JP5603791B2 - 電気機器制御装置及び電気機器制御装置のためのプログラム - Google Patents

電気機器制御装置及び電気機器制御装置のためのプログラム Download PDF

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Description

本発明は、電気機器の運転開始時刻又は運転終了時刻を制御する電気機器制御装置に関するものである。
従来、一日のうちで電力会社の電力供給装置の負荷が低い時間帯を提示して各需要家にこの時間帯での電力の使用を促す電力負荷平準化システムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
上記の電力負荷平準化システムでは、一日のうちで電力供給装置の負荷が低い時間帯(電力使用推奨時間)を各需要家に提示してこの時間帯での電力の使用を促すことで、電力需要のボトム電力を増加させることができることが記載されている。また、これに伴ってピーク電力も削減することが期待でき、電力供給装置の負荷が全体的に平準化されることが記載されている。
また、負荷が平準化することで電力会社にとっては電力需要にあわせて電力供給装置の発電量を制御するコストの削減に繋がるため、電力使用推奨時間を提示するだけでなくその時間の電気料金の割引等を行えば、需要家である電力使用者は意図してその時間に安い電力を使用することが期待でき、さらに効果的に電力需要の平準化を図れることができると記載されている。
一例として、家庭においては深夜電力契約や時間帯別電灯契約を使ってお湯を沸かす電気温水器やヒートポンプ給湯器がすでに普及している。前日の深夜(例えば午後11時〜午前7時のあいだ)の電気料金の安い電力を使って沸かしたお湯を貯湯タンクに貯めておき、このお湯を日中や朝、夜の食事やシャワー、入浴に使うことで、お湯を沸かすための電力需要を前日の深夜の時間帯にシフトさせている。
電気温水器及びヒートポンプ給湯器は、貯湯タンクへ貯めるお湯を電力需要の少ない夜間に作り、昼間に使用することが一般的に行われている。これにより、昼間と比べて電力需要が少ない夜間へ機器の運転がシフトするので、電力需要の平準化が可能となる。また、ユーザにとっても電力料金が安い夜間に電力を使用することにより電気代を削減することができる。
これら深夜電力対応の電気温水器やヒートポンプ給湯器は、その機器内に時計手段を持ち、予め電力会社との契約で設定された時刻となったときに沸き上げ運転を開始している。つまり、予め設定された運転開始時刻(または運転終了時刻)で予約運転を毎日行っている。
今後は太陽光発電装置や風力発電装置といった自然エネルギー発生装置が普及することが考えられるが、これらの自然エネルギー発生装置は気候や時刻によって発電量が大きく変化することが予想される。
そうなると、電力需要を制御する技術が今後ますます重要になる。電力需要を平準化し、それに応じて発電量を制御する従来のシステムだけでなく、変動する発電量に応じて電力需要を制御する新たなシステムが必要となると考えられる。
例えば、電力会社は変動する発電量に応じて電気料金を変動させ、発電量が多いときは
電気料金を安くし、発電量が少ないときは電気料金を高くすれば、変動する発電量に応じて電力需要を制御することができる。
そこで、ホームサーバを介して電気機器を制御する電気機器の制御システムが提案されている(例えば、特許文献2参照)。この制御システムは、複数の電気機器の運転条件と予め記憶されている条件とを比較して、理想の運転パターンを算出して電気機器を制御するホームサーバと、ホームサーバの制御により理想の運転パターンに基づいて運転される電気機器とを備えている。
そして、理想の運転パターンとして電気料金の安い時間帯に電気機器が運転されるように、電力会社(電力供給者)から提供される電気料金メニューをホームサーバに記憶し、これを予め入力した運転条件と比較、演算して電気料金の安い時間帯に洗濯乾燥機や炊飯器、ポットを運転させている。
特開2007−124793号公報 特開2008−067473号公報
ところで、太陽光発電装置や風力発電装置の普及が進んでいる地域ではリアルタイムプライシング制度を取り入れている国がある。これは、深夜電力契約が毎日午後11時〜午前7時の決まった時間帯に電気料金を安くするのに対して、リアルタイムプライシングは太陽光発電装置や風力発電装置の発電量などに応じてリアルタイムに電力料金が変動するもので、同じ時間帯であっても日によって電気料金が変動する。
例えば、1時間毎に電気料金を高くしたり安くしたりするような電気料金情報(時間帯と電気料金とを記入した表)を電力会社から需要家に配布する。電気料金情報の配布の頻度は、例えば翌日の電気料金情報を今日に配布する。あるいは、今日午後の電気料金情報を今日の午前中に配布する。この電気料金情報を参照して使用者は電気機器を運転させる。
しかしながら、上記の特許文献にはこのリアルタイムプライシングが考慮されていないので、電気料金情報や電力会社から提供される電気料金メニューによって家電機器を電気料金の安い時間帯を選択して運転するようにした場合、ユーザの利便性を損なう可能性がある。
例えば、特許文献1のように電気料金の安い時間帯に電気機器を運転することで電気料金を安くすることができる。これをリアルタイムプライシングのような頻繁に変動する電気料金情報に適応させると、電気料金の安い時間帯が変動するたびに電気機器の運転時間が変わる。その結果、ユーザは何時に運転が始まるのか、何時に運転が終わるのか、把握することができなくなるおそれがある。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、利便性の低下を防ぐ電気機器制御装置を提供することを目的とするものである。
