(57)【要約】【課題】電気器具の識別に基づいてコンセント網を管理する装置、方法及びシステムを提供する。【解決手段】電気器具の識別に基づいてコンセント網を管理する装置、方法及びシステム。基本的な実施において、電気器具を前記コンセント網において起動させると、前記電気器具に対する電力使用プロファイルは、電流及び電圧の測定値に基づいて計算される。前記電気器具は、前記電力使用プロファイルに基づいて電気器具のクラスに分類される。前記クラスに基づいて前記電気器具に関する電力管理措置メッセージが作成され出力される。異なる電気器具のクラスに適用可能な前記電力管理措置を慎重に構成することにより、企業は、従業員がどの種類の電気器具をコンセントに入れているか監視する、及び／又は、かかる電気器具が稼働する条件を設定することができる。【選択図】図１
2012244896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力管理装置であって、
少なくとも１つのネットワークインタフェースと、
該ネットワークインタフェースと通信可能に接続された少なくとも１つのプロセッサとを備え、
前記電力管理装置は、前記ネットワークインタフェースを介して電流及び電圧の測定値を受信し、
前記プロセッサの制御下にある前記電力管理装置は、前記電流及び電圧の測定値に基づいて電気器具に対する個別の電力使用プロファイルを計算し、前記個別の電力使用プロファイルに基づいて前記電気器具を電気器具のクラスに分類し、前記クラスに基づいて前記電気器具に関する電力管理措置メッセージを生成し、
前記電力管理装置は、前記ネットワークインタフェースを介して前記電力管理措置メッセージを出力することを特徴とする電力管理装置。
【請求項２】
前記電気器具は、１グループのコンセントの中の１つのコンセントに差し込まれ、
前記電流及び電圧の測定値は、前記グループに関連付けられ、
前記プロセッサの制御下にある前記電力管理装置は、前記測定値に基づいて前記グループに対するグループ電力使用プロファイルを計算し、前記グループ電力使用プロファイルにおける変化に基づいて前記個別の電力使用プロファイルを計算することを特徴とする請求項１に記載の電力管理装置。
【請求項３】
前記電力管理措置メッセージは、前記電気器具の電力状態を制御することを示すことを特徴とする請求項１に記載の電力管理装置。
【請求項４】
電力管理方法であって、
電力管理装置により、電流及び電圧の測定値を受信するステップと、
前記電力管理装置により、前記電流及び電圧の測定値に基づいて電気器具に対する個別の電力使用プロファイルを計算するステップと、
前記電力管理装置により、前記個別の電力使用プロファイルに基づいて前記電気器具を電気器具のクラスに分類するステップと、
前記電力管理装置により、前記クラスに基づいて前記電気器具に関する電力管理措置メッセージを生成するステップと、
前記電力管理装置により、前記電力管理措置メッセージを出力するステップとを含むことを特徴とする電力管理方法。
【請求項５】
電力管理システムであって、
制御ユニットと
前記制御ユニットと通信可能に接続された電力管理装置とを備え、
前記制御ユニットから電流及び電圧の測定値を受信し、
該電流及び電圧の測定値に基づいて電気器具に対する個別の電力使用プロファイルを計算し、前記個別の電力使用プロファイルに基づいて前記電気器具を電気器具のクラスに分類し、前記クラスに基づいて前記電気器具に関する電力管理措置メッセージを生成し、前記制御ユニットに前記電力管理措置メッセージを出力することを特徴とする電力管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力管理に関し、特に企業施設におけるコンセント網（プラグネットワーク）の管理に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの企業は、自社の施設内での電力を節約する方法を探している。従業員が電気器具を職場のコンセントへ差し込んで使用することは、企業施設の電力使用量を左右する大きな要因となっている。従って、従業員が職場のコンセントに差し込む電気器具の種類を規制できることが企業にとって望ましいと思われる。例えば、企業は、従業員が職場で照明器具を使用することは許可した方がよいかもしれないが、扇風機、冷蔵庫、ストーブ及びコーヒーメーカーの職場での使用については禁止した方がよいかもしれない。
【０００３】
企業が職場で使用される電気器具の種類を規制しようと試みる１つの方法は、企業の方針を知らせることである。しかし、単に企業の方針を知らせるだけでは、従業員が企業の方針を無視したり誤って解釈したりするかもしれず、規則を守ることを保証できない。
【０００４】
