ホームネットワーク管理システム
【構成】 ホームネットワーク管理システム(10)は、外部ネットワーク(12)に結合されるホームゲートウェイ(ＨＧＷ)(34)を含む。ＨＧＷには、家電機器(16-22)やセンサ(24-30)がスマートメータ(32)とともに繋がれる。ユーザが家電機器のオン操作をした場合、その操作情報が家電機器の稼動状態情報やセンサ情報とともにＨＧＷから中間サーバ(36)に出力され、中間サーバはそれらの情報やデータを戦略データとともに、プロバイダサーバ(38)に送る。プロバイダサーバは、中間サーバからの情報やデータを、戦略データおよびその家庭の戦略に従ったシナリオに適用することによって、ユーザ操作に係る家電機器の制御コマンドを生成して、中間サーバを経由してＨＧＷに送る。したがって、該当する家電機器がそのコマンドによって制御される。
【効果】外部からのコマンドで個別の家庭の家電機器を適切に制御できる。
【効果】外部からのコマンドで個別の家庭の家電機器を適切に制御できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はホームネットワーク管理システムに関し、特に、各家庭内で家電機器やセンサ等がホームネットワークを介して接続され、さらにホームゲートウェイ（ＨＧＷ：Home GateWay）を介して、外部に接続され、外部からネットワーク経由で各家庭の家電機器を制御する、新規なホームネットワーク管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現状の家電機器は機器単体としては、消費電力の削減のために限界までの設計が成されている。一方で、それらの機能を活用するには各々の場面に適した動作をさせる必要があるが、これが行き過ぎると、細かな制御が必要になり、逆に操作が複雑になり、結果的に機能を活用することが難しくなってきている。
【０００３】
あるいは、たとえばエアコンやテレビ等、周囲の照明や温度に合わせて動作を自動的に制御する家電機器がある。しかし、これらの動作は本体内蔵のセンサで計測される情報に基づく制御に限定される。
【０００４】
他方で、たとえば特許文献１などに開示されるように、ホームネットワークの集中制御によって、家電機器の効率を高めるホームネットワークシステムが提案されている。これらの環境では、各部屋のエアコンや照明など家電機器相互間の関係を取りもって効率を高める効果が期待できる。
【０００５】
さらに、このようなホームネットワークにおいて、各メーカーの家電機器が混在した場合の効率的制御を可能にする管理システムが、たとえば特許文献２などで知られている。
【特許文献１】特開2004‐355171号公報[G06F1/26 G06F13/00 H04Q9/00]
【特許文献２】特開2009‐193433号公報［G06F 13/00］
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の背景技術も特許文献２の背景技術も、いずれも、家としては閉じており、家電機器の制御ルールが各家庭内で硬直化してしまう。そのため、家人の家電機器の利用方針の変更や家族構成の変更などに対応するためには、各家庭で制御ドライバやルール（プログラム）を再度設計したり調整したりする必要がある。
【０００７】
さらに、背景技術では、それぞれの家庭毎の制御が可能なだけで、全体的な調和を考慮して各家庭の家電機器を制御することはできない。
【０００８】
それゆえに、この発明の主たる目的は、新規な、ホームネットワーク管理システムを提供することである。
【０００９】
この発明の他の目的は、たとえば家電機器の利用方針や家族構成の変更などに簡単に対応できる、順応性のある、ホームネットワーク管理システムを提供することである。
【００１０】
この発明のその他の目的は、全体的な調和の下での各家電機器の制御が可能な、ホームネットワーク管理システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の構成を採用した。なお、括弧内の参照符号および補足説明等は、本発明の理解を助けるために後述する実施の形態との対応関係を示したものであって、本発明を何ら限定するものではない。
【００１２】
この発明は、センサおよびユーザ操作可能な家電機器が繋がったホームネットワークを外部ネットワークを介して管理するための管理システムであって、外部ネットワークとホームネットワークとの間の通信インタフェース、外部ネットワークに結合され、通信インタフェースを介してホームネットワークから、センサのセンサ情報、家電機器の稼動状態情報および家電機器のユーザ操作情報を受け、戦略データとともに外部ネットワークへ送信する第１サーバ、および外部ネットワークに結合され、第１サーバが送信した戦略データ、センサ情報、稼動状態情報およびユーザ操作情報を受け、戦略データに従って、ユーザ操作情報に係る家電機器のための制御コマンドを、外部ネットワークへ送信する第２サーバを備え、第２サーバから送信された制御コマンドが通信インタフェースおよびホームネットワークを介してユーザ操作情報に係る家電機器に与えられる、ホームネットワーク管理システムである。
【００１３】
この発明では、ホームネットワークには有線または無線で、センサ（２４‐３０：実施例において相当する要素を例示する参照符号。以下同じ。）およびユーザ操作可能な家電機器（１６‐２２）が繋がる。ホームネットワークは、外部ネットワーク（１２）とホームネットワークとの間の通信インタフェース（３４）を介して、有線または無線で、外部ネットワークに結合される。第１サーバ（３６）は、通信インタフェース（３４）を介してホームネットワークから、センサのセンサ情報（ドアや窓の開閉状態、室温や外気温など）、家電機器の稼動状態情報（オンまたはオフ、さらには空調などの設定温度など）および家電機器のユーザ操作情報（電源スイッチのオンまたはオフ、設定温度の変更など）を受ける。第１サーバ（３６）は、センサ情報、稼動状態情報およびユーザ操作情報を受け、その家庭の戦略を立案しまたは修正し、その戦略データとともに、センサ情報、稼動状態情報およびユーザ操作情報を外部ネットワークへ送信する。第２サーバ（３８）も有線または無線で外部ネットワークに結合される。第２サーバは、第１サーバが送信した戦略データ、センサ情報、稼動状態情報およびユーザ操作情報を受け、戦略を分析し、戦略やカテゴリに従って準備しているシナリオにそれらを適用して、ユーザが操作しようとした、つまり、ユーザ操作情報に係る家電機器および必要に応じて他の家電機器の制御コマンドを生成する。この制御コマンドは第２サーバから外部ネットワークへ送信され、さらに、通信インタフェースおよびホームネットワークを介してユーザ操作情報に係る家電機器に与えられる。つまり、第２サーバが生成した制御コマンドによって、つまり、外部から、ユーザ操作情報に係る家電機器が制御される。
【００１４】
この発明によれば、外部から、家電機器の適切なコマンドを提供するので、たとえば地域全体の調和の下で家電機器を制御できる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、外部から、各家庭の戦略に応じて各家電機器の適切な制御コマンドを提供するので、たとえば地域全体の調和の下で個別の家庭の家電機器を制御できる。
【００１６】
これによって、各家庭が各家庭の戦略（省エネルギ、省コスト、安全重視等）に見合った家電機器の動作、つまり、各家庭ごとに設定する範囲で我慢することなく快適に生活できる、機器の管理の代行サービスが得られる。
【００１７】
また、実際の家電機器の制御が各家庭ではなく、専門の事業者（外部）で行なわれるために、緻密なルールの更新や家電機器の更新に伴うルールの変更などが、集中的に容易に実施できる。各家庭の家電機器の利用方針や家族構成の変更などには、たとえば第２サーバの適用シナリオを変更することで容易に対処できる。
【００１８】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１はこの発明の一実施例のホームネットワーク管理システムを示すブロック図である。
【図２】図２は図１実施例において各契約家庭のカテゴリ分けおよび各カテゴリの相関を示すカテゴリマップ（エコマップ）の一例を示す図解図である。
【図３】図３は図２におけるカテゴリＡに分類される家電機器の操作状態の一例を示すグラフであり、横軸が使用時刻を示し、縦軸が使用頻度を示す。
【図４】図４は図２におけるカテゴリＢに分類される家電機器の操作状態の一例を示すグラフであり、横軸が使用時刻を示し、縦軸が使用頻度を示す。
【図５】図５は図２におけるカテゴリＣに分類される家電機器の操作状態の一例を示すグラフであり、横軸が使用時刻を示し、縦軸が使用頻度を示す。
【図６】図６は図２におけるカテゴリＤに分類される家電機器の操作状態の一例を示すグラフであり、横軸が使用時刻を示し、縦軸が使用頻度を示す。
【図７】図７は図２におけるカテゴリＥに分類される家電機器の操作状態の一例を示すグラフであり、横軸が使用時刻を示し、縦軸が使用頻度を示す。
【図８】図８は図２におけるカテゴリＦに分類される家電機器の操作状態の一例を示すグラフであり、横軸が使用時刻を示し、縦軸が使用頻度を示す。
【図９】図９は図２におけるカテゴリＧに分類される家電機器の操作状態の一例を示すグラフであり、横軸が使用時刻を示し、縦軸が使用頻度を示す。
【図１０】図１０は図２におけるカテゴリＨに分類される家電機器の操作状態の一例を示すグラフであり、横軸が使用時刻を示し、縦軸が使用頻度を示す。
【図１１】図１１は図２におけるカテゴリＩに分類される家電機器の操作状態の一例を示すグラフであり、横軸が使用時刻を示し、縦軸が使用頻度を示す。
【図１２】図１２は図２におけるカテゴリＪに分類される家電機器の操作状態の一例を示すグラフであり、横軸が使用時刻を示し、縦軸が使用頻度を示す。
【図１３】図１３は図１実施例における中間プラッホームサーバのメモリマップの一例を示す図解図である。
【図１４】図１４は図１実施例におけるサービスプロバイダサーバのメモリマップの一例を示す図解図である。
【図１５】図１５は図１の実施例の中間プラットホームサーバの動作の一例を示すフロー図である。
【図１６】図１６は図１の実施例のサービスプロバイダサーバの動作の一例を示すフロー図である。
【図１７】図１７は図１実施例の変形実施例を示すブロック図である。
【図１８】図１８は図１７の実施例のサービスプロバイダサーバの動作の一例を示すフロー図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１を参照して、この実施例のホームネットワーク管理システム（以下、単に、「管理システム」という。）１０は、たとえばインタネットのようなネットワーク１２を利用する。その意味で、実施例の管理システム１０は、ネットワーク型管理システムということができる。
【００２１】
各家庭または家１４には、それぞれが１つまたは２以上の、照明器具１６、空調機器１８、ＡＶ機器２０および電力給湯器２２などが設けられる。「家電機器」という用語はこれらのものを含むが、これらだけに限らず、家庭で利用される任意の種類の電気利用機器を含むものとする。これらの家電機器１６-２２は基本的にネットワーク対応型のものであり、全てホームネットワーク（図示せず）に、有線で、または無線で、接続される。つまり、家電機器やセンサがホームネットワークに繋がっている。
【００２２】
家１４には、さらに、それぞれが１つまたは２以上の、開閉センサ２４、温度センサ２６、人感センサ２８および照度センサ３０などの各種センサが設置される。これらのセンサ２４‐３０もまた、ホームネットワークに接続される。開閉センサ２４は、ドアや窓の開閉を検知できるセンサであり、温度センサ２６は対象となっている部屋や領域の温度（必要なら湿度も）や、外気温などを検知する。人感センサ２８は、対象となっている部屋や領域に人が存在するか、存在するとすれば何人存在するかを検知できるセンサである。照度センサ３０は、対象となっている部屋や領域の明るさを検知する。これらセンサ２４‐３０およびスマートメータ３２もまた、ホームネットワークに接続される。
