JP5734480B2 - コントローラ、情報表示方法、プログラム、及び、機器管理システム - Google Patents

コントローラ、情報表示方法、プログラム、及び、機器管理システム Download PDF

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Description

本発明は、住居の電気機器に関する情報を表示するコントローラ、情報表示方法、プログラム、及び、機器管理システムに関する。
近年、世間一般の人々においても、省エネ（省エネルギー）に対する関心は高くなってきている。例えば、一般家庭等において、ユーザが、当該家庭の電力の使用状況を容易にモニタできるようにした技術はよく知られている。
例えば、特許文献１には、家電機器や住設機器等を分電盤に接続し、それぞれの電力の状況を監視して、使用電力量等を表示するシステムについて記載されている。これにより、ユーザは、家庭内の電力使用状況を把握することができ、家庭内の省エネに関して有用な情報を得ることができる。
特開２０１２−１９１８２５号公報
ところで、上述した電気機器の使用電力量等の表示を行う場合、その電気機器の稼働状態に応じた内容の情報を表示できれば、省エネに関してより有用な情報をユーザに提供することができる。しかしながら、特許文献１に記載のシステムには、このような観点の技術思想が含まれていない。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、省エネに関してより有用な情報をユーザに提供することができるコントローラ、情報表示方法、プログラム、及び、機器管理システムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明のコントローラは、
住居に設置され、通信ネットワークを介して前記住居の電気機器に接続されるコントローラであって、
前記電気機器の起動を検出する検出手段と、
前記検出手段が起動を検出した場合、消費電力記録テーブルに記録されている前記電気機器の消費電力の履歴に基づいて、前記電気機器の使用傾向に応じて定めた期間における消費電力量を予測する予測手段と、
前記予測手段によって予測された消費電力量に関する情報を表示手段に表示させる表示制御手段と、を備える、
ことを特徴とする。
本発明によれば、電気機器の起動を検出した際に、その状況に合わせた内容の情報を表示する。従って、省エネに関してより有用な情報をユーザに提供することが可能となる。また、本発明によれば、電気機器の使用状況を反映した消費電力量の予測が可能となる。
本発明の実施形態に係る機器管理システムの全体構成を示す図である。 実施形態のコントローラの構成を示すブロック図である。 消費電力記録テーブルの構成例を示す図である。 実施形態のコントローラが備える制御部の機能的な構成を示すブロック図である。 実施形態の表示処理の手順を示すフローチャートである。 実施形態の起動表示処理の手順を示すフローチャートである。 起動時情報出力画面の例を示す図である。 実施形態の停止表示処理の手順を示すフローチャートである。 停止時情報出力画面の例を示す図である。 本発明の実施形態に係る機器管理システムの他の例の全体構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る機器管理システムの他の例の全体構成を示す図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付す。
図１は、本発明の実施形態に係る機器管理システム１の全体構成を示す図である。この機器管理システム１は、住居７の各電気機器３（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，…）の状態を監視したり、動作を制御するためのシステムである。機器管理システム１は、コントローラ２と、各電気機器３と、を備える。
コントローラ２は、宅内ネットワーク４を介して住居７の各電気機器３と通信することにより、各電気機器３を管理する。コントローラ２は、図２に示すように、機器通信部２１と、表示部２２と、入力部２３と、音声出力部２４と、記憶部２５と、制御部２６と、を備える。
機器通信部２１は、例えば、無線通信用のインタフェース等を備え、制御部２６の制御の下、宅内ネットワーク４を介して、電気機器３とデータ通信を行う。
表示部２２は、液晶パネル等を備え、制御部２６の制御の下、電気機器３を管理するための各種の画面等を表示する。
