JP4407437B2 - 負荷制御システム - Google Patents

Description

本発明は、負荷機器への電力供給を制御する負荷制御システムに関する。

図２は、住宅等の建物内で使用される２線式の片切りスイッチ回路の配線を説明するための説明図である。図２において、建物内に例えば交流１００Ｖの電力線１０１，１０２が配線されており、例えば照明器具や換気扇等の負荷機器１０３における電源入力端子の一方が電力線１０１に接続され、他方が片切スイッチ１０４を介して電力線１０２に接続されている。片切スイッチ１０４は、例えば建物の壁面に取り付けられる壁スイッチで、建物の壁面における片切スイッチ１０４の取り付け位置には、電力線１０２に接続されたスイッチ配線１０５と負荷機器１０３に接続されたスイッチ配線１０６とが配線されており、電力線１０１，１０２は配線されていない。

ところで、このような壁スイッチに電力線搬送通信回路を内蔵して電力線搬送通信により、片切スイッチ１０４をオン、オフしたいというニーズがある。この場合、他の電力線搬送通信装置から電力線１０１を介して送信された通信信号は、負荷機器１０３の入力インピーダンスを介して壁スイッチに内蔵された電力線搬送通信回路によって受信されるため、負荷機器１０３の入力インピーダンスが電力線搬送通信の周波数帯で増大し、例えば前述の電力線間のインピーダンスより１桁程度大きな値になると、電力線搬送通信回路から電力線１０１，１０２へ出力される通信信号や、電力線１０１，１０２に接続された他の電力線搬送通信端末から送信された通信信号の減衰が大きくなり、十分な伝送品質を得ることが困難となるという不都合がある。

そこで、負荷機器１０３の入力端子間に電力線搬送通信で使用する高周波信号のみを通過させるバイパス回路（例えば、電力線搬送通信周波数帯でインピーダンスが小さくなる素子として０．２２μＦの静電容量を持つフィルムキャパシタ）を設け、通信信号を、負荷機器１０３をバイパスさせることにより、負荷機器１０３の入力インピーダンスの影響を低減する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開昭５７−７８３３０号公報

ところで、上述のような電力線搬送通信回路を内蔵した壁スイッチにおいて、電力線搬送通信回路は電力線を用いて電力の受電と信号伝送とを同時に行うものであるため、電力線搬送通信回路の動作用電源電圧を生成する電源回路の電圧入力端子と、電力線搬送通信回路における通信信号の入出力用端子とは同一端子となる。また、壁スイッチには、スイッチ配線１０５，１０６しか配線されていないから、電力線搬送通信回路及び電源回路は、スイッチ配線１０５，１０６間、すなわち片切スイッチ１０４と並列に接続されることとなる。

そうすると、片切スイッチ１０４がオフしている状態において、電源回路の入力インピーダンスと電力線搬送通信回路の入力インピーダンスとの合成インピーダンスが片切スイッチ１０４と並列に接続され、片切スイッチ１０４をオフしても上記合成インピーダンスの大きさによっては上記合成インピーダンスを介して負荷機器１０３に電流が流れるために負荷機器が動作してしまう場合があるという不都合があった。

本発明は、このような問題に鑑みて為された発明であり、電力線搬送通信機能を備えた負荷制御システムであって、電源スイッチのオフ状態において負荷機器が動作することを抑制することができる負荷制御システムを提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明の第１の手段に係る負荷制御システムは、外部に接続された負荷機器を動作させるための電力供給を制御するアダプタと、前記負荷機器の動作を指示する第１の制御指示を受け付ける操作指示受付部と当該操作指示受付部により受け付けられた第１の制御指示を無線通信によって前記アダプタへ送信する端末側無線通信部とを備えた制御端末と、を備えた負荷制御システムであって、前記アダプタは、前記負荷機器に電源電圧を供給する電力線から電源電圧を受電する第１及び第２の接続端子と、前記第１及び第２の接続端子から前記負荷機器への電力供給を制御するアダプタ側スイッチ部と、前記第１及び第２の接続端子を介し、かつ前記負荷機器及び前記アダプタ側スイッチ部を介することなく前記電力線に接続され、当該電力線を用いて電力線搬送通信を行う電力線搬送通信部と、前記端末側無線通信部との間で無線通信を行うアダプタ側無線通信部と、前記アダプタ側無線通信部により受信された前記第１の制御指示と前記電力線搬送通信部により外部から前記電力線を介して受信された第２の制御指示とに応じて前記アダプタ側スイッチ部のオン、オフを制御するアダプタ制御部と、前記第１及び第２の接続端子から前記負荷機器及び前記アダプタ側スイッチ部を介することなく電源電圧の供給を受けて、前記電力線搬送通信部、前記アダプタ側無線通信部、及び前記アダプタ制御部の動作用電源電圧を供給する電源回路とを備える。

