JP2002246964A - 電力線搬送通信装置 - Google Patents

電力線搬送通信装置

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JP2002246964A
JP2002246964A JP2001043557A JP2001043557A JP2002246964A JP 2002246964 A JP2002246964 A JP 2002246964A JP 2001043557 A JP2001043557 A JP 2001043557A JP 2001043557 A JP2001043557 A JP 2001043557A JP 2002246964 A JP2002246964 A JP 2002246964A
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power supply
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Yasuhiro Ide
康弘 井出
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電力が供給されない場合であっても通信を行
うことができる電力線搬送通信装置を提供する。 【解決手段】 外部電源からの電力供給線としての電力
線4を介して外部機器と信号通信可能な電力線搬送通信
装置3であって、内部電源8と、上記外部電源から電力
の供給を受けると共に上記外部電源の電力供給状態を監
視する電力監視機能7を備えた電源部6と、信号通信を
制御する通信部9、10、11とを備えてなり、上記電
源部6が、上記外部電源からの電力供給不全が生じた場
合、電力の供給源を上記外部電源から上記内部電源8に
変更する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、外部電源からの電
力供給線としての電力線を介して外部機器と信号通信可
能な電力線搬送通信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電力線搬送通信技術は、外部電源から電
力線を介して電力の供給を受けて動作する通信装置が、
その電力線を介してデータ通信を行う技術である。既存
の電力線をデータ通信に利用できることから、専用のデ
ータ通信配線を別途設けることが不要であり、低コスト
であることが求められる一般住宅や業務用ビル等におい
て有用な技術である。
【0003】従来の電力線搬送通信技術が用いられるの
は電力メータや家電機器などであるが、停電時等でそれ
らの機器に対して電力が供給されないような場合には、
そもそも測定対象となる電力メータや家電機器が動作し
ないために、データ通信を行う必要もない。従って、デ
ータ通信のためだけに停電時用のバックアップ電源を設
けて電力線搬送通信を行う必要はないために、停電の対
策は採られていなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電力線
搬送通信技術の普及と共に、ガスメータの自動検針のよ
うな機器についても電力線搬送技術の使用が提案されて
いるが、このような場合では、電力が供給されていなく
てもガスを使用することができることから、ガスメータ
の使用量についての情報を電力線を介して搬送する必要
が生じることとなる。特に、大地震などによって電力が
供給されていないような異常時には、安全上ガスを遠隔
制御によって遮断する必要があり、そのような場合に
は、積極的に電力線搬送によるデータ通信を行うことが
求められる。
【0005】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、電力が供給されない場合であっ
ても通信を行うことができる電力線搬送通信装置を提供
することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明に係る電力線搬送通信装置の第一の特徴構成
は、特許請求の範囲の欄の請求項1に記載の如く、外部
電源からの電力供給線としての電力線を介して外部機器
と信号通信可能な電力線搬送通信装置であって、内部電
源と、前記外部電源から電力の供給を受けると共に前記
外部電源の電力供給状態を監視する機能を備えた電源部
と、信号通信を制御する通信部とを備えてなり、前記電
源部が、前記外部電源からの電力供給不全が生じた場
合、電力の供給源を前記外部電源から前記内部電源に変