前記従来の課題を解決するために、本発明の電気機器、電気機器制御方法、電気機器制御プログラム及び電気機器制御装置は、ユーザが希望する電気機器の希望運転開始時刻又は希望運転終了時刻を示す希望時刻情報、前記電気機器が運転に要する期間を示す運転期間情報及び前記電気機器が運転に要する電力を示す電力情報を受信する受信部と、前記受信部によって受信された前記希望時刻情報を含む時間幅を有し、前記電気機器の運転開始時刻又は運転終了時刻をずらすことが可能な期間を表すタイムシフト期間を設定するタイムシフト期間設定部と、時間毎に変化する電力料金を示す電力料金情報を取得する電力料金情報取得部と、前記受信部によって受信された前記希望時刻情報、前記運転期間情報及び前記電力情報と、前記電力料金情報取得部によって取得された前記電力料金情報とに基づいて、前記タイムシフト期間設定部によって設定された前記タイムシフト期間内において前記電気機器が運転された場合に課金される電気代が所定料金以下となる運転開始時刻又は運転終了時刻を演算する運転時刻演算部と、前記運転時刻演算部によって演算された前記運転開始時刻又は前記運転終了時刻を前記電気機器に送信する送信部を備え、前記タイム期間設定部は、前記希望時刻情報に応じて、前記タイムシフト期間を設定することを特徴とするものである。
受信部は、ユーザが希望する電気機器の希望運転開始時刻又は希望運転終了時刻を示す希望時刻情報、電気機器が運転に要する期間を示す運転期間情報及び電気機器が運転に要する電力を示す電力情報を受信する。タイムシフト期間設定部は、受信部によって受信された希望時刻情報を含む時間幅を有し、電気機器の運転開始時刻又は運転終了時刻をずらすことが可能な期間を表すタイムシフト期間を設定する。電力料金情報取得部は、時間毎に変化する電力料金を示す電力料金情報を取得する。そして、運転時刻演算部は、受信部によって受信された希望時刻情報、運転期間情報及び電力情報と、電力料金情報取得部によって取得された電力料金情報とに基づいて、タイムシフト期間設定部によって設定されたタイムシフト期間内において電気機器が運転された場合に課金される電気代が所定料金以下となる運転開始時刻又は運転終了時刻を演算する。送信部は、運転時刻演算部によって演算された運転開始時刻又は運転終了時刻を電気機器に送信する。
したがって、希望運転開始時刻又は希望運転終了時刻を示す希望時刻情報を含む時間幅を有することで、タイムシフト期間はその時間幅の範囲内で電気機器の運転開始時刻又は運転終了時刻をずらすように設定され、電気機器が運転された場合に課金される電気代が所定料金以下となる運転開始時刻又は運転終了時刻が演算されるので、ユーザの許容範囲を超えたタイムシフト期間を設定することが無くなり、利便性と経済性とのメリットをユーザが享受できる。
また、この構成によれば、タイムシフト期間設定部は、希望時刻情報に応じて、タイムシフト期間を変更するものである。
この構成によればユーザの生活リズムに関係が深い希望時刻に従ったタイムシフト期間の設定により生活リズムに応じたタイムシフトをおこなうことができるので、利便性と経済性とのメリットをユーザが享受することができる。
本発明によれば、希望運転開始時刻又は希望運転終了時刻を示す希望時刻情報を含む時間幅を有することで、タイムシフト期間はその時間幅の範囲内で電気機器の運転開始時刻又は運転終了時刻をずらすように設定され、電気機器が運転された場合に課金される電気代が所定料金以下となる運転開始時刻又は運転終了時刻が演算されるので、ユーザの許容範囲を超えたタイムシフト期間を設定することが無くなり、利便性を損なうことなく、電気代を削減することができる。
本発明の実施の形態1に係る機器制御システムの概略構成を示す説明図 本発明の実施の形態1に係る機器制御システムの構成を示す図 本発明の実施の形態1における機器制御システムの動作について説明するためのフロー図 本発明の実施の形態1におけるタイムシフト期間及び運転期間を説明するための模式図 本発明の実施の形態2に係る機器制御システムの構成を示す説明図 本発明の実施の形態2におけるタイムシフト期間及び運転期間を説明するための模式図 本発明の実施の形態3に係る機器制御システムの構成を示す図 本発明の実施の形態3における機器制御システムの動作について説明するためのフロー図 本発明の実施の形態3におけるタイムシフト期間及び運転期間を説明するための模式図
第1の発明は、ユーザが希望する電気機器の希望運転開始時刻又は希望運転終了時刻を示す希望時刻情報、前記電気機器が運転に要する期間を示す運転期間情報及び前記電気機器が運転に要する電力を示す電力情報を受信する受信部と、前記受信部によって受信された前記希望時刻情報を含む時間幅を有し、前記電気機器の運転開始時刻又は運転終了時刻をずらすことが可能な期間を表すタイムシフト期間を設定するタイムシフト期間設定部と、時間毎に変化する電力料金を示す電力料金情報を取得する電力料金情報取得部と、前記受信部によって受信された前記希望時刻情報、前記運転期間情報及び前記電力情報と、前記電力料金情報取得部によって取得された前記電力料金情報とに基づいて、前記タイムシフト期間設定部によって設定された前記タイムシフト期間内において前記電気機器が運転された場合に課金される電気代が所定料金以下となる運転開始時刻又は運転終了時刻を演算する運転時刻演算部と、前記運転時刻演算部によって演算された前記運転開始時刻又は前記運転終了時刻を前記電気機器に送信する送信部を備え、前記タイム期間設定部は、前記希望時刻情報に応じて、前記タイムシフト期間を変更することを特徴とする。
また、この構成によれば、タイムシフト期間設定部は、希望時刻情報に応じて、タイムシフト期間を変更するものである。
この構成によればユーザの生活リズムに関係が深い希望時刻に従ったタイムシフト期間の設定により生活リズムに応じたタイムシフトをおこなうことができるので、利便性と経済性とのメリットをユーザが享受することができる。
第2の発明は、前記第1の発明において、曜日を備えたカレンダー部をさらに備え、
前記タイムシフト期間設定部は、前記カレンダー部の結果に応じて、前記タイムシフト期間を変更することを特徴とするものである。
この構成によれば、ユーザの生活リズムに関係が深い休日/平日、及び、曜日に応じたタイムシフト期間の設定も行うことができるので、より利便性と経済性とのメリットをユーザが享受することができる。
第3の発明は、前記第1から2のいずれかの発明において、ユーザの予定を入力できる予定入力手段をさらに備え、前記予定入力手段による予定を前記カレンダー部に入力し、前記タイムシフト期間設定部は、前記カレンダー部の結果に応じて、前記タイムシフト期間を変更することを特徴とするものである。
この構成によれば、ユーザの生活リズムに関係が深い個人予定、一例を挙げると、年休
