JP6920991B2 - コントローラ、機器制御方法、及び、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、住宅やビルなどの室内空調において、種々の機器を適切に制御することで、ユーザの快適性を向上させる技術に関する。

近年、住宅やビルなどで冷房や暖房の室内空調を行う空調システムが普及している。このような空調システムは、操作端末（リモコン）にて受け付けたユーザの指示に従って、例えば、エアコン（空気調和機）などの機器を制御する。

最近では、冷房（又は暖房）効果や省エネルギーなどを考慮して、機器の制御を行う空調システムも知られている。冷房効果を考慮した先行技術として、例えば、特許文献１には、室温が規定温度（２５．７度）よりも高い間、冷房効果が高い対流冷房の単独運転を行い、室温が規定温度以下（２５．７度〜２５．５度）になると、対流冷房と輻射冷房との併用運転（対流冷房の単独運転よりも冷房効果が低い）を行う輻射冷暖房装置の発明が開示されている。また、省エネルギーを考慮した先行技術として、例えば、特許文献２には、エアコン（空気調和機）だけでなく、窓や欄間を開閉する開閉駆動装置も制御可能であり、一定条件下で室外温度が室内温度よりも低い場合に、エアコンを停止させると共に、開閉駆動装置を動作させて窓や欄間を開放する室内環境制御システムの発明が開示されている。

特開２００２−２７７０２１号公報 特開２００６−１８３９３６号公報

しかしながら、上述した特許文献１，２の発明では、温度（室温や外気温）などに応じて、対象となる機器を予め定められた制御内容で動作させるだけであるため、ユーザが快適と感じる室内空調とはならない場合があった。例えば、夏の蒸し暑い時期では、温度をある程度下げても、湿度が高いままだと不快と感じるユーザが多かった。また、室外から室内に入室したユーザは、本来であれば、快適と感じる室内空調であったとしても、体が冷える（又は暖まる）までの間、不快と感じることになる。

また、上述した特許文献１，２の発明では、制御対象となる機器が予め固定された状況で制御を行うことを前提としている。それでも、近年、住宅用には、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）、ビル用には、ＢＥＭＳ（Building Energy Management System）というように、種々の機器を繋いて管理（モニタリングや制御）できる仕組みが普及しており、住宅やビル（より詳細には、部屋やフロアなど）に応じて、機器の構成が異なっているのが現状である。仮に、システムの設置時などに、制御対象となる機器を固定（決定）し、上述した特許文献１，２の発明のように制御するようにしたとしても、機器の増設や取り外しなどにより、制御対象となる機器の構成が変わってしまうと、それまで通りの制御が行えないと考えられる。

そのため、住宅やビルなどの室内空調において、種々の機器を適切に制御することで、ユーザの快適性を向上させる技術が求められていた。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、種々の機器を適切に制御することで、ユーザの快適性を向上させることのできるコントローラ、機器制御方法、及び、プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るコントローラは、
室内空調に直接的又は間接的に関与する複数の機器を、制御コマンドを発して制御するコントローラであって、
計測された住居内の温度に対応する複数段階の制御レベルに応じて、制御対象となる前記機器及び制御内容が設定された設定情報と、並びに、住居内の各部屋に設置されている前記機器について、各部屋と前記機器との対応関係の情報を管理している設備情報と、住居内の各部屋に設置されている前記機器の機器情報とを記憶する記憶部と、
前記機器から収集した情報により、増設された機器、若しくは、取り外された機器の有無を判別し、前記記憶部に記憶される前記機器情報及び前記設備情報を、住居内の各部屋に実際に設置されている前記機器に応じて、更新する更新部と、
住居内の各部屋につき、前記制御レベルと前記設定情報と更新後の前記機器情報及び前記設備情報とに応じて、制御対象となる前記機器に対して前記制御内容に沿った制御コマンドを発する制御部と、
を備える。

本発明によれば、種々の機器を適切に制御することで、ユーザの快適性を向上させることができる。

本発明の第１の実施形態に係るホームシステムの全体構成の一例を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態に係るコントローラの構成の一例を示すブロック図である。 機器情報の一例を示す模式図である。 設備情報の一例を示す模式図である。 制御内容設定情報の一例を示す模式図である。 制御内容設定情報の一例を示す模式図である。 制御タイプ情報の一例を示す模式図である。 家電機器の構成の一例を示すブロック図である。 センサの構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る全体制御処理の一例を示すフローチャートである。 設備監視処理の一例を示すフローチャートである。 制御内容設定処理の一例を示すフローチャートである。 ユーザ在否監視処理の一例を示すフローチャートである。 環境監視処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係るコントローラの構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る全体制御処理の一例を示すフローチャートである。 ユーザ在否予測処理の一例を示すフローチャートである。 他の実施形態に係るホームシステムの全体構成の一例を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付す。以下では、具体例として、本発明が室内空調を制御するホームシステム（空調システム）に適用される場合について説明するが、後述するように、ビル内（フロア内）空調を制御するビルシステム（空調システム）についても同様に本発明を適用することができる。すなわち、以下に説明する実施形態は説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素又は全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であるが、これらの実施形態も本発明の範囲に含まれる。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るホームシステム１の全体構成の一例を示す模式図である。このホームシステム１は、室内空調を制御する空調システムとして機能する。図示するように、ホームシステム１には、住居Ｈ内（後述するように、センサ３０の一部は、住居Ｈ外）にコントローラ１０と、複数の家電機器２０と、複数のセンサ３０が配置されている。コントローラ１０と、各家電機器２０と、各センサ３０とは、例えば、有線ＬＡＮ（Local Area Network）や無線ＬＡＮからなる宅内ネットワーク９０を介して通信可能に接続されている。

コントローラ１０は、ホームシステム１全体を制御する装置である。コントローラ１０は、各センサ３０から収集した環境情報（例えば、温度や湿度など）から、体感指数（例えば、後述する不快指数など）を算出し、算出した体感指数に対応する制御レベルに応じて、各家電機器２０を制御する。なお、コントローラ１０は、不快指数などを算出する代わりに、直接、温度や湿度などに応じて、各家電機器２０を制御するようにしてもよい。また、コントローラ１０は、各センサ３０から収集したユーザの在否情報の変化（例えば、入室や退室など）に応じて、各家電機器２０を制御する。

