JP2013128368A - 電力管理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電力需要者に対して確実に節電を促すことができる電力管理装置を提供する。
【解決手段】ホームコントローラ１０は、家電群４０に含まれる複数の電気機器について、使用を許容される電力の量（供給電力）を制御する。具体的には、ホームコントローラ１０は、各電気機器についての重みの設定を受付け、また、家電群４０に対して使用を許容される電力（制限電力）の入力を受付ける。そして、ホームコントローラ１０は、各電気機器についての供給電力を、制限電力を重みに従って分配することにより、設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電力管理装置に関し、特に、電気機器が使用する電力を管理するための電力管理装置に関する。

従来から、節電等を目的として、電気機器の電力を管理するための技術が種々提案されている。

たとえば、特許文献１（特開２００９−１６５２４９号公報）には、電力供給線路を介して電力を供給される複数の機器の間で優先度を設定し、当該複数の機器の使用電力の総量が余裕電力を超えた場合には、優先度の低い機器の運転が拒否される技術が開示されている。

特開２００９−１６５２４９号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたような技術によれば、優先度の低い機器についての節電を図ることは可能と考えられるが、それ以外の機器については節電を促すことは難しいと考えられた。

本発明は、かかる実情に鑑み考え出されたものであり、その目的は、電力需要者に対して確実に節電を促すことができる電力管理装置を提供することである。

本発明に従った電力管理装置は、複数の電気機器の消費電力の総量を取得するための取得手段と、複数の電気機器の消費電力の総量に対する比率を規定するための情報を記憶するための記憶手段と、総量および比率に応じて算出された電力値以下に各電気機器の消費電力を制御するための制御手段とを備える。

好ましくは、複数の電気機器は、太陽光で発電する太陽光発電手段から電力を供給され、取得手段は、太陽光発電手段の発電量を取得することにより、消費電力の総量を取得する。

好ましくは、複数の電気機器は、さらに、太陽光発電手段以外の電力供給源から電力を供給され、制御手段は、取得手段によって取得される太陽光発電手段の発電量が特定の値以上の場合には、消費電力の総量を太陽光発電手段の発電量のみから算出し、取得手段によって取得される太陽光発電手段の発電量が特定の値未満の場合には、消費電力の総量を特定の値より大きい所定の値に設定する。

好ましくは、制御手段は、総量の代わりに当該総量を一定の比率で減じた電力の量および比率に応じて、各電気機器の消費電力を制御する。

好ましくは、記憶手段は、各電気機器の消費電力に対応した動作状態をさらに記憶し、制御手段は、総量および比率に基づいて各電気機器の動作状態を特定し、当該特定された動作状態に従って各電気機器を制御する。

本発明によれば、複数の電気機器のそれぞれに供給される電力が、それぞれに対して規定される比率に基づいて制御される。これにより、たとえば複数の電気機器に対して利用が許容される電力の総量が低下した場合、複数の電気機器のすべてに対して、規定される比率に応じて、電力の利用を制限できる。

したがって、電力需要者に対して確実に節電を促すことができる。
また、優先度の低い電気機器のみについての電力の利用が制限される場合に比べて、特定の電気機器のみが利用を制限されるという事態の発生を回避でき、電力需要者の要望に応じた態様で、かつ、無理の無い範囲で、節電の実効が図ることができる。

本発明の第１の実施の形態にかかる電力管理装置を含む、エネルギー消費を管理するための制御システムの構成の具体例を示す図である。 本実施の形態のホームコントローラのハードウェア構成を示す図である。 ホームコントローラにおいて実行される、家電群を構成する各電気機器の消費電力を制御するための処理（電力調整処理）のフローチャートである。 制御システムにおける、各電気機器による消費電力の重み付けを変更するために表示される画面の一例を示す図である。 各電気機器に対して付された「重み」と、各電気機器が消費することを許容される電力の値とを模式的に示す図である。 エアコンについての供給電力の値と温度との関係の一例を示す図である。 テレビについての供給電力の値と当該テレビのバックライトの輝度との関係の一例を示す図である。 照明についての供給電力の値と当該照明が点灯する明るさとの関係の一例を示す図である。 重みの変更の際の画面表示の一例を示す図である。 図９から更新された表示画面の一例を示す図である。 図１０から更新された表示画面の一例を示す図である。 図１１から更新された表示画面の一例を示す図である。 ホームコントローラにおけるある操作により各電気機器の重みが変更された状態を示す図である。 変更後の重みと供給電力を示す図である。 図５の状態から図１３の状態へと重みを変更するための操作がなされたときの表示画面を示す図である。 図１４を参照して説明したように、エアコンの重みが上限まで上げられたときの表示画面を示す図である。 重み変更前の各電気機器の制御内容の一例を示す図である。 重み変更後の各電気機器の制御内容の一例を示す図である。 本発明の電力管理装置を含む制御システムの第２の実施の形態において実行される電力調整処理のフローチャートである。 図１９の機器制御更新処理のサブルーチンのフローチャートである。 図２０の処理による更新後の各電気機器の供給電力の一例を示す図である。 図１の家電群を構成する各電気機器の構成の具体例を示すブロック図である。

以下、本発明の照明装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、同一の機能および作用を有する要素については、同じ符号を付し、重複する説明を繰返さない。

［第１の実施の形態］
＜システムの構成＞
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる電力管理装置を含む、エネルギー消費を管理するための制御システム１の構成の具体例を示す図である。制御システム１は、たとえばＨＥＭＳ（Home Energy Management System）によって実現される。

図１を参照して、制御システム１は、ホームコントローラ１０と、太陽光発電装置２０と、インテリジェントパワーコンディショナ３０（以下、「パワーコンディショナ３０」と称する）と、家電群４０とを備える。

