JP5977701B2 - 情報通信端末装置のａｃアダプタ劣化状況判定システム - Google Patents

Description

本発明は、情報通信端末装置に電源供給するＡＣアダプタの劣化状況を判定するＡＣアダプタ劣化状況判定システムに関する。

近年、情報化社会の進展に伴い、多くの一般住宅およびオフィスには、１台または複数台の情報通信端末装置が設置されている。情報通信端末装置とは、例えば、ＯＮＵ（Optical Network Unit：光回線終端装置）、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line：非対称デジタル加入者線）モデムをいう。情報通信端末装置に電気的に接続されるＡＣアダプタは、一般に、ＡＣ電力をＤＣ電力に変換し情報通信端末装置にＤＣ電力を供給する。情報通信端末装置にＤＣ電力を供給するＡＣアダプタは、ＡＣアダプタの内部素子の劣化によって寿命が訪れ、寿命が来る前に適宜交換が必要とされる。

ＡＣアダプタの期待寿命は、ＡＣアダプタの設計時に内部素子の仕様から算定される。しかし、ＡＣアダプタの内部素子の劣化は、実際のＡＣアダプタの使用状況により激しくなったり緩やかになったりする。よってＡＣアダプタの内部素子の劣化が正確に捉えにくい分、ＡＣアダプタの劣化状況も明確にはわかりにくい。

ＡＣアダプタの内部素子は例えば、整流用のアルミ電解コンデンサで構成され、アルミ電解コンデンサの劣化が、ＡＣアダプタの劣化に直接関係している。

アルミ電解コンデンサの劣化は、アルミ電解コンデンサが製造された時点から始まる。またアルミ電解コンデンサの劣化は、含浸された電解液が封口ゴムを透過し、時間とともに内部の電解液の蒸発が進むことで生じる。アルミ電解コンデンサの劣化により、アルミ電解コンデンサの静電容量の減少、損失角の正接の増大が生じる。アルミ電解コンデンサの寿命については、アルミ電解コンデンサの静電容量または損失角の正接が規格値からはずれた段階で寿命に至ったと定義される。

アルミ電解コンデンサの寿命は、アルミ電解コンデンサの使用条件により大きな影響を受ける。通常の平滑回路での使用では、温度とリプル電流による発熱が寿命を大きく決める要素となる。また、高湿度、振動が連続的にかかる用途、充放電を頻繁に行う用途では、アルミ電解コンデンサの使用条件での耐久性を考慮する必要がある（非特許文献１を参照）。

"テクニカルノート アルミ電解コンデンサの上手な使い方"、日本ケミコン株式会社、http://www.chemi-con.co.jp/catalog/pdf/al-j/al-sepa-j/001-guide /al-technote-j-110201.pdf

情報通信端末装置及びＡＣアダプタは、ＩＳＰ（Internet Service Provider：インターネットサービスプロバイダー）からユーザにレンタルされる場合が多く、レンタルバックされた後に利活用される。しかしながら現状では、ＡＣアダプタの劣化状況は明確にはわからないという理由から、画一的にＡＣアダプタの使用年月で利活用の判断がされていた。よって、まだ利活用に耐えるＡＣアダプタが廃棄処分されたり、劣化が進んでいるＡＣアダプタが利活用されたりするという問題があった。

また、レンタルされているＡＣアダプタの劣化が早く進み、情報通信端末装置が期待寿命より早く運転停止する結果、サービス断に至るという問題もあった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、情報通信端末装置に電源供給するＡＣアダプタの劣化状況を判定する機能を提供することにある。

上記課題を解決するための手段として、本発明は、ＡＣアダプタの劣化状況を判断するために、ＡＣアダプタの内部素子（例えば、アルミ電解コンデンサ）の劣化状況の判断基準としてＡＣアダプタのインピーダンス特性に着目する。内部素子の劣化により内部素子の静電容量が減少し、各内部素子のインピーダンスが変化することから、ＡＣアダプタ全体のインピーダンスが変化することが考えられる。そこで、適宜ＡＣアダプタのインピーダンス特性を算出し、所定のインピーダンス特性と比較する。所定のインピーダンス特性とは、例えば、ＡＣアダプタの機種毎に開発時に算出されたインピーダンス特性をいう。算出されたインピーダンス特性と所定のインピーダンス特性との差異の大きさを、ＡＣアダプタの劣化の判断基準とする。インピーダンス特性を算出するために必要な電圧・電流の測定を行う箇所としては、ＡＣアダプタと電気的に接続され、ＡＣアダプタ近傍の情報通信端末装置内に測定個所を設ける。

