JP2014041814A - 機器制御システム、制御装置、機器制御方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】業務を遂行している人間の快適性を維持して業務の効率低下を抑制しながら、より一層の省電力化を実現すること。
【解決手段】機器制御システムであって、測位装置は、人間が所持する加速度センサ、角速度センサおよび地磁気センサの検知データに基づいて人間の位置および動作状況を検出する。制御装置は、測位装置から人間の位置および動作状況を受信する第２受信部と、人間の位置および動作状況の少なくとも一方に基づいて、人間に対して、人間に対応する機器の消費電力を低減させる優先度を決定する決定部と、優先度に従って、人間に対応する機器を、人間の位置および動作状況の少なくとも一方に応じて定められた状態となるように制御する機器制御部と、を備えた。
【選択図】図１３

Description

本発明は、機器制御システム、制御装置、機器制御方法およびプログラムに関する。

近年、家庭やオフィス等に設置された各種の電気機器を制御して省電力化や快適性の向上を図るシステムが種々提案されている。例えば、家庭内の電気機器を制御するホームネットワークシステムでは、各人が所持する送信機から優先順位が付けられたＩＤコードを受信し、優先順位が高い人間がどこにいるかに応じて、パソコン、エアコン、照明機器、テレビ、オーディオ機器等の電気機器を制御することが知られている（特許文献１参照）。

また、住宅内の機器を制御対象とするシステムにおいて、住宅内外におけるユーザ位置を近距離無線通信やＧＰＳ等により特定し、特定したユーザ位置とその近傍に設けられた照明機器および空調機の運転履歴との対応関係に基づいてユーザの行動履歴を把握し、ユーザの行動履歴から所定時間後のユーザの行動を予測して、予測したユーザの行動に対応する照明機器や空調機を制御することが知られている（特許文献２参照）。

さらに、オフィス内の照明機器、空調機およびＯＡ機器を制御するシステムでは、オフィス内の各機器に対して使用電力を低減させる優先順位を予め定めておき、機器の総使用電力が基準値以上になった場合に、優先順位の高い機器から順に使用電力を低減させることが知られている（特許文献３参照）。

しかし、特許文献１に記載の技術では、各人に予め優先順位を定めておいて、優先順位の高い人間の快適性や利便性を向上させるように機器を制御するため、優先順位を予め定められないケースでは適用が困難である。例えば、オフィス内で活動する複数の人間を考えた場合、休憩中の人間よりも業務を遂行している人間の快適性や利便性を優先させることが望まれるが、人間の行動は随時変化するため、これらの人間に対して予め優先順位を定めることができない。

また、特許文献２に記載の技術では、人間の行動履歴から将来の行動を予測して機器を制御するため、その人間が同じような行動パターンを繰り返す場合には効果があるが、人間の行動が過去の行動パターンとは異なる場合には、機器を適切に制御することができない。

また、特許文献３に記載の技術では、機器の総使用電力が基準値以上になった場合に優先順位の高い機器から順に使用電力を低減させるため、例えば使用電力の大きい空調機の優先順位を高く設定しておけば、省電力化を図る上では効果が大きいと考えられる。しかし、この方法では、オフィス内で業務を遂行している人間の快適性が損なわれて業務の効率低下に繋がる虞がある。

オフィスの省電力化を遂行するにあたり、機器のオンオフをオフィス内で業務を行う人間が常に無駄のないように意識して行うことが求められるが、一人一人がこのような意識を常にもって行動するには限界がある。このため、自動的に制御することによる省電力化が要求されるとともに、業務を遂行している人間の快適性を維持して業務の効率低下を抑制できるシステムが求められている。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、業務を遂行している人間の快適性を維持して業務の効率低下を抑制しながら、より一層の省電力化を実現することができる機器制御システム、制御装置、機器制御方法およびプログラムを提供することを主な目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る機器制御システムは、制御対象領域内の人間の位置および動作状況を検出する測位装置と、前記測位装置にネットワークで接続され、前記制御対象領域内の機器の制御を行う制御装置とを備えた機器制御システムであって、前記測位装置は、前記人間が所持する加速度センサ、角速度センサおよび地磁気センサのそれぞれから検知データを受信する第１受信部と、前記検知データに基づいて、前記制御対象領域内での前記人間の位置を特定する位置特定部と、前記検知データに基づいて、前記人間の動作状況を検出する動作状況検出部と、検出された前記人間の位置および動作状況を、前記制御装置に送信する送信部と、を備え、前記制御装置は、前記測位装置から、前記人間の位置および動作状況を受信する第２受信部と、前記人間の位置および動作状況の少なくとも一方に基づいて、前記人間に対して、前記人間に対応する前記機器の消費電力を低減させる優先度を決定する決定部と、前記優先度に従って、前記人間に対応する前記機器を、前記人間の位置および動作状況の少なくとも一方に応じて定められた状態となるように制御する機器制御部と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明に係る制御装置は、制御対象領域内の人間の位置および動作状況を検出する測位装置にネットワークで接続され、前記制御対象領域内の機器の制御を行う制御装置であって、前記測位装置は、前記人間が所持する加速度センサ、角速度センサおよび地磁気センサのそれぞれから検知データを受信する第１受信部と、前記検知データに基づいて、前記制御対象領域内での前記人間の位置を特定する位置特定部と、前記検知データに基づいて、前記人間の動作状況を検出する動作状況検出部と、検出された前記人間の位置および動作状況を、前記制御装置に送信する送信部と、を備え、前記測位装置から、前記人間の位置および動作状況を受信する第２受信部と、前記人間の位置および動作状況の少なくとも一方に基づいて、前記人間に対して、前記人間に対応する前記機器の消費電力を低減させる優先度を決定する決定部と、前記優先度に従って、前記人間に対応する前記機器を、前記人間の位置および動作状況の少なくとも一方に応じて定められた状態となるように制御する機器制御部と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明に係る機器制御方法は、制御対象領域内の人間の位置および動作状況を検出する測位装置と、前記測位装置にネットワークで接続され、前記制御対象領域内の機器の制御を行う制御装置とを備えた機器制御システムで実行される機器制御方法であって、前記測位装置が、前記人間が所持する加速度センサ、角速度センサおよび地磁気センサのそれぞれから検知データを受信するステップと、前記測位装置が、前記検知データに基づいて、前記制御対象領域内での前記人間の位置を特定するステップと、前記測位装置が、前記検知データに基づいて、前記人間の動作状況を検出するステップと、前記測位装置が、検出された前記人間の位置および動作状況を、前記制御装置に送信するステップと、前記制御装置が、前記測位装置から、前記人間の位置および動作状況を受信するステップと、前記制御装置が、前記人間の位置および動作状況の少なくとも一方に基づいて、前記人間に対して、前記人間に対応する前記機器の消費電力を低減させる優先度を決定するステップと、前記制御装置が、前記優先度に従って、前記人間に対応する前記機器を、前記人間の位置および動作状況の少なくとも一方に応じて定められた状態となるように制御するステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明に係るプログラムは、制御対象領域内の人間の位置および動作状況を検出する測位装置にネットワークで接続され、前記制御対象領域内の機器の制御を行うコンピュータで実行されるプログラムであって、前記測位装置は、前記人間が所持する加速度センサ、角速度センサおよび地磁気センサのそれぞれから検知データを受信する第１受信部と、前記検知データに基づいて、前記制御対象領域内での前記人間の位置を特定する位置特定部と、前記検知データに基づいて、前記人間の動作状況を検出する動作状況検出部と、検出された前記人間の位置および動作状況を、前記コンピュータに送信する送信部と、を備え、前記コンピュータに、前記測位装置から、前記人間の位置および動作状況を受信する機能と、前記人間の位置および動作状況の少なくとも一方に基づいて、前記人間に対して、前記人間に対応する前記機器の消費電力を低減させる優先度を決定する機能と、前記優先度に従って、前記人間に対応する前記機器を、前記人間の位置および動作状況の少なくとも一方に応じて定められた状態となるように制御する機能と、を実現させる。

本発明によれば、業務を遂行している人間の快適性を維持して業務の効率低下を抑制しながら、より一層の省電力化を実現することができるという効果を奏する。

図１は、本実施の形態の機器制御システムのネットワーク構成図である。 図２は、スマートフォンの装着状態を示す図である。 図３は、従業者の動作を検知できる情報機器をスマートフォンと別個に装着した例を示す図である。 図４は、各センサが検知する方向を示す図である。 図５は、一般執務スペースにおける監視カメラの設置状態の一例を示す図である。 図６は、一般執務スペースにおけるＬＥＤ照明機器、タップ、空調機の設置状態の一例を示す図である。 図７は、測位サーバ装置の機能的構成を示すブロック図である。 図８は、着座動作と起立動作のそれぞれを行った場合における鉛直方向の加速度成分の波形を示す図である。 図９は、しゃがむ動作と起立動作とをそれぞれ行った場合における水平方向の角速度成分の波形を示す図である。 図１０は、静止状態で向きを変える動作を行った際の鉛直方向の角速度成分の波形を示す図である。 図１１は、着座状態でディスプレイから上方向に目線を外した場合の頭部の水平方向の角速度成分の波形を示す図である。 図１２は、着座状態でディスプレイから下方向に目線を外した場合の頭部の水平方向の角速度成分の波形を示す図である。 図１３は、本実施の形態の制御サーバ装置の機能的構成を示すブロック図である。 図１４は、本実施の形態の測位サーバ装置による検出処理の手順を示すフローチャートである。 図１５は、本実施の形態の機器制御処理の手順を示すフローチャートである。 図１６は、オフィス全体のレイアウトと各スペースにおけるＬＥＤ照明機器、タップ、空調機の設置状態の一例を示す図である。 図１７は、省電力制御に用いられる制御テーブルの一例を示す図である。 図１８は、省電力制御の手順を示すフローチャートである。・ 図１９は、ＬＥＤ照明機器の消費電力レベルと従業者が感じる業務の効率低下との関係を調査した結果を示す図である。

以下に添付図面を参照して、機器制御システム、制御装置、機器制御方法およびプログラムの実施の形態を詳細に説明する。以下で示す実施の形態は、オフィス内の機器を制御対象とする機器制御システムへの適用例である。

図１は、本実施の形態の機器制御システムのネットワーク構成図である。本実施の形態の機器制御システムは、図１に示すように、複数のスマートフォン３００と、撮像装置としての複数の監視カメラ４００と、測位サーバ装置１００と、制御サーバ装置２００と、制御対象の機器としての複数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）照明機器５００、複数のタップ６００および複数の空調機７００とを備えている。

複数のスマートフォン３００および複数の監視カメラ４００と、測位サーバ装置１００とは、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）等の無線通信ネットワークで接続されている。なお、無線通信の方式は、Ｗｉ−Ｆｉに限定されるものではない。また、監視カメラ４００と測位サーバ装置１００とは有線で接続されていてもよい。

測位サーバ装置１００と制御サーバ装置２００とは、インターネットやＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のネットワークに接続されている。

また、制御サーバ装置２００と、複数のＬＥＤ照明機器５００、複数のタップ６００および複数の空調機７００とは、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ等の無線通信ネットワークで接続されている。

なお、制御サーバ装置２００と、複数のＬＥＤ照明機器５００、複数のタップ６００および複数の空調機７００との通信方式はＷｉ−Ｆｉに限定されるものではなく、その他の無線通信方式を利用してもよい他、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ケーブルやＰＬＣ（Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）等の有線通信方式を利用することもできる。

スマートフォン３００は、オフィス内で業務に従事する人間（以下、従業者という。）に所持されて、従業者の動作を検知する情報機器である。図２は、スマートフォン３０の装着状態を示す図である。スマートフォン３００は、従業者が手等で所持する他、図２に示すように、従業者の腰に装着されてもよい。

