JP5603208B2 - 給電制御装置および給電制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の系統に対する給電制御を行う給電制御装置および給電制御方法に関する。

近年、生活水準の向上および世帯数の増加に伴い、家庭でのエネルギー消費は、増加の一途を辿っている。エネルギー消費の中で特に目立っているのは、電力消費である。家電機器が待機状態にある間に発生する電力（待機電力）は、家電機器を使用中に発生する電力に加えて、電力消費増加の大きな原因となっている。省エネルギーセンター（ＥＣＣＪ：The Energy Conservation Center, Japan）の平成２０年度の調べによると、待機電力だけで年間の電力消費量は、約２８５ｋＷｈとなっている。これは、電気代に換算すると５０９２円、二酸化炭素（ＣＯ２）排出量に換算すると１０２ｋｇに相当する。

二酸化炭素（ＣＯ２）排出量の増加は、地球温暖化等の深刻な問題を招く。そのため、エネルギー革新技術（ＨＥＭＳ：Home Energy Management System）の開発が急務となっている。ＨＥＭＳとは、宅内の家電機器をネットワークで接続して電力使用量を住人が把握することができるようにする、所謂「みえる化」の仕組みや、各家電機器の電力使用量を自動で制御して省電力化を図る仕組みである。

しかしながら、宅内全ての家電機器がネットワーク対応のものとなりＨＥＭＳが浸透するのには、時間を要する。また、家電機器の全てをネットワーク対応のものにするには、コストが掛かる。

そこで、例えば、特許文献１には、ネットワークに対応していない電気機器を収容しつつ電力消費を削減することができる給電制御装置が、記載されている。

特許文献１記載の給電制御装置（以下「従来装置」という）は、電気機器毎に、管理テーブルを保持する。管理テーブルは、ユーザが使用するために給電開始が必要となる予測時刻、および、ユーザが使用しないために給電が不要となる予測時刻を登録したものである。これらの予測時刻は、つまり各電気機器の予測使用スケジュールであり、例えば、各電気機器の過去の使用履歴に基づいて決定されるものである。そして、従来装置は、この管理テーブルに基づいて、給電が不要な時間には該当する電気機器への給電を停止させる。これにより、従来装置は、電気機器をユーザが使用しないと予測される時間帯にはその電気機器への給電を停止することができるので、待機電力を削減することができる。

特開２００８−０２２６６９号公報

しかしながら、従来装置は、ユーザの実際の使用が管理テーブルの内容と異なる場合に対応することができない。したがって、従来装置では、実際には使用されていない時間帯に電気機器への給電が行われ、大量の待機電力が無駄に消費される可能性がある。また、実際に使用するときに給電が行われていない状況が頻発した場合には、ユーザが給電開始のための手動操作を都度行うことの煩雑さを回避するために、給電制御自体を解除してしまう可能性がある。すなわち、従来装置は、電気機器の使用時間が不確定である場合に、消費電力を削減することができないという課題がある。

本発明の目的は、電気機器の使用時間が不確定であっても消費電力を削減することができる給電制御装置および給電制御方法を提供することである。

本発明の一態様に係る給電制御装置は、電気機器が配置される複数の系統に対する給電制御を行う給電制御装置であって、前記複数の系統のうち、給電が行われていない系統に対して仮の給電を行う給電制御指示部と、前記系統毎に消費電力の増加の有無を判定する電力計算部と、前記仮の給電が行われた後に前記消費電力が増加していない前記系統が存在するとき、当該系統に対する前記仮の給電を停止させる給電状態決定部とを有する。

本発明の一態様に係る給電制御方法は、電気機器が配置される複数の系統に対する給電制御を行う給電制御方法であって、前記複数の系統のうち、給電が行われていない系統に対して仮の給電を開始するステップと、前記系統毎に消費電力の増加の有無を判定するステップと、前記仮の給電が行われた後に前記消費電力が増加していない前記系統が存在するか否かを判定するステップと、前記仮の給電が行われた後に前記消費電力が増加していない前記系統が存在するとき、当該系統に対する前記仮の給電を停止させるステップとを有する。

本発明によれば、電気機器の使用時間が不確定であっても消費電力を削減することができる。

本発明の実施の形態１に係る給電制御装置を含む給電システムの構成の一例を示すシステム構成図 本実施の形態１における配電盤の構成の一例を示すブロック図 本実施の形態１に係る給電制御装置の構成の一例を示すブロック図 本実施の形態１における各情報の構成の一例を示す図 本実施の形態１における増加電力を説明するための図 本実施の形態１に係る給電制御装置の動作の一例を示すフローチャート 本発明の実施の形態２に係る給電制御装置の構成を示すブロック図 本実施の形態２における歩行距離情報の構成の一例を示す図 本実施の形態２における推定所要時間情報の構成の一例を示す図 本実施の形態２に係る給電制御装置の動作の一例を示すフローチャート

以下、本発明の各実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る給電制御装置を含む給電システムの構成の一例を示すシステム構成図である。

図１において、給電システム１００は、電源系統２００、配電盤３００、複数の給電配線４００、複数の電気機器（５０１〜５１８）、センサ６００、および給電制御装置７００を有する。

電源系統２００は、電力を供給する設備であり、例えば電力供給会社の商用電源の系統である。

配電盤３００は、電源系統２００からの電力を、複数の給電配線４００に分配し、各給電配線４００への供給電力を測定する。また、配電盤３００は、給電制御装置７００と有線または無線により通信可能に接続されており、供給電力の測定結果を示す消費電力情報を給電制御装置７００へ送信する。更に、配電盤３００は、給電制御装置７００の制御を受け、各給電配線４００への給電の開始および停止を行う。

