JPH0479721A - コンセント - 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〕 本発明は、所定の仕事を行う負荷装置とこの負荷装置に
電力または電気信号を供給する装置とを接続するコンセ
ントに係り、特に、負荷装置側の電圧９周波数等に関す
る要求仕様に柔軟に対応できる手段を備えたコンセント
に関する。

〔従来の技術〕

商用の交流電源配線から電力を受ける家庭用電気機器ま
たはパーソナル・コンピュータ等のＯＡ機器は、一般に
電源の入力端子としてプラグを備えている。これらの機
器は、商用電源配線に接続されたコンセントにプラグを
挿し込むと、受電が可能となる。

また、コンピュータシステムは、一般に通信線を通じて
機器間で情報を受渡しする。この通信線と機器とを接続
するコンセント部分の電気的規格および機械的規格は種
々ある。

現在広く用いられているコンセントは、商用電源配線や
情報機器の通信手段に接続された入力端子部と負荷装置
のプラグに接続される出力端子部とを備え、入力端子部
と出力端子部との間は、導体で接続されている。出力端
子部は、プラグ等の電極物の接続と切り離しとを容易に
する着脱式構造となっている。

電源供給の場合、コンセントの出力電圧９周波数等の電
力仕様は、入力された商用電源のそれらに等しい。一方
、負荷装置では、コンセントから受電した商用電源の交
流電圧を負荷内部の回路の駆動に必要な電圧レベルに変
換するスイッチング電源を備えるものが多い。

電池を電源とする負荷装置では、商用電源からの受電を
行ないつついわゆるフローティング充電もできるように
するため、商用交流電源の１００Ｖを直流の６■や１２
Ｖ等に変換するＡＣ−ＤＣコンバータを使用するのが通
常である。

また、コンピュータシステムにおいては、機器に備えら
れたコンセントおよびこれらに接続するプラグの機械的
規格が異なる場合、または通信に用いる信号の電気的規
格が異なる場合等は、機器間の情報伝達はほとんど不可
能である。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のコンセントは、負荷装置の電気的規格または機械
的規格を考慮せずに、画一的に電力または信号を供給す
るものであった。

したがって、各負荷装置は、その内部で必要な電圧レベ
ル等の電力や信号を供給するスイッチング電源やＡＣ−
ＤＣコンバータ等を個別に備える必要があり、その分だ
け重量やスペースが増えるという問題があった。

また、電源コンセント／電源プラグや信号コネクタの規
格は種々あり、例えばプラグアダプタを介在させないと
、ある国の規格の電源プラグは、他の国の電源コンセン
トには接続できなかった。

さらに、電源の電圧や周波数も一般に異なるので、電源
コンセント／電源プラグの形状すなわち機械的規格の問
題を解決できたとしても、例えば１００Ｖ定格の電気か
みそりを２３０■の電源に直結し、電気かみそりを壊し
たり、はなはだしい場合は火災が発生したりするという
おそれは依然として残っていた。

信号コネクタの場合は、コネクタの形状や接続ピンの数
が同じでも、各接続ピンに割り当てられる信号の種類が
異なることが多い。

本発明の目的は、負荷装置の電気的規格および機械的規
格に合致した方式で電力または電気的信号を供給する手
段を備えたコンセントを提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するために、少なくとも負荷
装置の電気的仕様を識別する手段と、電力および電気的
信号を供給する装置の電気的仕様を変換する手段と、識
別手段が電力および電気的信号を供給する装置と負荷装
置との電気的仕様が異なると判定したとき変換手段に負
荷装置への変換を指令する制御手段とからなるコンセン
トを提案するものである。

本発明は、また、上記目的を達成するために。

少なくとも負荷装置の電気的仕様および機械的配列仕様
を識別する手段と、電力および電気的信号を供給する装
置の電気的仕様および機械的配列仕様を変換する手段と
、識別手段が電力および電気的信号を供給する装置と負
荷装置との電気的仕様および機械的配列仕様の少なくと
も一方が異なると判定したとき変換手段に負荷装置仕様
への変換を指令する制御手段とからなるコンセントを提
案するものである。

本発明のコンセントと負荷装置とは、双方で認識した少
なくとも負荷装置の電気的仕様を通信し合う手段を備え
ることが望ましい。

通信手段を備えた場合は、プラグを介して通信しても、
無線または光通信手段等により通信してもよい。

さらに、プラグを介する通信の場合は、電力の波形に通
信用信号波形を重畳させて送信する方式を採用できる。

なお、負荷装置の電気的仕様は１手動入力手段により入
力する方式を採用することも可能である。

いずれの場合も、プラグの挿入の有無を検出する手段と
、プラグが挿入されていないときに負荷装置への電力等
の供給を停止する手段とを備えることができる。

コンセントは、一つの共通ＡＣ／ＤＣコンバータと、各
負荷装置に対応する数のインバータと変換器とで構成し
てもよい。

コンセント自体を、電力および電気的信号を供給する装
置と負荷装置とから独立したアダプタ形式とすることも
勿論可能である。

さらに、電力および電気的信号を供給する装置と負荷装
置との機械的仕様が異なるときは、両者間に介在させる
アダプタを付加することもできる。

〔作用〕

本発明のコンセントは、負荷装置と電力または電気信号
を供給する装置の間で、負荷装置と電力または電気的信
号を供給する装置のそれぞれの電気的仕様を識別する手
段と、電気的仕様を変換する手段と、負荷装置と電力ま
たは電気的信号を供給する装置の電気的特性が異なる場
合に負荷装置と電力または電気的信号を供給する装置と
の電気的規格を合わせるように前記電気的仕様変換手段
に指令を出す手段とを設け、負荷側の電気的特性と供給
側の電気的特性とを検出し、供給側からの電気信号また
は電力を負荷側の電気特性に合わせるようにしであるの
で、負荷装置と電力または電気的信号を供給する装置と
を支障なく接続できるコンセントとなる。

信号コネクタについては、コネクタの形状や接続ピンの
数が同じでも、各接続ピンに割り当てられる信号の種類
が異なる場合、本発明のコンセントは接続ピンの割り当
てを変換する機能を備えているので、接続ピン割り当て
の相違に対し使用者が配慮を強制されることがなくなる
。

