TWI520461B - 家電機器遙控監視系統 - Google Patents

Description

家電機器遙控監視系統

本發明係關於一種包含用以連接各種電氣機器‧家電機器之電源插頭之插座或分接頭等之智慧型分接頭之家電遙控監視系統。

關於目前已知的用於電力之可視化或削減電力使用量、或用於管理電力使用量之對家電機器供給電力之系統係示於以下。

如專利文獻1中所記載般，公知有一種家庭能源管理系統，其包含：電力量測量機構，其測量表示住戶當前使用之電力量之當前使用電力量；上限電力量設定記憶機構，其可設定並記憶表示該住戶可使用之所有電力量之最大量之上限電力量；電力管理機構，其根據上述上限電力量與上述當前使用電力量之輸入，逐次計算當前使用容許電力量；至少1個以上之能力控制電氣機器，其調整能力以上述當前使用容許電力量為上限來限制消耗電力而工作；及容許電力輸入機構，其對上述能力控制電氣機器逐次輸入當前使用容許電力量；且於該家庭能源管理系統中，包含可藉由調整運轉能力而調整使用之電力量之1個以上之能力控制電氣機器、帶通電、斷電控制功能之1個以上之插座適配器、及與該插座連接之1個以上之電氣機器；上述電力管理機構實施指示對能力控制電氣機器調整運轉能力、或自連接於帶斷電功能之插座之機器中以特定之演算法將所選擇之1個以上之機器斷電中 的至少任一方之1個以上之控制。

又，如相同專利文獻1中所記載般，亦公知有於存在複數個能力控制電氣機器之情形時，根據容許電力量而決定運轉哪一台能力電氣機器並供給電力，或根據容許電力量調整能力控制電氣機器之運轉能力，且視情況抑制或中止其他電氣機器之工作。

如專利文獻2中所記載般，公知有一種電氣量監視裝置，其特徵在於：其係監視與房屋內或工廠內之電源插座連接之電氣機器之消耗電力等者，且包含：台式分接頭，其設置有可將複數個電氣機器之電源插頭連接於房屋內或工廠內之電源插座之複數個電源插座插入口；內設於上述台式分接頭中，分別檢測經由上述電源插座插入口而與上述電源插座連接之各電氣機器中流過之電流之變流器、及共通檢測上述各電氣機器中流過之電壓之變壓器；以及微電腦，其內設於上述台式分接頭中，監視上述所檢測之電流、電壓及根據該等而計算之消耗電力量等之電氣量，且可利用LAN(Local Area Network，區域網路)連接而將該等監視資訊向上位之伺服器裝置或通用電腦中進行Web(World Wide Web，全球資訊網)傳送控制。

如專利文獻3中所記載般，公知有一種節能控制系統，其包含：受到節能控制之負載側、及控制該負載側之節能狀態之節能控制側，於負載側，包含：連接於負載之插頭、及具有使該插頭插入之複數個插頭插入口之電源分接頭，上述插頭中，內設有寫入有負載資料之IC(integrated circuit，積體電路)標籤，上述電源分接頭包含：IC標籤閱讀器，其對應於上述各插頭插入口而與IC標籤進行通訊，獲得負載資料；及電流檢測機構，其檢測對插入至插頭插入口中之插頭所供給之電流；並且包含可程式化控制器部，其處理上述IC標籤與IC標籤閱讀器之通訊資料、及來自上述電流檢測機構之電流檢測資料且發送至上述節能控制側；上述節能控制側可根據藉由與上述可程式化控制器 部之通訊所獲得之上述資料而進行節能控制。

如專利文獻4中所記載般，公知有一種供電系統，其係包含：成為子器之複數個供電連接機構，其連接有負載機器並且對該負載機器供給電力；及成為母器之顯示裝置，其包含顯示器，該顯示器經由信號線而與該等供電連接機構連接，並且接收自上述供電連接機構發送之信號，藉此顯示上述供電連接機構之電力使用狀態；且上述供電連接機構之各自被分配有固有之位址，於上述供電連接機構中，設置有：位址設定部，其將本身之位址登錄至上述顯示裝置中；電流偵測部，其偵測供給至上述供電連接機構中之電流；及發送部，其經由信號線而將由該電流偵測部偵測之電流值與上述本身之位址發送至上述顯示裝置；於上述顯示裝置中，設置有：接收部，其接收來自上述供電連接機構之信號；及運算部，其根據由上述電流偵測部偵測之電流值而計算上述供電連接機構之電力使用狀態；於上述電力累積量超過預先設定之判定值時、或上述供電連接機構之偵測之電流值超過判定值而使用時，截斷上述供電連接機構之電力供給。

如專利文獻5中所記載般，公知有一種電源供給控制裝置，其係包含1個或複數個電源插頭連接機構之電源分接頭者，且包含：待機電力檢測機構，其檢測供給至上述1個或複數個電源插頭連接機構中之供給電力值是否係相當於待機電力值者；及電源供給停止機構，其於藉由上述待機電力檢測機構而進行待機電力值相當之檢測後，經過特定時間之後，停止對上述各電源插頭連接機構之電源供給。

進而，亦已知與該等專利文獻中記載之系統不同之所謂智慧型儀器。智慧型儀器係使各家庭等中設置之先前之累積電力量合計實現線上化而成者，且係用以測量一戶家庭使用之固定時間之累積電力量之裝置。

上述背景技術之任一者均係使用插座、或未埋入至牆壁內之台 式分接頭而成之技術，於該插座或台式分接頭中內設有必要之測定機器及控制裝置。

然而該等技術之執行停留於測定所連接之電氣機器之消耗電力。

作為所謂智慧型電網之構成之一，各家庭等之電力消耗量之輕量自動化系統之導入、與各家庭等之消耗電力測量等之線上化正得以推進。又，以各家電機器或電源之電力量測量為目的而使插座型儀器亦得以製品化。該等僅係線上化之電力量計，且僅進行固定時間內之累積電力量之測量與該測量值之發送。而且，該等儀器係以數十分鐘之單位間隔而測定家庭整體之消耗電力量者。

此外，如專利文獻6及7中所記載般，已知有一種系統，其係於機器之運轉時，根據預先學習之工作資訊資料而製作用以顯示異常度之閾值，於超過該閾值之情形時判斷為異常，進行對該機器之電力供給之停止等。

先前技術文獻 專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2008-104310號公報

專利文獻2：日本專利特開2008-261826號公報

專利文獻3：日本專利特開2011-010000號公報

專利文獻4：日本專利特開2011-072099號公報

專利文獻5：日本專利特開2011-078177號公報

專利文獻6：日本專利特開2011-192097號公報

專利文獻7：日本專利特開2009-236608號公報

作為所謂智慧型分接頭，於為了偵測‧控制一戶家庭或辦公室‧高 樓‧集體住宅‧設施‧醫院‧租用房‧工廠等所使用之能源而使其資訊化時，首先顯示各個家電機器‧電氣機器或分散電源之電力測量及其結果，不僅如此，亦必須進行經由各家電機器之電壓波形及電流波形之家電機器辨識及使用狀態、使用電力量之測量‧顯示。

進而，在各家電機器及電氣機器與供給電源(系統、或可再生能源、或蓄電池)之間，作為即時使用哪一台家電機器及電氣機器等之各個家電機器之辨識、及需求多少電力量等之總消耗電力及其明細，必須測量各者之需求電力量。

對於先前之電力使用狀況與總消耗電力之可視化之系統，於實施節電時，生活者必須意識到要自製等，而採取以手動方式積極地切斷各家電機器等之電力、或錯開使用時間等之行動，但並未意識到要儘可能地節電，而成為必須一面維持生活之質量，一面執行節電及舒緩尖峰負載。

要求有效地利用該資訊化之能源之使用狀況，且由此學習‧辨識生活者之行動模式、亦即家電機器之使用模型，即時而細緻地控制家庭內之電力使用本身。因此，必須連接家電機器，且對插座單位、亦即所連接之每一台家電機器進行詳細之電壓‧電流波形等之測量‧電力量之測量‧收集‧運算‧控制‧通訊，進而配合該等，將一戶家庭、或將複數家庭集中作為1單位而進行電力流之推定‧控制。

而且，能源需求、亦即EoD(Energy on demand)(以下稱為「EoD」)系統必須將包含商用電源之一對狀之電源供給至以上所述之1單位，且於供給至該1單位內之複數個電源中，判斷自哪一電源接收多少電力供給，因此，本發明之課題在於：在對複數個電氣機器通電時根據各電氣機器之電力波形之測定結果等而特定由電源插頭連接之家電機器，進而藉由更簡單之裝置，而掌握其等家電機器之運轉狀況而檢測異常之運轉，控制EoD系統。

再者，本發明之課題亦在於：例如於家庭或集體住宅等之情形時，除削減家電機器之電力以外，還可利用家電機器之辨識之功能，迅速地偵測家電之漏電等之異常，並顯示及將該異常通知給利用者，以及使該系統與外部伺服器或雲端聯合，以此進行家電機器之遙控監視。

根據本發明之家電遙控監視系統，藉由對1個或複數個電力源及其電力網路、電力網路上之家電機器中消耗、流通之電力流本身之測定，而測定預先連接之家電機器之電壓波形或電流波形等之電力供給模式，且與記憶於伺服器內之各家電機器所具有之本來之電力波形等加以對照，以此偵測家庭等中使用之家電機器是否正常運轉、或是否劣化、或是否處於某些異常之狀態。

進而根據上述偵測結果，使用者可確認家電機器處於正常運轉，且視需要，將與家電機器之修理或更新、進而家電機器之使用方法相關之資訊提供給家電機器之使用者或所有者。

進而，例如，於家庭中之家電機器使用中，亦可根據整體之電力使用狀況而設立使用各家電機器之優先位次，並且以使家電機器整體之運轉成為可更順利地生活之範圍內之方式而控制使用之電力量。

具體而言，為如下所述。

1.一種家電遙控監視系統，其係包含可插入1個或2個以上之電氣機器之電源插頭之智慧型分接頭、及伺服器者，該智慧型分接頭包含電壓波形測量機構及/或電流波形測量機構、及通訊機構，且包含任意之運算機構，該電壓波形測量機構及該電流波形測量機構係測量經由分別連接於其等之電源插頭而供給至1個以上之電氣機器之電力之電壓波形及電流波形的機構， 該通訊機構係自包含該電壓波形、該電流波形、該電壓波形之特徵量、該電流波形之特徵量、及任意之電力量之波形、任意之電力量之波形之特徵量中，將任一個以上發送至設置於與該分接頭不同場所之該伺服器中之機構，任意之該運算機構係根據該電壓波形及電流波形而求出電力量之波形之機構，該伺服器係自包含該智慧型分接頭所接收之該電壓波形、該電流波形、該電壓波形之特徵量、該電流波形之特徵量、及任意之電力量之波形、任意之電力量之波形之特徵量中，保存任一個以上，且將該保存之資料，與自包含重新測量並接收到之該電壓波形、該電流波形、該電壓波形之特徵量、該電流波形之特徵量、及任意之電力量之波形、任意之電力量之波形之特徵量中之任一個以上加以比較，判斷所連接之各個電氣機器之運轉狀況，並使該電氣機器之運轉狀況被發送的機構。

