JP2018201282A - 通信装置、及び通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】電力に関する機器の制御を行わせることを容易にできるようにする。【解決手段】実施形態に係る通信装置は、情報処理装置と通信する通信装置である。通信装置は、複数の機器の電力に関する情報を取得する取得部と、複数の機器の電力に関する情報に基づいて仮想の単一の機器の電力に関する情報を生成する生成部と、生成部が生成した情報を情報処理装置に送信する送信部と、を具備する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、通信装置、及び通信システムに関する。

デマンドレスポンス等、電力の需要家側で電力に関する制御を行わせる技術が知られている。このような技術では、電力会社等が保持する情報処理装置（サーバ）が、需要家が保有する機器に対して電力に関する制御を行うよう要求を送信する。

特開２０１２−１９１７０７号公報

しかしながら、各需要家によって保有する機器の台数、種類が異なる。そのため、情報処理装置は各需要家が保持する機器へ容易に要求を送信できない。結果として、需要家側で電力に関する機器の制御を行わせることは容易ではない。

本発明が解決しようとする課題は、電力に関する機器の制御を行わせることを容易にできるようにすることである。

実施形態に係る通信装置は、情報処理装置と通信する通信装置である。通信装置は、複数の機器の電力に関する情報を取得する取得部と、複数の機器の電力に関する情報に基づいて仮想の単一の機器の電力に関する情報を生成する生成部と、生成部が生成した情報を情報処理装置に送信する送信部と、を具備する。

本発明によれば、電力に関する機器の制御を行わせることが容易になる。

図１は、実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。 図２は、実施形態に係るサーバの構成例を示す図である。 図３は、実施形態に係る通信装置の構成例を示す図である。 図４は、電力制御処理と機器制御処理のフローチャートである。 図５は、通信装置が機器に制御命令を送信する様子を示す図である。 図６は、機器が制御命令に従って動作した様子を示す図である。

以下で説明する実施形態に係る通信装置２０は、情報処理装置（サーバ１０）と通信する通信装置である。通信装置２０は、複数の機器３０_１〜３０_Ｎの電力に関する情報を取得する取得部２５と、複数の機器３０_１〜３０_Ｎの電力に関する情報に基づいて仮想の単一の機器（仮想機器４０）の電力に関する情報を生成する生成部２６と、生成部２６が生成した情報を情報処理装置（サーバ１０）に送信する送信部２８と、を具備する。

また、以下で説明する実施形態に係る生成部２６は、複数の機器３０_１〜３０_Ｎ全体としての電力消費の削減可能量を、仮想の単一の機器（仮想機器４０）の電力に関する情報として生成し、送信部２８は、削減可能量を情報処理装置（サーバ１０）に送信する。

また、以下で説明する実施形態に係る通信装置２０は、情報処理装置（サーバ１０）から電力に関する制御要求を受信する受信部２４と、複数の機器３０_１〜３０_Ｎが全体として制御要求を満たすように複数の機器３０_１〜３０_Ｎの中の少なくとも１つの機器を制御する機器制御部２７と、をさらに具備する。

また、以下で説明する実施形態に係る制御要求には電力消費の抑制要求が含まれ、機器制御部２７は、複数の機器３０_１〜３０_Ｎそれぞれの情報に基づいて複数の機器３０_１〜３０_Ｎの中から電力消費の抑制が可能な機器或いは電力供給が可能な機器を選択し、複数の機器３０_１〜３０_Ｎが全体として抑制要求を満たすように、選択された機器を制御する。

また、以下で説明する実施形態に係る制御要求には電力消費の抑制要求が含まれ、複数の機器３０_１〜３０_Ｎには分散電源が含まれ、機器制御部２７は、複数の機器３０_１〜３０_Ｎが全体として抑制要求を満たすように、分散電源を制御する。

また、以下で説明する実施形態に係る分散電源は、蓄電装置或いは燃料電池であり、機器制御部２７は、複数の機器３０_１〜３０_Ｎが全体として抑制要求を満たすように、蓄電装置或いは燃料電池を放電させる。

また、以下で説明する実施形態に係る制御要求には電力消費の増加要求が含まれ、機器制御部２７は、複数の機器３０_１〜３０_Ｎそれぞれの情報に基づいて複数の機器３０_１〜３０_Ｎの中から電力消費の増加が可能な機器を選択し、複数の機器３０_１〜３０_Ｎが全体として増加要求を満たすように、選択された機器の電力消費を増加させる。

また、以下で説明する実施形態に係る制御要求には電力消費の増加要求が含まれ、複数の機器３０_１〜３０_Ｎには蓄電装置が含まれ、機器制御部２７は、複数の機器３０_１〜３０_Ｎが全体として増加要求を満たすように、蓄電装置の充電を実行する。

また、以下で説明する実施形態に係る制御要求には送電要求が含まれ、複数の機器３０_１〜３０_Ｎには分散電源が含まれ、機器制御部２７は、複数の機器３０_１〜３０_Ｎが全体として送電要求を満たすように、分散電源を制御する。

また、以下で説明する実施形態に係る通信システムは、情報処理装置（サーバ１０）と、情報処理装置（サーバ１０）と通信する通信装置２０と、を備える。通信装置２０は、複数の機器３０_１〜３０_Ｎの電力に関する情報を取得する取得部２５と、複数の機器３０_１〜３０_Ｎの電力に関する情報に基づいて仮想の単一の機器（仮想機器４０）の電力に関する情報を生成する生成部２６と、生成部２６が生成した情報を情報処理装置（サーバ１０）に送信する送信部２８と、を具備し、情報処理装置（サーバ１０）は、通信装置２０から受信した情報に基づき生成された要求を通信装置２０に送信する要求送信部１５を具備する。

以下、図面を参照して、実施形態に係る通信装置を備える通信システムを説明する。実施形態において同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。

