JP2007189878A - 消費電力制御方法とそれを実現する電力供給システム、接続装置及び機器の電力制御手段 - Google Patents

Abstract

【課題】 電力消費ユニットの動作時に許容電力以上の電力消費による突然のブレーカ動作による電力遮断の不具合を防止することができる安価で確実な方法及びそのシステム、装置を提供する。
【解決手段】 電力供給ユニットと電力消費ユニットとから成る電力供給システムで、電力供給ユニットと電力消費ユニットとに個々のユニットを識別可能に割り振られた識別子を使ってユニット間で通信をして、電力情報を互いに交換し、電力消費ユニットの総消費電力量が電力供給ユニットに設定された総供給電力量の許容値を越える場合に、電力消費ユニットを低消費電力状態とする。電力供給ユニットはＡＣコンセントであり、消費電力制御はＡＣコンセントへの電力消費ユニットのＡＣプラグの接断をトリガとして、ＡＣライン上の通信を介して実施される。
【選択図】 図１

Description

本発明は消費電力制御方法と、それを実現する電力供給システム、接続装置及び機器の電力制御手段、すなわち、電力を消費する１つ或いは複数の電気機器が接続されるＡＣコンセントや配電盤などの電力供給システムの構成及び制御方法と、それを実現するＡＣラインに接続した電気機器の構成及び消費電力の制御方法に関するものである。

従来、オフィスや家庭で使用される電気機器はＡＣ電源ラインから任意のタイミングで電力を消費している。また、ＡＣ電源ラインは配電盤に接続され、配電盤から延ばされた複数のＡＣ電源ラインの各所に配設された複数のコンセントに接続されている。各電気機器はコンセントを経由してＡＣ電源ラインに接続され、電力を供給される。

このように、ＡＣ電圧の電力は室内の壁に設置されたコンセントから利用可能であるが、ＡＣ電源ラインには各々許容電流が設定されており、前述の配電盤では、ＡＣ電源ラインにて電力が許容値を超えた場合にブレーカによって電力供給を遮断するようになっている。たとえば、配電盤からの１つのＡＣ電源ラインに複数のコンセントを経由して電気機器が接続されていた場合、各電気機器は任意のタイミングで動作するため、装置の動作状態によっては、装置内のモータやヒータのように突入電流が大きな電気部品が起動した際に、許容電流を超過することがある。また、新たに電気機器をＡＣ電源ラインに接続した場合にも、電気機器の消費電流によって同じく許容電流を超過する場合があり、突然ブレーカが作動して電力供給が遮断される可能性がある。

ところが、電気機器によっては、コンピュータ機器やプリンタ機器のように、突然電力供給が遮断された場合に機器の停止を引き起こし、重要なデータの消失や印字用紙のプリントミス等の不具合が引き起こされるという問題があった。

このような問題を解決できるように、ＡＣ電源ラインに接続された装置と電力制御ユニットとの間で消費電力の情報を送受信し、電力配分を設定して、電力制御ユニットが各装置の設定に応じて制御信号を送信する方法が提案されてきた。例えば、特許文献１にある電気機器の例を挙げることができる。

また、特許文献２にある電力供給システムにおいて、ＡＣラインのブレーカ装置がＡＣラインに接続されている装置間と消費電流の情報を送受信し、許容電力以下で各装置が動作可能か判断して、各装置に電力消費を許可するかどうかの情報を送信する方法が提案されている。
特開2002-78246公報 特開平10-94199号公報

しかしながら、特許文献１の電力制御ユニット及び特許文献２の電力供給システムにおいては、各装置の消費電力情報を収集し各装置の消費電力を制御する手段をＡＣライン上に集約して配置した専用の電力制御装置を必要としている。これらの従来例では、制御装置の処理の負荷が集中することになり、高価な装置の導入が必要となってしまう。そのため、安価で確実な方法で電力制御を行うことが望まれている。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みて成されたものであって、第１の目的は、電力消費ユニットの動作時に許容電力以上の電力消費による突然のブレーカ動作による電力遮断の不具合を防止することができる安価で確実な方法及びそのシステム、装置を提供することである。

また、本発明に係る第２の目的は、電力消費ユニットの識別をＩＰアドレスとして設定することで、容易で確実な装置識別を行う方法及びそのシステム、装置を提供することである。

また、本発明に係る第３の目的は、上位の電力供給ユニットに対して下位の電力供給ユニットが電力消費ユニットとして振舞うことで、複数の電力供給ユニットが階層構造で接続されている場合に、容易に各電力供給ユニットの供給可能な消費電力を判断することができ、電力供給ユニットを基準として所定電力以上の電力消費を防止でき、ブレーカによる電力供給の遮断の動作を未然に防止できる方法及びそのシステム、装置を提供することである。

また、本発明に係る第４の目的は、電力供給ユニットに電力消費ユニットが接続された際に、消費電力値超過のために電力を消費することができない状態を容易に把握することができる方法及びそのシステム、装置を提供することである。

また、本発明に係る第５の目的は、電力供給ユニットに電力消費ユニットが接続された際に、動作のために正常に電力を消費することができる状態を容易に把握することができる方法及びそのシステム、装置を提供することである。