2.如1之家電遙控監視系統，其中該伺服器係區域伺服器，將經判斷之該電氣機器之運轉狀況藉由另外設置之通訊機構而發送至全域伺服器。

3.如2之家電遙控監視系統，其中進而將該電氣機器之運轉狀況自全域伺服器發送至管理伺服器。

4.如2或3之家電遙控監視系統，其進而基於全域伺服器或管理伺服器所接收到之該電氣機器之運轉狀況，將與該電氣機器之修理、更新及/或電氣機器之使用方法相關之資訊發送至該電氣機器之使用者及/或所有者。

5.如1之家電遙控監視系統，其中該伺服器係全域伺服器，其可經由區域伺服器而與該智慧型分接頭通訊，使經判斷之該電氣機器之運轉狀況被發送至區域伺服器。

6.如5之家電遙控監視系統，其中自全域伺服器將包含該電壓波形、該電流波形、該電壓波形之特徵量、該電流波形之特徵量、及任意之電力量之波形、任意之電力量之波形之特徵量中之任一個以上、及/或經判斷之該電氣機器之運轉狀況發送至管理伺服器。

7.如2或3之家電遙控監視系統，其進而基於全域伺服器或管理伺服器所接收到之包含該電壓波形、該電流波形、該電壓波形之特徵量、該電流波形之特徵量、及任意之電力量之波形、任意之電力量之波形之特徵量中之任一個以上、及/或經判斷之該電氣機器之運轉狀況，將與該電氣機器之修理、更新及/或電氣機器之使用方法相關之資訊發送至該電氣機器之使用者及/或所有者。

本發明之主要效果在於，判斷家電機器是否處於正常運轉、或是否正在變得劣化、或是否具有某些異常，且通知給使用者，並且可發送至外部網路，故而不會於使用者未察覺之狀態下忽略家電機器之異常。

而且，於異常發生之原因例如為漏電等之時，為了排除火災之可能性，可停止對偵測到異常之家電機器之電力供給。

於偵測到家電機器之劣化、故障等之異常、或漏電等之情形時，為了消除上述障礙，亦可將與該電氣機器之修理、更新及/或電氣機器之使用方法相關之資訊發送至該電氣機器之使用者及/或所有者。

例如於家電批發店、或家電網路營銷業者、通訊營銷公司等之銷售家電機器之企業與本系統之使用者及/或所有者已簽訂合約之情形時，可於外部網路即時地檢測家電之狀況即正常、異常，故而可進行來自遠距離之家電之監視及看護。

即，將家電之正常之電力波形模式或特徵量、與儲存˙保存於資 料庫中之過去使用時之電力波形及特徵量加以比較，藉此，於波形不一致之情形時，可偵測配線‧插座之異常及家電之故障‧損壞，對利用者事先提供修理或維護服務等。

又，於家電批發店等之家電機器營銷企業中，藉由將既存之顧客資料、即家電機器之購買時間、製品之種類、製造廠商、保修期等之資料與本系統之資料合成，而對家電機器利用者提供針對修理之補償期間或介紹新家電機器等可使顧客放心之細緻周到之服務。又，對於節能意識較高之顧客，亦可提供節能家電之介紹或太陽光發電或蓄電池與本系統之複合介紹等。

進而，由於可即時地一直監視家電機器之正常時之資訊，故而根據利用者之家電機器之使用資訊、使用模型等而亦可構建生活行動模式等之資料，因此可展現安全‧放心之看護功能。

作為本發明中使用之智慧型分接頭，亦可為埋入至房屋之牆壁部、天花板部、地板部等中之埋入式插座、與埋入式插座或分接頭連接之分接頭之任一形態。

但是，將智慧型分接頭製成埋入式，使智慧型分接頭之發熱量降低之情形時，可無需藉由鋁等之熱導性較高、可期待散熱效果之金屬而構成智慧型分接頭之盒之整個面。因此，對於埋入至建築物之牆壁等中之智慧型分接頭，並未將金屬散熱板設置於樹脂框體外部，可使電波通過分接頭盒，故而不會屏蔽通訊機構之電波，可藉由設置於插座盒內之通訊機構而進行與外部之通訊。

又，亦可為不包含用以連接家電機器之電源線之插座部分，而是實質上搭載、收納於家電機器內、或將可發揮智慧型分接頭功能之電路連接而成之內設有智慧型分接頭功能之家電機器。此時，於家電機器內存在空間餘裕之情形時，用以發揮智慧型分接頭功能之電路之配置之自由度變高。

1‧‧‧MOSFET

2‧‧‧電流測定機構

3‧‧‧運算裝置

4‧‧‧通訊機構

5‧‧‧運算裝置電源用電路基板

6‧‧‧前表面

7‧‧‧基板

8‧‧‧框體

9‧‧‧基板

10‧‧‧基板

11‧‧‧控制裝置

C‧‧‧埋入式插座

DB‧‧‧資料庫

G‧‧‧全域伺服器

L‧‧‧區域伺服器

M‧‧‧管理伺服器

S2‧‧‧步驟

T‧‧‧分接頭

圖1(a)、(b)係吹發器與吸塵器之電壓‧電流波形。

圖2係建築物中之用於按需式電力控制系統之埋入式插座及分接頭設置圖。

圖3a係根據消耗電力之推移而推斷之本發明之控制結果。

圖3b係根據消耗電力之推移而推斷之本發明之控制結果。

圖4係表示本發明中之智慧型分接頭之構成之概略圖。

圖5係表示複數電源使用時之本發明之實施狀況之圖。

圖6係本發明之各機構之配置圖。

圖7係本發明之各機構之另一配置圖。

圖8係本發明之各機構之又一配置圖。

圖9係本發明之流程圖。

圖10係判斷本發明中家電機器正常運轉中時之流程圖。

圖11係本發明之家電遙控監視系統之整體圖。

圖12係使用有電扇之實施例之概要圖。

本發明之家電遙控監視系統係以偵測所連接之家電機器之劣化之進展或故障、漏電等之異常為基礎之系統，但亦可作為家庭網路之按需式電力控制系統(EoD系統)而使用。該系統係規定所使用之電力量之固定期間內或瞬時之上限值，為了於該範圍內控制需求側並且不損及使用者之生活質量，以自使用者之優先度較高之重要之家電機器及電氣機器(以下合併稱為「家電機器」)供給電力之方式進行控制之按需式電力控制系統，又，接收到家電機器之運轉為異常之結果後，為了控制家電機器之運轉，包含如上所述另外設置之家庭‧伺服器(以下，稱為「伺服器」)而使用。

該系統係欲將以電力供給者為主體之「push(推)式」(或需求響應 式)之電力網路進行180度轉換為使用者、消費者等電力需求側主導型之「pull(拉)式」(按需式)者。於一戶或兩戶以上之家庭中，接收各種家電機器之運轉正常與否，若家電機器之運轉為異常，則進行包含停止其運轉之控制。

又，針對各種家電機器之電力需求、例如空調或照明等之需求，伺服器亦可根據使用者之利用形態而類推「家電機器之哪一需求最為重要」，且以自優先度較高之重要之家電機器供給電力之方式進行控制(以下，稱為「家電機器之動態優先度控制」)。

使用上述EoD系統之最大之效果在於，可自需求側節能，減少CO2排出。例如，若利用者預先將固定期間之電費或固定期間之電力量削減20%之指示設置於家庭‧伺服器中，則藉由家電機器之動態優先度控制而可進行僅使該削減20%後之電力流過之以利用者為主體之配合，係可實現節能、減少CO2排出之系統。

進而，關於上述家電機器之優先度，亦可由利用者任意地設定，亦可根據季節、氣象、溫度、濕度、時間等，藉由預先設定之程式而設定。進而，該EoD系統可根據要供給之電力之計劃或上限，而隨時決定自動地將電力優先供給至哪一台家電機器，且根據其結果，而可將基於家電機器之優先位次之電力供給至各家電機器。又，除此種供給之電力之計劃或上限外，亦可藉由學習生活者之行動模式而構建電力使用模型之後，按照該模式而決定家電機器之優先度。

於該等情形時，可根據電力供給之計劃或上限、生活者之生活模式、及學習所獲得之生活者之生活模式，而構建電力使用模型，且設定電力使用計劃，相對於此，亦可即時地測量比較、計算瞬時之尖峰電力值，並且形成為不超過累積時之尖峰電力值之控制系統。

此種EoD系統係以根據供給至與插座或分接頭連接之家電機器之電力之電壓波形、電流波形、電壓值、或電流量，而於插座或分接頭 內部測量每一台家電機器所必要(家電機器需求)之即時之電力量、亦即需求電力量作為基礎。而且，該測量係藉由以下所示之極高之採樣頻率而進行。將該測量結果於插座或分接頭內之運算裝置中進行運算，且作為電壓波形及電流波形之模式而辨識‧解析。

供給至各家電機器之電力之電壓波形及電流波形多具有對應每一台家電機器而不同之模式。亦即，當前，家電機器於內部包含開關電源或反相器等之控制裝置，故而於1交流週期內之電流波形中呈現對應每一台家電機器之特徵性波形。因此，即便消耗電力為相同，電壓‧電流波形亦多為不同，藉由將此種電壓‧電流波形之模式於伺服器等中資料庫化，而可識別與插座或分接頭連接之家電機器為何者，或可偵測各個家電機器之運轉狀況、劣化、故障或漏電等之異常之發生等。

然後，將由各智慧型分接頭測定之該電壓波形、該電流波形、該電壓波形之特徵量、該電流波形之特徵量、及任意之電力量之波形、任意之電力量之波形之特徵量發送至伺服器，於伺服器中對各家電機器之運轉狀況，亦即哪一台家電處於運轉中、及當前哪一台家電之電源被接通進行判斷，其後，對正常運轉之家電機器為何者、未正常運轉之家電機器、或劣化之家電機器為何者進行判斷。

關於此種判斷，將於伺服器內儲存之所連接之家電機器之過去之電壓波形、電流波形、電力波形、或其等波形之特徵量、與電源重新成為接通之狀態時之相同家電機器之電壓波形、電流波形、電力波形、或其等波形之特徵量加以比較。

然後，對比過去之電壓‧電流波形、與重新測定之電壓‧電流波形，且對比該家電機器之特徵量之電壓或電流之尖峰值、其週期、週期內之基準時間點之電壓、電流變化之向量等。又，判斷存在以下傾向：該家電機器之必要之電流為增大傾向；或家電機器於斷開之狀態 下需要待機電力以上之電力之傾向；或自家電機器之電源成為接通起至運轉開始為止之時間延遲之傾向等。

該判斷之結果為，當該等傾向較設置家電機器之當初更為顯著時，判斷該家電機器劣化或故障、或漏電等，且顯示該結果，或進行包括停止對該家電機器之電力供給在內之控制。進而，亦可將其結果直接通知給保養˙檢查˙更換家電機器之機構或店鋪等。

進而，根據需求電力量、可供給之電力量、電氣機器之優先度等進行判斷，且視需要而向各智慧型分接頭發送用以控制對個別家電機器之供給電力量之信號。可藉由封包通訊等進行此時之發送。

