【実施例1】
【0011】
本実施例では、住宅内の電気機器の制御を行う装置の例を説明する。本実施例では住宅と仮定しているが、小規模な商業施設等であってもよい。
【0012】
図1は、電気機器制御装置1を用いたシステムの構成図の一例である。
【0013】
電気機器制御装置1は、通信路3を経由して電気機器(センサ4、エアコン5、照明6、テレビ7、電磁調理器8、蓄電池ユニット9、太陽光発電ユニット10、表示端末11)に接続されており、各電気機器を制御する。また、ルータ2を介して電力情報サーバ12および気象情報サーバ13と通信可能である。エアコンとはエアーコンディショナー、空気調和機のことを指す。
【0014】
ルータ2は通信路3と住宅外の外部ネットワーク14との間のルーティングを行う機能を有している。ルータ2はゲートウェイの機能を有していてもよい。電気機器制御装置1がルータ2と一体になった構成であってもよい。
【0015】
通信路3は、住宅内の無線または有線の通信を行うための経路である。例えば有線のIP通信を行うことができる通信路や、無線LAN(ローカルエリアネットワーク)のような無線の通信路、および有線と無線の組み合わせであってもよい。
【0016】
センサ4は、宅内の主要な箇所の温度、湿度、放射温度、風速、赤外線、などの情報を測定する。測定した情報は通信路3を介して、その他の機器に提供することができる。同等の機能がその他の電気機器に備わっていてもよい。
【0017】
エアコン5、照明6、テレビ7、電磁調理器8は、宅内に設置されている日常生活で使用する電気製品であり、使用者の操作または機器の設定等によって電力を使用する。また通信路3を介して各々の機器の状態を外部から制御することができる。
【0018】
エアコン5は、通信路3を介した外部からの制御にしたがって、設定温度を設定することができる。また設定温度の情報を外部に提供することができる。
【0019】
照明6は、通信路3を介した外部からの制御にしたがって、点灯のON、OFFをすることができる。
【0020】
テレビ7は、通信路3を介した外部からの制御にしたがって、電源のON、OFFをすることができる。
【0021】
電磁調理器8は、通信路3を介して、動作状態の情報を外部に提供することができる。
【0022】
蓄電池ユニット9は、電池デバイスと電池制御装置から成り、通信路3を介した外部からの制御に従って、電力を充電し、または放電して住宅内の電力線に電力を供給する。また蓄電量の情報を提供する。
【0023】
太陽光発電ユニット10は、太陽光発電パネルと発電制御装置から成り、通信路3を介した外部からの制御にしたがって、太陽光エネルギーを変換して得た発電電力を、宅内の電力線および蓄電池ユニット9に供給する。また発電電力の情報を提供する。
【0024】
表示端末11は、電気機器制御装置1から得た映像を表示する機能を備えている。例えばパーソナルコンピュータや小型無線通信機能付き端末に搭載されているアプリケーションやウェブブラウザによって表示を行う。表示だけでなくタッチパネルやキーボードなどによる操作手段を持っていてもよく、通信路3を介して操作情報を電気機器制御装置1と交信することも可能である。
【0025】
電力情報サーバ12は、電力に関する情報を電気機器制御装置1へ提供する。電力情報サーバ12は、複数の電気機器制御装置1に対して、それぞれの状況に見合った電力に関する情報を提供することもできる。この情報はデマンドレスポンス情報とも呼ぶ。
【0026】
気象情報サーバ13は、電機機器制御装置1の問い合わせに応じて気象情報の予測情報および実績情報を配信する。気象情報としては、気温、湿度、照度、日照時間、雨量、降雪量、風速、風向などがある。
【0027】
外部ネットワーク14は施設外で多数のサーバが接続されたネットワークである。
【0028】
図2は、電気機器制御装置1の内部構成の一例である。
【0029】
通信バス21は、電気機器制御装置1内の各機能間の通信を行うための経路である。
【0030】
記録部22は、制御部20で処理を行うために必要なプログラムの保持、および、通信路3を介して得られる、電力情報サーバ12の電力情報や気象情報サーバ13の気象情報やセンサ4からの情報の蓄積、制御部20で計算して得られた結果の蓄積を行う。
【0031】
表示部23は、電気機器制御装置1がユーザに情報を提供するために必要な機能を有している。例えば接触センサ付きの液晶画面であり、ユーザに情報を画面で提供するとともにユーザが画面に触れることで、その信号を制御部20へ通知して、制御に反映させることができる。表示するべき情報は制御部20が生成して、表示を制御する。
【0032】
通信部24は、制御部20が通信路3を介して情報を送受信する。
【0033】
制御部20は、快適度算出部25を用いて快適度を計算する他に、各種の制御処理を行う。必要に応じて記録部22に蓄積された情報を使用して計算を行う。
【0034】
