(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機器の電力使用量を集計する電力メータと接続されたデータ変換装置であって、
前記電力メータが集計した、予め定められた単位時間毎の電力使用量を受信する受信部と、
配列の任意の第１の要素の値に基づいて第２の要素の値を変換させる変換規則であり、且つ変換された後の配列から変換前の配列の各要素を復元可能な変換規則を用いて、前記受信部が受信した単位時間毎の電力使用量を要素として時系列順に格納した第１の配列から、集計した電力使用量として記憶部に記憶する第２の配列を算出する算出部と、
前記変換規則に基づいた演算手法により、前記第２の配列の各要素の総和から、前記第１の配列の各要素を復元することなく、前記第１の配列の要素の合計値を演算する合計値算出部と、
を備えるデータ変換装置。
【請求項２】
前記算出部が用いる前記変換規則が、前記第１の配列の要素の数と同一の数の行と列を有し、且つ各列の要素の合計値が等しくなる、正則行列であり、
前記第２の配列に対して、前記正則行列の逆行列を用いて、前記第１の配列を算出する配列算出部を、さらに備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のデータ変換装置。
【請求項３】
前記合計値演算部が用いた前記演算手法は、前記第２の配列の各要素の総和を算出した後、前記正則行列の各列の要素の合計値で除する、
ことを特徴とする請求項２に記載のデータ変換装置。
【請求項４】
前記算出部が用いる前記変換規則が、第１の配列の各要素を、予め定められた規則で並び替えて、第２の行列を算出する規則であること、を特徴とする請求項１に記載のデータ変換装置。
【請求項５】
前記算出部で算出された前記第２の配列を記憶する記憶部を、さらに備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載のデータ変換装置。
【請求項６】
前記変換規則を、外部から参照できないよう記憶する記憶部を、さらに備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載のデータ変換装置。
【請求項７】
電気機器の電力使用量を集計する電力メータと接続されたデータ変換装置であって、
前記電力メータが集計した、予め定められた単位時間毎の電力使用量を受信する受信部と、
配列の任意の第１の要素の値に基づいて第２の要素の値を変換させるための変換規則を用いて、前記受信部が受信した単位時間毎の電力使用量を要素として時系列順に格納した第１の配列から、集計した電力使用量として記憶部に記憶する第２の配列を算出する算出部と、を備え、
前記第２の配列に基づいて前記第１の配列の要素の合計値が演算可能であり、
前記算出部が用いる前記変換規則は、前記第１の配列の要素の数と同一の行の数を有し、各列の要素の合計値が等しくなる行列であること、
を特徴とするデータ変換装置。
【請求項８】
電気機器の電力使用量を集計する電力メータに接続されたコンピュータに対して、
前記電力メータが集計した、予め定められた単位時間毎の電力使用量を受信する受信ステップと、
配列の任意の第１の要素の値に基づいて第２の要素の値を変換させる変換規則であり、且つ変換された後の配列から変換前の配列の各要素を復元可能な変換規則を用いて、前記受信ステップが受信した前記単位時間毎の電力使用量を要素として時系列順に格納した第１の配列から、集計した電力使用量として記憶部に記憶する第２の配列を算出する算出ステップと、
前記変換規則に基づいた演算手法により、前記第２の配列の各要素の総和から、前記第１の配列の各要素を復元することなく、前記第１の配列の要素の合計値を演算する合計値算出ステップと、
を実行させるためのプログラム。
【請求項９】
電気機器の電力使用量を集計する電力メータに接続されたコンピュータに対して、
前記電力メータが集計した、予め定められた単位時間毎の電力使用量を受信する受信ステップと、
配列の任意の第１の要素の値に基づいて第２の要素の値を変換させるための変換規則を用いて、前記受信ステップが受信した前記単位時間毎の電力使用量を要素として時系列順に格納した第１の配列から、集計した電力使用量として記憶部に記憶する第２の配列を算出する算出ステップとを実行し、
前記第２の配列に基づいて前記第１の配列の要素の合計値が演算可能であり、
前記算出部が用いる前記変換規則は、前記第１の配列の要素の数と同一の行の数を有し、各列の要素の合計値が等しくなる行列であること、
を特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、データ変換装置、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力や火力など従来の発電に加えて、太陽光や風力などの再生可能なエネルギーを併用するなど電力供給が多様化する傾向にある。この電力供給を多様化する際の電力の品質の安定化を図るために、次世代電力網(スマートグリッド)の構築が提案されている。次世代電力網では、電力使用量を集計するスマートメータ(以下、ＳＭとも称す)と、電気機器を管理するホームサーバと、を各家庭や各事業所に設置することで、電力管理を行っていく必要がある。そして、スマートメータと次世代電力網を介して接続されたメータデータ管理システム(Meter  Data  Management  System、以下ＭＤＭＳとも称す)やエネルギー管理システム(Energy  Management  System、以下、ＥＭＳとも称す)が、各家庭や各事業所で使用された電力の管理や、各家庭や各事業所に対して電力の供給を行うための制御を行う。
【０００３】
例えば、スマートメータは、メータデータ管理システムと通信し、家庭や事業所で使用された電力量を送信する。そして、メータデータ管理システムは、各家庭や各事業所のスマートメータから一定の時間間隔で送信されてきた電力使用量を記憶、管理する。エネルギー管理システムは、メータデータ管理システムが記憶している複数の家庭や事業所の電力使用量に基づいて、各家庭や各事業所のスマートメータやホームサーバに対して電力の使用を抑制するよう要求したり、次世代電力網に接続される蓄電池の充放電を制御したりするなどの電力制御を行う。
【０００４】
さらに、メータデータ管理システムが管理している電力使用量を用いて様々なサービスを提供することが提案されている。これらサービスを提供するためには、各種アプリケーションが搭載されたアプリケーションサーバを、次世代電力網に接続することで実現できる。このようなアプリケーションサーバとしては、例えば、プロバイダーが管理する課金サーバがある。このような課金サーバは、メータデータ管理システムが管理している各家庭や各事業所の電力使用量に基づいて課金処理を行う。
【０００５】
さらに、メータデータ管理システムが管理している電力使用量は、要求に応じてスマートメータに送信できる。例えば、メータデータ管理システムが、スマートメータからの電力使用量の閲覧要求を受けつけた場合、メータデータ管理システムが管理している電力使用量などの情報を開示できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１１２８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、メータデータ管理システムが備えている記憶装置で各家庭や各事業所の電力使用量を管理している場合、メータデータ管理システムの管理者や、当該メータデータ管理システムに侵入した不正な第三者が、各家庭や各事業所の電力使用量を閲覧可能となる。このように、管理者や不正な第三者が電力使用量を閲覧すると、家庭または事業所が在宅であるか否か、あるいは活動の様子などを推測できるため、プライバシーの侵害という問題が生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態のデータ変換装置は、電気機器の電力使用量を集計する電力メータと接続されたデータ変換装置であって、受信部と、算出部と、合計値算出部と、を備える。受信部は、電力メータが集計した、予め定められた単位時間毎の電力使用量を受信する。算出部は、配列の任意の第１の要素の値に基づいて第２の要素の値を変換させる変換規則であり、且つ変換された後の配列から変換前の配列の各要素を復元可能な変換規則を用いて、受信部が受信した単位時間毎の電力使用量を要素として時系列順に格納した第１の配列から、集計した電力使用量として記憶部に記憶する第２の配列を算出する。合計値算出部は、変換規則に基づいた演算手法により、第２の配列の各要素の総和から、第１の配列の各要素を復元することなく、第１の配列の要素の合計値を演算する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１の実施形態にかかる電力使用量計算システムの構成を例示する図。
【図２】図２は、第１の実施形態にかかる電力使用量計算システムが集計する電力使用量を例示する図。
【図３】図３は、第１の実施形態にかかる電力使用量計算システムが管理する修正データ系列を例示する図。
【図４】図４は、第１の実施形態にかかるＳＭの機能の構成を例示する図。
【図５】図５は、第１の実施形態にかかるホームサーバの機能の構成を例示する図。
【図６】図６は、第１の実施形態にかかるＭＤＭＳの機能の構成を例示する図。
【図７】図７は、第１の実施形態にかかる修正データ系列算出部の演算を例示する図。
【図８】図８は、第１の実施形態にかかる修正データ系列記憶部が備えるテーブル構造を例示する図。
【図９】図９は、第１の実施形態にかかるＥＭＳの機能の構成を例示する図。
【図１０】図１０は、第１の実施形態にかかる課金サーバの機能の構成を例示する図。
【図１１】図１１は、第１の実施形態にかかる電力使用総量計算処理の手順を示すシーケンス図。
【図１２】図１２は、第１の実施形態にかかる課金システム処理の手順を示すシーケンス図。
【図１３】図１３は、第１の実施形態の変形例１にかかるＭＤＭＳの機能の構成を例示する図。
【図１４】図１４は、第１の実施形態の変形例１にかかる閲覧要求処理の手順を示すシーケンス図。
【図１５】図１５は、第２の実施形態にかかる電力使用量計算システムの構成を例示する図。
【図１６】図１６は、第２の実施形態にかかるデータ集計サーバの機能の構成を例示する図。
【図１７】図１７は、第２の実施形態にかかるデータ系列変換サーバの機能の構成を例示する図。
【図１８】図１８は、第２の実施形態にかかる修正データ系列管理サーバの機能の構成を例示する図。
【図１９】図１９は、第２の実施形態にかかる電力使用総量計算処理の手順を示すシーケンス図。
【図２０】図２０は、第２の実施形態にかかる課金システム処理の手順を示すシーケンス図。
【図２１】図２１は、第２の実施形態の変形例１にかかるデータ系列変換サーバの機能の構成を例示する図。
【図２２】図２２は、第２の実施形態の変形例１にかかる閲覧要求処理の手順を示すシーケンス図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態にかかる電力使用量計算システムの構成を示すブロック図である。図１に示す電力使用量計算システムの例では、メータデータ管理システム(ＭＤＭＳ)１０１と、家庭システム１０２と、エネルギー管理システム(ＥＭＳ)１０３と、課金サーバ１０４と、がネットワーク等を介して接続されている。なお、図面の簡略化のため、家庭システム１０２は１つしか図示していないが、電力使用量計算システムには、複数の家庭システム１０２が接続され得る。ネットワーク等とは、例えば、ＬＡＮ（Local  Area  Network）、イントラネット、イーサネット（登録商標）又はインターネットなどとする。
【００１１】
ＭＤＭＳ１０１は、ネットワーク等を介して各家庭の電力使用量を収集して管理するシステムとする。
【００１２】
家庭システム１０２は、家庭に配設され、家庭で使用される電気機器の電力使用量を集計するシステムであり、スマートメータ(ＳＭ)１０２ａと、ホームサーバ１０２ｂと、電気機器１０２ｃと、電気機器１０２ｄとを有する。電気機器１０２ｃは、ホームサーバ１０２ｂに有線又は無線で接続される。ホームサーバ１０２ｂは、配下の電気機器１０２ｃの電力使用量の管理や、配下の電気機器１０２ｃの制御を行う。電気機器１０２ｄは、ＳＭ１０２ａに有線又は無線で接続される。ＳＭ１０２ａは、ホームサーバ１０２ｂを介して電気機器１０２ｃの電力使用量を受信し、電気機器１０２ｄの電力使用量と併せて家庭システム１０２内の電力使用量を集計する。図の簡略化のため、スマートメータ１０２ａ及びホームサーバ１０２ｂにそれぞれ１個ずつ電気機器が接続された例とするが、スマートメータ１０２ａ及びホームサーバ１０２ｂには、実際には家庭内の使用電力量を計測するために様々な電気機器が接続されている。
【００１３】