特に、負荷装置のプラグと電力または電気的信号を供給
する装置側のコンセントの機械的規格が異なる場合は、
両者にそれぞれ対応した形状のコ入力端子と出力端子と
を備え、しかも両者の電気的特性を合せる機能を有する
アダプタ形式のコンセントを使用すれば、機械的規格の
不一致と電気的規格の不一致とを同時に解消し、使用者
に快適な利用環境を提供できることになる。

〔実施例〕

つぎに、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明によるコンセントの第１実施例の外観
を示す図である。図において、１は電力または電気信号
を供給する装置、２は前記電力または電気信号を受けて
所定の仕事を行なう負荷装置、３はコンセント、４はプ
ラグである。

第２図は、第１図実施例の負荷装Ｍ２と本発明の特徴的
部分であるコンセントおよびプラグとをより詳細に示す
図である。

図において、コンセント３は、電力または電気的信号を
供給する装置１のうち商用電源５から供給される電力を
負荷装Ｍ２が要求する仕様に変換する電力変換器９と、
変換器９を制御する制御手段１０と、負荷装置２の電力
仕様に関する情報を負荷装置２と通信する通信手段１１
と、信号伝達側接点１２１と電力供給側接点１２２とを
有し制御手段１０により制御されるリレー１２と、負荷
への出力端子２０１とからなる。なお、１００は、制御
手段１０に接続され、出力端子２０１とプラグ４の入力
端子２１１とが接続されているか否かを判定するセンサ
である。

負荷装置２は、入力端子２１１を含むプラグ４と電線６
，７，８とを介して、コンセント３に接続される。この
負荷装置２は、電源スィッチ１７と、コンセント３から
供給された電力を負荷回路１９に配分する電源回路１３
と、電源回路１３がら供給される電力を制御手段１４と
通信手段１５とが作動するのに適した電圧Ｖ　ｃ　ｃに
変換する電圧変換器１８と、リレー１６を制御する制御
手段１４と、コンセント３に対しプラグ２側の電力仕様
を伝達する通信手段１５と、信号伝達側接点１６１およ
び電力供給側接点１６２ならびに電線６を電力供給側に
接続する接点１６３および電線６を筐体アース側に接続
する接点１６４を有するリレー１６とからなる。

リレー１２および１６は、半導体スイッチに置き換える
ことも可能である。制御手段１０と通信手段１１および
制御手段１４と通信手段１５は、マイクロコンピュータ
で構成される。負荷装置２は、コンセント３の出力端子
２０１と負荷装置２側のプラグ４の入力端子２１１とに
より、コンセント３に対し容易に着脱できる。

電力変換型コンセント３に負荷装置２のプラグ４が挿入
され、電源スィッチ１７が投入されると、コンセントの
通信手段１１は、電線６，７．８を介して、負荷装置２
の通信手段１５と負荷側の所要電力仕様について通信す
る。制御手段１０および制御手段１４は、互いに連動す
るリレー１２とリレー１６のスイッチの切り換えを制御
する。また、制御手段１０は、電力変換器９の出力が負
荷の要求する仕様となるように電力変換器９を制御する
。電力変換器９は、商用電源５から供給される電力を負
荷装置２が要求する仕様の電力に変換して供給する。

なお、電力変換器９は、負荷装置２に電力を供給する他
に、制御手段１０および通信手段１１にも電力を供給す
る。負荷電源回路１３は、電力変換器９からの電力を負
荷回路１９に供給する他に、電圧変換器１８を介して、
制御手段１４および通信手段１５にも電力を供給する。

コンセント３からプラグ４が抜き取られると、制御手段
１０に設定された負荷装置２の電力仕様はリセットされ
る。

第３図は、第２図実施例の電力変換型コンセント３側に
おける処理の一例を示すフローチャートである。

コンセント３側の制御手段１０の処理は、ステップ１０
０において、センサ１００からの信号により、プラグ４
の入力端子２１１とコンセント３の出力端子２０１とが
接続されているかどうかを判断することから始まる。

プラグ４とコンセント３とが接続されていれば、ステッ
プ１０５において、電力変換器９に指令を出し、とりあ
えず負荷装置２に商用型ｇ５の電力を供給させる。

ステップ１１０において、負荷装ｗ２の仕様信号２００
０受信したかどうかを判断する。

仕様信号２０００を受信できない場合、ステップ１１５
において、それが所定の許容回数を超えていないかどう
かを判断する。

許容回数を超えていない場合、ステップ１２０において
、負荷装置２に対し仕様信号２０００の伝達を要請する
要請信号１０００を発信する。

一方、ステップ１１０で仕様信号２０００を受信した場
合、ステップ１３０において、受信した仕様を確認信号
１０１０として負荷装置２に発信する。

ステップ１３５において、ステップ１３０の発信信号に
応じて負荷装置２から送信されてくる応答信号２０１０
が、仕様訂正を求めるでいるかステップ１３０で確認し
た仕様での電力の供給を要請しているかを判断する。

ステップ１３５で受信した信号が電力供給を要請してい
る場合、ステップ１４０において、リレー１２を電力供
給側の接点１２２に切り換える。

ステップ１５０において、電力変換器９の出力が要求さ
れた電力仕様に合致するように、電力変換器９を制御す
る。

ステップ１６０において、電力変換器９からの電力を負
荷装置２に供給する。

ステップ１７０において、電力変換器９の出力が要求電
力仕様に合致しているかどうか念のため判断する。

ステップ１８０において、所定時間以上にわたり電力の
供給が停止した場合、プラグ４がコンセント３に挿入さ
れているかどうかをセンサ１００の出力信号により判断
する。

ステップ１８０でプラグ４がコンセント３から抜き取ら
れてしまったと判断した場合、ステップ１９０において
、電力の供給を停止するとともに、制御手段１０の設定
値を解除し、すべてを初期状態に戻す。

第４図は、第３図に示したコンセント３側の処理に対応
する負荷装置２側の処理の一例を示すフローチャートで
ある。

負荷装置２側の制御手段１４の処理は、ステップ２００
において、コンセント３にプラグ４を挿入したかどうか
判断することから始まる。

ステップ２１０において、電源スィッチ１７を投入する
。

電源スィッチ１７を投入して一定時間経過後、またはコ
ンセント３からの再送要請信号１００゜を受信した場合
、ステップ２２０において、要求する電力仕様をコンセ
ント３に送信する。

