JP4333383B2 - 機器アダプタおよび電気機器 - Google Patents

Description

本発明は、電気機器の状態を監視し、その状態から電気機器を制御する機器制御装置に関する。

従来の機器の状態監視として、たとえば図２で示すようなＳＣＳＩコントローラを用いて遠隔で通信する状態監視制御装置のものがあった（例えば特許文献１）。

この特許文献１の例について図２を用いて説明する。図２において、電源のオンオフを遠隔制御される周辺装置１０２は、上位装置１０１の電源がオンの状態信号が送出される信号線１０５と接続する電源検出部１２１と、電源供給の制御をおこなう電源制御回路１２２とを備える。また上位装置１０１は信号線１０５により周辺装置１０２内と接続し、周辺装置１０２のオンオフを遠隔制御する。

以下に、その動作について説明する。上位装置１０１は、電源がオンの状態にあるとき、信号線１０５に所定電圧以上となる接続信号を送出し、オフの時は信号線１０５は所定電圧以下となるように切断信号を送出する。一方、周辺装置１０２は、電源検出部１２１において信号線１０５の電圧を監視し、上位装置１０１がオン状態のときに出力される接続信号であるか、オフ状態のときに出力される切断信号であるかを判定する。さらにこの受信する信号により、電源制御回路１２２を操作して、周辺装置１０２の電源を上位装置１０１の電源のオンオフに連動してオンオフする。

次に、照明装置とその周辺の接続スイッチを備える一般的な照明装置について図３を用いて説明する。

図３において、２０５は商用周波数の電源を供給する電源部、２０３は照明装置２０７の電源を入切する内部スイッチ、２０７は照明装置、２０６は電源部２０５から照明装置２０７に接続供給される電源の中間に設けられた中間スイッチ、２０９は通信装置で構成される。

このような構成を有する一般的な照明装置において、照明装置２０７の内部スイッチ２０３と中間スイッチ２０６がともにオンの状態の時に照明装置２０７は点灯し、少なくともいずれかがオフになっているときは消灯する。また、照明装置２０７内の通信装置２０９が外部の装置から送信される制御指令を受信することにより、照明を制御する。
特開平５−２０４４９７号公報（図１）

しかしながら、上述した特許文献１に示す電源のオンオフを遠隔制御される周辺装置では、上位装置が電源のオンオフ状態に合わせてその状態を示す信号を送り、周辺装置がその信号がオンかオフかを検出をおこなうもので、周辺装置自身が電源の状態を監視し、オンオフの状態を判断するものではない。すなわち上位装置側で周辺装置の電源オンオフを制御するのみであった。

また、図３に示す構成図では、照明装置内部のスイッチがオフされている場合には通信部に電源が供給されないため遠隔制御はできない。または電源供給されていても機械的にスイッチがオフされており、内部スイッチをオンする手段がない。また外部の中間スイッチがオフされている場合には、遠隔制御や照明装置内部スイッチをオンしたとしても照明装置を点灯させることができない上に、照明装置の状態を把握することもできないという問題点があった。

上記課題を解決するために、本発明においては、外部中間スイッチで切り替え可能な２系統の機器側電力線で電源供給される電気機器と接続するようにした構成で、電源部から前記電気機器に電源供給する電源側電力線を入力する電力線入力部と、前記電源側電力線と前記２系統の機器側電力線との接続を切り替える内部切り替えスイッチと、前記内部切り替えスイッチで接続した状態での前記電気機器のオンオフを判定する通電状態判定手段とを備え、外部に接続される電気機器のオンオフ状態を外部中間スイッチの状態にかかわらず判断することができ、その状態から上位にある機器からの指令により電気機器のオンオフ制御を正確におこなうことが出来るようにした構成とした。

以上で説明したように、本発明によれば、電気機器のオンオフ状態を把握する際に、スイッチの状態でなく電気機器の状態を確実に検出することができるため、遠隔監視制御をおこなう場合に容易で、しかも正確さを向上することができる。さらに外部スイッチで電気機器の電源をオフされても機器アダプタの内部切替スイッチの制御をおこなうことで再度、電気機器の電源をオンし直すことができるという遠隔制御や利便性に富んでいる。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の機器アダプタとその周辺に接続される電気機器および外部スイッチとの接続構成図を示す。

図１において、１は機器アダプタ、２は電源部５からの電圧を機器アダプタ１に取込む入力部、２ａは電源部５から入力部２へ電源供給する電力線、３は入力部２に取込んだ電力線２ａの電源ラインの１相（接地側）を切替えて、外部中間スイッチ６と接続する内部切替えスイッチ、４は内部切替えスイッチ３の状態とスイッチの両端にかかる電圧状態を検知し、電気機器７のオンオフ状態を判定する通電状態判定手段、５は機器アダプタ１および電気機器７に電源を供給する商用周波数の電源部、８は内部切替えスイッチ３への切替え制御指令や通信部９の通信制御をおこなう演算処理部、９は機器アダプタの外部にある通信機器と通信をおこなう通信部、１０は機器アダプタを動作させるための回路電源、６は外部に設置され、電気機器７の電源をオンオフする外部中間スイッチ、７は機器アダプタ１により制御される電気機器を示す。なお、本実施の形態においては、電気機器７は照明装置の例を示しており、人が手動で外部中間スイッチ６を切り替えて照明装置７をオンまたはオフにする。また本実施の形態では電力線２ａに信号を重畳する電力線通信による例を示しており、外部からの信号によっても照明装置７をオンまたはオフにできるようにするものである。

