(57)【要約】【課題】移動するユニットにおいてエネルギー源が少なくなった場合にも、できるだけ活動に影響を少なくしエネルギーを効率的に使うことが可能な移動型エネルギー監視制御システムを提供すること。【解決手段】一例の移動型エネルギー監視制御システムは、各々が複数のエネルギー源を供給されて動作し、少なくともその一部は消費エネルギーを節約する節約モードを有する複数の機器から成る被駆動装置と、これらの機器にエネルギーを供給する複数のエネルギー源とを有し、移動可能な複数の下位ユニットと、この複数の下位ユニットの位置及びそれら下位ユニットの複数のエネルギー源の余力状態を監視する上位ユニットを有し、前記下位ユニットにおける残量エネルギーが所定値を超えたとき、前記被駆動装置の節約モードを有する機器を節約モードに移行させる。【選択図】図２
2014099959.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が複数のエネルギー源を供給されて動作し、少なくともその一部は消費エネルギーを節約する節約モードを有する複数の機器から成る被駆動装置と、これらの機器にエネルギーを供給する複数のエネルギー源とを有し、移動可能な複数の下位ユニットと、
この複数の下位ユニットの位置及びそれら下位ユニットの複数のエネルギー源の余力状態を監視する上位ユニットを有し、
前記下位ユニットにおける残量エネルギーが所定値を超えたとき、前記被駆動装置の節約モードを有する機器を節約モードに移行させる
移動型エネルギー監視制御システム。
【請求項２】
前記節約モードに移行した後、さらに残量エネルギーが少なくなったとき、前記上位ユニットは、前記下位ユニットの位置及びその下位ユニットが有するエネルギー源のほかに、所定の位置にあり複数のエネルギー源を保有する補給拠点の位置及びその保有するエネルギーの種類をも検知し、特定の下位ユニットが特定のエネルギー源が不足した、他の下位ユニットの他に前記補給拠点も含めて不足エネルギー源を有する最も近い下位ユニット又は前記補給拠点を前記エネルギーが不足する下位ユニットに通知する請求項１記載の移動型エネルギー監視制御システム。
【請求項３】
前記節約モードを有する機器は、少なくとも下位ユニットにおいて空気調整を行う空調部を含む請求項１又は２記載の移動型エネルギー監視制御システム。
【請求項４】
前記被駆動装置は、各部における電力余力を検知するセンサ部及び前記節約モードを有する機器を節約モードに移行させることが可能な各部制御部を有し、
前記センサ部により前記被駆動装置における各部の電力余力が減ってきたとき、複数のエネルギー源のエネルギー残量を検知し、この残量が所定値より小さくなったときに、前記各部制御部に前記節約モードを有する機器を節約モードに移行させる制御信号を送る、請求項１乃至３のいずれか１に記載の移動型エネルギー監視制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、移動する複数の集団（ユニット）に効率よくエネルギーを供給するために必要な移動型エネルギー監視制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のメンバーから成る集団単位で活動するグループ（ユニット）の場合、そのメンバーの位置が固定されていれば、用いる電子機器などに電力源として種々のエネルギー（電力）を安定的に補給することができ、エネルギーが足りなくなることは少ない。
【０００３】
しかし、このようなユニットが時々刻々移動している場合には、活動する位置が固定していないので、そのエネルギーの補給が制限される場合が多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１１２５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、このように移動するユニットにおいてエネルギー源が少なくなった場合にも、できるだけ活動に影響を少なくしエネルギーを効率的に使うことが可能な移動型エネルギー監視制御システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態によれば、各々が複数のエネルギー源を供給されて動作し、少なくともその一部は消費エネルギーを節約する節約モードを有する複数の機器から成る被駆動装置と、これらの機器にエネルギーを供給する複数のエネルギー源とを有し、移動可能な複数の下位ユニットと、この複数の下位ユニットの位置及びそれら下位ユニットの複数のエネルギー源の余力状態を監視する上位ユニットを有し、前記下位ユニットにおける残量エネルギーが所定値を超えたとき、前記被駆動装置の節約モードを有する機器を節約モードに移行させる移動型エネルギー監視制御システムを提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】一実施形態の全体構成を示す図である。
【図２】図１に示す一実施形態の下位ユニットの構成例を示す図である。
【図３】図１に示す一実施形態のセンサ部の構成例を示す図である。
【図４】図１に示す一実施形態の各部制御部の構成例を示す図である。
【図５】図１に示す一実施形態のエネルギー制御部の構成例を示す図である。
【図６】図１に示す一実施形態の中位ユニットの構成例を示す図である。
【図７】図１に示す一実施形態において特定の下位ユニットから最も近いユニット又は補給拠点を探すことを説明するための図である。
【図８】一実施形態の動作を説明するためのフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。一実施形態の全体の構成例を図１に示す。
【０００９】
一番上に上位ユニット１１があり、その下に中位ユニット１２があり、更にその下に下位ユニット１３がある。これらのユニットは例えば単数又は複数のメンバーから成るグループであり、これらのグループは全方位でランダムに移動したり静止したりする。
【００１０】
通常、上位ユニット１１は１つであり、この上位ユニット１１は複数例えば、３つの中位ユニット１２を監視制御しており、更に中位ユニット１２の各々は、複数例えば、３つの下位ユニット１３ａ，１３ｂ，１３ｃを監視制御している。いわゆるピラミッド構造である。上位ユニット、中位ユニット、下位ユニットの数は、ここでは、１，３，３としたが、もちろんこれに限られず、１以上の整数で変更可能である。具体的には、下位ユニット１３ａは例えばメンバー一人から成り、下位ユニット１３ｂ，１３ｃは各々メンバー４人、メンバー６人が乗り込んでいる車両である。
【００１１】
例えば車両である下位ユニット１３ｂの一構成例を図２に示す。この下位ユニット１３ｂは、大きく被駆動装置１６と、この被駆動装置１６に電力、動力などエネルギーを供給するエネルギー源１７とに分けられる。
【００１２】
被駆動装置１６として、この車両を駆動する車両駆動部２１と、２台のパソコン２２ａ，２２ｂと、各部の電源（エネルギー源）の状態等を検知するセンサ部２３と、この車両の位置情報を送信し他のユニットの位置を検知する位置送受信器２４と、無線通信機２５と、レーダ２６と、各部の装置のオンオフ及び通常モードと節約モードを切り替える各部制御部２７と、中位ユニット１２と送受信を行う無線送受信部２８と、この下位ユニット１３ｂ内の温度、湿度、換気など空気調整を行う空調部２９とを有する。
【００１３】
図２において、例えばパソコン２２ａ，２２ｂ、無線通信機２５、レーダ２６及び空調部２９は、通常動作させる通常モードの他にこのモードにおける消費電力よりも消費電力が小さい節約モードを有しており、節約モードを有する部は、黒丸を付けて示してある。これら節約モードを有する各部は、後述するように、エネルギー残量が所定値より小さくなったときに、各部制御部２７により制御されて、通常モードから節約モードに移行することにより、エネルギー源の消費量を少なくすることが可能である。
【００１４】
