JP5547448B2 - 機器組込用パワーメータ - Google Patents

Description

本発明は、機器組込用パワーメータに関するものである。

従来、電力の需給バランスを保つために、住宅内の電気機器による消費電力量を予め設定された電力レベルに抑制する電力監視制御システムが提案されている（例えば特許文献１参照）。

上記特許文献１に開示されるシステムでは、住宅内に消費電力量を監視する電力監視情報端末器を備え、消費電力量が予め定めた設定電力を超えると、住宅内に設置された複数の監視端末器に人検知センサ始動指令を発信し、人を検知した監視端末器から節電要請音声を出力させることで、住宅内の家人に電気機器の停止を促していた。

また、節電要請音声を出力させた後も電力オーバーの状態が所定時間続くと、電力監視情報端末器は、予め設定された優先順位にしたがい、優先順位の低い電気機器から順番に電力供給を停止することで、消費電力を設定電力以内に抑制していた。

特開２００１−２５１７９０号公報

ところで、住宅内で使用される電気機器の中でも、エアコンやテレビ受像機やステレオなどのようにリモコン送信器を用いて操作される機器は、リモコン送信機でオフ状態とされた時（待機状態）の消費電力（待機電力）が比較的大きく、待機電力の低減が求められている。上記特許文献に開示された電力監視制御システムでは、各電気機器への電力供給を個別に停止させることは可能であるが、各電気機器の消費電力を個別に監視しているものではないので、待機状態にある電気機器への電力供給を停止して、待機電力を削減することはできなかった。

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、電気機器のプラグを外すことなく、電気機器の待機電力を容易に削減できる機器組込用パワーメータを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、外部電源に接続される電源接続部および当該電源接続部を介して外部電源の供給を受けて動作する負荷部を具備した電気機器に組み込まれる機器組込用パワーメータにおいて、負荷部への入力電圧を検出する電圧検出部と、負荷部への入力電流を検出する電流検出部と、入力電圧および入力電流の検出結果から負荷部の消費電力を求める電力演算部と、電力演算部の求めた消費電力を出力する出力部と、電源接続部と負荷部との間の給電路に直列的に接続されたスイッチ要素と、スイッチ要素のオン／オフを制御する制御部とを備え、電力演算部の求めた消費電力が所定の基準電力以上となる状態、又は、電流検出部の検出した入力電流が所定の基準電流以上となる状態のうち少なくとも何れか一方の状態が所定時間継続すると、制御部がスイッチ要素をオフさせることを特徴とする。
請求項２の発明は、外部電源に接続される電源接続部および電源接続部を介して外部電源の供給を受けて動作する負荷部を具備した電気機器に組み込まれる機器組込用パワーメータにおいて、負荷部への入力電圧を検出する電圧検出部と、負荷部への入力電流を検出する電流検出部と、入力電圧および入力電流の検出結果から負荷部の消費電力を求める電力演算部と、電力演算部の求めた消費電力を出力する出力部と、電源接続部と負荷部との間の給電路に直列的に接続されたスイッチ要素と、スイッチ要素のオン／オフを制御する制御部とを備え、電力演算部の求めた消費電力が所定の動作判定電力を上回る状態、又は、電流検出部の検出した入力電流が所定の動作判定電流を上回る状態のうち少なくとも何れか一方の状態が所定の連続動作時間継続すると、制御部がスイッチ要素をオフさせることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２の発明において、電力演算部の求めた消費電力が所定の基準電力以上となる状態、又は、電流検出部の検出した入力電流が所定の基準電流以上となる状態のうち少なくとも何れか一方の状態が所定時間継続すると、制御部がスイッチ要素をオフさせることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか１項の発明において、電力演算部の求めた消費電力が所定の閾値電力を下回る待機状態が所定時間継続すると、制御部がスイッチ要素をオフさせることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れか１つの発明において、電流検出部の検出した入力電流が所定の閾値電流を下回る待機状態が所定時間継続すると、制御部がスイッチ要素をオフさせることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１乃至５の何れか１つの発明において、外部からオン信号が入力される外部信号入力部を備え、当該外部信号入力部にオン信号が入力されると、制御部がスイッチ要素をオンさせることを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項１乃至６の何れか１つの発明において、外部電源からの電力供給が開始された起動時には、制御部がスイッチ要素をオンさせることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、電力演算部が消費電力を演算した結果は出力手段から出力されるので、出力手段から出力される情報をもとに、機器組込用パワーメータが組み込まれた電気機器の消費電力を把握することができる。しかも、機器組込用パワーメータは負荷部で消費される電力を検出しているので、電線接続部と負荷部との間に直列接続されるスイッチ要素を容易に組み込むことができ、制御部がスイッチ要素をオフすることによって、電気機器の電源プラグをコンセントから抜くといった面倒な作業を行わなくても負荷部への電力供給を確実に遮断し、それによって待機電力を削減することができる。さらに、消費電力が基準電力以上となる状態、又は、入力電流が基準電流以上となる状態が所定時間継続すると、制御部はスイッチ要素をオフさせているので、過大な電力が長時間印加されたり、過電流が長時間流れるのを防止して、負荷部を保護することができる。
請求項２の発明によれば、電力演算部が消費電力を演算した結果は出力手段から出力されるので、出力手段から出力される情報をもとに、機器組込用パワーメータが組み込まれた電気機器の消費電力を把握することができる。しかも、機器組込用パワーメータは負荷部で消費される電力を検出しているので、電線接続部と負荷部との間に直列接続されるスイッチ要素を容易に組み込むことができ、制御部がスイッチ要素をオフすることによって、電気機器の電源プラグをコンセントから抜くといった面倒な作業を行わなくても負荷部への電力供給を確実に遮断し、それによって待機電力を削減することができる。さらに、消費電力が動作判定電力を上回る状態、又は、入力電流が動作判定電流を上回る状態から、負荷部が稼働状態にあると判断できるので、制御部では、負荷部の稼働状態が所定の連続動作時間継続した時点でスイッチ要素をオフさせることによって、電気機器が消し忘れによって動作し続けるのを防止することができる。

