JP2013090375A

JP2013090375A - 電力削減機器、及び電力削減装置

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Publication number: JP2013090375A
Application number: JP2011226610A
Authority: JP
Inventors: Gen Takada; 巖高田
Original assignee: Lixil Corp
Current assignee: Lixil Corp
Priority date: 2011-10-14
Filing date: 2011-10-14
Publication date: 2013-05-13

Abstract

【課題】人の手を介することなく自動に電化製品の消費電力削減を可能とする電力削減機器を提供する。
【解決手段】所定の範囲内において人の存在の有無を検知する人感センサ（１１）と、人感センサからの検知信号に基づいて電化製品（２、３）の電源の切断を判断する電源操作判断演算手段（１２）と、電源操作判断演算手段からの演算結果に基づいて電化製品の電源を切断する旨の信号を送信する電源切断信号送信手段（１５、１６）と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、住宅やビル等の建物に配置され、ここに備えられる電化製品の使用電力を削減する機器である電力削減機器、及びこれを具備する電力削減装置に関する。

近年における地球環境保護、省エネルギーへの関心の高まりに関連し、個人で可能な取り組みの一つとして節電がある。節電は使っていない電化製品をこまめに消す方法に加え、使用していない電化製品の待機電力も切ることにより効果的に節電をすることができることが知られている。

待機電力を切る方法として、いわゆる主電源を切ることや電化製品のコンセントを抜くことが挙げられるが、都度このような動作をすることは煩雑であり、節電効果を高めることができるとわかっていてもなかなか恒常的におこなうことは困難である。

特許文献１には、分電盤の配線の切り替機により全電化製品の待機電力を一括管理できる旨が記載されている。

特開２０１０−６８７０３号公報

例えば放送を投射しているテレビをその場から離れるときにリモコン等で消す場面のように、使用していないときに電化製品の電源を切ることは使用者にとって比較的意識的におこなわれている場合が多いが、都度このように電源を切ることの煩雑さがあった。
また、待機電力については、コンセントを抜かなくてはならないこともあり、その煩雑さはさらに大きなものであった。これに対する特許文献１に記載の技術については、該特許文献１には具体的にどのように作動して待機電力が切断されるのかが開示されておらず、また、一括管理できるものの人の操作を必要とするものであった。

そこで本発明は上記の点に鑑み、人の手を介することなく自動に電化製品の消費電力の削減を可能とする電力削減機器を提供することを課題とする。また、これを用いた電力削減装置を提供する。

以下、本発明について説明する。ここでは分かり易さのため、図面に付した参照符号を括弧書きで併せて記載するが、本発明はこれに限定されるものではない。

請求項１に記載の発明は、所定の範囲内において人の存在の有無を検知する人感センサ（１１）と、人感センサからの検知信号に基づいて電化製品（２、３）の電源の切断を判断する電源操作判断演算手段（１２）と、電源操作判断演算手段からの演算結果に基づいて電化製品の電源を切断する旨の信号を送信する電源切断信号送信手段（１５、１６）と、を備える電力削減機器（１０）である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電力削減機器（１０）において、電源切断信号送信手段（１５、１６）として赤外線信号を送信する赤外線送信手段（１５）を少なくとも１つ備えていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、所定の範囲内において人の存在の有無を検知する人感センサ（１１）と、人感センサからの検知信号に基づいて電化製品（２、３）の電源の切断を判断する電源操作判断演算手段（１２）と、電源操作判断演算手段からの演算結果に基づいて電化製品の電源を切断する旨の信号を送信する電源切断信号送信手段（１５、１６）と、電化製品の供給電源の配線の切断及び接続を可能に配置されるとともに、電源切断信号送信手段からの信号を受信して切断及び接続の姿勢に切り替え作動するスイッチ（２０）と、を備える電力削減装置（５）である。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の電力削減装置（５）において、電源切断信号送信手段（１５、１６）として赤外線信号を送信する赤外線送信手段（１５）を少なくとも１つ備えていることを特徴とする。

