JP6045233B2 - 電力制御システム及び電力制御システムの制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＥＭＳサーバからの制御指示に基づいて、負荷機器を制御する電力制御システム及び電力制御システムの制御方法に関する。

近年、インターネットを介して、遠隔地から多様な機器を制御するシステムが提案されている（特許文献１参照）。インターネットなどのネットワークを介した機器の制御においてサーバが機器を直接制御するためには、制御対象の機器を一意に特定するグローバルＩＰアドレスなどの固有の識別番号が機器に割当てられる必要がある。制御対象となる機器の数に対して固有の識別番号は有限であり、すべての制御機器に固有の識別番号を割当てると、識別番号が枯渇するおそれがある。

そこで、インターネットなどのネットワークを介して機器を制御する際に、ローカルの制御装置からサーバにアクセスしてサーバからの制御信号を読取り、読取った制御指示に基づいて、ローカルの制御装置が機器の制御を行うシステムが提案されている（特許文献２参照）。このようなポーリングによって制御指示を取得し、ローカルの制御装置が機器の制御を行う構成によれば、機器毎への固有の識別番号の割当が不要である。

特開２００７−３３６１８０号公報 特開２００９−２６０９１３号公報

ところで、上記のような構成のシステムにおいて、ローカルの制御装置と同じＬＡＮ内にあるユーザ端末から制御指示を行う場合、ユーザ端末で制御指示を行ってから、実際に制御が実行されるまでに遅延が発生する虞があった。

従って、上記のような問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、ユーザ端末からの制御指示に対する機器の応答性を向上させることのできる電力制御システム及び電力制御システムの制御方法を提供することにある。

また本発明に係る電力制御システムは、
電力制御装置と、サーバ装置と、ユーザ端末とを備える電力制御システムであって、
前記サーバ装置は、前記電力制御装置から、前記電力制御装置のアドレスを取得し、
前記ユーザ端末は、前記サーバ装置から、前記電力制御装置の前記アドレスを取得し、
前記ユーザ端末は、前記アドレスに基づき制御指示を前記電力制御装置に送信し、
前記電力制御装置は、前記制御指示を実行し、
前記ユーザ端末は、前記サーバ装置に、前記電力制御装置に前記制御指示を送信済みであることを示すフラグを付加した制御指示を送信し、
前記サーバ装置は、前記ユーザ端末から送信された制御指示に前記フラグが付加されている場合、前記制御指示を電力制御装置に送信せず、前記フラグが付加されていない場合、当該制御指示を電力制御装置に送信することを特徴とする。
この場合、本発明に係る電力制御システムは、前記ユーザ端末が、前記サーバ装置に対して、前記電力制御装置のローカルＩＰアドレス又はＭＡＣアドレスであるＬＡＮ内アドレスの送信を要求するリクエストを送信することが好ましい。また、本発明に係る電力制御システムは、前記電力制御装置と通信可能な負荷機器をさらに有し、前記サーバ装置は、前記ＬＡＮ内アドレスとともに前記負荷機器の運転状態を送信することが好ましい。

また本発明に係る電力制御システムの制御方法は、
電力制御装置と、サーバ装置と、ユーザ端末とを備える電力制御システムの制御方法であって、
前記サーバ装置が、電力制御装置から、前記電力制御装置のアドレスを取得するステップと、
前記ユーザ端末が、前記サーバ装置から、前記電力制御装置の前記アドレスを取得するステップと、
前記ユーザ端末が、前記アドレスに基づき制御指示を発行するとともに前記電力制御装置に送信するステップと、
前記電力制御装置が、前記制御指示を実行するステップと、を含み、
前記ユーザ端末が、前記サーバ装置に、前記電力制御装置に前記制御指示を送信済みであることを示すフラグを付加した制御指示を送信するステップと、
前記サーバ装置が、前記ユーザ端末から送信された制御指示に前記フラグが付加されている場合、前記制御指示を電力制御装置に送信せず、前記フラグが付加されていない場合、当該制御指示を電力制御装置に送信するステップと、
を含むことを特徴とする。

本発明における電力制御システム及び電力制御システムの制御方法によれば、ユーザ端末からの制御指示に対する機器の応答性を向上させることのできる電力制御システム及び電力制御システムの制御方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る電力制御システムの概略構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る電力制御システムの動作を示すフローチャートである。 本発明の変形例に係る電力制御システムの動作を示すフローチャートである。 本発明の変形例に係るコントロールキューに保管される制御指示情報の例である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

（実施の形態）
まず、本発明の一実施形態に係る電力制御システムについて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電力制御システムの概略構成を示す通信システム構成図である。

