特許 7068830 分電盤判定システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-09

(45)【発行日】2022-05-17

(54)【発明の名称】分電盤判定システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 13/00 20060101AFI20220510BHJP

   H02B 1/40 20060101ALI20220510BHJP

【ＦＩ】

H02J13/00 301J

H02J13/00 301A

H02B1/40 A

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018004462

(22)【出願日】2018-01-15

(65)【公開番号】P2019126149

(43)【公開日】2019-07-25

【審査請求日】2020-11-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000124591

【氏名又は名称】河村電器産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100078721

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 喜樹

(72)【発明者】

【氏名】大橋 均

(72)【発明者】

【氏名】山本 寛和

(72)【発明者】

【氏名】須佐 太

(72)【発明者】

【氏名】澤 尚祈

【審査官】坂東 博司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－１３０６５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１６５３２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２９３１７６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－０９９０４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０７００６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ １３／００

Ｈ０２Ｂ １／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

分電盤の品番毎の分岐ブレーカ取付位置と変流器の取付位置及び向きのデータを含む分電盤データとが蓄積された分電盤データ記憶部、蓄積されている前記分電盤データとチェック対象の分電盤の画像とを比較して分電盤を判定する判定部、及び判定結果を表示する画像を生成する画像生成部を備えた分電盤チェック装置と、
チェック対象の分電盤の画像を取得するカメラ、及び撮影した画像を表示するディスプレイ、更に前記分電盤チェック装置に撮影した画像を送信する通信機能を備えた通信端末とを有し、
前記分電盤チェック装置は、前記判定部が前記通信端末から送信された前記カメラの撮影画像から、変流器の位置及び向きの情報を抽出して前記分電盤データ記憶部に登録されている情報と比較判定すると共に、前記画像生成部により生成された判定画像が前記通信端末に返信されて、前記通信端末が表示している画像上に前記判定画像がポップアップ表示されることを特徴とする分電盤判定システム。

【請求項2】

前記画像生成部は、前記判定画像を分電盤全体が表示されている画像上において、判定した部位の近傍、或いは判定した部位を示す形で表示させることを特徴とする請求項１記載の分電盤判定システム。

【請求項3】

前記分電盤データ記憶部には、分電盤が分岐電路の使用電力を演算する計測ユニットを備えた品番である場合は、その位置及び前記計測ユニットが具備している分岐電路の電圧設定部の情報が蓄積されており、
前記判定部は、チェック対象の分電盤が前記計測ユニットを備えた品番である場合は、送信された画像から前記計測ユニットの前記電圧設定部による１００Ｖ／２００Ｖの設定内容、及び個々の分岐ブレーカの接続確認表示窓の情報を読み取り、当該電圧設定部により設定された電圧と対応する分岐ブレーカの接続が一致しているか判定し、
前記画像生成部が、前記判定部の判定結果に従い判定画像を生成することを特徴とする請求項１又は２記載の分電盤判定システム。

【請求項4】

前記分電盤データ記憶部には、分電盤が一次送り端子台を備えた品番である場合は、前記一次送り端子台の位置情報が蓄積されており、
前記判定部は、チェック対象の分電盤が一次送り端子台を備えた品番である場合は、その取付位置を判定し、
前記画像生成部が、前記一次送り端子台の判定結果に従い判定画像を生成することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の分電盤判定システム。

【請求項5】

前記分電盤チェック装置がクラウド上に配置されたサーバであり、前記通信端末がスマートフォンであることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の分電盤判定システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、分電盤内に設置された変流器の向き、更には分岐電路の電圧を判定する分電盤判定システムに関する。

