本申請是國際申請?zhí)枮閜ct/jp2012/077310、進入國家階段日為2014年4月23日、題為“發(fā)電控制系統(tǒng)、發(fā)電控制程序和電子設備”的pct申請的中國國家階段申請的分案申請,該中國國家階段申請的申請日為2012年10月23日、申請?zhí)枮?01280052110.1。
本技術涉及適于小型電子設備的發(fā)電控制系統(tǒng)和存儲介質(zhì)。
背景技術:
近年來,已經(jīng)實現(xiàn)了其每一個包括發(fā)電系統(tǒng)以在無需進行電池替換的情況下運行的小型電子設備(例如,參照ptl1)。這種電子設備具有臨時地將由發(fā)電系統(tǒng)生成的電力充入二次電池的功能,并且當不發(fā)電時,通過從二次電池釋放的電力驅(qū)動電子設備。此外,已經(jīng)實現(xiàn)了其每一個都能夠連接至具有與上述發(fā)電系統(tǒng)的功能類似的功能的小型發(fā)電單元的小型電子設備。在連接至上述發(fā)電單元的這種電子設備中,允許發(fā)電單元將電力充入包括在電子設備中的二次電池,或者直接驅(qū)動電子設備。
因此,即使在沒有出口和替換電池的環(huán)境中,也允許上述電子設備運行很長的時間。因此,鑒于諸如地震災害的緊急情況,期望大量的小型電子設備包括發(fā)電系統(tǒng)或能夠連接至小型發(fā)電單元的系統(tǒng)。
現(xiàn)有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本待審專利申請公開no.2001-346336
技術實現(xiàn)要素:
順便提及,即使上述發(fā)電系統(tǒng)具有用于增加在特定點的發(fā)電效率的控制,但是基本上,在該點的實時的發(fā)電量或者從其他傳感器信息獲得的外部信息被用于該控制。因此,在用于控制的電力很大的情況下,或者在早期階段用于發(fā)電的輔助(電力供應)是必要的情況下,預計發(fā)電系統(tǒng)可能不能正常運行。此外,即使在用于控制的電力不是很大的情況下,或者在早期階段用于發(fā)電的輔助不是必要的情況下,當其中發(fā)電量很低的階段持續(xù)很長時間時,可能會停止從二次電池的電力供應,以避免過放電。因此,典型的發(fā)電系統(tǒng)具有未執(zhí)行考慮能量收支(balance,平衡)的發(fā)電的問題。
因此,期望提供一種能夠考慮能量收支來執(zhí)行發(fā)電的發(fā)電控制系統(tǒng)和發(fā)電程序以及包括這種發(fā)電控制系統(tǒng)的電子設備。
根據(jù)本技術的實施方式的發(fā)電控制系統(tǒng)包括以下三個部件:
(a1)變動預測部,被配置為基于包括從過去的物理量獲得的多個變動圖案(pattern,模式、方式)的變動記錄和從新獲得的物理量獲得的變化圖案預測未來的變動;
(a2)收支計算部,被配置為利用在變動預測部中的變動預測來計算發(fā)電量與放電量之間的能量收支;
(a3)切換時刻計算部,被配置為利用通過收支計算部計算的能量收支來計算與發(fā)電和放電相關的各種模式之間的切換時刻。
當根據(jù)本技術的實施方式的發(fā)電控制程序被計算機執(zhí)行時,允許計算機執(zhí)行一種方法,該方法包括以下三個步驟:
(b1)變動預測,其中,基于包括從過去的物理量獲得的多種變動圖案的變動記錄和從新獲得的物理量獲得的變化圖案預測未來的變動;
(b2)收支計算,其中,利用變動預測來計算發(fā)電量與放電量之間的能量收支;以及
(b3)切換時刻計算,其中,利用在收支計算中計算的能量收支來計算與發(fā)電和放電相關的各種模式之間的切換時刻。
根據(jù)本技術的實施方式的電子設備包括:發(fā)電部,被配置為發(fā)電;電源部,被配置為蓄積由發(fā)電部生成的電能并且輸出蓄積的電壓或者對應于蓄積的電壓的電壓;驅(qū)動部,被配置為驅(qū)動負載;驅(qū)動控制部,被配置為控制驅(qū)動部;以及發(fā)電控制部,被配置為控制發(fā)電部、電源部或驅(qū)動控制部。包括在電子設備中的發(fā)電控制部包括上述的部件(a1)至(a3)。
在根據(jù)本技術的實施方式的發(fā)電控制系統(tǒng)、發(fā)電控制程序和電子設備中,基于變動記錄和新獲得的變化圖案利用獲得的變動預測來計算發(fā)電量與放電量之間的能量收支。隨后,使用能量收支來計算與發(fā)電和放電相關的各種模式之間的切換時刻。
在根據(jù)本技術的實施方式的發(fā)電控制系統(tǒng)、發(fā)電控制程序和電子設備中,基于變動記錄和新獲得的變化圖案利用獲得的變動預測來計算發(fā)電量與放電量之間的能量收支,并且利用能量收支來計算與發(fā)電和放電相關的各種模式之間的切換時刻;因此,允許執(zhí)行考慮能量收支的發(fā)電。
附圖說明
圖1是根據(jù)本技術的實施方式的發(fā)電控制系統(tǒng)的功能框圖。
圖2是示出在圖1的發(fā)電控制系統(tǒng)中的各種模式的實例的示圖。
圖3a是示出圖2中的輔助模式的實例的示圖。
圖3b是示出圖2中的輔助模式的另一實例的示圖。
圖4a是用于描述圖3a中的模式a(收支為負的情況)的示意圖。
圖4b是用于描述圖3a中的模式a(收支為正的情況)的示意圖。
圖5a是用于描述圖3b中的模式b(收支為負的情況)的示意圖。
圖5b是用于描述圖3b中的模式b(收支為正的情況)的示意圖。
圖6是示出在圖1的發(fā)電控制系統(tǒng)中的各種模式的第一變形例的示圖。
圖7a是示出圖6中的調(diào)整模式的實例的示圖。
圖7b是示出圖6中的調(diào)整模式的另一實例的示圖。
圖7c是示出圖6中的調(diào)整模式的又一實例的示圖。
圖7d是示出圖6中的調(diào)整模式的又一實例的示圖。
