JP2015204677A - 消費電力制御システムおよび電気機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 契約電力を効率よく使用できるようにすると共に電力低下制御と復帰制御の繰り返し実行を防ぐこと。
【解決手段】 電力線を通して電力が供給される電気機器と、電気機器と通信ネットワークを接続して電気機器の消費電力の制御を行う電力制御装置とを有する消費電力制御システムにおいて、電気機器は本体の電源をオンする前に使用電力を電力制御装置へ送り、電力制御装置は、現在電力線に流れている電流と使用電力値の和が予め定めた閾値を超える場合は、他の電気機器に対して電力低下制御指令を出力する。電力制御装置はこの電力低下制御指令の契機となった電気機器を記憶しておき、その電気機器が使用終了した時点で他の電気機器に対して復帰制御指令を出力する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数の電気機器を例えば電力線を用いてネットワーク化することにより、全消費電力を定格容量内に制御する消費電力制御システムおよび電気機器に関する。

一般家庭では、電流遮断用の安全装置であるブレーカーを通して、冷蔵庫、洗濯機、テレビ、パソコン、ビデオレコーダー、エアコンなどの電気機器に電力が供給される。そしてこのブレーカーに定格以上の電流が流れると、ブレーカーが作動して電力線に繋がる全ての電気機器への電力供給を遮断する。このために、例えば電子レンジの使用を開始したところ定格以上の電流が流れてしまい、その結果、稼働中のパソコンの電源が落ちて保存データが破壊されたり、あるいは録画中のレコーダーが停止してしまうなど不測の事態が発生するおそれがある。

このような事態の発生を防ぐため、従来、制御装置と各電気機器をネットワークで接続し、ブレーカーによって各電気機器の個別消費電力やこれらを合算した全消費電力を検知し、決められた定格以上の電流がブレーカーに流れる可能性がある場合には、ネットワークを介して各電気機器に電力低下制御指令を通知し、電力低下が可能な電気機器はこの指令に基づいて通常の動作モードからより低い電力で動作する低消費電力動作モードに遷移することで、全消費電力を抑制してブレーカーの遮断を回避するシステムが提案されている。このシステムは、全消費電力が復帰電力を下回った場合は自動的に元の通常動作モードに復帰させることによって、ユーザの利便性や居住環境の快適性を向上させている。

例えば、特許文献１には、制御端末装置によって、ネットワーク上に出力された電流データを取り込むと共に、各制御端末装置との間で相互に通信を行い、これにより決定された電気機器をオフ制御することにより、全消費電力量を定格電力量内に制御するシステムが記載されている。

また、特許文献２には、電力線に流れる電流を計測監視し、予め設定した電流値と計測値との割合に応じて段階的な報知を行い、計測値が設定値を超えた場合には消費電流が大きい順に所定の電気機器を停止させる機能と、電流が予め定められた復帰電流を下回った場合には、消費電流が小さい順に所定の電気機器を開始させる機能とを備えたシステムが記載されている。

特開平１０−９４１７０号公報 特開２００７−２０２８９号公報

しかしながら、上述した従来の消費電力制御システムは、いずれも電力線に流れる全消費電流を検知して、当該電流がブレーカーの動作電流をもとに定められた設定値（閾値電力）を超えた場合は電力低下制御を実行し、閾値電力よりも低い設定値（復帰電力）を下回った場合は復帰制御を実行するものである。

このため、閾値電力と復帰電力をどのような設定値にするかの判断が難しく、閾値電力と復帰電力との差が小さい場合は電気機器の使用電力との関係で電力低下制御と復帰制御を繰り返し実行してしまうという問題がある。この問題を回避しようとすると、閾値電力と復帰電力に十分な差を設ける必要がある。この場合電気機器は両設定値の間で動作をすることになり、契約電力に無駄が生じる。

また特許文献１の技術は、電気機器間で相互に通信を行って優先度情報を更新するというものであるため、通信環境が良くないと制御不能に陥るおそれがある。また、ネットワークに繋がる電気機器の数によって処理時間が長くなり、ブレーカーが先に作動してしまったり、あるいは電気機器の稼動開始が遅延したりするという問題もある。