このコントローラ１０の構成の一例について、以下、図２を参照して説明する。図２は、コントローラ１０の構成の一例を示すブロック図である。図示するように、コントローラ１０は、通信部１１と、データ記憶部１２と、制御部１３とを備える。

通信部１１は、例えば、宅内ネットワーク９０と接続するための通信アダプタであり、制御部１３による制御の下、宅内ネットワーク９０を介して、各家電機器２０及び各センサ３０との通信を行う。例えば、通信部１１は、各センサ３０から送られる環境情報や在否情報を受信する。また、通信部１１は、各家電機器２０に対する指令（例えば、制御コマンドなど）を送信する。例えば、通信部１１は、制御部１３が生成した制御コマンドなどを対象の家電機器２０に送信する。

データ記憶部１２は、例えば、不揮発性の半導体メモリなどで構成され、種々の情報を記憶する。一例として、データ記憶部１２は、機器情報１２１と、設備情報１２２と、制御内容設定情報１２３と、制御タイプ情報１２４と、センシング情報１２５とを記憶する。

機器情報１２１は、家電機器２０についての情報であり、具体的に、図３に示すように、各機器（家電機器２０）に対応して、低消費電力、低消費電力機能有、即効制御機器、定常制御機器、冷房／暖房、及び、消費電力が含まれている。なお、図中の低消費電力というのは、消費電力が一定値以下の機器を「○」にて示している。また、低消費電力機能有というのは、通常の消費電力よりも少ない消費電力で稼働できる機能を有している機器を「○」にて示しており、図中の例では、「エアコン」（一例として、送風機能など）が該当する。また、即効制御機器というのは、即効性のある暖房（又は、冷房）を行う機器を「○」にて示しており、図中の例では、「ヒータ」が該当する。なお、図中では、省略しているが、後述するように「エアコン」（一例として、ピンポイントでユーザに風をあてる局所冷房など）も該当している。

図２に戻って、設備情報１２２は、各部屋に設置されている家電機器２０についての情報である。具体的に設備情報１２２は、図４に示すように、リビング、寝室、及び、子供部屋などの各部屋に設定されている家電機器２０が管理されている。なお、何れかの部屋に家電機器２０が増設されたり、また、取り外されたりした場合（部屋間の家電機器２０の移動なども含む）に、後述するように、設備情報１２２は更新される。つまり、設備情報１２２によって、現在における部屋と家電機器２０との対応関係が管理される。

図２に戻って、制御内容設定情報１２３は、複数段階の制御レベルに応じて、制御する家電機器２０とその制御内容とを設定する情報である。具体的に冷房制御時の制御内容設定情報１２３には、図５Ａに示すように、４段階の制御レベルに応じて、機器（家電機器２０）とその制御内容とが設定されている。なお、各制御レベルは、不快指数の各範囲に対応付けられている。つまり、不快指数が求まると、それに応じて、制御レベルも定まるようになっている。また、図中の即効制御対象機器というのは、後述する即効制御を行う際に制御する電気機器２０を示している。図５Ａの例では、制御レベルが３（つまり、不快指数が８０〜８４）及び４（つまり、不快指数が８５以上）の場合に、「エアコン」を「局所」制御（ピンポイントでユーザに風をあてる制御）を行うことを示している。なお、後述するように、即効制御は、その制御レベルにおける制御に加えるものであるため、制御レベルが３の場合は、「エアコン」を「冷房弱」で「局所」制御を行い、制御レベルが４の場合は、「エアコン」を「冷房強」で「局所」制御を行うことになる。一方、暖房制御時の制御内容設定情報１２３には、図５Ｂに示すように、３段階の制御レベルに応じて、機器とその制御内容とが設定されている。また、図５Ｂの例では、制御レベルが２（つまり、不快指数が５５〜５９）の場合に、「ヒータ」を「弱」制御し、制御レベルが３（つまり、不快指数が５４以下）の場合に、「ヒータ」を「強」制御することを示している。

図２に戻って、制御タイプ情報１２４は、各種の制御タイプにおける制御方針を規定する情報である。具体的に、制御タイプ情報１２４には、図６に示すように、定常制御、事前制御、収束制御、及び、即効制御からなる各制御タイプに応じた制御方針が規定されている。なお、定常制御とは、ユーザの在室時（より詳細には、入室から予め定められた時間経過後以降）に行う制御タイプであり、上述した図５Ａ，５Ｂの制御内容設定情報１２３（不快指数に対応する制御レベル）に沿った制御である。また、事前制御とは、ユーザの退室又は入室を予測し、事前に制御を行う制御タイプであり、定常制御時よりも１段階低い制御レベルに従った制御である。（なお、事前制御の詳細は、後述する第２の実施形態にて説明する）また、収束制御とは、ユーザが退室後、予め定められた時間まで行う制御タイプであり、定常制御時よりも１段階低い制御レベルに従った制御である。そして、即効制御とは、ユーザが入室後、予め定められた時間まで行う制御タイプであり、定常制御時の制御に加え、上述した図５Ａ，５Ｂの制御内容設定情報１２３における即効制御対象機器も制御する。

図２に戻って、センシング情報１２５は、センサ３０から収集した種々の情報を記憶する。例えば、センシング情報１２５には、センサ３０によって計測された環境情報（温度や湿度など）や、センサ３０によって検出されたユーザの在否情報（例えば、入室や退室なども含む）が記憶される。

制御部１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit），ＲＯＭ（Read Only Memory），ＲＡＭ（Random Access Memory）など（何れも図示せず）を備え、コントローラ１０全体を制御する。制御部１３は、機能的には、情報収集部１３１と、制御内容設定部１３２と、体感指数算定部１３３と、指令部１３４とを備える。これらの機能は、ＣＰＵが、ＲＡＭをワークメモリとして用い、例えば、ＲＯＭに記憶されている各種プログラム（後述する全体制御処理などのプログラム）を適宜実行することにより実現される。

