(57)【要約】【課題】需要家宅の電気機器の動作管理および制御を小規模な構成で実現する電気機器制御システムを提供する。【解決手段】需要家宅１００の対象機器１０３には機器制御部１０２が接続される。機器制御部１０２は、対象機器１０３の動作を制御するとともに、対象機器１０３へ電力を供給するスマートタップである。目標電力量比較部２０２は、主幹負荷計測部１０１が計測する需要家宅１００の主幹負荷と予め定められた目標電力量とを比較する。機器動作決定部２０３は、その比較結果に基づいて対象機器１０３の動作を決定し、承認取得部２０４が、需要家に対し、機器動作決定部２０３が決定した対象機器１０３の動作の実行を承認するか否か問い合わせる。承認取得部２０４が需要家からの承認を得ると、機器動作実行命令部２０５が、機器動作決定部２０３が決定した対象機器１０３の動作の実行を、機器制御部１０２に命じる。【選択図】図１
2019193389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
需要家宅の機器に接続され、接続された機器の動作を制御可能な機器制御部と、
前記需要家宅の主幹負荷を計測する主幹負荷計測部と、
前記主幹負荷と予め定められた目標電力量とを比較する目標電力量比較部と、
前記目標電力量比較部による比較結果に基づいて、前記機器制御部に接続された機器である対象機器の動作を決定する機器動作決定部と、
前記需要家宅の需要家に対し、機器動作決定部が決定した前記対象機器の動作の実行を承認するか否か問い合わせる承認取得部と、
前記承認取得部が前記需要家からの承認を得ると、前記機器動作決定部が決定した前記対象機器の動作の実行を、前記機器制御部に命じる機器動作実行命令部と、
を備え、
前記機器制御部は、前記対象機器の動作を制御するとともに、当該対象機器へ電力を供給するスマートタップである、
電気機器制御システム。
【請求項２】
前記主幹負荷計測部が計測した前記主幹負荷から、前記需要家宅の機器別の負荷を推定する機器別負荷推定部をさらに備え、
前記目標電力量比較部は、さらに、前記機器別の負荷の推定値と予め定められた機器別の目標電力量とを比較し、
前記機器動作決定部は、前記機器別の負荷の推定値と前記機器別の目標電力量との比較結果を加味して、前記対象機器の動作を決定する、
請求項１に記載の電気機器制御システム。
【請求項３】
需要家宅の機器に接続され、接続された機器の動作を制御可能な機器制御部と、
前記需要家宅の主幹負荷を計測する主幹負荷計測部と、
前記主幹負荷計測部が計測した前記主幹負荷から、前記需要家宅の機器別の負荷を推定する機器別負荷推定部と、
前記機器別の負荷の推定値と予め定められた機器別の目標電力量とを比較する目標電力量比較部と、
前記目標電力量比較部による比較結果に基づいて、前記機器制御部に接続された機器である対象機器の動作を決定する機器動作決定部と、
前記需要家宅の需要家に対し、機器動作決定部が決定した前記対象機器の動作の実行を承認するか否か問い合わせる承認取得部と、
前記承認取得部が前記需要家からの承認を得ると、前記機器動作決定部が決定した前記対象機器の動作の実行を、前記機器制御部に命じる機器動作実行命令部と、
を備え、
前記機器制御部は、前記対象機器の動作を制御するとともに、当該対象機器へ電力を供給するスマートタップである、
電気機器制御システム。
【請求項４】
前記対象機器の負荷を計測する対象機器負荷計測部をさらに備え、
前記目標電力量比較部は、さらに、前記対象機器の負荷と予め定められた前記対象機器の目標電力量とを比較し、
前記機器動作決定部は、前記対象機器の負荷と前記対象機器の目標電力量との比較結果を加味して、前記対象機器の動作を決定する、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電気機器制御システム。
【請求項５】
前記機器動作決定部は、前記目標電力量比較部による比較結果に基づいて、前記対象機器の動作をオンにするかオフにするかを決定する、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電気機器制御システム。
【請求項６】
前記機器制御部は、前記対象機器への電力供給のオンとオフを切り換えることにより、前記対象機器の動作のオンとオフを切り換える、
請求項５に記載の電気機器制御システム。
【請求項７】
前記機器動作決定部は、前記目標電力量比較部による比較結果に基づいて、前記対象機器の負荷に影響する前記対象機器の動作の設定を決定する、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電気機器制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、需要家の住宅に設置された電気機器の制御を行う電気機器制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信機能を有する次世代の電力メータであるスマートメータ（ＳＭ）の普及拡大により、需要家の住宅（需要家宅）の総消費エネルギーである主幹負荷を３０分毎に計測・収集するシステムが普及しつつある。また、スマートメータで計測した主幹負荷を用いて需要家の生活を支援する種々のサービスが提案されている。例えば下記の特許文献１，２には、スマートメータで計測した主幹負荷から需要家が在宅中か否かを推定し、その推定結果を宅配業界やセキュリティ関連業界に展開するサービスが提案されている。
【０００３】
また、需要家宅の主幹負荷の低減を目的とした技術として、例えば特許文献３には、需要家宅の主幹負荷を予測し、その予測結果に応じた電気機器の制御方法を需要家に提案するシステムが提案されている。さらに、特許文献４では、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）または需要家宅の機器負荷計測装置から電気機器ごとの負荷を取得し、各機器を省電力モードで動作させたときの電力削減量を算出して、需要家に提示するシステムが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−０３３３４１号公報