本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものであり、電力低下制御と復帰制御を同じ設定値で管理可能にすることで契約電力を効率よく使用できるようにすると共に電力低下制御と復帰制御の繰り返し実行を防ぎ、また通信環境が良くない場合でも電気機器の稼働開始が遅れることのない消費電力制御システムおよび電気機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の電力制御装置システムは、電力線を通して電力が供給される一または二以上の電気機器と、前記電気機器と通信ネットワークを接続し、前記電気機器の消費電力の制御を行う電力制御装置とを有する消費電力制御システムであって、前記電力制御装置は、前記電力線を通して電力が既に供給されている電気機器（以下、「既加入電気機器」という。）の全消費電力値を取得し、前記電力線を通して新たに電力供給予定の一の電気機器から使用電力データを受信したときに、当該使用電力データの値と前記全消費電力値との合計値が閾値を超えているか否かを判定し、当該合計値が前記閾値を超えている場合は、前記既加入電気機器に通常動作モードからより消費電力の小さい低消費電力動作モードへの移行を促す電力低下制御指令を送信し、前記一の電気機器から電力使用終了通知を受信したときに、前記既加入電気機器に低消費電力動作モードから通常動作モードへの復帰を許可する復帰制御指令を送信し、
前記電気機器は、使用電力データを記憶しており、電源スイッチのオン操作を検知して当該使用電力データを前記電力制御装置へ送信した後一定時間経過後に電気機器本体への電力供給を開始し、電源スイッチのオフ操作を検知して電気機器本体への電力供給を停止した後に前記電力使用終了通知を送信し、前記電力制御装置から送信されてくる前記電力低下制御指令を受信したときは電気機器本体の動作モードを低消費電力動作モードへ切り替え、前記電力制御装置から送信されてくる前記復帰制御指令を受信したときは電気機器本体の動作モードを通常動作モードへ切り替えることを特徴とする。ここで、「電力」は定格電圧下では「電流」に変換可能であるため、「電力」は「電流」も含む概念である。以下の説明においても同様である。

本発明では、低消費電力動作モードへの移行の契機となった電気機器への電力供給を停止したときに他の電気機器を通常動作モードへ復帰させるので、電力低下制御と復帰制御の夫々の閾値を設ける必要がなく契約電力を効率よく使用でき、また電力低下制御と復帰制御の繰り返し実行を避けることができる。さらに、新たに電力供給を受ける予定の電気機器は、使用電力データを電力制御装置へ送信した後に、電力制御装置からの応答を待たず一定時間経過後に電気機器本体への電力供給を開始するので、通信環境が良くない場合でも電気機器の稼働開始の遅延を防ぐことができる。

なお、前記一定時間（電気機器が電源スイッチのオン操作を検知して当該使用電力データを電力制御装置へ送信してから電気機器本体への電力供給を開始するまでの時間）は、電気機器が使用電力データを電力制御装置へ送信してから電力制御装置が電力低下制御指令を各電力制御装置へ送信し各電気機器が電気機器本体の動作モードの切り替えを完了するまでの時間よりも長く設定するのが好ましい。

また、本発明に係る消費電力制御システムの前記電力制御装置は、前記一の電気機器から前記使用電力データを受信した後、前記一の電気機器との間で周期的に通信を行い、前記一の電気機器から前記電力使用終了通知を受信することなく前記一の電気機器との通信が途絶えた場合には、当該一の電気機器による電力使用が終了したと判定して前記既加入電気機器へ前記復帰制御指令を送信する。これにより、低消費電力動作モードへの移行の契機となった電気機器が電力使用終了通知を送信することなく突然離脱した場合でも他の電気機器を通常動作モードへ復帰させることができる。

好ましくは、前記電力制御装置は、電流検出手段を備え、前記既加入電気機器の全消費電力値は、前記電力線の電流を前記電流検出手段で計測することによって取得し、前記一の電気機器から前記電力使用終了通知を受信することなく前記一の電気機器との通信が途絶えた場合は、さらに前記一の電気機器との通信が途絶える前の全消費電力値と通信が途絶えた後の全消費電力値の差分を演算し、当該差分が前記一の電気機器の使用電力データの値の一定範囲内にある場合に当該一の電気機器による電力使用が終了したと判定するようにすると良い。これにより、低消費電力動作モードへの移行の契機となった電気機器が電力線から切り離されたことをより正確に把握することができるので、不用意な通常動作モードへの復帰によるブレーカーの遮断を回避することができる。

また、本発明に係る消費電力制御システムの前記電力制御装置は、前記一の電気機器から前記使用電力データを受信したときに、一定時間後に前記電力線に流れる電流の変化量を計測し、該電流の変化量を前記一の電気機器へ送信し、前記一の電気機器は該電流の変化量を受信すると、記憶している前記使用電力データの値を該電流の変化量に書き換えることを特徴とする。本発明では、使用電力データの初期設定値を電気機器稼動時の突入電流の最新値に置き換えることができるので、突入電流によるブレーカーの遮断を防止することができ、閾値電力をより契約電力に近づけることができる。

