ユーティリティ監視装置、その監視システム、その監視方法、ユーティリティ監視用可搬型コンピュータ装置、ユーティリティ監視用ソフトウェア及びユーティリティ監視用携帯電話
【課題】監視装置、システム、方法は家屋内又は構内において、電力や他のサービスなどのユーティリティの使用を監視する。
【解決手段】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。
【解決手段】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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この出願は、2007年 2月2 日に出願した米国仮特許出願第60/887,985号に基づく優先権を主張しており、その内容は参考までにここに統合されている。
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。
【背景技術】
【0002】
住宅、商業や工業用の施設には、ユーティリティとして建物に供給された電力、ガス、水やその他のサービスを含む必需物の消費量を計量する為の計器が設けられている。
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。
【0003】
最近、多くのユーティリティ会社や行政機関は、メータの読み取りをする多くの検針員を雇うのを避ける為に、累積又は合計のエネルギー消費量を記録し、そのデータをセンター部門へ送信可能な「スマート・メータ」を設置しつつある。スマート・メータリング・システムは、速度と精度とデータ収集コストの面でデータ収集に好適なものである。
【0004】
更に、スマート・メータリング・システムによれば、使用時間やコストやその他のデータについてより詳細な監視が可能になる。大抵のスマート・メータは、使用を監視し、現在の料率期間(rate period)や料率期間別使用時間(time of use period)に基づいてエネルギー消費に対して異なる料率や料率表を適用するように構成されている。典型的な時間測定のやり方は15分又は60分間隔である。様々な料率期間及びその料率は、一日の時間帯(例えば、ピーク料金とオフピーク料金)、週の曜日、月、季節、供給コストや他の要因の変動などに基づいて設定される。
【0005】
他のユーティリティでは、消費レベルに基づく階段状料率を設定することもある。
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。
【0006】
発電のため、オフピーク使用がピーク需要における改善された電力管理システムについての需要を拡大する。このシステムは、ピーク期間のピーク需要が気候に依存するような場合(冬季の数ケ月間の暖房と、夏期の数ケ月間の冷房)には、特に重要である。しかし、スマート・メータリングの場合でも、消費者は、請求書を受け取るまで、消費量と料金に関する情報をユーティリティ提供会社から受け取ることはない。更に、従来のスマート・メータは、通常、建物の外に設置されているので、消費者は、現在の消費量と料金を例えば家の中でリアルタイムで監視するなど、一層便利な監視技術を必要としている。
【0007】
スマート・メータ・システムは、通常、ユーティリティ/サービスの提供会社による遠隔監視と検針を可能とする為に、有線又は無線方式の通信網を介してネットワーク化されている。それ故、消費者に使用量についての情報を提供する為の多数のシステム、例えば、スマート・メータに無線又は有線にて接続される家屋内又は建物内のディスプレイがある。スマート・メータは、遠隔電気器具コントローラ(RACs)、プログラマブル通信サーモスタット(PCTs)、エネルギー管理用の家屋内ディスプレイ(IHD) などの他の装置と通信可能である。こうした家屋内または建物内ディスプレイは、通常、消費量などの使用情報を表示する為のデジタルディスプレイを有し、情報のグラフィックな表示、指示ランプ、警告音などを提供できるものである。
【0008】
無線方式のスマート・メータリング及び監視システムは、多数の無線通信網や、通信範囲やセキュリティ規則(例えば、IEEE802.15.4、ANSI C12.19,C12.22 ,Zigbee)に依存するメッシュ及びセンサ通信規約に依拠している。スマート・メータが設置されていない場合、従来のメータを自動的に検針してそのデータを無線又は有線にて送信するような幾つかの改良案が提案されている。
【0009】
例えば、米国公開特許出願第2005/0222784(現在は米国特許第7174260 号)に記載された、ブルー・ライン・インノベーション(Blue Line Innovations )社による「電力料金」モニターは、エネルギー使用量と料金に関する複数のパラメータを、外気温等の関連情報と一緒にリアルタイムにて表示すると共に、データをグラフィックに表示可能なデジタル・ディスプレイを有する。このモニターは、消費電力(消費速度)を示す回転輪(ディスク・エミュレータ)をグラフィックに表示する表示部を有する数値表示ディスプレイを有する。この例において、家屋内ユニットは、従来の電力計の外部に装着され且つホイールの回転を検出し、その情報を家屋内モニターに無線方式にて通信するセンサ装置と通信を行う。
【0010】
スマート・メータを利用できる場合、数値や簡単な視覚的情報を表示する為に消費者に利用可能な様々なデジタル・ディスプレイがある。これらは、壁掛け温度計のように壁掛け式でもよく、コンセントへのプラグ・イン方式でもよく、有線又は無線接続によりメータ・システムから情報を受信する方式でもよい。消費電力モニターの他の例として、次のものがある。
【0011】
ゴールデン・パワー・マニュファクチュアリング(Golden Power Manufacturing)社による「ライト・テンプ(Ritetemp)ユニバーサル無線サーモスタット」があり、これはカラー光によるユーティリティ料金指示器を有する。外周枠状のデジタル・ディスプレイであって、料金に応じた光色のバックライト付きのディスプレイを提供するコンセントへ接続式のエネルギー・ジュール・ディスプレイを含むデジタル・ディスプレイもある。関連する天気や気温の情報を提供する他のディスプレイもある。
【0012】
DCSIのTWACSにより、パワースタット(Powerstat )として販売されたプラグ・イン式のユニットは、音声と視覚による警報を提供するものである。パワーウォッチ( Powerwatch) は腕に装着した腕時計型監視装置にデータを送信する無線監視機能を提供する。他のメーカーであるエコメーター(Ecometer) は、電気と水の使用量を監視する為のデジタルのグラフィックのディスプレイを有するディスプレイユニットを製造している。 その画面の下端部に設けた1群のLEDがカラーで料率期間を指示し、オフピーク料金は緑色で、ショルダー料金は黄色で、ピーク料金はオレンジ色で、ピーク料金/高需要は赤色で表示する。この装置は、エネルギー使用量をグリーンハウス・ガス排出相当量に翻訳する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0013】
【特許文献1】米国特許第7174260号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
種々の家屋内(建物内、構内)ディスプレイは利用可能であるが、既存の装置は、何らかの制約があって、公知のスマート・メータリング・システムに適合するものではない。 いくつかのユニット( 装置)では、消費者が状況の変化に気づくことが必要で、ディスプレイ上のデータを読み取る為に、ディスプレイに十分に近づくことが必要である。さらに、壁面のコンセントにプラグインするユニットの場合は、設置場所の制約があり、デジタル・ディスプレイを読むのに便利な場所に設置できるとは限らない。
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。
【0015】
以上説明したように、スマート・メータから中央ステーションへ、ユーザーによる読取りのため建物内の特定の場所へも、エネルギー使用量データを送信するような種々のアプローチがなされている。スマート・メータが設置されていない場合、上記のようなアプローチの為には、電気技術者が従来のメータに接続された特殊な機器を設置することが必要であり、この種の機器は電源に接続しなければならない。
【0016】
エネルギーと燃料と他の料金が増大し、エネルギーと資源需要ついての環境上の配慮が必要になると、使用量や使用時間帯別料金をより詳しく監視して、ユーティリティ会社と消費者にフィードバックすることができるような、ユーティリティのスマート・メータリングに対する誘因が増すことになる。このようなスマート・メータを開始して成功するか否かは、電力消費者などのエネルギー消費者がスマート・メータリングを使用して、そのエネルギー消費、エネルギーコストに対する保全と管理を行うことができる程度に依存している。
【0017】
それ故、電力等の提供サービスに関する現在の使用量を、適用される料率期間と関連付けて指示できるような装置を提供することが望ましい。ピーク期間における消費量を低減して保全するのを促進する為には、比較的安価でありながら、現在(リアルタイム)の使用に対して電力使用や他のサービスの使用についての費用と消費量の形で、消費者に便利な視覚的指示を提供できるような改善された装置が必要である。
【課題を解決するための手段】
【0018】
本発明は、こうした公知の監視装置における1又は複数の欠点を克服し、少なくとも改善し、或いは少なくとも代替装置を提供するものである。
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。
【0019】
好ましくは、前記色が現在の消費のコストに関連する使用計量値を指示し、発光エリアの変化が現在の消費速度を指示してもよい。
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。
【0020】
こうして、屋内又は建物内監視装置は、ディスプレイの色で指示される現在の料金と、表示エリアを横断する発光の走査や動きにより指示される消費速度の両方について、一瞥して分かる指示を消費者に提供することができる発光型ディスプレイを備えている。このディスプレイを、消費速度や他の使用計量値を表す速度で表示エリアを横断する運動や回転を見せかけるように構成すれば有利である。好ましくは、制御手段は、消費速度に応じた横断速度で表示エリアを横断するリニアな動き又は回転を見せかけるような表示エリアの発光パターンを生成するように、光源手段の出力を調整する。
【0021】
英数字の情報とグラフィックな情報の少なくとも1つを表示する為のデジタルディスプレイからなる第2ディスプレイを設ければ有利である。この第2ディスプレイは、例えば、現在および累積の使用量と料金についてのより詳細な情報を表示可能なLCD画面を備えている。電力監視システムにおいて、この情報は、例えば、現在の需要、価格と消費のデータ、現在のkWで示した消費電力、1日の又は前月の又は他の期間におけるkWhで示した累積消費量、料率期間の各々における消費量、日別又は月別のコスト、異なる料率期間によって発生したコストなどを含む対応するコスト情報などを含む。
【0022】
監視装置が、LCD画面等の第2ディスプレイを備えている場合、その監視装置が、そのデジタルディスプレイにおける複数の表示モードの1つを選択する為の手段を備えてもよい。例えば、監視装置が、種々の表示モードを選択して種々の選択された1群の情報を英数字で又はグラフィックに表示する為の複数の押しボタンを備えてもよい。その監視装置は、オプションとして、聴覚的な警報を発生させる警報器を備えてもよい。
【0023】
表示エリアが細長く形成されている場合には、光源が線状アレイのように構成してあってもよく、そして、制御手段が、表示エリアを横断する発光の直線運動を見せかける為に、表示エリアの長さに沿ったアレイの発光を消費速度を示す横断速度で走査させてもよい。簡単な例は、1列のLEDにおいてダイオードを低速で順次で発光させて、料率期間の変化を指示したり、又は、1列のLEDを消費速度を示す速度で速く繰り返し発光させるなどである。
【0024】
細長い表示エリアはアーチ形であってもよく、光源は対応するアーチ形アレイに配置されていてもよい。制御手段は、そのアレイの複数の光源を選択的に駆動するコントローラを備え、アーチの長さに沿って消費速度を表す横断速度にて発光を順次走査させるように構成してもよい。光源手段は、各色を特定の料率段や料率表、他のコストパラメータに関連付けた複数の異なる色の1つを表示する為に光源の出力を調整(つまり、パルシング)するモジュレータを含んでいれば有利である。
【0025】
コスト情報が料率段や料率表に基づいている場合、料率段や料率表の各々がディスプレイの特定の色と関連付けてあってもよい。好ましくは、光源手段は、複数のLEDなどの発光素子のアレイを備えていてもよい。その制御手段は、ディスプレイの複数の部分を選択された色で選択的に発光させる為に、アレイの1又は複数の光源を選択的に発光させるコントローラを備えていてもよい。複数の光源からなるアレイは、例えば、発光ダイオード(LED)や有機LED(OLED)のアレイで構成してもよく、または、光源手段は、エレクトロルミネセンスの膜状光源やその他の制御可能な光源であってもよい。
【0026】
前記ディスプレイは、例えば、オフ・ピーク、中間ピーク、ピーク料率など異なる料率期間や料率期間別使用時間(time of use period) を指示する為の所望の1群の色を発生させる為に、2色または3色のLEDを用いてもよい。あるいは、コントローラは、ダイオードアレイの発光を一層複雑なシーケンスにて走査させ、種々の速度と方向を伴ったマーキー・チェーシング・パターン(marquee chasing pattern)として公知のシーケンスなどのように、所望の速度と横断方向を変えて、複数の発光パターンの1つを使用情報を指示する為に提供するように構成してもよい。
【0027】
より大型の表示エリアや、曲がったアーチ形のディスプレイが設けられている場合、LEDアレイの発光パターンが、従来からの機械的な電力メータのディスクやホイールの回転や、発光型ディスプレイにおける監視中のパラメータに応じた速度での発光パターンのリニア又は回転運動を、模倣するように構成してもよい。発光型ディスプレイは、監視装置のケースに光源アレイと位置を揃えて形成した開口部に設けた窓やレンズ、あるいは、光源アレイと重なるように監視装置のケースに形成した透明部分を備えていてもよい。
【0028】
好ましくは、発光型ディスプレイは、機能的なデザインだけでなく装飾的なデザインを備えている。従来と同様、反射器、レンズ、プリズム、他の光ガイド、光ファイバーなどの光学手段が、個々の光源又は光源アレイからの光を導くように使用され、表示エリアに所望の発光パターンを発生させる。
【0029】
受信手段は、有線または無線接続を介してスマート・メータリング・システムから直接情報を受信する。つまり、受信手段は、送信機やトランシーバを備えているスマート・メータから、又は、従来のメータに接続された送信機/トランシーバ・アダプタから、又は、ユーティリティ会社の通信網から、直接情報を受信する。監視装置が、スマート・メータ・システムと他の監視装置の一方または両方との間で情報を送信、受信するトランシーバを備えていてもよい。この監視装置は、電力入力用及び/又は通信網接続用の少なくとも1つのポートを備えていてもよい。
【0030】
監視装置が、前記の情報をメータリング・システムから受信し、また、データ格納部や他の装置に送信する為のトランシーバを備えていて、2方向通信が可能で、1又は複数の公知の無線通信規約に基づく通信が可能になっていることが望ましい。
