JP6406120B2 - 抑制判定装置 - Google Patents

Description

本発明は、機器における電力消費の抑制を要請する抑制情報を外部から受信し、抑制情報に基づいて機器における電力消費の抑制制御に対する許可をユーザに打診する抑制判定装置に関する。

近年、省エネルギーや地球温暖化防止等の観点から、電力消費を効率的に行うためのエネルギーマネジメントシステム（例えば、ＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ））が注目されている。このようなエネルギーマネジメントシステムにおいて、電力会社側から電力消費の抑制が必要な抑制期間を指定する抑制情報を受信し、その抑制情報に基づいて機器の電力使用を抑制するものが提案されている（下記特許文献１参照）。

下記特許文献１に記載の技術では、抑制情報を受信すると、電力抑制に関する情報をユーザに通知したり、抑制情報に基づいて機器を省エネ状態に移行させたりすることで、電力抑制を実行している。機器を省エネ状態に移行させる場合には、利用者の意思を確認すべきものと、利用者の意思を確認しなくてもよいものとを区分するためのリストを参照するものとしている。

特開２０１４−１２４０６７号公報

ところで、上記リストの作成方法については上記特許文献１には特段の言及はない。もし、ユーザがリストの設定を最初からしなければいけないものとすると、ユーザが機器毎にリスト掲載可否を判断しなければならず、ユーザに過大な負担をかけるものになる。一方、リストが予め設定されているものだとすると、利用者の意思を確認せずに省エネ状態に移行させてもよいとされている機器だとしても、利用者によっては意思確認をして欲しい場合もあり、その意図が反映されるものとはならない。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ユーザに過大な負担をかけずにユーザの意図を反映させ、ユーザが使用する機器に対する電力抑制制御が可能な抑制判定装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る抑制判定装置は、機器（６４，６５，６６，６７，６８）における電力消費の抑制を要請する抑制情報を外部から受信し、抑制情報に基づいて実行される機器における電力消費の抑制制御に対する許可をユーザに打診する抑制判定装置（６１）であって、機器を、ユーザの指示によらず自律的に動作を実行可能な自動制御機器（６４，６５，６６）か、ユーザからの指示に応じて動作を実行する非自動制御機器（６７，６８）か、に区分する区分判断を実行する対象判断部（６１１ａ）と、機器に対して抑制制御を実行するにあたって、ユーザに許可を打診する必要がある打診要状態にあるか、ユーザに許可を打診する必要がない打診不要状態にあるか、の判断である打診判断を実行し、その判断結果を出力する許可確認判断部（６１１ｂ）と、を備え、許可確認判断部は、区分判断の結果に基づいて打診判断を実行するものであって、自動制御機器に対する打診判断の実行にあたって、自動制御機器に対するユーザの操作状況を判断材料に加え、抑制制御の実行がユーザの使用感に影響を与えると判断した場合に打診要状態であると判断する。

本発明によれば、抑制制御の対象となる機器を、ユーザの指示によらず自律的に動作を実行可能な自動制御機器か、ユーザからの指示に応じて動作を実行する非自動制御機器かに区分し、その区分に基づいて打診不要状態か打診要状態かを判断しているので、機器の制御状況を勘案しつつユーザの意図を反映させた抑制制御が可能になる。

ユーザの指示によらず自律的に動作を実行可能な自動制御機器であっても、その自律的な動作以外の動作を実行させるため、ユーザが操作を行うことがある。自動制御機器に対して一律に打診不要状態であると判断すると、このような使用状況に対して的確に対応することができない。そこでこの好ましい態様では、抑制制御の実行がユーザの使用感に影響を与えると判断した場合に打診要状態であると判断することで、ユーザの意図を的確に反映させることができる。

