(57)【要約】      （修正有）【課題】目標ユーザからのデータの遠隔取得及びこのターゲットの遠隔制御を可能にするシステムを提供する。【解決手段】複数のコンセントレータと双方向通信を行なう中央サーバＡＭＭを具備する。各コンセントレータには電気メータのセットが接続され、各メータと関連するコンセントレータとの間の双方向通信が可能になる。システムの知能は、中央サーバとコンセントレータと電気メータとの間で分散される。各メータは、関連するコンセントレータとの双方向通信のために、少なくとも第１のプロセッサ、第１のデータメモリ、及び第１のプログラムメモリを具備する。各コンセントレータは、第２のプロセッサ、第２のプログラムメモリ、第２のデータメモリ、及び中央サーバとの双方向通信の手段を具備する。第２のデータメモリは、第２のプロセッサにより処理されたデータを少なくとも一時的に格納するか、又は、伝送するか、のいずれかを実行。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
データの遠隔取得及び広大な区域全体に広がった目標ユーザの遠隔制御のためのシステムであって、電気エネルギー消費を測定する手段を備え且つ各ユーザに関連付けられる複数の電気メータと、データの双方向伝送のための第１の手段によりメータのセットが各々に接続され且つデータの双方向伝送のための第２の手段を介して中央制御監視ユニットに全てが接続される複数の中間局、すなわち、コンセントレータとを備える種類のシステムにおいて、
前記システムの知能が、前記中央ユニット、前記コンセントレータ、及び前記電気メータとの間で分散され、
限られた台数の前記電気メータのセットが前記コンセントレータのそれぞれの下流に接続され、前記電気メータのそれぞれは、前記電気エネルギー消費を測定する前記手段に加えて、測定された値を処理対象の測定データへと変換する手段と、少なくとも前記測定データを処理する第１のプロセッサと、少なくとも第１のデータメモリ及び第１のプログラムメモリと、関連する前記コンセントレータに向かって双方向伝送を行なう第１の手段とを組み込み、前記第１のプロセッサの出力は、既に第１の処理を経たデータを少なくとも一時的に格納するか、又は、それぞれ伝送するかのいずれかを実行するように、少なくとも前記第１のデータメモリ又は前記第１の双方向伝送手段のいずれかに接続され、
複数の前記コンセントレータが前記中央ユニットの下流に接続され、前記コンセントレータのそれぞれは、少なくとも第２のプログラムメモリと、少なくとも前記電気メータにより処理される前記データを更に処理するための第２のマイクロプロセッサと、少なくとも前記メータ又は前記第２のマイクロプロセッサのいずれかにより発行されるデータを格納する第２のデータメモリと、前記中央サーバに対する双方向伝送のための第２の手段とを組み込み、前記第２のプロセッサの出力は、更に処理された前記データを、少なくとも一時的に格納するか、又は、それぞれ伝送するかのいずれかを実行するように、少なくとも前記第２のデータメモリ又は前記第２の双方向伝送手段のいずれかに接続されることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記電気メータのそれぞれに組み込まれた前記第１のプロセッサは、少なくとも、（１）前記電気エネルギー消費の取得、（５）前記電気エネルギー消費の異なる料金率への分配、（１２）改変の試みの推定及び不正防止装置の制御、（２５）少なくとも電圧降下の間の格納されたデータの転送及び保守、の機能を実行することを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記電気エネルギー消費を異なる料金率へと分配する前記機能（５）は、少なくとも時間プロファイル又は電力閾値のいずれかに基づいてプログラムされることを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項４】
前記第１のプロセッサは、前記ユーザの前記電気エネルギー消費のプロファイル（課金曲線）を取得し記録する機能（３）を更に実行することを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項５】
前記電気エネルギー消費の前記プロファイルを取得し記録する前記機能（３）は、プログラム可能な統合期間（１分から１時間）で実行されることを特徴とする請求項４記載のシステム。
【請求項６】
前記第１のプロセッサは、平均及び最大の出力（有効及び無効）を測定し記録する機能（４）を更に実行することを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項７】
前記第１のプロセッサは、２つの別々の請求書作成期間（現在及び過去）を可変間隔で管理する機能（６）を更に実行することを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項８】
前記第１のプロセッサは、３５ｋｗまでの電力範囲で２つの個別の電気エネルギー供給契約（現在及び今後）を管理する機能（７）を更に実行することを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項９】
前記第１のプロセッサは、中断及び電気エネルギー供給契約において示される公称値からの電圧のずれのようなサービスの品質パラメータを測定し記録する機能（１３）を更に実行することを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項１０】
前記第１のプロセッサは、遠隔で同期化される傾向にあるカレンダー時計を所要の精度（±３０秒／月）で管理する機能（１６）を更に実行することを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項１１】
前記第１のプロセッサは、前記電気メータへと統合された電源回路を開放する機能（１８）を更に実行することを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項１２】
