JP5182043B2

JP5182043B2 - 電力監視装置

Info

Publication number: JP5182043B2
Application number: JP2008306002A
Authority: JP
Inventors: 和宏黒山; 直史中谷; 和典栗本; 敏辻村
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-12-01
Filing date: 2008-12-01
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2028-12-01
Also published as: JP2010130873A

Description

本発明は家庭内機器の使用電力の監視を行う電力監視装置に関するものである。

従来、この種の電力監視装置は、家庭内の主幹電力供給源である分電盤のアンペアブレーカあるいは漏電ブレーカの使用可能限度の電力を超えないように、例えば、特許文献１〜５に示すような電源とそれに接続する機器との間に設置され、機器の電力を監視しながら前記アンペアブレーカや漏電ブレーカの使用可能限度を超える場合に、電力監視装置内に備えたリレー等で電力の供給を断つなどの制御を行っていた。例えば、図１７の従来の電力監視装置の構成により説明すると、電力監視装置１７００は電力を計測する電力計測部１７０１の電力値及び、他の機器との通信を行う通信部１７０２からの例えば分電盤の幹線の電力情報に基づき、接続している機器の制御を判断する機器制御部１７０３によって、リレーなどによる電力の供給の制御を行う電力切断部１７０４によって、電力供給の有無の制御を行っていた。しかし、電力監視装置はその構成上あらゆるメーカの機器との間に設置するために、接続している機器と直接通信することが困難であり運転状態を把握せずに電力使用を止めていた。このため、例えば、機器使用者が利用しているかどうかに関わらず、猛暑の中でエアコンが停止するような場合など、快適性を大きく損なう場合があった。また、どのような運転状態であるか把握していないために、省エネルギー運転などの制御の目的に利用することが困難であった。
特開昭６２−１６６２５号公報特開平０９−１４５７４３号公報特開平１０−２４８１６４号公報特開２００８−０７９４１０号公報特開２００８−０９９３５４号公報

解決しようとする課題は、従来の電力監視装置が機器の運転状態を把握することが困難であったため、電力だけでは適切な省エネルギー運転などの制御が出来なかった点である。

本発明は、電力監視装置に関するものであり、電源とそれに接続する機器との間に設置され、機器の使用する電力を計測する電力計測手段と、前記機器の周辺温度や湿度などの環境情報を計測する環境情報計測手段と、前記電力計測手段により計測した電力情報及び前記環境情報計測手段で取得した環境情報から機器の制御状態を推定する機器状態推定手段と、前記電力計測手段により計測した電力情報及び前記環境情報計測手段で取得した環境情報及び前記機器情報推定手段で推定した機器の制御状態により制御内容を決める機器制御内容決定手段と、前記機器制御内容決定手段で決定した制御内容に基づき前記機器の操作情報を前記機器へ送信する機器操作情報送信手段を備える。

本発明の電力監視装置は、監視対象の機器の運転状態を把握し、機器の運転内容を自動的に制御することができるので、適切な省エネエネルギー運転を自動的に行うことができるようになる。

第１の発明は、電源とそれに接続する機器との間に設置され、機器への電源の供給を介して、機器の使用する電力を計測する電力計測手段と、前記機器の周辺温度や湿度などの環境情報を計測する環境情報計測手段と、前記電力計測手段により計測した電力情報及び前記環境情報計測手段で取得した環境情報から、例えばエアコン機器の冷房運転や暖房運転や除湿運転など、機器の制御状態を推定する機器状態推定手段と、前記電力計測手段により計測した電力情報及び前記環境情報計測手段で取得した環境情報及び前記機器情報推定手段で推定した機器の制御状態により、例えばエアコン機器の省エネ制御のために設定温度を変更するなど制御内容を決める機器制御内容決定手段と、前記機器制御内容決定手段で決定した制御内容に基づき前記機器の操作情報を例えば無線通信を介して前記機器へ送信する機器操作情報送信手段を備えることで、接続している機器の消費電力量の低減を図る事ができるようになる。

第２の発明は、電源とそれに接続する機器との間に設置され、機器への電源の供給を介して、機器の使用する電力を計測する電力計測手段と、前記機器をユーザが遠隔操作した情報を取得する機器操作情報取得手段と、前記機器の周辺温度や湿度などの環境情報を計測する環境情報計測手段と、前記電力計測手段により計測した電力情報及び前記機器操作情報取得手段で取得した操作情報及び前記環境情報計測手段で取得した環境情報から、例えばエアコン機器の冷房運転や暖房運転や除湿運転など、機器の制御状態を推定する機器状態推定手段と、前記電力計測手段により計測した電力情報及び前記機器操作情報取得手段で取得した操作情報及び前記環境情報計測手段で取得した環境情報及び前記機器情報推定手段で推定した機器の制御状態により、例えばエアコン機器の省エネ制御のために設定温度を変更するなど制御内容を決める機器制御内容決定手段と、前記機器制御内容決定手段で決定した制御内容に基づき前記機器の操作情報を例えば無線通信を介して前記機器へ送信する機器操作情報送信手段を備えることで、接続している機器の消費電力量の低減を図る事ができるようになる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明にさらに機器の周辺の人の在／不在を検出する人体検出手段を備えることで、前記人体検出手段で取得した人体検出情報を加味して、例えば機器が動作中に、前記機器制御内容決定手段により一定時間不在だった場合に省エネルギー運転の制御を行うなどの制御内容を決めることで、より高精度な省エネルギー運転の制御を行うことができるようになる。

第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明にさらに他の装置との情報の通信を行う通信手段を備えることで、前記通信手段により取得した他の装置からの情報、例えば分電盤の幹線電力量などの情報を加味することで、前記機器制御内容決定手段により分電盤のアンペアブレーカや漏電ブレーカが切れることを防ぐように電力消費量を削減するような使用電力の制御を行うなどの制御内容を決めることで、利便性を高めることが可能となる。

