(57)【要約】      （修正有）【課題】負荷の消費電力を監視しながら音声アラートを生成する装置及び方法を提供する。【解決手段】音声対応型電力量計２０が計測回路３６及び処理装置４６を備える。計測回路３６は、負荷１６、１８の消費電力を監視し、処理装置４６は、負荷１６、１８の消費電力に少なくとも部分的に基づいて音声アラートを生成する。音声アラートは、いつ、瞬時消費電力が閾値を超えたかを通知するような構成にすることができる。また、ある時間帯における消費電力の合計、平均、最大値、又は最小値のうちの少なくとも１つを報告するような構成にすることができる。【選択図】図２
2011252903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷（１６、１８）の消費電力を監視するように構成された計測回路（３６）と、
前記負荷（１６、１８）の消費電力に少なくとも部分的に基づいて音声アラートを生成するように構成された処理装置（４６）とを備える電力量計（２０）。
【請求項２】
前記音声アラートは、いつ、瞬時消費電力が閾値を超えたかを通知するように構成されている、請求項１に記載の電力量計（２０）。
【請求項３】
前記音声アラートは、ある時間帯における消費電力の合計、平均、最大値、又は最小値のうちの少なくとも１つを報告するように構成されている、請求項１に記載の電力量計（２０）。
【請求項４】
前記負荷に関連付けられた口座情報を電力会社（１２）から取得するように構成された通信回路（６０）を備え、前記処理装置（４６）は、前記口座情報に少なくとも部分的に基づいて別の音声アラートを生成するように構成された、請求項１に記載の電力量計（２０）。
【請求項５】
前記別の音声アラートは、口座残高を通知するように構成されている、請求項４に記載の電力量計（２０）。
【請求項６】
前記別の音声アラートは、請求書の支払期限を通知すること、又は口座に関連付けられた請求書の支払いを消費者に指示することを行うように構成されている、請求項４に記載の電力量計（２０）。
【請求項７】
前記処理装置（４６）は、前記口座情報に少なくとも部分的に基づいて前記音声アラートを生成するように構成されており、前記音声アラートは、前払い電力の残量を通知するように構成されている、請求項４に記載の電力量計（２０）。
【請求項８】
前記処理装置（４６）は、前記負荷（１６、１８）の消費電力に少なくとも部分的に基づいて前記負荷（１６、１８）の今後の予測消費電力を算出することと、前記負荷（１６、１８）の前記今後の予測消費電力及び前記口座情報に少なくとも部分的に基づいて前記音声アラートを生成することと、を行うように構成されており、前記音声アラートは、今後電力が供給されると予測される時間の前払い分の残量を通知するように構成されている、請求項４に記載の電力量計（２０）。
【請求項９】
前記音声アラートは、請求書の支払いが行われておらず、結果として電力が切断されている場合に、請求書の支払いが行われていないために停電していることを通知するように構成されている、請求項４に記載の電力量計（２０）。
【請求項１０】
電力会社（１２）から動的電力価格を取得するように構成された通信回路（６０）を備え、前記処理装置（４６）は、前記動的電力価格に少なくとも部分的に基づいて別の音声アラートを生成するように構成された、請求項１に記載の電力量計（２０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声機能を有する消費電力監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
先進国も発展途上国も同様に、完全電化に向けて十分な措置を講じることにより、増加し続ける消費者に電力を供給している。多くの国々で、そのような消費者の中に、字が読めない人が少なからずいると考えられる。このため、消費者は、電力会社担当者が電話で（又は対面して）音声による支援を行わない限り、消費した電力量、口座残高、及び前払い電力量が尽きる日時を追跡することが困難な場合がある。更に、発電は最適負荷時に効率が最高になるため、発電電力の動的価格設定を行うことにより、電力市場は、実需要が最適需要により近くなるように実需要を統括管理することが可能になる。しかしながら、市場がそのように機能するためには、動的価格の変更が常に消費者に通知されるようになっている必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第４８６４２２６号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本明細書で開示する特定実施形態の概要を以下に示す。なお、以下の態様は、それらの特定実施形態の簡略な概要を読者に提供するためにのみ提示するものであって、本開示の範囲の限定を意図するものではない。実際、本開示は、以下で説明しない様々な態様も包含する。
【０００５】
一実施形態では、音声対応型電力量計が、計測回路及び処理装置を含む。計測回路は、負荷の消費電力を監視する。処理装置は、負荷の消費電力に少なくとも部分的に基づいて音声アラートを生成する。
【０００６】
別の実施形態では、有形の機械可読記憶媒体が、処理装置で実効可能なエンコード済み命令を有し、このエンコード済み命令は、各種機能を実行するように構成されたコードを含む。例えば、記憶媒体は、負荷に関連付けられた消費電力データ、負荷に関連付けられた電力会社口座情報、又は動的電力価格設定を受け取ることが可能なコードを含む。コードの一部は、負荷に関連付けられた消費電力データ、負荷に関連付けられた電力会社口座情報、又は動的電力価格設定に少なくとも部分的に基づいて、消費電力アラート要因を測定する。コードの一部は、１つ又は複数の消費電力アラート要因を、消費電力アラート要因の可能な値に対応する消費電力アラートトリガポイントと比較する。コードの一部は、消費電力アラート要因が消費電力アラートトリガポイント以上になった場合に音声アラートを生成する。
