(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
家庭に供給されたエネルギー使用量を計測して検針センターに送信する親メータと、前記親メータから機器へのエネルギー供給ライン途中に設け前記家庭の識別符号を予め記憶したコンセントと、前記機器と前記コンセントとの間に挿入した子メータと、からなる機器別検針システムにおいて、
前記機器を前記コンセントに接続したときに前記コンセントから前記子メータに家庭の識別符号のコピーを行い、前記子メータは前記コンセントが持つ家庭の前記識別符号と同じ識別符号を備えた前記親メータに無線で前記機器のエネルギー使用量を送信する機器別検針システム。
【請求項２】
前記親メータは、１家庭内に存在する全ての子メータで計測したエネルギー使用量の合計と前記親メータで計測したエネルギー使用量とを比較し、同じ時間内において前記子メータの計測値の合計が前記親メータでの計測値を超えたときに報知する、または、前記エネルギーの供給を制限する請求項１記載の機器別検針システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気、ガス、水道、燃料などのエネルギー使用量を１家庭でまとめて検針するだけでなく使用した機器別に検針するシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球環境の視点から省エネルギー、省資源が急速に要望されている。そこで時間帯別のエネルギー使用料金制度や機器別エネルギー使用料金制度が考えられる。
【０００３】
まず時間帯別に使用料金を変えることで昼間に集中するエネルギー需要を夜間にシフトさせエネルギー供給施設の利用の効率化があげられる。たとえば電力では昼間と夜間とでエネルギー需要に大きな波があることが知られている。昼間におこる最大需要にあわせて発電能力を設計するために夜間はその半分程度しか利用されない。そのため電力会社は昼間の需要だけのための発電施設を用意しなければならない。
【０００４】
そこで昼間の電力使用料金を高く、夜間の電力使用料金を低く設定することで昼間の電力需要の何割かを夜間にシフトさせる。これには新しい発電施設の建設を減らすとともに既存の発電施設の稼働率を高めようという意図がある。このような料金制度は家庭内の機器では電気温水器など一部に限って実施されておりその効果は上がってきている。将来はさらに細かい料金体制、たとえば季節別の料金制度が複合されることが予想される。
【０００５】
また機器別にエネルギー使用料金を変えることで不必要なエネルギー使用の削減させる。たとえば電力では生活必需品である機器（たとえば冷蔵庫）と娯楽品や贅沢品（たとえばテレビジョンやゲーム）とで同じ電力を消費したときのエネルギー使用料金を前者は安くし後者を高くする。またエネルギー供給者の施策として他のエネルギー利用と競合するものについて安くする。たとえばエアコンや炊飯器ではガス利用を睨んで電力使用料金を安くするなどである。
【０００６】
このように一時的エネルギーを使用する機器を対象に時間帯別使用料金制度を活用し、また２４時間ほぼ使用する機器やリアルタイムに使用する機器を対象に機器別使用料金制度を活用することが望ましい。したがって時間帯別料金制度は家庭内の機器すべてを対象にするよりも、予め契約した機器にのみ対象とすることが考えられる。すわなち家庭内に契約した機器とそうでない機器とが存在し、時間帯別使用料金制度でも機器別使用料金制度でもそのような機器の判別・識別が前提となる。
【０００７】
以上、電力について例をあげて説明したが省エネルギー・省資源の観点からみればガスや水道、燃料について同じことがいえる。
【０００８】
このように機器別あるいは時間帯別のエネルギー使用料金制度をとるためにはそれに応じた使用量計測が要求される。たとえば電気温水器ではそれ専用に電力メータを設け、時計手段をもって時間帯毎の電力使用量を計測している。対象となる機器がさらに増えれば、その機器毎にメータを設けることになる。
【０００９】
一例として特開平９−１８００８４号公報がある。これはガス機器の場合を示したものであるが電力でも水道でも基本的に同じであるのでこれで説明する。図７に示すように機器１１３−１〜１１３−ｎ毎のガス使用量を子メータ（図示せず）にて計測し無線機１１７−１〜１１３−ｎと１１５とを用いてを親メータであるマイコンメータ１０３に送信するものである。マイコンメータ１０３は公衆回線１０７を利用して検針センター１１１に各機器のガスの使用量ならびにこの需要家１０１全体でのガス使用量を送信する。なおＴ−ＮＣＵ１０５、Ｃ−ＮＣＵ１０９は公衆回線１０７を使用して通信するためのデータ変換機器である。
【００１０】
