JP5375390B2 - 電力制御システム - Google Patents

Description

本発明は、電気機器使用時に電気機器が消費する電力の検知及び制御を行い、電気の使いすぎによるブレーカ遮断の事態を未然に防いだり、家庭内の消費電力の省エネを促進する電力制御システムに関するものである。

従来から使用されている電力制御システムの一例を図１０に示す。従来の電力制御システムは、分電盤７１から分配され商用電源７０につながっているコンセント７２に接続され、電気機器７３のプラグ７４を接続するためのアダプタコンセント７５を有するアダプタ７６とコントローラ７７によって構成している。アダプタ７６は、アダプタプラグ７８とアダプタプラグ７８に接続している線路と、この線路に設けているリレー７９と、電気機器７３が消費している電力を検出する電力検知手段８０と、前記リレー７９を駆動する通電制御部８１と、この通電制御部８１を制御するアダプタ制御手段８２と、コントローラ７７との間で通信を行う通信手段８３と、前記線路の末端となっているアダプタコンセント７５と、電気機器７３の動作状況を電気機器７３から入手したり動作段階を電気機器７３に指示するためのアダプタ側機器制御情報送受信手段８４を備えている。

電気機器７３は、冷蔵庫、食器洗い乾燥機、洗濯乾燥機、電子レンジ、炊飯器などであるが、このシステムではアダプタ７６のアダプタ側機器制御情報送受信手段８４と通信する機器側機器制御情報送受信手段８５を有したいわゆるネットワーク機能を持つ電気機器である。８６はマイクロコンピュータで構成される機器制御手段である。

また、コントローラ７７は、アダプタ７６の通信手段８３と通信する通信手段８７、コントローラ制御手段８８と分電盤７１の主幹ブレーカに接続される全ての電気機器が消費している電力を検知する電力検知手段９０および９１を備えている。アダプタの通信手段８３およびコントローラの通信手段８７には、電力線搬送通信手段や赤外通信手段や微弱無線通信手段や特定小電力無線通信手段が使用される。

９２および９３はハウスコード設定部である。これは隣家も同じシステムを使っている場合、隣家のシステムのコントローラやアダプタと通信し合わないようにするためにひとつの家ごとに固有のコードを割り当てるための設定部であり、３ビット程度のディップスイッチが用いられる。

９４はアダプタの識別コード設定部でありコントローラ７７がアダプタを見分けるための識別コードを設定するための識別コード設定部であり、ひとつの家の中で同じ識別コードを持つアダプタが存在しないように割り当てていく。これも８ビット〜１６ビット程度のディップスイッチが用いられる。

９５はコントローラ７７の識別コード設定部である。通常、ひとつのシステムにコントローラはひとつしか用いられないため、コントローラ７７のこの識別コード設定部９５は省略される場合もある。

また、識別コード設定部９４は電力を抑制するときのアダプタ間の優先順位を兼ねる場合もある。例えば電力が不足してきた場合、識別コードの若いものから順番に電力を抑制していくなどの優先順位づけが自動的にされる。

アダプタ制御手段８２やコントローラ制御手段８８にはマイクロコンピュータが用いら
れる。アダプタ制御手段８２は、通信手段８３から電気機器の電力制限の制御信号を受けると、通電制御部８１に信号を出しリレー７９を動作させ通電を切るものである。

ここで電気機器の使い過ぎでブレーカの定格に近づいていたり、あるいは、電気機器の使い過ぎでブレーカの定格を超えると、コントローラ７７からアダプタ７６に対して電力制限信号が出される。アダプタ７６は内部のリレー７９を動作させて電気機器７３への通電を切る動作に入る。

電気機器７３の機器制御手段８６はマイクロコンピュータで制御されているため、アダプタ７６により電源を切断されると、電源が復帰された際に電気機器７３の機器制御手段８５内のマイクロコンピュータの動作はリセットされ、電源切断前の電気機器の動作状態などを記憶していたＲＡＭ内情報が失われてしまい、通電制御前の動作状態に戻せなくなってしまう。

このため従来は、コントローラ７７が電力制限をアダプタ７６に指示する際、アダプタ７６にまず機器側機器制御情報送受信手段８５およびアダプタ側機器制御情報送受信手段８４を通して、電気機器７３の機器制御手段８６であるマイクロコンピュータから復帰時に必要なＲＡＭ内情報を取得するよう指示する。

この指示に基づいて、機器制御手段８６はＲＡＭの予め定められた所定アドレスに記憶されていた電気機器の動作状態などの復帰時に必要なＲＡＭ内情報をアダプタ７６に送信する。このＲＡＭ内情報はアダプタ７６によって、コントローラ７７に送られコントローラ７７で記憶される。コントローラ７７は、電力制限終了時に電力復帰の指示と共にアダプタ７６にＲＡＭ内情報を送信する。アダプタ７６はリレー７９により電気機器７３への通電を再開し、機器制御手段８６を動作させた後、ＲＡＭ内情報を機器側機器制御情報送受信手段８５およびアダプタ側機器制御情報送受信手段８４を通して送信し、電力制限前の状態に復帰させる。

このように従来では、コントローラ７７による電力制限開始直前の機器制御手段８６の動作再開に必要なＲＡＭ内情報を、電力復帰時に機器制御手段８６に戻すことで、電力制限指示による電源切断によって失われる電気機器７３のマイコンのＲＡＭ情報を復帰させ、電気機器７３を元の状態から動作を継続させることができるようにしていた（例えば、特許文献１参照）。

また、分電盤の分岐ごとにつながる電気機器の使用状況や消費電力を集計し、コントローラから各消費電力の状況や長期の不稼動期間を越えて電気機器が再稼動された場合に電気機器を再稼動する際の注意事項を画像データに変換し、画像データを受信したパーソナルコンピュータ、やその他表示制御装置、携帯端末等のネット端末で当該画像データをモニタできるシステムもある。