まず、本実施形態にかかる電力使用量計算システムの概要について説明する。電力使用量計算システムは、図１に示すように、ＭＤＭＳ１０１が、家庭システム毎に設置されたＳＭ１０２ａと接続されている。ＭＤＭＳ１０１は、各家庭または各事業所について、所定の単位時間毎の電力使用量を配列として管理する。図２は、各家庭または各事業所の電力使用量を時系列で示した図である。図２に示すように、電力使用量が時系列で示されている場合、各家庭又は各事業所に人がいるのか否か、又はどのような電気機器を備えているのか把握される恐れがある。
【００１４】
そこで、本実施形態にかかるメータデータ管理システム（ＭＤＭＳ）１０１は、各家庭または各事業所の時系列順で示された、単位時間毎の電力使用量の配列(以下、データ系列と称す)に対して、配列の各要素を異ならせる所定の変換規則を用いて、各家庭または各事業所の電力使用量を保持すると共にプライバシーを保護する配列（以下、修正データ系列と称す）を算出し、当該修正データ系列を記憶することとした。図３は、図２で示したデータ系列から算出された修正データ系列をグラフ化した例を示した図である。図３に示すように、所定の変換規則で生成した修正データ系列では、各家庭または各事業所の電力使用量を把握するのが困難になるためプライバシーの保護を図ることができる。換言すれば、修正データ系列として管理することで、当該修正データ系列が不正に閲覧された場合でも、各家庭または各事業所に備えている電気機器や電気機器を利用する時間を把握することを抑止できる。さらには、これらの情報に基づいて、個人または団体の嗜好や行動の特定、個人または団体自体を特定することを抑止できる。
【００１５】
ただし、ＭＤＭＳ１０１が、単位時間毎の電気使用量を修正データ系列として記憶する際、他のアプリケーション（例えば課金サーバ１０４）等からの要求があった場合に、各家庭または各事業所の電力使用量の正確な合計値を送信する必要がある。そこで、本実施形態においてＭＤＭＳ１０１が用いる変換規則は、修正データ系列から、元の単位時間毎の電力使用量の時系列順の配列に戻すことなく、単位時間毎の電力使用量の合計値（以下、電力使用総量とも称す）を導き出せるものとした。これにより、ＭＤＭＳ１０１は、アプリケーション等からの要求に応じて、電力使用総量を算出する際に、修正データ系列を、元の単位時間毎の電力使用量の時系列順の配列に戻す必要がないため、プライバシー情報の漏洩を抑止し、安全性を向上させることができる。
【００１６】
このように、ＭＤＭＳ１０１は、課金サーバ１０４等の要求に応じて、当該修正データ系列から導き出された電力使用総量等を出力する。なお、ＭＤＭＳ１０１が、修正データ系列から、元の単位時間毎の電力使用量の時系列順の配列に戻すことなく導き出す情報は、電力使用総量に制限するものではなく、アプリケーション等から要求される情報であれば、どのような情報であっても良い。
【００１７】
なお、家庭システム１０２を識別するために、家庭システム毎に識別情報(家庭識別情報という)が付与されている。そして、ホームサーバ１０２ｂ及びＳＭ１０２ａは、当該家庭システム１０２に付与された家庭識別情報を記憶している。そして、ＭＤＭＳ１０１、ＥＭＳ１０３及び課金サーバ１０４は、各々、電力使用量計算システムに接続される各家庭システム１０２全ての家庭識別情報を記憶している。
【００１８】
そして、ＭＤＭＳ１０１が、ＳＭ１０２ａから、ＳＭ１０２ａが集計した家庭システム毎の第１の単位時間における電力使用量を受信する。第１の単位時間は、ＭＤＭＳ１０１が各家庭又は各事務所の使用電力を管理するために適切な単位時間であり、ＥＭＳ１０３が電力網を制御する時間間隔であってもよい。本実施形態では例として１５分とする。
【００１９】
そして、ＭＤＭＳ１０１が、受信した第１の単位時間における電力使用量を時系列順に配置したデータ系列から、予め定められた変換規則に基づいて修正データ系列を算出して、記憶する。なお、ＭＤＭＳ１０１が、ＳＭ１０２ａから受信した電力使用量は、家庭識別情報と対応付けられている。また、ＭＤＭＳ１０１が、ＳＭ１０２ａから受信した情報は、第１の単位時間における電力使用量と家庭識別情報とが対応付けられた情報に制限するものではなく、他の情報が対応付けられていても良い。
【００２０】
そして、ＭＤＭＳ１０１は、記憶していた修正データ系列から、元の第１の単位時間における電力使用量を時系列順で配置したデータ系列を復元することなく、アプリケーションの目的に応じた情報を算出する。算出される情報は、例えば、個別の家庭あるいは事業所における電力使用総量など、アプリケーションが利用する、各家庭又は各事業所の電力使用量に関する情報とする。
【００２１】
また、ＭＤＭＳ１０１が算出に用いる修正データ系列は、異なるＳＭ１０２ａによりそれぞれ集計された電力使用量に基づく、複数の修正データ系列であってもよい。ＭＤＭＳ１０１に対して情報の提供を要求するアプリケーションは、例えば、課金サーバ１０４で実現される課金処理アプリケーションや、その他のアプリケーションサーバ１０５で実現される各種アプリケーションとする。
【００２２】
このように、ＭＤＭＳ１０１は、算出した情報をそれぞれのアプリケーションサーバ１０５に送信する。その後、アプリケーションサーバ１０５では、受信した情報を用いて、起動しているアプリケーションによる処理が行われる。
【００２３】
次に、ＭＤＭＳ１０１、ＳＭ１０２ａ、ホームサーバ１０２ｂ、ＥＭＳ１０３及び課金サーバ１０４のハードウェア構成について説明する。本実施形態では、課金サーバ１０４、ＥＭＳ１０３及びＭＤＭＳ１０１が、サーバの例とする。
【００２４】
本実施形態にかかるＭＤＭＳ１０１、ＥＭＳ１０３及び課金サーバ１０４は、装置全体の制御や基本演算を実行するＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等の制御部と、各種データや各種プログラムを記憶するＲＯＭ（Read  Only  Memory）と、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）等の主記憶部と、各種データや各種プログラムを記憶するＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）等の記憶部と、ＣＤ（Compact  Disk）ドライブ装置等の補助記憶部と、これらを接続するバスと、を備えている、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成とする。さらに、ＭＤＭＳ１０１及びＥＭＳ１０３は、ネットワーク等を介して通信を行う通信Ｉ／Ｆ(Interface)を備える。
【００２５】
ＳＭ１０２ａ及びホームサーバ１０２ｂは、装置全体を制御するＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等の制御部と、各種データや各種プログラムを記憶するＲＯＭ（Read  Only  Memory）と、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）等の主記憶部と、各種データや各種プログラムを記憶する不揮発性メモリ等の補助記憶部と、これらを接続するバスと、を備えており、専用ハードウェアあるいは組み込み機器と同様の構成となっている。さらに、ＳＭ１０２ａ及びホームサーバ１０２ｂは、ネットワーク等を介して外部の機器と通信を行う通信Ｉ／Ｆ(Interface)を備える。その上、ホームサーバ１０２ｂは、電力使用量などの各種情報を表示する表示部と、ユーザの操作が入力される操作ボタンやキーボードなどの操作入力部と、が接続されている。
【００２６】
次に、このようなハードウェア構成において、ＭＤＭＳ１０１、ＳＭ１０２ａ、ホームサーバ１０２ｂ、ＥＭＳ１０３及び課金サーバ１０４のそれぞれにおいて実現される各種機能について説明する。
【００２７】
まず、ＳＭ１０２ａで実現される各種機能について説明する。図４は、ＳＭ１０２ａの機能の構成を例示した図である。図４に示すように、ＳＭ１０２ａは、通信制御部１０２ａ１と、制御部１０２ａ２と、電力使用量記憶部１０２ａ３と、計測部１０２ａ４と、備える。これらの構成は、ＳＭ１０２ａの有するＣＰＵが主記憶部や補助記憶部に記憶された各種プログラムの実行や、ＳＭ１０２ａが有する（図示しない）通信Ｉ／Ｆの利用、さらにはＳＭ１０２ａの有する補助記憶部等に確保される記憶領域で実現される。
【００２８】
通信制御部１０２ａ１は、ホームサーバ１０２ｂやＭＤＭＳ１０１などの他の機器との通信を制御する。
【００２９】
制御部１０２ａ２は、ＳＭ１０２ａ全体を制御する。
【００３０】
計測部１０２ａ４は、電気機器１０２ｃ，１０２ｄの電力使用量z(i,j)を、第１の単位時間毎に集計する。変数iは、家庭システム１０２を識別するインデックスとする。そして、変数jは、第１の単位時間の順序（日付や時刻など）に対応するインデックスとする。
【００３１】
そして、計測部１０２ａ４は、集計した電力使用量を、電力使用量記憶部１０２ａ３に記憶させる。このとき、計測部１０２ａ４は、通信制御部１０２ａ１を介して電気機器１０２ｄに対する機器認証を行った後に、第１の単位時間に少なくとも１度、電気機器１０２ｄが使用した電力使用量を、電力使用量記憶部１０２ａ３に記憶させる。それと共に、計測部１０２ａ４は、後述するホームサーバ１０２ｂが管理する電気機器１０２ｃが使用した電力使用量を、電力使用量記憶部１０２ａ３に記憶させる。本実施形態は、このように、電気機器１０２ｃ，１２０ｄの電力使用量を第１の単位時間毎に集計するが、集計手法を制限するものではない。
【００３２】
電力使用量記憶部１０２ａ３は、計測部１０２ａ４が集計した電力使用量を記憶する。
【００３３】
次に、ホームサーバ１０２ｂにおいて実現される各種機能について説明する。図５は、ホームサーバ１０２ｂの機能の構成を例示した図である。図５に示すように、ホームサーバ１０２ｂは、通信制御部１０２ｂ１と、制御部１０２ｂ２と、表示制御部１０２ｂ７と、を備える。これらの構成は、ホームサーバ１０２ｂの有するＣＰＵが主記憶部や補助記憶部に記憶された各種プログラムの実行や、ホームサーバ１０２ｂが有する（図示しない）通信Ｉ／Ｆの利用、さらにはホームサーバ１０２ｂの有する（図示しない）表示部等で実現される。
【００３４】
通信制御部１０２ｂ１は、ＳＭ１０２ａやＭＤＭＳ１０１などの他の機器との通信を制御する。他の機器との通信においては、ＴＬＳ／ＳＳＬやＳＩＰ（Session  Initiation  Protocol）などの暗号通信を行っても良い。
【００３５】
制御部１０２ｂ２は、ホームサーバ１０２ｂ全体を制御する。また、制御部１０２ｂ２は、配下の電気機器１０２ｃの電力使用量をＳＭ１０２ａに書き込む場合、第１の単位時間に少なくとも１度、電気機器１０２ｃの電力使用量を計測して、通信制御部１０２ｂ１を介してＳＭ１０２ａにアクセスし、計測した電力使用量をＳＭ１０２ａに記憶させる。
【００３６】
また、制御部１０２ｂ２は、電力使用量の閲覧要求に伴う表示処理を制御する。例えば、制御部１０２ｂ２は、電力使用量の閲覧を要求する操作を（図示しない）操作入力部が受け付けた場合に、電力使用量を表示する。表示処理の際、まず、制御部１０２ｂ２は、電力使用量の閲覧を要求する閲覧要求コマンドを生成する。そして、通信制御部１０２ｂ１が、生成した閲覧要求コマンドをＭＤＭＳ１０１に送信する。なお、電力使用量の閲覧を希望する期間（閲覧希望期間という）は、予め決められていても良いし、操作入力部を介したユーザの操作入力によって指定されても良い。この閲覧希望期間と、家庭識別情報とは、制御部１０２ｂ２が生成する閲覧要求コマンドに含まれる。
【００３７】
そして、通信制御部１０２ｂ１が、ＭＤＭＳ１０１から、閲覧要求コマンドに含まれる閲覧希望期間に対応する一つ以上の第１の単位時間での電力使用量z(i,j)を受信する。そして、制御部１０２ｂ２に制御に従って、表示制御部１０２ｂ７が、受信した電力使用量電力使用量z(i,j)を表示部に表示する。なお、閲覧処理における電力使用量の表示は、ホームサーバ１０２ｂに接続されている表示部を利用するようにしたが、家庭内システムに接続される出力端末（図示しない）を利用しても良い。
【００３８】
次に、ＭＤＭＳ１０１において実現される各種機能について説明する。図６は、ＭＤＭＳ１０１の機能の構成を例示する図である。図６に示されるように、ＭＤＭＳ１０１は、通信制御部１０１ａと、制御部１０１ｂと、補正部１０１ｃと、修正データ系列算出部１０１ｄと、変換規則記憶部１０１ｅと、電力使用合計値算出部１０１ｆと、修正データ系列記憶部１０１ｇと、取得部１０１ｉと、電力使用量記憶部１０１ｊと、を備える。これら構成は、ＭＤＭＳ１０１の有する通信Ｉ／Ｆ、ＭＤＭＳ１０１の有するＣＰＵが主記憶部や補助記憶部に記憶された各種プログラムの実行、及びＭＤＭＳ１０１の有するＨＤＤ等の記憶部等に確保される記憶領域により実現される。
【００３９】
制御部１０１ｂは、ＭＤＭＳ１０１全体を制御する。
【００４０】
