JP6811425B2 - 推定システム、管理システム及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、推定システム、管理システム及びプログラムに関し、より詳細には、給電路を流れる電流に基づいて機器情報を推定する推定システム、管理システム及びプログラムに関する。

従来、分電盤の主幹側の電流及び電圧に基づいて電気機器の種類を推定する信号処理システムが提供されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載の信号処理システムは、データ検知部と、分離部と、動作推定部とを備える。データ検知部は、分電盤の主幹側の電流及び電圧を計測する。分離部は、データ検知部で計測された電流及び電圧の波形データを、各電気機器の電流及び電圧の波形データに分離する。動作推定部は、分離部の分離結果に基づいて電気機器の種類を推定する。

国際公開第２０１５／０９７８４５号

ところで、特許文献１に記載の信号処理システム（推定システム）では、各電気機器の電流及び電圧を、データ検知部（第１電流計測部）で計測された主幹側の電流及び電圧から分離部により分離している。そのため、分離部での分離精度によっては電気機器の種類を誤判定する可能性があった。

本発明は上記課題に鑑みてなされており、電気機器の種類を含む機器情報の推定精度を向上させることができる推定システム、管理システム及びプログラムを提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る推定システムは、分岐点を含む給電路に、前記分岐点よりも下流側において電気的に接続されている１以上の電気機器の種類を含む機器情報を推定する。前記推定システムは、第１電流計測部と、第２電流計測部と、推定部と、情報付与部と、を備える。前記第１電流計測部は、前記給電路における前記分岐点よりも上流側の第１計測点を流れる電流を計測する。前記第２電流計測部は、前記給電路における前記分岐点よりも下流側の少なくとも１つの第２計測点を流れる電流を計測する。前記推定部は、前記機器情報を推定する推定処理を行う。前記情報付与部は、前記第２電流計測部の計測結果に基づく情報であって前記推定処理を補助する補助情報を前記推定部に付与する。前記推定部は、前記推定処理において、前記第１電流計測部の計測結果と前記補助情報とに基づいて前記機器情報を推定するように構成されている。前記推定部は、前記第１電流計測部の計測結果に基づいて前記機器情報を推定する第１推定処理を行い、前記第１推定処理によって前記機器情報を推定できない場合に、前記第１電流計測部の計測結果と前記補助情報とに基づいて前記機器情報を推定する第２推定処理を行うように構成されている。
本発明の一態様に係る推定システムは、分岐点を含む給電路に、前記分岐点よりも下流側において電気的に接続されている１以上の電気機器の種類を含む機器情報を推定する。前記推定システムは、第１電流計測部と、第２電流計測部と、推定部と、情報付与部と、を備える。前記第１電流計測部は、前記給電路における前記分岐点よりも上流側の第１計測点を流れる電流を計測する。前記第２電流計測部は、前記給電路における前記分岐点よりも下流側の少なくとも１つの第２計測点を流れる電流を計測する。前記推定部は、前記機器情報を推定する推定処理を行う。前記情報付与部は、前記第２電流計測部の計測結果に基づく情報であって前記推定処理を補助する補助情報を前記推定部に付与する。前記推定部は、前記推定処理において、前記第１電流計測部の計測結果と前記補助情報とに基づいて前記機器情報を推定するように構成されている。前記推定部は、前記第１電流計測部の計測結果に基づいて前記機器情報を推定する第１推定処理と、前記第１電流計測部の計測結果と前記補助情報とに基づいて前記機器情報を推定する第２推定処理とを行う。前記推定部は、前記第１推定処理による推定結果に対して重み付けを行った後の第１推定結果と、前記第２推定処理による推定結果に対して重み付けを行った後の第２推定結果とに基づいて前記機器情報を推定するように構成されている。

本発明の一態様に係る管理システムは、上述の推定システムにおける前記推定部を備えている。

本発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータを、上述の推定システムにおける前記推定部として機能させる。

本発明によれば、電気機器の種類を含む機器情報の推定精度を向上させることができる。

図１は、本発明の実施形態１に係る推定システムの構成を示す概略図である。 図２は、同上の推定システムの構成を示すブロック図である。 図３は、同上の推定システムによる推定結果に基づいた表示端末への表示例を示す概略図である。 図４Ａ〜図４Ｃは、本発明の実施形態１の変形例に係る推定システムの要部を示す概略図である。 図５は、本発明の実施形態２に係る推定システムの構成を示す概略図である。 図６は、同上の推定システムの構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施形態１，２について説明する。下記の実施形態１，２は、本発明の様々な実施形態の一部に過ぎない。また、下記の実施形態１，２は、本発明の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

（実施形態１）
実施形態１の推定システム１０は、図１に示すように、例えば分電盤３に用いられ、複数の分岐回路６１（図２参照）の各々に電気的に接続される電気機器８の種類を含む機器情報を推定するためのシステムである。本実施形態では、分電盤３の一例として、戸建住宅に設置される住宅用分電盤について説明する。また、機器情報には、電気機器８の種類（エアコン等の電気機器８の名称）だけでなく、電気機器８が設置される場所（リビング、子供部屋等）と電気機器８の製造元である電気機器メーカーとの少なくとも一方が含まれていてもよい。さらに、機器情報には、電気機器８に関わる情報であれば、上記以外の情報が含まれていてもよい。言い換えると、機器情報には、少なくとも電気機器８の種類が含まれていればよい。

例えば、単相三線式の配電方式であれば、分電盤３は、図１及び図２に示すように、第１電圧線７１（Ｌ１）と第２電圧線７２（Ｌ２）と中性線７３（Ｎ）とを有する電力線７を介して系統電源６（商用電源）に電気的に接続されている。

そして、分電盤３は、電力線７を介して系統電源６から供給される交流電力を、複数（図２の例では６つ）の分岐回路６１Ａ〜６１Ｆに分配する。そのため、複数の分岐回路６１Ａ〜６１Ｆには、第１電圧線７１と第２電圧線７２との一方及び中性線７３に電気的に接続された「１００Ｖ回路」と、第１電圧線７１及び第２電圧線７２に電気的に接続された「２００Ｖ回路」との２種類が存在する。本実施形態では、分岐回路６１Ａ〜６１Ｄが「１００Ｖ回路」であり、分岐回路６１Ｅ，６１Ｆが「２００Ｖ回路」である。

