CN107204622A - 发电控制系统及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种发电控制系统及存储介质。该发电控制系统包括：变动预测部，被配置为基于包括从过去的物理量获得的多个变动图案的变动记录和从新获得的物理量获得的变动图案预测未来的变动；收支计算部，被配置为利用在所述变动预测部中的变动预测计算蓄积在电源的发电量与从所述电源释放的放电量之间的能量收支；以及切换时刻计算部，被配置为利用通过所述收支计算部计算的所述能量收支计算与发电和放电相关的各种模式之间的切换时刻。该控制系统利用能量收支来计算与发电和放电相关的各种模式之间的切换时刻，因此，允许执行考虑能量收支的发电。

Description

发电控制系统及存储介质
本申请是国际申请号为PCT/JP2012/077310、进入国家阶段日为2014年4月23日、题为“发电控制系统、发电控制程序和电子设备”的PCT申请的中国国家阶段申请的分案申请，该中国国家阶段申请的申请日为2012年10月23日、申请号为201280052110.1。
技术领域
本技术涉及适于小型电子设备的发电控制系统和存储介质。
背景技术
近年来，已经实现了其每一个包括发电系统以在无需进行电池替换的情况下运行的小型电子设备(例如，参照PTL 1)。这种电子设备具有临时地将由发电系统生成的电力充入二次电池的功能，并且当不发电时，通过从二次电池释放的电力驱动电子设备。此外，已经实现了其每一个都能够连接至具有与上述发电系统的功能类似的功能的小型发电单元的小型电子设备。在连接至上述发电单元的这种电子设备中，允许发电单元将电力充入包括在电子设备中的二次电池，或者直接驱动电子设备。
因此，即使在没有出口和替换电池的环境中，也允许上述电子设备运行很长的时间。因此，鉴于诸如地震灾害的紧急情况，期望大量的小型电子设备包括发电系统或能够连接至小型发电单元的系统。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本待审专利申请公开No.2001-346336
发明内容
顺便提及，即使上述发电系统具有用于增加在特定点的发电效率的控制，但是基本上，在该点的实时的发电量或者从其他传感器信息获得的外部信息被用于该控制。因此，在用于控制的电力很大的情况下，或者在早期阶段用于发电的辅助(电力供应)是必要的情况下，预计发电系统可能不能正常运行。此外，即使在用于控制的电力不是很大的情况下，或者在早期阶段用于发电的辅助不是必要的情况下，当其中发电量很低的阶段持续很长时间时，可能会停止从二次电池的电力供应，以避免过放电。因此，典型的发电系统具有未执行考虑能量收支(balance，平衡)的发电的问题。
因此，期望提供一种能够考虑能量收支来执行发电的发电控制系统和发电程序以及包括这种发电控制系统的电子设备。
根据本技术的实施方式的发电控制系统包括以下三个部件：
(A1)变动预测部，被配置为基于包括从过去的物理量获得的多个变动图案(pattern，模式、方式)的变动记录和从新获得的物理量获得的变化图案预测未来的变动；
(A2)收支计算部，被配置为利用在变动预测部中的变动预测来计算发电量与放电量之间的能量收支；
(A3)切换时刻计算部，被配置为利用通过收支计算部计算的能量收支来计算与发电和放电相关的各种模式之间的切换时刻。
当根据本技术的实施方式的发电控制程序被计算机执行时，允许计算机执行一种方法，该方法包括以下三个步骤：
(B1)变动预测，其中，基于包括从过去的物理量获得的多种变动图案的变动记录和从新获得的物理量获得的变化图案预测未来的变动；
(B2)收支计算，其中，利用变动预测来计算发电量与放电量之间的能量收支；以及
(B3)切换时刻计算，其中，利用在收支计算中计算的能量收支来计算与发电和放电相关的各种模式之间的切换时刻。
根据本技术的实施方式的电子设备包括：发电部，被配置为发电；电源部，被配置为蓄积由发电部生成的电能并且输出蓄积的电压或者对应于蓄积的电压的电压；驱动部，被配置为驱动负载；驱动控制部，被配置为控制驱动部；以及发电控制部，被配置为控制发电部、电源部或驱动控制部。包括在电子设备中的发电控制部包括上述的部件(A1)至(A3)。
在根据本技术的实施方式的发电控制系统、发电控制程序和电子设备中，基于变动记录和新获得的变化图案利用获得的变动预测来计算发电量与放电量之间的能量收支。随后，使用能量收支来计算与发电和放电相关的各种模式之间的切换时刻。
在根据本技术的实施方式的发电控制系统、发电控制程序和电子设备中，基于变动记录和新获得的变化图案利用获得的变动预测来计算发电量与放电量之间的能量收支，并且利用能量收支来计算与发电和放电相关的各种模式之间的切换时刻；因此，允许执行考虑能量收支的发电。
附图说明
图1是根据本技术的实施方式的发电控制系统的功能框图。
图2是示出在图1的发电控制系统中的各种模式的实例的示图。
图3A是示出图2中的辅助模式的实例的示图。
图3B是示出图2中的辅助模式的另一实例的示图。
图4A是用于描述图3A中的模式A(收支为负的情况)的示意图。
图4B是用于描述图3A中的模式A(收支为正的情况)的示意图。
图5A是用于描述图3B中的模式B(收支为负的情况)的示意图。
图5B是用于描述图3B中的模式B(收支为正的情况)的示意图。
图6是示出在图1的发电控制系统中的各种模式的第一变形例的示图。
图7A是示出图6中的调整模式的实例的示图。