制御部20は、電力情報サーバ12から電力に関する情報を受け取る。受け取る方法としては、電力情報サーバ12からのプッシュまたは、電気機器制御装置1からの定期的な問い合わせによる方法があり、そのどちらか、もしくは両方の方法で電力に関する情報を受信する。電力に関する情報としては、所定の期間に電気料金を指定するものがある。期間については、一定間隔で連続した指定がなされる場合や、一定期間のみの指定がなされる場合などがある。指定される情報については、優先度が指定される場合がある。情報が更新されるタイミングは、定時で更新される場合、任意のタイミングで更新される場合がある。通常は少なくとも指定期間が終了する前までには更新される。
【0035】
制御部20は、電気機器を制御する計画を立てるために、宅内の電力の需給予測を行う。その手順は下記の通りである。まず、記録部22で蓄積されている気象情報と電力量に関する情報を利用して予測を行う。例えば、気象情報に含まれる特定の項目と電力の実績情報との相関に基づく予測を行い、予測日の天気予報に最も適合した消費電力の予測結果情報を計算する。
【0036】
予測結果情報としては、予測消費電力と予測発電電力がある。予測消費電力はエアコン5等の電気機器で消費されると予想される電力であり、予測発電電力は太陽光発電ユニット10が発電すると予想される電力である。
【0037】
制御部20は、予測結果情報に基づき、電気機器の制御情報を計算する。制御情報とは、機器を制御する内容と制御のタイミングがセットになった情報である。計算の方法については後述する。
【0038】
なお、制御の方針はさまざまな方針が考えられるが、複数の方針を記録部22に登録しておき、登録した複数の方針を表示部23で表示させ、ユーザが選択できるようにしてもよい。
【0039】
次に、予測結果情報と制御情報に基づき、電力状態情報を計算する。電力状態情報としては、蓄電池ユニット9の予測蓄電量と予測買い電力がある。予測蓄電量は予測開始時点の蓄電量実績を起点に制御情報に従って充放電が進んだと仮定することで、蓄電池ユニット9で蓄電されると予想される電力量である。また、予測買い電力は、予測消費電力と予測発電電力と蓄電池ユニット9の充放電電力の和から計算し、電力会社から買う必要があると予想される電力である。
【0040】
以上のように、制御部20は、予測結果情報、制御情報、電力状態情報を生成し、これらを記録部22に記録する。さらに、制御部20は、記録された各情報に基づき、画面情報を生成し、表示部23や表示端末11に生成した画面情報を表示させる。また、制御情報に従って、電気機器の制御を行う。
【0041】
電気機器制御装置1が、宅内の電気機器を制御する方法について
図3を用いて説明する。
図3は電気機器制御のための計画を生成する手順を示したフローチャートである。
【0042】
制御部20は、記録部22に蓄積している電気料金と蓄積データから最適抑制可能快適度を算出する(101)。最適抑制可能快適度の計算方法については後述する。ここで快適度とは対象の環境に滞在している人間が快適であるか否かを示す尺度である。
【0043】
快適度は、対象の環境の情報より快適度算出部25で算出する。一例として、温度、湿度、放射温度、風速、人間の着衣の程度、人間の活動の程度を用いて人間が感じる快適度を計算する。計算方法としては温熱環境評価指数PMV(Predicted Mean Vote,予測温冷感申告)などがある。
【0044】
制御部20は、最適抑制可能快適度を用いて電気機器を制御する計画を生成する(102)。
【0045】
制御部20は、生成した計画を記録部22に記録する(103)。
【0046】
制御部20は、計画を記録した後、計画を更新するべきタイミングかどうか判断する(104)。ここで更新するべきタイミングとはユーザが計画更新を必要とするような操作を電気機器制御装置1に対して行った場合、電力情報サーバ12からの情報が更新された場合、現在時刻が所定の時刻に達した場合、センサ4から得た情報に変動があった場合、などがある。
【0047】
手順104の判断にて計画更新が必要と判断された場合、手順101の処理に戻る。
【0048】
手順104の判断にて計画更新が不要と判断された場合、制御部20は、記録部22に記録した計画を参照して、制御実施が必要かどうか判断する(105)。
【0049】
手順105の判断にて制御実施が必要と判断された場合、制御部20は、記録部22に記録した計画を参照して、実施するべき制御を実施する。例えば、制御部20は通信部24と通信路3を介して、エアコン5の設定温度を更新する、照明のON/OFFを行う、テレビのON/OFFを行う、および蓄電池ユニット9に充放電を指示する、などの制御を行う。制御を実施した後は、手順104の判断に戻る。
【0050】
手順105の判断にて制御実施が不要と判断された場合、手順104の判断に戻る。
【0051】
制御部20は、記録部22に蓄積したデータを分析することで最適抑制可能快適度を計算する。使用するデータについて
図4、
図5を用いて説明する。
【0052】
図4は本実施例で使用するデータテーブルの一例である。このテーブルは電子情報として記録部22に保持されている。抑制可能快適度110と電気料金差分120、対象期間121のデータが1セットとして格納されている。制御部20は