【0031】
前記監視装置は、例えば、消費電力がしきい値に達するような上限ピーク期間において、電気機器をオフさせるメッセージを消費者に提供するように構成してもよい。また、オプションとして、この監視装置は、ユーザー入力に応答して、電力管理(例えば、上限使用期間におけるエアコンの停止、オフ・ピーク使用期間における電力アップ)を行うように構成してもよい。
【0032】
監視装置のケースが、壁掛け型の監視装置又は卓上型の監視装置となるように構成しておけば、便利である。発光される視覚的ディスプレイがケースの透明な頂部で構成された場合、発光面エリアが広い視野角から見えるように構成してもよい。
【0033】
本発明の第2の態様によれば、ユーティリティの使用を監視して、少なくとも2つの使用計量値を同時に表示する監視方法が設けられる。この監視方法においては、メータリング・システムから、前記2つの使用計量値のうち少なくとも一つであって、現在の消費速度又は現在の累積消費量に関連する情報を受信する。次に、監視装置の表示エリアの一部を2つの使用計量値のうちの一つを指示する色で発光させることにより、少なくとも2つの使用計量値に関連する情報を視認できるように表示する。次に、2つの使用計量値の他方を指示する為に発光エリアを変える。
【0034】
好ましくは、発光は表示エリアの複数の部分を順次発光させるように変化させ、消費速度を表す横断速度で表示エリアを横断するカラー発光のリニア運動と回転運動の一方を見せかける。複数の異なる料率段は、複数の異なる色と対応付けておき、消費速度に基づいて夫々の色を選択する。緑色、黄色、オレンジ色、赤色は、例えば、オフ・ピーク、中間ピーク、オン・ピーク、上限ピークを夫々指示するように使用され、消費者に、エネルギー消費レベルと消費速度を迅速に理解できるやり方で気づかせる。
【0035】
この監視方法は、ユーティリティの使用情報、例えば、現在および累積の使用量、価格、時間、日付などを第2(デジタル)ディスプレイに数値やグラフで表示してもよい。 この第2ディスプレイへの表示内容は、消費者が好ましくは監視装置の押しボタンにより選択するようにしてもよい。
【0036】
本発明の別の態様によれば、電力メータとそのメータの為のコンセント間に装着されるトランシーバ/送信機・アダプタが設けられる。このアダプタは、使用情報を屋内監視装置の受信機へ通信する為のトランシーバを支持する基材を備えている。前記アダプタは、前記コンセント(メータベースとも称される)から直接電力を受ける電力供給ユニットと、トランシーバの一部である送信機とを備えている。この送信機は、消費速度や累積消費量に関連する第1の使用計量値を、例えば、1又は複数の周波数の無線送信を用いて、また、公知の無線通信規約を用いて監視装置へ送信する。こうしたメータベースは、住居用の特殊タイプ、1S型又は2S型のメータベースである。
【0037】
スマート・メータリングが装備されていない場合、トランシーバ・アダプタを従来のメータの下に設け、メータソケットにプラグを差し込み、メータケースのシール部材を破壊しないようにしてメータソケットとメータ自身の間に挟み込んでもよい。それ故、メータは、シールされ且つ検定状態に維持されるが、ユーティリティの窃盗防止用シールは、ユーティリティ会社から許可された者により停止され、破損状態になるであろう。そのアダプタは、1群の貫通端子を備えていてもよく、この1群の貫通端子の各々が、一端側にコンセントのソケットに接続する為のプラグを有し且他端にメータ側の対応するプラグを差し込む為のソケットを有している。
【0038】
前記アダプタが貫通端子を備えている場合、電力供給ユニットが電流変圧器を形成するように端子の各々の回りに巻き付けた複数のコイルを有する。このようなトトランシーバ・アダプタは、ユーティリティ会社の技術者によって簡単に設置することができる。
【0039】
本発明の他の態様によれば、ユーティリティ会社により供給される必需物の使用を建物内監視する為の監視装置が設けられる。この監視装置は、現在の必需物の消費速度に関連する情報を受信する為の受信手段と、ディスプレイ手段と、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のワットの電球で描写するようにディスプレイを制御する制御手段とを備えている。
【0040】
監視装置のディスプレイについての発光デザインは、好ましくは、機能的であると共に装飾的にし、家庭内の全員にエネルギー消費速度について警告するために家庭内の目立つ場所に1又は複数の監視装置を設置するのを促し、エネルギー保全を促す。このような場所は、例えば、台所や洗濯室など、エネルギー消費型電気機器のある場所である。好ましくは、ディスプレイを特定の構成にすれば、それが卓上に置かれた場合に、そのディスプレイを多くの角度から見ることができ、ディスプレイ発光における色と位置又は直線的/角度付き運動を介して「一瞥監視」が可能になる。
【0041】
また、このようなモデル(監視装置)は、壁掛け形でもよく、磁石により冷蔵庫に取り付けてもよい。 監視装置は、例えば、玄関の近くに設置し、家の所有者に家への出入りの際に消費状態について警告するようにしてもよい。
【0042】
エネルギー監視システムは、複数の監視装置を備え、1又は複数の監視装置は、USB接続や他の公知の通信網接続部などを介して、通信網へ接続する為のポートを有し、データをデータ格納部や他の装置へ送信可能になっている。
【発明を実施するための形態】
【0043】
複数の異なる図面におけ同様の構成要素には、対応する参照符号を付けた。特定の実施例の参照符号は、その他の実施例の参照符号から1000だけ異なる場合もある。
【実施例】
【0044】
本願発明の第1実施例に係る監視装置100(モニターリング装置)について、図1〜図3に基づいて説明する。監視装置100は、双極アンテナ(及び/又はその他の外部/内部アンテナ) に接続されてメータリング・システムから使用情報を受信するラジオ受信機104(図2、図3参照)を収容するケーシング102であって、発光型ディスプレイエリア108と、デジタル・ディスプレイ110とが設けられたケーシング102を有する。後者のディスプレイは、本実施例ではLCDスクリーンで、例えば、64×128分解能のLCDであり、1又は複数のモードにて、英数字112及び/又はグラフィック情報114を表示する為のものである。
【0045】
この監視装置100は、装置をオン・オフしたり、図5(a)と図5(b)に基づいて詳細を後述する異なる情報群を表示する表示モードを選択したりする為の、3つの多機能のユーザー操作用の押しボタン116を有する。ケーシング102は、壁掛け式やテーブル上に載置可能なディスプレイとする合成樹脂成形体のケーシングを有する。
【0046】
本実施例では、発光型ディスプレイ108は、ケーシング102の頂部から延びる光線ガイド118の艶消しされたアーチ形でほぼリニアに傾斜した最外端面を有する。表示面108は、ケーシング102の後方に向いているが、光線ガイド118の奥端から来る光線を反射してケーシング102の前方へ投射する。アーチ形表示エリア108の複数の部分は、アレイ状の光源、特にケーシング102内に設けた複数のLED120(図2、図3参照)から光線ガイド118内へ投射された光線によって選択的に時系列的に光らせるようにしてもよい。こうして、光線ガイド118は、LED120のアレイからの光線をアーチ形ディスプレイエリア108の選択された部分を光らせるように方向変換する光学的結合手段を構成している。
【0047】
図2、図3に示すように、内部回路基板122(図1には図示略)に設けられた6つの2色LED120/1〜120/6を有する。光線ガイド118は、その内端部に、矩形穴124A,124Bを夫々挿通する舌片部118A,118Bであって、LED120に近接した最下端部にLED120から光線が流れ込む2つの曲がった舌片部118A,118Bを有する。通常、各LEDはアーチ形面における対応する断片又は部分を光らせる。しかし、隣接する断片間の過渡部は、光線で照らされたとき、反射分散や拡散効果によりシャープに区切られることはない。
【0048】
図4は、図1、図2、図3に示す監視装置の内部の構成部品のブロック図である。
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。
【0049】
受信機は、使用時間、現在の料率期間、これに関連する料率、エネルギー単位及び/ 又は通貨単位で表したエネルギー使用量、累積使用量又は使用履歴などのデータをスマート・メータから受信する。しかし、好ましい実施例においては、特に、監視装置がユーティリティ会社(公共事業施設)と通信可能で、最新情報を受信可能である場合には、内部クロックから受ける日時のデータと、メモリ装置に以前に記憶していた他のデータなどの追加的なデータは、監視装置自体で作成することができる。
【0050】
受信機は、トランシーバ内の送信機と接続されていてもよく、その場合、メータやユーティリティ会社やユーティリティ関連トランシーバ(固定式又は移動式)側に設けた補助的なトランシーバと情報交換することができる。ディスプレイ108(図3には図示省略)を光らす為の多色のLEDバンク又はアレイ120は、詳細は以下に後述するLED制御ユニット142を介してマイクロコントローラ130へ接続されている。LCDスクリーン110からなる第2ディスプレイは、マイクロコントローラ130と通信する内蔵コントローラを備えている。
【0051】
LCDディスプレイ110の表示モードを選択する為に、押しボタン116(電源をオン・オフする押しボタンを含む)をマイクロコントローラ130へ接続するユーザーインターフェイス144も設けられている。マイクロコントローラ130に接続されたその他の機器として、マニュアルリセット146、聴覚指示器又は警報モジュール148、拡張メモリモジュール150が設けられている。
【0052】
図4に示すように、2色のLED120を駆動する駆動電流は、マイクロコントローラ130の制御下に、LED制御回路142から供給される。この種の2色のLEDは、通常、密接状にパッケージした赤色光と緑色光とを夫々発する2つのLEDの群からなる。 マイクロコントローラ130は、R,G(赤,緑)のLEDを独立に或いは所期の色の光を発するようにそれらを同時に駆動する。例えば、赤色は上限ピーク料金を示し、オレンジ色はピーク料金を示し、黄色は中間ピーク料金を示し、緑色は低ピーク料金を示す。 更に、マイクロコントローラ130は、表示面108の異なる部分を順に又はパターンでもって光らすように2色のLEDを選択的に駆動する。
【0053】
こうして、マイクロコントローラ130は、カラー光がメータから受信した又は計算した使用計量値、つまり、消費速度を指示する態様でもってアーチ形の表示エリア106に沿って移動するように、2色のLEDの各々を駆動してもよい。あるケースでは、メータからの情報が電力の累積消費量の測定値のみからなり、マイクロコントローラ130が内部クロックを用いて消費速度を決定する。
【0054】
マイクロコントローラ130は、内部メモリ及び/又は拡張メモリ150にアクセスして、課金する料率段や料率表などの他のデータを取得する。課金する料率段は、一時的に決定してもよい。例えば、現在の単位量料金(料率、単価)は、消費や計量がなされた年,月,日,時により決定される。例えば、現在の単位量料金は、以前(特定の時期以降)に消費した消費量に基づいて決定される。後者の場合、料率段は、単位量料金が順に増大していくような一連の複数のしきい値により定義してもよい。
【0055】
発光型ディスプレイは、 例えば、別のLEDや光エリアを光らせたり、カラーを消去(溶暗や溶明)することで、別の料率段への移行を指示できるように構成してもよい。
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。
【0056】
消費速度が増大するにつれて、コントローラ130は切換え速度を増し、それにより緑色の断片がアーチ形経路に沿って移動する速度を増大させる。発光パターンの運動は、消費速度を表す速度となるように、従来の電力メータのディスクの回転に見せかけるものである。料率期間が中間ピークからピーク料金に変わるとき、コントローラ130は複数のLED120をオレンジ色に発光させ、次に赤色に発光させる。コントローラ130は、複数のLED120をオン・オフし、表示光を特定色にフラッシュさせて、上限ピーク料金であることを表示する。勿論、上記の目的の為、なんからの他のモジュレーション・パターンを採用してもよい。
【0057】
聴覚指示器148は警報音を発生させるように使用することができる。上限ピーク料金に関連して強烈な停止可能な警報音を出すようにしてもよく、その下の料率期間への秒読みを指示する場合には、よりソフトな警報音を発するようにしてもよい。発光型ディスプレイは、料率期間に関して経過時間を指示するように構成してもよい。例えば、現在時刻が、特定の「使用中」の料率期間の開始時刻又は終了時刻に近い時刻であることを指示するように構成してもよい。例えば、アーチ形表面108の長さの3/4に沿って延びるエリアを光らせることで、現在の時刻が料率期間をカラー表示と関連する料率期間の通過経路の3/4であることを指示するようにしてもよい(図17(a)〜図17(f)を参照)。
【0058】
周知のように、人間の目は認識した動きに迅速に反応するので、光の色や動作パターンの変化が、一瞥しただけで情報を吸収できるようなやり方で、消費速度やコストの変化に対して消費者に警告を出すのに効果的である。このことは、動作パターンが直線的な又は回転運動を模倣する場合に特に該当する。注意を引く為に、所定の横断速度でディスプレイを横切るように発光を走査させることは、光をブリンクさせたりフラッシュさせたりするよりも好ましい。これらブリンクやフラッシュはお節介でぴりぴりさせるからである。
【0059】
第2のデジタルディスプレイ、LCDスクリーン110は、現在又は累積の使用量に関連するこれらの又は他の計量値やパラメータに関する詳細な情報を表示するのに使用される。例示したものは、過去24時間についての時間当りの使用料を$又はkWhで表示し、過去30日間の日別の使用量を$又はkWhで表示し、kWh及び$と関連付けた料率期間別使用時間(Time of Use (TOU)period) の合計値、現在使用中の電力を示す瞬時の又は平均の需要消費、などの時間毎の使用量についてのグラフィックな表示を含むものである。表示される実際のデータは、1つ又は複数の押しボタン116により選択するように構成してもよい。
【0060】
図5(a)〜図5(q)は、第2ディスプレイ110に以下のように表示したデータの例を示すものである。図5(a)は、メータテーブルから得られた合計と3つの料率段を示す絶対kWhである。図5(b)は、現在の消費量(消費電力)を示すアナログの「速度メータ」であり、複数の棒グラフは、3つの標準的な料率段と上限ピークについての月間合計を示し、「A」は短期(日毎/週毎)と合計を示す。
図5(c)は、現在の消費量を示すアナログの「速度メータ」であり、複数の棒グラフは、1日における時間毎の合計を示し、「A」は短期(日毎/週毎)と合計を示す。
図5(d)は、現在の消費量を示すアナログの「速度メータ」であり、複数の棒グラフは、月間における日毎の合計を示し、「A」は短期(日毎/週毎)と合計を示す。
【0061】
図5(e)は、$,・・・$$$$で表した料率段と基本量とで示した消費量を示す。図5(f)は、$,・・・$$$$で表した料率段と基本量とで示した料金を示す。図5(g)は、棒グラフで日毎の合計を示し、日付と、1日当たりのドルと、合計ドルとを示す。図5(h)は、棒グラフで日毎の合計を示し、日付と、1日当たりのkWhと、合計kWhとを示す。