給電配線４００は、配電盤３００からの電力をその給電配線４００に接続された電気機器５００へ供給する。本実施の形態では、給電配線４００は、住居８００のいずれかの部屋８１１〜８１６に対応しているものとする。なお、１つの給電配線４００が複数の部屋に対応している場合もあり得るが、ここでは、１つの給電配線４００が複数の部屋に跨っていない場合の例について説明する。

以下の説明において、部屋毎の１つまたは複数の給電配線４００は、その一まとまりを、「系統」というものとする。すなわち、給電システム１００は、複数の系統を有するといえる。ここで、系統単位で給電を制御するのは、電気機器５００に対する新たな制御回路の追加や、各電気機器５００に対するユーザによる登録および管理を不要とするためである。なお、１部屋に複数系統が存在する場合、これらを、給電制御を行う系統と、給電制御を行わない系統（常時給電を行う系統、ユーザの操作を優先する系統等）とに分けても良い。この場合には、給電制御を行う系統のみが制御の対象となる。

電気機器（５０１〜５１８）は、住居８００の各部屋に配置され、給電配線４００からの電力を消費して動作する機器であり、例えばテレビジョン等の家電機器である。電気機器には、給電が開始されると待機電力を消費する機器（以下「待機電力消費機器」という）が含まれる。

センサ６００は、ある範囲内で人が動いたときこれを検知する装置であり、例えば人感センサである。本実施の形態におけるセンサ６００は、住居８００の廊下８２０に配置され、人がいずれかの部屋から廊下８２０へ出たとき、つまり、人が部屋間を移動するとき（以下単に「移動」という）、その旨を検知するものとする。センサ６００は、給電制御装置７００と有線または無線により通信可能に接続されており、人の移動を検出する毎に、その旨を示すセンサ情報を給電制御装置７００へ送信する。

なお、センサ６００は、図１に示すように、リビングルーム等、人が比較的頻繁に出入りする場所に設置されることが望ましい。センサ６００を各部屋に設けないことの第１の理由は、電気機器によっては起動時間が必要なものがあり、各部屋に到達する前に早めに人の移動を検知して仮給電を開始し、起動時間を確保するためである。第２の理由は、設備コストを低減するためである。センサ６００は、複数配置されても良く、例えば、２階建ての住居では、１階廊下と２階廊下の２箇所に設置すれば良い。

ここで、住居８００には、リビングルーム８１１以外の部屋として、リビングルーム８１１から近い順に、トイレ８１２、キッチン８１３、浴室８１４、寝室８１５、客間８１６をあるものとする。

リビングルーム８１１には、リビング系統の給電配線４００に接続された、エアコン５０１、照明５０２、テレビ５０３、およびレコーダ５０４が配置されている。トイレ８１２には、トイレ系統の給電配線４００に接続された、便座５０５および照明５０６が配置されている。キッチン８１３には、キッチン系統の給電配線４００に接続された、照明５０７および電子レンジ５０８が配置されている。浴室８１４には、浴室系統の給電配線４００に接続された、換気扇５０９および照明５１０が配置されている。寝室８１５には、寝室系統の給電配線４００に接続された、テレビ５１１、レコーダ５１２、照明５１３、およびエアコン５１４が配置されている。客間８１６には、客間系統の給電配線４００に接続された、テレビ５１５、レコーダ５１６、照明５１７、およびエアコン５１８が配置されている。

本実施の形態では、これらの電気機器のうち、便座５０５、エアコン５０１、５１４、５１８、テレビ５０３、５１１、５１５、レコーダ５０４、５１２、５１６、および電子レンジ５０８を、待機電力消費機器とする。待機電力消費機器は、ユーザが使用を開始する時点で既に待機電力を消費して動作している必要がある。すなわち、待機電力消費機器は、ユーザがその部屋に移動して使用を開始する時点で、電力供給を受けている必要がある。

そこで、給電制御装置７００は、人が別の部屋に到達する前に全ての部屋に給電を開始しておき、どの部屋に移動したかを検出すると、その部屋以外の部屋の給電を停止するようにする。具体的には、給電制御装置７００は、まず、センサ６００から送られてくるセンサ情報に基づき、人の移動を検出する。給電制御装置７００は、人の移動が検出されたとき、複数の系統のうち給電が行われていない系統（つまり対応する部屋）に対して仮の給電を開始すると共に、その後の消費電力の増加の有無を系統毎に判定する。そして、給電制御装置７００は、消費電力が増加していない系統が存在するとき、移動先に該当しないものとして、その系統に対する仮の給電を停止させる。

このような給電システム１００は、人が移動する際、その移動先の部屋（以下単に「移動先」という）が未確定の段階で先に全ての部屋８１２〜８１６に給電を行っておき、移動先が特定されてから、他の部屋の給電を停止することができる。すなわち、給電システム１００は、ユーザに給電開始の操作を都度行わせることなく、必要な待機電力に対する給電を行い、かつ、不要な待機電力に対する給電を停止することができる。これにより、給電システム１００は、電気機器の使用時間が不確定であっても消費電力を削減することができる。

次に、各装置の構成について説明する。

まず、配電盤３００の構成について説明する。

図２は、配電盤３００の構成の一例を示すブロック図である。

図２において、配電盤３００は、メインブレーカ３１０、系統制御部３２０、および通信処理部３３０を有する。

メインブレーカ３１０は、電源系統２００に接続し、電源系統２００から住居８００全体の給電配線４００へ流れる電流が所定の上限値に達したとき、その給電を遮断する。

系統制御部３２０は、メインブレーカ３１０と給電配線４００との間に系統毎に設けられており、系統の給電を制御すると共にその電力を計測する。系統制御部３２０は、ブレーカ３２１、スイッチ（ＳＷ）３２２、電力測定部３２３、および制御部３２４をそれぞれ有する。