なお、以下では、複数の分岐回路６１Ａ〜６１Ｆをとくに区別しない場合には、複数の分岐回路６１Ａ〜６１Ｆの各々を「分岐回路６１」ともいう。また、ここでいう「分岐回路」は、分岐ブレーカ、並びに分岐ブレーカの二次側に接続される配線路、配線器具（アウトレット、壁スイッチ等）、及び各種の電気機器（エアコン、照明器具等）を含んでいる。

まず、本実施形態の推定システム１０が適用される分電盤３について、図１及び図２を参照して説明する。

分電盤３は、図１に示すように、主幹ブレーカ３１と、分岐点Ｐ１，…，Ｐｎ（ｎ＝１，２，…）を介して主幹ブレーカ３１の二次側端子に電気的に接続される複数の分岐ブレーカ３２とをキャビネット３０内に備えている。また、分電盤３は、第１電流計測部２５と、第２電流計測部２６とをキャビネット３０内に備えている。

主幹ブレーカ３１の一次側端子は、３線式（第１電圧線７１、第２電圧線７２、及び中性線７３）の電力線７を介して、系統電源６に電気的に接続されている。主幹ブレーカ３１の二次側端子には、３極（Ｌ１、Ｌ２、Ｎ）の導電バーが接続されている。これら３極の導電バーは、第１電圧線７１（Ｌ１）、第２電圧線７２（Ｌ２）、及び中性線７３（Ｎ）と一対一に電気的に接続される。

複数の分岐ブレーカ３２は、導電バーに接続されることにより、主幹ブレーカ３１の二次側端子に電気的に接続される。なお、複数の分岐ブレーカ３２は、導電バーの幅方向の両側（上段と下段）に分かれて、それぞれ複数ずつ配置されている。

ここで、複数の分岐ブレーカ３２のうち、「１００Ｖ回路」である分岐回路６１Ａ〜６１Ｄに含まれる分岐ブレーカ３２は、Ｌ１及びＬ２のいずれか一方の導電バーと、Ｎの導電バーとに接続されている。また、複数の分岐ブレーカ３２のうち、「２００Ｖ回路」である分岐回路６１Ｅ，６１Ｆに含まれる分岐ブレーカ３２は、Ｌ１の導電バーと、Ｌ２の導電バーとに接続されている。これにより、「１００Ｖ回路」となる分岐回路６１Ａ〜６１Ｄの各々は、第１電圧線７１（Ｌ１）と第２電圧線７２（Ｌ２）との一方、及び中性線７３（Ｎ）に電気的に接続される。また、「２００Ｖ回路」となる分岐回路６１Ｅ，６１Ｆの各々は、第１電圧線７１（Ｌ１）及び第２電圧線７２（Ｌ２）に電気的に接続される。本実施形態では、電力線７、主幹ブレーカ３１、３極の導電バー及び複数の分岐ブレーカ３２により給電路７０が構成されている。また、本実施形態では、導電バーと分岐ブレーカ３２との接続点が分岐点Ｐ１，…，Ｐｎ（ｎ＝１，２，…）である。

第１電流計測部２５は、図１及び図２に示すように、２つの電流センサ２５１，２５２を有している。電流センサ２５１，２５２の各々は、貫通孔２５０を有し、貫通孔２５０を貫通する導体を流れる電流に応じた電気信号を出力するように構成されている。本実施形態では一例として、電流センサ２５１，２５２の各々はＣＴ（Current Transformer）センサからなる。電流センサ２５１，２５２の各々は、後述する計測システム２に電気的に接続され、計測システム２に対して上記電気信号を出力する。

本実施形態では、電流センサ２５１は、貫通孔２５０に第１電圧線７１が貫通した状態で使用され、第１電圧線７１を流れる電流Ｉ１を計測する。また、電流センサ２５２は、貫通孔２５０に第２電圧線７２が貫通した状態で使用され、第２電圧線７２を流れる電流Ｉ２を計測する。言い換えると、第１電流計測部２５は、給電路７０における分岐点Ｐ１，…，Ｐｎ（ｎ＝１，２，…）よりも上流側（分岐点Ｐ１，…，Ｐｎから見て系統電源６側）の第１計測点を流れる電流を計測する。本実施形態では、第１計測点は、主幹ブレーカ３１を含む主幹回路６０における計測点である。

第２電流計測部２６は、図１及び図２に示すように、電流センサ２６１を有している。電流センサ２６１は、貫通孔２６０を有し、貫通孔２６０を貫通する導体を流れる電流に応じた電気信号を出力するように構成されている。本実施形態では一例として、電流センサ２６１はＣＴセンサからなる。電流センサ２６１は、計測システム２に電気的に接続され、計測システム２に対して上記電気信号を出力する。

本実施形態では、電流センサ２６１は、「２００Ｖ回路」である分岐回路６１Ｅを流れる電流Ｉ３を計測する。言い換えると、第２電流計測部２６は、給電路７０における分岐点Ｐ１，…，Ｐｎ（ｎ＝１，２，…）よりも下流側（分岐点Ｐ１，…，Ｐｎから見て系統電源６と反対側）の第２計測点を流れる電流を計測する。本実施形態では、第２計測点は、分岐ブレーカ３２を含む分岐回路６１Ｅにおける計測点である。

ここに、本実施形態では、複数の分岐ブレーカ３２のうち分岐回路６１Ｅに含まれる分岐ブレーカ３２には、電気機器８Ａが電気的に接続されている。本実施形態では、電気機器８Ａはエアコンである。また、複数の分岐ブレーカ３２のうち分岐回路６１Ａに含まれる分岐ブレーカ３２には、電気機器８Ｂが電気的に接続されている。本実施形態では、電気機器８Ｂは照明器具である。さらに、複数の分岐ブレーカ３２のうち分岐回路６１Ｃに含まれる分岐ブレーカ３２には、アウトレット４０が電気的に接続され、アウトレット４０には、電気機器８Ｃが電気的に接続されている。本実施形態では、電気機器８Ｃはテレビである。また、複数の分岐ブレーカ３２のうち分岐回路６１Ｄに含まれる分岐ブレーカ３２には、アウトレット４０が電気的に接続され、アウトレット４０には、電気機器８Ｄが電気的に接続されている。本実施形態では、電気機器８Ｄは冷蔵庫である。