ステップ２３０において、コンセント３から送信された
確認信号１０１０の正誤を判断する。

確認信号１０１０が誤っていた場合、ステップ２３５に
おいて、誤認回数が規定回数以下であるがどうかを判断
する。

誤認回数が規定回数以下である場合、ステップ２４０に
おいて、応答信号２０１０により仕様を再発信する。

一方、規定回数を越えていれば、ステップ２７０におい
て、自動的に電源スィッチ１７を切断する。

ステップ２３０で確認信号１０１０が正しい場合、ステ
ップ２４５において、電力の供給を要請する応答信号２
０１０を発信する。

ステップ２５０において、電力供給側の接点１６２およ
び筐体アース側の接点１６４が接続されるように、リレ
ー１６を切り換える。

ステップ２６０において、コンセント３から電力の供給
を受ける。

ステップ２７０において、負荷装置２の使用終了または
前記ステップ２３５の判断により、電源スィッチ１７を
切断する。

ステップ２８０において、コンセント３からプラグ４を
抜き取ると、一連の処理が終了する。

上述の手段を有し処理手順で動作する本実施例のコンセ
ント３は、接続された負荷装置２が要求する仕様の電力
をこの負荷装置に供給できる。

また、本実施例のコンセント３とプラグ４との接続を確
認するセンサ１００によれば、コンセント３にプラグ４
が接続されていない場合、コンセント３の出力端子２０
１での電力供給を確実に停止させ、コンセント３および
負荷装置４の安全性を向上させることができる。

次に、第５図を参照して、直流９■の単一電源で動作す
るパーソナル・コンピュータ２００を負荷装置２として
電力変換型コンセント３に接続した具体例を説明する。

第５図（ａ）は、負荷装置２としてのパーソナル・コン
ピュータ２００の電源スィッチ１７を投入した直後の回
路状態を示すブロック図である。

コンセントのリレー１２およびパーソナル・コンピュー
タ２００のリレー１６においては、通信線に接点１２１
および１６１が接続された状態にある。したがって、コ
ンセント３の通信手段１１とパーソナル・コンピュータ
２００の通信手段１５とが電線８を介して相互に通信で
きる。この時、電力変換器９が、通信に必要な電力を通
信手段１１に供給する。また、電線７および６を通じて
商用電源５から電力の供給を受けた電圧変換器１８が、
通信に必要な電力を通信手段１５に供給する。

第５図（ｂ）は、通信手段１１と通信手段１５の通信が
完了し、コンセント３がパーソナル・コンピュータ２０
０の負荷回路１９に実際の電力を供給している回路状態
を示すブロック図である。

互いに連動するコンセント３のリレー１２とパーソナル
コンピュータ２００のリレー１６とは、制御手段１０お
よび１４によりそれぞれの通信線側の接点１２１および
１６１が切断されるように制御され、通信手段１１およ
び１５は通信線として使用していた電線８から切り離さ
れる。また、通信手段１５に電力を供給していた電線６
はリレー接点１６３の切断により電力供給系から切断さ
れ、筐体アース側のリレー接点１６４の接続により、ア
ース線の役割を果たす。商用電源５から供給される交流
電力は、コンバータ２４．インバータ２５、トランス２
６．変換器２７からなる電力変換器９で、パーソナル・
コンピュータ２００が要求する直流９■に変換され、電
線７および８により、パーソナル・コンピュータ２００
の負荷回路１９に供給される。

なお、第６図に示すように、電力変換器９のコンバータ
２４を住宅またはビルディング等の１ケ所に設け、イン
バータ２５およびトランス２６を各コンセント３に設け
る方式を採用すれば、それぞれのコンセント３を小型化
できる。

第７図は、第５図実施例の各部の動作タイミングを表す
タイムチャートである。

パーソナル・コンピュータ２００のプラグ４が挿入され
る前の初期状態すなわち時刻ｔ。−ｔ工において、リレ
ー１２および同１６は、信号伝達側の接点１２１および
接点１６１が接続された状態にある。電力変換器９は、
電線６およびリレー接点１６３を介して電圧変換器１８
に電力を供給する。

時刻ｔ□において、パーソナル・コンピュータ２００の
プラグ４がコンセント３に挿入され、電源スィッチ１７
が投入されると、コンセント３の電力変換器９は、パー
ソナル・コンピュータ２００から要求される仕様の電力
を供給し始める時刻ｔ、までは、電線６および７を介し
、パーソナル・コンピュータ２００に商用型ｇ５の電力
をそのまま供給する。パーソナル・コンピュータ２００
に内蔵された電圧変換器１８は、供給された商用電源５
の電力を通信手段１５が要求する電圧に変換し、通信手
段１５に供給する。

電力の供給を受けた通信手段１５は、時刻ｔ２に、コン
セント３に搭載された通信手段１１に対して、要求電力
仕様である直流９ｖを示す信号を発信する。

要求電力仕様を受信したコンセント３側の通信手段１１
は、時刻ｔ３にパーソナル・コンピュータ２００の通信
手段１５に対して、受信した電力仕様である直流９ｖを
確認信号として発信し、要求された仕様の確認を求める
。確認信号を発信し終えた通信手段１１は、パーソナル
・コンピュータ２００の通信手段１５からの応答信号を
受信する体制に入る。

時刻ｔ３〜ｔ４にコンセント３からの確認信号を受信し
た通信手段１１は、確認された要求電力が正しい場合は
、その仕様での電力の供給を要請する信号を、誤ってい
る場合にはもう一度電力仕様を、時刻ｔ４に、応答信号
として通信手段１５に発信する。

応答信号として電力仕様が再び発信された場合、処理の
流れは時刻ｔ２の状態に戻る。一方、仕様の合致を確認
して電力の供給を要請する応答信号が発信された場合、
コンセント３の通信手段１１は時刻ｔ５において、確認
した電力仕様の直流９Ｖを制御手段１０に伝達する。

仕様信号を受けた制御手段１０は伝達された電力仕様を
電力変換器９の出力値として設定し、パーソナル・コン
ピュータ２００に搭載された制御手段１４と連動してリ
レー１２およびリレー１６の接点を電力供給側の１２２
および１６２に切り換える。また、接点１６３が切断さ
れると同時に、接点１６４が接続され、電線６は筐体ア
ースとして機能する。

