JP6267852B2

JP6267852B2 - 情報処理装置及び情報処理方法

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Publication number: JP6267852B2
Application number: JP2012021890A
Authority: JP
Inventors: 村林　昇; 昇村林; 岡本　裕成; 裕成岡本
Original assignee: Saturn Licensing LLC
Current assignee: Saturn Licensing LLC
Priority date: 2012-02-03
Filing date: 2012-02-03
Publication date: 2018-01-24
Anticipated expiration: 2032-02-03
Also published as: JP2013160597A; CN108427029A; US20130200720A1; US9306420B2; CN103245828B; CN103245828A; CN108427029B

Description

本開示は、情報処理装置及び情報処理方法に関する。

近時では、広く一般家庭で省エネルギーが求められている。例えば、下記の特許文献１には、ＩＨ優先度管理部で管理した優先度に従って、加熱口や操作モード別に優先度の低い順に出力電力の制御を行うことにより、家庭内の電力に余裕が少ない場合でも円滑に調理することが記載されている。

特開２０１１−５５６２３号公報

しかしながら、例えば家庭内では様々な家電機器が用いられている。上記従来技術では、個々の家電機器における消費電力を手軽に可視化することは想定しておらず、また、個々の家電製品の動作状態に応じた消費エネルギーを提供することができなかった。

そこで、簡素な構成で各種機器の動作に応じた消費電力をユーザーに提供することが求められていた。

本開示によれば、機器の動作に関連して発生する電磁波を検出する検出装置と、前記電磁波のパワースペクトルに基づいて前記機器の種類を判定する機器判定部と、前記電磁波のパワースペクトルに基づいて前記機器の動作を判定する動作判定部と、前記機器の種類及び動作に基づいて前記機器の消費電力を推定する電力推定部と、を有する受信装置と、備える、電力管理システムが提供される。

また、前記受信装置は、推定した前記消費電力を表示する表示部を備えるものであってもよい。

また、前記受信装置は、前記電磁波の情報を無線又は有線の通信により前記検出装置から取得するものであってもよい。

また、前記機器の動作に関連して発生する電磁波は、前記機器の電子回路が発生する電磁波であってもよい。

また、前記機器の動作に関連して発生する電磁波は、前記機器を操作するリモートコントローラーが発生する電磁波であってもよい。

また、前記受信装置は、前記電磁波をスペクトル解析する検出部を有するものであってもよい。

また、前記機器判定部は、前記電磁波をスペクトル解析するものであってもよい。

また、本開示によれば、機器の動作に関連して発生する電磁波を検出することと、前記電磁波のパワースペクトルに基づいて前記機器の種類を判定することと、前記電磁波に基づいて前記機器の動作を判定する動作判定部ことと、前記機器の種類及び動作に基づいて前記機器の消費電力を推定することと、備える、電力管理方法が提供される。

本開示によれば、簡素な構成で各種機器の動作に応じた消費電力をユーザーに提供することが可能となる。

本開示の第１の実施形態に係るシステムの概略構成を示す模式図である。受信装置の構成例を示す模式図である。ＲＦ検出部において検出された電磁波のパワースペクトルの一例を示す特性図である。第１の実施形態のシステムにおける処理手順を示すフローチャートである。受信装置の表示部における表示の例を示す模式図である。第２の実施形態に係るシステムの概略構成を示す模式図である。第３の実施形態に係るシステムの概略構成を示す模式図である。第３の実施形態における処理装置の処理手順を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．第１の実施形態
１．１．第１の実施形態に係るシステムの概略構成
１．２．受信装置の構成例
１．３．電磁波のパワースペクトルの一例
１．４．第１の実施形態のシステムにおける処理手順
１．５．受信装置の表示部における表示の例
２．第２の実施形態
２．１．第２の実施形態に係るシステムの概略構成
３．第３の実施形態
３．１．第３の実施形態に係るシステムの概略構成
３．２．第３の実施形態における処理装置の処理手順