また、上記方法を実現する電源供給システム、接続装置、及び機器の電力制御部の構成と動作方法及びそのシステム、装置を提供する。

上記課題を解決するため、本発明の消費電力制御方法は、電力供給機能を有する電力供給ユニットと電力消費機能を有する電力消費ユニットとから成る電力供給システムにおける消費電力制御方法であって、電力供給ユニットと電力消費ユニットとに個々のユニットを識別可能に割り振られた識別子を使ってユニット間で通信をして、電力情報を互いに交換する工程と、前記電力消費ユニットの総消費電力量が前記電力供給ユニットに設定された総供給電力量の許容値を越えるか否かにより、前記電力消費ユニットの消費電力を制御する工程とを有することを特徴とする。更に、電力供給ユニットと電力消費ユニットとに個々のユニットを識別可能な識別子を割り振る工程を有する。ここで、前記電力消費ユニットの消費電力を制御する工程では、前記電力消費ユニットの総消費電力量が前記電力供給ユニットに設定された総供給電力量の許容値を越える場合に、前記電力消費ユニットを低消費電力状態とする。また、前記電力供給ユニットに設定された総供給電力量の許容値及び電力消費ユニットの総消費電力量は、ピーク電力及び／又は平均電力を含み、前記電力消費ユニットのピーク消費電力の合計が前記電力供給ユニットに設定されたピーク供給電力を越える場合、又は、前記電力消費ユニットの平均消費電力の合計が前記電力供給ユニットに設定された平均供給電力を越える場合に、前記電力消費ユニットを低消費電力状態とする。また、前記電力消費ユニットの消費電力を制御する工程は、前記電力消費ユニットで実行される。また、前記識別子を割り振る工程では、前記電力供給ユニットが前記電力消費ユニットに対して識別子を割り振る。また、前記識別子はＩＰアドレスを含む。また、前記電力供給ユニットはＡＣコンセントであり、消費電力制御は該ＡＣコンセントへの前記電力消費ユニットのＡＣプラグの接断をトリガとして、ＡＣライン上の通信を介して実施される。

又、本発明の接続装置は、電力消費ユニットへの電力供給を仲介する接続装置であって、自接続装置の電力供給量の許容値と接続されている電力消費ユニットを識別する識別子を記憶する記憶手段と、第１の電力消費ユニットの接続に応答して、前記記憶手段に前記第１の電力消費ユニットの識別子を記憶すると共に、電力供給量の許容値と接続されている他の電力消費ユニットを識別する識別子とを前記第１の電力消費ユニットに送信する接続処理手段と、前記第１の電力消費ユニットの切断に応答して、前記記憶手段に記憶された前記第１の電力消費ユニットの識別子を削除する切断処理手段とを有することを特徴とする。ここで、前記接続処理手段は、前記第１の電力消費ユニットに割り振られた識別子を受信する手段を更に有する。また、前記接続処理手段は、前記第１の電力消費ユニットに識別子を割り振る手段と、前記割り振った識別子を前記第１の電力消費ユニットに通知する手段とを更に有する。また、前記識別子はＩＰアドレスを含む。また、前記接続された電力消費ユニットの動作状態を受信し、該電力消費ユニットとその動作状態を識別可能に表示する動作状態表示手段を更に有する。また、前記接続装置はＡＣコンセントであり、前記接続は該ＡＣコンセントへの前記電力消費ユニットのＡＣプラグの接続であり、情報の伝達はＡＣライン上の通信を介して実施される。

又、本発明の電力消費ユニットは、電力供給機能を有する電力供給ユニット及び電力消費機能を有する電力消費ユニットと通信可能な電力制御手段を有する電力消費ユニットであって、前記電力制御手段が、電力供給ユニットとの接続により、前記電力供給ユニットから、前記電力供給ユニットに設定された総供給電力量の許容値と、前記電力供給ユニットに接続された他の電力消費ユニットの識別子とを受信する許容値受信手段と、前記受信した識別子を使って、前記他の電力消費ユニットから消費電力情報を受信する消費電力情報受信手段と、前記電力消費ユニットの総消費電力量が前記電力供給ユニットに設定された総供給電力量の許容値を越えるか否かにより、当該電力消費ユニットの消費電力を制御する消費電力制御手段とを有することを特徴とする。ここで、前記消費電力制御手段は、前記電力消費ユニットの総消費電力量が前記電力供給ユニットに設定された総供給電力量の許容値を越える場合に、当該電力消費ユニットを低消費電力状態とする。また、前記電力供給ユニットに設定された総供給電力量の許容値及び電力消費ユニットの総消費電力量は、ピーク電力及び／又は平均電力を含み、前記電力消費ユニットのピーク消費電力の合計が前記電力供給ユニットに設定されたピーク供給電力を越える場合、又は、前記電力消費ユニットの平均消費電力の合計が前記電力供給ユニットに設定された平均供給電力を越える場合に、当該電力消費ユニットを低消費電力状態とする。また、前記識別子はＩＰアドレスを含む。また、前記電力供給ユニットはＡＣコンセントであり、前記接続は該ＡＣコンセントへの前記電力消費ユニットのＡＣプラグの接続であり、情報の伝達はＡＣライン上の通信を介して実施される。

又、本発明の制御プログラムは、電力供給機能を有する電力供給ユニット及び電力消費機能を有する他の電力消費ユニットと通信可能な電力消費ユニットの制御プログラムであって、電力供給ユニットとの接続により、前記電力供給ユニットから電源ライン上の通信を介して、前記電力供給ユニットに設定された総供給電力量の許容値と、前記電力供給ユニットに接続された他の電力消費ユニットの識別子を受信する許容値受信ステップと、前記受信した識別子を使って、前記電源ライン上の通信を介して、前記他の電力消費ユニットから消費電力情報を受信する消費電力情報受信ステップと、前記電力消費ユニットの総消費電力量が前記電力供給ユニットに設定された総供給電力量の許容値を越える場合に、当該電力消費ユニットを低消費電力状態とするステップとを有することを特徴とする。

又、本発明の電力供給システムは、電力供給機能を有する電力供給ユニットと電力消費機能を有する複数の電力消費ユニットとから成る電力供給システムであって、前記電力供給ユニットが、当該電力供給ユニットの電力供給量の許容値と接続されている電力消費ユニットを識別する識別子とを記憶する記憶手段と、第１の電力消費ユニットの接続に応答して、前記記憶手段に前記第１の電力消費ユニットの識別子を記憶すると共に、電力供給量の許容値と接続されている他の電力消費ユニットを識別する識別子とを電源ライン上の通信を介して前記第１の電力消費ユニットに送信する接続処理手段と、前記第１の電力消費ユニットの切断に応答して、前記記憶手段に記憶された前記第１の電力消費ユニットの識別子を削除する切断処理手段とを有し、前記第１の電力消費ユニットが、前記電力供給ユニットとの接続により、前記電力供給ユニットから前記電源ライン上の通信を介して、前記電力供給ユニットに設定された総供給電力量の許容値と、前記電力供給ユニットに接続された他の電力消費ユニットの識別子とを受信する許容値受信手段と、前記受信した識別子を使って、前記電源ライン上の通信を介して、前記他の電力消費ユニットから消費電力情報を受信する消費電力情報受信手段と、前記電力消費ユニットの総消費電力量が前記電力供給ユニットに設定された総供給電力量の許容値を越える場合に、前記第１の電力消費ユニットを低消費電力状態とする消費電力制御手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、各電力消費ユニットが消費電力情報を送受信することで、当該のユニットが動作可能かどうかを装置個別で判断することが可能となり、単純な構成を用いることで、安価で確実に電力消費ユニットの動作時に許容電力以上の電力消費による突然のブレーカ動作による電力遮断の不具合を防止することができる。

