JP2023039106A - エネルギーマネージメントシステム - Google Patents

Abstract

【課題】導入及び運用を容易に行うエネルギーマネージメントシステムを提供する。
【解決手段】エネルギーマネージメントシステム１００は、検出器１に対して設けられた検出子機２と、制御対象設備３に対して設けられた制御子機４と、検出子機から検出情報を受信し、当該検出情報に基づいて制御子機へ制御情報を送信する親機６と、検出子機、制御子機及び親機を含む設備システム１０１に対し、管理者が各種設定及び監視を行う管理者用の管理部７と、設備システムに対し、ユーザーが操作、及び監視を行うユーザー用のユーザーインタフェース部８と、を備える。検出子機及び制御子機と、親機との間では電力線通信が行われ、管理部及びユーザーインタフェース部と、親機との間では遠隔通信が行われる。
【選択図】図１

Description

本発明は、エネルギーマネージメントシステムに関する。

所定の制御対象設備を備えるエリアのエネルギーを管理するエネルギーマネージメントシステムが知られている。このエネルギーマネージメントシステムは、建物の中に設けられた照明や電気機器などの制御対象設備に対し、無線で制御信号を送受信できる制御装置を備えている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４－１１３００２号公報

ここで、対象となるエリアに対してエネルギーマネージメントシステムを導入する時には、コスト低減、工期短縮の観点から、容易に導入可能であることが求められる。また、エネルギーマネージメントシステムの設定を行う作業が、現地のみで行われる場合、手間がかかるという問題がある。以上より、導入及び運用が容易なエネルギーマネージメントシステムが求められていた。

本発明は、導入及び運用を容易に行うことができるエネルギーマネージメントシステムを提供することを目的とする。

本発明に係るエネルギーマネージメントシステムは、検出器に対して設けられた検出子機と、制御対象設備に対して設けられた制御子機と、検出子機から検出情報を受信し、当該検出情報に基づいて制御子機へ制御情報を送信する親機と、検出子機、制御子機、及び親機を含む設備システムに対し、管理者が各種設定、及び監視を行う管理者用の管理部と、設備システムに対し、ユーザーが操作、及び監視を行うユーザー用のユーザーインタフェース部と、を備え、検出子機及び制御子機と、親機との間では電力線通信が行われ、管理部及びユーザーインタフェース部と、親機との間では遠隔通信が行われる。

本発明に係るエネルギーマネージメントシステムでは、検出子機が検出器に対して設けられ、制御子機が制御対象設備に対して設けられている。また、検出子機及び制御子機と、親機との間では電力線通信が行われる。このような構成によれば、管理対象エリアにおける既存の電力線のシステムに対し、親機及び子機（または子機付きの制御対象設備、検出器）を設置するだけで、容易にエネルギーマネージメントシステムを導入することが可能となる。また、管理部及びユーザーインタフェース部と、親機との間では遠隔通信が行われる。そのため、管理者は、遠隔地から、設備システムに対して各種設定、及び監視を行うことができる。また、ユーザーは、遠隔地から操作、及び監視を行うことができる。このように、管理者及びユーザーが、現地まで行くこと無く、遠隔地から容易に運用を行うことができる。以上より、エネルギーマネージメントシステムの導入及び運用を容易に行うことができる。

制御子機は、親機からの制御情報に基づいて、制御対象設備の出力の強弱を調整してよい。この場合、制御子機は、制御対象設備のＯＮ／ＯＦＦの切替の制御のみならず、例えば照明の明るさの調整、空調の強度の調整、または蓄電池の放電や充電の調整などを行うことができる。

管理部は、検出子機、制御子機、及び親機のアドレスを紐付けて認識してよい。この場合、管理者は、遠隔地から、管理対象となる親機、及び子機をまとめて監視することが可能となる。

管理部は、複数の制御対象設備の制御上のまとまりに基づいたグループ分けを設定してよい。この場合、管理部は、グループ分けを自由に設定することで、管理対象エリアの状況に合わせて、複数の制御対象設備をまとめて制御することができる。

管理部は、複数の検出子機及び制御子機の少なくとも何れかの間で信号のホッピング経路を設定してよい。ここで、ホッピングとは、電力線通信信号の強度が十分でないときに、信号を受けた制御子機あるいは、検出子機が十分な強度で、通信のリピータを行う機能である。従って、管理部がホッピング経路を設定することで、電力線上での信号の混線、減衰などを抑制することができる。

