(57)【要約】【課題】  動作状態を推定したい特定の電気機器の動作に伴って特徴的な高調波電流を給電線上に発生させる。【解決手段】  高調波信号発生装置６は、特定電気機器３ｆの動作時に屋内配線回路１７給電線から特定電気機器３ｆに供給される電流を、一定時間毎に一定時間間隔ずつ遮断して、電力需要家内の電気機器が発生する高調波電流にはない特徴を有する高調波電流を給電線上に発生させる。【選択図】        図１
2005160130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力需要家内の特定電気機器の動作時に給電線から前記特定電気機器に供給される電流を、一定時間間隔毎に一定時間幅ずつ遮断して、前記電力需要家内の電気機器が発生する高調波電流にはない特徴を有する高調波電流を前記給電線上に発生させることを特徴とする高調波信号発生装置。
【請求項２】
前記一定時間間隔と前記一定時間幅との一方または双方を調節する手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の高調波信号発生装置。
【請求項３】
交流の零点に対する前記遮断のタイミングを調節する手段を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の高調波信号発生装置。
【請求項４】
電力需要家内の屋内配線回路と特定電気機器との間に請求項１から３のいずれかに記載の高調波信号発生装置を取り付け、前記電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流及び電圧を測定し、当該測定した総負荷電流及び電圧から当該総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差を求め、当該求めた前記総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差に基づいて、前記特定電気機器の動作状態を推定するようにしたことを特徴とする特定電気機器の動作状態の推定方法。
【請求項５】
電力需要家内の屋内配線回路と特定電気機器との間に請求項１から３のいずれかに記載の高調波信号発生装置を取り付け、前記電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流を測定し、当該測定した総負荷電流から当該総負荷電流の高調波の電流を求め、当該求めた前記総負荷電流の高調波の電流に基づいて、前記特定電気機器の動作状態を推定するようにしたことを特徴とする特定電気機器の動作状態の推定方法。
【請求項６】
電力需要家内の屋内配線回路と特定電気機器との間に請求項１から３のいずれかに記載の高調波信号発生装置を取り付け、前記電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流及び電圧を測定し、当該測定した総負荷電流及び電圧から総負荷電流の高調波の電流の電圧に対する位相差を求め、当該求めた前記総負荷電流の高調波の電流の電圧に対する位相差に基づいて、前記特定電気機器の動作状態を推定するようにしたことを特徴とする特定電気機器の動作状態の推定方法。
【請求項７】
電力需要家内の屋内配線回路と特定電気機器との間に取り付けられる請求項１から３のいずれかに記載の高調波信号発生装置と、前記電力需要家の給電線引込口付近で測定した総負荷電流及び電圧から当該総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差を求め、当該求めた前記総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差に基づいて、前記特定電気機器の動作状態を推定する非侵入型モニタリングシステムとを有することを特徴とする特定電気機器の動作状態推定システム。
【請求項８】
電力需要家内の屋内配線回路と特定電気機器との間に取り付けられる請求項１から３のいずれかに記載の高調波信号発生装置と、前記電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流を測定する手段と、当該測定した総負荷電流から当該総負荷電流の高調波の電流を求める手段と、当該求めた前記総負荷電流の高調波の電流に基づいて、前記特定電気機器の動作状態を推定する手段とを有することを特徴とする特定電気機器の動作状態推定システム。
【請求項９】
電力需要家内の屋内配線回路と特定電気機器との間に取り付けられる請求項１から３のいずれかに記載の高調波信号発生装置と、前記電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流及び電圧を測定する手段と、当該測定した総負荷電流及び電圧から総負荷電流の高調波の電流の電圧に対する位相差を求める手段と、当該求めた前記総負荷電流の高調波の電流の電圧に対する位相差に基づいて、前記特定電気機器の動作状態を推定する手段とを有することを特徴とする特定電気機器の動作状態推定システム。
【請求項１０】
電力需要家内の屋内配線回路に対して特定電気機器と並列に接続される回路を有し、前記特定電気機器の動作時に前記給電線から前記回路に供給される電流を、一定時間間隔毎に一定時間幅ずつ遮断して、前記電力需要家内の電気機器が発生する高調波電流にはない特徴を有する高調波電流を前記給電線上に発生させることを特徴とする高調波信号発生装置。
【請求項１１】
前記一定時間間隔と前記一定時間幅との一方または双方を調節する手段を備えたことを特徴とする請求項１０記載の高調波信号発生装置。
【請求項１２】
交流の零点に対する前記遮断のタイミングを調節する手段を備えたことを特徴とする請求項１０または１１記載の高調波信号発生装置。
【請求項１３】
電力需要家内の屋内配線回路に対して特定電気機器と並列に請求項１０から１２のいずれかに記載の高調波信号発生装置を取り付け、前記電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流及び電圧を測定し、当該測定した総負荷電流及び電圧から当該総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差を求め、当該求めた前記総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差に基づいて、前記特定電気機器の動作状態を推定するようにしたことを特徴とする特定電気機器の動作状態の推定方法。
【請求項１４】
電力需要家内の屋内配線回路に対して特定電気機器と並列に請求項１０から１２のいずれかに記載の高調波信号発生装置を取り付け、前記電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流を測定し、当該測定した総負荷電流から当該総負荷電流の高調波の電流を求め、当該求めた前記総負荷電流の高調波の電流に基づいて、前記特定電気機器の動作状態を推定するようにしたことを特徴とする特定電気機器の動作状態の推定方法。
【請求項１５】
電力需要家内の屋内配線回路に対して特定電気機器と並列に請求項１０から１２のいずれかに記載の高調波信号発生装置を取り付け、前記電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流及び電圧を測定し、当該測定した総負荷電流及び電圧から総負荷電流の高調波の電流の電圧に対する位相差を求め、当該求めた前記総負荷電流の高調波の電流の電圧に対する位相差に基づいて、前記特定電気機器の動作状態を推定するようにしたことを特徴とする特定電気機器の動作状態の推定方法。
【請求項１６】
電力需要家内の屋内配線回路に対して特定電気機器と並列に取り付けられる請求項１０から１２のいずれかに記載の高調波信号発生装置と、前記電力需要家の給電線引込口付近で測定した総負荷電流及び電圧から当該総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差を求め、当該求めた前記総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差に基づいて、前記特定電気機器の動作状態を推定する非侵入型モニタリングシステムとを有することを特徴とする特定電気機器の動作状態推定システム。
【請求項１７】
電力需要家内の屋内配線回路に対して特定電気機器と並列に取り付けられる請求項１０から１２のいずれかに記載の高調波信号発生装置と、前記電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流を測定する手段と、当該測定した総負荷電流から当該総負荷電流の高調波の電流を求める手段と、当該求めた前記総負荷電流の高調波の電流に基づいて、前記特定電気機器の動作状態を推定する手段とを有することを特徴とする特定電気機器の動作状態推定システム。
【請求項１８】
電力需要家内の屋内配線回路に対して特定電気機器と並列に取り付けられる請求項１０から１２のいずれかに記載の高調波信号発生装置と、前記電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流及び電圧を測定する手段と、当該測定した総負荷電流及び電圧から総負荷電流の高調波の電流の電圧に対する位相差を求める手段と、当該求めた前記総負荷電流の高調波の電流の電圧に対する位相差に基づいて、前記特定電気機器の動作状態を推定する手段とを有することを特徴とする特定電気機器の動作状態推定システム。
【請求項１９】
対象となる電力需要家の居住者の安否を確認する方法であり、請求項４〜６，１３〜１５のいずれかに記載の特定電気機器の動作状態の推定方法により推定された結果を、前記居住者の安否情報を管理する手段または前記居住者に対応する予め定められた情報端末機に通知することを特徴とする電力需要家居住者の安否確認方法。