図１に戻り、スマートフォン３００のそれぞれには、加速度センサ、角速度センサおよび地磁気センサが搭載されており、１秒等の一定時間ごとに、各センサでの検知データを測位サーバ装置１００に送信している。ここで、加速度センサの検知データは、加速度ベクトルである。角速度センサの検知データは、角速度ベクトルである。地磁気センサの検知データは、磁気方位ベクトルである。

なお、本実施の形態では、従業者の動作を検知する情報機器としてスマートフォン３００を用いているが、加速度センサ、角速度センサおよび地磁気センサを備えて人間の動作を検知できる情報機器であれば、スマートフォン３００等の携帯端末に限定されるものではない。

また、加速度センサ、角速度センサおよび地磁気センサ等の従業者の動作を検知する情報機器をスマートフォン３００に備えるとともに、スマートフォン３００とは別個に従業者の動作を検知する情報機器を装着するように構成してもよい。

例えば、図３は、従業者の動作を検知できる情報機器をスマートフォン３００と別個に装着した例を示す図である。図３に示すように、スマートフォン３００とは別個に、加速度センサ、角速度センサ、地磁気センサを備えた小型のヘッドセットタイプのセンサ群３０１を頭部に装着することができる。この場合、センサ群３０１で検知した検知データは、センサ群３０１が直接、測位サーバ装置１００に送信する他、スマートフォン３００経由で測位サーバ装置１００に送信することができる。このように、従業者の頭部にスマートフォン３００の各センサとは別個にセンサ群３０１を装着することにより、種々の姿勢検出を行うことが可能となる。

図４は、各センサが検知する方向を示す図である。図４（ａ）は、加速度センサ、地磁気センサが検知する方向を示している。図４（ａ）に示すように、加速度センサ、地磁気センサにより、進行方向、鉛直方向、水平方向の加速度成分、地磁気方位成分のそれぞれの検知が可能となる。また、図４（ｂ）は、角速度センサにより検知される角速度ベクトルＡを示している。ここで、矢印Ｂが、角速度の正方向を示している。本実施の形態では、角速度ベクトルＡの、図４（ａ）に示す進行方向、鉛直方向、水平方向への射影を考え、それぞれ、進行方向の角速度成分、鉛直方向の角速度成分、水平方向の角速度成分という。

図１に戻り、監視カメラ４００は、制御対象領域を撮像するものであり、制御対象領域の上部付近等に設置される。図５は、制御対象領域の一つであるオフィスの一般執務スペースにおける監視カメラ４００の設置状態の一例を示す図である。図５の例では、一般執務スペースの扉付近の２か所に監視カメラ４００が設置されているが、これに限定されるものではない。監視カメラ４００は、制御対象領域を撮像して、その撮像画像（撮像映像）を、測位サーバ装置１００に送信する。

図１に戻り、本実施の形態では、照明系システム、タップ系システム、空調系システムを電力制御の対象としている。照明系システムとして複数のＬＥＤ照明機器５００、タップ系システムとして複数のタップ６００、空調系システムとして複数の空調機７００を電力制御の対象としている。

複数のＬＥＤ照明機器５００、複数のタップ６００、複数の空調機７００は、制御対象領域であるオフィス内に設置されている。図６は、制御対象領域の一つであるオフィスの一般執務スペースにおけるＬＥＤ照明機器５００、タップ６００、空調機７００の設置状態の一例を示す図である。

図５、図６で例示するオフィスの一般執務スペースには、６個の机で一つのグループが形成され、３つのグループが設けられている。そして、ＬＥＤ照明機器５００とタップ６００は、一つの机に対してそれぞれ一つが設けられている。一方、空調機７００は、２つのグループの間に一つずつ設けられている。なお、このようなＬＥＤ照明機器５００、タップ６００、空調機７００の配置は一例であり、図６に示す例に限定されるものではない。

なお、図５、図６には図示されていないが、一般執務スペースの外部に設置された系統電力計測機器により、一般執務スペースにおける消費電力の総和を把握できるようになっている。

図５、図６で例示する一般執務スペースでは、１８名の従業者が特定の業務活動を実施しており、一般執務スペースへの出入りは、２つの扉で行われる。なお、以下では、制御対象領域を図５、図６で例示する一般執務スペースに限定して本実施の形態の基本動作を説明するが、より多種多様なレイアウト並びに機器類へ適用することができる。さらに、空間規模やユーザ数のスケーラビリティにおける任意性や、個人単位もしくは集団単位で見た場合のユーザ属性や携わる業務種のバリエーションにおける任意性に対しても、幅広く拡張して適用することができる。例えば、オフィス空間は、一般執務スペースの他に、後述する役員専用スペースや、業務支援スペース、情報管理スペース、生活支援スペース、交通スペースなどを含む場合が多く、これらの各スペースに設置された機器に対する制御も同様に実施することができる。また、屋内空間に限らず、屋外等で本実施の形態を適用してもよい。

なお、本実施の形態の測位サーバ装置１００、制御サーバ装置２００は、図５、図６で例示するオフィスの一般執務スペースの外部、例えば情報管理スペース等に設置されている。本実施の形態では、測位サーバ装置１００、制御サーバ装置２００を電力制御の対象外としたが、これらを電力制御の対象とすることも可能である。

また、本実施の形態では、通信ネットワーク系を構成するＷｉ−Ｆｉアクセスポイントやスイッチングハブやルータ等のネットワーク機器類に関しては、電力制御の対象外としたが、電力制御の対象とすることも可能である。

なお、これらネットワーク機器類が消費する電力量は、ＬＥＤ照明機器５００と空調機７００とタップ６００における消費電力の総和を、上記系統電力計測機器により計測される消費電力の総和から除した電力量として算出することができる。

複数のＬＥＤ照明機器５００、複数のタップ６００、複数の空調機７００のそれぞれは、制御サーバ装置２００により、ネットワークを介して遠隔制御される。

すなわち、ＬＥＤ照明機器５００は、照明範囲と照度が、制御サーバ装置２００により遠隔制御される。具体的には、ＬＥＤ照明機器５００は、個別に遠隔制御可能なオン／オフスイッチが設置されており、オン／オフ制御はＷｉ−Ｆｉによる無線制御方式で制御サーバ装置２００により行われる。ＬＥＤ照明機器５００は、低消費電力性を考慮して調光機能付きのＬＥＤ灯を利用し、且つ調光機能に関してもＷｉ−Ｆｉ経由での遠隔制御が可能な構成としている。

なお、照明系システムとしては、ＬＥＤ照明機器５００に限定されるものではなく、例えば、白熱灯や蛍光灯等を用いることができる。

空調機７００は、その電源のオンオフが制御サーバ装置２００により遠隔制御される。すなわち、空調機７００は、個別に遠隔制御が可能な構成となっており、制御対象は空調機７００のオン／オフに加えて、風向き、送風強度となっている。本実施の形態では、送風する温度や湿度について制御を行っていないが、これに限定されるものではなく、温度や湿度を制御対象とすることもできる。

タップ６００は、複数のタップ口を備えたものであり、各タップ口は電源供給のオンオフが制御サーバ装置２００により遠隔制御される。すなわち、タップ６００は、タップ口単位に個別に遠隔制御可能なオン／オフスイッチが設けられている。オン／オフ制御はＷｉ−Ｆｉによる無線制御方式で制御サーバ装置２００により行われる。一つのタップ６００に含まれるタップ口は任意の数とすることができるが、一例として４口のタップ口で一つのタップを構成したものを用いることができる。

図６に例示する一般執務スペースでは、タップ６００は、各机に一つずつ設置されている。タップ６００には、不図示の電気機器、具体的には、デスクトップ型ＰＣやディスプレイ装置のほか、ノートブック型ＰＣ、プリンタ装置、充電器類が接続可能である。

本実施の形態では、タップ６００のタップ口に、人間との正対関係が重要となる機器であるディスプレイ装置の電源が接続されている。ディスプレイ装置は、制御サーバ装置２００によって、タップ口へ供給する電力のオン／オフによる制御が可能な機器である。

なお、デスクトップ型ＰＣ本体やプリンタ装置をタップ６００に接続した場合は、装置の構成上、制御サーバ装置２００によって、タップ口へ供給する電力のオン／オフによる制御ができない。このため、デスクトップ型ＰＣ本体に関しては、ネットワーク経由で省電力モードもしくはシャットダウンに移行できるような制御ソフトウェアをインストールしておくことにより、省電力への制御を行い、省電力モードあるいはシャットダウン状態からの復帰はユーザ自身によるマニュアル操作とする。

また、充電器類や充電時のノートブック型ＰＣをタップ６００に接続する場合には、利便性を考慮して常時オンとする。なお、タップ６００のタップ口に接続する機器については、これらに限定されるものではない。

図１に戻り、測位サーバ装置１００は、各センサの検知データを受信して、各センサを装着した従業者の位置や動作状況を検出し、当該位置や動作状況を制御サーバ装置２００に送信する。なお、本実施の形態において、動作状況とは、例えば、歩く、起立する、椅子に着座する、作業時にしゃがむ、向き（方向）を変える等の動作そのものだけでなく、これらの動作によって得られる姿勢、向き等も含む。つまり、起立するという動作によって得られる起立した状態（起立状態）や、着座という動作によって得られる椅子に着座した状態（着座状態）等も、本実施の形態における動作状況に含まれる。

図７は、測位サーバ装置１００の機能的構成を示すブロック図である。測位サーバ装置１００は、図７に示すように、通信部１０１と、位置特定部１０２と、動作状況検出部１０３と、補正部１０４と、記憶部１１０とを主に備えている。

記憶部１１０は、ハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ）やメモリ等の記憶媒体であり、制御対象領域であるオフィスの地図データ等、測位サーバ装置１００の処理に必要な各種情報を記憶している。

通信部１０１は、一定時間ごとに、スマートフォン３００に搭載された加速度センサ、角速度センサおよび地磁気センサのそれぞれ、あるいはスマートフォン３００とは別個のセンサ群３０１の加速度センサ、角速度センサ、地磁気センサのそれぞれから検知データを受信する。すなわち、通信部１０１は、加速度センサから加速度ベクトルを受信し、角速度センサから角速度ベクトルを受信し、地磁気センサから磁気方位ベクトルを受信する。

また、通信部１０１は、監視カメラ４００から撮像画像を受信する。さらに、通信部１０１は、後述する従業者の位置、および方向、姿勢等の動作状況を、検出結果データとして制御サーバ装置２００に送信する。

位置特定部１０２は、受信した検知データを解析して、制御対象領域内での従業者の位置（絶対位置）を人間の肩幅または歩幅の精度で特定する。位置特定部１０２による従業者の位置の特定手法の詳細については後述する。

動作状況検出部１０３は、受信した検知データを解析して、従業者の動作状況を検出する。本実施の形態では、動作状況検出部１０３は、まず、動作状況として、従業者が静止状態か歩行状態かを検出する。また、動作状況検出部１０３は、動作状況が静止状態である場合に、検知データに基づいて、制御対象領域内の機器に対する従業者の方向や従業者の姿勢が起立状態か着座状態かなどの動作状況を検出する。

すなわち、動作状況検出部１０３は、監視カメラ４００からの撮像画像により、従業者が扉から入室したことを検知した場合に、当該入室した従業者に装着されたスマートフォン３００の加速度センサ、角速度センサ、地磁気センサ、あるいはスマートフォン３００とは別個のセンサ群３０１の加速度センサ、角速度センサ、地磁気センサから逐次受信している検知データのうち加速度ベクトルと角速度ベクトルのそれぞれの時系列データを用いて、従業者の動作状況が歩行状態か静止状態かを逐次判定する。ここで、加速度ベクトルと角速度ベクトルを用いて従業者の動作状況が歩行状態かを判定する手法は、例えば特許第４２４３６８４号公報に開示されているデッドレコニング装置による処理で実現することができる。そして、動作状況検出部１０３は、この手法により従業者が歩行状態でないと判断された場合に、従業者が静止状態であると判定することができる。