言い換えると、電気機器８Ａ〜８Ｄは、分岐点Ｐ１，…，Ｐｎ（ｎ＝１，２，…）よりも下流側（分岐点Ｐ１，…，Ｐｎから見て系統電源６と反対側）において給電路７０に電気的に接続されている。なお、以下では、複数の電気機器８Ａ〜８Ｄをとくに区別しない場合には、複数の電気機器８Ａ〜８Ｄの各々を「電気機器８」ともいう。

次に、本実施形態の推定システム１０について、図１を参照して説明する。本実施形態の推定システム１０は、管理システム１と計測システム２とで構成され、第１電流計測部２５と、第２電流計測部２６と、推定部１１と、情報付与部２３とを備えている。管理システム１は、図１に示すように、インターネット等のネットワーク４に接続されている。また、計測システム２は、ルータ５を介してネットワーク４に接続されている。したがって、管理システム１と計測システム２とは、ネットワーク４を介して通信可能である。また、ネットワーク４には、表示端末１００が接続されている。

管理システム１は、例えば推定システム１０を用いた電力計測システムを運営する運営会社等に設けられたサーバ装置である。管理システム１は、推定システム１０の構成要素のうち推定部１１としての機能を有している。さらに、管理システム１は、ネットワーク４を介して計測システム２と通信する通信部１２を有している。

通信部１２は、ネットワーク４に接続されており、計測システム２の通信部２４との間で通信を行うように構成されている。

推定部１１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリを主構成とするマイクロコンピュータで構成されており、ＣＰＵがメモリに格納されているプログラムを実行することにより、マイクロコンピュータが推定部１１として機能する。言い換えると、メモリに格納されているプログラムは、マイクロコンピュータを、推定システム１０の推定部１１として機能させるためのプログラムである。ＣＰＵが実行するプログラムは、ここではマイクロコンピュータのメモリに予め記録されているが、メモリカード等の記録媒体に記録されて提供されてもよいし、電気通信回線を通じて提供されてもよい。

推定部１１は、第１電流計測部２５の計測結果と後述する情報付与部２３からの補助情報とに基づいて機器情報（電気機器８の種類）を推定する推定処理を行うように構成されている。推定部１１は、上記推定処理において、第１推定処理と第２推定処理とを行うことができるように構成されている。第１推定処理は、第１電流計測部２５の計測結果に基づいて機器情報を推定する処理である。言い換えると、推定部１１は、第１推定処理においては、主幹回路６０を流れる電流Ｉ１，Ｉ２に基づいて機器情報を推定する。第２推定処理は、第１電流計測部２５の計測結果と補助情報とに基づいて機器情報を推定する処理である。言い換えると、推定部１１は、第２推定処理においては、主幹回路６０を流れる電流Ｉ１，Ｉ２と補助情報とに基づいて機器情報を推定する。また、推定部１１は、図１に示すように、分離部１１１と、優先部１１２とを有している。

分離部１１１は、計測システム２からの送信データに含まれている電流の波形データから、電気機器８ごとの電流の波形データを分離する機能を有している。本実施形態では、分離部１１１は、主幹回路６０を流れる電流Ｉ１，Ｉ２の波形データから、電気機器８ごとの電流の波形データを分離する。

優先部１１２は、推定部１１に第２推定処理よりも第１推定処理を優先させるように構成されている。本実施形態では、優先部１１２は、上記推定処理において、推定部１１に第１推定処理を行わせ、第１推定処理により機器情報を推定できない場合に、推定部１１に第２推定処理を行わせる。言い換えると、推定部１１は、第１推定処理により機器情報を推定できた場合、第２推定処理を行わない。すなわち、本実施形態では、優先部１１２は、推定部１１が推定処理を行う際に第２推定処理よりも第１推定処理を時間的に優先させている。

推定部１１は、分離部１１１によって分離された電気機器８ごとの波形データに基づいて機器情報を推定する。このとき、推定部１１は、メモリに予め記録されている電気機器８ごとの電流の波形データと、分離部１１１によって分離された波形データとを比較し、両者の一致度が所定値（例えば８０％）以上であれば、両者が一致していると判断する。そして、推定部１１は、比較結果に基づいて、複数の分岐回路６１の各々に電気的に接続されている電気機器８の種類（機器情報）を推定する。

計測システム２は、推定システム１０の構成要素のうち情報付与部２３としての機能を有している。さらに、計測システム２は、図１に示すように、計測部２１と、演算部２２と、通信部２４とを有している。

計測部２１には、第１電流計測部２５と第２電流計測部２６とが電気的に接続されている。言い換えると、計測部２１には、電流センサ２５１，２５２と、電流センサ２６１とが電気的に接続されている。そして、計測部２１では、電流センサ２５１の出力から第１電圧線７１（Ｌ１）を流れる電流Ｉ１を計測可能であり、電流センサ２５２の出力から第２電圧線７２（Ｌ２）を流れる電流Ｉ２を計測可能である。また、計測部２１では、電流センサ２６１の出力から分岐回路６１Ｅに流れる電流Ｉ３を計測可能である。

演算部２２は、計測部２１と電気的に接続されており、計測部２１の計測結果を用いて、主幹回路６０における消費電力と消費電力量との少なくとも一方を計測値として求める。計測値は、瞬時電力を表す消費電力であってもよいし、あるいは一定時間における電力の消費量（使用量）を表す消費電力量であってもよい。また、計測値は、消費電力と消費電力量との両方であってもよい。本実施形態では一例として、計測値は、消費電力であることとする。