图7B是示出图6中的调整模式的另一实例的示图。
图7C是示出图6中的调整模式的又一实例的示图。
图7D是示出图6中的调整模式的又一实例的示图。
图8A是用于描述图7中的每种模式(收支很小的情况)的示意图。
图8B是用于描述图7中的每种模式(收支很大的情况)的示意图。
图9是示出在图1的发电控制系统中的各种模式的第二变形例的示图。
图10是示出在图1的发电控制系统中的各种模式的第三变形例的示图。
图11是示出在图1的发电控制系统中的各种模式的第四变形例的示图。
图12A是示出图10和图11中的调整模式的实例(收支减少的情况)的示图。
图12B是示出图10和图11中的调整模式的实例(收支恢复的情况)的示图。
图13A是示出图10和图11中的调整模式的另一实例(收支减少的情况)的示图。
图13B是示出图10和图11中的调整模式的另一实例(收支恢复情况)的示图。
图14A是示出图11中的调整模式的又一实例(收支减少的情况)的示图。
图14B是示出图11中的调整模式的又一实例(收支恢复的情况)的示图。
图15是示出在图1的发电控制系统中的各种模式的第五变形例的示图。
图16是示出在图1的发电控制系统中的各种模式的第六变形例的示图。
图17A是示出图15和图16中的调整模式的实例(收支减少的情况)的示图。
图17B是示出图15和图16中的调整模式的实例(收支恢复的情况)的示图。
图18A是示出图16中的调整模式的另一实例(收支减少的情况)的示图。
图18B是示出图16中的调整模式的另一实例(收支恢复的情况)的示图。
图19是示出图1中的切换时刻预测部的功能块的实例的示图。
图20是示出图1中的切换时刻预测部的功能块的第一变形例的示图。
图21是示出图1中的切换时刻预测部的功能块的第二变形例的示图。
图22是示出图1中的切换时刻预测部的功能块的第三变形例的示图。
图23是示出图1中的切换时刻预测部的功能块的第四变形例的示图。
图24是示出图1中的切换时刻预测部的功能块的第五变形例的示图。
图25是示出图1中的切换时刻预测部的功能块的第六变形例的示图。
图26是示出图1中的切换时刻预测部的功能块的第七变形例的示图。
图27是示出图1中的切换时刻预测部的功能块的第八变形例的示图。
图28是示出图1中的切换时刻预测部的功能块的第九变形例的示图。
图29是示出图1中的切换时刻预测部的功能块的第十变形例的示图。
图30是示出图1中的切换时刻预测部的功能块的第十一变形例的示图。
图31是示出图19中的切换时刻预测部的处理的实例的示图。
图32是示出图20中的切换时刻预测部的处理的实例的示图。
图33是示出图21中的切换时刻预测部的处理的实例的示图。
图34是示出图26中的切换时刻预测部的处理的实例的示图。
图35是示出图27中的切换时刻预测部的处理的实例的示图。
图36是示出根据应用实例的电子设备的功能块的实例的示图。
图37A是示出图36中的电源部的功能块的实例(具有步进/步降电路)的示图。
图37B是示出图36中的电源部的功能块的实例(没有步进/步降电路)的示图。
图38A是示出图36中的电源部的功能块的变形例(具有步进/步降电路)的示图。
图38B是示出图36中的电源部的功能块的变形例(没有步进/步降电路)的示图。
图39是示出图36中的电子设备的功能块的第一变形例的示图。
图40是示出图36中的电子设备的功能块的第二变形例的示图。
图41是示出图36中的电子设备的功能块的第三变形例的示图。
图42是示出图36中的控制部的功能块的变形例的示图。
图43是示出根据应用实例的电子设备的功能块的另一实例的示图。
图44A是示出图43中的电源部的功能块的实例(具有步进/步降电路)的示图。
图44B是示出图43中的电源部的功能块的实例(没有步进/步降电路)的示图。
图45A是示出图43中的电源部的功能块的变形例(具有步进/步降电路)的示图。
图45B是示出图43中的电源部的功能块的变形例(没有步进/步降电路)的示图。
图46是示出图43中的电子设备的功能块的第一变形例的示图。
图47是示出图43中的电子设备的功能块的第二变形例的示图。
图48是示出图43中的电子设备的功能块的第三变形例的示图。
图49是示出根据应用实例的电子设备的功能块的又一实例的示图。
图50是示出图49中的电子设备的功能块的第一变形例的示图。
图51是示出图49中的电子设备的功能块的第二变形例的示图。
图52是示出图49中的电子设备的功能块的第三变形例的示图。
图53A是示出图2中的辅助模式的变形例的示图。
图53B是示出图2中的辅助模式的另一变形例的示图。
具体实施方式
以下将参照附图描述本公开的某些实施方式。应注意，将按照如下顺序进行描述。
1.实施方式
2.应用实例
<1.实施方式>
[配置]
图1示出了根据本技术的实施方式的发电控制系统100的功能块的实例。发电控制系统100是适于小型电子设备的系统，并且例如可包括切换时刻预测部110和模式控制部120。小型电子设备的实例包括便携式音乐播放器(例如，Walkman(注册商标))、便携式游戏机(例如，PSP(注册商标))、便携式通信装置、小型个人计算机、电子书和时钟。
切换时刻预测部110预测在与发电和放电相关的各种模式之间的切换时刻，以具有正的能量收支或者增大能量收支。应注意，稍后将详细地描述切换时刻预测部110。模式控制部120在由切换时刻预测部110预测的切换时刻执行各种模式之间的切换。
(关于模式)
