(57)【要約】      （修正有）【課題】ＨＥＭＳ、インターネット及び電力測定センサの利用を前提としない電力使用量管理装置を提供する。【解決手段】スマートメータと無線通信を行うための第１無線通信部２１と、情報機器と無線通信を行うための第２無線通信部２２と、コネクタ部２３と、表示部２６と、操作部２７と、記憶部２８と、電源３０と、制御部３１とを備える。制御部は、電力使用状況データを記憶する手段と、電力使用状況データと至近の瞬時データから、任意時点の使用電力量を予測する手段と、記憶部から要求があった日の電力使用状況データを情報機器の画面に表示させる指令を送信する手段と、情報機器からの予測要求に応じて電力使用状況データに重み係数を乗じて統計処理し、特定の時間帯の予測使用電力量を情報機器の画面に表示させる指令を送信する手段とを有する。【選択図】図１
2016093098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スマートメータと無線通信を行うための第１無線通信部と、スマートフォン、タブレットおよびパソコンを含む情報機器と無線通信を行うための第２無線通信部と、コネクタ部と、表示部と、操作部と、記憶部と、電源と、制御部とを備え、
前記制御部が、
前記スマートメータから定期的に取得した３０分毎の電力使用状況データを前記記憶部に３０日分以上記憶する実績データ記憶手段と、
前記スマートメータから定期的に取得した電力使用状況データに日単位で予め設定された重み係数を付与し、重みづけされたデータの回帰係数と至近の瞬時データから、任意時点の使用電力量を予測する演算手段と、
前記情報機器からの表示要求に応じて前記記憶部から当該要求があった日の電力使用状況データを読み出し、前記情報機器の画面に表示させる指令を送信するリアルタイム値提供手段と、
前記情報機器からの特定の時間帯を指定した予測要求に応じて前記記憶部から３０日分以上の電力使用状況データおよび前記重み係数を読み出し、前記重み係数を乗じて統計処理し、当該要求があった日の特定の時間帯の予測使用電力量を算出し、前記情報機器の画面に表示させる指令を送信する予測値提供手段と、
を有することを特徴とする電力使用量管理端末。
【請求項２】
前記コネクタ部が、ＵＳＢケーブルを備え、
前記電源が、ＵＳＢバスパワーにより構成されることを特徴とする請求項１に記載の電力使用量管理端末。
【請求項３】
前記予測値提供手段が、少なくとも直近３０日分以上について、前記情報機器から指定された特定の時間帯の直前の時間帯の電力使用状況データｘｉおよび当該特定の時間帯の電力使用状況データｙｉを、前記記憶部から読み出し、近似直線ｙ＝Ａｘ＋Ｂを求め、当該要求があった日の特定の時間帯の予測使用電力量を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の電力使用量管理端末。
【請求項４】
前記制御部が、前記情報機器からの要求に応じて前記記憶部から当該要求があった時点のスマートメータからの受信強度を読み出し、前記情報機器の画面に表示させる指令を送信する受信強度表示手段と、を有することを特徴とする請求項１、２または３に記載の電力使用量管理端末。
【請求項５】
前記制御部が、予め設定された特定の時間帯の合計使用電力量について、過去３０日分以上の同一時間帯の合計使用電力量の統計処理後のトレンドから、電力使用量が急激に減少した場合や高止まりしたままの場合に、特定のアドレスにメールを送信するとともに情報機器の表示部を明滅、音源を鳴動させてそれのリセットを促し、そのリセット情報がなかったことを条件に当該電力使用者に異常があったとして特定のアドレスに続けてメールを送信する見守り手段と、を有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の電力使用量管理端末。
【請求項６】
さらに、温湿度センサを備え、
前記制御部が、
前記温湿度センサから定期的に取得した温湿度データを前記記憶部に記憶する手段と、
前記情報機器からの要求に応じて前記記憶部から当該要求があった日の温湿度データを読み出し、前記情報機器の画面に表示させる指令を送信する手段と、
を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の電力使用量管理端末。
【請求項７】
前記重み係数が、曜日属性に応じて設定された重み係数であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の電力使用量管理端末。
【請求項８】
前記制御部が、前記情報機器からの要求に応じて、スマートメータから取得した現時点の消費電力を前記情報機器に送信する現消費電力送信手段と、
前記情報機器からの要求に応じて、前記記憶部から直近３０分の電力使用状況データを読み出し、当該電力使用状況データにおける使用電力量の３０分平均値を算出し、前記情報機器に送信する平均値送信手段と、
前記情報機器からの要求に応じて、前記記憶部から過去３０日分以上の電力使用状況データを読み出し、当該電力使用状況データにおける使用電力量の最低値を算出し、前記情報機器に送信する最低使用電力量送信手段とを有することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の電力使用量管理端末。
【請求項９】