然後，各智慧型分接頭接收封包，且根據該命令而控制對所連接之家電機器之電力供給。因此，對電源剛被接通後之家電機器，可不開始運轉而是於接下來接收電力供給之命令之前設為待機狀態，且亦可使運轉中之家電機器成為斷開狀態，削減或增加供給電力。

再者，本發明中，對家電機器之運轉是否正常之判斷亦可由與各智慧型分接頭直接通訊之區域伺服器、經由該區域伺服器而與複數個區域伺服器直接通訊之全域伺服器之任一台伺服器進行，本發明中之伺服器包含該等2種。

以下對本發明進行說明。

本發明中之智慧型分接頭可為所謂台式分接頭等之智慧型分接頭，其係與埋入至建築物之壁面等內之插座連接而使用之裝置，亦可為埋入至建築物之壁面、柱、天花板、地板、傢俱等之構造物或設備內之埋入式插座，還可為與家電機器包含之電源插頭直接連接以對該家電機器供給電力之裝置。該等智慧型分接頭可為1個口，亦可為2個口，還可為3個口以上，關於其形狀亦並無特別限制。而且，作為與該插座或分接頭連接之家電機器，包含用於家庭或集體住宅之所謂家電機器，或設置於辦公室、高樓、租用房、醫院或事務所等中之電氣 機器等。

又，亦可於本發明中之智慧型分接頭上連接用以使先前之2個口以上之所謂台式分接頭或插座分支之分接頭等，且於該台式分接頭上連接複數個家電機器。該情形時，亦可經由與所連接之複數個家電機器直接連接之智慧型分接頭而個別地偵測‧控制電氣機器。

又，本發明中之智慧型分接頭上進而亦可連接2個口以上之本發明中之智慧型分接頭，此時，亦可使各個智慧型分接頭發揮功能，或使任一方之智慧型分接頭發揮功能。進而，本發明中之智慧型分接頭除上述之台式分接頭或插座之形態者外，亦包含內設於家電機器內之發揮智慧型分接頭功能之電路。於利用上述內設有智慧型分接頭功能之家電機器時，成為實質上將搭載、收納於家電機器內或使智慧型分接頭發揮功能之電路連接而成之內設有智慧型分接頭功能之家電機器，而並不包含用以連接家電機器之電源線之插座部分。於上述家電機器內存在空間餘裕之情形時，用以發揮智慧型分接頭功能之電路之配置之自由度變高。

於內設有智慧型分接頭功能之家電機器中，將發揮該智慧型分接頭功能之電路設置於家電機器之電源電路與連接於插座之電源線之間。

作為本發明之埋入式智慧型分接頭中可使用之電壓波形測定機構，可為測定即時之電壓波形之公知之控制用之測定機構，且與電流波形測定機構同樣地於埋入式智慧型分接頭內可收納之較大之範圍內，可採用任意之通用之測定機構。

作為本發明之埋入式智慧型分接頭中可使用之用於電流波形測定及測量消耗電力之電流測量機構，可為測定即時之電流波形之公知之控制用之測定機構，且於埋入式智慧型分接頭內可收納之較大之範圍內，可採用例如CT(computed tomography，電腦斷層攝影)、分流 器、羅哥斯基線圈(Rogowski coil)式等之通用之測定機構。

又，求出電力量之機構係用以根據所測定之電流及電壓之測量值而求出電力量之運算機構。

作為本發明中之通訊機構之基礎在於，其係可接收對家電機器之電力分配訊息之機構，該電力分配訊息係如下之結果：與家庭內設置於另外場所之伺服器之間，將電壓波形、電流波形、處理該等波形而成之電流波形、該等波形之尖峰值等之特徵量之資料、進而連接有電源插頭之家電機器之屬性及於運算裝置中計算之消耗電力量、使家電機器接通時之需求電力訊息等的下述EoD系統中之各種資料發送至伺服器，且對控制伺服器中經調停所得之家電機器所需之資料，亦即，對使電源接通而需求電力供給之家電機器，計算包含其他動作中之家電機器之各家電機器之電力供給之優先度、及需求電力量等而成之結果。

該通訊亦可為封包通訊，其係於任意之時序完成者。

而且通訊機構中可包含水晶振盪器等振盪電路。

對於此種通訊機構，可採用ZigBee模組(例如2.4GHz、920MHz等)，亦可採用Z-Wave(Z-波)、Bluetooth(藍牙)(註冊商標)、DECT(Digital Enhanced Cordless Telecommunications，數位增強無繩通訊)(1.9Hz帶)或極超短波950MHz帶等其他公知之無線通訊機構。

又，除無線通訊機構外，作為有線通訊機構，亦可利用PLC(Power Line Communication，電力線通訊)等。

根據ZigBee規格，通訊速度慢，但藉由有效地利用作為該規格之特徵之網格型或星型等網路中繼功能，而可對其他智慧型分接頭，使其作為中繼器而發揮功能。因此，可靈活地擴大網路，藉由對由故障導致之通訊路徑障礙之自我修復性，而可與伺服器之間確實地收發資料。又，由於消耗電力極少，故而具有如下優點為：即便設置於建築 物中之所有插座上之情形時，合計之消耗電力仍為極少。

作為本發明中之智慧型分接頭中之通訊機構之配置部位，尤其於採用無線通訊機構時，較佳為與插座並排之智慧型分接頭之前表面之包含樹脂等之不會截斷電波之材料之面板的內側。於將智慧型分接頭埋入至壁等內之形式之情形時，由於其前表面朝向室內，故而自該無線通訊機構發送之通訊資料會直接朝向室內，從而至伺服器等之到達性提高。反過來，由朝向室內之無線通訊機構而可更確實地接收伺服器等發送之信號。

本發明之家電遙控監視系統中之控制機構係接收伺服器中運算所得之結果、或藉由伺服器而判斷之家電機器處於異常運轉中之資訊之信號，且經由運算裝置之處理而控制供給至每一台家電機器之電力量之機構，且係控制供給至家電機器之電力之開關及供給電力量之機構。再者，此處，該開關係停止或開始對家電機器供給電力。尤其於偵測到所連接之家電機器並非正常運轉之情形時，亦可迅速停止對家電機器供給電力。

本發明中之智慧型分接頭中使用半導體繼電器、尤其使用進行相位控制等之MOSFET(metal oxide semiconductor field effect transistor，金屬氧化物半導體場效電晶體)。由於供給之電力流因連接之家電機器而不同，故而根據半導體元件本身之導通電阻值，於連接插座或分接頭之電源插頭之每1個口，若假設至少設置1個或2個以上，由於市電為交流，因此可設置4至8個左右之半導體元件。通常使用之國內家電機器之最大消耗電力最多為1500W，於日本之情形時通常之插座之電壓為100V，故而若考慮1個插座中流通15A以下之電流而考慮控制機構之發熱量則為如下所述。再者，於日本之200V用插座、或日本以外之插座之電壓例如為200V之國家或地區，接通最多7.5A之電流。

作為半導體元件，可利用三端雙向可控矽開關或MOSFET、進而SSR(Solid State Relay，固態繼電器)等之非零交叉方式之機構等。

尤其MOSFET用以控制電力量之消耗電力較小，因此發熱量亦變少。MOSFET於發熱量方面優於三端雙向可控矽開關，三端雙向可控矽開關之導通電阻為0.1Ω，故而於15A、1.5KW時為23.25W之發熱量，但例如於MOSFET之導通電阻為0.038Ω之情形時，為2.1W之發熱量，發熱量明顯降低。

作為MOSFET，可使用Si、SiC、GaN等，較理想的是導通電阻更低之MOSFET。

又，即便將需要更大電力流之家電機器之電源插頭連接於智慧型分接頭，亦因電力控制元件為低電阻而不會藉由該等機構而過熱，故而可於插座內設置使用有不耐熱之水晶振盪器之零件等，而且可以此種需要較大電流之家電機器為對象而進行電力之供給控制。進而若對建築物內之家電機器‧電氣機器全部經由該智慧型分接頭而供給電力，則可藉由連接電源插頭所成之電源，而進行其等之運轉控制。

再者，於埋入式智慧型分接頭中，藉由使通訊機構之通訊性提高之智慧型分接頭構造(圖7、8)，而可於通訊機構上不存在金屬零件而改善通訊性，不會引起通訊阻礙。因此圖7、8之智慧型分接頭構造中，可將插入有插頭之表面之相反側之框體之背面改為散熱性較高之金屬框體，且亦可藉由將作為發熱原因之MOSFET之熱經由絕緣性之散熱材散熱至金屬框體，而將分接頭內之溫度仍保持為80℃或70℃以下。藉此，亦可利用除發熱量較低即導通電阻較低之MOSFET以外之MOSFET。

該等半導體元件之控制具有其應答速度較高之共通之優點，於控制供給至家電機器之電力時，在要求儘可能地快之應答速度之情形時極其有效。但是，在不要求較快之應答速度之情形時，亦可採用半 導體繼電器或機械式繼電器作為控制機構。例如，於需要重新供給電力之家電機器係運轉開始後於特定之時間內不太需要電力之家電機器之情形時，係有效地利用該特定之時間，藉由機械式繼電器而控制對其他家電機器之電力供給等其他家電機器之控制中有時間餘裕之情形等。於使用有機械式繼電器之情形時亦與MOSFET同樣地，控制時之發熱量較少，故而給予運算裝置或通訊機構之熱影響較小。

本發明之運算機構及/或伺服器中，亦自該電壓波形、該電流波形、該電壓波形之特徵量、該電流波形之特徵量、及任意之電力量之波形、任意之電力量之波形之特徵量中，辨識與插座連接之家電機器為何者。

再者，該運算機構亦可根據藉由電流波形測量及電壓波形測量所獲得之有效電流與有效電壓而計算有效電力量即消耗電力量‧需求電力量。

關於辨識與此種插座連接之家電機器為何者之階段，例如可在將家電機器連接於插座時進行等，使家電機器接通之時間點之前進行，或者亦可在將家電機器連接於插座之後，使該家電機器接通之時開始辨識該家電為何者。

此時，自所連接之家電機器剛接通後起0.1或0.5秒至經過2秒之前，於智慧型分接頭內測量電力波形，且將其發送至伺服器，以此與該伺服器內預先註冊之電力波形進行對照，藉此可特定已被接通之家電機器。

此處，伺服器中記憶有所連接之家電機器之電流波形、電壓波形及其等特徵量之任一個以上，定期地或於家電機器之電源被接通時將重新取得之家電機器之電流波形、電壓波形及其等特徵量之任一個以上與上述所記憶之特徵進行對比。

其後，可維持原樣地對該家電機器供給電力，亦可暫且將該家 電機器設為斷開狀態，於伺服器內計算其間應供給之電力，並發送至該智慧型分接頭而執行對該家電機器之電力供給或供給之停止。

再者，若在連接於插座時進行家電機器之辨識，則於其後使該家電機器接通時，可極其迅速地進行智慧型分接頭之控制，但若在使家電機器接通時欲辨識所連接之家電機器，則於接通該家電機器之後，直至控制該家電機器為止雖少但仍會需要一些時間。

進而，亦具有發送針對MOSFET等而計算之信號之功能，該MOSFET係根據經由通訊機構而自伺服器獲得之作為供給訊息之電壓控制信號及電流控制信號來控制對連接有家電機器之插座之電力供給。

