JP5909129B2 - エネルギ情報出力装置、撮像装置及びデータ管理システム - Google Patents

Description

本発明は、装置内で検出或いは外部から取得したエネルギ利用状況に関する情報を、外部の情報処理装置に出力可能なエネルギ情報出力装置、及び、当該エネルギ利用状況を利用するデータ管理システムに関する。

最近のＩＴ技術の進歩により、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）と呼ばれるエネルギ管理システムが開発され、一般家庭においても、電力消費量等のエネルギ利用状況を日単位或いは時間単位で細かく把握して、エネルギの効率的な利用を図ることが容易になってきている。

上記のＨＥＭＳでは、各顧客宅で利用されたエネルギ消費量を各顧客宅で測定し、その測定データを、インターネット等の通信ネットワークを介して、管理センターに設置したデータ管理サーバに送信し、データ管理サーバにおいて、各顧客宅のエネルギ消費量を集計して管理するとともに、集計された測定データに対して、種々の統計処理を施し、各顧客に、エネルギ消費量の種々の統計値や、省エネルギに関するガイダンスを、上記通信ネットワークを介して、顧客が使用するパソコンや携帯電話等の情報処理端末に送信する。これにより、各顧客が当該情報を閲覧して参考にすることで、各顧客宅での省エネ行動が促進されることが期待される。

しかしながら、当該ＨＥＭＳでは、エネルギ消費量を各顧客宅で測定する機器が、上記通信ネットワークとオンラインで接続されていることが重要である。つまり、測定機器と通信ネットワーク間がオフラインであると、エネルギ消費量の測定データを、各顧客が情報処理端末等にマニュアル操作で直接入力して、データ管理サーバに送信するという煩雑な処理が発生する。当該マニュアル操作を伴う煩雑な処理を顧客に強いることで、ＨＥＭＳの普及が妨げられるとともに、測定データの入力ミスにより、正確な測定データの取得が阻害される。

一方、新たにＨＥＭＳを導入する顧客宅では、上記マニュアル操作の問題を回避するには、測定機器と通信ネットワーク間をオンラインで接続するための通信機器の導入とそのための工事が必要となり、新たな導入コストが生じる。

当該ＨＥＭＳ導入の問題を解決するため、下記の特許文献１では、エネルギ消費量を各顧客宅で測定するエネルギ利用機器と、顧客が使用する通信機器の間を、フラッシュメモリ等の記憶媒体、無線伝送路、画像データの表示と撮像・デコード処理を介して、測定データの授受を行うことが提案されている。

特開２００６−２７７６６１号公報

しかし、特許文献１で提案されている解決手法では、以下のような問題がある。第１に、記憶媒体や無線伝送路を介したデータの授受では、既存のエネルギ利用機器側に、当該記憶媒体や無線伝送路と接続してデータの授受が可能なように、コネクタ、アダプタ、ドライバ等のハードウェア及びソフトウェアが具備されている必要がある。

第２に、画像データの表示と撮像・デコード処理を介して、測定データの授受を行う場合では、顧客が使用する通信機器として、ＱＲコード（登録商標）等のバーコードを読み取り可能な携帯電話やカメラ機能付きのパソコン等の利用を想定し、エネルギ利用機器側のリモコン端末の表示部に、文字列やＱＲコード等の符号化された図形パターンを表示し、通信機器のカメラで撮像し、当該文字列、或いは、図形パターンをデコードしたデータを、データ管理サーバに送信するというものである。しかし、提案されている文字列やＱＲコード等の符号化された図形パターンの表示だけでは、一度に必要な情報量を十分に表示できず、また、文字列の画像データをそのままデータ管理サーバに送信すると、冗長なデータが大量に送信され非効率である。

本発明は、上記ＨＥＭＳ導入に係る問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、通信ネットワークとの接続手段を有しない既存の設備を利用して、ＨＥＭＳの導入を可能とする技術を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、階調表示可能な複数画素がマトリクス状に配置された画素アレイを有する表示部と、前記画素アレイ内の各画素の階調表示を制御する表示制御部を備え、
前記表示制御部が、前記画素アレイの一部または全部の前記画素を使用して、所定の時間長の単位期間当たりのエネルギ使用量の測定データを前記画素の階調値に変換して、１つの前記単位期間に１つの前記画素または互いに隣接する複数の画素からなる画素群を割り当て、複数の前記単位期間分の前記測定データを、複数の前記画素に分散して階調表示することを第１の特徴とするエネルギ情報出力装置を提供する。

上記第１の特徴のエネルギ情報出力装置は、前記表示制御部が、連続する複数の前記単位期間分の前記測定データの階調表示において、時間的に前後する２つの前記単位期間の前記測定データを、隣接する２つの前記画素または前記画素群に表示することが好ましい。

上記第１の特徴のエネルギ情報出力装置は、前記画素がＲＧＢ３原色の３つのサブ画素を備え、前記表示制御部が、２または３のエネルギ種別のエネルギ使用量の測定データを、エネルギ種別毎に異なる色の前記サブ画素を割り当てて表示することを第２の特徴とする。

上記第１または第２の特徴のエネルギ情報出力装置は、前記表示制御部が、複数日に亘る連続する複数の前記単位期間分の前記測定データの階調表示において、１日の同じ前記単位期間の前記測定データを、同じ列または行の前記画素または前記画素群に表示することが好ましい。

上記第１または第２の特徴のエネルギ情報出力装置は、更に、前記表示制御部が、前記測定データを階調表示する前または後に、階調値の異なる少なくとも２つの基準データを、前記画素アレイ内の一部または全部の前記画素に、表示領域または表示期間を分けて表示することを第３の特徴とする。

上記何れかの特徴のエネルギ情報出力装置は、更に、前記画素がＲＧＢ３原色の３つのサブ画素を備え、前記表示制御部が、前記測定データを階調表示する前または後に、互いに色調の異なる基準色を示す少なくとも４つの基準データを、前記画素アレイ内の一部または全部の前記画素に、表示領域または表示期間を分けて表示することを第４の特徴とする。