ブレーカ３２１は、メインブレーカ３１０に接続し、電源系統２００から系統の給電配線４００へ流れる電流が所定の上限値に達したとき、その給電を遮断する。

スイッチ３２２は、系統の給電のオンオフを、手動操作または後述の制御部３２４からの制御を受けて切り替える。

電力測定部３２３は、スイッチ３２２の下流側に設けられ、所定の間隔で系統の消費電力を測定し、測定結果を制御部３２４へ出力する。

制御部３２４は、給電制御装置７００からの要求を受けて、消費電力データを、通信処理部３３０を介して給電制御装置７００へ送信する。ここで、消費電力データは、電力測定部３２３から入力される最新の消費電力の測定結果に、系統を示す情報を付加したデータである。また、制御部３２４は、通信処理部３３０を介して給電制御装置７００から送られてくる給電制御情報を受信し、受信した給電制御情報に従って、スイッチ３２２のオンオフを制御する。給電制御情報は、系統を指定する情報と、給電要求および給電ＯＦＦ要求のいずれか一方とを含む情報である。なお、系統を示す情報および系統を指定する情報には、例えば、給電配線４００毎に予め定められ系統に対応付けられた、配線ＩＤが用いられる。また、消費電力データの送信頻度は、予め定められていても良いし、可能な範囲でユーザが任意に設定変更できるようにしても良い。但し、消費電力データは、人の移動や他の部屋での消費電力増加をいち早く検出することができるように、できるだけ短い間隔で送信されることが望ましい。

通信処理部３３０は、無線または有線により給電制御装置７００と通信可能に接続し、給電制御装置７００と各系統の系統制御部３２０との間で情報の転送を行う。

以上のように、本実施の形態に係る配電盤３００は、系統毎に、消費電力データを給電制御装置７００へ送信することができ、かつ、給電制御装置７００からの給電制御情報に従って給電を系統毎に開始および停止することができる。

次いで、給電制御装置７００の構成について説明する。

図３は、給電制御装置７００の構成の一例を示すブロック図である。

給電制御装置７００は、電力収集部７１０、記憶部７２０、電力計算部７３０、センサ状態監視部７４０、給電状態決定部７５０、給電制御指示部７６０、および通信処理部７７０を有する。

電力収集部７１０は、配電盤３００から送られてくる消費電力データを、通信処理部７７０を介して受信する。そして、電力収集部７１０は、受信した消費電力データを、記憶部７２０へ登録する。

記憶部７２０は、予め登録された待機電力情報と、電力収集部７１０により登録された消費電力データと、後述の電力計算部７３０によって登録された増加電力データとを保持する。待機電力情報は、系統毎にその系統に配置された全ての電気機器の待機電力の合計値を示す情報である。消費電力データは、上述の通り、系統毎の消費電力の時系列データである。増加電力データは、系統毎の、待機電力に対する消費電力の増分（以下「増加電力」という）のうち、最新のデータである。すなわち、増加電力データは、系統毎に電気機器が現在使用されているか否かを示す情報である。

図４は、記憶部７２０に格納される各情報の構成の一例を示す図である。図４（Ａ）は、待機電力情報の構成の一例を示す。図４（Ｂ）は、消費電力データの構成の一例を示す。図４（Ｃ）は、増加電力データの構成の一例を示す。

図４（Ａ）に示すように、待機電力情報９１０は、系統に対応付けられた配線ＩＤ９１１に対応付けて、該当する系統の待機電力の合計値（以下単に「待機電力」という）をワット（ｗ）単位で記述する。例えば、「Ｂ１」という寝室系統の配線ＩＤに対応付けて、「３.６１ｗ」という待機電力が記述される。待機電力情報９１０は、ユーザが手入力した値を記述しても良いし、配電盤３００からの消費電力データに基づいて求められた値を記述しても良い。

図４（Ｂ）に示すように、消費電力データ９２０は、系統に対応付けられた配線ＩＤ９２１および時刻９２２に対応付けて、該当する配線の該当する時刻に計測された消費電力９２３をワット単位で記述する。例えば、「Ｂ１」という寝室系統の配線ＩＤと「１０：１１：００」という時刻との組に対応付けて、「３２３.６１ｗ」という消費電力が記述される。

図４（Ｃ）に示すように、増加電力データ９３０は、系統に対応付けられた配線ＩＤ９３１に対応付けて、最新の時刻の消費電力について算出された増加電力９３２をワット単位で記述する。例えば、「１０：１１：００」という時刻の直後には、「Ｂ１」という寝室系統の配線ＩＤに対応付けて、「３２０ｗ」という増加電力９３２が記述される。これらの増加電力９３２の算出は、後述の電力計算部７３０により行われる。

電力計算部７３０は、記憶部７２０に格納された待機電力情報９１０および消費電力データ９２０を用いて、系統毎に増加電力を算出し、増加電力データ９３０を作成して、記憶部７２０へ登録する。例えば、図４に示すように、寝室系統の配線ＩＤ「Ｂ１」については、待機電力が「３.６１ｗ」であるのに対し最新の消費電力が「３２３.６１ｗ」であるため、電力計算部７３０は、これらの差分である「３２０ｗ」を登録する。

図５は、増加電力を説明するための図である。

図５に示すように、時刻ｔの増加電力９２１は、時刻ｔの消費電力９２２と時刻ｔの待機電力９２３との差分である。給電状態決定部７５０は、ある系統において時刻ｔに増加電力９２１が所定の閾値を超えている場合、時刻ｔにその系統で電気機器が使用されており、「増加電力が発生している」と判断する。

