JP2012014702A - エネルギー制御装置及びエネルギー制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】使用者が適宜対応できるようにするエネルギー制御装置及びエネルギー制御方法を提供すること。
【達成手段】本発明は、家庭、オフィス、会社などのエネルギー使用先におけるメーターからエネルギー使用量情報を受信し、これを用いてエネルギー使用先のエネルギー総使用額を計算する。そして、計算されたエネルギー総使用額が、使用者が既に設定しておいた上限線を超えると、使用者の携帯端末にそれを知らせ、使用者がエネルギー使用先のエネルギー使用機器を選択的に制御できるようにする。
【選択図】図３

Description

本発明は、エネルギー制御装置及びエネルギー制御方法に係り、特に、スマートグリッドとスマートメーター技術が開発され、エネルギー価格の変動料金制が実施される等、限られたエネルギー資源を効率的に利用しようとする趨勢に応じて、使用者が携帯端末を介して家庭、オフィス、会社などのエネルギー使用先のエネルギー使用状況を容易に把握して調節できるようにする。

今まで、電気、ガス、水道などの各種エネルギーは、最大需要に合わせて供給されてきたし、固定したエネルギーの価格を適用してきた。
しかし、近年、限られたエネルギー資源をより効率的に利用し、エネルギー消費を低減する方案として、エネルギー価格を時間帯や季節別に区分して差別化する方案が工夫されている。
これと関連してスマートグリッド（Ｓｍａｒｔ Ｇｒｉｄ）やスマートメーター（Ｓｍａｒｔ Ｍｅｔｅｒ）が関心を受けている。
スマートグリッドは、電力網に情報技術（ＩＴ）を結合し、電力供給者と消費者とが双方向で実時間情報を交換できるようにすることによって、エネルギー効率を最適化し、新しい付加価値を創出できる次世代電力網である。
スマートグリッドは、エネルギー消費者にとっては、エネルギー価格の変動に応じて自身に最も合理的な時間帯にエネルギーを使用可能にするものとなる。
スマートメーター（Ｓｍａｒｔ Ｍｅｔｅｒ）は、通信機能を追加したデジタル電力量計のことをいうもので、電力使用量の実時間調査や電力供給者と消費者との双方向通信を可能にする。したがって、検針員が家庭を直接訪問する必要なく遠隔で検針することができ、実時間検針が可能なため、エネルギー使用量を精密測定でき、検針費用の低減及びエネルギー節約などの効果を奏することができる。

一方、エネルギーを用いる使用者も、従来の受動的な立場から脱皮し、能動的に自身のエネルギー使用を調節することによって、より合理的にエネルギーを使用するように努力しなければならない。
使用者がエネルギー使用を能動的に調節する方法の一つに、エネルギー使用状況に応じてエネルギー使用機器を制御することがある。
しかしながら、使用者にとっては、家庭、オフィス、会社などのエネルギー使用先におけるエネルギー使用状況を常に監視することはできず、よって、使用者がいつでもどこでも容易にエネルギー使用先のエネルギー使用状況を監視し、それに適宜対応できるようにする様々な方法の開発が望まれている。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は、使用者のエネルギー使用状況を監視し、その結果に基づき、使用者の携帯端末がアラームを生成するようにすることで、使用者が適宜対応できるようにするエネルギー制御装置及びエネルギー制御方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明に係るエネルギー制御装置は、携帯端末にエネルギー使用者から一定期間におけるエネルギー総使用額の上限線情報が入力される入力手段と、前記携帯端末が中央サーバーからエネルギー価格情報を受信する第１受信手段と、前記携帯端末または前記中央サーバーがメーターからエネルギー使用量情報を受信する第２受信手段と、前記携帯端末または前記中央サーバーにおいて一定期間におけるエネルギー総使用額と、前記入力手段を介して入力されたエネルギー総使用額の上限線とを比較する比較手段と、前記比較の結果、前記入力手段を介して入力されたエネルギー総使用額の上限線を超えると、前記携帯端末にアラームを生成させる生成手段と、を含んでなる。
上記の本発明に係るエネルギー制御装置は、使用者が前記携帯端末を用いて選択的にエネルギー使用機器の動作を制御できるようにするエネルギー制御手段をさらに含むことができる。
前記エネルギーは、電気、ガス、水道のうちのいずれか一つでよい。
前記メーターは、スマートメーターでよい。
前記エネルギー制御手段は、使用者が制御対象エネルギー使用機器を選択できるようにエネルギー使用機器の目録を表示することができる。
ここで、前記エネルギー制御手段は、使用者が制御対象エネルギー使用機器を選択するのに役立つように、エネルギー使用機器のエネルギー効率やエネルギー消費量などの特性情報を共に表示することができる。
前記エネルギー使用機器は、電気機器でよく、前記エネルギー制御手段は、前記エネルギー使用機器を制御するための機器制御信号を、前記エネルギー使用機器に直接伝送したり、または、前記エネルギー使用機器を統合制御する機器制御用コントローラに伝送することができる。

本発明に係るエネルギー制御方法は、携帯端末にエネルギー使用者から一定期間におけるエネルギー総使用額の上限線情報を入力される入力段階と、前記携帯端末が中央サーバーからエネルギー価格情報を受信する第１受信段階と、前記携帯端末または前記中央サーバーがメーターからエネルギー使用量情報を受信する第２受信段階と、前記携帯端末または前記中央サーバーにおいて、一定期間におけるエネルギー総使用額と、前記入力段階で入力されたエネルギー総使用額の上限線とを比較する比較段階と、前記比較の結果、前記入力段階で入力されたエネルギー総使用額の上限線を超えると、前記携帯端末がアラームを生成する生成段階と、を含んでなる。
上記の本発明に係るエネルギー制御方法は、使用者が前記携帯端末を用いて選択的にエネルギー使用機器の動作を制御できるようにするエネルギー制御段階をさらに含むことができる。
前記エネルギー制御段階は、使用者が制御対象エネルギー使用機器を選択できるようにエネルギー使用機器の目録を表示することができる。
この時、前記エネルギー制御段階では、使用者が制御対象エネルギー使用機器を選択するのに役立つように、エネルギー使用機器のエネルギー効率やエネルギー消費量などの特性情報を共に表示することができる。
前記エネルギー使用機器は、電気機器でよく、前記エネルギー制御段階では、前記エネルギー使用機器を制御するための機器制御信号を、前記エネルギー使用機器に直接伝送したり、または、前記エネルギー使用機器を統合制御する機器制御用コントローラに伝送することができる。

