JP2002033950A

JP2002033950A - 電力送受電システムおよび電力送受電方式の送電装置ならびに受電装置

Info

Publication number: JP2002033950A
Application number: JP2000217050A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Yasui; 敏之安井; Satoaki Wada; 学明和田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-07-18
Filing date: 2000-07-18
Publication date: 2002-01-31

Abstract

(57)【要約】【課題】機器確認のための構成をなるべく簡易化しな
がらも、誤接続に起因する機器破損を回避する。【解決手段】送電側機器であるＣＣＵ２は、電源投入
時、予めスイッチ１８を可変低圧電源２１の側に接続
し、可変低圧電源２１の出力電圧ＶＡを機器確認用電圧
範囲（０〜１２Ｖ）で掃引する。受電側機器であるカメ
ラヘッド１では、掃引されて印加される電圧レベルに応
じて、順次に、リレー１２が導通し、また、リレー１０
が導通して、インピーダンスが変化する。ＣＣＵ２で
は、掃引の都度、検出抵抗２２の両端電圧ＶＡ，ＶＢを
マイコン２３で検出し、検出されたＶＢの電位がすべて
マイコン２３のテーブルデータと一致した場合、ＣＣＵ
２に接続された相手機器がカメラヘッド１であると判定
し、高圧電源２０に切り替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電力供給を行う送
電側機器と、電力供給を受ける受電側機器と、前記送電
側機器と前記受電側機器とを接続する伝送路からなる電
力送受電システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、２つの機器間をケーブルで接続
し、一方の機器で必要な電力を他方の機器から供給する
電力送受電システムの代表例として、監視カメラ（ＣＣ
ＴＶ：クローズド・サーキット・ＴＶ）や放送用カメラ
がある。図１５は、放送用カメラの伝送装置として広く
使用されるトライアキシャル伝送装置の構成図である。
以下、図１５を用いて従来の電力送受電システムについ
て説明する。ここで、受電側機器の代表例としてカメラ
ヘッドを取り上げ、送電側機器の代表例としてＣＣＵ
（カメラ・コントロール・ユニット）を取り上げること
にする。

【０００３】図１５において、符号の１は映像を撮像し
たり、マイク音声を入力するカメラヘッド、２はカメラ
ヘッド１を遠隔から操作・調整したり、カメラヘッド１
との間で映像信号・音声信号を双方向に伝送するＣＣ
Ｕ、３はカメラヘッド１とＣＣＵ２を接続するトライア
キシャルケーブルであり、同軸ケーブルの構造におい
て、外部導体の外側にさらに絶縁体を被せてもう１つの
外部導体を設けた導体が３本の同軸構造をもつ。通常の
運用ではカメラヘッド１とＣＣＵ２との間は数百ｍ、長
い場合には１ｋｍ離して配置されるので、これに応じた
長さのトライアキシャルケーブル３が使用される。４は
カメラ回路であり、図示していないが、ＣＣＤ撮像素子
やその駆動回路、ＣＣＤ出力映像信号を処理する信号処
理回路、カメラ信号（映像・音声・制御の各信号）をＣ
ＣＵ２との間で双方向に伝送する伝送回路で構成され
る。５はカメラ回路４で必要な複数の電源電圧を、ＣＣ
Ｕ２から供給される高圧直流電圧を基に発生させる電源
回路、６はＣＣＵ２から供給される直流電圧を阻止する
コンデンサ、７は交流の伝送信号を阻止するコイルであ
る。１６はＣＣＵ回路であり、図示していないが、カメ
ラヘッド１との間でカメラ信号を双方向に伝送する伝送
回路、伝送されたカメラ信号に対して必要な処理を施す
信号処理回路、外部の機器との間で信号を入出力する入
出力回路で構成される。１７はＡＣ１００Ｖの商用電源
を基にＣＣＵ回路１６で必要な複数の電源電圧を生成す
る電源回路、２０はＡＣ１００Ｖの商用電源を基にカメ
ラヘッド１に供給するＤＣ１００Ｖの電圧を発生する高
圧電源、１５は直流電圧を阻止するコンデンサ、１９は
交流の伝送信号を阻止するコイルである。

【０００４】ここで、カメラヘッド１に供給する電圧に
直流１００Ｖの高圧電圧が使用される理由について説明
する。カメラヘッド１で消費される電力が最大１００Ｗ
である場合、この電力を高圧電源２０から出力電圧１０
０Ｖで供給するためには、１Ａの電流をトライアキシャ
ルケーブル３に流す必要がある。トライアキシャルケー
ブル３としてよく使用される外径８. ６ｍｍのケーブル
の場合、ケーブルの直流抵抗は約３０Ω／ｋｍ程度であ
るから、ケーブル長を最大１ｋｍまで考えると、ケーブ
ルでの電圧降下は３０Ｖ、ケーブルでの電力ロスは３０
Ｗとなる。したがって、送電側の高圧電源２０の電力容
量は１３０Ｗ、受電側の電源回路５の入力電圧は７０Ｖ
〜１００Ｖを想定した構成にしておく必要がある。高圧
電源２０の電力容量や電源回路５の入力電圧レンジをで
きるだけ小さく設計するためには、ケーブルでのロスを
抑える必要があり、ＣＣＵ２からの送電は通常１００Ｖ
以上で行われる。

【０００５】次に、上記のように構成された従来の電力
送受電システムの動作について、図１５、図１６を用い
て説明する。まず、ＣＣＵ２の電源が投入されると、電
源回路１７においてＣＣＵ回路１６に必要な＋１２Ｖ、
＋５Ｖ、−５Ｖなどの電源電圧が生成されると同時に、
高圧電源２０においてカメラヘッド１に供給する１００
Ｖの高圧直流電圧が生成される。ＣＣＵ回路１６では、
外部の機器から入力された放送中の映像信号や音声信
号、カメラをコントロールするための制御信号を図１６
に示すようにそれぞれの周波数にＦＭ変調し、リターン
信号としてコンデンサ１５を介してトライアキシャルケ
ーブル３に出力する。また、高圧電源２０で生成された
高圧直流電圧がコイル１９を介してトライアキシャルケ
ーブル３に出力される。カメラヘッド１では、トライア
キシャルケーブル３を介して供給された高圧直流電圧が
コイル７を通して電源回路５に入力され、カメラ回路４
で必要な＋１２Ｖ、＋５Ｖ、−５Ｖなど複数の電源電圧
が生成される。

【０００６】電源回路５から電源供給を受けたカメラ回
路４では、ＣＣＵ２から伝送されたリターン信号が復調
され、カメラマンが指定したとき、映像信号はカメラヘ
ッド１のビューファインダーに表示され、音声信号はカ
メラヘッド１に取り付けられたインターカムに出力され
る。また、カメラで撮像した映像信号、マイクの音声信
号、カメラマンのインターカム音声、カメラ回路４のマ
イコンから出力される制御信号は、図１６に示すよう
に、リターン信号とは異なるそれぞれの周波数にＦＭ変
調され、本線信号としてコンデンサ６を介してトライア
キシャルケーブル３に出力される。トライアキシャルケ
ーブル３を介してＣＣＵ２に伝送された本線信号は、コ
ンデンサ１５を通してＣＣＵ回路１６に入力されて復調
され、映像信号やマイク音声信号は、ＣＣＵ２の近くに
配置されたモニタ、ＶＴＲ、スイッチャなどに出力さ
れ、インターカム信号はＣＣＵ２に接続されたインター
カムに出力される。

【０００７】以上のように、トライアキシャル伝送装置
を用いれば、１ｋｍ程度までの距離を１本のケーブルを
用いてＣＣＵからカメラヘッドへ電力を供給すると同時
に、両者の間で各信号を双方向に伝送することができ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電力送受電システムでは、無条件的に、送電側機器
としてのＣＣＵから受電側機器としてのカメラヘッドに
直流の高電圧で電力供給を行っているために、ここに本
来接続することを想定していないカメラヘッドとＣＣＵ
とがあって、もしも、それらが不用意に接続され、高電
圧が給電された場合には、カメラヘッドが破損されてし
まう可能性がある。

【０００９】実際、トライアキシャルケーブル、カメラ
ヘッド、ＣＣＵに取り付けられているトライアキシャル
コネクタは通常、同一品種のものが使用されており、カ
メラヘッドとＣＣＵが互いに異なる機種あるいは異なる
カメラメーカーのものであっても物理的には簡単に接続
が可能である。また、通常の運用では、複数の組のカメ
ラ・ＣＣＵが同時に使用され、ケーブル長も長いことか
らこのような誤接続が起こり得る。誤接続が行われる
と、カメラヘッドの破損が生じる場合がある。

【００１０】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、電力を送電する側の送電側機器を、もしも、接続す
ることを想定していない受電側機器に誤って接続してし
まった場合でも、受電側機器が破損されてしまうことを
防止することができる電力送受電システムを提供するこ
とを、その基本的な目的としている。

【００１１】ところで、伝送路を介しての送電側機器
（例えばＣＣＵ）と受電側機器（例えばカメラヘッド）
との誤接続を回避する技術として、接続の初期段階で、
送電側機器から機器確認のための低い電圧を伝送路を介
して受電側機器に出力し、受電側機器では、その低い電
圧によって駆動されて、自機のＩＤ（識別コード）を生
成し、そのＩＤデータを伝送路を介して送電側機器に送
出し、送電側機器では、そのＩＤデータを受け取って果
たして受電側機器が正規の機器であるか否かを、そのＩ
Ｄデータに基づいて判定し、適合するときには、前記の
低い電圧に代えて本来の高い電圧すなわち受電側機器に
おける主回路を駆動するための電圧である主回路駆動電
圧を受電側機器に対して供給し、不適合のときには主回
路駆動電圧への切り替えは行わないようにするという構
成が考えられる。

【００１２】この場合に、送電側機器においては、接続
の初期段階で、主回路駆動電圧ではなく機器確認のため
の低い電圧を出力し、相手側の受電側機器からＩＤデー
タを受け取って、判定を行うためのマイクロコンピュー
タを設けるとともに、受電側機器においても、接続の初
期段階で、機器確認のための低い電圧を印加されたとき
に起動し、メモリからＩＤデータを読み出して、送出す
るためのマイクロコンピュータと、その出力されたＩＤ
データをＤ／Ａ変換するＤ／Ａコンバータと、そのアナ
ログ信号を伝送のために変調する変調回路などを必要と
する。

【００１３】このような対策では、特に受電側機器にお
いて機器確認のための構成が複雑化し、イニシャルコス
トおよびランニングコストが非常に高くついてしまうと
いう問題がある。

【００１４】本発明は、このような点にも着眼し、機器
確認のための構成をなるべく簡易化しながらも、誤接続
に起因する機器破損を的確に防止できるようにすること
を目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】電力供給を行う送電側機
器と電力供給を受ける受電側機器とを伝送路を介して接
続してなる電力送受電システムについての本発明は、次
のような手段を講じることにより、上記の課題を解決す
るものである。

【００１６】受電側機器に対して伝送路を介して送電側
機器を接続した接続初期状態において、果たして、その
接続関係が正規の機器どうしの正しい接続となっている
かどうかの機器確認を行うこととする。そのために、ま
ず、受電側機器は、接続初期状態において、その主回路
と伝送路との接続を断っておく。また、送電側機器は、
接続初期状態において、低い電圧の電力を伝送路を介し
て受電側機器に供給する。受電側機器のサイドとして
は、伝送路を介して接続されている相手側の送電側機器
が当該の電力送受電システムに適合したものであるかど
うかについては、その接続初期状態では分からない。不
適合な機器が誤接続された場合には、過電圧印加によっ
て受電側機器の破損を招くおそれがある。そこで、安全
を見込んで、接続初期状態では主回路を伝送路から切り
離しておく。

【００１７】ここで、機器確認用電圧範囲とは、送電側
機器が受電側機器の主回路に対して本来供給すべき所期
の電圧である主回路駆動電圧よりも低くて、誤接続でも
安全とされるレベル電圧範囲のことを指す。機器確認用
電圧範囲は、受電側機器の主回路を駆動するための主回
路駆動電圧に達する必要はなく、伝送路を介して接続さ
れる受電側機器と送電側機器とが正規の接続関係にある
ものかどうかの機器確認を行うのに必要なレベルの電圧
である。