通信制御部１０１ａは、ＳＭ１０２ａやＥＭＳ１０３や課金サーバ１０４やアプリケーションサーバ１０５などの他の機器との通信を制御する。他の機器との通信においては、ＴＬＳ／ＳＳＬやＳＩＰ（Session  Initiation  Protocol）などの暗号通信を行っても良い。例えば、通信制御部１０１ａは、第１の単位時間毎にＳＭ１０２ａにアクセスして、ＳＭ１０２ａの電力使用量記憶部１０２ａ３に記憶されている電力使用量z(i,j)をＳＭ１０２ａから受信する。他の例としては、通信制御部１０１ａは、ホームサーバ１０２ｂから閲覧要求コマンドを受信したり、当該閲覧要求コマンドに応じて、電力使用量z(i,j)をホームサーバ１０２ｂに送信する。さらには、通信制御部１０１ａは、制御部１０１ｂにより算出された、複数の家庭の第１の単位時間毎の電力使用総量をＥＭＳ１０３に送信する。さらには、通信制御部１０１ａは、課金システム処理の実行を指示する課金処理コマンドを課金サーバ１０４から受信する。当該課金処理コマンドに応じて、通信制御部１０１ａは、電力使用合計値算出部１０１ｆが算出した第２の単位時間の各家庭における電力使用総量を課金サーバ１０４に送信する。
【００４１】
取得部１０１ｉは、通信制御部１０１ａを介して、ＳＭ１０２ａから受信した第１の単位時間毎の、様々な電気機器を備えた各家庭システム１０２で利用された電力使用量を取得する。
【００４２】
電力使用量記憶部１０１ｊは、取得部１０１ｉがＳＭ１０２ａから取得した第１の単位時間毎の複数の電力使用量を記憶する。
【００４３】
補正部１０１ｃは、電力使用量記憶部１０１ｊに記憶された電力使用量z(i,j)に誤りがあるか否かを検査し、必要に応じて電力使用量z(i,j)に対する補正量を算出し、当該補正量を用いて電力使用量z(i,j)を補正する。例えば、取得部１０１ｉは、同一のＳＭ１０２ａから第１の単位時間毎の電力使用量を取得した後、電力使用量記憶部１０１ｊに記憶させる。そして、補正部１０１ｃが、電力使用量記憶部１０１ｊに記憶させた電力使用量z(i,j)に誤りがあるか否かを検査し、誤りを検出した場合は当該電力使用量z(i,j)を修正した後、再び電力使用量記憶部１０１ｊに記憶させる。なお、補正した後の電力使用量についてもz(i,j)と示す。
【００４４】
また、制御部１０１ｂは、複数の家庭システム１０２について補正部１０１ｃが補正した後に、電力使用量記憶部１０１ｊに記憶させた電力使用量z(i,j)を、第１の単位時間毎に集計し、第１の単位時間(j)毎の複数の家庭の電力使用総量a(j)＝Σi  z(i,j)を算出する。
【００４５】
修正データ系列算出部１０１ｄは、所定の変換規則（Ａ,ｂ）を用いて、電力使用量記憶部１０１ｊに記憶させた第１の単位時間毎の電力使用量を示したデータ系列z(i,j)から、集計した電力使用量として修正データ系列記憶部１０１ｇに記憶する修正データ系列z'(i,j)を算出する。所定の変換規則（Ａ,ｂ）は、家庭識別情報毎に第１の単位時間毎の電力使用量を時系列順に示した電力使用量z(i,j)に含まれる任意の要素の値に基づいて他の要素の値を異ならせる変換規則であって、当該変換規則による演算で生成された修正データ系列から当該演算前の元の電力使用量z(i,j)の合計値を演算可能とする。
【００４６】
図７は、修正データ系列算出部１０１ｄの演算を示した説明図である。図７に示すように、修正データ系列算出部１０１ｄは、所定の変換規則（Ａ,ｂ）を用いて、データ系列z(i,j)から、修正データ系列z'(i,j)を算出し、修正データ系列記憶部１０１ｇに記憶する。
【００４７】
修正データ系列算出部１０１ｄは、各家庭の電力使用量z(i,j)のからなるデータ系列の全ての要素が揃った段階で修正データ系列を算出しても良いし、各家庭の電力使用量z(i,j)からなるデータ系列の一部要素（あるいは電力使用量z(i,j)を受信する毎に）が揃う毎に、修正データ系列を算出しても良い。
【００４８】
修正データ系列記憶部１０１ｇは、修正データ系列算出部１０１ｄにより算出された、修正データ系列を記憶する。図８は、修正データ系列記憶部１０１ｇが備えるテーブル構造の例を示した図である。図８に示すように、修正データ系列記憶部１０１ｇは、家庭識別情報毎に、修正データ系列を対応付けて記憶する。
【００４９】
家庭システム１０２毎（家庭識別情報i）のｎ個の第１の単位時間での電力使用量からなるデータ系列(z(i,1),z(i,2),…,z(i,n))を、元のデータ系列とする。本実施形態にかかる修正データ系列算出部１０１ｄは、所定の変換規則（Ａ,ｂ）を用いて、データ系列(z(i,1),z(i,2),…,z(i,n))から、修正データ系列(z’(i,1),z’(i,2),…,z’(i,m))を算出し、修正データ系列記憶部１０１ｇで要素毎に予め設定された記憶領域(S[i,1],S[i,2],…,S[i,m])に、修正データ系列(z’(i,1),z’(i,2),…,z’(i,m))を記憶する。このように、要素毎の記憶領域(S[i,1],S[i,2],…,S[i,m]を予め設定することで、データ系列の一部が揃う度に修正データ系列を算出できる。
【００５０】
修正データ系列算出部１０１ｄが修正データ系列を算出に用いる所定の変換規則（Ａ,ｂ）について説明する。本実施形態にかかる所定の変換規則（Ａ,ｂ）は、m行n列からなる行列Ａと、m行からなる列ベクトルｂと、で構成されている。そして、修正データ系列算出部１０１ｄは以下に示す式（１）で、修正データ系列を算出する。
【００５１】
(z’(i,1),z’(i,2),…,z’(i,m))T＝Ａ(z(i,1),z(i,2),…,z(i,n))T+ｂ  …  （１）
【００５２】
この変換規則（Ａ,ｂ）について説明する。変換規則（Ａ,ｂ）の行列Ａは、全ての列において、各列の要素の総和がｃ[Ａ]が成り立つよう設定されている。変換規則（Ａ,ｂ）の列ベクトルｂの全ての要素の和はｃ[ｂ]となる。この変換規則（Ａ,ｂ）は、ＳＭ１０２ａ又はＭＤＭＳ１０１により設定されるものとする。なお、上付きのTは転置を表す。例えば、(z’(1),z’(2),…,z’(n))Tは、ｎ行からなる列ベクトルをあらわす。
【００５３】
上述したように、修正データ系列の算出は、逐次的に算出しても良いし、複数あるいはすべてのz(i,j)が揃った後に算出しても良い。逐次的に行う場合、まず、(z’(i.1),z’(i,2),…,z’(i,n))を格納するための記憶領域(S[1],S[2],…,S[m])を、(0,0,…,0)で初期化する。そして、取得部１０１ｉがz(i,j)を取得する毎に、式（２）に示すように、修正データ系列算出部１０１ｄが、Ａの第j列Ａ(・:j)とz(i,j)の積を算出し、(S[1],S[2],…,S[m])に加算する。
【００５４】
(S[1],S[2],…,S[m])T＝(S[1],z[2],…,S[m])T+Ａ(・:j)*z(i,j)  …  （２）
【００５５】
そして、全てのz(i,j)を用いた加算が終了した後、修正データ系列算出部１０１ｄが、列ベクトルｂの各要素を、(S[1],S[2],…,S[m])に加算する。
【００５６】
変換規則記憶部１０１ｅは、修正データ系列算出部１０１ｄで用いる変換規則（Ａ，ｂ）を記憶する。
【００５７】
電力使用合計値算出部１０１ｆは、修正データ系列記憶部１０１ｇに記憶された修正データ系列に対して、変換規則（Ａ，ｂ）に対応するものとして予め定められた演算手法で、第２の単位時間毎の元のデータ系列の各要素を合計した、家庭システム１０２で使用された電力の合計値（電力使用総量）を算出する。本実施形態にかかる電力使用合計値算出部１０１ｆは、課金サーバ１０４からの要求に応じて、第２の単位時間で使用された電力使用総量を算出する。第２の単位時間とは、課金サーバ１０４が課金処理を行う時間単位であり、例えば１ヶ月とする。このように第２の単位時間は、複数の第１の単位時間を含むものとして設定される。
【００５８】
なお、本実施形態では、各家庭での電力使用量を隠蔽する例について説明するが、隠蔽するのは、電力を使用するスマートメータの集計範囲（集計単位）での電力使用量を隠蔽できれば良く、各家庭の電力使用量に制限するものではない。
【００５９】
ところで、電力使用合計値算出部１０１ｆが算出する、家庭システム１０２毎(i)のデータ系列の要素の総和Σz(i,j)（電力使用総量）と、修正データ系列の要素の総和Σz’(i,j)と、の間に以下に示す式（３）が成り立つ。なお、ｃ[Ａ]は、行列Ａの各列の要素の総和であり、ｃ[ｂ]は、列ベクトルｂの要素の総和とする。
【００６０】
【数１】
0005259761.tif 000002
【００６１】
つまり、データ系列の要素の総和Σz(i,j)（電力使用総量）は、以下に示す式（４）で導き出すことができる。
【００６２】
【数２】
0005259761.tif 000003
【００６３】
これにより、電力使用合計値算出部１０１ｆは、修正データ系列から、データ系列の要素の総和Σz(i,j)（電力使用総量）を求める際、ｃ[Ａ]及びｃ[ｂ]を用いることで、電力使用総量を算出できる。換言すれば、本実施形態では、変換規則（Ａ,ｂ）に対応する演算手法において、ｃ[Ａ]及びｃ[ｂ]を用いることとした。
【００６４】
例えば、m＝n＝３，ｃ[Ａ]＝１，ｃ[ｂ]＝０の場合に、以下に示す行列Ａ及び列ベクトルｂを用いて、修正データ系列算出部１０１ｄが、修正データ系列を算出する。
【００６５】
【数３】
0005259761.tif 000004
【００６６】
この場合、例えば、修正データ系列算出部１０１ｄは、データ系列(4,2,7)から、修正データ系列(5,2,6)を算出する。そして、電力使用合計値算出部１０１ｆは、式（５）から電力使用総量を算出する。
(Σz’(i,j)−ｃ[ｂ])／ｃ[Ａ]＝((5＋2＋6)−0)／1＝13  …  （５）
【００６７】
この式（５）より算出された１３は、Σd[i]＝4+2+7＝13と一致することが確認できる。
【００６８】
また、m＜nの場合、例えばm＝２，n＝３，ｃ[Ａ]＝２，ｃ[ｂ]＝１の場合に、以下に示す行列Ａ及び列ベクトルｂを用いて、修正データ系列算出部１０１ｄが、修正データ系列を算出する。
【００６９】
【数４】
0005259761.tif 000005
【００７０】
この場合、例えば、修正データ系列算出部１０１ｄは、データ系列(4,2,7)から、修正データ系列(-8,35)を算出する。そして、電力使用合計値算出部１０１ｆは、式（６）から電力使用総量を算出する。
(Σz’(i,j)−ｃ[ｂ])／ｃ[Ａ]＝((−8＋35)−1)／2＝13  …  （６）
【００７１】
この式（６）より算出された１３は、Σd[i]＝4＋2＋7＝13と一致することが確認できる。
【００７２】
さらには、m＞nのときも同様であり、例えば、m＝4，n＝3，ｃ[Ａ]＝3，ｃ[ｂ]＝-1の場合、以下に示す行列Ａ及び列ベクトルｂを用いて、修正データ系列算出部１０１ｄが、修正データ系列を算出する。
【００７３】
【数５】
0005259761.tif 000006
【００７４】
この場合、例えば、修正データ系列算出部１０１ｄは、データ系列(4,2,7)から、修正データ系列(35,3,-5,5)を算出する。そして、電力使用合計値算出部１０１ｆは、式（７）から電力使用総量を算出する。
(Σz’(i)−ｃ[ｂ])／ｃ[Ａ]＝((35＋3＋(−５)＋５−（−1）)／3＝13  …  （７）
【００７５】
この式（７）より算出された１３は、Σd[i]＝4＋2＋7＝13と一致することが確認できる。
【００７６】
本実施形態にかかるＭＤＭＳ１０１では、修正データ系列記憶部１０１ｇに修正データ系列として、各家庭の使用電力を記憶することで、第１の単位時間毎の各家庭での電力使用量を隠蔽することができる。
【００７７】
次に、ＥＭＳ１０３において実現される各種機能について説明する。ＥＭＳ１０３は、第１の単位時間毎の複数の家庭の電力使用量の総和を用いて電力制御を行う。
【００７８】
図９は、ＥＭＳ１０３の機能の構成を例示する図である。図９に示すように、ＥＭＳ１０３は、通信部１０３ａと、制御部１０３ｂと、電力制御判定部１０３ｃと、を備える。これら構成は、ＥＭＳ１０３の有する通信Ｉ／Ｆ、ＥＭＳ１０３の有するＣＰＵが主記憶部や補助記憶部に記憶された各種プログラムの実行により実現される。
【００７９】
制御部１０３ｂは、ＥＭＳ１０３全体を制御する。
【００８０】
通信部１０３ａは、ＭＤＭＳ１０１などの他の機器との通信を制御する。他の機器との通信においては、ＴＬＳ／ＳＳＬやＳＩＰ（Session  Initiation  Protocol）などの暗号通信を行っても良い。通信部１０３ａは、第１の単位時間(j)毎の電力使用総量a(ｊ)をＭＤＭＳ１０１から受信する。また、通信部１０３ａは、制御部１０３ｂの制御の下、ＳＭ１０２ａやホームサーバ１０２ｂに対して電力の使用を制御する電力制御コマンドを送信する。
【００８１】