図4のテーブルのデータを用いて最適抑制可能快適度を算出する。
【0053】
図5は使用するデータの意味を表す図である。グラフ130は横軸の時間帯と縦軸の電気料金の関係を示している。グラフ131は横軸の時間帯と縦軸のエアコン5の設定温度の関係を示している。グラフ132は横軸の時間帯と縦軸のエアコン5が設置されている部屋の快適度の関係を示している。快適度が高いほど、快適である。
【0054】
図5では、対象期間121で示している期間に、電力情報サーバ12から電力料金が上昇すると指定された場合を前提としている。上昇した電力料金分、すなわち電気料金差分120は、臨時の電力料金134から通常の電力料金135を引くことで計算できる。あらかじめ契約してある基本的な電力料金がある場合は、通常の電力料金135は、契約した内容に従った電力料金とする。毎日電力料金が更新される場合は、定期的に更新される電気料金を通常の電気料金135として扱う。
【0055】
グラフ131は、対象期間121において、ユーザが設定温度を変更した場合を示している。変更の結果、変更された設定温度136になる。あらかじめ設定された設定温度137は、制御部が手順106の処理において設定したものである。
【0056】
グラフ132は、対象期間121において、ユーザが設定温度を変更した結果、快適度が変化した場合を表している。対象期間121に入る前の快適度から対象期間121中の最低の快適度を引いたものが、抑制可能快適度110である。
【0057】
最適抑制可能快適度を計算する方法を説明する。計算方法の一例として回帰分析を用いる方法がある。抑制可能快適度110を目的変数、電気料金差分120を説明変数とした一次方程式で表される関係にあると仮定して、
図4のテーブルのデータをサンプルとして、一次方程式のパラメータを最小自乗法などの方法で算出する。算出したパラメータを一次方程式に適用することで、ある電気料金差分120が与えられた場合に、抑制可能快適度110を決定することができる。
【0058】
サンプルとするデータは対象期間ごとに集計する。例えば
図4のテーブルの場合、対象期間121が一致しているNo1とNo3が集計対象となる。対象期間121は完全に一致している必要はなく、例えば午前または午後のどちらに振り分けて集計してもよい。このようにすることで、時間帯ごとのユーザの振る舞いを区別することができる。
【0059】
一次方程式では一対のパラメータの関係性しか表すことができないが、例えば
図6に示すような複数のパラメータであっても、重回帰分析の手法で関係性を計算可能である。
【0060】
ここで抑制可能快適度(温熱環境)111は、抑制可能快適度110と同等のパラメータである。
【0061】
抑制可能快適度(テレビ)112は、テレビ視聴中は快適であるという前提に基づくパラメータである。値が1であれば電源がON、0であればOFFであることを示す。
【0062】
外気温141は、センサ4から取得した室外の気温を表す。室外にセンサ4を設置しない場合は、気象情報サーバ13から取得した天気情報から設定してもよい。
【0063】
湿度142は、センサ4から取得した室内の湿度を表す。
【0064】
例えば抑制可能快適度(温熱環境)111と、抑制可能快適度(テレビ)112を目的変数とし、外気温141、湿度142および電気料金差分120を説明変数として、蓄積したデータで重回帰分析を行うことで、説明変数から目的変数の値を示すことができる。
【0065】
最適抑制可能快適度の初期設定値については、0とすることで、快適性抑制を一切しないことを表すことができる。また、
図7に示すような画面でユーザにその程度を指定してもらうことで、初期値を決定しても良い。
図7の画面200は、快適性と電気料金のどちらを優先するかの程度を示しており、画面を触れて操作をする。例えば最適抑制可能快適度が0の場合は、バー201が左端まで寄っている状態で表される。また最適抑制可能快適度が十分大きい場合は、バー201が右端までよっている状態で表される。バーの位置が左に寄るほど、最適抑制可能価値的度が0に近づくような関係である。
【0066】
制御部20は、
図3の手順102において、各電気機器を制御するために、方針に従う所定の期間分の計画を生成する。
【0067】
制御内容は各電気機器に応じて異なる。例えばエアコン5の場合は、制御可能なパラメータに設定温度がある。例えば、所定の電気料金ができるだけ安くなるようにしつつ、所定の快適度を達成できるような方針に基づいてエアコン5の時系列にそった設定温度の計画を立てる。
【0068】
計算のため時系列は離散的な時間として扱う。例えば10分単位で設定温度を制御可能とし、所定の時刻に達したら設定温度を変えるような動作をすることで、所望の快適度、消費電力を実現していく。
【0069】
時系列の設定温度の組み合わせには多くの場合があるため、適切な設定温度の組み合わせを発見する必要がある。解法として、設定温度と所定の快適度と電気料金の制約条件を線形の式にて表現することで、線形計画法などの数理的手法を用いて解く方法や、最適性は保証せずに事前に決定したポリシーに応じて設定温度を決定する方法などがある。
