JP2012178145A - 振動または振動特徴を用いてスイッチの作動を検出するための方法およびシステム - Google Patents

Abstract

【課題】本明細書では、振動および振動特徴を用いてスイッチの作動を検出するための方法を提供する。
【解決手段】
本明細書では、振動および振動特徴を用いてスイッチの作動を検出するための方法およびシステムの実施形態について説明している。本方法の一態様は、作動信号をスイッチに送ることと、スイッチに付随する振動信号を受信することと、振動信号から作動が生じたか否かを判定することと、を含んでいる。
【選択図】図７

Description

本出願は、振動または振動特徴を用いてスイッチの作動を検出するための方法およびシステムに関する。

多くの場合、公共事業者は、公共サービス・メータと電子的に通信することを、多くの目的から望む。たとえば、計測負荷に対する公共サービスのスケジューリング切断または接続、自動計測（ＡＭＲ）、負荷制限および負荷制御、自動配給およびスマート・グリッド用途、停電報告、ならびに付加サービスたとえばインターネット、映像、および音響などの提供である。これらの場合のうち多くは、これらの機能を行なうために、メータの構成を、１または複数のコンピューティング・デバイスと通信ネットワークを通して通信するように設定しなければならない。通信ネットワークは、有線、無線、または有線および無線の組み合わせとすることができ、当業者に知られている通りである。

多くの場合、このようなメータには、電子機械スイッチとして、計測負荷に対する公共サービスの切断または接続、負荷制限および負荷制御などの機能を行なうように遠隔に作動させることができる電子機械スイッチが備え付けられている。一般的に、スイッチ作動の決定は、メータの負荷側上に公共サービスがあることまたはないことを検出することによって行なわれる。たとえば、提供される公共サービスが電気の場合には、スイッチの動作の決定は、負荷側のメータ端子上に電流フローを検出する（または、電流フローがないことを検出する）ことによってスイッチ作動を電子的に確認することを通して行なわれる。同様に、ガスまたは水道などのサービスの検出は、メータの負荷側上に流れ（または流れがないこと）を検出することによって行なうことができる。しかし、単一のフィードバック方法（すなわち、電子）のみを用いることによって誤差が生じる可能性があり、現場技師および土地所有者を危険な状況に、またメーター製造業者を安全管理責任にさらすことになる。

したがって、一部についてすでに述べた当該技術分野に存在する問題を打開するスイッチ作動の信頼性の高い確認を提供するシステムおよび方法が求められている。

本明細書では、スイッチの作動を検出ための方法およびシステムの実施形態について説明する。一般的に、本発明の実施形態によって、スイッチ作動を検出する現在の方法に対する改善が、振動信号を用いてスイッチ作動を判定する方法を提供することによって得られる。

本方法の一態様は、作動信号をスイッチに送ることと、振動信号を受信することと、振動信号から作動が生じたか否かを判定することと、を含む。

本発明の別の態様はシステムを含んでいる。システムの一実施形態はメータで構成されている。メータは、遠隔に作動されるように構成されたスイッチに付随している。システムはさらに加速度計を備えている。加速度計は、スイッチの作動が生じたか否かを判定するために解析することができる振動信号を生成する。

さらに本発明の別の態様は、メータとコンピューティング・デバイスとから構成されるシステムを含んでいる。メータは、遠隔に作動されるように構成されたスイッチと加速度計とから構成される。加速度計は、スイッチの作動が生じたか否かを判定するために解析することができる振動信号を生成する。コンピューティング・デバイスは、メータに動作可能に接続されている。コンピューティング・デバイスは、スイッチに作動信号を送り、スイッチに付随する加速度計から振動信号を受信し、振動信号から作動が生じたか否かを判定するように構成されている。

さらなる優位性は、一つには、以下に続く説明に記載されているか、または実施することによって習得される場合がある。優位性は、特に添付の請求項において示される要素および組み合わせによって実現および達成される。当然のことながら、前述の一般的な説明および以下の詳細な説明は両方とも単に典型的で説明的である。またこれらの説明は、特許請求されている通り、限定するものではない。

添付図面は、本明細書に取り入れられて本明細書の一部を構成するものであるが、実施形態を例示し、説明とともに、方法およびシステムの原理を説明する役目を果たすものである。

典型的な公共配給システムの部分のブロック図である。 スイッチ作動を検出するための加速度計をさらに備えるメータの実施形態の概略ブロック図を例示する図である。 スイッチ作動を検出するための加速度計をさらに備えるメータの実施形態の別の概略ブロック図を例示する図である。 ２つのランダム信号の相互相関の典型的な説明図である。 ランダム信号のそれ自身との自己相関の典型的な説明図である。 本発明の一実施形態によるメータ・エレクトロニクスとして動作することができる存在のブロック図を例示する図である。 振動または振動特徴を用いてスイッチの作動を検出するために取られる動作を例示するフローチャートである。 開示した方法を行なうための典型的な動作環境を例示するブロック図である。

本方法およびシステムを開示して説明する前に、本方法およびシステムは、具体的な合成方法、具体的な構成部品、または特定の組成物に限定されないことを理解されたい。また、本明細書で用いる専門用語は、単に特定の実施形態を説明するためであり、限定することは意図していないことを理解されたい。

明細書および添付の請求項で用いる場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈から明らかにそうでないと示される場合を除いて、複数形の指示物を含む。本明細書では、範囲を、「およそ」ある特定の値より、および／または「およそ」別の特定の値までと示す場合がある。このような範囲が示された場合、そのある特定の値より、および／またはその別の特定の値までが別の実施形態に含まれている。同様に、値を、先行する「およそ」を用いて概算値として示した場合、当然のことながら、その特定の値が別の実施形態を構成している。さらに当然のことながら、各範囲の端点は、両方とも他方の端点に関連して重要な意味を持ち、また他方の端点とは独立している。

