JP2008178160A

JP2008178160A - コンセントの安全対策システム

Info

Publication number: JP2008178160A
Application number: JP2007006713A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Kosugi; 康宏小杉
Original assignee: Tokyo Electric Power Co Inc
Current assignee: Tokyo Electric Power Company Holdings Inc
Priority date: 2007-01-16
Filing date: 2007-01-16
Publication date: 2008-07-31

Abstract

【課題】サーバ側の常駐による監視や制御を必要とせずに、コンセント側のみで自律的、もしくは自己完結的に制御処理することで、コンセントにおいて、例えば、通電時における過電流、周辺温度の上昇、震動等の異常事態の発生を検知し、コンセント自体の安全対策を容易に図ることができるコンセントの安全対策システムを提供する。
【解決手段】本発明に係るコンセントの安全対策システムは、スイッチ切換手段と、異常検知手段と、中央処理手段と、無線により信号を送受信する無線モジュールとを備えて成る無線センサネットを、コンセント本体、もしくはコンセントに接続されるアダプタ本体に内蔵して成り、前記異常検知手段の異常検知信号によって作動する中央処理手段の処理に基づき前記スイッチ切換手段を制御し、コンセント本体、もしくはコンセントに接続されるアダプタ本体の通電を自律的に遮断することを可能にした自動制御手段を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンセントにおいて、例えば、通電時における過電流、周辺温度の上昇、震動等の異常事態の発生を検知し、コンセント自体を含め、これに接続された周辺機器の安全性を確保できるようにした無線センサネットを内蔵して成るコンセントの安全対策システムに関するものである。

従来より、コンセントのＯＮ／ＯＦＦ制御や、コンセントの状態の監視を目的としたものとして、無線ＬＡＮまたは赤外線通信等による制御機能を備えたコンセント機器が普及されつつある。

例えば、特許文献１に開示されているように、マルチコンセントに内蔵された部品に接続するための接続手段と、部品への制御信号の受信および部品からの出力信号の送信を無線により行う無線通信手段と、前記接続手段に接続された部品と前記無線通信手段との間での制御信号および出力信号のやり取りを制御する制御手段とを有する無線機器制御アダプタなる技術が存在する。

また、特許文献２に開示されているように、電源コンセント部において機器の消費電流を検出し、その特徴から機種、接続位置、動作状態を検出するシステムが存在する。

すなわち、電源コンセントにＡＤ変換器、電流検出素子等から構成される回路を増設し、この回路は、接続された機器の消費電力と機器に印加される電源電圧をＡＤ変換し、その特徴量を計算してホームサーバ等ヘ送信する。このとき、電源電圧は一定周期の正弦波であるということを特徴量の計算に利用する。ホームサーバ等では、あらかじめ登録してある特徴量と比較することで、機種と状態を判断し、検出することができる。また、特徴量を送信したコンセントの位置を機器の接続位置として検出することができるのである。
特開２００２−３２７９５２号公報特開２００３−２５９５６９号公報

しかしながら、従来における特許文献１および特許文献２に示された技術においては、無線ＬＡＮまたは赤外線通信等によってコンセントのＯＮ／ＯＦＦ制御や、コンセントの状態の監視を常にサーバ側で管理しながら行う必要がある。

すなわち、コンセント側のみで自律的、もしくは自己完結的に制御処理することで、コンセント自体の安全対策を図ることができる技術が未だに存在していないのが実状である。

また、従来のコンセントに付加するための機器自体のサイズが大きいものであるため、これらの機器を収容させるには限界がある。つまり、コンセント自体が大サイズとなってしまうのである。しかも、従来のような赤外線通信等の場合には、見通し外の通信が困難である。

そこで、本発明は如上のような従来存した諸事情に鑑み創出されたもので、サーバ側の常駐による監視や制御を必要とせずに、コンセント側のみで自律的、もしくは自己完結的に制御処理することで、コンセントにおいて、例えば、通電時における過電流、周辺温度の上昇、震動等の異常事態の発生を検知し、コンセント自体の安全対策を容易に図ることができるコンセントの安全対策システムを提供することを目的とする。

本発明に係るコンセントの安全対策システムは、スイッチ切換手段と、異常検知手段と、中央処理手段と、無線により信号を送受信する無線モジュールとを備えて成る無線センサネットを、コンセント本体、もしくはコンセントに接続されるアダプタ本体に内蔵して成り、前記異常検知手段の異常検知信号によって作動する中央処理手段の処理に基づき前記スイッチ切換手段を制御し、コンセント本体、もしくはコンセントに接続されるアダプタ本体の通電を自律的に遮断することを可能にした自動制御手段を備えたことで、上述した課題を解決した。

