(57)【要約】【課題】  従来の制御装置及び制御装置を用いた機器の制御方法は、ネットワークに接続される機器に新たな消費電力が必要となった場合に、消費電力の合計が規定値を上回る問題があった。【解決手段】  本発明にかかる制御方法は、複数の機器のそれぞれをネットワークを介して制御する制御方法であって、複数の機器のぞれぞれの動作スケジュールに基づいた消費予定電力の複数の波形データを送受信し、複数の波形データを足し合わせた波形データのピーク電力と所定の値とを比較し、比較の結果に基づいてスケジュール変更の判断をし、スケジュール変更の判断に基づいて複数の波形データのいずれかを変更し、複数の機器の動作を再スケジュールすることで、複数の機器の消費予定電力の合計が所定の値を下回るように複数の機器を制御するものである。【選択図】図２
2007028036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の機器のそれぞれをネットワークを介して制御する制御方法であって、
前記複数の機器のぞれぞれの動作スケジュールに基づいた消費予定電力の複数の波形データを送受信し、
前記複数の波形データを足し合わせた波形データのピーク電力と所定の値とを比較し、該比較の結果に基づいてスケジュール変更の判断をし、
前記スケジュール変更の判断に基づいて前記複数の波形データのいずれかを変更し、
前記複数の機器の動作を再スケジュールすることで、該複数の機器の消費予定電力の合計が前記所定の値を下回るように該複数の機器を制御する制御方法。
【請求項２】
前記スケジュール変更の判断は、前記ピーク電力が前記所定の値を上回っている場合にスケジュール変更を指定することを特徴とする請求項１に記載の制御方法。
【請求項３】
前記スケジュール変更は、前記複数の機器のそれぞれに設定されている制御の優先順位を示す優先度を考慮して、該優先度の最も低い機器の波形データを変更することを特徴とする請求項１に記載の制御方法。
【請求項４】
前記複数の機器のうち、対応する波形データに対して変更がない機器は、従来の波形データに基づくスケジュールに基づいて動作することを特徴とする請求項１に記載の制御方法。
【請求項５】
複数の機器のそれぞれをネットワークを介して制御する装置であって、
前記複数の機器のぞれぞれの動作スケジュールに基づいた消費予定電力の複数の波形データを送受信する送信部と、
前記複数の波形データを足し合わせた波形データのピーク電力と所定の値とを比較し、該比較の結果に基づいてスケジュール変更命令を出力する電力計算部と、
前記スケジュール変更命令に基づいて前記複数の波形データのいずれかを変更するスケジュール変更部とを有する家電制御装置。
【請求項６】
前記送信部は、さらに電力源の最大使用可能電力値と前記複数の機器に設定されている制御の優先順位を示す優先度とを受信することを特徴とする請求項５に記載の家電制御装置。
【請求項７】
前記電力計算部は、前記ピーク電力が前記所定の値を上回っている場合にスケジュール変更命令を出力することを特徴とする請求項５に記載の家電制御装置。
【請求項８】
前記スケジュール変更部は、前記複数の機器のそれぞれに設定されている制御の優先順位を示す優先度を考慮して、該優先度の最も低い機器の波形データを変更することを特徴とする請求項５又は６に記載の制御方法。
【請求項９】
請求項５に記載の家電制御装置は、さらに、前記複数の波形データと前記最大使用可能電力と前記優先度とを記憶する記憶部を有していることを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の家電制御装置。
【請求項１０】
請求項５に記載の家電制御装置は、さらに、複数の前記家電制御装置がネットワークを介して相互に接続されており、前記複数の機器のそれぞれに対応して接続されることを特徴とする請求項５乃至９のいずれか１項に記載の家電制御装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の家電制御装置は、さらに、自機に接続される機器を該自機に接続される機器に対応する前記波形データあるいは前記スケジュール変更部で変更された波形データに基づいて前記自機に接続される機器を制御する家電制御部を有していることを特徴とする請求項５乃至１０のいずれか１項に記載の家電制御装置。
【請求項１２】
請求項５に記載の家電制御装置は、さらに、一つの前記家電制御装置に対して複数の機器がネットワークを介して接続されていることを特徴とする請求項５乃至９のいずれか１項に記載の家電制御装置。
【請求項１３】
