JP6573537B2

JP6573537B2 - 電力需要制御方法およびコントローラ

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Publication number: JP6573537B2
Application number: JP2015237647A
Authority: JP
Inventors: 大安藤; 可久伊藤; 毅文山崎
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; NTT Inc USA
Current assignee: NTT Inc; NTT Inc USA
Priority date: 2015-12-04
Filing date: 2015-12-04
Publication date: 2019-09-11
Anticipated expiration: 2035-12-04
Also published as: JP2017103981A

Description

この発明は、複数のＨＥＭＳコントローラを備えた宅内制御装置に用いられる電力需要制御方法及びコントローラに関する。

近年、インターネットやセンサ機器の発展により、Ｍ２Ｍ（Machine to Machine）/ＩｏＴ（Internet of Things）と呼ばれるシステム/サービスの検討が進んでいる。

Ｍ２Ｍ/ＩｏＴシステムの代表としては、家庭内の機器を遠隔から制御するためのＨＥＭＳ（Home Energy Management System）がある。

また、ＨＥＭＳの代表的な仕様として、エコーネットコンソーシアムによる、ECHONET Lite等の方式がある。また、家庭内の電力使用量を遠隔から計測するための方式として、東京電力社による「電力メーター情報発信サービス（Ｂルートサービス）」がある。

ECHONET Lite規格書Ver.1.12 第１部ECHONET Liteの概要（http://echonet.jp/wp/wp-content/uploads/pdf/General/Standard/ECHONET_lite_V1_12_jp/ECHONET-Lite_Ver.1.12_01.pdf）

ECHONET Liteは、宅内の家電機器やセンサ等を、コントローラと呼ばれる管理装置で管理する仕様である。東京電力による、スマートメータ（Ｂルート）の仕様が、正式に固まった。今後、各社が、スマートメータと連動したＨＥＭＳシステムを販売していき、そのため、宅内に複数のシステム（ＨＥＭＳコントローラ）が、混在する状況が予想される。
しかしながら、（基本的に）コントローラ同士は、フラットな関係であり、規格上、Ｂルートのスマートメータは、１台のＨＥＭＳコントローラにしか接続されない。このため、第三者事業者（例：デマンドレスポンス（ＤＲ)サービス提供者）が、宅内のＨＥＭＳコントローラへ接続した場合、宅内の機器のうち、一部の機器に接続できない可能性がある。

この発明の目的は、宅内機器を接続した複数のコントローラが混在する場合であっても、外部からのアクセスにより需要者宅全体の電力需要の制御を行い得る電力需要制御方法及びコントローラを提供することにある。

上記目的を達成するためにこの発明の一観点は、需要者宅に設けられ、電力の供給を受けて動作する少なくとも１つの宅内機器が接続され、前記宅内機器を制御するコントローラを複数備えるとともに、前記需要者宅内の電力使用量を計測するスマートメータを接続可能な宅内制御装置であるコントローラで使用され、前記コントローラと外部のサーバ装置との間で、通信ネットワークを介して通信を行うことにより、前記需要者宅の電力需要を制御する電力需要制御方法である。

ここで、前記コントローラが、複数のコントローラの代表として、前記複数のコントローラと前記サーバ装置との間で転送される情報を中継するプライマリコントローラを決定する。

そして、決定された前記プライマリコントローラが、前記複数のコントローラから前記宅内機器に関する機器情報を収集し、前記スマートメータ及び前記宅内機器を特定する機器ＩＤと、前記宅内機器が接続されるコントローラを特定するコントローラＩＤとを対応付けた管理テーブルを記憶する。前記サーバ装置から前記宅内機器の制御命令を受信した時に、プライマリコントローラが、前記制御命令に含まれる前記機器ＩＤに基づいて、前記管理テーブルを参照し、この参照結果に基づき制御対象が他のコントローラに接続される宅内機器であると判定した場合に、前記制御命令を該当するコントローラに転送するようにしたものである。

また、この発明の一観点は以下のような各種態様を備えることを特徴とする。
第１の態様は、前記プライマリコントローラに、前記スマートメータが接続されたコントローラを決定するものである。

第２の態様は、前記プライマリコントローラに、前記通信ネットワークと、前記複数のコントローラ間を接続した内部通信ネットワークとの間を接続するゲートウェイを決定するものである。

第３の態様は、前記プライマリコントローラに、前記通信ネットワークに接続されるクラウド上のコントローラを決定するものである。

この発明の一観点によれば、複数のコントローラとサーバ装置との間で転送される情報を中継するプライマリコントローラを決定しておき、この決定されたプライマリコントローラが、複数のコントローラから宅内機器に関する機器情報を収集し、スマートメータ及び宅内機器を特定する機器ＩＤ及びそのコントローラＩＤとを対応付けた管理テーブルをメモリに記憶しておき、外部のサーバ装置から宅内機器の制御命令を受信した時に、制御命令に含まれる機器ＩＤに基づき、管理テーブルを参照して制御対象が他のコントローラに接続される宅内機器であると判定した場合に、制御命令が該当するコントローラに転送されることになる。

従って、外部のサーバ装置が、宅内のコントローラのうち、スマートメータが接続されたコントローラを識別可能となり、これにより宅内の電力量を把握でき、宅内全体での電力需要の制御ができる電力需要制御方法及びコントローラを提供することができる。

この発明の第１の実施形態に係る電力需要制御システムの全体構成を示す図。図１に示した電力需要制御システムのＨＥＭＳコントローラの構成を示すブロック図。第１の実施形態における機器情報管理テーブルの記憶内容の一例を示す図。第１の実施形態におけるコントローラ情報管理テーブルの記憶内容の一例を示す図。図１に示した電力需要制御システムにおけるにおけるプライマリ決定のためのデータ通信を示すシーケンス図。図１に示した電力需要制御システムにおける電力需要制御のためのデータ通信を示すシーケンス図。この発明の第２の実施形態に係る電力需要制御システムの全体構成を示す図。第２の実施形態における機器情報管理テーブルの記憶内容の一例を示す図。第２の実施形態におけるコントローラ情報管理テーブルの記憶内容の一例を示す図。この発明の第３の実施形態に係る電力需要制御システムの全体構成を示す図。第３の実施形態における機器情報管理テーブルの記憶内容の一例を示す図。第３の実施形態におけるコントローラ情報管理テーブルの記憶内容の一例を示す図。