更する点にある。ここで電力供給不全とは、電力供給が
遮断された状態であるか、または電力が供給されていて
も通信を行うことができない程度に低下している状態を
指す。
【0007】上記課題を解決するための本発明に係る電
力線搬送通信装置の第二の特徴構成は、特許請求の範囲
の欄の請求項2に記載の如く、上記第一の特徴構成に加
えて、前記外部電源からの電力供給不全が生じた場合に
警報を発する警報手段を更に備える点にある。
【0008】上記課題を解決するための本発明に係る電
力線搬送通信装置の第三の特徴構成は、特許請求の範囲
の欄の請求項3に記載の如く、上記第一または第二の特
徴構成に加えて、前記外部電源からの電力供給不全が生
じた場合、前記電力線と前記電源部との間の接続不良が
発生したことによるものか、または停電によるものかを
判定する点にある。ここで、停電とは電力事業者からの
電力供給に支障があることで送電が停止することや、各
世帯に設置されたコジェネレーション装置などの自家発
電装置が故障することによって各世帯の電力線への電力
供給不全が発生している状態を指し、電力線には電力が
供給されているが電力線搬送通信装置は電力供給不全と
なっている場合と区別する。
【0009】上記課題を解決するための本発明に係る電
力線搬送通信装置の第四の特徴構成は、特許請求の範囲
の欄の請求項4に記載の如く、上記第三の特徴構成に加
えて、前記警報手段が、前記電力供給不全が前記電力線
と前記電源部との間の接続不良が発生したことによるも
のである場合にのみ警報を発する点にある。
【0010】上記課題を解決するための本発明に係る電
力線搬送通信装置の第五の特徴構成は、特許請求の範囲
の欄の請求項5に記載の如く、上記第二から第四の何れ
かの特徴構成に加えて、前記警報を停止するための警報
停止手段を更に備える点にある。
【0011】上記課題を解決するための本発明に係る電
力線搬送通信装置の第六の特徴構成は、特許請求の範囲
の欄の請求項6に記載の如く、上記第二から第五の何れ
かの特徴構成に加えて、時計部を更に備え、前記警報手
段が、特定の時間帯にのみ警報を発する点にある。
【0012】上記課題を解決するための本発明に係る電
力線搬送通信装置の第七の特徴構成は、特許請求の範囲
の欄の請求項7に記載の如く、上記第二から第六の何れ
かの特徴構成に加えて、人間が特定範囲内にいるか否か
を監視する周辺監視手段を備え、前記人間が特定範囲内
にいる場合に前記警報手段が警報を発する点にある。
【0013】以下に作用並びに効果を説明する。本発明
に係る電力線搬送通信装置の第一の特徴構成によれば、
停電などによって外部電源から供給される電力供給状態
が低下しても、電力系統を外部電源から内部電源に切り
換えることで装置全体に電力を供給することができるこ
とから、外部電源からの電力供給状態に影響されること
無く外部とのデータ通信を実施することができる。その
結果、大地震などにより停電が発生した場合であって
も、電力線を介して制御信号を送信することで、電力線
搬送通信装置に接続されているガスメータの遮断弁を閉
じること等を行うことができる。
【0014】同第二の特徴構成によれば、警報を発する
ことで電力線搬送通信装置の使用者に外部電源の電力供
給不全が発生している事実を伝えることができ、使用者
に対してその事実を早く伝えることで限られた内部電源
の容量を使い切ってしまう前に、使用者に対して何らか
の対策を採ってもらうことができる。
【0015】同第三の特徴構成によれば、外部電源の電
力供給不全が生じた原因を知ることができることで、そ
の原因に基づいた対策を実施することができる。例え
ば、停電が原因であるならば他の電気機器も使用できな
いために、使用者は停電によって電力線搬送通信装置に
は内部電源によって電力が供給されていることを認識す
ることができるために、特に警報を発する必要はない。
停電であることを使用者が知ったとしても対処を行うこ
とができないことを考慮すると、警報を発することは電
力の無駄であると言えるからである。
【0016】一方で、電力線と電源部との間の接続不良
(電力線搬送通信装置のコンセントが抜けている場合も
含む)が原因である場合には他の電気機器は使用可能な
状態であるので、従来は電力線搬送通信装置に電力が供
給されていないことを認識することが出来なかったが、
本発明の電力線搬送通信装置はその接続不良は発生して
いることを認識することができ、使用者に対して電力線
と電源部との間の接続不良によって外部電源から電力が