【０００７】
別の実施形態では、方法が、計測回路を用いて負荷の消費電力を測定するステップと、処理装置を用いて、計測回路で測定された消費電力に少なくとも部分的に基づいて、音声アラートを生成するステップとを含む。
【０００８】
以下の詳細な説明を、添付図面を参照しながら読むことにより、本発明の上記及び他の特徴、態様並びに利点がより明確に理解されよう。図面を通して、同様の参照符号は同様の要素を表す。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】音声対応型電力量計が様々な負荷での消費電力を監視する電力系統の一実施形態のブロック図である。
【図２】そのような音声対応型電力量計の一実施形態のブロック図である。
【図３】音声対応型電力量計を用いて、様々な要因及びトリガポイントに基づいて音声アラートを生成する方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【図４】図３の方法において、音声対応型電力量計が検討する要因の一実施形態を表す図である。
【図５】図３の方法において、音声対応型電力量計が検討するトリガポイントの一実施形態を表す図である。
【図６】時間経過に対して、消費電力及び口座残高に関連する音声アラートトリガポイントの一実施形態をモデル化したプロットである。
【図７】動的電力価格設定に関連する音声アラートトリガポイントの一実施形態をモデル化したプロットである。
【図８】前月において消費電力がピークになった日を通知するために与えられる音声アラートの一実施形態をモデル化したプロットである。
【図９】本技術を用いない場合の、時単位及び平均の電力需要の一実施形態をモデル化したプロットである。
【図１０】負荷に対する、電力会社の効率及び発電された電力の単位当たりコストの一実施形態をモデル化したプロットである。
【図１１】本技術を用いた場合の、時単位及び平均の電力需要の一実施形態をモデル化したプロットである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の１つ又は複数の具体的な実施形態を説明する。本明細書では、これらの実施形態の説明を簡潔にするために、実際の実装のすべての機能を説明するわけではない。なお、そのような実際の実装のいずれの開発においても、いかなる技術プロジェクト又は設計プロジェクトとも同様に、開発者それぞれの目標の達成のために様々な実装固有の決定（システム関連及び事業関連の制約への準拠など）がなされなければならず、これらは実装ごとに異なってよい。更に、そのような開発作業は複雑であり、時間のかかるものになる可能性があるが、本開示の恩恵を受ける当業者にとっては、設計、組み立て、製造などの日常的な仕事である。
【００１１】
本発明の各種実施形態の各要素を導入する際には、冠詞「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」、及び「ｓａｉｄ」は、その要素が１つ又は複数存在することを意味するものとする。用語「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（備える）」、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（含む）」、「ｈａｖｉｎｇ（有する）」は、包含的であるものとし、列挙された要素以外に別の要素が存在し得ることを意味する。更に、以下の説明におけるいかなる数値例も非限定的であるものとし、従って、別の数値、範囲、及び割合も、開示の実施形態の範囲に含まれる。
【００１２】
本実施形態は、特定事象の音声アラート又は音声通知を生成できる電力量計に関する。このような音声アラートにより、字が読める読めないに関わらず、特定の電力消費動作を消費者に通知することが可能である。音声アラートで通知可能なものとして、特に、「各消費者の電力消費動向の履歴に基づいて予想される、その消費者の前払い口座残高がなくなる日時」、「消費者の現在の口座残高」、「請求書の支払い期限」、「消費電力が閾値を超える日時」、「消費電力の一日当たり、週当たり、及び月当たりの平均値、最大値、及び最小値」、「動的電力価格が最大閾値を上回る日時、又は最小閾値を下回る日時」、及び／又は「電力量計の動作に関する特定情報（例えば、電池が切れかかっていることの通知）」がある。この音声対応型電力量計は、消費者の体験を改善することに加えて、発電効率を高めることも可能である。字が読める読めないに関わらず、すべての消費者が動的電力価格を常に通知されるようになっていることにより、すべての消費者が、各自の電力消費習慣を、最適需要により近づくように調節することを、より行うようになると考えられる。
【００１３】
以上のことを前提として、図１は、電力を電力網１４に供給する電力会社１２を含む電力系統１０のブロック図である。電力網に対する負荷としては、例えば、居住施設１６及び商業施設１８がある。居住施設１６又は商業施設１８の消費電力を、音声対応型電力量計２０で監視することが可能である。上述のように、また、以下で更に詳しく述べるように、音声対応型電力量計２０は、字が読める読めないに関わらず、すべての消費者が理解できる電力消費動作に関する音声アラートを生成する。
【００１４】