［実施形態］
［通信システムの構成］
図１は、実施形態に係る通信システム１の構成例を示す図である。通信システム１は、デマンドレスポンス等、電力の需要家（需要者）側に電力に関する制御を行わせるためのシステムである。デマンドレスポンスとは、電気料金価格の設定またはインセンティブの支払い等に応じて電力の需要家（需要者）側が電力の使用パターンを変化させることをいう。このとき、“需要家（需要者）”は、法人であってもよいし、個人であってもよい。工場、オフィス、家庭等の電力消費の主体を“需要家（需要者）”とみなすことも可能である。以下の説明では、電力の需要家（需要者）のことを単に需要家という。なお、電力の使用パターンの変化には、電力消費の抑制を目的とした変化のみならず、電力消費の増加を目的とした変化も含まれる。

通信システム１は、サーバ１０と、通信装置２０と、複数の機器（機器３０_１〜３０_Ｎ）と、を備える。サーバ１０と通信装置２０はネットワークＮで接続されている。ネットワークＮは、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、電話網（携帯電話網、固定電話網等）、地域ＩＰ（Internet Protocol）網、インターネット等の通信ネットワークである。ネットワークＮには、有線ネットワークが含まれていてもよいし、無線ネットワークが含まれていてもよい。図１の例では、サーバ１０には１つの通信装置２０しか接続されていないが、サーバ１０には複数の通信装置２０が接続されていてもよい。また、通信装置２０には複数のサーバ１０が接続されていてもよい。複数の通信装置２０は、それぞれ、異なる需要家の管理下にあってもよい。複数の通信装置２０には、ぞれぞれ、異なる複数の機器が接続されていてもよい。

なお、図１中、符号の３０に付された下付きのＮは任意の整数である。以下の説明では、機器３０_１〜３０_Ｎのいずれか１つを示す場合に、下付きの符号を付けずに、単に、機器３０と呼ぶことがある。後述するように、機器３０_１〜３０_Ｎは一の需要家の管理下にある機器である。通信装置２０は、機器３０_１〜３０_Ｎがサーバ１０からみて仮想の単一の機器と見えるように、機器３０_１〜３０_Ｎの情報を処理し、サーバ１０に送信する。これにより、機器３０_１〜３０_Ｎはサーバ１０からみてあたかも１つの機器であるかのように見えるので、サーバ１０にとっては、機器３０_１〜３０_Ｎに関する制御の要求が容易となる。以下の説明では、仮想の単一の機器とみなされた複数の機器のことを仮想機器という。図１の例では、破線で示す仮想機器４０が、機器３０_１〜３０_Ｎを仮想の単一の機器とみなしたものとなる。

サーバ１０は、各種情報を処理する情報処理装置（コンピュータ）である。サーバ１０は、ＰＣサーバであってもよいし、ミッドレンジサーバであってもよいし、メインフレームサーバであってもよい。また、サーバ１０（情報処理装置）は、１つのサーバ装置により構成されていてもよいし、協同して処理を実行する複数のサーバ装置により構成されていてもよい。サーバ１０（情報処理装置）を複数のサーバ装置で構成する場合、これらサーバの設置場所は離れていてもよい。設置場所が離れていたとしても、協同して処理を実行するのであれば、これらサーバ装置は１つのサーバ１０（情報処理装置）とみなすことができる。

サーバ１０は、エネルギー管理実施者により運用されるサーバであってもよい。エネルギー管理実施者は、複数の需要家に対して電力消費の抑制或いは増加等を要求する等の手段により、電力に関する管理を行う者のことである。例えば、エネルギー管理実施者は、電力会社等の発電事業者であってもよいし、配電網等を管理する系統運用者であってもよい。或いは、エネルギー管理実施者は、アグリゲーターであってもよい。アグリゲーターは、需要家の電力需要を束ねることによりエネルギーマネージメントを行う者（組織）のことである。アグリゲーターは、企業であってもよいし、マーケター或いはブローカーと呼ばれる者（組織）であってもよい。或いは、アグリゲーターは、地方公共団体であってもよいし、非営利団体であってもよい。なお、エネルギー管理の実施者は、法人であってもよいし、個人であってもよい。

なお、サーバ１０は、ネットワークサービス提供者により運用されるサーバであってもよい。例えば、サーバ１０は、クラウドサービスの提供者のサーバであってもよい。通信装置２０と複数の機器３０がＥＣＨＯＮＥＴ（登録商標）／ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ（登録商標）等の通信規格で接続され、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）を構成しているのであれば、サーバ１０は需要家等にＨＥＭＳサービスを提供するＨＥＭＳサーバであってもよい。通信装置２０と複数の機器３０とを接続する通信規格がＥＣＨＯＮＥＴ／ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅなのであれば、ＨＥＭＳサーバは、ＥＣＨＯＮＥＴサーバ、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅサーバと言い換えることも可能である。

なお、サーバ１０がネットワークサービス提供者のサーバの場合、通信システム１には、サーバ１０とは別に、エネルギー管理実施者のサーバが含まれていてもよい。この場合、エネルギー管理実施者のサーバは、サーバ１０とネットワークを介して接続され、サーバ１０を介して通信装置２０と通信してもよい。サーバ間を接続するネットワークは上述のネットワークＮと同様の構成であってもよい。

図２は、実施形態に係るサーバ１０の構成例を示す図である。サーバ１０は、通信部１１と、記憶部１２と、制御部１３と、を備える。

通信部１１は、外部の装置と通信する通信インタフェースである。通信部１１は、ネットワークインタフェースであってもよいし、機器接続インタフェースであってもよい。例えば、通信部１１は、ＮＩＣ（Network Interface Card）等のＬＡＮインタフェースであってもよいし、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ホストコントローラ、ＵＳＢポート等により構成されるＵＳＢインタフェースであってもよい。また、通信部１１は、有線インタフェースであってもよいし、無線インタフェースであってもよい。通信部１１は、サーバ１０の通信手段として機能する。通信部１１は、制御部１３の制御に従って外部の装置と通信する。