親機は、外部情報受信部を備え、受信した外部情報に基づいて、制御対象設備を制御してよい。この場合、親機は、外部の状況に応じて、制御対象設備を適切に制御することができる。なお、親機は、ホッピングの制御子機、検出子機に対する設定も、電力線通信を使って行うことができる。

本発明によれば、導入及び運用を容易に行うことができるエネルギーマネージメントシステムを提供することができる。

図１は、本発明の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムを示すブロック構成図である。 図２は、設備システムの一例を示す概略図である。 図３（ａ）は検出子機のブロック構成図、図３（ｂ）は制御子機のブロック構成図、図３（ｃ）は親機のブロック構成図である。 図４（ａ）（ｂ）は、照明のグループ分けを説明するための概念図である。 図５は、ホッピング経路を説明するための概念図である。 図６は、変形例に係るエネルギーマネージメントシステムを示すブロック構成図である。 図７は、変形例に係るエネルギーマネージメントシステムを示すブロック構成図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、本発明の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステム１００を示すブロック構成図である。図１に示されるように、エネルギーマネージメントシステム１００は、所定の制御対象設備３を備える管理対象エリア内におけるエネルギーを管理するシステムである。エネルギーマネージメントシステム１００は、検出器１と、検出子機２と、制御対象設備３と、制御子機４と、親機６と、管理部７と、ユーザーインタフェース部８と、を備える。また、エネルギーマネージメントシステム１００は、設備システム１０１、及びネットワークシステム１０２によって構成される。

設備システム１０１は、エネルギーマネージメントシステム１００の管理対象を構成するシステムである。設備システム１０１は、検出器１、検出子機２、制御対象設備３、制御子機４、及び親機６を含むシステムである。設備システム１０１において、検出器１と検出子機２とは配線Ｗ１で接続される。検出子機２と親機６とは電力線Ｗ２で接続される。制御対象設備３と制御子機４とは配線Ｗ３で接続される。制御子機４と親機６とは電力線Ｗ４で接続される。設備システム１０１内では、電力線通信（ＰＬＣ通信：Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）によって機器間の情報伝達が行われる。電力線通信は、例えば、商用周波数の電力波形に商用周波数と異なる周波数の通信信号を重畳して送信すると共にこの電力波形から異なる周波数の通信信号を分離して受信することによって、電力線を用いて通信信号を送受信する通信方式である。なお、電力線通信は、その周波数帯域により、電波法の適用を受ける場合がある。ただし、本実施形態に係るエネルギーマネージメントシステム１００では、屋内及び屋外でも使用でき、なおかつ、ある程度のまとまったデータ転送を実現するために、例えば１００ＫＨｚ～４５０ＫＨｚの周波数帯域の電力線通信を用いてよい。ただし、それ以上、または、それ以下の周波数帯域の電力線通信も利用可能である。例えば、周波数帯域は、１０ＫＨｚ以下としてよいし、２ＭＨｚ以上としてもよい。また、１００ＫＨｚ～４５０ＫＨｚの周波数帯域の電力線通信を用いるとして、その変調方式も特に限定されず、ＯＦＤＭ方式が採用されてもよいし、ＤＣＳＫ方式が採用されてもよい。電力線は、主目的として、商用周波数の交流電力を供給するための配線であり、電力線通信を行うに当たってはその伝送路となる。具体的に、検出子機２及び制御子機４と、親機６との間では電力線通信が行われる。電力線通信では、ＡＣ１００ＶやＡＣ２００Ｖなどの交流配電に対して通信信号を重畳するだけではなく、直流配電においても交流同様に通信信号を重畳できる。検出器１が、例えば人感センサであったり、照度計であるとき、それらの検出器１からの信号は、いったん親機６を経由し、親機６の判断によって制御子機４へ電力線通信が行われる場合もある。ただし、親機６のプログラムによっては、検出子機２が電力線通信を使って親機６を経由せずに制御子機４へコマンドのやり取りを行うことも可能である。