電力制御判定部１０３ｃは、通信部１０３ａが受信した第１の単位時間における電力使用総量に基づいて、電力制御を行うか否かを判定する。電力制御とは、例えば、電力使用総量が上限閾値を超えている場合には、各家庭での電力の使用を抑制させ、電力使用総量が下限閾値を下回っている場合には、蓄電池に充電することとする。電力制御判定部１０３ｃは、各家庭での電力の使用を抑制する制御を行なうと判定した場合、電力の使用の抑制を要求する電力制御コマンドを生成する。そして、通信部１０３ａが、生成した電力制御コマンドをＳＭ１０２ａやホームサーバ１０２ｂに送信する。
【００８２】
次に、課金サーバ１０４において実現される各種機能について説明する。図１０は、課金サーバ１０４の機能の構成を例示する図である。図１０に示されるように、課金サーバ１０４は、通信制御部１０４ａと、制御部１０４ｂと、課金処理部１０４ｇと、を備える。これら構成は、課金サーバ１０４の有する通信Ｉ／Ｆ、課金サーバ１０４の有するＣＰＵが主記憶部や補助記憶部に記憶された各種プログラムの実行により実現される。
【００８３】
制御部１０４ｂは、課金サーバ１０４全体を制御する。
【００８４】
通信制御部１０４ａは、ＭＤＭＳ１０１などの他の機器との通信を制御する。他の機器との通信においては、ＴＬＳ／ＳＳＬやＳＩＰ（Session  Initiation  Protocol）などの暗号通信を行っても良い。制御部１０４ｂの制御に従って、通信制御部１０４ａは、第２単位時間毎にＭＤＭＳ１０１に対して、課金システム処理の実行を指示する課金処理コマンドを送信する。また、通信制御部１０４ａは、第２の単位時間毎の各家庭の電力使用総量を、ＭＤＭＳ１０１から受信する。
【００８５】
課金処理部１０４ｇは、通信制御部１０４ａが受信した第２の単位時間毎の、各家庭システム１０２の第２の電力使用総量に基づいて、課金処理を行う。
【００８６】
次に、本実施形態にかかる電力使用量計算システムの行う処理の手順について説明する。図１１は、電力使用量計算システムにおける電力使用総量計算処理の手順を示したシーケンス図である。図１１に示す例では、ＭＤＭＳ１０１は、予め変換規則（Ａ,ｂ）を生成し、変換規則記憶部１０１ｅに記憶しておく。変換規則（Ａ,ｂ）は家庭毎に異ならせても良いし、第２の単位時間ごとに異ならせても良い。変換規則（Ａ,ｂ）が家庭毎あるいは第２の単位時間毎に異なる場合、ＭＤＭＳ１０１の変換規則記憶部１０１ｅが、変換規則（Ａ,ｂ）を、家庭識別情報や第２の単位時間を示す情報と対応付けて記憶する。なお、ＭＤＭＳ１０１が変換規則（Ａ,ｂ）を生成することに制限するものではなく、他の装置から変換規則（Ａ,ｂ）を受信し、変換規則記憶部１０１ｅに記憶しても良い。
【００８７】
ホームサーバ１０２ｂは、接続されている電気機器１０２ｃの電力使用量を、第１の単位時間毎に少なくとも１度はＳＭ１０２ａに書き込み要求を行う（ステップＳ１１０１）。これにより、ＳＭ１０２ａは、入力された電気機器１０２ｃの電力使用量を、（図示しない）補助記憶領域に記憶する。（ステップＳ１１０２）。さらに、ＳＭ１０２ａは、電気機器１０２ｄからの要求に従って、電気機器１０２ｄの電力使用量を、第１の単位時間毎に少なくとも１度、（図示しない）補助記憶領域に記憶する（ステップＳ１１０３）。なお、ステップＳ１１０２及びステップＳ１１０３の制御は、ＳＭ１０２ａが自発的行っても良い。
【００８８】
さらに、ＳＭ１０２ａは、書き込まれた電気機器１０２ｃ，１０２ｄの電力使用量を第１の単位時間毎に集計して、電力使用量記憶部１０２ａ３に記憶する(ステップＳ１１０４)。
【００８９】
ＭＤＭＳ１０１の通信制御部１０１ａは、第１の単位時間に少なくとも一度、ＳＭ１０２ａにアクセスし、電力使用量記憶部１０２ａ３に記憶された電力使用量z(i,j)を受信する（ステップＳ１１０５）。その際、通信制御部１０１ａは、家庭システム１０２に付与された家庭識別情報も、ＳＭ１０２ａから受信する。
【００９０】
制御部１０１ｂは、受信した電力使用量z(i,j)を、電力使用量記憶部１０１ｊに記憶する（ステップＳ１１０６）。その際、家庭識別情報も、電力使用量z(i,j)と対応付けて記憶される。
【００９１】
そして、補正部１０１ｃが、電力使用量記憶部１０１ｊに記憶された、家庭システム１０２毎の電力使用量z(i,j)に誤りがあるか否かを検査し、誤りを検出した場合には補正量を算出し、当該補正量を用いて電力使用量z(i,j)を補正する（ステップＳ１１０７）。そして、補正部１０１ｃが補正した電力使用量z(i,j)は、再び電力使用量記憶部１０１ｊに記憶される。ＭＤＭＳ１０１は、補正した値をＳＭ１０２ａに送信しても良い。
【００９２】
例えば、ＭＤＭＳ１０１の補正部１０１ｃは、同一家庭システム１０２の複数のj’についての電力使用量z(i,j’)を用いて、電力使用量z(i,j)の誤りを検出して補正する。なお、補正部１０１ｃは、電力使用量z(i,j)の誤り検出と、補正と、を行うために、「j’＞ｊ」となる電力使用量z(i,j’)を用いてもよい。例えば、補正部１０１ｃは、ＳＭ１０２ａから受信した第１の単位時間「j-1」の電力使用量z(i,j-1)と、ＳＭ１０２ａから受信した第１の単位時間「j+1」の電力使用量z(i,j+1)と、を用いて以下の手順で、第１の単位時間jの電力使用量z(i,j)の誤り検出と補正とを行う。
【００９３】
ＭＤＭＳ１０１の通信制御部１０１ａは、第１の単位時間が経過する毎にＳＭ１０２ａからz(i,j-1)，z(i,j)，z(i,j+1)を受信する。その後、ＭＤＭＳ１０１の補正部１０１ｃは、予め定められた閾値thを用いて誤り検出を行う。例えば、補正部１０１ｃは、受信した電力使用量z(i,j)が、「((z(i,j-1)＋z(i,j+1))／２)±th」の範囲に含まれているか否かを判定する。そして、補正部１０１ｃは、当該範囲に含まれている場合に正常値とみなし、含まれていない場合には誤りがあるとして電力使用量z(i,j)を「(z(i,j-1)+z(i,j+1))／２」に補正する。
【００９４】
また、電力使用量z(i,j)の誤り検出と補正を行うために「j’>j」となる電力使用量z(i,j’)を用いる場合、ステップＳ１１０８以降の処理は、ＳＭ１０２ａから電力使用量z(i,j’)を読み出して、補正部１０１ｃにより電力使用量z(i,j)の誤り検出と補正とが行われた後に、実行されても良い。なお、ＥＭＳ１０３による電力制御など即時性が求められる一部の処理は、電力使用量z(i,j)の誤り検出と補正と、を行わずに実行されても良い。
【００９５】
ＭＤＭＳ１０１の修正データ系列算出部１０１ｄは、家庭システム１０２の電力使用量z(i,j)と、変換規則記憶部１０１ｅに記憶された変換規則（Ａ,ｂ）と、に基づいて、修正データ系列を算出する（ステップＳ１１０８）。なお、上述したように、修正データ系列の算出のタイミングは制限されるものではなく、例えば、データ系列の一部（１つ以上の第１の単位時間における電力使用量）を受信した後に、修正データ系列を算出しても良い。なお、変換規則（Ａ,ｂ）が家庭毎又は第２の単位時間毎に異なる場合、修正データ系列算出部１０１ｄは、家庭識別情報又は第２の単位時間と対応付けられた変換規則（Ａ,ｂ）を利用する。
【００９６】
また、ＭＤＭＳ１０１の制御部１０１ｂは、複数の家庭システム１０２の電力使用量z(i,j)を集計して、第１の単位時間(j)毎の複数家庭の電力使用総量「a(j)＝Σi  z(i,j)」を算出し、通信制御部１０１ａを介して、第１の単位時間毎の複数家庭の電力使用総量a(j)をＥＭＳ１０３に送信する（ステップＳ１１０９）。なお、以上のステップＳ１１０６〜Ｓ１１０９で示した処理は、いずれの順番で実行されても良い。
【００９７】
そして、ＭＤＭＳ１０１の修正データ系列算出部１０１ｄは、算出した修正データ系列を、修正データ系列記憶部１０１ｇに記憶する（ステップＳ１１１０）。当該記憶が終了した後、誤り検出及び補正、並びに修正データ系列の算出（更新）に電力使用量z(i,j)が用いられることがなければ、ＭＤＭＳ１０１の制御部１０１ｂは、電力使用量z(i,j)を、作業領域として一時的に記憶していたＲＡＭ（主記憶部）から削除しても良い。
【００９８】
ＥＭＳ１０３の通信部１０３ａは、ＭＤＭＳ１０１から、第１の単位時間毎に集計された複数の家庭の電力使用総量a(j)を受信し、例えば主記憶部に記憶する（ステップＳ１１１１。電力使用総量a(j)は、第１の単位時間が経過する毎にＭＤＭＳ１０１から受信しても良いし、複数の第１の単位時間が経過した後に対応する複数の電力使用総量を受信しても良い。
【００９９】
その後、ＥＭＳ１０３は、第１の単位時間毎の電力使用総量a(j)に基づいて電力制御を行う(ステップＳ１１１２)。ステップＳ１１１２の後、ＥＭＳ１０３は、第１の単位時間毎の電力使用総量a(j)を主記憶部から削除しても良い。
【０１００】
次に、電力使用量計算システムの行う課金システム処理の手順について説明する。図１１に示した電力使用総量計算処理が実行されると、第１の単位時間毎の使用電力量を格納した修正データ系列が、修正データ系列記憶部１０１ｇに記憶される。そして、第２の単位時間を経過する度に、課金サーバ１０４は、ＭＤＭＳ１０１から、各家庭の第２の単位時間で使用された電力使用総量を受信して、課金処理を行う。図１２は、電力使用量計算システムにおける、課金処理を含む課金システム処理の手順を示したシーケンス図である。
【０１０１】
まず、課金サーバ１０４は、第２の単位時間毎に、ＭＤＭＳ１０１に対して課金システム処理の実行を指示する課金処理コマンドを送信する(ステップＳ１２０１)。課金処理コマンドでは、課金処理の対象となる第２の単位時間と、家庭識別情報と、が指定されている。なお、課金処理コマンドの送信は、課金サーバ１０４からではなく、ＭＤＭＳ１０１から課金サーバ１０４に送信しても良い。
【０１０２】
ＭＤＭＳ１０１の通信制御部１０１ａが、課金処理コマンドを受信すると、電力使用合計値算出部１０１ｆが、指定された家庭識別情報および第２の単位時間に対応した電力使用量の修正データ系列(z’(i,1),z’(i,2),…,  z’(i,m))を、修正データ系列記憶部１０１ｇから読み出す（ステップＳ１２０２）。さらに、電力使用合計値算出部１０１ｆが、変換規則（Ａ,ｂ）に対応する変換手法のパラメータである総和ｃ[Ａ]と、ｂの要素の総和ｃ[ｂ]と、を読み出す（ステップＳ１２０３）。
【０１０３】
ＭＤＭＳ１０１の電力使用合計値算出部１０１ｆは、総和ｃ[Ａ]と、総和ｃ[ｂ]と、修正データ系列と、を用いて、以下に示す式（８）で、第２の単位時間に使用された電力使用総量を算出（復元）する（ステップＳ１２０４）。
【０１０４】
Σj  z(i,j)＝(Σ(j’)  z’(i,j’)−ｃ[ｂ])／ｃ[Ａ]  …  （８）
【０１０５】
インデックスiは、家庭識別情報に対応する。インデックスjは、第２の単位時間におけるデータ系列の各要素に対応し、1からnの値をとる。インデックスj’は、第２の単位時間における修正データ系列の各要素に対応し、1からmまでの値をとる。
【０１０６】
そして、ＭＤＭＳ１０１の通信制御部１０１ａは、算出した第２の単位時間の電力使用総量Σj  z(i,j)を、課金サーバ１０４に送信する（ステップＳ１２０５）。なお、ＭＤＭＳ１０１は、電力使用総量Σj  z(i,j)を、課金サーバ１０４に送信して所定の時間が経過した後、修正データ系列(z’(i,1),z’(i,2),…,  z’(i,m))を修正データ系列記憶部１０１ｇから削除しても良い。ここで、所定の時間とは、課金サーバ１０４から第２電力使用総量の再送を受け付ける可能性がある期間であり、例えば３ヶ月などである。
【０１０７】
課金サーバ１０４は、受信した電力使用総量に基づいて、家庭毎に、第２の単位時間で利用された電力量に対応する課金処理を行う(ステップＳ１２０６)。
【０１０８】
以上のように、本実施形態のＭＤＭＳ１０１では、家庭毎の各第１の単位時間における電力使用量が、変換規則（Ａ,ｂ）を用いて修正データ系列に変換された後に、修正データ系列記憶部１０１ｇに記憶される。そして、修正データ系列記憶部１０１ｇに記憶された修正データ系列を参照するだけでは、第１の単位時間毎の各家庭の電力使用量を復元できない。すなわち、ＭＤＭＳ１０１の管理者の誤処理、アクセス制御の誤設定、不正侵入などにより修正データ系列が漏洩したとしても、家庭毎の各第１の単位時間毎の電力使用量を漏洩することを抑止できる。そのため、第三者が、漏洩した修正データ系列から、時間に応じて在宅しているか否かや活動の様子などを推測することができず、各家庭のプライバシーを保護できる。
【０１０９】
また、本実施形態にかかるＥＭＳ１０３は、アプリケーションサーバとして第１の単位時間における複数の家庭での電力使用総量を用いて電力制御を行う。このため、本実施形態においては、ＭＤＭＳ１０１が家庭毎の第１の単位時間における電力使用量から、複数の家庭での第１の単位時間における電力使用量の総量を算出し、算出結果をＥＭＳ１０３に送信する。その結果、ＥＭＳ１０３は、複数の家庭での第１の単位時間における電力使用総量を把握できるが、家庭毎の各第１の単位時間における電力使用量を把握できないため、各家庭のプライバシーを保護することができる。
