(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配電盤の電気的負荷を可視化するための可視化システムであって、
前記配電盤に配置され、それぞれ対応する複数の電気回路を保護する、複数の回路ブレーカと、
複数のセンサを備える１つのセンサ構成体であって、対応するセンサによりそれぞれの回路ブレーカの磁場を検知することにより、前記複数の電気回路の電気的負荷を検知し、それぞれ対応するセンサデータを出力するための、前記複数の回路ブレーカの近傍に配設された複数のセンサを備える１つのセンサ構成体と、
前記センサ構成体のセンサデータを集計し、格納するための１つのデータ処理システムと、
１つの画像キャプチャユニットおよび１つのディスプレイスクリーンを備える１つの携帯機器と、
を備え、
前記複数のセンサの各々のセンサは、それぞれの前記回路ブレーカの前面に取り付けられており、それぞれの前記センサの近傍またはそれぞれの前記センサの前面上に配設された少なくとも１つの可視の識別標識を備えるか、又は、
前記複数のセンサのうち少なくとも２つのセンサが１つのセンサグループを形成するように組み合わされており、各々のセンサグループは、回路ブレーカのそれぞれ対応するグループの前面に取り付けられており、そして当該センサグループの近傍または当該センサグループの前面上に配設された少なくとも１つの可視の識別標識を備え、
前記データ処理システムは、前記複数のセンサの前記センサデータを、前記複数の電気回路の電気的負荷情報に変換するように構成され、
前記携帯機器は、
前記画像キャプチャユニットからの前記配電盤の少なくとも一部分のライブ画像をキャプチャし、
前記ライブ画像内の個々の回路ブレーカを識別し、
少なくとも識別された前記回路ブレーカに対して前記データ処理システムから負荷情報を取得し、そして
取得された前記負荷情報を体系的に前記携帯機器のディスプレイスクリーン上に表示するように構成されている、
ことを特徴とする可視化システム
【請求項２】
請求項１に記載の可視化システムにおいて、
前記少なくとも１つの可視の識別標識は、機械読み取り可能な１つのタグ、具体的には１つのバーコードまたはマトリックスコードを備え、
前記少なくとも１つの携帯機器は、前記機械読み取り可能なタグにエンコードされた情報に基づいて、前記ライブ画像内の前記個々の回路ブレーカを識別するように構成されている、
ことを特徴とする可視化システム。
【請求項３】
請求項１に記載の可視化システムにおいて、
前記少なくとも１つの可視の識別標識は、１つの発光デバイスを備え、
前記少なくとも１つの携帯機器は、前記発光デバイスによって送信される発光順列にエンコードされた情報に基づいて、前記ライブ画像内の前記個々の回路ブレーカを識別するように構成されており、
前記複数のセンサおよび／または前記データ処理システムは、前記複数のセンサの各々のセンサを識別するために、各々の発光デバイスによって１つの固有の発光順列を送信するように構成されており、
前記複数のセンサの少なくとも１つおよび／または前記データ処理システムは、前記複数の電気回路の内の少なくとも１つの電気回路の前記負荷情報を示す少なくとも１つの発光デバイスによって、少なくとも１つの発光順列を送信するように構成されている、
ことを特徴とする可視化システム。
【請求項４】
請求項１に記載の可視化システムにおいて、
前記取得された情報を表示することは、前記それぞれ対応するセンサの近傍における前記取得された情報が重ねられた前記ライブ画像を表示することを含み、
または、前記取得された情報を表示することは、前記識別された回路ブレーカを通って流れる電流を可視化するヒートマップを生成して表示することを含み、
または、前記取得された情報を表示することは、前記複数の電気回路の内の少なくとも１つの瞬時の電流、少なくとも１つの識別された前記回路ブレーカの型、少なくとも１つの識別された前記回路ブレーカの定格、少なくとも１つの識別された前記回路ブレーカの状態、および少なくとも１つの識別された前記回路ブレーカの異常状態、の内少なくとも１つを可視化する状態マップを生成して表示することを含み、
または、少なくとも１つの前記携帯機器および前記データ処理システムは、前記データ処理システムに格納された情報および前記配電盤のライブ画像における回路ブレーカの前記識別に基づいて、前記複数の回路ブレーカのレイアウト図を含む前記配電盤の技術図面を生成するように構成されている、
ことを特徴とする可視化システム。
【請求項５】
配電盤の複数の回路ブレーカのうちの少なくとも１つの回路ブレーカのハウジングの前面に取り付けられるセンサデバイスであって、
前記少なくとも１つの回路ブレーカによって保護されている少なくとも１つの電気回路の電気的負荷を検知するための少なくとも１つのセンサ回路と、
携帯機器が、キャプチャされたライブ画像内の前記センサデバイスを識別できるように、それぞれの前記センサデバイスの近傍またはそれぞれの前記センサデバイスの前面上に配設された少なくとも１つの可視の識別標識と、
エンコードされた情報を含む、少なくとも１つの発光順列を送信するように構成された発光デバイスと、
を備え、
前記エンコードされた情報は、前記センサデバイスの識別子、前記センサ回路によって検知された電気的負荷、前記回路ブレーカの識別子、前記少なくとも１つの回路ブレーカの型、前記少なくとも１つの回路ブレーカの定格、前記回路ブレーカの状態、および前記回路ブレーカの異常状態の内の少なくとも１つを含む、
ことを特徴とするセンサデバイス。
【請求項６】
請求項５に記載のセンサデバイスにおいて、
前記センサデバイスは、さらに、１つのコントローラおよび１つのバスインタフェースを備え、
前記コントローラは前記少なくとも１つのセンサ回路、前記発光デバイス、および前記バスインタフェースと接続されており、
前記コントローラは、前記センサ回路によって検知された電気的負荷に対応するセンサデータを、前記バスインタフェースを介してデータ処理システムに格納するために送信する、
ことを特徴とするセンサデバイス。
【請求項７】
前記コントローラは、さらに、前記バスインタフェースを介して、前記データ処理システムから制御データを受信するように構成されており、そして受信された当該制御データに応じて前記発光デバイスを制御するように構成されていることを特徴とする、請求項６に記載のセンサデバイス。
【請求項８】
携帯機器およびセンサ構成体を用いて、配電盤のそれぞれ対応する複数の回路ブレーカによって保護されている複数の電気回路を備える電気設備の電気的負荷を可視化するための方法であって、
前記センサ構成体は、前記複数の回路ブレーカの領域における磁場を検知し、前記配電盤の前記複数の回路ブレーカの近傍に配設された複数のセンサを備え、
前記複数のセンサの各々のセンサは、それぞれの前記回路ブレーカの前面に取り付けられる個々のセンサデバイスを形成し、それぞれの前記センサデバイスの近傍またはそれぞれの前面上に配設された少なくとも１つの可視の識別標識を備え、
前記複数のセンサのうち少なくとも２つのセンサが、前記センサデバイスをセンサストリップの形態で形成するように組み合わされ、
前記センサストリップの形態の前記センサデバイスの各々は、前記回路ブレーカのそれぞれ対応するグループの前面に取り付けられており、そして当該センサデバイスの近傍または当該センサデバイスの前面上に配設された少なくとも１つの可視の識別標識を備え、前記方法は、
前記携帯機器によって、電気設備の少なくとも一部分のライブ画像をキャプチャするステップと、
前記携帯機器によって、前記キャプチャされたライブ画像内の少なくとも１つのセンサデバイスを識別するステップと、
前記携帯機器によって、前記少なくとも１つの前記センサデバイスに取り付けられた前記回路ブレーカによって保護されている少なくとも１つの電気回路の電気的負荷を検知するステップと、