記憶部１２は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、フラッシュメモリ、ハードディスク等のデータ読み書き可能な記憶装置である。記憶部１２は、サーバ１０の記憶手段として機能する。記憶部１２には、エネルギー管理を行うための各種データが格納されている。

制御部１３は、サーバ１０の各部を制御するコントローラである。制御部１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）等のプロセッサであってもよいし、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の集積回路であってもよい。制御部１３は、１つの素子で構成されていてもよいし、複数の素子で構成されていてもよい。例えば、制御部１３は、１つのプロセッサで構成されていてもよいし、複数のプロセッサで構成されていてもよい。制御部１３が複数の素子で構成される場合、これら複数の素子は、サーバ１０内の離れた場所に配置されていてもよい。例えば、複数の素子が別々の基板に実装されていてもよい。

制御部１３内もしくは制御部１３外のＲＯＭ（Read Only Memory）或いはＲＡＭ（Random Access Memory）に格納されているプログラムに従って動作することで、後述の「電力制御処理」を含む種々の動作を実現する。なお、プログラムという概念には、ＯＳ（Operating System）やアプリケーションプログラムのみならず、マイクロプログラムも含まれる。制御部１３は、図２に示すように、要求生成部１４と、要求送信部１５と、受信部１６と、を備える。要求生成部１４、要求送信部１５、及び受信部１６は、それぞれ、制御部１３の機能を示す機能ブロックである。これら機能ブロックはソフトウェアブロックであってもよいし、ハードウェアブロックであってもよい。例えば、上述の機能ブロックが、それぞれ、ソフトウェア（マイクロプログラムを含む。）で実現される１つのソフトウェアモジュールであってもよいし、半導体チップ（ダイ）上の１つの回路ブロックであってもよい。勿論、各機能ブロックがそれぞれ１つのプロセッサ或いは１つの集積回路であってもよい。機能ブロックの構成方法は任意である。

図１に戻り、通信装置２０は、機器３０_１〜３０_Ｎと通信する装置である。例えば、通信装置２０は、ゲートウェイ、ルータ等のネットワーク機器であってもよい。或いは、通信装置２０と複数の機器３０がＨＥＭＳを構成しているのでれば、通信装置２０は、ＨＥＭＳコントローラであってもよい。各種計測装置（例えば、エネルギー計測ユニット、スマートメータ等）を通信装置２０とみなすことも可能である。

通信装置２０と機器３０_１〜３０_Ｎはネットワークで接続されている。通信装置２０と機器３０_１〜３０_Ｎを接続するネットワークは、ネットワークＮと同様に通信ネットワークである。ネットワークには、有線ネットワークが含まれていてもよいし、無線ネットワークが含まれていてもよい。また、通信装置２０と機器３０_１〜３０_Ｎの通信には、ＥＣＨＯＮＥＴ（登録商標）、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ（登録商標）等の通信規格が使用されていてもよい。勿論、通信規格はＥＣＨＯＮＥＴ（登録商標）及びＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ（登録商標）に限定されず、例えば、ＵＰｎＰ（Universal Plug and Play）、ＨＴＴＰ（Hypertext Transfer Protocol）等の任意の規格であってもよい。

図３は、実施形態に係る通信装置２０の構成例を示す図である。通信装置２０は、通信部２１と、記憶部２２と、制御部２３と、を備える。

通信部２１は、外部の装置と通信する通信インタフェースである。通信部２１は、ネットワークインタフェースであってもよいし、機器接続インタフェースであってもよい。例えば、通信部２１は、ＮＩＣ等のＬＡＮインタフェースであってもよいし、ＵＳＢホストコントローラ、ＵＳＢポート等により構成されるＵＳＢインタフェースであってもよい。また、通信部２１は、有線インタフェースであってもよいし、無線インタフェースであってもよい。通信部２１は、通信装置２０の通信手段として機能する。通信部２１は、制御部２３の制御に従って外部の装置と通信する。

記憶部２２は、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ハードディスク等のデータ読み書き可能な記憶装置である。記憶部２２は、通信装置２０の記憶手段として機能する。記憶部２２には、機器３０_１〜３０_Ｎの制御のためのデータや、機器３０_１〜３０_Ｎそれぞれの設定値等の情報が格納されている。例えば、記憶部２２には、通信装置２０の管理下にある機器３０_１〜３０_Ｎの数、機器３０_１〜３０_Ｎそれぞれの種別（照明、エアコン、燃料電池等）、機器３０_１〜３０_Ｎそれぞれの定格消費電力量等の情報が格納されている。また、記憶部２２には、機器３０_１〜３０_Ｎそれぞれの動作状態（点灯、消灯など）に応じた消費電力量の情報が格納されていてもよい。また、機器３０_１〜３０_Ｎの中に蓄電池、発電装置（燃料電池、太陽光パネル）等の電力供給が可能な装置（以下、分散電源という。）が含まれる場合は、分散電源それぞれの供給可能な電力量の情報が含まれていてもよい。機器３０_１〜３０_Ｎの中に蓄電池が含まれる場合は、蓄電可能な電力量の情報が含まれていてもよい。また、記憶部２２には、機器３０_１〜３０_Ｎそれぞれの情報に基づいて決定された仮想機器４０の情報が格納されていてもよい。また、記憶部２２には、機器３０_１〜３０_Ｎそれぞれの電力の消費履歴の情報が格納されていてもよい。また、記憶部２２には、スマートメータ等により計測された機器３０_１〜３０_Ｎ全体としての電力消費履歴の情報が格納されていてもよい。電力消費履歴は、一定期間毎（例えば、時間帯毎、一日毎、一月毎、或いは季節毎）の電力消費量の履歴であってもよい。