上記何れかの特徴のエネルギ情報出力装置は、前記表示部が、エネルギ消費機器のリモコン端末に設けられた表示部であることが好ましい。

更に、上記目的を達成するため、本発明は、上記何れかの特徴のエネルギ情報出力装置の前記表示部に表示された複数の前記単位期間分の前記測定データの画像を撮像し、得られた画像データを複数の前記単位期間分の前記測定データに逆変換して、逆変換した前記測定データを、通信ネットワークを介して外部に送信する、或いは、記憶装置内に保存することを特徴とする撮像装置を提供する。

上記特徴の撮像装置は、前記エネルギ情報出力装置が、上記第３または第４の特徴のエネルギ情報出力装置であって、前記画素アレイに表示された複数の前記基準データを撮像して得られた基準階調値に基づいて、撮像した前記画素の階調値の補正を行うことが好ましい。

更に、上記目的を達成するため、本発明は、上記何れかの特徴のエネルギ情報出力装置と、前記エネルギ使用量を測定し、前記測定データを生成して前記エネルギ情報出力装置に提供する測定データ生成部と、前記エネルギ情報出力装置の前記表示部に表示された複数の前記単位期間分の前記測定データの画像を撮像し、得られた画像データを複数の前記単位期間分の前記測定データに逆変換して、通信ネットワークを介して外部に送信する撮像装置と、前記撮像装置が送信した前記測定データを受信して管理するデータ管理サーバと、を備えてなることを特徴とするデータ管理システムを提供する。

上記特徴のデータ管理システムは、前記撮像装置が、逆変換された前記測定データを記憶装置内に保存し、更に、人が識別可能な文字データまたは画像データに変換して表示画面上に表示することが好ましい。

更に、本発明は、上記何れかの特徴のエネルギ情報出力装置と、前記エネルギ使用量を測定し、前記測定データを生成して前記エネルギ情報出力装置に提供する測定データ生成部と、前記エネルギ情報出力装置の前記表示部に表示された複数の前記単位期間分の前記測定データの画像を撮像し、得られた画像データを複数の前記単位期間分の前記測定データに逆変換して、逆変換された前記測定データを記憶装置内に保存し、更に、人が識別可能な文字データまたは画像データに変換して表示画面上に表示する撮像装置と、を備えてなることを特徴とするデータ管理システムを提供する。

上記第１乃至第３の特徴のエネルギ情報出力装置によれば、ＨＥＭＳを導入する際に、エネルギ利用状況を測定する測定機器と通信ネットワーク間をオンラインで接続するための通信機器の導入とそのための工事が必要となる顧客においても、階調表示可能な複数画素がマトリクス状に配置された表示部を利用して、所定の時間長の単位期間当たりのエネルギ使用量の測定データを画素毎に分散して階調表示することで、大量の測定データを一度に表示することができる。

特に、上記第２の特徴のエネルギ情報出力装置によれば、１つの画素に２または３のエネルギ種別のエネルギ使用量の測定データを重畳して表示できるため、エネルギ種別が増加することに伴うデータ量の増加に対応することができる。

更に、上記第３または第４の特徴のエネルギ情報出力装置によれば、表示部に階調表示された測定データの画像を撮像するカメラの感度補正を、基準データを表示したダミー画像を用いて行うことができ、階調表示された測定データの画像から元の測定データに逆変換する際の精度が向上する。

上記特徴の撮像装置またはデータ管理システムによれば、撮像装置が上記特徴のエネルギ情報出力装置によって表示部に階調表示された測定データの画像を撮像し、元の測定データを逆変換して得ることができるので、エネルギ情報出力装置側に存在する測定データを、通信ネットワークを介して外部に送信し、或いは、記憶装置内に保存して利用することができる。

本発明に係るエネルギ情報出力装置及びデータ管理システムの概略構成を示すブロック図 図１に示すリモコン端末の外観の一例を模式的に示す図 エネルギ情報表示モードにおける、本体制御部とリモコン制御部の処理手順の一例を示すフローチャート 本発明に係るデータ管理システムにおける撮像装置の処理手順の一例を示すフローチャート 本発明に係るデータ管理システムにおける撮像装置の処理手順の他の一例を示すフローチャート 本発明に係るエネルギ情報出力装置及びデータ管理システムの他の概略構成を示すブロック図

本発明に係るエネルギ情報出力装置（以下、適宜「本発明装置」という）、撮像装置、及び、本発明装置を用いたデータ管理システム（以下、適宜「本発明システム」という）の実施形態につき、図面に基づいて説明する。

先ず、本発明装置の概略構成について、一般家庭で使用されるガス給湯器（エネルギ消費機器に相当）のリモコン端末を利用して構成される場合を想定して説明する。また、本実施形態で取り扱うエネルギ使用量として、本発明装置が設置されている顧客宅の全体で使用される電力、都市ガス、水道水の夫々所定の時間長（例えば、１時間）の単位期間当たりの各使用量を想定する。本実施形態では、水道水もエネルギの一種として取り扱うこととする。

図１に、本発明装置及び本発明システムの概略構成を示す。ガス給湯器１は、本体部２と１または複数のリモコン端末３で構成される。本体部２では、上水道から供給される低温水を、都市ガスの燃焼ガスとの熱交換により加熱して高温水を生成し、例えば、浴槽の湯張り、台所、洗面所、浴室等の給湯栓への給湯、浴槽内の温水の追い焚き、床暖房等の給湯暖房端末への循環給湯等に供給する。尚、本体部２には、生成する高温水の温度が所定の設定温度となるように、上述の都市ガスの燃焼を制御する本体制御部４が設けられている。当該燃焼制御は本発明の本旨ではないので、詳細な説明は割愛する。

リモコン端末３は、図２に示すように、給湯温度（浴槽の湯張り温度、給湯栓への給湯温度）の設定、給湯器の運転開始・停止、浴槽の自動湯張り動作の運転開始・停止、現在時刻の設定、タイマー時刻の設定、操作モードの切り替え等のためのスイッチ類５と、当該スイッチ類の操作時及び操作後の状態（時刻、設定温度、運転状態等）を表示する表示部６と、操作確認、状態確認用の音声信号を発生するスピーカ７（またはブザー）等が、リモコン端末３の筐体表面に設けられている。また、リモコン端末３の内部には、スイッチ類５に対する入力操作を受け付け、当該入力操作に基づく制御信号を本体制御部４に送信し、更に、本体制御部４から本体部２の運転状態を示す状態信号を受信し、当該状態信号による出力情報を、表示部６に表示する、或いは、スピーカ７から発生する制御を行うリモコン制御部８が設けられている。従って、本体制御部４とリモコン制御部８との間は、相互にデータの送受信可能に、有線または無線の専用伝送路９で接続されている。リモコン端末３の各部５〜８の通常の動作は、周知の技術内容であり、本発明の本旨ではないので、詳細な説明は割愛する。

