JP5037028B2

JP5037028B2 - 電力供給システム機器

Info

Publication number: JP5037028B2
Application number: JP2006090473A
Authority: JP
Inventors: 久夫飛澤; 栄白畑
Original assignee: Osaka Denki Co Ltd
Current assignee: Osaka Denki Co Ltd
Priority date: 2006-03-29
Filing date: 2006-03-29
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2026-03-29
Also published as: JP2007265118A

Description

本発明は、電力供給が必要なパソコン等の携帯コンピュータ機器や、電気自動車、駐停車時における自動車の電装品などを含む電力供給対象機器の使用者に有料で電力供給のサービスを行う電力供給システム機器に関するものである。

従来、この種の電力供給システム機器としては、本出願人が提案している下記の特許文献１に開示されたものがある。特許文献１に開示されたこの電力供給システム機器は、電力入力手段と電力出力手段との間に電気接点を有する開閉手段が配置され、電力供給制御手段によってこの開閉手段の開閉が制御されることにより、携帯コンピュータ機器といった電力供給対象機器に対する電力供給が制御される。この電力供給制御により、電力供給対象機器の使用者に有料で電力供給のサービスが行われる。

また、昨今、京都議定書で目標とされる二酸化炭素（ＣＯ_２）の排出削減を実現するため、トラック運転手が休憩する施設である「トラックステーション」などで、車両駐車中に使う冷暖房用の電装品に外部電源から電力供給を行い、トラック等の自動車の駐停車時における不必要なアイドリングをストップさせる取り組みがなされている。このアイドリングストップを実現するために、上記の電力供給システム機器や、下記の特許文献２に開示された屋外設置式電源供給装置が使用されて、自動車の電装品に有料で電力供給のサービスが行われる。このようなアイドリングストップにより、例えば、積載量１０トンのトラックに装備された空調機で１時間の冷房が行われた場合、トラックのエンジンをかけて空調機を作動させた場合に比較して、二酸化炭素（ＣＯ_２）および窒素酸化物（ＮＯｘ）の排出量がそれぞれ７６．８[％]および９７．４[％]減少し、外部電源の電気代もトラックの燃料費と比較して７９．８[％]安くなる、という試算もある。

上記の特許文献１に開示された電力供給システム機器や特許文献２に開示された屋外設置式電源供給装置の使用に際しては、これら電力供給システム機器や屋外設置式電源供給装置と利用者の電力供給対象機器とが確実に接続されたうえで、電力供給システム機器等から利用者の電力供給対象機器へ電力供給が行われる必要がある。

このため、特許文献２に開示された屋外設置式電源供給装置では、そのコンセントに利用者の電力供給対象機器が備えるプラグが差し込まれて電力供給が行われる際、コンセントにプラグが装着されているか否かがプラグ検出手段で検出される。
特開２００４−１１８４９８号公報特開２００５−３４７２０３号公報

しかしながら、上記従来の特許文献２に開示された屋外設置式電源供給装置では、上述したプラグ検出手段がプラグ検出用レバーから構成され、このプラグ検出用レバーが、コンセントに差し込まれたプラグに検知アーム部先端のローラ状探触部が当接して回動することにより、コンセントにプラグが装着されていることを検出している（特許文献２の段落[００２６]，[００２８]および図１参照）。このため、コンセントにプラグが機械的に装着されていることが検出されてから、利用者の電力供給対象機器に電力供給が行われるが、プラグにつながる電力供給対象機器の本体内部では、どのような負荷状態になっているかが不明のままで電力供給が行われている。従って、電力供給対象機器が故障していて、例えば、電力供給対象機器の本体内部で負荷がショートを起こしているような状態は、上述したプラグ検出手段によって検出することが出来ない。このような負荷状態で屋外設置式電源供給装置から電力供給対象機器へ電力供給が行われると、電力供給対象機器や屋外設置式電源供給装置そのものもが破壊してしまったり、また、電力供給対象機器の利用者に感電や漏電といった危害が加わってしまうおそれもある。