請求項３の発明によれば、消費電力が基準電力以上となる状態、又は、入力電流が基準電流以上となる状態が所定時間継続すると、制御部はスイッチ要素をオフさせているので、過大な電力が長時間印加されたり、過電流が長時間流れるのを防止して、負荷部を保護することができる。
請求項４の発明によれば、消費電力が閾値電力未満となる待機状態が所定時間継続することから、制御部は、負荷部が長時間待機状態にあると判断して、スイッチ要素をオフさせているので、負荷部で消費される待機電力を削減することができる。

請求項５の発明によれば、入力電力が閾値電流未満となる待機状態が所定時間継続することから、制御部は、負荷部が長時間待機状態にあると判断して、スイッチ要素をオフさせているので、負荷部で消費される待機電力を削減することができる。

請求項６の発明によれば、外部信号入力部に外部からオン信号を入力することによって、負荷部への電力供給を開始させることができる。

請求項７の発明によれば、起動時には制御部がスイッチ要素をオンさせるので、制御部がスイッチ要素をオフさせた後で、外部電源の入力を一旦遮断し、その後再投入することで、負荷部への電力供給を再開させることができる。

本実施形態の機器組込用パワーメータが組み込まれた電気機器のブロック図である。 （ａ）は外ケースを備えた機器組込用パワーメータの外観斜視図、（ｂ）は外ケースが無い機器組込用パワーメータの外観図である。 同上の機器組込用パワーメータを組み込んだ電気機器の外観斜視図である。 同上の機器組込用パワーメータの動作を説明するフローチャートである。

以下では、本発明に係る機器組込用パワーメータをテレビ受像機に組み込んだ実施形態を例に説明を行う。尚、機器組込用パワーメータが組み込まれる電気機器はテレビ受像機に限定されるものではなく、エアコンや洗濯機などの電気機器に機器組込用パワーメータを組み込んだものでもよい。