「任意的な」または「任意的に」の意味は、その後に説明される事象または状況は起きる場合もあるし起きない場合もあるということ、および説明には前記事象または状況が起きる場合と起きない場合とが含まれるということである。

本明細書の説明および請求項の全体に渡って、用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」および用語の変化たとえば「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」および「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」は、「含んでいるが、限定するわけではない」を意味し、またたとえば他の添加剤、構成部品、整数またはステップを除外することは意図されていない。「典型的な」は、「一例である」を意味し、好ましいかまたは理想的な実施形態を示すものを伝えることは意図されていない。「たとえば（Ｓｕｃｈａｓ）」は、限定的な意味では用いておらず、説明的な目的で用いている。

開示した方法およびシステムを実施するために使用可能な構成部品について開示している。これらおよび他の構成部品について本明細書で開示しており、当然のことながら、これらの構成部品の組み合わせ、下位集合、相互作用、群などについて開示する場合、種々の個別のおよび集合的な組み合わせならびにこれらの並べ換えのそれぞれについて、具体的な言及を明確には開示していない場合があるが、それぞれについて、本明細書では、すべての方法およびシステムに対して具体的に考慮し説明している。これは、本出願のすべての態様（たとえば、限定することなく、開示した方法におけるステップ）に適用される。したがって、実施可能な種々の付加的なステップがある場合には、当然のことながら、これらの付加的なステップはそれぞれ、開示した方法の任意の特定の実施形態または実施形態の組み合わせとともに、実施することができる。

本方法およびシステムは、以下の好ましい実施形態の詳細な説明およびそこに含まれる実施例を参照することにより、また図およびその前述の説明および以下に続く説明を参照することにより、より容易に理解される場合がある。

図１を参照して、本発明の実施形態から益を得るであろう１つのタイプのシステムの説明図を示している。図１は、たとえば、電気、水道、またはガス配給システムなどの典型的な公共配給システムの部分のブロック図である。しかし本発明の実施形態を用いれば、届けるサービスまたは製品を接続または切断するために電子機械スイッチを用いる任意のメータの利益になることができる。図１に示すように、公共サービスは、公共事業者１００によって配給システム１０４を通して種々の負荷Ｌ１〜Ｌｎ１０２に届けられる。一態様においては、提供される公共サービスは電力とすることができる。負荷１０２による消費および需要は、負荷箇所においてメータＭ１〜Ｍｎ１０６によって測定することができる。電気メータの場合、当業者であれば分かるように、メータ１０６は、負荷１０２に応じて単相または多相電気メータとすることができる。消費または需要情報は、公共事業者１００によって主に消費者に請求書を送るために用いられるが、他の目的たとえば公共配給システムを計画することおよび概略を描くことのために用いることもできる。場合によっては、公共事業者１００は、メータ１０６と電子的に通信することを、多くの目的から望む。たとえば、負荷１０２に対する公共サービスのスケジューリング切断または接続、自動計測（ＡＭＲ）、負荷制限および負荷制御、自動配給およびスマート・グリッド用途、停電報告、ならびに付加サービスたとえばインターネット、映像、および音響などの提供である。これらの場合のうち多くは、メータ１０６の構成を、１または複数のコンピューティング・デバイス１０８と通信ネットワーク１１０を通して通信するように設定しなければならない。通信ネットワークは、有線、無線、または有線および無線の組み合わせとすることができ、当業者に知られている通りである。このようなメータ１０６には、届けられるサービスまたは製品を遠隔に接続または切断するために使用できるスイッチを備え付けることができる。

したがって、図１に示すようなシステムのメータ１０６の構成を、公共サービス消費を単に測定する機能を超える機能を有するように設定することが望ましい。本明細書では、メータに付随するスイッチの作動を検出するための方法およびシステムの実施形態について説明する。一般的に、本発明の実施形態の技術的効果によって、現在のスイッチ作動検出方法に対する改善が、振動または振動特徴を用いてスイッチが作動しているか否かを判定する方法を提供することによって得られる。一態様においては、加速度計を用いることによってスイッチ作動および位置の機械的確認を得るシステムおよび方法について説明する。一態様においては、加速度計は、マイクロエレクトロメカニカル・システム（ＭＥＭＳ）加速度計である。一態様においては、メータ１０６のメイン・ボードには、スイッチ作動事象の信頼性の高い確認を得るための「電子耳」として働くＭＥＭＳ加速度計が実装されている。一態様においては、スイッチ作動に付随する振動信号を、起こり得るスイッチ作動事象（開く、閉じるなど）の特徴と比較し、デジタル信号解析を通して、スイッチが（限定することなく）閉または開位置に作動されたか否かを判定することができる。ＭＥＭＳ加速度計は、現場技師の「耳」として働き、メータのリモート・スイッチが問い合わせ時に適切に機能したことの検証を聞こうと耳を澄ます。このデータを、メータのボード上に記憶しても良く、またサービス事業者に送信して戻すこともできる。本明細書で説明する本発明の実施形態は、任意の具体的な計量技術（たとえば、電気、ガス、水道など）に限定されない。

