JP2013124864A - 電力使用状況提供装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 特別な電源を有さず、長期間使用できる小型の電力使用状況提供装置の提供
【解決手段】 電力使用状況提供装置１００は、電力計測部Ｕ１１１、計測電力生成部Ｕ１２１、通信部Ｕ１３１を有している。電力計測部Ｕ１１１は、計測電力生成部Ｕ１２１のコアコイルＣ１２１が生成する誘導起電力を用いて、使用電力を算出する。また、計測電力生成部Ｕ１２１が生成する誘導起電力を用いて、マイクロコンピュータ１１５を有している。通信部Ｕ１３１はコアコイルＣ１３１が生成する誘導起電力を用いて、使用電力を他の通信機器へ送信する。使用電力算出、使用電力の送信を断続的に行うことによって、電磁誘導による電力供給であっても、長期間、安定した使用電力の算出、送信を実現する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、所定の交流電力機器の電力使用状況を他の通信装置に提供する電力使用状況提供装置に関し、特に、交流電力機器の電力線に取り付けて使用するものに関する。

従来の電力使用状況提供装置としの無線メータシステムを説明する。無線メータシステムは、電力使用状況を他の通信機器に提供するものではなく、要家宅に設置されているガスメータから検針データを読み取り他の通信機器に提供するものであるが、電磁誘導を用いた電力供給、無線でのデータ通信の点で共通する。

図６に示すように、無線メータシステムは、ハンディターミナル１０と起動装置２０とガスメータ装置３０とを備えている。起動装置２０とガスメータ装置３０とはガスの需要家宅に設置されている。

ハンディターミナル１０は、検針データの収集の際にガス供給側の検針員による操作に従い、送信部から、ガスメータ装置３０を起動するためのキック信号を、周波数ｆ１の電磁界としてアンテナから送信する。

起動装置２０は、ハンディターミナル１０から電磁誘導により電力の供給を受けて動作し、ガスメータ装置３０を起動する。

図７に示すように、ガスメータ装置３０は、起動装置２０から起動電圧Ｖを受け取ると、この起動電圧Ｖにより動作を開始して、検針データをハンディターミナル１０に送信するものである。ガスメータ装置３０は、電源部３１、スイッチ部３２、計量部３３、カウンタ部３４、制御部３５、送受信部３６、およびアンテナ３７を備えている。

ここで、電源部３１は、カウンタ部３４、制御部３５、および送受信部３６の動作用の直流電圧をスイッチ部３２に出力する。電源部３１は、直流電圧の電源として電池を使用している。

計量部３３はガス管を流れるガスの量を検出する。カウンタ部３４は、計量部３３が検出したガスの流量を機械的動作により、例えば歯車の回転に変換して積算し、同時に各歯車に設けられたスイッチをオン、オフする。そして、カウンタ部３４は、スイッチ部３２から直流電圧の供給を受けると、各スイッチのオン、オフを電気信号に変換して検針データを生成し、この検針データを制御部３５に送る。

制御部３５は、スイッチ部３２から直流電圧の供給を受けると動作を開始する。この後、制御部３５は、カウンタ部３４から検針データを受け取ると、送受信部３６に対してこの検針データと共に送信指示を送る。

送受信部３６は、検針データと共に送信指示を制御部３５から受け取ると、周波数ｆ２の搬送波によって検針データをアンテナ３７から送信し、また、送信終了通知と共に送信指示を制御部３５から受け取ると、周波数ｆ２の搬送波によって送信終了通知をアンテナ３７から送信する。

特開２００７−３２４９６２号公報

前述の無線メータシステムには、以下に示すような改善すべき点がある。無線メータシステムでは、起動装置２０は、ハンディターミナル１０から電磁誘導により電力の供給を受けて動作し、ガスメータ装置３０を起動する。一方、ガスメータ装置３０は、検針データの生成、検針データの送信といった動作のために電源部３１を有している。

つまり、無線メータシステムでは、電磁誘導による電力の供給だけでは、全ての処理を実行できず、電源部を必要とするため、装置を小型化することができない、という改善すべき点がある。

さらに、電磁誘導による電力供給を家庭用交流電力機器の電力線の周りに発生する電磁場領域を用いて実現しようとすると、当該電磁場領域は微弱であるため、全ての処理を実行するための電力を供給することが難しい、という改善すべき点がある。

