JP2011078208A - 電子機器とそれを用いた各戸別電力使用システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、電子機器とそれを用いた各戸別電力使用システムに関するもので、電力供給線路を介しての電子機器間通信を安定化することを目的とするものである。
【解決手段】そして、この目的を達成するために本発明は、直流電圧供給路１５ａと、この直流電圧供給路１５ａに接続された送信部２７、および受信部２８と、これらの送信部２７、および受信部２８に接続されたＰＬＣ通信制御部２９と、このＰＬＣ通信制御部２９と前記直流電圧供給路１５ａに接続された電圧検出部３０と、前記ＰＬＣ通信制御部２９と送信部２７に接続した送信出力制御部３０ａとを設けた。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子機器とそれを用いた各戸別電力使用システムに関するものである。

電力会社から各戸（家庭、工場、店舗等）への電力供給方法は、先ず電力会社から交流電力を柱上トランスに供給し、次にこの柱上トランスで降圧し、その後、この降圧された交流電力を前記各戸（家庭、工場、店舗等）に供給するようになっている。

近年、上述のごとく各戸に供給された交流電力を、各戸内で電圧値の異なる複数の直流電圧に変換し、直流電圧供給路、コンセントを介して各種電子機器に供給するものが提案されている（例えば下記特許文献１）。

つまり、各戸に配置される電子機器、例えばテレビジョン受信機、パーソナルコンピュータ、電話等を直流駆動することで、電力の使用効率を高めようとしているのである。

勿論、その場合には、前記電子機器自体も直流電圧で駆動されるように直流電圧駆動タイプに変更する必要があるが、そのように電子機器が変更された場合でも、それぞれの電子機器ごとに駆動電圧値が異なることになる。

そこで、各戸においては、駆動電圧の異なる電子機器に対応するために、供給電圧が異なる複数の直流電圧供給路を用意することが必要になる。

特開２００９−６５５８８号公報

前記従来例では、各戸内の直流電圧供給路を介し、コンセントに接続した電子機器間での通信が行えるようにもしている。

しかしながら、上述のごとく電子機器ごとに駆動電圧が異なるので、この直流電圧供給路を介しての電子機器間通信は、極めて不安定なものとなってしまう。

つまり、駆動電圧の高い電子機器と、駆動電圧の低い電子機器間の通信も考慮すると、この通信で用いる信号の大きさは駆動電圧の低い電子機器に合わせて常に小さなものとする必要がある。

しかしながら、直流電圧供給路内にはノイズが常に存在する状況であって、このような状況において上述したように通信で用いる信号の大きさが小さいと、この直流電圧供給路を介しての電子機器間通信は、極めて不安定なものとなってしまうのである。

そこで、本発明は直流電圧供給路を介しての電子機器間通信を安定化することを目的とするものである。

そして、この目的を達成するために本発明の電子機器は、直流電圧供給路と、この直流電圧供給路に接続された送信部、および受信部と、これらの送信部、および受信部に接続された通信制御部と、この通信制御部と前記直流電圧供給路に接続された電圧検出部と、前記通信制御部と送信部に接続した送信出力制御部とを備えた構成とし、これにより所期の目的を達成するものである。

また、この電子機器を用いた各戸別電力使用システムは、交流−直流変換手段と、この交流−直流変換手段に接続された電圧変更手段と、この電圧変更手段に接続されるとともに、供給直流電圧の異なる複数のコンセントとを備え、これら複数のコンセントに前記電子機器を接続したものである。

以上のように本発明の電子機器は、直流電圧供給路と、この直流電圧供給路に接続された送信部、および受信部と、これらの送信部、および受信部に接続された通信制御部と、この通信制御部と前記直流電圧供給路に接続された電圧検出部と、前記通信制御部と送信部に接続した送信出力制御部とを備えたものであるので、電力供給線路を介しての電子機器間通信を安定化することができる。

すなわち、各電子機器からは、直流電圧供給路を介して他の電子機器に、自分が何ボルトの直流電圧で駆動されているかを知らせることができるので、通信をしようとする電子機器間で、相手方に送信する信号の大きさを調整することができ、その結果として電力供給線路を介しての電子機器間通信を安定化することができるのである。