入力部２３は、例えば、タッチパネルであり、ユーザからの操作入力を受け付ける処理を行う。例えば、入力部２３としてタッチパネルを採用する場合、静電容量の変化を検出する透明な平板状の静電容量センサが、液晶表示器に重ねて実装される。この静電容量センサにより、ユーザの指先や専用のペン等によるタッチ面（ユーザにとっては液晶表示器の表示画面）の接触（押圧）が検出されると、その位置の情報（座標データ）が制御部２６に出力される。制御部２６は、その位置情報に基づいて、ユーザの操作内容を判別する。ユーザが入力部２３を介して入力操作を行うと、その操作内容に応じた信号が制御部２６に出力される。
音声出力部２４は、スピーカ、ＤＡＣ（Digital to Analog Converter）等を備え、制御部２６の制御の下、音声信号を出力する。例えば、音声出力部２４は、電気機器３の起動時や停止時に情報を表示する際に、その旨を報知するための音声信号を出力する。
記憶部２５は、いわゆる二次記憶装置（補助記憶装置）としての役割を担い、例えば、フラッシュメモリ等の読み書き可能な不揮発性の半導体メモリ等で構成される。記憶部２５は、管理対象の電気機器３の一覧、電気機器３の操作内容の一覧、電気機器３の管理用の画面データ、制御部２６が実行するプログラム等を記憶する。また、記憶部２５は、電気料金算出用データ２５１と、消費電力記録テーブル２５２と、を備える。
電気料金算出用データ２５１は、電気機器３の消費電力量から電気料金を算出するためのパラメータ等を含むデータである。具体的には、電気料金算出用データ２５１には、単位電力量当たりの電気料金（電気料金単価）を示す情報等が含まれる。なお、時間帯に応じて電気料金が異なる場合には、電気料金算出用データ２５１は、時間帯毎に、対応する電気料金算出用のパラメータ（電気料金単価）を含む。本実施形態では、住居７の属する地域に対応した適切な電気料金算出用データ２５１が記憶部２５に格納されている。
図２に戻り、消費電力記録テーブル２５２には、各電気機器３から取得した消費電力の履歴が記録される。具体的には、図３に示すように、消費電力記録テーブルには、電気機器３毎に、消費電力の取得日時と、その値（消費電力値（Ｗ））と、電気機器３の稼働状態とが記録される。なお、電気機器３の稼働状態は、その電気機器３が本来の機能を発揮している状態で運転しているか否かを示し、「運転中」および「停止中」の２種類があるものとする。なお、図３の例では、稼働状態「停止中」の場合の消費電力値が０（Ｗ）でないが、これは待機電力のためである。
図２に戻り、制御部２６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等（何れも図示せず）を備え、ＣＰＵが、ＲＡＭをワークメモリとして用い、ＲＯＭや記憶部２５に記憶されている各種プログラムを適宜実行することにより、当該コントローラ２全体を制御する。また、制御部２６は、機能的には、図４に示すように、消費電力記録部２６１と、起動・停止検出部２６２と、予測部２６３と、実績取得部２６４と、表示制御部２６５と、を備える。
消費電力記録部２６１は、コントローラ２が稼働している間、宅内ネットワーク４を介して、定期的に（例えば、３０秒毎に）、電気機器３に対して消費電力や稼働状態の取得を要求し、取得したこれらの情報を消費電力記録テーブル２５２に記録する。
起動・停止検出部２６２は、消費電力記録部２６１が最新のエントリを消費電力記録テーブル２５２に記録する度に、消費電力記録テーブル２５２を参照することにより、直前に起動や停止した電気機器３を検出する。具体的には、起動・停止検出部２６２は、消費電力記録テーブル２５２を参照して、これまで稼働状態「停止中」であった電気機器３が、稼働状態「運転中」に変化した場合に、この電気機器３が起動したものと判別する。また、起動・停止検出部２６２は、消費電力記録テーブル２５２を参照して、これまで稼働状態「運転中」であった電気機器３が、稼働状態「停止中」に変化した場合に、この電気機器３が停止したものと判別する。
例えば、図３に示すような情報が消費電力記録テーブルに登録されており、取得日時「２０１３年４月１５日１４時００分００秒」のエントリが最新である場合を考える。この場合、起動・停止検出部２６２は、この最新のエントリで稼働状態が「停止中」から「運転中」に変化したため、この時点でテレビが起動したと判別する。また、起動・停止検出部２６２は、この最新のエントリで稼働状態が「運転中」から「停止中」に変化したため、この時点でエアコンが停止したと判別する。
図４に戻り、予測部２６３は、起動・停止検出部２６２が起動を検出した電気機器３が今後１時間運転した場合の電気料金を予測する。
実績取得部２６４は、起動・停止検出部２６２が停止を検出した電気機器３の今回の運転における電気料金の実績値を取得する。
表示制御部２６５は、予測部２６３が予測した電気料金の予測値や、実績取得部２６４が取得した電気料金の実績値等を表示するための画面を表示部２２に表示する。
