JPH03242795A - 電源プラグ差込み検知装置 - 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］ この発明はワイヤレス方式の電源プラグ差込み検知装置
に関するに関する。

〔従来の技術］ 近年、住宅内で使用する電機機器・器具のａｔ類・台数
が増え、これに伴い、無駄な電力消費や焼損事故等を防
止する観点から、電源プラグを差し込んだまま就寝した
り外出したりしないことが望ましい電機機器・器具も増
えている。

勿論、就寝時や外出時に、これらの電源プラグ抜き忘れ
が無いかどうかを点検すればよいが、面倒である等の理
由で、どうしても、電源プラグの抜き忘れが起きる。

ところで、実用段階に入ったホームセキリティ・システ
ムは、基本的には、被監視対象の「状態」に対応した信
号を発生するセンサ部、このセンサ一部が発生する上記
信号を受信し、これを解読して「状態」を判定し、デイ
スプレィ装置に表示させたり、警報装置を駆動させたり
する監視・制御部およびセンサ部と監視・制御部間の信
号の伝送を司る伝送路を備えている。

この伝送路としては、信号線を用いるのが一般的である
が、監視対象の状態変化が電源プラグのように該監視対
象の変位もしくは移動に伴うものであるような場合には
、信号線が邪魔になるという問題があるので、例えば特
開昭６２−２７８９１号公報に見られるように電磁誘導
の相互作用を利用するワイヤレス方式のものが提案され
ている。

（発明が解決しようとする課題〕 この従来例に見られるように電磁誘導の相互作用による
監視情報の通信を行う方法を利用して、上記！＃プラグ
の状態を監視するようにすれば、就寝時や外出時のプラ
グ抜き忘れを低減することができるが、ＬＣ並列共振回
路の共振電流は第３図（ｂ）に実線で電圧レベル■で示
すように急速に減衰するため、所要伝送距離すなわち送
信側コイルと受信側コイル間の距離が大きくなって、受
信側での受信レベルが低下して受信信号を監視・制御部
４０で処理するに必要なレベルを得ることができなくな
る。第７図（ｂ）において、Ｖｋ、−Ｖｋは上記信号処
理に必要な受信レベル、Δｔはスイッチ１２の切り換え
に要する時間、ＴＯは上記信号処理に許容される最大許
容処理時間である。

従って、センサ部をＬＣ並列共振回路で構成した場合に
は、センサ部の送受信端とこれに監視用周波数信号を送
出する親機（発振器）の送受信端とを数センチメートル
のオーダーで近接配置しなくはならず、数センチメート
ルのオーダーのワイヤレス区間を取り得るだけである。

このため、親機の配設位置に制約を受けるという問題が
ある他、１のセンサ部に対して１の発振器を必要とする
ので、複数の被監視対象をこの方法で監視する場合には
、被監視対象の数だけの親機を必要とし、信号線の所要
本数も増えるので、システムが相当に高価になるという
問題があった。

この発明は上記問題を解消するためになされたもので、
ワイヤレス区間を従来に比して大きくとることができ、
１台の親機で複数の電源プラグの状態を検知することが
できる電源プラグ差込み検知装置を提供することを目的
とする。

