JP2014502806A - 電力線接続経由で電源装置によって少なくとも１つの電動装置を識別する方法およびシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、電力線接続経由で電源装置によって少なくとも１つの電動装置を識別する方法であって、好ましくは請求項２４ないし２７のいずれか１項に記載のシステムにより実行される方法に関する。該方法は、ａ）コア電源に電力線経由で前記少なくとも１つの電動装置を接続するステップと、ｂ）前記少なくとも１つの電動装置が、電力線接続が利用可能であることを検知するステップと、ｃ）前記電力線接続上に前記少なくとも１つの電動装置の一意識別子に従って電力を変調することにより特定の負荷を生成するステップと、ｄ）前記電力線接続に接続された前記電源装置が、前記生成された特定の負荷を検知するステップと、ｅ）前記電源装置が、前記特定の負荷から一意識別子情報を抽出するステップとを備える。また、本発明は、電動装置、電源装置、配電ユニットおよび対応するシステムに関する。

Description

本発明は、電力線接続経由で電源装置によって少なくとも１つの電動装置を識別する方法であって、好ましくは請求項２４ないし２７のいずれか１項に記載のシステムにより実行される方法に関する。

また、本発明は、電源装置により識別される電動装置に関する。該電動装置は、コア電源に電力線接続経由で該電動装置を接続する電力線ソケットと、該電動装置の目的アプリケーションを実行するコア装置と、アイデンティティ送信器とを備える。

さらに、本発明は、電動装置を識別する電源装置に関する。該電源装置は、電力線に該電源装置を接続する電力線ソケットと、該電力線接続経由で前記電動装置の一意識別子を受信するアイデンティティ受信器とを備える。

また、本発明は、電力線接続経由で電源装置によって少なくとも１つの電動装置を識別する配電ユニットおよびシステムであって、好ましくは請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の方法を実行する配電ユニットおよびシステムに関する。

本発明はさまざまな電動装置に適用可能であるが、本発明について、家電製品、娯楽装置、通信装置およびそれらのエネルギー管理に関して以下で説明する。

供給エネルギー、特に電動装置に電力線経由で供給されるエネルギーのエネルギーコストが着実に上昇しているので、部分的なコスト削減のために、電動装置のエネルギー消費をモニタおよび／または制御することが可能なエネルギー管理システムが必要とされている。このようなエネルギー管理システムは、潜在的に多数の電動装置をモニタする可能性がある。したがって、どの電動装置のエネルギー消費が実際にモニタまたは測定されているかを正確に知るために、各電動装置は、エネルギー管理システムから識別可能でなければならない。また、エネルギー管理システムは、各電動装置をモニタするだけでなく装置管理のために制御する場合には、エネルギー管理システムは、電源との間で電動装置を接続または切断するためのコントローラに対する制御コマンドを発行することができなければならない。

従来の電動装置、例えば冷蔵庫等の家電製品、テレビ等の娯楽装置、あるいは電話機等の通信装置は、何らかのエネルギー測定装置やエネルギー管理システムのコントローラに関連づけられているということを通信することができない。その理由は、従来の電動装置は、例えば差し込まれている電気ソケットを認識することができないからである。この問題を克服するため、人手の介入が実行され、電動装置とそれに対応する測定装置および／または電源スイッチもしくはコントローラとの間のそれぞれの新たな関連づけが、エネルギー管理システムに手入力され、必要に応じて更新される。しかし、この方法はいくつかの欠点を有する。欠点の１つは、関連づけの手入力が最終的に関連づけのセットにおける不整合につながることである。というのは、大規模なシステムでは、すべての関連づけを追跡する作業は実行可能でないからである。これにより、例えば、まだ使用中の装置のようなオフに切り替えるべきでない装置をオフにしたり、対応する装置が必要でないのにオンに切り替えたりする可能性がある。

したがって、本発明の目的は、経済的で、電動装置の自動識別が可能であり、少数から多数までにわたる電動装置のシステムあるいはクラスタにおいて使用可能な方法、システム、電動装置および電源装置を提供することである。

また、本発明の目的は、電動装置の確実な識別が可能な方法、電動装置、電源装置およびシステムを提供することである。

本発明によれば、上記の目的は、請求項１の方法によって、請求項１４に記載の電動装置によって、請求項１９に記載の電源装置によって、および請求項２４に記載のシステムによって達成される。

請求項１に記載の通り、電力線接続経由で電源装置によって少なくとも１つの電動装置を識別する方法であって、好ましくは請求項２４ないし２７のいずれか１項に記載のシステムにより実行される方法が提供される。該方法は、
ａ）前記電源装置のコア電源に電力線接続経由で前記少なくとも１つの電動装置を接続するステップと、
ｂ）前記少なくとも１つの電動装置が、電力線接続が利用可能であることを検知するステップと、
ｃ）前記電力線接続上に前記少なくとも１つの電動装置の一意識別子に従って電力を変調することにより特定の負荷を生成するステップと、
ｄ）前記電力線接続経由で接続された前記電源装置が、前記生成された特定の負荷を検知するステップと、
ｅ）前記電源装置が、前記特定の負荷から一意識別子情報を抽出するステップと
を備えたことを特徴とする。

請求項１４に記載の通り、電源装置により識別される電動装置が提供される、該電動装置は、前記電源装置のコア電源に電力線接続経由で該電動装置を接続する電力線ソケットと、該電動装置の目的アプリケーションを実行するコア装置と、アイデンティティ送信器とを備え、前記アイデンティティ送信器が、前記電力線接続経由で一意識別子を送信し、電力線接続の利用可能性を検知し、前記電力線接続上に前記電動装置の一意識別子に従って電力を変調することにより特定の負荷を生成するように構成されることを特徴とする。