また、本実施形態では、演算部２２は、電力線７（第１電圧線７１、第２電圧線７２、及び中性線７３）の線間電圧を監視している。演算部２２は、例えばＣＰＵ及びメモリを主構成とするマイクロコンピュータで構成されており、ＣＰＵがメモリに格納されているプログラムを実行することにより、マイクロコンピュータが演算部２２として機能する。ＣＰＵが実行するプログラムは、ここではマイクロコンピュータのメモリに予め記録されているが、メモリカード等の記録媒体に記録されて提供されてもよいし、電気通信回線を通じて提供されてもよい。

演算部２２は、電力線７の線間電圧と電流Ｉ１，Ｉ２とを用いて演算することにより、主幹回路６０における消費電力を計測値として求める。また、演算部２２は、電力線７の線間電圧と電流Ｉ３とを用いて演算することにより、分岐回路６１Ｅにおける消費電力を計測値として求めてもよい。

情報付与部２３は、第２電流計測部２６の計測結果に基づく情報であって、推定部１１の推定処理を補助する補助情報を推定部１１に付与するように構成されている。本実施形態では一例として、情報付与部２３は、電気機器８Ａを含む分岐回路６１Ｅを流れる電流Ｉ３の波形データを補助情報としている。そして、本実施形態では、電気機器８Ａの消費電流については、主幹回路６０を流れる電流Ｉ１，Ｉ２から分離するのではなく、第２電流計測部２６で計測した電流Ｉ３を用いており、正確な消費電力を求めることができる。

通信部２４は、図１に示すように、ルータ５を介してネットワーク４に接続されている。通信部２４は、演算部２２で求めた計測値と、主幹回路６０を流れる電流Ｉ１，Ｉ２の波形データと、補助情報としての分岐回路６１Ｅを流れる電流Ｉ３の波形データとを、ネットワーク４を介して管理システム１へ送信するように構成されている。

表示端末１００は、ユーザ（本実施形態では、戸建住宅の住人）によって管理されるスマートフォン、タブレット端末のような汎用の表示端末である。表示端末１００は、ネットワーク４に接続されており、管理システム１から提供されるコンテンツ等を表示可能に構成される。表示端末１００は、例えばネットワーク４を介して管理システム１（サーバ装置）から送信される電力データを受信し、受信した電力データに基づいて電気機器８ごとの消費電力をグラフ表示する。図３は、表示端末１００への表示例を示す概略図である。図３に示す電気機器８Ａの消費電力については、上述のように、電流センサ２６１による計測値を用いているため、主幹回路６０を流れる電流Ｉ１，Ｉ２から波形データを分離させる電気機器８Ｂ〜８Ｄに比べて誤差の小さい値となる。

ところで、従来の信号処理システムでは、上述したように、各電気機器の電流及び電圧を、データ検知部で計測された主幹側の電流及び電圧から分離部により分離している。そのため、分離部での分離精度によっては電気機器の種類を誤判定する可能性があった。

これに対して、本実施形態では、推定部１１が、主幹回路６０を流れる電流Ｉ１，Ｉ２の波形データと、補助情報としての分岐回路６１Ｅを流れる電流Ｉ３の波形データとを用いて推定処理を行うように構成されている。以下、推定部１１の推定処理（第２推定処理）について説明する。

推定部１１は、計測システム２からの送信データに含まれている主幹回路６０を流れる電流Ｉ１，Ｉ２の波形データと、分岐回路６１Ｅを流れる電流Ｉ３の波形データとに基づいて、電流Ｉ１，Ｉ２と電流Ｉ３との差分データを求める。次に、推定部１１の分離部１１１は、上記差分データに基づいて電気機器８ごとに波形データを分離する。そして、推定部１１は、電気機器８Ａ〜８Ｄの各々について、予めメモリに記録させた電気機器８ごとの波形データとのパターンマッチングを行う。このとき、推定部１１は、電気機器８Ａについては、補助情報としての電流Ｉ３の波形データに基づいてパターンマッチングを行い、電気機器８Ｂ〜８Ｄについては、分離部１１１での分離処理により求められた波形データに基づいてパターンマッチングを行う。そして、推定部１１は、両者の一致度が所定値（例えば８０％）以上であれば、両者が一致すると判断する。推定部１１は、上述の手順により、分離した波形データに対応する機器情報（ここでは電気機器８Ａ〜８Ｄの種類）を推定する。

そして、管理システム１は、推定部１１の推定結果に基づいて電気機器８ごとの消費電力を算出する。管理システム１は、電気機器８Ａについては、電流センサ２６１で計測された電流Ｉ３と電力線７の線間電圧とを乗算することにより消費電力を算出する。また、管理システム１は、残りの電気機器８Ｂ〜８Ｄについては、分離部１１１によって分離した電流と電力線７の線間電圧とを乗算することにより消費電力を算出する。

管理システム１は、電気機器８ごとの消費電力に関わる電力データを通信部１２から表示端末１００に送信させる。表示端末１００では、受信した電力データに基づいて電気機器８ごとの消費電力をグラフ表示する（図３参照）。

本実施形態によれば、主幹回路６０を流れる電流Ｉ１，Ｉ２の波形データから、電気機器８Ａを除く電気機器８Ｂ〜８Ｄの波形データを分離させればよいので、全ての電気機器８Ａ〜８Ｄの波形データを分離させる場合に比べて分離精度を向上させることができる。その結果、推定部１１における機器情報（電気機器８の種類）の推定精度を向上させることができる。

また、本実施形態のように、推定システム１０を分電盤３に適用した場合には、分電盤３内に設けられた主幹回路６０及び分岐回路６１Ｅを流れる電流を検出するだけでよいので、施工が容易であるという利点がある。また、この場合には、計測対象となる分岐回路６１の数を容易に増やすこともできる。

ここで、推定部１１は、第１推定処理では、主幹回路６０を流れる電流Ｉ１，Ｉ２の波形データから、全ての電気機器８Ａ〜８Ｄの波形データを分離する。そして、推定部１１は、分離した全ての電気機器８Ａ〜８Ｄの波形データについてパターンマッチングを行い、パターンマッチングの結果に従って機器情報（電気機器８Ａ〜８Ｄの種類）を推定する。

