JP2007244134A - 予測警報装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電化製品を接続することにより許容電流を超えるおそれがある場合に、より確実にブレーカーが作動することを防止する。
【解決手段】それぞれに変圧手段３が接続された複数個のコンセント２と、複数個のコンセント２とブレーカー間に介在された電源遮断手段１２と、電流を検出する電流センサー６と、複数個のコンセント２の使用開始を検出する使用検出手段４と、複数個のコンセント２におけるいずれか２個目以降の使用が開始された場合に当該コンセントへ供給する電圧を予め設定した電圧値まで下げる電圧制御回路５と、使用開始のコンセントへ供給する電圧を下げた状態における電流に基づき使用開始のコンセントへ電源電圧を供給した場合の予測電流を演算し該予測電流が許容電流を超える場合に警報を作動するとともに前記電源遮断手段１２を作動させて前記電化製品への電源供給を遮断する制御手段９を具備した。
【選択図】図１

Description

本発明は予測警報装置に係り、より詳しくは、電化製品等の使用に際して、電源供給に先立って予想される総消費電流を演算し、それにより、当該電化製品を使用することにより許容電流を超えてしまう場合に電源供給を行わないとともに警報手段を作動させることを可能にした予測警報装置に関する。

周知の通り、家屋等においては、サーキットブレーカーが備えられており、家庭内等で使用している総電流が許容範囲を超えると、このサーキットブレーカーが作動して電源が遮断されることとされている。

そのため、例えば許容電流が２０アンペアの場合にこれを超える電流が流れた場合には電源が遮断されてしまい、使用している電化製品等への電源供給が遮断され、それにより、例えばパソコンの入力データが消失してしまう等の不測の事態を招いてしまうことが考えられる。

そこで、過去においては、テーブルタップに流れる総電流を検出し、この検出した電流値が一定以上の場合に警報手段を作動させるテーブルタップ等が提案されている。
特開２００４−１８６１２３号公報

しかしながら、前述のようなテーブルタップでは、テーブルタップに流れる総電流を検出し、その検出した電流値に応じて作動するため、例えば、突入電流が大きい電化製品の場合には、これをテーブルタップに接続した時点で大きな電流が流れてしまうため、警報手段を作動させる前にブレーカーが作動してしまうおそれも十分に考えられる。

そこで、本発明は、電化製品を接続することにより許容電流を超えるおそれがある場合に、より確実にブレーカーが作動することを防止するとともに使用者に十分な注意を喚起することを可能にした予測警報装置を提供することを課題としている。

本発明の予測警報装置は、ブレーカーと電化製品とを接続して電化製品を安全かつ最大限に使用することを可能にするための予測警報装置であって、
複数個のコンセントと、
該複数個のコンセントとブレーカーとの間に介在された電源遮断手段と、
装置に流れる消費電流を検出するための電流センサーと、
前記複数個のコンセントのそれぞれに接続された、前記複数個のコンセントのそれぞれに供給される電源電圧を変更するための変圧手段と、
前記複数個のコンセントの使用が開始されたことを検出するための使用検出手段と、
前記複数個のコンセントにおけるいずれか２個目以降の使用が開始された場合に、前記検出手段よりの検出信号に基づいて使用を開始されたコンセントを認識するとともに、当該使用の開始を認識したコンセントに接続された前記変圧手段を作動させ、前記使用が開始されたコンセントへ供給する電圧を予め設定した電圧値まで下げるための電圧制御回路と、
前記使用が開始されたコンセントへ供給する電圧を予め設定した電圧値まで下げた状態における消費電流に基づいて、前記使用が開始されたコンセントへ電源電圧を供給した場合の消費電流値を演算して予想し、該予想した消費電流が許容電流を超える場合に、警報を作動するとともに、前記電源遮断手段を作動させて前記電化製品への電源供給を遮断する制御手段と、を具備したことを特徴としている。

本発明の予測警報装置では、２個目以降のコンセントの使用が開始されたときに、当該使用が開始されたコンセントへ供給する電圧を予め設定した電圧値まで下げるとともに、この状態における消費電流値に基づいて、使用が開始されたコンセントへ電源電圧を供給した場合の消費電流を演算して予想し、この予想した消費電流が許容電流を超える場合に、警報を作動するとともに、前記電源遮断手段を作動させて前記電化製品への電源供給を遮断することとしている。そのために、例えば空いているコンセントを用いて新たな電化製品を使用する場合において、この電化製品を使用することにより消費電流が許容電流を超えることが予想されるときには、その旨を警報手段により報知するとともに新たに使用を欲する電化製品への電源供給を行わないことができ、これにより、ブレーカーの作動を未然に防ぐことが可能となる。