前記携帯機器によって、前記少なくとも１つの電気回路の、検知された前記電気的負荷に対応する負荷情報を取得するステップと、
前記携帯機器によって、取得された前記負荷情報を体系的に前記携帯機器のディスプレイスクリーン上に表示するステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項９】
前記少なくとも１つのセンサデバイスは、配電盤の複数の回路ブレーカの１つの回路ブレーカ上に配設されており、識別された前記回路ブレーカによって保護されている回路の前記電気的負荷を検知するように構成されていることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのセンサデバイスは、１つの発光デバイスを備え、そして、前記取得するステップにおいて、前記負荷情報が、エンコードされた負荷データを含む１つの発光順列を用いて、直接前記センサデバイスから前記携帯機器へ送信されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのセンサデバイスは、１つのデータネットワークに配設された１つのデータ処理システムに接続されており、そして、前記取得するステップにおいて、前記負荷情報が、無線データ接続を用いて、前記データ処理システムから前記データネットワークを介して前記携帯機器へ送信されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
不揮発性メモリデバイスに格納された、配電盤のそれぞれ対応する複数の回路ブレーカによって保護されている複数の電気回路、およびセンサ構成体を備える電気設備の電気的負荷の可視化のためのスマートフォンアプリケーションであって、
前記センサ構成体は、前記複数の回路ブレーカの領域における磁場を検知し、前記配電盤の前記複数の回路ブレーカの近傍に配設された複数のセンサを備え、
前記複数のセンサの各々のセンサは、それぞれの前記回路ブレーカの前面に取り付けられる個々のセンサデバイスを形成し、それぞれの前記センサデバイスの近傍またはそれぞれの前面上に配設された少なくとも１つの可視の識別標識を備え、
前記複数のセンサのうち少なくとも２つのセンサが、前記センサデバイスをセンサストリップの形態で形成するように組み合わされ、
前記センサストリップの形態の前記センサデバイスの各々は、前記回路ブレーカのそれぞれ対応するグループの前面に取り付けられており、そして当該センサデバイスの近傍または当該センサデバイスの前面上に配設された少なくとも１つの可視の識別標識を備え、
前記スマートフォンアプリケーションは、スマートフォンの少なくとも１つのプロセッサ上で実行される場合に、以下のステップを含み、当該ステップは、
前記電気設備の少なくとも一部分のライブ画像をキャプチャするステップと、
キャプチャされた前記ライブ画像内の少なくとも１つのセンサデバイスを識別するステップと、
識別された前記少なくとも１つのセンサデバイスに上に取り付けられた前記回路ブレーカによって保護されている少なくとも１つの電子回路の電気的負荷に対応する負荷情報を取得するステップと、
取得された前記負荷情報を含む体系化されたディスプレイ用の表示画像が、前記スマートフォンのディスプレイスクリーン上に生成されるステップと、
を備えることを特徴とするスマートフォンアプリケーション。
【請求項１３】
前記スマートフォンアプリケーションは、バーコードまたは発光順列に基づいてセンサデバイスを識別し、これに対応する前記電気設備の部分のさらに多くの情報を前記ディスプレイスクリーン上に出力することを特徴とする、請求項１２に記載のスマートフォンアプリケーション。
【請求項１４】
前記スマートフォンアプリケーションは、撮像または撮影することによって取得された、キャプチャされたライブ画像に、前記少なくとも１つのセンサデバイスの取得された前記負荷情報を重ね合わせることを特徴とする、請求項１３に記載のスマートフォンアプリケーション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[関連出願の相互参照]
本出願は、以下の同時係属出願に関連する。２０１４年１２月３０に出願された、同時係属出願中の米国出願番号第１４／５８６，７１０（代理人整理番号ＥＢＬ−００１）、［発明の名称］「電源内蔵式エネルギーメータリングシステム」、および２０１４年１２月３０に出願された、同時係属出願中の米国出願番号第１４／５８６，７４０（代理人整理番号ＥＢＬ−００３）、［発明の名称］「エネルギーメータリングシステムおよびその校正」、は本発明によるエネルギーメータリングシステムの他の態様を開示しており、本願においても開示されているものである。具体的には、出願ＥＢＬ−００１は、このセンサシステムのセンサの電源供給に関する詳細を提示している。出願ＥＢＬ−００３は、さらに、このエネルギーメータリングシステムの校正および動作に関する詳細を提示している。上記の同時係属出願は、本願に組み込まれるものとする。
【０００２】
[技術分野]
本発明は、配電盤の電気的負荷を可視化するためのエネルギーメータリングシステムに関する。具体的には、本発明は、１つの携帯機器を用いて回路ベース毎に配電盤の電気的負荷を可視化するためのシステムに関する。さらに本発明は、電気的負荷の可視化用の方法、機器、およびスマートフォンアプリケーションに関し、具体的には、携帯機器および少なくとも１つの回路ブレーカのハウジングの表面上に配設されるセンサデバイスを用いた、回路ベース毎に配電盤の電気的負荷を可視化するための方法およびスマートフォンアプリケーションに関する。
【背景技術】
【０００３】
従来のエネルギー分配ネットワークにおいては、１つのサイトにおけるエネルギー消費は通常中央の供給ポイント、たとえばエネルギーサプライヤと、所与の１つのサイト、たとえば１つの単一の建屋、または集合住宅のような建屋の目立った部分の第１の配電盤との間で測定される。このようにして、この特定のサイトで消費される全ての電気エネルギーを、この所与のサイトの配電システムに関わりなく、測定することができる。
【０００４】
従来のエネルギーメータリング装置は、電気エネルギーの全使用量をローカルに記録する。このようなエネルギーメータリングシステムは、定期的な間隔でエネルギー消費者、エネルギー供給者、またはサービス会社によって読まれなければならない。もっと最近では、いわゆるスマートメータリング装置がいくつかの国で導入されている。スマートメータリングシステムにおいては、スマートメータリング装置は、特定のサイトで消費されたエネルギーの量をユーティリティ提供者、たとえばエネルギー供給者またはサービス会社に返信する。ある例では、消費されたエネルギーの量が要求された場合にのみ、たとえばユーティリティの請求書の準備のためにリポートされる。他のスマートエネルギーメータリングシステムは、エネルギー消費データのさらに定期的な、たとえば毎日または毎時の返送を可能とする。
【０００５】
エネルギー消費についてのリポートをユーティリティ提供者に定期間隔で返信することは、新しい課金方策を実施することを可能とする。たとえば、もしエネルギー消費者が電力需要が高い時間における過度のエネルギー消費を避け、その代わりにエネルギー消費を夜のような電力需要の低い時間に移動するならば、エネルギー消費者は、エネルギー供給者によって報償されることができる。
【０００６】
このようなシステムは巨視的なレベルにおいては有用であるが、多くの場合、比較的大きなサイトのエネルギー消費を１つの単一のポイントで計測するエネルギーメータリングシステムは、このサイトでのエネルギー消費を詳細に分析するためには不十分である。たとえばユーザー(男性または女性）は、その日の特定の時間での平均以上のエネルギー量を使用することを検出することができるが、しかしながら家あるいは集合住宅のどこでこのエネルギーが消費されているかを検出することはできない。