上記被駆動装置１６の各々にエネルギーを供給するエネルギー源１７としては、通常、車両駆動部２１に供給される液体燃料３０と、蓄電池３１と、燃料電池３２と、発動発電機３３と、太陽光発電機３４と、風力発電機３５と、これらのエネルギー源の切替え制御を行うエネルギー制御部３６と、現地の現在時刻を表示する時計３７とを有する。図２では、これらのエネルギー源は１個しか示していないが、複数あってもよく、例えば蓄電池３１、燃料電池３２、液体燃料３０などは通常、複数個ある。時計３７は、各エネルギー源を動作させることが可能かどうかを検知するためにあり、例えばかなりの音を発生する発動発電機は、日没後から夜明け前には動作させないように、エネルギー制御部３６が、制御する。なお、太陽光発電機３４を動作させるかどうかを判断するために太陽光検知器を有するようにしたり、風力発電機３５を動作させるかどうかを判断するために風力検知器を有するようにすることも可能である。
【００１５】
なおここでエネルギー源は、個々のエネルギー発生体をいう場合もあり、また複数のエネルギー源をいう場合もあり、更にそれら複数のエネルギー源の全体としてのエネルギー量をいう場合もある。
【００１６】
液体燃料３０は通常、可搬型のタンクに入っており、このタンクから車両駆動部２１の燃料タンクに補給されて車両駆動部２１の動作により車両（下位ユニット１３ｂ）は移動する車両駆動部２１は、液体燃料３０だけでなく、他のエネルギー源である蓄電池３１、燃料電池３２、発動発電機３３、太陽光発電機３４、風力発電機３５によっても動作する。
【００１７】
パソコン２２ａ，２２ｂは通常一般に用いられる可搬型のパーソナルコンピュータであり、通常、蓄電池３１により動作する。他のエネルギー源によっても動作可能である。
【００１８】
センサ部２３は、被駆動装置１６の各部におけるエネルギー消費状態即ち残りの電力余力を検知するものであり、各部の供給電力（エネルギー）が減ってきたとき、エネルギー源１７にあるエネルギー制御部３６に通知しエネルギー供給源を切り替える。
【００１９】
センサ部２３の具体的構成例を図３に示す。センサ部２３は、車両駆動部２１の電力余力を検知する車両駆動部電源センサ４０と、パソコン２２ａ，２２ｂの電力余力を検知するパソコン電源センサ４１と、レーダ２６の電力余力を検知するレーダ電源センサ４２と、位置送受信器２４の電力余力を検知する位置送受信器電源センサ４３と、無線通信機２５の電力余力を検知する無線通信機電源センサ４４と、無線送受信部２８の電力余力を検知する無線送受信部電源センサ４５と、を有する。車両駆動部電源センサ４０は、車両駆動部２１へ供給されている液体燃料の残量を電力余力に換算したものである。これらの各センサにより、センサ部２３は各部における電力余力の状態、即ちどの程度電力が残っているのかを把握することができる。
【００２０】
図２の各部制御部２７の構成例を図４に示す。各部制御部２７は、車両駆動部２１の方向、速度等を制御する車両駆動部制御部５０と、パソコン２２ａ，２２ｂの動作モード等を制御するパソコン制御部５１と、レーダ２６の送受信方向、モード、回転速度等を制御するレーダ制御部５２と、位置送受信器２４の位置情報の送受信などを制御する位置送受信器制御部５３と、無線通信機２５からの電波送受信等を制御する無線通信機制御部５４と、無線送受信部２８における中位ユニット１２とのデータ送受信を制御する無線送受信部制御部５５と、を有する。
【００２１】
図２のエネルギー制御部３６の構成例を図５に示す。エネルギー制御部３６は液体燃料３０の切換え制御などを行う液体燃料切換え部６０と、蓄電池３１の充放電制御や切り換え等を行う蓄電池切換え部６１と、燃料電池３２の切り換え等を行う燃料電池切換え部６２と、発動発電機３５の制御や切り換えを行う発動発電機切換え部６３と、太陽光発電機３４の作動制御や切換えを行う太陽光発電機切換え部６４と、風力発電機３５の作動制御や切換えを行う風力発電機切換え部６５と、全体のエネルギー残量を検知するエネルギー残量検知部６８とを有する。
【００２２】
例えば、パソコン２２ａの電源電力が低下してきたことを、センサ部２３のパソコン電源センサ４１が検知したら、センサ部２３は、エネルギー制御部３６に制御信号を送る。エネルギー制御部３６は、蓄電池切換え部６１を制御して、パソコン２２ａに接続されている蓄電池３１の１つを他の蓄電池に切り換えパソコン２２ａに接続して電力を供給する。
