生活行动估计系统、生活行动估计装置、生活行动估计程序及记录介质的制作方法

文档序号:9278223阅读:392来源:国知局
生活行动估计系统、生活行动估计装置、生活行动估计程序及记录介质的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及不损害用户通过每天的生活所需要的生活的质量(QualityofLife: 以下,称作"Q〇L"。),考虑到用户的生活行动而使能源按需控制系统的导入变得容易的最优 的生活行动估计系统、生活行动估计装置、生活行动估计程序及记录介质。
【背景技术】
[0002] 以往,已知用于实现家庭、办公室的能量消耗监控(EnergyManagement)的个性化 按需型(onDemand型)功率控制系统。该系统是这样的系统:欲将供给者主体的"推型" 的电力网络180度切换成用户、消费者主导型的"拉型"。
[0003] 该系统是以下述方式进行控制即进行能源按需控制(以下,称作"EoD控制(Energ yonDemand控制)"。)的系统:对于从家庭中接到的各种作为家庭用电子设备产品的电 子设备的功率要求,例如对空调、照明等的要求,主服务器根据用户的利用形态来类推"设 备的哪个要求最重要",并从优先度高且重要的电子设备开始供给电力。以下,将该系统称 作"EoD控制系统"。该EoD控制系统由京都大学的松山隆司教授所提倡。
[0004] 通过采用上述系统实现的最大的优点是能够从需要侧面实现节能、减少c〇2的排 出。例如,当使用者预先在主服务器中设置好将电子设备使用费削减20%这样的指示时,利 用EoD控制能够进行仅使削减20%后的电力流动这样的使用者主体的配合,由此能够实现 节能和减少(: 〇2的排出。
[0005] 另一方面,已知作为电子设备的管理手法的主能量管理系统(HEMS)。该主能量管 理系统是这样的系统:例如如果是冷气设备,则设定了在外部气温较低的情况下自动停止 运转等的电子设备的控制规则而进行自动控制。这是通过使电子设备的利用方法最优化来 达到节能的系统,是根据电子设备的使用方法。
[0006] 由于这样的以往的主能量管理系统中的关注于电子设备的使用方法,因此,没有 考虑到通过变更各电子设备的使用法,能够减少多少功率,另外,也无法保证能够满足省电 要求的功率削减率。
[0007] 作为涉及上述能源按需控制的专利文献,已知以下所示的"个性化按需型(Demand 型)功率控制系统"(参照专利文献1)。
[0008] 该个性化按需型功率控制系统具备:商用电源;多个电子设备;智能抽头(ST: smarttap),其与该电子设备连接;动态优先度控制装置,其进行具备存储器的电子设备的 电力供给控制;以及网络,其由该活动优先度控制装置经由上述智能抽头连接而成,其中, 动态优先度控制装置将初始目标值的瞬时功率与实际的瞬时功率的差分分配至之后的初 始目标值的瞬时功率,由此来计算更新初始目标值,并将该更新初始目标值与最大瞬时功 率相比较,如果该更新初始目标值为小,则将之后的初始目标值的瞬时功率,作为更新初始 目标值进行更新,如果为大,则将上述初始目标值的瞬时功率更新为最大瞬时功率作为更 新初始目标值。接下来,在从智能抽头接收到功率要求消息的时刻,计算发送了该功率要求 消息的电子设备和工作中的电子设备的消耗功率的合计值,并基于以针对电子设备的电力 供给方法的特性进行了分级的电子设备特性的级别数据来计算两者的电子设备的优先度, 将上述消耗功率合计值与上述更新初始目标值相比较,如果该消耗功率合计值为小,则对 上述进行了发送的电子设备供给电力,如果为大,则从所述存储器调出上述优先度,选择其 值为最小的电子设备,并且,参照上述电子设备特性的等级数据,判断该电子设备属于上述 特性的哪一个,然后根据该电子设备所属的特性,基于电子设备之间的优先度进行协调。
[0009] 由此,能够根据用户通过每天的生活所需要的电子设备以及该电子设备的使用状 态来变更电子设备之间的优先度,因此,具有能够在需要的时刻使用所需要的电子设备这 样的优点。