＜１．第１の実施形態＞
［１．１．第１の実施形態に係るシステムの概略構成］
まず、図１を参照して、本開示の第１の実施形態に係るシステムの概略構成について説明する。本実施形態では、家電製品の電子回路の動作によって発生する電磁的な固有雑音（ノイズ：以下、固有信号とも称する）を検出する。図１に示すように、本実施形態のシステムは、家電機器１００、検出装置２００、受信装置３００を有して構成されている。検出装置２００は、家電機器１００の裏面に装着されている。検出装置２００は、家電機器１００の電磁波を検出し、電磁波に関する情報を受信装置３００へ送信する。受信装置３００は、受信した電磁波に関する情報に基づいて家電機器１００の種類、動作モード等を判別し、家電機器１００の動作に関する情報、特に消費電力に関する情報をユーザーに提供する。

図１に示すように、検出装置２００は、ループアンテナ２０２、検出部２０４、無線伝送部２０６を有して構成されている。ループアンテナ２０２は、家電機器１００が発生する電磁波の信号（固有信号）を受信して検出部２０４に送り、検出部２０４にて電磁波が検出され、所定のスペクトル解析が行われる。解析データ（パワースペクトル）は、無線伝送部２０６から無線伝送により受信装置３００へ送られる。

家電製品から発生する固有信号のスペクトルは、家電製品ごとおよび動作モードごとに異なる。例えば、エアコンはコンプレッサーの動作により低周波成分のスペクトルが多く、風量を多くするなど動作モードを変化させると、スペクトルも変化する。一方、テレビ受像機などは映像信号を処理することから高周波成分のスペクトルが多い。従って、固有信号のスペクトルに基づいて、家電機器１００の機種、及びモードを判定することができる。このように、家電機器１００から発生する固有信号を検出してスペクトル解析することで家電機器１００の種類の判別と、家電機器１００の動作モードを判別することができる。

［１．２．受信装置の構成例］
図２は、受信装置３００の構成例を示す模式図である。受信装置３００は、受信アンテナ３０１、ＲＦ（電磁波）検出部３０２、ＲＦ判別部（機器判定部）３０４、動作判定部３０６、電力推定部３０８、データ処理部３１０、表示部３１２、記憶部３１４を有して構成される。ＲＦ検出部３０２は、検出装置２００から送られた電磁波の情報を受信アンテナ３０１を介して取得する。ここでは、検出装置２００から送られたパワースペクトルを取得するが、受信装置３００側でスペクトル解析を行っても良く、この場合、ＲＦ判別部３０４がスペクトル解析を行うことができる。ＲＦ判別部３０４は、電磁波のパワースペクトルに基づいて電磁波を判別し、家電機器１００の機種を判別する。動作判定部３０６は、電磁波のパワースペクトルに基づいて、家電機器１００の動作モードを判定する。電力推定部３０８は、家電機器１００の機種、および動作モードに基づいて、家電機器１００の消費電力を推定する。データ処理部３１０は、推定した消費電力のデータの処理を行い、時間毎の平均処理など所定の統計処理を行う。表示部３１２は、データ処理部３１０が処理したデータを表示する。

図２に示す各構成要素は、回路（ハードウェア）、またはＣＰＵなどの中央演算処理装置と、これを機能させるためのプログラム（ソフトウェア）によって構成することができる。この場合に、そのプログラムは、受信装置２００が備える記憶部３１４などのメモリ、または外部から接続される外部記憶媒体に格納されることができ、また、インターネットなどのネットワークを介してダウンロードすることができる。

［１．３．電磁波のパワースペクトルの一例］
図３は、ＲＦ検出部３０２において検出された電磁波のパワースペクトルの一例を示す特性図である。図３では、同一の家電機器１００について、動作モード１と動作モード２のパワースペクトルを示している。電磁波のパワースペクトルは、家電機器１００の機種毎に異なる。このため、パワースペクトル特性に基づいて、家電機器１００の機種を判定することができる。また、図３に示すように、同一の家電機器１００であっても、動作モードに応じて電磁波のパワースペクトルは異なる。このため、パワースペクトル特性に基づいて、家電機器１００の動作モードを判定することができる。このように、電磁波のパワースペクトルに基づいて、家電機器１００の機種、動作モードを判別することができる。