また、この電子機器を用いた各戸別電力使用システムは、交流−直流変換手段と、この交流−直流変換手段に接続された電圧変更手段と、この電圧変更手段に接続されるとともに、供給直流電圧の異なる複数のコンセントとを備え、これら複数のコンセントに前記電子機器を接続したものであるので、各戸内における電子機器間通信を安定化することができる。

本発明の（実施の形態１）にかかる各戸別電力使用システムのブロック図 同各戸別電力使用システムに用いる電子機器の要部ブロック図 同各戸別電力使用システムにおける信号を示すブロック図 同各戸別電力使用システムにおける信号を示す波形図

以下、本発明の一実施の形態を、添付図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
図１において、１は電力会社（図示せず）から供給された交流電圧を降圧する柱上トランスで、この柱上トランス１と各戸（家庭、工場、店舗等）２内の交流−直流変換手段３は交流電圧供給路４で接続されている。

柱上トランス１から交流−直流変換手段３に供給された交流１００Ｖは内部で分岐され、その一方は交流−直流変換手段３を通過し、交流電圧供給路５からコンセント６に供給される。

このコンセント６には、現在普及している交流駆動タイプの電子機器７が接続される。
また、交流−直流変換手段３で分岐された他方は、例えば直流４８Ｖに変換され、直流電圧供給路８を介して電圧変更手段９に供給される。

また、交流−直流変換手段３と電圧変更手段９間には、例えば太陽電池システムのような直流発電手段１０と、蓄電池のような直流蓄電手段１１が、それぞれダイオード１２を介して接続されている。

前記電圧変更手段９は供給された直流４８Ｖから、直流６Ｖ、直流１２Ｖ、直流４８Ｖ、直流３００Ｖを発生するようになっている。

そして直流６Ｖは直流電圧供給路１３ａを介してコンセント１３から、また直流１２Ｖは直流電圧供給路１４ａを介してコンセント１４から、直流４８Ｖは直流電圧供給路１５ａを介してコンセント１５から、直流３００Ｖは直流電圧供給路１６ａを介してコンセント１６からそれぞれ供給されるような構造となっている。

また、コンセント１３には電子機器の一例としてパーソナルコンピュータ１７が接続され、またコンセント１４には電子機器の一例として電話１８が接続され、さらにコンセント１５には電子機器の一例としてテレビジョン受信機１９とＤＶＤレコーダ２０が接続され、さらにまたコンセント１６には電子機器の一例としてエアコン２１が、それぞれ着脱自在に接続されている。

なお、これらのパーソナルコンピュータ１７は直流６Ｖで、また電話１８は直流１２Ｖで、さらにテレビジョン受信機１９とＤＶＤレコーダ２０は直流４８Ｖで、さらにエアコン２１は直流３００Ｖで駆動される構造となっている。

また電圧変更手段９内において、直流電圧供給路１３ａ、１４ａ（コンセント１３、１４）間はコンデンサ２２で、また直流電圧供給路１４ａ、１５ａ（コンセント１４、１５）間はコンデンサ２３で、さらに直流電圧供給路１５ａ、１６ａ（コンセント１５、１６間）はコンデンサ２４で、それぞれ交流電気的に接続（直流電気的には遮断状態）し、これにより後述するパーソナルコンピュータ１７、電話１８、テレビジョン受信機１９、ＤＶＤレコーダ２０、エアコン２１間での交信が行える状態としている。

つまり、電圧変更手段９内では電圧変更を行うための各種電子部品が設けられているので、電圧変更が完了している直流電圧供給路１３ａ〜１６ａ（コンセント１３〜１６部分）でこれらを交流的電気的に接続（直流電気的的には遮断状態）することで、パーソナルコンピュータ１７、電話１８、テレビジョン受信機１９、ＤＶＤレコーダ２０、エアコン２１間での交信が行える状態としているのである。

図２は直流駆動タイプの電子機器として用いたパーソナルコンピュータ１７、電話１８、テレビジョン受信機１９、ＤＶＤレコーダ２０、エアコン２１を代表し、テレビジョン受信機１９の電圧供給部分を示したものである。