【0062】
図5(j)は、基本量なしの場合の、$,・・・$$$$で表した料率段別の消費量を示す。図5(k)は100W電球のアイコンを用いて表した現在(瞬時)の消費電力を示す。図5(l)はkWで表した現在(瞬時)の消費電力を示す。図5(m)は、ユーザーが選択したタイムフレームにおける合計消費量と、平均消費量と、再分割期間とを示すものである。
【0063】
図5(n)は、ユーザーが選択した時の合計消費量をkWhとドルで表したものである。図5(p)は、棒グラフにより1日における時間毎の合計を示し、時間当たりのドルと合計ドルとを示すものである。図5(q)は、棒グラフにより1日における時間毎の合計を示し、時間当たりのkWhと合計kWhとを示すものである。
【0064】
第2ディスプレイ110はデジタルのものであるから、既述のように、1つ又は複数の押しボタン116によって、異なる表示画面を選択して、表示データを変更することは非常に簡単なことである。多くの消費者は、エネルギー消費速度を数値で表したときはその意味を十分に評価できない。そこで、図5(k)に示したデータ表示は、消費速度をそれに相当する数の60Wとか100Wとかの所定(共通)のワット数の電球で表わすため、特に有利である。多くの消費者は、上限や高料率期間の間に表示される、多数の電球で表すエネルギー単位の意義を評価し、少なくとも一時的にはオフ可能な電気機器をチェックする誘因となるであろう。
【0065】
ネットワークコネクタ(図示略)などのUSBコネクタやその他のデータコネクタを差し込む為のデータポート138であってデータ・インターフェイス・ユニット136に接続されたデータポート138は、コントローラ130の制御下にデータを、解析や格納の為にパーソナルコンピュータやパーソナルデジタル機器へ出力可能にしている。
【0066】
USBポートは図示してあるが、データ・インターフェイス・ユニット136は、赤外線やブルートゥースなどの1又は複数種類のデータ送信モードを使用可能であってもよく、データをユーティリティ会社や他の場所に送信する為に通信ネットワーク(イーサネットやインターネット)に接続してもよい。メモリ150に格納されている料率表などのデータを更新する為にデータをダウンロードする機能を備えていてもよい。さらに、監視装置内の接続部に修正を加えて、電源に接続するように構成してもよい。パワー・ライン・コミュニケーション(Power Line Communication) (PLC)型メータシステムの為に、データインターフェイス136がシリアル入力ポート138を備えている。
【0067】
上記の監視装置の受信機104はトランシーバーの一部であってもよく、その送信部は、ユーティリティ・メータ及び/又はユーティリティ会社と通信する為に使用される。
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。
【0068】
図6は、マイクロコントローラ130が実行する基本的な処理を示すフローチャートであって、マイクロコントローラ130が異なる使用計量値のデータを取得するのを制御するフローチャートであり、このフローチャートを介して、マイクロコントローラ130は、受信機104を介してメモリ150の参照テーブルから取得するか、或いは、ユーティリティ会社と通信して表示情報を演算し、2つのディスプレイ108,110を制御してデータを表示させる。留意して頂きたいのは、このモデルの場合、メータトランシーバー154が、現在の消費速度と累積消費量の一方又は両方を送信するようにしてもよく、後者の場合、マイクロコントローラ130が内部クロックを活用して順次の累積消費量の読取値を消費速度に変換する。
【0069】
上記の実施例は、それ自身の送信機(トランシーバー)を有するスマートメータと通信するように設計されているが、監視装置100は、電力メータに適当な送信機/トランシーバー・アダプターを設置することにより従来の電力メータと協働させて使用するようにしてもよい。この種のアダプターは、メータケースに固定された外部センサであって、前述の米国公開特許出願第2005/0222784USに開示されたような通常の回転輪のマークを検出するセンサを有する外部センサの形態を取ってもよい。
【0070】
しかし、上記の外部センサは、誤カウントしたり、あまりに簡単にいじくることができるため好ましくない。ユーティリティ会社は、ユーザーがメータをいじって欲しくないし、寒気や熱によりセンサの固定が緩んでセンサのアライメントが崩れたりする。また、センサ取り付け用のクランプや工具によりメータの合成樹脂製のハウジングが傷つき、合成樹脂製のハウジングが割れて、耐候部品がダメになったりする上、独立のバッテリも必要である。
【0071】
ここで、送信機/トランシーバー・アダプターを従来からの電力メータとこの電力メータがプラグインされるメータコンセトとの間に設置し、消費を直接監視するように構成することが望ましい。図7、図8に示すように、この種のトランシーバー・アダプターは、通常、電力メータとそのコンセントの円周と同様の円周を有する円形ディスク158を備えている。
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。
【0072】
図7に示すように、各コネクタ160は、ディスク158の裏面(設置状態でコンセントに対面する)から突出するフォーク状部分160Aと、ディスク158の表面から突出してメータのフォーク状部分(図示略)を受容する二股状部分160Bとを有する。2つのコネクタ160のフォーク状部分160Aは、夫々、電流検出器の2次捲線であるコイル162で囲繞されている(尚、コネクタ160が1次捲線である)。
【0073】
1対の電流検出器は、メータを貫通するラインコネクタ160に流れる電流に比例する電流を出力する。AC/DC電源モジュール164は、供給側接点から電力を取り出してそれを比較的高圧のDC電圧に変換する第1段部164’と、そのDC電圧を減圧してマイクロコントローラ166で使わせる第2段部164”と、LAN及びWANデータ通信インターフェイス168,170と、外部メータデータインターフェイス172と、拡張メモリ174と、負荷監視ユニット176などを有する。
【0074】
電力供給部164’が、供給側接点と負荷側接点の何れを使用するかは、ローカルなレギュレーションに依存する。あるケースでは、メータの為の電力はメータよりも前段から取り出さなければならず、他のケースではメータの為の電力はメータよりも後段から取り出さなければならない。
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。
【0075】
トランシーバー・アダプター156は、使用計量値情報を監視装置100へ送信するだけでなく、データインターフェイス172や適宜WAN双極アンテナを備えたWANインターフェイス170を介して、ユーティリティ会社や他の場所にある中央格納部や中央データベースへも送信する。
【0076】
図9にボックス168,170で図示したように、種々のデータ通信モードを採用可能である。例えば、GSMデジタル・セルラー・データ(GPRS)モデムWAN、WiFi802.11bモデム(2.4GHz,LAN)、及び/又は低地球軌道(Low Earth Orbit )(LEO)ORBCOMM衛星などを採用可能である。メータ情報は、1日に1回の短時間送信にて地上のリレーステーションへ送信され、そこからインターネットにより中央サーバへ送信される。
【0077】
こうして、WANトランシーバー170は、次のような構成を備えていてもよい。
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。
【0078】
補助的な使用計量値の送信は、監視装置100を描写するようなやり方で表示可能である。こうして、図21(a) 、図21(b)は、発光型ディスプレイを有する監視装置の画像を表示しているパーソナルコンピュータと、図1〜図4のトランシーバー104と、必要ならデータインターフェイス136を用いて通信したメータ読み取り値に基づいてデジタルディスプレイに対応するデータを表示したパーソナルコンピュータを示している。
【0079】
同様に、図21(c) 、図21(d)は、ブラックベリー(登録商標)や他の同様の装置に同様に表示したものを示している。後者のケースでは、画像の表示を可能とする為に、情報の送信はサーバー型システムを介して行うものとする。遠方のユーザーの装置への上記のような送信を行えば、例えば、家族内の誰か、例えば、子供による多量の電力消費について、両親に警告することができる。
【0080】
本発明は、発光型ディスプレイの構造を変えたもの、可能なら第2デジタルディスプレイ110を省略したものを有する監視装置をも包含するものである。LCDディスプレイは高価な機器になりがちであり、それを省略すれば、詳細な情報は必要でないような場合に、効果的な視覚的警告を発することのできる低コストの代替案を提供できる。
【0081】
以下、こうした監視装置の代替案の複数の実施例について、図10A〜図20を参照して記載する。図10Aは、第2実施例の監視装置であって、ケース202の頂部付近に、直線状の発光型のディスプレイと、細長く延びる窓又はレンズ208を有する監視装置を示している。必要なら、窓又はレンズ208は、半透明でもよく、拡散の為ツヤ消ししてあってもよい。図10Bに示す対応するプリント回路基板には、それが取り付けられた場合に、窓208に揃うように、直線的に1列に並べた複数のLED220が設けられている。
【0082】
1列状の複数のLED220は、選択的に駆動されて、窓/レンズ208を、料率期間に依存する赤色、オレンジ/黄色、緑色のうちの何れか1色で光らせる。このとき、消費速度に依存する横断速度でもって、例えば、リニアなLEDアレイを順々に発光させることにより、窓に沿って発光を走査させる。
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。
【0083】
図12Aと図12Bは、図10Aと図10Bに図示したものと同様の監視装置であるが、窓叉はレンズ408が湾曲しており、それに合せてLED420の列も湾曲している監視装置を示すものである。図13Aと図13Bは、ケース502に1組の3つの細長い窓508(a),508(b),508(c)を設けた前記の実施例と同様の別の実施例を示すものである。前記の窓508(a),508(b),508(c)は直線状ではなくアーチ形に形成され、対応するLEDアレイが3つの窓に夫々整合する位置に設けられた3つのアーチ形のLEDの列からなる。
【0084】
図10A〜図13Bに示す監視装置の各々は、第1実施例のコントローラ142と同様のLEDコントローラを有し、このLEDコントローラはLEDアレイに適合するように構成されている。同様に、マイクロコントローラの制御プログラムも、必要に応じて修正されている。異なるディスプレイ構成を有する前記実施例の各々は、対応するディスプレイの構成に適合するように構成されたLEDアレイを有する回路基板を有する。つまり、ディスプレイが異なれば、回路基板も異なる。
【0085】
しかし、1つの回路基板に異なる幾つかの利用可能なディスプレイに夫々対応する異なる複数のアレイを設けることも可能である。この場合、LEDコントローラとマイクロコントローラは、回路基板が収容されたケースに設けたディスプレイの型式に応じた適当な1組のアレイを光らせることになる。このような多目的のプリント回路基板が、図22に図示され、このプリント回路基板には、図10B,図11B,図12B,図13Bに示す複数のLEDアレイに夫々対応する複数のLEDアレイが設けられており、そのプリント回路基板を、LEDアレイの適当な1つを選択することで、図10A,図11A,図12A,図13Aのケースの何れか1つに使用することができる。
【0086】
前記実施例は2色のLEDを用いているが、前記のように配置される6〜10色のLED又はLED群でLEDアレイを構成してもよい、という点に留意して頂きたい。
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。
【0087】
図10A〜図13Bに示す実施例では、光ガイド118(図1参照)は省略され、発光型ディスプレイは、LEDアレイからの光がその他の光学機器を必要とするなくケースを透過する、窓、1群の窓、またはレンズ(多分、半透明物質)からなるエリアを有する。 表示エリアが半透明又はつや消しした物を備えているか否かにかかわらず、反射器、プリズム、光ガイド、光ファイバーなどの公知の光学要素を用いて、表示エリアを間接的に光らせることができる。
【0088】
図1に示す実施例では、傾斜面108の形に形成した表示エリアを有する1つの光ガイド118を用いている。図14には同様の監視装置600が図示されており、この発光型ディスプレイは、半径が徐々に増大し且つ夫々の傾斜表示面608A,608B,608Cが階段状になるようにサンドイッチ状にした3つの同様の光ガイド618A,618B,618Cを備えている。各光ガイドは異なる色のLED列に結合され、3つの平行な帯状のカラー光を虹のように表示することができる。
【0089】
この構成の場合、料率段又は料率の変化を反映するように異なる光色を連続的にオンさせてもよく、消費速度を示すために各帯の発光エリアを光で走査してもよい。
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。
【0090】
図15(a)〜図20は、異なる種類の発光型ディスプレイの発光形態のオプションを示すものである。図15(a)〜図15(c)は、光ガイド608の3つの傾斜面を半径方向に最も内側の傾斜面608Aから順に発光させた発光形態を示している。同様の発光シーケンスは、3つの光ガイド面ではなく3つの窓を備えている監視装置302と502にも適用可能である。
【0091】
図16(a)〜図16(f)は、1つの光ガイド面108の異なる部分又は断片を光らせて、光の玉が光ガイド面108の一端(左端)から他端(右端)へ移動するのを示している。もし、望むならば、消費速度の表示を継続する為に、または、監視装置が、例えば初期化状態などの異なる作動モードにあることを示す為に、光の玉があっちこっちにふらつくように表示してもよい。図10A〜図12Aの1つ窓タイプのものは、同様のやり方で発光させることができる。
【0092】
図17(a)〜図17(f)は、図16(a)〜図16(f)に対応しているが、1つのディスプレイの連続部分が発光されて、ディスプレイのカラー発光した部分の長さが一端(左端)から他端(右端)に拡大するように光らされている。
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。
【0093】
光の玉は、それらが中央において出会ったときに消滅して夫々の端部から再開してもよく、或いは、交差状に移動してもよく、そのようなサイクルが繰り返される。また、光の玉によってあるパターンを形成することも可能である。例えば、図19は、監視装置の1つの表示エリア108の異なる2つの同時発光した部分が1つの未発光部分で隔てられ、その2つの発光部分が、図16を参照しつつ既に説明したのと同様に表示エリアを横断的に移動する状態を示す。さらに、図20に示すように、表示エリアの隣接する部分を異なる色で光らせることも可能である。光の玉は、複数色の異なる色にした2つ叉は2つ以上の、図15や図16の「運動」や「充填」を用いて分離した又は分離無しの光の玉であってもよい。
【0094】
図21(a),図21(b),図21(c),図21(d)は、コンピュータ又は携帯型装置に、図1の監視装置を表す画像と、その装置の画面に表れるデータとを示す。