前記制御部が、前記情報機器からの要求に応じて、スマートメータから取得した現時点の消費電力および前記記憶部から読み出した過去３０日分以上の電力使用状況データを前記情報機器に送信する電力使用状況データ送信手段を有することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の電力使用量管理端末。
【請求項１０】
スマートメータと無線通信を行うための第１無線通信部と、スマートフォン、タブレットおよびパソコンを含む情報機器と無線通信を行うための第２無線通信部と、コネクタ部と、表示部と、操作部と、記憶部と、電源と、コンピュータを有する制御部とを備えた電力使用量管理端末において、
前記コンピュータを、
前記スマートメータから定期的に取得した３０分毎の電力使用状況データを前記記憶部に３０日分以上記憶する実績データ記憶手段、
前記スマートメータから定期的に取得した電力使用状況データに日単位で予め設定された重み係数を付与し、重みづけされたデータの回帰係数と至近の瞬時データから、任意時点の使用電力量を予測する演算手段と、
前記情報機器からの表示要求に応じて前記記憶部から当該要求があった日の電力使用状況データを読み出し、前記情報機器の画面に表示させる指令を送信するリアルタイム値提供手段、
前記情報機器からの特定の時間帯を指定した予測要求に応じて前記記憶部から３０日分以上の電力使用状況データおよび前記重み係数を読み出し、前記重み係数を乗じて統計処理し、当該要求があった日の特定の時間帯の予測使用電力量を算出し、前記情報機器の画面に表示させる指令を送信する予測値提供手段、
として機能させることを特徴とする電力使用量管理端末のプログラム。
【請求項１１】
前記情報機器を、
請求項８に記載の電力使用量管理端末に対し、現時点の消費電力、直近の使用電力量の３０分平均値および過去３０日以上における使用電力量の最低値を前記情報機器に送信するよう要求し、受信するチェック用データ取得手段、
チェック用データ取得手段が受信した現時点の消費電力、直近の使用電力量の３０分平均値および過去３０日以上における使用電力量の最低値に基づき電力消費機器の消し忘れの有無を判定する判定手段、
前記判定手段の判定結果を前記情報機器の画面に表示させる判定結果表示手段、
として機能させることを特徴とする情報機器のプログラム。
【請求項１２】
前記情報機器を、
請求項９に記載の電力使用量管理端末に対し、現時点の消費電力および分以上の電力使用状況データを前記情報機器に送信するよう要求し、受信するチェック用データ取得手段、
チェック用データ取得手段が受信した電力使用状況データに基づき直近の使用電力量の３０分平均値を算出する平均値送信手段、
チェック用データ取得手段が受信した電力使用状況データに基づき、当該電力使用状況データにおける使用電力量の最低値を算出する最低使用電力量算出手段、
現時点の消費電力、直近の使用電力量の３０分平均値および過去３０日以上における使用電力量の最低値に基づき電力消費機器の消し忘れの有無を判定する判定手段、
前記判定手段の判定結果を前記情報機器の画面に表示させる判定結果表示手段、
として機能させることを特徴とする情報機器のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スマートメータとの連系が可能な電力使用量管理装置およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、電気の使用量を計量する電力量計のスマートメータへの置き換え作業が進められており、２０２０年代半ばまでには全ての電力量計がスマートメータへ置き換えられることが計画されている。スマートメータは、３０分ごとの電力量を計測して保持する機能を持ち、外部との通信を行うことで、自動検針やＨＥＭＳ（ＨＥＭＳ：Home Energy Management System「ホームエネルギー管理システム」の略。家庭におけるエネルギー管理を支援するシステム。住宅内のエネルギー消費機器をネットワークで接続し、稼動状況やエネルギー消費状況の監視、遠隔操作や自動制御などを可能にするものをいう。）への利用など、多くのシステムに活用することが可能になるとされている。
【０００３】
特許文献１では、ＨＥＭＳとスマートメータを構成要素とするエネルギー管理システムとして、負荷機器の消費電力、分散電源の発電電力、商用電源からの買電電力および商用電源への売電電力のうちの少なくとも１つの電力情報を取得する取得部と、通信端末との通信を行う通信部と、取得した電力情報に基づいて料金情報を算出し、前記通信端末からの要求に応じて、通信端末に料金情報を、通信部を介して送信する制御部と、を備えるエネルギー管理システムが提案されている。
【０００４】
スマートメータから電力等使用情報を取得するルートとしては、Ａルート：スマートメータと電力事業者を結ぶネットワーク、Ｂルート：スマートメータと建物内の電子機器を結ぶネットワーク、Ｃルート：第三者（サービス事業者）が需要家にサービスを提供するためのネットワークがあるとされている。
【０００５】
特許文献２では、将来的にＣルートが実現し、多数のサービス事業者が出現した際に、需要家が多数のサービス事業者の中から適切な電力に関連するサービス事業者を発見できることを可能とする電力情報管理サーバおよび電力情報管理方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−３２６３０号公報
【特許文献２】特開２０１４−１７４８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＨＥＭＳの現段階での普及率は１%を大きく下回り、今後の普及速度も予測がつかない部分が多い。ＨＥＭＳを利用せずに、電力使用量等の見える化を実現するデバイスのニーズがあると考えられる。