本発明に係る電気機器は、電気機器本体と前記電気機器本体への電力の供給および前記電気機器本体の動作モードの制御を実行する機器制御装置とを有する電気機器であって、
前記機器制御装置は、電源スイッチのオン操作を検知して起動開始通知を出力した後一定時間後に前記電気機器本体への電力の供給を開始し、
電源スイッチのオフ操作を検知して前記電気機器本体への電力供給を停止した後に電力使用終了通知を出力することを特徴とする。

本発明では、起動開始通知を出力した後一定時間後に電気機器本体への電力の供給を開始するので、電気機器単独でも動作可能であり、後に特段の設定変更を要せずに電力制御装置と接続して動作させることができる。

好ましくは、前記機器制御装置は、電気機器本体の消費電力ごとの動作モードを記憶し、電力低下制御指令を入力することによって、前記電気機器本体の動作モードをより消費電力の小さい動作モードへ切り替え、復帰制御指令を入力することによって、より消費電力の高い動作モード又は前記電力低下制御指令を入力する前の動作モードへ切り替えるようにすると良い。これにより、ブレーカーの遮断の可能性を低減させることができる。

以上説明したように、本発明によれば、電力低下制御と復帰制御を閾値電力という一つの設定値で管理可能になるので契約電力を効率よく使用することができ、また電力低下制御と復帰制御の繰り返し実行を防ぐことができる。また電気機器は電力制御装置からの応答を待たずに電力供給を行うので通信環境が良くない場合でも電気機器の稼働開始の遅延を防ぐことができる。

本発明の第１の実施の形態による消費電力制御システムの構成図である。 図１の電気機器演算部の処理手順を説明するためのフローチャートである。 図１の電力制御装置演算部の処理手順を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態による消費電力制御システムの構成図である。 図４の電気機器演算部が実行する稼動開始・終了時の処理手順を示すフローチャートである。 図４の電気機器演算部の受信処理手順を示すフローチャートである。 図４の電力制御装置演算部の受信処理手順を示すフローチャートである。 図４の電力制御装置演算部の異常離脱監視処理の手順を示すフローチャートである。 図４の電力制御装置記憶部の加入機器管理テーブルのデータ例の説明図である。

（第１の実施の形態）
以下に本発明に係る消費電力制御システムの第１の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１において、本実施の形態による消費電力制御システム１は、電気機器３、各電気機器３を制御する電力制御装置２、契約電力（契約アンペア）を超えると電力の供給を遮断するブレーカー４、ブレーカー４を通して各電気機器に電力を供給するための電力線５、及び各電気機器３と電力制御装置２とを接続する通信ネットワーク６から構成されている。

通信ネットワーク６としては電力線を用いて、電力線搬送（ＰＬＣ，Power Line Communication）によって各電気機器３と電力制御装置２との間の通信を行うようにしても良いし、無線ＬＡＮなど他の手段によって通信を行うようにしても良い。なお、ブレーカー４を電気機器専用とし、電力制御装置２はブレーカー４に対して電源側に設置するようにしても良い。また、ブレーカー４を電力制御装置２に含めて構成することもできる。

電力制御装置２は、電気機器３と通信を行う送受信部２２、データを保存する記憶部２３、演算処理を実行する演算部２１を備えている。電力制御装置２の記憶部２３は、契約電力をもとに任意に設定された閾値電力や通信ネットワーク６を通して送られている各電気機器３の使用電力データ等を保存する。

一方、電気機器３は、エアコン，冷蔵庫，テレビなどの本来の機能を提供する電気機器本体３１と、電力制御装置２との間で通信を行い電気機器本体３１に対して動作モード切替指令を出力する機器制御装置３２から構成されている。機器制御装置３２は、通信ネットワーク６を通して電力制御装置２と通信を行う送受信部４２、データを保存する記憶部４３、演算処理を実行する演算部４１を備えている。機器制御装置３２の記憶部４３には電気機器３の使用電力データ（定格電力の仕様値）が保存されている。この機器制御装置３２は、低消費電力のマイクロコンピュータ等で構成することができる。

次に、本実施の形態による消費電力制御システム１の動作について図１〜図３を参照しながら説明する。
いま図１に示す電気機器３（３Ａ〜３Ｈ）のうち電気機器３Ｂ〜３Ｈが稼動中であり、その全消費電力が閾値電力を超えない範囲であったとする。この状態でユーザが電気機器３Ａを稼動させる場合、ユーザは電気機器３Ａの電源スイッチ３８をオンする。すると機器制御装置３２が立ち上がり、演算部４１がこの電源スイッチ３８がオンになったことを検知して（Ｓ１０１で「ＹＥＳ」）、記憶部４３に保存されている使用電力データを読み出して、これを電力制御装置２へ送信する（Ｓ１０２，Ｓ１０３）。その後演算部４１は予め設定された一定時間後に電気機器本体３１への電力供給用のスイッチ（以下「本体スイッチ」という。）３９をオンにする（Ｓ１０４，Ｓ１０５）。これにより、電気機器３Ａの本体３１は電力が供給され稼動を開始する。

