JP4741500B2 - 機器制御装置、機器、機器制御装置の制御方法、プログラムおよび機器制御システム - Google Patents

Description

本発明は、複数の機器の連携動作を制御する技術に関し、特に、ユーザの行動パターンを利用して上記連携動作を制御する機器制御システムに関する。

従来、複数の機器（例えば、家電機器）を連携動作させる方法として、ある家電機器の動作を別の家電機器の動作開始のきっかけとして順次制御を行う方式がある（例えば、特許文献１参照）。この方式は、家電機器を次々と制御するような「一連動作」の自動化に適する。例えば、「ＤＶＤプレーヤの電源をＯＮにし、テレビの電源をＯＮにし、テレビの外部入力をビデオ入力に切り替え、ＤＶＤプレーヤの再生を開始し、エアコンの暖房を開始する」ような、複数の家電機器に対する一連の動作の自動化には適する。
特開２００２−２８１５７４号公報

しかしながら、前記従来の方式では、エアコンによる「室温の制御」や電気炊飯器による「炊飯」など、制御に一定の時間を要する家電機器等を含むシステムであって、その途中にユーザの行動が変化した場合に合わせて、上記一定の時間を要する処理の完了時刻を変更させたい場合には、対応することができない。

つまり、従来方式は、一定の時間を要する家電機器を含む連携動作について制御を行う場合に、ユーザの行動の変化に対応できないため、好適な時刻に制御が完了できず、利便性に欠けるという課題を有する。

そこで、本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、連携動作の制御中にユーザの行動が変化した場合であっても、その変化に合わせて、時間を要する処理を好適に完了させることが可能な機器制御システム等を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る機器制御装置は、センサによって検知されたユーザの行動情報を前記センサから取得する取得手段と、ユーザの行動情報とユーザの置かれ得る状況との関係を表す行動−状況間関係情報を保持する第１の記憶手段と、前記取得手段で取得された行動情報と前記行動−状況関係情報とを照合することにより前記行動−状況関係情報の中から前記ユーザの現状況を特定する現状況判定手段と、ユーザの置かれ得る２つの状況間の関係を表す状況間関係情報を保持する第２の記憶手段と、前記現状況判定手段で特定されたユーザの現状況と前記状況間関係情報とを用いてユーザの将来状況を予測し、当該予測結果を表す予測情報を生成する将来状況推定手段と、ユーザの将来状況と制御対象の機器との関係を表す状況−機器間関係情報を保持する第３の記憶手段と、予測された前記ユーザの将来状況と前記状況−機器間関係情報とを照合することにより前記状況−機器間関係情報の中から制御対象の機器を特定した後、当該制御対象の機器に前記予測情報を通知する制御機器決定手段とを備え、前記状況間関係情報において、ユーザの置かれ得る第１の状況と、前記第１の状況に対応付けられた第２の状況との組み合わせが複数示されるとともに、前記組み合わせごとに、ユーザの置かれ得る状況が前記第１の状況から前記第２の状況に遷移する遷移確率が、ユーザの現状況からの経過時間に対応づけて設定されており、前記将来状況推定手段は、前記状況間関係情報を参照し、前記現状況判定手段で特定されたユーザの現状況と一致する第１の状況に対応付けられた複数の第２の状況の中から、ユーザの現状況からの経過時間における遷移確率が最も高い第２の状況を選択することにより、前記ユーザの将来の状況を予測することを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明に係る機器制御システムは、ユーザに関する環境又は当該ユーザの行動を表す行動情報を取得するセンサと、前記ユーザの将来の状況を、前記センサによって取得された前記行動情報と、現状況からの経過時間によって異なる遷移
確率とに基づいて予測し、当該予測された状況を表す予測情報を生成する機器制御装置と、前記機器制御装置によって生成された前記予測情報に従って動作する機器とを備えることを特徴とする。

本構成によって、ユーザの現状況からの経過時間に伴う遷移確率の変化に応じて将来状況の予測が変更され、その予測変化に応じて機器の動作内容を決定するため、たとえユーザの行動が変化しても、その変化に合わせて機器を制御することが可能なシステムを実現することができる。

また、本発明に係る機器制御システムの前記機器制御装置は、前記行動情報と前記ユーザが置かれ得る状況との関係を表す行動−状況間関係情報を保持する行動−状況間関係管理手段と、前記行動−状況間関係情報を用いて前記ユーザの現状況を判定する現状況判定手段と、ユーザが置かれ得る２つの状況間の関係を表す状況間関係情報を保持する状況間関係管理手段と、前記現状況判定手段で判定された現状況と前記状況間関係情報を用いてユーザの将来状況を予測し、当該予測結果を表す予測情報を特定する将来状況推定手段と、予測された前記将来状況と制御対象の機器との関係を表す状況−機器間関係情報を保持する状況−機器間関係管理手段と、予測された前記将来状況と前記状況−機器間関係情報とを用いて制御対象の機器を決定すると共に、当該機器に、前記予測情報を通知する制御機器決定手段とを備えることとしてもよい。

さらに、前記機器制御装置は、前記ユーザの行動履歴を表す履歴情報を収集する情報収集手段を備え、前記状況間関係管理手段は、さらに、収集された前記履歴情報を用いて前記状況間関係情報を修正することとしてもよい。

さらに、本発明に係る前記機器は、当該機器の制御に関する判定条件を保持する判定条件管理手段と、前記機器制御装置から予測情報を取得する予測情報取得手段と、取得された前記予測情報と前記判定条件とを用いて、当該機器の動作内容を決定する動作内容決定手段と、決定された前記動作内容に応じて、当該機器を制御する動作制御手段とを備えることを特徴とする。

