JP2006115577A - 待機電流遮断装置、及び待機電流遮断システム - Google Patents

Abstract

【課題】 ノイズの発生しない通信方式を用い、電気機器の稼動状態と待機状態とを判定して、待機電流を自動的に遮断したり復旧したりする待機電流遮断装置を提供する。
【解決手段】 待機電流遮断装置３は、各種電気機器２の待機電流を電流センサによって常時検知しながら待機電流の有無を確認している。一方、分電盤５の遠隔制御装置８の制御装置８ｂによって、所望の各種電気機器２の待機電流を自動遮断するようにプログラミングしておく。これによって、遠隔制御装置８の信号発生装置８ａから電力線を経由して待機電流遮断装置３へ自動遮断の指令信号が送信されるので、各種電気機器２の待機電流が所定の値を超えた場合は、待機電流遮断装置３は一定時間が経過した後に対応する各種電気機器２の電源回路をＯＦＦにして待機電流を自動遮断する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電気機器をＯＦＦ状態にしたときに流れる待機電流を一定時間経過後に自動的に遮断する待機電流遮断装置等に関し、特に、電気機器ごとの待機電流を個別に判断して電源回路を遮断する待機電流遮断装置、及び何れかの電気機器の待機電流を検出したときに全電気機器の電源の一斉遮断を行ったり、別の電気機器の遮断を行ったり、個別復旧または一斉復旧を行ったりする待機電流遮断システムに関する。

従来から、待機電力（または、待機電流）を遮断するための待機電力（電流）遮断装置は、一つのスイッチによって電源回路を遮断する手動遮断系と、待機電力（電流）の検知によって自動的に電源回路を遮断する自動遮断系とがある。スイッチによる手動遮断系は、スイッチ付のテーブルタップや、回路に電源スイッチを設けて手動で電源を遮断する待機電流ゼロコンセント方式（例えば、特許文献１参照）や、ＡＣアダプタに電源スイッチを設けて手動で電源を遮断するＡＣアダプタ方式（例えば、特許文献２参照）などがある。また、待機電力（電流）の検知による自動遮断系は、家電製品の電源ＯＦＦ状態を判別して自らの電源を遮断し、待機電流を自動遮断する電源コンセントを備えた電気機器の待機電流カットシステムの技術が開示されている（例えば、特許文献３参照）。さらに、自動判断系では、待機電流削減装置が商用電源の電磁ノイズを利用して自己の内部の基板に電流を供給して待機電流を削減する技術が開示されている（例えば、特許文献４参照）。また、待機電力の自動遮断を解除する分電盤システムも示されている（例えば、特許文献５参照）。
特開２００４−０８７４４８号公報（発明の詳細な説明の欄、及び図１〜図３） 特開２００４−１８６０１９号公報（段落番号００２６〜００４１、及び図１、図２） 特開２００４−１７３３４６号公報（段落番号０００８〜００２７、及び図１〜図３） 特開２００４−１５３８８５号公報（段落番号０００９〜００１０、及び図１〜図６） 特開２００４−１８７４２４号公報（段落番号００１６〜００３４、及び図１、図２）

しかしながら、前記の特許文献１や特許文献２のスイッチによる手動遮断系では手動操作による煩わしさが伴う。また、特許文献３のような自動遮断系による電気機器の待機電流カットシステムにおいては、待機電力の自動遮断はできるものの電気機器の電源ＯＮ時（つまり、復旧時）には手動で操作しなければならないなどの使い勝手の悪さがある。また、特許文献４のような待機電流削減装置では、商用電源の電磁ノイズを利用して待機電流の削減を行っているが、現実には、ＰＳＥマーク（電気用品安全法による試験・適合証明）の規格で規制されている商用電源に接続される待機電流削減装置はトランスを経由した電源供給でなければならないことから、その規制の解除を待たなければ使用することができない。また、特許文献５に開示された分電盤システムの様に電源回路のブレーカを遮断するものは、回路数が少ないためにすべての電源回路を遮断することが出来ないような場合には一般的には用いることができない。

このように、前記の各待機電力（電流）遮断装置にはそれぞれの特徴があるものの、遮断装置の制御を外部から行って遮断及び遮断解除（復旧）を行えるような待機電流遮断装置は未だ存在していない。さらには、待機電流の遮断操作を手動で行わなければならない待機電流遮断装置も多く、一斉に待機電流を遮断したり復旧したりすることができる待機電流遮断システムも存在していない。尚、省電舎製の「エコセント」（登録商標）の様に、家電用リモコンの無線電波を検知して電源回路のＯＮ／ＯＦＦを行い、待機電流の遮断及び復旧の制御を行う待機電流遮断装置も存在するが、この技術は個々の待機電流遮断装置が対象であって待機電流の一斉遮断及び一斉復旧を行うことはできない。また、電力線搬送方式のモデムで制御信号の通信対応を行う技術も知られているが、この技術は、個々に通信モデムが必要なこと、及びホームサーバが必要なことなどのために、システムが複雑化して安価にシステムを構成することができない。このように、従来の技術では、電気製品の待機電流を一斉に遮断したり復旧したりする制御を安価に実現できるシステムは構築されていない。また、待機電力値または待機電流値の判断を明確に判定する方法も確立されていないため、個々の電気機器によって異なる待機電力値（待機電流値）を如何に高精度に検知して、適正な遮断及び復旧の対応を行うかが重要な課題となっている。

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、電気機器の稼動状態と待機状態を高精度に判定して待機電流を自動的に遮断する待機電流遮断装置、及び電力線に高周波信号を重畳したり変調したりすることなく、電力線を伝送する交流電圧の波形をそのまま利用して指令信号とすることにより、各電気機器の待機電流を個別遮断したり一斉遮断したり、あるいは、個別復旧したり一斉復旧したりする待機電流遮断システムを提供することを目的とする。

本発明は、前記の目的を達成するために創案されたものであり、待機電流遮断装置が備える電流検出手段（例えば、ＣＴクランプなどの電流センサ）が電気機器ごとに異なる待機電流と作動電流とを検出し、演算手段（例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのコントローラ）が待機電流であるか作動電流であるかを判定して、待機電流であると判定した場合は電源遮断手段に対して遮断指令信号を送信する。これによって、電源遮断手段は、例えば所定時間経過後に該当する電気機器の電源回路を遮断する。また、演算手段は、電流検出手段が検出した電流値から、電気機器が作動状態（状態Ａ）にある作動電流と、電気機器が待機状態（状態Ｂ）にある待機電流と、電気機器の主電源が切られた状態（状態Ｃ）にある通電電流とに分類し、例えば状態Ａから状態Ｂまたは状態Ｃが算出された場合には、待機電流を遮断するか通電電流を遮断するかを適宜に判断する。

また、本発明は、前記の待機電流遮断装置の構成に加えて、遠隔制御装置が、電気機器へ印加する交流電圧波形の一部に瞬時停電期間を形成した加工波形を生成すると共に、加工波形に対して待機電流の個別遮断、個別復旧、待機電流の一斉遮断、一斉復旧の何れかの情報を付与して待機電流遮断装置へ送信する信号発生手段を備えている。これによって、待機電流遮断装置の演算手段は、遠隔制御装置の信号発生手段から受信した加工波形に含まれる情報に基づいて、待機電流の個別遮断、個別復旧、待機電流の一斉遮断、一斉復旧の何れかの処理を実行することができる。

さらに、遠隔制御装置の信号発生手段が、加工波形に対して待機電流遮断装置を特定するアドレス情報を付与して待機電流遮断装置へ送信するので、待機電流遮断装置の演算手段は、受信したアドレス情報に基づいて待機電流の個別遮断、個別復旧、待機電流の一斉遮断、一斉復旧を行う待機電流遮断装置を特定することができる。

本発明の待機電流遮断装置によれば、電気機器の待機電流を判断して待機電流の流れる状態が所定時間経過した場合には該当する電気機器の電源回路を遮断するので、不要電力の消費を削減して省エネルギー化に貢献することができる。また、本発明の待機電流遮断システムによれば、遠隔制御装置が交流電圧波形の一部に瞬停を形成して加工波形を生成し、この加工波形を指令信号として待機電流遮断装置に送信している。これによって、電力線搬送信号のようにノイズを発生されるおそれもなく、安定した指令信号によってすべての待機電流遮断装置に対して一斉遮断を行ったり個々の待機電流遮断装置を個別遮断したり、あるいは、すべての待機電流遮断装置を一斉復旧したり個々の待機電流遮断装置を個別に復旧したりすることができる。

以下、図面を参照しながら、本発明に係る待機電流遮断装置及び待機電流遮断システムについて好適な実施の形態の幾つかを詳細に説明する。尚、以下に説明する各実施の形態に用いる図面では同一の構成要素は同一の符号を付し、重複する説明は可能な限り省略する。

＜発明の概要＞
本発明の待機電流遮断装置は、家電製品などの電気機器の電源回路に直列に接続して対応する電気機器の待機電流を判断し、待機電流の流れる状態が所定時間経過した場合には該当する電気機器の電源回路を遮断するように構成されている。これによって、不要電力の消費を削減して省エネルギー化に貢献することができる。また、本発明の待機電流遮断システムでは、家庭内の分電盤に接続された遠隔制御装置からすべての待機電流遮断装置に対して一斉遮断を行ったり個々の待機電流遮断装置を個別遮断したり、あるいは、すべての待機電流遮断装置を一斉復旧したり個々の待機電流遮断装置を個別に復旧したりすることができる。このときの遮断及び復旧の指令信号は、電力線に高周波信号を重畳する電力線搬送信号ではなく、電力線を流れる交流電圧波形の一部を加工して、この加工波形を含む交流電圧波形を情報信号として用いている。これによって、電力線搬送信号のようにノイズを発生するおそれもなくなり、かつ安定した指令信号を送信して待機電流遮断装置や待機電流遮断システムを制御することができる。