太陽光発電装置２０は、日中に太陽の光を受けて、当該受けた光の光エネルギーを電力に変える電力機器である。

パワーコンディショナ３０は、太陽光発電装置２０で発電した電気を変換して、宅内で使えるように宅内の電力系統に繋ぐ機器である。図１に示された制御システム１では、太陽光発電装置２０において太陽光に基づいて生成された電力は、家電群４０に供給される。パワーコンディショナ３０は、太陽光発電装置２０が発電した電力量（発電量）を示す発電量情報を、ホームコントローラ１０に送る。発電量情報は、単位時間当たりの発電量を示した情報である。なお、パワーコンディショナ３０は、太陽光発電装置２０だけでなく、それ以外の電力供給源（図示しない、商用電源、蓄電池、等）にも接続されており、家電群４０はこのような電力供給源からも電力を供給されている。

家電群４０は、少なくとも、空気調和機４１、テレビ４２、および、照明４３を含む。
ホームコントローラ１０は、家電群４０に含まれる各電気機器について、少なくとも、各電気機器の消費電力量を取得することができる。また、ホームコントローラ１０は、パワーコンディショナ３０から発電量情報を取得する。

本実施の形態では、後述するように、ホームコントローラ１０は、家電群４０を構成する電気機器による消費電力の総量の入力を受付け、また、家電群４０を構成する電気機器間の消費電力の重み付け係数（以下、単に「重み」ともいう）の入力を受付ける。そして、ホームコントローラ１０は、上記した総量と取得した各電気機器の重み付け係数とに基づいて、家電群４０を構成する各電気機器の消費電力を制御する。

なお、本実施の形態では、制御システム１００に接続された家電群４０には、ホームコントローラ１０と通信できない電気機器や電力量を制御できない電気機器を含む場合も有り得る。このような場合、ホームコントローラ１０は、通信可能な電気機器についてのみ、電力制御を行なう。

＜ホームコントローラ１０のハードウェア構成＞
図２は、本実施の形態のホームコントローラ１０のハードウェア構成を示す図である。

図２を参照して、ホームコントローラ１０は、ディスプレイ１０１と、タッチセンサ１０２と、入力部１０４と、通信インターフェイス１０５と、マイク１０７と、スピーカ１０８と、メモリインターフェイス１０９と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１０と、メモリ１１１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１１２とを含む。

ホームコントローラ１０では、タッチセンサ１０２は、ディスプレイ１０１上に設けられている。ディスプレイ１０１とタッチセンサ１０２により、タッチパネル１０３が構成されている。タッチセンサ１０２は、外部からタッチ操作されることにより情報の入力を受付ける。

ホームコントローラ１０は、タッチセンサ１０２の他に、電源ボタン等の入力デバイスからなる入力部１０４を含む。入力部１０４は、上記ボタン等を外部から操作されることにより、情報の入力を受付ける。なお、入力部１０４は、ディスプレイ１０１において表示されるソフトウェアキーによって構成されてもよい。

ＣＰＵ１１０は、メモリ１１１等に記憶されているプログラムを実行することにより、ホームコントローラ１０の動作を制御する。ＲＡＭ１１２は、ＣＰＵ１１０のワークエリアとして機能する。

ホームコントローラ１０では、ＣＰＵ１１０は、マイクロフォン（マイク）１０７を介して、音声の入力を受付けることもできる。ＣＰＵ１１０は、また、通信インターフェイス１０５を介して、外部の装置と、有線または無線で、通信することができる。ＣＰＵ１１０は、また、メモリインターフェイス１０９を介して、ホームコントローラ１０に対して着脱可能な記憶媒体２００に対する、情報の読取および／または書込をすることができる。

ＣＰＵ１１０は、メモリ１１１および／または記憶媒体２００に記憶されたプログラムを実行することにより、本明細書において説明される機能を実現する。

ホームコントローラ１０において、ＣＰＵ１１０による情報の読み込み／書き込みの対象となる記憶媒体としては、メモリ１１１および／または記憶媒体２００が例示されている。本明細書では、これらの記憶媒体を総称して、適宜メモリ１１１等という。

なお、記憶媒体２００としては、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc - Read Only Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disk - Read Only Memory）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、メモリカード、ＦＤ（Flexible Disk）、ハードディスク、磁気テープ、カセットテープ、ＭＯ（Magnetic Optical Disc）、ＭＤ（Mini Disc）、ＩＣ（Integrated Circuit）カード（メモリカードを除く）、光カード、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable Programmable Read-Only Memory）などの、不揮発的にプログラムを格納する媒体が挙げられる。

本実施の形態では、ホームコントローラ１０と家電群４０を構成する各電気機器とは、通信回線で接続され、互いに通信を行なう。通信回線は有線であってもよいし、赤外線通信等の無線であってもよい。これらの間の通信は、電源ケーブルを利用した通信であるとして、ホームコントローラ１０は、それぞれ、通信装置として通信モデム（以下、ＰＬＣ（Power Line Communication）とも称する）１１９を有している。

＜電気機器＞
図２２は、図１の家電群４０を構成する各電気機器の構成の具体例を示すブロック図である。図２２を参照して、電気機器は、通信モデムであるＰＬＣ４１１と、ユーザからの操作入力を受け付けるための機構である入力部４１２と、電気機器の動作を全体的に制御する制御部４１３と、電気機器として機能するための図示しない機構を駆動させるための機構である駆動部４１４と、エネルギー管理部４１５と、記憶部４１６とを含む。

電気機器がエアコンや洗濯機やテレビである場合、入力部４１２としてはスイッチなどが該当する。

制御部４１３は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを含み、入力部４１２からの操作信号に従ってＣＰＵがＲＡＭに記憶されているプログラムを実行することによって駆動部４１４に制御信号を出力し、図示しない機構を駆動させる。また、電気機器では、ＰＬＣ４１１を介して入力された情報が制御部４１３へと送られる。制御部４１３は、当該情報に基づいて、駆動部４１４による駆動動作を制御する場合もある。