図２に設備システム１０１の一例を示す。図２は、複数の階層Ｆ１～ＦＮを有する建物ＢＤに対して、エネルギーマネージメントシステム１００が採用された場合の例を示す。なお、階層ＦＮにのみ各機器が設けられている様子が示されているが、他の階層においても同様に機器が設けられている。図２に示す設備システム１０１において、親機６は、電力線Ｗ５Ａを介して、建物ＢＤ全体に対する分電盤１０と接続される。また、分電盤１０は、各階層Ｆ１～ＦＮに対して電力を供給する電力線Ｗ５Ｂと接続されている。電力線Ｗ５Ｂからは、各階層Ｆ１～ＦＮに設けられた各検出子機２に対する電力線Ｗ２、及び各制御子機４に対する電力線Ｗ４が分岐する。なお、電力線Ｗ５Ａ，Ｗ５Ｂは、親機６と検出子機２及び制御子機４とを接続する電力線であるため、図１に示す「電力線Ｗ２」「電力線Ｗ４の一部として機能する。なお、各階層Ｆ１～ＦＮには、各階層内で電力を分配する分電盤が設けられているが、ここでは省略されている。

図１に戻り、ネットワークシステム１０２は、設備システム１０１を遠隔で管理、監視、操作するためのシステムである。ネットワークシステム１０２は、親機６、管理部７、及びユーザーインタフェース部８を含むシステムである。ネットワークシステム１０２では、インターネットなどのネットワークによって各機器が通信を行う。例えば、ネットワークシステム１０２は、クラウド・コンピューティングを用いて構築されてよい。これにより、管理部７及びユーザーインタフェース部８と、親機６との間では遠隔通信が行われる。

検出器１は、各種情報を検出する機器であり、計測器やセンサなどによって構成される。検出器１としては、例えば、人の存在を検出する人感センサ、室内の明るさを検出する照度計、及び電流値を検出する電流計などが採用される（図２参照）。検出器１は、配線Ｗ１を介して、検出情報を検出子機２へ出力する。なお、検出器１は、上述の機器に限定されず、他の計測器やセンサを採用してもよい。例えば、太陽電池などの再生エネルギーに係る発電量を監視する計測器を検出器１として採用してもよい。また、固定蓄電池や車搭載の蓄電池などのパワーコントローラに装置された、電池残量データ出力部を検出器１としてもよい。また、二酸化炭素検出器、一酸化炭素検出器、ダスト検出器などを検出器１としてもよい。

検出子機２は、検出器１に対して設けられた子機である。検出子機２は、検出器１から受信した検出情報を電力線通信の信号に変換し、電力線Ｗ２を介して親機６へ出力する。検出子機２は、一つの検出器１に対して、一対一の対応関係にて設けられる。例えば、階層ＦＮ内に複数の検出器１が存在している場合、各検出器１に対して一個ずつ検出子機２が設けられる。図２に示す例では、電流計に対して専用の検出子機２が設けられ、人感センサに対して専用の検出子機２が設けられ、照度計に対して専用の検出子機２が設けられる。人感センサが複数存在している場合、それぞれの人感センサに対して、一個ずつ専用の検出子機２が設けられる。検出子機２は、対象となる検出器１に近接する位置に設けられる。検出子機２は、対象となる検出器１に接続された電力線上に設けられることで、対象となる検出器１との間で、物理的に一対一の関係が成り立っている。なお、検出子機２と検出器１とは、一つの機器として構築されていてもよい。この場合、一つの機器の中に、検出子機２として機能するユニットと、検出器１として機能するユニットが設けられている。また、両者が、一つの機器内で配線Ｗ１で接続される。検出器１と検出子機２とを接続する配線Ｗ１は、信号線によって構成される。なお、検出子機２と検出器１は必ずしも一対一の関係でなくともよく、例えば、複数の検出器１から一つの検出子機２へ情報を送信する構成が採用されてもよい。

図３（ａ）を参照して、検出子機２の詳細なブロック構成について説明する。検出子機２は、通信部１１と、処理部１２と、記憶部１３と、を備える。通信部１１は、親機６及び検出器１と通信を行うユニットである。通信部１１は、検出器１からの検出情報を受信する回路を有する。また、通信部１１は、検出器１からの検出情報を親機６に対する電力線通信の信号に変換するための回路を有する。処理部１２は、検出子機２全体の動作を制御するユニットである。処理部１２は、マイクロプロセッサ、及びその周辺回路などを備えて構成される。

記憶部１３は、検出子機２の動作に必要なプログラム、動作に必要な情報などを記憶するユニットである。記憶部１３は、例えばＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの不揮発性の記憶素子、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの書換え可能な不揮発性の記憶素子、及び、ワーキングメモリとなる例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などの揮発性の記憶素子を備えて構成される。例えば、記憶部１３は、建物ＢＤ内における検出子機２の位置を示すアドレスを記憶している。