増加電力発生有無の判定に用いられる閾値は、例えば「０ｗ」とすることが考えられるが、その判定精度を向上させるため、０ｗを超え、かつ、いずれかの電気機器が使用されたときの増加電力の最小値未満の値であることが望ましい。また、この閾値は、系統毎に異なる値であっても良い。また、この閾値は、過去の系統毎の消費電力の履歴から計算して設定されるものであっても良いし、インターネット上に掲載されている各種電気機器の消費電力の一般的な値から計算して設定されるものであっても良い。過去の履歴から計算する方法は、例えば、コンセントに接続した際に発生する待機電力を、電気機器毎に記憶しておき、それを閾値として設定する方法、または、電気機器ごとの消費電力を記憶しておき、その最小値を設定する方法が考えられる。

図３のセンサ状態監視部７４０は、センサ６００から送られてくるセンサ情報を、通信処理部７７０を介して受信する。そして、センサ状態監視部７４０は、センサ情報を受信する毎に、つまり移動が検出される毎に、給電状態決定部７５０へ給電状態決定要求を出力する。

給電状態決定部７５０は、給電状態決定要求を入力される毎に、電気機器が使用されていない系統（以下「不使用系統」という）の全てに対して仮の給電を行う。更に、給電状態決定部７５０は、電気機器が使用されている系統（以下「使用系統」という）については、仮ではなく本来の給電を行うことを指示する給電要求を、給電制御指示部７６０へ出力する。不使用系統の特定および使用系統の特定は、例えば、記憶部７２０の増加電力データ９３０に基づいて行われる。

また、給電状態決定部７５０は、仮の給電が開始された後、増加電力データ９３０に基づいて、仮の給電が行われている不使用系統毎に、消費電力が増加したか否かを監視する。そして、給電状態決定部７５０は、仮給電が行われている不使用系統に、消費電力が増加している系統と消費電力が増加していない系統との両方が存在するか否かを判断する。両方の系統が存在するとき、給電状態決定部７５０は、消費電力が増加していない系統を指定して仮の給電を停止させることを指示する給電ＯＦＦ要求を、給電制御指示部７６０へ出力する。

給電制御指示部７６０は、給電要求を入力される毎に、その給電要求が指定する系統への給電を指示する給電制御情報を、通信処理部７７０を介して配電盤３００へ送信する。また、給電制御指示部７６０は、給電ＯＦＦ要求を入力される毎に、その給電ＯＦＦが指定する系統への給電の停止を指示する給電制御情報を、通信処理部７７０を介して配電盤３００へ送信する。

通信処理部７７０は、無線または有線により配電盤３００およびセンサ６００と通信可能に接続し、配電盤３００およびセンサ６００と給電制御装置７００の各部との間で情報の転送を行う。

給電制御装置７００の各機能部は、例えば、集積回路により構成される。給電制御装置７００の各機能部は、個別に１チップ化されていてもよいし、複数で１チップ化されても良い。集積回路は、集積度の違いにより、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＩＣ（Integrated Circuit）、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、またはウルトラＬＳＩ等とすることができる。また、集積回路は、専用回路または汎用プロセッサにより実現されるものであっても良い。また、集積回路は、その製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なコンフィギュラブル・プロセッサとしても良い。更には、給電制御装置７００の各機能部は、半導体技術の進歩または派生する別技術に応じて、ＬＳＩに置き換わる他の集積回路化の技術（たとえばバイオ技術）により集積化されたものにより実現されても良い。

このような給電制御装置７００は、人が別の部屋へ移動する直前に全ての部屋の系統に対して給電を開始しておき、どの部屋に移動したかを系統毎の増加電力により検出して、移動先以外の部屋の給電を停止することができる。

次に、給電制御装置７００の動作について説明する。

図６は、給電制御装置７００の動作の一例を示すフローチャートである。なお、給電制御装置７００が動作している間、消費電力データ９２０の蓄積および増加電力データ９３０の更新は、継続的に行われているものとする。すなわち、記憶部７２０には、消費電力データが送られてきている間、常に、各系統の最新の消費電力を含む消費電力データ９２０と増加電力データ９３０とが格納された状態となっているものとする。

まず、ステップＳ１１００において、センサ状態監視部７４０は、センサ６００からセンサ情報を受信したか否かに基づいて、人の移動を検出したか否かを判断する。なお、電力収集部７１０は、ステップＳ１１００の判断処理と並行して、周期的に、通信処理部７７０を介して、配電盤３００の各系統制御部３２０から各系統の消費電力データを収集し、記憶部７２０に記録しているものとする。センサ状態監視部７４０は、人の移動を検出していない場合には（Ｓ１１００：ＮＯ）、ステップＳ１２００へ進む。また、センサ状態監視部７４０は、人の移動を検出した場合には（Ｓ１１００：ＹＥＳ）、給電状態決定要求を、給電状態決定部７５０へ出力して、給電ステップＳ１３００へ進む。

ステップＳ１３００において、給電状態決定部７５０は、給電制御指示部７６０に対し、不使用系統に対して仮給電を行い使用系統に対して本来の給電を行うことを指示する給電要求を、配電盤３００へ送信させる。この結果、配電盤３００において、各系統制御部３２０は、入力された給電要求に基づいて、オフとなっているＳＷ３２２をオンにし、または、オンとなっているＳＷ３２２の状態を保持する。

そして、ステップＳ１４００において、電力収集部７１０は、通信処理部７７０を介して、配電盤３００の各系統制御部３２０から各系統の消費電力データを収集し、記憶部７２０に記録する。