本発明によれば、エネルギー使用先で一定期間において消費されるエネルギーの総使用額が、使用者が指定しておいた上限線（目標値）を超える場合、使用者の携帯端末からアラームが発生する。
携帯電話、アイフォーン（登録商標）、ノートブックコンピュータなどの各種携帯端末は、使用者が常時携帯しているものであるから、エネルギー使用量が増加したりエネルギー価格が変動してエネルギー使用額が上限線を超えると、使用者がエネルギー使用先に位置していなくても、いつでもどこでもそれを把握することができる。
携帯端末からアラームが発生すると、使用者は、携帯端末を用いてエネルギー使用先にあるエネルギー使用機器を選択的に遠隔制御することによって、エネルギー総使用額を一定レベル以下に維持することができる。
すなわち、エネルギー使用先の構成員が、外出、旅行、勤務などの理由から全員、エネルギー使用先を離れていても、エネルギー使用先のエネルギー利用状況を統制することができる。
これによって、使用者は、より能動的にエネルギー利用を調節でき、エネルギー価格の変動制とスマートグリッド技術が適用されつつある現状に対応して、限られたエネルギー資源をより効率的に使用することが可能になる。

本発明に係るエネルギー制御システムの一実施例を示す図である。 中央サーバーの使用者情報データベースが維持する情報の例を示す図である。 本発明に係るエネルギー制御装置の第１実施例を示す図である。 上限線を設定するユーザインターフェース画面の例を示す図である。 エネルギー価格構造の例を示す図である。 比較手段の動作手順を示すフローチャートである。 アラームを出力する携帯端末の説明するための概要図である。 本発明に係るエネルギー制御装置の第２実施例を示す図である。 エネルギー制御手段が提供するユーザインターフェース画面の例を示す図である。 エネルギー制御手段がエネルギー使用機器を個別的に直接制御する例を示す図である。 エネルギー制御手段がエネルギー使用機器を個別的に直接制御する例を示す図である。 エネルギー制御手段が機器制御用コントローラを介してエネルギー使用機器を制御する例を示す図である。 エネルギー制御手段が機器制御用コントローラを介してエネルギー使用機器を制御する例を示す図である。 エネルギー制御装置の第１実施例の具体的な構成例を示す図である。 本発明に係るエネルギー制御方法の各実施例を説明するフローチャートである。 本発明に係るエネルギー制御方法の各実施例を説明するフローチャートである。 本発明に係るエネルギー制御方法の各実施例を説明するフローチャートである。

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明に係る好適な実施例について詳細に説明する。
本発明でいうエネルギーは、特に言及しない限り、電気、ガス、水道のうちのいずれかを指すとする。
図１は、本発明に係るエネルギー制御システムの一実施例を示す図で、中央サーバー１７と使用者の携帯端末１９とが連動し、家庭、オフィス、会社などのエネルギー使用先１２で消費されるエネルギーの総使用額が、既に設定された上限線を超えると、アラームを生成して使用者に知らせる。
中央サーバー１７は、エネルギーと関連したサービスを提供するサーバーで、価格伝送手段１７−３は、エネルギー価格データベース１７−１に保存されているエネルギー価格情報を、無線メッシュ（Ｍｅｓｈ）、電力線通信網、インターネット網などの様々な通信網を介して提供する。
中央サーバー１７は、エネルギー使用先１２のエネルギー使用状況に基づき、使用者の携帯端末１９にアラームメッセージを伝達するサービスを提供でき、このために、各使用者が設定したエネルギー総使用額の上限値情報、メーター識別情報、携帯端末番号などを、使用者情報データベース１７−２に保持することができる。
家庭、オフィス、会社など、エネルギーを使用するエネルギー使用先１２には、メーター（Ｍｅｔｅｒ）１３が設置される。
メーター１３は、エネルギー使用情報を検出できる装置で、エネルギー供給会社１１から供給されるエネルギーが、エネルギー使用先１２の各エネルギー使用機器１６−１〜１６−ｋで使用される状態を測定する電子式計器である。メーター１３の具体的な例には、スマートメーターがある。

本発明と関連してメーター１３は、携帯端末１９または中央サーバー１７にエネルギー使用量情報を伝送する。
メーター１３が伝送するエネルギー使用量情報は、携帯端末１９または中央サーバー１７において、使用者が一定期間使用したエネルギーの総使用額を計算する基礎となるが、エネルギー価格は変動することがあるので、メーター１３は、エネルギー価格の変動を確認できるようにエネルギー使用量情報を伝送する。
例えば、エネルギー価格が固定しているとすれば、現在のエネルギー使用量のみを考慮すればいい。
しかし、エネルギー価格が時間によって変動するとすれば、各時間区間ごとにエネルギー使用量情報を伝送したり、各時間区間におけるエネルギー変動使用量を把握できるように時間情報を共に伝送する。
メーター１３がエネルギー使用量情報を伝送するデータ構造は、エネルギー使用量情報の正しい伝達のために様々に構成することができ、メーターの識別のためにメーター識別情報を含むことができる。
使用者の携帯端末１９は、携帯電話、アイフォーン、ノートブックコンピュータなど、移動性を有する端末であって、移動通信網を介した通信や近距離無線通信などの様々な通信機能を有することができる。

