JP2014187839A - Power management device and power management system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気機器における電力消費に関する電力情報を管理する電力管理装置および電力管理システムに関する。 The present invention relates to a power management apparatus and a power management system that manage power information related to power consumption in electrical equipment.
近年、環境保護やエネルギー問題の観点から、家庭内で使用される電気機器(主として、家電機器)の省エネルギー(以下、「省エネ」とも称す。)意識を高める取り組みがなされている。省エネは、エネルギーを効率的に使用したり、余分なエネルギーの消費を抑えたりすることによって、エネルギーの消費量を低減しようとするものである。このような取り組みを支援するためのシステムとして、HEMS(Home Energy Management System:家庭内電力管理システム)が実用化されつつある。このようなHEMSを用いることで、家庭内の電力管理や電力制御をより容易に行なうことができる。 In recent years, from the viewpoint of environmental protection and energy problems, efforts have been made to raise awareness of energy saving (hereinafter also referred to as “energy saving”) of electrical equipment (mainly home appliances) used in the home. Energy saving is intended to reduce energy consumption by efficiently using energy or suppressing the consumption of excess energy. As a system for supporting such efforts, HEMS (Home Energy Management System) has been put into practical use. By using such HEMS, home power management and power control can be performed more easily.
省エネを実現するためには、まず、電気機器での電力消費の状態を測定する必要がある。この点で、電気機器と測定器とを対応付けて、当該測定器を用いて電気機器の電力消費の状態を測定することは容易であるが、測定器を用いずに電気機器の電力消費を推定する方式等も考案されている(特許文献1)。しかしながら、特許文献1では推定する機器のエネルギーの関連情報が必要となる。例えば、パソコンがある場合、パソコンの稼働情報からパソコンの周辺機器(例えばプリンタ)の消費電力を推定することが必要である。すなわち、パソコンや、パソコンの稼働情報に周辺機器の状態が含まれていること等が必要である。
In order to realize energy saving, first, it is necessary to measure the state of power consumption in electrical equipment. In this respect, it is easy to measure the power consumption state of an electric device by associating the electric device with a measuring device, but the electric power consumption of the electric device can be reduced without using the measuring device. An estimation method has also been devised (Patent Document 1). However,
この点で、本発明は、測定器に接続されていない未知の電気機器が電力線に接続されている場合であっても、当該未知の電気機器を推定することが可能な電力管理装置および電力管理システムを提供することを目的とする。 In this regard, the present invention provides a power management apparatus and power management capable of estimating an unknown electrical device that is not connected to a measuring instrument even when the unknown electrical device is connected to a power line. The purpose is to provide a system.
本発明のある局面に従う電力管理装置は、宅内に設けられたn個の電気機器を管理する電力管理装置であって、各電気機器に対応して各電気機器の電力消費量の波形パターンに関連付けられた記号情報が登録された電力パターンデータベースを格納する記憶部と、宅内全体の電力消費量およびm(m<n)個の電気機器にそれぞれ対応して設けられたm個の測定器からの電力消費量をそれぞれ取得する取得部と、取得部で取得した宅内全体の電力消費量とm個の測定器からの電力消費量とに基づいて測定器が設けられていない電気機器の電力消費量を算出する算出部と、算出部で算出された算出結果と、記憶部に格納されている電力パターンデータベースとに基づいて算出された電気機器を推定する推定部とを備える。 A power management apparatus according to an aspect of the present invention is a power management apparatus that manages n electrical devices provided in a home, and is associated with a waveform pattern of power consumption of each electrical device corresponding to each electrical device. Storage unit for storing a power pattern database in which the registered symbol information is registered, power consumption of the entire home, and m measuring devices provided corresponding to m (m <n) electrical devices, respectively. The power consumption of an electrical device that does not have a measuring device based on the acquisition unit that acquires power consumption, and the power consumption of the entire home acquired by the acquisition unit and the power consumption from m measuring devices A calculation unit that calculates the electrical device calculated based on a calculation result calculated by the calculation unit and a power pattern database stored in the storage unit.
好ましくは、取得部で取得された電力消費量の波形パターンに対応する記号情報が電力パターンデータベースに登録されていない場合には、波形パターンに関連付けられた記号情報を生成し、生成された記号情報を電力パターンデータベースに登録するパターン登録部をさらに備える。 Preferably, when symbol information corresponding to the waveform pattern of the power consumption acquired by the acquisition unit is not registered in the power pattern database, symbol information associated with the waveform pattern is generated, and the generated symbol information Is further provided with a pattern registering unit for registering in the power pattern database.
好ましくは、推定部は、算出部で算出された算出結果である電力消費量の波形パターンを分析して、記号情報を生成し、生成された記号情報が、電力パターンデータベースに登録された記号情報に従う隠れマルコフモデルの条件を満たすか否かを判断する。 Preferably, the estimation unit analyzes the waveform pattern of the power consumption that is the calculation result calculated by the calculation unit, generates symbol information, and the generated symbol information is registered in the power pattern database. It is determined whether or not the condition of the hidden Markov model according to is satisfied.
本発明のある局面に従う電力管理システムは、複数の宅内にそれぞれ設けられた複数の電気機器の消費電力をそれぞれ管理する複数の電力管理装置と、複数の電力管理装置に対して共通に設けられ、各電気機器に対応して各電気機器の電力消費量の波形パターンに関連付けられた記号情報が登録された電力パターンデータベースを格納する記憶装置とを備え、各電力管理装置は、宅内全体の電力消費量および宅内に設けられたn個の電気機器のうちのm(m<n)個の電気機器にそれぞれ対応して設けられたm個の測定器からの電力消費量をそれぞれ取得する取得部と、取得部で取得した宅内全体の電力消費量とm個の測定器からの電力消費量とに基づいて測定器が設けられていない電気機器の電力消費量を算出する算出部と、算出部で算出された算出結果と、記憶装置に格納されている電力パターンデータベースとに基づいて算出された電気機器を推定する推定部とを含む。 A power management system according to an aspect of the present invention is provided in common to a plurality of power management devices that respectively manage power consumption of a plurality of electrical devices respectively provided in a plurality of homes, and a plurality of power management devices, A storage device that stores a power pattern database in which symbol information associated with the waveform pattern of the power consumption of each electrical device is registered corresponding to each electrical device, and each power management device An acquisition unit that acquires the amount and power consumption from m measuring devices provided corresponding to m (m <n) electrical devices out of n electrical devices provided in the house, respectively A calculation unit for calculating the power consumption of an electrical device not provided with a measuring device based on the power consumption of the entire home acquired by the acquisition unit and the power consumption from the m measuring devices; Calculation The including calculation results, the estimation unit that estimates an electrical equipment which is calculated on the basis of the power pattern database stored in the storage device.
測定器に接続されていない未知の電気機器が電力線に接続されている場合であっても、当該未知の電気機器を推定することが可能である。 Even when an unknown electrical device that is not connected to a measuring instrument is connected to a power line, the unknown electrical device can be estimated.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
<電力管理システムの構成>
以下、家屋内で使用される1つまたは複数の電気機器を含む電力管理システムを一例として説明するが、本発明はこのような電力管理システムのみに適用されるものではない。家屋は、住宅やオフィスなどを含む。
<Configuration of power management system>
Hereinafter, a power management system including one or a plurality of electric devices used in a house will be described as an example. However, the present invention is not applied only to such a power management system. Houses include houses and offices.