また、ユニットの識別ＩＤをＩＰアドレスとして設定することで、通信時にネットワーク上のＩＰアドレスとして利用することが可能となり、確実な装置識別を行うことが可能になる。さらに、ユニットの外部のネットワークへの接続も容易となる。

また、上位の電力供給ユニットに対して、下位の電力供給ユニットが電力消費ユニットとして振舞うことで、複数の電力供給ユニットが階層構造で接続されている場合に容易に各電力供給ユニットの供給可能な消費電力を判断することができ、電力供給ユニットを基準として所定電力以上の電力消費を防止でき、ブレーカによる電力供給の遮断の動作を未然に防止できる。

また、各ユニットが別のユニットに接続された際に、動作のために通常動作時の電力を消費することができない状態を容易に把握することが可能となり、電力消費ユニットを別の電力供給ユニットに接続し直すなどの作業を行うことができる。

また、各ユニットが別ユニットに接続された際に、電力消費に問題なく通常動作が可能であることを容易に把握することが可能となる。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。

＜本実施形態の電力供給システムの構成例＞
図１は、電力供給ユニットとしての配電盤と電力線であるＡＣラインが、電力供給ユニットとしてのコンセントに接続した電力供給システムの構成例を示す図である。

図１で、１００は配電盤、１０１はＡＣライン、１０２，１０７はコンセントである。コンセント１０２において、３つのコンセント端子部（以下、コネクトとも呼ぶ）１０３を経由して、電力消費ユニット１０４，１０５，１０６を接続した構成を示す。一方、コンセント１０７において、２つのコンセント端子部１０８の一方を経由して電力消費ユニット１０９が接続されている。

ここで、１０４はパーソナルコンピュータ（ＰＣ）であり、１０５は画像形成装置であるプリンタを電力消費ユニットの例として表している。１０６はノートＰＣであり、１０９はファクシミリ（ＦＡＸ）を表したものである。各機器は、機器の使用前もしくは設置時にＡＣプラグをコンセント１０２，１０７のコンセント端子部に接続されるものである。

図１には、本実施形態の電力制御方法を実現するために、各機器や各コンセント（以下、これらをユニットと総称する）を区別するＩＤが割り振られている。図１では、各コンセントのＩＤ（例えば、ＩＤ１／ＩＤ２など）の下位にシリアル番号を付加してユニットのＩＤ（例えば、ＩＤ１２／ＩＤ２０など）が割り振られている。

ただし、ＩＤの割り振りの方法は特に限定するものではない。例えば、(1)コンセントへの接続直後は仮ＩＤが設定されており、通信の初期化時にコンセントがユニットのＩＤを設定する。また、(2)ＩＤをＩＰアドレスとして割り振り、ユニットの製造時に唯一のＩＰアドレスを記録する、(3)もしくは各ユニット接続時に通信処理を行って動的にＩＰアドレスを割り振る方法などもある。

尚、以下の説明では、(1)の例に基づいて説明するが、例えば(2)の例では、予め仮ＩＤでなく固有のＩＰアドレスを各ユニットが有しているので、以下の説明におけるＩＰアドレスを割り振る工程あるいはその構成要素は必要が無い。

＜実施形態１のコンセントの構成例＞
図２は、コンセント１０７の内部配線を示した図である。尚、図２では、図１のコンセント１０７のように、コンセント端子部が２つの簡単な構成で説明するが、コンセント１０２もコンセント端子部が３つに変わるのみで、構成は同様である。

コンセント端子部１０８は、並列に、コンセント通信部２００に電気的に接続されておいる。コンセント通信部２００は電気回路を有し、コンセント端子部１０８とＡＣライン１０１とを通信ラインとして利用し、コンセント端子部１０８へのユニット接続を検知するよう動作する。通信方法は、前述したようにＡＣライン１０１を通信線として利用した方法や無線による通信にて実現されるものとする。また、通信形態は特に限定するものではなく、ユニット間でデータを送受信して情報のやり取りができる形態や方式であればよい。

（コンセント通信部２００の構成例）
図３は、コンセント通信部２００の電気ブロック図を示したものである。

２０１は制御部であり、図４に従って後述するように、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、不揮発性メモリであるＲＯＭ、揮発性メモリであるＲＡＭなどを内蔵する。ＣＰＵは、ＲＯＭに予め書き込まれたプログラムを実行し、同じく内蔵されたＲＡＭにて一時的にデータを保持するものであり、各機能を１チップにまとめた１チップマイコンの形態や、ＲＯＭやＲＡＭを分離して配置した構成の電気部品である。

２０２は通信インターフェース(Ｉ／Ｆ)部であり、ユニット間で通信を行う際に制御部２０１とＡＣ部２０３との間でＡＣライン１０１上の通信データを中継するものであり、通信データの送受信を行う際にＡＣライン１０１への信号の入出力を行うものである。制御部２０１からの通信データは、通信Ｉ／Ｆ部２０２にてＡＣ部２０３へ変調して出力し、逆にＡＣ部２０３からの信号を復調して制御部２０１に通信データとして取り込むことができるように処理を行う。

２０３はＡＣ部であり、ＡＣライン１０１と接続されており、コンセント端子部１０８にユニットが接続されたことを検知する機能を有する。例えば、ユニットが接続された際の微小な電流変化を検知することで、ユニットの接続有無を検知するものである。本実施形態では、ＡＣ部２０３は各コンセント端子部１０８からのＡＣライン２０４にそれぞれ接続されており、各々の接続有無を個別に検知できるものとする。

制御部２０１は、ＡＣ部２０３を介してユニットの接続有無を判断し、通信Ｉ／Ｆ２０２を介して通信ができ、ユニット間でのデータの送受信ができるものとする。

（コンセント通信部の制御部２０１の構成例）
図４は、コンセント通信部の制御部２０１の構成例を示すブロック図である。尚、図４においても、コンセント端子が２つの場合を示しているが、３つの場合も同様である。尚、以下ではコンセント端子をコネクタとも呼ぶ。

