JP4752708B2

JP4752708B2 - 電力監視システム

Info

Publication number: JP4752708B2
Application number: JP2006271254A
Authority: JP
Inventors: 義隆手塚; 剛和中; 昭彦広石; 明典橋本
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2006-10-02
Filing date: 2006-10-02
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2026-10-02
Also published as: JP2008089431A

Description

本発明は、電力監視システムに関するものである。

従来、各家庭等で消費される商用電源の電力量は、電力供給会社から送付される請求書で確認したり、電力供給会社が作成したウェブコンテンツで確認できる。

一方、家庭の分電盤内で主幹電力量を計測し、その計測結果をウェブ画面上でモニタリングできるシステムがあり、さらにこのシステムでは、他の家庭の消費電力量と比較することもできる。（例えば、特許文献１参照）。
特許第３５５１３０２号公報

通常、宅内では、分電盤内の分岐ブレーカを介して主幹電路を複数の分岐電路に分岐させて、各分岐電路には様々な電気機器が接続されている。例えば、１つの部屋内に設置した複数の電気機器（複数の照明器具）に１つの分岐電路を割り当てたり、最近では、１台の電気機器（空調機器（エアコン）、床暖房器具、ＩＨ機器等）に１つの分岐電路を割り当てている。

しかしながら、上記特許文献１のシステムでは、各家庭内の消費電力量を一括してモニタしているが、上記分岐電路毎の消費電力量までは把握しておらず、分岐電路毎の消費電力量に基づいて各電気機器の電源オン・オフ状態を監視することはできなかった。例えば、外出前や就寝前には電気機器の不要な電源を切るが、外出時や就寝時に電源を切り忘れた電気機器の有無を容易に確認することはできなかった。

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、宅内の分岐電路毎の電気使用量に基づいて電源を切り忘れた電気機器の有無を確認可能な電力監視システムを提供することにある。

請求項１の発明は、主幹ブレーカと、主幹ブレーカの二次側から分岐して電気機器に電力を供給する分岐電路に各々設けられた複数の分岐ブレーカと、各分岐ブレーカを介して供給される電気使用量を分岐ブレーカ毎に計測する計測手段と、分岐ブレーカ毎の電気使用量に基づいて情報を生成する制御手段と、制御手段との間で情報を授受する端末装置とを備え、制御手段は、各分岐ブレーカに接続している電気機器の電源をオフにしたときに当該分岐ブレーカを介して供給される電気使用量を、分岐ブレーカ毎の定常電気使用量に設定する定常データ設定手段と、分岐ブレーカ毎の電気使用量と定常電気使用量との差に基づいて当該分岐ブレーカに接続されている電気機器の電源のオン・オフ状態を判定する電源状態判定手段とを有し、端末装置は、電源状態判定手段の判定結果を制御手段から取得し、各分岐ブレーカに応じた名称に対応して当該判定結果を報知する報知手段を有することを特徴とする。

この発明によれば、宅内の分岐電路毎の電気使用量に基づいて分岐電路毎の電気機器の電源のオン・オフ状態を判定することで、外出時や就寝時等に、電源を切り忘れた電気機器の有無を確認することができ、ユーザに省エネルギーの意識を喚起して、省エネルギーの目標達成につながる。

請求項２の発明は、請求項１において、前記端末装置は、電源がオン状態であると判定された電気機器が接続する分岐電路に対応した名称を報知することを特徴とする。

この発明によれば、電源を切り忘れた電気機器を特定することができる。

請求項３の発明は、請求項１または２において、前記定常データ設定手段は、分岐ブレーカ毎の電気使用量が最小値を更新する度に、当該最小値を定常電気使用量に設定することを特徴とする。

この発明によれば、定常電気使用量を適切に設定することができる。

以上説明したように、本発明では、宅内の分岐電路毎の電気使用量に基づいて電源を切り忘れた電気機器の有無を確認できるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態）
本実施形態の電力監視システムは、図２に示すように、宅内に設置された統合管理盤１と、商用電源を供給する電路Ｌｐおよび情報伝送路Ｌｉ（エンハンスト・カテゴリ５若しくはカテゴリ６のＬＡＮケーブル）を介して統合管理盤１に接続されて、統合管理盤１が電力供給、制御並びに監視を行う照明器具、空調機器（エアコン）、床暖房器具、ＩＨ機器等の宅内に設置された複数の電気機器Ｘｍｎ（ｍ＝１，２，…、ｎ＝１，２，…）と、統合管理盤１にＬＡＮケーブルＬｉを介して接続される複数（図示例では、２つ）の端末装置（パーソナル・コンピュータＰＣ並びに表示制御装置ＣＶ等のウェブブラウザ機能を有する端末装置）とを備え、統合管理盤１と端末装置とが汎用の通信プロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ、ＵＤＰ、ＨＴＴＰなど）を利用した宅内ネットワークを構成している。この宅内ネットワークは、100BASE-TX（IEEE 802.3u）規格に準拠したローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）であって、統合管理盤１内においてレイヤ２スイッチやレイヤ３スイッチに相当する後述の統合装置ＴＭに、ネットワーク端末に相当する端末装置（パーソナルコンピュータＰＣ並びに表示制御装置ＣＶ）などがスター配線で接続されている。また、統合装置ＴＭは、インターネットに接続するための回線の種類（電話回線、ＣＡＴＶ回線、光ファイバ回線など）に応じたインターネット接続機能を有しており、宅内ネットワークが外部ネットワークたるインターネットに接続される。なお、表示制御装置ＣＶとしては、ウェブブラウザ機能を有するネットテレビ等であればよい。