前記第１のプロセッサは、前記電源回路を開放する機能（１８）のために、遠隔制御により開放される傾向にある適切な解放要素を備えたモジュール要素（ＤＩＮ規格）を採用することを特徴とする請求項１１記載のシステム。
【請求項１３】
前記第１のデータメモリは、前記電気メータの有効寿命（１５年）を通して電圧降下中でも前記格納されたデータを保守する前記機能（２５）を実行するように事前に設定されることを特徴とする請求項１又は２記載のシステム。
【請求項１４】
前記第１のプロセッサは、前記電気メータの少なくとも電気エネルギー消費又は動作のいずれかに関するデータを表示する機能（１７）を更に実行することを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項１５】
前記コンセントレータのそれぞれの前記第２のプロセッサは、前記実際のコンセントレータと前記電気メータとの間の電力供給線上での通信に関わることに対するＰＬＣ（電力線搬送）ネットワークのマスタと前記コンセントレータと前記中央サーバとの間の電話回線上での通信に関わることに対するＴＬＣネットワークのノードとの２重機能を実行することを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項１６】
前記コンセントレータのそれぞれの前記第２のプロセッサは、少なくとも、（１１）前記コンセントレータが配置される単一の電力供給変電所に関わることに対するエネルギー均衡の実行、（１４）接続される各電子メータの機能状態と前記メータの自己診断が誤作動を示す場合の警報信号の発行との常時監視、の追加の機能を実行することを特徴とする請求項１又は１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記コンセントレータのそれぞれの前記第２のプロセッサは、前記エネルギー均衡に関連して、あらゆる無許可の電力使用を検出する機能（１１）を実行することを特徴とする請求項１５記載のシステム。
【請求項１８】
前記コンセントレータのそれぞれの前記第２のプロセッサは、中継パスの自動認識の機能（２４）を更に実行することを特徴とする請求項１５記載のシステム。
【請求項１９】
前記中央サーバのユニットは、少なくとも、（８）切断、再接続、一時停止、支払遅延、及び契約変更の各動作の自動管理、（１０）電気システムの要求（停電の危険又は一時的な過負荷）による電力供給の選択的遮断、及び（２６）オペレーティングプログラムのダウンロード、の機能を実行する請求項１記載のシステム。
【請求項２０】
前記中央サーバのユニットは、前払いの条件での動作機能（９）を更に実行することを特徴とする請求項１９記載のシステム。
【請求項２１】
前記中央サーバユニットは、認証鍵を用いるＰＬＣ通信の少なくとも安全又は保護のいずれかの機能（２１）を更に実行することを特徴とする請求項１９記載のシステム。
【請求項２２】
前記中央サーバユニットは、少なくとも前記サーバ又はネットワークのいずれかの動作データを表示する機能（１７）を更に実行することを特徴とする請求項１９記載のシステム。
【請求項２３】
前記中央サーバのユニットは−前記コンセントレータにより前記電気メータと協働してこれらの３つのユニット間の通信ネットワーク上で−前記ネットワークの所有者以外の主体により実現されるサービスの自動化のための情報の双方向伝送の機能を更に実行することを特徴とする請求項１、２、１５、又は１９のいずれかに記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、区域全体に広がった複数のユーザへの電気エネルギー分配の分野に適用されるが、より一般的には、例えば、水及びガスの分配又は地域暖房などの他のサービスにも適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、数年来世界的に、特に、技術先進国において高まっている需要を満たす。この需要とは、家庭向けにも、電気エネルギー消費の遠隔読出しを実行し、必要に応じて、ユーザに対して請求書を作成する際に異なる料金率を適用することである。この種の問題は、例えば、本出願人により１９８８年１０月２６日に出願されたイタリア特許第１．２３２．１９５号又は米国特許第４，８０３，６３２号に既に記載されている。
【０００３】
この需要が生じ、次第に高まっているのは、経済的な理由だけではない。次第に自由化されつつある市場で顧客との契約関係における更なる透明性及び効率を確立する必要があるからである。
【０００４】
こうした背景において、構成部品技術の分野における技術的な進歩により支えられ、幾つかのテクニカルソリューション、システム、又は方法論が提供されている。これらはこの状況と関係する問題を解決することを意図する。
【０００５】
種々の形態の通信を利用して有用と思われる手順を繰り返し実行することで所期の目的を達成するように設計された監視ユニットとシステムの周辺地点（目標ユーザにおける電気メータ）とを接触させるネットワークにおいて、これらの様々な研究を関連付ける手法をまとめ上げることができる。
【０００６】
この接触は、例えば、国際公開第９８／１０２９９号に記載されるように、監視ユニット（通常、処理能力が高いサーバ）と周辺の電気メータとの間の直接通信を介して、あるいは、国際公開第９８／１０３９４号において提案されるように、ピラミッドにおいて少なくとも中間階層レベルを介在させることによって得られる。この提案の例は、欧州特許公開第０．７２３．３５８号又は国際公開第９９／４６５６４号などの他の特許において見い出すことができる。
【０００７】
しかし、これらのプロジェクトの大半は、ただの非現実的な試み又は研究業績の段階にとどまるものであることが多く、産業的業績のレベルにまで発展した数少ない提案も、普及及び使用の観点から相当な結果に到達しているものはない。このような提案が大規模に適用されない理由は、得られる工業製品が、膨大な数の目標ユーザを伴う状況（電気エネルギー消費の場合には一般的に起こる）に適用される際に所要の性能を保証できない事実にある。
【発明の概要】
【０００８】
