JP6168456B2 - 機器推定装置、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、機器に電力を供給する電路において計測された電力値を用いて稼働した機器の種類を推定する機器推定装置、およびコンピュータをこの機器推定装置として機能させるためのプログラムに関する。

従来、機器に電力を供給する電路において電流、電圧、電力のような電気的な量を計測し、計測結果を用いることによって、電力が供給されている機器の種類を推定する技術が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１には、電気機器に供給される電圧と電流とを計測し、計測した電圧と電流とから電気的特性の特徴量を算出し、この特徴量に基づいて電気機器の種類を判別する技術が記載されている。ここでの特徴量は、電流実効値、電流ピーク、電流尖度、波高率、最小電力値、電流のずれ、電流実効値と最小電力値の比率、および力率の８種類である。特許文献１では、８種類の特徴量と、機器決定データ記憶部が備えた特徴量との差分の二乗の線形和が最小である電気機器を対象の電気機器の種類と判別している。

特開２０１２−１７５９００号公報

この種の技術において、電気機器を推定するには、電気機器を推定する前に電気機器の種類に応じた特徴量を登録しておくことが必要である。特許文献１には、特徴量を機器決定データ記憶部に記憶させる技術についてはとくに記載されていないが、特許文献１に記載された特徴量は、電気機器の仕様だけでは求めることができないから、電気機器の種類ごとにあらかじめ計測しておくことが必要である。

言い換えると、特徴量を求めるための計測が行われていない電気機器については、機器決定データ記憶部に特徴量を登録することができないから、電気機器の種類を推定することができない。結局、特許文献１に記載された技術では、新たな機器を導入するたびに、電力が供給される機器を推定するための特徴量を求め、求めた特徴量を機器決定データ記憶部に登録するという手間がかかるという問題がある。

本発明は、機器を推定するために必要な情報の登録を簡易に行えるようにした機器推定装置を提供することを目的とする。さらに、本発明は、コンピュータをこの機器推定装置として機能させるためのプログラムを提供することを目的とする。

本発明に係る機器推定装置は、電力で動作する機器が接続された電路において通過した電力値を計測装置から取得する取得部と、前記取得部が取得した前記電力値に時刻を対応付けた電力情報を記憶する第１の記憶部と、前記第１の記憶部が記憶している前記電力情報が所定の条件を満たす場合に、前記電力情報を前記条件に対応したグループに区分する分析部と、前記機器が消費する前記電力値の範囲と前記機器が稼働する可能性のある時間帯とを含む機器情報に当該機器の名称を対応付けて記憶している第２の記憶部と、前記分析部が区分した前記グループにおける前記電力情報を前記第２の記憶部が記憶している前記機器情報に照合することにより前記グループに対応する前記機器の名称を推定する推定部とを備え、前記分析部は、前記第１の記憶部が記憶している所定の比較期間における前記電力情報に含まれる前記電力値に関する度数分布を求める統計処理部と、前記度数分布において最頻値である前記電力値を基準値に設定する基準値設定部と、前記電力値と前記基準値との距離が所定の閾値以下であることを前記条件とし、前記条件が満たされたときに当該電力値を前記グループに区分する分割処理部とを備えることを特徴とする。

この機器推定装置において、前記分割処理部は、前記比較期間において時間順に生じる前記電力値の中に、前記基準値との距離が所定の閾値以下であって時間順で隣り合う第１の電力値および第２の電力値が存在し、かつ前記第１の電力値が生じた時刻と前記第２の電力値が生じた時刻との時間差が前記判定時間以内であることを前記条件として、前記条件が満たされたときに時間順において後に生じた前記第２の電力値を前記第１の電力値と同じグループに区分することがさらに好ましい。

この機器推定装置において、前記電路は主幹回路から分岐した複数の分岐回路を含み、前記計測装置は前記分岐回路ごとの前記電力値を計測するように構成され、前記分析部は、前記閾値および前記判定時間が前記分岐回路ごとに設定可能であることが好ましい。

この機器推定装置において、前記分析部が抽出した前記グループと、前記推定部が推定した前記機器の名称とを対応付けて保存する第３の記憶部を備えることが好ましい。

この機器推定装置において、前記推定部は、前記第３の記憶部が記憶している前記グループについて、時間帯ごとに発生確率を求め前記発生確率を前記第３の記憶部に保存することがさらに好ましい。

この機器推定装置において、前記推定部は、前記分析部が抽出した前記グループに対応する前記機器の名称を推定する際に、前記グループに対応する前記電力値が生じる前記機器の組み合わせの候補を推定し、複数種類の候補が推定される場合に、該当する電力値が生じている時間帯において、前記時間帯ごとの前記発生確率に基づいて求めた確率が最大になる候補を採用することがさらに好ましい。

この機器推定装置において、前記電路に関して時間帯ごとに予測された電力値が入力され、入力された時間帯ごとの電力値が前記第３の記憶部に保存される入力部をさらに備え、前記推定部は、前記分析部が抽出した前記グループに対応する前記機器の名称を推定する際に、前記グループに対応する前記電力値が生じる前記機器の組み合わせの候補を、前記時間帯ごとの電力値に基づいて推定し、複数種類の候補が推定される場合に、該当する電力値が生じている時間帯において、前記時間帯ごとの発生確率に基づいて求めた候補を採用することが好ましい。

本発明に係るプログラムは、コンピュータを、上述したいずれかの機器推定装置として機能させるためのものである。

本発明の構成によれば、機器が接続された電路での電力値の推移を用いて、電路に接続されている機器の名称を推定している。そのため、分析部は、電力値の推移から機器に対応するグループに区分し、推定部は、機器が消費する電力値の範囲と機器が稼働する可能性のある時間帯とを含む機器情報にグループを対応付けている。その結果、グループごとに機器の対応付けが可能になり、電路に接続された機器の名称を推定することが可能になる。また、機器情報は、機器が消費する電力値の範囲と、機器が稼働する可能性のある時間対とを含んでおり、このような機器情報の入手は容易であるから、機器を推定するために必要な情報を簡易に登録できるという利点がある。

実施形態を示すブロック図である。 実施形態の動作例を示す図である。 実施形態において基準値を求める方法を説明する図である。 実施形態において基準値を求める方法を説明する図である。 実施形態において機器を推定する方法を説明する図である。 実施形態において機器を推定する方法を説明する図である。

以下に説明する機器推定装置は、電力を消費して動作する機器が接続された電路で計測された電力値の変化を用いることにより、電路に接続されている機器の種類を推定する。すなわち、以下に説明する実施形態では、電路を通過する電力値の変化を用いて機器の種類を間接的に推定する技術について説明する。

以下では、機器として使用目的を達成するために主として電力を消費する電気機器を想定する。ただし、ガスなどの燃料を消費する機器、あるいは水道（上水道または下水道）に関連する機器などであって、電力が補助的ないし付随的に利用される機器であっても、本実施形態の技術を採用可能である。また、機器推定装置は、主として住宅としての建物で使用されることを想定しているが、住宅以外の建物で使用することも可能である。

図１に示すように、機器推定装置１０は、取得部１１と第１の記憶部１２と分析部１３と推定部１４と第２の記憶部１５とを備える。取得部１１は、電力で動作する機器（電気機器２０）が接続された電路（主幹回路３１、分岐回路３２）において通過した電力値を計測装置３０から取得する。第１の記憶部１２は、取得部１１が取得した電力値に時刻を対応付けた電力情報を記憶する。分析部１３は、第１の記憶部１２が記憶している電力情報が所定の条件を満たす場合に、電力情報を前記条件に対応したグループに区分する。推定部１４は、分析部１３が区分したグループにおける電力情報を第２の記憶部１５が記憶している機器情報に照合することによりグループに対応する機器（電気機器２０）の名称を推定する。第２の記憶部１５は、機器（電気機器２０）が消費する電力値の範囲と機器（電気機器２０）が稼働する可能性のある時間帯とを含む機器情報に当該機器（電気機器２０）の名称を対応付けて記憶している。