[0010] 另外,在作为功率的管理手法这一点上具有特征,因此,对于电子设备的分类方 法,也进行基于功率调整方法的分类,或者,导入保证使用功率的上限这样的功率协调装 置,由此,能够保证省电率和峰值削减率。因此,如果利用个性化按需型功率控制系统代替 以往的主能量管理系统,则具有能够应对当前的电力供求的窘迫这一问题这样的优点。
[0011] 在先技术文献
[0012] 专利文献
[0013] 专利文献1:国际公开第2013/008934号

【发明内容】

[0014] 发明要解决的课题
[0015] 如上述那样,在专利文献1所公开的"个性化按需型功率控制系统"中,由于能够 根据电子设备的使用状态来变更电子设备之间的优先度,因此,能够在需要的时刻使用所 需要的电子设备。另外,通过导入保证使用功率的上限这样的功率协调装置,能够保证省电 率和峰值削减率,还能够应对当前的电力供求的窘迫这一问题。
[0016] 可是,在专利文献1所公开的"个性化按需型功率控制系统"中,仅在用户导入系 统使用之后才知道省电效果,因此,存在导入系统之前不知道省电效果这样的问题。
[0017] 另外,存在难以考虑到用户的生活行动来导入系统这样的问题。
[0018] 因此,殷切期望从电子设备的消耗功率能够估计生活行动,另外,通过模拟电子设 备的消耗功率能够事前验证效果,进而,能够考虑到个人的生活行动,使导入EoD系统变得 容易。
[0019] 本发明是鉴于上述课题而完成的,其目的在于提供一种能够考虑到个人的生活行 动,使导入EoD系统变得容易的生活行动估计系统、生活行动估计装置、生活行动估计程序 及记录介质。
[0020] 用于解决课题的手段
[0021] 用于解决上述课题的技术方案1所述的发明为一种生活行动估计系统,其具备: 至少1个电子设备,其设置于规定的空间内;智能抽头,其对所述电子设备供给电力;生活 行动估计装置,其估计所述空间内的生活者的生活行动中的涉及电子设备的事件;以及网 络,其经由所述智能抽头将所述电子设备与所述生活行动估计装置连接起来,所述生活行 动估计系统的特征在于,所述生活行动估计装置具备:电子设备利用状态估计单元,其基于 从所述电子设备接收的功率值,估计电子设备的利用状态;事件信息检测单元,其基于某个 时刻的电子设备的利用状态及其之前的时刻的电子设备的利用状态来检测所述空间内的 事件信息;第1权重取得单元,其基于从事件发生时刻开始的经过时间,从保持第1权重的 第1电子设备功能模型表取得基于所述事件信息的每个生活行动的第1权重,该第1权重 示出电子设备的利用状态的转变与生活行动之间的关系;第2权重取得单元,其基于所述 电子设备的利用状态,从保持第2权重的第2电子设备功能模型表取得每个生活行动的第 2权重,该第2权重示出电子设备的利用状态与生活行动之间的关系;电子设备权重乘法运 算单元,其基于将所述第1权重乘以所述第2权重得到的积,按每个所述电子设备计算出该 积的和;以及生活行动估计单元,其将每个所述电子设备的积的和为最大值的生活行动估 计为所述生活者的实际的生活行动。
[0022] 发明效果
[0023] 根据本发明,生活行动估计装置基于从电子设备接收的功率值来估计电子设备的 利用状态,并且,基于某个时刻的电子设备的利用状态及其之前的时刻的电子设备的利用 状态来检测空间内的事件信息,并且,基于从事件发生时刻开始的经过时间,从用于保持示 出电子设备的利用状态的转变与生活行动的关系的第1权重的第1电子设备功能模型表, 取得基于所述事件信息的每个生活行动的第1权重,并且,基于电子设备的利用状态,从用 于保持示出电子设备的利用状态与生活行动的关系的第2权重的第2电子设备功能模型 表,取得每个生活行动的第2权重,并且,基于将第1权重乘以第2权重得到的积,按每个电 子设备计算出该积的和,并且,将每个电子设备的积的和为最大值的生活行动估计为生活 者的实际的生活行动,因此,能够根据电子设备的消耗功率来估计生活行动,并能够考虑到 个人的生活行动,使EoD系统的导入变得容易。
【附图说明】
[0024] 图1是示出能够应用本发明的第1实施方式的生活行动估计装置的EoD控制系统 的通信网络的结构的概要图。
