JP6251944B2 - 監視装置、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、電気機器の消し忘れを監視する監視装置、およびコンピュータをこの監視装置として機能させるプログラムに関する。

従来、外出モードの設定状態で、電源使用が検知されていると、消し忘れと判定する技術が提案されている（たとえば、日本国特許出願公開番号２０１０−４９４５５を参照（以下、文献１と称する））。また、外出時における想定外の電力消費を防止するために、ユーザが登録した基準電力値と使用電力値とを比較することで、電力の異常使用の有無を検出する技術が提案されている（たとえば、日本国特許出願公開番号２００７−１３２８０４を参照（以下、文献２と称する））。

上記文献１に記載された技術は、外出モードに設定している状態で電源使用が検知された場合に消し忘れと判定するから、実際には、外出していない場合でも消し忘れと判定される可能性がある。

一方、上記文献２に記載された技術は、チェックボタンが押されたときに、基準電力値と使用電力値とを比較している。すなわち、上記文献２に記載された技術は、使用電力値が基準電力値以下であることが予想される場合に、チェックボタンを押し、このときに使用電力値が基準電力値を超えていると異常使用（つまり、想定外の電力消費が有る）と判断される。

結局、上記文献１、２に記載された技術では、消し忘れの判定を行うタイミングを利用者が指示することが必要になっている。

本発明の目的は、電気機器の消し忘れを判定するタイミングを利用者が指示する必要のない監視装置を提供することにある。さらに、本発明の目的は、コンピュータをこの監視装置として機能させるプログラムを提供することにある。

本発明の一の形態に係る監視装置は、監視対象である機器の消費電力値に関する時間変化の情報を取得するように構成される第１の取得部と、前記機器が使用される空間における人の存否に関する情報を取得するように構成される第２の取得部と、前記消費電力値に関する時間変化の情報から前記機器の使用状態および前記機器の使用時間を抽出し、前記機器の使用状態および前記機器の使用時間を用いて前記機器が消し忘れの候補状態にあるか否かを判定し、前記機器が前記候補状態にあると判定されており、かつ前記第２の取得部が人の不在を示す情報を取得している場合に、判定結果を出力するように構成される判定部と、前記判定部の判定結果に基づく出力情報を所定の提示装置に提示させるように構成される提示制御部とを備えることを特徴とする。

本発明の一の形態に係るプログラムは、コンピュータを、上述した監視装置として機能させるものである。または、当該形態は、プログラムに限らず、当該プログラムを記憶し、コンピュータで読み取り可能な記録媒体であってもよい。

上記形態に係る構成によれば、第２の取得部が人の不在を示す情報を取得している場合に、判定部が判定結果を出力するから、電気機器の消し忘れを判定するタイミングを利用者が指示する必要がないという利点がある。また、上記形態に係る構成によれば、消費電力値の時間変化の情報から機器の使用状態および機器の使用時間を抽出し、機器の使用状態と機器の使用時間とを用いて機器が消し忘れの候補状態にあるか否かを判定するから、単に電源の使用だけで判定する場合よりも、判定精度が向上する。

図面は本教示に従って一又は複数の実施例を示すが、限定するものではなく例に過ぎない。図面において、同様の符号は同じか類似の要素を指す。
実施形態を示すブロック図である。 実施形態を用いたシステムの構成図である。 実施形態において提示装置の画面への表示例を示す図である。 実施形態において提示装置の画面への表示例を示す図である。 実施形態において提示装置の画面への表示例を示す図である。

以下に説明する監視装置１０は、図１に示す構成を備える。監視装置１０は、さまざまな装置に実装することが可能である。以下に説明する実施形態では、図２に示すように、住宅３０において使用される複数の機器２０（図２では１つのみ図示）を監視の対象とし、監視装置１０が住宅３０に設置されたＨＥＭＳコントローラ（HEMS:Home Energy Management System）２１と通信する構成例を想定する。すなわち、図示する構成例において、監視装置１０は、ＨＥＭＳコントローラ２１と通信するコンピュータサーバ１０１と、端末装置２２と通信するコンピュータサーバ１０２とにより実現されている。

なお、住宅３０は、戸建て住宅に限らず、集合住宅でもよい。また、機器２０は住宅３０での使用に限らず、事務所ビル、店舗ビルなどにおいて使用する場合も本実施形態の技術を採用することが可能である。

監視装置１０は、コンピュータを主なハードウェア要素として構成され、このコンピュータを、以下に説明する監視装置１０として機能させるプログラムを実行することによって構成されている。プログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体を用いて提供されることが望ましい。なお、ＨＥＭＳコントローラ２１もプログラムを実行することにより動作するプロセッサを備える。