本発明によれば、ユーザに過大な負担をかけずにユーザの意図を反映させ、ユーザが使用する機器に対する電力抑制制御が可能な抑制判定装置を提供することができる。

図１は、本発明の実施形態に係るコントローラを適用したエネルギーマネジメントシステムを説明するためのブロック図である。 図２は、図１に示されるコントローラの機能的な構成要素を説明するためのブロック図である。 図３は、図１に示されるコントローラの動作を示すフローチャートである。 図４は、図２に示される情報格納部に格納されている情報を説明するための図である。 図５は、図２に示される情報格納部に格納されている情報を説明するための図である。 図６は、図２に示される情報格納部に格納されている情報に基づいて表示される提案画面の一例である。 図７は、図２に示される情報格納部に格納されている情報に基づいて表示される提案画面の他の例である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

図１に示されるように、本発明の実施形態に係るコントローラ６１（抑制判定装置）を含むエネルギーマネジメントシステムは、電力会社２と、管理サーバ４と、需要家６と、を備えている。図１では、情報のやり取りを破線で示し、電力のやり取りを実線で示している。

電力会社２は、電力会社サーバ２１と、商用電源２２と、を備えている。

電力会社サーバ２１は、ネットワークＮＷに繋がっている。ネットワークＮＷには、電力会社サーバ２１に加えて、管理サーバ４及びコントローラ６１が繋がっている。電力会社サーバ２１、管理サーバ４、及びコントローラ６１はネットワークＮＷを通して相互に情報通信可能なように構成されている。

商用電源２２は、各需要家６に電力を供給するものである。

電力会社サーバ２１は、電力不足と判断された場合など、所定の条件を満たした場合に、需要家６が使用する機器における電力消費の抑制を要請する抑制情報を送信する。抑制情報は、機器を省エネ状態や電源オフ状態といった電力消費抑制状態に移行させる情報を含むものである。抑制情報は、電力消費抑制状態に移行させる開始時刻や終了時刻を含んでいる。本実施形態の場合、この送信された抑制情報は管理サーバ４が受信する。

管理サーバ４は、各需要家６が消費する電力を管理するサーバである。管理サーバ４は、各需要家が備えるコントローラ６１を管理対象としている。管理サーバ４は、コントローラ６１に抑制情報を送信する。管理サーバ４は、コントローラ６１から各需要家６の消費電力を取得することもできる。管理サーバ４は、消費電力の情報を電力不足の判断材料として電力会社サーバ２１に送信することもできる。

需要家６は、電力会社２から電力の供給を受け、このエネルギーマネジメントシステムを利用するものである。本実施形態の場合、複数の需要家６がこのエネルギーマネジメントシステムを利用しているものとし、各需要家６が備える機器構成は同一であるものとして説明する。

需要家６は、コントローラ６１と、携帯端末６２と、分電盤６３と、蓄電池６４と、車両充電器６５と、給湯器６６と、エアコン６７と、ＩＨ調理器６８と、太陽光発電装置６９と、を備えている。蓄電池６４、車両充電器６５、給湯器６６、エアコン６７、及びＩＨ調理器６８は、本願発明の「機器」の一例である。

コントローラ６１は、ネットワークＮＷを介して、管理サーバ４と通信可能に構成されている。コントローラ６１は、無線又は有線を介して、分電盤６３、蓄電池６４、車両充電器６５、給湯器６６、エアコン６７、ＩＨ調理器６８、及び太陽光発電装置６９と通信可能なように接続されている。コントローラ６１は、無線を介して、携帯端末６２と通信可能に接続されている。

コントローラ６１は、外部に設置された管理サーバ４から抑制情報を受信すると、蓄電池６４、車両充電器６５、給湯器６６、エアコン６７、及びＩＨ調理器６８の中から、抑制情報に基づいて電力消費抑制状態に移行させる機器を選択する。コントローラ６１は、電力消費抑制状態に移行させる機器を選択すると、ユーザに許可を得るべき機器か、ユーザに許可を得なくてもよい機器かを選別する。コントローラ６１は、ユーザに許可を得るべき機器について、ユーザが使用する携帯端末６２に許可確認情報を送信する。コントローラ６１は、この許可確認情報への返信を待って対象となる機器を電力消費抑制状態に移行させる。コントローラ６１は、ユーザに許可を得なくてもよい機器については、抑制情報に基づいて電力消費抑制状態に移行させる。