そこで、本発明は、特別な電源を有さず、長期間使用できる小型の電力使用状況提供装置を提供することを目的とする。

本発明における課題を解決するための手段及び発明の効果を以下に示す。

本発明に係る使用状況提供装置は、所定の交流電力機器の電力線に取り付ける電力使用状況提供装置であって、 前記電力使用状況提供装置は、前記交流電力機器の使用電力を算出する使用電力算出部、前記使用電力を算出する際の電力を供給する算出電力供給部、算出した前記使用電力を他の通信機器に送信する送信部、前記使用電力を送信する際の電力を供給する送信電力供給部、を有し、前記使用電力算出部は、前記電力線周辺に発生する電磁場領域に位置する電磁誘導芯部材を有する第１のコイル手段、を有し、前記算出電力供給部は、前記電力線周辺に発生する電磁場領域に位置する電磁誘導芯部材を有する第２のコイル手段、を有し、前記送信電力供給部は、前記電力線周辺に発生する電磁場領域に位置する電磁誘導芯部材を有する第３のコイル手段、を有すること、を特徴とする。

これにより、複数の電磁誘導による電力の供給を得ることができる。また、使用電力の算出、使用電力の送信といった機能毎に電磁誘導による電力を供給するため、各コイル手段を調整することによって各機能に適した電力を供給することができる。

本発明に係る電力使用状況提供装置では、前記第１のコイル手段、第２のコイル手段、及び前記第３のコイル手段は、低周波用であること、を特徴とする。

これにより、電力線に乗せられた高周波信号からの影響を防止することができる。

本発明に係る電力使用状況提供装置では、前記算出電力供給部及び／又は前記送信電力供給部は、蓄電素子を有する電圧安定化回路を有すること、を特徴とする。

これにより、使用電力算出部、送信部の動作状態に従って、蓄電素子を充放電するっことによって出力する電圧を一定とすることができる。また、意図的に使用電力算出部、送信部を断続的に動作させることによって、電圧安定化回路の安定した動作を可能とする。これにより、外部電源を必要とせずに長期間渡る安定した電力使用状況を提供することができる。

本発明に係る電力使用状況提供装置では、前記使用電力算出部は、前記使用電力を算出する際の電力を受給している間、断続的に前記使用電力の算出を行うこと、を特徴とする。

これにより、使用電力算出部での使用電力の算出処理を継続的に実行することによって生ずる電圧安定化回路の蓄電素子の完全放電を防止することができる。つまり、電圧降下による使用電力算出部の動作不良を防止することができる。また、第２のコイル手段からの継続した電力供給による蓄電素子の過充電を防止することができる。これにより、電圧安定化回路の動作不良を防止することができる。よって、意図的に使用電力算出部を断続的に動作させることによって、電圧安定化回路の安定した動作を可能とし、外部電源を必要とせずに長期間渡る安定した電力使用状況の提供を可能としている。

本発明に係る電力使用状況提供装置では、前記送信部は、前記使用電力を送信する際の電力を受給している間、断続的に前記使用電力の送信を行うこと、を特徴とする。

これにより、送信部での送信処理にともなう大きな電力消費による電圧安定化回路の蓄電素子の完全放電を防止することができる。つまり、電圧降下による送信部の動作不良を防止することができる。また、第３のコイル手段からの継続した電力供給による蓄電素子の過充電を防止することができる。これにより、電圧安定化回路の動作不良を防止することができる。よって、意図的に送信部を断続的に動作させることによって、電圧安定化回路の安定した動作を可能としている。これにより、外部電源を必要とせずに長期間渡る安定した電力使用状況の提供を可能としている。

本発明に係る電力使用状況提供装置では、前記送信部は、所定回数の前記使用電力の算出が終了すると、算出した前記使用電力の全部又は一部を送信すること、を特徴とする。

これにより、電力消費が大きい使用電力の送信の回数を低減することができる。よって、電磁誘導による電力供給であっても、長期間、安定した使用電力の送信を実現することができる。

電力使用状況提供装置１００の外観を示す図である。 電力使用状況提供装置１００の内部の構成を示す展開図である。 電力使用状況提供装置１００の回路構成を示す図である。 マイクロコンピュータ１１５が実行する使用電力の算出処理及び計測用電源選択回路１２５に関する電源選択処理のタイミングチャートである。 マイクロコンピュータ１１５が実行する通信用電源選択回路１３５に関する電源選択処理のタイミングチャートである。 従来の電力使用状況提供装置を示す図である。 従来の電力使用状況提供装置を示す図である。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明していく。