図４において、２０１１は本コンセントを制御する演算制御用のＣＰＵである。２０１２は、ＣＰＵ２０１１の動作プログラム及び固定パラメータを記憶するＲＯＭである。ＲＯＭ２０１２には、本例では、図５に示す電力制御プログラム２０１２ａ、コンセントＩＤ２０１２ｂ、本コンセントを有するコネクタ数２０１２ｃ、制御の基準となる供給電力情報２０１２ｄが記憶されている。かかる供給電力情報２０１２ｄには、電力制御のしきい値となる本コンセントのビーク供給電力２０１２ｅ及び平均供給電力２０１２ｆが記憶される。尚、汎用性をもたせるために、これらの情報を不揮発性の書き換え可能なメモリに記憶するようにしてもい。

２０１３は、ＣＰＵ２０１１が動作中にデータの一時記憶をするＲＡＭである。ＲＡＭ２０１３には、本例では、本コンセントが有するコネクタ数だけのコネクタ状態を示す情報が記憶される。例えば、コネクタに電力消費ユニットが接続しているか否かを表わす接続フラグ２０１３ａや２０１３ｄ、接続された電力消費ユニットのユニットＩＤ２０１３ｂや２０１３ｅ、以下の実施形態２で使用される接続された電力消費ユニットの動作モード（通常動作／低消費電力）２０１３ｃや２０１３ｆなどが記憶される。尚、ユニットＩＤ２０１３ｂには、単なる識別子のみでなくユニットの種別などの情報が含まれてもよい。

又、上位のコネクタや配電盤ユニットとの階層的な動作の場合には、自コンセントの消費電力情報と他コンセントの消費電力情報２０１３ｇが、コンセントが電力消費ユニットとして動作するために記憶される。

尚、本実施形態では、コンセントの記憶容量を出来るだけ少なくして、ユニットが電力消費制御を行なうように構成を工夫したが、コンセントが接続された電力消費ユニットの消費電力を随時記憶しながら、電力消費制御を行なう構成も考えられる。

（コンセント通信部の制御部２０１の動作手順例）
図５は、コンセント通信部の制御部２０１の動作手順例を示すフローチャートである。尚、図５では、実施形態１及び２の両方の処理を含んで図示している。

まず、ステップＳ５０で、いずれかのコネクタにユニットが接続されたことをＡＣ部２０３からの検知信号で判定する。ユニットの接続を判定するとステップＳ５１に進んで、ユニットが接続されたコネクタ番号を取得し、該コネクタ番号の接続フラグをセットする。この時に、ユニットの接続を表わすランプなどがあれば点灯する。次に、通信Ｉ／Ｆ２０２を介して接続されたユニットとの通信を初期化する（この通信は、本例ではユニットからの仮ＩＤによる情報要求により確率される）。次に、ステップＳ５３で、コンセントの供給電力情報、本例ではピーク供給電力２０１２ｅと平均供給電力２０１２ｆとを、接続されたユニットに送信する。ステップＳ５４では、ユニットにコンセントが管理するＩＤを割り振って、ＲＡＭ２０１３に記憶されている他のコネクタに接続されているユニットのＩＤと共に、接続されたユニットに送信する。割り振ったＩＤはコネクタ番号に対応して記憶される。

以下で詳説するが、ユニットはこれらの受信情報から自分の動作モードを決定する。

一方、ユニット接続が無ければ、ステップＳ５０からＳ６０に進んで、コネクタからいずれかのユニットが切断されたかを判定する。切断があればステップＳ６１に進んで、コネクタ番号を取得し、対応する接続フラグをリセットする。接続ランプなどがあれば消灯する。

ユニットの接続も切断も無ければ、実施形態１の場合はステップＳ５０に戻る。実施形態２の場合はステップＳ７０に進んで、現在接続されているユニットの動作モード（状態）の通知があったか否かを判断する。通知があればステップＳ７１に進んで、その通知を記憶してランプなどにより動作モードを表示する。

又、コンセントの上位のコネクタや配電盤ユニットなどが有る場合は、かかる上位のコネクタや配電盤ユニットに対してコンセントが電力消費ユニットとして動作する。そのため、ステップＳ８０で、全体の消費電力の制御のために、自コンセントの消費電力情報を更新すると共に、他のコンセントへ通知する。尚、この場合には、図４のＲＯＭ２０１２に記憶されている消費電力情報２０１２ｄは、全体の消費電力に対応して変更可能であるのが望ましい。

図５のステップＳ５２は、ユニットの動作を示す図９及び図１４のステップＳ１００に対応し、ステップＳ５３及びＳ５４はステップＳ１０１に対応する。又、ステップＳ７０，Ｓ７１はステップＳ２００，Ｓ２０１に対応する。

＜本実施形態の電力消費ユニットの構成例＞
図６は、電力消費ユニットである電気機器の一例として、画像形成装置であるプリンタ１０５の外観を示したものである。又、図７は、プリンタ１０５の電気回路のブロック図を示したものである。尚、図７及び以下で示す図８では、プリンタ１０５に関連して説明をしているが、他の電源消費ユニットにおいても基本的な構成及び動作に変りは無い。

図７において、プリンタ１０５内にはプリンタコントローラ３００が実装されている。プリンタコントローラ３００内には制御部３０１があり、制御部３０１は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、不揮発性メモリであるＲＯＭ、揮発性メモリであるＲＡＭを内蔵する。ＣＰＵは、ＲＯＭに予め書き込まれたプログラムを実行し、同じく内蔵されたＲＡＭにて一時的にデータを保持するものであり、各機能を１チップにまとめた１チップマイコンの形態や、ＲＯＭやＲＡＭを分離して配置した構成の電気部品が実装されており、プリンタの制御を行う。

３０２は、プリンタをコンセントに接続するためのＡＣケーブルとＡＣプラグを表し、コンセント端子部に挿入するものである。３０３はプリンタの電源部であり、ＡＣケーブル３０２とＡＣプラグに接続されており、ＡＣラインから電力を取り込み、ＤＣ電圧に変換し、プリンタ内の電気部品に電力を供給する。

