JP5130293B2 - ホームネットワーク、それを用いた地域ネットワーク、ホームネットワークにおける動作をコンピュータに実行させるためのプログラムおよびそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

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Description

この発明は、ホームネットワーク、それを用いた地域ネットワーク、ホームネットワークにおける動作をコンピュータに実行させるためのプログラムおよびそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関するものである。
従来、家庭内に配置された電気機器の特徴量を用いて電気機器の機種、および動作状態を検出する遠隔検出方法が知られている(特開2003−259569号公報)。
この遠隔検出方法においては、ユーザは、各電気機器の特徴量を学習して予めデータベースに登録しておき、ホームサーバは、各電気機器が接続される電源コンセント部から各電気機器の特徴量を受けると、その受けた特徴量をデータベースに登録された特徴量と比較し、各電気機器の機種、および動作状態を検出する。
ユーザは、インターネットを介してホームサーバにアクセスし、ホームサーバが検出した各電気機器の機種、および動作状態を取得する。これによって、ユーザは、遠隔操作によって家庭内の電気機器の機種、および動作状態を取得できる。また、電源コンセントの位置が予め解っていれば、電気機器の接続位置も検出できる。
しかし、特開2003−259569号公報に記載された遠隔検出方法は、各電気機器と特徴量との対応関係を予めデータベースに登録しておき、実際に使用された電気機器の特徴量をデータベースに登録された特徴量と比較して電気機器の機種および動作状態を検出する構成を採用するために、家庭内の人数を推定することは困難である。
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、住人のプライバシーを保護して家庭内の住人の人数を推定可能なホームネットワークを提供することである。
また、この発明の別の目的は、住人のプライバシーを保護して家庭内の住人の行動を推定可能なホームネットワークを提供することである。
さらに、この発明の別の目的は、家庭内の住人に安全、かつ、安心な生活を提供可能なホームネットワークを提供することである。
さらに、この発明の別の目的は、地域内の住人に安全、かつ、安心なエコライフを提供可能な地域ネットワークを提供することである。
さらに、この発明の別の目的は、ホームネットワークにおける動作をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供することである。
さらに、この発明の別の目的は、ホームネットワークにおける動作をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することである。
この発明によれば、ホームネットワークは、n(nは2以上の整数)個の電気機器と、n個のモジュールと、検出手段と、推定手段とを備える。n個の電気機器は、家庭内に配置される。n個のモジュールは、n個の電気機器に対応して設けられ、各々が対応する電気機器にコンセントから電力を供給するとともに対応する電気機器の電力使用状況および配置位置を検出する。検出手段は、n個のモジュールから送信されたn個の電力使用状況に基づいて、実際に稼働しているm(mは2≦m≦nを満たす整数)個の電気機器の稼働状況を検出し、n個のモジュールから送信されたn個の配置位置に基づいてm個の電気機器の相互の位置関係を検出する。推定手段は、検出された相互の位置関係とm個の電気機器の稼働状況とに基づいて、m個の電気機器の稼働状況の実現性を判定して家庭内の住人の人数を推定する。
好ましくは、ホームネットワークは、検知手段と、報知手段とをさらに備える。検知手段は、推定された人数と検出された相互の位置関係とm個の電気機器の稼働状況とに基づいて推定された人数によるm個の電気機器の稼働状況の実現性を判定して家庭への侵入者を検知する。報知手段は、検知手段によって侵入者が検知されると、侵入者の検知を住人に報知する。
好ましくは、ホームネットワークは、検知手段と、制御手段とをさらに備える。検知手段は、検出手段によって検出されたm個の電気機器の稼働状況に基づいて、m個の電気機器の少なくとも1つの稼働時間が基準の稼働時間と異なることを検出したとき、住人に異常が発生したことを検知する。制御手段は、住人に異常が発生したことが検知されると、n個の電気機器のうちのライトからなる電気機器の少なくとも一部を点滅させるための制御信号をライトからなる電気機器に対応して設けられたモジュールの少なくとも一部へ出力する。そして、ライトからなる電気機器に対応して設けられたモジュールの少なくとも一部は、制御信号に応じて、ライトからなる電気機器の少なくとも一部を点滅させる。
好ましくは、ホームネットワークは、送信手段をさらに備える。送信手段は、住人に異常が発生したことが検知されると、住人に異常が発生したことを示す異常メッセージを住人の家族の端末へ送信する。
好ましくは、推定手段は、n個の電気機器の特性によるn個の電気機器の分類表とm個の電気機器のm個の稼働状況とに基づいてm個の電気機器の各々の機種を推定し、その推定したm個の機種に基づいて、m個の電気機器の各々の機能を推定し、その推定したm個の機能に基づいて、住人とm個の電気機器との位置関係を推定し、その推定した位置関係をm個の電気機器の相互の位置関係とm個の電気機器の稼働状況とに加味して家庭内の住人の人数を推定するとともに住人の行動を推定する。
好ましくは、ホームネットワークは、制御手段をさらに備える。制御手段は、n個のモジュールから送信されたn個の電力使用状況に基づいて家庭内で使用される総電力量を演算し、その演算した総電力量がしきい値以上になると、m個の電気機器のうち、動作状態がステップ的または連続的に変化するj(jはj≦mを満たす正の整数)個の電気機器の使用電力を総電力量がしきい値よりも低くなるように制御するための制御信号を生成してj個の電気機器に対応して設けられたj個のモジュールへ出力する。そして、j個のモジュールの各々は、制御信号の受信に応じて、対応する電気機器へ供給する電力をステップ的または連続的に制限する。
好ましくは、ホームネットワークは、発電装置と、蓄電装置と、パワー制御装置とをさらに備える。発電装置は、家庭に設置される。蓄電装置は、電力を蓄電する。パワー制御装置は、家庭内における電力バランスを制御する。そして、パワー制御装置は、発電装置によって発電された電力と電力会社からの電力との合計がn個の電気機器によって使用される総電力量を超えるとき、余剰電力を蓄電装置に蓄積する。
好ましくは、パワー制御装置は、停電時、蓄電装置に蓄電された電力を住人の生命維持のために必要なk(kはk≦nを満たす正の整数)個の電気機器へ供給するようにk個の電気機器に対応して設けられたk個のモジュールを制御する。k個のモジュールの各々は、パワー制御装置からの制御に応じてコンセントから対応する電気機器へ電力を供給する。
好ましくは、パワー制御装置は、蓄電装置に蓄電された電力を電気エネルギーを用いて走行する自動車に供給する。
好ましくは、ホームネットワークは、蓄電装置と、パワー制御装置とをさらに備える。蓄電装置は、電力を蓄電する。パワー制御装置は、停電情報を予め保持するとともに、家庭内における電力バランスを制御する。そして、パワー制御装置は、停電情報に基づいて停電の開始時刻を検知すると、m個の電気機器のうち、使用の優先度が基準値よりも高い電気機器の稼働を維持するための電力を蓄電装置から使用の優先度が基準値よりも高い電気機器へ供給し、蓄電装置に蓄積された電力量と電力使用状況とに基づいて、使用の優先度が基準値以下である電気機器への蓄電装置からの電力の供給の要否を判定し、その判定結果に応じて、使用の優先度が基準値以下である電気機器への蓄電装置からの電力の供給を制限または維持する。
好ましくは、パワー制御装置は、停電中に、m個の電気機器が増減したとき、蓄電装置に蓄積された電力量および蓄電装置に接続された電気機器の消費電力を再計算し、その再計算後の電力量および消費電力を用いて、使用の優先度が基準値よりも高い電気機器および使用の優先度が基準値以下である電気機器への蓄電装置からの電力の供給を制御する。
また、この発明によれば、地域ネットワークは、複数のホームネットワークと、電力制御装置とを備える。複数のホームネットワークは、複数の家庭に配置される。電力制御装置は、複数のホームネットワーク間における電力のやり取りを行なう。そして、複数のホームネットワークの各々は、n(nは2以上の整数)個の電気機器と、n個のモジュールと、検出手段と、推定手段と、発電装置と、蓄電装置と、パワー制御装置とを含む。n個の電気機器は、家庭内に配置される。n個のモジュールは、n個の電気機器に対応して設けられ、各々が対応する電気機器にコンセントから電力を供給するとともに対応する電気機器の電力使用状況および配置位置を検出する。検出手段は、n個のモジュールから送信されたn個の電力使用状況に基づいて、実際に稼働しているm(mは2≦m≦nを満たす整数)個の電気機器の稼働状況を検出し、n個のモジュールから送信されたn個の配置位置に基づいてm個の電気機器の相互の位置関係を検出する。推定手段は、検出手段によって検出された相互の位置関係とm個の電気機器の稼働状況とに基づいて、m個の電気機器の稼働状況の実現性を判定して家庭内の住人の人数を推定する。発電装置は、家庭内に設置される。蓄電装置は、電力を蓄電する。パワー制御装置は、家庭内における電力バランスを制御する。そして、パワー制御装置は、発電装置によって発電された電力と電力会社からの電力との合計がn個の電気機器によって使用される総電力量を超えるとき、余剰電力を蓄電装置に蓄積する。また、電力制御装置は、電力が余っている家庭の蓄電装置に蓄電された電力を電力が足りない家庭の蓄電装置へ供給する。
さらに、この発明によれば、コンピュータに実行させるためのプログラムは、受信手段が、家庭内に配置されたn(nは2以上の整数)個の電気機器のn個の電力使用状況およびn個の配置位置を受信する第1のステップと、検出手段が、受信されたn個の電力使用状況に基づいて、実際に稼働しているm(mは2≦m≦nを満たす整数)個の電気機器の稼働状況を検出し、受信されたn個の配置位置に基づいてm個の電気機器の相互の位置関係を検出する第2のステップと、推定手段が、検出された相互の位置関係とm個の電気機器の稼働状況とに基づいて、m個の電気機器の稼働状況の実現性を判定して家庭内の住人の人数を推定する第3のステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
好ましくは、検知手段が、推定された人数と検出された相互の位置関係とm個の電気機器の稼働状況とに基づいて推定された人数によるm個の電気機器の稼働状況の実現性を判定して家庭への侵入者を検知する第4のステップと、報知手段が、検知手段によって侵入者が検知されると、侵入者の検知を住人に報知する第5のステップとをさらにコンピュータに実行させる。
好ましくは、第3のステップは、推定手段が、n個の電気機器の特性によるn個の電気機器の分類表とm個の電気機器のm個の電力使用状況とに基づいてm個の電気機器の各々の機種を推定する第1のサブステップと、推定手段が、推定したm個の機種に基づいて、m個の電気機器の各々の機能を推定する第2のサブステップと、推定手段が、推定したm個の機能に基づいて、住人とm個の電気機器との位置関係を推定する第3のサブステップと、推定手段が、推定した位置関係をm個の電気機器の相互の位置関係とm個の電気機器の稼働状況とに加味して家庭内の住人の人数を推定するとともに住人の行動を推定する第4のステップとを含む。
好ましくは、演算手段が、n個の電気機器に対応して設けられたn個のモジュールから送信されたn個の電力使用状況に基づいて家庭内で使用される総電力量を演算する第6のステップと、制御手段が、演算された総電力量がしきい値以上になると、m個の電気機器のうち、動作状態がステップ的または連続的に変化するj(jはj≦mを満たす正の整数)個の電気機器の使用電力を総電力量がしきい値よりも低くなるように制御する第7のステップとをさらにコンピュータに実行させる。
好ましくは、パワー制御装置が、家庭内に配置された発電装置によって発電された電力と電力会社からの電力との合計がn個の電気機器によって使用される総電力量を超えるとき、余剰電力を蓄電装置に蓄積する第6のステップをさらにコンピュータに実行させる。
好ましくは、パワー制御装置が、停電時、蓄電装置に蓄電された電力を住人の生命維持のために必要なk(kはk≦nを満たす正の整数)個の電気機器へ供給するように制御する第7のステップをさらにコンピュータに実行させる。
好ましくは、パワー制御装置が、蓄電装置に蓄電された電力を電気エネルギーを用いて走行する自動車に供給する第7のステップをさらにコンピュータに実行させる。
さらに、この発明によれば、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、請求項9から請求項15のいずれか1項に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
この発明においては、家庭内に設置された電気機器の電力使用状況を測定し、その測定した電力使用状況に基づいて、各電気機器の稼働状況の実現性を判定して家庭内の住人の人数を推定する。
したがって、この発明によれば、住人のプライバシーを保護して家庭内の住人の人数を推定できる。
また、この発明においては、家庭内に設置された電気機器の電力使用状況を測定し、その測定した電力使用状況に基づいて、各電気機器の稼働状況を検出し、その検出した稼働状況に基づいて、電気機器の機種、機能および電気機器と住人との位置関係を推定する。そして、電気機器の稼働状況、電気機器の機種、および電気機器と住人との位置関係に基づいて、家庭内の住人の人数および住人の行動を推定する。
したがって、この発明によれば、住人のプライバシーを保護して家庭内の住人の人数および住人の行動を推定できる。
さらに、この発明においては、電気機器の稼働状況に基づいて、家庭内への侵入者を検知する。
したがって、この発明によれば、住人が安心して生活できる。
さらに、この発明によれば、各家庭で発電した電力が余れば、蓄電し、その蓄電した電力を緊急時に使用して各電気機器を稼働する。
したがって、この発明によれば、住人は、エコライフを送ることができる。
さらに、この発明によれば、地域内の家庭間で電力のやり取りを行ない、電力が余った家庭から電力が不足している家庭へ電力を供給する。
したがって、この発明によれば、地域内の住人は、エコライフを送ることができる。
