JP5734254B2

JP5734254B2 - 運転支援システム及びプログラム

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Publication number: JP5734254B2
Application number: JP2012222538A
Authority: JP
Inventors: 松本　崇; 崇松本; 裕信矢野; 吉川　利彰; 利彰吉川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-10-04
Filing date: 2012-10-04
Publication date: 2015-06-17
Anticipated expiration: 2032-10-04
Also published as: CN103713587B; SG2013075122A; EP2717072A3; US9506959B2; EP2717072B1; EP2717072A2; US20140100783A1; JP2014075924A; CN103713587A

Description

本発明は、運転支援システム及びプログラムに関し、更に詳しくは、電気設備の運転を支援するための運転支援システム及びプログラムに関する。

近年、災害による電力供給能力の低下への対策として、エネルギー消費量の削減を目的とする取り組みが重要視されている。このような背景から、省エネ活動を効果的に推進するための技術が、種々提案されている（例えば特許文献１参照）。

特許文献１に記載されたシステムは、電気設備の消費電力や、省エネ活動による節約効果を可視化することにより、電気設備を使用するユーザの節電に対する意識を高め、省エネ活動のスパイラルアップを図ることを目的とする。

特開２００４−２２７０８２号公報

電気設備の稼働率、及び当該電気設備のユーザの生活パターンは、気温や湿度の変化に追従するように大きく変動する。このため、電気設備の消費電力や稼働状況を視覚化するにあたっては、電気設備が設置された住戸周りの環境を何らかの形で表示する必要がある。

本発明は、上述の事情の下になされたもので、天気情報とともに、電気設備の使用状況を関連付けて表示することにより、電気設備を天候に応じて効率的に運転することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明に係る運転支援システムは、住宅内の電気設備の運転を支援する運転支援システムであって、ネットワークを介して、時間帯別の天気情報を取得する天気情報取得手段と、住宅内で生活するユーザによって使用される電気設備の使用状況を検出する検出手段と、天気情報を、電気設備の使用状況と時系列的に関連付けて記憶する記憶手段と、天気情報と、電気設備の使用状況とに基づいて、運転に適した電気設備を特定する特定手段と、記憶手段によって記憶される天気情報と、電気設備の使用状況と、特定手段の特定結果とを表示する表示手段と、を備える。

本発明によれば、天気情報とともに、電気設備の使用状況が、ユーザの生活パターンとして関連付けられて表示される。このため、ユーザは、天候に応じた電気設備の使用履歴から、最も効率的な電気設備の運転計画を生成することが可能となる。これにより、電気設備を天候に応じて効率的に運転することができる。

運転支援システムのブロック図である。運転支援システムの配置図である。制御装置のブロック図である。運転支援システムが設置される住宅の電力系統図である。天候データベース作成動作を説明するためのフローチャートである。天候データベースを模式的に示す図である。表示装置に表示された天候データベースを示す図である。表示装置に表示された天候データベースを示す図である。提案動作を説明するためのフローチャートである。予測情報と電力の平均値の対応関係を示す図である。予測情報ごとに算出される電力の平均値を示す図である。電力の平均値を表示する表示装置を示す図である。電気料金を表示する表示装置を示す図である。

以下、本発明の一実施形態を、図面を用いて説明する。図１は運転支援システム１０のブロック図である。この運転支援システム１０は、住宅に設置された電気設備の運転を支援するためのシステムである。図１に示されるように、運転支援システム１０は、制御装置１１、入力装置１２、表示装置１３、通信装置１４、電力計３１，４０，６１、照度センサ３２、及び温度センサ３３を有している。

図２は、住宅１００に設置された運転支援システム１０の配置図である。図２に示されるように、住宅１００は、３つの居室１０１〜１０３と、キッチン、風呂、トイレなどの共有区１０４に区分される。なお、住宅１００の区分は、実施形態の説明のための便宜的な区分である。

住宅１００の居室１０１〜１０３、及び共有区１０４それぞれには、電気設備５０_１〜５０_４が設置されている。これらの電気設備５０_１〜５０_４は、主として空調機器、照明機器などの家電である。