圖8a是用于描述圖7中的每種模式(收支很小的情況)的示意圖。
圖8b是用于描述圖7中的每種模式(收支很大的情況)的示意圖。
圖9是示出在圖1的發(fā)電控制系統(tǒng)中的各種模式的第二變形例的示圖。
圖10是示出在圖1的發(fā)電控制系統(tǒng)中的各種模式的第三變形例的示圖。
圖11是示出在圖1的發(fā)電控制系統(tǒng)中的各種模式的第四變形例的示圖。
圖12a是示出圖10和圖11中的調(diào)整模式的實例(收支減少的情況)的示圖。
圖12b是示出圖10和圖11中的調(diào)整模式的實例(收支恢復的情況)的示圖。
圖13a是示出圖10和圖11中的調(diào)整模式的另一實例(收支減少的情況)的示圖。
圖13b是示出圖10和圖11中的調(diào)整模式的另一實例(收支恢復情況)的示圖。
圖14a是示出圖11中的調(diào)整模式的又一實例(收支減少的情況)的示圖。
圖14b是示出圖11中的調(diào)整模式的又一實例(收支恢復的情況)的示圖。
圖15是示出在圖1的發(fā)電控制系統(tǒng)中的各種模式的第五變形例的示圖。
圖16是示出在圖1的發(fā)電控制系統(tǒng)中的各種模式的第六變形例的示圖。
圖17a是示出圖15和圖16中的調(diào)整模式的實例(收支減少的情況)的示圖。
圖17b是示出圖15和圖16中的調(diào)整模式的實例(收支恢復的情況)的示圖。
圖18a是示出圖16中的調(diào)整模式的另一實例(收支減少的情況)的示圖。
圖18b是示出圖16中的調(diào)整模式的另一實例(收支恢復的情況)的示圖。
圖19是示出圖1中的切換時刻預測部的功能塊的實例的示圖。
圖20是示出圖1中的切換時刻預測部的功能塊的第一變形例的示圖。
圖21是示出圖1中的切換時刻預測部的功能塊的第二變形例的示圖。
圖22是示出圖1中的切換時刻預測部的功能塊的第三變形例的示圖。
圖23是示出圖1中的切換時刻預測部的功能塊的第四變形例的示圖。
圖24是示出圖1中的切換時刻預測部的功能塊的第五變形例的示圖。
圖25是示出圖1中的切換時刻預測部的功能塊的第六變形例的示圖。
圖26是示出圖1中的切換時刻預測部的功能塊的第七變形例的示圖。
圖27是示出圖1中的切換時刻預測部的功能塊的第八變形例的示圖。
圖28是示出圖1中的切換時刻預測部的功能塊的第九變形例的示圖。
圖29是示出圖1中的切換時刻預測部的功能塊的第十變形例的示圖。
圖30是示出圖1中的切換時刻預測部的功能塊的第十一變形例的示圖。
圖31是示出圖19中的切換時刻預測部的處理的實例的示圖。
圖32是示出圖20中的切換時刻預測部的處理的實例的示圖。
圖33是示出圖21中的切換時刻預測部的處理的實例的示圖。
圖34是示出圖26中的切換時刻預測部的處理的實例的示圖。
圖35是示出圖27中的切換時刻預測部的處理的實例的示圖。
圖36是示出根據(jù)應用實例的電子設備的功能塊的實例的示圖。
圖37a是示出圖36中的電源部的功能塊的實例(具有步進/步降電路)的示圖。
圖37b是示出圖36中的電源部的功能塊的實例(沒有步進/步降電路)的示圖。
圖38a是示出圖36中的電源部的功能塊的變形例(具有步進/步降電路)的示圖。
圖38b是示出圖36中的電源部的功能塊的變形例(沒有步進/步降電路)的示圖。
圖39是示出圖36中的電子設備的功能塊的第一變形例的示圖。
圖40是示出圖36中的電子設備的功能塊的第二變形例的示圖。
圖41是示出圖36中的電子設備的功能塊的第三變形例的示圖。
圖42是示出圖36中的控制部的功能塊的變形例的示圖。
圖43是示出根據(jù)應用實例的電子設備的功能塊的另一實例的示圖。
圖44a是示出圖43中的電源部的功能塊的實例(具有步進/步降電路)的示圖。
圖44b是示出圖43中的電源部的功能塊的實例(沒有步進/步降電路)的示圖。
圖45a是示出圖43中的電源部的功能塊的變形例(具有步進/步降電路)的示圖。
圖45b是示出圖43中的電源部的功能塊的變形例(沒有步進/步降電路)的示圖。
圖46是示出圖43中的電子設備的功能塊的第一變形例的示圖。
圖47是示出圖43中的電子設備的功能塊的第二變形例的示圖。
圖48是示出圖43中的電子設備的功能塊的第三變形例的示圖。
圖49是示出根據(jù)應用實例的電子設備的功能塊的又一實例的示圖。
圖50是示出圖49中的電子設備的功能塊的第一變形例的示圖。
圖51是示出圖49中的電子設備的功能塊的第二變形例的示圖。
圖52是示出圖49中的電子設備的功能塊的第三變形例的示圖。
圖53a是示出圖2中的輔助模式的變形例的示圖。
圖53b是示出圖2中的輔助模式的另一變形例的示圖。
具體實施方式
以下將參照附圖描述本公開的某些實施方式。應注意,將按照如下順序進行描述。
1.實施方式
2.應用實例
<1.實施方式>
[配置]
圖1示出了根據(jù)本技術的實施方式的發(fā)電控制系統(tǒng)100的功能塊的實例。發(fā)電控制系統(tǒng)100是適于小型電子設備的系統(tǒng),并且例如可包括切換時刻預測部110和模式控制部120。小型電子設備的實例包括便攜式音樂播放器(例如,walkman(注冊商標))、便攜式游戲機(例如,psp(注冊商標))、便攜式通信裝置、小型個人計算機、電子書和時鐘。
切換時刻預測部110預測在與發(fā)電和放電相關的各種模式之間的切換時刻,以具有正的能量收支或者增大能量收支。應注意,稍后將詳細地描述切換時刻預測部110。模式控制部120在由切換時刻預測部110預測的切換時刻執(zhí)行各種模式之間的切換。
(關于模式)