この発明の実施の形態1によるホームネットワークの構成を示す概略図である。 図1に示すスレーブの構成を示す概略ブロック図である。 コンセント、スレーブおよび電気機器の接続関係を示す図である。 各電気機器の配置位置を判定する方法を説明するための図である。 電力使用状況の概念図である。 図1に示すマスタの構成を示す概略ブロック図である。 電気機器、電力使用状況および配置位置の対応関係を示す対応表の概念図である。 家内における各電気機器の配置状況を示す概略図である。 電気機器の稼働状況を示す図である。 図1に示すマスタにおける動作を説明するためのフローチャートである。 電力使用状況のパターンを示す図である。 電力使用状況のパターンを示す図である。 電力使用状況のパターンを示す図である。 実施の形態2によるホームネットワークの構成を示す概略図である。 図14に示すスレーブの構成を示す概略ブロック図である。 図14に示すマスタの構成を示す概略ブロック図である。 電気機器の特性による電気機器の機種の分類表の概念図である。 電気機器の特徴量と電気機器の機種との対応表の概念図である。 電気機器の関連性を示す図である。 電気機器の機種を推定する動作を説明するためのフローチャートである。 電気機器、電力使用状況および配置位置の対応関係を示す他の対応表の概念図である。 電気機器と住人との位置関係を推定するフローチャートである。 電気機器の他の稼働状況を示す図である。 図14に示すマスタの動作を説明するためのフローチャートである。 実施の形態3によるホームネットワークの構成を示す概略図である。 図25に示すマスタの構成を示す概略ブロック図である。 図25に示すスレーブの構成を示す概略ブロック図である。 図25に示すホームネットワークの動作を説明するためのフローチャートである。 実施の形態4によるホームネットワークの構成を示す概略図である。 図29に示すホームネットワークを家に適用した場合の模式図である。 図29に示すホームネットワークにおける動作を説明するためのフローチャートである。 図29に示すホームネットワークを用いた地域ネットワークの概念図である。 図29に示す地域ネットワークの適用例を示す図である。 実施の形態5によるホームネットワークの構成を示す概略図である。 図34に示す蓄電装置の構成を示す斜視図である。 停電していないときにユーザ端末が表示する情報を示す図である。 停電時にユーザ端末が表示する情報を示す図である。 図34に示すホームネットワークにおける動作を説明するためのフローチャートである。 コンピュータの構成を示す概略図である。 スレーブの他の構成を示す図である。 スレーブの他の構成を示す図である。
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
[実施の形態1]
図1は、この発明の実施の形態1によるホームネットワークの構成を示す概略図である。図1を参照して、この発明の実施の形態1によるホームネットワーク100は、マスタ1と、スレーブ11〜20と、電気機器21〜30とを備える。なお、ホームネットワーク100は、家庭内に配置される。
マスタ1およびスレーブ11〜20は、有線または無線によって相互に通信可能である。電気機器21〜30は、それぞれ、スレーブ11〜20と電気配線によって接続される。
スレーブ11〜20は、家庭内のコンセントに接続される。そして、スレーブ11〜20は、それぞれ電気機器21〜30がオンされると、自己が接続されたコンセントからそれぞれ電気機器21〜30へ電力を供給する。
また、スレーブ11〜20は、相互に同期して、それぞれ電気機器21〜30の電力使用状況および配置位置をリアルタイムに検出し、その検出した電力使用状況および配置位置を有線または無線によってマスタ1へ送信する。
電気機器21〜30は、家庭内の台所、リビング、寝室および和室等の各部屋に配置される。そして、電気機器21〜30は、天井ライト、卓上ライト、コーヒーメーカー、冷蔵庫、電子レンジ、アイロン、テレビ、洗濯機、電気ストーブ、ドライヤおよび電子ピアノ等からなる。
マスタ1は、スレーブ11〜20から送信された電力使用状況および配置位置を受信し、その受信した電力使用状況および配置位置に基づいて、後述する方法によって、家庭内における住人の人数を推定する。
また、マスタ1は、スレーブ11〜20から送信された電力使用状況に基づいて、家庭内で使用されている総電力量PW_totalを演算し、その演算した総電力量PW_totalがしきい値PW_th以上になると、総電力量PW_totalがしきい値PW_thよりも低くなるようにスレーブ11〜20を制御する。
図2は、図1に示すスレーブ11の構成を示す概略ブロック図である。図2を参照して、スレーブ11は、通信モジュール111と、位置判定モジュール112と、ICタグリーダ113と、入力コンセント114と、出力コンセント115と、配線116と、電力測定モジュール117と、時間計測モジュール118とを含む。
通信モジュール111は、マスタ1と通信を行なう。より具体的には、通信モジュール111は、位置判定モジュール112から受けた配置位置と電力測定モジュール117から受けた電力使用状況とをマスタ1へ送信する。
位置判定モジュール112は、ICタグリーダ113から位置情報を受け、時間計測モジュール118から時間情報を受ける。そして、位置判定モジュール112は、その受けた位置情報および時間情報に基づいて、スレーブ11に接続された電気機器21の配置位置をリアルタイムに判定し、その判定した配置位置を通信モジュール111へ出力する。
ICタグリーダ113は、各部屋のコンセントに取り付けられたICタグから位置情報を読み取り、その読み取った位置情報を位置判定モジュール112へ出力する。
入力コンセント114は、各部屋のコンセントに着脱される。出力コンセント115は、電気機器21のコンセントが着脱される。配線116は、入力コンセント114と出力コンセント115との間に配置される。
電力測定モジュール117は、配線116中に配置される。そして、電力測定モジュール117は、時間計測モジュール118から受けた時間情報に基づいて、入力コンセント114を介して配線116へ供給された電力の使用状況をリアルタイムに測定し、その測定した電力使用状況を通信モジュール111へ出力する。
時間計測モジュール118は、SNTP(Simple Network Time Protocol)またはNTP(Network Time Protocol)を用いて、他のスレーブ中の時間計測モジュール118と同期して時間を計測し、その計測した時間の時間情報を位置判定モジュール112および電力測定モジュール117へ出力する。
なお、図1に示すスレーブ12〜20の各々は、図2に示すスレーブ11の構成と同じ構成からなる。
図3は、コンセント、スレーブおよび電気機器の接続関係を示す図である。図3を参照して、電気機器21は、冷蔵庫211と、コンセント212と、配線213とからなる。配線213は、一方端が冷蔵庫211に接続され、他方端がコンセント212に接続される。コンセント212は、スレーブ11の出力コンセント115に着脱される。
コンセント41は、壁40に配置される。そして、コンセント41は、差込口411と、ICタグ412とからなる。差込口411は、家庭内の電力系統を介して商用の電力が供給される。ICタグ412は、コンセント41の位置情報を格納する。この位置情報は、xyz座標からなる。
スレーブ11の入力コンセント114は、コンセント41の差込口411に着脱される。
スレーブ11の入力コンセント114がコンセント41の差込口411に挿入され、コンセント212がスレーブ11の出力コンセント115に挿入されると、スレーブ11は、入力コンセント114を介して電力を受け、その受けた電力を配線116を介して出力コンセント115から出力する。
そして、冷蔵庫211は、コンセント212および配線213を介して電力を受け、その受けた電力によって動作する。
そうすると、スレーブ11の電力測定モジュール117は、配線116を入力コンセント114側から出力コンセント115側へ流れる電力を測定することによって冷蔵庫211の電力使用状況をリアルタイムに測定する。
また、スレーブ11のICタグリーダ113は、コンセント41のICタグ412に格納された位置情報を読み取り、その読み取った位置情報を位置判定モジュール112へ出力する。そして、スレーブ11の位置判定モジュール112は、ICタグリーダ113から受けた位置情報に基づいて、後述する方法によって、家庭内における冷蔵庫211の配置位置をリアルタイムに判定する。
そして、スレーブ11の通信モジュール111は、冷蔵庫211の電力使用状況および配置位置を有線または無線によってマスタ1へ送信する。
このように、スレーブ11は、コンセント41から冷蔵庫211へ電力を供給するとともに、冷蔵庫211の電力使用状況および配置位置を測定してマスタ1へ送信する。
図4は、各電気機器の配置位置を判定する方法を説明するための図である。図4を参照して、家200は、その1つの隅がxyz座標の原点Oに一致するようにxyz空間に配置される。そして、家200は、たとえば、リビング210と、和室220と、洋室230,240とを含む。リビング210および和室220は、1階に配置されており、洋室230,240は、2階に配置されている。
コンセント211〜215は、リビング210の壁に設置され、コンセント221,222は、和室の壁に設置される。また、コンセント231,232は、洋室230の壁に設置され、コンセント241,242は、洋室240の壁に配置される。
そして、コンセント211〜215,221,222,231,232,241,242の各々は、図3に示すコンセント41からなる。
リビング210内の任意の点は、[0,0,0]〜[x1,y1,z1]の範囲に含まれるxyz座標からなり、和室220内の任意の点は、[x2,y2,z2]〜[x3,y3,z3]の範囲に含まれるxyz座標からなる。また、洋室230内の任意の点は、[x4,y4,z4]〜[x5,y5,z5]の範囲に含まれるxyz座標からなり、洋室240内の任意の点は、[x6,y6,z6]〜[x7,y7,z7]の範囲に含まれるxyz座標からなる。この場合、x2>x1,y2>y1,z4>z1,z4>z3,x6>x1,x6>x5,y6>y1,y6>y5が成立する。
リビング210内に設置されたコンセント211〜215のICタグ412は、それぞれ、[x211,y211,z211],[x212,y212,z212],[x213,y213,z213],[x214,y214,z214],[x215,y215,z215]からなる位置情報を格納する。
また、和室220内に設置されたコンセント221,222のICタグ412は、それぞれ、[x221,y221,z221],[x222,y222,z222]からなる位置情報を格納する。
さらに、洋室230内に設置されたコンセント231,232のICタグ412は、それぞれ、[x231,y231,z231],[x232,y232,z232]からなる位置情報を格納する。
さらに、洋室240内に設置されたコンセント241,242のICタグ412は、それぞれ、[x241,y241,z241],[x242,y242,z242]からなる位置情報を格納する。
たとえば、スレーブ11の入力コンセント114がコンセント211に差し込まれ、電気機器21のコンセント212がスレーブ11の出力コンセント115に差し込まれると、スレーブ11のICタグリーダ113は、コンセント211のICタグ412に格納されたxyz座標[x211,y211,z211]を読み出し、その読み出したxyz座標[x211,y211,z211]を位置判定モジュール112へ出力する。
スレーブ11の位置判定モジュール112は、リビング210、和室220および洋室230,240内の任意の点が取り得るxyz座標の範囲[0,0,0]〜[x1,y1,z1],[x2,y2,z2]〜[x3,y3,z3],[x4,y4,z4]〜[x5,y5,z5],[x6,y6,z6]〜[x7,y7,z7]を保持している。
そして、スレーブ11の位置判定モジュール112は、時刻[YYYY/MMMM/DDDD/HHHH/MMMM/SSSS]において、ICタグリーダ113から受けたxyz座標[x211,y211,z211]をxyz座標の範囲[0,0,0]〜[x1,y1,z1],[x2,y2,z2]〜[x3,y3,z3],[x4,y4,z4]〜[x5,y5,z5],[x6,y6,z6]〜[x7,y7,z7]と比較し、xyz座標[x211,y211,z211]がxyz座標の範囲[0,0,0]〜[x1,y1,z1]に含まれることを検知する。
そうすると、スレーブ11の位置判定モジュール112は、コンセント211に接続された電気機器21の配置位置をリビング210内のxyz座標[x211,y211,z211]であると判定し、[リビング;x211,y211,z211,YYYY/MMMM/DDDD/HHHH/MMMM/SSSS]からなる配置位置を通信モジュール111へ出力する。
スレーブ11が他のコンセント212〜215,221,222,231,232,241,242に差し込まれた場合も、位置判定モジュール112は、同様にして、スレーブ11に接続された電気機器の配置位置を判定して通信モジュール111へ出力する。
また、スレーブ12〜20の位置判定モジュール112も、スレーブ11の位置判定モジュール112と同様にして、スレーブ12〜20に接続された電気機器の配置位置を判定して通信モジュール111へ出力する。
このように、各スレーブ11〜20は、自己が接続されたコンセントの位置情報を読み出し、その読み出した位置情報によって示される位置を自己に接続された電気機器の配置位置と判定する。
なお、スレーブ11〜20は、たとえば、1秒間隔で電気機器の配置位置を判定してマスタ1へ送信する。
図5は、電力使用状況の概念図である。図5において、縦軸は、電力を表し、横軸は、時間を表す。曲線k1は、電気機器の電力使用状況を示す。曲線k1は、ある電気機器が時刻0:00:00から時刻0:00:01までの間、電力を使用せず、時刻0:00:01で電力の使用を開始し、時刻0:00:01から時刻0:00:09までの間、あるパターンで電力を使用し、時刻0:00:09で電力の使用を停止したことを示す。
スレーブ11〜20の電力測定モジュール117は、スレーブ11〜20に接続された電気機器の電力使用状況(曲線k1参照)を、たとえば、10秒間隔でリアルタイムに測定し、その測定した電力使用状況を通信モジュール111へ出力する。
各スレーブ11〜20において、通信モジュール111は、位置判定モジュール112から配置位置[部屋名;x,y,z;YYYY/MMMM/DDDD/HHHH/MMMM/SSSS]を受けると、その受けた配置位置に各スレーブ11〜20の番号を追加した配置位置[スレーブの番号;部屋名;x,y,z;YYYY/MMMM/DDDD/HHHH/MMMM/SSSS]を作成してマスタ1へ送信する。
また、各スレーブ11〜20において、通信モジュール111は、電力測定モジュール117から電力使用状況を受けると、その受けた電力使用状況に各スレーブ11〜20の番号を追加してマスタ1へ送信する(図5参照)。
図6は、図1に示すマスタ1の構成を示す概略ブロック図である。図6を参照して、マスタ1は、送受信手段2と、制御手段3と、データベース4と、検出手段5と、推定手段6と、検知手段7と、報知手段8とを含む。
送受信手段2は、各スレーブ11〜20から各電気機器21〜30の電力使用状況および配置位置を受信し、その受信した電力使用状況および配置位置を制御手段3へ出力する。
制御手段3は、電力使用状況および配置位置を送受信手段2から受け、その受けた電力使用状況および配置位置に基づいて、後述する方法によって、電気機器、電力使用状況および配置位置の対応関係を示す対応表を作成してデータベース4に格納する。
データベース4は、制御手段3から受けた対応表を格納するとともに、検出手段5からの読出要求に応じて、対応表を検出手段5へ出力する。
検出手段5は、データベース4から各電気機器21〜30の電力使用状況および配置位置を示す対応表を読み出す。そして、検出手段5は、その読み出した対応表の電力使用状況に基づいて、各電気機器21〜30の稼働状況を検出する。より具体的には、電力使用状況は、図5に示すように、時間による電力の変化からなるので、検出手段5は、時刻0:00:01〜時刻0:00:09の間、電気機器が稼働していることを検出し、[0:00:01〜0:00:09/ON]からなる稼働状況を作成する。