【０００７】
この問題を克服するために、特定の機器の電気的負荷を測定することを可能とする装置が開発されている。このような装置は、エネルギー分配ネットワークの関係するポイントに固定されて設置することができ、あるいは、壁のコンセントと監視される機器との間に組込まれる中間装置として提供することができる。これらの装置は、特に大きな電気的負荷を生じる電気機器を識別するには有用であるが、これらの装置の設置および使用は比較的複雑であり、高い設置費用または限定された使用をもたらす。さらに、これらの装置は、サイトの電気設備全体に渡っての概要を得ることができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この観点から、本発明の課題は、エネルギー消費者または電気技術者が、特定のサイトでの電気エネルギー消費のさらに詳細な評価を得ることを可能とするエネルギーメータリングシステム(複数）、およびこれに付随する、これらのシステムの運用の方法を提示することである。  好ましくは、このエネルギーメータリングシステムは、配備および運用が容易でなければならず、そしてサイトでの電気的負荷（複数）の直感的な概観を提供するものでなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様によれば、配電盤の電気的負荷を可視化するための可視化システムが開示されている。  この可視化装置は、この配電盤のそれぞれ対応する回路ブレーカによって保護されている複数の電気回路の電気的負荷を検知するため、そしてそれぞれ対応するセンサデータを出力するための１つのセンサ構成体を備える。さらにこの可視化システムは、このセンサ構成体のセンサデータを集計し、格納するための１つのデータ処理システム、および１つの携帯機器を備える。この携帯機器は、１つの画像キャプチャユニットおよび１つのディスプレイスクリーンを備え、この画像キャプチャユニットからの配電盤の少なくとも一部分のライブ画像を得るように、このライブ画像内の各々の回路ブレーカを識別するように、少なくとも識別された回路ブレーカに対して上記のデータ処理システムから負荷情報を取得するように、そして取得された負荷情報を体系的にこの携帯機器のディスプレイスクリーン上に表示するように構成されている。
【００１０】
本発明のもう１つの態様によれば、少なくとも１つの回路ブレーカのハウジングの表面上に配設される１つのセンサデバイスが開示される。このセンサデバイスは、上記の少なくとも１つの回路ブレーカで保護された少なくとも１つの電気回路の電気的負荷を検知するための少なくとも１つのセンサ回路と、エンコードされた情報を含む１つの発光配列を放射するように構成された１つの発光デバイスを備える。
【００１１】
本発明の第３の態様によれば、１つの携帯機器を用いて、１つの電気設備の電気的負荷を可視化するための方法が開示されている。本方法は、この携帯機器により、１つの電気設備の少なくとも一部分のライブ画像を取得し、そしてこの携帯機器により、この取得されたライブ画像内の少なくとも１つのセンサデバイスを識別するステップを備える。本方法は、さらに、上記の少なくとも１つのセンサデバイスによって、この少なくとも１つのセンサデバイスに付随する少なくとも１つの電子回路の電気的負荷を検出し、上記の携帯機器によって、この少なくとも１つの電子回路の検出された電気的負荷に対応する負荷情報を得るステップを含む。上記の取得された負荷情報は、上記の携帯機器によって体系的にこの携帯機器のディスプレイスクリーン上に表示される。
【００１２】
本発明の第４の態様によれば、電気設備の電気的負荷の可視化のための、不揮発メモリデバイスに格納された１つのスマートフォンアプリケーションが開示される。このスマートフォンアプリケーションは、スマートフォンの少なくとも１つのプロセッサで実行される場合、以下のステップを実施する。このアプリケーションは実行されると、１つの電気設備の少なくとも一部分のライブ画像を取得し、このライブ画像内の少なくとも１つのセンサデバイスを識別する。識別されたこの少なくとも１つのセンサデバイスに付随する少なくとも１つの電子回路の電気的負荷に対応する負荷情報が取得される。取得されたこの負荷情報を含む体系化されたディスプレイ用の表示画像が、このスマートフォンのディスプレイスクリーン上に生成される。
【００１３】
上記で説明したシステム、方法、およびスマートフォンアプリケーションは、特定のサイトにおける電気的負荷のさらなる詳細な分析を可能とする。具体的には、回路毎に負荷データを取得することによって、そして配電盤のライブ画像に、この取得された負荷データを重ねることにより、この配電盤に接続された電気的負荷のグラフィック表示が生成され、これはユーザーにとって理解し易いものとなる。さらに上述のセンサデバイスは、上記のセンサシステムと上記の携帯機器との間で直接通信を可能とし、こうして個々のセンサの容易な識別ならびにこのセンサデバイスからの負荷データのこの携帯機器への通信を可能とする。上述のシステムは、特にセットアップおよび操作が容易であり、消費者によっても容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
本発明の様々な実施形態が添付の図を参照して説明される。これらの図においては、同じ参照記号が異なる実施形態の同じ素子に対して使用されている。   以下の図が添付されている。
【図１】本発明の１つの実施形態によるエネルギーメータリングシステムの概略ブロック図を示す。
【図２】本発明の１つの実施形態による、それぞれ対応するセンサデバイスを有する回路ブレーカのグループを示す。
【図３】本発明のもう１つの実施形態による、１つのセンサストリップを示す。
【図４】本発明の１つの実施形態による、配電盤のヒートマップを表示している携帯機器を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は本発明の１つの実施形態によるエネルギーメータリングシステム１００の概略ブロック図を示す。このエネルギーメータリングシステム１００は、固定的に組込まれた３つのサブシステム、センササブシステム１１０、データ収集サブシステム１４０、およびデータ解析サブシステム１７０を備える。他の実施形態においては、これらのサブシステムのいくつかは省略されてよく、組み合わせられるかまたはさらなるサブシステムに分離されてよい。さらにエネルギーメータリングシステム１００は、１つのクラウドサービス１９２および１つの携帯機器１９６を備える。
【００１６】
上記の実施形態によれば、センササブシステム１１０は、従来の配電盤１１２に直接嵌め込まれているか、またはヒューズボックスの中に入っている。図１に示す実施形態においては、配電盤１１２は、２列の垂直方向に配設された回路ブレーカ(複数）１１４を備える。勿論他の実施形態においては、これらの回路ブレーカ１１４は、水平方向に配設されてよく、あるいは異なる数の列および行で配設されてよい。各々の回路ブレーカ１１４は、この配電盤の内部で１つの電源ラインに接続されており、そして特定のサイト、たとえば集合住宅または家のいくつかの回路に接続されている。たとえば、１つの第１の回路ブレーカ１１４は、寝室の壁ソケットに電気エネルギーを供給する１つの第１の回路に接続されてよい。たとえば、１つの第２の回路ブレーカ１１４は、台所の壁ソケットに電気エネルギーを供給する１つの第２の回路に接続されてよい。１つの第３の回路ブレーカ１１４は、特に電力の大きな電気器具、たとえばオーブン、ヒータ、または空調システムに直接接続されてよい。
【００１７】