情報収集部１３１は、各センサ３０によって計測、又は、検出された情報を収集し、センシング情報１２５を更新する。また、情報収集部１３１は、各家電機器２０からの情報も収集し、増設された家電機器２０や、取り外された家電機器２０を特定すると、設備情報１２２を更新する。

制御内容設定部１３２は、ホームシステム１の起動時や設備情報１２２が更新された際に、現在の設備情報１２２や機器情報１２１に基づいて、制御内容設定情報１２３を生成する。例えば、制御内容設定部１３２は、制御レベルの段階数を決定し（一例として、冷房制御用であれば４段階、暖房制御用であれば３段階など）、各制御レベルに応じて制御対象となる家電機器２０とその制御内容とを設定する。その際、即効制御対象機器についても設定する。つまり、制御内容設定部１３２は、上述した図５Ａ，５Ｂに示すような制御内容設定情報１２３を生成する。

体感指数算定部１３３は、センサ３０によって計測された環境情報（温度や湿度など）に基づいて、体感指数を算定する。具体的に体感指数算定部１３３は、下記の数式１に従って、不快指数を算定する。

［数１］
ＤＩ ＝ ０．８１Ｔｄ＋０．０１Ｈ（０．９９Ｔｄ−１４．３）＋４６．３
ＤＩ：不快指数
Ｔｄ：気温［℃］
Ｈ：湿度［％］

以下、体感指数算定部１３３が、不快指数を算定する場合について説明するが、このような不快指数に限られず、他の指数を算定してもよい。例えば、ＳＥＴ＊（Standard new Effective Temperature）やＰＭＶ（Predicted Mean Vote）などの快適性評価指数を算定するようにし、上述した各制御レベルに対応付けるようにしてもよい。

指令部１３４は、通信部１１を通じて、対象の家電機器２０に制御を指令する。例えば、指令部１３４は、体感指数算定部１３３によって不快指数が算定されると、上述した図５Ａ，５Ｂの制御内容設定情報１２３を参照し、対応する制御レベルの家電機器２０及び制御内容に沿った制御コマンドを生成する。そして、生成した制御コマンドを通信部１１から対象の家電機器２０へ送信する。また、指令部１３４は、ユーザの在否情報の変化（例えば、入室や退室など）に応じて、上述した図６の制御タイプ情報１２４に従った制御方針を取得すると、制御内容設定情報１２３を参照し、対応する制御レベル（１段低い制御レベル）や即効制御に応じて家電機器２０に制御を指令する。

図１に戻って、家電機器２０は、住居Ｈ内に設置された各種電化製品である。例えば、家電機器２０には、エアコン、扇風機、電動窓、床暖房、ヒータ、除湿器、並びに、加湿器などが含まれる。このような家電機器２０の構成の一例について、以下、図７のブロック図を参照して説明する。図示するように、家電機器２０は、通信部２１と、データ記憶部２２と、主機能部２３と、制御部２４と、を備える。

通信部２１は、例えば、宅内ネットワーク９０と接続するための通信アダプタであり、制御部２４の制御の下、宅内ネットワーク９０を介して、コントローラ１０と通信を行う。なお、通信部２１を、着脱可能な外付けの通信アダプタで構成してもよい。

データ記憶部２２は、例えば、不揮発性の半導体メモリなどで構成され、家電機器２０についての情報（例えば、制御状態、並びに、稼働履歴、温度、並びに、湿度など）を記憶する。また、データ記憶部２２は、制御部２４が実行するプログラムなども記憶する。

主機能部２３は、家電機器２０本来の機能（例えば、エアコンであれば冷房、暖房、及び、除湿などの空調機能、電動窓であれば窓の開放、及び、閉鎖など）を実現するための構成であり、制御部２４により制御される。

制御部２４は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭなど（何れも図示せず）を備え、家電機器２０全体を制御する。制御部２４は、機能的には、データ処理部２４１と、制御実行部２４２とを備える。これらの機能は、ＣＰＵが、ＲＡＭをワークメモリとして用い、ＲＯＭやデータ記憶部２２に記憶されている各種プログラムを適宜実行することにより実現される。

データ処理部２４１は、家電機器２０の図示せぬセンサなどによる計測値や、稼働状態や設定状態などの監視結果から、逐次、データ記憶部２２に記憶される情報を更新する。そして、データ処理部２４１は、コントローラ１０からの要求に応じて、データ記憶部２２に記憶される情報をコントローラ１０に送信する。

制御実行部２４２は、コントローラ１０からの指令に基づいた制御を、主機能部２３に実行させる。つまり、制御実行部２４２は、コントローラ１０における上述した指令部１３４から発せられた指令（制御コマンドなど）に応じた処理を主機能部２３に実行させる。

図１に戻って、センサ３０は、例えば、温度センサ、湿度センサ、風速（風量）センサ、雨量センサ、並びに、人感センサなどであり、室内（各部屋）や室外に適宜設置されている。例えば、室内に配置された温度センサや湿度センサは、室内温度や室内湿度を計測し、室外（屋外）に配置された温度センサや湿度センサは、外気温度や外気湿度を計測する。また、各部屋に配置された人感センサは、ユーザの在否（入室や退室も含む）を検出する。このようなセンサ３０の構成の一例について、以下、図８のブロック図を参照して説明する。図示するように、センサ３０は、通信部３１と、センシング部３２と、を備える。

通信部３１は、宅内ネットワーク９０を介して、コントローラ１０と通信を行う。例えば、温度センサや湿度センサなどのセンサ３０の場合、通信部３１は、一定時間間隔で、計測した温度や湿度の情報をコントローラ１０に送信する。また、人感センサなどのセンサ３０の場合、通信部３１は、ユーザの入室や退室を検出した際に、情報をコントローラ１０に送信する。この他にも、通信部３１は、コントローラ１０から送られる送信要求に応答して、必要な情報をコントローラ１０に送信する。

