本发明涉及一种功率管理系统和功率管理方法。
背景技术：
近来，在普通家庭中存在普遍的节能的需求。例如，如日本专利申请公开no.2011-55623中所公开，通过根据由感应加热(ih)优先级管理单元管理的优先级按照特定于加热打开或运行模式的优先级的升序控制输出功率，甚至在普通家庭内的功率不足时也能够顺利地执行烹饪。
技术实现要素：
然而，例如，在家庭中使用各种家用电器。在上述现有技术中，未尝试容易地使单个家用电器中的功率消耗可见的过程，并且难以提供关于与单个家用电器的运行状态对应的能量消耗的信息。
需要使用简单的结构为用户提供关于与各种机器的运行对应的功率消耗的信息。
根据本发明的实施例，提供了一种功率管理系统，包括：检测设备，构造为检测与机器的运行相关联地产生的电磁波；和接收设备，包括构造为基于电磁波的功率谱确定机器的类型的机器确定单元、构造为基于电磁波的功率谱确定机器的运行的运行确定单元和构造为基于机器的类型和运行估计机器的功率消耗的功率估计单元。
另外，接收设备可包括构造为显示所估计的功率消耗的显示单元。
另外，接收设备可通过无线或有线通信从检测设备获取关于电磁波的信息。
另外，与机器的运行相关联地产生的电磁波可以是由机器的电子电路产生的电磁波。
另外，与机器的运行相关联地产生的电磁波可以是由操作机器的遥控器产生的电磁波。
另外，接收设备可包括构造为分析电磁波的谱的检测单元。
另外，机器确定单元可分析电磁波的谱。
另外，根据本发明的实施例，提供了一种功率管理方法，包括：检测与机器的运行相关联地产生的电磁波；基于电磁波的功率谱确定机器的类型；基于电磁波的功率谱确定机器的运行；以及基于机器的类型和运行估计机器的功率消耗。
根据上述本发明的实施例，可以使用简单的结构为用户提供关于与各种机器的运行对应的功率消耗的信息。
附图说明
图1是表示根据本发明第一实施例的系统的示意性结构的示意性示图；
图2是表示接收设备的结构例子的示意性示图；
图3是表示在射频(rf)检测单元中检测到的电磁波的功率谱的例子的特性图；
图4是表示第一实施例的系统中的处理过程的流程图；
图5是表示接收设备的显示单元中的显示的例子的示意性示图；
图6是表示根据第二实施例的系统的示意性结构的示意性示图；
图7是表示根据第三实施例的系统的示意性结构的示意性示图；和
图8是表示第三实施例中的处理设备的处理过程的流程图。
具体实施方式
以下，将参照附图详细描述本发明的优选实施例。需要注意的是，在本说明书和附图中，具有基本上相同的功能和结构的元素由相同的标号表示，并且省略这些结构元素的重复的解释。
将按照以下的次序进行描述。
1.第一实施例
1.1.根据第一实施例的系统的示意性结构
1.2.接收设备的结构例子
1.3.电磁波的功率谱的例子
1.4.第一实施例的系统中的处理过程
1.5.接收设备的显示单元中的显示的例子
2.第二实施例
2.1.根据第二实施例的系统的示意性结构
3.第三实施例
3.1.根据第三实施例的系统的示意性结构
3.2.第三实施例中的处理设备的处理过程
<1.第一实施例>
[1.1.根据第一实施例的系统的示意性结构]
首先，将参照图1描述根据本发明第一实施例的系统的示意性结构。在这个实施例中，检测由于家用电器的电子电路的运行而产生的独特电磁噪声(噪声：以下，称为独特信号)。如图1中所示，这个实施例的系统包括：家用电器100、检测设备200和接收设备300。检测设备200安装在家用电器100的背面。检测设备200检测家用电器100的电磁波，并把关于电磁波的信息发送给接收设备300。接收设备300基于关于接收的电磁波的信息辨别家用电器100的类型、运行模式等，并为用户提供关于家用电器100的运行的信息，具体地讲，关于功率消耗的信息。