本発明の予想警報装置は、複数個のコンセントを有しており、この複数個のコンセントにはそれぞれ、複数個のコンセントのそれぞれとブレーカーとの間に介在される配置で、電源遮断手段としてのリレーが備えられている。

また、本発明の予想警報装置では電流センサーを有しており、この電流センサーによって、装置に流れる電流値を測定可能としている。

更に、前記複数個のコンセントのそれぞれには、コンセントに供給される電源電圧を下げるための変圧手段と、コンセントの使用が開始されたことを検出するための使用検出手段が接続されている。

そして、変圧手段と使用検出手段はそれぞれ、電圧制御回路に接続されており、この電圧制御回路では、使用検出手段からの検出信号に基づいて、前記複数個のコンセントにおけるいずれか２個目以降の使用が開始された場合に、当該使用が開始されたコンセント認識するとともに、認識したコンセントに接続された前記変圧手段を作動させ、前記使用が開始されたコンセントへ供給する電圧を予め設定した電圧値まで下げる作用を有する。

一方、前記電流センサーには制御手段としてのマイコンが接続されており、このマイコンでは、電流センサーからの信号を受け、使用が開始されたコンセントへ供給する電圧を予め設定した電圧値まで下げた状態における消費電流に基づいて、使用が開始されたコンセントへ電源電圧を供給した場合の消費電流値を演算して予想する。そして、予想した消費電流が許容電流を超える場合には、ブザー等の警報手段を作動するとともに、リレーを作動させて、前記電化製品への電源供給を遮断する作用を有する。

ここで、前記マイコンにＬＥＤ等の表示手段を接続して、マイコンよりの信号に基づいて、消費電流等を表示手段に表示可能にするとよく、例えば、現在の消費電流をレベル表示するとともに、コンセントごとに赤と緑のＬＥＤを備え、使用可能な場合は緑を点灯させ、使用することにより許容電流を超える場合には赤色のＬＥＤを点灯させるとよい。

本発明の予測警報装置の実施例について図面を参照して説明すると、図１は、本実施例における予測警報装置の構成を示すブロック図であり、図において１が本実施例の予測警報装置の部分である。

そして、本実施例の予測警報装置１は、サーキットブレーカーＢを介して電源に接続されることとしており、例えば家屋等の壁に埋め込んでサーキットブレーカーＢと直接接続し、あるいは、既存のコンセントに差し込んでテーブルタップの形態として使用することができる。

即ち、図において太線で示した部分が主電源の経路であり、この主電源経路には、複数個のコンセント２が接続されている。

また、本実施例の予測警報装置１では、電源遮断手段としてのリレー１２を有しており、前記複数個のコンセント２には、リレー接点１２０２が接続され、このリレー接点１２０２をオン又はオフすることで、コンセントに接続された電化製品への電源供給、あるいは電源遮断を可能としている。

更に、前記複数個のコンセント２には、前記リレー接点１２０２と反対側において変圧手段３が接続されており、この変圧手段３を作動させることにより、コンセント２に接続された電化製品への供給電源の電圧を下げることを可能としている。

なお、変圧手段３としては、例えばサイリスタとしてのトライアックを用い、このトライアック３へ入力するゲート信号のパルス幅を制御することによりコンセント２へ供給する電圧を下げることが可能である。

次に、図において４は、使用されているコンセント２を検出するための使用検出回路であり、本実施例においてはスイッチ回路を用い、コンセント２に電化製品のプラグが差し込まれた場合にスイッチ回路４が作動することとしている。

そして、次に図において５は電圧制御回路であり、この電圧制御回路５においては、前記トライアック３へ入力するゲート信号を生成して出力する作用を有している。

また、前記電圧制御回路５は、前記スイッチ回路４に接続されており、このスイッチ回路４よりの信号に基づいて、使用が開始されたコンセントを認識し、この認識したコンセントに接続されたトライアック３へ所定のパルス幅としたゲート信号を入力することとしており、これにより、使用が開始されたコンセントに供給する電源の電圧を下げることを可能としている。

一方、主電源の経路には電流センサー６が備えられており、この電流センサー６において、装置１に流れる電流値を測定可能としている。

また、電流センサー６には、増幅器７、Ａ／Ｄ変換器８を介して、制御手段としてのマイコン９が接続されており、更に、マイコン９には、ブザー１０、表示手段としてのＬＥＤ、基準電圧設定回路１３が接続されるとともに、ドライブ回路１６を介してリレードライブ１２０１が接続されており、マイコンにおいて、新たにコンセントに接続された電化製品に電源電圧を供給した場合の総電流値を演算し、その演算結果に従い、前記ブザー１０、表示手段としてのＬＥＤ、リレードライブ１２０１等の作動を制御可能としている。