図1は、本発明の実施の形態に従う電力管理システム1の全体構成を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a
図1を参照して、本実施の形態に従う電力管理システム1は、住宅やオフィスなどの家屋内に設置される。より具体的には、電力管理システム1は、電力を消費する電気機器として、複数の家電機器を含む。
Referring to FIG. 1,
図1には、これらに限られるものではないが、家電機器として、家屋内に設置されるエアコン(空気調和機)200A、テレビジョン200B、電子レンジ200C、冷蔵庫200D、および照明器具200Eなどが図示されている。 Although not limited to these, FIG. 1 illustrates an air conditioner (air conditioner) 200A, a television 200B, a microwave oven 200C, a refrigerator 200D, a lighting fixture 200E, and the like installed in a house as home appliances. Has been.
さらに、電力管理システム1は、中継器150を介して電気機器200を監視・制御するための電力管理装置の一種であるホームコントローラ100、ホームコントローラ100と接続された表示部102ならびにスマートメータ160を含む。
Furthermore, the
ホームコントローラ100は、中継器150と連携して有線または無線のネットワーク401を介して、電気機器200に関連付けられた測定器400A,400B,400C,400Eなどとの間でデータ通信が可能である。本例においては、ホームコントローラ100は、n個(本例においては5個)の電気機器を管理する場合が示されており、測定器400はm(m<n)個(本例においては4個)設けられている場合が示されている。
The
スマートメータ160は、家屋の外(宅外)に設置されている。スマートメータ160は、通信機能を有する電力量計であり、ホームコントローラ100と通信可能に接続されている。スマートメータ160は、電力会社の発電所が発電した電力を電力系統を介して受電し、各電気機器200と電力線により各電気機器200に給電可能に設けられている。そして、スマートメータ160は、宅内全体の電力消費量を計測してホームコントローラ100に送信する。なお、本例においては、スマートメータ160から送信される宅内全体の電力消費量をホームコントローラ100が取得する方式について説明するが、スマートメータ160に限らず、他の計測機器を用いて宅内全体の電力消費量を計測してホームコントローラ100が取得する構成としても良い。例えば、パワーコンディショナで宅内全体の電力消費量を計測して、当該計測した電力消費量をホームコントローラ100が取得するようにしても良い。
The
ネットワーク401としては、任意のものを利用することができるが、有線のネットワークであれば、例えば、イーサネット(登録商標)、PLC(Power Line Communications)などを用いることができる。また、無線のネットワークであれば、例えば、IEEE802.11規格に準拠する無線LAN(Local Area Network)、ZigBee(登録商標)、Bluetooth(登録商標)、赤外線通信方式などを用いることができる。さらに、複数の通信方式を組み合わせてもよい。なお、本例においては、中継器150を設けた構成が示されているが中継器150を設けず、ホームコントローラ100が電力管理装置として直接制御する構成とすることも可能である。また、中継器150を設けた場合には、中継器150に電力管理装置としての機能をもたせ、ホームコントローラ100上で中継器150を制御するアプリケーションソフトを動作させてもよい。
An arbitrary network can be used as the
測定器400は、いずれかの電気機器200に関連付けられ、当該関連付けられた電気機器200における電力消費に関する情報を測定するとともに、その測定情報をホームコントローラ100へ送信する。典型的には、測定器400としては、電力線402と電気機器200のプラグとの間に配置されて電力消費の状態を測定する消費電力測定装置が用いられる。
The measuring
図1に示す例では、電力線402に4つの測定器400A,400B,400C,400Eが電気的に接続されている。測定器400Aには、エアコン200Aのプラグ250Aが接続されており、測定器400Bには、テレビジョン200Bのプラグ250Bが接続されており、測定器400Cには、電子レンジ200Cのプラグ250Cが接続されており、測定器400Eには、照明器具200Eのプラグ250Eが接続されている。そのため、測定器400A,400B,400C,400Eは、それぞれ、エアコン200A、テレビジョン200B、電子レンジ200C、照明器具200Eにおける電力消費に関する情報を測定する。なお、冷蔵庫200Dについては、測定器400が対応付けられていないため直接的に電力消費の状態を測定することはできない。
In the example shown in FIG. 1, four
ホームコントローラ100は、中継器150を介して取得した各電気機器200に関連付けられた測定器400等からそれぞれ送信される電力消費に関する情報をハードディスク109に格納する。
The
ホームコントローラ100は、電力管理システム1における電力消費の状態などをユーザに提示したり、ユーザから電力管理システム1における電力管理に関する指示を受け付けたりするような、ユーザインターフェイスを提供する。
The
また、ホームコントローラ100は、ハードディスク109に格納される電力消費に関する情報などに基づいて、電力消費に関するグラフ等を表示することも可能である。ホームコントローラ100は、ポータブル型であってもよいし、テーブル上に配置されたベースに対して着脱自在であってもよいし、部屋の壁などに固定されるものであってもよい。
The
本例においては、ホームコントローラ100が、各測定器とデータ通信してデータを取得する構成について主に説明したが、図示しないデータを収集するサーバを設けて、当該サーバが各測定器とデータ通信してデータを蓄積し、ホームコントローラ100が当該サーバに蓄積されたデータを取得する形態の構成とすることも可能である。
In this example, the configuration in which the
次に、図1に示す電力管理システム1を構成する点で主要なホームコントローラ100のハードウェア構成について説明する。
Next, the hardware configuration of the
<ホームコントローラ100>
図2は、本発明の実施の形態に従うホームコントローラ100のハードウェア構成を示す模式図である。
<
FIG. 2 is a schematic diagram showing a hardware configuration of
図2を参照して、ホームコントローラ100は、プロセッサであるCPU(Central Processing Unit)101と、通信インターフェイス106と、出力インターフェイス107と、入力インターフェイス108と、ハードディスク109と、メモリ110とを含む。当該構成において、出力インターフェイス107と表示部102のスピーカ111、ディスプレイ103が接続されており、音声および画像を表示部102に表示することが可能である。また、表示部102は、タブレット104および操作ボタン105を含み、当該タブレット104および操作ボタン105からの操作入力を入力インターフェイス108は受け付ける。
Referring to FIG. 2,
CPU101は、ホームコントローラ100における全体処理を司る処理主体であり、メモリ110などに予め格納されたプログラムを実行することで、後述するような各種機能を提供する。CPU101は、入力インターフェイス108を介してタブレット104または操作ボタン105により入力されたユーザ操作に応答して、当該ユーザ操作によって指示された処理を実行する。このような指示としては、電気機器200に対する運転/停止に関する指示、測定器400に対する電源供給の制御指示、現在または過去の電力管理状態を表示する指示などを含む。
The
表示部102は、ユーザインターフェイスを提供する装置であり、CPU101からの命令に従って各種情報をユーザに提示するとともに、ユーザから入力された指示をCPU101へ出力する。より具体的には、ディスプレイ103は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)や有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイなどからなり、その表示面に画像を表示する。タブレット104は、ユーザの指などによるタッチ操作を検出して、そのタッチ操作がなされた位置を示す座標値などをCPU101へ出力する。本実施の形態においては、表示部102の表示面に対応付けてタブレット104が設けられている。但し、ホームコントローラ100は、必ずしもタッチパネルを含む必要はなく、ユーザに対して、各種情報を提示できればよい。