このため、使用者は分岐ごとに供給している電力量を容易に随時監視できるたり、シーズンオフなどで長く使わなかった機器をまた使い始める場合などに、再稼動時の注意事項を容易に知ることができる（例えば、特許文献２参照）。

特開２００１−２５１７６０号公報 特開２００８−２０２９８２号公報

しかしながら、前記従来の構成は、電気機器としてアダプタと情報をやりとりするためのいわゆるネットワーク機能を有したものが対象であった。今後ネットワーク機能を有した電気機器は増加していく可能性は高いが、まだまだ現状では他の機器との通信を可能にした電気機器は少ない。また、マイクロコンピュータのＲＡＭ情報を外部に出したり外部からＲＡＭに動作にかかわる情報を取り込んだりすることも技術的には可能であるが、高い信頼性を持った高度な通信方式が必要となりコストの面から実現されているものは少ない。そこでネットワーク機能を有していない一般の電気機器としてたとえばオーブントースタがアダプタに接続されている場合について以下に説明する。

たとえば使用者がオーブントースタにてグラタン調理するとき、オーブントースタの調理温度と加熱時間を設定して調理を開始する。この後、通常使用者はずっとオーブントースタの前でグラタンが出来上がるのを待つことはなく、他の調理や家事あるいはテレビを見たりする。

このため、電気機器の使い過ぎでコントローラからアダプタに対して電力制限信号が出され、アダプタは内部のリレーを動作させて通電を切った場合、使用者は調理が止まっていることに気づかないことがある。そして他の機器の使用が終わるなどして電力に余裕ができると、コントローラからアダプタに対して電力復帰信号が出され、アダプタ内のリレーを動作させて再度通電を始めるが、通電再開後のオーブントースタの動作は機種により以下のように異なる。

最初に、オーブントースタがマイクロコンピュータを使っていないタイプで、かつ、加熱時間を設定するタイマーがゼンマイ式の場合について述べる。タイマーがゼンマイ式の場合、電源が切れるとヒータ加熱は当然停止するがタイマーは動作を続ける。つまり電力制限によりアダプタの内部のリレーが働いて通電を切られても、タイマーは所定の時間だけ動作を続けた後、停止する。したがって、オーブントースタの前を離れていた使用者は加熱不足の可能性があることを全く気づかない。

二番目に、オーブントースタがマイクロコンピュータを使っていないタイプで、かつ、加熱時間を設定するタイマーがモータ式の場合について述べる。タイマーがモータ式の場合、電源が切れるとヒータ加熱もタイマー動作も停止する。このため、電力制限によりアダプタの内部のリレーが働いて通電を切られると加熱は停止し、その後、電力制限が解除されアダプタの内部のリレーが働いて通電が再開されるとヒータ加熱もタイマー動作も再開する。つまり、この場合のグラタンの加熱は当所使用者が設定したとおりの時間だけ行われたことになる。ただし、電力制限されていた時間が長かった場合は、加熱途中に通電が長時間切られたことになり、積算の加熱時間は設定どおりでも加熱不足になっている可能性が高く、しかも、使用者にはこのことが全く判らない。

三番目に、オーブントースタがマイクロコンピュータを使っている場合について述べる。一般的にマイクロコンピュータ式のオーブントースタは、電源スイッチは付いているが、この電源スイッチを入れるだけでは加熱は始まらず、電源スイッチを入れた後、調理温度や加熱時間などの設定を入力しなければ待機状態が続いているだけである。また、タイマー機能はマイクロコンピュータのプログラムで実現するため、ゼンマイ式タイマーやモータ式タイマーは用いない。そして調理温度や加熱時間などの設定が入力され一旦加熱が始まると、設定された時間だけ加熱調理が続き、所定の時間が経過すると過熱が停止し待機状態になる。また、加熱調理中に電源が一旦切れ再度電源が復帰した場合も自動的に加熱調理を再開することはなく、電源スイッチを入れた直後と同じ待機状態になる。従って途中で電気機器の使いすぎによりコントローラからの指令によりアダプタが内部のリレーを働かせてオーブントースタの電源を切りその後復帰した場合、加熱不足の可能性がある
が、使用者には、設定どおりの時間の加熱が終わって待機状態になっているのか、途中で止められて加熱不足なのかが全く判らない。

以上３つの場合について説明したが、どの場合でも、電力制限の指令がコントローラから出されてアダプタが内部のリレーを働かせてオーブントースタの電源を切っているときに使用者がオーブントースタの前に戻ってくれば、使用者は加熱が止められていることに気づくことができる。しかし、加熱開始後いつから加熱が止められたのか判らないため、加熱不足を補うためにあと何分加熱を追加すれば良いのかも判らない。

また、長期間使用されていない電気機器を特定し、その電気機器の使用を再開するときの注意事項等を画像表示し使用者に通知できるシステムはあったが、上記のような使用中に一旦電源が切られた電気機器の電源復帰時に生じる不具合を解決できるものではなかった。

本発明は上記の従来の課題に鑑み、たとえばオーブントースタを使った調理中に電気機器の使いすぎがあったため途中でオーブントースタの電源が切られたことや、加熱開始後何分でオーブントースタの電源が切られたのかを使用者に通知できるシステムの提供を目的としている。

前記従来の課題を解決するために、本発明の電力制御システムは、分電盤の主幹電力を計測するコントローラと、商用電源と電気機器の間に接続したアダプタとからなり、このアダプタは前記電気機器の使用電力を検出し、前記コントローラは主幹電力の使用電力値に応じて電力制御信号を前記アダプタに送信し、前記アダプタは前記コントローラからの電力制御信号を受けて電気機器への通電制御を行い、前記アダプタは電気機器への通電制御内容が通常状態から電力制限状態に移った際あるいは電力制限状態から通常状態に復帰した際にそれまでの運転時間情報を使用者に通知するための通知手段を有する電力制御システムとしている。

これにより、一旦、電力制限状態にさせた電気機器の使用者にその電気機器が通常通りの運転ではなかったこと、さらに、運転開始後いつの時点で電力制限状態になったかなどの時間情報を通知し、使用者が必要な補完処理を判断しやすくする電力制御システムを提供できる。