音声対応型電力量計２０は、アラートを生成するために、音声対応型電力量計２０が取り付けられている居住施設１６又は商業施設１８で消費される電力を監視する。更に、音声対応型電力量計２０は、データ通信リンク２２を介して電力会社１２と通信する。そのようなデータ通信リンク２２は、有線（例えば、有線電気通信インフラストラクチャ経由）であっても、無線（例えば、セルラネットワーク又は他の無線ブロードバンド（ＷｉＭａｘなど））であってもよい。同様に、電力会社１２は、通信リンク２４を用いて、各種の音声対応型電力量計２０と通信することが可能である。通信リンク２４は、有線でも無線でもよく、音声対応型電力量計２０の各種通信リンク２２との通信に好適である。音声対応型電力量計２０は、電力会社１２の通信リンク２４につながる通信リンク２２を介して、消費者の口座残高の情報、動的電力価格、及び／又は電力網１４での異常活動（例えば、需要の急激なスパイク）の通知を取得することが可能である。音声対応型電力量計２０は、監視された消費電力と、電力会社１２との通信で取得された情報とに基づいて、消費者にアラートすべき特定の状況を把握し、それに応じて、適切なアラートを出力する。
【００１５】
音声対応型電力量計２０は、様々な形態をとる。３相音声対応型電力量計２０の一実施形態を図２に示す。これは、電力網１４に接続されており、電力は、ＡＣ線２６からＡＣ負荷１６、１８（例えば、居住施設１６又は商業施設１８）に流れる。図２の実施形態は、３相電力を監視することを含むが、音声対応型電力量計２０の代替実施形態は、単相電力を監視する。図示の実施形態では、ＡＣ線２６は、３相線２８及び中性線３０を介して３相電力を送電する。音声対応型電力量計２０は、その内部電力消費のための電力を、３相線２８及び中性線３０に結合可能な電源回路３２を介して取得する。停電時に消費電力データをバックアップするために、電源回路３２は、電池及び／又はスーパーキャパシタ３４を充電してもよい。代替実施形態では、バックアップ電力は非充電電池から供給される。
【００１６】
計測回路３６は、ＡＣ線２６からＡＣ負荷１６、１８へ横断する電圧及び電流を監視することにより、消費電力を把握する。具体的には、電圧検知回路３８が、３相線２８及び中性線３０に基づいて電圧を測定する。変流器（ＣＴ）４０及び電流検知回路４２が、３相線２８を流れる電流を測定する。計測回路３６は、現在の消費電力値を電子表示装置４４（ＬＣＤディスプレイなど）並びに処理装置４６に出力する。計測回路３６は、電圧及び電流の入力を検知して、これに対応するパルスを処理装置４６に送信し、処理装置４６は、電力累計、力率、有効電力、無効電力、最大需要などを計算する。処理装置４６は、需要の詳細をメモリ４８及び／又は不揮発性記憶装置５０（ＮＶＲＡＭ（ＥＥＰＲＯＭ）であってよい）に記憶させる。ある実施形態では、音声対応型電力量計２０の複数の機能をシングルチップソリューションの形で実装し、この場合、電圧／電流検知と需要パラメータの計算との両方をシングルチップで行う。処理装置４６（シングルチップソリューションの場合はメインチップであってよい）は、処理装置４６内の需要データから、ユーザが構成した設定（トリガポイント）に基づいて、告知用データを生成する（これについては後で詳述する）。処理装置４６においてデジタルデータからアナログへの変換が可能であれば、アナログ信号が音声出力回路５２に直接与えられ、音声出力回路５２は、内蔵スピーカ又は消費者が接続した外部パワードスピーカであってよい。処理装置４６においてデジタルデータからアナログへの変換ができない場合は、処理装置からの信号を音声出力回路５２内のデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）に供給し、ＤＡＣは、デジタルからアナログへの音声変換を実行して、音声を出力する。
【００１７】
処理装置４６は、１つ又は複数のマイクロプロセッサを含み、それらは、例えば、１つ又は複数の「汎用」マイクロプロセッサ、１つ又は複数の特定用途向けプロセッサ（ＡＳＩＣ）、又はそのような処理コンポーネントの組み合わせであって、音声対応型電力量計２０の一般的な動作を制御する。例えば、処理装置４６は、１つ又は複数の命令セットプロセッサ（例えば、ＲＩＳＣ）、音声プロセッサ、及び／又は他の関連チップセットを含む。メモリ４８及び不揮発性記憶装置５０は、電流値及び／又は特定の履歴消費電力値を記憶し、また、処理装置４６が音声アラートを生成することを可能にする命令を与える（これについては後で詳述する）。処理装置４６は、このような音声アラートを音声出力回路５２に出力し、音声出力回路５２は、この音声アラートをスピーカ５４に与える。例えば、音声出力回路５２は、処理装置４６からのデータを音声信号に変換し、このオーディオ信号には、音声ジャック端子（例えば、３．５ｍｍ音声ジャック）によりアクセスする。実施形態によっては、処理装置４６がアナログ信号をスピーカ５４に直接与えることが可能であれば、音声出力回路５２は省略してもよい。消費者は、パワードスピーカ（スピーカ５４など）を居住施設１６又は商業施設１８内に配置してよい。そうすれば、音声対応型電力量計２０が屋外にあっても、消費者は、屋内にいれば音声アラートを聞くことができる。
【００１８】
処理装置４６で実行されて音声アラートを生成するプログラム又は命令は、実行される命令又はルーチンを少なくともまとめて記憶する１つ又は複数の有形のコンピュータ可読媒体（限定ではなく、後述のメモリ装置及び記憶装置など）を含む、任意の好適な製品に記憶される。また、そのようなコンピュータプログラム製品上でエンコードされているこれらのプログラムは、処理装置４６で実行されて、音声対応型電力量計２０が（本明細書に記載のものを含む）様々な機能性を与えることを可能にできる命令を含んでもよい。
【００１９】