本発明によれば、人の手を介することなく電化製品の電力削減を効率的に自動におこなうことができる。

１つの実施形態を説明するための住宅を模式的に示した図である。電力削減装置のブロック図である。電力削減装置の動作例の流れを示した図である。

本発明の上記した作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。以下、本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。ただし本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。

図１は、１つの実施形態を説明する住宅１を模式的に示した図である。また、図２は電力削減装置５、並びに該電力削減装置５が接続された電化製品としてのエアコン２、及びテレビ３（以下、併せて「電化製品２、３」と記載することもある。）のブロック図である。

住宅１は、電力削減装置５を有し、該電力削減装置５は、エアコン２、及びテレビ３等の電化製品２、３に接続されている。ここでは実施形態としてエアコン２及びテレビ３を例示して電化製品を説明したが、電化製品はこれに限定されることなくあらゆるものを挙げることができる。その中でも使用と不使用との繰り返しが頻繁である電化製品、及び待機電力が大きい電化製品に対して適用する場合にその効果が特に顕著である。
住宅１におけるその他の構成は一般的な住宅と同様である。以下、電力削減装置５について説明する。

電力削減装置５は、電力削減機器１０、及びリレースイッチ２０を備えている。
電力削減機器１０は、ここに備えられる人感センサ１１からの検知信号に基づき、電化製品の各種電源の入り切りを演算し、その結果を出力する機器である。電力削減機器１０は、図２からわかるように、人感センサ１１、電源操作判断演算手段として機能する中央演算子１２、記憶手段１３、ＲＡＭ１４、電源切断信号送信手段としての赤外線送信手段１５、及び電源切断信号送信手段としての送信手段１６を有して構成されている。

人感センサ１１は、その検知範囲において人の有無を検知するセンサである。人感センサ１１はこのようなセンサであれば、その態様は特の限定されることなく、公知のものを適用することができる。

中央演算子１２はいわゆるＣＰＵであり、電源操作判断演算手段として機能する。従って後述する動作過程Ｓ１０等における各種演算、及びこれにともなう判断はこの中央演算子１２でおこなわれる。また、中央演算子１２は、その他にも電力削減機器１０に含まれる各部材に接続されて、これらを制御することができるように構成されている。すなわち、中央演算子１２は、記憶媒体として機能する記憶手段１３に記憶された各種プログラムを実行し、これに基づいて電化製品への電力の供給に対する指令等について演算をおこなう。

記憶手段１３は、中央演算子１２でおこなわれる演算の根拠となる各種プログラムやデータが保存される記憶媒体として機能する部材である。また記憶手段１３には、プログラムの実行により得られた中間、最終の各種結果を保存することができてもよい。

ＲＡＭ１４は、中央演算子１２による演算の作業領域や一時的なデータの記憶手段として機能する部材である。ＲＡＭ１４は、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、フラッシュメモリ等で構成することができ、公知のＲＡＭと同様である。

赤外線送信手段１５は、赤外線を送信する手段であり、電源切断信号送信手段として機能する。より具体的には電化製品の電源を切ることができる赤外線を送信する手段である。電源を切ることができる赤外線とは、例えばその電化製品のリモコンにおいて電源を切るために送信される赤外線と同じ赤外線を挙げることができる。
赤外線送信手段１５は、上記の機能を有するものであればその態様は特に限定されることなく、公知のものを適用することが可能である。

送信手段１６は、電源切断信号送信手段として機能し、中央演算子１２で得られた結果のうち、リレースイッチ２０に対してこれを作動させるための指令信号を送信する機能を有する部材である。いわゆる出力ポート、出力コネクタ等もこれに含まれる。送信の態様は有線、無線を問わない。