本発明に係るエネルギー制御システムは、入力手段２１、第１受信手段２２、第２受信手段２３、比較手段２４、生成手段２５を含んでなる。
ここで、入力手段２１、第２受信手段２３、比較手段２４及び生成手段２５は、中央サーバー１７または携帯端末１９に設けられ、第１受信手段２２は、携帯端末１９に設けられる構成要素である。
第１受信手段２２は、携帯端末１９に設けられて、中央サーバー１７からエネルギー価格情報を受信する役割を果たす。第１受信手段２２は、使用者１５が直接エネルギー価格情報を入力できるように構成されてもよい。
入力手段２１は、使用者１５から、一定期間に対するエネルギー総使用額の上限線情報を受ける役割を担い、第２受信手段２３は、メーター１３からエネルギー使用量情報を受信する役割を担う。

比較手段２４は、第２受信手段２３を介して入力されるエネルギー使用量情報とエネルギー価格情報を用いて、一定期間において使用したエネルギーの総使用額を計算し、入力手段２１を介して入力された上限線と比較する。
ここで、一定期間は、様々な意味を有することができる。
具体的に、一定期間は、エネルギー供給会社１１が使用者１５にエネルギー使用料金を請求する期間単位（例：１ケ月）を考慮して、毎月の初日から現在時点までを意味することができる。
この場合、比較手段２４は、毎月の初日から現在まで使用したエネルギーの総使用額が、上限線を超えるか否か確認する。

生成手段２５は、比較手段２４での比較結果、一定期間においてエネルギー使用先で使用したエネルギーの総使用額が、入力手段２１を介して入力された上限線を超えると、該当の使用者の携帯端末１９にアラームを発生させる。

エネルギー制御システムは、使用者がエネルギー使用先１２のエネルギー使用機器１６−１〜１６−ｋを制御できるようにするエネルギー制御手段２６をさらに含むことができる。
エネルギー制御手段２６は、携帯端末１９に設けられる構成要素で、携帯端末１９のディスプレイ画面にエネルギー使用機器の目録を表示し、使用者が制御対象エネルギー使用機器を選択できるようにする。この時、エネルギー制御手段２６は、エネルギー使用機器の特性情報を共に表示することで、使用者が制御対象エネルギー使用機器をより容易に選択できるようにする。
エネルギー制御手段２６は、エネルギー使用機器１６−１〜１６−ｋを制御するための機器制御信号を、エネルギー使用機器に直接伝送することができる。
もし、エネルギー使用機器１６−１〜１６−ｋが機器制御用コントローラを介して統合制御されるとすれば、エネルギー制御手段２６は、エネルギー使用機器を制御するための機器制御信号を、機器制御用コントローラに伝送すればよい。

入力手段２１、第１受信手段２２、第２受信手段２３、比較手段２４、生成手段２５、エネルギー制御手段２６は、図３または図８を参照して説明するエネルギー制御装置のそれと同一なので、その詳細は、以下のエネルギー制御装置と関連した部分において説明する。

図３を参照すると、本発明に係るエネルギー制御装置１９の第１実施例は、携帯端末の形態で構成される。
ここで、携帯端末は、携帯電話、アイフォーン、ノートブックコンピュータなど、エネルギー制御以外の用途にも使用される携帯端末であってもよく、必要によっては、エネルギー制御装置として動作するように特別に製作された端末であってもよい。
このため、たとえ図３のエネルギー制御装置１９では本発明に係る構成要素のみが示されていても、携帯端末の機能を行うための他の様々な構成要素が含まれてもよい。
例えば、エネルギー制御装置１９が携帯電話であれば、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）やＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ ＣＤＭＡ）などの移動通信網インターフェースを介して携帯電話の役割を果たしうる各種の構成要素を含むことができる。
入力手段２１は、使用者１５がエネルギー総使用額の上限線情報を入力できるようにするユーザインターフェース（ＵＩ：Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を提供し、使用者１５の入力したエネルギー総使用額の上限線情報を保存する。
エネルギー総使用額の上限線情報を入力できるようにするユーザインターフェースは、様々に構成することができる。
図４は、エネルギー制御装置のディスプレイ画面１９−１に関する一例であり、使用者は、数字キー、移動キー、削除キーなどが含まれたキーボタン４７を用いて、エネルギー総使用額の上限線情報を入力する部分４５に、上限線値を入力し、確認キー４９をタッチして上限線情報の入力を終える。
使用者は、エネルギー制御装置１９が提供するメニューを介してこのようなユーザインターフェースに接近することができ、検針日情報４１、現在エネルギー総使用量及びエネルギー総使用額情報４３などのように、使用者に役立つ各種のエネルギー関連情報が表示されることがある。

第１受信手段２２は、中央サーバー１７からエネルギー価格情報を受信する役割を果たし、ここで、エネルギー価格情報は、あらかじめ提供されるものであってもよく、実時間で提供されるものであってもよい。
エネルギー価格は、様々な構造を有することができる。
エネルギーの価格が固定している構造では、電気の価格情報は、ウォン／ＫＷｈ、ウォン／ＫＶａｒｈ、ウォン／ＫＶＡｈなどの単純な構造を有する。
しかし、エネルギー価格は、累進制、時間帯別料金制（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｕｓｅ Ｐｒｉｃｉｎｇ：ＴＯＵ）、緊急ピーク時間帯料金制（Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｐｅａｋ Ｐｒｉｃｉｎｇ：ＣＰＰ）、リアルタイム料金制（Ｒｅａｌ−Ｔｉｍｅ Ｐｒｉｃｉｎｇ：ＲＴＰ）等、エネルギー使用量や時間によって変動する構造を有することもできる。
下記の表１は、エネルギーが電気である場合、エネルギー使用量が増加するほど単位価格が高くなる累進制の例を示すものである。

図５の（５ａ）は、商店街、工場、大型建物などで主に使用する時間帯別料金制（ＴＯＵ）を示す図で、時間帯別に電気の価格が異なる。図５の（５ｂ）は、緊急ピーク時間帯料金制（ＣＰＰ）を示す図で、時間帯別に電気の価格が異なり、特に、ピーク区間における電気の価格が非常に高い。図５の（５ｃ）は、リアルタイム料金制（ＲＴＰ）を示す図で、電気の価格が実時間で変動する。