本実施形態では、リモコン端末３の表示部６は、一例として、縦及び横方向に夫々１２８個の画素をマトリクス状に配置した１２８行×１２８列の画素アレイで構成される場合を想定する。画素の総数は１６３８４である。以下の説明では、便宜的に、横方向を「行」、縦方向を「列」と称する。更に、各画素は、ＲＧＢ３原色の３つのサブ画素を備えて構成され、各サブ画素は、夫々０〜２５５の２５６段階の階調表示が可能で、１画素当たり１６７７７２１６色のフルカラー表示が可能である。情報量に換算すると、１画素当たり２４ビットのデータを表示できる。従って、画素アレイ全体では、３９３２１６ビットのデータを一度に表示できる。表示部６は、カラー液晶パネル或いはカラー有機ＥＬパネル等を使用して構成されるが、特定の表示方式のものに限定されるものではない。

本実施形態では、リモコン制御部８は、上記各画素のフルカラー表示を制御する表示制御部としての機能を有し、１フレーム（１６３８４画素）分の画素データ（３９３２１６ビット）を一時的に保持するフレームメモリを備え、当該フレームメモリから１行分の画素データを逐次読み出し、１行毎に各画素への画素データの書き込みを順番に行い、１フレーム分のフルカラー画像の表示を行う。そして、当該１フレーム分の画像表示を所定のフレーム周期で繰り返し実行することで、フルカラー静止画の表示が実行される。

本実施形態では、本発明システム専用の電力計１０、ガスメータ１１、及び、水道メータ１２がガス給湯器１の外部に夫々設置され、当該各測定器１０〜１２が、夫々の測定結果を示す測定信号を、有線または無線の屋内伝送路１３を経由して、本体制御部４に送信する構成となっている。各測定器１０〜１２は、本発明システムを利用するユーザ宅の全体で使用される電気、都市ガス、及び、水道水の使用量を測定する。尚、本実施形態では、本体制御部４は、インターネット等の屋外の通信ネットワーク１４を経由して、後述する本発明システムのデータ管理サーバ１５と直接データの送受信が可能な構成とはなっていない。各測定器１０〜１２の測定信号は、測定した電力、ガス流量、水道水の流量の瞬時値（アナログ値）を信号振幅とするアナログ信号であっても良く、また、測定した電力、ガス流量、水道水の流量の累積値が一定値となる毎に、信号振幅を変化させるパルス信号であっても良く、また、測定した電力、ガス流量、水道水の流量の一定時間毎（例えば、１分〜６０分間）の累積値を示すディジタル信号であっても良い。

本体制御部４は、各測定器１０〜１２から受信した測定信号を基に、単位期間毎の電力使用量Ｐ（ｎ）、ガス使用量Ｇ（ｎ）、水道使用量Ｗ（ｎ）の測定データを生成し、本体制御部４内または外部に設けられた記憶装置の所定の記憶領域に、当該各使用量の測定データを格納する。本実施形態では、上記単位期間の時間長は１時間である場合を想定するが、１時間に限定されるものではなく、例えば、１５分、３０分、２時間等であっても良い。尚、各測定データの括弧内の変数ｎは、説明の便宜上付したもので、対象年の１月１日午前０時から開始する単位期間の順番を示す序数で、測定データを測定した測定期間が何れの単位期間であるかを示す。単位期間の時間長を１時間とした場合、ｎ＝１は、測定期間が１月１日午前０時〜午前１時の単位期間であることを示す。本体制御部４と各測定器１０〜１２が測定データ生成部に相当する。

本体制御部４は、更に、後述するエネルギ情報表示モードにおいて、未送信の電力使用量Ｐ（ｎ）、ガス使用量Ｇ（ｎ）、及び、水道使用量Ｗ（ｎ）の測定データＤ（ｎ）を、上記記憶領域から、単位期間毎に順番に読み出して、一定のタイミングで、順次、リモコン制御部８に送信する。リモコン制御部８は、受信した単位期間毎の電力使用量Ｐ（ｎ）、ガス使用量Ｇ（ｎ）、水道使用量Ｗ（ｎ）を夫々８ビットの２値化データに変換して、フレームメモリに格納する。ここで、１単位期間の電力使用量Ｐ（ｎ）、ガス使用量Ｇ（ｎ）、水道使用量Ｗ（ｎ）が１つの画素の各サブ画素に対応する。例えば、電力使用量Ｐ（ｎ）を赤色のサブ画素、ガス使用量Ｇ（ｎ）を緑色のサブ画素、水道使用量Ｗ（ｎ）を青色のサブ画素に夫々割り当てる。例えば、１カ月（３１日）分の測定データＤ（ｎ）を受信する場合、１２８行×１２８列の画素アレイ内に、３１行×２４列の測定データＤ（ｎ）の表示領域（以下、画素アレイの全画素領域と区別して「データ表示領域」と称する）を予め決められたルールで設定して、フレームメモリセル内の当該データ表示領域に対応する記憶領域に、１カ月（３１日）分の測定データＤ（ｎ）の２値化データ（３色×８ビット×２４単位期間×３１日）を記憶する。

１カ月（３１日）分の測定データＤ（ｎ）を表示する場合、設定されたデータ表示領域の１行目には、１日目の２４単位期間（２４時間）分の電力使用量Ｐ（ｎ）、ガス使用量Ｇ（ｎ）、水道使用量Ｗ（ｎ）の２値化データが、時間順に表示される。同様に、ｉ行目には、ｉ日目の２４単位期間（２４時間）分の電力使用量Ｐ（ｎ）、ガス使用量Ｇ（ｎ）、水道使用量Ｗ（ｎ）の２値化データが、時間順に表示される。従って、同じ列の画素には、１日の同じ単位期間の測定データＤ（ｎ）の２値化データが、日付順に表示される。この結果、横方向に隣接する画素間では、時差が１時間であるため、各エネルギの使用量の変化が少なく、縦方向に隣接する画素間では、同じ時間帯での各エネルギの使用量が表示されるため、各エネルギの使用量の変化が少ないと予想されるため、各画素の表示色は、隣接する画素間で近似し、表示領域全体での色の変化は緩やかなものになると予想される。当該画像表示の特徴については、後述する。