制御装置１１は、住宅１００の居室に配置されている。図３は制御装置１１の物理的な構成を示すブロック図である。図３に示されるように、制御装置１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１ａ、主記憶部１１ｂ、補助記憶部１１ｃを有するコンピュータである。

主記憶部１１ｂは、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を含んで構成され、ＣＰＵ１１ａの作業領域として用いられる。

補助記憶部１１ｃは、ＲＯＭ（Read Only Memory）、磁気ディスク、半導体メモリ等の不揮発性メモリを含んで構成されている。この補助記憶部１１ｃは、ＣＰＵ１１ａが実行するプログラム、及び各種パラメータなどを記憶している。

ＣＰＵ１１ａ、主記憶部１１ｂ、及び補助記憶部１１ｃは、システムバス１１ｅによって、相互に接続されている。

インタフェース部１１ｄは、インターネット９０、入力装置１２、表示装置１３、通信装置１４、電力計３１，４０，６１、照度センサ３２、温度センサ３３との通信インタフェースを備えている。上記各部は、インタフェース部１１ｄを介してシステムバス１７に接続される。これにより、運転支援システム１０を構成する各機器が通信可能に接続される。

図２に示されるように、入力装置１２は、居室１０１に設置されている。入力装置１２は、タッチパネルなどのユーザインタフェースを有している。図３を参照するとわかるように、ユーザ１３０からの指示は、この入力装置１２を介して入力され、システムバス１１ｅを経由してＣＰＵ１１ａに通知される。

図２に示されるように、表示装置１３は、居室１０１に設置されている。表示装置１３は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）を有し、制御装置１１の処理結果等を表示する。本実施形態では、入力装置１２と表示装置１３とで、ＧＵＩ（Graphical User Interface）が構成されている。

図４は、住宅１００の電力系統図である。図４に示されるように、電力計４０は、商用電力系統から住宅１００に引き込まれる引き込み線１１０に設置されている。この電力計４０は、商用電力系統から住宅１００に供給される電力及び、住宅１００から商用電力系統へ潮流する電力を計測する。そして、計測結果に応じた値の信号Ｗ１を制御装置１１へ出力する。

電力計３１は、各居室１０１〜１０３、及び共有区１０４に引き込まれた分岐配線１１０ａ〜１１０ｄに設けられている。そして、分岐配線１１０ａ〜１１０ｄを介して電気設備５０に供給される電力を計測し、計測結果に応じた信号を出力する。

具体的には、電力計３１_１は、居室１０１に設置された電気設備５０_１に供給される電力の計測結果に応じた値の信号Ｗ２_１を出力する。電力計３１_２は、居室１０２に設置された電気設備５０_２に供給される電力の計測結果に応じた値の信号Ｗ２_２を出力する。電力計３１_３は、居室１０３に設置された電気設備５０_３に供給される電力の計測結果に応じた値の信号Ｗ２_３を出力する。電力計３１_４は、共有区１０４に設置された電気設備５０_４に供給される電力の計測結果に応じた値の信号Ｗ２_４を出力する。

電力計６１は、商用電力系統及び電気設備５０と、発電ユニット６０とを接続する分岐配線１１０ｅに設けられている。そして、発電ユニット６０から出力される電力を計測し、計測結果に応じた値の信号Ｗ３を制御装置１１へ出力する。

図２に示されるように、照度センサ３２は、住宅１００の居室１０１〜１０３、及び共有区１０４に配置されている。図１を参照するとわかるように、照度センサ３２は、居室１０１〜１０３、及び共有区１０４の照度を計測し、計測結果に応じた値の信号を制御装置１１へ出力する。

具体的には、照度センサ３２_１は、居室１０１の照度の計測結果に応じた値の信号Ｌ_１を出力する。照度センサ３２_２は、居室１０２の照度の計測結果に応じた値の信号Ｌ_２を出力する。照度センサ３２_３は、居室１０３の照度の計測結果に応じた値の信号Ｌ_３を出力する。照度センサ３２_４は、共有区１０４の照度の計測結果に応じた値の信号Ｌ_４を出力する。