【０１１０】
また、本実施形態においては、アプリケーションサーバとして、第２の単位時間における家庭毎の電力使用総量で課金処理を行う課金サーバ１０４を用いた例について説明した。本実施形態においては、ＭＤＭＳ１０１が家庭毎の各第１の単位時間における電力使用量から、家庭毎の第２の単位時間毎の電力使用総量を算出し、算出結果を課金サーバ１０４に送信している。その結果、課金サーバ１０４は、家庭毎の第２の単位時間毎の電力使用総量を把握できるが、家庭毎の第１の単位時間毎の電力使用量を把握できないため、各家庭のプライバシーを保護できる。
【０１１１】
（第１の実施形態の変形例１）
第１の実施形態では、変換規則に用いる行列Ａは、各列の要素の総和がｃ[Ａ]が成り立てば、どのような行列であっても良いものとした。これに対し、第１の実施形態の変形例１で変換規則として用いる行列Ａは、各列の要素の総和がｃ[Ａ]が成り立つ上、正則行列である場合について説明する。
【０１１２】
図１３は、第１の実施形態の変形例１にかかるＭＤＭＳ１０１の機能の構成を例示する図である。図１３に示す第１の実施形態の変形例１にかかるＭＤＭＳ１０１は、第１の実施形態のＭＤＭＳ１０１と比べて、データ系列再算出部１０１ｈが追加されている。なお、本変形例にかかる電力使用量計算システムのうち、他のシステム、及び機能構成は、第１の実施形態と同様なため説明を省略する。
【０１１３】
データ系列再算出部１０１ｈは、修正データ系列に対して、変換規則記憶部１０１ｅが記憶する変換規則（Ａ,ｂ）に含まれている正則行列Ａの逆行列を用いて、元のデータ系列を算出する。このように、本変形例では、変換規則（Ａ,ｂ）に含まれている行列Ａが正則行列のため、逆行列を導き出すことができる、換言すれば、逆行列を用いることで、修正データ系列から、元のデータ系列を算出できる。
【０１１４】
このように、第１の実施形態の変形例１にかかるＭＤＭＳ１０１は、家庭からの電力使用量閲覧要求に対して、当該家庭で第１の単位時間毎の電力使用量を示す、元のデータ系列を送信できる。
【０１１５】
変換規則記憶部１０１ｅが記憶する変換規則（Ａ,ｂ）は、外部から参照できない領域に記憶される。または、変換規則記憶部１０１ｅは、暗号化した変換規則（Ａ,ｂ）を記憶する。これにより、不正な第三者が変換規則（Ａ,ｂ）を閲覧し、元のデータ系列を算出することを抑止する。
【０１１６】
なお、電力使用総量計算処理、及び課金処理は第１の実施形態で示した手順と同様として説明を省略する。そして、第１の実施形態の図１２で示した課金システム処理において、ＭＤＭＳ１０１は、所定の時間（課金サーバ１０４から電力使用総量の再送を受け付ける可能性がある期間）が経過した後、修正データ系列を修正データ系列記憶部１０１ｇから削除してもよいと説明した。これに対し、本変形例では、ＳＭ１０２ａからの閲覧要求処理に回答するために、課金サーバ１０４から電力使用総量の再送を受け付ける可能性がある期間、あるいは家庭システム１０２から閲覧要求処理を受け付ける可能性がある期間だけ、当該修正データ系列を記憶することとした。この記憶期間としては例えば１０年等とする。
【０１１７】
次に、本変形例にかかる電力使用量計算システムが行う閲覧要求処理の手順について説明する。なお、閲覧要求処理が行われる前に、電力使用総量計算処理が実行されており、各家庭の第１の単位時間毎の電力使用量からなる修正データ系列(z’(i,1),z’(i,2),…,z’(i,n))が、家庭識別情報と対応付けて修正データ系列記憶部１０１ｇに記憶されているものとする。図１４は、電力使用量計算システムにおける閲覧要求処理の手順を示したシーケンス図である。
【０１１８】
家庭システム１０２のホームサーバ１０２ｂは、電力使用量の閲覧を要求する閲覧要求コマンドReq＿iをＭＤＭＳ１０１に送信する（ステップＳ１４０１）。
【０１１９】
そして、ＭＤＭＳ１０１の通信制御部１０１ａが閲覧要求コマンドReq＿iを受信した場合、データ系列再算出部１０１ｈが、閲覧要求コマンドReq＿iによって指定された家庭識別情報と閲覧要求期間と対応付けて記憶されている修正データ系列(z’(i,1),z’(i,2),…,z’(i,m))を読み出す（ステップＳ１４０２）。さらに、データ系列再算出部１０１ｈが、変換規則（Ａ,ｂ）を、変換規則記憶部１０１ｅから読み出す（ステップＳ１４０３）。なお、閲覧要求期間が複数の第２の単位時間にわたる場合には、対応する複数の修正データ系列と変換規則と、を読み出す。
【０１２０】
ＭＤＭＳ１０１のデータ系列再算出部１０１ｈは、変換規則（Ａ,ｂ）に含まれる正規行列Ａの逆行列等を用いて、修正データ系列から、電力使用量を時系列順に示した元のデータ系列(z(i,1),z(i,2),…,z(i,n))を算出する（ステップＳ１４０４）。算出に用いた式（９）を以下に示す。
【０１２１】
(z(i,1),z(i,2),…,z(i,n))＝Ａ-1((z’(i,1),z’(i,2),…,z’(i,m))−ｂ)  …（９）
ここで、Ａ-1はＡの逆行列とする。Ａ-1は、Ａを生成するときに予め算出してＡとともに、変換規則記憶部１０１ｅに記憶してもよいし、閲覧要求に応じて正規行列Ａから算出してもよい。
【０１２２】
そして、ＭＤＭＳ１０１の通信制御部１０１ａは、算出した元のデータ系列のうち、閲覧要求期間に対応するz(i,k),z(i,k+1),…,z(i,l)を、ホームサーバ１０２ｂに送信する(ステップＳ１４０５)。なお、１＜k＜l＜nとする。
【０１２３】
ホームサーバ１０２ｂは、ＭＤＭＳ１０１から受信したz(i,k),z(i,k+1),…,z(i,l)を表示部に表示処理する（ステップＳ１４０６）。これにより、閲覧要求処理を終了する。
【０１２４】
第１の実施形態の変形例では、変換規則を参照できないように記憶しているため、第１の実施形態と同様に、修正データ系列を参照するだけでは、各家庭における、第１の単位時間毎の電力使用量を算出できない。これにより、各家庭のプライバシーを保護することができる。また、第１の実施形態と同様に、変形例においてもＥＭＳ１０３や課金サーバ１０４に対しても、各家庭のプライバシーを保護することができる。
【０１２５】
（第１の実施形態の変形例２）
また、上述した実施形態及び変形例では、変換規則として、（変換）行列を用いた例について説明した。しかしながら、変換規則を、行列を用いることに制限するものではない。
【０１２６】
そこで、第１の実施形態の変形例２では、行列を用いた変換を行わない場合について説明する。本変形例の修正データ系列算出部１０１ｄは、データ系列z(i,1),z(i,2),…,z(i,n)に対して、予め定められた規則で順番を入れ替えて、修正データ系列z'(i,1),z'(i,2),…,z'(i,n)を生成する。このようにして生成された修正データ系列z'(i,1),z'(i,2),…,z'(i,n)は、電力使用合計値算出部１０１ｆが、修正データ系列の各要素を合計することで、データ系列の合計値を算出できる。
【０１２７】
このように、データ系列の各要素をシャッフルして生成した修正データ系列であっても、第三者が、各家庭の時系列に従った電力使用量を認識できないため、プライバシーを保護することができる。また、修正データ系列の生成する際の演算、及び電力使用総量を算出が容易になるため、ＭＤＭＳ１０１の処理負担を軽減できる。なお、このようなデータ系列の各要素のシャッフルは、変換規則（Ａ,ｂ）の行列Ａが各行各列に‘１’が１つずつ存在する正則行列による演算と把握することもできる。
【０１２８】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、ＭＤＭＳが１台のサーバである場合について説明した。しかしながら、ＭＤＭＳが１台のサーバであることに制限するものではない。そこで、第２の実施形態では、電力使用量計算システムのＭＤＭＳに複数台のサーバを適用した例について説明する。なお、上述の第１の実施形態と共通する部分については、同一の符号を用いて説明を省略する。
【０１２９】
そこで、第２の実施形態にかかる電力使用量計算システムでは、修正データ系列の算出と、修正データ系列の記憶と、を異なるサーバで実行する例とする。
【０１３０】
図１５は、第２の実施形態にかかる電力使用量計算システムの構成を例示する図である。図１５に示すように、電力使用量計算システムは、データ集計サーバ１０６、データ系列変換サーバ１０７と、修正データ系列管理サーバ１０８と、からなるメータデータ管理システム(ＭＤＭＳ)と、家庭システム１０２と、エネルギー管理システム(ＥＭＳ)１０３と、課金サーバ１０４と、を備え、これらがネットワーク等を介して接続される構成とする。なお、図面の簡略化のため、家庭システム１０２は１つしか図示していないが、電力使用量計算システムには、複数の家庭システム１０２が接続され得る。
【０１３１】
データ集計サーバ１０６は、ネットワーク等を介して各家庭の電力使用量を収集し、必要に応じて電力使用総量（電力使用量の合計値）を算出し、他のサーバ等に対して送信する。例えば、データ集計サーバ１０６は、複数の家庭の電力使用量に基づき、第１の単位時間毎の複数の家庭の電力使用総量を算出し、ＥＭＳ１０３に送信する。他の例としては、データ集計サーバ１０６は、修正データ系列から、第２の単位時間毎の各家庭の電力使用総量を算出し、課金サーバ１０４に送信する。そして、データ集計サーバ１０６は、修正データ系列から、第２の単位時間毎の各家庭の電力使用総量を算出する際、元の第１の単位時間毎の電力使用量からなるデータ系列を復元せずとも、各家庭の電力使用総量を算出できるため、プライバシー情報が漏洩することを抑止できる。
【０１３２】
データ系列変換サーバ１０７は、各家庭の第１の単位時間毎の電力使用量と、上述した変換規則（Ａ,ｂ）と、に基づき、修正データ系列を算出する。算出手法については、第１の実施形態で説明した手法と同様として説明を省略する。
【０１３３】
修正データ系列管理サーバ１０８は、データ系列変換サーバ１０７により算出された修正データ系列を記憶して、管理する。
【０１３４】
次に、データ集計サーバ１０６と、データ系列変換サーバ１０７と、修正データ系列管理サーバ１０８と、のハードウェア構成を説明する。データ集計サーバ１０６と、データ系列変換サーバ１０７と、修正データ系列管理サーバ１０８と、は装置全体の制御や基本演算を実行するＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等の制御部と、各種データや各種プログラムを記憶するＲＯＭ（Read  Only  Memory）と、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）等の主記憶部と、各種データや各種プログラムを記憶するＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）等の記憶部と、ＣＤ（Compact  Disk）ドライブ装置等の補助記憶部と、ネットワーク等を介して通信を行う通信Ｉ／Ｆ(Interface)と、これらを接続するバスと、を備えている、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成とする。
【０１３５】
次に、このようなハードウェア構成において、データ集計サーバ１０６、データ系列変換サーバ１０７、修正データ系列管理サーバ１０８のそれぞれにおいて実現される各種機能について説明する。
【０１３６】
まず、データ集計サーバ１０６において実現される各種機能について説明する。図１６は、データ集計サーバ１０６の機能の構成を例示する図である。図１６に示すように、データ集計サーバ１０６は、通信制御部１０６ａ、制御部１０６ｂ、補正部１０６ｃ、電力使用合計値算出部１０６ｆと、取得部１０６ｇと、電力使用量記憶部１０６ｉと、を備える。これらの構成は、データ集計サーバ１０６の有するＣＰＵが主記憶部や補助記憶部に記憶された各種プログラムの実行、データ集計サーバ１０６が有する（図示しない）通信Ｉ／Ｆの利用、及びデータ集計サーバ１０６の有するＨＤＤ等の記憶部等に確保される記憶領域により実現される。
【０１３７】
制御部１０６ｂは、データ集計サーバ１０６全体を制御する。
【０１３８】
通信制御部１０６ａは、ＳＭ１０２ａやＥＭＳ１０３や課金サーバ１０４やアプリケーションサーバ１０５などの他の機器との通信を制御する。他の機器との通信においては、ＴＬＳ／ＳＳＬやＳＩＰ（Session  Initiation  Protocol）などの暗号通信を行っても良い。例えば、通信制御部１０６ａは、第１の単位時間毎にＳＭ１０２ａにアクセスして、ＳＭ１０２ａの電力使用量記憶部１０２ａ３に記憶されている、第１の単位時間毎の電力使用量z(i,j)をＳＭ１０２ａから受信する。他の例としては、通信制御部１０１ａは、ホームサーバ１０２ｂから閲覧要求コマンドを受信したり、当該閲覧要求コマンドに応じて、電力使用量z(i,j)をホームサーバ１０２ｂに送信する。さらには、通信制御部１０６ａは、制御部１０６ｂにより算出された、複数の家庭の第１の単位時間毎の電力使用総量をＥＭＳ１０３に送信する。さらには、通信制御部１０１ａは、課金システム処理の実行を指示する課金処理コマンドを課金サーバ１０４から受信する。当該課金処理コマンドに応じて、通信制御部１０１ａは、電力使用合計値算出部１０１ｆが算出した第２単位時間毎の各家庭における電力使用総量を課金サーバ１０４に送信する。