即ち、未使用のコンセントに新たな電化製品が接続されるとともにこの電化製品のスイッチがオンされると、前記電圧制御回路５の制御により、新たな電化製品へは、電源電圧よりも低い電圧とされた電源が供給されるが、この状態においてマイコン９では、電流センサー６で測定した電流値に基づいて、新たなに使用が開始された電化製品へ電源電圧を供給した場合における装置に流れる予測電流を演算する。

そして、演算した予測電流が許容電流を超える場合には、リレードライブ１２０１を制御して、新たな電化製品が接続されたコンセントに備えたリレー接点１２０２をオフにするとともに警報としてのブザー１０を鳴らし、一方、 演算した予想電流が許容電流を超えない場合には、リレードライブ１２０１を制御して新たな電化製品が接続されたコンセントに備えたリレー接点１２０２をオンにするとともに電圧制御回路５を制御して、これにより、新たな電化製品への電源電圧を供給可能にする。

また、本実施例における予測警報装置１では、警報表示手段１５とレベル表示手段１４の２種類の表示手段を備えており、この警報表示手段１５及びレベル表示手段１４は、マイコン９による制御によって作動可能としている。

ここで、この２種類の表示手段１４、１５について説明すると、図２は本実施例の予測警報装置１の正面図であり、図において、複数個のコンセント２の隣にはそれぞれ、警報表示手段１５として、緑色のＬＥＤ１５ａと赤色のＬＥＤ１５ｂとを配置しており、予測電流の演算の結果、新たな電化製品に電源電圧を供給可能な場合には、マイコン９の制御により該当するコンセントの隣に配置した緑色のＬＥＤ１５ａを点灯させ、一方、予測電流の演算の結果、新たな電化製品に電源電圧を供給した場合に消費電流が許容電流を超えてしまう場合には、マイコン９の制御によって該当するコンセントの隣に配置した赤色のＬＥＤ１５ｂを点灯させることとしている。

また、コンセント２をはさんで警報表示用ＬＥＤ１５の反対側にはレベル表示手段１４を配置している。そして、本実施例においてこのレベル表示手段１４は、複数個のＬＥＤを上下多段に配列し、それぞれのＬＥＤを隔壁等で仕切るとともに全体に透光性のカバーを被せて構成されており、マイコン９の制御によって、装置に流れる消費電流に応じ、最下段のＬＥＤから上段のＬＥＤに向けて順番に、これを点灯することを可能にしている。

なお、図１において１１は、レベル表示手段１４を順番に点灯するために用いる基準電圧設定回路である。即ち、本実施例においては、複数の基準電圧を設定し、マイコン９において、電流センサー６よりの電流と基準電圧設定回路１１における基準電圧とを用いて、装置１に流れる電流値に応じたＬＥＤのレベル表示を可能にしている。

次に、このように構成される本実施例の予測警報装置１の作用について説明すると、電源電圧が１００Ｖ、許容電流が２０アンペアの下で、コンセントのいずれかを用いて第１の電化製品が使用されている状態において、未使用のコンセントに第２の電化製品のプラグが接続されるとともに第２の電化製品のスイッチがオンされると、まず、スイッチ回路４が第２の電化製品の使用を検出し、その検出信号を電圧制御回路５に送信する。

そうすると、電圧制御回路５では、第２の電化製品が接続されたコンセントを認識し、このコンセントに接続されているトライアック３を制御して、このコンセントへ供給する電源を、例えば、５０Ｖに下げる。

それとともに、この第２の電化製品に５０Ｖを供給している状態における装置に流れる電流値が電流センサー６で検知され、この電流センサー６で検知された電流値の信号は、増幅器７で増幅されるとともにＡ／Ｄ変換器８でデジタル信号に変換された後にマイコン９に送られる。そうすると、マイコン９では、その電流値に基づいて、第２の電化製品に電源電圧である１００Ｖを供給した場合における装置１に流れる予測電流を演算する。なお、オームの法則によれば、電圧と電流とは比例関係にあるため、第２の電化製品に５０Ｖを供給した場合における消費電流の増加分を計算することで第２の電化製品に５０Ｖを供給した場合の電流値を得ることができるために、その電流値に基づいて、第２の電化製品に１００Ｖを供給した場合における装置に流れる予測電流を得ることは容易である。