また、第１受信手段２２は、使用者１５がエネルギー価格情報を直接入力できるように構成されてもよい。
すなわち、エネルギー供給会社１１がエネルギー価格情報をファクシミリ、文字メッセージ、電話などを介して使用者に通知したり、インターネットウェブサイトを介して公知する場合には、使用者がエネルギー価格情報を確認することができる。
この場合、第１受信手段２２は、使用者１５がエネルギー価格情報を入力できるようにユーザインターフェース（ＵＩ）を提供することができる。
第２受信手段２３は、メーター１３が周期的に伝送するエネルギー使用量情報を受信する役割を果たす。
第２受信手段２３とメーター１３とがエネルギー使用量情報をやり取りする通信インターフェースは、様々に構成されてよい。
例えば、エネルギー制御装置１９が、近距離無線通信可能なものであれば、近距離無線通信を用いてエネルギー使用量情報をやり取りすればよく、エネルギー制御装置１９が携帯電話であれば、ＣＤＭＡまたはＷＣＤＭＡなどの移動通信網インターフェースを介してエネルギー使用量情報をやり取りすればよい。

比較手段２４は、一定期間においてエネルギー使用先１２の各エネルギー使用機器１６−１〜１６−ｋで使用されたエネルギーの総使用額と、入力手段２１を介して入力されているエネルギー総使用額の上限線とを比較する。
図６を参照すると、比較手段２４は、第２受信手段２３を介してメーター１３からエネルギー使用量情報を受信すると（Ｓ２４−１）、受信したエネルギー使用量情報とエネルギー価格情報を用いてエネルギー総使用額を計算し（Ｓ２４−２）、計算したエネルギー総使用額が、入力手段２１を介して入力されているエネルギー総使用額の上限線を超えるか否か確認する（Ｓ２４−３）。そして、段階Ｓ２４−３での確認結果、上限線を超えると、その事実を生成手段２５に知らせる（Ｓ２４−４）。
固定したエネルギー価格では、段階Ｓ２４−２において、比較手段２４は、エネルギー使用量にエネルギー価格をかけることで、容易にエネルギー総使用額を計算することができる。
例えば、エネルギーを電気とする場合、エネルギー使用量が２１０Ｋｗｈで、エネルギー価格が１００ウォン／Ｋｗｈであれば、エネルギー総使用額は、「２１０×１００」ウォンと計算される。

しかし、累進制、時間帯別料金制、緊急ピーク時間帯料金制、リアルタイム料金制などのように、エネルギー使用量によってまたは時間によってエネルギー価格が変動すると、かかるエネルギー価格構造を反映しなければならない。
そのための一方法に、比較手段２４は、エネルギー価格の変動を反映できる時間区間、例えば、１時間単位にエネルギーの変動使用量ｄＱをそれぞれ把握し、各ｄＱに該当の時間区間におけるエネルギー価格をかけた値を全部合算してエネルギー総使用額を計算することができる。すなわち、エネルギー価格が変動する場合、エネルギー総使用額ＭＴは、下記の数学式１のように計算できる。

ここで、ｉは、一定期間における最初時点からの各時間区間を表示し、Ｐ_ｉは、該当の時間区間ｉにおけるエネルギー価格であり、ｄＱ_ｉは、該当の時間区間ｉにおけるエネルギーの変動使用量である。
この時、各時間区間に対応するｄＱ_ｉや計算されたエネルギー使用額情報は、負荷使用履歴（Ｌｏａｄ Ｐｒｏｆｉｌｅ）として保持することができ、エネルギー制御装置１９が、使用者の時間区間別エネルギー使用情報として提供することができる。
エネルギー総使用額は、上記のように、単純にエネルギー使用量にエネルギー価格をかけて計算してもよいが、使用者が実際に支払うべき料金は、より複雑に決定されることがある。また、使用者の主な関心は、自身が実際に決済すべき金額にあるから、「エネルギー総使用額」を、使用者に実際に請求される請求金額の意味として取り扱うことができる。
もし、エネルギーが電気であれば、エネルギー供給会社１１の課金政策は、基本料金、税金、力率料金、料金特典などの情報を含むことができる。
税金は、付加価値税や各種基金などを含むことができる。料金特典とは、特定産業、例えば、知識サービス産業には他の産業に比べて安価の電気料金を策定することなどをいう。

エネルギー価格情報が下記の表２のように累進制に従う場合、使用者に実際に請求される請求金額を計算する具体的な例について説明する。

使用者に実際に請求される請求金額は、「電気料金＋付加料金」であり、電気料金は、「電力使用量×単位価格＋基本料金」、付加料金は「電力産業基盤基金＋付加価値税」、電力産業基盤基金は電気料金の３．７％、付加価値税は電気料金の１０％であるとする。
現在日が２０１０年５月２０日であり、電気総使用量は２３０Ｋｗｈであるとしよう。
この場合、電気料金は、２３，３６９ウォン（「１００×５５．１＋１００×１１３．８＋３０×１６８．３＋１，４３０」と計算される。）となり、ここで、最後の項目１，４３０ウォンは、基本料金である。付加料金は、３，２０２ウォン（「２３，３６９×０．０３７＋２３，３６９×０．１」と計算される。）となり、その結果、使用者に実際に請求される請求金額は、２６，５７１ウォンとなる。

生成手段２５は、比較手段２４での比較結果、現在エネルギー総使用額が上限線を超えた場合、アラームを生成して使用者にそれを知らせる。
生成手段２５がアラームを生成する方法には様々なものがあり、図７に示すように、スピーカー７１からアラーム音を出力したり、ディスプレイ画面７３にアラームメッセージを出力したりすることができる。