【００１８】機器確認において、送電側機器と受電側機
器とは伝送路を介して次のようなやりとりを行う。送電
側機器は、受電側機器に対して主回路駆動電圧よりも低
い機器確認用電圧範囲の電圧を伝送路を介して供給す
る。受電側機器は、入力した機器確認用電圧範囲の電圧
に応じた回路状態を生成する。その回路状態とは、例え
ば後述するように、インピーダンスや周波数などの電気
量の状態で代表される。また、その回路状態における回
路とは、ＣＰＵ（中央演算処理装置）やＭＰＵ（マイク
ロ・プロセシング・ユニット）などの演算処理機能やプ
ログラム記憶機能、データ記憶機能を有するものではな
く、相対的により簡単な構成のアナログ回路を想定して
よい。

【００１９】送電側機器は、伝送路を介して受電側機器
の回路状態を検出する。その回路状態は、送電側機器の
サイドで生成した機器確認用電圧範囲のある電圧に対応
する回路状態である。その回路状態が正規の接続対象の
ものかどうかは、あらかじめ送電側機器のサイドで設定
しておいた基準状態と比較することで判定することが可
能である。ただし、ある１つのレベルの電圧だけで判定
することには、困難性が伴う。正規ではない機器が受電
側機器として接続されているときに、偶然に一致する可
能性がないとはいえない。

【００２０】そこで、機器確認用電圧範囲内で複数レベ
ルの電圧を用意しておき、ある１つのレベルの電圧で受
電側機器の回路状態が適合であると判定したときには、
単にそれだけで最終の適合性判断とするのではなく、機
器確認用電圧範囲内で別のレベルの電圧に切り替えて、
その切り替え後の新たなレベルの電圧に応じた受電側機
器の回路状態の適合性を判定する。つまり、あるレベル
の電圧で適合と判定したときに別のレベルの電圧に切り
替えての判定を行うといったサイクルを所定回数繰り返
す。その所定回数については、特に限定するものではな
いが、多いほど判定の精度が高くなる。その繰り返しの
回数は最少でも２回とする。

【００２１】適合性の判定において、あるレベルの電圧
について正規の接続対象の受電側機器から返送されてく
る回路状態の値があらかじめ決められているとする。そ
のような電圧値と回路状態の値との対応関係が複数レベ
ルの電圧についてそれぞれ存在しているとする。この場
合に、丁度に一致することを判定基準としてもよいし、
ある程度許容範囲を見込んで判定してもよい。

【００２２】また、あるサイクルで適合と判定したとき
には、電圧レベルを切り替えて次のサイクルへシフトす
ることとしているが、逆に、あるサイクルで不適合と判
定したときには、次のサイクルへのシフトを中止して直
ちに最終的な不適合の判定を下してもよいし、あるい
は、念のためのチェックとして、電圧レベルを切り替え
て次のサイクルへシフトし、それでも不適合かどうかを
確かめてから、最終的な不適合との判定を下すのでもよ
い。つまり、統計的な処理で対応してもよい。

【００２３】送電側機器は、上記のサイクルを所定回数
繰り返して最終的に適合と判定したとき、すなわち伝送
路を介して接続している相手側の受電側機器が当該の電
力送受電システムに適合した機器であることを示すと判
定したときには、相対的に低い機器確認用電圧範囲に代
えて本来のより高いレベルの主回路駆動電圧を伝送路に
送出し、伝送路を介して受電側機器に供給する。そし
て、受電側機器のサイドにおいては、その主回路駆動電
圧を入力すると、初めて、主回路を伝送路に接続して、
その主回路駆動電圧によって主回路を駆動状態にする。

【００２４】以上を要約すると、適合性判定の主体を送
電側機器のサイドにおいてあるということができる。機
器確認用電圧範囲内で電圧を掃引ないしシフトさせるの
は送電側機器である。また、その掃引された電圧に応じ
た受電側機器のサイドのインピーダンスや周波数などの
回路状態が適合か否かを判定するのも送電側機器であ
る。これは別言すれば、他方の受電側機器のサイドで
は、伝送路を介して入力された電圧に応じて回路状態を
変えるものでありさえすればよいということになる。こ
のことは、受電側機器において機器確認のための回路構
成を簡易なものにすることができるということにほかな
らない。

【００２５】例えば、受電側機器において電圧応動型の
開閉手段を複数設けておき、ある電圧ではある開閉手段
が動作し、別の電圧では別の開閉手段が動作するように
構成し、それに応じてインピーダンスを変化させるとい
った簡単な回路構成でよい。この場合、送電側機器の方
では流れる電流の変化を見ることで適合性を判定するこ
とが可能である。あるいは、受電側機器のサイドでは周
波数を変化させるような簡単な回路構成でよく、送電側
機器のサイドでは共振周波数の変化を見ることで適合性
を判定することも可能である。

【００２６】あるいは、受電側機器において例えば電圧
制御型発振器を設けておき、入力された電圧に応じた周
波数の交流信号を生成して、伝送路を介して送電側機器
に送出するように構成するのでもよく、この場合も、比
較的簡単な回路構成ですむ。この場合、送電側機器の方
では受信した交流信号の周波数の変化を見ることで適合
性を判断することが可能である。

【００２７】以上のように本発明によれば、機器が誤接
続されている場合に受電側機器の破損を回避することが
できるのはもちろん、受電側機器において機器確認のた
めの回路構成を簡易化することにより、受電側機器のイ
ニシャルコストを低減することができるとともに、その
回路での消費電力を節減してランニングコストも低減す
ることができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を総括
的に説明する。

【００２９】本願第１の発明の電力送受電システムは、
次のように構成されている。前提として、電力供給を行
う送電側機器と、電力供給を受ける受電側機器と、前記
送電側機器と前記受電側機器とを接続する伝送路からな
る電力送受電システムである。接続初期状態において、
前記受電側機器は、その主回路と前記伝送路との接続を
断ち、前記送電側機器は、前記主回路の駆動に必要な主
回路駆動電圧よりも低い機器確認用電圧範囲の電圧を前
記伝送路を介して前記受電側機器に供給する。前記受電
側機器は、前記送電側機器から前記伝送路を介して入力
した前記機器確認用電圧範囲の電圧に応じた回路状態を
生成する。前記送電側機器は、前記伝送路を介して前記
受電側機器の回路状態を検出し、その受電側機器の回路
状態の適合性を判定し、適合と判定したときは、前記受
電側機器に対して供給する電圧を前記機器確認用電圧範
囲内で別のレベルの電圧に切り替えて供給する。

【００３０】上記のサイクルを所定回数繰り返して最終
的に適合と判定したときに、前記送電側機器は、前記機
器確認用電圧範囲に代えて前記主回路駆動電圧を前記伝
送路を介して前記受電側機器に供給する。前記受電側機
器は、前記主回路駆動電圧を入力したときは、前記主回
路と前記伝送路とを接続する。

【００３１】この第１の発明の構成は、上記の〔課題を
解決するための手段〕の項の説明を別の表現形態で記述
したものに相当し、それによる作用については、同じく
上記の〔課題を解決するための手段〕の項で説明したの
と実質的に同様のものとなる。すなわち、適合性判定の
主体を送電側機器のサイドにおき、機器確認用電圧範囲
内で電圧を掃引するとともに、その掃引された電圧に応
じての受電側機器のサイドでのインピーダンスや周波数
などの回路状態が適合か否かを判定するように構成する
ことにより、機器が誤接続されている場合に受電側機器
の破損を回避することができるのはもちろん、受電側機
器のサイドにおいて機器確認のための回路構成を簡易化
し、そのイニシャルコストを低減するとともに、その回
路での消費電力を節減してランニングコストも低減する
ことができる。

【００３２】本願第２の発明の電力送受電システムは、
上記の第１の発明において、次のように構成されてい
る。すなわち、前記受電側機器は、前記機器確認用電圧
範囲における複数レベルの電圧のそれぞれに応じてイン
ピーダンスを可変する機能を有するものである。前記送
電側機器は、前記入力電圧に応じた回路状態としての前
記可変されたインピーダンスに応じた電気量変化を検出
して、その電気量変化が所定のパターンと整合するか否
かを判定し、整合するときは前記機器確認用電圧範囲に
おいて別のレベルの電圧の出力に切り替え、最終レベル
の電圧の出力状態でも整合するときに前記受電側機器に
対する供給電圧を前記主回路駆動電圧に切り替えるよう
に構成されている。

【００３３】ここで、最終レベルの電圧というのは、機
器確認用電圧範囲における最大の電圧とか最小の電圧と
かを必ずしも意味するものではない。前述した所定回数
にわたるサイクルにおける最終回での電圧という意味で
ある。

【００３４】この第２の発明による作用は次のとおりで
ある。送電側機器から伝送路を介して供給した電圧に応
じて受電側機器における電圧応動型の可変インピーダン
ス手段のインピーダンスがある値に設定されたとき、そ
のインピーダンスの値に応じた電流が伝送路に流れるこ
とになる。その電流は送電側機器において捕捉すること
が可能である。電流は、例えば検出抵抗（シャント抵
抗）を介して電圧に変換して捕捉することができる。送
電側機器で供給電圧を切り替え、それに伴っての可変イ
ンピーダンス手段のインピーダンス変化に応じた電気量
変化のパターンを基準のパターンと比較して接続機器の
適合性の判定を行う。

【００３５】上記において、電圧応動型の可変インピー
ダンス手段は一般的に回路構成が簡単であり、そのイニ
シャルコストを低く抑えることができる。また、消費電
力も比較的低く、ランニングコストも低く抑えることが
できる。

【００３６】本願第３の発明の電力送受電システムは、
上記の第１の発明において、次のように構成されてい
る。前記受電側機器は、前記機器確認用電圧範囲におけ
る複数レベルの電圧のそれぞれに応じて周波数を可変す
る機能を有するものである。前記送電側機器は、前記入
力電圧に応じた回路状態としての前記可変された周波数
に応じた電気量変化を検出して、その電気量変化が所定
のパターンと整合するか否かを判定し、整合するときは
前記機器確認用電圧範囲において別のレベルの電圧の出
力に切り替え、最終レベルの電圧の出力状態でも整合す
るときに前記受電側機器に対する供給電圧を前記主回路
駆動電圧に切り替えるように構成されている。

【００３７】この第３の発明による作用は次のとおりで
ある。送電側機器から伝送路を介して供給した電圧に応
じて受電側機器における電圧応動型の可変周波数手段
（交流信号発生手段）の周波数がある値に設定され、そ
の周波数の値に応じた電気量変化が送電側機器にもたら
されることになる。その電気量変化は送電側機器におい
て周波数検出手段で捕捉することができる。送電側機器
で供給電圧を切り替え、それに伴っての可変周波数手段
（交流信号発生手段）の周波数変化に応じた電気量変化
のパターンを基準のパターンと比較して接続機器の適合
性の判定を行う。

【００３８】上記において、電圧応動型の可変周波数手
段（交流信号発生手段）は一般的に回路構成が簡単であ
り、そのイニシャルコストを低く抑えることができる。
また、消費電力も比較的低く、ランニングコストも低く
抑えることができる。

【００３９】本願第４の発明の電力送受電システムは、
上記の第１〜第３の発明において、前記送電側機器は、
前記受電側機器の回路状態の適合性の判定において不適
合と判定したときは警報を発するように構成されている
というものである。

【００４０】この第４の発明による作用は次のとおりで
ある。接続機器の適合性の判定において不適合のときに
は送電側機器からは相対的に高い電圧である主回路駆動
電圧の出力は禁止して送電側機器の主回路を破損から保
護するのであるが、併せて、その不適合であることを警
報をもってユーザーに知らせることにより、ユーザーに
次に取るべき適切な対応を促すことができる。これは、
送電側機器と受電側機器とを接続する伝送路が長いもの
であって、直接的に確認することがむずかしい場合に有
利である。なお、警報信号を伝送路を介して送電側機器
から受電側機器に送出し、受電側機器においても警報を
発するようにすることもよい。