このため、受信装置３００の記憶部３１４は、家電機器１００の機種毎のパワースペクトルと、各機種の動作モード毎のパワースペクトルを予め記憶している。ＲＦ判別部３０４、ＲＦ検出部３０２が検出したパワースペクトルと、記憶部３１４に記憶されたパワースペクトルを比較することにより、家電機器１００の機種を判定する。また、動作判定部３０６は、ＲＦ検出部３０２が検出したパワースペクトルと、記憶部３１４に記憶されたパワースペクトルを比較することにより、家電機器１００の動作モードを判定する。

［１．４．第１の実施形態のシステムにおける処理手順］
次に、図４に基づいて、本実施形態のシステムにおける処理手順について説明する。先ず、ステップＳ１０では、所定の時間間隔（例えば５分間隔）が到来したか否かを判定する。所定の時間間隔が到来した場合は、ステップＳ１２へ進む。一方、所定の時間間隔が到来していない場合は、ステップＳ２２へ進む。ステップＳ１２では、ＲＦ検出部３０２がパワースペクトルを検出する。

次のステップＳ１４では、検出したパワースペクトルのパターン識別処理を行う。パターン識別の手法として、ＳＶＭ（サポートベクターマシン）やニューラルネットワークなどの機械学習的手法を用いることができ、過去に学習した元データから未知のデータの属性を判別する。パターン識別する際の学習元データは、記憶部３１４に蓄積されており、パターン識別の結果、家電機器１００の種類と動作が判定される。この際、パターン識別によって、検出したスペクトルデータのパターンから、家電機器１００の種類及び動作を判定する。次のステップＳ１６では、識別が正常に行われたか否かを判別する。識別が正常に行われた場合は、ステップＳ１８へ進む。一方、識別が正常に行われなかった場合は、検出されたスペクトルが何らかの雑音などの可能性があるため、ステップＳ２２へ進む。

パワースペクトルは時間の経過に伴い変化するため、ステップＳ１８では、パワースペクトルの積算値を平均する統計処理を行い、所定時刻における所定時間ごとの平均消費エネルギーを計算する。統計処理は、パワースペクトルの分散値を算出する処理など、他の統計処理であっても良い。また、ステップＳ１８では、統計処理の結果に基づいて家庭機器１００の機種、動作モードを判別し、消費エネルギーを推定する処理を行う。

次に、ステップＳ２０では、ステップＳ１８で推定した結果に基づいて、表示部３１２における表示を行う。次のステップＳ２２では、処理を終了するか否かを判定し、処理を終了する場合は、図４の処理を終了する。一方、処理を終了しない場合は、ステップＳ１０へ戻り、以降の処理を行う。

［１．５．受信装置の表示部における表示の例］
図５は、受信装置３００の表示部３１２における表示の例を示す模式図である。図５に示すように、家電機器１００の機種、動作モードに応じて消費電力（消費エネルギー）が計算されて表示部３１２に表示される。図５の例では、消費エネルギーが時刻の経過に伴って変化する様子が示されている。各時刻における所定時間内での消費エネルギーを表示することで、消費エネルギーを視覚的に明示することができ、ユーザーに対して省エネルギーについての関心を与えることができる。受信装置３００自体が表示を行う場合のほか、表示情報をテレビ受像機や携帯電話などに送信して表示することもできる。また、図５の例では、消費電力が所定のしきい値を超えているため、「エアコン使い過ぎです」というメッセージが表示されている。これにより、表示部３１２を視認したユーザーがエアコンの温度設定を低下させることにより、省エネルギーを達成することが可能となる。

以上説明したように第１の実施形態によれば、家電機器１００が発する電磁波に基づいて、家電機器１００の機種、動作モードを判定することができる。そして、家電機器１００の機種、動作モードに応じて推定した消費電力を表示することで、ユーザーに対して消費電力の情報を認識させることが可能となり、省エネルギーを達成することができる。従って、家庭内における個々の家電製品の稼働状況を知ることができ、無駄な動作を控えることができるため、家庭内の電力を容易に管理することが可能となる。