また、上述の負荷制御システムにおいて、前記第１の接続端子は前記電力線における一方の相と接続され、前記第２の接続端子は前記制御端末を介して前記電力線における他方の相と接続され、前記制御端末は、前記端末側無線通信部を動作させるための動作用電力を供給する第１の電源部を備え、前記電力線における他方の相と前記アダプタとの間には、前記第１の電源部と手動式の端末側スイッチ部との直列回路が介設され、前記第１の電源部における入力インピーダンスは、前記端末側スイッチ部がオンされている場合に前記直列回路を介して前記アダプタへ供給される電流を、前記負荷機器の動作電流以上とするべく低インピーダンスにされている。

そして、上述の負荷制御システムにおいて、前記制御端末は、前記端末側スイッチ部と並列に接続された、前記端末側無線通信部を動作させるための動作用電力を供給する第２の電源部をさらに備え、前記第２の電源部における入力インピーダンスは、前記端末側スイッチ部がオフされている場合に前記第２の電源部を介して前記アダプタへ供給される電流を、前記負荷機器の動作電流未満とするべく高インピーダンスにされていることを特徴としている。

このような構成の負荷制御システムは、第１及び第２の接続端子によって受電された電源電圧に基づきアダプタ側スイッチ部を介して負荷機器へ電力供給が行われ、アダプタ側無線通信部により受信された第１の制御指示と電力線搬送通信部により外部から電力線を介して受信された第２の制御指示とに応じてアダプタ側スイッチ部のオン、オフが制御され、制御端末を動作させるための電流が負荷機器を経由しないので、電力線搬送通信機能を備えた負荷制御システムにおいてアダプタ側スイッチ部のオフ状態において、制御端末を動作させるための電流によって負荷機器が動作してしまうことを抑制することができる。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係る負荷制御システムの構成の一例を示すブロック図である。図１において、負荷制御システム１−Ａは、制御端末２−Ａとアダプタ３−Ａとから構成されており、制御端末２−Ａは接続端子Ｐ１及びＰ２を備え、アダプタ３−Ａは接続端子Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５及びＰ６を備えている。そして、例えば交流１００Ｖの商用電源電圧Ｖａｃを供給する電力線１０１及び１０２が配線されており、電力線１０２からスイッチ配線１０５、制御端末２−Ａにおける接続端子Ｐ１、制御端末２−Ａにおける接続端子Ｐ２、スイッチ配線１０７、アダプタ３−Ａにおける接続端子Ｐ３、アダプタ３−Ａにおける接続端子Ｐ４、スイッチ配線１０８、負荷機器４−Ａ、スイッチ配線１０９、アダプタ３−Ａにおける接続端子Ｐ５、アダプタ３−Ａにおける接続端子Ｐ６、及びスイッチ配線１１０を介して電力線１０１に至る経路によって、負荷機器４−Ａに電力が供給されるようになっている。

同様に、制御端末２−Ｂと、アダプタ３−Ｂとから負荷制御システム１−Ｂが構成されており、制御端末２−Ｂ、アダプタ３−Ｂ、及び負荷機器４−Ｂが、電力線１０１，１０２間に接続されている。制御端末２−Ａ、アダプタ３−Ａ、及び負荷機器４−Ａと、制御端末２−Ｂ、アダプタ３−Ｂ、及び負荷機器４−Ｂとは、それぞれ同様に構成されており、以下、総称する場合にはアルファベットの添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を示す場合にはアルファベットの添え字を付した参照符号で示す。負荷機器４は、例えば照明器具、換気扇、採光窓等の電気機器である。

制御端末２は、例えば負荷機器４のオン、オフ指示（第１の制御指示）を受け付けるための壁スイッチで、接続端子Ｐ１及びＰ２、キャパシタＣ１、端末側スイッチ部の一例である手動式のスイッチＳＷ１、第１の電源部の一例である第１電源回路ＰＳ１、第２の電源部の一例である第２電源回路ＰＳ２、定電圧回路２１、スイッチ状態検知部２２、端末側無線通信部の一例である赤外線通信部２３、操作指示受付部２４、表示部２５、及び制御回路２６を備えている。