制御部２３は、通信装置２０の各部を制御するコントローラである。制御部２３は、ＣＰＵ、ＭＰＵ等のプロセッサであってもよいし、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ等の集積回路であってもよい。制御部２３は、１つの素子で構成されていてもよいし、複数の素子で構成されていてもよい。例えば、制御部２３は、１つのプロセッサで構成されていてもよいし、複数のプロセッサで構成されていてもよい。制御部２３が複数の素子で構成される場合、これら複数の素子は、サーバ１０内の離れた場所に配置されていてもよい。例えば、複数の素子が別々の基板に実装されていてもよい。

制御部２３内もしくは制御部２３外のＲＯＭ（Read Only Memory）或いはＲＡＭ（Random Access Memory）に格納されているプログラムに従って動作することで、後述の「電力制御」を含む種々の動作を実現する。なお、プログラムという概念には、ＯＳ（Operating System）やアプリケーションプログラムのみならず、マイクロプログラムも含まれる。制御部２３は、図３に示すように、受信部２４と、取得部２５と、生成部２６と、機器制御部２７と、送信部２８と、を備える。受信部２４、取得部２５、生成部２６、機器制御部２７、及び送信部２８は、それぞれ、制御部２３の機能を示す機能ブロックである。これら機能ブロックはソフトウェアブロックであってもよいし、ハードウェアブロックであってもよい。例えば、上述の機能ブロックが、それぞれ、ソフトウェア（マイクロプログラムを含む。）で実現される１つのソフトウェアモジュールであってもよいし、半導体チップ（ダイ）上の１つの回路ブロックであってもよい。勿論、各機能ブロックがそれぞれ１つのプロセッサ或いは１つの集積回路であってもよい。機能ブロックの構成方法は任意である。

図１に戻り、機器３０_１〜３０_Ｎは、需要家が保有する機器である。機器３０_１〜３０_Ｎは、発電事業者や系統運用者が管理する電力網から電力が供給されている。機器３０_１〜３０_Ｎは、例えば、商用の系統電源に接続された不図示の分電盤に接続され、分電盤を介して系統電源から電力の供給を受けている。また、機器３０_１〜３０_Ｎに分散電源が含まれる場合、電力網に対して電力を供給する。なお、機器３０_１〜３０_Ｎは、通信装置２０に情報を送信する機器（以下、計測機器という。）であってもよいし、通信装置２０の制御対象となる機器（以下、被制御機器という。）であってもよい。被制御機器と計測機器は、一体的に構成された一つの装置であってもよい。すなわち、被制御機器が、それぞれ、計測機器としての機能を有していてもよいし、計測機器が、それぞれ、非制御機器としての機能を有していてもよい。

計測機器は、例えば、スマートメータ、電力計、ガスメータ等である。被制御機器は、例えば、エアコン、照明、テレビ、洗濯機、冷蔵庫、炊飯器、食洗機等の各種家電製品であってもよい。その他、被制御機器は、防犯カメラ、ヒートポンプ給湯器、床暖房、分散電源等であってもよい。上述したように、分散電源は、蓄電池、発電装置（燃料電池、太陽光パネル）等の電力供給が可能な装置のことである。分散電源には、電気自動車が含まれていてもよい。その他、機器３０_１〜３０_Ｎには、人感センサ、照度センサ、温度センサ、湿度センサ、ガスセンサ等のセンサが含まれていてもよいし、エネルギーモニタ等のモニタ機器が含まれていてもよい。機器３０_１〜３０_Ｎには火災報知器が含まれていてもよい。

機器３０_１〜３０_Ｎは、それぞれ通信機能を有する。このとき、機器３０_１〜３０_Ｎは、ＥＣＨＯＮＥＴ（登録商標）或いはＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ（登録商標）に対応した機器であってもよい。機器３０_１〜３０_Ｎは、それぞれ、通信機能を使って通信装置２０と通信する。機器３０_１〜３０_Ｎは、通信装置２０を介してサーバ１０と接続されている。上述したように、通信装置２０は、機器３０_１〜３０_Ｎがサーバ１０から仮想の単一の機器（仮想機器４０）と見えるように、サーバ１０に送信する情報（仮想機器４０の電力に関する情報）を生成する。「仮想機器４０の電力に関する情報」については後述する。

［通信システムの動作］
次に、このような構成を有する通信システム１の動作を説明する。通信システム１の動作は、サーバ１０で実行される電力制御処理と、通信装置２０で実行される機器制御処理と、に分けられる。サーバ１０の制御部１３は、予め設定された条件を満たしたら、電力制御処理を開始する。また、通信装置２０の制御部２３は、予め設定された条件を満たしたら、機器制御処理を開始する。予め設定された条件は、特定の条件に限定されない。予め設定された条件は、電源投入であってもよいし、設定時間の到来であってもよい。電力制御処理及び機器制御処理は、サーバ１０及び通信装置２０に電源が投入さている間、終了することなく繰り返し実行されてもよい。図４は、電力制御処理と機器制御処理のフローチャートである。以下、図４を参照して電力制御処理と機器制御処理を説明する。

電力制御処理が開始されると、まず、サーバ１０の要求生成部１４は、通信装置２０の管理下にある機器を把握するため、通信装置２０に対して、情報要求を生成する。情報要求は、通信装置２０の管理下にある機器の情報の要求である。情報要求で要求される情報は、例えば、通信装置２０の管理下にある機器の数、機器それぞれの種別、機器それぞれの定格消費電力量等である。また、情報要求で要求される情報には、通信装置２０の管理下にある機器の現在の消費電力や現在の消費電力の削減可能量の情報が含まれていてもよい。その他、情報要求で要求される情報には、通信装置２０の管理下にある機器の現在の蓄電可能量、現在の供給可能な電力量、使用電力の増加可能量の情報が含まれていてもよい。要求送信部１５は通信装置２０に対して情報要求を送信する（ステップＳ１１）。