【０００８】
また、一般家庭の中にはインターネット回線を利用していない家庭もあり、そのような家庭でも利用することができる電力使用量管理装置のニーズがあると考えられる。
また、Ａルートでは使用電力量の直近データを取得することができないため、電力使用量の予測を高精度に行うことができないという課題がある。レンタルまたは買い取りの電力測定センサを用いた電力使用量管理システムも提案されているが、電力測定センサや情報処理のためのサーバなどの機器の設置費用がユーザの負担になっているとの声もある。
【０００９】
そこで、本発明は、ＨＥＭＳ、インターネットおよび電力測定センサの利用を前提としない、電力使用量管理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の電力使用量管理端末は、スマートメータと無線通信を行うための第１無線通信部と、スマートフォン、タブレットおよびパソコンを含む情報機器と無線通信を行うための第２無線通信部と、コネクタ部と、表示部と、操作部と、記憶部と、電源と、制御部とを備え、前記制御部が、前記スマートメータから定期的に取得した３０分毎の電力使用状況データを前記記憶部に３０日分以上記憶する実績データ記憶手段と、前記スマートメータから定期的に取得した電力使用状況データに日単位で予め設定された重み係数を付与し、重みづけされたデータの回帰係数と至近の瞬時データから、任意時点の使用電力量を予測する演算手段と、前記情報機器からの表示要求に応じて前記記憶部から当該要求があった日の電力使用状況データを読み出し、前記情報機器の画面に表示させる指令を送信するリアルタイム値提供手段と、前記情報機器からの特定の時間帯を指定した予測要求に応じて前記記憶部から３０日分以上の電力使用状況データおよび前記重み係数を読み出し、前記重み係数を乗じて統計処理し、当該要求があった日の特定の時間帯の予測使用電力量を算出し、前記情報機器の画面に表示させる指令を送信する予測値提供手段と、を有することを特徴とする。
上記電力使用量管理端末において、前記コネクタ部が、ＵＳＢケーブルを備え、前記電源が、ＵＳＢバスパワーにより構成されることを特徴としてもよい。
上記電力使用量管理端末において、前記予測値提供手段が、少なくとも直近３０日分以上について、前記情報機器から指定された特定の時間帯の直前の時間帯の電力使用状況データｘｉおよび当該特定の時間帯の電力使用状況データｙｉを、前記記憶部から読み出し、近似直線ｙ＝Ａｘ＋Ｂを求め、当該要求があった日の特定の時間帯の予測使用電力量を算出することを特徴としてもよい。
【００１１】
上記電力使用量管理端末において、前記制御部が、前記情報機器からの要求に応じて前記記憶部から当該要求があった時点のスマートメータからの受信強度を読み出し、前記情報機器の画面に表示させる指令を送信する受信強度表示手段と、を有することを特徴としてもよい。
上記電力使用量管理端末において、前記制御部が、予め設定された特定の時間帯の合計使用電力量について、過去３０日分以上の同一時間帯の合計使用電力量の統計処理後のトレンドから、電力使用量が急激に減少した場合や高止まりしたままの場合に、特定のアドレスにメールを送信するとともに情報機器の表示部を明滅、音源を鳴動させてそれのリセットを促し、そのリセット情報がなかったことを条件に当該電力使用者に異常があったとして特定のアドレスに続けてメールを送信する見守り手段と、を有することを特徴としてもよい。
上記電力使用量管理端末において、さらに、温湿度センサを備え、前記制御部が、前記温湿度センサから定期的に取得した温湿度データを前記記憶部に記憶する手段と、前記情報機器からの要求に応じて前記記憶部から当該要求があった日の温湿度データを読み出し、前記情報機器の画面に表示させる指令を送信する手段と、を有することを特徴としてもよい。
【００１２】
上記電力使用量管理端末において、前記重み係数が、曜日属性に応じて設定された重み係数であることを特徴としてもよい。
上記電力使用量管理端末において、前記制御部が、前記情報機器からの要求に応じて、スマートメータから取得した現時点の消費電力を前記情報機器に送信する現消費電力送信手段と、前記情報機器からの要求に応じて、前記記憶部から直近３０分の電力使用状況データを読み出し、当該電力使用状況データにおける使用電力量の３０分平均値を算出し、前記情報機器に送信する平均値送信手段と、前記情報機器からの要求に応じて、前記記憶部から過去３０日分以上の電力使用状況データを読み出し、当該電力使用状況データにおける使用電力量の最低値を算出し、前記情報機器に送信する最低使用電力量送信手段とを有すること、或いは、前記制御部が、前記情報機器からの要求に応じて、スマートメータから取得した現時点の消費電力および前記記憶部から読み出した過去３０日分以上の電力使用状況データを前記情報機器に送信する電力使用状況データ送信手段を有することを特徴としてもよい。
【００１３】