制御手段１０は、電力変換器９の出力がパーソナル・コ
ンピュータ２００の要求する直流９ｖになるように電力
変換器９を制御する。電力変換器９は、商用電源５から
供給される電力を直流９ｖに変換し、電線７および電線
８を介し、パーソナル・コンピュータ２００に供給する
。

時刻１Ｇにおいて、パーソナル・コンピュータ２００の
プラグ４がコンセント３から抜き取られると、コンセン
トのセンサ１００はその抜取りを感知し、制御手段１０
に伝達する。制御手段１゜は、センサ１００からの抜取
り信号に応じて、それまで設定されていた電力仕様をリ
セットする。

また、制御手段１０は、リレー１２を制御して通信側の
接点１２１を接続させ、パーソナル・コンピュータの制
御手段１４はリレー１６を制御して通信側の接点１６１
を接続させる。したがって、コンセント３およびパーソ
ナル・コンピュータ２００の内部は、全て時刻ｔ。−ｔ
工に示した初期状態に戻る。

本実施例の特徴は、コンセント３が商用電源５から供給
される電力を、負荷装置２としてのパーソナル・コンピ
ュータ２００が要求する電力に変換して供給することで
ある。この電力供給手段によれば、単一電源を使用する
パーソナル・コンピュータ２００は、内部に電源回路を
搭載する必要がなくなる。

第８図は、電力変換型コンセント３に接続される負荷装
置２に、通信手段１５を稼働させるための電池２８とこ
の電池２８を充電する充電器２９とを搭載した実施例す
なわち商用電源５と電池２８とを複数の電源として用い
る実施例を示すブロック図である。

本実施例で、リレー１２は、電線６および電線８を通信
線とし通信手段１１および通信手段１５を接続する接点
１２１および１２２と、電線６および電線８を電力供給
線とし電力変換器９および電源回路１３を接続する接点
１２３および１２４とを有し、制御手段１０により切り
換えを制御される。

また、リレー１６は、電線６および電線８を通信線とし
通信手段１１および通信手段１５を接続する接点１６１
および１６２と、電線６および電線８を電力供給線とし
電力変換器９および電源回路１３を接続する接点１６５
および接点１６６とを有し、制御手段１４により切り換
えを制御される。

本実施例他の構成要素は、第２図実施例と同様であるた
め、詳細な説明は省略する。また、本実施例の具体的処
理手順は、第３図に示した第２図実施例の処理手順と同
様である。

第９図は、第８図実施例の各部の動作タイミングを表す
タイムチャートである。

負荷装置２のプラグ４がコンセント３に挿入される以前
の初期状態すなわち時刻ｔ。〜ｔ１において、リレー１
２および１６は、電線６を通信線として使用するための
接点１２１および１６１が電線６に接続され、電！８を
通信手段１０と１５のを接続線として使用するための接
点１２２および１６２が電線８に接続された状態にある
。

時刻ｔ□において、負荷装置２のプラグ４がコンセント
３に挿入され、電源スィッチ１７が投入されると同時に
、負荷装置２の通信手段１５は電池２８から電力を供給
され、電線６および８を介して時刻ｔ２までの間、コン
セント３の通信手段１１に対し要求電力仕様を伝達する
。この間、通信手段１１は、電力変換器９から必要な電
力を供給され、通信手段１５から伝達される信号を受信
する。

なお、電池２８および電力変換器９は、通信手段１１と
１５の通信が終了する時刻ｔ４まで、通信手段１１およ
び１５に必要な電力を供給する。

電力仕様信号を受信したコンセント側の通信手段１０は
、時刻ｔ２において、負荷装置２の通信手段１５に対し
受信した電力仕様を確認信号として発信し、要求電力仕
様を確認し、時刻ｔ３において、負荷装置２の通信手段
１５からの応答信号を受信する体制に入る。

一方、時刻ｔ２〜ｔ３に通信手段］１からの確認信号を
受信した通信手段１５は、確認信号に示された要求電力
が正しい場合は前記仕様での電力の供給を要請する信号
を、誤っている場合は再び電力仕様を、応答信号として
、時刻ｔ３に、コンセントの通信手段１１に対し発信す
る。

確認された仕様が誤っているとして要求電力に関する信
号が再び発信された場合、処理の流れは時刻ｔ１の状態
に戻る。確認された仕様が正しいとしてその仕様での電
力の供給を要請する信号が発信された場合、通信手段１
１は、時刻ｔ４に、確認した電力仕様を負荷装置２の電
力仕様として制御手段１０に伝達する。電力仕様を受信
した制御手段１０は、その仕様を電力変換器９の出力値
として設定する。また、制御手段１０は制御手段１４と
連動し、リレー１２および１６を、電力供給側の接点１
２３および１６５が電線８に接続され、接点１２４およ
び１６６が電線６に接続されるように制御する。さらに
、制御手段１０は、電力変換器９の出力が負荷装Ｗ！２
の電力仕様に合致するように、電力変換器９を制御する
。電力変換器９は、電線６および電線８を介して商用電
源５から供給される電力を所定の出力に変換し、負荷装
Ｗｔ２に供給する。

時刻ｔ５において、作業完了等により、負荷装置２のプ
ラグ４がコンセント３から抜き取られると、コンセント
３のセンサ１００はこの抜取りを感知し、制御手段１０
に感知信号を出力する。制御手段は、電力仕様の設定値
をリセットするとともに、リレー１２を制御し、コンセ
ント３の内部を初期状態に戻す。また、負荷装Ｍ２の内
部も、制御手段１４により初期状態にリマットされる。

本実施例の特徴は、負荷装置２の通信手段１５に電源２
８が直接接続されていることである。通信のための電力
をコンセント３から供給される必要がないため、コンセ
ント３と負荷装Ｎ２を２本の電線で接続することが可能
となる。

第１０図は、本発明の別の実施例の構成を示すブロック
図である。本実施例は、電力変換機能および通信機能を
持たない一般のすなわち従来型のコンセント３０を本発
明による電力変換型コンセントとして使用するためのア
ダプタ方式のコンセントである。

着脱式すなわちアダプタ方式の電力変換型コンセント３
１は、第２図に示す電力変換型コンセント３と同様に、
電力変換器能を持たないコンセント３０から供給される
商用電源電力を負荷装Ｗ２の電力仕様に変換して供給す
る電力変換器９と。