データ表示領域の大きさは、表示対象の測定データＤ（ｎ）の日数に応じて変化する。例えば、表示対象日数が１年（３６５日）の場合には、１２８行×１２８列の画素アレイ内に７３行×１２０列のデータ表示領域が設定され、各行の画素には、５日分の電力使用量Ｐ（ｎ）、ガス使用量Ｇ（ｎ）、水道使用量Ｗ（ｎ）の２値化データが、時間順に表示される。この場合も、同じ列の画素には、１日の同じ単位期間の測定データＤ（ｎ）の２値化データが、日付順に表示される。従って、表示対象日数が１カ月の場合と同様に、各画素の表示色は、隣接する画素間で近似し、表示領域全体での色の変化は緩やかなものになると予想される。

本発明装置は、リモコン端末３の表示部６とリモコン制御部８によって構成される。一方、本発明システムは、本発明装置に加えて、本体部２の本体制御部４と、測定器１０〜１２と、複数のユーザの各測定データＤ（ｎ）を集計して管理するデータ管理サーバ１５と、後述するエネルギ情報表示モードにおいて、表示部６の画素アレイに階調表示された複数日分の測定データＤ（ｎ）のカラー画像を撮像して、複数日分の測定データＤ（ｎ）に逆変換し、逆変換した測定データＤ（ｎ）を、通信ネットワーク１４を介して、データ管理サーバ１５に送信する撮像装置１６を備えて構成される。

データ管理サーバ１５は、ＷＥＢ（ウェブ）サーバ及びデータベースサーバとして機能し、１台または複数台のサーバコンピュータで構成される。データ管理サーバ１５の詳細は、本発明の本旨ではないが簡単に説明すると、その基本的な機能は、撮像装置１６及び他のインターネット接続可能なコンピュータからのＵＲＬ（ｕｎｉｆｏｒｍ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｌｏｃａｔｏｒ）を指定したアクセスに対して、通信ネットワーク１４を介したデータ送受信可能な通信路を確立して、撮像装置１６からの測定データＤ（ｎ）の送信を受け付けるとともに、既に受け付けた測定データＤ（ｎ）及び測定データＤ（ｎ）の統計処理データ等の検索及び閲覧を提供する。測定データＤ（ｎ）に対する統計処理は、ユーザ別の測定データＤ（ｎ）のエネルギ種別毎の年間累積値、月間累積値、日累積値、これらの平均値、及び、前年比値等の統計値を算出し、或いは、同じ地域または同じ家族構成等の同属ユーザ別の同様の統計処理、同属ユーザ間での各統計値の比較または順位付け等が行われる。また、これらの統計処理結果に基づく、各ユーザへの省エネアドバイス等も作成される。

撮像装置１６として、カメラ機能、及び、通信ネットワーク１４との間の接続機能を備えた携帯電話（スマートフォン等を含む）や小型のコンピュータ等の使用を想定する。当該機能を備えた携帯電話等は、既に市場に流通しているものが利用できる。また、撮像装置１６には、表示部６に表示されたカラー画像を撮像し、データ表示領域のカラー画像を処理して測定データＤ（ｎ）の２値化データを抽出し、抽出した２値化データを測定データＤ（ｎ）に逆変換し、データ管理サーバ１５に転送する一連の処理を実行する専用のアプリケーション（ソフトウェア）が予めインストールされており、当該アプリケーションを撮像装置１６に内蔵されているコンピュータハードウェア上で起動させることで、上記一連の処理が実行可能な構成となっている。

以下、エネルギ情報表示モードにおける、本体制御部４とリモコン制御部８の動作について、図３を参照して説明する。図３は、本体制御部４とリモコン制御部８の動作手順を示すフローチャートである。

先ず、ユーザが、リモコン端末３のスイッチ類５を操作して、ガス給湯器１の通常の運転モード（給湯運転状態または待機状態）からエネルギ情報表示モードに移行する（ステップ＃１）。尚、ユーザの入力操作によるエネルギ情報表示モードへの移行は、一例とし、毎月１回月初めに行うものとする。

リモコン制御部８は、当該ユーザの操作入力を認識して、エネルギ情報表示モードに移行すると、エネルギ情報表示モードに移行したことを示す開始表示を実行するとともに、本体制御部４に、未送信の電力使用量Ｐ（ｎ）、ガス使用量Ｇ（ｎ）、水道使用量Ｗ（ｎ）、及び、測定期間Ｔ（ｎ）の測定データＤ（ｎ）を、上記記憶領域から、単位期間毎に順番に読み出して、一定のタイミングで、順次、リモコン制御部８に送信する指示を行う（ステップ＃２）。当該開始表示では、表示部６にエネルギ情報表示モードが開始される旨のメッセージ（文字情報）等が表示される。

ステップ＃２の開始表示が終了すると、リモコン制御部８は、一例として、データ表示領域以外の背景部分の画素を５０％グレー（Ｒ，Ｇ，Ｂ＝１２８，１２８，１２８）、データ表示領域の全ての画素を第１の基準色の赤色（Ｒ，Ｇ，Ｂ＝２５５，０，０）に表示する第１の基準画像表示（ステップ＃３Ａ）と、リモコン制御部８は、一例として、データ表示領域以外の背景部分の画素を５０％グレー（Ｒ，Ｇ，Ｂ＝１２８，１２８，１２８）、データ表示領域の全ての画素を第２の基準色の緑色（Ｒ，Ｇ，Ｂ＝０，２５５，０）に表示する第２の基準画像表示（ステップ＃３Ｂ）と、データ表示領域以外の背景部分の画素を５０％グレー（Ｒ，Ｇ，Ｂ＝１２８，１２８，１２８）、データ表示領域の全ての画素を第３の基準色の青色（Ｒ，Ｇ，Ｂ＝０，０，２５５）に表示する第３の基準画像表示（ステップ＃３Ｃ）と、データ表示領域以外の背景部分の画素を５０％グレー（Ｒ，Ｇ，Ｂ＝１２８，１２８，１２８）、データ表示領域の全ての画素を第４の基準色の黒色（Ｒ，Ｇ，Ｂ＝０，０，０）に表示する第４の基準画像表示を行う（ステップ＃３Ｄ）を、順番に実行する（ステップ＃３）。ステップ＃３（ステップ＃３Ａ〜＃３Ｄ）の各基準画像表示の継続期間は、夫々、例えば、５秒程度とする。