本発明の電力使用量管理端末のプログラムは、上記電力使用量管理端末において、スマートメータと無線通信を行うための第１無線通信部と、スマートフォン、タブレットおよびパソコンを含む情報機器と無線通信を行うための第２無線通信部と、コネクタ部と、表示部と、操作部と、記憶部と、電源と、コンピュータを有する制御部とを備えた電力使用量管理端末において、前記コンピュータを、前記スマートメータから定期的に取得した３０分毎の電力使用状況データを前記記憶部に３０日分以上記憶する実績データ記憶手段、前記スマートメータから定期的に取得した電力使用状況データに日単位で予め設定された重み係数を付与し、重みづけされたデータの回帰係数と至近の瞬時データから、任意時点の使用電力量を予測する演算手段と、前記情報機器からの表示要求に応じて前記記憶部から当該要求があった日の電力使用状況データを読み出し、前記情報機器の画面に表示させる指令を送信するリアルタイム値提供手段、前記情報機器からの特定の時間帯を指定した予測要求に応じて前記記憶部から３０日分以上の電力使用状況データおよび前記重み係数を読み出し、前記重み係数を乗じて統計処理し、当該要求があった日の特定の時間帯の予測使用電力量を算出し、前記情報機器の画面に表示させる指令を送信する予測値提供手段、として機能させることを特徴とする。
【００１４】
本発明の情報機器のプログラムは、前記情報機器を、上記の現消費電力送信手段、平均値送信手段および最低使用電力量送信手段を備える電力使用量管理端末に対し、現時点の消費電力、直近の使用電力量の３０分平均値および過去３０日以上における使用電力量の最低値を前記情報機器に送信するよう要求し、受信するチェック用データ取得手段、チェック用データ取得手段が受信した現時点の消費電力、直近の使用電力量の３０分平均値および過去３０日以上における使用電力量の最低値に基づき電力消費機器の消し忘れの有無を判定する判定手段、前記判定手段の判定結果を前記情報機器の画面に表示させる判定結果表示手段、として機能させることを特徴とする。
【００１５】
本発明の情報機器のプログラムは、前記情報機器を、前記情報機器を、上記の電力使用状況データ送信手段を備える電力使用量管理端末に対し、現時点の消費電力および分以上の電力使用状況データを前記情報機器に送信するよう要求し、受信するチェック用データ取得手段、チェック用データ取得手段が受信した電力使用状況データに基づき直近の使用電力量の３０分平均値を算出する平均値送信手段、チェック用データ取得手段が受信した電力使用状況データに基づき、当該電力使用状況データにおける使用電力量の最低値を算出する最低使用電力量算出手段、現時点の消費電力、直近の使用電力量の３０分平均値および過去３０日以上における使用電力量の最低値に基づき電力消費機器の消し忘れの有無を判定する判定手段、前記判定手段の判定結果を前記情報機器の画面に表示させる判定結果表示手段、として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、スマートメータから取得した直近の電力使用状況データを使用して、電力使用量をリアルタイム表示すると共に、高精度な電力使用量の予測値を提供することが可能となる。
また、本発明では、電力測定センサを用いずに、直接スマートメータから電力使用状況データを取得するため、機器設置コストを削減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第一実施形態例に係る電力使用量管理装置の構成図である。
【図２】電力使用量管理装置により構築された電力使用量管理システムの構成図である。
【図３】モニタ画面のイメージ図である。
【図４】演算プログラムによる演算原理のイメージ図である。
【図５】演算プログラムによる予測値と実績値を示すグラフである。
【図６】演算プログラムによる再予測値と実績値を示すグラフである。
【図７】１７：００〜２１：００の消費電力量の例を示すグラフである。
【図８】重み係数の設定方式の違いに基づく誤差率の違いを示すグラフである。
【図９】お出かけ前チェック画面のイメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の好ましい実施形態例に係る電力使用量管理装置を説明する。
［第一実施形態例］
第一実施形態例の電力使用量管理装置２は、直方体形の樹脂製ケース（例えば１２ｃｍ×７ｃｍ×３ｃｍ）に収納され、ＵＳＢケーブルにより電源供給される小型端末であり、家庭や工場などの需要家の建物内に設置し使用される。
【００１９】
＜構成＞
図１は、第一実施形態例に係る電力使用量管理装置２の構成図である。
第１無線通信部２１は、Ｗｉ−ＳＵＮモジュールを備えて構成され、設置建物のスマートメータ１と９２０ＭＨｚ帯特定小電力無線により双方向通信することを可能とする。
第２無線通信部２２は、Ｗｉ−Ｆｉ無線ＬＡＮモジュール（例えば２．４ＧＨｚまたは５ＧＨｚ）を備えて構成され、設置建物の情報機器６およびＨＥＭＳサーバ7に接続することを可能とする。
コネクタ部２３は、少なくともＵＳＢケーブルを接続するためのコネクタを備えて構成される。
【００２０】
メディアＲＷ部２４は、外部機器とデータをやり取りするためのメディアリードライタで有り、例えばｍｉｃｒｏＳＤカードリーダライタにより構成される。
音声出力部２５は、警告を発報するためのスピーカである。
表示部２６は、電源のＯＮ／ＯＦＦ、無線通信の確立、異常の警告（例えば、電流オーバー、電力オーバー）などを知らせるＬＥＤインジケータである。電力使用量管理装置２の操作は、原則として第２無線通信部２２を介して接続される情報機器６あるいはＨＥＭＳサーバ７から行うため、本実施形態例では液晶パネル等の表示装置は備えていない。液晶パネル等を付加的に設けてもよいが、必須の構成では無い。電力使用量管理装置２の操作は、ＵＳＢケーブルを介して接続された情報機器６から行うことも可能である。
【００２１】