制御端末２は、キャパシタＣ１と並列に、第１電源回路ＰＳ１における入力部とスイッチＳＷ１との直列回路が接続され、さらに、第１電源回路ＰＳ１における入力部とスイッチＳＷ１との直列回路と並列に第２電源回路ＰＳ２における入力部が接続されている。

第１電源回路ＰＳ１は、スイッチＳＷ１がオンのときにスイッチＳＷ１を流れる電流からスイッチ状態検知部２２、赤外線通信部２３、操作指示受付部２４、表示部２５、及び制御回路２６等の動作用電力を供給する電源部である。そして、第１電源回路ＰＳ１における入力インピーダンスは、スイッチＳＷ１がオンされている場合に第１電源回路ＰＳ１及びスイッチＳＷ１を介してアダプタ３へ供給される電流が、負荷機器４を動作させるために必要な動作電流以上とするべく低インピーダンスにされている。具体的には、第１電源回路ＰＳ１は、例えば入力インピーダンスを低減することが容易なカレントトランスを用いて構成されている。

第２電源回路ＰＳ２は、スイッチＳＷ１がオフのときにキャパシタＣ１の両端電圧からスイッチ状態検知部２２、赤外線通信部２３、操作指示受付部２４、表示部２５、及び制御回路２６等の動作用電力を供給する電源部であり、第２電源回路ＰＳ２における入力インピーダンスを流れる電流が、負荷機器４が動作する動作電流未満になるように入力インピーダンスが設定されており、スイッチＳＷ１がオフのときに第２電源回路ＰＳ２を流れる電流によって負荷機器４が実質的に動作することがないようにされている。

そして、第１電源回路ＰＳ１、及び第２電源回路ＰＳ２から出力された電源電圧は、定電圧回路２１によって、赤外線通信部２３や制御回路２６等の動作に適した一定の電圧にされた後、赤外線通信部２３や制御回路２６等、制御端末２内の各部に動作用電源電圧として供給される。

スイッチＳＷ１は、負荷機器４への商用電源電圧の供給を強制的にオフするためのスイッチで、例えば手動式の開閉スイッチが用いられる。スイッチ状態検知部２２は、スイッチＳＷ１のオン、オフ状態を検出してそのオン、オフ状態を示すオンオフ検出信号を制御回路２６へ出力する。具体的には、例えばスイッチＳＷ１として２極のスイッチを用い、一方の極を負荷機器４への商用電源電圧の供給を開閉するために用い、他方の極をスイッチＳＷ１のオン、オフ状態を検出するためのスイッチ状態検知部２２として用いてもよい。

赤外線通信部２３は、アダプタ３との間で無線通信の一例である赤外線通信を行う通信インターフェイス回路である。操作指示受付部２４は、例えば押しボタンスイッチから構成されており、ユーザからの負荷機器４−Ａと、電力線１０１，１０２に接続された他のアダプタ３−Ｂに接続されている負荷機器４−Ｂと、に対する電源オン、オフ指示を受け付ける。表示部２５は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）や液晶表示パネル等を用いて構成されており、負荷機器４−Ａの電源オン、オフ状態を表示したり、他のアダプタ３−Ｂに接続されている負荷機器４−Ｂの電源オン、オフ状態を表示したりする。

制御回路２６は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いて構成されており、操作指示受付部２４によって受け付けられたオン、オフ指示を赤外線通信部２３からアダプタ３における赤外線通信部３５へ送信させたり、赤外線通信部２３によって、赤外線通信部３５から負荷機器４−Ａや負荷機器４−Ｂ等の電源オン、オフ状態を示す機器状態情報が受信された場合に、受信された機器状態情報を表示部２５により表示させたり、スイッチ状態検知部２２から出力されたオンオフ検出信号に基づきスイッチＳＷ１のオン、オフ状態を表示部２５により表示させたりする。

アダプタ３は、第２の接続端子の一例である接続端子Ｐ３、接続端子Ｐ４及びＰ５、第１の接続端子の一例である接続端子Ｐ６、キャパシタＣ２、トランスＴ、アンプ３１、受信フィルタ３２、電力線搬送通信部の一例である電力線搬送通信モデム３３、アダプタ制御部の一例である制御回路３４、アダプタ側無線通信部の一例である赤外線通信部３５、アダプタ側スイッチ部の一例であるスイッチＳＷ２、電源回路３６、及びインダクタＬを備えている。