制御対象設備３は、エネルギーマネージメントシステム１００による制御の対象となる設備である。制御対象設備３としては、例えば、室内の照度を調整可能な照明（ＬＥＤ照明など）、及び室内の温度を調整する空調などが採用される（図２参照）。制御対象設備３は、配線Ｗ３を介して、制御子機４から制御情報を受信する。なお、制御対象設備３は、上述の機器に限定されず、他の設備を採用してもよい。

制御子機４は、制御対象設備３に対して設けられた子機である。制御子機４は、親機６から受信した電力線通信の信号による制御情報を制御対象設備３で処理可能な信号に変換し、配線Ｗ３を介して制御対象設備３へ出力する。制御子機４は、一つの制御対象設備３に対して、一対一の対応関係にて設けられる。例えば、階層ＦＮ内に複数の制御対象設備３が存在している場合、各制御対象設備３に対して一個ずつ制御子機４が設けられる。図２に示す例では、複数の照明に対してそれぞれ専用の制御子機４が一個ずつ設けられ、複数の空調に対してそれぞれ専用の制御子機４が一個ずつ設けられる。制御子機４は、対象となる制御対象設備３に近接する位置に設けられる。制御子機４は、対象となる制御対象設備３に接続された電力線上に設けられることで、対象となる制御対象設備３との間で、物理的に一対一の関係が成り立っている。なお、制御子機４と制御対象設備３とは、一つの機器として構築されていてもよい。例えば、子機付きのＬＥＤ照明などが採用されてよい。この場合、一つの機器の中に、制御子機４として機能するユニットと、制御対象設備３として機能するユニットが設けられている。また、両者が、一つの機器内で配線Ｗ３で接続される。制御子機４は、対象となる制御対象設備が接続されたものと同一の電力線上に設けられてよく、この場合、配線Ｗ３は、電力線によって構成される。あるいは、制御子機４は、対象となる制御対象設備とは別の電力線に接続されてよく、この場合、配線Ｗ３は、信号線によって構成される。なお、制御子機４と制御対象設備３は必ずしも一対一の関係でなくともよく、例えば、複数の制御対象設備３が一つの制御子機４から制御情報を受信する構成が採用されてもよい。

制御子機４は、親機６からの制御情報に基づいて、制御対象設備３の出力の強弱を調整する。例えば、制御子機４は、照明の照度の強弱を調整するように、照明に対する指令信号を生成することができる。制御子機４は、空調の出力の強弱を調整するように、空調に対する指令信号を生成することができる。

図３（ｂ）を参照して、制御子機４の詳細なブロック構成について説明する。制御子機４は、通信部１４と、処理部１６と、記憶部１７と、を備える。通信部１４は、親機６及び制御対象設備３と通信を行うユニットである。通信部１４は、親機６からの電力線通信の信号による制御情報を受信する回路を有する。また、通信部１４は、親機６からの電力線通信の信号を制御対象設備３で処理可能な信号に変換するための回路を有する。処理部１６は、制御子機４全体の動作を制御するユニットである。処理部１６は、マイクロプロセッサ、及びその周辺回路などを備えて構成される。記憶部１７は、制御子機４の動作に必要なプログラム、動作に必要な情報などを記憶するユニットである。記憶部１７は、記憶部１３で例示したものと同様な記憶素子を備えてよい。例えば、記憶部１７は、建物ＢＤ内における制御子機４の位置を示すアドレスを記憶している。

親機６は、検出子機２から検出情報を受信し、当該検出情報に基づいて制御子機４へ制御情報を送信する機器である。親機６は、電力線通信の信号による検出情報を、電力線Ｗ２を介して検出子機２から受信する。親機６は、電力線通信の信号による制御情報を、電力線Ｗ４を介して制御子機４へ出力する。親機６は、管理部７によって設定された設定内容、ユーザーインタフェース部８から受信したユーザーの操作内容、及び検出器１で検出された検出情報の少なくともいずれかに基づいて、各制御対象設備３の制御情報を演算する。