前記複数の機器は、自機が有している前記波形データ、あるいは請求項１１に記載の家電制御装置から送信される前記スケジュール変更部で変更された波形データに基づくスケジュールでそれぞれ動作することを特徴とする請求項５乃至９、１２のいずれか１項に記載の家電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家電制御装置及びその制御方法に関し、特に消費電力のスケジューリング機能及び通信機能を有する家電制御装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータの普及と共に家庭内ネットワーク環境の整備が進んでいる。そこで、この家庭内ネットワーク環境を利用して、家電機器間で通信を行い、家電機器を制御することが提案されている。
【０００３】
上記提案の一例として家電機器間で通信を行い、家庭内の家電機器の全消費電力を適切に保つ家電制御装置が特許文献１に開示されている。従来の家電制御装置（ホームコントローラ）を用いたシステム３００のブロック図を図１６に示す。従来の家電制御システム３００は、ＰＣ１０１、ホームコントローラ１０２、家電Ａ〜Ｂ、ネットワーク１０４を有している。
【０００４】
ＰＣ１０１は、ユーザーがホームコントローラ１０２を制御するための入出力装置である。ホームコントローラ１０２は、家庭内ネットワーク１０４を介し、家電Ａ〜Ｃを制御する装置である。ホームコントローラ１０２内には、予めＰＣ１から各機器の情報が登録されているものとする。
【０００５】
図１７に、ホームコントローラ１０２のブロック図を示す。ホームコントローラ１０２は、シリアルＩ／Ｆ（インターフェイス）１０５、制御部１０６、家電機器登録部１０７、家電機器運転状況記憶部１０８、通信部１０９を有している。
【０００６】
制御部１０６は、このホームコントローラ１０２内部の各ブロック間の制御を行うブロックである。この制御部１０６に対してシリアルＩ／Ｆ１０５、家電機器登録部１０７、家電機器運転状況記憶部１０８、通信部１０９が接続される。
【０００７】
制御部１０６は、ＣＰＵと、動作プログラム等の固定情報を記憶したＲＯＭ、ワークメモリとなるＲＡＭ、及びＲＴＣ（Ｒｅａｌ  Ｔｉｍｅ  Ｃｌｏｃｋ）等から構成され、後述する家電機器の調整運転を含む処理を実行する。
【０００８】
シリアルＩ／Ｆ１０５は、ホームコントローラ１０２とＰＣ１０１との間で例えばＵＳＢ等の規格に従って各種データを送受信する。
【０００９】
家電機器登録部１０７は、予めＰＣ１からの入力により、家電Ａ〜Ｃの個体毎に設定された識別情報、種別情報、優先度情報、及び各運転状況での消費電力値等を登録することで、これらの情報を記憶している。また、家電機器登録部１０７には、ユーザーによるＰＣ１からの入力設定で、一部の家電の運転を一時的に抑制する調整運転に移行させるための、二つの定格消費電力値の上限値Ｐｒ１と下限値Ｐｒ２が登録されている。
【００１０】
家電機器運転状況記憶部１０８は、所定の時点でホームコントローラ１０２が自動的に家電Ａ〜Ｃの運転状況を把握して記憶しておくものであって、その運転状況と家電機器登録部１０７に登録してある内容を参照することにより、所定の時点での家電Ａ〜Ｃの前消費電力値を算出する。
【００１１】
通信部１０９は、ネットワーク１０４を介して家電Ａ〜Ｃと接続され、家電Ａ〜Ｃの運転状況のデータを受信し、また家電Ａ〜Ｃを遠隔操作するための指示信号を送信する。
【００１２】
図１８に、ホームコントローラ１０２の制御部１０６の動作のフローチャートを示す。まず、家電制御装置が電力管理を開始すると、家電Ａ〜Ｃを調査して運転状況を把握する（ステップＳ１０１）。次に、家電機器運転状況記憶部１０８に記憶している内容から家電Ａ〜Ｃが消費する全消費電力値Ｐｏｗｅｒを算出し、全消費電力値Ｐｏｗｅｒが定格消費電力の上限値Ｐｒ１を下回っているかを判断する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２で下回っていると判断された場合、全消費電力値Ｐｏｗｅｒが定格消費電力の下限値Ｐｒ２を上回っているかを判断する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０２で下回っていると判断された場合、再びステップＳ１０１に戻り、ステップＳ１０１からＳ１０３を繰返し実行する。これにより、全消費電力値Ｐｏｗｅｒが定格消費電力の上限値Ｐｒ１と下限値Ｐｒ２との間の範囲内かどうかを判断する。
【００１３】
また、ステップＳ１０２で全消費電力値Ｐｏｗｅｒが定格消費電力の上限値Ｐｒ１を上回っていた場合、制御部１０６は、調整運転可能な機器があるかどうかを検索する（ステップＳ１０４）。調整運転可能な機器がない場合は、ステップＳ１０１に戻る。また、調整運転可能な機器が存在した場合、調整運転可能な機器のうち最も優先度の低い機器を１台選択する（ステップＳ１０５）。続いて、選択した機器に対して調整運転設定処理を行う（ステップＳ１０６）。これによって、選択した機器の消費電力を抑制する電力抑制運転状態とする。ステップＳ１０６が終了後は、再びステップＳ１０１に戻り、処理を続ける。
【００１４】