The
操作ボタン105は、ユーザ操作を受け付けるための入力手段であり、典型的には、表示部102の表面に1つまたは複数が配置される。典型的に、操作ボタン105は、決定ボタン、戻りボタン、方向ボタン、テンキーなどの複数のボタンやキーを含む。操作ボタン105は、ユーザ操作を受け付けると、そのユーザ操作を示す情報をCPU101へ出力する。
The
通信インターフェイス106は、CPU101からの命令に従って、測定器400などとの間でデータ通信を行なう。より具体的には、通信インターフェイス106は、上述したような、イーサネット(登録商標)、PLC(Power Line Communications)、IEEE802.11規格に準拠する無線LAN(Local Area Network)、ZigBee(登録商標)、Bluetooth(登録商標)、赤外線通信方式などを利用する。
The
出力インターフェイス107は、CPU101と表示部102との間の内部コマンドの遣り取りを仲介する。入力インターフェイス108は、タブレット104および/または操作ボタン105とCPU101との間の内部コマンドの遣り取りを仲介する。
The output interface 107 mediates exchange of internal commands between the
ハードディスク109は、記憶手段の一種としてホームコントローラ100での情報処理に必要な各種データを格納する。
The
メモリ110は、揮発性記憶装置であるRAM(Random Access Memory)や、不揮発性記憶装置であるROM(Read-Only Memory)などによって実現され、CPU101によって実行されるプログラムや、CPU101によるプログラムの実行に必要なワークデータを格納する。
The
スピーカ111は、音声デバイスであり、CPU101からの命令に従って音声を出力する。時計112は、計時手段であり、CPU101からの命令に従って、現在の日付や時刻をCPU101へ応答する。
The speaker 111 is an audio device, and outputs audio according to a command from the
なお、記憶手段として機能するハードディスク(HDD)109および/またはメモリ110は、通信インターフェイスを介して接続される記憶媒体を用いて実現してもよい。このような記憶媒体としては、フラッシュメモリ、マスクROM、EPROM(Electronically Programmable Read-Only Memory)、EEPROM(Electronically Erasable Programmable Read-Only Memory)、IC(Integrated Circuit)カードなどの半導体記憶媒体、CD−ROM(Compact Disc-Read Only Memory)やDVD−ROM(Digital Versatile Disk-Read Only Memory)などの光学ディスク記憶媒体、MO(Magnetic Optical Disc)やMD(Mini Disc)などの光磁気ディスク記憶媒体、FD(Flexible Disk)、磁気テープ、カセットテープなどの磁気記憶媒体を用いることができる。
The hard disk (HDD) 109 and / or the
ホームコントローラ100における情報処理は、CPU101が周辺のハードウェアコンポーネントと連係してプログラムを実行することで実現される。一般的には、このようなプログラムは、メモリ110などに予めインストールされる。
Information processing in the
このようなプログラムは、任意の記憶媒体に格納されて流通することで提供されうる。あるいは、このようなプログラムは、インターネットなどに接続されているサーバ装置(または、他の装置)からのダウンロードによって提供されうる。すなわち、記憶媒体から格納されているプログラムが読み出されて、または、サーバ装置からダウンロードによりプログラムが取得されて、メモリ110などに一旦格納される。そして、CPU101は、メモリ110に格納されたプログラムを実行可能な形式に展開した上で、当該プログラムを実行する。このようなプログラムを格納する記憶媒体としては、フラッシュメモリ、マスクROM、EPROM、EEPROM、ICカードなどの半導体記憶媒体、CD−ROMやDVD−ROMなどの光学ディスク記憶媒体、MOやMDなどの光磁気ディスク記憶媒体、FD、磁気テープ、カセットテープなどの磁気記憶媒体を用いることができる。
Such a program can be provided by being stored and distributed in an arbitrary storage medium. Alternatively, such a program can be provided by downloading from a server device (or other device) connected to the Internet or the like. That is, the program stored in the storage medium is read out, or the program is acquired by downloading from the server device and temporarily stored in the
さらに、メモリ110などに予めプログラムをインストールするのではなく、別のシステムまたは装置に格納されているプログラムをCPU101が読み出して実行するようにしてもよい。
Furthermore, instead of installing the program in advance in the
さらに、記憶媒体などから読み出されたプログラムが、コンピュータに装着された機能拡張ボードや機能拡張ユニットに搭載されるメモリなどに書き込まれた後、当該プログラムに従って、当該機能拡張ボードや機能拡張ユニットに搭載される演算部(CPUなど)が必要な処理の全部または一部を行なうことで、本実施の形態に従う機能を実現するようにしてもよい。 Furthermore, after a program read from a storage medium or the like is written to a memory or the like mounted on a function expansion board or function expansion unit mounted on the computer, it is stored in the function expansion board or function expansion unit according to the program. The function according to the present embodiment may be realized by performing all or a part of the necessary processing by a mounted arithmetic unit (CPU or the like).
さらに、CPU101がプログラムを実行することにより本実施の形態に従うすべての機能を実現するだけでなく、プログラムに従って、コンピュータ上で実行されているOS(オペレーティングシステム)などが必要な処理の全部または一部を行なうことで、本実施の形態に従う機能を実現するようにしてもよい。
Furthermore, not only the functions according to the present embodiment are realized by the
上述のようなソフトウェアによって本実施の形態に従う機能を実現する場合には、記憶媒体などから読み出されたプログラム自体、または、当該プログラムを格納した記憶媒体が本発明の一形態を構成することになる。 When the function according to the present embodiment is realized by the software as described above, the program itself read from the storage medium or the like, or the storage medium storing the program constitutes one embodiment of the present invention. Become.