図２に、スイッチ２０４の作動を検出するために使用可能な振動信号を生成するための加速度計２０２をさらに備えるメータ１０６の実施形態の概略ブロック図を例示する。この典型的な実施形態では公共サービスは電力であるが、水道、天然ガスなどの公共サービス用の他のメータも、本発明の実施形態の範囲内であると考えられる。アナログ電圧および電流の入力がメータ・エレクトロニクス２０６に与えられる。アナログ信号が電力供給線１０４から得られる。一般的に、電力供給線１０４は交流（ＡＣ）源である。一態様においては、電力供給線１０４は単相電力供給線である。別の態様においては、電力供給線１０４は多相（たとえば、三相）電力供給線である。一態様においては、電力供給線１０４を、メータ１０６の計測対象とすることができる。別の態様においては、入力電圧および入力電流のアナログ信号を他の電源から得ることができる。一態様においては、アナログ電圧信号を１または複数の変圧器（ＰＴ）２０８から与えることが必要に応じて可能であるが、他の手段（たとえば分圧器、容量結合など）を用いることもできる。電源の電圧レベルが十分に低い（たとえば、．２５ボルトＡＣ以下の）場合には、ＰＴ２０８または電圧を低減もしくは変換する他の手段を省略することができる。同様に、一態様においては、アナログ電流信号を１または複数の変流器（ＣＴ）２１０から与えることができる。一態様においては、１または複数のＣＴ２１０の巻数比を１：２５００とすることができる。一態様においては、１または複数の抵抗器（図示せず）を用いて、ＣＴ２１０からの電流信号を電圧信号に変換することができる。一態様においては、作動検出には加速度計２０２およびメータ・エレクトロニクス２０６が含まれる。一態様においては、加速度計２０２は振動信号を生成する。これらの振動信号を解析して、スイッチ２０４が作動コマンドに応答したか否かを判定することができる。たとえば、加速度計２０２が生成した振動信号を、スイッチ２０４を開くかまたは閉じるための既知の振動特徴と比較して、スイッチ２０４がリモート・コマンドに応答したか否かを判定することができる。一態様においては、加速度計２０２が振動信号を生成するのは、振動の最大振幅が閾値を満たすかもしくは超えた場合、または振動の継続時間が制限時間を満たすかもしくは超えた場合のみである。一態様においては、加速度計２０２はＭＥＭＳ加速度計である。

リモート・スイッチ作動信号を、メータ・エレクトロニクス２０６がネットワーク１１０を介して受信する。メータ・エレクトロニクス２０６によって、制御装置２１２が、スイッチ２０４を作動信号に従って動作させる。作動には、メータ１０６に付随するスイッチ２０４を用いた公共サービス（たとえば電力供給線１０４）の接続または切断を含めることができる。たとえば、一態様においては、メータ１０６は、負荷１０２による公共サービスの消費を制御する負荷制御ユニット（たとえば、リレー）２１２を備える。場合によっては、負荷１０２をランダムに接続または切断して、公共配給システム上の不平衡および変動の回避を助けることが、種々の公共事業によって要求される可能性がある。

さらに図２の実施形態を構成するのは、メータのエレクトロニクス２０６である。一態様においては、エレクトロニクス２０６は、少なくともメモリと１または複数のプロセッサとを備え、またネットワーク１１０から信号を受信して制御装置２１２を介してスイッチ２０４を作動させるためのインターフェースとなっている。メータ・エレクトロニクス２０６のメモリを用いて、加速度計２０２から受信した振動信号の記録を記憶することができる。メータ・エレクトロニクス２０６は、送信部として、加速度計２０２からの振動信号をネットワーク１１０を介して別個のコンピューティング・デバイス１０８へ送信するために使用できる送信部を備えることができる。一態様においては、メータ・エレクトロニクス２０６を加速度計２０２と共同して用いて振動信号を生成することができるのは、振動の最大振幅が閾値を満たすかもしくは超えた場合、または振動の継続時間が制限時間を満たすかもしくは超えた場合のみである。振動信号を解析して、スイッチ２０４の作動が生じたか否かを判定することができる。一態様においては、振動信号を、スイッチ２０４を開くかまたは閉じるための既知の振動特徴と比較して、スイッチ２０４がリモート・コマンドに応答したか否かを判定することができる。一態様においては、メータのエレクトロニクス２０６は、とりわけ、１または複数の計量マイクロ・コントローラ、たとえば、テリディアン（Ｔｅｒｉｄｉａｎ）６５３３コントローラまたはテリディアン６５２１コントローラ（マキシム・インテグレーテッド・プロダクツ（ＭａｘｉｍＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＰｒｏｄｕｃｔｓ）社（サニーベール、カリフォルニア州）から入手できる）を備えることができる。

図３に、スイッチ２０４作動を検出するための加速度計２０２をさらにそなえるメータ１０６の実施形態の別の概略ブロック図を例示する。図３に、メータ１０６から構成されるシステムを例示する。メータ１０６を用いて、種々の異なるサービスまたは製品（たとえば電気、ガス、水道など）の消費を測定することができる。一態様においては、メータ１０６はスイッチ２０４に付随している。スイッチ２０４の構成は、メータのエレクトロニクス２０６が受信した作動信号によって遠隔に作動され、制御装置２１２を用いて実施されるように設定されている。一態様においては、スイッチ２０４を遠隔に作動させることは、「開」または「閉」信号の一方をスイッチ２０４に送信することを含んでいる。システムはさらに、加速度計２０２から構成されている。一態様においては、加速度計はＭＥＭＳ加速度計である。加速度計は、メータ１０６に付随する振動信号を生成する。たとえば、スイッチ２０４を作動させることによって、スイッチ２０４およびメータ１０６の振動を起こすことができ、その結果、加速度計２０２から振動信号が生成される。一態様においては、振動信号を解析してスイッチ２０４の作動が生じたか否かを判定することができる。一態様においては、振動信号のフィルタリングを、解析前に行なうことができる。一態様においては、加速度計からの振動信号をデジタル的にフィルタリングして、予期しない望ましくない結果（たとえば、限定することなく、ノイズ）を減らすことができる。種々の態様において、デジタル・フィルタリングのタイプとして、限定することなく、無限インパルス応答（ＩＩＲ）および有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタを挙げることができ、これは当業者には知られている通りである。一態様においては、デジタル・フィルタは、メータのエレクトロニクス２０６の一部を構成する。一態様においては、デジタル・フィルタは、振動信号を受信するコンピューティング・デバイス１０８の一部を構成する。一態様においては、振動信号を解析してスイッチの作動が生じたか否かを判定することは、時間領域解析を用いて振動信号を解析して作動が生じたか否かを判定することを含む。別の態様においては、振動信号を解析してスイッチの作動が生じたか否かを判定することは、周波数領域解析を用いて振動信号を解析して作動が生じたか否かを判定することを含む。使用した技術にもかかわらず、加速度計２０２から受信した振動信号を既知のスイッチ作動特徴と比較して、スイッチ２０４が、作動コマンドまたは信号に従って作動したか否かを判定することができる。