本発明は、より確実でより安全に電力供給対象機器に電力供給を行える電力供給システム機器を提供することを目的とする。

このために本発明は、電源線に接続される電力入力手段と、利用者の電力供給対象機器に接続される電力出力手段と、電力入力手段と電力出力手段との間に配置される、電気回路の開閉を半導体によって行う半導体スイッチで構成される開閉手段と、電力供給対象機器への電力供給の有料サービスの要求もしくはその有料サービスの停止がなされた場合、開閉手段の開閉を制御して電力供給対象機器に対する電力供給を制御する電力供給制御手段と、電力入力手段から電力出力手段を介して電力供給対象機器へ供給される電力の供給状態を検出する電力供給状態検出手段と、電力供給対象機器に対する電力供給が開始され始める際に電力供給制御手段によって開閉手段が短時間閉じられて電力供給状態検出手段によって検出される電力供給状態に基づいて、電力出力手段および電力供給対象機器間の接続状態並びに電力供給対象機器内部の負荷状態を検証し、その検証結果を電力供給制御手段へ出力して電力供給制御手段による電力供給継続の適否判断に資する負荷検出手段と、電力供給対象機器へ供給される有料電力の使用時間あるいは使用量を計測する計測手段と、有料電力の使用時間あるいは使用量の計測値に応じた料金を算出する算出手段と、有料サービスの料金に関する情報を外部へ伝達する情報出力手段とを有し、電力供給制御手段が、負荷検出手段における検証結果が異常が無いものである場合には開閉手段を閉じて電力供給対象機器に対する電力供給を継続し、負荷検出手段における検証結果が異常が有るものである場合には開閉手段を開いて電力供給対象機器に対する電力供給を停止する電力供給システム機器を構成した。

この構成によれば、電力供給制御手段によって開閉手段が閉じられて電力供給対象機器に対する電力供給が開始され始める際、電力入力手段から電力出力手段へ短時間通電される。この通電によって電力供給対象機器へ供給される電力の供給状態は電力供給状態検出手段によって検出され、負荷検出手段は、電力供給状態検出手段によって検出された電力供給状態に基づいて、電力出力手段および電力供給対象機器間の接続状態並びに電力供給対象機器内部の負荷状態を検証する。電力供給制御手段は、この検証結果に基づいて電力供給対象機器に対する電力供給継続の適否を判断し、この判断結果に応じて開閉手段の開閉を制御して、電力供給対象機器に対する電力供給を制御する。このため、負荷検出手段による検証により、電力出力手段と電力供給対象機器との間の電気的接続状態、および電力供給対象機器の内部の負荷状態が調べられて安全性が確認されてから、電力供給対象機器に対する電力供給が行われる。よって、より確実でより安全に電力供給対象機器に電力供給を行える電力供給システム機器を提供することが可能となる。

このような本発明によれば、上記のように、より確実でより安全に電力供給対象機器に電力供給を行える電力供給システム機器を提供することが可能となる。

次に、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１は、コーヒーショップ等の個別の基地局に設置された本実施の形態に係わる電力供給システム機器１００と、電力供給の有料サービスを受けるために必要なアプリケーションを搭載した携帯電話１０１との間で赤外線通信を行い、利用者である顧客が所持する携帯機器の一例であるノートパソコン１０２に電力供給システム機器１００から電力供給の有料サービスを受ける場合の機器構成を示す図である。この場合の有料サービスに対する課金は、顧客が契約している携帯電話１０１のサービスプロバイダー（有償契約をしている接続業者）のホストコンピュータを利用して行われる。

なお、ここでは１台の電力供給システム機器１００のみを図示しているが、通常、この有料サービスを提供するコーヒーショップ等において、供給可能な電力の総量の限界内で複数台設けられることになる。

図２は、上記の電力供給システム機器１００の内部全体構成を表すブロック図である。

電力入力手段１は、コード付プラグまたはねじ付端子台で構成され、図示しない電源線に接続される。電力出力手段２は、コンセントまたはねじ付端子台で構成され、利用者の電力供給対象機器、例えば上記のノートパソコン１０２に接続される。本実施の形態では、電力出力手段２は１つのみが図示されているが、通常、複数個設けられる。機械式リレー３ａおよび半導体式リレー３ｂは、電力入力手段１と電力出力手段２との間に直列に接続されて配置されており、後述する制御手段６からの指令で電力入力手段１と電力出力手段２との間の電源線の「入／切」を行う開閉手段３を構成している。なお、電力入力手段１と機械式リレー３ａとの間の電源線には、制御手段６等の回路各部に電源を供給するための図示しない電源部が接続されている。