携帯端末６２は、需要家６に所属するユーザによって所持されている情報処理端末である。この携帯端末６２は、ユーザに対する情報の表示とユーザからの操作入力の受け付けを行うためのインターフェイスを有している。

分電盤６３は、蓄電池６４、車両充電器６５、給湯器６６、エアコン６７、及びＩＨ調理器６８に電力を供給することができるように構成されている。分電盤６３は、商用電源２２及び太陽光発電装置６９から供給される電力を、蓄電池６４、車両充電器６５、給湯器６６、エアコン６７、及びＩＨ調理器６８に分配している。商用電源２２及び太陽光発電装置６９のどちらから供給される電力を分配するかは、コントローラ６１からの指示情報に基づいている。分電盤６３は、蓄電池６４から供給される電力を、車両充電器６５、給湯器６６、エアコン６７、及びＩＨ調理器６８に分配することも可能である。

蓄電池６４は、電力の供給を受けると充電され、必要に応じて放電可能な二次電池である。蓄電池６４は、分電盤６３を介して商用電源２２及び太陽光発電装置６９から供給される電力を電気エネルギーとして蓄える。本実施形態における蓄電池６４は、供給される電力や自身の充電状態に基づいて自律的に充電されるように構成されている。従って、蓄電池６４は、ユーザの指示によらず自律的に動作を実行可能な自動制御機器である。

車両充電器６５は、停車中の電気自動車（不図示）に対し電力を供給し、電気エネルギーとして蓄えさせるものである。車両充電器６５は、ケーブル及びアダプタ（不図示）を有している。アダプタは、電気自動車に設けられているインレットに接続される。車両充電器６５は、アダプタがインレットに接続されていると、電気自動車に搭載されている二次電池に充電することができる。本実施形態における車両充電器６５は、アダプタがインレットに接続され、夜間等の電気料金が安い時間帯に、自律的に電気自動車に設けられた二次電池を充電するように構成されている。従って、車両充電器６５は、ユーザの指示によらず自律的に動作を実行可能な自動制御機器である。

給湯器６６は、主に夜間の電力を利用して、市水を加熱して湯を沸かすことができるものである。給湯器６６は、沸かした湯を貯湯タンク（不図示）に貯留させる。給湯器６６は、ユーザによるバルブの操作等に応じて貯湯タンクに貯留した湯を供給する。本実施形態における給湯器６６は、夜間の電力を利用して湯を沸かしているので、ユーザの指示によらず自律的に動作を実行可能な自動制御機器である。

エアコン６７は、ユーザの設定した温度や湿度の条件に応じて、需要家６の居室内の空調を行う装置である。本実施形態のエアコン６７は、ユーザが設定した条件に応じて空調を行うものであって、空調制御の開始や終了もユーザの指示に基づくものである。従って、エアコン６７は、ユーザからの指示に応じて動作を実行する非自動制御機器である。

ＩＨ調理器６８は、内部に配置されるコイルに電圧を印加し電流を発生させることで、金属製の調理器具を自己発熱させる加熱器具である。本実施形態のＩＨ調理器６８は、ユーザの操作に基づいて電圧の印加を実行するものである。従って、ＩＨ調理器６８は、ユーザからの指示に応じて動作を実行する非自動制御機器である。

太陽光発電装置６９は、屋上のように太陽光が当たる位置に設置されている。太陽光発電装置６９は、太陽光のエネルギーを直接電力に変換することにより発電を行うものである。

本実施形態のコントローラ６１は、抑制情報に基づいて実行される機器における電力消費の抑制制御に対する許可をユーザに打診するものである。コントローラ６１は、この打診判断にあたって、自動制御機器か非自動制御機器かの情報を反映させると共に、ユーザの使用状況も反映させている。