【請求項２０】
対象となる電力需要家の居住者の安否を確認するシステムであり、請求項７〜９，１６〜１８のいずれかに記載の特定電気機器の動作状態推定システムと、当該特定電気機器の動作状態推定システムの推定結果を、前記居住者の安否情報を管理する手段または前記居住者に対応する予め定められた情報端末機に通知する通知手段とを有することを特徴とする電力需要家居住者の安否確認システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高調波信号発生装置及びこれを用いた特定電気機器の動作状態推定方法及びシステム並びに電力需要家居住者の安否確認方法及びシステムに関する。さらに詳述すると、本発明は、電力需要家内で使用される電気機器が発生することがない特徴的な高調波電流を特定電気機器の動作に伴って発生する高調波信号発生装置、この装置を利用して電力需要家の家屋内に入らない非侵入的な場所から特定電気機器の動作状態を推定する方法及びシステム、さらにこの推定方法及びシステムを応用して当該電力需要家の居住者の安否を確認する方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気機器の動作状態を非侵入的に推定するモニタリングシステムが提案されている（特許文献１参考）。このモニタリングシステムでは、電力需要家において設置されている電気機器が発生する高調波電流のパターンに着目し、給電線引込口付近で測定される総負荷電流と電圧から、総負荷電流の基本波並びに高調波の電流及び電圧に対するそれらの位相差を求め、そのパターンから屋内で使用されている電気機器と電気機器個別の動作状態を推定するようにしている。
【０００３】
一方、一人暮らしの老人や身体障害者等の安否を遠距離監視可能な生活モニターシステムに関する技術が提案されている（特許文献２参考）。この生活モニターシステムは、電気ポットの操作または動作を検出するとともに送信先等の情報を記憶した監視ユニットと、当該監視ユニットによって検出した情報を通信網を介して家庭外に送信する送信手段と、前記送信手段から前記電気製品の情報を受信し、多数の監視対象者の情報を一元管理する情報蓄積手段と、前記情報蓄積手段の蓄積情報を表示可能に加工する加工手段と、前記加工手段によって加工したデータを外部から閲覧可能に表示する表示手段とを備えている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２９２４６５号公報
【特許文献２】特開２００２−７８０３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されたモニタリングシステムでは、同一あるいは類似の高調波電流を発生する複数の電気機器が接続されている場合、そのうちの特定の電気機器の動作状態を一意に確定的に弁別することは困難である。
【０００６】
また、特許文献２に開示された生活モニターシステムでは、監視対象となる電気製品にマイクロコンピュータ等による高度な情報処理機能や無線通信装置等の通信機能を付加または内蔵しなければならない。このため、電気製品自体をインテリジェント化する必要があり、コスト高となってしまう。また、電力需要家の屋内配線に接続された電気製品が、電力需要家外部の情報処理装置と通信を行なうことは、電力需要家居住者にとっては第三者から常に監視されているようで心地の良いものではなく、居住者に不快感を与える場合がある。
【０００７】
そこで本発明は、動作状態を推定したい特定の電気機器の動作に伴って特徴的な高調波電流を発生することができる高調波信号発生装置を提供することを目的とする。また、本発明は、上記の高調波信号発生装置を利用して、同一あるいは類似の高調波電流を発生する複数の電気機器が電力需要家内に接続されている場合であっても、特定の電気機器の動作状態を非侵入的に推定できる方法及びシステムを提供することを目的とする。さらに本発明は、上記の推定方法及びシステムを応用して、電力需要家居住者の安否を確認する方法及びシステム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】
【０００８】
かかる目的を達成するため、本願発明者は種々実験及び検討を重ねた結果、給電線から電気機器に供給される電流を一定時間間隔毎に一定時間幅ずつ遮断すると、交流の周期に対する遮断の頻度に対応して給電線上に発生する電流の高調波の周波数成分が変化し、また、交流の零点に対する遮断開始のタイミングに対応して高調波電流の電圧に対する位相差が変化することを知見するに至った。即ち、給電線から電気機器に供給される電流を一定時間間隔毎に一定時間幅ずつ遮断することにより、一般の電気機器が発生する高調波電流にはない特徴を有する高調波電流を、給電線上に発生させることができることを知見するに至った。
【０００９】
請求項１記載の高調波信号発生装置は、かかる知見に基づくものであって、電力需要家内の特定電気機器の動作時に給電線から特定電気機器に供給される電流を、一定時間間隔毎に一定時間幅ずつ遮断して、電力需要家内の電気機器が発生する高調波電流にはない特徴を有する高調波電流を給電線上に発生させるようにしている。
【００１０】
したがって、特定電気機器が電源オンの状態となり動作を開始すると、当該動作開始に従って給電線から特定電気機器に供給される電流が高調波信号発生装置により一定時間毎に一定時間間隔ずつ遮断され、特徴的な高調波電流が給電線上に発生する。一方、特定電気機器が電源オフの状態のときは、高調波信号発生装置による電流裁断は行なわれず、上記の特徴的な高調波電流は給電線上に発生しない。したがって、上記の特徴的な高調波電流の有無から特定電気機器の動作状態を判定できる。
【００１１】
また、請求項１０記載の高調波信号発生装置は、電力需要家内の屋内配線回路に対して特定電気機器と並列に接続される回路を有し、特定電気機器の動作時に給電線から当該回路に供給される電流を、一定時間間隔毎に一定時間幅ずつ遮断して、電力需要家内の電気機器が発生する高調波電流にはない特徴を有する高調波電流を給電線上に発生させるようにしている。
【００１２】
この場合、特定電気機器が電源オンの状態となり動作を開始すると、当該動作開始に従って給電線から特定電気機器に電流が供給されると共に特定電気機器と並列に接続された回路にも電流が供給される。当該回路に供給される電流は高調波信号発生装置により一定時間毎に一定時間間隔ずつ遮断され、これにより特徴的な高調波電流が給電線上に発生する。一方、特定電気機器が電源オフの状態のときは、特定電気機器と並列に接続された回路に電流は供給されず、高調波信号発生装置による電流裁断は行なわれないので、上記の特徴的な高調波電流は給電線上に発生しない。したがって、上記の特徴的な高調波電流の有無から特定電気機器の動作状態を判定できる。
【００１３】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の高調波信号発生装置において、電流の遮断を行なう一定時間間隔と一定時間幅との一方または双方を調節する手段を備えるようにしている。請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の高調波信号発生装置において、電流の遮断を行なう一定時間間隔と一定時間幅との一方または双方を調節する手段を備えるようにしている。
【００１４】
したがって、交流の周期に対する電流遮断の頻度を調整して、給電線上に発生する高調波電流の次数を所望の特徴的なものに設定できる。ここで、一般の電気機器が発生する高調波電流は、奇数次のものが卓越して現れ、偶数次のものは小さく、また３次、５次、７次といった次数のものまでが支配的であり、９次、１１次、１３次といった高次の高調波電流は負荷電流に含まれる割合が頗る小さい。従って、例えば偶数次あるいは９次以上の奇数次の高調波電流を発生させるように、交流の周期に対する電流遮断の頻度を調整することで、一般の電気機器にはない特徴的な高調波電流を発生させることができる。さらに電力需要家内に複数の高調波信号発生装置を設置する場合に、各高調波信号発生装置における電流遮断の頻度を変えることで、各高調波信号発生装置がそれぞれ異なる特徴を有する高調波電流を発生するようにできる。
【００１５】
また、請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の高調波信号発生装置において、交流の零点に対する遮断のタイミングを調節する手段を備えるようにしている。請求項１２記載の発明は、請求項１０または１１記載の高調波信号発生装置において、交流の零点に対する遮断のタイミングを調節する手段を備えるようにしている。
【００１６】
この場合、給電線上に発生する高調波電流の電圧に対する位相差を特徴的なものに設定できる。さらに電力需要家内に複数の高調波信号発生装置を設置する場合に、同じ次数の高調波電流を発生させる高調波信号発生装置があったとしても、交流の零点に対する遮断のタイミングを異ならせることで、各高調波信号発生装置がそれぞれ異なる特徴を有する高調波電流を発生するようにできる。
【００１７】
また、請求項４記載の特定電気機器の動作状態の推定方法は、電力需要家内の屋内配線回路と特定電気機器との間に請求項１から３のいずれかに記載の高調波信号発生装置を取り付け、電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流及び電圧を測定し、当該測定した総負荷電流及び電圧から当該総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差を求め、当該求めた総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差に基づいて、特定電気機器の動作状態を推定するようにしている。