次に、このような構成の機器アダプタの作用について説明する。

まず照明装置７は電源部５の２線の電源線が接続され電圧が供給されることで点灯され、片側の線（本実施の形態では接地側）がオフされ、電圧が供給されない場合に消灯する。従って、照明装置７が点灯する条件は、内部切替スイッチ３と外部中間スイッチ６が同じ切り替え位置に切り替えられて回路がつながっている場合のみで、その他の状態では、全て消灯となる。この場合では内部切替スイッチ３と外部中間スイッチ６がＳとａまたはＲとｂの組み合わせのときのみ点灯となる。なお、外部の中間スイッチ６は室内の壁等に設置され、人が照明装置７を点消灯したいときに入り切りするものである。

次に、入力部２は常に機器アダプタ１に電源を供給し、通信部９において通信ができる状態にするように回路電源１０に給電し、さらに照明装置７への電源供給のオンオフを行う内部切替スイッチ３と接続する。また、通信部９は、電力線通信の手順に従って、電力線２ａの電源電圧に重畳して送信された指令信号を受信して処理し演算処理部８に転送する。

そして、演算処理部８は、通信部９が受信した指令信号に従い、後述する通電状態判定手段４での現在の照明装置のオンオフ状態に応じて内部切替スイッチ３にオン／オフ制御指令を出力する。すなわち、演算処理部８では、遠隔制御指令により照明装置７の状態を確認しながら制御をおこなうようにするものであり、たとえば照明装置７が点灯状態のときに、通信部９が外部から点灯指令を受信したとしても内部切替スイッチ３のスイッチの切り替えの制御しないようにし、点灯状態を維持するようにするものである。

次に、通電状態判定手段４における通電状態の判定方法について図１と表１により説明する。

通電状態判定手段４は、内部切替スイッチ３の状態と外部中間スイッチ６の状態により、電圧状態が変化することを検知することで照明装置７がオンかオフかの状態を把握する。

図１で示すように、通電状態判定手段４には、内部切り替えスイッチ３の電源側の点と、外部中間スイッチ６と接続する２本の電力線上の点間との電圧を検出するフォトカプラＰＣ１とＰＣ２を備えている。そしてＰＣ１は、内部切り替えスイッチ３のＳ側端子と外部中間スイッチ６のａ側端子間の電力線上、ＰＣ２は、内部切り替えスイッチ３のＲ側端子と外部中間スイッチ６のｂ側端子間の電力線上の点を片側の検出点としている。

ここで照明装置７が点灯している２通りの場合について考える。なお、ＰＣ１で両端電圧検出をＶ１、ＰＣ２両端電圧検出をＶ２とする。まず１番目は、内部切り替えスイッチ３が端子Ｓ側に切り替えられ、かつ外部中間スイッチ６が端子ａ側に切り替えられている場合であり、この時Ｖ１は同電位どうしの電圧となるので０Ｖすなわちオフとなり、Ｖ２も高電圧部と絶縁されているのでオフとなる。次に２番目は、内部切り替えスイッチ３が端子Ｒ側に切り替えられ、かつ外部中間スイッチ６が端子ｂ側に切り替えられている場合であり、この時も同様にＶ１、Ｖ２ともオフとなる。

これとは反対に、照明装置７が消灯している場合は、Ｖ１、Ｖ２のうちいずれかは外部中間スイッチ６側端子が高電位となり、電源部５側は接地部であるのでオンとなる。もう一方は高電圧部と絶縁されているのでオフとなる。すなわちＶ１、Ｖ２のうちいずれかはオンで、もう一方はオフとなる。

表１に、照明装置７の点灯、消灯の状態と、外部中間スイッチ６、内部切替スイッチ３の状態と、そのときのＶ１、Ｖ２の関係を示す。

表１で示すように、Ｖ１、Ｖ２の電圧検出状態がともにオフを検出した時は、外部中間スイッチ６、および内部切替スイッチ３の状態が、パターン番号１または４の条件になっている時であり、照明装置７は点灯中であると判定できる。その他の条件、すなわちＶ１、Ｖ２のいずれかがオフで、いずれかがオンを検出した時は、パターン番号２または３の条件になっている時であり、照明装置７が消灯中であると判定できる。

このようにして、演算処理部８は、通電状態判定手段４で検出したＶ１、Ｖ２の電圧状態から、照明装置７の現在の点消灯の情報を判定し、その判定結果と内部切替スイッチ３の現在の状態を把握することで、電力線通信で外部から送信される照明装置７のオンまたはオフの制御指令に対して、照明装置７の現在の状態に応じた制御ができる。