機器制御処理側のフローに移り、通信装置２０の受信部２４は、サーバ１０から要求を受信したか判別する（ステップＳ２１）。要求を受信していない場合（ステップＳ２１：Ｎｏ）、受信部２４は要求を受信するまでステップＳ２１を繰り返す。

要求を受信している場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、通信装置２０の取得部２５は、機器３０_１〜３０_Ｎの電力に関する情報を取得する（ステップＳ２２）。取得部２５が取得する情報は、例えば、機器３０_１〜３０_Ｎそれぞれの種別、機器３０_１〜３０_Ｎそれぞれの定格消費電力量、機器３０_１〜３０_Ｎそれぞれの動作状態に応じた消費電力量の情報であってもよい。機器３０_１〜３０_Ｎの中に蓄電池、燃料電池等の分散電源が含まれるのであれば、取得部２５は、分散電源それぞれが供給可能な電力量の情報を取得してもよい。また、取得部２５は、計測機器（例えば、電力センサ）から機器３０_１〜３０_Ｎそれぞれの現在の電力消費量の情報を取得してもよい。このとき、情報に含まれる電力消費量は、瞬時値であってもよいし、電力量であってもよい。また、取得部２５は、機器３０_１〜３０_Ｎそれぞれから現在の動作状態の情報を取得してもよい。機器３０が照明装置なのであれば、動作状態は、例えば、照度１００％、５０％といった照度情報であってもよい。機器３０がエアコンなのであれば、動作状態は、例えば、冷房、暖房等の運転モードであってもよい。また、取得部２５は、機器３０_１〜３０_Ｎそれぞれの或いは機器３０_１〜３０_Ｎ全体の電力消費履歴の情報を電力に関する情報として取得してもよい。取得部２５は、これらの情報を記憶部２２から取得してもよいし、機器３０_１〜３０_Ｎそれぞれから取得してもよい。

続いて、通信装置２０の生成部２６は、サーバ１０に送信する仮想機器情報を生成する（ステップＳ２３）。仮想機器情報は、複数の機器が仮想の単一の機器（仮想機器）と見えるように生成される、機器の電力に関する情報である。本実施形態の場合、仮想機器情報は、仮想機器４０の電力に関する情報である。例えば、仮想機器情報は、消費電力の最大値の情報であってもよいし、系統電源に供給可能な電力量の情報であってもよい。生成部２６は、ステップＳ２２で取得した機器３０_１〜３０_Ｎの電力に関する情報に基づいて仮想機器情報を生成する。例えば、生成部２６は、機器３０_１〜３０_Ｎの消費電力を積算したものを仮想機器４０の消費電力の最大値として生成してもよい。また、生成部２６は、複数の分散電源の供給可能な電力量を積算したものを仮想機器４０の供給可能な電力量として生成してもよい。

また、仮想機器情報には機器３０_１〜３０_Ｎ全体としての電力消費の削減可能量の情報が含まれていてもよい。このとき、生成部２６は、ステップＳ２２で取得した機器３０_１〜３０_Ｎの電力に関する情報に基づいて削減可能量の情報を生成する。削減可能量は種々の方法を使用して判別可能である。例えば、生成部２６は、電力の需要予測に基づき電力消費の削減可能量を判別してもよい。例えば、生成部２６は、取得部２５が取得した電力消費履歴に基づいて過去の電力の使用傾向を把握し、把握した傾向に基づいて将来消費されると予想される電力（以下、予想電力という。）を判別する。このとき、予想電力は、予め設定された期間毎（例えば、時間帯毎、一日毎）の電力量であってもよい。そして、生成部２６は、現在の消費電力と予想電力との差分を電力消費の削減可能量として判別する。削減可能量は予め設定された期間毎の削減可能な電力量であってもよい。

生成部２６が仮想機器情報を生成したら、通信装置２０の送信部２８は、生成された仮想機器情報をサーバ１０に送信する（ステップＳ２４）。

電力制御処理側のフローに移り、サーバ１０の受信部１６は通信装置２０から情報を受信したか判別する（ステップＳ１２）。情報を受信していない場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、受信部１６は情報を受信するまでステップＳ１２を繰り返す。

情報を受信している場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、サーバ１０の要求生成部１４は、通信装置２０に送信する制御要求を生成する（ステップＳ１３）。制御要求は電力に関する制御の要求である。制御要求は、需要家への電力消費の抑制要求であってもよい。制御要求は、抑制値（電力消費の削減量）が指定されたものであってもよい。例えば、制御要求は、抑制値（制御値）を３００Ｗとした電力消費の抑制要求であってもよい。このとき、要求生成部１４は、通信装置２０から受信した仮想機器情報に基づいて制御要求（抑制要求）を生成する。例えば、仮想機器情報に電力消費の削減可能量の情報が含まれるのであれば、要求生成部１４は、削減可能量の範囲内の電力（例えば、３００Ｗ）を抑制値として指定した抑制要求を生成する。仮想機器情報に電力消費の削減可能量の情報が含まれないのであれば、要求生成部１４は、他の仮想機器情報に基づいて削減可能な電力を推測し、推測値の範囲内の値を抑制値とした抑制要求を生成する。抑制要求は、期間が指定されたものであってもよいし、指定されていないものであってもよい。また、抑制要求は、単に最大消費電力を指定の電力以下にするといった要求であってもよい。

なお、電力需要が多く、分散電源を所有している需要家に電力系統への電力の供給をさせたい場合がある。このような場合に備え、要求生成部１４は、制御要求として、電力の供給要求（以下、送電要求という。）を送信するよう構成されていてもよい。このとき、要求生成部１４は、通信装置２０から受信した仮想機器情報に基づいて増加要求を生成する。例えば、仮想機器情報に供給可能な電力量の情報が含まれるのであれば、要求生成部１４は、供給可能な電力量の範囲内の電力量を供給値（制御値）として指定した送電要求を生成する。