【背景技術】

【0002】

家庭内で使用される電力を管理するために、個々の分岐電路に電流センサを配置して分岐電流を計測し、この電流値を基に個々の分岐電路（に接続された電気機器）の消費電力を計測して専用の表示装置に表示させる電力管理システムがある。
このようなシステムで使用される分電盤では、電流センサとして変流器が使用される場合があるが、変流器の取付は作業者により電線に取り付けられるため、接続間違いが発生し易かった。
そのため、この接続間違いを判定する装置として、例えば特許文献１に開示された電力計測システムがある。特許文献１では、同一の分岐連路に変流器が間違って２つ取り付けられた場合それを検知する機能を備えている。

【0003】

一方で、現実空間の物体に対してコンピュータによる情報を付加するＡＲ（Augmented Reality：拡張現実）と呼ばれる技術がある。この技術は、実際に撮影している画像上に、コンピュータにより作成された撮影対象に関する情報を重ねて表示させることができるため、撮影対象に間しての情報が把握し易くなるため、撮影対象を認識する手法として注目されている（例えば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－１０６９３７号公報

【文献】特開２０１６－１４２８８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記変流器の接続間違いを判定する電力計測システムは、変流器の二重組み付けを検出できた。しかしながら、個々の変流器の向きや取り付け部位は相変わらず目視に頼っていた。
また、家庭用の分電盤は単相３線式であり、１００Ｖ，２００Ｖの分岐電路が混在しており、これら電圧の判定も目視で実施していた。そのため、分岐電路が多い近年の分電盤は判定のための作業者の負担が増加し、接続間違いが発生し易かった。

【0006】

そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、簡易な操作で変流器の判定を実施でき、更には分岐電路の電圧判定も可能な分電盤判定システムを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決する為に、請求項１の発明に係る分電盤判定システムは、分電盤の品番毎の分岐ブレーカ取付位置と変流器の取付位置及び向きのデータを含む分電盤データとが蓄積された分電盤データ記憶部、蓄積されている分電盤データとチェック対象の分電盤の画像とを比較して分電盤を判定する判定部、及び判定結果を表示する画像を生成する画像生成部を備えた分電盤チェック装置と、チェック対象の分電盤の画像を取得するカメラ、及び撮影した画像を表示するディスプレイ、更に分電盤チェック装置に撮影した画像を送信する通信機能を備えた通信端末とを有し、分電盤チェック装置は、判定部が通信端末から送信されたカメラの撮影画像から、変流器の位置及び向きの情報を抽出して分電盤データ記憶部に登録されている情報と比較判定すると共に、画像生成部により生成された判定画像が通信端末に返信されて、通信端末が表示している画像上に判定画像がポップアップ表示されることを特徴とする。
この構成によれば、分電盤を撮影するだけで変流器の組み付け状態を判定でき、個々の変流器をそれぞれ判定する必要が無く、作業者の負担を軽減できる。また、判定結果は、撮影している分電盤の画像上に表示されるため、判定結果を把握し易い。

【0008】

請求項２の発明は、請求項１に記載の構成において、画像生成部は、判定画像を分電盤全体が表示されている画像上において、判定した部位の近傍、或いは判定した部位を示す形で表示させることを特徴とする。
この構成によれば、判定結果は画像上のチェックした部位の近傍で、或いはチェックした部位を示す形で表示されるため、間違いが検出された際に場所を把握し易い。

【0009】

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の構成において、分電盤データ記憶部には、分電盤が分岐電路の使用電力を演算する計測ユニットを備えた品番である場合は、その位置及び計測ユニットが具備している分岐電路の電圧設定部の情報が蓄積されており、判定部は、チェック対象の分電盤が計測ユニットを備えた品番である場合は、送信された画像から計測ユニットの電圧設定部による１００Ｖ／２００Ｖの設定内容、及び個々の分岐ブレーカの接続確認表示窓の情報を読み取り、当該電圧設定部により設定された電圧と対応する分岐ブレーカの接続が一致しているか判定し、画像生成部が、判定部の判定結果に従い判定画像を生成することを特徴とする。
この構成によれば、計測ユニットの１００Ｖ／２００Ｖの設定内容に従い個々の分岐ブレーカが接続されているか判定でき、接続間違いがあったらそれを容易に認識できる。