【００２３】
また蓄電池３１は静かでしかも蓄えておける重宝するエネルギー源であり、この蓄電池の容量が少なくなったら、各々が作動可能な環境にあるならば、発動発電機３３や太陽光発電機３４や風力発電機３５を作動させてこの蓄電池３１へ充電する。エネルギー制御部３６はこのように、発動発電機３３、太陽光発電機３４、風力発電機３５で発電しその電力を蓄電池３１へ充電する発電充電制御の機能をも有する。
【００２４】
また、エネルギー制御部３６のエネルギー残量検知部６８は、液体燃料３０、蓄電池３１、燃料電池３２、発動発電機３３、太陽光発電機３４、風量発電機３５の残量を推定し検知する。このとき、蓄電池３１などに実際残っている残量の他、各発電機を動作させることが可能かどうかも含めて検知する。各発電機を動作させる条件が整っている場合に蓄電池３１に残って残量が比較的少なくとも問題ないが、各発電機を動作させる条件が整っていない場合に蓄電池３１に残って残量が少ない場合には、対処策を講ずる必要がある。
【００２５】
このような場合には、エネルギー残量検知部６８は、残量が少ない旨の制御信号を各部制御部２７に送る。各部制御部２７はこの制御信号を受けて、節約モードに移行を指示する信号（節約モード移行信号）を、パソコン２２ａ，２２ｂ、無線通信機２５、レーダ２６、空調部２９に送る。この節約モード移行信号を受けたこれら各部は、通常モードから節約モードに移行する。
【００２６】
発動発電機３３はエンジンを作動させて発電するから、ある程度音をたててもいい状況で作動させることが好ましい。したがって、時計３７により現在時刻を検知し、例えば日没後から日の出前までは発動発電機３３を動作させないように制御する。
【００２７】
太陽光発電機３４は、直射日光が当たる場所で作動させることが望ましい。また風力発電機３５は、風が強く吹いているときに有効であり、下位ユニット１３ｂが停止している場合に用いることが望ましい。
【００２８】
図２では、これらの電源は個々別々に示したが、これらの電源を組み合わせたハイブリッド電源を用いることも可能である。
【００２９】
次に、例えば数人が乗り込んでいる車両である中位ユニット１２の構成例を図６に示す。中位ユニット１２は、被駆動装置６６と、エネルギー源６７から成る。エネルギー源６７は、図２に示したエネルギー源１７と同様である。被駆動装置６６は、図２に示した被駆動装置１６と同様であり、各部７１〜７７は各部２１〜２７に対応する。
【００３０】
被駆動装置６６は、そのほかに、上位ユニットと下位ユニットと２つに分けた無線送受信部７８ａ，７８ｂと、下位ユニット等の位置及びエネルギー源の状況等を示すユニットマップ部８１と、エネルギー源の補給が可能な補給拠点の位置やエネルギー源の保有状況を示す補給拠点マップ部８２と、これらの下位ユニットの位置、保有エネルギー源、補給拠点の位置、保有エネルギー源から、特定の下位ユニットが欲しいエネルギー源を有する下位ユニット又は補給拠点を検知する最近接対象検知部８３とを有する。
【００３１】
補給拠点は、各ユニットが必要とするエネルギー源を保有している拠点であり、この拠点の位置、保有しているエネルギー源は、原則として常時、送信している。
【００３２】
ある地域における補給拠点と下位ユニット及び中位ユニットの位置状況例を図７に示す。中位ユニット１２、下位ユニット１３ａ，１３ｂ，１３ｃ及び補給拠点８６ａ，８６ｂ，８６ｃが図示する位置にいるとする。中位ユニット１２、下位ユニット１３ａ，１３ｂ，１３ｃは移動しているが、補給拠点８６ａ，８６ｂ，８６ｃは固定位置にある。中位ユニット１２はその下位の下位ユニット１３ａ，１３ｂ，１３ｃの位置とエネルギー源の状況を把握している。
【００３３】
このとき、まず、例えば下位ユニット１３ｂのエネルギー残量検知部６８において、エネルギー残量が少なくなったことを検知し、各部制御部２７に制御信号を送る。これに応じて各部制御部２７は、パソコン２２ａ，２２ｂ、無線通信機２５、レーダ２６、空調部２９のモードを節約モードに移行させる。こうすることにより下位ユニット１３ｂのエネルギー消費量を減らすことができる。もし状況が好転して、発動発電機３３、太陽光発電機３４、風力発電機３５を動作させることができたならば、これらを蓄電池３１に蓄電し、エネルギー残量を増加させることができる。