変換器９の出力が負荷装置２の電力仕様に合致するよう
制御する制御手段１０と、負荷装置２側の通信手段１５
と通信する通信手段１１と、制御手段１０により信号伝
達側スイッチ１２１と電力供給側スイッチ１２２との切
り換えを制御されるリレー１２と、従来のコンセント３
０の出力端子２０２に接続される入力端子２１２と、負
荷装置２への出力端子２０３とからなる。

第１０図の実施例において、出力端子２０３を介して負
荷装置２を接続した場合、着脱式コンセント３１および
負荷装置２における処理手順は、第２図に示す実施例と
同様であるため、ここでの説明は省略する。

本実施例の着脱式コンセント３１によれば、負荷装置２
との通信機能および電力変換器能を持たない従来のコン
セント３ｏも、着脱式コンセント３１を外付けにするこ
とにより、電力変換型コンセントとして機能させること
が可能となる。

第１１図は、コンセント３に要求する電力仕様を伝達す
るための通信手段を持たない負荷装置３３が接続される
場合に、負荷装置３３の要求電力仕様を手動操作により
コンセント３に伝達するための設定値手動入力端子３２
を設けた実施例を示すブロック図である。

負荷装Ｎ３３が要求する電力仕様は、設定値手動入力端
子３２を介して制御手段１０に伝達される。制御手段１
０は、伝達された電力仕様を設定値とし、電力変換器９
の出力がその電力仕様となるように電力変換器９を制御
する。

第１１図実施例によれば、電力変換型コンセント３に必
要な電力仕様を伝達する機能を持たない従来の負荷装ｆ
ｉ３３を接続することが可能となる。

なお、設定値手動入力端子３２は、第２図、第５図、第
８図実施例のコンセント３または第１０図実施例のアダ
プタ型コンセント３１に設けることもできる。

このような実施例によれば、通信手段を持たない負荷装
置２に対してもコンセント３が適切な電力を供給できる
ようになり、負荷装置２の利用効率を向上させ、負荷装
置２をコンパクト化できる。

第１２図は、本発明による電力変換型コンセントにおい
て、負荷装置２の仕様を電力線に載せて搬送する方式の
通信手段を用いる実施例の構成を示すブロック図である
。

本実施例において、負荷装置２は、電源スィッチ１７と
、電源回路１３と、電圧変換器１８と、通信手段１５と
、通信手段１５から発信された電気的信号を変調して出
力する変復調器３４と、出力された変調信号を選択する
バンドパスフィルター３６１および３６２と、要求した
電力仕様に合致しない電力が供給された場合にその電力
の遮断制御を行う制御手段１４と、制御手段１４の制御
信号により回路を切断するスイッチ８０とからなる。

一方、コンセント３は、電力変換器９と、通信手段１１
と、通信手段１１からの電気信号を変調して出力する変
復調器３５と、バンドパスフィルター３７１および３７
２と、電力変換器９を制御する制御手段１０と、センサ
１００と、負荷装置２への出力端子２０１とからなる。

負荷装置２の電源スィッチ１７は、電圧変換器１８と制
御手段１４との間に設け、この電源スィッチ１７の投入
により、制御手段１４がスイッチ８０の接続を制御する
ようにしてもよい。

第１２図実施例では、第２図実施例と同様に、負荷装Ｍ
２の電源スィッチ１７が投入されると、通信手段１０お
よび１５が電力の供給を受けながら通信する。変調器３
４，３５およびバンドパスフィルタ３６１，３６２，３
７１，３７２の作用により、商用交流に載せて送られた
電気信号だけが抽出され、通信手段１１および１５に伝
えられるため、本来は電力を供給する電線７および８を
。

通信線としても利用できるという特徴がある。その際に
、電線７，８の電力供給機能と通信線機能とを切り換え
るリレーは不要である。

なお、上記電力線搬送による通信方式そのものは公知の
技術である。

第１３図は、本発明による信号変換型コンセント３８を
コンピュータ等の電気的信号を供給する装置１に適用し
た一実施例を示すブロック図である。

本実施例においては、電気的信号を供給する装置１に接
続されているコンセント３８とこのコンセント３８に接
続される負荷装置２側のプラグ３９とが通信し、コンセ
ント３８が、負荷装置２の電気的仕様を満足する信号と
なるように、装置１から送信される電気的信号を変換し
て供給する。

なお、ここで信号の電気的仕様とは、電流、電圧。

周波数、各ピンに対して出力される情報の内容をいう。

すなわち、本実施例は、第１２図までの実施例とは異な
り、負荷装置２で消費する電力のみでなく、装Ｗ１と負
荷装置２との間でやりとりする情報の接続条件も柔軟に
整合させる機能を備えたコンセントの実施例を示してい
る。

コンセント３８とプラグ３９との通信は、出力端子４８
と入力端子４９のピンのうち予め定められた特定の２本
を介する有線通信でも、無線通信でもよいが、通信に使
用する信号の電気的特性は、どの装置についても統一さ
れているものとする。

無線通信の場合、通信素子４１および４２として発光体
を用い、光通信とすることも可能である。

コンセント３８は、プラグ３９との通信を行う通信手段
４０と、通信手段４０から出力された信号をプラグ３９
の通信手段４７に送信する一方で通信手段４７から出力
された信号を通信手段４゜に伝達する通信素子４１と、
電気的信号を供給する装置１から出力される電気的信号
を負荷装置２が要求する電気的仕様に変換して出力する
出力変換手段４３と、出力変換手段４３の出力が負荷装
置２の電気的仕様に合致するよう制御するマイクロコン
ピュータ等の制御手段４４と、これらの構成要素に電力
を供給する電源４５とからなる。

出力変換手段４３は、出力する電気的信号の電力仕様を
変換する電力変換器４３１と、個々のピンに出力する情
報を切り換える情報交換器４３２とからなる。情報交換
器４３２は、電話交換器と同じ機能を持ち、アナログス
イッチまたはクロスバ−スイッチ等からなる。

電源４５としては、コンセント３８に接続されている電
気的信号を供給する機器１の電源回路からコンセント３
８の各構成要素に電力を直接供給する方式、電力変換器
４３から電力を供給する方式、電池を用いる方式等の少
なくともひとつを採用できる。