他方、ステップＳ１０３で全消費電力値Ｐｏｗｅｒが定格消費電力の下限値Ｐｒ２を下回っていた場合、制御部１０６は、調整運転中の機器があるかどうかを検索する（ステップＳ１０７）。調整運転中の機器がない場合は、ステップＳ１０１に戻る。また、調整運転中の機器が存在した場合、調整運転中の機器のうち最も優先度の高い機器を１台選択する（ステップＳ１０８）。続いて、選択した機器に対して調整運転解除処理を行う（ステップＳ１０９）。これによって、選択された機器は、電力抑制運転状態から解除され、消費電力が大きくなる。ステップＳ１０９が終了後は、再びステップＳ１０１に戻り、処理を続ける。
【００１５】
このように、ホームコントローラ１０２がすべての家電Ａ〜Ｃを統括して管理し、機器での全消費電力が適切な範囲を越えないようにすることが可能となる。
【００１６】
しかしながら、従来の家電制御システムは、各機器の動作状態を事後的に制御するものである。そのため、例えばエアコンなどの起動時の消費電力が大きい機器を起動した場合、他の機器の消費電力を抑制するため、他の部屋で使用しているエアコンの出力が低下し、一時的に他の部屋の空調環境が悪化する。また、全消費電力が定常的に比較的大きな場合は、エアコンの起動などにより、一時的であっても全消費電力がブレーカの容量を上回ってしまうと、電力が遮断されてしまう。従って、事後的な制御では、ユーザーの機器の操作に対して、電力管理が追従できない問題がある。
【特許文献１】特開２００４−２３２８３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
従来の制御装置及び制御装置を用いた機器の制御方法は、ネットワークに接続される機器に新たな消費電力が必要となった場合に、消費電力の合計が規定値を上回る問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明にかかる制御方法は、複数の機器のそれぞれをネットワークを介して制御する制御方法であって、前記複数の機器のぞれぞれの動作スケジュールに基づいた消費予定電力の複数の波形データを送受信し、前記複数の波形データを足し合わせた波形データのピーク電力と所定の値とを比較し、該比較の結果に基づいてスケジュール変更の判断をし、前記スケジュール変更の判断に基づいて前記複数の波形データのいずれかを変更し、前記複数の機器の動作を再スケジュールすることで、該複数の機器の消費予定電力の合計が前記所定の値を下回るように該複数の機器を制御するものである。
【００１９】
また、本発明にかかる制御装置は、複数の機器のそれぞれをネットワークを介して制御する装置であって、前記複数の機器のぞれぞれの動作スケジュールに基づいた消費予定電力の複数の波形データを送受信する送信部と、前記複数の波形データを足し合わせた波形データのピーク電力と所定の値とを比較し、該比較の結果に基づいてスケジュール変更命令を出力する電力計算部と、前記スケジュール変更命令に基づいて前記複数の波形データのいずれかを変更するスケジュール変更部とを有するものである。
【００２０】
本発明にかかる制御装置及び制御装置を用いた機器の制御方法によれば、ネットワークを介して制御される複数の機器のそれぞれに対応する消費予定電力の波形データに基づいて、所定時刻後の複数の機器全体の消費予定電力の波形データを算出する。この算出した波形データのピーク電力が所定の値を上回っていた場合は、合計した消費予定電力が所定の値を下回るようにスケジュール変更部が各機器の動作スケジュールを調整する。これによって、複数の機器と制御装置とで構成されるシステムは、全消費電力を所定の値以下としながら、すべの機器が十分な性能で動作することが可能である。また、所定の機器にスケジュール外の動作状態の変更が行われ場合であっても、すべての機器に対して変更された動作状態に対応するスケジュールを再設定することで、システム全体を最適な動作状態とすることが可能である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の制御装置及び制御装置を用いた機器の制御方法によれば、ネットワークに接続される機器に新たな消費電力が必要となった場合であっても、消費電力の合計が規定値よりも低く保つことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
実施の形態１
実施の形態１にかかる家電制御装置を用いたシステム１００のブロック図を図１に示す。図１に示すように、実施の形態１にかかる家電制御装置を用いたシステム１００は、ブレーカ１、電力計２、複数の機器（例えば、家電機器３Ａ〜３Ｃ）、複数の制御装置（例えば、家電制御装置４Ａ〜４Ｃ）、ネットワーク５を有している。実施の形態１にかかる家電制御装置は、家電機器３Ａ〜３Ｃが有している消費予定電力の波形データと優先度に基づき、所定時刻後の全消費予定電力を予測し、全消費予定電力が定格最大電力値を上回らないように所定間隔で各家電機器の動作をスケジューリングして制御する装置である。
【００２３】