図１に示すように、電力制御システムは、電力制御装置１０と、ユーザ端末１１と、サーバ装置であるＥＭＳ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）サーバ２０とを有する。図１においては、電力制御装置およびユーザ端末がそれぞれ１台ずつある例を示しているがこれに限られず、それぞれ２台以上であってもよい。

インターネット３０は、電力制御装置１０、ユーザ端末１１、およびＥＭＳサーバ２０を接続し、データおよび制御指示などの信号を通信する。また電力制御装置１０およびユーザ端末１１は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）４０内に存在する。

電力制御装置１０は、例えばＥＭＳ Ｇａｔｅｗａｙである。電力制御装置１０は、後述するセンサが検出する消費電力量などの測定値を、定期的にＥＭＳサーバ２０に送信する。また、電力制御装置１０は、自身のＬＡＮ４０内でのアドレスを、定期的もしくは不定期にＥＭＳサーバ２０に送信する。

ここでＬＡＮ４０内でのアドレスとは、好適にはローカルＩＰアドレスである。以下、当該アドレスはローカルＩＰアドレスであるものとして説明する。ローカルＩＰアドレスとは、ＬＡＮ４０内のみでネットワーク機器を特定するためのＩＰアドレスであり、例えば“１９２．１６８．１．４”等である。またローカルＩＰアドレスの替わりに、電力制御装置１０のＭＡＣアドレスを用いてもよい。

さらに、電力制御装置１０は、ポーリングによりＥＭＳサーバ２０から、自己の属するＬＡＮ４０内に存在する負荷機器の制御指示を取得する。また、電力制御装置１０は、ユーザ端末１１からローカルのネットワーク等を介して、自己の属するＬＡＮ４０内に存在する負荷機器の制御指示を取得する。電力制御装置１０は、ＥＭＳサーバ２０またはユーザ端末１１から受信した制御指示に基づいて、自己の属するＬＡＮ４０内に存在する負荷機器を制御する。

ユーザ端末１１はディスプレイを有し、自己の属するＬＡＮ４０内に存在するセンサが測定した測定値およびＬＡＮ４０に存在する負荷機器の運転状態を表示可能である。ユーザ端末１１は、測定値および運転状態を表示するときには、ＥＭＳサーバ２０にＨＴＴＰによりデータを取得し、ユーザ端末１１のウェブブラウザが測定値表示ページを形成する。また、ユーザ端末１１は、ＥＭＳサーバ２０にＨＴＴＰリクエストの応答として電力制御装置１０のローカルＩＰアドレスを取得する。そしてユーザ端末１１は、ＬＡＮ４０内のネットワークを介して直接、電力制御装置１０に測定値および運転状態を要求することによりデータを取得し、ユーザ端末１１のウェブブラウザが測定値表示ページを形成する。

また、ユーザ端末１１は、自己の属するＬＡＮ４０内に存在する負荷機器の制御指示を発行する。制御指示の発行はウェブブラウザが構成する機器制御ページ上におけるユーザの操作の検出に基づく。ユーザ端末１１は、発行した制御指示を、インターネットを介してＥＭＳサーバ２０に送信することができる。また、ユーザ端末１１は、発行した制御指示を、電力制御装置１０のローカルＩＰアドレスに基づき、ＬＡＮ内のネットワークを通じて電力制御装置１０に直接送信することができる。

ＥＭＳサーバ２０は、電力制御装置１０から送信される測定値を受信し、記憶する。また、ＥＭＳサーバ２０は、ユーザ端末１１が発行した制御指示を受付ける。また、ＥＭＳサーバ２０は、各負荷機器の制御指示を作成する。受付けた制御指示または作成した制御指示を、各電力制御装置１０がポーリングにより読出す。また、ＥＭＳサーバ２０は、各ＬＡＮ４０内に存在するセンサ情報の登録の受付けおよび更新が可能である。ここで「センサ情報」とは、センサが測定した測定値および負荷機器の運転状態を指す。

ＥＭＳサーバ２０は、データコレクタ２０１と、コントローラ２０２と、コントロールキュー２０３と、メモリ２０４とを有する。

データコレクタ２０１は、測定値およびセンサの登録情報を定期的に収集し、記憶又は更新する。

コントローラ２０２は、多様な目的を達成するように、多様なアルゴリズムで各負荷機器の制御指示を作成する。さらにコントローラ２０２は、電力削減指示を作成する。コントロールキュー２０３は、ユーザ端末１１から受付けた制御指示、コントローラ２０２が作成した制御指示、および電力削減指示を保管する。