また、検出手段5は、データベース4から読み出した対応表の各電気機器21〜30の配置位置に基づいて、電気機器21〜30の相互の位置関係を検出する。より具体的には、検出手段5は、電気機器21〜30のうちの1つの電気機器の配置位置を基準にし、その基準にした電気機器と残りの電気機器との距離を演算し、その演算した距離を反映した電気機器21〜30の相互の位置関係を作成する。
そして、検出手段5は、稼働状況および相互の位置関係を推定手段6および検知手段7へ出力する。
推定手段6は、検出手段5から受けた稼働状況および相互の位置関係に基づいて、後述する方法によって、家200内の住人の人数を推定する。そして、推定手段6は、その推定した人数を検知手段7および報知手段8へ出力する。
検知手段7は、検出手段5から電気機器21〜30の稼働状況および相互の位置関係を受け、推定手段6から家200内の住人の人数を受ける。そして、検知手段7は、電気機器21〜30の稼働状況および相互の位置関係と、住人の人数とに基づいて、後述する方法によって、侵入者が家200内に侵入したか否かを検知し、家200内への侵入者を検知したとき、「侵入者有り」を報知手段8へ出力する。
報知手段8は、表示手段および警報手段からなり、住人の人数を推定手段6から受け、「侵入者有り」を検知手段7から受ける。そして、報知手段8は、住人の人数または「侵入者有り」を表示手段によって表示し、または「侵入者有り」に応じて、警報手段によって警報を鳴らす。
図7は、電気機器、電力使用状況および配置位置の対応関係を示す対応表の概念図である。マスタ1の送受信手段2は、スレーブ11〜20から電力使用状況および配置位置を受け、その受けた電力使用状況および配置位置を制御手段3へ出力する。
スレーブ11から受ける電力使用状況には、スレーブ11の番号“11”が付されており、スレーブ11から受ける配置位置は、[11;210;x,y,z;YYYY/MMMM/DDDD/HHHH/MMMM/SSSS]からなるので、制御手段3は、電力使用状況および配置位置からスレーブ11の番号“11”を検出し、スレーブ11に接続された電気機器(電気機器21〜30のいずれか)を電気機器Aとする。そして、制御手段3は、スレーブ11の番号“11”を介して電気機器A、電力使用状況PWcht1_A(実際には、図5に示す電力使用状況からなる)、および配置位置[210;x211,y211,z211;T1_A],[210;x211,y211,z211;T2_A],・・・を対応付ける。上述したように、各電気機器21〜30の配置位置は、1秒間隔で判定され、電力使用状況は、10秒間隔で測定されるので、複数の配置位置[210;x211,y211,z211;T1_A],[210;x211,y211,z211;T2_A],・・・が1つの電力使用状況PWcht1_Aに対応付けられる。
制御手段3は、スレーブ12〜20から受けた電力使用状況および配置位置に基づいて、同様にして、スレーブ12〜20にそれぞれ接続された電気機器B,C,D,E,F,G,H,I,J、電力使用状況PWcht1_B,PWcht1_C,PWcht1_D,PWcht1_E,PWcht1_F,PWcht1_G,PWcht1_H,PWcht1_I,PWcht1_J、および配置位置[210;x212,y212,z212;T1_B],[210;x212,y212,z212;T2_B],・・・;・・・・・・・;[240;x241,y241,z241;T1_J],[240;x212,y212,z212;T2_B]・・・を対応付ける。
そして、制御手段3は、電気機器A〜J、電力使用状況PWcht1_A〜PWcht1_J、および配置位置[210;x212,y212,z212;T1_A],[210;x212,y212,z212;T2_A],・・・;・・・・・・・;[240;x241,y241,z241;T1_J],[240;x212,y212,z212;T2_J]・・・を対応付けた対応表TBLを作成し、その作成した対応表TBLをデータベース4に格納する。なお、配置位置のT1,T2,・・・の各々は、YYYY/MMMM/DDDD/HHHH/MMMM/SSSSからなる。
このように、電気機器21〜30は、マスタ1においては、それぞれ、電気機器A〜Jとして管理される。これは、スレーブ11〜20は、電気機器21〜30自体を検出しないからである。
図8は、家200内における各電気機器の配置状況を示す概略図である。図8を参照して、スレーブ11〜15は、それぞれ、リビング210に設置されたコンセント211〜215に接続され、スレーブ16,17は、和室220に設置されたコンセント221,222に接続される。また、スレーブ18,19は、洋室230に設置されたコンセント231,232に接続され、スレーブ20は、洋室240に設置されたコンセント241に接続される。
そして、冷蔵庫251は、スレーブ11に接続され、電子レンジ252は、スレーブ12に接続され、コーヒーメーカー253は、スレーブ13に接続される。また、天井ライト254は、スレーブ14に接続され、テレビ255は、スレーブ15に接続される。
さらに、アイロン256は、スレーブ16に接続され、天井ライト257は、スレーブ17に接続される。さらに、天井ライト258は、スレーブ18に接続され、卓上ライト259は、スレーブ19に接続され、天井ライト260は、スレーブ20に接続される。さらに、マスタ1は、たとえば、洋室240内に配置される。
なお、コンセント211〜215,221,222,231,232,241,242には、家200内に配設された電力系統(図示せず)を介して商用電力が供給されている。
スレーブ11は、コンセント211からの電力を冷蔵庫251へ供給するとともに、冷蔵庫251の電力使用状況を測定し、上述した方法によって冷蔵庫251の配置位置を判定する。そして、スレーブ11は、電力使用状況および配置位置を有線または無線によってマスタ1へ送信する。
また、スレーブ12〜20は、それぞれ、コンセント212〜215,221,222,231,232,241からの電力をそれぞれ電子レンジ252、コーヒーメーカー253、天井ライト254、テレビ255、アイロン256、天井ライト257、天井ライト258、卓上ライト259、および天井ライト260に供給するとともに、それぞれ、電子レンジ252、コーヒーメーカー253、天井ライト254、テレビ255、アイロン256、天井ライト257、天井ライト258、卓上ライト259、および天井ライト260の電力使用状況を測定し、上述した方法によって電子レンジ252、コーヒーメーカー253、天井ライト254、テレビ255、アイロン256、天井ライト257、天井ライト258、卓上ライト259、および天井ライト260の配置位置を判定する。そして、スレーブ12〜20は、それぞれ、電子レンジ252、コーヒーメーカー253、天井ライト254、テレビ255、アイロン256、天井ライト257、天井ライト258、卓上ライト259、および天井ライト260の電力使用状況および配置位置を有線または無線によってマスタ1へ送信する。
マスタ1の送受信手段2は、スレーブ11〜20からそれぞれ冷蔵庫251、電子レンジ252、コーヒーメーカー253、天井ライト254、テレビ255、アイロン256、天井ライト257、天井ライト258、卓上ライト259、および天井ライト260の電力使用状況および配置位置を受信し、その受信した電力使用状況および配置位置を制御手段3へ出力する。
そして、マスタ1の制御手段3は、送受信手段2から受けた電力使用状況および配置位置に基づいて、上述した対応表TBLを作成してデータベース4に格納する。なお、冷蔵庫251、電子レンジ252、コーヒーメーカー253、天井ライト254、テレビ255、アイロン256、天井ライト257、天井ライト258、卓上ライト259、および天井ライト260は、マスタ1においては、それぞれ、電気機器A〜Jとして管理される。
マスタ1の検出手段5は、データベース4から対応表TBLを読み出し、その読み出した対応表TBLの電力使用状況に基づいて、電気機器A〜Jの稼働状況を検出し、対応表TBLの配置位置に基づいて、電気機器A〜Jの相互の位置関係を検出する。
この場合、マスタ1の検出手段5は、たとえば、電気機器A(=冷蔵庫251)の稼働状況[電気機器A/T1〜T5/ON]、電気機器I(=卓上ライト259)の稼働状況[電気機器I/T1〜T6/ON]、電気機器B(=電子レンジ252)の稼働状況[電気機器B/T7〜T10/ON]、電気機器C(コーヒーメーカー253)の稼働状況[電気機器C/T6〜T9/ON]、電気機器E(=テレビ255)の稼働状況[電気機器E/T11〜T15/ON]、電気機器F(=アイロン256)の稼働状況[電気機器F/T11〜T15/ON]および電気機器H(=天井ライト258)の稼働状況[電気機器H/T11〜T15/ON]を検出する。
また、マスタ1の検出手段5は、稼働時間帯が重複する電気機器A(=冷蔵庫251)および電気機器I(=卓上ライト259)の配置位置に基づいて、電気機器A(=冷蔵庫251)がリビング210に設置されていること、電気機器I(=卓上ライト259)が洋室230に配置されていること、および電気機器A(=冷蔵庫251)に対する電気機器I(=卓上ライト259)の距離L1を検出し、[電気機器A(=冷蔵庫251):リビング210/電気機器I(=卓上ライト259):洋室230/L1]からなる相互の位置関係を作成する。
さらに、マスタ1の検出手段5は、同様に、稼働時間帯が重複する電気機器B(=電子レンジ252)および電気機器C(=コーヒーメーカー253)の配置位置に基づいて、相互の位置関係[電気機器B(=電子レンジ252):リビング210/電気機器C(=コーヒーメーカー253):リビング210/L2]を作成し、稼働時間帯が重複する電気機器E(=テレビ255)、電気機器F(=アイロン256)、および電気機器H(=天井ライト258)の配置位置に基づいて、相互の位置関係[電気機器E(=テレビ255):リビング210/電気機器F(=アイロン256):和室220/電気機器H(=天井ライト258):洋室230/L3,L4]を作成する。この場合、距離L1,L3,L4は、人間が両手を広げて手の届く範囲の最大限であるしきい値Lthを超える距離であり、距離L2は、しきい値Lth以下の距離である。
検出手段5は、稼働状況[電気機器A/T1〜T5/ON],[電気機器I/T1〜T6/ON],[電気機器B/T7〜T10/ON],[電気機器C/T6〜T9/ON],[電気機器E/T11〜T15/ON],[電気機器F/T11〜T15/ON],[電気機器H/T11〜T15/ON]および相互の位置関係[電気機器A(=冷蔵庫251):リビング210/電気機器I(=卓上ライト259):洋室230/L1],[電気機器B(=電子レンジ252):リビング210/電気機器C(=コーヒーメーカー253):リビング210/L2],[電気機器E(=テレビ255):リビング210/電気機器F(=アイロン256):和室220/電気機器H(=天井ライト258):洋室230/L3,L4]を推定手段6および検知手段7へ出力する。
図9は、電気機器の稼働状況を示す図である。推定手段6は、稼働状況[電気機器A/T1〜T5/ON],[電気機器I/T1〜T6/ON],[電気機器B/T7〜T10/ON],[電気機器C/T6〜T9/ON],[電気機器E/T11〜T15/ON],[電気機器F/T11〜T15/ON],[電気機器H/T11〜T15/ON]および相互の位置関係[電気機器A(=冷蔵庫251):リビング210/電気機器I(=卓上ライト259):洋室230/L1],[電気機器B(=電子レンジ252):リビング210/電気機器C(=コーヒーメーカー253):リビング210/L2],[電気機器E(=テレビ255):リビング210/電気機器F(=アイロン256):和室220/電気機器H(=天井ライト258):洋室230/L3,L4]を検出手段5から受けると、図9に示す相互の位置関係と時間との関係を作成する。
より具体的には、推定手段6は、稼働状況[電気機器A/T1〜T5/ON],[電気機器I/T1〜T6/ON]および相互の位置関係[電気機器A(=冷蔵庫251):リビング210/電気機器I(=卓上ライト259):洋室230/L1]に基づいて、電気機器A(=冷蔵庫251)の稼働状況を示す矢印51と、電気機器I(=卓上ライト259)の稼働状況を示す矢印52とを作成する。この場合、矢印52は、矢印51から距離L1だけ離れている。
また、推定手段6は、稼働状況[電気機器B/T7〜T10/ON],[電気機器C/T6〜T9/ON]および相互の位置関係[電気機器B(=電子レンジ252):リビング210/電気機器C(=コーヒーメーカー253):リビング210/L2]に基づいて、電気機器B(=電子レンジ252)の稼働状況を示す矢印53と、電気機器C(=コーヒーメーカー253)の稼働状況を示す矢印54とを作成する。この場合、矢印54は、矢印53から距離L2だけ離れている。
さらに、推定手段6は、稼働状況[電気機器E/T11〜T15/ON],[電気機器F/T11〜T15/ON],[電気機器H/T11〜T15/ON]および相互の位置関係[電気機器E(=テレビ255):リビング210/電気機器F(=アイロン256):和室220/電気機器H(=天井ライト258):洋室230/L3,L4]に基づいて、電気機器E(=テレビ255)の稼働状況を示す矢印55と、電気機器F(=アイロン256)の稼働状況を示す矢印56と、電気機器H(=天井ライト258)の稼働状況を示す矢印57とを作成する。この場合、矢印56は、矢印55から距離L3だけ離れており、矢印57は、矢印56から距離L4だけ離れている。
そうすると、推定手段6は、電気機器A,Iの稼働状況(=矢印51,52)に基づいて、電気機器A(=冷蔵庫251)と電気機器I(=卓上ライト259)とは、住人が両手を広げて手の届く範囲の最大限であるしきい値Lthを越える距離L1だけ離れており、電気機器A(=冷蔵庫251)および電気機器I(=卓上ライト259)が同時(=T1)にオンされているので、異なる2人が電気機器A,Iをオンしたと推定する。
また、推定手段6は、電気機器B,Cの稼働状況(=矢印53,54)に基づいて、電気機器B(=電子レンジ252)と電気機器C(=コーヒーメーカー253)とは、住人が両手を広げて手の届く範囲内の距離L2だけしか離れておらず、異なるタイミング(T6,T7)でオンされているので、一人の人が電気機器B,Cをオンしたと推定する。
さらに、推定手段6は、電気機器E,F,Hの稼働状況(=矢印55〜57)に基づいて、電気機器E(=テレビ255)と電気機器F(=アイロン256)とは、住人が両手を広げて手の届く範囲よりも長い距離L3だけ離れており、電気機器F(=アイロン256)と電気機器H(=天井ライト258)とは、住人が両手を広げて手の届く範囲よりも長い距離L4だけ離れており、電気機器E,F,Hが同時(=T11)にオンされているので、異なる3人の人が電気機器E,F,Hをオンしたと推定する。
そして、推定手段6は、上述した推定を、たとえば、一週間、繰り返し実行し、その一週間内における電気機器の稼働状況の実現性を判定して家200内の住人の人数を推定する。この場合、住人が両手を広げて手の届く範囲よりも長い距離だけ相互に離れ、同時にオンされた電気機器の個数の最大値が“3”であれば、推定手段6は、家200内の住人の人数を“3人”と推定する。
このように、推定手段6は、電気機器の相互の位置関係と、稼働状況とに基づいて、複数の電気機器の稼働状況の実現性を判定して家200内の住人の人数を推定する。