【００２３】
なお、これらのセンサとしては、実施例の管理システム１０のための独自のものを設置してもよいが、たとえば開閉センサや人感センサなどは、たとえばホームセキュリティシステムのものと共用することも可能である。
【００２４】
家電機器１６‐２２やセンサ２４‐３０およびスマートメータ３２はすべてホームゲートウェイ３４を介して、外部のネットワーク１２から、操作情報（照明オン、ドアオープンなど）を取得したり、コマンド（照明点灯、エアコン２３℃設定など）を入力したりするために、アクセスが可能である。つまり、ホームゲートウェイ３４は、ホームルータ、プロトコル変換、ファイアウォールなどの機能を持ち、ネットワーク１２とホームネットワーク（図示せず）との間の通信やデータ伝送を可能にするものである。ホームネットワークとの対比でいえば、インタネットのようなネットワーク１２は、外部ネットワークということができる。
【００２５】
スマートメータ３２は、一般には、通信機能や管理機能を持つ高機能電力メータを意味し、家電機器１６‐２２の稼動状況やセンサ２２‐３０の検出情報またはセンサ情報がこのスマートメータ３２からホームゲートウェイ３４に出力され、そこから外部へ出力される。さらに、ユーザがどれかの家電機器を操作したとき、その家電機器から、その操作が該当の家電機器をオンするための操作かオフするための操作か、あるいは温度設定の変更などの操作かを示す情報（ユーザ操作情報またはイベント情報）が出力され、これらユーザ操作情報またはイベント情報もスマートメータ３２からホームゲートウェイ３４を介して外部へ出力される。ただし、家電機器１６‐２２の稼働状態情報やユーザ操作情報あるいはセンサ２２‐３０のセンサ情報を外部（ネットワーク）へ出力するためにはスマートメータ３２を利用する方法以外に、他の任意の方法が利用できる。
【００２６】
ホームゲートウェイ３４は、有線または無線で、ネットワーク１２を介して、１つまたは２以上の中間プラッホームサーバ（以下、単に「中間サーバ」という。）３６、および１つまたは２以上のサービスプロバイダサーバ（以下、単に「プロバイダサーバ」という。）３８に繋がる。つまり、ホームゲートウェイ３４は、ホームネットワークとネットワーク１２との間の通信インタフェースとして機能する。
【００２７】
中間サーバ３６には、ネットワークインタフェース（図示せず）の他、たとえば図１３（後述）のようなメモリマップを有するメモリ（半導体メモリだけでなくＨＤＤや光学ディスクのような記憶媒体を含む概念で）４２が設けられる。この中間サーバ３６は、後に詳細に説明するように、1）各家庭のセンサ情報や稼動状態情報およびユーザ操作情報などを収集する機能、2）各家庭の初期戦略を立案する機能、3）ホームゲートウェイ３４から出力される稼動状態情報オユーザ操作情報やセンサ情報から戦略を修正する機能、4）これらの出力をプロバイダサーバ３８に送信する機能を有する。
【００２８】
プロバイダサーバ３８には、ネットワークインタフェース（図示せず）の他、たとえば図１４（後述）のようなメモリマップを有するメモリ（中間サーバのメモリと同様の概念の）４８が設けられる。プロバイダサーバ３８は、そのサービスプロバイダ（サービス提供業者）と契約した各家庭に対して、各家庭の地域事情や生活パターンを各家庭の戦略としてとらえ、その戦略を分析することによって、たとえば各家庭の状況（稼動状態情報、ユーザ操作情報、センサ情報など）に合わせて、各家電機器の適切な制御コマンドを生成し、中間プラットホーム（中間サーバ３４）を介して、該当の家庭の該当の家電機器に対して制御コマンドを送る。
【００２９】
プロバイダサムネイル３８は、さらに、たとえば各家庭の状況（稼動状態情報、ユーザ操作情報、センサ情報など）に基づいて、その家庭に最適な戦術を決定して、その戦術を提示する機能、および同じくたとえば各家庭の状況（稼動状態情報、ユーザ操作情報、センサ情報など）に基づいて、その家庭に提示システム他方がよいと思われる情報を生成して、それを提示する機能を併有する。
【００３０】
ここで、戦略とは、各家庭が有する、生活と家電機器の利用に係る安全性、経済性、快適性、利便性などの優先度や意識を総合したいわばライフスタイルと定義される概念である。
【００３１】
戦術とは、たとえば外気温に合わせてどのようにエアコンを使うかなどの、個々の、あるいは、複数の家電機器の利用における、利用意図と状況、さらに、結果として表れる操作行動の組み合わせを含む概念である。
【００３２】
なお、中間サーバ３６およびプロバイダサーバ３８をそれぞれ複数設ける理由は、中間プラットホーム業者やサービスプロバイダ業者どうしの競争による低価格高サービス化を図るという理由の他、業者毎に独自の特色を打ち出しやすくするためである。そのような特色として考えられるのは、たとえば、安価である、老人家庭に打ってつけ、子供がいる家庭に強い、エネルギ節約が得意、豊富な戦術を提示できる、などである。したがって、ユーザは自分の家族構成や生活パターンに合致する中間業者や最終業者（サービスプロバイダ）を選択して契約すればよい。このように、複数のサービス提供業者（中間プラットホーム業者も含む）が存在することによって、各業者は自社の得意とする戦略のセグメントと用意した戦術をアピールして、各家庭との契約を獲得するというビジネスモデルが期待できる。
【００３３】
しかしながら、これら中間サーバ３６およびプロバイダサーバ３８は各々１台しかなくてもよく、さらに中間サーバ３６およびプロバイダサーバ３８を１つの業者が保有する場合も考えられる。その意味で、中間サーバ３６は第１サーバの機能を果たすサーバであり、プロバイダサーバ３８は第２サーバの機能を果たすサーバであるということができる。
【００３４】
各家庭の初期戦略はエネルギ消費に関するアンケートに回答することで立案する。あらかじめ獲得する多くのアンケート結果からエネルギ消費に関する戦略のカテゴリ（たとえば、省エネルギ優先、快適性優先、室温優先、安全優先など）を用意し、新規に接続する家庭については同様のアンケートに回答して貰い、その結果を用いて、予め用意したカテゴリに割り当てる。
【００３５】
図２がそのようなカテゴリ区分の一例を示すマップ（エコマップ４０）である。このエコマップ４０は、発明者等が実施例の管理システム１０を構築するにあたって実際に調査した、電力消費とライフスタイルに関する８００名のＷｅｂアンケートを分析し、消費電力の量と消費する時間、在宅時間、家族構成などを主成分分析した結果から得られた２つの評価軸を含む。ただし、データは、夏の電力消費動向から抽出した。冬季の暖房器具使用状況に個人差がほとんど認められなかったのに対し、夏季のエアコン使用状況には個人差がかなり認められたためである。また、対象とする家電機器は、使用状況に個人差が認められた「エアコン」、「テレビ」、「照明」の３種とした。Ｗｅｂアンケートでは、２４時間を３時間ごとに区切り、各時間帯における家電機器の使用の有無（稼働状態）の回答を得た。すなわち、家電機器毎に、８つの時間帯における使用状況（使用しているときは「１」、していないときには「０」）が８次元データとして得られる。この８次元データを、エアコン‐照明‐テレビの順に連結した２４次元のデータを、図２のエコマップ４０を生成するための入力データとした。
【００３６】
図２のエコマップ４０は、８００人分の２４次元データに対して主成分分析をかけ、その第１主成分（１日の家電使用量）をＸ軸、第２主成分（家電使用ピーク時期（昼に多く使うのか，夜に多く使うのか））をＹ軸として、２次元平面としたものである。ただし、Ｘ軸においては、上に向かって、節約傾向から消費傾向に移行し、Ｙ軸においては、左が夜型、右が昼型を示す。さらに、この２次元平面を１２×１２のグリッドに区切り、グリッドごとに在宅時の平均家電使用量を「節約志向指数」として算出し、浪費型や節約型に区分した。節約志向指数の算出は以下の式で行う。
［数１］
節約志向指数＝（Ｅエアコン×エアコン使用時間＋Ｅテレビ×テレビ使用時間＋Ｅ照明×照明使用時間）/在宅時間
ここで、Ｅi（iは、エアコン，テレビ，照明の別を示す。）の値は、最新の省エネ家電機器の消費電力量をもとに、Ｅエアコン＝５２０、Ｅテレビ＝５２（液晶），Ｅ照明＝７２（蛍光灯４本分）とした。また、在宅時間は、３種の家電機器の使用時間帯の論理和とした。理由は、Ｗｅｂアンケートのデータに誤入力が目立ったため（午前と午後を間違えるなど）である。しかしながら、上記論理和で代用するのではなく、実際に正しく計測した在宅時間を用いてもよいことは当然である。
【００３７】
節約志向指数を導入した意図は、以下のとおりである。
【００３８】
まず、エコマップ４０（図２）のＸ軸（第１主成分）は１日の家電使用量を表すものである。そのため、殆ど家にいない人が、その短い在宅期間にエネルギを浪費したとしても、１日総量でみると大きな値にはならない。たとえば、１日中家にいる比較的節約型の人と、殆ど家にいない浪費型の人とで、第１主成分の値（１日の家電使用量）が同じくらいになってしまうことがある。しかしながら、節約傾向を考えると、両者の間には大きな差がある。後者は、生活パターンの変化に伴い（たとえば、家にいる時間が長くなるような変化があると）１日の家電使用量が一気に増える可能性のある、潜在的な浪費型とみなすことができる。このような、第１主成分軸だけでは分離できない潜在的浪費型を、明確に区別するため、節約志向指数を導入した。
【００３９】
なお、第１主成分，第２主成分、節約志向指数、いずれの算出にも、３種の家電それぞれの８つの時間帯における稼働状況（１か０かいずれかの値をとる）を表す２４次元のデータ（エコマップ生成用入力データ）があればよい。
【００４０】
図２のエコマップ４０を見ると、８つのカテゴリＡ‐Ｊに区分されていて、各カテゴリＡ‐Ｊ相互間に黒矢印の線または白矢印の線で相関関係が示されている。黒矢印の線で示すカテゴリの関係は、生活パターンが変化するとこの黒矢印線が示すカテゴリへ遷移する可能性を示す。白矢印の線で示すカテゴリの関係は、生活パターンは変化していないが、エコ意識の変化に応じて白矢印線が示すカテゴリへ遷移する可能性を示す。
【００４１】
カテゴリＡは、図２のエコマップ４０において、Ｘ軸では最上位、Ｙ軸では中央位置に配置される。このカテゴリＡの属する家庭の生活パターンは図３のグラフに示すように、１日在宅型であり、朝起きて夜寝るまで家電機器を使い続けるパターンである。したがって、カテゴリＡは、いわば「エコ意識皆無型」というべきカテゴリである。究極の浪費家庭が属するカテゴリであるといえる。
【００４２】
なお、以下、図１２までのグラフにおいて共通するのであるが、縦軸の使用頻度とは、その時間帯（３６０分）のうちエアコン（白四角でつないだ一点鎖線で示す）、照明（黒四角でつないだ点線で示す）、テレビ（黒三角でつないだ実線で示す）をそれぞれ何分間稼動状態にしていたかを示す指標であり、「１」に近いほど稼動時間が長いことを意味している。
【００４３】
カテゴリＢは、エコマップ４０ではＸ軸が最上位で、Ｙ軸では最右位に配置される。このカテゴリＢに属する家庭の生活パターンは、図４のグラフに示すように、１日在宅型であり、夜だけエアコンの稼動状態が低下する、いわば「夜だけエコ意識型」というべきカテゴリである。
【００４４】
カテゴリＣは、図２のエコマップ４０において、Ｘ軸ではほぼ中央位置、Ｙ軸では最左位に配置される。このカテゴリＣの属する家庭の生活パターンは図５のグラフに示すように、朝夜在宅型であり、昼間は不在である。在宅中は家電機器を使い続けるパターンである。したがって、カテゴリＣは、「潜在的浪費型」ともいうべきカテゴリである。カテゴリＣの家庭においては、生活パターンが１日在宅型に変化すれば容易にカテゴリＡへ移行してしまう危険性がある。ただし、エコ意識を変えて家電機器の使用を抑制するようにすれば、後述のカテゴリＦ（環境型）へ進化することも可能である。
【００４５】