図２に示されるように、温度センサ３３は、住宅１００の居室１０１〜１０３、及び共有区１０４に配置されている。図１を参照するとわかるように、温度センサ３３は、居室１０１〜１０３、及び共有区１０４の温度を計測し、計測結果に応じた値の信号を制御装置１１へ出力する。

具体的には、温度センサ３３_１は、居室１０１の温度の計測結果に応じた値の信号ＴＨ_１を出力する。温度センサ３３_２は、居室１０２の温度の計測結果に応じた値の信号ＴＨ_２を出力する。温度センサ３３_３は、居室１０３の温度の計測結果に応じた値の信号ＴＨ_３を出力する。温度センサ３３_４は、共有区１０４の温度の計測結果に応じた値の信号ＴＨ_４を出力する。

次に、上述のように構成された運転支援システム１０の動作について、説明する。運転支援システム１０の動作は、データベース作成動作と提案動作に二分される。データベース作成動作は、電気設備５０についてのデータベースを作成する動作である。また、提案動作は、運転に最適な電気設備５０をユーザ１３０に提案するための動作である。まず、制御装置１１が実行する天候データベース作成動作について、図５を参照して説明する。なお、上記処理は制御装置１１のＣＰＵ１１ａが、補助記憶部１１ｃに保存されたプログラムを実行することにより実現される。

図５は、天候データベースを作成する際に、ＣＰＵ１１ａによって実行される一連の処理を示すフローチャートである。図５に示される一連の処理は、運転支援システム１０が起動されると実行される。

まず、ＣＰＵ１１ａは、インターネット９０を介して、現在の天気に関する天気情報ＷＲ１を取得する（ステップＳ１０１）。そして、天気情報ＷＲ１を、当該天気情報ＷＲ１を取得した時刻と関連付ける（ステップＳ１０２）。

次に、ＣＰＵ１１ａは、電力計３１，４０，６１から出力される信号Ｗ１，Ｗ２_１〜Ｗ２_４，Ｗ３を受信する。そして、天気情報ＷＲ１と、住宅１００に供給される電力Ｐ１、電気設備５０_１〜５０_４で消費された電力Ｐ２_１〜Ｐ２_４、発電ユニット６０によって発電される電力Ｐ３を関連付ける（ステップＳ１０３）。

次に、ＣＰＵ１１ａは、照度センサ３２から出力される信号Ｌ_１〜Ｌ_２を受信する。そして、天気情報ＷＲ１と、居室１０１〜１０３、及び共有区１０４の照度ＬＸ１〜ＬＸ４を関連づける（ステップＳ１０４）。

次に、ＣＰＵ１１ａは、温度センサ３３から出力される信号ＴＨ_１〜ＴＨ_２を受信する。そして、天気情報ＷＲ１と、居室１０１〜１０３、及び共有区１０４の温度ＴＨ１〜ＴＨ４を関連づける（ステップＳ１０５）。

次に、ＣＰＵ１１ａは、天気情報ＷＲ１が取得された時刻情報、電力情報、照度情報、温度情報が関連付けられた天気情報ＷＲ１を、補助記憶部１１ｃに保存する（ステップＳ１０６）。ＣＰＵ１１ａは、ステップＳ１０６の処理が終了すると、ステップＳ１０１へ戻り、以降ステップＳ１０１〜Ｓ１０６の処理を繰り返す。これにより、一例として図６に示されるような天候データベースが生成される。

この天候データベースは、常時最新のものが表示装置１３に自動的に表示される。図７は、表示装置１３に表示された天候データベースを示す図である。図７に示されるように、天候データベースは、例えば、住宅１００で消費される消費電力が１時間単位で表示される。また、消費電力とともに、１時間あたりの電気料金Ｙも表示される。同様に、各居室１０１〜１０３、及び共有区１０４それぞれでの消費電力が１時間単位で表示されるとともに、１時間あたりの電気料金Ｙ１〜Ｙ４も表示される。これらの電気料金は、住宅１００での電力契約に基づいて算出される。

