(57)【要約】【課題】接続された機器の制御及び電力使用量の監視を行う。【解決手段】  プライベートスマートグリッドシステム１は、ＰＬＣネットワーク３に接続されると共に、通信機能を有さない電化製品１１０等が接続され、電化製品の電力使用量の測定及び動作制御を行うスマート電源タップ１０と、ＰＬＣネットワーク３に接続され、測定された電力使用量を管理する中央制御端末２０と、中央制御端末２０で管理された電力使用量に基づき、今後の電力使用量を予測するサーバ３０とを備える。スマート電源タップ１０は、中央制御端末２０との間で通信を行うＰＬＣ通信部１１と、接続された電化製品の電力使用量を所定時間毎に測定する電力測定部１３と、中央制御端末２０から受信したＩＲセンサ制御信号に基づき、電化製品の動作を制御するＩＲ制御信号を電化製品に対して送信するＩＲセンサ部１２とを有し、測定された電力使用量を中央制御端末２０に対して送信する。【選択図】図１
2014225833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信機能を有さない機器における電力使用量の管理及び前記機器の制御を行うプライベートスマートグリッドシステムであって、
ＰＬＣネットワークに接続されると共に、通信機能を有さない機器が接続され、該機器の電力使用量の測定及び前記機器の動作制御を行うスマート電源タップと、
前記ＰＬＣネットワークに接続され、前記スマート電源タップで測定された前記機器の電力使用量を管理する中央制御端末と、
前記中央制御端末で管理された電力使用量に基づき、電力使用量を予測するサーバとを備え、
前記スマート電源タップは、
前記ＰＬＣネットワークを介して前記中央制御端末との間で通信を行う通信部と、
前記接続された機器の電力使用量を所定時間毎に測定する電力測定部と、
前記通信部を介して前記中央制御端末から受信した、前記機器の動作を制御するためのＩＲセンサ制御信号に基づき、前記接続された機器に対応する前記機器の動作を制御するＩＲ制御信号を前記機器に対して送信するＩＲセンサ部とを有し、
前記測定された電力使用量を、前記通信部を介して前記中央制御端末に対して送信することを特徴とするプライベートスマートグリッドシステム。
【請求項２】
前記スマート電源タップは、
前記接続された機器の種類を識別するための識別情報を設定するＩＤ設定部をさらに有し、
前記設定された識別情報を前記測定された電力使用量と共に前記通信部を介して前記中央制御端末に対して送信し、
前記中央制御端末は、前記識別情報と前記測定された電力使用量とを関連付けて保存することを特徴とする請求項１に記載のプライベートスマートグリッドシステム。
【請求項３】
前記スマート電源タップは、
外部の状態を所定時間毎に検出するセンサを接続するセンサ接続部をさらに有し、
前記センサで検出された外部の状態を示す情報を、前記通信部を介して前記中央制御端末に対して送信することを特徴とする請求項１又は２に記載のプライベートスマートグリッドシステム。
【請求項４】
前記ＩＲセンサ部は、前記接続された機器における遠隔操作が可能な操作を学習することを特徴とする請求項１、２又は３に記載のプライベートスマートグリッドシステム。
【請求項５】
ＰＬＣネットワークに接続されると共に、通信機能を有さない機器が接続され、該機器の電力使用量の測定及び前記機器の動作制御を行うスマート電源タップであって、
前記ＰＬＣネットワークを介して外部の制御装置との間で通信を行う通信部と、
前記接続された機器の電力使用量を所定時間毎に測定する電力測定部と、
前記通信部を介して前記外部の制御装置から受信した、前記機器の動作を制御するためのＩＲセンサ制御信号に基づき、前記接続された機器に対応する前記機器の動作を制御するＩＲ制御信号を前記機器に対して送信するＩＲセンサ部とを有し、
前記測定された電力使用量を、前記通信部を介して前記外部の制御装置に対して送信することを特徴とするスマート電源タップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プライベートスマートグリッドシステム及びスマート電源タップに関し、特に、接続された通信機能を有さない機器の制御や使用状況・電力使用量等を管理するシステム及び電源タップに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、一般家庭や会社の事務所等で使用される電力の管理や、接続される様々な電化製品の遠隔制御を行うことなどが可能な、スマートグリッドと称する技術が注目されている。スマートグリッド構想では、壁等に設けられたコンセント単位での電力使用量を測定することができる（例えば、特許文献１）。
【０００３】