第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明に前記機器制御内容決定手段により決定した制御内容及び／または電力監視装置本体の動作状況をユーザに報知する報知手段を備えることで、電力監視装置がどのような動作状況であるのかを伝えることができるようになるので、ユーザは安心して本電力監視装置を利用することが出来るようになる。

第６の発明は、特に、第１〜第５のいずれか１つの発明の前記機器操作情報送信手段は、ケーブルなどで本体より延長するように構成することで、機器への操作情報の信号をより確実に機器へ伝えることができるようになる。

第７の発明は、特に、第１〜第６のいずれか１つの発明の接続する機器はエアコンなど
の空調機器であり、前記環境情報計測手段は、空調機器の噴出し口付近及び、空調機器の吸込み口付近と同じ環境情報を得ることができる場所を計測することで、噴出し口と吸込み口の温度など環境情報の差分から、対象機器の運転状態を正確に把握することができるようになる。

第８の発明は、特に、第１〜第７のいずれか１つの発明の全てもしくは一部として機能させるためのコンピュータのプログラムにすることで、汎用的なコンピュータを用いて本発明の電力監視装置の全てもしくは一部を容易に実現することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
第１の発明における電力監視装置について、図１の環境情報を取得する電力監視装置の構成を示す図及び、図２の環境情報を取得する電力監視装置の例を示す図及び、図３の環境情報を取得して機器を制御する例のフロー図を用いて説明する。

図１に示す電力監視装置１００は、少なくとも、家庭内の電源とそれに接続する機器との間に設置され、前記機器の電力を計測する電力計測部１０１（電力計測手段）と、前記機器の周辺温度や湿度などの環境情報を計測する環境情報計測部１０２（環境情報計測手段）と、前記電力計測部１０１により計測した電力情報及び前記環境情報計測部１０２で取得した環境情報から例えばエアコン機器が暖房運転中であるなどの前記機器の運転状態を推定する機器状態推定部１０３（機器状態推定手段）と、前記電力計測部１０１により計測した電力情報及び前記環境情報計測部１０２で取得した環境情報及び前記機器状態推定部１０３により推定した機器状態から、例えばエアコン機器の省エネ制御のために設定温度を変更するなどの機器の制御内容を決める機器制御内容決定部１０４（機器制御内容決定手段）と、前記機器制御内容決定部１０４で決定した制御内容に基づき前記機器の操作情報を例えば無線通信を介して前記機器へ送信する機器操作情報送信部１０５（機器操作情報送信手段）により構成されている。

また、図２に示すように家庭内の電源コンセントである壁コンセント２０２にコンセントオス２０１を接続し、電力監視の対象となる機器の電源プラグであるエアコン電源２１１をコンセントメス２０３に接続して電力監視装置内を介して機器へ電源供給することで、機器の使用電力を計測することができる。以下に各構成部の詳細について説明する。

電力計測部１０１（電力計測手段）は、接続している電力監視の対象となる機器（以降：対象機器）の電力を計測する。例えば、図２に示すように電力を供給する電力線の片側に電流クランプ（電力計測部１０１）を装着し電流を計測し、合わせて電圧を計測することで、電流と電圧を乗算して対象機器の使用電力値を計測することができる。また、通常家庭内の電源は交流１００Ｖあるいは２００Ｖで周波数は５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚであるので、５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚの１周期に例えば１００回などサンプリング周期毎に電流と電圧を計測し、それぞれの計測時の電流と電圧の乗算を積算したものを１周期分の電力として捕らえることができる。電力計測には、対象機器の使用電圧が予め１００Ｖと判っている場合は、電圧計測をせずにより安価な構成として電流に１００Ｖを乗算したものを電力として利用することも可能である。電力の必要とされる計測精度については、対象となる機器のスペックやユーザが要求する電力精度に合わせて適切に設計することができる。また、電力計測に利用する電流計測には、電流クランプの他に、抵抗間の電圧を計測することでも電流を求めることは可能でありさまざまな手法が提案されているが本特許の構成としては、どのような方式で電力及び電流及び電圧を計測しても構わない。

環境情報計測部１０２（環境情報計測手段）は、対象機器の周辺の温度や湿度などの環境情報を計測するものであり、例えば、温度センサや湿度センサにより計測することが可能である。他にも、環境音を計測するマイクや、ＣＯ２の濃度を計測するＣＯ２センサや他のガスセンサや、設置された部屋の明るさを計測する光センサなど、環境情報を取得できるセンサで構成する。また、これらのセンサを複数組み合わせることで環境情報の精度を高めるなどさまざまな構成が可能である。

機器状態推定部１０３（機器状態推定手段）は、例えば、ＣＰＵ、メモリで構成されており、前記電力計測部１０１で取得した電力値及び、前記環境情報計測部１０２で取得した環境情報から機器の運転状態の推定を行う。例えばエアコンを具体的な例として挙げると、使用中の電力値及び環境情報として室温を計測することで、人が寒いと感じる温度（例えば摂氏１０度以下）の状態でかつ、使用中の電力値が所定値よりも多ければ暖房運転を行っていると推測することができる。また、使用中の電力値の変化により、エアコンの運転状態を強・中・弱などの判断に利用することも可能である。他にも、人が暑いと感じる温度（例えば摂氏３０度以上）の状態でかつ、使用中の電力値が多ければ冷房運転を行っていると推測することができる。他にも、湿度を計測することで除湿運転中であるなどの推測を行うことができるようになる。このように機器の特性による電力値の情報及び、部屋の温度や湿度などの環境状態を利用することで機器の運転状態を推定することが可能となる。エアコンを例として説明したが機器の電力値及び環境情報から機器の運転状態を推定できるものであればどのような機器にも応用が可能である。