そして、宅内ネットワークには住宅から離れた遠隔地に設置されたセンタ装置（センタサーバ）ＳＶがインターネットを通じて接続されており、後述するようにインターネットに接続可能なノート型のパーソナルコンピュータ、携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）等からなるウェブブラウザ機能を有する携帯型の端末装置ＰＴとセンタ装置ＳＶとの間でインターネットを介したデータ通信を行うことにより、例えば、携帯端末ＰＴを使って外出先から宅内電気機器の制御や監視を行うことができる。センタ装置ＳＶは、ネットワーク機能を有する汎用のコンピュータ装置で構成されており、携帯端末ＰＴからインターネットを通じて送信される統合管理盤１宛のメッセージや統合管理盤１から宅内ネットワークに属さない端末装置に宛て送信されるメッセージを中継する機能を有している。但し、上述のようなインターネット接続機能を有する携帯端末ＰＴやセンタ装置ＳＶは従来周知であるから、詳細な構成についての図示並びに説明は省略する。

統合管理盤１は、図１に示すように、外部から住宅に供給される商用電源を一次側に受ける主幹ブレーカＢｓと、主幹ブレーカＢｓの二次側から分岐した電路に介挿された複数の分岐ブレーカＢｍｎと、エネルギマネージメントユニット２と、統合装置ＴＭと、電気機器コントローラＣ１とを備える。そして、分岐ブレーカＢｍｎを介して分岐された各電路Ｌｐｍｎは統合管理盤１外に導出されて、各電気機器Ｘｍｎに接続されて動作電源を供給している。

エネルギマネージメントユニット２は、主幹ブレーカＢｓを流れる主幹電流の値を定期的に計測する主幹電流検出部ＣＴｓと、主幹電流の計測値を電力量に変換することで主幹ブレーカＢｓを介して供給されている主幹電力量を演算する電力演算部２ａと、各分岐ブレーカＢｍｎを流れる分岐電流の値を分岐ブレーカ毎に定期的に検出する分岐電流検出部ＣＴｍｎと、電力演算部２ａで演算した主幹電力量、および各分岐電流検出部ＣＴｍｎで計測した分岐電流を入力されて、各分岐電流に基づいて各分岐ブレーカＢｍｎを介して供給されている分岐電力量を演算する演算部２ｂと、演算部２ｂから入力された主幹電力量、分岐電力量に基づいて、主幹電力量を表す画像データ、および各分岐電力量を表す画像データを生成する制御部２ｃとを備える。なお、上記主幹電流検出部ＣＴｓと電力演算部２ａとで主幹電力量を計測する第１の計測手段を構成し、上記分岐電流検出部ＣＴｍｎと演算部２ｂとで分岐電力量を計測する第２の計測手段を構成している。

上記制御部２ｃは、電力量検知を行う分岐ブレーカＢｍｎのデータ（分岐ブレーカの名称：分岐１、分岐２、．．．等）を予め格納しており、主幹電力量および分岐電力量を表示するための画像データとしてウェブコンテンツ（ウェブページ）を作成し、端末装置からの要求に応じて当該ウェブコンテンツを端末装置に提供（配信）する機能（ウェブサーバ機能）を有しており、ＬＡＮケーブルを介して統合管理盤１内の統合装置ＴＭ、電気機器コントローラＣ１等が接続されている。

そして、宅内にはリビング、寝室、子供部屋等の複数の部屋Ｒｎ（ｎ＝１，２，…）が設けられており、図１，図２において宅内は３つの部屋Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を備えたものとして、部屋Ｒ１内に設けた電気機器をＸ１ｎ、部屋Ｒ２内に設けた電気機器をＸ２ｎ、部屋Ｒ３内に設けた電気機器をＸ３ｎと称する（ｎ＝１，２，…）。そして、統合管理盤１内の分岐ブレーカＢ１ｎ（ｎ＝１，２，…）は、図３に示すように、電路Ｌｐ１ｎ（ｎ＝１，２，…）を介して部屋Ｒ１内の各電気機器Ｘ１ｎに１：１の対応で個別に電力供給し、分岐ブレーカＢ３ｎ（ｎ＝１，２，…）は、電路Ｌｐ３ｎ（ｎ＝１，２，…）を介して部屋Ｒ３内の各電気機器Ｘ３ｎに１：１の対応で個別に電力供給しているのに対して、分岐ブレーカＢ２０は、電路Ｌｐ２０を介して部屋Ｒ２内の複数の電気機器Ｘ２ｎ（ｎ＝１，２，…）に１：ｎの対応で一括して電力供給している。すなわち、分岐ブレーカＢ１ｎ，Ｂ３ｎは、電気機器毎の電力供給を行い、分岐ブレーカＢ２０は、部屋毎の電力供給を行っている。

また、図１，図２において分岐ブレーカＢ１ｎ，Ｂ３ｎの各分岐電流を検出する分岐電流検出部をＣＴ１ｎ，ＣＴ３ｎ、分岐ブレーカＢ２０の分岐電流を検出する分岐電流検出部をＣＴ２０と称す。

図４は、主幹ブレーカＢｓ、分岐ブレーカＢｍｎ、分岐電流検出部ＣＴｍｎ周辺の詳細な構成を示し、主幹ブレーカＢｓ、及び主幹電路１１から分岐する分岐電路Ｌｐ（１２ａ，１２ｂ）に設けられる分岐ブレーカＢｍｎを備える統合管理盤１内に、各分岐電流を検出する複数のセンサＳｍｎと、各センサＳｍｎの検出出力に基づいて検出データを生成する複数のセンサユニットＡｍｎと、各センサユニットＡｍｎより分岐電流の検出データを収集し、収集した検出データを検出情報として出力する計測制御ユニットＫａと、計測制御ユニットＫａにセンサユニットＡｍｎを鎖状に接続する伝送路６とを備えるとともに、統合管理盤１の外部に露出して設けられて使用者に計測制御ユニットＫａから出力される検出情報の表示を行う表示ユニットＫｂを備えている。なお、センサＳｍｎ、センサユニットＡｍｎ、計測制御ユニットＫａで上記分岐電流検出部ＣＴｍｎを構成している。