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。
【0095】
監視装置がトランシーバーを装備している場合には、監視装置は他の装置へデータを通信可能であり、異なるデータ形式や、多数の様式での作動を可能にする通信規約間でデータを翻訳する翻訳器を備えていてもよい。監視装置は、電力やガスや水やその他のサービスなどの1または複数の他のスマートメータリング装置やシステムから信号を受信可能に構成してもよい。監視装置は、1つ以上のラジオ、他のハードウェア、異なる周波数または通信規約を採用している1つ以上のシステム(異なるユーティリティ会社や異なる型の装置)との間でデータ交換を可能とするファームウェアなどを備えていてもよい。
【0096】
複数の装置が通信網に接続され、インターネット又はUSB又は例えばジグビー(Zigbee)のようなユーティリティ放送を介して最新のデータを取得できるように構成してもよい。2方向通信手段が設けられている場合、インテリジェント・サーモスタット・コントロールなどのオプション機能があってもよく、また、電力消費が限界になったときにエアコンなどの電気機器をオフすることを促す警告、緊迫した上限ピーク又はしきい値状態にあることの警告などを含む通信を、ユーティリティ会社から受信するように構成してもよい。この種の警告は、既述のように、発光型ディスプレイを調整することにより、及び/又は警告音により、消費者に注意喚起することができる。
【0097】
家屋には、2つ又は2以上の場所、例えば、台所や洗濯室や玄関先で見ることのできるトランシーバー付きの単一のメータを設けてもよい。さらに、PCTサーモスタットは、家屋内ディスプレイと通信して、使用情報の一部を複製したり、上記の家屋内ディスプレイにサーモスタットをコントロールさせたりしてもよい。
【0098】
本発明の何れかの実施例は、機械読み取り可能な媒体(コントローラ読み取り可能媒体、プロセッサー読み取り可能媒体、組み込まれたコンピュータ読み取り可能なプログラムコードを有するコンピュータ使用可能な媒体など)に格納されたソフトウェア製品の形で提供されることもある。機械読み取り可能な媒体は、何れかの適当な有形の媒体、ディスクやCD−ROMやメモリデバイス(揮発性または不揮発性)や同様の記憶機構を含む、磁気式、光学式、電気格納式の媒体であってもよい。
【0099】
機械読み取り可能な媒体は、実行されたときに、本発明の実施例に基づく方法の複数のステップをプロセッサーに実行させる指示、コードシーケンス、配列情報、その他のデータなどの種々の情報群を含んでいてもよい。この技術分野の当業者ならば、本発明を実施するのに必要なその他の指示や操作は、機械読み取り可能な媒体に格納してもよいということは分かるであろう。機械読み取り可能な媒体から読み出されたソフトウェアは前述のタスクを実行する為に電気回路と協働するようにしてもよい。このソフトウェアの例は、物理的製品の機能と同様の見掛けと感覚を発生させるようにまねするであろう。
【0100】
ソフトウェアは、コンピュータや携帯型装置にロードされたとき、画面上に2つのディスプレイを表示させ、制御手段(コンピュータ内部のプロセッサーなど)にそのディスプレイを制御させ、2色の色や運動を起こさせる。
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。
【0101】
さらに、家屋内監視装置の他の実施例は、ソフトウェアとして実施され、コンピュータや、グラフィックディスプレイ、携帯型装置などに設けたディスプレイを使用して、そこにグラフィックな指示と、消費コストに対応する色や消費速度を示す動きを示す発光表示とを提供するように構成してもよい。LCDディスプレイは、タッチパネルを有し、前記複数の押しボタン116を公知のやり方でLCDディスプレイに組み込んでもよい。
【産業上の利用可能性】
【0102】
本発明の実施例に係る監視装置、監視システム及び監視方法は、消費者がユーティリティの使用を監視する改善案又は代替案を提供するものである。特に、現在コストや料率期間を指示するのに色を用いる発光型ディスプレイと、現在の消費速度を指示する模式的動きにより、消費速度と現在の単価についての一瞥して分かる監視が可能になる。
【0103】
ディスプレイの発光の走査、スイープ、その他の動き(リニア又は回転)は、光のフラッシュやブリンクほど目立つことなく、視覚的注意を引き付ける傾向があるので有利である。デジタルディスプレイは、発光型ディスプレイと併設し、より詳細な英数字情報やグラフィック情報を提供する上で有利である。聴覚的な警報はオプションである。
【0104】
屋内監視の為の改善された監視装置と使用状況のリアルタイム表示は、消費者が消費とコストを管理する誘因になる。監視装置は、多数の有線又は無線の通信規約に適合するものにして提供されてもよく、より詳細な情報を提供する為にデジタルディスプレイを設け、格納装置や他の装置に分析のためにデータを送信する為の通信網に接続することが望ましい。発光型ディスプレイのみの場合、安価で簡単なディスプレイは、家屋内の複数箇所に設置して、それらを直接ネットワーク化したり、スマートメータから情報を受信する主監視装置を介してネットワーク化してもよい。それらは、消費者の家庭内無線ネットワークを介してネットワーク化してもよい。
【0105】
監視装置、監視システム及び監視方法は、電力や他のサービスについての屋内又は構内監視の為に設けられる。監視装置は、スマート・メータリング・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状況を表示する。この発光型ディスプレイは、現在の消費料金を光色で表示し、消費速度や他の使用計量値を示す横断速度で発光部がディスプレイを横断する走査や動きや回転を表すように、発光型ディスプレイを制御する。それ故、このディスプレイは、消費者に、現在の使用について瞬時に分かる視覚情報を提供可能である。
【0106】
オプションではあるが、デジタルディスプレイの画面には、多数の選択可能な表示モードにおいて、より詳細な英数字情報やグラフィック情報が提供される。1つ又は複数の装置は、ネットワーク化しておき、スマート・メータリング・システムのトランシーバーや、従来型メータの為の改造トランシーバーと直接的又は間接的に情報交換するように構成することも有利である。特に、電力の監視に適合させた場合、その他のユーティリティやサービスの監視は、代替的に叉は追加的に設けられる。そのシステムは、多数の標準的無線またはメッシュ・ネットワーク通信規約のひとつによって、有線ネットワーク化するか、無線ネットワーク化して使用される。
【0107】
本発明の実施例は、電力の使用の監視に関連つけて詳細に説明したが、他の実施例の監視装置、監視システム、監視方法は、メータリングされる他のユーティリティやサービスの使用の監視に適用することができる。他の実施例は、消費者に、使用時間依存形料金(例えば、週日、週日深夜、週末、夜間料金)又は数分やkWhなどのしきい値を超過する使用に対する追加料金が課金されるバンド幅や他の課金形通信サービスの使用を視覚的に監視する装置を提供することができる。
【0108】
他の望ましいディスプレイの構成は、TOU期間ステータス、次期間までの時間、比較期間、月間、現在期間の期末におけるkWhとドルの予測値、電圧の高低値、KWのピーク・ドロー、メータによる最新のクロック、12又は24時間モード、コンピュータ及び/又はサーモスタットへの接続性、水やガスの読取り値を単純な形で表示する性能、ユーティリティ会社からのアンバー・アラート(Amber Alert)の通信、消費者に例えば後の期間の為のシャット・ダウン時刻のアドバイスする等、メッセージ受信を確認可能にする双方向通信などを含む。これらの幾つかは、特別な外部ネットワーク機能を必要とするかも知れない。その他のものは、有線通信又はジグ・ビー(ZigBee) を使用することで提供され得る。さらに、異なる構成/解釈は可能であり、監視装置は、ソフトウェア、ハードウェア、最新のファームウェアを用いて適合可能である。
【図面の簡単な説明】
【0109】
【図1】本発明の第1実施例の監視装置の斜視図である。
【図2】図1の監視装置の分解斜視図である。
【図3】図1の監視装置の回路基板と内部部品の配置図である。
【図4】図1,2,3の監視装置の概略ブロック図である。
【図5】(a)〜(q)は監視装置のデータディスプレイに表示された典型的な表示例を夫々示す図である。
【図6】監視装置のマイクロコントローラによる全体処理を示すフローチャートである。
【図7】メータとメータベース間に設置されるトランシーバ・アダプタの概略図である。
【図8】トランシーバ・アダプタの貫通端子の部分縦断面図( 図7のA−A線断面)である。
【図9】図7のトランシーバ・アダプタの電気部品の概略ブロック図である。
【図10A】1つの直線状表示窓を備えた第2実施例の監視装置の正面図である。
【図10B】図10Aの監視装置の回路基板の概略図である。
【図11A】3つの直線状表示窓を有する第3実施例の図10A相当図である。
【図11B】3つの直線状表示窓を有する第3実施例の図10B相当図である。
【図12A】1つのアーチ形の表示窓を有する第4実施例の図10A相当図である。
【図12B】1つのアーチ形の表示窓を備えた第4実施例の図10B相当図である。
【図13A】3つのアーチ形の表示窓を備えた第5実施例の図10A相当図である。
【図13B】3つのアーチ形の表示窓を備えた第5実施例の図10B相当図である。
【図14A】図1の監視装置と同様であるが、3つの平行な傾斜表示エリアを形成するように外端部を段状にした1つの光ガイドを有する本発明の第6実施例の監視装置の側面図である。
【図14B】比較の為に示した図1の監視装置の側面図である。
【図15】(a)〜(c)は図14Aの監視装置の3つの傾斜面に時系列的に半径方向へ移動する発光状態を夫々示す図である。
【図16】(a)〜(f)は、図1の監視装置の1つの表示エリアの複数部位に時系列的に移動する発光状態を夫々示し、アーチ形の表示エリアに沿って光が移動してビーズ効果を発揮する状態を示す図である。
【図17】(a)〜(f)は、図1の監視装置の1つの表示エリアの異なる複数部位に発光させた発光状態を夫々示し、段階的に増大する円弧状表示エリアのカラー部分の長さ効果を発揮する状態を示す図である。
【図18】(a)〜(c)は、図1の監視装置の1つの表示エリアの異なる複数部位に発光させた発光状態を夫々示し、アーチ形の表示エリアのカラー部分が両端部から対称に移動するバブル効果を発揮する状態を示す図である。
【図19】1つのアーチ形の表示エリアを有し、図15,図16,図17と組み合わせることのできる図1の監視装置の1つの表示エリアの異なる複数部位を同時発光させた発光状態を示す図である。
【図20】複数色から選択した色をアーチ形ディスプレイの一部に表示可能で、図15,図16,図17と組み合わせることのできる図1の監視装置の1つの表示エリアの隣接する複数部位を同時発光させた発光状態を示す図である。
【図21】(a)、(b)、(c)、(d)は、図1の監視装置を表す画像を表示する為にコンピュータや携帯型装置を使用する例を夫々示す図である。
【図22】複数の異なるディスプレイに使用できるプリント配線基板を概略的に示す図である。
【技術分野】
【0001】
この出願は、2007年 2月2 日に出願した米国仮特許出願第60/887,985号に基づく優先権を主張しており、その内容は参考までにここに統合されている。
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。
【背景技術】
【0002】
住宅、商業や工業用の施設には、ユーティリティとして建物に供給された電力、ガス、水やその他のサービスを含む必需物の消費量を計量する為の計器が設けられている。
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。
【0003】
最近、多くのユーティリティ会社や行政機関は、メータの読み取りをする多くの検針員を雇うのを避ける為に、累積又は合計のエネルギー消費量を記録し、そのデータをセンター部門へ送信可能な「スマート・メータ」を設置しつつある。スマート・メータリング・システムは、速度と精度とデータ収集コストの面でデータ収集に好適なものである。
【0004】
更に、スマート・メータリング・システムによれば、使用時間やコストやその他のデータについてより詳細な監視が可能になる。大抵のスマート・メータは、使用を監視し、現在の料率期間(rate period)や料率期間別使用時間(time of use period)に基づいてエネルギー消費に対して異なる料率や料率表を適用するように構成されている。典型的な時間測定のやり方は15分又は60分間隔である。様々な料率期間及びその料率は、一日の時間帯(例えば、ピーク料金とオフピーク料金)、週の曜日、月、季節、供給コストや他の要因の変動などに基づいて設定される。
【0005】
他のユーティリティでは、消費レベルに基づく階段状料率を設定することもある。
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。
【0006】
発電のため、オフピーク使用がピーク需要における改善された電力管理システムについての需要を拡大する。このシステムは、ピーク期間のピーク需要が気候に依存するような場合(冬季の数ケ月間の暖房と、夏期の数ケ月間の冷房)には、特に重要である。しかし、スマート・メータリングの場合でも、消費者は、請求書を受け取るまで、消費量と料金に関する情報をユーティリティ提供会社から受け取ることはない。更に、従来のスマート・メータは、通常、建物の外に設置されているので、消費者は、現在の消費量と料金を例えば家の中でリアルタイムで監視するなど、一層便利な監視技術を必要としている。
【0007】
スマート・メータ・システムは、通常、ユーティリティ/サービスの提供会社による遠隔監視と検針を可能とする為に、有線又は無線方式の通信網を介してネットワーク化されている。それ故、消費者に使用量についての情報を提供する為の多数のシステム、例えば、スマート・メータに無線又は有線にて接続される家屋内又は建物内のディスプレイがある。スマート・メータは、遠隔電気器具コントローラ(RACs)、プログラマブル通信サーモスタット(PCTs)、エネルギー管理用の家屋内ディスプレイ(IHD) などの他の装置と通信可能である。こうした家屋内または建物内ディスプレイは、通常、消費量などの使用情報を表示する為のデジタルディスプレイを有し、情報のグラフィックな表示、指示ランプ、警告音などを提供できるものである。
【0008】
無線方式のスマート・メータリング及び監視システムは、多数の無線通信網や、通信範囲やセキュリティ規則(例えば、IEEE802.15.4、ANSI C12.19,C12.22 ,Zigbee)に依存するメッシュ及びセンサ通信規約に依拠している。スマート・メータが設置されていない場合、従来のメータを自動的に検針してそのデータを無線又は有線にて送信するような幾つかの改良案が提案されている。
【0009】
例えば、米国公開特許出願第2005/0222784(現在は米国特許第7174260 号)に記載された、ブルー・ライン・インノベーション(Blue Line Innovations )社による「電力料金」モニターは、エネルギー使用量と料金に関する複数のパラメータを、外気温等の関連情報と一緒にリアルタイムにて表示すると共に、データをグラフィックに表示可能なデジタル・ディスプレイを有する。このモニターは、消費電力(消費速度)を示す回転輪(ディスク・エミュレータ)をグラフィックに表示する表示部を有する数値表示ディスプレイを有する。この例において、家屋内ユニットは、従来の電力計の外部に装着され且つホイールの回転を検出し、その情報を家屋内モニターに無線方式にて通信するセンサ装置と通信を行う。
