JPH03149777A - 負荷制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、家庭内の電力機器を識別してその機器に最
適な種類の電力を供給する負荷制御装置に関する。

［従来の技術］ 第５図は、例えば実開昭６２−１４５４４９号公報に記
載された負荷制御装置を示す回路図であり、図において
、負荷識別装置！　（１）は、電源接続端子（３）から
供給される電力を供給するコンセント（２）を有してお
り、コンセント（２）には例えば商用交流電源のＡＣｌ
ｏｏＶが供給されている。

そして、電源接続端子（３）とコンセント（２）との間
にはスイッチ素子としてのリレー（８）の接点（８ａ）
が直列に接続されている。

また、負荷調御装ＷＬ（１）は、制御装置としてのＮＡ
ＮＤ回路（１２）を有しており、ＮＡＮＤ回路（１２）
の入力側には複数のジャック（９ａ〜９ｅ）とプルアッ
プ抵抗（１０）とで構成されている負荷識別装Ｗ（９）
が接続されており、負荷識別装置（９）の出力がすべて
ｒＨルベルのときはＮＡＮＤ回路（１２）の出力はｒＬ
ルベルとなり、識別装Ｍ（９）の出力のうち１つでもｒ
Ｌルーベルになると出力はｒＨルーベルとなる。

そして、ＮＡＮＤ回路（１２）の出力側には抵抗（１４
）を介してトランジスタ（１５）が接続されており、ト
ランジスタ（１５）はＮＡＮＤ回路（１２）の出力すな
わち負荷識別装置（９）の出力にしたがってリレー（６
）を制御するようになっている。

また、コンセント（２）には負荷機器（１９）に電力を
供給するプラグ（１６）が接続し得るようになっており
、プラグ（１６）はコンセント（２）に接続して負荷機
器（１９）に電力を供給する接続刃（１７）及び負荷情
報設定ユニット（１８）で構成されている。

更に、負荷情報設定ユニット（１８）は負荷制御装置！
　（９）のジャック（９ａ〜９ｅ）に接続するための導
電性の複数のビン（１８８〜１８ｅ）を備えており、こ
のビン（１８ａ〜１８ｅ）の有無の組み合わせ構成によ
り負荷の情報を設定する。

次に動作について説明する。

電源接続端子（３）から電力が印加された状態で、プラ
グ（１６）が接続される前は負荷識別装置（９）のジャ
ック（９ａ〜９ｅ）にビン１８が接続されていないので
、負荷識別装置（９）の出力はすべてｒＨルーベルにあ
る。

この状態では、ＮＡＮＤ回路（１２）の人力がすべてｒ
Ｈルーベルにあるので、ＮＡＮＤ回路（１２）の出力は
ｒＬルーベルとなり、トランジスタ（１５）はＯＦＦし
ている。

従って、リレー（８）もＯＦＦＬ、その接点（８ａ）は
開放され、コンセント（２）は電源接続端子（３）と切
り離されており、コンセント（２）には電圧が印加され
ないので、コンセント（２）に誤って金属等を差し込ん
でも安全である。

次ぎに、コンセント（２）にプラグ（１６）が差し込ま
れると、接続刃（１７）はコンセント（２）に接続され
る。また、負荷情報設定ユニット（１８）のビン（１８
ａ〜１８ｅ）が負荷識別装置（９）のジャック（９ａ〜
９ｅ）に接続されると、第３図の例では、すべてのジャ
ック（９ａ〜９ｅ）がビン（１８８〜１８ｅ）と接続さ
れるので、負荷識別装置（９）の出力がすべてｒＬルー
ベルとなる。

そして、ＮＡＮＤ回路（１２）は入力がｒＬルーベルと
なるので、その出力はｒＨルーベルとなり、トランジス
タ（１５）にベース電流を供給してＯＮさせる。

トランジスタ（１５）がＯＮすると、リレー（８）がＯ
ＮＬ、、電源接続端子（３）からの電力がコンセント（
２）に印加され、プラグ（１６）を介して負荷機器（１
９）に電力が印加される。

このようにして、プラグ（１６）が接続されたときのみ
コンセント（２）に電力が印加されるので、コンセント
（２）からプラグ（１６）を抜くと同時に電力が遮断さ
れて安全性を確保している。