、長期旅行等に応じたタイムシフト期間の設定も行うことができるので、より利便性と経済性とのメリットをユーザが享受することができる。
第4の発明は、前記第1から3のいずれかの発明において、他の電気機器の運転状況を確認する確認部をさらに備え、前記タイムシフト期間設定部は、前記確認部によって確認された前記他の電気機器の運転状況に応じて前記タイムシフト期間を変更することを特徴とするものである。
この構成によれば、確認部によって、他の電気機器の運転状況が確認され、タイムシフト期間設定部によって、確認部により確認された他の電気機器の運転状況に応じてタイムシフト期間が変更されるので、複数の電気機器が同じ時間帯に運転されることにより許容値以上の電力が消費されることを防止することができる。
第5の発明は、第4の発明において、前記確認部は、他の電気機器の運転開始時刻及び運転期間を確認し、前記タイムシフト期間設定部は、前記確認部によって確認された前記他の電気機器の前記運転開始時刻及び前記運転期間で特定される期間を含まないように、前記設定したタイムシフト期間を変更することを特徴とするものである。
この構成によれば、他の電気機器の運転開始時刻及び運転期間が確認され、確認された他の電気機器の運転開始時刻及び運転期間で特定される期間を含まないように、設定したタイムシフト期間が変更されるので、複数の電気機器が同じ時間帯に運転されることにより許容値以上の電力が消費されることを防止することができる。
第6の発明は、第1から5のいずれかの発明において、使用者へタイムシフト期間を表示するタイムシフト期間表示手段を備え、タイムシフト期間を使用者に報知することを特徴とするものである。
この構成によれば、タイムシフト期間をユーザに表示することができるので、ユーザによる状況把握、他の機器の再スケジュール設定等を行うとこができ、より利便性と経済性とのメリットをユーザが享受することができる。
第7の発明は、第1から第6のいずれかの発明において、機能の少なくとも一部をコンピュータに実行させるためのプログラムとすることにより、プログラムであるので、電気・情報機器、コンピュータ、サーバなどのハードリソースを協働させて少なくとも一部を容易に実現することができる。
第8の発明は、第7の発明において、プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体とすることにより、記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることで、プログラムの配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。
以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。尚、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る機器制御システムの概略構成を示す説明図である。図1に示す機器制御システム100は、機器制御装置10、家電機器20、30、40、及び表示装置45を備える。
本実施の形態では、家電機器として洗濯乾燥機を例に説明するが、本発明の家電機器は
これに限定されず、例えば、運転開始のタイマ予約運転と、運転終了のタイマ予約運転との両方の機能を備えるエアコンにも好適に適応することができる他、洗濯機、衣類乾燥機、電磁調理器(IH)、電気給湯機、食器洗浄機、炊飯器、生ゴミ処理機等にも適応することができる。
機器制御装置10と家電機器20、30、40とは、無線又は有線のホームネットワークにより情報を相互に送受信可能に接続されている。さらに、機器制御装置10は、表示装置45に接続されている。なお、図1では、3つの家電機器が機器制御装置10に接続されているが、本発明はこれに限定されず、少なくとも1台の家電機器が機器制御装置10に接続されていればよい。
表示装置45としては、例えば、家庭用TVのTV画面を用いてもよいし、専用のモニタ画面を用いてもよい。また、後述する実施の形態のように、家電機器の表示部を用いてもよい。
本実施の形態では、機器制御装置10、家電機器20、30、40及び表示装置45は、宅内に設置されているものとして説明するが、機器制御装置10は外部に設置されていてもよい。また、後述するように、屋内に設置される家電機器20、30及び40同士が無線又は有線による通信手段により通信可能に接続されることで家電機器20、30及び40の何れかが、以下に説明する機器制御装置10の機能を備える構成としてもよい。
また、以下の説明では、家電機器(洗濯乾燥機)20の構成及び動作について説明するが、その構成及び動作の説明は、家電機器30及び家電機器40に適用できるものとし、その説明を省略する。
図2は、本発明の実施の形態1に係る機器制御システムの構成を示す図である。図2に示す機器制御システム1aは、機器制御装置10a及び家電機器30を備える。
家電機器30は、入力受付部31、送信部32、受信部33、運転時刻記憶部34及び運転制御部35を備える。機器制御装置10aは、受信部11、タイムシフト期間設定部12、電力料金情報取得部13、運転時刻演算部14及び送信部15を備える。
家電機器30の入力受付部31は、例えば操作画面などを備えた入力端末であり、ユーザによる情報の入力を受け付ける。入力受付部31は、ユーザが希望する家電機器30の希望運転終了時刻を示す希望時刻情報、家電機器30が運転に要する期間を示す運転期間情報及び家電機器30が運転に要する電力を示す電力情報のユーザによる入力を受け付ける。
なお、本実施の形態では、入力受付部31は、ユーザによる家電機器30の希望運転終了時刻の入力のみを受け付けているが、本発明は特にこれに限定されず、家電機器30の希望運転開始時刻の入力のみを受け付けてもよく、家電機器30の希望運転終了時刻及び希望運転開始時刻の両方の入力を受け付けてもよい。入力受付部31は、希望時刻情報、運転期間情報及び電力情報を送信部32へ出力する。
送信部32は、ユーザが希望する家電機器30の希望運転終了時刻を示す希望時刻情報、家電機器30が運転に要する期間を示す運転期間情報及び家電機器30が運転に要する電力を示す電力情報を機器制御装置10aへ送信する。
なお、送信部32は、希望運転終了時刻のみを示す希望時刻情報を機器制御装置10aへ送信するのではなく、希望運転開始時刻のみを示す希望時刻情報を機器制御装置10a