以下、実施形態１の変形例について説明する。

上述の実施形態１では、分岐回路６１Ｅに取り付けられた電流センサ２６１により分岐回路６１Ｅ（電気機器８Ａ）を流れる電流Ｉ３を計測したが、図４Ａに示すように、電気機器８が着脱可能に接続されるアウトレット４０にセンサ４０１が設けられていてもよい。１つの分岐回路６１には複数の電気機器８が接続されている可能性が高く、分岐回路６１において電流を計測した場合には、計測した電流に基づいて電気機器８ごとの波形データに分離する必要がある。これに対して、アウトレット４０では、分岐回路６１に比べて多くの電気機器８が接続される可能性が低いため、分岐回路６１の配線路において電流を計測する場合に比べて分離処理が少なくてすみ、分離精度を向上させることができる。この場合、センサ４０１と計測システム２との間を信号線により電気的に接続し、信号線を介して計測結果を伝送するように構成してもよいが、無線通信によって計測結果を伝送するように構成されていることが好ましい。なお、この場合には、アウトレット４０のセンサ４０１による計測点が第２計測点である。また、上記分離処理とは、分岐回路６１の配線路又はアウトレット４０に電気的に接続された複数の電気機器８の波形データを分離する処理のことである。

また、図４Ｂに示すように、アウトレット４０と電気機器８との間にセンサ５０が設けられていてもよい。センサ５０は、センサ部５０１と、第１接続部５０２と、第２接続部５０３とを有している。第１接続部５０２は、例えば栓刃であり、アウトレット４０に設けられた刃受けに上記栓刃を接触させることで、第１接続部５０２を介してアウトレット４０とセンサ５０とが電気的に接続される。第２接続部５０３は、例えば刃受けであり、電気機器８に設けられた栓刃を上記刃受けに接触させることで、第２接続部５０３を介して電気機器８とセンサ５０とが電気的に接続される。センサ部５０１は、第１接続部５０２と第２接続部５０３との間の給電路を流れる電流を計測するように構成されている。この場合も同様に、分岐回路６１に比べて多くの電気機器８が接続される可能性が低いため、分岐回路６１の配線路を流れる電流を計測する場合に比べて波形データの分離精度を向上させることができる。また、この場合においても、センサ部５０１と計測システム２との間を信号線により電気的に接続し、信号線を介して計測結果を伝送するように構成してもよいが、無線通信によって計測結果を伝送するように構成されていることが好ましい。なお、この場合には、センサ５０のセンサ部５０１による計測点が第２計測点である。

さらに、図４Ｃに示すように、電気機器８にセンサ８１が設けられていてもよい。この場合も同様に、分岐回路６１に比べて多くの電気機器８が接続される可能性が低いため、分岐回路６１の配線路を流れる電流を計測する場合に比べて波形データの分離精度を向上させることができる。また、この場合においても、センサ８１と計測システム２との間を信号線により電気的に接続し、信号線を介して計測結果を伝送するように構成してもよいが、無線通信によって計測結果を伝送するように構成されていることが好ましい。さらに、電気機器８に固有の識別ＩＤが割り当てられている場合には、計測結果とともに識別ＩＤを伝送するように構成されていてもよい。なお、この場合には、電気機器８のセンサ８１による計測点が第２計測点である。

また、上述の実施形態１では、優先部１１２は、推定部１１による推定処理において第２推定処理よりも第１推定処理を時間的に優先させている。これに対して、優先部１１２は、上記推定処理において、第１推定処理の推定結果及び第２推定処理の推定結果に対して重み付けを行うことで第２推定処理よりも第１推定処理を優先させるように構成されていてもよい。優先部１１２は、例えば、第１推定処理の推定結果及び第２推定処理の推定結果に対する重み付けの割合を２：１とする。そして、推定部１１は、第１推定処理による推定結果に対して重み付けを行った後の第１推定結果と、第２推定処理による推定結果に対して重み付けを行った後の第２推定結果とに基づいて機器情報を推定する。これにより、第１推定処理による推定結果（第１推定結果）を優先した推定結果を得ることができる。

さらに、上述の実施形態１では、推定部が管理システム１に設けられているが、推定部は、計測システム２に設けられていてもよいし、分電盤３に設けられていてもよい。また、情報付与部についても計測システム２ではなく、分電盤３に設けられていてもよいし、管理システム１に設けられていてもよい。さらに、推定部と情報付与部との少なくとも一方は、パーソナルコンピュータ等の処理装置に設けられていてもよい。

また、上述の実施形態１では、分岐回路６１Ｅを流れる電流Ｉ３の波形データを補助情報としているが、補助情報は波形データに限らず、電流Ｉ３の特徴量であってもよい。電流Ｉ３の特徴量としては、例えば電流Ｉ３の実効値であってもよいし、分岐回路６１Ｅで消費される電力値であってもよい。これらの場合には、波形データを送信する場合に比べて送信間隔を長くすることができるので、通信頻度を少なくすることができる。また、分電盤３がＨＥＭＳ（Home Energy Management System）に対応している場合には、分岐回路６１を流れる電流の実効値及び分岐回路６１で消費される電力値は必須の演算項目であるため、新たな演算を行わなくてもよいという利点がある。なお、電流Ｉ３の特徴量には、電流Ｉ３の波形データは含まれない。

さらに、特徴量は、電流Ｉ３の実効値及び分岐回路６１Ｅで消費される電力値に限らず、例えば電流Ｉ３の波高値、波高率（ピーク値／波高値）、ひずみ率等であってもよい。

また、上述の実施形態１では、戸建住宅に推定システム１０を適用した場合を例に説明したが、推定システム１０の適用対象は戸建住宅に限らず、例えばビル等の非住宅であってもよい。例えば、３階建てのビルにおいて、キュービクル（高圧受電設備）から供給される電力を、１階〜３階にそれぞれ設けられた複数の分電盤に分電する場合を想定する。この場合、キュービクルと複数の分電盤との間には配電盤が設けられており、配電盤の一次側を流れる電流を第１電流計測部２５により計測する。また、複数の分電盤のうち、例えば１階に設けられた分電盤を流れる電流を第２電流計測部２６により計測する。そして、推定システム１０の推定部１１は、第１電流計測部２５の計測結果と第２電流計測部２６の計測結果との差分データを求め、この差分データから２階の分電盤を流れる電流の波形データと３階の分電盤を流れる電流の波形データとを分離する。この場合においても、第１電流計測部２５の計測結果から全ての分電盤を流れる電流の波形データを分離する場合に比べて分離精度を向上させることができ、その結果、分電盤の設置場所（機器情報）の推定精度を向上させることができる。