一般家庭及び会社の事務所で使用される、冷蔵庫やエアコン、テレビ、ＰＣ、モニタ等の様々な電化製品に電力を供給するためには、コンセントやマルチタップ等に電化製品を接続するが、コンセント単位での電力使用量を測定するためには、電力使用量測定用のコンセントを設ける必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１５０６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、このような電力使用量測定用コンセントでは、接続された電化製品の電力使用量を測定することができるものの、接続された電化製品の種類の判別や、電源のＯＮ／ＯＦＦ等の遠隔制御を行うことができないという問題があった。
【０００６】
また、壁側コンセント等に接続して使用する電化製品については、上述した電力使用量測定用コンセントを使用することにより電力使用量を測定することができるが、蛍光灯や白熱電球等のコンセントとは異なる口金等を用いて電力が供給されるような照明器具については、電力使用量を測定することができない。
【０００７】
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、接続された機器の制御及び電力使用量の監視を行うことが可能なプライベートスマートグリッドシステム及びスマート電源タップを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、通信機能を有さない機器における電力使用量の管理及び前記機器の制御を行うプライベートスマートグリッドシステムであって、ＰＬＣネットワークに接続されると共に、通信機能を有さない機器が接続され、該機器の電力使用量の測定及び前記機器の動作制御を行うスマート電源タップと、前記ＰＬＣネットワークに接続され、前記スマート電源タップで測定された前記機器の電力使用量を管理する中央制御端末と、前記中央制御端末で管理された電力使用量に基づき、電力使用量を予測するサーバとを備え、前記スマート電源タップは、前記ＰＬＣネットワークを介して前記中央制御端末との間で通信を行う通信部と、前記接続された機器の電力使用量を所定時間毎に測定する電力測定部と、前記通信部を介して前記中央制御端末から受信した、前記機器の動作を制御するためのＩＲセンサ制御信号に基づき、前記接続された機器に対応する前記機器の動作を制御するＩＲ制御信号を前記機器に対して送信するＩＲセンサ部とを有し、前記測定された電力使用量を、前記通信部を介して前記中央制御端末に対して送信することを特徴とする。
【０００９】
そして、本発明によれば、スマート電源タップにおいて測定された、接続された機器の電力使用量を中央制御端末に送信すると共に、中央制御端末からスマート電源タップに対してＩＲセンサ制御信号を送信するため、スマート電源タップに接続された電化製品における電力使用量の監視を行うと共に、中央制御端末による電化製品の遠隔制御を行うことが可能になる。
【００１０】
上記プライベートスマートグリッドシステムにおいて、前記スマート電源タップは、前記接続された機器の種類を識別するための識別情報を設定するＩＤ設定部をさらに有し、前記設定された識別情報を前記測定された電力使用量と共に前記通信部を介して前記中央制御端末に対して送信し、前記中央制御端末は、前記識別情報と前記測定された電力使用量とを関連付けて保存することができる。これにより、電力使用量を各々のスマート電源タップに接続された機器毎に管理することができる。
【００１１】
上記プライベートスマートグリッドシステムにおいて、前記スマート電源タップは、外部の状態を所定時間毎に検出するセンサを接続するセンサ接続部をさらに有し、前記センサで検出された外部の状態を示す情報を、前記通信部を介して前記中央制御端末に対して送信することができる。
【００１２】
上記プライベートスマートグリッドシステムにおいて、前記ＩＲセンサ部は、前記接続された機器における遠隔操作が可能な操作を学習することができる。これにより、中央制御端末からの遠隔操作により、スマート電源タップに接続された電化製品をより適切に制御することができる。
【００１３】