請求項１９に記載の通り、電動装置を識別する電源装置が提供される。該電源装置は、電力線に該電源装置を接続する電力線ソケットと、該電力線接続経由で前記電動装置の一意識別子を受信するアイデンティティ受信器とを備え、該アイデンティティ受信器が、前記電力線接続上に前記電動装置のアイデンティティ送信器によって生成された特定の負荷を検知し、検知された特定の負荷から一意識別子情報を抽出するように構成されることを特徴とする。

請求項２４に記載の通り、電力線接続経由で電源装置によって少なくとも１つの電動装置を識別するシステムであって、好ましくは請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の方法を実行するシステムが提供される。該システムは、請求項１４ないし１８のいずれか１項に記載の少なくとも１つの電動装置と、請求項１９ないし２２のいずれか１項に記載の少なくとも１つの電源装置と、前記少なくとも１つの電動装置の一意識別子情報を用いて、前記少なくとも１つの電動装置の少なくとも１つの特定の特性、好ましくはエネルギー消費を測定する測定装置とを備え、前記少なくとも１つの電動装置、前記電源装置および前記測定装置が少なくとも１つの電力線経由で相互に接続されたことを特徴とする。

請求項２３に記載の通り、配電ユニットが提供される。該配電ユニットは、少なくとも１つの電動装置の一意識別子情報を用いて、該少なくとも１つの電動装置の少なくとも１つの特定の特性、好ましくはエネルギー消費を測定する測定装置と、電力線接続経由で前記少なくとも１つの電動装置に対する電力供給を制御するコントローラと、請求項１９ないし２２のいずれか１項に記載の電源装置とを備える。

請求項２８に記載の通り、家電製品、娯楽装置および／または通信装置のエネルギー消費を制御するために請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の方法および／または請求項２４ないし２７のいずれか１項に記載のシステムが使用される。

電源装置という用語は、特に本明細書および特許請求の範囲において、電力を供給する少なくとも１つのコア電源と、少なくとも１つの電動装置を識別するアイデンティティ受信器とを備えた装置を意味する。

本発明によって初めて認識されたこととして、電力を変調することにより特定の負荷を生成することは、電力線接続経由で電源装置によって電動装置を識別するための確実で経済的な手段を提供する。電力線接続により、電動装置を識別するために電動装置と電源装置との間のさらなるデータ接続は不要なので、コストが節減される。

また、本発明によって初めて認識されたこととして、電力線接続経由で電動装置を識別することは、それぞれ電力線接続経由で識別される多数の電動装置を有する大規模なシステムにおいても、電動装置の確実な識別を提供する。

また、初めて認識されたこととして、HomePlug、Panasonic AVおよびＩＥＥＥ１９０１のような、同時にアイデンティティ送信器およびアイデンティティ受信器となり得る汎用の電力線通信モジュールとは異なり、電動装置における対応するモジュールによって電力を変調することにより特定の負荷を生成することは、安価で確実である。というのは、上記の汎用の電力線通信モジュールとは異なり、識別のための帯域幅が非常に小さいため、アイデンティティ送信器およびアイデンティティ受信器に要求される機能ははるかに少ないからである。

本発明によれば、電動装置、特にアイデンティティ送信器は、電力線接続上に一意的負荷パターンを挿入する機能を備えてもよい。このパターンは、このようなパターンの検出をサポートするアイデンティティ受信器により識別可能である。電動装置の識別は、電力線接続に加えてさらなる直接のデータ接続を必要とせず、同じ電力回路経由の電力線接続しか必要としない。

さらなる効果として、本発明は、直流とともに交流の形態の電力に利用可能であるため、本発明の適用分野の数が増大する。

好ましい実施形態によれば、本方法は、ｆ）抽出された一意識別子情報に従って装置管理システムに前記少なくとも１つの電動装置を登録するステップ、をさらに備える。利点の１つとして、装置管理システムにより、電動装置のさらに容易で確実な制御が提供される。

さらに好ましい実施形態によれば、本方法は、ｇ）少なくともステップｅ）の後に、通常動作のために前記少なくとも１つの電動装置をオンに切り替えるステップ、をさらに備える。電動装置が、例えば、その電力線接続にあるリモートスイッチを通じて、または、電動装置の主電源スイッチによって、ステップａ）から少なくともステップｅ）までの後にオンに切り替えられると、アイデンティティ送信器のみは電力供給されるが、電動装置の通常動作のためのコア装置はまだ電力供給されない。これにより、通常動作時に電動装置に供給される全電力との干渉が回避されるので、前記少なくとも１つの電動装置の識別の信頼性が向上する。

さらに好ましい実施形態によれば、ステップａ）とステップｇ）との間の時間は２ｓ以下、好ましくは１ｓ以下、特に５００ｍｓ以下である。これらの時間間隔の利点の１つとして、通常動作のための電動装置の高速な利用可能性と、電動装置の識別の十分な信頼性との最適条件が提供される。

さらに好ましい実施形態によれば、前記少なくとも１つの電動装置の少なくとも１つの特定の特性、好ましくはエネルギー消費が、前記少なくとも１つの電動装置の一意識別子情報を用いて測定される。電動装置の少なくとも１つの特定の特性を測定することは、例えば電力線接続経由で電動装置に供給される電圧および電流が電動装置のエネルギー消費を求めるために測定される際に、電動装置の特にエネルギー消費の効率的な監視および管理を提供する。もちろん、例えばインピーダンス変化等の、電動装置の他の特定の特性を測定してもよい。

さらに好ましい実施形態によれば、前記装置管理システムがデータベースに接続され、該データベースに前記少なくとも１つの電動装置の一意識別子情報を保存する。利点の１つは、データベースが、電動装置の一意識別子情報の確実な保存を行うことである。さらなる利点として、データベースが、同じく前記少なくとも１つの電動装置の識別情報を必要とする可能性のある他のシステムまたはエンティティに接続されることが可能である。