また、上述の実施形態１では、戸建住宅に推定システム１０を適用した場合を例に説明したが、マンション等の集合住宅に推定システム１０を適用することも可能である。集合住宅の場合、複数の住戸の各々が同じ構成であることが多いため、いずれかの住戸において計測された分岐回路の計測データを、当該住戸における推定処理だけでなく、他の住戸における推定処理に活用することも可能である。

さらに、上述の実施形態１では、１つの分岐回路６１Ｅを流れる電流Ｉ３の波形データを補助情報としたが、複数の分岐回路６１を流れる電流の波形データを補助情報としてもよい。この場合、分離部１１１において分離する電気機器８の数を減らすことができ、その結果、波形データの分離精度を更に向上させることができる。

また、電流に含まれる周波数成分は電気機器８ごとに異なるため、例えばＦＦＴ（Fast Fourier Transformation）を用いた周波数解析により波形データを分離するように構成されていてもよい。

さらに、分離部１１１は、時刻、季節、室温変化、環境音の変化（例えば生活音、電気機器の動作音等）等の情報、移動できない電気機器（例えばエアコン等）と分岐回路との接続情報などに基づいて、波形データの分離処理を行うように構成されていてもよい。

また、分離部１１１は、例えば電気機器メーカーから提供される電気機器８の通常時の波形データと異常時の波形データとに基づいて、電気機器８ごとに波形データを分離するように構成されていてもよい。

また、管理システム１は、表示端末１００に表示されたグラフを見たユーザからのフィードバック情報により電力データを修正し、修正した電力データを表示端末１００に送信するように構成されていてもよい。

さらに、上述の実施形態１では、管理システム１がサーバ装置により構成されている場合を例として説明したが、管理システム１は、１つのサーバ装置に限らず、クラウドコンピューティング（cloud computing）により構成されていてもよい。

（実施形態２）
実施形態２の推定システム１０について図５及び図６を参照して説明する。上述の実施形態１では、系統電源６のみから電力が供給されるように構成したが、本実施形態では、系統電源６からだけでなく、分散型電源９からも電力が供給されるように構成している。なお、それ以外の構成については実施形態１と同様であり、同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

本実施形態の分電盤３のように、分散型電源９からも電力が供給される場合には、分散型電源９からの電力のみが消費される場合もあり、この場合には主幹回路６０には電流Ｉ１，Ｉ２が流れないため、推定部１１において推定処理を行うことができない。そこで、本実施形態では、図５及び図６に示すように、分散型電源９から供給される電流Ｉ４を電流センサ２６２により計測するように構成されている。すなわち、本実施形態では、第２電流計測部２６は、２つの電流センサ２６１，２６２を有している。

電流センサ２６１は、「２００Ｖ回路」である分岐回路６１Ｅを流れる電流Ｉ３を計測する。電流センサ２６２は、貫通孔２６０に分散型電源９からの導体が貫通した状態で使用され、上記導体を流れる電流Ｉ４を計測する。

次に、推定部１１を含む管理システム１の動作について説明する。

推定部１１は、主幹回路６０を流れる電流Ｉ１，Ｉ２の波形データと、分岐回路６１Ｅを流れる電流Ｉ３の波形データと、分散型電源９から供給される電流Ｉ４の波形データとに基づいて、電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ４と電流Ｉ３との差分データを求める。次に、推定部１１の分離部１１１は、上記差分データに基づいて電気機器８ごとに波形データを分離する。そして、推定部１１は、電気機器８Ａ，８Ｃ，８Ｄの各々について、予めメモリに記録させた電気機器８ごとの波形データとのパターンマッチングを行う。そして、推定部１１は、両者の一致度が所定値（例えば８０％）以上であれば、両者が一致すると判断する。推定部１１は、上述の手順により、分離した波形データに対応する機器情報（電気機器８Ａ，８Ｃ，８Ｄの種類）を推定する。

そして、管理システム１は、推定部１１の推定結果に基づいて電気機器８ごとの消費電力を算出する。管理システム１は、電気機器８Ａについては、電流センサ２６１で計測された電流Ｉ３と電力線７の線間電圧とを乗算することにより消費電力を算出する。また、管理システム１は、残りの電気機器８Ｃ，８Ｄについては、分離部１１１によって分離した電流と電力線７の線間電圧とを乗算することにより消費電力を算出する。

管理システム１は、電気機器８ごとの消費電力に関わる電力データを通信部１２から表示端末１００に送信させる。表示端末１００では、受信した電力データに基づいて電気機器８ごとの消費電力をグラフ表示する。

本実施形態によれば、主幹回路６０を流れる電流Ｉ１，Ｉ２の波形データから、電気機器８Ａを除く電気機器８Ｃ，８Ｄの波形データを分離させればよく、全ての電気機器８Ａ，８Ｃ，８Ｄの波形データを分離させる場合に比べて分離精度を向上させることができる。その結果、推定部１１における機器情報（電気機器８の種類）の推定精度を向上させることができる。

また、系統電源６からだけでなく、分散型電源９からも電力が供給される場合には、主幹回路６０を流れる電流Ｉ１，Ｉ２を計測するだけでは推定部１１による推定処理を行えない可能性がある。これに対して、本実施形態のように、分散型電源９から供給される電流Ｉ４を第２電流計測部２６（厳密には電流センサ２６２）により計測することで、分散型電源９から電力が供給される場合でも、推定部１１による推定処理を行うことができる。