次に、マイコン９により演算した予測電流が許容の２０アンペアを超える場合には、マイコン９の制御により、リレー接点１２０２がオフになるとともに、該当するコンセントの隣に配置した赤色のＬＥＤ１５ａが点灯され、更に、ブザー１０が作動されて警報音が出力される。

一方、マイコン９により演算した予測電流が許容の２０アンペア以内である場合には、マイコン９により電圧制御回路５が制御され、該当するコンセントへ電源電圧が供給されるとともに、該当するコンセントの隣に配置した緑色のＬＥＤ１５ｂが点灯される。

また、それらと同時に、マイコン９では、装置１に流れる電流と予め設定した基準電圧とを用いて、マイコン９の制御により、装置１に流れる電流値に応じてレベル表示手段１４のＬＥＤが順番に点灯される。

このように、本実施例の予測警報装置１では、新たな電化製品の使用が開始された際には、まず電圧を電源電圧よりも下げた電圧の電源を供給するとともにその状態において装置に流れる電流値を検出し、この検出した電流値に基づいて、新たに使用が開始された電化製品に電源電圧を供給した場合において装置に流れる予測電流を演算し、予測電流が許容電流を超える場合には新たな電化製品への電源供給を行わないこととしているため、新たな電化製品へ電源電圧を供給した後に総電流値に基づいて電源遮断等の措置を講じる方法と異なり、確実にブレーカーの作動を防止することが可能である。

またそのとき、本実施例の予測警報装置では、ブザー１０、警報表示手段１５を備えており、視覚及び聴覚によって新たな電化製品の使用が不可能なことを知ることができるため、新たな電化製品が作動しない原因を容易に知ることも可能である。

本発明では、新たな電化製品の使用が開始された場合に電源電圧よりも下げた電圧を供給するとともにその状態において装置に流れる電流値に基づいて予測電流を演算することとしているため、埋め込み式のコンセント、テーブルタップ等の全般に適用可能である。

本発明の予測警報装置の実施例の構成を示すブロック図である。 本発明の予測警報装置の実施例の正面図である。

符号の説明

１ 予測警報装置
２ コンセント
３ 変圧手段（トライアック）
４ スイッチ回路
５ 電圧制御回路
６ 電流センサー
７ 増幅器
８ Ａ／Ｄ変換器
９ マイコン
１０ ブザー
１１ 基準電圧設定回路
１２ リレー
１２０１ リレードライブ
１２０２ リレー接点
１３ 基準電圧設定回路
１４ 表示手段（ＬＥＤ）
１５ 警報表示手段（ＬＥＤ）
１５ａ 緑色ＬＥＤ
１５ｂ 赤色ＬＥＤ
１６ ドライブ回路

Claims (4)

1. ブレーカーと電化製品とを接続して電化製品を安全かつ最大限に使用することを可能にするための予測警報装置であって、
   複数個のコンセント（２）と、
   該複数個のコンセント（２）とブレーカーとの間に介在された電源遮断手段（１２）と、
   装置に流れる消費電流を検出するための電流センサー（６）と、
   前記複数個のコンセント（２）のそれぞれに接続された、前記複数個のコンセント（２）のそれぞれに供給される電源電圧を変更するための変圧手段（３）と、
   前記複数個のコンセント（２）の使用が開始されたことを検出するための使用検出手段（４）と、
   前記複数個のコンセント（２）におけるいずれか２個目以降の使用が開始された場合に、前記使用検出手段（４）よりの検出信号に基づいて使用を開始されたコンセントを認識するとともに、当該使用の開始を認識したコンセントに接続された前記変圧手段（３）を作動させ、前記使用が開始されたコンセントへ供給する電圧を予め設定した電圧値まで下げるための電圧制御回路（５）と、
   前記使用が開始されたコンセントへ供給する電圧を予め設定した電圧値まで下げた状態における消費電流に基づいて、前記使用が開始されたコンセントへ電源電圧を供給した場合の消費電流値を演算して予想し、該予想した消費電流が許容電流を超える場合に、警報を作動するとともに、前記電源遮断手段（１２）を作動させて前記電化製品への電源供給を遮断する制御手段（９）と、を具備したことを特徴とする予測警報装置。
2. 前記制御手段（９）に表示手段（１４、１５）を接続し、制御手段（９）よりの信号に基づいて、消費電流等を表示手段（１４、１５）に表示可能にしたことを特徴とする前記請求項１に記載の予測警報装置。
3. 前記電源遮断手段（１２）としてリレーを用いたことを特徴とする前記請求項１又は請求項２に記載の予測警報装置。
4. 前記制御手段（９）としてマイコンを用いたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の予測警報装置。

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