如图1中所示，检测设备200包括：环形天线202、检测单元204和无线发送单元206。环形天线202接收由家用电器100产生的电磁波的信号(独特信号)，并把所接收的信号发送给检测单元204。由检测单元204检测电磁波，并且执行预定谱分析。根据无线发送单元206的无线发送，分析数据(功率谱)被发送给接收设备300。
从家用电器产生的独特信号的谱根据家用电器和运行模式而不同。例如，空调器通常根据压缩机的运行而产生低频分量的谱，并且当运行模式改变为大风量等时，谱也改变。另一方面，电视接收器等通常通过处理视频信号而产生高频分量的谱。因此，可基于独特信号的谱确定家用电器100的型号和模式。如上所述，通过检测从家用电器100产生的独特信号并执行谱分析，可辨别家用电器100的类型和家用电器100的运行模式。
[1.2.接收设备的结构例子]
图2是表示接收设备300的结构例子的示意性示图。接收设备300包括：接收天线301、rf(电磁波)检测单元302、rf辨别单元(机器确定单元)304、运行确定单元306、功率估计单元308、数据处理单元310、显示单元312和存储单元314。rf检测单元302经接收天线301获取从检测设备200发送的关于电磁波的信息。这里，虽然获取从检测设备200发送的功率谱，但可在接收设备300侧执行谱分析。在这种情况下，rf辨别单元304能够执行谱分析。rf辨别单元304基于电磁波的功率谱辨别电磁波，并辨别家用电器100的型号。运行确定单元306基于电磁波的功率谱确定家用电器100的运行模式。功率估计单元308基于家用电器100的型号和运行模式估计家用电器100的功率消耗。数据处理单元310处理所估计的功率消耗的数据，并执行预定统计处理，诸如每次的求平均数处理。显示单元312显示由数据处理单元310处理过的数据。
图2中表示的结构元素能够由电路(硬件)或中央处理设备(诸如，中央处理单元(cpu))和用于使电路(硬件)或中央处理设备工作的程序(软件)构造。在这种情况下，程序能够存储在存储器(诸如，布置在接收设备300中的存储单元314)或从外面连接的外部存储介质中，以及经网络(诸如，互联网)下载。
[1.3.电磁波的功率谱的例子]
图3是表示在rf检测单元302中检测到的电磁波的功率谱的例子的特性图。在图3中，表示了同一家用电器100的运行模式1和运行模式2的功率谱。电磁波的功率谱根据家用电器100的型号而不同。因此，可基于功率谱特性确定家用电器100的型号。另外，如图3中所示，甚至在同一家用电器100中，电磁波的功率谱也根据运行模式而不同。因此，可基于功率谱特性确定家用电器100的运行模式。如上所述，可基于电磁波的功率谱辨别家用电器100的型号和运行模式。
因此，接收设备300的存储单元314预先存储家用电器100的每个型号的功率谱和每个型号的每个运行模式的功率谱。rf辨别单元304通过比较由rf检测单元302检测到的功率谱与存储在存储单元314中的功率谱，确定家用电器100的型号。另外，运行确定单元306通过比较由rf检测单元302检测到的功率谱与存储在存储单元314中的功率谱，确定家用电器100的运行模式。
[1.4.第一实施例的系统中的处理过程]
接下来，将基于图4描述这个实施例的系统中的处理过程。首先，在步骤s10中，确定是否已到达预定时间间隔(例如，5分钟的间隔)。当已到达所述预定时间间隔时，流程前进至步骤s12。另一方面，当未到达所述预定时间间隔时，流程前进至步骤s22。在步骤s12中，rf检测单元302检测功率谱。
在下一步骤s14中，执行关于检测到的功率谱的模式识别处理。作为模式识别技术，能够使用诸如支持向量机(svm)或神经网络的机器学习技术。从原始的以前学习的数据辨别未知数据的属性。在模式识别期间学习的原始数据被存储在存储单元314中。作为模式识别结果，确定家用电器100的类型和运行。此时，根据模式识别，从检测到的谱数据的模式确定家用电器100的类型和运行。在下一步骤s16中，辨别是否已正常执行识别。当已正常执行识别时，流程前进至步骤s18。另一方面，当未正常执行识别时，流程前进至步骤s22，因为检测到的谱可能是某种噪声等。