また、ユーザ１３０は、天候データベースを表示させる場合に、例えば図８に示されるように、各居室１０１〜１０３、及び共有区１０４の照度や温度を、天気情報ＷＲ１とともに表示することもできる。

次に、制御装置１１が実行する提案動作について、図９のフローチャートを参照しつつ説明する。図９に示される一連の処理は、運転支援システム１０が起動されると実行される。

まず、ＣＰＵ１１ａは、インターネット９０を介して、天気の予測に関する予測情報ＷＲ２を取得する（ステップＳ２０１）。次に、ＣＰＵ１１ａは、予測情報ＷＲ２に対応する天候の時に、各電気設備５０で消費された電力を予測する（ステップＳ２０２）。

例えば、予測情報ＷＲ２の内容が、「今後１時間の天気が晴れ」、である場合には、ＣＰＵ１１ａは、図６に示される天候データベースを参照し、天気が晴れであったときに、電気設備５０_１〜５０_４で消費された電力Ｐ２_１〜Ｐ２_４それぞれの平均値Ｐ２_１（ＡＶＧ）〜Ｐ２_４（ＡＶＧ）を算出する。そして、図１０に示されるように、平均値Ｐ２_１（ＡＶＧ）〜Ｐ２_４（ＡＶＧ）を、予測情報ＷＲ２に対応する電気設備５０での予測消費電力として、予測情報ＷＲ２に関連付ける。ＣＰＵ１１ａは、上記処理を、取得可能な予測情報ＷＲ２に対して行う。例えば、１時間から３時間後までの予測情報ＷＲ２が取得可能である場合には、図１１に示されるように、予測情報ＷＲ２ごとに、平均値Ｐ２_１（ＡＶＧ）〜Ｐ２_４（ＡＶＧ）を算出する。

ＣＰＵ１１ａは、各予測情報ＷＲ２について、平均値Ｐ２_１（ＡＶＧ）〜Ｐ２_４（ＡＶＧ）を算出すると、算出結果を表示装置１３に表示する。そして、最も小さい平均値Ｐ２_１（ＡＶＧ）〜Ｐ２_４（ＡＶＧ）を強調表示することにより、ユーザ１３０に、運転に最も適した電気設備５０を示す（ステップＳ２０３）。

図１２は、表示装置１３に表示されたＣＰＵ１１ａの算出結果を示す図である。図１２を参照するとわかるように、表示装置１３には、最も小さい平均値Ｐ２_１（ＡＶＧ）〜Ｐ２_４（ＡＶＧ）が、矩形のフレームによって強調表示される。したがって、ユーザ１３０は、入力装置１２を介して、強調表示された平均値に対応する電気設備の運転を予約することで、当該電気設備を効率的に運転することが可能となる。

例えば、図１２に示されるように、算出結果が表示装置１３に表示されている場合には、ユーザ１３０は、１時間後に電気設備５０_１を運転し、２時間後に電気設備５０_２を運転し、３時間後に電気設備５０_４を運転するのが最も消費電力が少なくなり、電気料金も最も安くなることを認識することが可能となる。

ＣＰＵ１１ａは、ステップＳ２０３の処理が終了すると、ステップＳ２０１へ戻り、以降ステップＳ２０１〜Ｓ２０３の処理を繰り返し実行する。

また、本実施形態では、ユーザ１３０は、入力装置１２を介して、１時間後に電気設備５０_１を運転し、２時間後に電気設備５０_２を運転し、３時間後に電気設備５０_４を運転するように、予約することができる。ユーザ１３０からの予約を受け付けた制御装置１１は、予約対象となった電気設備５０の運転を開始する時刻が到来すると、当該時刻の到来を通知するためのメールの送信を、通信装置１４に指示する。これにより、ユーザ１３０に、上記メールが送信される。

例えば、ユーザ１３０によって、１時間後に電気設備５０_１を運転することが予約された場合には、予約がなされた時刻から１時間が経過すると、ユーザ１３０に電気設備５０_１の運転を促すメールが送信される。