また、前記予測情報は、現状況からの経過時間と前記将来の状況への遷移確率を含み、前記動作内容決定手段は、前記判定条件を満たす前記将来の状況への遷移確率に基づいて動作内容を特定することを特徴とする。

また、前記機器制御装置は、さらに、現状況からの経過時間に沿って予測された中間状況を予測し、さらに当該中間状況からの経過時間に沿って前記ユーザの将来の状況を予測し、当該予測された将来状況を表す予測情報を生成することを特徴とする。

なお、本発明は、上記機器制御システム又は機器制御装置における特徴的な構成手段をステップとする機器制御方法として実現したり、それらステップをパーソナルコンピュータ等に実行させるためのプログラムとして実現したりすることもできる。そして、そのプログラムをＤＶＤ等の記録媒体やインターネット等の伝送媒体を介して広く流通させることができるのは云うまでもない。

本発明の機器制御システムによれば、ユーザの現状況からの経過時間に伴う遷移確率の変化に応じて将来状況の予測が変更され、その予測変化に応じて機器の動作内容を決定するため、たとえユーザの行動が変化しても、その変化に合わせて時間を要する処理を完了させたり、ユーザの行動に先んじて処理を開始させることが可能なシステムを実現することができる。

また、ユーザの行動や行動履歴を状況間関係表に反映させることで、状況間関係を過去の履歴や他人の経験から学習でき、より適切に将来状況の予測をすることが可能となる。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態において本発明について図面を用いて説明するが、本発明をこれらに限定することを意図するものではない。

（実施の形態）
図１は、本実施の形態に係る機器制御システム１０の概略を示すハードウェア構成図である。この機器制御システム１０は、ユーザの行動の予測を行い、この予測結果に基づいて家電機器や電気器具など（以下「機器等」という。）を対象とする連携動作の制御を行うシステムであり、センサ１１０、機器制御装置１２０、電灯３０、テレビ４０、エアコン５０、電気湯沸器６０、電気カーペット７０、携帯端末９０を備え、これらはイーサネット（登録商標）等のＬＡＮ２０（さらに、機器制御装置１２０およびインターネット等のネットワーク８０）を介して接続されている。そして、この機器制御装置１２０による連携動作の制御については、携帯端末９０からの遠隔制御が可能である。

なお、上記機器制御システム１０における電灯３０、テレビ４０、エアコン５０、電気湯沸器６０および電気カーペット７０は機器等の一例であり、これら以外の機器等であってもよい。

ここで、本発明における「機器等」は、具体的には、エアコンや洗濯機などの家電機器、テレビやスピーカやカメラなどのＡＶ機器、電球やベルやスイッチやバイブレータや各種センサなど情報の入出力が可能な電気機器、液晶ディスプレイやヘッドマウントディスプレイなどの情報表示機器、ぬいぐるみ型ロボットやランプ付傘や液晶ディスプレイ付きハンガーなど情報の入出力が可能な小物機器、電話やファックスなどの情報通信機器、パソコンやホームサーバなどの情報処理機器、携帯電話やＧＰＳ端末などの携帯機器、自動ドアや交通信号などの公共機器、天気予報サーバや交通情報サーバやランキング情報サーバなどの情報提供サーバ、メールサーバやスケジューラサーバやテレビ番組録画サーバや家計簿サーバなど個人やグループに関する情報を扱うサーバ、辞書サーバや言語翻訳サーバや音声認識サーバや画像認識サーバやフォーマット変換サーバやデータ評価サーバや動き検出機能提供サーバやハードディスクレンタルサーバや認証サーバなどの機能を提供するサーバ、ＩＣカードやＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification System）などの情報提供装置等を含むものとする。

また、本発明における「センサ」とは、前記機器等に提供し得る、ユーザの行動に関連する情報を取得する素子又は装置をいう。ユーザが操作するテレビや照明などの機器、ユーザの行動を認識するドアセンサやビデオカメラやＧＰＳや体温計や姿勢検出装置などの機器、ユーザの行動に影響を与える情報を提供する交通渋滞情報提供サーバや天気予報サーバやスケジューラサーバやメールサーバなどの機器、ユーザの行動に影響を与え得る他人が操作した機器および他人の行動を認識する機器およびその他の機器等を含むものとする。

また、本発明における「行動情報」は、前記センサから取得する情報やデータ等を意味する。

また、本発明における「状況」とは、ユーザ自身の状態又はユーザが置かれている周囲の状態を意味する。状況の具体例としては、身体的な状況、精神的な状況、位置的状況、社会的状況、周辺環境状況等を含む。身体的な状況としては、体温が高い状況、腕を上げている状況、歩いている状況、寝ている状況および食事中の状況等を含む。精神的な状況としては、疲れている状況、喜んでいる状況、困っている状況、ストレスを受けている状況、興奮している状況およびダイエットや健康など特定の興味対象に関心がある状況等を含む。位置的状況は、ユーザが存在する地域、部屋、特定の物体や生物からの距離、１階以外にいる状況および移動中の状況等を含む。社会的状況としては、勤務中の状況、会議中の状況、上司との会話中の状況、監視されている状況、担当している仕事の締切りが近い状況、会議に遅刻しそうな状況、失敗後の状況、道に迷った状況、抱えている課題が多い状況、人間関係に悩んでいる状況およびひったくり等の犯罪が多い道路にいる状況等を含む。また、周辺環境状況としては、寒い状況、狭い状況、うるさい状況、ネットワーク接続できない状況、周辺にある機器の存在や特徴を表す状況等を含むものとする。

なお、前述した各用語の説明は、本実施の形態の内容の理解を容易にするために記載したものであり、本発明を限定するものではない。

以下、本実施の形態に係る機器制御システム１０の各構成要素の機能について具体的に説明する。図２は、機器制御システム１０の機能構成を示すブロック図である。図２に示されるように、機器制御システム１０は、センサ１１０、機器制御装置１２０および機器１３０を備える。