再者，關於伺服器，其係進行每一台家電機器之需求電力量與單獨或來自複數個電源之可供給電力之調停之運算，且根據家電機器之優先度而進行對家電機器之電力供給之控制者，因此，其係對每一間房屋等進行節電及舒緩尖峰負載者。而且，可對運轉中之家電機器進行運轉停止或中斷，或對家電機器之供給電力之削減，或者使供給電力增加。

其結果為，對電源剛被接通後之家電機器，可供給該家電機器需求之電力，或供給需求之電力內之僅某程度之電力，或不供給需求之電力，於進行其後之控制之時序之前等待家電機器之運轉開始。

關於確認所連接之家電機器是否正常運轉之階段，可為由伺服器特定家電機器時、對所連接之家電機器供給電力之階段、及於電力供給開始後之任意點之任一者。

然而，根據家電機器之種類，亦可於家電機器剛開始運轉後、及經過上述固定時間後之該家電機器成為順利地運轉之狀態後，確認伺服器上所連接之家電機器是否正常。

此處，自智慧型分接頭零件之壽命之觀點而言，微電腦之周邊 溫度為80℃以下為宜，且自通訊機構之壽命之觀點而言，MOSFET之發熱量較佳為8W以下。

進而，於不會引起通訊阻礙之插座插入口側之正面之包含樹脂等之非金屬製材料之面板之背面側設置有通訊機構之情形時，成為如下構造：MOSFET之發熱部經由絕緣性之散熱材料、散熱片材、散熱接著片材，於插座正面之相反側之背面上可由金屬框體(Al等)或金屬性之散熱片等進行散熱。另一方面，於採用包含會引起通訊阻礙之金屬構件之插座前表面構件之情形時，將通訊機構內設於智慧型分接頭內，故而尤其為了抑制通訊性之降低，而選擇樹脂等之非金屬製之框體。因此MOSFET之發熱量較上述金屬框體之散熱性差，故而MOSFET之發熱量較佳為1W以下。

即，自智慧型分接頭之製品壽命或安全性之觀點而言，為了使電力控制元件之發熱為80℃以下，可採用使對每1個MOSFET之接通電流降低之並聯連接構造、或不使輸入電力降低之串聯連接構造(亦即，使插座每1個口之電力控制元件為2個)。

進而，可將對通訊機構不會造成影響之散熱板構成於元件安裝之內部，而並不作為智慧型分接頭框體本身，或者考慮如下所述使智慧型分接頭之框體為金屬製所導致之散熱性，亦可將電力控制元件經由絕緣性散熱片材而連接於框體。

尤其如上所述，在將通訊機構配置於智慧型分接頭之包含樹脂等之可通電波之材料之前表面之面板之內側之情形時，通訊機構可藉由通過該面板之電波而進行通訊，故而可使智慧型分接頭之框體形成為不使電波穿透之金屬製。

此時，該金屬製之框體兼具作為散熱板之作用，故而可將FET(field effect transistor，場效電晶體)等之控制機構經由絕緣性散熱片材(例如0.5~20W/mK)等公知之散熱用材料而連接於該框體。其 結果為，可使該控制機構產生之熱經由該絕緣性散熱片材而自框體散熱至周圍。該情形時，亦可於框體之外部設置散熱用之散熱片等。再者，亦可代替金屬框體而使用具有絕緣性之包含BN或ALN等之高導熱樹脂合成材之樹脂作為框體。

因此，1個控制機構之發熱量即便為8W左右，藉由自框體向智慧型分接頭外部散熱，亦可防止該通訊機構之溫度上升。

因此，於智慧型分接頭之插座插入口側之正面之包含樹脂材料之面板之背面上，構成有進行電力之測量或電流‧電壓波形之發送之通訊機構。該情形時，通訊元件之接收部之周邊為非金屬材料，故而不會使通訊性降低。另一方面，將電力控制元件部之發熱部設置於通訊元件之更內側，經由對金屬框體或金屬性散熱片具有絕緣性等之散熱材(片材、接著片材)進行散熱，藉此可使智慧型分接頭內部及框體之溫度為80℃以下。即，可不損及分接頭之通訊性而抑制發熱，且可不降低分接頭之各元件之壽命，不使用導通電阻較小之電力控制元件，而使用廉價之元件。

進而，作為智慧型分接頭之構造，於不會使上述通訊機構之通訊性降低之非金屬樹脂之背面上構成有通訊機構，且於其內側設置有電力控制元件之情形時，亦可利用高導熱且具有絕緣性之高導熱樹脂合成材料之框體，經由具有絕緣性之散熱材而設置於發熱部與該絕緣性高導熱樹脂框體之間。

藉此，可不損及通訊性而降低發熱，且可使用廉價之控制元件。

如此，可將通訊元件設置於智慧型分接頭之內部尤其金屬等之通訊阻礙較低之部分上，例如在構成於側面之構造中，成為使用通訊阻礙較低之樹脂框體之構造。因此作為電力控制元件，藉由選擇發熱量較小、即導通電阻值較小之元件，而可使發熱量為80℃以下。

該結果為，藉由進行需要特別大之電力流之家電機器之運轉控制，而可有效地削減固定期間之建築物內之家電機器整體之電力使用量。

藉由使用本發明之埋入式智慧型分接頭，不用強行將台式分接頭連接於包含如照明等之埋入至牆壁或天花板內之家電機器之所有家電機器上，可一面偵測家庭所有電力使用量，一面進行任意之家電機器使用之電力之舒緩尖峰負載、或供給至任意之家電機器之電力量之削減、任意之家電機器運轉之時間之改變等。

對於來自伺服器之需求之上限電力值及舒緩尖峰負載電力值，為了藉由半導體元件而成為該等電力值以下，該智慧型分接頭可進行各家電機器之(1)電力之截斷；(2)電力量之調整。進而，藉由安裝有紅外線遙控功能，而亦可進行接通-斷開或電力削減之調整。

再者，作為配備於插座上之電力量調整機構，可利用半導體繼電器(SSR，Solid State Relay)或機械式繼電器或半導體元件(三端雙向可控矽開關及MOSFET：metal oxide semiconductor field effect transistor)。但是，為了以不超過舒緩尖峰負載電力值之方式進行控制，可設置機械式或半導體繼電器而進行接通-斷開之控制，但此種機械式繼電器具有應答速度較慢之性質。

若應答速度較慢，於應答結束之期間家電機器需求之電力量急速增大之情形時，有可能來不及進行電力量之控制而導致超過舒緩尖峰負載電力值。因此，針對防止此種情形之產生，為了補償即便應答時間較晚亦不會超過舒緩尖峰負載電力值，必須取較大之電力量之容限，例如對於100W之上限必須進行將70~80W設為上限值等之控制。然而，對於即便應答時間較晚仍無問題之家電機器，可有效地使用。

因此較佳為藉由使用配備於該智慧型分接頭上之應答速度較快 之半導體元件，而於不超過電力之上限值之調整中可以較小之容限設定進行調整，且易確保不超過上限值之調整。EoD系統之特徵在於，藉由相對於電力之生活使用計劃之瞬時之尖峰電力之即時之對應而確保累積時之舒緩尖峰負載，且於接通-斷開等之開關功能或電力控制中按照高速應答性之半導體元件>半導體繼電器>機械式繼電器之順序為佳。又，於小尺寸時半導體元件亦為更佳。

因此，本發明之家電遙控監視系統中使用之智慧型分接頭尤其採用以下之構成為佳。

在各家電機器及電氣機器與供給電源(系統或可再生能源或蓄電池)之間，將哪一台家電機器需要多少電力量之即時之需求封包發送至伺服器，於伺服器中判斷(調停)電源側之可供給之電力量之後，將可供給之電力之封包發送至家電機器側，即，判斷(調停)需求與供給之平衡之後藉由雙向之封包發送，而開始對家電機器或電氣機器之電力供給。此係家電遙控監視系統之電力之控制系統。

本發明之家電遙控監視系統中，智慧型分接頭可發揮如下1至8之功能：1.發送或接收等之通訊功能；2.消耗電力之計算功能；3.藉由判定各家電機器及各電氣機器、與伺服器上註冊之各家電機器及各電氣機器之電流‧電壓波形而進行辨識之功能；4.此外作為家電機器及電氣機器之電流‧電壓波形之辨識功能之擴大，藉由正常之電力波形模式與實測波形形狀之比較，而瞭解各電氣機器之異常之檢測(漏電等之異常)之功能；5.電力控制及開關接通-斷開及遙控等之功能；6.進而，於連接之家電機器不使用時用以降低智慧型分接頭自身之消耗電力之休眠功能及喚醒功能；7.針對來自家電或各電源之異常電流及異常電壓之安全性功能；及8.環境(溫度‧濕度等)之感測功能。

又，學習各個生活者之行動模式，自動地辨識各家電機器或電氣機器之優先度，且構建電力使用模型。根據該電力使用模型而製成 電力使用計劃，其次藉由抑低電力尖峰負載及電力上限值設定，亦可即時地進行瞬時之上限值測量與計算、進行不超過累積時之舒緩尖峰負載、上限設定值之電力控制。又，接收即時之各家電機器之需求，且藉由優先度之自動設定或手動設定，而於節電及舒緩尖峰負載時，使優先度較高之家電機器或電氣機器儘可能不節電，而以優先度較低之家電機器為中心進行節電或舒緩尖峰負載，故而可不損及生活者之舒適感(不進行針對節電之自製)而實現節電及舒緩尖峰負載尤其累積時之舒緩尖峰負載。

又，關於用以偵測家電機器之狀態辨識‧異常(故障‧漏電等)之運算機構，設置於伺服器內。該情形時，該運算機構係藉由與通常之家電機器之狀態加以比較而偵測於運算裝置中運算所得之電壓波形及/或電流波形等或其特徵量顯示某些異常的機構，其結果為，於家電機器之狀態中發現異常時，視需要亦可以聲音或光而顯示異常之有無。

或者，將於通常運轉中藉由使用智慧型分接頭而控制之消耗電力量或各家電機器之運轉狀況顯示於用於電力之可視化之顯示器(TV(television，電視)、PC(personal computer，個人電腦)、監視器、可攜式機器(智慧型手機，TABLET-PC，平板電腦)等中，異常產生時可於該顯示器顯示異常之產生，通知利用者。

此種家電機器之狀態辨識‧異常之檢測機構係將家電機器連接於智慧型分接頭，將伺服器內正常運轉時之電力波形等之模式或特徵量記憶於伺服器等中，其後，將於家電機器之運轉不正常時呈現之電力波形、與該已記憶之電力波形加以比較之機構。

以此方式進行檢測，藉此可檢測家電裝置之故障、損壞、或漏電、配線之異常(漏電等)、智慧型分接頭本身之異常。

根據該等構成構件，亦可形成包含如下之構造之智慧型分接頭。

於智慧型分接頭之插座插入口側之正面之非金屬樹脂材之背面上，構成有進行電力之測量或電流‧電壓波形之發送之無線元件。該情形時，通訊元件之接收部之周邊為非金屬材料，故而不會降低通訊性。另一方面，電力控制元件部之發熱部係設置於通訊元件之更內側，經由對金屬框體或金屬性散熱片具有絕緣性等之散熱材(片材、接著片材)進行散熱，藉此可使智慧型分接頭內部及框體之溫度為80℃以下。即，可不損及分接頭之通訊性而抑制發熱，且可不降低分接頭之各元件之壽命，不使用導通電阻較小之電力控制元件，而使用廉價之元件。