（課題を解決するための手段） この発明は上記目的を達成するため、プラグ端子のコン
セント差し込みにより弾力に抗しケース内に後退してＯ
Ｎ動作となる状態検知スイッチ、上記ケース内に配設さ
れ上記状態検知スイッチによりループが開閉される第１
のアンテナ、コンデンサと固体振動子からなり上記ケー
ス内に収納されて上記第１のアンテナに接続された並列
共振回路を有するｔ源プラグユニット、上記コンセント
から空間的に離間した箇所に配設された送受信用の第２
のアンテナと該第２のアンテナに切換スイソチを介して
監視用周波数信号を供給する監視用信号送出部、上記第
２のアンテナが電磁結合により受信する上記電源プラグ
ユニットからの信号を、上記切換スインチを介して供給
される監視・制御部とを備え、上記第１のアンテナは上
記監視用周波数信号を電磁結合により受信するアンテナ
であり、上記切換スイッチは上記監視用周波数信号発生
後、該監視用周波数信号に対して共振する上記センサ部
の応答信号を上記第１のアンテナを通して上記監視・制
御部に入力可能なタイミングで、該監視・制御部側へ切
換えられ、上記監視・制御部は上記応答信号の有無から
プラグ端子のコンセント差し込みの有無を判別して出力
するとともに上記切換スイッチの切換え制御を司る構成
としたものであり、請求項２では、電源プラグユニット
は、そのケース内に電源プラグを収納するプラグ収納形
ユニットであって、コンセントに差込まれる電源プラグ
端子は、電源プラグユニット内に収納された上記電源プ
ラグの端子である構成とし、請求項３では、電源プラグ
ユニットは、プラグ差込み口とコンセントに差込まれる
電源プラグを有するソケット形のユニツトであって、電
源プラグのプラグ端子が上記差込み口に差込まれる構成
とした。

また、電源プラグユニットが複数ある場合においては、
監視用信号発生部は、所定間隔毎に異なる周波数信号を
順次サイクリックに送出し、各電源プラグのＬＣＸ共振
回路は該監視用周波数信号のいずれか１つの周波数に共
振し、監視・制御部はＬＣＸ共振回路が発信する応答信
号の周波数と信号の有無から電源プラグユニットの状態
を監視する構成とした。

〔作用） この発明では、電源プラグユニットのプラグ端子をコン
セントに挿入すると、状態検知スイッチが弾力に抗して
ケース内に後退し、第１のアンテナがループ閉成するの
で、該第１のアンテナとコンデンサおよび固体振動子か
らなるＬＣＸ並列共振回路が閉成され、第１のアンテナ
を通して受信した監視用周波数信号により該ＬＣＸ並列
共振回路が共振し、共振電流による応答信号が電磁結合
により第２のアンテナで受信される。プラグ端子がコン
セントから引き抜かれている時は、状態検知スイッチに
より第１のアンテナが開かれるから、上記応答信号は発
生しない。第２のアンテナを介して受信された上記応答
信号は監視・制御回路へ入力されるので、監視・制御回
路はこの応答信号の存在から電源プラグ差込みの有無を
検知する。

また、電源プラグが複数個ある場合には、各電源プラグ
（もしくは電気機器・器具）に割当られた周波数で共振
するので、応答信号の有無から状態が検知され、周波数
から被監視対象が識別される。

（実施例） 以下、この考案の１実施例を図面を参照して説明する。

第１図において、１は表示盤であって、住宅内にあって
、就寝時や外出時に、電源プラグをコンセント４から抜
いておくことが望ましい複数の電機機器・器具の電源プ
ラグの状態（差込み状態（ＯＮ）にあるか抜かれた状態
（ＯＦＦ）にあるかを表示するイスプレイ部２を有し、
内部には後述する１台のａ機（第５図に示す）が備えら
れている。デイスプレィ部２のＮａ３　＋　、Ｎｏ、３
　ｔ　、Ｎｏ、３３・・・は上記各電源プラグの状態を
表示する区分デイスプレィであって、対応する電源プラ
グがコンセントに差し込まれている場合には、内部にあ
る発光素子が点灯する。

１３は送受信用のループアンテナであって、部屋の天井
や壁等に配設される。

後述する。

５ば電源プラグユニットであって、第２図に示す如く、
ケース本体５１Ａと、前壁５１Ｃを一体に有する上１１
５１Ｂからなる絶縁性ケース５１内に電源プラグ３を収
納する構造となっている。この電源プラグは電気機器・
器具に接続された一般的な電源プラグである。