記憶部４１６には、制御部４１３によって実行されるプログラム、および、当該プログラムの実行に必要なデータ等、種々のデータが記憶される。

電気機器における駆動対象の機構は、たとえば、電気機器がエアコンである場合には送風機構や加熱機構であり、洗濯機である場合には洗濯槽の回転機構であり、電気機器がテレビである場合には液晶表示装置等の制御を含む映像出力機構であり、電気機器が冷蔵庫である場合には庫内を冷やす冷蔵機構である。

エネルギー管理部４１５は、駆動部４１４に接続され、駆動部４１４による駆動動作によって上記機構で消費される電力を検出する。エネルギー管理部４１５は、その検出を行なうための駆動部４１４に接続された回路等のハードウェア構成であってもよいし、制御部４１３のＣＰＵがプログラムを実行することによってＣＰＵの実現する機能の一つ、つまりソフトウェア構成であってもよい。

エネルギー管理部４１５は、ＲＡＭやＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの記憶装置に接続され、または記憶装置を含み、検出された電力消費を記憶する。該記憶装置には当該電気機器を特定する情報も記憶される。電気機器を特定する情報としては、たとえば「エアコン」や「洗濯機」であることを特定する情報であってもよいし、製造番号等であってもよい。これらは予め出荷時に記憶されているものであってもよいし、その後に入力されて記憶されるものであってもよい。

エネルギー管理部４１５は、上記記憶装置に記憶された消費電力を表わす情報に当該電気機器を特定する情報を関連付けてＰＬＣ４１１に渡し、外部の装置へと送信させる。送信のタイミングは、いわゆるプッシュ型と言われる、予め規定された時間間隔や電源が投入されてから予め規定された時間後などの電気機器側で規定したタイミングであってもよいし、いわゆるプル型と言われる、外部の装置からの要求を受けてそのタイミングであってもよい。

＜電力調整処理＞
図３は、ホームコントローラ１０において実行される、家電群４０を構成する各電気機器の消費電力を制御するための処理（電力調整処理）のフローチャートである。なお、電力調整処理は、たとえばホームコントローラ１０の電源投入開始時に、開始される。

図３を参照して、電力調整処理では、ＣＰＵ１１０は、まずステップＳ１０において、ユーザ識別情報と操作情報の入力があったか否かを判断し、あったと判断するとステップＳ２０へ処理を進める。なお、これらの情報は、入力部１０４（またはタッチセンサ１０２）を介してホームコントローラ１０に直接、または、通信インターフェイス１０５やＰＬＣ１１９を介して外部の装置から、入力される。

ユーザ識別情報とは、ユーザＩＤ等の、ユーザ特有の情報である。本実施の形態では、ユーザ識別情報は、ホームコントローラ１０を操作する権限を有する特別なユーザを特定する情報であっても良い。操作情報とは、なんらかの操作のための情報である。

つまり、ステップＳ１０では、たとえば、ホームコントローラ１０の操作権限を有するユーザがユーザＩＤ等のユーザ識別情報を入力し、さらに、何らかの操作を行なった場合に、ステップＳ２０へと処理が進められる。

ステップＳ２０では、ＣＰＵ１１０は、制限電力が設定されているか否かを判断し、設定されていると判断すると、ステップＳ３０へ処理を進め、そうではないと判断するとステップＳ１０へ処理を戻す。

制限電力とは、家電群４０を構成する電気機器によって消費される電力の総量に対する制限値である。ホームコントローラ１０では、通信インターフェイス１０５等を介して外部の装置から、または、入力部１０４やタッチセンサ１０２を介してユーザから、制限電力を特定する情報が入力される。特に、外部の装置から制限電力が送信されてくる場合としては、商用電力を供給する会社から、ネットワーク経由で、消費電力の制限値が送信されてくる場合が考えられる。

ホームコントローラ１０では、ＣＰＵ１１０は、たとえば、制限電力を入力の受付けまたは受信をした場合、メモリ１１１に当該制限電力を格納させる。そして、ステップＳ２０では、そのように格納された値が存在するか否かが判断される。

ステップＳ３０では、ＣＰＵ１１０は、ユーザによる重み付けの変更があったか否かを判断する。ここで、重み付けとは、家電群４０を構成する各電気機器に対して電力の消費を許容する比率である。ホームコントローラ１０では、ユーザがこのような重み付け（比率）を調整できるようにしている。図４は、制御システム１における、各電気機器による消費電力の重み付けを変更するために表示される画面の一例を示す図である。

図４を参照して、画面５１０は、たとえばディスプレイ１０１に表示される。
画面５１０には、制御システム１において家電群４０を構成する電気機器のそれぞれ（テレビ［図４では「ＴＶ」と表記］、空気調和機［図４では「エアコン」と表記］、および、照明）についての、消費電力の重み付けの設定内容が示されている。具体的には、バー５１１はＴＶに付された重み（比率）を示し、バー５１２はエアコンに付された重みを示し、バー５１３は照明に付された重みを示す。なお、バー５１１，５１２，５１３は、いずれも、上方に位置するほど高い重みが付けられたことを意味する。

画面５１０には、さらに、これらの重み付けを変更するために操作される変更ボタン５１９が表示されている。

なお、ここで消費電力の重み付けの対象となっているのは、制御システム１を構成する電気機器のうち、ホームコントローラ１０と通信可能な電気機器のみである場合が有り得る。

図５は、図４に示されたような、各電気機器に対して付された「重み」と、各電気機器が消費することを許容される電力の値とを模式的に示す図である。

図５に示された例では、「ＴＶ」と「エアコン」と「照明」に付された重みは、それぞれ「０．２」「０．５」「０．３」である。本実施の形態では、設定される重みの合計は、「１」となる。

また、図５では、制限電力の値が、供給電力の「合計値」として示されている。なお、図５では、「１．０（ｋＷ）」が、制限電力の値の一例である。

ホームコントローラ１０では、制限電力が、各電気機器に付された重みに基づいて分配されることにより、各電気機器が消費を許容される電力の値が算出される。なお、図５では、各電気機器が消費を許容される電力の値が、「供給電力」として示されている。そして、図５に示された例では、図５の各電気機器について欄外に示されているような、制限電力に、付された重みに応じた割合をかけることにより、各電気機器の消費を許容される電力の値が算出される。たとえば、エアコンについては、次の式（１）に従って、上記電力は０．５ｋＷと算出される。

