(57)【要約】【課題】連携範囲をセキュリティ分野まで拡大することによって使い勝手の向上を図る。【解決手段】制御装置２では、ネットワーク通信部23で受信したパケットに含まれる検出状況がコントロール部20に渡される。コントロール部20は、受け取った検出状況が窓開または扉開であれば、エアコン９を強制的に停止させる。すなわち、制御装置２が、監視装置３から異常検出情報を受け取り、受け取った異常検出情報と電力計測値とに応じて負荷機器を制御するので、連携範囲をセキュリティ分野まで拡大することによって使い勝手の向上を図ることができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統または分散電源から負荷機器に供給される電力を計測する計測装置と、前記計測装置で計測される電力計測値を受け取り、且つ受け取った前記電力計測値に応じて前記負荷機器を制御する制御装置と、前記制御装置から前記電力計測値を受け取って表示する表示装置と、防犯及び防災に関する異常を検出する１乃至複数のセキュリティセンサと、前記セキュリティセンサを監視し、何れかの前記セキュリティセンサが異常を検出した場合に異常検出情報を報知する監視装置とを備え、前記制御装置は、前記監視装置から前記異常検出情報を受け取り、受け取った前記異常検出情報と前記電力計測値とに応じて前記負荷機器を制御することを特徴とするエネルギーマネジメントシステム。
【請求項２】
前記セキュリティセンサは、前記電力系統及び前記分散電源の双方から、予め決められた配分で同時に電力供給されるか、または、前記電力系統及び前記分散電源の何れか一方から択一的に電力供給されることを特徴とする請求項１記載のエネルギーマネジメントシステム。
【請求項３】
前記監視装置によって施解錠される電気錠を備え、前記電気錠は、前記電力系統及び前記分散電源の双方から、予め決められた配分で同時に電力供給されるか、または、前記電力系統及び前記分散電源の何れか一方から択一的に電力供給されることを特徴とする請求項１又は２記載のエネルギーマネジメントシステム。
【請求項４】
前記監視装置によって施解錠される電気錠を備え、前記制御装置は、前記電気錠の状態に応じて前記負荷機器を制御することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のエネルギーマネジメントシステム。
【請求項５】
前記監視装置は、前記セキュリティセンサが異常を検出した場合に前記異常検出情報を報知する警戒モードと、前記セキュリティセンサが異常を検出しても前記異常検出情報を報知しない非警戒モードとに択一的に切替可能であって、前記監視装置が前記非警戒モードから前記警戒モードに切り替えられた場合、前記制御装置は、予め決められた前記負荷機器を停止させることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のエネルギーマネジメントシステム。
【請求項６】
窓の開閉を検出する窓開閉センサ若しくは扉の開閉を検出する扉開閉センサの少なくとも何れか一方を前記セキュリティセンサとして備えるとともに冷房機器または暖房機器を前記負荷機器として備え、前記制御装置は、前記電力計測値から前記冷房機器または前記暖房機器の運転が開始されたと判断した場合、前記窓開閉センサで前記窓の開状態が検出されるか、あるいは前記扉開閉センサで前記扉の開状態が検出されていれば、前記冷房機器または前記暖房機器の運転を停止させることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のエネルギーマネジメントシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅において生成及び消費されるエネルギー(電気エネルギー)の管理を行うエネルギーマネジメントシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、原子力発電所の運転停止による電力供給の状況悪化に伴い、産業界のみならず、一般家庭においても節電が求められている。そして、住宅における節電(省エネルギー)を促進する一つの手段として、特許文献１に記載されているようなエネルギーマネジメントシステムが有効と考えられている。特許文献１に記載されている従来例は、商用の電力系統から供給される交流電力を宅内に分岐配線するための分電盤内で複数の分岐回路毎の消費電力を計測し、各分岐回路毎の消費電力を宅内の居間などに設置されているモニタ装置に表示させている。つまり、当該住宅の住人に対して宅内における電力(電気エネルギー)の使用状況を「見える化」することにより、不要な電灯を消灯するといった省エネ行動を当該住人がとるように促すことが期待できる。さらに、特許文献１記載の従来例では、電力を使い過ぎていれば、エアコンディショナなどの消費電力量の多い電気機器(負荷機器)を遠隔制御して停止させる場合もある。
【０００３】