同様に電力では図８のような構成が容易に考えられる。機器群にはエアコン２０１、テレビジョン２０２、冷蔵庫２０３があり、それらは発電所・給電設備２０４から電力供給されて動作する。電力供給ライン上には途中、親メータ２０５や子メータ２０６，２０７，２０８があり親メータ２０５はこの家庭全体の電力使用量を、子メータ２０６はエアコン２０１の電力使用量を、子メータ２０７はテレビジョン２０２の電力使用量を、子メータ２０８は冷蔵庫２０３の電力使用量を計測する。子メータ２０６〜２０８には無線通信機能を備えており計測した電力使用量を無線通信で親メータ２０５に送信する。親メータ２０５は無線通信機能とともに電話通信機能を備えており親メータ２０５で計測した電力使用量と各子メータ２０６〜２０８から受信した電力使用量とを検針センター２０９に電話回線２１０を利用して送信する。なお、無線通信には各家庭毎、各機器毎の識別符号を用いており混信しないようにしている。
【００１１】
電力供給ラインの途中には家庭内にコンセント２１１，２１２，２１３が設けられ、これを利用することで機器の配電工事が不要で使用場所を移動させることができる。ガスであればガス栓であり、水道であれば蛇口にあたる。
【００１２】
また、図９のようにコンセントと親メータとの間に子メータを挿入することも考えられる（各構成要素の符号と同じ）。この場合は機器とそれを使用するコンセントを事前に決めておき、そのコンセントに子メータを設置する。たとえばエアコン２０１は寝室の壁のコンセント、テレビジョン２０２は居間の片隅のコンセントなどである。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
コンセントを利用して機器を持ち運んで使用するときに課題が生じる。従来例ではこの点が考慮されておらず、設置工事後は使用者の手では移動させないことが前提となる。このような考え方は設備機器といわれる電気温水器や給湯機など一部の機器に限り、電気店で販売する一般の家電機器にはなじまない。今後、時間帯別使用料金制度、機器別使用料金制度を様々な機器に普及させることを考えたときこの課題は無視できない。
【００１４】
課題を具体的に説明する。従来例から発想される図８の課題は機器を隣家など他人の家に貸し出して使用したときに発生する。例えばテレビを隣家に貸し出し使用した。このとき子メータから親メータへの送信は各家庭毎の識別符号を用いるため、無線信号の届く範囲であればテレビの電力使用量が持ち主の親メータに送信され課金される。また無線信号の届かない範囲であるとき、計測値を一時的に子メータに保存しておき、後に通信が復帰した時点で親メータに送信する構成では持ち主のメータに送信され課金される。
【００１５】
あるいは図９のようにコンセントと機器との間に子メータを挿入した場合、上述のように他人宅で使用したエネルギー使用量が課金されることはない。しかし、契約時にコンセントと機器を決めておくことが前提となっているところに課題がある。子メータはそのコンセントを通して接続された機器に関わらずエネルギー使用量を計測するため、使用者はエネルギー使用料金が安いときには他の機器もこのコンセントを利用する、エネルギー使用料金が高いときにはこのコンセントを使用せず他のコンセントを利用するような意識が働く。たとえば、乾燥機を夜間電力料金（夜間は電気代が安く、昼間は高い）で契約したとき、昼間に使うときは通常料金のコンセント（１日中電気代が同じ）を利用する。また洗濯機は夜間電力料金の契約をしていないが夜間に使うときは乾燥機用のコンセント（夜間は安い）を利用する。
【００１６】
これに対して、時間帯別使用料金制度や機器別使用料金制度の対象とする機器は、コンセント形状を通常のものと変えて普通のコンセントでは使用できなくする考えがある。しかしながら、異形のコンセントを通常のコンセントで使用できるようにする変換プラグなるものが出現することは容易に想像される。
【００１７】
また機器そのものが通常のコンセントで動作できない特別仕様品、たとえば異なる動作電圧で動作するもの、であると住宅側に電圧変換機などを用意するなどの大掛かりな工事が必要となる。また特別仕様品はそのような環境を備えた住宅でしか使えないので引越し時に使用者に負担となり、製造者には通常コンセント用とは別の機器を製造しなければならず負担が大きい。すなわちメリットが小さい。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、家庭に供給されたエネルギー使用量を計測して検針センターに送信する親メータと、前記親メータから機器へのエネルギー供給ライン途中に設けたコンセントと、前記機器と前記コンセントとの間に挿入した子メータと、からなる機器別検針システムにおいて、前記機器を前記コンセントに接続したときに前記コンセントから前記子メータに家庭の識別符号のコピーを行い、前記子メータは前記コンセントが持つ家庭の前記識別符号と同じ識別符号を備えた前記親メータに無線で前記機器のエネルギー使用量を送信する機器別検針システムである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明は各請求項記載の形態で実施することができるものである。