図８を参照すると、本発明に係るエネルギー制御装置１７の第２実施例は、中央サーバーを用いて構成する。

中央サーバー１７における価格伝送手段１７−３は、エネルギー価格データベース１７−１に保存されているエネルギー価格情報を、無線メッシュ（Ｍｅｓｈ）、電力線通信網、インターネット網などの様々な通信網を介して提供する。
使用者情報データベース１７−２は、中央サーバーがエネルギー制御装置の役割を果たす上で必要な情報、例えば、各使用者に関するエネルギー総使用額の上限値情報、メーター識別情報、携帯端末番号などを保持する。
入力手段２１は、使用者１５がエネルギー総使用額の上限線情報を入力できるように使用者とインターフェースし、使用者１５の入力した上限線情報を、使用者情報データベース１７−２に保存する。
使用者１５がエネルギー総使用額の上限線情報を入力できるようにするユーザインターフェースは、様々に構成することができる。
入力手段２１が使用者１５とインターフェースする例には、オペレータが電話を通じて上限線情報を確認するコールセンター、既に設定されたシナリオに従う音声案内を介して上限線情報を受け取る自動応答サービス（ＡＲＳ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｓｅｒｖｉｃｅ）システム、インターネットホームページを介してウェブ上で上限線情報を受け取るインターネットウェブサイトなどがある。
第２受信手段２３は、無線メッシュ、電力線通信網、インターネット網などの様々な通信網を介してメーター１３から各エネルギー使用先のエネルギー使用量情報を受信する。
この時、メーター１３は、自身の伝送するエネルギー使用量情報が、いかなる使用者に関するものかを識別させるために、メーター識別情報を共に伝送する。メーター識別情報は、様々なものとすることができ、例えば、各メーター１３ごとに与えられる固有識別番号を挙げることができる。

比較手段２４は、一定期間においてエネルギー使用先１２の各エネルギー使用機器１６−１〜１６−ｋで使用されたエネルギーの総使用額と、入力手段２１を介して入力されているエネルギー総使用額の上限線とを比較する。
すなわち、比較手段２４は、第２受信手段２３を介してメーター１３からエネルギー使用量情報を受信すると、受信したエネルギー使用量情報及びエネルギー価格情報を用いてエネルギー総使用額を計算し、計算されたエネルギー総使用額が、入力手段２１を介して入力されている上限線を超えるか否か比較する。そして、比較の結果、上限線を超えると、それを生成手段２５に知らせる。

生成手段２５は、比較手段２４での比較結果、現在エネルギー総使用額が上限線を超えた場合、使用者情報データベース１７−２を照会して、該当の使用者の携帯端末１９にアラームメッセージを伝送し、よって、使用者の携帯端末１９はアラームメッセージをディスプレイ画面に出力する。

一方、本発明に係る第１実施例のエネルギー制御装置１９は、使用者が選択的にエネルギー使用機器の動作を制御できるようにするエネルギー制御手段２６をさらに含むことができる。
すなわち、エネルギー制御手段２６は、使用者が携帯端末を用いてエネルギー使用先の各エネルギー使用機器を制御できるようにする。
このために、エネルギー制御手段２６は、ディスプレイ画面にエネルギー使用機器の目録を表示することで、使用者が制御対象エネルギー使用機器を選択できるようにし、選択されたエネルギー使用機器に対する使用者のエネルギー投入命令またはエネルギー遮断命令を、機器制御信号として伝送する。
エネルギー制御手段２６は、使用者が制御対象エネルギー使用機器を選択する過程に役立つように、エネルギー消費量やエネルギー効率などのエネルギー使用機器別特性情報を共に表示することができる。
これにより、使用者は、当該特性情報を参照して、エネルギー効率の悪いエネルギー使用機器に対するエネルギー供給を優先して遮断する等、より効率的に制御対象を選択することができる。

図９は、エネルギー制御手段２６が提供するユーザインターフェース画面１９−３の例を示す図である。
使用者は、展開ボタン９１を用いて制御対象選択窓９３を表示し、制御対象選択窓９３に並べられているエネルギー使用機器の目録から制御対象エネルギー使用機器を選択することができる。
現在選択されたエネルギー使用機器の種類、エネルギー効率、月消費電力情報などが特性情報として共に表示されている。
使用者は、投入ボタン９５または遮断ボタン９７を介して、現在選択されているエネルギー使用機器に対するエネルギーの供給または遮断命令を下すことができ、使用者の命令に応じて、エネルギー制御手段２６は、該当のエネルギー使用機器を制御するための機器制御信号を伝送する。
図９は、説明の理解を助けるための一例に過ぎず、エネルギー制御手段２６の提供するユーザインターフェースは、様々に構成することができる。
図１０乃至図１３を参照して、エネルギー使用機器を制御する具体的な例について説明する。
図１０を参照すると、エネルギー制御手段２６は、エネルギー使用機器を制御するための機器制御信号を、エネルギー使用機器に直接伝送することができる。
この時、エネルギー使用機器１６−１〜１６−ｋは、エネルギー制御手段２６から伝送された機器制御信号を受信して、電源をオン／オフするように構成してもよく、電源プラグが連結されるコンセント端で機器制御信号を受信して、電源をオン／オフするように構成してもよい。

図１１の（１１ａ）を参照すると、エネルギー使用機器には、接点１１１−３、接点駆動部１１１−２、通信部１１１−１が設けられる。
エネルギー制御手段２６が、該当のエネルギー使用機器１６−１に対する機器制御信号を伝送すると、該信号を、エネルギー使用機器１６−１における通信部１１１−１が受信する。
通信部１１１−１は、受信した機器制御信号を接点駆動部１１１−２に伝達し、接点駆動部１１１−２は、当該エネルギー使用機器１６−１の電源に対する接点１１１−３を連結したり開放したりする。
図１１の（１１ｂ）は、エネルギー使用機器１６−１の電源プラグ２０６が連結される第３装置（以下、電源スイッチ装置という。）２０５を制御する例であり、エネルギー使用機器１６−１の電源プラグ２０６は、電源スイッチ装置２０５を介して電源コンセント２０４に連結される。
電源スイッチ装置２０５は、電源コンセント２０４の差込み口２０４−１，２０４−２に挿脱自在に差し込まれる差込みピン２０５−１，２０５−２を有し、また、エネルギー使用機器の電源プラグ２０６が連結される差込み口２０５−３，２０５−４を有することができる。
エネルギー制御手段２６が、該当のエネルギー使用機器１６−１への機器制御信号を伝送すると、電源スイッチ装置２０５の通信部２０５−７は、エネルギー制御手段２６が伝送した機器制御信号を受信して接点駆動部２０５−８に伝達し、接点駆動部２０５−８は、当該エネルギー使用機器１６−１の電源に対する接点２０５−６を連結したり開放したりする。