カテゴリＤは、エコマップ４０ではＸ軸、Ｙ軸ともほぼ中央位置に配置される。このカテゴリＤに属する家庭の生活パターンは、図６のグラフに示すように、１日在宅型であり、朝のエアコン、昼間の照明の稼動状態を低下させる、いわば「一般的エコ意識型」ともいうべきカテゴリである。
【００４６】
カテゴリＥは、図２のエコマップ４０において、Ｘ軸ではほぼ中央位置、Ｙ軸では最右位に配置される。カテゴリＥの属する家庭の生活パターンは図７のグラフに示すように、昼間在宅型であり、在宅中は就寝までは家電機器を使い続けるパターンである。したがって、カテゴリＥも、上述のカテゴリＣと同じように、いわば「潜在的浪費型」というべきカテゴリである。カテゴリＥの家庭においては、生活パターンが１日在宅型に変化すれば容易にカテゴリＡへ移行してしまう危険性がある。また、このカテゴリＥへは後述のカテゴリＨに属する家庭が生活パターンの変化に伴って移行してくることもある。
【００４７】
カテゴリＦは、エコマップ４０において、Ｘ軸では中央やや下寄りの位置、Ｙ軸では中央やや左寄りの位置に配置される。カテゴリＦの属する家庭の生活パターンは図８のグラフに示すように、カテゴリＣに属する家庭と同様に、朝夜在宅型であるが、エアコンの使用をかなり抑制していてエコ意識は高い。したがって、カテゴリＦは、「環境型」ともいうべきカテゴリである。このカテゴリＦへは前述のとおり、カテゴリＣに属する家庭でのエコ意識の向上に伴って、カテゴリＣから移行してくることもある。
【００４８】
カテゴリＧは、エコマップ４０のＸ軸では中央やや下寄りの位置、Ｙ軸では中央やや左寄りの位置に配置される。このカテゴリＧに属する家庭の生活パターンは、図９のグラフに示すように、昼間在宅型であり、家電機器を使い分けてはいるももの、エコという意識で使い分けを徹底したものではない。「使い分けエコ型」ともいうべきカテゴリである。
【００４９】
カテゴリＨは、図２のエコマップ４０において、Ｘ軸では最下位近く、Ｙ軸では中央に配置される。カテゴリＨの属する家庭の生活パターンは図１０のグラフに示すように、夜間在宅型であり、在宅中はほぼ家電機器を使い続けるパターンである。したがって、カテゴリＨも、上述のカテゴリＣやＥと同じように、「潜在的浪費型」というべきカテゴリである。カテゴリＨの家庭においては、生活パターンが朝夜在宅型に変化すれば容易にカテゴリＣへ移行し、昼間在宅型になればカテゴリＥへ移行してしまう危険性がある。ただし、エコ意識を変えて家電機器の使用を抑制するようにすれば、後述のカテゴリＪ（環境型）へ遷移させることも可能である。
【００５０】
カテゴリＩは、エコマップ４０のＸ軸では最下位近くの位置、Ｙ軸では最右近くの位置に配置される。このカテゴリＩに属する家庭の生活パターンは、図１１のグラフに示すように、昼間在宅型であり、エアコンは昼間の暑いときだけ使い、団欒の時間はそれぞれがテレビや照明に入れ替わる。家電機器を使い分けてはいるももの、エコという意識で使い分けしたものではなく、「使い分けエコ型」ともいうべきカテゴリである。
【００５１】
カテゴリＪは、エコマップ４０において、Ｘ軸では最下位、Ｙ軸では中央位置に配置される。カテゴリＪの属する家庭の生活パターンは図１２のグラフに示すように、カテゴリＨに属する家庭と同様に、夜在宅型であるが、エアコンの使用をかなり抑制するなどエコ意識は高い。したがって、カテゴリＦは、「環境型」ともいうべきカテゴリである。このカテゴリＪへは前述のとおり、カテゴリＨに属する家庭でのエコ意識の向上に伴って、カテゴリＨから移行してくる可能性がある。
【００５２】
発明者等の調査によれば、Ｗｅｂアンケートの有意な回答数４０７のうち、図２に示すように、カテゴリＡに属する家庭数は２１であり、カテゴリＢに属する家庭数は１２であり、カテゴリＣに属する家庭数は３７であり、カテゴリＤに属する家庭数は７３であり、カテゴリＥに属する家庭数は１７であり、カテゴリＦに属する家庭数は９１であり、カテゴリＧに属する家庭数は２７であり、カテゴリＨに属する家庭数は５１であり、カテゴリＩに属する家庭数は４５であり、カテゴリＪに属する家庭数は３３であった。Ｘ軸において中央より下方に位置し、それゆえに電力消費量が少ない家庭が２４７で、電力消費の多い家庭数１６０に比べて約１．５倍であり、この調査対象家庭の全体的傾向は、エコ意識がある、と見ることができる。
【００５３】
中間サーバ３６は、前述の各機能(1)-(4)を果たすものであるが、その中間サーバ３６のメモリマップが図１３に示される。あらゆる記憶媒体を含む概念である、メモリ４０は、プログラム領域４４を含み、このプログラム領域４４には、ＯＳ４４１の他、データ収集プログラム４４２、戦略生成プログラム４４３および通信プログラム４４４などが予め設定されている。
【００５４】
データ収集プログラム４４２は、各家庭のセンサ情報や稼動状態情報およびユーザ操作情報などを一定時間（たとえば、１秒間）毎にモニタしていて、それらの情報やデータに変化が生じたとき、その変化をイベントとして捉え、イベントの発生の都度、それらの情報やデータを収集して、保存する。それによって、各家電機器１６‐２２（図１）のオンまたはオフの状態、そのときの家電機器毎またはその家庭全体での消費電力量、家人の存在などの所要のデータが収集、蓄積できる。
【００５５】
戦略生成プログラム４４３は、各家庭の初期戦略を立案し、さらにはデータ収集プログラム４４２に従って収集したデータや情報に基づいて戦略を修正するためのプログラムである。初期戦略は家庭毎に立案するもので、各家庭の過去の履歴や契約に際して得たエネルギ消費に関するアンケートの結果から戦略を立案する。つまり、予め獲得する多くのアンケート結果からエネルギ消費に関するその家庭での初期戦略（たとえば、省エネルギ優先、快適性優先、室温優先、安全優先など）を用意し、新規に加入接続する家庭については同様のアンケートに回答させ、その結果を用いて、図２‐図１２を参照して説明したカテゴリＡ‐Ｊのどれかに割り当てる。また、生活の変化、たとえば、生活パターンの変化、家族の追加、家電機器の変更や追加、家人の考え方（意図）の転換などによって家電機器の使用パターンに変化が見られたときには、それらの情報に基づいて、初期戦略で区分したカテゴリをリアルタイムに変更する（戦略修正）。
【００５６】
通信プログラム４４４は、ホームゲートウェイ３４を介してのホームネットワークからのデータ収集およびプロバイダサーバ３８から出力されるコマンド（各家電機器のオン／オフや温度設定などの）、情報、戦術などをホームゲートウェイ３４に与えるなどのための、ホームゲートウェイ３４との間の情報やデータの通信を司る。さらには、通信プログラム４４４は、プロバイダサーバ３８に、上述のようにしてホームゲートウェイ３４から収集した情報やデータをその対象家庭の戦略（必要に応じて修正したもの）とともに送信したり、プロバイダサーバ３８から出力される、対象家庭に伝達すべき情報や戦術およびコマンドをホームゲートウェイ３４へ向けて送信したりする機能を果たす。
【００５７】
中間サーバ３６のメモリ４０にはまた、図１３に示すデータ記憶領域４６が形成され、このデータ記憶領域４６は、基礎データ領域４６１、収集データ領域４６２
および一時記憶領域４６３を含む。
【００５８】
基礎データ領域４６１には、各家庭の人員構成、設置家電機器、現在の戦略とその更新履歴、各家庭が属するカテゴリ（Ａ‐Ｊ）など、戦略立案や修正に必要な基礎データを記憶する。
【００５９】
収集データ領域４６２には、上述のようにしてホームゲートウェイ３４から収集したリアルタイムの情報やデータを記憶するとともに、履歴として蓄積する。
【００６０】
一時記憶領域４６３は、プロバイダサーバ３８から出力されホームゲートウェイ３４へ送信すべき情報やデータおよびコマンドを一時的に記憶する。
【００６１】
ただし、上述のカテゴリは、各家庭の漠然としたエネルギ使用に関する意図を、明確な戦略として形式化したものである。
【００６２】
図１４はプロバイダサーバ３８のメモリマップを示す。あらゆる記憶媒体を含む概念である、プロバイダサーバ３８のメモリ４８は、プログラム領域５０を含み、このプログラム領域５０には、ＯＳ５０１の他、戦略分析プログラム５０２、情報提示プログラム５０３、戦術提示プログラム５０４、コマンド生成プログラム５０５および通信プログラム５０６などが予め設定されている。
【００６３】
戦略分析プログラム５０２は、家庭での家電機器のユーザ操作のようなイベントの都度中間サーバ３６から、対象家庭の戦略データおよびカテゴリデータとともに送られてくる、センサ情報や稼動状態情報およびユーザ操作情報などに基づいて戦略を分析する。つまり、各家庭の戦略データおよびカテゴリデータをプロパティとして、センサ情報や稼動状態情報およびユーザ操作情報を評価する。
【００６４】
情報提示プログラム５０３は、各家庭の状況を示す情報をそれぞれの家庭に提示する。たとえば、この実施例の管理システム１０では、同じ地域のまたは他の地域も含めて、同じカテゴリに属する家庭の主として電力消費状況を収集し、そのカテゴリの中で対象家庭が省エネという基準で見ると、「現在第何位です。」などというデータを家庭に伝える。情報提示プログラム５０３はそのような情報を家庭に提示するためのプログラムである。このように、同じ戦略（カテゴリ）を有する家庭間でのエネルギ消費動向を提示することで、各家庭の電力消費を無理なく競わせる効果が期待される。あるいはまた、このような、いわゆる省エネコンテストにおいて上位の家庭にはたとえば何らかのクーポンを与えたり、上位にランクされた家庭がどこか分かる最小限情報をすべての家庭にブロードキャストすれば、省エネ意識の一層の改善が期待できる。
【００６５】
戦術提示プログラム５０４は、各家庭の状況と戦略に基づいて、その家庭の採るべき戦術を提示するためのプログラムである。先に説明したように、エコマップ４０で示したたとえばカテゴリＣやカテゴリＥの家庭において、もし生活パターンの変化があると、それだけが原因で、最悪のカテゴリＡへ移行してしまうが、カテゴリＡへ移行しそうなときや、移行してしまったときに、たとえば「生活パターンの変化が原因でカテゴリＡになっています。生活パターンを元に戻すか、家電機器の使い方を工夫したほうがよいです。」などの戦術の転換を提案することができる。同じように、カテゴリＨの家庭も容易にカテゴリＣやＥへ変化してしまうが、その場合にも、その予兆が見えたとき、または実際にカテゴリが変わったときに、生活パターンや家電機器の使い方を提案することができる。さらに、カテゴリＣの家庭をカテゴリＦへ、あるいはカテゴリＨの家庭をカテゴリＪへ、それぞれ進化させるための戦術の提案も可能である。
【００６６】
戦術としては、「冷蔵庫の開時間が長いようです。すばやく閉めるようにしましょう。」とか「エアコンの設定温度が低すぎます。」などのように、より具体的な戦術を提示するようにしてもよい。
【００６７】
コマンド生成プログラム５０５は、後述のデータ記憶領域５２のシナリオデータ領域５２４に予め設定している、カテゴリに最適のシナリオに基づいて、対象家庭から、中間サーバ３６を介して収集した各家庭の状況（稼動状態情報、センサ情報）に従って、そのときのユーザ操作情報に応答して、ユーザ操作が示す家電機器の実際の制御コマンド（各家電機器のオン／オフや温度設定などの）を生成する。つまり、戦略をプロパティとして、そのときのリアルタイムの収集データを入力として、戦略に適合する、家電機器の制御コマンドを生成する。シンプルな家電機器制御シナリオの例として、ユーザがテレビを見ようとするときに、空調装置や照明を適切に設定する、「快適生活提供サービス」シナリオを想定する。そして、このコマンド生成プログラム５０５によって生成したコマンドが中間サーバ３６を介してホームゲートウェイ３４に与えられ、それによって当該ホームゲートウェイに接続されている対象の家電機器が制御される。
【００６８】
通信プログラム５０６によって、中間サーバ３６から送信される、ホームゲートウェイ３４から収集した家庭の情報やデータおよびその対象家庭の戦略を受信するとともに、情報提示プログラム５０３で生成した情報、戦術提示プログラム５０４で生成した戦術、コマンド生成プログラム５０５で生成したコマンドを、中間サーバ３６へ送信する。
【００６９】