たとえば、表１でパターン番号１の場合、外部から点灯の制御指令が送信された場合、内部切り替えスイッチをＳのままにし、消灯の指令の場合、Ｒに切り替える。以下パターン２から４についても同様である。

また、本実施の形態によれば、図１の照明装置７が電球切れや故障により外されていることも判定できる。すなわち、照明装置７が電球切れや故障により外されている場合は、Ｖ１、Ｖ２は内部切替スイッチ３を切替えても変化しない。そのため、内部切替スイッチ３を切り替えても、通電状態判定手段４の状態が変化しないことで判定することができる。たとえば、表１のパターン番号１の場合、外部から消灯の制御指令が送信された場合、内部切り替えスイッチをＳからＲに切り替えるが、この時切り替え後のＶ１を監視するようにすれば、Ｖ１がオンにならないことで、照明装置の電球切れや故障であると判定できる。

なお、演算処理部８が、内部切替スイッチ３の切り替えスイッチの状態を知る方法としては、内部切替スイッチ３から切り替えスイッチの状態を信号として受信する方法でも良いし、前回の切り替え指令を記憶させ、その指令を確認する方法でも良い。また照明装置７の点消灯状態の確認は、上記したように演算処理部８でおこなってもよいし、通電状態判定処理手段４でおこなって、点消灯状態の結果だけを演算処理部８に送信しても良い。また、内部切替スイッチ３の切り替え状態がＳかＲかの情報を得ずとも、照明装置７の点消灯状態と、外部からのオンかオフかの制御指令のみで判断して、内部切り替えスイッチを現在のまま維持するか切り替えを行うかを決定してもよい。

なお、本実施例では通電状態判定手段４を電圧検出としているが、電圧値のレベルにより判定する方法や、流れる電流値を測定しておこなう方法でも同じ結果が得られる。

また、本実施例の機器アダプタを照明装置７内に組み込んだ場合でも同じ結果が得られる。

以上に示したように、本実施の形態では、外部中間スイッチまたは内部切替スイッチで照明装置の電源をオフされていていた状態であっても、正確に照明装置の点灯、消灯状態を把握することができるとともに遠隔制御指令により制御することができ、誤って制御することを防止することができる。また、照明装置が外されている場合には、照明装置がないため外部中間スイッチや内部切替スイッチを切替えても点灯することがないため、機器アダプタは消灯を常に把握することができる。従って照明装置が外されていても表１の点灯条件を満たすことができる。

なお、本実施の形態では、電気機器として、照明装置の例を示したが、本発明の機器アダプタの制御対象となる電気機器は、照明装置に限定するものではなく、機器アダプタの機能を内部に組み込む電気機器も照明装置に限定するものではない。

本発明の実施の形態１の機器アダプタの構成を示す概略図 従来の実施例における構成図 従来の実施例におけるスイッチとの接続を示す図

符号の説明

１ 機器アダプタ
２ 入力部
２ａ 電力線
３ 内部切り替えスイッチ
４ 通電状態判定手段
５ 電源部
７ 電気機器（照明装置）
ＰＣ１、ＰＣ２ フォトカプラ

Claims (2)

1. 接地側と電源側との２相からなる２線の電源線のうち一方の相である第１電源線と接続するとともに、他方の相である第２電源線から電源供給される電気機器と接続し、前記電気機器のオンオフを制御する機器アダプタであって、
   前記第１電源線から供給される電源を２系統に切り替える内部切り替えスイッチと、
   前記電気機器と接続する電源線であって前記第２電源線とは異なる相である第３電源線と接続し前記第３電源線に対して前記内部切り替えスイッチからの２系統の電源線を切り替える外部中間スイッチと前記内部切り替えスイッチとの間の２系統の電源線にそれぞれ第１接点と第２接点を設け、前記内部切り替えスイッチの電源側を基準としたときの前記第１接点または第２接点の電圧を検出する電圧検出手段と、
   前記電圧検出手段により検出される前記第１接点での電圧値及び前記第２接点での電圧値が所定値以上であるときに前記電気機器がオンであると判定し、それ以外のときに前記電気機器がオフであると判定する通電状態判定手段と、
   外部から送信される前記電気機器のオンオフ制御指令信号を受信する通信手段と、
   前記通信手段で受信したオンオフ制御指令信号に応じて前記内部切り替えスイッチを切り替える演算処理部とを有し、
   前記演算処理部は、
   前記通信手段で受信したオンオフ制御指令信号が前記電気機器のオンを指令するときであって前記通電状態判定手段が前記電気機器のオフを判定している場合には前記内部切り替えスイッチを切り替え、
   前記通信手段で受信したオンオフ制御指令信号が前記電気機器のオンを指令するときであって前記通電状態判定手段が前記電気機器のオンを判定している場合には前記内部切り替えスイッチを切り替えない機器アダプタ。
2. 請求項１記載の機器アダプタを内蔵する電気機器。
   

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