３０４は通信インターファース(Ｉ／Ｆ)部であり、制御部３０１を電源部３０３に電気的に接続されており、制御部３０１がＡＣラインを通信ラインとして他ユニットとデータの送受信を行う際に、通信Ｉ／Ｆ３０４と電源部３０３を経由して通信処理を行う。

３０５は、各種アクチュエータ３０６を駆動する際のドライバ回路であり、ＤＣモータ駆動回路やステッピングモータ駆動回路やソレノイド駆動回路等である。各種アクチュエータ３０６は、プリンタにて画像形成を行う際に動作するものである。３０７は、各種センサ３０８からの信号を入力するセンサ信号入力回路であり、プリンタ内の状態を制御部３０１がデジタル信号として入力できるように信号を変換する回路である。

制御部３０１は、電源部３０３と通信することで、電源の消費電力のピーク値や平均値を把握することができるものである。また、予めＲＯＭにプリンタ装置の消費電力のピーク値や平均値を保持し、ユニット間でデータとして送受信する。さらに、各装置の動作状態に対応する消費電力のピーク値や平均値をＲＡＭ内に更新しながら保持し、ユニット間でデータとして送受信するものであってもよい。

（電力消費ユニットの制御部３０１の構成例）
図８は、電力消費ユニットの制御部３０１の構成例を示すブロック図である。 図８において、３０１１は本電力消費ユニットを制御する演算制御用のＣＰＵである。３０１２は、ＣＰＵ３０１１の動作プログラム及び固定パラメータを記憶するＲＯＭである。ＲＯＭ３０１２には、本例では、図９及び図１４に示す電力制御プログラム３０１２ａ、ユニットＩＤ３０１２ｂ、ユニット名３０１２ｃ、制御の基準となる消費電力情報３０１２ｄが記憶されている。かかる消費電力情報３０１２ｄには、電力制御のしきい値となる本電力消費ユニットのビーク消費電力３０１２ｅ，平均消費電力３０１２ｆ及び低消費電力モード時の消費電力３０１２ｇが記憶される。尚、ユニットＩＤ３０１２ｂは、その都度に割り振られる場合は書き換え可能に記憶される。又、汎用性をもたせるために、これらの情報を不揮発性の書き換え可能なメモリに記憶するようにしてもい。

３０１３は、ＣＰＵ３０１１が動作中にデータの一時記憶をするＲＡＭである。ＲＡＭ３０１３には、本例では、本電力消費ユニットが接続されたコンセントの他のコネクタに接続されたユニットの情報、特にその消費電力情報３０１３ａが記憶される。又、本電力消費ユニットが通常動作をするか低消費電力動作をするかを判定するために、本電力消費ユニットが接続されたコンセントの合計ピーク消費電力３０１３ｂ、合計平均消費電力３０１３ｃ、合計現在消費電力３０１３ｄが、ＣＰＵ３０１１により計算されて記憶される。又、本電力消費ユニットが通常動作をしているか低消費電力動作をしているかを表わす動作モード３０１３ｅ、自ユニットの現在の消費電力３０１３ｆを記憶している。又、コンセントから受信したコンセントのＩＤや供給電力情報３０１３ｇも記憶している。

（電力消費ユニットの制御部３０１の動作手順例）
図９は、電力消費ユニットの制御部３０１の動作手順例を示すフローチャートであり、電力消費ユニットが電力供給ユニットに接続した際に行う、消費電力情報の送受信処理とユニット動作を判断する処理である。

電力消費ユニットを電力供給ユニットであるコンセントに接続し、電力供給が開始された際に、ＣＰＵ３０１１は、まず、ステップＳ１００で、コンセントとの間で通信の初期化処理を行う。通信の初期化処理では、コンセント側において電力消費ユニットが接続されたことを検知し、電力消費ユニットの仮ＩＤをコンセントが受信して保持する。ステップＳ１０１では、電力消費ユニットはコンセントから許容供給電力の情報を受信する。許容供給電力は、ピーク供給電力２０１２ｅと平均供給電力２０１２ｆとする。又、コンセントにより割り振られたＩＤを受信すると共に、他のユニットがコンセントに接続されているかどうかをコンセントからＩＤを受信することによって判断する。

ステップＳ１０２では、割り振られたＩＤ情報と接続されている他のユニットのＩＤ情報とを用いて、コンセントに接続されている他ユニットの消費電力情報（例えば、動作モード３０１３ｅ，ビーク消費電力３０１２ｅ，平均消費電力３０１２ｆ及び低消費電力モード時の消費電力３０１２ｇ、あるいは現在の消費電力３０１３ｆなど）を通信によって受信する。受信した消費電力情報は、数値データとしてユニット内で保持する。

ステップＳ１０３では、ステップＳ１０２で受信したコンセントに接続されている他のユニットのピーク消費電力の合計値や平均消費電力の合計値などを算出する。ステップＳ１０４では、前述のピーク消費電力の合計値とコンセントの許容供給電力とを比較して、自ユニットが通常動作可能かどうかを判断する。コンセントの許容値以下でなければ、ステップＳ１０５にて自ユニットを低消費電力状態となるように設定し、許容値以下であれば、ステップＳ１０６にて平均電力が許容値以下かを判断する。

ステップＳ１０６では、平均消費電力の合計値とコンセントの許容供給電力とを比較して、自ユニットが通常動作可能かどうかを判断する。コンセントの許容値以下でなければ、ステップＳ１０５にて自ユニットを低消費電力状態となるように設定し、許容値以下であれば、ステップＳ１０７にて自ユニットを通常動作状態に設定する。

ステップＳ１０８では、ステップＳ１０５及びＳ１０７の処理から所定時間経過したかどうかを判断し、所定時間経過していれば、ステップＳ１０２に戻り、コンセントとユニットの消費電力の状態を確認し、動作設定可能か待機設定を行うかの判断を繰り返す。

尚、図９の例では、簡単のためピーク消費電力の合計値や平均消費電力の合計値で自ユニットの通常動作か低消費電力かを決めたが、他のユニットの状態をも考慮した制御、更に現在の消費電力をも考慮した制御も可能である。