以上説明したように、本実施形態では、住宅１００へ供給される総電力Ｐ１，住宅１００で使用される電気設備５０_１〜５０_４で消費される電力Ｐ２_１〜Ｐ２_４、発電ユニット６０によって発電される電力Ｐ３が、１時間毎の天気を示す天気情報ＷＲ１とともに自動的に表示される。これにより、ユーザ１３０は、天気に応じた電気設備５０での消費電力や、天気に応じた発電ユニット６０の発電電力を確認することできる。したがって、天気に応じた効率的な電気設備の運転が可能となる。

本実施形態では、住宅１００へ供給される総電力Ｐ１に対する電気料金、住宅１００で使用される電気設備５０_１〜５０_４で消費される電力Ｐ２_１〜Ｐ２_４についての電気料金などが、１時間毎の天気を示す天気情報ＷＲ１とともに自動的に表示される。これにより、ユーザ１３０は、天気と電気料金との関係を確認することができる。したがって、天気に応じた効率的な電気設備の運転が可能となる。

本実施形態では、住宅１００へ供給される総電力Ｐ１，住宅１００で使用される電気設備５０_１〜５０_４で消費される電力Ｐ２_１〜Ｐ２_４、発電ユニット６０によって発電される電力Ｐ３が、居室１０１〜１０３、及び共有区１０４の温度或いは照度とともに表示される。このため、ユーザ１３０は、温度或いは照度と消費電力との関係を確認することができる。したがって、天気に応じた効率的な電気設備の運転が可能となる。

本実施形態では、天気の予測情報ＷＲ２が取得されると、当該予測情報ＷＲ２に示される天候における電気設備５０_１〜５０_４の消費電力の平均値Ｐ２_１（ＡＶＧ）〜Ｐ２_４（ＡＶＧ）が算出され、表示される。この消費電力の平均値Ｐ２_１（ＡＶＧ）〜Ｐ２_４（ＡＶＧ）は、予測情報ＷＲ２に示される天気のときに、電気設備５０で消費される電力の予測値に相関があると考えられる。したがって、ユーザ１３０は、将来の天候の変化に応じて、電気設備の効率的な運転を行うことが可能となる。

本実施形態では、ユーザ１３０は、入力装置１２を介して、将来運転する電気設備５０の予約を行うことができる。そして、ユーザ１３０からの予約を受け付けた制御装置１１は、予約対象となった電気設備５０の運転を開始する時刻が到来すると、当該時刻の到来を通知するためのメールの送信を、通信装置１４に指示する。これにより、ユーザ１３０に、上記メールが送信される。したがって、ユーザ１３０は、電気設備５０の運転を失念することなく行うことができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態によって限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、図１２に示されるように、予測情報ＷＲ２と、各電気設備５０で消費される電力の平均値とを表示することとした。これに限らず、図１３に示されるように、表示装置１３に、各電気設備の運転に要する電気料金を表示することとしてもよい。

上記実施形態では、住宅１００へ供給される総電力Ｐ１，住宅１００で使用される電気設備５０_１〜５０_４で消費される電力Ｐ２_１〜Ｐ２_４、発電ユニット６０によって発電される電力Ｐ３が、それぞれ電力計４０、電力計３１_１〜３１_４、電力計６１によって計測された。これに限らず、居室１０１〜１０３、及び共有区１０４それぞれに供給される電力を計測するための電力計３１_１〜３１_４の取り付けが困難である場合には、住宅１００の引き込み線１１０を流れる電流の高調波成分に基づいて、稼動している電気設備や消費電力を特定することとしてもよい。

上記実施形態では、予約対象となった電気設備５０の運転を開始する時刻が到来すると、当該時刻の到来を通知するためのメールが送信されることとした。これ限らず、通信装置１４から、ユーザ１３０に電話連絡が発信させることとしてもよい。

上記実施形態に係る制御装置１１の機能は、専用のハードウェアによっても、また、通常のコンピュータシステムによっても実現することができる。

例えば、補助記憶部１１ｃに記憶されているプログラムを、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magneto-Optical disk）等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、そのプログラムをコンピュータにインストールすることにより、上述の処理を実行する装置を構成することができる。

