JP2014174755A - 消費電力計測装置、消費電力計測方法、及び消費電力計測プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】高精度に消費電力を計測できる消費電力計測装置を提供する。
【解決手段】消費電力計測装置としてのユーザ端末２０は、ＡＣアダプタ３０の変更を示す更新トリガの入力に応じて、この変更されたＡＣアダプタに関連付けられた補正情報を取得する補正情報更新部５４と、ＡＣアダプタから供給されるＤＣ電力値と、補正情報更新部５４により取得された補正情報とに基づいて、ＡＣアダプタ３０におけるＡＣ消費電力Ｗ_ａｃを算出する消費電力演算部５２と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、消費電力計測装置、消費電力計測方法、及び消費電力計測プログラムに関する。

ノートパソコンなどの電子機器を交流電源に接続して使用する場合、交流電源からの交流電力がＡＣアダプタによって直流電力へ変換された上で、電子機器に供給される。このときの電子機器による消費電力を監視する場合、ＡＣアダプタの変換損失を考慮すると、交流電源の消費電力を計測することが望ましい。しかし、電子機器とＡＣアダプタとの間は通常＋と−の２本の電線のみで接続されるため、交流電源の消費電力を電子機器側で直接監視することは困難である。そこで、電子機器の消費電力を精度良く監視すべく、例えば電子機器で計測できる直流電力に基づき、交流電源の消費電力を推定する手法が知られている（例えば特許文献１を参照）。

特開２０１１−８６１７４号公報

ここで、交流電源の消費電力の推定精度を向上するために、ＡＣアダプタにおける交流電力から直流電力への変換に伴う損失を正確に把握する必要がある。しかしながら、この変換損失はＡＣアダプタの種類によって個別に異なるものであるので、電子機器に用いるＡＣアダプタを他種に変更した場合には、消費電力の推定精度が低下する虞があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高精度に消費電力を計測できる消費電力計測装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る消費電力計測装置は、電子機器に電力を供給するＡＣアダプタの変更または追加を示す更新トリガの入力に応じて、前記変更または追加されたＡＣアダプタに関連付けられた補正情報を取得する補正情報取得手段と、前記ＡＣアダプタから供給されるＤＣ電力値と、前記補正情報取得手段により取得された補正情報とに基づいて、前記ＡＣアダプタにおけるＡＣ消費電力を算出する消費電力演算手段と、を備える。

本発明によれば、電子機器に使用されるＡＣアダプタが他種に変更されたとしても、現在使用中のＡＣアダプタの変換損失などの特性に合致した補正情報を常に保持することが可能となるので、高精度に消費電力を計測できる。

図１は、本発明の一実施形態に係る消費電力計測装置が適用される消費電力計測システムのハードウェア構成図である。 図２は、図１に示す消費電力計測システムの機能ブロック図である。 図３は、図１，２に示す消費電力計測システムにより実施されるユーザ端末の消費電力計測処理のフローチャートである。 図４は、実施形態の第一変形例におけるユーザ端末の消費電力計測処理のフローチャートである。 図５は、実施形態の第二変形例におけるユーザ端末の消費電力計測処理のフローチャートである。

以下に、本発明に係る消費電力計測装置の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。

［実施形態］
まず図１及び図２を参照して、本実施形態に係る消費電力計測装置の構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る消費電力計測装置が適用される消費電力計測システムのハードウェア構成図である。

図１に示すように、消費電力計測システム１は、サーバ１０と、少なくとも１台のユーザ端末２０（消費電力計測装置）と、このユーザ端末２０に電力を供給するＡＣアダプタ３０と、を備える。サーバ１０とユーザ端末２０とは、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネット回線などのネットワークＮを介して、相互に通信可能に接続されている。

消費電力計測システム１は、サーバ１０が各ユーザ端末２０におけるＡＣアダプタ３０の使用状況を管理することにより、各ユーザ端末２０において交流電源の消費電力を高精度に推定できるよう構成されている。なお、説明の便宜上、図１ではユーザ端末２０が一台のみ図示されているが、一台のサーバ１０は、複数のユーザ端末２０と接続することができ、これらのユーザ端末２０を集中管理することができる。

サーバ１０は、物理的には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１３、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｏｍｏｒｙ）やＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置１４、ネットワークインタフェースなどの通信装置１５、等のハードウェアを有するコンピュータである。後述するサーバ１０の各機能の全部または一部は、ＲＯＭ１３に保持されるアプリケーションプログラムをＲＡＭ１２にロードしてＣＰＵ１１で実行することによって、ＲＡＭ１２、ＲＯＭ１３、記憶装置１４におけるデータの読み出し及び書き込みを行うと共に、通信装置１５等を動作させることで実現される。

ユーザ端末２０は、ＡＣアダプタ３０からの電力供給により動作する電子機器であり、例えばパーソナルコンピュータ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ：ＰＣ）である。ユーザ端末２０は、物理的には、ＣＰＵ２１、ＲＡＭ２２、ＲＯＭ２３、記憶装置２４、通信装置２５、キーボード、マウスまたはカメラなどの入力装置２６、ディスプレイなどの表示装置２７、等のハードウェアを有する構成をとる。後述するユーザ端末２０の各機能の全部または一部は、ＣＰＵ２１、ＲＡＭ２２、ＲＯＭ２３等のハードウェア上に所定のアプリケーションプログラムを読み込ませることにより、ＣＰＵ２１の制御の元で通信装置２５、入力装置２６、表示装置２７等を動作させると共に、ＲＡＭ２２、ＲＯＭ２３、記憶装置２４におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。

また、上記のサーバ１０及びユーザ端末２０のアプリケーションプログラム（特にサーバ１０のユーザ情報管理部４１、ユーザ端末２０の消費電力演算部５２、補正情報更新部５４（図２参照）に関する機能）を、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納してもよく、また、プログラム製品として構成することもできる。ここで、この「記録媒体」とは、メモリーカード、ＵＳＢメモリ、ＳＤカード、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、及び、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ等の任意の「可搬用の物理媒体」を含むものとする。また、アプリケーションプログラムは、消費電力計測システム１に対して任意のネットワークを介して接続されたアプリケーションプログラムサーバに記憶されていてもよく、必要に応じてその全部または一部をダウンロードすることも可能である。