図２を参照しながら、コントローラ６１の機能について説明を加える。コントローラ６１は、ハードウェア的な構成要素としては、ＣＰＵといった情報処理装置、ＲＯＭやＲＡＭといった情報記憶装置、インターフェイス等を備えている。図２に示されるように、コントローラ６１は、機能的な構成要素として、制御部６１１と、情報格納部６１２と、を備えている。制御部６１１は、対象判断部６１１ａと、許可確認判断部６１１ｂと、を備えている。

対象判断部６１１ａは、機器（蓄電池６４、車両充電器６５、給湯器６６、エアコン６７、ＩＨ調理器６８）を、ユーザの指示によらず自律的に動作を実行可能な自動制御機器（蓄電池６４、車両充電器６５、給湯器６６）か、ユーザからの指示に応じて動作を実行する非自動制御機器（エアコン６７、ＩＨ調理器６８）か、に区分する区分判断を実行する部分である。

許可確認判断部６１１ｂは、機器に対して、抑制制御を実行するにあたって、ユーザに許可を打診する必要がある打診要状態にあるか、ユーザに許可を打診する必要がない打診不要状態にあるか、の判断である打診判断を実行し、その判断結果を出力する部分である。許可確認判断部６１１ｂは、対象判断部６１１ａの区分判断の結果に基づいて打診判断を実行する。

対象判断部６１１ａ及び許可確認判断部６１１ｂは、区分判断及び打診判断にあたって、情報格納部６１２に格納されている情報を用いる。情報格納部６１２には、機器（蓄電池６４、車両充電器６５、給湯器６６、エアコン６７、ＩＨ調理器６８）が、自動制御機器（蓄電池６４、車両充電器６５、給湯器６６）か、非自動制御機器（エアコン６７、ＩＨ調理器６８）かを区分する情報が格納されている（図４参照）。

許可確認判断部６１１ｂは、非自動制御機器については、打診要状態であると判断する。非自動制御機器は、ユーザからの指示に応じて動作を実行するものであるので、抑制情報が送信されたとしても、ユーザの意思を無視して抑制制御を実行するのは好ましくない。そこで本実施形態では、非自動制御機器については、打診要状態であると判断し、その情報を情報格納部６１２に格納している（図５参照）。

許可確認判断部６１１ｂは、自動制御機器については、打診要状態か打診不要状態であるかの打診判断の実行にあたって、自動制御機器に対するユーザの操作状況を判断材料に加えている。許可確認判断部６１１ｂは、抑制制御の実行がユーザの使用感に影響を与えると判断した場合には、打診要状態であると判断している（図５参照）。抑制制御の実行がユーザの使用感に影響を与えるとは、ユーザが自動制御機器に対して操作を行う可能性がある場合である。自動制御機器は本来自律的に動作を実行するものであるところ、ユーザがある程度操作を行っているのであれば、ユーザが所定のタイミングで操作を行う可能性がある。その場合に、何らの予告も無く抑制制御を実行してしまうと、ユーザは自己の意思とは関係のない動作を自動制御機器が実行したと感じ、使用感に影響を及ぼすことになる。本実施形態では、自動制御機器に対して所定の期間内及びタイミングでユーザが操作を行った場合に、抑制制御の実行がユーザの使用感に影響を与えるものと判断している。

続いて、対象判断部６１１ａ及び許可確認判断部６１１ｂの動作について、図３を参照しながら説明する。

ステップＳ０１では、対象判断部６１１ａが、全ての機器について、打診判断の実行が完了しているか（情報格納部６１２に格納されている情報が図５の状態になっているか）否かを判断する。対象判断部６１１ａは、打診判断の実行が完了していると判断した場合には処理を終了する。対象判断部６１１ａは、打診判断の実行が完了していないと判断した場合にはステップＳ０２の処理に進む。