センサ１１０は、例えば、テレビ４０、リモートコントローラ（以下「リモコン」という。）又は赤外線センサであり、ユーザが置かれている状況やユーザの行動（リモコンの操作やユーザの居場所の移動など）の内容を示す行動情報を機器制御装置１２０に通知する。なお、センサ１１０は、ユーザの居場所を特定することが可能なＧＰＳ機能を有する携帯端末９０であってもよい。

機器制御装置１２０は、例えばパーソナルコンピュータであり、機器制御システム１０全体を制御すると共に、ＬＡＮ２０を介して行われる機器間の通信を制御する。さらに、機器制御装置１２０は、センサ１１０から取得した行動情報に基づいて、現状況を判断すると共に将来状況を推定し、この推定結果を機器１３０に通知する。図２に示されるように、機器制御装置１２０は、行動−状況間関係管理部１２１、現状況判定部１２２、状況間関係管理部１２３、将来状況推定部１２４、状況−機器間関係管理部１２５、制御機器決定部１２６および計時部１２７を備える。

行動−状況間関係管理部１２１は、例えばＲＡＭ等の記憶装置を備え、センサ１１０から取得した行動情報とユーザが置かれ得る状況との関係を表す情報（例えば、行動−状況間関係表）を管理する。図３に、行動−状況間関係表の具体例を示す。

現状況判定部１２２は、例えば、制御プログラムを記憶するＲＯＭおよびＲＡＭ等を備えるマイクロコンピュータであり、機器制御装置１２０全体を制御する。さらに、現状況判定部１２２は、センサ１１０から取得した行動情報と、行動−状況間関係管理部１２１における行動−状況間関係表とを用いて、ユーザの現状況を判定し、この判定結果を将来状況推定部１２４に通知する。

状況間関係管理部１２３は、例えばＲＡＭ等の記憶装置を備え、ユーザが置かれ得る状況間の関係を表す情報（例えば、状況間関係表）を管理する。図５に、状況間関係表の具体例を示す。

将来状況推定部１２４は、現状況判定部１２２において判定された現状況と、状況間関係管理部１２３における状況間関係表とを用いて、ユーザの将来の状況「次状況」ともいう。）を予測し、この予測結果を制御機器決定部１２６に通知する。

状況−機器間関係管理部１２５は、例えばＲＡＭ等の記憶装置を備え、ユーザが置かれ得る状況と機器との関係を表す情報（例えば、状況−機器間関係表）を管理する。図９に、状況−機器間関係表の具体例を示す。

制御機器決定部１２６は、将来状況推定部１２４において予測された次状況と状況−機器間関係管理部１２５における状況−機器間関係表を用いて、制御対象の機器を特定し、この機器に対して予測情報（例えば、経過時間および遷移確率）を送信する。

計時部１２７は、現状況判定部１２２の指示によって計時を開始し、計時による時間を表す情報を定期的（例えば、１ｍｓｅｃ毎）に現状況判定部１２２に通知する。

機器１３０は、例えばトイレ室のエアコンであり、機器制御装置１２０の指示に従った動作（例えば、トイレ室内の温度の制御）を行う。この機器１３０は、予測情報取得部１３１、動作内容決定部１３２、判定条件管理部１３３および動作制御部１３４を備える。

予測情報取得部１３１は、上記機器制御装置１２０の制御機器決定部１２６から受信した予測情報（例えば、経過時間と遷移確率）を動作内容決定部１３２に通知する。

動作内容決定部１３２は、予測情報取得部１３１から取得した予測情報（例えば、経過時間と遷移確率）と、判定条件管理部１３３における当該機器１３０の動作内容を決定する情報（例えば、機器動作内容決定表）とを用いて当該機器１３０の動作内容（例えば、トイレ室のエアコンのＯＮ／ＯＦＦのタイミング）を決定する。

判定条件管理部１３３は、動作内容決定部１３２において用いる、当該機器１３０の動作内容を表す情報（例えば、機器動作内容決定表）を管理する。図１０に、機器動作内容決定表の具体例を示す。

動作制御部１３４は、動作内容決定部１３２において決定された結果に応じて、当該機器１３０の動作を制御する。

以上のように、本実施の形態に係る機器制御システム１０によれば、将来状況推定部１２４と、動作内容決定部１３２等を備えることにより、ユーザの現状況からの経過時間に伴う、状況間の遷移確率の変化に応じて将来状況の予測が変更され、その予測変化に応じて機器１３０の動作内容を決定するため、たとえユーザの行動が変化しても、その変化に合わせて時間を要する処理を完了させたり、ユーザの行動に先んじて処理を開始させることが可能なシステムを実現することができる。

次に、上記のように構成される機器制御システム１０の動作について、図面を参照しながら説明する。以下では、実施例として、ユーザが自宅のリビングにおいてテレビ番組を視聴している状況を想定し、将来、このユーザがトイレを使用する状況を予測して、その予測結果に基づいてトイレ室のエアコンを制御する場合について説明する。上記の制御を行うことによって、ユーザが実際にトイレを使用する時のトイレ室の室温を適温にすることができる。

図１１は、機器制御装置１２０における処理の流れを示すフローチャートである。

最初に、現状況判定部１２２は、本処理に必要な初期設定（ユーザによる指示や設定を含む。）を行った後（Ｓ１０）、計時部１２７から通知される時間情報を用いて、予め規定された一定の時間が経過したか否か（Ｓ１１）、又はセンサ１１０から行動情報が入力されたか否かを判定する（Ｓ１２）。

