(57)【要約】【課題】負荷機器の機種や挙動などを容易に把握できる機器情報特定装置及び負荷機器特徴量検出装置を提供する。【解決手段】機器情報特定装置１０は、負荷接続部Ｔ１に接続された負荷機器２０の負荷電流を検出する電流検出素子１１と、電源接続部Ｔ２に印加される交流電源電圧を分圧して出力する電圧分圧回路１２と、電流検出素子１１を用いて検出した電流波形と電圧分圧回路１２からの出力電圧波形より求めた電源電圧波形とを用い電流波形の特徴量を演算する特徴量演算部１３と、複数の負荷機器２０の機種及び挙動に応じた特徴量が登録されたデータベースを記憶する記憶装置１４と、特徴量演算部１３の求めた特徴量とデータベースに登録された特徴量とを比較することで負荷機器２０の機種や挙動に関する機器情報を特定する機器情報特定部１５と、特定された機器情報を外部に送信する通信回路１６とを備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源が接続される電源接続部と、電源接続部に電気的に接続されるとともに負荷機器が接続される負荷接続部と、複数の負荷機器の機種及び挙動によって変化する電気的な特徴量が予め登録されたデータベースを記憶する記憶部と、負荷接続部に接続された負荷機器について前記特徴量を検出する特徴量検出部と、該特徴量検出部が検出した特徴量とデータベースに登録された特徴量とを比較することによって、負荷接続部に接続された負荷機器の機種や挙動に関する機器情報を特定する機器情報特定部と、機器情報特定部により特定された機器情報を外部に送出する通信部とを備えて成ることを特徴とする機器情報特定装置。
【請求項２】
上記記憶部は、複数の負荷機器の機種及び挙動によって変化する電気的な特徴量が予め登録されたデータベースを記憶し、装置本体のコネクタに着脱自在に接続される記憶デバイスからなることを特徴とする請求項１記載の機器情報特定装置。
【請求項３】
上記データベースは通信部を介して外部から供給されることを特徴とする請求項１記載の機器情報特定装置。
【請求項４】
外部に送出した機器情報に基づいて外部から通信部を介して入力される制御信号に応じて、負荷機器への電源供給を遮断する電源遮断部を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載の機器情報特定装置。
【請求項５】
交流電源が接続される電源接続部と、電源接続部に電気的に接続されるとともに負荷機器が接続される負荷接続部と、負荷端子に接続された負荷機器の機種及び挙動によって変化する電気的な特徴量を検出する特徴量検出部と、当該特徴量検出部が検出した電気的な特徴量を外部に送出する通信部とを備えて成ることを特徴とする負荷機器特徴量検出装置。
【請求項６】
外部に送出した特徴量に基づいて外部から通信部を介して入力される制御信号に応じて、負荷機器への電源供給を遮断する電源遮断部を設けたことを特徴とする請求項５記載の負荷機器特徴量検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機器情報特定装置及び負荷機器特徴量検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、宅内に設置された家電機器のオン／オフをネットワークを通じて制御したり、その動作状態を遠隔から監視する家電機器制御ネットワークシステムが提供されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−８６５７２号公報（段落番号［００６７］−［００７０］、及び、第４図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の家電機器ネットワークシステムでは、使用する家電機器にネットワークを通じてコントローラとの間で通信を行うための通信機能を持たせる必要があり、コスト高となる問題があり、また通信機能を持たない既設の家電機器に代えて、通信機能を備えた家電機器を導入する必要があり、利用者の負担が大きいという問題もあった。また、新たな家電機器を導入する場合は、コントローラに新たな家電機器の機器情報（家電機器のメーカ名や機種など）の情報をユーザーが登録しなければならず、登録の手間がかかるという問題もあった。