分析部１３は、統計処理部１３１と基準値設定部１３２と分割処理部１３３とを備えることが望ましい。統計処理部１３１は、第１の記憶部１２が記憶している所定の比較期間における電力情報に含まれる電力値に関する度数分布を求める。基準値設定部１３２は、度数分布において最頻値である電力値を基準値に設定する。分割処理部１３３は、電力値と基準値との距離が所定の閾値以下であることを条件とし、条件が満たされたときに当該電力値をグループに区分する。

また、分割処理部１３３は、比較期間において時間順に生じる電力値の中に存在する第１の電力値と第２の電力値とが所定の条件を満たすときに時間順において後に生じた第２の電力値を第１の電力値と同じグループに区分することが望ましい。この条件は、第１の電力値および第２の電力値が、基準値との距離が所定の閾値以下であって時間順で隣り合う電力値であり、かつ第１の電力値が生じた時刻と第２の電力値が生じた時刻との時間差が判定時間以内であることとするのが望ましい。

電路は主幹回路３１から分岐した複数の分岐回路３２を含み、計測装置３０は分岐回路３２ごとの電力値を計測するように構成されることが望ましい。この場合、分析部１３は、閾値および判定時間が分岐回路３２ごとに設定可能であることが望ましい。

機器推定装置１０は、分析部１３が抽出したグループと、推定部１４が推定した機器（電気機器２０）の名称とを対応付けて保存する第３の記憶部１７を備えていてもよい。また、推定部１４は、第３の記憶部１７が記憶しているグループについて、時間帯ごとに発生確率を求め発生確率を第３の記憶部１７に保存することが望ましい。

さらに、推定部１４は、分析部１３が抽出したグループに対応する機器（電気機器２０）の名称を推定する際に、グループに対応する電力値が生じる機器（電気機器２０）の組み合わせの候補を推定することが望ましい。ここで、推定部１４は、複数種類の候補が推定される場合に、該当する電力値が生じている時間帯において、時間帯ごとの発生確率に基づいて求めた確率が最大になる候補を採用する。

機器推定装置１０は、電路（主幹回路３１、分岐回路３２）に関して時間帯ごとに予測された電力値が入力され、入力された時間帯ごとの電力値が第３の記憶部１７に保存される入力部１９を備えていてもよい。推定部１４は、分析部１３が抽出したグループに対応する機器（電気機器２０）の名称を推定する際に、グループに対応する電力値が生じる機器（電気機器２０）の組み合わせの候補を、時間帯ごとの電力値の組み合わせに基づいて推定することが望ましい。ここで、推定部１４は、複数種類の候補が推定される場合に、該当する電力値が生じている時間帯において、時間帯ごとの発生確率に基づいて求めた確率が最大になる候補を採用する。

なお、組み合わせの候補は、複数の電気機器２０だけではなく、単独の電気機器２０も含む。つまり、組み合わせの候補には、電気機器２０が複数台含まれている場合のほか、電気機器２０が１台だけ含まれている場合もある。

機器推定装置１０は、プログラムを実行することによって以下の機能を実現するコンピュータを主なハードウェア構成として備える。この種のコンピュータは、パーソナルコンピュータのほか、スマートフォン、タブレット端末などの可搬型の端末装置から選択されてもよい。また、コンピュータは、マイコン（microcontroller）のようにプロセッサとメモリとを一体に備える構成であってもよい。

プログラムは、ＲＯＭ（Read Only Memory）にあらかじめ書き込まれるほか、インターネットのような電気通信回線を通して提供されるようにしてもよい。また、コンピュータで読み取り可能な記録媒体によりプログラムが提供されてもよい。

以下に本実施形態についてさらに詳しく説明する。図１に示すように、建物４０には、電力を分配するための分電盤４１が設けられる。分電盤４１は、受電した電力が通過する１系統の電路３１を備え、この電路３１を通過する電力を複数系統の電路３２に分岐させる。以下では、電路３１を「主幹回路」と呼び、電路３２を「分岐回路」と呼ぶ。分電盤４１は、電気事業者が供給する商用電源のみを受電する構成のほか、建物４０に付設した分散型電源（太陽光発電装置、蓄電システム、燃料電池システムなど）から受電する構成であってもよい。

住宅用の分電盤４１において、主幹回路３１は、主幹ブレーカ（図示せず）に電気的に接続されたバスバー（導電性の金属板からなる帯板）として構成されることが多い。分岐回路３２は、主幹回路３１に複数個の分岐ブレーカ（図示せず）が電気的に接続されることによって複数系統に分岐される。

計測装置３０は、機器２０（以下、「電気機器」という）が接続された電路３１、３２を通過した電力を計測する。計測装置３０は、分岐回路３２ごとに通過した電力を計測する。ただし、分岐回路３２を通過する電力に加えて、主幹回路３１を通過する電力を計測する構成であってもよい。また、主幹回路３１を通過する電力のみを計測するように計測装置３０が構成されていてもよい。この種の計測装置３０は、分電盤４１に内蔵される構成と、分電盤４１の外部に配置される構成とのいずれかが採用される。

分岐回路３２から電気機器２０に電力を供給する電路上にレセプタクルが設けられている場合、計測装置３０は、レセプタクルごとに通過する電力を計測するように構成されていてもよい。

以下では、計測装置３０は、分岐回路３２ごとに通過した電力を計測する構成である場合を想定して説明する。ただし、上述したように、分岐回路３２ではない電路において電力を計測する構成であっても、以下に説明する技術は適用可能である。

分岐回路３２と電気機器２０とは、一対一に対応するか一対多に対応する。すなわち、エアコン、ＩＨクッキングヒータ（ＩＨ：Induction Heating）、電子レンジのように消費電力が比較的大きい電気機器２０に対しては、分岐回路３２が電気機器２０に一対一に対応する場合がある。また、分岐回路３２が電気機器２０に対して一対多に対応する場合には、建物４０における場所（部屋）を単位として分岐回路３２が割り当てられることが多い。

計測装置３０は、分岐回路３２ごとの通過電流をロゴスキーコイルあるいはクランプ型の電流センサにより監視し、監視した電流値と分岐回路３２における線間の電圧値との積の積算値を電力値として算出する。すなわち、計測装置３０が計測する電力値は、実際には瞬時電力ではなく、所定の単位時間ごとの電力量である。単位時間は、たとえば、３０秒〜１０分程度の範囲で選択され、望ましくは、３０秒あるいは１分が選択される。分岐回路３２ごとの瞬時電力は、単位時間内でも時間経過に伴って変動することがあるが、本実施形態では、単位時間内での瞬時電力の変動は考慮せず、単位時間における積算電力量を電力値として用いる。この電力値は、単位時間における電力値の平均値に相当する。

機器推定装置１０は、計測装置３０が計測した分岐回路３２ごとの電力値を取得する取得部１１を備える。取得部１１が計測装置３０から取得した電力値は、日時と対応付けられ、電力値と日時との組を含む情報が電力情報として第１の記憶部１２に格納される。日時は、機器推定装置１０が内蔵しているリアルタイムクロックのような内蔵時計１６が計時する。電力情報は、計測装置３０が計測した単位時間ごとの電力値と、取得部１１が当該電力値を取得した時点で内蔵時計１６が計時していた日時とを含んでいる。