また上記課題を解決するための手段として、本発明は、情報通信端末装置側からＤＣ給電線を介して電圧・電流の測定を行ってＡＣアダプタのインピーダンス特性を算出し、インピーダンス特性の情報を、通信ネットワークを介して通信センタに送信し、算出されたインピーダンス特性とＡＣアダプタの所定のインピーダンス特性とを比較する。

本発明は、このような目的を達成するために、一実施形態に記載の発明は、ＡＣアダプタのＤＣ端子へ電気的に接続された情報通信端末装置と、該情報通信端末装置へ接続され、該情報通信端末装置の状況を監視する通信装置と、を備えたＡＣアダプタ劣化状況判定システムであって、前記情報通信端末装置は、前記ＡＣアダプタの前記ＤＣ端子の電圧・電流を測定し、該測定した電圧・電流からインピーダンス特性を算出するインピーダンス特性算出部と、前記算出されたインピーダンス特性および前記情報通信端末装置のＩＤを前記通信装置に転送する情報転送部とを備え、前記通信装置は、前記転送された前記情報通信端末装置のＩＤに対応する前記ＡＣアダプタの所定のインピーダンス特性を記憶部から抽出し、前記抽出した所定のインピーダンス特性と前記転送されたインピーダンス特性とを比較し、比較結果を生成する比較部と、前記比較結果に基づいて、前記所定のインピーダンス特性と前記転送されたインピーダンス特性との差異の量に応じて設定された警告レベルを表示する第２の表示部とを備え、前記通信装置は、前記比較結果を履歴として前記記憶部に格納することを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、情報通信端末装置にＤＣ電力を供給するＡＣアダプタの劣化状況の把握が容易になる。よって、レンタルバック後に利活用に耐えるＡＣアダプタが廃棄処分されたり、劣化が進んでいるＡＣアダプタが利活用されたりすることがなくなり、情報通信端末装置にかかるコストが改善される。また本発明によれば、レンタルされているＡＣアダプタの劣化が進んでいる場合にも、通信センタ内で警報表示により情報通信端末装置を予め更新することが可能になる。よって、情報通信端末装置の急な運転停止によりサービス断に至ることがなく、情報通信サービスの信頼性が向上する。

本発明の一実施形態にかかる情報通信端末装置のＡＣアダプタ劣化状況判定システムを示すブロック図である。 本発明の一実施形態にかかる情報通信端末装置のＡＣアダプタ劣化状況を判定する方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態にかかるネットワーク例を示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。

図１に本発明の一実施形態にかかる情報通信端末装置のＡＣアダプタ劣化状況判定システムを示すブロック図を示す。ＡＣ電源からＡＣ電力を供給するＡＣ電源線が接続されたＡＣアダプタ１は、ＤＣ給電線によってユーザ側の情報通信端末装置２に接続されている。情報通信端末装置２は、通信線を介して通信ＮＷ（Network）３に接続され、通信ＮＷ３は、通信線を介してＩＳＰ側の通信センタ（通信装置）４と接続されている。

ＡＣアダプタ１は、情報通信端末装置２にＤＣ電力を供給する。ＡＣアダプタ１は、スイッチング電源構成となっており、第１の整流部１０１は、供給されるＡＣ電力を整流し、ＳＷ（Switch）部１０２は、整流された電力をＯＮ／ＯＦＦ制御する。ドライバ１０３は、ＳＷ部１０２を駆動し、トランス部１０４は、ＯＮ／ＯＦＦ制御された電力を変圧する。そして、第２の整流部１０５は、変圧された電力をＤＣ電力に変換する。第１の整流部１０１および第２の整流部１０５の内部素子には、アルミ電解コンデンサが使用されうる。