１．０（ｋＷ）×｛０．５／（０．２＋０．５＋０．３）｝＝０．５（ｋＷ）…（１）
図３に戻って、上記したように、ＣＰＵ１１０は、ステップＳ３０において、ユーザによる重み付けの変更があったか否かを判断するが、当該判断は、たとえば変更ボタン５１９（図４参照）が操作されたか否かを判断することにより実現される。そして、ＣＰＵ１１０は、そのような変更（操作）があったと判断するとステップＳ４０へ処理を進め、無いと判断するとステップＳ１０へ処理を戻す。

ステップＳ４０では、ＣＰＵ１１０は、変更後の重み付けに基づいて、各電気機器に対して許容する電力を算出（決定）し、ステップＳ５０へ処理を進める。

ステップＳ５０では、ＣＰＵ１１０は、ユーザが変更後の重み付けを決定（確定）させるための操作を行なったか否かを判断する。この判断は、たとえば、後述する決定ボタン５２９（図１０等参照）が操作されたか否かが判断することにより実現される。そして、当該操作が行なわれたと判断すると、ＣＰＵ１１０は、ステップＳ６０へ処理を進める。

ステップＳ６０では、ＣＰＵ１１０は、各電気機器を、当該電気機器に対して許容される電力の変更後の値に従って、各電気機器に対する制御信号を送信して、ステップＳ３０へ処理を戻す。

＜供給電力に対応した制御内容＞
ここで、本実施の形態における、各電気機器についての供給電力の値と制御内容の具体例を挙げる。なお、以下の説明における数値は、単なる一例であって、本発明が対象とする制御内容はこれに限定されない。

図６は、エアコンについての供給電力の値と設定温度との関係の一例を示す図である。なお、図６には、エアコンについての、送風運転についての挙動と、冷房運転についての挙動が記載されている。そして、冷房運転について、設定温度と供給電力の関係が示されている。ここで、設定温度とは、エアコン（空気調和機４１）が冷房運転する際の、運転目標となる設定温度であり、外気温との差である。設定温度は、供給電力の値が大きくなるほど、低く、つまり、消費される電力が大きくなる関係にある。

図６に示された例では、たとえば、供給電力が「４００Ｗ」である場合には、制御内容として、設定温度がその時点での外気温から１℃低い値に決定される。つまり、図３のステップＳ６０では、ＣＰＵ１１０は、空気調和機４１（の制御部４１３）に対して、設定温度を外気温から１℃低い値となるように運転するための制御信号を送信する。これに応じて、空気調和機４１では、制御部４１３は、空気調和機４１の駆動部４１４の動作を、当該制御信号に従って制御する。

なお、図６に示された例では、供給電力が３００Ｗ「未満」である場合に、冷房運転ではなく送風運転が実行される。この場合、図６の「送風運転」の欄の供給電力と風量の関係に従って、エアコンが制御される。また、供給電力が１５００Ｗ「を超える」場合には、エアコンは定格電力（１５００Ｗ）にて動作し、温度が外気温から１２℃より低いように設定されても良い。

図７は、テレビ４２についての供給電力の値と当該テレビ４２のバックライトの輝度との関係の一例を示す図である。なお、本実施の形態では、テレビ４２は、液晶テレビであり、バックライトとは、テレビ４２における液晶表示装置のバックライトである。また、図７では、輝度が、最小から最大までの１１段階で示されている。そして、各段階が、供給電力の値に関連付けられている。図７に示された例では、テレビ４２に対する供給電力の値が大きくなるほど、バックライトの輝度が高くなる関係にある。

図７に示された例では、たとえば、供給電力が「１２０Ｗ」である場合には、制御内容は、バックライトの輝度が段階「２」と決定される。そして、このような場合、図３のステップＳ６０では、ＣＰＵ１１０は、テレビ４２（の制御部４１３）に対して、段階「２」の輝度でテレビ４２のバックライトを点灯させるための制御信号を送信する。これに応じて、テレビ４２では、制御部４１３は、テレビ４２の駆動部４１４の動作を、当該制御信号に従って制御する。

なお、図７に示された例では、供給電力が１００Ｗ「未満」である場合に、輝度が「最小（０Ｗ）」に設定され、また、供給電力が２００Ｗ「以上」である場合に、輝度が「最大」に設定されても良い。

図８は、照明４３についての供給電力の値と当該照明４３が点灯する明るさとの関係の一例を示す図である。なお、照明４３は、たとえば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を利用した照明装置である。また、図８では、明るさが、最小から最大までの１１段階で示されている。そして、各段階が、供給電力の値に関連付けられている。図８に示された例では、照明４３に対する供給電力の値が大きくなるほど、明るく点灯する関係にある。

図８に示された例では、たとえば、供給電力が「２Ｗ」である場合には、制御内容は、「最小」の段階で点灯するものと決定される。そして、このような場合、図３のステップＳ６０では、ＣＰＵ１１０は、照明４３（の制御部４１３）に対して、段階「最小」の明るさで照明４３を点灯させるための制御信号を送信する。これに応じて、照明４３では、制御部４１３は、照明４３の駆動部４１４の動作を、当該制御信号に従って制御する。

なお、図８に示された例では、供給電力が５Ｗ「未満」である場合に、明るさが「最小（０Ｗ）」に設定され、また、供給電力が６０Ｗ「以上」である場合に、明るさが「最大」に設定されても良い。

＜重みの変更における画面表示＞
図４を参照して説明したように、ユーザは、各電気機器に対する重みを、タッチセンサ１０２等における表示画面に対する操作によって、変更することができる。ここで、重みの変更についての操作の具体例を説明する。図９は、重みの変更の際の画面表示の一例を説明するための図である。