センシング部３２は、センサ３０の主機能となる計測や検出を行うユニットである。例えば、温度センサや湿度センサなどのセンサ３０の場合、センシング部３２は、温度や湿度を計測する。また、人感センサなどのセンサ３０の場合、センシング部３２は、ユーザの在否（入室や退室も含む）を検出する。

以下、本発明の第１の実施形態に係るコントローラ１０（制御部１３）の動作について、図９〜図１３を参照して説明する。図９は、全体制御処理の一例を示すフローチャートである。図１０は、設備監視処理の一例を示すフローチャートである。図１１は、制御内容設定処理の一例を示すフローチャートである。図１２は、ユーザ在否監視処理の一例を示すフローチャートである。そして、図１３は、環境監視処理の一例を示すフローチャートである。

最初に、メインフローである図９の全体制御処理について簡単に説明し、各サブルーチンについて順次詳細に説明する。この全体制御処理は、コントローラ１０の起動後、常時実行される処理である。

まず、制御部１３（コントローラ１０）は、設備監視処理を実行する（ステップＳ１００）。つまり、制御部１３は、家電機器２０の増設や取り外しを監視する。

次に、制御部１３は、ユーザ在否監視処理を実行する（ステップＳ２００）。つまり、制御部１３は、センサ３０によって検出されるユーザの入室や退室などを監視する。

そして、制御部１３は、環境監視処理を実行する（ステップＳ３００）。つまり、制御部１３は、センサ３０によって計測される温度や湿度などを監視する。

次に、設備監視処理の詳細について、図１０を参照（図１１も参照）して説明する。図１０に示すように、まず、制御部１３は、設備に変更があるか否かを判別する（ステップＳ１０１）。つまり、情報収集部１３１は、各家電機器２０から収集した情報により、増設された家電機器２０や、取り外された家電機器２０があるかどうかを判別する。

制御部１３は、設備に変更がないと判別すると（ステップＳ１０１；Ｎｏ）、そのまま、メインフロー（図９の全体制御処理）に処理を戻す。

一方、設備に変更があると判別した場合（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）に、制御部１３は、設備情報１２２を更新する（ステップＳ１０２）。つまり、情報収集部１３１は、現在の家電機器２０の構成で、上述した図４に示す設備情報１２２を更新する。

制御部１３は、制御内容設定処理を実行し（ステップＳ１１０）、メインフローに処理を戻す。この制御内容設定処理の詳細について、図１１を参照して説明する。

図１１に示すように、まず、制御部１３は、設備情報１２２からｎ番目の部屋の情報を取得する（ステップＳ１１１）。つまり、制御内容設定部１３２は、上述した図４に示す設備情報１２２から「リビング」、「寝室」、「子供部屋」・・・の順番で、ｎ番目の部屋に設置されている家電機器２０の情報を取得する。

制御部１３は、制御レベルの段階数（つまり、分割数）を決定する（ステップＳ１１２）。例えば、制御内容設定部１３２は、４段階や３段階といった制御レベルの段階数を決定する。

制御部１３は、ｋ番目の機器（家電機器２０）の情報を取得する（ステップＳ１１３）。つまり、制御内容設定部１３２は、その部屋に配置されているｋ番目の家電機器２０の情報を、上述した図３の機器情報１２１から取得する。

制御部１３は、低消費電力機能ありか否かを判別する（ステップＳ１１４）。つまり、制御内容設定部１３２は、ｋ番目の家電機器２０が低消費電力機能を有しているかどうかを判別する。

制御部１３は、低消費電力機能ありと判別すると（ステップＳ１１４；Ｙｅｓ）、低消費電力機能を低い制御レベルに割り当てる（ステップＳ１１５）。そして、制御部１３は、残りの制御機能を高い制御レベル側に割り当てる（ステップＳ１１６）。

一方、低消費電力機能なしと判別した場合（ステップＳ１１４；Ｎｏ）に、制御部１３は、各制御機能を各制御レベルに割り当てる（ステップＳ１１７）。

制御部１３は、部屋の機器（家電機器２０）が全て終了したか否かを判別する（ステップＳ１１８）。制御部１３は、部屋の機器が全て終了していないと判別すると（ステップＳ１１８；Ｎｏ）、上述したステップＳ１１３に処理を戻す。

一方、部屋の機器が全て終了したと判別した場合（ステップＳ１１８；Ｙｅｓ）に、制御部１３は、全ての部屋が終了したか否かを判別する（ステップＳ１１９）。制御部１３は、全ての部屋が終了していないと判別すると（ステップＳ１１９；Ｎｏ）、上述したステップＳ１１１に処理を戻す。

一方、全ての部屋が終了したと判別した場合（ステップＳ１１９；Ｙｅｓ）に、制御部１３は、図１０の設備監視処理を通じて、メインフロー（図９に示す全体制御処理）に処理を戻す。

次に、図９におけるユーザ在否監視処理の詳細について、図１２を参照して説明する。図１２に示すように、まず、制御部１３は、ｎ番目の部屋のセンシング情報を取得する（ステップＳ２０１）。例えば、制御部１３は、ｎ番目の部屋に設置されているセンサ３０（より詳細には、人感センサ）からユーザの在否情報を取得する。

制御部１３は、ユーザ数に変化があるか否かを判別する（ステップＳ２０２）。制御部１３は、ユーザ数に変化があると判別すると（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ）、増加したか否かを判別する（ステップＳ２０３）。つまり、制御部１３は、ユーザの入室があったかどうかを判別する。

制御部１３は、増加したと判別すると（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、即効制御を行う（ステップＳ２０４）。つまり、指令部１３４は、上述した図５Ａ，５Ｂの制御内容設定情報１２３（不快指数に対応する制御レベル）に沿った制御に加え、即効制御対象機器となる家電機器２０に対しても即効制御の制御内容を指令する。なお、この即効制御を行うと同時に、図示せぬタイマを動作させ、即効制御を開始してからの経過時間を計時する。