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、負荷機器の機種や挙動などを容易に把握できる機器情報特定装置及び負荷機器特徴量検出装置を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明では、交流電源が接続される電源接続部と、電源接続部に電気的に接続されるとともに負荷機器が接続される負荷接続部と、複数の負荷機器の機種及び挙動によって変化する電気的な特徴量が予め登録されたデータベースを記憶する記憶部と、負荷接続部に接続された負荷機器について前記特徴量を検出する特徴量検出部と、該特徴量検出部が検出した特徴量とデータベースに登録された特徴量とを比較することによって、負荷接続部に接続された負荷機器の機種や挙動に関する機器情報を特定する機器情報特定部と、機器情報特定部により特定された機器情報を外部に送出する通信部とを備えて成ることを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、上記記憶部は、複数の負荷機器の機種及び挙動によって変化する電気的な特徴量が予め登録されたデータベースを記憶し、装置本体のコネクタに着脱自在に接続される記憶デバイスからなることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明では、請求項１乃至請求項３の何れか１つの発明において、上記データベースは通信部を介して外部から供給されることを特徴とする請求項１記載の機器情報特定装置。
【０００９】
請求項４の発明では、請求項１の発明において、外部に送出した機器情報に基づいて外部から通信部を介して入力される制御信号に応じて、負荷機器への電源供給を遮断する電源遮断部を設けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明では、交流電源が接続される電源接続部と、電源接続部に電気的に接続されるとともに負荷機器が接続される負荷接続部と、負荷端子に接続された負荷機器の機種及び挙動によって変化する電気的な特徴量を検出する特徴量検出部と、当該特徴量検出部が検出した電気的な特徴量を外部に送出する通信部とを備えて成ることを特徴とする。
【００１１】
請求項６の発明では、請求項５の発明において、外部に送出した特徴量に基づいて外部から通信部を介して入力される制御信号に応じて、負荷機器への電源供給を遮断する電源遮断部を設けたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
（実施形態１）
本発明の実施形態１を図１及び図２に基づいて説明する。機器情報特定装置１０は、コンセントや負荷機器からの電源線が接続される端子台を備えており、コンセントや端子台に接続された負荷機器の電気的な特徴量を求めて、この特徴量から負荷機器の機種や挙動に関わる機器情報を特定しており、特定した機器情報をサーバ４０に送信するために用いられる。
【００１４】
図１は機器情報特定装置１０のブロック図であり、機器情報特定装置１０は、例えば電源線が接続される電源端子からなり交流電源３０が接続される電源接続部Ｔ２と、例えば負荷機器２０からのプラグが接続されるコンセントからなり、電源接続部Ｔ２に電気的に接続されるとともに負荷機器２０が接続される負荷接続部Ｔ１とを備えている。尚、本実施形態では負荷接続部Ｔ１をコンセントで構成しているが、負荷機器からの電源線が直付けされるような場合には、電源線を接続する端子台などで負荷接続部Ｔ１を構成すれば良い。また、電源接続部Ｔ２を電源線が接続される端子台で構成しているが、コンセントに接続されるプラグコードを介して交流電源が供給される場合にはプラグコードが接続されるコネクタで電源接続部Ｔ２を構成しても良い。
【００１５】
また機器情報特定装置１０は、電源接続部Ｔ２と負荷接続部Ｔ１との間に電気的に接続され、負荷機器２０に流れる電流を検出する電流検出素子１１と、電源接続部Ｔ２に印加される交流電源電圧を所定の分圧比で分圧する電圧分圧回路１２と、電流検出素子１１を用いて検出した電流波形と電圧分圧回路１２からの出力電圧波形より求めた電源電圧波形とを用いて電流波形の特徴量を演算する特徴量演算部１３（特徴量検出部）と、プラグインコネクタ１４ａを介して接続され、負荷接続部Ｔ１に接続される負荷機器２０の機種及び挙動に応じた特徴量が予め登録されたデータベースを記憶する記憶装置１４（記憶部）と、特徴量演算部１３の求めた特徴量と上記データベースに登録された特徴量とを比較することによって負荷機器２０の機種や寿命末期などの挙動に関わる機器情報を特定する機器情報特定部１５と、機器情報特定部１５の特定した結果を外部のサーバ４０に送信する通信回路１６（通信部）と、外部へ送信した機器情報に基づいて外部のサーバ４０から入力された制御信号に応じて負荷接続部Ｔ１と電源接続部Ｔ２との間の電路を遮断して負荷機器２０への電源供給を停止する電源遮断部としてのリレー装置１７とを備えている。ここに、特徴量演算部１３と機器情報特定部１５とは例えばマイクロコンピュータの演算機能によって実現される。
【００１６】
