(57)【要約】【課題】この発明は、課金装置では、閾値の設定に専用治具または測定器を用いなければならず、台数が多い場合には閾値の決定が困難であったという課題を解決しようとするものである。【解決手段】この発明は、有料機器の電源ライン電流を所定の周期でサンプリングする検知手段と、この検知手段の検知値を閾値と比較してデジタル値に変換し、このデジタル値から前記有料機器が使用中であるか待機状態であるかを判断する判断手段とを備えた課金装置の閾値自動設定方法であって、前記検知手段の検知感度または前記閾値をシフトしながら前記判断手段の判断結果を蓄積し、その蓄積したデータに基づいて特定の規則により前記閾値として適正な閾値を自動的に求める。【選択図】図１
2005070901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有料機器の電源ライン電流を所定の周期でサンプリングする検知手段と、この検知手段の検知値を閾値と比較してデジタル値に変換し、このデジタル値から前記有料機器が使用中であるか待機状態であるかを判断する判断手段とを備えた課金装置の閾値自動設定方法であって、前記検知手段の検知感度または前記閾値をシフトしながら前記判断手段の判断結果を蓄積し、その蓄積したデータに基づいて特定の規則により前記閾値として適正な閾値を自動的に求めることを特徴とする閾値自動設定方法。
【請求項２】
請求項１記載の閾値自動設定方法において、前記自動的に求めた閾値を記録媒体に記憶し、または通信機能により送信し、前記有料機器とは異なる有料機器が使用中であるか待機状態であるかを前記課金装置と同様に判断する他の課金装置の閾値設定に、前記記録媒体に記憶された閾値または前記通信機能により送信されてきた閾値を反映させることを特徴とする閾値自動設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はテレビジョン受像機、洗濯機、冷蔵庫などの有料機器の使用に対して課金を行う課金装置の閾値自動設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、課金装置は、有料機器の電源ライン電流をカレントトランスなどの検知手段で検知し、その検知電圧を整流平滑回路で整流平滑して直流電圧に変換し、この直流電圧の大きさから有料機器が使用中であるか待機状態であるかを判断し、有料機器が使用中である時に課金を行っている。
【０００３】
しかし、この課金装置では、カレントトランスなどの検知手段の検知電圧を整流平滑回路で整流平滑して直流電圧に変換し、この直流電圧の大きさから有料機器が使用中であるか待機状態であるかを判断するので、電源ライン電流の波形による影響や整流平滑回路の温度による影響や有料機器の負荷特性のバラツキにより誤った判断をする場合があり、課金を正確に行うことができなかった。
【０００４】
そこで、本発明者は、有料機器の電源ライン電流を所定の周期でサンプリングする検知手段と、この検知手段の検知値を閾値と比較して２値化し、その２値信号における所定の期間の“１”あるいは“０”の数から前記有料機器が使用中であるか待機状態であるかを判断する判断手段とを備えた課金装置を提案した。この課金装置においては、上記閾値は専用治具または測定器を用いて決めていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者が提案した上記課金装置では、閾値は専用治具または測定器を用いて決めていたので、専用治具または測定器を用いなければならず、台数が多い場合にはその分閾値の決定に時間がかかって閾値の決定が困難であった。
【０００６】
本発明は、専用治具や測定器を用いる必要がなくて閾値の設定を簡単に行うことができ、課金装置の台数が多くても閾値の設定を容易に行うことができる閾値自動設定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、有料機器の電源ライン電流を所定の周期でサンプリングする検知手段と、この検知手段の検知値を閾値と比較してデジタル値に変換し、このデジタル値から前記有料機器が使用中であるか待機状態であるかを判断する判断手段とを備えた課金装置の閾値自動設定方法であって、前記検知手段の検知感度または前記閾値をシフトしながら前記判断手段の判断結果を蓄積し、その蓄積したデータに基づいて特定の規則により前記閾値として適正な閾値を自動的に求めることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の閾値自動設定方法において、前記自動的に求めた閾値を記録媒体に記憶し、または通信機能により送信し、前記有料機器とは異なる有料機器が使用中であるか待機状態であるかを前記課金装置と同様に判断する他の課金装置の閾値設定に、前記記録媒体に記憶された閾値または前記通信機能により送信されてきた閾値を反映させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、専用治具や測定器を用いる必要がなくて閾値の設定を簡単に行うことができ、課金装置の台数が多くても閾値の設定を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は本発明を適用した課金装置の一例の一部を示す。