例えば、処理装置４６で処理される命令又はデータは、メモリ４８に記憶され、あるいは処理装置４６及び／又は計測回路３６の内部に記憶され、メモリ４８としては、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のような揮発性メモリ、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）のような不揮発性メモリ、又はＲＡＭ素子とＲＯＭ素子の組み合わせが考えられる。メモリ４８は、音声対応型電力量計２０用のファームウェアを記憶する。ファームウェアは、例えば、基本入出力システム（ＢＩＯＳ）、オペレーティングシステム、各種プログラム、アプリケーション、又は他の任意の、音声対応型電力量計２０で実効されるルーチン（ユーザインタフェース機能、プロセッサ機能、画像取得機能、音声変更機能、媒体再生機能などを含む）である。処理装置４６がそのような情報及び／又はファームウェアを自身の内部メモリに記憶することが可能であれば、メモリ４８は、省略してもよい。
【００２０】
更に、不揮発性記憶装置５０は、データ及び／又は命令の永続的記憶に利用される。不揮発性記憶装置５０は、フラッシュメモリ、ハードドライブ、又は他の任意の光学、磁気、及び／又はソリッドステート記憶媒体であってよい。例えば、不揮発性記憶装置５０は、データファイルを記憶し、データファイルは、例えば、計測回路３６で測定される消費電力の履歴であり、また、電力会社１２から音声対応型電力量計２０に伝達される、消費者の口座残高の情報、動的電力価格、及び／又は電力網１４での異常活動の通知である。例えば、ある実施形態では、不揮発性記憶装置５０は、時間当たり、一日当たり、週当たり、及び／又は月当たりの平均及び最大の電力消費率を記憶する。
【００２１】
メモリ４８又は不揮発性記憶装置５０に格納された命令に基づいて音声アラートを生成することに加えて、処理装置４６は、インジケータライト５６を点滅させる。消費者は、音声アラートが聞こえなかった場合でも、インジケータライト５６の点滅に気が付けば、例えば、ユーザ用押しボタン５８を押すことにより、音声対応型電力量計２０から音声アラートを再度出力させることが可能である。ある実施形態では、消費者は、ユーザ用押しボタン５８を押してメニューをナビゲートすることにより、どの音声アラートを聞きたいかを選択的に指示したり、特定の音声アラートのトリガポイントの閾値を設定したりする。これについては後で詳述する。音声対応型電力量計２０のメニュー及びユーザインタフェースは、ディスプレイ４４でのメニュー及びインタフェースのグラフィカル表現の代わりに（又は、これに加えて）音声でも提示される。
【００２２】
上述のように、音声対応型電力量計２０は、電力会社１２と通信して、消費者の口座残高の情報、動的電力価格、及び／又は電力網１４での異常活動の通知を取得する。このような通信は、１つ又は複数の通信装置６０を介して行い、通信装置６０は、パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈネットワークなど）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）（８０２．１１ｘ  Ｗｉ−Ｆｉネットワークなど）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）（３Ｇ又は４Ｇセルラネットワーク（例えば、ＷｉＭａｘ）など）、赤外線（ＩＲ）通信リンク、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、及び／又は電力線データ伝送網（Ｐｏｗｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ（ＰＬＣ）やＰｏｗｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ（ＰＬＣＣ）など）に対するインタフェースを含む。更に、音声対応型電力量計２０は、コンピューティング装置（例えば、コンピュータ又は携帯電話）や入力装置（例えば、キーボード）のような各種周辺装置６２と接続しても良い。
【００２３】
ある実施形態では、電力会社１２は、音声対応型電力量計２０と通信して、ＡＣ負荷１６、１８への電力の流れを遠隔制御する。処理装置４６は、通信装置６０経由での電力会社１２からの命令に基づいて、リレー６６を開くか閉じるよう、リレー制御回路６４に命令する。例えば、消費者が、受け取っている電力に対する支払いを行っていない場合に、リレー６６を開いて、ＡＣ負荷１６、１８をＡＣ線２６から切り離すことが可能である。消費者が今後の電力に対する支払いを行った時点で、電力会社１２は、リレー６６を閉じて電力をＡＣ負荷１６、１８に再接続することを音声対応型電力量計２０に命令する。
【００２４】
図３は、消費電力に関連する特定の条件が満たされた場合に音声アラートを生成する方法の一実施形態を示すフローチャート７０である。フローチャート７０は、居住施設１６又は商業施設１８のような負荷の消費電力を音声対応型電力量計２０が監視すること（ブロック７２）から始まる。何らかの消費電力データを（例えば、不揮発性記憶装置５０に）記憶することにより、様々な時点における電力消費率に関する履歴情報を維持することが可能である。また、音声対応型電力量計２０は、記憶された消費電力データに基づいて、他の何らかの情報（例えば、予測電力消費率）を計算することもできる。消費者の口座残高の情報、動的電力価格、及び／又は電力網１４での異常活動に関連する他の情報も、音声対応型電力量計２０で記憶及び／又は処理することが可能である。例えば、音声対応型電力量計２０は、消費者の口座に残っている前払い電力の予測量を把握する。