この図２（ａ）に示すようにテレビジョン受信機１９の電圧供給部分には、直流４８Ｖで駆動される電源部２５と、通信部２６が設けられている。

また、通信部２６は図２（ｂ）に示すように直流電圧供給路１５ａと、この直流電圧供給路１５ａに接続された送信部２７、および受信部２８と、これらの送信部２７、および受信部２８に接続されたＰＬＣ通信制御部２９と、このＰＬＣ通信制御部２９と前記直流電圧供給路１５ａに接続された電圧検出部３０と、前記ＰＬＣ通信制御部２９と送信部２７に接続した送信出力制御部３０ａとを備えた構成となっている。

つまり、送信部２７からは、直流電圧供給路１５ａを介して駆動電圧情報（このテレビジョン受信機１９では直流４８ｖ）を、他の直流駆動タイプの電子機器であるパーソナルコンピュータ１７、電話１８、テレビジョン受信機１９、ＤＶＤレコーダ２０、エアコン２１に送信する構成となっている。

勿論、この図２（ａ），（ｂ）に示した構成は、パーソナルコンピュータ１７、電話１８、ＤＶＤレコーダ２０、エアコン２１も同様な構成を有しているので、これら直流駆動タイプの電子機器であるパーソナルコンピュータ１７、電話１８、テレビジョン受信機１９、ＤＶＤレコーダ２０、エアコン２１は直流電圧供給路１３ａ〜１６ａを介して適宜通信が行える状態となっている。

図３はパーソナルコンピュータ１７、電話１８、テレビジョン受信機１９、ＤＶＤレコーダ２０、エアコン２１の一つから、他の全てに送信する信号であり、パケット通信が行われる。

この図３のフレーム３１内の先頭の情報３２は送受信間の同期、キャリア検出に用いられる情報、また次の情報３３は送信元アドレス等の制御情報を含む情報、最後の情報３４は実データ（映像情報、音声情報等）を含む情報である。

また、情報３３内はさらに細かく送信先ＰＬＣアドレスの情報３５、送信元ＰＬＣアドレスの情報３６、駆動電圧の情報３７が含まれている。

さらに、情報３４内はさらに細かく送信先ＩＰアドレスの情報３８、送信元ＩＰアドレスの情報３９、実データの情報４０が含まれている。

図４は、図３の情報が送られる際の実波形を示している。

この内、図４（ａ）に示すものは、パーソナルコンピュータ１７から電話１８、テレビジョン受信機１９、ＤＶＤレコーダ２０、エアコン２１に送信される信号を示している。
つまり、パーソナルコンピュータ１７は上述のごとく直流６Ｖで駆動されているので、この直流６Ｖに信号が載せられた状態となっている。

また、図４（ｂ）に示すものは、電話１８、テレビジョン受信機１９、ＤＶＤレコーダ２０、エアコン２１間の交信のための信号を示している。

すなわち、電話１８、テレビジョン受信機１９、ＤＶＤレコーダ２０、エアコン２１ではそれぞれ駆動直流電圧が異なるが、直流１２Ｖに信号を載せているのである。

以上の点を今少し詳細に説明すると、各戸（家庭、工場、店舗等）２内において使用される直流駆動の電子機器間の通信を安定化させるためにはバイアス電圧を高めた方が良いのであるが、直流１２Ｖであれば十分なので、電話１８、テレビジョン受信機１９、ＤＶＤレコーダ２０、エアコン２１間の通信は、図４（ｂ）に示すごとく直流１２Ｖに信号を載せた状態としている。

また、パーソナルコンピュータ１７は上述のごとく直流６Ｖで駆動されているので、通信の不安定化のおそれはあるが、上述のごとく直流６Ｖに信号が載せられた状態としている。

ここで問題は、電話１８、テレビジョン受信機１９、ＤＶＤレコーダ２０、エアコン２１と、パーソナルコンピュータ１７の通信を行わせる場合に、電話１８、テレビジョン受信機１９、ＤＶＤレコーダ２０、エアコン２１から、パーソナルコンピュータ１７に直流１２Ｖでバイアスされた信号を送ると、パーソナルコンピュータ１７内でその信号が歪み、その結果として適切な通信が行えなくなる。