そして、ステップＳ１５００において、給電状態決定部７５０は、記録部７２０に記録された消費電力データ９２０と待機電力情報９１０に基づいて、増加電力データ９３０を生成して、記憶部７２０へ登録する。次に、給電状態決定部７５０は、その増加電力データ９３０から、増加電力が発生した不使用系統が存在するか否かを判定する。すなわち、給電状態決定部７５０は、仮給電が開始された系統のいずれかで、電気機器の使用が開始されたか否かを判定する。給電状態決定部７５０は、増加電力が発生した不使用系統が存在しない場合には（Ｓ１５００：ＮＯ）、ステップＳ１４００へ戻り、消費電力データの収集と、増加電力が発生した不使用系統が存在するか否かの判定とを継続する。また、給電状態決定部７５０は、増加電力が発生した不使用系統（以下「電力増加系統」という）が存在する場合には（Ｓ１５００：ＹＥＳ）、ステップＳ１６００へ進む。

なお、給電状態決定部７５０は、ステップＳ１５００の処理を繰り返す時間が予め定められた最大値に到達したときには、全ての系統の仮給電を停止してステップＳ１５００へ進むようにしても良い。これは、例えば、人が別の部屋に移動しなかったか、移動してからすぐに戻ったか、または移動先で電気機器を使用していない場合である。

ステップＳ１６００において、給電状態決定部７５０は、電力増加系統以外の不使用系統を給電が不要な系統（以下「給電不要系統」という）と特定し、給電不要系統への仮給電を停止させる指示を行う。すなわち、給電状態決定部７５０は、給電不要系統を指定した給電ＯＦＦ要求を給電制御指示部７６０へ出力することにより、給電制御指示部７６０に対し当該給電ＯＦＦ要求を配電盤３００へ送信させる。次に、給電状態決定部７５０は、配電盤３００への指示送信後に、ステップＳ１２００へ進む。

ステップＳ１２００において、センサ状態監視部７４０は、ユーザ操作等により動作の終了が指示されたか否かを判断する。動作の終了が指示されていない場合（Ｓ１２００：ＮＯ）、センサ状態監視部７４０は、ステップＳ１１００へ戻り、移動の有無の監視を継続する。そして、センサ状態監視部７４０は、動作の終了が指示された場合には（Ｓ１２００：ＹＥＳ）、一連の動作を終了する。

このような動作により、給電制御装置７００は、人が別の部屋に到達する前に全ての部屋に給電を開始しておき、いずれかの部屋に到達した後に、その部屋以外の部屋の給電を停止することができる。

例えば、記憶部７２０に格納される情報が、図４に示す状態にあったとする。この場合、少し前の時刻「１０：１０：０１」には、全ての系統の消費電力が「０」であり、全ての系統が不使用系統である。仮給電が開始された直後の時刻「１０：１０：０２」には、いずれの電気機器も使用されていないことから、全ての系統の消費電力が、待機電力と同一値となる。ここで、ユーザが寝室に移動し、寝室系統の配線ＩＤ「Ｂ１」に対応する電気機器の使用を開始したとする。この場合、図４に示すように、配線ＩＤ「Ｂ１」の増加電力のみが、０を超えた値となる。したがって、配線ＩＤ「Ｂ１」の配線を含む寝室系統が電力増加系統として特定され、他の系統（給電不要系統）への仮給電が停止されることになる。

なお、給電状態決定部７５０は、ユーザが同時に使用対象とする範囲である部屋毎に、系統をグループ化しており、グループ単位で仮給電の開始および停止を行うものとする。すなわち、給電状態決定部７５０は、１つの部屋に複数の系統が存在している場合において、少なくとも１つの系統において増加電力が発生している場合には、その部屋の全ての系統を電力増加系統として決定する。

なお、人が１つ目の移動先から別の部屋へ移動しようとし、その移動が検知された場合において、１つ目の移動先で全ての電気機器がオフの状態（待機電力のみの状態）になったとする。この場合、１つ目の移動先の系統は、仮給電中であるにもかかわらず増加電力が発生していない系統となり、２つ目の移動先の系統で増加電力が発生した時点で、その仮給電が停止されることになる。また、２つ目の移動先への移動が検知された場合において、１つ目の移動先でいずれかの電気機器がオンのままの状態（増加電力が発生している状態）であったとする。この場合、１つ目の移動先の系統には仮給電ではなく本来の給電が行われるので、２つ目の移動先の系統で増加電力が発生したとしてもその系統への給電は停止されないことになる。

以上のように、本実施の形態に係る給電システム１００は、人が移動する際に、各系統に仮給電を行っておき、消費電力に基づいて移動先が特定されると、給電が不要な系統に対する仮給電を停止させる。これにより、給電システム１００は、電気機器の使用時間が不確定であっても、消費電力を削減することができる。

また、給電システム１００は、配電盤３００等から容易に取得が可能な情報である消費電力データに基づいて人の移動先を特定するので、各部屋に人感センサ等を設けたり、高精度な位置センサ等を設けたりする必要が無い。したがって、給電システム１００は、低設備コストで、上述の消費電力の削減を実現することができる。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２は、移動が検知されてから各部屋の電気機器の使用が開始されるまでの推定時間（以下「所要時間」という）を考慮して、給電不要系統の決定を行うようにした例である。

例えば、図１において、リビングルーム８１１から人が他の部屋へ移動する場合、最も近い位置にあるトイレ８１２へ到達するのに要する時間と、最も遠い位置にある客間８１６へ到達するのに要する時間とは、大きく異なる。したがって、客間８１６が移動先である場合において、人が客間８１６に到達した後にトイレ８１２の系統への給電を停止すると、トイレ８１２の系統への無駄な給電時間が長くなる。そこで、本実施の形態に係る給電制御装置は、移動が検知されてからの経過時間がその系統が配置された部屋の所要時間を超えても増加電力が発生していないような系統を、給電不要系統と判定し、速やかに仮給電を停止させる。

図７は、本実施の形態に係る給電制御装置の構成を示すブロック図であり、実施の形態１の図３に対応するものである。図７において、図３と同一部分については同一符号を用い、これについての説明を省略する。また、本実施の形態に係る給電制御装置は、実施の形態１の給電システム１００において用いられるものとする。