例如，如图2所示，各种模式总共可包括三种模式，即，发电模式、辅助模式和睡眠模式。发电模式是通过发电系统发电并且将由发电系统产生的电力蓄积在蓄电系统中的模式。睡眠模式是停止驱动负载的模式以及在发电系统中不执行发电并且不将电力从蓄电系统供应至负载的模式。辅助模式是执行对发电系统的辅助或者对包含发电控制系统100的电子设备的用户(在下文中，简称为“用户”)的辅助的模式。更具体地，如图3A和3B所示，辅助模式是从蓄电系统向发电系统供应能量的模式A或者再生引起发电量的增加的音乐的模式B。
例如，在发电系统是其中磁铁或线圈被设置为核心球(core sphere，中心球)、并且线圈被设置在核心球的外部的电磁感应发电机的情况下，模式A是从蓄电系统向设置在外部的线圈供电以允许核心球以特定的或更多的回转数旋转的模式。此外，模式B例如可以是再生快节奏乐曲(number，编码、音符)、加速再生速度或将再生的曲调改变为欢快的曲调的模式。应注意，已知音乐曲调和人类行动相互关联，并且当如上所述地改变曲调时，允许增大发电系统中的发电量。
在其中模式A是需要辅助在初期的发电的模式的情况下，例如，如图4A所示，当执行在两种模式(即，发电模式和模式A)之间的模式切换时，存在能量收支为负的可能性。另一方面，例如，如图4B所示，基于预测，切换时刻预测部110将模式A的周期设置为很短，并且将具有较少电力消耗的睡眠模式的周期设置为很长，以补偿模式A的短周期，从而增大能量收支为正的可能性。
此外，在模式A是需要辅助发电的模式的情况下，例如，如图5A所示，当模式A的执行周期很长时，能够留收支可能为负。另一方面，例如，如图5B所示，切换时刻预测部110基于预测执行模式B，并且使得用户无需思考地发电，并且转入发电模式，从而增大能量收支为正的可能性。
应注意，各种模式并不限于以上三种模式，并且例如，如图6所示，各种模式可总共包括三种模式，即，发电模式、调整模式和睡眠模式。调整模式是调整发电系统以增大发电量的模式，并且例如可以是调整发电系统中的关键部件以提高发电效率的模式。例如，在发电系统由上述电磁感应发电机配置并且产生具有与核心球的振动频率对应的频率的AC电压的情况下，例如，如图7A所示，调整模式可以是调整电路常量以具有与发电系统的振动频率对应的谐振频率的模式。此外，例如，在发电系统由上述电磁感应发电机配置并且产生具有与核心球的振动频率对应的频率的AC电压的情况下，例如，如图7B所示，调整模式可以是将发电系统的方位调节到与振动方向对应的方向的模式。此外，例如，在发电系统由光电二极管配置并且发电效率依赖于光或电磁波的入射角的情况下，例如，如图7C所示，调整模式可以是将发电系统的方位调节到与光或电磁波的入射方向对应的方向的模式。此外，例如，在发电系统由RF-ID标签配置并且发电效率依赖于电磁波的频率的情况下，例如，如图7D所示，调整模式可以是将电路常量调整为具有与入射电磁波的频率对应的谐振频率的模式。
例如，如图8A所示，在发电模式中出现发电量减小的情形的情况下，存在能量收支减小的可能性。应注意，发电量减小的情形的实例可包括其中光或电磁波被导向与初始方向不同的方向的情形以及其中发电系统的振动频率随着用户的行动的改变而改变的情形。另一方面，例如，如图8B所示，切换时刻预测部110预测发电量减小的情形，并且执行调整模式以避免或最小化发电量的减少，从而增大能量收支增加的可能性。
此外，例如，如图9所示，各种模式总共可包括四种模式，即，发电模式、辅助模式、调整模式和睡眠模式。此外，例如，如图10所示，尽管各种模式总共可包括三种模式，即，发电模式、辅助模式和睡眠模式，但是发电模式和辅助模式的每一个可包括调整模式。应注意，在图10中，正常模式表示在发电模式或辅助模式中不包括调整模式的模式。此外，例如，如图11所示，尽管各种模式总共包括三种模式，即，发电模式、辅助模式和睡眠模式，但是这三种模式的每一个可进一步包括调整模式。
例如，如图12A所示，在发电模式中出现发电量减小的情形的情况下，存在能量收支减小。另一方面，例如，如图12B所示，切换时刻预测部110预测其中发电量减小的情形，并且在发电模式中执行调整模式以避免或最小化发电量的减小，从而增加能量收支增大的可能性。此外，例如，在辅助模式中出现发电量在下一个发电模式中减小的情形的情况下，如图13A所示，存在能量收支减小的可能性。另一方面，例如，如图13B所示，切换时刻预测部110预测其中发电量减小的情形，并且在辅助模式中执行调整模式以避免或最小化发电量在下一个发电模式中减小的可能性，从而增加能量收支增大的可能性。此外，在睡眠模式中出现其中发电量在下一个发电模式中减小的情形的情况下，如图14A所示，存在能量收支减小的可能性。另一方面，例如，如图14B所示，切换时刻预测部110预测其中发电量减小的情形，并且在睡眠模式中执行调整模式，以避免或最小化发电量在下一个发电模式中减小的可能性，从而增加能量收支增大的可能性。
此外，例如，如图15所示，各种模式总共可包括两种模式，即，发电模式和睡眠模式，并且发电模式可进一步包括调整模式。此外，例如，如图16所示，各种模式总共可包括两种模式，即，发电模式和睡眠模式，并且每种模式可进一步包括调整模式。
此外，如图17A所示，在发电模式中出现其中发电量减小的情形的情况下，存在能量收支减小的可能性。另一方面，例如，如图17B所示，切换时刻预测部110预测其中发电量减小的情形，并且在发电模式中执行调整模式以避免或最小化发电量的减小，从而增加能量收支增大的可能性。此外，例如，在睡眠模式中出现其中发电量在下一个发电模式中减小的情形的情况下，如图18A所示，存在能量收支减小的可能性。另一方面，例如，如图18B所示，切换时刻预测部110预测其中发电量减小的情形，并且在睡眠模式中执行调整模式，以避免或最小化发电量在下一个发电模式中的减小，从而提高能量收支增大的可能性。