ステップＳ０２では、対象判断部６１１ａが、打診判断の実行が完了していない機器を選択する。ステップＳ０２に続くステップＳ０３では、対象判断部６１１ａが、打診判断の実行が完了していない機器について自動制御機器か非自動制御機器か、に区分する区分判断を実行する。対象判断部６１１ａは、区分判断の結果を許可確認判断部６１１ｂに出力する。

ステップＳ０３の結果、非自動制御機器であると区分された機器については、ステップＳ０６の処理に進む。ステップＳ０６では、許可確認判断部６１１ｂが非自動制御機器に対して許可確認をするように、打診要状態に設定する。

ステップＳ０４の結果、自動制御機器であると区分された機器については、ステップＳ０４の処理に進む。ステップＳ０４では、許可確認判断部６１１ｂが非自動制御機器に対して許可確認条件を満たすか否かを判断する。許可確認条件を満たしていれば、ステップＳ０６の処理に進み、許可確認をするように、打診要状態に設定する。許可確認条件を満たしていなければ、ステップＳ０５の処理に進み、許可確認をしないように、打診不要状態に設定する。ステップＳ０５及びステップＳ０６の処理が終了すると、ステップＳ０１の処理に戻る。

ステップＳ０４の許可確認条件判断においては、ユーザの自動制御機器に対する操作状況を考慮している。蓄電池６４、車両充電器６５、及び給湯器６６といった自動制御機器であっても、ユーザからの指示に応じて動作を実行している場合もある。その場合には、自動制御機器であっても非自動制御機器と同様に、抑制情報が送信されたとしても、ユーザの意思を無視して抑制制御を実行するのは好ましくない場合があるためである。

例えば、車両充電器６５については、夜間等の電気料金が安い時間帯に、自律的に電気自動車に設けられた二次電池を充電するように構成されているため、自動制御機器に区分されている。しかしながら、例えば電気自動車の充電状態が低下し、ユーザが手動操作で充電を行いたい場合もある。このようなユーザの手動操作が行われた場合には、ステップＳ０４の判断において、車両充電器６５については打診要状態であると判断する（図５参照）。ユーザが手動操作で充電を行っている場合に、抑制制御が意図せず介入すると、ユーザが本来意図する充電を行うことができず、ユーザの使用感に影響を与えるためである。

ステップＳ０４の判断にあたっては、例えば車両充電器６５に対するユーザの手動操作が、１回のみではなく何回か行われたことで、打診要状態であると判断することもできる。ユーザの手動操作が誤操作である可能性もあり、何回か（例えば３回）の手動操作が所定期間内（例えば１週間以内）に行われたことを条件とすることで、誤操作の情報を排除することができる。

図３を参照しながら説明した手順によって、図５に示される情報が設定されると、コントローラ６１は、その旨の情報を携帯端末６２に送信する。図６に示されるように、携帯端末６２の表示部６２１は、抑制確認通知の要否設定を表示する。ユーザは、この情報を確認すると、表示部６２１に表示される「ＯＫ」をクリックする。

許可確認判断部６１１ｂは、ステップＳ０４における自動制御機器に対する打診判断の実行にあたって、自動制御機器の使用時間帯を示す時間帯情報、ユーザが自動制御機器を操作できる場所にいるかを示す存在情報、及び前記自動制御機器の設置場所における天候を示す天候情報、の少なくとも一つの情報を含む環境情報を判断材料に加えることができる。ユーザが機器を操作する可能性を示す条件を加え、抑制制御の実行がユーザの使用感に影響を与えると判断した場合に打診要状態であると判断することができる。

時間帯情報とは、自動制御機器に対する打診判断の実行にあたって、自動制御機器の使用時間帯を示す情報である。この時間帯情報の具体例としては、朝、昼、夜といった時間帯ごとに、ユーザが自動制御機器を使用する可能性があるか否かという情報が挙げられる。ユーザが使用する可能性が高い時間帯は打診要をデフォルトとし、ユーザが使用する可能性が低い時間帯は打診不要をデフォルトとすることができる。

