(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
瞬間消費値を測定する測定手段と、その瞬間消費値を示す第１表示手段と、
複数の消費レベルを選択する選択手段であって、少なくとも１つの押しボタンを備える選択手段と、
複数の消費レベルを格納する格納手段と、
前記複数の消費レベルを示し、瞬間消費がその中のどの限界内にあるかをユーザーに示す第２表示手段と、
制御処理手段とを備え、
前記少なくとも１つの押しボタンが作動されたとき、前記制御処理手段は、前記測定手段に瞬間消費値を測定させ、前記選択手段に前記瞬間消費値を選択させ、前記格納手段に、作動された前記押しボタンに対応する消費レベルの基準値として前記瞬間消費値を格納させる、
プログラマブル電気消費監視装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたプログラマブル電気消費監視装置において、さらに、
消費電力を測定し示す消費電力表示装置と、
キロワット時の価格を入力し表示する価格表示装置と
特定の期間に累積された消費の費用を求めて表示する費用表示装置と
を備えることを特徴とするプログラマブル電気消費監視装置。
【請求項３】
請求項２に記載されたプログラマブル電気消費監視装置において、特定の日時までのエネルギー費用の予想の限界値を入力する入力手段と、その限界値が超えられたときを示す第３表示手段とを備えることを特徴とするプログラマブル電気消費監視装置。
【請求項４】
請求項１に記載されたプログラマブル電気消費監視装置において、前記第２表示手段は、それぞれの確立されたレベルのための複数の異なる色の光表示器であることを特徴とするプログラマブル電気消費監視装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載されたプログラマブル電気消費監視装置において、消費レベルは、最小消費レベル、公称消費の上限としての公称値、及び、電気装置の安全システムによる切断のための所定値より低い値の最大消費レベルから選択されることを特徴とするプログラマブル電気消費監視装置。
【請求項６】
請求項１に記載されたプログラマブル電気消費監視装置において、前記第２表示手段は、各消費レベルのため記録音声による異なる音または語句を発生する音声表示器であることを特徴とするプログラマブル電気消費監視装置。
【請求項７】
請求項６に記載されたプログラマブル電気消費監視装置において、前記音声表示器は、瞬間消費値が最大契約消費レベルに近いときに表示をすることを特徴とするプログラマブル電気消費監視装置。
【請求項８】
請求項２に記載されたプログラマブル電気消費監視装置において、キロワット時の価格を導入する前記の入力手段がキーボードであることを特徴とするプログラマブル電気消費監視装置。
【請求項９】
請求項１に記載されたプログラマブル電気消費監視装置において、前記少なくとも１つの押しボタンは３つの押しボタンであり、この３つの押しボタンは、
最小消費レベルに対応する第１押しボタンと、
中間の消費レベルに対応する第２押しボタンと、
最大消費レベルに対応する第３押しボタン
であることを特徴とするプログラマブル電気消費監視装置。
【請求項１０】
請求項１から３のいずれかに記載されたプログラマブル電気消費監視装置において、さらに、瞬間消費、消費レベル、キロワット時の価格、特定の期間での累積消費、及び、特定の日時までのエネルギー費用の予想の限界値から選択されたデータを表示する英数字の画面を含むことを特徴とするプログラマブル電気消費監視装置。
【請求項１１】
請求項１に記載されたプログラマブル電気消費監視装置において、前記格納手段がメモリを含むことを特徴とするプログラマブル電気消費監視装置。
【請求項１２】
請求項１に記載されたプログラマブル電気消費監視装置において、前記制御処理手段が第１のマイクロプロセッサであることを特徴とするプログラマブル電気消費監視装置。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれかに記載されたプログラマブル電気消費監視装置において、さらに、電気設備に固有の外部負荷を直接に接続し切断する接続手段と、家屋または構内の負荷の切断と接続の操作を実行する家屋内設備と通信する通信手段とを備えることを特徴とするプログラマブル電気消費監視装置。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれかに記載されたプログラマブル電気消費監視装置において、さらに、電気設備の少なくとも１つの点に配置される少なくとも１つの測定手段を備え、この測定手段の各々は、前記制御処理手段に接続される第２送受信器にデータを送る第１送受信器に接続されることを特徴とするプログラマブル電気消費監視装置。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれかに記載されたプログラマブル電気消費監視装置において、さらに、第３送受信器に接続される第２の外部携帯マイクロプロセッサを備え、この第２マイクロプロセッサは、前記第１マイクロプロセッサに接続される第２送受信器と通信して、ユーザーにより初めに採用された装置を変更する必要なしに、利用可能になるすべての新しい機能を自動的に更新することを特徴とするプログラマブル電気消費監視装置。