より具体的には、動作状況検出部１０３は、特許第４２４３６８４号公報に開示されているデッドレコニング装置による処理と同様に、以下のように従業者の動作状況を検出することができる。

すなわち、動作状況検出部１０３は、加速度センサから受信した加速度ベクトルと角速度センサから受信した角速度ベクトルから重力加速度ベクトルを求めて、加速度ベクトルから重力加速度ベクトルを差し引き、鉛直方向の加速度を除去して、残差加速度成分の時系列データを得る。そして、動作状況検出部１０３は、この残差加速度成分の時系列データに対して主成分解析を行って、歩行動作の進行方向を求める。さらに、動作状況検出部１０３は、鉛直方向の加速度成分の山ピークと谷ピークのペアを探索し、進行方向の加速度成分の谷ピークと山ピークのペアを探索する。そして、動作状況検出部１０３は、進行方向の加速度成分の勾配を算出する。

さらに、動作状況検出部１０３は、鉛直方向の加速度成分が山ピークから谷ピークに変化する当該谷ピークの検出時刻における、上記進行方向の加速度成分の勾配が所定値以上であるか否かを判断し、所定値以上である場合に、従業者の動作状況は歩行状態であると判定する。

一方、上記処理において、鉛直方向の加速度成分の山ピークと谷ピークのペアが探索されず、あるいは、進行方向の加速度成分の谷ピークと山ピークのペアが探索されず、若しくは、鉛直方向の加速度成分が山ピークから谷ピークに変化する当該谷ピークの検出時刻における、上記進行方向の加速度成分の勾配が所定値未満である場合には、動作状況検出部１０３は、従業者の動作状況は静止状態であると判定する。

そして、従業者が静止状態であると判定されたら、位置特定部１０２は、加速度ベクトル、角速度ベクトルおよび磁気方位ベクトルを用いて、扉の位置を基準位置として、当該基準位置から静止状態であると判定された位置までの相対移動ベクトルを求める。ここで、加速度ベクトル、角速度ベクトルおよび磁気方位ベクトルを用いた相対移動ベクトルの算出手法は、例えば特開２０１１−４７９５０号公報のデッドレコニング装置の処理で開示されている手法を用いることができる。

より具体的には、位置特定部１０２は、特開２０１１−４７９５０号公報のデッドレコニング装置の処理と同様に、以下のように相対移動ベクトルを求めることができる。

すなわち、位置特定部１０２は、加速度センサから受信した加速度ベクトルと角速度センサから受信した角速度ベクトルから重力方位ベクトルを求め、重力方位ベクトルと、角速度ベクトルまたは地磁気センサから受信した磁気方位ベクトルとから人間の姿勢角を移動方位として算出する。また、位置特定部１０２は、加速度ベクトルと角速度ベクトルとから重力加速度ベクトルを求め、重力加速度ベクトルと加速度ベクトルとから、歩行動作によって発生している加速度ベクトルを算出する。そして、位置特定部１０２は、重力加速度ベクトルと、歩行動作によって発生している加速度ベクトルとから、歩行動作を解析して検出し、検出結果に基づいて、歩行動作の大きさを、重力加速度ベクトルと歩行動作によって発生している加速度ベクトルとに基づいて計測して、計測結果を歩幅とする。そして、位置特定部１０２は、このようにして求めた移動方位と歩幅とを積算することにより、基準位置からの相対移動ベクトルを求める。すなわち、人間の歩幅あるいは肩幅、例えば、略６０ｃｍ以下（より具体的には略４０ｃｍ程度以下）の精度で、リアルタイムに従業者の位置を検出していることになる。

このようにして相対移動ベクトルが算出されたら、位置特定部１０２は、扉からの相対移動ベクトルと、記憶部１１０に記憶されている室内の地図データとから、従業者の移動後の絶対位置を特定する。

これにより、位置特定部１０２は、従業者が一般執務スペースに配置されたどの机の位置にいるかまでを特定することができ、その結果、人間の肩幅、例えば、略６０ｃｍ以下（より具体的には略４０ｃｍ程度以下）の精度で、従業者の位置を特定することが可能となる。

このような位置精度は、高ければ高いほどよいというものではない。例えば、２人以上が会話をしている場面を想定すると、体を接して話しをすることは少なく、ある程度の距離は離れている。そこで、精度を考える場合、人間の肩幅または歩幅相当の精度、立っているか、座っているかは、腰から膝までの長さ相当を本実施の形態では適切な精度としている。

厚生労働省の公表している人体計測データ（河内まき子，持丸正明，岩澤洋，三谷誠二（２０００）：日本人人体寸法データベース１９９７−９８，通商産業省工業技術院くらしとＪＩＳセンター）によれば、青年、高齢者の男女の肩幅に相当するデータ（肩峰幅）は、平均値の幅が最も低い高齢者女性で約３５ｃｍ（３４．８ｃｍ）、最も高い青年男性で約４０ｃｍ（３９．７ｃｍ）となっている。また、腰から膝までの長さ（恥骨結合上縁高―大腿骨外側上顆高）の差は、同様に、約３４ｃｍ〜約３８ｃｍである。一方、人間が移動する場合の歩幅は、５０ｍ歩いた場合、９５歩となり、これから約５３ｃｍ（５０÷９５×１０）となり、本実施の形態による位置検出方法は、歩幅相当の精度が可能である。従って、上記データから、精度としては、６０ｃｍ以下、好ましくは４０ｃｍ以下が妥当であるとして本実施の形態を構成している。これらデータは精度を考えるための基準の目安になるが、日本人に基づいたものであり、この数値に限定されるものではない。

また、従業者の位置を特定した結果、従業者が机の前の席で静止状態であると判断される場合には、動作状況検出部１０３は、地磁気センサから受信した磁気方位ベクトルの向きにより、従業者のディスプレイ装置に対する方向（向き）を判定する。また、動作状況検出部１０３は、従業者が机の前の席で静止状態である場合には、加速度ベクトルの鉛直方向の加速度成分から、従業者の姿勢、すなわち起立状態か着座状態かを判定する。

ここで、起立状態か着座状態かの判定は、例えば特許第４２４３６８４号公報に開示されているデッドレコニング装置と同様に、加速度センサから受信した加速度ベクトルと角速度センサから受信した角速度ベクトルから重力加速度ベクトルを求めて、鉛直方向の加速度成分を求めることができる。そして、動作状況検出部１０３は、例えば特許第４２４３６８４号公報に開示されているデッドレコニング装置と同様に、鉛直方向の加速度成分の山と谷のピークを求めることができる。

図８は、着座動作と起立動作のそれぞれを行った場合における鉛直方向の加速度成分の波形を示す図である。図８に示すように、着座動作の場合には、鉛直方向の加速度成分の山のピークから谷のピークまでの間隔が約０．５秒前後である。一方、起立動作の場合には、鉛直方向の加速度成分の谷のピークから山のピークまでの間隔が約０．５秒である。このため、動作状況検出部１０３は、かかるピークの間隔により、従業者が着座状態か起立状態かを判断している。すなわち、動作状況検出部１０３は、鉛直方向の加速度成分の山のピークから谷のピークまでの間隔が０．５秒から所定範囲内である場合には、従業者の動作状況は着座状態であると判定する。また、動作状況検出部１０３は、鉛直方向の加速度成分の谷のピークから山のピークまでの間隔が０．５秒から所定範囲内である場合には、従業者の動作状況は起立状態であると判定する。

このように、動作状況検出部１０３が従業者の動作状況が起立状態か着座状態かを判定することにより、従業者の高さ方向の位置を、略５０ｃｍ以下（より具体的には、略４０ｃｍ以下）の精度で検出したことを意味する。

さらに、図３に示した例のように、加速度センサ、角速度センサおよび地磁気センサ等の人間の動作を検知する情報機器を搭載したスマートフォン３００を腰に装着し、さらに、加速度センサ、角速度センサおよび地磁気センサを備えた小型のヘッドセットタイプのセンサ群３０１を頭部に装着した場合には、動作状況検出部１０３は、さらに、以下のような従業者の姿勢や動作を検出することができる。

図９は、しゃがむ動作と起立動作とをそれぞれ行った場合における水平方向の角速度成分の波形を示す図である。加速度センサからの加速度データからは、図８に示す着座動作と起立動作と類似の波形が検出されるが、加速度データのみでしゃがむ動作と起立動作を判別することは困難である。

このため、動作状況検出部１０３は、図８の波形に基づく、上述した着座動作と起立動作の判別の手法とともに、角速度センサから受信した水平方向の角速度データの経時的変化が図９の波形に一致するか否かを判断することにより、しゃがむ動作と起立動作の判別を行っている。

具体的には、動作状況検出部１０３は、まず、加速度センサから受信した加速度ベクトルに基づく鉛直方向の加速度成分の山のピークから谷のピークまでの間隔が０．５秒から所定範囲内であるか否かを判断する。

そして、鉛直方向の加速度成分の山のピークから谷のピークまでの間隔が０．５秒から所定範囲内である場合には、動作状況検出部１０３は、角速度センサから受信した角速度ベクトルの水平方向の角速度成分が、図９に示す波形のように、０から徐々に増加した後急激な増加で山のピークに達し、山のピークから急激に下がった後徐々に０に戻り、かつこの間の時間が約２秒である場合に、従業者の動作がしゃがむ動作であると判定する。

また、動作状況検出部１０３は、鉛直方向の加速度成分の谷のピークから山のピークまでの間隔が０．５秒から所定範囲内であるか否かを判断する。そして、鉛直方向の加速度成分の谷のピークから山のピークまでの間隔が０．５秒から所定範囲内である場合には、動作状況検出部１０３は、角速度センサから受信した角速度ベクトルの水平方向の角速度成分が、図９に示す波形のように、０から段階的に谷のピークに達し、谷のピークから徐々に０に戻り、かつこの間の時間が約１．５秒である場合に、従業者の動作が起立動作であると判定する。

このような動作状況検出部１０３におけるしゃがむ動作と起立動作の判定で用いる角速度ベクトルとしては、頭部に装着した角速度センサから受信した角速度ベクトルを用いることが好ましい。しゃがむ動作と起立動作において、頭部に装着した角速度センサからの角速度ベクトルに基づく水平方向の角速度成分が、図９に示す波形を顕著に示すからである。

図１０は、従業者が静止状態で方向をほぼ９０度変化させる動作を行った場合の鉛直方向の角速度成分の波形を示す図である。鉛直方向の角速度成分が正であれば右側に向きを変える動作であり、負であれば左側に方向を変化させる動作である。

動作状況検出部１０３は、角速度センサから受信した角速度ベクトルの鉛直方向の角速度成分の経時的変化が、図１０に示す波形のように、０から徐々に山のピークに達した後徐々に０に戻り、かつ、この間の時間が約３秒である場合に、方向が右に変化する動作と判定する。

また、動作状況検出部１０３は、鉛直方向の角速度成分の経時的変化が、図１０に示す波形のように、０から徐々に谷のピークに達した後徐々に０に戻り、かつ、その間の時間が約１．５秒である場合に、方向が左に変化する動作と判定する。

動作状況検出部１０３は、頭部の角速度センサおよび腰のスマートフォン３００の角速度センサの双方から受信した角速度ベクトルの鉛直方向の角速度成分が、共に、上述のような判断で図１０の波形と類似する経時的変化を示す場合には、体全体の向きが右若しくは左に変わる動作と判定する。