プラグ３９は、コンセント３８に所望の電気的仕様を送
信しコンセント３８の通信手段４０と通信する通信手段
４７と、通信手段４７と前記通信手段４０と通信素子４
１のと間に介在し信号を伝達する通信素子４２と、これ
らの構成要素に電力を供給する電源４６とからなる。電
源４６としては、負荷装置２の電源回路から電力の供給
を受ける方式、電池を用いる方式の少なくともひとつを
採用できる。

第１４図は、このように構成したコンセント３８とプラ
グ３９の接続後の処理手順を示すフローチャートである
。第１４図の（ａ）はコンセント３８の処理を表わし、
（ｂ）はプラグ３９の処理を表す。

信号変換型コンセント３８は、ステップ３００において
、接続された電気的信号を供給する機器１またはその信
号を供給される負荷装置２に入力された信号を伝送する
コマンドを取り込む。

ステップ３１０において、負荷装置２の要求電気的仕様
を表す仕様信号３０００をプラグ３９から受信する。

ステップ３２０において、ステップ３１０で受信した負
荷装置２の要求する電気的仕様を確認信号４０００とし
て発信する。

ステップ３３０において、ステップ３２０で発信した確
認信号を受けてプラグ３９から伝達された応答信号３０
１０が、応答信号の情報に示された仕様の電気的信号の
供給を要請する信号か、負荷装置２の要求する電気的仕
様を再び伝達する信号かを判断する。

ステップ３３０で受信した信号が電気的信号の供給を要
請する場合、ステップ３４０において、制御手段４４は
その電気的仕様を設定値とし、出力変換手段４３の出力
が設定値となるように制御する。

ステップ３５０において、電気的信号を供給する装置１
から出力変換手段４３を介して出力された電気的信号を
負荷装置２に供給する。

ステップ３６０において、通信素子４１と４２との間で
通信を行い、コンセント３８とプラグ３９とが接続され
ているか否かを判断する。

一方、プラグ３９は、ステップ４００において、接続さ
れた電気的信号を供給する機器１または前記信号の供給
を受ける負荷装置２に入力された信号を伝送するコマン
ドを取り込む。

ステップ４１０において、コンセント３８に対して、負
荷装Ｎ２の仕様を仕様信号３０００として送信する。

ステップ４２０において、ステップ４１０で伝達した信
号に対してコンセント３８の通信手段４０から伝達され
た確認信号４０００を受信する。

ステップ４３０において、ステップ４２０で受信した確
認信号４０００が正しいか否かを判断する。

ステップ４２０で受信した確認信号４０００が正しい場
合、ステップ４４０において１通信手段４０に対し前記
仕様での電気的信号の供給を要求する。

ステップ４５０において、コンセント３８から電気的信
号の供給を受ける。

ステップ４６０において、コンセント３８との間で通信
し、プラグ３９がコンセント３８に接続されているかど
うかを確認する。

第１５図は、第１３図実施例において、電気的信号を供
給する装置１から負荷装置２に対し電気的信号を供給す
る際のコンセント３８の通信手段４０と、制御手段４４
と、プラグ３９の通信手段４７との動作タイミングを表
すタイムチャートである。

時刻ｔ。−ｔ□は、コンセント３８とプラグ３９が接続
される以前の初期状態を示している。

時刻ｔ工において、コンセント３８とプラグ３９とが接
続され、電気的信号を供給する装置１または負荷装置２
から信号を伝送するコマンドが入力されると、通信手段
４７は負荷装置２が要求する信号の電気的仕様を伝達す
る仕様信号３０００を通信手段４０に発信し、通信手段
４０はその仕様信号３０００を受信する。

時刻ｔ２において、通信手段４７の送信が終了すると、
通信手段４０は受信した電気的仕様を確認する確認信号
４０００を発信し、通信手段４７はこれを受信する。

時刻ｔ３において、通信手段４０による確認信号４００
０の送信が終了し、確認された仕様が負荷装置２の要求
する電気的仕様に合致していた場合１通信手段４７は電
気的信号の供給を要請する応答信号３０１０を通信手段
４０に対して発信し、確認信号４０００により確認され
た仕様が誤っていた場合、時刻ｔ、における処理に戻り
、負荷装Ｍ２の要求する電気的仕様を通信手段４０に再
度伝達する。

応答信号３０１０が電気的信号の供給を要請する場合、
これを受信した通信手段４０は受信終了時刻ｔ４におい
て、制御手段４４に対して負荷装Ｍ２の要求する電気的
仕様を設定値として伝達する。

通信手段４０による設定値の伝達が終了する時刻ｔ５に
おいて、制御手段４４は出力変換手段４３の出力が前記
設定値となるように出方変換手段４３を制御する。

電気的信号の供給が終了する時刻ｔ、以降、プラグ３９
がコンセント３８から抜き取られる時刻ｔ７まで、制御
手段４４に設定された電気的仕様はそのまま保持される
。

仕事の完了等により、コンセント３８とプラグ３９の接
続が解除されると、前記設定値はリセットされ、コンセ
ント３８の内部状態はすべて初期値に戻る。

第１６図は、本発明による信号変換型コンセント３８の
出力変換手段４３の一実施例を示すブロック図である。

コンセント３８の出力端子４８およびプラグ３９の入力
端子４９は、この場合、各々１０本の接続ピンを備えて
いる。電気的信号を供給する装置１は、情報の配列５０
の形で電気的信号を個々のピンに出力する。一方、負荷
装置２は、情報の配列５１で電気的信号を受信すること
を要求する。

すなわち、電気的信号を供給する装置１から出力される
信号の電気的仕様と負荷装置２の要求する電気的仕様と
が異なっている。電気的信号を供給する装置１から供給
されてきた信号５０は、制御手段４４により制御される
電力変換器４３１において、負荷装置２の要求する電気
的仕様に変換される。次に、信号５０は、アナログスイ
ッチまたはクロスバ−スイッチからなる情報交換器４３
２により、情報の内容を負荷装置２が要求する５１の配
列に変換される。配列５１に変換された信号は、出力端
子４８の１０本のピンにそれぞれ出力され、出力端子４
８およびプラグ３９の入力端子４９を介し、負荷装置２
に供給される。