【0070】
複数の計画候補から最適な計画を選び出す方法について、
図8のフローチャートを用いて説明する。
【0071】
はじめに制御部20は、目標快適度を計算する(151)。目標快適度とは、ある対象期間に達成するべき快適度である。目標快適度は、対象期間に対応する理想的な快適度から最適抑制可能快適度を引いた快適度とする。
【0072】
次に制御部20は、目標快適度を達成することを目標とした設定温度の制御計画の候補を計算する(152)。
【0073】
制御部20は、計画の設定温度を元に、制御部20は快適度算出部25を用いて快適度を計算する(153)。ある対象期間の快適度は、制御部20が、事前に予測した、湿度、放射温度、風速の情報とあらかじめ仮定した情報の組み合わせから計算する。
【0074】
計画の設定温度を元に、エアコンの消費電力を計算する(154)。気象情報サーバ13から得た天気予報の情報とエアコンが設置されている部屋の気密性や日当たりの情報を総合して熱負荷を仮定することで、消費電力を計算できる。
【0075】
そして制御部20は、電力料金が安くかつ目標快適度を達成できているかどうか判断する(155)。
【0076】
手順155の判断の結果、達成できていると判断した場合は、制御部20は、制御計画候補を解として、記録部22に格納する。
【0077】
手順155の判断の結果、達成できていないと判断した場合は、制御部20は、これ以上計算を継続するかどうか判定する(157)。
【0078】
手順157の判断の結果、計算を継続する場合は、手順152へ戻る。継続するかどうかの判断には、制御計画候補を生成した回数が所定の閾値を超えたかどうかを判断する方法や、目標快適度の達成の度合いを尺度として、収束するかどうかを判断する方法などがある。
【0079】
手順157の判断の結果、計算を継続しない場合は、制御部20は、計算した範囲で最良の制御計画候補を採用し(158)、手順156に従って計画を記録部22へ格納する。もしくは、あらかじめ定めてある電力料金を優先するか快適度を優先するかの優先度方針に従って、組み合わせを選択してもよい。
【0080】
以上の手順でエアコンの設定温度と消費電力を繰り返し計算し、電力料金が安くかつ所定の快適度を達成できるような設定温度の組み合わせを決定する。
【0081】
図4や
図6に示すデータを、集める方法を説明する。最適抑制可能快適度は、電力料金が変化したことによる行動を反映したものでなければならないため、データの選択が重要である。不適切なデータを対象としてしまうと、ユーザの意図が正しく反映されないため、ユーザの意図を反映した適切なデータを選択する必要がある。適切なデータを用いることで、電気料金とユーザの行動の関連性を正しく学習することができる。
【0082】
適切なデータを選択するための手順のシーケンスを
図9に示す。
【0083】
図9では、エアコン5の制御に着目している。
【0084】
電力情報サーバ12が設定した電力情報が、通信路3を介して電気機器制御装置1に送信される(161)。
【0085】
電気機器制御装置1は、電力情報を受け取ったのちに、エアコン5の設定温度を確認する(162)。確認した設定温度は、後の処理でユーザの操作による温度変更があったかどうかを確認するために記録部22へ格納しておく。
【0086】
電気機器制御装置1は、表示部23にデマンドレスポンス情報を提示する(163)。
【0087】
そしてデマンドレスポンス情報の表示が完了した、もしくはユーザが確認ボタンなどを押されたら、表示を終了する(164)。デマンドレスポンス情報の種別によっては、一定期間表示したのちに、ユーザの確認を待たずに自動的に表示を終了してもよい。
【0088】
電気機器制御装置1は、ユーザが確認したことを電力情報サーバ1へ通知する(165)。デマンドレスポンス情報の種別によっては通知を省略してもよい。
【0089】
ユーザの確認の後、電気機器制御装置1は、制御計画を生成する(166)。処理の内容は手順101、102、103と同等である。
【0090】
電気機器制御装置1は、制御部20が生成した計画に基づいて、エアコン5に対して温度設定を行う(167)。
【0091】
手順167以降、電気機器制御装置1は、手順168の範囲で示すように定期的に電気機器の監視を行う。この監視は電気料金が上昇している期間が終わるまで継続する。
【0092】
電気機器制御装置1は、定期的にエアコン5の設定温度の確認を定期的に行う(169)。
【0093】
電気機器制御装置1は、定期的にセンサ4の情報の確認を定期的に行う(171)。
【0094】
ユーザがエアコン5の設定温度を変える(170)と、電気機器制御装置1は、定期的に設定温度を確認していることによって、変更されたことを知ることができる。ここで、エアコン5の設定温度変更のためには、リモートコントローラ等の操作装置を使っても良いし、ユーザの指示によって電気機器制御装置1が間接的にエアコン5の設定温度変更を行ってもよい。
【0095】