一態様においては、システムはさらに、送信部およびコンピューティング・デバイス１０８から構成される。送信部を用いて振動信号をコンピューティング・デバイス１０８に送信することができ、コンピューティング・デバイス１０８を用いて振動信号を解析して、スイッチ２０４の作動が生じたか否かを判定することができる。たとえば、振動信号を既知のスイッチ作動特徴と比較して、スイッチ２０４が、作動コマンドまたは信号に従って作動したか否かを判定する。一態様においては、振動信号を既知のスイッチ作動特徴と比較して、スイッチ２０４が、作動コマンドまたは信号に従って作動したか否かを判定することは、振動信号と既知のスイッチ作動特徴との振動ピーク間で振幅および時間デルタを比較することによって、振動信号をある特定の特徴と一致させることを含む。あるいは、時間領域解析を用いる一態様においては、動作（たとえば、限定することなく、相互相関および円相互相関）を用いて、振動信号と既知のスイッチ作動特徴との間で正一致を形成することができる。一態様においては、振動信号を規格化しても良いし、しなくても良い。すなわち、信号を平均値が０となるようにずらしても良い。この規格化によって、場合によっては偽陽性の可能性が減る。

相互相関または円相互相関を用いる場合、出力をモニタして、値または「スパイク」がある特定の閾値を超えているか否かをみなければならない。閾値の値は、実験、信号の長さ、および信号を比較したときの振幅範囲によって決定することができる。信号とある特定の特徴との間の相互相関を行なったときに、閾値を超える値が存在した場合、一致が形成されたと考えられる。たとえば、信号をランダムに発生させて、ランダムに発生させた別の信号と相互相関させた場合、２つの信号間の相互相関の結果は、図４の信号に似ていると思われる。これらランダム信号のうちの１つをそれ自体と相互相関させた場合、自己相関（または信号のそれ自体との相互相関）の結果は、図５の信号に似ていると思われる。信号を比較してそれらの相対振幅を控えておく場合、図５の結果が「一致」を形成したと考えられるであろうことは明らかである。閾値は、図４の最大振幅よりも大きいが図５のスパイクのピーク値よりも小さくなるように選ばなければならない。このシステムに関しては、自己相関を、物理事象の記憶した特徴と、加速度計が受信した同じ事象の別の発生との間の相互相関のシミュレーションとして容認することができる。

次に図６を参照して、本発明の一実施形態によりメータ・エレクトロニクス２０６として動作することができる存在のブロック図を示す。メータ・エレクトロニクス２０６として動作することができる存在は、本発明の実施形態による１または複数の機能を行なうための種々の手段を含んでいる。たとえば、本明細書においてより詳細に図示し説明するものである。しかし当然のことながら、実体の１または複数は、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、１または複数の同様の機能を行なうための代替手段を含んでいても良い。図示したように、メータ・エレクトロニクス２０６として動作することができる存在は、一般的に、存在の種々の機能を実施または制御するための１または複数のプロセッサ６０４などの手段を含むことができる。図６に示すように、一実施形態においては、メータ・エレクトロニクス２０６は、メータ入力およびフィルタリング・コンポーネント６０２を含むことができる。一態様においては、メータ入力およびフィルタリング・コンポーネント６０２は、電圧および電流の入力、１または複数のＡＤＣ、フィルタリング・コンポーネントなどを含むことができる。さらに、メータ・エレクトロニクス２０６のこの実施形態を構成するものは、プロセッサ６０４およびメモリ６０６である。

一実施形態においては、１または複数のプロセッサ６０４は、メモリ６０６と通信状態にあるかまたはメモリ６０６を備えている。メモリ６０６は、たとえば、コンテンツ、データなどを記憶する揮発性および／または不揮発性メモリである。たとえば、メモリ６０６は、存在が送信または受信したコンテンツを記憶しても良い。またたとえば、メモリ６０６は、本発明の実施形態により１または複数のプロセッサ６０４が、存在の動作に付随するステップを行なうためのソフトウェア・アプリケーション、命令などを記憶しても良い。特に、１または複数のプロセッサ６０４を、本明細書でより詳細に説明する種々のプロセスを行なうように構成しても良い。すなわち、スイッチ用の作動コマンドを受信するためのプロセス、スイッチに付随する制御装置に作動を実施させるためのプロセス、スイッチに付随する加速度計から振動信号を受信するためのプロセス、および振動信号をコンピューティング・デバイスにネットワークを介して送信するためのプロセスである。たとえば、一実施形態によれば、１または複数のプロセッサ６０４を、加速度計からの振動信号をメモリ６０６内に断続的に記憶するように構成することができる。一態様においては、１または複数のプロセッサ６０４を用いて、加速度計から受信した振動信号が振幅または継続時間閾値を満たすかまたは超えるか否かを判定することができ、一方または両方の閾値を満たすかまたは超えた場合に、信号をコンピューティング・デバイス１０８にネットワーク１１０を介して送信することができる。

