JPH03149779A - 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、家庭内の電力機器のプラグがコンセントに
接続された際に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１ 第６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
、負荷制御装置（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、
電源接続端子（３）には例えば商用交流電源のＡＣｌｏ
ｏＶ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、負荷制御装置　（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プラグ接続検出装Ｗ
（９）が接続されておリ、プラグ接続検出装置（９）の
出力がすべてｒＨルーベルのときはＮＡＮＤ回路（１２
）の出力はｒＬルーベルとなり、識別装Ｍｌ　（９）の
出力のうち１つでもｒＬ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
わちプラグ接続検出装置（９）の出力にしたがってリレ
ー（８）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）及び情報設
定装置（１８）で構成されている。

更に、情報設定装置（１８）はプラグ接続検出装置（９
）のジャック（９ａ〜９ｅ）に接続するための導電性の
複数のピン（１８ａ〜１８ｅ）を備えており、このピン
（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）が接続される前はプラグ接続検出装置（９）
のジャック（９ａ〜９ｅ）にピン１８が接続されていな
いので、プラグ接続検出装置（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）の入力がすべて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、フンセント（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、情報設定装置（１８）のビン（１８８〜１８
ｅ）がプラグ接続検出装置（９）のジャック（９ａ〜９
ｅ）に接続されると、第６図の例では、すべてのジャッ
ク（９ａ〜９ｅ）がビン（１８ａ〜１８ｅ）と接続され
るので、プラグ接続検出装置（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（１９
）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題］ 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、プラグ（１６）をコンセント（２）に接続・抜き出
す時に、プラグ（１６）を揺動させながら接続すると、
プラグ（１６）のビン（１８ａ〜１８ｅ）とコンセント
（２）のジャック（９ａ〜９ｅ）とが接続・切断を繰り
返して接点（８ａ）がチャタリングを起こすという問題
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、プラグがコンセントに所定時間接続されたと
きのみコンセントに電源を接続してチャタリングを防止
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制御装置は、電力用電源を接続する
電源接続端子と、電源接続端子に接続される開閉可能な
スイッチ素子と、このスイッチ素子により接続される電
力用電源を出力するコンセントと、このコンセントに接
続されて負荷に電力を供給するプラグと、プラグに設け
られた情報設定手段と、プラグをコンセントに接続した
ときに情報設定手段の情報を検知するプラグ接続検出装
置と、プラグ接続検出装置が所定時間継続してプラグの
接続を検出した場合に電力用電源からの電力を供給しか
つ前記プラグ接続検出装置がプラグの接続を検出しない
場合に電力用電源からの電力を停止するように前記スイ
ッチ素子を開閉制御する制御装置とを備えることを特徴
とする特＊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
に接続したときにプラグ接続検出装置により情報設定手
段の情報を検出し、制御装置によりプラグ接続検出装置
が所定時間継続してプラグの接続を検出した場合にスイ
ッチ素子を閉じて電源接続端子に電力用電源を接続し、
電力用電源からの電力をコンセントに供給し、プラグ接
続検出装置がプラグの接続を検出しない場合にスイッチ
素子を解放し、電力用電源からの電力を停止する。

［実施Ｉ１４］ 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図に示すように、電源接続
端子（３）、（４）から供給される電力を負荷に供給す
るコンセント（２）を有している。

コンセント（２）は負荷制御装置（１）の前面に設けら
れており、通常のプラグを接続できる構造としてもよい
が、特殊な構造としてもよい。

そして、電源接続端子（３）、（４）には、それぞれ異
なった複数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Ａｃｉｏｏｖ、電源接
続端子（４）には商用交流電源のＡＣ２００Ｖ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いる。

なお、接点（７ａ）、（８ａ）の一方はそれぞれの電源
接続端子（３）、（４）に接続され、他方はコンセント
（２）に接続されている。

更に、（９）は第６図に示すプラグ接続検出装置と同様
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Ｗ（１
）を動作させるための直流電源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）はアースに接続されており、
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）は接続された機器の使用
電源及び他の負荷情報を入力する端子である。

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（１
７）と、ジャック（９ａ〜９ｅ）と接続してプラグ（１
６）の接続情報と負荷機器の使用電源などの負荷情報を
プラグ接続検出装置（９）に入力するための複数のビン
（１８ａ〜１８ｅ）から構成される情報設定装置（１８
）とにより構成されている。

そして、ビン（１８ａ〜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。

更に、ビン（１８ｂ）はプラグ（１６）が接続されたこ
とを入力するためのものであり、ビン（１８ｃ〜１８ｅ
）は負荷情報を入力するためのものである。例えば、ビ
ン（１８Ｃ）が有る時はＡＣｌｏｏＶ電源で動作する機
器であることを示し、ビン（１８ｃ）が無い時ｊ；ｌＡ
ｃ２００Ｖであることを示し、ビン（１８ｄ、１８ｅ）
はその有無により負荷機器名を示す。この鍔では、ビン
（１８ｆｄ、１８ｅ）の２本であるため、４種類の機器
を示すことができる。