プロバイダサーバ３８のメモリ４８にはまた、図１４に示すデータ記憶領域５２が形成され、このデータ記憶領域５２は、基礎データ領域５２１、収集データ領域５２２、機器データ領域５２３、シナリオデータ領域５２４および一時記憶領域５２５を含む。
【００７０】
基礎データ領域５２１には、各家庭の人員構成、設置家電機器、戦略とその履歴を各家庭が属するカテゴリ（Ａ‐Ｊ）として、戦略立分析に必要な基礎データを記憶する。
【００７１】
収集データ領域５２２には、中間サーバ３６から受信した各家庭のリアルタイムの情報やデータを記憶するとともに、履歴として蓄積する。
【００７２】
機器データ領域５２３には、コマンド生成プログラム５０５によってコマンドを生成するために必要な、対象家庭に設置されているすべての家電機器についての機器データ（たとえば、家電機器の単位時間当たりの電力消費量、設定可能な温度範囲、など）が記憶される。
【００７３】
シナリオデータ領域５２４には、ユーザ操作情報が示すユーザ操作に対して、該当の家電機器および同じ家庭内の他の家電機器をどのように制御すべきかというシナリオを、戦略毎に、予め設定している。つまり、シナリオデータベースである。コマンド生成プログラム５０５がこのシナリオをそのときのユーザ操作情報に適用して、コマンドを生成して各家庭に与える。
【００７４】
さらに、一時記憶領域５２５は、中間サーバ３６から受信した情報やデータ、さらには中間サーバ３６へ送信すべき情報やデータおよびコマンドを一時的に記憶する。
【００７５】
図１５を参照して、中間サーバ３６は、ステップＳ１でデータ受信入力を検知すると、ステップＳ３において、そのデータ受信は、ＨＧＷ（ホームゲートウェイ）３４からなのかを判断する。ＨＧＷからのデータ受信であると判断したとき、次のステップＳ５において、先に説明したデータ収集プログラム４４２に従って、そのデータや情報（稼動状態情報、センサ情報、ユーザ操作情報）を受信して、収集データ領域４６２に保存する。そして、ステップＳ７で、先に説明した戦略生成プログラム４４３に従って、そのとき受信した情報およびデータに基づいて、基礎データ領域４６１に記憶されているその家庭の初期戦略を修正する必要があるかどうか、判断する。たとえば、家電機器の使用パターンが顕著に変化したと判断したときには、初期戦略で区分したカテゴリをリアルタイムの情報やデータに適合するように変更する必要がある。ステップＳ７で“ＹＥＳ”を判断したとき、ステップＳ９で、カテゴリを修正するなど、戦略修正を実行する。ステップＳ１１においては、先に説明した通信プログラム４４４に従って、ステップＳ７で“ＮＯ”と判断したときの初期戦略データのカテゴリまたはステップＳ９で修正した戦略データのカテゴリとともに、ステップＳ１で受信したデータや情報をインタネット１２を介して、プロバイダサーバ３８に送信する。
【００７６】
一方、ステップＳ３で“ＮＯ”を判断したということは、ステップＳ１で受信したデータは、プロバイダサーバ３８からのものであることを意味する。プロバイダサーバ３８から送信されるのは、上述のように、情報提示プログラム５０３で生成した提示のための情報か、戦術提示プログラム５０４で生成した提示のための戦術か、さもなければ、コマンド生成プログラム５０５で生成した家電機器制御コマンドである。したがって、次のステップＳ１３で、これらの情報、戦術またはコマンドを一時記憶領域４６３に記憶する。その後、ステップＳ１５において、先に説明した通信プログラム４４４に従って、一時記憶領域４６３に記憶してある情報、戦術またはコマンドをインタネット１２を介して、ホームゲートウェイ３４へ向けて送信する。
【００７７】
図１６を参照して、プロバイダサーバ３８は、最初のステップＳ２１において、情報やデータを受信したかどうか判断する。“ＹＥＳ”の場合、次のステップＳ２３において、先に説明した戦略分析プログラム５０２に従って戦略分析を実行する。
【００７８】
続くステップＳ２５において、先に説明した情報提示プログラム５０３に従って、分析した戦略およびそのとき中間サーバ３６すなわちホームゲートウェイ３４から受信した家庭の情報やデータ（稼動状態情報、センサ情報、操作情報）に基づいて、家庭に提示すべき情報を生成する。ただし、このステップＳ２５は、場合によっては、つまり必要のないときは、省略される可能性がある。
【００７９】
次のステップＳ２７において、先に説明した戦術提示プログラム５０３に従って、分析した戦略およびそのときの家庭の情報やデータ（稼動状態情報、センサ情報、操作情報）に基づいて、家庭に提示すべき戦術を生成する。このステップＳ２７も必要のないときは、省略される可能性がある。
【００８０】
さらに、次のステップＳ２９において、先に説明したコマンド生成プログラム５０３に従って、分析した戦略およびそのときの家庭の情報やデータ（稼動状態情報、センサ情報、操作情報）に基づいて、そのときの操作情報が示す家電機器および必要に応じて関連する家電機器のための制御コマンドを生成する。その後、ステップＳ３１において、先に説明した通信プログラム５０６に従って、一時記憶領域５２５に記憶してある情報、戦術またはコマンドをインタネット１２を介して、中間サーバ３６へ向けて送信する。
【００８１】
このようにして、たとえば、家庭で、照明のスイッチを入れる操作をした際には、そのスイッチオン情報がユーザ操作情報として家庭からホームゲートウェイ３４を介して中間プラットホームサーバ３６に送られる。中間プラットホームサーバ３６からは、このオン情報（ユーザ操作情報）にその家庭の戦略をプロパティとして付加して、該当の家庭が契約するホームネットワーク向けプロバイダサーバ３８に送られる。
【００８２】
プロバイダサーバ３８は、契約している家庭の地域事情や生活パターンを各家庭の戦略としてとらえ（戦略分析）、各家庭の状況と家電機器のユーザ操作情報に適合するように、各家電機器の適切な動作指令（コマンド）を決定し、中間サーバ３６およびホームゲートウェイ３４を介して対象の家庭の家電機器に対してコマンドを送る。
【００８３】
たとえば、ユーザ操作情報がテレビのオン操作を示し、センサ情報が示す気温が３２℃である場合を想定する。このような場合、経済性重視という戦略を持つ家庭に対しては、プロバイダサーバ３８は、「テレビをオンにすると同時に、空調を３０℃（外気温−２℃）でオンにし、照明は減光する。」というコマンドをホームゲートウェイ３４へ送信する。他方で、快適性重視という戦略を持つ家庭に対しては、プロバイダサーバ３８は、「テレビをオンにすると同時に、空調を２８℃（一定）でオンにし、照明はそのままで」というコマンドをホームゲートウェイ３４へ送信する。
【００８４】
このような仕組みによって、各家庭は各家庭の戦略（省エネルギ、省コスト、安全重視等）に見合った家電機器の動作、つまり、各家庭ごとに設定する範囲で我慢することなく快適に生活できる、機器の管理の代行サービスが得られる。また、家電機器の制御が各家庭ではなく、事業者（サービスプロバイダ）で行われるために、緻密なルールの更新や家電機器の更新や追加に伴うルールの変更などが、専門の事業者側だけで、集中して容易に実施できる。
【００８５】
図１７はこの発明の他の実施例の管理システム１０を示すブロック図である。この実施例は、ネットワークに電力供給者サーバ５４が繋がれた点で、図１実施例と異なる。この実施例では、契約家庭は、電力供給者サーバ５４が電力供給のピークを通知した場合、供給電力の削減の特約をすることができる。この特約を交わした家庭に対しては、プロバイダサーバ３８または電力供給者は、たとえば電力料金を割り引くなどの優位性を与える。
【００８６】
この実施例では、中間サーバ３６は、図示しないが、電力供給者サーバ５４から受けた電力ピーク情報を、ステップＳ１１（図１５）で、戦略およびカテゴリデータやホームゲートウェイ３４から送られてくるそのときの家庭の情報やデータ（稼動状態情報、センサ情報、操作情報）とともに、プロバイダサーバ３８に送信する。
【００８７】
そして、図１８に示すように、プロバイダサーバ３８では、ステップＳ２７までを図１６の実施例と同様に実行した後、ステップＳ２７とＳ２９との間に新たに挿入したステップＳ３３で、その家庭には上記のような電力供給者との特約があるかどうか判断する。なお、家庭には上記のような電力供給者との特約があるかどうかの情報は、中間サーバ３６の基礎データ領域４６１やプロバイダサーバ３８の基礎データ領域５２１に、基礎データとして記憶されている。したがって、ステップＳ３３では、その基礎データ領域５２１を参照して、特約の有無を確認できる。
【００８８】
そして、このステップＳ３３で“ＮＯ”を判断した場合には、ステップＳ２９において、先の図１６のステップＳ２９と同様にして、コマンドを生成する。“ＹＥＳ”の場合には、追加したステップＳ２９ａにおいて、特約に応じたコマンドを生成する。この場合、たとえば、当該家庭が「快適性重視」という戦略を持って契約していたとしても、特約を適用して、「経済性重視」という戦略に相当するシナリオで、コマンドを生成する。上で例示した具体例を用いて説明する。
【００８９】
たとえば、ユーザ操作情報がテレビのオン操作を示し、センサ情報が示す気温が３２℃である場合を想定する。このような場合、経済性重視という戦略を持つ家庭に対しては、プロバイダサーバ３８は、「テレビをオンにすると同時に、空調を３０℃（外気温−２℃）でオンにし、照明は減光する。」というコマンドをホームゲートウェイ３４へ送信する。快適性重視という戦略を持つ家庭に対しては、プロバイダサーバ３８は、「テレビをオンにすると同時に、空調を２８℃（一定）でオンにし、照明はそのままで」というコマンドをホームゲートウェイ３４へ送信する。ところが、快適性重視の家庭であっても、電力供給者との特約を交わしている家庭に対しては、経済性重視という戦略に従ってコマンドを生成するので、この例示の場合、プロバイダサーバ３８は、「テレビをオンにすると同時に、空調を３０℃（外気温−２℃）でオンにし、照明は減光する。」というコマンドを特約家庭のホームゲートウェイ３４へ送信することになる。
【００９０】
このようにして、地域全体の動向や事情（電力ピーク）などを反映した家電機器制御も可能となる。
【符号の説明】
【００９１】
１０ …ネットワーク型ホームネットワーク管理システム
１２ …ネットワーク
１４ …家庭または家
１６ …家電機器（照明器具）
１８ …家電機器（空調機器）
２０ …家電機器（ＡＶ機器）
２２ …家電機器（給湯器）
２４ …開閉センサ
２６ …温度センサ
２８ …人感センサ
３０ …照度センサ
３２ …スマートメータ
３４ …ホームゲートウェイ
３６ …中間プラットホームサーバ（第１サーバ）
３８ …サービスプロバイダサーバ（第２サーバ）
４０,４８ …メモリ
５４ …電力供給者サーバ
【技術分野】
【０００１】
この発明はホームネットワーク管理システムに関し、特に、各家庭内で家電機器やセンサ等がホームネットワークを介して接続され、さらにホームゲートウェイ（ＨＧＷ：Home GateWay）を介して、外部に接続され、外部からネットワーク経由で各家庭の家電機器を制御する、新規なホームネットワーク管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現状の家電機器は機器単体としては、消費電力の削減のために限界までの設計が成されている。一方で、それらの機能を活用するには各々の場面に適した動作をさせる必要があるが、これが行き過ぎると、細かな制御が必要になり、逆に操作が複雑になり、結果的に機能を活用することが難しくなってきている。
【０００３】
あるいは、たとえばエアコンやテレビ等、周囲の照明や温度に合わせて動作を自動的に制御する家電機器がある。しかし、これらの動作は本体内蔵のセンサで計測される情報に基づく制御に限定される。
【０００４】
他方で、たとえば特許文献１などに開示されるように、ホームネットワークの集中制御によって、家電機器の効率を高めるホームネットワークシステムが提案されている。これらの環境では、各部屋のエアコンや照明など家電機器相互間の関係を取りもって効率を高める効果が期待できる。