電気機器制御装置1は、電気料金が上昇する期間が終わったのちに、データ解析の判断を行う(172)。
【0096】
以上のような手順を踏むことで、電力情報サーバ12からの情報をユーザに展開し、データの解析に必要な情報を収集することができる。
【0097】
手順163において、電気機器制御装置1がユーザに提供する画面は、ユーザへ電力に関わる情報を提供するためのものであり、分かりやすい情報を提供することで、ユーザに電力情報に応じた適切な行動を促すことができる。図を用いてその例を示す。
【0098】
図10は、デマンドレスポンスをユーザに通知する画面210である。画面上には14時から16時の間の電気料金が、通常の料金の3倍になることを示している。
【0099】
ユーザはこの画面を目視することで、電気料金が変わることを確認する。確認した場合には、ユーザは確認ボタン211を押す。確認ボタン211を押すと、制御部20が画面を消す処理を行う。
【0100】
図11は、画面210が提供している情報に加えて、「一日の電気料金が、通常と比較して100円増える見通しです。」という文面で一日の積算として計算した電気料金の上昇の度合いを示し、ユーザに電気料金上昇の影響を分かりやすく伝えている画面220である。
【0101】
上昇を考慮した電気料金は、制御部20が、制御計画は変更せずに、電気料金のみを変更したと仮定して、一日の電力需給予測から計算する。
【0102】
制御部20が行うデータ解析の判断(172)について、
図12を用いて説明する。
【0103】
制御部20は、電気料金が上昇している対象期間121が終了しているかどうか判断する(301)。終了するまで待機する。
【0104】
手順301で、電気料金が上昇している対象期間121が終了したと判断できた場合、制御部20は、ユーザの操作が、対象期間121の時間帯にあったかどうかを判断する(302)。エアコン5の場合のユーザの操作とは、設定温度の変更を指す。操作があったかどうかを区別する方法としては、電気料金が上昇している対象期間121対象期間121の開始時刻の一定時間前から対象期間121の終了時刻までの間に、設定温度の変更があった場合に、操作有りと判断すればよい。
【0105】
制御部20が、手順302で、操作有りと判断した場合、制御部20は、記録部22に格納してある計画のデータから、ユーザの操作によって変更される前の設定温度が、自動的に設定したものかどうか判断する(303)。
【0106】
設定温度が自動的に設定されたものでない場合、制御部20は、センサ4の情報を用いて、快適度算出部25により快適度を算出する。算出する期間は対象期間121の間である。そしてユーザの操作がなかった場合に想定していた快適度とセンサ4で実測して計算した快適度の差を用いて実測した快適度が想定していた快適度より低下したかどうか判断する(304)。
【0107】
快適度が低下したと判断できる場合は、制御部20は、
図4に示すデータテーブルに情報を登録する(305)。
【0108】
手順304において、快適度が低下したと判断できない場合は、処理は終了する。手順304の判断によって、自動設定されていない設定温度に対して、快適度を下げたような温度設定をした場合のみ、その操作が学習対象となる。このようにすることで、電気料金が上がったことに対応して快適度を我慢したという行動を計画に反映できる。
【0109】
手順303において、設定温度が自動的に設定されたものである場合、制御部20は、センサ4の情報を用いて、快適度算出部25により快適度を算出する。算出する期間は対象期間121の間である。そしてユーザの操作がなかった場合に想定していた快適度とセンサ4で実測して計算した快適度の差を用いて、実測した快適度が想定していた快適度に対して変化したかどうか判断する(306)。
【0110】
そして快適度が変化したと判断できる場合は、制御部20は、
図4に示すデータテーブルに、抑制可能快適度110、電気料金差分120、対象期間121を登録する(305)。
【0111】
登録した際に、表示部23に、
図13で示すような画面230を表示させてもよい。画面230では、データテーブルに情報を登録する前に、計算した最適抑制可能快適度に対応する快適性バランス231と、データテーブルに情報を登録した後に、計算した最適抑制可能快適度に対応する快適性バランス232を示している。ユーザはこの画面をみることで、自身の操作がどの程度、快適性バランスに影響したかを見てとることができる。
【0112】
手順306で、変化したと判断できない場合は、処理は終了する。手順306の判断によって、自動設定された設定温度に対して、快適度が変化するような温度設定をした場合のみ、その操作が学習対象となる。このようにすることで、計画に基づく快適度に対してユーザの希望がずれていたということを検知して、計画に反映できる。
【0113】