なお、本明細書において、プログラムは、CPU101により直接的に実行可能なプログラムだけではなく、ソースプログラム形式のプログラム、圧縮処理されたプログラム、および暗号化されたプログラムを含む。
In this specification, the program includes not only a program that can be directly executed by the
さらに、上述のホームコントローラ100の機能の一部を中継器150に持たせ、ホームコントローラからブラウジングツールを使用して中継器をコントロールして本実施の形態に従う機能を実現するようにしてもよい。
Further, a part of the functions of the
<測定器400>
図3は、本発明の実施の形態に従う測定器400の外観図である。ここで、図3(a)には、測定器400のソケット4001を含む斜視図を示し、図3(b)には、測定器400の側面図を示し、図3(c)には、測定器400のプラグ4002を含む斜視図を示す。
<
FIG. 3 is an external view of measuring
図3(a)〜図3(c)を参照して、測定器400は、電力線402を流れる電力を供給するためのソケットと電気機器200のプラグとの間に介挿されるように配置される。より具体的には、図3(a)を参照して、測定器400の表面4051には、プラグ差込用のソケット4001が設けられている。一方、図3(b)および図3(c)を参照して、測定器400の表面4051とは反対側の面である表面4053には、プラグ4002が設けられている。ソケット4001には、電気機器200のプラグが差し込まれるとともに、プラグ4002は、家屋内に設けられる電力線402を介して電力を供給するためのソケット(コンセント/アウトレット)に差し込まれる。
Referring to FIGS. 3A to 3C, measuring
なお、測定器400は、なるべく薄い方が好ましいので、側面4052の厚さは可能な限り小さく設計される。
Since the measuring
測定器400の表面4051には、さらに、LED4041および設定ボタン4042が設けられている。LED4041は、測定器400におけるデータ処理状態を表示する。より具体的には、LED4041は、データ処理状態に応じて、点灯の有無、点滅の有無/周期、発光色などを異ならせる。設定ボタン4042は、ユーザ操作を受け付けるための入力手段であり、ユーザによって操作されると、測定器400における初期設定などが開始される。
On the
図4は、本発明の実施の形態に従う測定器400のハードウェア構成を示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a hardware configuration of measuring
図4を参照して、測定器400は、ソケット4001、プラグ4002、LED4041、および設定ボタン4042に加えて、ソケット4001とプラグ4002とを電気的に接続する一対の主配線4004および4005と、主配線4005に挿入されたシャント抵抗4003と、電源部4007と、電力検出部4010と、通信モジュール4020と、アンテナ4030とを含む。
Referring to FIG. 4, measuring
電力検出部4010は、プラグ4002からソケット4001へ流れる電力を検出する。より具体的には、電力検出部4010は、電圧入力ADC(Analog to Digital Converter:アナログ・デジタル変換器)4011と、電流入力ADC4012と、乗算器4013と、デジタル/周波数変換部4014とを含む。
The
電圧入力ADC4011は、配線V1PおよびV1Nを介して、主配線4004および4005にそれぞれ接続される。電圧入力ADC4011は、主配線間に生じる電圧(電位差)を示すデジタル信号を乗算器4013へ出力する。
電流入力ADC4012は、配線V2PおよびV2Nを介して、主配線4005に挿入されたシャント抵抗4003の両端と電気的に接続される。シャント抵抗4003は、流れる電流値を測定するために使われる微小な(数百マイクロΩ)抵抗である。電流入力ADC4012は、シャント抵抗4003に流れる電流の電流値を示すデジタル信号を乗算器4013へ出力する。
The
乗算器4013は、電圧入力ADC4011からのデジタル信号(電圧値)と、電流入力ADC4012からのデジタル信号(電流値)とを乗算し、その結果得られた値(消費電力/単位:WまたはkW)を示すデジタル信号をデジタル/周波数変換部4014へ出力する。
The
デジタル/周波数変換部4014は、乗算器4013からのデジタル信号を周波数信号に変換し、その結果得られた周波数信号を通信モジュール4020へ出力する。
The digital /
電源部4007は、測定器400の各コンポーネントに電力を供給する。電源部4007は、主配線4004および4005に接続され、プラグ4002からソケット4001へ流れる電力の一部を測定器400の動作用の電力として利用する。電源部4007は、交流電力を直流電力に変換した後、その直流電力を電力検出部4010および通信モジュール4020へ供給する。
The
通信モジュール4020は、電力検出部4010により算出されたソケット4001に接続されている電気機器における消費電力を示す無線信号を、アンテナ4030を介して送出する。より具体的には、通信モジュール4020は、CPU4021と、ROM4022と、RAM4023と、GPIO(General Purpose Input/Output)4024と、無線RF(Radio Frequency)部4025とを含む。
The
GPIO4024は、デジタル/周波数変換部4014から入力された周波数信号を受信し、その周波数信号の情報をCPU4021へ出力する。
The GPIO 4024 receives the frequency signal input from the digital /
CPU4021は、GPIO4024からの周波数信号の情報を所定のロジックに従ってデータ変換し、その結果を無線RF部4025へ出力する。無線RF部4025は、CPU4021からのデータ変換結果に基づいて搬送波を変調することで、無線信号を生成する。無線RF部4025で生成された無線信号は、アンテナ4030を介して、送信される。
The
CPU4021は、ROM4022に予め格納されているプログラムを実行することで、上述のような処理を実現する。RAM4023は、CPU4021によるプログラムの実行に必要なワークデータを格納する。
The
<測定情報>
測定器400は、電力消費に関する情報として、基本的には接続されている電気機器で消費される消費電力(単位:WまたはkW))を測定する。この消費電力を所定時間に亘って積算することで、当該電気機器の消費電力量(単位:WhまたはkWh)が算出される。
<Measurement information>
The measuring
ホームコントローラ100は、それぞれの電気機器における消費電力および消費電力量のいずれをも表示することが可能である。さらに、複数の電気機器をグルーピング化して、そのグループ全体についての消費電力および消費電力量を表示することも可能である。
The
そのため、測定器400から送信される対応する電気機器200についての測定情報の実装例としては、例えば、以下のようになる(但し、以下の例に限られるものではない)。
Therefore, an example of mounting measurement information about the corresponding
(1) 測定器400が電気機器200における消費電力を所定周期ごと(例えば、1秒ごと)に測定し、当該測定周期と同じ送信周期で、その測定された消費電力を測定情報として送信する。
(1) The
(2) 測定器400が電気機器200における消費電力を所定周期ごと(例えば、1秒ごと)に測定し、当該測定周期よりは長い送信周期で、前回の送信から今回の送信までの間に測定された複数の消費電力を測定情報として送信する。
(2) The
(3) 測定器400が電気機器200における消費電力を所定周期ごと(例えば、1秒ごと)に測定し、当該測定周期よりは長い送信周期で、前回の送信から今回の送信までの間に測定された複数の消費電力を平均して得られた平均消費電力を測定情報として送信する。
(3) The
(4) (2)または(3)において、前回の送信から今回の送信までの間に測定された複数の消費電力を積算した消費電力量を測定情報に付加した上で送信する。さらに、複数の消費電力の平均値・最小値・最大値などを付加してもよい。 (4) In (2) or (3), transmission is performed after adding to the measurement information a power consumption amount obtained by integrating a plurality of power consumptions measured from the previous transmission to the current transmission. Furthermore, you may add the average value, minimum value, maximum value, etc. of some power consumption.