そして、複数のセンサユニットＡｍｎは、伝送路６によって鎖状（数珠繋ぎ）に接続され、計測制御ユニットＫａは、始端のセンサユニットＡ１１にトリガ信号を出力するように構成され、各センサユニットＡｍｎは、トリガ信号を受信すると検出データを生成して計測制御ユニットＫａへ送信し、この後に末端側（次段）のセンサユニットにトリガ信号を出力するように構成されている。尚、分岐ブレーカＢ１ｎ〜Ｂ２ｎ〜Ｂ３ｎ、センサＳ１ｎ〜Ｓ２ｎ〜Ｓ３ｎには、この順番に通し番号（Ｎｏ１、Ｎｏ２、Ｎｏ３、．．．．．．）が付されている。

そして、主幹ブレーカＢｓの一次側には低圧配電線１００が接続され、主幹ブレーカＢｓの二次側端子には主幹電路１１が接続され、上記分岐電路Ｌｐｍｎは、主幹電路１１の電圧極１１ａ，１１ｂの一方に一端が接続された分岐電路１２ａと、主幹電路１１の中性極１１ｃに一端が接続された分岐路１２ｂとで構成される。

主幹ブレーカＢｓは、低圧配電線１００の電圧極１０１，１０２に接続される電源側端子（図示せず）及び中性極１０３に接続される電源側端子（図示せず）と、電圧極１０１，１０２に接続される電源側端子に各別に対応して電圧極となる２つの負荷側端子（図示せず）と、中性極１０３に接続される電源側端子に対応して中性極となる負荷側端子（図示せず）と、電源側端子と負荷側端子とが通電している際にはオン側に位置する操作ハンドルＨ１を備えている。そして主幹ブレーカＢｓは、電源側端子と負荷側端子との間に過電流が生じた際にはこれら端子間を遮断するとともに、操作ハンドルＨ１をオフ側に位置させるように構成されている。

分岐ブレーカＢｍｎは、分岐路１２ａ，１２ｂの他端側をそれぞれ接続可能な分岐路用端子部（図示せず）と、負荷側の電源線（図示せず）を電気的に接続するための電源線用端子部（図示せず）と、通常時はオン側に位置する操作ハンドルＨ２とを備えている。そして、分岐ブレーカＢｍｎは、分岐路用端子部と電源線用端子部との間に過電流が生じた際にこれら端子部間を遮断するとともに、操作ハンドルＨ２をオフ側に位置させるように構成されている。尚、主幹ブレーカＢｓ及び分岐ブレーカＢｍｎは、過電流だけではなく、短絡電流の発生に対しても回路を遮断するように構成してもよい。

一方、主幹電路１１及び分岐電路１２ａ，１２ｂは、いずれも導電性を有する金属板から形成されており、その幅、厚み等は、主幹ブレーカの最大定格電流に合わせた最大電流容量を有するように設定されている。

次に、センサＳｍｎと、センサユニットＡｍｎと、計測制御ユニットＫａと、表示ユニットＫｂと、伝送路６とについて説明する。ここで、センサＳｍｎと、センサユニットＡｍｎと、伝送路６とは、プリント基板７上に形成されて一体化されており、まずプリント基板７について説明する。

プリント基板７は、複数の絶縁板を積層してなる多層構造のもの（すなわち多層基板）であって、図５に示すように、プリント基板７を表裏に貫通する分岐路１２ｂ用の挿通孔７ａを複数備えている。また、プリント基板７には、プリント基板７を表裏に貫通するスルーホール７ｂが、各挿通孔７ａの周辺部に挿通孔７ａを囲繞するように複数形成されている。さらに、プリント基板７には、各挿通孔７ａの周辺部に表面から中層（表面と裏面との間の層）まで貫通するスルーホール７ｃが複数形成されている。そして、このプリント基板７の表面には、センサＳｍｎ及びセンサユニットＡｍｎが実装されるとともに、伝送路６が形成されている。尚、センサユニットＡｍｎは、ディスクリート半導体等の必要な電子部品を個々にプリント基板に実装することで構成してもよいし、必要な電子部品をＩＣ化（集積化）したものであってもよい。また尚、プリント基板７としては、上記のような多層基板に限らず、両面基板を用いてもよい。

センサＳｍｎは、各分岐ブレーカＢｍｎに対応する分岐路１２ｂの電流値、つまりは分岐ブレーカＢｍｎに流れる電流値を検出するための電流センサである。このようなセンサＳｍｎは、いずれも同様の構成を有するものであるから、センサＳ１１についてのみ詳細に説明する。

このセンサＳ１１は、図５に示すように、上記のプリント基板７に形成されたコイル線路２０からなるロゴスキコイルを有する電流センサであり、電流の微分形を検出出力として出力するものである。コイル線路２０は、プリント基板７の挿通孔７ａの周辺部のスルーホール７ｂを介してプリント基板７の表面に形成されたパターン２１ａ（図５に実線で示す）及びプリント基板７の裏面に形成されたパターン２１ｂ（図５に点線で示す）を接続してなるコイル部２１を有している。さらに、コイル部２１の末端は、スルーホール７ｃを介して戻し線路２２（図５に一点破線で示す）の一端側と接続されており、この戻し線路２２は、他端側がコイル部２１の末端側からコイル部２１内を通ってコイル部２１の始端側へ戻るようにプリント基板７の中層に形成されている。つまり、このセンサＳ１１では、コイル部２１の始端側と、戻し配線２２の他端側とが、それぞれ入力端子として用いられる。