図１に戻り、電気機器３は、住居７で使用されるエアコン、テレビ、給湯器等であり、商用電源５からの電力を供給する電力線６に接続されている。また、電気機器３は、コントローラ２からの要求に応じて、現在の消費電力の値と稼働状態とを、宅内ネットワーク４を介して、コントローラ２に送信する。なお、電気機器３の稼働状態が「停止中」の場合であっても、この送信処理は実行される。
（表示処理）
続いて、上記のように構成した電気機器管理システム１において、電気機器３が起動や停止した際に、その電気機器３の電気料金の予測値や実績値等を表示する処理（表示処理）の動作について説明する。コントローラ２の制御部２６は、消費電力記録部２６１が最新のエントリを消費電力記録テーブル２５２に記録する度に、図５のフローチャートに示す表示処理を実行する。
まず、起動・停止検出部２６２は、消費電力記録テーブル２５２を参照して、直前に起動又は停止となった電気機器３を検出する（ステップＳ１０）。
起動又は停止となった電気機器３が検出されなかった場合（ステップＳ１０；未検出）、表示処理は終了する。
起動した電気機器３が検出された場合（ステップＳ１０；起動検出）、制御部２６は、電気機器３の起動時に有用な情報を表示する起動表示処理を実行する（ステップＳ２０）。起動表示処理が終了すると、表示処理は終了する。
ステップＳ１０で停止した電気機器３が検出された場合（ステップＳ１０；停止検出）、制御部は、電気機器３の停止時に有用な情報を表示する停止表示処理を実行する（ステップＳ３０）。停止表示処理が終了すると、表示処理は終了する。
（起動表示処理）
続いて、上述した起動表示処理（ステップＳ２０）の詳細について、図６のフローチャートを参照して説明する。
起動表示処理が開始されると、まず、コントローラ２の予測部２６３は、起動・停止検出部２６２が起動を検出した電気機器３（以下、起動機器３とする）で今後１時間に消費される電力量を予測する（ステップＳ２１）。
具体的には、予測部２６３は、消費電力記録テーブル２５２に記録されている起動機器３の昨年の消費電力の履歴から、現在と同時期（同月）、同時間帯で稼働状態「運転中」の履歴を取得する。なお、そのような消費電力の履歴が取得できない場合、予測部２６３は、消費電力記録テーブル２５２に記録されている直近１ヶ月間の消費電力の履歴から、現在と同時間帯で稼働状態「運転中」の履歴を取得すればよい。そして、予測部２６３は、今後１時間の消費電力量の予測値として、取得した消費電力の履歴から１時間当たりの消費電力量の平均値を算出する。なお、システムが稼動したばかりであり、消費電力記録テーブル２５２に過去の履歴がほとんど記録されていない場合、予測部２６３は、電気機器３の種類毎に予め定められている、電気機器３を１時間運転した場合の消費電力量の平均値を予測値としてもよい。
続いて、予測部２６３は、電気料金算出用データ２５１を参照して、ステップＳ２１で予測した消費電力量に相当する電気料金を算出する（ステップＳ２２）。
続いて、表示制御部２６５は、音声出力部２４を制御して情報の表示をユーザに報知するための音声信号を出力する（ステップＳ２３）。そして、表示制御部２６５は、ステップＳ２２で算出した電気料金の予測値等を表示するための画面（起動時情報出力画面）を表示部２２に表示する（ステップＳ２４）。以上で起動表示処理は終了する。
図７に、起動時情報出力画面の表示例を示す。この例では、起動時情報出力画面の起動機器情報表示エリアＥ１に、起動機器３の名称や起動日時とともに、ステップＳ２２で算出した電気料金の予想値が「電気料金予想：××円（１時間使用の場合）」として表示されている。ユーザは、この表示を確認することで、起動した電気機器３によって今後どれくらいの電気料金がかかるのかを把握することができる。また、起動時情報出力画面の電気料金単価表示エリアＥ２には、電気料金算出用データ２５１に含まれる時刻毎の電気料金単価が現在時刻とともに表示されている。ユーザは、この表示を確認することで、電気料金の単価が変動するタイミングを把握することができ、電気料金が安くなる時間まで、電気機器３の起動を控える（起動した電気機器３を停止する）等の対応をとることが可能となる。
（停止表示処理）
続いて、上述した停止表示処理（ステップＳ３０）の詳細について、図８のフローチャートを参照して説明する。
停止表示処理が開始されると、まず、コントローラ２の実績取得部２６４は、消費電力記録テーブル２５２を参照して、起動・停止検出部２６２が停止を検出した電気機器３（以下、停止機器３とする）の、前回の起動から今回の停止までの間の運転時間、及び消費電力量の実績値を算出する（ステップＳ３１）。なお、実績取得部２６４は、消費電力記録テーブル２５２に記録されている停止機器３の消費電力の履歴のうち、稼働状態が「停止中」から「運転中」に変化した直近の履歴を前回の起動時の履歴と判別すればよい。