従って、本発明の主目的は、区域全体に広がった膨大な数の目標ユーザの存在下で機能する全ての会社、すなわち、電気エネルギー、水、及びガスなどを分配する会社の現在の需要を満たすことができるように、目標ユーザからのデータの遠隔取得及びこのターゲットの遠隔制御を可能にするシステムを提案することである。「膨大な数の目標ユーザ」が意味することを示すために、ＥＮＥＬ社（National Company for Electric Energy）が現在約３，０００万の目標ユーザと取引きがあることを喚起することができる。
【０００９】
本発明の更なる目的は、いかなる停電の場合にも定期的・連続的機能及び非常時の電気容量の双方を保証するのに相応しいシステムを提案することである。
本発明によれば、上記の目的は、複数の中間局を介して目標ユーザに接続される単一のオペレーティングユニットを周知の方法において利用するシステムによって達成され、当該システムは、請求項１の特徴部分において指示される特徴を有するものである。
【００１０】
本発明の更なる特徴及び利点は、以下の好適な実施形態の詳細な記述からより明確になるであろう。この実施形態は、非限定的な例として与えられるものであり、一部が添付の図面に示されている。この唯一の図面は本発明におけるシステムの構造を示す図である。図は、本願の出願日におけるイタリア区域の構成を事実上表すものである。この構成は、区域全体に分散した２，７００万台の電気メータを監視・制御することを意図している。この図は例示であり、いかなる意味においても本発明を限定するものと見なされるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】なし
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の第１の側面によると、図示されるこのような広大な構成は、
−一方では、領域ユニットＡ１…Ａｎに従って電気メータＣＥを分散させ、各ユニットのメータを共通のコンセントレータＣ−ＢＴ１…Ｃ−ＢＴｎに接続することによって得られる。ユニットＡ１…Ａｎのそれぞれは、限られた台数の電気メータＣＥを具備する。「限られた」とは、比較的少ない台数のメータＣＥを意味する。台数は５０から３００台であるのが好ましく、メータが担当する区域又は領域の広大さ、あるいは、考慮される区域と関係する、商業的な要素も含めた、その他の要因により決定される。
【００１３】
−他方では、担当の区域全体に複数の上記コンセントレータＣ−ＢＴ１…Ｃ−ＢＴｎを分散させ、このコンセントレータを単一の中央サーバＡＭＭに接続することによって得られる。ここで「複数」とは、１つのユニットの電気メータＣＥの台数よりも−少なくとも１台、場合によっては２桁−多い台数を意味する。例えば、１００，０００台のコンセントレータよりも多い台数であり、図示されるケースでは３３０．０００台のコンセントレータである。
【００１４】
本発明の基本的な特徴によれば、この種のネットワークが一度形成されると、従来技術で事実上行なわれているように、処理能力（processing capacity）、すなわち、システムの知能を中央サーバにだけ集中させるのではなく、上述の３つの構成要素、すなわち、中央サーバＡＭＭと、コンセントレータＣ−ＢＴ１…Ｃ−ＢＴｎと、電気メータＣＥとの間で分散させようとする。この分散に適用される原理は、通信回線が、処理すべき多量のデータを伝送するのではなく、既に少なくとも一部が処理されたより少ない量のデータだけを伝送するための方法を見いだすことを可能とする。
【００１５】
実質的に、このような図示された多数の要素及び機能的性能を伴うシステムが遅延及び故障なしに効率的に機能できるようにするために、本発明は、−経済的な観点から妥当である限り−ユニットに可能な限り自律性をもたせる（通信回線上での中断の場合に「スタンドアローン」状態で機能する、あるいは、必要に応じて機能的性能の一部を放棄する）ように可能な限り多くの処理能力を周辺のユニットＣＥ及びコンセントレータＣ−ＢＴ１…Ｃ−ＢＴｎに分散する原理を適用することを提案する。このように機能するので、基本的なデータの全体量ではなく「処理済のデータ」だけを転送することによって通信システム上での可能な限りの軽量化が達成され、以下のような幾つかの重要な結果が得られる：
−中央サーバに必要な処理の簡略化、
−通信負荷の削減、
−偶発的な追加のサービスをサポートする目的での相当量の有効帯域の可用性。
【００１６】
本発明の達成につながった原理の起源は、コンセントレータＣ−ＢＴ内に電気メータＣＥの仮想的な（しかし、全体として忠実）イメージを複製した事実にあるだろう。実質的には、コンセントレータに電気メータの「エイリアス」が存在するようなものである。このエイリアスは、実際の電気メータからデータを読み出すことで、所定の方法でコンセントレータにより連続的に更新される（そのようなデータは自律的に処理されているか、あるいは、その後に続く制御命令（controls）が受信される）。このため、この複製された電気メータは、実際、トランザクション及びデータの交換、あるいは、サーバからの制御命令及びプログラムの少なくともいずれかを受信するためにコンセントレータ上で常に利用可能である。
【００１７】
この構成により、「スタンドアローン」状態で、単一の電気メータＣＥと、単一のコンセントレータＣ−ＢＴ及びこれにより制御される領域ユニットの電気メータＣＥにより形成される領域ユニットＡ１…Ａｎとの双方を、リアルタイムでのサーバの監視なしに、例えば、携帯端末によりコンセントレータからデータを定期的に読み出しながら使用することができる。
【００１８】
この結果を得るための形成されたシステムの更なる構造的特徴は、各メータＣＥが、事実上それ自体が周知の電力消費を測定する手段と同様に、
−測定された値を処理対象の測定データに変換する手段と、
−少なくとも前記測定データを処理する第１のプロセッサと、
−少なくとも第１のデータメモリ及び第１のプログラムメモリと、
−関連するコンセントレータに向かって双方向伝送を行なう第１の手段とを組み込み、