第１の記憶部１２は、少なくとも１日分の電力情報を記憶できる程度の容量を備えることが望ましく、さらに、１週間、１ヶ月、１年などから選択される期間の電力情報を記憶できる程度の容量があってもよい。第１の記憶部１２には、分岐回路３２ごとの電力情報が記憶され、結果的に、分岐回路３２ごとに電力値の推移の履歴が記憶される。

機器推定装置１０は、第１の記憶部１２に格納された分岐回路３２ごとの電力値の推移の履歴を用い、当該分岐回路３２に接続されている電気機器２０の種類を推定する。電気機器２０の種類を推定するには、所定の比較期間における電力情報が用いられる。以下の説明では、比較期間は１日に設定されている。

比較期間は第１の記憶部１２の容量の範囲で任意に選択可能である。ただし、比較期間が短すぎると、情報量が少なくなり、電気機器２０の種類を推定することが困難になるから、比較期間は半日以上であることが望ましい。一方、比較期間が長すぎると、季節の影響などにより電力値が変動する可能性があり、電力値を定める条件が増加するから、比較期間は、１ヶ月程度を上限とすることが望ましい。また、比較期間が複数日を含む場合、平日と休日との別、季節などを考慮することが望ましい。

本実施形態の機器推定装置１０は、推定した電気機器２０の種類を名称で表すように構成されている。そのため、機器推定装置１０は、電気機器２０の名称を機器情報に対応付けてあらかじめ記憶した第２の記憶部１５を備える。機器情報は、電気機器２０が稼働している期間における消費電力値の範囲、電気機器２０が接続されている分岐回路３２の名称、電気機器２０が稼働する使用時間帯とを含み、これらの情報に電気機器２０の名称が対応付けられている。機器情報は、後述するように、電気機器２０の製造者あるいは販売者から提供される電気機器２０の仕様と、一般常識および公開されている統計情報などとを用いて定められる。

機器推定装置１０は分析部１３を備え、分析部１３は、第１の記憶部１２が記憶している電力情報のうちの比較期間における電力情報を用い、電気機器２０の稼働により電力値が増加した稼働期間を抽出する。さらに、分析部１３は、抽出した稼働期間ごとに、比較期間における電力値をグループに区分する。

分析部１３は、統計処理部１３１、基準値設定部１３２、分割処理部１３３を備え、以下に説明する手順によって、比較期間における電力値をグループに区分する。統計処理部１３１、基準値設定部１３２、分割処理部１３３の機能については後述する。

いま、第１の記憶部１２に格納されている比較期間の電力値が図２のように推移する場合を想定して説明する（図２の左端から右端までの時間が比較時間に相当する）。図は、電力値を取得する単位時間が１分間であり、比較期間が１日である場合を示している。図２の横軸は、［分］を単位にした時間であって、比較期間は１４４０分の長さを有している。また、図２の縦軸の単位は１０［Ｗ］である。したがって、図に記載されている数値は１０分の１の値である。なお、後述する図３および図４の横軸の単位も１０［Ｗ］である。

図２において、比較期間の中で電力値がほぼ等しい状態が継続している期間は、目視によれば、５期間であると認識できる。また、これらの５期間のうち３期間は、０［Ｗ］である状態を除いた電力値がほぼ等しくなっている。つまり、図２において、電力値が相違するグループは３個であると言える。本実施形態は、０［Ｗ］を除いた電力値がほぼ等しい状態が継続している期間は、何らかの電気機器２０に対応付けられるという予測に基づいて、比較期間における電力値から電気機器２０を推定する。図２に示す例では、電力値が異なるグループは３個であるから、該当する分岐回路３２から受電する電気負荷２０は３種類である可能性が高いと推定される。

ここに、電気機器２０が実質的に稼働していない期間にも待機電力が生じる場合があるが、ここでは説明を簡単にするために待機電力は０［Ｗ］とみなす。すなわち、以下の説明において、分岐回路２０に接続された電気機器２０が稼働していない期間において待機電力が生じる場合には、該当する分岐回路３２を通過する電力が０［Ｗ］である状態は、通過する電力が待機電力以下である状態と読み替える。要するに、電気機器２０を主な使用目的で稼働させる際に必要となる電力が通過していない状態を０［Ｗ］として表す。

分析部１３は、電力値が図２のように推移するときには、３個のグループを抽出することが要求される。分析部１３においてグループを認識するには、グループ内の電力値（０［Ｗ］を除く）の変動幅は比較的小さいという条件が用いられる。

また、１つのグループに属する電力値Ｗ（ｔ）が継続的に生じている期間は、当該グループに対応する電気機器２０が継続して使用されている期間とみなされる。ここで、０［Ｗ］ではない電力値Ｗ（ｔ）が継続的に生じる期間は、該当する電力値Ｗ（ｔ）が連続して生じている期間だけではなく、該当する電力値Ｗ（ｔ）が断続して生じている期間であってもよい。１つのグループに属する電力値Ｗ（ｔ）が断続して生じている場合に、該当する電気機器２０が継続して使用されていると分析部１３がみなす時間間隔は、比較的短い判定時間（たとえば、３０分以下）に制限される。

以上のように、分析部１３は、１つのグループを電力値Ｗ（ｔ）に基づいて認識するだけではなく、同じグループに属する電力値Ｗ（ｔ）が断続している場合には、該当する電力値Ｗ（ｔ）が生じる時間間隔も条件に含める。言い換えると、分析部１３は、電力値Ｗ（ｔ）の変化の程度を条件として電力値Ｗ（ｔ）にグループを定め、グループ内では電力値Ｗ（ｔ）が生じる時間を条件として電気機器２０が継続して使用されている期間を定める。以下では、電気機器２０が継続して使用されている期間に相当する電力値Ｗ（ｔ）の集合をサブグループという。すなわち、グループは１個以上のサブグループを含む。

図２に示す例において、目視では、３０［Ｗ］付近である状態が継続している期間が１箇所に見出され、１００［Ｗ］付近である状態が継続している期間が３箇所に見出され、さらに、１５０［Ｗ］付近である状態が継続している期間が１箇所に見出される。したがって、電力値Ｗ（ｔ）が図２のように推移する場合、分析部１３は、３０［Ｗ］付近と１００［Ｗ］付近と１５０［Ｗ］付近との３つのグループを抽出し、さらに、１００［Ｗ］付近のグループからは３つのサブグループを抽出することが要求される。

分析部１３は、グループを抽出するために、グループの代表値となる電力値としての基準値Ｗｉ（ｉは正の整数）を定める。基準値Ｗｉはグループごとに定められ、図２の例では３つのグループがあるから、３つの基準値Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３が定められる。

本実施形態では、基準値Ｗｉは、比較期間における電力値Ｗ（ｔ）の発生頻度に基づいて求められる。基準値Ｗｉを定めるために、分析部１３に設けられた統計処理部１３１は、比較期間における電力値Ｗ（ｔ）の度数分布を求める。つまり、統計処理部１３１は、比較期間における電力値Ｗ（ｔ）を１０［Ｗ］ずつの区間に区分し、各区間の電力値Ｗ（ｔ）が出現する頻度を求める。

本実施形態において、区間の値は、当該区間に含まれる電力値のうちの下限値を採用する。たとえば、２７０［Ｗ］以上で２８０［Ｗ］未満の区間の値は２７０［Ｗ］とする。電力値Ｗ（ｔ）を区分する区間の幅は１０［Ｗ］に限らず、５［Ｗ］、１５［Ｗ］、２０［Ｗ］などから選択される他の値であってもよい。