各々の個々の回路に関する負荷情報を得るために、これらの回路ブレーカ１１４の各々に１つのセンサ１２０が嵌めこまれてよい。各々のセンサ１２０は、それぞれの回路ブレーカ１１４の領域における磁場の強度、たとえばこの回路ブレーカ１１４の保護コイルまたは他の内部部品から放出される磁場の強度を検知するように構成されている。具体的には、磁場または磁束を３つの異なる空間方向で測定するための、１つのシングルチップの同期型３軸デジタル磁力計が用いられてよい。このようなセンサは、たとえばＰａｕｌ  Ｂｅｒｔｒａｎｄの特許出願（ＵＳ出願公開第２０１３／０２２９１７３Ａ１号）に開示されており、この内容はここで引用されることにより本願に組み込まれるものであり、したがってここでは詳細に説明しない。
【００１８】
設置を容易にするために、上記のセンサのいくつかは、以下に図３を参照して説明するように１つのセンサストリップの形態のセンサデバイスを形成するように組み合わされてよい。好ましくは、１つのセンサストリップの個々のセンサ１２０は、回路ブレーカ１１４の標準化された間隔に合わせて離間されていてよい。回路ブレーカ１１４の間隔のばらつきに合わせるため、個々のセンサ１２０を接続するために柔軟性のあるストリップが使用されてよい。代替として、個々のセンサデバイスは図２に示すように使用されてよい。これらのセンサ１２０の列は、ダミーセンサ(複数）、すなわち上述のセンサ１２０と互換性のある電気接続部および物理的なサイズを有するデバイスであってよい。このようなダミーセンサは、これらのセンサの間に回路ブレーカ１１４が存在しない場所に配置されてよい。さらに、二重回路ブレーカまたはタンデム型回路ブレーカが配電盤１１２に設置されている場合は、１つのセンサデバイスの１つの単一のハウジングが、２つ以上のセンサ１２０を備えてよい。
【００１９】
上述の実施形態においては、各々のセンサデバイスは、このセンサ１２０を動作させるための、これに付随する１つのマイクロコントローラおよび／または他の回路を有する。この実施形態は、以下に詳細に説明するように、外部クロック信号に対して各々の測定を適切なタイミングとすること、ならびに状態表示として機能する発光素子を制御することを含む。このマイクロコントローラは、たとえばアナログ測定結果のデジタル化および明らかに正しくない測定の排除のような、データの前処理を行ってもよい。２つ以上のセンサ１２０を有するセンサストリップまたはセンサハウジングが用いられている場合、１つの単一のマイクロコントローラが、複数のセンサによって共同使用されてよい。
【００２０】
上述の実施形態においては、各々のセンサ１２０は、発光ダイオード（ＬＥＤ）の形態の１つの状態表示器を備える。このＬＥＤは、このセンサ１２０の動作状態を表示するように、上記のマイクロコントローラによって制御することができる。明示される状態の数に依存して、１つの単色ＬＥＤまたは１つの多色ＬＥＤが用いられてよい。このＬＥＤは、以下に説明するように、エネルギーメータリングシステム１００の初期設定の際にも使用することができる。さらにこのＬＥＤは、以下に詳細に説明するような、さらに高度なアプリケーションに使用することができる。
【００２１】
１つの実施形態においては、上記のセンサデバイス(複数）は、個々の回路ブレーカ１１４に、これらのセンサデバイスのハウジングの裏側の接着テープまたは接着層を用いて取り付けられている。他の取り付け手段、たとえば回路ブレーカ１１４の標準的なハウジングにクリップ止めされるように構成されたばねクリップ、またはこの回路ブレーカ１１４の上に戴置される、センサ電子回路および個々のマーカーまたはラベル情報を設置するための領域を含むフレームが用いられてよい。このような機械的取り付け手段は、センサ１２０の回路ブレーカ１１４の最上部での特定の位置、たとえば磁場放出のホットスポット、に合理的に設置することを確実にする。センサ１２０を明確に規定された位置に正確に設置することは、異なるセンサ１２０で所得される測定の比較可能性を改善する。
【００２２】
これらの個々のセンサ１２０は、図１では見えていない内部バスシステムによって接続されている。このバスシステムは、それぞれが上記のセンサ１２０の列のセンサに接続されている、複数の並列バスラインを有する１つの並列バスシステムであってよい。代替として、このバスシステムは、デイジーチェーンとして構成されていてもよく、すなわちデータを１つのセンサ１２０から次のセンサに転送するように構成されていてもよい。ここに記載する実施形態においては、このバスシステムは両方のアーキテクチャを組み合わせたものである。具体的には、電源，データ，およびクロックラインを含むこのバスの第１の部分は、全てのセンサ１２０に対し並列になっている。特にこの実施形態は、センササブシステム１１０の全てのセンサ１２０の動作を同期することを可能とする。このバスの第２の部分は、１つの列のセンサの全てのセンサ１２０をデイジーチェーン構成で接続するためのアドレスラインを含んでおり、順にこれらのセンサ１２０を順次アドレス指定することを可能とする。
【００２３】
センサ(複数）１２０の各々の列の１つの端部には、その縦列の最初のセンサ１２０に接続ケーブル１２２および１２４が接続されている。図示された実施形態においては、これらの接続ケーブル１２２および１２４は、ジャンクションボックス１２６に接続されている。上記でセンサ１２０に関して詳述したように、このジャンクションボックス１２６は、好ましくは上記の配電盤１１２に接着テープ、接着層、または磁気固定具を用いて嵌め込まれており、この配電盤１１２を開けることなく、そして特別な治具を用いることなく嵌め込むことができるようになっている。もう１つの実施形態においては、センサ(複数）１２０の第１の列の最後のセンサ１２０は、センサ(複数）１２０のもう１つの列の第１のセンサ１２０に直接されていてよく、全てのセンサ１２０が複数のセンサ１２０の１つのチェーンを形成するようになっている。
【００２４】
上記のセンササブシステム１１０は、図１に示されていないさらなる部品を備えてよい。たとえばこのセンササブシステム１１０は、上記の配電盤の近傍に人がいることを検出する動体検知器を備えてよく、あるいはこの配電盤１１２を包囲するヒューズボックスの扉の開放状態を検知するフロントドアセンサを備えてよい。
【００２５】
配電盤１１２でメンテナンスが行われる場合に、このような追加のセンサのデータが、上記の負荷測定を中断するように、上記のエネルギーメータリングシステム１００によって用いられてよい。このメンテナンスは不正確な測定結果を生じ得る。代替として、同時係属出願ＥＢＬ−００３に記載されているように、このようなセンサからのデータは、このエネルギーメータリングシステム１００の再キャリブレーションを開始するために用いられてもよい。再キャリブレーションは、変更された設定または、異なるバックグラウンド磁場等の外部からの影響に対してこのエネルギーメータリングシステム１００を適応させるために使用することができる。さらに、異なる動作環境、たとえばヒューズボックスの開または閉状態に対する異なるキャリブレーションデータのセットが格納されていてよい。この場合、これに応じて、測定結果を改善するために、ドアセンサからのデータが、これらのキャリブレーションデータのセットを切り替えるために用いられてよい。さらに、このエネルギーメータリングシステム１００は、ユーザーまたは管理者に対し、ドアが開放されたかあるいは開放されたままとなっていることを示すように１つの通告を生成してよい。
【００２６】
センササブシステム１１０は、センサ１２０，接続ケーブル１２２および１２４，ならびにジャンクションボックス１２６を備え、フィードケーブル１３０を用いてデータ収集サブシステム１４０に接続されている。具体的には、このフィードケーブル１３０は、一方の端部でジャンクションボックス１２６に刺し込まれており、他方の端部でローカルデータ集計デバイス１４２に刺し込まれている。
【００２７】