メモリ６０６以外に、１または複数のプロセッサ６０４は、データ、コンテンツなどを表示、送信、および／または受信するための少なくとも１つのインターフェースまたは他の手段に、接続することができる。この点に関して、インターフェースには、データ、コンテンツなどを送信および／または受信するための少なくとも１つの通信インターフェース６０８または他の手段だけでなく、ディスプレイ６１０および／またはユーザ入力インターフェース６１２を含むことができる少なくとも１つのユーザ・インターフェースを、含めることができる。一態様においては、通信インターフェース１０８を用いて、メモリ６０６内に記憶した振動信号の少なくとも一部を、リモート・コンピューティング・デバイス（たとえば後述するもの）に伝えることができる。たとえば、ある場合においては、通信インターフェース６０８を用いて、記憶した振動信号の少なくとも一部をコンピューティング・デバイス１０８に通信ネットワーク１１０を介して伝えることができ、その結果、伝えた振動信号を解析して、スイッチ２０４が作動信号に従って作動したか否かを判定することができる。ユーザ入力インターフェース６１２自体には、存在がデータをユーザ（たとえばキーパッド、タッチ・ディスプレイ、ジョイスティック、または他の入力デバイス）から受信できるようにするある数のデバイスのうちのいずれかを含めることができる。

次に図７を参照して、振動または振動特徴を用いてスイッチの作動を検出するために行なっても良い動作を例示する。ステップ７０２において、作動信号をスイッチに送る。一態様においては、スイッチはメータに付随している。一態様においては、メータは、電気、ガス、または水道メータのうちの１つである。一態様においては、作動信号をスイッチに送ることは、「開」または「閉」信号の一方をスイッチに送ることを含んでいる。ステップ７０４において、振動信号をスイッチから受信する。一態様においては、振動信号をスイッチから受信することは、振動信号をスイッチに付随する加速度計から受信することを含む。一態様においては、加速度計はＭＥＭＳ加速度計である。ステップ７０６において、振動信号を解析して作動が生じたか否かを判定する。一態様においては、振動信号から作動が生じたか否かを判定することは、時間領域解析を用いて振動信号を解析して作動が生じたか否かを判定することを含む。一態様においては、振動信号から作動が生じたか否かを判定することは、周波数領域解析を用いて振動信号を解析して作動が生じたか否かを判定することを含む。一態様においては、振動信号を解析して作動が生じたか否かを判定することは、振動信号を１または複数の既知の振動特徴と比較することを含む。

前記システムはユニットから構成されていると前述してきた。当業者であれば分かるように、これは機能記述であり、ソフトウェア、ハードウェア、またはソフトウェアおよびハードウェアの組み合わせによって、対応する機能を実施することができる。ユニット（たとえばスマート家電、スマート・メータ、スマート・グリッド、公共コンピューティング・デバイス、供給業者または製造業者のコンピューティング・デバイスなど）を、ソフトウェア、ハードウェア、またはソフトウェアおよびハードウェアの組み合わせとすることができる。ユニットは、図８に例示し以下で説明する特徴解析ソフトウェア８０６を含むことができる。１つの典型的な態様においては、ユニットは、前述し以下でさらに説明するコンピューティング・デバイス１０８を含むことができる。

図８は、開示した方法を行なうための典型的な動作環境を例示するブロック図である。この典型的な動作環境は、単に動作環境の例であり、動作環境アーキテクチャの使用または機能性の範囲について何らかの限定を示唆することは意図されていない。動作環境は、典型的な動作環境に例示した構成部品の何れか一つまたは組み合わせに関して何らかの依存関係または要求を有していると解釈してはならない。

本方法およびシステムは、他の多数の汎用または専用のコンピューティング・システム環境または構成とともに使用することができる。本システムおよび方法とともに使用することに適合可能な良く知られたコンピューティング・システム、環境、および／または構成の例としては、これらに限定されないが、パーソナル・コンピュータ、サーバ・コンピュータ、ラップトップ・デバイス、およびマルチプロセッサ・システムが挙げられる。さらなる例としては、セット・トップ・ボックス、プログラマブル民生用エレクトロニクス、ネットワークＰＣ、ミニコンピュータ、メインフレーム・コンピュータ、スマート・メータ、スマート・グリッド・コンポーネント、分散コンピューティング環境であって、前述のシステムまたはデバイスのうち何れかを含むものなどが、挙げられる。

開示した方法およびシステムの処理を、ソフトウェア・コンポーネントによって行なうことができる。開示したシステムおよび方法を、１または複数のコンピュータまたは他のデバイスの実行対象のコンピュータ実行可能命令（たとえばプログラム・モジュール）に一般的に関連させて記述することができる。一般的に、プログラム・モジュールとしては、特定のタスクを行なうかまたは特定の抽象データ型を実現するコンピュータ・コード、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などが挙げられる。開示した方法は、通信ネットワークを通してリンクされた遠隔処理装置によってタスクを行なうグリッド・ベースおよび分散コンピューティング環境で実施することもできる。分散コンピューティング環境では、プログラム・モジュールを、メモリ記憶装置を含むローカルおよびリモート・コンピュータ記憶媒体の両方に配置することができる。

さらに、当業者であれば分かるように、本明細書で開示したシステムおよび方法は、コンピューティング・デバイス１０８の形態の汎用コンピューティング・デバイスによって実現することができる。コンピューティング・デバイス１０８の構成部品としては、以下のものを挙げることができる（ただし、これらに限定されない）。１または複数のプロセッサまたはプロセシング・ユニット８０３、システム・メモリ８１２、およびシステム・バス８１３（種々のシステム構成要素たとえばプロセッサ８０３をシステム・メモリ８１２に結合する）。マルチ・プロセシング・ユニット８０３の場合、システムは並列コンピューティングを用いることができる。一態様においては、プロセッサ８０３は、スイッチに作動信号を送信し、スイッチから振動信号を受信し、および振動信号から作動が生じたか否かを判定するように構成されている。