【０００５】
さらに、このようなホームネットワークにおいて、各メーカーの家電機器が混在した場合の効率的制御を可能にする管理システムが、たとえば特許文献２などで知られている。
【特許文献１】特開2004‐355171号公報[G06F1/26 G06F13/00 H04Q9/00]
【特許文献２】特開2009‐193433号公報［G06F 13/00］
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の背景技術も特許文献２の背景技術も、いずれも、家としては閉じており、家電機器の制御ルールが各家庭内で硬直化してしまう。そのため、家人の家電機器の利用方針の変更や家族構成の変更などに対応するためには、各家庭で制御ドライバやルール（プログラム）を再度設計したり調整したりする必要がある。
【０００７】
さらに、背景技術では、それぞれの家庭毎の制御が可能なだけで、全体的な調和を考慮して各家庭の家電機器を制御することはできない。
【０００８】
それゆえに、この発明の主たる目的は、新規な、ホームネットワーク管理システムを提供することである。
【０００９】
この発明の他の目的は、たとえば家電機器の利用方針や家族構成の変更などに簡単に対応できる、順応性のある、ホームネットワーク管理システムを提供することである。
【００１０】
この発明のその他の目的は、全体的な調和の下での各家電機器の制御が可能な、ホームネットワーク管理システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の構成を採用した。なお、括弧内の参照符号および補足説明等は、本発明の理解を助けるために後述する実施の形態との対応関係を示したものであって、本発明を何ら限定するものではない。
【００１２】
この発明は、センサおよびユーザ操作可能な家電機器が繋がったホームネットワークを外部ネットワークを介して管理するための管理システムであって、外部ネットワークとホームネットワークとの間の通信インタフェース、外部ネットワークに結合され、通信インタフェースを介してホームネットワークから、センサのセンサ情報、家電機器の稼動状態情報および家電機器のユーザ操作情報を受け、戦略データとともに外部ネットワークへ送信する第１サーバ、および外部ネットワークに結合され、第１サーバが送信した戦略データ、センサ情報、稼動状態情報およびユーザ操作情報を受け、戦略データに従って、ユーザ操作情報に係る家電機器のための制御コマンドを、外部ネットワークへ送信する第２サーバを備え、第２サーバから送信された制御コマンドが通信インタフェースおよびホームネットワークを介してユーザ操作情報に係る家電機器に与えられる、ホームネットワーク管理システムである。
【００１３】
この発明では、ホームネットワークには有線または無線で、センサ（２４‐３０：実施例において相当する要素を例示する参照符号。以下同じ。）およびユーザ操作可能な家電機器（１６‐２２）が繋がる。ホームネットワークは、外部ネットワーク（１２）とホームネットワークとの間の通信インタフェース（３４）を介して、有線または無線で、外部ネットワークに結合される。第１サーバ（３６）は、通信インタフェース（３４）を介してホームネットワークから、センサのセンサ情報（ドアや窓の開閉状態、室温や外気温など）、家電機器の稼動状態情報（オンまたはオフ、さらには空調などの設定温度など）および家電機器のユーザ操作情報（電源スイッチのオンまたはオフ、設定温度の変更など）を受ける。第１サーバ（３６）は、センサ情報、稼動状態情報およびユーザ操作情報を受け、その家庭の戦略を立案しまたは修正し、その戦略データとともに、センサ情報、稼動状態情報およびユーザ操作情報を外部ネットワークへ送信する。第２サーバ（３８）も有線または無線で外部ネットワークに結合される。第２サーバは、第１サーバが送信した戦略データ、センサ情報、稼動状態情報およびユーザ操作情報を受け、戦略を分析し、戦略やカテゴリに従って準備しているシナリオにそれらを適用して、ユーザが操作しようとした、つまり、ユーザ操作情報に係る家電機器および必要に応じて他の家電機器の制御コマンドを生成する。この制御コマンドは第２サーバから外部ネットワークへ送信され、さらに、通信インタフェースおよびホームネットワークを介してユーザ操作情報に係る家電機器に与えられる。つまり、第２サーバが生成した制御コマンドによって、つまり、外部から、ユーザ操作情報に係る家電機器が制御される。
【００１４】
この発明によれば、外部から、家電機器の適切なコマンドを提供するので、たとえば地域全体の調和の下で家電機器を制御できる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、外部から、各家庭の戦略に応じて各家電機器の適切な制御コマンドを提供するので、たとえば地域全体の調和の下で個別の家庭の家電機器を制御できる。
【００１６】
これによって、各家庭が各家庭の戦略（省エネルギ、省コスト、安全重視等）に見合った家電機器の動作、つまり、各家庭ごとに設定する範囲で我慢することなく快適に生活できる、機器の管理の代行サービスが得られる。
【００１７】
また、実際の家電機器の制御が各家庭ではなく、専門の事業者（外部）で行なわれるために、緻密なルールの更新や家電機器の更新に伴うルールの変更などが、集中的に容易に実施できる。各家庭の家電機器の利用方針や家族構成の変更などには、たとえば第２サーバの適用シナリオを変更することで容易に対処できる。
【００１８】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１はこの発明の一実施例のホームネットワーク管理システムを示すブロック図である。
【図２】図２は図１実施例において各契約家庭のカテゴリ分けおよび各カテゴリの相関を示すカテゴリマップ（エコマップ）の一例を示す図解図である。
【図３】図３は図２におけるカテゴリＡに分類される家電機器の操作状態の一例を示すグラフであり、横軸が使用時刻を示し、縦軸が使用頻度を示す。
【図４】図４は図２におけるカテゴリＢに分類される家電機器の操作状態の一例を示すグラフであり、横軸が使用時刻を示し、縦軸が使用頻度を示す。
【図５】図５は図２におけるカテゴリＣに分類される家電機器の操作状態の一例を示すグラフであり、横軸が使用時刻を示し、縦軸が使用頻度を示す。
【図６】図６は図２におけるカテゴリＤに分類される家電機器の操作状態の一例を示すグラフであり、横軸が使用時刻を示し、縦軸が使用頻度を示す。
【図７】図７は図２におけるカテゴリＥに分類される家電機器の操作状態の一例を示すグラフであり、横軸が使用時刻を示し、縦軸が使用頻度を示す。
【図８】図８は図２におけるカテゴリＦに分類される家電機器の操作状態の一例を示すグラフであり、横軸が使用時刻を示し、縦軸が使用頻度を示す。
【図９】図９は図２におけるカテゴリＧに分類される家電機器の操作状態の一例を示すグラフであり、横軸が使用時刻を示し、縦軸が使用頻度を示す。
【図１０】図１０は図２におけるカテゴリＨに分類される家電機器の操作状態の一例を示すグラフであり、横軸が使用時刻を示し、縦軸が使用頻度を示す。
【図１１】図１１は図２におけるカテゴリＩに分類される家電機器の操作状態の一例を示すグラフであり、横軸が使用時刻を示し、縦軸が使用頻度を示す。
【図１２】図１２は図２におけるカテゴリＪに分類される家電機器の操作状態の一例を示すグラフであり、横軸が使用時刻を示し、縦軸が使用頻度を示す。
【図１３】図１３は図１実施例における中間プラッホームサーバのメモリマップの一例を示す図解図である。
【図１４】図１４は図１実施例におけるサービスプロバイダサーバのメモリマップの一例を示す図解図である。
【図１５】図１５は図１の実施例の中間プラットホームサーバの動作の一例を示すフロー図である。
【図１６】図１６は図１の実施例のサービスプロバイダサーバの動作の一例を示すフロー図である。
【図１７】図１７は図１実施例の変形実施例を示すブロック図である。
【図１８】図１８は図１７の実施例のサービスプロバイダサーバの動作の一例を示すフロー図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１を参照して、この実施例のホームネットワーク管理システム（以下、単に、「管理システム」という。）１０は、たとえばインタネットのようなネットワーク１２を利用する。その意味で、実施例の管理システム１０は、ネットワーク型管理システムということができる。
【００２１】
各家庭または家１４には、それぞれが１つまたは２以上の、照明器具１６、空調機器１８、ＡＶ機器２０および電力給湯器２２などが設けられる。「家電機器」という用語はこれらのものを含むが、これらだけに限らず、家庭で利用される任意の種類の電気利用機器を含むものとする。これらの家電機器１６-２２は基本的にネットワーク対応型のものであり、全てホームネットワーク（図示せず）に、有線で、または無線で、接続される。つまり、家電機器やセンサがホームネットワークに繋がっている。
【００２２】
家１４には、さらに、それぞれが１つまたは２以上の、開閉センサ２４、温度センサ２６、人感センサ２８および照度センサ３０などの各種センサが設置される。これらのセンサ２４‐３０もまた、ホームネットワークに接続される。開閉センサ２４は、ドアや窓の開閉を検知できるセンサであり、温度センサ２６は対象となっている部屋や領域の温度（必要なら湿度も）や、外気温などを検知する。人感センサ２８は、対象となっている部屋や領域に人が存在するか、存在するとすれば何人存在するかを検知できるセンサである。照度センサ３０は、対象となっている部屋や領域の明るさを検知する。これらセンサ２４‐３０およびスマートメータ３２もまた、ホームネットワークに接続される。
【００２３】
なお、これらのセンサとしては、実施例の管理システム１０のための独自のものを設置してもよいが、たとえば開閉センサや人感センサなどは、たとえばホームセキュリティシステムのものと共用することも可能である。
【００２４】
家電機器１６‐２２やセンサ２４‐３０およびスマートメータ３２はすべてホームゲートウェイ３４を介して、外部のネットワーク１２から、操作情報（照明オン、ドアオープンなど）を取得したり、コマンド（照明点灯、エアコン２３℃設定など）を入力したりするために、アクセスが可能である。つまり、ホームゲートウェイ３４は、ホームルータ、プロトコル変換、ファイアウォールなどの機能を持ち、ネットワーク１２とホームネットワーク（図示せず）との間の通信やデータ伝送を可能にするものである。ホームネットワークとの対比でいえば、インタネットのようなネットワーク１２は、外部ネットワークということができる。
【００２５】
スマートメータ３２は、一般には、通信機能や管理機能を持つ高機能電力メータを意味し、家電機器１６‐２２の稼動状況やセンサ２２‐３０の検出情報またはセンサ情報がこのスマートメータ３２からホームゲートウェイ３４に出力され、そこから外部へ出力される。さらに、ユーザがどれかの家電機器を操作したとき、その家電機器から、その操作が該当の家電機器をオンするための操作かオフするための操作か、あるいは温度設定の変更などの操作かを示す情報（ユーザ操作情報またはイベント情報）が出力され、これらユーザ操作情報またはイベント情報もスマートメータ３２からホームゲートウェイ３４を介して外部へ出力される。ただし、家電機器１６‐２２の稼働状態情報やユーザ操作情報あるいはセンサ２２‐３０のセンサ情報を外部（ネットワーク）へ出力するためにはスマートメータ３２を利用する方法以外に、他の任意の方法が利用できる。
【００２６】
ホームゲートウェイ３４は、有線または無線で、ネットワーク１２を介して、１つまたは２以上の中間プラッホームサーバ（以下、単に「中間サーバ」という。）３６、および１つまたは２以上のサービスプロバイダサーバ（以下、単に「プロバイダサーバ」という。）３８に繋がる。つまり、ホームゲートウェイ３４は、ホームネットワークとネットワーク１２との間の通信インタフェースとして機能する。
【００２７】
