JP2010518795A - ユーティリティ監視装置,その監視システム及び監視方法 - Google Patents
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Abstract
監視装置は、スマート・メータ・システムやトランシーバーから情報を受信し、発光型ディスプレイを介して現在の使用を表示する。このディスプレイは、現在の消費コストを表す色で表示し,消費速度や他のパラメータを示す横断速度でディスプレイを横断する走査状の発光を行うようにディスプレイの発光を制御し、前記ディスプレイを横断する発光パターンの走査は、ディスプレイにおける移動や回転を見せかける。それ故、このディスプレイは、消費者に現在の使用に関する直接的な一瞥にて分かる視覚情報を提供する。オプションのデジタルディスプレイは、複数の選択可能な表示モードを介してより詳細な英数字やグラフィックの情報を提供する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、電力、ガス、水やその他の必需物等のユーティリティ・サービスの使用を監視する為のユーティリティ監視装置,その監視システム及び監視方法に関し、特に、ユーティリティの消費を監視して消費者による現在の使用量と累積使用量に関する情報を提供する為の所謂スマート監視システムと建物内(例えば、家屋内)監視装置に適用可能なものである。
例えば、電力会社は、各消費者の建物に、回転ディスクとカウンタを有する従来どおりの電力メータであって、消費者に請求書を発行する為の電気エネルギー使用量又は消費量のメジャーとしての累積使用量をキロ・ワット時(kWh)で指示する通常の電力メータを設けている。ガス、水、その他のサービス/供給物に対しても、同様のメータが提供されている。
ユーティリティ会社と地域別分配会社は、料率期間で決まる使用に対して異なる料率表( 単価表) を設定することができる。それ故、消費者は、例えば、低率料金やオフピーク料率期間の方へ使用時期を延ばすことで、かれらの消費を規制することもできる。
ユーティリティ会社やサービス提供会社によるスマート・メータリングの導入は、部分的にはピーク時間帯における消費節減を誘導する必要性から推進された。オフピーク使用やピーク期間のエネルギー保全にコスト誘因を与える為に、使用時間帯(例えば、ピーク/オフピーク)に応じた複数の料率が採用された。
あるユーザーは、現在のエネルギー使用量を現在の価格(ドルやセント等の通貨単位)の形で又はエネルギーの計量単位(例えば、キロワット時)の形で知りたがるであろう。 一部のスマート・メータは、料率期間についての情報を提供できないかも知れないし、情報が活用可能であっても、例えば、シングルフラット料金形態、階段状料金形態、使用時間帯別料金形態など種々の請求形態があるので、消費者が解析することなく数値データを直ぐに解釈することはできない。
本発明の第1の態様によれば、監視装置が設けられ、この監視装置は、公共事業施設から供給される必需物の使用を建物内で監視して、少なくとも2つの使用計量値を表示するための監視装置において、前記2つの使用計量値の少なくとも一方に関連する情報であって必需物の現在の消費速度または累積消費量に関連する使用計量値を受ける受信手段と、表示エリアを有する表示手段と、前記表示エリアの少なくとも一部を複数色の選択された1つの色の光で選択的に発光させ且つ発光エリアを変化させる光源手段と、前記受信手段に応答して前記光源手段を制御し、前記少なくとも2つの使用計量値の各々を指示するように発光色を選択し且つ発光エリアを変化させる制御手段とを備えている。
表示エリアの一部分の発光を、表示エリアに亙って消費速度を表す横断速度で走査させることにより現在の消費速度を表示するように構成することも有利である。
実際にはトランシーバーの一部である受信機104は、スマート・メータリング・システムの対応する送信機から情報を受信して、その情報を電力供給部132から従来どおり給電され且つオプション的なバッテリ134を有するマイクロコントローラ130へ送る。 標準的なUSB通信網に接続する為のUSBポート138及び/又は特殊接続ポート138に接続されたインターフェイスユニット136も設けられている。電力供給部132は、外部電源に接続してバッテリ(再充電可能な場合)に充電する為のポート140(オプション的)で示されている。前記の情報は、現在の消費速度に関連する少なくとも1つの使用計量値を含む。