メモリ２０４は、コントローラ２０２が制御指示を作成するために用いる多様なデータを記憶する。例えばメモリ２０４は、各制御指示に各々対応付けられた電力削減予測量を含む制御指示効果情報を記憶する。当該制御指示効果情報に基づき、コントローラ２０２は、適切な制御指示の組合せを作成することが可能である。各制御指示に対応する電力削減予測量は、制御指示に対する過去の電力削減値の実績を電力制御装置１０から受信して作成および更新する。

次に、電力制御装置１０による測定値の送信および負荷機器の制御について説明する。

ＬＡＮ４０内には、第１のセンサ１２と、センサ管理部１３と、第２のセンサ１４と、第３のセンサ１５と、負荷機器１６と、電力制御装置１０と、ユーザ端末１１とが存在する。図１では負荷機器が２台存在する例を示しているがこれに限られず、負荷機器は、１台であってもよく、３台以上であってもよい。

第１のセンサ１２は、例えば電流センサ、電力センサ、温度センサ、または照度センサなどの任意のセンサであって、ＬＡＮ４０内に存在する負荷機器１６の駆動状態に関する測定値を検出する。

センサ管理部１３は第１のセンサ１２から測定値を検出する。センサ管理部１３は例えばＺｉｇＢｅｅ（登録商標）のＳＥＰ２．０（Ｓｍａｒｔ Ｅｎｅｒｇｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ２．０）およびＥｃｈｏｎｅｔ（登録商標）などの標準のプロトコルによって電力制御装置１０と定期的に通信する。

第２のセンサ１４は、例えば電流センサ、電力センサ、温度センサ、または照度センサなどの任意のセンサであって、ＬＡＮ４０内に存在する負荷機器１６の駆動状態に関する測定値を検出する。また、第１のセンサ１２と異なり、第２のセンサは独自のプロトコルによって電力制御装置１０と通信する。

第３のセンサ１５は、例えば電流センサ、電力センサ、温度センサ、または照度センサなどの任意のセンサであって、ＬＡＮ４０内に存在する負荷機器１６の駆動状態に関する測定値を検出する。また、第１のセンサ１２および第２のセンサ１４と異なり、第３のセンサ１５は、例えばＳＥＰ２．０およびＥｃｈｏｎｅｔ（登録商標）などの標準のプロトコルによって電力制御装置１０と直接通信を行う。

負荷機器１６は、例えばエアコン、灯具、冷蔵庫などの電力に基づいて駆動する機器である。負荷機器１６は、温度調整、照度調整などの運転状態の調整が可能であり、これらの調整により負荷機器１６の消費電力が変動する。負荷機器１６は、Ｅｃｈｏｎｅｔ（登録商標）などの標準のプロトコルによって電力制御装置１０と通信する。

前述のように電力制御装置１０は、センサ管理部１３および第２のセンサ１４と通信可能であり、第１のセンサ１２および第２のセンサ１４の測定値を、定期的にインターネット３０を介してＥＭＳサーバ２０に送信する。また、前述のように、電力制御装置１０はポーリングによりＥＭＳサーバ２０から、自己が属するＬＡＮ４０に存在する負荷機器１６の制御指示を取得し、当該制御指示に基づいて、負荷機器１６の運転状態を制御する。

前述のようにユーザ端末１１は、自己の属するＬＡＮ４０内に存在する第１のセンサ１２および第２のセンサ１４の測定値を表示し、各負荷機器１６の運転状態を表示する。

次に本発明の一実施形態に係る電力制御システムについて、ユーザ端末１１が制御指示を電力制御装置１０に直接送信する場合の動作を、図２に示すフローチャートにより説明する。

はじめに電力制御装置１０は、定期的または不定期に自身のローカルＩＰアドレスをＥＭＳサーバ２０に送信する（ステップＳ１）。ＥＭＳサーバ２０は、電力制御装置１０から送信されたローカルＩＰアドレスを含む情報を、データコレクタ２０１に保管する（ステップＳ２）。

続いてユーザ端末１１は、ＥＭＳサーバ２０にＨＴＴＰリクエストを送信する（ステップＳ３）。ＥＭＳサーバ２０は、ＨＴＴＰリクエストを受信すると電力制御装置１０のローカルＩＰアドレスを測定値および運転状態とともにユーザ端末１１に送信する（ステップＳ４）。ユーザ端末１１は、測定値および運転状態とともに電力制御装置１０のローカルＩＰアドレスを取得する（ステップＳ５）。