ケース本体５１Ａは仕切板５２で仕切られており、仕切
板５２はケース本体５１Ａの前壁５１Ｃとの間に電源プ
ラグ収納空間Ａを区画し、後壁５ＩＤとの間に回路板を
収納する収納空間Ｂを区画している。

電源プラグ収納空間Ａは電源プラグ３を収納した状態で
、電源プラグ３のプラグ端子３１Ｐ、３１Ｎが前壁５１
Ｃの端子孔５１ＣＰ、５１　ＣＮがら外部に突出し、プ
ラグ本体３２の前端面および後端面が前蓋５１Ｃおよび
仕切板５２にそれぞれ圧接状に当接して、プラグリード
３３が仕切Ｆｉ、５２に設けたり一ト挿通溝５２Ａ、後
壁５１Ｄに設けたり一ド挿通溝５１ＤＧを経てケース５
１外に引き出される。

ケース本体５１Ａの底壁５１Ｅの前端中央には、開口部
が狭く絞られた切欠き嵌合凹部５１ＥＧが形成されてお
り、この嵌合間５１ＥＧに状態検出スイッチ（以下に、
符号６で示す場合がある）のスイッチ子５３の嵌合台部
５３Ｂがスライド可能に嵌合される。このスイッチ子５
３は基部５３Ａ上に上記嵌合台部５３Ｂを有し、該基部
５３Ａから前方に突出する突起５３Ｃを備える構造を有
し、嵌合台部５３Ｂをケース本体５１．Ａの下から嵌合
凹部５１ＥＧに嵌めこんだ上、カバ一部材５４で下から
カバーされる。嵌合台部５３Ｂにはリード導体１１が形
成されており、このリード導体ｆｆ１ｌは嵌合台部５３
Ｂの一方側端面に接点ａを形成して該一方端面から上面
を横断して他方側端面まで伸び、他方端面上に接点すを
形成している。

上記カバ一部材５４はケース本体５１Ａの底壁外面に固
着される部材であって、スイッチ子５３の基部５３Ａを
スライド可能に収納する形状（この例では、半円筒状）
を有し、基部５３Ａの端面（突起５３Ｃが突出する端面
とは反対側の端面）とこの端面と対向する側の端壁５４
Ｂとの間にコイルばね５５を収納する。すわなち、スイ
ッチ子５３はコイルばね５５によりカバ一部材５４の前
壁５４Ａ側へ付勢されて突起５３Ｃが該前壁５４Ａの切
欠き部５４Ｃからスライド可能に突出した状態でケース
本体５１Ａとカバ一部材５４とが区画する空間内に収納
・保持される。

ケース本体５１Ａの底壁５１Ｅの内面には、並行して収
納空間Ｂ内まで伸びるコイル導体１２と１３が形成され
ており、コイル導体ｉ！、２の一端は嵌合凹部５１ＥＧ
の一方側端面まで伸びて接点Ｃを形成し、コイル導体１
３の一端は嵌合凹部５１ＥＧの他方側端面の接点Ｃと対
向する位置まで伸びて接点ｄとなっており、両コイル導
体１２と１３の他端は収納部Ｂにおけるケース本体５１
Ａの側壁部所定高さ位置まで並行して伸びている。リー
ド導体１１．コイル導体１２および１３は後述するルー
プのアンチ（インダクタンスＬ２）１８を形成する。

収納部Ｂにはセンサ部７の一部が収納されるが、このセ
ンサ部７の一部はコンデンサ１９と水晶振動子２０の並
列回路を搭載した回路基板であ゛って、収納部Ｂの所定
高さ位置に固定支持され、この状態で、上記並列回路の
一端側リード５６Ａと他端側リード５６Ｂがコイル導体
１２と１３にそれぞれ電気的に接触する。

水晶振動子（Ｘ）２０、アンテナ（インダクタンスＬ２
）１８およびコンデンサ１９は上記センサ部７を形成し
ており、このセンサ部７は、電気的には、第６図に示す
如く、ＬＣＸ並列共振回路を構成する。