以下、ＨＥＭＳコントローラ２１を、単にコントローラと呼び、コンピュータサーバ１０１、１０２をサーバと呼ぶ。端末装置２２は、スマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータのように、通信が可能であって、情報を提示する機能と、サーバ１０１、１０２に対して指示する機能とを有していればよい。

コントローラ２１は、計測装置３１が計測した消費電力値を取得し、取得した消費電力値をサーバ１０１に送信する機能を有している。計測装置３１は、住宅３０に設置された分電盤３２で分岐された分岐回路ごとに通過する電力を計測する。住宅３０において使用される機器２０には、分電盤３２で分岐された分岐回路から給電される。

計測装置３１は、クランプ式の電流トランス、ロゴスキーコイルなどから選択される電流センサを備え、電流センサが検出した電流値と分岐回路における線間の電圧値とを用いて分岐回路ごとに電力値を算出する。算出する電力値は、実際には単位時間当たりの電力量の平均値が用いられる。単位時間は、１秒〜１０分の範囲で選択され、望ましくは、３０秒、１分のいずれかが選択される。

図示例において、コントローラ２１とサーバ１０１とはインターネットのような電気通信回線ＮＴ１を通して通信する。電気通信回線ＮＴ１がインターネットである場合、ＶＰＮ（Virtual Private Network）などの技術を採用して通信内容を保護し、さらに、コントローラ２１は、ファイヤウォールを備えたルータ２３を通して電気通信回線ＮＴ１に接続する必要がある。一方、端末装置２２は、移動体通信網あるいはインターネットのような電気通信回線ＮＴ２を通してサーバ１０２と通信する。電気通信回線ＮＴ２は、電気通信回線ＮＴ１と兼用されていてもよい。

サーバ１０１とサーバ１０２とは、電気通信回線ＮＴ１、ＮＴ２とは別の通信路を通して通信することが望ましい。また、サーバ１０１とサーバ１０２とは、同じハードウェアを共用して構成されていてもよい。サーバ１０２は、主として、監視装置１０の出力情報を生成し、端末装置２２に提示する機能を担っている。一方、サーバ１０１は、主としてコントローラ２１から取得した情報を用いることによって、消し忘れを検出する機能を担っている。

ここに、サーバ１０１は、コントローラ２１から取得した情報の時間変化を分析するから、コントローラ２１から送信される情報を一時的に格納するサーバ１０３が、コントローラ２１とサーバ１０１との間に設けられていてもよい。また、本実施形態のコントローラ２１は、住宅３０における部屋ごとに人の存否を監視する人感センサ２４から情報を取得する。

人感センサ２４は、焦電型赤外線センサを用いて人体から放射される赤外線を検知する構成が採用される。ただし、焦電型赤外線センサよりも精度よく人の存否を検出する必要があれば、人感センサ２４としてテレビカメラで撮像した画像のコンピュータ画像処理によって人の存否を検出する構成を採用してもよい。

サーバ１０１、１０２により構成される監視装置１０は、図１に示すように、コントローラ２１から消費電力値に関する情報を取得する第１の取得部１１と、人感センサ２４が検出した人の存否に関する情報を取得する第２の取得部１２とを備える。第１の取得部１１は、コントローラ２１の管理下であるすべての機器２０を対象とするのではなく、監視対象として選択された機器２０について消費電力値に関する情報を取得する。

監視対象として選択される機器２０は、通常、人が操作する機器２０であればよい。たとえば、空調装置、ＩＨクッキングヒータ、照明器具、暖房用機器（電気床暖房装置、電気ストーブ、電気あんか、電気こたつ、電気毛布など）などの機器２０が、監視対象として選択可能である。一方、冷蔵庫、貯湯式の給湯器などのように、通常は人が操作することのない機器２０は、監視対象から除外されることが望ましい。

上述のように、機器２０の消費電力値は単位時間ごとに得られるから、第１の取得部１１は、消費電力値と消費電力値が計測された日時とを対応させた電力情報をコントローラ２１から取得する。すなわち、第１の取得部１１は、監視対象である機器２０の消費電力値に関する時間変化の情報を取得する。また、第２の取得部１２は、監視対象として選択された機器２０が使用される空間（つまり、電力を消費しているときに機器２０が配置されている空間）における人の存否に関する情報をコントローラ２１から取得する。