さらに好ましい実施形態によれば、前記少なくとも１つの電動装置の追加的情報が、前記一意識別子情報に関連づけられる。関連づけは、装置管理システムが電動装置の好ましくはデジタル符号化された識別情報を受信することによって実行されてもよい。追加的情報の関連づけは、データベースに保存されている電動装置のプロファイルを完成させてもよい。追加的情報は、例えば、電動装置に関するメタ情報（これは、電動装置のメーカーからインターネットでダウンロードされてもよい）や、電動装置の過去のエネルギー消費記録または電動装置に対して実行された過去の制御アクションであってもよい。その場合、電動装置のプロファイルは、例えば、電動装置のエネルギー消費を分析するだけでなく、使用率、保守情報等の他の目的のために使用されてもよい。これにより、電動装置のフレキシビリティおよびモニタリングが向上する。

さらに好ましい実施形態によれば、前記測定装置が、前記少なくとも１つの電動装置に関連づけられる。測定装置が電動装置に関連づけられると、前記測定装置と前記少なくとも１つの電動装置との間の関係が提供され、電動装置の測定および／または制御のためにどの測定装置が使用されるかの一意的識別も可能となる。

さらに好ましい実施形態によれば、前記電力線接続経由で前記少なくとも１つの電動装置に対する少なくとも電力供給を制御するコントローラが該電動装置に関連づけられる。これにより、電動装置を制御するためにどのコントローラが使用されるかを一意的に識別することができるので、特にエネルギー管理システムによって、前記少なくとも１つの電動装置の制御の目的で、より確実で高速な通信が可能となる。コントローラは、例えば従来の電力線データ通信により、前記少なくとも１つの電動装置との間で制御信号または制御メッセージを送受信するように構成されてもよい。

さらに好ましい実施形態によれば、少なくともステップｃ）およびステップｄ）のために、好ましくは符号分割多重化、周波数分割多重化、および／または誤り訂正符号に基づいた、送信プロトコルが使用される。送信プロトコルは、電源装置による前記少なくとも１つの電動装置のさらに確実な識別を提供する。というのは、例えば、送信のために誤り訂正符号を使用すると、生成された特定の負荷の誤った抽出が訂正されるからである。さらなる利点として、相異なる電動装置の相異なる生成された特定の負荷に関連づけられた複数の識別信号を受信する、というような要求に、識別情報の送信を適応させることが可能である。

さらに好ましい実施形態によれば、誤り訂正および／または誤識別検出が少なくともステップｄ）およびステップｅ）で使用される。これにより、電源装置による前記少なくとも１つの電動装置の識別の信頼性がさらに向上する。

さらに好ましい実施形態によれば、前記特定の負荷が増幅および／または再送される。これは、ある特定の負荷パターンを再生することが可能な例えば電源タップまたは配電ユニットに対して、好ましくは中間的な、リレー、フォワーダ、マルチプレクサ、バッファ等として作用するアイデンティティまたはユニットのためのサポートを提供する。また、これにより、相異なる回路経由で、または、生成された特定の負荷に対する妨害および／または干渉をする電力線接続に接続された別の装置経由で、電動装置と電源装置との間の電力線接続の距離が増大する。例えば、フォワーダにおける生成された特定の負荷があるしきい値レベルを下回るとき、この特定の負荷がフォワーダにより追加的に増幅されてもよい。

さらに好ましい実施形態によれば、さらなる情報、好ましくは前記電動装置に関連する情報の送信のために、少なくとも１つのさらなる搬送波信号が生成され、前記電力線接続に重畳される。これにより、例えば、特に電源装置との共通の電力線通信の形態でのデータ通信も可能となり、電動装置のフレキシビリティがさらに向上する。

請求項１４に記載の電動装置のさらに好ましい実施形態によれば、前記電動装置は、前記アイデンティティ送信器および／または前記コア装置をオン・オフ切替する主電源スイッチをさらに備える。主電源スイッチは、電動装置に対する電力供給との間で電動装置の確実な接続および切断を提供するので、オフに切り替えられるとエネルギーが節減され、待機エネルギー消費を引き起こすことがない。

さらに好ましい実施形態によれば、前記アイデンティティ送信器が、前記コア装置に対する電力供給を制御するように構成される。特に、主電源スイッチとの関係で、アイデンティティ送信器は、主電源スイッチによってまずオンに切り替えられ、例えばある一定の遅延により、電力線接続経由で電動装置の識別が成功した後、コア装置がアイデンティティ送信器によってオンに切り替えられる。これにより、電動装置への全電力供給との干渉が回避されるので、電源装置との通信の妨害が低減され、電源装置による電動装置の識別の信頼性がさらに向上する。

さらに好ましい実施形態によれば、前記アイデンティティ送信器は、前記特定の負荷が、インピーダンスの変調、複数のインピーダンス、および／または前記電力線接続の電力に対するパルス幅変調によって生成されるように構成される。これは、アイデンティティ受信器により電動装置を識別するための異なるシグナリングを提供し、電動装置の識別を特定の環境に適応させる際のフレキシビリティの向上にさらにつながる。

さらに好ましい実施形態によれば、前記アイデンティティ送信器が、前記電力線接続経由で電源装置によって送信される情報を抽出するように構成される。これにより、例えば、アイデンティティ送信器は、コントローラ、電源等によって送信される確認情報を受信することができる。これは、電源が電動装置を識別する際の信頼性をさらに向上させる。

請求項１９に記載の電源装置のさらに好ましい実施形態によれば、前記電源装置が、好ましくは前記電力線接続経由で、前記電動装置に対する少なくとも確認信号を提供する確認送信器を備える。利点の１つとして、電源装置は、電動装置の識別が成功したという確認を電動装置に提供することが可能となる。電動装置のアイデンティティ送信器は、電動装置の一意識別子に従って特定の負荷を再び生成することによりアイデンティティ情報を再送する必要がない。電源装置による電動装置の識別の成功まで電動装置のコア装置をオンに切り替えることが遅延される場合、電動装置は、はるかに高速に通常動作モードに切り替わることが可能となる。