例如,如圖2所示,各種模式總共可包括三種模式,即,發(fā)電模式、輔助模式和睡眠模式。發(fā)電模式是通過發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電并且將由發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電力蓄積在蓄電系統(tǒng)中的模式。睡眠模式是停止驅(qū)動負載的模式以及在發(fā)電系統(tǒng)中不執(zhí)行發(fā)電并且不將電力從蓄電系統(tǒng)供應至負載的模式。輔助模式是執(zhí)行對發(fā)電系統(tǒng)的輔助或者對包含發(fā)電控制系統(tǒng)100的電子設備的用戶(在下文中,簡稱為“用戶”)的輔助的模式。更具體地,如圖3a和3b所示,輔助模式是從蓄電系統(tǒng)向發(fā)電系統(tǒng)供應能量的模式a或者再生引起發(fā)電量的增加的音樂的模式b。
例如,在發(fā)電系統(tǒng)是其中磁鐵或線圈被設置為核心球(coresphere,中心球)、并且線圈被設置在核心球的外部的電磁感應發(fā)電機的情況下,模式a是從蓄電系統(tǒng)向設置在外部的線圈供電以允許核心球以特定的或更多的回轉(zhuǎn)數(shù)旋轉(zhuǎn)的模式。此外,模式b例如可以是再生快節(jié)奏樂曲(number,編碼、音符)、加速再生速度或?qū)⒃偕那{(diào)改變?yōu)闅g快的曲調(diào)的模式。應注意,已知音樂曲調(diào)和人類行動相互關聯(lián),并且當如上所述地改變曲調(diào)時,允許增大發(fā)電系統(tǒng)中的發(fā)電量。
在其中模式a是需要輔助在初期的發(fā)電的模式的情況下,例如,如圖4a所示,當執(zhí)行在兩種模式(即,發(fā)電模式和模式a)之間的模式切換時,存在能量收支為負的可能性。另一方面,例如,如圖4b所示,基于預測,切換時刻預測部110將模式a的周期設置為很短,并且將具有較少電力消耗的睡眠模式的周期設置為很長,以補償模式a的短周期,從而增大能量收支為正的可能性。
此外,在模式a是需要輔助發(fā)電的模式的情況下,例如,如圖5a所示,當模式a的執(zhí)行周期很長時,能夠留收支可能為負。另一方面,例如,如圖5b所示,切換時刻預測部110基于預測執(zhí)行模式b,并且使得用戶無需思考地發(fā)電,并且轉(zhuǎn)入發(fā)電模式,從而增大能量收支為正的可能性。
應注意,各種模式并不限于以上三種模式,并且例如,如圖6所示,各種模式可總共包括三種模式,即,發(fā)電模式、調(diào)整模式和睡眠模式。調(diào)整模式是調(diào)整發(fā)電系統(tǒng)以增大發(fā)電量的模式,并且例如可以是調(diào)整發(fā)電系統(tǒng)中的關鍵部件以提高發(fā)電效率的模式。例如,在發(fā)電系統(tǒng)由上述電磁感應發(fā)電機配置并且產(chǎn)生具有與核心球的振動頻率對應的頻率的ac電壓的情況下,例如,如圖7a所示,調(diào)整模式可以是調(diào)整電路常量以具有與發(fā)電系統(tǒng)的振動頻率對應的諧振頻率的模式。此外,例如,在發(fā)電系統(tǒng)由上述電磁感應發(fā)電機配置并且產(chǎn)生具有與核心球的振動頻率對應的頻率的ac電壓的情況下,例如,如圖7b所示,調(diào)整模式可以是將發(fā)電系統(tǒng)的方位調(diào)節(jié)到與振動方向?qū)姆较虻哪J?。此外,例如,在發(fā)電系統(tǒng)由光電二極管配置并且發(fā)電效率依賴于光或電磁波的入射角的情況下,例如,如圖7c所示,調(diào)整模式可以是將發(fā)電系統(tǒng)的方位調(diào)節(jié)到與光或電磁波的入射方向?qū)姆较虻哪J?。此外,例如,在發(fā)電系統(tǒng)由rf-id標簽配置并且發(fā)電效率依賴于電磁波的頻率的情況下,例如,如圖7d所示,調(diào)整模式可以是將電路常量調(diào)整為具有與入射電磁波的頻率對應的諧振頻率的模式。
例如,如圖8a所示,在發(fā)電模式中出現(xiàn)發(fā)電量減小的情形的情況下,存在能量收支減小的可能性。應注意,發(fā)電量減小的情形的實例可包括其中光或電磁波被導向與初始方向不同的方向的情形以及其中發(fā)電系統(tǒng)的振動頻率隨著用戶的行動的改變而改變的情形。另一方面,例如,如圖8b所示,切換時刻預測部110預測發(fā)電量減小的情形,并且執(zhí)行調(diào)整模式以避免或最小化發(fā)電量的減少,從而增大能量收支增加的可能性。
此外,例如,如圖9所示,各種模式總共可包括四種模式,即,發(fā)電模式、輔助模式、調(diào)整模式和睡眠模式。此外,例如,如圖10所示,盡管各種模式總共可包括三種模式,即,發(fā)電模式、輔助模式和睡眠模式,但是發(fā)電模式和輔助模式的每一個可包括調(diào)整模式。應注意,在圖10中,正常模式表示在發(fā)電模式或輔助模式中不包括調(diào)整模式的模式。此外,例如,如圖11所示,盡管各種模式總共包括三種模式,即,發(fā)電模式、輔助模式和睡眠模式,但是這三種模式的每一個可進一步包括調(diào)整模式。
例如,如圖12a所示,在發(fā)電模式中出現(xiàn)發(fā)電量減小的情形的情況下,存在能量收支減小。另一方面,例如,如圖12b所示,切換時刻預測部110預測其中發(fā)電量減小的情形,并且在發(fā)電模式中執(zhí)行調(diào)整模式以避免或最小化發(fā)電量的減小,從而增加能量收支增大的可能性。此外,例如,在輔助模式中出現(xiàn)發(fā)電量在下一個發(fā)電模式中減小的情形的情況下,如圖13a所示,存在能量收支減小的可能性。另一方面,例如,如圖13b所示,切換時刻預測部110預測其中發(fā)電量減小的情形,并且在輔助模式中執(zhí)行調(diào)整模式以避免或最小化發(fā)電量在下一個發(fā)電模式中減小的可能性,從而增加能量收支增大的可能性。此外,在睡眠模式中出現(xiàn)其中發(fā)電量在下一個發(fā)電模式中減小的情形的情況下,如圖14a所示,存在能量收支減小的可能性。另一方面,例如,如圖14b所示,切換時刻預測部110預測其中發(fā)電量減小的情形,并且在睡眠模式中執(zhí)行調(diào)整模式,以避免或最小化發(fā)電量在下一個發(fā)電模式中減小的可能性,從而增加能量收支增大的可能性。