【特許文献２】特開２０１５−１０９０４６号公報
【特許文献３】特開２０１６−０７３０７２号公報
【特許文献４】特開２０１７−１４７８６９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、特許文献３および特許文献４の技術は、需要家宅の電気機器を制御するために、大規模なシステム（例えばＨＥＭＳや、企業がスマートフォン等を通じて需要家宅の電気機器を操作するシステムなど）を導入する必要がある。そのため、それらのシステムを実現するためには、需要家宅の電気機器の取り替えが必要となり、設置工事など、需要家の多大な手間を要する。また、特許文献４には、ＨＥＭＳを用いず、需要家へ電力削減量の提示だけを行うシステムも開示されているが、当該システムでは、需要家が手動で電気機器の動作を省電力モードに切り替える必要があり、利便性に欠ける。
【０００６】
本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、需要家宅の電気機器の動作管理および制御を小規模な構成で実現する電気機器制御システム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】
【０００７】
本発明の第１の局面に係る電気機器制御システムは、需要家宅の機器に接続され、接続された機器の動作を制御可能な機器制御部と、前記需要家宅の主幹負荷を計測する主幹負荷計測部と、前記主幹負荷と予め定められた目標電力量とを比較する目標電力量比較部と、前記目標電力量比較部による比較結果に基づいて、前記機器制御部に接続された機器である対象機器の動作を決定する機器動作決定部と、前記需要家宅の需要家に対し、機器動作決定部が決定した前記対象機器の動作の実行を承認するか否か問い合わせる承認取得部と、前記承認取得部が前記需要家からの承認を得ると、前記機器動作決定部が決定した前記対象機器の動作の実行を、前記機器制御部に命じる機器動作実行命令部と、を備え、前記機器制御部は、前記対象機器の動作を制御するとともに、当該対象機器へ電力を供給するスマートタップである。
【０００８】
本発明の第２の局面に係る電気機器制御システムは、需要家宅の機器に接続され、接続された機器の動作を制御可能な機器制御部と、前記需要家宅の主幹負荷を計測する主幹負荷計測部と、前記主幹負荷計測部が計測した前記主幹負荷から、前記需要家宅の機器別の負荷を推定する機器別負荷推定部と、前記機器別の負荷の推定値と予め定められた機器別の目標電力量とを比較する目標電力量比較部と、前記目標電力量比較部による比較結果に基づいて、前記機器制御部に接続された機器である対象機器の動作を決定する機器動作決定部と、前記需要家宅の需要家に対し、機器動作決定部が決定した前記対象機器の動作の実行を承認するか否か問い合わせる承認取得部と、前記承認取得部が前記需要家からの承認を得ると、前記機器動作決定部が決定した前記対象機器の動作の実行を、前記機器制御部に命じる機器動作実行命令部と、を備え、前記機器制御部は、前記対象機器の動作を制御するとともに、当該対象機器へ電力を供給するスマートタップである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る電気機器制御システムによれば、主幹負荷と目標電力量との比較結果、あるいは、機器ごとの負荷の推定値と目標電力量と比較結果に応じて、スマートタップが対象機器の動作を制御する。スマートタップの導入により、需要家宅の電気機器の動作管理および制御を小規模な構成で実現できる。また、需要家は、電気機器制御システムが決定した対象機器の動作に承認を与えるだけでよく、高い利便性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係る電気機器制御システムの機能ブロック図である。
【図２】実施の形態１に係る電気機器制御システムのハードウェアを用いた構成例を示す図である。
【図３】主幹負荷のデータの例を示す図である。
【図４】実施の形態１におけるスマートタップの構成例を示す図である。
【図５】機器別負荷の例を示す図である。
【図６】実施の形態１における対象機器の動作の決定フローの例を示す図である。
【図７】実施の形態１における承認入力画面の例を示す図である。
【図８】機器制御信号の例を示す図である。
【図９】実施の形態２に係る電気機器制御システムの機能ブロック図である。
【図１０】実施の形態２に係る電気機器制御システムのハードウェアを用いた構成例を示す図である。
【図１１】実施の形態２におけるスマートタップの構成例を示す図である。
【図１２】実施の形態３に係る電気機器制御システムの機能ブロック図である。
【図１３】実施の形態３に係る電気機器制御システムのハードウェアを用いた構成例を示す図である。
【図１４】実施の形態３におけるスマートタップの構成例を示す図である。
【図１５】実施の形態４に係る電気機器制御システムの機能ブロック図である。
【図１６】実施の形態４に係る電気機器制御システムのハードウェアを用いた構成例を示す図である。
【図１７】実施の形態４におけるスマートタップの構成例を示す図である。
【図１８】実施の形態４における対象機器の動作の決定フローの例を示す図である。
【図１９】実施の形態４における承認入力画面の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜実施の形態１＞