次にセンサユニットＡｍｎは、センサＳｍｎの検出出力に基づいて検出データを生成するものであって、センサＳｍｎより取得した検出出力に基づいて電流値の実効値からなる検出データを生成し、動作開始用のトリガ信号を受信すると検出データを伝送用信号に変調して計測制御ユニットＫａへ送信する。さらに、検出データの送信後には、次のセンサユニットＡｍｎへトリガ信号を出力する。

計測制御ユニットＫａは、センサユニットＡｍｎが出力する伝送用信号を復調して検出データを取り出し、受信した検出データを順次演算部２ｂへ出力する機能と、センサユニットから検出データを収集するためのトリガ信号を始端のセンサユニットＡ１１へ出力する機能と、検出データに応じた表示用データを生成して表示ユニットＫｂへ出力する機能とを備える。

表示ユニットＫｂは、例えば各分岐ブレーカＢｍｎに対応した複数のＬＥＤを具備し、計測制御ユニットＫａから出力される表示用データに基づいて、分岐ブレーカＢｍｎの番号と、その分岐ブレーカＢｍｎに対応する電流値との表示をＬＥＤの消灯、点滅、点灯、あるいは色の変化等で行うようにされており、ＬＥＤを統合管理盤１外に露出させた状態で統合管理盤１内に設けている。

伝送路６は、図４に示すように、計測制御ユニットＫａにセンサユニットＡｍｎを、トリガ用伝送線６０とデータ用伝送線６１とグラウンド線６２との３線を用いて接続するものである。ここで、トリガ用伝送線６０は、計測制御ユニットＫａが出力するトリガ信号を始端のセンサユニットＡ１１に１対１で接続する接続線６０ａと、センサユニットから順次送信されるトリガ信号を末端側（次段）のセンサユニットに１対１で接続する送り用接続線６０ｂ〜６０ｐとからなり、計測制御ユニットＫａに、センサユニットＡｍｎを鎖状に接続するものである。

また、データ用伝送線６１は、計測制御ユニットＫａに各センサユニットＡｍｎが出力する検出データを接続するものであり、グラウンド線６２は、計測制御ユニットＫａ及び各センサユニットＡｍｎ等においてトリガ用伝送線６０及びデータ用伝送線６１の電圧基準として用いられるものである。尚、グラウンド線６２については図面の簡略化のためにセンサユニットＡｍｎとの接続部分の図示は省略している。

このように、センサＳｍｎとしてプリント基板７に形成したコイル線路２０を用いれば、主幹ブレーカＢｓや、分岐ブレーカＢｍｎ、主幹電路１１、分岐電路１２ａ，１２ｂ等によって利用できるスペースが狭くなっている統合管理盤１の筐体内でも、センサＳｍｎを効率的に配置できるという効果を奏する。また、センサＳｍｎが統合管理盤１の施工時に邪魔にならず、統合管理盤１の施工性を損なうことがないという効果を奏する。さらに、このようなセンサＳｍｎは、空芯のものであるから、鉄芯（磁気コア）がないため小型化、及び軽量化を図れるという効果を奏し、しかも鉄芯による飽和がないという利点があり、これによりダイナミックレンジが広く、大電流を検出できる電流センサを得ることが可能になるという効果を奏する。

また、図６はセンサＳｍｎの別の構造を示しており、プリント基板７に形成されたトロイダルコイル３１を備える。トロイダルコイル３１は、巻き進み方向の巻き進みコイル３２（以下、進みコイルという）と、巻き戻し方向の巻き戻しコイル３３（以下、戻しコイルという）とを有し、それらが同じプリント基板７上に二重形成され、直列に連続接続されている。これらの進みコイル３２、戻しコイル３３は、プリント基板７の表裏両面に挿通孔７ａから放射状に形成された放射状ライン３４と、この複数の放射状ライン３４間を接続する外周上に等ピッチ間隔で表裏面に設けられた接続部３５と、表裏の放射状ライン３４と接続部３５とを電気的に連続接続するスルーホール３６とにより形成される。これらの放射状ライン３４および接続部３５は、図６において、プリント基板７の表面側において濃い実線で示され、裏面側において白抜きの実線で示されている。

接続部３５は、表裏両面において、隣接する放射状ラインを避けるように引き回し形成される。また、接続部３５は、進みコイル３２、戻しコイル３３において、接続部３５の表面側コイルと裏面側コイルをスルーホール３６ａによる繋ぎ部で接続するとともに、この繋ぎ部は、繋ぎ部を挟んで両コイルの表面側と裏面側とが略等分の長さになるように配設されている。

スルーホール３６は、挿通孔７ａの中心７ｄを略中心とする挿通孔７ａに遠い側及び近い側の円周上にスルーホール３６ａ，３６ｂを等間隔に同数配設されるとともに、戻しコイル３３における表裏の放射状ライン３４及び接続部３５（３５ｂ）の各端部である境界部分には、表裏の放射状ライン３４および接続部３５（３５ｂ）間を接続するスルーホール３６ｃ，３６ｄが設けられている。この３６ｃ，３６ｄは、スルーホール３６ａ，３６ｂを結ぶ直線に対して対称に配設されている。また、最外周上に存在するスルーホール３６ａ（半径Ｒ１の円周上とする）と接続部３５を接続する円周上のスルーホール３６ｃ，３６ｄ（半径Ｒ２の円周上とする）は、外部磁界に対して影響を抑えるため、半径Ｒ１，Ｒ２の差はできるだけ小さいことが望ましく、この半径Ｒ１とＲ２の差は、プリント基板の製造上の制約（ライン幅、スルーランド径）から、具体的には１ｍｍ以下としている。