操作部２７は、電源のＯＮ／ＯＦＦ、警報ブザーを停止するためのものであり、少なくともボタン１つを備えて構成される。例えば、１つのボタンを長押しすることにより電源をＯＮ／ＯＦＦし、短押しすることで警報を停止することが開示される。
記憶部２８は、電力使用量予測演算プログラムおよび制御プログラムが格納された記憶装置を備えて構成される。この記憶装置は、例えば不揮発性メモリ、ＨＤＤ、ＳＳＤ（Solid State Drive）またはメディアＲＷ部２４に挿入したｍｉｃｒｏＳＤ等のメディアにより構成される。
【００２２】
温湿度センサ２９は、設置建物の温度と湿度を計測するためのチップである。制御部３１は、温湿度センサ２９から定期的に取得した温湿度データを記憶部２８に記憶する。
電源３０は、ＵＳＢバスパワーにより構成されるので、特別の機器は不要である。電源３０に付加的要素としての二次電池を設けることによりＵＳＢ非接続時も動作可能にしてもよい。
制御部３１は、上記各機器、クロックおよびコンピュータが配置されたマザーボードを備えて構成される。コンピュータは記憶部２８から読み出した電力使用量予測演算プログラムを実行し、電力使用量予測結果などを情報機器６に送信する。電力使用量予測演算プログラムによる演算は、インターネットを介さずに行われるので、個人情報を宅外に出すこと無く、電力使用量の予測を行うことが可能である。
【００２３】
＜設置態様＞
図２は、電力使用量管理装置２により構築された電力使用量管理システムの構成図である。
スマートメータ１は、設置建物の電力網と分電盤３を介して接続されており、計量器と、無線通信端末と、記憶装置とを備えている。計量器は、需要家の電力使用状況データ（電力消費データと発電データを含む）を３０分ごとに記録しており、本実施形態例では４５日分の電力使用状況データが記憶装置に保存されている。記憶装置に保存する電力使用状況データは３０日分以上であれば足りるが、例えば、４０〜６０日分、９０日分、半年分、１年分を蓄積することが開示される。無線通信端末は、９２０ＭＨｚ帯特定小電力無線により電力使用量管理装置２と双方向通信が可能である。
【００２４】
電力使用量管理装置２は、第１無線通信部２１によりスマートメータ１と接続されている。電力使用量管理装置２は、電源がＯＮである際は、スマートメータ１と逐次通信を行い、電力使用状況データを記憶部２８に逐次記憶する。商用電源コンセントに挿入されたＵＳＢ電源アダプタにＵＳＢケーブルを接続したままとすることで、電力使用量管理装置２を連続稼動することが可能である。
【００２５】
電力使用量管理装置２は、第２無線通信部２２により情報機器６あるいはＨＥＭＳサーバ７に接続されている。ＬＡＮ４は、有線または無線により接続された機器により構成されるＩＰネットワーク網である。ＬＡＮ４には、エアコン、洗濯機、冷蔵庫等のネットワークインターフェースを備える家電機器５と、スマートフォン、タブレット、パソコン、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Data Assistance）等の情報機器６とが接続されている。
情報機器６は、図示しない演算装置、情報管理プログラムが格納された記憶装置、表示部、入力部およびネットワークモジュールを備えている。なお、図示とは異なり、家電機器５は０台であってもよいし、情報機器６は複数台であってもよい。
電力使用量管理装置２は、ＵＳＢケーブルを介して情報機器６と情報通信を行うのと共に、電力供給を受けることも可能である。
【００２６】
ＨＥＭＳ７は、設置建物の消費電力および発電電力を管理するシステムであり、消費電力や太陽光パネルによる発電量をリアルタイムで表示したり、いわゆるスマート家電のリモートコントロールや状態監視を行うことも可能である。電力使用量管理装置２は、ＨＥＭＳ７と第２無線通信部２２を介して情報連系することが可能である。ただし、ＨＥＭＳ７は必須の構成要素ではなく、ＨＥＭＳ７が導入されていない建物内でも、電力使用量管理装置２を当然に使用することが可能である。
【００２７】
また、電力使用量管理装置２は、ルータ８を介してあるいは情報機器６の通信機能を利用してインターネット９よりソフトウェア等のアップデートを受けたり、特定のアドレスにメールを配信することが可能である。例えば、当日の一定時間帯（例えば１７時〜２１時）の合計使用電力量について、過去４５日分の同一時間帯の合計使用電力量の統計処理後のトレンドから、電力使用量が急激に減少した場合や高止まりしたままの場合に特定のアドレスにメールを送信するとともに情報機器６の表示部を明滅、音源を鳴動させてそれのリセットを促し、そのリセット情報がなかったことを条件に当該電力使用者に異常があったとして特定のアドレスに続けてメールを送信することで、見守り機能（高齢者安否確認サービス）を実現することも可能である。ここで異常検出時に情報機器６にメール送信指令をプッシュ配信し、メールの送信自体は情報機器６の機能を利用するようにすれば、電力使用量管理装置２自体にメール送信機能を設けることは不要である。
なお、ルータ８は必須の構成要素ではなく、ルータ８が導入されていない建物内でも、電力使用量管理装置２を当然に使用することが可能である。
【００２８】
＜リアルタイムモニタ機能＞
情報機器６は、インストールした専用の情報管理ソフトウェアを介して電力使用量管理装置２にアクセスして電力使用状況データ等の必要な情報を取得し、そのデータを情報機器６の画面にモニタ画面として表示する。モニタ画面に表示される取得情報は、後述する更新ボタンを押下することにより最新の情報に更新されることから、情報機器６によりリアルタイムモニタが実現される。モニタ画面に表示される取得情報には、スマートメータ１からの信号受信強度も含まれるため、受信感度チェッカーの機能も実現できる。情報機器６が例えばスマートフォンである場合、情報管理ソフトウェアはネットワーク経由でダウンロードされるアプリケーションプログラム（アプリ）により実現される。