機器制御内容決定部１０４（機器制御内容決定手段）は、例えば、ＣＰＵ、メモリで構成されており、前記電力計測部１０１で取得した電力値及び、前記環境情報計測部１０２で取得した環境情報及び、前記機器状態推定部１０３で推定した機器状態から、機器の制御内容を算出する。他にも、後述する機器操作情報取得部４０１からの機器操作情報や、人体検出部７０１からの人体検出情報や、通信部１００１からの通信情報などからのさまざまな情報を組み合わせることで対象機器の制御内容を算出する。また、取得した情報は履歴として必要とされる場合に履歴情報としてメモリ内に格納しておくことで、過去の履歴に基づく判断を行うことも可能である。構成としては、他にも、ＣＰＵ、メモリを１つにした１チップマイコンや、ＦＰＧＡ、ＤＳＰ等の他の演算可能なものであっても構わない。また、ＨＤＤやＤＶＤやフラッシュメモリなどの記録装置と一緒に構成することで、メモリ容量を大量に利用するような複雑な処理をすることも可能にすることができる。また、前記電力計測部１０１の電力計算や、前記環境情報計測部１０２の計測信号解析処理や、前記機器状態推定部１０３の推定処理なども共通で利用することで、より安価に構成することが可能である。

機器操作情報送信部１０５（機器操作情報送信手段）は、対象機器が操作情報として受信可能な信号を送信するものであり、例えば、赤外線リモコン信号が受信可能な対象機器である場合は、赤外線ＬＥＤなど赤外線を発信することが可能な電子部品を選択することが可能である。他にも、無線信号で操作可能な機器であれば、無線信号を発信する電子部品を選択することが可能であり、対象機器が操作情報として受信可能な信号を出力することができるものであればどのようなものであっても構わない。

次に、環境情報を取得する電力監視装置の例として図２を用いて説明する。図２に示すようにコンセントオス２０１を家庭内のＡＣコンセントである壁コンセント２０２に接続し、コンセントメス２０３を電力監視の対象となる機器２１０（エアコン）に接続する。前記コンセントオス２０１や前記コンセントメス２０３の形状などについては、対象機器である機器２１０のエアコン電源２１１の形状に合わせて構成する。電力計測部１０１（電流クランプ）により電流を測定して電子回路にて電力を算出し、さらに、環境情報計測部１０２（温度センサ／湿度センサ）により室内の温度や湿度の計測を行う。

電力計測部１０１（電流クランプ）にて計測した電力及び、環境情報計測部１０２（温度センサ／湿度センサ）で取得した温度や湿度などの環境情報に基づき、機器状態推定部１０３（電子回路）にて機器の運転状態の推定を行い、機器制御内容決定部１０４（電子回路）にて制御内容を決定する。決定した制御内容を機器操作情報送信部１０５（赤外線ＬＥＤ）によって機器操作情報として対象機器である機器２１０（エアコン）に送信することで、対象機器の制御を行うことにより、例えば省エネなどの制御を行うことで、対象機器の電力消費の低減を行うことができるようになる。

次に、電力監視装置１００の動作の流れについて、図３の環境情報を取得して機器を制御する例のフロー図を用いて説明する。ステップＳ３０１から動作は開始する。

ステップＳ３０１では、前記電力計測部１０１にて電力監視対象となる機器の電力の計測処理を行う。計測のタイミングは、一般的に計測間隔が短いほどよいが接続する対象機器の消費電力や電力監視装置の求められる精度に合わせて設計する。

次にステップＳ３０２では、前記環境情報計測部１０２により環境情報の取得処理を行う。例えば、温度センサによる温度の計測や湿度センサによる湿度の計測、ガスセンサによるガス濃度の計測や、光センサによる室内の明るさの計測など、機器が設置された周囲の環境情報の計測を行う。

次にステップＳ３０３では、前記ステップＳ３０１で取得した電力値の情報及び、前記ステップＳ３０２で取得した環境情報から、前記機器状態推定部１０３により、接続している機器の運転状態を推定する。ここで機器の運転状態とは、例えばエアコンの場合、冷房運転や暖房運転や除湿運転などの運転モードであり、機器の運転の状態を指し、環境情報から例えば、エアコン吹き出し口付近の温度情報と湿度情報を取得することによりエアコンの運転状態を推定することが可能となる。また、他にもテレビであれば、映像を表示している状態や、テレビ画面の明るさの状態や表示しているチャンネルの状態など運転の状態を指す。

次にステップＳ３０４では、前記ステップＳ３０１で取得した電力値の情報及び、前記ステップＳ３０２で取得した環境情報及び、前記ステップＳ３０３で推定した運転状態から、前記機器制御内容決定部１０４により機器の制御内容を決定する。例えば、前記機器制御内容決定部１０４に過去の電力使用量を蓄積しておくことで、通常使用よりも多く電力を使用している月など省エネルギー運転が必要とされる場合に、対象機器の運転状態からさらに消費電力を削減することが可能な制御内容を決定する。例えば、エアコンを制御する場合に、運転状態が冷房運転で、電力値が所定値以上で、かつエアコン吹き出し口付近の温度が所定値以下の場合に、冷房運転の設定温度を２度上げることにより、エネルギー消費量を削減することが可能となる。他にも、運転状態が暖房運転で、電力値が所定値以上で、かつエアコン吹き出し口付近の温度が所定値以上の場合に、暖房運転の設定温度を２度下げることにより、エネルギー消費量を削減することが可能となる。このように電力値と環境情報と運転状態から対象となる機器に合わせた制御内容を決めることができるようになる。

具体的には、エアコンであれば暖房運転時には設定温度を下げることや、冷房運転時には設定温度を上げることで、消費電力を削減することができる。また、テレビでは、テレビの輝度や音量を下げるなどの調整を行うことで消費電力を削減することができるようになる。他にも、洗濯機であれば洗濯時間の短縮や乾燥時間の短縮など消費電力を下げるような省エネルギー運転の制御内容を決定する。前記機器状態推定部１０３にて機器の運転状態を推定できるので、適切な省エネルギー運転を選択することができるようになる。

また、運転状態を把握することにより常に省エネルギー運転をするのではなく、必要な状態に応じて消費電力の削減を行うことで、できるだけ快適性を損なわずに使用電力量の削減が可能となる。

さらに環境情報を利用することにより、例えば、エアコンなどの空調機器の場合に、環境情報として温度を計測することにより、機器の操作情報と組み合わせることによって設定温度が妥当であるかどうか判断できるようになるので、より適切な温度設定に制御内容を設定することが可能となる。