また、アダプタ３は、負荷機器４に電力を供給するための外部接続端子である接続端子Ｐ４及びＰ５を備え、接続端子Ｐ４はスイッチＳＷ２を介して接続端子Ｐ３と、接続端子Ｐ５は接続端子Ｐ６と接続されている。そして、制御回路３４からの制御信号に応じてスイッチＳＷ２がオン、オフされることにより、負荷機器４への電力供給が制御されるようになっている。

また、アダプタ３は、接続端子Ｐ３及びＰ６間に、キャパシタＣ２とトランスＴの一次巻き線との直列回路が接続され、トランスＴの二次巻き線における一端がグラウンドに接続され、他端がアンプ３１の出力端子と、受信フィルタ３２の入力端子とに接続されている。そして、アンプ３１の入力端子は電力線搬送通信モデム３３の送信側端子に接続され、受信フィルタ３２の出力端子は電力線搬送通信モデム３３の受信側端子に接続されている。

キャパシタＣ２は、商用電源周波数に対してインピーダンスを上昇させて商用電源電圧を阻止すると共に、電力線搬送周波数に対してはインピーダンスを低下させて電力線搬送通信の通信信号を通過させる。受信フィルタ３２は、キャパシタＣ２とトランスＴとを通過した高周波信号の中から電力線搬送通信で使用する周波数帯域の信号を抽出して電力線搬送通信モデム３３へ出力するバンドパスフィルタ回路である。電力線搬送通信モデム３３は、受信フィルタ３２から出力された信号、すなわち他の電力線搬送通信端末であるアダプタ３−Ｂから電力線搬送通信により送信された通信信号を復調して制御回路３４へ出力すると共に、制御回路３４から出力される例えば負荷機器４−Ｂの電源をオン、オフ制御させるための制御信号を電力線搬送通信用の通信信号に変調してアンプ３１へ出力する。アンプ３１は、電力線搬送通信モデム３３から出力される電力線搬送通信用の通信信号を電力増幅して結合キャパシタＣ２へ出力する。赤外線通信部３５は、制御端末２との間で無線通信の一例である赤外線通信を行う通信インターフェイス回路である。

制御回路３４は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いて構成されており、赤外線通信部３５によって受信された制御端末２からの、負荷機器４−Ａに対する電源オン、オフ指示に応じてスイッチＳＷ２をオン、オフさせたり、負荷機器４−Ｂに対する電源オン、オフ指示に応じた制御信号を電力線搬送通信モデム３３へ出力し、電力線搬送通信モデム３３によりアダプタ３−Ｂへ電力線１０１，１０２を介した電力線搬送通信を用いて負荷機器４−Ｂに対する電源オン、オフ指示を送信させたりする。また、制御回路３４は、電力線搬送通信モデム３３によって、電力線１０１，１０２を介して電力線搬送通信により負荷機器４−Ｂの電源オン、オフ状態を示す機器状態情報が受信された場合、受信された機器状態情報を赤外線通信部３５によって制御端末２へ送信させたり、スイッチＳＷ２のオン、オフ状態を示す機器状態情報を赤外線通信部３５によって制御端末２へ送信させたりする。

また、アダプタ３は、アンプ３１、電力線搬送通信モデム３３、制御回路３４、及び赤外線通信部３５等の動作用電源電圧を供給する電源回路３６を備え、接続端子Ｐ３がインダクタＬを介して電源回路３６における入力端子の一方と接続され、接続端子Ｐ６が電源回路３６における他方の入力端子と接続されている。そして、インダクタＬによって電源回路３６の入力インピーダンスが上昇されるので、トランスＴとキャパシタＣ２とによって接続端子Ｐ３，Ｐ６間に出力された電力線搬送通信信号が、電源回路３６により吸収されてしまうことが抑制される。

スイッチＳＷ２は、負荷機器４への商用電源電圧の供給をオン、オフするスイッチで、例えばリレーやトランジスタ、サイリスタ、トライアック等が用いられる。なお、スイッチＳＷ２は、負荷機器４への商用電源電圧の供給をオン、オフする例に限られず、例えばサイリスタやトライアック等の半導体スイッチを用いて、導通角を制御することにより負荷機器４への電力供給量を制御するものであってもよい。この場合、例えば負荷機器４が白熱電球のような照明装置であれば、照明の調光制御を行うことができる。

キャパシタＣ１及びＣ２は、電力線搬送通信周波数でのインピーダンスよりも商用電源周波数においてインピーダンスを上昇させるもので、例えば０．２２μＦのキャパシタが用いられる。具体的には、キャパシタＣ１，Ｃ２のインピーダンスは１／（２πｆＣ）によって与えられる。ここで、ｆは信号周波数（Ｈｚ）、ＣはキャパシタＣ１，Ｃ２のキャパシタンス（Ｆ）である。従って、キャパシタＣ１，Ｃ２のインピーダンスは信号周波数の増加に反比例して低下する。