また、電力計測装置で計測された電力量を、インターホン装置のディスプレイに表示するようにしたセキュリティインターホンシステムも提供されている(例えば、特許文献２参照)。セキュリティインターホンシステムとは、宅内に設置されるインターホン装置(インターホン親機)に電気錠や防犯・防災センサが有線または無線で接続され、防犯・防災センサで異常が検出されたときにインターホン装置で警報を発したり、インターホン装置から電気錠の施解錠を行うようにしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１３０９８３号公報
【特許文献２】特開２０１０−２８８２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１記載のエネルギーマネジメントシステムと特許文献２記載のセキュリティインターホンシステムは消費電力の見える化という共通の機能を有しているにもかかわらず、相互に連携して動作することが無かった。特に、防犯・防災センサによる異常検出や電気錠の施解錠状態が負荷機器の制御と連携されることがなかった。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、連携範囲をセキュリティ分野まで拡大することによって使い勝手の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のエネルギーマネジメントシステムは、電力系統または分散電源から負荷機器に供給される電力を計測する計測装置と、前記計測装置で計測される電力計測値を受け取り、且つ受け取った前記電力計測値に応じて前記負荷機器を制御する制御装置と、前記制御装置から前記電力計測値を受け取って表示する表示装置と、防犯及び防災に関する異常を検出する１乃至複数のセキュリティセンサと、前記セキュリティセンサを監視し、何れかの前記セキュリティセンサが異常を検出した場合に異常検出情報を報知する監視装置とを備え、前記制御装置は、前記監視装置から前記異常検出情報を受け取り、受け取った前記異常検出情報と前記電力計測値とに応じて前記負荷機器を制御することを特徴とする。
【０００８】
このエネルギーマネジメントシステムにおいて、前記セキュリティセンサは、前記電力系統及び前記分散電源の双方から、予め決められた配分で同時に電力供給されるか、または、前記電力系統及び前記分散電源の何れか一方から択一的に電力供給されることが好ましい。
【０００９】
このエネルギーマネジメントシステムにおいて、前記監視装置によって施解錠される電気錠を備え、前記電気錠は、前記電力系統及び前記分散電源の双方から、予め決められた配分で同時に電力供給されるか、または、前記電力系統及び前記分散電源の何れか一方から択一的に電力供給されることが好ましい。
【００１０】
このエネルギーマネジメントシステムにおいて、前記監視装置によって施解錠される電気錠を備え、前記制御装置は、前記電気錠の状態に応じて前記負荷機器を制御することが好ましい。
【００１１】
このエネルギーマネジメントシステムにおいて、前記監視装置は、前記セキュリティセンサが異常を検出した場合に前記異常検出情報を報知する警戒モードと、前記セキュリティセンサが異常を検出しても前記異常検出情報を報知しない非警戒モードとに択一的に切替可能であって、前記監視装置が前記非警戒モードから前記警戒モードに切り替えられた場合、前記制御装置は、予め決められた前記負荷機器を停止させることが好ましい。
【００１２】
このエネルギーマネジメントシステムにおいて、窓の開閉を検出する窓開閉センサ若しくは扉の開閉を検出する扉開閉センサの少なくとも何れか一方を前記セキュリティセンサとして備えるとともに冷房機器または暖房機器を前記負荷機器として備え、前記制御装置は、前記電力計測値から前記冷房機器または前記暖房機器の運転が開始されたと判断した場合、前記窓開閉センサで前記窓の開状態が検出されるか、あるいは前記扉開閉センサで前記扉の開状態が検出されていれば、前記冷房機器または前記暖房機器の運転を停止させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のエネルギーマネジメントシステムは、連携範囲をセキュリティ分野まで拡大することによって使い勝手の向上を図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るエネルギーマネジメントシステムの実施形態を示すシステム構成図である。
【図２】同上における計測装置のブロック図である。
【図３】同上における制御装置のブロック図である。
【図４】同上における監視装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係るエネルギーマネジメントシステムの実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
本実施形態は、図１に示すようなシステム構成を有している。太陽電池５とパワーコンディショナ(以下、パワコンと略す。)６と蓄電装置７によって、系統連系形の太陽光発電システムからなる分散電源が構成されている。なお、系統連系形の太陽光発電システム及びパワコン６は従来周知であるから詳細な構成及び動作の説明を省略する。