前記した親機は、第５図に示す如く、監視用信号送出部
１１を有し、発振回路を切換えることにより、或いは周
波数変調を行うことにより異なる周波数ｆ、　、ｆ２、
ｆ３　　・・・の監視用周波数信号を所定周期で順次か
つサイクリックに送出し、この周波数信号は、切換スイ
ッチ１２を通して、上記送受信用ループアンテナ（イン
ダクタンスＬ、とする）１３に送られる。１４は信号受
信部であって、ループアンテナ１３で受信した受信信号
を切換スイッチ１２を介して取り込み、信号増幅等を行
って監視・制御部１５の監視部１６へ入力する。１７は
制御部である。

７２．７□、７３　・・・７．、は上記したセンサ部７
と同じ構成を持つセンサ部であって、各電源プラグリー
ドＩ−５，，５□、５８、・・・５７内に電源プラグ３
１．３□、３．・・・３ｎとともに収納されている。６
５．６ｔ１６．・・・６ｎは状態検知スイッチ６と同じ
構成の状態検知スイッチである。なお、センサ部７３．
７□、７３・・７ｏのＬＣＸ並列共振回路は信号送出部
１１が送出する周波数信号の周波数ｆ、　、ｆ２、ｒ３
・・・・ｆ、ｌでそれぞれ共振するように、Ｌ２、Ｃ２
およびＸの値が選定されている。すなわち、各電源プラ
グに対して共振周波数が割当られる。

監視・制御部１５の制御部１７は、信号送出部１１の起
動・停止を制御する他、信号送出部１１が監視用周波数
信号を送出する度に、送出後、センサ部からの応答信号
が減衰する直前に切換スイッチ１２を信号受信部１４側
へ切換えるスイッチ開閉制御を司る。また、監視制御部
１５の監視部１６は信号受信部１４の出力を監視し、応
答信号の有無および周波数から被監視対象の状態を被監
視対象別に識別してデイスプレィ部２の対応する発光素
子の点灯・消灯制御を行う。

この構成においては、信号送出部１１から周波数ｆｔ　
、ｆｚ、ｆ３　・・・ｆ７の監視用周波数信号が所定時
間間隔でサイクリックに送出され、ルプアンテナ１３か
ら順次かつサイクリックに発振される。

今、周波数ｆ７で共振するセンサ部７、を収納した電源
プラグユニット５．、（電源プラグ３、を収納している
）から突出するプラグ端子３１Ｐ、３１Ｎをコンセント
４に充分に差込むと、スイッチ子５３がコイルばね５５
の弾力に抗し、第３図（ａ）に示す状態から、ケース本
体５１内側へスライドし、スライド停止位置において、
第３図（ｂ）に示す如く、接点ａとｂが接点Ｃとｄに電
気的に接触する（状態検知スイッチ７゜がＯＮする）。

これにより、アンテナ１８が閉ループを形威し、ＬＣＸ
共振回路が閉成される。他の電源プラグユニットのプラ
グ端子がコンセントに差し込まれていないとすると、周
波数ｆ＋　　　ｆｚ、ｆｓ　　・・・ｆｌｌの監視用周
波数信号が信号送出部１１から送出されている間は、セ
ンサ部７Ｉ、７□、７．・・７　＋１−１はそれぞれの
状態検知スイッチ６１．６□、６３　・・・六、−１が
開路しているので動作しない。センサ部７ｎは、状態検
知スイッチ６７が閉路しているのて、アンテナ１８とル
ープアンテナ１３とが電磁結合するが、共振動作を行わ
ない。周波数ｆ７の監視用周波数信号が信号送出部１１
から送出されてループアンテナ１３から発振されると、
発振終了と同期したタイミングで、切換スイッチ１２が
信号受信部１４側（接点す側）へ切換えられる。ループ
アンテナ１３から発振された上記監視用周波数信号を受
信したセンサ部７７は並列共振し、共振電流がアンテナ
１８に流れて、これによる交番磁束が発生し、相互イン
ダクタンスＭを通して、アンテナ１８と１３とが電磁結
合し、アンテナ１３に誘導電流が流れる。即ち、監視用
周波数信号に応答してセンサ部７ｎに発生する応答信号
は電磁結合によりアンテナ１３で受信され、この受信信
号は切換スイッチ１２を通して信号受信部１４に入力さ
れ、ここで増幅処理されたのち監視・制御部１−５の監
視部１６に供給される。監視部１６は入力された受信信
号の周波数から、この周波数が割当られた電源プラグユ
ニットをを判別し、該電源プラグユニット（従ツテ電源
プラグ）のコンセント差込みの有無の情報をデイスプレ
ィ部２の対応する発光素子に送出して該発光素子を点灯
させる。