此外,例如,如圖15所示,各種模式總共可包括兩種模式,即,發(fā)電模式和睡眠模式,并且發(fā)電模式可進一步包括調(diào)整模式。此外,例如,如圖16所示,各種模式總共可包括兩種模式,即,發(fā)電模式和睡眠模式,并且每種模式可進一步包括調(diào)整模式。
此外,如圖17a所示,在發(fā)電模式中出現(xiàn)其中發(fā)電量減小的情形的情況下,存在能量收支減小的可能性。另一方面,例如,如圖17b所示,切換時刻預測部110預測其中發(fā)電量減小的情形,并且在發(fā)電模式中執(zhí)行調(diào)整模式以避免或最小化發(fā)電量的減小,從而增加能量收支增大的可能性。此外,例如,在睡眠模式中出現(xiàn)其中發(fā)電量在下一個發(fā)電模式中減小的情形的情況下,如圖18a所示,存在能量收支減小的可能性。另一方面,例如,如圖18b所示,切換時刻預測部110預測其中發(fā)電量減小的情形,并且在睡眠模式中執(zhí)行調(diào)整模式,以避免或最小化發(fā)電量在下一個發(fā)電模式中的減小,從而提高能量收支增大的可能性。
(關于切換時刻預測部110)
接下來,下面將描述切換時刻預測部110。例如,如圖19所示,切換時刻預測部110可包括物理量檢測部111、變動圖案識別部112、變動預測部113、收支計算部114、切換時刻計算部115和數(shù)據(jù)庫116。
物理量檢測部111被配置為檢測物理量。其中,物理量例如可以是通過時間上微分發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量(電量)所獲得的瞬時產(chǎn)生的電力或動量,或者通過時間上微分動量所獲得的加速度。應注意,在作為傳感器的回轉(zhuǎn)儀機構被設置到包括發(fā)電控制系統(tǒng)100的電子設備中的情況下,上述物理量可以是回轉(zhuǎn)儀機構的輸出(加速度)或者通過積分回轉(zhuǎn)儀機構的輸出而獲得的動量。此外,在作為傳感器的溫度計被設置到包括發(fā)電控制系統(tǒng)100的電子設備中的情況下,上述物理量可以是由溫度計獲得的溫度。此外,在作為傳感器的光電二極管被設置到包括發(fā)電控制系統(tǒng)100的電子設備中的情況下,上述物理量可以是由光電二極管獲得的光量或電磁波的強度。此外,在作為傳感器的rf-id標簽被設置到包括發(fā)電控制系統(tǒng)100的電子設備中的情況下,上述物理量可以是rf-id標簽的輸出(天線輸出)。
變動圖案識別部112被配置為從由物理量檢測部111檢測的物理量中識別變動圖案。例如,變動圖案識別部112可以從檢測的物理量中識別用戶的行動圖案作為變動圖案。應注意,變動圖案識別部112可以從檢測的物理量中將安裝于發(fā)電控制100中的移動體的移動圖案識別為變動圖案。而且,變動圖案識別部112從檢測的物理量中識別發(fā)電控制系統(tǒng)100的周圍環(huán)境的變動圖案作為變動圖案。
如本文所使用的,用戶的行動圖案的實例可包括在日常工作日中的行動圖案、在出差期間的行動圖案以及在周六和周日休息日中的行動圖案。日常工作日中的行動圖案的實例可以是如下的行動圖案:用戶在早上六點醒來、早上七點到八點半乘火車旅行、除了一個小時的午餐時間之外伏案工作直到晚上五點半、晚上五點半到七點乘火車回家以及晚上十一點睡覺。此外,移動體的移動圖案的實例可包括:安裝于發(fā)電控制系統(tǒng)100中的移動體的日常移動圖案、在出差期間的移動圖案以及在星期六和星期日休息日中的移動圖案。此外,周圍環(huán)境的變動圖案的實例可包括:發(fā)電控制系統(tǒng)100的周圍溫度的變動圖案、在發(fā)電控制系統(tǒng)100周圍的電磁波或光的入射方向的變動圖案以及在發(fā)電控制系統(tǒng)100周圍的電磁波的頻率的變動圖案。
作為識別用戶的行動圖案或移動體的移動圖案的方法,例如,可使用在如下專利中描述的方法:日本待審專利申請公開no.2006-340903(wo06-001129)、日本待審專利申請公開no.2006-345269、日本專利no.4507992、日本待審專利申請公開no.2006-345270、日本專利no.4289326、日本待審專利申請公開no.2008-3655、no.2009-118513、no.2010-134802和no.2010-198595、日本專利申請no.2011-069840等。
變動預測部113被配置為基于變動記錄116a預測未來的變動,變動記錄116a包括從過去的物理量獲得的各種變動圖案和從新獲得的物理量中獲得的各種圖案。如圖19所示,變動記錄116a存儲在數(shù)據(jù)庫116中。例如,變動預測部113可執(zhí)行新獲得的變動圖案的特性與包括在數(shù)據(jù)庫116的變動記錄116a中的每個變動圖案的特性之間的比較。例如,在變化預測部113通過比較的結果確定新獲得的變動圖案的特性與包括在變動記錄116中的一個變動圖案的某些特性類似的情況下,變動預測部113利用變動圖案來預測未來的變動。此外,例如,作為比較的結果,在變動預測部113未從變動記錄116a中找到具有與新獲得的變動圖案相同或類似的特性的變動圖案的情況下,變動預測部113利用從變動圖案識別部112輸入的下一個變動圖案再次執(zhí)行上述比較。