本発明に係る電力使用状況提供装置１００は、コンセントへ接続するための所定の家庭用交流電力機器の電力線に取り付けるだけで、当該家庭用交流電力機器の電力使用状況を他の通信機器に提供するものである。なお、本実施例における家庭用交流電力機器は、使用電力が数ＫＷ以下のものを対象としている。

第１ 電力使用状況提供装置１００の構成
１．外観構成
電力使用状況提供装置１００の外観を図１に示す。電力使用状況提供装置１００は、筐体Ｆ１００を有している。筐体Ｆ１００は、一対の第１筐体Ｆ１１０及び第２筐体Ｆ１３０により構成されている。第１筐体Ｆ１１０と第２筐体Ｆ１３０とは、分離することができる。
筐体Ｆ１００は、外部の家庭用交流電力機器の電力線Ｌ３を通すための孔Ｈ１００及び孔Ｈ３００（図示せず）を有している。電力線Ｌ３は、孔Ｈ１００及び孔Ｈ３００を介して、電力使用状況提供装置１００の内部を貫通する。なお、電力使用状況提供装置１００を電力線Ｌ３に取り付ける際には、第１筐体Ｆ１１０と第２筐体Ｆ１３０とを分離し、孔Ｈ１００及び孔Ｈ３００に位置するように電力線Ｌ３を配置した後、分離した第１筐体Ｆ１１０と第２筐体Ｆ１３０とを一体とする。

２．内部構成
次に、電力使用状況提供装置１００の内部の構成を示す展開図を図２に示す。図２では、図１に示す筐体Ｆ１００において、第１筐体Ｆ１１０を取り外した状態を示している。
電力使用状況提供装置１００は、筐体Ｆ１００の内部に３つの電磁誘導芯部材としてのトロイダルコア１１１、１２１、１３１、及び回路部１５１を有している。なお、図２では、トロイダルコア１１１、１２１、１３１と回路部１５１とを電気的に接続する接続線の記載を省略している。

トロイダルコア１１１、１２１、１３１は、円環形状を有している。トロイダルコア１１１、１２１、１３１は、電力線Ｌ３を取り囲むように配置される。つまり、電力線Ｌ３は、トロイダルコア１１１、１２１、１３１の中心部を貫通するように配置される。よって、トロイダルコア１１１は、電力線Ｌ３周辺に発生する電磁場領域に配置される。

これにより、電力使用状況提供装置１００は、複数の電磁誘導による電力の供給を得ることができる。また、電力使用状況提供装置１００では、使用電力の算出、使用電力の送信といった機能毎に電磁誘導による電力を供給するため、各コイル手段を調整することによって各機能に適した電力を供給することができる。

なお、図２においては、トロイダルコア１１１、１２１、１３１のそれぞれに巻き付けられるコイル線の記載は省略している。

第１筐体Ｆ１１０の内面には、外部から内部への磁気の影響を少なくするための防磁加工が施されている。第２筐体Ｆ１３０についても同様である。家庭用交流電力機器Ｐ３の電力線Ｌ３の周りに発生する電磁場領域は微弱であるため、電力計測の際に外部からのノイズの影響を受け易い。一方、電力使用状況提供装置１００では、防磁加工により外部からのノイズの影響を排除することができるため、より正確に使用電力を算出することができる。

３．回路構成
次に、電力使用状況提供装置１００の回路構成について図３を用いて説明する。電力使用状況提供装置１００は、電力計測部Ｕ１１１、計測電力生成部Ｕ１２１、通信部Ｕ１３１、一次電池１４１を有している。

電力計測部Ｕ１１１は、トロイダルコア１１１、コイル線１１２、増幅回路１１３、Ａ／Ｄコンバータ１１４、マイクロコンピュータ１１５を有している。

トロイダルコア１１１は円環形状を有している。コイル線１１２は、トロイダルコア１１１に巻きつけられている。トロイダルコア１１１及びコイル線１１２によってコアコイルＣ１１１が形成される。トロイダルコア１１１は、コンセントに接続されている家庭用交流電力機器３の電力線Ｌ３を取り囲むように配置される（図２参照）。よって、トロイダルコア１１１は、家庭用交流電力機器３が稼働している際に電力線Ｌ３の周りに発生する電磁場領域に位置する。したがって、家庭用交流電力機器Ｐ３が電力線Ｌ３を介して電力の供給を受けて稼動していれば、コイル線１１３の両端には、電磁誘導による誘導起電力が発生する。家庭用交流電力機器Ｐ３の電力線Ｌ３の周りに発生する微弱な電磁場領域においても、適切に電力の計測ができるように、コアコイルＣ１１１のコイル線１１２の巻数等が調整されている。