作為智慧型分接頭之構造，於不會使無線元件之通訊性降低之非金屬樹脂之背面上構成有無線元件，且於其內側設置有電力控制元件之情形時，亦可利用高導熱且具有絕緣性之高導熱樹脂合成材料之框體，經由具有絕緣性之散熱材而設置於發熱部與該絕緣性高導熱樹脂框體之間。

藉此，可不損及通訊性而降低發熱，且可使用廉價之控制元件。

可將通訊元件設置於智慧型分接頭之內部，尤其金屬等之通訊阻礙較低之部分上，例如於側面上構成之構造中，成為使用通訊阻礙較低之樹脂框體之構造。因此作為電力控制元件，藉由選擇發熱量較小、即導通電阻值較小之元件而可使發熱量為80℃以下。

進而作為偵測‧通訊機構，其係將設置於建築物內之人感感測器、溫度感測器、濕度感測器、風量感測器、照度感測器、上鎖感測器等偵測建築物內之狀態之公知之感測器之任一個以上、與該感測器之偵測結果直接無線發送至伺服器，或無線發送至附近之智慧型分接頭的機構。

在使用此種偵測‧通訊機構時，於自智慧型分接頭發送至伺服器 之資訊中，添加藉由該偵測‧通訊機構而發送至伺服器之來自感測器之資料，並根據其等資訊而於該伺服器中進行處理，將其處理結果發送至本發明中之智慧型分接頭中。

進而本發明之智慧型分接頭上亦可附加家電機器遙控功能。該家電機器本身具有控制電力之功能之情形時之遙控功能係用於空調、電視、電扇、電熱毯、室內天花板照明等之遙控，且係藉由遙控而對該等家電機器進行接通-斷開、或其他運轉調整之功能。作為此種家電機器遙控功能，可採用紅外線及HA端子或ECOHNET Lite(日本智慧型住宅通訊協定)或ECOHNET用通訊介面等。

可將此種遙控功能附加於智慧型分接頭上，且作為該電源插頭之控制機構之一而發揮功能。此種情形時，可對被連接之家電機器施加來自電源插頭之運轉控制，有效地利用家電機器本身具備之遙控運轉功能，而且該遙控之操作並非由人直接進行，其係本發明之智慧型分接頭之控制之一環，故而根據來自伺服器之控制信號，可更細緻地進行用於作為目標之電力量削減、尖峰電力削減之運轉。

另一方面，作為家電機器，對於不具有控制其本身電力之功能之燈泡等之照明或壺、冰箱、IH(induction heating，感應加熱)加熱器、溫水清洗馬桶、及咖啡壺等，無需遙控功能，可藉由本發明中之智慧型分接頭之電力控制元件而進行控制。

進而，若使智慧型分接頭始終接通，則較家電之待機電力，智慧型分接頭之消耗電力變高，故而亦可具備如下功能：由計時器或人感感測器等之各種感測器、或特定之電氣機器(例如商店等之室內照明)之接通-斷開等而產生之智慧型分接頭之接通-斷開功能；由所連接之家電機器之電源斷開-接通而產生之休眠&喚醒功能。尤其作為智慧型分接頭之功能，如何引起家電之休眠狀態成為進行電力之閾值設定之設計，例如根據1~10W之閾值設定，藉由該閾值以上之電力， 而可將該家電自待機狀態喚起。

為了確認上述接通-斷開功能或休眠或喚醒功能之動作狀態，例如可於智慧型分接頭正面之外表面或可顯示穿透光之內表面上，設置LED元件等(可由LED等之點燈顯示而確認)。

以下對本發明之家電遙控監視系統之構建之例進行描述。

根據本發明中之智慧型分接頭，考慮依序進行：階段1(能源消耗之可視化與人類行動之學習‧看護)、階段2(EoD型電力網路之高度電力管理)、階段3(家庭內奈米電網之電力著色)、及階段4(區域奈米電網之能源之通融)。

於階段1中，藉由家庭內之能源消耗模式之可視化而謀求消費者之節電意識之提高，並且藉由進行各個家電機器狀態或所使用之生活者之行動模式之學習‧看護，而支援發現電力消耗之浪費與生活者之行動。

具體而言於以下之階段1~4中所示之利用狀況下可使用本發明之智慧型分接頭。

使用本發明之電壓波形、電流波形、電壓波形之特徵量、電流波形之特徵量、及任意之電力量之波形、任意之電力量之波形之特徵量中之任一個以上，與伺服器內過去之該家電機器之資料加以對比，藉此判斷該家電機器是否正常運轉、或運轉是否有異常。

再者，亦可自實效電壓、實效電流、有效電力、累積電力量等中採用1個以上之值作為特徵量範圍內之1個。

上述判斷亦可於以下所述之階段1~4之任一階段進行，亦可選擇打開電源時、或運轉中之任意之時間點等進行設定。

(階段1)

本發明之家電遙控監視系統之電壓波形測量機構、電流波形測量機構之任一者均可採用測量交流電流之電壓波形之公知之機構，該 等測量係以16bit、10~30kHz左右較高之採樣頻率進行。

將藉由此種電壓波形測量機構、電流波形測量機構所獲得之電壓‧電流波形於運算裝置中進行處理，且將該處理結果藉由通訊機構而發送至伺服器中。作為此時之運算裝置，較佳為採用DSP(Digital Signal Processing，數位信號處理)內設之微電腦等。

近年來之家電機器之大部分於內部包含開關電源或反相器等之高度之控制裝置，故而於1交流週期內之電流波形中顯示每一台家電機器之特徵波形。因此，即便為消耗電力相同之家電機器，亦可藉由比較電流波形之模式而特定家電機器，並確認家電機器之運轉狀況。

該功能係與僅進行電力之可視化之先前之智慧型分接頭完全不同之功能，由於該功能，於運算裝置中，根據電壓‧電流波形之特徵量而特定用以特定所連接之各家電機器之特徵量。作為該特徵量，例如係電流‧電壓波形之尖峰值、週期、基準時間點之向量等，根據此種特徵量亦可高精度地特定家電機器。

如此可藉由運算裝置而導出特徵量，且可將其藉由通訊機構而發送至伺服器中。假定若未導出特徵量，則自其資料量而言，需要16bits×20,000Hz×2=640,000Hz之通訊速度，故而ZigBee之通訊速度(最大250kbps)下無法發送。若欲提高通訊速度，則自小型化、低消耗電力化之觀點而言，無法採用使用有寬頻帶之通訊機構。

ZigBee中，將接收對象‧發送源、資料長度等之標頭與校驗和附加至1封包中最多78字節之可變長有效負載上進行發送。此時，於有效負載部中設置設定指令或屬性而進行收發。例如，本發明中之智慧型分接頭接收之指令為16bit，設定值為0~592bit，發送之資料之格式為16bit，取得時刻為32bit，資料部為16~576bit。

如上述般受到通訊速度上之限制，導致資料量較多之電壓‧電流波形之原始資料無法於維持原樣之狀態下進行發送，但藉由進行特徵 提取用之表設定，而可於智慧型分接頭內之運算裝置中計算電壓‧電流波形之特徵量而求出。此時，特定各個家電機器，且足以確認其運轉狀況之特徵量並不多。

以下，分為家電機器之(1)特徵學習步驟、(2)家電機器學習步驟、及(3)家電機器辨識步驟，對各自之通訊進行說明。

(1)特徵學習步驟

使用對預先自數個家電機器收集之電流波形進行主成分分析所獲得之固有向量，根據電流波形測定之電流波形測定結果與固有向量之內積而求出特徵量。每一台家電機器之電壓波形及電流波形如圖1(圖1中(a)係吹風機之波形，(b)係吸塵器之波形，粗線表示電壓波形曲線，細線表示電流波形曲線)所示，根據家電機器而不同，故而分析該等波形之特徵對於特定家電機器之方面為必要。

求出特徵量之條件並不依存於各個家電機器，故而事先學習用以求出特徵量之比較用資料且將其保存於本發明中之智慧型分接頭之運算裝置等中。

又，作為預先自智慧型分接頭向伺服器中發送電壓‧電流波形時之訊息，例如，將波形資訊設為WH=16bit，取得時刻設為32bit，週期設為16bit，且以如下格式而顯示：波形資料WD為16bit，index為16bit，資料數為16bit，電壓(i)為16bit，電流(i)為16bit，電壓(i+k)為16bit，電流(i+k)為16bit，作為將特徵提取表設定於智慧型分接頭中之訊息之格式，為如下：表資訊FH為15bit，特徵編號為8bit，週期為16bit，作為表資料，FD為16bit，index為16bit，資料數為16bit，表(i)為16bit，表(i+k)為16bit。

自該等資料量而言，並未收納於1封包中，故而於智慧型分接頭之內部記憶體中保持1週期量後，分割成複數個封包而發送。波形資訊以附加有識別碼WH之封包而發送，其後以複數個封包將資料部與 識別碼WD、開始index、及資料數一併發送至伺服器中。

特徵提取表之設定亦同樣地，將由識別碼FH表示之表資訊、及由識別碼FD表示之資料部分割成複數個封包而發送至伺服器中。

(2)家電機器學習步驟

學習個別之家電機器之步驟中，使用於智慧型分接頭中提取之特徵量進行學習，故而僅發送少量之特徵量即可。

作為特徵量提取訊息之格式之例，為如下：DF為16bit，取得時刻為32bit，實效電壓為32bit，實效電流為32bit，有效電力為32bit，累積電力量為32bit，特徵量為32bit×4，週期為16bit。使用DF作為表示資料之種類之識別碼，將取得時刻、實效電壓、有效電力、累積電力量與4個特徵量週期之共計320bit作為1個訊息而收容於ZigBee之1封包中並集中發送至伺服器。又，亦可將電流波形或電壓波形作為特徵量而發送至伺服器。

(3)家電機器辨識步驟

於家電機器辨識步驟中，與家電機器學習步驟同樣地使用於智慧型分接頭內部提取之少數之特徵量且於伺服器中進行辨識。此時，藉由與家電機器學習步驟相同之特徵提取訊息而進行學習。

此時，若可能，則可根據電流波形之特徵量而偵測所連接之家電機器是否正常運轉。

(階段2)

階段1中根據家電機器之特徵而辨識家電機器之後，進行至階段2。

階段2中，目的在於根據電力之供給狀態或使用家電機器之使用優先度，藉由用於電力供給之伺服器一面進行調停一面控制對家電機器之電力供給之所謂EoD之電力管理技術，而更積極地削減消耗能源。

EoD係於接通家電機器之負載機器之電源後，根本性地改變一直提供僅必要之電力之此前之電力網路之結構，決定各機器之優先位次而調停相關機器中可利用之電力使用量、時間，並盡最大努力進行分配之結構。

階段2中，關於房屋或建築物、設施，定義對自除系統電力、太陽光發電(PV)、風力發電、小水力發電、燃料電池或蓄電池等以外之複數個電源中選擇之單一電源之使用調停協定。以下表示EoD之使用調停協定之順序。