また、本発明は、ＰＬＣネットワークに接続されると共に、通信機能を有さない機器が接続され、該機器の電力使用量の測定及び前記機器の動作制御を行うスマート電源タップであって、前記ＰＬＣネットワークを介して外部の制御装置との間で通信を行う通信部と、前記接続された機器の電力使用量を所定時間毎に測定する電力測定部と、前記通信部を介して前記外部の制御装置から受信した、前記機器の動作を制御するためのＩＲセンサ制御信号に基づき、前記接続された機器に対応する前記機器の動作を制御するＩＲ制御信号を前記機器に対して送信するＩＲセンサ部とを有し、前記測定された電力使用量を、前記通信部を介して前記外部の制御装置に対して送信することを特徴とする。本発明によれば、前記発明と同様に、スマート電源タップに接続された電化製品における電力使用量の監視を行うと共に、外部の制御装置による電化製品の遠隔制御を行うことが可能になる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明によれば、接続された機器の制御及び電力使用量の監視を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るプライベートスマートグリッドシステムの一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】スマート電源タップの構成の一例を示すブロック図である。
【図３】スマート電源タップの外観の一例を示す概略図である。
【図４】スマート電源タップの外観の他の例を示す概略図である。
【図５】スマート電源タップの外観のさらに他の例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係るプライベートスマートグリッドシステムの一実施の形態を示し、このプライベートスマートグリッドシステム１では、家庭や会社の事務所等における部屋、例えば、部屋１００と、キッチン２００と、リビング３００とが電力線２及び電力線通信（Power Line Communication）を行うＰＬＣネットワーク３で接続される。また、ＰＬＣネットワーク３には、中央制御端末２０が接続される。中央制御端末２０は、インターネット４０に接続され、インターネット４０上には、サーバ３０が接続される。
【００１８】
部屋１００には、例えば、電灯１１０ａ、テレビ１１０ｂ、エアコン１１０ｃ等の通信機能を有さない電化製品１１０が備えられ、各電化製品１１０は、個別に接続されるスマート電源タップ１０を介して電力線２に接続される。
【００１９】
キッチン２００には、例えば、冷蔵庫２１０ａ、電子レンジ２１０ｂ、換気扇２１０ｃ、電灯２１０ｄ等の通信機能を有さない電化製品２１０が備えられ、各電化製品２１０は、個別に接続されるスマート電源タップ１０を介して電力線２に接続される。
【００２０】
リビング３００には、例えば、電灯３１０ａ、テレビ３１０ｂ、エアコン３１０ｃ等の通信機能を有さない電化製品３１０が備えられ、各電化製品３１０は、個別に接続されるスマート電源タップ１０を介して電力線２に接続される。
【００２１】
スマート電源タップ１０は、部屋１００、キッチン２００及びリビング３００の壁等に設けられた電源コンセントに接続されると共に、各電化製品１１０、２１０、３１０の電源プラグが接続される。スマート電源タップ１０は、各電化製品に関する各種情報を取得すると共に、ＰＬＣネットワーク３を介して接続された中央制御端末２０の制御に基づき、接続された各電化製品を制御する。尚、スマート電源タップ１０の詳細については、後述する。
【００２２】
中央制御端末２０は、例えば家庭や会社の事務所等に設けられ、部屋１００、キッチン２００及びリビング３００に備えられた電化製品１１０、２１０、３１０に接続された各スマート電源タップ１０及び各スマート電源タップ１０に接続された電化製品の管理・制御を行う。
【００２３】
ここで、各スマート電源タップ１０には、ＩＰ（Internet Protocol）アドレスが割り当てられ、中央制御端末２０は、このＩＰアドレスに基づき各スマート電源タップ１０との間で各種情報のやりとりを行う。例えば、中央制御端末２０は、各スマート電源タップ１０に接続された電化製品の電力使用量や、後述するスマート電源タップ１０に設けられた各種センサからのデータ等の各種情報を、ＰＬＣネットワーク３を介して各スマート電源タップ１０から取得すると共に、各スマート電源タップ１０に接続された電化製品を識別するための識別情報を受信する。そして、受信した識別情報と電力使用量等の各種情報とを関連付けて保存し、管理する。
【００２４】
また、中央制御端末２０は、保存された各種情報を後述するサーバ３０に対して送信すると共に、サーバ３０から家庭や会社の事務所等における電力使用量を抑制するための制御信号等を受信する。
【００２５】
さらに、中央制御端末２０は、スマート電源タップ１０に接続されたＩＲ（Infrared）センサ機能を有する電化製品の動作を制御（例えば、電源のＯＮ／ＯＦＦ制御）するためのＩＲセンサ制御信号を、ＰＬＣネットワーク３を介してスマート電源タップ１０に送信する。
【００２６】
サーバ３０は、例えば家庭や会社の事務所等とは異なる外部の場所に設けられ、各家庭や会社の事務所等の中央制御端末２０から電力使用量等の各種情報を収集する。そして、収集した情報に基づき今後（例えば、１時間後）の電力使用量の予測や、必要に応じて各中央制御端末２０に対して電力使用量を抑制するための制御信号等を送信し、全体の電力使用量を制御する。