收支計算部114利用通過從變動預測部113獲得的變動預測來計算發(fā)電量與放電量之間的能量收支。能量收支是在由用戶或發(fā)電控制系統(tǒng)100預定的計算周期中的發(fā)電量與放電量之間的能量收支。例如,能量收支計算周期可以是從早上六點到第二天早上六點的一天。應注意,在其中對包括發(fā)電控制系統(tǒng)100的電子設備充電的周期被記錄在存儲在數(shù)據(jù)庫116中的變動記錄116a中的情況下,能量收支周期可以是除了充電周期以外的周期。
切換時刻計算部115利用通過收支計算部114計算的能量收支來計算與發(fā)電和放電相關的各種模式之間的切換時刻。切換時刻計算部115被配置為計算與發(fā)電和放電相關的各種模式之間的切換時刻,以具有比在上述計算周期中由收支計算部114計算的的能量收支更高的能量收支。切換時刻計算部115可優(yōu)選地計算與發(fā)電和放電相關的各種模式之間的切換時刻,以在上述計算周期中具有正的能量收支。例如,數(shù)據(jù)庫116可以具有用于計算上述能量收支所必需的基本信息?;拘畔⒌膶嵗ǜ鞣N模式的每一個的每單位時間的發(fā)電量或耗電量。
為了補充變動預測部113的預測或/和抑制在必要的和充分的物理量檢測中的檢測分辨率(采樣周期分辨率等)以降低在控制系統(tǒng)中消耗的能量,例如,如圖20所示,切換時刻預測部110可包括檢測時刻設置部117,檢測時刻設置部117被配置為指示物理量檢測部111在預定的時刻(例如,在每個固定的時刻)檢測物理量。此外,為了補充變動預測部113中的預測,例如,如圖21所示,切換時刻預測部110可包括檢測時刻設置部118,檢測時刻設置部118被配置為指示物理量檢測部111基于由切換時刻計算部115獲得的切換時刻在某一時刻檢測物理量。
檢測時刻設置部118中的處理的順序不限于圖21中示出的順序。換句話說,如圖22所示,切換時刻預測部110可在反映變動預測部113的預測的時刻檢測物理量。此外,如圖23和24所示,切換時刻預測部110可在反映由變動圖案識別部112識別的變動圖案或由收支計算部114計算的收支的時刻檢測物理量。此外,如圖25所示,在設置檢測物理量的時刻時,切換時刻預測部110可反映來自外部單元的觸發(fā)輸入。
在上述實例中,設置被配置為控制物理量檢測部111的檢測時刻設置部118;然而,在諸如變動預測、能量收支預測以及切換時刻計算的處理中,可設置類似的設置部。換句話說,例如,如圖26所示,切換時刻預測部110可包括執(zhí)行時刻設置部119,執(zhí)行時刻設置部119被配置為基于由變動預測部113獲得的變動預測指示變動預測部113在某個時刻執(zhí)行處理。此外,例如,如圖27所示,切換時刻預測部110可包括執(zhí)行時刻設置部119,執(zhí)行時刻設置部119被配置為基于由收支計算部114獲得的結果來指示變動預測部113在某一時刻執(zhí)行處理。此外,例如,如圖28所示,切換時刻預測部110可包括執(zhí)行時刻設置部119,執(zhí)行時刻設置部119被配置為基于由切換時刻計算部115獲得的結果來指示變動預測部113在某一時刻執(zhí)行處理。此外,如圖29所示,在設置變動預測部113的執(zhí)行的時刻時,切換時刻預測部110可反映來自外部單元的觸發(fā)輸入。
應注意,允許執(zhí)行時刻設置部119被用于設置執(zhí)行諸如變動預測、能量收支預測和切換時刻計算的處理中的任意一個的時刻。此外,根據(jù)上述檢測或執(zhí)行時刻的設置,至執(zhí)行時刻設置部119的輸入可以是在任意一個處理之后獲得的數(shù)據(jù)。例如,如圖30所示,切換時刻預測部110可包括執(zhí)行時刻設置部119,執(zhí)行時刻設置部119被配置為基于由切換時刻計算部115獲得的結果來指示收支計算部114在某一時刻執(zhí)行處理。
[操作]
接下來,將參照圖31描述根據(jù)該實施方式的發(fā)電控制系統(tǒng)100的操作的實例。在根據(jù)該實施方式的發(fā)電控制系統(tǒng)100中,首先,檢測物理量(s101),并且隨后從檢測的物理量中識別變動圖案(s102)。接著,基于包括從過去的物理量中獲得的各種變動圖案的變動記錄116a和從新獲得的物理量中獲得的變動圖案預測未來的變動(s103)。隨后,利用上述變動預測計算發(fā)電量與放電量之間的能量收支(s104),以及利用能量收支計算與發(fā)電和放電相關的各種模式之間的切換時刻(s105)。最后,在預測的切換時刻執(zhí)行各種模式之間的切換(s106)。
應注意,在設置了如圖20至圖25中示出的檢測時刻設置部117或檢測時刻設置部118的情況下,在由它們設置的預定時刻補充變動預測部113中的預測。例如,如圖32和圖33所示,將過去獲得的變動預測與新獲得的變動預測相比較,以確定預測是否改變(s107)。之后,基于預測的切換時刻,重置檢測時刻(s108),并且在重置的檢測時刻檢測物理量(s101)。此外,在設置了如圖26至圖29中所示的執(zhí)行時刻設置部119的情況下,在由執(zhí)行時刻設置部119設置的預定時刻補充變動預測部113中的預測。例如,如圖34和圖35所示,將過去獲得的變動預測與新獲得的變動預測相比較,以確定預測是否改變(s107)。之后,基于新獲得的變動預測或通過利用新獲得的變動預測重新計算獲得的能量收支,重置檢測時刻(s109),并且在重置的時刻執(zhí)行變動預測(s103)。
[效果]
在該實施方式中,基于變動記錄116a和新獲得的變動圖案,利用所獲得的變動預測來計算發(fā)電量與放電量之間的能量收支。然后,利用能量收支計算與發(fā)電和放電相關的各種模式之間的切換時刻。因此,允許執(zhí)行考慮了能量收支的發(fā)電。