(关于切换时刻预测部110)
接下来，下面将描述切换时刻预测部110。例如，如图19所示，切换时刻预测部110可包括物理量检测部111、变动图案识别部112、变动预测部113、收支计算部114、切换时刻计算部115和数据库116。
物理量检测部111被配置为检测物理量。其中，物理量例如可以是通过时间上微分发电系统的发电量(电量)所获得的瞬时产生的电力或动量，或者通过时间上微分动量所获得的加速度。应注意，在作为传感器的回转仪机构被设置到包括发电控制系统100的电子设备中的情况下，上述物理量可以是回转仪机构的输出(加速度)或者通过积分回转仪机构的输出而获得的动量。此外，在作为传感器的温度计被设置到包括发电控制系统100的电子设备中的情况下，上述物理量可以是由温度计获得的温度。此外，在作为传感器的光电二极管被设置到包括发电控制系统100的电子设备中的情况下，上述物理量可以是由光电二极管获得的光量或电磁波的强度。此外，在作为传感器的RF-ID标签被设置到包括发电控制系统100的电子设备中的情况下，上述物理量可以是RF-ID标签的输出(天线输出)。
变动图案识别部112被配置为从由物理量检测部111检测的物理量中识别变动图案。例如，变动图案识别部112可以从检测的物理量中识别用户的行动图案作为变动图案。应注意，变动图案识别部112可以从检测的物理量中将安装于发电控制100中的移动体的移动图案识别为变动图案。而且，变动图案识别部112从检测的物理量中识别发电控制系统100的周围环境的变动图案作为变动图案。
如本文所使用的，用户的行动图案的实例可包括在日常工作日中的行动图案、在出差期间的行动图案以及在周六和周日休息日中的行动图案。日常工作日中的行动图案的实例可以是如下的行动图案：用户在早上六点醒来、早上七点到八点半乘火车旅行、除了一个小时的午餐时间之外伏案工作直到晚上五点半、晚上五点半到七点乘火车回家以及晚上十一点睡觉。此外，移动体的移动图案的实例可包括：安装于发电控制系统100中的移动体的日常移动图案、在出差期间的移动图案以及在星期六和星期日休息日中的移动图案。此外，周围环境的变动图案的实例可包括：发电控制系统100的周围温度的变动图案、在发电控制系统100周围的电磁波或光的入射方向的变动图案以及在发电控制系统100周围的电磁波的频率的变动图案。
作为识别用户的行动图案或移动体的移动图案的方法，例如，可使用在如下专利中描述的方法：日本待审专利申请公开No.2006-340903(WO06-001129)、日本待审专利申请公开No.2006-345269、日本专利No.4507992、日本待审专利申请公开No.2006-345270、日本专利No.4289326、日本待审专利申请公开No.2008-3655、No.2009-118513、No.2010-134802和No.2010-198595、日本专利申请No.2011-069840等。
变动预测部113被配置为基于变动记录116A预测未来的变动，变动记录116A包括从过去的物理量获得的各种变动图案和从新获得的物理量中获得的各种图案。如图19所示，变动记录116A存储在数据库116中。例如，变动预测部113可执行新获得的变动图案的特性与包括在数据库116的变动记录116A中的每个变动图案的特性之间的比较。例如，在变化预测部113通过比较的结果确定新获得的变动图案的特性与包括在变动记录116中的一个变动图案的某些特性类似的情况下，变动预测部113利用变动图案来预测未来的变动。此外，例如，作为比较的结果，在变动预测部113未从变动记录116A中找到具有与新获得的变动图案相同或类似的特性的变动图案的情况下，变动预测部113利用从变动图案识别部112输入的下一个变动图案再次执行上述比较。
收支计算部114利用通过从变动预测部113获得的变动预测来计算发电量与放电量之间的能量收支。能量收支是在由用户或发电控制系统100预定的计算周期中的发电量与放电量之间的能量收支。例如，能量收支计算周期可以是从早上六点到第二天早上六点的一天。应注意，在其中对包括发电控制系统100的电子设备充电的周期被记录在存储在数据库116中的变动记录116A中的情况下，能量收支周期可以是除了充电周期以外的周期。
切换时刻计算部115利用通过收支计算部114计算的能量收支来计算与发电和放电相关的各种模式之间的切换时刻。切换时刻计算部115被配置为计算与发电和放电相关的各种模式之间的切换时刻，以具有比在上述计算周期中由收支计算部114计算的的能量收支更高的能量收支。切换时刻计算部115可优选地计算与发电和放电相关的各种模式之间的切换时刻，以在上述计算周期中具有正的能量收支。例如，数据库116可以具有用于计算上述能量收支所必需的基本信息。基本信息的实例包括各种模式的每一个的每单位时间的发电量或耗电量。
为了补充变动预测部113的预测或/和抑制在必要的和充分的物理量检测中的检测分辨率(采样周期分辨率等)以降低在控制系统中消耗的能量，例如，如图20所示，切换时刻预测部110可包括检测时刻设置部117，检测时刻设置部117被配置为指示物理量检测部111在预定的时刻(例如，在每个固定的时刻)检测物理量。此外，为了补充变动预测部113中的预测，例如，如图21所示，切换时刻预测部110可包括检测时刻设置部118，检测时刻设置部118被配置为指示物理量检测部111基于由切换时刻计算部115获得的切换时刻在某一时刻检测物理量。