【0010】
スマート・メータを利用できる場合、数値や簡単な視覚的情報を表示する為に消費者に利用可能な様々なデジタル・ディスプレイがある。これらは、壁掛け温度計のように壁掛け式でもよく、コンセントへのプラグ・イン方式でもよく、有線又は無線接続によりメータ・システムから情報を受信する方式でもよい。消費電力モニターの他の例として、次のものがある。
【0011】
ゴールデン・パワー・マニュファクチュアリング(Golden Power Manufacturing)社による「ライト・テンプ(Ritetemp)ユニバーサル無線サーモスタット」があり、これはカラー光によるユーティリティ料金指示器を有する。外周枠状のデジタル・ディスプレイであって、料金に応じた光色のバックライト付きのディスプレイを提供するコンセントへ接続式のエネルギー・ジュール・ディスプレイを含むデジタル・ディスプレイもある。関連する天気や気温の情報を提供する他のディスプレイもある。
【0012】
DCSIのTWACSにより、パワースタット(Powerstat )として販売されたプラグ・イン式のユニットは、音声と視覚による警報を提供するものである。パワーウォッチ( Powerwatch) は腕に装着した腕時計型監視装置にデータを送信する無線監視機能を提供する。他のメーカーであるエコメーター(Ecometer) は、電気と水の使用量を監視する為のデジタルのグラフィックのディスプレイを有するディスプレイユニットを製造している。 その画面の下端部に設けた1群のLEDがカラーで料率期間を指示し、オフピーク料金は緑色で、ショルダー料金は黄色で、ピーク料金はオレンジ色で、ピーク料金/高需要は赤色で表示する。この装置は、エネルギー使用量をグリーンハウス・ガス排出相当量に翻訳する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0013】
【特許文献1】米国特許第7174260号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
種々の家屋内(建物内、構内)ディスプレイは利用可能であるが、既存の装置は、何らかの制約があって、公知のスマート・メータリング・システムに適合するものではない。 いくつかのユニット( 装置)では、消費者が状況の変化に気づくことが必要で、ディスプレイ上のデータを読み取る為に、ディスプレイに十分に近づくことが必要である。さらに、壁面のコンセントにプラグインするユニットの場合は、設置場所の制約があり、デジタル・ディスプレイを読むのに便利な場所に設置できるとは限らない。
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。
【0015】
以上説明したように、スマート・メータから中央ステーションへ、ユーザーによる読取りのため建物内の特定の場所へも、エネルギー使用量データを送信するような種々のアプローチがなされている。スマート・メータが設置されていない場合、上記のようなアプローチの為には、電気技術者が従来のメータに接続された特殊な機器を設置することが必要であり、この種の機器は電源に接続しなければならない。
【0016】
エネルギーと燃料と他の料金が増大し、エネルギーと資源需要ついての環境上の配慮が必要になると、使用量や使用時間帯別料金をより詳しく監視して、ユーティリティ会社と消費者にフィードバックすることができるような、ユーティリティのスマート・メータリングに対する誘因が増すことになる。このようなスマート・メータを開始して成功するか否かは、電力消費者などのエネルギー消費者がスマート・メータリングを使用して、そのエネルギー消費、エネルギーコストに対する保全と管理を行うことができる程度に依存している。
【0017】
それ故、電力等の提供サービスに関する現在の使用量を、適用される料率期間と関連付けて指示できるような装置を提供することが望ましい。ピーク期間における消費量を低減して保全するのを促進する為には、比較的安価でありながら、現在(リアルタイム)の使用に対して電力使用や他のサービスの使用についての費用と消費量の形で、消費者に便利な視覚的指示を提供できるような改善された装置が必要である。
【課題を解決するための手段】
【0018】
本発明は、こうした公知の監視装置における1又は複数の欠点を克服し、少なくとも改善し、或いは少なくとも代替装置を提供するものである。
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。
【0019】
好ましくは、前記色が現在の消費のコストに関連する使用計量値を指示し、発光エリアの変化が現在の消費速度を指示してもよい。
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。
【0020】
こうして、屋内又は建物内監視装置は、ディスプレイの色で指示される現在の料金と、表示エリアを横断する発光の走査や動きにより指示される消費速度の両方について、一瞥して分かる指示を消費者に提供することができる発光型ディスプレイを備えている。このディスプレイを、消費速度や他の使用計量値を表す速度で表示エリアを横断する運動や回転を見せかけるように構成すれば有利である。好ましくは、制御手段は、消費速度に応じた横断速度で表示エリアを横断するリニアな動き又は回転を見せかけるような表示エリアの発光パターンを生成するように、光源手段の出力を調整する。
【0021】
英数字の情報とグラフィックな情報の少なくとも1つを表示する為のデジタルディスプレイからなる第2ディスプレイを設ければ有利である。この第2ディスプレイは、例えば、現在および累積の使用量と料金についてのより詳細な情報を表示可能なLCD画面を備えている。電力監視システムにおいて、この情報は、例えば、現在の需要、価格と消費のデータ、現在のkWで示した消費電力、1日の又は前月の又は他の期間におけるkWhで示した累積消費量、料率期間の各々における消費量、日別又は月別のコスト、異なる料率期間によって発生したコストなどを含む対応するコスト情報などを含む。
【0022】
監視装置が、LCD画面等の第2ディスプレイを備えている場合、その監視装置が、そのデジタルディスプレイにおける複数の表示モードの1つを選択する為の手段を備えてもよい。例えば、監視装置が、種々の表示モードを選択して種々の選択された1群の情報を英数字で又はグラフィックに表示する為の複数の押しボタンを備えてもよい。その監視装置は、オプションとして、聴覚的な警報を発生させる警報器を備えてもよい。
【0023】
表示エリアが細長く形成されている場合には、光源が線状アレイのように構成してあってもよく、そして、制御手段が、表示エリアを横断する発光の直線運動を見せかける為に、表示エリアの長さに沿ったアレイの発光を消費速度を示す横断速度で走査させてもよい。簡単な例は、1列のLEDにおいてダイオードを低速で順次で発光させて、料率期間の変化を指示したり、又は、1列のLEDを消費速度を示す速度で速く繰り返し発光させるなどである。
【0024】
細長い表示エリアはアーチ形であってもよく、光源は対応するアーチ形アレイに配置されていてもよい。制御手段は、そのアレイの複数の光源を選択的に駆動するコントローラを備え、アーチの長さに沿って消費速度を表す横断速度にて発光を順次走査させるように構成してもよい。光源手段は、各色を特定の料率段や料率表、他のコストパラメータに関連付けた複数の異なる色の1つを表示する為に光源の出力を調整(つまり、パルシング)するモジュレータを含んでいれば有利である。
【0025】
コスト情報が料率段や料率表に基づいている場合、料率段や料率表の各々がディスプレイの特定の色と関連付けてあってもよい。好ましくは、光源手段は、複数のLEDなどの発光素子のアレイを備えていてもよい。その制御手段は、ディスプレイの複数の部分を選択された色で選択的に発光させる為に、アレイの1又は複数の光源を選択的に発光させるコントローラを備えていてもよい。複数の光源からなるアレイは、例えば、発光ダイオード(LED)や有機LED(OLED)のアレイで構成してもよく、または、光源手段は、エレクトロルミネセンスの膜状光源やその他の制御可能な光源であってもよい。
【0026】
前記ディスプレイは、例えば、オフ・ピーク、中間ピーク、ピーク料率など異なる料率期間や料率期間別使用時間(time of use period) を指示する為の所望の1群の色を発生させる為に、2色または3色のLEDを用いてもよい。あるいは、コントローラは、ダイオードアレイの発光を一層複雑なシーケンスにて走査させ、種々の速度と方向を伴ったマーキー・チェーシング・パターン(marquee chasing pattern)として公知のシーケンスなどのように、所望の速度と横断方向を変えて、複数の発光パターンの1つを使用情報を指示する為に提供するように構成してもよい。
【0027】
より大型の表示エリアや、曲がったアーチ形のディスプレイが設けられている場合、LEDアレイの発光パターンが、従来からの機械的な電力メータのディスクやホイールの回転や、発光型ディスプレイにおける監視中のパラメータに応じた速度での発光パターンのリニア又は回転運動を、模倣するように構成してもよい。発光型ディスプレイは、監視装置のケースに光源アレイと位置を揃えて形成した開口部に設けた窓やレンズ、あるいは、光源アレイと重なるように監視装置のケースに形成した透明部分を備えていてもよい。
【0028】
好ましくは、発光型ディスプレイは、機能的なデザインだけでなく装飾的なデザインを備えている。従来と同様、反射器、レンズ、プリズム、他の光ガイド、光ファイバーなどの光学手段が、個々の光源又は光源アレイからの光を導くように使用され、表示エリアに所望の発光パターンを発生させる。
【0029】
受信手段は、有線または無線接続を介してスマート・メータリング・システムから直接情報を受信する。つまり、受信手段は、送信機やトランシーバを備えているスマート・メータから、又は、従来のメータに接続された送信機/トランシーバ・アダプタから、又は、ユーティリティ会社の通信網から、直接情報を受信する。監視装置が、スマート・メータ・システムと他の監視装置の一方または両方との間で情報を送信、受信するトランシーバを備えていてもよい。この監視装置は、電力入力用及び/又は通信網接続用の少なくとも1つのポートを備えていてもよい。
【0030】
監視装置が、前記の情報をメータリング・システムから受信し、また、データ格納部や他の装置に送信する為のトランシーバを備えていて、2方向通信が可能で、1又は複数の公知の無線通信規約に基づく通信が可能になっていることが望ましい。
【0031】
前記監視装置は、例えば、消費電力がしきい値に達するような上限ピーク期間において、電気機器をオフさせるメッセージを消費者に提供するように構成してもよい。また、オプションとして、この監視装置は、ユーザー入力に応答して、電力管理(例えば、上限使用期間におけるエアコンの停止、オフ・ピーク使用期間における電力アップ)を行うように構成してもよい。
【0032】
監視装置のケースが、壁掛け型の監視装置又は卓上型の監視装置となるように構成しておけば、便利である。発光される視覚的ディスプレイがケースの透明な頂部で構成された場合、発光面エリアが広い視野角から見えるように構成してもよい。
【0033】
本発明の第2の態様によれば、ユーティリティの使用を監視して、少なくとも2つの使用計量値を同時に表示する監視方法が設けられる。この監視方法においては、メータリング・システムから、前記2つの使用計量値のうち少なくとも一つであって、現在の消費速度又は現在の累積消費量に関連する情報を受信する。次に、監視装置の表示エリアの一部を2つの使用計量値のうちの一つを指示する色で発光させることにより、少なくとも2つの使用計量値に関連する情報を視認できるように表示する。次に、2つの使用計量値の他方を指示する為に発光エリアを変える。
【0034】
好ましくは、発光は表示エリアの複数の部分を順次発光させるように変化させ、消費速度を表す横断速度で表示エリアを横断するカラー発光のリニア運動と回転運動の一方を見せかける。複数の異なる料率段は、複数の異なる色と対応付けておき、消費速度に基づいて夫々の色を選択する。緑色、黄色、オレンジ色、赤色は、例えば、オフ・ピーク、中間ピーク、オン・ピーク、上限ピークを夫々指示するように使用され、消費者に、エネルギー消費レベルと消費速度を迅速に理解できるやり方で気づかせる。
【0035】
この監視方法は、ユーティリティの使用情報、例えば、現在および累積の使用量、価格、時間、日付などを第2(デジタル)ディスプレイに数値やグラフで表示してもよい。 この第2ディスプレイへの表示内容は、消費者が好ましくは監視装置の押しボタンにより選択するようにしてもよい。
【0036】
本発明の別の態様によれば、電力メータとそのメータの為のコンセント間に装着されるトランシーバ/送信機・アダプタが設けられる。このアダプタは、使用情報を屋内監視装置の受信機へ通信する為のトランシーバを支持する基材を備えている。前記アダプタは、前記コンセント(メータベースとも称される)から直接電力を受ける電力供給ユニットと、トランシーバの一部である送信機とを備えている。この送信機は、消費速度や累積消費量に関連する第1の使用計量値を、例えば、1又は複数の周波数の無線送信を用いて、また、公知の無線通信規約を用いて監視装置へ送信する。こうしたメータベースは、住居用の特殊タイプ、1S型又は2S型のメータベースである。
【0037】
スマート・メータリングが装備されていない場合、トランシーバ・アダプタを従来のメータの下に設け、メータソケットにプラグを差し込み、メータケースのシール部材を破壊しないようにしてメータソケットとメータ自身の間に挟み込んでもよい。それ故、メータは、シールされ且つ検定状態に維持されるが、ユーティリティの窃盗防止用シールは、ユーティリティ会社から許可された者により停止され、破損状態になるであろう。そのアダプタは、1群の貫通端子を備えていてもよく、この1群の貫通端子の各々が、一端側にコンセントのソケットに接続する為のプラグを有し且他端にメータ側の対応するプラグを差し込む為のソケットを有している。
【0038】
前記アダプタが貫通端子を備えている場合、電力供給ユニットが電流変圧器を形成するように端子の各々の回りに巻き付けた複数のコイルを有する。このようなトトランシーバ・アダプタは、ユーティリティ会社の技術者によって簡単に設置することができる。
【0039】
本発明の他の態様によれば、ユーティリティ会社により供給される必需物の使用を建物内監視する為の監視装置が設けられる。この監視装置は、現在の必需物の消費速度に関連する情報を受信する為の受信手段と、ディスプレイ手段と、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のワットの電球で描写するようにディスプレイを制御する制御手段とを備えている。
【0040】
監視装置のディスプレイについての発光デザインは、好ましくは、機能的であると共に装飾的にし、家庭内の全員にエネルギー消費速度について警告するために家庭内の目立つ場所に1又は複数の監視装置を設置するのを促し、エネルギー保全を促す。このような場所は、例えば、台所や洗濯室など、エネルギー消費型電気機器のある場所である。好ましくは、ディスプレイを特定の構成にすれば、それが卓上に置かれた場合に、そのディスプレイを多くの角度から見ることができ、ディスプレイ発光における色と位置又は直線的/角度付き運動を介して「一瞥監視」が可能になる。
【0041】
また、このようなモデル(監視装置)は、壁掛け形でもよく、磁石により冷蔵庫に取り付けてもよい。 監視装置は、例えば、玄関の近くに設置し、家の所有者に家への出入りの際に消費状態について警告するようにしてもよい。