【００４１】本願第５の発明の電力送受電システムは、
次のように構成されている。前提として、電力供給を行
う送電側機器と、前記電力供給を受ける受電側機器と、
前記送電側機器と前記受電側機器とを接続する伝送路か
らなる電力送受電システムである。前記送電側機器は、
前記受電側機器の主回路の駆動に必要な主回路駆動電圧
を出力する高圧電源と、前記主回路駆動電圧より低く所
定の機器確認用電圧範囲で可変できる出力電圧をもつ可
変低圧電源と、前記高圧電源と前記可変低圧電源のいず
れか一方を選択して前記伝送路に接続する選択手段と、
前記可変低圧電源から出力される電流を検出する電流検
出手段と、この電流検出手段の結果に基づいて前記選択
手段および前記可変低圧電源を制御する制御手段とを具
備する。前記受電側機器は、前記高圧電源から電力供給
を受けるべき主回路と、前記可変低圧電源から前記伝送
路を介して印加される電圧に応じてインピーダンスが変
化する可変インピーダンス手段と、初期状態で前記伝送
路と前記主回路との接続を断つとともに印加される電圧
が所定値を上回るときに前記伝送路と前記主回路とを接
続する接続手段とを具備する。そして、前記制御手段
は、前記選択手段および前記可変低圧電源を制御する
に、初期状態で前記選択手段をして前記可変低圧電源を
選択させ、機器確認状態で前記可変低圧電源の出力電圧
を可変させ、その可変に対応して得られる前記電流検出
手段の結果が前記可変インピーダンス手段の回路構成に
対応した所定パターンのときに前記選択手段をして前記
可変低圧電源に代えて前記高圧電源を選択させる制御動
作を行うように構成されている。

【００４２】この第５の発明は、上記第２の発明をより
具体的レベルで記述したものに相当している。すなわ
ち、送電側機器が、それぞれ上記各機能をもつ高圧電源
と可変低圧電源と選択手段と電流検出手段と制御手段と
を備えたものとして構成されており、また、受電側機器
が、それぞれ上記各機能をもつ主回路と可変インピーダ
ンス手段と接続手段とを備えたものとして構成されてい
る。この第５の発明による作用は次のとおりである。前
述と同様に、適合性判定の主体を送電側機器のサイドに
おき、機器確認用電圧範囲内で電圧を掃引するととも
に、その掃引された電圧に応じての受電側機器のサイド
でのインピーダンスが適合か否かを判定することによ
り、機器が誤接続されている場合に受電側機器の破損を
回避することができるのはもちろん、受電側機器のサイ
ドにおいて機器確認のための回路構成を電圧応動型の可
変インピーダンス手段となして、その簡易化を図り、そ
のイニシャルコストを低減するとともに、その回路での
消費電力を節減してランニングコストも低減することが
できる。

【００４３】本願第６の発明の電力送受電システムは、
上記の第５の発明において、前記電流検出手段は、前記
可変低圧電源と前記選択手段との間に接続した抵抗に流
れる電流を検出するように構成されている。この抵抗は
検出抵抗（シャント抵抗）であり、電流を電圧に変換す
るものである。検出抵抗の両端電位差は、電流×抵抗で
あり、簡単な回路構成をもって、可変インピーダンス手
段のインピーダンス変化に応じた電流変化を高精度に検
出することができる。

【００４４】本願第７の発明の電力送受電システムは、
上記の第５・第６の発明において、前記可変インピーダ
ンス手段は、電圧応答型のリレーと一端が基準電位に接
続された抵抗との直列回路の複数組を並列に接続して構
成されており、前記複数のリレーの応答電圧が互いに異
なっているというものである。

【００４５】この第７の発明は、可変インピーダンス手
段についてより具体的レベルで記述したものに相当して
おり、リレーと抵抗の直列回路の複数組の並列接続をも
って構成された可変インピーダンス手段は、その回路構
成が非常に簡単なものであり、そのイニシャルコストが
充分に低廉なものとなっている。

【００４６】本願第８の発明の電力送受電システムは、
上記の第５・第６の発明において、前記可変インピーダ
ンス手段は、ツェナーダイオードと一端が基準電位に接
続された抵抗との直列回路の複数組を並列に接続して構
成されており、前記複数のツェナーダイオードのツェナ
ー電圧が互いに異なっているというものである。

【００４７】この第８の発明は、可変インピーダンス手
段についてより具体的レベルで記述したものに相当して
おり、ツェナーダイオードと抵抗の直列回路の複数組の
並列接続をもって構成された可変インピーダンス手段
は、その回路構成が非常に簡単なものであり、そのイニ
シャルコストが充分に低廉なものとなっている。さら
に、送電側機器から供給する機器確認用電圧範囲の複数
レベルの電圧として、連続的な特性曲線の上で任意に選
択することが可能であり（図１３参照）、より高精度な
機器確認を行うことができる。

【００４８】本願第９の発明の電力送受電システムは、
上記の第５〜第８の発明において、前記伝送路と前記可
変インピーダンス手段との間に前記主回路駆動電圧の印
加によってオフする開閉手段が挿入されているというも
のである。

【００４９】この第９の発明による作用は次のとおりで
ある。機器確認においてその適合性が確認されて主回路
駆動電圧が印加されるに至ると、もはや機器確認のため
の可変インピーダンス手段を駆動する必要はなくなる。
そこで、主回路駆動電圧が印加されれば、開閉手段をオ
フにして可変インピーダンス手段への電力供給を停止
し、その可変インピーダンス手段での無駄な電力消費を
防止するのである。

【００５０】本願第１０の発明の電力送受電システム
は、次のように構成されている。前提として、電力供給
を行う送電側機器と、前記電力供給を受ける受電側機器
と、前記送電側機器と前記受電側機器とを接続する伝送
路からなる電力送受電システムである。前記送電側機器
は、前記受電側機器の主回路の駆動に必要な主回路駆動
電圧を出力する高圧電源と、前記主回路駆動電圧より低
く所定の機器確認用電圧範囲で可変できる出力電圧をも
つ可変低圧電源と、前記高圧電源と前記可変低圧電源の
いずれか一方を選択して前記伝送路に接続する選択手段
と、前記伝送路から入力される交流信号の周波数を検出
する周波数検出手段と、この周波数検出手段の結果に基
づいて前記選択手段および前記可変低圧電源を制御する
制御手段とを具備する。前記受電側機器は、前記高圧電
源から電力供給を受けるべき主回路と、前記可変低圧電
源から前記伝送路を介して入力された電圧の大きさに対
応した周波数の前記交流信号を発生させる交流信号発生
手段と、初期状態で前記伝送路と前記主回路との接続を
断つとともに印加される電圧が所定値を上回るときに前
記伝送路と前記主回路とを接続する接続手段とを具備す
る。そして、前記制御手段は、前記選択手段および前記
可変低圧電源を制御するに、初期状態で前記選択手段を
して前記可変低圧電源を選択させ、機器確認状態で前記
可変低圧電源の出力電圧を可変させ、その可変に対応し
て得られる前記周波数検出手段の結果が前記交流信号発
生手段の回路構成に対応した所定パターンのときに前記
選択手段をして前記可変低圧電源に代えて前記高圧電源
を選択させる制御動作を行うように構成されている。

【００５１】この第１０の発明は、上記第３の発明をよ
り具体的レベルで記述したものに相当している。すなわ
ち、送電側機器が、それぞれ上記各機能をもつ高圧電源
と可変低圧電源と選択手段と周波数検出手段と制御手段
とを備えたものとして構成されており、また、受電側機
器が、それぞれ上記各機能をもつ主回路と交流信号発生
手段と接続手段とを備えたものとして構成されている。
この第１０の発明による作用は次のとおりである。前述
と同様に、適合性判定の主体を送電側機器のサイドにお
き、機器確認用電圧範囲内で電圧を掃引するとともに、
その掃引された電圧に応じての受電側機器のサイドでの
周波数が適合か否かを判定することにより、機器が誤接
続されている場合に受電側機器の破損を回避することが
できるのはもちろん、受電側機器のサイドにおいて機器
確認のための回路構成を電圧応動型の周波数可変の交流
信号発生手段となして、その簡易化を図り、そのイニシ
ャルコストを低減するとともに、その回路での消費電力
を節減してランニングコストも低減することができる。

【００５２】本願第１１の発明の電力送受電システム
は、上記の第１０の発明において、前記可変低圧電源と
前記選択手段との間にローパスフィルタが挿入され、前
記選択手段と前記周波数検出手段との間にハイパスフィ
ルタが挿入され、前記伝送路と前記交流信号発生手段の
入力側との間にローパスフィルタが挿入され、前記交流
信号発生手段の出力側と前記伝送路との間にハイパスフ
ィルタが挿入されているというものである。

【００５３】この第１１の発明は、上記第１０の発明を
より具体的レベルで記述したものに相当しており、その
作用は次のとおりである。送電側機器が機器確認用電圧
範囲で受電側機器に供給する電圧が直流電圧であり、電
圧応動の周波数変化を見るための交流信号発生手段が発
生する交流信号と前記の直流電圧とが同じ伝送路を介し
てやりとりされるとする。このような状況においては、
送電側機器のサイドにおいて、直流電圧を出力する可変
低圧電源は交流信号の侵入を防止する必要があり、選択
手段との間に、直流成分の通過は許容し、ある周波数以
上の交流成分の通過を阻止するためのローパスフィルタ
を設ける。また、交流信号を入力する周波数検出手段は
直流電圧の印加を防止する必要があり、選択手段との間
に、交流成分の通過は許容し、直流成分の通過を阻止す
るためのハイパスフィルタを設ける。また、受電側機器
のサイドにおいて、その交流信号発生手段で印加された
直流電圧に応じた周波数の交流信号を生成するのに、交
流信号発生手段の例えば電圧制御発振器の入力側と伝送
路との間に上記同様のローパスフィルタを設ける。ま
た、交流信号発生手段は、印加電圧の変化にかかわら
ず、電源電圧を所定範囲に保つ必要性から例えばＤＣ／
ＤＣコンバーターを設けるが、そのＤＣ／ＤＣコンバー
ターの入力側と伝送路との間にも上記同様のローパスフ
ィルタを設ける。交流信号を出力する電圧制御発振器の
出力側には上記同様のハイパスフィルタを設ける。以上
のように工夫することにより、直流電圧印加と交流信号
伝搬とを共通の伝送路を介して実行することができる。
すなわち、伝送路の構成を簡略化することができる。

【００５４】本願第１２の発明の電力送受電システム
は、上記の第１〜第１１の発明において、前記伝送路が
同軸ケーブルまたはトライアキシャルケーブルであると
いうものである。特にトライアキシャルケーブルとする
ときは、グランドレベルの共通化と、機器確認用電圧範
囲の電圧や主回路駆動電圧である直流電圧の供給と、例
えば映像信号・音声信号・制御信号などの交流信号の供
給とを個別的に行うことができ、これは、特に監視カメ
ラ（ＣＣＴＶ）や放送用カメラの構成に有効となる。

【００５５】本願第１３の電力送受電システムは、次の
ように構成されている。前提として、電力供給を行う送
電側機器と、前記電力供給を受ける受電側機器と、前記
送電側機器と前記受電側機器とを接続する伝送路からな
る電力送受電システムである。前記送電側機器は、前記
受電側機器の主回路の駆動に必要な主回路駆動電圧を出
力する高圧電源と、前記主回路駆動電圧より低く所定の
機器確認用電圧範囲で可変できる出力電圧をもつ可変低
圧電源と、前記高圧電源と前記可変低圧電源のいずれか
一方を選択して第１の伝送路に接続する選択手段と、第
２の伝送路から入力される交流信号の周波数を検出する
周波数検出手段と、この周波数検出手段の結果に基づい
て前記選択手段および前記可変低圧電源を制御する制御
手段とを具備する。前記受電側機器は、前記高圧電源か
ら電力供給を受けるべき主回路と、前記可変低圧電源か
ら前記第１の伝送路を介して入力された電圧の大きさに
対応した周波数の前記交流信号を発生させて前記第２の
伝送路に出力する交流信号発生手段と、初期状態で前記
伝送路と前記主回路との接続を断つとともに印加される
電圧が所定値を上回るときに前記伝送路と前記主回路と
を接続する接続手段とを具備する。そして、前記制御手
段は、前記選択手段および前記可変低圧電源を制御する
に、初期状態で前記選択手段をして前記可変低圧電源を
選択させ、機器確認状態で前記可変低圧電源の出力電圧
を可変させ、その可変に対応して得られる前記周波数検
出手段の結果が前記交流信号発生手段の回路構成に対応
した所定パターンのときに前記選択手段をして前記可変
低圧電源に代えて前記高圧電源を選択させる制御動作を
行うように構成されている。