供給されていないことを警報することができる。従っ
て、使用者は接続不良状態から外部電源による電力供給
を回復させることができ、内部電源の消耗を防止でき
る。
【0017】同第四の特徴構成によれば、停電が発生す
れば多くの電気機器が停止することから周囲の人は停電
したことをすぐに知ることができ、その停電に対して何
らかの対策を取ることができるが、停電以外の理由、例
えば、電力線と電源部との間の接続不良による電力供給
不全は、発生しているのか否か、或いはどの電気機器に
発生しているかが不明であるので、その場合にのみ警報
を発するように構成することで、個別の電気機器に発生
している電力供給不全を早期に検知することができる。
また、接続不良の場合にのみ警報を発することで、警報
を発するために消費される電力を、停電時には警報を発
しない分だけ削減することができる。尚、個別の電気機
器に発生する電力供給不全としては、その電気機器の電
源コンセントが外れている場合や、電源コードが断線し
ている場合等がある。
【0018】同第五の特徴構成によれば、警報を止める
ことで、限られた内部電源の電力が無駄に消費されるこ
とを防ぐことができる。
【0019】同第六の特徴構成によれば、特定の時間帯
にのみ警報手段を用いて警報を発することができること
で、夜間には警報を発しない、等の調整が可能である。
例えば、ガスが使用されない夜間に電力線搬送通信装置
に対して外部電源から電力が供給されなくなった場合、
ガスが使用されない時間帯であることから警報を発しな
いように設定しておいても危険ではなく、更に限られた
内部電源の電力が無駄に消費されることもない。
【0020】同第七の特徴構成によれば、特定の範囲内
(例えば、電力線搬送通信装置が設置された部屋の中な
ど)に使用者である人間がいるか否かの判定を行うこと
ができるので、人間が部屋の中にいる場合にのみ警報手
段から警報を発するなどの制御が可能である。人間に認
識されない警報を発することは無駄な電力消費であり、
そのような問題を解決することで限られた内部電源の電
力が無駄に消費されることもない。
【0021】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明に
係る電力線搬送通信装置を使用して電力線搬送が実施さ
れる通信システムについて説明する。図1に示す通信シ
ステムは、検針作業を集中管理する検針センタ1と、検
針センタ1と接続された端末網制御装置(T−NCU)
2と、ガスメータ5と、上記T−NCU2と上記ガスメ
ータ5との間で実施される電力線搬送をそれぞれ仲介す
る電力線搬送通信装置3とを備えてなる。T−NCU
2、電力線搬送通信装置3、およびガスメータ5は、1
つの区域(例えば、各世帯)内に設置され、それぞれは
電力の供給を互いにつながった電力線4から受けてい
る。電力線4は一般の商用電源用配線である。更に、電
力線4としては各世帯または集合住宅の宅内に設置され
た、各世帯が所有する配線を使用するだけでなく、配電
用として電力事業者が所有している宅外の低圧配電線を
使用してもよい。
【0022】ある世帯に設置されたガスメータ5の検針
値を検針センタ1へ伝達する場合、ガスメータ5に接続
された電力線搬送通信装置3とT−NCU2に接続され
た電力線搬送通信装置3との間で電力線4を介した検針
値の送受信が行われ、その検針値はT−NCU2を経由
して、外部の検針センタ1へ伝達される。電力線搬送通
信装置3は、 T−NCU2とガスメータ5とに付随し
て設けられるものである。
【0023】図2には電力線搬送通信装置3の構成を示
す。電力線搬送通信装置3は、商用電源から電力線4を
介して供給される交流電力を受けて、電力線搬送通信装
置内部の各負荷に直流電力を供給する電源部6と、電力
線4との間で信号の送受信を行う第1通信手段9と、ガ
スメータ5との間で信号の送受信を行う第2通信手段1
1と、および受信した信号の解析や、T−NCU2、ガ
スメータ5との間で行われる通信の制御を行う制御手段
10とを備えてなり、第1通信手段9、制御手段10、
および第2通信手段11は信号通信を行う通信部として
機能する。
【0024】ここで、図3(a)および図3(b)に例
示するように、電源部6は電力線4を介して供給される
交流電力を直流電圧に変換する電力変換部16と、電力
供給状態をその電圧レベルで監視する電圧監視手段7を
備えており、電力供給不全が発生した場合に、電力の供
給源を外部電源(電力線4)から内部電源8に変更する
と共に、警報手段12を用いて警報を発するような構成