本発明に係る実施形態を説明するに先立ち、現状況について説明する。
宅内に複数のコントローラが存在する状況ついて、現状では、例えば、第三者事業者（例：デマンドレスポンス（ＤＲ)サービス提供者）が、宅内のＨＥＭＳコントローラまたは機器へ接続しようとした場合、
ａ）外部システムが、スマートメータが接続されたコントローラを識別できないため、接続先のコントローラによっては、宅内の電力量が把握できない場合が起きる。
ｂ）ネットワーク構成によっては、宅内の機器のうち、一部の機器に接続できないため、宅内全体での電力量制御ができない場合が起きる。
といった問題点が顕在化する可能性があると考えられる。

従って、この問題に対処するため、
（１）外部システムが、宅内のコントローラのうち、スマートメータが接続されたものを識別可能とする。
（２）宅内のコントローラが、宅内の機器の全ての情報を把握可能とする。
という課題を解決する方法が必要となる。

上記の方法に基づき、以下に本発明の実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
（構成）
図１は、この発明の第１の実施形態に係る電力需要制御システムの全体構成を示す図であり、ＨＭは需要者宅、４０１，４０２，４０３はサービス事業者が運用するサービスサーバを示している。これらサービスサーバ４０１，４０２，４０３は、需要者宅ＨＭ内に設けられたＡ社のＨＥＭＳコントローラ１００、Ｂ社のＨＥＭＳコントローラ２００との間で通信ネットワークＮＷ３を介して通信が可能となっている。なお、通信ネットワークＮＷ３は、インターネットと、このインターネットにアクセスするためのアクセス網とから構成される。

需要者宅ＨＭには、家電機器等を含む複数の宅内機器１２〜１５と、宅内機器１２〜１５の電力使用量を計測するスマートメータ１１と、ＨＥＭＳコントローラ１００，２００と、ゲートウェイ３００とが備えられており、このうちＨＥＭＳコントローラ１００，２００及びゲートウェイ３００は内部の通信ネットワークＮＷ４を介して接続されている。また、ＨＥＭＳコントローラ１００，２００、ゲートウェイ３００は、宅内制御装置を構成する。また、各宅内機器１２〜１５には、電力事業者（図示せず）から供給された電力が供給される。

ゲートウェイ３００は、通信ネットワークＮＷ３と通信ネットワークＮＷ４との間を接続するもので、通信ネットワークＮＷ３と通信ネットワークＮＷ４との間における通信プロトコル及び信号フォーマットの変換機能を備えている。また、ゲートウェイ３００は、スマートメータ１１、各宅内機器１２〜１５、ＨＥＭＳコントローラ１００，２００に予め割り当ててあるＩＤと、ＭＡＣ（Media Access Control）アドレスと、各宅内機器１２〜１５、ＨＥＭＳコントローラ１００，２００に割り当てられるローカルアドレスの管理をそれぞれ行う。

ところで、ＨＥＭＳコントローラ１００は以下のように構成される。図２はその機能構成を示すブロック図である。すなわち、ＨＥＭＳコントローラ１００は、ＨＡＮインタフェース機能部１０１と、内部ＮＷインタフェース機能部１０２と、機器制御機能部１０３と、機器管理機能部１０４と、機器情報取得機能部１０５と、機器情報管理テーブル１０６と、コントローラ間通信機能部１０７と、コントローラ情報管理テーブル１０８と、プライマリ決定機能部１０９と、自装置情報管理テーブル１１０と、装置制御部１１１とを備えている。

ＨＡＮインタフェース機能部１０１は、機器制御機能部１０３または機器管理機能部１０４の制御の下、通信ネットワーク（ＨＡＮ）ＮＷ１で規定される通信プロトコルを使用して、スマートメータ１１、宅内機器１２，１３との間で通信を行う。

内部ＮＷインタフェース機能部１０２は、装置制御部１１１の制御の下で、外部のサービスサーバ４０１との間でデータ通信を行う。また、内部ＮＷインタフェース機能部１０２は、コントローラ間通信機能部１０７の制御の下で、ＨＥＭＳコントローラ２００との間で通信を行う。

機器制御機能部１０３は、後述する装置制御部１１１から出力された宅内機器１２，１３の動作制御信号を、ＨＡＮインタフェース機能部１０１を介して宅内機器１２，１３に向け送信する機能を有する。
機器情報取得機能部１０５は、機器管理機能部１０４の制御の下、ＨＡＮインタフェース機能部１０１を介してスマートメータ１１、宅内機器１２，１３との間で通信を行い、スマートメータ１１、宅内機器１２，１３から機器情報を受信する。

機器情報管理テーブル１０６は、フラッシュメモリ等の随時書込み読出しが可能な不揮発性メモリＭＭに格納され、図３に示すように、機器情報に含まれるスマートメータ１１、宅内機器１２，１３それぞれの機器ＩＤと、ＨＥＭＳコントローラ１００を特定するコントローラＩＤとを対応付けたデータである。

コントローラ情報管理テーブル１０８は、フラッシュメモリ等の随時書込み読出しが可能な不揮発性メモリＭＭに格納され、図４に示すように、コントローラＩＤと、ＨＥＭＳコントローラ１００，２００に割り当てられたアドレスと、プライマリフラグと、Ｂルートフラグと、ＧＷフラグとを対応付けたデータである。

プライマリ決定機能部１０９は、装置制御部１１１の制御の下、コントローラ間通信機能部１０７による通信結果に基づき、スマートメータ１１と他のＨＥＭＳコントローラ２００との間、または他のＨＥＭＳコントローラ２００と外部のサービスサーバ４０１との間で転送される情報を中継するプライマリコントローラを決定する。

自装置情報管理テーブル１１０は、フラッシュメモリ等の随時書込み読出しが可能な不揮発性メモリ（図示せず）に格納され、自装置がスマートメータ１１を接続したか否かを示すＢルートフラグ、ゲートウェイ３００として動作するＧＷフラグを示すテーブルである。