【００５６】この第１３の発明による作用は次のとおり
である。第１の伝送路は機器確認用電圧範囲の電圧や主
回路駆動電圧の供給に用いる。第２の伝送路は周波数可
変の交流信号の伝搬に用いる。直流電圧供給と交流信号
伝搬とを互いに個別の第１および第２の伝送路で行うの
で、ローパスフィルタやハイパスフィルタを設ける必要
がなく、伝送路は本数が増えるが、送電側機器も受電側
機器もその回路構成をより簡易化することができる。

【００５７】本願第１４の発明の電力送受電システム
は、上記の第１３の発明において、前記第１の伝送路お
よび第２の伝送路が光ファイバー複合ケーブルから構成
されているというものである。すなわち、第１の伝送路
と第２の伝送路とはメタルケーブルとするが、主回路に
おける映像信号・音声信号・制御信号などの伝送には光
ファイバーケーブルを用いるものである。

【００５８】本願第１５の発明の電力送受電システム
は、上記の第１０〜第１４の発明において、前記伝送路
と前記交流信号発生手段との間に前記主回路駆動電圧の
印加によってオフする開閉手段が挿入されているという
ものである。

【００５９】機器確認においてその適合性が確認されて
主回路駆動電圧が印加されるに至ると、もはや機器確認
のための交流信号発生手段を駆動する必要はなくなる。
そこで、主回路駆動電圧が印加されれば、開閉手段をオ
フにして交流信号発生手段への電力供給を停止し、その
交流信号発生手段での無駄な電力消費を防止するのであ
る。

【００６０】本願第１６の発明は、電力送受電方式の送
電装置にかかわるものであって、上記の第１〜第１５の
発明における電力送受電システムでの前記受電側機器お
よび前記伝送路を削除し、前記送電側機器のみで構成さ
れていることを特徴とするものである。

【００６１】本願第１７の発明は、電力送受電方式の受
電装置にかかわるものであって、上記の第１〜第１５の
発明における電力送受電システムでの前記送電側機器お
よび前記伝送路を削除し、前記受電側機器のみで構成さ
れていることを特徴とするものである。

【００６２】本願発明における技術的思想は、なにも、
送電側機器と受電側機器とを伝送路を介して接続してな
る電力送受電システムに限定する必要性はなく、送電装
置単独ででも、あるいは、受電装置単独ででも、適用可
能なものである。

【００６３】（具体的な実施の形態）以下、本発明にか
かわる電力送受電システムの具体的な実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００６４】（実施の形態１）図１は実施の形態１にか
かわる電力送受電システムの構成を示すブロック回路図
であり、図中、従来技術についての図１５と同じ構成要
素には同じ符号を与えている。この図１において、符号
の１はカメラヘッド、２はＣＣＵ（カメラ・コントロー
ル・ユニット）、３はカメラヘッド１とＣＣＵ２を接続
するトライアキシャルケーブルである。カメラヘッド１
とトライアキシャルケーブル３が接続点Ｃで接続されて
いるとする。

【００６５】上記において特許請求の範囲の記載との対
応関係をみると、ＣＣＵ２が電力供給を行う送電側機器
の一例であり、カメラヘッド１が電力供給を受ける受電
側機器の一例であり、トライアキシャルケーブル３が送
電側機器と受電側機器とを接続する伝送路の一例となっ
ている。

【００６６】カメラヘッド１における構成要素として、
符号の４はカメラ回路、５は電源回路、６は直流阻止用
のコンデンサ、７は交流阻止用のコイルであり、８はこ
れらカメラ回路４、電源回路５、コンデンサ６、コイル
７からなり、ＣＣＵ２から電力供給を受ける主回路であ
る。９は電圧５０Ｖ以上が印加されたとき導通するリレ
ーであり、主回路８とトライアキシャルケーブル３との
間の接続を開閉する働きをする。このリレー９が特許請
求の範囲にいう接続手段に相当している。リレー９の一
方の端子はトライアキシャルケーブル３との接続点Ｃに
接続され、他方の端子はハイパスフィルタとしてのコン
デンサ６を介してカメラ回路４に対して双方向的に接続
されているとともにローパスフィルタとしてのコイル７
を介して電源回路５に一方向的に接続されている。電源
回路５はカメラ回路４に対して＋１２Ｖ、＋５Ｖ、−５
Ｖのいずれかの直流電源を供給するようになっている。
１０，１２はそれぞれ５Ｖ以上、３Ｖ以上の電圧が印加
されたとき導通（オン）するリレー、１１，１３は抵抗
値がそれぞれＲ２＝７０ｋΩ、Ｒ１＝３０ｋΩの抵抗で
あり、１４はこれらリレー１０、リレー１２、抵抗１
１、抵抗１３から構成され、トライアキシャルケーブル
３に対して主回路８に並列に接続されて、印加される電
圧に応じてインピーダンスが変化する可変インピーダン
ス回路（可変インピーダンス手段）である。リレー１０
の一方の端子はトライアキシャルケーブル３との接続点
Ｃに接続され、他方の端子は抵抗１１を介してグランド
ＧＮＤに接続され、リレー１２の一方の端子はトライア
キシャルケーブル３との接続点Ｃに接続され、他方の端
子は抵抗１３を介してグランドＧＮＤに接続されてい
る。このグランドＧＮＤが基準電位点である。

【００６７】ＣＣＵ２における構成要素として、符号の
１５は直流阻止用のコンデンサ、１６はＣＣＵ回路、１
７は電源回路、１９は交流阻止用のコイル、２０はＤＣ
１００Ｖの電圧を出力する高圧電源、２１は出力電圧が
０〜１２Ｖの範囲で可変できる可変低圧電源、２２は可
変低圧電源２１から出力される電流値を検出するために
用いられる抵抗値がＲ０＝２０ｋΩの検出抵抗（シャン
ト抵抗）、１８は切り替え制御信号により高圧電源２０
と可変低圧電源２１のうち一方を選択しトライアキシャ
ルケーブル３と接続するスイッチである。このスイッチ
１８は特許請求の範囲にいう選択手段に相当している。
２３はマイコン（マイクロコンピュータ）であり、検出
抵抗２２の各端子電圧ＶＡ，ＶＢを内部でＡ／Ｄ変換し
て取り込むことにより、これらの値をディジタル値とし
て検出し、この結果に基づいて、可変低圧電源２１の出
力電圧値を制御する電源電圧制御信号やスイッチ１８を
制御する切り替え制御信号を出力するように構成されて
いる。マイコン２３が特許請求の範囲にいう制御手段に
相当している。Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２の値はトライアキシャ
ルケーブル３の直流抵抗値が無視できるように大きな値
に設定している。

【００６８】電源回路１７、高圧電源２０および可変低
圧電源２１は商用電源であるＡＣ１００Ｖに接続されて
いる。電源回路１７はＣＣＵ回路１６に対して＋１２
Ｖ、＋５Ｖ、−５Ｖのいずれかの直流電源を供給するよ
うになっている。ＣＣＵ回路１６はトライアキシャルケ
ーブル３に対してハイパスフィルタとしてのコンデンサ
１５を介して接続されている。高圧電源２０はローパス
フィルタとしてのコイル１９を介してスイッチ１８の一
方の端子に接続されている。可変低圧電源２１は検出抵
抗２２を介してスイッチ１８の他方の端子に接続されて
いる。スイッチ１８のコモン端子はトライアキシャルケ
ーブル３に接続されている。マイコン２３は、初期設定
としてスイッチ１８を可変低圧電源２１側に接続すると
ともに、検出抵抗２２の各端子電圧ＶＡ，ＶＢによって
得た結果に基づいてスイッチ１８を高圧電源２０に切り
替え、また、検出抵抗２２の各端子電圧ＶＡ，ＶＢによ
って得た結果に基づいて可変低圧電源２１の出力を制御
するように構成されている。

【００６９】図２は可変低圧電源２１の構成を示すブロ
ック回路図である。図２において符号の４８は可変され
た電圧が出力される出力端子、４９は可変量を指定する
ディジタルの制御信号が入力される制御端子、５０はＤ
／Ａコンバーター、５１，５３，５６は抵抗、５２はト
ランジスタ、５５はパワートランジスタ、５７は高圧を
低圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバーター、５８は交流電
圧を直流電圧に変換する整流回路、５９は交流電圧が入
力される入力端子であり、５４は制御端子４９から入力
される制御信号に対応した一定電流を抵抗５３に流すた
めの定電流回路である。

【００７０】入力端子５９から入力された商用のＡＣ１
００Ｖの電圧は整流回路５８で直流電圧１００Ｖに変換
され、さらにＤＣ／ＤＣコンバーター５７でＤＣ１２Ｖ
に変換される。マイコン２３から制御端子４９に入力さ
れる制御信号に応じてトランジスタ５２に流れる電流を
制御し、パワートランジスタ５５のベース電流を調整す
ることにより、出力端子４８からの出力電圧を０〜１２
Ｖで可変することができる。

【００７１】次に、上記のように構成された本実施の形
態１の電力送受電システムの動作について、図１〜図４
を用いて説明する。

【００７２】図３は本発明の実施の形態１にかかわる電
力送受電システムにおける検出抵抗２２の端子電圧の関
係を示す図であり、横軸が可変低圧電源２１の出力電圧
ＶＡ、縦軸がこれに対応した検出抵抗２２の出力側の端
子電圧ＶＢである。マイコン２３は図３で黒丸で示す座
標値（ＶＡ，ＶＢ）のテーブルデータを予め内部に備え
ている。

【００７３】図４は本実施の形態１にかかわる電力送受
電システムのマイコン２３の制御フローチャートであ
り、ＣＣＵ２の電源投入からカメラヘッド１に高圧電源
を印加するまでの流れを示す。図４でＶＢ' は実際に端
子電圧ＶＢとして検出された値、ΔＶは可変低圧電源２
１の出力電圧ＶＡの可変ステップ量を示す。また、(i)
の「状態１」はリレー９，１０，１２がすべてオフの状
態、(ii)の「状態２」はリレー９，１０，１２のうちリ
レー１２のみがオンの状態、(iii) の「状態３」はリレ
ー９，１０，１２のうちリレー１２とリレー１０がオン
の状態を意味する。

【００７４】まず、図４に示すように、ＣＣＵ２の電源
投入直後、ステップ１で初期設定として予めスイッチ１
８が可変低圧電源２１を選択するようマイコン２３から
切り替え制御信号がスイッチ１８に出力される。次に、
ステップ２に移り、マイコン２３からの電源電圧制御信
号により可変低圧電源２１の出力電圧ＶＡを０Ｖに設定
する。図１に示すようにＣＣＵ２がカメラヘッド１と正
常に接続されている場合、Ｃ点の電圧も０Ｖとなり、リ
レー９、リレー１０、リレー１２はすべてオフとなる
（「状態１」）。この結果、「状態１」において可変低
圧電源２１から出力される電流Ｉ、検出電圧ＶＢ' はそ
れぞれ、

【００７５】

【数１】

【００７６】

【数２】となる。

【００７７】ステップ３でマイコン２３は端子電圧Ｖ
Ａ，ＶＢを検出する。ステップ４で出力電圧ＶＡがＶ１
以上であるか否かを判断する。Ｖ１は図３において「状
態１」での最大値（３Ｖ）となっている。この場合、ス
テップ４でＶＡ＝０Ｖは図３のＶＢ＝ＶＡの特性曲線上
で「状態１」での太線で示す０≦ＶＡ＜Ｖ１の領域であ
るからステップ５へ移る。ステップ５では、マイコン２
３のテーブルデータのＶＢと実際に検出された検出電圧
ＶＢ' との比較が行われ、ＶＢ＝ＶＢ' ＝０であるから
ステップ６に移る。本実施の形態１では可変低圧電源２
１の出力電圧を１Ｖずつ増加させるとして、可変ステッ
プ量ΔＶ＝１Ｖであり、ステップ６では可変低圧電源２
１の出力電圧ＶＡをΔＶだけインクリメントして出力電
圧を１Ｖにするための電源電圧制御信号がマイコン２３
から可変低圧電源２１に出力される。そして、ステップ
３に戻る。