この「一定時間」は、詳細は後述するが、電力制御装置２へ使用電力データが送られ、電力制御装置２が他の電気機器３Ｂ〜３Ｈへ電力低下制御指令を送り、他の電気機器３Ｂ〜３Ｈが通常動作モードから低消費電力動作モードに移行するまでの時間よりも長くなるように設定される。なお、電気機器３Ａの記憶部４３に保存される使用電力データは初期値として例えば電気機器３Ａの仕様値を用いることができるが、電気機器に自身の消費電流を検出する電流検出手段（図示せず）を設け、この消費電流で記憶部４３の使用電力データを逐次更新し直近の使用電力データを用いるようにしても良い。電気機器から電力制御装置へ送信されるデータには、少なくとも電気機器の識別情報と使用電力データが含まれている。なお、別に加入要求などのデータを含めても良いが、本実施の形態では使用電力データを送ることによって電力制御装置側では加入要求であるとして判断するものとする。

一方、電力制御装置２の演算部２１は、電気機器３から送られてくる使用電力データを逐次保存する。いま電気機器３Ｂ〜３Ｈについて使用電力データが登録されている状態で、電気機器３Ａから送られてくる使用電力データを受信すると（Ｓ２０１）、現在の全使用電力すなわち電気機器３Ｂ〜３Ｈの全消費電力データ（α）と電気機器３Ａから通知された使用電力データ（Ｕ）の合計が閾値電力（Ｔ）を超過するか否かを判定する（Ｓ２０３）。そして、超過しないと判定した場合には（Ｓ２０３で「ＮＯ」）、既加入の他の電気機器３Ｂ〜３Ｈへは電力の電力低下制御指令を通知しない。なお、この閾値電力は任意に設定できるが、契約電力に対して多少マージン（たとえば機器制御装置１台の消費電力）をとって設定するのが好ましい。

電力制御装置２は他の電気機器３Ｂ〜３Ｈの全使用電力と電気機器３Ａから通知された使用電力との合計が閾値電力を超過すると判定した場合においてのみ、他の電気機器３Ｂ〜３Ｈに電力の電力低下制御指令を送信する（Ｓ２０３，Ｓ２０４）。これにより、電気機器３Ａの稼動によってブレーカー４が遮断されることを回避すると共に無用な電力低下制御を排除する。電力制御装置２から通知された電力低下制御指令を受信した電気機器３Ｂ〜３Ｈの演算部４１は、電力制御装置２との通信が可能な状態を維持しながら、電気機器本体３１へ動作モード切替指令を出力して、各電気機器３Ｂ〜３Ｈの消費電力を低下させる制御を実行する。この電力低下制御は、例えばディスプレイの明るさを調整する、コンプレッサーの作動を禁止する等であるが、これに限られず従来の技術を用いることができる。

この電力低下制御によって通信ネットワーク６に繋がる電気機器３Ｂ〜３Ｈの消費電力が低減されるため、電気機器３Ａの本体３１への電力供給によるブレーカー４の遮断の可能性を低減することができる。

次に電力制御装置２の演算部２１が行う復帰制御について説明する。
いま電気機器３Ａの本体３１を稼動させる際に、既に電気機器３Ｂ〜３Ｈが電力低下制御を実行していたとする。この状態のときに、電気機器３Ａの電源スイッチ３８がオフになった場合、機器制御装置３２の演算部４１はこれを検知して（Ｓ１０６）、本体スイッチ３９をオフにした後（Ｓ１０７）、送受信部４２を通して電力制御装置２に対して電力の使用を終了した旨の電力使用終了通知を送信する。電力制御装置２の演算部２１は、電気機器３Ａから電力使用終了通知を受信すると（Ｓ２０５，Ｓ２０６）、他の電気機器３Ｂ〜３Ｈに対して復帰制御指令を送信する（Ｓ２０７）。電気機器３Ｂ〜３Ｈは電力制御装置２から復帰制御指令を受信すると、電力低下制御を行う前の状態（通常動作モード）に復帰する。