【0010】

請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の構成において、分電盤データ記憶部には、分電盤が一次送り端子台を備えた品番である場合は、一次送り端子台の位置情報が蓄積されており、判定部は、チェック対象の分電盤が一次送り端子台を備えた品番である場合は、その取付位置を判定し、画像生成部が、一次送り端子台の判定結果に従い判定画像を生成することを特徴とする。
この構成によれば、一次送り端子台がある場合はその位置等を判定でき、組み付けミスを防ぐことができる。

【0011】

請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の構成において、分電盤チェック装置がクラウド上に配置されたサーバであり、通信端末がスマートフォンであることを特徴とする。
この構成によれば、分電盤データ記憶部や判定部をクラウド上に配置されたサーバに設けることで、複数の通信端末に対して１つの分電盤チェック装置で対応できる。更に、スマートフォンを使用することで通信端末を新たに用意する必要が無く、システムを安価に構成できる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、分電盤を撮影するだけで変流器の組み付け状態を判定でき、個々の変流器をそれぞれ判定する必要が無く、作業者の負担を軽減できる。また、判定結果は、撮影している分電盤の画像上に表示されるため、接続間違いが通知された場合に間違いを把握し易い。
更に、分岐電路の使用電力を演算する計測ユニットを備えている場合は、分岐電路の電圧判定も可能であり、接続間違いを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明に係る分電盤判定システムの一例を示す説明図である。

【図2】チェック対象の分電盤の一例を示す説明図であり、組み付けた機器を露出させた状態の正面図である。

【図3】Ａ部拡大図で、分岐ブレーカの接続確認表示窓を示す設明図である。

【図4】分岐ブレーカの斜視図である。

【図5】計測ユニットの説明図である。

【図6】変流器の斜視図であり、向きを判定するための表示例を示している。

【図7】判定の流れを示すフロー図である。

【図8】判定の流れの続きを示すフロー図である。

【図9】判定結果の表示説明図であり、変流器の判定結果の表示を示し、向きの間違いを指摘する表示を行っている状態を示している。

【図10】判定結果の表示説明図であり、計測ユニットの設定電圧と分岐ブレーカの電圧仕様とが一致しているかチェック結果の表示を示している。

【図11】判定結果の表示説明図であり、分岐ブレーカの電圧仕様が間違っている場合の表示を示している。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る分電盤判定システムの一例を示す説明図であり、１はチェック対象の分電盤、２は無線通信機能を備えた通信端末としてのスマートフォン、３はインターネット等の通信網で構成されるクラウドＣ上に配置された分電盤チェック装置としてのサーバを示している。
分電盤１には、主幹ブレーカ１１、分岐ブレーカ１２、一次送り端子台１３、後述する計測ユニット１４等が組み付けられ、１５は分電盤１の単相３線式電路から成る主幹電路Ｄに流れる電流を計測する変流器（ＣＴ）を示している。尚、主幹電路Ｄは、主幹ブレーカ１１の二次側にも存在するが省略してある。

【0015】

図２は実際の分電盤１の一例を示す正面図であり、主幹ブレーカ１１、多数の分岐ブレーカ１２、計測ユニット１４を組み付けて未配線の状態の正面説明図である。また、図３はＡ部拡大図を示し、図４は分岐ブレーカ１２の斜視図を示している。
図３，４に示すように、分岐ブレーカ１２の上面（分電盤１に組み付けた状態では前面となる）には、負荷側端子１２ｂに接続された分岐電路の接続状態を表示する接続確認表示窓１２ａが設けられ、この接続確認表示窓が分電盤１の前方から確認できるよう配置されている。