近年、ＰＬＣ（Power Line Communication）等、電力線Ｌ３に高周波信号を乗せる技術が登場している。コアコイルＣ１１１は、このような電力線Ｌ３に乗せられた高周波信号からの影響を防止するために、低周波用のコイルとなるように調整されている。

増幅回路１１３は、コアコイルＣ１１１から取得した信号を増幅し、Ａ／Ｄコンバータ１１４に供給する。Ａ／Ｄコンバータ１１４は、増幅回路１１３から取得した信号をＡ／Ｄ変換し、マイクロコンピュータ１１５へ供給する。

マイクロコンピュータ１１５は、Ａ／Ｄコンバータ１１４から取得した信号に基づき、家庭用交流電力機器Ｐ３の使用電力を算出する。マイクロコンピュータ１１５は、家庭用交流電力機器Ｐ３の使用電力を算出するにあたり必要となるコイル線１１２の巻数、コアコイルＣ１１１のインダクタンス等の定数値ついては、マイクロコンピュータ１１５が有するメモリ（図示せず）に予め記憶しておく。マイクロコンピュータ１１５における使用電力の算出処理については後述する。

マイクロコンピュータ１１５は、算出した家庭用交流電力機器Ｐ３の使用電力を、所定のメモリ（図示せず）に記憶保持する。

計測用電力生成部Ｕ１２１は、トロイダルコア１２１、コイル線１２２、整流回路１２３、電圧安定化回路１２４、計測用電源選択回路１２５を有している。トロイダルコア１２１及びコイル線１２２は、電力計測部Ｕ１１１と同様に、コアコイルＣ１２１を形成する。コアコイルＣ１２１については、コアコイルＣ１１１と同様であるため、詳細な記載を省略する。但し、コアコイルＣ１２１におけるコイル線１２２の巻数は、電力計測部Ｕ１１１で必要な電力が得られるように調整されている。

整流回路１２３は、コイル線１２２の両端に接続される。整流回路１２３は、コアコイルＣ１２１で発生した誘導電流を整流する。

電圧安定化回路１２４は、整流回路１２３に接続される。電圧安定化回路１２４は、コアコイルＣ１２１で発生した電圧を安定化する。電圧安定化回路１２４によって安定化された信号は、Ａ／Ｄコンバータ１１４及び計測用電源選択回路１２５に入力される。ここで、電圧安定化回路１２４の出力電圧を供給電圧ＶＲ２とする。

また、電圧安定化回路１２４は、蓄電素子であるコンデンサを有している。電圧安定化回路１２４は、マイクロコンピュータ１１５の動作状態に従って、コンデンサを充放電するっことによって出力する電圧を一定とする。

計測用電源選択回路１２５は、電圧安定化回路１２４及びマイクロコンピュータ１１５に接続されている。計測用電源選択回路１２５は、マイクロコンピュータ１１５が電力計測処理を実行する際の電源を、コアコイルＣ１２１又は一次電池１４１から選択する。なお、計測用電源選択回路１２５における電源の選択は、マイクロコンピュータ１１５が実行する。マイクロコンピュータ１１５が実行する計測用電源選択回路１２５に関する電源選択処理については、後述する。

通信部Ｕ１３１は、トロイダルコア１３１、コイル線１３２、整流回路１３３、電圧安定化回路１３４、通信用電源選択回路１３５、及び無線通信回路１３６を有している。トロイダルコア１２１及びコイル線１２２は、電力計測部Ｕ１１１と同様に、コアコイルＣ１３１を形成する。コアコイルＣ１３１については、コアコイルＣ１１１と同様であるため、詳細な記載を省略する。但し、コアコイルＣ１３１におけるコイル線１２２の巻数は、通信部Ｕ１３１で必要な電力が得られるように調整されている。

整流回路１３３及び電圧安定化回路１３４については、計測用電力生成部Ｕ１２１の整流回路１２３、電圧安定化回路１２４と同様であるため、詳細な記載は省略する。なお、電圧安定化回路１３４によって安定化された信号は、Ａ／Ｄコンバータ１１４及び通信用電源選択回路１３５に入力される。なお、電圧安定化回路１３４の出力電圧を供給電圧ＶＲ３とする。