＜好適な実施の形態＞
図１は、本発明における待機電流遮断システムの構成を示す概念図である。図１に示す待機電流遮断システム１は、各種電気機器２、各種電気機器２に接続される待機電流遮断装置３、コンセント４、及び各種電気機器２に電力を供給する分電盤５を備えた構成となっている。また、分電盤５は、メインブレーカ６、メインブレーカ６から分岐された複数の分岐ブレーカ７ａ〜７ｎ、通信信号を発生させてその通信信号によって待機電流遮断装置３を制御する信号発生装置（信号発生手段）８ａと制御装置８ｂとからなる遠隔制御装置８を備えた構成となっている。図１の待機電流遮断システム１は１系統の待機電流遮断装置３しか表示されていないが、実際には多数の系統で待機電流遮断装置３と各種電気機器２が接続されている。

分電盤５に備えられた遠隔制御装置８の信号発生装置８ａは、1個の待機電流遮断装置３またはすべての待機電流遮断装置３に対して待機電流遮断の指令信号を送信したり、遮断復旧（以下、単に復旧という）の指令信号を送信したりする。また、制御装置８ｂは、例えば、タッチパネルによって待機電流の遮断モード及び復旧モードをプログラミングしたり指令信号を送信したりすることができる。また、複数の分岐ブレーカ７ａ〜７ｎは、それぞれ、クランプで負荷電流に付与されている指令信号を検知する。

次に、図１に示す待機電流遮断システム１の動作の概要を説明する。まず、待機電流を自動遮断する場合の動作の流れについて説明する。待機電流遮断装置３は、各種電気機器２の待機電流をＣＴクランプ（電流検出手段）などの電流センサによって常時検知しながら待機電流の有無を確認している。一方、分電盤５における遠隔制御装置８の制御装置８ｂによって所望の各種電気機器２の待機電流を自動的に遮断するように、あらかじめ、各種電気機器２ごとの待機電流値（遮断電流値）を待機電流遮断装置３にプログラミングしておく。これによって、遠隔制御装置８の信号発生装置８ａから電力線を経由して待機電流遮断装置３へ自動遮断の指令信号が送信されるので、各種電気機器２の待機電流が所定の値を超えた場合は、待機電流遮断装置３は、一定時間が経過した後に自己の判断で対応する各種電気機器２の電源回路をＯＦＦにして待機電流を自動遮断する。

次に、遠隔制御装置８からの遠隔操作によって待機電流を手動遮断する場合の動作の流れについて説明する。待機電流遮断装置３は、各種電気機器２の待機電流をＣＴクランプなどの電流センサによって常時検知しながら待機電流の有無を確認している。一方、分電盤５における遠隔制御装置８の制御装置８ｂによって所望の各種電気機器２の待機電流を遮断するような指示内容をあらかじめ指定入力しておく。これによって、所望の各種電気機器２の待機電流が所定の値を超えた場合は、所定時間が経過した後に遠隔制御装置８の信号発生装置８ａから電力線を経由して待機電流遮断装置３へ遮断の指令信号が送信される。そして、この指令信号を受けた待機電流遮断装置３は、対応する各種電気機器２の電源回路をＯＦＦにして待機電流を遮断する。また、待機電流遮断装置３の復旧を行う場合は、遠隔制御装置８の制御装置８ｂに復旧する旨の指示内容をあらかじめ指定入力しておけば、遠隔制御装置８の信号発生装置８ａから電力線を経由して待機電流遮断装置３へ復旧の指令信号が送信されるので、待機電流遮断装置３は復旧の動作を行う。

すなわち、自動遮断と手動遮断及び復旧方法との違いは次の通りである。自動遮断の場合は、待機電流遮断装置３が自己の電流計測結果を判断して待機電流を自動遮断するものであり、手動遮断の場合は、遠隔制御装置８を通じて待機電流遮断装置３を制御し、待機電流遮断装置３が接続された各種電気機器２の電源回路を遮断するものである。また、復旧に関しては、待機電流遮断装置３が遠隔制御装置８からの指令信号の指示にしたがって自己を自動復旧させる。

次に、待機電流遮断装置３に遮断及び復旧の指令を出すための指令信号について説明する。図２は、本発明の待機電流遮断装置に指令信号を送信するための通信方法を示す原理図であり、（ａ）は商用電源の交流波形のゼロクロスにおいて波形の一部をカットした状態を示す加工波形図、（ｂ）は（ａ）の加工波形図を用いた指令信号である。尚、図２における横軸は時間（ｍｓ）、縦軸は電圧（ｖ）を表わしている。つまり、図２は、図1における遠隔制御装置８の信号発生装置８ａが交流電圧の波形を加工して生成した指令信号の波形を示している。図２に示すような指令信号が信号発生装置８ａから複数の分岐ブレーカ７ａ〜７ｎへ電力線で送信される。

信号発生装置８ａの電源ユニット３１（図９参照）に構成されるスイッチング回路は、交流周波数のタイミングに同期して電源電圧波形の半波長毎にパルス信号に基づいてＯＮ／ＯＦＦ制御し、図２（ａ）に示すように交流波形を瞬間的に切断してカット波形として加工している。このカット波形の切断時間は極めて短時間であるため、通常の電気機器はこの切断時間（つまり瞬停時間）を認識することはできないので、電気機器の動作に異常をきたすおそれはない。