检测时刻设置部118中的处理的顺序不限于图21中示出的顺序。换句话说，如图22所示，切换时刻预测部110可在反映变动预测部113的预测的时刻检测物理量。此外，如图23和24所示，切换时刻预测部110可在反映由变动图案识别部112识别的变动图案或由收支计算部114计算的收支的时刻检测物理量。此外，如图25所示，在设置检测物理量的时刻时，切换时刻预测部110可反映来自外部单元的触发输入。
在上述实例中，设置被配置为控制物理量检测部111的检测时刻设置部118；然而，在诸如变动预测、能量收支预测以及切换时刻计算的处理中，可设置类似的设置部。换句话说，例如，如图26所示，切换时刻预测部110可包括执行时刻设置部119，执行时刻设置部119被配置为基于由变动预测部113获得的变动预测指示变动预测部113在某个时刻执行处理。此外，例如，如图27所示，切换时刻预测部110可包括执行时刻设置部119，执行时刻设置部119被配置为基于由收支计算部114获得的结果来指示变动预测部113在某一时刻执行处理。此外，例如，如图28所示，切换时刻预测部110可包括执行时刻设置部119，执行时刻设置部119被配置为基于由切换时刻计算部115获得的结果来指示变动预测部113在某一时刻执行处理。此外，如图29所示，在设置变动预测部113的执行的时刻时，切换时刻预测部110可反映来自外部单元的触发输入。
应注意，允许执行时刻设置部119被用于设置执行诸如变动预测、能量收支预测和切换时刻计算的处理中的任意一个的时刻。此外，根据上述检测或执行时刻的设置，至执行时刻设置部119的输入可以是在任意一个处理之后获得的数据。例如，如图30所示，切换时刻预测部110可包括执行时刻设置部119，执行时刻设置部119被配置为基于由切换时刻计算部115获得的结果来指示收支计算部114在某一时刻执行处理。
[操作]
接下来，将参照图31描述根据该实施方式的发电控制系统100的操作的实例。在根据该实施方式的发电控制系统100中，首先，检测物理量(S101)，并且随后从检测的物理量中识别变动图案(S102)。接着，基于包括从过去的物理量中获得的各种变动图案的变动记录116A和从新获得的物理量中获得的变动图案预测未来的变动(S103)。随后，利用上述变动预测计算发电量与放电量之间的能量收支(S104)，以及利用能量收支计算与发电和放电相关的各种模式之间的切换时刻(S105)。最后，在预测的切换时刻执行各种模式之间的切换(S106)。
应注意，在设置了如图20至图25中示出的检测时刻设置部117或检测时刻设置部118的情况下，在由它们设置的预定时刻补充变动预测部113中的预测。例如，如图32和图33所示，将过去获得的变动预测与新获得的变动预测相比较，以确定预测是否改变(S107)。之后，基于预测的切换时刻，重置检测时刻(S108)，并且在重置的检测时刻检测物理量(S101)。此外，在设置了如图26至图29中所示的执行时刻设置部119的情况下，在由执行时刻设置部119设置的预定时刻补充变动预测部113中的预测。例如，如图34和图35所示，将过去获得的变动预测与新获得的变动预测相比较，以确定预测是否改变(S107)。之后，基于新获得的变动预测或通过利用新获得的变动预测重新计算获得的能量收支，重置检测时刻(S109)，并且在重置的时刻执行变动预测(S103)。
[效果]
在该实施方式中，基于变动记录116A和新获得的变动图案，利用所获得的变动预测来计算发电量与放电量之间的能量收支。然后，利用能量收支计算与发电和放电相关的各种模式之间的切换时刻。因此，允许执行考虑了能量收支的发电。
此外，在该实施方式中，当执行模式B时，不强制用户发电，而是利用音乐自动地发电；因此，允许增大发电量，而不会给用户带来工作的感觉。
<2.应用实例>
[应用实例1]
下面将描述在上述实施方式中描述的发电控制系统100的应用实例。图36示出了发电控制系统100的应用实例。发电控制系统100适用于包括发电系统和蓄电系统的电子设备1。
例如，如图36所示，电子设备1可包括发电部10、电源部20、控制部30、驱动部40和负载50。发电部10被配置为发电。发电的种类的实例可包括：电磁感应发电、逆磁致伸缩发电、静电发电、压电发电、热电发电、热电子发电、使用热机的发电、光电发电、室内光能收集，诸如整流天线的电磁感应发电以及利用氧化反应的发电。
驱动部40被配置为通过控制部30的控制驱动负载50。负载50由驱动部40驱动。负载50的种类根据电子设备1的种类而不同。在电子设备1是便携式音乐播放器的情况下，负载50例如可以是HDD、扬声器或液晶面板。在电子设备1是时钟的情况下，负载50例如可以是指针。
电源部被配置为蓄积由发电部10产生的电能，并且输出蓄积的电压或与蓄积的电压对应的电压。在发电部10输出AC电力的情况下，例如，如图37A所示，电源部20可包括被配置为整流AC电力的整流电路21、被配置为保持整流的AC电力的蓄电部22、被配置为增大或降低存储在蓄电部22中的电力的电压的步进/步降电路23、被配置为选择不同于蓄电部22的步进/步降电路23的输出的开或关的选择电路24以及被配置为将从选择电路24输出的DC电力转换成AC电力的反相器25。应注意，例如，如图37B所示，如果需要的话，可以去除步进/步降电路23。此外，在发电部10输出DC电力的情况下，例如，如图38A和图38B所示，可以去除整流电路21和反相器25。