ユーザ端末２０は、ＤＣ電力検出回路２８をさらに有する。ＤＣ電力検出回路２８は、ＡＣアダプタ３０より供給されたＤＣ電圧Ｖと、ユーザ端末２０の内部の負荷２９により消費されるＤＣ電流Ｉを基に、ＤＣ消費電力を計測する。具体的には、ＤＣ電力検出回路２８内で検出されたＤＣ電流検出値（電流検出抵抗２８ａの両端における電位差Ｖｒ）と、ＤＣ電圧検出値（ＤＣ電圧Ｖ）のアナログ情報が、それぞれＡ／Ｄコンバータ２８ｂ，２８ｃでデジタル値に変換される。制御マイコン２８ｄが、これらのデジタル値に基づき演算を行ない、電流情報Ｉ_ｄｃ及び電圧情報Ｖ_ｄｃを算出する。なお、以降では電流情報及び電圧情報を、それぞれ「ＤＣ電流値Ｉ_ｄｃ」及び「ＤＣ電圧値Ｖ_ｄｃ」とも記載する。

ＡＣアダプタ３０は、交流電源から電源プラグ３１を介して供給されるＡＣ入力電圧をＤＣ電圧に変換して、ユーザ端末２０に供給する。ＡＣアダプタ３０は、整流ダイオード３２及び絶縁トランス３３を経由して、ＡＣ入力電圧をＡＣ−ＤＣ変換して、ＤＣ電圧を生成する。

また、ＡＣアダプタ３０の表面には、ＡＣアダプタ識別情報３４が添付されている。ＡＣアダプタ識別情報３４は、ＡＣアダプタ３０の種別ごとに固有の「補正情報」を特定するための一次手段である。ＡＣアダプタ識別情報３４は、補正情報を取得するための情報（例えばＡＣアダプタを個体識別するためのＩＤ情報や、補正情報保存先のＵＲＬなど）でもよいし、補正情報自体が埋め込まれたものでもよい。ＡＣアダプタ識別情報３４は、例えば、図番や型格などの銘版記載、一次元バーコード表示、二次元コード表示、ＲＦＩＤタグ、ＲＦＩＤカード、などにより実現される。「補正情報」とは、ユーザ端末２０の消費電力推定に用いる情報である。補正情報の詳細については後述する。

このような消費電力計測システム１において、ユーザ端末２０は、ＤＣ電力検出回路２８にて検出したＤＣ電力に基づいて、ＡＣアダプタ３０における変換損失を考慮して、交流電源における消費電力（以降「ＡＣ消費電力Ｗ_ａｃ」とも記載する）を推定することができる。ユーザ端末２０は、ＡＣアダプタ３０の種別ごとに設定される補正情報を装置内に記憶しており、この補正情報を用いてＡＣ消費電力Ｗ_ａｃを算出する。また、サーバ１０は、ユーザ端末２０のユーザがＡＣアダプタ３０を新たに購入して、ユーザ端末２０に使用するＡＣアダプタ３０を交換する場合や追加する場合には、新しいＡＣアダプタ３０に関する補正情報をユーザ端末２０に提供する。ユーザ端末２０は、サーバ１０から提供された補正情報を用いて、装置内に記憶している補正情報を更新する。このようなサーバ１０及びユーザ端末２０の機能について、図２を参照して説明する。図２は、図１に示す消費電力計測システムの機能ブロック図である。

サーバ１０は、上記の機能に関して、ユーザ情報管理部４１、ファイル保管部４２、データ整合性検証部４３及び情報配信部４４の各機能を実現するよう構成されている。サーバ１０の各機能ブロックである、ユーザ情報管理部４１、ファイル保管部４２、データ整合性検証部４３及び情報配信部４４は、ネットワークＮを介してＡＣアダプタ３０が変更された事を推測して、能動的に補正情報の更新をユーザに促し、ユーザの煩雑な作業を不要にできるよう構成されている。

ユーザ情報管理部４１は、サーバ１０が管理する各ユーザ端末２０のユーザの購入履歴や連絡先（メールアドレスなど）などのユーザ情報を管理する。ユーザ情報管理部４１は、ユーザ情報に基づいて、ＡＣアダプタ３０の変更予測及び補正情報の更新要否判断を行う。ユーザ情報管理部４１は、例えば、ユーザ情報の購入履歴を参照して、ユーザが新しいＡＣアダプタ３０を購入したことを検知すると、ユーザ端末２０が使用している補正情報の更新要否の確認をユーザに促すことができる。ユーザ端末２０のユーザが例えばメーカーのネットショップなど、インターネット上でＡＣアダプタ３０を購入したときに、ユーザがＡＣアダプタ３０を購入したことを示す購入情報がメーカー側からネットワークＮ経由でサーバ１０に送信される。ユーザ情報管理部４１は、この購入情報に基づいて、ユーザ情報の購入履歴を更新する。

ファイル保管部４２は、各種ＡＣアダプタ３０に対応した補正情報を保管する。ユーザ情報管理部４１は、ユーザ端末２０が補正情報を更新する必要がある場合には、ファイル保管部４２に保管されている補正情報の中から適合するものを選択して、ユーザ端末２０に送信する。

データ整合性検証部４３は、ユーザ端末２０に提供した補正情報の使用状況を分析する。例えば、新しいＡＣアダプタ３０の補正情報をユーザ端末２０に送信したにもかかわらず、ユーザ端末２０において補正情報の更新処理が長期間行われていない場合など、ユーザ端末２０おいて適切な補正情報が用いられていない可能性を検証する。このような可能性が高いと判断した場合には、データ整合性検証部４３は、例えば、使用中のＡＣアダプタ３０の再確認や、補正情報の更新可否判断を促すメッセージを改めてユーザ端末２０に送信するなどの対策をとることができる。