＜２．第２の実施形態＞
［２．１．第２の実施形態に係るシステムの概略構成］
次に、本開示の第２の実施形態について説明する。図６は、第２の実施形態に係るシステムの概略構成を示す模式図である。図６に示すように、第２の実施形態のシステムも家電機器１００、検出装置４００、受信装置３００を有して構成されている。第１の実施形態と同様に、検出装置４００は家電機器１００の裏面に装着されている。第２の実施形態では、家電機器１００に装着された検出装置４００が、電磁波の情報を有線で受信装置３００に伝達する。この際、検出装置４００は、家電機器１００のコンセント（電源プラグ）１１０と一体構造のＰＬＣ伝送系（ＰｏｗｅｒＬｉｎｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ：電力線通信による伝送系）により電磁波の情報を受信装置３００へと送信する。

図６に示すように、検出装置４００は、ループアンテナ４０２、検出部４０４を有して構成されている。ループアンテナ４０２は、家電機器１００が発生する電磁波の信号を検出部４０４に送り、検出部４０４にて電磁波が検出される。検出された電磁波は、家電機器１００のコンセント１１０からＰＬＣ伝送により受信装置３００へ送られる。

受信装置３００の構成は、図３で説明した第１の実施形態と同様であるが、第２の実施形態では有線で電磁波の情報を送るため、受信アンテナ３０１は設けられていない。第１の実施形態と同様に、受信装置３００は、電磁波のパワースペクトルに基づいて家電機器１００の機種、動作モードを判定し、消費電力を表示する。

以上説明したように第２の実施形態によれば、検出装置４００から有線で電磁波の情報を受信装置３００へ送ることで、家電機器１００が発する電磁波に基づいて、家電機器１００の機種、動作モードを判定することができる。そして、家電機器１００の機種、動作モードに応じて推定した消費電力を表示することで、ユーザーに対して消費電力の情報を認識させることが可能となり、省エネルギーを達成することができる。

＜３．第３の実施形態＞
［３．１．第３の実施形態に係るシステムの概略構成］
次に、本開示の第３の実施形態について説明する。図７は、第３の実施形態に係るシステムの概略構成を示す模式図である。図７に示すように、第３の実施形態のシステムは、家電機器としてエアコン１２０、テレビ受像機１３０を有している。また、第３の実施形態のシステムは、エアコン１２０を操作するためのエアコン用ＲＦリモコン１４０、テレビ受像機１３０を操作するためのテレビ受像機１３０用ＲＦリモコン１５０、処理装置５００、データベース６００を有している。

エアコン用ＲＦリモコン１４０、及びテレビ受像機１３０用ＲＦリモコン１５０は、ユーザーの操作に応じた電磁波をエアコン１２０、テレビ受像機１３０に送信することで、エアコン１２０、テレビ受像機１３０をユーザーの操作に応じて動作させる。

処理装置５００は、第１の実施形態の受信装置３００と同様の構成を備え、エアコン用ＲＦリモコン１４０、及びテレビ受像機１３０用ＲＦリモコン１５０が送信した電磁波を受信し、電磁波のパワースペクトルに基づいて、エアコン１２０、テレビ受像機１３０のそれぞれが動作しているか否かを判定するとともに、その動作モードを判定する。そして、第３の実施形態では、この判定結果に基づいて、各家電製品の消費エネルギーを推定し、消費エネルギーの情報をユーザーに提供する。

［３．２．第３の実施形態における処理装置の処理手順］
図８は、第３の実施形態における処理装置５００の処理手順を示すフローチャートである。先ず、ステップＳ３０では、エアコン用ＲＦリモコン１４０、及びテレビ受像機１３０用ＲＦリモコン１５０が送信した電磁波を受信したか否かを判定する。電磁波を受信した場合はステップＳ３２へ進み、受信しなかった場合はステップＳ３４へ進む。

ステップＳ３４では、受信した電磁波のパワースペクトルに基づいて、動作している家電機器、及びその動作モードを識別する。次のステップＳ３６では、家電機器及び動作モードの識別が正常に行われたか否かを判定し、正常に行われた場合はステップＳ３８へ進む。

パワースペクトルは時間の経過に伴い変化するため、ステップＳ３８では、パワースペクトルの積算値を平均する統計処理を行う。また、ステップＳ３８では、統計処理の結果に基づいて、消費エネルギーを推定する処理を行う。