なお、電気機器３Ａが稼動中に取り外されて、電気機器３Ａから電力制御装置２に対して電力使用終了通知を送信することができないと、上記の処理（Ｓ１０６〜Ｓ１０７）が実行されず、電力制御装置２は他の電気機器３Ｂ〜３Ｈに復帰制御指令を送信することができなくなる。

本実施の形態では、このような場合は電気機器３Ａと電力制御装置２との通信が途絶えることになるため、電力制御装置２の演算部２１は電気機器３Ａの通信不能を検知することによって（Ｓ２０５で「ＮＯ」）、電気機器３Ａによる電力の使用が終了したと判定し、他の電気機器３Ｂ〜３Ｈに復帰制御指令を送信する（Ｓ２０７）。

以上の如く、電力制御装置２は各電気機器３Ｂ〜３Ｈに電力低下制御を実行させる契機となった電気機器３Ａの電力使用の終了を検知して復帰制御指令を送信する。これにより、閾値電力を契約電力近くに設定したとしても不用意に電気機器のオン／オフが繰り返されることを防止することができる。

すなわち、本実施の形態によれば、閾値電力を契約電力と同程度に設定でき、また電力低下制御時と復帰制御時で異なる閾値を設定する必要がないので、ユーザは従来に比べ契約電力分を無駄無く使うことが可能になる。

また本実施の形態による電気機器によれば、機器制御装置は加入要求を出力して予め定められた一定時間経過後に電気機器本体に電力を供給し電気機器本体を稼動させるので、電力制御装置を備えていない環境でも電気機器を支障なく使用することができる。このように予め電気機器のみを設置して通常に使用し、その後電力制御装置を設置したときに何ら設定変更を要せずに効率の良い運用状態を実現することができる。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態による消費電力制御システム１ａを図４に示す。図１の構成との主な違いは、電力制御装置に計器用変流器（ＣＴ）等の電流検出手段７を加え、さらに電気機器３に電源スイッチ３８の操作に連動して立上り時間を一定時間遅延させるオンディレイタイマ３６と、立下り時間を一定時間遅延させるオフディレイタイマ３５を設け、各タイマの出力によってそれぞれ電気機器本体３１への電力供給用のスイッチ３９と機器制御装置３２への電力供給用のスイッチ３７を作動させるようにしたことである。その他の構成は図１と同様であり同一要素には同一符号を付し説明を省略する。

次に本実施の形態による消費電力制御システム１ａの基本動作について図４〜図８を参照しながら第１の実施の形態との差異を中心に説明する。

（電気機器の動作）
まず、電気機器３の電源オン、オフ時の動作について図４，図５を参照しながら説明する。ユーザが電気機器３の電源スイッチ３８をオンすると、これによりオフディレイタイマ３５とオンディレイタイマ３６が作動を開始する。オフディレイタイマ３５は立ち上がり（オンになるタイミング）は電源スイッチのオン時と同じタイミングであるから、直ちにスイッチ３７をオンする。これにより機器制御装置３２に電力が供給され稼動を開始する。機器制御装置３２の演算部４１は起動されると、まず記憶部４３に保存されている使用電力データを読み出し（Ｓ３０１）、このデータを電力制御装置２へ送信する（Ｓ３０２）。その後、電源スイッチ３８がオフになったかどうかを監視し（Ｓ３０３）、オフになった場合は電力使用終了通知を電力制御装置２へ送信する（Ｓ３０４）。オフディレイタイマ３５は、電源スイッチ３８のオフを検知して所定時間経過後にスイッチ３７をオフにするが、この所定時間は、演算部４１がステップＳ３０３，ステップ３０４の処理を確実に完了できる時間に設定される。

一方、オンディレイタイマ３６の遅延時間は、電気機器が使用電力データを電力制御装置へ送信してから電力制御装置が電力低下制御指令を各電力制御装置へ送信し各電気機器が電気機器本体の動作モードの切り替えを完了するまでの時間に対して若干マージンをもって設定されており、その時間経過によって自動的に立ち上がり本体スイッチ３９をオンする。

これにより、自動的に電気機器本体３１は立ち上がるので、第１の実施の形態と比較して、機器制御装置３２の故障等によって演算部４１が正常に動作しない場合でも確実に電気機器本体３１を稼動させることができる。

次に電気機器３の受信処理について図４，図６を用いて説明する。
電気機器３の演算部４１は、送受信部４２から受信があったことを受信割り込み等で通知されると、その受信データの内容によってそれぞれの動作を実行する。