本発明の電力制御システムは、電気機器への通電制御内容が通常状態から電力制限状態に移った際あるいは電力制限状態から通常状態に復帰した際にそれまでの運転時間情報を使用者に通知するための通知手段を有しているため、たとえばオーブントースタを使った調理中に電気機器の使いすぎがあったため途中でオーブントースタの電源が切られたことや、加熱開始後何分でオーブントースタの電源が切られたのかを使用者に通知でき、このため使用者は加熱不足を知ることができ、この加熱不足を補うために追加すべき最適の加熱時間が設定しやすい。

本発明の電力制御システムのシステム構成図 電力制御システムのコントローラの構成図 電力制御システムのオーブントースタ接続するアダプタの構成図 電力制御システムのエアコンに接続するアダプタの構成図 電力制御システムの状況通知装置の構成図 状況通知装置が表示する画面の説明図 状況通知装置が時間情報を表示する画面の説明図 第２の実施の形態のオーブントースタ接続するアダプタの構成図 第２の実施の形態の状況通知装置が時間情報を表示する画面の説明図 従来の電力制御システムの一例の構成図

第１の発明は、使用者に電力の使用状況などを通知するための通知手段と、分電盤の主幹電力を計測するコントローラと、商用電源と電気機器の間に接続したアダプタとからなり、このアダプタは前記電気機器の使用電力を検出し、前記コントローラは主幹電力の使用電力値に応じて電力制御信号を前記アダプタに送信し、前記アダプタは前記コントローラからの電力制御信号を受けて電気機器への通電制御を行い、前記アダプタは電気機器への通電制御内容が通常状態から電力制限状態に移った際あるいは電力制限状態から通常状態に復帰した際に前記電気機器のそれまでの運転時間情報を前記通知手段に伝達し、これにより、一旦、電力制限状態にされた電気機器の使用者にその電気機器が通常通りの運転ではなかったことや、運転開始後いつの時点で電力制限状態になったかなどの時間情報を通知できるため、使用者は必要な補完処理の判断が容易になる。

第２の発明は、使用者に電力の使用状況などを通知するための通知手段と、分電盤の主幹電力を計測するコントローラと、商用電源と電気機器の間に接続したアダプタとからなり、このアダプタは前記電気機器の使用電力を検出し、前記コントローラは主幹電力の使用電力値に応じて電力制御信号を前記アダプタに送信し、前記アダプタは前記コントローラからの電力制御信号を受けて電気機器への通電制御を行い、前記アダプタは電気機器への通電制御内容が通常状態から電力制限状態に移った際あるいは電力制限状態から通常状態に復帰した際にそれまでの運転時間情報を前記コントローラに送信し、前記コントローラはアダプタから受信した前記運転時間情報を前記通知手段に伝達し、これにより、一旦、電力制限状態にされた電気機器の使用者にその電気機器が通常通りの運転ではなかったことや、運転開始後いつの時点で電力制限状態になったかなどの時間情報を通知できるため、使用者は必要な補完処理の判断が容易になる。

第３の発明は、運転時間情報として電気機器が電力制限状態になるまでの運転時間と電力制限状態になっていた時間を通知するため、使用者は容易に電気機器の運転時間の不足分を推定することができる。

第４の発明は、アダプタに接続された電気機器の運転状態と停止状態を判別する機器動作判別手段と、この電気機器が停止状態から運転状態に変化したときに計時動作を開始しコントローラからの電力制御信号を受けて電気機器を電力制限状態にしたときに計時動作を停止する第一のタイマー手段と、コントローラからの電力制御信号を受けて電気機器を電力制限状態にしたときに計時動作を開始しコントローラからの電力制御信号を受けて電気機器を通常状態にしたときに計時動作を停止する第二のタイマー手段を有しているため、正確に電気機器が電力制限状態にされるまでの運転時間と電力制限状態になっていた時間を計測しそれを通知するため、使用者は容易に電気機器の運転時間の不足分を推定することができる。

第５の発明は、運転時間情報として電気機器が運転状態になった時刻と電力制限状態にされた時刻を通知するため、使用者は容易に電気機器の運転時間の不足分を推定することができる。

第６の発明は、アダプタに接続された電気機器の運転状態と停止状態を判別する機器動作判別手段と、時計機能部と、この時計機能部の出力から前記電気機器が停止状態から運転状態に変化したときの時刻とコントローラからの電力制御信号を受けて電気機器を電力
制限状態にしたときの時刻を読み出し記憶する時刻記憶手段を有するため、使用者は容易に電気機器の運転時間の不足分を推定することができる。

第７の発明は、Ｗｅｂサーバ機能を備えた状況通知装置と、Ｗｅｂブラウザ機能を備えたパーソナルコンピュータまたはテレビなどの表示装置を通知手段とするため、使用者は電気機器から離れたリビング等に居ても、電気機器が電力制限状態になったことを認識でき容易に電気機器の運転時間の不足分を推定することができる。

第８の発明は、アダプタまたはコントローラの筐体に付けた液晶表示部で電気機器が電力制限状態になったことや時間情報を表示するため、使用者は電気機器の近くですぐに、電気機器が電力制限状態になったことを認識でき容易に電気機器の運転時間の不足分を推定することができる。

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）
図１は、本発明の第１の実施の形態における電力制御システムの構成図を示すものである。

図１において、本発明の実施の形態では、単相３線式２００Ｖを家庭内に引き込んだ分電盤１の出口側の電源ラインＬ１とＬ２をクランパ式の電流センサ２で挟み、コントローラ３にて家庭内で消費する電力を測定する。家庭内で消費する電力を正確に測定するためには、電圧も測定しかつ電圧位相と電流位相も見て力率を算出したり、あるいは、電圧と電流を例えば１００μ秒間隔ごとに測定しては電圧値と電流値を掛け算した結果を１秒間分足し合わせることで電力値を算出しなければならないが、電流値だけからでも家庭内の消費電力の大小は観測できるため、電流測定だけで電力を推定する方式をとっている。