なお、発電した電力が電力需要より多く、電力会社等が発電した電力を電力系統に出力できない場合もあり得る。この場合、電力需要が増加すれば、電力の供給者は余剰の電力を電力系統に出力することが可能になる。このため、要求生成部１４は、制御要求として電力消費の増加要求を送信するよう構成されていてもよい。このとき、要求生成部１４は、通信装置２０から受信した仮想機器情報に基づいて増加要求を生成する。例えば、仮想機器情報に使用電力の増加可能量の情報が含まれるのであれば、要求生成部１４は、増加可能量の範囲内の電力（例えば、１００Ｗ）を増加値（制御値）として指定した増加要求を生成する。

要求生成部１４が制御要求を生成したら、サーバ１０の要求送信部１５は、生成された制御要求を通信装置２０に送信する（ステップＳ１４）。

機器制御処理側のフローに移り、通信装置２０の受信部２４は、サーバ１０から要求を受信したか判別する（ステップＳ２５）。要求を受信していない場合（ステップＳ２５：Ｎｏ）、受信部２４は要求を受信するまでステップＳ２５を繰り返す。

要求を受信している場合（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、通信装置２０の機器制御部２７は、制御要求が実行可能か否か判別する（ステップＳ２６）。例えば、ステップＳ２５で抑制値を３００Ｗとした電力消費の抑制要求を受信したのであれば、機器制御部２７は、機器３０_１〜３０_Ｎ全体として３００Ｗの電力消費の抑制が可能か判別する。このとき、機器制御部２７は、ステップＳ２２で取得した情報に基づいて抑制要求を実行可能か否かの判別を行ってもよい。例えば、機器制御部２７は、機器３０_１〜３０_Ｎそれぞれの現在の動作状態や電力消費履歴の情報等に基づき抑制が可能か否かを判別する。例えば、機器３０_１〜３０_Ｎの中の１つに照明装置があり、その照明装置が、現在、照度１００％で動作しているとする。照度を抑えることにより抑制要求を満たすのであれば、機器制御部２７は、抑制要求を実行可能と判断する。制御要求が、送電要求や、電力消費の増加要求の場合も、機器制御部２７は、ステップＳ２２で取得した情報に基づいて、制御の実行が可能か否か判別してもよい。

制御要求が実行可能でない場合（ステップＳ２６：Ｎｏ）、機器制御部２７はステップＳ２８に処理を進める。制御要求が実行可能な場合（ステップＳ２６：Ｙｅｓ）、機器制御部２７は制御要求を満たすように機器３０_１〜３０_Ｎの中の少なくとも１つの機器を制御する（ステップＳ２７）。例えば、制御要求が電力消費の抑制要求の場合、機器制御部２７は、機器３０_１〜３０_Ｎそれぞれの情報に基づいて機器３０_１〜３０_Ｎの中から電力消費の抑制が可能な機器或いは電力供給が可能な機器を選択する。そして、機器制御部２７は、機器３０_１〜３０_Ｎが全体として抑制要求を満たすように、選択された機器を制御する。

図を参照しながら、具体的に説明する。図５は、通信装置２０が機器に制御命令を送信する様子を示す図である。図５の例の場合、機器３０_１と機器３０_２は照明であり、機器３０_３はエアコンであり、機器３０_４は燃料電池であり、機器３０_５はスマートメータである。機器３０_１と機器３０_２の動作状態はいずれも照度１００％の状態である。機器３０_３の動作状態は、運転モードが暖房、設定温度が２８℃、風量が強である。機器３０₄の動作状態は、運転モードが待機、出力が０Ｗである。

図５の例では、通信装置２０はサーバ１０から抑制値を３００Ｗとした電力消費の抑制要求を受信している。通信装置２０の機器制御部２７は、機器３０_１〜３０_Ｎそれぞれの種別や動作状態の情報に基づいて、機器３０_１〜３０_Ｎの中から電力消費の抑制が可能な機器として機器３０_１〜３０_３を選択する。また、機器制御部２７は、機器３０_１〜３０_Ｎそれぞれの種別や動作状態の情報に基づいて、機器３０_１〜３０_Ｎの中から電力供給が可能な機器として機器３０_４を選択する。

そして、機器制御部２７は、３００Ｗの抑制要求を満たすように、機器３０_１〜３０_４を制御する。例えば、機器制御部２７は、機器３０_１〜３０_３に対し電力消費を抑制するよう制御命令を送信する。例えば、機器制御部２７は、機器３０_１に対して照度を５０％に落とすよう制御命令を送信する。また、機器制御部２７は、機器３０_２に対して照度を７０％に落とすよう制御命令を送信する。また、機器制御部２７は、機器３０_３に対して設定温度を２４℃に落とすとともに風量を弱とするよう制御命令を送信する。また、機器制御部２７は、機器３０_４に対し電力を供給するよう制御命令を送信する。例えば、機器制御部２７は、機器３０_４に対して運転モードを発電に切り替えるよう制御命令を送信する。

図６は、機器３０_１〜３０_４が制御命令に従って動作した様子を示す図である。機器３０_１〜３０_４は制御命令に従って動作状態を変化させる。機器３０_１、３０_２は、それぞれ照度を５０％、７０％に落としている。機器３０_３は設定温度を２４℃に落とすとともに風量を弱としている。機器３０_４は出力２００Ｗで電力を供給している。動作状態が変化したら、機器３０_１〜３０_４はそれぞれ通信装置２０に受理応答を返信する。受理応答を受信したら、機器制御部２７は、機器３０_５から送信される機器３０_１〜３０_Ｎ全体の電力消費量の情報に基づいて、抑制要求を満たしているか否か判別する。抑制要求を満たしていなければ、機器制御部２７は、制御内容を変更する。例えば、機器制御部２７は、制御する機器を追加したり、制御命令を変更したりする。要求をはるかに超えて消費電力が抑制された場合も、機器制御部２７は、目標の消費電力に近づくよう制御内容を変更してもよい。