在该应用实例中，控制部30被配置为控制电源部20。例如，如图39所示，控制部30可包括被配置为控制驱动部40的驱动控制电路31、被配置为控制电源部20的发电控制电路32以及保存对应于变动记录116的变动记录33A的数据库33。控制部30的发电控制电路32检测发电部10的输出作为上述物理量、从检测的物理量中识别变动图案以及基于对应于变动记录116A的变动记录33A和从新获得的物理量中获得的变动图案预测未来的变动。控制部30的发电控制电路32进一步利用变动预测来计算发电量与放电量之间的能量收支，并且利用由此获得的能量收支来计算与发电和放电相关的各种模式之间的切换时刻。控制部30的发电控制电路32进一步根据通过计算获得的切换时刻执行各种模式之间的切换。例如，执行辅助模式(模式A)、控制部30从发电控制电路32向选择电路24输出给予执行模式A的指示的信号(开启信号)。例如，在执行发电模式的情况下，控制部30从发电控制电路32向选择电路24输出停止执行模式A的信号(断开信号)。例如，在执行睡眠模式的情况下，控制部30从发电控制电路32向驱动控制电路31输出停止驱动驱动部40的信号。当驱动控制电路31从发电控制电路32接收停止驱动驱动部40的信号时，驱动控制电路31向驱动部40输出停止驱动驱动部40的信号。
应注意，例如，如图40所示，控制部30可检测蓄电部22的输出或者步进/步降电路23的输出作为上述物理量。此外，例如，如图41所示，控制部30可检测传感器部60的输出作为上述物理量。传感器部60例如可由回转仪机构、温度计、光电二极管、RF-ID标签等配置。应注意，在传感器部60由回转仪机构配置的情况下，上述物理量是回转仪机构的输出(加速度)或者通过积分回转仪机构的输出而获得的动量。此外，在传感器部60由温度计配置的情况下，上述物理量是由温度计获得的温度。此外，在传感器部60由光电二极管配置的情况下，上述物理量是由光电二极管获得的光量或电磁波的强度。此外，在传感器部60由RF-ID标签配置的情况下，上述物理量是RF-ID标签的输出(天线输出)。
此外，控制部30可由图39至图41中示出的任意电路来配置，并且例如，如图42所示，控制部30可通过将具有与图39至图41中示出的电路相同的功能的发光控制程序32B加载到运算电路32A中来配置。
此外，为了补充变动预测，例如，控制部30可在预定的时刻(例如，在每个固定的时刻)检测发电控制电路32中的物理量。此外，为了补充变动预测，控制部30可基于获得的切换时刻在某一时刻检测发电控制电路中的物理量。
[应用实例2]
图43示出了发电控制系统100的另一应用实例。发电控制系统100应用于包括发电系统和蓄电系统的电子设备2。
例如，电子设备2可包括发电部10、电源部70、控制部80、驱动部40和负载50。电源部被70配置为蓄积由发电部10产生的电能并且输出所蓄积的电压或与蓄积的电压对应的电压。在发电部10输出AC电力的情况下，例如，如图44A所示，电源部70可包括整流电路21、蓄电部22和步进/步降电路23。换句话说，不同于电源部20，电源部70不具有作为发动机的驱动发电部10的电路。应注意，例如，如图44B所示，如果需要的话，可去除步进/步降电路23。此外，在发电部10输出DC电力的情况下，例如，如图45A和图45B所示，可去除整流电路21。
在该应用实例中，控制部80被配置为控制发电部10。例如，如图46所示，控制部80可包括驱动控制电路31、被配置为控制发电部10的发电控制电路81以及保存对应于变动记录116A的变动记录33A的数据库33。控制部80的发电控制电路81检测发电部10的输出作为上述物理量、从检测的物理量识别变动图案以及基于对应于变动记录116A的变动记录33A和从新获得的物理量中获得的变动图案来预测未来的变动。控制部80的发电控制电路81进一步利用变动预测来计算发电量与放电量之间的能量收支，并且利用由此获得的能量收支来计算与发电和放电相关的各种模式之间的切换时刻。控制部80的发电控制电路81进一步根据通过计算获得的切换时刻执行各种模式之间的切换。此外，在执行调整模式的情况下，控制部80从发电控制电路81向发电部10输出给予执行调整模式的指示的信号。例如，在执行发电模式的情况下，控制部80不做任何特别的事情。例如，在执行睡眠模式的情况下，控制部80从发电控制电路81向驱动控制电路31输出停止驱动驱动部40的信号。当驱动控制电路31从发电控制电路81接收停止驱动驱动部40的信号时，驱动控制电路31向驱动部40输出停止驱动驱动部40的信号。
应注意，例如，如图47所示，控制部80可检测蓄电部22的输出或步进/步降电路23的输出作为上述物理量。此外，例如，如图48所示，控制部80可检测传感器部60的输出作为上述物理量。
[应用实例3]
图49示出了发电控制系统100的又一应用实例。发电控制系统100应用于包括发电系统和蓄电系统的电子设备3。