本発明の実施の形態１に係る電気機器制御システムについて説明する。以下の説明では、電気機器制御システムにより使用電力量が管理される住宅の居住者を「需要家」と称し、その住宅を「需要家宅」と称する。また、需要家宅に設置された電気機器（以下、単に「機器」という）のうち、電気機器制御システムにより動作が管理される機器を「対象機器」と称する。また、各機器の使用電力量を「負荷」とも称し、需要家宅の総消費電力量を「主幹負荷」と称する。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態１に係る電気機器制御システムの機能ブロック図である。図１のように、電気機器制御システムは、需要家宅１００に備えられた主幹負荷計測部１０１、機器制御部１０２、対象機器１０３および承認入力部１０４と、電力会社２００により管理される機器別負荷推定部２０１、目標電力量比較部２０２、機器動作決定部２０３、承認取得部２０４および機器動作実行命令部２０５とを備えている。後述するように、承認入力部１０４は、スマートフォンなどの携帯型の通信端末でもよく、需要家宅１００内に設置されているとは限らない。
【００１３】
主幹負荷計測部１０１は、需要家宅１００の総消費電力量である主幹負荷を計測し、計測した主幹負荷のデータを電力会社２００へ送信する。機器制御部１０２は、需要家宅１００に設置された１つ以上の対象機器１０３に接続されており、対象機器１０３の動作を制御する。承認入力部１０４は、後述する承認取得部２０４からの問い合わせに対して、需要家が「承認」または「非承認」の応答を入力するためのユーザインターフェースである。
【００１４】
機器別負荷推定部２０１は、主幹負荷計測部１０１が計測した需要家宅１００の主幹負荷に基づいて、需要家宅１００の機器別の負荷を推定する。目標電力量比較部２０２は、主幹負荷計測部１０１が計測した主幹負荷と予め定められた目標電力量とを比較する。機器動作決定部２０３は、需要家宅１００の主幹負荷と目標電力量との比較結果に基づいて、対象機器１０３の動作を決定する。
【００１５】
承認取得部２０４は、需要家宅１００の需要家に対し、機器動作決定部２０３が決定した対象機器１０３の動作の実行を承認するか否か問い合わせる。需要家は、承認入力部１０４を用いて、承認取得部２０４からの問い合わせに対する応答、すなわち、機器動作決定部２０３が決定した対象機器１０３の動作の実行を承認するか否かを入力することができる。機器動作実行命令部２０５は、承認取得部２０４が需要家からの承認を得ることができた場合に、機器動作決定部２０３が決定した対象機器１０３の動作を実行するように、機器制御部１０２に命じる。
【００１６】
図２は、図１の電気機器制御システムのハードウェアを用いた構成例を示す図である。以下では、基本的に図１を参照して説明を行うが、必要に応じて図２も参照する。
【００１７】
図１の主幹負荷計測部１０１は、図２においてスマートメータ１０１ａとして構成されている。スマートメータ１０１ａは、需要家宅１００の主幹負荷のデータを、Ａルート（スマートメータと電力会社とを繋ぐ通信ルート）を用いて電力会社２００へ送信する。図３に、電力会社２００がスマートメータ１０１ａから取得する主幹負荷のデータの例を示す。図３では、主幹負荷を３０分値としているが、主幹負荷の粒度はこれに限られず、３０分値より細かくても粗くてもよい。またスマートメータ１０１ａが主幹負荷を送信する発信先は、スマートメータのデータを収集するサーバシステム（例えばＭＤＭＳ：Meter Data Management System）でよいが、電力会社２００に別途設けられたサーバシステムでもよい。
【００１８】
なお、主幹負荷計測部１０１は、スマートメータに限られず、例えば、需要家１０５が需要家宅１００の分電盤等に設置した計測器でもよい。その場合、主幹負荷計測部１０１は、例えばインターネット経由で主幹負荷のデータを電力会社２００へ送信してもよい。
【００１９】
図１の機器制御部１０２は、図２においてスマートタップ１０２ａとして構成されている。「スマートタップ」とは、対象機器１０３の動作を制御する機器制御部１０２としての機能と、対象機器１０３へ電力を供給する電源タップとしての機能とを兼ね備えたものである。図４に、スマートタップ１０２ａの構成例を示す。図４のスマートタップ１０２ａは、需要家宅１００の壁などに設けられた電源ソケット（コンセント）と、対象機器１０３の電源プラグとの間に取り付けるものを想定しているが、スマートタップ１０２ａの構成はこれに限られない。
【００２０】
対象機器１０３は、需要家宅１００に設置されたエアコン、洗濯機、冷蔵庫などの機器のうち、機器制御部１０２（スマートタップ１０２ａ）に接続されたものである。対象機器１０３は任意の機器でよいが、どの機器が対象機器１０３であるか（どの機器が機器制御部１０２に接続されているか）は、電力会社２００側のシステムで把握されているものとする。
【００２１】
図１の承認入力部１０４は、図２において、需要家宅１００の居住者である需要家１０５が所有する通信端末１０４ａとして構成されている。通信端末１０４ａは、例えば、スマートフォンやパソコン、タブレットなど、汎用の通信端末でよいが、本システム専用の通信端末でもよい。
【００２２】
図１の機器別負荷推定部２０１、目標電力量比較部２０２、機器動作決定部２０３、承認取得部２０４および機器動作実行命令部２０５は、図２において、電力会社２００が管理するサーバである電力会社サーバ２００ａ上に構築されている。すなわち、機器別負荷推定部２０１、目標電力量比較部２０２、機器動作決定部２０３、承認取得部２０４および機器動作実行命令部２０５の各機能は、電力会社サーバ２００ａのプロセッサが、記憶媒体（メモリ）に記憶されたプログラムを実行することによって実現される。図２には、機器別負荷推定部２０１、目標電力量比較部２０２、機器動作決定部２０３、承認取得部２０４および機器動作実行命令部２０５の全てが１つの電力会社サーバ２００ａに構築された例を示したが、それらは複数のサーバ上に分けて構築されていてもよい。