【００２０】
すなわち、請求項１記載のように、コンセントと機器との間に子メータを挿入し、前記機器を前記コンセントに接続したときに前記コンセントから前記子メータに家庭の識別符号のコピーを行い、子メータはコンセントが持つ家庭の識別符号と同じ識別符号を備えた親メータに無線で送信するものである。
【００２１】
そして、時間帯別エネルギー使用料金制度や機器別エネルギー使用料金制度の契約時に対象家庭の識別符号をコンセントに予め登録しておき、子メータはコンセントがもっている家庭の識別符号の親メータ、すなわちその使用家庭に課金する。以上によって時間帯別エネルギー使用料金制度や機器別エネルギー使用料金制度の契約をしている家庭においては他人の機器を借用して使用しても使用者宅に課金することができる。
【００２２】
また、請求項２記載のように、１家庭内に存在する子メータで計測したエネルギー使用量の合計と親メータで計測したエネルギー使用量とを比較し、同じ時間内において子メータの計測値の合計が親メータでの計測値を超えたときに報知する、または、エネルギー供給を制限するものである。
【００２３】
そして、通常の使用で子メータの計測値の合計が親メータの計測値を超えることはないので、次のような異常使用を警告し阻止することができる。たとえば、子メータが他の家で使用した計測値を親メータに送信しているなどがわかる。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００２５】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１である機器別検針システムの概念を電力で示した図である。ある家庭１において、機器２がありコンセント３を通じて電灯線（エネルギー供給ライン）４と接続し動作している。子メータ５は機器２が使用した電力量（エネルギー量）を計測する。夜間電力利用料金など時間帯別使用料金制度の場合には子メータ５には時計手段（図示せず）を備えて使用量とともに使用時刻もあわせて計測する。
【００２６】
他にもコンセントと子メータは家庭内に存在し、たとえばコンセント６と子メータ７である。複数のコンセントがあれば部屋など使用場所を移動して機器２を使うことができる。もちろん子メータを備えていないコンセントも存在してよいが、機器別の使用電力量を計測するためには子メータを備えたコンセントで使用する必要がある。
【００２７】
親メータ８は家庭１内にあるすべての子メータから計測値を定期的に集めるとともに、家庭１全体で使用した電力量を測定する。そして定期的に（たとえば月1回）検針センター９に電話回線を利用して知らせる。検針センター９ではこの計測値をもとにして電力使用料金を家庭１に請求する。機器別の使用料金制度や時間帯別の使用料金制度を契約している機器については子メータで測定した計測値から計算でき、それ以外の通常の使用料金制度については親メータの計測値から子メータの計測値すべてを差し引いた残りから計算できる。以上が機器別検針システムの概要である。
【００２８】
先に延べたように、このシステムでは機器別の使用電力量を計測するためには子メータを備えたコンセントで使用することが前提であり、そうでないときをどのように判断し、どう処理するかを説明する。
【００２９】
機器２をコンセントに接続したとき、あるいは機器２の電源を入れようとしたときに機器２と子メータ５とで機器の確認を行なう。すなわち、各機器は固有の識別符号を持っておりこれを子メータに送信する。たとえば、機器２は識別符号１０を記憶して近距離通信機１１から送信する。また各子メーターは機器別の電力使用量を計測すべき機器の識別符号、すなわち機器別料金や時間帯別料金を契約した機器の識別符号を持っており、機器から送られてきた識別符号と照合確認する。たとえば、子メータ５は契約した機器の識別符号１２を記憶している。そして近距離通信機１３で受信した識別符号がこの識別符号１２に含まれていれば「正常」、含まれていなければ「異常」と判断する。
【００３０】
子メータは「正常」のときは機器２への電力供給を許可しその使用量を計測する。「異常」のときは契約対象外の機器なので子メータは計測をしない。たとえば、乾燥機を夜間電力料金（夜間は電気代が安く、昼間は高い）で契約して、洗濯機を夜間に使うときに乾燥機用のコンセントを利用しても安くならない。