ブレーカ１は、電力源に設けられ、消費電力が所定の値を上回った場合に電源を遮断する装置である。また、電力計２は電力源に接続される機器が消費する電力を計測し、最大使用可能電力を出力する装置である。最大使用可能電力とは、例えば電力源の定格最大電力値から現在使用されている電力値を引いた値であって、現在の消費電力の余力を示す値である。また、電力計２は、ネットワーク５を介して家電制御装置４Ａ〜４Ｃと接続されている。ネットワーク５は、家電制御装置４Ａ〜４Ｃ及び電力計２をそれぞれ相互に接続しており、装置間のデータの送受信に利用される。
【００２４】
家電機器３Ａ〜３Ｃは、例えば家電機器３ＡがユーザーＡが在室している部屋のエアコン（自室エアコン３Ａ）であり、家電機器３ＢはユーザーＢが在室している部屋のエアコン（他室エアコン３Ｂ）であって、家電機器３Ｃはいずれかの部屋の冷蔵庫、洗濯機等の家電である。また、家電機器３Ａ〜３Ｃのそれぞれには、対応する家電機器を制御する家電制御装置４Ａ〜４Ｃが接続されている。家電制御装置４Ａ〜４Ｃは、それぞれ対応する家電機器の電力、あるいは、その機器の有する機能を制御する装置である。なお、本発明の説明では、場合に応じて家電制御装置４Ａ〜４Ｃを総称して家電制御装置４と称する。
【００２５】
家電制御装置４のブロック図を図２に示す。図２に示すように、家電制御装置４は、通信部６、家電コントロール部７、記憶部８を有する。
【００２６】
通信部６は、家電制御装置と家電制御装置との間、及び、家電制御装置と電力計２との間で相互にデータの送受信を行うブロックである。送受信するデータは、例えば機器の優先度、単位期間（例えば、時刻ｔ０〜ｔ１の期間）中の消費予定電力の波形データ、最大使用可能電力などである。ここで、優先度とは、例えば電力制御で電力を抑制する場合に電力を抑制すべき機器の優先順位を示す値である。また、単位期間中の消費予定電力の波形データは、各家電機器の単位期間中の動作のスケジュールを示すものである。各家電機器はこの波形データに基づいて、消費電力を調整し、出力状態を変更する。なお、波形データについては後述する。
【００２７】
記憶部８は、通信部６又は家電コントロール部７から得られたデータを記憶しておくブロックである。記憶部８に記憶するデータは、例えば複数の家電機器のそれぞれに対応した消費予定電力の波形データ、優先度あるいは工場出荷時点の優先度、最大使用可能電力などである。
【００２８】
消費予定電力の波形データについて説明する。波形データは、正確には、瞬時電力＝瞬時電圧×瞬時電流×ｃｏｓφであって、電熱器などのように直流でなければ瞬時電流の値は電流値からのみでは定まらないものである。しなしながら、一般の家庭用電気機器では、ｃｏｓφの値は機器の負荷によりある程度の値が想定できる。そのため、通常は瞬時交流電流の波形値を制御対象としておけば実用上の問題はない。
【００２９】
従って、制御対象となる消費予定電力の波形データとは、例えばエアコンであれば、動作開始時からの瞬時電流（波高値または実効値）の時間的変化などのデータである。勿論、エアコンの場合には、いわゆる力率、ｃｏｓφは１ではないため、それぞれの装置により適切なある値を想定しておくのはいうまでもない。
【００３０】
また、動作開始の瞬間には高い瞬時交流電流が流れる。その後は、周囲温度との差により、電流の値が異なる。従って、常に同じ瞬時交流電流として決められるものではないが、使用している機器の型式などによってある程度の値は推測できる。よって、そのデータを登録しておくことで、消費予定電力の波形データを規定することが可能である。また、必要に応じて機器の消費電力を実測してその平均的な値、あるいは余裕を考慮した最悪レベルの値を波形データとして登録しておいても良い。
【００３１】
さらに、エアコンなどの消費予定電力の波形データは、急速冷暖房や弱送風運転などの設定によっても変わってくる。そのため必要によりこれら設定に対応した値を実測等して登録しておいても良い。
【００３２】
勿論、家電機器には、型式が定まれば、ＯＮかＯＦＦかによって周囲の環境条件に左右されないものもある、例えば電熱器や白熱電球などは、比較的波形データの登録が容易である。
【００３３】
以上述べたように、厳密には、波形データは、瞬時の交流電流値であって、使用時にならないと決定しないファクターを有する機器もあるが、上記説明のような消費予定電力の波形データを作成することで、実用上使えるデータが得られることが確かめられている。
【００３４】
また、家電コントロール部７は、家電制御部７−１、電力計算部７−２、スケジュール変更部７−３を有し、通信部６、記憶部８のそれぞれと接続されている。家電制御部７−１は、接続されるブロックからのデータに基づいて、対応する家電機器を制御するブロックである。電力計算部７−２は、自機器の消費予定電力の波形データと他機器の消費予定電力の波形データとを足し合わせた波形データのピーク電力と所定の値（例えば、最大使用可能電力に対応した電流波形値、これは勿論瞬時電流波形である）とを比較する。比較の結果、ピーク電力が最大使用可能電力を上回っている場合は、スケジュール変更部７−３にスケジュール変更命令を出力する。スケジュール変更部７−３は、スケジュール変更命令に基づいて自機器、あるいは他機器の消費予定電力の波形データを変更し、消費予定電力の新たな波形データを生成する。