システム・バス８１３は、複数の可能なタイプのバス構造のうちの１または複数を表わす。たとえば、メモリ・バスまたはメモリ・コントローラ、周辺バス、アクセラレイティッド・グラフィックス・ポート、およびプロセッサまたはローカル・バスとして、種々のバス・アーキテクチャのいずれかを用いるものである。一例として、このようなアーキテクチャとしては、以下のものを挙げることができる。業界標準アーキテクチャ（ＩＳＡ）バス、マイクロ・チャネル・アーキテクチャ（ＭＣＡ）バス、拡張ＩＳＡ（ＥＩＳＡ）バス、ビデオ・エレクトロニクス標準協会（ＶＥＳＡ）ローカル・バス、アクセラレイティッド・グラフィックス・ポート（ＡＧＰ）バス、およびペリフェラル・コンポーネント・インターコネクト（ＰＣＩ）、ＰＣＩエクスプレス・バス、パーソナル・コンピュータ・メモリ・カード国際協会（ＰＣＭＣＩＡ）、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）などである。バス８１３、およびこの説明で特定したすべてのバスは、有線または無線のネットワーク接続を介して実現することもできる。また各サブシステム（たとえば、プロセッサ８０３、大容量記憶装置８０４、オペレーティング・システム８０５、特徴解析ソフトウェア８０６、振動特徴データ８０７、ネットワーク・アダプタ８０８、システム・メモリ８１２、入出力インターフェース８１０、ディスプレイ・アダプタ８０９、ディスプレイ装置８１１、およびヒューマン・マシン・インターフェース８０２）は、１または複数のリモート・コンピューティング・デバイスまたはクライアント８１４ａ、ｂ、ｃ内に収容することができる。１または複数のリモート・コンピューティング・デバイスまたはクライアント８１４ａ、ｂ、ｃは、物理的に分離された箇所にあり、この形態のバスを通して接続されて、事実上、完全分散システムまたは分散アーキテクチャを実現している。

コンピューティング・デバイス１０８は通常、種々のコンピュータ読取可能な媒体を備えている。典型的な読取可能な媒体は、非一時的でコンピューティング・デバイス１０８からアクセス可能な任意の利用可能な媒体とすることができ、たとえば、限定を意図することなく、揮発性および不揮発性の両媒体、取り外し可能および取り外し不可能媒体を含むことができる。システム・メモリ８１２には、コンピュータ読取可能な媒体として、揮発性メモリの形式のもの（たとえばランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ））、および／または不揮発性メモリの形式のもの（たとえば読み出し専用メモリ（ＲＯＭ））が含まれる。システム・メモリ８１２には通常、データとして、たとえば振動特徴データ８０７および／またはプログラム・モジュールたとえばオペレーティング・システム８０５および特徴解析ソフトウェア８０６（プロセシング・ユニット８０３によって即座にアクセス可能および／または現在処理されている）が含まれている。

別の態様においては、コンピューティング・デバイス１０８は、他の非一時的、取り外し可能／取り外し不可能、揮発性／不揮発性コンピュータ記憶媒体を備えることができる。一例として、図８に、大容量記憶装置８０４として、コンピューティング・デバイス１０８用のコンピュータ・コード、コンピュータ読取可能命令、データ構造、プログラム・モジュール、および他のデータの不揮発性記憶を実現することができるものを例示する。たとえば、限定を意図することなく、大容量記憶装置８０４は、ハード・ディスク、取り外し可能な磁気ディスク、取り外し可能な光ディスク、磁気カセットまたは他の磁気記憶装置、フラッシュ・メモリ・カード、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）または他の光記憶装置、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、電気的消去可能なプログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）などとすることができる。

任意的に、任意の数のプログラム・モジュールを、大容量記憶装置６０４上に記憶することができる。たとえば、一例として、オペレーティング・システム８０５および特徴解析ソフトウェア８０６である。オペレーティング・システム８０５および特徴解析ソフトウェア８０６のそれぞれ（またはそれらの何らかの組み合わせ）には、プログラミングおよび特徴解析ソフトウェア８０６の要素を含めることができる。振動特徴データ８０７も大容量記憶装置８０４上に記憶することができる。振動特徴データ８０７は、当該技術分野で知られる１または複数のデータベースのいずれかに記憶することができる。このようなデータベースの例としては、以下のものが挙げられる、ＤＢ２（登録商標）（ＩＢＭ社、アーモンク（Ａｒｍｏｎｋ）、ニューヨーク州）、マイクロソフト（登録商標）アクセス（Ａｃｃｅｓｓ）、マイクロソフト（登録商標）ＳＱＬサーバ、オラクル（登録商標）（マイクロソフト社、ベルビュー（Ｂｅｌｌｅｖｕｅ）、ワシントン州）、マイ（ｍｙ）ＳＱＬ、ポストグレ（Ｐｏｓｔｇｒｅ）ＳＱＬなどである。データベースは、集中型とすることもできるし、複数のシステムに渡る分散型とすることもできる。

別の態様においては、ユーザは、コマンドおよび情報を、コンピューティング・デバイス１０８に入力デバイス（図示せず）によって入力することができる。このような入力デバイスの例としては、以下のものが挙げられる（ただし、これらに限定されない）。キーボード、ポインティング・デバイス（たとえば、「マウス」）、マイクロフォン、ジョイスティック、スキャナ、触覚入力デバイスたとえばグローブ、および他のボディ・カバーなどである。これらおよび他の入力デバイスは、プロセシング・ユニット８０３に、システム・バス８１３に結合されたヒューマン・マシン・インターフェース８０２を介して接続することができるが、他のインターフェースおよびバス構造を介して接続することもできる。たとえばパラレル・ポート、ゲーム・ポート、ＩＥＥＥ１３９４ポート（ファイヤー・ワイヤー・ポートとしても知られている）、シリアル・ポート、またはユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）である。