例えば、受信データが電力制御装置２から送られてきた計測値の場合はその計測値で記憶部４３の使用電力データを更新する（Ｓ４０１，Ｓ４０２）。受信データが電力低下制御指令の場合は、電気機器本体３１の動作モードを低消費電力動作モードに設定する（Ｓ４０３，Ｓ４０４）。受信データが復帰制御指令の場合は電気機器本体３１の動作モードを通常動作モードに設定する（Ｓ４０５，Ｓ４０６）。

この処理によって、使用電力データを常にその電気機器の実態に合った最新値に更新することができ、電力制御装置２での契約電力を超えているか否かのより正確な判定を可能にする。

（電力制御装置の動作）
次に電力制御装置２の受信処理手順について説明する。
電力制御装置２の演算部２１は、例えば送受信部２２からの受信割り込みによって起動する。そして、受信データの内容が電気機器からの使用電力データの受信の場合は（Ｓ５０２で「ＹＥＳ」）、当該電気機器はネットワークに加入済みか否かを加入機器管理テーブルによって確認する（Ｓ５０３）。図９に加入機器管理テーブルのデータ例を示す。現在加入している電気機器の識別情報が記憶され、さらに電力低下制御の契機となった電気機器に対してはフラグ（閾値超過フラグ）が設定可能になっている。

ステップＳ５０３の判定の結果、ネットワークに未加入の場合すなわち加入機器管理テーブルに登録されていない場合は、当該電気機器の識別情報を加入機器管理テーブルに追加登録する（Ｓ５０４）。

そして電流検出手段７によって電力線に流れる全消費電流値（α）を計測し（Ｓ５０５、この電流値（α）と今回電気機器３から通知された使用電力データ（Ｕ）の合計が閾値電力（Ｔ）を超過するか否かを判定する（Ｓ５０６）。その結果、超過したと判定した場合は加入機器管理テーブルの該当する電気機器３の閾値超過フラグをセットする（Ｓ５０７）。そして加入機器管理テーブルに登録されている全ての電気機器へ電力低下制御指令を送信する（Ｓ５０８）。このとき閾値超過フラグのセットされていない電気機器のみに電力低下制御指令を送信するようにしても良い。

その後、電気機器が動作モードの変更を完了する時間をもとに予め設定された一定時間経過後に、電力線に所定値以上の電流の変化があった場合は、その電流変化値（計測値）を当該電気機器３へ送信し加入機器管理テーブルの当該電気機器欄の使用電力データを更新する（Ｓ５１０〜Ｓ５１３）。

なお、ステップＳ５０１において受信データの内容が電力使用終了通知の場合は、加入機器管理テーブルでその電気機器の閾値超過フラグがセットされているか否かを判定し、閾値超過フラグがセットされていれば、全ての電気機器へ復帰制御指令を送信して（Ｓ５１５）、当該電気機器識別情報を加入機器管理テーブルから削除する（Ｓ５１６）。

次に、電力制御装置２の異常離脱監視処理について説明する。この処理は、加入している電気機器が突然電源断になるなど予め電力使用終了通知を送信することなくネットワークから離脱した場合の処理である。

電力制御装置２の演算部２１は周期的に異常離脱監視処理を実行する。
演算部２１は加入機器管理テーブルに登録されている電気機器を順に選択して、その電気機器と通信可能かどうかをハローコール等で確認する（Ｓ６０２）。そして選択した電気機器と通信可能な場合は（Ｓ６０２で「ＹＥＳ」）、次の電気機器に移る。一方、選択した電気機器と通信ができない場合は、電流検出手段７によって電力線５の電流値を計測する（Ｓ６０３）。

そして前回記録した電流値と今回計測した電流値とを比較して所定値以上の減少があったか否かを判定する（Ｓ６０４，Ｓ６０５）。この判定は当該電気機器の使用電力データを基準に、たとえば使用電力データに対して一定の割合以上かあるいは一定範囲に入っているかで判定すると良い。その判定の結果所定値以上の減少が有った場合は次に閾値フラグがセットされているか否かを判定し、セットされている場合は、加入機器管理テーブルに登録されている全ての電気機器へ復帰制御指令を送信する（Ｓ６０６，Ｓ６０７）。そして当該電気機器を加入機器管理テーブルから削除する（Ｓ６０８）。演算部２１は上記ステップＳ６０２〜ステップＳ６０８の処理を全ての電気機器について繰り返す（Ｓ６０１ａ〜Ｓ６０１ｂ）。
全ての電気機器について通信確認を終了した後、電力線の電流値を記録して終了し（Ｓ６０９）、次の周期の起動を待つ。

これにより電力制御装置２は電気機器３が異常離脱したことを精度よく検知することができ、電力低下制御の契機となった電気機器の離脱に対しては他の電気機器に対して復帰制御指令を送信することができる。