【0042】
エネルギー監視システムは、複数の監視装置を備え、1又は複数の監視装置は、USB接続や他の公知の通信網接続部などを介して、通信網へ接続する為のポートを有し、データをデータ格納部や他の装置へ送信可能になっている。
【発明を実施するための形態】
【0043】
複数の異なる図面におけ同様の構成要素には、対応する参照符号を付けた。特定の実施例の参照符号は、その他の実施例の参照符号から1000だけ異なる場合もある。
【実施例】
【0044】
本願発明の第1実施例に係る監視装置100(モニターリング装置)について、図1〜図3に基づいて説明する。監視装置100は、双極アンテナ(及び/又はその他の外部/内部アンテナ) に接続されてメータリング・システムから使用情報を受信するラジオ受信機104(図2、図3参照)を収容するケーシング102であって、発光型ディスプレイエリア108と、デジタル・ディスプレイ110とが設けられたケーシング102を有する。後者のディスプレイは、本実施例ではLCDスクリーンで、例えば、64×128分解能のLCDであり、1又は複数のモードにて、英数字112及び/又はグラフィック情報114を表示する為のものである。
【0045】
この監視装置100は、装置をオン・オフしたり、図5(a)と図5(b)に基づいて詳細を後述する異なる情報群を表示する表示モードを選択したりする為の、3つの多機能のユーザー操作用の押しボタン116を有する。ケーシング102は、壁掛け式やテーブル上に載置可能なディスプレイとする合成樹脂成形体のケーシングを有する。
【0046】
本実施例では、発光型ディスプレイ108は、ケーシング102の頂部から延びる光線ガイド118の艶消しされたアーチ形でほぼリニアに傾斜した最外端面を有する。表示面108は、ケーシング102の後方に向いているが、光線ガイド118の奥端から来る光線を反射してケーシング102の前方へ投射する。アーチ形表示エリア108の複数の部分は、アレイ状の光源、特にケーシング102内に設けた複数のLED120(図2、図3参照)から光線ガイド118内へ投射された光線によって選択的に時系列的に光らせるようにしてもよい。こうして、光線ガイド118は、LED120のアレイからの光線をアーチ形ディスプレイエリア108の選択された部分を光らせるように方向変換する光学的結合手段を構成している。
【0047】
図2、図3に示すように、内部回路基板122(図1には図示略)に設けられた6つの2色LED120/1〜120/6を有する。光線ガイド118は、その内端部に、矩形穴124A,124Bを夫々挿通する舌片部118A,118Bであって、LED120に近接した最下端部にLED120から光線が流れ込む2つの曲がった舌片部118A,118Bを有する。通常、各LEDはアーチ形面における対応する断片又は部分を光らせる。しかし、隣接する断片間の過渡部は、光線で照らされたとき、反射分散や拡散効果によりシャープに区切られることはない。
【0048】
図4は、図1、図2、図3に示す監視装置の内部の構成部品のブロック図である。
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。
【0049】
受信機は、使用時間、現在の料率期間、これに関連する料率、エネルギー単位及び/ 又は通貨単位で表したエネルギー使用量、累積使用量又は使用履歴などのデータをスマート・メータから受信する。しかし、好ましい実施例においては、特に、監視装置がユーティリティ会社(公共事業施設)と通信可能で、最新情報を受信可能である場合には、内部クロックから受ける日時のデータと、メモリ装置に以前に記憶していた他のデータなどの追加的なデータは、監視装置自体で作成することができる。
【0050】
受信機は、トランシーバ内の送信機と接続されていてもよく、その場合、メータやユーティリティ会社やユーティリティ関連トランシーバ(固定式又は移動式)側に設けた補助的なトランシーバと情報交換することができる。ディスプレイ108(図3には図示省略)を光らす為の多色のLEDバンク又はアレイ120は、詳細は以下に後述するLED制御ユニット142を介してマイクロコントローラ130へ接続されている。LCDスクリーン110からなる第2ディスプレイは、マイクロコントローラ130と通信する内蔵コントローラを備えている。
【0051】
LCDディスプレイ110の表示モードを選択する為に、押しボタン116(電源をオン・オフする押しボタンを含む)をマイクロコントローラ130へ接続するユーザーインターフェイス144も設けられている。マイクロコントローラ130に接続されたその他の機器として、マニュアルリセット146、聴覚指示器又は警報モジュール148、拡張メモリモジュール150が設けられている。
【0052】
図4に示すように、2色のLED120を駆動する駆動電流は、マイクロコントローラ130の制御下に、LED制御回路142から供給される。この種の2色のLEDは、通常、密接状にパッケージした赤色光と緑色光とを夫々発する2つのLEDの群からなる。 マイクロコントローラ130は、R,G(赤,緑)のLEDを独立に或いは所期の色の光を発するようにそれらを同時に駆動する。例えば、赤色は上限ピーク料金を示し、オレンジ色はピーク料金を示し、黄色は中間ピーク料金を示し、緑色は低ピーク料金を示す。 更に、マイクロコントローラ130は、表示面108の異なる部分を順に又はパターンでもって光らすように2色のLEDを選択的に駆動する。
【0053】
こうして、マイクロコントローラ130は、カラー光がメータから受信した又は計算した使用計量値、つまり、消費速度を指示する態様でもってアーチ形の表示エリア106に沿って移動するように、2色のLEDの各々を駆動してもよい。あるケースでは、メータからの情報が電力の累積消費量の測定値のみからなり、マイクロコントローラ130が内部クロックを用いて消費速度を決定する。
【0054】
マイクロコントローラ130は、内部メモリ及び/又は拡張メモリ150にアクセスして、課金する料率段や料率表などの他のデータを取得する。課金する料率段は、一時的に決定してもよい。例えば、現在の単位量料金(料率、単価)は、消費や計量がなされた年,月,日,時により決定される。例えば、現在の単位量料金は、以前(特定の時期以降)に消費した消費量に基づいて決定される。後者の場合、料率段は、単位量料金が順に増大していくような一連の複数のしきい値により定義してもよい。
【0055】
発光型ディスプレイは、 例えば、別のLEDや光エリアを光らせたり、カラーを消去(溶暗や溶明)することで、別の料率段への移行を指示できるように構成してもよい。
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。
【0056】
消費速度が増大するにつれて、コントローラ130は切換え速度を増し、それにより緑色の断片がアーチ形経路に沿って移動する速度を増大させる。発光パターンの運動は、消費速度を表す速度となるように、従来の電力メータのディスクの回転に見せかけるものである。料率期間が中間ピークからピーク料金に変わるとき、コントローラ130は複数のLED120をオレンジ色に発光させ、次に赤色に発光させる。コントローラ130は、複数のLED120をオン・オフし、表示光を特定色にフラッシュさせて、上限ピーク料金であることを表示する。勿論、上記の目的の為、なんからの他のモジュレーション・パターンを採用してもよい。
【0057】
聴覚指示器148は警報音を発生させるように使用することができる。上限ピーク料金に関連して強烈な停止可能な警報音を出すようにしてもよく、その下の料率期間への秒読みを指示する場合には、よりソフトな警報音を発するようにしてもよい。発光型ディスプレイは、料率期間に関して経過時間を指示するように構成してもよい。例えば、現在時刻が、特定の「使用中」の料率期間の開始時刻又は終了時刻に近い時刻であることを指示するように構成してもよい。例えば、アーチ形表面108の長さの3/4に沿って延びるエリアを光らせることで、現在の時刻が料率期間をカラー表示と関連する料率期間の通過経路の3/4であることを指示するようにしてもよい(図17(a)〜図17(f)を参照)。
【0058】
周知のように、人間の目は認識した動きに迅速に反応するので、光の色や動作パターンの変化が、一瞥しただけで情報を吸収できるようなやり方で、消費速度やコストの変化に対して消費者に警告を出すのに効果的である。このことは、動作パターンが直線的な又は回転運動を模倣する場合に特に該当する。注意を引く為に、所定の横断速度でディスプレイを横切るように発光を走査させることは、光をブリンクさせたりフラッシュさせたりするよりも好ましい。これらブリンクやフラッシュはお節介でぴりぴりさせるからである。
【0059】
第2のデジタルディスプレイ、LCDスクリーン110は、現在又は累積の使用量に関連するこれらの又は他の計量値やパラメータに関する詳細な情報を表示するのに使用される。例示したものは、過去24時間についての時間当りの使用料を$又はkWhで表示し、過去30日間の日別の使用量を$又はkWhで表示し、kWh及び$と関連付けた料率期間別使用時間(Time of Use (TOU)period) の合計値、現在使用中の電力を示す瞬時の又は平均の需要消費、などの時間毎の使用量についてのグラフィックな表示を含むものである。表示される実際のデータは、1つ又は複数の押しボタン116により選択するように構成してもよい。
【0060】
図5(a)〜図5(q)は、第2ディスプレイ110に以下のように表示したデータの例を示すものである。図5(a)は、メータテーブルから得られた合計と3つの料率段を示す絶対kWhである。図5(b)は、現在の消費量(消費電力)を示すアナログの「速度メータ」であり、複数の棒グラフは、3つの標準的な料率段と上限ピークについての月間合計を示し、「A」は短期(日毎/週毎)と合計を示す。
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。
【0061】
図5(e)は、$,・・・$$$$で表した料率段と基本量とで示した消費量を示す。図5(f)は、$,・・・$$$$で表した料率段と基本量とで示した料金を示す。図5(g)は、棒グラフで日毎の合計を示し、日付と、1日当たりのドルと、合計ドルとを示す。図5(h)は、棒グラフで日毎の合計を示し、日付と、1日当たりのkWhと、合計kWhとを示す。
【0062】
図5(j)は、基本量なしの場合の、$,・・・$$$$で表した料率段別の消費量を示す。図5(k)は100W電球のアイコンを用いて表した現在(瞬時)の消費電力を示す。図5(l)はkWで表した現在(瞬時)の消費電力を示す。図5(m)は、ユーザーが選択したタイムフレームにおける合計消費量と、平均消費量と、再分割期間とを示すものである。
【0063】
図5(n)は、ユーザーが選択した時の合計消費量をkWhとドルで表したものである。図5(p)は、棒グラフにより1日における時間毎の合計を示し、時間当たりのドルと合計ドルとを示すものである。図5(q)は、棒グラフにより1日における時間毎の合計を示し、時間当たりのkWhと合計kWhとを示すものである。
【0064】
第2ディスプレイ110はデジタルのものであるから、既述のように、1つ又は複数の押しボタン116によって、異なる表示画面を選択して、表示データを変更することは非常に簡単なことである。多くの消費者は、エネルギー消費速度を数値で表したときはその意味を十分に評価できない。そこで、図5(k)に示したデータ表示は、消費速度をそれに相当する数の60Wとか100Wとかの所定(共通)のワット数の電球で表わすため、特に有利である。多くの消費者は、上限や高料率期間の間に表示される、多数の電球で表すエネルギー単位の意義を評価し、少なくとも一時的にはオフ可能な電気機器をチェックする誘因となるであろう。
【0065】
ネットワークコネクタ(図示略)などのUSBコネクタやその他のデータコネクタを差し込む為のデータポート138であってデータ・インターフェイス・ユニット136に接続されたデータポート138は、コントローラ130の制御下にデータを、解析や格納の為にパーソナルコンピュータやパーソナルデジタル機器へ出力可能にしている。
【0066】
USBポートは図示してあるが、データ・インターフェイス・ユニット136は、赤外線やブルートゥースなどの1又は複数種類のデータ送信モードを使用可能であってもよく、データをユーティリティ会社や他の場所に送信する為に通信ネットワーク(イーサネットやインターネット)に接続してもよい。メモリ150に格納されている料率表などのデータを更新する為にデータをダウンロードする機能を備えていてもよい。さらに、監視装置内の接続部に修正を加えて、電源に接続するように構成してもよい。パワー・ライン・コミュニケーション(Power Line Communication) (PLC)型メータシステムの為に、データインターフェイス136がシリアル入力ポート138を備えている。
【0067】
上記の監視装置の受信機104はトランシーバーの一部であってもよく、その送信部は、ユーティリティ・メータ及び/又はユーティリティ会社と通信する為に使用される。
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。
【0068】
図6は、マイクロコントローラ130が実行する基本的な処理を示すフローチャートであって、マイクロコントローラ130が異なる使用計量値のデータを取得するのを制御するフローチャートであり、このフローチャートを介して、マイクロコントローラ130は、受信機104を介してメモリ150の参照テーブルから取得するか、或いは、ユーティリティ会社と通信して表示情報を演算し、2つのディスプレイ108,110を制御してデータを表示させる。留意して頂きたいのは、このモデルの場合、メータトランシーバー154が、現在の消費速度と累積消費量の一方又は両方を送信するようにしてもよく、後者の場合、マイクロコントローラ130が内部クロックを活用して順次の累積消費量の読取値を消費速度に変換する。
【0069】
上記の実施例は、それ自身の送信機(トランシーバー)を有するスマートメータと通信するように設計されているが、監視装置100は、電力メータに適当な送信機/トランシーバー・アダプターを設置することにより従来の電力メータと協働させて使用するようにしてもよい。この種のアダプターは、メータケースに固定された外部センサであって、前述の米国公開特許出願第2005/0222784USに開示されたような通常の回転輪のマークを検出するセンサを有する外部センサの形態を取ってもよい。
【0070】
しかし、上記の外部センサは、誤カウントしたり、あまりに簡単にいじくることができるため好ましくない。ユーティリティ会社は、ユーザーがメータをいじって欲しくないし、寒気や熱によりセンサの固定が緩んでセンサのアライメントが崩れたりする。また、センサ取り付け用のクランプや工具によりメータの合成樹脂製のハウジングが傷つき、合成樹脂製のハウジングが割れて、耐候部品がダメになったりする上、独立のバッテリも必要である。
【0071】
ここで、送信機/トランシーバー・アダプターを従来からの電力メータとこの電力メータがプラグインされるメータコンセトとの間に設置し、消費を直接監視するように構成することが望ましい。図7、図8に示すように、この種のトランシーバー・アダプターは、通常、電力メータとそのコンセントの円周と同様の円周を有する円形ディスク158を備えている。
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。
【0072】