へ送信してもよく、また、希望運転終了時刻及び希望運転開始時刻の両方を示す希望時刻情報を機器制御装置10aへ送信してもよい。
機器制御装置10aの受信部11は、ユーザが希望する家電機器30希望運転終了時刻を示す希望時刻情報、家電機器30が運転に要する期間を示す運転期間情報及び家電機器30が運転に要する電力を示す電力情報を受信する。
なお、受信部11は、希望運転終了時刻のみを示す希望時刻情報を受信するのではなく、希望運転開始時刻のみを示す希望時刻情報を受信してもよく、また、希望運転終了時刻及び希望運転開始時刻の両方を示す希望時刻情報を受信してもよい。
タイムシフト期間設定部12は、受信部11によって受信された希望時刻情報を含む時間幅を有し、家電機器30の運転開始時刻又は運転終了時刻をずらすことが可能な期間を表すタイムシフト期間を設定する。例えば、タイムシフト期間設定部12は、希望運転終了時刻を基準として前後2時間の時間幅を有するタイムシフト期間を設定する。
電力料金情報取得部13は、時間毎に変化する電力料金を示す電力料金情報を取得する。電力料金情報は、例えば電力会社から提供される。電力料金情報取得部13は、例えば前日に当日の電力料金情報を取得し、内部のメモリに記憶する。電力料金情報は、24時間分の1kWh当たりの電力料金の変動を表す。電力料金はたとえば1時間毎に、時間に応じて変動している。
これは、家電機器のある家庭に太陽電池及び燃料電池等の電力供給源が設置されることや、蓄電池が設置されることで家庭への電気の供給体制が大きく変わることからリアルタイムに電気代が変動するリアルタイムプライシングが反映されたものである。
リアルタイムプライシングとは、一般に、事前に電力会社から通知される電力料金情報を示す。また、リアルタイムプライシングとは、電力会社からの電力料金情報だけでなく、それに加えて家庭内の電力供給源及び蓄電池等の機器運用情報、買電力料金情報及び売電力料金情報の過去の実績から作成される電力料金情報を示す場合もある。
以上のように、電力料金情報は、電力会社からの電力料金情報だけでなく、機器運用情報、買電力料金情報及び売電力料金情報の過去の実績から作成される、ある家庭だけで適応される電力料金情報であってもよい。要は、時間に依存して変動する電力料金がわかればよいのであって、その情報の入手方法は問わない。
運転時刻演算部14は、受信部11によって受信された希望時刻情報、運転期間情報及び電力情報と、電力料金情報取得部13によって取得された電力料金情報とに基づいて、タイムシフト期間設定部12によって設定されたタイムシフト期間内において家電機器30が運転された場合に課金される電気代が所定料金以下となる運転開始時刻を演算する。
なお、運転時刻演算部14は、運転開始時刻のみを演算するのではなく、運転終了時刻のみを演算してもよく、また、運転開始時刻及び運転終了時刻の両方を演算してもよい。
送信部15は、運転時刻演算部14によって演算された運転開始時刻を家電機器30に送信する。なお、送信部15は、運転開始時刻のみを送信するのではなく、運転終了時刻のみを送信してもよく、また、運転開始時刻及び運転終了時刻の両方を送信してもよい。
家電機器30の受信部33は、機器制御装置10aから送信された運転開始時刻を受信する。なお、受信部33は、運転開始時刻のみを受信するのではなく、運転終了時刻のみ
を受信してもよく、また、運転開始時刻及び運転終了時刻の両方を受信してもよい。
運転時刻記憶部34は、受信部33によって受信された運転開始時刻を記憶する。運転制御部35は、運転時刻記憶部34に記憶されている運転開始時刻に基づいて、家電機器30の運転を制御する。すなわち、運転制御部35は、現在時刻が運転時刻記憶部34に記憶された運転開始時刻になると開始信号を出力し、家電機器30の運転を開始するよう制御する。なお、運転時刻記憶部34が運転終了時刻を記憶している場合、運転制御部35は、運転時刻記憶部34に記憶された運転終了時刻に運転が終了するように運転開始時刻を決定し、決定した運転開始時刻になると開始信号を出力し、家電機器30の運転を開始するよう制御する。
次に、本実施の形態1における機器制御システムの動作について説明する。
図3は、本実施の形態1における機器制御システムの動作について説明するためのフローチャートである。
まず、ステップS1において、家電機器30の入力受付部31は、ユーザが希望する家電機器30の希望運転終了時刻を示す希望時刻情報、家電機器30が運転に要する期間を示す運転期間情報及び家電機器30が運転に要する電力を示す電力情報の入力を受け付ける。希望運転終了時刻は、ユーザが希望する家電機器30の運転終了時刻を表す。
例えば、ユーザは、家電機器30の希望運転終了時刻を入力する。なお、ユーザは、例えば「18:00」等の実際の希望運転終了時刻を入力する。あるいは、ユーザは、例えば「8時間後」等の現在の時刻から何時間後に運転を終了するかを入力する。
入力受付部31は、実際の希望運転終了時刻を送信部32へ出力する。入力受付部31は、現在の時刻から何時間後に運転を終了するかが入力された場合、実際の希望運転終了時刻を算出して送信部32へ出力する。
また、ユーザが入力受付部31によって入力する情報は、希望運転終了時刻、家電機器30が運転に要する運転期間情報、家電機器30が運転に要する電力情報である。しかしながら、入力受付部31が、ユーザにより運転条件の入力を受け付けるとともに、受け付けた運転条件に基づいて希望運転終了時刻、運転期間情報及び電力情報を特定することが可能である場合、ユーザが、希望運転終了時刻、運転期間情報及び電力情報を入力する必要はない。
例えば、家電機器30が洗濯乾燥機であれば、入力受付部31によって洗濯コース(標準コース、省エネコース及び時短コースなど)が選ばれることにより、その洗濯コースに対応した運転期間情報及び電力情報が特定できるので、ユーザが運転期間情報及び電力情報を入力する必要はない。要は、何らかの入力情報によって希望運転終了時刻、運転期間情報及び電力情報が特定できる場合は、ユーザが個々の情報を入力する必要はない。