上記の一定時間の経過（Ｓ１１：Ｙｅｓ）又はセンサ１１０から行動情報が入力されると（Ｓ１１：ＮｏかつＳ１２：Ｙｅｓ）、現状況判定部１２２は、一定時間前の現状況又は入力された行動情報を用いて現状況の判定を行う（Ｓ１３）。

より具体的に説明すると、ユーザが自宅のリビングにおいてテレビ番組の視聴を開始した場合、現状況判定部１２２は、センサ１１０としてのテレビから、ユーザの行動情報として「番組開始」を取得する。

次に、現状況判定部１２２は、行動−状況間関係管理部１２１が管理する行動−状況間関係表３００（図３参照）を用いて、その行動情報欄３１０から「ＴＶ：番組開始」を特定し、この「ＴＶ：番組開始」に対応する状況として状況欄３２０から「リビング：テレビ番組視聴」を特定する。さらに、現状況判定部１２２は、特定した「リビング：テレビ番組視聴」を現状況表４００に保持すると共に、この状況になったと判定されてからの経過時間の計時を開始する（図４参照）。

図４の現状況表４００の例では、現状況が「リビング：テレビ番組視聴」であり、この状況と判定されてからの経過時間は「２分」であることを示している。現状況表４００の経過時間は、予め決められた時間の経過毎（例えば、１分毎）に更新され、現状況もセンサ１１０から取得した行動情報に応じて更新される。

この後、将来状況推定部１２４は、現状況判定部１２２において特定された現状況から将来の次状況を推定する（または、推定された次状況から更に将来の次状況を推定する。）（Ｓ１４）。より具体的に説明すると、将来状況推定部１２４は、状況間関係管理部１２３が管理する状況間関係表５００（図５参照）を用いて、次状況を予測する。

例えば、現状況判定部１２２において特定された現状況である「リビング：テレビ番組視聴」の次状況を予測するために、図５の状況間関係表５００において、元状況が「リビング：テレビ番組視聴」の行を特定する。この行について、「リビング：テレビ番組視聴」の列の欄には「表６ＸＸ」、「リビング：テレビＣＭ視聴」の列の欄には「表６００」、「リビング：その他」の列の欄には「表６ＹＹ」とあるので、これら３状況を元状況「リビング：テレビ番組視聴」に対する次状況と推定する。それぞれの元状況に対する次状況の予測は、「表６ＸＸ」、「表６００」、「表６ＹＹ」のように、別表を参照して推定する。一方、状況間関係表５００において、元状況が「リビング：テレビ番組視聴」の行に対応するする「トイレ使用中」と「風呂使用中」の列の欄には「なし」と記されているため、次状況の推定は行わない。

図６に示す状況間関係表６００は、上記図５における「表６００」の内容を表す状況間関係表の具体例であり、「リビング：テレビ番組視聴」という状況になった後、「リビング：テレビ番組視聴」から「リビング：テレビＣＭ視聴」という状況に変わる遷移確率が経過時間に対応付けて定義されている。上記現状況判定部１２２において保持された現状況表４００では、現状況は「リビング：テレビ番組視聴」で、経過時間は「２分」であるので、図６で経過時間「２分」に対応する状況遷移確率は「７％」であることが判明する。同様に、現在から１分後、即ち現状況からの経過時間が３分後に予測状況に変わる遷移確率は「１０％」であることが判明する。同様に、現在から２分後は「２０％」、３分後は「３０％」、４分後は「１５％」であることが判明する。このように、次状況として「リビング：テレビＣＭ視聴」が推定され、現状況「リビング：テレビ番組視聴」から状況「リビング：テレビＣＭ視聴」に遷移する遷移確率としては、現在７％、１分後１０％、２分後２０％、３分後３０％、４分後１５％、と算出される（将来状況推定部１２４は、算出されたこれらの値を保持しておく）。

さらに、将来状況推定部１２４は、上記推定が完了したか否かを判断する（Ｓ１５）。推定が完了した場合は（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、動作させるべき機器が決定されるので（Ｓ１６）、その機器に予測した結果を表す予測情報を通知する（Ｓ１７）。

一方、推定が完了していない場合は（Ｓ１４：Ｎｏ）、上記処理Ｓ１４に戻る。ここで、上記推定が完了したかしないかの判断は、１度Ｓ１４を処理したら完了とする方法や、ある決められた回数、例えば２回処理Ｓ１４を繰り返したら完了とする方法や、次状況の次状況の次状況というように次々と状況を予測して、最終的に予測できなくなるまで処理Ｓ１４を繰り返す方法や、それらの方法を組み合わせる方法などが考えられる。本実施の形態では、処理Ｓ１４を２回繰り返すことによって推定を完了するものとする。従って、もう１度処理Ｓ１４を行う。２回目の処理Ｓ１４の内容を以下に記す。

（Ｓ１４の２回目）前記処理Ｓ１４において、次状況として３状況が推定されたので、それぞれの状況の更に次の状況を推定する。本説明では、「リビング：テレビＣＭ視聴」の次状況についてのみ記す。図５の状況間関係表５００において、元状況が「リビング：テレビＣＭ視聴」の行を参照すると、次状況の「リビング：テレビ番組視聴」と「トイレ使用中」の欄に記載がある（即ち、「なし」の記載ではない）ので、これら２状況を次状況と推定する。「トイレ使用中」の欄の「表７００」の具体例を図７に示す。

図７の状況間関係表７００において、経過時間０分に対応する状況遷移確率は「２０％」であるので、上記図６において特定された「リビング：テレビ番組視聴」から「リビング：テレビＣＭ視聴」に遷移する状況遷移確率「７％」を用い、現状況の「テレビ番組視聴」から「テレビＣＭ視聴」の状況を経て「トイレ使用中」という状況に至る遷移確率は、「７％」と「２０％」を乗じて「１．４％」という値となる。