−前記第１のプロセッサの出力は、第１の処理を既に経たデータを、少なくとも一時的に格納するか、又は、それぞれ伝送するかのいずれかのために、少なくとも前記第１のデータメモリ又は前記第１の双方向伝送手段のいずれかに接続される、という事実にある。
【００１９】
同様に、各コンセントレータは、
−少なくとも第２のプログラムメモリと、
−少なくとも前記メータにより処理された前記データを更に処理するための第２のマイクロプロセッサと、
−少なくとも前記メータ又は前記第２のマイクロプロセッサのいずれかにより発行されたデータを格納する第２のデータメモリと、
−前記中央サーバに対する前記双方向伝送のための第２の手段とを組み込む。
【００２０】
前記第２のプロセッサの出力は、前記更に処理されたデータを、少なくとも一時的に格納するか、又は、それぞれ伝送するために、少なくとも前記第２のデータメモリ又は前記第２の双方向伝送手段のいずれかに接続される。
【００２１】
データの伝送のためのメータＣＥとコンセントレータＣ−ＢＴとの間の接続は、コンセントレータＣ−ＢＴが配置される２次変電所などの低電圧変電所にメータＣＥを接続する同じ電力供給電線を使用して電波伝送システムを介して得られるのが好ましい。一方、コンセントレータＣ−ＢＴ１…Ｃ−ＢＴｎと中央サーバＡＭＭとの間の接続は、専用ネットワーク又は汎用ネットワークであるか否かに関わらず、電話網を介して得られるのが好ましい。この目的に非常に適した電話網は、ＧＳＭ、その他の公衆移動電話網、又は衛星ベース無線電話網などのその他の既存の無線公衆電話網であるだろう。このようなネットワークが使用される場合、要望に応じて、事前に定義可能なスケジュールに従って、あるいは、コンセントレータＣ−ＢＴ又は中央サーバＡＭＭの動作状態によって、コンセントレータＣ−ＢＴと中央サーバＡＭＭとの間にダイヤルアップ接続を確立するのが有利である。
【００２２】
事前に定義されたスケジュールが適用される場合、ＡＭＭ又はＣ−ＢＴは、１日、１週間、又は１月のうちの所定時にＡＭＭとＣ−ＢＴとの間に接続を確立することを試みることになる。このときには、伝送すべきある一定量のデータ又はコマンドが収集され、コンセントレータ及び／又はＡＭＭにそれぞれバッファリングされることが想定できる。スケジュールがＡＭＭ及び／又はＣ−ＢＴの動作状態に依存する場合には、伝送を必要とする所定量のデータ及び／又はコマンドが収集されるとすぐに、あるいは、即座に報告すべきアラーム状態が検出されると、ダイヤルアップ接続が確立される。いずれの場合でも、データ及び／又はコマンドが伝送された後に接続が終了される。
【００２３】
このようなシステムの構造により、各測定−本発明の重要な特徴でもある−は、システムの３つの構成要素の各々が実行すべき機能に厳密に結び付けられることにより終了する。
【００２４】
特に、本発明によるシステムの各電気メータは、そこに組み込まれた前記第１のプロセッサが少なくとも各機能：（１）電気エネルギー消費の取得、（５）電力消費の異なる料金率（different scales of charges）への分配、（１２）改変の試みの推定及び不正防止装置の制御、（２５）少なくとも前記電気メータへの電力供給が中断している間に不揮発性メモリに格納されたデータの転送及び保守を実行するように設定される。
【００２５】
同様に、本発明によるシステムの各コンセントレータは、組み込まれた前記第２のプロセッサが、実際のコンセントレータと電気メータとの間の電力供給線上での通信に関わることに対するＰＬＣ（power line carrier：電力線搬送）ネットワークのマスタとコンセントレータと中央サーバとの間の電話回線上での通信に関わることに対するＴＬＣネットワークのノードとの２重機能と同様に、少なくとも追加の機能：（１１）コンセントレータが配置される電気エネルギー供給の単一のキャビンに関わることに対するエネルギー均衡の実行、（１４）接続される各電子メータの機能状態とメータの自己診断が誤作動を示す場合の警報信号の発行との常時監視を実行する傾向にあるように設定される。
【００２６】
最終的に、本発明によるシステムのサーバ、すなわち、中央ユニットは、そのプロセッサが少なくとも各機能：（８）切断 (disconnection)、再接続(reconnection)、一時停止(suspension)、支払遅延(delayed payments)、及び契約変更(contract variations)の各動作の自動制御、（１０）電気システムの要求による電力供給の選択的遮断、及び（２６）オペレーティングプログラムのダウンロードを保証する傾向にあるように設定される。
【００２７】
本発明によるシステムが実行しようとする各機能のより完全なリスト−非制限的な例と見なされる−は、以下の点（最初に簡単な定義をした後に関連する機能のより詳細な説明が続く）においてまとめ上げることができる。
【００２８】
１．電気エネルギー消費の測定及び取得。この電力消費システムにおいて採用される周知の電気機械式電気メータは、有効又は無効(active or reactive)の１種類だけの電気エネルギー消費を測定しようとするものであり、両方の測定が必要な場合は、２つの個別の電気メータを設置する必要がある。本発明に対応する電子電気メータは、その代わりに、有効エネルギー消費及び無効エネルギー消費の双方を同時に測定しようとするものである。
【００２９】
２．精度定格（Accuracy rating）。規格によると、電気メータは有効エネルギー(active energy)に対してはクラス１で測定し、無効エネルギー(reactive energy)に対してはクラス２で測定する。
【００３０】
３．消費プロファイルの取得及び登録。プログラム可能な統合期間で、特に、１分から１時間の範囲でユーザごとに課金曲線を検出することができる。電気メータの処理能力（processing capacity）のおかげで、連続の時間間隔の経過を計算し、間隔ごとに内部の電力消費を記憶することが可能である。
【００３１】
