(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
規定の電源周波数によるＡＣ電源によって動作する電気機器の消費電力を制御するための消費電力制御装置において、
前記ＡＣ電源の前記電源周波数を測定するためのＡＣ周波数測定部と、
前記電気機器において動作しクロックの周波数の減少に対応し得るＣＰＵ部と、
前記ＣＰＵの動作に必要な前記クロックの周波数を所定値から減少可能に出力するためのクロック部と、
前記ＡＣ周波数測定部が測定した前記電源周波数の減少に応じて前記クロック部から出力される前記クロックの周波数を減少させて前記ＣＰＵ部へ供給する制御を行うためのクロック周波数制御部と、
を備えることを特徴とする消費電力制御装置。
【請求項２】
前記クロック周波数制御部は、
前記電源周波数が予め設定した第１の所定値以下の周波数に減少した場合に前記クロックの周波数を減少させること
を特徴とする請求項１に記載の消費電力制御装置。
【請求項３】
前記クロック周波数制御部は、
前記電源周波数が予め設定した第２の所定値以上の周波数に上昇した場合に前記クロックの周波数を前記所定値に戻すこと
を特徴とする請求項２に記載の消費電力制御装置。
【請求項４】
前記クロック周波数制御部は、
前記電源周波数の減少値と、それに対応して前記所定の周波数以下に減少して設定された前記クロックの周波数と、の対応関係をマッピングした対応表を備え、
前記電源周波数の減少に応じて前記対応表にしたがって前記クロックの周波数を選択すること
を特徴とする請求項１に記載の消費電力制御装置。
【請求項５】
前記クロック周波数制御部は、
予め設定された演算式を備え、前記電源周波数の減少率に所定の定数を乗じてクロック周波数減少率を求めること
を特徴とする請求項１に記載の消費電力制御装置。
【請求項６】
規定の電源周波数によるＡＣ電源によって動作する電気機器の消費電力を制御するための消費電力制御方法において、
ＡＣ周波数測定部において前記ＡＣ電源の前記電源周波数を測定するステップと、
前記電気機器において動作するＣＰＵ部おいてクロックの周波数の減少に対応するステップと、
クロック部において前記ＣＰＵの動作に必要な前記クロックの周波数を所定値から減少可能に出力するステップと、
クロック周波数制御部において前記ＡＣ周波数測定部が測定した前記電源周波数の減少に応じて前記クロック部から出力される前記クロックの周波数を減少させて前記ＣＰＵ部へ供給する制御を行うステップと、
を有することを特徴とする消費電力制御方法。
【請求項７】
前記クロック周波数制御部は、
前記電源周波数が予め設定した第１の所定値以下の周波数に減少した場合に前記クロックの周波数を減少させるステップを有すること
を特徴とする請求項６に記載の消費電力制御方法。
【請求項８】
前記クロック周波数制御部は、
前記電源周波数が予め設定した第２の所定値以上の周波数に上昇した場合に前記クロックの周波数を前記所定値に戻すステップを有すること
を特徴とする請求項７に記載の消費電力制御方法。
【請求項９】
前記クロック周波数制御部は、
前記電源周波数の減少値と、それに対応して前記所定の周波数以下に減少して設定された前記クロックの周波数と、の対応関係をマッピングした対応表を備え、
前記電源周波数の減少に応じて前記対応表にしたがって前記クロックの周波数を選択するステップを有すること
を特徴とする請求項６に記載の消費電力制御方法。
【請求項１０】
前記クロック周波数制御部は、
予め設定された演算式を備え、前記電源周波数の減少率に所定の定数を乗じてクロック周波数減少率を求めるステップを有すること
を特徴とする請求項６に記載の消費電力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クロック周波数が可変のＣＰＵを有する電気機器の消費電力技術であって、特には消費電力制御装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来において、クロック周波数可変なＣＰＵを有する電気機器のクロック周波数制御は、アイドリング状態における無駄な電力消費を抑制することに主眼を置いており、電力会社からの電力供給に応じた電力制御は想定していない。
【０００３】
従来の、電力会社からの電力供給状況に応じた電力制御は、電力会社が、大規模需要者との需給契約に従い、電力会社の電力需要逼迫時に、前記大規模需要者担当者との電話連絡等により、大電力を必要とする装置類の稼動停止又は間引き運転等により、需要量を削減する等の方法によって行われている（特許文献１、非特許文献１参照）。
【特許文献１】クロック周波数制御について：特開２００３−１４０７６８号公報「周波数制御回路」