＜本実施形態の電力供給システムの動作例＞
上記コンセントの構成及び動作と、電力消費ユニットの構成と動作との基づいて、本実施形態の電力供給システムの動作例を説明する。ここでは、本実施形態の作用効果をより明瞭とするため、３つのコンセント端子（コネクタ）を有するコンセント１０２を例で説明する。

図１０は、コンセント１０２（ＩＤ０１）に接続されている電力消費ユニットＰＣ１０４（ＩＤ１０）、プリンタ１０５（ＩＤ１１）、ノートＰＣ１０６（ＩＤ１２）の接続時におけるユニット間通信の処理フロー内容を示したものである。図１０は、図９のフローチャートで示した各ユニットの個別の処理内容をまとめて表したものである。

(1)：電力供給ユニットのコンセント１０２へ最初に接続された電力消費ユニット１０４のＰＣは、コンセント１０２で接続が検知され、仮のユニットＩＤを用いて通信ラインとなるＡＣラインに電力情報を要求するコマンドを発行する。電力消費ユニット１０４は、コンセント１０２への接続後にＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換してわずかな電力を消費するため、コンセント１０２はこの電力消費を検知する。接続を検知したコンセント１０２は仮ＩＤを持つユニット１０４に対して、他の装置と区別可能なＩＤ（ＩＤ１０）を新規に設定する。コンセント１０２に電力消費ユニット１０４が接続されていることを記憶するため、ＩＤをＲＡＭ２０１３上に記録する。また、コンセント１０２は電力消費ユニット１０４に供給可能な供給電力情報を送信する。供給電力情報は、コンセント１０２のピークの許容供給電力値と平均の許容供給電力値がデータとして送信される。次に、コンセント１０２は、接続されている全ユニットの情報としてユニットのＩＤを接続された電力消費ユニットに送信する。

ただし、(1)の接続においては、他に電力消費ユニットがコンセント１０２に接続されていないため、電力消費ユニット１０４（ＰＣ）は、他ユニットへの電力情報の要求はせずに、コンセントの許容供給電力値と自ユニットの消費電力に基づいて、自ユニットの動作設定を行う。

(2)：新たに電力消費ユニット１０５（プリンタ）がコンセント１０２に接続され、コンセント１０２は接続検知を行う。その後、電力消費ユニット１０５は、(1)の接続時と同様に他の装置と区別可能なＩＤ１１が設定され、電力情報をコンセントから受信する。その後、電力消費ユニット１０５（プリンタ）は、ユニット接続情報をコンセント１０２から受信して他ユニットが接続されていることを認識し、ＩＤ１０のＰＣと通信を行って電力情報を要求して電力情報を受信する。その後、コンセントの許容供給電力値とＰＣ１０４の消費電力情報と自ユニットの消費電力情報とに基づいて、自ユニットの動作設定を行う。

(3)：さらに、電力消費ユニットのノートＰＣ１０６が接続された場合は、コンセント１０２が接続検知とノートＰＣ１０６からの電力情報要求を受信した後に、ＩＤ１２の設定と電力情報の送信をノートＰＣ１０６に行い、ユニット接続情報を送信する。そして、ＰＣ１０４とプリンタ１０５の電力情報を各々受信して、コンセントの許容供給電力値とＰＣ１０４及びプリンタ１０５の消費電力情報と自ユニットの消費電力情報とに基づいて、動作設定を行う。

この動作設定の際に、例えば以下の図１１で示すように、ＰＣ１０４とプリンタ１０５がコンセント１０２の許容供給電力に近い値で電力消費を行っていた場合、ノートＰＣ１０６は点線で示した最大の消費電力で動作することができず、低消費電力動作を行う。
また、図９のステップＳ１０８で示したように、所定時間経過後の繰り返し処理によって、コンセントに接続されている電力消費ユニットの電力消費状態を常時確認することで、電力消費量を選択して動作するものとする。

さらに、電力供給ユニットは、電力供給ユニットに電力を供給する上流の配電盤ユニットやコンセントに対しては電力消費ユニットとして動作することで、複数の電力供給ユニットが接続された構造で電力消費に応じた機器の動作設定が可能となる。

（電力消費状態の一例）
図１１は、電力供給ユニットである１０２コンセント（ＩＤ０１）と、１０７コンセント（ＩＤ０２）に接続されている電力消費ユニット１０４ＰＣ（ＩＤ１０）、１０５プリンタ（ＩＤ１１）、１０６（ＩＤ１２）、１０９（ＩＤ２０）の電力消費状態を示した図である。

１０４ＰＣと１０５プリンタが動作中のピーク消費電力もしくは平均消費電力の合計値が１０２コンセントの許容供給電力値以下である状態を示しており、１０６電力消費ユニットは低消費電力状態である。１０６電力消費ユニットは動作時に点線で示した電力を消費するため、許容値以下とするために低消費電力状態となっていることを示している。

（実施形態１の効果）
以上、本実施形態１における発明の効果は、各電力消費ユニットが、消費電力情報を送受信することで、当該のユニットが動作可能かどうかを装置個別で判断することが可能となり、電力消費ユニットの動作時に許容電力以上の電力消費による突然のブレーカ動作による電力遮断の不具合を防止することができる。

また、ユニットの識別ＩＤをＩＰアドレスとして設定することで、通信時にネットワーク上のＩＰアドレスとして利用することが可能となり、確実な装置識別を行うことが可能になる。

さらに、上位の電力供給ユニットに対して、下位の電力供給ユニットが電力消費ユニットとして振舞うことで、複数の電力供給ユニットが階層構造で接続されている場合に容易に各電力供給ユニットの供給可能な消費電力を判断することができ、電力供給ユニットを基準として所定電力以上の電力消費を防止でき、ブレーカによる電力供給の遮断の動作を未然に防止できる。

＜実施形態２のコンセントの構成例＞
以下に本発明における実施形態２のコンセントを説明する。

図１２は、電力供給ユニットである実施形態２のコンセント１０７の内部配線を示した図である。

コンセント通信部２００は、各コンセントの端子部１０８のそれぞれに対応した表示部（ＬＥＤ）２０６，２０７に電気的に接続されており、コンセント通信部２００は、コンセント端子部１０８とＡＣライン１０１を通信ラインとして利用するため及びコンセント１０７へのユニット接続を検知するための電気回路と、ＬＥＤ２０６，２０７の駆動のための電気回路とを有している。通信方法は、前述したようにＡＣラインを通信線として利用した方法や無線による通信にて実現されるものとする。また通信形態は特に限定するものではなく、ユニット間でデータを送受信し、情報のやり取りができる形態や方式であればよい。