機械式リレー３ａは、電気接点を開閉する機構が制御手段６からの指令で励磁されるリレーコイルによって駆動され、電気回路の開閉を機械的に行う機械式スイッチを構成している。半導体式リレー３ｂは、ＳＳＲ（ソリッド・ステート・リレー）やＳＣＲ（シリコン制御整流器・サイリスタ）といったパワー系の半導体によって電気回路の開閉を行う半導体スイッチを構成している。制御手段６の制御によって、機械式リレー３ａの電気接点が閉じると共に半導体式リレー３ｂを構成する半導体が導通状態になると、開閉手段３は「入」の状態になり、また、機械式リレー３ａの電気接点が開くと共に半導体式リレー３ｂを構成する半導体が非導通状態になると、開閉手段３は「切」の状態になる。

半導体式リレー３ｂと電力出力手段２との間における電力供給システム機器１００の内部の電源線には、電流計測を行うための変流器４が設けられている。この変流器４は、単相２線式の電源線では１個、単相３線式の電源線では２個必要となる。電力量計測部５は、変流器４によって計測される電流値と上述した図示しない電源部から供給される電圧の値とを乗算して電力を求め、この電力を積算して電力量を計測する。計測した電力量は制御手段６へ出力される。制御手段６は、例えばマイクロコンピュータで構成され、内部にタイマー回路を内蔵して、回路各部を統括制御する。制御手段６は、電力供給対象機器であるノートパソコン１０２への電力供給の有料サービスの要求もしくはその有料サービスの停止がなされた場合、開閉手段３の開閉を制御してノートパソコン１０２に対する電力供給を制御する電力供給制御手段を構成している。第１のメモリー７は、制御手段６に接続されており、制御手段６を動作させるために必要な一連のプログラムを内蔵する。第２のメモリー８は、後述する情報インターフェイス１３を介して例えば後述するカード制御部１１から入力されるカード情報（所有者氏名、口座番号、残金等）などを一時的に蓄える。

赤外線通信部９は、顧客が所持する例えば携帯電話や、ＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｏｃｉａｔｅｓ；携帯情報端末）などに具備される赤外線制御装置と赤外線で通信を行う。無線通信部１０は、例えば特定小電力無線モジュールや、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）無線モジュールなどを内蔵した機器と無線による通信を行う。カード制御部１１は、クレジットカードや、デビットカード、プリペイドカード等の挿入口を持ち、各カードからの情報を読み出したり、データを書き込んだりする。なお、ここでいうカードは、料金の決済のために使用される接触型または非接触型のカードを意味する。画像認識部１２は、例えば携帯電話の表示画面に表示される二次元バーコード等の画像データを認識するためのＣＣＤ素子などを内蔵している。情報インターフェイス１３は、上記の赤外線通信部９から画像認識部１２までの各部と制御手段６との間に位置し、これら各部と制御手段６との間でデータのやりとり等を行う通信機能を持っている。

表示手段１４は、液晶表示器や、７セグメント表示する発光ダイオード等で構成され、利用者の電力供給対象機器の使用時間や、使用金額等を表示する。表示インターフェイス１５は、表示手段１４と制御手段６との間に位置し、表示手段１４に各種のデータ等を表示させる機能を持ち、表示手段１４の有無に基づき装備されるか否かが決まる。

電力線搬送モデム制御部１６は、電力入力手段１に接続される電源線、つまり、電力線の線間または対地間に接続され、電力線に特定の周波数を重畳させ、その周波数を利用して通信を行う機能を持っている。無線ＬＡＮ制御部１７は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ａ（５ＧＨｚ帯の周波数を利用）およびＩＥＥＥ８０２．１１ｂ（２．４ＧＨｚ帯の周波数を利用）仕様に準拠した無線ネットワークへのアクセス機能を有する。イーサーネット制御部１８は、ＩＥＥＥ８０２．３１０ＢＡＳＥ−Ｔや１００ＢＡＳＥ−ＴＸに代表されるイーサーネット（登録商標）通信規格に準拠した有線ネットワークへのアクセス機能を有する。携帯電話制御部１９は、通信機能付きの携帯電話（例えばパケット通信機能を具備する携帯電話）に接続して、携帯電話対応の無線ネットワークへのアクセス機能を有する。電話回線制御部２０は、公衆回線、ＩＳＤＮ回線等の電話回線を利用してネットワークへアクセスする機能を有し、ＮＣＵ（ＮｅｔｗｏｒｋＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）や、モデム等に代表される。情報インターフェイス２１は、上記の電力線搬送モデム制御部１６から電話回線制御部２０までの各部と制御手段６との間に位置し、これら各部と制御手段６との間でデータのやりとり等をする通信機能を持っている。