第１６図実施例の信号変換型コンセント３８によれば、
出力変換手段４３の上記処理により、電気的信号を供給
する装置１から供給される電気的信号を、負荷装置２の
要求する電気的仕様の信号に変換して供給できる。

第１７図は、信号変換型コンセント３８の出力端子４８
とプラグ３９の入力端子４９との機械的仕様が異なる場
合に、これらの間に介在し、コンセント３８とプラグ３
９を接続できるようにするアダプタ５２の一例を示す図
である。第１７図（ａ）は、アダプタ５２を用いてコン
セント３８とプラグ３９を接続する様子を表わす斜視図
であり、（ｂ）はアダプタ５２の内部構成を表わすブロ
ック図である。

アダプタ５２は、コンセント３８からの入力端子５４と
、プラグ３９への出力端子５６と、コンセント３８の通
信素子４１と通信する通信素子５３と、プラグ３９の通
信素子４２と通信する通信素子５５と、情報交換器４３
３とからなる。

コンセント３８から任意の出力ピンを介して出力されて
くる電気的信号は、情報交換器４３３により負荷装置２
の要求する配列に変換され、出力端子５３とプラグ３９
の入力端子４９とを介して、負荷装置２に供給される。

本実施例は、情報交換機能を有するアダプタを介在させ
ることにより、従来は機械的接続が不可能であったコン
セントとプラグとの接続を可能にする。

〔発明の効果〕

本発明のコンセントによれば、負荷装置が要求する電気
的または機械的仕様の電力を供給することが可能であり
、電気的または機械的仕様の異なる負荷装置を共通のコ
ンセントに接続でき、負荷装置のスペースを節約し、電
源効率を向上させることができる。