電流検出素子１１は、例えば低インピーダンスの電流検出抵抗からなり、電流検出素子１１の両端間に発生する電圧が特徴量演算部１３に入力される。
【００１７】
電圧分圧回路１２は、例えば分圧抵抗の直列回路からなり、電源接続部Ｔ２に供給される交流電源電圧を分圧抵抗により所定の分圧比で分圧した電圧が特徴量演算部１３に入力される。
【００１８】
特徴量演算部１３は、電流検出素子１１及び電圧分圧回路１２からの入力を内蔵するＡ／Ｄコンバータ（図示せず）でＡ／Ｄ変換して取り込んでおり、電流検出素子１１により検出された電流波形と、電圧分圧回路１２からの出力電圧波形より求めた電源電圧波形とを用いて電流波形の特徴量を演算により求めている。
【００１９】
通信回路１６は、宅内に設置されたサーバ４０にＬＡＮを経由して接続されており、ＬＡＮを経由してサーバ４０との間で通信を行う。尚、ＬＡＮの媒体としてはイーサネット（Ｒ）、無線、電力線搬送などの媒体を利用することができる。
【００２０】
ところで、本実施形態では負荷機器の機種や寿命末期などの挙動に応じて変化する電気的な特徴量として、負荷電流の電流波形についての特徴量を用いている。電流波形の特徴量としては種々のものがあるが、これらの特徴量は電流の大きさを表す特徴量、電流の形状を表す特徴量、電流と電圧の時間差を表す特徴量の３つに大きく分類され、それぞれの分類の特徴量として負荷機器の機種や挙動を特定するのに必要な特徴量を用いれば良い。本発明者らが実際に家電機器（負荷機器）の消費電流を観測した結果、電流の大きさを表す特徴量として電流の平均値、電流の形状を表す特徴量としてピーク平均値（電流のピーク値を平均値で序した値）、電流と電圧の時間差を表す特徴量としてピーク時間差（電流のピークと電圧のピークの時間差）、通電時間、ピーク遅延率（通電開始から電流のピークまでの時間を通電時間で除した値）の５つの特徴量を用いれば電流波形から負荷機器の機種やその挙動を略確実に特定できることが判明したので、本実施形態では上記５つの特徴量を特徴量演算部１３で演算している。
【００２１】
以下に本実施形態の動作を図２に基づいて説明する。特徴量演算部１３は、Ａ／Ｄ変換部より電流検出素子１１及び電圧分圧回路１２の出力を取り込み（Ｓ１）、取り込んだ値から電流波形の特徴量を演算する（Ｓ２）。特徴量の演算が終了すると、機器情報特定部１５が、特徴量演算部１３の算出した特徴量と、データベースに登録されている特徴量とを比較することによって、負荷接続部Ｔ１に接続されている負荷機器２０の機種や挙動に関する機器情報を特定し（Ｓ３）、その特定結果を通信回路１６からサーバ４０に送信させる（Ｓ４）。サーバ４０では、機器情報特定装置１０から送信された機器情報をもとに負荷機器２０の接続位置を把握することができ、冷蔵庫、エアコン、照明器具などの接続位置が変わらないような負荷機器２０では、機器情報特定装置１０の出力から通電状態を確認できる。またサーバ４０では、機器情報をもとに負荷機器２０の機種や挙動を把握することができ、特定の負荷機器以外の動作を禁止する場合や、寿命末期による劣化などで事故を招くおそれがある場合などには対応する機器情報特定装置１０に負荷機器２０への電源供給を遮断させる制御信号を送信する。ここで、機器情報特定装置１０では、通信回路１６がサーバ４０からの制御信号を受信したか否かを判断し（Ｓ５）、制御信号を受信した場合にはリレー装置１７をオフさせて、負荷機器２０への電源供給を遮断させた後（Ｓ６）、Ｓ１に戻って上述の処理を繰り返す。
【００２２】
このように、機器情報特定装置１０に負荷機器２０を接続して使用した場合、機器情報特定装置１０は負荷電流の特徴量を求め、記憶装置１４に登録されている特徴量と比較することによって、負荷接続部Ｔ１に接続された負荷機器２０の機種や挙動などを特定し、その結果をサーバ４０に送出している。
【００２３】
また、本実施形態では予め記憶装置１４にデータベースを記憶させているので、ユーザ側で特徴量の登録などの作業を行う必要がなく、使い勝手を良くできる。また、本実施形態では機器情報特定装置１０のプラグインコネクタ１４ａに着脱自在に接続される記憶装置１４（記憶デバイス）に特徴量を登録したデータベースを構築しているので、データベースの内容を修正、変更した記憶装置１４と交換することによって、データベースのメンテナンスを行うことができる。また、外部の装置（例えばサーバ４０）にデータベースを構築し、サーバ４０から機器情報特定装置１０へデータベースに登録されている機種及び挙動に応じた特徴量を送信させるようにしても良く、外部の装置でデータベースの管理が行えるので、データベースの修正や更新などのメンテ作業が容易に行える。
【００２４】
（実施形態２）