統計処理部１３１が比較期間における電力値Ｗ（ｔ）について度数分布を求めると、分析部１３に設けられた基準値設定部１３２は この度数分布に基づいて最頻値（度数が最大である区間の値）である区間の値を１つのグループの基準値Ｗ１に定める。図２に示す例の度数分布は図３のようになり、最頻値である区間の値は２７０［Ｗ］であるから、基準値Ｗ１は２７０［Ｗ］に定められる。

１つの基準値Ｗ１が定められると、分割処理部１３３は、基準値Ｗ１を用いることにより、比較期間における電力値Ｗ（ｔ）のうち基準値Ｗ１に近い電力値Ｗ（ｔ）を抽出し、１つ目のグループとする。さらに、分割処理部１３３は、基準値Ｗ１に近い電力値Ｗ（ｔ）が継続して発生している期間を求め、グループをサブグループに分割可能な場合にはサブグループを求める。グループ内には、０［Ｗ］の期間が含まれる場合があるが、分割処理部１３３は、同程度の電力値Ｗ（ｔ）が生じた時間間隔が上述した判定時間以下であれば、電気機器２０が継続して使用されているとみなす。

分割処理部１３３は、グループをサブグループに分割できない場合にはグループが出現した時刻と消滅した時刻とを求め、サブグループに分割できる場合にはサブグループが出現した時刻と消滅した時刻とを求める。要するに、分割処理部１３３は、グループが出現している期間を定める。

分割処理部１３３は、グループを抽出すると、グループが出現している期間に含まれている電力値Ｗ（ｔ）を抽出し、統計処理部１３１が求めた度数分布から該当する電力値Ｗ（ｔ）を含む区間を除外する。図示例では、図４に示すように、１６［Ｗ］、１９〜３５［Ｗ］の区間が除外される。統計処理部１３１は、分割処理部１３３が求めた１つ目のグループに属する電力値Ｗ（ｔ）を除いた度数分布を求め、基準値設定部１３２は、この度数分布における最頻値を２つ目の基準値Ｗ２として定める。図４において最頻値である区間の値は１００［Ｗ］であるから、基準値Ｗ２は１００［Ｗ］に定められる。

基準値Ｗ２が定められると、分割処理部１３３は、基準値Ｗ２に対応したグループを求め、グループが出現した時刻と消滅した時刻とを求める。また、分割処理部１３３は、グループをサブグループに分割できる場合には、サブグループが出現した時刻と消滅した時刻とを求める。分析部１３は、上述のような処理を繰り返すことによって、比較期間における電力値Ｗ（ｔ）からグループを１つずつ抽出する。分析部１３は、比較期間における電力値Ｗ（ｔ）から最終的にグループを抽出することができなくなるまで、上述した処理を繰り返す。

なお、１つのグループに含まれる電力値Ｗ（ｔ）を除外した後、度数分布における複数の区間における度数が等しく、それらの区間の度数が他の区間の度数より大きい場合は、度数が０である区間が連続している数に応じてグループに分けるか否かが定められる。たとえば、度数分布において、度数が０である区間が１０区間（１００［Ｗ］）以上連続していれば、分割処理部１３３は、度数が０である区間を挟んで離れ、かつ電力値Ｗ（ｔ）が発生している２つの区間を異なるグループに属すると判断する。

こうしてグループに分けられると、分割処理部１３３は、それぞれのグループにおいて最頻値を一意に決めることができるか否かを判断する。最頻値を一意に定めることができる場合には、分割処理部１３３は、最頻値の区間の値を基準値に定める。一方、分割されたグループにおいて最頻値を一意に定めることができない場合には、グループ内で中央値にもっとも近い最頻値の区間の値を基準値に定める。図２に示す例の場合、Ｗ１＝２７０［Ｗ］、Ｗ２＝１００［Ｗ］、Ｗ３＝１５０［Ｗ］であり、基準値Ｗ２に基づいて求めたグループは３つのサブグループに分割される。

要するに、分析部１３は、１つのグループが抽出されると、そのグループに含まれる電力値Ｗ（ｔ）を除外し、残りの電力値Ｗ（ｔ）からさらにグループを抽出するように処理を行う。言い換えると、分割処理部１３３は、比較期間における電力値Ｗ（ｔ）からグループを１つずつ抽出し、抽出したグループの電力値Ｗ（ｔ）を除いて残りのグループを抽出するというように、グループを抽出する処理を再帰的に行う。

上述した動作では、分析部１３は、基準値Ｗ１〜Ｗ３からの距離を評価することによりグループを求め、さらにグループごとに電力値Ｗ（ｔ）が発生している期間を評価して電気機器２０が稼働している期間を求めるという処理を行っている。

たとえば、分析部１３は、選択した基準値（Ｗ１〜Ｗ３のいずれか）と個々の電力値Ｗ（ｔ）との距離が所定の閾値以下であれば、当該電力値Ｗ（ｔ）が基準値Ｗ１に対応したグループに属すると判断する。差分の絶対値を距離に用いる場合、分析部１３は、たとえば、｜Ｗ（ｔ）−Ｗ１｜を距離として求め、この距離が閾値以下であるときに、対応する電力値Ｗ（ｔ）が基準値Ｗ１に対応したグループに属すると判断する。

さらに、分析部１３は、グループに属する電力値Ｗ（ｔ）のうち隣接する各一対の電力値Ｗ（ｔ）について、発生した時間差を評価し、当該時間差が判定時間以内であれば電気機器２０が継続して稼働していると判断する。たとえば、１つのグループにおいて、時刻ｔ１に生じた電力値Ｗ（ｔ１）と時刻ｔ２（＞ｔ１）に生じた電力値Ｗ（ｔ２）の時間差（ｔ２−ｔ１）が求められる。分析部１３は、この時間差（ｔ２−ｔ１）が上述した判定時間以内であると、電力値Ｗ（ｔ１）と電力値Ｗ（ｔ２）とは、電気機器２０が継続して稼働している期間内に生じていると判断する。

上述した動作例では、グループが複数のサブグループが存在している場合、グループを定めてからサブグループの評価を行うことになる。一方、以下に説明する処理を行うと、サブグループに属する電力値Ｗ（ｔ）を先に定め、その後、電力値Ｗ（ｔ）と基準値Ｗ１〜Ｗ３との関係に基づいてグループを定めることになる。

すなわち、分析部１３は、比較期間における個々の電力値Ｗ（ｔ）を数１により発生順に評価し、数１で示された条件を満足する場合に、当該電力値Ｗ（ｔ）を同じサブグループに属すると判断する。

なお、数１において、ｊは順序を表す正の整数値であり、Ｗｄは電力値の距離に関する閾値、Ｔｄは判定時間を表している。数１を条件に用いる場合も上述した動作例と同様の方法で基準値Ｗｉが定められる。ここでは、基準値Ｗｉとして基準値Ｗ１を用いる場合を例にして説明する。

数１を条件としてグループを定める場合、分析部１３は、比較期間において生じる個々の電力値Ｗ（ｔｊ）と基準値Ｗ１との距離が閾値Ｗｄ以下であることを第１の条件に用いる。第１の条件が成立することは、時刻ｔｊに生じた電力値Ｗ（ｔｊ）が基準値Ｗ１に対応したグループに属する可能性があることを意味する。数１において、電力値の距離は、電力値Ｗ（ｔｊ）と基準値Ｗ１との差分の絶対値が用いられている。