此外,在該實施方式中,當執(zhí)行模式b時,不強制用戶發(fā)電,而是利用音樂自動地發(fā)電;因此,允許增大發(fā)電量,而不會給用戶帶來工作的感覺。
<2.應用實例>
[應用實例1]
下面將描述在上述實施方式中描述的發(fā)電控制系統(tǒng)100的應用實例。圖36示出了發(fā)電控制系統(tǒng)100的應用實例。發(fā)電控制系統(tǒng)100適用于包括發(fā)電系統(tǒng)和蓄電系統(tǒng)的電子設備1。
例如,如圖36所示,電子設備1可包括發(fā)電部10、電源部20、控制部30、驅(qū)動部40和負載50。發(fā)電部10被配置為發(fā)電。發(fā)電的種類的實例可包括:電磁感應發(fā)電、逆磁致伸縮發(fā)電、靜電發(fā)電、壓電發(fā)電、熱電發(fā)電、熱電子發(fā)電、使用熱機的發(fā)電、光電發(fā)電、室內(nèi)光能收集,諸如整流天線的電磁感應發(fā)電以及利用氧化反應的發(fā)電。
驅(qū)動部40被配置為通過控制部30的控制驅(qū)動負載50。負載50由驅(qū)動部40驅(qū)動。負載50的種類根據(jù)電子設備1的種類而不同。在電子設備1是便攜式音樂播放器的情況下,負載50例如可以是hdd、揚聲器或液晶面板。在電子設備1是時鐘的情況下,負載50例如可以是指針。
電源部被配置為蓄積由發(fā)電部10產(chǎn)生的電能,并且輸出蓄積的電壓或與蓄積的電壓對應的電壓。在發(fā)電部10輸出ac電力的情況下,例如,如圖37a所示,電源部20可包括被配置為整流ac電力的整流電路21、被配置為保持整流的ac電力的蓄電部22、被配置為增大或降低存儲在蓄電部22中的電力的電壓的步進/步降電路23、被配置為選擇不同于蓄電部22的步進/步降電路23的輸出的開或關的選擇電路24以及被配置為將從選擇電路24輸出的dc電力轉(zhuǎn)換成ac電力的反相器25。應注意,例如,如圖37b所示,如果需要的話,可以去除步進/步降電路23。此外,在發(fā)電部10輸出dc電力的情況下,例如,如圖38a和圖38b所示,可以去除整流電路21和反相器25。
在該應用實例中,控制部30被配置為控制電源部20。例如,如圖39所示,控制部30可包括被配置為控制驅(qū)動部40的驅(qū)動控制電路31、被配置為控制電源部20的發(fā)電控制電路32以及保存對應于變動記錄116的變動記錄33a的數(shù)據(jù)庫33??刂撇?0的發(fā)電控制電路32檢測發(fā)電部10的輸出作為上述物理量、從檢測的物理量中識別變動圖案以及基于對應于變動記錄116a的變動記錄33a和從新獲得的物理量中獲得的變動圖案預測未來的變動。控制部30的發(fā)電控制電路32進一步利用變動預測來計算發(fā)電量與放電量之間的能量收支,并且利用由此獲得的能量收支來計算與發(fā)電和放電相關的各種模式之間的切換時刻??刂撇?0的發(fā)電控制電路32進一步根據(jù)通過計算獲得的切換時刻執(zhí)行各種模式之間的切換。例如,執(zhí)行輔助模式(模式a)、控制部30從發(fā)電控制電路32向選擇電路24輸出給予執(zhí)行模式a的指示的信號(開啟信號)。例如,在執(zhí)行發(fā)電模式的情況下,控制部30從發(fā)電控制電路32向選擇電路24輸出停止執(zhí)行模式a的信號(斷開信號)。例如,在執(zhí)行睡眠模式的情況下,控制部30從發(fā)電控制電路32向驅(qū)動控制電路31輸出停止驅(qū)動驅(qū)動部40的信號。當驅(qū)動控制電路31從發(fā)電控制電路32接收停止驅(qū)動驅(qū)動部40的信號時,驅(qū)動控制電路31向驅(qū)動部40輸出停止驅(qū)動驅(qū)動部40的信號。
應注意,例如,如圖40所示,控制部30可檢測蓄電部22的輸出或者步進/步降電路23的輸出作為上述物理量。此外,例如,如圖41所示,控制部30可檢測傳感器部60的輸出作為上述物理量。傳感器部60例如可由回轉(zhuǎn)儀機構、溫度計、光電二極管、rf-id標簽等配置。應注意,在傳感器部60由回轉(zhuǎn)儀機構配置的情況下,上述物理量是回轉(zhuǎn)儀機構的輸出(加速度)或者通過積分回轉(zhuǎn)儀機構的輸出而獲得的動量。此外,在傳感器部60由溫度計配置的情況下,上述物理量是由溫度計獲得的溫度。此外,在傳感器部60由光電二極管配置的情況下,上述物理量是由光電二極管獲得的光量或電磁波的強度。此外,在傳感器部60由rf-id標簽配置的情況下,上述物理量是rf-id標簽的輸出(天線輸出)。
此外,控制部30可由圖39至圖41中示出的任意電路來配置,并且例如,如圖42所示,控制部30可通過將具有與圖39至圖41中示出的電路相同的功能的發(fā)光控制程序32b加載到運算電路32a中來配置。
此外,為了補充變動預測,例如,控制部30可在預定的時刻(例如,在每個固定的時刻)檢測發(fā)電控制電路32中的物理量。此外,為了補充變動預測,控制部30可基于獲得的切換時刻在某一時刻檢測發(fā)電控制電路中的物理量。
[應用實例2]
圖43示出了發(fā)電控制系統(tǒng)100的另一應用實例。發(fā)電控制系統(tǒng)100應用于包括發(fā)電系統(tǒng)和蓄電系統(tǒng)的電子設備2。
例如,電子設備2可包括發(fā)電部10、電源部70、控制部80、驅(qū)動部40和負載50。電源部被70配置為蓄積由發(fā)電部10產(chǎn)生的電能并且輸出所蓄積的電壓或與蓄積的電壓對應的電壓。在發(fā)電部10輸出ac電力的情況下,例如,如圖44a所示,電源部70可包括整流電路21、蓄電部22和步進/步降電路23。換句話說,不同于電源部20,電源部70不具有作為發(fā)動機的驅(qū)動發(fā)電部10的電路。應注意,例如,如圖44b所示,如果需要的話,可去除步進/步降電路23。此外,在發(fā)電部10輸出dc電力的情況下,例如,如圖45a和圖45b所示,可去除整流電路21。