【００１８】
また、請求項５記載の特定電気機器の動作状態の推定方法は、電力需要家内の屋内配線回路と特定電気機器との間に請求項１から３のいずれかに記載の高調波信号発生装置を取り付け、電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流を測定し、当該測定した総負荷電流から当該総負荷電流の高調波の電流を求め、当該求めた総負荷電流の高調波の電流に基づいて、特定電気機器の動作状態を推定するようにしている。
【００１９】
また、請求項６記載の特定電気機器の動作状態の推定方法は、電力需要家内の屋内配線回路と特定電気機器との間に請求項１から３のいずれかに記載の高調波信号発生装置を取り付け、電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流及び電圧を測定し、当該測定した総負荷電流及び電圧から総負荷電流の高調波の電流の電圧に対する位相差を求め、当該求めた総負荷電流の高調波の電流の電圧に対する位相差に基づいて、特定電気機器の動作状態を推定するようにしている。
【００２０】
また、請求項７記載の特定電気機器の動作状態推定システムは、電力需要家内の屋内配線回路と特定電気機器との間に取り付けられる請求項１から３のいずれかに記載の高調波信号発生装置と、電力需要家の給電線引込口付近で測定した総負荷電流及び電圧から当該総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差を求め、当該求めた総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差に基づいて、特定電気機器の動作状態を推定する非侵入型モニタリングシステムとを有するようにしている。
【００２１】
また、請求項８記載の特定電気機器の動作状態推定システムは、電力需要家内の屋内配線回路と特定電気機器との間に取り付けられる請求項１から３のいずれかに記載の高調波信号発生装置と、電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流を測定する手段と、当該測定した総負荷電流から当該総負荷電流の高調波の電流を求める手段と、当該求めた総負荷電流の高調波の電流に基づいて、特定電気機器の動作状態を推定する手段とを有するようにしている。
【００２２】
また、請求項９記載の特定電気機器の動作状態推定システムは、電力需要家内の屋内配線回路と特定電気機器との間に取り付けられる請求項１から３のいずれかに記載の高調波信号発生装置と、電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流及び電圧を測定する手段と、当該測定した総負荷電流及び電圧から総負荷電流の高調波の電流の電圧に対する位相差を求める手段と、当該求めた総負荷電流の高調波の電流の電圧に対する位相差に基づいて、特定電気機器の動作状態を推定する手段とを有するようにしている。
【００２３】
また、請求項１３記載の特定電気機器の動作状態の推定方法は、電力需要家内の屋内配線回路に対して特定電気機器と並列に請求項１０から１２のいずれかに記載の高調波信号発生装置を取り付け、電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流及び電圧を測定し、当該測定した総負荷電流及び電圧から当該総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差を求め、当該求めた総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差に基づいて、特定電気機器の動作状態を推定するようにしている。
【００２４】
また、請求項１４記載の特定電気機器の動作状態の推定方法は、電力需要家内の屋内配線回路に対して特定電気機器と並列に請求項１０から１２のいずれかに記載の高調波信号発生装置を取り付け、電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流を測定し、当該測定した総負荷電流から当該総負荷電流の高調波の電流を求め、当該求めた総負荷電流の高調波の電流に基づいて、特定電気機器の動作状態を推定するようにしている。
【００２５】
また、請求項１５記載の特定電気機器の動作状態の推定方法は、電力需要家内の屋内配線回路に対して特定電気機器と並列に請求項１０から１２のいずれかに記載の高調波信号発生装置を取り付け、電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流及び電圧を測定し、当該測定した総負荷電流及び電圧から総負荷電流の高調波の電流の電圧に対する位相差を求め、当該求めた総負荷電流の高調波の電流の電圧に対する位相差に基づいて、特定電気機器の動作状態を推定するようにしている。
【００２６】
また、請求項１６記載の特定電気機器の動作状態推定システムは、電力需要家内の屋内配線回路に対して特定電気機器と並列に取り付けられる請求項１０から１２のいずれかに記載の高調波信号発生装置と、電力需要家の給電線引込口付近で測定した総負荷電流及び電圧から当該総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差を求め、当該求めた総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差に基づいて、特定電気機器の動作状態を推定する非侵入型モニタリングシステムとを有するようにしている。
【００２７】
また、請求項１７記載の特定電気機器の動作状態推定システムは、電力需要家内の屋内配線回路に対して特定電気機器と並列に取り付けられる請求項１０から１２のいずれかに記載の高調波信号発生装置と、電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流を測定する手段と、当該測定した総負荷電流から当該総負荷電流の高調波の電流を求める手段と、当該求めた総負荷電流の高調波の電流に基づいて、特定電気機器の動作状態を推定する手段とを有するようにしている。
【００２８】
また、請求項１８記載の特定電気機器の動作状態推定システムは、電力需要家内の屋内配線回路に対して特定電気機器と並列に取り付けられる請求項１０から１２のいずれかに記載の高調波信号発生装置と、電力需要家の給電線引込口付近で総負荷電流及び電圧を測定する手段と、当該測定した総負荷電流及び電圧から総負荷電流の高調波の電流の電圧に対する位相差を求める手段と、当該求めた総負荷電流の高調波の電流の電圧に対する位相差に基づいて、特定電気機器の動作状態を推定する手段とを有するようにしている。
【００２９】
したがって、特定電気機器の動作に伴って特徴的な高調波が給電線上に発生する。当該特徴的な高調波は、総負荷電流の高調波成分と、電圧に対する高調波電流の位相差との一方又は双方に特徴的な影響を与える。このため、電力需要家の給電線引込口付近で「総負荷電流」または「総負荷電流及び電圧」を測定し、「総負荷電流の高調波の電流」と「電圧に対する高調波の電流の位相差」との一方又は双方を求めれば、当該特徴的な高調波の有無に基づいて特定電気機器の動作状態を推定することができる。
【００３０】
また、請求項１９記載の発明は、対象となる電力需要家の居住者の安否を確認する方法であり、請求項４〜６，１３〜１５のいずれかに記載の特定電気機器の動作状態の推定方法により推定された結果を、居住者の安否情報を管理する手段または居住者に対応する予め定められた情報端末機に通知するようにしている。
【００３１】
また、請求項２０記載の発明は、対象となる電力需要家の居住者の安否を確認するシステムであり、請求項７〜９，１６〜１８のいずれかに記載の特定電気機器の動作状態推定システムと、当該特定電気機器の動作状態推定システムの推定結果を、居住者の安否情報を管理する手段または居住者に対応する予め定められた情報端末機に通知する通知手段とを有するようにしている。
【００３２】
したがって、推定された特定電気機器の動作状態は、居住者の安否情報を管理する手段または予め定められた情報端末機に通知される。居住者の安否確認を業として行う安否確認事業者または居住者の家族や担当医師等は、安否情報管理手段または情報端末機を用いて、特定電気機器の動作頻度、動作時間、動作時間帯等から居住者が健常に生活しているか否かを判断することができる。
【発明の効果】
【００３３】
請求項１，１０記載の高調波信号発生装置によれば、簡易且つ安価な構成で、特定電気機器の動作に伴って特徴的な高調波電流を給電線上に発生させることができる。
【００３４】
さらに、請求項２，１１記載の高調波信号発生装置によれば、特定電気機器の動作時に給電線上に卓越して現れる高調波電流の次数を所望のものに設定でき、電力需要家内に複数の高調波信号発生装置を設置する場合には、各高調波信号発生装置がそれぞれ異なる特徴を有する高調波電流を発生するようにできる。
【００３５】
さらに、請求項３，１２記載の高調波信号発生装置によれば、特定電気機器の動作時に給電線上に卓越して現れる高調波電流の電圧に対する位相差を特徴的なものに設定でき、電力需要家内に複数の高調波信号発生装置を設置する場合には、各高調波信号発生装置がそれぞれ異なる特徴を有する高調波電流を発生するようにできる。
【００３６】
さらに、請求項４〜９，１３〜１８記載の特定電気機器の動作状態の推定方法およびシステムによれば、同一あるいは類似の高調波電流を発生する複数の電気機器が電力需要家内に接続されている場合であっても、特定の電気機器の動作状態を電力需要家の屋内に入らない非侵入的な方法で推定することができる。
【００３７】