【００３４】
このとき、十分エネルギー残量が増大し、エネルギー残量検知部６８は、その旨の制御信号を各部制御部２７に送る。これに応じて各部制御部２７は、先に節約モード移行信号を出していた各部に対して、その解除信号を送り、通常モードに復帰させる。
【００３５】
一方、エネルギー残量が回復しないときには、無線送受信部２８を介して中位ユニット１２にエネルギー残量が残り少なくなった旨の信号を送る。
【００３６】
このとき、中位ユニットは、これらの下位ユニットの位置、エネルギー源の保有状況、補給拠点の位置、エネルギー源の保有状況を総合判断して、必要なエネルギー源を保有している最も近いユニット又は補給拠点に行くように、下位ユニット１３ｂに指示する。
【００３７】
この動作を図８に示すフローチャートにしたがって説明する。まず、スタートすると、ステップＳ８０１で、中位ユニット１２が管轄している各下位ユニット及び補給拠点の位置とエネルギー源の余力状況を把握する。
【００３８】
例えば図２に示す下位ユニット１３ｂで、このセンサ部２３及びエネルギー制御部３６からのエネルギー源の余力状況の信号を無線送受信部２８から中位ユニット１２に、常時、送信している。下位ユニット１３ｂの位置は、位置送受信器２４から送信されている。下位ユニット１３ａ，１３ｃからも同様に、その位置とエネルギー源の余力状況信号が中位ユニット１２に送られている。
【００３９】
中位ユニット１２は、無線送受信部７８ａで下位ユニット１３ａ，１３ｂ，１３ｃの余力状況信号を監視して、ステップＳ８０２で、エネルギー源が残り少なくなっている下位ユニットがあるかどうか検知する。
【００４０】
もし、エネルギー源が残り少なくなってきている下位ユニット（例えば下位ユニット１３ｂ）がある（Ｓ８０３でＹ）場合には、次のステップＳ８０３で、その下位ユニットは上述のように節約モードを有する部分が節約モードに移行する。すなわち、エネルギー制御部３６においてエネルギー源が少なくなったことを検知すると、各部制御部２７に制御信号を送る。各部制御部２７は、パソコン２２ａ，２２ｂ、無線通信機２５、レーダ２６、空調部２９を節約モードに移行させる。
【００４１】
ステップＳ８０４では、当該下位ユニットのエネルギー源が更に残り少なくなってきているかどうかを中位ユニット１２はチェックする。当該下位ユニット１３ｂにおいて残量エネルギー源が更に少なくなってきている（Ｓ８０４でＹ）場合には、次のステップＳ８０５では、中位ユニット１２は無線送受信部７８ａを介して当該下位ユニット１３ｂに不足エネルギー源の種類を問い合わせる。先に中位ユニット１２が受信したエネルギー源の余力状況信号にエネルギー源の種類も含まれていれば、この問合せを行わなくてもよい。
【００４２】
なお、ステップＳ８０２及びステップＳ８０４でＮｏの場合には、いずれもステップＳ８０１に戻って中位ユニットが管轄下の下位ユニットの位置及びエネルギー源の余力状況を把握する。
【００４３】
ステップＳ８０６では不足エネルギー源を保有する近くの補給拠点及びユニットを検知する。この処理は、図６に示すように、ユニットマップ部８１に示されるユニットの位置と状況及び補給拠点マップ部８２により得られる補給拠点の位置と状況から検知される。
【００４４】
次のステップＳ８０７では、図６の最近接対象検知部８３でそのエネルギー源を保有している最も近いユニット又は補給拠点を検知する。これは、図７において点線で示すように、当該エネルギー源を有する、下位ユニット１３ｂから各ユニット及び補給拠点までの距離を検知し、最も短い距離のところを検知することになる。図７に示す例では補給拠点８６ｃが最も近い位置にあるのでこの補給拠点が該当する。
【００４５】
ステップＳ８０８では、中位ユニット１２は当該下位ユニット１３ｂに対して最近接の補給拠点又はユニット、今の場合、補給拠点８６ｃを指示する。なお、補給するエネルギー源を有するユニットが中位又は上位のユニットであればこれらのユニットからエネルギーを補給することができる。