A.自智慧型分接頭向伺服器中每固定時間藉由雙向之封包通訊而發送家電機器等側之電力需求訊息。該電力需求訊息包含：連接於智慧型分接頭之家電機器運轉時必要之電力量、及/或運轉中逐步必要之電力量。

B.伺服器根據當前之可供給量及/或階段1中獲得之家庭中之生活模式、各家電機器等之消耗電力量、計劃之電力量與消耗之電力量之差等，而決定已發送電力需求訊息之家電機器、及動作中之家電機器(負載機器)之優先位次。

C.按照負載機器之優先位次，藉由雙向之封包通訊而對各機器發送包含許可之電力使用量、時間之電力分配訊息、或對無法供給電力之機器發送拒絕訊息。許可電力使用之家電機器開始運轉或繼續運轉，或進行使消耗電力量降低/或增加之運轉。

D.許可電力使用之家電機器於許可之電力下僅動作許可之時間。拒絕電力使用之家電機器於固定時間後進行再分配需求(EoD)。

該一連串之步驟並非藉由使用者之操作、或感測器或計時器等之程式，於接通家電機器之電源後，將最初用以使家電機器運轉之電力供給至該家電機器者。將最初各家電機器之需求電力量之封包自智慧型分接頭發送至伺服器，於接收之伺服器中判斷來自1個單一電 源、或複數電源之供給能力，若可供給，則對智慧型分接頭回覆供給之要旨之控制信號。

於接收到該控制信號之智慧型分接頭中，藉由該控制信號而開始或停止對所連接之家電機器之電力供給。

若對該一連串之處理中之伺服器內之處理、對家電機器之電力供給之判斷進行更詳細地說明，則考慮於伺服器內來自單一電源或複數電源之可供給之電力量而判斷對家電機器之電力供給。

尤其在可供給之電力相對於有可能使用之家電機器之使用電力之和並無餘裕之情形時，此時進行限制電力之上限等之舒緩尖峰負載時，視需要而逐步更新運轉中之家電機器之優先度之位次等之資訊，於新的電氣機器被接通電源時，除該新的電氣機器以外更新各家電機器之優先度之位次，對根據可供給之電力量與家電機器之優先度之位次而重新接通電源之家電機器，判斷是否供給電力。

進而，亦配合生活者之行動模式而可形成伺服器內之對家電機器之電力供給之判斷材料，且可進一步考慮優先度之位次，藉由學習生活者之行動模式，而於伺服器內製成電力使用模型且製成電力使用計劃。其次，亦可即時地不斷求出瞬時之尖峰電力，且藉由將該尖峰電力與該電力使用計劃加以比較，而以不超過供給各家電機器之尖峰電力之累積值之電力或該電力使用計劃之電力之方式進行控制。

同時，若可能，可於伺服器中藉由比較電流波形之特徵量而偵測所連接之家電機器是否正常運轉。

該手法係藉由使用者自身設定可供給之最大電力量，而可進行僅所需使用之電力削減。

如此，藉由EoD系統之實現，而可考慮各個家電機器之電源之特性或電力，決定家電機器之優先位次，以及對優先位次較低之家電機器停止或削減電力供給。

作為組裝入EoD系統中之機器，有需求者側之機器即家電機器、供給者側之機器即電源設備、及暫時儲存電力之蓄電池等3種。

於階段2中為了進行對單一電源之需求者側之調停，以下列舉家電機器，將進行何種控制分類為3種。

A.調整-對於照明或吹風機等，即便將供給電力量相對於需求之電力而進行某種程度削減，性能雖或多或少降低，但於實用上不會造成太大影響。對於此種機器，並非自機器側供給需求之電力，從而可削減供給電力。

B.待機-對於洗衣機或電飯鍋等自啟動後一定時間自動地動作之家電機器，只要於目標之結束時刻內完成動作，則即便延遲啟動之時序亦無妨。對於此種家電機器，可將自要求啟動之時刻至實際啟動為止之時序錯開。

C.暫時停止-對於空調或冰箱等之控制熱之家電機器，即便短時間停止亦可保持溫度，故而於動作中可暫時停止。

各個家電機器或包含於該等A~C之分類之各自中，或不包含於其中，故而若將包含或不包含於該等3種分類中之情形設為可能‧不可能，則共計可分為8種。不包含於該等3種分類之任一者中之家電機器無論於何種情形時動作均為必要不可或缺，可謂最應進行電力供給之優先度較高之家電機器。

將如此分類之結果示於表1中。

表2中表示家電機器之等級之屬性。EoD之使用調停協定中，首先要求電力之家電機器將負載有屬性之電力分配訊息發送至伺服器。

伺服器比較可供給之電力與需求電力，若可供給則將電力分配訊息發送至智慧型分接頭。若不可供給，則削減對當前使用中之優先位次較低之家電機器之電力供給量，或對需求家電機器發送拒絕電力供給之訊息。

如此自伺服器通知對智慧型分接頭之電力之分配可否。作為通知內容，於對電力需求之回覆之情形時，為許可或拒絕分配，又，作為對動作中之家電機器之訊息，設定暫時停止或變更分配電力。

於許可分配之情形時、或再分配之情形時，將對該家電機器分配之電力之最大值(分配電力)、分配之時間作為屬性而追加。又，於拒絕分配之情形時或使動作中之家電機器停止之情形時，追加家電機器再次需求電力之時刻。供給電力係供給電力之電源之ID(Identity，識別碼)，用於階段3之分散電源而為必要。

(階段3)

對階段2中進行之電力供給之控制，於階段3中，不僅進行最一般之電源即系統電源(包含複數系統)之電力供給，而且進行來自除太陽光發電(PV，Photovoltaic，光伏)、風力發電、小水力發電、燃料電池或蓄電池等以外之複數個電源之電力供給。此外，關於經由來自 伺服器之智慧型分接頭之控制而對所連接之家電機器之控制，與階段2中之控制以相同之方式進行。

藉由具有對每一電源抑制電力供給源之電力著色功能(被供給之電力中，區別電源之功能)之家庭內奈米電網，而進行分散電源之有效之管理。

於家庭內導入有複數個分散電源之情形時，以可進行來自複數個電源之電力選擇之方式執行階段2之EoD協定，一面取得供求平衡一面將電源與家電機器關聯，藉此實現有效之電力供給。因此，必須根據使用之特性與電源之特性而進行適切之對應。此時，對電源亦必須決定供給電力之優先位次。因此，根據可供給電力不變或是否可控制之穩定性、或變更供給電力時是否產生延遲之快速反應性之各自之有無，如表3所示可分類為4種。

例如來自電力公司之系統電力具有穩定性及快速反應性，太陽電池之可供給力受到天氣左右，故而雖具有快速反應性，但缺少穩定性。

各電源如下表4所示具有各種參數。燃料電池或汽電共生係同時進行發電與供給熱水，故而可供給電力量亦會根據熱水量而變動。又，使用者亦可根據最大供給電力或累積電力量之頂值而設定使用電力量或電力量之上限值。

蓄電池於充電時被置於家電機器之位置，且於放電時被置於電源之位置。

EoD中，電源選擇協定可按以下順序而決定供給源與供給目的地。

A.各電源將電源屬性發送至伺服器。

B.電源插頭裝置將對附加有家電機器屬性之家電機器之電力分配訊息發送至伺服器。

C.伺服器根據家電機器等級，自表3中記載之可供給之電源按電力成本、或CO2排出量由低到高之順序而決定相對於家電機器之電源之優先度。

D.按優先位次由高到低之電源之順序，與使用調停協定同樣地判定是否可進行電力供給，且對電源插頭裝置發送電力分配訊息。

E.若電源插頭裝置接收電力分配訊息，則隨此，對關聯之家電機器供給電力。

蓄電池根據蓄電量或其他電源之狀態或供給狀態，而切換充電模式與供給模式，於充電模式時，作為負載機器而進行電力需求，於供給模式時，作為電源而進行電力調停。

(階段4)

階段4係使家庭內實行之奈米電網於鄰近之區域單位實行者。此時作為電源插頭裝置，必須形成與區域內之資訊之交換對應之構成。

本發明中之智慧型分接頭係於上述EoD系統中使用者，更具體而言，於以下說明。

本發明之圖2中，表示用於按需式電力控制系統之埋入式插座設置圖，圖中C表示埋入式插座，設置有複數個本發明中之智慧型分接頭作為建築物中之埋入式插座。又，亦可任意使用圖中T表示之分接頭。進而原則上，對一住宅亦設置1個伺服器，且亦構建與住宅內之所有埋入式插座之間可進行通訊之通訊網路。

於上述C上連接有T之情形時，於1個系統中串聯連接有本發明中之智慧型分接頭，故而該情形時任一方均較佳為進行使插座C側之功能停止之處理。

圖3之任一者均係表示於一戶家庭中使用將100V作為輸入電壓之各種家電機器時之該一戶整體之電力變遷之概念圖。

該圖3中實線表示未進行EoD之情形時之電力，虛線表示進行EoD而產生之目標值，一點虛線係根據各家電機器之實測值而進行EoD控制之情形時之控制模擬結果。

圖3之(a)係自某一日之白天12時至次日之白天12時為止之期間之瞬時尖峰電流值之資料，其係相對於以具有平坦之尖峰之線表示之削減目標之電力計劃之實際生活之電力值。

虛線下方之區域中之不規則地上下運動之線係表示控制模擬結果之線。進而越過虛線之線係表示實際生活資料之資料。

根據該圖3之(a)之控制可知，使實際使用之電力收斂於不超過以虛線M表示之1200W之程度，且瞬時之尖峰不超過1200W。

圖3之(b)係將(a)所示之瞬時消耗電力累積之圖，且係將1日內之瞬時電力值之限制值設定為30%以下之情形時之資料。對於作為目標之以虛線表示之累積消耗電力值，於實際生活資料中超過此目標。

然而，若使用本發明之智慧型分接頭將限制值設為30%以下進行 控制，作為模擬結果，可獲得按照該控制進行之於次日12時恰好位於虛線C上之線之稍下側上升之結果。

根據該等結果，表示根據本發明，例如於將消耗電力之上限舒緩尖峰負載設為30%時可確保不超過30%，即，可定量地確保削減電力。

圖4中顯示作為用於本發明之家電遙控監視系統之分接頭之埋入式插座之一例之內部構成圖進行說明。

本發明中之智慧型分接頭與通常之埋入式插座或分接頭同樣地，自建築物內之配線輸入電源，且於內部於2口插座之情形時分支為2個，於3口插座之情形時分支為3個，從而亦具有作為2口或3口等之輸出用插座之功能，因此具備包含必要之零件等之構成。

進而本發明除上述構成外，針對每一輸出而包含電壓波形測量機構、電流波形測量機構、電力量之測量與電力量之運算、運算機構裝置及控制機構，進而包含通訊機構，該通訊機構係用以將來自該等機構之信號發送至未圖示之伺服器，且接收來自該伺服器之控制信號。