印刷手段２２は、感熱方式、イメージデータ出力の小型のプリンター機器である。印刷インターフェイス２３は、印刷手段２２と制御手段６との間に位置し、印刷手段２２に各種のデータ等をプリントアウトさせる機能を持っており、印刷手段２２の有無に基づき装備されるか否かが決まる。

電流検出部２４は、制御手段６によって開閉手段３が「入」の状態に制御されて、電力入力手段１と電力出力手段２との間の電源線に電流が流れたか否かを、変流器４の出力に基づいて検出するものである。変流器４および電流検出部２４は、電力入力手段１から電力出力手段２に流れるノートパソコン１０２への供給電流を検出し、電力入力手段１から電力出力手段２を介してノートパソコン１０２へ供給される電力の供給状態を検出する電力供給状態検出手段を構成している。負荷検出部２５は、制御手段６によって開閉手段３が閉じられてノートパソコン１０２に対する電力供給が開始され始める短時間に、電流検出部２４によって検出される供給電流すなわち電力供給状態に基づいて、電力出力手段２およびノートパソコン１０２間の接続状態を検証する負荷検出手段を構成している。

つまり、制御手段６は、ノートパソコン１０２に対する電力供給を開始する際、機械式リレー３ａの電気接点を閉じると共に半導体式リレー３ｂを導通状態にし、開閉手段３を「入」の状態にする。そして、機械式リレー３ａの電気接点を閉じたままの状態に保持して、半導体式リレー３ｂを短時間、例えば、商用電源周波数の数サイクル分だけ導通状態にする。変流器４および電流検出部２４はこの短時間に流れるノートパソコン１０２への供給電流を検出し、負荷検出部２５は、検出された供給電流に基づいて、電力出力手段２およびノートパソコン１０２間の接続状態を検証する。この検証は、検出された供給電流の周波数成分を分析したり、供給電流の波形を基準波形パターンとマッチングをとることなどによって行われ、電力出力手段２とノートパソコン１０２が備えるプラグとの間の接続状態が調べられると共に、ノートパソコン１０２内部の負荷状態が調べられる。

負荷検出部２５は、その検証結果を制御手段６へ出力して、検証結果を制御手段６による電力供給継続の適否判断に資する。つまり、制御手段６は、負荷検出部２５における負荷検証結果が負荷に異常が無いものであれば、半導体式リレー３ｂを導通状態にして開閉手段３を「入」の状態に制御し、ノートパソコン１０２に対する電力供給を継続する。一方、制御手段６は、負荷検出部２５における負荷検証結果が負荷に異常が有るものであれば、半導体式リレー３ｂを非導通状態に維持して開閉手段３を「切」の状態に制御し、ノートパソコン１０２に対する電力供給を停止する。

また、タイマー回路を内蔵した制御手段６は、ノートパソコン１０２へ供給される有料電力の使用時間を計測する計測手段を構成しており、電力量計測部５は、ノートパソコン１０２へ供給される有料電力の使用量を計測する計測手段を構成している。また、制御手段６は、有料電力の使用時間あるいは使用量の計測値に応じた料金を算出する算出手段を構成している。また、赤外線通信部９，無線通信部１０，情報インターフェイス１３，表示手段１４，表示インターフェイス１５，電力線搬送モデム制御部１６，無線ＬＡＮ制御部１７，イーサーネット制御部１８，携帯電話制御部１９，電話回線制御部２０，および情報インターフェイス２１は、算出手段で算出された有料サービスの料金に関する情報を外部へ伝達する情報出力手段を構成している。

次に、図３および図４のフローチャートを用いて、コーヒーショップ等の個別の基地局に設置された本実施の形態による電力供給システム機器１００から電力供給の有料サービスを受けながら、ノートパソコン１０２で無線ＬＡＮを使い続ける場合について説明する。