情報通信端末装置２において、電源回路２０１は、ＡＣアダプタ１からのＤＣ電力を供給するＤＣ給電線に接続され、情報通信部２０２は、通信センタ４と情報のやりとりを行う。通信ＮＷ３は、情報通信端末装置２と通信センタ４との間を通信線で接続されている。通信センタ４において、情報処理部４０１は、情報通信端末装置２から送信された情報を受信する。

本発明の一実施形態にかかる情報通信端末装置のＡＣアダプタ劣化状況判定システムは、ＡＣアダプタ１のＤＣ端子の電圧・電流からインピーダンス特性を算出する計算部２１と、算出されたインピーダンス特性と予め記憶された所定のインピーダンス特性とを比較してＡＣアダプタ１の劣化状況を判定する判定部４１とを含む。

図１では、情報通信端末装置２が計算部２１をさらに備え、通信センタ４が判定部４１をさらに備えた構成になっている。

計算部２１は、ＡＣアダプタ１からのＤＣ電力を供給するＤＣ給電線にかかる電圧およびＤＣ給電線に流れる電流を測定するための電圧・電流プローブ２１１と、ＤＣ給電線の片方に接続されたコイル２１２と、ＤＣ給電線の他方に接続されたコイル２１３と、電圧・電流プローブ２１１の出力を入力するＡＤ変換回路２１４と、ＡＤ変換回路２１４から出力される直流信号からインピーダンス特性を算出するインピーダンス特性算出部２１５と、算出されたインピーダンス特性の情報および情報通信端末装置２のＩＤ（例えば、シリアルナンバー）を通信センタ４へ転送する情報転送部２１６と、通信センタ４において生成された、ＡＣアダプタ１の劣化状況にかかる警告を受信する第１の制御部２１７と、ＡＣアダプタ１の劣化状況にかかる警告を表示する第１の表示部２１８とを含む。インピーダンス特性の情報は、例えば、ＣＳＶ形式にした電流・電圧の時間測定値とすることが可能である。

判定部４１は、情報通信端末装置２におけるインピーダンス特性算出部２１５で算出されたインピーダンス特性の情報および情報通信端末装置２のＩＤを受信する第２の制御部４１１と、受信された情報通信端末装置２のＩＤに対応するＡＣアダプタ１の所定のインピーダンス特性と、受信されたインピーダンス特性とを比較する比較部４１２と、情報通信端末装置２のＩＤに対応するＡＣアダプタ１の所定のインピーダンス特性の情報を格納する記憶部４１３と、比較部４１２における比較結果に基づき警告を表示する第２の表示部４１４とを含む。所定のインピーダンス特性とは、例えば、ＡＣアダプタの機種毎に開発時に算出されたインピーダンス特性をいう。

なお、記憶部４１３には、情報通信端末装置２を使用するユーザの住所等の情報や前回のインピーダンス特性の算出データも格納しうる。

図２に本発明の一実施形態にかかる情報通信端末装置のＡＣアダプタ劣化状況を判定する方法を示すフローチャートを示す。

ＡＣアダプタ１は、ＡＣ電源から供給されたＡＣ電力をＤＣ電力に変換して、変換したＤＣ電力を、ＤＣ給電線を通して情報通信端末装置２へ供給する。

電圧・電流プローブ２１１は、ＡＣアダプタ１のＤＣ端子に接続されたＤＣ給電線の電圧・電流を測定する（Ｓ１０１）。

インピーダンス特性算出部２１５は、測定された電圧・電流に基づいてＡＣアダプタ１のインピーダンス特性を算出する（Ｓ１０２）。

情報転送部２１６は、算出されたインピーダンス特性および情報通信端末装置２のＩＤを第２の制御部４１１へ送信する（Ｓ１０３）。

比較部４１２は、受信された情報通信端末装置２のＩＤによって、情報通信端末装置２に対応するＡＣアダプタ１の所定のインピーダンス特性を記憶部４１３から抽出する（Ｓ１０４）。

比較部４１２は、受信されたインピーダンス特性とＡＣアダプタ１の所定のインピーダンス特性とを比較し、一定以上の差異があるとき、ＡＣアダプタ１が寿命であるとして、比較結果を生成する（Ｓ１０５）。