【００７８】以下同様の流れで、ＶＡ＝０Ｖ，１Ｖ，２
Ｖでステップ３からステップ６の間を巡回し、その都
度、検出電圧ＶＢ' と端子電圧ＶＢの値が比較され、Ｖ
Ｂ' とＶＢが一致することが確認される。もし、ステッ
プ５でその一致の確認がなされないときは、ステップ１
８に進んでエラーステータスを出力する。

【００７９】ＶＡ＝３Ｖとなったことを確認すると、ス
テップ４からステップ７へ移る。ステップ７では、可変
低圧電源２１の出力電圧ＶＡが「状態２」のＶＢ＝０．
６×ＶＡの特性曲線上で６Ｖに設定される。その結果、
カメラヘッド１におけるＣ点の電位が３Ｖ以上になるた
め、可変インピーダンス回路１４におけるリレー１２が
オンする。この結果、「状態２」において可変低圧電源
２１から出力される電流Ｉ、検出電圧ＶＢ' はそれぞ
れ、

【００８０】

【数３】

【００８１】

【数４】となり、ＶＢ' の値から電流Ｉを間接的に検出すること
ができる。ステップ８からステップ１１では「状態１」
の場合のステップ３からステップ６と同様、可変低圧電
源２１からの出力電圧ＶＡを６Ｖ，７Ｖ，８Ｖと順次可
変し、その都度、検出した検出電圧ＶＢ' とマイコン２
３のテーブルデータのＶＢとの比較が行われ、両者の一
致が確認される。もし、ステップ１０でその一致の確認
がなされないときは、ステップ１８に進んでエラーステ
ータスを出力する。

【００８２】可変ステップ量ΔＶのインクリメントによ
りＶＡ＝９Ｖになった時点でステップ９からステップ１
２へ移り、可変低圧電源２１の出力電圧ＶＡが「状態
３」のＶＢ＝０．５１２×ＶＡの特性曲線上で１０Ｖに
設定される。その結果、カメラヘッド１におけるＣ点の
電位が５Ｖ以上になり、可変インピーダンス回路１４に
おけるリレー１０がオンする。リレー１２のオン状態は
継続している。この結果、「状態３」において可変低圧
電源２１から出力される電流Ｉ、検出電圧ＶＢ'はそれ
ぞれ、

【００８３】

【数５】

【００８４】

【数６】となる。

【００８５】ステップ１２からステップ１６では「状態
１」の場合と同様、可変低圧電源２１からの出力電圧Ｖ
Ａを１０Ｖ，１１Ｖと順次可変し、その都度、検出した
検出電圧ＶＢ' とマイコン２３テーブルデータのＶＢと
の比較が行われ、両者の一致が確認される。もし、ステ
ップ１５でその一致の確認がなされないときは、ステッ
プ１８に進んでエラーステータスを出力する。

【００８６】可変ステップ量ΔＶのインクリメントによ
りＶＡ＝ＶＬ＝１２Ｖになった時点でステップ１４から
ステップ１７へ移り、トライアキシャルケーブル３に接
続しているカメラヘッド１が本来接続を想定した相手機
器であると最終的に判定し、マイコン２３からスイッチ
１８が高圧電源２０を選択するようにするための切り替
え制御信号が出力される。その結果、カメラヘッド１に
おけるＣ点の電位が５０Ｖ以上となり、トライアキシャ
ルケーブル３と主回路８との間のリレー９が導通し、主
回路８に高圧電源２０から直流１００Ｖの高圧電力が供
給される。

【００８７】主回路８での消費電力を１００Ｗ、トライ
アキシャルケーブル３の長さを１ｋｍとすると、このと
きの可変インピーダンス回路１４に供給される電流は約
３.３ｍＡ、消費電力は２３１ｍＷとなり、主回路８に
おける消費電力の値（１００Ｗ）に比べて十分小さく、
ここでのロスは実用上問題にならない。

【００８８】もし、ＣＣＵ２に接続されたカメラヘッド
が正規の接続対象のカメラヘッド１とは異なるものであ
った場合、ステップ５、ステップ１０、ステップ１５の
いずれかでＶＢ≠ＶＢ' が発生するため、このときは、
ステップ１８へ移り、マイコン２３は誤接続を示すエラ
ーステータス信号を出力する。このとき、同時に、マイ
コン２３は、スイッチ１８が可変低圧電源２１を選択す
る切り替え制御信号を出力し続ける。この結果、直流１
００Ｖの高圧電源は誤接続されたカメラヘッドへは印加
されず、この場合、可変低圧電源２１の出力電圧ＶＡの
最大値であるＶＬ＝１２Ｖの電圧が印加されることにな
るが、これは低電圧であるから、誤接続されたカメラヘ
ッドが破損されてしまうことはない。

【００８９】また、図示していないが、ＣＣＵ２におい
てマイコン２３から出力されるエラーステータス信号を
用いてＬＥＤ（発光ダイオード）などを点灯させたり、
ブザーを鳴動させたり、あるいは液晶表示パネルなどの
表示部にエラー表示を行ったりすることにより、ユーザ
ーに誤接続の発生を知らせることができる。

【００９０】可変低圧電源２１から出力される電流値Ｉ
は（数５）よりＶＡ＝ＶＬ＝１２Ｖのとき０. ２９３ｍ
Ａであるから、約３０Ω／ｋｍのトライアキシャルケー
ブル３が最大長である１ｋｍにおいても電圧降下は９ｍ
Ｖと小さい。したがって、ＣＣＵ２の側で検出される電
圧ＶＢ' は、カメラヘッド１のＣ点の電圧とほぼ等しい
と考えることができる。

【００９１】以上のように、送電側機器であるＣＣＵ２
から、機器確認用電圧範囲の０〜１２Ｖで予め大きさを
変化させた低電圧を印加し、そのときに電源である可変
低圧電源２１から受電側機器であるカメラヘッドに流れ
る電流の変化のパターンから受電側機器すなわちカメラ
ヘッドの機種判別を行うので、想定した構成の機器とそ
れ以外の機器とを正確に判別することができ、誤接続に
よる受電側機器の破損を回避することができるととも
に、ＬＥＤ点灯などにより誤接続をユーザーに知らせる
ことができる。

【００９２】また、同時にケーブルがオープン／ショー
トなど正常に接続されていない場合も高圧による送電を
中止することができるので、高圧ケーブルの接触による
絶縁破壊や高圧電源の破損を回避することができる。

【００９３】また、低圧印加時の受電側機器は消費電力
の少ない受動素子で実現できるので送電側に設ける可変
低圧電源の電力容量は少なくて済む。

【００９４】また、可変インピーダンス手段を、複数組
の抵抗とリレーで構成しているので、高精度の抵抗を用
いる必要がない。

【００９５】なお、可変低圧電源２１の出力電圧ＶＡと
検出電圧ＶＢ' との比較において、ＶＢ' の値について
ある幅の誤差ΔＥを考慮し、（ＶＢ−ΔＥ）≦ＶＢ' ≦（ＶＢ＋ΔＥ）のときに、ＶＢ' ＝ＶＢであるとみなし判定するように
してもよい。なお、これについては、実施の形態４の図
１４のステップ３を参照できる。

【００９６】なお、上記実施の形態では、可変低圧電源
２１の出力電圧ＶＡの可変手順は、「状態１」から開始
し、「状態３」で終了するようにしたが、必ずしもそれ
にとらわれる必要性はなく、「状態１」、「状態２」、
「状態３」のいずれから開始し、いずれで終了するよう
にしてもよい。

【００９７】なお、上記実施の形態では、可変低圧電源
２１の可変ステップ量ΔＶを１Ｖに設定したが、もっと
小さな値にすることにより、カメラヘッド１の判別精度
をさらに向上させることができる。

【００９８】なお、上記実施の形態では、リレー１０、
リレー１２としてそれぞれ５Ｖ以上、３Ｖ以上の電圧が
印加されたとき導通（オン）するリレーを用いたが、そ
れぞれ５Ｖ以上７Ｖ未満、３Ｖ以上５Ｖ未満の電圧が印
加されたとき導通するリレーを用いてもよく、この場
合、リレー９が導通して高圧電源２０から電力供給が行
われているときにはリレー１０とリレー１２はオフ（切
断）となるので、抵抗１１と抵抗１３には電流が流れ
ず、ここでの電力ロスを無くすことができる。

【００９９】なお、上記実施の形態では、伝送路として
トライアキシャルケーブルを用いるトライアキシャル伝
送装置を例に挙げたが、信号線と電源線が分離された光
ファイバーケーブルを用いる光伝送装置（図１１参照）
の場合でも同様の効果が得られるのは言うまでもない。

【０１００】（実施の形態２）図５は実施の形態２にか
かわる電力送受電システムの構成を示すブロック回路図
であり、図中、実施の形態１の図１と同じ構成要素には
同じ符号を与えており、ここではその詳細な説明は省略
する。この図５で、１はカメラヘッド、２はＣＣＵ、３
はトライアキシャルケーブルである。カメラヘッド１と
トライアキシャルケーブル３が接続点Ｄで接続されてい
るとする。４はカメラ回路、５は電源回路、６はコンデ
ンサ、７はコイルであり、８は主回路である。９は電圧
５０Ｖ以上が印加されたとき導通するリレーであり、主
回路８とトライアキシャルケーブル３との間の接続を開
閉する働きをする。１５はハイパスフィルタとしてのコ
ンデンサ、１６はＣＣＵ回路、１７は電源回路、１９と
ローパスフィルタとしてのコイル、２０はＤＣ１００Ｖ
の電圧を出力する高圧電源、２１は出力電圧が０〜５Ｖ
の範囲で可変できる可変低圧電源、１８は制御信号によ
り高圧電源２０と可変低圧電源２１のうち一方を選択し
トライアキシャルケーブル３と接続するスイッチであ
る。

【０１０１】新たな構成要素として、カメラヘッド１側
の符号の２５と２８は交流信号を阻止するローパスフィ
ルタとしてのコイル、２９は直流電圧を阻止し交流信号
を通過させるハイパスフィルタとしてのコンデンサ、２
６はコイル２５を介して入力されるコントロール電圧Ｖ
Ｃの大きさに対応した周波数をもつ一定振幅（５Ｖ）の
交流信号を出力するＶＣＯ（電圧制御型発振器）であ
り、消費電力が１０ｍＷ以下のものを用いる。２７は１
Ｖ〜５Ｖの入力電圧に対して５Ｖの一定電圧を出力する
ＤＣ／ＤＣコンバーターであり、その出力端子がＶＣＯ
２６の電源端子に接続されている。３０はコイル２５、
コイル２８、コンデンサ２９、ＶＣＯ２６、ＤＣ／ＤＣ
コンバーター２７から構成され、トライアキシャルケー
ブル３に対して主回路８に並列に接続された交流信号発
生回路（交流信号発生手段）である。２４は電圧５０Ｖ
以上が印加されたときオフ（切断）し、５０Ｖ未満の電
圧でオン（導通）するリレーであり、交流信号発生回路
３０とトライアキシャルケーブル３との接続を開閉する
働きをする。

【０１０２】新たな構成要素として、ＣＣＵ２側の符号
の３２は直流電圧を阻止し交流信号を通過させるハイパ
スフィルタとしてのコンデンサ、３３はコンデンサ３２
を介して入力される交流信号のうち特定周波数の成分を
検出し、その振幅値を出力する周波数検出回路（周波数
検出手段）である。３４はマイコンであり、周波数検出
回路３３からの入力信号を内部でＡ／Ｄ変換して取り込
むことにより、これらの値をディジタル値として検出
し、この結果に基づいて、可変低圧電源２１の出力電圧
値を制御する電源電圧制御信号やスイッチ１８を制御す
る切り替え制御信号を出力する。

【０１０３】図６はリレー２４の構成を示す回路図であ
る。図６において符号の４６はトライアキシャルケーブ
ル３に接続される側の端子、４７は交流信号発生回路３
０に接続される側の端子、４１と４２はそれぞれ抵抗値
がＲ３＝９５ｋΩ、Ｒ４＝５ｋΩの抵抗であり、端子４
６に印加された電圧を分圧する働きをする。４３は電源
電圧５Ｖのインバーター、４５は制御電流が２．５ｍＡ
以上のとき導通し、２. ５ｍＡ未満のときオフするフォ
トモスリレー、４４はフォトモスリレー４５へ入力され
る制御電流を調整するために接続された抵抗値Ｒ５＝１
ｋΩの抵抗である。