続いてユーザ端末１１は、自己の属するＬＡＮ４０内に存在する負荷機器の制御指示を発行する（ステップＳ６）。制御指示の発行はウェブブラウザが構成する機器制御ページ上におけるユーザの操作の検出に基づく。ユーザ端末１１は、取得したローカルＩＰアドレスに基づいて、ＬＡＮ内のネットワークを通じて、発行した制御指示を電力制御装置１０に直接送信する（ステップＳ７）。続いて電力制御装置１０は、受信した制御指示を実行する（ステップＳ８）。そして処理が終了する。

このように本発明によれば、ＥＭＳサーバ２０が電力制御装置１０のローカルＩＰアドレス記憶し、ユーザ端末１１が、ＥＭＳサーバ２０に要求して、ローカルＩＰアドレスを取得する。その結果、ユーザ端末１１は、ＥＭＳサーバ２０を介さずに、電力制御装置１０に制御指示を直接送信できるので、制御指示を発行してから実際に制御が実行されるまでの時間を短縮する、すなわち、応答性を向上することができる。

次に本発明の一実施形態に係る電力制御システムについて、ユーザ端末１１が電力制御装置１０にセンサ情報を直接要求する場合の動作を、図３に示すフローチャートにより説明する。

ユーザ端末１１が、電力制御装置１０のローカルＩＰアドレスを取得するまでの動作（ステップＳ１１〜Ｓ１５）は先の実施形態と同様である。はじめに電力制御装置１０は、定期的または不定期に自身のローカルＩＰアドレスをＥＭＳサーバ２０に送信する（ステップＳ１１）。ＥＭＳサーバ２０は、電力制御装置１０から送信されたローカルＩＰアドレスを含む情報を、データコレクタ２０１に保管する（ステップＳ１２）。

続いてユーザ端末１１は、ＥＭＳサーバ２０にＨＴＴＰリクエストを送信する（ステップＳ１３）。ＥＭＳサーバ２０は、ＨＴＴＰリクエストを受信すると電力制御装置１０のローカルＩＰアドレスを測定値および運転状態とともにユーザ端末１１に送信する（ステップＳ１４）。ユーザ端末１１は、測定値および運転状態とともに電力制御装置１０のローカルＩＰアドレスを取得する（ステップＳ１５）。

続いてユーザ端末１１は、自己の属するＬＡＮ４０内に存在する負荷機器のセンサ情報要求を発行する（ステップＳ１６）。センサ情報要求の発行はウェブブラウザが構成する機器制御ページ上におけるユーザの操作の検出に基づく。ユーザ端末１１は、取得したローカルＩＰアドレスに基づいて、ＬＡＮ内のネットワークを通じて、発行したセンサ情報要求を電力制御装置１０に直接送信する（ステップＳ１７）。続いて電力制御装置１０は、受信したセンサ情報要求に基づいて、ユーザ端末１１にセンサ情報を直接送信する（ステップＳ１８）。そして処理が終了する。

このように、本発明によれば、ユーザ端末１１は、ＥＭＳサーバ２０を介さずに、電力制御装置１０からセンサ情報を直接受信するため、ユーザ端末１１から、センサ情報要求を発行してから測定値表示ページにセンサ情報を表示するまでの時間を短縮することができる。

（変形例）
さらに、前述のような、ＬＡＮ内のネットワークを通じて、ユーザ端末１１から電力制御装置１０に送信する場合、ユーザ端末１１は、既にＬＡＮ内で電力制御装置１０に制御指示を送信済みであることを示す情報（フラグ）を付加してＥＭＳサーバ２０に制御指示を送信してもよい。そしてＥＭＳサーバ２０は、当該フラグが付加された制御指示を受信した場合、当該フラグに対応する項目“ＬＡＮ制御済”を“true”としてコントロールキュー２０３に保管する。一方ＥＭＳサーバ２０は、当該フラグが付加されていない制御指示を受信した場合当該項目を“false”としてコントロールキュー２０３に保管する。

ＥＭＳサーバ２０は、ユーザ端末１１から受信した制御指示を、ＥＭＳサーバ２０のコントロールキュー２０３に保管する。また、ＥＭＳサーバ２０のデータコレクタ２０１は、フラグが付加された制御指示に基づいて、負荷機器の運転状態を記憶又は更新する。例えば、指示内容が“エアコンの設定温度をx℃下げる”、項目“ＬＡＮ制御済”が“true”である場合、ＥＭＳサーバ２０のデータコレクタ２０１は、エアコンの運転状態を、設定温度をx℃下げた状態であると記憶する。