中間サーバ３６には、ネットワークインタフェース（図示せず）の他、たとえば図１３（後述）のようなメモリマップを有するメモリ（半導体メモリだけでなくＨＤＤや光学ディスクのような記憶媒体を含む概念で）４２が設けられる。この中間サーバ３６は、後に詳細に説明するように、1）各家庭のセンサ情報や稼動状態情報およびユーザ操作情報などを収集する機能、2）各家庭の初期戦略を立案する機能、3）ホームゲートウェイ３４から出力される稼動状態情報オユーザ操作情報やセンサ情報から戦略を修正する機能、4）これらの出力をプロバイダサーバ３８に送信する機能を有する。
【００２８】
プロバイダサーバ３８には、ネットワークインタフェース（図示せず）の他、たとえば図１４（後述）のようなメモリマップを有するメモリ（中間サーバのメモリと同様の概念の）４８が設けられる。プロバイダサーバ３８は、そのサービスプロバイダ（サービス提供業者）と契約した各家庭に対して、各家庭の地域事情や生活パターンを各家庭の戦略としてとらえ、その戦略を分析することによって、たとえば各家庭の状況（稼動状態情報、ユーザ操作情報、センサ情報など）に合わせて、各家電機器の適切な制御コマンドを生成し、中間プラットホーム（中間サーバ３４）を介して、該当の家庭の該当の家電機器に対して制御コマンドを送る。
【００２９】
プロバイダサムネイル３８は、さらに、たとえば各家庭の状況（稼動状態情報、ユーザ操作情報、センサ情報など）に基づいて、その家庭に最適な戦術を決定して、その戦術を提示する機能、および同じくたとえば各家庭の状況（稼動状態情報、ユーザ操作情報、センサ情報など）に基づいて、その家庭に提示システム他方がよいと思われる情報を生成して、それを提示する機能を併有する。
【００３０】
ここで、戦略とは、各家庭が有する、生活と家電機器の利用に係る安全性、経済性、快適性、利便性などの優先度や意識を総合したいわばライフスタイルと定義される概念である。
【００３１】
戦術とは、たとえば外気温に合わせてどのようにエアコンを使うかなどの、個々の、あるいは、複数の家電機器の利用における、利用意図と状況、さらに、結果として表れる操作行動の組み合わせを含む概念である。
【００３２】
なお、中間サーバ３６およびプロバイダサーバ３８をそれぞれ複数設ける理由は、中間プラットホーム業者やサービスプロバイダ業者どうしの競争による低価格高サービス化を図るという理由の他、業者毎に独自の特色を打ち出しやすくするためである。そのような特色として考えられるのは、たとえば、安価である、老人家庭に打ってつけ、子供がいる家庭に強い、エネルギ節約が得意、豊富な戦術を提示できる、などである。したがって、ユーザは自分の家族構成や生活パターンに合致する中間業者や最終業者（サービスプロバイダ）を選択して契約すればよい。このように、複数のサービス提供業者（中間プラットホーム業者も含む）が存在することによって、各業者は自社の得意とする戦略のセグメントと用意した戦術をアピールして、各家庭との契約を獲得するというビジネスモデルが期待できる。
【００３３】
しかしながら、これら中間サーバ３６およびプロバイダサーバ３８は各々１台しかなくてもよく、さらに中間サーバ３６およびプロバイダサーバ３８を１つの業者が保有する場合も考えられる。その意味で、中間サーバ３６は第１サーバの機能を果たすサーバであり、プロバイダサーバ３８は第２サーバの機能を果たすサーバであるということができる。
【００３４】
各家庭の初期戦略はエネルギ消費に関するアンケートに回答することで立案する。あらかじめ獲得する多くのアンケート結果からエネルギ消費に関する戦略のカテゴリ（たとえば、省エネルギ優先、快適性優先、室温優先、安全優先など）を用意し、新規に接続する家庭については同様のアンケートに回答して貰い、その結果を用いて、予め用意したカテゴリに割り当てる。
【００３５】
図２がそのようなカテゴリ区分の一例を示すマップ（エコマップ４０）である。このエコマップ４０は、発明者等が実施例の管理システム１０を構築するにあたって実際に調査した、電力消費とライフスタイルに関する８００名のＷｅｂアンケートを分析し、消費電力の量と消費する時間、在宅時間、家族構成などを主成分分析した結果から得られた２つの評価軸を含む。ただし、データは、夏の電力消費動向から抽出した。冬季の暖房器具使用状況に個人差がほとんど認められなかったのに対し、夏季のエアコン使用状況には個人差がかなり認められたためである。また、対象とする家電機器は、使用状況に個人差が認められた「エアコン」、「テレビ」、「照明」の３種とした。Ｗｅｂアンケートでは、２４時間を３時間ごとに区切り、各時間帯における家電機器の使用の有無（稼働状態）の回答を得た。すなわち、家電機器毎に、８つの時間帯における使用状況（使用しているときは「１」、していないときには「０」）が８次元データとして得られる。この８次元データを、エアコン‐照明‐テレビの順に連結した２４次元のデータを、図２のエコマップ４０を生成するための入力データとした。
【００３６】
図２のエコマップ４０は、８００人分の２４次元データに対して主成分分析をかけ、その第１主成分（１日の家電使用量）をＸ軸、第２主成分（家電使用ピーク時期（昼に多く使うのか，夜に多く使うのか））をＹ軸として、２次元平面としたものである。ただし、Ｘ軸においては、上に向かって、節約傾向から消費傾向に移行し、Ｙ軸においては、左が夜型、右が昼型を示す。さらに、この２次元平面を１２×１２のグリッドに区切り、グリッドごとに在宅時の平均家電使用量を「節約志向指数」として算出し、浪費型や節約型に区分した。節約志向指数の算出は以下の式で行う。
［数１］
節約志向指数＝（Ｅエアコン×エアコン使用時間＋Ｅテレビ×テレビ使用時間＋Ｅ照明×照明使用時間）/在宅時間
ここで、Ｅi（iは、エアコン，テレビ，照明の別を示す。）の値は、最新の省エネ家電機器の消費電力量をもとに、Ｅエアコン＝５２０、Ｅテレビ＝５２（液晶），Ｅ照明＝７２（蛍光灯４本分）とした。また、在宅時間は、３種の家電機器の使用時間帯の論理和とした。理由は、Ｗｅｂアンケートのデータに誤入力が目立ったため（午前と午後を間違えるなど）である。しかしながら、上記論理和で代用するのではなく、実際に正しく計測した在宅時間を用いてもよいことは当然である。
【００３７】
節約志向指数を導入した意図は、以下のとおりである。
【００３８】
まず、エコマップ４０（図２）のＸ軸（第１主成分）は１日の家電使用量を表すものである。そのため、殆ど家にいない人が、その短い在宅期間にエネルギを浪費したとしても、１日総量でみると大きな値にはならない。たとえば、１日中家にいる比較的節約型の人と、殆ど家にいない浪費型の人とで、第１主成分の値（１日の家電使用量）が同じくらいになってしまうことがある。しかしながら、節約傾向を考えると、両者の間には大きな差がある。後者は、生活パターンの変化に伴い（たとえば、家にいる時間が長くなるような変化があると）１日の家電使用量が一気に増える可能性のある、潜在的な浪費型とみなすことができる。このような、第１主成分軸だけでは分離できない潜在的浪費型を、明確に区別するため、節約志向指数を導入した。
【００３９】
なお、第１主成分，第２主成分、節約志向指数、いずれの算出にも、３種の家電それぞれの８つの時間帯における稼働状況（１か０かいずれかの値をとる）を表す２４次元のデータ（エコマップ生成用入力データ）があればよい。
【００４０】
図２のエコマップ４０を見ると、８つのカテゴリＡ‐Ｊに区分されていて、各カテゴリＡ‐Ｊ相互間に黒矢印の線または白矢印の線で相関関係が示されている。黒矢印の線で示すカテゴリの関係は、生活パターンが変化するとこの黒矢印線が示すカテゴリへ遷移する可能性を示す。白矢印の線で示すカテゴリの関係は、生活パターンは変化していないが、エコ意識の変化に応じて白矢印線が示すカテゴリへ遷移する可能性を示す。
【００４１】
カテゴリＡは、図２のエコマップ４０において、Ｘ軸では最上位、Ｙ軸では中央位置に配置される。このカテゴリＡの属する家庭の生活パターンは図３のグラフに示すように、１日在宅型であり、朝起きて夜寝るまで家電機器を使い続けるパターンである。したがって、カテゴリＡは、いわば「エコ意識皆無型」というべきカテゴリである。究極の浪費家庭が属するカテゴリであるといえる。
【００４２】
なお、以下、図１２までのグラフにおいて共通するのであるが、縦軸の使用頻度とは、その時間帯（３６０分）のうちエアコン（白四角でつないだ一点鎖線で示す）、照明（黒四角でつないだ点線で示す）、テレビ（黒三角でつないだ実線で示す）をそれぞれ何分間稼動状態にしていたかを示す指標であり、「１」に近いほど稼動時間が長いことを意味している。
【００４３】
カテゴリＢは、エコマップ４０ではＸ軸が最上位で、Ｙ軸では最右位に配置される。このカテゴリＢに属する家庭の生活パターンは、図４のグラフに示すように、１日在宅型であり、夜だけエアコンの稼動状態が低下する、いわば「夜だけエコ意識型」というべきカテゴリである。
【００４４】
カテゴリＣは、図２のエコマップ４０において、Ｘ軸ではほぼ中央位置、Ｙ軸では最左位に配置される。このカテゴリＣの属する家庭の生活パターンは図５のグラフに示すように、朝夜在宅型であり、昼間は不在である。在宅中は家電機器を使い続けるパターンである。したがって、カテゴリＣは、「潜在的浪費型」ともいうべきカテゴリである。カテゴリＣの家庭においては、生活パターンが１日在宅型に変化すれば容易にカテゴリＡへ移行してしまう危険性がある。ただし、エコ意識を変えて家電機器の使用を抑制するようにすれば、後述のカテゴリＦ（環境型）へ進化することも可能である。
【００４５】
カテゴリＤは、エコマップ４０ではＸ軸、Ｙ軸ともほぼ中央位置に配置される。このカテゴリＤに属する家庭の生活パターンは、図６のグラフに示すように、１日在宅型であり、朝のエアコン、昼間の照明の稼動状態を低下させる、いわば「一般的エコ意識型」ともいうべきカテゴリである。
【００４６】
カテゴリＥは、図２のエコマップ４０において、Ｘ軸ではほぼ中央位置、Ｙ軸では最右位に配置される。カテゴリＥの属する家庭の生活パターンは図７のグラフに示すように、昼間在宅型であり、在宅中は就寝までは家電機器を使い続けるパターンである。したがって、カテゴリＥも、上述のカテゴリＣと同じように、いわば「潜在的浪費型」というべきカテゴリである。カテゴリＥの家庭においては、生活パターンが１日在宅型に変化すれば容易にカテゴリＡへ移行してしまう危険性がある。また、このカテゴリＥへは後述のカテゴリＨに属する家庭が生活パターンの変化に伴って移行してくることもある。
【００４７】
カテゴリＦは、エコマップ４０において、Ｘ軸では中央やや下寄りの位置、Ｙ軸では中央やや左寄りの位置に配置される。カテゴリＦの属する家庭の生活パターンは図８のグラフに示すように、カテゴリＣに属する家庭と同様に、朝夜在宅型であるが、エアコンの使用をかなり抑制していてエコ意識は高い。したがって、カテゴリＦは、「環境型」ともいうべきカテゴリである。このカテゴリＦへは前述のとおり、カテゴリＣに属する家庭でのエコ意識の向上に伴って、カテゴリＣから移行してくることもある。
【００４８】
カテゴリＧは、エコマップ４０のＸ軸では中央やや下寄りの位置、Ｙ軸では中央やや左寄りの位置に配置される。このカテゴリＧに属する家庭の生活パターンは、図９のグラフに示すように、昼間在宅型であり、家電機器を使い分けてはいるももの、エコという意識で使い分けを徹底したものではない。「使い分けエコ型」ともいうべきカテゴリである。
【００４９】
カテゴリＨは、図２のエコマップ４０において、Ｘ軸では最下位近く、Ｙ軸では中央に配置される。カテゴリＨの属する家庭の生活パターンは図１０のグラフに示すように、夜間在宅型であり、在宅中はほぼ家電機器を使い続けるパターンである。したがって、カテゴリＨも、上述のカテゴリＣやＥと同じように、「潜在的浪費型」というべきカテゴリである。カテゴリＨの家庭においては、生活パターンが朝夜在宅型に変化すれば容易にカテゴリＣへ移行し、昼間在宅型になればカテゴリＥへ移行してしまう危険性がある。ただし、エコ意識を変えて家電機器の使用を抑制するようにすれば、後述のカテゴリＪ（環境型）へ遷移させることも可能である。