【０１０４】以上のように構成されたリレー２４におい
て、端子４６の電圧が０〜５０Ｖ未満のとき、インバー
ター４３の入力電圧は０〜２. ５Ｖ未満で、インバータ
４３の出力電圧は５Ｖとなってフォトモスリレー４５は
導通する。また、端子４６の電圧が５０Ｖ以上〜１００
Ｖのとき、インバーター４３の入力電圧は２. ５Ｖ以上
〜５Ｖで、インバータ４３の出力電圧は０Ｖとなってフ
ォトモスリレー４５はオフする。

【０１０５】図７は周波数検出回路３３の構成を示すブ
ロック図であり、図中の３５，３６，３７はそれぞれ周
波数帯域（中心周波数）ｆ１，ｆ２，ｆ３の信号のみを
通過させるバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、３８，３
９，４０は入力信号の振幅値（ピークツウピーク）を出
力するピーク値検出回路であり、それぞれで検出された
振幅値をＥ〔１〕，Ｅ〔２〕，Ｅ〔３〕とする。

【０１０６】図８はバンドパスフィルタ３５，３６，３
７の周波数特性を示す図であり、それぞれの中心周波数
はｆ１＝１２. ５ＭＨｚ、ｆ２＝１９. ５ＭＨｚ、ｆ３
＝２６. ５ＭＨｚであり、帯域幅はそれぞれ２ＭＨｚで
ある。

【０１０７】次に、上記のように構成された本実施の形
態２の電力送受電システムの動作について図５〜図１０
を用いて説明する。

【０１０８】図９は本実施の形態２にかかわる電力送受
電システムのマイコン３４の制御フローチャートであ
り、ＣＣＵ２の電源投入からカメラヘッド１に高圧電源
が印加するまでの流れを示す。図９でＥ〔Ｎ〕は検出さ
れたＮ番目（Ｎ＝１，２，３）の交流信号の振幅値、Ｖ
Ｔ〔Ｎ〕はＮ番目（Ｎ＝１，２，３）の交流信号の振幅
に対してそれぞれマイコン３４の内部で予め設定された
閾値、Ｖ〔Ｎ〕はＮ番目（Ｎ＝１，２，３）の交流信号
を発生させるため可変低圧電源２１の出力電圧ＶＡとし
て設定される電圧値である（図１０参照）。閾値ＶＴ
〔Ｎ〕はトライアキシャルケーブル３の周波数特性を考
慮して設定する必要があり、ここでは、ＶＴ〔１〕＝２
５０ｍＶ、ＶＴ〔２〕＝１００ｍＶ、ＶＴ〔３〕＝５０
ｍＶに設定されているとする。

【０１０９】図１０は本発明の実施の形態２にかかわる
電力送受電システムのＶＣＯ２６のコントロール電圧Ｖ
Ｃと出力交流信号の周波数ｆの関係を示す特性図であ
り、横軸がコントロール電圧ＶＣ〔Ｖ〕、縦軸がこれに
対応した周波数ｆ〔ＭＨｚ〕である。マイコン３４は図
１０の黒丸で示す座標値（ＶＣ，ｆ）のテーブルデータ
を予め内部に備えている。

【０１１０】まず、図９に示すように、ＣＣＵ２の電源
投入直後、ステップ１で初期設定として予めスイッチ１
８が可変低圧電源２１を選択するようマイコン３４から
切り替え制御信号がスイッチ１８に出力される。次に、
ステップ２に移り、変数Ｎの初期値をＮ＝１に設定し、
ステップ３でマイコン３４からの電源電圧制御信号によ
り可変低圧電源２１の出力電圧ＶＡをＶ〔１〕＝２Ｖに
設定する。図５に示すようにＣＣＵ２がカメラヘッド１
と正常に接続されている場合、Ｄ点の電圧は約２Ｖにな
り、リレー９はオフ（切断）、リレー２４はオン（導
通）する。ＤＣ／ＤＣコンバーター２７では入力された
２Ｖの電圧から５Ｖの電源電圧が生成され、これがＶＣ
Ｏ２６に供給される。この結果、ＶＣＯ２６からは図１
０に示すように、周波数ｆ１＝１２. ５ＭＨｚの交流信
号が出力され、これがコンデンサ２９、リレー２４、ト
ライアキシャルケーブル３、スイッチ１８、コンデンサ
３２の順に伝送されて周波数検出回路３３に入力され
る。周波数検出回路３３ではバンドパスフィルタ３５か
ら周波数ｆ１＝１２. ５ＭＨｚの交流信号が出力され、
ピーク値検出回路３８でその振幅値に対応した直流電圧
が出力される。トライアキシャルケーブル３の長さが１
ｋｍの場合、周波数ｆ１＝１２. ５ＭＨｚの交流信号は
ケーブルで約２５ｄＢの減衰を受けるので、その振幅は
Ｅ〔１〕＝２８０ｍＶになる。したがって、ステップ４
では、検出された振幅値Ｅ〔１〕と予め設定されたＶＴ
〔１〕＝２５０ｍＶとが比較され、Ｅ〔１〕＞ＶＴ
〔１〕が成立するのでステップ５へ移り、Ｎの値が比較
された後、ステップ６へ移り、インクリメントによって
Ｎ＝２に設定される。こうして再びステップ３に戻り、
以下Ｎ＝２, ３についてもＮ＝１の場合と同様の流れで
周波数ｆ２＝１９. ５ＭＨｚ、ｆ３＝２６. ５ＭＨｚの
交流信号が順次ＶＣＯ２６から出力され、その都度、周
波数検出回路３３でこれらの成分が検出され、検出され
た振幅値と設定された閾値との比較がマイコン３４の内
部で行われる。こうしてＮ＝３でステップ５からステッ
プ７へ移り、トライアキシャルケーブル３に接続されて
いるカメラヘッド１が本来接続を想定した相手機器であ
ると判定し、マイコン３４からスイッチ１８が高圧電源
２０を選択するようにするための切り替え制御信号が出
力される。その結果、リレー９がオン、リレー２４がオ
フし、主回路８に高圧電源２０から直流１００Ｖの高圧
電力が供給される。

【０１１１】もし、ＣＣＵ２に接続されたカメラヘッド
が正規の接続対象のカメラヘッド１とは異なるものであ
った場合、周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３のいずれかの交流信
号が検出できないので、このときは、ステップ４からス
テップ８へ移り、マイコン３４は誤接続を示すエラース
テータス信号を出力する。このとき、同時に、マイコン
３４は、スイッチ１８が可変低圧電源２１を選択する切
り替え制御信号を出力し続ける。この結果、直流１００
Ｖの高圧電源は誤接続されたカメラヘッドへ印加される
ことはなく、この場合、可変低圧電源２１の出力電圧Ｖ
Ａの制御可能な最大値であるＶＬ＝４Ｖの電圧が印加さ
れることになるが、これは低電圧であるから、誤接続さ
れたカメラヘッドが破損されてしまうことはない。

【０１１２】また、図示していないが、ＣＣＵ２におい
てマイコン３４から出力されるエラーステータス信号を
用いてＬＥＤ（発光ダイオード）などを点灯させること
により、ユーザーに誤接続の発生を知らせることができ
る。

【０１１３】以上のように、送電側機器であるＣＣＵ２
から予め大きさを変化させた低電圧を印加し、そのとき
に受電側機器であるカメラヘッドから出力される交流信
号の周波数の変化のパターンから受電側機器すなわちカ
メラヘッドの機種判別を行うので、想定した構成の機器
とそれ以外の機器とを正確に判別することができ、誤接
続による受電側機器の破損を回避することができるとと
もに、ＬＥＤ点灯、ブザー鳴動、表示部エラー表示など
により誤接続をユーザーに知らせることができる。

【０１１４】また、同時にケーブルがオープン／ショー
トなど正常に接続されていない場合も高圧による送電を
中止することができるので、高圧ケーブルの接触による
絶縁破壊や高圧電源の破損を回避することができる。

【０１１５】その他の事項として、実施の形態１におい
て述べたが本実施の形態２では述べていない任意の事項
について、合理的判断のもと本実施の形態２に適用し得
る事項は、本実施の形態２にも該当するものとする。ま
た上記した以外の作用・効果についても実施の形態１と
同様である。

【０１１６】（実施の形態３）図１１は実施の形態３に
かかわる電力送受電システムの構成を示すブロック回路
図であり、図中、実施の形態２の図５と同じ構成要素に
は同じ符号を与えており、ここではその詳細な説明は省
略する。この図１１で、１はカメラヘッド、２はＣＣ
Ｕ、４はカメラ回路、５は電源回路、８は主回路であ
る。１６はＣＣＵ回路、１７は電源回路、２０はＤＣ１
００Ｖの電圧を出力する高圧電源、２１は出力電圧が０
〜５Ｖの範囲で可変できる可変低圧電源、１８はスイッ
チである。

【０１１７】新たな構成要素として、符号の６１はカメ
ラヘッド１からＣＣＵ２へ本線信号を伝送するための信
号線、６２はＣＣＵ２からカメラヘッド１へリターン信
号を伝送するための信号線、６３は電源を供給するため
の電源線、６４は制御信号を伝送するための制御線であ
り、６０は光ファイバーである信号線６１と信号線６２
および金属線である電源線６３と制御線６４を束ねた構
造をもつ光ファイバー複合ケーブルである。カメラヘッ
ド１と電源線６３が接続点Ｅで接続されているとする。

【０１１８】カメラヘッド１側の構成要素として、符号
の９は電圧５０Ｖ以上が印加されたとき導通するリレー
であり、主回路８と電源線６３との間の接続を開閉する
働きをする。２６は電源線６３を介して可変低圧電源２
１から入力されるコントロール電圧ＶＣの大きさに対応
した周波数をもつ一定振幅（５Ｖ）の交流信号を出力す
るＶＣＯ（電圧制御型発振器）であり、消費電力が１０
ｍＷ以下のものを用いる。２７は１Ｖ〜５Ｖの入力電圧
に対して５Ｖの一定電圧を出力するＤＣ／ＤＣコンバー
ターであり、その出力端子がＶＣＯ２６の電源端子に接
続されている。３０はＶＣＯ２６とＤＣ／ＤＣコンバー
ター２７から構成され、主回路８に並列に接続された交
流信号発生回路（交流信号発生手段）である。２４は電
圧５０Ｖ以上が印加されたときオフ（切断）し、５０Ｖ
未満の電圧でオン（導通）するリレーであり、交流信号
発生回路３０の入力端子と電源線６３との間の接続を開
閉する働きをする。電源線６３が第１の伝送路であり、
制御線６４が第２の伝送路である。

【０１１９】ＣＣＵ２側の構成要素として、符号の１８
は制御信号により高圧電源２０と可変低圧電源２１のう
ち一方を選択し電源線６３と接続するスイッチである。
３３は制御線６４を介して入力される交流信号のうち特
定周波数の成分を検出し、その振幅値を出力する周波数
検出回路（周波数検出手段）である。３４はマイコンで
あり、周波数検出回路３３からの入力信号を内部でＡ／
Ｄ変換して取り込むことにより、これらの値をディジタ
ル値として検出し、この結果に基づいて、可変低圧電源
２１の出力電圧値を制御する電源電圧制御信号やスイッ
チ１８を制御する切り替え制御信号を出力する。

【０１２０】以上のように、本実施の形態３では、可変
低圧電源２１の出力電圧は第１の伝送路としての電源線
６３を介して供給し、交流信号発生回路３０から出力さ
れる交流信号は第２の伝送路としての制御線６４を介し
て伝送されるので、実施の形態２に比べて次のような利
点がある。すなわち、可変低圧電源２１から交流信号発
生回路３０への電源供給と交流信号発生回路３０から周
波数検出回路３３への交流信号伝送とをトライアキシャ
ルケーブル３の共通のラインを介して行う実施の形態２
の場合と異なり、電源供給は電源線６３を介して行い、
交流信号伝送は制御線６４を介して行うというように互
いに独立した経路となっているので、実施の形態２の場
合に必要としている交流阻止のローパスフィルタとして
のコイル１９，３１，２５，２８や直流阻止のためのハ
イパスフィルタとしてのコンデンサ２９，３２は不要と
なっている。なお、信号線６１，６２として光ファイバ
ーを用いているので、実施の形態１，２で必要としたコ
ンデンサ６やコイル７も不要となっている。