存在情報とは、ユーザが自動制御機器を操作できる場所にいるかを示す情報である。この存在情報の具体例としては、ユーザが在宅であるか宅外であるかという情報が挙げられる。ユーザが在宅であれば打診要をデフォルトとし、ユーザが宅外であれば打診不要をデフォルトとすることができる。

天候情報とは、自動制御機器の設置場所における天候を示す情報である。自動制御機器をユーザが使用する可能性が高いか低いかは、天候に左右される場合もあるためである。この天候情報の具体例としては、設置場所における天候が晴又は雨のときに、ユーザが自動制御機器を使用する可能性が高いか否かという情報が挙げられる。天候が雨であれば打診要をデフォルトとし、天候が晴であれば打診不要をデフォルトとすることができる。

コントローラ６１は、図６を参照しながら説明した情報に代えて、図７に示される詳細情報が表示部６２１に表示されるように、携帯端末６２に情報送信することができる。図７に示される詳細情報は、上述した時間帯情報、存在情報、天候情報で設定されたデフォルトの情報を示すものである。許可確認判断部６１１ｂは、ステップＳ０４において、このデフォルト情報に、ユーザの手動操作の情報を加味して、打診要か打診不要かを設定することができる。例えば、図７に示される例では、車両充電器６５は、朝の時間帯に打診要となっているが、一定期間内においてユーザの手動操作が朝の時間帯に行われないのであれば、打診不要とすることができる。

図６に示された標準表示とするか、図７に示された詳細表示とするかは、ユーザの設定によって切り替えてもよく、コントローラ６１側で自動的に切り替えてもよい。

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

例えば、上記実施形態では、本発明に係る抑制判定装置がコントローラ６１である場合を説明したが、管理サーバ４や携帯端末６２であってもよい。

６１：コントローラ（抑制判定装置）
６４：蓄電池（機器）
６５：車両充電器（機器）
６６：給湯器（機器）
６７：エアコン（機器）
６８：ＩＨ調理器（機器）
６１１ａ：対象判断部
６１１ｂ：許可確認判断部

Claims (2)

1. 機器（６４，６５，６６，６７，６８）における電力消費の抑制を要請する抑制情報を外部から受信し、前記抑制情報に基づいて実行される前記機器における電力消費の抑制制御に対する許可をユーザに打診する抑制判定装置（６１）であって、
   前記機器を、前記ユーザの指示によらず自律的に動作を実行可能な自動制御機器（６４，６５，６６）か、前記ユーザからの指示に応じて動作を実行する非自動制御機器（６７，６８）か、に区分する区分判断を実行する対象判断部（６１１ａ）と、
   前記機器に対して前記抑制制御を実行するにあたって、前記ユーザに許可を打診する必要がある打診要状態にあるか、前記ユーザに許可を打診する必要がない打診不要状態にあるか、の判断である打診判断を実行し、その判断結果を出力する許可確認判断部（６１１ｂ）と、を備え、
   前記許可確認判断部は、前記区分判断の結果に基づいて前記打診判断を実行するものであって、前記自動制御機器に対する前記打診判断の実行にあたって、前記自動制御機器に対する前記ユーザの操作状況を判断材料に加え、前記抑制制御の実行が前記ユーザの使用感に影響を与えると判断した場合に前記打診要状態であると判断する、ことを特徴とする抑制判定装置。
2. 前記許可確認判断部は、前記自動制御機器に対する前記打診判断の実行にあたって、前記自動制御機器の使用時間帯を示す時間帯情報、前記ユーザが前記自動制御機器を操作できる場所にいるかを示す存在情報、及び前記自動制御機器の設置場所における天候を示す天候情報、の少なくとも一つの情報を含む環境情報を判断材料に加え、前記抑制制御の実行が前記ユーザの使用感に影響を与えると判断した場合に前記打診要状態であると判断する、ことを特徴とする請求項１に記載の抑制判定装置。

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