なお、制御要求が電力消費の増加要求の場合、機器制御部２７は、制御要求が抑制要求の場合と反対の処理を行う。具体的には、機器制御部２７は、機器３０_１〜３０_Ｎの中から電力消費の増加が可能な機器を選択し、選択した機器に対して電力消費を増加させるよう制御命令を送信する。また、制御要求が送電要求の場合、機器制御部２７は、機器３０_１〜３０_Ｎの中から、分散電源を選択し、分散電源に電力系統への電力の供給を行わせる。そして、機器制御部２７は、スマートメータ等の計測機器からの情報に基づいて制御要求が満たされているか否か判別する。

制御要求が満たされたら、送信部２８は、サーバ１０に対して制御結果の送信を行う（ステップＳ２８）。具体的には、送信部２８は、制御が成功した旨の情報の送信を行う。制御要求が抑制要求なのであれば、送信部２８は、電力消費抑制応答を返信する。このとき、機器制御部２７は、計測機器等の情報に基づいて、抑制した電力、供給した電力、或いは増加した電力を判別してもよい。そして、送信部２８は、制御が成功した旨の情報とともに判別結果をサーバ１０に送信してもよい。なお、機器の制御にもかかわらず、制御要求を満たすことができなかった場合、送信部２８は、サーバ１０に対して制御要求が満たされなかった旨の情報を送信してもよい。結果の送信が終了したら、通信装置２０は機器制御処理を終了する。

電力制御処理側のフローに移り、サーバ１０の受信部１６は通信装置２０から結果を受信したか判別する（ステップＳ１５）。結果を受信していない場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、受信部１６は結果を受信するまでステップＳ１５を繰り返す。結果を受信している場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、サーバ１０は電力制御処理を終了する。

本実施形態によれば、通信装置２０は機器３０_１〜３０_Ｎが仮想機器４０とみえるように情報を生成している。サーバ１０は機器３０_１〜３０_Ｎが仮想機器４０と見えているので、通信装置２０への要求を容易に生成できる。結果として、サーバ１０が、通信装置２０に対して電力に関する機器の制御を行わせることが容易になる。

［変形例］
上述の実施形態は一例を示したものであり、種々の変更及び応用が可能である。

例えば、上述の実施形態では、サーバ１０と通信装置２０は異なる装置であるものとしたが、物理的に一体の装置であってもよい。

また、上述の実施形態では、機器制御部２７は、機器３０_１〜３０_Ｎが全体として抑制要求を満たすように、燃料電池を制御した。しかし、機器３０_１〜３０_Ｎに燃料電池以外の分散電源が含まれる場合、機器制御部２７は、分散電源を制御してもよい。分散電源は、蓄電装置であってもよいし発電装置であってもよい。機器制御部２７は、抑制要求が満たされるように、蓄電装置或いは発電装置を放電させてもよい。

また、上述の実施形態では、機器制御部２７は、機器３０_１〜３０_Ｎが全体として電力消費の増加要求を満たすように、機器３０_１〜３０_Ｎを制御した。しかし、機器３０_１〜３０_Ｎに蓄電装置が含まれるのであれば、機器制御部２７は、蓄電装置に充電することにより増加要求をみたしてもよい。

また、通信装置２０は、予め設定されたタイミングで、仮想機器４０に関する構成を設定しなおしてもよい。例えば、一定期間ごとに機器３０_１〜３０_Ｎの動作状態を各機器から取得し、記憶部２２に保存する仮想機器４０に関する情報を構築しなおしてもよい。

また、上述の実施形態では、記憶部２２には、一定期間毎の機器３０_１〜３０_Ｎの消費電力量の履歴が格納されるものとしたが、履歴は一定期間毎の履歴に限定されない。例えば、履歴は気象情報と電力消費量とを関連付けたものであってもよい。生成部２６は、これらの情報に基づいて仮想機器情報を生成してもよい。例えば、生成部２６は、通信部２１を介して外部の装置から現在の気象情報を取得する。そして、生成部２６は、気象情報及び記憶部２２に保存されている履歴に基づいて、予想される電力消費量を判別する。そして、生成部２６は予想の電力消費量に基づいて電力消費の削減可能量を判別し、判別結果を仮想機器情報として取得する。

また、上述の実施形態では、記憶部２２には、消費電力を削減する場合の機器３０_１〜３０_Ｎの優先順位の情報が保存されていてもよい。このとき、優先順位は、冷蔵庫やワインセラー等、電力消費の削減が困難な機器は低く、エアコンや照明等、電力消費の削減が比較的容易な機器は優先順位が高く設定されてもよい。そして、制御要求が抑制要求の場合、機器制御部２７は優先順位に従って、電力消費の削減を行う機器を選択してもよい。

また、記憶部２２には、記憶部２２には、機器３０_１〜３０_Ｎそれぞれの消費電力の上限或いは下限の情報が含まれていてもよい。そして、機器制御部２７は、機器の消費電力が上限或いは下限を超えないよう、機器を制御してもよい。

また、機器３０_１〜３０_Ｎにセンサが含まれる場合は、機器制御部２７は、センサからの情報に基づいて電力消費の削減を行う機器を選択してもよい。例えば、センサが人感センサであり、機器３０_２及び機器３０_３が、センサが設置された部屋の照明及びエアコンなのであれば、機器制御部２７はセンサからの情報に基づいて部屋に人がいるか否か判別し、人がいる場合は機器３０_２及び機器３０_３を電力消費の削減対象として選択せず、人がいない場合は機器３０_２及び機器３０_３を電力消費の削減対象とする。

また、機器３０_１〜３０_Ｎにセンサが含まれる場合は、機器制御部２７は、センサからの情報に基づいて機器の制御内容を決定してもよい。例えば、センサが温度センサであり、機器３０_３がエアコンであるとする。この場合、機器制御部２７は、センサが計測した温度に基づいて、エアコンに命令する設定温度を判別する。