放射状ライン３４は、挿通孔７ａの中心７ｄを略中心として放射状に一定ピッチでプリント基板７上に配列されている。放射状ライン３４および接続部３５を構成する導体部は、プリント基板７に銅箔で形成され、この銅箔は、例えばガラス入りエポキシ樹脂からなる両面プリント基板をエッチング加工することにより形成することができる。

接続部３５は、放射状ライン３４の外周側の端部（ここでは、放射状ライン３４および接続部３５との境界部分となり、例えば、戻しコイル３３ではスルーホール３６ｃまたは３６ｄを指し、進みコイル３２においては、戻しコイル３３のスルーホール３６ｃまたは３６ｄに対応する進みコイル３２の放射状ライン３４上のラインとなる）から円周方向に延設され、複数の放射状ライン３４間を電気的に接続する。そして、スルーホール３６（３６ａ〜３６ｄ）を介して、プリント基板７の表裏両面に形成された複数の放射状ライン３４の端部および接続部３５と、反対側の面にある放射状ライン３４の端部および接続部３５とが電気的に直列に接続されることにより、プリント基板７を導体部で巻回するコイルが形成される。

進みコイル３２は、表側および裏側における放射状ライン３４および進みコイル３２の接続部３５ａを、接続部３５ａの中間位置に設けられたスルーホール３６ａを繋ぎ部として、スルーホール３６ａで電気的に接続することにより一巻きのコイルを形成する。同様に、戻しコイル３３は、表側および裏側における放射状ライン３４および戻しコイル３３の接続部３５ｂを互いにスルーホール３６（３６ａ，３６ｃ，３６ｄ）で電気的に接続することにより一巻きのコイルを形成する。そして、この進みコイル３２および戻しコイル３３の一巻きのコイルのピッチは、等しく形成されている。また、接続部３５は、隣接する放射状ライン３４を避けるように引き回して形成され、両コイル３２，３３の接続部３５と放射状ライン３４によるコイルパターンは、プリント基板７の表裏で同一形状として形成されている。以上の構成により、トロイダルコイル３１のコイルを形成する導体部（導体膜）は、プリント基板７の挿通孔７ａの中心７ｄの中心軸に関してほぼ対称に、かつ均一に形成される。また、このセンサＳｍｎを用いた電流測定では、挿通孔７ａに電流が流れる被測定導体が通され、この電流による磁界の磁束が両コイル３２，３３の断面領域を通ることにより発生する誘導電流を検出する。

図７は、統合管理盤１内における主幹ブレーカＢｓ、分岐ブレーカＢｍｎ、分岐電流検出部ＣＴｍｎ等の配置を示す一部分解斜視図であり、主幹ブレーカＢｓの横に電流センサブロックＳＢが配置され、電流センサブロックＳＢは、上記センサＳｍｎ、センサユニットＡｍｎ、伝送路６を形成したプリント基板７を、長尺状のブロック本体ＳＢ１の短手方向の両側に対向して取り付けて構成される。そして、複数の分岐ブレーカＢｍｎが、電流センサブロックＳＢの両側に長手方向に沿って並設されており、各分岐ブレーカＢｍｎは、その分岐路用端子部が各センサＳｍｎに対向するように配置されて、分岐ブレーカＢｍｎとセンサＳｍｎとの間の配線作業が容易に行えるようにしている。また、電流センサブロックＳＢの上方には、スペーサ４０を介して設けた矩形枠上のブラケット４１に表示ユニットＫｂを取り付けており、表示ユニットＫｂの各ＬＥＤが統合管理盤１外に露出して、各分岐電流の概略値を表示している。

次に図１における統合装置ＴＭは、ＬＡＮケーブルを介して、盤内の制御部２ｃや電気機器コントローラＣ１、盤外のパソコンＰＣ、表示制御装置ＣＶが接続されるとともに、インターネットを通じてセンタ装置ＳＶや携帯電話機ＭＰ、または他の端末装置に接続しており、パケット処理機能、経路切換機能、ネットワークセキュリティ機能、ＵＰｎＰ（ユニバーサル・プラグ・アンド・プレイ）のコントロールポイントの機能等を有して、ネットワークにおけるデータ授受をコントロールしている。

また、図１における電気機器コントローラＣ１は、統合装置ＴＭと日本電機工業会（JEMA）の統一規格に適合した電気機器Ｘｍｎとのインタフェース機能を有し、統合装置ＴＭを介して端末装置から制御要求のメッセージを受け取ったときに制御ケーブルＬｊを介して各電気機器Ｘｍｎを個別に制御して運転（照明器具の場合は点灯）と停止（照明器具の場合は消灯）を切り換え、統合装置ＴＭを介して端末装置から監視要求のメッセージを受け取ったときに制御ケーブルＬｊを介して各電気機器Ｘｍｎの動作状態（運転＜点灯＞又は停止＜消灯＞）を個別に取得するとともに、制御要求や監視要求に対する応答（各電気機器Ｘｍｎの動作状態）のメッセージを要求メッセージの送信元である端末装置に向けて統合装置ＴＭを介して送信させる機能（制御監視機能）を有する。また電気機器コントローラＣ１は、自己の配下にある電気機器Ｘｍｎの機器名称情報、部屋Ｒｎの名称情報等を予め格納しており、電気機器Ｘｍｎの名称並びに動作状態を文字や記号で表示するためのウェブコンテンツ（ウェブページ）を作成し、端末装置からの要求に応じて当該ウェブコンテンツを端末装置に提供（配信）する機能（ウェブサーバ機能）も有している。