以上、電気機器３の演算部４１および電力制御装置２の演算部２１の夫々の処理手順について説明した。次に、電気機器３Ａが稼動を開始し、電力制御装置２が既に稼動中の電気機器３Ｂ〜３Ｈに対して電力低下制御指令，復帰制御指令を送信するときに上記手順がどのように実行されるかについて簡単に説明する。

いま一の電気機器３Ａの電源スイッチ３８がオンしたとすると、電気機器３Ａは上記ステップＳ３０１，ステップ３０２を実行して電力制御装置２へ使用電力データを送信する。

電力制御装置２はステップＳ５０１〜ステップ５０４を実行することによって、電気機器３Ａから使用電力データを受け取り、電気機器３Ａを加入機器管理テーブルに登録する。そして、電力制御装置２はステップＳ５０６によって電気機器３Ａの本体に電力を供給すると閾値電力を超過することになると判定した場合は、ステップＳ５０７によって加入機器管理テーブルの電気機器３Ａに閾値超過フラグをセットして電気機器３Ａが電力低下制御の契機となった電気機器であることを登録すると共に、ステップＳ５０８で加入機器管理テーブルに登録されている電気機器３Ａ〜３Ｈに対して電力低下制御指令を送信する。

各電気機器３Ａ〜３Ｈは、この電力低下制御指令を受信するとステップＳ４０３，ステップＳ４０４によってそれぞれの電気機器本体３１を低消費電力動作モードに設定する。このとき上述したように、これから本体の稼動を開始する電気機器３Ａについては電力低下制御の対象外としてもよい。

また、電力制御装置２は、ステップＳ５０９〜ステップＳ５１２を実行することによって電気機器３Ａへ電流変化値（計測値）を送信する。電気機器３ＡはステップＳ４０１によってこれを受信すると、ステップＳ４０２によって使用電力データを更新する。

その後、電気機器３Ａはステップ３０３によって電源スイッチ３８がオフになったことを検知すると、ステップ３０４によって電力制御装置２へ電力使用終了通知を送信する。

電力制御装置２は、ステップＳ５０１によって電力使用終了通知を受信すると、ステップＳ５１４によって当該電気機器３Ａが電力低下制御の契機となった電気機器であることを検知して、加入機器管理テーブルに登録されている全ての電気機器へ復帰制御指令を送信する。この時点で稼動している電気機器３Ｂ〜３ＨはステップＳ４０５によって電力制御装置２から送られてくる指令が復帰制御指令であると判定して、夫々の電気機器本体３１を通常動作モードに復帰させる。

一方、電気機器３Ａの異常離脱については、電力制御装置２は周期的に起動するステップＳ６０１ａ〜ステップＳ６０９によって検知して、電気機器３Ｂ〜３Ｈに対して復帰制御指令を送信して電気機器３Ｂ〜３Ｈを通常動作モードに復帰させる。

以上、本実施の形態によれば、電流検出手段７によって検出した電流で各電気機器の使用電力を更新するので、突入電流の最新値が記録されていくことになる。これにより、経年的に突入電流が変化した場合でもブレーカーの遮断する可能性を低減することができる。また、電力使用終了通知をせずに電力使用を停止したことを精度よく検出することができ、さらに一過性の通信障害が発生した場合に離脱の誤判定を防ぐことができる。

また本実施の形態による電気機器によれば、自立的に動作可能にしているので、通信環境が悪く他の機器からのデータが受信できない場合でも電気機器本体の稼動を妨げることがない。

なお、本発明は上述の実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実現することができる。例えば、本実施の形態による電気機器３は電力制御装置２との通信インタフェースのみならず、単独で外部へ信号を出力し、また外部から信号を入力するインタフェースを設けるようにしてもよい。例えば、ある電気機器の電源スイッチ３８をオンにしたときに外部へ起動開始通知や使用電力データを音やディスプレイ表示で出力し、ユーザは他の電気機器に対して電力低下制御指令を直接入力して低消費電力へ移行させる。また、ある電気機器の電源オフ時には他の電気機器に対して復帰制御指令を外部から直接入力する。このとき、オンディレイタイマ３６の遅延時間の設定値を変更可能にしておけば電力制御装置２を設置する前はユーザが各電気機器の動作モードを逐次変更しながら電気機器を単独で動作させ、その後電力制御装置２を設置したときはオンディレイタイマ３６の前記設定値の変更のみで電力制御装置２によって自動的に電力低下制御・復帰制御を実行させることができる。