【００３１】
また機器２からの識別符号の送信に対して子メータ５から応答信号を返送する。子メータ５から「正常」が帰ってきたときは機器２の表示部やＬＥＤ部に「機器別料金対応中」と表示する。なお、子メータの備えていないコンセントで機器２を使用したときはこの応答信号が帰ってこない。このときは機器別料金対応のコンセント以外を使おうとしたということで機器２は動作させない。たとえば、乾燥機を夜間電力料金（夜間は電気代が安く、昼間は高い）で契約して、昼間に使うときに通常料金のコンセント（１日中電気代が同じ）を利用しても乾燥機は動作しない。
【００３２】
以上のように、ＩＤ確認が正常でないときは時間帯別料金の条件によって対応が異なる。たとえば、契約した機器に限り電気料金が通常よりも安くなる時間帯にＩＤ確認できなければ子メータでの計測をせず通常料金とし、高くなる時間帯にＩＤ確認できなければ機器の動作を制限して通常料金での使用を認めない。
【００３３】
なお、機器２と子メータ５とで機器の確認手順として機器２から先に送信したが子メータ５から先に送信してもよい。子メータ５から機器２の識別符号の要求信号を送信し応答信号として識別符号を送信してもらう。
【００３４】
また、機器２と子メータ５との通信は１：１の近距離なのでたとえば赤外線を用いることができる。ただし電波のように通信範囲が広いもの、通信距離が長いものは他の機器や他の子メータと混信する可能性があるので用いない。またそれ専用の信号ラインを設けても有線通信としてもよい。コンセント３と子メータ５とを一体型とすれば特に有効である。これに対して子メータ５と親メータ８との通信はＮ：１の遠距離通信となるので電波を用いる。他の家の子メータや親メータとの混信問題に対しては後述のように家庭固有の識別符号を設ける。
【００３５】
次に図２にそのブロック構成図を示す。機器２には電灯線４より電力供給を受ける電源部５１、機器２固有の識別符号を記憶する機器識別符号記憶手段５２、機器識別符号を子メータ５に送信して応答信号を受信する近距離通信手段５３を備える。なお所定時間を待って応答信号がないときは電源部５１を遮断する。
【００３６】
コンセント３には電灯線４と機器２の電源プラグとを接続する接合部６１を備える。
【００３７】
子メータ５には、時間を計時する時計手段７１、コンセント３を通じて供給した電力量および時間を計測する計測部７２を備える。加えて、機器２と識別符号を通信するために、機器識別符号を受信して応答信号を送信する近距離通信手段７３、契約した機器の識別符号を登録した機器識別符号記憶手段７４、受信した識別符号と契約した識別符号とを照合する識別符号照合手段７５とを備える。識別符号照合手段７５は照合結果によって計測部７２を動作させたり、非動作状態にさせたりエネルギー供給路を遮断する。
【００３８】
以上によって、子メータ５は機器２を識別してその電力使用量を計測する。次に計測した電力使用量を親メータ８に送信するため、子メータ５には遠距離通信手段７６と家庭識別符号記憶手段７７を備える。遠距離通信手段７６はたとえば電波を利用したもので、自宅の親メータと隣家の親メータとを区別するため家庭識別符号を用いる。これは子メータ５の設置時に家庭識別符号記憶手段７７に記憶させる。
【００３９】
一方、親メータ８には子メータ５からの電力使用量を受信して記憶するための遠距離通信手段８１、データ記憶部８２を備える。自宅の子メータと隣家の子メータとを区別するため家庭識別符号を用い、これは子メータ５の設置時に家庭識別符号記憶手段８３に記憶させ、識別符号照合手段８４によって自宅の子メータだけを選別して通信する。
【００４０】
以上によって、親メータ８は自宅の子メータ５識別してその電力使用量を受信する。
【００４１】
また親メータ８は自宅で使用した全電力量を計測部８５で計測する。子メータ５での計測値と時間軸を合わせるため、親メータ８にも時計手段８６を備えて時間情報とともに電力量を計測する。計測した電力量はデータ記憶部８２で記憶され、公衆回線通信手段８７によって検針センター９に送信する。
【００４２】
以上のように本発明によれば、時間帯別エネルギー使用料金制度や機器別エネルギー使用料金制度の対象である機器／対象でない機器を判別してエネルギー使用量が測定できる。また子メータは住宅に設置されるので、機器を隣家に貸し出して使用されても持ち主にそのエネルギー使用量が課金される課題に対して根本的に解決できる。加えて、最初に住宅に子メータを設けておけば対象機器が増えても子メータは増えないので、今後対象機器を増やしていく際に使用者の負担が小さい。また、対象機器が複数あっても同時に使用することが少ないので必要となる子メータは最小数で済む。
【００４３】