なお、操作指示受付部２４は、負荷機器４に対する電源オン、オフ指示に限らず、その他の動作指示、例えば負荷機器４が照明装置であれば、照明の明るさを変化させる調光指示を受け付けて、電源オン、オフ制御以外の動作指示を行うようにされていてもよい。そして、負荷機器４が赤外線通信により動作指示を受け付ける赤外線リモコン対応機能を有していれば、制御端末２は、操作指示受付部２４により受け付けられた、例えば調光指示を赤外線通信によって、負荷機器４へ送信するようにされていてもよい。これにより、制御端末２は、赤外線リモコン機能を用いて負荷機器４の動作を制御することができるので、負荷機器４の電源オン、オフ以外の動作を赤外線リモコン機能によって制御することが可能となる。

また、赤外線通信部２３，３５は、赤外線通信を行うものに限られず、例えば電波等を用いた無線通信を行うものであってもよい。トランスＴは、トランスの他、インダクタを用いてもよい。

次に、上述のように構成された負荷制御システム１−Ａの動作について説明する。まず、制御端末２−ＡにおけるスイッチＳＷ１は、通常オン状態にされている。そして、商用電源電圧Ｖａｃが電力線１０１、スイッチ配線１１０、接続端子Ｐ６、電源回路３６、インダクタＬ、接続端子Ｐ３、スイッチ配線１０７、接続端子Ｐ２、スイッチＳＷ１を介して第１電源回路ＰＳ１へ供給され、第１電源回路ＰＳ１から出力された電源電圧が定電圧回路２１によって、赤外線通信部２３や制御回路２６等の動作に適した一定の電圧にされた後、赤外線通信部２３や制御回路２６等、制御端末２内の各部に動作用電源電圧として供給される。そうすると、商用電源電圧Ｖａｃは、スイッチＳＷ２を介さずに制御端末２−Ａへ供給されるので、スイッチＳＷ２のオン、オフ状態に関わらず制御端末２−Ａが動作可能にされている。

また、電源回路３６は、インダクタＬを介して接続端子Ｐ３，Ｐ６に接続され、商用電源電圧Ｖａｃは、スイッチＳＷ２を介さずに電源回路３６へ供給されるので、スイッチＳＷ２のオン、オフ状態に関わらず電源回路３６によって、電力線搬送通信モデム３３、制御回路３４、及び赤外線通信部３５等の動作用電源電圧が供給され、スイッチＳＷ２のオン、オフ状態に関わらず他の負荷制御システム１−Ｂとの電力線搬送通信や制御端末２−Ａとの赤外線通信が実行可能にされている。

さらに、接続端子Ｐ３，Ｐ６から、負荷機器４−Ａを経由せずに制御端末２−Ａにおける第１電源回路ＰＳ１及び第２電源回路ＰＳ２や、アダプタ３−Ａにおける電源回路３６への電源電流が供給されるので、電源スイッチであるスイッチＳＷ２のオフ状態において、制御端末２−Ａやアダプタ３−Ａを動作させるための電源電流によって、負荷機器４が動作してしまうことが抑制される。

次に、負荷制御システム１−Ａにおける制御端末２−Ａによる負荷機器４−Ａの制御動作について説明する。まず、ユーザからの操作指示、例えば負荷機器４−Ａの電源オンを指示する操作指示が操作指示受付部２４によって受け付けられた場合、制御回路２６によって、操作指示受付部２４により受け付けられた電源オンを指示する操作指示が赤外線通信部２３からアダプタ３−Ａにおける赤外線通信部３５へ送信され、さらに、制御回路２６からの制御信号に応じて、表示部２５により負荷機器４−Ａが電源オン状態である旨の表示がされる。

一方、アダプタ３−Ａにおける赤外線通信部３５によって、赤外線通信部２３から送信された負荷機器４−Ａの電源オンを指示する操作指示が受信された場合、制御回路３４からの制御信号に応じてスイッチＳＷ２がオンされ、電力線１１０から、接続端子Ｐ６、接続端子Ｐ５、負荷機器４−Ａ、接続端子Ｐ４、スイッチＳＷ２、接続端子Ｐ３，及び制御端末２−Ａにおける接続端子Ｐ２、スイッチＳＷ１、第１電源回路ＰＳ１、及び接続端子Ｐ１を介して電力線の他方の相である電力線１０２に至る閉回路が構成されて、負荷機器４−Ａに電源電圧Ｖａｃが供給され、負荷機器４−Ａの電源がオンされる。