監視装置１０は、第１の取得部１１が取得した消費電力値に関する時間変化の情報と、第２の取得部１２が取得した人の存否に関する情報とを用いて、消し忘れに関する判定結果を出力する判定部１３を備える。判定部１３は、機器２０の使用状態および機器２０の使用時間に基づいて機器２０が消し忘れの候補状態にあるか否かを判定する。また、判定部１３は、機器２０が候補状態にあると判定されている期間に、第２の取得部１２が取得した情報が人の不在を示す場合に、判定結果を出力する。

機器２０の使用状態および機器２０の使用時間は、機器２０の消費電力値に関する時間変化の情報から抽出される。機器２０が非動作である期間に比べて、機器２０が動作している期間には消費電力値が増加する。このことを利用して、判定部１３は、消費電力値に適宜の閾値を設定し、消費電力値が閾値を超える状態を機器２０が動作している状態とみなし、機器２０が動作している状態が継続する時間を機器２０の使用時間とみなす。以下では、消費電力値に対して設定される閾値を電力判定値という。

消費電力値に対する閾値としての電力判定値は、非動作である期間に電力を消費しない機器２０に対しては、機器２０が動作している期間の消費電力値の最小値より小さく０より大きい値に定められる。また、非動作である期間であっても待機電力として電力を消費する機器２０に対しては、機器２０が動作している期間の消費電力値の最小値よりも小さく待機電力の値より大きい値に電力判定値が定められる。

電力判定値が適切に設定されていれば、判定部１３は、消費電力値の時間変化に基づいて、機器２０が動作している期間か非動作である期間かを判別することが可能になる。また、判定部１３は、消費電力値の時間変化に基づいて、機器２０の動作が開始した日時と機器２０の動作が停止するまでの使用時間を抽出することが可能になる。なお、上述のように、消費電力値には計測された日時が対応している。

したがって、判定部１３は、消費電力値が電力判定値を超えた日時を機器２０が動作を開始した日時として求め、その後、消費電力値が電力判定値以下になった日時を機器２０が動作を停止した日時として求める。判定部１３は、機器２０が動作を開始した日時から機器２０が動作を停止した日時までの時間を、機器２０の使用時間として求める。

ところで、機器２０の消し忘れという状態は、機器２０が動作しており、かつ動作していることに利用者が気付かない状態である。一方、機器２０が動作していることを利用者が知っていれば、機器２０が長時間に亘って継続して使用されていたとしても、必ずしも機器２０の消し忘れとは言えない。本実施形態の判定部１３は、機器２０が使用される空間において人が不在であるときに、機器２０が継続して動作していることを条件として、消し忘れと判断する。

そのため、判定部１３は、消費電力値の時間変化の情報から抽出される機器２０の使用状態および使用時間を用いて機器２０が消し忘れの候補状態にあるか否かを判定する。候補状態は、機器２０に関して消し忘れの候補となる状態であって、通常は、機器２０が動作中と判定される期間が継続して動作している時間が長ければ、消し忘れの候補状態になる。ここでは、判定部１３は、消費電力値が電力判定値を超えている状態のときに機器２０が動作している状態にあると判定するだけではなく、消費電力値が電力判定値を超えている状態の継続時間が、所定の期間判定値を超えている状態のときに機器２０が候補状態にあると判定する。候補状態を判定するために用いられる電力判定値および期間判定値は、機器２０に応じて設定される。

以上説明したように、判定部１３は、消費電力値が電力判定値を超えている状態の継続期間が、所定の期間判定値を超えている状態のときに機器２０が候補状態にあると判定するように構成されることが望ましい。この構成によれば、消費電力値の時間変化に関する情報に対して電力判定値と期間判定値とが適切に設定されていれば、判定部１３は候補状態を簡単に判定することが可能である。

なお、機器２０の種類によっては、継続して使用されている状態において、消費電力値が大きく変動する場合がある。たとえば、アイロン、オーブントースタのような機器２０は、所定の温度に達するまでは消費電力値が急速に増加し、その後、消費電力値が増減を繰り返す場合がある。このような機器２０では、機器２０が動作している期間に、消費電力値が電力判定値を超える状態と、消費電力値が電力判定値以下になる状態とを繰り返す場合がある。したがって、判定部１３は、この種の機器２０については、消費電力値が増減を繰り返している期間を継続して使用されている状態と判断しなければならない。たとえば、判定部１３は、消費電力値が電力判定値を超えている状態から電力判定値以下になった場合に、判定を保留し、所定の判定時間が経過した後に、消費電力値が電力判定値を超えていなければ、機器２０の動作が停止したと判定すればよい。