【０１２１】なお、本実施の形態３の動作については前
述の実施の形態２と同じである。

【０１２２】以上のように、送電側機器であるＣＣＵ２
から予め大きさを変化させた低電圧を印加し、そのとき
に受電側機器であるカメラヘッドから出力される交流信
号の周波数の変化のパターンから受電側機器すなわちカ
メラヘッドの機種判別を行うので、想定した構成の機器
とそれ以外の機器とを正確に判別することができ、誤接
続による受電側機器の破損を回避することができるとと
もに、ＬＥＤ点灯、ブザー鳴動、表示部エラー表示など
により誤接続をユーザーに知らせることができる。

【０１２３】また、同時にケーブルがオープン／ショー
トなど正常に接続されていない場合も高圧による送電を
中止することができるので、高圧ケーブルの接触による
絶縁破壊や高圧電源の破損を回避することができる。

【０１２４】その他の事項として、実施の形態１，２に
おいて述べたが本実施の形態３では述べていない任意の
事項について、合理的判断のもと本実施の形態３に適用
し得る事項は、本実施の形態３にも該当するものとす
る。また上記した以外の作用・効果についても実施の形
態１，２と同様である。

【０１２５】（実施の形態４）図１２は実施の形態４に
かかわる電力送受電システムの構成を示すブロック回路
図であり、図中、実施の形態１と同じ構成要素には同じ
符号を与えており、ここではその詳細の説明は省略す
る。この図で、符号の６６はツェナー電圧ＶＤ１が３Ｖ
のツェナーダイオード、６５はツェナー電圧ＶＤ２が５
Ｖのツェナーダイオード、６７は抵抗１１、抵抗１３、
ツェナーダイオード６５、ツェナーダイオード６６から
なる可変インピーダンス回路（可変インピーダンス手
段）であり、Ｆ点でトライアキシャルケーブル３に接続
されている。また、６８はマイコンであり、検出抵抗２
２の各端子電圧ＶＡ，ＶＢを内部でＡ／Ｄ変換して取り
込むことにより、これらの値をディジタル値として検出
し、この結果に基づいて、可変低圧電源２１の出力電圧
値を制御する電源電圧制御信号やスイッチ１８を制御す
る切り替え制御信号を出力するように構成されている。
図１２より明らかなように、可変インピーダンス回路６
７とマイコン６８を除いて実施の形態１（図１）と同じ
構成である。

【０１２６】次に、上記のように構成された本実施の形
態４の電力送受電システムの動作について図１２〜図１
４を用いて説明する。図１３は検出抵抗２２の端子電圧
ＶＡ，ＶＢの関係を表す図であり、「状態１」はリレー
９、ツェナーダイオード６５、ツェナーダイオード６６
がすべてオフの状態、「状態２」はリレー９とツェナー
ダイオード６５がオフでツェナーダイオード６６がオン
の状態、「状態３」はリレー９がオフでツェナーダイオ
ード６５とツェナーダイオード６６がオンの状態を意味
する。また、図の黒丸のテーブルデータが予めマイコン
６８に格納されているとする。

【０１２７】図１４は本実施の形態４にかかわる電力送
受電システムのマイコン６８の制御フローチャートであ
り、ＣＣＵ２の電源投入からカメラヘッド１に高圧電源
を印加するまでの流れを示す。図１４でＶＢ' は実際に
端子電圧ＶＢとして検出された値、ΔＶは可変低圧電源
２１の出力電圧ＶＡの可変ステップ量であり、ここでは
ΔＶ＝１Ｖとする。ΔＥは検出電圧ＶＢ' とマイコン６
８のテーブルデータのＶＢを比較するときのＶＢ' に対
する許容誤差量であり、ここではΔＥ＝５０ｍＶとす
る。

【０１２８】まず、図１４に示すように、ＣＣＵ２の電
源投入直後、ステップ１でスイッチ１８が予め可変低圧
電源２１の側を選択するよう初期設定される。次に、ス
テップ２に移り、可変低圧電源２１の出力電圧ＶＡを０
Ｖに設定する。ＶＡ＜ＶＤ１であるから「状態１」にあ
り、可変低圧電源２１からは電流は出力されず、ＶＡ＝
ＶＢ' ＝０Ｖとなる。ステップ３では、ＶＡ＝０に対応
したマイコン６８のテーブルデータのＶＢの値と検出さ
れたＶＢ' の値とが比較される。マイコン６８のテーブ
ルデータは図１３に示すようにＶＡ＝０Ｖに対しては、
ＶＢ＝０ＶであるからＶＢ' ＝ＶＢとなり、ステップ
４、ステップ５へと移る。

【０１２９】ステップ５では可変低圧電源２１の出力電
圧ＶＡを可変ステップ量ΔＶ＝１Ｖだけインクリメント
して１Ｖにするための電源電圧制御信号が出力されて再
びステップ３へ戻る。以下同様にして、「状態１」では
ＶＡ＝ＶＢ＝ＶＢ' が成り立つのでステップ３からステ
ップ５を巡回しながらＶＡをＶＡ＝１Ｖ，２Ｖと順次上
昇させる。

【０１３０】ＶＡ＝３Ｖのときツェナーダイオード６６
がツェナー領域に入るので可変低圧電源２１から電流が
供給されて「状態２」になる。「状態２」において可変
低圧電源２１の出力電流Ｉと検出電圧ＶＢ' は、トライ
アキシャルケーブル３での直流抵抗を無視すると、次の
ようになる。

【０１３１】

【数７】

【０１３２】

【数８】したがって、ＶＡ＝３Ｖ，４Ｖ，５Ｖ，６Ｖにおいて検
出電圧ＶＢ' は、図１３に示したマイコン６８のテーブ
ルデータに一致するのでステップ３からステップ５を巡
回する。ＶＢ' ＝ＶＤ２＝５ＶとなるＶＡをＶ２３とす
ると、（数８）より、Ｖ２３＝６. ３Ｖであるから、Ｖ
Ａ＝７Ｖのときツェナーダイオード６５がツェナー領域
に入り、「状態３」となる。「状態３」における可変低
圧電源２１の出力電流Ｉと検出電圧ＶＢ' は、トライア
キシャルケーブル３での直流抵抗を無視すると、次のよ
うになる。

【０１３３】

【数９】

【０１３４】

【数１０】したがって、ＶＡ＝７Ｖ，８Ｖ，９Ｖ，１０Ｖ，１１Ｖ
において検出電圧ＶＢ' は、図１３に示したマイコン６
８のテーブルデータに一致するのでステップ３からステ
ップ５を巡回する。

【０１３５】可変ステップ量ΔＶのインクリメントによ
りＶＡ＝ＶＬ＝１２Ｖになった時点でステップ４からス
テップ６へ移り、トライアキシャルケーブル３に接続さ
れているカメラヘッド１が本来接続を想定した相手機器
であると判定し、マイコン６８からスイッチ１８が高圧
電源２０を選択するようにするための切り替え制御信号
が出力される。その結果、高圧電源２０からＤＣ１００
Ｖが供給されてＦ点の電位が５０Ｖ以上となるのでリレ
ー９が導通し、主回路８に高圧電源２０から直流１００
Ｖの高圧電力が供給される。

【０１３６】もし、ＣＣＵ２に接続されたカメラヘッド
がカメラヘッド１のような構成を持たない場合には、可
変低圧電源２１の出力電圧ＶＡを０Ｖから１２Ｖまで上
昇させる過程で検出電圧ＶＢ' の値がステップ３で示す
範囲に入らなくなるのでステップ７へ移り、マイコン６
８は誤接続を示すエラーステータス信号を出力する。こ
のとき、同時に、マイコン６８は、スイッチ１８が可変
低圧電源２１を選択する切り替え制御信号を出力し続け
る。この結果、ＤＣ１００Ｖの高圧電源は誤接続された
カメラヘッドへは印加されず、この場合、可変低圧電源
２１の出力電圧ＶＡの最大値であるＶＬ＝１２Ｖの電圧
が印加されることになるが、これは低電圧であるから、
誤接続されたカメラヘッドが破損されてしまうことはな
い。

【０１３７】上記説明ではトライアキシャルケーブル３
での直流抵抗を無視したが、例えばトライアキシャルケ
ーブル３のケーブル長を最大の１ｋｍで考えた場合、ト
ライアキシャルケーブル３の直流抵抗ＲＣはＲＣ＝３０
Ωとなる。この直流抵抗ＲＣを考慮に入れた場合、例え
ば、「状態２」における可変低圧電源２１の出力電流と
検出電圧ＶＢ' は、次のようになる。

【０１３８】

【数１１】

【０１３９】

【数１２】よって、（数１２）よりＶＡ＝６Ｖに対して検出される
電圧はＶＢ' ＝４. ８００７４Ｖとなる。

【０１４０】一方、ＶＡ＝６Ｖに対応したマイコンのテ
ーブルデータはＶＢ＝４. ８Ｖであり、ΔＥ＝５０ｍＶ
を考慮すると、４. ７５Ｖ≦ＶＢ' ≦４. ８５Ｖが成り
立つ。すなわち、直流抵抗ＲＣは、ステップ３の結果に
影響を及ぼさない。

【０１４１】また、ＶＡ＝６Ｖのとき（数１１）よりＩ
＝０. ０６ｍＡであるからトライアキシャルケーブル３
のケーブル長を最大の１ｋｍで考えた場合、ケーブルで
の電圧降下は１. ８ｍＶとわずかなものであり、図１２
のＦ点における電圧はほぼＶＢ' に等しいと考えてよ
い。

【０１４２】以上のように、送電側機器であるＣＣＵ２
から予め大きさを変化させた低電圧を印加し、そのとき
に電源である可変低圧電源２１から受電側機器であるカ
メラヘッドに流れる電流の変化のパターンから受電側機
器すなわちカメラヘッドの機種判別を行うので、想定し
た構成の機器とそれ以外の機器とを正確に判別すること
ができ、誤接続による受電側機器の破損を回避すること
ができるとともに、ＬＥＤ点灯、ブザー鳴動、表示部エ
ラー表示などにより誤接続をユーザーに知らせることが
できる。

【０１４３】また、同時にケーブルがオープン／ショー
トなど正常に接続されていない場合も高圧による送電を
中止することができるので、高圧ケーブルの接触による
絶縁破壊や高圧電源の破損を回避することができる。

【０１４４】また、ツェナーダイオードと抵抗からなる
可変インピーダンス回路を受電側の主回路に並列に接続
した構成にしているので送電する低電圧を連続的にかつ
任意の値に設定することができる。

【０１４５】その他の事項として、実施の形態１におい
て述べたが本実施の形態４では述べていない任意の事項
について、合理的判断のもと本実施の形態４に適用し得
る事項は、本実施の形態４にも該当するものとする。ま
た上記した以外の作用・効果についても実施の形態１と
同様である。

【０１４６】

【発明の効果】電力送受電システムについての本発明に
よれば、適合性判定の主体を送電側機器のサイドにお
き、接続の初期段階において、主回路駆動電圧よりも低
い機器確認用電圧範囲内で電圧を掃引するとともに、そ
の掃引された電圧に応じての受電側機器のサイドでのイ
ンピーダンスや周波数などの回路状態が適合か否かを判
定するように構成してあるので、機器が誤接続されてい
る場合に受電側機器の破損を回避することができるのは
もちろん、受電側機器のサイドにおいて機器確認のため
の回路構成を簡易化し、そのイニシャルコストを低減す
るとともに、その回路での消費電力を節減してランニン
グコストも低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１にかかわる電力送受電
システムの構成を示すブロック回路図