さらに好ましい実施形態によれば、前記電源装置が、前記少なくとも１つの電動装置の一意識別子情報を用いて、該電動装置の少なくとも１つの特定の特性、好ましくはエネルギー消費を測定する測定装置をさらに備える。電動装置の少なくとも１つの特定の特性を測定することは、例えば電力線接続経由で電動装置に供給される電圧および電流を測定する際に、電動装置の特にエネルギー消費の効率的な監視および管理を提供する。もちろん、例えばインピーダンス変化等の、電動装置の他の特定の特性を測定してもよい。

さらに好ましい実施形態によれば、前記電源装置が、前記電力線接続経由で前記電動装置に対する少なくともコア電源供給を制御するコントローラを備える。これにより、電動装置を制御するためにどのコントローラが使用されるかを一意的に識別することができるので、特にエネルギー管理システムによって、前記電動装置の制御の目的で、より確実で高速な通信が可能となる。コントローラは、例えば従来の電力線データ通信により、前記少なくとも１つの電動装置との間で制御信号または制御メッセージを送受信するように構成されてもよい。

請求項２４に記載のシステムのさらに好ましい実施形態によれば、前記システムは、好ましくは前記電力線接続経由で、少なくとも１つの電動装置に対するコア電力供給を制御する少なくとも１つのコントローラをさらに備える。これにより、電動装置を制御するためにどのコントローラが使用されるかを一意的に識別することができるので、特にエネルギー管理システムによって、前記電動装置の制御の目的で、より確実で高速な通信が可能となる。コントローラは、例えば従来の電力線データ通信により、前記少なくとも１つの電動装置との間で制御信号または制御メッセージを送受信するように構成されてもよい。

さらに好ましい実施形態によれば、前記システムは、請求項２３に記載の配電ユニットをさらに備える。配電ユニットによれば、複数、好ましくは８個または１６個の電動装置を配電ユニットの形態の同じボックスに接続することが可能となる。このような配電ユニットは、例えば、接続された各電動装置のエネルギー消費を測定し、例えば接続された電動装置の対応する電源ソケットを切り替えることにより該電動装置をオン・オフすることによって、各電動装置を個別に制御することが可能な、測定および制御の両方の機能を提供してもよい。このような場合、電源装置は、配電ユニットの各電源回路ごとに独立に動作してもよい。

さらに好ましい実施形態によれば、前記システムは、データベースを有する装置管理システムであって、該データベースに少なくとも１つの電動装置の一意識別子情報を保存し、および／または、該少なくとも１つの電動装置を一意識別子情報と関連づけ、および／または、前記測定装置を少なくとも１つの電動装置と関連づける装置管理システムをさらに備える。利点の１つは、データベースが、電動装置の一意識別子情報の確実な保存を行うことである。さらなる利点として、データベースが、同じく前記少なくとも１つの電動装置の識別情報を必要とする可能性のある他のシステムまたはエンティティに接続されることが可能である。関連づけは、装置管理システムが電動装置の好ましくはデジタル符号化された識別情報を受信することによって実行されてもよい。追加的情報の関連づけは、データベースに保存されている電動装置のプロファイルを完成させてもよい。追加的情報は、例えば、電動装置に関するメタ情報（これは、電動装置のメーカーからインターネットでダウンロードされてもよい）や、電動装置の過去のエネルギー消費記録または電動装置に対して実行された過去の制御アクションであってもよい。その場合、電動装置のプロファイルは、例えば、電動装置のエネルギー消費を分析するだけでなく、使用率、保守情報等の他の目的のために使用されてもよい。これにより、電動装置のフレキシビリティおよびモニタリングが向上する。測定装置が電動装置に関連づけられると、前記測定装置と前記少なくとも１つの電動装置との間の関係が提供され、電動装置の測定および／または制御のためにどの測定装置が使用されるかを一意的に識別することが可能となる。

本発明を好ましい態様で実施するにはいくつもの可能性がある。このためには、一方で請求項１、請求項１４、請求項１９、請求項２３、請求項２４および請求項２８に従属する諸請求項を参照しつつ、他方で図面により例示された本発明の好ましい実施形態についての以下の説明を参照されたい。図面を用いて本発明の好ましい実施形態を説明する際には、本発明の教示による好ましい実施形態一般およびその変形例について説明する。

本発明の第１の実施形態による電動装置および電源装置を示す図である。 本発明の第２の実施形態による電動装置を示す図である。 本発明の第３、第４、第５および第６の実施形態によるシステムを示す図である。 本発明の第７の実施形態による方法を示す図である。

図１は、本発明の第１の実施形態による電動装置および電源装置を示している。

図１において、参照符号Ａは電動装置を表す。電動装置Ａは、電動装置の目的アプリケーションを実行するコア装置１を備える。目的アプリケーションは、温度の測定、電話接続の提供、テレビ番組の表示等とすることが可能である。コア装置１は、アイデンティティ送信器２に電力線接続３０経由で接続される。アイデンティティ送信器２は、電動装置に電力を供給する電力線ソケットＡａに電力線接続３０経由で接続される。また、電力線接続３０は、電動装置Ａの識別のために使用される。電動装置Ａは、電源装置Ｂに電力線接続３０経由でさらに接続される。電源装置Ｂは、アイデンティティ受信器４、コア電源５および確認送信器４ａを備える。コア電源５、確認送信器４ａおよびアイデンティティ受信器４は、特に電力線ソケットＢａ経由で、電力線接続３０に接続される。