そして、子メータは従来の電力メータなどと同じくエネルギー供給者からの貸与という形にできる利点がある。たとえばエネルギー供給者は機器にとりつける子メーターの信頼性管理を機器製造者に対して行なう必要がなく、壁に埋め込むなどして使用者に子メータの存在を見えにくくすることで子メータの不法改造を防ぐことができる。これらは機器それぞれに子メータを備える方法にはないメリットである。
【００４４】
（実施例２)
図３は本発明の実施例２である機器別検針システムの概念を電力で示した図である。図１と異なる点として機器２とコンセント３との間に子メータ５を挿入している。なお図１と同じものには同じ番号を付し、詳細な説明を省く。
【００４５】
特徴は、子メータ５は機器２とは離れられない構成にしており図１のように機器２と子メータ５とで機器の確認を行なう必要がない。すなわち、機器の識別符号は機器自身ではなく子メータ５が備えることができる。
【００４６】
子メータと親メータとの通信に電波を用いると使用される家庭を判断しなければならない。つまり、機器２および子メータ５を隣家に貸し出し使用すると、子メータ５から電力使用量が送信される親メータは借りた家（電力を使用した家）にではなく、貸し出した家（機器の所有している家）になる。したがって、このシステムでは機器を所有している家（機器別電力使用量の契約をした家）で使用することが前提であるが、そうでないときをどのように判断し、どう処理するかを説明する。
【００４７】
機器２をコンセントに接続したとき、あるいは機器２が電力供給を要求したときに子メータ５とコンセント３とで家庭の確認を行なう。すなわち、各コンセントは家庭固有の識別符号を持っておりこれを子メータに送信する。たとえば、コンセント３は識別符号１４を記憶して近距離通信機１５から送信する。また各子メーターは機器別の電力使用量を計測すべき家庭の識別符号、すなわち機器別料金や時間帯別料金を契約した家庭の識別符号を持っており、機器から送られてきた識別符号と照合確認する。たとえば、子メータ５は契約した家庭の識別符号１６を記憶している。そして近距離通信機１７で受信した識別符号がこの識別符号と合致していれば「正常」、含まれていなければ「異常」と判断する。
【００４８】
子メータ５は「正常」のときは機器２への電力供給を許可しその使用量を計測する。「異常」のときは契約対象外の家庭なので子メータ５は計測をしない。たとえば、契約した家以外で機器を使用しても子メータは計測せず、夜間電力料金などの対象とはならない。
【００４９】
またコンセント３からの識別符号の送信に対して子メータ５から応答信号を返送する。子メータ５から「正常」が帰ってきたときはコンセント３の表示部やＬＥＤ部に「機器別料金対応中」と表示する。なお、子メータの備えていない機器でコンセント３を使用したときはこの応答信号が帰ってこない。このときは機器別料金対応の機器以外を使おうとしたということであり、コンセント３は電力供給を行なう。たとえば、掃除機を機器別電力料金（掃除機は生活必需品で電気代が安い）で契約したが、故障したため隣家から代わりの掃除機を借りて使ったときには機器別料金の対象とならないが掃除機は使用できる。
【００５０】
上述の説明のように、ここまでの構成では契約した家以外で機器を使用しても機器別電力料金などの対象とはならないし、故障したため隣家から代わりの掃除機を借りて使ったときには機器別電力料金の対象とならない。すなわち、契約した家庭において契約した機器を使用したのみに機器別電力料金が適用される。次に、契約した家庭であれば借用した機器でも機器別料金の対象となる方法を説明する。
【００５１】
それはコンセントと子メータとで確認した家庭の識別符号と、子メータと親メータとの通信に用いる家庭の識別符号とを共用させることである。そして、機器をコンセントに接続したときにコンセントから子メータに家庭の識別符号のコピーを行ない、子メータはこの識別符号を持った親メータに送信する。以上によって、子メータは電力を使用した家庭の親メータへ確実に電力使用量を送信できるので、隣家から機器を借用して使用したときでも機器別電力使用量が有効になる。
【００５２】
この発明のブロック構成図を図４に示す。図２と異なる点は子メータ５とコンセント３との位置関係であり、識別符号が機器別ではなく家庭別になることである。なお図２と同じものには同じ番号を付し、詳細な説明を省く。
【００５３】
機器２には電灯線４より電力供給を受ける電源部５１があるが、図２のような機器識別符号記憶手段、近距離通信手段はない。これらはコンセント３にある。
【００５４】
コンセント３には電灯線４と機器２の電源プラグとを接続する接合部６１を備える。そして、家庭１固有の識別符号を記憶する家庭識別符号記憶手段６２、家庭識別符号を子メータ５に送信して応答信号を受信する近距離通信手段６３を備える。