この図の場合は、後述するゼロクロス検出回路と協働して、図２（ａ）に示すようにゼロクロスで電源波形を瞬間的に切断して指令信号を生成している。例えば、図２（ｂ）に示すように交流電圧の基準波形が切断された半波長部分を信号「１」と定義し、逆に切断されていない半波長部分を信号「０」と定義し、これらの加工波形を複数配列することにより指令信号を二進法で表した種々の指令信号を複数の分岐ブレーカ７ａ〜７ｎへ電力線によって送信することができる。

例えば、図１の遠隔制御装置８における制御装置８ｂのタッチパネルでプログラミングした信号によって信号発生装置８ａのスイッチング回路を作動させて、例えば図２（ｂ）に示すように信号「１」、「１」、「０」、「０」、「１」を配列した指令信号「１１００１」を分岐ブレーカ７ａ〜７ｎの作動指令信号として送信することができる。これによって、複数の分岐ブレーカ７ａ〜７ｎは、電力線を介して指令信号「１１００１」を待機電流遮断装置３へ送信することができる。したがって、待機電流遮断装置３は受信した指令信号「１１００１」を認識し、待機電流遮断装置３自身の待機電流が所定時間を経過した場合に対応する各種電気機器２の待機電流を遮断する。同様にして、指令信号「０１１０１」を待機電流遮断装置３へ送信すれば、待機電流遮断装置３は受信した指令信号「０１１０１」を認識して、対応する各種電気機器２の復旧動作を行うことができる。図１５は、指令信号と遮断／復旧の対応テーブルの一例を示す図である。すなわち、図１５に示すような対応テーブルに基づいて各種電気機器２の遮断及び復旧動作が行われる。

また、信号発生装置８ａは、待機電流遮断装置３のアドレス情報を含む指令信号を送信することで、複数の待機電流遮断装置を一斉遮断させたり、それぞれのアドレス情報に対応する待機電流遮断装置を個別に遮断したりすることができる。また、指令信号の信号内容によっては待機電流遮断装置を個別に復旧させたり一斉復旧させたりすることができる。
なお、このアドレス情報は、信号発生装置８ａの記憶部（共有メモリ３６等）に記憶されており、制御装置８ｂ経由で適宜入力や書き換えを行うこともできる。

つまり、本発明の待機電流遮断システム１は、商用電源に接続された電気機器の待機電流の波形を効率よくカットすることにより、高周波信号を電力線に重畳する電力線搬送方式のようにノイズを発生させるおそれもなく、安定した指令信号を待機電流遮断装置３へ送信して該当する電気機器２の待機電流の遮断や復旧を遠隔操作によって行うことができる。これによって、各種電気機器２の消費電力を効率よく削減して省エネルギー化に大いに貢献することができる。

図３は、図１に示す信号発生装置８ａが、交流電圧の波形からゼロクロス近傍で瞬間的な停電波形を生成する状態を示す波形の概念図である。すなわち、図３に示すように、電力線を搬送する交流電圧波形の半サイクルを２０回サンプリングし、ゼロクロスの次の最初のサンプリング波形を停電波形とする。５０Ｈｚ系の交流電圧波形では半サイクルが１０ｍｓであるので、各サンプリング波形のインターバルは０.５ｍｓである。つまり、ゼロクロスの次の最初のサンプリング波形をカットしたときの瞬停時間は０.５ｍｓである。

通常、送電線で発生する瞬停時間は０．１ｓ〜０．５ｓ程度であるので、それよりもはるかに短い瞬停時間０.５ｍｓを指令信号として利用して通信及び制御を行っても、電気機器やシステムに対して全く悪影響を及ぼすことはない。尚、図３では、ゼロクロス後の最初の０.５ｍｓを瞬停時間として指令信号を生成したが、これに限ることなく、交流電圧波形の半サイクル中の何れのサンプリング波形を瞬停時間として指令信号を生成しても構わない。但し、瞬停時の電圧波形のｄｖ/ｄｔはできるだけ小さくした方が電気機器にとっては好ましいので、図３のようにゼロクロスの次の最初のサンプリング波形で瞬停波形を形成することが望ましい。尚、図３では、説明の便宜上サンプリングするパルス数を２０パルスとしたが、サンプリングするパルス数はこれに限定されるものではない。

すなわち、図３のように、交流電圧波形の一部をカットした指令信号または制御信号を利用して、商用電力の電力線上で上位装置（例えば、遠隔制御装置８）から下位装置（例えば、待機電流遮断装置３）へ通信を行えば、待機電流遮断装置３に接続された各種電気機器２に対してノイズの影響を及ぼすことなく、高品質な指令信号を用いて待機電流遮断装置３の遮断及び復旧の制御を行うことができる。

図４は、図１に示す信号発生装置８ａの具体的な回路図の一例を示す図である。この回路図は、信号発生装置８ａにフォトトライアック１１を用いて下りの指令信号を生成する回路を示している。ＡＣ１００Ｖの電源ラインの一方の側にフォトトライアック１１のアノードとカソードを接続する。そして、外部のクロック発生ユニットより電源周波数に同期して０.５ｍｓインターバルのパルスを交流電圧の半サイクルの間に２０パルス印加する。この２０パルスによってトランジスタＴｒ及びフォトトライアック１１に内蔵されたフォトダイオードＰＤがスイッチングしながら連続的に導通するので、通常はフォトトライアック１１は連続的に導通して交流電圧を２次側へ供給する。このとき、外部のコントローラからフォトトライアック１１のゲートに対してゼロクロスのタイミングから次の１パルスのタイミングまで信号を供給すると、ゼロクロスのタイミングから０.５ｍｓの間だけフォトトライアック１１が遮断して、図３に示すような瞬停のある交流電圧波形が生成される。また、２０パルスのサンプリングタイミングの任意の区間において外部のコントローラからフォトトライアック１１のゲートに対して信号を供給すれば、その区間に瞬停のある交流電圧波形を生成することができる。