図９を参照して、画面５２０には、図４の画面５１０と同様にバー５１１〜５１３と制限電力の値と現在の消費電力の値とが表示されている。また、画面５２０には、リミッタ５２１〜５２３が表示されている。また、画面５２０には、画面５１０の変更ボタン５１９の代わりに、決定ボタン５２９が表示されている。

リミッタ５２１〜５２３は、それぞれ、各電気機器についての変更可能な重みの値を示している。たとえば、図５に示したような重みと供給電力の関係において、合計値（制限電力）が１．０ｋＷから１．２ｋＷに増加したとする。この場合、各家電機器の重みが、それまでの重みと、増加前の制限電力から増加後の制限電力を割った値（この場合、１．０（ｋＷ）／１．２（ｋＷ））との積に、修正される。図５に示された重みが、制限電力が１．０（ｋＷ）から１．２（ｋＷ）に修正されたことによって修正されたものを、図９（Ａ）に示す。また、図９（Ｂ）に、図９（Ａ）に示されたように重みが修正されたことに基づく表示画面の一例を示す。

図９（Ｂ）に示された画面では、ＴＶについて言えば、この増加分をすべてＴＶに供給しようとする場合、ＴＶの供給電力は、図９（Ａ）に示された供給電力の値（０．２ｋＷ）の倍の値まで増加させることができる。このことを示すために、図９（Ｂ）では、リミッタ５２１は、バー５１１よりも上方に、表示されている。なお、リミッタ５２１は、バー５１１が配置されているグラフの下端から、バー５１１が位置している高さの倍の高さに位置している。このように、リミッタ５２１の配置は、バー５１１に対して増加できる重み（電力の量）の値を示すように決定されても良い。

また、図５に示された状態から、上記のように合計値（制限電力）が１．０ｋＷから１．２ｋＷへと０．２ｋＷ増加した場合であって、当該増加分をすべてエアコンに供給しようとする場合、エアコンの供給電力は、図９（Ａ）に示された供給電力の値（０．５ｋＷ）から０．７ｋＷまで増加させることができる。このことを示すために、図９（Ｂ）では、リミッタ５２２は、バー５１２よりも上方に、表示されている。

また、図５に示された状態から、上記のように合計値（制限電力）が１．０ｋＷから１．２ｋＷへと０．２ｋＷ増加した場合であって、当該増加分をすべて照明に供給しようとする場合、照明の供給電力は、図９（Ａ）に示された供給電力の値（０．３ｋＷ）から０．５ｋＷまで増加させることができる。このことを示すために、図９（Ｂ）では、リミッタ５２３は、バー５１３よりも上方に、表示されている。

このように、リミッタ５２１〜５２３の配置が、バー５１１〜５１３よりもそれぞれ上方に配置されていることにより、ユーザは、各機器に供給される電力を増加させ得ることを、直感的に認識できる。

決定ボタン５２９が操作されることにより、その時点での各電気機器に対する重みが決定（確定）される。なお、画面５２０に対して、バー５１１〜５１３のいずれかを上下方向に移動させる操作がなされると、当該操作に応じて、表示画面の内容が更新される。なお、画面５２０に対する操作とは、タッチセンサ１０２に対する操作であっても良いし、入力部１０４に対する操作であってもよい。

図１０は、図９（Ｂ）から更新された表示画面の一例を示す図である。
図１０を参照して、画面５３０は、画面５２０から、バー５１２を矢印Ｒ１２に沿って下方に移動させるための操作がなされた状態を示している。なお、図１０において、枠５１２Ａは、バー５１２の変更前の位置であり、図９（Ｂ）の画面５２０において表示されていた位置である。

このようなバー５１２の下方への移動に対応して、ＣＰＵ１１０は、バー５１２に対応するエアコンに対する重みを、低減させるように更新する。設定される重みが低下することいより、エアコンについての供給電力も更新される。具体的には、それまでの制限電力に対して、更新後の重みをかけた値が、更新後のエアコンの供給電力とされる。たとえば、エアコンについての重みが、バー５１２の下方への移動に応じて、図５に示された０．５から０．１に変更された場合には、エアコンについての供給電力のみが、５分の１である０．１ｋＷへと更新される。

これにより、図５に示された状態に基づくと、電気機器の供給電力の合計（０．２ｋＷ＋０．１ｋＷ＋０．３ｋＷ＝０．６ｋＷ）は、制限電力１．２ｋＷ（上記したように変更後の制限電力の値）よりも、０．６ｋＷ低い値となる。

図１０の画面５３０では、この０．６ｋＷの余裕が、ＴＶと照明のそれぞれについて、それぞれの電気機器にすべて割り当てられたときの余裕、つまり、リミッタ５２１〜リミッタ５２３とバー５１１〜５１３の上下方向についての距離として示されている。

本実施の形態では、バー５１１〜５１３の高さの和とバー５１１とリミッタ５２１の高さ方向の距離とを足し合わせた距離が一定の距離になるように、画面におけるバーやリミッタの高さ方向の位置が決定される。なお、バー５１１〜５１３の高さとは、バー５１１〜５１３のそれぞれに対応するスケールの下端ＢＭ１，ＢＭ２，ＢＭ３との高さ方向の距離を意味する。また、本実施の形態では、バー５１１とリミッタ５２１の距離と、バー５１２とリミッタ５２２の距離と、バー５１３とリミッタ５２３の距離は、同じものとされる。

つまり、図９（Ｂ）の画面５２０に示された状態よりも、ＴＶと照明に割当可能な「余裕」が大きくなったため、図１０の画面５３０では、リミッタ５２１とリミッタ５２３が、それぞれの画面５３０の表示位置（図１０では軌跡５３１，５３３で示されている）よりも上方に表示されている。

さらに、図１０に示されたように変更後、バー５１１，５１３を上方に移動させるための操作がなされ、また、決定ボタン５２９に対して操作がなされると、その時点での各電気機器に対する重みが確定される。

具体的には、図１１に示されるように、たとえば、メモリ１１１における各電気機器に対する重みの記憶内容が更新される。図１１は、図１０から更新された表示画面の一例を示す図である。