電力線接続３０経由で電動装置Ａを接続すると、アイデンティティ送信器２は、電力線接続３０経由でコア電源５から電力が電動装置Ａに供給されていることを認識する。アイデンティティ送信器２は、電動装置Ａの識別が完了するまでコア装置１をオンに切り替えることを遅延させるように構成される。そこで、アイデンティティ送信器２は、電動装置Ａの一意識別子に従って電力線接続３０上に特定の負荷を生成する。これは、電源装置Ｂのアイデンティティ受信器４によって認識され受信される。電源装置Ｂは、上記の確認送信器４ａを備える。確認送信器４ａは、電源装置Ｂのアイデンティティ受信器４による電動装置Ａの識別が成功した後、好ましくは電力線接続経由で、電動装置Ａへ確認信号を送信し、電動装置Ａはその確認信号を認識する。そして、識別が成功する。特定の負荷を生成した後で、電源装置Ｂが電動装置Ａの特定の負荷により識別に成功した後、電動装置Ａ内のアイデンティティ送信器２は、電動装置の目的アプリケーションのためにコア装置１をオンに切り替える。

図２は、本発明の第２の実施形態による電動装置を示している。

図２には、コア装置１と、電力線接続３ｂ経由でコア装置に接続されたアイデンティティ送信器とを備えた電動装置Ａが示されている。アイデンティティ送信器２は、電動装置Ａの主電源スイッチ６に電力線接続３ａ経由で接続される。主電源スイッチ６は、外部電源に電力線接続３０経由で接続される。アイデンティティ送信器２は、電力線接続３ａおよび電力線接続３０上のインピーダンスを変調することにより特定の負荷を生成する変調スイッチ２ａおよびインピーダンス２ｂをさらに備える。電動装置Ａが電源オフにされると、アイデンティティ送信器２およびコア装置１は電力線接続３０、３ａおよび３ｂから切断される。電動装置Ａが、その電力線にあるリモートスイッチ（図示せず）を通じて、または、電動装置Ａの主電源スイッチ６によって、電源オンにされると、アイデンティティ送信器２のみは電力供給されるが、コア装置１はまだ電力供給されない。アイデンティティ送信器２は、変調スイッチ２ａ、したがってインピーダンス２ｂをオン・オフ切替することによってスイッチングされた追加インピーダンスにより電動装置の全インピーダンス上に識別子情報を変調することにより、電力線接続３ａ、３０経由で電動装置Ａの識別子情報を送信する。

電動装置の識別子情報の送信に成功した後、アイデンティティ送信器２は、インピーダンスの変調を停止し、外部電源に電力線接続３ｂおよび／または電力線接続３０、３ａ経由でコア装置１を接続する。電動装置のアイデンティティ情報を送信するのに要する時間は、電動装置Ａのコア装置１の動作の開始を遅延させる。この時間遅延は、コア装置１の一般的使用で許容可能な値、例えば最大２秒、好ましくは最大１秒、特に好ましくは最大５００ミリ秒に制限してもよい。特に電源装置に設けられたアイデンティティ受信器は、電力線接続３０上の変調されたインピーダンスを受信すると、電力線接続３０にある電動装置Ａの電力を測定することによって、電動装置Ａの送信されたアイデンティティ情報を復号することが可能である。コア装置１の電源オン・オフの遅延により、電動装置への全電力供給との干渉が回避される。時間遅延は、電源装置Ｂによる電動装置Ａの識別成功の時間に従って決定される。

図３ａは、本発明の第３の実施形態によるシステムを示している。

図３ａには、電源ソケット７に電力線接続３０経由で接続された電動装置Ａが示されている。電源ソケット７は、コントローラ８に電力線接続３１経由で接続される。コントローラ８は、測定装置９およびアイデンティティ受信器４に電力線接続３２経由で接続される。測定装置は、管理システム３にデータ接続４０経由で接続される。さらに、コントローラ８は、管理システム３にデータ接続４１経由で接続される。また、管理システム３はデータベース３ａに接続される。電動装置Ａは、アイデンティティ送信器２をさらに備える。

コントローラ８が、電力線接続３１によって電源ソケット７を有効化することにより電動装置Ａのコア電源をオンに切り替えると、電動装置Ａは電力線接続３０経由で電源オンにされる。電動装置Ａのコア装置１の電源オンは、アイデンティティ送信器２が電力線接続３０、３１および３２の電力を変調することにより特定の負荷を加えることによって電動装置Ａの識別情報を送信するまで遅延される。アイデンティティ受信器４は、コントローラ８の上流または後方に配置されるが、同じ電気回路に配置されているので、電動装置Ａの一意識別子に従って、加えられた特定の負荷を検知することができる。コントローラ８は、アイデンティティ受信器４を必要としない。というのは、図３ａに示した電力回路のトポロジーにより一意的マッピングが可能となっているので、管理システム３が、測定装置９と電動装置Ａとの間に確立した関連づけをコントローラ８へ送信することができるからである。

測定装置９は、例えば、電力線接続３２、３１および３０経由で電動装置Ａのエネルギー消費を測定するために使用される。管理システム３は、測定装置９と電動装置Ａとの間に確立された関連づけを、管理システム３に接続されたデータベース３ａに保存している。

管理システム３は、アイデンティティ受信器４から能動的に識別情報を取得または要求してもよい（いわゆる「プル」）。別法として、またはこれに加えて、アイデンティティ受信器４が、特に電動装置の識別プロセスが完了したときに、管理システム３へアイデンティティ情報を送信してもよい（「プッシュ」）。

図３ｂは、本発明の第４の実施形態によるシステムを示している。

図３ｂは、概して図３ａに対応するシステムを示している。ただし、図３ａとは異なり、コントローラ８および測定装置９が単一の装置内に結合されている。また、アイデンティティ受信器４は、その単一装置に配置されている。コントローラ８および測定装置９の両方と電動装置Ａとの関連づけは略同時に行われる。