また、さらに環境情報として湿度を計測することにより、室内の体感温度などの快適度合いを確認することが可能となるので、湿度が高い場合は、除湿運転に切替えるなどより快適性の高い制御内容にすることが可能となる。

他にもＣＯ２などのガスの濃度を計測することにより、ガスの濃度が高い場合は、換気運転に切替えるなど、環境の状態に合わせた制御内容で運転することができるようになる。また、例えばテレビの場合は、光度センサなどにより周囲の明るさを計測することにより、明るさに合わせた輝度の設定や、マイクなどにより周囲の音の状態を計測することにより、適切な音量に設定することができるようになる。

また、照明機器の場合は、テレビ同様に光度センサなどにより周囲の明るさを計測することにより、適切な明るさに調光することが可能となる。また、有害なガスを検知するようなセンサを備えることにより、機器を点滅動作などにすることで、ユーザに危険を知らせるなどの通常とは異なる作用を付け加えることも可能となる。

次にステップＳ３０５では、前記ステップＳ３０４の機器制御内容決定部１０４で決定した操作内容に基づき、省エネルギー運転を行わない場合などの機器操作が必要ではない場合は、ステップＳ３０１へ動作を戻す。また、機器操作が必要な場合はステップＳ３０６へ動作を移行する。ステップＳ３０６では、機器操作情報送信部１０５により、前記ステップＳ３０４で決定した制御内容に基づき、操作情報を送信する。例えば、エアコンであれば省エネルギー運転である設定温度を対象機器へ送信することにより、対象機器を省エネルギー運転することによって、消費電力の削減を行う。

このように構成することにより、接続されている電力監視対象となる機器を省エネルギー運転の制御をすることができるので、例えば省エネルギー運転機能を持っていないような機器であっても本電源監視装置を備え付けることにより、容易に消費電力量の削減を行うことが可能となる。

（実施の形態２）
第２の発明における電力監視装置について、図４の機器の操作情報及び環境情報を取得する電力監視装置の構成を示す図及び、図５の機器の操作情報及び環境情報を取得する電力監視装置の例を示す図及び、図６の機器の操作情報及び環境情報を取得して機器を制御する例のフロー図を用いて説明する。

図４に示す電力監視装置４００は、少なくとも、家庭内の電源とそれに接続する機器との間に設置され、前記機器の電力を計測する電力計測部１０１（電力計測手段）と、前記機器をユーザがリモコンなどで遠隔操作する場合に、前記機器が受信する信号を同時に拾うことで、機器の操作情報を取得する機器操作情報取得部４０１（機器操作情報取得手段）と、対象機器の周辺の温度や湿度などの環境情報を計測する環境情報計測部１０２（環境情報計測手段）と、前記電力計測部１０１により計測した電力情報及び前記機器操作情
報取得部４０１で取得した操作情報及び前記環境情報計測部１０２により機器の運転状態を推定する機器状態推定部１０３と、前記電力計測部１０１により計測した電力情報及び前記機器操作情報取得部４０１で取得した操作情報及び前記環境情報計測部１０２により計測した環境情報及び前記機器状態推定部１０３で推定した機器の運転状態から例えばエアコン機器の省エネ制御のために設定温度を変更するなどの機器の制御内容を決める機器制御内容決定部１０４（機器制御内容決定手段）と、前記機器制御内容決定部１０４で決定した制御内容に基づき前記機器の操作情報を例えば無線通信を介して前記機器へ送信する機器操作情報送信部１０５（機器操作情報送信手段）により構成されている。

また、前記実施の形態１の図２同様に、図５に示すように家庭内の電源コンセントである壁コンセント２０２にコンセントオス２０１を接続し、電力監視の対象となる機器の電源プラグであるエアコン電源２１１をコンセントメス２０３に接続して電力監視装置内を介して機器へ電源供給することで、機器の使用電力を計測することができる。以下に各構成部の詳細について説明する。なお、電力監視装置２００の電力計測部１０１、環境情報計測部１０２、機器状態推定部１０３、機器制御内容決定部１０４及び、機器操作情報送信部１０５は、それぞれ前記実施の形態１の図１の中で説明した内容と同じである。

機器操作情報取得部４０１（機器操作情報取得手段）は、対象機器をユーザが遠隔操作した情報を取得する。例えば、フォトトランジスタ、フォトダイオード、Ｃｄｓセル、ＣＣＤなどの光を受信するセンサであり、赤外線リモコンなどの発信する信号を受信することが可能なセンサを利用することで、エアコンやテレビなどユーザが赤外線リモコンで対象機器を遠隔操作したときの信号を、対象機器の受信とともに、同時に信号を取得することができる。他にも、対象機器の操作に無線を利用する場合は、無線信号を受信する無線受信アンテナなど対象機器の受信信号に合わせて利用するセンサなどの構成を選択することが可能であり、対象機器の操作信号を受信することが可能であればどのようなものであっても構わない。

次に、機器の操作情報及び環境情報を取得する電力監視装置の例として図５を用いて説明する。図５に示すようにコンセントオス２０１を家庭内のＡＣコンセントである壁コンセント２０２に接続し、コンセントメス２０３を電力監視の対象となる機器２１０（エアコン）に接続する。前記コンセントオス２０１や前記コンセントメス２０３の形状などについては、対象機器である機器２１０のエアコン電源２１１の形状に合わせて構成する。電力計測部１０１（電流クランプ）により電流を測定して電子回路にて電力を算出し、さらに、環境情報計測部１０２（温度センサ／湿度センサ）により室内の温度や湿度の計測を行う。さらに、対象機器の操作情報を発信する赤外線リモコン２１３のリモコン信号を、機器２１０のエアコン受信部２１２で受信するとともに同じ信号を機器操作情報取得部４０１（フォトダイオード）にて取得する。