また、家電機器30は、入力受付部31で入力された各情報を内部のメモリに記憶してもよい。ここで、入力受付部31で入力された情報が洗濯コースなどの運転条件からの変換を要する情報であれば、入力受付部31は、その洗濯コースに対応した希望運転終了時刻、運転期間情報及び電力情報が定められた変換対応テーブルを予め記憶しておく。
特に、家電機器30が洗濯乾燥機であれば、運転の最中に複数の工程(例えば、洗濯工程、脱水工程及び乾燥工程など)が順次行われるので、運転期間情報及び電力情報は複雑なものとなる。入力受付部31は、洗濯コース、洗濯衣類の重量、及び外気温等のセンサ
結果ごとに複数の電力情報を記憶する。
次に、ステップS2において、送信部32は、希望時刻情報、運転期間情報及び電力情報を機器制御装置10aに送信する。
次に、ステップS3において、機器制御装置10aの受信部11は、家電機器30の送信部32によって送信された希望時刻情報、運転期間情報及び電力情報を受信する。受信部11は、受信した希望時刻情報、運転期間情報及び電力情報をタイムシフト期間設定部12へ出力する。
次に、ステップS4において、タイムシフト期間設定部12は、受信部11によって受信された希望時刻情報を含む時間幅を有するタイムシフト期間を設定する。例えば、タイムシフト期間設定部12は、希望運転終了時刻を基準として前後2時間の時間幅を有するタイムシフト期間を設定する。タイムシフト期間の時間幅は、予め定められており、機器制御装置10aの内部のメモリに記憶されたタイムシフト期間がタイムシフト期間設定部12によって読み出される。
なお、本実施の形態では、タイムシフト期間は、希望運転終了時刻の前後2時間の時間幅を有しているが、本発明は特にこれに限定されず、家電機器30の種類に応じて最適な時間幅を設定してもよい。例えば、タイムシフト期間は、家電機器30の運転に要する時間の2〜4倍程度が好ましい。
次に、ステップS5において、電力料金情報取得部13は、時間毎に変化する電力料金を示す電力料金情報を取得する。なお、電力料金情報取得部13は、内部のメモリに予め記憶している電力料金情報を読み出すが、本発明は特にこれに限定されず、電力料金情報取得部13は、タイムシフト期間設定部12によってタイムシフト期間が設定された場合、電力会社が運営する外部サーバにアクセスし、当該外部サーバから電力料金情報を取得してもよい。
次に、ステップS6において、運転時刻演算部14は、受信部11によって受信された希望時刻情報、運転期間情報及び電力情報と、電力料金情報取得部13によって取得された電力料金情報とに基づいて、タイムシフト期間設定部12によって設定されたタイムシフト期間内において家電機器30が運転された場合に課金される電気代が所定料金以下となる運転開始時刻を演算する。
より具体的には、運転時刻演算部14は、希望時刻情報、運転期間情報、電力情報及び電力料金情報に基づいて、タイムシフト期間内において家電機器30が運転された場合に課金される電気代が最も安くなる運転開始時刻を演算する。運転時刻演算部14は、演算した運転開始時刻を送信部15へ出力する。
次に、ステップS7において、送信部15は、運転時刻演算部14によって演算された運転開始時刻を家電機器30へ送信する。
次に、ステップS8において、家電機器30の受信部33は、機器制御装置10aの送信部15によって送信された運転開始時刻を受信する。受信部33は、受信した運転開始時刻を運転時刻記憶部34へ出力する。
次に、ステップS9において、運転時刻記憶部34は、受信部33によって受信された運転開始時刻を記憶する。
次に、ステップS10において、運転制御部35は、現在の時刻が運転時刻記憶部34に記憶されている運転開始時刻になったか否かを判断する。現在の時刻が運転時刻記憶部34に記憶されている運転開始時刻になっていないと判断された場合(ステップS10でNO)、待機状態となり、現在の時刻が運転時刻記憶部34に記憶されている運転開始時刻になるまで所定のタイミングでステップS10の判断処理を繰り返す。
一方、現在の時刻が運転時刻記憶部34に記憶されている運転開始時刻になったと判断された場合(ステップS10でYES)、ステップS11において、運転制御部35は、家電機器30の運転を開始する。なお、運転制御部35は、入力受付部31によって運転条件が入力された場合、当該運転条件に従って家電機器30を運転する。
図4は、本発明の実施の形態1におけるタイムシフト期間及び運転期間を説明するための模式図である。
図4の上図において、横軸は時間を表し、図4の下図において、横軸は時間を表し、縦軸は電力料金Y(t)(円/kWh)を表している。
現在時刻taにおいて、入力受付部31によって、希望運転終了時刻tbを示す希望時刻情報の入力が受け付けられた場合、タイムシフト期間設定部12は、希望運転終了時刻tbを基準として前後2時間の時間幅を有するタイムシフト期間Tzを設定する。
そして、運転時刻演算部14は、希望時刻情報、運転期間情報、電力情報及び電力料金情報(電力料金Y(t))に基づいて、タイムシフト期間Tz内において家電機器30が運転された場合に課金される電気代が最も安くなる運転期間Txを演算し、当該運転期間Txに基づいて運転開始時刻を演算する。
運転時刻演算部14は、下記の(1)式を用いて、家電機器30が運転された場合に課金される電気代を算出する。すなわち、運転時刻演算部14は、時間帯別の電力料金Y(t)に家電機器30が運転に要する電力P(t)を乗算した値を、タイムシフト期間内の運転開始時刻t1から運転終了時刻t2までの運転期間で積分することにより、課金される電気代を算出することができる。
なお、電力P(t)は、特定期間のピーク電力で電気料金が決まる場合等、時間以外の要因で決定されることもある。また、電気代が最も安くなる複数の運転期間Txが抽出された場合、運転時刻演算部14は、複数の運転期間Txのうち、運転終了時刻が希望運転終了時刻に最も近い運転期間Txを選択する。
このように、本発明の電気機器制御装置、電気機器制御方法及び電気機器は、利便性の低下を防ぐことができる。
なお、図1において、機器制御装置10と家電機器20とを一体とする構成でもよい。機器制御装置10を含んだ家電機器20から家電機器30、40を制御することができる。また、図2においても、機器制御装置10aと家電機器20とを一体とする構成でもよい。