一方、減少した（つまり、ユーザが退室した）と判別した場合（ステップＳ２０３；Ｎｏ）に、制御部１３は、後述するステップＳ２０６に処理を進める。

また、上述したステップＳ２０２にて、ユーザ数に変化なしと判別した場合（ステップＳ２０２；Ｎｏ）に、制御部１３は、不在であるか否かを判別する（ステップＳ２０５）。制御部１３は、不在でないと判別すると（ステップＳ２０５；Ｎｏ）、ステップＳ２０６に処理を進める。

このステップＳ２０６において、制御部１３は、即効制御中であるか否かを判別する（ステップＳ２０６）。制御部１３は、即効制御中でないと判別すると（ステップＳ２０６；Ｎｏ）、後述するステップＳ２１２に処理を進める。

一方、即効制御中であると判別した場合（ステップＳ２０６；Ｙｅｓ）に、制御部１３は、予め定められた時間が経過したか否かを判別する（ステップＳ２０７）。つまり、制御部１３は、上述したステップＳ２０４にて即効制御を開始してから、予め定められた時間が経過したかどうかを判別する。制御部１３は、予め定められた時間が経過していないと判別すると（ステップＳ２０７；Ｎｏ）、後述するステップＳ２１２に処理を進める。

一方、予め定められた時間が経過したと判別した場合（ステップＳ２０７；Ｙｅｓ）に、制御部１３は、定常制御を行う（ステップＳ２０８）。つまり、指令部１３４は、上述した図５Ａ，５Ｂの制御内容設定情報１２３（不快指数に対応する制御レベル）に沿った制御を、対象の家電機器２０に指令する。つまり、即効制御対象機器の家電機器２０は、即効制御を行う前の制御内容（停止も含む）に戻る。

また、上述したステップＳ２０５にて、不在であると判別した場合（ステップＳ２０５；Ｙｅｓ）に、不在となってから予め定められた時間が経過したか否かを判別する（ステップＳ２０９）。例えば、不在であると最初に判別した際に、制御部１３は、図示せぬタイマを動作させ、不在となってからの経過時間を計時するものとし、その計時により予め定められた時間が経過したかどうかを判別する。

制御部１３は、不在となってから予め定められた時間が経過したと判別すると（ステップＳ２０９；Ｙｅｓ）、機器（家電機器２０）を停止させる（ステップＳ２１０）。つまり、指令部１３４は、以下に説明する収束制御によって動作させていた家電機器２０に停止を指令する。

一方、不在となってから予め定められた時間が経過していないと判別した場合（ステップＳ２０９；Ｎｏ）に、制御部１３は、収束制御を行う（ステップＳ２１１）。つまり、指令部１３４は、上述した定常制御時よりも１段階低い制御レベルに従った制御を、家電機器２０に指令する。

制御部１３は、全ての部屋が終了したか否かを判別する（ステップＳ２１２）。制御部１３は、全ての部屋が終了していないと判別すると（ステップＳ２１２；Ｎｏ）、上述したステップＳ２０１に処理を戻す。

一方、全ての部屋が終了したと判別した場合（ステップＳ２１２；Ｙｅｓ）に、制御部１３は、メインフロー（図９に示す全体制御処理）に処理を戻す。

次に、図９における環境監視処理の詳細について、図１３を参照して説明する。図１３に示すように、まず、制御部１３は、ｎ番目の部屋のセンシング情報を取得する（ステップＳ３０１）。例えば、制御部１３は、ｎ番目の部屋に設置されているセンサ３０（より詳細には、温度センサや湿度センサなど）から環境情報を取得する。

制御部１３は、機器（家電機器２０）が停止済みであるか否かを判別する（ステップＳ３０２）。つまり、その部屋の制御対象となる家電機器２０が停止済みであるかどうかを判別する。制御部１３は、機器が停止済みであると判別すると（ステップＳ３０２；Ｙｅｓ）、後述するステップＳ３０８に処理を進める。

一方、機器が停止済みでないと判別した場合（ステップＳ３０２；Ｎｏ）に、制御部１３は、不快指数を算定する（ステップＳ３０３）。つまり、体感指数算定部１３３は、センサ３０によって計測された環境情報（温度や湿度など）に基づいて、不快指数を算定する。そして、制御部１３は、算定した不快指数の値が、７０以上、６９〜６１、及び、６０以下の何れであるかを判別する（ステップＳ３０４）。

制御部１３は、不快指数の値が７０以上であると判別すると（ステップＳ３０４；７０以上）、冷房制御を行う（ステップＳ３０５）。つまり、制御部１３は、上述した図５Ａの制御内容設定情報１２３（不快指数に対応する制御レベル）に沿った制御を行う。

また、制御部１３は、不快指数の値が６９〜６１であると判別すると（ステップＳ３０４；６９〜６１）、機器停止を行う（ステップＳ３０６）。つまり、制御部１３は、制御対象となる家電機器２０を停止させる。

また、制御部１３は、不快指数の値が６０以下であると判別すると（ステップＳ３０４；６０以下）、暖房制御を行う（ステップＳ３０７）。つまり、制御部１３は、上述した図５Ｂの制御内容設定情報１２３（不快指数に対応する制御レベル）に沿った制御を行う。

制御部１３は、全ての部屋が終了したか否かを判別する（ステップＳ３０８）。制御部１３は、全ての部屋が終了していないと判別すると（ステップＳ３０８；Ｎｏ）、上述したステップＳ３０１に処理を戻す。

一方、全ての部屋が終了したと判別した場合（ステップＳ３０８；Ｙｅｓ）に、制御部１３は、メインフロー（図９に示す全体制御処理）に処理を戻す。

これらのような設備監視処理、ユーザ在否監視処理、及び、環境監視処理によって、部屋内の家電機器２０を不快指数により定まる制御レベルに応じて、自動的に制御内容を決定して制御することができる。すなわち、従来のように、ユーザがリモコンなどを操作する煩わしさがない。また、即効性のある家電機器２０を制御対象機器に追加することで、ユーザの入室を検出した際に、素早く適温に到達することができる。また、即効制御を開始してから予め定められた時間が経過すると、即効性のある家電機器２０を停止させるため、消費電力を抑制することができる。