企業は、職場を調査して企業の方針を強制することを試みるかもしれない。例えば、従業員のオフィスや個人用ブースを歩き回って規則を守っているか確認する調査員を企業が募集する場合もある。しかし、そのためには調査員を雇ったり指名したりする必要があり、職場が調査される従業員の気を散らしたり、邪魔したりすることさえあり得る。また、従業員が調査の無い間も規則を守り続けるという保証はない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−８８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、電気器具の識別に基づいてコンセント網を管理する装置、方法及びシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様において、電力管理装置は、少なくとも１つのネットワークインタフェースと、該ネットワークインタフェースに通信可能に接続された少なくとも１つのプロセッサとを備え、前記電力管理装置は、前記ネットワークインタフェースを介して電流及び電圧の測定値を受信し、前記プロセッサの制御下にある前記電力管理装置は、前記電流及び電圧の測定値に基づいて電気器具に対する個別の電力使用プロファイルを計算し、前記個別の電力使用プロファイルに基づいて前記電気器具を電気器具のクラスに分類し、前記クラスに基づいて前記電気器具に関する電力管理措置メッセージを生成し、前記電力管理装置は、前記ネットワークインタフェースを介して前記電力管理措置メッセージを出力する。
【０００８】
幾つかの実施例では、前記電気器具は、１グループのコンセントの中の１つのコンセントに差し込まれ、前記電流及び電圧の測定値は、前記グループに関連付けられ、前記プロセッサの制御下にある前記電力管理装置は、前記測定値に基づいて前記グループに対するグループ電力使用プロファイルを計算し、前記グループ電力使用プロファイルにおける変化に基づいて、前記個別の電力使用プロファイルを計算する。
【０００９】
幾つかの実施例では、前記電力管理措置メッセージは、前記電気器具の電力状態を制御することを示す。
【００１０】
本発明の別の態様では、電力管理方法は、電力管理装置により、電流及び電圧の測定値を受信するステップと、前記電力管理装置により、前記電流及び電圧の測定値に基づいて電気器具に対する個別の電力使用プロファイルを計算するステップと、前記電力管理装置により、前記個別の電力使用プロファイルに基づいて前記電気器具を電気器具のクラスに分類するステップと、前記電力管理装置により、前記クラスに基づいて前記電気器具に関する電力管理措置メッセージを生成するステップと、前記電力管理装置により、前記電力管理措置メッセージを出力するステップとを含む。
【００１１】
本発明の更に別の態様では、電力管理システムは、制御ユニットと、前記制御ユニットと通信可能に接続された電力管理装置とを備え、前記制御ユニットから電流及び電圧の測定値を受信し、該電流及び電圧の測定値に基づいて電気器具に対する個別の電力使用プロファイルを計算し、前記個別の電力使用プロファイルに基づいて前記電気器具を電気器具のクラスに分類し、前記クラスに基づいて前記電気器具に関する電力管理措置メッセージを生成し、前記制御ユニットに前記電力管理措置メッセージを出力する。
【００１２】
本発明の前述の及び他の態様は、以下に簡単に説明される図面と共に後述の詳細な説明を参照することによって、よりよく理解されるであろう。本発明が添付のクレームによって定義されることはもちろんである。
【発明の効果】
【００１３】
基本的な実施において、電気器具をコンセント網において起動させると、その電気器具に対する電力使用プロファイルは、電流及び電圧の計測を基に計算される。電気器具は電力使用プロファイルに基づいて電気器具のクラスに分類される。電気器具に関する電力管理措置メッセージは、前記クラスに基づいて作成され、出力される。異なる電気器具のクラスに適用可能な電力管理措置を慎重に構成することによって、企業は従業員がどの種類の電気器具をコンセントに差し込んでいるかを監視する、及び／又は、このような電気器具が稼働する条件を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の幾つかの実施例における電力管理システムを示す図である。
【図２】本発明の幾つかの実施例における制御ユニットを示す図である。
【図３】本発明の幾つかの実施例における電力管理装置を示す図である。
【図４】本発明の幾つかの実施例における電力管理装置の機能的要素を示す図である。
【図５】本発明の幾つかの実施例における適応型ＩＩＲフィルタを示す図である。
【図６】本発明の幾つかの実施例における電力管理装置が実行する電力管理方法を示す図である。
【図７】本発明の幾つかの実施例における電力管理装置が実行するグループ伝達関数の計算方法を示す図である。
【図８】本発明の他の実施例における電力管理システムを示す図である。
【図９】本発明の他の実施例における電力管理装置が実行する電力管理方法を示す図である。
【図１０】計測された電流値Ｉおよび電圧値Ｅの一例を示す図である。
【図１１】計測された電流値Ｉおよび電圧値Ｅの他の一例を示す図である。
【図１２】図１１に示した電流値Ｉのフーリエ変換の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明の幾つかの実施例における電力管理システム１０を示す図である。システム１０は、制御ユニット１２０、１３０、１４０、及び電力管理コンソール１５０に通信可能に接続された電力管理装置１１０を備える。電力管理装置１１０と制御ユニット１２０、１３０、１４０は、１以上の有線（例えば、イーサネット（登録商標））及び／又は無線（例えば、Ｗｉ−Ｆｉ、ＺｉｇＢｅｅ）プロトコルを使用して通信を行う。電力管理装置１１０と電力管理コンソール１５０は１以上の有線及び／又は無線プロトコルを使用して通信を行う。幾つかの実施例において、電力管理装置１１０と電力管理コンソール１５０はインターネットを介して遠隔通信を行う。
【００１６】