次に、制御端末２−Ａによる他の負荷制御システム１−Ｂにおける負荷機器４−Ｂの制御動作について説明する。まず、ユーザからの操作指示、例えば負荷機器４−Ｂの電源オン、オフを指示する操作指示が操作指示受付部２４によって受け付けられた場合、制御回路２６によって、負荷機器４−Ｂの電源オン、オフを指示する操作指示が赤外線通信部２３からアダプタ３−Ａにおける赤外線通信部３５へ送信される。

一方、アダプタ３−Ａにおける赤外線通信部３５によって、赤外線通信部２３から送信された負荷機器４−Ｂの電源オン、オフを指示する操作指示が受信された場合、制御回路３４によって、負荷機器４−Ｂの電源オン、オフを指示する旨の制御信号が電力線搬送通信モデム３３へ出力される。そして、その制御信号が、電力線搬送通信モデム３３によって電力線搬送通信の通信信号に変調され、アンプ３１によって電力増幅され、トランスＴとキャパシタＣ１，Ｃ２とを介して電力線１０１，１０２に重畳される。

この場合、トランスＴから出力された電力線搬送通信の通信信号は、負荷機器４−Ａを経由することなく電力線１０１，１０２に重畳されるので、負荷機器４−Ａの入力インピーダンスによる通信信号の減衰を低減することができる。

そして、電力線１０１，１０２に重畳された通信信号は、アダプタ３−Ｂによって受信、復調され、その復調された制御信号に応じてアダプタ３−ＢにおけるスイッチＳＷ２がオン、オフされ、負荷機器４−Ｂの電源がオン、オフされる。

また、負荷機器４−Ｂが赤外線リモコン機能対応であれば、電源オン、オフ制御以外に赤外線リモコン機能を用いた細かい負荷制御が行える。例えば負荷機器４−Ｂとして明るさを制御できる調光制御機能付きの照明器具を用いた場合は、アダプタ３−Ａから調光レベルを電力線搬送通信の通信信号を用いて送信すれば、その信号を受信したアダプタ３−Ｂは、調光レベルを赤外線通信によって負荷機器４−Ｂへ出力することで負荷機器４−Ｂの明るさを制御することができる。負荷機器４−Ａが赤外線リモコン機能対応であれば、制御端末２−Ａは、直接赤外線通信による制御信号を負荷機器４−Ａへ送信するようにしてもよい。また、赤外線リモコン機能に対応した電気機器であれば、例えばテレビやエアコン等の電気機器の動作を制御するようにしてもよい。

これにより、赤外線リモコン機能を用いて負荷機器４や赤外線リモコン機能に対応した電気機器の動作を制御することができるので、負荷機器４の電源オン、オフ以外の動作を赤外線リモコン機能によって制御することが可能となる。

また、負荷制御システム１において、例えば制御回路３４が、電力線１０１，１０２に接続されている他の負荷制御システム１と連動動作を行ったり、予め定められた例えば交互に点灯する等のパターン動作を行うように登録されているような場合では、制御回路３４が登録情報に基づいて制御信号を生成し、電力線搬送通信モデム３３やアンプ３１等によって、その制御信号が電力線搬送通信の通信信号として電力線１０１，１０２に重畳され、他の負荷制御システム１によって連動動作やパターン動作等の動作が実行されるようにしても良い。

次に、負荷制御システム１−Ｂによる負荷機器４−Ａの制御動作について説明する。まず、上述の負荷制御システム１−Ａによる負荷機器４−Ｂの制御動作と同様にして、アダプタ３−Ｂから電力線１０１，１０２へ負荷機器４−Ａの制御を指示する電力線搬送通信の通信信号が重畳される。

そうすると、電力線１０１，１０２に重畳された通信信号は、アダプタ３−Ａにおいて、電力線１０１から接続端子Ｐ６、トランスＴ、キャパシタＣ２、接続端子Ｐ３，Ｐ２、キャパシタＣ１、及び接続端子Ｐ１を経由して電力線１０２に至る電流経路を流れ、キャパシタＣ２及びトランスＴによって商用電源周波数が除去され、受信フィルタ３２によってノイズ成分が除去されることにより電力線搬送通信の通信信号が抽出され、この通信信号が電力線搬送通信モデム３３によって復調され、負荷機器４−Ａの制御を指示する制御信号（第２の制御指示）が制御回路３４によって受信される。