この結果、種々の機器を適切に制御することで、ユーザの快適性を向上させることができる。

上記の第１の実施形態では、センサ３０が環境情報として、気温や温度などを計測する場合について説明したが、更に、ユーザの心拍数、体温、及び、発汗量など（つまり、ユーザの生体情報）を計測するウェアラブルセンサをセンサ３０に含めてもよい。例えば、制御部１３（指令部１３４）は、上述した図５Ａ，５Ｂの制御内容設定情報１２３に加え、ユーザの心拍数、体温、及び、発汗量などに応じて、制御内容などを調整して、家電機器２０を制御する。つまり、指令部１３４は、制御レベルに応じた制御を行う際に、ウェアラブルセンサ（センサ３０）によって計測されたユーザの生体情報に従って、制御対象となる家電機器２０及び制御内容を調整した制御コマンドを指令する。具体的に、指令部１３４は、ウェアラブルセンサにて計測された心拍数が基準値よりも高い場合に、例えば、「エアコン」などの電気機器２０に対して冷房制御を行い、クールダウンさせる。また、指令部１３４は、ウェアラブルセンサにて計測された体温が基準値よりも低い場合に、例えば、「ヒータ」などの電気機器２０に対して暖房制御を行う。更に、指令部１３４は、ウェアラブルセンサにて計測された発汗量が基準値よりも多い場合に、例えば、「エアコン」などの電気機器２０に対して冷房制御（局所冷房など）を行う。この他にも、体感指数算定部１３３が、ウェアラブルセンサによって計測されたユーザの生体情報を基に、体感指数（不快指数など）を生成し、指令部１３４が不快指数に対応する制御レベルに沿った制御を行ってもよい。このように、ユーザの生体情報（心拍数、体温、及び、発汗量など）を用いて、より精度の高い制御を行うことができる。

また、センサ３０からの情報だけでなく、ユーザからの要望などを収集できるようにして、ユーザの要望を加味した制御を行うようにしてもよい。例えば、指令部１３４は、上述した図５Ａ，５Ｂの制御内容設定情報１２３に加え、ユーザの要望（例えば、快適ボタンや不快ボタンの押下）などに応じて、制御内容などを調整して、家電機器２０を制御する。これらの場合、ユーザの体調や要望に応じた、きめ細かい制御を行うことができる。

更に、上述した図５Ａ，５Ｂの制御内容設定情報１２３の内容についても、ユーザが編集（調整など）できるようにしてもよい。例えば、制御内容設定情報１２３に対する編集を行う制御内容編集部を制御部１３に加え、この制御内容編集部が、パソコンなどのユーザ端末から指示を受けて、制御内容設定情報１２３を更新する。この場合、ユーザ自身が制御内容を微調整することができる。

上記の第１の実施形態では、不快指数が変動し制御レベルが変化すると、直ぐに制御を行う場合について説明したが、制御の切り替え時にヒステリシスを持たせて、直ぐには制御が切り替わらないようにしてもよい。例えば、不快指数が短時間に変動するような場合に、ヒステリシスを持たせて、直ぐには制御が切り替わらないようにする。この場合、不快指数が短時間に変動したとしても、家電機器２０の制御や停止などが、頻繁に繰り返すことなく、不要なエネルギー消費がなくなる。

また、制御の頻度（更新頻度）を、ユーザの在室時と不在時とで異なるように制御してもよい。例えば、ユーザが在室時には、制御の頻度を高くし、逆に、ユーザが不在時には、制御の頻度を低くする。この場合、コントローラ１０の負荷や不要なエネルギー消費を低く抑えることができる。

また、外気温と室温との温度差が規定値よりも大きい場合に、設定温度(制御レベル時の設定値)を外気温に近づけてもよい。これにより、外との温度差を減らすことができ、また、エネルギー消費も低く抑えることができる。

上記の第１の実施形態では、ユーザの入室や退室を検出して、家電機器２０を制御する場合について説明したが、更に、このようなユーザの入室や退室を予測して、家電機器２０を制御してもよい。以下、本発明の第２の実施形態に係るコントローラ１０について、説明する。

（第２の実施形態）
図１４は、本発明の第２の実施形態に係るコントローラ４０の構成の一例を示すブロック図である。図示するように、コントローラ４０は、通信部１１と、データ記憶部４２と、制御部４３とを備える。なお、通信部１１は、上述した図２に示すコントローラ１０と同じ構成である。

データ記憶部４２は、例えば、機器情報１２１と、設備情報１２２と、制御内容設定情報１２３と、制御タイプ情報１２４と、センシング情報１２５と、スケジュール情報４２６とを記憶する。なお、機器情報１２１〜センシング情報１２５は、上述した図２に示すコントローラ１０（データ記憶部１２）と同じ構成である。

スケジュール情報４２６は、各ユーザの行動予定などが設定された情報である。なお、スケジュール情報４２６には、ユーザと部屋とを対応付ける情報も含まれている。このスケジュール情報４２６は、後述する制御部４３（ユーザ在否予測部４３５）によって、ユーザの入室や退室の予測に使用される。

制御部４３は、機能的には、情報収集部１３１と、制御内容設定部１３２と、体感指数算定部１３３と、ユーザ在否予測部４３５と、指令部１３４とを備える。なお、ユーザ在否予測部４３５を除いて、情報収集部１３１〜指令部１３４は、上述した図２に示すコントローラ１０（制御部１３）と同じ構成である。

ユーザ在否予測部４３５は、スケジュール情報４２６に従って、ユーザの入室や退室を予測する。

以下、本発明の第２の実施形態に係るコントローラ４０（制御部４３）の動作について、図１５，１６を参照して説明する。図１５は、全体制御処理の一例を示すフローチャートである。また、図１６は、ユーザ在否予測処理の一例を示すフローチャートである。