このような電力削減機器１０を形成する具体的な態様の例としては、人感センサ１１、及び赤外線送信手段１５を備える制御基板を挙げることができる。制御基板に備えられる送信手段を電力削減機器１０の送信手段１６として用い、制御基板に備えられる記憶装置を記憶手段１３として電化製品への指令を演算するためのプログラム、及びその他必要なプログラム等を記憶させておくことができる。そして人感センサ１１から信号の受信、赤外線送信手段１５への赤外線送信の指令、各種演算や制御、その他各種指令は制御基板に備えられる中央演算子（ＣＰＵ）が中央演算子１２として機能し、記憶手段１３に記憶された各種プログラムを実行することによりおこなわれる。
電力削減機器１０の形態はこのような制御基板によるものに限定されることはないが、これによればホームサーバー等の高価なネットワーク環境を構築する必要がないので簡易な構成とすることができる。

リレースイッチ２０は、電気的な作用により電気回路、電気配線の切断・接続を切り換えるスイッチとして機能する。より具体的には、本実施形態のリレースイッチ２０は電化製品２、３のそれぞれにおける供給電源（１００Ｖや２００Ｖ）配線に具備される。一方で、リレースイッチ２０は、電力削減機器１０（より具体的には送信手段１６）からの信号を受信することができるように構成されている。従って、リレースイッチ２０は、電力削減機器１０から受信した信号に基づいて、電化製品２、３の供給電源配線の切断・接続を切り換えることが可能となる。
スイッチは上記のように機能するものであれば必ずしもリレースイッチである必要はなく、他の公知の機器を適用することもできる。ただしリレースイッチは後述するように動作させるに際して一時的な信号を与えるだけでよく、消費する電力を抑えることができる観点から好ましい。

以上のように構成される電力削減機器１０、電力削減装置５によれば、人の手によらず自動に電化製品の電源の入り切りをすることができ、都度手で電源を切断する煩雑や、手の届き難いところに配置されたコンセントを抜く困難を回避することができ、利便性を向上させることが可能である。

また、電力削減装置５自体を動作させるための電力はできるだけ小さいことが好ましい。これにより当該電力削減装置５を使用することによる節電効果をさらに高めることが可能である。発明者らの知見によれば、電力削減機器１０により人の有無を検知するための状態を維持するためには数ｎＡの電流使用ですむように構成することができる。また、リレースイッチ２０への指令のための信号送信には、当該ｎＡレベルの電力よりは大きな電力を必要とするが、その信号は、パルス的に一回の信号を送信すればよく、連続した信号を送信する必要がないので、消費電力も低く抑えることができる。
かかる電力消費を削減する観点からも電力削減機器１０は、制御基板の形態であることが好ましい。

次に、電力削減機器１０を具備する電力削減装置５の動作の一例について説明する。図３には、動作過程Ｓ１０の流れを示した。図３からわかるように、動作過程Ｓ１０は過程Ｓ１１〜過程Ｓ２２を含んでいる。動作過程Ｓ１０では、電源（ブレーカ）が入れられるとその動作を開始し、過程Ｓ１１〜過程Ｓ２２を繰り返しおこなうことにより、自動に情報を取得し、必要に応じて各動作をおこなう。以下各過程について詳しく説明する。

ここで、動作過程Ｓ１０で行われる各判断は、上記した電力削減機器１０に備えられた記憶手段１３に記憶されたプログラムに基づいて電源操作判断演算手段として機能する中央演算子１２により演算される。そして、その演算の結果に基づく信号が赤外線送信手段１５や送信手段１６から出力され、リレースイッチ２０や電化製品２、３が作動する。

過程Ｓ１１は、人の存在の有無を判断する過程である。具体的には電力削減機器１０に備えられた人感センサ１１により、該人感センサ１１が検知することができる範囲において人の有無を検知し、その検知内容に基づいた信号を中央演算子１２に送信する。
人の存在が検知されると「Ｙ」が選択され過程Ｓ１８に進む。一方、人の存在が検知されないと「Ｎ」が選択され過程Ｓ１２に進む。ここでは先に「Ｎ」が選択された場合について説明し、その後「Ｙ」が選択された場合について説明する。