【0016】

接続確認表示窓１２ａは、２つの電圧相、１つの中性相の３端子それぞれの状態を表示しており、例えば図３において左から第１電圧相Ｌ１、第２電圧相Ｌ２、中性相Ｎの順に配置されている。そして、負荷側端子１２ｂに電線が挿入されたら例えば白色が赤色に変化し、この色の変化は分電盤前方から確認することができるよう構成されている。
図３では、何れの分岐ブレーカ１２も中央が白色でハッチングされている左右が赤色の状態、即ち第１電圧相ｌ１と中性相Ｎに電線が接続された状態を示し、１００Ｖ接続された状態を示している。

【0017】

図５は計測ユニット１４の正面図である。計測ユニット１４は、主幹電路Ｄの電流情報と分岐電路の電流情報とを入手して、電力を演算して外部に演算結果を出力する機能を備えている。単相３線式電路の分岐電路は１００Ｖ／２００Ｖがあるため、２００Ｖ仕様の分岐ブレーカ１２に対しては、計測したその分岐電路の電流値に対して２００Ｖ電圧で演算され、電力が算出される。そのため、２００Ｖ仕様の分岐ブレーカ１２（２００Ｖ仕様の分岐電路）を特定するための電圧設定部１４ａを有している。
この電圧設定部１４ａは、ＤＩＰスイッチ１４ｂで構成され、１００Ｖ／２００Ｖの何れかが選択される。電圧設定部１４ａに関連付けられている分岐ブレーカ１２は、この設定に従い主幹電路Ｄに接続されなければならない。

【0018】

具体的に、図５に示すように電圧設定部１４ａには８個のＤＩＰスイッチ１４ｂが組み付けられており、図１に示すエリアＧの８個の分岐ブレーカ１２がこの電圧設定部１４ａの個々のＤＩＰスイッチ１４ｂに対応している。
尚、個々の分岐ブレーカ１２に配置された図示しない電流センサの計測データは、その分岐ブレーカ１２の位置情報と共に計測ユニット１４に伝送されるよう構成されている（詳述せず）。そのため、計測ユニット１４は受信した位置情報により電圧設定部１４ａで設定された分岐電路と分岐ブレーカ１２の位置関係を把握可能となっている。

【0019】

こうして、変流器１５で計測した主幹電路Ｄの電流情報と合わせて、計測ユニット１４において、全体の使用電力に加えて個々の分岐電路における使用電力の算出が成される。

【0020】

図６は変流器１５の外観図を示している。図６に示すように、取付時に分電盤１の正面を向く変流器１５の側面には、サーバ３に向きを認識させるためのマーク１５ａが付されている。尚、撮影画像から向きを認識できれば良いため、マークでは無く記号や文字でも良い。

【0021】

サーバ３は、分電盤の品番毎の寸法、計測ユニット１４の位置と分電盤１の品番の関係、分電盤１の品番毎のブレーカ（主幹ブレーカ１１及び分岐ブレーカ１２）の取付位置、一次送り端子台１３の有無及び取付位置、変流器１５の取付位置及び向き、計測ユニット１４の電圧設定部１４ａの設定と分岐ブレーカ１２の電圧仕様（１００Ｖ／２００Ｖの何れであるか）との関係等のデータを蓄積した分電盤データ記憶部３ａ、送信された画像から分電盤１の品番、変流器１５の位置及び向き、分岐ブレーカ１２の１００Ｖ／２００Ｖ仕様の状態等を解析して判定する判定部３ｂを備えている。
また、メッセージ生成部３ｃ、画像生成部３ｄを有し、判定結果に即したメッセージがメッセージ生成部３ｃで生成され、生成されたメッセージを載せたポップアップ画像を画像生成部３ｄが生成する。

【0022】

撮影に使用されるスマートフォン２は、所定のアプリケーションソフトウェア（以下、単に「アプリ」と称する。）がインストールされ、チェックしたい分電盤１を正面から全体をスマートフォン２の図示しないカメラで撮影したら、そのアプリを使用することで撮影した画像がサーバ３に送信される。