情報配信部４４は、ユーザ情報管理部４１、ファイル保管部４２及びデータ整合性検証部４３と連動して、ユーザ端末２０に接続されているＡＣアダプタ３０と、消費電力推定のための補正情報の整合性を確保するよう、働きかけるための情報を配信する。

ユーザ端末２０は、上記の機能に関して、ＤＣ電力検出部５１、消費電力演算部５２（消費電力演算手段）、補正情報記憶部５３、補正情報更新部５４（補正情報取得手段）の各機能を実現するよう構成されている。

ＤＣ電力検出部５１は、ＡＣアダプタ３０から入力されたＤＣ電力値を検出する。ＤＣ電力検出部５１は、具体的には、図１に示すＤＣ電力検出回路２８により実現され、ＤＣ電力検出回路２８により出力される電流情報及び電圧情報を、ＤＣ電流値Ｉ_ｄｃ及びＤＣ電圧値Ｖ_ｄｃとして出力する。

消費電力演算部５２は、ＤＣ電力検出部５１により検出されたＤＣ電力値（ＤＣ電流値Ｉ_ｄｃ及びＤＣ電圧値Ｖ_ｄｃ）と、補正情報記憶部５３に記憶されている補正情報とを用いて、交流電源におけるＡＣ消費電力Ｗ_ａｃを推定する。

ここで、ＡＣ消費電力Ｗ_ａｃの推定手法について説明する。消費電力演算部５２は、ＡＣアダプタ３０にて直流に変換される前の交流電源の消費電力であるＡＣ消費電力Ｗ_ａｃと、交流電源の消費電流であるＡＣ消費電流Ｉ_ａｃとを、以下の（１）式及び（２）式を用いて算出する。
Ｗ_ａｃ＝Ｉ_ｄｃ×Ｖ_ｄｃ×Ｋ１×Ｋ２ ・・・（１）
Ｉ_ａｃ＝Ｗ_ａｃ×Ｋ３÷Ｖ_ａｃ ・・・（２）

ここで、Ｉ_ｄｃはＤＣ電流値であり、Ｖ_ｄｃはＤＣ電圧値である。ＤＣ電流値Ｉ_ｄｃ及びＤＣ電圧値Ｖ_ｄｃは、ＤＣ電力検出部５１により計測される。Ｖ_ａｃはＡＣ電圧値である。ＡＣ電圧値Ｖ_ａｃは、ユーザ端末２０が使用されている国の規格によって決まるものであり、例えば日本の場合１００Ｖ、米国の場合１２０Ｖ、欧州の場合２４０Ｖである。本実施形態では、補正情報に含まれる「ＡＣ入力電圧切替係数」によって、ＡＣ電圧値Ｖ_ａｃが設定される。

また上記（１），（２）式において、Ｋ１は効率補正係数であり、Ｋ２は温度補正係数であり、Ｋ３は力率補正係数である。これらの係数Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３は、それぞれが複数の条件に対応する複数のパラメータ値をもつデータセットである。消費電力演算部５２は、ＤＣ電力や温度などの各種条件に応じて各係数Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３を設定した上で、上記（１），（２）式の演算を行なう。本実施形態において、ユーザ端末２０は、これらの効率補正係数Ｋ１、温度補正係数Ｋ２、力率補正係数Ｋ３、及びＡＣ入力電圧切替係数を、ＡＣ消費電力Ｗ_ａｃの推定に用いる補正情報として補正情報記憶部５３に保持している。

ここで、補正情報の各係数の詳細についてさらに説明する。

効率補正係数Ｋ１は、ＡＣからＤＣへの電源変換効率に基づき設定されるパラメータである。電源変換効率は、消費電力が少ない時には低く、消費電力が多い時には高くなる特性があり、その特性はＡＣアダプタ３０の種類ごとに異なる。効率補正係数Ｋ１は、このような電源変換効率の特性を考慮して、消費電力の大きさに応じて設定される。より詳細には、消費電力が少ないときには、効率補正係数Ｋ１は相対的に大きく設定され、消費電力が多いときには、効率補正係数Ｋ１は相対的に小さく設定されている。効率補正係数Ｋ１は、例えば、電源変換効率の逆数である。ＤＣ消費電力測定値４０Ｗ時の効率が８８．３９％ならば、ＤＣ消費電力４０Ｗにおける効率補正係数Ｋ１は、１／０．８８３９＝１．１３となり、ＡＣ消費電力Ｗ_ａｃは、４０Ｗ×１．１３＝４５．２Ｗとなる。また、ＤＣ消費電力測定値０．０１Ｗ時の効率が９．５％ならば、ＤＣ消費電力０．０１Ｗにおける効率補正係数Ｋ１は、１／０．０９５＝１０．５となり、ＡＣ消費電力Ｗ_ａｃは、０．０１Ｗ×１０．５＝０．１０５Ｗとなる。

補正情報の一部として構成される効率補正係数Ｋ１は、具体的には、ＤＣ消費電力に応じた複数のポイント（例えば３０ポイント）における設定値を含むデータセットである。各ポイントの効率補正係数Ｋ１の設定値は、例えば、次のような手法で設定できる。まず、ＤＣ消費電力が０から最大値までの範囲における電源変換効率の推移をポイント数で分割してスムージング処理して、電源変換効率の特性カーブを作成する。そして、この特性カーブの各ポイントにおける効率値に基づいて、この効率値の逆数をとって、各ポイントの効率補正係数Ｋ１を算出する。なお、上記の電源変換効率の特性カーブは、常温（例えば２５℃）のデータを基準として作成する。

また、電源変換効率の特性カーブは、ＡＣ１００Ｖ系（ＡＣ１００〜１２０Ｖ）とＡＣ２００Ｖ系（ＡＣ２００〜２４０Ｖ）で異なる特性となる。このため、本実施形態では、効率補正係数Ｋ１のデータセットは、ＡＣ入力電圧系（ＡＣ１００Ｖ系とＡＣ２００Ｖ系）に応じて個別に設定されている。つまり、ＤＣ消費電力に応じた各ポイントにおいて、ＡＣ１００Ｖ系の場合とＡＣ２００Ｖ系の場合の２種類の効率補正係数Ｋ１が設定されている。