装置制御部１１１は例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を備え、本実施形態を実施する上で必要な制御機能として、転送制御部を有している。なお、この制御機能はアプリケーション・プログラムをＣＰＵに実行させることにより実現される。

転送制御部は、宅内機器の情報照会／制御命令を受信した時に、情報照会／制御命令に含まれる機器ＩＤに基づいて、機器情報管理テーブル１０６を参照し、この参照結果に基づき制御対象が他のＨＥＭＳコントローラ２００に接続される宅内機器１４，１５であると判定した場合に、情報照会／制御命令を該当するＨＥＭＳコントローラ２００に転送する処理を行う。

（動作）
次に、以上のように構成された電力需要制御システムの動作を説明する。図５は当該システムにおけるプライマリ決定のためのデータ通信を示すシーケンス図である。

ＨＥＭＳコントローラ１００において、電源が投入されると（ステップＳＴ１ａ）、装置制御部１１１は通信ネットワーク（ＨＡＮ）ＮＷ１上に宅内機器が接続されているかの検索を行う（ステップＳＴ１ｂ）。ここで、スマートメータ１１を発見した場合に（ステップＳＴ１ｃ）、装置制御部１１１はＢルートフラグ情報をコントローラ情報管理テーブル１０８に送信し（Ｓ１）、コントローラ情報管理テーブル１０８中のＨＥＭＳコントローラ１００（コントローラＩＤ＝００００００１１１１１０）に対応するＢルートフラグを「１」に更新する（ステップＳＴ１ｅ）。

一方、ＨＥＭＳコントローラ２００において、電源が投入されると（ステップＳＴ２ａ）、装置制御部２１１は通信ネットワーク（ＨＡＮ）ＮＷ２上に宅内機器が接続されているかの検索を行う（ステップＳＴ２ｂ）。ここでは、スマートメータ１１を発見できないので、装置制御部２１１はコントローラ情報管理テーブル２０８中のＨＥＭＳコントローラ２００（コントローラＩＤ＝００００００１１１１２０）に対応するＢルートフラグを「０」のまま維持する（ステップＳＴ２ｄ）。

続いて、ＨＥＭＳコントローラ１００において、装置制御部１１１はコントローラ情報管理テーブル１０８中のＨＥＭＳコントローラ２００（コントローラＩＤ＝００００００１１１１２０）を発見すると（ステップＳＴ１ｄ）、コントローラ間通信機能部１０７を起動し（Ｓ２）、Ｂルートの旨を示す情報を含むプライマリネゴ情報を内部の通信ネットワークＮＷ４を介してＨＥＭＳコントローラ２００に向けて送信する（Ｓ４）。同時に、ＨＥＭＳコントローラ２００において、装置制御部２１１はコントローラ情報管理テーブル２０８中のＨＥＭＳコントローラ１００（コントローラＩＤ＝００００００１１１１１０）を発見すると（ステップＳＴ２ｃ）、コントローラ間通信機能部２０７を起動する（Ｓ３）。

コントローラ間通信機能部２０７は、ＨＥＭＳコントローラ１００からプライマリネゴ情報を受信すると、スマートメータ１１が接続されている旨を把握し、プライマリ決定機能部２０９に制御信号を送信し（Ｓ５）、プライマリ決定ロジックを起動させ（ステップＳＴ２ｅ）、非プライマリを決定させる（ステップＳＴ２ｆ）。また、コントローラ間通信機能部２０７は、プライマリ決定機能部２０９へ制御信号を送信後、プライマリネゴ情報に対するＡＣＫをＨＥＭＳコントローラ１００に向けて送信する（Ｓ６）。

プライマリ決定機能部２０９は、非プライマリフラグを示すフラグ情報をコントローラ情報管理テーブル２０８に送信し（Ｓ８）、コントローラ情報管理テーブル２０８中のＨＥＭＳコントローラ２００（コントローラＩＤ＝００００００１１１１２０）に対応するプライマリフラグを「０」のまま維持させる（ステップＳＴ２ｇ）。

コントローラ間通信機能部１０７は、ＨＥＭＳコントローラ２００からプライマリネゴ情報に対するＡＣＫを受信すると、プライマリ決定機能部１０９に制御信号を送信し（Ｓ７）、プライマリ決定ロジックを起動させ（ステップＳＴ１ｆ）、プライマリを決定させる（ステップＳＴ１ｇ）。

プライマリ決定機能部１０９は、プライマリフラグを示すフラグ情報をコントローラ情報管理テーブル１０８に送信し（Ｓ９）、コントローラ情報管理テーブル１０８中のＨＥＭＳコントローラ１００（コントローラＩＤ＝００００００１１１１１０）に対応するプライマリフラグを「１」に更新する（ステップＳＴ１ｈ）。

以後、コントローラ間通信機能部１０７は、管理機器情報リクエストをＨＥＭＳコントローラ２００に向けて送信する（Ｓ１０）。ＨＥＭＳコントローラ２００において、コントローラ間通信機能部２０７は、管理機器情報リクエストを受信すると、機器情報管理テーブル２０６からＨＥＭＳコントローラ２００配下の宅内機器１４，１５の機器情報を読み出し（Ｓ１１，Ｓ１２）、宅内機器１４，１５の機器情報を管理機器情報としてＨＥＭＳコントローラ１００に向けて送信する（Ｓ１３）。

コントローラ間通信機能部１０７は、受信した管理機器情報を機器情報管理テーブル１０６を格納したメモリＭＭに記憶する（Ｓ１４）。

図６は、電力需要制御システムにおける電力需要制御のためのデータ通信を示すシーケンス図である。

需要者宅ＨＭにおいて、例えば外部のサービスサーバ４０３から管理機器情報照会情報を受信すると（Ｓ１５）、ＨＥＭＳコントローラ１００の装置制御部１１１は機器情報管理テーブル１０６を格納したメモリＭＭにアクセスし（Ｓ１６）、機器情報管理テーブル１０６を格納したメモリＭＭからスマートメータ１１、宅内機器１２〜１５それぞれの機器情報を読み出し（ステップＳＴ１ｊ）、これら機器情報を取得する（Ｓ１７）。