【0023】

尚、一次送り端子台１３は、太陽光発電設備等の自家発電設備を備えている場合に使用される端子台であり、主幹ブレーカ１１の一次側に配置される。

【0024】

以下、分電盤１の撮影から判定結果がスマートフォン２に表示されるまでの流れを説明する。図７，８は動作の流れを示すフロー図であり、この図７，８を参照して説明する。スマートフォン２により分電盤１を撮影（Ｓ１）すると、撮影した画像がサーバ３に送信され、サーバ３の判定部３ｂにより以下のような判定処理が行われる。
スマートフォン２から送信された分電盤１の画像から、まず分電盤１内の主幹ブレーカ１１、分岐ブレーカ１２が認識され（Ｓ２）、認識した主幹ブレーカ１１や分岐ブレーカ１２の大きさ等から分電盤１の外形寸法が算出（Ｓ３）される。そして、算出した寸法から分電盤１の品番が判定される（Ｓ４）。

【0025】

品番が判定されたら、その品番に基づいて登録されている分岐ブレーカ１２の取付位置、計測ユニット１４の有無、一次送り端子台１３の有無、変流器１５の位置、一次送り端子台１３がある場合はその取付位置、変流器１５の位置及び方向のデータが分電盤データ記憶部から読み取られ（Ｓ５）、画像から読み取ったデータと対比される。

【0026】

具体的に、スマートフォン２から送信された画像から、まず変流器１５の取付位置が読み取られ（Ｓ６）て登録されているデータと比較し、個々の変流器１５の取付位置及び取り付け方向が判定（Ｓ７）される。
判定結果は、メッセージ生成部３ｃによりメッセージ化され、更に画像生成部３ｄによりそのメッセージが表示された判定画像がポップアップ画像として生成され、スマートフォン２に返信される。このメッセージ画像を受信したスマートフォン２では、アプリにより分電盤１を撮影して表示しているディスプレイ２ａにポップアップ表示される（Ｓ８）。

【0027】

図９はこのときのスマートフォン画面の表示説明図であり、１つの変流器１５の向きが間違っていると判定した場合の表示を示している。この表示は、チェック対象の変流器１５の近くで、且つ問題の変流器１５を指し示す形でポップアップ表示される。この表示は、例えば公知のＡＲ（拡張現実）の技術を適用して実施される。尚、チェックした結果、何れの変流器１５も間違っていなければ、その旨がポップアップ表示される。

【0028】

次に計測ユニット１４を備えた品番であれば（Ｓ９でＹｅｓ）、計測ユニット１４を認識してその中のＤＩＰスイッチ１４ｂの設定状態が１００Ｖ／２００Ｖの何れであるか読み取られる（Ｓ１０）。
上述したように、計測ユニット１４の電圧設定部１４ａに設けられているＤＩＰスイッチ１４ｂの設定に合わせて、関連付けられている個々の分岐ブレーカ１２（図１に示すエリアＧの分岐ブレーカ１２）は、１００Ｖ／２００Ｖの何れかの仕様で主幹電路Ｄに接続されていなければならない。サーバ３により、これが判定される。
具体的に、読み取ったＤＩＰスイッチ１４ｂによる設定値と、実際の分岐ブレーカ１２から読み取った接続確認表示窓１２ａの状態（Ｓ１１）を比較して判断され（Ｓ１２）、判断結果がスマートフォン２が撮影している分電盤１の画像上にポップアップ表示される（Ｓ１３）。

【0029】

図１０はこの電圧設定の結果を表示した説明図であり、上述した変流器１５の判定結果の表示と同様に表示される。ここでは、電圧設定部１４ａでは２００Ｖ設定されているが、対応する分岐ブレーカ１２は１００Ｖ接続されており、接続変更（設定変更）を求める表示が成された状態を示している。そして、この表示は図１０に示すように、分電盤１を表示した画像の中の計測ユニット１４近くで、且つ計測ユニット１４を指し示す形で表示される。