また、無線センサネットには、スイッチ切換手段を強制的にＯＮ／ＯＦＦ切換可能な状態とするか、あるいは自動制御手段によって自動動作状態とするかを選択する制御モードスイッチを含むことで、同じく上述した課題を解決した。

さらに、異常検知手段には、通電時における過電流を検知する電流センサ、コンセント本体周辺の昇温を検知する温度センサ、コンセント本体周辺の震動を検知する加速度センサを含むことで、同じく上述した課題を解決した。

また、スイッチ切換手段は、コンセント本体、もしくはアダプタ本体の入力側と出力側との回路間に介装させたリレースイッチであることで、同じく上述した課題を解決した。

加えて、自動制御手段は、異常検知手段により異常発生フラグが確認されると、確認された異常発生からの時間が、予め設定された閾値を超えない間はスイッチ切換手段をＯＦＦ状態に維持し、閾値を超えた場合には、無線モジュールからのＯＮ命令が有ったときに限り、スイッチ切換手段をＯＮ状態に復帰させるループ状のエンドレスシーケンスに基づく動作を含むことで、同じく上述した課題を解決した。

また、自動制御手段は、異常検知手段により異常発生フラグが確認されないと、スイッチ切換手段がＯＮ状態のときには、無線モジュールからのＯＦＦ命令が有ったときに限り、スイッチ切換手段をＯＦＦ状態とし、スイッチ切換手段がＯＦＦ状態のときには、無線モジュールからのＯＮ命令が有ったときに限り、スイッチ切換手段をＯＮ状態に復帰させるという通常のループ状のエンドレスシーケンスに基づく動作を含むことで、同じく上述した課題を解決した。

本発明によれば、サーバ側の常駐による監視や制御を必要とせずに、コンセント側のみで自律的、もしくは自己完結的に制御処理することで、コンセントにおいて、例えば、通電時における過電流、周辺温度の上昇、震動等の異常事態の発生を検知し、コンセント自体の安全対策を容易に図ることができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。

本発明に係るコンセントの安全対策システムは、図１に示すように、無線センサネットＰを内蔵したコンセント本体１、もしくはコンセントに接続されるアダプタ本体２と、ゲートウエイ３、例えば、ノートパソコン（ＰＣ）等の制御端末機器４とから構成されている。

無線センサネットＰは、図２に示すように、マイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）等を使用した中央処理手段１１、制御端末機器４に対しゲートウエイ３を介して無線により信号を送受信するための無線モジュール１２、中央処理手段１１に接続された複数の異常検知手段１３、コンセント本体１またはアダプタ本体２の入力側と出力側との回路間に介装された、例えば、電磁機械式リレー、フォトＭＯＳリレー、ＳＳＲ等を使ったリレースイッチ等のスイッチ切換手段１４、中央処理手段１１の動作によるスイッチ切換手段１４の自動制御から強制的なＯＮ／ＯＦＦ動作に変更するための制御モードスイッチ１５とから概ね構成されている。

そして、無線センサネットＰは、異常検知手段１３の異常検知信号によって中央処理手段１１が作動し、これの処理に基づき前記スイッチ切換手段１４を制御し、コンセント本体１、もしくはコンセントに接続されるアダプタ本体２の通電を自律的もしくは自己完結的に遮断することを可能にしたループ状のエンドレスシーケンスに基づく動作による自動制御手段によって構成されている。

異常検知手段１３としては、例えば、図２に示すように、通電時における過電流を検知するために入力側の電源ケーブル位置に配した電流センサ１３ａ、コンセント本体１またはアダプタ本体２の周辺の昇温を検知するために出力側の電源ケーブル位置に配した温度センサ１３ｂ、コンセント本体１またはアダプタ本体２の周辺の震動を検知するために任意の位置に配した加速度センサ１３ｃ等がある。

尚、異常検知手段１３は、これら３つのセンサに限らず、さらに他の様々な種類のセンサ類を増設しても良い。

自動制御手段は、図３に示すように、異常検知手段１３により異常発生フラグが確認されると、確認された異常発生からの時間が、制御端末機器４からの無線モジュール１２を介しての受信によって中央処理手段１１に予め登録されている閾値Ｔを超えない間は、スイッチ切換手段１４をＯＦＦ状態に維持させている。