測定情報には、測定器400が何らかの手段で取得した時刻情報を付加してもよいが、一般的には、ホームコントローラ100が測定情報を受信すると、そのときの時刻を時計112より取得し、受信した測定情報と関連付けてハードディスク109に格納する。
Although time information acquired by the measuring
ホームコントローラ100と測定器400との間での測定情報の遣り取りについては、任意のプロトコルを採用することができる。典型的には、測定器400が自身の測定した測定結果を含むパケットをブロードキャストし、ホームコントローラ100がこのパケットを受信する構成が採用される。但し、ホームコントローラ100がそれぞれの測定器400に対して定期的にポーリングするようにしてもよい。
An arbitrary protocol can be adopted for exchanging measurement information between the
<機能構成>
図5は、本発明の実施の形態に従うホームコントローラ100の機能ブロック図である。
<Functional configuration>
FIG. 5 is a functional block diagram of
図5を参照して、ここでは、ホームコントローラ100には、CPU101がメモリ110に格納されているプログラム等に基づいて他のハードウェア等と協働して種々の機能ブロックを実現する場合が示されている。
Referring to FIG. 5, here,
具体的には、ホームコントローラ100は、情報取得部300と、情報データベース301と、電力パターン抽出部302と、記号情報生成部303と、電力パターンデータベース304とを含む。情報データベース301および電力パターンデータベース304は、HDD109内に格納されるものである。
Specifically,
情報取得部300は、スマートメータ160から宅内の電気機器の合計の電力消費に関する情報を取得する。また、各測定器400から対応するそれぞれの電気機器に関する電力消費に関する情報を取得する。そして、情報取得部300は、取得した電力消費に関する情報を情報データベース301に格納する。
The
電力パターン抽出部302は、情報データベースに格納されている各電気機器に関する電力消費に関する情報に基づいて当該電気機器の一定の規則に従う電力消費量の波形パターンを抽出する。そして、記号情報生成部303に出力する。
The power
記号情報生成部303は、抽出された波形パターンに基づいて記号情報を生成する。本例において、記号情報生成部303は、抽出された波形パターンに基づいて後述する隠れマルコフモデルで用いられる記号情報を生成する。隠れマルコフモデルについては後述する。そして、記号情報生成部303は、生成した記号情報を当該電気機器の電力消費量の波形パターンとして電力パターンデータベース304に登録する。すなわち、電力パターン抽出部302および記号情報生成部303は、電気機器の電力消費量の波形パターンに関連付けられた記号情報を生成し、電力パターンデータベース304に登録するパターン登録部としての機能を有する。
The symbol
さらに、ホームコントローラ100は、差分計算部306と、パターン推定部308とをさらに含む。
Furthermore,
差分計算部306は、情報データベース301に格納された宅内の電気機器の合計の電力消費に関する情報から各測定器400で測定された電気機器に関する情報を減算する処理を行う。当該処理により、測定器400で測定されていない電気機器の電力消費に関する情報を取得することができる。
The
パターン推定部308は、差分計算部306により取得された電力消費に関する情報と、電力パターンデータベース304に登録された記号情報とに基づいて電気機器を推定する。具体的には、パターン推定部308は、差分計算部306で取得した測定器400で測定されていない電気機器の電力消費に関する情報を電力パターン抽出部302に出力する。そして、電力パターン抽出部302は、パターン推定部308から出力された電気機器に関する情報に基づいて一定の規則に従う電力消費量の波形パターンを抽出する。そして、記号情報生成部303に出力する。記号情報生成部303は、抽出された波形パターンに基づいて記号情報を生成し、生成した記号情報をパターン推定部308に出力する。パターン推定部308は、記号情報生成部303で生成された記号情報が電力パターンデータベース304に登録されている記号情報に従う状態遷移図の条件を満たすかどうかを判断する。
The
そして、パターン推定部308は、記号情報生成部303から出力された記号情報が電力パターンデータベース304に登録されている記号情報に従う状態遷移図の条件を満たすと判断した場合には、当該記号情報に対応付けられている電気機器と推定して、出力する。これにより測定器400により測定されていない電気機器、すなわち未知の電気機器であっても当該電気機器を推定して、推定された電気機器として電力消費に関する情報を管理することが可能である。
If the
次に、隠れマルコフモデルについて説明する。
隠れマルコフモデルとは、確率モデルの一つであり、システムがパラメータ未知のマルコフ過程であると仮定し、観測可能な情報からその未知のパラメータを推定するアルゴリズムである。
Next, the hidden Markov model will be described.
A hidden Markov model is one of probabilistic models and is an algorithm that estimates an unknown parameter from observable information on the assumption that the system is a Markov process with an unknown parameter.
図6は、隠れマルコフモデルの遷移を説明する図である。
図6を参照して、音声パターン認識において、ここでは、英数字1(One)と2(Two)とを区別する隠れマルコフモデルの遷移が示されている。ここでOneの音節はw→ah→nの時間順となる。一方、Twoは、t→uwの時間順となる。
FIG. 6 is a diagram for explaining the transition of the hidden Markov model.
Referring to FIG. 6, in speech pattern recognition, here, a transition of a hidden Markov model that distinguishes between alphanumeric 1 (One) and 2 (Two) is shown. Here, the syllables of One are in the order of w → ah → n. On the other hand, Two is in the order of time t → uw.
遷移図には複数の状態があり、入力された音声パターンに従って状態が遷移して、OneまたはTwoを認識して終了する。 The transition diagram has a plurality of states, and the state transitions according to the input voice pattern, and recognizes One or Two and ends.
それぞれの状態は事前に遷移基準が統計的に学習される。
例えば、Oneの場合、開始されてからwの音声パターンが入力すると、w状態に遷移する。なお、たとえば人によりwの音が異なるが、w状態への遷移は統計的に求められているため、個人差があっても正しく遷移することが可能である。w状態では、次のahの音声パターンの入力を待つことになる。場合により、Oneの長さは異なり、そのため待つ状態となる。次にah状態では、nの音声パターンの入力を待つことになる。次にnの音声パターンの入力に従ってn状態に遷移して、Oneが認識される。また、Twoの場合についても同様である。
For each state, the transition criterion is statistically learned in advance.
For example, in the case of One, when a voice pattern of w is input after the start, the state transitions to the w state. For example, although the sound of w varies depending on the person, since the transition to the w state is statistically determined, it is possible to transition correctly even if there are individual differences. In the w state, input of the next ah speech pattern is awaited. Depending on the case, the length of One is different, and therefore, the waiting state is entered. Next, in the ah state, input of n sound patterns is awaited. Next, the state transitions to the n state according to the input of the n speech patterns, and One is recognized. The same applies to the case of Two.
ここで、One、Two以外の選択肢も考えられるが、その場合、新たな選択肢を追加するか、全ての状態からガベージ状態に遷移させることも可能である。この場合、それぞれの状態で期待されていない音声パータンが入力された場合、このガベージ状態に遷移させ、例えば「不一致」とすることができる。 Here, options other than One and Two are conceivable, but in that case, it is possible to add a new option or to transition from all states to the garbage state. In this case, when an audio pattern that is not expected in each state is input, the state can be changed to the garbage state, for example, “disagreement”.
ここで、音節と、所定の音声パターンとは対応付けられている。
本実施の形態においては、この隠れマルコフモデルの原理を利用して、記号情報と、所定の電力消費量の波形パターンとを対応付けるものとする。
Here, the syllable and the predetermined voice pattern are associated with each other.
In the present embodiment, symbol information and a waveform pattern of a predetermined power consumption are associated with each other using the principle of the hidden Markov model.
例えば、ある電力消費量の波形パターンが入力された場合に、ある記号情報を対応付けて登録する。連続的なそれぞれが異なる複数の電力消費量の波形パターンが入力された場合には、連続的なそれぞれが異なる記号情報として登録する。なお、記号情報として音節を登録するようにしても良い。 For example, when a waveform pattern of a certain amount of power consumption is input, certain symbol information is associated and registered. When a plurality of waveform patterns having different power consumptions are input, they are registered as different symbol information. A syllable may be registered as symbol information.
<電気機器の登録>
次に、本実施の形態に従う電力パターンデータベース304への記号情報の登録について説明する。
<Registering electrical equipment>
Next, registration of symbol information in
図7は、本実施の形態に従う冷蔵庫200Dの電力消費に関する情報を説明する図である。 FIG. 7 is a diagram illustrating information regarding power consumption of refrigerator 200D according to the present embodiment.
図7を参照して、ここでは、例えば測定器400と冷蔵庫200Dとが接続されて、当該冷蔵庫の電力消費に関する情報が取得された場合について説明する。なお、当該冷蔵庫の電力消費に関する情報は、少なくとも記号情報を生成するのに必要な時間分、測定器400により計測されるものとする。なお、取得する情報に関して、一定期間(たとえば一週間等)計測しておいて、当該計測結果を分析してある規則的なパターンとなる期間のみを取得するようにしても良い。
With reference to FIG. 7, here, for example, a case where measuring
電力パターン抽出部302は、取得された電力消費に関する情報に基づいて電力消費量の波形パターンを抽出する。本例においては、一例として、所定時間毎に区切って、区切られた電力消費量の波形パターンをそれぞれ分析して、区切られた波形パターンを分類する。当該分析、分類は、例えば、所定のアルゴリズムに従ってモデリングとなる波形パターンと比較して、比較した波形パターンとの類似度により波形パターンを分類することが可能である。
The power
本例においては、時系列的に全体として25秒測定した電力消費に関する情報が示されていて、所定時間毎として1.6秒毎に区切った波形パターンが示されている。 In this example, information on power consumption measured for 25 seconds as a whole in time series is shown, and a waveform pattern divided every 1.6 seconds as a predetermined time is shown.