一方、動作状況検出部１０３は、頭部の角速度センサから受信した角速度ベクトルの鉛直方向の角速度成分が、上述のような図１０の波形に類似する経時的変化を示すが、腰のスマートフォン３００の角速度センサからの角速度ベクトルの鉛直方向の角速度成分が、図１０の波形と全く異なる経時的変化を示す場合には、頭部だけ方向を右若しくは左に変える動作と判定する。このような動作としては、例えば、従業者が着座したまま、隣の従業者とコミュニケーションをとる場合の姿勢動作が考えられる。

図１１は、着座状態でディスプレイから上方向に目線を外した場合の頭部の角速度センサから受信した角速度ベクトルの水平方向の角速度成分の波形を示す図である。

位置特定部１０２が従業者の位置を机の前であると特定し、かつ動作状況検出部１０３が当該机の前にいる従業者が着座状態であることを検出した場合を考える。そして、このような場合に、動作状況検出部１０３は、その従業者の頭部の角速度センサから受信した角速度ベクトルの水平方向の角速度成分が、図１１に示す波形のように、０から徐々に谷のピークに達し、その後急激に０に戻り、かつその間の時間が約１秒である場合に、着座状態でディスプレイから上方向に目線を外した動作（見上げる動作）であると判定する。そして、さらに、動作状況検出部１０３は、水平方向の角速度成分が、図１１に示す波形のように、０から徐々に増加しながら山のピークに達し、その後徐々に０に戻り、かつこの間の時間が約１．５秒である場合に、着座状態でディスプレイから上方向に目線を外した状態からディスプレイに目線を戻した動作であると判定する。

図１２は、着座状態でディスプレイから下方向に目線を外した場合の頭部の角速度センサから受信した角速度ベクトルの水平方向の角速度成分の波形を示す図である。

位置特定部１０２が従業者の位置を机の前であると特定し、かつ動作状況検出部１０３が当該机の前にいる従業者が着座状態であることを検出した場合を考える。そして、このような場合に、動作状況検出部１０３は、その従業者の頭部の角速度センサから受信した角速度ベクトルの水平方向の角速度成分が、図１２に示す波形のように、０から急激に山のピークに達し、その後急激に０に戻り、かつその間の時間が約０．５秒である場合に、着座状態でディスプレイから下方向に目線を外した動作（見下げる動作）であると判定する。

そして、さらに、動作状況検出部１０３は、水平方向の角速度成分が、図１２に示す波形のように、０から急激に減少しながら谷のピークに達し、その後急激に０に戻り、かつこの間の時間が約１秒である場合に、着座状態でディスプレイから下方向に目線を外した状態からディスプレイに目線を戻した動作であると判定する。

このように、動作状況検出部１０３は、オフィスの従業者が日常取り得る姿勢や動作、すなわち、歩く（立った状態）、起立する（静止状態）、椅子に着座する、作業時にしゃがむ、着座状態あるいは起立状態で向き（方向）を変える、着座状態あるいは起立状態で天を仰ぐ、着座状態あるいは起立状態で俯く等の動作状況を、上述の手法で判定することが可能になる。

なお、特許第４２４３６８４号公報のデッドレコニング装置の手法を用いる場合、特許第４２４３６８４号公報に開示されているように、エレベータによる人間の昇降動作も、鉛直方向の加速度成分を用いて判断している。

このため、本実施の形態では、動作状況検出部１０３は、例えば特開２００９−１４７１３号公報に開示されているマップマッチング装置の機能を用い、エレベータのない場所で、鉛直方向の加速度成分が図８に示す波形で検出された場合には、特許第４２４３６８４号公報のデッドレコニング装置によるエレベータによる昇降動作とは異なり、起立動作または着座動作であることを高精度に判定することができる。

補正部１０４は、監視カメラ４００からの撮像画像や記憶部１１０に保存された地図データに基づいて、位置特定部１０２が特定した従業者の位置や動作状況検出部１０３が検出した従業者の動作状況を補正する。より具体的には、補正部１０４は、上述のように判断された従業者の位置や動作状況を、監視カメラ４００の撮像画像の画像解析等により正しいか否かを判断したり、制御対象領域であるオフィスの地図データと、例えば特開２００９−１４７１３号公報に開示されているマップマッチング装置の機能とを用いて正しいか否かを判断する。そして、誤っている場合には、補正部１０４は、上述のように判断された従業者の位置や動作状況を、撮像画像やマップマッチング装置の機能から得られる正しい位置や動作状況に補正する。

なお、補正部１０４は、監視カメラ４００からの撮像画像に限らず、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の短距離無線、光通信等の限定的な手段を用いて補正を行うように構成してもよい。

また、本実施の形態では、特許第４２４３６８４号公報および特開２０１１−４７９５０号公報に開示されたデッドレコニング装置と同様の技術、特開２００９−１４７１３号公報に開示されたマップマッチング装置と同様の技術を用いて、従業者が静止状態か歩行状態か、基準位置からの相対移動ベクトル、姿勢（起立状態か着座状態か）などを検出しているが、検出手法はこれらの技術に限定されるものではない。また、以上の説明では、従業者の動作状況が静止状態と判定された場合にその従業者の位置を特定しているが、従業者の動作状況が歩行状態である場合にも同様に、その従業者の位置を逐次特定するように構成してもよい。

なお、人間の位置を検出可能な技術としては、加速度センサ、角速度センサおよび地磁気センサの検知データに基づいて測位サーバ装置１００が実施する上述した方法の他に、例えば、ＩＣカード等による入退室管理、人感センサによる人間の検知、無線ＬＡＮを用いる方法、屋内ＧＰＳ（ＩＭＥＳ：Ｉｎｄｏｏｒ ＭＥｓｓａｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を用いる方法、カメラの撮像画像を画像処理する方法、アクティブＲＦＩＤを用いる方法、および可視光通信を用いる方法等が知られている。

ＩＣカード等による入退室管理は、個人識別は可能であるが、測位精度が管理対象のエリア全体となり極めて低い。そのため、誰がそのエリアにいるかを知ることはできるものの、そのエリア内での人間の活動状況を把握することができない。

人感センサによる人間の検知は、人感センサの検知範囲となる１〜２ｍ程度の測位精度が得られるが、個人識別を行うことができない。また、エリア内での人間の活動状況を把握するためには、多数の人感センサを分散してエリア内に配置する必要がある。

無線ＬＡＮを用いる方法は、人間が所持する１台の無線ＬＡＮ端末とエリア内に設置された複数台のＬＡＮアクセスポイントとの間の距離を測定し、三角測量の原理によりエリア内における人間の位置を特定する。この方法は、個人識別は可能であるが、測位精度の環境依存性が大きく、一般的に測位精度は３ｍ以上と比較的低い精度となる。

屋内ＧＰＳを用いる方法は、ＧＰＳ衛星と同じ周波数帯の電波を発する専用の送信機を屋内に設置し、その送信機から通常のＧＰＳ衛星が時刻情報を送信する部分に位置情報を埋め込んだ信号を送信する。そして、その信号を屋内の人間が所持する受信端末で受信することにより、屋内における人間の位置を特定する。この方法は、個人識別は可能であるが、測位精度が３〜５ｍ程度と比較的低い精度となる。また、専用の送信機を設置する必要があり導入コストが嵩む。

カメラの撮像画像を画像処理する方法は、数十ｃｍ程度の比較的高い測位精度が得られるが、個人識別を行うことが難しい。このため、本実施の形態の測位サーバ装置１００では、従業者の位置や動作状況を補正する場合にのみ、監視カメラ４００の撮像画像を用いている。

アクティブＲＦＩＤを用いる方法は、電池を内蔵するＲＦＩＤタグを人間が所持し、ＲＦＩＤタグの情報をタグリーダで読み取ることで人間の位置を特定する。この方法は、個人識別は可能であるが、測位精度の環境依存性が大きく、一般的に測位精度は３ｍ以上と比較的低い精度となる。

可視光通信を用いる方法は、個人識別が可能であり、しかも数十ｃｍ程度の比較的高い測位精度が得られるが、可視光が遮られる場所では人間を検知できず、また、自然光や他の可視光等のノイズ源、干渉源が多いため、検出精度の安定性を維持することが難しい。

これらの技術に対し、本実施の形態の測位サーバ装置１００が実施する方法は、個人識別が可能で、しかも人間の肩幅または歩幅相当の高い測位精度が得られ、その上、人間の位置だけでなく、人間の動作状況を検出することができる。具体的には、本実施の形態の測位サーバ装置１００が実施する方法によれば、人間の動作状況として、オフィスの従業者が日常取り得る姿勢や動作、すなわち、歩く（立った状態）、起立する（静止状態）、椅子に着座する、作業時にしゃがむ、着座状態あるいは起立状態で向き（方向）を変える、着座状態あるいは起立状態で天を仰ぐ、着座状態あるいは起立状態で俯く等を検知することができる。

このため、本実施の形態では、測位サーバ装置１００が、スマートフォン３００やセンサ群３０１の加速度センサ、角速度センサおよび地磁気センサの検知データに基づいて、上述した方法により、制御対象領域であるオフィス内の従業者の位置や動作状況を検出するようにしている。しかし、制御対象領域であるオフィス内の従業者の位置や動作状況を検出する方法は、測位サーバ装置１００が実施する上述した方法に限定されるものではなく、例えば、上述した他の方法の一つまたは複数の組み合わせにより従業者の位置や動作状況を検出するようにしてもよく、また、測位サーバ装置１００が実施する上述した方法に上述した他の方法の一つまたは複数を組み合わせて、従業者の位置や動作状況を検出するようにしてもよい。

次に、制御サーバ装置２００の詳細について説明する。制御サーバ装置２００は、制御対象領域であるオフィス内の従業者の位置および動作状況に基づいて、当該オフィス内に設置された複数のＬＥＤ照明機器５００、複数のタップ６００、複数の空調機７００のそれぞれを、ネットワークを介して遠隔制御する。

図１３は、本実施の形態の制御サーバ装置２００の機能的構成を示すブロック図である。本実施の形態の制御サーバ装置２００は、図１３に示すように、通信部２０１と、消費電力管理部２０２と、機器制御部２１０と、予測部２０３と、決定部２０４と、記憶部２２０とを主に備えている。

記憶部２２０は、ＨＤＤやメモリ等の記憶媒体であり、制御対象領域であるオフィス内に設置された制御対象の機器（複数のＬＥＤ照明機器５００、複数のタップ６００および複数の空調機７００）それぞれの位置データや、後述する省電力制御に用いられる制御テーブル等、制御サーバ装置２００の処理に必要な各種情報を記憶している。

通信部２０１は、測位サーバ装置１００から、従業者の位置および動作状況（方向、姿勢など）を表す検出結果データを受信する。また、通信部２０１は、複数のＬＥＤ照明機器５００、複数のタップ６００に接続された電気機器、複数の空調機７００から消費電力を受信する。また、通信部２０１は、複数のＬＥＤ照明機器５００、複数のタップ６００、複数の空調機７００に対して電力制御を行うための制御信号を送信する。

消費電力管理部２０２は、複数のＬＥＤ照明機器５００、複数のタップ６００に接続された電気機器、複数の空調機７００から受信した消費電力を管理する。消費電力管理部２０２は、これら制御対象の機器ごとの消費電力だけでなく、上述した系統電力計測機器から系統ごとの消費電力の総和を取得して、制御対象領域であるオフィス全体の総消費電力量を把握、管理することができる。消費電力管理部２０２が管理する消費電力の情報は、いわゆる「見える化」を実現するためにディスプレイに表示したり、後述する省電力制御を行うか否かの判断に用いることができる。