消費電力演算部５２は、ＡＣ入力電圧切替係数に基づきＡＣ入力電圧系を選択して、選択したＡＣ入力電圧系に関するデータセットを選択し、ＤＣ電力検出部５１により検出された現在のＤＣ電力値に応じて効率補正係数Ｋ１を選択する。

温度補正係数Ｋ２は、ＡＣアダプタ３０の温度に基づき設定されるパラメータである。温度変化により、電源変換効率が数％程度変化するので、正確なＡＣ消費電力Ｗ_ａｃを導き出す為に環境温度による補正が必要である。温度補正係数Ｋ２は、常温（例えば２５℃）のときの電源変換効率を基準として、各温度における電源変換効率の相対的な比率として表すことができる。各温度における電源変換効率が常温のものと比較して相対的に小さいときには温度補正係数Ｋ２は相対比に応じて１以上に設定され、各温度における電源変換効率が常温のものと比較して相対的に大きいときには相対比に応じて１以下に設定されている。例えば２５℃時の電源変換効率を１００％とした時の−５℃時の電源変換効率が９７．５％（２．５％の低下）ならば、−５℃での温度補正係数Ｋ２は、１／０．９７５＝１．０２５となる。このとき、常温２５℃のＡＣ消費電力Ｗ_ａｃが４５．２Ｗならば、−５℃でのＡＣ消費電力Ｗ_ａｃは、４５．２Ｗ×１．０２５＝４６．３Ｗとなる。

補正情報の一部として構成される温度補正係数Ｋ２は、具体的には、温度に応じた複数のポイント（例えば５ポイント）における設定値を含むデータセットである。各ポイントの温度は、ＡＣアダプタ３０の実使用領域に基づいて設定され、例えばポイント数を５個とする場合、−５℃、＋１５℃、２５℃、３５℃、４５℃を設定することができる。

消費電力演算部５２は、ＡＣアダプタ３０の現在の温度に応じて、温度補正係数Ｋ２を選択する。なお、ＡＣアダプタ３０の温度を直接検出できない場合には、例えば、端末装置２０に温度モニター機能があればその温度を適用することで、またはネットワーク経由で周辺の温度情報を入手して適用することで、ＡＣアダプタ３０の温度として代用することができる。

力率補正係数Ｋ３は、力率に基づき設定されるパラメータである。力率とは、交流電力の効率に関して定義された値であり、皮相電力に対する有効電力の割合である。力率は、交流電圧と交流電流との位相差をθとしてＣｏｓθで表される。ＡＣ消費電力Ｗ_ａｃを利用してＡＣ電流を導き出すためには、力率の情報が必要となる。ＡＣ消費電流を把握することにより、例えば供給設備のブレーカ電流容量に対して安全な電流値であるかを確認することも可能となる。

力率は、電源変換効率と同様に、消費電力が少ない時には低く、消費電力が多い時には高くなる特性があり、その特性はＡＣアダプタ３０の種類ごとに異なる。力率補正係数Ｋ３は、このような力率の特性を考慮して、消費電力の大きさに応じて設定される。より詳細には、消費電力が少ないときには、力率補正係数Ｋ３は相対的に大きく設定され、消費電力が多いときには、力率補正係数Ｋ３は相対的に小さくなるように設定されている。力率補正係数Ｋ３は、例えば、力率の逆数である。

ＤＣ消費電力測定値４０Ｗ時の力率が４９．５％ならば、ＤＣ消費電力４０Ｗにおける力率補正係数Ｋ３は１／０．４９５＝２．０２となる。上記のように、効率補正係数Ｋ１に基づき算出したＡＣ消費電力Ｗ_ａｃが４５．２Ｗならば、皮相電力は、４５．２Ｗ×２．０２＝９１．３ＶＡとなる。ＡＣ入力電圧がＡＣ１００Ｖならば、ＡＣ消費電流は、９１．３ＶＡ÷１００Ｖ＝０．９１３Ａとなる。また、ＤＣ消費電力測定値０．０１Ｗ時の力率が２．２％ならば、ＤＣ消費電力０．０１Ｗにおける力率補正係数Ｋ３は、１／０．０２２＝４５．５となる。上記のように、効率補正係数Ｋ１に基づき算出したＡＣ消費電力Ｗ_ａｃが０．１０５Ｗならば、皮相電力は、０．１０５Ｗ×４５．５＝４．７７７５ＶＡとなる。ＡＣ入力電圧がＡＣ１００Ｖならば、ＡＣ消費電流は、４．７７７５ＶＡ÷１００Ｖ＝０．０４７７７５Ａとなる。

補正情報の一部として構成される力率補正係数Ｋ３は、具体的には、ＤＣ消費電力に応じた複数のポイント（例えば３０ポイント）における設定値を含むデータセットである。各ポイントの力率補正係数Ｋ３の設定値は、例えば、次のような手法で設定できる。まず、ＤＣ消費電力が０から最大値までの範囲における力率の推移をポイント数で分割してスムージング処理して、力率の特性カーブを作成する。そして、この特性カーブの各ポイントにおける力率値に基づいて、この力率値の逆数をとって、各ポイントの力率補正係数Ｋ３を算出する。なお、上記の力率の特性カーブは、常温（例えば２５℃）のデータを基準として作成する。

また、力率の特性カーブは、電源変換効率と同様に、ＡＣ１００Ｖ系（ＡＣ１００〜１２０Ｖ）とＡＣ２００Ｖ系（ＡＣ２００〜２４０Ｖ）で異なる特性となる。このため、本実施形態では、力率補正係数Ｋ３のデータセットは、ＡＣ入力電圧系（ＡＣ１００Ｖ系とＡＣ２００Ｖ系）に応じて個別に設定されている。つまり、ＤＣ消費電力に応じた各ポイントにおいて、ＡＣ１００Ｖ系の場合とＡＣ２００Ｖ系の場合の２種類の力率補正係数Ｋ３が設定されている。