このように、現在から２段階先の予測状況を算出してまとめたものが図８の予測状況表８００である。つまり、現在以降（即ち、現状況から２分経過以降）の経過時間に対応させて、現状況「テレビ番組視聴」から次状況「トイレ使用中」を経て予測状況「トイレ使用中」に至る遷移確率を算出してまとめたものが図８の予測状況表８００である。上述したように、現在（即ち、「テレビ番組視聴」に遷移してから２分経過後）の「テレビ番組視聴」から「テレビＣＭ視聴」を経て予測状況「トイレ使用中」に至る遷移確率は「１．４％」と算出される。同様に、現状況から１分後に「トイレ使用中」に至る遷移確率は２つのルートにおける遷移確率の合計である。つまり、現在の直後に「テレビＣＭ視聴」に変わり、その１分後に「トイレ使用中」となる場合は、上記図６の「７％」と図７の「１０％」を乗じて「０．７％」となる。一方、現在の１分後に「テレビＣＭ視聴」に変わり、その直後に「トイレ使用中」に変わる遷移確率は、上記図６の「１０％」に図７の「２０％」を乗じて「２％」と算出される。従って、上記「０．７％」と「２％」とを合計して「２．７％」と算出される。

さらに、現在から２分後に「トイレ使用中」に至る遷移確率は、３つのルートにおける遷移確率の合計である。つまり、現在直後に「テレビＣＭ視聴」に遷移してから２分後に「トイレ使用中」となる遷移確率は、「７％」と「３％」を乗じて約「０．２％」である。また、現在の１分後に「テレビＣＭ視聴」に遷移し、その１分後に「トイレ使用中」となる遷移確率は、「１０％」と「１０％」を乗じて「１．０％」である。さらに、現在の２分後に「テレビＣＭ視聴」に遷移し、その直後に「トイレ使用中」となる遷移確率は、「２０％」に「２０％」を乗じて「４．０％」である。従って、上記の「０．２％」、「１．０％」および「４．０％」を合計した「５．２％」という遷移確率となる。

同様に、現在の３分後の遷移確率は、「７％×２％＋１０％×３％＋２０％×１０％＋３０％×２０％」より「８．４％」と算出され、４分後の遷移確率は、「７％×１％＋１０％×２％＋２０％×３％＋３０％×１０％＋１５％×２０％」より「６．９％」と算出される。このように、現状況の「テレビ番組視聴」から「テレビＣＭ視聴」を経て「トイレ使用中」に遷移する遷移確率を算出して、図８の予測状況表８００を生成する。

次に、制御機器決定部１２６は、上記処理Ｓ１４において推定した予測結果に基づいて、制御対象の機器を決定する（Ｓ１６）。状況−機器間関係管理部１２５が管理する状況−機器間関係表９００（図９参照）を用いて、制御対象の機器を決定する。上記の処理Ｓ１４において推定した状況のそれぞれについて機器を判定する。図９の機器−状況間関係表９００より、「トイレ使用中」という予測状況に関しては、制御対象の機器として「トイレ室のエアコン」を特定することができる。

最後に、制御機器決定部１２６において、上記の処理Ｓ１６で特定された機器１３０に予測結果を通知する（Ｓ１７）。この場合、制御機器決定部１２６は、図８に示す「トイレ使用中」に関する予測情報をトイレ室のエアコン５０に通知する。

以上の処理により、機器制御装置１２０における将来状況予測処理を終了する。

図１２は、機器制御装置１２０における処理の流れを示すフローチャートである。

最初に、予測情報取得部１３１は、機器制御装置１２０から予測結果を取得する（Ｓ２１）。例えば、上記図１１において生成した予測状況表８００を予測結果として取得する。

次に、動作内容決定部１３２は、取得した予測結果に応じた動作内容を決定する（Ｓ２２）。具体的には、動作内容決定部１３２は、判定条件管理部１３３が管理する機器動作内容決定表１０００（図１０）を用いて、トイレ室のエアコン５０の動作内容を決定する。本実施の形態では、トイレ室のエアコン５０の動作内容として、「ＯＮ（通常）」と「ＯＮ（省エネ）」と「ＯＦＦ」の３種類があるものとする。上記の将来状況予測処理によると、「テレビ番組視聴」の２分後に「５．２％」の遷移確率で「トイレ使用中」となり、「３０％未満、５％以上」に該当するので、動作内容は「ＯＮ（省エネ）」と判定することができる。ここで、図８をみると、「０分後に１．４％」および「１分後に２．７％」であるため、図１０より「ＯＦＦ」と判定することもできるが、本実施の形態では、「ＯＮ（通常）＞ＯＮ（省エネ）＞ＯＦＦ」の優先順位に基づいて判定することとする。

なお、他の方式として、最も高い遷移確率に基づいて決定したり、最も時間的に近い将来の遷移確率に基づいて決定したりしてもよい。

これにより、動作制御部１３４は、上記動作内容決定部１３２において決定された内容に従って機器１３０を制御する（Ｓ２３）。即ち、トイレ室のエアコンに対して「ＯＮ（省エネ）」に設定する。

以上の動作により、ユーザが「テレビ番組視聴」状況にある場合に、将来「テレビＣＭ視聴」状況を経て「トイレ使用中」状況に至ることを推定すると共に、その遷移確率を算出する。トイレ室のエアコン５０は、この予測結果を取得することで、省エネモードで暖房を開始して、将来のユーザのトイレ使用のために制御を開始する。