になっている。各負荷には電源部6から直流電力が供給
される。図3(a)は内部電源8が二次電池である場合
であり、図3(b)は内部電源8が一次電池である場合
である。内部電源8が二次電池である場合には、外部電
源から電力線4を介して所定の電圧レベル以上の電力が
供給されている間に、内部電源8の充電を行うことがで
きる。内部電源が一次電池である場合には、図3(b)
に示すように内部電源8から負荷側へ順方向のダイオー
ドを設けて電流が内部電源8側に流入しないようにして
いる。電力供給不全が発生した場合は、内部電源8が一
次電池、二次電池であるに拘わらず、上述のように内部
電源8から電力の供給が行われる。内部電源8には、上
述した種々の電池(バッテリー)の他に、太陽電池など
の装置(自家発電装置)を用いることもできる。
【0025】電力供給不全が発生する原因として、停電
による場合と電力線4と電源部6との間の接続不良によ
る場合とが考えられる。T−NCU2やガスメータ5な
どの一般的な機器では電力線4との接続にはコンセント
が用いられていることから、コンセントが抜けた場合も
電力線4と電源部6との間に接続不良が発生したと見な
される。以下に、停電が発生した場合および接続不良が
発生した場合の電力線搬送通信装置3の動作について説
明する。
【0026】まず停電が発生した場合、電力線搬送通信
装置3、T−NCU2、ガスメータ5等の全ての装置へ
の電力供給が遮断される。電力線搬送通信装置3は、自
身が備える電圧監視手段7によって電圧レベルが所定の
値を下回ったことを知ると、電力の供給経路を変更し、
内部電源8からの電力供給に切り換える。外部電源(商
用電源)と内部電源8とで構成される上記のような電力
系統を、電力線搬送通信装置3だけでなくT−NCU
2、ガスメータ5等の全ての装置が備えている場合は、
停電が発生したとしても何れの電気機器も内部電源によ
って駆動されるために図1に示した通信システムは通常
通りに動作する。
【0027】同時に、電力線4から電力供給不全になっ
たことをブザーなどの警報手段12を使用して機器使用
者に伝達することが行われる。警報手段12としては、
上述のようなブザー(音響装置)だけでなく、「停電
中」などのメッセージを表示することのできる表示装置
も用いられ得る。また、それらの警報手段12を電力線
搬送通信装置3とは別に設置してもよく、更に複数台設
置してもよい。そうすることで、機器使用者に対して警
報を確実に伝達することができる。或いは、停電による
電力供給不全が発生した場合には、電力線搬送通信装置
3と検針センタ1との間の通信は可能であるので、電力
線搬送通信装置3から検針センタ1に対して警報を伝達
することもできる。更に、検針センタ1に警報を伝達す
るのではなく、機器使用者または機器管理者の携帯電話
や仕事先の電話に代表される受信装置、或いは電力事業
者の電話などの受信装置に警報を伝達し、その受信装置
が警報手段12として機能するように構成することもで
きる。
【0028】コンセント抜けを含めた、電力線4と電源
部6との間の接続不良が発生した場合は、上述の停電の
場合と異なって特定の装置のみにおいて電力供給不全が
発生する。例えば、ガスメータ5に接続された電力線搬
送通信装置3と電力線4との間でコンセント抜けによる
接続不良が発生した場合、ガスメータ5およびそれに接
続された電力線搬送通信装置3には内部電源8によって
電力が供給されるため、ガスメータ5の検針値を電力線
4を介してT−NCU2側へ送信しようと動作すること
はできる。しかし、電力線4と電源部6との間が接続不
良の状態であるために、電力線4を介した通信を行うこ
とができない。このように、電力線搬送通信装置3自身
は動作できるが、通信を行うことができない場合は、通
常の停電ではなく、コンセント抜けを含めた、電力線4
と電源部6との間の接続不良によって電力供給不全が発
生していると電力線搬送通信装置3の制御手段10は判
定する。
【0029】上述のように判定された電力供給不全の原
因に基づいて、警報を発するか否かを場合分けすること
もできる。例えば、停電が原因であるならば他の電気機
器も使用できないために、機器使用者は停電によって電
力線搬送通信装置3に外部電源から電力が供給されてい
ない状態であることを認識することができ、特に警報を
発する必要はない。一方で、電力線4と電源部6との間
の接続不良(電力線搬送通信装置3のコンセントが抜け
ている場合も含む)が原因である場合には他の電気機器