[0025] 图2是示出图1所示的EoD控制系统50的电力系统网络的结构的概要图。
[0026] 图3是根据与家庭内的插座连接的智能抽头,对设备的配置位置进行说明的说明 图。
[0027] 图4是对与商用电源连接并配置在墙壁上的插座、智能抽头11以及设备的连接关 系进行说明的说明图。
[0028] 图5是示出后述的EoD控制系统的信息处理的实施例以及在实证实验中使用的样 品住宅的平面布置的平面布置图。
[0029]图6是示出某个房屋中的设备所使用的消耗功率的曲线图。
[0030] 图7是示出累计了电子设备所使用的消耗功率后的消耗功率量的曲线图。
[0031] 图8是示出用于对本发明的原理进行说明的生活模型的概要的图。
[0032] 图9是示出本发明的原理中的处理概要的图。
[0033] 图10是用于对本发明的原理中的生活行动模型进行说明的图。
[0034] 图11的(a)是以往的问卷调查内容,(b)是示出本实施方式中采用的问卷的项目 的图。
[0035] 图12是用于对电子设备的功率模式进行说明的图。
[0036] 图13是用于对个人模型的取得方法进行说明的图。
[0037] 图14是用于对电子设备功能模型进行说明的图。
[0038] 图15是用于对本发明的第1实施方式的生活行动估计装置1的结构进行说明的 框图。
[0039] 图16是用于对本发明的第1实施方式的生活行动估计装置1的动作进行说明的 流程图(其1)。
[0040] 图17是用于对电子设备功能模型表(1)的结构进行说明的图。
[0041] 图18是用于对电子设备功能模型表(2)的结构进行说明的图。
[0042] 图19是示出基于电子设备功能模型表的生活行动估计处理的概要的图。
[0043] 图20是用于对本发明的第1实施方式的生活行动估计装置1的结构进行说明的 框图。
[0044] 图21是用于对本发明的第1实施方式的生活行动估计装置1的动作进行说明的 流程图(其2)。
[0045] 图22是示出电子设备的状态转变的图。
[0046]图23的(a)、(b)是用于对电子设备状态转变概率表的结构进行说明的图。
[0047]图24的(a)、(b)是用于对状态持续长度概率表的结构进行说明的图。
[0048] 图25的(a)、(b)是用于对电子设备使用频度表的结构进行说明的图。
[0049] 图26的(a)~(d)是用于对电子设备使用频度表的结构进行说明的图。
[0050] 图27是示出生活行动估计处理的结果例的图。
[0051] 图28是示出生活行动估计处理的结果例的图。
[0052] 图29是用于对消耗功率模拟进行说明的处理概要图。
[0053] 图30是用于对电子设备使用模型进行说明的概要图。
[0054] 图31是用于对本发明的第2实施方式的生活行动估计装置的结构进行说明的框 图。
[0055] 图32是用于对本发明的第2实施方式的生活行动估计装置1的动作进行说明的 流程图。
[0056] 图33是示出模拟的结果例的图。
[0057] 图34是示出模拟的结果例的图。
[0058] 图35是示出模拟的结果例的图。
[0059]图36是示出模拟的结果例的图。
[0060] 图37是示出LAPC模型的结构的框图。
[0061]图38是示出平坦(变化较少)的描绘的示例的示意图。
[0062] 图39是为了各个电子设备,采用LAPC模型而在各个时刻(秒)产生功率消耗模 式的流程图。
[0063] 图40是示出由于各个电子设备状态的结束而切断期间的图。
[0064]图41是示出存在于连续的2个持续时间之间的依赖关系的图。
[0065]图42是用于对本发明的第3实施方式的生活行动估计装置的结构进行说明的框 图。
[0066] 图43是示出为了对以电子设备函数为基础的概率和合作者A的1天进行评价而 掌握的概率的图。
[0067] 图44是示出配置有电子设备的房屋的配置图的图。
[0068] 图45的(a)~(c)是示出合作者A的1天的生活行动的顺序的示意图。
[0069]图46是示出关于所估计的生活行动的再现率、适合率以及F值的图。
[0070]图47的(a)~(c)是示出合作者A的第1天的实际以及所生成的功率消耗模式 的图。