そして、区切られた波形パターンにおいて、類似度が高い波形パターンが分類されて、本例においては、波形パターンPA,PB,PCに分類されている場合が示されている。 In the divided waveform patterns, waveform patterns with high similarity are classified, and in this example, the waveform patterns PA, PB, and PC are classified.
図8は、本実施の形態に従う波形パターンを分類する際のモデリングとなる波形パターンを説明する図である。 FIG. 8 is a diagram illustrating a waveform pattern that is used for modeling when the waveform pattern according to the present embodiment is classified.
図8を参照して、ここでは、所定時間毎に区切られた複数の波形パターンが重ね合わせられた場合が示されている。 Referring to FIG. 8, here, a case where a plurality of waveform patterns divided every predetermined time is superimposed is shown.
具体的には、外形的に近似している4つの波形パターンPB1〜PB4が示されている。ここでは、4つの波形パターンが示されているが、特に4つに限られず、さらに複数の波形パターンに基づいて生成しても良い。なお、外形的に近似しているかどうかは、複数のサンプリング数を取得して統計的に判断する。具体的には、一例として波形パターンの特徴量等を算出して判断するようにしても良い。 Specifically, four waveform patterns PB1 to PB4 that are approximate in outline are shown. Here, four waveform patterns are shown, but the number is not particularly limited to four, and may be generated based on a plurality of waveform patterns. Note that whether or not the outer shape is approximated is statistically determined by acquiring a plurality of sampling numbers. Specifically, for example, the feature amount of the waveform pattern may be calculated and determined.
図9は、図8に従う波形パターンに基づいてモデリングとなる波形パターンを生成する場合を説明する図である。 FIG. 9 is a diagram for explaining a case where a waveform pattern to be modeled is generated based on the waveform pattern according to FIG.
図9を参照して、例えば、図8の複数の波形パターンを平均化したことにより、モデリングとなる波形パターンが生成された場合が示されている。 Referring to FIG. 9, for example, a case where a waveform pattern to be modeled is generated by averaging a plurality of waveform patterns in FIG.
そして、たとえば、生成した当該モデリングとなる波形パターンを基準として、当該波形パターンと他の波形パターンとを比較して、類似度が高ければ同じ分類に属する波形パターンと認識することが可能である。 Then, for example, the generated waveform pattern to be modeled is used as a reference, the waveform pattern is compared with another waveform pattern, and if the degree of similarity is high, it can be recognized as a waveform pattern belonging to the same category.
波形パターンPAおよび波形パターンPCについても同様の方式により分類することが可能である。 The waveform pattern PA and the waveform pattern PC can be classified by the same method.
当該方式により、再び図7を参照して、記号情報生成部303は、電力パターン抽出部302の抽出結果に基づいて記号情報を生成する。本例においては、波形パターンの順序に従って記号情報「PA、PB、PA、PB、PC」が生成される。
With this method, referring again to FIG. 7, symbol
図10は、本発明の実施の形態に従う冷蔵庫の電力消費に関する情報を推定するための隠れマルコフモデルを用いた状態遷移図である。 FIG. 10 is a state transition diagram using a hidden Markov model for estimating information related to power consumption of the refrigerator according to the embodiment of the present invention.
図10を参照して、記号情報生成部303により生成された記号情報に基づく「PA→PB→PA→PB→PC」の状態遷移図が示されている。当該状態遷移の条件が満たされる場合に冷蔵庫であると推定することが可能である。
Referring to FIG. 10, a state transition diagram of “PA → PB → PA → PB → PC” based on the symbol information generated by symbol
そして、当該状態遷移図の基となる記号情報が電力パターンデータベース304に電気機器「冷蔵庫」に関連付けられて登録される。
Then, the symbol information that is the basis of the state transition diagram is registered in the
なお、本例においては、予め測定器400と接続されている電気機器が冷蔵庫200Dであることが既知である場合について説明した。すなわち、測定器400と電気機器との対応付けがなされている場合について説明した。一方で、測定器400と電気機器とが対応付けがなされていない場合も考えられる。その場合には、例えば、電力パターンデータベース304に記号情報を登録する際に、当該記号情報と関連付ける電気機器の名称を登録するためのインターフェイス画面を表示させるようにしても良い。たとえば、当該インターフェイス画面において、ユーザが「冷蔵庫」と入力して関連付けて登録させるようにしても良い。
In addition, in this example, the case where it was known that the electric device connected to the
なお、電気機器として、「冷蔵庫」に限られず、他の電気機器についても同様の方式に従って登録することが可能である。 The electric device is not limited to the “refrigerator”, and other electric devices can be registered according to the same method.
<電気機器の推定>
例えば、差分計算部306において、測定器で測定されていない電気機器の電力消費に関する情報が上記図7で説明したようなものであるとする。
<Estimation of electrical equipment>
For example, in the
パターン推定部308は、当該情報を電力パターン抽出部302に出力し、所定の波形パターンが抽出されて記号情報生成部303は、一例として、「PA、PB、PB・・・、PA、PB、PB・・・PC」との記号信号を生成してパターン推定部308に出力する。
The
パターン推定部308は、記号情報生成部303から出力された記号情報に基づいて、電力パターンデータベース304を参照し、登録されている記号情報に基づく状態遷移図の条件を満たすか否かが判断される。
The
当該電力パターンデータベース304を参照して、登録されている記号情報に基づく状態遷移図の条件を満たすと判断した場合には、未知の電気機器は、条件を満たす記号情報とともに関連付けられて登録されている電気機器であると推定する。
If it is determined by referring to the
そして、当該推定結果をパターン推定部308は出力する。本例においては、測定器で測定されていない電力消費に関する情報は、「冷蔵庫」であるとして出力される。
Then, the
これにより、本実施の形態に従うホームコントローラ100により、簡易に未知の電気機器が電力線に接続された場合であってもその電気機器を推定し、当該推定された電気機器の電力消費に関する情報を管理することが可能である。
Thereby, even if an unknown electrical device is simply connected to the power line by
なお、本例においては、電気機器として冷蔵庫に関して、電力消費に関する情報に従って、電力パターン抽出部302において波形パターンを抽出し、記号情報生成部303において波形パターンに対応する記号情報を生成して、電力パターンデータベース304に当該記号情報を登録する場合の例について説明したが、特に冷蔵庫に限られず、エアコン、テレビジョン、電子レンジ、照明器具等の他の電気機器についても同様の方式に従って記号情報を生成して、生成した記号情報を電力パターンデータベース304に登録することが可能である。
In this example, regarding a refrigerator as an electric device, a power
そして、未知の電気機器に関する、電気機器の電力消費に関する情報が取得された場合に、上記で説明したように隠れマルコフモデルを用いて電力パターンデータベースに登録されている記号情報に従う状態遷移図の条件を満たすか否かを判断して、判断結果に基づいて未知の電気機器を推定することが可能である。 Then, when information related to the power consumption of the electrical device is acquired regarding the unknown electrical device, the condition of the state transition diagram according to the symbol information registered in the power pattern database using the hidden Markov model as described above It is possible to estimate an unknown electrical device based on the determination result.