過程Ｓ１２は、人感センサ１１により人の存在が検知されなかった場合に、その状態が一定時間継続している（すなわち、不在の状態が継続している。）ことをカウントして判断する過程である。従って、この間も人感センサ１１による検知は継続されている。
この過程Ｓ１２は、例えばトイレに行く時間等の短い不在にもかかわらず電源を切ってしまうことを防止する過程である。従って過程Ｓ１２における一定時間は短くてよく、例えば３分程度の経過を見ればよい。
過程Ｓ１２で一定時間が経過した場合には「Ｙ」が選択され、過程Ｓ１３に進む。一方、過程Ｓ１２で一定時間が経過する前に人の存在が検知された場合には「Ｎ」が選択され、過程Ｓ１７に進む。

過程Ｓ１３は、電化製品への指令１をする過程である。この過程では、過程Ｓ１２において人の不在が判断された上で、電化製品２、３に対して赤外線送信手段１５から電源を切断する作用を及ぼす赤外線信号を送信する。これによりリモコンで操作可能な電化製品は、電源が切断される。

過程Ｓ１４は、人感センサ１１により人の存在が検知されなかった場合に、その状態がさらに長時間に亘り継続している（すなわち、過程Ｓ１２での判断よりも長い時間に亘り不在の状態が継続している。）ことをカウントして判断する過程である。従って、この間も人感センサ１１による検知は継続されている。
この過程Ｓ１４は、後述する過程Ｓ１６で１００Ｖ（又は２００Ｖ）の供給電源を切断してもよいと判断根拠となるような長時間に亘る不在を認定する過程である。従って過程Ｓ１４における一定時間は比較的長く取ることが好ましく、例えば３０分程度の経過を見る。
過程Ｓ１４で一定時間が経過した場合には「Ｙ」が選択され、過程Ｓ１５に進む。一方、過程Ｓ１４で一定時間が経過する前に人の存在が検知された場合には「Ｎ」が選択され、過程Ｓ１７に進む。

過程Ｓ１５は、供給電源（例えば１００Ｖ、２００Ｖ）の配線が接続状態にあるか否かを判断する過程である。より具体的にはこれまでの経過に基づいて、リレースイッチ２０が接続状態にあるか、切断状態にあるかを判断する。
供給電源の配線が接続状態（通電状態）にある場合には「Ｙ」が選択されて過程Ｓ１６に進む。一方、供給電源の配線が切断状態にある場合には「Ｎ」が選択されて過程Ｓ１７に進む。

過程Ｓ１６は、電化製品への指令２をする過程である。この過程では、過程Ｓ１４において人の長時間に亘る不在、及び過程Ｓ１５で供給電源の配線が接続状態にあることが判断された上で、送信手段１６からリレースイッチ２０に対して切断を指令する信号を送信する。
これによりリレースイッチ２０が供給電源との配線を切断し、電化製品２、３の待機電力をも切ることができる。
その後、過程Ｓ１７に進む。

過程Ｓ１７は、不在時間を積算してカウントする過程である。過程Ｓ１７の後、過程Ｓ１１に戻る。

次に、過程Ｓ１１で「Ｙ」が選択された場合について説明する。過程Ｓ１１で「Ｙ」が選択されると、過程Ｓ１８に進む。過程Ｓ１８は滞在している旨の記録をする過程である。
過程Ｓ１８で当該滞在の旨の記録がされた後、過程Ｓ１９に進む。

過程Ｓ１９は、滞在時間を積算してカウントする過程である。過程Ｓ１９の後、過程Ｓ２０に進む。

過程Ｓ２０は、人感センサ１１により人の存在が検知された場合に、その状態が一定時間継続している（すなわち、人の存在の状態が継続している。）ことをカウントして判断する過程である。従って、この間も人感センサ１１による検知は継続されている。
この過程Ｓ２０は、例えば物を取りに来た等の短い滞在にもかかわらず電源を操作してしまうことを防止する過程である。従って過程Ｓ２０における一定時間は短くてよく、例えば３分程度の経過を見ればよい。
過程Ｓ２０で一定時間が経過した場合には「Ｙ」が選択され、過程Ｓ２１に進む。一方、過程Ｓ２０で一定時間が経過する前に人の存在が検知されなくなった場合には「Ｎ」が選択され、過程Ｓ１１に戻る。