（変形例）
上記の実施の形態では、「テレビ番組視聴」状況から２分経過時の現状況に対する予測結果を示したが、本変形例では、更にそのまま２分経過して（即ち、４分経過後も）「テレビ番組視聴」の状況が続いた場合と（図１３の現状況表１３００参照）、２分経過後に（即ち、４分経過後は）「テレビＣＭ視聴」の状況に変化した場合（図１４の現状況表１４００参照）とを比較する。現状況表１３００の場合は、上記の実施の形態の場合と同様に予測を行って図１５に示す予測状況表１５００の遷移確率を算出する。一方、現状況表１４００の場合も同様に予測を行って図１６に示す予測状況表１６００の遷移確率を算出する。それぞれの予測結果をトイレ室のエアコン５０が取得した場合、いずれも「ＯＮ（通常）」動作となる。

以上の動作により、ユーザの状況が「テレビ番組視聴」のままであるか、「テレビＣＭ視聴」に変化するかの違いに応じて、トイレ暖房を「ＯＦＦ」と制御したり、「ＯＮ（通常）」と制御したりして、ユーザの状況の変化に合わせて適切に機器１３０（即ち、トイレ室のエアコン５０）を制御する。

以上の動作により、本発明では、現状況を基づいて連鎖的に推論した将来状況の予測結果を機器が取得して動作内容を決定するため、ユーザの行動が変化しても、ユーザの行動に合わせて、時間を要する処理を完了させたり、ユーザの行動に先んじて制御を開始することができる機器制御システムを実現することが可能となる。

なお、行動−状況間関係管理部１２１や状況間関係管理部１２３や状況−機器間関係管理部１２５や判定条件管理部１３３は、それぞれの関係表や条件表を記録したファイルが保存されているファイルシステムでもよい。

なお、行動−状況間関係管理部１２１や状況間関係管理部１２３や状況−機器間関係管理部１２５や判定条件管理部１３３は、それぞれの関係表や条件表を、ネットワークを経由してダウンロードすることで、変更、追加または削除を行うこととしてもよい。

なお、状況間関係管理１２３で管理する状況間関係を表す情報は、表形式に限定するものではなく、表形式以外であってもよい。例えば、状況をノードとして、関係をノード間の枝として表現する状況グラフとしてもよい。

なお、現状況判定部１２２が現状況を判定する際に、現状に完全に一致する状況でなくても、類似する状況を現状況とみなしてもよい。

なお、機器１３０は、１つあるいは複数の特定のユーザの状況を識別し得る状況識別情報を機器制御装置１２０に予め登録しておき、機器制御装置１２０が、状況識別情報によって識別された状況とユーザの予測状況とが一致したと判定した場合に、この状況識別情報の通知を受けることとしてもよい。例えば、前述のトイレ室におけるエアコン５０の場合は、機器制御装置１２０において「トイレ使用中」という状況が予測された場合の通知先として、トイレ室のエアコン５０を予め登録しておいてもよい。また、トイレ室のエアコン５０を識別する機器ＩＤを機器制御装置１２０に通知し、機器制御装置１２０がその機器ＩＤを用いて適切な状況を決定し、状況−機器間関係表を更新することとしてもよい。

なお、現状況判定部１２２は、状況の種別に応じて、複数の状況を現状況として判定してもよい。例えば、「現状況が仕事中状況であると共に、休憩中状況でもある」と判定してもよい。

なお、状況間関係管理部１２３は、１人のユーザあるいは複数のユーザの行動や行動履歴を用いて状況間関係表を更新することとしてもよい。例えば、テレビＣＭ視聴中にトイレに行く回数が増えるほど、状況間関係表における「テレビＣＭ視聴中」状況から「トイレ使用中」状況へと変わる遷移確率を増加させるなど、学習処理を行ってもよい。また、状況間関係表の一部あるいは全部を複数人で共有してもよいし、あるユーザの状況間関係表の変更内容を、別のユーザの状況間関係表に反映させてもよい。

なお、本実施の形態では、トイレ室の温度調節という時間を要する処理を実施例として記載したが、本発明により、上記のような時間を要する処理の制御と同様に、ユーザの状況変化に先んじた制御を実施してもよい。例えば、本発明を適用して、現在乗車している電車等の情報からの次の乗換駅を推定し、その乗換駅の最寄りの店の情報を、ユーザが乗換駅に到着する前に提示することも可能である。

なお、図２における各部は、１台のコンピュータ内に備えてもよいし、１台のコンピュータ内に備えなくてもよい。例えば、センサ１１０が機器１３０内にあってもよいし、現状況判定部１２２がセンサ１１０に含まれていてもよいし、将来状況推定部１２４と状況間関係管理部１２３がネットワーク上の異なるコンピュータに配置されていてもよい。また、動作内容判定部１３２と判定条件管理部１３３と動作制御部１３４が異なるコンピュータに配置されていてもよい。さらに、複数のコンピュータに各部が分散していてもよい。

なお、図２における各部は、複数存在してもよい。例えば、ユーザの数だけ将来状況推定部１２４があってもよいし、各ユーザで共有する将来状況推定部が１つだけあってもよい。

なお、上記した各実施の形態は、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等）に格納された上述した処理手順を実行可能な所定のプログラムデータが、ＣＰＵによって解釈実行されることで実現される。この場合、プログラムデータは、記録媒体を介して記憶装置内に導入されてもよいし、記録媒体上から直接実行されてもよい。なお、記録媒体は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスクメモリ、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ、ＢＤ等の光ディスク、メモリカード等の記録媒体をいう。また、記録媒体は、電話回線や搬送路等の通信媒体も含む概念である。

本発明に係る機器制御システムは、複数の機器の連携動作を制御する機器制御システムに適用が可能であり、特にパーソナルコンピュータ等を中心とする家庭内ＬＡＮ等を介して相互に接続されているネットワークシステムに利用が可能である。