(変形例1)
上記の例においては、1つの波形パターンの期間として、1.6秒毎に区切った波形パターンに従う記号情報を生成する場合について説明したが、例えば、サンプリングする期間をより短くすることにより精度の高い推定が可能となる。
(Modification 1)
In the above example, the case of generating symbol information according to the waveform pattern divided every 1.6 seconds as the period of one waveform pattern has been described. However, for example, by shortening the sampling period, the accuracy is high. Estimation is possible.
図11は、本実施の形態の変形例1に従う1区間を説明する図である。
図11を参照して、サンプリング周波数を60Hz(16.67ms)として波形パターンを取得することにより精度の高い推定が可能である。
FIG. 11 is a diagram illustrating one section according to the first modification of the present embodiment.
Referring to FIG. 11, it is possible to estimate with high accuracy by acquiring a waveform pattern with a sampling frequency of 60 Hz (16.67 ms).
本例においては、16.67ms毎の波形パターンPD1,PD2が示されている。
当該波形パターンに従う記号情報を生成して、上記と同様の方式に従って電力パターンデータベース304へ登録することが可能である。
In this example, waveform patterns PD1 and PD2 every 16.67 ms are shown.
Symbol information according to the waveform pattern can be generated and registered in the
逆に、サンプリングする期間を長くすることにより電気機器を推定するための計算処理等を簡易にして高速に推定させることも可能である。 On the contrary, it is possible to simplify the calculation process for estimating the electric equipment by increasing the sampling period, and to estimate it at high speed.
(別の形態)
上記の構成においては、1つの宅内において、未知の電気機器を推定する方式について説明したが、電力パターンデータベース等を外部のサーバ等に設けて、複数の宅内で共有して未知の電気機器を推定する構成とすることも可能である。
(Another form)
In the above configuration, the method of estimating an unknown electrical device in one home has been described. However, an unknown electrical device is estimated by providing a power pattern database or the like on an external server or the like and sharing it in a plurality of homes. It is also possible to adopt a configuration.
図12は、本実施の別の形態に従う電力管理システムの全体構成を示す模式図である。
図12を参照して、ここでは、複数の家屋HA,HBとが設けられ、家屋の外に共通のサーバ500が設けられた構成が示されている。
FIG. 12 is a schematic diagram showing an overall configuration of a power management system according to another embodiment.
Referring to FIG. 12, here, there is shown a configuration in which a plurality of houses HA and HB are provided and a common server 500 is provided outside the house.
家屋HA、HBには、複数の電気機器が設けられているものとする。
また、家屋HA,HBに設けられたで電気機器を監視・制御するための電力管理装置の一種であるホームコントローラ100A,100Bがそれぞれ設けられている。
The houses HA and HB are provided with a plurality of electric devices.
In addition,
また、家屋HAには、複数の電気機器(n個)が設けられ、測定器は(n−1)個設けられている場合が示されている。したがって、1つの電気機器については測定器は接続されていない。 Further, the house HA is provided with a plurality of electrical devices (n) and (n-1) measuring devices are provided. Therefore, no measuring instrument is connected to one electrical device.
また、ホームコントローラ100Aは、情報取得部300Aと、差分計算部306Aと、パターン推定部308Aとを含む。
The
また、家屋HBも家屋HAと同様の構成であり、複数の電気機器を監視・制御するためのホームコントローラ100Bが設けられている。ホームコントローラ100Bの構成についてもホームコントローラ100Aと同様の構成である。
The house HB has the same configuration as the house HA, and is provided with a home controller 100B for monitoring and controlling a plurality of electrical devices. The configuration of the home controller 100B is the same as that of the
そして、サーバ500は、情報データベース502、電力パターン抽出部504、記号情報生成部506、電力パターンデータベース510を含む。情報データベース502および電力パターンデータベース510は、サーバ500に設けられる記憶装置の一つであるHDD内に格納されるものである。
The server 500 includes an
すなわち、上記のホームコントローラ100が有していた機能を各ホームコントローラに対して共通に設けられたサーバ500に含めた構成となっている。
That is, the server 500 is provided with the functions that the
当該システムの処理について説明する。
情報取得部300Aは、宅外に設けられたスマートメータから宅内の電気機器の合計の電力消費に関する情報を取得する。また、各測定器400から対応するそれぞれの電気機器に関する電力消費に関する情報を取得する。そして、情報取得部300Aは、取得した電力消費に関する情報をサーバ500に送信し、当該情報は、サーバ500の情報データベース502に格納される。
The processing of the system will be described.
The
サーバ500内の電力パターン抽出部504は、情報データベース502に格納されている各電気機器に関する電力消費に関する情報に基づいて当該電気機器の一定の規則に従う電力消費量の波形パターンを抽出する。そして、記号情報生成部506に出力する。
The power
記号情報生成部506は、抽出された波形パターンに基づいて隠れマルコフモデルで用いられる記号情報を生成する。そして、記号情報生成部506は、生成した記号情報を当該電気機器の電力消費量の波形パターンとして電力パターンデータベース510に登録する。
The symbol
また、ホームコントローラ100Aの差分計算部306Aは、情報取得部300Aで取得した宅内の電気機器の合計の電力消費に関する情報から各測定器400で測定された電気機器に関する情報を減算する処理を行う。当該処理により、測定器400で測定されていない電気機器の電力消費に関する情報を取得することができる。
In addition, the
ホームコントローラ100Aのパターン推定部308Aは、差分計算部306Aにより取得された電力消費に関する情報と、サーバ500の電力パターンデータベース510に登録された記号情報とに基づいて電気機器を推定する。具体的には、パターン推定部308Aは、差分計算部306Aで取得した測定器400で測定されていない電気機器の電力消費に関する情報をサーバ500の電力パターン抽出部504に出力する。
The
電力パターン抽出部504は、ホームコントローラ100Aのパターン推定部308Aから出力された電気機器に関する情報に基づいて一定の規則に従う電力消費量の波形パターンを抽出する。そして、記号情報生成部506に出力する。記号情報生成部506は、抽出された波形パターンに基づいて記号情報を生成し、生成した記号情報をパターン推定部308Aに出力する。パターン推定部308Aは、記号情報生成部506で生成された記号情報が電力パターンデータベース510に登録されている記号情報に従う状態遷移図の条件を満たすかどうかを判断する。
The power
そして、パターン推定部308Aは、記号情報生成部506から出力された記号情報が電力パターンデータベース510に登録されている記号情報に従う状態遷移図の条件を満たすと判断した場合には、当該記号情報に対応付けられている電気機器と推定して、出力する。これにより測定器400により測定されていない電気機器、すなわち未知の電気機器であっても当該電気機器を推定して、推定された電気機器として電力消費に関する情報を管理することが可能である。
If the
なお、ホームコントローラ100Bについても同様の方式に従って、測定器で測定されていない未知の電気機器の電力消費に関する情報について、その電気機器を推定し、当該推定された電気機器の電力消費に関する情報を管理することが可能である。 For home controller 100B, in accordance with the same method, for information related to power consumption of an unknown electrical device that is not measured by a measuring instrument, the electrical device is estimated and information regarding the estimated power consumption of the electrical device is managed. Is possible.