機器制御部２１０は、照明機器制御部２１１と、コンセント制御部２１３と、空調機制御部２１５とを備えている。照明機器制御部２１１は、従業者の位置および動作状況（方向、姿勢など）に基づいてＬＥＤ照明機器５００を制御する。より具体的には、照明機器制御部２１１は、例えば、従業者の位置の近傍に配置されたＬＥＤ照明機器５００に対して、従業者が着座状態であれば、その照明範囲を所定範囲より狭く設定し、照度を所定の閾値より高く設定する制御信号を通信部２０１を介して送信する。これにより、着座状態で作業を行っている従業者に対して、細かい作業に適した照明範囲や照度に制御することが可能となる。

一方、照明機器制御部２１１は、当該ＬＥＤ照明機器５００に対して、従業者が起立状態であれば、その照明範囲を所定範囲より広く設定し、照度を所定の閾値より低く設定する制御信号を通信部２０１を介して送信する。これにより、起立状態の従業者が例えば一般執務スペースの全体を見渡せるような照明範囲や照度に制御することが可能となる。

コンセント制御部２１３は、従業者の位置および動作状況（方向、姿勢など）に基づいてタップ６００のタップ口に対して電源のオンオフを制御する。より具体的には、コンセント制御部２１３は、例えば、従業者の位置の近傍に配置されたタップ６００に接続されたディスプレイ装置に対して、従業者が着座状態であり、かつディスプレイ装置に対する方向が前方である場合には、タップ６００においてディスプレイ装置が接続されたタップ口のスイッチをオンにする制御信号を通信部２０１を介して送信する。

一方、コンセント制御部２１３は、当該タップ６００に接続されたディスプレイ装置に対して、従業者が起立状態であるか、またはディスプレイ装置に対する方向が後方である場合には、タップ６００においてディスプレイ装置が接続されたタップ口のスイッチをオフにする制御信号を通信部２０１を介して送信する。

このように、ディスプレイ装置に対する従業者の方向によって電力制御を行うのは、ディスプレイ装置が従業者との正対関係で重要となる機器であり、方向が前方の場合にディスプレイ装置が使用されていると判断することができるからである。また、従業者の姿勢が着座状態の場合に、ディスプレイ装置が使用されていると判断することができる。このように、本実施の形態では、実際の機器の利用を考慮して電力制御を行うことになり、単に従業者と機器との間の距離によって電力制御を行う場合に比べて、より細かな制御を行うことが可能となる。

さらに本実施の形態のコンセント制御部２１３は、従業者の個人認識情報に連動させてデスクトップ型ＰＣ本体やディスプレイ装置の電力制御を行っている。従業者の個人認証情報は、例えば、従業者が保持するスマートフォン３００から測位サーバ装置１００に送られ、測位サーバ装置１００から制御サーバ装置２００に伝達される。制御サーバ装置２００は、この個人認証情報を用いて、従業者が専有して使用するデスクトップ型ＰＣ本体やディスプレイ装置を対象に電力制御を行うことができる。

空調機制御部２１５は、従業者の位置に基づいて空調機７００の電源のオンオフを制御する。より具体的には、空調機制御部２１５は、例えば、従業者の位置の近傍に配置された空調機７００の電源をオンにしたり、送風強度や風向きを調整する制御信号を通信部２０１を介して送信する。

以上のように従業者の位置や動作状況に応じて制御対象の機器を制御することで、制御対象領域の総消費電力量を削減することができる。しかし、以上のような電力制御を実施してもなお、より一層の電力量削減が求められる場合や、不測の電力供給不足といった緊急事態、積極的な電力料金削減のためのピーク電力量の抑制等に応えることが要求される場合がある。そこで、本実施の形態の機器制御部２１０は、例えば、制御対象領域であるオフィス全体の総消費電力量の所定期間（例えば、オフィスの始業時から終業時までの間の期間等）における累積値が予め定められた目標値を超えることが予測される場合や、制御対象領域であるオフィス全体の総消費電力量のピーク値が予め定められた上限値を超えることが予測される場合に、さらにオフィス全体の総消費電力量を削減するための省電力制御を行う。

予測部２０３は、消費電力管理部２０２が管理する消費電力の情報に基づいて、オフィス全体の総消費電力量の所定期間（例えば、オフィスの始業時から終業時までの間の期間等）における累積値が予め定められた目標値を超えるかどうかを予測する。例えば、予測部２０３は、始業時から現在までのオフィス全体の総消費電力量と終業時までの残り時間とから、始業時から終業時までのオフィス全体の総消費電力量の累積値を推定し、推定した累積値が目標値を超えるかどうかを判断する。また、予測部２０３は、消費電力管理部２０２が管理する消費電力の情報に基づいて、オフィス全体の総消費電力量のピーク値が予め定められた上限値を超えるかどうかを予測する。例えば、予測部２０３は、機器の時間帯ごとの稼働傾向を表す履歴データと現在の機器の稼働状態とからオフィス全体の総消費電力量のピーク値を推定し、推定したピーク値が上限値を超えるかどうかを判断する。そして、予測部２０３は、累積値が目標値を超えると予測した場合や、ピーク値が上限値を超えると予測した場合に、決定部２０４に対して従業者に対する優先度の決定を要求するとともに、機器制御部２１０に対して省電力制御の実施を要求する。

決定部２０４は、予測部２０３から従業者に対する優先度の決定が要求されると、その時点で測位サーバ装置１００が位置および動作状況を検出しているすべての従業者に対して、各従業者の位置と動作状況との少なくとも一方に基づいて、各従業者に対応する機器の消費電力を低減させる優先度を決定する。ここで、従業者に対応する機器とは、例えば、検出された従業者の位置の近傍に配置されたＬＥＤ照明機器５００や空調機７００、従業者が専有して使用するデスクトップ型ＰＣ本体やディスプレイ装置等である。優先度が高い従業員に対応する機器は、優先度が低い従業員に対応する機器よりも優先的に消費電力が低減される。決定部２０４は、このように、制御対象の機器自体に消費電力を低減させる優先度を定めるのではなく、その機器を使用あるいはその機器の恩恵を受ける従業者に対して、機器の消費電力を低減させる優先度を決定している。優先度は、制御対象領域であるオフィス内の従業者の動態を考慮して、機器の消費電力低減が業務の効率低下を招く可能性が低い従業者ほど優先度が高くなるよう決定する。この際、従業者の動態を把握するための指標として、従業者の位置と動作状況が用いられる。すなわち、従業者がどこにいて何をしているかが従業者の位置と動作状況から推察できるため、各従業者の位置と動作状況との少なくとも一方に基づいて、各従業者に対する優先度を決定する。

機器制御部２１０は、予測部２０３から省電力制御の実施が要求されると、決定部２０４が決定した従業者に対する優先度に基づいて、オフィス全体の総消費電力量をさらに削減するための省電力制御を行う。なお、機器制御部２１０が実施する省電力制御の詳細については後述する。

次に、以上のように構成された本実施の形態の機器制御システムの基本動作について説明する。図１４は、本実施の形態の測位サーバ装置１００による検出処理の手順を示すフローチャートである。かかるフローチャートによる検出処理は、複数のスマートフォン３００のそれぞれに対応して実行される。なお、図１４は、従業者が図５、図６に例示した一般執務スペースに入室した場合における測位サーバ装置１００による検出処理の手順を示しているが、従業者が一般執務スペース以外の他の制御対象領域で行動する場合も同様の手順で、測位サーバ装置１００による検出処理が行われる。

なお、測位サーバ装置１００は、このフローチャートによる検出処理とは別個に、複数のスマートフォン３００に搭載された加速度センサ、角速度センサ、地磁気センサあるいはスマートフォン３００とは別個の加速度センサ、角速度センサ、地磁気センサのそれぞれの各センサから検知データ（加速度ベクトル、角速度ベクトル、磁気方位ベクトル）を一定間隔で受信し、複数の監視カメラ４００から撮像画像を受信している。

まず、従業者が制御対象領域である一般執務スペースに入室したか否かを、例えば、開閉する扉の撮像画像等により判断する（ステップＳ１１）。そして、従業者が入室していない場合は（ステップＳ１１：Ｎｏ）、測位サーバ装置１００は、従業者が一般執務スペースから退室したか否かを判断する（ステップＳ２０）。そして、従業者が退室していない場合は（ステップＳ２０：Ｎｏ）、ステップＳ１１に戻り処理を繰り返し、従業者が退室した場合は（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）、検出処理を終了する。一方、従業者が入室した場合には（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、動作状況検出部１０３が、上述した手法による従業者の動作状況の検出を開始する（ステップＳ１２）。そして、動作状況検出部１０３は、従業者の動作状況が歩行状態であるか否かを判断し（ステップＳ１３）、歩行状態である間は（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、動作状況の検出を繰り返し行う。

一方、ステップＳ１３で従業者の動作状況が歩行状態でない場合には（ステップＳ１３：Ｎｏ）、動作状況検出部１０３は、従業者の動作状況が静止状態であると判断する。そして、位置特定部１０２は、基準位置を扉として、扉からの相対移動ベクトルを、上述の手法で算出する（ステップＳ１４）。

そして、位置特定部１０２は、記憶部１１０に保存されている一般執務スペースの地図データと、扉からの相対移動ベクトルにより、静止状態となった従業者の位置（一般執務スペースにおける絶対位置）を特定する（ステップＳ１５）。これにより、位置特定部１０２は、従業者が一般執務スペースに配置されたどの机の位置にいるかまでを特定することができ、その結果、従業者の肩幅（略６０ｃｍ以下、より具体的には略４０ｃｍ以下）の精度で、従業者の位置を特定することになる。

次に、動作状況検出部１０３は、さらに静止状態の従業者の動作状況として、従業者のディスプレイ装置に対する方向（向き）を、地磁気センサから受信した磁気方位ベクトルから検出する（ステップＳ１６）。

次いで、動作状況検出部１０３は、従業者の動作状況として、着座状態か起立状態かという姿勢を、上述の手法で検出する（ステップＳ１７）。これにより、動作状況検出部１０３は、従業者の高さ方向の位置を、略５０ｃｍ以下（より具体的には、略４０ｃｍ以下）の精度で検出したことになる。

さらに、動作状況検出部１０３は、従業者の動作状況として、しゃがむ動作か起立動作か、着座状態で向きを変更する動作か戻す動作か、着座状態で目線を上げる動作か目線を戻す動作か、着座状態で目線を下げる動作か目線を戻す動作か、をそれぞれ検出してもよい。

次に、補正部１０４は、特定された従業者の位置や、検出された従業者の動作状況（方向、姿勢など）に対して、上述のとおり、補正が必要か否かを判断して、必要であれば補正する（ステップＳ１８）。

そして、通信部１０１は、特定された従業者の位置、検出された従業者の動作状況（補正された場合には、補正後の位置や動作状況）を、検出結果データとして、制御サーバ装置２００に送信する（ステップＳ１９）。

次に、制御サーバ装置２００による機器制御処理について説明する。図１５は、本実施の形態の機器制御処理の手順を示すフローチャートである。なお、ここでは本実施の形態の機器制御処理のうち、省電力制御を除く基本的な処理の手順について説明し、省電力制御の手順については後述する。

まず、通信部２０１は、測位サーバ装置１００から、検出結果データとしての従業者の位置、動作状況を受信する（ステップＳ３１）。次に、機器制御部２１０の各制御部２１１，２１３，２１５は、受信した検出結果データに含まれる従業者の位置に基づき、制御対象のＬＥＤ照明機器５００、タップ６００、空調機７００を特定する（ステップＳ３２）。