図３（ｃ）を参照して、親機６の詳細なブロック構成について説明する。親機６は、通信部２１と、処理部２２と、記憶部２３と、を備える。通信部２１は、検出子機２、制御子機４、管理部７、及びユーザーインタフェース部８と通信を行うユニットである。通信部２１は、検出子機２及び制御子機４と電力線通信を行う回路を有する。また、通信部２１は、管理部７、及びユーザーインタフェース部８とクラウドを用いた遠隔通信を行う回路を有する。すなわち、親機６の通信部２１は、検出子機２と制御子機４との電力線通信をつかさどるＰＬＣ通信部と、クラウド側とのネットワーク通信をつかさどる、ＬＴＥなどの無線通信部を含む。処理部２２は、親機６全体の動作を制御するユニットである。処理部２２は、マイクロプロセッサ、及びその周辺回路などを備えて構成される。処理部２２は、各照明及び空調のＯＮ／ＯＦＦの切替、及び出力の強弱の調整などを制御するための制御情報を演算する。また、処理部２２は、管理部７及びユーザーインタフェース部８に対して出力する情報を演算する。

記憶部２３は、親機６の動作に必要なプログラム、動作に必要な情報などを記憶するユニットである。記憶部２３は、記憶部１３で例示したものと同様な記憶素子を備えてよい。例えば、記憶部２３は、建物ＢＤ内における親機６、各検出子機２、及び各制御子機４の位置を示すアドレスを互いに紐付けた状態で記憶している。また、記憶部２３は、後述の制御対象設備３のグループ分けの設定情報、及びホッピング経路の設定情報を記憶する。

管理部７及びユーザーインタフェース部８は、例えば、ＰＣ、スマートフォン、タブレット端末などの通信端末によって構成される。管理部７及びユーザーインタフェース部８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶部１３と同趣旨の記憶素子、通信用インターフェース、及び入出力インターフェース等から構成される。記憶素子には、各種プログラム又はデータが格納されている。管理部７は、上述のような通信端末に管理者用ソフトをインストールすることによって、管理部７としての機能を発揮することができる。ユーザーインタフェース部８は、上述のような通信端末にユーザー用ソフトをインストールすることによって、ユーザーインタフェース部８としての機能を発揮することができる。ユーザーインタフェース部８は、顧客が見るためのツールとして用いることができる。一方、管理部７は、工事業者、設置業者、販売者側が見るためのツールとして用いることができ、あらゆる細かな制御子機４、検出子機２、親機６の設定変更を可能とするツールである。

管理部７は、検出子機２、制御子機４、及び親機６を含む設備システム１０１に対し、管理者が各種設定、及び監視を行う管理者用のユニットである。管理部７は、管理者がエネルギーマネージメントシステム１００の監視、及び各種設定・変更を行うことができるユニットである。管理部７は、ＬＴＥなどの無線を通じて、ネットワークを介して親機６から、設備システム１０１内における各検出器１による検出情報、及び各制御対象設備３に対して行った制御情報を受信する。管理部７は、設備システム１０１内の各制御対象設備３に対する制御内容を設定すると共に、制御内容を変更することができる。管理部７は、管理者の入力に基づいて、設定する制御内容、又は変更する制御内容の情報を、ネットワークを介して親機６へ出力する。

管理部７は、検出子機２、制御子機４、及び親機６のアドレスを紐付けて認識することができる。管理部７は、建物ＢＤ内にどのような検出器１、及び制御対象設備３が何個存在するかを管理者に表示することができる。また、管理部７は、各階層にどのような検出器１、及び制御対象設備３が何個存在するかを管理者に表示することができる。また、管理部７は、アドレスを付与された子機２，４が正常に動作、通信できているかを確認する情報を表示することができる。

例えば、管理部７は、ディスプレイに管理者用設定画面を表示することができる。管理部７は、初期設定用の画面として、各制御対象設備に対する、ＯＮ／ＯＦＦ条件、及び出力の強弱の調整条件などを個別に入力可能な画面を表示する。また、管理部７は、制御内容、及び各子機２，４の状態を確認できると共に、制御内容の変更内容を入力できる画面を表示する。例えば、管理者は、電力の使用状況を把握し、省エネを図ることができるように、各制御対象設備の制御内容を変更してよい。

管理部７は、複数の制御対象設備３の制御上のまとまりに基づいたグループ分けを設定することができる。制御上のまとまりとは、例えばＯＮ／ＯＦＦの切替、及び出力の強弱の調整をまとめて一括で制御することである。管理部７は、このような一括制御の対象となる制御対象設備３のグループを形成することができる。また、管理部７は、このようなグループ分けを容易に変更することができる。具体的に、管理部７は、図４に示すように、階層ＦＮのデスクの集合のレイアウトに応じて、複数の制御対象設備３の照明３Ａ～３Ｈを自由にグループ分けすることができる。