【００２５】
音声対応型電力量計２０で受信され、且つ／又は測定される、このような各種情報を、負荷プロファイルデータ又は消費電力アラート要因と呼ぶことにする。これらの消費電力アラート要因については、後で図４を参照しながら詳述する。音声対応型電力量計２０は、定期的に、又はユーザの要求に応じて（例えば、消費者がユーザ用押しボタン５８を押した場合に）、消費電力アラート要因並びに各種トリガポイントを検討して、音声アラートを出力するかどうかを決定することが可能である（ブロック７４）。トリガポイントは、消費者にアラートを出すべき条件を表す、消費電力アラート要因の特定の値であってよい。これについては、図５を参照しながら詳述する。このようなトリガポイントが満たされたら（決定ブロック７６）、音声対応型電力量計２０は、音声アラートを音声出力回路５２に出力すること、及び／又はインジケータライト５６を点灯することが可能である（ブロック７８）。音声対応型電力量計２０によって発行される個々の音声アラートは、満たされたトリガポイントによって異なる場合がある。これについては、後で図５を参照しながら述べる。一例を挙げると、音声対応型電力量計２０は、消費電力が事前に定義された閾値を超えると、例えば、「消費電力が多くなっています」と述べる音声アラートを出力する。更に、又は代替として、音声アラートは、例えば、アラーム、何らかのベル音、チャイム、トーン、その他を含む。トリガポイントが満たされていない場合（決定ブロック７６）、音声対応型電力量計２０は、それまでと同様に消費電力の監視（ブロック７２）を続ける。
【００２６】
図３のブロック７４に示したように、音声対応型電力量計２０は、様々な消費電力アラート要因及び定義されたトリガポイントを検討する。図４は、音声対応型電力量計２０が音声アラートを生成するために検討する、多くの消費電力アラート要因９２の一実施形態を表している特性要因図９０を示す。図４に示すように、消費電力アラート要因９２の第１の要因９４は、消費者の前払い口座の残高である（ユーザが前払い口座を維持している場合）。この第１の要因９４により、音声対応型電力量計２０は、現在の電力価格で消費者があとどれだけの電力を受けることが可能かを算出できる。消費電力アラート要因９２の第２の要因９６は、消費電力の瞬時値である。前述のように、瞬時消費電力は、特定の時間帯に、非常に高く（又は非常に低く）なって、トリガポイントを超え、これによって、音声対応型電力量計２０が「消費電力が多くなっています」と述べる音声アラートを出力することになる可能性がある。
【００２７】
消費電力アラート要因９２の第３の要因９８は、平均電力消費率の履歴である。このような、平均電力消費率の履歴は、数分間、数時間、数日間、数週間、数か月などにわたって消費される電力を表すことが可能である。消費電力アラート要因９２の第４の要因１００は、定義された特定の長さの時間帯（例えば、数時間、数日、数週間、数か月など）に消費された電力の総量の履歴である。消費電力アラート要因９２の第５の要因１０２は、最大又は最小電力消費率の履歴である。そのような電力消費率として、例えば、月当たり、週当たり、一日当たり、時間当たり、分当たり、秒当たりなどの消費電力がある。
【００２８】
音声対応型電力量計２０は、消費電力アラート要因９２の第６の要因１０４を、要因９６〜１０２などに基づいて計算し、これを、今後発生する可能性が高い電力消費率の予測とする。例えば、音声対応型電力量計２０は、消費者が次の数時間、数日、数週間、数か月などに消費する電力量の平均値を維持するか、増やすか、減らすかを、電力消費率の履歴に応じて予測する。実施形態によっては、音声対応型電力量計２０は、平均予測電力消費率を算出するだけであるが、別の実施形態では、音声対応型電力量計２０は、過去の電力消費パターンに基づいて、具体的な電力消費パターンを予測する。例えば、消費者が、典型的には、夜間より日中に電力を多く消費する場合、今後の日中の予測消費電力は、今後の夜間の予測消費電力より多くなる可能性がある。
【００２９】
電力会社１２が現在の電力の供給と需要に基づいて電力に動的価格を課す場合、消費電力アラート要因９２の第７の要因１０６は、電力の単位当たりの現在の動的価格である。音声対応型電力量計２０が検討する、消費電力アラート要因９２の第８の要因１０８は、動的価格の履歴である。音声対応型電力量計２０は、要因１０６及び１０８又は他の要因に基づいて、今後の特定時間帯における予測価格を計算し、これが、消費電力アラート要因９２の第９の要因１１０になる。実施形態によっては、音声対応型電力量計２０は、予測平均価格を算出するだけであるが、別の実施形態では、音声対応型電力量計２０は、過去の動的価格パターンに基づいて、具体的な動的価格パターンを予測する。例えば、日中の動的価格が、典型的には夜間より高い場合、日中の予測動的価格を夜間より高くすることが可能である。
【００３０】
音声対応型電力量計２０は、消費電力アラート要因９４、１０４、及び１０６、及び／又は１１０（前払い口座の残高、予測電力消費率、及び現在の電力価格、及び／又は予測電力価格）に基づいて、口座への追加入金が必要になる前に購入可能な電力の予測量を把握し、これが消費電力アラート要因９２の第１１の要因１１２として働く。第１１の要因１１２は、電力の供給が継続される時間帯の具体的な長さの予測を表すことも可能である。例えば、音声対応型電力量計２０は、（履歴の電力消費率及び価格において）ある日数分の電力が前払い口座の現在の残高で購入可能であること（例えば、電力の残りが３日分しかないこと）を明らかにする。消費電力アラート要因９２は、音声対応型電力量計２０の動作に関連する、更にいくつかの要因を含み得る。例えば、消費電力アラート要因９２の第１２の要因１１４は、電池３４の充電の残量である。