なお、実施形態２で説明した構成は、実施形態１で説明した変形例と適宜組み合わせて適用可能である。

以上述べた実施形態から明らかなように、第１の態様の推定システム１０は、分岐点Ｐ１，…，Ｐｎ（ｎ＝１，２，…）を含む給電路７０に、分岐点Ｐ１，…，Ｐｎよりも下流側において電気的に接続されている１以上の電気機器８の種類を含む機器情報を推定する。推定システム１０は、第１電流計測部２５と、第２電流計測部２６と、推定部１１と、情報付与部２３と、を備えている。第１電流計測部２５は、給電路７０における分岐点Ｐ１，…，Ｐｎよりも上流側の第１計測点（主幹回路６０）を流れる電流Ｉ１，Ｉ２を計測する。第２電流計測部２６は、給電路７０における分岐点Ｐ１，…，Ｐｎよりも下流側の少なくとも１つの第２計測点（分岐回路６１）を流れる電流Ｉ３を計測する。推定部１１は、機器情報を推定する推定処理を行う。情報付与部２３は、第２電流計測部２６の計測結果に基づく情報であって推定処理を補助する補助情報を推定部１１に付与する。推定部１１は、推定処理において、第１電流計測部２５の計測結果と補助情報とに基づいて機器情報を推定するように構成されている。

第１の態様によれば、推定部１１は、推定処理において、第１電流計測部２５の計測結果に加えて補助情報を用いているので、第１電流計測部２５の計測結果のみから機器情報を推定する場合に比べて、推定精度を向上させることができる。

第２の態様の推定システム１０では、第１の態様において、給電路７０は、主幹回路６０と、複数の分岐回路６１と、を含む。主幹回路６０は、分岐点Ｐ１，…，Ｐｎよりも上流側において系統電源６に電気的に接続されている主幹ブレーカ３１を有する。複数の分岐回路６１の各々は、分岐点Ｐ１，…，Ｐｎを介して主幹ブレーカ３１に電気的に接続されている分岐ブレーカ３２を有する。第１電流計測部２５は、第１計測点として、主幹回路６０を流れる電流Ｉ１，Ｉ２を計測するように構成されている。第２電流計測部２６は、少なくとも１つの第２計測点として、複数の分岐回路６１のうち少なくとも１つの分岐回路６１Ｅを流れる電流Ｉ３を計測するように構成されている。

第２の態様によれば、分電盤３内に設けられた主幹回路６０及び分岐回路６１を流れる電流Ｉ１〜Ｉ３を検出するだけでよいので、施工が容易であり、さらに計測対象となる分岐回路６１の数を容易に増やすこともできる。ただし、この構成を採用するか否かは任意である。

第３の態様の推定システム１０では、第１又は２の態様において、第２電流計測部２６は、複数の第２計測点（分岐回路６１Ｅ、分散型電源９）の各々を流れる電流Ｉ３，Ｉ４を計測するように構成されている。複数の第２計測点のいずれかには、系統電源６とは別の分散型電源９が電気的に接続されている。第２電流計測部２６は、分散型電源９から供給される電流Ｉ４を計測するように構成されている。

第３の態様によれば、分散型電源９から供給される電流Ｉ４を第２電流計測部２６（厳密には電流センサ２６２）により計測することで、系統電源６からだけでなく、分散型電源９からも電力が供給される場合でも、推定部１１による推定処理を行うことができる。ただし、この構成を採用するか否かは任意である。

第４の態様の推定システム１０では、第１〜３の態様のいずれかにおいて、給電路７０は、分岐点Ｐ１〜Ｐｎよりも下流側において、電気機器８を電気的に接続可能なアウトレット４０を含む。第２電流計測部２５は、アウトレット４０を流れる電流を計測するためのセンサ５０を有する。センサ５０は、第１接続部５０２と、第２接続部５０３と、を有し、第１接続部５０２と第２接続部５０３との間を流れる電流を計測するように構成されている。第１接続部５０２は、アウトレット４０に電気的に接続される。第２接続部５０３は、１以上の電気機器８のいずれかが電気的に接続される。

第４の態様によれば、アウトレット４０では、分岐回路６１のように多くの電気機器８が接続される可能性が低いため、分岐回路６１の配線路に流れる電流を計測する場合に比べて、機器情報の推定精度を向上させることができる。ただし、この構成を採用するか否かは任意である。

第５の態様の推定システム１０では、第１〜４の態様のいずれかにおいて、推定部１１は、第１推定処理を行い、第１推定処理によって機器情報を推定できない場合に、第２推定処理を行うように構成されている。第１推定処理は、第１電流計測部２５の計測結果に基づいて機器情報を推定する処理である。第２推定処理は、第１電流計測部２５の計測結果と補助情報とに基づいて機器情報を推定する処理である。

第５の態様によれば、第２推定処理よりも第１推定処理を優先させているので、第１推定処理を優先した推定結果を得ることができる。ただし、この構成を採用するか否かは任意である。

第６の態様の推定システム１０では、第１〜５の態様のいずれかにおいて、推定部１１は、第１推定処理と第２推定処理とを行う。第１推定処理は、第１電流計測部２５の計測結果に基づいて機器情報を推定する処理である。第２推定処理は、第１電流計測部２５の計測結果と補助情報とに基づいて機器情報を推定する処理である。推定部１１は、第１推定処理による推定結果に対して重み付けを行った後の第１推定結果と、第２推定処理による推定結果に対して重み付けを行った後の第２推定結果とに基づいて機器情報を推定するように構成されている。

第６の態様によれば、推定結果に対して重み付けを行っているので、重み付けに応じた推定結果を得ることができる。ただし、この構成を採用するか否かは任意である。

第７の態様の推定システム１０では、第１〜６の態様のいずれかにおいて、情報付与部２３は、第２電流計測部２６の計測結果に基づく特徴量を補助情報として推定部１１に付与するように構成されている。

第７の態様によれば、情報付与部２３は、第２電流計測部２６で計測された電流の波形データではなく、当該波形データに基づく特徴量を補助情報として推定部１１に付与するので、通信間隔を長くすることができ、その結果、通信頻度を少なくすることができる。ただし、この構成を採用するか否かは任意である。