推定手段6は、家200内の住人の人数を推定すると、その推定した人数を検知手段7および報知手段8へ出力する。
検知手段7は、検出手段5から電気機器の稼働状況および相互の位置関係を受け、推定手段6から住人の人数を受ける。そして、検知手段7は、推定手段6と同様に、図9に示すような電気機器の稼働状況を示す図を作成し、その作成した電気機器の稼働状況に基づいて、電気機器の稼働状況が、推定された人数によって実現され得るか否かを判定することによって家200内への侵入者を検知する。より具体的には、検知手段7は、電気機器の稼働状況に基づいて、住人が両手を広げて手の届く範囲よりも長い距離だけ相互に離れ、同時にオンされた電気機器の個数の最大値が“4”以上であり、推定手段6によって推定された人数が“3”であれば、侵入者が家200内へ侵入したことを検知する。
そして、検知手段7は、侵入者を検知すると、「侵入者有り」のメッセージを作成して報知手段8へ出力する。
報知手段8は、推定手段6から推定された人数を受けると、その人数を表示手段によって表示する。また、報知手段8は、検知手段7から「侵入者有り」のメッセージを受けると、「侵入者有り」を表示手段によって表示し、または警報手段によって警報を鳴らす。
図10は、図1に示すマスタ1における動作を説明するためのフローチャートである。図10を参照して、一連の動作が開始されると、マスタ1の送受信手段2は、家庭内に配置された10個の電気機器(=冷蔵庫251、電子レンジ252、コーヒーメーカー253、天井ライト254、テレビ255、アイロン256、天井ライト257、天井ライト258、卓上ライト259、および天井ライト260)の10個の電力使用状況および10個の配置位置を受信し(ステップS1)、その受信した10個の電力使用状況および10個の配置位置を制御手段3へ出力する。
制御手段3は、10個の電力使用状況および10個の配置位置に基づいて、上述した方法によって、対応表TBLを作成してデータベース4に格納する。検出手段5は、データベース4から対応表TBLを読み出し、その読み出した対応表TBLの10個の電力使用状況に基づいて、実際に稼働している7個の電気機器A〜C,E,F,H,Iの稼働状況を検出し、対応表TBLの10個の配置位置に基づいて、7個の電気機器A〜C,E,F,H,Iの相互の位置関係を検出する(ステップS2)。そして、検出手段5は、7個の電気機器A〜C,E,F,H,Iの稼働状況および7個の電気機器A〜C,E,F,H,Iの相互の位置関係を推定手段6および検知手段7へ出力する。
推定手段6は、7個の電気機器A〜C,E,F,H,Iの稼働状況および7個の電気機器A〜C,E,F,H,Iの相互の位置関係に基づいて、上述した方法によって、7個の電気機器A〜C,E,F,H,Iの稼働状況の実現性を判定し、家庭内の住人の人数を推定する(ステップS3)。そして、推定手段6は、その推定した人数を検知手段7および報知手段8へ出力する。
その後、検知手段7は、7個の電気機器A〜C,E,F,H,Iの稼働状況、7個の電気機器A〜C,E,F,H,Iの相互の位置関係、および推定された人数に基づいて、家庭内への侵入者を検知し(ステップ4)、「侵入者有り」を報知手段8へ出力する。
そして、報知手段8は、推定された人数を表示し、または「侵入者有り」を表示し、または「侵入者有り」を示す警報を鳴らす(ステップS5)。そして、一連の動作は、終了する。
上述したように、実施の形態1によれば、マスタ1は、家庭内に配置された複数の電気機器の稼働状況および相互の位置関係を検出し、その検出した複数の電気機器の稼働状況および相互の位置関係に基づいて、複数の電気機器の稼働状況の実現性を判定して家庭内の住人の人数を推定する。
したがって、この発明によれば、プライバシーを保護して家庭内の住人の人数を推定できる。その結果、家庭内の住人は、安心して生活できる。
また、実施の形態1によれば、マスタ1は、複数の電気機器の稼働状況、相互の位置関係および推定した人数に基づいて侵入者を検知するとともに、その侵入者の検知を家庭内の住人に知らせる。
したがって、この発明によれば、家庭内の住人は、安全、かつ、安心して生活できる。
図11〜図13は、電力使用状況のパターンを示す図である。図11〜図13において、縦軸は、電力を表し、横軸は、時間を表す。また、曲線k2〜k4は、それぞれ、住人a〜cによる同じ電気機器の電力使用状況を示す。
たとえば、ドライヤーの使用状況は、住人によって異なる。したがって、マスタ1の推定手段6は、同じスレーブから送信された複数の電力使用状況に基づいて、ある電気機器の電力使用状況が曲線k2〜k4によって示されるように3個のパターンに分類される場合、家庭内の住人の人数を“3”と推定してもよい。
また、検知手段7は、推定された人数を超える個数の電力使用パターンを検知することによって家庭内への侵入者を検知する。
[実施の形態2]
図14は、実施の形態2によるホームネットワークの構成を示す概略図である。図14を参照して、実施の形態2によるホームネットワーク100Aは、図1に示すホームネットワーク100のマスタ1をマスタ1Aに代え、スレーブ11〜20をスレーブ11A〜20Aに代えたものであり、その他は、ホームネットワーク100と同じである。
マスタ1Aは、スレーブ11A〜20Aから受信した電気機器21〜30の電力使用状況および配置位置に基づいて、後述する方法によって、家200内の住人の人数を推定し、家200内への侵入者を検知するとともに、電気機器21〜30によって使用される総電力量が家200内の許容電力量を超えようとするとき、後述する方法によって、電気機器21〜30の使用電力を制限するようにスレーブ11A〜20Aを制御する。この場合、マスタ1Aは、電気機器21〜30へ供給する電力を連続的に制限するようにスレーブ11A〜20Aを制御する。なお、この発明においては、電力を連続的に制限するとは、電力をステップ的または連続的に減少させることを言う。
スレーブ11A〜20Aは、それぞれ、電気機器21〜30に対応して設けられる。そして、スレーブ11A〜20Aは、電気機器21〜30へ供給する電力を制限するための制御信号をマスタ1Aから受けると、電気機器21〜30への電力の供給をステップ的または連続的に制限する。スレーブ11A〜20Aは、その他、スレーブ11〜20と同じ機能を果たす。
図15は、図14に示すスレーブ11Aの構成を示す概略ブロック図である。図15を参照して、スレーブ11Aは、図2に示すスレーブ11に連続制御モジュール119を追加したものであり、その他は、スレーブ11と同じである。なお、スレーブ11Aにおいては、時間計測モジュール118は、計測した時間の時間情報を連続制御モジュール119へも出力する。
連続制御モジュール119は、配線116中に挿入される。そして、連続制御モジュール119は、通信モジュール111から制御信号LMTを受けると、配線116中を入力コンセント114側から出力コンセント115側へ供給される電力をステップ的または連続的に制限する。
なお、図14に示すスレーブ12A〜20Aの各々は、図15に示すスレーブ11Aと同じ構成からなる。
図16は、図14に示すマスタ1Aの構成を示す概略ブロック図である。図16を参照して、マスタ1Aは、図6に示すマスタ1の制御手段3および推定手段6をそれぞれ制御手段3Aおよび推定手段6Aに代えたものであり、その他は、マスタ1と同じである。
制御手段3Aは、データベース4から対応表TBLを読み出し、その読み出した対応表TBLの電力使用状況に基づいて、電気機器21〜30の総電力量を演算し、その演算した総電力量が家200内の許容電力量を超えそうか否かを判定する。より具体的には、制御手段3Aは、家200内の許容電力量よりも低いしきい値PWthを設定し、総電力量がしきい値PWth以上になると、総電力量が家200内の許容電力量を超えそうであると判定する。
また、制御手段3Aは、電気機器21〜30のうち、動作状態がステップ的または連続的に変化する電気機器が接続されたスレーブ(スレーブ11A〜20Aの一部)を推定手段6Aから受ける。
そして、制御手段3Aは、総電力量が家200内の許容電力量を超えそうであると判定すると、動作状態がステップ的または連続的に変化する電気機器の使用電力をステップ的または連続的に制限するための制御信号LMTを生成し、その生成した制御信号LMTを動作状態がステップ的または連続的に変化する電気機器が接続されたスレーブ(スレーブ11A〜20Aの一部)へ有線または無線によって送信する。
推定手段6Aは、電気機器の特徴量と電気機器の機種との対応表TYCHと、電気機器の特性による電気機器の分類表CLASとを予め保持しており、その対応表TYCHおよび分類表CLASと検出手段5から受けた電気機器の稼働状況とに基づいて、稼働している電気機器(電気機器21〜30の一部または全部)の機種を後述する方法によって推定し、その推定した電気機器の機種に基づいて、後述する方法によって、電気機器の機能を推定し、その推定した電気機器の機能に基づいて、後述する方法によって、住人と電気機器との位置関係を推定する。そして、推定手段6Aは、その推定した位置関係と、検出手段5から受けた電気機器の相互の位置関係と、電気機器の稼働状況とに基づいて、後述する方法によって、家200内の住人の人数および住人の行動を推定する。
そして、推定手段6Aは、推定した電気機器の機種に基づいて、稼働している電気機器のうち、動作状態がステップ的または連続的に変化する電気機器を検出する。その後、推定手段6Aは、対応表TBLをデータベース4から読み出し、その読み出した対応表TBLを参照して、動作状態がステップ的または連続的に変化する電気機器が接続されたスレーブ(スレーブ11A〜20Aの一部)を検出し、その検出したスレーブ(スレーブ11A〜20Aの一部)を制御手段3Aへ出力する。
また、推定手段6Aは、推定した住人の人数を検知手段7へ出力し、推定した住人の人数および行動を報知手段8へ出力する。
推定手段6Aにおける電気機器の機種の推定方法を具体的に説明する。図17は、電気機器の特性による電気機器の機種の分類表CLASの概念図である。図17を参照して、分類表CLASは、サブ分類表CLAS−1〜CLAS−3からなる。
サブ分類表CLAS−1は、動作状態がOn/Off的に変化する電気機器を「位置固定型」、「位置移動型」、「自動調整あり」および「自動調整なし」によって分類したものである。「自動調整あり」は、温度等の各電気機器の特性を自動的に調整する機能を持っている電気機器を表す。
サブ分類表CLAS−1は、「位置移動型」であり、かつ、「自動調整あり」である電気機器としてコーヒーメーカー253を含み、「位置固定型」であり、かつ、「自動調整なし」である電気機器として天井ライト254を含み、「位置移動型」であり、かつ、「自動調整なし」である電気機器として卓上ライト259を含む。
サブ分類表CLAS−2は、動作状態がステップ的に変化する電気機器を「位置固定型」、「位置移動型」、「自動調整あり」および「自動調整なし」によって分類したものである。
サブ分類表CLAS−2は、「位置移動型」であり、かつ、「自動調整あり」である電気機器として電気ストーブを含み、「位置固定型」であり、かつ、「自動調整なし」である電気機器として電子レンジ252および天井ライト257を含み、「位置移動型」であり、かつ、「自動調整なし」である電気機器としてドライヤ、掃除機および卓上ライトを含む。
サブ分類表CLAS−3は、動作状態が連続的に変化する電気機器を「位置固定型」、「位置移動型」、「自動調整あり」および「自動調整なし」によって分類したものである。
サブ分類表CLAS−3は、「位置移動型」であり、かつ、「自動調整あり」である電気機器としてアイロン256を含み、「位置固定型」であり、かつ、「自動調整あり」である電気機器として冷蔵庫251を含み、「位置固定型」であり、かつ、「自動調整なし」である電気機器として電子ピアノ、テレビ255および洗濯機を含む。
図18は、電気機器の特徴量と電気機器の機種との対応表TYCHの概念図である。図18を参照して、対応表TYCHは、電気機器の機種と特徴量とからなる。特徴量は、電気機器の機種に対応付けられる。
電気機器の機種は、たとえば、冷蔵庫、電子レンジ、コーヒーメーカー、テレビ、天井ライト、アイロン、卓上ライト、電子ピアノ、洗濯機、ドライヤおよび掃除機からなる。特徴量CH1〜CH11の各々は、各電気機器に供給される電流の平均値(電流面積の平均値)、実効値(電流自乗和平均の直流相当値)、波高率(電流の最大値/実効値)、波形率(平均値/実効値)、位相差(電圧と電流との位相差)、力率(位相差の余弦)、皮相電力(電流×電圧)、実効電力(電流×電圧×力率)、および時定数(電流が変化したときの変化の収束時間)の少なくとも1つからなる。そして、特徴量CH1〜CH11は、それぞれ、冷蔵庫、電子レンジ、コーヒーメーカー、テレビ、天井ライト、アイロン、卓上ライト、電子ピアノ、洗濯機、ドライヤおよび掃除機に対応付けられる。
冷蔵庫および電子レンジ等の各電気機器の特徴量CH1〜CH11は、予め実測され、その実測された特徴量CH1〜CH11は、それぞれ、冷蔵庫、電子レンジ、コーヒーメーカー、テレビ、天井ライト、アイロン、卓上ライト、電子ピアノ、洗濯機、ドライヤおよび掃除機に対応付けられ、対応表TYCHが予め作成される。
図19は、電気機器の関連性を示す図である。図19を参照して、関連表RLTは、重みw(0≦w≦1)によって各電気機器の関連性を表したものである。冷蔵庫と電子レンジとは、一般的に、台所に設置されるので、0.95の重みによって関連付けられる。また、電子レンジとコーヒーメーカーとは、一般的には、台所に設置されるが、コーヒーメーカーは、台所以外の食卓へ移動されて使用される場合もあるので、電子レンジとコーヒーメーカーとは、冷蔵庫と電子レンジとを関連付ける0.95の重みwよりも小さい0.75の重みwによって関連付けられる。
さらに、冷蔵庫と掃除機とは、掃除機が各部屋で使用されるので、0.70の重みwによって関連付けられる。さらに、洗濯機とドライヤとは、一般的には、洗面所に設置されるが、ドライヤが洗面所以外でも使用されるので、0.70の重みwによって関連付けられる。
関連表RLTは、家200内に設置される電気機器の使用場所等を考慮して予め作成される。この場合、位置移動型の電気機器については、位置が変化する点を考慮して重みwが決定される。
推定手段6Aは、上述した分類表CLAS、対応表TYCHおよび関連表RLTを予め保持している。そして、推定手段6Aは、検出手段5から受けた電気機器の稼働状況に基づいて、電気機器の使用開始を検知すると、分類表CLAS、対応表TYCHおよび関連表RLTを参照して、使用が開始された電気機器の機種を推定する。
なお、関連表RLTにおいては、時間軸も入れて、重みwの時間変化を表現するようにしてもよい。また、重みwを自動的に学習するようにしてもよい。
図20は、電気機器の機種を推定する動作を説明するためのフローチャートである。図20を参照して、一連の動作が開始されると、推定手段6Aは、検出手段5から受けた電気機器の稼働状況に基づいて、電気機器の使用開始を検知する(ステップS11)。
その後、推定手段6Aは、電気機器の稼働状況に基づいて、使用が開始された電気機器の特徴量CHを検出し、その検出した特徴量CHに一致する特徴量(特徴量CH1〜CH11のいずれか)を有する電気機器の機種または特徴量CHに近い特徴量(特徴量CH1〜CH11の一部)を有する電気機器の機種を対応表TYCHを参照して検出する。すなわち、推定手段6Aは、機種候補を検出する(ステップS12)。