図５は、図１に示す信号発生装置８ａの具体的な回路図の他の例を示す図である。この回路図はスイッチング負荷を利用した場合の回路図を示している。ＡＣ１００Ｖのアース側の電源ラインにトライアック１２の一方の端子を接続し、トライアック１２の他方の端子よりＣＲフィルタを介してアースに接続する。そして、外部のクロック発生ユニットより電源周波数に同期して０.５ｍｓインターバルのパルスを半サイクルの間に２０パルスをトランジスタＴｒのエミッタに印加する。このとき、外部のコントローラからトランジスタＴｒのベースに対してゼロクロスのタイミングから次の１パルスのタイミングまで信号を供給すると、ゼロクロスのタイミングから０.５ｍｓの間だけトランジスタＴｒが導通してサイリスタＴｈをＯＮにする。したがって、ゼロクロスのタイミングから０.５ｍｓの間だけトライアック１２のゲートに信号が供給され、ゼロクロスのタイミングから０.５ｍｓの間だけトライアック１２が導通する。これによって、図３に示すような瞬停のある交流電圧波形が生成されてＡＣ１００Ｖの二次側に供給される。この場合も、２０パルスのサンプリングタイミングの任意の区間において外部のコントローラからトランジスタＴｒのベースに対して信号を供給すれば、その区間に瞬停のある交流電圧波形を生成することができる。

図６は、図１に示す遠隔制御装置８の構造的概念図である。遠隔制御装置８は信号発生装置８ａと制御装置８ｂとによって構成され、信号発生装置８ａは分電盤の各ブレーカに接続される制御回路入力端子８ａ１が例えば８ｃｈ（チャンネル）設けられている。また、制御装置８ｂにはタッチパネルのような操作パネル８ｂ１が設けられている。この操作パネル８ｂ１は便宜上操作パネルとしたものであるが、スイッチでも構わず、要は操作指示が明確となるものであればどのようなものであってもよい。つまり、操作パネル８ｂ１により操作指示を明確にし、その操作によって生成された指令信号を制御装置８ｂが判断し、信号発生装置８ａの制御回路入力端子８ａ１に接続された回路（つまり、ブレーカを経由した待機電流遮断装置）に対して指令信号または制御信号を送信する。このときの指令信号または制御信号は前述の図２及び図３で示したような瞬停のある交流電圧波形である。

図７は、図１の分電盤５に設けられた各分岐ブレーカを信号発生装置８ａへ接続するときの配線接続図であり、（ａ）は単相２線式の場合の配線接続、（ｂ）は単相３線式の場合の配線接続を示している。単相２線式の場合は、図７（ａ）に示すように、各ブレーカの２次側の１線を図６の信号発生装置８ａにおける制御入力端子８ａ１の各チャネルのＩＮ及びＯＵＴに接続する。また、単相３線式の場合は、図７（ｂ）に示すように、赤相（Ｕ相）を図６の信号発生装置８ａにおける制御回路入力端子８ａ１のｃｈ１のＩＮ及びＯＵＴに接続し、黒相（Ｗ相）を図６の信号発生装置８ａにおける制御回路入力端子８ａ１のｃｈ２のＩＮ及びＯＵＴに接続し、白相（Ｖ相）は直接負荷に接続する。

図８は、図１に示す待機電流遮断装置３の内部構成を示すブロック図である。また、図９は、図１に示す信号発生装置８ａの内部構成を示すブロック図である。さらに、図１０は、図１に示す制御装置８ｂの内部構成を示すブロック図である。以下、これらのブロック図を用いて待機電流遮断システムの動作を説明する。

図８に示す待機電流遮断装置３は、ＡＣ１００Ｖ回路の電源である電源ユニット２１、半導体デバイスによって交流回路の遮断および復旧を行う電源遮断ユニット（電源遮断手段）２２、待機電流を検出する電流センサであるＣＴクランプ（電流検出手段）２３、信号発生装置８ａから瞬停のある指令信号を受信する下り波形信号受信ユニット２４、信号発生装置８ａに対して情報信号を送信する上り負荷信号発信ユニット２５、所定時間をカウントするためのサンプリングクロックを発生させるクロック発生ユニット２６、指令信号、情報信号、及び待機電流などに関する各種情報を格納する共有メモリ２７、待機電流遮断装置３の各ブロックの制御や演算処理を行うＣＰＵからなるコントローラ（演算手段）２８、及びコントローラ２８で処理を行うためにアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤコンバータ２９を含んだ構成となっている。