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）の内の所定のビンが設定される。

例えば、負荷機器（１９）　がＡＣ１００Ｖ？−動作す
る照明であるとする場合、ピン（１８ｃ〜１８ｅ）の内
のピン（１８ｃ、１８ｄ）だけ長いものが使用される。

また、プラグ接続検出装Ｈ（９）の出力側には制御装置
としてのコントローラ（２０）がＪｌｆｆｉ続されてお
り、コントローラ（２０）の出力側には、負荷情報を集
中表示装置へ送るデータ伝送装置（２１）が接続されて
おり、かつ一方の人力が遅延回路（２３）を介してＮＡ
ＮＤ回路（２４，２５）が接続されている。

更に、ＮＡＮＤ回路（２４）にはリレー（８）が接続さ
れており、ＮＡＮＤ回路（２５）にはリレー（７）が接
続されている。コントローラ（２０）は、プラグ接続検
出装置（９）がプラグの接続を検出する毎に遅延回路（
２３）とＮＡＮＤ回路（２４）またはＮＡＮＤ回路（２
５）にｒＨルーベルを出力する。

遅延回路（２３）は、第２図（ａ）に詳示するように、
コントローラ（２０）からの出力（１００）を微分する
コンデンサ（２６）及び抵抗（２７）からなる微分回路
（２８）と、遅延開始トリガが人力される毎に遅延動作
を再スタートする。

単安定マルチバイブレーク（２９）と、正論理ＮＯＴ回
路（３０）と、正論理ＮＯＴ回路（３０）の出力を微分
するコンデンサ（３１）及び抵抗（３２）からなる微分
回路（３３）と、この微分回路（３３）から入力端に入
力されるフリップフロップ（３４）とを有し、かつこれ
らと並列に設けられた負論理ＮＯＴ回路（３５）及び負
論理ＮＯＴ回路（３５）の出力を微分するコンデンサ（
３６）及び抵抗（３７）とからなる微分回路（３８）は
フリップフロップ（３４）のＲ入力端に接続されており
、所定時間Ｔｄ（例えば、３秒遅延）するように設定さ
れている。

第２図（ｂ）に示すように、コントローラ（２０）から
の信号（１００）がｒＨルーベルとなると、微分回路（
２８）からパルス信号が出力される。そして、このパル
ス信号が単安定マルチバイブレータ（２９）に入力させ
るため、この単安定マルチバイブレータ（２９）からは
一定時間（Ｔｄ）のｒＨルーベル信号が出力される。

この出力は正論ＦｌＮＯＴ回路（３０）により反転され
、微分回路（３３）に入力され、ここよりパルス信号が
出力される。このパルス信号はブリップフロップ（３４
）のＳ入力端に人力されるため、このフリップフロップ
（３４）のＱ出力端からはｒＨルーベルの出力がされる
。一方、負論理ＮＯＴ回路（３５）にも信号（１００）
が入力されるため、入力信号（４００）が反転され、信
号（１００）が立下がる時に微分回路（３８）からパル
ス信号が出力される。このパルス信号はフリップフロッ
プ（３４）のＲ入力端に入力されるため、フリップフロ
ップ（３４）からの出力は信号（１００）の立下がりに
よってｒＬルベルとなる。

従って、遅延回路（２３）の出力信号は信号（１００）
の最後の立上がりから所定時間（Ｔｄ）経過後にｒＨル
ーベルとなり、信号（１００）の立下がりと同時に立下
がることなる。

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Ｗ（２２）に接続されている
。

第４図は、負荷制御装置におけるデータ伝送装置（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
る負荷制御装置（１）の自己アドレス（ＳＡ）である。

また、（４５）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、負荷機器名、現在電流、異常情報等よりなっている
。

ついで、本実施例の作用について説明する。

電源接続端子（３）、（４）に電圧が印加され、負荷制
御装置（１）が作動を開始するが、プラグ（１６）が接
続されていない状態では、プラグ接続検出装置（９）の
ジャック（９ａ〜９ｅ）になにも接続されないので出力
はすべてｒＨルーベルとなり、この信号を受信するコン
トローラ（２０）はプラグ（１６）が接続されていない
と判断して電力の供給を行わない。

次に、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）はプラグ接続検出装置（
９）のジャック（９ａ〜９ｅ）に接続される。

この状態では、ジャック（９ａ〜９ｅ）がグランドと同
電位すなわちｒＬルーベルとなる。

そして、ジャック（９ｂ）、（９ｃ）が「Ｌ」レベルと
なると、コントローラ（２０）はＡＣＩｏｏＶを電源と
する負荷機器（１９）が接続されたと判断してＯＮ信号
（１００）をＮＡＮＤ回路（２４）へ出力する。