【００２３】
機器別負荷推定部２０１は、主幹負荷計測部１０１（スマートメータ１０１ａ）から取得した需要家宅１００の主幹負荷から、需要家宅１００に設置された機器ごとの負荷（機器別負荷）を推定する。図５に、機器別負荷の推定値の例を示す。機器別負荷推定部２０１は、需要家宅１００内の全ての機器の負荷を推定してもよいし、一部の機器（図５の例ではエアコン、洗濯機および冷蔵庫）の負荷のみを推定してもよい。また、機器別負荷推定部２０１は、１つ１つの機器の負荷ではなく、キッチン用途の機器、空調用途の機器など、用途別に機器の負荷を推定してもよい。
【００２４】
機器別負荷推定部２０１が主幹負荷から機器別負荷を推定する方法は任意の方法でよく、例えば、特開２０１７−２２４１２１号公報に開示された技術を適用できる。また、機器別負荷推定部２０１が、需要家宅１００から機器ごとの使用状況の情報を取得し、その情報に基づいて機器別負荷推定値を算出してもよい。また、例えば、電力会社２００が、当該需要家宅の他の需要家宅から機器ごとの使用電力量を取得していれば、他の需要家宅における主幹負荷と各機器の使用電力量との比率（他の需要家宅が複数の場合はその平均値）に基づいて、当該需要家の機器別負荷推定値を算出してもよい。
【００２５】
なお、機器別負荷推定部２０１は、主幹負荷計測部１０１が計測した需要家宅１００の主幹負荷のデータを、ＭＤＭＳから取得してもよいし、主幹負荷計測部１０１からインターネット経由で取得してもよい。
【００２６】
目標電力量比較部２０２は、主幹負荷計測部１０１が計測した需要家宅１００の主幹負荷と、予め定められた目標電力量を比較し、需要家宅１００の主幹負荷と目標電力量のどちらが大きいかを判定する。目標電力量は１つのみとは限られず、例えば第１の目標電力量、第２の目標電力量など、複数定められてもよい。
【００２７】
また、目標電力量が機器ごとに定められ、目標電力量比較部２０２が、機器別負荷推定部２０１が推定した機器ごとの負荷と機器ごとの目標電力量とを比較してもよい。この場合、目標電力量は、２つ以上の機器の負荷の合計に対して設けられてもよい。例えば、エアコンの負荷と冷蔵庫の負荷との合計に目標電力値が定められ、目標電力量比較部２０２が、エアコンの負荷の推定値と冷蔵庫の負荷の推定値との合計と目標電力値とを比較してもよい。もちろん、目標電力量比較部２０２は、主幹負荷と目標電力値との比較、および、機器ごとの負荷の推定値と機器ごとの目標電力量との比較の両方を行ってもよい。
【００２８】
目標電力量は、電力会社２００によって設定されてもよいし、需要家１０５が独自に設定して、インターネット経由で機器別負荷推定部２０１に送信できるようにしてもよい。なお、目標電力量の粒度も、３０分値に限られず、３０分値より細かくても粗くてもよい。また、目標電力量比較部２０２は、主幹負荷または機器別負荷推定値の現在の値と目標電力量との比較だけを行うのではなく、主幹負荷または機器別負荷推定値の過去の値を含めた時系列データに対して目標電力量との比較評価を行ってもよい。
【００２９】
機器動作決定部２０３は、目標電力量比較部２０２による比較結果に基づいて、対象機器１０３の動作を決定する。目標電力量比較部２０２により複数の目標電力量を用いた比較が行われ、複数の比較結果が得られる場合は、それら複数の比較結果に基づいて対象機器１０３の動作を決定してもよい。
【００３０】
本実施の形態では、機器動作決定部２０３は、目標電力量比較部２０２による比較結果に基づいて、対象機器１０３の動作をオンにするかオフにするかを決定するものとする。例えば、機器動作決定部２０３は、主幹負荷が目標電力量よりも大きく、且つ、対象機器１０３の動作がオンしていた場合、対象機器１０３の動作をオフにするように決定して、主幹負荷の低減を図ることができる。なお、対象機器１０３の動作がオンしているか否かは、機器別負荷推定部２０１が推定した対象機器１０３の負荷の大きさから判断できる。
【００３１】
図６に、機器動作決定部２０３が対象機器１０３の動作の決定するフローの例を示す。図６のフローでは、需要家宅１００の主幹負荷が目標電力量（０．５ｋＷｈ）よりも大きい場合、または、対象機器１０３の負荷の推定値が目標電力量（０．３ｋＷｈ）よりも大きい場合に、対象機器１０３の動作をオフにするように決定される。また、需要家宅１００の主幹負荷が目標電力量（０．５ｋＷｈ）以下、且つ、対象機器１０３の負荷の推定値も目標電力量（０．３ｋＷｈ）以下の場合に、対象機器１０３の動作がオンにされるように決定される。
【００３２】
機器動作決定部２０３が決定する対象機器１０３の動作はオンかオフかの２択でなくてもよく、例えば、対象機器１０３へ制御信号を送らずに、現状の動作を維持させるという選択肢も考えられる。また、対象機器１０３へ連続的に制御信号が送信されることを防ぐために、対象機器１０３へ制御信号を送信してから一定時間が経過するまでは新たな制御信号を送信しないようにしてもよい。さらに、機器動作決定部２０３は、主幹負荷および機器別負荷推定値以外の環境要因（例えば時刻や気温など）を加味して、対象機器１０３の動作を決定してもよい。
【００３３】
また、目標電力量比較部２０２が機器ごとの負荷の推定値と目標電力量とを比較して、複数の比較結果が得られる場合、複数の比較結果のそれぞれに重み付けを行ってもよい。例えば、ｔ個の機器について負荷の推定値と目標電力量との比較が行われる場合、機器ｉの負荷の評価式を式（１）のように定義し、複数の機器の負荷の総合的な評価式を式（２）のように定義して、機器動作決定部２０３が、式（２）から得られる評価値Ｔに基づいて対象機器１０３の動作を決定してもよい。
【００３４】
【数１】
2019193389.tif 000003
【００３５】
【数２】
2019193389.tif 000004
【００３６】