【００３５】
なお、電力の値は、電圧によっても異なるため、厳密には使用電圧を配慮しなければならない。しなしながら、本発明は、通常１００Ｖ（日本の場合）など、電圧が所定値の単相交流電源からの使用を意図しているので、一般には、ピーク電流値を考慮すればよい。
【００３６】
勿論、本発明を三相交流での電源に適用することも可能である。この場合、消費電力に対応した電流値は、単相電源からの時と異なり、実測等による確認などを行っておくべきことは言うまでもないことである。
【００３７】
また、電圧を可変する家電機器については、単に電流値の制御に加えて、電力値の制御が必要なことはいうまでもない。このような家電機器の制御は、所定の電圧値で動作する家電危機よりも困難になるため、優先度を上げて、他機器と協調動作をさせる対象にしないことが好ましい。
【００３８】
本発明でいう「波形データ」はそれぞれの状況に応じて以上の複数の意味を持つが、以下の説明では、重複をさけるべく、単に「波形データ」という。
【００３９】
実施の形態１にかかる家電制御装置４において、各家電機器の消費予定電力の新たな波形データが決定されるまでに家電制御装置４Ａが行う処理のフローチャートを示す。家電制御装置４Ａは、ユーザーからの動作開始要求あるいは出力変更要求がされると、ネットワークに接続されている家電制御装置４Ｂ、４Ｃに自機器の消費電力予定の波形データを通知する（ステップＳ１）。
【００４０】
ステップＳ１で通知された波形データに基づき、家電制御装置４Ｂ、４Ｃは、ぞれぞれの機器が有している単位時間中の消費予定電力の波形データと優先度のデータを送信し、家電制御装置４Ａは、この送信されたデータを取得する（ステップＳ２）。その後、家電制御装置４Ａは、ステップＳ２で取得したデータと自機器の予定消費電力データとから、すべての機器が消費する電力の総和から、すべての機器を合わせた予定消費電力の波形データを求める（ステップＳ３）。ステップＳ３で求まる波形データにおいて、消費電力が最も多くなるピーク電力と最大使用可能電力とを比較する（ステップＳ４）。
【００４１】
ステップＳ４でピーク電力が最大使用可能電力を上回っている場合、電力計算部７−２は、スケジュール変更命令を出力し、その命令に基づいてうスケジュール変更部７−３は電力調整可能な機器の中の自機器の優先度の順位を判断する（ステップＳ５）。ステップＳ５において、自機器よりも優先度が低いと機器があると判断された場合、家電制御装置４Ｂ、４Ｃのうち優先度が最も低い機器の消費予定電力の波形データ調整した最も優先度の低い他機器に対応した新たな消費予定電力の波形データをスケジュール変更部７−３が生成する（ステップＳ６）。その後、ステップＳ３に戻り、再び計算を行う。また、ステップＳ５において、自機器の優先度が最も低いと判断された場合、自機器の消費予定電力の波形データを調整した自機器に対応する新たな消費予定電力の波形データをスケジュール変更部７−３が生成する。（ステップＳ７）。その後、決定された消費予定電力の波形データに基づいて各機器の動作を開始する。（ステップＳ９）
【００４２】
また、ステップＳ４でピーク電力が最大使用可能電力を下回っている場合、各機器の消費予定電力の波形データは変更せずに、設定されていた波形データを保持する（ステップＳ８）。その後、設定された波形データに基づいて各機器の動作を開始する（ステップＳ９）。
【００４３】
上記フローチャートにおける動作開始要求、あるいは出力変更要求は、数秒間隔で家電制御装置が要求の有無を監視し、要求があれば上記フローを実行する。あるいは、家電制御装置が所定の間隔で繰り返し上記フローを実行してもよい。また、これらの要求は、ユーザーの指示に基づいて実行してもよい。
【００４４】
上述のフローチャートのステップＳ５において、自機器よりも低い優先度の他機器が存在する場合の家電制御装置４の動作シーケンスの一例を図４に示す（ステップＳ５からステップＳ６のフロー）。図４は、自室エアコン３Ａよりも他室エアコン３Ｂの優先度が低い場合において、他室エアコン３Ｂと家電機器３Ｃが動作中に自室エアコン３Ａを起動したときの動作シーケンスである。図４を参照して家電制御装置４の動作シーケンスの一例を説明する。
【００４５】
まず、ユーザーが停止中の自室エアコン３Ａに対して起動を指示する。この起動指示に基づいて、自室エアコン３Ａに接続される家電制御装置４Ａは、自機器の単位期間中の消費予定電力の波形データを、他室エアコン３Ｂと家電機器３Ｃにそれぞれ接続される家電制御装置４Ｂ、４Ｃに通知する。その後、家電制御装置４Ａは、家電制御装置４Ｂ、４Ｃからそれぞれの機器の単位期間中の消費予定電力の波形データと優先度を取得する。続いて、家電制御装置４Ａは、取得したデータと自機器の単位時間中の消費予定電力の波形データとを解析して各家電機器の消費予定電力の波形データを決定する。決定した消費予定電力の波形データは、家電制御装置４Ａから家電制御装置４Ｂ、４Ｃに対して通知される。