ＬＥＤ２０６，２０７は、接続された電力消費ユニットの状態を反映する表示部材である。対応するコンセント端子部に接続されている電力消費ユニットがコンセントの供給電力の許容値以下で通常状態で動作している場合に点灯し、許容値を超えるため低消費電力状態で動作している場合は消灯するように、点灯／消灯するものである。もしくは点灯／消灯の条件を逆にして電力消費ユニットの状態を表示するものであってもよい。また、表示内容は特に限定するものではなく、文字や図の表示を行うことで、同様に電力消費ユニットの状態を表示するものであってもよい。

（コンセント通信部２００の実施形態２の構成例）
図１３は、コンセント通信部２００の電気ブロック図を示したものである。

図３のコンセント制御部と同様の構成に、表示制御部２０５を追加した構成である。表示制御部２０５は、制御部２０１に接続されており、制御部２０１にて電力消費ユニットの状態に応じて表示部を駆動するものである。

尚、制御部２０１の構成及び動作手順例は、図４及び図５に従って、実施形態１のところで説明したので、ここでは説明しない。

＜電力消費ユニットの実施形態２の動作手順例＞
図１４は、電力消費ユニットにおける処理をフローチャートで示したものである。コンセント制御部２００が表示部であるＬＥＤ２０６，２０７の制御を行う際に、電力消費ユニットの状態をコンセント１０７に通知する処理である。

ステップＳ１００からＳ１０７は、図９で説明した処理と同一であり、電力消費ユニットが通常動作可能である場合は、ステップＳ２００にてコンセント１０７に動作状態を通知し、低消費電力での動作が必要な場合は、ステップＳ２０１にて通知する。この状態の情報を通知することで、コンセント１０７の制御部２０１は表示制御部２０５への表示制御を行える。

ステップＳ１０８では、ステップＳ１０５及びＳ１０７の処理から所定時間経過したかどうかを判断し、所定時間経過していればステップＳ１０２に戻り、繰り返しコンセントの供給電力とユニットの消費電力の状態を確認し、動作設定可能か待機設定を行うかを判断する。

（実施形態２の効果）
以上、本実施形態２で説明したように前述の実施形態１で示した効果に加え、各ユニットが別のユニットに接続された際に、動作のために通常動作時の電力を消費することができない状態を容易に把握することが可能となり、電力消費ユニットを別の電力供給ユニットに接続し直すなどの作業を行うことができる。また、逆に各ユニットが別ユニットに接続された際に、動作のために通常動作時の電力を消費することができることを容易に把握することが可能となる。

本実施形態に電力供給システムにおける電力供給ユニットであるコンセントと電力消費ユニットとの接続形態例を示す図である。 本実施形態１に係る電力供給ユニットであるコンセントの内部配線例を示す図である。 本実施形態１に係るコンセントのコンセント通信部の構成例を示すブロック図である。 本実施形態の係るコンセント通信部の制御部の構成例を示すブロック図である。 本実施形態のに係るコンセント通信部の制御部の処理手順例を示すフローチャートである。 本実施形態に係る電力消費ユニットであるプリンタを示す外観図である。 本実施形態に係る電力消費ユニットであるプリンタの構成例を示すブロック図である。 本実施形態に係るプリンタの制御部の構成例を示すブロック図である。 本実施形態１に係るプリンタの制御部の処理手順例を示すフローチャートである。 本実施形態に係る消費電力量制御の処理例を説明する処理フロー図である。 本実施形態に係る電力供給ユニットにおける電力供給状態を説明する図である。 本実施形態２に係る電力供給ユニットであるコンセントの内部配線例を示す図である。 本実施形態２に係るコンセントのコンセント通信部の構成例を示すブロック図である。 本実施形態２に係るコンセント通信部の制御部の動作手順例を示すフローチャートである。

Claims (21)