そして、ＨＥＭＳコントローラ１００の装置制御部１１１は、上記取得したそれぞれ機器情報を管理機器情報として送信元のサービスサーバ４０３へ送信する（Ｓ１８）。ここで、管理機器情報は宅内機器１２〜１５の電力属性を示す情報であり、例えば家電機器の種類と、その機器ＩＤと、スマートメータ１１により計測される電力使用量と、ＨＥＭＳコントローラ１００がプライマリである旨を示す情報とを含む。

また、例えば外部のサービスサーバ４０３から宅内機器（機器Ｃ）１４に関する情報照会情報を受信すると（Ｓ１９）、ＨＥＭＳコントローラ１００の装置制御部１１１は機器情報管理テーブル１０６を格納したメモリＭＭにアクセスし（Ｓ２０）、機器情報管理テーブル１０６を格納したメモリＭＭから宅内機器１４の機器情報を読み出し（ステップＳＴ１ｋ）、この機器情報を取得する（Ｓ２１）。

そして、ＨＥＭＳコントローラ１００の装置制御部１１１は、上記取得した機器情報を送信元のサービスサーバ４０３へ送信する（Ｓ２２）。ここで、機器情報は例えば宅内機器１４の種類と、その機器ＩＤと、スマートメータ１１により計測される電力使用量とを含む。

サービスサーバ４０３は、上記返送された宅内機器１４の機器情報を分析した上で、需要者宅ＨＭの宅内機器１４の消費電力を削減するための制御命令情報を作成し、ＨＥＭＳコントローラ１００に送信する。例えば照明となる宅内機器１４の照度設定が５０％より高いときには照度設定を５０％に変更する制御命令情報を作成する。

外部のサービスサーバ４０３から宅内機器（機器Ｃ）１４の制御命令情報を受信すると（Ｓ１５）、ＨＥＭＳコントローラ１００の装置制御部１１１は制御命令情報に含まれる宅内機器１４の機器ＩＤに基づき機器情報管理テーブル１０６を格納したメモリＭＭにアクセスし（Ｓ２４）、機器情報管理テーブル１０６を格納したメモリＭＭから宅内機器１４の機器情報を検索し（ステップＳＴ１ｌ）、自装置の配下にあるか否かを判定する。ここでは、他のＨＥＭＳコントローラ２００の配下にあるので、ＨＥＭＳコントローラ１００は装置制御部１１１の制御の下で、コントローラ情報管理テーブル１０８を参照して（ステップＳＴ１ｍ）、他のＨＥＭＳコントローラ２００のアドレスを取得し（Ｓ２６）、コントローラ間通信機能部１０７を介して制御命令情報をＨＥＭＳコントローラ２００に送信する（Ｓ２７）。

ＨＥＭＳコントローラ２００は、受信した制御命令情報に基づいて、宅内機器１４の動作を制御するための制御信号を生成する。そして、この生成された制御信号を宅内機器１４に向け送信する（Ｓ２８）。この結果、宅内機器１４は選択的にその動作が制御される。例えば制御命令情報が「照度設定が５０％より高いときは照度設定を５０％に変更すること」を表している場合に、宅内機器１４の照度が５０％に設定変更される。

（第１の実施形態の作用効果）
以上のように第１の実施形態によれば、スマートメータ１１が接続されるＨＥＭＳコントローラ１００を、ＨＥＭＳコントローラ２００と外部のサービスサーバ４０３との間で転送される情報を中継するプライマリコントローラに決定しておくことで、この決定されたプライマリのＨＥＭＳコントローラ１００が、他のＨＥＭＳコントローラ２００から宅内機器１４，１５に関する機器情報を収集する。そして、スマートメータ１１及び宅内機器１２〜１５を特定する機器ＩＤ及びそのコントローラＩＤとを対応付けた機器情報管理テーブル１０６をメモリＭＭに記憶しておき、宅内機器１４の制御命令情報を受信した時に、制御命令情報に含まれる機器ＩＤに基づき、機器情報管理テーブル１０６を参照して制御対象が他のＨＥＭＳコントローラ２００に接続される宅内機器１４であると判定した場合に、制御命令情報が該当するＨＥＭＳコントローラ２００に転送されることになる。

従って、外部のサービスサーバ４０３が、需要者宅ＨＭ内のＨＥＭＳコントローラ１００，２００のうち、スマートメータ１１が接続されたＨＥＭＳコントローラ１００を識別可能となり、これにより需要者宅ＨＭ内の電力量を把握でき、需要者宅ＨＭ内全体での電力需要の制御が可能となる。

（第２の実施形態）
（構成）
図７は、この発明の第２の実施形態に係る電力需要制御システムの全体構成を示す図であり、５００はゲートウェイを示し、通信ネットワークＮＷ３と通信ネットワークＮＷ４との間を接続する。

ゲートウェイ５００には、プライマリのＨＥＭＳコントローラ機能５１０が備えられている。

（動作）
次に、以上のように構成された第２の実施形態の電力需要制御システムの動作を説明する。

ＨＥＭＳコントローラ機能５１０において、ゲートウェイ５００の電源が投入されると、通信ネットワークＮＷ４上に宅内機器が接続されているかの検索を行う。ここで、ＨＥＭＳコントローラ１００，２００を発見した場合に、ＧＷフラグ情報をコントローラ情報管理テーブル５１２に送信し、図９に示すように、コントローラ情報管理テーブル５１２中のゲートウェイ５００（コントローラＩＤ＝００００００１１１１０１）に対応するＧＷフラグを「１」に更新する。

一方、ＨＥＭＳコントローラ１００において、電源が投入されると、装置制御部１１１は通信ネットワーク（ＨＡＮ）ＮＷ１上に宅内機器が接続されているかの検索を行う。ここで、スマートメータ１１を発見した場合に、装置制御部１１１はＢルートフラグ情報をコントローラ情報管理テーブル１０８に送信し、コントローラ情報管理テーブル１０８中のＨＥＭＳコントローラ１００（コントローラＩＤ＝００００００１１１１１０）に対応するＢルートフラグを「１」に更新するとともに、ゲートウェイ５００へＢルートフラグ情報を送信する。