図３ｃは、本発明の第５の実施形態によるシステムを示している。

図３ｃには、概して図３ａによるシステムが示されている。ただし、図３ａとは異なり、図３ｃにおけるコントローラ８は、参照符号７８で表す結合された装置内で電源ソケット７と統合されている。この場合も、電動装置Ａの識別は、測定装置９に配置されたアイデンティティ受信器４によって、電力回路内のさらに上流で行われる。コントローラ８と電動装置Ａとの間の関連づけは図３ａに準じる。

図３ｄは、本発明の第６の実施形態によるシステムを示している。

図３ｄには、３個の電動装置Ａ１、Ａ２、Ａ３が示されている。これらはそれぞれ、配電ユニット１０の対応する電源ソケット７ａ、７ｂ、７ｃに個別の電力線接続３０ａ、３０ｂ、３０ｃ経由で接続される。配電ユニット１０は、管理システム３にデータ接続４０、４１経由でさらに接続される。配電ユニット１０は、アイデンティティ受信器４と、コントローラ８および測定装置９とを備える。コントローラ８および測定装置９は、アイデンティティ受信器４とともに、電動装置Ａ１、Ａ２、Ａ３に電力を供給する電源ソケット７ａ、７ｂ、７ｃのスイッチ３１ａ、３１ｂ、３１ｃを制御する。電力を供給する電力線接続３１が、電源スイッチ３１ａ、３１ｂ、３１ｃに接続される。例えば、電動装置Ａ１に電力を供給しなければならないとき、配電ユニット１０のコントローラ８は、電源スイッチ３１ａを閉じることにより、電動装置Ａ１が、電力を供給する電力線接続３１に接続されるようにする。こうして、配電ユニット１０によれば、複数、特に８個または１６個の電動装置を同じボックスに接続することが可能となる。このような配電ユニット１０は、例えば、各電動装置Ａ１、Ａ２、Ａ３のエネルギー消費を測定し、例えば各電動装置Ａ１、Ａ２、Ａ３を個別にオフにする制御を行うことが可能な、測定および制御の機能（それぞれコントローラ８および測定装置９）を有してもよい。配電ユニット１０内のアイデンティティ受信器４は、配電ユニット１０の各電源ソケット７ａ、７ｂ、７ｃごとに独立に動作する。

図４は、本発明の第７の実施形態による方法を示している。

図４において、参照符号Ｓ１は、電動装置を電源ソケットに差し込むステップを表す。

参照符号Ｓ２は、差し込まれた装置による検出ステップを表す。これは、例えば電力線接続経由で利用可能な電力を検知することができる電動装置内の電気回路によって行われる。この時点で、電動装置はオンにされておらず、初期化段階にあると規定される。

参照符号Ｓ３は、電力検知後、装置が電力線上に特定の負荷を生成するステップを表す。これは、電動装置内の電気回路によって実行される。この特定の負荷は、電動装置の一意識別情報を符号化し、符号化された識別情報を送信するために適当な送信プロトコルが使用可能である。送信プロトコルは、例えば、識別情報の開始および終了を識別することができるためのプリアンブルおよび終了シーケンスを含む。また、識別情報の伝達を最適化するために有利な任意の符号を使用可能である。

参照符号Ｓ４は、アイデンティティ受信器要素が、電動装置の生成された特性負荷を検知するステップを表す。アイデンティティ受信器要素は、例えば、電源装置内に実現され、電動装置が接続された電気回路に配置される。アイデンティティ受信器は、適当な符号化によって、通信された識別子または識別情報の開始および終了を検知することができる。そして、アイデンティティ受信器は、特性負荷を記録し、その終了の後、特性負荷をデジタル表現に変換する。

参照符号Ｓ５は、アイデンティティ受信器と電動装置との間の通信を完了するステップを表す。電動装置は、ステップＳ１〜Ｓ４による方法によって自己の識別子を送信した後すぐに動作モードに入る。

参照符号Ｓ６は、特にエネルギー管理システムへ、アイデンティティ受信器要素を含む装置経由でデジタル表現を送信するステップを表す。アイデンティティ受信器要素と管理システムとの間に必要なデータ接続は一般的に存在する。というのは、アイデンティティ受信器は必ず、管理システムの専用部分となっている装置に配置されているので、測定、制御等の目的で通信するために管理システムに接続されることになるからである。

参照符号Ｓ７は、管理システムが、電動装置のデジタル符号化された識別情報を受信し、デジタル符号化された識別情報をデータベースに保存するステップを表す。識別情報は、管理システムによって、装置に関してすでに利用可能ないかなる情報と関連づけられてもよい。そのような情報は、例えば、装置に関する追加的なメタ情報（これは、例えば、メーカー等からインターネットでダウンロードされてもよい）や、電動装置の過去のエネルギー消費記録または電動装置で実行された過去の制御アクションであってもよい。

参照符号Ｓ８は、管理システムが、アイデンティティ受信器要素を有する装置と、差し込まれた電動装置との間の関係を確立するステップを表す。これにより、どの測定装置またはコントローラが、電動装置を測定または制御するために使用されるかを一意的に識別することが可能となる。

アイデンティティ受信器は、特に、例えば電動装置の識別のために生成された、装置の特定の消費パターンを検出する目的で、電動装置のエネルギー消費を測定することが可能な要素内の支援装置である。

要約すれば、本発明は、電動装置が電力線に接続されたときに管理システムによって自動的に識別可能な電動装置を提供する。電動装置は、電動装置の一意識別子に従って電気的な負荷パターンを生成し、この電気的負荷パターンが、該電動装置に関連づけられる装置によって測定され、該関連づけられた装置によって測定システムへ通信されるようにする。また、本発明によれば、同じアイデンティティ受信器による複数の識別情報の受信（順次的でも同時的でもよい）、識別子の保存、および、特に相異なる電動装置の複数の測定値のうちの一部という形態で、対応する電動装置の測定値の報告が可能である。送信プロトコル技術が使用されるときには、複数の識別子を送信する場合や、別の電動装置が同じ電力線上で現在動作している間に識別子を送信する場合の衝突に対するサポート、および、誤った識別子の送信の場合における誤識別検出に対するサポートもまた、本発明によって提供される。