例如，如图49所示，电子设备3可包括发电部10、电源部70、控制部90、驱动部40和负载50。在该应用实例中，控制部90配置为控制驱动部40。例如，如图50所示，控制部90可包括被配置为控制驱动部40的驱动控制电路91、被配置为通过驱动控制电路91控制驱动部40的发电控制电路92以及保存对应于变动记录116A的变动记录33A的数据库33。控制部90的发电控制电路92检测发电部10的输出作为上述物理量、从检测的物理量中识别变动图案、以及基于对应于变动记录116A的变动记录33A和从新获得的物理量中获得的变动图案来预测未来的变动。控制部90的发电控制电路92进一步利用变动预测来计算发电量与放电量之间的能量收支，并且通过利用由此获得的能量收支来计算与发电和放电相关的各种模式之间的切换时刻。控制部90的发电控制电路92进一步根据通过计算获得的切换时刻执行各种模式之间的切换。例如，在执行辅助模式(模式B)的情况下，控制部90从发电控制电路92向驱动控制电路91输出给予执行模式B的指示的信号(开启信号)。当驱动控制电路91从发电控制电路92接收到给予执行模式B的指示的信号(开启信号)时，驱动控制电路91向驱动部40输出给予执行模式B的指示的信号。例如，在执行发电模式的情况下，控制部90不做任何特别的事情。例如，在执行睡眠模式的情况下，控制部90从发电控制电路92向驱动控制电路91输出停止驱动驱动部40的信号。当驱动控制电路91从发电控制电路92接收到停止驱动驱动部40的信号时，驱动控制电路91向驱动部40输出停止驱动驱动部40的信号。
应注意，例如，如图51所示，控制部90可检测蓄电部22的输出或步进/步降电路23的输出作为上述物理量。此外，例如，如图52所示，控制部90可检测传感器部60的输出作为上述物理量。
尽管参照实施方式和应用实例描述了本技术的实施方式，但是本技术不限于上述实施方式等，并且可被不同地改变。
例如，在上述实施方式等中，辅助模式是图3A或图3B中示出的模式；然而，例如，如图53A所示，辅助模式可以是执行再生诱导睡眠的音乐的模式。此外，例如，如图53B所示，辅助模式可以是执行再生匹配用户的感觉的音乐的模式。再现匹配用户的感觉的音乐例如可表示当用户感到沮丧时再现治愈用户的感受的音乐。
在发电控制电路32、81或92(或者其中加载发电控制程序32B的运算电路32A)检测用户睡觉的时间的情况下，发电控制电路32、81或92(或者运算电路32A)向驱动控制电路31或91输出为用户再现诱导睡眠的音乐的指示。当驱动电路31或91从发电控制电路32、81或92(或者其中加载发电控制程序32B的运算电路32A)接收到给予为用户再现诱导睡眠的音乐的指示的信号时，驱动控制电路31或91向驱动部40输出这种音乐的数据。
当发电控制电路32、81或92(或者其中加载发电控制程序32B的运算电路32A)检测到用户感到沮丧时，发电控制电路32、81或92(或运算电路32A)向驱动控制电路31或91输出再现音乐以治愈用户的感受的指示。当驱动电路31或91从发电控制电路32、81或92(或者其中加载发电控制程序32B的运算电路32A)接收到给予再现音乐以治愈用户的感受的指示的信号时，驱动控制电路31或91向驱动部40输出这种音乐的数据。
此外，例如，本技术的实施方式可具有如下配置。
(1)一种发电控制系统，包括：
变动预测部，被配置为基于包括从过去的物理量中获得的多个变动图案的变动记录和从新获得的物理量中获得的变动图案来预测未来的变动；
收支计算部，被配置为利用在变动预测部中的变动预测了计算发电量与放电量之间的能量收支；
切换时刻计算部，被配置为利用由收支计算部计算的能量收支来计算与发电和放电相关的各种模式之间的切换时刻。
(2)根据(1)所述的发电控制系统，进一步包括：
物理量检测部，被配置为检测物理量；以及
变动图案识别部，配置为从检测的物理量中识别变动图案。
(3)根据(2)所述的发电控制系统，其中，变动图案识别部识别发电控制系统的用户的行动图案、安装于发电控制系统中的移动体的移动图案或发电控制系统的外围环境的变动图案作为变动图案。
(4)根据(1)至(3)中任一项所述的发电控制系统，其中，切换时刻计算部计算切换时刻以具有比由收支计算部计算的能量收支更高的能量收支。
(5)根据(1)至(4)中任一项所述的发电控制系统，进一步包括保存变动记录的数据库。
(6)根据(1)至(5)中任一项所述的发电控制系统，进一步包括被配置为设置检测物理量的时刻的检测时刻设置部。
(7)根据(1)至(5)中任一项所述的发电控制系统，其中，各种模式包括发电模式、辅助模式和睡眠模式，在辅助模式中，能量从蓄电系统供应至发电系统，在睡眠模式中，停止驱动负载。
(8)根据(1)至(5)中任一项的发电控制系统，其中，各种模式包括：发电模式、辅助模式、以及睡眠模式，在辅助模式中，再现诱导发电量增加的音乐，在睡眠模式中，停止驱动负载。
(9)根据(1)至(5)中任一项的发电控制系统，其中，各种模式包括：发电模式、调整模式、以及睡眠模式，在调整模式中，调谐发电系统以增大发电量，在睡眠模式中，停止驱动负载。
(10)根据(1)至(5)中任一项的发电控制系统，其中，各种模式包括：发电模式、辅助模式、调整模式、以及睡眠模式，在辅助模式中，从蓄电系统向发电系统提供能量，在调整模式中，调谐发电系统以增大发电量，在所述睡眠模式中，停止驱动负载。
(11)一种发电控制程序，当计算机执行发电控制程序时，计算机执行包括以下步骤的方法，该方法包括：
变动预测步骤，基于包括从过去的物理量中获得的多个变动图案的变动记录和从新获得的物理量获得的变动图案来预测未来的变动；
收支计算步骤，利用在变动记录中的变动预测来计算发电量与放电量之间的能量收支；以及
切换时刻计算步骤，利用在收支计算中计算的能量收支来计算与发电和放电相关的各种模式之间的切换时刻。
(12)根据(11)所述的发电控制程序，其中，该方法进一步包括：