【００３１】
消費電力アラート要因９２に加えて、音声対応型電力量計２０は、音声アラートを出力するかどうかを決定するために、様々なトリガポイントを検討する。図５は、音声対応型電力量計２０が音声アラートを生成するために検討することが可能な、多くのトリガポイント１２２の一実施形態を表している特性要因図１２０である。各トリガポイント１２２は、音声対応型電力量計２０の製造元があらかじめ設定するか、消費者が設定するか、且つ／又は、音声対応型電力量計２０に伝達された命令に基づいて、電力会社１２が設定する。
【００３２】
トリガポイント１２２の第１のトリガポイント１２４は、前払い口座の特定の残高である。従って、第１のトリガポイント１２４が満たされるのは、前払い口座の残高が特定の金額以下になった場合であり、この残高は、消費電力アラート要因９２の要因９４によって示される。第１のトリガポイント１２４が満たされると、音声対応型電力量計２０は、例えば、「口座の残高では１０ドル分の電力しか使えません。至急、口座に入金してください」と述べる音声アラートを出力する。
【００３３】
同様に、トリガポイント１２２の第２のトリガポイント１２６は、前払い口座の残高に基づく、特定の、購入可能な予測電力量、及び／又はそのような電力が供給される特定の時間帯の長さである。従って、第２のトリガポイント１２６が満たされるのは、予測電力量又は時間の残りが特定の値より少ないことを第１１の要因１１２が示した場合である。例えば、音声対応型電力量計２０は、「あなたの前払い口座には、電力が５日分しか残っていません」、あるいは「電力供給が中断しないようにするためには、２日以内にａｃｃｏｕｎｔ＠ｐｏｗｅｒｕｔｉｌｉｔｙｎａｍｅ．ｃｏｍのあなたの口座に入金してください」と述べる音声アラートを出力する。
【００３４】
トリガポイント１２２の第３のトリガポイント１２８は、特定の最大消費電力閾値である。例えば、消費者は、任意の時間帯における自己の最大消費電力を、特定の閾値より低くなるように制限するよう計画する。ユーザは、ユーザ用押しボタン５８又は他の入力用周辺装置６２を用いて、閾値を音声対応型電力量計２０にプログラムする。音声対応型電力量計２０で測定される瞬時消費電力が定義された閾値を超えると、音声対応型電力量計２０は、「消費電力が多くなっています」と述べる音声アラートを出力する。
【００３５】
トリガポイント１２２の第４のトリガポイント１３０は、最近のある時間帯にわたって発生した電力消費に関する報告を音声対応型電力量計２０が生成することが可能な特定の時間帯である。そのような報告生成時刻（例えば、午前７時、午後５時など）に、音声対応型電力量計２０は、最近の最大需要、最近の消費電力の総量又は平均、最近消費された電力量のコスト、定義された窓（例えば、午後７時から午後９時）の間に消費された総電力などを通知する音声アラートを出力する。一例では、音声対応型電力量計２０は、「あなたの過去２４時間の最大需要は２７ｋＷです」と述べる音声アラートを出力する。別の例では、音声対応型電力量計２０は、「あなたは、先週、約８５ドル分の電力を消費しました」、あるいは「あなたは、先週、約３４２単位分の電力を消費しました」と述べる音声アラートを出力する。また、音声対応型電力量計２０は、例えば、「先週、あなたの消費が多かったのは午後７時から午後９時です」、あるいは「先月のあなたの消費電力は約２５２単位分、すなわち、約２１０ドル分です」と述べる音声アラートを出力する。
【００３６】
トリガポイント１２２の第５のトリガポイント１３２は、動的電力価格の、特定の最大又は最小閾値である。電力会社１２が動的価格設定を採用している場合、音声対応型電力量計２０は、電力価格が増えてそのような閾値を超えた場合に、消費者がコスト過剰を防ぐためには電力消費を抑えなければならないことを通知する音声アラートを発行する。更に、又は代替として、消費者が発電を行い、価格が十分高くなったときに電力を電力網１４に売ろうとする場合、音声対応型電力量計２０は、そのような電力価格の閾値を超えたときに、消費者が電力を売ろうとすべきであることを示す音声アラートを発行する。例えば、音声対応型電力量計２０は、「電力の単位価格が１２５％まで増えました。負荷を他の時間帯にスケジュールして、支払いを少なくしてください」、あるいは「電力の単位価格が１２５％まで増えました。電力を電力網に売ってください」と述べる音声アラートを発行する。
【００３７】
トリガポイント１２２の第６のトリガポイント１３４は、電池３４の残り電池寿命の事前に設定された閾値、又は音声対応型電力量計２０の他の動作機能に関する同様の閾値である。例えば、音声対応型電力量計２０は、「電池が切れかかっています。ｓｅｒｖｉｃｅ＠ｐｏｗｅｒｕｔｉｌｉｔｙｎａｍｅ．ｃｏｍに連絡して電池を交換してください」と述べる音声アラートを出力する。
【００３８】
トリガポイント１２２の第７のトリガポイント１３６は、音声対応型電力量計２０内に記憶された情報のユーザ選択である。そのような選択の結果、音声対応型電力量計２０は、その選択が行われた時刻におけるユーザの基本設定に基づいて、上述又は後述のいずれかの音声アラートを出力する。例えば、ユーザは、現在の動的電力価格の通知を要求してよい。そこで、ユーザは、押しボタン５８で音声対応型電力量計２０のユーザインタフェースをナビゲートすることにより、そのような選択を行うことが可能である。応答として、音声対応型電力量計２０は、現在の動的電力価格を算出し、その後、「現在の単位当たりコストは、５．６０ドル／単位です」のような音声アラートを発行する。
【００３９】