次に、この電力値Ｗ（ｔｊ）に対応した電気機器２０が継続して稼働しているか否かを評価するために第２の条件が用いられる。分析部１３は、第１の条件を満足する電力値Ｗ（ｔｊ）、Ｗ（ｔ（ｊ−１））について、電力値Ｗ（ｔｊ）が生じた時刻ｔｊと、直前の電力値Ｗ（ｔ（ｊ−１））が生じた時刻ｔ（ｊ−１）との時間差が判定時間Ｔｄ以内であることを第２の条件に用いる。数１において、時間差は、時刻ｔｊと時刻ｔ（ｊ−１）との差分の絶対値が用いられている。

分割処理部１３３は、第１の条件を満足する電力値Ｗ（ｔｊ）が、第２の条件を満足する場合に、電力値Ｗ（ｔｊ）は、時刻ｔ（ｊ−１）に生じた電力値Ｗ（ｔ（ｊ−１））と同じサブグループを形成すると判断する。このように、比較期間における個々の電力値Ｗ（ｔ）について、基準値Ｗｉとの距離および電力値Ｗ（ｔ）が生じた時点の時間差を評価することによって、サブグループを形成するか否かが判断される。さらに、サブグループが出現した時刻は、数１の条件を最初に満足した電力値Ｗ（ｔ）が発生した時刻が用いられ、サブグループが消滅した時刻は、サブグループを形成している電力値Ｗ（ｔ）が数１の条件を満足しなくなった時刻が用いられる。

閾値Ｗｄと判定時間Ｔｄとは、すべての分岐回路３２で共通に設定することが可能である。ただし、分岐回路３２が異なれば接続されている電気機器２０も異なるのが一般的である。したがって、閾値Ｗｄと判定時間Ｔｄとは、分岐回路３２ごとに設定可能であることが望ましい。

なお、サブグループが出現した時点の電力値Ｗ（ｔｊ）には直前の電力値Ｗ（ｔ（ｊ−１））が存在しないから、分析部１３は、サブグループの最初の電力値Ｗ（ｔｊ）が検出されるまでは、数１のうちの第１の条件のみを用いる。分析部１３は、第１の条件が成立する電力値Ｗ（ｔｊ）が検出された後は、第１の条件と第２の条件との両方を用いてサブグループを抽出する。

比較期間においてサブグループが１つだけであれば、サブグループはグループと等価である。一方、比較期間において複数のサブグループが存在すれば、複数のサブグループが１つのグループを形成している可能性がある。そのため、分析部１３は、比較期間において同じ基準値Ｗｉで第１の条件を評価することにより得られたサブグループが複数抽出された場合には、これらの複数のサブグループを１つのグループとして扱う。

また、閾値Ｗｄと判定時間Ｔｄとの少なくとも一方は、分岐回路３２ごとに設定可能であることが望ましい。閾値Ｗｄが小さく設定されると、電力値Ｗ（ｔ）に対する分解能が高くなり、判定時間Ｔｄを調節すると、分岐回路３２に接続されている電気機器２０の動作の特徴に応じて継続して稼働しているか否かを精度よく判定することが可能になる。

たとえば、閾値Ｗｄが５０［Ｗ］に設定されていると、基準値がＷｉである場合に、電力値Ｗ（ｔ）が、Ｗｉ−５０［Ｗ］≦Ｗ（ｔ）≦Ｗｉ＋５０［Ｗ］の範囲である場合にグループの候補として扱われる。つまり、グループを１００［Ｗ］の単位で分割することが可能になる。同様に、閾値Ｗｄが１００［Ｗ］であれば、グループは２００［Ｗ］の単位で分割可能になる。

したがって、複数の電気機器２０が接続される可能性が高いリビングの分岐回路３２では閾値Ｗｄを小さめに設定し、電気機器２０の接続数が少ないキッチンの分岐回路３２では閾値Ｗｄを大きめに設定するように、閾値Ｗｄを調節することが可能である。

また、トースタあるいはアイロンのように稼働中にオンオフを繰り返す電気機器２０に対して、判定時間Ｔｄを比較的長く設定すれば、オンオフが繰り返されても電気機器２０の稼働が継続していると判断することができる。一方、テレビあるいは照明機器のように稼働中の電力値Ｗ（ｔ）が大きく変動しない電気機器２０に対して、判定時間Ｔｄを比較的短く設定すれば、電気機器２０の種類を判別しやすくなる。

数１に示した条件は一例であって、グループあるいはサブグループを抽出する条件としては、すでに説明したように、グループを求めた後にサブグループに分割するように条件を設定するなど、他の条件を用いることが可能である。

ところで、分析部１３は、第１の記憶部１２に記憶された電力値Ｗ（ｔ）に基づいてグループあるいはサブグループを抽出し、さらにサブグループごとに出現した時刻および消滅した時刻を定めている。本実施形態では、それぞれのグループが電気機器２０に対応しているとみなし、サブグループ（サブグループが１つの場合はグループ）が出現した時刻から消滅した時刻までは、該当する電気機器２０が稼働している状態とみなしている。分析部１３は、グループを定めた後、グループの電力値を求める。以下では、この電力値を「消費電力値」という。

消費電力値は、電気機器２０の稼働時における電力値であるから時間経過に伴って変動する可能性がある。したがって、消費電力値は、変動範囲の代表値と、変動範囲とのいずれかを用いて表現される。変動範囲の代表値は、グループにおける電力値の最大値と最小値との平均値、グループにおける電力値の中央値、グループにおける電力値の平均値、グループを定めた基準値などから選択される。なお、基準値以外の電力値を消費電力値に用いる場合、グループ内の電力値に０［Ｗ］が含まれていれば、分析部１３は、グループに含まれる電力値から０［Ｗ］を除外した後の電力値を用いて消費電力値を求める。一方、変動範囲を用いる場合、グループにおける電力値の最大値および最小値、代表値を含むように定めた適宜の上限値および下限値などを用いることが可能である。

上述した説明からわかるように、分析部１３は、それぞれの分岐回路３２について、電気機器２０が稼働しているとみなされるグループを抽出し、グループごとに電気機器２０が稼働を開始した時刻と停止した時刻とを求め、さらに、消費電力値を求める。分析部１３が求めた結果は、第３の記憶部１７に一旦格納される。推定部１４は、第３の記憶部１７に格納された情報を用いて、分岐回路３２ごとに電気機器２０が稼働している状態を推定し、推定結果を第３の記憶部１７に格納する。

第３の記憶部１７は、表１に示すように、分岐回路３２ごとに付与した名称と、分岐回路３２の電力値に基づいて抽出したグループに付与した名称と、消費電力値と、時間帯ごとの発生確率と、電気機器２０の種類との５項目を１つのレコードとして格納する。レコードを識別する識別子（キー）は、分岐回路３２の名称とグループの名称との組み合わせになる。分岐回路３２の名称およびグループの名称は、番号あるいは符号でもよい。たとえば、分岐回路３２の名称は「リビング」などに定められ、グループの名称は「Ｇ１」などに定められる。この場合のレコードのキーは、「リビングＧ１」のように表すことが可能である。異なる分岐回路３２についてはグループの名称は同じであってもよい。本実施形態では、比較期間の電力情報から最初に認識されたグループに「Ｇ１」を付与し、認識された順に、「Ｇ２」、「Ｇ３」、…という形式でグループに名称を与えている。

表１において消費電力値は電力値の変動範囲を用いており、１０［Ｗ］未満の丸めを行った値を用いている。１０［Ｗ］未満の丸めは、四捨五入、切り上げ、切り下げのいずれかを採用する。