【００５５】
子メータ５には、時間を計時する時計手段７１、コンセント３を通じて供給した電力量および時間を計測する計測部７２を備える。加えて、コンセント３と識別符号を通信するために、家庭識別符号を受信して応答信号を送信する近距離通信手段７３を備える。近距離通信手段７３は受信した家庭識別符号を遠距離通信手段７６に出力する。なお、契約した機器の識別符号を記憶した機器識別符号記憶手段や受信した識別符号と契約した識別符号とを照合する識別符号照合手段は不要である。
【００５６】
以上によって、子メータ５はコンセント３から家庭識別符号を受信する。次に計測した電力使用量を親メータ８に送信するため、子メータ５には遠距離通信手段７６を備える。遠距離通信手段７６はたとえば電波を利用したもので、自宅の親メータと隣家の親メータとを区別するため家庭識別符号を用いる。ここでは近距離通信手段７３で受信した家庭識別符号を用いるため家庭識別符号記憶手段は不要である。
【００５７】
親メータ８は図２と同じである。なお自宅の子メータと隣家の子メータとを区別するための家庭識別符号は、コンセント３の家庭識別符号記憶手段６２に記憶された識別符号と同一である。
【００５８】
以上によって、親メータ８は自宅で使用した子メータ５と通信して電力使用量を受信する。
【００５９】
以上のように本発明によれば、コンセントと機器との間に子メータを挿入したので子メータは機器に設置され、子メータは機器を購入した使用者の所有物という形にできる。たとえば機器側に子メータを設けることにより既設住宅においては子メータの設置工事なしに対応できるし、転居した先で再契約する際に今までの機器をそのまま使用することで新たに子メータを用意する必要がなく使用者の負担が少なくできる。
【００６０】
また、子メータはコンセントが持つ識別符号と予め登録した計測すべき家庭の識別符号と照合して計測を行ない親メータに無線で送信するので、契約者宅での使用か隣家に貸し出しての使用かというようにその課金相手を考慮することができる。機器を隣家に貸し出して使用しても当家にエネルギー使用量が課金されることを防ぐことができる。
【００６１】
あるいは、子メータはコンセントが持つ家庭の識別符号と同じ識別符号を備えた親メータに無線で送信するので、時間帯別エネルギー使用料金制度や機器別エネルギー使用料金制度の契約をしている家庭においては他人の機器を借用して使用しても使用者宅に課金することができる。
【００６２】
（実施例３)
図５は本発明の実施例３である機器別検針システムの概念を電力で示した図である。図３と異なる点として機器２とコンセント３との間に子メータ５を挿入している。なお図３と同じものには同じ番号を付し、詳細な説明を省く。
【００６３】
特徴は、子メータ５と親メータ８との通信にエネルギー供給ラインである電灯線４を利用する。子メータ５に電灯線利用通信機器１８、親メータ８に電灯線利用通信機器１９を備えて電灯線上に信号を重畳して機器別エネルギー使用量を伝送する。たとえばスペクトラム拡散方式の電力線搬送である。子メータ５と親メータ８とを線で結んで通信するため図３と比較して家庭の識別符号の確認が不要となり、コンセントや子メータ、親メータに家庭識別符号を備える必要がない。
【００６４】
図６にそのブロック構成図を示す。図４と異なる点はコンセント３と子メータ５との通信部が不要になること、子メータ５と親メータ８との通信手段が電灯線利用に代わることである。なお図２と同じものには同じ番号を付し、詳細な説明を省く。
【００６５】
コンセント３には電灯線４と機器２の電源プラグとを接続する接合部６１を備える。図４のような、家庭固有の識別符号を記憶する家庭識別符号記憶手段、家庭識別符号を子メータに送信する近距離通信手段は不要である。
【００６６】
子メータ５には、時間を計時する時計手段７１、コンセント３を通じて供給した電力量および時間を計測する計測部７２を備える。コンセント３と識別符号を通信するための近距離通信手段は不要である。
【００６７】
次に計測した電力使用量を親メータ８に送信するため、子メータ５には電灯線利用通信手段７８を備える。
【００６８】
親メータ８では遠距離通信手段に代わって電灯線利用通信手段８８を備える。なお家庭識別符号を必要としないので、図４にある家庭識別符号記憶手段や識別符号照合手段は不要である。
【００６９】
以上によって、親メータ８は自宅で使用した子メータ５と通信して電力使用量を受信し公衆回線通信手段８７から検針センター９へ送信する。
【００７０】