さらに、請求項１９および２０記載の電力需要家居住者の安否確認方法およびシステムによれば、特定電気機器に高度な情報処理機能や無線通信装置等の通信機能を付加または内蔵することなく、簡易な構成で特定電気機器の動作状態を把握することができる。さらに、電力需要家の家屋内に入らない非侵入的な方法で当該電力需要家の居住者の安否を確認することができ、電気機器自体が電力需要家外部の情報処理装置と通信を行うわけではないので、電力需要家居住者に第三者から監視されている等の意識や不快感を極力もたれないように構成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の構成を図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００３９】
図１から図１４に本発明の高調波信号発生装置の第１の実施形態を示す。この高調波信号発生装置６は、電力需要家２内の特定電気機器３ｆの動作時に給電線から特定電気機器３ｆに供給される電流を、一定時間毎に一定時間間隔ずつ遮断して、電力需要家２内の電気機器３が発生する高調波電流にはない特徴を有する高調波電流を給電線上に発生させるようにしている。尚、本実施形態での給電線とは、電柱５に架設された電線から分岐して電力需要家２に引き込まれる引込線４と、この引込線４に接続された屋内配線回路１７とを指している。
【００４０】
この高調波信号発生装置６は、例えば、オン信号が入力される間は屋内配線回路１７から供給される電流を特定電気機器３ｆへと通す一方、オフ信号が入力される間は屋内配線回路１７から特定電気機器３ｆへ流れる電流を遮断する電流裁断回路６１と、電流裁断回路６１に対して予め設定された一定時間幅のオン信号と予め設定された一定時間幅のオフ信号とを交互に入力するパルス発振器６２と、屋内配線回路１７から供給される交流を全波整流し、当該全波整流した電流を電流裁断回路６１および特定電気機器３ｆへと流す全波整流回路６３と、屋内配線回路１７から供給される交流の零点を検出する零点検出回路６４と、零点検出回路６４で検出された交流零点に対する予め設定されたタイミングで、パルス発振器６２に対してパルス開始指令を出す位相調整回路６５とを備えている。
【００４１】
電流裁断回路６１には、例えばＦＥＴ（電界効果トランジスタ）を利用している。ＦＥＴのゲートをパルス発振器６２に電気的に接続して、ゲートに印加されるパルス発振器６２からのパルス電圧に基づいてＦＥＴが特定電気機器３ｆへの電流の通過と遮断を交互に繰り返すようにしている。この場合、ＦＥＴのゲートに印加されるパルス電圧がオン信号およびオフ信号を形成する。
【００４２】
パルス発振器６２には、例えばＭＰＵ（Micro Processing Unit）を利用している。このパルス発振器６２としてのＭＰＵには、ＦＥＴのゲートに印加するパルス電圧のパルス幅、すなわちオン信号を電流裁断回路６１に入力し続ける時間の幅（以下、オン時間幅と呼ぶ。）と、オフ信号を電流裁断回路６１に入力し続ける時間の幅（以下、オフ時間幅と呼ぶ。）とが予め設定されている。さらにパルス発振器６２には、設定されたオン時間幅とオフ時間幅の一方または双方を変更したり調節できるスイッチ等のパルス幅調整手段６６を設けるようにしている。例えば本実施形態ではオン時間幅とオフ時間幅とを等しく同じとし、パルス幅調整手段６６により、オン時間幅とオフ時間幅を任意の同値に設定できるものとしている。尚、全波整流回路６３には、例えば４つの整流用ダイオードを菱形に組んだ周知のブリッジ形全波整流回路６３を利用している。
【００４３】
交流零点検出回路６４には、例えば屋内配線回路１７から供給される交流により発光するＬＥＤ（発光ダイオード）と、このＬＥＤの発光を受光して電気信号に変換するフォトダイオードとで構成されるフォトカプラを利用している。交流零点ではＬＥＤの発光が止まるので、当該発光停止に起因するフォトダイオードからの出力信号の変化から、交流零点を検出するようにしている。尚、フォトカプラで検出される交流零点には時間誤差が含まれる場合があるため、当該時間誤差を補正する回路を交流零点検出回路６４に含めることが好ましい。
【００４４】
ここで、パルス発振器６２が電流裁断回路６１に対してパルス電圧の印加を開始する時点での屋内配線回路１７から供給される交流すなわち正弦波電流の位相を、裁断開始位相と呼ぶ。位相調整回路６５は、この裁断開始位相を調整する機能を有する。位相調整回路６５は、例えば交流零点検出回路６４から入力される交流零点の検出信号に基づいて交流零点の時刻を認識し、裁断開始位相が設定された値となるタイミングで、パルス発振器６２に対しパルス電圧印加の開始指令を出す処理を実行する。例えば設定された裁断開始位相が０°であれば、位相調整回路６５は、交流零点の時刻と同時にパルス電圧印加の開始指令を出す。また、裁断開始位相が０°以外の値に設定されていれば、位相調整回路６５は、設定された裁断開始位相に応じた時間だけ交流零点の時刻から遅らせて、パルス電圧印加の開始指令を出す。尚、例えばソフトウェアによってパルス発振器６２として機能するＭＰＵに上記処理を実行させ、ＭＰＵがパルス発振器６２としての機能と位相調整回路６５としての機能を兼ね備えるようにしても良い。この位相調整回路６５には、設定された裁断開始位相を変更したり調節できるスイッチ等の位相設定手段６７を設けるようにしている。
【００４５】
また、高調波信号発生装置６は、特定電気機器３ｆの電流取込部に電気的に接続するインターフェースと、屋内配線回路１７の電流供給部に電気的に接続するインターフェースとを有して構成される。ここで、特定電気機器３ｆの電流取込部とは、例えば電源プラグ或いは電源プラグに相当する部分であり、屋内配線回路１７の電流供給部とは、例えばコンセント或いはコンセントに相当する部分である。この場合、高調波信号発生装置６を特定電気機器３ｆや屋内配線回路１７に組み込む必要はなく、既存の特定電気機器３ｆと既存の屋内配線回路１７との間に高調波信号発生装置６を簡単に取り付けることができる。
【００４６】
ここで、図１に示す回路例では、全波整流回路６３の後段に特定電気機器３ｆを接続しているので、特定電気機器３ｆに印加される電圧は脈流すなわち直流成分に交流成分が重畳したものとなる。このため、通常の交流用の電気機器を特定電気機器３ｆとして図１の高調波信号発生装置６に接続すると正常に動作しない。従って、図１に示す回路例では、交流、直流に関係なく動作する純粋な抵抗機器、例えば、白熱電球や電気ヒータ等のみしか特定電気機器３ｆとして使用できない。但し、電気ヒータでもサイリスタ等の電子制御回路が付属しているものは正常に動作しないので、特定電気機器３ｆとして使用できない。また、図１に示す回路例では、特定電気機器３ｆに供給される電流を裁断するので、例えばオン時間幅とオフ時間幅を同じとする場合、特定電気機器３ｆに供給される電流は半分となり、さらに特定電気機器３ｆと電流裁断回路６１とが直列に接続されているので、特定電気機器３ｆにかかる電圧も電流裁断回路６１にかかる電圧分だけ減り、特定電気機器３ｆに供給される電力は高調波信号発生装置６が無い場合の半分以下となる。このため、例えば特定電気機器３ｆとして白熱電球を用いる場合、４０Ｗの白熱電球と同じ程度の明るさを得るためには１００Ｗ程度の白熱電球を用いる必要がある。そこで例えば本実施形態では、１００Ｖ，１００Ｗの白熱電球を特定電気機器３ｆとし、この白熱電球３ｆと、ＡＣ１００Ｖ、５０Ｈｚの交流電源である屋内配線回路１７との間に、高調波信号発生装置６を取り付けている。
【００４７】
この高調波信号発生装置６は、例えば特定電気機器３ｆをオン・オフするためのスイッチ１８に対するオン側の操作によって動作を開始し、次のように動作する。即ち、特定電気機器３ｆを動作させるべく屋内配線回路１７から供給される交流は、全波整流回路６３により全波整流されて電流裁断回路６１を介して特定電気機器３ｆへと送られる。同時に、屋内配線回路１７から供給される交流の零点が零点検出回路６４により検出され、当該検出された交流零点に対する予め設定されたタイミングで位相調整回路６５よりパルス発振器６２に対してパルス開始指令が出される。当該指令によりパルス発振器６２は電流裁断回路６１としてのＦＥＴにオン信号およびオフ信号としてのパルス電圧を印加する。パルス電圧の印加により電流裁断回路６１は特定電気機器３ｆへの電流の通過と遮断を交互に繰り返す。
【００４８】
ここで、交流すなわち正弦波電流の周期をＴとし、この周期Ｔの中にｎ個のオン時間幅とオフ時間幅とが含まれるとき、ｎを１周期あたりの裁断数と呼ぶ。交流の周波数が５０Ｈｚである本実施形態の場合、周期Ｔは２０ミリ秒となり、オン時間幅およびオフ時間幅はＴ／２ｎ＝２０／２ｎミリ秒となる。予め設定するオン時間幅とオフ時間幅の値の選択により、或いはパルス幅調整手段６６を用いたオン時間幅およびオフ時間幅の値の調整により、１周期あたりの裁断数ｎを所望のものに設定できる。図２は、裁断開始位相を０°に設定し、１周期あたりの裁断数ｎを５に設定して、白熱電球３ｆに流れる電流を高調波信号発生装置６により裁断した例を示す。図２中の符号Ｘがオン時間幅を示し、符号Ｙがオフ時間幅を示している。
【００４９】
また、図３〜図６は、裁断開始位相を０°として１周期あたりの裁断数ｎを９，１０，１１，１２とした場合に、給電線上に発生する電流の周波数スペクトルを示している。尚、図３はｎ＝９、図４はｎ＝１０、図５はｎ＝１１、図６はｎ＝１２の場合をそれぞれ示す。図３〜図６のいずれの場合も、１次電流即ち基本波電流が０．５Ａｒｍｓ程度と突出して大きいのに加え、（ｎ−１）次と（ｎ＋１）次に０．３Ａｒｍｓ程度の卓越した高調波電流が現れており、他の次数における電流は１次、（ｎ−１）次、（ｎ＋１）次と比較して頗る小さいことがわかる。以下、本明細書では、給電線上に発生する電流の周波数スペクトルのうち、（ｎ−１）次、（ｎ＋１）次のスペクトルを特徴スペクトルと呼ぶ。