識別子に対しては、任意の形態の適当な識別子方式が本発明とともに使用可能である。例えば、同じ配電ユニットに接続された電動装置のセット内におけるローカルに一意的である単純な識別子から、例えばイーサーネットＭＡＣアドレス、ＩＰｖ６アドレス等と同じであるか、またはこれらに基づく識別子のような、グローバルに一意的な識別子が使用可能である。

また、本発明によれば、１回だけではなく複数回にわたり識別子を送信することも可能である。また、電動装置あるいはそのコア装置が動作している間の他の時点へ、電動装置の識別情報の通知を時間シフトすることも可能である。また、電動装置は、例えばＳＮＭＰ等のプロトコルを通じてサーバによって管理されてもよい。また、電動装置間の協調的検出を実行してもよい。すなわち、管理システムが、ただ１つの電動装置に対して、その電動装置を識別するためのプロセスを実行するように指示し、測定装置がそれを検出してどこから発信されたかを調べる。このプロセスは、すべての電動装置に対して繰り返されることが可能である。これにより、各電動装置の検出が容易になる。電動装置が管理される場合、電力消費パターンは、ある特定のコマンド（例えば、大量の電力を消費するプロセスを実行し、それを停止し、再実行する）を使用することによって、または、ある特定のパターンの電力消費コマンドを使用することによって、管理システムを通じて生成されてもよい。

このように、本発明は、電力線上に一意的な負荷パターンを挿入する機能を有する電動装置を提供し、このパターンは、このようなパターンの検出をサポートする任意の装置によって識別されることが可能である。管理システムによる電動装置の識別は、管理システムへの直接のデータ接続を必要とせず、管理システムへのデータ接続を有する別の装置への、同じ電力回路経由での接続があればよい。また、電動装置が差し込まれた電力回路の経路における装置間の関連づけも提供可能である。

本発明の利点の１つとして、アイデンティティ送信器および／またはアイデンティティ受信器は安価であり、電動装置内に容易に実現可能である。本発明のさらなる利点として、電動装置が管理システムへの直接のデータ接続を有することを必要とせずに、アイデンティティ受信器および／または管理システムによる電動装置の識別は高速かつ確実である。また、管理システムは、測定および／または制御装置と、同じ回路に配置された電動装置との関連づけを提供する。さらなる利点として、本発明は、従来の電力線を用いて、交流および直流の両方で使用可能である。

上記の説明および添付図面の記載に基づいて、当業者は本発明の多くの変形例および他の実施形態に想到し得るであろう。したがって、本発明は、開示した具体的実施形態に限定されるものではなく、変形例および他の実施形態も、添付の特許請求の範囲内に含まれるものと解すべきである。本明細書では特定の用語を用いているが、それらは総称的・説明的意味でのみ用いられており、限定を目的としたものではない。

Claims (28)