図７に示す給電制御装置７００ａは、実施の形態１の記憶部７２０および給電状態決定部７５０に代えて、記憶部７２０ａおよび給電状態決定部７５０ａを有する。

記憶部７２０ａは、実施の形態１で説明した情報に加えて、予め登録された歩行速度および歩行距離情報と、後述の給電状態決定部７５０ａによって登録された推定所要時間情報とを保持する。歩行速度は、人の歩行速度であり、例えば「０.５ｍ／ｓｅｃ」である。歩行速度は、ユーザの手入力により設定されても良いし、ネットワーク等から取得された一般的な値が設定されても良い。歩行距離情報は、各部屋から他の部屋への歩行距離を示す情報である。推定所要時間情報は、部屋毎に、その部屋を移動の出発点となる部屋（以下単に「出発点」という）としたときの他の各部屋までの推定所要時間を示す情報である。

図８は、歩行距離情報の構成の一例を示す図である。

図８に示すように、歩行距離情報９４０は、各部屋９４１（部屋数ｎ）に対応付けて、その部屋から各部屋９４１までの歩行距離９４２を記述する。例えば、歩行距離情報９３０には、リビングルームからトイレまでの歩行距離９４２として、「２ｍ」が記述される。歩行距離情報９４０は、ユーザが手入力した値を記述しても良いし、予め定められた値を記述しても良い。

図９は、推定所要時間情報の構成の一例を示す図である。

図９に示すように推定所要時間情報９５０は、各部屋９５１に対応付けて、出発点からその部屋９５１への推定所要時間９５２を記述する。例えば、リビングルームが出発点であるとき、推定所要時間情報９５０には、リビングルームからトイレまでの推定所要時間９５２として、「４ｓｅｃ」が記述される。これらの推定所要時間９５２の算出は、後述の給電状態決定部７５０ａにより行われる。

図７の給電状態決定部７５０ａは、給電状態決定要求を入力される毎に、ユーザの出発点を特定する。ユーザの出発点の特定は、例えば、直前の時刻に増加電力が発生していた部屋を特定することにより行われる。そして、給電状態決定部７５０ａは、特定した出発点から他の各部屋への推定所要時間を計算し、推定所要時間情報９５０を作成して記憶部７２０ａへ登録する。推定所要時間の計算は、例えば、歩行距離を歩行速度で除することにより行われる。

例えば、直前の時刻に、リビングルームの系統において増加電力が発生していた場合、給電状態決定部７５０ａは、リビングルームを出発点として特定する。また、図８に示すように、リビングルームからトイレまでの歩行距離は、「２ｍ」である。したがって、例えば、歩行速度を「０.５ｍ／ｓｅｃ」とする場合、トイレまでの推定所要時間は、推定所要時間を歩行速度で除して得られる「４ｓｅｃ」となる。なお、給電状態決定部７５０ａは、部屋の入り口に到達してから電気機器の使用が開始されるまでの時間差を考慮して、推定所要時間を歩行速度で除した値に所定の値を付加した値を、推定所要時間としても良い。

また、給電状態決定部７５０ａは、移動が検出された時刻からの経過時間を計測し、経過時間と各部屋の推定所要時間に到達したか否かの監視を行う。そして、給電状態決定部７５０ａは、経過時間が推定所要時間に到達した部屋が見つかる毎に、その部屋の系統を給電不要系統に決定し、その系統を指定した給電ＯＦＦ要求を、給電制御指示部７６０へ出力する。なお、給電状態決定部７５０ａは、上述の時間差を考慮して、経過時間から所定の値を控除した値、または推定所要時間に所定の値を付加した値を、比較に用いるようにしても良い。

このような給電制御装置７００ａは、出発点から移動先までの間に部屋がある場合に、人が移動先で電気機器の使用を開始する前に、その部屋の系統の仮給電を停止させることができる。

次に、給電制御装置７００ａの動作について説明する。

図１０は、給電制御装置７００ａの動作の一例を示すフローチャートであり、実施の形態１の図６に対応するものである。図６と同一部分には同一ステップ番号を付し、これについての説明を省略する。

給電状態決定部７５０ａは、不使用系統への仮給電の開始を指示すると（Ｓ１４００）、経過時間の計測を開始して、ステップＳ１３１０ａへ進む。そして、ステップＳ１３１０ａにおいて、給電状態決定部７５０ａは、移動の出発点を特定する。例えば、給電状態決定部７５０ａは、仮給電を行う直前の時刻（例えば３０秒前の時刻等）の各系統の増加電力を計算し、増加電力が発生していた系統の部屋を、出発点として特定する。

そして、ステップＳ１３２０ａにおいて、給電状態決定部７５０ａは、特定された出発点から各部屋までの推定所要時間を取得する。給電状態決定部７５０ａは、例えば、上述の通り、歩行速度と記憶部７２０ａの歩行距離情報９４０とに基づいて推定所要時間情報９５０を算出し、算出した推定所要時間情報９５０から、推定所要時間を取得する。なお、給電状態決定部７５０ａは、過去の計算結果や手入力等された値を、推定所要時間情報９５０として予め用意しておくようにしても良い。

そして、ステップＳ１４００で消費電力データの収集後、ステップＳ１４１０ａにおいて、給電状態決定部７５０ａは、経過時間を各部屋の推定所要時間と比較し、経過時間がその推定所要時間に到達した部屋が存在するか否かを判断する。給電状態決定部７５０ａは、経過時間が推定所要時間に到達した部屋が存在しない場合には（Ｓ１４１０ａ：ＮＯ）、ステップＳ１４２０ａへ進む。また、給電状態決定部７５０ａは、経過時間が推定所要時間に到達した部屋が存在する場合には（Ｓ１４１０ａ：ＹＥＳ）、ステップＳ１５００ａへ進む。