監視部１６での上記信号処理・判別処理が崎了するタイ
ミングで、制御部１７により切換スイッチ１２が信号送
出部１側（接点ａ側）へ切換えられるとともに信号送出
部１１が周波数ｆ、の監視用周波数信号を送出する。

ところで、前記したように、ＬＣ並列共振回路の共振電
流は急速に減衰するが、ＬＣＸ並列共振回路の共振電流
は、水晶振動子２０があるために、第８図（ａ）に示す
ように、その減衰が、ＬＣ並列共振回路の場合より、緩
やかになり、受信可能な臨界レベルへ減衰するまでの時
間Ｔｏが長くなる。

また、ＬＣＸ並列共振回路は、そのＱが高いので、共振
波形は鋭くなり、受信した応答信号の識別に要する周波
数帯域は狭くて済むので、異なる周波数域の複数の応答
信号を混信なく識別することは容易となる。

従って、本実施例よれば、電源プラグ３１．３ｔ３、・
・・３７のプラグ端子が差し込まれるコンセントに対す
るループアンテナ１３の間隔を、例えば数メートル程度
まで大きくとることができ、狭い帯域内での複数種類の
応答信号の周波数識別が容易であるので、１つの親機で
複数のセンサ部を受は持たせることができる。

第４図は電源プラグユニットの他の例を示したものであ
る。この電源プラグユニット５は、ソケット形であって
、ケース５１’の一方端壁に２つのプラグ端子差込み口
６１を有し、他方端壁から２本の差込み端子６２が突出
し、プラグ端子差込み口６２には図示しないが端子受感
体があり、この端受導体の各々と２本の差込み端子６２
とがそれぞれ接続導体６３で電気的に接続されている。

この電源プラグユニット５゛は、内部に電源プラグ３を
収納する必要は無いので、第２図に示したようなプラグ
収納空間Ａ、仕切Ｆｉ５３は無く、コンデンサ１９や水
晶振動子２０はケースの底に配設されている。

この電源プラグユニット５°を使用する場合は、電源プ
ラグ３のプラグ端子を電源プラグユニッ１５′に差込み
、この電源プラグユニット５°の差込み端子をコンセン
トに差込めばよい。