【０１３９】
取得部１０６ｇは、通信制御部１０６ａを介して、ＳＭ１０２ａから受信した第１の単位時間毎の、様々な電気機器を備えた各家庭システム１０２で利用された電力使用量を取得する。
【０１４０】
電力使用量記憶部１０６ｉは、取得部１０６ｇがＳＭ１０２ａから取得した第１の単位時間毎の複数の電力使用量を記憶する。
【０１４１】
補正部１０６ｃは、電力使用量記憶部１０６ｉに記憶された電力使用量z(i,j)に誤りがあるか否かを検査し、必要に応じて電力使用量z(i,j)に対する補正量を算出し、当該補正量を用いて電力使用量z(i,j)を補正する。具体的な補正の方法については第１の実施形態と同様とする。
【０１４２】
また、制御部１０６ｂは、複数の家庭システム１０２について補正部１０６ｃが補正した後に、電力使用量記憶部１０６ｉに記憶させた電力使用量z(i,j)を、第１の単位時間毎に集計し、第１の単位時間毎の複数の家庭の電力使用総量a(j)＝Σi  z(i,j)を算出する。
【０１４３】
電力使用合計値算出部１０６ｆは、修正データ系列管理サーバ１０８から受信した修正データ系列に対して、データ系列変換サーバ１０７が変換に用いる変換規則（Ａ,ｂ）に対応するものとして予め定められた演算手法で、第２の単位時間毎の元のデータ系列の各要素を合計した、家庭システム１０２で使用された電力の合計値（電力使用総量）を算出する。
【０１４４】
次に、データ系列変換サーバ１０７において実現される各種機能について説明する。図１７は、データ系列変換サーバ１０７の機能の構成を例示する図である。図１７に示されるように、データ系列変換サーバ１０７は、通信制御部１０７ａ、制御部１０７ｂ、修正データ系列算出部１０７ｄと、を有する。これら構成は、データ系列変換サーバ１０７の有する通信Ｉ／Ｆ、ＭＤＭＳ１０１の有するＣＰＵが主記憶部や補助記憶部に記憶された各種プログラムの実行により実現される。
【０１４５】
通信制御部１０７ａは、データ集計サーバ１０６などの他の機器との通信を制御する。他の機器との通信においては、ＴＬＳ／ＳＳＬやＳＩＰ（Session  Initiation  Protocol）などの暗号通信を行っても良い。
【０１４６】
変換規則記憶部１０７ｅは、修正データ系列算出部１０７ｄで用いる変換規則（Ａ,ｂ）を記憶する。
【０１４７】
修正データ系列算出部１０７ｄは、上述した変換規則（Ａ,ｂ）を用いて、通信制御部１０７ａが受信した第１の単位時間毎の各家庭の電力使用量を示したデータ系列z(i,j)から、修正データ系列を算出する。前述したとおり、修正データ系列算出部１０７ｄは、各家庭の電力使用量を示すデータ系列z(i,j)がすべて揃った段階で修正データ系列を算出しても良いし、各家庭の電力使用量を示すデータ系列z(i,j)の一部（あるいは電力使用量z(i,j)を受信する毎に）が揃った後に修正データ系列を算出しても良い。
【０１４８】
次に、修正データ系列管理サーバ１０８において実現される各種機能について説明する。図１８は、修正データ系列管理サーバ１０８の機能の構成を例示する図である。図１８に示されるように、修正データ系列管理サーバ１０８は、通信制御部１０８ａと、制御部１０８ｂと、修正データ系列記憶部１０８ｃと、を有する。これら構成は、修正データ系列管理サーバ１０８の有する通信Ｉ／Ｆ、修正データ系列管理サーバ１０８の有するＣＰＵが主記憶部や補助記憶部に記憶された各種プログラムの実行、及び修正データ系列管理サーバ１０８の有するＨＤＤ等の記憶部等に確保される記憶領域により実現される。
【０１４９】
制御部１０８ｂは、修正データ系列管理サーバ１０８全体を制御する。
【０１５０】
通信制御部１０８ａは、データ集計サーバ１０６などの他の機器との通信を制御する。他の機器との通信においては、ＴＬＳ／ＳＳＬやＳＩＰ（Session  Initiation  Protocol）などの暗号通信を行っても良い。
【０１５１】
修正データ系列記憶部１０８ｃは、データ系列変換サーバ１０７で算出された修正データ系列を通信制御部１０８ａが受信した場合に、当該修正データ系列を家庭識別情報と対応付けて記憶する。
【０１５２】
次に、本実施形態にかかる電力使用量計算システムの行う処理の手順について説明する。まず、電力使用総量計算処理の手順について図１９を用いて説明する。図１９に示す例では、データ系列変換サーバ１０７は、予め変換規則（Ａ,ｂ）を生成し、変換規則記憶部１０１ｅに記憶しておく。変換規則（Ａ,ｂ）は家庭毎に異ならせても良いし、第２の単位時間ごとに異ならせても良い。変換規則（Ａ,ｂ）が家庭毎あるいは第２の単位時間毎に異なる場合、ＭＤＭＳ１０１の変換規則記憶部１０１ｅが、変換規則（Ａ,ｂ）を、家庭識別情報や第２の単位時間を示す情報と対応付けて記憶する。なお、ＭＤＭＳ１０１が変換規則（Ａ,ｂ）を生成することに制限するものではなく、他の装置から変換規則（Ａ,ｂ）を受信し、変換規則記憶部１０１ｅに記憶しても良い。
【０１５３】
そして、第１の実施形態の図１１のステップＳ１１０１〜Ｓ１１０４までと同様に、ＳＭ１０２ａが、家庭システム１０２の電力使用量を第１の単位時間毎に集計して、電力使用量記憶部１０２ａ３に記憶するところまで行う（ステップＳ１９０１〜Ｓ１９０４）。
【０１５４】
データ集計サーバ１０６の通信制御部１０６ａは、第１の単位時間に少なくとも一度、ＳＭ１０２ａにアクセスし、電力使用量記憶部１０２ａ３に記憶された電力使用量z(i,j)を受信する（ステップＳ１９０５）。その際、通信制御部１０６ａは、家庭システム１０２に付与された家庭識別情報も、ＳＭ１０２ａから受信する。
【０１５５】
データ集計サーバ１０６の制御部１０６ｂは、受信した電力使用量z(i,j)を、電力使用量記憶部１０６ｉに記憶する（ステップＳ１９０６）。その際、家庭識別情報も、電力使用量z(i,j)と対応付けて記憶される。
【０１５６】
そして、補正部１０６ｃが、電力使用量記憶部１０６ｉに記憶された、家庭システム１０２毎の電力使用量z(i,j)について補正し（ステップＳ１９０７）、補正した電力使用量z(i,j)を、再び電力使用量記憶部１０６ｉに記憶する。
【０１５７】
そして、データ集計サーバ１０６の通信制御部１０６ａが、電力使用量記憶部１０６ｉに記憶されていた電力使用量z(i,j)を、データ系列変換サーバ１０７に送信する（ステップＳ１９０８）。なお、家庭毎あるいは第２の単位時間毎に異なる変換規則を生成している場合には、データ集計サーバ１０６は、家庭識別情報あるいはz(i.j)の計測時間を電力使用量z(i,j)とともに送信しても良い。
【０１５８】
また、データ集計サーバ１０６の制御部１０６ｂは、複数の家庭システム１０２の電力使用量z(i,j)を集計して、第１の単位時間毎の複数家庭の電力使用総量「a(j)＝Σi  z(i,j)」を算出し、通信制御部１０１ａを介して、第１の単位時間毎の複数家庭の電力使用総量a(j)をＥＭＳ１０３に送信する（ステップＳ１９０９）。なお、以上のステップＳ１９０６〜Ｓ１９０９は、一連の処理である。Ｓ１９０６〜Ｓ１９０９は、いずれの順番で実行されても良い。さらに、Ｓ１９０６〜Ｓ１９０９はが実行され、以後の誤り検出及び補正に電力使用量z(i,j)が用いられることがなければ、データ集計サーバ１０６は電力使用量z(i,j)を、電力使用量記憶部１０６ｉから削除しても良い。
【０１５９】
データ系列変換サーバ１０７の修正データ系列算出部１０７ｄは、データ集計サーバ１０６から電力使用量z(i,j)を受信した場合、受信したデータ系列z(i,j)と、変換規則記憶部１０７ｅに記憶されている変換規則変換規則（Ａ,ｂ）に基づいて、修正データ系列を算出する（ステップＳ１９１０）。そして、データ系列変換サーバ１０７の通信制御部１０７ａが、算出した修正データ系列と、家庭識別情報と、を修正データ系列管理サーバ１０８に送信する（ステップＳ１９１１）。通信制御部１０７ａは、データ集計サーバ１０６を介して修正データ系列を修正データ系列管理サーバ１０８に送信しても良いし、データ系列変換サーバ１０７と修正データ系列管理サーバ１０８がネットワークなどで接続されている場合には修正データ系列を修正データ系列管理サーバ１０８に直接送信しても良い。なお、通信制御部１０７ａによる送信手法としては、第１の実施形態と同様に様々な手法を用いて良い。
【０１６０】
修正データ系列管理サーバ１０８の通信制御部１０８ａは、修正データ系列を受信した場合、受信した修正データ系列を修正データ系列記憶部１０８ｃに記憶する（ステップＳ１９１２）。その際、修正データ系列は、家庭識別情報と対応付けて記憶される。記憶するタイミングは第１の実施形態と同様とし、説明を省略する。
【０１６１】
ＥＭＳ１０３の通信部１０３ａは、第１の単位時間(j)毎に集計された複数の家庭の電力使用総量a(j)を受信し、例えば主記憶部に記憶する（ステップＳ１９１３）。電力使用総量a(j)は、第１の単位時間(j)が経過する毎にデータ集計サーバ１０６から受信しても良いし、複数の第１の単位時間が経過した後に対応する複数の電力使用総量をデータ集計サーバ１０６から受信しても良い。
【０１６２】
その後、ＥＭＳ１０３は、第１の単位時間(j)毎の電力使用総量a(j)に基づいて電力制御を行う(ステップＳ１９１４)。ステップＳ１９１４の後、ＥＭＳ１０３は、電力使用総量a(j)を主記憶部から削除しても良い。
【０１６３】
次に、電力使用量計算システムの行う課金システム処理の手順について説明する。図１９に示した電力使用総量計算処理が実行されると、第１の単位時間毎の使用電力量を格納した修正データ系列が、修正データ系列記憶部１０８ｃに、家庭識別情報と対応付けて記憶される。そして、第２の単位時間を経過する度に、課金サーバ１０４は、ＭＤＭＳ１０１から、各家庭の第２の単位時間で使用された電力使用総量を受信して、課金処理を行う。図２０は、電力使用量計算システムにおける、課金処理を含む課金システム処理の手順を示したシーケンス図である。
【０１６４】
まず、課金サーバ１０４は、第２の単位時間毎に、データ集計サーバ１０６に対して課金システム処理の実行を指示する課金処理コマンドを送信する(ステップＳ２００１)。課金処理コマンドでは、課金処理の対象となる第２の単位時間と、家庭識別情報とが指定される。なお、課金処理コマンドの送信は、課金サーバ１０４からではなく、データ集計サーバ１０６から課金サーバ１０４に対して送信しても良い。
【０１６５】
データ集計サーバ１０６の通信制御部１０６ａは、データ系列変換サーバ１０７に対して、変換規則（Ａ,ｂ）に対応する変換手法として用いるパラメータの送信を、データ系列変換サーバ１０７に要求する（ステップＳ２００２）。次に、通信制御部１０６ａは、第２の単位時間分の修正データ系列の送信要求を、修正データ系列管理サーバ１０８に要求する（ステップＳ２００３）。なお、送信要求には家庭識別情報が指定されているものとする。なお、ステップＳ２００２及びステップＳ２００３はいずれの順序で処理を行っても良い。
【０１６６】
そして、修正データ系列管理サーバ１０８の制御部１０８ｂは、指定された家庭識別情報及び第２の単位時間で識別される修正データ系列を修正データ系列記憶部１０８ｃから読み出す（ステップＳ２００４）。
【０１６７】
一方、データ系列変換サーバ１０７の制御部１０７ｂは、パラメータの送信要求に従って、変換規則（Ａ,ｂ）を読み出す（ステップＳ２００５）。その後、制御部１０７ｂは、読み出した変換規則（Ａ,ｂ）から、電力使用総量の算出に用いるパラメータである、Ａの各列の要素の総和ｃ[Ａ]と、ｂの要素の総和ｃ[ｂ]と、を算出する（ステップＳ２００６）。なお、変換規則（Ａ,ｂ）が家庭や第２の単位時間毎に異なる場合、データ系列変換サーバ１０７は、送信要求に適したｃ[Ａ]とｃ[ｂ]とを算出する。
【０１６８】
そして、データ系列変換サーバ１０７の通信制御部１０７ａが、算出した総和ｃ[Ａ]と、総和ｃ[ｂ]と、を送信する（ステップＳ２００７）。なお、データ集計サーバ１０６は、データ系列変換サーバ１０７からｃ[Ａ],ｃ[ｂ]を受信するのではなく、データ系列変換サーバ１０７から変換規則（Ａ,ｂ）を受信し、ｃ[Ａ],ｃ[ｂ]を算出しても良い。
【０１６９】
その後、修正データ系列管理サーバ１０８の通信制御部１０８ａが、読み出した修正データ系列(z’(i,1),z’(i,2),…,z’(i,m))を、データ集計サーバ１０６に送信する(ステップＳ２００８)。なお、ステップＳ２００７、Ｓ２００８はいずれの順番で処理されても良い。
【０１７０】
そして、データ集計サーバ１０６の電力使用合計値算出部１０６ｆは、第２の単位時間の各家庭の電力使用総量を、受信した総和ｃ[Ａ]及び総和ｃ[ｂ]（パラメータ）と、修正データ系列と、を用いて、以下の式（１０）で算出（復元）する（ステップＳ２００９）。