1. 電力線接続（３０，３１，３２）経由で電源装置（Ｂ）によって少なくとも１つの電動装置（Ａ）を識別する方法であって、好ましくは請求項２４ないし２７のいずれか１項に記載のシステムにより実行される方法において、
   ａ）前記電源装置（Ｂ）のコア電源（５）に電力線接続（３０，３１，３２）経由で前記少なくとも１つの電動装置（Ａ）を接続するステップと、
   ｂ）前記少なくとも１つの電動装置（Ａ）が、電力線接続（３０，３１，３２）が利用可能であることを検知するステップと、
   ｃ）前記電力線接続（３０，３１，３２）上に前記少なくとも１つの電動装置（Ａ）の一意識別子に従って電力を変調することにより特定の負荷を生成するステップと、
   ｄ）前記電力線接続（３０，３１，３２）に接続された前記電源装置（Ｂ）が、前記生成された特定の負荷を検知するステップと、
   ｅ）前記電源装置（Ｂ）が、前記特定の負荷から一意識別子情報を抽出するステップと
   を備えたことを特徴とする、電力線接続経由で電源装置によって少なくとも１つの電動装置を識別する方法。
2. ｆ）抽出された一意識別子情報に従って装置管理システム（３）に前記少なくとも１つの電動装置（Ａ）を登録するステップ
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. ｇ）少なくともステップｅ）の後に、通常動作のために前記少なくとも１つの電動装置（Ａ）をオンに切り替えるステップ
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし２のいずれか１項に記載の方法。
4. ステップａ）とステップｇ）との間の時間間隔が２ｓ以下、好ましくは１ｓ以下、特に５００ｍｓ以下であることを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記少なくとも１つの電動装置（Ａ）の少なくとも１つの特定の特性、好ましくはエネルギー消費が、前記少なくとも１つの電動装置（Ａ）の一意識別子情報を用いて測定されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記装置管理システム（３）がデータベース（３ａ）に接続され、該データベース（３ａ）に前記少なくとも１つの電動装置（Ａ）の一意識別子情報を保存することを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記少なくとも１つの電動装置（Ａ）の追加的情報が、前記一意識別子情報に関連づけられることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記測定装置（９）が、前記少なくとも１つの電動装置（Ａ）に関連づけられることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記電力線接続（３０，３１，３２）経由で前記少なくとも１つの電動装置（Ａ）に対する少なくとも電力供給を制御するコントローラ（８）が該電動装置（Ａ）に関連づけられることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の方法。
10. 少なくともステップｃ）およびステップｄ）のために、好ましくは符号分割多重化、周波数分割多重化、および／または誤り訂正符号に基づいた、送信プロトコルが使用されることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の方法。
11. 誤り訂正および／または誤識別検出が少なくともステップｄ）およびステップｅ）で使用されることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 前記特定の負荷が増幅および／または再送されることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の方法。
13. さらなる情報、好ましくは前記電動装置（Ａ）に関連する情報の送信のために、少なくとも１つのさらなる搬送波信号が生成され、前記電力線接続（３０、３１、３２）に重畳されることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 電源装置により識別される電動装置（Ａ）において、該電動装置（Ａ）は、
    前記電源装置（Ｂ）のコア電源（５）に電力線接続（３０，３１，３２）経由で該電動装置（Ａ）を接続する電力線ソケット（Ａａ）と、
    該電動装置（Ａ）の目的アプリケーションを実行するコア装置（１）と、
    アイデンティティ送信器（２）と
    を備え、
    該アイデンティティ送信器（２）が、前記電力線接続（３０，３１，３２）経由で一意識別子を送信し、電力線接続（３０，３１，３２）の利用可能性を検知し、前記電力線接続（３０，３１，３２）上に前記電動装置（Ａ）の一意識別子に従って電力を変調することにより特定の負荷を生成するように構成される
    ことを特徴とする電動装置。
15. 前記アイデンティティ送信器（２）および／または前記コア装置（１）をオン・オフ切替する主電源スイッチ（６）をさらに備えたことを特徴とする請求項１４に記載の電動装置。
16. 前記アイデンティティ送信器（２）が、前記コア装置（１）に対する電力供給を制御するように構成されることを特徴とする請求項１４または１５に記載の電動装置。
17. 前記アイデンティティ送信器（２）は、前記特定の負荷が、インピーダンスの変調、複数のインピーダンス、および／または前記電力線接続（３０，３１，３２）の電力に対するパルス幅変調によって生成されるように構成されることを特徴とする請求項１４ないし１６のいずれか１項に記載の電動装置。
18. 前記アイデンティティ送信器（２）が、前記電力線接続（３０，３１，３２）経由でアイデンティティ受信器から送信される情報を抽出するように構成されることを特徴とする請求項１４ないし１７のいずれか１項に記載の電動装置。
19. 電動装置（Ａ）を識別する電源装置（Ｂ）において、該電源装置（Ｂ）は、電力線（３０，３１，３２）に該電源装置（Ｂ）を接続する電力線ソケット（Ｂａ）と、該電力線接続（３０，３１，３２）経由で前記電動装置（Ａ）の一意識別子を受信するアイデンティティ受信器（４）とを備え、該アイデンティティ受信器（４）が、前記電力線接続（３０，３１，３２）上に前記電動装置（Ａ）のアイデンティティ送信器（２）によって生成された特定の負荷を検知し、検知された特定の負荷から一意識別子情報を抽出するように構成されることを特徴とする電源装置。
20. 前記電源装置（Ｂ）が、好ましくは前記電力線接続（３０，３１，３２）経由で、前記電動装置（Ａ）に対する少なくとも確認信号を提供する確認送信器（４ａ）を備えたことを特徴とする請求項１９に記載の電源装置。
21. 前記アイデンティティ受信器（Ｂ）が、前記少なくとも１つの電動装置（Ａ）の一意識別子情報を用いて該電動装置（Ａ）の少なくとも１つの特定の特性を測定する測定装置（９）をさらに備えたことを特徴とする請求項１９または２０に記載の電源装置。
22. 前記電源装置（Ｂ）が、前記電力線接続（３０，３１，３２）経由で前記電動装置（Ａ）に対するコア電源供給を制御するコントローラ（８）を備えたことを特徴とする請求項１９ないし２１のいずれか１項に記載の電源装置。
23. 少なくとも１つの電動装置（Ａ）の一意識別子情報を用いて、該少なくとも１つの電動装置（Ａ）の少なくとも１つの特定の特性、好ましくはエネルギー消費を測定する測定装置（９）と、電力線接続（３０，３１，３２）経由で前記少なくとも１つの電動装置（Ａ）に対する電力供給を制御するコントローラ（８）と、請求項１９ないし２２のいずれか１項に記載の電源装置（Ｂ）とを備えたことを特徴とする配電ユニット（１０）。
24. 電力線接続（３０，３１，３２）経由で電源装置（Ｂ）によって少なくとも１つの電動装置（Ａ）を識別するシステムであって、好ましくは請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の方法を実行するシステムにおいて、該システムは、
    請求項１４ないし１８のいずれか１項に記載の少なくとも１つの電動装置（Ａ）と、
    請求項１９ないし２２のいずれか１項に記載の少なくとも１つの電源装置（Ｂ）と、
    前記少なくとも１つの電動装置（Ａ）の一意識別子情報を用いて、前記少なくとも１つの電動装置（Ａ）の少なくとも１つの特定の特性、好ましくはエネルギー消費を測定する測定装置（９）と
    を備え、
    前記少なくとも１つの電動装置、前記電源装置（Ｂ）および前記測定装置（９）が少なくとも１つの電力線接続（３０，３１，３２）経由で相互に接続された
    ことを特徴とするシステム。
25. 好ましくは前記電力線接続（３０，３１，３２）経由で、少なくとも１つの電動装置（Ａ）に対する電力供給を制御する少なくとも１つのコントローラ（８）をさらに備えたことを特徴とする請求項２４に記載のシステム。
26. 請求項２３に記載の配電ユニット（１０）をさらに備えたことを特徴とする請求項２４または２５に記載のシステム。
27. データベース（３ａ）を有する装置管理システム（３）であって、該データベース（３ａ）に少なくとも１つの電動装置（Ａ）の一意識別子情報を保存し、および／または、該少なくとも１つの電動装置（Ａ）を該一意識別子情報と関連づけ、および／または、前記測定装置（９）を該少なくとも１つの電動装置（Ａ）と関連づける装置管理システム（３）をさらに備えたことを特徴とする請求項２４ないし２６のいずれか１項に記載のシステム。
28. 家電製品、娯楽装置および／または通信装置のエネルギー消費を制御するために請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の方法および／または請求項２４ないし２７のいずれか１項に記載のシステムを使用する方法。

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