【００４６】
図４に示す動作シーケンスでは他室エアコン３Ｂの消費予定電力の波形データが、家電制御装置４Ａによって変更されたため、他室エアコン３Ｂは、自室エアコン３Ａの動作にあわせるように協調動作を行う。協調動作によって、自室エアコンの動作のタイミングとなった時点で、家電制御装置４Ｂから家電制御装置４Ａに対して動作開始が通知され、自室エアコン３Ａが動作を開始する。
【００４７】
上述した図４の動作シーケンスにおいて扱われる消費予定電力の波形データの詳細について説明する。自室エアコン３Ａ、３Ｂ、全消費予定電力の波形データを図５、６に示す。ここで、家電機器３Ｃについては、電力をほとんど消費しないで定常動作を行っているものとする。従って、本実施の形態においては、家電機器３Ｃは考慮せずに説明する。図５（ａ）に自室エアコン３Ａの消費予定電力の波形データを示し、図５（ｂ）に他室エアコン３Ｂの消費予定電力の波形データを示す。図５（ａ）に示すように、自室エアコン３Ａは、起動時に特に多くの電力を消費する。また、図５（ｂ）に示すように、他室エアコン３Ｂは、単位期間中所定の消費電力を保っている。また、自室エアコン３Ａと他室エアコン３Ｂとの使用可能電力を足し合わせた最大使用可能電力を破線で示す。
【００４８】
家電制御装置４Ａは、図５（ａ）、（ｂ）に示す波形データに基づき、時刻毎の使用電力を足し合わせて、時刻ｔ０〜ｔ１における自室エアコン３Ａと他室エアコン３Ｂとを足し合わせた全消費予定電力の波形データを求める。自室エアコン３Ａと他室エアコン３Ｂとを足し合わせた全消費予定電力の波形データを図５（ｃ）に示す。図５（ｃ）に示すように、全消費予定電力は、消費電力のピークＸで最大使用可能電力を上回っている。
【００４９】
ここで、図４の動作シーケンスの条件より、自室エアコン３Ａの優先度は、他室エアコン３Ｂの優先度よりも高いものである。従って、前述のフローチャートにおいてステップＳ５からステップＳ６へと進む。ステップＳ６で変更された他室エアコン３Ｂの消費予定電力の波形データを図６（ｂ）に示す。また、この場合、自室エアコン３Ａの消費予定電力の波形データは変更されない。
【００５０】
図６（ｂ）に示すように、他室エアコン３Ｂの消費予定電力の波形データは、自室エアコン３Ａの消費電力が増加する期間で消費電力を削減した波形となっている。自室エアコン３Ａの消費予定電力の波形データと変更後の他室エアコン３Ｂの消費予定電力の波形データを足し合わせた変更後の全消費予定電力の波形データを図６（ｃ）に示す。図６（ｃ）に示すように、変更後の全消費予定電力の波形データは、時刻ｔ０〜ｔ１の期間で最大使用可能電力を上回ることはない。
【００５１】
また、他の一例として上述のフローチャートのステップＳ５において、自機器の優先度が最も低い場合の家電制御装置４の動作シーケンスを図７に示す（ステップＳ５からステップＳ７のフロー）。図７は、自室エアコン３Ａの優先度が最も低い場合において、他室エアコン３Ｂと家電機器３Ｃが動作中に自室エアコン３Ａを起動したときの動作シーケンスである。図６を参照して家電制御装置４の動作シーケンスの一例を説明する。
【００５２】
まず、ユーザーが停止中の自室エアコン３Ａに対して起動を指示する。この起動指示に基づいて、自室エアコン３Ａに接続される家電制御装置４Ａは、自機器の単位期間中の消費予定電力の波形データを、他室エアコン３Ｂと家電機器３Ｃにそれぞれ接続される家電制御装置４Ｂ、４Ｃに通知する。その後、家電制御装置４Ａは、家電制御装置４Ｂ、４Ｃからそれぞれの機器の単位期間中の消費予定電力の波形データと優先度を取得する。続いて、家電制御装置４Ａは、取得したデータと自機器の単位時間中の消費予定電力の波形データとを解析して各家電機器の消費予定電力の波形データを決定する。決定した消費予定電力の波形データは、家電制御装置４Ａから家電制御装置４Ｂ、４Ｃに対して通知される。
【００５３】
図７に示す動作シーケンスでは自室エアコン３Ａの消費予定電力の波形データが、家電制御装置４Ａによって変更されるため、自室エアコン３Ａは、他の機器の動作にあわせるように協調動作を行う。また、他の機器の波形データは変更されないため、それ以前に設定された動作を続ける。
【００５４】