（実施形態１）
本発明の実施形態１を図１〜図４に基づいて説明する。図１は機器組込用パワーメータ１が組み込まれたテレビ受像機２のブロック図であり、テレビ受像機２は、例えば商用交流電源からなる外部電源３０のコンセント３１に差込接続される差込プラグからなる電源接続部３と、電源接続部３から主電源スイッチ４を介して電源の供給を受けて動作する負荷部５とを備えるとともに、テレビ受像機２の内部には、負荷部５の消費電力をモニタする機能や負荷部５への電力供給をオン／オフする機能を有する機器組込用パワーメータ１が組み込まれている。

負荷部５は、テレビを視聴するための主要な回路部であり、テレビジョン信号のチューナ、ディスプレイ、ディスプレイの表示を制御する画像表示回路、スピーカの出力を制御する音声制御部などを具備したテレビ機能部５１と、テレビ受像機２を遠隔操作するためのリモコン送信器４０から赤外線信号のようなワイヤレス信号で送信される制御コマンドを受信するリモコン受信部５２と、外部電源３０の供給を受けてテレビ機能部５１などの動作電源を生成する電源部５３と、リモコン受信部５２から入力される制御コマンドに基づいてテレビ機能部５１の動作を制御する制御部５４を主要な構成として備えている。

ここで、テレビ機能部５１に電源が供給されている状態でリモコン送信器４０を用いて電源オフの操作を行うと、リモコン送信器４０から電源オフの制御コマンドが送信される。そして、この制御コマンドがリモコン受信部５２で受信されると、制御部５４は、電源オフの制御コマンドに基づいてテレビ機能部５１の動作モードを待機モードに切り替えており、テレビ機能部５１の消費電力は通常のテレビ視聴時に比べて大幅に低下する。尚、主電源スイッチ４によるオフ操作ではなく、リモコン送信器４０を用いてオフ操作が行われた待機状態では、オン操作時に短時間で起動できるように、数Ｗ程度の待機電力が発生することになる。

機器組込用パワーメータ１は、負荷部５の入力端にそれぞれ接続される端子ｔ１，ｔ２と、電源接続部３と負荷部５との間を接続する給電線Ｌ１が接続される端子ｔ３，ｔ４と、外部に設けたスイッチ６の操作に応じて制御オン命令が入力される信号入力端子ｔ５を備えるとともに、端子ｔ１，ｔ２間の電圧（すなわち負荷部５への入力電圧）を検出する電圧検出回路１１（電圧検出部）と、端子ｔ３，ｔ４間を接続する電線がコアに挿通されたカレントトランス１２の出力から負荷部５への入力電流を検出する電流検出回路１３（電流検出部）と、端子ｔ３，ｔ４間に接続されたトランジスタからなるスイッチ要素１４と、スイッチ要素１４のオン／オフを制御する開閉制御回路１５と、演算処理部１６と、例えば液晶ディスプレイなどからなる表示部１７（出力部）と、後述する閾値電力や閾値電流などのデータを予め記憶させた記憶部１８と、主電源スイッチ４を介して供給される外部電源３０を整流、平滑して動作電源を生成する電源回路１９とを備えている。ここにおいて、演算処理部１６から消費電力を演算する電力演算部が構成され、演算処理部１６と開閉制御回路１５とでスイッチ要素１４のオン／オフを制御する制御部が構成される。尚、スイッチ要素１４はトランジスタに限定されるものではなく、ＳＳＲやリレーなどで構成されてもよい。

演算処理部１６は、所定の測定間隔が経過する毎に電圧検出回路１１及び電流検出回路１３に測定開始信号を出力し、電圧検出回路１１及び電流検出回路１３がそれぞれ測定した電圧（実効値）と電流（実効値）の積を演算することによって、負荷部５の消費電力を求め、消費電力の演算結果を表示部１７に表示させる。尚、本実施形態の機器組込用パワーメータ１では、自機が備える表示部１７に消費電力の演算結果を表示させているが、表示部１７を備える代わりに、図示しない外部機器へデータを送信する送信回路で出力部を構成し、演算処理部１６が消費電力の演算結果を送信回路から外部へ送信することによって、外部機器側で消費電力の演算結果をモニタしてもよい。また、本実施形態の機器組込用パワーメータ１はテレビ受像機２に組み込まれているので、機器組込用パワーメータ１に設けた送信回路から消費電力の演算結果を負荷部５に出力し、負荷部５のテレビ機能部５１によりディスプレイ装置の表示画面に消費電力の演算結果を表示させてもよく、その場合は表示部１７をテレビ受像機２のディスプレイ装置で兼用できるので、機器組込用パワーメータ１に表示部１７を備える必要はない。