当該システムにおいては、サーバ500が、情報データベース502、電力パターン抽出部504、記号情報生成部506、電力パターンデータベース510を含み、各ホームコントローラがサーバ500を共有して用いる構成であるため、各ホームコントローラの構成を簡易にし、システム全体として効率化を図ることが可能である。また、サーバ500において、データベースを共有化することが可能であるためシステム全体として効率化を図ることが可能である。
In the system, since the server 500 includes an
なお、本例においては、2つの家屋HA,HBについて説明したが、さらに複数の家屋が設けられる構成であっても同様に適用することが可能である。 In addition, in this example, although two houses HA and HB were demonstrated, it is possible to apply similarly even if it is the structure in which several houses are provided.
また、上記においては、隠れマルコフモデルを用いて電気機器を推定する方式について説明したが、特にこれに限られず、例えば動的時間伸縮法を用いて電気機器を推定する方式についても同様に適用することが可能である。 Moreover, in the above, although the system which estimates an electric equipment using a hidden Markov model was demonstrated, it is not restricted to this in particular, For example, it applies similarly also to the system which estimates an electric equipment using the dynamic time expansion / contraction method. It is possible.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
100,100A,100B ホームコントローラ、101,4021 CPU、102 表示部、103 ディスプレイ、104 タブレット、105 操作ボタン、106 通信インターフェイス、107 出力インターフェイス、108 入力インターフェイス、109 ハードディスク、110 メモリ、111 スピーカ、112 時計、150 中継器、160 スマートメータ、200 電気機器。 100, 100A, 100B Home controller, 101, 4021 CPU, 102 display unit, 103 display, 104 tablet, 105 operation buttons, 106 communication interface, 107 output interface, 108 input interface, 109 hard disk, 110 memory, 111 speaker, 112 clock , 150 repeaters, 160 smart meters, 200 electrical equipment.
Claims (4)
各電気機器に対応して各電気機器の電力消費量の波形パターンに関連付けられた記号情報が登録された電力パターンデータベースを格納する記憶部と、
宅内全体の電力消費量およびm(m<n)個の電気機器にそれぞれ対応して設けられたm個の測定器からの電力消費量をそれぞれ取得する取得部と、
前記取得部で取得した宅内全体の電力消費量とm個の測定器からの電力消費量とに基づいて測定器が設けられていない電気機器の電力消費量を算出する算出部と、
前記算出部で算出された算出結果と、前記記憶部に格納されている電力パターンデータベースとに基づいて算出された電気機器を推定する推定部とを備える、電力管理装置。 A power management device for managing n electrical devices provided in a house,
A storage unit that stores a power pattern database in which symbol information associated with a waveform pattern of power consumption of each electrical device is registered corresponding to each electrical device;
An acquisition unit for acquiring the power consumption of the entire home and the power consumption from m measuring devices provided corresponding to m (m <n) electrical devices,
A calculation unit that calculates the power consumption of an electrical device not provided with a measuring device based on the power consumption of the entire home acquired by the acquisition unit and the power consumption from the m measuring devices;
A power management apparatus comprising: an estimation unit that estimates an electrical device calculated based on a calculation result calculated by the calculation unit and a power pattern database stored in the storage unit.
前記複数の電力管理装置に対して共通に設けられ、各電気機器に対応して各電気機器の電力消費量の波形パターンに関連付けられた記号情報が登録された電力パターンデータベースを格納する記憶装置とを備え、
各前記電力管理装置は、
宅内全体の電力消費量および宅内に設けられたn個の電気機器のうちのm(m<n)個の電気機器にそれぞれ対応して設けられたm個の測定器からの電力消費量をそれぞれ取得する取得部と、
前記取得部で取得した宅内全体の電力消費量とm個の測定器からの電力消費量とに基づいて測定器が設けられていない電気機器の電力消費量を算出する算出部と、
前記算出部で算出された算出結果と、前記記憶装置に格納されている電力パターンデータベースとに基づいて算出された電気機器を推定する推定部とを含む、電力管理システム。 A plurality of power management devices that respectively manage the power consumption of a plurality of electrical devices respectively provided in a plurality of homes;
A storage device that is provided in common to the plurality of power management devices and stores a power pattern database in which symbol information associated with the waveform pattern of the power consumption of each electrical device is registered corresponding to each electrical device; With
Each of the power management devices
The power consumption of the entire home and the power consumption from m measuring devices provided corresponding to m (m <n) of the n electrical devices in the home, respectively. An acquisition unit to acquire;
A calculation unit that calculates the power consumption of an electrical device not provided with a measuring device based on the power consumption of the entire home acquired by the acquisition unit and the power consumption from the m measuring devices;
A power management system comprising: an estimation unit that estimates an electrical device calculated based on a calculation result calculated by the calculation unit and a power pattern database stored in the storage device.
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016082605A (en) * | 2014-10-09 | 2016-05-16 | 京セラ株式会社 | Management device and management method |
JP2016093050A (en) * | 2014-11-10 | 2016-05-23 | 株式会社東光高岳 | Supply-and-demand control apparatus, power supply system, and supply-and-demand control method |
JP2016090326A (en) * | 2014-10-31 | 2016-05-23 | 日本電信電話株式会社 | Electric power value calculation method and electric power value calculation system |
WO2016104501A1 (en) * | 2014-12-25 | 2016-06-30 | 京セラ株式会社 | Electric power management system, relay device, and electric power management method |
JP2017017777A (en) * | 2015-06-26 | 2017-01-19 | 東芝ライテック株式会社 | Power management device, power management system and power management method |
CN106405215A (en) * | 2015-07-28 | 2017-02-15 | Ls 产电株式会社 | Power metering system, method and system for monitoring power consumed by load |
JP2017050970A (en) * | 2015-09-01 | 2017-03-09 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Relay device and energy management system |
JP2017108625A (en) * | 2015-06-08 | 2017-06-15 | 京セラ株式会社 | Power conversion device, power management device, and power management method |
-
2013
- 2013-03-25 JP JP2013062127A patent/JP2014187839A/en active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016082605A (en) * | 2014-10-09 | 2016-05-16 | 京セラ株式会社 | Management device and management method |
JP2016090326A (en) * | 2014-10-31 | 2016-05-23 | 日本電信電話株式会社 | Electric power value calculation method and electric power value calculation system |
JP2016093050A (en) * | 2014-11-10 | 2016-05-23 | 株式会社東光高岳 | Supply-and-demand control apparatus, power supply system, and supply-and-demand control method |
WO2016104501A1 (en) * | 2014-12-25 | 2016-06-30 | 京セラ株式会社 | Electric power management system, relay device, and electric power management method |
JPWO2016104501A1 (en) * | 2014-12-25 | 2017-09-14 | 京セラ株式会社 | Power management system, relay device, and power management method |
JP2017108625A (en) * | 2015-06-08 | 2017-06-15 | 京セラ株式会社 | Power conversion device, power management device, and power management method |
JP2017017777A (en) * | 2015-06-26 | 2017-01-19 | 東芝ライテック株式会社 | Power management device, power management system and power management method |
CN106405215A (en) * | 2015-07-28 | 2017-02-15 | Ls 产电株式会社 | Power metering system, method and system for monitoring power consumed by load |
JP2017050970A (en) * | 2015-09-01 | 2017-03-09 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Relay device and energy management system |
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