図１は、本発明に係る機器制御システムの概略を示すハードウェア構成図である。 図２は、本発明に係る機器制御システムの機能構成を示すブロック図である。 図３は、行動−状況間関係表の一例を示す図である。 図４は、現状況表の一例を示す図である。 図５は、状況間関係表の一例を示す図である。 図６は、状況間関係表の一例を示す図である。 図７は、状況間関係表の一例を示す図である。 図８は、予測状況表の一例を示す図である。 図９は、状況−機器間関係表の一例を示す図である。 図１０は、動作内容決定表の一例を示す図である。 図１１は、機器制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。 図１２は、機器の処理の流れを示すフローチャートである。 図１３は、現状況表の一例を示す図である。 図１４は、現状況表の一例を示す図である。 図１５は、予測状況表の一例を示す図である。 図１６は、予測状況表の一例を示す図である。

符号の説明

１０ 機器制御システム
２０ ＬＡＮ
３０ 電灯
４０ テレビ
５０ エアコン（トイレ室）
６０ 電気湯沸器（浴室）
７０ 電気カーペット
８０ ネットワーク
９０ 携帯端末
１１０ センサ
１２０ 機器制御装置
１２１ 行動−状況間関係管理部
１２２ 現状況判定部
１２３ 状況間関係管理部
１２４ 将来状況推定部
１２５ 状況−機器間関係管理部
１２６ 制御機器決定部
１３０ 機器
１３１ 予測情報取得部
１３２ 動作内容決定部
１３３ 判定条件管理部
１３４ 動作制御部

Claims (8)