この実施形態においては、データ集計デバイス１４２は、このデータ集計デバイス１４２を、従来型の壁ソケット１４４に刺し込むためのプラグコネクタを有するＡＣアダプタ型のハウジングに一体化されている。このデータ集計デバイス１４２をこの壁ソケット１４４に刺し込むことで、データ収集サブシステム１４０およびこれに接続されたセンササブシステム１１０に電源供給される。さらに、このデータ集計デバイス１４２をこの壁ソケット１４４に刺し込むことで、このデータ集計デバイス１４２は配電盤１１２から分岐する回路に接続される。これは、同時係属出願ＥＢＬ−００３に詳細に記載されているように、このエネルギーメータリングシステム１００の自動キャリブレーションが自動的に実行されることを可能とする。
【００２８】
図１には示されていないが、上記のデータ集計デバイスは、他のセンサをエネルギーメータリングシステム１００に接続するためのさらなるインタフェースを備えてよい。たとえば、このデータ集計デバイス１４２は、たとえばガスメーター、水道メーター、または熱メーター等の、他のユーティリティまたはホームオートメーションセンサからのデータを収集するためのプラグコネクタまたは無線インタフェースを備えてよい。このデータは、電力メータリングおよび請求書発行を組み合わせることを可能とするために、電気負荷情報と共に記録されてもよい。
【００２９】
図１の実施形態においては、データ収集サブシステム１４０は、配電盤１１２の近傍に配設されており、たとえば同じ部屋であって、ただしこの配電盤１１２の外側またはヒューズボックス自体の周囲に配設されている。これと対照的に、データ解析サブシステム１７０は、別の場所に配設されている。たとえば配電盤１１２、センササブシステム１１０、およびデータ収集サブシステム１４０は、建屋の地下、ガレージ、または他の立ち入りし難い場所に設置されていてよい。これとは対照的に、データ解析サブシステム１７０は、建屋内の廊下、オフィス、またはリビングルームに設置されていてよい。他の実施形態においては、データ収集サブシステム、および／またはデータ解析サブシステム１７０は、配電盤１１２に一体化されていてよい。
【００３０】
このデータ収集サブシステム１４０とこのデータ解析サブシステム１７０との間のデータリンクを確立するために、データ集計デバイス１４２は、ＩＥＥＥ８０２．１１の規格群に準拠したＷｉ−Ｆｉ（登録商標）リンクのような無線伝送システム１４６を備える。図１の実施形態においては、データ解析サブシステム１７０は、適合した無線伝送システム１７４を有するリモートターミナル１７２を備える。代替として、データ集計デバイス１４２およびリモートターミナル１７２は、直接ケーブル接続または他の適したデータ伝送システムを用いて接続されていてよい。具体的には、このデータ集計デバイス１４２が配電盤１１２に一体化されている場合、ヒューズボックス内からの無線データ通信の問題を避けるために、電力ライン通信が用いられてよい。さらに、データ集計デバイス１４２、ターミナル１７２、および／またはデータ処理に用いられる他の部品が、データ交換のために、インターネットのようなデータネットワークに接続されていてよい。
【００３１】
上記の実施形態においては、リモートターミナル１７２は、バックプレート１７６を用いて壁に嵌め込まれており、このバックプレートはまた、無線電力伝送によってターミナル１７２に電気エネルギーを供給する。代替として、このターミナル１７２は、内蔵エネルギー供給部を備えるか、またはケーブルを用いて外部電源供給部に接続されていてよい。電気エネルギーは、バックプレート１７６に接続されたＡＣ／ＤＣアダプタ１７８から電源ケーブル１８０を用いて供給される。このＡＣ／ＤＣアダプタ１７８は、このターミナル１７２が設置される場所のいずれのソケットに刺し込まれてもよい。
【００３２】
上記の実施形態においては、ターミナル１７２は、エネルギーメータリングシステム１００の大部分のデータ処理を行う。具体的には、このターミナルは、個々の回路ブレーカの領域における磁場の強度に関する、センサ１２０からもたらされるセンサデータを受信し、同様にデータ集計デバイス１４２によって決定される基準電流および基準電圧を受信する。このターミナル１７２によって受信されたデータの処理は、上記の同時係属出願ＥＢＬ−００３にさらに詳細に記載されている。代替の実施形態においては、この処理の一部または全部が上記のデータ処理システムの他の部分、たとえばセンササブシステム１１０またはデータ収集サブシステム１４０によって行われる。さらに、この処理のいくつかまたは全てはデータネットワークを介して外部のもの、たとえばユーティリティ提供者によって提供されるクラウドサービスによって行われてもよい。
【００３３】
図１を参照して説明された上記の実施形態においては、ターミナル１７２によって取得される負荷情報も、データネットワーク１９０、具体的にはインターネットに配設されたクラウドサービス１９２に転送される。このためターミナル１７２は、ネットワーク部品１８２、たとえばモデム、ルータ、または無線データネットワーク接続機器を用いて、このデータネットワーク１９０に接続されている。代替として、データ集計デバイス１４２は、上記の負荷情報を上記のクラウドサービスに直接転送してよい。この場合、上記のターミナルは、データ集計デバイスからよりは、むしろこのクラウドサービス１９２から負荷データをダウンロードしてよい。このクラウドサービスは、エネルギー供給者または外部サービス会社のようなユーティリティ提供者によって提供されてよく、電気的負荷情報を格納するデータベース１９４を備える。上記の実施形態においては、データベース１９４は、互換性のあるエネルギーメータリングシステム１００を有する、すべての電力消費者の現在および過去の負荷情報を備えている。さらに、このデータベース１９４は、さらなる負荷情報、たとえば従来のスマートメーター機器によって報告される負荷情報を格納してもよい。
【００３４】
配電盤１１２の各々の回路ブレーカ１１４の現在の負荷を可視化するために、このシステムのユーザー、たとえばエネルギー消費者、電気技術者、またはサイト管理者は、データ集計デバイス１４２、ターミナル１７２、またはクラウドサービス１９２によって計算された負荷データを、携帯機器１９６を用いて可視化してよい。
【００３５】
上記の実施形態においては、携帯機器１９６は、内蔵カメラならびに高解像度ディスプレイを有する従来のスマートフォンである。さらに、この携帯機器１９６は、１つ以上の無線データ通信インタフェースを有し、この無線データ通信インタフェースは、１つまたは数個のデータネットワークを用いて、上記のローカルデータ集計デバイス１４２、ターミナル１７２、および／またはクラウドサービス１９２に接続することができる。後で詳述するように、この携帯機器１９６は、配電盤１１２の個々の回路ブレーカ１１４を識別し、この配電盤１１２のライブ画像に上記の取得された負荷情報を重ね合わせることができる。
【００３６】
図２は、４つの回路ブレーカ１１４のグループを示す。たとえばこの回路ブレーカ１１４のグループは、図１に示す配電盤１１２に配設されていてよい。図２から分るように、各々の回路ブレーカ１１４は、１つの別々のハウジング２１０内に配設されている。このハウジング２１０は、前面２１２を有する。この回路ブレーカの作動部材２１４、すなわちそれぞれ対応する回路の遮断または接続、あるいはこの回路ブレーカ１１４のリセット用のスイッチは、この前面２１２に配設されている。この前面２１２の反対側には、この回路ブレーカ１１４をそれぞれ対応する配電レールまたは類似した取り付け用の構造上に設置するための凹部２１６がハウジング２１０上に形成されている。さらに各々の回路ブレーカ１１４は、この回路ブレーカ１１４をそれぞれ対応する電気回路に接続するための別のターミナルを備える。この回路ブレーカ１１４の接続ターミナルは、ハウジング２１０の背面に配設されており、したがって図２には見えていない。
【００３７】