【００５０】
一般の電気機器３が発生する高調波電流は、奇数次のものが卓越して現れ、偶数次のものは小さく、また３次、５次、７次といった次数のものまでが支配的であり、９次、１１次、１３次といった高次の高調波電流は負荷電流に含まれる割合が頗る小さい。従って、１周期あたりの裁断数ｎを適宜選択することによって、特徴スペクトルを偶数次あるいは９次以上の奇数次に合致させることができ、電力需要家２内の電気機器３が発生する高調波電流にはない特徴を有する高調波電流を、高調波信号発生装置６により給電線上に発生させることができる。更に、電力需要家２内に複数の高調波信号発生装置６を設置する場合でも、例えばパルス幅調整手段６６によりオン時間幅およびオフ時間幅の値を調整して、各高調波信号発生装置６の１周期あたりの裁断数ｎを変えることによって、複数の高調波信号発生装置６にそれぞれ異なる特徴を有する高調波電流を発生させることができる。
【００５１】
また、図７〜図１０は、１周期あたりの裁断数ｎを１２とし、裁断開始位相を０°，６°，１４°，２５°として、白熱電球３ｆに流れる電流を高調波信号発生装置６により裁断した例を示す。この場合、ｎ＝１２であるため、１１次と１３次の高調波電流が特徴スペクトルとなる。尚、図７は裁断開始位相＝０°、図８は裁断開始位相＝６°、図９は裁断開始位相＝１４°、図１０は裁断開始位相＝２５°の場合をそれぞれ示す。また、図１１は、図７〜図１０の条件において、給電線上に発生する１１次と１３次の高調波電流の実効値と、基本波電圧に対する１１次と１３次の高調波電流の位相差θとの関係を示している。尚、図１１の横軸は電流実効値×ｓｉｎθを示し、縦軸は電流実効値×ｃｏｓθを示している。また、図１１中の「◆」点は裁断開始位相０°、「■」点は裁断開始位相６°、「▲」点は裁断開始位相１４°、「×」点は裁断開始位相２５°の条件を示し、符号Ａで指し示す点が１１次の高調波電流の値を示し、符号Ｂで指し示す点が１３次の高調波電流の値を示す。
【００５２】
図１１から、１周期あたりの裁断数ｎが同じ場合、特徴スペクトルの値すなわち１１次と１３次の高調波電流の実効値の大きさに変化はないが、裁断開始位相が異なるのに応じて、基本波電圧に対する特徴スペクトルである高調波電流の位相差θが異なってくることがわかる。従って、裁断開始位相を適宜選択することによって、基本波電圧に対する位相差θに他に無い特徴を有する高調波電流を、給電線上に発生させることができる。さらに電力需要家２内に複数の高調波信号発生装置６を設置する場合に、１周期あたりの裁断数ｎが同じ高調波信号発生装置６が二つ以上あったとしても、例えば位相設定手段６７により、ｎが同じ高調波信号発生装置６の裁断開始位相をそれぞれ異ならせることで、複数の高調波信号発生装置６にそれぞれ異なる特徴を有する高調波電流を発生させることができる。
【００５３】
次に、上記の高調波信号発生装置６を利用した電力需要家居住者の安否確認方法及びシステムについて説明する。
【００５４】
図１２〜図１４に本発明の安否確認方法及びシステムの実施の一形態を示す。この安否確認方法は、対象となる電力需要家２の居住者の安否を確認する方法であり、電力需要家２内の屋内配線回路１７と特定電気機器３ｆとの間に高調波信号発生装置６を取り付け、電力需要家２の給電線引込口付近で総負荷電流及び電圧を測定し、当該測定した総負荷電流及び電圧から当該総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差を求め、当該求めた総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差に基づいて、特定電気機器３ｆの動作状態を推定し、当該推定結果を、居住者の安否情報を管理する手段または居住者に対応する予め定められた情報端末機に通知するようにしている。
【００５５】
上記の安否確認方法は、電力需要家居住者の安否確認システムとして装置化される。この安否確認システムは、電力需要家２内の屋内配線回路１７と特定電気機器３ｆとの間に取り付けられる高調波信号発生装置６と、電力需要家２の給電線引込口付近で測定した総負荷電流及び電圧から当該総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差を求め、当該求めた総負荷電流の高調波の電流及び電圧に対する高調波の電流の位相差に基づいて、特定電気機器３ｆの動作状態を推定する非侵入型モニタリングシステム１と、居住者の安否情報を管理する手段１５または居住者に対応する予め定められた情報端末機１６に非侵入型モニタリングシステム１の推定結果を通知する通知手段１４とを備えている。
【００５６】
本実施形態では、安否確認システムの対象となる電力需要家２の居住者を対象者と呼ぶ。対象者は例えば独居高齢者すなわち一人暮らしの老人や身体障害者等であり、本発明の安否確認システムにより、対象者の家族や担当医師等は対象者が健常に生活しているか否かを遠隔から確認することができる。
【００５７】
高調波信号発生装置６を安否確認システムに利用する場合、特定電気機器３ｆは、例えば対象者の生活行動と密接に結びついて使用される電気機器３であって、当該電気機器３の動作頻度、動作時間、動作時間帯等から対象者が健常に生活しているか否かを推測できるものが好ましい。例えば本実施形態では、説明を簡単にするため、対象者の電力需要家２内の屋内配線回路１７すなわち給電線下流には、電気機器３として、テレビジョン受像機３ａ、冷蔵庫３ｂ、インバータエアコンデショナー３ｃ、蛍光灯３ｄ、白熱電球３ｅからなる居間照明機器、白熱電球からなるトイレ照明機器のみが接続されているものとし、白熱電球からなるトイレ照明機器を特定電気機器３ｆとしている。尚、対象者の電力需要家２内の屋内配線回路１７に接続されている電気機器３は、本実施形態に例示したものに限定されないのは勿論である。また、本実施形態では、特定電気機器３ｆは白熱電球からなるトイレ照明機器のみの例について説明するが、特定電気機器３ｆは必ずしも単数に限らず複数あっても良い。
【００５８】
非侵入型モニタリングシステム１として、例えば本実施形態では、特開２０００−２９２４６５号等に開示された既存の電気機器３モニタリングシステムを採用している。この非侵入型モニタリングシステム１によれば、電力需要家２において設置されている電気機器３が発生する基本波並びに高調波の電流とそれらの電圧に対する位相のパターンに着目し、ニューラルネットワーク等のパターン認識手法を応用することにより、給電線引込口付近での総負荷電流と電圧の測定結果からインバータ機器を含む複数の電気機器３の個別の動作状態を推定することができる。
【００５９】
ここで、白熱電球３ｆからなるトイレ照明機器は、その動作頻度、動作時間、動作時間帯等から対象者が健常に生活しているか否かを推測できる利点があるが、他の電気機器３と比較して消費電力が小さく、しかも高調波をあまり出さないために、非侵入型モニタリングシステム１のみでは、白熱電球３ｆからなるトイレ照明機器の動作状態を精度良く識別することは困難である。また、例えば本実施形態では電力需要家２内に白熱電球が３ｅ，３ｆと２つあるが、このように同一種の電気機器３が複数ある場合にこれらの中から特定の電気機器３の動作状態のみを識別すること、本実施形態においては白熱電球３ｆの動作状態のみを識別することは、非侵入型モニタリングシステム１のみでは困難である。そこで、本発明では高調波信号発生装置６を用いることで、白熱電球３ｆからなるトイレ照明機器の動作状態を確実に識別できるようにしている。
【００６０】
また、本実施形態の非侵入型モニタリングシステム１によれば、特定電気機器３ｆの動作状態の推定のみならず、電力需要家２内の特定電気機器３ｆ以外の電気機器３の個別の動作状態をも推定することができる。例えば、テレビジョン受像機３ａもまた、その動作頻度、動作時間、動作時間帯等から対象者が健常に生活しているか否かを推測できるものである。例えば本実施形態では、白熱電球３ｆからなるトイレ照明機器の動作情報に加えて、テレビジョン受像機３ａの動作情報をも得るようにしている。以下、本実施形態では、対象者の安否確認の判断対象となる特定電気機器３ｆを含む電気機器３を対象電気機器と呼ぶ。
【００６１】
この非侵入型モニタリングシステム１は、基本的には、測定センサーと、測定センサーで検出した測定データから基本波並びに高調波の電流とそれらの電圧に対する位相に関するデータを取り出すデータ抽出手段１２と、データ抽出手段１２からの前述のデータを基に当該電力需要家２が使用している電気機器３の動作状態を推定するパターン認識手段、例えばニューラルネットワーク１３とからなる。
【００６２】
ここで、上述した測定センサーは、電力需要家２の引込線４の引込口の付近に一箇所に設置している。このように測定センサーを引込口の付近に一箇所に設置する構成としたことにより、非侵入的なシステムとすることができる。この測定センサーは、具体的には図１３に示すように、例えば引込口の付近の引込線４に電気的に並列接続されている計器用変成器すなわちＰＴ１１１ａ，１１１ｂと、同付近の引込線４に直列接続された計器用変流器すなわちＣＴ１１２ａ，１１２ｂとからなる。さらに具体的に説明すれば、前記ＰＴ１１１ａ，１１１ｂの一次側は、引込線４の電圧波形を測定できるように引込線４に並列に接続されている。ＣＴ１１２ａ，１１２ｂの一次側は、引込線４の電流波形を測定できるように引込線４に直列に接続されている。これらＰＴ１１１ａ，１１１ｂとＣＴ１１２ａ，１１２ｂの各二次側は、データ抽出手段１２の入力端子に接続されている。
【００６３】