制御ユニット１２０、１３０、１４０は、企業施設のオフィスや個人用ブースなどの職場１２６、１３６、１４６に設置されている。制御ユニット１２０、１３０、１４０は、電気器具１２２、１２４、１３２、１３４、１４２、１４４に電源を投入し監視する。図示された実施例において、制御ユニット１２０は電気器具１２２、１２４に電源を投入して監視し、制御ユニット１３０は電気器具１３２、１３４に電源を投入して監視し、制御ユニット１４０は電気器具１４２、１４４に電源を投入して監視する。電気器具１２２、１２４、１３２、１３４、１４２、１４４は、オーディオカセットプレーヤー、コーヒーメーカー、計算機、携帯電話、時計、コンパクトディスクプレーヤー、デスクトップコンピュータ、デジタルビデオディスクプレーヤー、扇風機、ファックス、電球、固定電話、電灯、電子レンジ、複合機（ＭＦＰ）、ネットブックコンピュータ、ノートブックコンピュータ、鉛筆削り機、携帯情報端末（ＰＤＡ）、プリンタ、ラジオ、冷蔵庫、スキャナ、スマートフォン、ストーブ、スピーカー、テレビ、及びビデオカセットプレーヤーなど、電源プラグを有する様々な種類の機器を含むことができる。もちろん、これらの具体的に特定された電気器具の種類、並びにシステム１０に示す制御ユニット及び電気器具の数は単なる例であって、異なる実施例において可変である。
【００１７】
図２は、本発明の幾つかの実施例における制御ユニット２００を示す図である。制御ユニット２００は、電力センサ２１０、ネットワークインタフェース２３０、パワーストリップ２４０、及びメモリ２５０の間で動作可能に接続された電力制御装置２２０を有する。
【００１８】
電力センサ２１０はパワーストリップ２４０の電圧を継続的に感知する。電力センサ２１０は分圧器と電流検出抵抗器とを備える。分圧器はパワーストリップ２４０におけるピークトゥピーク電圧（例えば、１７０Ｖ）を電力制御装置２２０によるサンプリングに適したレベルに下げる。電流検出抵抗器は、電力制御装置２２０によるサンプリングのために電圧をわずかに下げる、遮断器において中性線に挿入される低抵抗（例えば、０.２オーム）の抵抗器である。電力センサ２１０は、また、パワーストリップ２４０に差し込まれた電気器具が起動された際に感知する１以上のアクティビティセンサを備える。
【００１９】
電力制御装置２２０は、サンプリングにより、パワーストリップ２４０における電流及び電圧を継続的に測定する。電力制御装置２２０は電力センサ２１０における電流検出抵抗器の電圧低下をサンプリングして、サンプリングした電圧低下と既知の抵抗値から、パワーストリップ２４０に対する電流測定値を得る。電力制御装置２２０は、また、電力センサ２１０における分圧をサンプリングしてサンプルと既知の分割レベルに基づいてパワーストリップ２４０に対する電圧の測定値を得る。電力制御装置２２０は、電流及び電圧の測定値の日時を記録し、メモリ２４０に記憶する。サンプリングレートは可変である。パワーストリップ２４０に差し込まれた電気器具が（電圧及び／又は電流の測定値から推定されるように）動作している場合、ナイキスト速度が関係する周波数に確実に合うように、より高いサンプリングレートを使用する。
【００２０】
電力制御装置２２０は状態メッセージを生成して、ネットワークインタフェース２３０を介して電力管理装置１１０に送信する。状態メッセージは日時を記録されたパワーストリップ２４０に対する電流及び電圧の測定値を含む。状態メッセージは、また、電気器具がパワーストリップ２４０において起動された際の日時を記録した表示を含む。状態メッセージは、電力管理装置１１０によって求められる形式で生成され、制御ユニット２００をメッセージ源として識別するのに十分な制御ユニット識別子を含む。幾つかの実施例において、制御ユニット２００は、また、制御ユニット２００が設置された職場の従業員が職場にいるかどうかを検出して、状態メッセージで電力管理装置１１０に通信する存在センサ［例えば、超音波、無線自動識別（ＲＦＩＤ）、音声、赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）信号強度等］を含む。これにより電力管理装置１１０は、電力管理措置を判定する際に、職場に従業員がいることを考慮に入れることができる。
【００２１】
電力制御装置２２０は、ネットワークインタフェース２３０を介して電力管理装置１１０から受信した電力管理措置メッセージを処理し、電力管理措置メッセージに基づいて、パワーストリップ２４０に差し込まれた電気器具の電力状態を制御する。例えば、電気器具２０２をオフにすることを示す電力管理措置メッセージを受信したのに応じて、電力制御装置２２０は、ソリッドステートリレースイッチ２４６の状態を変えて、電気器具２０２が差し込まれたコンセント２４２を不作動にすることができる。反対に、コンセント２４２を再び動作可能にすることを示す電力管理措置メッセージを受信したのに応じて、電力制御装置２２０は、スイッチ２４６の状態を変えて、コンセント２４２を動作可能な状態に戻すことができる。
【００２２】
いくつかの実施例において、電力制御装置２２０は、Ａｔｍｅｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎが市販するＡＴｍｅｇａ１２８マイクロコントローラ集積回路において実施され、光遮断器を使用してパワーストリップ２４０の高電圧から絶縁される。
【００２３】