最初に、メインフローである図１５の全体制御処理について簡単に説明し、その後に、サブルーチンについて詳細に説明する。この全体制御処理は、コントローラ４０の起動後、常時実行される処理である。

まず、制御部４３（コントローラ４０）は、設備監視処理を実行する（ステップＳ１００）。

次に、制御部４３は、ユーザ在否予測処理を実行する（ステップＳ４００）。つまり、制御部４３は、ユーザの入室や退室を予測する。

次に、制御部４３は、ユーザ在否監視処理を実行する（ステップＳ２００）。そして、制御部４３は、環境監視処理を実行する（ステップＳ３００）。

なお、ユーザ在否予測処理（ステップＳ４００）を除いて、設備監視処理（ステップＳ１００）〜環境監視処理（ステップＳ３００）の詳細は、第１の実施形態（上述した図１０〜１３）と同様である。そのため、以下、ユーザ在否予測処理の詳細について、図１６を参照して説明する。

図１６に示すように、まず、制御部４３は、スケジュール情報４２６から、ｎ番目の部屋に対応するユーザの情報を取得する（ステップＳ４０１）。つまり、制御部４３は、ｎ番目の部屋に対応付けられたユーザのスケジュールを取得する。

制御部４３は、一定時間内にユーザ数の変化があるか否かを判別する（ステップＳ４０２）。制御部４３は、ユーザ数の変化がないと判別すると（ステップＳ４０２；Ｎｏ）、後述するステップＳ４０６に処理を進める。

一方、ユーザ数の変化があると判別した場合（ステップＳ４０２；Ｙｅｓ）に、制御部４３は、増加するか否かを判別する（ステップＳ４０３）。つまり、制御部４３は、ユーザの入室が予測されるかどうかを判別する。

制御部４３は、増加すると判別すると（ステップＳ４０３；Ｙｅｓ）、事前制御を行う（ステップＳ４０４）。つまり、指令部１３４は、定常制御時よりも１段階低い制御レベルに従った制御を、家電機器２０に指令する。これにより、ユーザの入室予測時刻よりも予め定められた時間前に、事前制御が指令されることになる。

一方、増加しない（減少する）と判別した場合（ステップＳ４０３；Ｎｏ）、収束制御を行う（ステップＳ４０５）。つまり、指令部１３４は、定常制御時よりも１段階低い制御レベルに従った制御を、家電機器２０に指令する。これにより、ユーザの退室予測時刻よりも予め定められた時間前に、事前制御が指令されることになる。

制御部４３は、全ての部屋が終了したか否かを判別する（ステップＳ４０６）。制御部４３は、全ての部屋が終了していないと判別すると（ステップＳ４０６；Ｎｏ）、上述したステップＳ４０１に処理を戻す。

一方、全ての部屋が終了したと判別した場合（ステップＳ４０６；Ｙｅｓ）に、制御部４３は、メインフロー（図１５の全体制御処理）に処理を戻す。

このようなユーザ在否予測処理にて、入室を予測して事前制御を行うことにより、実際の入室時に、快適な空調環境を実現することができる。また、退室を予測して収束制御を行うことにより、実際の退室に合わせてエネルギーを削減することができる。

この結果、種々の機器を適切に制御することで、ユーザの快適性を向上させることができる。

上記の第２の実施形態では、スケジュール情報４２６によって、ユーザの入室などを予測する場合について説明したが、他の情報や手法により、ユーザの入室などを予測してもよい。例えば、ユーザが所持している携帯電話やスマートフォンなどや、ユーザの運転する車両のナビゲーション装置などから、ユーザの位置情報が取得できる場合に、そのような位置情報から、ユーザの入室などを予測してもよい。この他にも、ＳＮＳやメールなどの記載からユーザの入室などを予測してもよい。

上記の第２の実施形態では、ユーザの入室などを予測して、事前制御などを行う場合について説明したが、他の情報から、事前制御などを行うようにしてもよい。例えば、気象情報から、気温や湿度の変化を予測して、事前制御などを行ってもよい。この場合、気象の変化に応じて、事前制御を行うため、臨機応変に快適な空調環境に到達できる。すなわち、寒くなりそうになったら、早めに暖房制御を行ったり、急に暑くなりそうになったら、早めに冷房制御を行うなどが可能となる。

上記の第２の実施形態では、ユーザの入室などを予測して、事前制御などを行う場合について説明したが、他の情報から、事前制御などを行うようにしてもよい。例えば、気象情報から、気温や湿度の変化を予測して、事前制御などを行ってもよい。この場合、気象の変化に応じて、事前制御を行うため、臨機応変に快適な空調環境に到達できる。すなわち、寒くなりそうになったら、早めに暖房制御を行ったり、急に暑くなりそうになったら、早めに冷房制御を行うなどが可能となる。

（他の実施形態）
上記の実施形態（第１，第２の実施形態）では、ホームシステム１を一例として説明したが、例えば、ビルなどに配置されるビルシステム（空調システム）などにも、同様に適用可能である。

上記の実施形態では、コントローラ１０，４０が住宅Ｈに配置された場合について説明したが、コントローラ１０，４０を住宅Ｈ外に配置するようにしてもよい。例えば、インターネット上のサーバなどをコントローラ１０，４０として機能させてもよい。

例えば、図１７に示すように、住宅Ｈ内には、コントローラ１０，４０の代わりに、ルータ５０が配置されている。一方、例えば、住宅Ｈ外のインターネット上には、コントローラ１０，４０として機能させるサーバ８０が配置されている。この場合、ルータ５０とサーバ８０とが協業してコントローラ１０，４０の役割を果たす。

この場合も、種々の機器を適切に制御することで、ユーザの快適性を向上させることができる。

また、上記実施形態では、専用のコントローラ１０，４０を用いる場合について説明したが、これらコントローラ１０，４０の動作を規定する動作プログラムを既存のパーソナルコンピュータや情報端末機器などに適用することで、当該パーソナルコンピュータなどを本発明に係るコントローラ１０，４０として機能させることも可能である。