は使用可能な状態であるので、従来は電力線搬送通信装
置3に電力が供給されていないことを認識することが出
来なかったが、本発明の電力線搬送通信装置3ではこの
場合に警報を発することで電力線4と電源部6との間に
接続不良が発生していることを認識することができ、同
時に電力線4と電源部6との間の接続不良によって外部
電源から電力供給不全が発生していることを機器使用者
に対して認識させることができる。
【0030】<別実施形態>以下に図4を参照しながら
別実施形態を説明する。警報手段12と共に、人間によ
って操作可能なスイッチ等の警報停止手段13を別に設
けていれば、警報に気付いた機器使用者が警報停止手段
を用いて警報を停止させることもできる。警報は機器使
用者に対して、電力供給不全を知らせることが目的であ
るので、一旦、警報停止手段13が操作されればその目
的は達成されたことになり、それ以上警報を発する必要
は無くなる。更に、警報手段12の動作を停止させるこ
とで消費電力を低減させることができ、内部電源8の電
力を無駄に消費することがなくなる。
【0031】電力線搬送通信装置3内部に時刻を知るこ
とのできる時計部14があれば、時間帯に基づいて警報
を発するような構成にすることもできる。例えば、夜間
に外部電源からの電力供給不全が発生した場合、機器の
使用者は就寝中であり、且つ停電による不都合も生じる
ことがないと考えるために、警報を発しないように構成
することもできる。例えば、ガス機器が夜間に使用され
ることはほとんど無いため、ガスメータ5に接続された
電力線搬送通信装置3に供給される電力の電圧レベルが
低下したとしても危険性は低く、警報を発しなくてもよ
いことが多い。従って、上述したのと同様に内部電源8
の電力を無駄に消費することがなくなる。但し、上記時
計部14は電力線搬送通信装置3の内部に設ける必要は
なく、他の時計と接続して連動させるような構成であっ
てもよい。
【0032】電力線搬送通信装置3の周囲に人間が存在
するか否かを判定することのできる周辺監視手段15を
備え、人間が周囲に存在しない場合には警報を発しない
ような構成とすることもできる。周辺監視手段15の例
としては熱感知センサなどがあり、それによって人間が
電力線搬送通信装置3の周囲に存在することを知ること
ができる。或いは、電力線搬送通信装置3の内部に設け
るのではなく、部屋の出入り口に入室管理センサなどを
設けておき、室内に何人の人間が存在するのかを監視す
るような構成であってもよい。人間が電力線搬送通信装
置3が設置された部屋に存在しないにも拘わらず警報を
発することは電力の浪費であり、特に、停電によって内
部電源8を使用している際には電力消費を削減すること
が求められるからである。従って、上述したのと同様に
内部電源8の電力を無駄に消費することがなくなる。
【0033】上述の実施形態ではT−NCU2とガスメ
ータ5とを設けて電力線搬送通信を行う場合について説
明したが、さらに多数の機器と電力線搬送通信を行うこ
ともでき、その場合は新たに設置する機器を電力線搬送
通信装置3を介して電力線4に接続すればよい。例え
ば、アパートなどの集合住宅に入居している複数の世帯
が1つのT−NCU2を介して検針センタ1と通信可能
に構成されている場合の通信システムを図5に例示して
いる。この場合、1つのT−NCU2および電力線搬送
通信装置3の組み合わせに対して、電力線搬送通信装置
3(1〜N)およびガスメータ5(1〜N)の組み合わ
せがN戸分接続されており、1台のT−NCU2でN戸
分の検針データなどを集約して検針センタ1に送信す
る。このような構成の通信システムにおいて何れかの電
力線搬送通信装置3に対する電力供給不全が生じた場
合、上述したのと同様に、内部電源を使用して他の電力
線搬送通信装置3との間で通信が可能であれば停電によ
る電力供給不全であると判定され、内部電源を使用して
も他の電力線搬送通信装置3との間で通信が不可能であ
れば接続不良による電力供給不全であると判定される。
また他の態様についても同様である。
【0034】また、上述の実施形態においては、電力線
搬送通信装置3がガスメータ5と通信を行ってガスメー
タ5の検針値を外部に送信する場合について説明した
が、ガスメータ5の代わりに、水道メータ、電力線4を
介して供給される電力を使用しないガス機器(ガステー
ブルコンロ、ガスストーブ等)、内部電源で駆動する各
種センサ(例えば防犯用センサ等)を設けてそれらから
検針値、測定値、オンオフなどの運転情報等を送信する
場合など、各世帯に設置されている外部電源を使用しな