通信用電源選択回路１３５は、電圧安定化回路１３４に接続されている。通信用電源選択回路１３４は、コアコイルＣ１３１において発生した電力を整流回路１３３及び電圧安定化回路１３４を介して無線通信回路１３６に供給する。

通信用電源選択回路１３５は、無線通信回路１３６が通信処理を実行する際の電源を、コアコイルＣ１３１又は一次電池１４１から選択する。なお、通信用電源選択回路１３５における電源の選択は、マイクロコンピュータ１１５が実行する。マイクロコンピュータ１１５が実行する通信用電源選択回路１３６に関する電源選択処理については、後述する。

無線通信回路１３６は、所定の通信プロトコルにしたがって、電力計測部Ｕ１１１において計測した電力に関するデータを、外部の通信機器へ送信する。

一次電池１４１は、ボタン電池である。一次電池１４１は、計測用電源選択回路１２４及び通信用電源選択回路１３４に接続されている。一次電池１４１は、家庭用交流電力機器Ｐ３が稼動していない状態において、電力使用状況提供装置１００を待機状態とするための電力を供給する。

第２ マイクロコンピュータ１１５の処理
１．使用電力の算出処理及び計測用電源選択回路１２５に関する電源選択処理
マイクロコンピュータ１１５が実行する使用電力の算出処理及び計測用電源選択回路１２５に関する電源選択処理について図４に示すタイミングチャートを用いて説明する。マイクロコンピュータ１１５は、使用電力の算出にあたり、計測電力生成部Ｕ１２１から供給される電圧（以下、供給電圧ＶＲ２）に基づいて使用電力の算出処理を実行する。

家庭用交流電力機器Ｐ３が稼動していない状態では、コアコイルＣ１２１は誘導起電力を発生しないため、マイクロコンピュータ１１５は、コアコイルＣ１２１から電力の供給を受けることはできない。よって、マイクロコンピュータ１１５は、一次電池１４１から電力の供給を受け、待機状態とする。

家庭用交流電力機器Ｐ３が稼動すると、コアコイルＣ１２１は誘導起電力を発生する。これにより、マイクロコンピュータ１１５は、コアコイルＣ１２１からの供給電圧ＶＲ２を取得することができるようになる。コアコイルＣ１２１が発生する誘導起電力は、家庭用交流電力機器Ｐ３の稼働時には低く、安定しないが、時間とともに高くなり、安定する。

マイクロコンピュータ１１５は、取得した供給電圧ＶＲ２が電源切換電圧Ｖ２１より大きくなると（状態Ｓ２１）、計測用電源選択回路１２４を一次電池１４１側（Ｐ２１）からコアコイルＣ１２１側（Ｐ２３）へ切り換える。

さらに、マイクロコンピュータ１１５は、供給電圧ＶＲ２が計測開始電圧Ｖ２３より大きくなると（状態Ｓ２２）、使用電力の計測を開始する。なお、マイクロコンピュータ１１５は、家庭用交流電力機器Ｐ３の既知の電圧値とコアコイルＣ１１１で発生する電力の電流値を用いて、家庭用交流電力機器Ｐ３の使用電力を算出する。また、マイクロコンピュータ１１５は、時間Ｔ２１をデータ取得時間として、時間Ｔ２１における使用電力を単位使用電力として算出する。マイクロコンピュータ１１５は、算出した単位使用電力を一時的に所定のメモリに記憶保持する。マイクロコンピュータ１１５は、時間Ｔ２３をデータ取得間隔として、単位使用電力の算出を繰り返す。

また、マイクロコンピュータ１１５は、ｎ回の単位使用電力の算出を１サイクルとして、１サイクル終了時に、ｎ個の単位使用電力を平均し、計測使用電力として、所定のメモリに記憶保持する。なお、１サイクルに要する時間Ｔ２５は、時間Ｔ２３×ｎとなる。マイクロコンピュータ１１５は、計測使用電力の算出を繰り返す。

家庭用交流電力機器Ｐ３の稼動が終了すると、コアコイルＣ１２１が誘導起電力を発生しなくなるので、供給電圧ＶＲ２が低下する。マイクロコンピュータ１１５は、供給電圧ＶＲ２が計測終了電圧Ｖ２３より小さくなると（状態Ｓ２３）、計測用電源選択回路１２４をコアコイルＣ１２１側（Ｐ２３）から一次電池１４１側（Ｐ２１）へ切り換え、計測使用電力の算出を終了する。マイクロコンピュータ１１５は、交流電力機器Ｐ３が稼動していない時は、一次電池１４１から電力の供給を受けるスタンバイモードとなり、待機状態となる。