次に、ステップＳ４０では、ステップＳ３８で推定した結果に基づいて、表示部３１２における表示を行う。次のステップＳ４２では、処理を終了するか否かを判定し、処理を終了する場合は、図８の処理を終了する。一方、処理を終了しない場合は、ステップＳ３２へ戻り、以降の処理を行う。

以上説明したように第３の実施形態によれば、エアコン用ＲＦリモコン１４０、及びテレビ受像機１３０用ＲＦリモコン１５０が発する電磁波に基づいて、エアコン１２０、テレビ受像機の動作モードを判定することができる。そして、エアコン１２０、テレビ受像機の動作モードに応じて推定した消費電力を表示することで、ユーザーに対して消費電力の情報を認識させることが可能となり、省エネルギーを達成することができる。

以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）機器の動作に関連して発生する電磁波を検出する検出装置と、
前記電磁波のパワースペクトルに基づいて前記機器の種類を判定する機器判定部と、前記電磁波のパワースペクトルに基づいて前記機器の動作を判定する動作判定部と、前記機器の種類及び動作に基づいて前記機器の消費電力を推定する電力推定部と、を有する受信装置と、
備える、電力管理システム。

（２）前記受信装置は、推定した前記消費電力を表示する表示部を備える、前記（１）に記載の電力管理システム。

（３）前記受信装置は、前記電磁波の情報を無線又は有線の通信により前記検出装置から取得する、前記（１）に記載の電力管理システム。

（４）前記機器の動作に関連して発生する電磁波は、前記機器の電子回路が発生する電磁波である、前記（１）に記載の電力管理システム。

（５）前記機器の動作に関連して発生する電磁波は、前記機器を操作するリモートコントローラーが発生する電磁波である、前記（１）に記載の電力管理システム。

（６）前記受信装置は、前記電磁波をスペクトル解析する検出部を有する、前記（１）に記載の電力管理システム。

（７）機器判定部は、前記電磁波をスペクトル解析する、前記（１）に記載の電力管理システム。

（８）機器の動作に関連して発生する電磁波を検出することと、
前記電磁波のパワースペクトルに基づいて前記機器の種類を判定することと、
前記電磁波に基づいて前記機器の動作を判定することと、
前記機器の種類及び動作に基づいて前記機器の消費電力を推定することと、
備える、電力管理方法。

１００家電機器
２００検出装置
３００受信装置
３０４ＲＦ判別部
３０６動作判定部
３０８電力推定部

Claims

機器の動作に関連して発生する電磁波を検出する検出装置と、
前記電磁波のパワースペクトルに基づいて前記機器の種類を判定する機器判定部と、前
記電磁波のパワースペクトルに基づいて前記機器の動作を判定する動作判定部と、前記機
器の種類及び動作に基づいて前記機器の消費電力を推定する電力推定部と、を有する受信
装置と、
備え、
前記受信装置は、前記電磁波の情報を無線又は有線の通信により前記検出装置から取得する、
電力管理システム。
前記受信装置は、推定した前記消費電力を表示する表示部を備える、請求項１に記載の
電力管理システム。
前記機器の動作に関連して発生する電磁波は、前記機器を操作するリモートコントローラーが発生する電磁波である、請求項１又は２に記載の電力管理システム。
前記機器の動作に関連して発生する電磁波は、前記機器の電子回路が発生する電磁波で
ある、請求項１〜３のいずれかに記載の電力管理システム。
前記受信装置は、前記電磁波をスペクトル解析する検出部を有する、請求項１〜４のい
ずれかに記載の電力管理システム。
前記機器判定部は、前記電磁波をスペクトル解析する、請求項１〜５のいずれかに記載
の電力管理システム。
機器の動作に関連して発生する電磁波を検出することと、
前記電磁波のパワースペクトルに基づいて前記機器の種類を判定することと、
前記電磁波に基づいて前記機器の動作を判定することと、
前記機器の種類及び動作に基づいて前記機器の消費電力を推定することと、
備え、
前記消費電力を推定する受信装置は、前記電磁波を検出する検出装置から、前記電磁波の情報を無線又は有線の通信により取得する、電力管理方法。