また、推定手段6Aは、電気機器の稼働状況に基づいて、分類表CLASを参照して、機種候補を検出する(ステップS13)。たとえば、電気機器の稼働状況が時間的にオンとオフとが繰り返されており、接続されるスレーブが時間的に変化している場合、推定手段6Aは、分類表CLASを参照して、使用が開始された電気機器の機種の候補として「コーヒーメーカー」および「卓上ライト」を検出する。推定手段6Aは、稼働状況がステップ的または連続的に変化している場合も、同様にして電気機器の機種の候補を検出する。
さらに、推定手段6Aは、使用が開始された電気機器の周囲に機種が解っている電気機器が存在するか否かを判定する(ステップS14)。ここで、周囲に存在する電気機器とは、しきい値wth以上の重みwによって、使用が開始された電気機器と関連付けられた電気機器を言う。
そして、ステップS14において、使用が開始された電気機器の周囲に機種が解っている電気機器が存在しないと判定されたとき、一連の動作は、ステップS16へ移行する。
一方、ステップS14において、使用が開始された電気機器の周囲に機種が解っている電気機器が存在すると判定されたとき、推定手段6Aは、関連表RLTを参照して、使用が開始された電気機器の機種の候補を検出する(ステップS15)。たとえば、使用が開始された電気機器の周囲に機種が解っている電気機器として“冷蔵庫”が存在する場合、推定手段6Aは、使用が開始された電気機器の機種の候補として“電子レンジ”を検出する。
ステップS12、ステップS13およびステップS14,S15は、並行して実行される。したがって、推定手段6Aは、ステップS12、ステップS13およびステップS14,S15の後、検出された機種の候補を総合して、使用が開始された電気機器の機種の同定を行なう(ステップS16)。たとえば、ステップS12において、機種の候補として、“冷蔵庫”、“電子レンジ”および“コーヒーメーカー”が検出され、ステップS13において、機種の候補として分類表CLASのサブ分類表CLAS−2に含まれる“電子レンジ”および“天井ライト”が検出され、ステップS15において、機種の候補として“電子レンジ”が検出された場合、推定手段16Aは、ステップS16において、使用が開始された電気機器の機種を“電子レンジ”と同定する。
その後、推定手段6Aは、一機種に同定できたか否かを判定し(ステップS17)、一機種に同定できなかったとき、さらに、新たな電力消費データが得られたか否かを判定し、または周囲の電気機器の機種が判明したか否かを判定する(ステップS18)。ステップS18は、新たな電力消費データが得られたと判定されるまで、繰り返し実行され、ステップS18において、新たな電力消費データが得られたと判定されると、一連の動作は、ステップS12〜ステップS14へ戻り、上述したステップS12〜ステップS18が繰り返し実行される。ステップS18は、ステップS17において一機種に同定できなかった場合に実行されるので、ステップS12〜ステップS14へ戻って、機種を更に絞り込むこととしたものである。
一方、ステップS17において、一機種に同定できたと判定されたとき、推定手段6Aは、測定された電力消費データ(=稼働状況)を同定された機種とともに、データベース4に格納し、同定された機種を制御手段3Aおよび送受信手段2を介してスレーブに通知する(ステップS19)。そして、一連の動作が終了する。
図21は、電気機器、電力使用状況および配置位置の対応関係を示す他の対応表の概念図である。図21を参照して、対応表TBL−1は、図7に示す対応表TBLの電気機器の欄のA〜Jを冷蔵庫および電子レンジ等の電気機器の機種に代えたものである。
図20に示すフローチャートに従って各電気機器の機種が同定されると、対応表TBL−1がデータベース4に格納される。
図22は、電気機器と住人との位置関係を推定するフローチャートである。一連の動作が開始されると、推定手段6Aは、検出手段5から受けた電気機器の稼働状況に基づいて、電気機器の使用開始を検知する(ステップS21)。
そして、推定手段6Aは、図20に示すフローチャートに従って各電気機器の機種が同定されているので、その同定された電気機器の機種に基づいて、使用が開始された電気機器がタイマー機能を持つ電気機器であるか否か、または使用が開始された電気機器がネットワーク制御機能を持つ電気機器であるか否かを判定する(ステップS22)。
そして、ステップS22において、使用が開始された電気機器がタイマー機能を持つ電気機器であると判定されたとき、または使用が開始された電気機器がネットワーク制御機能を持つ電気機器であると判定されたとき、推定手段6Aは、使用が開始された電気機器と住人との位置関係は、判定不能であると判定する(ステップS23)。使用が開始された電気機器がタイマー機能を持つ電気機器であるとき、または使用が開始された電気機器がネットワーク制御機能を持つ電気機器であるとき、その電気機器は、タイマー機能またはネットワーク制御機能によって起動され得るので、住人がその電気機器を起動させたか否かが不明である。そこで、ステップS22において、使用が開始された電気機器がタイマー機能を持つ電気機器であると判定されたとき、または使用が開始された電気機器がネットワーク制御機能を持つ電気機器であると判定されたとき、使用が開始された電気機器と住人との位置関係は、判定不能であると判定することにしたものである。
一方、ステップS22において、使用が開始された電気機器がタイマー機能およびネットワーク制御機能の両方を持たない電気機器であると判定されたとき、推定手段6Aは、さらに、同定された電気機器の機種に基づいて、使用が開始された電気機器が赤外線遠隔制御機能を持つ電気機器であるか否かを判定する(ステップS24)。
ステップS24において、使用が開始された電気機器が赤外線遠隔制御機能を持つ電気機器でないと判定されたとき、その電気機器は、住人によってオンされたことになるので、推定手段6Aは、使用が開始された電気機器のすぐ近くに住人がいることを検知する(ステップS25)。
一方、ステップS24において、使用が開始された電気機器が赤外線遠隔制御機能を持つ電気機器であると判定されたとき、推定手段6Aは、使用が開始された電気機器から赤外線遠隔制御が可能な範囲に住人がいることを検知する(ステップS26)。
そして、ステップS23、ステップS25およびステップS26のいずれかの後、一連の動作が終了する。
なお、推定手段6Aは、ステップS22およびステップS24を実行することによって、各電気機器の機能を判定することになる。
推定手段6Aは、検出手段5から受けた電気機器の稼働状況に基づいて、電気機器の使用開始を検知すると、上述した図20に示すフローチャートに従って各電気機器の機種を同定し、その後、図22に示すフローチャートに従って各電気機器の機能を推定し、その推定した機能に基づいて各電気機器と住人との位置関係を推定する。
推定手段6Aは、各電気機器の機種、各電気機器の機能および各電気機器と住人との位置関係を推定すると、その推定した電気機器の機種、電気機器の機能および電気機器と住人との位置関係を各電気機器の稼働状況および電気機器の相互の位置関係に加味して住人の人数および住人の行動を判定する。
図23は、電気機器の他の稼働状況を示す図である。推定手段6Aは、図23に示す電気機器の稼働状況を図9に示す稼働状況と同様にして作成する。矢印61〜64は、それぞれ、電気機器A〜Dの稼働状況を示す。また、星印65〜67は、電気機器Eの使用開始時を示す。
推定手段6Aは、矢印61,62に基づいて、電気機器Aと電気機器Bとの距離が、人間が両手を広げて手の届く範囲の最大限であるしきい値Lthを超える距離であるとき、一人の人が電気機器Aおよび電気機器Bの使用開始に関わったとは考え難いので、家200内には、2人以上の住人が住んでいると推定する。
また、推定手段6Aは、矢印63,64に基づいて、電気機器Cと電気機器Dとの距離がしきい値Lthよりも短いので、電気機器Cと電気機器Dとの位置関係は近いと推定する。そして、推定手段6Aは、上述した機種の推定から電気機器Cと電気機器Dとは、特性も類似しており、電気機器Cと電気機器Dとの関連性(=重みwによる重み付け)が相対的に高いので、一人の人が電気機器Cおよび電気機器Dを操作した可能性が高いと推定する。
さらに、推定手段6Aは、星印65〜67に基づいて、電気機器Eが位置移動型の電気機器であると推定する。そして、推定手段6Aは、図22に示すフローチャートに従って、電気機器Eのすぐ近くに人がいると推定しているので、住人の一人が破線に沿って移動していると推定する。すなわち、推定手段6Aは、人の行動を推定する。
このように、実施の形態2においては、マスタ1Aは、スレーブ11A〜20Aから受信した各電気機器の電力使用状況に基づいて各電気機器の稼働状況を検出し、その検出した各電気機器の稼働状況に基づいて各電気機器の機種を推定し、その推定した機種に基づいて各電気機器の機能を推定し、その推定した機能に基づいて各電気機器と住人との位置関係を推定する。そして、マスタ1Aは、各電気機器の稼働状況、各電気機器の配置位置、各電気機器の機種および各電気機器と住人との位置関係に基づいて、住人の人数および住人の行動を推定する。
したがって、この発明によれば、住人のプライバシーを保護した状態で住人の人数および住人の行動を推定できる。その結果、住人は安心して生活できる。
制御手段3Aは、データベース4に格納された対応表TBL−1を読み出して家200内で稼働している電気機器の総電力量を演算する。また、制御手段3Aは、動作状態がステップ的または連続的に変化する電気機器が接続されたスレーブ(スレーブ11A〜20Aの一部)を推定手段6Aから受ける。
そして、制御手段3Aは、演算した総電力量が家200内の許容電力量を超えそうであると判定すると、動作状態がステップ的または連続的に変化する電気機器の使用電力をステップ的または連続的に制限するための制御信号LMTを生成し、その生成した制御信号LMTを動作状態がステップ的または連続的に変化する電気機器が接続されたスレーブ(スレーブ11A〜20Aの一部)へ有線または無線によって送信する。
スレーブ11Aが制御信号LMTを受信したとすると、スレーブ11Aの連続制御モジュール119は、通信モジュール111から制御信号LMTを受け、その受けた制御信号LMTに基づいて、配線116中を入力コンセント114側から出力コンセント115側へ流れる電力をステップ的または連続的に制限する。これによって、スレーブ11Aに接続された電気機器21へ供給される電力量は、ステップ的または連続的に減少する。そして、総電力量が許容電力量よりも少なくなる。
したがって、この発明によれば、家200内の住人が安全、かつ、安心して生活できる。
図24は、図14に示すマスタ1Aの動作を説明するためのフローチャートである。図24を参照して、一連の動作が開始されると、マスタ1Aの送受信手段2は、家庭内に配置された電気機器の電力使用状況および配置位置を受信し(ステップS31)、その受信した電力使用状況および配置位置を制御手段3Aへ出力する。
制御手段3Aは、電力使用状況および配置位置をに基づいて、上述した方法によって、対応表TBLを作成してデータベース4に格納する。検出手段5は、データベース4から対応表TBLを読み出し、その読み出した対応表TBLの電力使用状況に基づいて、実際に稼働している電気機器の稼働状況を検出し、対応表TBLの配置位置に基づいて、稼働している電気機器の相互の位置関係を検出する(ステップS32)。そして、検出手段5は、検出した電気機器の稼働状況および相互の位置関係を推定手段6Aおよび検知手段7へ出力する。
その後、推定手段6Aは、検出手段5から受けた電気機器の稼働状況に基づいて、図20に示すフローチャートに従って電気機器の機種を推定する(ステップS33)。そして、推定手段6Aは、その推定した電気機器の機種に基づいて、図20に示すフローチャートに従って電気機器の機能を推定し、その推定した電気機器の機能に基づいて、住人と電気機器との位置関係を推定する(ステップS34)。
そうすると、推定手段6Aは、電気機器の稼働状況、電気機器の相互の位置関係、電気機器の機種、および住人と電気機器との位置関係に基づいて、上述した方法によって、住人の人数および住人の行動を推定する(ステップS35)。
そして、推定手段6Aは、その推定した住人の人数および住人の行動を検知手段7および報知手段8へ出力する。
その後、検知手段7は、電気機器の稼働状況、電気機器の相互の位置関係、および推定された人数に基づいて、家庭内への侵入者を検知し(ステップ36)、「侵入者有り」を報知手段8へ出力する。
そして、報知手段8は、推定された人数および行動を表示し、または「侵入者有り」を表示し、または「侵入者有り」を示す警報を鳴らす(ステップS37)。
その後、制御手段3Aは、総電力量が許容電力量を超えそうなとき、制御信号LMTを動作状態がステップ的または連続的に変化する電気機器が接続されたスレーブへ送信し、動作状態がステップ的または連続的に変化する電気機器の電力をステップ的または連続的に制限するようにスレーブを制御する(ステップS38)。そして、一連の動作は、終了する。
上述したように、実施の形態2によれば、マスタ1Aは、家庭内に配置された複数の電気機器の稼働状況、電気機器の相互の位置関係、電気機器の機種、および住人と電気機器との位置関係に基づいて、家庭内の住人の人数および住人の行動を推定する。
したがって、この発明によれば、プライバシーを保護して家庭内の住人の人数および住人の行動を推定できる。その結果、家庭内の住人は、安心して生活できる。
また、実施の形態2によれば、マスタ1Aは、総電力量が許容電力量を超えそうなとき、総電力量が許容電力量よりも少なくなるように、電気機器の使用電力をステップ的または連続的に制限する。
したがって、この発明によれば、家庭内の住人は、安全、かつ、安心して生活できる。
[実施の形態3]
図25は、実施の形態3によるホームネットワークの構成を示す概略図である。図25を参照して、実施の形態3によるホームネットワーク100Bは、図1に示すホームネットワーク100のマスタ1をマスタ1Bに代え、スレーブ11〜20をスレーブ11B〜20Bに代えたものであり、その他は、ホームネットワーク100と同じである。
マスタ1Bは、スレーブ11B〜20Bから受信した電気機器21〜30の電力使用状況および配置位置に基づいて、上述した方法によって、家200内の住人の人数を推定するとともに、後述する方法によって、家200内の住人の異常を検知する。
そして、マスタ1Bは、家200内の住人の異常を検知すると、ライトからなる電気機器を点滅させるための制御信号FLHをライトからなる電気機器に対応して設けられたスレーブ(スレーブ11B〜20Bの一部)へ送信する。この場合、ライトは、図8に示す天井ライト254,257,258,260に限らず、卓上ライト259も含む。
マスタ1Bは、その他、マスタ1と同じ機能を果たす。
スレーブ11B〜20Bは、それぞれ、電気機器21〜30に対応して設けられる。そして、スレーブ11B〜20Bのうち、ライトからなる電機機器に対応して設けられたスレーブは、マスタ1Bから制御信号FLHを受信すると、ライトからなる電気機器を点滅させる。
スレーブ11B〜20Bは、その他、スレーブ11〜20と同じ機能を果たす。
図26は、図25に示すマスタ1Bの構成を示す概略ブロック図である。図26を参照して、マスタ1Bは、図6に示すマスタ1の制御手段3、検出手段5および検知手段7をそれぞれ制御手段3B、検出手段5Bおよび検知手段7Bに代えたものであり、その他は、マスタ1と同じである。
なお、マスタ1Bにおいては、データベース4は、現在から過去の時点(たとえば、1ヶ月前)までの電気機器、電力使用状況および配置位置の対応表を格納している。また、推定手段6は、推定した住人の人数を報知手段8のみへ出力する。