ここで、Ｗｉは機器ｉの負荷の推定値ｋｉに対する重み係数であり、ｆ（ｋｉ，ｓｉ）は、負荷の推定値ｋｉが機器ｉの目標電力量ｓｉを超える場合に１、超えない場合に０を出力する関数である。
【００３７】
なお、複数の比較結果のうち、対象機器１０３の動作を決定する基準として優先すべきものが存在する場合は、機器動作決定部２０３は、重み付けによる評価値ではなく、優先度の高い比較結果を用いて対象機器１０３の動作を決定してもよい。
【００３８】
承認取得部２０４は、需要家１０５に対し、機器動作決定部２０３が決定した対象機器１０３の動作の実行を承認するか否か問い合わせる。需要家１０５は、承認入力部１０４（通信端末１０４ａ）を用いて、問い合わせに対する承認または非承認の応答を入力することができる。
【００３９】
図７は、承認取得部２０４からの問い合わせを受けたときに通信端末１０４ａに表示される画面である承認入力画面の例である。需要家１０５がこの画面の「はい」のボタンにタッチすると、通信端末１０４ａは、需要家１０５が機器動作決定部２０３により決定された対象機器１０３の動作（ここではエアコンをオフにすること）を承認したと判断し、その旨を承認取得部２０４へ通知する。一方、需要家１０５が「いいえ」のボタンにタッチすると、通信端末１０４ａは、需要家１０５が機器動作決定部２０３により決定された対象機器１０３の動作を承認しなかったと判断し、その旨を承認取得部２０４へ通知する。
【００４０】
なお、承認取得部２０４は、必ずしも機器動作決定部２０３が対象機器１０３の動作を決定するたびに需要家１０５への問い合わせを行わなくてもよい。例えば、需要家１０５から事前の承諾を得ている場合には、需要家１０５が機器動作決定部２０３により決定された対象機器１０３の動作を承認しているとみなし、問い合わせを省略してもよい。
【００４１】
承認取得部２０４が需要家１０５からの承認を得ることができた場合、機器動作実行命令部２０５は、機器制御部１０２に対し、対象機器１０３に機器動作決定部２０３が決定した動作を実行させる命令（機器動作実施命令）を送信する。機器動作実行命令部２０５から機器制御部１０２への機器動作実施命令の送信は、インターネット経由でよく、例えば需要家宅１００に予め配備されたインターネット接続可能なＬＡＮ（Local Area Network）を利用してもよい。
【００４２】
機器制御部１０２は、機器動作実施命令を受信すると、機器動作決定部２０３が決定した動作を実行させるための機器制御信号を対象機器１０３へ送信する。機器制御信号の送信方法は、対象機器１０３が対応している通信規格であればどのようなものでもよい。例えば、Echonet Lite（登録商標）やBluetooth（登録商標）、赤外線通信など用いたものでもよい。
【００４３】
対象機器１０３は、機器制御部１０２から機器制御信号を受信すると、機器動作決定部２０３が決定した動作を実行する。対象機器１０３は、機器制御信号を受信したときに行うべき動作を事前に記憶していてもよい。その場合、機器制御信号に具体的な動作内容を指示する情報を含ませる必要がなくなる。また、機器制御部１０２が対象機器１０３の現在の動作を把握できる場合、機器制御部１０２は、対象機器１０３に現在の動作と同じ動作を行わせる機器制御信号の送信を省略してもよい。
【００４４】
図８は、機器制御部１０２が対象機器１０３に送信する機器制御信号の例である。図８の“data”部分の数値の組み合わせにより、対象機器１０３の動作を制御することができる。
【００４５】
実施の形態１に係る電気機器制御システムによれば、需要家宅１００の主幹負荷と目標電力量との比較結果、あるいは、機器ごとの負荷の推定値と目標電力量と比較結果に応じて、対象機器１０３の動作が制御される。スマートタップ１０２ａの導入により、需要家宅の電気機器の動作管理および制御を小規模な構成で実現できる。また、通信機能を有する任意の機器を対象機器１０３にできるため、機器への取り替えや設置工事などの手間を抑えることができる。さらに、需要家１０５は、電気機器制御システムが決定した対象機器１０３の動作に対して承認を与えるだけでよい。よって、需要家１０５は手動で対象機器１０３を操作して、動作を変更する必要がなく、高い利便性が得られる。
【００４６】
＜実施の形態２＞
図９は、本発明の実施の形態２に係る電気機器制御システムの機能ブロック図であり、図１０は、当該電気機器制御システムのハードウェアを用いた構成例を示す図である。図９は、図１に対し、機器制御部１０２、機器動作決定部２０３、承認取得部２０４および機器動作実行命令部２０５を、それぞれ機器制御部２１０２、機器動作決定部２２０３、承認取得部２２０４および機器動作実行命令部２２０５に置き換えたものである。図１０は、図２に対し、スマートタップ１０２ａ、機器動作決定部２０３、承認取得部２０４および機器動作実行命令部２０５を、それぞれスマートタップ２１０２ａ、機器動作決定部２２０３、承認取得部２２０４および機器動作実行命令部２２０５に置き換えたものである。図９および図１０では、図１および図２に示したものと同様に機能する要素には同一符号を付しており、ここではそれらの詳細な説明は省略する。
【００４７】
図１１に、実施の形態２の機器制御部２１０２であるスマートタップ２１０２ａの構成例を示す。スマートタップ２１０２ａは、対象機器１０３へ機器制御信号を送信する機能を有しておらず、代わりに、対象機器１０３へ電源供給のオンとオフ（供給と遮断）を切り替える機能を有しており、その点で図４のスマートタップ１０２ａとの相違している。
【００４８】
機器動作決定部２２０３は、目標電力量比較部２０２による比較結果に基づいて、対象機器１０３への電源供給をオンにするかオフにするかを決定することで、対象機器１０３の動作を決定する。目標電力量比較部２０２により複数の目標電力量を用いた比較が行われ、複数の比較結果が得られる場合は、それら複数の比較結果に基づいて電源供給のオンまたはオフ（以下「オン／オフ」と表現する）を決定する。