図３は、情報機器６のモニタ画面のイメージ図である。画面左上の枠内に消費電力と発電電力のリアルタイム値が表示され、画面左下の枠内に消費電力と発電電力の１日の積算値が表示される。画面右上の枠内に温湿度センサ２９により計測された温度と湿度のリアルタイム値と前日の同時刻の計測値が表示され、画面右下の枠内にユーザへのメッセージが表示される。
【００２９】
画面上には更新ボタンがあり、画面下には実績値ボタン、予測ボタン、設定ボタンがある。
更新ボタンをクリックすると、画面表示情報が最新の情報に更新される。
実績値ボタンをクリックすると、電力使用量の実績値のグラフを日次、週次単位で表示することが可能である。予測ボタンをクリックすると、当該日の電力使用量の予測値のグラフを表示することが可能である。設定ボタンをクリックすることにより、警報の発報条件などを設定することが可能である。
【００３０】
＜電力使用量予測演算プログラム＞
電力使用量管理装置２が備える電力使用量予測演算プログラムは、スマートメータ１が記憶する使用電力量情報（例えば３０分毎×４５日分）を統計処理し、至近の瞬時データを用いて、リアルタイムに当該日の使用電力量および省エネ効果を予測する機能を有している。統計処理は、単なる回帰計算ではなく、１年間以上の実績データに基づく重みを考慮した演算式としている。ここで、１年間以上の実績データを用いているのは、夏と冬とでパターンが異なるからである。具体的には、例えば、直近４５日の直前同時刻データｘｉおよび対象時刻データｙｉから近似直線ｙ＝Ａｘ＋Ｂを求めている。ここでＡ、Ｂは、最小二乗法で求めた傾きａ、切片ｂと、切片ｂ＝０として同じく最小二乗法で求めた傾きａ´との加重平均であり、下記式１および式２により算出される。
【００３１】
【数１】
2016093098.tif 000003
【００３２】
【数２】
2016093098.tif 000004
【００３３】
ここでａ、ｂおよびａ´は、下記式３により算出される。
【数３】
2016093098.tif 000005
【００３４】
図４は、演算プログラムによる演算原理のイメージ図である。同図では、１：１０に２３：００〜２３：３０の使用電力量（＜３＞列）を予測する場合を例示している。近似直線を求める回帰計算は、当該日のデータが重みの個数あるものとして取り扱う。すなわち、図４の＜１＞列の１日前から４５日前までのデータをxi、＜２＞列の１日前から４５日前までのデータをｙi、として近似直線y=a12x+b12を求める場合で説明すると、通常の回帰計算では４５個のデータとして算出するのに対し、ここでは、１日前のデータ（５３３９，５３１９）が１００個、２日前のデータ（５３３３，５３９１）が２０個、・・・という具合に「重みの個数」あるものとして、回帰計算を実施する（これを数式で表現したものが、［式３］である）。こうして求めた回帰係数がa12＝０．３２、b12＝３６００、また、切片b＝0として回帰計算した結果がa1＝０．９９であったとすると、０：３０〜１：００の当日実績値５３８９から求めた１：００〜１：３０の予測値は、k＝０．５の場合、０．５×(０．３２＋０．９９)×５３８９＋０．５×３６００＝５３３０となる。
【００３５】
重み係数ｎi およびｋは、１年間以上の実績データを分析して、誤差が最小になるような値を設定する（オフラインシミュレーション）。重み係数ｎi およびｋの値は、インターネットや記録媒体を介して更新することが可能である。重み係数ｎi の設定方法については後述する。
【００３６】
使用電力の予測手法は、例えば次の２つの方式がある。
［ａ方式］
前日までの０：３０〜１：００のデータ（＜１＞）とその３０分後のデータ（＜２＞）との近似直線を求め、＜１＞を代入して１：００〜１：３０の予測値＜２＞を求める（具体的には前述のとおり）。同様にして、a23、b23、a02を求め、＜２＞を代入して１：３０〜２：００の予測値を得る。以下、同様に３０分後のデータを順次算出し、使用電力量予測値＜３＞を得る。
［ｂ方式］
前日までの０：３０〜１：００のデータをxi、２３：００〜２３：３０のデータ（＜３＞列の１日前から４５日前までのデータをｙi、としてa13、b13、a03を求め、＜１＞を代入して＜３＞を得る。
【００３７】
図５は、ａ方式演算プログラムにより、１時間ごとに直前のデータを用いて２４時までの予測値を求めた結果（細線）と実績値（太線）の一例を示すグラフである。
図６は、ａ方式演算プログラムにより、１５：１０時点において、消灯等によって１５時台の使用電力量をさまざまな値に変化させた場合を想定し、その後の予測値の演算結果と実績値の一例を示すグラフである。３つの折れ線グラフ（ａ）〜（ｃ）は、前述のｋをパラメータとした３種類の結果であり、点線が自然体での予測結果、細線が強制的に１５時台の値を変化させた場合の予測結果、太線が実績である。また、右下のグラフ（ｄ）は、１６時台から１７時台への回帰係数を導き出したｘi、ｙiをプロットしたもので、傾きaと切片ｂを変数として最適化した近似直線Ａと原点を通る近似直線Ｂを併記している。図６から、予測値がｋの値によって様相が変わることが見て取れる。これは、右下図のとおり、近似直線Ａの傾きが０に近いことが一因と考えられる。
【００３８】