テレビジョン受像機、洗濯機、冷蔵庫などの有料機器は、単相の電源ライン（商用電源の電源ライン）に接続され、この電源ラインから供給される電力により使用可能となる。電源ラインから有料機器に供給される電流は、電流検知手段としてのカレントトランス１により検知されて負荷抵抗２〜４の合成抵抗により電圧に変換され、ダイオード５により半波整流されて図２に示すような負荷検知電圧として図示しないマイクロコンピュータ（以下ＣＰＵという）のＡＤ端子に入力される。
【００１１】
スイッチ素子としてのトランジスタ６、７は、負荷抵抗３、４とアースとの間にそれぞれ挿入され、上記ＣＰＵからの検知感度制御信号としての検知感度コントロール１信号Ｃ１、検知感度コントロール２信号Ｃ２がベースに入力されてオン／オフされる。負荷抵抗３、４は、トランジスタ６、７により選択的に負荷抵抗２に並列に接続されて負荷検知電圧のレベルを切り換えることで、電源ライン電流検知感度を切り換える。したがって、トランジスタ６、７は、電源ライン電流検知感度を切り換える感度切り換え手段を構成する。なお、カレントトランス１の出力電圧は、全波整流回路で全波整流したり、ハイパスフィルタを通して高周波成分を除去したりしてもよい。
【００１２】
ダイオード５からの負荷検知電圧は、有料機器の使用中には有料機器の電力使用により図３に示すように大きくなり、有料機器の待機時には有料機器の使用電力が減少することにより図４に示すように小さくなる。図３及び図４において、ｔは、商用電源の周期であり、商用電源の周波数が５０Ｈｚであれば２０ｍｓとなる。したがって、ダイオード５からの負荷検知電圧がピークとなる時点ａ、ｂ、ｃの間隔は２０ｍｓとなる。
【００１３】
上記ＣＰＵは、ダイオード５からの負荷検知電圧を周期的にサンプリングし、Ａ／Ｄ変換してデジタル信号とする。ＣＰＵが負荷検知電圧を周期的にサンプリングするサンプリング周期は、ダイオード５からの負荷検知電圧の周期（商用電源の周波数が５０Ｈｚであれば２０ｍｓ）より十分に小さい周期が望ましく、ここでは１ｍｓである。上記ＣＰＵは、上記負荷検知電圧を“１”、“０”の２値に２値化して上記サンプリング周期を１ビット期間とする“１”、“０”のビットデータに変換するための閾値を設定し、上記負荷検知電圧をＡ／Ｄ変換後に上記閾値と比較して上記閾値より高いか低いかを判断し、その結果（ビット情報）をメモリに蓄積する。
【００１４】
図５は有料機器の使用時における負荷検知電圧と、ＣＰＵにて該負荷検知電圧をサンプリングタイミングS,S+1,S+2…でサンプリングしてＡ／Ｄ変換した後に閾値と比較して得たビット配列の一例を示す。なお、このビット配列は、負荷検知電圧の周期（商用電源の周波数が５０Ｈｚであれば２０ｍｓ）の１周期以上であることが望ましく、ここでは２０ビット配列とした。
【００１５】
図６は有料機器の電流特性などによって有料機器使用時でも“１”が連続しないビット配列の例を示す。  
図７は有料機器の待機時（スタンバイ状態時）における負荷検知電圧と、ＣＰＵにて該負荷検知電圧をサンプリングタイミングS,S+1,S+2…でサンプリングしてＡ／Ｄ変換した後に閾値と比較して得たビット配列の一例を示す。
【００１６】
上記ＣＰＵは、一定期間毎に、上記メモリに蓄積したビット情報における“１”の数が規定値以上あるか否かを判断し、一定期間のビット情報における“１”の数が規定値以上ある場合には有料機器が使用中であると判定し、一定期間のビット情報における“１”の数が規定値未満である場合には有料機器が待機状態であると判定する。この場合、上記ＣＰＵは、一定期間のビット情報における“１”が連続していなくても“１”の数が規定値以上ある場合には有料機器が使用中であると判定する。上記ＣＰＵは、有料機器が使用中であると判定した場合には、従来と同様に有料機器に課金して有料機器の使用に対する料金の徴収を行う。
【００１７】