【００４９】
機器動作決定部２２０３の決定内容は、対象機器１０３への電源供給のオン／オフの２択でなくてもよく、例えば、対象機器１０３への電源供給のオン／オフを切り替えずに現状のまま維持させるという選択肢も考えられる。また、機器動作決定部２２０３は、主幹負荷および機器別負荷推定値以外の環境要因（例えば時刻や気温など）を加味して、対象機器１０３への電源供給のオン／オフを決定してもよい。
【００５０】
また、目標電力量比較部２０２が機器ごとの負荷の推定値と目標電力量とを比較して、複数の比較結果が得られる場合、複数の比較結果のそれぞれに重み付けを行ってもよい。複数の比較結果のうち、対象機器１０３への電源供給のオン／オフを決定する基準として優先すべきものが存在する場合は、機器動作決定部２２０３は、重み付けによる評価値ではなく、優先度の高い比較結果を用いて対象機器１０３への電源供給のオン／オフを決定してもよい。
【００５１】
承認取得部２２０４は、需要家１０５に対し、機器動作決定部２２０３による決定内容（対象機器１０３への電源供給のオン／オフ）を承認するか否か問い合わせる。需要家１０５は、承認入力部１０４（通信端末１０４ａ）を用いて、問い合わせに対する承認または非承認の応答を入力することができる。
【００５２】
なお、承認取得部２２０４は、必ずしも機器動作決定部２２０３が対象機器１０３への電源供給のオン／オフを決定するたびに需要家１０５への問い合わせを行わなくてもよい。例えば、需要家１０５から事前の承諾を得ている場合には、需要家１０５が機器動作決定部２２０３による決定内容を承認しているとみなし、問い合わせを省略してもよい。
【００５３】
承認取得部２２０４が需要家１０５からの承認を得ることができた場合、機器動作実行命令部２２０５は、機器制御部２１０２に対し、対象機器１０３に機器動作決定部２２０３による決定内容を実行させる命令（機器動作実施命令）を送信する。機器動作実行命令部２２０５から機器制御部２１０２への機器動作実施命令の送信は、インターネット経由でよく、例えば需要家宅１００に予め配備されたインターネット接続可能なＬＡＮを利用してもよい。
【００５４】
機器制御部２１０２は、機器動作実施命令を受信すると、機器動作決定部２２０３による決定に従って、対象機器１０３への電源供給のオン／オフを切り替える。その結果、実施の形態１と同様に、対象機器１０３の動作のオンとオフとが切り替わる。
【００５５】
機器制御部２１０２は、対象機器１０３への電源供給のオン／オフを切り替える前に、表示や音声などを用いて、電源供給のオン／オフが切り替わる旨を需要家１０５に通知してもよい。その場合、図１１に示したスマートタップ２１０２ａに、発光素子や表示パネルなどの表示手段、あるいは、ブザーやスピーカなどの音声出力手段を設ける必要がある。
【００５６】
実施の形態２に係る電気機器制御システムによれば、需要家宅１００の主幹負荷と目標電力量との比較結果、あるいは、機器ごとの負荷の推定値と目標電力量と比較結果に応じて対象機器１０３の動作が制御されるため、実施の形態１と同様の効果が得られる。また、対象機器１０３の動作の制御が、対象機器１０３への電源供給のオン／オフを切り替えることによって行われるため、通信機能を持たない機器も対象機器１０３にすることができ、高い汎用性が得られる。よって、機器への取り替えや設置工事などの手間をさらに抑えることができる。
【００５７】
＜実施の形態３＞
図１２は、本発明の実施の形態３に係る電気機器制御システムの機能ブロック図であり、図１３は、当該電気機器制御システムのハードウェアを用いた構成例を示す図である。図１２は、図１に対し、需要家宅１００に対象機器負荷計測部３１０６を追加すると共に、電力会社２００の目標電力量比較部２０２を目標電力量比較部３２０２に置き換えたものである。図１３は、図２に対し、スマートタップ１０２ａおよび目標電力量比較部２０２を、それぞれスマートタップ３１０２ａおよび目標電力量比較部３２０２に置き換えたものである。図１２および図１３では、図１および図２に示したものと同様に機能する要素には同一符号を付しており、ここではそれらの詳細な説明は省略する。
【００５８】
対象機器負荷計測部３１０６は、需要家宅１００の対象機器１０３に接続されており、対象機器１０３の負荷（使用電力量）を計測して電力会社２００へと送信する。この計測値は瞬時値でもよいし、一定時間での積算値でもよい。また、対象機器負荷計測部３１０６が対象機器１０３の負荷のデータを送信する間隔は、主幹負荷計測部１０１が需要家宅１００の主幹負荷のデータを送信する間隔と異なっていてもよい。対象機器１０３の負荷のデータ形式は、図３に示した主幹負荷の例と同様でもよい。また、対象機器負荷計測部３１０６から、電力会社２００への計測値の送信は、インターネット経由でよく、例えば需要家宅１００に予め配備されたインターネット接続可能なＬＡＮを利用してもよい。また、対象機器負荷計測部３１０６としてのスマートタップ３１０２ａが、外部との通信手段を有する場合は、対象機器負荷計測部３１０６から電力会社２００サーバへ計測値を直接送信してもよい。
【００５９】
図１３において、図１２に示した機器制御部１０２および対象機器負荷計測部３１０６は、スマートタップ３１０２ａとして構成されている。つまり、スマートタップ３１０２ａは、電力会社サーバ２００ａからの機器動作実行命令に応じて対象機器１０３の動作を制御する機能と、対象機器１０３の負荷を計測して電力会社サーバ２００ａに送信する機能とを有している。
【００６０】
図１４に、スマートタップ３１０２ａの構成例を示す。図１４のスマートタップ３１０２ａは、対象機器１０３の動作を制御する機器制御部１０２としての機能と、対象機器１０３の負荷を計測して電力会社サーバ２００ａへ送信する対象機器負荷計測部３１０６としての機能と、対象機器１０３へ電力を供給する電源タップとしての機能とを兼ね備えている。