コントローラ３は通常分電盤１の隣に分電盤と同じように壁の上部に取り付けられるので、玄関や勝手口、収納庫、あるいは、洗面所、トイレなどに設置される。

分電盤の出力ラインには、ＡＣ２００Ｖ系としてＩＨクッキングヒータ４、ＡＣ１００Ｖ系として、Ｌ１相にはドライヤー３６と、オーブントースタ７が接続されたアダプタ５ａ、Ｌ２相にはエアコン８が接続されたアダプタ５ｂと、テレビ１０が接続されている。

また、コントローラ３とアダプタ５ａ、５ｂ、および状況通知装置９には、第一の通信媒体として無線電波で通信する通信手段（図示なし）が内蔵されていて互いに情報の伝達を行うことができる。

特にコントローラ３からは総使用電力が多くなりすぎた場合にはアダプタ５ａまたはアダプタ５ｂに通電を制限させるための電力制御信号を送り、アダプタに接続されている電気機器を電力制限状態にする。また、その後、総使用電力に余裕ができるとアダプタ５ａまたはアダプタ５ｂに通電を通常に戻すための電力制御信号を送り、アダプタに接続されている電気機器を通常状態にする。

なお、無線電波の通信方式としては、特定小電力無線を使用し４００ＭＨｚ帯の周波数を用いている。６は第一の通信媒体にて通信する通信手段のアンテナである。

状況通知装置９は、同一システム内の空間で伝送される無線通信データを傍受し各電気機器の情報を収集することができ、内部にはソフトウェアとしてＷｅｂサーバを搭載して
いて、文字や画像などが表示できるような表示手段は持たないため安価に構築できるユニットである。

さらに、状況通知装置９とテレビ１０は、第二の通信媒体である汎用的なＬＡＮケーブル１１を介して互いに通信するための第二の通信手段（図示なし）を内部に備えている。テレビ１０にはＷｅｂブラウザが備えられていて、汎用的なＬＡＮケーブルを介して、テレビ１０やパーソナルコンピュータ（図示なし）などのＷｅｂクライアント機能を備えた電気機器のＷｅｂブラウザを利用して画面表示により状況通知装置９で収集した情報などを閲覧することができる。

なお、汎用的なＬＡＮとは、物理的には特に指定するものではなく、ＨＴＴＰプロトコルで送受信が可能なネットワーク網であれば、何でも良く、また、有線である必要もない。

また、１２はＬＡＮケーブルを分岐分配するためのハブである。テレビ１０は、モデム／ルータ１３を介して、インターネット１４に接続可能である。

なお、実際の家庭では、他にも多数の電気機器が接続されるが、説明を簡略化するため上記構成として、以下、説明していく。

図２は電力制御システムのコントローラ３のブロック図であり、コントローラ３は、単相３線式２００ＶのＬ１相に付けられたクランパ式の電流センサ（図１における２）の信号から電源系統ラインに流れる電流を測定するＬ１電流検知部１５ａと、同様に単相３線式２００ＶのＬ２相に付けられたクランパ式の電流センサ（図１における２）の信号から電源系統ラインに流れる電流を測定するＬ２電流検知部１５ｂがあり、Ｌ１電流検知部１５ａとＬ２電流検知部１５ｂで測定した電流値をもとに電力算出手段１６で電力値を算出する。

１７は第一の通信媒体である無線電波で通信するための通信手段である。制御部１８は、計測した電力データを演算処理したり、通信手段１７で受信した電文を解析したり、制御信号やデータを送信するための送信電文の生成を行う。

上限値記憶部１９は、Ｌ１相とＬ２相に流れる電流値やこの電流値を元に算出される電力の上限値を記憶する。上限値の設定は、デフォルト値として予め制御部のマイクロコンピュータのプログラムの中に記述しておいても良い。変更が必要な場合は、後述する手順により記憶内容を変更できる。

２０はシステム設定情報記憶部であり、ハウスコードや各電気機器の識別コード、および各電気機器の電力制限の優先順位などを記憶する。

３７は時計機能部で時刻を刻んでいる。３８は制御部１８が時計機能部３７の時刻を読み出し記憶しておくための時刻記憶手段である。

従来例の図１０で示したハウスコード設定部９３および識別コード設定部９５と同様のものが、この実施例のコントローラ３にも必要な場合があるが図示を省略している。

図３は、電力制御システムのオーブントースタ７などの電気機器に接続するアダプタ５ａのブロック図である。このアダプタ５ａには、電源プラグ２３と、コンセント２４が備えられていて、電源プラグ２３は、家庭内のコンセントに差し、オーブントースタ７の電源プラグ２５はコンセント２４に差し込まれている。

制御部２１は、コントローラ３から削減電力や使用可能電力の情報を受信すると、電力制限が必要な場合に、通電制御部２７に信号を出し、リレー２２を開成させてオーブントースタ７など電気機器への通電を切断し、逆に、電力に余裕ができてコントローラ３から電力削減の解除や使用可能電力の情報を受信すると、通電制御部２７に信号を出しリレー２２を閉成させてオーブントースタ７など電気機器への通電を再開する。

オーブントースタ７などアダプタ５ａに接続されている電気機器の消費電力は電力検知手段２６によって制御部２１が常に検知している。この電力検知手段２６はオーブントースタ７などの電気機器に供給されている商用電源の電圧とオーブントースタ７などの電気機器に流れている電流を１００μ秒間隔ごとに測定しては電圧値と電流値を掛け算した結果を１秒間分足し合わせることで電力値を算出している。もちろん電流値だけで電力を推定する方式でもかまわない。

２８はアダプタに接続された電気機器の運転状態と停止状態を判別する機器動作判別手段であり、電力検知手段２６の出力によりオーブントースタ７などの電気機器がＯＦＦ状態あるいは待機／停止状態なのか、動作／運転状態なのかを判断する。