なお、上記規定値は、使用する有料機器の違いにより自由に変更できるものとする。また、上記規定値は、ノイズ等を考慮し、２以上の値から自由に選択して用いることが望ましい。上記規定値を３〜６とすれば、有料機器の使用中と待機状態とを確実に判定することができる。また、高いレスポンスが要求されない場合には、上記ＣＰＵは、有料機器の使用中、待機状態の判定の信頼性を高めるために、有料機器の使用中、待機状態の判定を複数回行ってその結果により有料機器の使用中、待機状態を確定してもよい。
【００１８】
次に、上記閾値の設定について説明する。  
上記ＣＰＵは、ダイオード５からの負荷検知電圧より有料機器の使用中と待機状態とを判定する要素として使用する上記閾値電圧として有料機器の負荷特性に合った適正値を以下のように自動的に求める。上記ＣＰＵは、上述のように検知感度コントロール１信号Ｃ１、検知感度コントロール２信号Ｃ２により有料機器の電源ライン電流に対する検知感度コントロールを行うことにより負荷検知電圧をシフトしながら有料機器が使用中であるか待機状態であるかの判断結果を蓄積し、その蓄積したデータに基づいて特定の規則により上記閾値として適正な閾値を自動的に求める。図８は検知感度コントロール１信号Ｃ１、検知感度コントロール２信号Ｃ２と検出感度との関係の一例を示す。なお、トランジスタ６、７の内部損失はないものとする。
【００１９】
すなわち、検知感度コントロール１信号Ｃ１、検知感度コントロール２信号Ｃ２がオフ（低レベル）でトランジスタ６、７がオフになれば負荷抵抗２〜４の合成抵抗が最大になって検知感度が最大となる。検知感度コントロール１信号Ｃ１がオフで検知感度コントロール２信号Ｃ２がオン（高レベル）になれば、トランジスタ６がオフでトランジスタ７がオンになり、負荷抵抗２〜４の合成抵抗が２番目に高くなって検知感度が２番目に高くなる。検知感度コントロール１信号Ｃ１がオンで検知感度コントロール２信号Ｃ２がオフになれば、トランジスタ６がオンでトランジスタ７がオフになり、負荷抵抗２〜４の合成抵抗が３番目に高くなって検知感度が３番目に高くなる。検知感度コントロール１信号Ｃ１、検知感度コントロール２信号Ｃ２がオンでトランジスタ６、７がオンになれば負荷抵抗２〜４の合成抵抗が最低になって検知感度が最低となる。  
なお、有料機器の電源ライン電流に対する検知感度は多くして制御することも、無くすことも可能であり、これは有料機器や課金装置の目的により決定すればよい。
【００２０】
図１０は有料機器が実際に使用されている時に上記ＣＰＵが検知感度コントロールにより図９に示すような閾値を１０分割したものを切り換えながら、そのときの有料機器の使用中、待機中を上述のように判定した例を示す。  
図１２は有料機器が実際に待機している時に上記ＣＰＵが検知感度コントロールにより図１１に示すような閾値を１０分割したものを切り換えながら、そのときの有料機器の使用中、待機中を上述のように判定した例を示す。
【００２１】
図１３は図１０と図１２を比較して状態（判定結果）が変化した部分を黒丸で示したものである。  
上記ＣＰＵは、有料機器が実際に使用されている時に閾値を１０分割したものを検知感度コントロールにより切り換えながら有料機器の使用中、待機中を判定した結果と、有料機器が実際に待機している時に閾値を１０分割したものを検知感度コントロールにより切り換えながら有料機器の使用中、待機中を判定した結果とが変化した部分（図１３に黒丸で示す部分）に基づいて適正な閾値を以下の手順で決める。
（１）上記ＣＰＵは、検知感度コントロール１信号Ｃ１、検知感度コントロール２信号Ｃ２による４通りの検知感度コントロールのうちで最も黒丸が多い検知感度コントロールを適正な検知感度コントロールとする。この場合、上記ＣＰＵは、最も黒丸が多い適応の（最適な）検知感度コントロール閾値が２以上あった場合には例えば高感度のものを優先するなどして適正な検知感度コントロールを決定する。ここに、検知感度コントロールで黒丸が多いとは、有料機器の使用中と待機中とでダイオード５からの負荷検知電圧のレベル差が大きいということになる。
（２）上記ＣＰＵは、（１）で決定した検知感度コントロールで黒丸列の中の最も中心となるものの閾値を適正な閾値として決定する。上記ＣＰＵは、（１）で決定した検知感度コントロールで黒丸列の中の最も中心となるものが無い場合には例えば（１）で決定した検知感度コントロールで黒丸列の中の中心部の複数の閾値のうちで高い閾値を優先するなどして適正な閾値を決定する。
【００２２】
図１３の場合、適正な検知感度コントロールはＣ１＝オフ（ＯＦＦ）、Ｃ２＝ＯＦＦとＣ１＝オン（ＯＮ）、Ｃ２＝オフとのいずれでも良いため、高感度を優先してＣ１＝ＯＦＦ、Ｃ２＝ＯＦＦの検知感度コントロールを適正な検知感度コントロールとする。この検知感度コントロールでは適正な閾値がないため、黒丸列の中の中心部の閾値のうちで高い閾値を優先して適正な閾値を決定する。