【非特許文献１】電力制御について（東京電力約款）http://www.tepco.co.jp/e-rates/custom/shiryou/yakkan/pdf/jukyuk05-j.pdf(http://www.tepco.co.jp/e-rates/custom/shiryou/yakkan/pdf/jukyuk-j.htmlのＶ．使用および供給の４０（イ）)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、これら事業者との需給契約によるピーク電力制御は従前から組織的に行われているのに対し、オフィスや家庭における、電力供給状態に応じたピーク電力制御はなされていない。これらオフィスや家庭には、ここ十数年来、パソコン等をはじめとする、クロック周波数可変なＣＰＵを有する電気機器が激増し、それらによる電力需要は無視できないレベルにある。そこで、それら機器による電力需要を効果的に抑制する必要があったが、その実現方法は知られていなかった。
【０００５】
本発明は上記を鑑みてなされたものであり、その目的は、電力需要の逼迫に応じたＡＣ電源周波数の減少量に応じて、クロック周波数可変なＣＰＵを有する電気機器のクロック周波数を制御することができ、もって電力需要を減少させて電力需要の総量を減少させることができる消費電力制御装置および方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の本発明は、規定の電源周波数によるＡＣ電源によって動作する電気機器の消費電力を制御するための消費電力制御装置において、前記ＡＣ電源の前記電源周波数を測定するためのＡＣ周波数測定部と、前記電気機器において動作しクロックの周波数の減少に対応し得るＣＰＵ部と、前記ＣＰＵの動作に必要な前記クロックの周波数を所定値から減少可能に出力するためのクロック部と、前記ＡＣ周波数測定部が測定した前記電源周波数の減少に応じて前記クロック部から出力される前記クロックの周波数を減少させて前記ＣＰＵ部へ供給する制御を行うためのクロック周波数制御部と、を備える。
【０００７】
また、請求項２に記載の本発明は、請求項１において、前記クロック周波数制御部は、前記電源周波数が予め設定した第１の所定値以下の周波数に減少した場合に前記クロックの周波数を減少させる。
【０００８】
また、請求項３に記載の本発明は、請求項２において、前記クロック周波数制御部は、前記電源周波数が予め設定した第２の所定値以上の周波数に上昇した場合に前記クロックの周波数を前記所定値に戻す。
【０００９】
また、請求項４に記載の本発明は、請求項１において、前記クロック周波数制御部は、前記電源周波数の減少値と、それに対応して前記所定の周波数以下に減少して設定された前記クロックの周波数と、の対応関係をマッピングした対応表を備え、前記電源周波数の減少に応じて前記対応表にしたがって前記クロックの周波数を選択する。
【００１０】
また、請求項５に記載の本発明は、請求項１において、前記クロック周波数制御部は、予め設定された演算式を備え、前記電源周波数の減少率に所定の定数を乗じてクロック周波数減少率を求める。
【００１１】
また、請求項６に記載の本発明は、規定の電源周波数によるＡＣ電源によって動作する電気機器の消費電力を制御するための消費電力制御方法において、ＡＣ周波数測定部において前記ＡＣ電源の前記電源周波数を測定するステップと、前記電気機器において動作するＣＰＵ部おいてクロックの周波数の減少に対応するステップと、クロック部において前記ＣＰＵの動作に必要な前記クロックの周波数を所定値から減少可能に出力するステップと、クロック周波数制御部において前記ＡＣ周波数測定部が測定した前記電源周波数の減少に応じて前記クロック部から出力される前記クロックの周波数を減少させて前記ＣＰＵ部へ供給する制御を行うステップと、を有する。
【００１２】
また、請求項７に記載の本発明は、請求項６において、前記クロック周波数制御部は、前記電源周波数が予め設定した第１の所定値以下の周波数に減少した場合に前記クロックの周波数を減少させるステップを有する。
【００１３】
また、請求項８に記載の本発明は、請求項７において、前記クロック周波数制御部は、前記電源周波数が予め設定した第２の所定値以上の周波数に上昇した場合に前記クロックの周波数を前記所定値に戻すステップを有する。
【００１４】
また、請求項９に記載の本発明は、請求項６において、前記クロック周波数制御部は、前記電源周波数の減少値と、それに対応して前記所定の周波数以下に減少して設定された前記クロックの周波数と、の対応関係をマッピングした対応表を備え、前記電源周波数の減少に応じて前記対応表にしたがって前記クロックの周波数を選択するステップを有する。
【００１５】