［発明が解決しようとする課８］ 従来の負荷制御装置は、以上のように構成されているの
で、コンセントに接続できる電源は、接続する負荷機器
の電源仕様に適合したものだけであり、異なった電源電
圧仕様の負荷機器を接続するためには、同様構成のシス
テムを異なった電源仕様の数だけ設ける必要があり、住
宅内の配線システムが複雑かつ高価になる等の課題があ
った。

この発明は、上記のような課題を解消するためになされ
たもので、コンセントに複数の異なった電源を供給し、
コンセントに接続された負荷機器を識別して、その負荷
機器の電源として最適な種類の電源を負荷機器に接続す
る負荷制御装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る負荷ｔ４１Ｉ＋装置は、複数種類の電力
用電源を接続する複数の電源接続端子と、これら複数の
電源接続端子に対応して開閉可能に接続された複数のス
イッチ素子と、これらスイッチ素子により選択的に接続
された電力用電源を出力するコンセントと、このコンセ
ントに接続して負荷に電力を供給するプラグと、このプ
ラグに設けられた負荷情報設定ユニットと、プラグをコ
ンセントに接続したときに負荷情報設定ユニットから負
荷情報を検出する負荷識別装置と、負荷識別装置の出力
によりスイッチ素子を開閉制御する制御装置を備えたこ
とを特徴とするものである。

【作用］ この発明における負荷制御装置は、プラグをコンセント
に接続したときに、負荷識別装置により負荷情報設定ユ
ニットから負荷情報を検出し、制御装置により負荷識別
装置が検出した負荷情報に基づき複数のスイッチ素子を
開閉制御し、複数の電源接続端子に接続された複数社類
の電力用電源からコンセントに所定の電力用電源を出力
し、コンセントにプラグを接続して負荷に所定の電力を
供給する。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。

負荷制御装置（１）は、第１図及び第２図に示すように
、電源接続端子（３）、　　（４）、　　（５）から供
給される電力を負荷に供給するコンセント（２）を有し
ており、コンセント（２）は負荷制御装置（１）の前面
に設けられて通常のプラグは接続できない構造となって
いる。

そして、電源接続端子（３）、（４）、（５）には、そ
れぞれ異なった種類の電源が供給されており、例えば電
源接続端子（３）には商用交流電源のＡＣｌｏｏＶ、電
源接続端子（４）には商用交流電源のＡＣ２００Ｖ、電
源接続端子（５）には直流電源のＤＣ２００Ｖが供給さ
れている。

また、電源接続端子（３）とコンセント（２）との間に
はスイッチ素子としてのリレー（８）の接点（８ａ）が
直列に接続されており、電源接続端子（４）とコンセン
ト（２）との間にはリレー（７）の接点（７ａ）が直列
に接続されており、電源接続端子（５）とコンセント（
２）との間にはリレー（６）の接点（６ａ）が直列に接
続されてる。

なお、接点（６ａ）、　　（７ａ）、（８ａ）の一方は
それぞれの電源接続端子（３）、（４）。

（５）に接続され、他方はそれぞれコンセント（２）に
並列に接続されている。

更に、（９）は第５図に示す負荷識別装置と同様のもの
であり、複数のジャック（９ａ〜９ｅ）と、それぞれの
ジャック（９ｂ〜９ｅ）とこの負荷制御装置（１）を動
作させるための電源（電源回路は図示せず）の間に接続
されたプルアップ抵抗（１０）とにより構成されている
。

そして、ジャック（９ａ）は電源グランドに接続されて
おり、ジャック（９ｂ）はプラグ（１６）がコンセント
（２）に接続されたことを検出するための端子である。

また、ジャック（９ｃ〜９ｅ）は接続された機器がＡＣ
ｌｏｏＶ電源で動作する機器であるか、ＡＣ２００Ｖ電
源で動作する機器であるか、またはＤＣ２００Ｖで動作
する機器であるかの負荷情報を人力する端子である。

更に、負荷識別装置（９）の出力側には誤接続検出回路
（１１）が接続されており、誤接続検出回路（１１）は
３つのＯＲ回路（ｌｌａ　〜ｌｌｃ）と１つのＮＡＮＤ
回路（ｌｉｄ）とで構成されている。

そして、ＯＲ回路（１１ａ）の入力にはそれぞれジ＋　
ツク（９ｄ）、　　（９ｅ）　、ＯＲ回路（１１ｂ）に
はジャック（９ｃ）、（９ｄ）　、ＯＲ回路（１１ｃ）
にはジ＋−／り（９ｃ）、（９ｅ）が接続され、ＯＲ回
路（１１ａ〜１１Ｃ）の出力端子はＮＡＮＤ回路（ｌｉ
ｄ）の入力端子に接続されている。