【００４６】
このようにして、この実施形態では、下位ユニットの上に中位ユニットがあり、このユニットが下位ユニットの位置及びエネルギー源の余力状況を把握している。それゆえ、下位ユニットのどれかにエネルギー源が不足する状態になっても、中位ユニットでその下位ユニットに最も近いユニット又は補給拠点を検知して、当該エネルギー源が不足している下位ユニットに指示することが可能となる。また、一時的に下位ユニットのエネルギー源が少なくなった場合に節約モードに移行し、当該ユニットで消費するエネルギーを少なくすることにより、消費エネルギー量を減らして他の供給源に移行するまでの時間を延ばすことができる。
【００４７】
したがって、エネルギー源の必要なユニットに必要なエネルギー源を、最も効率的に供給することができる。
【００４８】
上記実施形態では、下位ユニットの位置及び各下位ユニットの有する機器のエネルギーの余力状態をその直接上位の中位ユニットが監視する場合について述べた。しかし、本発明は直接の上位でなく、更に上の上位ユニットが下位ユニットの位置及び機器のエネルギー源の余力状態を監視するようにしてもよい。この場合も含めて複数の下位ユニットを監視制御するユニットを上位ユニットという。
【００４９】
上記実施形態では、下位ユニット及び上位ユニットの他、エネルギー源を保有する補給拠点がある場合について説明した。しかし、このような補給拠点がなく、他の下位ユニット又は中位ユニット、上位ユニットから不足するエネルギー源を補給するような場合にも本発明は適用可能である。
【００５０】
一実施形態によれば、移動するユニットに対して最も効率的にエネルギー源を補給することが可能な移動型エネルギー監視制御システムが得られる。
【００５１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したがこれらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５２】
１１・・・・上位ユニット
１２・・・・中位ユニット
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ・・・・下位ユニット
１６，６６・・・・被駆動装置
１７，６７・・・・エネルギー源
２１・・・・車両駆動部
２２ａ，２２ｂ・・・・パソコン
２３・・・・センサ部
２４・・・・位置送受信器
２５・・・・無線通信機
２６・・・・レーダ
２７・・・・各部制御部
２８・・・・無線送受信部
２９・・・・空調部
３０・・・・液体燃料
３１・・・・蓄電池
３２・・・・燃料電池
３３・・・・発動発電機
３４・・・・太陽光発電機
３５・・・・風力発電機
３６・・・・エネルギー制御部
３７・・・・時計
４０・・・・車両駆動部電源センサ
４１・・・・パソコン電源センサ
４２・・・・レーダ電源センサ
４３・・・・位置送受信器電源センサ
４４・・・・無線通信機電源センサ
４５・・・・無線送受信部電源センサ
５０・・・・車両駆動部制御部
５１・・・・パソコン制御部
５３・・・・位置送受信器制御部
５４・・・・無線通信機制御部
５５・・・・無線送受信部制御部
６０・・・・液体燃料切換え部
６１・・・・蓄電池切換え部
６２・・・・燃料電池切換え部
６３・・・・発動発電機切換え部
６４・・・・太陽光発電機切換え部
６５・・・・風力発電機切換え部
６８・・・・エネルギー残量検知部
７８ａ，７８ｂ・・・・無線送受信部
８１・・・・ユニットマップ部
８２・・・・補給拠点マップ部
８３・・・・最近接対象検知部
８６ａ，８６ｂ，８６ｃ・・・・補給拠点
【図１】
2014099959.tif 000003
【図２】
2014099959.tif 000004
【図３】
2014099959.tif 000005
【図４】
2014099959.tif 000006
【図５】
2014099959.tif 000007
【図６】
2014099959.tif 000008
【図７】
2014099959.tif 000009
【図８】
2014099959.tif 000010