１,１ａ 消費電力制御システム
２ 電力制御装置
３（３Ａ〜３Ｈ） 電気機器
４ ブレーカー
５ 電力線
６ 通信ネットワーク
７ 電流検出手段
２１ 演算部
２２ 送受信部
２３ 記憶部
３１ 電気機器本体
３２ 機器制御装置
３５ オフディレイタイマ
３６ オンディレイタイマ
３７ スイッチ
３８ 電源スイッチ
３９ 本体スイッチ
４１ 演算部
４２ 送受信部
４３ 記憶部

Claims (7)

1. 電力線を通して電力が供給される一または二以上の電気機器と、前記電気機器と通信ネットワークを接続し、前記電気機器の消費電力の制御を行う電力制御装置とを有する消費電力制御システムであって、
   前記電力制御装置は、前記電力線を通して電力が既に供給されている電気機器（以下、「既加入電気機器」という）の全消費電力値を取得し、前記電力線を通して新たに電力供給予定の一の電気機器から使用電力データを受信したときに、当該使用電力データの値と前記全消費電力値との合計値が閾値を超えているか否かを判定し、当該合計値が前記閾値を超えている場合は、前記既加入電気機器に通常動作モードからより消費電力の小さい低消費電力動作モードへの移行を促す電力低下制御指令を送信し、前記一の電気機器から電力使用終了通知を受信したときに、前記既加入電気機器に低消費電力動作モードから通常動作モードへの復帰を許可する復帰制御指令を送信し、
   前記電気機器は、使用電力データを記憶しており、電源スイッチのオン操作を検知して当該使用電力データを前記電力制御装置へ送信した後一定時間経過後に電気機器本体への電力供給を開始し、電源スイッチのオフ操作を検知して電気機器本体への電力供給を停止した後に前記電力使用終了通知を送信し、前記電力制御装置から送信されてくる前記電力低下制御指令を受信したときは電気機器本体の動作モードを低消費電力動作モードへ切り替え、前記電力制御装置から送信されてくる前記復帰制御指令を受信したときは電気機器本体の動作モードを通常動作モードへ切り替えること
   を特徴とする消費電力制御システム。
2. 前記電力制御装置は、前記一の電気機器から前記使用電力データを受信した後、前記一の電気機器との間で周期的に通信を行い、前記一の電気機器から前記電力使用終了通知を受信することなく前記一の電気機器との通信が途絶えた場合には、当該一の電気機器による電力使用が終了したと判定して前記既加入電気機器へ前記復帰制御指令を送信することを特徴とする請求項１記載の消費電力制御システム。
3. 前記電力制御装置は、電流検出手段を備え、
   前記既加入電気機器の全消費電力値は、前記電力線の電流を前記電流検出手段で計測することによって取得し、
   前記一の電気機器から前記電力使用終了通知を受信することなく前記一の電気機器との通信が途絶えた場合は、さらに前記一の電気機器との通信が途絶える前の全消費電力値と通信が途絶えた後の全消費電力値の差分を演算し、当該差分が前記一の電気機器の使用電力データの値の一定範囲内にある場合に当該一の電気機器による電力使用が終了したと判定することを特徴とする請求項２に記載の消費電力制御システム。
4. 前記電力制御装置は、前記一の電気機器から前記使用電力データを受信したときに、一定時間後に前記電力線に流れる電流の変化量を計測し、該電流の変化量を前記一の電気機器へ送信し、
   前記一の電気機器は該電流の変化量を受信すると、記憶している前記使用電力データの値を該電流の変化量に書き換えることを特徴とする請求項３に記載の消費電力制御システム。
5. 電気機器本体と前記電気機器本体への電力の供給および前記電気機器本体の動作モードの制御を実行する機器制御装置とを有する電気機器であって、
   前記機器制御装置は、電源スイッチのオン操作を検知して起動開始通知を出力した後一定時間後に前記電気機器本体への電力の供給を開始し、
   電源スイッチのオフ操作を検知して前記電気機器本体への電力供給を停止した後に電力使用終了通知を出力することを特徴とする電気機器。
6. 前記機器制御装置は、電気機器本体の消費電力ごとの動作モードを記憶し、
   電力低下制御指令を入力することによって、前記電気機器本体の動作モードをより消費電力の小さい動作モードへ切り替え、
   復帰制御指令を入力することによって、より消費電力の高い動作モード又は前記電力低下制御指令を入力する前の動作モードへ切り替えることを特徴とする請求項５に記載の電気機器。
7. 前記一定時間は、電力低下制御指令を入力してから電気機器本体の動作モードの切り替えが完了するまでの時間よりも長く設定されていることを特徴とする請求項６に記載の電気機器。

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