本発明に係る負荷機器特徴量検出装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。負荷機器特徴量検出装置５０は、コンセントや負荷機器からの電源線が接続される端子台を備えており、コンセントや端子台に接続された負荷機器の電気的な特徴量を抽出して、抽出した特徴量をサーバ４０に送信するために用いられる。
【００２５】
図３は本実施形態のブロック図であり、負荷機器特徴量検出装置５０は、例えば電源線が接続される電源端子や電源プラグが接続されるコネクタからなり交流電源３０が接続される電源接続部Ｔ２と、例えば負荷機器２０からのプラグが接続されるコンセントや負荷線が接続される端子台からなり、電源接続部Ｔ２に電気的に接続されるとともに負荷機器２０が接続される負荷接続部Ｔ１と、電源接続部Ｔ２と負荷接続部Ｔ１との間に接続されて負荷機器２０に流れる電流を検出するための電流検出素子１１と、電源接続部Ｔ２に印加される交流電源電圧を所定の分圧比で分圧する電圧分圧回路１２と、電流検出素子１１を用いて検出した電流波形と電圧分圧回路１２からの出力電圧波形より求めた電源電圧波形とを用いて電流波形の特徴量を演算する特徴量演算部１３と、特徴量演算部１３の算出した特徴量を外部に送信する通信回路１６とを備えている。ここに、特徴量演算部１３は例えばマイクロコンピュータの演算機能によって実現される。尚、基本的な構成は実施形態１と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００２６】
次に本実施形態の動作を図４に基づいて説明する。特徴量演算部１３は、Ａ／Ｄ変換部より電流検出素子１１及び電圧分圧回路１２の出力を取り込み（Ｓ１１）、取り込んだ値から特徴量を算出し（Ｓ１２）、特徴量演算部１３の算出した特徴量を通信回路１６からサーバ４０に送信した後（Ｓ１３）、Ｓ１１に戻って上述の処理を繰り返す。
【００２７】
ここで、Ｓ１３において負荷機器特徴量検出装置５０からサーバ４０に特徴量が送出されると、サーバ４０では、負荷電流特徴量算出装置５０から入力された特徴量と、データベースに登録されている特徴量とを比較することによって、負荷機器特徴量検出装置５０に接続された負荷機器の機種や挙動などを特定することができる。また、サーバ４０では、負荷機器特徴量検出装置５０から入力された特徴量と、データベースに登録されている特徴量とを比較することで、負荷接続部Ｔ１に接続された負荷機器の劣化度合いを判別することもできる。
【００２８】
（実施形態３）
本発明に係る負荷電流特徴量検出装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。図５は本実施形態のブロック図であり、本実施形態では実施形態２の負荷機器特徴量検出装置５０において、負荷接続部Ｔ１と電源接続部Ｔ２との間に、外部からの制御信号に応じて負荷機器２０への電源供給を遮断するリレー装置１７を設けてある。尚、リレー装置１７以外の構成及び動作は実施形態２と同様であるので、その説明は省略する。
【００２９】
次に本実施形態の動作を図６に基づいて説明する。特徴量演算部１３は、Ａ／Ｄ変換部より電流検出素子１１及び電圧分圧回路１２の出力を取り込み（Ｓ２１）、取り込んだ値から特徴量を演算により求めており（Ｓ２２）、特徴量の演算が終了すると、特徴量演算部１３の算出した特徴量を通信回路１６からサーバ４０に送信する（Ｓ２３）。
【００３０】
ここで、Ｓ２３において負荷機器特徴量検出装置５０からサーバ４０に特徴量が送出されると、サーバ４０では、負荷電流特徴量算出装置５０から入力された特徴量と、データベースに登録されている特徴量とを比較することによって、負荷機器特徴量検出装置５０に接続された負荷機器の機種や挙動などを特定することができる。また、サーバ４０では、負荷機器特徴量検出装置５０から入力された特徴量と、データベースに登録されている特徴量とを比較することで、負荷接続部Ｔ１に接続された負荷機器の劣化度合いを判別することもできる。このようにサーバ４０では、機器情報をもとに負荷機器２０の機種や挙動を把握することができ、特定の負荷機器以外の動作を禁止する場合や、寿命末期による劣化などで事故を招くおそれがある場合などには対応する機器情報特定装置１０に負荷機器２０への電源供給を遮断させる制御信号を送信する。ここで、負荷機器特徴量検出装置５０では、通信回路１６がサーバ４０からの制御信号を受信したか否かを判断し（Ｓ２４）、制御信号を受信した場合にはリレー装置１７をオフさせて、負荷機器２０への電源供給を遮断させた後（Ｓ２５）、Ｓ１に戻って上述の処理を繰り返す。
【００３１】
【発明の効果】