記憶部１８は例えば書き換え可能な不揮発性メモリからなり、閾値電力及び閾値電流の設定データが予め登録されている。ここで、閾値電力及び閾値電流の設定値は、それぞれ、負荷部５が待機状態にあるか否かを判定するために用いられる。閾値電力は、負荷部５が待機状態に切り替えられた時の消費電力よりも大きい値（例えば１Ｗ）に設定されている。また閾値電流は、負荷部５が待機状態に切り替えられた時に負荷部５に入力される入力電流よりも大きい電流値（例えば０．１Ａ）に設定されている。

図２（ａ）は機器組込用パワーメータ１の外観図であり、上下、左右の各寸法に比べて厚み寸法が小さい直方体状の外ケース２０の内部に、図１のブロック図に示す回路が構成されたプリント配線板（図示せず）を収納してあり、外ケース２０の前面には表示部１７の表示画面が上側に寄せて配置されるとともに、各種設定用の押釦スイッチ２１が表示部１７の下側に配置されている。また外ケース２０の下面にも各種の設定を行うディップスイッチ２２が配置されている。また外ケース２０の側面には入出力用のコネクタが配置されており、例えば外ケース２０の左側面には、端子ｔ１，ｔ２を構成する電源入力用のコネクタ２３が配置され、外ケース２０の右側面には、端子ｔ３，ｔ４を具備して負荷部５に電源を供給するコネクタ（図示せず）や、信号入力端子ｔ５を構成するコネクタ（図示せず）が配置されている。尚、図２（ａ）の形態ではコネクタが複数設けられているが、１つのコネクタに端子ｔ１〜ｔ５をまとめて配置してもよい。

図３は、液晶テレビのような薄型のテレビ受像機２に機器組込用パワーメータ１を組み込んだ状態の外観斜視図であり、テレビ受像機２の前面において、液晶ディスプレイのような表示画面５５の左下に表示部１７を露出させるようにして、機器組込用パワーメータ１がテレビ受像機２の本体内部に収納されている。また、図３中の５６，５７は、電源のオン／オフ操作やチャンネルの切り替え操作や音量の調整操作などの各種の操作を行うための操作スイッチであり、テレビ受像機２の本体側面には上述のスイッチ６が配置されている。尚、機器組込用パワーメータ１の組込位置は図３の位置に限定されるものではないが、電源コードの引出部付近に配置するのが好ましい。また、表示部１７の配置も図３の位置に限定されるものではなく、表示画面５５の外側であれば受像機本体の裏側に配置してもよいし、また表示画面５５の画面上に表示部１７を配置してもよく、表示画面５５の一部を表示部１７として兼用してもよい。

ところで、図２（ａ）に示す機器組込用パワーメータ１は外ケース２０を備えているが、図２（ｂ）に示すように外ケース２０を無くして、図１のブロック図に示す回路をプリント配線板２４に実装したものを、テレビ受像機２の本体内部に直接収納するようにしてもよい。ここで、プリント配線板２４の図中下側部には各種設定のためのディップスイッチ２２が配置されている。またプリント配線板２４の左側部には、端子ｔ１，ｔ２を構成する電源入力用のコネクタ２５が配置され、プリント配線板２４の右側部には、端子ｔ３，ｔ４を介して負荷部５に電源を供給したり、端子ｔ５を介して外部から制御オン命令を入力させるためのコネクタ２６が配置されている。尚、図２及び図３は機器組込用パワーメータ１の１つの形態を示すものであり、機器組込用パワーメータ１の構造および電気機器への組込形態を図２及び図３の形態に限定する趣旨のものではなく、使用用途や組込先の電気機器に応じて適宜変更が可能である。