検出手段5Bは、データベースから読み出した対応表の電力使用状況に基づいて、現在から過去の時点(たとえば、1週間前)までの一定期間における各電気機器21〜30の稼働状況と、現在の各電気機器21〜30の稼働状況とを検出する。そして、検出手段5Bは、現在から過去の時点までの一定期間における各電気機器21〜30の稼働状況に基づいて、ほぼ一定の使用パターンを示す稼働状況を検出し、その検出した稼働状況を通常使用時の稼働状況とする。その後、検出手段5Bは、通常使用時の稼働状況と現在の各電気機器21〜30の稼働状況とを検知手段7Bへ出力する。
検出手段5Bは、その他、検出手段5と同じ機能を果たす。
検知手段7Bは、通常使用時の稼働状況と、現在の各電気機器21〜30の稼働状況とを検出手段5Bから受ける。そして、検知手段7Bは、通常使用時の稼働状況および現在の稼働状況に基づいて、家庭内の住人の異常を検知する。
より具体的には、検知手段7Bは、通常使用時の稼働状況および現在の稼働状況に基づいて、現在の稼働時間が通常使用時の稼働時間(=基準の稼働時間)よりも長時間、使用されている電気機器を検知することによって、家庭内の住人の異常を検出する。
検知手段7Bは、家庭内の住人の異常を検知すると、家庭内の住人の異常を検知したことを示す異常検知信号EMGを生成し、その生成した異常検知信号EMGを制御手段3Bおよび報知手段8へ出力する。
制御手段3Bは、検知手段7Bから異常検知信号EMGを受けると、家庭内に設置されたライトからなる電気機器(電気機器21〜30のうちの一部の電気機器)を点滅させるための制御信号FLHを生成し、その生成した制御信号FLHをライトからなる電機機器に対応して設けられたスレーブ(スレーブ11B〜20Bの一部)へ送信するように送受信手段2を制御する。
制御手段3Bは、その他、制御手段3と同じ機能を果たす。
なお、送受信手段2は、制御手段3Bからの制御に従って、制御信号FLHをライトからなる電機機器に対応して設けられたスレーブ14B,17B,18B,19B,20B(図8に示すスレーブ14,17,18,19,20の代わりに配置されるスレーブ)へ送信する。
また、報知手段8は、検知手段7Bからの異常検知信号EMGに基づいて、家庭内の住人に異常が発生したことを表示する。
図27は、図25に示すスレーブ11Bの構成を示す概略ブロック図である。図27を参照して、スレーブ11Bは、図2に示すスレーブ11に点滅モジュール120を追加したものであり、その他は、スレーブ11と同じである。
点滅モジュール120は、配線116中に配置される。そして、点滅モジュール120は、通信モジュール111から制御信号FLHを受けると、配線116中を入力コンセント114側から出力コンセント115側へ供給される電力を断続する。
なお、図25に示すスレーブ12B〜20Bの各々は、図27に示すスレーブ11Bの構成と同じ構成からなる。
図28は、図25に示すホームネットワーク100Bの動作を説明するためのフローチャートである。
図28を参照して、一連の動作が開始されると、マスタ1Bは、図10に示すステップS1〜ステップS3と同じ動作に従って、家200内の住人の人数を推定する(ステップS41〜ステップS43)。
その後、マスタ1Bの検出手段5Bは、7個の電気機器A〜C,E,F,H,Iの稼働状況に基づいて、上述した方法によって、7個の電気機器A〜C,E,F,H,Iの通常使用時の稼働状況と、現在の稼働状況とを検出する(ステップS44)。そして、マスタ1Bの検出手段5Bは、その検出した通常使用時の稼働状況と、現在の稼働状況とを検知手段7Bへ出力する。
マスタ1Bの検知手段7Bは、通常使用時の稼働状況と、現在の稼働状況とを検出手段5Bから受け、その受けた通常使用時の稼働状況と、現在の稼働状況とに基づいて、上述した方法によって、家200内の住人の異常を検知する(ステップS45)。
そして、マスタ1Bの検知手段7Bは、異常検知信号EMGを生成して制御手段3Bおよび報知手段8へ出力する。
マスタ1Bの制御手段3Bは、異常検知信号EMGを検知手段7Bから受けると、制御信号FLHを生成し、その生成した制御信号FLHをライトからなる電気機器に対応して設けられたスレーブ14B,17B,18B,19B,20B(図8に示すスレーブ14,17,18,20の代わりに配置されるスレーブ)へ送信するように送受信手段2を制御する。
そうすると、マスタ1Bの送受信手段2は、制御手段3Bからの制御に従って、制御信号FLHをライトからなる電気機器に対応して設けられたスレーブ14B,17B,18B,19B,20Bへ送信する。
スレーブ14B,17B,18B,20Bの通信モジュール111は、マスタ1Bから制御信号FLHを受信し、その受信した制御信号FLHを点滅モジュール120へ出力する。
そして、スレーブ14B,17B,18B,19B,20Bの点滅モジュール120は、通信モジュール111からの制御信号FLHに応じて、配線116中を入力コンセント114側から出力コンセント115側へ供給される電力を断続する。そして、リビング210、和室220および洋室230,240にそれぞれ配置された天井ライト254,257,258,260および卓上ライト259(図8参照)は、点滅する(ステップS46)。
その後、報知手段8は、推定された住人の人数を表示し、または「住人に異常あり」を表示する(ステップS47)。これによって、一連の動作は、終了する。
このように、実施の形態3においては、各電気機器21〜30の稼働状況から家200内の住人の異常を検知し、家200内の天井ライト254,257,258,260および卓上ライト259を点滅させる。
従って、家200内の他の住人は、誰かが異常であることを迅速に知ることができ、その異常になった住人を助けることができる。その結果、家200内の住人は、安心して生活できる。
なお、実施の形態3においては、マスタ1Bは、家200内の住人の異常を検知すると、制御信号FLHをライトからなる電気機器に対応して設けられたスレーブへ送信することに加え、外出中または遠方に居住している家200内の住人の家族の携帯電話機に「住人の異常を検出したことを示すメッセージ」を無線通信によって送信するようにしてもよい。
この場合、マスタ1Bの制御手段3Bは、外出中または遠方に居住している家200内の住人の家族の携帯電話機のアドレスが予め登録されており、検知手段7Bから異常検知信号EMGを受けると、制御信号FLHをライトからなる電気機器に対応して設けられたスレーブへ送信するように送受信手段2を制御するとともに、外出中または遠方に居住している家200内の住人の家族の携帯電話機のアドレスと、住人の異常を検出したことを示すメッセージとを含む電子メールを作成し、その作成した電子メールを送信するように送受信手段2を制御する。
これによって、外出中または遠方に居住している家200内の住人の家族も、住人の異常を知ることができる。
また、上記においては、検知手段7Bは、現在の稼働時間が通常使用時の稼働時間よりも長い場合に、住人の異常を検知すると説明したが、この発明においては、これに限らず、検知手段7Bは、現在の稼働時間が通常使用時の稼働時間よりも短い場合に、住人の異常を検知するようにしてもよく、一般的には、現在の稼働時間が通常使用時の稼働時間と異なる場合に、住人の異常を検知する。
現在の稼働時間が通常使用時の稼働時間よりも短い場合、住人が、電気機器を使用中に気分が悪くなって、その電気機器を停止させた場合も想定されるので、現在の稼働時間が通常使用時の稼働時間よりも短いことを検知することによって、住人の異常を検知することができるからである。
さらに、上記においては、マスタ1Bは、住人の異常を検知すると、家200内の全てのライト(天井ライト254,257,258,260および卓上ライト259)を点滅させるための制御信号FLHを生成してライト(天井ライト254,257,258,260および卓上ライト259)に対応して設けられたスレーブ14B,17B,18B,19B,20Bへ出力すると説明したが、この発明においては、これに限らず、マスタ1Bは、住人の異常を検知すると、家200内のライト(天井ライト254,257,258,260および卓上ライト259)の一部を点滅させるための制御信号FLHを生成してライト(天井ライト254,257,258,260および卓上ライト259)の一部に対応して設けられたスレーブ14B,17B,18B,19B,20Bの一部へ出力してもよい。
たとえば、天井ライト254,257,258,260および卓上ライト259のうち、天井ライト254,257および卓上ライト259を点滅させる場合、マスタ1Bは、制御信号FLHをスレーブ14B,17B,19Bへ出力する。そして、スレーブ14B,17B,19Bは、制御信号FLHに応じて、それぞれ、天井ライト254,257および卓上ライト259を点滅させる。
したがって、この発明においては、マスタ1Bは、一般的には、家200内のライト(天井ライト254,257,258,260および卓上ライト259)の少なくとも一部を点滅させるための制御信号FLHを生成してライト(天井ライト254,257,258,260および卓上ライト259)に対応して設けられたスレーブ14B,17B,18B,19B,20Bの少なくとも一部へ出力する。そして、スレーブ14B,17B,18B,19B,20Bの少なくとも一部は、制御信号FLHに応じて、対応してライト(天井ライト254,257,258,260および/または卓上ライト259)を点滅させる。
なお、マスタ1Bは、外出中または遠方に居住している家200内の住人の家族の携帯電話機に限らず、電子メールを受信可能な端末であれば、外出中または遠方に居住している家200内の住人の家族のどのような端末へ「住人の異常を検出したことを示すメッセージ」を送信してもよい。
また、実施の形態3においては、マスタ1Bの送受信手段2および制御手段3Bは、「送信手段」を構成する。
その他は、実施の形態1と同じである。
[実施の形態4]
図29は、実施の形態4によるホームネットワークの構成を示す概略図である。図29を参照して、実施の形態4によるホームネットワーク300は、図14に示すホームネットワーク100Aに発電装置320、パワー制御装置330、蓄電装置340および電気自動車350を追加したものであり、その他は、ホームネットワーク100Aと同じである。
スレーブ11A〜20Aは、家200内の電力系統310に接続されている。パワー制御装置330は、発電装置320、蓄電装置340、電気自動車350および電力系統310に電気的に接続される。また、パワー制御装置330は、有線または無線によってマスタ1Aと通信可能である。
発電装置320は、太陽電池または燃料電池からなり、電気を発電し、その発電した電気をパワー制御装置330へ供給する。
パワー制御装置330は、スレーブ11A〜20Aにそれぞれ接続された電気機器21〜30の機種をマスタ1Aから受信する。
また、パワー制御装置330は、発電装置320から発電電力を受けると、その受けた発電電力を電力系統310に供給する。そして、パワー制御装置330は、電力会社から電力系統310に供給される電力と発電装置320から受ける電力との合計が電気機器21〜30の消費電力を超えているとき、余剰電力を蓄電装置340に蓄電する。
さらに、パワー制御装置330は、停電時、電気機器21〜30の機種に基づいて、家200の住人の生命維持に必要な電気機器(たとえば、冷蔵庫)を検出し、その検出した電気機器が接続されているスレーブに蓄電装置340に蓄電された電力を電力系統310を介して供給する。
さらに、パワー制御装置330は、蓄電装置340に蓄電された電力を電気自動車350に供給する。
このように、実施の形態3によるホームネットワーク300は、家200の住人の人数および住人の行動を推定するとともに、環境にやさしいクリーンな電気エネルギーを生成して家200内の電力系統310へ供給する。そして、ホームネットワーク300は、家200内の消費電力のバランスを制御し、余剰電力を蓄電装置340に蓄電するとともに、蓄電装置340に蓄電された電力を電気自動車350に供給する。また、ホームネットワーク300は、停電時、住人の生命維持のために必要な電気機器の動作を確保する。
したがって、この発明によれば、住人は、安全、かつ、安心してエコライフをすることができる。
図30は、図29に示すホームネットワーク300を家200に適用した場合の模式図である。図30を参照して、発電装置320は、太陽電池からなり、家200の屋根に設置される。パワー制御装置330は、マスタ1Aと同じ洋室240に設置されている。
ホームネットワーク300を用いることによって、家200の住人は、快適なエコライフが可能である。
図31は、図29に示すホームネットワーク300における動作を説明するためのフローチャートである。一連の動作が開始されると、ホームネットワーク300のマスタ1Aは、図24に示すフローチャートに従って家庭内の住人の人数および住人の行動を推定し、侵入者を検知し、総電力量が許容電力量を超えないように制御する(ステップS51)。
そして、発電装置320は、発電し、パワー制御装置330は、発電装置320によって発電された電力を家庭内の電力系統310へ供給する(ステップS52)。
その後、パワー制御装置330は、電力会社からの電力と発電電力との和が家200内の電気機器21〜30の消費電力よりも大きいか否かを判定することによって、余剰電力が有るか否かを判定する(ステップS53)。そして、余剰電力有りと判定されると、パワー制御装置330は、余剰電力を蓄電装置340へ蓄電する(ステップS54)。
引き続いて、パワー制御装置330は、停電が発生したか否かを判定し(ステップS55)、停電が発生したとき、住人の生命維持に必要な電気機器へ蓄電装置340から電力を供給する(ステップS56)。
一方、停電が発生していないとき、パワー制御装置330は、蓄電装置340から電気自動車350へ電力を供給する(ステップS57)。そして、一連の動作が終了する。
なお、ホームネットワーク300は、電気自動車350に代えてハイブリッド車を備えていてもよく、一般的には、電気エネルギーによって走行可能な自動車を備えていればよい。
また、上記においては、発電装置320、蓄電装置340および電気自動車350は、別個に記載されているが、この発明においては、これに限らず、発電装置320および/または蓄電装置340は、電気自動車350に搭載されていてもよい。
図32は、図29に示すホームネットワーク300を用いた地域ネットワークの概念図である。図32を参照して、地域ネットワーク400は、ホームネットワーク401〜40i(iは2以上の整数)と、電力制御装置410とを備える。
ホームネットワーク401〜40iの各々は、図29に示すホームネットワーク300からなる。電力制御装置410は、配線420によってホームネットワーク401〜40iのパワー制御装置330に接続される。
電力制御装置410は、ホームネットワーク401〜40iの相互間における電力のやり取りを制御する。そして、電力制御装置410は、ホームネットワーク401が設置された家庭において余剰電力が発生し、ホームネットワーク40iが設置された家庭において電力不足が発生しているとき、蓄電装置340に蓄電された電力を配線420を介して自己に送るようにホームネットワーク401のパワー制御装置330に要求する。
ホームネットワーク401のパワー制御装置330は、電力制御装置410からの要求に応じて、蓄電装置340に蓄電された電力を配線420を介して電力制御装置410へ送る。電力制御装置410は、ホームネットワーク401から送られた電力をホームネットワーク40iのパワー制御装置330へ供給する。