以上の構成および手順を実施することで、電気機器制御装置1は、ユーザの手を煩わせることなく自動的に電気料金とユーザの行動の関係性を学習することが可能である。学習の結果、ユーザが直接操作することなく、電気料金が変化したときに、電気機器制御装置1が適切な制御が行うことできるようになる。また電気料金の変化とは関係なくユーザが行った操作を学習対象としないことで、適切なデータを学習して、ユーザの意図を反映しない温度設定に基づく計画を立てないようにできる。また学習が進んだ後も、自動設定された温度設定かどうかを区別していることによって、学習の結果を随時最適に更新していくことができる。
【0114】
本実施例では制御対象として、エアコン5を用いたが、その他の電気機器においても、本実施例中の設定温度を対象の電気機器の制御対象パラメータと見なすことで、同様の効果を発揮することができる。
【実施例2】
【0115】
本実施例では、ユーザの操作があった場合の情報の反映だけでなく、対象となる部屋に人間が滞在するかどうかも踏まえた情報の反映を行うことができる電気機器制御装置1の例を説明する。
【0116】
本実施例の構成については、既に説明した
図1および
図2に示された同一の符号を付された構成と、同一であり、説明を省略する。
【0117】
図14は、実施例2における処理の手順を示す例である。
【0118】
図14では、エアコン5の制御に着目している。センサ4はエアコン5と同室に設置されているものとする。
【0119】
まず電力情報サーバ12が設定した電力情報が、通信路3を介して電気機器制御装置1に送信される。(401)
電気機器制御装置1は、電力情報を受け取ったのちに、エアコン5の設定温度を確認する(402)。確認した設定温度は、後の処理でユーザの操作による温度変更があったかどうかを確認するために記録部22へ格納しておく。
【0120】
電気機器制御装置1は、受け取った電力情報を考慮した制御計画を生成する(403)。処理の内容は手順101、102、103と同等である。
【0121】
電気機器制御装置1は、手順403で生成した計画情報も参照して、表示部23にデマンドレスポンス情報を提示する(404)。
【0122】
そしてデマンドレスポンス情報を表示し、ユーザによって確認されたら、表示を終了する(405)。
【0123】
電気機器制御装置1は、ユーザが確認したことを電力情報サーバ12へ通知する(406)。デマンドレスポンス情報の種別によっては通知を省略してもよい。
【0124】
電気機器制御装置1は、制御部20が生成した計画に基づいて、エアコン5に対して温度設定を行う(407)。
【0125】
手順407以降、電気機器制御装置1は、手順408の範囲で示すように定期的に電気機器の監視を行う。この監視は電気料金が上昇している期間が終わるまで継続する。
【0126】
電気機器制御装置1は、定期的にエアコン5の設定温度の確認を定期的に行う(409)。確認した情報は、確認した時刻と共に記録部22へ格納する。
【0127】
電気機器制御装置1は、定期的にセンサ4の情報を定期的に確認する(410)。
【0128】
手順410では、センサ4の赤外線センサの情報を取得している。この情報はエアコン5が設置されている部屋に人が在室しているかどうかを判断できるような精度をもった情報である。確認した情報は、確認した時刻と共に記録部22へ格納する。
【0129】
電気料金が上昇する期間が終わったのちに、データ解析の判断を行う(411)。
【0130】
以上のような手順を踏むことで、電力情報サーバ12からの情報をユーザに展開し、ユーザの在室を踏まえたデータの解析に必要な情報を収集することができる。
【0131】
手順403において、表示する画面の例を
図15、
図16、
図17に示す。
【0132】
図15は、電力需給の状態を表す情報を備えた画面240を示している。画面240は、デマンドレスポンス情報の他に、通常の電力需給を示す画面241と、電気料金が3倍の場合を示す画面242と、確認ボタン243を持っている。
【0133】
画面241の詳細を
図16に示す。画面241は、通常の電気料金の上昇を考慮しない場合の宅内の消費電力グラフ250と、エアコン5の制御計画グラフ255から成っている。宅内の消費電力の積算値から一日の消費電力量予測251を表示している。また電力料金が上昇する対象期間を矢印252で図示している。
【0134】
制御計画グラフ255では、通常の電気料金の上昇を考慮しないエアコン5の設定温度グラフを示す。このグラフは手順102で生成した情報を用いている。
【0135】
画面242の詳細を
図17に示す。画面242は、通常の電気料金の上昇を考慮した場合の宅内の消費電力グラフ260と、エアコン5の制御計画グラフ265から成っている。宅内の消費電力の積算値から一日の消費電力量予測261を表示している。また電力料金が上昇する対象期間を矢印252で図示している。
【0136】
制御計画グラフ265では、通常の電気料金の上昇を考慮しないエアコン5の設定温度グラフを示す。このグラフは手順102で生成した情報を用いている。
【0137】
対象期間252の間、グラフ255と比較するとグラフ265の設定温度が高い。これは、最適抑制可能快適度の分、快適度を下げても良いため、設定温度を上げる計画となっている。設定温度を上げたことで、グラフ260の対象期間252の間の消費電力が、グラフ250と比較して、下がっている。