また、上述の実施形態では、サーバ１０から通信装置２０への要求に含まれる制御値（抑制値等）は３００Ｗ等の瞬時値で指定されるものとしたが、サーバ１０から通信装置２０への要求は瞬時値に限定されない。例えば、制御値は一定期間の電力量（例えば、１時間当たりの電力量Ｗｈ）で指定されてもよい。或いは、制御値は、電力ではなく削減率、増加率等の割合であってもよい。例えば、通信装置２０が削減率１０％の抑制要求を受信したとすれば、通信装置２０は現在の電力消費を１０％低下させるよう機器を制御する。また、サーバ１０から通信装置２０への要求は、上述の実施形態で記載した要求に限定され。例えば、サーバ１０から通信装置２０への要求は、機器３０_１〜３０_Ｎ全体の消費電力を一定期間後（１時間後）に予め設定された消費電力にする旨の要求であってもよい。勿論、要求は、制御値が含まれず、例えば、可能な限り電力消費を削減する旨の要求であってもよい。

また、本実施形態のサーバ１０或いは通信装置２０を制御する制御装置は、専用のコンピュータシステムによって実現してもよいし、通常のコンピュータシステムにより実現してもよい。例えば、上述の動作を実行するためのプログラムを、光ディスク、半導体メモリ、磁気テープ、フレキシブルディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、該プログラムをコンピュータにインストールし、上述の処理を実行することによって制御装置を構成してもよい。制御装置は、サーバ１０或いは通信装置２０の外部の装置（例えば、パーソナルコンピュータ）であってもよいし、内部の装置（例えば、制御部１３、或いは制御部２３）であってもよい。また、上記プログラムをインターネット等のネットワーク上のサーバ装置が備えるディスク装置に格納しておき、コンピュータにダウンロード等できるようにしてもよい。また、上述の機能を、ＯＳ（Operating System）とアプリケーションソフトとの協働により実現してもよい。この場合には、ＯＳ以外の部分を媒体に格納して配布してもよいし、ＯＳ以外の部分をサーバ装置に格納しておき、コンピュータにダウンロード等できるようにしてもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…通信システム
１０…サーバ
１１、２１…通信部
１２、２２…記憶部
１３、２３…制御部
１４…要求生成部
１５…要求送信部
１６、２４…受信部
２０…通信装置
２５…取得部
２６…生成部
２７…機器制御部
２８…送信部
３０_１〜３０_Ｎ…機器
４０…仮想機器

Claims (10)

1. 情報処理装置と通信する通信装置であって、
   複数の機器の電力に関する情報を取得する取得部と；
   前記複数の機器の電力に関する情報に基づいて仮想の単一の機器の電力に関する情報を生成する生成部と；
   前記生成部が生成した情報を前記情報処理装置に送信する送信部と；を具備する、
   ことを特徴とする通信装置。
2. 前記生成部は、前記複数の機器全体としての電力消費の削減可能量を、前記仮想の単一の機器の電力に関する情報として生成し、
   前記送信部は、前記削減可能量を前記情報処理装置に送信する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 前記情報処理装置から電力に関する制御要求を受信する受信部と、
   前記複数の機器が全体として前記制御要求を満たすように前記複数の機器の中の少なくとも１つの機器を制御する機器制御部と、をさらに具備する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の通信装置。
4. 前記制御要求には電力消費の抑制要求が含まれ、
   前記機器制御部は、複数の機器それぞれの情報に基づいて前記複数の機器の中から電力消費の抑制が可能な機器或いは電力供給が可能な機器を選択し、前記複数の機器が全体として前記抑制要求を満たすように、選択された機器を制御する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
5. 前記制御要求には電力消費の抑制要求が含まれ、
   前記複数の機器には分散電源が含まれ、
   前記機器制御部は、前記複数の機器が全体として前記抑制要求を満たすように、前記分散電源を制御する、
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載の通信装置。
6. 前記分散電源は、蓄電装置或いは燃料電池であり、
   前記機器制御部は、前記複数の機器が全体として前記抑制要求を満たすように、前記蓄電装置或いは燃料電池を放電させる、
   ことを特徴とする請求項５に記載の通信装置。
7. 前記制御要求には電力消費の増加要求が含まれ、
   前記機器制御部は、複数の機器それぞれの情報に基づいて前記複数の機器の中から電力消費の増加が可能な機器を選択し、前記複数の機器が全体として前記増加要求を満たすように、選択された機器の電力消費を増加させる、
   ことを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項に記載の通信装置。
8. 前記制御要求には電力消費の増加要求が含まれ、
   前記複数の機器には蓄電装置が含まれ、
   前記機器制御部は、前記複数の機器が全体として前記増加要求を満たすように、前記蓄電装置の充電を実行する、
   ことを特徴とする請求項３乃至７のいずれか１項に記載の通信装置。
9. 前記制御要求には送電要求が含まれ、
   前記複数の機器には分散電源が含まれ、
   前記機器制御部は、前記複数の機器が全体として前記送電要求を満たすように、前記分散電源を制御する、
   ことを特徴とする請求項３乃至８のいずれか１項に記載の通信装置。
10. 情報処理装置と、前記情報処理装置と通信する通信装置と、を備える通信システムであって、
    前記通信装置は、
    複数の機器の電力に関する情報を取得する取得部と；
    前記複数の機器の電力に関する情報に基づいて仮想の単一の機器の電力に関する情報を生成する生成部と；
    前記生成部が生成した情報を前記情報処理装置に送信する送信部と；を具備し、
    前記情報処理装置は、
    前記通信装置から受信した情報に基づき生成された要求を前記通信装置に送信する要求送信部；を具備する、
    ことを特徴とする通信システム。

Images