上記ステップ＃３Ａ〜＃３Ｄの各基準画像表示では、各表示期間中に表示されるのは、２色（背景の１色とデータ表示領域の１つの基準色）だけであるので、フレームメモリを使用せずとも画像表示を行うことができる。尚、ステップ＃３の各基準画像表示において、データ表示領域の全ての画素を４つの領域に区分して、各区分領域に夫々上記第１乃至第４の基準色を夫々配置して、上記４回の基準画像表示を１回で行うようにしても良い。

リモコン制御部８は、ステップ＃３の基準画像表示と並行して、本体制御部４から順次送信される表示対象日数（１か月）分の測定データＤ（ｎ）を受信し、受信した単位期間毎の電力使用量Ｐ（ｎ）、ガス使用量Ｇ（ｎ）、水道使用量Ｗ（ｎ）を夫々８ビットの２値化データに変換し、フレームメモリのデータ表示領域に対応する記憶領域に記憶する（ステップ＃４）。尚、フレームメモリのデータ表示領域以外の記憶領域には、一例として、５０％グレー（Ｒ，Ｇ，Ｂ＝１２８，１２８，１２８）の背景画素データを記憶する。背景画素データのフレームメモリへの書き込み（記憶）処理は、データ表示領域に対応する記憶領域への測定データＤ（ｎ）の２値化データの書き込み処理の前に予め行うことができる。

ステップ＃３の各基準画像表示が終了すると、リモコン制御部８は、フレームメモリから画素アレイ内の全ての画素の画素データを行毎に順番に読み出し、画素アレイ内のデータ表示領域に、測定データＤ（ｎ）の２値化データを表示し、データ表示領域以外の背景領域に、５０％グレーの背景色を表示する（ステップ＃５）。測定データＤ（ｎ）の２値化データのフルカラー静止画（以下、便宜的に「測定データ画像」と称す）の表示は、エネルギ情報表示モードが終了するまで維持される。

エネルギ情報表示モードの終了は、ユーザによるリモコン端末３のスイッチ類５の入力操作によって行われる。リモコン制御部８は、当該ユーザのエネルギ情報表示モードを終了させる操作入力を認識して、エネルギ情報表示モードから通常の運転モードに戻る（ステップ＃６）。

次に、エネルギ情報表示モードにおける、撮像装置１６の動作について、図４を参照して説明する。図４は、撮像装置１６の動作手順を示すフローチャートである。以下の説明におけるステップ＃２，＃３，＃５は、図３に示したリモコン制御部８の動作ステップを示す。

ユーザは、リモコン端末３のスイッチ類５を操作して、エネルギ情報表示モードに移行する前後に、撮像装置１６を操作して、上述のアプリケーションを起動する（ステップ＃１１）。当該アプリケーションの起動は、ステップ＃２の開始表示が終了するまでに行う。引き続き、ステップ＃３の基準画像表示が開始すると、ユーザは、表示部６の画素アレイ内の各基準色が表示されたデータ表示領域が、撮像装置１６のカメラの撮像範囲内に収まるように、画角を調整し、各基準色の基準画像を順番に撮像する（ステップ＃１２）。

撮像装置１６では、撮像された各基準色から変換された各サブ画素の階調値が、予め設定された上述の各基準色のＲＧＢの階調値に一致しているからを判定して、一致していない場合は、階調値が一致するように、例えば、一定の補正係数を乗じて補正する、或いは、補正前の階調値と表示された階調値の間の誤差を１次関数で近似して、補正前の階調値から当該誤差を算出して補正する（ステップ＃１３）。当該階調値の補正が、ＲＧＢ３原色の夫々について実行される。尚、当該階調値の補正において、背景色である５０％グレー（中間階調）を追加して、当該背景色の各色の階調値が１２８となるように、当該階調値の補正を、例えば、補正前の階調値と表示された階調値の間の誤差を２次関数で近似して、補正前の階調値から当該誤差を算出して補正するようにしても良い。

本実施形態では、ステップ＃１３の処理で撮像された画像は、階調値の補正が完了すれば不要となるので、撮像画像に対する通常の画像処理（ＪＰＥＧ圧縮等）及びデータ保存は必ずしも必要がない。

ステップ＃１３の処理が終了すると、ステップ＃５において表示部６の画素アレイにフルカラー表示された測定データ画像を撮像する（ステップ＃１４）。撮像装置１６は、撮像された画像の背景色から、背景色で囲まれた領域をデータ表示領域として認識し、データ表示領域を構成する画素アレイサイズ（例えば、３１行×２４列）で、データ表示領域内を３１行×２４列の小ブロックに分割し、各小ブロックの階調値を、ステップ＃１３で行った階調値の補正を行って算出する（ステップ＃１５）。この結果、表示対象日数分の測定データＤ（ｎ）の２値化データが抽出され、一時的に、所定の記憶領域に保持される。ここで、撮像装置１６のカメラの画素数（１００万〜１０００万画素）は、データ表示領域を構成する画素アレイサイズ（表示対象日数が３１日：７４４画素、３６５日：８７６０画素）と比べて１００倍以上多いので、１つの小ブロックは、撮像装置１６のカメラの数１０〜数１００画素で撮像される。従って、当該小ブロック毎の数１０〜数１００画素の各階調値を統計処理して、例えば、平均値、最頻値、中央値等を、各小ブロックの階調値として算出する。また、当該統計処理において、各小ブロックの隣接する小ブロックとの境界部分に位置する画素の階調値を除外するようにしても良い。