上記のように構成された電力監視システムでは、宅内のパソコンＰＣや表示制御装置ＣＶ、またはインターネットに接続された携帯端末ＰＴ等の端末装置からエネルギマネージメントユニット２に電力リアルモニタ要求のメッセージを送信し、エネルギマネージメントユニット２の制御部２ｃが統合装置ＴＭを介して電力リアルモニタ要求を受信すると、制御部２ｃで生成した電力リアルモニタ用画像データを、統合装置ＴＭを介して、電力リアルモニタ要求を送信してきた端末装置に向けて送信する。

電力リアルモニタ用画像データを受信したパソコンＰＣ、表示制御装置ＣＶ、携帯端末ＰＴ等の端末装置では、当該画像データが各端末装置のモニタ画面に表示され、主幹電力量および分岐ブレーカＢｍｎ毎の分岐電力量の現在値をモニタできる。図８は、端末装置で表示された分岐電力リアルモニタ用画像を示しており、分岐ブレーカＢｍｎ毎の分岐電力量の現在値を棒グラフＧ１で表している。なお、電力量のリアルモニタ画面は、電力量のグラフ表示以外に、日時表示や、メニュー画面に遷移するメニューボタンＢ１、前ページや後ページに遷移する前ページボタンＢ２および後ページボタンＢ３、過去の電力量のデータを表示する履歴ボタンＢ４等が設けられている。

このように、分岐ブレーカＢｍｎ毎に供給している電力量を監視できるので、無駄な電力消費をしている分岐電力系統を特定することができ、ユーザは、特定された分岐電力系統に接続している電気機器Ｘｍｎに対して、停止、消灯等の具体的な操作を行うことで、容易に省エネルギー化を図ることができる。

さらに、本実施形態では、パソコンＰＣ、表示制御装置ＣＶ、携帯端末ＰＴ等の端末装置を用いて、分岐ブレーカＢｍｎに対応する電気機器Ｘｍｎまたは部屋Ｒｎの名称を入力することができ、以下、この名称入力機能について説明する。

まず、端末装置において、図８に示す分岐電力量のモニタ画面を表示させた状態で、名称入力を行う分岐ブレーカＢｍｎの表示領域Ｍ１を選択した後、機器名称（例えば、エアコン、床暖房、ＩＨ機器等）、または部屋名称（例えば、リビング、台所、浴室等）を入力する。

すると、選択した領域Ｍ１に対応する分岐ブレーカＢｍｎのデータ（分岐ブレーカの名称：分岐１、分岐２、．．．等）と、入力した機器名称または部屋名称とが、端末装置からエネルギマネージメントユニット２に送信され、統合装置ＴＭを介して上記データを受信した制御部２ｃは、各名称を分岐ブレーカＢｍｎに対応させて格納する。その後、制御部２ｃが分岐電力モニタ用画像データを生成する際には、各分岐ブレーカＢｍｎに対応する機器名称または部屋名称を参照して画像データを生成し、端末装置で表示される分岐電力モニタ用画像は、図９に示すように、機器名称または部屋名称に対応させた分岐電力量を棒グラフＧ２で表す画像となる。したがって、表示された各分岐電力量が、どの電気機器での消費電力量なのか、またはどの部屋における消費電力量なのかが一目で認識できる。

さらに、エネルギマネージメントユニット２の制御部２ｃは、定常データ設定部２ｄおよび電源状態判定部２ｅを備えており、パソコンＰＣ、表示制御装置ＣＶ、携帯端末ＰＴ等の端末装置を用いて、各分岐ブレーカＢｍｎに接続した電気機器Ｘｍｎまたは部屋Ｒｎ内の電気機器の電源のオン・オフ状態をモニタすることができ、以下、この電源オン・オフモニタ機能について説明する。

電気機器Ｘｍｎには、照明器具等のように電源オフ時には電力消費がゼロになるものだけでなく、テレビ、エアコン等のように電源オフ時に待機電力が発生するものや、冷蔵庫等のように停止することなく常に動作しているものがある。したがって、電気機器Ｘｍｎが電源オフ状態であっても、分岐ブレーカＢｍｎに分岐電流が流れる場合があるので、分岐ブレーカＢｍｎ毎に、当該分岐ブレーカに接続された電気機器の電源をオフにした停止状態での分岐電流（以後、定常分岐電流と称す）を設定する。また、部屋Ｒｎ内の複数の機器に対する定常分岐電流は、電気機器の電源オフ状態でも消費される待機電流と、通常は停止することのない冷蔵庫等の動作電流との和になる。

そこで、端末装置において、図示しないメニュー画面を操作することで、図１０に示す対象の分岐ブレーカＢｍｎの定常状態登録画像を表示させ、対象の分岐ブレーカＢｍｎに接続している電気機器の電源をオフにした状態で（但し、冷蔵庫等のように常に動作しているものは除く）、定常状態登録画像上の了解ボタンＢ１１を選択すると、端末装置からエネルギマネージメントユニット２に、対象の分岐ブレーカＢｍｎの定常状態登録要求のメッセージを送信する。エネルギマネージメントユニット２の制御部２ｃが統合装置ＴＭを介して定常状態登録要求を受信すると、定常データ設定部２ｄが、分岐ブレーカＢｍｎの分岐電流の検出値を演算部２ｂを介して取得し、その分岐電流検出値を当該分岐ブレーカＢｍｎの定常分岐電流値として設定する。この処理を全ての分岐ブレーカＢｍｎに対して行い、分岐ブレーカＢｍｎ毎に定常分岐電流値を設定する。