過程Ｓ２１は、供給電源（例えば１００Ｖ、２００Ｖ）の配線が接続状態にあるか否かを判断する過程である。より具体的にはこれまでの経過に基づいて、リレースイッチ２０が接続状態にあるか、切断状態にあるかを判断する。
供給電源の配線が接続状態（通電状態）にある場合には「Ｙ」が選択されて過程Ｓ１１に戻る。一方、供給電源の配線が切断状態にある場合には「Ｎ」が選択されて過程Ｓ２２に進む。

過程Ｓ２２は、電化製品への指令３をする過程である。この過程では、過程Ｓ１１において人が存在すること、及び過程Ｓ２１で供給電源が切断状態にあることが判断された上で、送信手段１６からリレースイッチ２０に対して接続を指令する信号を送信する。
これによりリレースイッチ２０が供給電源との配線を接続し、電化製品２、３も接続状態（通電可能状態）となる。
その後、過程Ｓ１１に戻る。

以上のように、電力削減機器１０及び電力削減装置５を用いることにより、例えば上記動作過程Ｓ１０のように、自動に電化製品２、３の電源の切断、接続をすることができる。
従って人の手を介することがないので、都度電源を切らなくてはならないというような動作の煩雑を解消することができ、また、例えば手の届き難いところに配置されたコンセントを抜く必要もないというような利便性向上を図ることが可能である。

以上説明した電力削減機器１０、及び電力削減装置５は、一つの実施形態を説明するものであり、本発明の趣旨に沿ったものでれば他の形態を適用してもよい。例えば利用者の希望により電力削減装置５の使用、不使用を選択することや過程Ｓ１２、過程Ｓ１４の「一定時間」を指定することのできる操作手段が設けられてもよい。

また、上記実施形態では人感センサ、赤外線送信手段は電力削減機器１０に一体に配置されるように構成したが、これに限定されることはない。例えば適用する空間（部屋等）の事情により、人感センサ、赤外線送信手段を離隔して適切な位置に配置することもできる。また人感センサ、赤外線送信手段は１つであることに限らず複数設けられてもよい。

１住宅
２エアコン（電化製品）
３テレビ（電化製品）
５電力削減機器
１０電力削減装置
１１人感センサ
１２中央演算子（電源操作判断演算手段）
１３記憶手段
１４ＲＡＭ
１５赤外線送信手段（電源切断信号送信手段）
１６送信手段（電源切断信号送信手段）
２０リレースイッチ（スイッチ）

Claims

所定の範囲内において人の存在の有無を検知する人感センサと、
前記人感センサからの検知信号に基づいて電化製品の電源の切断を判断する電源操作判断演算手段と、
前記電源操作判断演算手段からの演算結果に基づいて前記電化製品の電源を切断する旨の信号を送信する電源切断信号送信手段と、を備える電力削減機器。
前記電源切断信号送信手段として赤外線信号を送信する赤外線送信手段を少なくとも１つ備えていることを特徴とする請求項１に記載の電力削減機器。
所定の範囲内において人の存在の有無を検知する人感センサと、
前記人感センサからの検知信号に基づいて電化製品の電源の切断を判断する電源操作判断演算手段と、
前記電源操作判断演算手段からの演算結果に基づいて前記電化製品の電源を切断する旨の信号を送信する電源切断信号送信手段と、
前記電化製品の供給電源の配線の切断及び接続を可能に配置されるとともに、前記電源切断信号送信手段からの前記信号を受信して前記切断及び接続の姿勢に切り替え作動するスイッチと、を備える電力削減装置。
前記電源切断信号送信手段として赤外線信号を送信する赤外線送信手段を少なくとも１つ備えていることを特徴とする請求項３に記載の電力削減装置。