消費電力演算部５２は、ＡＣ入力電圧切替係数に基づきＡＣ入力電圧系を選択して、選択したＡＣ入力電圧系に関するデータセットを選択し、ＤＣ電力検出部５１により検出された現在のＤＣ電力値に応じて力率補正係数Ｋ３を選択する。

ＡＣ入力電圧切替係数は、ユーザ端末２０に現在提供されているＡＣ入力電圧系が、ＡＣ１００Ｖ系（ＡＣ１００〜１２０Ｖ）またはＡＣ２００Ｖ系（ＡＣ２００〜２４０Ｖ）のどちらかであるかを示すパラメータである。ＡＣ入力電圧切替係数は１ビットの情報で表すことができ、例えば、ＡＣ入力電圧系がＡＣ１００Ｖ系である場合には「０」を設定し、ＡＣ入力電圧系がＡＣ２００Ｖ系である場合には「１」を設定することができる。

なお、ユーザ端末２０は、ＡＣアダプタの実入力電圧を直接検出できない場合には、例えば、装置仕様より使用国の標準ＡＣ電圧を適用することで、または、ネットワークＮ経由で装置使用環境のＡＣ電圧を入手して適用することで、ＡＣ入力電圧系を判別することができる。

効率補正係数Ｋ１、温度補正係数Ｋ２、及び力率補正係数Ｋ３は、ＡＣアダプタ３０の種別ごとに異なる特性をもつものである。また、ＡＣ入力電圧切替係数は、ユーザ端末２０の使用環境によって決まるものである。ユーザ端末２０は、これらの補正情報のデータセットを、現在使用しているＡＣアダプタ３０の種別に応じて適切なものを選択して、装置内に保持している。

補正情報記憶部５３は、ユーザ端末２０で現在使用されているＡＣアダプタ３０の種別に関連付けられた補正情報を記憶している。補正情報は、現在使用中のＡＣアダプタ３０を固体識別するＩＤ情報と紐付けて記憶されてもよい。消費電力演算部５２は、この補正情報記憶部５３に記憶されている補正情報を用いて、ＡＣ消費電力Ｗ_ａｃ及びＡＣ消費電流Ｉ_ａｃを推定する。

補正情報更新部５４は、ＡＣアダプタ３０の変更／追加に応じて、補正情報記憶部５３に記憶されている補正情報を更新する。補正情報更新部５４は、サーバ１０のユーザ情報管理部４１から、ユーザが新たに購入したＡＣアダプタ３０に関する補正情報を受け取ると、ユーザ端末２０が現在実際に使用しているＡＣアダプタ３０が、補正情報記憶部５３に記憶されておりユーザ端末２０内では現在使用中と認識されているＡＣアダプタ３０と同一であるか否かを判定する。そして、両者が異なるものと判定し、新しいＡＣアダプタ３０を使用中であることを検知したときに、補正情報記憶部５３に記憶されている補正情報をサーバ１０から受け取った新しいものに更新する。

次に、図３を参照して、本実施形態に係る消費電力計測装置の動作について説明する。図３は、図１，２に示す消費電力計測システムにより実施されるユーザ端末の消費電力計測処理のフローチャートである。

ステップＳ１０１では、ユーザ端末２０のユーザにより、故障や追加を理由としてユーザ端末２０のＡＣアダプタ３０が新たに購入される。ここで、ユーザは、例えばＡＣアダプタ３０のメーカーのＷＥＢサイトやネットショップなど、ネットワークＮを利用してＡＣアダプタ３０の購入手続を行なう。

ステップＳ１０２では、ユーザのＡＣアダプタ３０の購入手続に応じて、ＡＣアダプタ３０のメーカーなど販売側のシステムにより、ＡＣアダプタ３０の「購入情報」がサーバ１０のファイル保管部４２に格納される。「購入情報」とは、ユーザが購入したＡＣアダプタ３０の図番などの識別情報や、ユーザの連絡先（Ｅメールアドレス等）を含む。

ステップＳ１０３では、サーバ１０のユーザ情報管理部４１により、購入したＡＣアダプタ３０に関連付けられた補正情報が、ユーザ端末２０に通知される（補正情報取得ステップ）。ユーザ情報管理部４１は、ステップＳ１０２で受信した購入情報から、ユーザ端末２０のＡＣアダプタ３０が変更される可能性が高いものと判断する。そして、購入情報に含まれるＡＣアダプタ３０の識別情報に基づいて、ファイル保管部４２から、今回購入したＡＣアダプタ３０の種別に対応付けられた補正情報を選択して、この選択した補正情報をユーザ端末２０に送信する。また、このとき、今回購入したＡＣアダプタ３０のＩＤ情報も併せて送信してもよい。

ステップＳ１０４では、ステップＳ１０３においてサーバ１０から送信された、新たに購入されたＡＣアダプタ３０に関する補正情報をユーザ端末２０が受信すると、ユーザ端末２０の補正情報更新部５４により、ユーザ端末２０で現在実際に使用中のＡＣアダプタ３０と、補正情報記憶部５３に記憶されている補正情報とが整合しているか否かが確認される。補正情報更新部５４は、例えば現在使用中のＡＣアダプタ３０のＩＤ情報を、補正情報記憶部５３に記憶されている補正情報に紐付けられたＩＤ情報と比較して、両者の整合／不整合を判定することができる。なお、現在使用中のＡＣアダプタ３０のＩＤ情報は、例えば、入力装置２６を介したユーザによる入力操作や選択操作により取得することができるし、または、入力装置２６のカメラのバーコード読み取り機能などを利用した読み取り操作により取得することができる。ステップＳ１０４の判定の結果、ＡＣアダプタ３０と補正情報とが整合しない場合には（ステップＳ１０４の「不整合」）、ユーザ端末２０内では現在使用しているものとされているＡＣアダプタ３０とは別種のＡＣアダプタ３０が実際には使用されていると判定して、ステップＳ１０５に進む。一方、ＡＣアダプタ３０と補正情報とが整合する場合には（ステップＳ１０４の「整合」）、現在実際に使用しているＡＣアダプタ３０が、ユーザ端末２０内では現在使用しているものとされているＡＣアダプタ３０と同一であると判定して、ステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０５では、ステップＳ１０４の判定の結果、現在実際に使用中のＡＣアダプタ３０と、補正情報記憶部５３に現在記憶されている補正情報とが不整合であるので、両者の整合性が取れるように、補正情報更新部５４により、補正情報記憶部５３に記憶されている補正情報が更新される。補正情報更新部５４は、更新された補正情報と、新しいＡＣアダプタ３０のＩＤ情報とを紐付けて補正情報記憶部５３に記憶する。