図２に示すように、センサ回路を備える１つのセンサデバイス２２０が、各々の回路ブレーカ１１４の前面２１２上に設置されてよい。各々のセンサデバイス２２０のベース面は、好ましくはこの回路ブレーカ１１４の前面２１２より大きくない。上記の実施形態においては、この回路ブレーカ１１４上に設置されるこのセンサデバイスの面には、このセンサデバイスをこの前面２１２に取り付けるための接着フィルムが備えられている。
【００３８】
１つの状態表示器２２４が各々のセンサデバイス２２０の前面２２２に一体化されており、この状態表示器は、各々のセンサデバイス２２０の内部に配設された１つ以上の発光デバイスによって照らされている。図２に示す実施形態においては、この状態表示器２２４は、このセンサデバイスのデザイン要素としても機能する。内部の発光デバイスは、このセンサデバイス２２０またはデータ集計デバイス１４２のマイクロプロセッサによって、以下に説明するように点灯されてよい。
【００３９】
代替として、または追加として、機械読み取り可能なタグ、たとえばバーコードまたはマトリックスコードが上記のセンサデバイス２２０の前面２２２上に設置されてよい。このようなバーコードは、上記の携帯機器１９６によってスキャンすることができ、たとえばこのセンサ１２０またはこれが設置されたシステムの識別子または型を含んでよい。
【００４０】
図２に示す実施形態のさらなる変形実施例においては、機械読み取り可能な識別子が、回路ブレーカ１１４の近傍、たとえば回路ブレーカ(複数）１１４の２つの列の間に設置されている。この機械読み取り可能なコードは、この設置形態に対するセンサデータ情報へのアクセスを説明するコードを含んでいる。それぞれ対応する回路ブレーカ１１４に取り付けられた個々のセンサ１２０の番号および位置を識別するために、エネルギーメータリングシステム１００は、各々のセンサ１２０の状態表示器２２４を以下に説明するように順に点灯してよい。
【００４１】
図３は、センサデバイスの１つの代替の実施形態を示す。図２に示す個々のセンサデバイスとは対照的に、図３は３個のセンサ１２０を備える１つのセンサストリップ３００の形態のセンサデバイスを示す。勿論他の実施形態においては、これより多いかまたは少ないセンサ１２０が１つのセンサストリップに一体化されていてよい。これらのセンサ１２０の各々は、別々のセンサハウジング３０２，３０４，および３０６に一体化されていてよい。センサハウジング３０２および３０４は、第１の柔軟性のあるストリップ３１０を介して結合されている。センサハウジング３０４および３０６は、第２の柔軟性のあるストリップ３１２を介して結合されている。これらの柔軟性のあるストリップ３１０および３１２を用いて、各々のセンサ１２０は、通常あるようなバラつきが存在する場合でも、隣の回路ブレーカ１１４の前面２１２に嵌め込むことができる。
【００４２】
第１のプラグコネクタ３１４は、上記のセンサストリップ３００をデータ集計デバイス１４２に接続するために、第１のセンサハウジング３０２に配設されている。詳細には、この第１のプラグコネクタは、このセンサストリップ３００をジャンクションボックス１２６と接続するための接続ケーブル１２２または１２４に接続されていてよい。さらに第２のプラグコネクタ３１６が、第３のセンサ１２０の第３のセンサハウジング３０６に配設されている。この第２のプラグコネクタ３１６は、好ましくはもう１つのセンサストリップ３００の第１のプラグコネクタ３１４を受け入れるように構成されており、こうして任意の数のセンサストリップ３００を直列接続することができる。
【００４３】
１つの識別記号３１８が、第１のセンサハウジング３０２の前面３２２上に配設されている。ここに示す実施形態においては、この識別記号３１８は、明るい背景上の比較的太い、黒い矢印から成っており、第１のセンサ１２０の位置を示すと共に、この第１のセンサ１２０の下流に取り付けられたもう１つのセンサ１２０の方向を示している。この識別記号３１８は、上記の携帯機器１９６のプロセッサによって実行される画像解析アルゴリズムによって比較的容易に検出できるように選択されている。このようにして、１つまたは数個の識別記号３１８を識別することによって、この携帯機器１９６は、配電盤１２のキャプチャされたライブ画像内でのセンサデバイス２２０の数および位置を確定することができる。これらのセンサ１２０には、それぞれ対応する回路ブレーカ１１４が付随しており、このようにしてこの携帯機器はそれぞれ対応する回路ブレーカ１１４の位置も確定することができ、したがって回路も確定することができる。
【００４４】
さらに各々のセンサハウジング３０２，３０４，および３０６の前面３２２に１つの発光デバイス３２４が配設されている。ここに示す実施形態においては、これらの発光デバイス３２４は、比較的明るい従来のＬＥＤデバイスであり、これらのＬＥＤデバイスは、１つの点灯順列、たとえば１つまたは数個の色のパルスの順列で発光するために、このセンサストリップ３００のマイクロコンピュータによって制御することができる。
【００４５】
第３のセンサハウジング３０６の前面３２２は、装飾要素３２６を備える。上記の実施形態においては、この装飾要素３２６は、このセンサストリップ３００の製造者の商標として用いられている。しかしながら他の実施形態においては、この装飾要素３２６は、このセンサストリップ３００の終わりを示すさらなる識別記号として用いられてもよい。
【００４６】
上述したように、センサデバイス(複数）２２０または３００の各々は、それぞれの発光デバイスを制御するためのマイクロコントローラを備えてよい。このマイクロコントローラを用いて、あらかじめ決められた発光順列を生成することができる。この発光順列は、このマイクロコントローラによってローカルに決定されてよく、あるいは上記のデータ処理システムの他の部品、たとえばデータ集計デバイス１４２，ターミナル１７２，クラウドサービス１９２，または携帯機器１９６によって提供されてよい。この発光順列は、比較的単純であってよく、たとえば一定の緑色光がセンサデバイス２２０の動作を示し、一定の赤色光または無光がこのセンサデバイス２２０が動作していないことを示すものであってよい。
【００４７】
本発明の少なくとも１つの実施形態によれば、さらに複雑な発光順列が用いられて、センサデバイス２２０または３００のエンコードされた情報が携帯機器１９６に送信される。最初の、まだ比較的単純な実施形態においては、各々のセンサデバイスによって放出される上記の発光順列は、この携帯機器１９６によってキャプチャされたライブ画像において各々のセンサ１２０を識別することをサポートするために用いられる。たとえば、同じバスにカップリングされたセンサ１２０を数え上げることによって決定される各々のセンサデバイスまたはセンサストリップ３００の順序番号を、上記の発光デバイス３２４のコード化された点灯順列によって示すことができる。たとえば、センサデバイス(複数）２２０の列内でのこのセンサデバイス２２０の順序に応じて、この発光デバイス３２４の動作の周波数が選択されてよい。代替として、共通の前半部分とこれに続くコード化アドレスが、たとえばパルスコード変調を用いて、このコード化アドレスを携帯機器１９６に送信するために用いられてよい。このコード化アドレスは、データ集計デバイスの固有なアドレスと、これに続く、このデータ集計デバイス１４２に接続された特定のセンサ１２０の順序番号とを含んでよい。逆に携帯機器１９６は、センサ(複数）１２０の列の、特に１つの単一のセンサ１２０を指定してその発光デバイスを作動させてよい。すべてのセンサ１２０を数え上げて順番に作動させることにより、こうしてこの携帯機器１９６は、上記のキャプチャされたライブ画像において各々のセンサ１２０を識別することができる。
【００４８】