図１１を参照して、画面５４０では、バー５１１，５２３の表示位置が、それぞれ、矢印Ｒ１１，Ｒ１３によって示されているように、上方に移動している。また、決定ボタン５２９が操作されたことにより、ＣＰＵ１１０は、更新後のバー５１１〜５１３のそれぞれに対応する高さに応じた重みを、メモリ１１１における図５のような各電気機器についての情報として登録する。

このような登録によって、各電気機器についてのバー５１１〜５１３のそれぞれに対応する電気機器に対する制御内容を更新する。

更新動作中、タッチセンサ１０２における表示内容は、図１１に示されるように、リミッタ５２１〜５２３のそれぞれが、矢印ＲＡ１１〜ＲＡ１３に示すように移動することにより、バー５１１〜５１３の上方に接するように表示位置が変更される。なお、図１１の画面５４０では、図１０において、リミッタ５２１〜５２３のそれぞれの表示位置が軌跡５３１〜５３３で示されている。また、図１１の画面５４０では、変更ボタン５１９や決定ボタン５２９が表示されていたところには、「更新中」を表示させる。

その後、メモリ１１１におけるデータの更新が完了すると、図１２に示されるように、ディスプレイ１０１に表示される画面が更新される。図１２の画面５５０では、リミッタ５２１〜５２３の表示がなくなり、また、バー５１１〜５１３が変更後の位置で表示され、さらに、「更新中」の表示が変更ボタン５１９へと切り替わる。

＜重みの変更に基づく供給電力の更新＞
次に、電気機器に対する、重み付けの変更と、これに伴う供給電力の変更について、具体例に沿って説明する。

図５に示された態様で、各電気機器の供給電力が設定されているとする。この状態から、外気温が＋６℃上昇した場合を想定する。ユーザは、今のままでは暑いと感じている。しかしながら、電気機器の供給電力の総量は、制限電力として設定された１ｋＷを超えさせることができない。このため、ユーザは、エアコンにさらなる電力を供給するために、テレビと照明に付されている重みを下げるための操作をする。図１３は、このような操作により各電気機器の重みが変更された状態を示す。

図１３では、図５と比較して、ＴＶと照明の重みが０．１へと下げられている。このような操作が受付られると、重みの更新に応じて、図３のステップＳ４０として説明したように、供給電力も更新される。なお、この段階では、電気機器の重みの合計は０．７となり１より低くなっている。このままの状態で決定ボタン（図９等に示された決定ボタン５２９）が操作されると、表示上は３つの電気機器の重みの合計は０．７であるが、計算上は設定されている制限電力に０．７を掛けたものが仮の制限電力として設定され、３つの機器の重みの合計が１．０となる様に計算される。

一方、決定ボタンが操作される前に、エアコンの重みが変更された場合、つまり、たとえばエアコンの重みが上限へと変更された場合、各電気機器の重みと供給電力は、変更される。図１４は、変更後の重みと供給電力を示す図である。図１４では、３つの電気機器の重みは、それらの合計が１．０であり、そして、ＴＶ，エアコン，照明の重みの比が１：８：１である。そして、重みに応じて、各電気機器の供給電力が設定されている。具体的には、制限電力１．０ｋＷに対して、ＴＶの供給電力がその１／１０の０．１ｋＷ、エアコンの供給電力がその８／１０の０．８ｋＷ、そして、照明の供給電力がその１／１０の０．１ｋＷである。

そして、図１４に示された状態で決定ボタンが操作されると（ステップＳ５０でＹＥＳ）、各電気機器に対する制御内容が、図１４に示された供給電力に応じて決定される。これに応じて、各電気機器に対して制御信号が送信される（ステップＳ６０）。

図１３および図１４を参照して説明された重みの変更のための操作の際のディスプレイ１０１における表示画面について、図１５および図１６を参照して説明する。

図１５は、図５の状態から図１３の状態へと重みを変更するための操作がなされたときの表示画面を示す図である。

図１５の画面５６０では、図１３を参照して説明したように、図５に示された状態からＴＶと照明の重みが下げられたことに従って、図４に示された画面５１０に対して、ＴＶに対応するバー５１１が矢印Ｒ２１に従って下げられ、また、照明に対応するバー５１３が矢印Ｒ２３に従って下げられている。軌跡５１１Ａ，５１３Ａは、それぞれ、画面５１０におけるバー５１１，５１３の位置を示している。

ＴＶと照明の重みが下げられたことに従って、各電気機器についての重み（供給電力）が上げられることが許容されるようになった。これに応じて、図１５の画面５６０では、各電気機器に対応するリミッタ５２１〜５２３の位置が、それまでバー５１１〜５１３が存在していた位置から上昇している。軌跡５３１〜５３３は、それまでのバー５１１〜５１３の位置を示している。

図１６は、図１４を参照して説明したように、エアコンの重みが上限まで上げられたときの表示画面を示す図である。図１６の画面５７０では、エアコンに対応するバー５１２が矢印Ｒ３２に沿って画面５６０での位置より上方に位置している。この位置は、エアコンについてのリミッタ５２２と同じ位置である。また、画面５７０では、エアコンの重みの上昇に応じて、ＴＶと照明のリミッタ５２１，５２３が、画面５６０での位置から、矢印ＲＡ３１，３３に従って、それぞれバー５１１，５１３の位置まで下降している。

次に、図１７および図１８を参照して、図１３および図１４を参照して説明された重みの変更による、各電気機器の制御内容の変更の具体例を説明する。

図１７は、重み変更前の各電気機器の制御内容の一例を示す図である。なお、図１７および図１８では、制御内容が「運転モード」として示されている。

図１７では、テレビ（ＴＶ）の供給電力は０．２ｋＷである。このため、輝度の制御内容は、図７に従って、「最大」である。したがって、図１７に示されるように、制御内容が「バックライト最大」とされている。