また、誤接続検出回路（１１）の出力側には判断装置（
１３）が接続されており、判断装置Ｆ（１３）はＮＯＲ
回路（１３ａ　〜１３ｃ）で構成されている。

更に、各ＮＯＲ回路（１３ａ〜１３ｃ）の入力端子はそ
れぞれＮＡＮＤ回路（１１ａ）の出力端子とジャック（
９ｂ）及びそれぞれジャック（９ｅ）、（９ｄ）、（９
ｃ）が接続されている。

そして、ＮＯＲ回路（１３ａ〜１３ｃ）の出力端子は制
御装置としてのコントローラ（２０）に接続されており
、コントローラ（２０）の出力側にはそれぞれ抵抗（１
４ａ〜１４Ｃ）を介してトランジスタ（１５ａ〜１５Ｃ
）のベースが接続され、かつ負荷情報を集中表示装置１
（２２）へ送るデータ伝送装ｆｆｉ（２１）が接続され
ている。

また、トランジスタ（１５８〜１５Ｃ）のエミッタは電
源のグランドに接続されると共にコレフクはそれぞれリ
レー（６〜８）に接続されている。

更に、コンセント（２）°には負荷機器（１９）である
照明やエアコンに電源を供給するためのプラグ（１６）
が接続し得るようになっており、プラグ（１６）は、コ
ンセント（２）に接続して電力の供給を受ける接続刃（
１７）と、ジャック（９ａ〜９ｅ）と接続してプラグ（
１６）の接続情報と負荷機器の使用電源などの負荷情報
を負荷識別装置（９）に入力するための複数のビン（１
８８〜１８ｅ）から構成される負荷情報設定ユニット（
１８）とにより構成されている。

そして、ビン（１８３〜１８ｅ）は接続刃（１７）がコ
ンセント（２）に接続されたときそれぞれジャック（９
ａ〜９ｅ）に接続されるようになっている。

なお、第１図に示す例ではビン（１８ｄ）。

（１８ｅ）は短くなっており、プラグ（１６）をコンセ
ント（２）に接続したときジャック（９ｄ）、　　（９
ｅ）に接続されないようになっている。

更に、ビン（１８ｂ）はプラグ（１６）が接続されたこ
とを人力するためのものであり、ビン（１８ｃ〜１８ｅ
）は負荷情報を人力するためのもノテアリ、ビン（１８
ｃ）はＡＣｌｏｏＶ電源で動作する負荷機器であること
を示し、ビン（１８ｄ）はＡＣ２００Ｖ、ビン（１８ｅ
）はＤＣ２００Ｖで動作する負荷であることを示す。

そして、プラグ（１６）には負荷機器（１９）が接続さ
れており、負荷機器（１９）の種類により予めビン（１
８ｃ〜１８ｅ）の内の１つの所定のビンが設定され、こ
のプラグ（１６）と負荷機器（１９）とはセットとして
使用され、別々に使用されることはない。

例えば、負荷機器（１９）がＡＣｌｏｏＶで動作する照
明であるとする場合、ビン（１８ｃ〜１８ｅ）の内ビン
（１８ｃ）だけが長いものが使用される。

また、負荷制御装置（１）は家庭内等における所望の個
所に設けられるため、第３図に示すようにそれぞれが電
源線に接続されると共に、データ伝送装置（２１）がデ
ータバスを介し集中表示装置（２２）に接続されている
。

第４図は、データ伝送装置（２１）より集中表示装置（
２２）へ送られる負荷情報の信号フレーム形式を示し、
（４４）は信号フレームを送出するデータ伝送装置（２
１）の自己アドレス（ＳＡ）である。

また、（２４）は信号フレームが受信される相手アドレ
ス（ＤＡ）、（４６）は信号フレームの制御情報及びデ
ータ（４８）の属性などを示す制御コード（ＣＣ）であ
る。

更に、（４７）はデータ（４８）の電文長を示すバイト
カウント（ＢＣ）、（４９）は制御信号全体の伝送誤り
制御に用いるフレームチェックコード（Ｆ　ＣＣ）であ
る。

そして、データ（４８）は、負荷機器（１９）の設定電
圧、設定上限電流、現在電流、異常情報等よりなってい
る。

次に、本実施例の作用について説明する。

電源接続端子（３）、（４）、（５）に電圧が印加され
、負荷制御装置（１）が作動を開始すると、プラグ（１
６）が接続されていない状態では、負荷識別装置（９）
のジャック（９ｂ〜９ｅ）になｉこも接続されないので
出力はすべてｒＨルーベルとなる。