図９に示す信号発生装置８ａは、ＡＣ１００Ｖ回路の電源である電源ユニット３１、瞬停のある指令信号を生成して待機電流遮断装置３へ発信する下り波形信号発信ユニット３２、交流波形に瞬停を生成するためにサンプリングクロックを発生させるクロック発生ユニット３３、交流波形に形成された瞬停を埋めあわせる下り波形瞬停吸収回路３４、待機電流遮断装置３からの上りの情報信号を受信する上り波形信号受信ユニット３５、指令信号、情報信号、及び待機電流などに関する各種情報を格納する共有メモリ３６、待機電流遮断装置３に指令信号を送信するための各種の演算処理を行うＣＰＵからなるコントローラ３７、及び制御装置８ｂとの間でデータのやり取りを行うデータ送受信部３８を含んだ構成となっている。尚、データ送受信部３８には制御装置８ｂと接続するためのコネクタ部３９が設けられている。

図１０に示す制御装置８ｂは、画面上に操作情報を表示する表示ユニット４１、タッチパネルなどによって各種の操作情報を入力するパネル入出力ユニット４２、ＡＣ１００Ｖ回路の電源である電源ユニット４３、操作及び制御に関する各種情報を格納する共有メモリ４４、制御装置８ｂの各ブロックの制御を行うＣＰＵからなるコントローラ４５、及び信号発生装置８ａとの間でデータのやり取りを行うデータ送受信部４６を含んだ構成となっている。尚、データ送受信部４６には信号発生装置８ａと接続するためのコネクタ部４７が設けられている。

次に、フローチャートを参照しながら、図８の待機電流遮断装置３、図９の信号発生装置８ａ、及び図１０の制御装置８ｂの間で行われる待機電流遮断及び復旧の動作の流れを説明する。まず、制御装置８ｂの操作を通じて待機電流遮断装置３へ指令信号（つまり、遮断信号）を送信する動作の流れを説明する。図１１は、本発明の待機電流遮断システムにおける指令信号の送信処理の流れを示すフローチャートである。

図１１において、まず、表示ユニット４１に表示されたパネル入出力ユニット４２の画面によって遮断操作の情報を入力する。このとき、表示ユニット４１の画面上に表示された所望の項目をタッチすれば遮断操作の情報が入力される（ステップＳ１）。これによって、制御装置８ｂのコントローラ４５が入力された遮断操作の情報を制御信号に変換する（ステップＳ２）。次に、制御装置８ｂのデータ送受信部４６が、変換された制御信号の通信処理を行い制御信号のデータを信号発生装置８ａへ送信する（ステップＳ３）。

すると、信号発生装置８ａのデータ送受信部３８が制御装置８ｂから送られてきた制御信号のデータを受信する（ステップＳ４）。次に、信号発生装置８ａのコントローラ３７が、待機電流遮断装置３への制御信号（指令信号）となる下り波形を送信するための要求を制御装置８ａのデータ送受信部４６から受け取り、受け取った要求に基づいて制御信号（指令信号）に対応した下り信号波形の内容を共有メモリ３６から取り出す（ステップＳ５）。さらに、信号発生装置８ａの下り波形信号発生ユニット３２が、クロック発生ユニット３３からのタイミング信号に合わせて瞬停を含む下り信号波形（つまり、瞬断波形）を生成する。このときの下り信号の瞬停波形は、図２に示すような瞬停を含んだ商用電源波形である（ステップＳ６）。このとき、下り信号波形の発生時には瞬間的に回路切り替えが行われて、信号発生装置８ａの下り波形瞬停吸収回路３４が瞬停波形の減衰負荷を吸収する（ステップＳ７）。

次に、待機電流遮断装置３の下り波形信号受信ユニット２４が、信号発生装置８ａからの下り波形信号を受信する（ステップＳ８）。このとき、クロック発生ユニット２６が、サンプリング周波数の精度を確立しつつ商用源のクロックタイミングを決定し、下り波形信号受信ユニット２４に対して下り波形信号の受信を正確に行わせる。そして、待機電流遮断装置３のコントローラ２８が、受信した下り波形信号の内容を判断して（ステップＳ９）、適切な処理を行った後、待機電流遮断装置３の電源遮断ユニット２２が待機電流の遮断処理を実行する（ステップＳ１０）。

次に、待機電流遮断装置３から管理装置である遠隔制御装置８へ処理完了を返信する処理の流れについて説明する。図１２は、本発明の待機電流遮断システムにおいて、待機電流遮断装置から遠隔制御装置へ処理完了を返信する処理の流れを示すフローチャートである。図１２において、まず、待機電流遮断装置３は、ＡＤコンバータ２９に接続された電流センサであるＣＴクランプ２３の電流検出値によって待機電流が遮断処理されたことを確認し、待機電流の遮断処理情報を待機電流遮断装置３のコントローラ２８へ送信する（ステップＳ１１）。

すると、待機電流遮断装置３のコントローラ２８は、共有メモリ２７から上位装置（遠隔制御装置８）へ遮断処理の完了信号を送るために処理内容を取得する（ステップＳ１２）。そして、待機電流遮断装置３の上り負荷信号発生ユニット２５は、コントローラ２８からの指示内容にクロック発生ユニット２６からのクロック信号を合わせて、負荷付与通信として上位装置（遠隔制御装置８）へ送信する（ステップＳ１３）。尚、負荷付与通信は、波形に合わせスイッチングにて負荷を掛けてその値を上位装置で判断する通信方法であり、その一例が、前述の図２及び図３で説明した交流波形を加工して瞬停波形を形成した波形による通信方法である。ここでは重複する説明は省略する。