【０１７１】
Σj  z(i,j)＝(Σ(j’)  z’(i,j’)−ｃ[ｂ])／ｃ[Ａ]  …  （１０）
【０１７２】
インデックスiは、家庭識別情報に対応する。インデックスjは、第２の単位時間におけるデータ系列の各要素に対応し、1からnの値をとる。インデックスj’は、第２の単位時間における修正データ系列の各要素に対応し、1からmまでの値をとる。
【０１７３】
そして、データ集計サーバ１０６の通信制御部１０６ａは、算出した第２の単位時間の電力使用総量Σj  z(i,j)を、課金サーバ１０４に送信する（ステップＳ２０１０）。なお、修正データ系列管理サーバ１０８が、第２の単位時間の電力使用総量Σj  z(i,j)を課金サーバ１０４に送信して所定の時間が経過した後、修正データ系列(z’(i,1),z’(i,2),…,z’(i,m))を修正データ系列記憶部１０８ｃから削除しても良い。ここで、所定の時間とは、課金サーバ１０４から電力使用総量の再送を受け付ける可能性がある期間であり、例えば３ヶ月等とする。
【０１７４】
そして、課金サーバ１０４は、第２の単位時間の電力使用総量Σj  z(i,j)に基づいて、各家庭に対する課金処理を行う(ステップＳ２０１１)。
【０１７５】
以上のように、本実施形態にかかる電力使用量計算システムでは、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる他、機能毎にサーバを設けることにしたため、１台あたりの処理負担を軽減すると共に、変換規則や修正データ系列を異なるサーバで分散管理するため、安全性を向上させることができる。
【０１７６】
（第２の実施形態の変形例１）
第２の実施形態の変形例１は、第２の実施形態と同様、ＭＤＭＳを複数の装置で構成した上で、第１の実施形態の変形例１と同様に、データ系列変換サーバ１０７が変換規則（Ａ,ｂ）として正則行列Ａを用いる例とする。このように、正則行列Ａを用いることで、修正データ系列から元のデータ系列を算出できるので、家庭からの電力使用量閲覧要求に対して、元のデータ系列を送信できる。
【０１７７】
図２１は、第２の実施形態の変形例１にかかるデータ系列変換サーバ１０７の機能の構成を例示する図である。図２１に示す第２の実施形態の変形例２にかかるデータ系列変換サーバ１０７は、第２の実施形態のデータ系列変換サーバ１０７と比べて、データ系列再算出部１０７ｆが追加されている。なお、本変形例にかかる電力使用量計算システムのうち、他のシステム及び機能構成は、第２の実施形態と同様なため説明を省略する。
【０１７８】
データ系列再算出部１０７ｆは、修正データ系列に対して、変換規則記憶部１０７ｅが記憶する変換規則（Ａ,ｂ）に含まれている正則行列Ａの逆行列を用いて、元のデータ系列を算出する。このように、本変形例では、正則行列Ａを記憶することとしたため、正則行列Ａの逆行列を導き出すことができる。この逆行列を用いることで、修正データ系列から、元のデータ系列を算出できる。
【０１７９】
なお、電力使用総量計算処理、及び課金処理は第２の実施形態で示した手順と同様として説明を省略する。また、電力使用総量計算処理で用いる、変換規則（Ａ,ｂ）は家庭毎に異なっても良いし、第２の単位時間ごとに異なっていても良い。変換規則（Ａ,ｂ）が家庭毎あるいは第２の単位時間毎に異なる場合、データ系列変換サーバ１０７は、変換規則（Ａ,ｂ）を家庭識別情報や第２の単位時間を示す情報と対応付けて変換規則記憶部１０７ｅに記憶する。次に、本変形例にかかる電力使用量計算システムが行う閲覧処理の手順について説明する。
【０１８０】
なお、閲覧要求処理が行われる前に、電力使用総量計算処理が実行されており、各家庭の第１の単位時間毎の電力使用量からなる修正データ系列(z’(i,1),z’(i,2),…,z’(i,n))が、家庭識別情報と対応付けて修正データ系列記憶部１０１ｇに記憶されているものとする。また、変換規則記憶部１０７ｅは、正則行列Ａを含む変換規則（Ａ,ｂ）を既に記憶している。図２２は、電力使用量計算システムにおける閲覧要求処理の手順を示したシーケンス図である。
【０１８１】
家庭システム１０２のホームサーバ１０２ｂは、電力使用量の閲覧を要求する閲覧要求コマンドReq＿iをデータ集計サーバ１０６に送信する（ステップＳ２２０１）。
【０１８２】
データ集計サーバ１０６の通信制御部１０６ａが、閲覧要求コマンドReq＿iを受信した場合閲覧要求コマンドReq＿iによって指定された家庭識別情報と閲覧要求期間に対応する修正データ系列の送信要求を、修正データ系列管理サーバ１０８に送信する（ステップＳ２２０２）。
【０１８３】
そして、修正データ系列管理サーバ１０８の通信制御部１０８ａが修正データ系列の送信要求を受信した場合、送信要求に含まれている家庭識別情報と閲覧要求期間と対応付けて記憶されている修正データ系列(z’(i,1),z’(i,2),…,z’(i,m))を読み出す（ステップＳ２２０３）。
【０１８４】
修正データ系列管理サーバ１０８の通信制御部１０８ａは、送信要求で指示した家庭識別情報と閲覧要求期間に対応する修正データ系列(z’(i,1),z’(i,2),…,  z’(i,m))をデータ集計サーバ１０６に送信する（ステップＳ２２０４）。なお、閲覧要求期間が複数の第２の単位時間にわたる場合には、対応する複数の修正データ系列を送信する。
【０１８５】
データ集計サーバ１０６の通信制御部１０６ａは、受信した修正データ系列(z’(i,1),z’(i,2),…,z’(i,m))と、家庭識別情報と、閲覧要求期間と、をデータ系列変換サーバ１０７に送信する（ステップＳ２２０５）。
【０１８６】
データ系列変換サーバ１０７のデータ系列再算出部１０７ｆは、変換規則（Ａ,ｂ）を変換規則記憶部１０７ｅから読み出す（ステップＳ２２０６）。
【０１８７】
データ系列変換サーバ１０７のデータ系列再算出部１０７ｆは、変換規則（Ａ,ｂ）に含まれる正規行列Ａの逆行列等を用いて、修正データ系列から、電力使用量を時系列順に示した元のデータ系列(z(i,1),z(i,2),…,z(i,n))を算出する（ステップＳ２２０７）。データ系列再算出部１０７ｆが算出に用いた式は、上述した式（９）と同様とする。
【０１８８】
そして、データ系列変換サーバ１０７の通信制御部１０７ａは、算出した元のデータ系列をデータ集計サーバ１０６に送信する(ステップＳ２２０８)。
【０１８９】
その後、データ集計サーバ１０６の通信制御部１０６ａは、受信した元のデータ系列のうち、閲覧要求期間に対応するz(i,k),z(i,k+1),…,z(i,l)を、ホームサーバ１０２ｂに送信する（ステップＳ２２０９）。なお、１＜k＜l＜nとする。
【０１９０】
ホームサーバ１０２ｂは、データ集計サーバ１０６から受信したz(i,k),z(i,k+1),…,z(i,l)を表示部に表示処理する（ステップＳ１４０５）。これにより、閲覧要求処理を終了する。
【０１９１】
第２の実施形態の変形例１にかかる電力使用量計算システムでは、第２の実施形態で得られる効果の他に、第１の実施形態の変形例１で示された効果を得ることができる。
【０１９２】
（第２の実施形態の変形例２）
上述した第２の実施形態及び当該実施形態の変形例１では、データ集計サーバ１０６と、データ系列変換サーバ１０７と、修正データ系列管理サーバ１０８と、が第１の実施形態のＭＤＭＳ１０１の役割を果たした例について説明した。第２の実施形態及び当該実施形態の変形例１では、データ集計サーバ１０６と、データ系列変換サーバ１０７と、修正データ系列管理サーバ１０８と、が個別のサーバとして備える例について説明したがこのような構成に制限するものではない。例えば、データ集計サーバ１０６の機能を、データ系列変換サーバ１０７又は修正データ系列管理サーバ１０８に搭載しても良い。
【０１９３】
例えば、データ系列変換サーバ１０７がデータ集計サーバ１０６の機能を持つ場合は、上述した第２の実施形態やその変形例におけるデータ集計サーバ１０６をデータ系列変換サーバ１０７と読み替える。また、修正データ系列管理サーバ１０８がデータ集計サーバ１０６の機能を持つ場合は、上述した第２の実施形態やその変形例におけるデータ集計サーバ１０６を修正データ系列管理サーバ１０８と読み替える。あるいは、データ系列変換サーバ１０７の機能をＳＭ１０２ａあるいはホームサーバ１０２ｂに持たせても良い。その場合には、データ系列変換サーバ１０７をＳＭ１０２ａあるいはホームサーバ１０２ｂと読み替える。
【０１９４】
（変形例）
電力使用量計算システムは、上述した実施形態及び変形例に制限するものではなく、様々な形態が考えられる。
【０１９５】
例えば、上述した各実施形態では、課金サーバ１０４は、第２の単位時間における各家庭の電力使用総量に基づいて課金処理を行うこととした。しかしながら、スマートグリッドでは、電力使用量の多い時間帯は課金単位が上がる(電力単価が高くなる)こともある。このような動的価格売買(ダイナミック・プライシング)を行う際には、以下に示す２つの変形例が考えられる。
【０１９６】
第１の変形例として、ＭＤＭＳ１０１又はデータ集計サーバ１０６が、電力単価の異なる第１の単位時間ごと異なる変換行列を用意し、それぞれ第１の単位時間の電力使用量を時系列で示したデータ系列から、電力単価毎の修正データ系列を算出する。これにより、電力単価毎に第２の単位時間での電力使用総量を算出できる。なお、第２の単位時間に含まれるk個の電力単価をp(i,1),p(i,2),…,p(i,k)とする。ｋは、電力単価の種類の数とする。
【０１９７】
例えば、第２の単位時間を通じて電力単価が10円で一定の場合、k＝1となり、p(i,1)＝10となる。また、日中のピーク時は電力単価が15円、深夜の電力単価が5円、その他が10円の場合、k＝3であり、p(i,1)＝5(深夜)、p(i,2)＝10(平時)、p(i,3)＝15(ピーク時)となる。なお、一日の時間帯毎に電力単価を異ならせるのではなく、日ごとに電力単価が異ならせてもよい。
【０１９８】
そして、ＭＤＭＳ１０１は、第１の単位時間毎に電力単価p(i,j)を予め設定する。電力単価はＭＤＭＳ１０１が自ら決定しても良いし、ＥＭＳ１０３やその他サーバが決定した電力単価を受信して設定しても良い。
【０１９９】
本変形例にかかる電力使用量計算システムが、第１の単位時間毎に電力単価が異なる場合に、第１の単位時間毎の電力使用量からなるデータ系列から、修正データ系列を算出する処理を含んだ電力使用総量計算処理の手順を説明する。なお、当該処理手順は、図１１と同様とし、図１１を用いて説明する。
【０２００】
本変形例による電力使用総量計算処理では、ステップＳ１１０１〜Ｓ１１０７は、第１の実施形態の図１１で示した説明と同様として省略する。
【０２０１】
そして、本変形例にかかるＭＤＭＳ１０１の修正データ系列算出部１０１ｄは、電力単価毎に複数の修正データ系列を算出する（ステップＳ１１０８）。例えば、データ系列(z(i,1),z(i,2),…,z(i,n))のうち、電力単価p(i,l)に対応する、第１の単位時間における電力使用量が(z(i,x＿1),z(i,x＿2),…,z(i,x＿l))である場合、(z(i,x＿1),z(i,x＿2),…,z(i,x＿l))以外のデータを‘0’とするm個の要素からなるデータ系列(0,…,0,z(i,x＿1),0,…,0,z(i,x＿2),0,…,0,z(i,x＿l),0,…,0)から、修正データ系列を算出する。この修正データ系列の算出を電力単価毎に行う。
【０２０２】
そして、本変形例による電力使用総量計算処理では、ステップＳ１１０９〜Ｓ１１１２は、第１の実施形態の図１１で示した説明と同様として省略する。
【０２０３】
本変形例にかかる電力使用量計算システムが、第１の単位時間毎に電力単価が異なる場合に、電力単価毎に算出された修正データ系列に基づく課金処理の手順を説明する。なお、当該処理手順は、図１２と同様とし、図１２を用いて説明する。
【０２０４】
本変形例にかかるＭＤＭＳ１０１は、ステップＳ１２０１〜Ｓ１２０５までの処理を行い、電力単価毎に算出された複数の修正データ系列のそれぞれから、第２の単位時間毎の各家庭の電力使用部分総量を電力単価毎に算出し、各家庭の電力使用部分総量の送信まで行う。その後、課金サーバ１０４が、ステップＳ１２０６で、電力単価毎に算出された第２の単位時間毎の各家庭の電力使用部分総量に対して電力単価を乗算し、それらの総和を求めることで、第２の単位時間毎の各家庭の電力使用総量を算出する。
【０２０５】
本変形例にかかる電力使用量計算システムが、第１の単位時間毎に電力単価が異なる場合に、電力単価毎に算出された修正データ系列を用いた閲覧要求処理の手順を説明する。
なお、当該処理手順は、図１４と同様とし、図１４を用いて説明する。
【０２０６】
そして、本変形例による閲覧要求処理では、ステップＳ１４０１は、第１の実施形態の変形例１の図１４で示した説明と同様として省略する。
【０２０７】