さらに、上記と同じかまたは異なる実施形態において、第２の動作モードにおいて、検知された電気的負荷に関連したデータをセンサデバイス２２０から携帯機器１９６に送信するために、上記のセンサデバイス２２０または３００の発光順列を用いることができる。たとえば、ここでもパルスコード変調を用いることで、１つの回路ブレーカ１１４の相対的な負荷をこの携帯機器１９６に通信することができる。たとえば、１０％のデューティサイクルを有するパルスコードは、回路ブレーカ１１４が最大容量の１０％で負荷されていることを示してよい。これと対照的に、１００％のデューティサイクルを有するパルスコードは、回路ブレーカ１１４が最大容量の１００％で動作していることを示してよい。相対的な負荷値の連続的な範囲を用いるよりも、代わりに多数のディスクリートな負荷レベル、たとえば１〜１０が用いられてよい。上記の点灯順列によって示されるこの最大負荷は、この回路ブレーカ１１４の公称最大負荷とは異なることに注意されたい。たとえば最大電流１６Ａの定格の回路ブレーカは、しばしばこの回路ブレーカを作動させることなくこの最大定格の１０％上の一定電流で動作し得る。したがって、上記の発光順列のコード化範囲は、この回路ブレーカ１１４の公称範囲を越えて拡がっている。多重データ案件、あるいは高精度または高アップデート周波数のデータ案件が携帯機器１９６に送信される場合は、パルスコード化技術に加えて、送信帯域幅を増大するために、他のコード化技術、たとえば上記の点灯順列の振幅変調および／または色変調が用いられてよい。
【００４９】
負荷情報がセンサデバイス２２０または３００から携帯機器１９６に直接送信される場合は、この携帯機器１９６と上記のエネルギーメータリングシステム１００の他の部品との間の独立したデータ接続はなくともよい。
【００５０】
図４は従来のスマートフォン４００の形態の携帯電子機器１９６を示す。このように、このスマートフォン４００は、その前面にディスプレイスクリーン４１０が配設されており、そしてその反対側の背面に図４では見えていない高解像度カメラが配設されている。
【００５１】
上記のカメラを用いて、スマートフォン４００は、配電盤１１２のライブ画像をキャプチャすることができる。このライブ画像は、スマートフォン４００の適したソフトウェア、具体的には本エネルギーメータリングシステム１００に付随したスマートフォンアプリケーションを使用して、ディスプレイスクリーン４１０に表示することができる。識別記号および／またはセンサデバイス２２０またはセンサストリップ３００の発光デバイスによって放出される発光順列に基づいて、このスマートフォン４００上で実行されているソフトウェアは、上記のライブ画像内の回路ブレーカ１１４上に配設された各々のセンサ１２０の位置を検出する。さらなる実施形態においては、回路ブレーカ(複数）１１４および／またはセンサ(複数）１２０の位置は、別の画像解析アルゴリズムによって、識別記号および／または発光デバイスが無い場合でも検出することができる。
【００５２】
どちらのやり方でも、スマートフォン４００は、検出されたそれぞれ対応する回路ブレーカ１１４によって保護されている各々の回路に対する現在の負荷情報を取得する。１つの実施形態においては、この負荷情報は、上述したように、それぞれ対応する発光順列を用いて、センサデバイス２２０またはセンサストリップ３００から直接送信されてよい。代替として、この負荷情報は、クラウドサービス１９２のデータベース１９４から照会されてもよく、あるいはデータ集計デバイス１４２またはターミナル１７２から直接受信されてもよい。
【００５３】
このスマートフォンアプリケーションの最初の表示画像においては、上記の負荷データは、それぞれ対応する回路ブレーカ１１４の近傍に表示されてよく、関連した回路の電流または電力を表す、たとえば数値、棒グラフ、または色付きアイコンとして表示されてよい。
【００５４】
回路ブレーカ(複数）の相対的な負荷が表示されなければならない場合には、上記の携帯機器１９６は、各々の回路ブレーカ１１４の最大定格を取得してもよい。この最大定格は、デフォルトの定格に対応するもの、たとえば１６Aであってよく、あるいはこのスマートフォン４００のユーザーによって与えられてよい。代替として、上記の受信された負荷情報は、各々の回路ブレーカ１１４またはセンサ１２０に対する最大定格および／またはメタデータを含んでもよい。さらに、識別された回路ブレーカ(複数）１１４のそれぞれ対応するマーキングの光学的な文字認識に基づいて、最大定格が検出されてよい。それぞれ対応する回路ブレーカ１１４の最大負荷を有する各々のセンサ１２０によって検出された電気的負荷の比較に基づいて、上記のスマートフォンアプリケーションは、各々の回路ブレーカ１１４がどの位その最大定格に近づいて動作しているかを示すような、配電盤１１２のいわゆるヒートマップを生成してよい。
【００５５】
図４の実施形態においては、３つの異なるクラスの負荷を用いた比較的単純な表示が、配電盤１１２の電気的負荷の概要をユーザーに対し素早く示すために用いられている。具体的には、異なる色コード４１２，４１４，および４１６が、無負荷、通常負荷、および過負荷の電気回路に対し用いられている。具体的には、緑色のコード４１２は、無負荷または低負荷を示し、黄色のコード４１４は、最大定格より下の電流を示し、そして赤色のコード４１６は、最大定格に近いかまたはこれを越える回路を示している。この表示は、配電盤１１２のいわゆる「ヒートマップ」または「拡張現実」を表している。
【００５６】
図４に示す拡張現実の表示画像を用いて、１つまたは数個の回路の、潜在的に危険な過度の使用を瞬時に識別することができる。たとえば、照明のような比較的多数の電気装置を備える小売業の装飾設備のように、頻繁に変化する電気設備においては、１つまたは数個の回路の過度の使用が発生し得る。本願に記載するシステムを用いることで、このような状態を容易に検出することができ、こうして熟練した技術者を必要とすることがない。
【００５７】
さらに個々の電気回路または複数の電気回路に共通な他のデータ案件も、以上の生成される表示画像に含むことができる。たとえばデータ集計デバイス１４２またはターミナル１７２によって、各々の回路に対する力率を決定することができ、そして各々の回路ブレーカ１１４の隣に表示することができる。さらに、基準電圧、配電盤１１２に供給されるＡＣ電圧の有効電力または無効電力または周波数を表示することができる。多相電源ネットワークの場合、各々の相に対する基準電圧および相対的な位相角もこのエネルギーメーリングシステム１００の他の部分を照会することにより表示することができる。
【００５８】
現在の負荷状態に加えて、回路ブレーカ１１４、センサ１２０の識別された位置、およびそれぞれの対応する負荷情報に基づいて、上記の配電システムの他の表示画像を生成、格納、および表示するために、上記のスマートフォン４００の同一または他のアプリケーションが用いられてもよい。たとえば携帯機器１９６は、所与のサイトにおける電気設備の文書化のために、配電盤１１２の技術図面と共に、回路ブレーカの配置図およびそれぞれ対応する回路および／またはセンサ１２０の一覧表を生成して格納することができるであろう。他の例には、システム１００から各々のブレーカ１１４の用途を取り込んでこれを拡張現実において可視化することがある。たとえばスマートフォン４００のディスプレイ４１０は、回路ブレーカ１１４毎の電気的特性を表示するだけでなく、それぞれの回路ブレーカ１１４の用途および対象エリアも表示することができる。
【００５９】
さらに、スマートフォンアプリケーションは、センサ(複数）１２０の特別な配置に関するデータ、またはこのような構成データをデータ集計デバイス１４２、ターミナル１７２、またはクラウドサービス１９２に返送することができる。このようなデータは、エネルギーメータリングシステム１００のセットアップまたはキャリブレーションにとりわけ有用である。追加の構成データ、たとえば回路に接続された特定の機器の名称が、ユーザーによってこのスマートフォンアプリケーションを用いて入力されてもよい。
【００６０】