撮像装置１６は、表示対象日数分の測定データＤ（ｎ）の２値化データの抽出が完了すると、当該２値化データを逆変換して、表示対象日数分の測定データＤ（ｎ）を求め、ユーザを特定するデータ及び表示対象日数の年月を示すデータ等を付加し、更に、必要に応じて所定の圧縮処理または暗号化処理を施して、通信ネットワーク１４を介してデータ管理サーバ１５に上記要領でアクセスして、当該測定データＤ（ｎ）を送信する（ステップ＃１６）。測定データＤ（ｎ）の送信が終了すると、自動的にアプリケーションが終了するか、或いは、後述するデータ表示モードに移行する。

次に、データ表示モードに移行した場合の撮像装置１６の処理について説明する。撮像装置１６側では、撮像装置１６に内蔵されている記憶装置の記憶容量に応じて、上記ステップ＃１６で得られた単位期間毎の測定データＤ（ｎ）は、例えば、１年分が保存される。ステップ＃１６の処理後または処理前に、直近の１カ月分の測定データＤ（ｎ）に対して、所定の演算処理を行い、例えば、前月の電力総使用量、ガス総使用量、水道総使用量を算出し、また、前々月の各総使用量及び前年同月の各総使用量との比較を行い、表示画面上に、これらの計算結果を表示する。或いは、測定データＤ（ｎ）をグラフ化して、各使用量の１日の間での変化を表示するようにしても良い。

以下に、別の実施形態につき説明する。

〈１〉上記実施形態では、リモコン端末３の表示部６は、一例として、縦及び横方向に夫々１２８個の画素をマトリクス状に配置した１２８行×１２８列の画素アレイで構成される場合を想定したが、画素アレイのサイズは、１２８行×１２８列に限定されるものではない。

また、各画素は、ＲＧＢ３原色の３つのサブ画素を備えて構成される必要はない。例えば、３つのサブ画素を備えず、モノクロ表示用の画素でも良い。但し、この場合は、１つの画素には、１単位期間の１種類のエネルギ使用量しか表示できない。従って、２種類以上のエネルギ使用量を表示する場合には、測定データＤ（ｎ）をエネルギ使用量の種類別にグループ分けし、各グループの測定データＤ（ｎ）の２値化データの画像を、表示期間または表示領域を分けて表示するのが好ましい。

また、各グループの測定データＤ（ｎ）の２値化データの画像を、表示期間を分けて、つまり、時分割で表示した場合には、図４のステップ＃１４での測定データＤ（ｎ）の２値化データ及び背景色の静止画の撮像も、複数回に分けて行うことになる。

また、各画素がモノクロ（例えば、白黒）表示画素の場合、図３のステップ＃３で実施する基準画像表示で使用する複数の基準色も、当然に単色（例えば、白黒）の階調値の異なる基準色（例えば、白、黒、グレー）となる。

〈２〉上記実施形態では、表示部６の１つの画素に１単位期間の２４ビットの測定データＤ（ｎ）が表示される場合を想定したが、画素アレイのサイズが、表示対象日数に応じたデータ表示領域のサイズに比べて縦または横の少なくとも何れか一方が２倍以上大きい場合は、隣接する複数画素（１×２画素、２×１画素、２×２画素等）に、１単位期間の２４ビットの測定データＤ（ｎ）を表示するようにしても良い。

〈３〉上記実施形態では、撮像装置１６側の処理において、図４のステップ＃１２の基準画像の撮像と、ステップ＃１３のＲＧＢ３原色の夫々についての階調値の補正処理を行ってから、当該補正処理の結果に基づいて、ステップ＃１５におけるデータ表示領域内における各小ブロックの階調値の補正を行う処理手順を説明した。

しかし、ステップ＃１５におけるデータ表示領域内における各小ブロックの階調値を、同補正を行わずに一旦抽出し、抽出後に階調値の補正処理を行うようにしても良い。この場合、ステップ＃１２及び＃１３の処理は、ステップ＃１４の測定データＤ（ｎ）の２値化データ及び背景色の静止画の撮像後、または、各小ブロックの階調値を、同補正を行わずに一旦抽出した後に行うことができる。

更には、ステップ＃１２の基準画像の撮像とステップ＃１４の測定データ画像の撮像を同時に行うことも可能となるので、リモコン制御部８側の処理において、ステップ＃３の基準画像表示とステップ＃５の測定データ画像の表示を同時に行うことができる。この場合、ステップ＃３の基準画像表示を止めて、ステップ＃５の測定データ画像の表示の際に、例えば、背景部分のデータ表示領域の４辺の外周部分を４分割して、夫々に第１乃至第４の基準色を夫々表示するようにしても良い。

〈４〉上記実施形態では、撮像装置１６側の処理において、ステップ＃１３の基準画像の階調値の抽出、ステップ＃１５におけるデータ表示領域内における各小ブロックの階調値の抽出で使用される画像データとして、カメラの撮像素子からの出力信号から直接得られる非圧縮のＲＡＷデータの使用を想定しているが、携帯電話等に搭載されているディジタルカメラでは、ＲＡＷデータはＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）変換処理を施され、データ量が大幅に圧縮された後の画像データが保存される。従って、撮像装置１６にインストールされる上記一連の処理を行う専用のアプリケーションが、当該ＲＡＷデータを直接処理できない撮像装置も存在する場合が想定される。斯かる場合には、撮像装置１６側の処理は、図５に例示する動作手順で実行されるのが好ましい。

ユーザは、リモコン端末３のスイッチ類５を操作して、エネルギ情報表示モードに移行する前後に、撮像装置１６を操作して、上述のアプリケーションを起動する（ステップ＃２１）。当該アプリケーションの起動は、ステップ＃２の開始表示が終了するまでに行う。引き続き、ステップ＃３の基準画像表示が開始すると、ユーザは、表示部６の画素アレイ内の各基準色が表示されたデータ表示領域が、撮像装置１６のカメラの撮像範囲内に収まるように、画角を調整し、各基準色の基準画像を順番に撮像する（ステップ＃２２）。撮像された各基準色の基準画像は、撮像装置１６に元からインストールされているＪＰＥＧ変換プログラムによって、一旦、ＪＰＥＧデータに変換され、所定の記憶領域に保存される（ステップ＃２３）。

ステップ＃２２及び＃２３の処理が終了すると、ステップ＃５において表示部６の画素アレイにフルカラー表示された測定データ画像を撮像する（ステップ＃２４）。撮像された測定データ画像は、撮像装置１６に元からインストールされているＪＰＥＧ変換プログラムによって、一旦、ＪＰＥＧデータに変換され、所定の記憶領域に保存される（ステップ＃２５）。

