成する。
(4´)一方で、データD1を用いた判定結果とデータD2を用いた判定結果とが同じである場合、新平均値のデータD5を記憶部290の平均化情報292から取得せずに、同じであるデータD1を用いた判定結果とデータD2を用いた判定結果とに基づき、運転モードの判定結果(D6)を生成する。
3週間前以前の所定単位時間の状態情報の平均値を算出する場合に、冷蔵庫100から送信される状態情報をそのまま用いると、ユーザUの使い方に起因しない要素が含まれることがある。例えば、庫内温度に関する情報は、冷蔵庫100の内部の制御状態によっては、特別な温度となることがある。本実施形態では、冷蔵庫100の内部の制御状態に基づきユーザUの使い方に起因しない要素を含むと判断される場合には、その状態情報のデータは、生活パターンを判定する情報(第1判定要素または第2判定要素)から除外される。ユーザUの使い方に起因しない要素が含まれる制御状態は、例えば、以下の除霜モードおよび解凍モードなどである。
図9は、運転計画生成部220で行われる生活パターンの予測処理の流れを示すフローチャートである。生活パターンの予測処理は、例えば、該当日の前日の12時に実施される。
図4において、制御指令送信部230は、運転計画生成部220により生成された運転計画に応じた制御指令を、冷蔵庫100に送信する。例えば、制御指令送信部230は、所定単位時間ごと(例えば1時間ごと)に、次の所定単位時間に関する制御指令を冷蔵庫100に送信する。本実施形態では、制御指令は、通常運転の実行命令、エコ運転の実行命令、または予冷運転の実行命令のいずれかを含む。
表示情報送信部240は、端末装置300の表示画面301aに表示させる情報(以下「表示情報」と称する)を生成し、生成した表示情報を端末装置300に送信する。表示情報は、予冷運転やエコ運転の実施時間に基づいて生成される冷蔵庫100の運転動作の実行結果(例えば所定単位時間ごとの実行結果)を示す情報を含む。
記憶部290は、RAM、ROM、EEPROM、HDD(Hard Disk Drive)、またはSSDなどの組み合わせにより実現される。記憶部290には、状態情報291と平均化情報292が記憶される。状態情報291は、扉開閉情報は、扉開閉情報や庫内温度情報など冷蔵庫100の状態を示す情報である。平均化情報292は、扉開閉情報や庫内温度情報等、扉開閉情報や庫内温度情報等の状態情報のデータを平均化した情報である。
本実施形態では、冷蔵庫100の状態を示す状態情報を用いた判定要素であって、過去の一定時間の状態情報を含む第1判定要素P1、P2と、過去の複数の一定時間の状態情報に基づいて算出された第2判定要素Qとに基づき、冷蔵庫100の冷却運転の内容を決定する決定部(予冷運転決定部221およびエコ運転決定部222)を備える。このような構成によれば、祝日や休日などによる一時的な生活パターンの変更の影響を抑制し、ユーザUの生活パターンに応じた冷却モードを設定することができる。これにより、ユーザUの利便性の向上を図ることができる。
Claims (14)
- 冷蔵庫の状態を示す状態情報を用いた判定要素であって、過去の一定時間の前記状態情報を含む第1判定要素と、過去の複数の前記一定時間の前記状態情報に基づいて算出された第2判定要素とに基づき、前記冷蔵庫の冷却運転の内容を決定する決定部、
を備え、
前記第1判定要素は、過去の前記一定時間である第1時間の前記状態情報と、前記第1時間よりも前の過去の前記一定時間である第2時間の前記状態情報とを含み、
前記決定部は、前記第1時間の前記状態情報での判定結果と前記第2時間の前記状態情報での判定結果とが同じ場合、前記第2判定要素の内容に関わらず、前記第1判定要素に基づいて前記冷却運転の内容を決定する
情報処理システム。 - 前記決定部は、前記第1時間の前記状態情報での判定結果と前記第2時間の前記状態情報の判定結果とが異なる場合、前記第2判定要素に基づいて前記冷却運転の内容を決定する
請求項1に記載の情報処理システム。 - 冷蔵庫の状態を示す状態情報を用いた判定要素であって、過去の一定時間の前記状態情報を含む第1判定要素と、過去の複数の前記一定時間の前記状態情報に基づいて算出された第2判定要素とに基づき、前記冷蔵庫の冷却運転の内容を決定する決定部、
を備え、
前記第1判定要素は、過去の前記一定時間である第1時間の前記状態情報と、前記第1時間よりも前の過去の前記一定時間である第2時間の前記状態情報とを含み、
前記決定部は、
前記第1時間の前記状態情報と前記第2時間の前記状態情報との両方が存在する場合、
前記第1判定要素に基づいて前記冷却運転の内容の決定に関する判定を行い、