４．平均／最大出力の測定及び記録。電力消費システムで通常使用される電気機械式電気メータは、有効又は無効の１種類だけの電力を測定する傾向にある。両方の測定が必要な場合は、電気エネルギー消費に関して既に説明したように、２つの電気メータを設置する必要がある。本発明による電子電気メータは、その代わりに、有効電力及び無効電力の双方を同時に測定する傾向にある。
【００３２】
５．電気エネルギー消費の異なる料金率への分配。その処理能力（processing capacity）のおかげで、電気メータは、１日における異なる時間尺度の表を確立する傾向にあり、消費電気エネルギーに対するコスト値をそれぞれに対して設定することが可能になる。従って、電気メータは、コスト表に対して消費を統合し、請求書作成期間中において（in the invoicing period）各時間尺度の総消費量を記憶しようとする。これに加えて、前記コスト表は、時間プロファイルのみならず、電力閾値に基づいてプログラムすることができる。
【００３３】
６．幾つかの請求書作成期間(several invoicing periods)の制御。少なくとも２つの請求書作成期間（現在及び過去）を可変間隔でも制御することができる。
【００３４】
７．２つの電気エネルギー供給契約(two electric energy supply contracts) の制御。３５ｋｗまでの電力範囲では、２つの電気エネルギー供給契約、すなわち、既存の契約及び今後適用される契約を制御することができる。電気メータは、ある特定の日時に到達すると、契約を自動的に−現行のものから今後のものへと−切り替えるようにプログラムすることができる。
【００３５】
８．切断及び再接続の動作の制御。これらの動作は、中止(discontinuance)、支払遅延による一時停止(suspension for delayed payments)、契約変更 (contract variations)の状況に関して自動的に実行することができる。その処理能力(processing capacity)のおかげで、電気メータは、遠隔制御に基づいて（中央サーバ又は各コンセントレータからの）ＰＬＣネットワークを介してこれらの動作を実行する。このため、オペレータは、電気メータが設置されている現場に物理的に出向く必要がない。
【００３６】
９．前払いの条件で動作する可能性。電気メータは、消費電気エネルギーの量を前もって行なわれた支払いに対応する事前設定限度（外部制御により最終的に変更される傾向にある）と比較するようにプログラムすることができる。前記限度を超過するとすぐに、電気エネルギー供給が自動的に切断(disconnected)・一時中止(suspended)される。
【００３７】
１０．電気システムの要求に対する選択的遮断(selective cut-off)。電力供給の遮断又は一時中止は、停電の危険又は一時的な過負荷の場合に、通常、ローカルなレベルで必要となる可能性がある。この機能はブロードキャストモードでは実現されないが、その代わりに、単一の電気メータの各々に向けられる。中心（中央サーバ又はコンセントレータ）からは、電気メータまでＰＬＣを介して制御命令(control)を送信することができる。この制御は、例えば、一時的な効果で、すなわち、電力供給契約を変更することなく実際のメータの最大利用可能電力を変更するためのものである。これにより、キャビンから要求される全電力が軽減される。
【００３８】
１１．エネルギー均衡(energy balance)の実行。単一のキャビン又は単一のコンセントレータのレベルでは、前記キャビンに従属する単一の電気メータから導かれる電力消費の測定値の合計を計算することができる。この合計−導かれた全電流値又は平均電流値と定期的に比較される−は、有用な表示を提供し、あらゆる非標準的な電流の使用を検出し、あらゆる無許可の使用を検出する。
【００３９】
１２．不正防止／改変防止機能(antifraud/tampering function)。各電気メータのレベルにおいて、この指定機能を実行するために装置が設けられる。この機能により、封(seals)を使用する必要及びその封(seals)の保全性を定期的にチェックする必要がなくなることとなる。契約により有効となる電力の変更は−上述のように−計測機器（分流器）を調節するために電気メータを開くことを必要としない。このため、測定、契約の制御、送電線の開回路／閉回路の制御の全ての機能を含む密封された単一のブロック構造として電気メータを実現することが可能になった。電気メータ中の密封構造を開くあらゆる試みをチェックする目的で、システムのネットワーク上で警報信号を生成する電気機械式装置が組み込まれるようになっており、前記警報信号はオペレータが利用可能な手順を採用することによってのみ取り除くことができる。
【００４０】
１３．サービスの品質パラメータの測定及び記録。各電気メータに組み込まれるマイクロプロセッサは、電気エネルギー供給の中断及び電圧変動（電気エネルギー供給契約において予測される公称値からの電圧のずれ）を検証・記憶することとなる。このデータに基づいて、供給される電気エネルギーの各送出し地点のレベルにおいてサービスの品質パラメータを判定することが可能である。
【００４１】
１４．動作状態(working condition)の常時監視。各電気メータに組み込まれるマイクロプロセッサは、前記メータの種々のハードウェア構成要素の状態とメモリに格納されるデータの一致とを定期的に検証（自己診断(self-diagnostics)）する傾向にある。誤動作が発生した場合、適切なサービス語（中央システムにより読まれる）を用いて信号で伝え、直ちに回復手順を開始することが可能である。
【００４２】
１５．情報の双方向伝送の可能性。本発明によるシステムにより、システムが構想するサービスの供給に直接結び付けられる動作を実行することができるだけでなく、他の種類の情報（「情報プロバイダ」サービス）を電気メータへ送信／電気メータから受信できるようになる。電気メータは、この情報をそれ自体の視覚的表示装置上で表示することも、電気メータの下流のユーザの電線路に接続される他の装置へと転送することも、これらの装置から引き出すこともできる。これらの装置は、ＰＬＣを介して直接電気メータとインタフェースをとっているか、あるいは、中間ブリッジとして機能し且つ電気メータと直接通信を行なうブリッジ装置を介してインタフェースをとっている。これにより、他の主体は、自身をユーザのサイトの装置へと接続できるようにする遠隔制御システムとして本発明によるシステムを使用することができる。