【0030】

次に、２００Ｖ設定不可エリアの分岐ブレーカ１２の電圧がチェックされる（Ｓ１４）。エリアＧ以外の分岐ブレーカ１２は全て１００Ｖ仕様で使用されているはずであり、それが判定される。
図１１は、こうして判定した結果の表示説明図であり、スマートフォン２に表示される（Ｓ１５）。図１１では、２００Ｖ設定の分岐ブレーカ１２がエリアＧ外に存在しているため、その分岐ブレーカ１２をエリアＧ内への移動を促すメッセージが表示されている。そして、この表示は図１１に示すように、判定した分岐ブレーカ１２の近くで、且つ分岐ブレーカ１２を指し示す形で表示される。

【0031】

最後に、一次送り端子台１３がある場合（Ｓ１６でＹｅｓ）は、一次送り端子台１３がチェック（Ｓ１６でＹｅｓ）される。尚、一次送り端子台１３の無い品番であれば、チェックせず終了となる。
撮影画像から一次送り端子台１３の位置が読み取られ（Ｓ１７）、判定結果がスマートフォン２に表示される（Ｓ１８）。

【0032】

このように、分電盤１を撮影するだけで変流器１５の組み付け状態を判定でき、個々の変流器１５をそれぞれチェックする必要が無く、作業者の負担を軽減できる。また、判定結果は、スマートフォン２の撮影している分電盤の画像上に表示されるため、判定結果を把握し易い。
更に、判定結果は画像上のチェックした部位の近傍で、且つチェックした部位を示す形で表示されるため、間違いが検出された際に場所を把握し易い。
また、計測ユニット１４の１００Ｖ／２００Ｖの設定内容に従い個々の分岐ブレーカ１２が接続されているか判定でき、接続間違いがあったらそれを容易に認識できる。
加えて、一次送り端子台１３がある場合は、その位置等を判定するため、作業者が確認すること無く組み付けミスを防止できる。
更に、分電盤データ記憶部３ａや判定部３ｂをクラウドＣ上に配置されたサーバ３に設けることで、複数のスマートフォン２に対して１つの分電盤チェック装置で対応できるし、スマートフォン２を使用することで通信端末を新たに用意する必要が無く、システムを安価に構成できる。

【0033】

尚、上記実施形態では、変流器１５を主幹電路Ｄの一次側にのみ設けた構成であるが、分岐電路の電流情報も変流器１５により計測する形態の分電盤であれば、分電盤１に多数の変流器１５が存在するが、上記システムにより個々の変流器の位置及び方向を読み取って場所及び方向を判定することが可能である。
また、判定結果の表示をチェックした部位の近くで、且つチェックした部位を指し示す形で行っているが、この表示はチェックした部位の近くで表示するだけでも良いし、矢印等でチェックした部位を示せば、メッセージの表示位置はチェックした部位から離れた場所でも良い。また上記実施形態では、変流器１５、分岐ブレーカ１２の電圧、一次送り端子台１３の順にチェックしているが、この順番は任意である。
更に、クラウドＣ上に配置したサーバ３に分電盤データ記憶部３ａ及び判定部３ｂを設けているが、これらの機能をスマートフォン２に組み込んで通信端末と分電盤チェック装置とを一体としても良い。
また、サーバ３の機能をパーソナルコンピュータやタブレット端末等に具備させて、スマートフォン２等のカメラ付通信端末とこれらの機器とを通信させて分電盤１をチェックすることも可能である。

【符号の説明】

【0034】

１・・分電盤、２・・スマートフォン（通信端末）、２ａ・・ディスプレイ、３・・サーバ（分電盤チェック装置）、３ａ・・分電盤データ記憶部、３ｂ・・判定部、３ｃ・・メッセージ生成部、３ｄ・・画像生成部、１１・・主幹ブレーカ、１２・・分岐ブレーカ、１２ａ・・接続確認表示窓、１３・・一次送り端子台、１４・・計測ユニット、１４ａ・・電圧設定部、１５・・変流器、１５ａ・・マーク、Ｃ・・クラウド、Ｄ・・主幹電路。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】