前記第1時間の前記状態情報と前記第2時間の前記状態情報とのうち一方が存在しない場合、前記第1時間の前記状態情報と前記第2時間の前記状態情報とのうち他方の内容に関わらず、前記第2判定要素に基づいて前記冷却運転の内容を決定する
情報処理システム。 - 冷蔵庫の状態を示す状態情報を用いた判定要素であって、現時点から基準時までの過去の一定時間の前記状態情報を含む第1判定要素と、前記基準時よりも過去の複数の前記一定時間の前記状態情報に基づいた前記状態情報の平均化処理によって算出された第2判定要素とに基づき、前記冷蔵庫の冷却運転の内容を決定する決定部と、
前記状態情報を格納する記憶部と
を備え、
前記第2判定要素を算出した後に、前記基準時よりも前記過去の複数の前記一定時間の前記状態情報の少なくとも一部が前記記憶部から削除される
情報処理システム。 - 前記第1判定要素は、過去の前記一定時間である第1時間の前記状態情報と、前記第1時間よりも前の過去の前記一定時間である第2時間の前記状態情報とを含む、
請求項4に記載の情報処理システム。 - 前記決定部は、前記第1時間の前記状態情報と前記第2時間の前記状態情報とが所定の関係を満たす場合、前記第2判定要素の内容に関わらず、前記第1判定要素に基づいて前記冷却運転の内容を決定する、
請求項5に記載の情報処理システム。 - 前記決定部は、前記第2判定要素と比べて、前記第1判定要素に優先的に基づいて前記冷却運転の内容を決定する、
請求項1に記載の情報処理システム。 - 前記第2判定要素は、過去の複数の前記一定時間の前記状態情報に対して所定の平均化処理が行われることで得られた情報である、
請求項1に記載の情報処理システム。 - 前記第2判定要素は、過去の複数の前記一定時間の前記状態情報が所定の平均化処理に基づいて逐次平均化されることで得られた情報である、
請求項1に記載の情報処理システム。 - 前記第2判定要素は、過去の複数の前記一定時間の前記状態情報が、前記状態情報が古いほど前記第2判定要素への影響が小さくなるように重み付けが行われて平均化されることで得られた情報である、
請求項1に記載の情報処理システム。 - 前記冷蔵庫が所定の制御を実行している間に得られた前記状態情報については、前記第1判定要素または前記第2判定要素には含めない、または影響を小さくして含める、
請求項1に記載の情報処理システム。 - コンピュータが、
冷蔵庫の状態を示す状態情報を用いた判定要素であって、過去の一定時間の前記状態情報を含む第1判定要素と、過去の複数の前記一定時間の前記状態情報に基づいて算出された第2判定要素とに基づき、前記冷蔵庫の冷却運転の内容を決定することと、
前記第1判定要素が、過去の前記一定時間である第1時間の前記状態情報と、前記第1時間よりも前の過去の前記一定時間である第2時間の前記状態情報とを含むことと、
前記第1時間の前記状態情報での判定結果と前記第2時間の前記状態情報での判定結果とが同じ場合、前記第2判定要素の内容に関わらず、前記第1判定要素に基づいて前記冷却運転の内容を決定することと、
を含む情報処理方法。 - コンピュータが、
冷蔵庫の状態を示す状態情報を用いた判定要素であって、過去の一定時間の前記状態情報を含む第1判定要素と、過去の複数の前記一定時間の前記状態情報に基づいて算出された第2判定要素とに基づき、前記冷蔵庫の冷却運転の内容を決定することと、
前記第1判定要素が、過去の前記一定時間である第1時間の前記状態情報と、前記第1時間よりも前の過去の前記一定時間である第2時間の前記状態情報とを含むことと、
前記第1時間の前記状態情報と前記第2時間の前記状態情報との両方が存在する場合、前記第1判定要素に基づいて前記冷却運転の内容の決定に関する判定を行い、
前記第1時間の前記状態情報と前記第2時間の前記状態情報とのうち一方が存在しない場合、前記第1時間の前記状態情報と前記第2時間の前記状態情報とのうち他方の内容に関わらず、前記第2判定要素に基づいて前記冷却運転の内容を決定することと
を含む情報処理方法。 - コンピュータが、
冷蔵庫の状態を示す状態情報を用いた判定要素であって、現時点から基準時までの過去の一定時間の前記状態情報を含む第1判定要素と、前記基準時よりも過去の複数の前記一定時間の前記状態情報に基づいた前記状態情報の平均化処理によって算出された第2判定要素とに基づき、前記冷蔵庫の冷却運転の内容を決定することと、
前記第2判定要素を算出した後に、前記基準時よりも前記過去の複数の前記一定時間の前記状態情報の少なくとも一部が記憶部に格納された状態情報から削除されることと
を含む情報処理方法。
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