パワーストリップ２４０は、電源プラグを差し込むのに適合し、差し込まれない場合は電気器具に露出する１グループのコンセントを備える。パワーストリップ２４０は、また、コンセントを介して電気器具に電源を供給する電源２４９を備える。パワーストリップ２４０は、更に、スイッチの状態に応じて、コンセントを介して電気器具への電源供給を制御するソリッドステートリレースイッチを備える。単純化のため、パワーストリップ２４０は、２つのコンセント２４２、２４４、２つの電気器具２０２、２０４、及び２つのソリッドステートリレースイッチ２４６、２４８を備えることを示しているが、パワーストリップに関連付けられたコンセント、電気器具、及びソリッドステートリレースイッチの数は、異なる実施例において可変であり、３つ以上である場合が多い。
【００２４】
いくつかの実施例において、制御ユニットは、電気器具を暗くする、電気器具を待機モードにする、電気器具を休止モードにする、及び／又は電気器具において温度自動調節変更を実行する等、電力管理措置メッセージに応じて、制御ユニットが追加の、又は異なる種類の変更を電気器具の電力状態に対して行うことを可能にする異なる構成を有することができる。また、いくつかの実施例において、制御ユニットは、単一のコンセントに電源を投入して監視する。
【００２５】
図３は、本発明の幾つかの実施例における電力管理装置１１０を示す図である。電力管理装置１１０は、１以上のネットワークインタフェース３１０とメモリ３３０との間に動作可能に接続された処理モジュール３２０を有する。本発明の幾つかの実施例における処理モジュール３２０において動作する機能的要素は図４において示され、適応型ＩＩＲフィルタ４１０、電気器具アイソレータ４２０、電気器具分類器４３０、アクションレゾルバ４４０、及びメッセージ生成器４５０を含んでいる。幾つかの実施例において、処理モジュール３２０はマイクロプロセッサを備え、要素４１０〜４５０はマイクロプロセッサによって実行されるソフトウェアプログラムである。他の実施例において、１以上の要素４１０〜４５０、又はその一部は、マイクロコントローラ、又はカスタム回路によって実行される。例えば、処理モジュール３２０は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）インタフェースを介してマイクロコントローラのドータボードに接続された、内蔵Ｌｉｎｕｘ（登録商標）オペレーティングシステムを作動させるシングルボードコンピュータとして実現することができる。メモリ３３０は、電気器具プロファイルデータベース、及び管理措置データベースを備える。
【００２６】
適応型ＩＩＲフィルタ４１０は、グループ伝達関数の形で、制御ユニット１２０、１３０、１４０により監視されるコンセントのグループに対して、グループ電力使用プロファイルを計算する。適応型ＩＩＲフィルタ４１０の機能的表現を図５に提示し、それをパワーストリップ２４０に対するグループ伝達関数を判定するために制御ユニット２００から受信した電流及び電圧の測定値の処理との関連で説明する。適応型ＩＩＲフィルタ４１０の出力は、電流電圧（逆相インピーダンス）伝達関数Ｈ−１（ｚ）であって、ここでは、
【数１】
2012244896.tif 000003
であり、ａｐ、ｂｑは、誤差電圧に基づくフィードバックループにおいて更新される伝達関数係数である。最初に、パワーストリップ２４０に対する電流測定値ｉ（ｋ）及び電圧測定値ｖ（ｋ）を受信し、初期伝達関数係数ａ０、ｂ０を使用して、伝達関数推定器５１０により、初期グループ伝達関数Ｈ−１（ｚ）０を計算する。そして、オームの法則に基づき、初期グループ伝達関数Ｈ−１（ｚ）０、及び電流測定値ｉ（ｋ）を用いて初期電圧推定値ｖ´（ｋ）を計算する。次に、初期電圧推定値ｖ´（ｋ）と遅延電圧測定値ｄ（ｋ）との差を減算器５２０によって計算し、初期誤差電圧ｅ（ｋ）を得る。遅延電圧測定値ｄ（ｋ）を瞬時電圧測定値ｖ（ｋ）の代わりに使用して、誤差電圧ｅ（ｋ）を発生させる際に適用される電流及び電圧の測定値を同期させる。初期誤差電圧ｅ（ｋ）をフィードバックとして伝達関数推定器５１０に適用して、更新伝達関数係数ａ１、ｂ１を生成する。次に、伝達関数推定器５１０により、初期グループ伝達関数Ｈ−１（ｚ）０、及び更新伝達関数係数ａ１、ｂ１を使用して、更新グループ伝達関数Ｈ−１（ｚ）１を計算する。信頼性のあるグループ伝達関数Ｈ−１（ｚ）が生成されるまで、この反復処理を続ける。グループ伝達関数Ｈ−１（ｚ）の信頼性は、誤差電圧ｅ（ｋ）が許容レベルに下がった際に推測される。幾つかの実施例において、適応型ＩＩＲフィルタ４１０は直接型ＩＩＲフィルタであり、伝達関数係数は、一般型の最小二乗平均（ＬＭＳ）ＩＩＲアルゴリズムの
【数２】
2012244896.tif 000004
により更新され、ここでは、ｘｎはフィルタ入力であり、ｙｎはフィルタ出力であり、ζは漏れ係数であり、μは更新レート制御値であり、ｅｎはフィルタ推定誤差であり、ｄｎは、フィルタ出力の遅延相当分である。
【００２７】
電気器具アイソレータ４２０は、個別の伝達関数の形で制御ユニット１２０、１３０、１４０において起動された電気器具に対する個別の電力使用プロファイルを計算する。電気器具アイソレータ４２０の動作については、制御ユニット２００のパワーストリップ２４０で起動された電気器具に対する個別の電力使用プロファイルの計算に関連して説明する。パワーストリップ２４０に対するグループ伝達関数ＨＴｏｔａｌ−１（ｚ）は次の式で表わされる。
【数３】
2012244896.tif 000005