【発明の詳細な説明】
発明の目的
この発明は、プログラマブル電気消費監視装置に関連し、その目的は、構内（たとえば事務所、銀行、店、ホテル、診療所、及び他の公的又は私的な家屋など）における電気消費のリアルタイム監視を可能にすることである。
電気設備の全体の消費又は特定の区画における消費は、この発明により制御できる。
明らかに、この発明は、どのような電気設備の電力消費のリアルタイムの制御と自動監視に適用できる。
発明の背景
家屋や構内において電気エネルギーの消費を低くするための努力がなされている。この目的のため、低消費の家屋機器、低消費の電球などが開発されている。
これが消費をより少なくすることは確かである。しかし、家屋において、電気料の請求書が来たときの不愉快な驚きを避けるためユーザーが高消費に対する処置をとれるような、家屋の電気消費の自動的なリアルタイム監視を実行する装置は存在しない。
この意味で、現在、ユーザーの家屋の外側に位置され電気会社が消費の読み取りをするためのメーターのみが存在する。
メーターは、ユーザーによって容易に簡単にアクセスできない場所に位置され、したがって、消費の制御は、場合によっては面倒である。
さらに、ユーザーがメーターにより引き続いて消費を調べる場合、ユーザーは家屋における瞬間消費(すなわちその時点における消費)を知らず、また、家屋における器具その他の電気設備が製造者の仕様にしたがってエネルギーを消費しているかを検出できない。
さらに、もしユーザーが照明を消すことを忘れたり電気設備から離れたとき、消費によりユーザーに教える装置はなく、また、ユーザーが照明や電気設備を不注意で離れた場合に、エネルギー節約を助ける状況をユーザーに教える装置はない。
また、指摘されるべきことは、高い電気エネルギー出費を避けることができるように、ある期間に使用された金額をユーザーに示す装置はない。
発明の開示
上述の不便を解決するため、本発明は、瞬間消費を測定し表示する手段を備えた電気エネルギーのプログラマブル監視装置を開発した。このため、ユーザーが家屋または構内における消費をリアルタイムで知るように、各時間における消費を示す英数字の画面が備えられる。
英数字画面を用いた瞬間電気消費の正確な表示は、不要な電気設備または電気照明を監視し、可能なら、切断を決定する。そうでなければ、これらの不要な電気設備などは、居住者が知らずに家屋を離れていて明らかな危険を生じる長い期間でも、不必要に使用されたままでありエネルギーを消費していたものである。
不要な電気設備または電気照明の切断は、ユーザーにより手動で、また、リレーを用いて自動的に行える。
ユーザーが瞬間消費を知ることができるということは、電気設備または電気照明の正確な動作の制御を可能にするために有用である。この目的のため、装置の作動のときに増加する消費について電気設備または電気照明の製造者により表示される公称消費の比較測定をすることが十分である。
さらに、本装置の監視デバイスは、異なった消費レベルを選択し格納する手段と、異なった消費レベルを表示する手段とを備え、家屋または構内において生じた瞬間消費がどの限界内にあるかをユーザーに示す。
異なる消費レベルを表示する前記の手段に送られる信号は、上述の自動的切断を実行するリレーの状態を制御するために使用できる。
異なる消費レベルを表示する前記の手段は、それぞれ確立されたレベルのための複数の異なる色の光表示器により定義され、遠くから速く簡単にチェックできる。たとえば、３つの異なる表示レベルがプログラムできる。この表示レベルは、低い消費、平均消費、及び、契約電力を越えるとき装置の安全システムが生じる所定の切断値よりいくらか低い値の過剰消費である。
さらに、この発明は少なくとも１個の音声表示器を備え、記録音声による各電力レベルにレベルのための異なる音または語句及びユーザーが関心のある他のデータまたは警告を表示する。したがって、公称消費としてユーザーにより設定された限界が近づいたとき、また、家屋または構内のため契約された最大電力に近づいたとき、音声監視装置が警告する。この後者の警告は、設備の安全システムが起こす所定の切断の前に、上に説明したように生じ、夜間または日中での短絡から生じるその後の複雑化や危険を避ける。さらに、電気設備それ自体の所定の安全装置の過熱を避ける。
発明の他の特徴は、消費電力のメーターまたは表示器を備えることと、キロワット時の価格を導入し表示する手段と、特定の期間に累積された消費の費用を確認し表示する手段を備えることである。