次に機器組込用パワーメータ１の動作を図４のフローチャートに基づいて説明する。

ユーザがテレビ受像機２の主電源スイッチ４をオンすると（ステップＳ１）、外部電源３０から主電源スイッチ４を介して機器組込用パワーメータ１に電源が供給され、演算処理部１６が動作を開始する。演算処理部１６は、初期動作時に記憶部１８から各種の設定値を読み込むとともに（ステップＳ２）、開閉制御回路１５にオン命令を出力して、スイッチ要素１４をオンさせた後（ステップＳ３）、所定の測定時間Ｔ１をカウントするタイマＴＭ１のカウント動作を開始させる（ステップＳ４）。この時、外部電源３０から主電源スイッチ４およびスイッチ要素１４を介して電源が供給されるので、負荷部５が動作を開始する。

その後、パワーメータ１の演算処理部１６は、タイマＴＭ１のカウント値が測定時間Ｔ１に達したか否かの判定を行い（ステップＳ５）、測定時間Ｔ１が経過すれば、タイマＴＭ１のカウント値をリセットした後（ステップＳ６）、電圧検出回路１１及び電流検出回路１３に測定命令を出力して、電圧検出回路１１及び電流検出回路１３に入力電圧及び入力電流を読み込ませる（ステップＳ７）。そして、電圧検出回路１１及び電流検出回路１３から入力電圧及び入力電流の検出結果が演算処理部１６に入力されると、演算処理部１６は入力電圧（実効値）と入力電流（実効値）の積を演算することによって、負荷部５の消費電力を求め（ステップＳ８）、消費電力の演算結果を表示部１７に表示させる（ステップＳ９）。

次に演算処理部１６は、消費電力の演算結果と記憶部１８から読み出した閾値電力（例えば１Ｗ）との高低を比較し（ステップＳ１０）、消費電力が閾値電力以上であると判断されれば、ステップＳ４に戻って、上記の処理を繰り返す。

一方、ステップＳ１０において消費電力が閾値電力を下回っていると判断されれば、演算処理部１６は、所定時間Ｔ２（例えば１時間）のカウントを行うタイマＴＭ２にカウント動作を行わせた後（ステップＳ１１）、タイマＴＭ２のカウント値が所定時間Ｔ２に達したか否かの判断を行う（ステップＳ１２）。ここで、タイマＴＭ２のカウント値が所定時間Ｔ２に達していなければ、演算処理部１６はステップＳ４に戻って上記の処理を繰り返し行う。また、タイマＴＭ２のカウント値が所定時間Ｔ２に達していれば、演算処理部１６はタイマＴＭ２のカウント値をリセットした後（ステップＳ１３）、開閉制御回路１５にオフ命令を出力し、このオフ命令を受けて開閉制御回路１５がスイッチ要素１４をオフするので、負荷部５への電力供給が停止される（ステップＳ１４）。したがって、負荷部５の待機状態が所定時間Ｔ２だけ経過すると、パワーメータ１の演算処理部１６がスイッチ要素１４をオフして、負荷部５への電力供給を停止させているので、長時間待機状態にあった負荷部５の動作を停止させて、待機電力の削減を図ることができる。

その後、演算処理部１６は電源オン命令の入力待ちの状態となり（ステップＳ１５）、ユーザがスイッチ６を操作し、スイッチ６から信号入力端子ｔ５を介して演算処理部１６に電源オン命令を入力させると、演算処理部１６は開閉制御回路１５にオン命令を出力し、このオン命令を受けて開閉制御回路１５がスイッチ要素１４をオンさせているので（ステップＳ１６）、主電源スイッチ４及びスイッチ要素１４を介して負荷部５に電源が供給され、負荷部５が停止状態から稼働状態に切り替えられる。尚、演算処理部１６では、機器組込用パワーメータ１に電源が投入された初期時にはスイッチ要素１４をオンさせるので、主電源スイッチ４を一旦オフした後、主電源スイッチ４を再投入することで、機器組込用パワーメータ１に電源を再投入させて、演算処理部１６によりスイッチ要素１４をオンさせることもできる。