図１２を参照すると、エネルギー制御手段２６は、エネルギー使用機器を制御するための機器制御信号を、エネルギー使用機器１６−１〜１６−ｋを統合制御する機器制御用コントローラ２８に伝送することができる。
すなわち、エネルギー使用先のエネルギー使用機器１６−１〜１６−ｋが機器制御用コントローラ２８を介して統合制御されるようになっていると、エネルギー制御手段２６は、機器制御信号を機器制御用コントローラ２８に伝送することができる。
図１３は、エネルギー使用機器１６−１〜１６−ｋが機器制御用コントローラ２８を介して統合制御される例を示す図である。ここでは、機器制御用コントローラ２８が、エネルギー使用機器１６−１〜１６−ｋに引き込まれる電力線１３０の接点を制御する例を示しているが、接点制御に限定されず、有線／無線の様々な近距離通信方式を介してエネルギー使用機器を統合制御することも可能である。
機器制御用コントローラ２８は、各エネルギー使用機器に対応して電力線１３０を連結したり開放する接点１３１−１〜１３１−ｋ、接点駆動部１３３、通信部１３５を含んでなる。
通信部１３５は、エネルギー制御手段２６から伝送された機器制御信号を受信して接点駆動部１３３に伝達し、この信号に応じて、接点駆動部１３３は、該当の接点を連結したり開放したりすることによって、各エネルギー使用機器へ電源が供給されるか、又は供給されないように制御する。

図１４を参照して、携帯端末の形態で構成される第１実施例のエネルギー制御装置１９に関する具体的な実施例を説明する。
プロセッサ１４０−３は、中央処理処置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やマイクロプロセッサなどで構成することができ、様々な構造にしてよいシステムバス１４０−１１を介して各要素と情報をやり取りしながら、エネルギー制御装置１９を総括的に制御する。
通信部１４０−２は、アンテナ１４０−１を介して通信する機能を担い、様々な方式の通信インターフェース構造を有することができる。
例えば、エネルギー制御装置１９が携帯電話である場合、ＣＤＭＡまたはＷＣＤＭＡなどの方式で移動通信網とインターフェースすることができる。なお、無線インターネット網や近距離無線通信インターフェース機能を備えてもよい。
主記憶装置であるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１４０−４は、プロセッサ１４０−３が直ちにアクセスするコンピュータプログラムやデータを一時格納する。
ビデオアダプター１４０−５は、エネルギー制御装置１９の動作状態や使用者に提示する情報を、ディスプレイモジュール１４０−６を介して視覚的に出力し、ディスプレイモジュール１４０−６は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）やＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の様々な形態及び構造を有することができる。

入力装置インターフェース１４０−７は、使用者がキーパッドやタッチスクリーンなどの様々な入力装置１４０−８を用いてエネルギー制御装置１９の動作に関する情報や命令を入力できるようにし、スピーカー駆動部１４０−９は、スピーカー１４０−１０を駆動する役割を担う。

記憶媒体１４０−１２は、運営体制（ＯＳ：Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）、無線インターネットブラウザーのような商用プログラム、駆動データ、使用者データなどの各種コンピュータプログラムや情報を格納し、特に、エネルギー制御と関連した機能を行えるエネルギー制御用プログラム１４０−１３を保持する。

記憶媒体１４０−１２は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）にすることもできるが、随時に保存されたり削除されたりし、かつ、電源の供給されるか否かによらず、保持しなければならない情報を格納するためには、デジタルデータの読み書きが可能な非揮発性の性質を有しなければならない。記憶媒体は、内蔵型、外付け型、分離型、非分離型など、必要によって様々な構造と性能にすることができる。
記憶媒体１４０−１２に格納されるエネルギー制御用プログラム１４０−１３は、様々に構成することができ、少なくとも携帯端末が第１受信手段の役割を果たしうるようにするプログラムモジュール１４０−２１、第２受信手段の役割を果たしうるようにするプログラムモジュール１４０−２２、入力手段の役割を果たしうるようにするプログラムモジュール１４０−２３、比較手段の役割を果たしうるようにするプログラムモジュール１４０−２４、生成手段の役割を果たしうるようにするプログラムモジュール１４０−２５を含む。
また、携帯端末がエネルギー制御手段の役割を果たしうるようにするプログラムモジュール１４０−２６をさらに含むことができる。
このようなエネルギー制御用プログラム１４０−１３の各プログラムモジュール１４０−２１〜１４０−２６が、主記憶装置１４０−４にローディングされ、プロセッサ１４０−３により実行されることで、携帯端末はその役割を果たすこととなる。
図１４は、説明の理解を助けるための一例であり、これに限定されず、本発明に係るエネルギー制御装置１９は、必要によって様々に構成することができる。

図１５乃至図１７を参照して、本発明に係るエネルギー制御方法の各実施例について説明する。
図１５は、携帯端末を介して行うエネルギー制御方法の第１実施例を示すフローチャートであり、図１６は、中央サーバーを介して行うエネルギー制御方法の第２実施例を示すフローチャートであり、図１７は、携帯端末を介してエネルギー使用先の各エネルギー使用機器を制御する過程を示すフローチャートである。