上述したデータ抽出手段１２は、前記測定センサーであるＰＴ１１１ａ，１１１ｂ及びＣＴ１１２ａ，１１２ｂで検出した測定データから基本波並びに高調波の電流に関するデータと、電圧に対する基本波と高調波の電流の位相に関するデータとを取り出すことができる。このデータ抽出手段１２からの基本波並びに高調波の電流に関するデータと、電圧に対する基本波の電流すなわち基本波電流と高調波の電流すなわち高調波電流の位相に関するデータとが、上述したパターン認識手段の１つとしてのニューラルネットワーク１３に与えられる。
【００６４】
上述したニューラルネットワーク１３は、人間の脳の神経細胞を模倣した情報処理システムであり、いくつかのニューロンがシナプスと呼ばれる媒体を介して相互に結合して情報を交換しながら情報処理を行うようにした並列分散処理システムのことである。このニューラルネットワーク１３は、当該電力需要家２が使用しているインバータ機器を含む電気機器３の動作状態を推定する推定手段１３１を備えている。
【００６５】
この推定手段１３１には、まず、教師データを与えておく。この教師データとは、複数の電気機器３の種々の組み合わせと、それらの電気機器３の種々の動作状態の組み合わせについて、あらかじめ測定したいくつかの基本波と高調波の電流とそれらの電圧に対する位相に関するデータとその時の解答である電気機器３の動作状態、例えば電気機器３の電源がオンの状態であったかオフの状態であったか更に電源オンの状態であればどの程度即ち何ワットの電力を消費しているかを表す情報とからなるデータのことをいう。また、この推定手段１３１は、電力需要家２の測定センサーによって測定した総負荷電流の高調波成分と位相に関するデータを入力することによって、パターン認識によってインバータ機器を含む複数の電気機器３の個別の動作状態を推定することができるようになっている。
【００６６】
図１３に、非侵入型モニタリングシステム１の具体的構成例を示す。この図において、電力需要家２に引き込まれた引込線４が単相三線式である場合、日本の場合には、引込線４は、Ａ相４ａと中性線４ｎとの間で交流１００Ｖ、Ｂ相４ｂと中性線４ｎとの間で交流１００Ｖ、Ａ相４ａとＢ相４ｂとの間で２００Ｖとなる。Ａ相４ａと中性線４ｎとの間には、例えば電流ＩA1，ＩA2，…，ＩA6を流し、電圧・電流の位相差φA1，φA2，…，φA6を持つ電気機器３が接続されている。Ｂ相４ｂと中性線４ｎとの間には、例えば電流ＩB1，ＩB2，…，ＩB6を流し、電圧・電流の位相差φB1，φB2，…，φB6を持つ電気機器３が接続されている。そして、ＰＴ１１１ａの一次側は、Ａ相４ａと中性線４ｎとの間に接続されている。ＰＴ１１１ａの二次側には、Ａ相４ａの電圧と相似の電圧ＶA が出力される。ＰＴ１１１ｂの一次側は、Ｂ相４ｂと中性線４ｎとの間に接続されている。ＰＴ１１１ｂの二次側には、Ｂ相４ｂの電圧と相似の電圧ＶB が出力される。ＣＴ１１２ａ，１１２ｂには貫通型を使用するものとすると、ＣＴ１１２ａはＡ相４ａに流れる電流を測定して二次側からＡ相の電流と相似の電流ＩA を出力し、また、ＣＴ１１２ｂはＢ相４ｂに流れる電流を測定して二次側からＢ相の電流と相似の電流ＩB を出力する。ここで、電圧ＶＡとＩＡの位相関係はＡ相電圧とＡ相電流の位相関係に原理的に等しく、また、ＶＢとＩＢの位相関係もＢ相電圧とＢ相電流の位相関係に原理的に等しく保たれている。これら電圧ＶA ，ＶB と、電流ＩA ，ＩB は、データ抽出手段１２に入力される。
【００６７】
データ抽出手段１２は、アナログ／デジタルの変換器であるＡ／Ｄ変換器１２１と、高速フーリエ変換器１２２とからなる。Ａ／Ｄ変換器１２１は電圧ＶA ，ＶB と電流ＩA ，ＩB とをデジタルデータに変換することができる。このＡ／Ｄ変換器１２１の出力は、高速フーリエ変換器１２２に与えられる。高速フーリエ変換器１２２は、前記Ａ／Ｄ変換器１２１からのデジタルデータから電流データＩＡ（１−１５），ＩＢ（１−１５）、位相差データφＡ（１−１５） ，φＢ（１−１５）を得ることができる。ここで、電流データＩＡ１，ＩＢ１、位相差データφＡ１，φＢ１はそれぞれ基本波電流並びに基本波電流の基本波電圧に対する位相差を示し、電流データＩＡ（２−１５）、ＩＢ（２−１５）、位相差データφＡ（２−１５）、φＢ（２−１５）は添字（２〜１５）に対応した次数の高調波電流とその高調波電流の基本波電圧に対する位相差とをそれぞれ示し、給電線に供給される交流電力の基本周波数にその次数の数値を乗ずることでその高調波のもつ周波数を表す。例えば、基本周波数が５０Ｈｚの場合、３次高調波電流とは１５０Ｈｚの周波数成分のみをもつ電流成分のことを指す。例えば本実施形態では、１次から１５次までの偶数次並びに奇数次の高調波および基本波の電流データＩＡ（１−１５）、ＩＢ（１−１５）と位相差データφＡ（１−１５） ，φＢ（１−１５） を、ニューラルネットワーク１３に入力として与えている。
【００６８】
これらの基本波並びに高調波の電流データＩＡ（１−１５）、ＩＢ（１−１５） 、位相差データφＡ（１−１５） ，φＢ（１−１５） の各データは、ニューラルネットワーク１３に与えられる。ニューラルネットワーク１３はあらかじめ教師データによって学習を終了している。学習は例えば次のようにして行う。即ち、図１４に示す電力需要家２内の複数の電気機器３の個々につけられたスイッチ１８〜２３を入り切りして、更にはインバータ機器の電流を任意に設定して、例えば、インバータエアコンデショナー３ｃなら室内設定温度や設定風速を変化させて、複数の電気機器３が種々の動作状態となる状況を作る。当該状況のそれぞれについて、即ち複数の電気機器３の種々の動作状態の各組み合わせについて、測定センサーであるＰＴ１１１ａ，１１１ｂ及びＣＴ１１２ａ，１１２ｂとデータ抽出手段１２とを用いて、基本波電流と高調波電流とそれら基本波電流と高調波電流の基本波電圧に対する位相差に関するデータを測定する。当該測定したデータと、当該測定したデータに対応する状況における電気機器３の動作状態、即ち各電気機器３の電源がオンの状態であったかオフの状態であったか更に電源オンの状態であればどの程度の電力を消費しているか、とを教師データとしてニューラルネットワーク１３に与えて学習を行う。
【００６９】
このようにしてニューラルネットワーク１３を教師データで学習させた後に、実際に、図１に示すように電力需要家２の特定電気機器３ｆの動作状態を非侵入的に測定することになる。学習を終えたニューラルネットワーク１３は、入力される電流データＩＡ（１−１５）、ＩＢ（１−１５） 、位相差データφＡ（１−１５） ，φＢ（１−１５） のパターンを認識し、当該入力されたパターンと過去に学習したパターンとに基づいて、特定電気機器３ｆを含む電気機器３の動作状態を推定する。尚、ニューラルネットワーク１３による推定精度を向上させるための学習を、電話回線、光ファイバー専用回線等を利用して外部から行うこともできる。
【００７０】
本実施形態の通知手段１４は、非侵入型モニタリングシステム１の推定結果として、対象電気機器である白熱電球３ｆとテレビジョン受像機３ａの動作情報を、安否情報管理手段１５または予め定められた情報端末機１６に送信する装置である。この通知手段１４は、例えば、白熱電球３ｆまたはテレビジョン受像機３ａの電源がオフからオン或いはオンからオフとなった時点で、動作情報を安否情報管理手段１５または予め定められた情報端末機１６に送信する。当該動作情報には、例えば、電力需要家２もしくは対象者を特定する対象者ＩＤと、対象電気機器を特定するＩＤすなわち白熱電球３ｆとテレビジョン受像機３ａとのどちらの情報なのかを特定する電気機器ＩＤと、対象電気機器の動作状態を特定するコード、例えば電源がオフからオンになったのか或いはオンからオフとなったのかを表すコードが含まれる。
【００７１】
安否情報管理手段１５は、例えば通知手段１４から送信された対象電気機器の動作情報を受信する手段と、当該受信した対象電気機器の動作情報を記録し管理する手段と、当該記録し管理している対象電気機器の動作情報の一部又は全部をディスプレイやスピーカー等の出力装置に出力する手段等を有するコンピュータである。安否情報管理手段１５は、例えば対象者の安否確認を業として行う安否確認事業者によって運用されている。安否確認事業者は、安否情報管理手段１５が受信した対象電気機器の動作情報に基づいて、白熱電球３ｆからなるトイレ照明機器またはテレビジョン受像機３ａの動作頻度、動作時間、動作時間帯等を把握することができ、対象者が健常に生活しているか否かを判断することができる。その結果、何らかの異常が確認された場合、例えば白熱電球３ｆからなるトイレ照明機器またはテレビジョン受像機３ａの電源が一日以上オフの状態となっている場合等には、安否確認事業者は、例えば対象者に電話連絡等をして安否確認を直接とる、または対象者の家族や担当医師等に電話連絡等をして対象者の安否確認を依頼する等の措置を施すことができる。尚、安否情報管理手段１５としてのコンピュータが有する演算機能により、対象電気機器の動作頻度、動作時間、動作時間帯が許容値の範囲内にあるか否かを判断し、許容値の範囲外にある場合に、警告音や警告灯または警告メッセージ等を安否情報管理手段１５または対象者の家族や担当医師等が所有する情報端末機１６が備える出力装置に自動出力して、安否確認事業者または対象者の家族や担当医師等に注意を促すように構成しても良い。
【００７２】
情報端末機１６は、通知手段１４から送信された対象電気機器の動作情報を受信する手段と、当該受信した対象電気機器の動作情報をディスプレイやスピーカー等の出力装置に出力する手段等を有する装置であり、例えば対象者の家族や担当医師等が所有するパーソナルコンピュータ、電話機、携帯電話機等である。対象者に対応する情報端末機１６を予め設定する場合は、例えば通知手段１４が有する記憶装置に、対象電気機器の動作情報を送信すべき情報端末機１６の情報、例えば電話番号、電子メールアドレス、ＩＰアドレス等を予め記憶させておく。この場合、安否情報管理手段１５および安否確認事業者を介在させず、通知手段１４から直接的に対象者の家族や担当医師等に対象電気機器の動作情報を通知するシステムを構築できる。尚、対象電気機器の動作状態が変化する度に、通知手段１４と情報端末機１６との間で通信することが不都合な場合等には、一定時間毎に通知手段１４が当該一定時間内における対象電気機器の動作情報をまとめて情報端末機１６に送信するようにしても良い。更に、この場合、対象電気機器の動作情報を加工して、例えば対象電気機器の動作状態の経時変化をグラフで表して、情報端末機１６に送信するようにしても良い。