電力計測部１０１（電流クランプ）にて計測した電力及び、機器操作情報取得部４０１（フォトダイオード）で取得した操作情報及び、環境情報計測部１０２（温度センサ／湿度センサ）で取得した環境情報に基づき、機器状態推定部１０３（電子回路）により機器の運転状態を推定し、機器制御内容決定部１０４（電子回路）にて制御内容を決定する。決定した制御内容を機器操作情報送信部１０５（赤外線ＬＥＤ）によって機器操作情報として対象機器である機器２１０（エアコン）に送信することで、対象機器の制御を行うことにより、例えば省エネなどの制御を行うことで、対象機器の電力消費の低減を行うことができるようになる。

次に、電力監視装置４００の動作の流れについて、図６の機器の操作情報及び環境情報を取得して機器を制御する例のフロー図を用いて説明する。ステップＳ６０１から動作は開始する。

ステップＳ６０１では、前記ステップＳ３０１同様に、電力の計測処理を行う。

次にステップＳ６０２では、前記環境情報計測部１０２により環境情報を計測する。環境情報は、機器状態推定部１０３で機器の運転状態を判断するために利用するものであり、判断する内容に合わせて構成する。

次にステップＳ６０３では、前記ステップＳ６０１で計測した電力値及び、前記ステップＳ６０２で計測した環境情報から、前記機器状態推定手部１０３により、機器の運転状態を推定する。

次にステップＳ６０４では、前記機器操作情報取得部４０１により機器操作情報受信処理を行う。例えば、赤外線リモコン信号の場合は、財団法人家電製造協会などが定めたコードに基づき特定のパルスを取得することができるので、取得した特定のパルスから機器の操作情報を得ることができる。

次にステップＳ６０５では、前記ステップＳ６０４にて機器操作情報の受信が無かった場合は、ステップＳ６０１へ動作を戻す。また、機器操作情報の受信があった場合は、ステップＳ６０６へ動作を移行する。

ステップＳ６０６では、機器制御内容決定部１０４にて、前記電力計測部１０１により計測した電力情報及び前記機器操作情報取得部４０１で取得した操作情報及び前記環境情報計測部１０２により計測した環境情報から前記機器の制御内容を決定する。例えば、エアコンなどの空調機器の場合に、環境情報として温度を計測することにより、機器の操作情報と組み合わせることによって設定温度が妥当であるかどうか判断できるようになるので、より適切な温度設定に制御内容を設定することが可能となる。例えば、エアコンを制御する場合に、運転状態が冷房運転で、電力値が所定値以上で、かつエアコン吹き出し口付近の温度が所定値以下の場合に、冷房運転の設定温度を２度上げることにより、エネルギー消費量を削減することが可能となる。他にも、運転状態が暖房運転で、電力値が所定値以上で、かつエアコン吹き出し口付近の温度が所定値以上の場合に、暖房運転の設定温度を２度下げることにより、エネルギー消費量を削減することが可能となる。このように電力値と環境情報と運転状態から対象となる機器に合わせた制御内容を決めることができるようになる。

次にステップＳ６０７では、前記ステップＳ３０５同様に機器操作が必要ではない場合
は、ステップＳ６０１へ動作を戻し、機器操作が必要な場合は、ステップＳ６０８へ動作を移行する。

ステップＳ６０８では、前記ステップＳ３０６同様に、機器操作情報を送信することにより、対象となる機器の制御を行う。

このように構成することにより、機器操作情報を加味することで、例えばエアコンの設定が自動モードになっていて、機器操作情報だけでは正確な状態を判断することが難しい場合であっても、エアコン本体の運転状態を推定することができるようになるので、機器操作情報と環境情報により機器状態推定部１０３の精度を高めることができ、前記機器制御内容決定部１０４で決定する制御内容をよりユーザの要求に応えることが可能な制御内容にすることが可能となる。

（実施の形態３）
第３の発明における電力監視装置について、図７の人体検出部を備えた電力監視装置の構成を示す図及び、図８の人体検出部を備えた電力監視装置の例を示す図及び、図９の人体検出部を備えた機器を制御する例のフロー図を用いて説明する。

図７に示す電力監視装置７００は、少なくとも、家庭内の電源とそれに接続する機器との間に設置され、前記機器の電力を計測する電力計測部１０１（電力計測手段）と、前記機器の周辺温度や湿度などの環境情報を計測する環境情報計測部１０２（環境情報計測手段）と、対象機器の周辺の人の有無を検出する人体検出部７０１（人体検出手段）と、前記電力計測部１０１により計測した電力情報及び前記環境情報計測部１０２で取得した環境情報から例えばエアコン機器が暖房運転中であるなどの前記機器の運転状態を推定する機器状態推定部１０３（機器状態推定手段）と、前記電力計測部１０１により計測した電力情報及び前記環境情報計測部１０２で取得した環境情報及び前記機器状態推定部１０３により推定した機器状態及び前記人体検出部７０１により周辺の人の有無の情報から、例えばエアコン機器の省エネ制御のために設定温度を変更するなどの機器の制御内容を決める機器制御内容決定部１０４（機器制御内容決定手段）と、前記機器制御内容決定部１０４で決定した制御内容に基づき前記機器の操作情報を例えば無線通信を介して前記機器へ送信する機器操作情報送信部１０５（機器操作情報送信手段）により構成されている。

また、図８に示すように家庭内の電源コンセントである壁コンセント２０２にコンセントオス２０１を接続し、電力監視の対象となる機器の電源プラグであるエアコン電源２１１をコンセントメス２０３に接続して電力監視装置内を介して機器へ電源供給することで、機器の使用電力を計測することができる。以下に各構成部の詳細について説明する。なお、電力監視装置７００の電力計測部１０１、環境情報計測部１０２、機器状態推定部１０３、機器制御内容決定部１０４及び、機器操作情報送信部１０５は、それぞれ前記実施の形態１の図１の中で説明した内容と同じである。