また、請求項１０に記載の本発明は、請求項６において、前記クロック周波数制御部は、予め設定された演算式を備え、前記電源周波数の減少率に所定の定数を乗じてクロック周波数減少率を求めるステップを有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電力需要の逼迫に応じたＡＣ電源周波数の減少量に応じて、クロック周波数可変なＣＰＵを有する電気機器のクロック周波数を制御することができ、もって電力需要を減少させて電力需要の総量を減少させることができる消費電力制御装置および方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の消費電力制御装置の第１の実施の形態を説明するための説明図であって、ＡＣ電源１０と、電気機器１１と、電気機器１１のＡＣ周波数測定部１２と、電気機器１１のクロック周波数制御部１３と、電気機器１１のクロック部１４と、電気機器１１のＣＰＵ部１５と、が示されている。
【００１８】
この図１に示した構成において、ＡＣ周波数測定部１２でＡＣ電源１０から入力される電源周波数を測定し、クロック周波数制御部１３に測定値を引き渡す。ＡＣ電源１０の電源周波数は、一般的な商用電源の場合、東日本では５０Ｈｚ、西日本では６０Ｈｚであるので、この周波数を測定する。
【００１９】
クロック周波数制御部１３では、たとえばＡＣ電源１０の電源周波数が通常の５０Ｈｚから図１中に示すように、たとえば所定値の４９．８Ｈｚ以下になった場合に、クロック部１４のクロック周波数を落とす制御を行う。クロック部１４はＣＰＵ部１５へクロック信号を供給しており、ＣＰＵ部１５の動作速度はクロック信号の周波数によって決定される。
【００２０】
ＣＰＵ部１５は規定の周波数のクロック信号で動作するように設計されているが、その周波数以外のたとえば低い周波数においても正常動作することができる。また、クロック周波数が高くなるとＣＰＵ部１５の動作速度は速くなるが、消費電力も大きくなり発熱も多くなる。逆に、クロック周波数が低くなるとＣＰＵ部１５の動作速度は遅くなるものの、消費電力は小さくなり発熱量も少なくなる。
【００２１】
また、電源周波数の減少に伴いクロック周波数も減少させた状態において、その後、ＡＣ電源１０の電源周波数が、たとえば所定値の４９．９Ｈｚを超えた場合にクロック周波数を減少前の規定値へ戻す。
【００２２】
このようにして、ＣＰＵ部１５へ供給するクロック周波数を電力事情の逼迫により電源周波数が減少した場合に連動して減少させる制御を行うことで、電気機器１１の消費電力を減少させるための制御を実現している。
【００２３】
＜第２の実施の形態＞
図２は、本発明の消費電力制御装置の第２の実施の形態を説明するための図であって、ＡＣ電源２０と、電気機器２１と、電気機器２１のＡＣ周波数測定部２２と、電気機器２１のクロック周波数制御部２３と、電気機器２１のクロック部２４と、電気機器２１のＣＰＵ部２５と、クロック周波数制御部２３の対応表２６と、が示されている。
【００２４】
この図２に示した構成において、ＡＣ周波数測定部２２でＡＣ電源２０から入力される電源周波数を測定し、クロック周波数制御部２３に測定値を引き渡す。クロック周波数制御部２３では予め設定された対応表２６に従い、ＡＣ電源２０の電源周波数減少率に応じてクロック部２４のクロック周波数の減少率を選択することにより、ＣＰＵ部２５の消費電力を減少させ、電気機器２１の消費電力をも減少させるための制御を実行する。
【００２５】
この対応表２６は図２に示すように、ＡＣ周波数減少率が０．１％未満の場合はクロック周波数は１００％（規定値）とし、ＡＣ周波数減少率が０．１〜０．２％の場合はクロック周波数は７５％としている。このようにＡＣ周波数減少率が大きくなるにつれてクロック周波数を減少させている。対応表２６の構成は、その一例を図２に示したが、これに限定されるものではなく、設計の意図に応じて様々に設定され得るものである。
【００２６】
なお、対応表２６に替えて、
クロック周波数減少率＝ＡＣ周波数減少率×定数
といった形の式で与えてもよい。
【００２７】
以上説明した本発明の実施の形態によれば、電力需要の逼迫に応じたＡＣ電源周波数の減少量に応じて、クロック周波数可変なＣＰＵを有する電気機器のクロック周波数を制御することができ、もって電力需要を減少させて電力需要の総量を減少させることができる消費電力制御装置および方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の消費電力制御装置および方法の第１の実施の形態に係る、説明図を示す。
【図２】本発明の消費電力制御装置および方法の第２の実施の形態に係る、説明図を示す。
【符号の説明】
【００２９】
１０、２０…ＡＣ電源
１１、２１…電気機器
１２、２２…ＡＣ周波数測定部
１３、２３…クロック周波数制御部
１４、２４…クロック部
１５、２５…ＣＰＵ部
２６…対応表
【図１】
0004926105.tif 000002
【図２】
0004926105.tif 000003