【００１７】
パワコン６から供給される交流電力並びに電力系統(図示せず)から供給される交流電力は、住宅用分電盤(以下、住宅盤と略す。)８によって宅内の負荷機器に配電される。この住宅盤８は従来周知であって、壁に取り付けられたキャビネット内に主開閉器(主幹ブレーカ)や複数の分岐開閉器(分岐ブレーカ)が収納され、分岐開閉器で分岐された分岐回路に直接またはコンセントを介して負荷機器が接続されている。負荷機器は、例えば、冷房機器と暖房機器を兼ねるエアコンディショナ(以下、エアコンと略す。)９の他、電磁調理器、照明器具などが含まれる。ただし、本実施形態における住宅盤８は、特許文献１記載の従来例と同様に各分岐開閉器(分岐回路)毎に電流センサが設けられ、分岐回路毎の電流(負荷機器で消費される消費電流)が計測できるようになっている
計測装置１は、住宅盤８に設けられた複数の電流センサから電流計測値を取得し、各分岐回路毎の消費電力(瞬時電力)及び消費電力量(積算電力量)を演算する。この計測装置１は、図２に示すように演算部10、電流センサ接続部11、無線通信部12、メモリ13、メータインタフェース(Ｉ／Ｆ)部14、パワコン通信部15などを備える。
【００１８】
電流センサ接続部11に住宅盤８の複数の電流センサが接続され、各電流センサで計測される電流計測値が電流センサ接続部11を介して演算部10に取り込まれる。演算部10はマイクロコンピュータからなり、電流センサ接続部11を介して取り込む電流計測値に基づいて各分岐回路毎の消費電力及び消費電力量を演算し、その演算結果をメモリ13に記憶する。メモリ13は、フラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性半導体メモリからなり、演算部10で演算される消費電力及び消費電力量(以下、電力計測値と呼ぶ。)などを記憶している。
【００１９】
また、パワコン通信部15は、演算部10とパワコン６との間のデータ通信を実現するものであって、例えば、RS-232CやRS-485などの汎用のシリアル通信プロトコルに準拠したシリアル通信を行う。無線通信部12は、例えば、電波法施行規則第６条に規定される「特定小電力無線局」や「微弱無線局」に準拠し、演算部10と制御装置２との間の無線通信を実現するものである。メータＩ／Ｆ部14は、住宅のガスメータM1で計測されるガス使用量及び水道メータM2で計測される水道使用量の計測値を取得して演算部10に渡している。演算部10は、メータＩ／Ｆ部14を介して取得したガス使用量及び水道使用量の計測値をメモリ13に記憶する。
【００２０】
制御装置２は、計測装置１で計測される電力計測値を受け取り、且つ受け取った電力計測値に応じて負荷機器(エアコン９など)を制御する。この制御装置２は、図３に示すようにコントロール部20、メモリ21、無線通信部22、ネットワーク通信部23、負荷機器通信部24などを備える。
【００２１】
無線通信部22は、計測装置１の無線通信部12と共通の方式で無線通信を行うものであって、計測装置１の無線通信部12から送信される無線信号を受信し、当該無線信号に含まれる種々のデータ(電力計測値や太陽電池５の発電量など)をコントロール部20に渡す。コントロール部20はマイクロコンピュータからなり、無線通信部22から受け取る種々のデータを、フラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性半導体メモリからなるメモリ21に記憶する。
【００２２】
ネットワーク通信部23は、100BASE-TXなどのツイストペアケーブルを用いるＬＡＮ規格に準拠したネットワーク通信を行うものであり、ツイストペアケーブルを介してルータ110のＬＡＮポート(図示せず)に接続されている。なお、ルータ110は複数のＬＡＮポートを有しており、他のＬＡＮポートにはツイストペアケーブルを介して監視装置３や表示装置４が接続されている。表示装置４は、例えば、ネットワーク通信機能を搭載したテレビ受像機などである。負荷機器通信部24は、電波や赤外線などの無線媒体を利用して負荷機器と無線通信を行うものである。ただし、このようなネットワーク通信部23や負荷機器通信部24は従来周知の技術で実現可能であるから、詳細な説明は省略する。
【００２３】
監視装置３は、特許文献２記載のセキュリティインターホン装置と同等の機能を有するものであって、住宅の外玄関に設置されるドアホン子機310との通話機能、玄関扉に設置される電気錠320の施解錠機能、防犯・防災センサ(以下、セキュリティセンサと呼ぶ。)の監視・報知機能などを有する。また、ドアホン子機310にはテレビカメラが搭載されており、監視装置３では、テレビカメラで撮像された映像(来訪者を撮像した動画像)を表示デバイス(液晶ディスプレイ)に表示させながら通話できるようになっている。
【００２４】