人体検出部７０１（人体検出手段）は、人体の有無を検出するセンサである。例えば、焦電素子などを用いた人体の放出する赤外線を検知する方式の赤外線人体検知センサや、ＣＣＤカメラなどの画像情報を用いることによって人の顔などを認識する装置などである。他にも、重量の変化を検出するシート上のセンサをあらかじめ床面に敷き詰めておくことや、あらかじめ家内の人や衣服に取り付けておいた電波を発信する装置を読み取る装置など、人の有無の情報を取得できるものであればどのようなものでも構わない。また、これらのセンサを複数組み合わせることで環境情報の精度を高めるなどさまざまな構成が可能である。

次に、電力監視装置７００の動作の流れについて、図９の人体検出部を備えた機器を制
御する例のフロー図を用いて説明する。ステップＳ９０１から動作は開始する。

ステップＳ９０１では、前記ステップＳ３０１同様に、電力の計測処理を行う。

次にステップＳ９０２では、前記ステップＳ３０２同様に、環境情報の計測処理を行う。

次にステップＳ９０３では、前記ステップＳ３０３同様に、機器状態の推定処理を行う。

次にステップＳ９０４では、前記人体検出部７０１により人体検出の状態更新を行う。ここで人体検出の状態更新とは、人体検出の有無を判定するための判断ルールとして、例えばセンサからのノイズを考慮し、１０秒間連続で人体検出のセンサが反応した場合は、その後１分間は人体検出状態とするなど、センサの特性に合わせた人体検出の有無の状態更新を行う。

ステップＳ９０５では、人体検出状態に変化が無かった場合は、ステップＳ９０１に動作を戻し、人体検出状態に変化があった場合は、ステップＳ９０６へ動作を移行する。

ステップＳ９０６では、機器制御内容決定部１０４にて、前記電力計測部１０１により計測した電力情報及び前記環境情報計測部１０２で取得した環境情報及び前記機器状態推定部１０３で推定した機器の運転状態及び前記人体検出部７０１により計測した人体検出状態から前記機器の制御内容を決定する。例えば、エアコンなどの空調機器の場合に、３０分間人体検出状態が無ければ、設定温度を消費電力の下がる方へ変化させる制御内容に決定することや、さらに２時間人体検出状態が無ければ停止するなどの運転を行うことができる。

また、例えばテレビでは、人体検出状態が無ければ映像を暗くすることや、長時間人体検出が無ければ電源をＯＦＦするなどの省エネルギー運転を行うことができる。他にも外出中のセキュリティとして、人体検出状態が発生した場合は、警告動作を行うなど目的に合わせて制御内容を決めることが可能である。

次にステップＳ９０７では、前記ステップＳ３０５同様に機器操作が必要ではない場合は、ステップＳ９０１へ動作を戻し、機器操作が必要な場合は、ステップＳ９０８へ動作を移行する。

ステップＳ９０８では、前記ステップＳ３０６同様に、機器操作情報を送信することにより、対象となる機器の制御を行う。

このように構成することにより、人体検知の情報を加味することで、前記機器制御内容決定部１０４で決定する制御内容をより省エネルギーに貢献する内容や、快適性を高めた内容や、精度の高いものなどユーザの要求に応えることが可能な制御内容にすることが可能となる。

（実施の形態４）
第４の発明における電力監視装置について、図１０の通信部を備えた電力監視装置の構成を示す図及び、図１１の通信部を備えた電力監視装置の例を示す図及び、図１２の通信部を備えた機器を制御する例のフロー図を用いて説明する。

図１０に示す電力監視装置１０００は、少なくとも、家庭内の電源とそれに接続する機
器との間に設置され、前記機器の電力を計測する電力計測部１０１（電力計測手段）と、前記機器の周辺温度や湿度などの環境情報を計測する環境情報計測部１０２（環境情報計測手段）と、他の装置と情報の通信を行う通信部１００１（通信手段）と、前記電力計測部１０１により計測した電力情報及び前記環境情報計測部１０２で取得した環境情報から例えばエアコン機器が暖房運転中であるなどの前記機器の運転状態を推定する機器状態推定部１０３（機器状態推定手段）と、前記電力計測部１０１により計測した電力情報及び前記環境情報計測部１０２で取得した環境情報及び前記機器状態推定部１０３により推定した機器状態及び前記通信部１００１により他の装置からの情報から、例えばエアコン機器の省エネ制御のために設定温度を変更するなどの機器の制御内容を決める機器制御内容決定部１０４（機器制御内容決定手段）と、前記機器制御内容決定部１０４で決定した制御内容に基づき前記機器の操作情報を例えば無線通信を介して前記機器へ送信する機器操作情報送信部１０５（機器操作情報送信手段）により構成されている。また、図１１に示すように家庭内の電源コンセントである壁コンセント２０２にコンセントオス２０１を接続し、電力監視の対象となる機器の電源プラグであるエアコン電源２１１をコンセントメス２０３に接続して電力監視装置内を介して機器へ電源供給することで、機器の使用電力を計測することができる。以下に各構成部の詳細について説明する。なお、電力監視装置１０００の電力計測部１０１、環境情報計測部１０２、機器状態推定部１０３、機器制御内容決定部１０４及び、機器操作情報送信部１０５は、それぞれ前記実施の形態１の図１の中で説明した内容と同じである。

通信部１００１（通信手段）は、他の機器との情報を通信するものであり、例えば、電波を利用した特定小電力無線や無線ＬＡＮやＺｉｇｂｅｅなど予め決められた規格を利用して通信を行うことや、赤外線光による非接触の光通信や、有線ＬＡＮなどの他の機器と通信可能であれば構わない。ただし、家庭内に本電力監視装置を設置する場合の施工のしやすさなどを考慮して、無線通信を利用することが望ましいと考える。

また、通信内容としては、例えば、他の機器として家庭内の分電盤の幹線電力を測定する装置と通信を行うことで、家庭内の総使用電力量を把握して幹線電力情報から幹線電力が限界値になった場合に、監視対象の機器を停止させることで分電盤のブレーカが落ちることを未然に防ぐことが可能になる。

他にも、玄関等に備え付けた人体検出装置からの人体検出情報を得ることで、家庭内の人の出入りを検出することができるので、家庭内から人が不在になった場合に使用電力量を削減するような制御内容に切替えて省エネルギーに貢献することができるようになる。