ＨＥＭＳコントローラ機能５１０は、Ｂルートフラグ情報を受信すると、Ｂルートフラグ情報をコントローラ情報管理テーブル５１２に送信し、コントローラ情報管理テーブル５１２中のＨＥＭＳコントローラ１００（コントローラＩＤ＝００００００１１１１１０）に対応するＢルートフラグを「１」に更新する。

一方、ＨＥＭＳコントローラ２００において、電源が投入されると、装置制御部２１１は通信ネットワーク（ＨＡＮ）ＮＷ２上に宅内機器が接続されているかの検索を行う。ここでは、スマートメータ１１を発見できないので、装置制御部２１１はコントローラ情報管理テーブル２０８中のＨＥＭＳコントローラ２００（コントローラＩＤ＝００００００１１１１２０）に対応するＢルートフラグを「０」のまま維持する。

続いて、ＨＥＭＳコントローラ機能５１０において、コントローラ情報管理テーブル５１２中のＨＥＭＳコントローラ１００（コントローラＩＤ＝００００００１１１１１０）及びＨＥＭＳコントローラ２００（コントローラＩＤ＝００００００１１１１２０）を発見すると、プライマリネゴ情報を内部の通信ネットワークＮＷ４を介してＨＥＭＳコントローラ１００，２００に向けて送信する。

ＨＥＭＳコントローラ１００は、ゲートウェイ５００からプライマリネゴ情報を受信すると、プライマリ決定ロジックを起動させ、非プライマリを決定させる。また、ＨＥＭＳコントローラ１００において、コントローラ間通信機能部１０７は、プライマリ決定機能部２０９へ制御信号を送信後、プライマリネゴ情報に対するＡＣＫをゲートウェイ５００に向けて送信する。

プライマリ決定機能部１０９は、非プライマリフラグを示すフラグ情報をコントローラ情報管理テーブル１０８に送信し、コントローラ情報管理テーブル１０８中のＨＥＭＳコントローラ１００（コントローラＩＤ＝００００００１１１１１０）に対応するプライマリフラグを「０」のまま維持させる。ＨＥＭＳコントローラ２００についても、ＨＥＭＳコントローラ機能５１０はＨＥＭＳコントローラ１００と同様に、通信を行う。

ゲートウェイ５００のＨＥＭＳコントローラ機能５１０は、ＨＥＭＳコントローラ１００からプライマリネゴ情報に対するＡＣＫを受信すると、プライマリ決定ロジックを起動させ、プライマリを決定させる。

ＨＥＭＳコントローラ機能５１０は、プライマリフラグを示すフラグ情報をコントローラ情報管理テーブル５１２に送信し、コントローラ情報管理テーブル５１２中のゲートウェイ５００（コントローラＩＤ＝００００００１１１１０１）に対応するプライマリフラグを「１」に更新する。

以後、ＨＥＭＳコントローラ機能５１０は、管理機器情報リクエストをＨＥＭＳコントローラ１００，２００に向けて送信する。ＨＥＭＳコントローラ１００は、管理機器情報リクエストを受信すると、機器情報管理テーブル１０６を格納したメモリＭＭからＨＥＭＳコントローラ１００配下のスマートメータ１１及び宅内機器１２，１３の機器情報を読み出し、スマートメータ１１及び宅内機器１２，１３の機器情報を管理機器情報としてゲートウェイ５００に向けて送信する。

ＨＥＭＳコントローラ機能５１０は、図８に示すように、受信した管理機器情報を機器情報管理テーブル５１１を格納したメモリに記憶する。

同様に、ＨＥＭＳコントローラ２００は、管理機器情報リクエストを受信すると、機器情報管理テーブル２０６からＨＥＭＳコントローラ２００配下の宅内機器１４，１５の機器情報を読み出し、宅内機器１４，１５の機器情報を管理機器情報としてゲートウェイ５００に向けて送信する。ＨＥＭＳコントローラ機能５１０は、受信した管理機器情報を機器情報管理テーブル５１１を格納したメモリに記憶する。

需要者宅ＨＭにおいて、例えば外部のサービスサーバ４０３から管理機器情報照会情報を受信すると、ＨＥＭＳコントローラ機能５１０は機器情報管理テーブル５１１を格納したメモリにアクセスし、機器情報管理テーブル５１１を格納したメモリからスマートメータ１１、宅内機器１２〜１５それぞれの機器情報を読み出し、これら機器情報を取得する。

そして、ＨＥＭＳコントローラ機能５１０は、上記取得したそれぞれ機器情報を管理機器情報として送信元のサービスサーバ４０３へ送信する。ここで、管理機器情報は宅内機器１２〜１５の電力属性を示す情報であり、例えば家電機器の種類と、その機器ＩＤと、スマートメータ１１により計測される電力使用量と、ゲートウェイ５００がプライマリである旨を示す情報とを含む。

また、例えば外部のサービスサーバ４０３から宅内機器（機器Ｃ）１４に関する情報照会情報を受信すると、ＨＥＭＳコントローラ機能５１０は機器情報管理テーブル５１１を格納したメモリにアクセスし、機器情報管理テーブル５１１を格納したメモリから宅内機器１４の機器情報を読み出し、この機器情報を取得する。

そして、ＨＥＭＳコントローラ機能５１０は、上記取得した機器情報を送信元のサービスサーバ４０３へ送信する。ここで、機器情報は例えば宅内機器１４の種類と、その機器ＩＤと、スマートメータ１１により計測される電力使用量とを含む。

サービスサーバ４０３は、上記返送された宅内機器１４の機器情報を分析した上で、需要者宅ＨＭの宅内機器１４の消費電力を削減するための制御命令情報を作成し、ゲートウェイ５００に送信する。例えば照明となる宅内機器１４の照度設定が５０％より高いときには照度設定を５０％に変更する制御命令情報を作成する。