ところで、本実施形態では演算処理部１６が、消費電力の演算結果と閾値電力との高低を比較し、消費電力の演算結果が閾値電力を下回っていることから、負荷部５の待機状態を判断しているが、入力電圧の実効値は略一定であるので、消費電力の大小によって入力電流の実効値が変化することになる。したがって、演算処理部１６では、負荷部５に入力される入力電流の測定結果（つまり電流検出回路１３の検出結果）と、記憶部１８に記憶された閾値電流（例えば１０ｍＡ）との高低を比較し、入力電流の測定結果が閾値電流を下回ることから、負荷部５が待機状態にあると判断できるので、入力電流の測定結果が閾値電流を下回る状態が所定時間Ｔ２だけ継続すると、スイッチ要素１４をオフさせて、負荷部５への電力供給を停止させることで、待機電力の削減を図ることもできる。

（実施形態２）
本実施形態の機器組込用パワーメータ１の構成は実施形態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。

本実施形態では、機器組込用パワーメータ１の記憶部１８に、負荷部５が過負荷状態にあるか否かの判定に用いる基準電力が予め記憶されている。ここで、基準電力は、負荷部５が正常に動作しているときの消費電力よりも大きく、且つ、過負荷状態における消費電力よりは小さい所定の電力値に設定されており、例えば定格電力の１５０％の電力値に設定されている。

実施形態１で説明したパワーメータ１では、演算処理部１６が、消費電力の演算結果から負荷部５が待機状態にあるか否かを判定し、待機状態が所定時間Ｔ２以上継続すると、スイッチ要素１４をオフさせて、負荷部５への電力供給を停止させているが、本実施形態では、上記の判定処理に加えて、演算処理部１６が、消費電力の演算結果と上記基準電力との高低を比較し、消費電力の演算結果が基準電力以上となる過負荷状態が所定時間継続すると、開閉制御回路１５にオフ命令を出力し、スイッチ要素１４をオフさせることで、負荷部５への電力供給を停止させている。したがって、基準電力以上の過電力が負荷部５に印加される状態が所定時間継続すると、パワーメータ１の演算処理部１６がスイッチ要素１４をオフさせて、負荷部５への電力供給を停止させているので、過電力が印加された状態にあった負荷部５の動作を停止させて、過電力が印加され続けるのを防止することができる。

尚、スイッチ要素１４がオフされると、演算処理部１６は電源オン命令の入力待ちの状態となる。そして、ユーザがスイッチ６を操作し、スイッチ６から信号入力端子ｔ５を介して演算処理部１６に電源オン命令を入力させると、演算処理部１６は開閉制御回路１５にオン命令を出力し、このオン命令を受けて開閉制御回路１５がスイッチ要素１４をオンさせているので、主電源スイッチ４及びスイッチ要素１４を介して負荷部５に電源が供給され、負荷部５が停止状態から稼働状態に切り替えられる。

ところで、本実施形態では、消費電力の演算結果が基準電力以上となる状態が所定時間継続すると、演算処理部１６がスイッチ要素１４をオフさせているが、電流検出回路１３の検出した入力電流が所定の基準電流（例えば定格電流の１５０％の電流値、エアコンであれば１５Ａ程度）以上となる状態が所定時間継続すると、演算処理部１６が、開閉制御回路にオフ命令を出力し、スイッチ要素１４をオフさせることで、負荷部５への電力供給を停止させてもよい。ここで、基準電流とは、負荷部５に過電流が流れているか否かを判定するために用いられ、この基準電流は、負荷部５が正常に動作しているときの入力電流よりも大きく、且つ、過電流状態における入力電流よりは小さい所定の電流値に設定されている。

このように、基準電流以上の過電流が負荷部５に流れる過電流状態が所定時間継続すると、パワーメータ１の演算処理部１６がスイッチ要素１４をオフさせて、負荷部５へ電力供給を停止させているので、過電流が流れた状態にあった負荷部５の動作を停止させて、過電流が流れ続けるのを防止することができる。