【００７３】
尚、通知手段１４が直接的に情報端末機１６に対象電気機器の動作情報を送信するものに限らず、安否情報管理手段１５が対象電気機器の動作情報を予め定められた情報端末機１６に例えば電子メールや音声メッセージ等として送信するようにしても良い。また、安否情報管理手段１５をＷＷＷサーバとして構成し、対象者の家族や担当医師等が自身の所有する情報端末機１６のブラウザソフトウェアを用いて、安否情報管理手段１５にアクセスし、対象電気機器の動作情報を閲覧できるようにしても良い。
【００７４】
通知手段１４、安否情報管理手段１５、情報端末機１６の相互間の通信には、既存の有線または無線の通信回線および通信プロトコル等の通信技術を採用して良く、通知手段１４、安否情報管理手段１５、情報端末機１６には、採用された通信技術および通信回線による通信を可能にするハードウェアやソフトウェアが実装される。
【００７５】
以上のように構成される電力需要家居住者の安否確認システムによると、以下のようにして対象者の安否を非侵入的に確認することが可能である。すなわち、引込線４の電力需要家２の引込口に測定センサーであるＰＴ１１１ａ，１１１ｂ及びＣＴ１１２ａ，１１２ｂを配置し、実際に、非侵入型モニタリングシステム１を動作させて電力需要家２の対象電気機器の動作状態を推定させる。尚、このときの電力需要家２の電気機器３の動作状態の組み合わせは、上述した教師データとは異なる電気機器３の動作状態の組み合せであって構わない。
【００７６】
ＰＴ１１１ａ，１１１ｂ及びＣＴ１１２ａ，１１２ｂからの測定データである電圧ＶA ，ＶB 、電流ＩA ，ＩB は、例えば教師データとして学習に使っていないデータであり、データ抽出手段１２に入力される。データ抽出手段１２において、アナログ電圧データＶA ，ＶB とアナログ電流データＩA ，ＩB とは、Ａ／Ｄ変換器１２１によりデジタルデータに変換される。さらにＡ／Ｄ変換器１２１からのデジタルデータを用いて、高速フーリエ変換器１２２により、基本波並びに高調波の電流データＩＡ（１−１５）、ＩＢ（１−１５）及び位相差データφＡ（１−１５） ，φＢ（１−１５） が得られる。
【００７７】
これらの基本波並びに高調波の電流データＩＡ（１−１５）、ＩＢ（１−１５）及び位相差データφＡ（１−１５） ，φＢ（１−１５） は、ニューラルネットワーク１３に供給される。ニューラルネットワーク１３では、推定手段１３１によって現在入力されている測定データのパターンを参照し且つ学習によって得られた推定能力によってパターン認識して、対象電気機器の動作状態を推定し、推定結果を出力する。
【００７８】
通知手段１４は、非侵入型モニタリングシステム１の推定結果である対象電気機器の動作情報を、安否情報管理手段１５または予め定められた情報端末機１６に送信する。安否確認事業者は、安否情報管理手段１５が受信した対象電気機器の動作情報に基づいて、白熱電球３ｆからなるトイレ照明機器またはテレビジョン受像機３ａの動作頻度、動作時間、動作時間帯等を把握して、対象者が健常に生活しているか否かを判断することができる。また、対象者の家族や担当医師等も、情報端末機１６が受信した対象電気機器の動作情報に基づいて、白熱電球３ｆからなるトイレ照明機器またはテレビジョン受像機３ａの動作頻度、動作時間、動作時間帯等を把握して、対象者が健常に生活しているか否かを、安否確認事業者を介さずに直接的に判断することができる。
【００７９】
この電力需要家居住者の安否確認方法及びシステムによれば、給電線入口位置に非侵入型モニタリングシステム１を設置し、特定電気機器３ｆに高調波信号発生装置６を取り付けるだけで、特定電気機器３ｆ自体に高度な情報処理機能や無線通信装置等の通信機能を付加または内蔵することなく、簡易な構成で特定電気機器３ｆの動作状態を把握することができる。さらに、本発明は、電気機器３自体が電力需要家外部の情報処理装置と通信を行うわけではなく、電力需要家２の家屋内に入らない非侵入的な方法で対象者の安否を確認することができるので、対象者に第三者から監視されている等の意識を極力もたれないように構成できる。
【００８０】
また、本実施形態で採用した非侵入型モニタリングシステム１によれば、インバータ機器を含む複数の電気機器３の動作状態を推定することができ、特定電気機器３ｆの動作情報のみならず、他の電気機器３の動作情報をも加えた総合的な対象者の安否判断が可能となる利点がある。更に、特定電気機器３ｆの消費電力が他の電気機器３と比較して相対的に小さくしかも高調波をあまり発生さないために非侵入型モニタリングシステム１のみでは動作状況の識別が比較的難しい場合でも、高調波信号発生装置６を接続して特定電気機器３ｆがオン動作するときに特徴的な高調波を給電線上に発生させることができ、非侵入型モニタリングシステム１が特定電気機器３ｆの動作状態を確実に識別するようにできる。
【００８１】
ところで、高調波信号発生装置の構成は図１に示すものには限らない。以下に、本発明の高調波信号発生装置の第２の実施形態について図１５を用いて説明する。尚、第２の実施形態において上述した第１の実施形態と同様の構成要素については、同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００８２】
この高調波信号発生装置６’は、電源である屋内配線回路１７に対して特定電気機器３ｆと並列に接続され、例えば抵抗６８と、オン信号が入力される間は屋内配線回路１７から供給される電流を抵抗６８へと通す一方、オフ信号が入力される間は屋内配線回路１７から抵抗６８へ流れる電流を遮断する電流裁断回路６１と、電流裁断回路６１に対して予め設定された一定時間幅のオン信号と予め設定された一定時間幅のオフ信号とを交互に入力するパルス発振器６２と、屋内配線回路１７から供給される交流を全波整流し、当該全波整流した電流を電流裁断回路６１および抵抗６８へと流す全波整流回路６３と、屋内配線回路１７から供給される交流の零点を検出する零点検出回路６４と、零点検出回路６４で検出された交流零点に対する予め設定されたタイミングで、パルス発振器６２に対してパルス開始指令を出す位相調整回路６５とを備えている。また、この高調波信号発生装置６’は、特定電気機器３ｆの電流取込部に接続するインターフェースを有して構成される。また、高調波信号発生装置６’は図１５に示したように、特定電気機器３ｆに直接的に接続する必要はなく、例えば図１６に示すように、特定電気機器３ｆのオン動作に同期して高調波信号発生装置６’をオン動作とするとともに、特定電気機器３ｆのオフ動作に同期して高調波信号発生装置６’をオフ動作とするようなスイッチ手段２０を設けるようにしても良い。
【００８３】
そして、この高調波信号発生装置６’は、例えば特定電気機器３ｆをオン・オフするためのスイッチ１８に対するオン側の操作によって動作を開始し、次のように動作する。即ち、特定電気機器３ｆを動作させるべく屋内配線回路１７から供給される交流は、特定電気機器３ｆ並びに高調波信号発生装置６’に供給される。高調波信号発生装置６’に供給される交流は、全波整流回路６３により全波整流されて電流裁断回路６１を介して抵抗６８へと送られる。同時に、高調波信号発生装置６’に供給される交流の零点が零点検出回路６４により検出され、当該検出された交流零点に対する予め設定されたタイミングで位相調整回路６５よりパルス発振器６２に対してパルス開始指令が出される。当該指令によりパルス発振器６２は電流裁断回路６１としてのＦＥＴにオン信号およびオフ信号としてのパルス電圧を印加する。パルス電圧の印加により電流裁断回路６１は抵抗６８への電流の通過と遮断を交互に繰り返す。
【００８４】
したがって、この高調波信号発生装置６’によれば、特定電気機器３ｆの動作時に給電線から抵抗６８に供給される電流を、一定時間毎に一定時間間隔ずつ遮断して、電力需要家２内の電気機器３が発生する高調波電流にはない特徴を有する高調波電流を給電線上に発生させることができる。この高調波信号発生装置６’では、特定電気機器３ｆそのものに供給される電流を連続的にオン・オフするのではなく、特定電気機器３ｆの動作に伴って高調波信号発生装置６’の抵抗６８に供給される電流を連続的にオン・オフするため、特定電気機器３ｆは必ずしも抵抗負荷で構成される電気機器３である必要はなく、家庭内の給電線に接続して使用することを前提として製作されたあらゆる電気機器を、特定電気機器３ｆとして用いることが可能である。この高調波信号発生装置６’も勿論、上述した電力需要家居住者の安否確認方法及びシステムに利用できる。
【００８５】
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、本発明の適用は、戸建て住宅のみばかりが対象ではなく、アパート等の集合住宅、高齢者施設、病院等にも適用可能である。この場合、例えば、各戸または各部屋内の特定電気機器３ｆに高調波信号発生装置６あるいは６’を取り付け、各戸または各部屋の分電盤に非侵入型モニタリングシステム１を取り付けても良い。或いは、各戸毎または各部屋毎に非侵入型モニタリングシステム１を取り付けず、例えば複数の高調波信号発生装置６あるいは６’がそれぞれユニークな高調波電流を発生させるようにして、複数の戸または複数の部屋で共通の１つの非侵入型モニタリングシステム１を給電線の上流に設置するようにしても良い。