ステップＳ１５００ａにおいて、給電状態決定部７５０ａは、該当する部屋に対応する系統で増加電力が発生したか否かを判定する。なお、この際、給電状態決定部７５０ａは、実施の形態１と同様に増加電力データ９３０を生成して記憶部７２０へ登録しても良いし、登録しなくても良い。給電状態決定部７５０ａは、増加電力が発生した場合には（Ｓ１５００ａ：ＹＥＳ）、ステップＳ１４２０ａへ進む。また、給電状態決定部７５０ａは、増加電力が発生していない場合には（Ｓ１５００ａ：ＮＯ）、ステップＳ１６００ａへ進む。、

ステップＳ１６００ａにおいて、給電状態決定部７５０ａは、該当する部屋に対応する系統を給電不要系統と特定し、その仮給電を停止させる。すなわち、給電状態決定部７５０ａは、該当する部屋に対応する系統を指定した給電ＯＦＦ要求を給電制御指示部７６０へ出力することにより、給電制御指示部７６０に対し当該給電ＯＦＦ要求を配電盤３００へ送信させる。そして、給電状態決定部７５０ａは、ステップＳ１４２０ａへ進む。

例えば、人がリビングルーム８１１から寝室８１５へ移動する際、トイレ８１２は素通りされることになる。この場合、リビングルーム８１１を出てから４秒が経過したとしても、トイレ８１２で電気機器は使用されない。したがって、トイレ８１２までの推定所要時間である４秒が経過したにもかかわらず、トイレ８１２の系統に増加電力が発生しない。給電状態決定部７５０ａは、このような場合に、トイレ８１２の系統への仮給電を停止することになる。

ステップＳ１４２０ａにおいて、給電状態決定部７５０ａは、全ての部屋のチェックが完了したか否か、つまり、経過時間が全ての部屋の推定所要時間を超えたか否かを判断する。給電状態決定部７５０ａは、まだチェックがされていない部屋が残っている場合には（Ｓ１４２０ａ：ＮＯ）、ステップＳ１４００へ戻り、残りの部屋についてのチェックを行う。また、給電状態決定部７５０ａは、全ての部屋のチェックが完了した場合には（Ｓ１４２０ａ：ＹＥＳ）、ステップＳ１２００へ進む。

このような動作により、給電制御装置７００ａは、人が移動する際に通り過ぎた部屋の系統への仮給電を、順次停止させていくことができる。

このように、本実施の形態に係る給電制御装置７００ａは、出発点から移動先までの間に部屋がある場合に、人が移動先で電気機器の使用を開始する前に、その部屋の系統の仮給電を停止させることができる。これにより、給電制御装置７００ａは、実施の形態１に係る給電制御装置７００に比べて、更に消費電力を低減することができる。

なお、以上説明した各実施の形態では、給電状態決定部は、出発点を、移動の直前に増加電力が発生していたか否かに基づいて特定したが、人の位置が検出されている場合には、検出された人の位置に基づいて特定しても良い。例えば、赤外測距センサが配置され、センサと各部屋の出入口との距離が予め登録されている場合には、このようなことが可能となる。これにより、出発点の部屋において電気機器が一切使用されていなかった場合でも、出発点を特定することができ、給電のオンオフ制御を的確に行うことができる。すなわち、システムの信頼度が向上するので、ユーザの積極的な利用を促すことができ、消費電力をより確実に低減することができる。

更に、人の位置を検出することができる場合には、実施の形態２において、給電状態決定部は、経過時間ではなく人の位置に基づいて、移動先や給電不要系統を特定することができる。これにより、移動先の部屋および移動先ではない部屋を高い精度で推定することができる。すなわち、経過時間に基づいて判断する場合に比べて、時間的な誤差がより少ないことから給電不要系統であるとの決定をより早く行うことができ、消費電力を更に低減することができる。また、システムの信頼度が向上するので、ユーザの積極的な利用を促すことができ、消費電力をより確実に低減することができる。

なお、廊下にのみセンサが配置されている場合、給電状態決定部は、人が検出されていない状態から検出されている状態へと遷移したとき、その直後の位置（つまり出入口の前の位置）から出発点を特定するようにしても良い。また、逆に、給電状態決定部は、人が検出されている状態から検出されていない状態へと遷移したとき、その直前の位置（つまり出入口の前の位置）から移動先を特定するようにしても良い。また、給電状態決定部は、増加電力の有無を確認中にユーザが廊下に出たことが検出された場合、ユーザが一度入った部屋で電力を消費せずに更に別の部屋へと移動を開始したものとして、ユーザの移動先の監視を継続するようにしても良い。

また、給電状態決定部は、出発点以外で増加電力が発生した部屋の数が、住居内に存在する人の数以上であるとき、出発点の部屋に対応する系統に対する給電を停止させても良い。この場合、住居内の人が全て移動先の部屋に移動したと考えられるからである。また、給電状態決定部は、増加電力が発生している数が、住居内に存在する人の数以上であるとき、増加電力が発生していない部屋の系統を給電不要系統として特定しても良い。住居内に存在する人の数は、例えば、ユーザにより手入力されても良いし、玄関に設置されて玄関を通過する人を検出する光センサ等、住居内の人数をカウントすることができるシステムによって計測された人数が設定されても良い。

また、給電状態決定部は、各系統あるいは各電器機器の給電スケジュールに基づいて、系統毎の仮給電の可否や給電の停止の可否を判定するようにしても良い。この場合には、給電制御装置は、系統毎、あるいは電気機器毎に、操作パネル等、給電スケジュールを取得する入力受付部を更に有する必要がある。また、各電器機器の給電スケジュールを用いる場合には、給電制御装置は、どの電気機器がどの系統に配置されているかについての情報を取得する必要がある。