発明は、また、特定の日時までのエネルギー費用予想の限界値を導入する手段と、この限界値が越えられたことを表示する手段とを備える。
前記のキロワット時の価格を導入する手段と、特定の期間に累積された消費の費用を確認する手段とは、キーボードにより定義され、対応する表示手段は、上述の英数字の画面により定義される。
したがって、これらの手段により、ユーザーは、特定の期間に累積されたコストの瞬間情報を要求でき、特定の日時までのエネルギー費用予想の限界値を導入する。このように、この発明は、希望の時間の前にこの限界値が越えられたときにユーザーに警告する。ユーザーは、そのときに、対応する電気料が請求される前に最適な手段を決定できる。
同様に、特定の日時までのエネルギー費用予想の限界が越えられたときに表示する前記の手段は、光表示器及び／又は音声表示器により定義できる。
異なる消費レベルを選択し格納する前記の手段と、キロワット時の価格を格納する手段とは、メモリにより定義され、その動作は、マイクロプロセッサにより制御される。このマイクロプロセッサは、異なるデータの処理と、本発明のプログラマブル監視装置を構成する各々の全部の部品の動作の制御とを実行する。
ここで、述べておくべきことは、上述の監視装置は、異なった瞬間読取値とユーザーによりあらかじめ選択された値とをパーソナルコンピュータなどに通信するので、家屋内設備におけるエネルギー調節の周辺装置として使用できる。このため、家屋又は構内における適当な接続又は切断を自動的に管理する。
さらに、この発明は、装置の１以上の点での測定を可能にする。このため、本発明の監視装置のマイクロプロセッサにデータを送る送受信器に接続されるメータがそれらの点に配置され、このマイクロプロセッサは送受信器に接続できる。
さらに、このシステムは、本発明のマイクロプロセッサの自動的な再プログラミングを可能にするための第２の外部携帯マイクロプロセッサ(12)を備える。この第２のマイクロプロセッサは、設備の後続のモデルにおいて利用可能になるすべての新しい機能を自動的に更新できる。
上述の全ての手段は、家屋または構内を離れたときに不注意で放置されたままになった家屋機器または照明システムにより生じる電気事故から発生する火災、爆発または他の災害を予防するという大きな効果を有する。
また、この発明は、家計と一般にエネルギー節約を制御できるという効果を有し、それが使用されている住民における電気エネルギー費用の制御に寄与する。
以下では、この明細書をよりよく理解し、それと一体に作成された一連の図面が添付される。ここに発明が図示されるが、発明はこれには限定されない。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明のプログラマブル監視装置の可能な実施形態の機能ブロック図である。
図２は、本発明によるプログラマブル監視装置の外観の可能な実施形態を示す。
図３は、ユーザーの電気設備の異なる点を制御し測定するための図式的な機能ブロック図を示し、また、本発明のプログラマブル監視装置の異なる機能を更新する可能性を示す。
発明の実施の形態の説明
以下で、発明の説明が上述の図面を基にしてなされる。
この発明の監視装置は、測定装置(１)を備える。測定装置は、最も簡単な実施形態では、瞬間消費を測定するための電流計を備え、最も進んだ実施形態では、消費電力を測定するためのワット計も含む。
測定装置(１)は、電気ネットワークに接続される。測定装置(１)は、対応する電源を含み、電源は、電流の濾波と安定化の後で、監視装置の異なる素子に接続されてその正確な動作を可能にする。さらに、外部の異常に対する保護は、小さな電池を用いて実行され、電池は、短絡の場合にその動作を保証する。
測定装置(１)は、その対応する格納用メモリを備えるマイクロクロセッサにより定義可能なディジタルシステム(３)に接続され、後で説明するように、異なる値が格納される。
マイクロプロセッサ(３)は、英数字の画面(５)に接続され、これを用いて、異なる測定値が、プログラムされる値と共に格納される。
他方、マイクロプロセッサ(３)は、光表示器(６)と音声表示器(７)に接続される。
光表示器(６)は、個々の光信号、または、多数の連続的光信号からなり、音声表示器は、拡声器により定義される。
マイクロプロセッサ(３)は、パーソナルコンピュータ(８)に接続でき、後で説明するように、家屋内システムの周辺装置としての本システムの使用を可能にする。
測定装置は、交流電流の測定を瞬間的にかつ永久的に実行し、存在するネットワークの電圧と周波数の全ての種類を受け入れる。
したがって、上述の記載に基き、容易に理解されるように、たとえば外出するときに、ユーザーが家屋で生じている消費が適当なものであるかを決定でき、かつ、電気装置、照明などが不注意で使用されているかを決定できるように、電流消費の瞬間値が英数字画面(５)に表示できる。