さらに別の態様においては、ディスプレイ装置８１１を、システム・バス８１３に、インターフェース（たとえばディスプレイ・アダプタ８０９）を介して接続することもできる。コンピューティング・デバイス１０８は複数の表示アダプタ８０９を有することができ、またコンピューティング・デバイス１０８は複数のディスプレイ装置８１１を有することができると考えられる。たとえば、ディスプレイ装置は、モニタ、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、またはプロジェクタとすることができる。ディスプレイ装置８１１以外に、他の出力周辺デバイスとして、スピーカ（図示せず）およびプリンタ（図示せず）などの構成部品を挙げることができる。これらは、コンピュータ８０１に入出力インターフェース８１０を介して接続することができる。本方法の任意のステップおよび／または結果を、任意の形式で出力装置へ出力することができる。このような出力は、任意の形式の視覚表現とすることができる。たとえば、限定することなく、テキスト、グラフィック、アニメーション、音響、触覚などである。

コンピューティング・デバイス１０８は、１または複数のリモート・コンピューティング・デバイスまたはクライアント８１４ａ、ｂ、ｃへの論理結合を用いるネットワーク環境で動作することができる。一例として、リモート・コンピューティング・デバイス８１４は、パーソナル・コンピュータ、ポータブル・コンピュータ、サーバ、ルータ、ネットワーク・コンピュータ、スマート・メータ、供給業者または製造業者のコンピューティング・デバイス、スマート・グリッド・コンポーネント、ピア装置または他の共通のネットワーク・ノードなどとすることができる。コンピューティング・デバイス１０８とリモート・コンピューティング・デバイスまたはクライアント８１４ａ、ｂ、ｃとの間の論理結合は、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）および一般的なワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）を介して形成することができる。このようなネットワーク接続は、ネットワーク・アダプタ６０８を通して行なうことができる。ネットワーク・アダプタ８０８は、有線および無線環境の両方で実現することができる。このようなネットワーキング環境は、オフィス、企業規模のコンピュータ・ネットワーク、イントラネット、および他のネットワーク８１５たとえばインターネットでは、従来の一般的なものである。

説明の目的上、アプリケーション・プログラムおよび他の実行可能なプログラム・コンポーネントたとえばオペレーティング・システム８０５は、本明細書では別個のブロックとして例示しているが、このようなプログラムおよびコンポーネントは、種々の時間において、コンピューティング・デバイス８０１の異なる記憶コンポーネント内に存在し、コンピュータのデータ・プロセッサによって実行されることが分かる。特徴解析ソフトウェア８０６を実現することは、何らかの形式のコンピュータ読取可能な媒体上に記憶させることもできるし、それらの媒体間で送信することもできる。開示した方法の何れも、コンピュータ読取可能な媒体上に具体化されたコンピュータ読取可能な命令によって行なうことができる。コンピュータ読取可能な媒体は、コンピュータによってアクセス可能な任意の利用可能な媒体とすることができる。一例として、限定を意図することなく、コンピュータ読取可能な媒体としては、「コンピュータ記憶媒体」および「通信媒体」を挙げることができる。「コンピュータ記憶媒体」には、コンピュータ読取可能命令、データ構造、プログラム・モジュール、または他のデータなどの情報を記憶するための任意の方法または技術において実施される揮発性および不揮発性、取り外し可能および取り外し不可能な媒体が含まれる。典型的なコンピュータ記憶媒体としては、限定することなく、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュ・メモリもしくは他のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）もしくは他の光記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶もしくは他の磁気記憶装置、または所望の情報を記憶するために使用可能でコンピュータによってアクセス可能な任意の他の媒体が挙げられる。

本方法およびシステムでは、人工知能技術たとえば機械学習および反復学習を用いることができる。このような技術の例としては、以下のものが挙げられる（ただし、これらに限定されない）。エキスパート・システム、事例ベース推論、ベイジアン・ネットワーク、行動ベースＡＩ、ニューラル・ネットワーク、ファジー・システム、進化的計算法（たとえば、遺伝的アルゴリズム）、群知能（たとえば、アリ・アルゴリズム）、およびハイブリッド・インテリジェント・システム（たとえば、統計学習からニューラル・ネットワークまたは製造ルールを通して形成されるエキスパート推論規則）。

前述したように、また当業者であれば分かるように、本発明の実施形態は、システム、方法、またはコンピュータ・プログラム製品として構成しても良い。したがって、本発明の実施形態は、完全にハードウェア、完全にソフトウェア、またはソフトウェアおよびハードウェアの何らかの組み合わせなどの種々の手段から構成しても良い。さらに、本発明の実施形態は、記憶媒体内に具体化されたコンピュータ読取可能なプログラム命令（たとえば、コンピュータ・ソフトウェア）を有するコンピュータ読取可能な記憶媒体上のコンピュータ・プログラム製品という形を取っても良い。任意の好適な非一時的なコンピュータ読取可能記憶媒体を用いても良い。たとえば、ハード・ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、光学記憶装置、または磁気記憶装置である。

以上、本発明の実施形態の説明を、方法、装置（すなわち、システム）、およびコンピュータ・プログラム製品のブロック図およびフローチャート図を参照して行なってきた。当然のことながら、ブロック図およびフローチャート図の各ブロック、ならびにブロック図およびフローチャート図におけるブロックの組み合わせは、それぞれ、コンピュータ・プログラム命令を含む種々の手段によって実現することができる。これらのコンピュータ・プログラム命令を、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または他のプログラマブル・データ処理装置（たとえば、図８を参照して前述した１または複数のプロセッサ８０３）上にロードして機械を形成して、コンピュータまたは他のプログラマブル・データ処理装置上で実行される命令が、フローチャート・ブロック内で特定される機能を実現するための手段を形成するようにしても良い。