上述した図７の動作シーケンスにおいて扱われる消費予定電力の波形データの詳細について説明する。自室エアコン３Ａ、３Ｂ、全消費予定電力の波形データを図８、９に示す。ここで、家電機器３Ｃについては、電力をほとんど消費しないで定常動作を行っているものとする。従って、本実施の形態においては、家電機器３Ｃは考慮せずに説明する。図８（ａ）に自室エアコン３Ａの消費予定電力の波形データを示し、図８（ｂ）に他室エアコン３Ｂの消費予定電力の波形データを示す。図８（ａ）に示すように、自室エアコン３Ａは、起動時に特に多くの電力を消費する。また、図８（ｂ）に示すように、他室エアコン３Ｂは、単位期間中所定の消費電力を保っている。また、自室エアコン３Ａと他室エアコン３Ｂとの使用可能電力を足し合わせた最大使用可能電力を破線で示す。
【００５５】
家電制御装置４Ａは、図８（ａ）、（ｂ）に示す波形データに基づき、時刻毎の使用電力を足し合わせて、時刻ｔ０〜ｔ１における自室エアコン３Ａと他室エアコン３Ｂとを足し合わせた全消費予定電力の波形データを求める。自室エアコン３Ａと他室エアコン３Ｂとを足し合わせた全消費予定電力の波形データを図８（ｃ）に示す。図８（ｃ）に示すように、全消費予定電力は、消費電力のピークＹで最大使用可能電力を上回っている。
【００５６】
ここで、図７の動作シーケンスの条件より、自室エアコン３Ａの優先度は、機器の中で最も低いものである。従って、前述のフローチャートにおいてステップＳ５からステップＳ７へと進む。ステップＳ７で変更された自室エアコン３Ａの消費予定電力の波形データを図９（ａ）に示す。また、この場合、他室エアコン３Ｂの消費予定電力の波形データは変更されない。
【００５７】
図９（ａ）に示すように、自室エアコン３Ａの消費予定電力の波形データは、他室エアコン３Ｂの消費電力が低下する機関に消費電力を増加させる波形となっている。変更後の自室エアコン３Ａの消費予定電力の波形データと未変更の他室エアコン３Ｂの消費予定電力の波形データとを足し合わせた変更後の全消費予定電力の波形データを図９（ｃ）に示す。図９（ｃ）に示すように、変更後の全消費予定電力の波形データは、時刻ｔ０〜ｔ１の期間で最大使用可能電力を上回ることはない。
【００５８】
家電制御装置４が送受信する波形データについて詳細に説明する。波形データの一例（時刻指定方式）を図１０に示す。図１０に示す時刻指定方式の波形データは、離散時間ごとの消費電力を示すものである。例えば、時刻ｔ１における消費電力ｐ１と時刻ｔ２における消費電力ｐ２が関連付けられたデータである。また、時刻ｔ１〜ｔ２の期間の消費電力はｐ１を維持するものとする。
【００５９】
時刻指定方式の波形データを送受信する場合の通信データを図１１に示す。時刻指定方式の通信データは、一列に並ぶデータであって、先頭にデータ形式を示す識別子Ｉを有しており、識別子以降は時刻ｔと時刻ｔに対応した消費電力データｐとが交互に記述される。時刻ｔは、例えば後ろに行くほど遅い時間となる。
【００６０】
また、波形データの他の一例（式指定方式）を図１２に示す。図１２に示す式指定方式の波形データは、時刻ｔ５と時刻ｔ６との間の消費電力の関係を式で示すものである。例えば、時刻Ｔと時刻Ｔにおける消費電力Ｐの関連を示す式データを有している。これにより、連続的な消費電力データを送受信可能である。
【００６１】
式指定方式の波形データを送受信する場合の通信データを図１３に示す。式指定方式の通信データは、一列に並ぶデータであって、先頭にデータ形式を示す識別子Ｃを有しており、識別子以降は時刻ｔ５と時刻ｔ６とが記述され、その後に時刻Ｔと消費電力データＰとを関係付ける式が記述されている。図１３に示す式はＰ＝ａＴとなるが、ここで、ａは所定の定数である。
【００６２】
上述の説明より、本実施の形態にかかる家電制御装置によれば、所定の単位期間中の各家電機器の消費予定電力を波形データに基づいて消費電力を予測し、家電機器ごとに消費予定電力を適切にスケジューリングすることで、機器の使用状態の変化が突然であった場合であっても、全消費電力を所定の値以下とすることが可能である。さらに、各家電機器の消費電力のピーク値の合計が最大使用可能電力を上回ってしまう場合であっても、各家電機器の動作を消費予定電力の波形データに基づきスケジューリングすることで、消費電力を最大使用可能電力以下に維持しながら、システムの能力を最大限引き出すことが可能である。
【００６３】
また、消費予定電力の変更は、優先度を考慮して行うため、優先度の高い機器の動作は他の機器の動作の影響を受けづらいため、機器を使用しているユーザーが好みに応じて優先度を設定することで、ユーザーの不快感を低減することが可能である。
【００６４】
実施の形態２
実施の形態２にかかる家電制御装置を用いたシステム２００のブロック図を図１４に示す。ここで、実施の形態１と同様のブロックについては、実施の形態１と同様の符号を付して説明を省略する。
【００６５】
図１４に示すように、実施の形態１にかかるシステム１００が家電機器３Ａ〜３Ｃのそれぞれに対応して家電制御装置４Ａ〜４Ｃが接続されているのに対して、実施の形態２にかかるシステム２００は、１つの家電制御装置１０と複数の家電機器（例えば、３Ａ〜３Ｃ）がネットワークを介して接続されている。つまり、実施の形態２にかかる家電制御装置１０は、複数の家電機器を集中制御するシステムである。
【００６６】