すると、判断装置（１３）のＮＯＲ回路（１３ａ）、（
１３ｂ）、（１３ｃ）の入力端子の１つは必ずｒＨルー
ベルとなり、その結果ＮＯＲ回路（１３ａ、１３ｂ、１
３ｃ）の出力はすべてｒＬルーベルとなるのでトランジ
スタ（１５）にはベース電流が供給されず、トランジス
タ（１５）はＯＦＦしたままである。

従って、リレー（６，７，８）はＯＦＦしており、その
接点（６ａ、７ａ、８ｇ）は開放され、電源接続端子（
３）、（４）、（５）に印加されている電力はコンセン
ト（２）に出力されない。

そして、プラグ（１６）が接続されない状態では、コン
セント（２）に誤って導電物を差し込んでも安全である
。

次ぎに、プラグ（１６）がコンセント（２）に接続され
ると、接続刃（１７）はコンセント（２）に嵌合して接
続され、ビン（１８ａ〜１８ｅ）は負荷情報識別装！　
（９）のジャック（９ａ〜９ｅ）に接続される。

この状態では、ジャック（９ｂ）、（９ｃ）がグランド
と同電位になる。そして、ＯＲ回路（１１ａ、　　１　
ｌ　ｂ、　　１１　ｃ）の入力のうちいずれか１つはｒ
Ｈルーベルとなるので、ＯＲ回路（１１ｇ。

１１ｂ、ｌｌｃ）の出力はすべてｒＨルーベルとなる。

このため、ＯＲ回路（１１ａ、　　１　ｌ　ｂ、　　１
１ｃ）の出力側に接続されたＮＡＮＤ回路（１１ｄ）の
人力はすべてｒＨルーベルとなるので、その出力はｒＬ
ルーベルとなり、ＮＯＲ回路（１３ａ〜１３Ｃ）入力端
子にそれぞれｒＬルーベルを人力する。

また、ＮＯＲ回路（１３ｇ）は入力端子のうちジャック
（９ｅ）と接続された端子がｒＨルーベルとなるので、
ＮＯＲ回路（１３ａ）の出力はｒＬルーベルとなり、Ｎ
ＯＲ回路（１３ｂ）は入力端子のうちジャック（９ｄ）
に接続された入力端子がｒＨルーベルになる。このため
、ＮＯＲ回路（１３ｂ）の出力は「Ｌ」レベルとなり、
ＯＲ回路（１３ｃ）は入力端子のうちジャック（９ｂ）
、（９ｃ）及びＮＡＮＤ回路（ｌｌｄ）の出力端子に接
続された入力端子すべてが「Ｌ」レベルになるので、Ｏ
Ｒ回路（１３ｃ）の出力はｒＨルーベルになり、コント
ローラ（２０）は抵抗（１４Ｃ）を介してトランジスタ
（１５ｃ）ｇｆベース電流を供給してトランジスタ（１
５ｃ）をＯＮする。

その結果、リレー（８）が動作し、その接点（８ａ）を
閉じてコンセント（２）に電源接続端子（３）から供給
されるＡＣｌｏｏＶを印加し、コノ電力（ＡＣｌｏｏＶ
）は接続刃（１７）を介して負荷機器（１９）に供給さ
れる。

この時、ＮＯＲ回路（１３ａ、１３ｂ）の出力はｒＬル
ーベルとなるので、リレー（６，７）が動作することは
ない。

この際、データ伝送装置！（２１）はコントローラ（２
０）より得た負荷情報を第４図の信号フレーム形式にし
たがって集中表示装！！（２２）へＣＳＭＤ／ＣＤ等に
よりシリアル伝送し、集中表示装置（２２）は、コンセ
ント（２）にプラグ（１６）を介して接続された負荷機
器（１９）の負荷情報を表示する。

また、例えばビン（１８ａ、１８ｂ、１８ｄ）だけジャ
ック（９ｇ、９ｂ、９ｄ）−に接続するように構成する
と、前述動作と同様にして、リレー（７）だけが動作し
、コンセント（２）には電源ＡＣ２００Ｖが供給される
。