ＮＡＮＤ回路（２４）へ出力されるＯＮ信号（１００）
の内の一方は遅延回路（２３）により所定時間Ｔｄ（３
秒間）遅延され、この遅延時間Ｔｄ　（３秒間）の間継
続してコントローラからのＯＮ信号が継続されない限り
、ＮＡＮＤ回路（２４）へＯＮ信号が供給されることは
ない。従って、プラグ（１６）が確実にコンセント（２
）に接続された時にのみリレー（８）が作動し、接点（
８ａ）にチャタリングが発生することはない。

そして、遅延時間Ｔｄ　（３秒間）経過後、ＮＡＮＤ回
路（２４）の両人力はｒＨルーベルとなり、リレー（８
）に電流が流され、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ＡＣｌｏ
ｏＶを印加し、この電力（ＡＣｌｏｏＶ）は接続刃（１
７）を介して負荷機器（１９）に供給される。

この際、データ伝送装置（２１）はコントローラ（２０
）より得た負荷情報を第４図の信号フレーム形式にした
がって集中表示装置（２２）へＣＳＭＤ／ＣＤ　（キャ
リアセンスマルチプルアクセス／コリジヨンディテクシ
ョン）方式等によりシリアル伝送し、集中表示装置（２
２）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。これに
よって、集中表示装置（２２）において、負荷制御装置
（１）にどのような負荷が接続されているかを認識する
ことができる。

また、電源接続端子（４）に接続した電源が負荷機器（
１９）に適合していないと判断した場合、コントローラ
（２０）は、リレー（８）を作動せず、かつデータ伝送
装置！（２１）より集中表示装置（２２）へ異常情報を
伝送し、集中表示装置（２２）より警報を発生する。

プラグ（１６）をコンセント（２）から引き抜く時、ピ
ン（１８ｂ）がジャック（９ｂ）から離れ、ジャック（
９ｂ）がｒＨルーベルとなった信号をコントローラ（２
０）が検出すると同時にＯＦＦ信号（１００）をＮＡＮ
Ｄ回路（２４）へ発信し、遅延回路（２３）により遅延
されていない方の信号（１００）がただちにｒＬルーベ
ルとなるので、ＮＡＮＤ回路（２４）の出力は直ちにｒ
Ｈルーベルとなり、リレー（８）は作動を停止され、接
点（８ａ）は開放される。

これにより、コンセント（２）への電力供給は停止され
る。

なお、上述実施例においては、リレー（７，８）の接点
（７ａ、８ａ）を直接コンセント（２）に接続したが、
これに限らず、第５図のように、接点（７ａ、８ａ）と
コンセント（２）との間に、スイッチ素子としてのリレ
ー（３９）の接点（３９ａ）を設けても良い。このよう
にした場合、リレー（３９）にＮＡＮＤ回路（４０）を
接続し、ＮＡＮＤ回路（４０）の一方の入力をコントロ
ーラ（２０）に直接接続すると共に他方の人力を遅延回
路（２３）を介して接続し、リレー（３９）の接点（３
９ｇ）を遅延して接続することにより同様の効果を奏す
る。

また、プラグ接続検出装置（９）と情報設定装ｆ（１８
）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、情報設定装置（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重刷する構成でも良い。

更に、上述実施例においては、複数の電源を接続する例
を用いて説明したが、本発明は電源の数に限定されるも
のではなく、１つの電源でも良い。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、プラグがコン
セントに所定時間接続されたときのみスイッチ素子を閉
じてコンセントに電源を接続するように構成したので、
プラグをコンセントに接続・抜き出す時に、プラグを揺
動させながら接続・抜き出してもプラグがコンセントに
所定時間接続されてからスイッチ素子を接続して、スイ
ッチ素子のチャタリングを防止することができる。

【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遅延
回路の構成とそのタイミングチャートを示す図、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図は本発明
の他の実施例の負荷制御装置の構成をを示す回路図、第
６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）は電源接続端子、（７ａ）、（８ａ
）はスイッチ素子、（９）はプラグ接続検出装置、（１
６）はプラグ、（１８）は被検出装置、（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）「へ４■冨 ／１　　　　　　−一＼　１ 入力信号Ｚｏ。 （ｂ） 遅延回路とそのタイミノグチヤード 第２図 １ツー−；；量Ｉ１ Ｌ／ｒ＼ ／　　　　ｌ−−−−−−一一＝　　　　　　従来の負
荷制御装置 第６ｇｌ 平成　１年１２月２０　日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電力用電源を接続する電源接続端子と、電源接続端子に
   接続される開閉可能なスイッチ素子と、このスイッチ素
   子により接続される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されて負荷に電力を供給するプ
   ラグと、を備える負荷制御装置において、前記プラグに
   設けられた情報設定手段と、プラグをコンセントに接続
   したときに情報設定手段の情報を検知するプラグ接続検
   出装置と、プラグ接続検出装置が所定時間継続してプラ
   グの接続を検出した場合に電力用電源からの電力を供給
   しかつ前記プラグ接続検出装置がプラグの接続を検出し
   ない場合に電力用電源からの電力を停止するように前記
   スイッチ素子を開閉制御する制御装置とを備えることを
   特徴とする負荷制御装置。