図１５を参照して、本発明に係るエネルギー制御方法の第１実施例について説明する。
まず、携帯端末が、エネルギー総使用額の上限線情報とエネルギー価格情報を受信する（Ｓ１５１）。
携帯端末は、様々なユーザインターフェース（ＵＩ）を提供でき、特に、段階Ｓ１５１において携帯端末は、使用者がエネルギー総使用額の上限線情報を入力できるようなユーザインターフェースを提供する。
エネルギー価格は、累進制、時間帯別料金制、緊急ピーク時間帯料金制、リアルタイム料金制など、エネルギー使用量や時間によって変動する様々な構造にすることができる。
エネルギー価格情報は、中央サーバーから受信してもよく、使用者が直接入力してもよい。エネルギー価格を使用者が直接入力する場合、携帯端末は、使用者がエネルギー価格情報を入力できるようにユーザインターフェースを提供することができる。
一方、携帯端末は、エネルギー使用先のメーターから、各エネルギー使用機器の使用したエネルギー使用量情報を周期的に受信する。携帯端末は、エネルギー使用量情報を受信すると（Ｓ１５２）、受信したエネルギー使用量情報及びエネルギー価格情報を用いて一定期間におけるエネルギー総使用額を計算する（Ｓ１５３）。
メーターは、スマートメーターでよく、携帯端末とメーターとは、近距離無線通信インターフェース、ＣＤＭＡやＷＣＤＭＡなどの移動通信網インターフェースなどの様々な通信インターフェースを介して、エネルギー使用量情報をやり取りすることができる。
エネルギー価格が固定していると、段階Ｓ１５３においては、受信したエネルギー使用量にエネルギー価格をかけて、簡単にエネルギー総使用額を計算することができる。
しかし、累進制、時間帯別料金制、緊急ピーク時間帯料金制、リアルタイム料金制などのように、エネルギー使用量によってまたは時間によってエネルギー価格が変動すると、該等のエネルギー価格構造を反映しなければならない。
そのために、段階Ｓ１５３では、上記の数学式１で説明したように、エネルギー価格の変動を反映しうる時間区間単位にエネルギー使用額を算出して合算する方法でエネルギー総使用額を計算することができる。
また、「エネルギー総使用額」は、使用者に実際に請求される請求金額の意味として取り扱うことができる。

段階Ｓ１５３において一定期間におけるエネルギー総使用額が計算されると、携帯端末は、段階Ｓ１５３で計算されたエネルギー総使用額と、段階Ｓ１５１で入力された上限線とを比較する（Ｓ１５４）。
そして、段階Ｓ１５４での比較結果、上限線を超えると、携帯端末は、アラームを生成してその事実を使用者に知らせるように処理する（Ｓ１５５）。
段階Ｓ１５５においてアラームを生成する方法には、様々なものがあり、図７で説明したように、携帯端末に設けられたスピーカーからアラーム音を出力して使用者に知らせたり、携帯端末のディスプレイ画面にアラームメッセージを出力して使用者に知らせることができる。
図１６を参照して、本発明に係るエネルギー制御方法の第２実施例について説明する。
まず、中央サーバーが使用者からエネルギー総使用額の上限線情報を受信する（Ｓ１６１）。
段階Ｓ１６１において、中央サーバーは、様々な方法で使用者とインターフェースして上限線情報を受信することができる。その例には、オペレータが電話を介して上限線情報を確認するコールセンター、既に設定されたシナリオに従う音声案内を介して上限線情報を受け取る自動応答サービス（ＡＲＳ）システム、ウェブ上で上限線情報を受け取るインターネットウェブサイトなどがある。

一方、中央サーバーは、エネルギー使用先のメーターから、各エネルギー使用機器が使用したエネルギー使用量情報を周期的に受信する。中央サーバーは、エネルギー使用量情報を受信すると（Ｓ１６２）、受信したエネルギー使用量情報及びエネルギー価格情報を用いてエネルギー総使用額を計算する（Ｓ１６３）。
メーターは、スマートメーターでよく、中央サーバーとメーターとは、無線メッシュ、電力線通信網、インターネット網、移動通信網などの様々な通信インターフェースを介してエネルギー使用量情報をやり取りすることができる。
段階Ｓ１６３においてエネルギー総使用額を計算する方法は、図１５の段階Ｓ１５３で説明した通りであるから、重複説明は省略し、「エネルギー総使用額」は、使用者に実際に請求される請求金額の意味として取扱うことができる。
続いて、中央サーバーは、段階Ｓ１６３において計算したエネルギー総使用額と、段階Ｓ１６１において入力された上限線とを比較する（Ｓ１６４）。
段階Ｓ１６４での比較結果、上限線を超えると、中央サーバーは、その事実を使用者の携帯端末にアラームメッセージを伝送して使用者に知らせるように処理する（Ｓ１６５）。
これにより、使用者の携帯端末は、ディスプレイ画面にアラームメッセージを出力したり、アラーム音を発生することとなる。

本発明に係るエネルギー制御方法の第１実施例及び第２実施例は、使用者が携帯端末を用いて選択的にエネルギー使用機器の動作を制御できるようにするエネルギー制御段階をさらに含むことができる。
図１７を参照すると、エネルギー制御段階において、携帯端末は、使用者がエネルギー使用機器を制御できるようにユーザインターフェース画面を出力し（Ｓ１７１）、使用者が当該ユーザインターフェース画面を介して行う指示に従って、該当のエネルギー使用機器に対する機器制御信号を伝送する（Ｓ１７２）。
ユーザインターフェース画面は、図９で説明したように、使用者が制御対象エネルギー使用機器を選択し、選択されたエネルギー使用機器に対するエネルギー投入命令またはエネルギー遮断命令を下すように構成される。
ユーザインターフェース画面は、使用者が制御対象エネルギー使用機器を選択するのに役立つように、エネルギー消費量やエネルギー効率などのエネルギー使用機器別特性情報を共に表示することができる。
これにより、使用者は、かかる特性情報を参照して、エネルギー効率の悪いエネルギー使用機器へのエネルギー供給を優先して遮断する等、より効率的に制御対象を選択することができる。

エネルギー制御段階において、携帯端末は、図１０及び図１１を参照して説明したように、エネルギー使用機器を制御するための機器制御信号を、エネルギー使用機器に直接伝送することができる。
この場合、各エネルギー使用機器は、エネルギー制御装置から伝送された機器制御信号を受信して自身の電源をオン／オフできるように構成されてもよく、電源プラグの連結されるコンセント端で機器制御信号を受信して電源をオン／オフできるように構成されてもよい。