例えば、図３に示すような情報が消費電力記録テーブル２５２に登録されており、取得日時「２０１３年４月１５日１４時００分００秒」のエントリが最新である場合を考える。この場合、エアコンの停止した時点は１４時００分００秒となる。また、前回エアコンが起動した時点は１３時００分００秒と特定される。従って、実績取得部２６４は、１３時００分００秒から１４時００分００秒の間の消費電力の履歴から、消費電力量の実績値を取得する。
図８に戻り、続いて、実績取得部２６４は、電気料金算出用データ２５１を参照して、ステップＳ３１で算出した消費電力量に相当する電気料金を算出する（ステップＳ３２）。
続いて、表示制御部２６５は、音声出力部２４を制御して情報の表示をユーザに報知するための音声信号を出力する（ステップＳ３３）。そして、表示制御部２６５は、ステップＳ３２で算出した電気料金の実績値等を表示するための画面（停止時情報出力画面）を表示部２２に表示する（ステップＳ３４）。以上で停止表示処理は終了する。
図９に、停止時情報出力画面の表示例を示す。この例では、停止時情報出力画面の停止機器情報表示エリアＥ３に、停止機器３の名称、停止日時とともに、ステップＳ３２、ステップＳ３３で算出した運転時間と電気料金の実績値とが表示されている。ユーザは、この表示を確認することで、今回の電気機器３の運転によってどれだけ電気料金がかかったのかを把握することができる。
以上、本実施形態によれば、コントローラ２は、電気機器３の起動や停止を検出した際に、検出したその電気機器３の消費電力量に関する情報として、起動や停止の状況に応じた、電気料金の予測値や実績値等を表示する。従って、本実施形態によれば、適切なタイミングで適切な内容の情報が表示されるので、省エネに関してより有用な情報をユーザに提供することが可能となる。
また、本実施形態によれば、電気機器３の消費電力量に関する情報として、電気料金を表示するため、エンドユーザにもより分かりやすい表示を実現できる。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない部分での種々の修正は勿論可能である。
例えば、上記実施形態では、各電気機器３が、自身の消費電力の値と稼働状態とをコントローラ２に送信する機能を有しているものとして説明したが、このような機能を有していない電気機器３を管理するコントローラ２に対しても、本発明は適用可能である。
この場合、図１０（Ａ）に示すように、機器管理システム１は、電力計測センサ（ユニット）８とＣＴ（カレントトランス）９（９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，…）とを新たに備えている。
電力計測センサ８は、商用電源５と電気機器３とを繋ぐ電力線６上に設置され、住居７の電気機器３全体の消費電力を計測する。各ＣＴ９は、各電気機器３に供給される電流の値を計測する。また、各ＣＴ９は、電力計測センサ８に接続される。電力計測センサ８は、専用線を介して、コントローラ２に接続され、自身が計測した消費電力値と各ＣＴ９が計測した電流値とをコントローラ２に送信する。なお、図１０（Ｂ）に示すように、宅内ネットワーク４を介して、電力計測センサ８とコントローラ２とを接続してもよい。
コントローラ２の消費電力記録部２６１は、定期的に（例えば、３０秒毎に）、電力計測センサ８が計測した電気機器３全体の消費電力値と、各ＣＴ９が計測した各電気機器３の電流値とを取得する。そして、消費電力記録部２６１は、取得した電力値と電流値とに基づいて、各電気機器３の消費電力を算出し、消費電力記録テーブル２５２に記録する。また、この際、消費電力記録部２６１は、閾値（例えば、５Ｗ）以上の消費電力で稼動している電気機器３は稼動状態「運転中」、閾値未満の消費電力で稼動している電気機器３は稼動状態「停止中」と判別して、併せて消費電力記録テーブル２５２に記録する。このようにすることで、消費電力の値や稼働状態をコントローラ２に送信する機能を有さない電気機器３を管理するコントローラ２に対しても、本発明は適用可能となる。
また、図１１に示すように、コントローラ２に無線接続された端末装置１０や、インターネットを介して接続された端末装置１１を新たに備える機器管理システム１に対しても、本発明は適用可能である。なお、端末装置１０，１１は、通信機能を有したタブレット端末、スマートフォン等の端末である。この場合、コントローラ２は、起動表示処理や停止表示処理において、起動時情報出力画面や停止時情報出力画面の画面データを端末装置１０，１１に送信し、これらの装置の液晶ディスプレイ上に起動時情報出力画面や停止時情報出力画面を表示させてもよい。
また、上記実施形態では、起動表示処理において、コントローラ２の制御部２６は、起動を検出した電気機器３を１時間運転した場合の電気料金を予測して表示した。しかしながら、電気料金を予測するための運転時間は１時間に限らず任意である。また、電気機器３毎に、電気料金を予測するための運転時間を異ならせてもよい。例えば、電気機器３がテレビの場合は、起動を検出した際に１時間使用後の電気料金の予測値を表示するのに対し、比較的長時間使用される傾向が強いエアコンの場合は、３時間使用後の電気料金の予測値を表示してもよい。このようにすることで、より電気機器３の使用状況を反映した表示が可能となる。