【００４３】
１６．カレンダー時計の管理(management of a calendar clock)。料金率の機能として消費量の計算が割り当てられているので、前記メータは正確な時間基準（±３０秒／月）を必要とする。これは、ローカルの電子回路（Real Time Clock）により得られる。この電子回路の状態は遠隔で検証・同期化され（外部制御、すなわち、ＰＬＣ又は光学ゲートＺＶＥＩを介して）、必要に応じて、過剰なずれの場合には訂正されても良い。
【００４４】
１７．表示可能なデータの設定。メータのローカルディスプレイ（例えば、１６ｘ１英数字＋アイコン型）上で、一連のデータ全体がプログラムされるであろう。電子部品の存在により、消費量及びコストデータ、一般的なメッセージ、又はサービスに関する情報を提供するメッセージをユーザに対してローカルに表示する機能、あるいは、前記メータの機能状態をサービススタッフ（診断）に示す機能のような追加の機能を提供できるようになる。
【００４５】
１８．電源回路の開放。遠隔制御により開放される傾向にある適切な解放要素を備えたモジュール要素が、メータへと統合される。単一のボックスが、これまで説明したメータ機能を実行する傾向にある電子部品及び電力線を開放／閉鎖する傾向にある電気機械式部品の双方のホストとして機能する。このように、電気機械式部品は、最高出力で自律的に動作する他に、中央ユニットの要求に応じて、あるいは、電子部品により検出されるローカル状態（例えば、契約が満了する場合）の存在下で指示されても良い。
【００４６】
１９．メータの迅速な設置。ユーザの位置で短時間に多数の装置を置き換える必要があるので、本発明は、２つの部分、すなわち、ベースとしての楔(wedge)と制御／管理体とから成るメータグループを提供する。この２つの部分は、接続プライヤ及び差込み継手を介して接続可能である。
【００４７】
２０．外部装置とのローカル相互接続性。ＰＬＣ通信システムは、複合ハードウェア／ソフトウェア手段が利用可能であることを必要とする。ユーザが利用可能な単純な装置（例えば、ハンドヘルドＰＣ）によるコンセントレータ及びメータに含まれるデータのアクセシビリティとネットワークが中断された場合にネットワークの代わりとなる第２の通信回線の可用性とを保証するために、光学ＺＶＥＩもメータに関連付けられる。前記ゲートは、外部装置が単純なＲＳ−２３２シリアルゲート（大半のＰＣで利用可能）を持つことだけを必要とする。
【００４８】
２１．ＰＬＣ通信の安全／保護。コンセントレータからメータへ又はメータから中央サーバへと転送されるデータは、異なるプライバシー度を有する。プライバシーをそれほど要求されないものに関しては、メッセージの配信を保証する傾向にあるＰＬＣ通信プロトコルを管理する機能により実現される保護メカニズムで十分である。重大なデータに関しては、追加のメカニズム−例えば、認証鍵に基づく−が、サービス外の第三者による前記メッセージの非変更可能性及び／又は到達可能性を保証する傾向にあるメッセージ中断／管理手順のレベルで追加される。
【００４９】
２２．メータの設置の自動認識。この機能は２つの理由で必要である：１つは技術的な理由であり、ＰＬＣ通信メカニズムに関連しており、もう１つは財政上の理由であり、ユーザにより潜在的な不正を検出するためである。
【００５０】
２３．遠隔のメータの到達可能性。ＰＬＣ通信方法は、ネットワークの全ての地点での信号の均一的な伝導を保証しない物理的なサポート（電線路）を使用する。このため、コンセントレータはメータに到達不可能であるかもしれない。従って、コンセントレータは、１台以上のメータ（到達不可能なメータを「見る」ことができる）がメッセージを到達不可能なメータへと転送するブリッジとして機能することを要求するであろう。これは、実際には、中継メカニズムであり、これによりネットワークを介する到達可能性の問題を解決することができるようになる。
【００５１】
２４．中継パスの自動認識。新規のメータの存在を通知されると、コンセントレータはその到達可能性をチェックする。到達可能でない場合、間接的に到達可能なメータを「見る」ことができる１台以上の異なるメータを検出しようと試みる。これらのメータが検出されると、検出パラメータが格納され、中間ブリッジとして使用されるようになる。
【００５２】
２５．電圧降下状態でのデータ保守。供給会社からの電力が中断される場合に、消費量を記録する機械的装置（番号を振られたノブ）の代わりに電子部品（揮発性メモリ）を使用すると、消費データの損失を招くであろう。これを避けるために、不揮発性メモリ、好ましくは、電気メータの有効寿命（１５年）を通してデータの保守を保証する傾向にある強誘電性ＲＡＭ（ferro electric RAM:FRAM）がシステムでは使用されてきている。
【００５３】
２６．管理プログラムのダウンロード。システム装置にインストールされたプログラムにより実行される機能の開発及び／又は事後保守を保証するために、前記装置の基本的な活動を中断することなく、その場に出向く必要もなく、前記プログラムを変更することができる。活動は、装置を管理ためにコントロールセンターが使用するＰＬＣ通信メカニズムを使用して実行される。
【００５４】
２７．ラインスイッチ開放の検出。電力供給キャビン−コンセントレータが設けられている−からの出力線のうちの１本が、回線保護スイッチの開放により機能していない場合、コンセントレータは、その回線によりもたらされる全メータとの通信不能に基づいて、使用不能回線警報状態(an out-of-service line alarm condition)を中央サーバへと示す。
【００５５】