このようにコアコイルＣ１２１からのある程度安定した電力の供給が可能な状態２２〜状態２３において、マイクロコンピュータ１１５での使用電力の算出処理を断続的に実行することによって、電圧安定化回路１２４のコンデンサは、繰り返し充放電される。

これにより、マイクロコンピュータ１１５での使用電力の算出処理を継続的に実行することによって生ずる電圧安定化回路１２４のコンデンサの完全放電を防止することができる。つまり、電圧降下によるマイクロコンピュータ１１５の動作不良を防止することができる。

また、コアコイルＣ１２１からの継続した電力供給によるコンデンサの過充電を防止することができる。これにより、電圧安定化回路１２４の動作不良を防止することができる。

電力使用状況提供装置１００では、意図的にマイクロコンピュータ１１５を断続的に動作させることによって、電圧安定化回路１２４の安定した動作を可能としている。これにより、外部電源を必要とせずに長期間渡る安定した使用電力の算出を可能としている。

２．通信用電源選択回路１２５に関する電源選択処理
マイクロコンピュータ１１５が実行する通信用電源選択回路１３５に関する電源選択処理について図５に示すタイミングチャートを用いて説明する。図５は、コアコイルＣ１３１側から得られる供給電圧の変化と、マイクロコンピュータ１１５における電流計測のタイミング及び無線通信回路１３６における通信のタイミングを示した図である。

マイクロコンピュータ１１５は、コアコイルＣ１３１側から供給される電圧（以下、供給電圧ＶＲ３）に基づいて無線通信回路１３６が使用する電源を選択する電源選択処理を実行する。マイクロコンピュータ１１５は、コアコイルＣ１３１からの供給電圧ＶＲ３を取得する。マイクロコンピュータ１１５は、供給電圧ＶＲ３が電源切換電圧Ｖ３１より大きくなると（状態Ｓ３１）、通信用電源選択回路１３４を一次電池１４１側（Ｐ３１）からコアコイルＣ１３１側（Ｐ３３）へ切り換える。

さらに、マイクロコンピュータ１１５は、供給電圧ＶＲ３が計測開始電圧Ｖ３３より大きくなると（状態Ｓ３２）、無線通信回路１３６に対して通信処理の開始命令を送信する。

ここで、無線通信回路１３６が実行する通信処理について説明する。前述のように、マイクロコンピュータ１１５は、１サイクルに１個の計測使用電力を算出する。マイクロコンピュータ１１５は、Ｎ回の使用電力の算出処理を実行し、Ｎ個の計測使用電力がメモリに蓄積されると、無線通信回路１３６に対して通信処理の開始を命令する。

無線通信回路１３６は、所定のメモリからＮ個の計測使用電力を取得するとともに、時間Ｔ３７をかけて所定の通信装置、例えばサーバへ計測使用電力を送信する。つまり、無線通信回路１３６は、時間Ｔ３５＝Ｔ２５×Ｎに１回、Ｎ個の計測使用電力を送信する。

マイクロコンピュータ１１５は、供給電圧ＶＲ３が計測終了電圧Ｖ３３より小さくなると（状態Ｓ３３）、通信用電源選択回路１３４をコアコイルＣ１３１側（Ｐ３３）から一次電池１４１側（Ｐ３１）へ切り換える。また、マイクロコンピュータ１１５は、無線通信回路１３６に対して通信処理の終了を命令する。

なお、無線通信回路１３６は、通信処理を行っていない時は、一次電池１４１から電力の供給を受けるスタンバイモードとなり、待機状態となる。

このようにコアコイルＣ１２１からのある程度安定した電力の供給が可能な状態３２〜状態３３において、マイクロコンピュータ１１５での通信処理を断続的に実行することによって、電圧安定化回路１２４のコンデンサは、繰り返し充放電される。

これにより、マイクロコンピュータ１１５での通信処理にともなう大きな電力消費による電圧安定化回路１２４のコンデンサの完全放電を防止することができる。つまり、電圧降下によるマイクロコンピュータ１１５の動作不良を防止することができる。