また、本実施の形態1では、電気機器の例として家庭にある家電機器で説明したが、これに限らず、事務所、工場及び施設などで扱われる電気機器においても同様の効果が得られる。また、本発明をプログラムとして記憶媒体や通信媒体によって配布し、サーバやパーソナルコンピュータ、電気機器のマイクロコンピュータにインストールして実行させてもよい。
(実施の形態2)
続いて、実施の形態2に係る機器制御システムについて説明する。
図5は、本発明の実施の形態2に係る機器制御システムの構成を示す図である。図5に示す機器制御システム1bは、機器制御装置10b、家電機器30及び家電機器40を備える。
家電機器30は、入力受付部31、送信部32、受信部33、運転時刻記憶部34及び運転制御部35を備える。家電機器40の構成は、家電機器30の構成と同じである。機器制御装置10bは、受信部11、タイムシフト期間設定部12、電力料金情報取得部13、運転時刻演算部14、送信部15、運転状況記憶部17及び運転状況確認部18を備える。なお、機器制御システム1bにおいて、実施の形態1に係る機器制御システム1aと同じ構成については説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。
時間帯別タイムシフト記憶部50は、時刻部55による時刻に従った時間帯別のタイムシフト幅を記憶している。
予定入力部53は予定を入力するものであり、ユーザにより生活パターンが異なると思われる休日/平日、年休、長期休暇等の予定を入力し、その結果をカレンダー部52に反映する。また、日別タイムシフト記憶部51は、カレンダー部52によるカレンダーに従ったタイムシフト幅の補正値を記憶しており、その補正値を時間帯別タイムシフト記憶部50へ出力する。
タイム期間表示部54は時間帯別タイムシフト記憶部による時間帯別のタイムシフト幅を表示するものである。ユーザはタイムシフト期間表示54のタイムシフト期間を見ることにより、タイムシフト期間の妥当性を知ることができる。
次に、実施の形態2の動作を図6で説明する。図6はタイムシフト期間Tzに関して説明する図である。だだし、タイムシフトを設定した時刻をta、希望運転終了時刻をtbとする。
希望終了時刻tbで終了することが理想であるが、その時刻で終了すると電気代が高い、他の家電機器が使用しており、ブレーカー容量の関係で使用することができない等の理由で望ましくない場合がある。そこで、図6(A)、図6(B)、図6(C)に見られるように、タイムシフト幅を設定する。図6(A)は希望終了時刻tbをまたがるようにタイムシフト幅を設けるものである。また、図6(B)は希望終了時刻tbまでにタイムシフト幅を設けるものである。さらに、図6(C)は希望終了時刻tcからタイムシフト幅を設けるものである。
本実施の形態は、図6に示すタイムシフト幅をどのように、どれだけの幅で設定するのかを時間帯によって変更するものである。
一例にて説明すると、朝(6時〜9時)は学校、もしくは、会社に遅刻しないために朝食時間をきっちりと守りたいと考えられる。そこで、図6(B)の電気代が多少高くても
、朝食で使用する食器を洗浄する食器洗い洗浄機の希望終了時刻tbまでに終了する必要がある。また、夕食時(18時〜21時)は多少開始時刻が終了しても問題なく、電気代を安くすることが優先されると考えられる。そこで、夕食時の時間帯は図6(C)を使用する場合が想定される。このように、一般に「朝の5分と夜の5分の価値は違う」と言われるように時間帯によってその時間幅の価値は異なるため、それに対応したタイムシフト幅を設定する必要がある。上記一例によると、朝(6時〜9時)は図6(B)のタイムシフト幅、18時〜21時は図6(C)のタイムシフト幅、それ以外の時間帯は図6(A)のタイムシフト時間幅で設定することで、利便性と経済性とのメリットをユーザが享受することができる。
また、上の例において、同じ朝(6時〜9時)であっても、時間に対する感覚が休日・平日の場合は異なることが容易にわかる。休日は通勤、もしくは、通学する必要がないので、図6(A)のタイムシフト幅になる。つまり、休日は図6(A)のタイムシフト幅、平日は図6(B)のタイムシフト幅に設定することで、利便性と経済性とのメリットをユーザが享受することができる。
具体的な方法として、図6に示したように、希望終了時刻tbに対して前方向のタイムシフト幅Tz1、後方向のタイムシフト幅Tz2を設定し、その値を時刻、日付で変更するものである。
上記動作によると、日別タイムシフト記憶部51は日付に対するTz1(t)、Tz2(t)のそれぞれに対応する補正値を記憶しており、カレンダー部52のカレンダーに従ってTz1(t)の補正値α1、Tz2(t)の補正値α2を時間帯別タイムシフト記憶部50へ出力する。
また、時間帯別タイムシフト記憶部50は時刻部55の出力から把握できる現在時刻tによって定まる前方向のタイムシフト幅Tz1、後方向のタイムシフトTz2を記憶しており、時刻部55の時刻tに従って最適なタイムシフト幅Tz1(t)、Tz2(t)を決定して、補正値α1、補正値α2を使って下記に示す補正を行う。表記上、タイムシフト幅Tz1(t)に対して補正値α1を使って補正された値をTz1A(t)、タイムシフト幅Tz2(t)に対して補正値α2を使って補正された値をTz2A(t)と表す。
時間帯別タイムシフト記憶部50は、Tz1A(t)、Tz2A(t)、前記Tz1A(t)と前記Tz2A(t)とを足し合わせた合計値Tzをタイムシフト期間設定部12に出力する。
上記動作によると、ユーザの生活リズムに関係が深い希望時刻、日付に従ったタイムシフト期間の設定により生活リズムに応じたタイムシフトをおこなうことができるので、利便性と経済性とのメリットをユーザが享受することができる。
(実施の形態3)
続いて、実施の形態3に係る機器制御システムについて説明する。図7は、本発明の実施の形態3に係る機器制御システムの構成を示す図である。図7に示す機器制御システム1cは、機器制御装置10c、家電機器30及び家電機器40を備える。
家電機器30は、入力受付部31、送信部32、受信部33、運転時刻記憶部34及び運転制御部35を備える。家電機器40の構成は、家電機器30の構成と同じである。機器制御装置10cは、受信部11、タイムシフト期間設定部12、電力料金情報取得部13、運転時刻演算部14、送信部15、運転状況記憶部17及び運転状況確認部18を備える。なお、実施の形態3に係る機器制御システム1cにおいて、実施の形態1に係る機