外部のサービスサーバ４０３から宅内機器（機器Ｃ）１４の制御命令情報を受信すると、ＨＥＭＳコントローラ機能５１０は制御命令情報に含まれる宅内機器１４の機器ＩＤに基づき機器情報管理テーブル５１１にアクセスし、機器情報管理テーブル５１１から宅内機器１４の機器情報を検索し、自装置の配下にあるか否かを判定する。ここでは、他のＨＥＭＳコントローラ２００の配下にあるので、ＨＥＭＳコントローラ機能５１０は、コントローラ情報管理テーブル５１２を参照して、他のＨＥＭＳコントローラ２００のアドレスを取得し、制御命令情報をＨＥＭＳコントローラ２００に送信する。

ＨＥＭＳコントローラ２００は、受信した制御命令情報に基づいて、宅内機器１４の動作を制御するための制御信号を生成する。そして、この生成された制御信号を宅内機器１４に向け送信する。この結果、宅内機器１４は選択的にその動作が制御される。例えば制御命令情報が「照度設定が５０％より高いときは照度設定を５０％に変更すること」を表している場合に、宅内機器１４の照度が５０％に設定変更される。

（第２の実施形態の作用効果）
以上のように上記第２の実施形態によれば、プライマリコントローラに、ゲートウェイ５００を決定するようにしたので、外部のサービスサーバ４０３は、ゲートウェイ５００にアクセスするだけで、需要者宅ＨＭ内全体の電力需要の制御を行うことができる。

（第３の実施形態）
（構成）
図１０は、この発明の第３の実施形態に係る電力需要制御システムの全体構成を示す図であり、６００はＨＥＭＳコントローラを示し、通信ネットワークＮＷ３のクラウド上に設けられる。

ＨＥＭＳコントローラ６００は、通信ネットワークＮＷ３を介して需要者宅ＨＭのゲートウェイ３００に対しＶＰＮ（Virtual Private Network）により接続される。

（動作）
次に、以上のように構成された第３の実施形態の電力需要制御システムの動作を説明する。

ＨＥＭＳコントローラ１００において、電源が投入されると、装置制御部１１１は通信ネットワーク（ＨＡＮ）ＮＷ１上に宅内機器が接続されているかの検索を行う。ここで、スマートメータ１１を発見した場合に、装置制御部１１１はＢルートフラグ情報をコントローラ情報管理テーブル１０８に送信し、コントローラ情報管理テーブル１０８中のＨＥＭＳコントローラ１００（コントローラＩＤ＝００００００１１１１１０）に対応するＢルートフラグを「１」に更新するとともに、ＨＥＭＳコントローラ６００へＢルートフラグ情報を送信する。

ＨＥＭＳコントローラ６００は、Ｂルートフラグ情報を受信すると、図１２に示すように、Ｂルートフラグ情報をコントローラ情報管理テーブル６１２に送信し、コントローラ情報管理テーブル６１２中のＨＥＭＳコントローラ１００（コントローラＩＤ＝００００００１１１１１０）に対応するＢルートフラグを「１」に更新する。

続いて、ＨＥＭＳコントローラ６００において、コントローラ情報管理テーブル６１２中のＨＥＭＳコントローラ１００（コントローラＩＤ＝００００００１１１１１０）及びＨＥＭＳコントローラ２００（コントローラＩＤ＝００００００１１１１２０）を発見すると、プライマリネゴ情報を通信ネットワークＮＷ３、ゲートウェイ３００及び通信ネットワークＮＷ４を介してＨＥＭＳコントローラ１００，２００に向けて送信する。

ＨＥＭＳコントローラ１００は、ＨＥＭＳコントローラ６００からプライマリネゴ情報を受信すると、プライマリ決定ロジックを起動させ、非プライマリを決定させる。また、ＨＥＭＳコントローラ１００において、コントローラ間通信機能部１０７は、プライマリ決定機能部２０９へ制御信号を送信後、プライマリネゴ情報に対するＡＣＫを送信元のＨＥＭＳコントローラ６００に向けて送信する。

プライマリ決定機能部１０９は、非プライマリフラグを示すフラグ情報をコントローラ情報管理テーブル１０８に送信し、コントローラ情報管理テーブル１０８中のＨＥＭＳコントローラ１００（コントローラＩＤ＝００００００１１１１１０）に対応するプライマリフラグを「０」のまま維持させる。ＨＥＭＳコントローラ２００についても、ＨＥＭＳコントローラ６００はＨＥＭＳコントローラ１００と同様に、通信を行う。

ＨＥＭＳコントローラ６００は、ＨＥＭＳコントローラ１００，２００からプライマリネゴ情報に対するＡＣＫを受信すると、プライマリ決定ロジックを起動させ、プライマリを決定させる。

ＨＥＭＳコントローラ６００は、プライマリフラグを示すフラグ情報をコントローラ情報管理テーブル６１２に送信し、コントローラ情報管理テーブル６１２中のＨＥＭＳコントローラ６００（コントローラＩＤ＝００００００１１１１３０）に対応するプライマリフラグを「１」に更新する。

以後、ＨＥＭＳコントローラ６００は、管理機器情報リクエストをＨＥＭＳコントローラ１００，２００に向けて送信する。ＨＥＭＳコントローラ１００は、管理機器情報リクエストを受信すると、機器情報管理テーブル１０６を格納したメモリＭＭからＨＥＭＳコントローラ１００配下のスマートメータ１１及び宅内機器１２，１３の機器情報を読み出し、スマートメータ１１及び宅内機器１２，１３の機器情報を管理機器情報としてＨＥＭＳコントローラ６００に向けて送信する。

ＨＥＭＳコントローラ６００は、図１１に示すように、受信した管理機器情報を機器情報管理テーブル６１１を格納したメモリに記憶する。

同様に、ＨＥＭＳコントローラ２００は、管理機器情報リクエストを受信すると、機器情報管理テーブル２０６を格納したメモリからＨＥＭＳコントローラ２００配下の宅内機器１４，１５の機器情報を読み出し、宅内機器１４，１５の機器情報を管理機器情報としてＨＥＭＳコントローラ６００に向けて送信する。ＨＥＭＳコントローラ６００は、受信した管理機器情報を機器情報管理テーブル６１１を格納したメモリに記憶する。