以上のように本発明によれば、子メータと親メータとの通信をエネルギー供給ライン上で行なうものとしたので、子メータで計測したエネルギー使用量が正当な親メータに確実に伝わる。これによって契約者宅での使用か隣家に貸し出しての使用かというようにその課金相手を考慮する必要がなくなりシンプルに構成できる。契約時に識別符号の登録を行なうことがなくなるので、子メータを備えた機器を購入した時点で契約したことになる。
【００７１】
なお、ここで子メータと親メータとの時計あわせについて考える。子メータで時間帯別エネルギー使用料金制度や機器別エネルギー使用料金制度の対象となる機器で使用したエネルギー使用量を計測し、親メータは子メータの上流にあって前述の機器を含めて家庭全体で使用したエネルギー使用量を計測する。したがって、時間帯別や機器別の対象外であるエネルギー使用量は親メータから子メータと差し引いた計測量である。実際には複数のメータでの計測時間のずれ、子メータから親メータへの通信時間のずれがあってリアルタイムに差し引きできるわけではない。そこで各メータは時計情報をあわせて計測し、あとで時間のずれを考慮する。そのために時計合わせが重要となる。あるいはまた時間別のエネルギー使用量を計測する場合、子メータが持つ時計を正確に合わせる必要がある。そのため親メータと子メータとで通信を行って時計情報を交換する。
【００７２】
子メータが計測を始める直前に時計あわせを行なってもよいが、機器を頻繁にオンしたり一斉同時にオンすると通信頻度が増大し周辺機器に混信妨害を与える。これは電波でも電灯線利用でも同じで、その結果、機器にエネルギー供給を開始する時間が遅れる。
【００７３】
そこで、子メータは計測値を送信するときに時間情報をあわせて親メータに送信する。親メータは子メータとの時差を算出し子メータに送信することで子メータの時計手段が持つ時計情報を修正する。またいま受け取った計測値については算出した時差値を追加し、あとで検針センターにてこれを最終的に修正する。これで機器を頻繁にオンしたり一斉同時にオンしても時計あわせのための通信が衝突することがなく、また今までの計測した値の時間を正確なものに修正することができる。
【００７４】
図６の親メータ８が備える時計手段８６を基準にして子メータの時計手段７１を時計あわせする。すなわち、子メータ５から計測値を送信するときに、あわせて時計手段７１の時計情報を親メータ８に送信する。親メータ８は受信した時計情報と時計手段８６が持つ時計情報とを時計情報調整手段８９にて比較し時間差を算出、これを子メータ３に返信する。子メータ３では時間差を時計手段７１に伝えて時間あわせを行なう。またこのときに子メータ３から受信した計測値については時間差情報を付け加えてデータ記憶部８２に保存する。なお、親メータの時計については検針センターの時計を基準にして定期的に時刻あわせを行なえばよい。
【００７５】
ここで、子メータから親メータへの通信頻度を検討する。機器の１回使用が終わる毎に子メータはその使用量を親メータに送信するのが原則であるが、これでは２４時間連続使用のような場合には親メータに送信できない。また親メータか子メータのいずれかの通信装置が故障した場合、それまでのエネルギー使用量を親メータに伝えられず、課金に反映させることができない。これでは故障時に使用者からのクレームが大きくなる可能性がある。
【００７６】
そこで、子メータはエネルギー供給量や供給時間を見て定期的に親メータとの通信を行なう。たとえば、電力供給量が１ｋＷを超えたら計測値が５ｋＷ増える毎に計測値を送信する。電力供給時間が５分を超えたら以後に１５分毎に計測値を送信する。これにより２４時間連続使用のような長時間の使用でも、短時間での大きなエネルギー使用でも使用中のある時点で通信確認を行なうことができる。
【００７７】
もし通信装置が故障したときでもその直前までの計測値が得られるので使用者からのクレームを最小限に抑えることができる。通信異常が長時間続くときは通信部が故障し、以後計測しても通信できないとして子メータでの計測を行なわない。あるいは電灯線利用通信などは電力供給に安全が確認されるまで電源供給を制限する。
【００７８】
最後に、本発明のシステムのセキュリティについて説明する。子メータ、親メータの計測値はエネルギー使用料金として使用者に請求されるので誤課金などを防ぐ意味から、システムの異常を早期に検知し通報するチェックシステムが重要である。
【００７９】
まず、自宅の子メータが他の家庭の親メータに送信した場合に備える。その理由として、他の家庭の子メータの計測値を自身の親メータに集めることで自身の電気使用料金を安くすることができる。そこである家庭内に存在する子メータで計測したエネルギー使用量の合計と親メータで計測したエネルギー使用量とを比較しチェックする。もし子メータで計測したエネルギー使用量の合計に他の家庭の使用量が含まれることがあれば親メータで計測したエネルギー使用量よりも多くなるときがある。またどれかのメータの時計が大きく狂っていることが考えられる。そこで同じ時間において子メータの計測値の合計が親メータでの計測値を超えることがあれば検針センターに報知して詳しく調査してもらったり、それまでのあいだエネルギー供給を制限する。