上記のスマートフォンアプリケーションの使用が、各々の回路ブレーカ１１４に取り付けられたセンサに関して説明されたが、さらに、上述のアイデアは、他の状況においても使用することができる。具体的には、このアプリケーションは、１つの電気設備の他の部分、たとえばスマートメーター、電力消費者の個別のモニター、インテリジェントスイッチ等の電流または負荷を検出するための個々のセンサを識別するために用いることができる。この場合、このスマートフォンアプリケーションは、バーコードまたは発光順列に基づいて、上述したようにセンサデバイスを識別することができ、そしてそれぞれ対応する電気設備の部分に対するさらなる情報をそのディスプレイに表示することができる。たとえば、個々のセンサのキャプチャされた像を、たとえば照明器具のような消費電力負荷の電源コードに重ね合わせることができ、こうしてユーザーはこのスマートフォンアプリケーションを用いて、どの位大きな電力がこの消費電力負荷によって消費されるかを単一のセンサのみを撮影することによってチェックすることができる。
【００６１】
上述したように、上記のエネルギーメータリングシステム１００の様々な部品を組み込むことが、消費者によってもとりわけ容易に行える。特に、配電盤１１２を開ける必要がなく、あるいはこの組み込みを行うために、この配電システムのどのケーブルも取り外す必要がない。これは感電のリスク、および専門または資格のある技術者の必要性を取り除く。
【００６２】
たとえば、図１を参照して説明したように、それぞれの回路ブレーカ１１４から分岐する回路のモニター用に使用される個々のセンサ１２０は、この回路ブレーカ１１４の前面に、両面粘着テープまたはＶｅｌｃｒｏ（登録商標）の留め具を用いて簡単に取り付けることができる。さらに、データ集計デバイス１４２およびターミナル１７２は壁ソケット１４４に簡単に刺し込むことができる。ぞれぞれ対応するソフトウェア格納場所からダウンロードされたスマートフォンアプリケーションと共に、上記のエネルギーメータリングシステム１００は使用できる状態となる。
【００６３】
同時係属出願ＥＢＬ−００３に記載されているように、データ処理、すなわちセンサデータのキャリブレーションおよび電気的負荷情報への変換は、データ集計デバイス１４２またはターミナル１７２のいずれかによって行うことができる。さらに、このデータ処理は、外部のサービス提供者、たとえばユーティリティメータリングの会社によって、たとえばクラウドサービス１９２を介して行われてよい。この実施形態においては、データ集計デバイス１４２またはターミナル１７２のいずれかが上記のセンサ(複数）１２０によって取得されたセンサデータを、広域データネットワーク１９０、具体的にはインターネットに転送するように構成されていてよい。
【００６４】
このセンサデータが公共ネットワーク、たとえばインターネットを通して伝送される場合には、データ集計デバイス１４２、ターミナル１７２、ネットワーク部品１８２、または携帯機器１９６によってデータ暗号化が行われてよい。勿論、より高いセキュリティのために、データ集計デバイス１４２、ターミナル１７２、および携帯機器１９６の間の通信に対してもデータ暗号化が行われてよく、特にこれらの間の無線通信の場合に行われてよい。
【００６５】
上述のエネルギーメータリングシステム１００は、たとえば特定のサイト、サブユニット、ユーザー、回路、または電気機器の電力消費のきめ細かい分析のような、多数の新たなアプリケーションを可能とする。
【００６６】
たとえば、１つの建屋または集合住宅の色々な部屋のエネルギー消費を分析することができる。さらに異常な時間または異常な場所での大きな電力消費が分ることにより、自動的に不審な活動を検出することができる。もう１つのアプリケーションは、電力消費に基づいて、建屋の特定の部分における人の存在の有無を間接的に検出することである。
【００６７】
さらに特定のサイトの負荷情報を他のサイト(複数）の平均値と比較に基づいて、消費者に、自分のエネルギー消費を低減するための助言を提供することができ、こうして温室効果ガスの生成の低減を支援することができる。同様に、ユーザーは、たとえばターミナル１７２またはウェブサービスを用いて、個々の予算に関する情報を提供してもよい。この場合には、エネルギーメータリングシステム１００は、事前に設定された電力予算を越える前に、大きなエネルギー消費に対するユーザーの注意を喚起することができ、この消費者がエネルギーの取込みを削減して、決められた予算内に留まるようにすることを可能とする。さらにサプライヤは、この消費者の過去の記録および潜在的な他の情報、たとえば天気または温度のデータに基づいて、特定の消費者の電力需要を予測することができる。
【００６８】
さらに、経時的に高分解能でエネルギー使用をモニターすることができ、たとえば毎分、毎秒、またはもっと頻繁に、たとえば１００Ｈｚ以上の周波数でモニターすることができる。回路に特定した負荷情報を経時的にモニターすることによって、対応する電気的負荷の瞬時またはゆっくりとした低下または増加に気付くことで、装置の故障や損耗のような異常な事象を検出することができる。さらに高いサンプリング周波数、たとえば数ｋＨｚのサンプリング周波数を用いることによって、個々の電気機器のスイッチオン特性の高調波解析を行うことができ、これらの機器が共通の回路に接続されている場合においても、個々の機器を識別することを可能とする。このような分析は、取得された電流のフーリエ変換に基づいたものであってよい。
【００６９】
エネルギーメータリングシステム１００が様々な現在好適な実施形態を用いて説明されたが、本願記載のシステムは、ここで開示された本発明の範囲から逸脱することなく、いくつかのやり方で変形実施することができることに注意されたい。具体的には、配電盤１１２の負荷状態をモニターまたは記録するために、従来のスマートフォンを用いて１つのアプリケーションを実行するより、むしろ専用の携帯機器が用いられてよい。
【符号の説明】
【００７０】
１００  ：  エネルギーメータリングシステム
１１０  ：  センササブシステム
１１２  ：  配電盤
１１４  ：  回路ブレーカ
１２０  ：  センサ
１２２  ：  接続ケーブル
１２４  ：  接続ケーブル
１２６  ：  ジャンクションボックス
１３０  ：  フィードケーブル
１４０  ：  データ収集サブシステム
１４２  ：  データ集計デバイス
１４４  ：  壁ソケット
１４６  ：  無線伝送システム
１７０  ：  データ収集サブシステム
１７２  ：  リモートターミナル
１７４  ：  無線伝送システム
１７６  ：  バックプレート
１７８  ：  ＡＣ／ＤＣアダプタ
１８０  ：  電源ケーブル
１８２  ：  ネットワーク部品
１９０  ：  データネットワーク
１９２  ：  クラウドサービス
１９４  ：  データベース
１９６  ：  携帯電子機器
２１０  ：  （回路ブレーカの）ハウジング
２１２  ：  （回路ブレーカの）前面
２１４  ：  作動部材
２１６  ：  凹部
２２０  ：  センサデバイス
２２２  ：  （センサデバイスの）前面
２２４  ：  状態表示器
３００  ：  センサストリップ
３０２，３０４，３０６  ：  (センサの）ハウジング
３１０，３１２  ：  柔軟性のあるストリップ
３１４  ：  第１のプラグコネクタ
３１６  ：  第２のプラグコネクタ
３１８  ：  識別記号
３２２  ：  前面
３２４  ：  発光デバイス
３２６  ：  装飾要素
４００  ：  スマートフォン
４１０  ：  ディスプレイスクリーン
４１２，４１４，４１６  ：  色コード
【図１】
0006557344.tif 000002
【図２】
0006557344.tif 000003
【図３】
0006557344.tif 000004
【図４】
0006557344.tif 000005