また、インターネットを介して天気の予報情報など先の気候情報を入手することにより、将来の使用電力量の予測を行うことで、例えば将来多くの電力が必要と予測される場合は、先に省エネルギー制御を行っておくことで、快適性をできるだけ保ちながら電力消費を抑えることができるようになる。他にも、さまざまな情報を入手することができるようになるので、情報に合わせたさまざまな制御内容を追加していくことが可能となる。

次に、電力監視装置１０００の動作の流れについて、図１２の通信部を備えた機器を制御する例のフロー図を用いて説明する。ステップＳ１２０１から動作は開始する。

ステップＳ１２０１では、前記ステップＳ３０１同様に、電力の計測処理を行う。

次にステップＳ１２０２では、前記ステップＳ３０２同様に、環境情報の計測処理を行う。

次にステップＳ１２０３では、前記ステップＳ３０３同様に、機器状態の推定処理を行
う。

ステップＳ１２０４では、通信部１００１により通信処理を行う。ここで通信処理とは、他の装置から本電力監視装置への情報の受信を指す。例えば他の装置から家庭内の総使用電力の情報が送信された場合に、本電力監視装置の通信部１００１により受信を行う。

ステップＳ１２０５では、通信による情報の受信が無かった場合は、ステップＳ１２０１に動作を戻し、通信による情報の受信があった場合は、ステップＳ１２０６へ動作を移行する。

ステップＳ１２０６では、機器制御内容決定部１０４にて、前記電力計測部１０１により計測した電力情報及び前記環境情報計測部１０２で取得した環境情報及び前通信部１２０１により受信した他の機器の情報から前記機器の制御内容を決定する。例えば、他の機器の情報として分電盤の幹線電力である家庭内の総使用電力量を受信することにより、幹線電力情報から幹線電力が限界値になった場合に、監視対象の機器を停止させる制御内容を決定することで分電盤のブレーカが落ちることを未然に防ぐことが可能になる。他にも、玄関等に備え付けた人体検出装置からの人体検出情報を受信することにより、家庭内の人の出入りを検出することができるので、家庭内から人が不在になった場合に使用電力量を削減するような制御内容に切替えて省エネルギー制御を制御内容として決定することができるようになる。

また、インターネットを介して天気の予報情報など先の気候情報を受信することにより、将来の使用電力量の予測を行うことで、例えば将来多くの電力が必要と予測される場合は、先に省エネルギー制御を行っておくことで、快適性をできるだけ保ちながら電力消費を抑えるような制御内容を決定することができるようになる。他にも、さまざまな情報を入手することができるようになるので、情報に合わせたさまざまな制御内容を決定することができるようになる。

次にステップＳ１２０７では、前記ステップＳ３０５同様に機器操作が必要ではない場合は、ステップＳ１２０１へ動作を戻し、機器操作が必要な場合は、ステップＳ１２０８へ動作を移行する。ステップＳ１２０８では、前記ステップＳ３０６同様に、機器操作情報を送信することにより、対象となる機器の制御を行う。

このように構成することにより、他の機器の情報を加味することで、前記機器制御内容決定部１０３で決定する制御内容をより快適性を高めた内容や、精度の高いものなどユーザの要求に応えることが可能な制御内容にすることが可能となる。

（実施の形態５）
第５の発明における電力監視装置について、図１３の報知部を備えた電力監視装置の構成を示す図及び、図１４の報知部を備えた電力監視装置の例を示す図を用いて説明する。

図１３に示す電力監視装置１３００は、少なくとも、家庭内の電源とそれに接続する機器との間に設置され、前記機器の電力を計測する電力計測部１０１（電力計測手段）と、前記機器の周辺温度や湿度などの環境情報を計測する環境情報計測部１０２（環境情報計測手段）と、前記電力計測部１０１により計測した電力情報及び前記環境情報計測部１０２で取得した環境情報から例えばエアコン機器が暖房運転中であるなどの前記機器の運転状態を推定する機器状態推定部１０３（機器状態推定手段）と、前記電力計測部１０１により計測した電力情報及び前記環境情報計測部１０２で取得した環境情報及び前記機器状態推定部１０３により推定した機器状態により他の装置からの情報から、例えばエアコン機器の省エネ制御のために設定温度を変更するなどの機器の制御内容を決める機器制御内
容決定部１０４（機器制御内容決定手段）と、前記機器制御内容決定部１０４で決定した制御内容に基づき前記機器の操作情報を例えば無線通信を介して前記機器へ送信する機器操作情報送信部１０５（機器操作情報送信手段）と、前記制御内容決定部１０４で決定した制御内容や対象機器の運転内容や省エネルギー運転中であるかなどの動作状態をユーザに報知する報知部１３０１（報知手段）により構成されている。

また、図１４に示すように家庭内の電源コンセントである壁コンセント２０２にコンセントオス２０１を接続し、電力監視の対象となる機器の電源プラグであるエアコン電源２１１をコンセントメス２０３に接続して電力監視装置内を介して機器へ電源供給することで、機器の使用電力を計測することができる。以下に各構成部の詳細について説明する。なお、電力監視装置１０００の電力計測部１０１、環境情報計測部１０２、機器状態推定部１０３、機器制御内容決定部１０４及び、機器操作情報送信部１０５は、それぞれ前記実施の形態１の図１の中で説明した内容と同じである。

報知部１３０１（報知手段）は、電力監視装置の動作状態を報知する。例えば、図１４に示すようにＬＣＤモジュールに文字を表示することや、ＬＥＤなどによる状態の点灯／点滅表示や、スピーカによる効果音や音声などによる報知である。他にも、液晶ディスプレイや有機ＥＬなどによる画像表示などユーザに報知することができるものであればどのようなものでも構わない。

このように構成することにより電力監視装置がどのような制御を行ってどのような状態で動作しているのかをユーザに伝えることができるようになるので、ユーザは安心して本電力監視装置を利用できるようになる。