より具体的には、照明機器制御部２１１は、記憶部２２０に保存された位置データを参照して、従業者の位置に最も近い机に対応するＬＥＤ照明機器５００を制御対象として特定する。また、コンセント制御部２１３は、記憶部２２０に保存された位置データを参照して、従業者の位置に最も近い机に設置されたタップ６００を制御対象として特定する。また、空調機制御部２１５は、記憶部２２０に保存された位置データを参照して、従業者の位置の近傍に設置された空調機７００を制御対象として特定する。

次に、空調機制御部２１５は、特定した空調機７００の電源をオンにする制御を行う（ステップＳ３３）。

次に、コンセント制御部２１３は、受信した検出結果データに含まれる動作状況が、従業者の方向が前方であることを示しており、かつ従業者の姿勢が着座状態であることを示しているか否かを判断する（ステップＳ３４）。そして、従業者の方向が前方であり、かつ姿勢が着座状態である場合には（ステップＳ３４：Ｙｅｓ）、コンセント制御部２１３は、ステップＳ３２で特定したタップ６００においてディスプレイ装置が接続されたタップ口のスイッチをオンにする制御を行う（ステップＳ３５）。

一方、ステップＳ３４において、従業者の方向が後方であるか、または、従業者の姿勢が起立状態である場合には（ステップＳ３４：Ｎｏ）、コンセント制御部２１３は、ステップＳ３２で特定したタップ６００においてディスプレイ装置が接続されたタップ口のスイッチをオフにする制御を行う（ステップＳ３６）。

次に、照明機器制御部２１１は、受信した検出結果データに含まれる動作状況が、従業者の姿勢が着座状態であることを示しているか否かを再度判断する（ステップＳ３７）。そして、従業者の姿勢が着座状態である場合には（ステップＳ３７：Ｙｅｓ）、照明機器制御部２１１は、ステップＳ３２で特定したＬＥＤ照明機器５００の照明範囲を所定範囲より狭く設定し、照度を所定の閾値より高く設定する制御を行う（ステップＳ３８）。

一方、ステップＳ３７において、従業者の姿勢が起立状態である場合には（ステップＳ３７： Ｎｏ）、照明機器制御部２１１は、ステップＳ３２で特定したＬＥＤ照明機器５００の照明範囲を所定範囲より広く設定し、照度を所定の閾値より低く設定する制御を行う（ステップＳ３９）。

なお、機器制御部２１０の各制御部２１１，２１３，２１５は各制御対象の機器に対して上述した制御以外の制御を行うように構成してもよい。

また、従業者の動作状況として、しゃがむ動作か起立動作か、着座状態で向きを変更する動作か戻す動作か、着座状態で目線を上げる動作（見上げる動作）か目線を戻す動作か、着座状態で目線を下げる動作（見下げる動作）か目線を戻す動作かにより、各制御対象の機器に対する制御を行うように、機器制御部２１０の各制御部２１１，２１３，２１５を構成してもよい。

このような場合の各動作と制御対象の機器および制御方法として、以下のような例があげられる。これらの動作は、従業者が机の前に着座している状態を想定した場合に起こり得る動作であり、制御対象機器は、ＰＣあるいはＰＣのディスプレイ装置、電気スタンド、個別空調に相当する卓上扇風機等である。

例えば、従業者が机にいる場合で、受信した検出結果データに含まれる動作状況から、一定時間以上しゃがむ動作が継続していると判断した場合には、ＰＣの電源が接続されたタップ口のスイッチをオフにするようにコンセント制御部２１３を構成することができる。また、機器制御部２１０に機器のモードを制御するモード制御部を設け、ＰＣのディスプレイ装置をスタンバイモードに移行させるように、モード制御部を構成することができる。

また、着座状態から、起立動作を検出して、起立状態が一定時間以上継続した場合には、ＰＣをスタンバイモードに移行するようにモード制御部を構成したり、同時にディスプレイ装置の電源が接続されたタップ口のスイッチをオフにするようにコンセント制御部２１３を構成することができる。

向きの変化という動作に対しては以下のような制御が一例としてあげられる。机の前に着座した状態から、顔あるいは上半身の向きの変化が検出され、この状態が一定時間以上継続した場合には、隣接する席の他の従業者と会話している等の状況が考えられ、ＰＣ、ディスプレイ装置、電気スタンド等の照明機器をスタンバイあるいはオフとし、従業者の向きが元の状態に戻った、元の姿勢に戻ったことを検出した場合には、ＰＣ、ディスプレイ装置、電気スタンド等の照明機器をオンにする等のようにコンセント制御部２１３、モード制御部を構成することができる。

また、従業者が机で書類を読むような場合には見下げる動作を行い、従業者がアイデアを思いつく、あるいは考えるような場合には天井方向を見上げる動作を行うことが考えられる。このため、一定時間以上見上げる動作または見下げる動作が継続して検出された場合には、ＰＣをスタンバイモードに移行したり、ディスプレイ装置をオフにするような制御を行うようにコンセント制御部２１３、モード制御部を構成することができる。さらに、見下げる動作の場合には、電気スタンドをオフにしない制御を行うようにコンセント制御部２１３を構成してもよい。

このように本実施の形態では、従業者の位置を肩幅の精度で特定し、従業者の動作状況（方向や姿勢など）を検出して、機器の電力制御を行っているので、より細かい精度での機器の電力制御が可能となり、従業者の快適性、業務の高効率化を維持しつつ、より一層の省電力化および省エネルギー化を実現することができる。

すなわち、本実施の形態では、従業者が専有して使用する機器や、その従業者が座る机の近傍の照明機器、空調機、オフィス機器などを、従業者の動作状況に応じて個別に制御することができ、かつ一人一人の電力使用量を同時に把握することが可能となる。

従来技術では、ビル、オフィス、工場全体、オフィス全体の電力がいわゆる「見える化」を実現することができても、個人個人がどのように省電力をしたらよいか不明であり、全体の目標値を超える、供給電力量を超えるといった逼迫した状況でないと、省電力化を意識しにくい等により、継続的に進めることができないが、本実施の形態によれば、業務を遂行している従業者の快適性を維持して業務の効率低下を抑制しながら、省電力化を実現することができる。

また、本実施の形態によれば、機器の自動制御においても、従業者と機器だけでなく、機器間の協調制御をすることにより、省電力をより向上させることができる。

次に、制御サーバ装置２００の機器制御部２１０により実施される省電力制御について具体例を挙げながら説明する。本実施の形態の機器制御部２１０は、上述したように、制御対象領域であるオフィス全体の総消費電力量の所定期間（例えば、オフィスの始業時から終業時までの間の期間等）における累積値が予め定められた目標値を超えることが予測される場合や、制御対象領域であるオフィス全体の総消費電力量のピーク値が予め定められた上限値を超えることが予測される場合に、さらにオフィス全体の総消費電力量を削減するための省電力制御を行う。

オフィス全体の総消費電力量やピーク電力量を抑制する場合、従来は、例えば空調機などの消費電力量の大きい機器を第一優先に停止させるといった制御を実施することが一般的であった。例えば、消費電力量の大きい空調機を３０分程度停止する等の間欠運転を行ったり、設定時間中、強制的に空調機を停止させる等の制御を行う方法があるが、季節によっては、オフィスで業務を遂行している従業者が我慢を強いられて業務の効率低下を招く等の問題も多い。本実施の形態の機器制御部２１０が実施する省電力制御は、オフィス全体の総消費電力量の所定期間における累積値が予め設定された電力目標値を超えないように、あるいは、オフィス全体の総消費電力量のピーク値が予め設定された上限値を超えないように機器の消費電力を削減し、しかも、業務を遂行している従業者に対する快適性を維持して業務の効率低下を抑制できる制御方法であり、従業者の動態を優先に考えて機器の電力を制御するものである。

以下に具体例を示しながら、本実施の形態の機器制御部２１０が実施する省電力制御の詳細を説明する。まず、以下で示す具体例において制御対象領域として考えるオフィス全体のレイアウトの一例を説明する。

図１６は、オフィス全体のレイアウトと各スペースにおけるＬＥＤ照明機器、タップ、空調機の設置状態の一例を示す図である。一般にオフィス空間は、図１６に示すように、一般執務スペースＳＰ１ａ，ＳＰ１ｂ、役員専用スペースＳＰ２、業務支援スペースＳＰ３ａ，ＳＰ３ｂ、情報管理スペースＳＰ４、生活支援スペースＳＰ５、および交通スペースＳＰ６の６つのスペースに分類することができる。

一般執務スペースＳＰ１ａ，ＳＰ１ｂは、オフィスのなかで最も面積を占めるスペースで、一般的な業務に直接必要な機能を持つ場所である。

役員専用スペースＳＰ２は、役員が専用で使用する場所であり、役員室や役員用会議室等が含まれる。役員席が一般執務スペーススＳＰ１ａ，ＳＰ１ｂにある場合は、役員専用スペースＳＰ２を考慮する必要はない。

業務支援スペースＳＰ３ａ，ＳＰ３ｂは、業務をサポートする場所であり、会議室や応接室を始め、受付コーナー、コピー機やファクシミリ等のＯＡ機器の設置場所等を含んだりもする。

情報管理スペースＳＰ４は、業務の遂行に必要な情報を管理するための場所であり、文書等を保管する倉庫や、各種サーバ装置が設置されるサーバルーム等が含まれる。

生活支援スペースＳＰ５は、社員食堂や喫煙室、リフレッシュルーム等、従業者が業務の合間などで利用する日常生活に関わるスペースである。

交通スペースＳＰ６は、通路や廊下等、従業者が移動するためのスペースである。

以下では、制御対象領域のオフィスが図１６に示すレイアウトを持つものとし、省電力制御の対象となる機器をＬＥＤ照明機器５００と空調機７００に限定して考える。そして、省電力制御では、優先度の高い順に、従業者の近傍に設置されたＬＥＤ照明５００および空調機７００を、その従業者の位置および動作状況に応じて予め定められた状態（消費電力レベル）となるように制御する。

図１７は、省電力制御に用いられる制御テーブルの一例を示す図である。この制御テーブルは、制御サーバ装置２００の記憶部２２０に格納され、省電力制御を行う際に決定部２０４および機器制御部２１０により参照される。

図１７に示す制御テーブルは、従業者の位置と動作状況との組み合わせを条件とし、その条件間での制御優先順位と制御対象となる機器の消費電力レベルとを規定している。ここで、制御優先順位は、機器の消費電力を低減させるための優先順位を表し、業務の効率低下を招く可能性が低い条件ほど制御優先順位が高くなるという位置づけである。省電力制御を行う場合、決定部２０４は、オフィス内のすべての従業者の位置および動作状況に対応する制御優先順位に基づいて、各従業者に対する優先度を決定することができる。すなわち、決定部２０４が決定する各従業者に対する優先度は、制御テーブルで表される制御優先順位に対応している。

また、消費電力レベルは、従業者の位置と動作状況との組み合わせの条件に応じて、制御対象の機器の消費電力をどの程度低減させるかを表し、制御前の状態を１００％としたときの目標となる機器の消費電力の割合を示している。図１７に示す制御テーブルでは、各条件で消費電力レベルを３段階で設定している。省電力制御を行う場合、機器制御部２１０は、従業者に与えられた優先度が高い順から、その従業者の位置および動作状況に対応する消費電力レベルに従って、その従業者に対応する機器（ここでは、従業者の近傍に設置されたＬＥＤ照明機器５００と空調機７００）に対する電力制御を行うことができる。このとき、機器制御部２１０は、３段階の消費電力レベルを順次参照し、段階的に機器の電力制御を実施することができる。