この場合、電力線１０１，１０２から受信された電力線搬送通信の通信信号は、負荷機器４−Ａを経由することなく電力線搬送通信モデム３３によって受信されるので、負荷機器４−Ａの入力インピーダンスによる通信信号の減衰を低減することができる。

そして、制御回路３４によって、その制御信号に応じてスイッチＳＷ２がオン、オフされると共にスイッチＳＷ２のオン、オフ状態を示す機器状態情報が赤外線通信部３５によって制御端末２へ送信され、例えば壁面に接地された制御端末２−Ａにおける赤外線通信部２３によりその機器状態情報が受信され、その受信された機器状態情報、例えばスイッチＳＷ２のオン、オフ状態が制御回路２６からの制御信号に応じて表示部２５で表示される。

さらに、制御回路３４から、通信信号を正常に受信すると共にその通信信号に応じた制御を行った旨の返信信号が電力線搬送通信モデム３３へ出力され、電力線搬送通信モデム３３、アンプ３１等によってその返信信号が電力線１０１，１０２に重畳されてアダプタ３−Ｂへ送信される。

これにより、電力線搬送通信の信頼性を向上することができる。また、負荷制御システム１は、スイッチＳＷ２がオフしている場合に負荷機器４−Ａへ動作電流が供給されることを抑制できると共に、スイッチＳＷ２のオン、オフに関わらず他の負荷制御システム１との間で電力線搬送通信を行うことができる。

また、２線式の片切スイッチ回路における壁スイッチ取り付け部に制御端末２を接続できるため、既存の宅内電灯線配線形態をそのまま活用でき、施工性が高い。さらに、赤外線リモコン機能対応の負荷を、電力線搬送通信を経由して制御することが可能となるため、赤外線通信を行うことができない場所からの負荷制御を行うことが容易となる。

次に、制御端末２において、スイッチＳＷ１がオフされた場合における負荷制御システム１の動作について説明する。スイッチＳＷ１は、負荷機器４への商用電源電圧の供給を強制的にオン、オフするスイッチで、例えば手動式の開閉スイッチによって構成されている。これにより、例えばアダプタ３における赤外線通信部３５、制御回路３４、スイッチＳＷ２等の故障、制御端末２における赤外線通信部２３や制御回路２６等の故障、あるいは障害物によって赤外線通信部２３と赤外線通信部３５との間における赤外線通信が困難な状況等において、スイッチＳＷ２をオフさせることが出来なくなる障害が発生した場合であっても、ユーザがスイッチＳＷ１をオフすることにより、負荷機器４の電源を強制的にオフすることができる。

まず、制御端末２においてスイッチＳＷ１がオフされると、第１電源回路ＰＳ１に入力電流が流れなくなるため第１電源回路ＰＳ１から定電圧回路２１へ制御端末２内部回路の動作用電源電圧が供給されなくなる。一方、スイッチＳＷ１がオフされることにより、キャパシタＣ１の両端電圧が第２電源回路ＰＳ２の入力端子に印加され、第２電源回路ＰＳ２から出力された動作用電源電圧が、定電圧回路２１によって、赤外線通信部２３や制御回路２６等の動作に適した一定の電圧にされた後、赤外線通信部２３や制御回路２６等、制御端末２内の各部に動作用電源電圧として供給される。

そして、スイッチ状態検知部２２によって、スイッチＳＷ１のオン、オフ状態が検出され、そのオン、オフ状態を示すオンオフ検出信号が制御回路２６へ出力され、制御回路２６からの制御信号に応じてスイッチＳＷ１のオン、オフ状態が表示部２５により表示されると共に、スイッチＳＷ１のオン、オフ状態を示す情報が赤外線通信部２３によりアダプタ３へ送信され、アダプタ３によってスイッチＳＷ１のオン、オフ状態を示す情報が電力線搬送通信により他の負荷制御システム１へ送信される。

これにより、スイッチＳＷ１がオフされた場合であっても、例えばアダプタ３における障害がスイッチＳＷ２の溶着であって、電力線搬送通信モデム３３、制御回路３４、赤外線通信部３５等が正常に動作し得る場合には、制御端末２は、上述と同様に他の負荷制御システム１の制御指示を行ったり、機器状態情報を表示したりすることができる。また、スイッチ状態検知部２２によって、スイッチＳＷ１のオン、オフ状態が検出されるので、ユーザが手動式のスイッチＳＷ１を強制的にオフした場合であっても、制御回路２６は、スイッチＳＷ１のオン、オフ状態を表示部２５で表示させると共に、アダプタ３から他の負荷制御システム１へスイッチＳＷ１のオン、オフ状態を示す情報を電力線搬送通信により送信させたり、他の負荷制御システム１に連動動作を行わせたりすることができる。