図４（ａ）に示すように、デスクの集合Ａが照明３Ａ，３Ｅに対応する位置に配置され、デスクの集合Ｂがデスクの集合Ａと対向して照明３Ｂ，３Ｆに対応する位置に配置される。また、デスクの集合Ｃが照明３Ｃ，３Ｇに対応する位置に配置され、デスクの集合Ｄがデスクの集合Ｃと対向して照明３Ｄ，３Ｈに対応する位置に配置される。この場合、管理部７は、照明３Ａ，３Ｂ，３Ｅ，３Ｆを制御上まとめられたグループＧ１として設定する。管理部７は、照明３Ｃ，３Ｄ，３Ｇ，３Ｈを制御上まとめられたグループＧ２として設定する。この場合、管理部７は、グループＧ１内の複数の照明３Ａ，３Ｂ，３Ｅ，３Ｆを同じ制御内容にて、一括で制御されるように設定することができる。また、管理部７は、グループＧ２内の複数の照明３Ｃ，３Ｄ，３Ｇ，３Ｈを同じ制御内容にて、且つ、グループＧ１から独立して、一括で制御されるように、設定することができる。

図４（ｂ）に示すように、デスクの集合Ａが照明３Ａ，３Ｂに対応する位置に配置され、デスクの集合Ｂがデスクの集合Ａと長手方向に隣合うように照明３Ｃ，３Ｄに対応する位置に配置される。また、デスクの集合Ｃが照明３Ｅ，３Ｆに対応する位置に配置され、デスクの集合Ｄがデスクの集合Ｃと長手方向に隣合うように照明３Ｇ，３Ｈに対応する位置に配置される。この場合、管理部７は、照明３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄを制御上まとめられたグループＧ１として設定する。管理部７は、照明３Ｅ，３Ｆを制御上まとめられたグループＧ２として設定する。また、管理部７は、デスクの集合Ｄに対応する照明３Ｇ，３Ｈを制御上、独立した照明として設定する。この場合、管理部７は、グループＧ１内の複数の照明３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄを同じ制御内容にて、一括で制御されるように設定することができる。また、管理部７は、グループＧ２内の複数の照明３Ｅ，３Ｆを同じ制御内容にて、且つ、グループＧ１から独立して、一括で制御されるように、設定することができる。また、管理部７は、照明３Ｇ，３Ｈを他の照明から独立した制御内容にて制御されるように、設定することができる。

管理部７は、複数の検出子機２及び制御子機４の少なくともいずれかの間において、信号のホッピング経路を設定する。ホッピング経路とは、特定の子機２，４に対して、他の子機２，４が中継点として信号を送信することで形成される経路である。ホッピングは、親機６から子機２，４へデータが届かないとき、または子機２，４から親機６にデータが届かないときに用いられる、子機２，４及び親機６に備えられた機能である。ホッピングが必要となるときには、管理者が遠隔で親機６内のパラメータを変更したり、親機６から更に電力線通信でデータが届く範囲でデータホッピングをするためのフラグを立てることによってホッピングの設定を行う。例えば、図５に示す例では、制御子機４Ａ，４Ｂ間にホッピング経路ＨＰ１が形成され、制御子機４Ｂ，４Ｃ間にホッピング経路ＨＰ２が形成され、制御子機４Ｃ，４Ｄ間にホッピング経路ＨＰ３が形成される。なお、図５では、理解を容易にするために、ホッピング経路ＨＰ１～ＨＰ３を仮想的な矢印線で示しているが、ホッピング経路ＨＰ１～ＨＰ３を流れる信号は、制御子機４間の電力線Ｗ４を流れる。

例えば、親機６が制御子機４Ｄへ制御情報の信号を送信するとき、親機６は、電力線Ｗ４を介して直接制御子機４Ｄへ信号を送信することに代えて、制御子機４Ｄ用の制御情報の信号を制御子機４Ａへ送信する。そして、制御子機４Ａは、制御子機４Ｂへ信号を送信する（ホッピング経路ＨＰ１）。次に、制御子機４Ｂは、制御子機４Ｃへ信号を送信する（ホッピング経路ＨＰ２）。次に、制御子機４Ｃは、制御子機４Ｄへ信号を送信する（ホッピング経路ＨＰ３）。これにより、制御子機４Ｄは、他の制御子機４Ａ，４Ｂ，４Ｃを中継点として、親機６からの制御情報の信号を受信することができる。親機６は、他の制御子機４Ｂ，４Ｃに対しても同趣旨の方法にて、制御情報の信号を送信することができる。