また、このようなプログラムの配布方法は任意であり、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magneto Optical Disk）、メモリカードなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布してもよいし、インターネットなどの通信ネットワークを介して配布してもよい。

本発明は、広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。

本発明は、種々の機器を適切に制御することで、ユーザの快適性を向上させることのできるコントローラ、機器制御方法、及び、プログラムに採用され得る。

１ ホームシステム、１０，４０ コントローラ、１１，２１，３１ 通信部、１２，２２，４２ データ記憶部、１３，２４，４３ 制御部、２０ 家電機器、２３ 主機能部、３０ センサ、３２ センシング部、５０ ルータ、８０ サーバ、９０ 宅内ネットワーク、１２１ 機器情報、１２２ 設備情報、１２３ 制御内容設定情報、１２４ 制御タイプ情報、１２５ センシング情報、１３１ 情報収集部、１３２ 制御内容設定部、１３３ 体感指数算定部、１３４ 指令部、２４１ データ処理部、２４２ 制御実行部、４２６ スケジュール情報、４３５ ユーザ在否予測部

Claims (10)

1. 室内空調に直接的又は間接的に関与する複数の機器を、制御コマンドを発して制御するコントローラであって、
   計測された住居内の温度に対応する複数段階の制御レベルに応じて、制御対象となる前記機器及び制御内容が設定された設定情報と、住居内の各部屋に設置されている前記機器の機器情報と、並びに、住居内の各部屋に設置されている前記機器について、各部屋と前記機器との対応関係の情報を管理している設備情報とを記憶する記憶部と、
   前記機器から収集した情報により、増設された機器、若しくは、取り外された機器の有無を判別し、前記記憶部に記憶される前記機器情報及び前記設備情報を、住居内の各部屋に実際に設置されている前記機器に応じて、更新する更新部と、
   住居内の各部屋につき、前記制御レベルと前記設定情報と更新後の前記機器情報及び前記設備情報とに応じて、制御対象となる前記機器に対して前記制御内容に沿った制御コマンドを発する制御部と、
   を備えるコントローラ。
2. 前記設定情報には、即効性を有する機器に対する即効制御の制御内容が含まれており、
   前記制御部は、ユーザの入室を検出した場合に、当該入室を検出した部屋において、前記制御レベルに応じた制御に加えて、前記即効性を有する機器に対して前記即効制御に応じた前記制御コマンドを発する、
   請求項１に記載のコントローラ。
3. 前記制御部は、前記即効制御に応じた前記制御コマンドを発した後、予め定められた時間が経過すると、前記即効性を有する機器に対して前記即効制御を行う前の制御に応じた前記制御コマンドを発する、
   請求項２に記載のコントローラ。
4. 前記制御部は、ユーザの入室又は退室を予測した場合に、当該入室又は退室を予測した部屋において、前記温度に対応する前記制御レベルよりも１段階低い前記制御レベルに応じて、制御対象となる前記機器に対して前記制御内容に沿った前記制御コマンドを、当該入室又は当該退室の予想時刻よりも予め定められた時間前に発する、
   請求項１から３の何れか１項に記載のコントローラ。
5. 前記制御部は、環境状況の変化を予測した場合に、前記温度に対応する前記制御レベルよりも１段階低い前記制御レベルに応じて、制御対象となる前記機器に対して前記制御内容に沿った前記制御コマンドを発する、
   請求項１から３の何れか１項に記載のコントローラ。
6. 前記制御部は、センサによってユーザに関する情報を更に取得し、前記制御レベルに応じた制御を行う際に、取得した前記情報に従って、制御対象となる前記機器及び前記制御内容を調整した前記制御コマンドを発する、
   請求項１から３の何れか１項に記載のコントローラ。
7. 前記制御部は、温度及び湿度を含む値から定まる体感指数に応じて、前記複数の機器に対するそれぞれの制御コマンドが異なるように制御する、
   請求項１から６の何れか１項に記載のコントローラ。
8. 前記制御部は、ユーザが在室の部屋について制御の頻度を高くし、ユーザが不在の部屋について制御の頻度を低くする、
   請求項１から６の何れか１項に記載のコントローラ。
9. 室内空調に直接的又は間接的に関与する複数の機器を、制御コマンドを発して制御するコントローラによる機器制御方法であって、
   前記コントローラは、計測された住居内の温度に対応する複数段階の制御レベルに応じて、制御対象となる前記機器及び制御内容が設定された設定情報と、住居内の各部屋に設置されている前記機器の機器情報と、並びに、住居内の各部屋に設置されている前記機器について、各部屋と前記機器との対応関係の情報を管理している設備情報とを記憶する記憶部を備えており、
   前記機器から収集した情報により、増設された機器、若しくは、取り外された機器の有無を判別し、前記記憶部に記憶される前記機器情報及び前記設備情報を、住居内の各部屋に実際に設置されている前記機器に応じて、更新する更新ステップと、
   住居内の各部屋につき、前記制御レベルと前記設定情報と更新後の前記機器情報及び前記設備情報とに応じて、制御対象となる前記機器に対して前記制御内容に沿った制御コマンドを発する制御ステップと、
   を備える機器制御方法。
10. 室内空調に直接的又は間接的に関与する複数の機器を、制御コマンドを発して制御するコンピュータを、
    計測された住居内の温度に対応する複数段階の制御レベルに応じて、制御対象となる前記機器及び制御内容が設定された設定情報と、並びに、住居内の各部屋に設置されている前記機器について、各部屋と前記機器との対応関係の情報を管理している設備情報と、住居内の各部屋に設置されている前記機器の機器情報とを記憶する記憶部、
    前記機器から収集した情報により、増設された機器、若しくは、取り外された機器の有無を判別し、前記記憶部に記憶される前記機器情報及び前記設備情報を、住居内の各部屋に実際に設置されている前記機器に応じて、更新する更新部、
    住居内の各部屋につき、前記制御レベルと前記設定情報と更新後の前記機器情報及び前記設備情報とに応じて、制御対象となる前記機器に対して前記制御内容に沿った制御コマンドを発する制御部、
    として機能させるプログラム。

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