なお、上記実施例のセンサ部では、水晶振動子を用いて
いるが、これは、Ｑの高い振動子であればよい。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明した通り、プラグ端子のコンセント
差し込みにより弾力に抗しケース内に後退してＯＮ動作
となる状態検知スイッチによりループ開閉される第１の
アンテナと、コンデンサ及び固体振動子からなり上記ケ
ース内に収納されて上記第１のアンテナに接続された並
列共振回路を有する電源プラグユニットを用いるから、
プラグのコンセントへの差込み時は、上記ＬＣＸ共振回
路が、親機からの監視用周波数信号に対して応答信号を
発生するので、減衰率の低い応答信号を発生させること
ができ、コンセントに配設位置に対する親機の配設距離
を大きくすることができ、従来に比し、ａ機の配設場所
についての自由度が増し、またｌ親機−複数センサ部の
システムを実現することができ、電源プラグの差込み有
無の検知装置を安価に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示すシステム構成図、第２
図は上記実施例における電源プラグユニットの分解斜視
図、第３図（ａ）および（ｂ）はそれぞれ上記電源プラ
グユニットが有する状態検知スイッチの「開」状態およ
び「閉Ｊ状態を示す図、第４図は電源プラグユニットの
他の例を示す斜視図、第５図は上記実施例の回路構成を
示すブロック図、第６図は上記実施例における要部の回
路例を示す図、第７図（ａ）は上記実施例における応答
信号の波形図、第７図（ｂ）は従来の応答信号の波形図
である。 ３．３８．３□、３．・・・　−・−電源プラグ、４−
　コンセント、 ４Ａ、４Ｂ・−電気接点、４Ｃ−・橋絡子、５．５’　
、５．．５□、５３　・・・５７−電源プラグユニット
、 ６．６０．６ｔ、６．・・・６７−状態検知スイッチ、 ７．７１．７２．７３　　・・・７フ一センサ部、１１
−号送出部、１２−・−切換スイッチ、１３−第１のア
ンテナ、１４・−・信号受信部、１５−・監視・制御部
、１６・−瞥視部、１７一−〜制御部、１８−・・第２
のアンテナ、１９−コンデンサ、２０−・・水晶振動子
。 ３１Ｐ、３１Ｎ−ｍ−プラグ端子、 ６１・・・プラグ差込み口、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）プラグ端子のコンセント差し込みにより弾力に抗
   しケース内に後退してＯＮ動作となる状態検知スイッチ
   、上記ケース内に配設され上記状態検知スイッチにより
   ループが開閉される第１のアンテナ、コンデンサと固体
   振動子からなり上記ケース内に収納されて上記第１のア
   ンテナに接続された並列共振回路を有する電源プラグユ
   ニット、上記コンセントから空間的に離間した箇所に配
   設された送受信用の第２のアンテナと該第２のアンテナ
   に切換スイッチを介して監視用周波数信号を供給する監
   視用信号送出部、上記第２のアンテナが電磁結合により
   受信する上記電源プラグユニットからの信号を、上記切
   換スイッチを介して供給される監視・制御部とを備え、
   上記第１のアンテナは上記監視用周波数信号を電磁結合
   により受信するアンテナであり、上記切換スイッチは上
   記監視用周波数信号発生後、該監視用周波数信号に対し
   て共振する上記センサ部の応答信号を上記第２のアンテ
   ナを通して上記監視・制御部に入力可能なタイミングで
   、該監視・制御部側へ切換えられ、上記監視・制御部は
   上記応答信号の有無からプラグ端子のコンセント差し込
   みの有無を判別して出力するとともに上記切換スイッチ
   の切換え制御を司ることを特徴とする電源プラグ差込み
   検知装置。（２）電源プラグユニットは、そのケース内
   に電源プラグを収納するプラグ収納形ユニットであって
   、コンセントに差込まれる電源プラグ端子は、電源プラ
   グユニット内に収納された上記電源プラグの端子である
   ことを特徴とする請求項１記載の電源プラグ差込み検知
   装置。 （３）電源プラグユニットは、プラグ差込み口とコンセ
   ントに差込まれる電源プラグを有するソケット形のユニ
   ットであって、電源プラグのプラグ端子が上記差込み口
   に差込まれることを特徴とする請求項２記載の電源プラ
   グ差込み検知装置。 （４）電源プラグユニットが複数ある場合において、監
   視用信号発生部は、所定間隔毎に異なる周波数信号を順
   次サイクリックに送出し、各電源プラグのＬＣＸ共振回
   路は該監視用周波数信号のいずれか１つの周波数に共振
   し、監視・制御部はＬＣＸ共振回路が発信する応答信号
   の周波数と信号の有無から電源プラグユニットの状態を
   監視することを特徴とする請求項１〜３記載の電源プラ
   グ差込み検知装置。