まず、顧客がノートパソコン（ＰＣ）１０２を無線ＬＡＮに接続する（図３，ステップ１０１参照）。なお、顧客がノートパソコン１０２に電力供給の有料サービスを受けるだけの場合には、ノートパソコン１０２を無線ＬＡＮに接続する必要はない。続いて、顧客が、ノートパソコン１０２の電源プラグを電力供給システム機器１００の電力出力手段２に接続する（ステップ１０２）。さらに、顧客が、本サービスを受けるために必要なアプリケーションが作動している携帯電話１０１から電力供給システム機器１００に対して電力供給の有料サービスを受けたい旨の赤外線通信を行うと、電力供給システム機器１００内の赤外線通信部９が携帯電話１０１との間で赤外線通信を開始する（ステップ１０３）。この赤外線通信により、電力供給システム機器１００内の制御手段６は、第１のメモリー７に内蔵される一連の制御プログラムにより動作を開始し、まず開閉手段３を「入」の状態に制御して、電力入力手段１から電力出力手段２への通電を開始する（ステップ１０５）。

この通電開始の際、制御手段６は、半導体式リレー３ｂを上述のように商用電源周波数の数サイクル分の時間だけ導通させる制御を行い、変流器４および電流検出部２４はこの短時間に流れるノートパソコン１０２への供給電流を検出する。負荷検出部２５は、検出されたこの供給電流に基づいて、電力出力手段２およびノートパソコン１０２間の接続状態を上述のように検証する負荷検出処理を行う（ステップ１０６）。

この検証結果、ノートパソコン１０２の負荷状態に異常が無い場合、電力供給システム機器１００は、半導体式リレー３ｂを非道通状態から導通状態に復帰させ、電力の有料サービスを開始する手続きが終了するまでのある短い時間、例えば５分間は、電力出力手段２より電力を無料でサービス提供する。

その後、課金手続きに入るために制御手段６は、前記アプリケーションが作動し続けている顧客の携帯電話１０１を介して、この携帯電話１０１のパケット網の通信手段で前記アプリケーションを管理するサービスプロバイダー、あるいは携帯電話そのものを管理するサービスプロバイダーのホストコンピュータと交信し、サービスプロバイダーのホストコンピュータから携帯電話１０１の画面上に、個別の基地局における電力供給システム機器１００での電力の有料サービスについて案内を流してもらう（ステップ１０７）。あるいは、電力供給システム機器１００の制御手段６が、携帯電話１０１の画面上に電力の有料サービスについて案内を流す。ここでの案内の内容としては、まず、サービスを受ける詳しい方法、例えば、電力供給システム機器１００に繋いで使用できる機器の最大消費電流値が例えば５[Ａ]とか、１０[Ａ]とかという制限の規定、料金として、例えば、最初の１時間は１００円で、その後は３０分毎に５０円の加算をすること等である。続いて、課金が、該サービスプロバイダーのホストコンピュータ側によって処理されることの案内が流れる。

一方、ステップ１０６の負荷検出処理で、ノートパソコン１０２に供給される電流の検証結果、ノートパソコン１０２の負荷状態に異常が発見された場合、例えば、ノートパソコン１０２が備えるプラグと電力出力手段２との間の接続状態が悪かったり、ノートパソコン１０２の内部で負荷が短絡しているなどの異常が検出されると、電力供給システム機器１００は、半導体式リレー３ｂを非道通状態のままにして、電力出力手段２からノートパソコン１０２への電力供給を停止する。そして、ステップ１０７における表示処理において、サービスプロバイダーのホストコンピュータから携帯電話１０１の画面上に、あるいは電力供給システム機器１００の制御手段６が携帯電話１０１の画面上に、電力供給対象機器が備えるプラグが電力出力手段２に正しく差し込まれていないか、または顧客の電力供給対象機器に異常があって、電力供給システム機器１００から電力供給対象機器へ電力供給の有料サービスが行えない旨について、案内を流してもらう。