第２の表示部４１４は、生成された比較結果に基づいて、警告を表示する（Ｓ１０６）。

第２の制御部４１１は、第１の制御部２１７に警告情報を送信する（Ｓ１０７）。

第１の制御部２１７は、警告情報を受信し、第１の表示部２１８は、受信された警告情報に基づいて警告を表示する（Ｓ１０８）。

以下にＡＣアダプタの劣化状況判定システムの概要を示す。
（１）電圧・電流の測定は、ＡＣアダプタ１へのＤＣ給電線の２線間の電圧と１線の電流の変化を測定するために、電圧・電流プローブ２１１を使用し、２線に電圧プローブ及び１線に電流プローブを挿入して行う。ＤＣ給電線の、測定点より情報通信端末装置２の内部側にはコイル２１２、２１３を挿入し、測定時のＡＣアダプタ１側のインピーダンスの影響を抑制している。
（２）情報通信端末装置２のインピーダンス特性算出部２１５は、電圧・電流プローブ２１１を使用して定期的にＤＣ給電線を介してＡＣアダプタ１のＤＣ出力線間電圧・電流を測定する。電流プローブによって測定された電流は電圧に変換される。
（３）電圧・電流プローブ２１１の出力はＡＤ変換回路２１４に入力される。ＡＤ変換回路２１４は、入力レベルに応じて直流電圧を出力し、インピーダンス特性として情報通信端末装置２の情報転送部２１６に送出する。
（４）情報通信端末装置２の情報転送部２１６は、インピーダンス特性の情報および情報通信端末装置２のＩＤを、通信ＮＷ３を介して通信センタ４の第２の制御部４１１に送る。
（５）通信センタ４の第２の制御部４１１に送信されたインピーダンス特性の情報は、比較部４１２で通信センタ４の記憶部４１３に格納された情報通信端末装置２のＩＤに対応するＡＣアダプタ１の所定のインピーダンス特性と比較される。送信されたインピーダンス特性と所定のインピーダンス特性との差異が、あらかじめ設定された数値以上の場合、通信センタ４の第２の表示部４１４は、警告を表示する。また、警告は通信ＮＷ３を介して情報通信端末装置２の第１の制御部２１７にも送信され、第１の表示部２１８は、警告を表示する。
（６）比較部４１２における比較結果は通信センタ４の記憶部４１３に履歴として格納され、比較結果の履歴は、レンタルバックされたＡＣアダプタ１の劣化状況把握に使用される。

なお、比較部４１２において行われる判定については、送信されたインピーダンス特性と所定のインピーダンス特性との差異の量に応じて、警告レベルを設定してもよい。

図３（ａ）、（ｂ）に本発明の一実施形態にかかるネットワーク例を示す。図３（ａ）に示すように、一般住宅またはオフィス１００１には、ＰＣ１００２に接続されたルーター１００３が設置され、ルーター１００３には情報通信端末装置であるＯＮＵ１００４が接続されている。ＯＮＵ１００４は、通信経路であるＦＴＴＨ（Fiber To The Home）を通じてＩＳＰ側の通信装置であるＯＬＴ（Optical Line Terminal）１００５へ接続される。本発明の一実施形態では、ＯＮＵ１００４は、ＯＮＵ１００４のＡＣアダプタのインピーダンス特性を、ＯＬＴ１００５へ送信する。また本発明の一実施形態では、ＯＬＴ１００５は、送信されたインピーダンス特性と所定のインピーダンス特性との比較を行い、ＯＮＵ１００４のＡＣアダプタの劣化を判定することになる。

図３（ｂ）に示すように、一般住宅またはオフィス２００１には、ＰＣ２００２に無線接続された無線ＬＡＮルーター２００３が設置され、無線ＬＡＮルーター２００３には情報通信端末装置であるＯＮＵ２００４が接続されている。ＯＮＵ２００４は、通信経路であるＦＴＴＨを通じてＩＳＰ側の通信装置であるＯＬＴ２００５へ接続される。本発明の一実施形態では、ＯＮＵ２００４は、ＯＮＵ２００４のＡＣアダプタのインピーダンス特性を、ＯＬＴ２００５へ送信する。また本発明の一実施形態では、ＯＬＴ２００５は、送信されたインピーダンス特性と所定のインピーダンス特性との比較を行い、ＯＮＵ２００４のＡＣアダプタの劣化を判定することになる。