キーボード(４)を用いて、設備の電気消費についての３つの警告レベルをプログラムできる。３つの警告レベルは、家または構内から出かけるときに適当であり、夜間にも容認できる「最小」レベルと、通常の電気消費より高い限界としての「公称」レベルと、過負荷について警告する「最大」レベルである。これらの値は、電気会社と契約したキロワットに対応する標準電力内で選択できる。
１つの実施形態では、キーボード(４)は、単純に押しボタンで代替できる。ここで、押しボタン(４ａ)の操作は、「最小」レベルの基準値として画面の値の採用を可能にし、他方、押しボタン(４ｂ)の操作は、「公称」レベルの基準値として画面の値の採用を可能にする。
また、押しボタン(４ｃ)は、その操作により、電気会社と契約した値に、１より小さい安全係数を適用して、対応する「最大」値の決定を可能にする。
上述の異なる値はマイクロプロセッサと一体化されたメモリに格納される。
異なるエネルギーレベルは、英数字画面(５)により表示できる。異なるエネルギーレベルは、また、３つの選択されたレベルにそれぞれ対応する光表示器(６ａ)、(６ｂ)、(６ｃ)を用いて表示できる。このため、光表示器(６ａ)が点灯しているとき、これは、消費が「最小」値以内であることを示し、光表示器(６ｂ)の起動は、消費が「公称」値以内であることを示し、光表示器(６ｃ)の起動は、消費が「最大」値以内であることを示す。こうして、ユーザーは、遠くから、ひと目で、家または構内の消費がどのレベルであるかをチェックできる。
明らかに、レベルの数は、電気設備及び／又はユーザーの要求に応じて変更できる。
すでに説明したように、測定装置は、また、マイクロプロセッサ(３)を用いて、消費されたエネルギーについてキロワット時単位で記録を保持できる。こうして、キーボード(４)を用いて、キロワット時の更新された価格をプログラムでき、特定の期間に累積された費用についての瞬間情報を要求でき、また、特定の日時までの電気エネルギー費用の予想を採用できる。同様に、すべてのこの情報がマイクロプロセッサに備えられたメモリに格納される。
こうして、監視装置は、この限界値が希望の時間までに越えられた場合にユーザーに表示し、ユーザーは、そのときに、対応する電気料の請求書を受け取る十分前に、最も適当な対策を決定できる。
同様に、この表示は、画面を用いて、または、音声表示器(７)を用いて可能である。音声表示器の下に、生じ得る可能な警告を止める押しボタン(９)が備えられる。
容易に理解されるように、マイクロプロセッサ(３)は、監視装置が家屋内設備におけるエネルギー制御周辺機器として動作するように、パーソナルコンピュータ(８)に接続できる。この目的のため、マイクロプロセッサ(３)は、異なる瞬間読取値とユーザーにより選択された値とをパーソナルコンピュータに送る。これにより、パーソナルコンピュータは、家屋または構内における適当な負荷の接続と切断の動作を、ユーザーが意のままに消費を調節できるように自動的に管理する。これらの動作は、対応するリレーにより実行される。
押しボタンのみが含まれるモデルでは、機能選択器を押しボタン(４ｃ)の中に含めることができる。押しボタン(４ｃ)は、電気会社と契約した電力限界値の適合の他に、その対応する「最大」値を記憶し、ユーザーによる希望の機能の選択をデータ入力、画面表示、プログラムチェックなどとして可能にする。
参照番号(１０)は、英数字画面(５)を明るくするための押しボタンを表わす。
監視装置の設置は非常に簡単であり、正しく印が付けられたその端子を、電気会社からくる家屋の一般的電気入力のケーブルと接続するのみである。監視装置の最も進んだモデルは、端子への接続または端子との切断をすることなく、構内のケーブルと結合された強度トランスを用いてアンペア数を測定できる。また、電気設備の特定の区画を制御するため、家屋の任意の場所に監視装置を接続できる。
上述の説明を基に容易に理解されるように、設備の１以上の箇所で消費の測定を実行できる。この目的のため、送受信器(１１')に接続された測定装置(１')がその箇所に設けられ、送受信器は、マイクロプロセッサ(３)に接続された送受信器(１１)に測定結果を送る。この送信は、無線周波数、赤外線または他の公の方法で行える。
さらに、監視装置のプログラミングにおける最大の機能性とエルゴノミクスを得るために、送受信器(１３)とそれに接続されるマイクロプロセッサ(１２)は、いずれも携帯型で備えられ、マイクロプロセッサは、使用されている異なる装置を物理的に置き換える必要なしに、当初の基礎の設備に続く後のモデルで利用できるすべての機能を自動的に更新できる。この実施形態において、送受信器(１１)は、送受信器(１１')からと、送受信器(１３)とから信号を受け取る。しかし、明らかに、独立の送受信器が、送受信器(１１')と送受信器(１３)のそれぞれのために使用できる。
【図１】
0003974190.tif 000002
【図２】
0003974190.tif 000003
【図３】
0003974190.tif 000004