そこで、本実施の形態では、上述のごとくパーソナルコンピュータ１７、電話１８、テレビジョン受信機１９、ＤＶＤレコーダ２０、エアコン２１のそれぞれが、自分以外の電子機器に向けて、図３のパケット通信で、送信先ＰＬＣアドレスの情報３５、送信元ＰＬＣアドレスの情報３６、駆動電圧の情報３７、送信先ＩＰアドレスの情報３８、送信元ＩＰアドレスの情報３９を送ることにより、自分の駆動電圧を知らせる構成としている。

このため、例えばＤＶＤレコーダ２０の実データの情報４０をパーソナルコンピュータ１７に送る場合には、ＤＶＤレコーダ２０では送信出力制御部３０ａによって送信部２７のバイアス電圧を直流６Ｖに下げて、そこに信号を載せることとした。

この結果、ＤＶＤレコーダ２０とパーソナルコンピュータ１７の通信において、ＤＶＤレコーダ２０の実データの情報４０がパーソナルコンピュータ１７で歪んで受信されることはなく、この間の通信が安定化することになる。

また、ＤＶＤレコーダ２０の実データの情報４０を、テレビジョン受信機１９に供給する場合には、これら両者とも直流１２Ｖ以上で駆動されているので、この両者間では図４（ｂ）のごとく、バイアス電圧を直流１２Ｖとした信号で通信することができるので、この両者間の距離が長くても、安定した通信が行えることになる。

以上のように本発明の電子機器は、直流電圧供給路と、この直流電圧供給路に接続された送信部、および受信部と、これらの送信部、および受信部に接続された通信制御部と、この通信制御部と前記直流電圧供給路に接続された電圧検出部と、前記通信制御部と送信部に接続した送信出力制御部とを備えたものであるので、電力供給線路を介しての電子機器間通信を安定化することができる。

すなわち、各電子機器からは、直流電圧供給路を介して他の電子機器に、自分が何ボルトの直流電圧で駆動されているかを知らせることができるので、通信をしようとする電子機器間で、相手方に送信する信号の大きさを調整することができ、その結果として電力供給線路を介しての電子機器間通信を安定化することができるのである。

このため、各戸別電力使用システムへの活用が期待される。

１ 柱上トランス
２ 各戸（家庭、工場、店舗等）
３ 交流−直流変換手段（ＡＣ／ＤＣ）
４ 交流電圧供給路
５ 交流電圧供給路
６ コンセント
７ 電子機器
８ 直流電圧供給路
９ 電圧変更手段
１０ 直流発電手段
１１ 直流蓄電手段
１２ ダイオード
１３，１４，１５，１６ コンセント
１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ 直流電圧供給路
１７ パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
１８ 電話
１９ テレビジョン受信機（ＴＶ）
２０ ＤＶＤレコーダ
２１ エアコン
２２，２３，２４ コンデンサ
２５ 電源部
２６ 通信部
２７ 送信部
２８ 受信部
２９ ＰＬＣ通信制御部
３０ 電圧検出部
３０ａ 送信出力制御部
３１ フレーム
３２，３３，３４，３５，３６，３７，３８，３９，４０ 情報

Claims (6)

1. 直流電圧供給路と、この直流電圧供給路に接続された送信部、および受信部と、これらの送信部、および受信部に接続された通信制御部と、この通信制御部と前記直流電圧供給路に接続された電圧検出部と、前記通信制御部と送信部に接続した送信出力制御部とを備えた電子機器。
2. 送信部からは、直流電圧供給路を介して駆動電圧情報を送信する構成とした請求項１に記載の電子機器。
3. 送信部からは、パケット内に駆動電圧情報を入れて送信する構成とした請求項２に記載の電子機器。
4. 交流−直流変換手段と、この交流−直流変換手段に接続された電圧変更手段と、この電圧変更手段に接続されるとともに、供給直流電圧の異なる複数のコンセントと、これら複数のコンセントに接続された請求項１〜３のいずれか一つに記載の電子機器とを備えた各戸別電力使用システム。
5. 交流−直流変換手段と電圧変更手段間に直流発電手段を接続した請求項４に記載の各戸別電力使用システム。
6. 交流−直流変換手段と電圧変更手段間に直流蓄電手段を接続した請求項４、または５に記載の各戸別電力使用システム。
   

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