検出子機２に対しても同趣旨のホッピング経路が設定される。この場合、特定の検出子機２が検出情報の信号を出力したら、他の検出子機２を中継点として、ホッピング経路を介して、親機６へ送信される。なお、管理部７は、制御子機４間にホッピング経路を設定し、且つ、検出子機２間にホッピング経路を設定してもよく、一方のホッピング経路を省略してもよい。また、管理部７は、いずれかの制御子機４と、何れかの検出子機２との間でホッピング経路を設定してもよい。

ユーザーインタフェース部８は、設備システム１０１に対し、ユーザーが操作、及び監視を行うことを可能とするユニットである。ユーザーインタフェース部８は、ユーザーがエネルギーマネージメントシステム１００の監視、及び各種操作を行うことができるユニットである。ユーザーインタフェース部８は、ネットワークを介して親機６から、設備システム１０１に関するユーザー用情報を受信する。ユーザーインタフェース部８は、設備システム１０１に対する操作内容の情報を、ネットワークを介して親機６へ出力する。ユーザーインタフェース部８は、設備システム１０１に関する情報をユーザー用にカスタムして、ディスプレイに表示する。

例えば、ユーザーインタフェース部８は、建物ＢＤ（または各階層）での電力消費量の推移を表示してよい。このとき、ユーザーインタフェース部８は、日、月、年単位での電力消費量を表示してよい。また、ユーザーインタフェース部８は、特定の制御対象設備３の制御開始と制御終了のタイミングを表示してよい。ユーザーインタフェース部８は、太陽電池の発電量、建物ＢＤでの電力使用量、充電量などを表示してもよい。ユーザーが、制御内容のうち、ユーザーによる変更が許容されている部分について変更する旨の操作を行った場合、ユーザーインタフェース部８は、当該変更内容を親機６に送信する。

次に、本実施形態に係るエネルギーマネージメントシステム１００の作用・効果について説明する。

本実施形態に係るエネルギーマネージメントシステム１００では、検出子機２が検出器１に対して設けられ、制御子機４が制御対象設備３に対して設けられている。また、検出子機２及び制御子機４と、親機６との間では電力線通信が行われる。このような構成によれば、管理対象エリア（建物ＢＤ）における既存の電力線のシステムに対し、親機６及び子機２，４（または子機付きの制御対象設備）を設置するだけで、容易にエネルギーマネージメントシステム１００を導入することが可能となる。

例えば、比較例として、建物ＢＤ内の全ての照明を調光対応の専用の照明に入れ替え、且つ、既存の電力線とは別の通信線を敷設して、当該通信線によって照明と親機を接続するエネルギーマネージメントシステムを挙げる。このようなエネルギーマネージメントシステムは、全ての照明を入れ替え、且つ、全ての照明に対する通信線の敷設が必要となるため、施工費用が増大し、工事期間も長期化してしまう。別の比較例として、建物ＢＤ内の全ての照明を無線対応の専用の照明に入れ替え、且つ、各フロアに無線の送信機を設置し、既存の電力線とは別の通信線を敷設して、当該通信機で各フロアの送信機と親機を接続するエネルギーマネージメントシステムを挙げる。このようなエネルギーマネージメントシステムは、全ての照明を高価な無線用の照明に入れ替え、且つ、各フロアに送信機を設置し、通信線の敷設が必要となるため、施工費用が増大し、工事期間も長期化してしまう。これに対し、本実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムは、分電盤１０と検出器１及び制御対象設備３とを接続する既設の電力線に対して、親機６及び子機２，４を設置するだけで導入可能である。よって、施工費用及び工事期間を短縮することができる。この作業は、照明の交換と合わせて子機を取り付けるだけの簡単な作業で完了する。

また、管理部７及びユーザーインタフェース部８と、親機６との間では遠隔通信が行われる。そのため、管理者は、遠隔地から、設備システム１０１に対して各種設定、及び監視を行うことができる。また、ユーザーは、遠隔地から操作、及び監視を行うことができる。このように、管理者及びユーザーが、現地まで行くこと無く、遠隔地から容易に運用を行うことができる。以上より、エネルギーマネージメントシステム１００の導入及び運用を容易に行うことができる。