また、エアコンの供給電力は０．５ｋＷである。このため、エアコンの制御内容は、図６に従って、外気温に対して「−２℃」である。したがって、図１７に示されるように、制御内容が「外気温−２℃」とされている。

また、ＬＥＤ照明の供給電力は０．３ｋＷである。このため、照明の制御内容は、図８に従って、明るさ「最大」である。本実施の形態では、ＬＥＤ照明は、５個のＬＥＤ素子を含む。そして、図１７に示されるように、照明の制御内容は、最大、つまり、「ＬＥＤ５個すべてが点灯される状態とされている。

図１８は、重み変更後の各電気機器の制御内容の一例を示す図である。
図１８では、テレビ（ＴＶ）の供給電力は０．１ｋＷである。このため、輝度の制御内容は、図７に従って、「１」である。したがって、図１８に示されるように、制御内容が「バックライト１」とされている。

また、エアコンの供給電力は０．８ｋＷである。このため、エアコンの制御内容は、図６に従って、外気温に対して「−５℃」である。したがって、図１８に示されるように、制御内容が「外気温−５℃」とされている。

また、ＬＥＤ照明の供給電力は０．１ｋＷである。このため、照明の制御内容は、図８に従って、明るさは「最小」である。本実施の形態では、ＬＥＤ照明は、５個のＬＥＤ素子を含む。そして、図１８に示されるように、照明の制御内容は、５個のＬＥＤが照度４で点灯される状態とされている。

以上、図１７と図１８を参照して説明したように、テレビと照明の重みを下げられ、その分、エアコンの重みを上げられたことにより、供給電力の合計を変更することなく、エアコンの運転強度を上げることができ、当初のユーザが要求したことによるエアコン強度の上昇が実現されている。

［第２の実施の形態］
図１９は、本発明の電力管理装置を含む制御システムの第２の実施の形態において実行される電力調整処理のフローチャートである。

本実施の形態では、電気機器に対する重みの変更がなくとも、制限電力の変更があった場合、当該制限電力の変更に応じて、各電気機器の供給電力が変更される。

図１９を参照して、本実施の形態の電力調整処理では、ＣＰＵ１１０は、まずステップＳ１で、制限電力が変更されたか否かを判断する。ここでは、たとえば、上記したように制限電力が外部から入力される場合に、新たな制限電力の入力があったか否かが判断される。そして、制限電力の変更があった場合には、ステップＳ２へ処理が進められ、なかった場合には、ステップＳ１０へ処理が進められる。

ステップＳ２では、機器制御更新処理が実行される。図２０は、図１９の機器制御更新処理のサブルーチンのフローチャートである。

図２０を参照して、機器制御更新処理のステップＳ２０１では、ＣＰＵ１１０は、変更後の制御電力の値を取得して、ステップＳ２０２へ処理を進める。

ステップＳ２０２では、ＣＰＵ１１０は、ステップＳ２０１で取得した制御電力に基づいて、各電気機器の供給電力を算出して、ステップＳ２０３へ処理を進める。具体的には、その時点での各電気機器の重みに従って新しい制限電力を分配するように、各電気機器の供給電力を算出する。

ステップＳ２０３では、ＣＰＵ１１０は、ステップＳ２０２で算出した各電気機器の供給電力と図６〜図８を参照して説明したような関係に従って、各電気機器の制御内容を更新し、それに従った制御信号を各電気機器に送信して、図１９へ処理を戻す。

ステップＳ１０以降は、図３を参照して説明した処理と同様の処理が実行される。
図２１には、変更後の各電気機器の供給電力の一例が示されている。図２１に示された供給電力は、図１４に示されたものから、制限電力が０．８ｋＷに変更されたものに相当する。図２１では、ＴＶと照明については、供給電力は、制限電力の０．８ｋＷを（０．１／１）倍された０．０８ｋＷである。エアコンについては、供給電力は、制限電力の０．８ｋＷを（０．８／１）倍された０．６４ｋＷである。

［その他の変形例等］
以上説明した各実施の形態では、家電群４０に含まれる電気機器が、空気調和機４１、テレビ４２、および、照明４３の３種類とされたが、このような組合せに限定されない。さらに洗濯機や冷蔵庫などの他の機器を含んだりしても良いし、数が３より少なくても良い。

以上説明した各実施の形態の電力管理装置（ホームコントローラ１０）は、電気機器の間で優先順位を設定して特定の電気機器のみ電力の利用を制限するものではなく、電気機器の間で重みを設定し、重みに応じて、複数の電気機器についての供給電力を制限する。このため、ユーザにおいて特定の電気機器のみの利用を制限することによる偏った節電態様ではなく、複数の電気機器に渡る節電を促すことができ、ユーザに対して確実に節電を促すことができる。また、このような制御によれば、ユーザにおける快適性をなるべく損なわない態様で省エネを実現できる。また、重みは、順次設定できる。このため、所望の電力制御を実現するために優先度を予め設定しておかなければならないという事態を回避できる。また、各実施の形態では、各電気機器の制御は供給電力の制限範囲以内で、その制御内容が制限されないように、つまり、ユーザによる各電気機器に対する直接の操作内容に応じた動作が許容されても良い。換言すれば、各電気機器において、制限の範囲内の場合の制御は、考慮する必要がない。これにより、各電気機器の使用電力が許容電力を超えるたびに電気機器の動作が制限されるような、煩雑な制御処理を回避できる。

また、各実施の形態では、ホームコントローラ１０に対して入力されたまたは外部から入力された制限電力と、各電気機器に対して設定される重みとに基づいて、各電気機器に対する供給電力の値が設定された。

なお、制限電力は、太陽光発電装置２０による発電量とされてもよい。ＣＰＵ１１０は、インテリジェントパワーコンディショナ３０から、太陽光発電装置２０による発電量を取得できる。