更に、ビン（１８ａ、１８ｂ、１８ｅ）だけジャック（
９ａ、　９　ｂ、　９　ｅ）に接続するように構成する
と、リレー（６）だけが動作し、コンセント（２）には
電源ＤＣ２００Ｖが供給される。

この様にして、ビン（１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ）の組み
合わせによりコンセント（２）に出力する電源を選択で
きる。

更に、ビン（１８ｂ）がジャックに接続されない場合は
判断装ｆ！（１３）のそれぞれの人力の１つをｒＨルー
ベルとすることができるので、リレー　（６，７，８）
は動作しない。

また、誤って複数のビン（１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ）が
ジ＋　ツク（９ｃ、　　９　ｄ、　　９　ｅ）と接続さ
れ、ジャック（９ｃ、　９　ｄ、　９　ｅ）の複数の電
位が「Ｌ」レベルになると、ＯＲ回路（ｌｌａ、１１ｂ
、ＩＩＣ）のうちいずれかの入力の両方がｒＬルーベル
となるので、ＮＡＮＤ回路（１１ｄ）の入力の少なくと
も１つはｒＬルーベルとなり、ＮＡＮＤ回路（１１ｄ）
の出力がｒＨルーベルとなる。

ＮＡＮＤ回路（１１ｄ）の出力は、すべての判断装置ｆ
（１３）の人力に接続されているので、ＮＯＲ回路（１
３ａ、１３ｂ、１３ｃ）の出力はｒＬルーベルとなって
リレー（６，７，，８）はいずれも作動することはない
。

従って、誤ってビン（１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ）が複数
設定されてもリレー（６，７，８）が複数同時に動作し
て複数の電源が同時にＯＮすることはない。

このようにして、ビンの組み合わせで１つのコンセント
（２）から負荷機器（１９）の電源使用に応じた複数の
電源を選択的に得ることができる。

なお、負荷識別装置（９）と負荷情報設定ユニット（１
８）は実施例の方法に限定されるものではなく、コンセ
ント（２）に接続された機器をプラグ（１６）側で設定
し、コンセント（２）側でこれを識別できれば良く、例
えば、負荷情報設定ユニット（１８）として複数の磁石
とこれら磁石を検出する複数のホール素子との構成や、
コンセント側に設置した発光ダイオードと受光器でプラ
グ側に設置した反射板の有無から負荷を識別する構成で
も良い。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、コンセントに
複数の異なった電源を選択的に供給し、コンセントに接
続された負荷機器を識別し、その負荷機器の電源として
最適な種類の電源を負荷機器に接続するように構成した
ので、異なった電源仕様の数だけ電源システムを設ける
必要がなくなり、住宅内の配線システムを簡素化すると
共にコストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による負荷制御装置の構成
を示す回路図、第２図はこの発明の一実施例によるコン
セントとプラグを示す斜視図、第３図は負荷制御装置と
集中表示装置の接続を示すブロック図、第４図はデータ
伝送装置から集中表示装置へ送られる負荷情報の信号フ
レーム形式を示す図、第５図は従来の負荷制御装置の構
成を示す回路図である。 図において、（１）は負荷制御装置、（２）はコンセン
ト、（３）、（４）、（５）は電源接続端子、（６ａ）
、（７ｇ）、（８ａ）はスイッチ素子、（９）は負荷識
別装置、（１６）はプラグ、３１８）は負荷情報設定ユ
ニット、（１９）は負荷、（２０）は制御装置である。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　弁理士　大　岩　増　雄 （外２名） 、；ｒｗＮ（ＥＴｈ倶４に４１　　　　　　　１１１　
　　　　１［１ ｆ−ｌ ／１　　　　　　　ゝ＼　■ 負荷情報設定例 第２図 第５図 【

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数種類の電力用電源を接続する複数の電源接続端子と
   、これら複数の電源接続端子に対応して開閉可能に接続
   された複数のスイッチ素子と、これらスイッチ素子によ
   り選択的に接続された電力用電源を出力するコンセント
   と、このコンセントに接続して負荷に電力を供給するプ
   ラグと、このプラグに設けられた負荷情報設定ユニット
   と、プラグをコンセントに接続したときに負荷情報設定
   ユニットから負荷情報を検出する負荷識別装置と、負荷
   識別装置の出力によりスイッチ素子を開閉制御する制御
   装置を備えたことを特徴とする負荷制御装置。