制御子機４は、親機６からの制御情報に基づいて、制御対象設備３の出力の強弱を調整してよい。この場合、制御子機４は、制御対象設備３のＯＮ／ＯＦＦの切替の制御のみならず、例えば照明の明るさの調整、空調の強度の調整、または蓄電池の放電や充電の調整などを行うことができる。

管理部７は、検出子機２、制御子機４、及び親機６のアドレスを紐付けて認識してよい。この場合、管理者は、遠隔地から、管理対象となる親機６、及び子機２，４をまとめて監視することが可能となる。

管理部７は、複数の制御対象設備３の制御上のまとまりに基づいたグループ分けを設定してよい。この場合、管理部７は、グループ分けを自由に設定することで、管理対象エリア（建物ＢＤ）の状況に合わせて、複数の制御対象設備３をまとめて制御することができる。

管理部７は、複数の検出子機２及び制御子機４の少なくとも何れかの間で信号のホッピング経路を設定してよい。ここで、ホッピングとは、電力線通信信号の強度が十分でないときに、信号を受けた制御子機４あるいは、検出子機２が十分な強度で、通信のリピータを行う機能である。従って、管理部７がホッピング経路を設定することで、電力線上での信号の混線、減衰などを抑制することができる。

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。

例えば、エネルギーマネージメントシステム１００の構成は、図１に示すような構成に限定されるものではない。例えば、図１では、ユーザーインタフェース部８は、直接親機６と情報のやりとりを行っているが、これに代えて、管理部７を経由して、親機６と情報のやりとりを行ってもよい。

親機６は、外部情報受信部を備え、受信した外部情報に基づいて、制御対象設備３を制御してよい。図３（ｃ）の通信部２１によって外部情報受信部が構成されてよい。この場合、親機６は、外部の状況に応じて、制御対象設備３を適切に制御することができる。なお、親機６は、ホッピングの制御子機４、検出子機２に対する設定も、電力線通信を使って行うことができる。

例えば、図６に示すエネルギーマネージメントシステム１００が採用されてもよい。このエネルギーマネージメントシステム１００では、電力会社２００（または新電力会社）が、その日の電力使用量、発電量を予測し、各戸に節電や蓄電の要請を送る。各戸では、親機６が、電力会社からの要請に応じて制御対象設備を制御する。

また、図７に示すエネルギーマネージメントシステム１００が採用されてもよい。このエネルギーマネージメントシステム１００では、複数のグリッドが１つのクラウドで連携して電力使用量、発電量情報を共有している。グリッドＧＲ１の親機６は、他グリッドＧＲ２，ＧＲ３…での状況に応じて、制御対象設備３を制御する。

１…検出器、２…検出子機、３…制御対象設備、４…制御子機、６…親機、７…管理部、８…ユーザーインタフェース部、１００…エネルギーマネージメントシステム、１０１…設備システム。

Claims (6)

1. 検出器に対して設けられた検出子機と、
   制御対象設備に対して設けられた制御子機と、
   前記検出子機から検出情報を受信し、当該検出情報に基づいて前記制御子機へ制御情報を送信する親機と、
   前記検出子機、前記制御子機、及び前記親機を含む設備システムに対し、管理者が各種設定、及び監視を行う管理者用の管理部と、
   前記設備システムに対し、ユーザーが操作、及び監視を行うユーザー用のユーザーインタフェース部と、を備え、
   前記検出子機及び前記制御子機と、前記親機との間では電力線通信が行われ、
   前記管理部及び前記ユーザーインタフェース部と、前記親機との間では遠隔通信が行われる、エネルギーマネージメントシステム。
2. 前記制御子機は、前記親機からの制御情報に基づいて、前記制御対象設備の出力の強弱を調整する、請求項１に記載のエネルギーマネージメントシステム。
3. 前記管理部は、前記検出子機、前記制御子機、及び前記親機のアドレスを紐付けて認識する、請求項１又は２に記載のエネルギーマネージメントシステム。
4. 前記管理部は、複数の前記制御対象設備の制御上のまとまりに基づいたグループ分けを設定する、請求項１～３の何れか一項に記載のエネルギーマネージメントシステム。
5. 前記管理部は、複数の前記検出子機及び前記制御子機の少なくとも何れかの間で信号のホッピング経路を設定する、請求項１～４の何れか一項に記載のエネルギーマネージメントシステム。
6. 前記親機は、外部情報受信部を備え、受信した外部情報に基づいて、前記制御対象設備を制御する、請求項１～５の何れか一項に記載のエネルギーマネージメントシステム。
   

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