因为功率谱随着时间的过去而变化，所以执行统计处理以对功率谱的积分值求平均，并且在预定时间针对每个预定时间段计算平均能量消耗。统计处理可以是其它统计处理，诸如计算功率谱的方差值的处理。另外，在步骤s18中，执行基于统计处理的结果辨别家用电器100的型号和运行模式并且估计能量消耗的处理。
接下来，在步骤s20中，显示单元312基于步骤s18的估计结果执行显示。在下一步骤s22中，确定流程是否结束。当流程结束时，图4的流程结束。另一方面，当流程未结束时，流程返回至步骤s10，并且执行随后的处理。
[1.5.接收设备的显示单元中的显示的例子]
图5是表示接收设备300的显示单元312中的显示的例子的示意性示图。如图5中所示，根据家用电器100的型号和运行模式计算功率消耗(能量消耗)并且该功率消耗(能量消耗)显示在显示单元312上。在图5的例子中，表示了能量消耗随着时间的过去而变化的图表。通过在每个时间显示预定时间段内的能量消耗，可按照视觉方式显示能量消耗并在用户之中引起对节能的兴趣。除了接收设备300自己执行显示的情况之外，显示信息也能够被发送给电视接收器或便携式电话并显示在它们上面。另外，在图5的例子中，因为功率消耗超过预定阈值，所以显示指示“空调器过度使用”的消息。由此，观看显示单元312的用户能够通过降低空调器的温度设置而实现节能。
根据如上所述的第一实施例，可基于从家用电器100发射的电磁波确定家用电器100的型号和运行模式。通过显示根据家用电器100的型号和运行模式估计的功率消耗，可允许用户识别关于功率消耗的信息并实现节能。因此，可容易地管理家庭内的功率，因为能够知道家庭内的单个家用电器的工作情况并且能够减少无用的运行。
<2.第二实施例>
[2.1.根据第二实施例的系统的示意性结构]
接下来，将描述本发明的第二实施例。图6是表示根据第二实施例的系统的示意性结构的示意性示图。如图6中所示，第二实施例的系统也包括：家用电器100、检测设备400和接收设备300。如同第一实施例中一样，检测设备400安装在家用电器100的背面。在第二实施例中，安装在家用电器100上的检测设备400通过线缆把关于电磁波的信息传送给接收设备300。此时，检测设备400通过电力线通信(plc)系统把关于电磁波的信息发送给接收设备300，该plc系统具有与家用电器100的插口(电源插头)110结合的结构。
如图6中所示，检测设备400包括：环形天线402和检测单元404。环形天线402把由家用电器100产生的电磁波的信号发送给检测单元404，并且检测单元404检测电磁波。检测到的电磁波通过plc传输被从家用电器100的插口110传输到接收设备300。
虽然接收设备300的结构基本上与参照图3描述的第一实施例相同，但未提供接收天线301，因为在第二实施例中通过线缆传输关于电磁波的信息。如同第一实施例中一样，接收设备300基于电磁波的功率谱确定家用电器100的型号和运行模式，并显示功率消耗。
根据如上所述的第二实施例，通过经线缆把关于电磁波的信息从检测设备400传输到接收设备300，可基于从家用电器100发射的电磁波确定家用电器100的型号和运行模式。通过显示根据家用电器100的型号和运行模式估计的功率消耗，可允许用户识别关于功率消耗的信息并实现节能。
<3.第三实施例>
[3.1.根据第三实施例的系统的示意性结构]