また、エネルギー制御段階において、携帯端末は、図１２及び図１３で説明したように、エネルギー使用機器を制御するための機器制御信号を、エネルギー使用機器を統合制御する機器制御用コントローラに伝送することができる。すなわち、エネルギー使用先の各エネルギー使用機器が、機器制御用コントローラを介して統合制御されるように構成されていると、携帯端末は機器制御信号を機器制御用コントローラに伝送することができる。

上記の実施例は、本発明の理解を助けるためのもので、本発明は、それらの実施例に限定されず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、当業者にとっては様々な変形実施が可能であるということは明らかである。

１１ エネルギー供給会社
１２ エネルギー使用先
１３ メーター
１６−１〜１６−ｋ エネルギー使用機器
１７ エネルギー制御装置（中央サーバー）
１７−１ エネルギー価格データベース
１７−２ 使用者情報データベース
１７−３ 価格伝送手段
１９ エネルギー制御装置（携帯端末）
２１ 入力手段
２２ 第１受信手段
２３ 第２受信手段
２４ 比較手段
２５ 生成手段
２６ エネルギー制御手段
２８ 機器制御用コントローラ
１４０−１ アンテナ
１４０−２ 通信部
１４０−３ プロセッサ
１４０−４ 主記憶装置（ＲＡＭ）
１４０−５ ビデオアダプター
１４０−６ ディスプレイモジュール
１４０−７ 入力装置インターフェース
１４０−８ 入力装置
１４０−９ スピーカー駆動部
１４０−１０ スピーカー
１４０−１１ システムバス
１４０−１２ 記憶媒体

Claims (16)

1. エネルギー使用者の携帯端末を用いたエネルギー制御装置であって、
   前記携帯端末にエネルギー使用者から一定期間におけるエネルギー総使用額の上限線情報が入力される入力手段と、
   前記携帯端末が中央サーバーからエネルギー価格情報を受信する第１受信手段と、
   前記携帯端末または前記中央サーバーがメーターからエネルギー使用量情報を受信する第２受信手段と、
   前記携帯端末または前記中央サーバーにおいて一定期間におけるエネルギー総使用額と前記入力手段を介して入力されたエネルギー総使用額の上限線とを比較する比較手段と、
   前記比較の結果、前記入力手段を介して入力されたエネルギー総使用額の上限線を超えると、前記携帯端末にアラームを生成させる生成手段と、
   を含んでなる、エネルギー制御装置。
2. 前記携帯端末を用いて選択的にエネルギー使用機器の動作を制御するエネルギー制御手段をさらに含む、請求項１に記載のエネルギー制御装置。
3. 前記エネルギー制御手段は、前記エネルギー使用機器の目録を表示して、使用者が制御対象エネルギー使用機器を選択できるようにすることを特徴とする、請求項２に記載のエネルギー制御装置。
4. 前記エネルギー制御手段は、前記エネルギー使用機器の特性情報を共に表示することを特徴とする、請求項３に記載のエネルギー制御装置。
5. 前記エネルギー使用機器は、電気機器であり、
   前記エネルギー制御手段は、前記エネルギー使用機器を制御するための機器制御信号を、前記エネルギー使用機器に直接伝送することを特徴とする、請求項２に記載のエネルギー制御装置。
6. 前記エネルギー使用機器は、電気機器であり、
   前記エネルギー制御手段は、前記エネルギー使用機器を制御するための機器制御信号を、前記エネルギー使用機器を統合制御する機器制御用コントローラに伝送することを特徴とする、請求項２に記載のエネルギー制御装置。
7. 前記エネルギーは、電気、ガス、水道のうちのいずれか一つであることを特徴とする、請求項１に記載のエネルギー制御装置。
8. 前記メーターは、スマートメーターであることを特徴とする、請求項１に記載のエネルギー制御装置。
9. エネルギー使用者の携帯端末を用いたエネルギー制御方法であって、
   前記携帯端末にエネルギー使用者から一定期間におけるエネルギー総使用額の上限線情報が入力される入力段階と、
   前記携帯端末が中央サーバーからエネルギー価格情報を受信する第１受信段階と、
   前記携帯端末または前記中央サーバーがメーターからエネルギー使用量情報を受信する第２受信段階と、
   前記携帯端末または前記中央サーバーにおいて、一定期間におけるエネルギー総使用額と、前記入力段階で入力されたエネルギー総使用額の上限線とを比較する比較段階と、
   前記比較の結果、前記入力段階で入力されたエネルギー総使用額の上限線を超えると、前記携帯端末にアラームを生成させる生成段階と、
   を含んでなる、エネルギー制御方法。
10. 前記携帯端末を用いて選択的にエネルギー使用機器の動作を制御するエネルギー制御段階をさらに含む、請求項９に記載のエネルギー制御方法。
11. 前記エネルギー制御段階では、前記エネルギー使用機器の目録を表示して、使用者が制御対象エネルギー使用機器を選択できるようにすることを特徴とする、請求項１０に記載のエネルギー制御方法。
12. 前記エネルギー制御段階では、前記エネルギー使用機器の特性情報を共に表示することを特徴とする、請求項１１に記載のエネルギー制御方法。
13. 前記エネルギー使用機器は、電気機器であり、
    前記エネルギー制御段階では、前記エネルギー使用機器を制御するための機器制御信号を、前記エネルギー使用機器に直接伝送することを特徴とする、請求項１０に記載のエネルギー制御方法。
14. 前記エネルギー使用機器は、電気機器であり、
    前記エネルギー制御段階では、前記エネルギー使用機器を制御するための機器制御信号を、前記エネルギー使用機器を統合制御する機器制御用コントローラに伝送することを特徴とする、請求項１０に記載のエネルギー制御方法。
15. 前記エネルギーは、電気、ガス、水道のうちのいずれか一つであることを特徴とする、請求項９に記載のエネルギー制御方法。
16. 前記メーターは、スマートメーターであることを特徴とする、請求項９に記載のエネルギー制御方法。