【００２７】
図２に示すように、スマート電源タップ１０は、ＰＬＣ通信部１１、ＩＲセンサ部１２、電力測定部１３、ＩＤ（IDentification）設定部１４、センサ接続部１５、ＧＵＩ（Graphical User Interface）表示部１６、メモリ部１７及び各部を制御する中央制御部１８を備える。
【００２８】
ＰＬＣ通信部１１は、ＰＬＣネットワーク３に接続され、他のスマート電源タップ１０や中央制御端末２０との間でＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）等の所定のプロトコルを用いて通信を行う。
【００２９】
ＩＲセンサ部１２は、ＰＬＣネットワーク３に接続されたＰＬＣ通信部１１を介してスマート電源タップ１０から電化製品１１０、２１０、３１０の動作を制御するためのＩＲセンサ制御信号を受信し、受信したＩＲセンサ制御信号をスマート電源タップ１０に接続された電化製品に対応するＩＲ制御信号に変換し、スマート電源タップ１０に接続された電化製品に対して送信する。電化製品の動作制御としては、主に、電源のＯＮ／ＯＦＦを行うことができるが、例えば、スマート電源タップ１０に接続される電化製品がエアコンである場合には、電源のＯＮ／ＯＦＦ以外に、温度調整や予約等を行うこともできる。また、例えば、電化製品がテレビである場合には、電源のタイマー設定等を行うこともでき、電灯等の照明器具である場合には、明るさ調整等を行うこともできる。
【００３０】
ここで、ＩＲセンサ部１２は、学習機能を備え、スマート電源タップ１０に接続された電化製品のリモートコントローラを用いることで遠隔操作が可能となる操作と、各々の操作に対応するＩＲ制御信号を学習し、保存することができる。
【００３１】
電力測定部１３は、スマート電源タップ１０に接続された電化製品の電力使用量を測定し、得られる電力使用量を後述するメモリ部１７に保存する。また、電力測定部１３は、測定により得られる電力使用量を、所定時間毎に中央制御端末２０等の予め指定された機器に対してＰＬＣ通信部１１を介して送信する。
【００３２】
ＩＤ設定部１４は、スマート電源タップ１０に接続された電化製品の種類やタイプ等を識別するためのＩＤ（識別情報）を設定し、設定された電化製品の識別情報をメモリ部１７に保存すると共に、ＰＬＣ通信部１１を介して指定の機器に対して送信する。識別情報の設定は、ＤＩＰ（Dual In-line Package）スイッチ等を用いて行うことができ、例えば、ＤＩＰスイッチに設けられた複数のスイッチのＯＮ／ＯＦＦの組み合わせにより、接続された電化製品の識別情報を設定することができる。
【００３３】
センサ接続部１５は、例えば、外部に設けられた温度センサや湿度センサ、明るさセンサ、振動センサ等の外部の状態を検出する各種センサが接続され、これらのセンサによって測定されたセンサ情報を取得し、取得したセンサ情報をメモリ部１７に保存すると共に、所定時間毎に指定機器に対してＰＬＣ通信部１１を介して送信する。
【００３４】
ＧＵＩ表示部１６は、スマート電源タップ１０におけるＩＰアドレス等の基本設定情報を保存して表示する。メモリ部１７は、電力測定部１３で測定された電力使用量やセンサ接続部１５で取得されたセンサ情報、ＧＵＩ表示部１６で設定された設定情報等の各種情報を記憶する。
【００３５】
次に、上記構成を有するスマート電源タップ１０の外観について、図３〜図５を参照して説明する。
【００３６】
図３に示すように、スマート電源タップ１０には、壁側コンセント５０に接続するためのコンセント接続部１９が設けられると共に、電化製品のプラグを接続するための図示しない機器接続部が設けられる。
【００３７】
また、スマート電源タップ１０には、接続された電化製品に対してＩＲセンサ制御信号を送信するためのＩＲセンサ部１２と、ＩＤを設定するためのＩＤ設定部１４と、外部の各種センサを接続するためのセンサ接続部１５とが設けられる。
【００３８】
尚、図３では、通常、壁側コンセント５０にプラグを接続して使用する電化製品に対して適用可能なスマート電源タップ１０を示すが、これに限られず、蛍光灯や白熱電球等のコンセントとは異なる口金を有する照明器具に対しても適用可能である。
【００３９】
例えば、蛍光灯に対してスマート電源タップ１０を適用する場合には、図４に示すスマート電源タップ１０Ａを用いる。尚、この例では、スマート電源タップ１０Ａに蛍光灯６０が接続された状態を示す。スマート電源タップ１０Ａには、蛍光灯６０の口金に接続するための図示しない蛍光灯接続部が設けられると共に、蛍光灯６０を接続するためのソケットを接続する口金１９Ａが設けられる。また、スマート電源タップ１０Ａには、スマート電源タップ１０と同様に、ＩＲセンサ部１２、ＩＤ設定部１４及びセンサ接続部１５が設けられる。