図４は、ＥＭＳサーバ２０のコントロールキュー２０３内に保管された制御指示の一例を示している。前述のように、コントロールキュー２０３内に保管される制御指示は、ユーザ端末１１から受付けた制御指示と、コントローラ２０２が作成した制御指示とを含む。

ここでユーザ端末１１から受付けた制御指示には、既にＬＡＮ内のネットワーク等を介して指示済みである場合とそうでないものがある。ＬＡＮ内のネットワーク等を介して指示済みである制御指示には、項目“ＬＡＮ制御済”に“true”が格納されている。この場合、ＥＭＳサーバ２０は、電力制御装置１０に当該制御指示を送信しない。コントロールキュー２０３内に保管された制御指示は、図４に示すとおり、例えば指示内容“エアコンの設定温度をx℃下げる”と、タイムスタンプ“20xx/MM/DD hh/mm”と、項目“ＬＡＮ制御済”が“true”とを含む。

具体的にはこの場合、指示内容“エアコンの設定温度をx℃下げる”は、“ＬＡＮ制御済”が“true”であるため、電力制御装置１０に送信されない。一方、指示内容“灯具をＯＦＦにする”及び“冷蔵庫の設定温度を下げる”は、“ＬＡＮ制御済”が“false”であるため、ポーリングによって電力制御装置１０に送信される。

このように、本発明の変形例によれば、ユーザ端末１１が制御指示を電力制御装置１０に送信することによる、ＥＭＳサーバ２０における制御指示及びデータの齟齬を防止することができる。

本発明を諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形及び修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形及び修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段、各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段及びステップ等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

１０ 電力制御装置
１０１ 記憶部
１０２ 指示取得部
１０３ 制御指示作成部
１０４ 制御部
１０５ 記録部
１１ ユーザ端末
１２ 第１のセンサ
１３ センサ管理部
１４ 第２のセンサ
１５ 第３のセンサ
１６ 負荷機器
２０ ＥＭＳサーバ（サーバ装置）
３０ インターネット
４０ ＬＡＮ
２０１ データコレクタ
２０２ コントローラ
２０３ コントロールキュー
２０４ メモリ

Claims (4)

1. 電力制御装置と、サーバ装置と、ユーザ端末とを備える電力制御システムであって、
   前記サーバ装置は、前記電力制御装置から、前記電力制御装置のアドレスを取得し、
   前記ユーザ端末は、前記サーバ装置から、前記電力制御装置の前記アドレスを取得し、
   前記ユーザ端末は、前記アドレスに基づき制御指示を前記電力制御装置に送信し、
   前記電力制御装置は、前記制御指示を実行し、
   前記ユーザ端末は、前記サーバ装置に、前記電力制御装置に前記制御指示を送信済みであることを示すフラグを付加した制御指示を送信し、
   前記サーバ装置は、前記ユーザ端末から送信された制御指示に前記フラグが付加されている場合、前記制御指示を電力制御装置に送信せず、前記フラグが付加されていない場合、当該制御指示を電力制御装置に送信することを特徴とする電力制御システム。
2. 前記ユーザ端末は、前記サーバ装置に対して、前記電力制御装置のローカルＩＰアドレス又はＭＡＣアドレスであるＬＡＮ内アドレスの送信を要求するリクエストを送信することを特徴とする、請求項１に記載の電力制御システム。
3. 前記電力制御装置と通信可能な負荷機器をさらに有し、
   前記サーバ装置は、前記電力制御装置のローカルＩＰアドレス又はＭＡＣアドレスであるＬＡＮ内アドレスとともに前記負荷機器の運転状態を送信することを特徴とする、請求項１又は２に記載の電力制御システム。
4. 電力制御装置と、サーバ装置と、ユーザ端末とを備える電力制御システムの制御方法であって、
   前記サーバ装置が、電力制御装置から、前記電力制御装置のアドレスを取得するステップと、
   前記ユーザ端末が、前記サーバ装置から、前記電力制御装置の前記アドレスを取得するステップと、
   前記ユーザ端末が、前記アドレスに基づき制御指示を発行するとともに前記電力制御装置に送信するステップと、
   前記電力制御装置が、前記制御指示を実行するステップと、を含み、
   前記ユーザ端末が、前記サーバ装置に、前記電力制御装置に前記制御指示を送信済みであることを示すフラグを付加した制御指示を送信するステップと、
   前記サーバ装置が、前記ユーザ端末から送信された制御指示に前記フラグが付加されている場合、前記制御指示を電力制御装置に送信せず、前記フラグが付加されていない場合、当該制御指示を電力制御装置に送信するステップと、
   を含むことを特徴とする電力制御システムの制御方法。

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