【0138】
ユーザは画面240を見ることで、電力使用量への影響範囲を容易に把握できる。
【0139】
手順411の詳細について、
図18を用いて説明する。
図18は、手順411の詳細を表すフローチャートである。
【0140】
制御部20は、電気料金が上昇している対象期間252が終了しているかどうか判断する(501)。終了するまで待機する。
【0141】
手順501で、電気料金が上昇している対象期間252が終了したと判断できた場合、制御部20は、対象期間252の間にユーザが在室していたかどうかを判断する(502)。ユーザの在室を確認するために、手順410で収集した赤外線センサの情報を確認して、対象期間252の間に人が居ると判断できる閾値を超えている場合に在室と判断する。
【0142】
手順502で、在室していないと判断した場合は、データを蓄積する必要がないため処理を終了する。
【0143】
手順502で、在室していると判断した場合、制御部20は、デマンドレスポンス情報の確認をしたかどうか判断する(503)。判断のために手順405の確認がユーザの操作によってなされたか否かを基準とする。
【0144】
手順503で、確認がされなかったと判断した場合は、ユーザはデマンドレスポンス情報を意識しなかったものとして、データを蓄積せずに処理を終了する。
【0145】
手順503で、確認されたと判断した場合は、制御部20は、
図4に示すデータテーブルに、抑制可能快適度110、電気料金差分120、対象期間121を登録する(505)。
【0146】
以上の構成および手順を実施することで、ユーザがデマンドレスポンスの情報を確認しなかった場合に、データの学習をすることがなくなり、ユーザの行動がデマンドレスポンスの対応の結果であることをより確かにすることができる。
【0147】
また、センサ4によってユーザが室内に居るかどうかを確認することによって、ユーザが不在の場合の状況を学習することを防ぎ、ユーザの意図を反映したデータを学習していくことができる。
【実施例3】
【0148】
本実施例では、実施例1の電気機器制御装置1が備える機能の配置をサーバとクライアントの関係をもつ構成とすることで、複数のデータと連携可能である例を説明する。
【0149】
図19は、実施例3における構成図の例である。
【0150】
既に説明した
図1に示された同一の符号を付された構成と、同一の機能を有する部分については、説明を省略する。
【0151】
計画管理サーバ15は、電気機器を制御するための計画を生成する機能を有している。計画の内容と生成する機能については実施例1の電気機器制御装置1と同等であるとする。また通信路3を介して電気機器制御実行装置16へ生成した計画を送り、電気機器制御実行装置16が受信した計画を実行する。
【0152】
計画管理サーバ15は、複数の電機器制御実行装置16に対してそれぞれの条件に適した制御計画を生成し送付することができる。計画を生成するために必要なデータは内部の記録装置に蓄積している。計画対象住宅内のセンサ情報、電気機器の状態情報、および電力需給の情報については、電気機器制御実行装置16から通知された情報を蓄積している。
【0153】
蓄積した複数の住宅に対するデータを、統計的に処理することによって、特定の地域の傾向を反映した需要等の予測処理を行うこともできる。
【0154】
電気機器制御実行装置16は、計画管理サーバ15から受け取った計画に基づき、宅内の通信路3を介して電気機器を制御する機能を持っている。また宅内のセンサ4から測定値を収集し、計画管理サーバ15へ通知する機能および、電気機器の状態情報、および電力需給の情報を計画管理サーバ15へ通知する機能を持っている。
【0155】
電気機器制御実行装置16は、ルータ2と一体となった構成を取ってもよい。
【0156】
電力料金の変化が無い場合の通常の計画を立て、実行する手順について、
図20、
図21を用いて説明する。
【0157】
図20は、計画管理サーバ15が、ある特定の住宅を対象とした電気機器の制御計画を生成する手順について説明したフローチャートである。
【0158】
計画管理サーバ15は、蓄積データから最適抑制可能快適度を算出する(601)。算出のアルゴリズムは手順101と同様である。
【0159】
次に計画管理サーバ15は、最適抑制可能快適度を用いて計画を生成する(602)。
【0160】
計画管理サーバ15は、生成した計画を対象となる住宅へ通信路3を介して送信する(603)。
【0161】
計画を送信後、計画管理サーバ15は、計画の更新タイミングに達するまで、待機する(604)。更新タイミングに達した場合は、手順601の処理へ戻る。
【0162】
図21は、電機器制御実行装置16が計画管理サーバ15から受信した計画を実行する手順について説明したフローチャートである。
【0163】
電機器制御実行装置16は、計画管理サーバ15から電気機器の制御計画が届いているか確認する(701)。
【0164】