再者，於具有2以上之口數之埋入式插座或分接頭中，亦可將該等複數個輸出集中，藉由1個該運算裝置及1個該通訊機構而發揮功能。

本發明之家電遙控監視系統不僅可設置於一戶家庭、集體住宅、居民樓、店鋪兼住宅中，而且可設置於辦公室、高樓、工廠、租用房、批發店、醫院、老人設施、超市等中。該等建築物中之本發明之智慧型分接頭之設置部位如圖2所示係於建築物之壁面之通常之設置場所及任意之場所中作為分接頭而設置之場所，但較佳為將藉由通訊機構進行通訊之先前之伺服器原則上設置於相同建築物內。通常於1個建築物內具有1個伺服器，但如店鋪兼住宅或居民樓等般，於1個 建築物內入住有複數個住宅等之情形時、或將辦公室、工廠、租用房等之1個建築物分成複數個單元之情形時，亦可以各個住宅或單元等之單位為基礎而設置伺服器。1個伺服器可與複數個智慧型分接頭進行通訊，可以設置於通常之住宅等中之埋入式插座及分接頭之數目為對象而選擇可進行通訊及所獲得之資訊之處理之伺服器。

再者，在不僅設置於一戶家庭、集體住宅、居民樓、店鋪兼住宅中，而且設置於辦公室、高樓、工廠、租用房、批發店、醫院、老人設施、超市等中之情形時，於各建屋以外具有伺服器，且亦可利用雲端。

又，亦可經由家庭閘道(HGW，home gate way)等之閘道(GW，gate way)而利用雲端或外部伺服器等。藉此，例如可以GW控制家庭內之EoD系統控制，且伴隨大量之生活之總電力資料可利用雲端或外部伺服器等。進而，利用智慧型社群等複數個家庭或高樓等之本分接頭進行EoD控制之情形時，亦可利用GW，用於特定哪一家庭、是否為辦公室之資料。

進而如圖5所示，將供給至一戶家庭之電源施加至既存之送電網上，且連接可再生之能源即太陽光發電或風力發電、及蓄電裝置、油電混合車及電氣汽車等之蓄電池裝置、以及其他電源，藉此亦可自2種以上之電源對家庭供電。

該情形時，參考上述表3及4等中記載之事項，將本發明中之智慧型分接頭亦連接於各電源，由此，藉由自複數電源選擇任意之電源、及決定來自各電源之電力供給量、及選擇自任意之電源供給電力之家電機器，而可減少能源損耗，且進行使舒適感提昇之大幅之節電、或進行效率良好地舒緩尖峰負載等之控制。

又，如上所述藉由使用複數電源，而於例如生態住宅(eco-house)等中，將直流電源而非交流電源連接於家電機器之情形時，亦可使用 本發明中之智慧型分接頭。於此種情形時，以交流供給至住宅等中之電力藉由住宅內之AC/DC轉換器，將供給至所有家電機器之電力或供給至一部分家電機器之電力轉換為直流，且使用本發明之智慧型分接頭作為將該直流供給至家電機器時之分接頭。

再者，於利用有可再生能源之太陽光發電或風力發電、燃料電池或蓄電池等之電源裝置之直流(DC)供電之情形時，藉由AC/DC轉換而轉換為供給至家電機器之電力或供給至一部分家電機器之電力，且亦可使用本發明中之智慧型分接頭作為將該直流供給至家電機器時之分接頭。考慮到安全性，可使此時之直流供給電壓為24V或12V等之低電壓。該情形時，作為供給直流之先前之家電機器，可列舉照明等之低電力機器、PC及其關聯機器、電話機等之一直以來對每一台家電機器使用有AC/DC轉換器之家電機器等。尤其關於使用有AC/DC轉換器之家電機器，謀求削減其AC/DC轉換損耗，進行更高效率之電力使用。

又，對於IH炊具、空調等之消耗電力較高之家電機器，考慮處理200V高壓直流帶來之危險性，亦可依然採用交流電源，該情形時將自交流分支之一部分電力轉換為直流。又，於安全地處理高壓直流之情形時，將自外部供給之交流全部轉換為直流之後，對此種直流亦可使用本發明之智慧型分接頭。

如此，本發明之智慧型分接頭中之直流電源用智慧型分接頭亦藉由採用直流用之電壓偵測機構、電流偵測機構以及直流用控制，而可以與交流用時相同之方式埋入至牆壁中而使用，或可如台式分接頭般插入至設置於牆壁上之插座中而使用。此時，亦偵測家電機器特有之電流及電壓波形，以辨識與智慧型分接頭連接之家電機器。

尤其如上所述，在將供給至一戶家庭之電源施加至既存之送電網上，且連接可再生之能源即太陽光發電或風力發電、及蓄電裝置、 油電混合車及電氣汽車等之蓄電池裝置等之直流電源，藉此自2種以上之電源對家庭供電，且使用直流用之智慧型分接頭時，無需將自太陽光發電或蓄電裝置、蓄電池裝置供給之直流轉換為交流，故而不產生轉換損耗。又，對於該等直流電源，亦可於直流電源之分電盒上設置智慧型分接頭，或代替分電盒而設置智慧型分接頭，將直流電流系統集中進行控制。又，對該等各電源亦將電源側作為上游而設置智慧型分接頭，藉此亦可個別地控制來自各電源之電力供給。

該情形時，將本發明中之智慧型分接頭亦連接於各電源，由此，藉由自複數電源選擇任意之電源、及決定來自各電源之電力供給量、及選擇自任意之電源供給電力之家電機器，而可削減能源損耗，且效率良好地進行舒緩尖峰負載之等之控制。

結果，本發明之智慧型分接頭不區分交流、直流，作為對牆壁部、天花板部、地板部等之埋入式插座，或作為與此種埋入式插座、或先前之埋入式插座或分接頭連接之分接頭，或藉由設置於分電盒上而可分別控制供給至連接於下游之家電機器或電力線之電力。

作為智慧型分接頭，可使用例如圖6所示之內部構造作為第1形式。再者，於以下之圖中採用MOSFET作為控制機構。

圖6係模式性表示2個口插座之智慧型分接頭之內部配置之圖，作為控制機構，對應每1個口設置4個MOSFET1、1個電流測定機構2，進而，對應每1個口設置1個電壓測定機構(未圖示)。而且以使2個口中共有1個運算裝置與通訊機構之方式而設置。自圖式而明顯瞭解，為了設置運算裝置電源用電路基板，使自MOSFET1產生之熱容易地向電源插頭之外散熱，於4個角隅上設置有MOSFET1，且於自該MOSFET1儘可能離開之部位上設置有運算裝置3與通訊機構4。再者，MOSFET1最低為2個，最多設置4~8個。

藉由形成此種配置，而必須運算裝置3與通訊機構4儘可能地不 被加熱。

藉由採用MOSFET等之發熱量較少、即導通電阻值較小之電力控制元件即控制機構而使發熱量變低，故而無需使用不具有電波穿透性之金屬材料。而且可將框體之至少一部分形成為散熱效果較小之樹脂製，故而可確保必要之電波之穿透性以便與伺服器之間進行通訊。

該情形時，藉由選擇此種發熱量較小、即導通電阻值較小之元件作為電力控制元件，而可使發熱量為80℃以下。

作為第2形式，與上述圖6所示之智慧型分接頭之構造不同，圖7及8中表示於智慧型分接頭之樹脂製等之可使電波穿透之前表面之正下方或其內側之基板上，以使插座每1個口之控制機構為2個之方式而設置控制機構即MOSFET1之例。圖7及8係本發明中之智慧型分接頭之一例之構成圖，圖8係自另外方向觀察組裝有圖7之構成之一部分之狀態圖。

於圖7及8中，在智慧型分接頭之包含樹脂等之非金屬樹脂材料即可使電波穿透之材料之該前表面6之例如中央部之背面上設置有通訊機構4及其基板。因此，該通訊機構4進行通訊之信號可通過智慧型分接頭之該前表面6，而與例如伺服器進行通訊。進而，於該基板中央部可設置顯示智慧型分接頭之運轉狀況之LED及覆寫該基板及無線模組以及微電腦之韌體之基板(未圖示)。關於無線模組與微電腦之韌體之覆寫，於埋入式之情形時，可使用USB端子之覆寫更新或無線之覆寫之任一者。

進而，在智慧型分接頭之位於該前表面6之內部之基板7之長邊之中央部附近設置有MOSFET1，進而藉由智慧型分接頭之運轉而使MOSFET1發熱之情形時，雖未圖示，以與該MOSFET1及框體8之雙方相接之方式設置絕緣性散熱片材。

因此，自該MOSFET1產生之熱傳熱至作為散熱材之絕緣性散熱 片材，進而傳遞至金屬之框體8或金屬製散熱片。框體8於設置有智慧型分接頭之牆壁內散熱，藉此使來自MOSFET1之熱順利地散熱，從而可使智慧型分接頭內部及框體之溫度為80℃以下。

因此，可不使用導通電阻較小之電力控制元件而使用廉價之元件。

於設置有MOSFET1之基板7之更內部，設置有電壓波形測量機構、電流波形測量機構、及設有CPU等之運算裝置之基板9(未圖示)。自MOSFET1產生之熱不會直接熱遞至該等機構或裝置，亦有對熱接觸性之框體8之傳導，不會被過度加熱。

進而於其內部，亦可設置基板10。於該基板10之背面上，可設置於連接之家電機器為高負載時所具備之高負載對應之MOSFET等之控制裝置11。

在使智慧型分接頭本身低背化優先之情形時，可使基板7形成具有電力控制及開關功能之MOSFET等之半導體元件構成，且於智慧型分接頭之設置上具有縱深自由度之情形時，於基板10上可設置MOSFET。因此成為發熱部之電力控制元件可以任意之構成而使用。

又，如上所述於高電流家電機器、或電氣機器之情形時，於自微電腦或無線模組儘可能離開之部位上構成MOSFET為宜。可如此配置各基板，而形成本發明之智慧型分接頭，但各基板之配置、及於各基板上設置何種元件，於不損及本發明之效果之範圍內可適當變更。

針對連接之每一台家電機器之智慧型分接頭之使用

本發明中之智慧型分接頭係識別如上所述連接之家電機器，且在使電源接通時，藉由與伺服器之通訊，而與其他家電機器之控制一併來控制該連接之家電機器之運轉者，進而為了對各種家電機器更適切地使用該智慧型分接頭，於智慧型分接頭上可設立紅外線發送功能或家庭自動化(HA，home automation)等之遙控功能。

於使用此種智慧型分接頭而使家電機器運轉時，根據家電機器之種類而將智慧型分接頭之使用態樣分為3類。

作為第1類，其係如TV、寢室或起居室之照明或空調等之一部分般具有所謂遙控功能之家電，且係家電機器本身具有消耗電力之控制功能之情形，此時，成為包含作為連接有智慧型分接頭時可發揮功能之機構之電壓波形測量機構、電流波形測量機構、電流測量機構、電壓測量機構、消耗電力運算機構、通訊機構、偵測機構、及遙控控制機構的智慧型分接頭。即，家電本身具有遙控功能與控制功能，藉由智慧型分接頭之遙控台(remote control bridge)功能使其連動而可控制電力，及藉由開關功能而可接通-斷開，檢測哪一台家電需要多少消耗電力，且將需求訊息通知給伺服器，並接收藉此由伺服器對其他家電之電力狀況判斷後之電力供給訊息之後，進行對家電之電力供給或停止、暫時停止、電力調整。