電力判定値および期間判定値は、機器２０ごとに設定され、判定部１３に設けられた記憶部１３１に記憶される。電力判定値および期間判定値は、監視装置１０の製造の段階で予め機器２０の種類ごとに概ね設定されていてもよい。ただし、電力判定値および期間判定値をより適切に設定するには、監視装置１０の管理者が、該当する機器２０について過去の消費電力値の履歴を分析した上で詳細に設定することが望ましい。なお、電力判定値および期間判定値は、各機器２０に応じて定められる。また、機器２０によっては、電力判定値、期間判定値は、季節によって変動し、また平日か休日かに応じて変動する場合もある。

判定部１３は、消費電力値の時間変化の情報に基づいて候補状態にある機器２０を抽出する処理を行う機器判定部１３２と、第２の取得部１２が取得した人の存否に関する情報に基づいて人が存在する期間と人が不在である期間とに分ける人判定部１３３とを備える。記憶部１３１と機器判定部１３２と人判定部１３３とは、判定部１３を機能別のモジュールに分割した構成であって、これらのモジュールは、ハードウェア要素と一対一に対応している必要はない。

第１の取得部１１と第２の取得部１２と判定部１３とはサーバ１０１により構成され、判定部１３が出力する判定結果は、サーバ１０２に引き渡される。サーバ１０２は、判定部１３の判定結果を用いて出力情報を生成し、この出力情報を提示装置としての端末装置２２に提示させる提示制御部１４を構成する。提示制御部１４が生成した出力情報は、あらかじめ通知先として登録された端末装置２２に、プッシュ方式で通知される。

判定部１３の判定結果を受けて提示制御部１４が生成する出力情報は、たとえば、図３〜図５に例示する画面を構成する。図示例は、端末装置２２がスマートフォンあるいはタブレット端末であって、ディスプレイの画面に透明なタッチパネルを重ねた操作表示装置を備える構成を想定している。

図３に示す画面上の出力情報は、該当する機器２０を特定する情報と、該当する機器２０が使用される空間を特定する情報とを含んでいる。また、図４に示す画面上の出力情報は、該当する機器２０を特定する情報と、該当する機器２０が使用される空間を特定する情報と、該当する機器２０の使用が開始された時刻と、該当する機器２０の使用が継続している時間とを含んでいる。さらに、図４に示す画面上の出力情報は、連絡先に関する情報および連絡方法に関する情報を含んでいる。

図３に示す画面上に表示されるフィールドは、通知内容を表示する内容フィールドＦ１１と、通知内容の確認を行ったことをサーバ１０２に返送するための釦フィールドＢ１１と、通知内容をさらに詳細に確認するために操作される釦フィールドＢ１２とを備える。図４に示す画面は、図３の釦フィールドＢ１２がタッチ操作された後に表示される画面の例であって、通知内容として時間に関する情報が加えられている。この画面上に表示されるフィールドは、通知内容を表示する内容フィールドＦ２１と、通知内容に応答して連絡する場合の連絡先と連絡方法とを対応させた釦フィールドＢ２１、Ｂ２２とを備える。

この画面には、使用量のグラフを提示させるための釦フィールドＢ２３も付加されている。釦フィールドＢ２３がタッチ操作されると、図５のように、該当する機器２０が、１日程度の所定期間における一定時間（たとえば、１時間）ごとに消費した電力量を棒グラフで示すフィールドＦ３１が画面上に表示される。図５に示す画面には、機器２０の消費電力値が立ち上がってからの時間変化が示されるから、利用者が機器２０の消し忘れか否かを判断する目安になる。

以上説明したように、本実施形態の監視装置１０は、第１の取得部１１と第２の取得部１２と判定部１３と提示制御部１４とを備える。第１の取得部１１は、監視対象である機器２０の消費電力値に関する時間変化の情報を取得するように構成される。また、第２の取得部１２は、機器２０が使用される空間における人の存否に関する情報を取得するように構成される。判定部１３は、消費電力値に関する時間変化の情報から機器２０の使用状態および機器２０の使用時間を抽出し、機器２０の使用状態および機器２０の使用時間を用いて機器２０が消し忘れの候補状態にあるか否かを判定するように構成される。また、判定部１３は、機器２０が候補状態にあると判定されており、かつ第２の取得部１２が人の不在を示す情報を取得している場合に、判定結果を出力するように構成される。提示制御部１４は、判定部１３の判定結果に基づく出力情報を所定の提示装置（端末装置２２）に提示させるように構成される。