次に、待機電流遮断装置３が待機電流の遮断実施を行い管理装置側（つまり、遠隔制御装置８）へ処理結果を通知する処理の流れについて説明する。図１３は、本発明の待機電流遮断システム１において、待機電流遮断装置３が待機電流の遮断実施を行い遠隔制御装置８へ処理結果を通知する処理の流れを示すフローチャートである。

まず、待機電流遮断装置３内の電流センサであるＣＴクランプ２３が、待機電流遮断装置３の二次側にある接続プラグを通して接続されている電気機器２の負荷電流を計測し続け、計測データをＡＤコンバータ２９へ送信する（ステップＳ２１）。ＡＤコンバータ２９は、その計測データをアナログからデジタルに変換し、ＡＤ変換された計測データをコントローラ２８へ送信する（ステップＳ２２）。すると、コントローラ２８は、電気機器の負荷電流値を演算し、共有メモリ２７内に蓄積された値と比較して、現在の電流値が待機電流であるか否かを判断する（ステップＳ２３）。さらに、コントローラ２８は、判断結果によって現在の電流値が待機電流であると判断した場合には（ステップＳ２３でＹｅｓの場合）、電源遮断ユニット２２に対して二次側回路を遮断するように指示する（ステップＳ２４）。また、現在の電流値が待機電流でないと判断した場合には（ステップＳ２３でＮｏの場合）、電源遮断ユニット２２に対して二次側回路を遮断しないように指示する（ステップＳ２５）。そして、待機電流遮断装置３は電源遮断ユニット２２の処理結果の内容を上位装置である遠隔制御装置８へ通知する（ステップＳ２６）。

尚、前記の実施の形態では、電気機器の待機電流を遮断する場合について述べたが、実際には、待機電流以外に電気機器をコンセントに接続しただけでも流れる通電電流が存在する。以下、待機電流と通電電流との違いについて説明する。図１４は、リモコン対応が可能なテレビ等の電気機器における作動電流、待機電流、通電電流の概念を示す図である。図１４に示すように、作動電流値は、電気機器が運転作動している状態（Ａ状態という）の使用電流値であり、例えば、最大０.８〜２.０Ａ程度の電流が流れる。また、待機電流値は、リモコン等によって電源ＯＦＦにした状態（Ｂ状態という）で流れる電流値であり、例えば、０.１〜０.２Ａ程度の電流が流れる。Ｂ状態は電気機器内部の回路が立ち上りを待っているいわゆる待機状態である。さらに、通電電流値は、主電源が切られてリモコンの操作ができない状態（Ｃ状態という）でコンセントに流れる電流値であり、例えば、０.０１Ａ程度の電流が流れる。尚、最近の電気機器では、主電源をＯＦＦにした状態でもリモコン操作ができるような待機電流状態（Ｂ状態）しかない電気機器も存在する。つまり、通電電流値のＣ状態に至らない電気機器も存在する。

図１４から分かるように、待機電流は作動電流の１割前後の値を占めているので、電気機器を使用しないで待機状態の時間が長くなると、かなり大きな電力が無駄に消費されることになる。このため、本発明の待機電流遮断装置を用いて可能な限り待機電流を遮断することが省エネルギー化の観点からして好ましい。また、通電電流値も作動電流値の数％程度はあるので、本発明の待機電流遮断装置で通電電流を遮断すれば、さらなる省エネルギーの効果を発揮することができる。

尚、本発明では、ＯＡタップやコンセントボックスやブレーカや電気機器に待機電流遮断装置を実装し、それぞれにアドレス情報を付与して待機電流遮断システムを構築することもできる。
また、本実施の形態では、図１に示すように遠隔制御装置８（制御装置８ｂおよび信号発生装置８ａ）とメインブレーカ６とは別個のものとして説明したが、メインブレーカ６に制御装置８ｂおよび信号発生装置８ａを組み込むようにしてもよい。
このようにすることで、遠隔制御装置８とメインブレーカ６との間の配線工事が不要となり、待機電流遮断システムの導入を容易なものとすることができる。
その他についても本発明の趣旨を逸脱しない範囲で応用可能である。