【００６１】
目標電力量比較部３２０２は、主幹負荷計測部１０１が計測した需要家宅１００の主幹負荷と、予め定められた目標電力量を比較し、需要家宅１００の主幹負荷と目標電力量のどちらが大きいかを判定する。目標電力量は１つでなくてもよく、例えば第１の目標電力量、第２の目標電力量など、複数設定されていてもよい。
【００６２】
また、目標電力量が機器ごとに設定され、目標電力量比較部３２０２が、機器別負荷推定部２０１が推定した機器ごとの負荷、または、対象機器負荷計測部３１０６が測定した対象機器１０３の負荷と機器ごとの目標電力量とを比較するようにしてもよい。この場合、目標電力量は、２つ以上の機器の負荷の合計に対して設けられてもよい。例えば、エアコンの負荷と冷蔵庫の負荷との合計に目標電力値が定められ、目標電力量比較部３２０２が、エアコンの負荷の推定値と冷蔵庫の負荷の推定値との合計と目標電力値とを比較してもよい。もちろん、目標電力量比較部３２０２は、主幹負荷と目標電力値との比較、機器ごとの負荷の推定値と機器ごとの目標電力量との比較、および対象機器１０３の負荷の計測値と対象機器１０３の目標電力量との比較のうちの２つ以上を行ってもよい。
【００６３】
目標電力量は、電力会社２００によって設定されてもよいし、需要家１０５が独自に設定して、インターネット経由で機器別負荷推定部２０１に送信できるようにしてもよい。なお、目標電力量の粒度も、３０分値に限られず、３０分値より細かくても粗くてもよい。また、目標電力量比較部３２０２は、主幹負荷、機器別負荷推定値または対象機器１０３の負荷の計測値の現在の値と目標電力量との比較だけを行うのではなく、主幹負荷、機器別負荷推定値または対象機器１０３の負荷の計測値の過去の値を含めた時系列データに対して目標電力量との比較評価を行ってもよい。
【００６４】
機器動作決定部２０３は、目標電力量比較部３２０２による比較結果に基づいて、対象機器１０３の動作を決定する。目標電力量比較部３２０２により複数の目標電力量を用いた比較が行われ、複数の比較結果が得られる場合は、それら複数の比較結果に基づいて対象機器１０３の動作を決定してもよい。
【００６５】
本実施の形態では、機器動作決定部２０３は、目標電力量比較部３２０２による比較結果に基づいて、対象機器１０３の動作をオンにするかオフにするかを決定するものとする。例えば、機器動作決定部２０３は、主幹負荷計測部１０１が計測した主幹負荷、機器別負荷推定部２０１が推定した機器ごとの負荷、または対象機器負荷計測部３１０６が計測した対象機器１０３の負荷のいずれかが、その目標電力量よりも大きくなった場合に、対象機器１０３の動作をオフにするといった動作が考えられる。
【００６６】
実施の形態３に係る電気機器制御システムによれば、需要家宅１００の主幹負荷と目標電力量との比較結果、あるいは、機器ごとの負荷の推定値と目標電力量と比較結果に応じて、対象機器１０３の動作が制御されるため、実施の形態１と同様の効果が得られる。さらに、対象機器負荷計測部３１０６が計測した対象機器１０３の負荷と目標電力量との比較結果に応じて、その対象機器１０３の動作を制御することが可能であるため、対象機器１０３以外の他の機器への電力供給を安定させることができるという効果が期待できる。
【００６７】
＜実施の形態４＞
図１５は、本発明の実施の形態４に係る電気機器制御システムの機能ブロック図であり、図１６は、当該電気機器制御システムのハードウェアを用いた構成例を示す図である。図１５は、図１に対し、機器制御部１０２、機器動作決定部２０３、承認取得部２０４および機器動作実行命令部２０５を、それぞれ機器制御部４１０２、機器動作決定部４２０３、承認取得部４２０４および機器動作実行命令部４２０５に置き換えたものである。図１６は、図２に対し、スマートタップ１０２ａ、機器動作決定部２０３、承認取得部２０４および機器動作実行命令部２０５を、それぞれスマートタップ４１０２ａ、機器動作決定部４２０３、承認取得部４２０４および機器動作実行命令部４２０５に置き換えたものである。図１５および図１６では、図１および図２に示したものと同様に機能する要素には同一符号を付しており、ここではそれらの詳細な説明は省略する。
【００６８】
図１７に、実施の形態４の機器制御部４１０２であるスマートタップ４１０２ａの構成例を示す。スマートタップ４１０２ａは、対象機器１０３の動作を制御する機器制御部１０２としての機能と、対象機器１０３へ電力を供給する電源タップとしての機能とを兼ね備えたものである。スマートタップ４１０２ａは、対象機器１０３の動作のオンとオフを切り替える機能だけでなく、対象機器１０３の動作の設定を変更する機能を有している。対象機器１０３の設定とは、対象機器１０３の動作のオン／オフ以外の動作の設定を意味している。
【００６９】
機器動作決定部４２０３は、目標電力量比較部２０２による比較結果に基づいて、対象機器１０３の動作の設定、特に、対象機器１０３の負荷に影響する動作の設定を決定する。例えば、対象機器１０３がエアコンの場合、温度、風量、動作モード（通常モード、省エネモードなど）の設定は、対象機器１０３の負荷に影響する。目標電力量比較部２０２により複数の目標電力量を用いた比較が行われ、複数の比較結果が得られる場合は、それら複数の比較結果に基づいて対象機器１０３の動作の設定を決定する。
【００７０】
図１８に、機器動作決定部４２０３が対象機器１０３の動作の決定するフローの例を示す。図１８のフローでは、需要家宅１００の主幹負荷が目標電力量（０．５ｋＷｈ）よりも大きい場合に、対象機器１０３の動作をオフにするように決定される。また、需要家宅１００の主幹負荷が目標電力量（０．５ｋＷｈ）以下で、且つ、対象機器１０３の負荷の推定値も目標電力量（０．３ｋＷｈ）以下の場合には、対象機器１０３の動作を通常モードでオンにするように決定される。また、需要家宅１００の主幹負荷が目標電力量（０．５ｋＷｈ）以下で、且つ、対象機器１０３の負荷の推定値が目標電力量（０．３ｋＷｈ）よりも大きい場合には、対象機器１０３の動作を省エネモード（通常モードよりも消費電力の少ない動作モード）でオンにするように決定される。