ステップＳ１０５における補正情報の更新処理は、例えば以下の手法（１）〜（４）をとることができる。

（１）ＡＣアダプタ識別情報３４が銘版記載の場合には、ユーザがＡＣアダプタ識別情報３４（図番情報など）を目視確認して、ステップＳ１０３にてサーバ１０から通知された補正情報を表示装置２７で確認・選択して更新する。

（２）ＡＣアダプタ識別情報３４が一次元バーコードの場合には、ＡＣアダプタ識別情報３４にＵＲＬ情報（サーバ１０の接続先アドレス）を埋め込むことができる。この場合、ユーザが入力装置２６のカメラのバーコード読取機能や、移動通信端末のカメラなど他機器のバーコード読取機能などを利用して、ＡＣアダプタ識別情報３４を読み取り、ＡＣアダプタ識別情報３４に記載されたＵＲＬ情報を取得する。このＵＲＬに返信することで、サーバ１０より補正情報をダウンロードして、この補正情報で更新を行なう。なお、この場合も、ステップＳ１０３にてサーバ１０から通知された補正情報を用いて更新してもよい。

（３）ＡＣアダプタ識別情報３４が二次元コードの場合には、ＡＣアダプタ識別情報３４に補正情報自体を埋め込むことができる。この場合、上記（２）と同様に二次元コード読み取り機能を利用して、ＡＣアダプタ識別情報３４を読み取り、ＡＣアダプタ識別情報３４に埋め込まれた補正情報を直接またはネットワークＮ経由で取得して、この補正情報で更新を行なう。

（４）ＡＣアダプタ識別情報３４がＲＦＩＤタグやＲＦＩＤカードの場合には、ユーザがＲＦＩＤリーダなどの読み取り装置を利用してＡＣアダプタ識別情報３４を読み取り、ＡＣアダプタ識別情報３４に埋め込まれている補正情報を直接またはネットワークＮ経由で取得して、この補正情報で更新を行なう。

ステップＳ１０６では、ステップＳ１０５の判定の結果、現在実際に使用中のＡＣアダプタ３０と、補正情報記憶部５３に現在記憶されている補正情報との整合性が有るので、適切な補正情報を使用しているものと判断して、補正情報記憶部５３に記憶されている補正情報は更新されずにそのまま維持される。

ステップＳ１０７では、ステップＳ１０５で更新された補正情報、または、ステップＳ１０６で維持された補正情報を用いて、消費電力演算部５２によりＡＣ消費電力Ｗ_ａｃが計測される（消費電力演算ステップ）。消費電力演算部５２は、まず、補正情報のＡＣ入力電圧切替係数をみて、ＡＣ入力電圧系がＡＣ１００Ｖ系、ＡＣ２００Ｖ系のどちらかを判定して、ＡＣ電圧値を選択する。また、補正情報の効率補正係数Ｋ１と力率補正係数Ｋ３の特性をＡＣ１００Ｖ系、ＡＣ２００Ｖ系から選択する。次に、ＤＣ電力検出部５１により検出されたＤＣ電圧値Ｖ_ｄｃ及びＤＣ電流値Ｉ_ｄｃを取得し、現在のＤＣ消費電力に応じた効率補正係数Ｋ１と力率補正係数Ｋ３を選択する。また、現在の温度から温度補正係数Ｋ２を選択する。そして、（１）式に、ＤＣ電圧値Ｖ_ｄｃ、ＤＣ電流値Ｉ_ｄｃ、効率補正係数Ｋ１、温度補正係数Ｋ２を代入して、ＡＣ消費電力Ｗ_ａｃを算出する。さらに、（２）式に力率補正係数Ｋ３、ＡＣ電圧値Ｖ_ａｃ、ＡＣ消費電力Ｗ_ａｃを代入して、ＡＣ消費電流Ｉ_ａｃを算出する。ステップＳ１０７の処理が完了すると、本制御フローを終了する。

図３のフローチャートでは、ステップＳ１０３においてサーバ１０からユーザ端末２０に新しいＡＣアダプタ３０に関する補正情報が通知されるのに応じて、ユーザ端末２０の補正情報記憶部５３に記憶されている補正情報の更新要否が判断されて、更新が必要な場合には補正情報が更新される。つまり、本実施形態では、ステップＳ１０３でサーバ１０からユーザ端末２０に通知される新しいＡＣアダプタ３０に関連付けられた補正情報が、ＡＣアダプタ３０の変更または追加を示す「更新トリガ」として機能する。

次に、本実施形態に係る消費電力計測装置の効果について説明する。

消費電力計測装置としてのユーザ端末２０は、ＡＣアダプタ３０の変更を示す更新トリガの入力に応じて、この変更されたＡＣアダプタ３０に関連付けられた補正情報を取得する補正情報更新部５４と、ＡＣアダプタ３０から供給されるＤＣ電力値（ＤＣ電圧値Ｖ_ｄｃ及びＤＣ電流値Ｉ_ｄｃ）と、補正情報更新部５４により取得された補正情報とに基づいて、ＡＣアダプタ３０におけるＡＣ消費電力Ｗ_ａｃを算出する消費電力演算部５２と、を備える。

この構成により、ＡＣアダプタ３０が変更された場合には、ＡＣ消費電力Ｗ_ａｃの演算に用いる補正情報が、この変更されたＡＣアダプタ３０に関連付けられた補正情報に変更される。このため、ユーザ端末２０に使用されるＡＣアダプタ３０が他種に変更されたとしても、ユーザ端末２０は、現在使用中のＡＣアダプタ３０の変換損失などの特性に合致した補正情報を常に保持することが可能となる。この結果、高精度にＡＣ消費電力Ｗ_ａｃを計測できる。