制御部２１は機器動作判別手段２８の出力によりオーブントースタ７などの電気機器が停止状態から運転状態に変化したことを検知すると第一のタイマー手段２９ａの計時動作を開始させ、コントローラ３から通電を制限させるための電力制御信号を受けて電気機器を電力制限状態にすると第一のタイマー手段２９ａの計時動作を停止させる一方、第二のタイマー手段２９ｂの計時動作を開始させる。

そして、コントローラ３から通電を復帰させるための電力制御信号を受けて電気機器を通常状態にすると第二のタイマー手段２９ｂの計時動作を停止させる。

従来例の図１０で示したハウスコード設定部９２および識別コード設定部９４と同様のものが、この実施例のアダプタ５ａにも必要な場合があるが図示を省略している。

図４は、電力制御システムのエアコン８などの電気機器に接続するアダプタ５ｂのブロック図である。

リモコン送信部３１は、赤外線発光ダイオードからリモコン信号を送信するものであり、エアコン８の冷房や暖房などの運転モードや温度、風量等をリモコン信号として送信することができる。

リモコン受信部３２は、リモコン信号を受信するものであり、エアコン８に付属するリモコンで操作した場合に送信したリモコン信号を傍受して、リモコン信号データを記憶する。この記憶したリモコン信号データは、電力制限状態を解除する場合に、記憶したリモコン信号を生成しエアコン８にリモコン信号を送信する。

このようにアダプタ５ｂには、リモコン受信部３２が備わっているため、エアコン８の動作は受信したリモコン信号により把握できる。このため、図３のアダプタ５ａにあった電気機器の運転状態と停止状態を判別する機器動作判別手段２８はこのアダプタ５ｂには不要である。

制御部３０は、コントローラ３から削減電力や使用可能電力の情報を受信して電力制限が必要な場合に、エアコン８にリモコン送信部３１から電力制限するリモコン信号を出力する。具体的には、運転モードを例えば「冷房」から「送風」に変更する。「送風」にす
る利点としては、エアコン８のコンプレッサを停止するため、エアコン８の消費電力を数十ワット程度に削減できることと、ユーザーがエアコン８の室内機を見ても送風で風が出ていることがわかるため、エアコン８を停止したと勘違いすることもないもないため、エアコン８の付け忘れを防止できる。

また、アダプタ５ｂには、アダプタ５ａと同様に電源プラグ２３と、コンセント２４が備えられていて、電源プラグ２３は、家庭内のコンセントに差し、エアコン８の電源プラグ２５はコンセント２４に差し込むことによって、電力検知手段２５によってエアコン８の使用電力を把握することができる。

また、エアコン８は第一の通信媒体を介して他の電気機器と通信するための通信手段および自己の消費電力を測定する電力算出手段を内蔵すれば、通信機能付きエアコン（電気機器）となりアダプタ５ｂは不要となる。

さらに、第一の通信媒体を介して他の電気機器と通信するための通信手段および自己の消費電力を測定する電力算出手段をＩＨクッキングヒータ４に内蔵すれば、通信機能付きＩＨクッキングヒータ（電気機器）となりコントローラ３や他の電気機器と情報をやり取りすることができるようになり、湯沸し中に電力が不足した場合に、自動的に湯沸しの火力を落として電力を他の機器にまわすということも可能になる。

従来例の図１０で示したハウスコード設定部９２および識別コード設定部９４と同様のものが、この実施例のアダプタ５ｂにも必要な場合があるが図示を省略している。

図５は状況通知装置９のブロック図である。３３は状況通知装置９の制御部であるが基本的にはパーソナルコンピュータと同等の機能を有するものである。コントローラ３やアダプタ５ａまたはアダプタ５ｂとは第一の通信手段１７にて情報をやりとりする。

３４は第二の通信媒体である汎用的なＬＡＮケーブル１１を介して互いに通信するための第二の通信手段である。３５は相手の端末（パーソナルコンピュータやＷｅｂ対応テレビなど）の画面に表示するためのＷｅｂサーバ情報を持つＷｅｂサーバ機能部である。

従来例の図１０で示したハウスコード設定部９３および識別コード設定部９５と同様のものが、この実施例の状況通知装置９にも必要な場合があるが図示を省略している。

次に動作について説明する。図１においてドライヤー３６は洗面所に、テレビ１０はリビングに、オーブントースタ７はキッチンに設置されているものとする。通常、状況通知装置９は、第二の通信手段からデータを送信することで、Ｗｅｂクライアント機能を備えたリビングのテレビ１０に、図６（ａ）のように家全体の消費電力として、その日の朝からの時間変化を示すグラフ画面を表示させている。

そして、例えばこの家の主婦がオーブントースタ７でグラタンを作るため、２０分間のタイマーを設定しオーブントースタ７の加熱運転を始めると、アダプタ５ａは機器動作判別手段２８の出力によりオーブントースタ７などの電気機器が停止状態から運転状態に変化したことを検知して第一のタイマー手段２９ａの計時動作を開始させる。

その次にこの家の主婦がＩＨクッキングヒータで湯沸しを始め、一方で他の家人が洗面所でドライヤーを使い始めてこの家全体の使用電力が許容量（例えば５ｋＶＡ）を超えてしまったとする。

このときコントローラ３は分電盤のブレーカ遮断を防ぐためにコントローラ３から電力
制限の制御が可能な装置の中で電力使用の優先順位が低いものから順に電力制限をかけにいこうとする。通常はエアコンの優先順位を低くし、出来上がりに支障をきたす恐れのある調理関係の電気機器は優先順位を上げておく。したがってエアコン８が使われていればエアコン８を「冷房」から「送風」に運転モードを切り替えるが、この場合、エアコン８が使われていないので、コントローラ３はオーブントースタ７のアダプタ５ａに対して電力制限の指示信号を送る。

アダプタ５ａはコントローラ３から電力制限のための電力制御信号を受けて電気機器を電力制限状態にすると第一のタイマー手段２９ａの計時動作を停止させる一方、第二のタイマー手段２９ｂの計時動作を開始させる。