具体的には、機器制御部２１０は、優先度が高い従業者に対応する機器から順に、まず第１段階目の消費電力レベルで示される状態となるように電力制御を行っていき、優先度が最も低い従業者に対応する機器に対して第１段階目の消費電力レベルで示される状態となるように電力制御を行ってもなお、オフィス全体の総消費電力量の所定期間における累積値が目標値を超える、あるいは、オフィス全体の総消費電力量のピーク値が上限値を超えることが予測される場合に、優先度が高い従業者に対応する機器から順に、第２段階目の消費電力レベルで示される状態となるように電力制御を行う。そして、さらに、優先度が最も低い従業者に対応する機器に対して第２段階目の消費電力レベルで示される状態となるように電力制御を行ってもなお、オフィス全体の総消費電力量の所定期間における累積値が目標値を超える、あるいは、オフィス全体の総消費電力量のピーク値が上限値を超えることが予測される場合に、優先度が高い従業者に対応する機器から順に、第３段階目の消費電力レベルで示される状態となるように電力制御を行う。

また、機器制御部２１０は、優先度が高い従業者に対応する機器に対して、第１段階目の消費電力レベル、第２段階目の消費電力レベル、第３段階目の消費電力レベルの順に各消費電力レベルで示される状態となるように電力制御を行っていき、オフィス全体の総消費電力量の所定期間における累積値が目標値以下になる、あるいは、オフィス全体の総消費電力量のピーク値が上限値以下になることが予測されるまで、制御対象の機器を優先度が低い従業者に対応する機器に拡大していくようにしてもよい。

省電力制御に用いられる制御テーブルにおいて、従業者の位置と動作状況とに応じた制御優先順位や消費電力レベル等は、制御対象領域となるオフィスでの業務や業態に応じて任意に設定することができる。

図１７に例示した制御テーブルは、省電力制御に用いられる制御テーブルの一例であるが、位置と動作状況との組み合わせに応じた「照明」の消費電力レベルの値は、図１９に示すような調査結果に基づいて設定している。

図１９は、ＬＥＤ照明機器５００の消費電力レベルと従業者が感じる業務の効率低下との関係を調査した結果を示す図である。調査方法は、一般的なオフィス環境においてＬＥＤ照明機器５００の点灯状態を意図的に変化させ、それぞれの点灯状態で業務の効率が低下したか否かについて、従業者に対してインタビューを行うという方法である。従業者がＰＣを使って業務を行っているときと、従業者が書類を使って業務を行っているときとでそれぞれインタビューを行った結果、図１９に示すように、消費電力４０％（６０％削減）以上の点灯状態であれば、すべての従業者が業務の効率低下は生じないと回答した。この結果から、ＰＣもしくは書類を使った業務を長時間行う可能性が高い一般執務スペース、業務支援スペース、および役員専用スペースでの着座状態に対応するＬＥＤ照明機器５００の消費電力レベルは、どのような状態にあっても４０％を下回らない設定としている。一方で、ＰＣもしくは書類を使った業務を行う可能性が低い情報管理スペース、生活支援スペース、および交通スペースでは、ＬＥＤ照明機器５００の消費電力レベルが４０％未満になることを許容する設定としている。

また、空調機器７００については、空調の消費電力削減が作業効率に与える影響の大きさが報告されている（多和、伊香賀他、「オフィスの温熱環境が作業効率および電力消費位量に与える総合的な影響」、日本建築学会環境系論文集第７５巻第６４８号、２０１２年２月）。そのため、図１７に例示した制御テーブルの「空調」の消費電力レベルの値は、第３段階の消費電力レベルであっても８０％を最小値とする設定としている。

省電力制御に用いられる制御テーブルは、位置と動作状況とを組み合わせた条件の分類についても、様々な観点から任意に設定することができる。例えば、図１７に示す制御テーブルでは、従業者の動作状況を着座状態、起立状態、歩行状態の３つの状態に分類しているが、その他、マイク等の手段により検知可能な会話の状況を含めてもよい。このように、会話の状況を動作状況に含めることにより、対面もしくは電話等による対人コミュニケーション時における最適な機器制御に繋げることができる。

図１８は、図１７に例示した制御テーブルに基づいて実施される省電力制御の手順を示すフローチャートである。この図１８のフローチャートで示す一連の処理は、オフィスの始業時から終業時までの間、一定の時間間隔で繰り返し実施される。なお、図１８は、予測部２０３によりオフィス全体の総消費電力量の所定期間における累積値が予め定められた目標値を超えることが予測された場合に実施される省電力制御の手順を示しているが、予測部２０３によりオフィス全体の総消費電力量のピーク値が予め定められた上限値を超えることが予測された場合も、同様の手順で省電力制御が行われる。

まず、予測部２０３が、オフィス全体の総消費電力量の所定期間における累積値が目標値を超えるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。そして、オフィス全体の総消費電力量の所定期間における累積値が目標値を超えると判定された場合に（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、通信部２０１は、オフィス内のすべての従業者（ｎ人の従業者）の検出結果データ（位置、動作状況）を、測位サーバ装置１００から受信する（ステップＳ１０２）。一方、オフィス全体の総消費電力量の所定期間における累積値が目標値を超えると判定されない場合は（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、そのまま省電力制御を終了する。

次に、決定部２０４が、記憶部２２０に格納された制御テーブルを読み出す（ステップＳ１０３）。そして、決定部２０４は、ステップＳ１０２で測位サーバ装置１００から受信した検出結果データと、ステップＳ１０３で読み出した制御テーブルとに基づいて、オフィス内のすべての従業者に対する優先度、つまり位置と動作状況とを組み合わせた条件に応じた制御優先順位を設定する。すなわち、決定部２０４は、検出結果データが得られた従業者に対して１〜ｎの番号ｉを与え、１から順にｉの値をインクリメントしながらｉ番目の従業者に対する制御優先順位ｋ（ｉ）を設定する処理を繰り返す（ステップＳ１０４〜ステップＳ１０７）。

ｎ番目の従業者に対する制御優先順位ｋ（ｉ）が設定されると（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、次に、機器制御部２１０が、各従業者に対して設定された制御優先順位ｋと３段階の消費電力レベルの情報を用いて、オフィス全体の総消費電力量の所定期間における累積値を目標値以下とするために制御を行う機器を決定し、機器に対する制御を実行する。すなわち、機器制御部２１０は、３段階の消費電力レベルに対して１〜３の番号ｊを与え、まずｊ＝１として、記憶部２２０に格納された制御テーブルの１段階目の消費電力レベルの情報を読み出す（ステップＳ１０８、ステップＳ１１０）。次に、機器制御部２１０は、各従業者に対して設定された制御優先順位ｋについて、１から１８まで順にｋの値をインクリメントしながら、制御優先順位がｋ以下の従業者に対応する機器を１段階目の消費電力レベルとなるように制御することで達成される節電可能量の総和を算出し、算出した節電可能量の総和に基づいて、総消費電力量の累積値が目標値を超えたままであるか否かを判定する（ステップＳ１１１〜ステップＳ１１５）。

そして、総消費電力量の累積値が目標値以下にならないままｋの値が１８を超えると（ステップＳ１１４：Ｎｏ、ステップＳ１１２：Ｎｏ）、機器制御部２１０は、ｊの値をインクリメントして、記憶部２２０に格納された制御テーブルの２段階目の消費電力レベルの情報を読み出し（ステップＳ１１６、ステップＳ１１０）、ｋの値を１から１８まで順にインクリメントしながら、２段階目の消費電力レベルの情報を用いて同様の処理を繰り返す（ステップＳ１１１〜ステップＳ１１５）。

また、消費電力レベルを２段階目に切り替えてもなお、総消費電力量の累積値が目標値以下にならないままｋの値が１８を超えた場合は（ステップＳ１１４：Ｎｏ、ステップＳ１１２：Ｎｏ）、機器制御部２１０は、ｊの値をインクリメントして、記憶部２２０に格納された制御テーブルの３段階目の消費電力レベルの情報を読み出し（ステップＳ１１６、ステップＳ１１０）、ｋの値を１から１８まで順にインクリメントしながら、３段階目の消費電力レベルの情報を用いて同様の処理を繰り返す（ステップＳ１１１〜ステップＳ１１５）。

以上の処理を行うなかで、総消費電力量の累積値が目標値以下になると判定した場合、機器制御部２１０は、その時点で制御優先順位がｋ以下の従業者に対応する機器を制御対象として特定し、特定した制御対象の機器をｊ段階目の消費電力レベルで示される状態となるように制御する（ステップＳ１１７）。また、総消費電力量の累積値が目標値以下にならないままｊの値が３を超えた場合は（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、そのまま省電力制御を終了する。

本実施の形態の機器制御システムでは、制御対象領域であるオフィス全体の総消費電力量の所定期間（例えば、オフィスの始業時から終業時までの間の期間等）における累積値が予め定められた目標値を超えることが予測される場合や、制御対象領域であるオフィス全体の総消費電力量のピーク値が予め定められた上限値を超えることが予測される場合に、制御サーバ装置２００が以上のような省電力制御を実施することによって、業務を遂行している従業者の快適性を維持して業務の効率低下を抑制しながら、より一層の省電力化を実現することができる。

なお、以上説明した実施の形態では、総消費電力量の所定期間における累積値が目標値を超えることが予測される場合や、総消費電力量のピーク値が上限値を超えることが予測される場合に上述した省電力制御を実施するようにしているが、これらの条件に関わらず、機器制御システムの基本的な動作と組み合わせて任意のタイミングで省電力制御を実施するようにしてもよい。

また、以上説明した実施の形態では、省電力制御を実施する際に、制御サーバ装置２００の決定部２０４が、従業者の位置と動作状況との組み合わせに基づいて従業者に対する優先度を決定するようにしているが、これに限らず、例えば従業者の位置のみに基づいて優先度を決定したり、従業者の動作状況のみに基づいて優先度を決定したりすることも可能である。

従業者の動作状況のみに基づいて優先度を決定する場合は、例えば、動作状況が起立状態または歩行状態である従業者に対する優先度を、動作状況が着座状態である従業者に対する優先度よりも高くすることが考えられる。これは、動作状況が着座状態である従業者は業務に従事している可能性が高く、このような従業者に対応する機器の消費電力を優先的に低減させるように制御すると、業務効率の低下を招く懸念があるためである。また、動作状況が起立状態の従業者と動作状況が歩行状態の従業者については、動作状況が歩行状態である従業者に対する優先度を、動作状況が起立状態である従業者に対する優先度よりも高くすることが考えられる。これは、動作状況が歩行状態である従業者は１箇所にとどまっていないため、このような従業者に対応する機器の消費電力を優先的に低減させても、従業者の快適性はさほど損なわれないと想定されるためである。

本実施の形態の測位サーバ装置１００、制御サーバ装置２００は、ＣＰＵ等の制御装置と、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置と、ＨＤＤ、ＣＤドライブ装置等の外部記憶装置と、ディスプレイ装置等の表示装置と、キーボードやマウス等の入力装置を備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっている。

本実施の形態の測位サーバ装置１００で実行される検出プログラム、本実施の形態の制御サーバ装置２００で実行される制御プログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。

また、本実施の形態の測位サーバ装置１００で実行される検出プログラム、本実施の形態の制御サーバ装置２００で実行される制御プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、本実施の形態の測位サーバ装置１００で実行される検出プログラム、本実施の形態の制御サーバ装置２００で実行される制御プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。

また、本実施の形態の測位サーバ装置１００で実行される検出プログラム、本実施の形態の制御サーバ装置２００で実行される制御プログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。