一方、異常発生からの時間が閾値Ｔを超えた場合には、無線モジュール１２からのＯＮ命令が有ったときに限り、スイッチ切換手段１４をＯＮ状態に復帰させている。

また、自動制御手段は、異常検知手段１３により異常発生フラグが確認されないと、スイッチ切換手段１４がＯＮ状態のときには、無線モジュール１２からのＯＦＦ命令が有ったときに限り、スイッチ切換手段１４をＯＦＦ状態とし、スイッチ切換手段１４がＯＦＦ状態のときには、無線モジュール１２からのＯＮ命令が有ったときに限り、スイッチ切換手段１４をＯＮ状態に復帰させるという通常のループ状のエンドレスシーケンスに基づく動作を含んでいる。

尚、前記無線モジュール１２は、複数のコンセント本体１またはアダプタ本体２相互間の無線センサネットＰで双方向通信を可能にすることで、複数のコンセント本体１またはアダプタ本体２同士が協働して制御処理を行うものとしても良い。

次に、以上のように構成された本発明の最良の形態について、自動制御手段による動作の一例を説明する。

先ず、図３に示すように、スタートから、ステップ１で制御モードスイッチ１５の状態が強制ＯＮ／ＯＦＦ状態であるか、あるいはマイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）等による中央処理手段１１の自動制御状態であるかが確認される。

強制ＯＮ状態であれば、ステップ２でスイッチ切換手段１４であるリレースイッチをＯＮ（異常発生フラグＯＦＦ）にしてスタートへ戻る。

一方、強制ＯＦＦ状態であれば、ステップ３でスイッチ切換手段１４であるリレースイッチをＯＦＦ（遮断状態）にしてスタートへ戻る。

また、制御モードスイッチ１５が中央処理手段１１の自動制御状態であれば、ステップ４で異常検知手段１３による異常発生フラグの確認が行なわれる。

異常発生が確認されると、ステップ５において、確認された異常発生からの時間が、制御端末機器４（ゲートウエイ３）からの無線モジュール１２を介しての受信によって中央処理手段１１に予め登録されている閾値Ｔを超えているか否かが判断される。

この閾値Ｔを超えていない間は、スイッチ切換手段１４をＯＦＦ状態に維持させ、すぐに復帰できないようにする。この後、無線モジュール１２からのＯＮ／ＯＦＦ命令がクリアされてスタートへ戻る。

一方、異常発生からの時間が閾値Ｔを超えた場合には、ステップ６において、無線モジュール１２からのＯＮ命令が有ったときに限り、スイッチ切換手段１４をＯＮ状態に復帰させるものとし、無線モジュール１２からのＯＮ命令が無かった場合には、スイッチ切換手段１４をＯＦＦ状態に維持する。この後、無線モジュール１２からのＯＮ／ＯＦＦ命令がクリアされてスタートへ戻る。

また、ステップ４での異常検知手段１３による異常発生フラグの確認に際し、異常発生が確認されなかった場合には、ステップ７において、スイッチ切換手段１４であるリレースイッチの現在の状態が判断される。

このとき、スイッチ切換手段１４がＯＮ状態であるときには、ステップ８において、無線モジュール１２からのＯＦＦ命令が有ったときに限り、スイッチ切換手段１４をＯＦＦ状態とする。無線モジュール１２からのＯＦＦ命令が無かったときには、スイッチ切換手段１４をＯＮ状態にする。この後、無線モジュール１２からのＯＮ／ＯＦＦ命令がクリアされてスタートへ戻る。

一方、スイッチ切換手段１４がＯＦＦ状態のときには、ステップ９において、無線モジュール１２からのＯＮ命令が有ったときに限り、スイッチ切換手段１４をＯＮ状態に復帰させる。無線モジュール１２からのＯＮ命令が無かったときには、スイッチ切換手段１４をＯＦＦ状態にする。この後、無線モジュール１２からのＯＮ／ＯＦＦ命令がクリアされてスタートへ戻る。

また、異常発生監視ループは、図４に示すように、スタートにおいて、初期状態で異常発生フラグをＯＦＦにし、且つ異常発生時刻を０年０月０時０分にリセットしておく。

ステップ２で異常検知手段１３である電流センサ１３ａ、温度センサ１３ｂ、加速度センサ１３ｃによる電流、温度、加速度のそれぞれが閾値Ｔｈｃ、Ｔｈｔ、Ｔｈａを超えたか否かが判断され、閾値を超えていない場合には、超えるまでさらにこのステップ２での判断が繰り返される。