トリガポイント１２２の第８のトリガポイント１３８は、電力会社の請求書の支払い期限までの、特定の残り時間である。一例では、消費者は、電気料金請求書の支払期限のちょうど１週間前に音声アラートを受けることを選択する。その時刻が来ると、音声対応型電力量計２０は、例えば、「電力供給が中断しないようにするためには、１週間以内に請求書の支払いを行ってください」と述べる音声アラートを出力する。消費者が請求書の支払いを行わなかったために電力会社１２が消費者への電力を切断してしまった場合、音声対応型電力量計２０は、例えば、「請求書の支払いが行われていないため、電力を切断しています。電力を回復するためには、請求書の支払いを行ってください」と述べる音声アラートを出力する。
【００４０】
図６及び図７は、トリガポイント１２２の消費電力アラート要因９２への適用を視覚的に表現したプロットである。具体的には、図６は、数日分の時間経過（横軸１５６）に対して消費電力（第１の縦軸１５２）と前払い口座残高（第２の縦軸１５４）とを比較したプロット１５０を示す。曲線１５８は、消費者の瞬時消費電力を表し、曲線１６０は、消費者の平均消費電力を表す。曲線１６２は、電力が消費されているときの消費者の前払い口座残高を表す。プロット１５０では、曲線１５８、１６０、及び１６２は、最初の２日間については実線で示されており、これは、音声対応型電力量計２０が取得した履歴データを表している。３日目については、曲線１５８、１６０、及び１６２は、破線で示されており、これは、履歴データに基づいて消費が見込まれる電力の予測を表す。
【００４１】
曲線１５８の瞬時消費電力が（例えば、第３のトリガポイント１２８を意味する）閾値１６４を超えると、音声対応型電力量計２０は、例えば、「消費電力が多くなっています」と述べる音声アラートを出力する。同様に、曲線１５８及び１６０のうちの予測消費電力、並びに、これに対応する、曲線１６２のうちの予測口座残高に基づいて、音声対応型電力量計２０は、（例えば、第２のトリガポイント１２６を意味する）いつ、口座残高を使い果たして電力が切断されるかの予測を算出できる。従って、音声対応型電力量計２０は、算出した予測に応じて、例えば、参照符号１６８で示した、「１日分の電力が残っています」と述べる音声アラートを出力する。
【００４２】
図７は、数日分の時間経過（横軸１８４）に対して動的電力価格（縦軸１８２）を比較したプロット１８０を示す。上述のように、音声対応型電力量計２０は、動的電力価格をいくつかの状況で検討する。例えば、曲線１８６で示したように、動的価格が変化すると、動的価格が（例えば、第４のトリガポイント１３２を意味する）特定の閾値を超える場合がある。この場合、曲線１８６がユーザ定義の高価格閾値１８８を超えると、音声対応型電力量計２０は、例えば、「価格がユーザ閾値を超えています」と述べる音声アラート１９０を出力する。網を不安定にする何らかの事象に起因すると見られる、参照符号１９２で示した、不意の価格上昇があると、音声対応型電力量計２０は、例えば、「価格が不意に上昇しました」と述べる音声アラート１９４を出力する。参照符号１９６で示した、消費者が電力を購入したいと考える閾値を価格が下回った場合、音声対応型電力量計２０は、例えば、「価格が低くなっています。今、電力を買ってください」と述べる音声アラート１９８を出力する。同様に、参照符号２００で示した、特定の高価格閾値より上で電力を売りたいと消費者が考えていて、価格がこの閾値を超えた場合、音声対応型電力量計２０は、例えば、「価格が高くなっています。今、電力を売ってください」と述べる音声アラート２０２を出力する。
【００４３】
上述のように、音声対応型電力量計２０は、いつ、消費電力が履歴最大値に達したかを示すことも可能である。図８のプロット２１０は、日単位での１か月の範囲（横軸２１４）に対して、ｋＷｈ単位での毎日の消費電力（又は需要）（縦軸２１２）を比較したものである。上述のように、音声対応型電力量計２０は、消費電力の履歴値を記憶し、時折、音声アラートを生成する際にそれらのデータを精査する。プロット２１０に示したように、この月の８日目に日単位の最大消費電力が発生しており、それは約２５ｋＷｈである。従って、音声対応型電力量計２０は、要求があった場合、又はそのような報告が自動で定期的に準備されている場合には、例えば、「前月の日単位の最大需要は、４月８日に発生した２５ｋＷｈです」と述べる音声アラートを出力する。
【００４４】
字が読める読めないに関わらず、すべての消費者が各自の消費電力を、図７に示したような動的価格設定に基づいて調節することができれば、電力会社１２の効率は向上するであろう。図９は、消費者が、動的価格を気にせず、又は動的価格設定がない状態で電力を消費した場合の、時単位での１日の範囲（横軸２２４）に対して、ＭＷ単位での電力会社１２に対する需要の総計（縦軸２２２）を示したプロット２２０である。曲線２２６に示すように、時単位の需要は、１日を通して劇的に変化する可能性があり、曲線２２８で示される一日の需要の平均の前後で変動する。
【００４５】
しかしながら、図１０のプロット２４０で示したように、平均需要２２８に等しい負荷で最大効率が達成されている場合でも、時単位の需要２２６の変動が非効率並びに発電コストの増加につながることは避けられない。図１０のプロット２４０は、負荷（横軸２４６）に対する、典型的な発電効率（第１の縦軸２４２）及び発電コスト（第２の縦軸２４４）をモデル化したものである。曲線２４８は効率を表しており、曲線２５０は、発電した電力の単位当たりコストを表す。プロット２４０では、効率曲線２４８は、最適負荷２５４において最大効率２５２に達するまで、負荷の増加とともに増加し、最適負荷２５４を超えると、発電効率は減少する。コスト曲線２５０は、同じ最適負荷２５４において、最小値に達する。