ホームネットワーク40iのパワー制御装置330は、電力制御装置410からの電力を家庭内の電力系統310へ供給する。これによって、ホームネットワーク401で発生した余剰電力を電力が不足しているホームネットワーク40iへ供給できる。すなわち、地域内において電力バランスを調整できる。その結果、その地域内の住人は、安全、かつ、安心なエコライフをすることができる。
図33は、図32に示す地域ネットワーク400の適用例を示す図である。図33を参照して、ホームネットワーク401〜40iは、それぞれ、家201〜20iに設置される。そして、電力制御装置410は、配線420によってホームネットワーク401〜40iのパワー制御装置330に接続される。
電力制御装置410は、ホームネットワーク401〜40iの相互間における電力のやり取りを制御し、家201〜20iからなる地域における電力バランスを調整する。これによって、地域内の住人は、安全、かつ、安心してエコライフをすることができる。
[実施の形態5]
図34は、実施の形態5によるホームネットワークの構成を示す概略図である。図34を参照して、実施の形態5によるホームネットワーク500は、図1に示すホームネットワーク100にユーザ端末510、蓄電装置520、データベース530および電力系統540を追加したものであり、その他は、ホームネットワーク100と同じである。
ユーザ端末510は、ネットワークを介してデータベース530に接続されている。そして、ユーザ端末510は、ネットワークを介して停電情報を事前に受信する。この停電情報は、停電開始時刻および停電継続時間からなる。
ユーザ端末510は、停電情報を受信すると、その受信した停電情報を蓄電装置520へ送信する。
また、ユーザ端末510は、蓄電装置520に接続された電気機器(電気機器21〜30の一部)の情報を蓄電装置520から受け、その受けた電気機器の情報に基づいて、蓄電装置520に接続された電気機器への電力の供給状況を表示する。
さらに、ユーザ端末510は、蓄電装置520の運転状態が切り換わったことを蓄電装置520から受けると、蓄電装置520の運転状態が切り換わったことを表示する。
さらにユーザ端末510は、蓄電装置520の残留電力に基づく電力供給の優先制御を蓄電装置520が行なっている場合、その旨を表示する。
蓄電装置520は、ネットワークを介してデータベース530に接続されており、発電装置(図示せず)が発電した電力を蓄積する。また、蓄電装置520は、自己に接続された電気機器の情報をユーザ端末510へ出力する。
さらに、蓄電装置520は、停電情報をユーザ端末510から受信し、各種の電気機器の電力使用状況と電気機器の種別との対応表をデータベース530から受ける。そして、蓄電装置520は、各電気機器21〜30の使用に対する優先度を保持しており、停電が開始される時刻が近づくと、残りの電力量を演算する。その後、蓄電装置520は、各電気機器21〜30の使用に対する優先度、残りの電力量および自己に接続された電気機器の電力使用状況に基づいて、優先度が低い電気機器への電力の供給を維持するか否かを判定する。
そして、蓄電装置520は、優先度が低い電気機器への電力の供給を維持すると判定した場合、停電が開始されると、自己に接続されている電気機器の全てに電力を供給する。
また、蓄電装置520は、優先度が低い電気機器への電力の供給を維持しないと判定した場合、停電が開始されると、優先度が高い電気機器への電力の供給を維持し(100%の電力量を供給)、優先度が低い電気機器への電力の供給を制限(たとえば、90%の電力量に制限)する。
蓄電装置520は、優先度によって電気機器への電力の供給を制御している場合、優先度に基づく制御中であることを示すメッセージをユーザ端末510へ出力する。
さらに、蓄電装置520は、停電時間帯中に、自己に接続されている電気機器が変化した場合、データベース530から受信した電力使用状況に基づいて、自己に接続されている電気機器の消費電力および蓄積している電力量を再計算し、その再計算した消費電力および電力量を用いて、上述した方法によって、停電時の電力制御を行なう。
データベース530は、各種の電気機器の電力使用状況、および各電気機器の種別等を相互に対応付けて格納する。
電力系統540は、蓄電装置520と、電気機器21〜30のうち、停電時間帯中に動作させる必要がある電気機器とに接続される。この場合、電力系統540は、停電時間帯中に動作させる必要がある電気機器と、蓄電装置520とを別々の配線によって接続する。
図35は、図34に示す蓄電装置520の構成を示す斜視図である。図35を参照して、蓄電装置520は、パワー制御装置521と、コンセント531〜534と、蓄電部535とを含む。
パワー制御装置521は、停電情報をユーザ端末510から受信し、各種の電気機器の電力使用状況と電気機器の種別との対応表PSTをデータベース530から受ける。そして、パワー制御装置521は、蓄電部535から各コンセント531〜534への電力の供給量を監視しており、各コンセント531〜534を介して供給される電力量の時間変化を計測することによって各コンセント531〜534に接続された電気機器の電力使用状況を取得する。
そうすると、パワー制御装置521は、計測した電気機器の電力使用状況と、データベース530から受信した各種の電気機器の電力使用状況とを比較し、計測した電力使用状況に一致する電力使用状況を各種の電気機器の電力使用状況から検出する。そして、パワー制御装置521は、対応表PSTを参照して、その検出した電力使用状況に対応する種別を検出する。
パワー制御装置521は、この処理を各コンセント531〜535について行なう。そして、パワー制御装置521は、各電気機器21〜30の使用に対する優先度を保持しており、コンセントと、電気機器の種別と、電気機器の使用の優先度と、電気機器の制御方法とを相互に対応付けて電気機器の情報=[コンセント/電気機器の種別/優先度/制御方法]を作成し、その作成した電気機器の情報=[コンセント/電気機器の種別/優先度/制御方法]をユーザ端末510へ送信する。なお、電気機器の制御方法は、その電気機器へ供給する電力量を制限しているか制限していないかからなり、電力量を制限していない場合、100%からなり、制限している場合、制限後の電力量からなる。
また、パワー制御装置521は、停電が開始される時刻が近づくと、蓄電部535に蓄積された残りの電力量を演算する。その後、パワー制御装置521は、各電気機器21〜30の使用に対する優先度、残りの電力量および各コンセント531〜535に接続された電気機器の電力使用状況に基づいて、優先度が低い電気機器への電力の供給を維持するか否かを判定する。
そして、パワー制御装置521は、優先度が低い電気機器への電力の供給を維持すると判定した場合、停電が開始されると、コンセント531〜535に接続されている電気機器の全てに電力を供給する。
また、パワー制御装置521は、優先度が低い電気機器への電力の供給を維持しないと判定した場合、停電が開始されると、優先度が高い電気機器への電力の供給を維持し(100%の電力量を供給)、優先度が低い電気機器への電力の供給を制限(たとえば、90%の電力量に制限)する。
パワー制御装置521は、優先度によって電気機器への電力の供給を制御している場合、優先度に基づく電力の制御中であることを示すメッセージをユーザ端末510へ出力する。
さらに、パワー制御装置521は、停電時間帯中に、蓄電装置520に接続されている電気機器が変化した場合、データベース530から受信した電力使用状況に基づいて、コンセント531〜534に接続されている電気機器の消費電力および蓄電部535の残りの電力量を再計算し、その再計算した消費電力および電力量を用いて、上述した方法によって、停電時の電力制御を行なう。
なお、使用の優先度が高い電気機器であるか使用の優先度が低い電気機器であるかは、たとえば、第3位の優先度を基準値とし、基準値よりも高い優先度を有するか否かによって決定される。
図36は、停電していないときにユーザ端末510が表示する情報を示す図である。また、図37は、停電時にユーザ端末510が表示する情報を示す図である。
ユーザ端末510は、電気機器の情報=[コンセント/電気機器の種別/優先度/制御方法]を蓄電装置520のパワー制御装置521から受信し、その受信した電気機器の情報=[コンセント/電気機器の種別/優先度/制御方法]に基づいて、停電していないときの電気機器の情報として図36に示す電気機器の情報を表示する。
この場合、停電していないので、電気機器の優先度に関係無く、各電気機器(ドライヤ、ランプ、ヒータおよびテレビ)には、100%の電力量が供給される。
また、ユーザ端末510は、電気機器の情報=[コンセント/電気機器の種別/優先度/制御方法]を蓄電装置520のパワー制御装置521から受け、その受けた電気機器の情報=[コンセント/電気機器の種別/優先度/制御方法]に基づいて、停電時の電気機器の情報として図37に示す電気機器の情報を表示する。
この場合、優先度が基準値よりも高いランプおよびヒータには、100%の電力量が供給され、優先度が基準値よりも低いテレビおよびドライヤには、それぞれ、90%および80%の電力量が供給される。
停電になった場合、ランプは、家200内の明かりを確保するために必要であるので、優先度が最も高く、ヒータは、寒さを凌ぐために必要であるので、優先度が2番目に高い。また、テレビは、停電の復旧に関する情報等を取得するために必要であるが、停電時の電気機器として必須ではないので、優先度が基準値以下の3番目である。さらに、ドライヤは、停電時に必ずしても使用しなくてもよいので、優先度が基準値よりも低い4番目である。
そして、蓄電部535に蓄積された電力量がドライヤ、ランプ、ヒータおよびテレビの全ての電気機器の消費電力量よりも少ないので、ドライヤ、ランプ、ヒータおよびテレビの優先度に応じて、ドライヤおよびテレビへ供給する電力量を制限している。
これによって、停電時に必須な電気機器を継続して使用することができ、家200内の住人は、停電時にも、安心して生活できる。
図38は、図34に示すホームネットワーク500における動作を説明するためのフローチャートである。
図38を参照して、一連の動作が開始されると、マスタ1は、図10に示すステップS1〜ステップS3と同じ動作に従って、家200内の住人の人数を推定する(ステップS61〜ステップS63)。そして、マスタ1は、推定した人数を表示する(ステップS64)。
その後、蓄電装置520のパワー制御装置521は、停電情報をユーザ端末510から受信し、その受信した停電情報の停電開始時刻が近づくと、蓄電部535に残っている電力量およびコンセント531〜534に接続されている電気機器の消費電力を演算する。
そして、蓄電装置520のパワー制御装置521は、蓄電部535に残っている電力量がコンセント531〜534に接続されている電気機器の消費電力以上であるか否かを判定する(ステップS65)。
ステップS65において、蓄電部535に残っている電力量が電気機器の消費電力以上であると判定され、停電が開始されると(ステップS66)、蓄電装置520のパワー制御装置521は、7個の電気機器A〜C,E,F,H,Iの全てに100%の電力を蓄電部535から供給する(ステップS67)。
一方、ステップS65において、蓄電部535に残っている電力量が電気機器の消費電力よりも少ないと判定され、停電が開始されると(ステップS68)、蓄電装置520のパワー制御装置521は、優先度が基準値よりも大きい電気機器に100%の電力を蓄電部535から供給し、優先度が基準値以下の電気機器に電力を制限して供給する(ステップS69)。
そして、ステップS67またはステップS69の後、ユーザ端末510は、蓄電装置520から受信した電気機器の情報に基づいて、電力の制御情報を表示する(ステップS70)。これによって、一連の動作が終了する。
このように、停電情報を予め取得し、蓄電装置520に蓄積された電力量が電気機器の消費電力よりも少ない場合でも、停電時に使用する必要がある電気機器(優先度が基準値よりも大きい電気機器)には、制限することなく電力を供給する。
したがって、この発明によれば、住人は、停電時に必要な電気機器の使用を確保でき、安心して生活できる。
その他は、実施の形態1と同じである。
なお、この発明においては、住人の人数および住人の行動の推定、住人の異常検知、家庭内および地域内における電力制御は、コンピュータによって実行される。図39は、コンピュータの構成を示す概略図である。図39を参照して、コンピュータ600は、CPU(Central Processing Unit)601と、ROM(Read Only Memory)602と、RAM(Randum Access Memory)603と、CRT604と、スピーカ605と、データベース606と、バスBSとを備える。
CPU601、ROM602、RAM603、CRT604、スピーカ605およびデータベース606は、バスBSを介して相互に接続される。
ROM602は、図10に示すフローチャートからなるプログラム、図20、図22および図24に示すフローチャートからなるプログラム、図28に示すフローチャートからなるプログラム、図31に示すフローチャートからなるプログラム、および図38に示すフローチャートからなるプログラム、分類表CLAS、対応表TYCHおよび関連表RLTを格納する。RAM603は、ワークメモリとして機能する。
CPU601は、ROM602に格納された各プログラムを読み出して実行し、住人の人数および住人の行動を推定し、住人の異常を検知し、侵入者を検知するとともに、家庭内の電力バランスを調整する。そして、CPU601は、推定した住人の人数および住人の行動をデータベース606に蓄積するとともにCRT604に表示し、侵入者を検知したとき、「侵入者あり」をCRT604に表示し、またはスピーカ605によって警報を鳴らす。また、CPU601は、住人の異常を検知したとき、家200内のライトを点滅させるとともに、「住人の異常あり」をCRT604に表示する。
このように、ROM602は、CPU601によって読み出されて実行されるプログラムを格納するので、コンピュータ(CPU)読み取り可能な記録媒体を構成する。
図40および図41は、スレーブの他の構成を示す図である。上記においては、スレーブ11〜20,11A〜20A,11B〜20Bは、図3に示す形態からなると説明したが、この発明においては、スレーブ11〜20,11A〜20A,11B〜20Bは、図40および図41に示すスレーブ70,80からなっていてもよい。図40を参照して、スレーブ70は、ICタグリーダ部113と、1個の入力コンセント114と、3個の出力コンセント115とを含む。そして、ICタグリーダ部113は、スレーブ70の本体部71および入力コンセント114のいずれかに配置される。
図41を参照して、スレーブ80は、本体部81と、出力コンセント82とを備える。出力コンセント82は、リード線によって本体部81に接続される。そして、本体部81は、壁40の内部に設置され、出力コンセント82は、壁40に設置される。
また、本体部81は、位置メモリ部83を有し、位置メモリ部83は、スレーブ80が配置された位置情報を記憶するとともに、位置判定モジュール112に接続される。そして、本体部81は、家200内の電力系統から電力を受ける。なお、スレーブ80においては、位置メモリ部83と位置判定モジュール112とを一体化してもよい。
このように、スレーブ11〜20,11A〜20A,11B〜20Bは、各種の形態からなっていてもよく、一般的には、スレーブ11〜20,11A〜20A,11B〜20Bが配置された位置が解るようになっていればよい。