電流、温度、加速度のそれぞれが閾値Ｔｈｃ、Ｔｈｔ、Ｔｈａを超えた場合には、ステップ３において、異常発生フラグをＯＮにし、異常発生時刻を現在の時刻に更新する。そして、ステップ２での判断が繰り返される。

また、他の使用例としては、異常発生後に無線モジュール１２からの命令によらないで、コンセント本体１の単体での自己完結型による復帰も可能である。

このとき、制御モードスイッチ１５をマニュアルで自動から強制ＯＮとしてから再度自動に戻す。この強制ＯＮにした時点では、現在のリレースイッチの状態がＯＮ、異常検知手段１３による異常発生フラグがＯＦＦとなり、次に自動に戻した時の処理で、前記したステップ４での異常検知手段１３による異常発生フラグがＯＦＦになると同時に、ステップ７でのスイッチ切換手段１４であるリレースイッチの現在の状態が判断されるものとなり、通常の異常発生監視状態となる。

尚、この場合、現場で安全確認しているという意味で、閾値Ｔとは無関係に即時に処理が行われる。

本発明に係るコンセントの安全対策システムは、コンセントにおいて、例えば、通電時における過電流、周辺温度の上昇、震動等の異常事態の発生を検知することの他に、様々な異常事態の発生時において、コンセント自体を含め、これに接続された周辺機器の安全性を確保できるようにした無線センサネットを内蔵して成るものとして、幅広く利用することができる。

本発明に係るコンセントの安全対策システムの構成を示す説明図である。本発明に係るコンセントの安全対策システムの内部回路の構成を示す平面図である。スイッチ切換手段（リレースイッチ）の制御手順の一例を示すフローチャート図である。同じく異常発生監視ループの一例を示すフローチャート図である。

符号の説明

Ｐ…無線センサネット（自動制御手段）
１…コンセント本体
２…アダプタ本体
３…ゲートウエイ
４…制御端末機器
１１…中央処理手段（ＭＰＵ）
１２…無線モジュール
１３…異常検知手段
１３ａ…電流センサ
１３ｂ…温度センサ
１３ｃ…加速度センサ
１４…スイッチ切換手段（リレースイッチ）
１５…制御モードスイッチ

Claims

スイッチ切換手段と、異常検知手段と、中央処理手段と、無線により信号を送受信する無線モジュールとを備えて成る無線センサネットを、コンセント本体、もしくはコンセントに接続されるアダプタ本体に内蔵して成り、前記異常検知手段の異常検知信号によって作動する中央処理手段の処理に基づき前記スイッチ切換手段を制御し、コンセント本体、もしくはコンセントに接続されるアダプタ本体の通電を自律的に遮断することを可能にした自動制御手段を備えたことを特徴とするコンセントの安全対策システム。
無線センサネットには、スイッチ切換手段を強制的にＯＮ／ＯＦＦ切換可能な状態とするか、あるいは自動制御手段によって自動動作状態とするかを選択する制御モードスイッチを含む請求項１に記載のコンセントの安全対策システム。
異常検知手段には、通電時における過電流を検知する電流センサ、コンセント本体周辺の昇温を検知する温度センサ、コンセント本体周辺の震動を検知する加速度センサを含む請求項１または２に記載のコンセントの安全対策システム。
スイッチ切換手段は、コンセント本体、もしくはアダプタ本体の入力側と出力側との回路間に介装させたリレースイッチである請求項１乃至３のいずれかに記載のコンセントの安全対策システム。
自動制御手段は、異常検知手段により異常発生フラグが確認されると、確認された異常発生からの時間が、予め設定された閾値を超えない間はスイッチ切換手段をＯＦＦ状態に維持し、閾値を超えた場合には、無線モジュールからのＯＮ命令が有ったときに限り、スイッチ切換手段をＯＮ状態に復帰させるループ状のエンドレスシーケンスに基づく動作を含む請求項１乃至４のいずれかに記載のコンセントの安全対策システム。
自動制御手段は、異常検知手段により異常発生フラグが確認されないと、スイッチ切換手段がＯＮ状態のときには、無線モジュールからのＯＦＦ命令が有ったときに限り、スイッチ切換手段をＯＦＦ状態とし、スイッチ切換手段がＯＦＦ状態のときには、無線モジュールからのＯＮ命令が有ったときに限り、スイッチ切換手段をＯＮ状態に復帰させるという通常のループ状のエンドレスシーケンスに基づく動作を含む請求項１乃至５のいずれかに記載のコンセントの安全対策システム。