上述のように、請求項１の発明は、交流電源が接続される電源接続部と、電源接続部に電気的に接続されるとともに負荷機器が接続される負荷接続部と、複数の負荷機器の機種及び挙動によって変化する電気的な特徴量が予め登録されたデータベースを記憶する記憶部と、負荷接続部に接続された負荷機器について前記特徴量を検出する特徴量検出部と、該特徴量検出部が検出した特徴量とデータベースに登録された特徴量とを比較することによって、負荷接続部に接続された負荷機器の機種や挙動に関する機器情報を特定する機器情報特定部と、機器情報特定部により特定された機器情報を外部に送出する通信部とを備えて成ることを特徴とし、特徴量検出部が負荷接続部に接続された負荷機器の特徴量を検出するとともに、その検出結果とデータベースに登録された特徴量とを比較することで、機器情報特定部が負荷機器の機種及び挙動に関する機器情報を特定し、通信部から外部に送出しているので、負荷機器に機種及び挙動を外部へ送信する通信手段を設けることなく、機器情報特定装置側で負荷機器の機種やその挙動を特定することができ、また、外部の装置で機器情報の特定処理を行う必要がないので、外部の装置の負担を少なくできる。さらに、負荷機器の特徴量が予め登録されたデータベースを記憶部に記憶させているので、ユーザ側で特徴量の登録などの作業を行う必要がなく、使い勝手を良くできる。
【００３２】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、上記記憶部は、複数の負荷機器の機種及び挙動によって変化する電気的な特徴量が予め登録されたデータベースを記憶し、装置本体のコネクタに着脱自在に接続される記憶デバイスからなることを特徴とし、記憶デバイスを交換することで、データベースの修正や更新などのメンテ作業を容易に行えるという効果がある。
【００３３】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、上記データベースは通信部を介して外部から供給されることを特徴とし、外部の装置でデータベースの管理が行えるので、データベースの修正や更新などのメンテ作業を容易に行えるという効果がある。
【００３４】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１つの発明において、外部に送出した機器情報に基づいて外部から通信部を介して入力される制御信号に応じて、負荷機器への電源供給を遮断する電源遮断部を設けたことを特徴とし、機器情報をもとに外部の装置で特定の負荷機器以外の使用を禁止する場合や、事故に繋がる虞のある劣化を検出した場合などに、外部の装置から制御信号を入力することで負荷機器への電源供給を遮断することができる。
【００３５】
請求項５の発明は、交流電源が接続される電源接続部と、電源接続部に電気的に接続されるとともに負荷機器が接続される負荷接続部と、負荷端子に接続された負荷機器の機種及び挙動によって変化する電気的な特徴量を検出する特徴量検出部と、当該特徴量検出部が検出した電気的な特徴量を外部に送出する通信部とを備えて成ることを特徴とし、特徴量検出部が負荷接続部に接続された負荷機器の特徴量を検出するとともに、その検出結果を通信部から外部へ送出しているので、負荷機器に機種や挙動を外部に送信する通信手段を設けることなく、外部の装置で特徴量をもとに負荷機器の機種や挙動を把握することができる。
【００３６】
請求項６の発明は、請求項５の発明において、外部に送出した特徴量に基づいて外部から通信部を介して入力される制御信号に応じて、負荷機器への電源供給を遮断する電源遮断部を設けたことを特徴とし、負荷機器の特徴量をもとに外部の装置で特定の負荷機器以外の使用を禁止する場合や、事故に繋がる虞のある劣化を検出した場合などに、外部の装置から制御信号を入力することで負荷機器への電源供給を遮断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る負荷機器特定装置をコンセント装置に適用した一実施形態のブロック図である。
【図２】同上の動作を説明するフローチャートである。
【図３】実施形態２の負荷機器検出装置の適用例を示すブロック図である。
【図４】同上の動作を説明するフローチャートである。
【図５】実施形態３の負荷機器検出装置の適用例を示すブロック図である。
【図６】同上の動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１０  機器情報特定装置
１１  電流検出素子
１２  電圧分圧回路
１３  特徴量演算部
１４  記憶装置
１５  機器情報特定部
１６  通信回路
２０  負荷機器
Ｔ１  負荷接続部
Ｔ２  電源接続部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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