【図２】本発明の実施の形態１にかかわる電力送受電
システムにおける可変低圧電源の構成を示すブロック回
路図

【図３】本発明の実施の形態１にかかわる検出抵抗の
端子電圧の関係を示す図

【図４】本発明の実施の形態１にかかわる電力送受電
システムにおけるマイコンの制御フローチャート

【図５】本発明の実施の形態２にかかわる電力送受電
システムの構成を示すブロック回路図

【図６】本発明の実施の形態２にかかわる電力送受電
システムにおけるリレーの構成を示す回路図

【図７】本発明の実施の形態２にかかわる電力送受電
システムにおける周波数検出回路の構成を示すブロック
図

【図８】本発明の実施の形態２にかかわるバンドパス
フィルタの周波数特性を示す図

【図９】本発明の実施の形態２にかかわるマイコンの
制御フローチャート

【図１０】本発明の実施の形態２にかかわるＶＣＯの
コントロール電圧と出力周波数の関係を示す図

【図１１】本発明の実施の形態３にかかわる電力送受
電システムの構成を示すブロック回路図

【図１２】本発明の実施の形態４にかかわる電力送受
電システムの構成を示すブロック回路図

【図１３】本発明の実施の形態４にかかわる検出抵抗
の端子電圧の関係を示す図

【図１４】本発明の実施の形態４にかかわるマイコン
の制御フローチャート

【図１５】従来技術にかかわる電力送受電システムの
構成図

【図１６】従来技術にかかわる伝送信号の周波数帯域
を示す図

【符号の説明】

１・・・カメラヘッド（受電側機器）２・・・ＣＣＵ（送電側機器）３・・・トライアキシャルケーブル（伝送路）８・・・主回路９・・・リレー（接続手段）１０，１２・・・リレー２４・・・リレー（開閉手段）１１，１３・・・抵抗１４，６７・・・可変インピーダンス回路（手段）１８・・・スイッチ（選択手段）２０・・・高圧電源２１・・・可変低圧電源２２・・・検出抵抗２３，３４，６８・・・マイコン２５，２８，３１・・・コイル（ローパスフィルタ）２６・・・ＶＣＯ（電圧制御型発振器）２７・・・ＤＣ／ＤＣコンバーター２９，３２・・・コンデンサ（ハイパスフィルタ）３３・・・周波数検出回路（手段）６０・・・光ファイバー複合ケーブル６３・・・電源線（第１の伝送路）６４・・・制御線（第２の伝送路）６５，６６・・・ツェナーダイオード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電力供給を行う送電側機器と、電力供給
を受ける受電側機器と、前記送電側機器と前記受電側機
器とを接続する伝送路からなる電力送受電システムであ
って、接続初期状態において、前記受電側機器は、その主回路
と前記伝送路との接続を断ち、前記送電側機器は、前記
主回路の駆動に必要な主回路駆動電圧よりも低い機器確
認用電圧範囲の電圧を前記伝送路を介して前記受電側機
器に供給し、前記受電側機器は、前記送電側機器から前記伝送路を介
して入力した前記機器確認用電圧範囲の電圧に応じた回
路状態を生成し、前記送電側機器は、前記伝送路を介して前記受電側機器
の回路状態を検出し、その受電側機器の回路状態の適合
性を判定し、適合と判定したときは、前記受電側機器に
対して供給する電圧を前記機器確認用電圧範囲内で別の
レベルの電圧に切り替えて供給し、上記のサイクルを所定回数繰り返して最終的に適合と判
定したときに、前記送電側機器は、前記機器確認用電圧
範囲に代えて前記主回路駆動電圧を前記伝送路を介して
前記受電側機器に供給し、前記受電側機器は、前記主回路駆動電圧を入力したとき
は、前記主回路と前記伝送路とを接続するように構成し
てあることを特徴とする電力送受電システム。
【請求項２】前記受電側機器は、前記機器確認用電圧
範囲における複数レベルの電圧のそれぞれに応じてイン
ピーダンスを可変する機能を有するものであり、前記送電側機器は、前記入力電圧に応じた回路状態とし
ての前記可変されたインピーダンスに応じた電気量変化
を検出して、その電気量変化が所定のパターンと整合す
るか否かを判定し、整合するときは前記機器確認用電圧
範囲において別のレベルの電圧の出力に切り替え、最終
レベルの電圧の出力状態でも整合するときに前記受電側
機器に対する供給電圧を前記主回路駆動電圧に切り替え
るように構成されていることを特徴とする請求項１に記
載の電力送受電システム。
【請求項３】前記受電側機器は、前記機器確認用電圧
範囲における複数レベルの電圧のそれぞれに応じて周波
数を可変する機能を有するものであり、前記送電側機器は、前記入力電圧に応じた回路状態とし
ての前記可変された周波数に応じた電気量変化を検出し
て、その電気量変化が所定のパターンと整合するか否か
を判定し、整合するときは前記機器確認用電圧範囲にお
いて別のレベルの電圧の出力に切り替え、最終レベルの
電圧の出力状態でも整合するときに前記受電側機器に対
する供給電圧を前記主回路駆動電圧に切り替えるように
構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電力
送受電システム。
【請求項４】前記送電側機器は、前記受電側機器の回
路状態の適合性の判定において不適合と判定したときは
警報を発するように構成されていることを特徴とする請
求項１から請求項３までのいずれかに記載の電力送受電
システム。
【請求項５】電力供給を行う送電側機器と、前記電力
供給を受ける受電側機器と、前記送電側機器と前記受電
側機器とを接続する伝送路からなる電力送受電システム
であって、前記送電側機器は、前記受電側機器の主回路の駆動に必
要な主回路駆動電圧を出力する高圧電源と、前記主回路
駆動電圧より低く所定の機器確認用電圧範囲で可変でき
る出力電圧をもつ可変低圧電源と、前記高圧電源と前記
可変低圧電源のいずれか一方を選択して前記伝送路に接
続する選択手段と、前記可変低圧電源から出力される電
流を検出する電流検出手段と、この電流検出手段の結果
に基づいて前記選択手段および前記可変低圧電源を制御
する制御手段とを具備し、前記受電側機器は、前記高圧電源から電力供給を受ける
べき主回路と、前記可変低圧電源から前記伝送路を介し
て印加される電圧に応じてインピーダンスが変化する可
変インピーダンス手段と、初期状態で前記伝送路と前記
主回路との接続を断つとともに印加される電圧が所定値
を上回るときに前記伝送路と前記主回路とを接続する接
続手段とを具備し、前記制御手段は、前記選択手段および前記可変低圧電源
を制御するに、初期状態で前記選択手段をして前記可変
低圧電源を選択させ、機器確認状態で前記可変低圧電源
の出力電圧を可変させ、その可変に対応して得られる前
記電流検出手段の結果が前記可変インピーダンス手段の
回路構成に対応した所定パターンのときに前記選択手段
をして前記可変低圧電源に代えて前記高圧電源を選択さ
せる制御動作を行うように構成されていることを特徴と
する電力送受電システム。
【請求項６】前記電流検出手段は、前記可変低圧電源
と前記選択手段との間に接続した抵抗に流れる電流を検
出するものである請求項５に記載の電力送受電システ
ム。
【請求項７】前記可変インピーダンス手段は、電圧応
答型のリレーと一端が基準電位に接続された抵抗との直
列回路の複数組を並列に接続して構成されており、前記
複数のリレーの応答電圧が互いに異なっている請求項５
または請求項６に記載の電力送受電システム。
【請求項８】前記可変インピーダンス手段は、ツェナ
ーダイオードと一端が基準電位に接続された抵抗との直
列回路の複数組を並列に接続して構成されており、前記
複数のツェナーダイオードのツェナー電圧が互いに異な
っている請求項５または請求項６に記載の電力送受電シ
ステム。
【請求項９】前記伝送路と前記可変インピーダンス手
段との間に前記主回路駆動電圧の印加によってオフする
開閉手段が挿入されていることを特徴とする請求項５か
ら請求項８までのいずれかに記載の電力送受電システ
ム。
【請求項１０】電力供給を行う送電側機器と、前記電
力供給を受ける受電側機器と、前記送電側機器と前記受
電側機器とを接続する伝送路からなる電力送受電システ
ムであって、前記送電側機器は、前記受電側機器の主回路の駆動に必
要な主回路駆動電圧を出力する高圧電源と、前記主回路
駆動電圧より低く所定の機器確認用電圧範囲で可変でき
る出力電圧をもつ可変低圧電源と、前記高圧電源と前記
可変低圧電源のいずれか一方を選択して前記伝送路に接
続する選択手段と、前記伝送路から入力される交流信号
の周波数を検出する周波数検出手段と、この周波数検出
手段の結果に基づいて前記選択手段および前記可変低圧
電源を制御する制御手段とを具備し、前記受電側機器は、前記高圧電源から電力供給を受ける
べき主回路と、前記可変低圧電源から前記伝送路を介し
て入力された電圧の大きさに対応した周波数の前記交流
信号を発生させる交流信号発生手段と、初期状態で前記
伝送路と前記主回路との接続を断つとともに印加される
電圧が所定値を上回るときに前記伝送路と前記主回路と
を接続する接続手段とを具備し、前記制御手段は、前記選択手段および前記可変低圧電源
を制御するに、初期状態で前記選択手段をして前記可変
低圧電源を選択させ、機器確認状態で前記可変低圧電源
の出力電圧を可変させ、その可変に対応して得られる前
記周波数検出手段の結果が前記交流信号発生手段の回路
構成に対応した所定パターンのときに前記選択手段をし
て前記可変低圧電源に代えて前記高圧電源を選択させる
制御動作を行うように構成されていることを特徴とする
電力送受電システム。
【請求項１１】前記可変低圧電源と前記選択手段との
間にローパスフィルタが挿入され、前記選択手段と前記
周波数検出手段との間にハイパスフィルタが挿入され、
前記伝送路と前記交流信号発生手段の入力側との間にロ
ーパスフィルタが挿入され、前記交流信号発生手段の出
力側と前記伝送路との間にハイパスフィルタが挿入され
ていることを特徴とする請求項１０に記載の電力送受電
システム。
【請求項１２】前記伝送路が同軸ケーブルまたはトラ
イアキシャルケーブルであることを特徴とする請求項１
から請求項１１までのいずれかに記載の電力送受電シス
テム。
【請求項１３】電力供給を行う送電側機器と、前記電
力供給を受ける受電側機器と、前記送電側機器と前記受
電側機器とを接続する伝送路からなる電力送受電システ
ムであって、前記送電側機器は、前記受電側機器の主回路の駆動に必
要な主回路駆動電圧を出力する高圧電源と、前記主回路
駆動電圧より低く所定の機器確認用電圧範囲で可変でき
る出力電圧をもつ可変低圧電源と、前記高圧電源と前記
可変低圧電源のいずれか一方を選択して第１の伝送路に
接続する選択手段と、第２の伝送路から入力される交流
信号の周波数を検出する周波数検出手段と、この周波数
検出手段の結果に基づいて前記選択手段および前記可変
低圧電源を制御する制御手段とを具備し、前記受電側機器は、前記高圧電源から電力供給を受ける
べき主回路と、前記可変低圧電源から前記第１の伝送路
を介して入力された電圧の大きさに対応した周波数の前
記交流信号を発生させて前記第２の伝送路に出力する交
流信号発生手段と、初期状態で前記伝送路と前記主回路
との接続を断つとともに印加される電圧が所定値を上回
るときに前記伝送路と前記主回路とを接続する接続手段
とを具備し、前記制御手段は、前記選択手段および前記可変低圧電源
を制御するに、初期状態で前記選択手段をして前記可変
低圧電源を選択させ、機器確認状態で前記可変低圧電源
の出力電圧を可変させ、その可変に対応して得られる前
記周波数検出手段の結果が前記交流信号発生手段の回路
構成に対応した所定パターンのときに前記選択手段をし
て前記可変低圧電源に代えて前記高圧電源を選択させる
制御動作を行うように構成されていることを特徴とする
電力送受電システム。
【請求項１４】前記第１の伝送路および第２の伝送路
が光ファイバー複合ケーブルから構成されていることを
特徴とする請求項１３に記載の電力送受電システム。
【請求項１５】前記伝送路と前記交流信号発生手段と
の間に前記主回路駆動電圧の印加によってオフする開閉
手段が挿入されていることを特徴とする請求項１０から
請求項１４までのいずれかに記載の電力送受電システ
ム。
【請求項１６】上記請求項１から請求項１５までのい
ずれかに記載の電力送受電システムに置き換えて、前記
受電側機器および前記伝送路を削除し、前記送電側機器
のみで構成されていることを特徴とする電力送受電方式
の送電装置。
【請求項１７】上記請求項１から請求項１５までのい
ずれかに記載の電力送受電システムに置き換えて、前記
送電側機器および前記伝送路を削除し、前記受電側機器
のみで構成されていることを特徴とする電力送受電方式
の受電装置。