【００８６】
また、上述の実施形態では、特定電気機器３ｆは電力需要家２内に一つであったが、二つ以上であっても良い。この場合、例えばパルス幅調整手段６６や位相設定手段６７を用いて、複数の特定電気機器３ｆのそれぞれに取り付ける高調波信号発生装置６あるいは６’がそれぞれユニークな高調波電流を発生させるようにすれば良い。各高調波信号発生装置６あるいは６’が発生する特徴的な高調波電流は、動作している特定電気機器３ｆを識別するいわばアドレスとして機能する。但し、パルス幅調整手段６６や位相設定手段６７は必ずしも設けなくても良く、高調波信号発生装置６あるいは６’の製造段階で固有のオン時間幅、オフ時間幅、裁断開始位相を固定値として設定しても良い。
【００８７】
また、上述の実施形態では、非侵入型モニタリングシステム１として、電力需要家２内の複数の電気機器３の個別の動作状態を推定することができるものを採用したが、必ずしも複数の電気機器３の個別の動作状態を推定する必要はなく、特定電気機器３ｆのみの動作状態を推定するものであっても良い。この場合、例えばニューラルネットワーク１３の学習を次のようにして行うようにする。即ち、図１４に示す複数の電気機器３の個々につけられたスイッチ１８〜２３を入り切りして、更にはインバータ機器の電流を任意に設定して、複数の電気機器３が種々の動作状態となる状況を作る。当該状況のそれぞれについて、即ち複数の電気機器３の種々の動作状態の各組み合わせについて、測定センサーであるＰＴ１１１ａ，１１１ｂ及びＣＴ１１２ａ，１１２ｂとデータ抽出手段１２とを用いて、高調波電流と高調波電流の基本波電圧に対する位相に関するデータを測定する。当該測定したデータと、当該測定したデータに対応する状況における特定電気機器３ｆの動作状態、即ち特定電気機器３ｆの電源がオンの状態であったかオフの状態であったかとを、教師データとしてニューラルネットワーク１３に与えて学習を行う。これにより、非侵入型モニタリングシステム１では、特定電気機器３ｆの動作の有無、換言すれば特定電気機器３ｆと連動して作動する高調波信号発生装置６あるいは６’の動作の有無に起因する高調波電流のパターンの差異を認識し、当該差異から特定電気機器３ｆの動作状態を、一意に確定的に識別することができる。
【００８８】
また、上述の実施形態では、パターン認識手段としてニューラルネットワークを用いた例について主に説明したがこれに特に限定されるものではなく、例えば最も近くの範例を探す最近傍法や、ラージ・マージン・クラスファイア、その他既知又は新規の推定アルゴリズムを採用しても良い。
【００８９】
さらに、特定電気機器３ｆのみの動作状態を推定する場合においては、ニューラルネットワークやラージ・マージン・クラスファイア等の高度な推定システムは必ずしも必要ない。特に高調波信号発生装置６あるいは６’が動作した場合と動作しない場合において、明確に差がある場合、つまり俗に言うＳＮ比すなわち信号対雑音比が充分に取れている場合などには、次のように特定電気機器３ｆの動作状態を推定するようにしても良い。
【００９０】
即ち、電力需要家２の引込線４の引込口付近で、電流測定手段として例えばＣＴ１１２ａ，１１２ｂを用いて総負荷電流を測定し、測定した総負荷電流から高調波信号発生装置６あるいは６’の特徴スペクトルに該当する次数の高調波電流値を例えばデータ抽出手段１２を用いて求める。或いは、電力需要家２の引込線４の引込口付近で、電流測定手段として例えばＣＴ１１２ａ，１１２ｂを用い、電圧測定手段として例えばＰＴ１１１ａ，１１１ｂを用いて、総負荷電流及び電圧を測定し、当該測定した総負荷電流及び電圧から、高調波信号発生装置６あるいは６’の特徴スペクトルに該当する次数の高調波電流値と、当該高調波電流の電圧に対する位相差とを、例えばデータ抽出手段１２を用いて求める。そして、上記求めた「特徴スペクトルに該当する次数の高調波電流値」または「当該高調波電流の電圧に対する位相差」の一方または双方に基づいて、特定電気機器３ｆの動作状態を推定手段により推定する。
【００９１】
この場合、例えば推定手段は、測定された高調波電流値が予め設定しておいた閾値を超える場合は、特定電気機器３ｆが電源オンの状態にあると判断し、測定された高調波電流値が当該閾値以下となる場合は、特定電気機器３ｆが電源オフの状態にあると判断する。または推定手段は、高調波信号発生装置６あるいは６’に設定されたオン時間幅、オフ時間幅、裁断開始位相から、図１１に示す複素平面上における特徴スペクトルに該当する座標位置を基準点として設定しておき、測定された高調波電流と位相差のデータに基いて図１１の複素平面上の座標位置を特定し、当該特定した座標位置が基準点と一致または基準点の近傍に位置する場合は、特定電気機器３ｆが電源オンの状態にあると判断し、当該特定した座標位置が基準点から離れて位置する場合は、特定電気機器３ｆが電源オフの状態にあると判断する。
【００９２】
さらに、本発明は、特定電気機器３ｆの動作状態の推定方法及びシステムとして構成することもできる。この場合、非侵入型モニタリングシステム１が出力する特定電気機器３ｆの動作状態の推定結果は、電力需要家居住者の安否確認に用いられるものには限らない。例えば、電気事業者や電気機器３の製造業者や販売業者等にとって電力需要家２の側の重要な情報の一つに電力需要家２が保有する電気機器３の構成や使用実態に関する情報がある。これらの情報は、ＤＳＭ（Demand Side Management）の効果評価、潜在需要の予測、負荷率低下の要因分析、きわめて細かな季時別料金システムの構築、需要家への各種サービスの提供等を行う上で必要不可欠である。従って、特定電気機器３ｆの動作状態の推定結果を、電力需要家２が保有する電気機器３の構成や使用実態に関する有用な情報の１つとして活用することができる。尚、この場合の特定電気機器３ｆは、需要家居住者が健常に生活しているか否かを推測できるものである必要はない。また、上述の実施形態では、高調波信号発生装置６あるいは６’を特定電気機器３ｆとは別体として構成したが、例えば高調波信号発生装置６あるいは６’を特定電気機器３ｆに内蔵させ、高調波信号発生装置６あるいは６’と特定電気機器３ｆと一体化しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の高調波信号発生装置の実施の一形態を示すブロック図である。
【図２】特定電気機器に供給される電流を、裁断開始位相＝０°，１周期あたりの裁断数ｎ＝５の条件で高調波信号発生装置により裁断した例を示すグラフであり、縦軸は電流値を示し、横軸は時間を示す。
【図３】裁断開始位相＝０°，１周期あたりの裁断数ｎ＝９の場合に、給電線上に発生する電流の周波数スペクトルを示し、縦軸は電流の実効値を示し、横軸は周波数を示す。
【図４】裁断開始位相＝０°，１周期あたりの裁断数ｎ＝１０の場合に、給電線上に発生する電流の周波数スペクトルを示し、縦軸は電流の実効値を示し、横軸は周波数を示す。
【図５】裁断開始位相＝０°，１周期あたりの裁断数ｎ＝１１の場合に、給電線上に発生する電流の周波数スペクトルを示し、縦軸は電流の実効値を示し、横軸は周波数を示す。
【図６】裁断開始位相＝０°，１周期あたりの裁断数ｎ＝１２の場合に、給電線上に発生する電流の周波数スペクトルを示し、縦軸は電流の実効値を示し、横軸は周波数を示す。
【図７】特定電気機器に供給される電流を、裁断開始位相＝０°，１周期あたりの裁断数ｎ＝１２の条件で高調波信号発生装置により裁断した例を示すグラフであり、縦軸は電流値を示し、横軸は時間を示す。
【図８】特定電気機器に供給される電流を、裁断開始位相＝６°，１周期あたりの裁断数ｎ＝１２の条件で高調波信号発生装置により裁断した例を示すグラフであり、縦軸は電流値を示し、横軸は時間を示す。
【図９】特定電気機器に供給される電流を、裁断開始位相＝１４°，１周期あたりの裁断数ｎ＝１２の条件で高調波信号発生装置により裁断した例を示すグラフであり、縦軸は電流値を示し、横軸は時間を示す。
【図１０】特定電気機器に供給される電流を、裁断開始位相＝２５°，１周期あたりの裁断数ｎ＝１２の条件で高調波信号発生装置により裁断した例を示すグラフであり、縦軸は電流値を示し、横軸は時間を示す。
【図１１】図７〜図１０の条件で給電線上に発生する１１次と１３次の高調波電流の実効値と、基本波電圧に対する１１次と１３次の高調波電流の位相差θとの関係を示し、横軸は電流実効値×ｓｉｎθを示し、縦軸は電流実効値×ｃｏｓθを示す。
【図１２】本発明の電力需要家居住者の安否確認方法及びシステムの実施の一形態を示す構成図である。
【図１３】非侵入型モニタリングシステムの構成の一例を示す概略構成図である。
【図１４】図１における電気回路だけを取り出した概略ブロック図である。
【図１５】本発明の高調波信号発生装置の他の実施形態の一例を示すブロック図である。
【図１６】本発明の高調波信号発生装置の更に他の実施形態の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９４】
１  非侵入型モニタリングシステム
２  電力需要家
３  電気機器
３ｆ  特定電気機器
６  高調波信号発生装置
１４  通知手段
１５  安否情報管理手段
１６  情報端末機
１７  屋内配線回路
６６  パルス幅調整手段（電流遮断の時間間隔と時間幅を調節する手段）
６７  位相設定手段（交流零点に対する電流遮断のタイミングを調節する手段）
【図１】
2005160130.tif 000003
【図２】
2005160130.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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