【００７１】
機器動作決定部４２０３の決定内容は、例えば、対象機器１０３の動作の設定を変更せずに、現状のまま維持させるという選択肢も考えられる。また、機器動作決定部４２０３は、主幹負荷および機器別負荷推定値以外の環境要因（例えば時刻や気温など）を加味して、対象機器１０３の動作の設定を決定してもよい。
【００７２】
機器動作決定部４２０３が、対象機器１０３の現在の動作の設定の情報を取得し、その情報に基づいて、対象機器１０３の動作の設定を決定してもよい。例えば、需要家宅１００の主幹負荷が目標電力量よりも大きい場合に、冷房運転中のエアコンの設定温度を現在の値よりも高くしたり、暖房運転中のエアコンの設定温度を現在の値よりも低くしたりすることなどが考えられる。この場合、対象機器１０３の現在の動作の設定情報を機器制御部４１０２（スマートタップ４１０２ａ）が記憶して、機器動作決定部４２０３がその情報を取得するように構成するとよい。あるいは、対象機器１０３が通信機能を有するのであれば、機器動作決定部４２０３が対象機器１０３から現在の動作の設定情報を直接取得してもよい。
【００７３】
また、目標電力量比較部２０２が機器ごとの負荷の推定値と目標電力量とを比較して、複数の比較結果が得られる場合、複数の比較結果のそれぞれに重み付けを行ってもよい。複数の比較結果のうち、対象機器１０３の動作の設定を決定する基準として優先すべきものが存在する場合は、機器動作決定部４２０３は、重み付けによる評価値ではなく、優先度の高い比較結果を用いて対象機器１０３の動作の設定を決定してもよい。
【００７４】
承認取得部４２０４は、需要家１０５に対し、機器動作決定部４２０３による決定内容（対象機器１０３の動作の設定）を承認するか否か問い合わせる。需要家１０５は、承認入力部１０４（通信端末１０４ａ）を用いて、問い合わせに対する承認または非承認の応答を入力することができる。
【００７５】
図１９は、承認取得部４２０４からの問い合わせを受けたときに通信端末１０４ａに表示される承認入力画面の例である。この例では、承認取得部２０４は、エアコンの使用電力量を減らすために動作の設定を変更することを承認するか否かを、需要家１０５に問い合わせている。また、需要家１０５は、それを承認する場合、エアコンの設定温度を下げるか、省エネモードで動作させるかを選択できる。つまり、需要家１０５が「設定温度を下げる」のボタンにタッチすると、通信端末１０４ａは、需要家１０５がエアコンの設定温度を下げることを承認したと判断し、その旨を承認取得部４２０４に通知する。需要家１０５が「省エネモードにする」のボタンにタッチすると、通信端末１０４ａは、需要家１０５がエアコンを省エネモードで動作させることを承認したと判断し、その旨を承認取得部４２０４に通知する。一方、需要家１０５が「変更しない」のボタンにタッチすると、通信端末１０４ａは、需要家１０５がエアコンの動作の設定を変更することを承認しなかったと判断し、その旨を承認取得部４２０４へ通知する。
【００７６】
なお、承認取得部４２０４は、必ずしも機器動作決定部４２０３が対象機器１０３の動作の設定を決定するたびに需要家１０５への問い合わせを行わなくてもよい。例えば、需要家１０５から事前の承諾を得ている場合には、需要家１０５が機器動作決定部４２０３による決定内容を承認しているとみなし、問い合わせを省略してもよい。
【００７７】
承認取得部４２０４が需要家１０５からの承認を得ることができた場合、機器動作実行命令部４２０５は、インターネット経由で、機器制御部４１０２に対し、対象機器１０３に機器動作決定部４２０３による決定内容を実行させる命令（機器動作実施命令）を送信する。機器動作実行命令部４２０５から機器制御部１０２への機器動作実施命令の送信は、インターネット経由でよく、例えば需要家宅１００に予め配備されたＬＡＮを利用してもよい。
【００７８】
機器制御部４１０２は、機器動作実施命令を受信すると、機器動作決定部４２０３による決定に従って、対象機器１０３の動作の設定を変更する。その結果、対象機器１０３の負荷が調整され、需要家宅１００の主幹負荷の低減に寄与できる。
【００７９】
実施の形態４に係る電気機器制御システムによれば、需要家宅１００の主幹負荷と目標電力量との比較結果、あるいは、機器ごとの負荷の推定値と目標電力量と比較結果に応じて、対象機器１０３の動作が制御されるため、実施の形態１と同様の効果が得られる。また、対象機器１０３の動作の制御が、対象機器１０３の動作の設定を切り替えることによって行われるため、対象機器１０３の動作を停止させずに、需要家宅１００の主幹負荷の低減を図ることができる。
【００８０】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１００  需要家宅、１０１  主幹負荷計測部、１０１ａ  スマートメータ、１０２，２１０２，４１０２  機器制御部、１０２ａ，２１０２ａ，３１０２ａ，４１０２ａ  スマートタップ、１０３  対象機器、１０４  承認入力部、１０４ａ  通信端末、１０５  需要家、３１０６  対象機器負荷計測部、２００  電力会社、２００ａ  電力会社サーバ、２０１  機器別負荷推定部、２０２，３２０２  目標電力量比較部、２０３，２２０３，４２０３  機器動作決定部、２０４，２２０４，４２０４  承認取得部、２０５，２２０５，４２０５  機器動作実行命令部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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