【具体实施方式】
[0071] 下面,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[0072] 参照图1,对能够应用于本发明的实施方式的生活行动估计系统的EoD控制系统 的通信网络的结构进行说明。
[0073] 图1是示出能够应用本发明的第1实施方式的生活行动估计装置的EoD控制系统 的通信网络的结构的概要图。EoD控制系统50设置于办公室或家庭中,由生活行动估计装 置1、智能抽头11、作为家庭用或办公室用电子设备产品的电子设备20(以下,仅称作"设 备"。)以及电力控制装置30构成。智能抽头11(以下,称作"ST"。)经由LAN(LocalArea Network)与上述生活行动估计装置1通过有线或无线LAN连接。LAN是本发明的一个示例, 并不限定于此,本发明也可以经由WiFi、PLC(可编程逻辑控制器)、ZigBee(紫峰)、特定小 功率无线等网络与ST连接。该ST经由各设备的电源插座进行连接。因此,上述ST能够经 由LAN与上述生活行动估计装置1进行通信。
[0074] 上述生活行动估计装置1是通用的服务器,并包含CPUla。该生活行动估计装置1 的内部具备存储器10 (以下,仅称作"存储器"。),是能够直接读写的硬盘、RAM等的半导体 存储装置。
[0075] 来自商用电源的功率经由功率控制装置30被供给至生活行动估计装置1和各设 备20。
[0076] 并且,作为EoD控制系统50的设置场所虽然对一般家庭进行说明,但并不限定于 此,只要是办公室等能够设置ST的场所,也可以是任何场所。并且,作为本发明的EoD控制 系统的ST虽然对与电源插座连接的外置型进行说明,但并不限定于此,也可以是埋入电源 插座中的内置型。
[0077] 图2是示出图1所示的EoD控制系统50的电力系统网络的结构的概要图。
[0078] 如参照图1进行说明的那样,EoD控制系统50包括功率控制装置30,该功率控制 装置30与商用电源32连接。另外,功率控制装置30例如由多个断路器(未图示)构成, 包括1个主断路器和多个副断路器。来自商用电源32的电力(交流电压)被供给至主断 路器的1次侧,然后从主断路器的2次侧被分配至多个副断路器。其中,商用电源32经由 用于供给商用电流或停止供给商用电流的开关(未图示)与主断路器的1次侧连接。该开 关基于生活行动估计装置的切换信号被接通或断开。
[0079] 另外,上述的生活行动估计装置1和多个设备20与功率控制装置30的输出侧即 副断路器的2次侧连接。虽然省略图示,生活行动估计装置1以通过将自身上所设置的插 销插入墙壁插座等中从而能够供需来自功率控制装置30的功率的方式进行连接,多个设 备具备上述ST为插销的输入插座和输出插座。从该输入插座输送商用电源32的功率,并 以能够经由与上述输出插座连接的多个设备的插座对多个设备供需功率的方式进行连接。
[0080] 如上述那样,在EoD控制系统中,不只是图2所示的功率网络,还构筑起图1所示 的通信网络。
[0081] 图3是根据与家庭内的插座连接的ST,对设备的配置位置进行说明的说明图。
[0082] 参照图3,房屋200例如由客厅200A、日本式房间200B、西式房间200C、200D构成。 客厅200A和日本式房间200B配置在1层,西式房间200C、200D配置在2层。如图3所示, 设置于墙壁上的插座与各个ST连接。例如,设置于客厅200A的墙壁上的插座与5个ST连 接,设置于日本式房间200B的墙壁上的插座与2个ST连接,设置于西式房间200C的墙壁 上的插座与2个ST连接,设置于西式房间200D的墙壁上的插座与2个ST连接。如以上那 样,所有的设备经由ST与电源连接。
[0083] 图4是对与商用电源连接并配置在墙壁上的插座、智能抽头11以及设备的连接关 系进行说明的说明图。参照图4,作为设备的冰箱201由插座202和配线203构成,所述插 座202具备插销,冰箱201
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