以後、定常データ設定部２ｄは、図１１のフローチャートに示す処理を行うことで、定常分岐電流値を自動で更新する。まず、分岐ブレーカＢｍｎの分岐電流の検出値を演算部２ｂを介して取得し(ステップＳ１)、次に、この分岐電流検出値が、現在の定常分岐電流値より小さいか否かを判定する（ステップＳ３）。そして、分岐電流検出値が、現在の定常分岐電流値より小さければ、この分岐電流検出値を新たな定常分岐電流値として設定する（ステップＳ３）。分岐電流検出値が、現在の定常分岐電流値以上であれば、ステップＳ１に戻って上記の同様の処理を行う。したがって、定常分岐電流値を随時、適切に設定することができる。

そして、在宅時、外出前、就寝前には、端末装置において図示しないメニュー画面を操作することで、図１２（ａ）に示すシーン設定画像を端末装置に表示させ、宅内に家人がいるときに設定する在宅設定ボタンＢ２１、家人が外出時に設定するおでかけ設定ボタンＢ２２、家人が就寝時に設定するおやすみ設定ボタンＢ２３から選択して操作すると、端末装置から在宅イベントまたはおでかけイベントまたはおやすみイベントが送信され、機器コントローラＣ１が統合装置ＴＭを介して在宅イベントまたはおでかけイベントまたはおやすみイベントを受信すると、各シーンに応じて各電気機器Ｘｍｎを個別に制御して運転（照明器具の場合は点灯）と停止（照明器具の場合は消灯）を切り換える。例えば、おでかけシーンであれば、セキュリティ機器等の電気機器は動作させるが、照明器具等は一括消灯させる（一括制御）。

さらに、図１４のシーケンスに示すように端末装置からおでかけイベント（またはおやすみイベント）が送信され、エネルギマネージメントユニット２の制御部２ｃが統合装置ＴＭを介しておでかけイベント（またはおやすみイベント）を受信すると、電源状態判定部２ｅは以下の処理を行うことにより、機器コントローラＣ１が一括制御しない電気機器から、電源を切り忘れた電気機器の存在をチェックする。なお、シーン設定画像にはメニューボタンＢ２４が設けられており、メニューボタンＢ２４を選択することでメニュー画面に遷移する。

まず電源状態判定部２ｅは、各分岐ブレーカＢｍｎの分岐電流の検出値を演算部２ｂを介して取得し、各分岐ブレーカＢｍｎの分岐電流検出値と、当該分岐ブレーカＢｍｎの定常分岐電流値とを比較し、分岐電流検出値から定常分岐電流値を引いた差が一定値以上である場合に、当該分岐ブレーカＢｍｎに接続されている電気機器Ｘｍｎ、または部屋Ｒｎ内の電気機器は電源がオン状態にあると判定し、分岐電流検出値から定常分岐電流値を引いた差が一定値より小さい場合に、当該分岐ブレーカに接続されている電気機器Ｘｍｎ、または部屋Ｒｎ内の電気機器は電源がオフ状態にあると判定する。

そして、電気機器Ｘｍｎの電源がオン状態、または部屋Ｒｎ内の電気機器の電源がオン状態である場合、制御部２ｃは、この電源オン状態にある電気機器Ｘｍｎまたは部屋Ｒｎの名称を表示するための電源状態表示画像データを切り忘れイベントとして、統合装置ＴＭを介して、おでかけイベント（またはおやすみイベント）を送信してきた端末装置に向けて送信する（図１４参照）。このとき、制御部２ｃは、おでかけイベントに対する応答時には、セキュリティ機器等の外出時であっても使用される電気機器Ｘｍｎおよび部屋Ｒｎは対象から除いて電源状態表示画像データを生成する。一方、おやすみイベントに対する応答時には、エアコン等の就寝時であっても使用される電気機器Ｘｍｎおよび部屋Ｒｎは対象から除いて電源状態表示画像データを生成する。なお、電源オン・オフモニタを要求するときに端末装置に表示させる画像は上記シーン設定画像に限定されず、例えば電源状態判定要求を送信するための操作領域を１つ備えたトリガ送信用画像であってもよい。

電源状態表示画像データを受信したパソコンＰＣ、表示制御装置ＣＶ、携帯端末ＰＴ等の端末装置では、当該画像データが図１２（ｂ）に示すように各端末装置のモニタ画面に表示され、電源オン状態にある電気機器Ｘｍｎまたは部屋Ｒｎの名称をモニタできる。したがって、ユーザは、外出時や就寝時等に、電源を切り忘れた電気機器の有無を確認することができるとともに、ユーザに省エネルギーの意識を喚起して、省エネルギーの目標達成につなげることができる。

そして、電源状態表示画像において、確認ボタンＢ３１を選択すると、電源オン状態にある電気機器Ｘｍｎまたは部屋Ｒｎの監視要求のメッセージが、端末装置からエネルギマネージメントユニット２に送信される（図１４参照）。エネルギマネージメントユニット２では、統合装置ＴＭを介して監視要求を受け取ると、以下の処理を行う。

まず、電気機器コントローラＣ１は自己の監視制御機能の配下にある電気機器Ｘｍｎの機器名称情報、部屋Ｒｎの名称情報を予め格納しており、制御部２ｃは、電気機器コントローラＣ１の上記名称情報中に、監視対象である電気機器Ｘｍｎの機器名称、または部屋Ｒｎの機器名称と同一名称があるか否かを判定し、同一名称がある場合、制御部２ｃは、監視対象の電気機器Ｘｍｎ、または部屋Ｒｎ内の電気機器は既に電気機器コントローラＣ１の配下にあると認識し、電気機器コントローラＣ１が電気機器の動作状態に基づいて生成した監視制御用画像データを、統合装置ＴＭを介して監視要求を送信してきた端末装置に向かって送信させる（図１４参照）。