ここで、Ｈ１（ｚ）はパワーストリップ２４０における第１の電気器具の個別の伝達関数であり、Ｈ２（ｚ）は、パワーストリップ２４０における第２の電気器具の個別の伝達関数であり、Ｈｎ（ｚ）は、パワーストリップ２４０におけるｎ番目の電気器具の個別の伝達関数である。電気器具アイソレータ４２０は、電気器具Ｈｐｒｅｖ（ｚ）の起動前と電気器具Ｈｃｕｒｒ（ｚ）の起動後の間のパワーストリップ２４０に対するグループ伝達関数の変化に基づいて、パワーストリップ２４０における電気器具に対する個別の伝達関数Ｈｎｅｗ（ｚ）を以下のように計算する。
【数４】
2012244896.tif 000006
【００２８】
電気器具分類器４３０は、制御ユニット１２０、１３０、１４０で起動された電気器具を、電気器具アイソレータ４２０により計算された電気器具に対する個別伝達関数に基づいて、電気器具のクラスに分類する。電気器具分類器４３０は、Ｈｎｅｗ（ｚ）に対する周波数応答、即ち、Ｈｎｅｗ（ｅｊｗ）を、ｚをｅｊｗに置き換えて単位円の周りで評価することにより計算する。そして、電気器具分類器４３０は、メモリ３３０内の電気器具プロファイルデータベースから、様々な種類の電気器具に関連付けられた所定のプロファイルを読み出す。各電気器具プロファイルは、Ｈｋ（ｅｊｗ）の形で電気器具の種類ｋに対する伝達関数に対する周波数応答を含む。電気器具分類器４３０は、Ｔがエルミート転置を表すものとして、
【数５】
2012244896.tif 000007
により、様々な電気器具の種類に対するＨｎｅｗ（ｅｊｗ）とＨｋ（ｅｊｗ）との間の距離ｄｍｉｎを計算することにより、電気器具が様々な電気器具の種類と一致するか比較する。電気器具分類器４３０は、距離ｄｍｉｎが電気器具の種類ｋに対する閾値距離Ｖｔｈ以内に入っている場合、その電気器具の種類ｋと一致していることを示す。一致を示すのに応じて、電気器具分類器４３０は、電気器具を電気器具の種類のクラス識別子と関連付ける。電気器具がいずれの電気器具の種類とも一致しない場合、その電気器具は、未知の電気器具の種類のクラス識別子に関連付けられる。
【００２９】
アクションレゾルバ４４０は、電気器具分類器４３０により行われた分類に基づいて、電気器具に関して行う電力管理措置を決定する。幾つかの実施例において、アクションレゾルバ４４０は、電気器具に関連付けられたクラス識別子を使用して、メモリ３３０内の電力管理措置データベース内の管理措置を検索する。管理措置は、例えば、電気器具をオフにする、電気器具を暗くする、電気器具を待機モードにする、電気器具を休止モードにする、又は電気器具において温度自動調節変更を実行することにより、電気器具の電力状態を制御することを指定することができる。あるいは、管理措置は、例えば、電気器具に関する状態通知を、電力管理コンソール１５０のユーザインタフェースに表示することにより、電気器具に関する状態通知を出力することを指定することができる。他の実施例において、アクションレゾルバ４４０は、電気器具のクラス識別子と、電気器具に電源を投入して監視する制御ユニット１２０、１３０、１４０のうちの１つの制御ユニット識別子などの他の情報とを組み合わせて、管理措置を決定する。この点について、異なる制御ユニットに対する管理措置データベース内で異なる管理措置を指定することができる。例えば、制御ユニット識別子は、制御ユニットに適用できる管理措置プロファイルを検索するために使用可能であり、クラス識別子は、制御ユニット別の管理措置を検索するために使用可能である。このように制御ユニットが設置された職場に応じて異なる管理措置を取ることができる。更に他の実施例において、制御ユニット識別子は、制御ユニットが設置された職場におけるユーザの識別を検索するために使用され、ユーザ識別は、電力管理措置を決定するためのクラス識別子と併せて適用される。このように、関係するユーザに応じて異なる管理措置を取ることができる。
【００３０】
当然、アクションレゾルバ４４０は、制御ユニット１２０、１３０、１４０のうちの影響を受ける１つが設置される職場１２６、１３６、１４６のうちの１つにおける従業員の存在、コンセント網への負荷、時刻、及び／又は曜日などの、他の、及び更なる検討事項に基づいて電力管理措置を決定することができる。
【００３１】
メッセージ生成器４６０は、アクションレゾルバ４４０によって決定された電力管理措置、及び電力管理コンソール１５０から受信した措置要求メッセージでコンセント網の管理者によって明確に要求された電力管理措置に基づいて、電力管理措置メッセージを生成してインタフェース３１０を介して送信する。電力管理措置メッセージは、適宜、制御ユニット１２０、１３０、１４０、又は電力管理コンソール１５０に宛てて送信される。幾つかの実施例において、電力管理措置メッセージは、直接、電気器具に宛てて送信できる（例えば、コンピュータに直接送信し、そのコンピュータを休止モードにする）。電力管理措置メッセージは、その宛先となる宛先機器によって求められる形式で、生成される。
【００３２】
電力管理コンソール１５０は、入力メカニズム、及び出力メカニズムを有するユーザインタフェースを備える。出力メカニズムは、電力管理措置メッセージで電力管理装置１１０から受信した電気器具に関する状態通知を視覚的に表示する。状態通知は、コンセント網において起動された電気器具に関して、コンセント網の管理者に対し警告する。状態通知は、例えば、（制御ユニット識別子から推定された）電気器具を起動したユーザの名前、電気器具が差し込まれた制御ユニット、電気器具のクラスを特定することができる。状態通知は、また、電気器具に関して取られたいずれの電力状態制御措置を示してもよい。ユーザインタフェースの入力メカニズムは、入力を受け付ける。よって、コンセント網の管理者は、状態通知を見て、電力管理措置を取ることを要求してもよい。その場合には、電力管理コンソール１５０は、措置要求メッセージを電力管理装置１１０に送信し、この管理装置は、制御ユニット１２０、１３０、１４０のうちの１つに、或いは電気器具に直接、電力管理措置メッセージを発信して、電気器具の電力状態を変える。