図7に示すように、各コネクタ160は、ディスク158の裏面(設置状態でコンセントに対面する)から突出するフォーク状部分160Aと、ディスク158の表面から突出してメータのフォーク状部分(図示略)を受容する二股状部分160Bとを有する。2つのコネクタ160のフォーク状部分160Aは、夫々、電流検出器の2次捲線であるコイル162で囲繞されている(尚、コネクタ160が1次捲線である)。
【0073】
1対の電流検出器は、メータを貫通するラインコネクタ160に流れる電流に比例する電流を出力する。AC/DC電源モジュール164は、供給側接点から電力を取り出してそれを比較的高圧のDC電圧に変換する第1段部164’と、そのDC電圧を減圧してマイクロコントローラ166で使わせる第2段部164”と、LAN及びWANデータ通信インターフェイス168,170と、外部メータデータインターフェイス172と、拡張メモリ174と、負荷監視ユニット176などを有する。
【0074】
電力供給部164’が、供給側接点と負荷側接点の何れを使用するかは、ローカルなレギュレーションに依存する。あるケースでは、メータの為の電力はメータよりも前段から取り出さなければならず、他のケースではメータの為の電力はメータよりも後段から取り出さなければならない。
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。
【0075】
トランシーバー・アダプター156は、使用計量値情報を監視装置100へ送信するだけでなく、データインターフェイス172や適宜WAN双極アンテナを備えたWANインターフェイス170を介して、ユーティリティ会社や他の場所にある中央格納部や中央データベースへも送信する。
【0076】
図9にボックス168,170で図示したように、種々のデータ通信モードを採用可能である。例えば、GSMデジタル・セルラー・データ(GPRS)モデムWAN、WiFi802.11bモデム(2.4GHz,LAN)、及び/又は低地球軌道(Low Earth Orbit )(LEO)ORBCOMM衛星などを採用可能である。メータ情報は、1日に1回の短時間送信にて地上のリレーステーションへ送信され、そこからインターネットにより中央サーバへ送信される。
【0077】
こうして、WANトランシーバー170は、次のような構成を備えていてもよい。
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。
【0078】
補助的な使用計量値の送信は、監視装置100を描写するようなやり方で表示可能である。こうして、図21(a) 、図21(b)は、発光型ディスプレイを有する監視装置の画像を表示しているパーソナルコンピュータと、図1〜図4のトランシーバー104と、必要ならデータインターフェイス136を用いて通信したメータ読み取り値に基づいてデジタルディスプレイに対応するデータを表示したパーソナルコンピュータを示している。
【0079】
同様に、図21(c) 、図21(d)は、ブラックベリー(登録商標)や他の同様の装置に同様に表示したものを示している。後者のケースでは、画像の表示を可能とする為に、情報の送信はサーバー型システムを介して行うものとする。遠方のユーザーの装置への上記のような送信を行えば、例えば、家族内の誰か、例えば、子供による多量の電力消費について、両親に警告することができる。
【0080】
本発明は、発光型ディスプレイの構造を変えたもの、可能なら第2デジタルディスプレイ110を省略したものを有する監視装置をも包含するものである。LCDディスプレイは高価な機器になりがちであり、それを省略すれば、詳細な情報は必要でないような場合に、効果的な視覚的警告を発することのできる低コストの代替案を提供できる。
【0081】
以下、こうした監視装置の代替案の複数の実施例について、図10A〜図20を参照して記載する。図10Aは、第2実施例の監視装置であって、ケース202の頂部付近に、直線状の発光型のディスプレイと、細長く延びる窓又はレンズ208を有する監視装置を示している。必要なら、窓又はレンズ208は、半透明でもよく、拡散の為ツヤ消ししてあってもよい。図10Bに示す対応するプリント回路基板には、それが取り付けられた場合に、窓208に揃うように、直線的に1列に並べた複数のLED220が設けられている。
【0082】
1列状の複数のLED220は、選択的に駆動されて、窓/レンズ208を、料率期間に依存する赤色、オレンジ/黄色、緑色のうちの何れか1色で光らせる。このとき、消費速度に依存する横断速度でもって、例えば、リニアなLEDアレイを順々に発光させることにより、窓に沿って発光を走査させる。
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。
【0083】
図12Aと図12Bは、図10Aと図10Bに図示したものと同様の監視装置であるが、窓叉はレンズ408が湾曲しており、それに合せてLED420の列も湾曲している監視装置を示すものである。図13Aと図13Bは、ケース502に1組の3つの細長い窓508(a),508(b),508(c)を設けた前記の実施例と同様の別の実施例を示すものである。前記の窓508(a),508(b),508(c)は直線状ではなくアーチ形に形成され、対応するLEDアレイが3つの窓に夫々整合する位置に設けられた3つのアーチ形のLEDの列からなる。
【0084】
図10A〜図13Bに示す監視装置の各々は、第1実施例のコントローラ142と同様のLEDコントローラを有し、このLEDコントローラはLEDアレイに適合するように構成されている。同様に、マイクロコントローラの制御プログラムも、必要に応じて修正されている。異なるディスプレイ構成を有する前記実施例の各々は、対応するディスプレイの構成に適合するように構成されたLEDアレイを有する回路基板を有する。つまり、ディスプレイが異なれば、回路基板も異なる。
【0085】
しかし、1つの回路基板に異なる幾つかの利用可能なディスプレイに夫々対応する異なる複数のアレイを設けることも可能である。この場合、LEDコントローラとマイクロコントローラは、回路基板が収容されたケースに設けたディスプレイの型式に応じた適当な1組のアレイを光らせることになる。このような多目的のプリント回路基板が、図22に図示され、このプリント回路基板には、図10B,図11B,図12B,図13Bに示す複数のLEDアレイに夫々対応する複数のLEDアレイが設けられており、そのプリント回路基板を、LEDアレイの適当な1つを選択することで、図10A,図11A,図12A,図13Aのケースの何れか1つに使用することができる。
【0086】
前記実施例は2色のLEDを用いているが、前記のように配置される6〜10色のLED又はLED群でLEDアレイを構成してもよい、という点に留意して頂きたい。
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。
【0087】
図10A〜図13Bに示す実施例では、光ガイド118(図1参照)は省略され、発光型ディスプレイは、LEDアレイからの光がその他の光学機器を必要とするなくケースを透過する、窓、1群の窓、またはレンズ(多分、半透明物質)からなるエリアを有する。 表示エリアが半透明又はつや消しした物を備えているか否かにかかわらず、反射器、プリズム、光ガイド、光ファイバーなどの公知の光学要素を用いて、表示エリアを間接的に光らせることができる。
【0088】
図1に示す実施例では、傾斜面108の形に形成した表示エリアを有する1つの光ガイド118を用いている。図14には同様の監視装置600が図示されており、この発光型ディスプレイは、半径が徐々に増大し且つ夫々の傾斜表示面608A,608B,608Cが階段状になるようにサンドイッチ状にした3つの同様の光ガイド618A,618B,618Cを備えている。各光ガイドは異なる色のLED列に結合され、3つの平行な帯状のカラー光を虹のように表示することができる。
【0089】
この構成の場合、料率段又は料率の変化を反映するように異なる光色を連続的にオンさせてもよく、消費速度を示すために各帯の発光エリアを光で走査してもよい。
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。
【0090】
図15(a)〜図20は、異なる種類の発光型ディスプレイの発光形態のオプションを示すものである。図15(a)〜図15(c)は、光ガイド608の3つの傾斜面を半径方向に最も内側の傾斜面608Aから順に発光させた発光形態を示している。同様の発光シーケンスは、3つの光ガイド面ではなく3つの窓を備えている監視装置302と502にも適用可能である。
【0091】
図16(a)〜図16(f)は、1つの光ガイド面108の異なる部分又は断片を光らせて、光の玉が光ガイド面108の一端(左端)から他端(右端)へ移動するのを示している。もし、望むならば、消費速度の表示を継続する為に、または、監視装置が、例えば初期化状態などの異なる作動モードにあることを示す為に、光の玉があっちこっちにふらつくように表示してもよい。図10A〜図12Aの1つ窓タイプのものは、同様のやり方で発光させることができる。
【0092】
図17(a)〜図17(f)は、図16(a)〜図16(f)に対応しているが、1つのディスプレイの連続部分が発光されて、ディスプレイのカラー発光した部分の長さが一端(左端)から他端(右端)に拡大するように光らされている。
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。
【0093】
光の玉は、それらが中央において出会ったときに消滅して夫々の端部から再開してもよく、或いは、交差状に移動してもよく、そのようなサイクルが繰り返される。また、光の玉によってあるパターンを形成することも可能である。例えば、図19は、監視装置の1つの表示エリア108の異なる2つの同時発光した部分が1つの未発光部分で隔てられ、その2つの発光部分が、図16を参照しつつ既に説明したのと同様に表示エリアを横断的に移動する状態を示す。さらに、図20に示すように、表示エリアの隣接する部分を異なる色で光らせることも可能である。光の玉は、複数色の異なる色にした2つ叉は2つ以上の、図15や図16の「運動」や「充填」を用いて分離した又は分離無しの光の玉であってもよい。
【0094】
図21(a),図21(b),図21(c),図21(d)は、コンピュータ又は携帯型装置に、図1の監視装置を表す画像と、その装置の画面に表れるデータとを示す。
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。
【0095】
監視装置がトランシーバーを装備している場合には、監視装置は他の装置へデータを通信可能であり、異なるデータ形式や、多数の様式での作動を可能にする通信規約間でデータを翻訳する翻訳器を備えていてもよい。監視装置は、電力やガスや水やその他のサービスなどの1または複数の他のスマートメータリング装置やシステムから信号を受信可能に構成してもよい。監視装置は、1つ以上のラジオ、他のハードウェア、異なる周波数または通信規約を採用している1つ以上のシステム(異なるユーティリティ会社や異なる型の装置)との間でデータ交換を可能とするファームウェアなどを備えていてもよい。
【0096】
複数の装置が通信網に接続され、インターネット又はUSB又は例えばジグビー(Zigbee)のようなユーティリティ放送を介して最新のデータを取得できるように構成してもよい。2方向通信手段が設けられている場合、インテリジェント・サーモスタット・コントロールなどのオプション機能があってもよく、また、電力消費が限界になったときにエアコンなどの電気機器をオフすることを促す警告、緊迫した上限ピーク又はしきい値状態にあることの警告などを含む通信を、ユーティリティ会社から受信するように構成してもよい。この種の警告は、既述のように、発光型ディスプレイを調整することにより、及び/又は警告音により、消費者に注意喚起することができる。
【0097】
家屋には、2つ又は2以上の場所、例えば、台所や洗濯室や玄関先で見ることのできるトランシーバー付きの単一のメータを設けてもよい。さらに、PCTサーモスタットは、家屋内ディスプレイと通信して、使用情報の一部を複製したり、上記の家屋内ディスプレイにサーモスタットをコントロールさせたりしてもよい。
【0098】
本発明の何れかの実施例は、機械読み取り可能な媒体(コントローラ読み取り可能媒体、プロセッサー読み取り可能媒体、組み込まれたコンピュータ読み取り可能なプログラムコードを有するコンピュータ使用可能な媒体など)に格納されたソフトウェア製品の形で提供されることもある。機械読み取り可能な媒体は、何れかの適当な有形の媒体、ディスクやCD−ROMやメモリデバイス(揮発性または不揮発性)や同様の記憶機構を含む、磁気式、光学式、電気格納式の媒体であってもよい。
【0099】
機械読み取り可能な媒体は、実行されたときに、本発明の実施例に基づく方法の複数のステップをプロセッサーに実行させる指示、コードシーケンス、配列情報、その他のデータなどの種々の情報群を含んでいてもよい。この技術分野の当業者ならば、本発明を実施するのに必要なその他の指示や操作は、機械読み取り可能な媒体に格納してもよいということは分かるであろう。機械読み取り可能な媒体から読み出されたソフトウェアは前述のタスクを実行する為に電気回路と協働するようにしてもよい。このソフトウェアの例は、物理的製品の機能と同様の見掛けと感覚を発生させるようにまねするであろう。
【0100】
ソフトウェアは、コンピュータや携帯型装置にロードされたとき、画面上に2つのディスプレイを表示させ、制御手段(コンピュータ内部のプロセッサーなど)にそのディスプレイを制御させ、2色の色や運動を起こさせる。
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。
【0101】
さらに、家屋内監視装置の他の実施例は、ソフトウェアとして実施され、コンピュータや、グラフィックディスプレイ、携帯型装置などに設けたディスプレイを使用して、そこにグラフィックな指示と、消費コストに対応する色や消費速度を示す動きを示す発光表示とを提供するように構成してもよい。LCDディスプレイは、タッチパネルを有し、前記複数の押しボタン116を公知のやり方でLCDディスプレイに組み込んでもよい。
【産業上の利用可能性】
【0102】
本発明の実施例に係る監視装置、監視システム及び監視方法は、消費者がユーティリティの使用を監視する改善案又は代替案を提供するものである。特に、現在コストや料率期間を指示するのに色を用いる発光型ディスプレイと、現在の消費速度を指示する模式的動きにより、消費速度と現在の単価についての一瞥して分かる監視が可能になる。
【0103】
ディスプレイの発光の走査、スイープ、その他の動き(リニア又は回転)は、光のフラッシュやブリンクほど目立つことなく、視覚的注意を引き付ける傾向があるので有利である。デジタルディスプレイは、発光型ディスプレイと併設し、より詳細な英数字情報やグラフィック情報を提供する上で有利である。聴覚的な警報はオプションである。
【0104】
屋内監視の為の改善された監視装置と使用状況のリアルタイム表示は、消費者が消費とコストを管理する誘因になる。監視装置は、多数の有線又は無線の通信規約に適合するものにして提供されてもよく、より詳細な情報を提供する為にデジタルディスプレイを設け、格納装置や他の装置に分析のためにデータを送信する為の通信網に接続することが望ましい。発光型ディスプレイのみの場合、安価で簡単なディスプレイは、家屋内の複数箇所に設置して、それらを直接ネットワーク化したり、スマートメータから情報を受信する主監視装置を介してネットワーク化してもよい。それらは、消費者の家庭内無線ネットワークを介してネットワーク化してもよい。
【0105】