各基準画像及び測定データ画像のＪＰＥＧデータが夫々生成され所定の記憶領域に保存された後、先ず、各基準画像のＪＰＥＧデータを読み出し、当該ＪＰＥＧデータをデコードして得られる階調値を基に、上記ステップ＃１３と同様の要領で、階調値の補正を行う（ステップ＃２６）。引き続き、測定データ画像のＪＰＥＧデータを読み出し、デコードして得られる階調値に対して、ステップ＃２６で得られた補正を行い、各小ブロックの階調値を、ステップ＃１５と同様の要領で算出する（ステップ＃２７）。

撮像装置１６は、表示対象日数分の測定データＤ（ｎ）の２値化データの抽出が完了すると、当該２値化データを逆変換して、表示対象日数分の測定データＤ（ｎ）を求め、ユーザを特定するデータ及び表示対象日数の年月を示すデータ等を付加し、更に、必要に応じて所定の圧縮処理または暗号化処理を施して、通信ネットワーク１４を介してデータ管理サーバ１５に上記要領でアクセスして、当該測定データＤ（ｎ）を送信する（ステップ＃２８）。測定データＤ（ｎ）の送信が終了すると、自動的にアプリケーションが終了するか、或いは、上述のデータ表示モードに移行する。

また、上記〈３〉と同様に、ステップ＃２２の基準画像の撮像とステップ＃２４の測定データ画像の撮像を同時に行うことも可能となるので、リモコン制御部８側の処理において、ステップ＃３の基準画像表示とステップ＃５の測定データ画像の表示を同時に行うことができる。この場合、ステップ＃３の基準画像表示を止めて、ステップ＃５の測定データ画像の表示の際に、例えば、背景部分のデータ表示領域の４辺の外周部分を４分割して、夫々に第１乃至第４の基準色を夫々表示するようにしても良い。

ＪＥＰＧ変換は、非可逆変換であるため、ＪＰＥＧデータをデコードして得られる画像データは、ＪＥＰＧ変換前の画像データと完全に一致しない場合がある。ＪＥＰＧ変換処理では、８×８画素を１ブロックとして、当該ブロック単位の離散コサイン変換により、空間領域から周波数領域へのデータ変換が行われる。当該変換後の周波数領域でのデータに対して量子化が施されてデータ量が削減される。ここで、量子化によって高周波領域のデータ成分が欠落するが、上述のように、１つの小ブロックは、撮像装置１６のカメラの数１０〜数１００画素で撮像されるため、当該ＪＰＥＧデータにおいても、数１０〜数１００画素の小ブロックにおける階調値は、互いに近似する値となるため、また、小ブロックが、ＪＥＰＧ変換の１ブロック程度またはそれ以上であるため、更には、ステップ＃２７において、ステップ＃１５と同様の要領で統計処理を行うため、ＪＥＰＧ変換処理の上記量子化による画像劣化の影響は無視できる。

〈５〉上記実施形態では、ステップ＃３の基準画像表示において、４種類の基準色を使用したが、ＲＧＢ３原色の夫々において、３以上の階調値が含まれるように、基準色の数を増やしても良い。また、基準色の色調（各色の階調値）も、上記実施形態に限定されるものではない。

ＲＧＢ３原色の夫々において、３以上の階調値が含まれるように、基準色の数を増やす場合、ステップ＃１３（或いは＃２６）の階調値に補正処理で、背景色である５０％グレー（中間階調）を使用する場合と同様に、例えば、補正前の階調値と表示された階調値の間の誤差を２次関数で近似して、補正前の階調値から当該誤差を算出して補正するようにしても良い。

〈６〉上記実施形態では、測定データＤ（ｎ）が、電力使用量Ｐ（ｎ）、ガス使用量Ｇ（ｎ）、水道使用量Ｗ（ｎ）の３種類のエネルギ使用量を含んで構成される場合を説明したが、エネルギ使用量は、当該３種類に限定されるものではない。例えば、当該３種類のエネルギ使用量の内の１または２種類のエネルギ使用量を含んで構成されていても良く、また、他の種類のエネルギ使用量を含んでいても良い。更に、上記実施形態では、各エネルギ使用量は、顧客宅の全体で使用される使用量を想定したが、特定のエネルギ消費機器（例えば、ガス給湯器）で使用されるものに限定しても良い。

測定データＤ（ｎ）に含まれるエネルギ使用量が４種類以上の場合は、１つの画素に、４種類のエネルギ使用量を同時に表示できないため、４種類のエネルギ使用量の測定データＤ（ｎ）を２以上のグループに分割して、表示期間または表示領域を分けて表示するのが好ましい。

〈７〉上記実施形態では、各測定器１０〜１２が、夫々の測定データまたは測定信号を、有線または無線の屋内伝送路１３を経由して、本体制御部４に送信する構成を想定したが、図６に示すように、本体制御部４の代わりに、例えば、本発明装置を構成するリモコン端末３とは別のリモコン端末３ａのリモコン制御部８ａを使用し、上述の本体制御部４の行う測定データの受信及び格納動作、及び、エネルギ情報表示モードにおける測定データＤ（ｎ）の読み出し及び送信動作を実行させるようにしても良い。これにより、本体制御部４の負荷を軽減することができる。更には、本体制御部４の機能を、上述の各測定器１０〜１２の何れか１つまたは夫々に持たせるようにしても良い。

〈８〉上記実施形態では、本発明装置をガス給湯器（エネルギ消費機器に相当）のリモコン端末を利用して構成される場合を想定したが、利用するエネルギ消費機器は、ガス給湯器に限定されるものではなく、また、リモコン端末の表示部及び制御部ではなく、当該エネルギ消費機器の本体部に設けられた表示部及び制御部を利用しても良い。

〈９〉上記実施形態では、ユーザの入力操作によるエネルギ情報表示モードへの移行を毎月行うことを想定したが、つまり、表示対象日数として１カ月（２８〜３１日）を想定したが、当該エネルギ情報表示モードへの移行は、毎月ではなく、複数月間隔で行っても良く、更には、不定期に行っても良い。不定期にエネルギ情報表示モードの処理を行う場合には、前回処理後から前日までの未送信の測定データＤ（ｎ）について処理するようしても良い。