在該應用實例中,控制部80被配置為控制發(fā)電部10。例如,如圖46所示,控制部80可包括驅(qū)動控制電路31、被配置為控制發(fā)電部10的發(fā)電控制電路81以及保存對應于變動記錄116a的變動記錄33a的數(shù)據(jù)庫33??刂撇?0的發(fā)電控制電路81檢測發(fā)電部10的輸出作為上述物理量、從檢測的物理量識別變動圖案以及基于對應于變動記錄116a的變動記錄33a和從新獲得的物理量中獲得的變動圖案來預測未來的變動??刂撇?0的發(fā)電控制電路81進一步利用變動預測來計算發(fā)電量與放電量之間的能量收支,并且利用由此獲得的能量收支來計算與發(fā)電和放電相關的各種模式之間的切換時刻。控制部80的發(fā)電控制電路81進一步根據(jù)通過計算獲得的切換時刻執(zhí)行各種模式之間的切換。此外,在執(zhí)行調(diào)整模式的情況下,控制部80從發(fā)電控制電路81向發(fā)電部10輸出給予執(zhí)行調(diào)整模式的指示的信號。例如,在執(zhí)行發(fā)電模式的情況下,控制部80不做任何特別的事情。例如,在執(zhí)行睡眠模式的情況下,控制部80從發(fā)電控制電路81向驅(qū)動控制電路31輸出停止驅(qū)動驅(qū)動部40的信號。當驅(qū)動控制電路31從發(fā)電控制電路81接收停止驅(qū)動驅(qū)動部40的信號時,驅(qū)動控制電路31向驅(qū)動部40輸出停止驅(qū)動驅(qū)動部40的信號。
應注意,例如,如圖47所示,控制部80可檢測蓄電部22的輸出或步進/步降電路23的輸出作為上述物理量。此外,例如,如圖48所示,控制部80可檢測傳感器部60的輸出作為上述物理量。
[應用實例3]
圖49示出了發(fā)電控制系統(tǒng)100的又一應用實例。發(fā)電控制系統(tǒng)100應用于包括發(fā)電系統(tǒng)和蓄電系統(tǒng)的電子設備3。
例如,如圖49所示,電子設備3可包括發(fā)電部10、電源部70、控制部90、驅(qū)動部40和負載50。在該應用實例中,控制部90配置為控制驅(qū)動部40。例如,如圖50所示,控制部90可包括被配置為控制驅(qū)動部40的驅(qū)動控制電路91、被配置為通過驅(qū)動控制電路91控制驅(qū)動部40的發(fā)電控制電路92以及保存對應于變動記錄116a的變動記錄33a的數(shù)據(jù)庫33。控制部90的發(fā)電控制電路92檢測發(fā)電部10的輸出作為上述物理量、從檢測的物理量中識別變動圖案、以及基于對應于變動記錄116a的變動記錄33a和從新獲得的物理量中獲得的變動圖案來預測未來的變動??刂撇?0的發(fā)電控制電路92進一步利用變動預測來計算發(fā)電量與放電量之間的能量收支,并且通過利用由此獲得的能量收支來計算與發(fā)電和放電相關的各種模式之間的切換時刻。控制部90的發(fā)電控制電路92進一步根據(jù)通過計算獲得的切換時刻執(zhí)行各種模式之間的切換。例如,在執(zhí)行輔助模式(模式b)的情況下,控制部90從發(fā)電控制電路92向驅(qū)動控制電路91輸出給予執(zhí)行模式b的指示的信號(開啟信號)。當驅(qū)動控制電路91從發(fā)電控制電路92接收到給予執(zhí)行模式b的指示的信號(開啟信號)時,驅(qū)動控制電路91向驅(qū)動部40輸出給予執(zhí)行模式b的指示的信號。例如,在執(zhí)行發(fā)電模式的情況下,控制部90不做任何特別的事情。例如,在執(zhí)行睡眠模式的情況下,控制部90從發(fā)電控制電路92向驅(qū)動控制電路91輸出停止驅(qū)動驅(qū)動部40的信號。當驅(qū)動控制電路91從發(fā)電控制電路92接收到停止驅(qū)動驅(qū)動部40的信號時,驅(qū)動控制電路91向驅(qū)動部40輸出停止驅(qū)動驅(qū)動部40的信號。
應注意,例如,如圖51所示,控制部90可檢測蓄電部22的輸出或步進/步降電路23的輸出作為上述物理量。此外,例如,如圖52所示,控制部90可檢測傳感器部60的輸出作為上述物理量。
盡管參照實施方式和應用實例描述了本技術的實施方式,但是本技術不限于上述實施方式等,并且可被不同地改變。
例如,在上述實施方式等中,輔助模式是圖3a或圖3b中示出的模式;然而,例如,如圖53a所示,輔助模式可以是執(zhí)行再生誘導睡眠的音樂的模式。此外,例如,如圖53b所示,輔助模式可以是執(zhí)行再生匹配用戶的感覺的音樂的模式。再現(xiàn)匹配用戶的感覺的音樂例如可表示當用戶感到沮喪時再現(xiàn)治愈用戶的感受的音樂。
在發(fā)電控制電路32、81或92(或者其中加載發(fā)電控制程序32b的運算電路32a)檢測用戶睡覺的時間的情況下,發(fā)電控制電路32、81或92(或者運算電路32a)向驅(qū)動控制電路31或91輸出為用戶再現(xiàn)誘導睡眠的音樂的指示。當驅(qū)動電路31或91從發(fā)電控制電路32、81或92(或者其中加載發(fā)電控制程序32b的運算電路32a)接收到給予為用戶再現(xiàn)誘導睡眠的音樂的指示的信號時,驅(qū)動控制電路31或91向驅(qū)動部40輸出這種音樂的數(shù)據(jù)。
當發(fā)電控制電路32、81或92(或者其中加載發(fā)電控制程序32b的運算電路32a)檢測到用戶感到沮喪時,發(fā)電控制電路32、81或92(或運算電路32a)向驅(qū)動控制電路31或91輸出再現(xiàn)音樂以治愈用戶的感受的指示。當驅(qū)動電路31或91從發(fā)電控制電路32、81或92(或者其中加載發(fā)電控制程序32b的運算電路32a)接收到給予再現(xiàn)音樂以治愈用戶的感受的指示的信號時,驅(qū)動控制電路31或91向驅(qū)動部40輸出這種音樂的數(shù)據(jù)。