ノートパソコン１０２の負荷状態に異常が無く、課金が、サービスプロバイダーのホストコンピュータ側によって処理されることの案内が携帯電話１０１の画面上に流れた場合、この案内表示を見た顧客が電力供給の有料サービスを受けることに同意するか否か、つまり、有料サービス受諾の確認の判別が行われる（ステップ１０８）。顧客が有料サービスを受けることに同意する場合、この判別結果はＹＥＳとなり、顧客は有料サービスを受けることに同意するメッセージを、アプリケーションが作動し続けている携帯電話１０１を介して、携帯電話１０１のパケット網の通信手段でサービスプロバイダーのホストコンピュータに送る。同意するメッセージがこのようにしてホストコンピュータに送られると、携帯電話１０１のパケット網の通信手段、更に赤外線通信部９を介して、ホストコンピュータから電力供給システム機器１００の制御手段６に顧客情報等が送られて来る。制御手段６は、送られて来た顧客情報等を第２のメモリー８に格納する。また、顧客が有料サービスを受けることに同意しない場合、顧客は同意するメッセージをサービスプロバイダーのホストコンピュータに送らず、ステップ１０８の判別結果はＮＯとなる。この場合、制御手段６はある一定の時間後（例えば５分後）、開閉手段３を「切」の状態に制御して、電力入力手段１から電力出力手段２への通電を停止し、有料サービスを停止する（ステップ１０９）。

制御手段６は、顧客が同意したことを確認すると、顧客に対して、この時点（例えば５分経過後）から課金（例えば供給時間単位に単価を決める：単価「円」／時間「分」）を行うため、内蔵したタイマー回路を利用して、顧客同意後の有料時間経過の計測を開始する（ステップ１１０）。次いで、表示インターフェイス１５を介して表示手段１４に、例えば経過時間、あるいは課金された金額を表示させる（ステップ１１１）と共に、そのデータを課金情報として第２のメモリー８に順次格納しておく。

このように課金情報が表示手段１４に表示される事により、顧客は容易に電源の供給（経過）時間および課金された金額を確認することが可能となる。なお、課金に関して、供給時間単位に単価を決め、経過時間を金額に換算する以外に、電力量計測部５で計測した電力量[ｋＷｈ]を金額に換算する方法（単価「円」／電力量[ｋＷｈ]）もある。いずれにしても、どちらかの方法を適用することにより、顧客に対して相当な金額を明示することができる。換言すれば、電力の使用者にとっても提供者にとっても、明快な料金体系とすることができる。

次に、ノートパソコン１０２の使用が終えたとして顧客により電力出力手段１からノートパソコン１０２の電源プラグが引き抜かれると（ステップ１１２）、変流器４の電流出力がゼロになり、それを電流検出部２４が検出する（図４，ステップ１１３参照）。変流器４の電流出力がゼロになった事が制御手段６に伝わると、制御手段６は、経過時間の計測を停止し（ステップ１１４）、次いで第２のメモリー８に格納されている課金情報の確定処理を行う（ステップ１１５）。その後、制御手段６は、開閉手段３を「切」の状態に制御する（ステップ１１６）。

次に、最終的に確定した経過時間（あるいは金額、もしくは経過時間と金額の両方）を表示手段１４に表示し、あるいは顧客の携帯電話１０１の画面上に表示する。そして、この表示が例えば１０秒間の限られた時間だけ行われたか否かを判別する（ステップ１１７）。例えば１０秒間の時間が経過し、この判別結果がＹＥＳになると上記の表示を消灯して終了させる（ステップ１１８）。

次に、制御手段６は、第２のメモリー８に格納されている顧客情報や確定した課金情報等を引き出し、赤外線通信部９より、アプリケーションが作動し続けている携帯電話１０１を介して、携帯電話１０１のパケット網の通信手段でサービスプロバイダーのホストコンピュータに伝送する（ステップ１１９）。ホストコンピュータは、課金された金額を例えば月々集計し、顧客に料金請求の準備をして課金処理プログラムを終了すると、携帯電話１０１を介して電力供給システム機器１００にその終了を伝える。電力供給システム機器１００はこの終了を検知して課金処理が終了したか否かを判別する（ステップ１２０）。課金処理が終了してステップ１２０の判別結果がＹＥＳの場合、電力供給システム機器１００はホストコンピュータとの通信を終了し、一連の動作を終了する。

このような本実施の形態による電力供給システム機器１００によれば、上述したように、制御手段６によって開閉手段３が閉じられてノートパソコン１０２に対する電力供給が開始され始める際、電力入力手段１から電力出力手段２へ短時間通電される。この通電によってノートパソコン１０２へ供給される電流は変流器４および電流検出部２４によって検出され、負荷検出部２５は、電流検出部２４によって検出された供給電流に基づいて、電力出力手段２およびノートパソコン１０２間の接続状態を検証する。制御手段６は、この検証結果に基づいてノートパソコン１０２に対する電力供給継続の適否を判断し、この判断結果に応じて開閉手段３の開閉を制御して、ノートパソコン１０２に対する電力供給を制御する。このため、負荷検出部２５による検証により、電力出力手段２とノートパソコン１０２が備えるプラグとの間の電気的接続状態、およびノートパソコン１０２の内部の負荷状態が調べられて安全性が確認されてから、ノートパソコン１０２に対する電力供給が行われる。よって、より確実でより安全に電力供給対象機器に電力供給を行える電力供給システム機器１００を提供することが可能となる。