またこれらのコンピュータ・プログラム命令を、コンピュータまたは他のプログラマブル・データ処理装置（たとえば、図８の１または複数のプロセッサ８０３）に特定の仕方で機能するように命令を出すことができるコンピュータ読取可能メモリに記憶して、フローチャート・ブロック内で特定される機能を実現するためのコンピュータ読取可能命令を含む製造品を、コンピュータ読取可能メモリ内に記憶した命令によって形成するようにすることができる。またコンピュータ・プログラム命令をコンピュータまたは他のプログラマブル・データ処理装置上にロードして、一連の動作ステップをコンピュータまたは他のプログラマブル装置上で行なわせることでコンピュータ実施のプロセスを発生させて、フローチャート・ブロック内で特定される機能を実現するためのステップを、コンピュータまたは他のプログラマブル装置上で実行する命令によって実現するようにしても良い。

したがって、ブロック図およびフローチャート図のブロックは、特定される機能を行なうための手段の組み合わせ、特定される機能を行なうためのステップの組み合わせ、および特定される機能を行なうためのプログラム命令手段を支持するものである。また当然のことながら、ブロック図およびフローチャート図の各ブロックならびにブロック図およびフローチャート図内のブロックの組み合わせは、特定される機能もしくはステップを行なう専用のハードウェア・ベースのコンピュータ・システムまたは専用のハードウェアおよびコンピュータ命令の組み合わせによって実現することができる。

特に明記のない限り、本明細書で述べた任意の方法について、そのステップを特定の順番で行なう必要があると解釈することは、決して意図されていない。したがって、方法クレームがそのステップが従うべき順番を実際には列挙していないか、そうでなければ、ステップを特定の順番に限定すべきであるとクレームまたは説明に明確には述べていない場合には、いかなる意味においても、順番を推測すべきことは決して意図されていない。このことは、解釈するための任意の可能な黙示原則に対して成り立つ。たとえば、ステップまたは動作フローの配置に関する論理の問題、文法構成または句読法から導き出される明白な意味、明細書に記載される実施形態の数または種類である。

本出願の全体に渡って、種々の公開を参照しても良い。これらの公開の開示内容を、本方法およびシステムが関係する従来技術をより十分に説明するために、それらの全体において、本明細書において参照により本出願に取り入れている。

本明細書で述べた本発明の多くの変更および他の実施形態が、本発明のこれらの実施形態が関係するとともに前述した記載および関連する図面に示した教示の利益を受ける当業者には想起される。したがって、当然のことながら、本発明の実施形態は、開示した特定の実施形態に限定すべきではなく、変更および他の実施形態が添付の請求項の範囲に含まれることが意図されている。また、前述した記載および関連する図面では、典型的な実施形態を、特定の典型的な組み合わせの要素および／または機能に関連して説明しているが、当然のことながら、異なる組み合わせの要素および／または機能を、添付の請求項の範囲から逸脱することなく、代替的な実施形態によって提供しても良い。この点に関して、たとえば、上記で明確に述べたものとは異なる組み合わせの要素および／または機能も考えられ、これについては添付の請求項の一部において述べる場合がある。本明細書では具体的な用語を用いているが、それらは単に一般的および記述的な意味で用いており、限定するためのものではない。

Claims (10)

1. 作動信号をスイッチ（２０４）に送ることと、
   前記スイッチ（２０４）に付随する振動信号を受信することであって、前記振動信号を前記スイッチ（２０４）に付随する加速度計（２０２）から受信することを含む、受信することと、
   前記振動信号から前記作動が生じたか否かを判定することと、を含む方法。
2. 前記振動信号から前記作動が生じたか否かを判定することは、前記振動信号を時間領域解析または周波数領域解析を用いて解析して前記作動が生じたか否かを判定することを含み、前記振動信号を時間領域解析を用いて解析することは、相互相関または円相互相関の一方を用いて前記振動信号を既知のスイッチ作動特徴と比較することを含む請求項１に記載の方法。
3. 遠隔に作動されるように構成されたスイッチ（２０４）に付随するメータ（１０６）と、
   前記スイッチ（２０４）の作動が生じたか否かを判定するために解析することができる振動信号を生成する加速度計（２０２）と、から構成されるシステム。
4. 前記メータ（１０６）は、電気メータ、ガス・メータ、または水道メータのうちの１つである請求項３に記載のシステム。
5. 前記スイッチ（２０４）を遠隔に作動させることは、前記メータ（１０６）に「開」または「閉」信号の一方を送ることを含み、前記メータ（１０６）は前記信号を前記スイッチ（２０４）に送る請求項３〜４のいずれかに記載のシステム。
6. 前記振動信号を解析して前記スイッチ（２０４）の作動が生じたか否かを判定することは、前記振動信号を時間領域解析を用いて解析して前記作動が生じたか否かを判定することを含む請求項３〜５のいずれかに記載のシステム。
7. 前記システムはさらにフィルタを備え、前記振動信号を時間領域解析を用いて解析して前記作動が生じたか否かを判定することはさらに、前記振動信号を時間領域解析を用いて解析する前に前記フィルタを用いて振動信号をフィルタリングすることを含む請求項６に記載のシステム。
8. 前記振動信号を時間領域解析を用いて解析することは、相互相関または円相互相関の一方を用いて前記振動信号を既知のスイッチ作動特徴と比較することを含む請求項６に記載のシステム。
9. 前記振動信号を解析して前記スイッチ（２０４）の作動が生じたか否かを判定することは、前記振動信号を周波数領域解析を用いて解析して前記作動が生じたか否かを判定することを含む請求項３〜５のいずれかに記載のシステム。
10. 前記システムはさらにフィルタを備え、前記振動信号を周波数領域解析を用いて解析して前記作動が生じたか否かを判定することはさらに、前記振動信号を周波数領域解析を用いて解析する前に前記フィルタを用いて振動信号をフィルタリングすることを含む請求項９に記載のシステム。