また、演算処理部１６が、消費電力の演算結果と上記基準電力との高低を判定するとともに、電流検出回路１３の検出した入力電流と上記基準電流との高低を判定し、消費電力の演算結果が基準電力以上となる状態、又は、入力電流が基準電流以上となる状態のうち少なくとも何れか一方の状態が所定時間継続すると、スイッチ要素１４をオフさせて、負荷部５への電力供給を停止させるようにしてもよく、過電力が印加された状態や過電流が流れる状態が所定時間以上継続するのを防止することができる。

（実施形態３）
本実施形態の機器組込用パワーメータ１の構成は実施形態１又は２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。

本実施形態では、機器組込用パワーメータ１の記憶部１８に、負荷部５が動作しているか否かを判定するための動作判定電力（例えばエアコンの場合は１Ｗ）が予め記憶させてある。ここで、動作判定電力は、待機状態における負荷部５の消費電力よりは大きく、且つ、稼働状態における負荷部５の消費電力よりは小さい所定の電力値に設定されている。

機器組込用パワーメータ１の演算処理部１６では、消費電力の演算結果と動作判定電力との高低を比較しており、消費電力の演算結果が動作判定電力を上回ると、負荷部５が待機状態から稼働状態に切り替わったと判断する。そして、稼働状態が所定の連続動作時間（例えばエアコンの場合は３時間）経過すると、演算処理部１６は開閉制御回路１５にオフ命令を出力し、スイッチ要素１４をオフさせることで、負荷部５への電力供給を停止させている。したがって、消費電力が動作判定電力を上回る状態が所定の連続動作時間継続すると（つまり電気機器の稼働状態が連続動作時間継続すると）、パワーメータ１の演算処理部１６はスイッチ要素１４をオフさせて、負荷部５への電力供給を停止させているので、負荷部５が所定の連続動作時間を超えて動作し続けるのを防止でき、例えばユーザが電気機器を停止させるのを忘れて、電気機器が動作し続けるのを防止することができる。

尚、演算処理部１６では、消費電力の演算結果が動作判定電力を上回ることから、負荷部５が稼働状態にあると判断しているが、電流検出回路１３によって検出された入力電流と所定の動作判定電流（例えば１０ｍＡ）との高低を比較し、入力電流が動作判定電流を上回ることから、負荷部５が稼働状態にあると判定してもよい。ここで、負荷部５の入力電圧は略一定と考えられるから、入力電流は負荷部５の消費電力に比例した電流値となり、負荷部５が稼働状態か否かを判定するための動作判定電流は、負荷部５の待機時における入力電流よりは大きく、且つ、稼働時における入力電流よりは小さい所定の電流値に設定されている。而して、演算処理部１６は、入力電流と所定の動作判定電流との高低を比較することで、負荷部５が稼働状態にあるか否かを判定することができ、入力電流が動作判定電流を上回る状態（つまり負荷部５の稼働状態）が所定の連続動作時間経過すると、演算処理部１６が開閉制御回路１５にオフ命令を出力し、スイッチ要素１４をオフさせることで、負荷部５への電力供給を停止させてもよい。

また、演算処理部１６では、消費電力の演算結果と動作判定電力との高低を判定するとともに、電流検出回路１３の検出した入力電流と動作判定電流との高低を判定し、消費電力の演算結果が動作判定電力を上回る状態、又は、入力電流が動作判定電流を上回る状態のうち少なくとも何れか一方の状態が所定の連続動作時間継続すると、スイッチ要素１４をオフさせて、負荷部５への電力供給を停止させるようにしてもよく、上述と同様に、ユーザが電気機器を停止させるのを忘れて、電気機器が動作し続けるのを防止することができる。

ところで、上述の各実施形態では、演算処理部１６が、消費電力の演算結果と閾値電力、基準電力、或いは動作判定電力との高低や、入力電流の検出結果と閾値電流、基準電流、或いは動作判定電流との高低を比較することによって、好ましくない負荷状態（例えば所定時間を超えて待機状態が継続したり、過大な電力や過大な入力電流が負荷部５に印加されたり、所定の連続動作時間を超えて稼働状態が継続する状態）を検知しており、これらの負荷状態を検出すると、演算処理部１６が負荷部５への電力供給を停止させているので、負荷部５の好ましくない動作状態が継続するのを防止できる。