実施の形態２にかかる家電制御装置１０のブロック図を図１５に示す。図１５に示すように、家電制御装置１０は、通信部６、家電コントロール部１１、記憶部１２を有している。通信部６は、複数の家電機器３Ａ〜３Ｃ及び電力計２のそれぞれとデータの送受信を行うブロックである。
【００６７】
記憶部１２は、複数の家電機器３Ａ〜３Ｃ及び電力計２のそれぞれから取得したデータを記憶するブロックである。記憶するデータは、例えば各家電機器の消費予定電力の波形データ及び優先度、電力計２から取得する最大使用可能電力などである。
【００６８】
また、家電コントロール部１１は、電力計算部１１−１、スケジュール変更部１１−２を有し、通信部６、記憶部１２のそれぞれと接続されている。電力計算部１１−２は、記憶部１２に記憶されているデータに基づいて実施の形態１の電力計算部７−２と同様に計算をする。つまり、各家電機器の消費予定電力の波形データを足し合わせ、得られた波形データのピーク電力と最大使用可能電力とを比較し、スケジュール変更命令を出力するか否かを判断する。
【００６９】
また、スケジュール変更部１１−２は、スケジュール変更命令に基づいて、各家電機器の消費予定電力の合計が最大使用可能電力を上回らないように各家電機器の動作をスケジューリングし、消費予定電力の新たな波形データを生成する。
【００７０】
実施の形態２にかかる家電制御装置１０によれば、ネットワークに接続される家電機器全体での消費予定電力は家電制御装置１０で一括して管理及び制御される。そのため、各家電機器は波形データを送信し、受信した波形データに基づいたスケジュールで動作を行えばよい。従って、各家電機器の構成が単純化されるため、容易にシステムの構築と増設が可能である。
【００７１】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、適宜変更することが可能である。本発明は、各家電機器の動作のスケジュールに基づいたデータ（本実施例では消費予定電力の波形データ）を考慮して、システム全体の消費電力を所定の値以下となるように各家電機器を制御するものである。例えば、上記実施の形態では、家電機器の制御について説明したが、本発明は、家電機器に限らず、電気機器であれば制御可能である。また、消費予定電力の上限を指定する値は、最大使用可能電力に限られたものではなく、最大定格電力としてもよい。さらに、各家電機器の動作のスケジュールは、消費予定電力の波形データに基づくものに限らず、制御するデータを適宜選択することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】実施の形態１にかかる家電制御装置を用いたシステム全体のブロック図である。
【図２】実施の形態１にかかる家電制御装置のブロック図である。
【図３】実施の形態１にかかる家電機器の消費予定電力の波形データが決定されるまでに家電制御装置が行う処理のフローチャートを示す図である。
【図４】実施の形態１にかかる家電制御装置の動作シーケンスの一例を示す図である。
【図５】実施の形態１にかかる家電制御装置の波形データの一例を示す図である。
【図６】実施の形態１にかかる家電制御装置の波形データの一例を示す図である。
【図７】実施の形態１にかかる家電制御装置の動作シーケンスの一例を示す図である。
【図８】実施の形態１にかかる家電制御装置の波形データの一例を示す図である。
【図９】実施の形態１にかかる家電制御装置の波形データの一例を示す図である。
【図１０】実施の形態１にかかる家電制御装置の通信データの波形の一例を示す図である。
【図１１】実施の形態１にかかる家電制御装置の通信データの一例を示す図である。
【図１２】実施の形態１にかかる家電制御装置の通信データの波形の一例を示す図である。
【図１３】実施の形態１にかかる家電制御装置の通信データの一例を示す図である。
【図１４】実施の形態２にかかる家電制御装置を用いたシステム全体のブロック図である。
【図１５】実施の形態２にかかる家電制御装置のブロック図である。
【図１６】従来の家電制御装置を用いたシステム全体のブロック図である。
【図１７】従来のホームコントローラ１０２のブロック図である。
【図１８】従来の家電制御装置の制御部の動作のフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
【００７３】
１  ブレーカ
２  電力計
３Ａ〜３Ｃ  家電機器
４、４Ａ〜４Ｃ、１０  家電制御装置
５  ネットワーク
６  通信部
７  家電コントロール部
７−１、１１−１  家電制御部
７−２、１１−２  電力計算部
７−３  スケジュール変更部
８、１２  記憶部
１００、２００  システム
【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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