接下来，将描述本发明的第三实施例。图7是表示根据第三实施例的系统的示意性结构的示意性示图。如图7中所示，第三实施例的系统具有空调器120和电视接收器140作为家用电器。另外，第三实施例的系统具有用于操作空调器120的空调器120的rf遥控器150、用于操作电视接收器140的电视接收器140的rf遥控器160、处理设备500和数据库600。
空调器120的rf遥控器150和电视接收器140的rf遥控器160通过把与用户的操作对应的电磁波发送给空调器120和电视接收器140，使空调器120和电视接收器140根据用户的操作而工作。
处理设备500具有基本上与第一实施例的接收设备300相同的结构，接收由空调器120的rf遥控器150和电视接收器140的rf遥控器160发送的电磁波，基于电磁波的功率谱确定空调器120和电视接收器140中的每一个是否在工作，还确定它的运行模式。在第三实施例中，基于确定结果估计每个家用电器的能量消耗，并且关于能量消耗的信息被提供给用户。
[3.2.第三实施例中的处理设备的处理过程]
图8是表示第三实施例中的处理设备500的处理过程的流程图。首先，在步骤s32中，确定是否已接收到由空调器120的rf遥控器150和电视接收器140的rf遥控器160发送的电磁波。当已接收到电磁波时，流程前进至步骤s34。当未接收到电磁波时，流程前进至步骤s42。
在步骤s34中，基于接收到的电磁波识别在工作的家用电器及其运行模式。在下一步骤s36中，确定是否已正常识别家用电器和运行模式。当已正常执行识别时，流程前进至步骤s38。
因为功率谱随着时间的过去而变化，所以在步骤s38中执行对功率谱的积分值求平均的统计处理。另外，在步骤s38中，基于统计处理的结果执行估计能量消耗的处理。
接下来，在步骤s40中，显示单元312基于步骤s38的估计的结果执行显示。在下一步骤s42中，确定流程是否结束。当流程结束时，图8的流程结束。另一方面，当流程未结束时，流程返回至步骤s32，并且执行随后的处理。
根据如上所述的第三实施例，可基于由空调器120的rf遥控器150和电视接收器140的rf遥控器160发射的电磁波确定空调器120和电视接收器140的运行模式。通过显示根据空调器120和电视接收器140的运行模式估计的功率消耗，可允许用户识别关于功率消耗的信息并实现节能。
本领域技术人员应该理解，在不脱离所附权利要求或其等同的范围的情况下，可以根据设计的需要和其它因素做出各种修改、组合、子组合和替换。
另外，本技术也可如下构造。
(1)一种功率管理系统，包括：
检测设备，构造为检测与机器的运行相关联地产生的电磁波；和
接收设备，包括构造为基于电磁波的功率谱确定机器的类型的机器确定单元、构造为基于电磁波的功率谱确定机器的运行的运行确定单元和构造为基于机器的类型和运行估计机器的功率消耗的功率估计单元。
(2)如(1)所述的功率管理系统，其中所述接收设备包括构造为显示所估计的功率消耗的显示单元。
(3)如(1)所述的功率管理系统，其中所述接收设备通过无线或有线通信从检测设备获取关于电磁波的信息。
(4)如(1)所述的功率管理系统，其中与机器的运行相关联地产生的电磁波是由机器的电子电路产生的电磁波。
(5)如(1)所述的功率管理系统，其中与机器的运行相关联地产生的电磁波是由操作机器的遥控器产生的电磁波。
(6)如(1)所述的功率管理系统，其中所述接收设备包括构造为分析电磁波的谱的检测单元。
(7)如(1)所述的功率管理系统，其中所述机器确定单元分析电磁波的谱。
(8)一种功率管理方法，包括：
检测与机器的运行相关联地产生的电磁波；
基于电磁波的功率谱确定机器的类型；
基于电磁波确定机器的运行；以及
基于机器的类型和运行估计机器的功率消耗。
本发明包含与2012年2月3日提交给日本专利局的日本优先权专利申请jp2012-021890中公开的主题相关的主题，该专利申请的全部内容通过引用包含于此。