なお、スイッチＳＷ１は、手動式のスイッチに限られず、例えばリレーやトランジスタ、サイリスタ、トライアック等を用いて制御回路２６からの制御信号に応じてオン、オフされる構成としてもよい。この場合、例えば他の負荷制御システム１から電力線搬送通信によりアダプタ３へ送信された負荷機器４の電源オン、オフ指示を、アダプタ３から赤外線通信によって受信することにより、制御回路２６は、他の負荷制御システム１からの電源オン、オフ指示に応じてスイッチＳＷ１をオン、オフする構成としてもよい。これにより、制御端末２は、スイッチＳＷ１を用いて負荷機器４を、例えば他の負荷制御システム１との間で連動動作させることが可能となる。

本発明の一実施形態に係る負荷制御システムの構成の一例を示すブロック図である。 背景技術に係る住宅等の建物内で使用される２線式の片切りスイッチ回路の配線を説明するための説明図である。

符号の説明

１ 負荷制御システム
２ 制御端末
３ アダプタ
４ 負荷機器
２１ 定電圧回路
２２ スイッチ状態検知部
２３，３５ 赤外線通信部
２４ 操作指示受付部
２５ 表示部
２６，３４ 制御回路
３１ アンプ
３２ 受信フィルタ
３３ 電力線搬送通信モデム
３６ 電源回路
１０１，１０２ 電力線
Ｃ１，Ｃ２ キャパシタ
Ｌ インダクタ
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６ 接続端子
ＰＳ１ 第１電源回路
ＰＳ２ 第２電源回路
ＳＷ１，ＳＷ２ スイッチ
Ｔ トランス

Claims (2)

1. 外部に接続された負荷機器を動作させるための電力供給を制御するアダプタと、前記負荷機器の動作を指示する第１の制御指示を受け付ける操作指示受付部と当該操作指示受付部により受け付けられた第１の制御指示を無線通信によって前記アダプタへ送信する端末側無線通信部とを備えた制御端末と、を備えた負荷制御システムであって、
   前記アダプタは、
   前記負荷機器に電源電圧を供給する電力線から電源電圧を受電する第１及び第２の接続端子と、
   前記第１及び第２の接続端子から前記負荷機器への電力供給を制御するアダプタ側スイッチ部と、
   前記第１及び第２の接続端子を介し、かつ前記負荷機器及び前記アダプタ側スイッチ部を介することなく前記電力線に接続され、当該電力線を用いて電力線搬送通信を行う電力線搬送通信部と、
   前記端末側無線通信部との間で無線通信を行うアダプタ側無線通信部と、
   前記アダプタ側無線通信部により受信された前記第１の制御指示と前記電力線搬送通信部により外部から前記電力線を介して受信された第２の制御指示とに応じて前記アダプタ側スイッチ部のオン、オフを制御するアダプタ制御部と、
   前記第１及び第２の接続端子から前記負荷機器及び前記アダプタ側スイッチ部を介することなく電源電圧の供給を受けて、前記電力線搬送通信部、前記アダプタ側無線通信部、及び前記アダプタ制御部の動作用電源電圧を供給する電源回路とを備え、
   前記第１の接続端子は前記電力線における一方の相と接続され、前記第２の接続端子は前記制御端末を介して前記電力線における他方の相と接続され、
   前記制御端末は、
   前記端末側無線通信部を動作させるための動作用電力を供給する第１の電源部を備え、
   前記電力線における他方の相と前記アダプタとの間には、前記第１の電源部と手動式の端末側スイッチ部との直列回路が介設され、
   前記第１の電源部における入力インピーダンスは、前記端末側スイッチ部がオンされている場合に前記直列回路を介して前記アダプタへ供給される電流を、前記負荷機器の動作電流以上とするべく低インピーダンスにされていることを特徴とする負荷制御システム。
2. 前記制御端末は、前記端末側スイッチ部と並列に接続された、前記端末側無線通信部を動作させるための動作用電力を供給する第２の電源部をさらに備え、
   前記第２の電源部における入力インピーダンスは、前記端末側スイッチ部がオフされている場合に前記第２の電源部を介して前記アダプタへ供給される電流を、前記負荷機器の動作電流未満とするべく高インピーダンスにされていることを特徴とする請求項１記載の負荷制御システム。

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