【００５０】
カテゴリＩは、エコマップ４０のＸ軸では最下位近くの位置、Ｙ軸では最右近くの位置に配置される。このカテゴリＩに属する家庭の生活パターンは、図１１のグラフに示すように、昼間在宅型であり、エアコンは昼間の暑いときだけ使い、団欒の時間はそれぞれがテレビや照明に入れ替わる。家電機器を使い分けてはいるももの、エコという意識で使い分けしたものではなく、「使い分けエコ型」ともいうべきカテゴリである。
【００５１】
カテゴリＪは、エコマップ４０において、Ｘ軸では最下位、Ｙ軸では中央位置に配置される。カテゴリＪの属する家庭の生活パターンは図１２のグラフに示すように、カテゴリＨに属する家庭と同様に、夜在宅型であるが、エアコンの使用をかなり抑制するなどエコ意識は高い。したがって、カテゴリＦは、「環境型」ともいうべきカテゴリである。このカテゴリＪへは前述のとおり、カテゴリＨに属する家庭でのエコ意識の向上に伴って、カテゴリＨから移行してくる可能性がある。
【００５２】
発明者等の調査によれば、Ｗｅｂアンケートの有意な回答数４０７のうち、図２に示すように、カテゴリＡに属する家庭数は２１であり、カテゴリＢに属する家庭数は１２であり、カテゴリＣに属する家庭数は３７であり、カテゴリＤに属する家庭数は７３であり、カテゴリＥに属する家庭数は１７であり、カテゴリＦに属する家庭数は９１であり、カテゴリＧに属する家庭数は２７であり、カテゴリＨに属する家庭数は５１であり、カテゴリＩに属する家庭数は４５であり、カテゴリＪに属する家庭数は３３であった。Ｘ軸において中央より下方に位置し、それゆえに電力消費量が少ない家庭が２４７で、電力消費の多い家庭数１６０に比べて約１．５倍であり、この調査対象家庭の全体的傾向は、エコ意識がある、と見ることができる。
【００５３】
中間サーバ３６は、前述の各機能(1)-(4)を果たすものであるが、その中間サーバ３６のメモリマップが図１３に示される。あらゆる記憶媒体を含む概念である、メモリ４０は、プログラム領域４４を含み、このプログラム領域４４には、ＯＳ４４１の他、データ収集プログラム４４２、戦略生成プログラム４４３および通信プログラム４４４などが予め設定されている。
【００５４】
データ収集プログラム４４２は、各家庭のセンサ情報や稼動状態情報およびユーザ操作情報などを一定時間（たとえば、１秒間）毎にモニタしていて、それらの情報やデータに変化が生じたとき、その変化をイベントとして捉え、イベントの発生の都度、それらの情報やデータを収集して、保存する。それによって、各家電機器１６‐２２（図１）のオンまたはオフの状態、そのときの家電機器毎またはその家庭全体での消費電力量、家人の存在などの所要のデータが収集、蓄積できる。
【００５５】
戦略生成プログラム４４３は、各家庭の初期戦略を立案し、さらにはデータ収集プログラム４４２に従って収集したデータや情報に基づいて戦略を修正するためのプログラムである。初期戦略は家庭毎に立案するもので、各家庭の過去の履歴や契約に際して得たエネルギ消費に関するアンケートの結果から戦略を立案する。つまり、予め獲得する多くのアンケート結果からエネルギ消費に関するその家庭での初期戦略（たとえば、省エネルギ優先、快適性優先、室温優先、安全優先など）を用意し、新規に加入接続する家庭については同様のアンケートに回答させ、その結果を用いて、図２‐図１２を参照して説明したカテゴリＡ‐Ｊのどれかに割り当てる。また、生活の変化、たとえば、生活パターンの変化、家族の追加、家電機器の変更や追加、家人の考え方（意図）の転換などによって家電機器の使用パターンに変化が見られたときには、それらの情報に基づいて、初期戦略で区分したカテゴリをリアルタイムに変更する（戦略修正）。
【００５６】
通信プログラム４４４は、ホームゲートウェイ３４を介してのホームネットワークからのデータ収集およびプロバイダサーバ３８から出力されるコマンド（各家電機器のオン／オフや温度設定などの）、情報、戦術などをホームゲートウェイ３４に与えるなどのための、ホームゲートウェイ３４との間の情報やデータの通信を司る。さらには、通信プログラム４４４は、プロバイダサーバ３８に、上述のようにしてホームゲートウェイ３４から収集した情報やデータをその対象家庭の戦略（必要に応じて修正したもの）とともに送信したり、プロバイダサーバ３８から出力される、対象家庭に伝達すべき情報や戦術およびコマンドをホームゲートウェイ３４へ向けて送信したりする機能を果たす。
【００５７】
中間サーバ３６のメモリ４０にはまた、図１３に示すデータ記憶領域４６が形成され、このデータ記憶領域４６は、基礎データ領域４６１、収集データ領域４６２
および一時記憶領域４６３を含む。
【００５８】
基礎データ領域４６１には、各家庭の人員構成、設置家電機器、現在の戦略とその更新履歴、各家庭が属するカテゴリ（Ａ‐Ｊ）など、戦略立案や修正に必要な基礎データを記憶する。
【００５９】
収集データ領域４６２には、上述のようにしてホームゲートウェイ３４から収集したリアルタイムの情報やデータを記憶するとともに、履歴として蓄積する。
【００６０】
一時記憶領域４６３は、プロバイダサーバ３８から出力されホームゲートウェイ３４へ送信すべき情報やデータおよびコマンドを一時的に記憶する。
【００６１】
ただし、上述のカテゴリは、各家庭の漠然としたエネルギ使用に関する意図を、明確な戦略として形式化したものである。
【００６２】
図１４はプロバイダサーバ３８のメモリマップを示す。あらゆる記憶媒体を含む概念である、プロバイダサーバ３８のメモリ４８は、プログラム領域５０を含み、このプログラム領域５０には、ＯＳ５０１の他、戦略分析プログラム５０２、情報提示プログラム５０３、戦術提示プログラム５０４、コマンド生成プログラム５０５および通信プログラム５０６などが予め設定されている。
【００６３】
戦略分析プログラム５０２は、家庭での家電機器のユーザ操作のようなイベントの都度中間サーバ３６から、対象家庭の戦略データおよびカテゴリデータとともに送られてくる、センサ情報や稼動状態情報およびユーザ操作情報などに基づいて戦略を分析する。つまり、各家庭の戦略データおよびカテゴリデータをプロパティとして、センサ情報や稼動状態情報およびユーザ操作情報を評価する。
【００６４】
情報提示プログラム５０３は、各家庭の状況を示す情報をそれぞれの家庭に提示する。たとえば、この実施例の管理システム１０では、同じ地域のまたは他の地域も含めて、同じカテゴリに属する家庭の主として電力消費状況を収集し、そのカテゴリの中で対象家庭が省エネという基準で見ると、「現在第何位です。」などというデータを家庭に伝える。情報提示プログラム５０３はそのような情報を家庭に提示するためのプログラムである。このように、同じ戦略（カテゴリ）を有する家庭間でのエネルギ消費動向を提示することで、各家庭の電力消費を無理なく競わせる効果が期待される。あるいはまた、このような、いわゆる省エネコンテストにおいて上位の家庭にはたとえば何らかのクーポンを与えたり、上位にランクされた家庭がどこか分かる最小限情報をすべての家庭にブロードキャストすれば、省エネ意識の一層の改善が期待できる。
【００６５】
戦術提示プログラム５０４は、各家庭の状況と戦略に基づいて、その家庭の採るべき戦術を提示するためのプログラムである。先に説明したように、エコマップ４０で示したたとえばカテゴリＣやカテゴリＥの家庭において、もし生活パターンの変化があると、それだけが原因で、最悪のカテゴリＡへ移行してしまうが、カテゴリＡへ移行しそうなときや、移行してしまったときに、たとえば「生活パターンの変化が原因でカテゴリＡになっています。生活パターンを元に戻すか、家電機器の使い方を工夫したほうがよいです。」などの戦術の転換を提案することができる。同じように、カテゴリＨの家庭も容易にカテゴリＣやＥへ変化してしまうが、その場合にも、その予兆が見えたとき、または実際にカテゴリが変わったときに、生活パターンや家電機器の使い方を提案することができる。さらに、カテゴリＣの家庭をカテゴリＦへ、あるいはカテゴリＨの家庭をカテゴリＪへ、それぞれ進化させるための戦術の提案も可能である。
【００６６】
戦術としては、「冷蔵庫の開時間が長いようです。すばやく閉めるようにしましょう。」とか「エアコンの設定温度が低すぎます。」などのように、より具体的な戦術を提示するようにしてもよい。
【００６７】
コマンド生成プログラム５０５は、後述のデータ記憶領域５２のシナリオデータ領域５２４に予め設定している、カテゴリに最適のシナリオに基づいて、対象家庭から、中間サーバ３６を介して収集した各家庭の状況（稼動状態情報、センサ情報）に従って、そのときのユーザ操作情報に応答して、ユーザ操作が示す家電機器の実際の制御コマンド（各家電機器のオン／オフや温度設定などの）を生成する。つまり、戦略をプロパティとして、そのときのリアルタイムの収集データを入力として、戦略に適合する、家電機器の制御コマンドを生成する。シンプルな家電機器制御シナリオの例として、ユーザがテレビを見ようとするときに、空調装置や照明を適切に設定する、「快適生活提供サービス」シナリオを想定する。そして、このコマンド生成プログラム５０５によって生成したコマンドが中間サーバ３６を介してホームゲートウェイ３４に与えられ、それによって当該ホームゲートウェイに接続されている対象の家電機器が制御される。
【００６８】
通信プログラム５０６によって、中間サーバ３６から送信される、ホームゲートウェイ３４から収集した家庭の情報やデータおよびその対象家庭の戦略を受信するとともに、情報提示プログラム５０３で生成した情報、戦術提示プログラム５０４で生成した戦術、コマンド生成プログラム５０５で生成したコマンドを、中間サーバ３６へ送信する。
【００６９】
プロバイダサーバ３８のメモリ４８にはまた、図１４に示すデータ記憶領域５２が形成され、このデータ記憶領域５２は、基礎データ領域５２１、収集データ領域５２２、機器データ領域５２３、シナリオデータ領域５２４および一時記憶領域５２５を含む。
【００７０】
基礎データ領域５２１には、各家庭の人員構成、設置家電機器、戦略とその履歴を各家庭が属するカテゴリ（Ａ‐Ｊ）として、戦略立分析に必要な基礎データを記憶する。
【００７１】
収集データ領域５２２には、中間サーバ３６から受信した各家庭のリアルタイムの情報やデータを記憶するとともに、履歴として蓄積する。
【００７２】
機器データ領域５２３には、コマンド生成プログラム５０５によってコマンドを生成するために必要な、対象家庭に設置されているすべての家電機器についての機器データ（たとえば、家電機器の単位時間当たりの電力消費量、設定可能な温度範囲、など）が記憶される。
【００７３】
シナリオデータ領域５２４には、ユーザ操作情報が示すユーザ操作に対して、該当の家電機器および同じ家庭内の他の家電機器をどのように制御すべきかというシナリオを、戦略毎に、予め設定している。つまり、シナリオデータベースである。コマンド生成プログラム５０５がこのシナリオをそのときのユーザ操作情報に適用して、コマンドを生成して各家庭に与える。
【００７４】
さらに、一時記憶領域５２５は、中間サーバ３６から受信した情報やデータ、さらには中間サーバ３６へ送信すべき情報やデータおよびコマンドを一時的に記憶する。
【００７５】
図１５を参照して、中間サーバ３６は、ステップＳ１でデータ受信入力を検知すると、ステップＳ３において、そのデータ受信は、ＨＧＷ（ホームゲートウェイ）３４からなのかを判断する。ＨＧＷからのデータ受信であると判断したとき、次のステップＳ５において、先に説明したデータ収集プログラム４４２に従って、そのデータや情報（稼動状態情報、センサ情報、ユーザ操作情報）を受信して、収集データ領域４６２に保存する。そして、ステップＳ７で、先に説明した戦略生成プログラム４４３に従って、そのとき受信した情報およびデータに基づいて、基礎データ領域４６１に記憶されているその家庭の初期戦略を修正する必要があるかどうか、判断する。たとえば、家電機器の使用パターンが顕著に変化したと判断したときには、初期戦略で区分したカテゴリをリアルタイムの情報やデータに適合するように変更する必要がある。ステップＳ７で“ＹＥＳ”を判断したとき、ステップＳ９で、カテゴリを修正するなど、戦略修正を実行する。ステップＳ１１においては、先に説明した通信プログラム４４４に従って、ステップＳ７で“ＮＯ”と判断したときの初期戦略データのカテゴリまたはステップＳ９で修正した戦略データのカテゴリとともに、ステップＳ１で受信したデータや情報をインタネット１２を介して、プロバイダサーバ３８に送信する。