しかし、以上のリストは、本発明の趣旨を限定するものではないことが理解される。ここでの説明は、一例として、本発明によるシステムの３つの構成要素（メータ、コンセントレータ、及び中央ユニット）間で、３つの構成要素の機能的能力を考慮し、主機能がどのように分散されるかを強調することを意図する。これについては、以降の説明及び特許請求の範囲でより詳しく述べる。
【００５６】
言い換えると、「知能割当て」として統合的に示される本発明の基本的な概念を達成するためには、以下のようであることが好ましい：
【００５７】
ａ）メータには、番号１）、５）、１２）、及び２５）で示される機能のうちの少なくとも１つが割り当てられ、更に、好ましくは、番号２）、３）、４）、６）、７）、１２）、１３）、１６）、１７）、１８）、１９）、２０）、及び２５）で示される機能がメータにおいて実行され、
【００５８】
ｂ）メータは、コンセントレータ及びサーバと共に、番号９）、１４）、１５）、２１）、２２）、２３）、及び２６）で示される機能のうちの少なくとも１つを管理することができ、
【００５９】
ｃ）コンセントレータには、ＰＬＣネットワークマスタ及びＴＬＣネットワークノードと同様に、番号１１）及び１４）で示される機能のうちの少なくとも１つが割り当てられ、更に、好ましくは、番号２０）及び２４）で示される機能がコンセントレータにおいて実行され、
【００６０】
ｄ）中央サーバには、番号８）、１０）、１７）、及び２６）で示す機能のうちの１つ以上が少なくとも割り当てられるが、好ましくは、ＴＬＣネットワークマスタの機能及びその他の潜在的請求書作成(other potential invoicing)／管理機能（本特許出願には関係がない）と同様に、番号９）及び２１）で示される機能も中央サーバにおいて実行される。
【００６１】
言い換えると、システムの中央ユニット、コンセントレータ、及びメータの各々が（メータに関しては制限されるが、双方向伝送を介するデータ伝送の要求を適切に削減するのに十分な）独自の処理能力を有するように、システムの知能がこれらの３つの要素の間で分散される。この要求は、伝送されるデータの量の減少又は伝送の遅延により、伝送線があまり混み合ってないときに限定される。
しかし、本発明は、例示の実施形態のみを表す上述の特定の構成に限定されるものではないことが理解される。また、保護範囲から逸脱することなく、当業者の理解の範囲内にある様々な代替例も可能であることが理解される。これについては、以下の請求の範囲により定義される通りである。
【図１】
2010148125.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成22年2月9日(2010.2.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データの遠隔取得及び広大な区域全体に広がった目標ユーザの遠隔制御のためのシステムであって、電気エネルギー消費を測定する手段を備え且つ各ユーザに関連付けられる複数の電気メータと、データの双方向伝送のための第１の手段によりメータのセットが各々に接続され且つデータの双方向伝送のための第２の手段を介して中央制御監視ユニットに全てが接続される複数の中間局、すなわち、コンセントレータとを備える種類のシステムにおいて、
前記システムの知能が、前記中央ユニット、前記コンセントレータ、及び前記電気メータとの間で分散され、
限られた台数の前記電気メータのセットが前記コンセントレータのそれぞれの下流に接続され、前記電気メータのそれぞれは、前記電気エネルギー消費を測定する前記手段に加えて、測定された値を処理対象の測定データへと変換する手段と、少なくとも前記測定データを処理する第１のプロセッサと、少なくとも第１のデータメモリ及び第１のプログラムメモリと、関連する前記コンセントレータに向かって双方向伝送を行なう第１の手段とを組み込み、前記第１のプロセッサの出力は、既に第１の処理を経たデータを少なくとも一時的に格納するか、又は、それぞれ伝送するかのいずれかを実行するように、少なくとも前記第１のデータメモリ又は前記第１の双方向伝送手段のいずれかに接続され、
複数の前記コンセントレータが前記中央ユニットの下流に接続され、前記コンセントレータのそれぞれは、少なくとも第２のプログラムメモリと、少なくとも前記電気メータにより処理される前記データを更に処理するための第２のマイクロプロセッサと、少なくとも前記メータ又は前記第２のマイクロプロセッサのいずれかにより発行されるデータを格納する第２のデータメモリと、前記中央サーバに対する双方向伝送のための第２の手段とを組み込み、前記第２のプロセッサの出力は、更に処理された前記データを、少なくとも一時的に格納するか、又は、それぞれ伝送するかのいずれかを実行するように、少なくとも前記第２のデータメモリ又は前記第２の双方向伝送手段のいずれかに接続され、
前記コンセントレータは、該コンセントレータの下流に存在する前記電気メータの仮想イメージを複製し、該仮想イメージを、前記電気メータが自律的に処理したデータを該電気メータから読み出すことによって更新するように構成され、
前記仮想イメージは、前記コンセントレータがトランザクション及びデータ交換のため、或いは、制御命令及びプログラムの少なくともいずれかを前記中央サーバから受信するために利用可能であることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記電気メータのそれぞれに組み込まれた前記第１のプロセッサは、少なくとも、（１）前記電気エネルギー消費の取得、（５）前記電気エネルギー消費の異なる料金率への分配、（１２）改変の試みの推定及び不正防止装置の制御、（２５）少なくとも前記電気メータへの電力供給が中断している間に不揮発性メモリに格納されたデータの転送及び保守、の機能を実行することを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記電気エネルギー消費を異なる料金率へと分配する前記機能（５）は、少なくとも時間プロファイル又は電力閾値のいずれかに基づいてプログラム制御下で異なる料金率をエネルギー消費に割り当てることを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項４】