器制御システム1aと同じ構成については説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。
家電機器30の送信部32は、家電機器30を一意に識別するための識別情報を、希望時刻情報、運転期間情報及び電力情報とともに機器制御装置10cへ送信する。なお、識別情報は、例えば家電機器30の製造番号又は家電機器30の識別番号であり、家電機器30内のメモリに予め記憶されている。送信部32は、希望時刻情報、運転期間情報及び電力情報を機器制御装置10cへ送信する際に、メモリから識別情報を読み出す。
機器制御装置10cの受信部11は、家電機器30の送信部32によって送信される希望時刻情報、運転期間情報、電力情報及び識別情報を受信する。
運転状況記憶部17は、各家電機器の運転状況を記憶する。運転状況記憶部17は、運転時刻演算部14によって演算された運転開始時刻と、受信部11によって受信された運転期間情報とを、受信部11によって受信された識別情報に対応付けて運転状況として記憶する。
運転状況確認部18は、他の家電機器40の運転状況を確認する。運転状況確認部18は、運転状況記憶部17に記憶されている運転状況を参照し、他の家電機器40が運転される期間を特定する。
タイムシフト期間設定部12は、運転状況確認部18によって確認された他の家電機器40の運転状況に応じてタイムシフト期間を変更する。タイムシフト期間設定部12は、最初に設定されたタイムシフト期間内に、他の家電機器40が運転される場合、最初に設定されたタイムシフト期間から、当該他の家電機器40が運転される期間を削除するように、タイムシフト期間を変更する。
なお、本実施の形態3では、タイムシフト期間設定部12は、最初に設定されたタイムシフト期間内に、他の家電機器40が運転される場合、最初に設定されたタイムシフト期間から、当該他の家電機器40が運転される期間を削除しているが、本発明は特にこれに限定されない。タイムシフト期間設定部12は、今回運転開始時刻を決定する家電機器が運転される場合に消費される電力と、他の家電機器40が運転される場合に消費される電力との合計値が、許容電力値を越えるか否かを判断してもよい。そして、タイムシフト期間設定部12は、合計値が許容電力値を越える場合、タイムシフト期間を変更し、合計値が許容電力値を越えない場合、タイムシフト期間を変更しない。
次に、本実施の形態3における機器制御システムの動作について説明する。
図8は、本実施の形態3における機器制御システムの動作について説明するためのフローチャートである。
ステップS51の処理は、図3に示すステップS1の処理と同じであるので説明を省略する。
次に、ステップS52において、送信部32は、家電機器30を一意に識別するための識別情報を読み出す。
次に、ステップS53において、送信部32は、希望時刻情報、運転期間情報、電力情報及び識別情報を機器制御装置10cに送信する。
次に、ステップS54において、機器制御装置10cの受信部11は、家電機器30の送信部32によって送信された希望時刻情報、運転期間情報、電力情報及び識別情報を受信する。受信部11は、受信した希望時刻情報、運転期間情報、電力情報及び識別情報をタイムシフト期間設定部12へ出力する。
次に、ステップS55において、タイムシフト期間設定部12は、受信部11によって受信された希望時刻情報を含む時間幅を有するタイムシフト期間を設定する。なお、ステップS55の処理は、図3に示すステップS4の処理と同じであるので説明を省略する。
次に、ステップS56において、運転状況確認部18は、運転状況記憶部17に記憶されている他の家電機器40の運転状況を確認し、他の家電機器40が運転される期間を特定する。運転状況確認部18は、運転状況記憶部17に記憶されている他の家電機器40の運転開始時刻と運転期間とに基づいて、他の家電機器40がいつ運転されるかを特定することができる。
次に、ステップS57において、タイムシフト期間設定部12は、運転状況確認部18によって確認された他の家電機器40の運転状況に応じてタイムシフト期間を変更する。タイムシフト期間設定部12は、最初に設定されたタイムシフト期間内に、他の家電機器40が運転される期間が含まれる場合、最初に設定されたタイムシフト期間から、当該他の家電機器40が運転される期間を削除する。
次に、ステップS58において、電力料金情報取得部13は、時間毎に変化する電力料金を示す電力料金情報を取得する。なお、ステップS58〜S59の処理は、図3に示すステップS5〜S6の処理と同じであるので説明を省略する。
次に、ステップS60において、運転時刻演算部14は、演算された運転開始時刻と、受信部11によって受信された運転期間情報とを、受信部11によって受信された識別情報に対応付けて運転状況として運転状況記憶部17に記憶する。
次に、ステップS61において、送信部15は、運転時刻演算部14によって演算された運転開始時刻を家電機器30へ送信する。なお、ステップS61〜S65の処理は、図3に示すステップS7〜S11の処理と同じであるので説明を省略する。
図9は、本発明の実施の形態3におけるタイムシフト期間及び運転期間を説明するための模式図である。
図9の上図において、横軸は時間を表し、図9の下図において、横軸は時間を表し、縦軸は電力料金Y(t)(円/kWh)を表している。
現在時刻taにおいて、入力受付部31によって、希望運転終了時刻tbを示す希望時刻情報の入力が受け付けられた場合、タイムシフト期間設定部12は、希望運転終了時刻tbを基準として前後2時間の時間幅を有するタイムシフト期間Tz’を設定する。
次に、運転状況確認部18は、運転状況記憶部17に記憶されている他の家電機器40の運転状況を確認し、他の家電機器40が運転される運転期間Tyを特定する。
次に、タイムシフト期間設定部12は、最初に設定されたタイムシフト期間Tz’内に、他の家電機器40が運転される運転期間Tyが含まれるか否かを判断する。タイムシフト期間設定部12は、最初に設定されたタイムシフト期間Tz’内に、他の家電機器40が運転される運転期間Tyが含まれる場合、最初に設定されたタイムシフト期間Tz’か