半導体式リレー３ｂを構成する半導体は、その構造から事故等によってその内部を大きな電流が流れると半導体接合部が破壊され、高い確率で短絡状態になってＯＮ／ＯＦＦのコントロールを失う性質を持っている。しかし、本実施の形態による電力供給システム機器１００は、開閉手段３が機械式リレー３ａと半導体式リレー３ｂとが直列に接続されて構成されているので、半導体式リレー３ｂが短絡状態になる故障を起こしたとしても、開閉手段３は、機械式リレー３ａによって電力入力手段１と電力出力手段２との間の電気的接続を断つことが出来る。このため、バックアップとフェールセーフの両方の機能を兼ね備える目的で半導体式リレー３ｂに直列に機械式リレー３ａを接続することで、さらに確実で安全な電力供給を行える電力供給システム機器１００を提供することが可能となる。

なお、上記の実施の形態の説明では、ノートパソコン１０２へ供給される電力の供給状態を検出する電力供給状態検出手段を変流器４および電流検出部２４によって構成し、電力入力手段１から電力出力手段２に流れるノートパソコン１０２への供給電流を検出して、この供給電流に基づいて負荷検出部２５が電力供給対象機器の負荷状態を検証する場合について説明した。しかし、電力供給対象機器へ供給される電力の供給状態を検出する電力供給状態検出手段は、上記の構成に限定されるものではない。例えば、変流器４および電力量計測部５によって電力供給状態検出手段を構成し、電力入力手段１から電力出力手段２を介するノートパソコン１０２への供給電力あるいは供給電力量を検出して、この供給電力あるいは供給電力量に基づいて負荷検出部２５が電力供給対象機器の負荷状態を検証するように構成してもよい。ただし、この場合、図２に示す回路構成において、電力量計測部５と負荷検出部２５とを接続する必要がある。

また、上記の実施の形態の説明では、赤外線通信部９を介して、本サービスを受けるために必要なアプリケーションが作動している携帯電話１０１と赤外線通信を行う例を示しているが、これに代えて、同様のことを、画像認識部１２を介して、本サービスを受けるために必要なアプリケーションが作動している携帯電話１０１とこの携帯電話１０１の画面上に表示されているバーコードや二次元コードの画像認識を行う認識手段を用いても、実施できる。また、無線通信部１０を介して、前記アプリケーションが作動している携帯電話１０１のブルートゥース等の近距離無線通信に対応した通信手段を用いても、実施可能である。

また、電力供給システム機器１００との間での通信を行う携帯機器として携帯電話１０１を取り上げたが、携帯電話のパケット網の通信手段を間接的に使える携帯機器であれば、例えばＰＤＡまたはパソコンのようなものでも同様のサービスが受けられるのはいうまでも無い。

また、図５に示すように、コーヒーシップ等の個別の基地局に設置された全ての電力供給システム機器１００−１〜１００−ｎの管理を、該コーヒーショップ等の店舗がイーサーネット制御部１８を介し、イーサーネット回線を用いて、店舗が独自に管理するサーバーシステムで実施することもできる。それにより、どの場所でどれだけ電力供給システム機器が稼動したかのデータ等を取得できるし、また、課金までの数分間（例えば５分間）を繰り返し使用するような不正使用への警告防止等が行える。更に、イーサーネット回線が繋がった店舗の管理サーバーが上記サービスプロバイダーのホストコンピュータと接続でき、上記ホストコンピュータと連係することで、店舗に来る顧客リストの管理も行えるようになる。

さらに、図６に示すように、電力線につながった電力線搬送モデム制御部１６を介して、より簡単に、基地局に設置された全ての電力供給システム機器１００−１〜１００−ｎの管理や顧客の集中管理をサーバーシステムを介して実施することもできる。