此外,例如,本技術的實施方式可具有如下配置。
(1)一種發(fā)電控制系統(tǒng),包括:
變動預測部,被配置為基于包括從過去的物理量中獲得的多個變動圖案的變動記錄和從新獲得的物理量中獲得的變動圖案來預測未來的變動;
收支計算部,被配置為利用在變動預測部中的變動預測了計算發(fā)電量與放電量之間的能量收支;
切換時刻計算部,被配置為利用由收支計算部計算的能量收支來計算與發(fā)電和放電相關的各種模式之間的切換時刻。
(2)根據(jù)(1)所述的發(fā)電控制系統(tǒng),進一步包括:
物理量檢測部,被配置為檢測物理量;以及
變動圖案識別部,配置為從檢測的物理量中識別變動圖案。
(3)根據(jù)(2)所述的發(fā)電控制系統(tǒng),其中,變動圖案識別部識別發(fā)電控制系統(tǒng)的用戶的行動圖案、安裝于發(fā)電控制系統(tǒng)中的移動體的移動圖案或發(fā)電控制系統(tǒng)的外圍環(huán)境的變動圖案作為變動圖案。
(4)根據(jù)(1)至(3)中任一項所述的發(fā)電控制系統(tǒng),其中,切換時刻計算部計算切換時刻以具有比由收支計算部計算的能量收支更高的能量收支。
(5)根據(jù)(1)至(4)中任一項所述的發(fā)電控制系統(tǒng),進一步包括保存變動記錄的數(shù)據(jù)庫。
(6)根據(jù)(1)至(5)中任一項所述的發(fā)電控制系統(tǒng),進一步包括被配置為設置檢測物理量的時刻的檢測時刻設置部。
(7)根據(jù)(1)至(5)中任一項所述的發(fā)電控制系統(tǒng),其中,各種模式包括發(fā)電模式、輔助模式和睡眠模式,在輔助模式中,能量從蓄電系統(tǒng)供應至發(fā)電系統(tǒng),在睡眠模式中,停止驅(qū)動負載。
(8)根據(jù)(1)至(5)中任一項的發(fā)電控制系統(tǒng),其中,各種模式包括:發(fā)電模式、輔助模式、以及睡眠模式,在輔助模式中,再現(xiàn)誘導發(fā)電量增加的音樂,在睡眠模式中,停止驅(qū)動負載。
(9)根據(jù)(1)至(5)中任一項的發(fā)電控制系統(tǒng),其中,各種模式包括:發(fā)電模式、調(diào)整模式、以及睡眠模式,在調(diào)整模式中,調(diào)諧發(fā)電系統(tǒng)以增大發(fā)電量,在睡眠模式中,停止驅(qū)動負載。
(10)根據(jù)(1)至(5)中任一項的發(fā)電控制系統(tǒng),其中,各種模式包括:發(fā)電模式、輔助模式、調(diào)整模式、以及睡眠模式,在輔助模式中,從蓄電系統(tǒng)向發(fā)電系統(tǒng)提供能量,在調(diào)整模式中,調(diào)諧發(fā)電系統(tǒng)以增大發(fā)電量,在所述睡眠模式中,停止驅(qū)動負載。
(11)一種發(fā)電控制程序,當計算機執(zhí)行發(fā)電控制程序時,計算機執(zhí)行包括以下步驟的方法,該方法包括:
變動預測步驟,基于包括從過去的物理量中獲得的多個變動圖案的變動記錄和從新獲得的物理量獲得的變動圖案來預測未來的變動;
收支計算步驟,利用在變動記錄中的變動預測來計算發(fā)電量與放電量之間的能量收支;以及
切換時刻計算步驟,利用在收支計算中計算的能量收支來計算與發(fā)電和放電相關的各種模式之間的切換時刻。
(12)根據(jù)(11)所述的發(fā)電控制程序,其中,該方法進一步包括:
物理量檢測步驟,檢測物理量;以及
變動圖案識別,從所檢測的物理量中識別變動圖案。
(13)根據(jù)(12)所述的發(fā)電控制程序,其中,在變動圖案識別步驟中,識別發(fā)電控制系統(tǒng)的用戶的行動圖案、安裝于發(fā)電控制系統(tǒng)中的移動體的移動圖案或發(fā)電控制系統(tǒng)的周圍環(huán)境的變動圖案作為變動圖案。
(14)根據(jù)(11)至(13)中任一項所述的發(fā)電控制程序,其中,在切換時刻計算中,計算切換時刻以具有比在收支計算步驟中計算的能量收支更高的能量收支。
(15)根據(jù)(11)至(14)中任一項所述的發(fā)電控制程序,其中,該方法進一步包括設置檢測物理量的時刻的檢測時刻設置步驟。
(16)一種電子設備,包括:
發(fā)電部,被配置為發(fā)電;
電源部,被配置為蓄積由發(fā)電部產(chǎn)生的電能并且輸出所蓄積的電壓或與所蓄積的電壓對應的電壓;
驅(qū)動部,被配置為驅(qū)動負載;
驅(qū)動控制部,被配置為控制驅(qū)動部;以及
發(fā)電控制部,被配置為控制發(fā)電部、電源部或驅(qū)動控制部,發(fā)電控制部包括:
變動預測部,被配置為基于包括從過去的物理量獲得的多個變動圖案的變動記錄和從新獲得的物理量獲得的變動圖案來預測未來的變動;
收支計算部,被配置為利用在變動預測部中的變動預測來計算發(fā)電量與放電量之間的能量收支;
切換時刻計算部,被配置為利用由收支計算部計算的能量收支來計算與發(fā)電和放電相關的各種模式之間的切換時刻;以及
模式控制部,被配置為根據(jù)由切換時刻計算部形成的切換時刻來執(zhí)行各種模式之間的切換。
本公開包括與在2011年10月31日在日本專利局提交的日本在先專利申請no.2011-238214的公開的主題相關的主題,將其全部內(nèi)容結合于此以供參考。
本領域普通技術人員應當理解,根據(jù)設計需求和其他因素,可出現(xiàn)各種變形、組合、子組合和變更,只要它們在所附權利要求及其等價物的范圍內(nèi)。