電気機器コントローラＣ１から監視制御用画像データを受け取った端末装置では、図１３に示すような電気機器コントローラＣ１で生成された監視制御用画像を表示する。この監視制御用画像では、監視対象の電気機器Ｘｍｎ、部屋Ｒｎ内の電気機器の動作状態（運転＜点灯＞又は停止＜消灯＞）が、状態表示領域Ｍ１に表示されている。

さらに、図１３の監視制御用画像において、電気機器毎の操作ボタンＢ４１が表示されており、この操作ボタンＢ４１を選択すると、対象電気機器Ｘｍｎ、または対象部屋Ｒｎ内の電気機器の制御要求のメッセージが、端末装置から送信される。そして、統合装置ＴＭを介して電気機器コントローラＣ１が制御要求を受け取ると、制御対象の電気機器Ｘｍｎ、または対象部屋Ｒｎ内の電気機器を制御して運転（照明器具の場合は点灯）と停止（照明器具の場合は消灯）を切り換える。したがって、外出先または就寝場所から遠隔操作で電気機器Ｘｍｎを停止制御することで、電気機器Ｘｍｎの傍に行くことなく電源をオフすることができる。

なお、図１５（ａ）は、携帯端末ＰＴとして携帯電話を用いた場合に、携帯電話に表示されるシーン設定画像であり、家人が外出時に設定するおでかけ設定ボタンＢ５１、家人が就寝時に設定するおやすみ設定ボタンＢ５２、メニューボタンＢ５３を設けて、上記図１２（ａ）に示すシーン設定画像と同様に操作することができる。

また、図１５（ｂ）は、携帯端末ＰＴとして携帯電話を用いた場合に、携帯電話に表示される電源状態表示画像であり、上記図１２（ｂ）に示す電源状態表示画像と同様に電源オン状態にある電気機器Ｘｍｎまたは部屋Ｒｎの名称をモニタできる。この電源状態表示画像において、電気機器Ｘｍｎまたは部屋Ｒｎ毎に設けた確認ボタンＢ６１を選択すると、当該電気機器Ｘｍｎまたは部屋Ｒｎの監視要求のメッセージが、端末装置からエネルギマネージメントユニット２に送信され、上記同様に電気機器コントローラＣ１を介して電気機器Ｘｍｎの制御・監視を行うことができる。また、メニューボタンＢ６２も設けられている。

さらに、本実施形態では電源オン・オフの判定結果を画像で表示しているが、音声や、ＬＥＤ等の点灯によって判定結果を報知してもよい。

実施形態の電力監視システムの各構成を示すブロック図である。同上の構成を示すシステム図である。同上の宅内における電気機器の配線図である。同上の統合管理盤内における一部回路を示す構成図である。同上のセンサを示す平面図である。同上の別のセンサを示す平面図である。同上の統合管理盤内を示す一部分解斜視図である。同上の分岐ブレーカ毎の分岐電力リアルモニタ用画像を示す平面図である。同上の電気機器名称毎の分岐電力リアルモニタ用画像を示す平面図である。同上の定常状態登録画像を示す平面図である。同上の定常分岐電流値の更新処理を示すフローチャート図である。（ａ）はシーン設定画像、（ｂ）は電源状態表示画像を示す平面図である。同上の監視制御用画像を示す平面図である。同上の電源切り忘れチェック処理を示すシーケンス図である。携帯電話の表示画像を示す平面図であり（ａ）はシーン設定画像、（ｂ）は電源状態表示画像を示す。

符号の説明

１統合管理盤
２エネルギマネージメントユニット
Ｂｓ主幹ブレーカ
Ｂｍ分岐ブレーカ
ＣＴｍｎ分岐電流検出部
２ｂ演算部
２ｃ制御部
２ｄ定常データ設定部
２ｅ電源状態判定部
ＴＭ統合装置
Ｃ１電気機器コントローラ
ＰＣ，ＣＶ，ＰＴ端末装置
Ｘｍｎ電気機器

Claims

主幹ブレーカと、主幹ブレーカの二次側から分岐して電気機器に電力を供給する分岐電路に各々設けられた複数の分岐ブレーカと、各分岐ブレーカを介して供給される電気使用量を分岐ブレーカ毎に計測する計測手段と、分岐ブレーカ毎の電気使用量に基づいて情報を生成する制御手段と、制御手段との間で情報を授受する端末装置とを備え、
制御手段は、各分岐ブレーカに接続している電気機器の電源をオフにしたときに当該分岐ブレーカを介して供給される電気使用量を、分岐ブレーカ毎の定常電気使用量に設定する定常データ設定手段と、分岐ブレーカ毎の電気使用量と定常電気使用量との差に基づいて当該分岐ブレーカに接続されている電気機器の電源のオン・オフ状態を判定する電源状態判定手段とを有し、
端末装置は、電源状態判定手段の判定結果を制御手段から取得し、各分岐ブレーカに応じた名称に対応して当該判定結果を報知する報知手段を有する
ことを特徴とする電力監視システム。
前記端末装置は、電源がオン状態であると判定された電気機器が接続する分岐電路に対応した名称を報知することを特徴とする請求項１記載の電力監視システム。
前記定常データ設定手段は、分岐ブレーカ毎の電気使用量が最小値を更新する度に、当該最小値を定常電気使用量に設定することを特徴とする請求項１または２記載の電力監視システム。