本発明における待機電流遮断システムの構成を示す概念図である。 本発明の待機電流遮断装置に指令信号を送信するための通信方法を示す原理図であり、（ａ）は商用電源の交流波形のゼロクロスにおいて波形の一部をカットした状態を示す加工波形図、（ｂ）は（ａ）の加工波形図を用いた指令信号である。 図１に示す信号発生装置が交流電圧の波形からゼロクロス近傍で瞬間的な停電波形を生成する状態を示す波形の概念図である。 図１に示す信号発生装置の具体的な回路図の一例を示す図である。 図１に示す信号発生装置の具体的な回路図の他の例を示す図である。 図１に示す遠隔制御装置の構造的概念図である。 図１の分電盤に設けられた各分岐ブレーカを信号発生装置へ接続するときの配線接続図であり、（ａ）は単相２線式の場合の配線接続、（ｂ）は単相３線式の場合の配線接続を示す。 図１に示す待機電流遮断装置の内部構成を示すブロック図である。 図１に示す信号発生装置の内部構成を示すブロック図である。 図１に示す制御装置の内部構成を示すブロック図である。 本発明の待機電流遮断システムにおける指令信号の送信処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の待機電流遮断システムにおいて、待機電流遮断装置から遠隔制御装置へ処理完了を返信する処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の待機電流遮断システムにおいて、待機電流遮断装置が待機電流の遮断実施を行い遠隔制御装置へ処理結果を通知する処理の流れを示すフローチャートである。 リモコン対応が可能なテレビ等の電気機器における作動電流、待機電流、通電電流の概念を示す図である。 指令信号と遮断／復旧の対応テーブルの一例を示す図である。

符号の説明

１ 待機電流遮断システム
２ 各種電気機器
３ 待機電流遮断装置
４ コンセント
５ 分電盤
６ メインブレーカ
７ａ〜７ｎ 分岐ブレーカ
８ 遠隔制御装置
８ａ 信号発生装置（信号発生手段）
８ａ１ 制御回路入力端子
８ｂ 制御装置
８ｂ１ 操作パネル
１１ フォトトライアック
１２ トライアック
２１,３１,４３ 電源ユニット
２２ 電源遮断ユニット（電源遮断手段）
２３ ＣＴクランプ（電流検出手段）
２４ 下り波形信号受信ユニット
２５ 上り負荷信号発信ユニット
２６,３３ クロック発生ユニット
２７,３６,４４ 共有メモリ
２８,３７,４５ コントローラ（演算手段）
２９ ＡＤコンバータ
３２ 下り波形信号発信ユニット
３４ 下り波形瞬停吸収回路
３５ 上り波形信号受信ユニット
３８,４６ データ送受信部
３９,４７ コネクタ部
４１ 表示ユニット
４２ パネル入出力ユニット

Claims (8)

1. 電気機器が待機状態のときに流れる待機電流を遮断する待機電流遮断装置であって、
   電源回路に接続された前記電気機器に流れる電流値を検出する電流検出手段と、
   前記電流検出手段によって検出した電流値が待機電流であるか否かを判定して、待機電流であると判定した場合はその待機電流の遮断指令を行う演算手段と、
   前記演算手段の遮断指令に基づいて前記電気機器に接続される電源回路を遮断する電源遮断手段と、
   を備えたことを特徴とする待機電流遮断装置。
2. 前記演算手段は、前記電流検出手段によって検出した電流値が、前記電気機器が作動状態のときに流れる作動電流、前記電気機器が待機状態のときに流れる待機電流、前記電気機器の主電源が切られたときに流れる通電電流の何れであるかを判定し、待機電流と判定したときに遮断指令を行うか通電電流と判定したときに遮断指令を行うかを任意に選択することを特徴とする請求項１に記載の待機電流遮断装置。
3. 電気機器が待機状態のときに流れる待機電流を遮断する待機電流遮断装置と、この待機電流遮断装置に対して遠隔より制御信号を送信する遠隔制御装置とを備えた待機電流遮断システムであって、
   前記待機電流遮断装置は、
   電源回路に接続された前記電気機器に流れる電流値を検出する電流検出手段と、
   前記電流検出手段が検出した電流値が待機電流であるか否かを判定して、待機電流であると判定した場合はその待機電流の遮断指令を行う演算手段と、
   前記演算手段の遮断指令に基づいて前記電気機器に接続される電源回路を遮断する電源遮断手段とを備え、
   前記遠隔制御装置は、
   前記電気機器へ印加する交流電圧波形の一部に瞬時停電期間を形成した加工波形を生成すると共に、前記加工波形に対して待機電流の個別遮断、個別復旧、待機電流の一斉遮断、一斉復旧の何れかの情報を付与して前記待機電流遮断装置へ送信する信号発生手段を備え、
   前記演算手段は、前記信号発生手段から受信した加工波形に含まれる情報に基づいて、待機電流の個別遮断、個別復旧、待機電流の一斉遮断、一斉復旧の何れかの処理を実行することを特徴とする待機電流遮断システム。
4. 前記信号発生手段は、前記加工波形に前記待機電流遮断装置を特定するアドレス情報を付与し、前記演算手段は、前記アドレス情報に基づいて待機電流の個別遮断、個別復旧、待機電流の一斉遮断、一斉復旧を行う待機電流遮断装置を特定することを特徴とする請求項３に記載の待機電流遮断システム。
5. 前記待機電流遮断装置が実装され、かつ自己のアドレス情報を有するＯＡタップを備えたことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の待機電流遮断システム。
6. 前記待機電流遮断装置が実装され、かつ自己のアドレス情報を有するコンセントボックスを備えたことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の待機電流遮断システム。
7. 前記待機電流遮断装置が実装され、かつ自己のアドレス情報を有するブレーカを備えたことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の待機電流遮断システム。
8. 前記待機電流遮断装置が実装され、かつ自己のアドレス情報を有する電気機器を備えたことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の待機電流遮断システム。

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