需要者宅ＨＭにおいて、例えば外部のサービスサーバ４０３から管理機器情報照会情報を受信すると、ＨＥＭＳコントローラ６００は機器情報管理テーブル６１１を格納したメモリにアクセスし、機器情報管理テーブル６１１を格納したメモリからスマートメータ１１、宅内機器１２〜１５それぞれの機器情報を読み出し、これら機器情報を取得する。

そして、ＨＥＭＳコントローラ６００は、上記取得したそれぞれ機器情報を管理機器情報として送信元のサービスサーバ４０３へ送信する。ここで、管理機器情報は宅内機器１２〜１５の電力属性を示す情報であり、例えば家電機器の種類と、その機器ＩＤと、スマートメータ１１により計測される電力使用量と、クラウド上のＨＥＭＳコントローラ６００がプライマリである旨を示す情報とを含む。

また、例えば外部のサービスサーバ４０３から宅内機器（機器Ｃ）１４に関する情報照会情報を受信すると、ＨＥＭＳコントローラ６００は機器情報管理テーブル６１１を格納したメモリにアクセスし、機器情報管理テーブル６１１を格納したメモリから宅内機器１４の機器情報を読み出し、この機器情報を取得する。

そして、ＨＥＭＳコントローラ６００は、上記取得した機器情報を送信元のサービスサーバ４０３へ送信する。ここで、機器情報は例えば宅内機器１４の種類と、その機器ＩＤと、スマートメータ１１により計測される電力使用量とを含む。

外部のサービスサーバ４０３から宅内機器（機器Ｃ）１４の制御命令情報を受信すると、ＨＥＭＳコントローラ６００は制御命令情報に含まれる宅内機器１４の機器ＩＤに基づき機器情報管理テーブル６１１を格納したメモリにアクセスし、機器情報管理テーブル６１１を格納したメモリから宅内機器１４の機器情報を検索し、自装置の配下にあるか否かを判定する。ここでは、他のＨＥＭＳコントローラ２００の配下にあるので、ＨＥＭＳコントローラ６００は、コントローラ情報管理テーブル６１２を参照して、他のＨＥＭＳコントローラ２００のアドレスを取得し、制御命令情報を通信ネットワークＮＷ３、ゲートウェイ３００及び通信ネットワークＮＷ４を介してＨＥＭＳコントローラ２００に送信する。

（第３の実施形態の作用効果）
以上のように第３の実施形態によれば、プライマリコントローラに、通信ネットワークＮＷ３に接続されるクラウド上のＨＥＭＳコントローラ６００を決定するようにしたので、外部のサービスサーバ４０３は、クラウド上のＨＥＭＳコントローラ６００にアクセスするだけで、需要者宅ＨＭ内全体の電力需要の制御を行うことができる。一方、需要者宅ＨＭ内では、クラウド上のＨＥＭＳコントローラ６００を利用する分、設備投資にかかる費用を軽減できる。

（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態では、プライマリコントローラとして、スマートメータが接続されたＨＥＭＳコントローラ、ゲートウェイ、クラウド上のＨＥＭＳコントローラを決定する例について説明した。しかしこれに限ることなく、接続端末数、対応規格バージョン、ランダム、ユーザ設定（手動設定）によるものであってもよい。

また、上記各実施形態において、機器情報管理テーブル及びコントローラ情報管理テーブルをメモリに記憶する例について説明した。しかし、機器情報管理テーブル及びコントローラ情報管理テーブルの記憶手段としては、メモリに限るものではない。その他、需要者宅で使用する宅内機器の種類や数、宅内制御装置の構成、ＨＥＭＳコントローラの台数等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。

要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

１１…スマートメータ、１２〜１５…宅内機器、１００，２００，６００…ＨＥＭＳコントローラ、１０１…ＨＡＮインタフェース機能部、１０２…内部ＮＷインタフェース機能部、１０３…機器制御機能部、１０４…機器管理機能部、１０５…機器情報取得機能部、１０６，５１１，６１１…機器情報管理テーブル、１０７…コントローラ間通信機能部、１０８，５１２，６１２…コントローラ情報管理テーブル、１０９…プライマリ決定機能部、１１０…自装置情報管理テーブル、１１１…装置制御部、３００，５００…ゲートウェイ、４０１〜４０３…サービスサーバ、５１０…ＨＥＭＳコントローラ機能、ＮＷ１〜ＮＷ４…通信ネットワーク。