なお、上記においては、ICタグリーダ113によってコンセントの位置(=電気機器21〜30の位置)を検出すると説明したが、この発明においては、これに限らず、ホームネットワーク100,100A,100B,300,401〜40i,500のマスタ1,1A,1Bは、何らかの方法によって家庭内に配置されたコンセントの位置(=電気機器21〜30の位置)を知っていればよい。
また、この発明においては、スレーブ11〜20またはスレーブ11A〜20Aまたはスレーブ11B〜20Bは、「n(nは2以上の整数)個のモジュール」を構成し、電気機器20〜30は、「n個の電気機器」を構成する。
さらに、電気機器20〜30のうち、実際に稼働している電気機器は、「m(mは2≦m≦nを満たす整数)個の電気機器」を構成する。
さらに、電気機器20〜30のうち、動作状態がステップ的または連続的に変化する電気機器は、「j(jはj≦mを満たす整数)個の電気機器」を構成する。
さらに、電気機器20〜30のうち、住人の生命維持のために必要な電気機器は、「k(kはk≦nを満たす整数)個の電気機器」を構成する。
さらに、送受信手段2および制御手段3Bは、「送信手段」を構成する。
今回開示された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、上記した実施の形態の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。
この発明は、住人のプライバシーを保護して家庭内の住人の人数を推定可能なホームネットワークに適用される。また、この発明は、住人のプライバシーを保護して家庭内の住人の行動を推定可能なホームネットワークに適用される。さらに、この発明は、家庭内の住人に安全、かつ、安心な生活を提供可能なホームネットワークに適用される。さらに、この発明は、地域内の住人に安全、かつ、安心なエコライフを提供可能な地域ネットワークに適用される。さらに、この発明は、ホームネットワークにおける動作をコンピュータに実行させるためのプログラムに適用される。さらに、この発明は、ホームネットワークにおける動作をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に適用される。

Claims (20)

  1. 家庭内に配置されたn(nは2以上の整数)個の電気機器(21〜30)と、
    前記n個の電気機器(21〜30)に対応して設けられ、各々が対応する電気機器にコンセントから電力を供給するとともに前記対応する電気機器の電力使用状況および配置位置を検出するn個のモジュール(11〜20,11A〜20A)と、
    前記n個のモジュール(11〜20,11A〜20A)から送信されたn個の電力使用状況に基づいて、実際に稼働しているm(mは2≦m≦nを満たす整数)個の電気機器の稼働状況を検出し、前記n個のモジュール(11〜20,11A〜20A)から送信されたn個の配置位置に基づいて前記m個の電気機器の相互の位置関係を検出する検出手段(5)と、
    前記検出された相互の位置関係と前記m個の電気機器の稼働状況とに基づいて、前記m個の電気機器の稼働状況の実現性を判定して前記家庭内の住人の人数を推定する推定手段(6,6A)とを備えるホームネットワーク。
  2. 前記推定された人数と前記検出された相互の位置関係と前記m個の電気機器の稼働状況とに基づいて前記推定された人数による前記m個の電気機器の稼働状況の実現性を判定して前記家庭への侵入者を検知する検知手段(7)と、
    前記検知手段(7)によって侵入者が検知されると、前記侵入者の検知を前記住人に報知する報知手段(8)とをさらに備える、請求の範囲第1項に記載のホームネットワーク。
  3. 前記検出された前記m個の電気機器の稼働状況に基づいて、前記m個の電気機器の少なくとも1つの稼働時間が基準の稼働時間と異なることを検出したとき、前記住人に異常が発生したことを検知する検知手段(7B)と、
    前記住人に異常が発生したことが検知されると、前記n個の電気機器(21〜30)のうちのライト(254,257,258,259,260)からなる電気機器の少なくとも一部を点滅させるための制御信号(FLH)を前記ライト(254,257,258,259,260)からなる電気機器に対応して設けられたモジュール(14B,17B,18B,19B,20B)の少なくとも一部へ出力する制御手段(3B)とをさらに備え、
    前記ライト(254,257,258,259,260)からなる電気機器に対応して設けられたモジュール(14B,17B,18B,19B,20B)の少なくとも一部は、前記制御信号(FLH)に応じて、前記ライト(254,257,258,259,260)からなる電気機器の少なくとも一部を点滅させる、請求の範囲第1項に記載のホームネットワーク。
  4. 前記住人に異常が発生したことが検知されると、前記住人に異常が発生したことを示す異常メッセージを前記住人の家族の端末へ送信する送信手段(2,3B)をさらに備える、請求の範囲第3項に記載のホームネットワーク。
  5. 前記推定手段(6,6A)は、前記n個の電気機器(21〜30)の特性による前記n個の電気機器(21〜30)の分類表(CLAS)と前記m個の電気機器のm個の稼働状況とに基づいて前記m個の電気機器の各々の機種を推定し、その推定したm個の機種に基づいて、前記m個の電気機器の各々の機能を推定し、その推定したm個の機能に基づいて、前記住人と前記m個の電気機器との位置関係を推定し、その推定した位置関係を前記m個の電気機器の相互の位置関係と前記m個の電気機器の稼働状況とに加味して前記家庭内の住人の人数を推定するとともに前記住人の行動を推定する、請求の範囲第1項に記載のホームネットワーク。
  6. 前記n個のモジュール(11〜20,11A〜20A)から送信されたn個の電力使用状況に基づいて前記家庭内で使用される総電力量を演算し、その演算した総電力量がしきい値以上になると、前記m個の電気機器のうち、動作状態がステップ的または連続的に変化するj(jはj≦mを満たす正の整数)個の電気機器の使用電力を前記総電力量が前記しきい値よりも低くなるように制御するための制御信号(LMT)を生成して前記j個の電気機器に対応して設けられたj個のモジュールへ出力する制御手段(3A)をさらに備え、
    前記j個のモジュールの各々は、前記制御信号(LMT)の受信に応じて、対応する電気機器へ供給する電力をステップ的または連続的に制限する、請求の範囲第5項に記載のホームネットワーク。
  7. 前記家庭に設置された発電装置(320)と、
    電力を蓄電する蓄電装置(340)と、
    前記家庭内における電力バランスを制御するパワー制御装置(330)とをさらに備え、
    前記パワー制御装置(330)は、前記発電装置(320)によって発電された電力と電力会社からの電力との合計が前記n個の電気機器(21〜30)によって使用される総電力量を超えるとき、余剰電力を前記蓄電装置(340)に蓄積する、請求の範囲第1項に記載のホームネットワーク。
  8. 前記パワー制御装置(330)は、停電時、前記蓄電装置(340)に蓄電された電力を前記住人の生命維持のために必要なk(kはk≦nを満たす正の整数)個の電気機器へ供給するように前記k個の電気機器に対応して設けられたk個のモジュールを制御し、
    前記k個のモジュールの各々は、前記パワー制御装置(330)からの制御に応じて前記コンセントから対応する電気機器へ電力を供給する、請求の範囲第7項に記載のホームネットワーク。
  9. 前記パワー制御装置(330)は、前記蓄電装置(340)に蓄電された電力を電気エネルギーを用いて走行する自動車(350)に供給する、請求の範囲第7項に記載のホームネットワーク。
  10. 電力を蓄電する蓄電装置(535)と、
    停電情報を予め保持するとともに、前記家庭内における電力バランスを制御するパワー制御装置(521)とをさらに備え、
    前記パワー制御装置(521)は、前記停電情報に基づいて停電の開始時刻を検知すると、前記m個の電気機器のうち、使用の優先度が基準値よりも高い電気機器の稼働を維持するための電力を前記蓄電装置(535)から前記使用の優先度が基準値よりも高い電気機器へ供給し、前記蓄電装置(535)に蓄積された電力量と前記電力使用状況とに基づいて、前記使用の優先度が前記基準値以下である電気機器への前記蓄電装置(535)からの電力の供給の要否を判定し、その判定結果に応じて、前記使用の優先度が前記基準値以下である電気機器への前記蓄電装置(535)からの電力の供給を制限または維持する、請求の範囲第1項に記載のホームネットワーク。
  11. 前記パワー制御装置(521)は、前記停電中に、前記m個の電気機器が増減したとき、前記蓄電装置(535)に蓄積された電力量および前記蓄電装置(535)に接続された電気機器の消費電力を再計算し、その再計算後の電力量および消費電力を用いて、前記使用の優先度が基準値よりも高い電気機器および前記使用の優先度が前記基準値以下である電気機器への前記蓄電装置(535)からの電力の供給を制御する、請求の範囲第10項に記載のホームネットワーク。
  12. 複数の家庭に配置された複数のホームネットワーク(401〜40i)と、
    前記複数のホームネットワーク(401〜40i)間における電力のやり取りを行なう電力制御装置(410)とを備え、
    前記複数のホームネットワーク(401〜40i)の各々は、
    家庭内に配置されたn(nは2以上の整数)個の電気機器(21〜30)と、
    前記n個の電気機器(21〜30)に対応して設けられ、各々が対応する電気機器にコンセントから電力を供給するとともに前記対応する電気機器の電力使用状況および配置位置を検出するn個のモジュール(11〜20,11A〜20A)と、
    前記n個のモジュール(11〜20,11A〜20A)から送信されたn個の電力使用状況に基づいて、実際に稼働しているm(mは2≦m≦nを満たす整数)個の電気機器の稼働状況を検出し、前記n個のモジュール(11〜20,11A〜20A)から送信されたn個の配置位置に基づいて前記m個の電気機器の相互の位置関係を検出する検出手段(5)と、
    前記検出された相互の位置関係と前記m個の電気機器の稼働状況とに基づいて、前記m個の電気機器の稼働状況の実現性を判定して前記家庭内の住人の人数を推定する推定手段(6,6A)と、
    前記家庭内に設置された発電装置(320)と、
    電力を蓄電する蓄電装置(340)と、
    前記家庭内における電力バランスを制御するパワー制御装置(330)とを含み、
    前記パワー制御装置(330)は、前記発電装置(320)によって発電された電力と電力会社からの電力との合計が前記n個の電気機器(21〜30)によって使用される総電力量を超えるとき、余剰電力を前記蓄電装置(340)に蓄積し、
    前記電力制御装置(410)は、電力が余っている家庭の前記蓄電装置(340)に蓄電された電力を電力が足りない家庭の前記蓄電装置(340)へ供給する、地域ネットワーク。
  13. 受信手段(501)が、家庭内に配置されたn(nは2以上の整数)個の電気機器(21〜30)のn個の電力使用状況およびn個の配置位置を受信する第1のステップと、
    検出手段(501)が、前記受信されたn個の電力使用状況に基づいて、実際に稼働しているm(mは2≦m≦nを満たす整数)個の電気機器の稼働状況を検出し、前記受信されたn個の配置位置に基づいて前記m個の電気機器の相互の位置関係を検出する第2のステップと、
    推定手段(501)が、前記検出された相互の位置関係と前記m個の電気機器の稼働状況とに基づいて、前記m個の電気機器の稼働状況の実現性を判定して前記家庭内の住人の人数を推定する第3のステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。
  14. 検知手段(501)が、前記推定された人数と前記検出された相互の位置関係と前記m個の電気機器の稼働状況とに基づいて前記推定された人数による前記m個の電気機器の稼働状況の実現性を判定して前記家庭への侵入者を検知する第4のステップと、
    報知手段(504,505)が、前記検知手段(501)によって侵入者が検知されると、前記侵入者の検知を前記住人に報知する第5のステップとをさらにコンピュータに実行させる、請求の範囲第13項に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。
  15. 前記第3のステップは、
    前記推定手段(501)が、前記n個の電気機器(21〜30)の特性による前記n個の電気機器の分類表(CLAS)と前記m個の電気機器のm個の電力使用状況とに基づいて前記m個の電気機器の各々の機種を推定する第1のサブステップと、
    前記推定手段(501)が、前記推定したm個の機種に基づいて、前記m個の電気機器の各々の機能を推定する第2のサブステップと、
    前記推定手段(501)が、前記推定したm個の機能に基づいて、前記住人と前記m個の電気機器との位置関係を推定する第3のサブステップと、
    前記推定手段(501)が、前記推定した位置関係を前記m個の電気機器の相互の位置関係と前記m個の電気機器の稼働状況とに加味して前記家庭内の住人の人数を推定するとともに前記住人の行動を推定する第4のステップとを含む、請求の範囲第13項に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。
  16. 演算手段(501)が、前記n個の電気機器(21〜30)に対応して設けられたn個のモジュール(11〜20,11A〜20A)から送信されたn個の電力使用状況に基づいて前記家庭内で使用される総電力量を演算する第6のステップと、
    制御手段(501)が、前記演算された総電力量がしきい値以上になると、前記m個の電気機器のうち、動作状態がステップ的または連続的に変化するj(jはj≦mを満たす正の整数)個の電気機器の使用電力を前記総電力量が前記しきい値よりも低くなるように制御する第7のステップとをさらにコンピュータに実行させる、請求の範囲第13項に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。
  17. パワー制御装置(501)が、前記家庭内に配置された発電装置(320)によって発電された電力と電力会社からの電力との合計が前記n個の電気機器(21〜30)によって使用される総電力量を超えるとき、余剰電力を蓄電装置(340)に蓄積する第6のステップをさらにコンピュータに実行させる、請求の範囲第13項に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。
  18. 前記パワー制御装置(501)が、停電時、前記蓄電装置(3409に蓄電された電力を前記住人の生命維持のために必要なk(kはk≦nを満たす正の整数)個の電気機器へ供給するように制御する第7のステップをさらにコンピュータに実行させる、請求の範囲第17項に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。
  19. 前記パワー制御装置(501)が、前記蓄電装置(340)に蓄電された電力を電気エネルギーを用いて走行する自動車(350)に供給する第7のステップをさらにコンピュータに実行させる、請求の範囲第17項に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。
  20. 請求の範囲第13項に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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