【００３３】
図６は、本発明の幾つかの実施例における電力管理装置１１０が実行する電力管理方法を示す図である。この方法は、電力管理装置１１０と制御ユニット２００との間の対話に関連して説明される。初めに、電力管理装置１１０は、制御ユニット２００から、制御ユニット２００により監視され電源を投入される１グループのコンセントに対する電流及び電圧の測定値を受信する（例えば、パワーストリップ２４０に関連付けられたコンセント２４２、２４４）（６１０）。幾つかの実施例において、グループに対する日時を記録された電流及び電圧の測定値を有する状態メッセージが、グループの中において電気器具が起動された時刻を示す状態メッセージとともに受信される。次に電力管理装置１１０は、電流及び電圧の測定値に基づいてグループに対するグループ電力プロファイルを計算する（６２０）。幾つかの実施例において、グループ電力プロファイルは、電気器具が起動されたより前に計算したグループ伝達関数と、電気器具が起動された後に計算したグループ伝達関数とを含む。次に、電力管理装置１１０は、グループ電力プロファイル内の変化に基づいて、電気器具に対する個別の電力プロファイルを計算する（６３０）。幾つかの実施例において、個別の電力プロファイルは、電気器具が起動されたより前のグループ伝達関数と、電気器具が起動された後のグループ伝達関数推定値に基づいて計算された個別の伝達関数を含む。そして、電力管理装置１１０は、個別の電力プロファイルに基づいて電気器具に対する周波数応答を計算する（６４０）。次に、電力管理装置１１０は、電気器具に対する周波数応答が、任意の電気器具のクラスの所定の周波数応答と一致するかどうか判定する（６５０）。一致した場合、電力管理装置１１０は、電気器具を一致する電気器具のクラスに割り当てる（６６０）。一致しない場合、電力管理装置１１０は、電気器具を未知の電気器具のクラスに割り当てる（６７０）。いずれかの場合、電力管理装置１１０は、割り当てられたクラスに対して指示された電力管理措置を取る（６８０）。特に電力管理装置１１０は、電力管理措置に対する電気器具のクラスを決定し、電力管理措置メッセージを出力して措置を実行する。
【００３４】
図７は、本発明の幾つかの実施例における電力管理装置１１０が実行するグループ伝達関数の計算方法を示す図である。この方法について、電力管理装置１１０と制御ユニット２００との間の対話に関連して説明する。電力管理装置１１０は、伝達関数係数を使用してグループ伝達関数を計算する（７１０）。そして、電力管理装置１１０は、制御ユニット２００から受信したグループ伝達関数と電力測定値とを使用して電圧推定値を計算する（７２０）。次に、電力管理装置１１０は、制御ユニット２００から受信した電圧推定値と遅延電圧測定値とを使用して、誤差電圧を計算する（７３０）。そして、電力管理装置１１０は、誤差電圧が所定のエラー閾値未満であるかどうかを判定する。誤差電圧が閾値未満でない場合、電力管理装置１１０は、誤差電圧を使用して伝達関数係数を更新し（７４０）、ステップ７１０に戻る。誤差電圧が所定のエラー閾値未満の場合、処理のフローは終了する。
【００３５】
（他の実施例）
以下では、電流および電圧の計測手段を電気器具ごとに設けた場合について説明する。図８は、本発明の他の実施例における電力管理システム２０を示す図である。システム２０は、パワーストリップ１０００、１１００、電力管理コンソール８００、及び電力管理装置９００を備える。電力管理装置９００とパワーストリップ１０００、１１００は、１以上の有線（例えば、イーサネット（登録商標））及び／又は無線（例えば、Ｗｉ−Ｆｉ、ＺｉｇＢｅｅ）プロトコルを使用して通信を行う。電力管理装置９００と電力管理コンソール８００は１以上の有線及び／又は無線プロトコルを使用して通信を行う。幾つかの実施例において、電力管理装置９００と電力管理コンソール８００はインターネットを介して遠隔通信を行う。
【００３６】
パワーストリップ１０００、１１００は、企業施設のオフィスや個人用ブースなどの職場に設置されている。パワーストリップ１０００、１１００は、電気器具１０５０、１１２０への電力の供給を制御する制御ユニットである。パワーストリップ１０００、１１００は、ＡＣ電源１０４０、１１１０と電気器具１０５０、１１５０の間に、コンセント１０６０、１０７０、１１３０、１１４０を介して接続される。
【００３７】
パワーストリップ１０００、１１００は、電気器具１０５０、１１５０に電源を投入し監視する。図示された実施例において、パワーストリップ１０００は電気器具１０５０に電源を投入して監視し、パワーストリップ１１００は電気器具１１５０に電源を投入して監視する。電気器具１０５０、１１５０は、オーディオカセットプレーヤー、コーヒーメーカー、計算機、携帯電話、時計、コンパクトディスクプレーヤー、デスクトップコンピュータ、デジタルビデオディスクプレーヤー、扇風機、ファックス、電球、固定電話、電灯、電子レンジ、複合機（ＭＦＰ）、ネットブックコンピュータ、ノートブックコンピュータ、鉛筆削り機、携帯情報端末（ＰＤＡ）、プリンタ、ラジオ、冷蔵庫、スキャナ、スマートフォン、ストーブ、スピーカー、テレビ、及びビデオカセットプレーヤーなど、電源プラグを有する様々な種類の機器を含むことができる。もちろん、これらの具体的に特定された電気器具の種類、並びにシステム２０におけるパワーストリップ及び電気器具の数は単なる例であって、これに限定されるものではない。