監視装置３は、図４に示すように制御部30、音声入出力部31、通話処理部32、ネットワーク通信部33、センサ通信部34、表示部35、電気錠管理部36などを備える。音声入出力部31は、マイクロホン及びスピーカ、マイクロホンで集音される音声信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器、デジタルの音声信号をアナログの音声信号に変換してスピーカに出力するＤ／Ａ変換器などを有する。通話処理部32は、音声入出力部31から入力される音声信号(送話信号)、並びにドアホン子機310から入力される音声信号(受話信号)を信号処理することで音声スイッチやエコーキャンセラなどの通話に関連する機能を実現する。
【００２５】
表示部35は、液晶ディスプレイのような表示デバイス、表示デバイスを駆動して映像を表示させる駆動回路などを有する。なお、図示は省略しているが、表示部35の表示デバイスと一体に構成されたタッチパネルや押釦スイッチなどの入力デバイスが設けられており、これらの入力デバイスによって入力される種々の操作入力が制御部30に渡される。
【００２６】
ネットワーク通信部33は、100BASE-TXなどのツイストペアケーブルを用いるＬＡＮ規格に準拠したネットワーク通信を行うものであり、ツイストペアケーブルを介してルータ110のＬＡＮポート(図示せず)に接続されている。ただし、ネットワーク通信部33は、計測装置２のネットワーク通信部23とともに無線ＬＡＮの規格に準拠した無線通信を行うものであってもよい。
【００２７】
センサ通信部34は、電波や赤外線などの無線媒体を利用して複数のセキュリティセンサと無線通信を行い、各セキュリティセンサから異常検出情報を受信して制御部30に渡すものである。セキュリティセンサは、例えば、窓の開閉を検出する窓開閉センサ330、窓ガラスの破壊を検知する窓ガラス破壊検知センサ331、扉(玄関扉)の開閉を検出する扉開閉センサ332、火災を検出して警報音を鳴動する火災警報器333などである。
【００２８】
電気錠管理部36は、電波や赤外線などの無線媒体を利用して電気錠320と無線通信を行い、電気錠320を施解錠したり、電気錠320の状態(施錠または解錠)を確認するものである。すなわち、電気錠320は、外玄関に設置されている操作装置(図示せず)を用いても施解錠可能であるから、電気錠管理部36で電気錠320の状態を確認する必要がある。
【００２９】
制御部30はマイクロコンピュータからなり、各部31〜36を制御することによってドアホン子機310との通話機能、電気錠320の施解錠機能、セキュリティセンサの監視・報知機能などを実現する。また、制御部30には、セキュリティセンサが異常を検出した場合にスピーカや表示部35から異常検出情報を報知する警戒モードと、セキュリティセンサが異常を検出しても異常検出情報を報知しない非警戒モードとに択一的に切替可能となっている。つまり、住人が在宅している場合は非警戒モードに切り替えられ、住人が不在(留守)である場合に警戒モードに切り替えられる。ただし、制御部30によって実現される通話機能、施解錠機能、監視・報知機能の詳細については、特許文献２にも開示されているように従来周知であるから説明を省略する。
【００３０】
次に、本発明の要旨であるセキュリティセンサとの連携動作について説明する。例えば、住人がエアコン９を起動させるとエアコン９が接続されている分岐回路の電流が大幅に増加する。したがって、制御装置２のコントロール部20は、計測装置１から受け取る電力計測値に基づいてエアコン９の運転が開始されたと判断することができる。そして、コントロール部20は、エアコン９の運転開始と判断した場合、監視装置３に対して窓開閉センサ330及び扉開閉センサ332の検出状況を問い合わせるコマンドを含むパケットをネットワーク通信部23から送信させる。
【００３１】
監視装置３では、ネットワーク通信部33で受信したパケットに含まれる前記コマンドが制御部30に渡される。制御部30は、前記コマンドを受け取ると、窓開閉センサ330と扉開閉センサ332に対して検出状況を問い合わせる信号をセンサ通信部34から送信させる。窓開閉センサ330と扉開閉センサ332は、前記問い合わせ信号を受信すると、その時点の検出状況(窓開または窓閉、扉開または扉閉)を含む応答信号を監視装置３へ返信する。
【００３２】
監視装置３の制御部30は、窓開閉センサ330と扉開閉センサ332から返信された応答信号に含まれる検出状況を含むパケットをネットワーク通信部33から制御装置２へ送信させる。
【００３３】
制御装置２では、ネットワーク通信部23で受信したパケットに含まれる検出状況がコントロール部20に渡される。コントロール部20は、受け取った検出状況が窓閉及び扉閉であれば何もせず、受け取った検出状況が窓開または扉開であれば、エアコン９に対して停止を指示する制御コマンドを生成し、当該制御コマンドを含む無線信号を負荷機器通信部24からエアコン９へ送信させる。さらにコントロール部20は、窓または扉が開いているためにエアコン９を強制的に停止したことを通知する通知コマンドを生成し、当該通知コマンドを含むパケットをネットワーク通信部23から表示装置４へ送信させる。