そこで、例えば、オフ・ピーク料率期間の間は表示色を緑色として、2色LED120の各々は、(特にその群の緑のLEDを駆動することにより)その緑色の光を発するように駆動され、ディスプレイ108の対応するエリアを光らせる。消費速度に関して、複数のLED120は表示面108の分離したエリア又は段片が交互に発光させられ、緑色の断片がアーチ形ディスプレイ108の長さ方向に沿ってゆっくり移動するように表示するようにもよい。
図5(c)は、現在の消費量を示すアナログの「速度メータ」であり、複数の棒グラフは、1日における時間毎の合計を示し、「A」は短期(日毎/週毎)と合計を示す。
図5(d)は、現在の消費量を示すアナログの「速度メータ」であり、複数の棒グラフは、月間における日毎の合計を示し、「A」は短期(日毎/週毎)と合計を示す。
図4に破線で示すように、典型的なスマートメータ152は、それ自身の受信機(通常はトランシーバーの一部である)を備えており、その受信機を介して、使用量データをユーティリティ会社に送信したり、ソフトウェア及び/又は最新データを受信したりすることができる。多くのケースでは、監視装置100の受信機104は、必要に応じてライセンスを受ける通信規約でもって、トランシーバー154と通信可能である。上記の受信機104は、種々のスマートメータに適用可能にする為にプログラマブルであってもよい。 あるいは、交換可能な専用の受信機/トランシーバー・モジュール104を設けてもよい。各々が特定タイプのメータ・トランシーバー用であり、適合する1つが選択されて回路基板122に装着される。
4つのコネクタ160は、ディスク158(標準型式1S/2Sメータベース)を貫通する矩形のパターンに等間隔に配置されている。
負荷監視回路176は、電流検出コイル162に接続され、現在電圧と現在電流を監視して、(特別高速A〜D で)デジタルデータに変換されてマイクロコントローラ166へ供給される現在の累積的電力レベルを算出する。後者は、この情報を、双極アンテナを介して監視装置100へ送信するためにLANインターフェイス170へ伝送する。
適用可能であればGSM通信、コントロール地域でのWiFi、LEO VHF138〜150MHz帯は、難しい環境下においても広範囲通信を提供する。CDMA通信、ライセンスされたSCADAバンド(例えば、450MHz)通信、新規の又は既存の型式2Sのメータソケットに簡単に設置可能で、0.6ワット未満の低電力消費などの特徴がある。監視装置及び/又はトランシーバー・アダプター156は、使用計量値情報を建物内のパーソナルコンピュータや、携帯型コンピュータや、ブラックベリー(Blackberry)(登録商標)や、他の同様の携帯型装置へ提供することができる。
図11Aと図11Bは、夫々、3列に並べたLED320(a),320(b),320(c)から供給される赤色、オレンジ/黄色、緑色の発光を表示する為に、ケースに3列に並べて形成した窓308(a),308(b),308(c)からなる表示エリアがケース202に形成された実施例を示すものである。3列のLEDの各列は窓の各々に合うよう整列されている。
典型的な例では、赤色と緑色のLEDの2色構造、または赤色と緑色と青色(RGB)のLEDの3色構造が採用される。複数のLEDは、異なるデューティ・サイクルにて、また白色を含む豊富な色にする為に異なる周波数にて同時に駆動してもよい。後者の場合、強度と色は、種々のシーケンスでオン・オフされるRGB・LEDのパルス幅モデュレーションを変えることで、また、選択した色の種々の発光パターンとする為に周波数を変えることで制御することができる。
3つの光ガイドを平行に設ける代わりに、1つの厚い光ガイドに、3つの傾斜状の表示面を段付き状に形成してもよい。その他種々の組合わせも考えられる。発光型ディスプレイの構造の為の多数の構造は可能であり、前記の例に限定されるものではない。
図18(a)〜図18(c)は、図1の監視装置の1つの表示エリアの異なる部分をバブル効果を発揮するように発光させている状態を概略的に示すものであり、光の玉が左から右へ移動する図16(a)〜図16(c)の発光と、光の玉が右から左へ移動する図16(f)〜図16(d)の発光と同様のバブル効果を発揮している。
図22は、幾つかの発光型ディスプレイに適用可能なプリント回路基板を概略的に示している。有利であれば、監視装置は、TOU又は非TOU料率期間、単純受信又は2方向の自動メータ読み取り装置(Automated Meter Reading )(AMR)、又は、2方向でメータ課金データなどのデータ交換をサポート可能な高度メータ・インフラストラクチャ(AMI)をサポート可能に構成してもよい。