例えば、予約録画が可能なレコーダが接続された系統には、人の有無にかかわらず録画予約時間帯に給電が行われるべきとする給電スケジュールが考えられる。このような給電スケジュールが設定されている場合には、給電状態決定部は、該当する系統に対する該当する予約時間帯については、給電不要系統であると特定しないようにする。また、照明機器等の待機電力消費機器ではない電気機器のみが配置された系統には、終日、仮給電を必要としないという給電スケジュールが考えられる。このような給電スケジュールが設定されている場合には、給電状態決定部は、常に仮給電を行わないようにする。

なお、給電制御装置は、レコーダの録画予約スケジュール等、給電スケジュールの基となる情報を、電気機器と無線通信または有線通信を行って各電気機器から自動で収集し、収集した情報に基づいて給電スケジュールを作成しても良い。また、給電制御装置は、ユーザの手入力による給電スケジュールの設定を受け付けても良い。また、給電制御装置は、予め設定された制御ルールに従って、給電スケジュールに沿って給電制御を行うか否かを判断しても良い。この制御ルールは、例えば、ユーザ操作により設定される。

また、給電状態決定部は、各系統または各電器機器の給電不要系統であると判定してから給電ＯＦＦ要求を発するまでのタイミングを、その系統またはこれに配置された電器機器の属性や、各部屋の状況に基づいて調整しても良い。例えば、給電状態決定部は、照度センサから得られた照度情報や、時計情報に基づいて、給電を停止した場合に各部屋が暗いか否か（例えば夜間であるか否か）を判定する。そして、給電状態決定部は、暗いと判定した場合には、照明が配置された系統については給電ＯＦＦ要求を発するまでのインターバルを長くする。

本発明に係る給電制御装置および給電制御方法は、電気機器の使用時間が不確定であっても消費電力を削減することができる給電制御装置および給電制御方法として有用である。特に、本発明に係る給電制御装置および給電制御方法は、ＨＥＭＳをはじめとする宅内エネルギー消費管理システムの省電力機能として有用である。

１００ 給電システム
２００ 電源系統
３００ 配電盤
３１０ メインブレーカ
３２０ 系統制御部
３２１ ブレーカ
３２２ スイッチ
３２３ 電力測定部
３２４ 制御部
３３０ 通信処理部
４００ 給電配線
６００ センサ
７００、７００ａ 給電制御装置
７１０ 電力収集部
７２０、７２０ａ 記憶部
７３０ 電力計算部
７４０ センサ状態監視部
７５０、７５０ａ 給電状態決定部
７６０ 給電制御指示部
７７０ 通信処理部

Claims (8)

1. 複数の部屋に配置された電気機器に対して部屋毎に給電する系統を有し、複数の系統に対する給電制御を行う給電制御装置であって、
   前記複数の部屋の間における人の移動を検知するセンサ状態監視部と、
   前記複数の系統のうち、給電が行われていない系統に対して仮の給電を行う給電制御指示部と、
   前記系統毎に消費電力の増加の有無を判定する電力計算部と、
   前記仮の給電が行われた後に前記消費電力が増加した前記系統と、前記仮の給電が行われた後に前記消費電力が増加していない前記系統が存在するとき、当該系統に対する前記仮の給電を停止させる給電状態決定部と、を有し、
   前記給電制御指示部は、前記移動が検知されたとき、前記仮の給電を開始する、
   給電制御装置。
2. 前記給電状態決定部は、
   前記移動が検知された時刻から、移動先となり得る前記部屋毎に定められた所定の時間が経過する毎に、対応する前記系統の消費電力の増加の有無を判定し、その判定結果に基づいて前記仮の給電を停止させる、
   請求項１記載の給電制御装置。
3. 前記所定の時間は、前記部屋毎にその部屋を基準とした値が定められており、
   前記給電状態決定部は、
   推定された前記人の位置からその人の移動の出発点となる前記部屋を特定し、特定された前記部屋を基準として定められた前記所定の時間に基づいて前記判定を行う、
   請求項２記載の給電制御装置。
4. 前記給電状態決定部は、
   前記系統毎の消費電力に基づいて、前記移動の出発点となる部屋を特定する、
   請求項３記載の給電制御装置。
5. 前記センサ状態監視部は、
   前記人の位置を推定し、
   前記給電状態決定部は、
   推定された前記人の位置に基づいて、前記移動の出発点となる部屋を特定する、
   請求項３記載の給電制御装置。
6. 前記給電状態決定部は、
   前記消費電力が増加した前記部屋の数が、前記複数の部屋に居る人の数以上であるとき、前記移動の出発点となる部屋に対応する系統に対する給電を停止させる、
   請求項３記載の給電制御装置。
7. 前記系統毎および／または前記電気機器毎に、給電スケジュールを取得する入力受付部、を更に有し
   前記給電状態決定部は、
   取得された前記給電スケジュールに基づいて、前記系統毎の前記仮の給電の開始の可否および／または前記系統毎の給電の停止の可否を判定する、
   請求項３記載の給電制御装置。
8. 複数の部屋に配置された電気機器に対して部屋毎に給電する系統を有し、複数の系統に対する給電制御を行う給電制御方法であって、
   前記複数の部屋の間における人の移動を検知するステップと、
   前記移動が検知されたとき、前記複数の系統のうち、給電が行われていない系統に対して仮の給電を開始するステップと、
   前記系統毎に消費電力の増加の有無を判定するステップと、
   前記仮の給電が行われた後に前記消費電力が増加していない前記系統が存在するか否かを判定するステップと、
   前記仮の給電が行われた後に前記消費電力が増加していない前記系統が存在するとき、当該系統に対する前記仮の給電を停止させるステップと、を有する、
   給電制御方法。

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