また、上記実施形態では、電気機器３が起動した際に、その電気機器３の電気料金の予測値を表示したが、消費電力量の予測値等を表示してもよい。同様に、上記実施形態では、電気機器３が停止した際に、その電気機器３の停止までの電気料金の実績値を表示したが、消費電力量の実績値等を表示してもよい。
また、上記実施形態では、起動表示処理において起動時情報出力画面を表示する際や、停止表示処理において停止時情報出力画面を表示する際に、その旨を報知する音声信号を出力した。しかしながら、音声信号を出力する代わりに、コントローラ２の筐体を振動させたり表示部２２の画面を点滅させたりしてもよい。要するに、ユーザの注目を喚起する手段であれば、起動時情報出力画面や停止時情報出力画面を表示する際の報知手段は任意の手段が採用可能である。
また、例えば、本実施形態に係るコントローラ２の動作を規定する動作プログラムを既存のパーソナルコンピュータや情報端末装置等に適用することで、当該パーソナルコンピュータ等を本発明に係るコントローラ２として機能させることも可能である。
また、このようなプログラムの配布方法は任意であり、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magneto Optical Disk）、メモリカードなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布してもよいし、インターネットなどの通信ネットワークを介して配布してもよい。
１ 機器管理システム、２ コントローラ、３ 電気機器、４ 宅内ネットワーク、５ 商用電源、６ 電力線、７ 住居、８ 電力計測センサ、９ ＣＴ、１０，１１ 端末装置、２１ 機器通信部、２２ 表示部、２３ 入力部、２４ 音声出力部、２５ 記憶部、２６ 制御部、２５１ 電気料金算出用データ、２５２ 消費電力記録テーブル、２６１ 消費電力記録部、２６２ 起動・停止検出部、２６３ 予測部、２６４ 実績取得部、２６５ 表示制御部

Claims (4)

  1. 住居に設置され、通信ネットワークを介して前記住居の電気機器に接続されるコントローラであって、
    前記電気機器の起動を検出する検出手段と、
    前記検出手段が起動を検出した場合、消費電力記録テーブルに記録されている前記電気機器の消費電力の履歴に基づいて、前記電気機器の使用傾向に応じて定めた期間における消費電力量を予測する予測手段と、
    前記予測手段によって予測された消費電力量に関する情報を表示手段に表示させる表示制御手段と、を備える、
    ことを特徴とするコントローラ。
  2. 住居に設置され、通信ネットワークを介して前記住居の電気機器に接続されるコンピュータを用いた情報表示方法であって、
    前記コンピュータが、前記電気機器の起動を検出する検出ステップと、
    前記検出ステップで起動を検出した場合、前記コンピュータが、消費電力記録テーブルに記録されている前記電気機器の消費電力の履歴に基づいて、前記電気機器の使用傾向に応じて定めた期間における消費電力量を予測する予測ステップと、
    前記コンピュータが、前記予測ステップで予測された消費電力量に関する情報を表示手段に表示させる表示制御ステップと、
    を備えることを特徴とする情報表示方法。
  3. 住居に設置され、通信ネットワークを介して前記住居の電気機器に接続されるコンピュータを、
    前記電気機器の起動を検出する検出手段、
    前記検出手段が起動を検出した場合、消費電力記録テーブルに記録されている前記電気機器の消費電力の履歴に基づいて、前記電気機器の使用傾向に応じて定めた期間における消費電力量を予測する予測手段、
    前記予測手段によって予測された消費電力量に関する情報を表示手段に表示させる表示制御手段、
    として機能させるプログラム。
  4. コントローラと、前記コントローラに通信ネットワークを介して接続する住居の電気機器と、を備える機器管理システムであって、
    前記コントローラは、
    前記電気機器の起動を検出する検出手段と、
    前記検出手段が起動を検出した場合、消費電力記録テーブルに記録されている前記電気機器の消費電力の履歴に基づいて、前記電気機器の使用傾向に応じて定めた期間における消費電力量を予測する予測手段と、
    前記予測手段によって予測された消費電力量に関する情報を表示手段に表示させる表示制御手段と、を有する、
    ことを特徴とする機器管理システム。
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