（実施の形態６）
第６の発明について、図１５に示すように機器操作情報送信部１０５は、延長ケーブル１５０１などで本体より延長するように構成することで、機器への操作情報の信号をより確実に対象機器へ伝えることができるようになるので、対象機器への送信ミスや他機器への誤送信による誤動作を低減することができるようになる。

また、第７の発明について、図１６に示すように環境情報計測部１０２は機器２１０（エアコン）の噴出し口付近及び吸込み口付近に設置することで、噴出し口と吸込み口の温度など環境情報の差分から、対象機器の運転状態を正確に把握することができるようになるので、対象機器の運転状態を推定する機器状態推定部１０３の精度を高めることや、推定した運転状態と環境情報から例えば部屋の温度と設定温度との差などをより正確に比較することができるので機器制御内容決定部１０４にてより的確な省エネ運転を行うことができるようになる。

また、第８の発明について、コンピュータを電力監視装置の全てもしくは一部として機能させるためのプログラムにすることで、汎用的なコンピュータを用いて本発明の電力監視装置の全てもしくは一部を容易に実現する電力監視装置について説明する。コンピュータを電力監視装置の全てもしくは一部として機能させるためのプログラムにすることで、容易に汎用的なコンピュータを利用することができるようになり、さまざまな電力監視装置のプラットフォームに対応させることが容易に可能となる。また、例えば、一部を汎用コンピュータで利用可能なプログラムにすることで、無線ＬＡＮなどの通信機能を用いて、汎用コンピュータと本発明の電力監視装置を通信させて、コントロール部１０５の制御などを汎用のコンピュータ側で行うことにより、電力監視装置のＣＰＵやメモリといった機能の能力を削減することができるので、より安価に本装置を提供することが可能となる。さらに、汎用コンピュータに接続されているインターネットなどの外部との通信機能を介して、外出先からユーザが電力監視制御装置を操作することを可能にすることも容易に
実現が可能となる。

本発明にかかる電力監視装置は、電力の監視と共に接続している機器の周辺の環境情報を把握することができるので、遠隔操作が可能な一般的なエアコンや空気清浄機や扇風機などの空調機器や、テレビやビデオ録画装置や照明器具などの一般的なリモコン操作が可能な家電製品に有用である。

環境情報を取得する電力監視装置の構成を示す図環境情報を取得する電力監視装置の例を示す図環境情報を取得して機器を制御する例のフローチャート機器の操作情報及び環境情報を取得する電力監視装置の構成を示す図機器の操作情報及び環境情報を取得する電力監視装置の例を示す図機器の操作情報及び環境情報を取得して機器を制御する例のフローチャート人体検出部を備えた電力監視装置の構成を示す図人体検出部を備えた電力監視装置の例を示す図人体検出部を備えた機器を制御する例のフローチャート通信部を備えた電力監視装置の構成を示す図通信部を備えた電力監視装置の例を示す図通信部を備えた機器を制御する例のフローチャート報知部を備えた電力監視装置の構成を示す図報知部を備えた電力監視装置の例を示す図機器操作情報送信部を延長して送信する電力監視装置の構成を示す図吸込み及び噴出し口付近の環境情報を取得する電力監視装置の構成を示す図従来の電力監視装置の構成を示す図

符号の説明

１００、４００、７００、１０００、１３００電力監視装置
１０１、１７０１電力計測部
１０２環境情報計測部
１０３機器状態推定部
１０４機器制御内容決定部
１０５機器操作情報送信部
２０１コンセントオス
２０２壁コンセント
２０３コンセントメス
２１０監視対象となる機器（エアコン）
２１１エアコン電源
２１２エアコン受信部
２１３エアコン制御用の赤外線リモコン
４０１機器操作情報取得部
７０１人体検出部（人体検知センサ）
１００１通信部
１３０１報知部（ＬＣＤモジュール）
１５０１延長ケーブル
１７００従来の電力監視装置
１７０２通信部
１７０３機器制御部
１７０４電力切断部

Claims

電源とそれに接続する機器との間に設置され、機器の使用する電力を計測する電力計測手段と、
前記機器をユーザが遠隔操作した情報を取得する機器操作情報取得手段と、
前記機器の環境情報を計測する環境情報計測手段と、
前記電力計測手段により計測した電力情報及び前記機器操作情報取得手段で取得した操作情報及び前記環境情報計測手段で取得した環境情報から機器の制御状態を推定する機器状態推定手段と、
前記電力計測手段により計測した電力情報及び前記機器操作情報取得手段で取得した操作情報及び前記環境情報計測手段で取得した環境情報及び前記機器情報推定手段で推定した機器の制御状態により制御内容を決める機器制御内容決定手段と、
前記機器制御内容決定手段で決定した制御内容に基づき前記機器の操作情報を前記機器へ送信する機器操作情報送信手段を備えた電力監視装置。
前記機器の周辺の人の在／不在を検出する人体検出手段を備えることで、前記人体検出手段で取得した人体検出情報を加味して、前記機器制御内容決定手段により制御内容を決める請求項１記載の電力監視装置。
他の通信可能な装置との情報の通信を行う通信手段を備えることで、前記通信手段により取得した他の装置からの情報を加味して、前記機器制御内容決定手段により制御内容を決める請求項１または２記載の電力監視装置。
前記機器制御内容決定手段で決定した制御内容及び／または電力監視装置本体の動作状況をユーザに報知する報知手段を備える請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力監視装置。
前記機器操作情報送信手段は、ケーブルなどで電力監視装置本体より延長することにより、前記機器への操作情報を伝える請求項１〜４のいずれか１項に記載の電力監視装置。
接続する機器はエアコンなどの空調機器であり、前記環境情報計測手段は、空調機器の噴
出し口付近及び、空調機器の吸込み口付近と同じ環境情報を得ることができる場所を計測する請求項１〜５のいずれか１項に記載の電力監視装置。
コンピュータを請求項１〜５のいずれか１項に記載の家電機器制御装置の全てもしくは一部として機能させるためのプログラム。