【００３８】
パワーストリップ１０００は、計測ユニット１０１０、１１１０、ネットワークインタフェース１０３０、１１３０、スイッチユニット１０２０、１１２０を有する。計測ユニット１０１０、１１１０は、サンプリングにより、抵抗Ｒｉ、Ｒ１の両端電圧Ｖｉ、Ｖｅを継続的に測定することにより、電流値Ｉ＝Ｖｉ／Ｒｉと電圧値Ｅ＝Ｖｅを継続的に計測する。この電流値Ｉと電圧値Ｅの情報は、電力管理装置９００に送信される。
【００３９】
スイッチユニット１０２０、１１２０は、電力管理装置９００により送信される電力管理措置メッセージに応じて、ＡＣ電源１０４０、１１４０の電力を電気器具１０５０、１１５０に供給し、または、電力の供給を遮断する。なお、電力管理措置メッセージについては後に詳しく説明する。
【００４０】
ネットワークインタフェース１０３０、１１３０は、計測ユニット１０１０、１１１０により計測された電流値Ｉおよび電圧値Ｅの情報を電力管理装置９００に送信し、また、電力管理装置９００からの電力管理措置メッセージをスイッチユニット１０２０、１１２０に転送する。
【００４１】
電力管理装置９００は、マイクロプロセッサやメモリ、ネットワークインタフェースを備え、メモリには、電気器具プロファイルデータベース、および、管理措置データベースが記憶されている。
【００４２】
この電力管理装置９００は、計測ユニット１０１０、１１１０から送信された電流値Ｉおよび電圧値Ｅに基づき、パワーストリップ１０００、１１００に接続されている電気器具１０５０、１１５０の種類を分類（プロファイリング）することにより、電気器具１０５０、１１５０を管理者によって定められた電気器具のクラスに分類する。
【００４３】
具体的には、上述した電気器具プロファイルデータベースに、様々な種類の電気器具に関連付けられた所定のプロファイルを登録しておく。電力管理装置９００は、計測ユニット１０１０、１１１０から送信された電流値Ｉおよび電圧値Ｅに基づいて算出されるプロファイルを、電気器具プロファイルデータベースに登録されたプロファイルと比較する。そして、電力管理装置９００は、電気器具１０５０、１１５０を、プロファイルが一致した電気器具の種類のクラス識別子と関連付ける。
【００４４】
その後、電力管理装置９００は、電気器具１０５０、１１５０に関連付けられたクラス識別子を使用して、管理措置データベースに登録されている管理措置を検索する。管理措置として、例えば、電力供給を維持する、電力供給を遮断する、電気器具を暗くする、電気器具を待機モードにする、又は電気器具において温度自動調節変更を実行する等の措置がクラス識別子に対応付けて登録され、クラス識別子に対応する措置を実行することにより、電気器具の電力状態を制御することができる。これらの管理措置は、電力管理システム２０の管理者により予め定められているものとする。
【００４５】
例えば、電気器具１０５０、１１２０が電力供給を維持するクラスに分類された場合、電力管理装置９００は、電流値Ｉおよび電圧値Ｅの計測後も電気器具１０５０、１１２０への電力供給をスイッチユニット１０２０、１１２０に継続させる。電気器具１０５０、１１２０が電力供給を遮断するクラスに分類された場合、電力管理装置９００は、電気器具１０５０、１１５０への電力供給を禁止する電力管理措置メッセージをスイッチユニット１０２０、１１２０に送信する。
【００４６】
電力管理コンソール８００は、図１に示した電力管理コンソール１５０と同様に、入力メカニズム、及び出力メカニズムを有するユーザインタフェースを備える。出力メカニズムは、電力管理装置９００から受信した電気器具１０５０、１１５０に関する状態通知を視覚的に表示する。状態通知は、コンセント網において起動された電気器具１０５０、１１５０に関して、コンセント網の管理者に対し警告する。状態通知は、また、電気器具に関して取られたいずれの電力状態制御措置を示してもよい。
【００４７】
ユーザインタフェースの入力メカニズムは、入力を受け付ける。よって、コンセント網の管理者は、状態通知を見て、電力管理措置を取ることを要求してもよい。その場合には、電力管理コンソール８００は、措置要求メッセージを電力管理装置９００に送信し、電力管理装置９００は、パワーストリップ１０００、１１００のうちの１つに、あるいは電気器具１０５０、１１５０に直接、電力管理措置メッセージを発信して、電気器具１０５０、１１５０の電力状態を変える。
【００４８】
図９は、本発明の他の実施例における電力管理装置９００が実行する電力管理方法を示す図である。この電力管理方法は、毎日の就業時間の開始時刻、あるいは１時間おきなど、所定の間隔を空けて実行される。なお、以下では、管理措置が、電力供給を維持する措置、または、電力供給を遮断する措置のいずれかである場合について説明する。
【００４９】
まず、電力管理装置９００は、すべてのスイッチユニット１０２０、１１２０にスイッチをオンにする命令を送信し、スイッチユニット１０２０に電気器具１０５０、１１５０に対する電力供給を実行させる（１２１０）。そして、計測ユニット１０１０、１１１０は、所定の時間、電流値Ｉおよび電圧値Ｅを計測し、その結果を電力管理装置９００に送信する（１２２０）。図１０は、計測された電流値Ｉおよび電圧値Ｅの一例を示す図である。
【００５０】