本実施の形態の測位サーバ装置１００で実行される検出プログラムは、上述した各部（通信部１０１、位置特定部１０２、動作状況検出部１０３、補正部１０４）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記記憶媒体から検出プログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、通信部１０１、位置特定部１０２、動作状況検出部１０３、補正部１０４が主記憶装置上に生成されるようになっている。

本実施の形態の制御サーバ装置２００で実行される制御プログラムは、上述した各部（通信部２０１、消費電力管理部２０２、機器制御部２１０（照明機器制御部２１１、コンセント制御部２１３、空調機制御部２１５）、予測部２０３、決定部２０４）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記記憶媒体から制御プログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、通信部２０１、消費電力管理部２０２、機器制御部２１０（照明機器制御部２１１、コンセント制御部２１３、空調機制御部２１５）、予測部２０３、決定部２０４が主記憶装置上に生成されるようになっている。

（実施例１）
図１６に例示したレイアウトのオフィス空間において、従業者の位置検知を常に実行することにより、従業者が不在のエリアにおいては、ＬＥＤ照明機器５００、空調機７００、およびタップ６００に接続された電気機器への供給電力を可能な限り低減する。その上で、従業者が存在するエリアに関しては図１７に例示した制御テーブルに基づいて省電力制御を実施したところ、体感的な業務効率の低下を招くことなく、人任せでは到達し得ない大幅な節電目標を達成することができた。

（実施例２）
実施例１を実施する中で、従業者に対しては主体的な機器制御（暗いと感じたＬＥＤ照明機器５００はより明るく、明るいと感じたＬＥＤ照明機器５００はより暗く、弱いと感じた空調機７００はより強く、強いと感じた空調機７００はより弱く、電力供給が必要と感じた電気機器はタップ６００に接続し、電力供給が不要と感じた電気機器はタップ６００から外す等）を行ってもらったところ、実施例１とほぼ同等の大幅な節電目標が達成できたと同時に、体感的な業務快適度をより高めることができた。なお、従業者による主体的な機器制御は、各自が所有しているスマートフォン３００に組み込まれたリモコンアプリケーションによって実施した。

（実施例３）
位置に関わらず、着座状態かそうでないかのみを判断し、着座状態でない従業者に対応する機器に対して図１７に例示した制御テーブルに基づく省電力制御を行ったところ、体感的な業務効率の低下を招くことなく、実施例１ほどではないものの大幅な節電目標の達成が可能であった。

（実施例４）
位置に関わらず、歩行状態かそうでないかのみを判断し、歩行状態の従業者に対応する機器に対して図１７に例示した制御テーブルに基づく省電力制御を行ったところ、体感的な業務効率の低下を招くことなく、実施例１ほどではないものの大幅な節電目標の達成が可能であった。

上記実施例を基本形とした電力制御システム形態のバリエーションは多々あるが、いずれの形態においても、従来開示されている電力制御手法に対しては一線を画した節電効果を見込むことが期待できる。

１００ 測位サーバ装置
１０１ 通信部
１０２ 位置特定部
１０３ 動作状況検出部
１０４ 補正部
１１０ 記憶部
２００ 制御サーバ装置
２０１ 通信部
２０２ 消費電力管理部
２０３ 予測部
２０４ 決定部
２１０ 機器制御部
２１１ 照明機器制御部
２１３ コンセント制御部
２１５ 空調機制御部
２２０ 記憶部
３００ スマートフォン
４００ 監視カメラ
５００ ＬＥＤ照明機器
６００ タップ
７００ 空調機

特開２０００−２７５３１８号公報 特許第４８０９８０５号公報 特許第４１４５１９８号公報

Claims (14)

1. 制御対象領域内の人間の位置および動作状況を検出する測位装置と、前記測位装置にネットワークで接続され、前記制御対象領域内の機器の制御を行う制御装置とを備えた機器制御システムであって、
   前記測位装置は、
   前記人間が所持する加速度センサ、角速度センサおよび地磁気センサのそれぞれから検知データを受信する第１受信部と、
   前記検知データに基づいて、前記制御対象領域内での前記人間の位置を特定する位置特定部と、
   前記検知データに基づいて、前記人間の動作状況を検出する動作状況検出部と、
   検出された前記人間の位置および動作状況を、前記制御装置に送信する送信部と、を備え、
   前記制御装置は、
   前記測位装置から、前記人間の位置および動作状況を受信する第２受信部と、
   前記人間の位置および動作状況の少なくとも一方に基づいて、前記人間に対して、前記人間に対応する前記機器の消費電力を低減させる優先度を決定する決定部と、
   前記優先度に従って、前記人間に対応する前記機器を、前記人間の位置および動作状況の少なくとも一方に応じて定められた状態となるように制御する機器制御部と、を備えたことを特徴とする機器制御システム。
2. 前記決定部は、前記機器の総消費電力量の所定期間における累積値が目標値を超えることが予測される場合に、前記人間に対して前記優先度を決定し、
   前記機器制御部は、前記累積値が前記目標値を超えることが予測される場合に、前記優先度に従って、前記人間に対応する前記機器を、前記人間の位置および動作状況の少なくとも一方に応じて定められた状態となるように制御することを特徴とする請求項１に記載の機器制御システム。
3. 前記機器制御部は、前記優先度が高い前記人間に対応する前記機器を、前記人間の位置および動作状況の少なくとも一方に応じて定められた状態となるように制御しても、前記累積値が前記目標値以下にならないと予測される場合に、前記優先度が低い前記人間に対応する前記機器を、前記人間の位置および動作状況の少なくとも一方に応じて定められた状態となるように制御することを特徴とする請求項２に記載の機器制御システム。
4. 前記機器制御部は、前記人間に対応する前記機器を、前記人間の位置および動作状況の少なくとも一方に応じて定められた第１状態となるように制御しても、前記累積値が前記目標値以下にならないと予測される場合に、前記人間に対応する前記機器を、前記人間の位置および動作状況の少なくとも一方に応じて定められた、前記第１状態よりも消費電力の削減量が大きい第２状態となるように制御することを特徴とする請求項３に記載の機器制御システム。
5. 前記決定部は、前記機器の総消費電力量のピーク値が上限値を超えることが予測される場合に、前記人間に対して前記優先度を決定し、
   前記機器制御部は、前記ピーク値が前記上限値を超えることが予測される場合に、前記優先度に従って、前記人間に対応する前記機器を、前記人間の位置および動作状況の少なくとも一方に応じて定められた状態となるように制御することを特徴とする請求項１に記載の機器制御システム。
6. 前記機器制御部は、前記優先度が高い前記人間に対応する前記機器を、前記人間の位置および動作状況の少なくとも一方に応じて定められた状態となるように制御しても、前記ピーク値が前記上限値以下にならないと予測される場合に、前記優先度が低い前記人間に対応する前記機器を、前記人間の位置および動作状況の少なくとも一方に応じて定められた状態となるように制御することを特徴とする請求項５に記載の機器制御システム。
7. 前記機器制御部は、前記人間に対応する前記機器を、前記人間の位置および動作状況の少なくとも一方に応じて定められた第１状態となるように制御しても、前記ピーク値が前記上限値以下にならないと予測される場合に、前記人間に対応する前記機器を、前記人間の位置および動作状況の少なくとも一方に応じて定められた、前記第１状態よりも消費電力の削減量が大きい第２状態となるように制御することを特徴とする請求項６に記載の機器制御システム。
8. 前記動作状況検出部は、前記人間の動作状況として、少なくとも、前記人間が着座状態にあるか、起立状態にあるか、歩行状態にあるかを検知し、
   前記決定部は、前記動作状況が前記起立状態または前記歩行状態である前記人間に対する前記優先度を、前記動作状況が前記着座状態である前記人間に対する前記優先度よりも高くすることを特徴とする請求項１に記載の機器制御システム。
9. 前記決定部は、前記動作状況が前記歩行状態である前記人間に対する前記優先度を、前記動作状況が前記起立状態である前記人間に対する前記優先度よりも高くすることを特徴とする請求項８に記載の機器制御システム。
10. 前記第１受信部は、前記制御対象領域を撮像する撮像装置から、前記制御対象領域の撮像画像を受信し、
    前記測位装置は、
    前記撮像画像に基づいて、前記人間の位置および動作状況を補正する補正部をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の機器制御システム。
11. 前記機器制御部は、前記人間に対応する前記機器として、少なくとも、前記人間の位置の近傍に設置された照明機器と、前記人間の位置の近傍に設置された空調機と、を制御することを特徴とする請求項１に記載の機器制御システム。
12. 制御対象領域内の人間の位置および動作状況を検出する測位装置にネットワークで接続され、前記制御対象領域内の機器の制御を行う制御装置であって、
    前記測位装置は、
    前記人間が所持する加速度センサ、角速度センサおよび地磁気センサのそれぞれから検知データを受信する第１受信部と、
    前記検知データに基づいて、前記制御対象領域内での前記人間の位置を特定する位置特定部と、
    前記検知データに基づいて、前記人間の動作状況を検出する動作状況検出部と、
    検出された前記人間の位置および動作状況を、前記制御装置に送信する送信部と、を備え、
    前記測位装置から、前記人間の位置および動作状況を受信する第２受信部と、
    前記人間の位置および動作状況の少なくとも一方に基づいて、前記人間に対して、前記人間に対応する前記機器の消費電力を低減させる優先度を決定する決定部と、
    前記優先度に従って、前記人間に対応する前記機器を、前記人間の位置および動作状況の少なくとも一方に応じて定められた状態となるように制御する機器制御部と、を備えたことを特徴とする制御装置。
13. 制御対象領域内の人間の位置および動作状況を検出する測位装置と、前記測位装置にネットワークで接続され、前記制御対象領域内の機器の制御を行う制御装置とを備えた機器制御システムで実行される機器制御方法であって、
    前記測位装置が、前記人間が所持する加速度センサ、角速度センサおよび地磁気センサのそれぞれから検知データを受信するステップと、
    前記測位装置が、前記検知データに基づいて、前記制御対象領域内での前記人間の位置を特定するステップと、
    前記測位装置が、前記検知データに基づいて、前記人間の動作状況を検出するステップと、
    前記測位装置が、検出された前記人間の位置および動作状況を、前記制御装置に送信するステップと、
    前記制御装置が、前記測位装置から、前記人間の位置および動作状況を受信するステップと、
    前記制御装置が、前記人間の位置および動作状況の少なくとも一方に基づいて、前記人間に対して、前記人間に対応する前記機器の消費電力を低減させる優先度を決定するステップと、
    前記制御装置が、前記優先度に従って、前記人間に対応する前記機器を、前記人間の位置および動作状況の少なくとも一方に応じて定められた状態となるように制御するステップと、を含むことを特徴とする機器制御方法。
14. 制御対象領域内の人間の位置および動作状況を検出する測位装置にネットワークで接続され、前記制御対象領域内の機器の制御を行うコンピュータで実行されるプログラムであって、
    前記測位装置は、
    前記人間が所持する加速度センサ、角速度センサおよび地磁気センサのそれぞれから検知データを受信する第１受信部と、
    前記検知データに基づいて、前記制御対象領域内での前記人間の位置を特定する位置特定部と、
    前記検知データに基づいて、前記人間の動作状況を検出する動作状況検出部と、
    検出された前記人間の位置および動作状況を、前記コンピュータに送信する送信部と、を備え、
    前記コンピュータに、
    前記測位装置から、前記人間の位置および動作状況を受信する機能と、
    前記人間の位置および動作状況の少なくとも一方に基づいて、前記人間に対して、前記人間に対応する前記機器の消費電力を低減させる優先度を決定する機能と、
    前記優先度に従って、前記人間に対応する前記機器を、前記人間の位置および動作状況の少なくとも一方に応じて定められた状態となるように制御する機能と、を実現させるためのプログラム。

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