〈１０〉上記実施形態では、エネルギ情報表示モードにおいて、測定データＤ（ｎ）の２値化データだけを表示部６の画素アレイのデータ表示領域内に表示する場合を説明したが、当該測定データＤ（ｎ）以外にも、本発明装置の構成に利用しているエネルギ消費機器のメンテナンス情報等を取得して、当該情報も併せて表示するようにしても良い。

〈１１〉上記実施形態では、撮像装置１６が、カメラ機能と通信ネットワーク１４との間の接続機能の両方を備える場合を想定したが、通信ネットワーク１４との間の接続機能は必ずしも備えている必要はない。撮像装置１６が、通信ネットワーク１４との間の接続機能を有する他の情報処理端末（例えば、パーソナルコンピュータ等）を、ＵＳＢケーブルやメモリカード等を介して、オンライン或いはオフラインでデータの授受が可能であれば、撮像装置１６で逆変換された測定データＤ（ｎ）を別の情報処理端末に転送してから、データ管理サーバ１５に送信するようにしても良い。

本発明に係るエネルギ情報出力装置及びデータ管理システムは、ＨＥＭＳ等の一般家庭向けのエネルギ管理システムに利用可能である。

１： ガス給湯器
２： 本体部
３，３ａ： リモコン端末
４： 本体制御部
５： スイッチ類
６： 表示部
７： スピーカ
８： リモコン制御部（表示制御部）
８ａ： リモコン制御部
９： 専用伝送路
１０： 電力計
１１： ガスメータ
１２： 水道メータ
１３： 屋内伝送路
１４： 通信ネットワーク（インターネット）
１５： データ管理サーバ
１６： 撮像装置

Claims (12)

1. 階調表示可能な複数画素がマトリクス状に配置された画素アレイを有する表示部と、前記画素アレイ内の各画素の階調表示を制御する表示制御部を備え、
   前記表示制御部が、前記画素アレイの一部または全部の前記画素を使用して、所定の時間長の単位期間当たりのエネルギ使用量の測定データを前記画素の階調値に変換して、１つの前記単位期間に１つの前記画素または互いに隣接する複数の画素からなる画素群を割り当て、複数の前記単位期間分の前記測定データを、複数の前記画素に分散して階調表示することを特徴とするエネルギ情報出力装置。
2. 前記表示制御部が、連続する複数の前記単位期間分の前記測定データの階調表示において、時間的に前後する２つの前記単位期間の前記測定データを、隣接する２つの前記画素または前記画素群に表示することを特徴とする請求項１に記載のエネルギ情報出力装置。
3. 前記画素がＲＧＢ３原色の３つのサブ画素を備え、
   前記表示制御部が、２または３のエネルギ種別のエネルギ使用量の測定データを、エネルギ種別毎に異なる色の前記サブ画素を割り当てて表示することを特徴とする請求項１または２に記載のエネルギ情報出力装置。
4. 前記表示制御部が、複数日に亘る連続する複数の前記単位期間分の前記測定データの階調表示において、１日の同じ前記単位期間の前記測定データを、同じ列または行の前記画素または前記画素群に表示することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のエネルギ情報出力装置。
5. 前記表示制御部が、前記測定データを階調表示する前または後に、階調値の異なる少なくとも２つの基準データを、前記画素アレイ内の一部または全部の前記画素に、表示領域または表示期間を分けて表示することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のエネルギ情報出力装置。
6. 前記画素がＲＧＢ３原色の３つのサブ画素を備え、
   前記表示制御部が、前記測定データを階調表示する前または後に、互いに色調の異なる基準色を示す少なくとも４つの基準データを、前記画素アレイ内の一部または全部の前記画素に、表示領域または表示期間を分けて表示することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のエネルギ情報出力装置。
7. 前記表示部が、エネルギ消費機器のリモコン端末に設けられた表示部であることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のエネルギ情報出力装置。
8. 請求項１〜７の何れか１項に記載のエネルギ情報出力装置の前記表示部に表示された複数の前記単位期間分の前記測定データの画像を撮像し、得られた画像データを複数の前記単位期間分の前記測定データに逆変換して、逆変換した前記測定データを、通信ネットワークを介して外部に送信する、或いは、記憶装置内に保存することを特徴とする撮像装置。
9. 請求項５または６に記載のエネルギ情報出力装置の前記表示部に表示された複数の前記単位期間分の前記測定データの画像を撮像し、得られた画像データを複数の前記単位期間分の前記測定データに逆変換して、逆変換した前記測定データを、通信ネットワークを介して外部に送信する、或いは、記憶装置内に保存し、
   前記画素アレイに表示された複数の前記基準データを撮像して得られた基準階調値に基づいて、撮像した前記画素の階調値の補正を行うことを特徴とする撮像装置。
10. 請求項１〜７の何れか１項に記載のエネルギ情報出力装置と、
    前記エネルギ使用量を測定し、前記測定データを生成して前記エネルギ情報出力装置に提供する測定データ生成部と、
    前記エネルギ情報出力装置の前記表示部に表示された複数の前記単位期間分の前記測定データの画像を撮像し、得られた画像データを複数の前記単位期間分の前記測定データに逆変換して、通信ネットワークを介して外部に送信する撮像装置と、
    前記撮像装置が送信した前記測定データを受信して管理するデータ管理サーバと、を備えてなることを特徴とするデータ管理システム。
11. 前記撮像装置が、逆変換された前記測定データを記憶装置内に保存し、更に、人が識別可能な文字データまたは画像データに変換して表示画面上に表示することを特徴とする請求項１０に記載のデータ管理システム。
12. 請求項１〜７の何れか１項に記載のエネルギ情報出力装置と、
    前記エネルギ使用量を測定し、前記測定データを生成して前記エネルギ情報出力装置に提供する測定データ生成部と、
    前記エネルギ情報出力装置の前記表示部に表示された複数の前記単位期間分の前記測定データの画像を撮像し、得られた画像データを複数の前記単位期間分の前記測定データに逆変換して、逆変換された前記測定データを記憶装置内に保存し、更に、人が識別可能な文字データまたは画像データに変換して表示画面上に表示する撮像装置と、を備えてなることを特徴とするデータ管理システム。

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