それ故、監視装置が他の機器に使用データや情報を、他の機器に送信可能なトランシーバーを備えている。この情報は、スマート電気機器や、サーモスタットや他のコントローラを制御するのに使用してもよく、或いは、例えば消費者に情報を伝達して、例えばリモート又は携帯型装置に、電力消費がしきい値を超えている場所を知らせる等のユーザー介入を可能にする。
Claims (27)
- 公共事業施設から供給される必需物の使用を建物内で監視して、少なくとも2つの使用計量値を同時表示するための監視装置において、
前記2つの使用計量値の少なくとも一方に関連する情報であって必需物の現在の消費速度または累積消費量に関連する情報を受ける受信手段と、
表示エリアを有する表示手段と、
前記表示エリアの少なくとも一部を複数色の選択された1つの色の光で選択的に発光させ且つ発光エリアを変化させる光源手段と、
前記受信手段に応答して前記光源手段を制御して、前記少なくとも2つの使用計量値の各々を指示するように発光色を選択し且つ発光エリアを変化させる制御手段とを備えたことを特徴とする監視装置。 - 前記複数色の各々は、対応する複数の異なる料率の各々を表わし、前記制御手段は現在の消費速度を表す速度で表示エリアの複数の異なる部分を順次光らせることを特徴とする請求項1に記載の監視装置。
- 前記複数色の各々は、対応する複数の異なる利用可能な資金レベルの各々を表わし、前記制御手段は現在の消費速度を表す速度で表示エリアの複数の異なる部分を順次光らせることを特徴とする請求項1に記載の監視装置。
- 前記光源手段は、複数の発光源からなるアレイを有し、
前記制御手段は、前記アレイの複数の発光源のうち1つ又は複数を選択的に駆動して、表示エリアの複数の部分を選択された色で選択的に光らせるコントローラを有することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の監視装置。 - 前記表示エリアが線状であり、前記制御手段が、前記複数の発光源からなるアレイを制御して表示エリアの長さ方向に沿って消費速度を示す速度で走査するような発光を提供することを特徴とする請求項4に記載の監視装置。
- 前記表示エリアが直線状であることを特徴とする請求項5に記載の監視装置。
- 前記表示エリアがアーチ形であることを特徴とする請求項5に記載の監視装置。
- 前記光源手段から表示エリアへ光を伝送する為の光結合手段が設けられたことを特徴とする請求項1〜7の何れか1つに記載の監視装置。
- 前記光結合手段が、光学部品、反射器、レンズ、光ガイド、光ファイバーのうちの1つ又はそれらを結合したものからなることを特徴とする請求項8に記載の監視装置。
- 表示エリアが、監視装置のケースに形成された窓を有し、前記光源手段が前記の窓と位置を揃えてあることを特徴とする請求項8に記載の監視装置。
- 前記制御手段は、所望の速度で横断方向へ移動する複数の発光パターンの1つを提供するために、複数の光源からなるアレイを複数のシーケンスにて走査発光させ得ることを特徴とする請求項4〜10の何れか1つに記載の監視装置。
- 複数の光源からなるアレイは、複数の発光ダイオードのアレイ、又は、複数の有機発光ダイオードのアレイ、又は、エレクトロルミネセンス膜状光源を有することを特徴とする請求項4〜11の何れか1つに記載の監視装置。
- 前記表示エリアは複数の実質的に平行な直線状の帯を有し、前記制御手段が前記光源手段を制御して各帯の長さ方向に沿うように発光を走査させることを特徴とする請求項4に記載の監視装置。
- 前記受信手段は、スマート・ メータリング・システムと他の監視装置の一方又は両方から情報を受信し且つ情報を送信するトランシーバーの一部であることを特徴とする請求項1〜13の何れか1つに記載の監視装置。
- 前記トランシーバーは、IEEE802.15.4、ANSI C12.19, C12.22 、ジグビーまたは公知の無線通信規約の少なくとも1つを用いて通信可能な無線トランシーバーであることを特徴とする請求項14に記載の監視装置。
- 英数字やグラフィックの選択された複数組の情報を表示する為のデジタルディスプレイの複数の表示モードの1つを選択する為の手段を有することを特徴とする請求項1〜15の何れか1つに記載の監視装置。
- 視覚的な指示手段を有することを特徴とする請求項1〜16の何れか1つに記載の監視装置。
- 料金情報が料率段や料率表に基づいており、各料率段や料率表が表示される特定の発光色と関連付けられていることを特徴とする請求項1〜17の何れか1つに記載の監視装置。