【００７６】
一方、ステップＳ３で“ＮＯ”を判断したということは、ステップＳ１で受信したデータは、プロバイダサーバ３８からのものであることを意味する。プロバイダサーバ３８から送信されるのは、上述のように、情報提示プログラム５０３で生成した提示のための情報か、戦術提示プログラム５０４で生成した提示のための戦術か、さもなければ、コマンド生成プログラム５０５で生成した家電機器制御コマンドである。したがって、次のステップＳ１３で、これらの情報、戦術またはコマンドを一時記憶領域４６３に記憶する。その後、ステップＳ１５において、先に説明した通信プログラム４４４に従って、一時記憶領域４６３に記憶してある情報、戦術またはコマンドをインタネット１２を介して、ホームゲートウェイ３４へ向けて送信する。
【００７７】
図１６を参照して、プロバイダサーバ３８は、最初のステップＳ２１において、情報やデータを受信したかどうか判断する。“ＹＥＳ”の場合、次のステップＳ２３において、先に説明した戦略分析プログラム５０２に従って戦略分析を実行する。
【００７８】
続くステップＳ２５において、先に説明した情報提示プログラム５０３に従って、分析した戦略およびそのとき中間サーバ３６すなわちホームゲートウェイ３４から受信した家庭の情報やデータ（稼動状態情報、センサ情報、操作情報）に基づいて、家庭に提示すべき情報を生成する。ただし、このステップＳ２５は、場合によっては、つまり必要のないときは、省略される可能性がある。
【００７９】
次のステップＳ２７において、先に説明した戦術提示プログラム５０３に従って、分析した戦略およびそのときの家庭の情報やデータ（稼動状態情報、センサ情報、操作情報）に基づいて、家庭に提示すべき戦術を生成する。このステップＳ２７も必要のないときは、省略される可能性がある。
【００８０】
さらに、次のステップＳ２９において、先に説明したコマンド生成プログラム５０３に従って、分析した戦略およびそのときの家庭の情報やデータ（稼動状態情報、センサ情報、操作情報）に基づいて、そのときの操作情報が示す家電機器および必要に応じて関連する家電機器のための制御コマンドを生成する。その後、ステップＳ３１において、先に説明した通信プログラム５０６に従って、一時記憶領域５２５に記憶してある情報、戦術またはコマンドをインタネット１２を介して、中間サーバ３６へ向けて送信する。
【００８１】
このようにして、たとえば、家庭で、照明のスイッチを入れる操作をした際には、そのスイッチオン情報がユーザ操作情報として家庭からホームゲートウェイ３４を介して中間プラットホームサーバ３６に送られる。中間プラットホームサーバ３６からは、このオン情報（ユーザ操作情報）にその家庭の戦略をプロパティとして付加して、該当の家庭が契約するホームネットワーク向けプロバイダサーバ３８に送られる。
【００８２】
プロバイダサーバ３８は、契約している家庭の地域事情や生活パターンを各家庭の戦略としてとらえ（戦略分析）、各家庭の状況と家電機器のユーザ操作情報に適合するように、各家電機器の適切な動作指令（コマンド）を決定し、中間サーバ３６およびホームゲートウェイ３４を介して対象の家庭の家電機器に対してコマンドを送る。
【００８３】
たとえば、ユーザ操作情報がテレビのオン操作を示し、センサ情報が示す気温が３２℃である場合を想定する。このような場合、経済性重視という戦略を持つ家庭に対しては、プロバイダサーバ３８は、「テレビをオンにすると同時に、空調を３０℃（外気温−２℃）でオンにし、照明は減光する。」というコマンドをホームゲートウェイ３４へ送信する。他方で、快適性重視という戦略を持つ家庭に対しては、プロバイダサーバ３８は、「テレビをオンにすると同時に、空調を２８℃（一定）でオンにし、照明はそのままで」というコマンドをホームゲートウェイ３４へ送信する。
【００８４】
このような仕組みによって、各家庭は各家庭の戦略（省エネルギ、省コスト、安全重視等）に見合った家電機器の動作、つまり、各家庭ごとに設定する範囲で我慢することなく快適に生活できる、機器の管理の代行サービスが得られる。また、家電機器の制御が各家庭ではなく、事業者（サービスプロバイダ）で行われるために、緻密なルールの更新や家電機器の更新や追加に伴うルールの変更などが、専門の事業者側だけで、集中して容易に実施できる。
【００８５】
図１７はこの発明の他の実施例の管理システム１０を示すブロック図である。この実施例は、ネットワークに電力供給者サーバ５４が繋がれた点で、図１実施例と異なる。この実施例では、契約家庭は、電力供給者サーバ５４が電力供給のピークを通知した場合、供給電力の削減の特約をすることができる。この特約を交わした家庭に対しては、プロバイダサーバ３８または電力供給者は、たとえば電力料金を割り引くなどの優位性を与える。
【００８６】
この実施例では、中間サーバ３６は、図示しないが、電力供給者サーバ５４から受けた電力ピーク情報を、ステップＳ１１（図１５）で、戦略およびカテゴリデータやホームゲートウェイ３４から送られてくるそのときの家庭の情報やデータ（稼動状態情報、センサ情報、操作情報）とともに、プロバイダサーバ３８に送信する。
【００８７】
そして、図１８に示すように、プロバイダサーバ３８では、ステップＳ２７までを図１６の実施例と同様に実行した後、ステップＳ２７とＳ２９との間に新たに挿入したステップＳ３３で、その家庭には上記のような電力供給者との特約があるかどうか判断する。なお、家庭には上記のような電力供給者との特約があるかどうかの情報は、中間サーバ３６の基礎データ領域４６１やプロバイダサーバ３８の基礎データ領域５２１に、基礎データとして記憶されている。したがって、ステップＳ３３では、その基礎データ領域５２１を参照して、特約の有無を確認できる。
【００８８】
そして、このステップＳ３３で“ＮＯ”を判断した場合には、ステップＳ２９において、先の図１６のステップＳ２９と同様にして、コマンドを生成する。“ＹＥＳ”の場合には、追加したステップＳ２９ａにおいて、特約に応じたコマンドを生成する。この場合、たとえば、当該家庭が「快適性重視」という戦略を持って契約していたとしても、特約を適用して、「経済性重視」という戦略に相当するシナリオで、コマンドを生成する。上で例示した具体例を用いて説明する。
【００８９】
たとえば、ユーザ操作情報がテレビのオン操作を示し、センサ情報が示す気温が３２℃である場合を想定する。このような場合、経済性重視という戦略を持つ家庭に対しては、プロバイダサーバ３８は、「テレビをオンにすると同時に、空調を３０℃（外気温−２℃）でオンにし、照明は減光する。」というコマンドをホームゲートウェイ３４へ送信する。快適性重視という戦略を持つ家庭に対しては、プロバイダサーバ３８は、「テレビをオンにすると同時に、空調を２８℃（一定）でオンにし、照明はそのままで」というコマンドをホームゲートウェイ３４へ送信する。ところが、快適性重視の家庭であっても、電力供給者との特約を交わしている家庭に対しては、経済性重視という戦略に従ってコマンドを生成するので、この例示の場合、プロバイダサーバ３８は、「テレビをオンにすると同時に、空調を３０℃（外気温−２℃）でオンにし、照明は減光する。」というコマンドを特約家庭のホームゲートウェイ３４へ送信することになる。
【００９０】
このようにして、地域全体の動向や事情（電力ピーク）などを反映した家電機器制御も可能となる。
【符号の説明】
【００９１】
１０ …ネットワーク型ホームネットワーク管理システム
１２ …ネットワーク
１４ …家庭または家
１６ …家電機器（照明器具）
１８ …家電機器（空調機器）
２０ …家電機器（ＡＶ機器）
２２ …家電機器（給湯器）
２４ …開閉センサ
２６ …温度センサ
２８ …人感センサ
３０ …照度センサ
３２ …スマートメータ
３４ …ホームゲートウェイ
３６ …中間プラットホームサーバ（第１サーバ）
３８ …サービスプロバイダサーバ（第２サーバ）
４０,４８ …メモリ
５４ …電力供給者サーバ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサおよびユーザ操作可能な家電機器が繋がったホームネットワークを外部ネットワークを介して管理するための管理システムであって、
前記外部ネットワークと前記ホームネットワークとの間の通信インタフェース、
前記外部ネットワークに結合され、前記通信インタフェースを介して前記ホームネットワークから、センサのセンサ情報、家電機器の稼動状態情報および家電機器のユーザ操作情報を受け、戦略データとともに前記外部ネットワークへ送信する第１サーバ、および
前記外部ネットワークに結合され、前記第１サーバが送信した戦略データ、センサ情報、稼動状態情報およびユーザ操作情報を受け、戦略データに従って、前記ユーザ操作情報に係る家電機器のための制御コマンドを、前記外部ネットワークへ送信する第２サーバを備え、
前記第２サーバから送信された制御コマンドが前記通信インタフェースおよび前記ホームネットワークを介して前記ユーザ操作情報に係る家電機器に与えられる、ホームネットワーク管理システム。
【請求項１】
センサおよびユーザ操作可能な家電機器が繋がったホームネットワークを外部ネットワークを介して管理するための管理システムであって、
前記外部ネットワークと前記ホームネットワークとの間の通信インタフェース、
前記外部ネットワークに結合され、前記通信インタフェースを介して前記ホームネットワークから、センサのセンサ情報、家電機器の稼動状態情報および家電機器のユーザ操作情報を受け、戦略データとともに前記外部ネットワークへ送信する第１サーバ、および
前記外部ネットワークに結合され、前記第１サーバが送信した戦略データ、センサ情報、稼動状態情報およびユーザ操作情報を受け、戦略データに従って、前記ユーザ操作情報に係る家電機器のための制御コマンドを、前記外部ネットワークへ送信する第２サーバを備え、
前記第２サーバから送信された制御コマンドが前記通信インタフェースおよび前記ホームネットワークを介して前記ユーザ操作情報に係る家電機器に与えられる、ホームネットワーク管理システム。
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１８０８６８（Ｐ２０１１−１８０８６８Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４５０４３（Ｐ２０１０−４５０４３）
【出願日】平成２２年３月２日（２０１０．３．２）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２１年１０月２７日付け、支出負担行為担当官 総務省大臣官房会計課企画官、研究テーマ「消費エネルギー抑制ホームネットワーク技術の研究開発」に関する委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（３９３０３１５８６）株式会社国際電気通信基礎技術研究所 (905)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２日（２０１０．３．２）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２１年１０月２７日付け、支出負担行為担当官 総務省大臣官房会計課企画官、研究テーマ「消費エネルギー抑制ホームネットワーク技術の研究開発」に関する委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（３９３０３１５８６）株式会社国際電気通信基礎技術研究所 (905)
【Ｆターム（参考）】
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