状況通知装置９は、コントローラ３からアダプタ５ａへの電力制限の指示信号を傍受しており、この電力制限の指示信号を検知してテレビ１０に表示する画像を図６（ｂ）のように切り替えオーブントースタ７が一時停止していることを使用者に通知する（図６（ｂ）のメッセージ枠４０）。

ドライヤー３６の使用が終わると電力に余裕ができるためコントローラ３はオーブントースタ７がつながるアダプタ５ａに対して電力復帰の指示信号を送り、さらにコントローラ３の時計機能部３７から時刻を読み出し、時刻記憶手段３８にその時刻を電力復帰時刻として記憶する。アダプタ５ａはこの電力復帰の指示信号を受けてリレー２２を閉成させてオーブントースタ７への通電を再開するとともに、第二のタイマー手段２９ｂの計時動作を停止させる。

さらにアダプタ５ａは、第一のタイマー手段２９ａと第二のタイマー手段２９ｂの計時データを読み取り、コントローラ３に通知する。コントローラ３は状況通知装置９にオーブントースタ７に電力制限がかかり、その後通常状態に戻ったことを改めて通知し、同時にオーブントースタ７の運転開始後何分間通常通り動作したかを示す時間として第一のタイマー手段２９ａの計時データと、電力制限がかかり何分間停止されていたかを示す時間として第二のタイマー手段２９ｂの計時データを通知する。

状況通知装置９は、コントローラ３からの通知を受けてテレビ１０に表示する画像を図７（ａ）のように切り替え、オーブントースタ７が一時停止していたことに関する時間情報を使用者に通知する。

図７（ａ）において４１は時間表示枠で、オーブントースタ７の運転開始後何分間通常通り動作したかを示す時間（第一のタイマー手段２９ａの計時データ）を表示している。

同様に図７（ａ）の４２も時間表示枠で、電力制限がかかり何分間停止されていたかを示す時間（第二のタイマー手段２９ｂの計時データ）を表示している。

さらに、図７（ａ）の４３は同じく時間表示枠であるが電力復帰の指示信号を受けてオーブントースタ７への通電が通常に戻ってからの経過時間を示している。この経過時間はコントローラ３が前述したようにアダプタ５ａに対して電力復帰の指示信号を送ったときに時刻記憶手段３８にその時刻を記憶させているため、１分毎に時計機能部３７から現在時刻を読み出し、時刻記憶手段３８に記憶されている時刻との差をとることで経過時間を算出し、１分毎に状況通知装置９に送信して時間表示枠４３に表示させている。

この例ではオーブントースタ７はマイクロコンピュータにより制御されるタイプとしていたので電力制限で通電が止められてしまうと通電が通常状態に復帰しても動作がリセットされてしまい、使用者が再度設定しないと動作せずに待機状態が続いてしまう。図７（
ａ）では電力が回復したけれども使用者による再度の操作がされていないため、待機状態が７分間続いていることを示している。

使用者はこの画面を見ることでオーブントースタ７でグラタンを作ろうとして２０分間グラタンを焼こうとしたがスタート後８分で止められ、その後加熱のない状態が１２分間続いているということが理解でき、追加であと何分間加熱すればよいかの判断をつけやすくしている。

一方、オーブントースタがマイクロコンピュータ式ではなく、従来例で示したモータ式のタイマーを使っているオーブントースタの場合は、通電が遮断され、その後復帰すると使用者が操作しなくてもまた、加熱が始まる。ゼンマイ式の場合は通電が遮断されている間にゼンマイ式タイマーの時限動作が終わっていなければ再度加熱がはじまり、通電が遮断されている間にゼンマイ式タイマーの時限動作が終わってしまっていると加熱ははじまらない。図７（ｂ）の時間表示枠４４はゼンマイ式あるいはモータ式タイマーを使っているオーブントースタが、一旦通電が遮断されその後、通電が復帰して再度加熱が始まってから現時点までの経過時間を示している。

この図７（ｂ）の時間表示枠４４に表示される経過時間は、前述の時間表示枠４３の経過時間と同様に、コントローラ３がアダプタ５ａに対して電力復帰の指示信号を送ったときに時刻記憶手段３８にその時刻を記憶させているため、１分毎に時計機能部３７から現在時刻を読み出し、時刻記憶手段３８に記憶されている時刻との差をとることで経過時間を算出し、１分毎に状況通知装置９に送信して時間表示枠４３に表示させている。

使用者はこの図７（ｂ）の画面を見ることで、オーブントースタ７でグラタンを作ろうとして２０分間グラタンを焼こうとしたがスタート後８分で止められ、その後加熱のない状態が５分間続き、再度の加熱に入ってから７分経過しているということが理解でき、追加の加熱が必要かどうかの判断をつけやすくしている。

図７の待機状態時間４３を表示するか復帰後動作時間４４を表示するかは次のように決められる。まず、アダプタ５ａが通電復帰後、機器動作判定手段２８の出力を見てオーブントースタが動作しているかどうかを調べ、その結果をコントローラ３に通知する。コントローラ３はこのアダプタ５ａからの情報をもとに、状況通知装置９に時間表示枠４３または４４用の時間情報を送るときに待機状態の時間情報なのか復帰後動作の時間情報なのかの識別子を付けている。

また、もちろんこのような家の中の電力の使用状況をテレビ１０で見るときはテレビ１０にてＷｅｂブラウザが起動されている必要はある。テレビ１０にて状況通知装置９からのメッセージ画面を見るためには、あらかじめ状況通知装置９の第二の通信媒体上でのＩＰアドレスを状況通知装置９に設定し、さらにテレビ１０のＷｅｂブラウザにも状況通知装置９のＩＰアドレスを登録しておく必要がある。この状況通知装置９の第二の通信媒体上でのＩＰアドレスは工場出荷時にデフォルト値として「１９２．１６８．１．８０」などの値が記憶されておりこの値で問題なければこのまま使用し、他のＬＡＮにつながる電気機器とＩＰアドレスが同じであれば後述する手順でＩＰアドレスを変更できる。