ＭＤＭＳ１０１のデータ系列再算出部１０１ｈは、電力単価毎に算出された複数の修正データ系列を、読み出す（ステップＳ１４０２）。そして、ＭＤＭＳ１０１のデータ系列再算出部１０１ｈは、電力単価毎に異なる変換規則を読み出す（ステップＳ１４０３）。
【０２０８】
次に、ＭＤＭＳ１０１のデータ系列再算出部１０１ｈは、電力単価毎に算出された複数の修正データ系列のそれぞれ対応する、元のデータ系列(0,…,0,z(i,x＿1),0,…,0,z(i,x＿2),0,…,0,z(i,x＿l),0,…,0)を、電力単価毎に異なる変換規則に対応する逆行列を用いて算出する（ステップＳ１４０４）。その後、ＭＤＭＳ１０１のデータ系列再算出部１０１ｈは、第１の単位時間毎の電力単価に対応する(z(i,x＿1),z(i,x＿2),…,z(i,x＿l))を抽出し、これらを時系列に並べてデータ系列(z(i,1),z(i,2),…,z(i,n))を復元する。
【０２０９】
そして、本変形例による閲覧要求処理では、ステップＳ１４０５以降は、第１の実施形態の変形例１の図１４で示した説明と同様として省略する。
【０２１０】
第２の変形例として、ＭＤＭＳ１０１又はデータ集計サーバ１０６が、予め電力単価を乗じた電力使用量からなるデータ系列から、変換行列を用いて、修正データ系列を算出する。この修正データ系列には、すでに電力単価が含まれているため、第２の単位時間での電力料金を算出できる。
【０２１１】
ＭＤＭＳ１０１が予め電力単価を乗じた電力使用量からなるデータ系列から修正データ系列を算出する変形例に係る電力使用総量計算処理の手順を説明する。この手順自体は図７に示されるものと同様であるためその図示を省略する。
【０２１２】
本変形例にかかる電力使用量計算システムが、第１の単位時間毎の電力使用量と電力単価とを乗じた要素からなるデータ系列から、修正データ系列を算出する処理を含んだ電力使用総量計算処理の手順を説明する。なお、当該処理手順は、図１１と同様とし、図１１を用いて説明する。
【０２１３】
ステップＳ１１０１〜１１０７までは、第１の実施形態の図１１で示した説明と同様であるため説明は省略する。ステップＳ１１０８において、ＭＤＭＳ１０１の修正データ係数算出部１０１ｄは、電力使用量に電力単価毎を乗じたデータ系列から、修正データ系列を算出する。例えば、データ系列(z(i,1),z(i,2),…,z(i,n))の各単位時間での電力単価が(p(i,l＿1),p(i,l＿2),…,p(i,l＿n))である場合、電力使用量と電力単価とを乗算した要素を有するデータ系列(z(i,1)p(i,l＿1),  z(i,2)p(i,l＿2),…,  z(i,n)p(i,l＿n))から、修正データ系列を算出する。ステップＳ１１０９〜Ｓ１１１２までは、図１１と同様であるため説明は省略する。
【０２１４】
本変形例にかかる電力使用量計算システムが、第１の単位時間毎の電力使用量と電力単価とを乗じた要素からなるデータ系列から算出された修正データ系列に基づく課金処理の手順を説明する。なお、当該処理手順は、図１２と同様とし、図１２を用いて説明する。
【０２１５】
ステップＳ１２０１〜１２０３までは、第１の実施形態の図１２で示した説明と同様であるため説明は省略する。ただし、読み出される修正データ系列は、電力使用量と電力単価とを乗算した要素を有するデータ系列から変換されたものとする。
【０２１６】
そして、図１２と異なる点としてステップＳ１２０４において、電力使用合計値算出部１０６ｆが、読み出した修正データ系列に対して、読み出した変換手法のパラメータを用いて算出することで、電力料金を算出する。つまり、第１の実施形態のステップＳ１２０４では電力使用総量を算出していたのに対し、本変形例では電力料金を算出する点で異なる。以降のステップＳ１２０５〜Ｓ１２０６は、第１の実施形態の図１２で示した説明と同様の処理で、課金処理まで行われる。
【０２１７】
本変形例にかかる電力使用量計算システムが、第１の単位時間毎の電力使用量と電力単価とを乗じた要素からなるデータ系列から算出された修正データ系列に基づく閲覧要求処理の手順を説明する。なお、当該処理手順は、図１４と同様とし、図１４を用いて説明する。
【０２１８】
ステップＳ１４０１〜Ｓ１４０３は、第１の実施形態の変形例１の図１４で示した説明と同様のため省略する。
【０２１９】
そして、ステップＳ１４０４において、ＭＤＭＳ１０１のデータ系列再算出部１０１ｈは、変換規則（Ａ,ｂ）に含まれている行列Ａの逆行列等を用いて、修正データ系列から、データ系列(z(i,1)p(i,l＿1),  z(i,2)p＿(i,l＿2),…,  z(i,n)p(i,l＿n))を算出する。その後、データ系列再算出部１０１ｈは、各第１の単位時間に対応する電力単価(p(i,l＿1),p(i,l＿2),…,p(i,l＿n))で除算し、データ系列(z(i,1),z(i,2),…,z(i,n))を復元する。ステップＳ１４０５以降は、第１の実施形態の変形例１の図１４で示した説明と同様として省略する。
【０２２０】
なお、電力単価が異なる第１の単位時間ごとのデータ系列から、修正データ系列を算出する変形例、および予め電力単価を乗じた電力使用量からなるデータ系列から修正データ系列を算出する変形例であっても、データ集計サーバ１０６は同様に構成することができる。
【０２２１】
さらに、動的価格売買に対応する変形例は、上述した２つ変形例に制限するものではなく様々な変形例が考えられる。
【０２２２】
上述した実施形態及び変形例では、ＳＭ１０２ａが電力使用量を集計するのは、第１の単位時間毎とした。このように定期的に集計することに制限するものではなく、任意のタイミングであっても良い。
【０２２３】
上述した第１の実施形態及び変形例にかかる電力使用量計算システムにおいては、ＭＤＭＳ１０１と課金サーバ１０４との間の通信、ＭＤＭＳ１０１とＥＭＳ１０３との間の通信、ＳＭ１０２ａとＭＤＭＳ１０１との間の通信や、ＭＤＭＳ１０１とホームサーバ１０２ｂとの間の通信、を示した。さらに、第２の実施形態及び変形例にかかる電力使用量計算システムにおいては、データ集計サーバ１０６とデータ系列変換サーバ１０７との間の通信、データ集計サーバ１０６と修正データ系列管理サーバ１０８との間の通信、データ集計サーバ１０６と課金サーバ１０４との間の通信、データ集計サーバ１０６とＥＭＳ１０３との間の通信を示した。これらの通信では、送受信する情報を秘匿するためにＯｐｅｎＳＳＬなどの暗号通信を用いても良い。また、各通信時には、互いを認証するための機器認証を行っても良い。
【０２２４】
例えば、ＳＭ１０２ａとＭＤＭＳ１０１との間の通信及びＳＭ１０２ａとデータ集計サーバ１０６との間の通信において、通信内容の秘匿や認証を行う場合には、ＳＭ１０２ａは、第１の単位時間毎に集計した電力使用量を暗号化した暗号文や認証子を記憶する。一方、ＭＤＭＳ１０１あるいはデータ集計サーバ１０６は、ＳＭ１０２ａから読み出した暗号文を復号して電力使用量z(i,j)を復元する。
【０２２５】
上述した各実施形態においては、ＳＭ１０２ａは、電気機器１０２ｄ、ホームサーバ１０２ｂ、ＭＤＭＳ１０１、データ集計サーバ１０６のうち少なくとも１つから情報の書き込みや読み出しが行われる記憶手段として機能すると共に、予め指定されたプログラムや他の機器の指示に従って情報を自発的に送信する機能を有しても良い。さらに、ＳＭ１０２ａは、ＭＤＭＳ１０１あるいはデータ集計サーバ１０６との間の通信内容の秘匿や認証を行う場合には、第１の単位時間毎に集計した電力使用量を電力使用量記憶部１０２ａ３に記憶させ、ＭＤＭＳ１０１あるいはデータ集計サーバ１０６への送信時に電力使用量を電力使用量記憶部１０２ａ３から読み出してこれに対して暗号化を行ったり認証子を付加したりした後に送信しても良い。
【０２２６】
上述した各実施形態においては、ホームサーバ１０２ｂはネットワーク等を介してＭＤＭＳ１０１あるいはデータ集計サーバ１０６と直接通信するが、ＳＭ１０２ａとネットワーク等を介してＭＤＭＳ１０１あるいはデータ集計サーバ１０６と通信を行っても良い。
【０２２７】
上述した各実施形態においては、アプリケーションサーバとして、ＥＭＳ１０３及び課金サーバ１０４を用いたが、この他、電力流通を管理する電力取引サービスサーバを用いるようにしても良い。例えば、電力単価が、第１の単位時間における複数の家庭の電力使用総量で決定される場合、電力取引サービスサーバは、ＭＤＭＳ１０１から、第１の単位時間における複数の家庭の電力使用総量（当該電力使用総量は、暗号化処理が施されていても良い）を受信し、当該電力使用総量に基づいて電力単価を決定し、電力の取引を行っても良い。
【０２２８】
また、アプリケーションサーバとして、省電力アプリケーションサーバを用いても良い。省電力アプリケーションサーバは、第１の単位時間における複数の家庭の電力使用総量や、決定された電力単価に従って、ホームサーバ１０２ｂと連携して各家庭の電力制御を行う。この省電力アプリケーションサーバは、第１の単位時間における複数の家庭の電力使用総量を用いて各家庭の電力制御を行う代わりに、ＭＤＭＳ１０１から第１の単位時間における複数の家庭の電力使用総量（当該電力使用総量は、暗号化処理が施されていても良い）を受信して、第１の単位時間における複数の家庭の電力使用総量に基づいて各家庭の電力制御を行っても良い。さらに、省電力アプリケーションサーバは、課金サーバ１０４と同様に、ＭＤＭＳ１０１から第２の単位時間(あるいは第２時間単位の一部の時間)毎の各家庭の電力使用量（当該電力使用量は、暗号化処理が施されていても良い）を受信して、第２の単位時間(あるいは第２時間単位の一部の時間)毎の各家庭の電力使用量を用いて各家庭の電力制御を行っても良い。
【０２２９】
上述した各実施形態に係る構成は、電力使用量の算出の他、ガスや水道などの使用量の算出にも適用することが可能である。
【０２３０】
電力使用量計算システムは、上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。また、以下に例示するような種々の変形が可能である。
【０２３１】
上述した各実施形態において、ＭＤＭＳ１０１、ＳＭ１０２ａ、ホームサーバ１０２ｂ、ＥＭＳ１０３、課金サーバ１０４、データ集計サーバ１０６、データ系列変換サーバ１０７及び修正データ系列管理サーバ１０８のうち少なくとも１つで実行される各種プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また当該各種プログラムを、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital  Versatile  Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録してコンピュータプログラムプロダクトとして提供するように構成しても良い。
【０２３２】
このように、上述した第１〜第２実施形態、及び変形例にかかる電力使用量計算システムの各装置によれば、各家庭又は各事業所の単位時間毎の電力使用量の推移を把握できない修正データ系列で管理し、必要に応じて、元のデータ系列を算出することなく、電力使用総量を導き出せるため、各家庭又は各事業所のプライバシー情報を保護できる。
【符号の説明】
【０２３３】
１０１…ＭＤＭＳ、１０１ａ…通信制御部、１０１ｂ…制御部、１０１ｃ…補正部、１０１ｄ…修正データ係数算出部、１０１ｅ…変換規則記憶部、１０１ｆ…電力使用合計値算出部、１０１ｇ…修正データ系列記憶部、１０１ｈ…データ系列再算出部、１０１ｉ…取得部、１０１ｊ…電力使用量記憶部、１０２…家庭システム、１０２ａ…スマートメータ、１０２ａ１…通信制御部、１０２ａ２…制御部、１０２ａ３…電力使用量記憶部、１０２ａ４…計測部、１０２ｂ…ホームサーバ、１０２ｂ１…通信制御部、１０２ｂ２…制御部、１０２ｂ７…表示制御部、１０２ｃ…電気機器、１０２ｄ…電気機器、１０３…ＥＭＳ、１０３ａ…通信部、１０３ｂ…制御部、１０３ｃ…電力制御判定部、１０４…課金サーバ、１０４ａ…通信制御部、１０４ｂ…制御部、１０４ｇ…課金処理部、１０５…アプリケーションサーバ、１０６…データ集計サーバ、１０６ａ…通信制御部、１０６ｂ…制御部、１０６ｃ…補正部、１０６ｆ…電力使用合計値算出部、１０６ｇ…取得部、１０６ｉ…電力使用量記憶部、１０７…データ系列変換サーバ、１０７ａ…通信制御部、１０７ｂ…制御部、１０７ｄ…修正データ系列算出部、１０７ｅ…変換規則記憶部、１０７ｆ…データ系列再算出部、１０８…修正データ系列管理サーバ、１０８ａ…通信制御部、１０８ｂ…制御部、１０８ｃ…修正データ系列記憶部
【図１】
0005259761.tif 000007
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0005259761.tif 000022
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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