【００４６】
消費者が、動的価格又は現在消費している電力量を認識していないがために動的価格設定を気にせずに電力を消費した場合（これは、消費者が字を読めない場合に、より起こり得ることである）、負荷は、図９のプロット２１０で示したように、時間ごとに劇的に変化する可能性がある。負荷が最適負荷２５４より劇的に高くなったり低くなったりすると、発電効率が低下し、これに伴って、生成された電力の単位当たりコストが上昇する。従って、平均需要２２８が最適負荷２５４とマッチングしたとしても、時単位の需要２２６が平均需要２２８の前後で劇的に変化すると、結果として効率が低下する。
【００４７】
これに対し、図１１のプロット２６０は、消費者が現在の動的価格及び／又は現在消費している電力量を認識している場合の、電力会社１２に対する需要の総計を示す。プロット２６０は、時単位での１日の範囲（横軸２６４）に対して、ＭＷ単位での電力会社１２に対する需要の総計（縦軸２６２）を示したものである。曲線２６６に示すように、時単位の需要は、１日を通して変化するものの、曲線２６８で示される一日の需要の平均の前後での変動が比較的軽微である。消費者は、現在の価格及び／又は現在の消費電力を詳しく知らされるため、電力会社の事業主及び／又は担当者にとって効率が上がり、コストが下がる方法で、各自の電力消費習慣を調節することが可能である。これらの効果が特に顕著なのは、字が読めない人が多い消費者層にサービスを提供している電力会社の場合である。
【００４８】
本開示対象の技術的効果は、消費者の消費電力を消費者に通知する、簡略化された方法を含む。特に、一部の消費者は字が読めない場合があるため、あるいはそれ以外の理由で、顧客サービス担当者がそれらの消費者と話す必要があるため、音声対応型電力量計２０は、そのような消費者がより容易に電力を購入及び消費することを可能にできる。更に、字が読める読めないに関わらず、より多くの消費者が、現在の電力価格及び／又は各自の現在の消費電力を認識している状態であり続ける可能性が高くなる。そのような消費者は、電力会社の事業主及び／又は担当者にとって効率が上がり、コストが下がる方法で、各自の電力消費習慣を調節することが可能である。
【００４９】
本明細書は、最良の形態を含めた実施例を用いて本発明を開示するとともに、任意の装置又はシステムの製造及び使用並びに任意の組み込まれた方法の実行を含めて、当業者が本発明を実施することを可能にする。本発明の特許性の範囲は、特許請求項によって定義され、当業者が想到する他の実施例を含む。そのような他の実施例は、それらが、特許請求項の文字通りの意味と違いがない構造要素を有する場合、又は、それらが、特許請求項の文字通りの意味とわずかな違いしかない、同等の構造要素を含む場合には、特許請求の範囲に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００５０】
１０  電力系統
１２  電力会社
１４  電力網
１６  居住施設
１８  商業施設
２０  音声対応型電力量計
２２  データ通信リンク
２４  通信リンク
２６  ＡＣ線
２８  ３相線
３０  中性線
３２  電源回路
３４  スーパーキャパシタ
３６  計測回路
３８  電圧検知回路
４０  変流器
４２  電流検知回路
４４  電子表示装置
４６  処理装置
４８  メモリ
５０  不揮発性記憶装置
５２  音声出力回路
５４  スピーカ
５６  インジケータライト
５８  ユーザ用押しボタン
６０  通信装置
６２  周辺装置
６４  リレー制御回路
６６  リレー
７０  フローチャート
７２  ブロック
７４  ブロック
７６  決定ブロック
７８  ブロック
９０  特性要因図
９２  消費電力アラート要因
９４  第１の要因
９６  第２の要因
９８  第３の要因
１００  第４の要因
１０２  第５の要因
１０４  第６の要因
１０６  第７の要因
１０８  第８の要因
１１０  第９の要因
１１２  第１１の要因
１１４  第１２の要因
１２０  特性要因図
１２２  トリガポイント
１２４  第１のトリガポイント
１２６  第２のトリガポイント
１２８  第３のトリガポイント
１３０  第４のトリガポイント
１３２  第５のトリガポイント
１３４  第６のトリガポイント
１３６  第７のトリガポイント
１３８  第８のトリガポイント
１５０  プロット
１５２  第１の縦軸
１５４  第２の縦軸
１５６  横軸
１５８  曲線
１６０  曲線
１６２  曲線
１６４  閾値
１６８  参照符号
１８０  プロット
１８２  縦軸
１８４  横軸
１８６  曲線
１８８  閾値
１９０  音声アラート
１９２  参照符号
１９４  音声アラート
１９６  参照符号
１９８  音声アラート
２００  参照符号
２０２  音声アラート
２１０  プロット
２１２  縦軸
２１４  横軸
２２０  プロット
２２２  縦軸
２２４  横軸
２２６  曲線
２２８  曲線
２４０  プロット
２４２  第１の縦軸
２４４  第２の縦軸
２４８  曲線
２５０  曲線
２５２  最大効率
２５４  最適負荷
２６０  プロット
２６２  縦軸
２６４  横軸
２６６  曲線
２６８  曲線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011252903.tif 000009
【図８】
2011252903.tif 000010
【図９】
2011252903.tif 000011
【図１０】
2011252903.tif 000012
【図１１】
2011252903.tif 000013
【外国語明細書】
2011252903000001.pdf