【００３４】
エアコン９は、無線信号を受信して前記制御コマンドを受け取ると停止する。また表示装置４は、前記パケットを受信して通知コマンドを受け取ると、窓または扉が開いているためにエアコンが強制的に停止した旨のメッセージを画面に表示する。
【００３５】
すなわち、扉や窓が開いている状況でエアコン９が運転されると冷房あるいは暖房の効率が低下してエアコン９の消費電力量が増大してしまうので、上述のように制御装置２がエアコン９を強制的に停止させることで省エネルギーを図ることができる。また、エアコン９が強制的に停止されたことが表示装置４に表示されて住人に通知されるので、住人が窓または扉を閉じる行動を起こすように促すことができる。
【００３６】
また、監視装置３の制御部30は、非警戒モードと警戒モードが相互に切り替えられた場合、並びに電気錠320が施錠または解錠されたことを通知する通知コマンドを生成し、当該通知コマンドを含むパケットをネットワーク通信部33から制御装置２へ送信させる。
【００３７】
制御装置２では、前記通知コマンドを受け取ったコントロール部20が予め決められた負荷機器、例えば、エアコン９の状態(運転または停止)を計測装置１から受け取る電力計測値によって判断する。そして、監視装置３が警戒モードに切り替えられた場合、または電気錠320が施錠された場合、コントロール部20は、エアコン９が運転中であれば、上述したように負荷機器通信部24から制御コマンド(パケット)を送信させてエアコン９を停止させる。つまり、監視装置３が警戒モードに切り替えられるか、あるいは電気錠320が施錠されれば住人が不在になる可能性が高いと判断し、コントロール部20がエアコン９を強制的に停止させてエアコン９の切り忘れによる無駄な電力消費を抑えることができる。ただし、強制的に停止される負荷機器はエアコン９に限定されず、例えば、照明器具などであっても構わない。
【００３８】
ここで、制御装置２のコントロール部20は、ガスメータM1のガス使用量や水道メータM2の水道使用量の計測値を計測装置１から取得することができる。したがって、コントロール部20は、上述した各制御動作において、電力計測値に代えてガス使用量や水道使用量の計測値に基づいて負荷機器を制御しても構わない。また、コントロール部20は、上述のように住人が不在になる可能性が高いと判断した場合、計測装置１を介してパワコン６に制御コマンドを送信し、予め設定された運転モード(例えば、蓄電装置７への蓄電または売電を優先する運転モード)に切り替えてもよい。
【００３９】
ところで、セキュリティセンサ及び電気錠320は、電力系統及び分散電源の双方から、予め決められた配分で同時に電力供給されるか、または、電力系統及び分散電源の何れか一方から択一的に電力供給されることが好ましい。なお、電力系統が停電した場合、コントロール部20が重要度の低い負荷機器、例えば、エアコン９を強制的に停止させてもよい。
【００４０】
一方、火災警報器333は、何れかの火災警報器333で火災が検知されると全ての火災警報器333が連動して火災警報を報知する、いわゆる連動型の住宅用火災警報器であることが望ましい。ただし、複数台の火災警報器333のうちの少なくとも１台が監視装置３と無線通信可能であればよい。監視装置３と無線通信可能な火災警報器333は、自機もしくは他の火災警報器333が火災を感知したら、電気錠320への供給電力を省エネモードではなくフル給電されるように、監視装置３へ無線で依頼し、窓センサ330，331の窓開閉検知や窓破壊検知の機能を無効にして窓センサ330，331に無用な発報をさせないように監視装置３へ無線で依頼する。このようにして、いずれかの火災警報器333が火災を感知したら、電気錠320を確実に開扉できる体勢を整え、しかも、煙を屋外に逃がすために窓を開けても異常だと判断しないように窓センサ330，331の検知機能を停止もしくは窓センサ330，331からの無線発報を受け付けないように、監視装置３が判断処理を行うのである。
【００４１】
上述のように本実施形態では、制御装置２が、監視装置３から異常検出情報を受け取り、受け取った異常検出情報と電力計測値とに応じて負荷機器を制御するので、連携範囲をセキュリティ分野まで拡大することによって使い勝手の向上を図ることができる。
【符号の説明】
【００４２】
１  計測装置
２  制御装置
３  監視装置
５  太陽電池(分散電源)
６  パワーコンディショナ(分散電源)
７  蓄電装置(分散電源)
９  エアコン(負荷機器)
330  窓開閉センサ(セキュリティセンサ)
331  窓ガラス破壊検知センサ(セキュリティセンサ)
332  扉開閉センサ(セキュリティセンサ)
333  火災警報器(セキュリティセンサ)
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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