い上述のような各種装置を設けた場合も同様に適用可能
であり、更にそれらの各種装置が1つの電力線搬送通信
装置3に複数個設置されていてもよい。
【0035】また、ガスメータ5の代わりに電力メー
タ、家電機器、電力線4を介して供給される電力を使用
するガス機器(ガスファンヒータ、ガス給湯器、ガス炊
飯器等)や各種センサ(ガス漏れ検知機等)など、電力
線4を介して供給される電力を使用して作動する各種装
置を単数または複数個設けて、通常はそれらの装置の運
転情報等を収集し、それらの装置にコンセント抜けなど
による電力供給不全が発生した場合にはそれを電力線搬
送通信装置3で検知するような構成とすることもでき
る。
【0036】また上述の実施形態において、検針センタ
1とT−NCU2との間の通信回線について一般の電話
回線を想定して説明したが、その通信回線は電話回線に
限定されず、光ファイバ回線、ケーブルテレビ(CAT
V)回線、PHS回線、DSL(Digital Su
bscriber Line)、IMT−2000(I
nternational Mobile Telec
ommunication 2000)回線、FWA
(Fixed Wireless Access)回線
などに置き換えることもでき、その場合は、その通信回
線およびそれぞれに対応したモデムや通信制御機器の組
み合わせによって、上記の電話回線とT−NCU2との
組み合わせが置き換えられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】電力線搬送通信装置を備えた通信システムを示
す図である。
【図2】電力線搬送通信装置の構成を示す図である。
【図3】電源部の構成を示す図である。
【図4】電力線搬送通信装置の別実施形態を示す図であ
る。
【図5】電力線搬送通信装置を備えた別の通信システム
を示す図である。
【符号の説明】
1 検針センタ 2 端末網制御装置(T−NCU) 3 電力線搬送通信装置 4 電力線 5 ガスメータ 6 電源部 7 電圧監視手段 8 内部電源 9 第1通信手段 10 制御手段 11 第2通信手段 12 警報手段 13 警報停止手段 14 時計部 15 周辺監視手段 16 電力変換部

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部電源からの電力供給線としての電力
    線を介して外部機器と信号通信可能な電力線搬送通信装
    置であって、 内部電源と、前記外部電源から電力の供給を受けると共
    に前記外部電源の電力供給状態を監視する機能を備えた
    電源部と、信号通信を制御する通信部とを備えてなり、 前記電源部が、前記外部電源からの電力供給不全が生じ
    た場合、電力の供給源を前記外部電源から前記内部電源
    に変更することを特徴とする電力線搬送通信装置。
  2. 【請求項2】 前記外部電源からの電力供給不全が生じ
    た場合に警報を発する警報手段を更に備えることを特徴
    とする請求項1に記載の電力線搬送通信装置。
  3. 【請求項3】 前記外部電源からの電力供給不全が生じ
    た場合、前記電力線と前記電源部との間の接続不良が発
    生したことによるものか、または停電によるものかを判
    定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載
    の電力線搬送通信装置。
  4. 【請求項4】 前記警報手段が、前記電力供給不全が前
    記電力線と前記電源部との間の接続不良が発生したこと
    によるものである場合にのみ警報を発することを特徴と
    する請求項3に記載の電力線搬送通信装置。
  5. 【請求項5】 前記警報を停止するための警報停止手段
    を更に備えることを特徴とする請求項2から請求項4の
    何れかに記載の電力線搬送通信装置。
  6. 【請求項6】 時計部を更に備え、前記警報手段が、特
    定の時間帯にのみ警報を発することを特徴とする請求項
    2から請求項5の何れかに記載の電力線搬送通信装置。
  7. 【請求項7】 人間が特定範囲内にいるか否かを監視す
    る周辺監視手段を備え、前記人間が特定範囲内にいる場
    合に前記警報手段が警報を発することを特徴とする請求
    項2から請求項6の何れかに記載の電力線搬送通信装
    置。
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