また、コアコイルＣ１２１からの継続した電力供給によるコンデンサの過充電を防止することができる。これにより、電圧安定化回路１２４の動作不良を防止することができる。

電力使用状況提供装置１００では、意図的にマイクロコンピュータ１１５を断続的に動作させることによって、電圧安定化回路１２４の安定した動作を可能としている。これにより、外部電源を必要とせずに長期間渡る安定した電力使用状況の提供を可能としている。

なお、計測使用電力の変化を観察することによって、電力の使用状況を把握することができる。また、所定の家庭用交流電力機器における電力の使用状況を観察することによって、当該家庭用交流電力機器の使用者の生活状態を把握することも可能となる。例えば、家庭用交流電力機器の電力の使用状況が電力の使用、不使用が繰り返されるような場合、家庭用交流電力機器の電源オン、オフ動作が行われていると考えられるため、使用者が動くことができないような状況にはないと判断することができる。

［その他の実施例］
（１）トロイダルコア１１１の材質：前述の実施例１においては、電磁誘導芯部材としてトロイダルコア１１１を例示したが、回路用電源選択回路１７を充電するのに十分な電力を電磁誘導により発生することができるものであれば材質については特に限定されない。例えば、フェライトコアを用いるようにしてもよい。

（２）トロイダルコア１１１の位置： 前述の実施例１においては、使用状況提供装置１００は筐体Ｆ１００の内部にトロイダルコア１１１、１２１、１３１を有しているとしたが、電磁誘導により電力を発生できる位置であればトロイダルコア１１１、１２１、１３１の位置は例示ものに限定されない。例えば、各トロイダルコアを筐体Ｆ１００の外部に配置するようにしてもよい。

（３）円環形状：前述の実施例１においては、トロイダルコア１１１、１２１、１３１は電力線Ｌ３を取り囲む円環形状としたが、電力線Ｌ３が発生する磁界が存在する磁界領域内であって、電力線を取り囲むものであれば、例示のものに限定されない。例えば、電力線を円環状に取り囲むように角柱状のコアを配置するようにしてもよい。また、電力線を取り囲むものであれば、円環形状に配置しなくともよい。

（４）家庭用交流電力機器Ｐ３の使用電力の算出：前述の実施例１における家庭用交流電力機器Ｐ３の使用電力の算出にあたっては、計測確度を向上するために、あらかじめ既知の電力値あるいは電圧値を計測し、算出した使用電力と比較した上で、算出した使用電力を実際の使用電力に近づけるための補正方法を決定し、実際の使用電力の算出の際に、決定した補正方法を適用するようにしてもよい。

（５）一次電池１４１による電力の供給：前述の実施例１においては、一次電池１４１による電力の供給は、コアコイルＣ１２１、コアコイルＣ１３１において電力が発生しないとき、つまり、家庭用交流電気機器Ｐ３が稼働しておらず電力線Ｌ３に電流が流れていないときに行われるとした。しかし、コアコイルＣ１２１、コアコイルＣ１３１において電力が発生しないときに限らず、例えば、コアコイルＣ１２１、コアコイルＣ１３１により供給する電力の電圧が所定の値より低下した場合に、一次電池１４１から電力を供給するようにしてもよい。なお、所定の電力としては、マイクロコンピュータユニット１３５が稼働するのに必要な電圧等を設定するようにしてもよい。

（６）一次電池１４１：前述の実施例１においては、家庭用交流電力機器Ｐ３が稼動していない状態において電力使用状況提供装置１００を待機状態とするための電力を供給する補助電力供給手段としてボタン電池である一次電池１４１を用いるとしたが、補助電力供給手段として機能するものであれば、例示のものに限定されない。例えば、充電可能なリチウムイオン電池、コンデンサ等を含むいわゆる二次電池であってもよい。また、太陽電池であってもよい。さらに、一次電池、二次電池、太陽電池等の複数を併用するようにしてもよい。

（７）家庭用交流電力機器Ｐ３の使用電力の算出：前述の実施例１における家庭用交流電力機器Ｐ３の使用電力の算出を、供給電圧値の測定を静電容量結合による非接触電圧測定手段を用いて、リアルタイムに行うようにしてもよい。