物理量检测步骤，检测物理量；以及
变动图案识别，从所检测的物理量中识别变动图案。
(13)根据(12)所述的发电控制程序，其中，在变动图案识别步骤中，识别发电控制系统的用户的行动图案、安装于发电控制系统中的移动体的移动图案或发电控制系统的周围环境的变动图案作为变动图案。
(14)根据(11)至(13)中任一项所述的发电控制程序，其中，在切换时刻计算中，计算切换时刻以具有比在收支计算步骤中计算的能量收支更高的能量收支。
(15)根据(11)至(14)中任一项所述的发电控制程序，其中，该方法进一步包括设置检测物理量的时刻的检测时刻设置步骤。
(16)一种电子设备，包括：
发电部，被配置为发电；
电源部，被配置为蓄积由发电部产生的电能并且输出所蓄积的电压或与所蓄积的电压对应的电压；
驱动部，被配置为驱动负载；
驱动控制部，被配置为控制驱动部；以及
发电控制部，被配置为控制发电部、电源部或驱动控制部，发电控制部包括：
变动预测部，被配置为基于包括从过去的物理量获得的多个变动图案的变动记录和从新获得的物理量获得的变动图案来预测未来的变动；
收支计算部，被配置为利用在变动预测部中的变动预测来计算发电量与放电量之间的能量收支；
切换时刻计算部，被配置为利用由收支计算部计算的能量收支来计算与发电和放电相关的各种模式之间的切换时刻；以及
模式控制部，被配置为根据由切换时刻计算部形成的切换时刻来执行各种模式之间的切换。
本公开包括与在2011年10月31日在日本专利局提交的日本在先专利申请No.2011-238214的公开的主题相关的主题，将其全部内容结合于此以供参考。
本领域普通技术人员应当理解，根据设计需求和其他因素，可出现各种变形、组合、子组合和变更，只要它们在所附权利要求及其等价物的范围内。

Claims (16)

1.一种用于控制与发电和放电相关的模式的发电控制系统，包括：
变动预测部，被配置为基于包括从过去的物理量获得的多个变动图案的变动记录和从新获得的物理量获得的变动图案预测未来的变动；
收支计算部，被配置为利用在所述变动预测部中的变动预测计算蓄积在电源的发电量与从所述电源释放的放电量之间的能量收支；以及
切换时刻计算部，被配置为利用通过所述收支计算部计算的所述能量收支计算与发电和放电相关的各种模式之间的切换时刻。
2.根据权利要求1所述的发电控制系统，进一步包括：
物理量检测部，被配置为检测物理量；以及
变动图案识别部，被配置为从所检测的物理量中识别所述变动图案。
3.根据权利要求2所述的发电控制系统，其中，所述变动图案识别部被配置为从所检测的物理量中识别所述发电控制系统的用户的行动图案、安装于所述发电控制系统中的移动体的移动图案或所述发电控制系统的周围环境的变动图案作为所述变动图案。
4.根据权利要求1所述的发电控制系统，其中，所述切换时刻计算部被配置为计算所述切换时刻使得产生比通过所述收支计算部计算的能量收支更高的能量收支。
5.根据权利要求1所述的发电控制系统，进一步包括被配置为保存所述变动记录的数据库。
6.根据权利要求1所述的发电控制系统，进一步包括被配置为设置检测物理量的时刻的检测时刻设置部。
7.根据权利要求1所述的发电控制系统，其中，所述各种模式包括发电模式、辅助模式和睡眠模式，所述辅助模式被配置为将能量从电源部的蓄电部供应至发电部，所述睡眠模式被配置为停止负载的驱动。
8.根据权利要求1所述的发电控制系统，其中，所述各种模式包括发电模式、辅助模式和睡眠模式，所述辅助模式被配置为再生引起发电量的增加的音乐，所述睡眠模式被配置为停止负载的驱动。
9.根据权利要求1所述的发电控制系统，其中，所述各种模式包括发电模式、调整模式和睡眠模式，在所述调整模式中，发电系统被调整为增加发电量，在所述睡眠模式中，停止负载的驱动。
10.根据权利要求1所述的发电控制系统，其中，所述各种模式包括发电模式、辅助模式、调整模式和睡眠模式，在所述辅助模式中，能量从蓄电系统供应至发电系统，在所述调整模式中，所述发电系统被调整为增加发电量，在所述睡眠模式中，停止负载的驱动。
11.根据权利要求1所述的发电控制系统，还包括模式控制部，被配置为根据通过所述切换时刻计算部形成的所述切换时刻执行各种模式之间的切换。
12.一种存储介质，其上存储有发电控制程序，当计算机执行所述发电控制程序时，所述计算机执行以下步骤：
变动预测，基于包括从过去的物理量获得的多种变动图案的变动记录和从新获得的物理量获得的变动图案预测未来的变动；
收支计算，利用所述变动预测计算发电量与放电量之间的能量收支；以及
切换时刻计算，利用在所述收支计算中计算的所述能量收支计算在与发电和放电相关的各种模式之间切换的时刻。
13.根据权利要求12所述的存储介质，其中，进一步包括：
物理量检测，检测物理量；以及
变动图案识别，从所检测的物理量识别所述变动图案。
14.根据权利要求13所述的存储介质，其中，在所述变动图案识别中，从所检测的物理量中识别发电控制系统的用户的行动图案、安装于所述发电控制系统中的移动体的移动图案或所述发电控制系统的周围环境的变动图案作为所述变动图案。
15.根据权利要求12所述的存储介质，其中，在所述切换时刻计算中，计算所述切换时刻以具有比在所述收支计算中计算的能量收支更高的能量收支。
16.根据权利要求12所述的存储介质，进一步包括设置检测物理量的时刻的检测时刻设置。
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