前記第１のプロセッサは、前記ユーザの前記電気エネルギー消費のプロファイル（課金曲線）を取得し記録する機能（３）を更に実行することを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項５】
前記電気エネルギー消費の前記プロファイルを取得し記録する前記機能（３）は、プログラム可能な統合期間（１分から１時間）で実行されることを特徴とする請求項４記載のシステム。
【請求項６】
前記第１のプロセッサは、平均及び最大の出力（有効及び無効）を測定し記録する機能（４）を更に実行することを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項７】
前記第１のプロセッサは、２つの別々の請求書作成期間（現在及び過去）を可変間隔で管理する機能（６）を更に実行することを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項８】
前記第１のプロセッサは、３５ｋｗまでの電力範囲で２つの個別の電気エネルギー供給契約（現在及び今後）を管理する機能（７）を更に実行することを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項９】
前記第１のプロセッサは、中断及び電気エネルギー供給契約において示される公称値からの電圧のずれのようなサービスの品質パラメータを測定し記録する機能（１３）を更に実行することを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項１０】
前記第１のプロセッサは、遠隔で同期化される傾向にあるカレンダー時計を所要の精度（±３０秒／月）で管理する機能（１６）を更に実行することを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項１１】
前記第１のプロセッサは、前記電気メータへと統合された電源回路を開放する機能（１８）を更に実行することを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項１２】
前記第１のプロセッサは、前記電源回路を開放する機能（１８）のために、前記電源回路を、遠隔制御により開放されるモジュール要素を利用して解放することを特徴とする請求項１１記載のシステム。
【請求項１３】
前記第１のデータメモリは、前記電気メータの有効寿命（１５年）を通して電圧降下中でも前記格納されたデータを保守する前記機能（２５）を実行するように事前に設定されることを特徴とする請求項１又は２記載のシステム。
【請求項１４】
前記第１のプロセッサは、前記電気メータの少なくとも電気エネルギー消費又は動作のいずれかに関するデータを表示する機能（１７）を更に実行することを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項１５】
前記コンセントレータのそれぞれの前記第２のプロセッサは、前記実際のコンセントレータと前記電気メータとの間の電力供給線上での通信に関わることに対するＰＬＣ（電力線搬送）ネットワークのマスタと前記コンセントレータと前記中央サーバとの間の電話回線上での通信に関わることに対するＴＬＣネットワークのノードとの２重機能を実行することを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項１６】
前記コンセントレータのそれぞれの前記第２のプロセッサは、少なくとも、（１１）前記コンセントレータが配置される単一の電力供給変電所から供給される電力量と前記電力供給変電所から電力供給を受けるメータで得られる測定値の合計とを比較して無許可の電力使用を検出することによるエネルギー均衡の実行、（１４）接続される各電子メータの機能状態と前記メータの自己診断が誤作動を示す場合の警報信号の発行との常時監視、の追加の機能を実行することを特徴とする請求項１又は１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記コンセントレータのそれぞれの前記第２のプロセッサは、前記エネルギー均衡に関連して、あらゆる無許可の電力使用を検出する機能（１１）を実行することを特徴とする請求項１５記載のシステム。
【請求項１８】
前記コンセントレータのそれぞれの前記第２のプロセッサは、新規のメータの存在が通知された場合に前記中継パスの自動認識の機能（２４）を更に実行することを特徴とする請求項１５記載のシステム。
【請求項１９】
前記中央サーバのユニットは、少なくとも、（８）切断、再接続、一時停止、支払遅延、及び契約変更の各動作の自動管理、（１０）電気システムの要求（停電の危険又は一時的な過負荷）による電力供給の選択的遮断、及び（２６）オペレーティングプログラムのダウンロード、の機能を実行する請求項１記載のシステム。
【請求項２０】
前記中央サーバのユニットは、前払いの条件での動作機能（９）を更に実行することを特徴とする請求項１９記載のシステム。
【請求項２１】
前記中央サーバユニットは、認証鍵を用いるＰＬＣ通信の少なくとも安全又は保護のいずれかの機能（２１）を更に実行することを特徴とする請求項１９記載のシステム。
【請求項２２】
前記中央サーバユニットは、少なくとも前記サーバ又はネットワークのいずれかの動作データを表示する機能（１７）を更に実行することを特徴とする請求項１９記載のシステム。
【請求項２３】
前記中央サーバのユニットは−前記コンセントレータにより前記電気メータと協働してこれらの３つのユニット間の通信ネットワーク上で−前記ネットワークの所有者以外の主体である情報プロバイダにより実現される情報提供サービスのための情報の双方向伝送の機能を更に実行することを特徴とする請求項１、２、１５、又は１９のいずれかに記載のシステム。
【外国語明細書】
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2010148125000002.pdf
2010148125000003.pdf
2010148125000004.pdf