手順701の確認の結果、新しい計画が届いている場合は、古い計画を新しく届いた計画で更新する(702)。
【0165】
更新が完了したか、手順701の確認の結果、新しい計画が届いていないと判断した場合は、最新の計画を参照して、電気機器の制御を実行するタイミングかどうか判断する(703)。
【0166】
手順703の判断の結果、電気機器の制御を実行する場合は、記録された計画の内容に従って、電気機器を制御する(704)。
【0167】
手順704の判断の結果、電気機器を制御するタイミングではないと判断した場合は、手順701の処理に戻る。
【0168】
このような手順によって、電機器制御実行装置16は、計画管理サーバ15から計画を受信し、受信した計画に従って、制御を実行することができる。
【0169】
計画管理サーバ15と電機器制御実行装置16が連携して、ユーザの動作を反映した計画を生成していく場合の手順について、
図22を用いて説明する。
【0170】
まず電力情報サーバ12が設定した電力情報が、通信路3を介して計画管理サーバ15に送信される。(801)
計画管理サーバ15は、受け取った電力情報を参照して、その電力情報が適用されるべき住宅を選択する。選択された住宅の電気機器制御実行装置16へ、通信路3を介して、電力情報を送信する(802)。
【0171】
電気機器制御実行装置16は、電力情報を受け取ったのちに、エアコン5の設定温度を確認する(803)。確認した設定温度は、後の処理でユーザの操作による温度変更があったかどうかを確認するために記録部22へ格納しておく。
【0172】
電気機器制御実行装置16は、確認した設定温度の情報を計画管理サーバ15へ通知する(804)。計画管理サーバ15は、通知された設定温度の情報と時刻を内部に記録しておく。
【0173】
電気機器制御実行装置16は、デマンドレスポンス情報を表示部23に表示する(805)。表示する内容については、電気機器制御装置1の内容と同様である。
【0174】
そしてデマンドレスポンス情報の表示が完了した、もしくはユーザが確認ボタンなどを押されたら(806)、表示を終了する。
【0175】
電気機器制御実行装置16は、確認応答を計画管理サーバ15へ送信する。
【0176】
計画管理サーバ15は、電気機器制御実行装置16からの確認応答を受け取る。複数の住宅からの確認応答を受信しており、その結果を集約して電力情報サーバ12へ通知する(808)。
【0177】
手順808の後に、計画管理サーバ15は、制御計画を生成する(809)。処理の内容は手順101、102、103と同等である。
【0178】
計画管理サーバ15は、生成した計画を電気機器制御実行装置16へ送信する(810)。
【0179】
電気機器制御実行装置16は、受信した計画に基づいて、エアコン5に対して温度設定を行う(811)。
【0180】
手順811以降、電気機器制御実行装置16は、手順812の範囲で示すように定期的に電気機器の監視と計画管理サーバ15への通知を行う。この監視は電気料金が上昇している期間が終わるまで継続する。
【0181】
電気機器制御実行装置16は、定期的にエアコン5の設定温度の確認を定期的に行う(813)。そして確認した結果を計画管理サーバ15へ通知する(814)。
【0182】
電気機器制御実行装置16は、定期的にセンサ4の情報の確認を定期的に行う(816)。そして確認したセンサの値を計画管理サーバ15へ通知する(817)。
【0183】
ユーザがエアコン5の設定温度を変える(815)と、計画管理サーバ16は、定期的に設定温度の通知を受信していることによって、変更されたことを知ることができる。
【0184】
電気料金が上昇する期間が終わったのちに、データ解析の判断を行う(818)。
【0185】
以上の構成および手順を実施することで、計画管理サーバ15と電気機器制御実行装置16がネットワークを介して連動して実施例1と同等の機能を実現できる。
【0186】
計画管理サーバ15は、複数の住宅の電気機器制御実行装置16からの情報を集約することができるため、集約した情報を用いて制御計画の精度向上に用いることができる。
【0187】
制御計画を生成するためには、多くの計算処理を行う必要があるため、処理負荷の高い計画生成処理を計画管理サーバ15に集約することで、電気機器制御実行装置16の処理負荷を下げ、電気機器制御実行装置16のハードウェアコストを削減することができる。
【0188】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【0189】
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、または、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に置くことができる。
【0190】
また、通信路は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての通信路を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。