JP2004219171A - 機器情報特定装置及び負荷機器特徴量検出装置 - Google Patents

機器情報特定装置及び負荷機器特徴量検出装置 Download PDF

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Akemi Shiokawa
明実 塩川
Yasuo Ichimura
安男 市村
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洋一 国本
Takeshi Kuno
毅 久野
Atsushi Matsushita
温 松下
Masahito Ito
雅仁 伊藤
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Abstract

【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

Description

【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

Claims (6)

  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
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