上記の実施形態では、電力供給システム機器１００から電力供給を受ける電力供給対象機器がコーヒーショップ等におけるノートパソコン１０２といった携帯機器の場合について説明したが、本発明は、電力供給対象機器がこのような携帯機器に限定されることはない。電力供給システム機器１００から電力供給を受ける電力供給対象機器としては、例えば、電力の供給を必要とする電気自動車や、キャンプ場等での電気機器、トラックステーションに駐停車しているトラックの電装品などにすることもできる。

トラックステーションに駐停車しているトラックの空調機を電力供給対象機器とした場合、電力供給システム機器１００から空調機へ電力供給が行われる際に電流検出部２４で検出される電流波形は、空調機がモーター性負荷であるため、空調機への短時間通電によって図７に示すようなモータ突入電流波形となる。なお、同図のグラフにおいて、横軸は時間[100ms/div]、縦軸は電流[A/div]を示す。前述したように、このような電流の周波数分析をしたり、その波形の基準波形とのマッチングをとることにより、電力供給システム機器１００の電力出力部２と空調機のプラグとの間の接続状態や、空調機内部の負荷の状態を、電力供給を開始する際に確認することが出来、上述した実施形態と同様な作用効果が奏される。

本発明の一実施の形態による電力供給システム機器およびその周辺機器を示す図である。図１に示す電力供給システム機器の全体構成を示すブロック図である。本発明の一実施の形態による電力供給システム機器を用いた電力供給の有料サービスを示す第１のフローチャートである。図３に示すフローチャートに引き続いて行われる電力供給の有料サービスを示す第２のフローチャートである。本発明の一実施の形態による電力供給システム機器およびその周辺機器の他の例を示す図である。本発明の一実施の形態による電力供給システム機器およびその周辺機器のさらに別の例を示す図である。本発明の一実施の形態による電力供給システム機器から電力供給を受ける電力供給対象機器がトラックの空調機（モーター性負荷）である場合に、電流検出部によって検出されるモーターに対する突入電流波形例を示すグラフである。

符号の説明

１…電力入力手段
２…電力出力手段
３…開閉手段
３ａ…機械式リレー
３ｂ…半導体式リレー
４…変流器
５…電力量計測部
６…制御手段
７…第１のメモリー
８…第２のメモリー
９…赤外線通信部
１０…無線通信部
１１…カード制御部
１２…画像認識部
１３…情報インターフェイス
１４…表示手段
１５…表示インターフェイス
１６…電力線搬送モデム制御部
１７…無線ＬＡＮ制御部
１８…イーサーネット制御部
１９…携帯電話制御部
２０…電話回線制御部
２１…情報インターフェイス
２２…印刷手段
２３…印刷インターフェイス
２４…電流検出部
２５…負荷検出部
１００…電力供給システム機器

Claims

電源線に接続される電力入力手段と、利用者の電力供給対象機器に接続される電力出力手段と、前記電力入力手段と前記電力出力手段との間に配置される、電気回路の開閉を半導体によって行う半導体スイッチで構成される開閉手段と、前記電力供給対象機器への電力供給の有料サービスの要求もしくはその有料サービスの停止がなされた場合、前記開閉手段の開閉を制御して前記電力供給対象機器に対する電力供給を制御する電力供給制御手段と、前記電力入力手段から前記電力出力手段を介して前記電力供給対象機器へ供給される電力の供給状態を検出する電力供給状態検出手段と、前記電力供給対象機器に対する電力供給が開始され始める際に前記電力供給制御手段によって前記開閉手段が短時間閉じられて前記電力供給状態検出手段によって検出される電力供給状態に基づいて、前記電力出力手段および前記電力供給対象機器間の接続状態並びに前記電力供給対象機器内部の負荷状態を検証し、その検証結果を前記電力供給制御手段へ出力して前記電力供給制御手段による電力供給継続の適否判断に資する負荷検出手段と、前記電力供給対象機器へ供給される有料電力の使用時間あるいは使用量を計測する計測手段と、前記有料電力の使用時間あるいは使用量の計測値に応じた料金を算出する算出手段と、前記有料サービスの料金に関する情報を外部へ伝達する情報出力手段とを有し、前記電力供給制御手段は、前記負荷検出手段における検証結果が異常が無いものである場合には前記開閉手段を閉じて前記電力供給対象機器に対する電力供給を継続し、前記負荷検出手段における検証結果が異常が有るものである場合には前記開閉手段を開いて前記電力供給対象機器に対する電力供給を停止することを特徴とする電力供給システム機器。