監視装置、監視システム及び監視方法は、電力や他のサービスについての屋内又は構内監視の為に設けられる。監視装置は、スマート・メータリング・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状況を表示する。この発光型ディスプレイは、現在の消費料金を光色で表示し、消費速度や他の使用計量値を示す横断速度で発光部がディスプレイを横断する走査や動きや回転を表すように、発光型ディスプレイを制御する。それ故、このディスプレイは、消費者に、現在の使用について瞬時に分かる視覚情報を提供可能である。
【0106】
オプションではあるが、デジタルディスプレイの画面には、多数の選択可能な表示モードにおいて、より詳細な英数字情報やグラフィック情報が提供される。1つ又は複数の装置は、ネットワーク化しておき、スマート・メータリング・システムのトランシーバーや、従来型メータの為の改造トランシーバーと直接的又は間接的に情報交換するように構成することも有利である。特に、電力の監視に適合させた場合、その他のユーティリティやサービスの監視は、代替的に叉は追加的に設けられる。そのシステムは、多数の標準的無線またはメッシュ・ネットワーク通信規約のひとつによって、有線ネットワーク化するか、無線ネットワーク化して使用される。
【0107】
本発明の実施例は、電力の使用の監視に関連つけて詳細に説明したが、他の実施例の監視装置、監視システム、監視方法は、メータリングされる他のユーティリティやサービスの使用の監視に適用することができる。他の実施例は、消費者に、使用時間依存形料金(例えば、週日、週日深夜、週末、夜間料金)又は数分やkWhなどのしきい値を超過する使用に対する追加料金が課金されるバンド幅や他の課金形通信サービスの使用を視覚的に監視する装置を提供することができる。
【0108】
他の望ましいディスプレイの構成は、TOU期間ステータス、次期間までの時間、比較期間、月間、現在期間の期末におけるkWhとドルの予測値、電圧の高低値、KWのピーク・ドロー、メータによる最新のクロック、12又は24時間モード、コンピュータ及び/又はサーモスタットへの接続性、水やガスの読取り値を単純な形で表示する性能、ユーティリティ会社からのアンバー・アラート(Amber Alert)の通信、消費者に例えば後の期間の為のシャット・ダウン時刻のアドバイスする等、メッセージ受信を確認可能にする双方向通信などを含む。これらの幾つかは、特別な外部ネットワーク機能を必要とするかも知れない。その他のものは、有線通信又はジグ・ビー(ZigBee) を使用することで提供され得る。さらに、異なる構成/解釈は可能であり、監視装置は、ソフトウェア、ハードウェア、最新のファームウェアを用いて適合可能である。
【図面の簡単な説明】
【0109】
【図1】本発明の第1実施例の監視装置の斜視図である。
【図2】図1の監視装置の分解斜視図である。
【図3】図1の監視装置の回路基板と内部部品の配置図である。
【図4】図1,2,3の監視装置の概略ブロック図である。
【図5】(a)〜(q)は監視装置のデータディスプレイに表示された典型的な表示例を夫々示す図である。
【図6】監視装置のマイクロコントローラによる全体処理を示すフローチャートである。
【図7】メータとメータベース間に設置されるトランシーバ・アダプタの概略図である。
【図8】トランシーバ・アダプタの貫通端子の部分縦断面図( 図7のA−A線断面)である。
【図9】図7のトランシーバ・アダプタの電気部品の概略ブロック図である。
【図10A】1つの直線状表示窓を備えた第2実施例の監視装置の正面図である。
【図10B】図10Aの監視装置の回路基板の概略図である。
【図11A】3つの直線状表示窓を有する第3実施例の図10A相当図である。
【図11B】3つの直線状表示窓を有する第3実施例の図10B相当図である。
【図12A】1つのアーチ形の表示窓を有する第4実施例の図10A相当図である。
【図12B】1つのアーチ形の表示窓を備えた第4実施例の図10B相当図である。
【図13A】3つのアーチ形の表示窓を備えた第5実施例の図10A相当図である。
【図13B】3つのアーチ形の表示窓を備えた第5実施例の図10B相当図である。
【図14A】図1の監視装置と同様であるが、3つの平行な傾斜表示エリアを形成するように外端部を段状にした1つの光ガイドを有する本発明の第6実施例の監視装置の側面図である。
【図14B】比較の為に示した図1の監視装置の側面図である。
【図15】(a)〜(c)は図14Aの監視装置の3つの傾斜面に時系列的に半径方向へ移動する発光状態を夫々示す図である。
【図16】(a)〜(f)は、図1の監視装置の1つの表示エリアの複数部位に時系列的に移動する発光状態を夫々示し、アーチ形の表示エリアに沿って光が移動してビーズ効果を発揮する状態を示す図である。
【図17】(a)〜(f)は、図1の監視装置の1つの表示エリアの異なる複数部位に発光させた発光状態を夫々示し、段階的に増大する円弧状表示エリアのカラー部分の長さ効果を発揮する状態を示す図である。
【図18】(a)〜(c)は、図1の監視装置の1つの表示エリアの異なる複数部位に発光させた発光状態を夫々示し、アーチ形の表示エリアのカラー部分が両端部から対称に移動するバブル効果を発揮する状態を示す図である。
【図19】1つのアーチ形の表示エリアを有し、図15,図16,図17と組み合わせることのできる図1の監視装置の1つの表示エリアの異なる複数部位を同時発光させた発光状態を示す図である。
【図20】複数色から選択した色をアーチ形ディスプレイの一部に表示可能で、図15,図16,図17と組み合わせることのできる図1の監視装置の1つの表示エリアの隣接する複数部位を同時発光させた発光状態を示す図である。
【図21】(a)、(b)、(c)、(d)は、図1の監視装置を表す画像を表示する為にコンピュータや携帯型装置を使用する例を夫々示す図である。
【図22】複数の異なるディスプレイに使用できるプリント配線基板を概略的に示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
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。
【請求項2】
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。
【請求項3】
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。
【請求項4】
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。
【請求項5】
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。
【請求項6】
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。
【請求項7】
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。
【請求項8】
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。
【請求項9】
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。
【請求項10】
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。
【請求項11】
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。
【請求項12】
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。
【請求項13】
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。
【請求項14】
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。
【請求項15】
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。
【請求項16】
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。
【請求項17】
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。
【請求項18】
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。
【請求項19】
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。
【請求項20】
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。
【請求項21】
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。
【請求項22】
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。
【請求項23】
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。
【請求項24】
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。
【請求項25】
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。
【請求項26】
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。
【請求項27】
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。
【請求項1】
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。
【請求項2】
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。
【請求項3】
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。
【請求項4】
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。
【請求項5】
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。
【請求項6】
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。
【請求項7】
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。
【請求項8】
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。
【請求項9】
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。
【請求項10】
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。
【請求項11】
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。
【請求項12】
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。
【請求項13】
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。
【請求項14】
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。
【請求項15】
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。
【請求項16】
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。
【請求項17】
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。
【請求項18】
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。
【請求項19】
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。
【請求項20】
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。
【請求項21】
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。
【請求項22】
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。
【請求項23】
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。
【請求項24】
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。
【請求項25】
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。
【請求項26】
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。
【請求項27】
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。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】
【図12A】
【図12B】
【図13A】
【図13B】
【図14A】
【図14B】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】
【図12A】
【図12B】
【図13A】
【図13B】
【図14A】
【図14B】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【公開番号】特開2013−9589(P2013−9589A)
【公開日】平成25年1月10日(2013.1.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−141674(P2012−141674)
【出願日】平成24年6月25日(2012.6.25)
【分割の表示】特願2009−547502(P2009−547502)の分割
【原出願日】平成20年2月4日(2008.2.4)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.ZIGBEE
2.イーサネット
3.GSM
【出願人】(509217655)アズテック・アソシエイツ・インク (2)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成25年1月10日(2013.1.10)
【国際特許分類】
【出願日】平成24年6月25日(2012.6.25)
【分割の表示】特願2009−547502(P2009−547502)の分割
【原出願日】平成20年2月4日(2008.2.4)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.ZIGBEE
2.イーサネット
3.GSM
【出願人】(509217655)アズテック・アソシエイツ・インク (2)
【Fターム(参考)】
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