そして、電力管理装置９００は、計測ユニット１０１０、１１１０により計測された計測値を分析する（１２３０）。例えば、電力管理装置９００は、図１０に示すように、電圧値Ｅのピーク値と電流値Ｉのピーク値の比、および、電圧と電流の位相差を検出する。
【００５１】
続いて、電力管理装置９００は、ピーク値の比および位相差を用いて、電気器具１０５０、１１５０のプロファイリングを行い、電気器具１０５０、１１５０を、電力供給を維持するクラス、または、電力供給を遮断するクラスに分類する（１２４０）。
【００５２】
その後、電力管理装置９００は、電気器具１０５０、１１５０が電力供給を維持するクラスに分類されたか否かを判定する（１２５０）。電気器具１０５０、１１５０が電力供給を維持するクラスに分類された場合、電力管理装置９００は、スイッチユニット１０２０、１１２０に電気器具１０５０、１１５０への電力供給を継続させる。
【００５３】
電気器具１０５０、１１５０が電力供給を遮断するクラスに分類された場合、電力管理装置９００は、電気器具１０５０、１１５０への電力供給を禁止する電力管理措置メッセージをスイッチユニット１０２０、１１２０に送信し、スイッチユニット１０２０、１１２０に電気器具１０５０、１１５０への電力供給を遮断させる（１２６０）。
【００５４】
なお、多くの電気器具では、電流値は図１０に示したような単一周波数のサインカーブとはならずに、不規則な曲線となる。図１１は、計測された電流値Ｉおよび電圧値Ｅの他の一例を示す図である。このような場合、計測された電流値Ｉに対してフーリエ変換を行い、電気器具のプロファイリングを行うことが有効な手段となる。
【００５５】
図１２は、図１１に示した電流値Ｉのフーリエ変換の結果を示す図である。この場合、電力管理装置９００は、振幅が所定の閾値を超える周波数の値を検出し、その値に基づき、パワーストリップ１０００、１１００に接続されている電気器具１０５０、１１５０の種類を分類（プロファイリング）し、電力供給を維持するクラス、または、電力供給を遮断するクラスに電気器具１０５０、１１５０を分類する。
【００５６】
ここで、電気器具プロファイルデータベースには、管理者により予め定め電気器具の種類に対応する周波数の値が登録されているものとする。そして、電力管理装置９００は、計測ユニット１０１０、１１１０から送信された電流値Ｉにフーリエ変換を適用して得られる周波数の値を、電気器具プロファイルデータベースに登録された周波数の値と比較する。そして、電力管理装置９００は、電気器具１０５０、１１５０を、プロファイルが一致した電気器具の種類のクラス識別子と関連付ける。
【００５７】
その後、電力管理装置９００は、電気器具１０５０、１１５０に関連付けられたクラス識別子を使用して、管理措置データベースに登録されている管理措置を検索する。これ以降の処理は、上記実施例と同様のものとなる。
【００５８】
なお、上記実施例では、電力管理装置９００が、電流値Ｉおよび電圧値Ｅの分析や電気器具１０５０、１１５０の種類の分類（プロファイリング）を行うこととしたが、パワーストリップ１０００、１１００自体にプロセッサとメモリを備え、電力管理装置９００が行うこれらの処理をパワーストリップ１０００、１１００に代行させることとしてもよい。
【００５９】
この場合、電力管理装置９００は、パワーストリップ１０００、１１００から種別の分類結果の情報を取得し、その情報に基づいて、電気器具１０５０、１１５０をクラス識別子と関連付け、管理措置を決定することになる。
【００６０】
このような構成を採用することにより、電力管理装置９００とパワーストリップ１０００、１１００との間のトラフィックの増加を緩和し、電力管理装置９００の処理負荷を低減することができる。
【００６１】
本発明は、その要旨又は本質的特性から逸脱することなく、他の特定の形態で具現化することが可能であると当業者によって理解されるであろう。よって、本明細書は、全ての点で、例示的であって限定的ではないと考えられる。本発明の範囲は添付のクレームによって示され、その均等物の意味及び範囲内において行われる全ての変更は、その中に包含されるものとする。
【符号の説明】
【００６２】
１０，２０…システム、１１０，９００…電力管理装置、１２０，１３０，１４０…制御ユニット、１５０，８００…電力管理コンソール、１２６，１３６，１４６…職場、１２２，１２４，１３２，１３４，１４２，１４４…電気器具、２００…制御ユニット、２０２，２０４…電気器具、２１０…電力センサ、２２０…電力制御装置、２３０…ネットワークインタフェース、２４０…パワーストリップ、２４２，２４４…コンセント、２４６，２４８…ソリッドステートリレースイッチ、２４９…電源、２５０…メモリ、３１０…ネットワークインタフェース、３２０…処理モジュール、３３０…メモリ、４１０…適応型ＩＩＲフィルタ、４２０…電気器具アイソレータ、４３０…電気器具分類器、４４０…アクションレゾルバ、４５０…メッセージ生成器、５１０…伝達関数推定器、５２０…減算器、１０００，１１００…パワーストリップ、１０１０，１１１０…計測ユニット、１０２０，１１２０…スイッチユニット、１０３０，１１３０…ネットワークインターフェース、１０４０，１１４０…ＡＣ電源、１０５０，１１５０…電気器具、１０６０，１０７０，１１６０，１１７０…コンセント。
【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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