図７は、見守り機能に使用する候補と考えている１７：００〜２１：００の消費電力量１年分の例を示すグラフである。×が実績値、太線が当該日前日から４５日前までの実績の平均値、細線が平均値−1.5σ（σは標準偏差）、点線が４５日分データを単純統計処理した結果、実線が４５日分データを前述の重みを織り込んで統計処理した結果である。
【００３９】
＜重み係数＞
重み係数ｎiの設定方法として、曜日属性を考慮しない方式と、曜日属性を考慮する方式を開示する。ここで、曜日属性とは、７つの曜日、祝祭日、長期休暇期間などで変化する消費電力量傾向のことをいう。例えば、一般家庭においては祝祭日も消費電力量は激減しないが、会社や工場においては土日、祝祭日、長期休暇の消費電力量は激減し、逆に商業施設では増加することが想定される。需要家毎に異なる曜日属性を蓄積した実績データを分析することにより業種別曜日属性パラメータを作成し、需要家の業種に応じて業種別曜日属性パラメータを適用することにより、使用電力量の予測精度を高めることが可能となる。業種別曜日属性パラメータは、例えば、曜日毎に７組のパラメータを用意してもよいし、平日と休日の２組のパラメータを用意するのでもよい。
【００４０】
［曜日属性を考慮しない方式］
曜日属性を考慮しない方式における重み係数ｎi（要素数ｎ＝４５）の最適化方法の一例を説明する。
（１）  実績データとして予測対象需要家の３６５日＋４５日分の３０分平均ｋＷ値を用意する。
（２）  初期値としてｎ１＝ｎ２＝・・・＝ｎ４５＝１００に設定して、ある１日の例えば２４時間（４８点）の予測値を求める。
（３）  （２）で求めた予測値と実績値との差の絶対値和を当該日の誤差とする。
（４）  （２）〜（３）を３６５日分実行して誤差の総和Σ｜ε｜を求める。
（５）  ｎ１，ｎ２，・・・，ｎ４５を増減させた場合の総和Σ｜ε｜の増減傾向から公知の最小化手法を用い、総和Σ｜ε｜を最小とするｎ１，ｎ２，・・・，ｎ４５を求める。このｎ１，ｎ２，・・・，ｎ４５が曜日属性を考慮しない重み係数ｎiである。
【００４１】
［曜日属性を考慮する方式］
曜日属性を考慮する方式では、上述の（４）以降を下記に置き換えて実施する。
（４）'  目的曜日のみについての１年分（５２日分）の誤差の総和Σ｜ε'｜を求める。
（５）'  ｎ１，ｎ２，・・・，ｎ４５を増減させた場合の総和Σ｜ε'｜の増減傾向から公知の最小化手法を用い、総和Σ｜ε'｜を最小とするｎ１，ｎ２，・・・，ｎ４５を求める。このｎ１，ｎ２，・・・，ｎ４５が当該目的曜日の重み係数ｎiである。
【００４２】
（６）  （４）'〜 （５）'を曜日分実行して曜日属性を考慮した重み係数ｎiを得る。
図８は、一般家庭である５需要家の１年間の実績データに対して、曜日別に重み係数ｎiを設定した場合（曜日属性を考慮する方式）の誤差率を示すグラフである。グラフの縦軸は、曜日区分なしの重み係数ｎiを設定した場合（曜日属性を考慮しない方式）に対する、曜日別に重み係数ｎiを設定した場合の使用電力量の予測値の誤差の比率である。グラフの横軸は、曜日を示している。
図８から分かるように、曜日別に重み係数ｎiを設定した場合の予測値の誤差は、会社や工場などに比べ影響が小さいと想定される一般家庭においてさえも、曜日区分なしの重み係数ｎiを設定した場合に比べ、約１０％低減されることが確認された。
以上のように、曜日属性によって重み係数ｎiを設定することにより、使用電力量の予測値の誤差を低減することができる。
【００４３】
以上に説明した本実施形態例の電力使用量管理装置２は、Ａルートでは取得することできない使用電力量の直近データを利用した演算が可能である。将来的に、電気料金が時間帯毎に設定されるようになった場合には、直近データに基づいて時間帯毎に電力事業者を選択することも可能になることが想定されるところ、Ｂルートで電力使用状況データを取得する電力使用量管理装置２の意義は大きい。
また、市販の電力測定センサを用いる場合と比べ、スマートメータから取得した電力使用状況データを用いるため、提供する情報の精度が高いといえる。
【００４４】
［第二実施形態例］
第二実施形態例に係る電力使用量管理システムのハードウェア構成は、第一実施形態例と同一である。本実施形態例に係る電力使用量管理システムは、情報管理ソフトウェアがお出かけ前チェック機能を備えている点で、第一実施形態例と相違する。
【００４５】
＜消し忘れチェック機能＞
情報機器６にインストールされる情報管理ソフトウェアは、第一実施形態例で説明したリアルタイムモニタ機能に加え、電力消費機器の消し忘れを判定する消し忘れチェック機能を備えている。消し忘れチェック機能は、現時点の消費電力（ｋＷ値）が過去の一定期間および直近の消費電力のデータから算出した閾値Ｌｓｅｔを超えているか否かに基づきエアコン等の電力消費機器の消し忘れを判定する機能である。本実施形態例では、消し忘れチェック機能を、お出かけ前チェック画面として実装しているが、消し忘れチェック機能はお出かけ前に限らず、任意のタイミングで実行することが可能である。
【００４６】
図９は、お出かけ前チェック画面４０のイメージ図である。お出かけ前チェック画面４０では、上方に実行ボタン４１が配置され、実行ボタン４１の直下左側に消費電力表示部４２が配置され、実行ボタン４１の直下右側に判定値表示部４３が配置され、下方に結果表示部４４が配置されている。
【００４７】