- 前記制御手段は、光源手段の出力を調整することにより、表示エリアを消費速度に応じた横断速度で横断する直線運動又は回転運動に見せかける表示エリアの発光パターンを発生させることを特徴する請求項1に記載の監視装置。
- 公共事業施設から供給される必需物の使用を建物内で監視するための監視装置において、
前記必需物に対する現在の消費に関連する少なくとも1つの使用計量値を表示する為の表示手段と、
スマートメータに組み込まれた受信機又はトランシーバーと直接通信するように構成された受信手段であって、標準的なメータリング処理の一部としてユーティリティ(会社)や他の受信者へ前記スマートメータから送信される標準的な情報を取得する受信手段と、 前記標準的な情報から前記使用パラメータを取得して、その使用パラメータを表示するように前記表示手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする監視装置。 - 公共事業施設から供給される必需物の使用を建物内で監視するための監視装置において、
前記必需物の現在の消費速度に関連する情報を受信する受信手段と、
ディスプレイと、
前記受信手段に応答して、現在の消費速度をそれに相当する数の所定ワットの電球で描写するように前記ディスプレイを制御する制御手段とを備えたことを特徴とする監視装置。 - 公共事業施設から供給される必需物の使用を建物内で監視して、少なくとも2つの使用計量値を建物内で同時表示するための監視方法において、
前記2つの使用計量値の少なくとも一方に関連する情報であって、必需物の現在の消費速度または累積消費量に関連する情報を受信し、
表示エリアの少なくとも一部を複数色から選択される何れかの色の光で選択的に発光させ且つ発光エリアを変化させ、
受信情報に応答して、少なくとも2つの使用計量値の各々を指示するように発光色と表示エリア変動を選択することを特徴とする監視方法。 - さらに、少なくとも現在の消費量と累積的消費量を含む他のユーティリティ使用情報を第2のディスプレイに表示させることを特徴とする請求項22に記載の監視方法。
- 公共事業施設から供給される必需物の使用を建物内で監視して、少なくとも2つの使用計量値を建物内で表示する監視システムであって、
少なくとも1つの監視装置を備え、
この監視装置は、
前記2つの使用計量値の少なくとも一方に関連する情報であって必需物の現在の消費速度または累積消費量に関連する情報を受ける受信手段と、
表示エリアを有する表示手段と、
前記表示エリアの少なくとも一部を複数色の選択された1つの色の光で選択的に発光させ且つ発光エリアを変化させる光源手段と、
前記受信手段に応答して前記光源手段を制御して、前記少なくとも2つの使用計量値の各々を指示するように発光色を選択し且つ発光エリアを変化させる制御手段とを備えており、
さらに、建物内の別の何れかの場所に表示する為の少なくとも1つの追加装置であって、前記2つの使用計量値を前記第1の監視装置から受信又は通信により受信して表示する追加装置を備えたことを特徴とする監視システム。 - スマート・メータリング・システム、又は、ユーティリティ・メータ・トランシーバーと双方向通信する為のトランシーバーを有するモニターと、一方向又は双方向通信可能に構成された複数の監視装置を有し、
前記複数の監視装置の各々は、メインの監視装置のトランシーバー又はメータから情報を受信する為の受信手段を有することを特徴とするシステム。 - 前記監視装置が、多数対個、個対多数、多数対多数の通信をサポートするメッシュ状の又は直通回線式通信網を構成し、
種々の通信規約や周波数変換やゲートウェイ・コンセプトの1つ又は複数を採用していることを特徴とする請求項25に記載のシステム。 - 電力メータと電力メータの為のコンセントの間に搭載され且つ遠隔の監視装置と通信するトランシーバー・アダプタであって、
1組のコネクタ群であって、その各コネクタが、電力メータの1組の端子群の各端子を、前記コンセントの1組の補助端子群の対応する1つの補助端子に接続して、複数の電力ラインの為の各導電路を提供する1組のコネクタ群と、
1つのベースとを備え、
前記ベースは、
アダプタ内へ電気を運ぶライン電流から電流を引き出す手段と、
前記引き出された電流から現在の消費電力を表す信号を引き出す手段と、
前記信号に応答して、前記監視装置へ現在の消費電力を表す信号を送信する送信手段と、
前記アダプタに一部分を供給する為に前記ラインから電力を取り出す電力供給手段とを有することを特徴とするトランシーバー・アダプタ。
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