この構成によれば、判定部１３は、機器２０の消費電力値に関する時間変化の情報から機器２０の使用状態および使用時間を抽出し、機器２０の使用状態および使用時間を用いて機器２０が消し忘れの候補状態にあるか否かを判定する。さらに、判定部１３は、機器２０が候補状態にあると判定されており、かつ人の不在を示す情報を取得している場合に、判定結果を出力する。したがって、機器２０が使用される空間において利用者が不在であって、機器２０が動作している候補状態であることに利用者が気付いていない可能性がある場合に出力情報を提示して利用者に気付かせることが可能になる。

上記監視装置１０において、判定部１３は、消費電力値が電力判定値を超えている状態の継続期間が、所定の期間判定値を超えている状態のときに機器２０が候補状態にあると判定するように構成されることが好ましい。

上記監視装置１０において、出力情報は、機器２０を特定する情報と、機器２０が使用される空間を特定する情報とを含むことが好ましい。

上記監視装置１０において、出力情報は、機器２０の使用が開始された時刻と、機器２０の使用が継続している時間とをさらに含むことが好ましい。

上記監視装置１０において、出力情報は、連絡先に関する情報および連絡方法に関する情報を含むことが好ましい。

本実施形態のプログラムは、コンピュータを、上述した監視装置１０として機能させるものである。

機器２０の消し忘れの判定は、上述した例のように、機器２０が使用される空間として住宅３０における部屋を単位とするほか、住宅３０の全体であってもよい。また、機器２０の動作についてスケジュールが設定されている場合、判定部１３は、スケジュールでは機器２０が動作を停止している期間において、機器２０が候補状態にあるか否かを判定する構成であってもよい。

上述した構成例では、計測装置３１が分電盤３２で分岐された分岐回路ごとに消費電力値を計測している。そのため、機器２０が分岐回路に一対一に接続されていなければ、第１の取得部１１が取得する消費電力値は複数の機器２０の消費電力値の合成になる可能性がある。言い換えると、第１の取得部１１が取得した消費電力値から監視対象の機器２０に関する消費電力値を分離できない場合がある。

そのため、監視装置１０は、消費電力値の時間変化から機器２０の特徴量を抽出することにより、分岐回路の消費電力値から機器２０ごとの消費電力値を抽出する構成を備えていてもよい。また、コントローラ２１は機器２０と通信可能であるから、コントローラ２１が把握している機器２０の識別情報を消費電力値と結合すれば、機器２０ごとの消費電力値を抽出することが可能である。

機器２０が接続されたレセプタクルに消費電力値を計測する構成が設けられている場合には、コントローラ２１は、レセプタクルから消費電力値を取得してもよい。また、機器２０の消費電力を計測する機能が機器２０に設けられていれば、コントローラ２１は、機器２０から消費電力値を取得してもよい。

なお、上述した実施形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることはもちろんのことである。

たとえば、上述した構成例では、提示装置としての端末装置２２に出力情報を表示する例を示したが、出力情報を端末装置２２に音声で提示する構成を採用すれば、聴覚障害者であっても利用可能になる。また、上述した構成例において、監視装置１０はサーバ１０１、１０２において実現されているが、コントローラ２１を構成するプロセッサの処理能力が高ければ監視装置１０をコントローラ２１において実現することも可能である。

Claims (5)

1. 監視対象である機器の消費電力値に関する時間変化の情報を取得するように構成される第１の取得部と、
   前記機器が使用される空間における人の存否に関する情報を取得するように構成される第２の取得部と、
   前記消費電力値に関する時間変化の情報から前記機器の使用状態および前記機器の使用時間を抽出し、前記機器の使用状態および前記機器の使用時間を用いて前記機器が消し忘れの候補状態にあるか否かを判定し、前記機器が前記候補状態にあると判定されており、かつ前記第２の取得部が人の不在を示す情報を取得している場合に、判定結果を出力するように構成される判定部と、
   前記判定部の判定結果に基づく出力情報を所定の提示装置に提示させるように構成される提示制御部とを備え、
   前記判定部は、
   前記消費電力値が電力判定値を超えている状態の継続期間が、所定の期間判定値を超えている状態のときに前記機器が前記候補状態にあると判定するように構成される
   ことを特徴とする監視装置。
2. 前記出力情報は、
   前記機器を特定する情報と、前記機器が使用される空間を特定する情報とを含む
   請求項１記載の監視装置。
3. 前記出力情報は、
   前記機器の使用が開始された時刻と、前記機器の使用が継続している時間とをさらに含む
   請求項３記載の監視装置。
4. 前記出力情報は、連絡先に関する情報および連絡方法に関する情報を含む
   請求項１及び３〜４のいずれか１項に記載の監視装置。
5. コンピュータを、請求項１及び３〜５のいずれか１項に記載の監視装置として機能させるプログラム。

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