第８の態様の推定システム１０では、第７の態様において、特徴量は、少なくとも１つの第２計測点を流れる電流の実効値と少なくとも１つの第２計測点における電力値との少なくともいずれか一方である。

第８の態様によれば、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）等において分岐回路の計測を行う場合、分岐回路を流れる電流の実効値及び分岐回路で消費される電力値は必須の演算項目であるため、新たな演算を行わなくてもよいという利点がある。ただし、この構成は推定システムの必須の構成ではなく、例えば分岐回路を流れる電流の実効値及び分岐回路で消費される電力値以外の値が特徴量であってもよい。

第９の態様の管理システム１は、上述の推定システム１０における推定部１１を備えている。

第９の態様によれば、管理システム１を用いることによって、電気機器８の種類を含む機器情報の推定精度を向上させることができる。

第１０の態様のプログラムは、コンピュータを、上述の推定システム１０における推定部１１として機能させる。

第１０の態様によれば、コンピュータを推定部１１として機能させることによって、電気機器８の種類を含む機器情報の推定精度を向上させることができる。

１ 管理システム
６ 系統電源
８，８Ａ〜８Ｄ 電気機器
９ 分散型電源
１０ 推定システム
１１ 推定部
２３ 情報付与部
２５ 第１電流計測部
２６ 第２電流計測部
３１ 主幹ブレーカ
３２ 分岐ブレーカ
４０ アウトレット
５０ センサ
６０ 主幹回路
６１，６１Ａ〜６１Ｆ 分岐回路
７０ 給電路
５０２ 第１接続部
５０３ 第２接続部
Ｉ１〜Ｉ４ 電流
Ｐ１，…，Ｐｎ 分岐点

Claims (9)

1. 分岐点を含む給電路に、前記分岐点よりも下流側において電気的に接続されている１以上の電気機器の種類を含む機器情報を推定する推定システムであって、
   前記給電路における前記分岐点よりも上流側の第１計測点を流れる電流を計測する第１電流計測部と、
   前記給電路における前記分岐点よりも下流側の少なくとも１つの第２計測点を流れる電流を計測する第２電流計測部と、
   前記機器情報を推定する推定処理を行う推定部と、
   前記第２電流計測部の計測結果に基づく情報であって前記推定処理を補助する補助情報を前記推定部に付与する情報付与部と、を備え、
   前記推定部は、前記推定処理において、前記第１電流計測部の計測結果と前記補助情報とに基づいて前記機器情報を推定するように構成されており、
   前記推定部は、前記第１電流計測部の計測結果に基づいて前記機器情報を推定する第１推定処理を行い、前記第１推定処理によって前記機器情報を推定できない場合に、前記第１電流計測部の計測結果と前記補助情報とに基づいて前記機器情報を推定する第２推定処理を行うように構成されている
   ことを特徴とする推定システム。
2. 分岐点を含む給電路に、前記分岐点よりも下流側において電気的に接続されている１以上の電気機器の種類を含む機器情報を推定する推定システムであって、
   前記給電路における前記分岐点よりも上流側の第１計測点を流れる電流を計測する第１電流計測部と、
   前記給電路における前記分岐点よりも下流側の少なくとも１つの第２計測点を流れる電流を計測する第２電流計測部と、
   前記機器情報を推定する推定処理を行う推定部と、
   前記第２電流計測部の計測結果に基づく情報であって前記推定処理を補助する補助情報を前記推定部に付与する情報付与部と、を備え、
   前記推定部は、前記推定処理において、前記第１電流計測部の計測結果と前記補助情報とに基づいて前記機器情報を推定するように構成されており、
   前記推定部は、前記第１電流計測部の計測結果に基づいて前記機器情報を推定する第１推定処理と、前記第１電流計測部の計測結果と前記補助情報とに基づいて前記機器情報を推定する第２推定処理とを行い、
   前記推定部は、前記第１推定処理による推定結果に対して重み付けを行った後の第１推定結果と、前記第２推定処理による推定結果に対して重み付けを行った後の第２推定結果とに基づいて前記機器情報を推定するように構成されている
   ことを特徴とする推定システム。
3. 前記給電路は、前記分岐点よりも上流側において系統電源に電気的に接続されている主幹ブレーカを有する主幹回路と、前記分岐点を介して前記主幹ブレーカに電気的に接続されている分岐ブレーカをそれぞれ有する複数の分岐回路と、を含み、
   前記第１電流計測部は、前記第１計測点として、前記主幹回路を流れる電流を計測するように構成され、
   前記第２電流計測部は、前記少なくとも１つの第２計測点として、前記複数の分岐回路のうち少なくとも１つの分岐回路を流れる電流を計測するように構成されている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の推定システム。
4. 前記第２電流計測部は、複数の前記第２計測点の各々を流れる電流を計測するように構成されており、
   前記複数の第２計測点のいずれかには、系統電源とは別の分散型電源が電気的に接続され、
   前記第２電流計測部は、前記分散型電源から供給される電流を計測するように構成されている
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の推定システム。
5. 前記給電路は、前記分岐点よりも下流側において、前記電気機器を電気的に接続可能なアウトレットを含み、
   前記第２電流計測部は、前記アウトレットを流れる電流を計測するためのセンサを含み、
   前記センサは、前記アウトレットに対して電気的に接続される第１接続部と、前記１以上の電気機器のいずれかが電気的に接続される第２接続部と、を有し、前記第１接続部と前記第２接続部との間を流れる電流を計測するように構成されている
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の推定システム。
6. 前記情報付与部は、前記第２電流計測部の計測結果に基づく特徴量を前記補助情報として前記推定部に付与するように構成されている
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の推定システム。
7. 前記特徴量は、前記少なくとも１つの第２計測点を流れる電流の実効値と前記少なくとも１つの第２計測点における電力値との少なくともいずれか一方である
   ことを特徴とする請求項６に記載の推定システム。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の推定システムにおける前記推定部を備えている
   ことを特徴とする管理システム。
9. コンピュータを、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の推定システムにおける前記推定部として機能させるためのプログラム。

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