また、ユーザ端末２０において、上記の更新トリガは、ユーザ端末２０のユーザによるＡＣアダプタ３０の購入履歴情報に基づき、ネットワークＮから入力される。

従来、ＡＣアダプタ３０を交換した場合には、補正情報を更新するために、ユーザ端末２０のメーカーが端末を引き取ってプログラムを書き換えるなど、煩雑な作業が発生することが考えられた。これに対して、本実施形態では、更新トリガがユーザの購入履歴情報に基づき自動的にユーザ端末２０に提供され、この更新トリガの入力に応じて補正情報が更新される。この構成により、ユーザ端末２０のユーザは、ＡＣアダプタ３０の購入手続を行なうだけで、自動的に補正情報の更新までを行なうことが可能となり、高精度なＡＣ消費電力Ｗ_ａｃの計測を簡便に行なうことができる。

また、ユーザ端末２０においてＡＣ消費電力Ｗ_ａｃの演算に用いる補正情報は、効率補正係数Ｋ１、温度補正係数Ｋ２、力率補正係数Ｋ３、及びＡＣ入力電圧切替係数を含む。これにより、電源変換効率、温度、力率、ＡＣ入力電圧系の各条件に応じて補正係数を設定することができ、ＡＣ消費電力Ｗ_ａｃの推定精度を向上できる。

［第一変形例］
次に、図４を参照して、本実施形態の第一変形例を説明する。図４は、本実施形態の第一変形例におけるユーザ端末の消費電力計測処理のフローチャートである。

上記実施形態では、ユーザがＡＣアダプタ３０を購入した場合に、サーバ１０が、このＡＣアダプタ３０の購入情報をメーカー側から受け取るのに応じて、サーバ１０がユーザ端末２０に対して更新トリガ（購入したＡＣアダプタ３０のＩＤ情報、補正情報）を通知していた。しかしながら、例えばユーザがネットワークＮを利用せずに店舗など他の手段でＡＣアダプタを購入すると、ＡＣアダプタ３０の購入情報をサーバ１０が自動的に獲得できない場合が考えられる。このような場合には、ユーザが新たに購入したＡＣアダプタ３０の識別情報をサーバ１０に提供することを契機として、サーバ１０が更新トリガをユーザ端末２０に送信する構成とすることもできる。

図４を参照して、第一変形例におけるユーザ端末２０の消費電力計測処理を説明する。ステップＳ２０１では、ユーザ端末２０のユーザにより、故障や追加を理由としてユーザ端末２０のＡＣアダプタ３０が新たに購入される。ここで、ユーザは、例えばＡＣアダプタ３０を取り扱う店舗などでＡＣアダプタ３０を店頭購入する。

ステップＳ２０２では、ユーザの読み取り操作によって、購入したＡＣアダプタ３０のＡＣアダプタ識別情報３４が読み取られ、サーバ１０に送信される。なお、ユーザによるＡＣアダプタ識別情報３４の読み取り操作は、ステップＳ１０５にて例示した手法（１）〜（４）を適用することができる。これらの手法によって、ＡＣアダプタ識別情報３４が、ユーザ端末２０及びネットワークＮを介して、または、移動体通信網を経由して、サーバ１０に入力される。

ステップＳ２０３では、ＡＣアダプタ識別情報３４の入力に応じて、サーバ１０のユーザ情報管理部４１により、購入したＡＣアダプタ３０に関連付けられた補正情報が、ユーザ端末２０に通知される。ユーザ情報管理部４１は、ステップＳ２０２で読み取られたＡＣアダプタ識別情報３４に基づいて、ファイル保管部４２から、今回購入したＡＣアダプタ３０の種別ごとに対応付けられた補正情報を選択して、この選択した補正情報をユーザ端末２０に送信する。

ステップＳ２０４〜Ｓ２０７の処理内容は、図３のフローチャートのステップＳ１０４〜Ｓ１０７と同一なので説明を省略する。

このように、本変形例では、ユーザ端末２０のユーザによる新たに購入したＡＣアダプタ３０のＡＣアダプタ識別情報３４の読み取り操作に応じて、ＡＣアダプタ３０の変更を示す更新トリガ（ＡＣアダプタのＩＤ情報及び補正情報）がユーザ端末２０に入力される。この構成により、ユーザがＡＣアダプタ３０をネットワークＮ経由で購入しない場合でも、ＡＣアダプタ３０の購入に応じて、ユーザ端末２０内の補正情報を更新するための更新トリガをサーバ１０からユーザ端末２０に通知することが可能となるので、補正情報を更新できる機会を増やすことができ、ＡＣ消費電力Ｗ_ａｃの推定精度をより一層向上できる。

［第二変形例］
次に、図５を参照して、本実施形態の第二変形例について説明する。図５は、本実施形態の第二変形例におけるユーザ端末の消費電力計測処理のフローチャートである。

上記実施形態では、ユーザがＡＣアダプタ３０を購入した場合に、古いＡＣアダプタ３０と交換して新たに購入したＡＣアダプタ３０のみを使用する状況が想定されていた。しかしながら、例えば、ユーザがユーザ端末２０のみを持ち歩き、自宅と会社で別のＡＣアダプタ３０を使用するなど、単一のユーザ端末２０で複数のＡＣアダプタ３０を使い分ける状況も考えられる。このような場合には、例えば接続するネットワークＮの種別など、ユーザ端末２０の使用場所を特定する情報に基づいて、複数の補正情報を使い分けてＡＣ消費電力Ｗ_ａｃの推定を行なうこともできる。