また、異なる電気的仕様の電源や供給装置に負荷装置を
接続する場合に、負荷装置と電源または供給装置との双
方の故障や火災等のおそれがなくなり、安全性が高まる
。

さらに、本発明の電力変換型コンセントを用いることに
より、従来は負荷装置の内部に必要であったスイッチン
グ電源が不要になり、負荷装置を小型化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるコンセントの第１実施例の外観を
示す図、第２図は第１図実施例の負荷装置と本発明の特
徴的部分であるコンセントおよびプラグとをより詳細に
示す図、第３図は第２図実施例の電力変換型コンセント
側における処理の一例を示すフローチャート、第４図は
第３図に示したコンセント３側の処理に対応する負荷装
置２側の処理の一例を示すフローチャート、第５図は直
流９ｖの単一電源で動作するパーソナル・コンピュータ
を負荷装置として電力変換型コンセントに接続した具体
例を示す図、第６図はインバータおよびトランスを個別
に備えた複数のコンセント間で一つのコンバータを共有
する方式の一例を示すブロック図、第７図は第５図実施
例の各部の動作タイミングを表すタイムチャート、第８
図は電力変換型コンセントに接続される負荷装置に通信
手段を稼働させるための電池とこの電池を充電する充電
器とを搭載した実施例を示すブロック図、第９図は第８
図実施例の各部の動作タイミングを表すタイムチャート
、第１０図は本発明の別の実施例の構成を示すブロック
図、第１１図は要求電力仕様を伝達するための通信手段
を持たない負荷装置の要求電力仕様を手動操作によりコ
ンセントに伝達するための設定値手動入力端子を設けた
実施例を示すブロック図、第１２図は本発明による電力
変換型コンセントにおいて負荷装置の仕様を電力線に載
せて搬送する方式の通信手段を用いる実施例の構成を示
すブロック図、第１３図は本発明による信号変換型コン
セントを電気的信号を供給する装置に適用した一実施例
を示すブロック図、第１４図は本発明による信号変換型
コンセントとプラグの接続後の処理手順を示すフローチ
ャート、第１５図は第１３図実施例におけるコンセント
の通信手段と制御手段とプラグの通信手段との動作タイ
ミングを表すタイムチャート、第１６図は本発明による
信号変換型コンセントの出力変換手段の一実施例を示す
ブロック図、第１７図は信号変換型コンセントの出力端
子とプラグの入力端子との機械的仕様が異なる場合にそ
れらの間に介在しコンセントとプラグを接続できるよう
にするアダプタの一例を示す図である。 １・・電力または電気的信号を供給する装置、２・・・
負荷手段、３・・電力変換型コンセント、４・・・プラ
グ、５・・商用電源、 ６．７．８・−・電線、９・・・電力変換器、１ｏ・・
・制御手段、１１・・通信手段、１２・・・リレー、１
３・・・電源回路、１４・・・制御手段、１５・・・通
信手段、１６・・・リレー、１７・・・電源スィッチ、
１８・・電圧変換器、１９・・負荷回路、２０・・出力
端子、２１・・・入力端子、２４・・・コンバータ、２
５・・・インバータ、２６・・・トランス、２７・・・
変換器、２８・・・電池、２９・・・充電器、３０・・
・従来のコンセント、３１・・・着脱式電力変換型コン
セント。 ３２・・・設定値手動入力端子、 ３３・・・通信機能を持たない負荷装置、３４．３５・
・・変復調器、 ３６．３７・・・バンドパスフィルタ、３８・・・信号
変換型コンセント、 ３９・・・プラグ、４０・・・通信手段、４１．４２・
・・通信素子、４３・・・出力変換器、４４・・制御手
段、４５．４６・・・電源、４７・・・通信手段、４８
・・・出力端子、４９・・・入力端子、 ５０・・・供給される電気的信号の情報配列、５１・・
・変換後の電気的信号の情報配列、５２・・・アダプタ
、５３・・・通信素子、５４・・・入力端子、５５・・
・通信素子、５６・・・出力端子、８０・・・スイッチ
、１００・・・プラグ接続状態センサ、 ２００・・・パーソナル・コンピュータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電力および電気的信号の少なくとも一方により所定
   の仕事を行なう負荷装置と当該負荷装置が必要とする電
   力および電気的信号の少なくとも一方を供給する装置と
   の間に介在するコンセントにおいて、 少なくとも前記負荷装置の電気的仕様を識別する手段と
   、 前記電力および電気的信号を供給する装置の電気的仕様
   を変換する手段と、 前記識別手段が前記電力および電気的信号を供給する装
   置と負荷装置との電気的仕様が異なると判定したとき前
   記変換手段に負荷装置の仕様への変換を指令する制御手
   段と からなることを特徴とするコンセント。 ２、電力および電気的信号の少なくとも一方により所定
   の仕事を行なう負荷装置と当該負荷装置が必要とする電
   力および電気的信号の少なくとも一方を供給する装置と
   の間に介在するコンセントにおいて、 前記電力および電気的信号の少なくとも一方を供給する
   装置の電気的仕様および機械的配列仕様を識別する手段
   と、 前記負荷装置の電気的仕様および機械的配列仕様および
   機械的配列仕様を識別する手段と、前記電力および電気
   的信号を供給する装置の電気的仕様および機械的配列仕
   様を変換する手段と、 前記識別手段が前記電力および電気的信号を供給する装
   置と負荷装置との電気的仕様および機械的配列仕様の少
   なくとも一方が異なると判定したとき前記変換手段に前
   記負荷装置の仕様への変換を指令する制御手段と からなることを特徴とするコンセント。 ３、電力および電気的信号の少なくとも一方により所定
   の仕事を行なう負荷装置と当該負荷装置が必要とする電
   力および電気的信号の少なくとも一方を供給する装置と
   の間に介在するコンセントにおいて、 少なくとも前記負荷装置の電気的仕様を識別する手段と
   、 前記コンセントと負荷装置側との間で少なくとも前記負
   荷装置の電気的仕様を通信する手段と、 前記電力および電気的信号を供給する装置の電気的仕様
   を変換する手段と、 前記識別手段が前記電力および電気的信号を供給する装
   置と負荷装置との電気的仕様が異なると判定したとき前
   記変換手段に負荷装置の仕様への変換を指令する制御手
   段と からなることを特徴とするコンセント。 ４、電力および電気的信号の少なくとも一方により所定
   の仕事を行なう負荷装置と当該負荷装置が必要とする電
   力および電気的信号の少なくとも一方を供給する装置と
   の間に介在するコンセントにおいて、 前記電力および電気的信号の少なくとも一方を供給する
   装置の電気的仕様および機械的配列仕様を識別する手段
   と、 前記負荷装置の電気的仕様および機械的配列仕様を識別
   する手段と、 前記コンセントと負荷装置側との間で少なくとも前記負
   荷装置の電気的仕様および機械的配列仕様を通信する手
   段と、 前記電力および電気的信号を供給する装置の電気的仕様
   および機械的配列仕様を変換する手段と、 前記識別手段が前記電力および電気的信号を供給する装
   置と負荷装置との電気的仕様および機械的配列仕様の少
   なくとも一方が異なると判定したとき前記変換手段に前
   記負荷装置の仕様への変換を指令する制御手段と からなることを特徴とするコンセント。 ５、請求項３または４に記載のコンセントにおいて、 前記電気的仕様通信手段が、前記コンセントと前記負荷
   装置との接続部分のプラグを介して電気的信号を授受す
   る手段を含むことを特徴とするコンセント。 ６、請求項３〜５のいずれか一項に記載のコンセントに
   おいて、 前記電気的仕様通信手段が、前記電力および電気的信号
   を供給する装置からの交流電力波形に前記電気的仕様信
   号を重畳させ前記電線を介して送る手段を含むことを特
   徴とするコンセント。 ７、請求項３または４に記載のコンセントにおいて、 前記電気的仕様通信手段が、前記コンセントと前記負荷
   装置側のプラグとに備えられた通信素子により無線また
   は光通信する手段を含むことを特徴とするコンセント。 ８、請求項３〜７のいずれか一項に記載のコンセントに
   おいて、 前記コンセントと負荷装置とが、電気的仕様情報を通信
   する機能と通信された電気的仕様に基づいて負荷装置に
   電力および電気的信号の少なくとも一方を供給する機能
   とを択一的に切り換える手段を備えたことを特徴とする
   コンセント。 ９、請求項３〜８のいずれか一項に記載のコンセントに
   おいて、 前記負荷装置の通信手段の少なくとも電気的情報通信時
   の電力を前記電力および電気的信号の少なくとも一方を
   供給する装置から供給する手段を備えたことを特徴とす
   るコンセント。 １０、請求項３〜８のいずれか一項に記載のコンセント
   において、 前記負荷装置の通信手段の少なくとも電気的情報通信時
   の電力を負荷装置に設けられた電池または電源から供給
   する手段を備えたことを特徴とするコンセント。 １１、電力および電気的信号の少なくとも一方により所
   定の仕事を行なう負荷装置と当該負荷装置が必要とする
   電力および電気的信号の少なくとも一方を供給する装置
   との間に介在するコンセントにおいて、 前記電力および電気的信号の少なくとも一方を供給する
   装置の電気的仕様を識別する手段と、前記負荷装置の電
   気的仕様を手動入力する手段と、 前記電力および電気的信号を供給する装置の電気的仕様
   を変換する手段と、 前記識別手段が前記電力および電気的信号を供給する装
   置と負荷装置との電気的仕様が異なると判定したとき前
   記変換手段に負荷装置への変換を指令する制御手段と からなることを特徴とするコンセント。 １２、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のコンセン
   トにおいて、 前記負荷装置のプラグの挿入の有無を判定する手段と、 前記プラグが挿入されていない場合に前記変換手段に電
   力の供給を停止させる手段とを備えたことを特徴とする
   コンセント。 １３、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のコンセン
   トにおいて、 前記変換手段が、一つの共通なＡＣ／ＤＣコンバータと
   、複数の負荷装置にそれぞれ対応するインバータおよび
   変換器とからなることを特徴とするコンセント。 １４、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のコンセン
   トにおいて、 前記コンセント自体が、前記電力および電気的信号の少
   なくとも一方を供給する装置と負荷装置との間に挿入さ
   れる独立形アダプタであることを特徴とするコンセント
   。 １５、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のコンセン
   トにおいて、 前記電力および電気的信号の少なくとも一方を供給する
   装置と負荷装置との端子の機械的仕様が異なるときに両
   者間に介在させ機械的仕様を変換するアダプタを備えた
   ことを特徴とするコンセント。 １６、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のコンセン
   トにおいて、 前記制御手段が、前記負荷装置の電気的仕様の確認回数
   を数える手段と、 前記確認回数が所定値を越えても不明のときに前記負荷
   装置への前記電力および電気的信号の供給をすべて停止
   させる手段と を含むことを特徴とするコンセント。