また、プログラムをインターネット等の通信ネットワーク上の所定のサーバ装置が有するディスク装置等に格納しておき、例えば、搬送波に重畳させて、コンピュータにダウンロード等するようにしてもよい。

また、通信ネットワークを介してプログラムを転送しながら起動実行することによっても、上述の処理を達成することができる。

更に、プログラムの全部又は一部をサーバ装置上で実行させ、その処理に関する情報をコンピュータが通信ネットワークを介して送受信しながらプログラムを実行することによっても、上述の処理を達成することができる。

なお、上述の機能を、ＯＳ（Operating System）が分担して実現する場合又はＯＳとアプリケーションとの協働により実現する場合等には、ＯＳ以外の部分のみを媒体に格納して配布してもよく、また、コンピュータにダウンロード等してもよい。

また、ＣＰＵ１１ａの機能を実現する手段は、ソフトウェアに限られず、その一部又は全部を専用のハードウェア（回路等）によって実現してもよい。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。

本発明の運転支援装置及びプログラムは、住宅に設置された電気設備の運転の支援に適している。

１０運転支援システム、１１制御装置、１１ａＣＰＵ、１１ｂ主記憶部、１１ｃ補助記憶部、１１ｄインタフェース部、１１ｅシステムバス、１２入力装置、１３表示装置、１４通信装置、１７システムバス、３１電力計、３２照度センサ、３３温度センサ、４０電力計、５０電気設備、６０発電ユニット、６１電力計、９０インターネット、１００住宅、１０１居室、１０２居室、１０３居室、１０４共有区、１１０引き込み線、１１０ａ〜１１０ｅ分岐配線、１３０ユーザ。

Claims

住宅内の電気設備の運転を支援する運転支援システムであって、
ネットワークを介して、時間帯別の天気情報を取得する天気情報取得手段と、
前記住宅内で生活するユーザによって使用される前記電気設備の使用状況を検出する検出手段と、
前記天気情報を、前記電気設備の使用状況と時系列的に関連付けて記憶する記憶手段と、
前記天気情報と、前記電気設備の使用状況とに基づいて、運転に適した前記電気設備を特定する特定手段と、
前記記憶手段によって記憶される前記天気情報と、前記電気設備の使用状況と、前記特定手段の特定結果とを表示する表示手段と、
を備える運転支援システム。
前記記憶手段は、前記天気情報と、前記電気設備の消費電力とを時系列的に関連付けて記憶する請求項１に記載の運転支援システム。
前記表示手段は、
前記電気設備が設置される施設の電力契約に基づいた前記電気設備での電気料金を表示する請求項１又は２に記載の運転支援システム。
前記表示手段は、
時間帯ごとの電気料金を表示する請求項３に記載の運転支援システム。
前記特定手段は、
前記記憶手段を参照し、前記天気情報取得手段によって取得された天気情報に合致する前記天気情報と関連づけられた前記電気設備の使用状況に基づいて、前記電気設備の予測消費電力を算出し、
最も電気料金が安くなるように、前記電気設備を特定する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の運転支援システム。
前記表示手段は、
前記特定手段に特定された前記電気設備を使用した場合の電気料金を表示する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の運転支援システム。
前記ユーザが前記電気設備を運転するための予約を入力するための入力手段と、
前記予約に基づいて、前記電気設備を運転するタイミングを、前記ユーザに連絡する連絡手段と、
を備える請求項１乃至６のいずれか一項に記載の運転支援システム。
コンピュータを、
ネットワークを介して、時間帯別の天気情報を取得する天気情報取得手段、
前記天気情報を、住宅内で生活するユーザによって使用される電気設備の使用状況と時系列的に関連付けて記憶する記憶手段、
前記天気情報と、前記電気設備の使用状況とに基づいて、運転に適した前記電気設備を特定する特定手段、
前記記憶手段によって記憶される前記天気情報と、前記電気設備の使用状況と、前記特定手段の特定結果とを表示する表示手段、
として機能させるためのプログラム。