1. センサによって検知されたユーザの行動情報を前記センサから取得する取得手段と、
   ユーザの行動情報とユーザの置かれ得る状況との関係を表す行動−状況間関係情報を保持する第１の記憶手段と、
   前記取得手段で取得された行動情報と前記行動−状況関係情報とを照合することにより前記行動−状況関係情報の中から前記ユーザの現状況を特定する現状況判定手段と、
   ユーザの置かれ得る２つの状況間の関係を表す状況間関係情報を保持する第２の記憶手段と、
   前記現状況判定手段で特定されたユーザの現状況と前記状況間関係情報とを用いてユーザの将来状況を予測し、当該予測結果を表す予測情報を生成する将来状況推定手段と、
   ユーザの将来状況と制御対象の機器との関係を表す状況−機器間関係情報を保持する第３の記憶手段と、
   予測された前記ユーザの将来状況と前記状況−機器間関係情報とを照合することにより前記状況−機器間関係情報の中から制御対象の機器を特定した後、当該制御対象の機器に前記予測情報を通知する制御機器決定手段とを備え、
   前記状況間関係情報において、ユーザの置かれ得る第１の状況と、前記第１の状況に対応付けられた第２の状況との組み合わせが複数示されるとともに、前記組み合わせごとに、ユーザの置かれ得る状況が前記第１の状況から前記第２の状況に遷移する遷移確率が、ユーザの現状況からの経過時間に対応づけて設定されており、
   前記将来状況推定手段は、前記状況間関係情報を参照し、前記現状況判定手段で特定されたユーザの現状況と一致する第１の状況に対応付けられた複数の第２の状況の中から、ユーザの現状況からの経過時間における遷移確率が最も高い第２の状況を選択することにより、前記ユーザの将来の状況を予測する
   ことを特徴とする機器制御装置。
2. 前記将来状況推定手段は、前記現状況から第１の経過時間後に中間状況に遷移する第１の遷移確率と、当該中間状況から第２の経過時間後に前記第２の状況に遷移する第２の遷移確率とを乗算することを、第１および第２の経過時間を変更するごとに繰り返し、繰り
   返し行われた乗算結果を合計することにより、前記現状況から、前記ユーザの現状況からの経過時間後である前記第１および第２の経過時間後に、前記第２の状況に遷移する遷移確率を算出する
   ことを特徴とする請求項１記載の機器制御装置。
3. 前記機器制御装置は、さらに、
   前記ユーザの行動履歴を表す履歴情報を収集する情報収集手段と、
   収集された前記履歴情報を用いて前記状況間関係情報を修正する状況間関係管理手段とを備える
   ことを特徴とする請求項１記載の機器制御装置。
4. 前記将来状況推定手段は、さらに、
   ユーザの現状況からの経過時間に沿って予測された中間状況を予測し、さらに当該中間状況からの経過時間に沿って前記ユーザの将来の状況を予測し、当該予測された将来状況を表す予測情報を生成する
   ことを特徴とする請求項１記載の機器制御装置。
5. 複数の機器を連係動作させる機器制御装置に接続し、前記機器制御装置よって予測されたユーザの将来状況に関する予測情報を取得する予測情報取得手段と、
   自装置の動作条件が設定された動作条件決定情報を保持する管理手段と、
   取得された前記予測情報と前記動作条件決定情報とを照合することにより、自装置の動作内容を決定する動作内容決定手段と、
   決定された前記動作内容に応じて自装置の動作制御を行う制御手段と、を備え、
   前記動作条件決定情報において、ユーザの現状況からの経過時間および前記将来状況への遷移確率に対応付けて自装置の動作内容が設定されており、
   前記予測情報は、ユーザの現状況からの経過時間と前記将来の状況への遷移確率とを含み、
   前記動作内容決定手段は、前記動作条件を満たす前記将来の状況への遷移確率に基づいて動作内容を決定する
   ことを特徴とする機器。
6. 複数の機器を連係動作させる機器制御装置の制御方法であって、
   センサによって検知されたユーザの行動情報を前記センサから取得し、
   ユーザの行動情報とユーザの置かれ得る状況との関係を表す行動−状況間関係情報を保持する第１の記憶手段を参照して、前記センサから取得された行動情報と前記行動−状況関係情報とを照合することにより前記行動−状況関係情報の中から前記ユーザの現状況を特定し、
   ユーザの置かれ得る２つの状況間の関係を表す状況間関係情報を保持する第２の記憶手段を参照して、前記現状況判定手段で特定されたユーザの現状況と前記状況間関係情報とを用いてユーザの将来状況を予測し、当該予測結果を表す予測情報を生成し、
   ユーザの将来状況と制御対象の機器との関係を表す状況−機器間関係情報を保持する第３の記憶手段を参照して、予測された前記ユーザの将来状況と前記状況−機器間関係情報とを照合することにより前記状況−機器間関係情報の中から制御対象の機器を特定し、
   特定された前記制御対象の機器に前記予測情報を通知し、
   前記状況間関係情報は、ユーザの置かれ得る第１の状況と、前記第１の状況に対応付けられた第２の状況との組み合わせを複数示すとともに、前記組み合わせごとに、ユーザの置かれ得る状況が前記第１の状況から第２の状況に遷移する遷移確率が、ユーザの現状況からの経過時間に対応づけて設定されており、
   前記予測情報を生成するときに、前記状況間関係情報を参照し、特定されたユーザの現状況と一致する第１の状況に対応付けられた複数の第２の状況の中から、ユーザの現状況からの経過時間における遷移確率が最も高い第２の状況を選択することにより、前記ユーザの将来の状況を予測する
   ことを特徴とする機器制御装置の制御方法。
7. センサによって検知されたユーザの行動情報を前記センサから取得するステップと、
   ユーザの行動情報とユーザの置かれ得る状況との関係を表す行動−状況間関係情報を保持する第１の記憶手段を参照して、前記センサから取得された行動情報と前記行動−状況関係情報とを照合することにより前記行動−状況関係情報の中から前記ユーザの現状況を特定するステップと、
   ユーザの置かれ得る２つの状況間の関係を表す状況間関係情報を保持する第２の記憶手段を参照して、前記現状況判定手段で特定されたユーザの現状況と前記状況間関係情報とを用いてユーザの将来状況を予測し、当該予測結果を表す予測情報を生成するステップと、
   ユーザの将来状況と制御対象の機器との関係を表す状況−機器間関係情報を保持する第３の記憶手段を参照して、予測された前記ユーザの将来状況と前記状況−機器間関係情報とを照合することにより前記状況−機器間関係情報の中から制御対象の機器を特定するステップと、
   特定された前記制御対象の機器に前記予測情報を通知するステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
   前記状況間関係情報は、ユーザの置かれ得る第１の状況と、前記第１の状況に対応付けられた第２の状況との組み合わせを複数示すとともに、前記組み合わせごとに、ユーザの置かれ得る状況が前記第１の状況から第２の状況に遷移する遷移確率が、ユーザの現状況からの経過時間に対応づけて設定されており、
   前記予測情報を生成するときに、前記状況間関係情報を参照し、特定された前記ユーザの現状況と一致する第１の状況に対応付けられた複数の第２の状況の中から、ユーザの現状況からの経過時間における遷移確率が最も高い第２の状況を選択することにより、前記ユーザの将来の状況を予測する
   ことを特徴とするプログラム。
8. ユーザの行動を表す行動情報を検知するセンサと、前記センサによって検知された前記行動情報を用いてユーザの将来の状況を予測し、予測された前記将来の状況を表す予測情報を生成して制御対象の機器の動作制御を行う機器制御装置と、前記機器制御装置によって生成された前記予測情報に従って動作する機器と、を含む機器制御システムであって、
   前記機器制御装置は、
   センサによって検知されたユーザの行動情報を前記センサから取得する取得手段と、
   ユーザの行動情報とユーザの置かれ得る状況との関係を表す行動−状況間関係情報を保持する第１の記憶手段と、
   前記取得手段で取得された行動情報と前記行動−状況関係情報とを照合することにより前記行動−状況関係情報の中から前記ユーザの現状況を特定する現状況判定手段と、
   ユーザの置かれ得る２つの状況間の関係を表す状況間関係情報を保持する第２の記憶手段と、
   前記現状況判定手段で特定されたユーザの現状況と前記状況間関係情報とを用いてユーザの将来状況を予測し、当該予測結果を表す予測情報を生成する将来状況推定手段と、
   ユーザの将来状況と制御対象の機器との関係を表す状況−機器間関係情報を保持する第３の記憶手段と、
   予測された前記ユーザの将来状況と前記状況−機器間関係情報とを照合することにより前記状況−機器間関係情報の中から制御対象の機器を特定した後、当該制御対象の機器に前記予測情報を通知する制御機器決定手段とを備え、
   前記機器は、
   前記機器制御装置から前記予測情報を取得する予測情報取得手段と、
   自装置の動作条件を設定した動作条件決定情報を保持する管理手段と、
   取得された前記予測情報と前記動作条件決定情報とを照合することにより、自装置の動作内容を決定する動作内容決定手段と、
   決定された前記動作内容に応じて自装置の動作制御を行う制御手段とを備え、
   前記状況間関係情報は、ユーザの置かれ得る第１の状況と、前記第１の状況に対応付けられた第２の状況との組み合わせを複数示すとともに、前記組み合わせごとに、ユーザの置かれ得る状況が前記第１の状況から第２の状況に遷移する遷移確率が、ユーザの現状況からの経過時間に対応づけて設定されており、
   前記将来状況推定手段は、前記状況間関係情報を参照し、前記現状況判定手段で特定されたユーザの現状況と一致する第１の状況に対応付けられた複数の第２の状況の中から、ユーザの現状況からの経過時間における遷移確率が最も高い第２の状況を選択することにより、前記ユーザの将来の状況を予測する
   ことを特徴とする機器制御システム。

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