（８）コアコイルの数：前述の実施例１における電力使用状況提供装置１００は、使用電力を算出する機能、マイクロコンピュータ１１５に電力を供給する機能、無線通信回路１３６に電力を供給する機能を実現するために、それぞれの機能を実現するためのコアコイルＣ１１１、コアコイルＣ１２１、コアコイルＣ１３１という３つのコアコイルを使用することとしたが、各機能が実現できるのであれば、例示のものに限定されず、複数の機能を１つのコアコアイルによって実現するようにしてもよい。例えば、比較的付加変動が小さい使用電力を算出する機能及びマイクロコンピュータ１１５に電力を供給する機能を実現するための１つのコアコイル、比較的負荷変動が大きい無線通信回路１３６に電力を供給する機能を実現するための１つのコアコイルＣ、合計２つのコアコイルを用いるようにしてもよい。

（９）マイクロコンピュータ１１５による使用電力算出処理及び通信処理：前述の実施例１においては、マイクロコンピュータ１１５が使用電力算出処理及び通信処理を実行するとしたが、各処理を異なるマイクロコンピュータによって実行するようにしてもよい。

本発明は、家庭用交流電力機器の使用電力を算出し、所定の通信機器に電力の使用状況を提供する電力使用状況提供装置として利用できる。

１００・・・・・電力使用状況提供装置
Ｆ１００・・・筐体
Ｆ１１０・・・第１筐体
Ｆ１３０・・・第２筐体
Ｈ１００・・・孔
Ｈ３００・・・孔
Ｕ１１１・・・・電力計測部
１１１・・・・トロイダルコア
１１２・・・・コイル線
Ｃ１１１・・・・コアコイル
１１３・・・・増幅回路
１１４・・・・Ａ／Ｄコンバータ
１１５・・・・マイクロコンピュータ
Ｕ１２１・・・・計測電力生成部
１２１・・・・トロイダルコア
１２２・・・・コイル線
Ｃ１２１・・・・コアコイル
１２３・・・・整流回路
１２４・・・・電圧安定化回路
１２５・・・・計測用電源選択回路
Ｕ１３１・・・・通信部
１３１・・・・トロイダルコア
１３２・・・・コイル線
Ｃ１３１・・・・コアコイル
１３３・・・・整流回路
１３４・・・・電圧安定化回路
１３５・・・・通信用電源選択回路
１３６・・・・無線通信回路
１４１・・・・・一次電池
Ｐ３・・・・・家庭用交流電力機器
Ｌ３・・・・・電力線

Claims (6)

1. 所定の家庭用交流電力機器の電力線に取り付ける電力使用状況提供装置であって、
   前記電力使用状況提供装置は、
   前記交流電力機器の使用電力を算出する使用電力算出部、
   前記使用電力を算出する際の電力を供給する算出電力供給部、
   算出した前記使用電力を他の通信機器に送信する送信部、
   前記使用電力を送信する際の電力を供給する送信電力供給部、
   を有し、
   前記使用電力算出部は、
   前記電力線周辺に発生する電磁場領域に位置する電磁誘導芯部材を有する第１のコイル手段、
   を有し、
   前記算出電力供給部は、
   前記電力線周辺に発生する電磁場領域に位置する電磁誘導芯部材を有する第２のコイル手段、
   を有し、
   前記送信電力供給部は、
   前記電力線周辺に発生する電磁場領域に位置する電磁誘導芯部材を有する第３のコイル手段、
   を有すること、
   を特徴とする電力使用状況提供装置。
2. 請求項１に係る電力使用状況提供装置において、
   前記第１のコイル手段、第２のコイル手段、及び前記第３のコイル手段は、
   低周波用であること、
   を特徴とする使用状況提供装置。
3. 請求項１又は請求項２に係る電力使用状況提供装置において、
   前記算出電力供給部及び／又は前記送信電力供給部は、
   蓄電素子を有する電圧安定化回路を有すること、
   を特徴とする使用状況提供装置。
4. 請求項３に係る電力使用状況提供装置において、
   前記使用電力算出部は、
   前記使用電力を算出する際に必要な電力を受給している間、断続的に前記使用電力の算出を行うこと、
   を特徴とする使用状況提供装置。
5. 請求項３又は請求項４に係る電力使用状況提供装置において、
   前記送信部は、
   前記使用電力を送信する際に必要な電力を受給している間、断続的に前記使用電力の送信を行うこと、
   を特徴とする使用状況提供装置。
6. 請求５に係る電力使用状況提供装置において、
   前記送信部は、
   所定回数の前記使用電力の算出が終了すると、算出した前記使用電力の全部又は一部を送信すること、
   を特徴とする電力使用状況提供装置。
   

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