作為第2類，其係如微波爐、洗衣機、加濕器、暖風機、電飯鍋等之一部分般無遙控功能，電力控制複雜之家電機器，在將此種家電與智慧型分接頭連接之情形時，對哪一台家電需要多少消耗電力進行測量‧計算，且將其作為需求訊息而通知給伺服器，且接收由伺服器判斷其他家電之電力狀況之結果之供給訊息。藉此，進行家電機器之電力供給或停止。但是，該情形時，無法進行家電之電力控制，成為開關接通-斷開之功能。

此種家電將來有可能成為具有遙控功能之網路家電，故而將來分接頭可進行與遙控家電相同之控制。

作為第3類，其係門廳、廚房、盥洗間、廁所、浴室等之照明、IH機器、冰箱、壺或溫水馬桶等之家電機器。在將該等家電機器與智慧型分接頭連接之情形時，有效地利用包含運算裝置之智慧型分接頭具備之所有機構而控制該等家電機器。

於本發明中之智慧型分接頭上，為了防止來自連接而成之家電機器之逆電流、或來自各電源之異常電流等，可使晶片保險絲、多開關或玻璃管保險絲等連接於內部之電路作為過電流保護。

及於內部之電路中，亦可設置作為過電壓保護之用以抑制藉由變阻器及電力控制半導體元件之接通-斷開而產生之高電壓之開關電湧保護、以及用以控制電力控制元件之發熱之過熱保護功能。

進而，於所連接之家電機器之電源成為斷開而僅需要待機電力之狀態時，有時必須削減連接有該家電機器之智慧型分接頭、或用以對該智慧型分接頭之插座供給電源之智慧型分接頭內之電路本身之消耗電力。

此時，有可能使智慧型分接頭本身、或將智慧型分接頭內之家電機器連接而成之電路本身亦必須儘可能地削減消耗電力。因此，對所連接之家電機器之供給電力若為該家電機器之待機電力以下，則智慧型分接頭成為休眠之狀態，且維持該狀態。該休眠狀態並非使智慧型分接頭之全部功能完全停止，例如亦可僅使通訊機構接通，使所連接之家電機器成為接通狀態並且與伺服器進行通訊。

具有其後在對家電機器供給之電力成為該家電機器之待機電力以上時開始動作之喚醒功能，亦可設立以光等顯示該喚醒狀態之功能。

又，亦可設置計時器而於任意之時間使智慧型分接頭接通。喚醒功能亦可藉由偵測來自設置於該智慧型分接頭內而成之電流波形測量機構之直流波形等而發揮作用。

又，可根據來自電流感測器之直流波形即類比信號而製作疑似之交流波形之正弦波，且根據可變電阻而設定喚醒啟動之電力之閾值。藉此，可進行1~10W等之間之該閾值之微調整，藉由偵測使用之家電機器之待機電力以上且家電之動作狀況，而可開始啟動，若為 該閾值以下則可降低成為休眠狀態等之分接頭本身之消耗電力。

圖9係本發明之家電遙控監視系統之一例之流程圖，於使家電機器之電源接通之情形時，首先於智慧型分接頭內測定電壓波形與電流波形，且將其發送至伺服器。

將其測定結果發送至伺服器，且提取於伺服器內保存於電壓‧電流波形DB中之過去之該家電機器之電壓波形及電流波形，作為S2，將已測定之電壓波形、電流波形、與所提取之電壓波形及電流波形加以對比，取出該等波形一致之點及不同之點。

判斷其結果電壓波形及電流波形是否為相同。此時，若電壓波形及電流波形預先針對每一台家電存在某程度之不同，則設定是否產生家電機器之劣化、故障、漏電之基準，且按照該基準，判斷電壓波形及電流波形是否為相同。

其結果若為YES，則判斷為無劣化、無故障、無漏電。

若為NO，判斷所測定之電壓波形及電流波形相當於正常、劣化、故障、漏電等之哪一例，且通報該結果，同時經由網路亦通報給家電批發店或通訊營銷公司等。

圖10係用以詳細地說明上述S2之步驟之圖，將自智慧型分接頭發送之電壓波形、電流波形測定結果與伺服器內保存於電壓‧電流波形DB中之過去之資料加以對照，特定家電機器。

與對應於被特定之家電機器之家電機器之過去之電壓波形及電流波形對比尤其係對比電力供給開始時之電壓‧電流之上升等之變化之傾向。於其一致之情形時，進而對比尖峰電壓、尖峰電流。

於尖峰電壓與電流一致之情形時，對比超過尖峰之電壓與電流之降低傾向。

於其亦一致之情形時，進而對比電壓及電流之最小值，於其全部一致之情形時，判斷家電機器處於正常運轉。

然而於不一致之情形時，判斷家電機器產生劣化、故障或漏電等之不良。

再者，此為一例，故而判斷材料並非係電壓波形及電流波形，其係該電壓波形、該電流波形、該電壓波形之特徵量、該電流波形之特徵量、及任意之電力量之波形、任意之電力量之波形之特徵量中之任一個以上即可。

又，對比之項目亦無需與該例為相同，其等之順序為任意，且亦可全部以其他項目而判斷。

圖11係於複數個家庭中設置有區域伺服器L，將該等家庭之區域伺服器經由例如VPN(Virtual Private Network，虛擬專用網路)之網路而連接於全域伺服器G，進而連接管理伺服器M與資料庫DB而成之圖。

於圖11所示之情形時，本發明之家電遙控監視系統將藉由以插座形狀表示之該等智慧型分接頭而偵測之該電壓波形、該電流波形、該電壓波形之特徵量、該電流波形之特徵量、及任意之電力量之波形、任意之電力量之波形之特徵量發送至區域伺服器L。

該區域伺服器L亦可將所接收之該電壓波形、該電流波形、該電壓波形之特徵量、該電流波形之特徵量、及任意之電力量之波形、任意之電力量之波形之特徵量發送至全域伺服器G，區域伺服器L本身亦可判斷所連接之家電機器是否正常運轉、是否有劣化或某些異常、是否有漏電等。

根據該判斷，若所連接並運轉之家電機器全部處於正常運轉，則進行該其結果之通訊。

但是，於所連接之家電機器出現劣化或異常、漏電之情形時，藉由本發明之家電遙控監視系統而將該結果通知給家電機器之使用者或所有者，並且亦通知給管理伺服器M為宜。

於管理伺服器M中，亦將各家電機器之銷售日期、製造廠商、型號、製品編號、保修期等與家電機器相關之家電資訊等作為資料庫DB而保存。

因此，於假定將瞭解家電機器之異常之訊息通知給使用者及/或所有者時，可將保存於上述資料庫DB中之上述家電資訊、及與用於修理、更新之新的家電機器及/或電氣機器之使用方法相關之資訊一併通知。

然後，接收到此種資訊之使用者及/或所有者可瞭解關於修理之諮詢方、或修理項目等、與更新相關之新的家電機器之介紹、價格等之方案、家電機器及/或電氣機器之使用方法、更有效率之家電機器之使用方法、或消耗電力更少之家電之使用方法等。即，可構建家電批發店或通訊營銷公司等之家電營銷側與實際之家電機器利用者側之信賴關係，放心地利用家電，且可舒適地進行節電。

又，由於始終偵測家電機器之運轉狀況，故而亦可使利用者之家電機器之使用狀況、生活模式等之資料實現資料庫化。亦可統計性取出與數個家電機器之使用狀況相關之資訊，藉由掌握每一區域伺服器之家電使用狀況，即便於遠地亦可進行生活行動之確認，且亦可監護遠地之生活狀況。

(實施例)

製作假定於插座每1個口使用4個MOSFET之圖7所示之埋入式插座之裝置，將電扇與其連接。

使電扇之電源接通而使馬達開始旋轉‧運轉。假定持續使用電扇之情形，對電扇之葉片施加負載，使馬達之轉速降低。將此時之資料示於圖12中。

於圖12中測定電扇之電流波形與電力波形。於正常時如圖12之上方之繪圖般顯示正確之正弦波，但若對葉片施加負載而再現使馬達 產生異常之情形，則如下方之繪圖般變成明顯不是正弦波之電力波形。

將該等電力波形彼此加以比較，根據其等模式或尖峰電力等之特徵量相互不同，而可偵測所連接之電扇中產生異常。

S2‧‧‧步驟

Claims (5)

1. 一種家電遙控監視系統，其係包含可插入1個或2個以上之電氣機器之電源插頭之智慧型分接頭、及可經由區域伺服器而進行通訊之全域伺服器者者，該智慧型分接頭包含電壓波形測量機構及/或電流波形測量機構、及設於包含不會截斷電波之材料的面板背面之無線通訊機構，且包含任意之運算機構，該電壓波形測量機構及該電流波形測量機構係測量經由分別連接於其等之電源插頭而供給至1個以上之電氣機器之電力之電壓波形及電流波形的機構；該無線通訊機構係自包含該電壓波形、該電流波形、該電壓波形之特徵量、該電流波形之特徵量、及任意之電力量之波形、任意之電力量之波形之特徵量中，將任一個以上發送至設置於與該分接頭不同場所之該區域伺服器之機構；任意之該運算機構係根據該電壓波形及電流波形而求出電力量之波形之機構；可經由該區域伺服器而進行通訊之該全域伺服器係如下機構，即，自包含該智慧型分接頭所接收之該電壓波形、該電流波形、該電壓波形之特徵量、該電流波形之特徵量、及任意之電力量之波形、任意之電力量之波形之特徵量中，保存任一個以上，且將該保存之資料，與自包含重新測量並接收到之該電壓波形、該電流波形、該電壓波形之特徵量、該電流波形之特徵量、及任意之電力量之波形、任意之電力量之波形之特徵量中之任一個以上加以比較，判斷所連接之各個電氣機器之運轉狀況，並使該電氣機器之運轉狀況被發送至該區域伺服器之機 構；進而基於該全域伺服器所接收到之包含該電壓波形、該電流波形、該電壓波形之特徵量、該電流波形之特徵量、及任意之電力量之波形、任意之電力量之波形之特徵量中之任一個以上、及/或經判斷之該電氣機器之運轉狀況，將與該電氣機器之修理、更新及/或電氣機器之使用方法相關之資訊、及於更新之際新家電機器之介紹發送至該電氣機器之使用者及/或所有者。
2. 如請求項1之家電遙控監視系統，其中進而將該電氣機器之運轉狀況自該全域伺服器發送至管理伺服器。
3. 如請求項2之家電遙控監視系統，其進而基於全域伺服器或管理伺服器所接收到之該電氣機器之運轉狀況，將與該電氣機器之修理、更新及/或電氣機器之使用方法相關之資訊發送至該電氣機器之使用者及/或所有者。
4. 如請求項1之家電遙控監視系統，其中自全域伺服器向管理伺服器發送包含該電壓波形、該電流波形、該電壓波形之特徵量、該電流波形之特徵量、及任意之電力量之波形、任意之電力量之波形之特徵量中之任一個以上、及/或經判斷之該電氣機器之運轉狀況。
5. 如請求項1至4之任一家電遙控監視系統，其可作為按需型(on-demand)電力控制系統而使用。