また上述の各実施形態では、機器組込用パワーメータ１が組み込まれる電気機器としてテレビ受像機２を例に説明を行ったが、組込先の電気機器をテレビ受像機２に限定する趣旨のものではなく、待機電力の大きいエアコンのような電気機器に組み込んだ場合は、稼働時の消費電力や待機時の消費電力（待機電力）が大きいので、待機状態か否かの判断がしやすく、待機状態が所定時間継続した場合にスイッチ要素１４をオフさせることで、省電力の効果を高めることができる。

１ 機器組込用パワーメータ
２ テレビ受像機（電気機器）
３ 電源接続部
４ 主電源スイッチ
５ 負荷部
６ スイッチ
１１ 電圧検出回路（電圧検出部）
１３ 電流検出回路（電流検出部）
１４ スイッチ要素
１５ 開閉制御回路（制御部）
１６ 演算処理部（電力演算部、制御部）
１７ 表示部（出力部）
３０ 外部電源

Claims (7)

1. 外部電源に接続される電源接続部および前記電源接続部を介して前記外部電源の供給を受けて動作する負荷部を具備した電気機器に組み込まれる機器組込用パワーメータにおいて、
   前記負荷部への入力電圧を検出する電圧検出部と、前記負荷部への入力電流を検出する電流検出部と、入力電圧および入力電流の検出結果から前記負荷部の消費電力を求める電力演算部と、前記電力演算部の求めた消費電力を出力する出力部と、前記電源接続部と前記負荷部との間の給電路に直列的に接続されたスイッチ要素と、前記スイッチ要素のオン／オフを制御する制御部とを備え、
   前記電力演算部の求めた消費電力が所定の基準電力以上となる状態、又は、前記電流検出部の検出した入力電流が所定の基準電流以上となる状態のうち少なくとも何れか一方の状態が所定時間継続すると、前記制御部が前記スイッチ要素をオフさせることを特徴とする機器組込用パワーメータ。
2. 外部電源に接続される電源接続部および前記電源接続部を介して前記外部電源の供給を受けて動作する負荷部を具備した電気機器に組み込まれる機器組込用パワーメータにおいて、
   前記負荷部への入力電圧を検出する電圧検出部と、前記負荷部への入力電流を検出する電流検出部と、入力電圧および入力電流の検出結果から前記負荷部の消費電力を求める電力演算部と、前記電力演算部の求めた消費電力を出力する出力部と、前記電源接続部と前記負荷部との間の給電路に直列的に接続されたスイッチ要素と、前記スイッチ要素のオン／オフを制御する制御部とを備え、
   前記電力演算部の求めた消費電力が所定の動作判定電力を上回る状態、又は、前記電流検出部の検出した入力電流が所定の動作判定電流を上回る状態のうち少なくとも何れか一方の状態が所定の連続動作時間継続すると、前記制御部が前記スイッチ要素をオフさせることを特徴とする機器組込用パワーメータ。
3. 前記電力演算部の求めた消費電力が所定の基準電力以上となる状態、又は、前記電流検出部の検出した入力電流が所定の基準電流以上となる状態のうち少なくとも何れか一方の状態が所定時間継続すると、前記制御部が前記スイッチ要素をオフさせることを特徴とする請求項２記載の機器組込用パワーメータ。
4. 前記電力演算部の求めた消費電力が所定の閾値電力を下回る待機状態が所定時間継続すると、前記制御部が前記スイッチ要素をオフさせることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の機器組込用パワーメータ。
5. 前記電流検出部の検出した入力電流が所定の閾値電流を下回る待機状態が所定時間継続すると、前記制御部が前記スイッチ要素をオフさせることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の機器組込用パワーメータ。
6. 外部からオン信号が入力される外部信号入力部を備え、前記外部信号入力部にオン信号が入力されると、前記制御部が前記スイッチ要素をオンさせることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の機器組込用パワーメータ。
7. 前記外部電源からの電力供給が開始された起動時には、前記制御部が前記スイッチ要素をオンさせることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の機器組込用パワーメータ。

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