なお、図３（ａ）、（ｂ）に示す通信経路については、ＦＴＴＨの代わりにＡＤＳＬ、ＣＡＴＶを使用し、ＯＮＵ、ＯＬＴの代わりにＡＤＳＬ、ＣＡＴＶに対応するモデムを使用してもよい。

本発明の一実施形態で行われる通信は、一例として、情報通信端末装置と保守を行う最寄りの通信センタの間で発生することができる。また本発明の一実施形態は、情報通信端末装置の通常動作を確保しながらインピーダンス特性の算出を行いうる。さらに本発明の一実施形態で行われる通信は、無線通信やインターネットを使用してもよい。

本実施形態によれば、情報通信端末装置にＤＣ電力を供給するＡＣアダプタの劣化状況の把握が容易になる。よって、レンタルバック後に利活用に耐えるにＡＣアダプタが廃棄処分されたり、劣化が進んでいるＡＣアダプタが利活用されたりすることがなくなり、情報通信端末装置にかかるコストが改善される。

また本実施形態によれば、レンタルされているＡＣアダプタの劣化が早く進んでいる場合にも、通信センタ内で警報表示により装置を予め更新することが可能になる。よって、情報通信端末装置の急な運転停止によりサービス断に至ることがなく、情報通信サービスの信頼性が向上する。

１ ＡＣアダプタ
２ 情報通信端末装置
３ 通信ＮＷ
４ 通信センタ
２１ 計算部
４１ 判定部
１０１ 第１の整流部
１０２ ＳＷ部
１０３ ドライバ
１０４ トランス部
１０５ 第２の整流部
２０１ 電源回路
２０２ 情報通信部
２１１ 電圧・電流プローブ
２１２、２１３ コイル
２１４ ＡＤ変換回路
２１５ インピーダンス特性算出部
２１６ 情報転送部
２１７ 第１の制御部
２１８ 第１の表示部
４０１ 情報処理部
４１１ 第２の制御部
４１２ 比較部
４１３ 記憶部
４１４ 第２の表示部
１００１、２００１ 一般住宅またはオフィス
１００２、２００２ ＰＣ
１００３ ルーター
１００４、２００４ ＯＮＵ
１００５、２００５ ＯＬＴ
２００３ 無線ＬＡＮルーター

Claims (2)

1. ＡＣアダプタのＤＣ端子へ電気的に接続された情報通信端末装置と、該情報通信端末装置へ接続され、該情報通信端末装置の状況を監視する通信装置と、を備えたＡＣアダプタ劣化状況判定システムであって、
   前記情報通信端末装置は、
   前記ＡＣアダプタの前記ＤＣ端子の電圧・電流を測定し、該測定した電圧・電流からインピーダンス特性を算出するインピーダンス特性算出部と、
   前記算出されたインピーダンス特性および前記情報通信端末装置のＩＤを前記通信装置に転送する情報転送部とを備え、
   前記通信装置は、
   前記転送された前記情報通信端末装置のＩＤに対応する前記ＡＣアダプタの所定のインピーダンス特性を記憶部から抽出し、前記抽出した所定のインピーダンス特性と前記転送されたインピーダンス特性とを比較し、比較結果を生成する比較部と、
   前記比較結果に基づいて、前記所定のインピーダンス特性と前記転送されたインピーダンス特性との差異の量に応じて設定された警告レベルを表示する第２の表示部とを備え、
   前記通信装置は、前記比較結果を履歴として前記記憶部に格納することを特徴とするＡＣアダプタ劣化状況判定システム。
2. 前記通信装置は、
   前記比較結果を前記情報通信端末装置に転送する制御部をさらに備え、
   前記情報通信端末装置は、
   前記転送された比較結果を表示する第１の表示部をさらに備えたこと
   を特徴とする請求項１に記載のＡＣアダプタ劣化状況判定システム。

Images