【００２３】
上記ＣＰＵは、上述のように決定した適正な検知感度コントロール及び適正な閾値を検知感度コントロール１信号Ｃ１、検知感度コントロール２信号Ｃ２及び上記課金装置の閾値として設定し、上記Ａ／Ｄ変換後の負荷検知電圧をその設定した閾値と比較する。また、上記ＣＰＵは、上述のように決定した適正な検知感度コントロール及び適正な閾値を専用の記録媒体（例えば磁気カード）に記憶させる。この記録媒体に記憶した適正な検知感度コントロール及び適正な閾値を上記課金装置と同様な構成の他の課金装置での検知感度コントロール及び閾値の設定に反映させる。または、上記ＣＰＵは、上記課金装置と同様な構成の他の課金装置との間に通信機能（例えば赤外線通信機能）を有している場合には、上述のように決定した適正な検知感度コントロール及び適正な閾値をその通信機能により上記他の課金装置へ送信して該他の課金装置での検知感度コントロール及び閾値の設定に反映させる。
【００２４】
このように、負荷検知電圧をシフトしながら有料機器が使用中であるか待機状態であるかの判断結果を蓄積し、その蓄積したデータに基づいて特定の規則により適正な閾値を自動的に求めることにより、専用治具や測定器を用いる必要がなくて閾値の設定を簡単に行うことができる。また、上記課金装置と同様に有料機器の使用中、待機中を判断する他の課金装置の閾値設定に、上記記録媒体に記憶された閾値または上記通信機能により送信された閾値を反映させることにより、課金装置の台数が多くても閾値の設定を容易に行うことができる。なお、検知感度コントロールにより検知感度を変える代りに前記閾値を変えるようにしても、同様な結果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明はテレビジョン受像機、洗濯機、冷蔵庫などの有料機器の使用に対して課金を行う課金装置の閾値自動設定方法に関する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明を適用した課金装置の一例の一部を示すブロック図である。
【図２】同課金装置の負荷検知電圧を示す波形図である。
【図３】同課金装置の有料機器使用中の負荷検知電圧を示す波形図である。
【図４】同課金装置の有料機器待機時の負荷検知電圧を示す波形図である。
【図５】同課金装置の有料機器使用時における負荷検知電圧と、ＣＰＵにて該負荷検知電圧をサンプリングしてＡ／Ｄ変換した後に閾値と比較して得たビット配列の一例を示す図である。
【図６】同課金装置で有料機器の電流特性などによって有料機器使用時でも“１”が連続しないビット配列の例を示す図である。
【図７】同課金装置で有料機器の待機時における負荷検知電圧と、ＣＰＵにて該負荷検知電圧をサンプリングしてＡ／Ｄ変換した後に閾値と比較して得たビット配列の一例を示す図である。
【図８】同課金装置の検知感度コントロール１信号Ｃ１、検知感度コントロール２信号Ｃ２と検出感度との関係を示す図である。
【図９】同課金装置において有料機器が実際に使用されている時の負荷検知電圧と閾値を示す図である。
【図１０】同課金装置において有料機器が実際に使用されている時に検知感度コントロールにより閾値を切り換えながら、そのときの有料機器の使用中、待機中を判定した例を示す図である。
【図１１】同課金装置において有料機器が実際に待機している時の負荷検知電圧と閾値を示す図である。
【図１２】同課金装置において有料機器が実際に待機している時に検知感度コントロールにより閾値を切り換えながら、そのときの有料機器の使用中、待機中を判定した例を示す図である。
【図１３】図１０と図１２を比較して状態（判定結果）が変化した部分を黒丸で示した図である。
【符号の説明】
【００２７】
１      カレントトランス
２〜４      負荷抵抗
５      ダイオード
６、７      トランジスタ
【図１】
2005070901.tif 000003
【図２】
2005070901.tif 000004
【図３】
2005070901.tif 000005
【図４】
2005070901.tif 000006
【図５】
2005070901.tif 000007
【図６】
2005070901.tif 000008
【図７】
2005070901.tif 000009
【図８】
2005070901.tif 000010
【図９】
2005070901.tif 000011
【図１０】
2005070901.tif 000012
【図１１】
2005070901.tif 000013
【図１２】
2005070901.tif 000014
【図１３】
2005070901.tif 000015