Claims

需要者宅に設けられ、電力の供給を受けて動作する少なくとも１つの宅内機器が接続され、前記宅内機器を制御するコントローラを複数備えるとともに、前記需要者宅内の電力使用量を計測するスマートメータを接続可能とする宅内制御装置であるコントローラで使用され、
前記コントローラと外部のサーバ装置との間で、通信ネットワークを介して通信を行うことにより、前記需要者宅の電力需要を制御する電力需要制御方法であって、
前記コントローラが、複数のコントローラの代表として、前記スマートメータが接続されたコントローラを、前記複数のコントローラと前記サーバ装置との間で転送される情報を中継するプライマリコントローラとして決定し、
決定された前記プライマリコントローラが、前記複数のコントローラから前記宅内機器に関する機器情報を収集し、
前記プライマリコントローラが、前記スマートメータ及び前記宅内機器を特定する機器ＩＤと、前記宅内機器が接続されるコントローラを特定するコントローラＩＤとを対応付けた管理テーブルを記憶し、
前記サーバ装置から前記宅内機器の制御命令を受信した時に、前記プライマリコントローラが、前記制御命令に含まれる前記機器ＩＤに基づいて、前記管理テーブルを参照し、この参照結果に基づき制御対象が他のコントローラに接続される宅内機器であると判定した場合に、前記制御命令を該当するコントローラに転送する
ことを特徴とする電力需要制御方法。
需要者宅に設けられ、電力の供給を受けて動作する少なくとも１つの宅内機器が接続され、前記宅内機器を制御するコントローラを複数備えるとともに、前記需要者宅内の電力使用量を計測するスマートメータを接続可能とする宅内制御装置であるコントローラで使用され、
前記コントローラと外部のサーバ装置との間で、通信ネットワークを介して通信を行うことにより、前記需要者宅の電力需要を制御する電力需要制御方法であって、
前記コントローラが、複数のコントローラの代表として、前記通信ネットワークと、前記複数のコントローラ間を接続した内部通信ネットワークとの間を接続するゲートウェイを、前記複数のコントローラと前記サーバ装置との間で転送される情報を中継するプライマリコントローラとして決定し、
決定された前記プライマリコントローラが、前記複数のコントローラから前記宅内機器に関する機器情報を収集し、
前記プライマリコントローラが、前記スマートメータ及び前記宅内機器を特定する機器ＩＤと、前記宅内機器が接続されるコントローラを特定するコントローラＩＤとを対応付けた管理テーブルを記憶し、
前記サーバ装置から前記宅内機器の制御命令を受信した時に、前記プライマリコントローラが、前記制御命令に含まれる前記機器ＩＤに基づいて、前記管理テーブルを参照し、この参照結果に基づき制御対象が他のコントローラに接続される宅内機器であると判定した場合に、前記制御命令を該当するコントローラに転送する
ことを特徴とする電力需要制御方法。
需要者宅に設けられ、電力の供給を受けて動作する少なくとも１つの宅内機器が接続され、前記宅内機器を制御するコントローラを複数備えるとともに、前記需要者宅内の電力使用量を計測するスマートメータを接続可能とする宅内制御装置であるコントローラで使用され、
前記コントローラと外部のサーバ装置との間で、通信ネットワークを介して通信を行うことにより、前記需要者宅の電力需要を制御する電力需要制御方法であって、
前記コントローラが、複数のコントローラの代表として、前記通信ネットワークに接続されるクラウド上のコントローラを、前記複数のコントローラと前記サーバ装置との間で転送される情報を中継するプライマリコントローラとして決定し、
決定された前記プライマリコントローラが、前記複数のコントローラから前記宅内機器に関する機器情報を収集し、
前記プライマリコントローラが、前記スマートメータ及び前記宅内機器を特定する機器ＩＤと、前記宅内機器が接続されるコントローラを特定するコントローラＩＤとを対応付けた管理テーブルを記憶し、
前記サーバ装置から前記宅内機器の制御命令を受信した時に、前記プライマリコントローラが、前記制御命令に含まれる前記機器ＩＤに基づいて、前記管理テーブルを参照し、この参照結果に基づき制御対象が他のコントローラに接続される宅内機器であると判定した場合に、前記制御命令を該当するコントローラに転送する
ことを特徴とする電力需要制御方法。
需要者宅に設けられ、電力の供給を受けて動作する少なくとも１つの宅内機器が接続され、前記宅内機器を制御するコントローラを複数備えるとともに、前記需要者宅内の電力使用量を計測するスマートメータを接続可能とする宅内制御装置であるコントローラであって、
複数のコントローラの代表として、前記複数のコントローラと通信ネットワークに接続される外部のサーバ装置との間で転送される情報を中継するプライマリコントローラを備え、
前記プライマリコントローラは、前記スマートメータが接続されたコントローラを含み、
前記プライマリコントローラは、
前記複数のコントローラから前記宅内機器に関する機器情報を収集する機器情報収集手段と、
前記スマートメータ及び前記宅内機器を特定する機器ＩＤと、前記宅内機器が接続されるコントローラを特定するコントローラＩＤとを対応付けた管理テーブルを記憶する記憶手段と、
前記サーバ装置から前記宅内機器の制御命令を受信した時に、前記制御命令に含まれる前記機器ＩＤに基づいて、前記管理テーブルを参照し、この参照結果に基づき制御対象が他のコントローラに接続される宅内機器であると判定した場合に、前記制御命令を該当するコントローラに転送する転送制御手段と
を具備することを特徴とするコントローラ。
需要者宅に設けられ、電力の供給を受けて動作する少なくとも１つの宅内機器が接続され、前記宅内機器を制御するコントローラを複数備えるとともに、前記需要者宅内の電力使用量を計測するスマートメータを接続可能とする宅内制御装置であるコントローラであって、
複数のコントローラの代表として、前記複数のコントローラと通信ネットワークに接続される外部のサーバ装置との間で転送される情報を中継するプライマリコントローラを備え、
前記プライマリコントローラは、前記通信ネットワークと、前記複数のコントローラ間を接続した内部通信ネットワークとの間を接続するゲートウェイを含み、
前記プライマリコントローラは、
前記複数のコントローラから前記宅内機器に関する機器情報を収集する機器情報収集手段と、
前記スマートメータ及び前記宅内機器を特定する機器ＩＤと、前記宅内機器が接続されるコントローラを特定するコントローラＩＤとを対応付けた管理テーブルを記憶する記憶手段と、
前記サーバ装置から前記宅内機器の制御命令を受信した時に、前記制御命令に含まれる前記機器ＩＤに基づいて、前記管理テーブルを参照し、この参照結果に基づき制御対象が他のコントローラに接続される宅内機器であると判定した場合に、前記制御命令を該当するコントローラに転送する転送制御手段と
を具備することを特徴とするコントローラ。
需要者宅に設けられ、電力の供給を受けて動作する少なくとも１つの宅内機器が接続され、前記宅内機器を制御するコントローラを複数備えるとともに、前記需要者宅内の電力使用量を計測するスマートメータを接続可能とする宅内制御装置であるコントローラであって、
複数のコントローラの代表として、前記複数のコントローラと通信ネットワークに接続される外部のサーバ装置との間で転送される情報を中継するプライマリコントローラを備え、
前記プライマリコントローラは、前記通信ネットワークに接続されるクラウド上のコントローラを含み、
前記プライマリコントローラは、
前記複数のコントローラから前記宅内機器に関する機器情報を収集する機器情報収集手段と、
前記スマートメータ及び前記宅内機器を特定する機器ＩＤと、前記宅内機器が接続されるコントローラを特定するコントローラＩＤとを対応付けた管理テーブルを記憶する記憶手段と、
前記サーバ装置から前記宅内機器の制御命令を受信した時に、前記制御命令に含まれる前記機器ＩＤに基づいて、前記管理テーブルを参照し、この参照結果に基づき制御対象が他のコントローラに接続される宅内機器であると判定した場合に、前記制御命令を該当するコントローラに転送する転送制御手段と
を具備することを特徴とするコントローラ。