ら、当該他の家電機器40が運転される運転期間Tyを削除する。これにより、図9に示すように、タイムシフト期間Tz’のうち、他の家電機器40が運転される運転期間Tyに重複する期間Tpが短縮される。
そして、運転時刻演算部14は、希望時刻情報、運転期間情報、電力情報及び電力料金情報(電力料金Y(t))に基づいて、変更後のタイムシフト期間Tz内において家電機器30が運転された場合に課金される電気代が最も安くなる運転期間Txを演算し、当該運転期間Txに基づいて運転開始時刻を演算する。運転時刻演算部14は、上記の(1)式を用いて、家電機器30が運転された場合に課金される電気代を算出する。すなわち、運転時刻演算部14は、時間帯別の電力料金Y(t)に家電機器30が運転に要する電力P(t)を乗算した値を、タイムシフト期間内の運転開始時刻t1から運転終了時刻t2までの運転期間で積分することにより、課金される電気代を算出することができる。
なお、電気代が最も安くなる複数の運転期間Txが抽出された場合、運転時刻演算部14は、複数の運転期間Txのうち、運転終了時刻が希望運転終了時刻に最も近い運転期間Txを選択する。
図9に示すように、変更前のタイムシフト期間Tz’のうち、期間Tp内の電気代が最も安くなるので、家電機器30の運転期間Txは期間Tp内に決定されることになる。しかしながら、この場合、他の家電機器40の運転期間Tyと重なるため、家庭内の総消費電力値が許容電力値を越えるおそれがある。そこで、タイムシフト期間設定部12は、最初に設定されたタイムシフト期間Tz’から、他の家電機器40が運転される運転期間Tyを削除する。
このように、運転状況確認部18によって、他の家電機器40の運転状況が確認され、タイムシフト期間設定部12によって、運転状況確認部18により確認された他の家電機器40の運転状況に応じてタイムシフト期間が変更されるので、複数の家電機器が同じ時間帯に運転されることにより許容値以上の電力が消費されることを防止することができる。
なお、本実施の形態3では、そこで、タイムシフト期間設定部12は、最初に設定されたタイムシフト期間Tz’から、他の家電機器40が運転される運転期間Tyを削除しているが、本発明は特にこれに限定されない。タイムシフト期間設定部12は、最初に設定されたタイムシフト期間Tz’の時間幅を短縮することなく、他の家電機器40が運転される運転期間Tyを含まないようにタイムシフト期間Tz’をずらしてもよい。
本発明に係る電気機器制御装置は、利便性と経済性とのメリットをユーザが享受でき、電気機器の運転開始時刻又は運転終了時刻を制御する電気機器制御装置に有用である。
1a、100 機器制御システム
10、10a 機器制御装置
11 受信部
12 タイムシフト期間設定部
13 電力料金情報取得部
14 運転時刻演算部
15 送信部
16 運転判断部
20、30、40 家電機器
31 入力受付部
32 送信部
33 受信部
34 運転時刻記憶部
35 運転制御部
50 時間帯別タイムシフト記憶部
51 日別タイムシフト記憶部
52 カレンダー部
53 予定入力部
54 タイムシフト期間表示部
55 時刻部

Claims (7)

  1. ユーザが希望する電気機器の希望運転開始時刻又は希望運転終了時刻を示す希望時刻情報、前記電気機器が運転に要する期間を示す運転期間情報及び前記電気機器が運転に要する電力を示す電力情報を受信する受信部と、
    前記受信部によって受信された前記希望時刻情報を含む時間幅を有し、前記電気機器の運転開始時刻又は運転終了時刻をずらすことが可能な期間を表すタイムシフト期間を設定するタイムシフト期間設定部と、
    時間毎に変化する電力料金を示す電力料金情報を取得する電力料金情報取得部と、
    前記受信部によって受信された前記希望時刻情報、前記運転期間情報及び前記電力情報と、前記電力料金情報取得部によって取得された前記電力料金情報とに基づいて、前記タイムシフト期間設定部によって設定された前記タイムシフト期間内において前記電気機器が運転された場合に課金される電気代が所定料金以下となる運転開始時刻又は運転終了時刻を演算する運転時刻演算部と、
    前記運転時刻演算部によって演算された前記運転開始時刻又は前記運転終了時刻を前記電気機器に送信する送信部を備え、
    前記タイム期間設定部は、前記希望時刻情報に応じて、前記タイムシフト期間を設定する
    ことを特徴とする電気機器制御装置。
  2. 曜日を備えたカレンダー部をさらに備え、
    前記タイムシフト期間設定部は、前記カレンダー部の結果に応じて、前記タイムシフト期間を設定することを特徴とする請求項1記載の電気機器制御装置。
  3. ユーザの予定を入力できる予定入力手段をさらに備え、
    前記予定入力手段による予定を前記カレンダー部に入力し、前記タイムシフト期間設定部は、前記カレンダー部の結果に応じて、前記タイムシフト期間を設定することを特徴とする請求項2記載の電気機器制御装置。
  4. 他の電気機器の運転状況を確認する確認部をさらに備え、
    前記タイムシフト期間設定部は、前記確認部によって確認された前記他の電気機器の運転状況に応じて前記タイムシフト期間を変更することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の電気機器制御装置。
  5. 前記確認部は、他の電気機器の運転開始時刻及び運転期間を確認し、
    前記タイムシフト期間設定部は、前記確認部によって確認された前記他の電気機器の前記運転開始時刻及び前記運転期間で特定される期間を含まないように、前記設定したタイムシフト期間を変更することを特徴とする請求項4記載の電気機器制御装置。
  6. 使用者へタイムシフト期間を表示するタイムシフト期間表示手段を備え、
    タイムシフト期間を使用者に報知することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の電気機器制御装置。
  7. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の電気機器制御装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
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