このように、電気機器の使い過ぎでブレーカの定格に近づいていたり、あるいは、電気機器の使い過ぎでブレーカの定格を超えたためオーブントースタの通電が切られ加熱調理が途中で止められてもテレビやパーソナルコンピュータに加熱調理の時間情報が表示されるため、追加の加熱が必要かどうかの判断や追加であと何分間加熱すればよいかなど使用者の判断をつけやすくすることができる。

（実施の形態２）
図８は、本発明の第２の実施の形態におけるアダプタの構成図である。図８において第１の実施の形態におけるアダプタの構成図である図３と同じところは説明を省略する。

５０はアダプタであり、５１は時計機能部で時刻を刻んでいる。５２は制御部２１が時計機能部５１の時刻を読み出し記憶しておくための時刻記憶手段である。

次に動作について説明する。使用者がオーブントースタ７で加熱するため２０分間のタイマーを設定し加熱運転を始めると、アダプタ５０は機器動作判別手段２８の出力によりオーブントースタ７などの電気機器が停止状態から運転状態に変化したことを検知して時計機能部５１の時刻を読み出し、運転開始時刻として時刻記憶手段５２に記憶する。

電力の使いすぎでアダプタ５０がコントローラ３から電力制限のための電力制御信号を受けて電気機器を電力制限状態にすると、再度、時計機能部５１の時刻を読み出し、電力制限開始時刻として時刻記憶手段５２に記憶する。

電力に余裕ができてアダプタ５０がコントローラ３から電力復帰の指示信号を受けると、アダプタ５ａはこの電力復帰の指示信号を受けてリレー２２を閉成させてオーブントースタ７への通電を再開するとともに、時計機能部５１の時刻を読み出し、電力復帰時刻として時刻記憶手段５２に記憶する。

さらにアダプタ５０は、時刻記憶手段５２から運転開始時刻と、電力制限開始時刻と、電力復帰時刻を読み出し、コントローラ３に通知する。コントローラ３は状況通知装置９にオーブントースタ７に電力制限がかかり、その後通常状態に戻ったことを通知し、同時にオーブントースタ７の運転開始時刻と、電力制限開始時刻と、電力復帰時刻を通知する。

状況通知装置９は、コントローラ３からの通知を受けてテレビ１０に表示する画像を図９（ａ）のように切り替え、オーブントースタ７が一時停止していたことに関する時間情報を使用者に通知する。

図９（ａ）において、５５は現在時刻を１分毎に更新して表示している時刻表示枠で、コントローラ３が計時している現在時刻の通知を受けて、または状況通知装置９が計時している現在時刻を表示している。５６は時間表示枠で、オーブントースタ７の運転開始時刻を表示している。

同様に図９（ａ）の５７も時間表示枠で、電力制限がかかった電力制限開始時刻を表示している。さらに、５８は同じく時間表示枠であるが電力復帰の指示信号を受けてオーブントースタ７への通電が通常に戻った電力復帰時刻を表示し、さらに現在オーブントースタ７は待機中であることを通知している。

第１の実施の形態の場合と同様にオーブントースタ７はマイクロコンピュータにより制御されるタイプとしていたので電力制限で通電が止められてしまうと通電が通常状態に復帰しても動作がリセットされてしまい、使用者が再度設定しない限り、動作せずに待機状態が続く。

使用者はこの画面を見ることでオーブントースタ７でグラタンを作ろうとして２０分間グラタンを焼こうとしたがスタート後８分で止められ、その後加熱のない状態が１２分間続き、さらに、使用者が現在時刻の表示枠５５と電力復帰の時刻表示枠５８とを比較することで、１８時４３分に電力復帰したがその後現在時刻の１８時５０分までの７分間は待
機状態が続いているということが理解でき、追加であと何分間加熱すればよいかの判断をつけやすくしている。

一方、第１の実施の形態の場合と同様にオーブントースタがマイクロコンピュータ式ではなく、従来例で示したモータ式のタイマーを使っているオーブントースタの場合は、通電が遮断され、その後復帰するとまた加熱が始まる。ゼンマイ式の場合は通電が遮断されている間にゼンマイ式タイマーの時限動作が終わっていなければ再度加熱がはじまり、通電が遮断されている間にゼンマイ式タイマーの時限動作が終わってしまっていると加熱ははじまらない。図９（ｂ）の時間表示枠５９はゼンマイ式あるいはモータ式タイマーを使っているオーブントースタが、一旦通電が遮断されその後、通電が復帰して再度加熱が始まった時刻を表示している。

使用者はこの図９（ｂ）の画面を見ることでオーブントースタ７でグラタンを作ろうとして２０分間グラタンを焼こうとしたがスタート後８分で止められ、その後加熱のない状態が５分間続き、さらに、使用者が現在時刻の表示枠５５と電力復帰（待機）の時刻表示枠５８とを比較することで、１８時４３分に電力復帰し、再度の加熱が始まり、この再度の加熱が始まってから現在時刻の１８時５０分まで７分経過しているということが理解でき、追加の加熱が必要かどうかの判断をつけやすくしている。

図９の電源復帰時刻５８を表示するか運転再開時刻５９を表示するかは次のように決められる。まず、アダプタ５０が通電復帰後、機器動作判定手段２８の出力を見てオーブントースタが動作しているかどうかを調べ、その結果をコントローラ３に通知する。コントローラ３はこのアダプタ５０からの情報をもとに、状況通知装置９に時間表示枠５８または５９用の時間情報を送るときに電源復帰し待機状態になった時刻情報なのか電源復帰し運転が再開した時刻情報なのかの識別子を付けている。

このように、電気機器の使い過ぎでブレーカの定格に近づいていたり、あるいは、電気機器の使い過ぎでブレーカの定格を超えたためオーブントースタの通電が切られ加熱調理が途中で止められてもテレビやパーソナルコンピュータに加熱調理の時間情報が表示されるため、追加の加熱が必要かどうかの判断や追加であと何分間加熱すればよいかなど使用者の判断をつけやすくすることができる。