図５を参照して、第二変形例におけるユーザ端末２０の消費電力計測処理を説明する。図５のフローチャートの処理の前提として、ユーザ端末２０の補正情報記憶部５３には、例えば自宅用や会社用など複数のＡＣアダプタ３０に関する複数の補正情報が予め記憶されている。つまり、本変形例の場合、ユーザ端末２０の補正情報更新部５４は、サーバ１０からの更新トリガの入力に応じて、補正情報記憶部５３に記憶されている補正情報を上書き更新するのではなく、新たな補正情報を追加する。また、これらの複数の補正情報は、複数のＡＣアダプタ３０がそれぞれ使用される際に接続されるネットワークＮの種類と紐付けられて記憶されている。図５のフローチャートの処理は、ユーザ端末２０の消費電力演算部５２により実施される。

ユーザ端末２０がネットワークＮに接続されると（ステップＳ３０１）、接続中のネットワークＮの種類が判別される（ステップＳ３０２）。そして、補正情報記憶部５３に記憶されている複数の補正情報の中から、接続中のネットワークＮに紐付けられた補正情報が選択され（ステップＳ３０３）、この補正情報を用いてＡＣ消費電力Ｗ_ａｃが計測される（ステップＳ３０４）。

例えば、自宅にてネットワークＮとの接続が確立すると、ユーザ端末２０の消費電力演算部５２により、自動的に自宅用のＡＣアダプタ３０に紐付けられた補正情報が適用される。同様に、会社にてネットワークＮとの接続が確立すると、会社用のＡＣアダプタ３０に紐付けられた補正情報が適用される。

このように、複数のＡＣアダプタ３０にそれぞれ関連付けられた複数の補正情報をユーザ端末２０の補正情報記憶部５３に記憶しておき、ユーザ端末２０が接続されるネットワークＮの種類に基づいて、複数の補正情報のうち１つを選択することにより、ユーザが使用場所ごとに補正情報を設定変更しなくとも自動的に適切な設定変更が実行されるので、高精度なＡＣ消費電力Ｗ_ａｃの計測を簡便に行なうことができる。

なお、図５の例では、ユーザ端末２０が接続されるネットワークＮの種類と紐付けて複数の補正情報を保持する構成を例示したが、複数の補正情報は、ユーザ端末２０の使用場所を特定する情報に紐付けられていればよく、ネットワークＮの種類以外にも、例えばＧＰＳなどの位置情報を利用してもよい。

本実施形態の消費電力計測システム１は、例えば、各ユーザ端末２０の使用ユーザ、使用場所、消費電力量の情報をサーバ１０で収集することにより、商用電源の電力利用に応じた課金システムに応用できる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、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。上記実施形態は、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。上記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ものである。

上記実施形態では、ＡＣアダプタ３０のＩＤ情報と補正情報とが関連付けられてサーバ１０のファイル保管部４２に記憶される構成を例示したが、各ユーザ端末２０がこれらの情報を記憶する構成でもよい。この場合、サーバ１０から送信される更新トリガは、新しいＡＣアダプタ３０のＩＤ情報のみを含み、ユーザ端末２０にて、このＩＤ情報に関連付けられる補正情報が抽出される。

また、上記実施形態では、個々のユーザ端末２０において消費電力を算出する構成を例示したが、サーバ１０が一括して消費電力推定を行なう構成としてもよい。この場合、本発明に係る消費電力計測装置の機能は、消費電力計測システム１のサーバ１０により実現される。

１ 消費電力計測システム
１０ サーバ
２０ ユーザ端末（電子機器、消費電力計測装置）
３０ ＡＣアダプタ
５２ 消費電力演算部（消費電力演算手段）
５４ 補正情報更新部（補正情報取得手段）
Ｗ_ａｃ ＡＣ消費電力
Ｋ１ 効率補正係数
Ｋ２ 温度補正係数
Ｋ３ 力率補正係数
Ｎ ネットワーク

Claims (7)

1. 電子機器に電力を供給するＡＣアダプタの変更または追加を示す更新トリガの入力に応じて、前記変更または追加されたＡＣアダプタに関連付けられた補正情報を取得する補正情報取得手段と、
   前記ＡＣアダプタから供給されるＤＣ電力値と、前記補正情報取得手段により取得された補正情報とに基づいて、前記ＡＣアダプタにおけるＡＣ消費電力を算出する消費電力演算手段と、
   を備えることを特徴とする消費電力計測装置。
2. 前記更新トリガは、当該消費電力計測装置のユーザによるＡＣアダプタの購入履歴情報に基づきネットワークから入力されることを特徴とする、請求項１に記載の消費電力計測装置。
3. 前記更新トリガは、当該消費電力計測装置のユーザによるＡＣアダプタの識別情報の読み取り操作に応じて入力されることを特徴とする、請求項１または２に記載の消費電力計測装置。
4. 複数のＡＣアダプタにそれぞれ関連付けられた複数の補正情報を有し、当該消費電力計測装置の使用場所の特定情報に基づいて、前記複数の補正情報のうち１つを選択することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の消費電力計測装置。
5. 前記補正情報は、少なくとも、効率補正係数、温度補正係数、力率補正係数、及びＡＣ入力電圧切替係数を含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の消費電力計測装置。
6. 電子機器の消費電力を計測する消費電力計測方法であって、
   前記電子機器に電力を供給するＡＣアダプタの変更または追加を示す更新トリガの入力に応じて、前記変更または追加されたＡＣアダプタに関連付けられた補正情報を取得する補正情報取得ステップと、
   前記ＡＣアダプタから供給されるＤＣ電力値と、前記補正情報取得ステップにて取得された補正情報とに基づいて、前記ＡＣアダプタにおけるＡＣ消費電力を算出する消費電力演算ステップと、
   を備えることを特徴とする消費電力計測方法。
7. 電子機器の消費電力を計測する消費電力計測プログラムであって、
   前記電子機器に電力を供給するＡＣアダプタの変更または追加を示す更新トリガの入力に応じて、前記変更または追加されたＡＣアダプタに関連付けられた補正情報を取得する補正情報取得機能と、
   前記ＡＣアダプタから供給されるＤＣ電力値と、前記補正情報取得機能により取得された補正情報とに基づいて、前記ＡＣアダプタにおけるＡＣ消費電力を算出する消費電力演算機能と、
   をコンピュータに実現させるための消費電力計測プログラム。

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