ユーザが実行ボタン４１を押すと、情報機器６が電力使用量管理装置２と通信を開始し、電力使用量管理装置２に対して現時点の消費電力（ｋＷ値）を送信するよう要求するのと共に、直近の３０分平均ｋＷ値ＬＡおよび過去３０日における最低ｋＷ値ＬＢを送信するよう要求する。電力使用量管理装置２の制御プログラムは、スマートメータ１から現時点の消費電力（ｋＷ値）を取得する手段と、直近の３０分平均ｋＷ値ＬＡおよび過去３０日における最低ｋＷ値ＬＢを算出する手段とを備えている。
なお、本実施形態例とは異なり、情報機器６の情報管理ソフトウェアに平均ｋＷ値ＬＡおよび最低ｋＷ値ＬＢの一方または両方を算出する手段を設け、電力使用量管理装置２からは平均ｋＷ値ＬＡおよび／または最低ｋＷ値ＬＢの算出に必要な電力使用状況データを情報機器６に送信する仕様としてもよい。
【００４８】
情報管理ソフトウェアが現時点の消費電力（ｋＷ値）、直近の３０分平均ｋＷ値ＬＡおよび過去３０日の最低ｋＷ値ＬＢを取得すると、後述の式４により閾値Ｌｓｅｔを算出し、現時点の消費電力が閾値Ｌｓｅｔを超えているか否かを判定する。現時点の消費電力が閾値Ｌｓｅｔを超えている場合は消し忘れ有りと判定し、表示部４４に注意喚起を促すメッセージを表示させる（図９参照）。現時点の消費電力が閾値Ｌｓｅｔを超えていない場合は消し忘れ無しと判定し、表示部４４に例えば「チェックＯＫ  気をつけていってらっしゃいませ」との表示がなされる。
【００４９】
閾値Ｌｓｅｔを用いた消し忘れの判定アルゴリズムについて説明する。閾値Ｌｓｅｔの演算は、具体的には、直近の３０分平均ｋＷ値ＬＡおよび過去３０日の最低ｋＷ値ＬＢを用いて、下記の式４により線形和として算出される。
【数４】
2016093098.tif 000006
【００５０】
ここで、αおよびβは０以上の実数である重み付け係数である。αが１以下で大きいほど、閾値Ｌｓｅｔは過去３０日の最低ｋＷ値ＬＢの影響を大きく受け、プログラムは過去の不在時の消費電力を基準とする判定を行うことになる。βが大きいほど、閾値Ｌｓｅｔは直近の３０分平均ｋＷ値ＬＡの影響を大きく受け、プログラムは直近の消費電力の平均を基準とする判定を行うことになる。αが１より大きい場合には、β＝０であるので、閾値Ｌｓｅｔは過去３０日の最低ｋＷ値ＬＢのみを使って算出され、プログラムは過去の不在時の消費電力を元にした判定を行うことになる。
【００５１】
αを変えることで、判定の許容範囲を調節することができる。すなわち、αが１以下では、αが小さいほど、閾値Ｌｓｅｔは直近の直近の３０分平均ｋＷ値ＬＡに近づくので、現時点の消費電力が少しでも減少していれば閾値Ｌｓｅｔを割り込むことになり、電力消費機器の消し忘れありと判定し難くなる（許容範囲が「高」の状態）。同様に、αが１より大きい場合には、αが大きいほど、閾値Ｌｓｅｔは大きくなるので、電力消費機器の消し忘れありと判定し難くなる（許容範囲が「高」の状態）。そして、α＝１では、閾値Ｌｓｅｔは過去３０日の最低ｋＷ値ＬＢと等しくなるので閾値Ｌｓｅｔは最小となり、最も電力消費機器の消し忘れありと判定し易くなる（許容範囲が「低」の状態）。
【００５２】
上述の考え方からすれば、α，βを所定の値にプリセットした複数組（好ましくは３〜５組）を準備しておき、プログラム中の設定項目でユーザが選択可能とすることで、ユーザが簡便に許容範囲の高低（判定の厳格さ）を調節可能とすることが好ましいといえる。例えば、初期状態では許容範囲を「中」（α＝０．５，β＝０．５）に設定しておき、何度実行しても消し忘れありと判定される場合には許容範囲「高」（α＝１．２，β＝０）に設定し、何度実行しても消し忘れなしと判定される場合には許容範囲「低」（α＝０．９，β＝０．１）に設定することが開示される。
【００５３】
以上に説明した消し忘れチェック機能によれば、スマートメータ１から取得した現時点の消費電力（ｋＷ値）と電力使用量管理装置２が記憶する過去の消費電力データを用いて高精度に電力消費機器の消し忘れの有無を判定することができる。また、直近の消費電力データと過去の消費電力データの重み付けを変更することで、判定の許容範囲を調節することで、より高精度な判定が実現できる。
【００５４】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態の記載に限定されるものではない。上記実施形態には様々な変更・改良を加えることが可能であり、そのような変更または改良を加えた形態のものも本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５５】
１  スマートメータ
２  電力使用量管理装置
３  分電盤
４  ＬＡＮ
５  家電機器
６  情報機器
７  ＨＥＭＳサーバ
８  ルータ
９  インターネット
２１  第１無線通信部
２２  第２無線通信部
２３  コネクタ部
２４  メディアＲＷ部
２５  音声出力部
２６  表示部
２７  操作部
２８  記憶部
２９  温湿度センサ
３０  電源
３１  制御部
４０  お出かけ前チェック画面
４１  実行ボタン
４２  消費電力表示部
４３  判定値表示部
４４  結果表示部
【図１】
2016093098.tif 000007
【図２】
2016093098.tif 000008
【図３】
2016093098.tif 000009
【図４】
2016093098.tif 000010
【図５】
2016093098.tif 000011
【図６】
2016093098.tif 000012
【図７】
2016093098.tif 000013
【図８】
2016093098.tif 000014
【図９】
2016093098.tif 000015