1. 電力供給機能を有する電力供給ユニットと電力消費機能を有する電力消費ユニットとから成る電力供給システムにおける消費電力制御方法であって、
   電力供給ユニットと電力消費ユニットとに個々のユニットを識別可能に割り振られた識別子を使ってユニット間で通信をして、電力情報を互いに交換する工程と、
   前記電力消費ユニットの総消費電力量が前記電力供給ユニットに設定された総供給電力量の許容値を越えるか否かにより、前記電力消費ユニットの消費電力を制御する工程とを有することを特徴とする消費電力制御方法。
2. 更に、電力供給ユニットと電力消費ユニットとに個々のユニットを識別可能な識別子を割り振る工程を有することを特徴とする請求項１に記載の消費電力制御方法。
3. 前記電力消費ユニットの消費電力を制御する工程では、前記電力消費ユニットの総消費電力量が前記電力供給ユニットに設定された総供給電力量の許容値を越える場合に、前記電力消費ユニットを低消費電力状態とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の消費電力制御方法。
4. 前記電力供給ユニットに設定された総供給電力量の許容値及び電力消費ユニットの総消費電力量は、ピーク電力及び／又は平均電力を含み、前記電力消費ユニットのピーク消費電力の合計が前記電力供給ユニットに設定されたピーク供給電力を越える場合、又は、前記電力消費ユニットの平均消費電力の合計が前記電力供給ユニットに設定された平均供給電力を越える場合に、前記電力消費ユニットを低消費電力状態とすることを特徴とする請求項３に記載の消費電力制御方法。
5. 前記電力消費ユニットの消費電力を制御する工程は、前記電力消費ユニットで実行されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の消費電力制御方法。
6. 前記識別子を割り振る工程では、前記電力供給ユニットが前記電力消費ユニットに対して識別子を割り振ることを特徴とする請求項２に記載の消費電力制御方法。
7. 前記識別子はＩＰアドレスを含むことを特徴とする請求項１又は２又は６に記載の消費電力制御方法。
8. 前記電力供給ユニットはＡＣコンセントであり、消費電力制御は該ＡＣコンセントへの前記電力消費ユニットのＡＣプラグの接断をトリガとして、ＡＣライン上の通信を介して実施されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つに記載の消費電力制御方法。
9. 電力消費ユニットへの電力供給を仲介する接続装置であって、
   自接続装置の電力供給量の許容値と接続されている電力消費ユニットを識別する識別子を記憶する記憶手段と、
   第１の電力消費ユニットの接続に応答して、前記記憶手段に前記第１の電力消費ユニットの識別子を記憶すると共に、電力供給量の許容値と接続されている他の電力消費ユニットを識別する識別子とを前記第１の電力消費ユニットに送信する接続処理手段と、
   前記第１の電力消費ユニットの切断に応答して、前記記憶手段に記憶された前記第１の電力消費ユニットの識別子を削除する切断処理手段とを有することを特徴とする接続装置。
10. 前記接続処理手段は、前記第１の電力消費ユニットに割り振られた識別子を受信する手段を更に有することを特徴とする請求項９に記載の接続装置。
11. 前記接続処理手段は、前記第１の電力消費ユニットに識別子を割り振る手段と、前記割り振った識別子を前記第１の電力消費ユニットに通知する手段とを更に有することを特徴とする請求項９に記載の接続装置。
12. 前記識別子はＩＰアドレスを含むことを特徴とする請求項９又は１０又は１１に記載の接続装置。
13. 前記接続された電力消費ユニットの動作状態を受信し、該電力消費ユニットとその動作状態を識別可能に表示する動作状態表示手段を更に有することを特徴とする請求項９に記載の接続装置。
14. 前記接続装置はＡＣコンセントであり、前記接続は該ＡＣコンセントへの前記電力消費ユニットのＡＣプラグの接続であり、情報の伝達はＡＣライン上の通信を介して実施されることを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか１つに記載の接続装置。
15. 電力供給機能を有する電力供給ユニット及び電力消費機能を有する電力消費ユニットと通信可能な電力制御手段を有する電力消費ユニットであって、
    前記電力制御手段が、
    電力供給ユニットとの接続により、前記電力供給ユニットから、前記電力供給ユニットに設定された総供給電力量の許容値と、前記電力供給ユニットに接続された他の電力消費ユニットの識別子とを受信する許容値受信手段と、
    前記受信した識別子を使って、前記他の電力消費ユニットから消費電力情報を受信する消費電力情報受信手段と、
    前記電力消費ユニットの総消費電力量が前記電力供給ユニットに設定された総供給電力量の許容値を越えるか否かにより、当該電力消費ユニットの消費電力を制御する消費電力制御手段とを有することを特徴とする電力消費ユニット。
16. 前記消費電力制御手段は、前記電力消費ユニットの総消費電力量が前記電力供給ユニットに設定された総供給電力量の許容値を越える場合に、当該電力消費ユニットを低消費電力状態とすることを特徴とする請求項１５に記載の電力消費ユニット。
17. 前記電力供給ユニットに設定された総供給電力量の許容値及び電力消費ユニットの総消費電力量は、ピーク電力及び／又は平均電力を含み、前記電力消費ユニットのピーク消費電力の合計が前記電力供給ユニットに設定されたピーク供給電力を越える場合、又は、前記電力消費ユニットの平均消費電力の合計が前記電力供給ユニットに設定された平均供給電力を越える場合に、当該電力消費ユニットを低消費電力状態とすることを特徴とする請求項１６に記載の電力消費ユニット。
18. 前記識別子はＩＰアドレスを含むことを特徴とする請求項１５に記載の電力消費ユニット。
19. 前記電力供給ユニットはＡＣコンセントであり、前記接続は該ＡＣコンセントへの前記電力消費ユニットのＡＣプラグの接続であり、情報の伝達はＡＣライン上の通信を介して実施されることを特徴とする請求項１５乃至１８のいずれか１つに記載の電力消費ユニット。
20. 電力供給機能を有する電力供給ユニット及び電力消費機能を有する他の電力消費ユニットと通信可能な電力消費ユニットの制御プログラムであって、
    電力供給ユニットとの接続により、前記電力供給ユニットから電源ライン上の通信を介して、前記電力供給ユニットに設定された総供給電力量の許容値と、前記電力供給ユニットに接続された他の電力消費ユニットの識別子を受信する許容値受信ステップと、
    前記受信した識別子を使って、前記電源ライン上の通信を介して、前記他の電力消費ユニットから消費電力情報を受信する消費電力情報受信ステップと、
    前記電力消費ユニットの総消費電力量が前記電力供給ユニットに設定された総供給電力量の許容値を越える場合に、当該電力消費ユニットを低消費電力状態とするステップとを有することを特徴とする制御プログラム。
21. 電力供給機能を有する電力供給ユニットと電力消費機能を有する複数の電力消費ユニットとから成る電力供給システムであって、
    前記電力供給ユニットが、
    当該電力供給ユニットの電力供給量の許容値と接続されている電力消費ユニットを識別する識別子とを記憶する記憶手段と、
    第１の電力消費ユニットの接続に応答して、前記記憶手段に前記第１の電力消費ユニットの識別子を記憶すると共に、電力供給量の許容値と接続されている他の電力消費ユニットを識別する識別子とを電源ライン上の通信を介して前記第１の電力消費ユニットに送信する接続処理手段と、
    前記第１の電力消費ユニットの切断に応答して、前記記憶手段に記憶された前記第１の電力消費ユニットの識別子を削除する切断処理手段とを有し、
    前記第１の電力消費ユニットが、
    前記電力供給ユニットとの接続により、前記電力供給ユニットから前記電源ライン上の通信を介して、前記電力供給ユニットに設定された総供給電力量の許容値と、前記電力供給ユニットに接続された他の電力消費ユニットの識別子とを受信する許容値受信手段と、
    前記受信した識別子を使って、前記電源ライン上の通信を介して、前記他の電力消費ユニットから消費電力情報を受信する消費電力情報受信手段と、
    前記電力消費ユニットの総消費電力量が前記電力供給ユニットに設定された総供給電力量の許容値を越える場合に、前記第１の電力消費ユニットを低消費電力状態とする消費電力制御手段とを有することを特徴とする電力供給システム。

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