本実施形態では、比較期間が１日に設定されており、分析部１３は、分岐回路３２とグループとの組み合わせごとの消費電力値を日毎に求める。比較期間が異なると、グループに対応する電気機器２０が稼働する期間は異なることが多いが、比較期間が異なっても、分岐回路３２から受電する電気機器２０が同じであれば、分岐回路３２ごとの消費電力値に大幅な変動は生じないと考えられる。そのため、比較期間が異なり、グループである電力値が発生している期間が異なっても、１つの分岐回路３２において消費電力値が同程度であれば、推定部１４は、同じグループとみなす。

なお、同じグループとみなすために、推定部１４は、グループである電力値の出現から消滅までの時間を、消費電力値と併せて用いてもよい。つまり、推定部１４は、グループである電力値が出現してから消滅するまでの時間を用い、２つのグループから求めた当該時間の差が許容範囲内であるときに、２つのグループが同じ電気機器２０に対応すると判断してもよい。

上述のようにして同じ電気機器２０に対応すると判断されたグループは、当該グループが生じている時間帯が求められる。推定部１４は、比較期間をあらかじめ複数の時間帯に区分している。本実施形態は、時間帯は、１時間単位、３時間単位、６時間単位などから選択される期間で設定される。表１に示す例において、時間帯は、正時から次の正時までの１時間を単位とする期間に設定されている。たとえば、表１の「１８−１９」は１８時から１９時までの１時間の時間帯を意味する。

推定部１４は、グループが生じている期間を、あらかじめ区分された時間帯に当て嵌めることによって、時間帯ごとにグループの発生確率を求める。本実施形態は、比較期間が１日であるから、この発生確率は、計算の対象とした日数のうち、該当する時間帯にグループが生じた日数の割合（百分率）として求められる。比較期間が１日以外の長さである場合、発生確率は、計算の対象に用いた比較期間の回数に対して、該当する時間帯にグループが生じた回数の割合（百分率）として求められる。

グループは、電気機器２０に対応しているから、比較期間において同じグループが複数回発生する場合もある。たとえば、電気機器２０が電子レンジであるとすると、朝食の準備時と夕食の準備時とに使用される可能性があり、同じ電気機器２０が１日に２回以上稼働する可能性がある。したがって、電気機器２０の種類によっては、比較期間である１日の間に、発生確率の高い時間帯が２回以上生じる場合もある。なお、表１において「暖房機器」は、ホットカーペット、電気ストーブなどから選択される。後述する表２についても同様である。

また、グループの出現と消滅とは、正時以外のタイミングである場合がほとんどである。そこで、時間帯ごとの発生確率を求める際に、該当する時間帯において、グループが出現するかグループが消滅した場合には、当該時間帯をグループが生じている期間に含めることが望ましい。

計算の対象とする日数は、たとえば、１０日間であり、この場合、発生確率を求める時点から過去の１０日間分の情報を用いて発生確率を求める。したがって、発生確率は日毎に更新される。いま、電力情報を用いて発生確率を求める日数が１０日間であって、１つのグループが特定の時間帯に発生した日数が９日間であるとすると、当該時間帯における発生確率は、９０％（＝（９日／１０日）×１００％）になる。

上述のように、発生確率を日毎に更新すれば、季節による変動は発生確率に反映させることが可能である。つまり、上述のようにして発生確率を求めると、日時の経過に伴って発生確率が動的に変化するから、電気機器２０の使用状態が季節によって変動する場合にも、発生確率が追従して変化することになる。

一方、発生確率を固定的に設定する場合には、季節による電気機器２０の使用状況に応じて発生確率を季節ごとに求める必要がある。たとえば、電気機器２０が室内の照明機器である場合、点灯する時刻が夏季と冬季とで異なり、また、屋外の照明機器（門灯など）である場合、点灯および消灯の時刻が夏季と冬季とで異なる。つまり、時間帯ごとの発生確率は、夏季と冬季とで変化するから、季節ごとに発生確率を求めることが望ましい。

また、平日と休日とでは、電気機器２０を使用する時間帯が異なる可能性が高く、平日と休日との両方の情報を含んでいると、発生確率の信頼性が低下するから、平日と休日とは区別して発生確率を求めることが望ましい。平日と休日とを区別しておけば、平日の日中にはテレビジョン受像機（以下、「テレビ」という）を視聴せず、休日の日中にはテレビを視聴するような場合にも本実施形態の技術を採用することが可能である。

なお、本実施形態は、居住者の生活習慣が大きく変動しないことを前提にしており、生活習慣がきわめて不規則である場合について、本実施形態の技術を適用することは想定していない。

表１からわかるように、第３の記憶部１７には推定部１４が推定した電気機器２０の種類が登録される。推定部１４が電気機器２０の種類を推定するには、第２の記憶部１５に記憶されている情報が必要である。第２の記憶部１５に格納される情報は、既存の情報であって、一例を示すと表２のような内容を含んでいる。つまり、第２の記憶部１５は、電気機器２０の名称と、電気機器２０の稼働中における消費電力値の範囲と、電気機器２０が受電する分岐回路３２の名称と、電気機器２０の使用時間帯とを組み合わせた４種類の情報を記憶している。

第２の記憶部１５に格納される情報のうち、電気機器２０の消費電力値の範囲は、電気機器２０の製造者あるいは販売者から提供される電気機器の仕様から得られる値が用いられる。また、電気機器２０が受電する分岐回路３２および電気機器２０の使用時間帯は、一般常識、公開されている統計情報などに基づいて設定する。公開されている統計情報としては、たとえば、総務省統計局の社会生活基本調査などが使用可能である。表２に示しているが、第２の記憶部１５に格納される情報は、平日と休日とで区分することが望ましく、また、季節についても区分しておくことが望ましい。

表２に示すような情報が第２の記憶部１５に登録されていると、推定部１４は、第３の記憶部１７に登録されている分岐回路３２の名称、消費電力値、発生確率を、第２の記憶部１５と照合する。推定部１４は、第３の記憶部１７のレコードごとに分岐回路３２および消費電力値を第２の記憶部１５と照合し、分岐回路３２および消費電力値を含む情報を第２の記憶部１５から抽出する。さらに、推定部１４は、第３の記憶部１７のレコードに対応して第２の記憶部１５から抽出した情報のうちの使用時間帯に、当該レコードにおいて発生確率が最大である時間帯が含まれるか否かを判定する。発生確率が最大である時間帯が使用時間帯に含まれていれば、推定部１４は、該当する情報に対応した電気機器２０の名称を第２の記憶部１５から抽出する。

上述した手順によって第３の記憶部１７に登録する電気機器２０の名称が決められる。ここで、第３の記憶部１７の１つのレコードにおいて、複数の時間帯で発生確率が最大になる場合がある。たとえば、電気機器２０が電子レンジである場合に、朝食の準備時と夕食の準備時とに使用することがあるから、少なくとも２つの時間帯で発生確率が等しくなる可能性がある。また、電気機器２０が照明機器である場合に、複数の時間帯に跨がって使用されるから、複数の時間帯において発生確率が等しくなる可能性がある。

このような場合でも、推定部１４は、第２の記憶部１５に時間帯を照合することによって、発生確率が最大である時間帯が、第２の記憶部１５の使用時間帯に含まれるか否かを判定する。この場合、発生確率が最大である時間帯のすべてが第２の記憶部１５の使用時間帯に含まれていることが望ましい。ただし、推定部１４は、所定の割合以上（たとえば、８０％以上）の時間帯が使用時間帯に含まれている場合に、第３の記憶部１７のレコードにおける時間帯が、当該使用時間帯に含まれると判定してもよい。