【００８０】
次に、機器が持つ識別符号の設定が誤ったり、他の機器の識別符号を不正にコピーして他の機器で使用した場合に備える。特定の機器、たとえば乾燥機に限って時間帯別料金を認めた場合に、乾燥機の識別符号を利用して他の機器の電力使用を子メータに計測させれば電力使用料金を安くすることができる。そこで、ある家庭内に存在する複数の子メータでエネルギーを使用した機器の識別符号を比較しチェックする。もし同じ時間において識別符号が重複することがあれば検針センターに報知して詳しく調査してもらったり、それまでのあいだエネルギー供給を制限する。
【００８１】
また、機器の識別符号を不正に書き換えた場合に備える。機器によってエネルギーの最大使用量、使用時間などの使用パターンが予めわかる。そこで、機器の識別符号別に時間軸とエネルギー使用量とからなる使用パターンデータを予め登録しておく。実際に機器が使用しているエネルギー使用量と機器識別符号から判定したエネルギー使用パターンとを比較し、使用時間が長いとか最大使用量が多いなど使用パターンから外れることがあれば検針センターに報知して詳しく調査してもらったり、それまでのあいだエネルギー供給を制限する。機器が故障して異常動作した場合にも検知でき、事故を防止することができる。
【００８２】
以上のようなセキュリティチェックは、各子メータ単独で行なう、親メータが計測値を集めたときに行なう、あるいは検針センターで行なうと、どのレベルでも行なうことができる。
【００８３】
また、各子メータや親メータでの計測値は検針センターに送信するだけでなく使用者本人に知らせてもよい。使用エネルギーモニタ装置が家庭にあって各メータと通信を行ない、いつ、その機器で、どのくらいの電力を使用したことを表示する。また時間帯別電力使用料金制度が適用される時間、機器別電力使用料金制度の対象となる機器などの外部から受信した情報をあわせて表示すれば、使用者に賢い機器の使用方法をアドバイスできる。
【００８４】
なお、電力を例にあげて説明してきたが、ガスや水道、燃料でも同じである。たとえば、コンセントはガス栓であり水道蛇口であり機器接続口である。電灯線はガス管であり水道管であり燃料供給管である。
【００８５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明の機器別検針システムによれば次の効果が得られる。
【００８６】
時間帯別エネルギー使用料金制度や機器別エネルギー使用料金制度の契約時に対象家庭の識別符号をコンセントに予め登録しておき、子メータはコンセントがもっている家庭の識別符号の親メータ、すなわちその使用家庭に課金する。以上によって時間帯別エネルギー使用料金制度や機器別エネルギー使用料金制度の契約をしている家庭においては他人の機器を借用して使用しても使用者宅に課金することができる。
【００８７】
また、通常の使用で子メータの計測値の合計が親メータの計測値を超えることはないので、次のような異常使用を警告し阻止することができる。たとえば、子メータが他の家で使用した計測値を親メータに送信しているなどがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例１における機器別検針システムの構成概念図
【図２】  本発明の実施例１における機器別検針システムの機能ブロック図
【図３】  本発明の実施例２における機器別検針システムの構成概念図
【図４】  本発明の実施例２における機器別検針システムの機能ブロック図
【図５】  本発明の実施例３における機器別検針システムの構成概念図
【図６】  本発明の実施例３における機器別検針システムの機能ブロック図
【図７】  従来の機器別検針システムの構成概念図
【図８】  従来例の機器別検針システムの構成概念図
【図９】  従来例の機器別検針システムの構成概念図
【符号の説明】
１  家庭
２  機器
３  コンセント
４  電灯線（エネルギー供給ライン）
５  子メータ
８  親メータ
９  検針センター
１０  機器固有の識別符号
１１、１３、１５、１７  近距離通信機
１２  契約した機器の識別符号
１４  家庭固有の識別符号
１６  契約した家庭の識別符号
１８、１９  電灯線利用通信機
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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