【００４０】
また、例えば、白熱電球に対してスマート電源タップ１０を適用する場合には、図５に示すスマート電源タップ１０Ｂを用いる。尚、この例では、スマート電源タップ１０Ｂに白熱電球７０が接続された状態を示す。スマート電源タップ１０Ｂには、白熱電球７０の口金に接続するための図示しない電球接続部が設けられると共に、白熱電球７０を接続するためのソケットに接続する口金１９Ｂが設けられる。また、スマート電源タップ１０Ｂには、スマート電源タップ１０及び１０Ａと同様に、ＩＲセンサ部１２、ＩＤ設定部１４及びセンサ接続部１５が設けられる。
【００４１】
次に、上記構成を有するプライベートスマートグリッドシステム１の動作について説明する。
【００４２】
まず、このプライベートスマートグリッドシステム１における電力使用量を管理する場合について説明する。電力使用量の管理に先立って、スマート電源タップ１０に対して電化製品が接続され、スマート電源タップ１０のＩＤ設定部１４に対する操作により、接続された電化製品のＩＤが設定される。
【００４３】
スマート電源タップ１０は、電力測定部１３によって接続された電化製品の電力使用量を測定し、測定した電力使用量及び設定されたＩＤを、ＰＬＣ通信部１１を介して中央制御端末２０に対して送信する。
【００４４】
次に、中央制御端末２０は、スマート電源タップ１０から受信した電力使用量及びＩＤを関連付けて保存・管理する。また、中央制御端末２０は、保存した各スマート電源タップ１０における電力使用量を、インターネット４０を介してサーバ３０に送信する。
【００４５】
サーバ３０は、中央制御端末２０から受信した電力使用量に基づき、今後の電力使用量を予測する。そして、予測した電力使用量に基づき、必要に応じて電力使用量を抑制するための制御信号等を、インターネット４０を介して中央制御端末２０に送信する。
【００４６】
次に、スマート電源タップ１０に接続された電化製品を遠隔制御する場合について説明する。
【００４７】
中央制御端末２０は、スマート電源タップ１０に接続された電化製品に対して所定の動作を実行させるためのＩＲセンサ制御信号を、ＰＬＣネットワーク３を介してスマート電源タップ１０に送信する。
【００４８】
スマート電源タップ１０は、ＩＲセンサ部１２を介してＩＲセンサ制御信号を受信し、受信したＩＲセンサ制御信号をスマート電源タップ１０に接続された電化製品に対応するＩＲ制御信号に変換し、接続された電化製品のＩＲ受信部に向けて送信する。
【００４９】
以上のように、本実施の形態によれば、ＰＬＣネットワークに接続され、電化製品の電力使用量の計測が可能なスマート電源タップと、ＰＬＣネットワークに接続され、スマート電源タップから電化製品の電力使用量を受信する中央制御端末とを備えることにより、スマート電源タップに接続された電化製品における電力使用量の監視を行うことができる。
【００５０】
また、スマート電源タップがＩＲセンサ部を有することにより、中央制御端末から受信したＩＲセンサ制御信号に基づく電化製品の遠隔制御を行うことができる。
【００５１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上述した本発明の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えば、図５に示す例では、スマート電源タップ１０Ｂを白熱電球に対して適用するように説明したが、これに限られず、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）電球に対して適用することも可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１  プライベートスマートグリッドシステム
２  電力線
３  ＰＬＣネットワーク
１０、１０Ａ、１０Ｂ  スマート電源タップ
１１  ＰＬＣ通信部
１２  ＩＲセンサ部
１３  電力測定部
１４  ＩＤ設定部
１５  センサ接続部
１６  ＧＵＩ表示部
１７  メモリ部
１８  中央制御部
１９  コンセント接続部
１９Ａ、１９Ｂ  口金
２０  中央制御端末
３０  サーバ
４０  インターネット
５０  壁側コンセント
６０  蛍光灯
７０  白熱電球
１００  部屋
１１０  電化製品
２００  キッチン
２１０  電化製品
３００  リビング
３１０  電化製品
【図１】
2014225833.tif 000003
【図２】
2014225833.tif 000004
【図３】
2014225833.tif 000005
【図４】
2014225833.tif 000006
【図５】
2014225833.tif 000007