さらに、推定部１４は、第３の記憶部１７の内容を第２の記憶部１５に照合しても、電気機器２０を一意に決定できない可能性がある。このような場合には、複数の電気機器２０の組み合わせを候補として第３の記憶部１７に登録しておく。

ところで、１つの分岐回路３２に複数の電気機器２０が接続されている場合、これらの複数の電気機器２０が同じ時間帯に稼働する可能性がある。以下では、このような事象が生じる場合について説明する。

ここでは、一例として、「リビング」に対応する分岐回路３２について、第１の記憶部１２に記憶された電力情報が、図５のように推移する場合を想定する。また、電気機器２０の推定を行う日は、冬季の休日であると仮定する。図５は電力情報を模式的に表しており、グループでの電力値は最大値と最小値との２個の値を用いる代わりに、１個の値を用いて表している。すなわち、図５に示す例では、時刻ｔ１までの電力値は１００［Ｗ］、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの電力値は２００［Ｗ］、時刻ｔ３以後の電力値は４００［Ｗ］になっている。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの電力値は０［Ｗ］であるから、上述したように、この期間には電気機器２０は稼働していない。

電力値が図５のように推移する場合、分析部１３は、電力値を３つのグループに分けるから、推定部１４は、３つのグループにそれぞれ対応する電気機器２０を推定する。ここで、時刻ｔ１は７：１５、時刻ｔ２は７：５０、時刻ｔ３は１０：２０とする。

表２によれば、冬季の休日にリビングで１００［Ｗ］に対応する電気機器２０は、テレビと照明（シーリング）とであるから、推定部１４は、電気機器２０としてテレビと照明（シーリング）とを抽出する。ここで、第３の記憶部１７では、１時間ごとの時間帯に区分されているから、時刻ｔ１（７：１５）より前の時間帯Ｔ１である６：００から７：００までに着目する。冬季の休日において６：００から７：００までの時間帯Ｔ１は、テレビの使用時間帯に含まれないから、推定部１４は、電気機器２０を照明（シーリング）と推定する。つまり、時刻ｔ１（７：１５）より前のグループは照明（シーリング）に対応し、リビングにおける照明（シーリング）の消費電力値は、１００［Ｗ］であると推定される。

同様にして、時刻ｔ２（７：５０）から時刻ｔ３（１０：２０）までの期間のうち８：００から９：００までの時間帯Ｔ２に着目すると、電力値は２００［Ｗ］であるから、推定部１４は、電気機器２０としてテレビと暖房機器とを候補にする。第２の記憶部１５に格納された情報によれば、テレビと暖房機器とのうち、冬季の休日におけるリビングで８：００から９：００において稼働する電気機器２０はテレビである。したがって、推定部１４は、電力値が２００［Ｗ］であるグループに対応する電気機器２０をテレビと推定する。すなわち、時刻ｔ２（７：５０）から時刻ｔ３（１０：２０）までのグループは、テレビに対応し、リビングにおけるテレビの消費電力値は、２００［Ｗ］であると推定される。

ところで、時刻ｔ３（１０：２０）の後の１１：００から１２：００までの時間帯Ｔ３において、電力値は４００［Ｗ］であるから、消費電力値で該当する電気機器２０はテレビと暖房機器とになる。ここで、リビングにおけるテレビの消費電力値は２００［Ｗ］であるという情報が得られているから、リビングに対応する分岐回路３２においてテレビが単独で使用されている状態は除外され、単独の電気機器２０としては暖房機器が候補になる。また、電力値が４００［Ｗ］であるから、複数台の電気機器２０がリビングに対応する分岐回路３２から受電する場合、他の組み合わせも候補になる。ここでの候補は、２台のテレビの組み合わせ、２個の照明（シーリング）とテレビの組み合わせ、４個の照明（シーリング）の組み合わせが含まれる。つまり、推定部１４は、電気機器２０の組み合わせとして４種類の候補を抽出する。

ここで、テレビと照明（シーリング）と暖房機器とのうち、１１：００から１２：００の時間帯Ｔ３を使用時間帯に含んでいるのは、テレビのみであるから、電気機器２０の候補から照明（シーリング）と暖房機器とは除外される。したがって、推定部１４は、時刻ｔ３（１０：２０）以降に稼働している電気機器２０を２台のテレビと推定する。すなわち、推定部１４は、電気機器２０の組み合わせの候補のうち、２台のテレビの組み合わせという候補を採用する。

以上のように、図５に示す例について、推定部１４は、時刻ｔ１までは照明（シーリング）が稼働し、時刻ｔ２から時刻ｔ３までは１台のテレビが稼働し、時刻ｔ３以降には２台のテレビが稼働していると推定する。この推定結果は、第３の記憶部１７におけるグループごとのレコードに対応付けて格納される。

図５に示した例の時刻ｔ３以降のように、複数の電気機器２０が稼働している場合に、推定部１４は、第３の記憶部１７に格納された発生確率を用いることによって、個々の電気機器２０を推定する場合もある。たとえば、リビングの分岐回路３２において、図６に示すように、２０：００から２１：００までの時間帯に、電力値が３５０［Ｗ］である場合を想定する。表１によれば、リビングの分岐回路３２が３５０［Ｗ］になる場合は、グループＧ１に対応する電気機器２０とグループＧ２に対応する電気機器２０とが同時に稼働する場合と、グループＧ３に対応する電気機器２０が稼働する場合とがある。つまり、グループＧ１の消費電力値が１００［Ｗ］、かつグループＧ２の消費電力値が１５０［Ｗ］である場合と、グループＧ３の消費電力値が３５０［Ｗ］である場合との２種類が候補になる。

ここで、発生確率に着目すると、２０：００から２１：００までの時間帯では、グループＧ１とグループＧ２とは９０％であり、グループＧ３は５０％である。したがって、グループＧ１とグループＧ２とに対応する電気機器２０が同時に稼働する状態の発生確率は９０％×９０％＝８１％である。この発生確率は、グループＧ３に対応する電気機器２０が単独で稼働する状態の発生確率よりも高いから、推定部１４は、グループＧ１に対応する電気機器２０とグループＧ２に対応する電気機器２０とが同時に稼働している状態と推定する。

上述したように、推定部１４は、第２の記憶部１５の情報と、第３の記憶部１７が記憶している分析部１３の分析結果および推定部１４の推定結果とを用いることにより、分岐回路３２に接続された電気機器２０の組み合わせの候補を求めることが可能である。したがって、分岐回路３２に複数の電気機器２０が接続され、かつ複数の電気機器２０が同時に稼働している状態でも、発生確率も考慮して組み合わせの候補を推定することにより、稼働している電気機器２０を推定することが可能になる。

ところで、電気機器２０の種類によっては、電力値が時間帯によって変動する可能性がある。たとえば、空調機器（いわゆる、エアコン）では、日中と夜間とで設定温度が等しい場合でも、外気温の高い日中には外気温の下がった夜間よりも電力値が大きくなると予想される。また、分岐回路３２に複数の電気機器２０が接続されている場合に、複数の電気機器２０が同時に稼働するか、単独の電気機器２０のみが稼働するかに応じて電力値は変動する。

そこで、図１に示しているように、分岐回路３２ごとに時間帯ごとの電力値が予測可能であれば、予測された電力値が入力される入力部１９を機器推定装置１０に付加しておくことが望ましい。入力部１９を通して入力された時間帯ごとの電力値は、第３の記憶部１７に保存される。このように、時間帯ごとに予測された電力値が第３の記憶部１７に保存されている場合、推定部１４は、グループに対応する電力値が生じる電気機器２０の組み合わせの候補を、第３の記憶部１７に保存された時間帯ごとの電力値の組み合わせに基づいて推定する。ここで複数種類の候補が得られた場合、推定部１４は、該当する電力値が生じている時間帯において、時間帯ごとの発生確率に基づいて求めた候補を採用する。