また、電気機器に電力制限がかけられた場合の状況通知装置への電気機器の運転時間情報の伝達はコントローラからでもアダプタからでもどちらからでも可能である。

また、コントローラあるいはアダプタの筐体に液晶表示素子をつければ、電気機器に電力制限がかけられたことや、その場合の電気機器の運転時間情報をコントローラあるいはアダプタで表示し使用者に通知することもできる。

また、電気機器の使い過ぎでブレーカの定格に近づいていたり、あるいは、電気機器の使い過ぎでブレーカの定格を超えたため電気機器が電力制限されてもテレビやパーソナルコンピュータに状況が瞬時に表示されるため、故障ではないことが利用者にわかる。

また、本実施の形態では、第一の通信媒体として配線が不要な特定小電力の無線通信でデータの送受信を行ったが、電灯線通信や有線接続であっても構わない。

なお、本実施の形態はいずれも電力制御システムの手段の全てもしくは一部として、コンピュータを機能させるためのプログラムとしても同様の構成でできるものである。

なお、本実施の形態で説明した手段・部は、ＣＰＵ（またはマイコン）、ＲＡＭ、ＲＯ
Ｍ、記憶・記録装置、Ｉ／Ｏなどを備えた電気・情報電気機器、コンピュータ、サーバー等のハードリソースを協働させるプログラムの形態で実施してもよい。プログラムの形態であれば、磁気メディアや光メディアなどの記録媒体に記録したりインターネットなどの通信回線を用いて配信することで新しい機能の配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。

以上のように、本発明にかかる電力制御システムは、電気機器使用時に電気機器が消費する電力の検知及び制御を行い、電気の使いすぎによるブレーカ遮断の事態を未然に防いだり、電力の省エネを促進するシステムに活用できる。

１、７１ 分電盤
２ 電流センサ
３、７７ コントローラ
４ ＩＨクッキングヒータ
５ａ、５ｂ、５０、７６ アダプタ
６ アンテナ
７ オーブントースタ
８ エアコン
９ 状況通知装置
１０ テレビ
１１ ＬＡＮケーブル
１４ インターネット
１５ａ Ｌ１電流検知部
１５ｂ Ｌ２電流検知部
１７ 通信手段
１８、２１、３０、３３ 制御部
１９ 上限記憶部
２０ システム設定情報記憶部
２２ リレー
２６、８０、９０、９１ 電力検知手段
２７ 通電制御部
２８ 機器動作判定手段
２９ａ 第一のタイマー手段
２９ｂ 第二のタイマー手段
３１ リモコン送信部
３２ リモコン受信部
３４ 第二の通信手段
３５ Ｗｅｂサーバ機能部
５１ 時計機能部
５２ 時刻記憶手段
８４ アダプタ側機器制御情報送受信手段
８５ 機器側機器制御情報送受信手段

Claims (8)

1. 使用者に電力の使用状況などを通知するための通知手段と、分電盤の主幹電力を計測するコントローラと、商用電源と電気機器の間に接続したアダプタとからなり、このアダプタは前記電気機器の使用電力を検出し、前記コントローラは主幹電力の使用電力値に応じて電力制御信号を前記アダプタに送信し、前記アダプタは前記コントローラからの電力制御信号を受けて電気機器への通電制御を行い、前記アダプタは電気機器への通電制御内容が通常状態から電力制限状態に移った際あるいは電力制限状態から通常状態に復帰した際に前記電気機器のそれまでの運転時間情報を前記通知手段に伝達する電力制御システム。
2. 使用者に電力の使用状況などを通知するための通知手段と、分電盤の主幹電力を計測するコントローラと、商用電源と電気機器の間に接続したアダプタとからなり、このアダプタは前記電気機器の使用電力を検出し、前記コントローラは主幹電力の使用電力値に応じて電力制御信号を前記アダプタに送信し、前記アダプタは前記コントローラからの電力制御信号を受けて電気機器への通電制御を行い、前記アダプタは電気機器への通電制御内容が通常状態から電力制限状態に移った際あるいは電力制限状態から通常状態に復帰した際にそれまでの運転時間情報を前記コントローラに送信し、前記コントローラはアダプタから受信した前記運転時間情報を前記通知手段に伝達する電力制御システム。
3. 電気機器が電力制限状態になるまでの運転時間と電力制限状態になっていた時間を運転時間情報として通知手段に伝達する請求項１または請求項２に記載の電力制御システム。
4. アダプタはこのアダプタに接続された電気機器の運転状態と停止状態を判別する機器動作判別手段と、この電気機器が停止状態から運転状態に変化したときに計時動作を開始しコントローラからの電力制御信号を受けて電気機器を電力制限状態にしたときに計時動作を停止する第一のタイマー手段と、コントローラからの電力制御信号を受けて電気機器を電力制限状態にしたときに計時動作を開始しコントローラからの電力制御信号を受けて電気機器を通常状態にしたときに計時動作を停止する第二のタイマー手段を有する請求項１乃至請求項３に記載の電力制御システム。
5. 電気機器が運転状態になった時刻と電力制限状態にされた時刻を運転時間情報として通知手段に伝達する請求項１または請求項２に記載の電力制御システム。
6. アダプタはこのアダプタに接続された電気機器の運転状態と停止状態を判別する機器動作判別手段と、時計機能部と、この時計機能部の出力から前記電気機器が停止状態から運転状態に変化したときの時刻とコントローラからの電力制御信号を受けて電気機器を電力制限状態にしたときの時刻を読み出し記憶する時刻記憶手段を有する請求項１または請求項２または請求項５に記載の電力制御システム。
7. 通知手段はＷｅｂサーバ機能を備えた状況通知装置と、Ｗｅｂブラウザ機能を備えたパーソナルコンピュータまたはテレビなどの表示装置からなる請求項１乃至請求項６に記載の電力制御システム。
8. 通知手段をアダプタまたはコントローラの筐体に付けた液晶表示部で構成する請求項１乃至請求項６に記載の電力制御システム。

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