また、制限電力は、太陽光発電装置２０による発電量の８割の値等、ユーザの設定によって当該発電量を一定の比率で減じた値とされても良い。さらに、ある時点での発電量の８割の値とされ、発電量が当該値を下回らない限り変更されないように、制限電力が設定されても良い。これにより、太陽光発電装置２０による発電量が時々刻々と変化する場合であっても、太陽光発電装置２０における発電電力の範囲以内で電気機器を使用する際に、電気機器の安定した制御が可能となる。なお、「８割」は比率の一例であり、これに限定されない。

また、ホームコントローラ１０は、制限電力を特定の値とし、太陽光発電装置２０による発電量が特定の値以上であれば太陽光発電装置２０から供給される電力のみで家電群４０へ供給される電力を賄い、特定の値を下回った場合には、特定の値に対して不足する電力を外部の電力会社から購入するようにして、家電群４０の動作を制御しても良い。

また、制限電力と重みに基づいて各電気機器について算出される供給電力が、当該電気機器の定格電力を超える場合には、図５等を用いて説明した画面表示は、設定された重みにしたがってなされるが、当該電気機器に対して実際に供給される電力は、当該電気機器の定格電力を上限とし、当該定格電力を越えないように制御される。

また、ホームコントローラ１０は、制限電力と重みに基づいて、各家電機器に対して直接なされた操作内容の許可／不許可を決定することができる。具体的には、ユーザが、各家電機器の運転モードを変更するために当該家電機器を直接操作した場合、当該操作の内容が、各家電機器からホームコントローラ１０へ送信される。これに応じて、ホームコントローラ１０では、ＣＰＵ１１０は、当該家電機器から受信した変更後の運転モードに対応する当該家電機器への供給電力を取得する。たとえば、ＣＰＵ１１０は、変更後の運転モードに対応する運転内容を取得し、そして、図６〜図８を参照して説明したような運転内容（風量、輝度、明るさ、等）と供給電力との関係に基づいて、変更後の運転モードに対応する供給電力を取得する。運転モードと運転内容の関係は、別途、関連付けられているものとする。なお、運転モードと供給電力が直接関連付けられていても良い。また、各家電機器に対して運転内容を指定する操作がなされても良い。

そして、ＣＰＵ１１０は、このように取得された供給電力が、制限電力と当該家電機器に付された重みとの積によって得られる電力を超えるか否かを判断する。そして、ＣＰＵ１１０は、超えると判断した場合には、当該家電機器に対して、ユーザによってなされた操作内容を許可しない旨の信号を送信する。これに応じて、当該家電機器では、その旨が表示され、運転内容は変更されない。なお、当該表示は、家電機器における表示の代わりに、または、家電機器における表示に加えて、ホームコントローラ１０のディスプレイ１０１においてなされても良い。

一方、ＣＰＵ１１０は、超えないと判断した場合には、当該家電機器に対して、上記したユーザによってなされた操作内容を許可する旨の信号を送信する。これに応じて、当該家電機器では、運転内容が、上記操作内容に従って変更される。

また、図１７や図１８を参照して説明したような運転モードによって特定される制御内容は、メモリ１１１等に格納されたテーブル等において規定されているとすることができる。そして、制御モード（運転モード）が選択される際には、制限電力にその電気器の重みを掛けることによって算出された電力値より低い値であって、かつ、最も当該算出された電力値に近い電力値に対応するモードが選択される。

また、ＬＥＤ照明が複数の照明装置によって構成される場合は、当該ＬＥＤ照明に対して供給される電力は、照度が最小の（消灯されている）照明装置以外の全ての照明装置に等しく電力を分配する。つまり、ＬＥＤ照明において、点灯する照明装置は、同じ制御モードに従って制御される。また、ユーザによって、点灯している照明装置の一部が消灯された場合、残った照明装置に、ＬＥＤ照明に割り当てられた供給電力が等しく分配される。

また、図４等の画面表示では、リミッタの上下方向の表示位置は、対応する各電気機器に対して付された重みに応じて決定される。なお、画面表示では、上下方向において、リミッタが表示され得る上限位置が重み「１」に対応し、下限位置が重み「０」に対応するように、リミッタの上下方向の位置と重みとが関連付けれられる場合が有り得る。

今回開示された各実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。また、各実施の形態およびその変形例に記載の発明は、単独で、または、可能な限り組合わされて、実施されることが意図される。

１０ ホームコントローラ、２０ 太陽光発電装置、３０ インテリジェントパワーコンディショナ、４０ 家電群、４１ 空気調和機、４２ テレビ、４３ 照明、１０１ ディスプレイ、１０２ タッチセンサ、１０３ タッチパネル。

Claims (5)

1. 複数の電気機器の消費電力の総量を取得するための取得手段と、
   複数の前記電気機器の消費電力の前記総量に対する比率を規定するための情報を記憶するための記憶手段と、
   前記総量および前記比率に応じて算出された電力値以下に各前記電気機器の消費電力を制御するための制御手段とを備える、電力管理装置。
2. 前記複数の電気機器は、太陽光で発電する太陽光発電手段から電力を供給され、
   前記取得手段は、前記太陽光発電手段の発電量を取得することにより、消費電力の前記総量を取得する、請求項１に記載の電力管理装置。
3. 前記複数の電気機器は、さらに、前記太陽光発電手段以外の電力供給源から電力を供給され、
   前記制御手段は、
   前記取得手段によって取得される前記太陽光発電手段の発電量が特定の値以上の場合には、消費電力の前記総量を前記太陽光発電手段の発電量のみから算出し、
   前記取得手段によって取得される前記太陽光発電手段の発電量が前記特定の値未満の場合には、消費電力の前記総量を前記特定の値より大きい所定の値に設定する、請求項２に記載の電力管理装置。
4. 前記制御手段は、前記総量の代わりに当該総量を一定の比率で減じた電力の量および前記比率に応じて、各前記電気機器の消費電力を制御する、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電力管理装置。
5. 記憶手段は、各前記電気機器の消費電力に対応した動作状態をさらに記憶し、
   前記制御手段は、前記総量および前記比率に基づいて各前記電気機器の動作状態を特定し、当該特定された動作状態に従って各前記電気機器を制御する、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の電力管理装置。

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