推定部１４は、予測された時間帯ごとの電力値を用いることにより、複数の電気機器２０が同時に稼働している時間帯について、同時に稼働している電気機器２０を精度よく推定することが可能になる。また、推定部１４は、同時に稼働している電気機器２０を精度よく推定できる上に、個々の電気機器２０が消費している電力値の推定が可能になる。

なお、主幹回路３１で受電する電力の抑制が必要な時間帯には、第３の記憶部１７に保存されている情報に基づいて、該当する時間帯に稼働する電気機器２０について消費する電力を抑制すればよい。また、第３の記憶部１７に保存された情報に基づいて、該当する時間帯において電力を大きく消費する電気機器２０がわかるから、消費電力の抑制対象となる電気機器２０の抽出が容易である。

以上のように、分析部１３は、第１の記憶部１２に記憶した分岐回路３２ごとの電力値の推移を分析することにより、比較期間における電力値をグループあるいはサブグループに分ける。また、推定部１４は、分析部１３の分析結果を第２の記憶部１５に照合することにより電気機器２０の種類を推定し、第２の記憶部１５から電気機器２０の名称を抽出する。なお、第２の記憶部１５に記憶された情報は、電気機器２０の仕様、一般常識、および統計情報などに基づいて設定されているから、利用者はこの種の情報を設定する手間をほとんど必要としない。

推定部１４が推定した結果は、機器推定装置１０が備える出力部１８を通して提示装置４２に提示される。提示装置４２は、機器推定装置１０に対して専用に構成することが可能であるが、機器推定装置１０とは別に設けることが可能である。推定部１４による推定結果を提示装置４２に提示することによって、利用者は、それぞれの分岐回路３２に接続された電気機器２０の名称を容易に知ることができる。また、分岐回路３２と電気機器２０とが結び付けられていれば、推定部１４は、取得部１１から分岐回路３２ごとにリアルタイムで取得する電力値を用いて、稼働中の電気機器２０を推定することが可能になる。

機器推定装置１０とは別に設けられる提示装置４２としては、たとえば、液晶表示器のようなフラットパネルディスプレイを備えた構成が採用される。また、出力部１８に端末装置と通信するためのインターフェイス部（図示せず）を設け、端末装置を提示装置４２として用いてもよい。この種の端末装置としては、パーソナルコンピュータのほか、スマートフォン、タブレット端末などを用いることが可能である。

機器推定装置１０は、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）のコントローラに内蔵されていてもよい。あるいはまた、機器推定装置１０のうちの一部の機能をサーバ（クラウドサーバでもよい）で実現し、端末装置からサーバの機能を利用してもよい。

機器推定装置１０が電気機器２０の名称を出力部１８から出力するから、電気機器２０の用途に基づいて建物４０での利用者の行動を推定することも可能になる。たとえば、電気機器２０が電子レンジであれば利用者の行動が料理であると推定され、電気機器２０がテレビであれば利用者の行動が娯楽またはテレビ視聴などと推定される。また、比較期間の電力値の推移に基づいて電力値のグループを抽出し、グループごとに電気機器２０に対応付けている。したがって、電気機器２０ごとにさまざまな特徴量を抽出しなくとも、分岐回路３２に接続されている電気機器２０の種類を簡易的に推定することが可能である。

なお、上述した実施形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることはもちろんのことである。

１０ 機器推定装置
１１ 取得部
１２ 第１の記憶部
１３ 分析部
１４ 推定部
１５ 第２の記憶部
１７ 第３の記憶部
１９ 入力部
２０ 電気機器（機器）
３０ 計測装置
３１ 主幹回路（電路）
３２ 分岐回路（電路）
１３１ 統計処理部
１３２ 基準値設定部
１３３ 分割処理部

Claims (8)

1. 電力で動作する機器が接続された電路において通過した電力値を計測装置から取得する取得部と、
   前記取得部が取得した前記電力値に時刻を対応付けた電力情報を記憶する第１の記憶部と、
   前記第１の記憶部が記憶している前記電力情報が所定の条件を満たす場合に、前記電力情報を前記条件に対応したグループに区分する分析部と、
   前記機器が消費する前記電力値の範囲と前記機器が稼働する可能性のある時間帯とを含む機器情報に当該機器の名称を対応付けて記憶している第２の記憶部と、
   前記分析部が区分した前記グループにおける前記電力情報を前記第２の記憶部が記憶している前記機器情報に照合することにより前記グループに対応する前記機器の名称を推定する推定部とを備えており、
   前記分析部は、
   前記第１の記憶部が記憶している所定の比較期間における前記電力情報に含まれる前記電力値に関する度数分布を求める統計処理部と、
   前記度数分布において最頻値である前記電力値を基準値に設定する基準値設定部と、
   前記電力値と前記基準値との距離が所定の閾値以下であることを前記条件とし、前記条件が満たされたときに当該電力値を前記グループに区分する分割処理部とを備える
   ことを特徴とする機器推定装置。
2. 前記分割処理部は、
   前記比較期間において時間順に生じる前記電力値の中に、前記基準値との距離が所定の閾値以下であって時間順で隣り合う第１の電力値および第２の電力値が存在し、かつ前記第１の電力値が生じた時刻と前記第２の電力値が生じた時刻との時間差が所定の判定時間以内であることを前記条件として、前記条件が満たされたときに時間順において後に生じた前記第２の電力値を前記第１の電力値と同じグループに区分する
   請求項１記載の機器推定装置。
3. 前記電路は主幹回路から分岐した複数の分岐回路を含み、前記計測装置は前記分岐回路ごとの前記電力値を計測するように構成され、
   前記分析部は、
   前記閾値および前記判定時間が前記分岐回路ごとに設定可能である
   請求項２記載の機器推定装置。
4. 前記分析部が抽出した前記グループと、前記推定部が推定した前記機器の名称とを対応付けて保存する第３の記憶部をさらに備える
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の機器推定装置。
5. 前記推定部は、
   前記第３の記憶部が記憶している前記グループについて、時間帯ごとに発生確率を求め前記発生確率を前記第３の記憶部に保存する
   請求項４記載の機器推定装置。
6. 前記推定部は、
   前記分析部が抽出した前記グループに対応する前記機器の名称を推定する際に、前記グループに対応する前記電力値が生じる前記機器の組み合わせの候補を推定し、複数種類の候補が推定される場合に、該当する電力値が生じている時間帯において、前記時間帯ごとの前記発生確率に基づいて求めた確率が最大になる候補を採用する
   請求項５記載の機器推定装置。
7. 前記電路に関して時間帯ごとに予測された電力値が入力され、入力された時間帯ごとの電力値が前記第３の記憶部に保存される入力部をさらに備え、
   前記推定部は、
   前記分析部が抽出した前記グループに対応する前記機器の名称を推定する際に、前記グループに対応する前記電力値が生じる前記機器の組み合わせの候補を、前記時間帯ごとの電力値の組み合わせに基づいて推定し、複数種類の候補が推定される場合に、該当する電力値が生じている時間帯において、前記時間帯ごとの発生確率に基づいて求めた候補を採用する
   請求項５記載の機器推定装置。
8. コンピュータを、請求項１〜７のいずれか１項に記載の機器推定装置として機能させるためのプログラム。

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