JPH0340715A

JPH0340715A - プログラマブル安全電気ソケットコントローラ装置及び安全電気ソケットに接続された負荷への給電方法

Info

Publication number: JPH0340715A
Application number: JP2044264A
Authority: JP
Inventors: Mordechai Hendel; モルデチャイ　ヘンデル; Yves Villaret; イブス　ビラレット
Original assignee: NERO TECHNOL Ltd
Current assignee: NERO TECHNOL Ltd
Priority date: 1989-02-24
Filing date: 1990-02-23
Publication date: 1991-02-21
Also published as: ZA901142B; EP0384881A1; US5003486A; IL93392A0

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］本尭明は電撃保護を行う電気コネクタ、コンセント及び
ソケットに関し、より詳細には電力を供給する前にコン
トローラを介して感電の危険性と正規の動作負荷とを識
別するようにプログラムすることができる安全電気ソケ
ットに関する。

［従来の技術］従来技術の安全電気ソケット及びコネクタの設計にはタ
ンパ−プルーフ及びショックプルーフ動作を行うように
構成された多くの電気的壁アウトレット及び電球ソケッ
トが含まれている。従来技術の設計の共通の特徴は電球
等の電気プラグや電気負荷装置をソケットやコンセント
に挿入する時に一般的に作動する機械的な内部スイッチ
が設けられていることである。機械的スイッチの動作に
より、電気プラグや負荷装置と連続的に電力を加える活
接点との電気的接続が完了する。この設計の例は次の米
国特許に見られる。

バーカスの米国特許第４，２７１，３３７号、バーンワ
ース等の米国特許第４．　１７９．　１７５号、ブツシュ等の米国特許第４，１５２，５５７号ベトロボ
ールソス等の米国特許第４，１４８゜５３６号ローズ等の米国特許第４，０９３，３３６号、グランツ
の米国特許第３，９１５，５３６号、モリソン等の米国
特許第３．８９５．１９５号リザすマンの米国特許第３
，６９９．２８５号コエスタの米国特許第３，５９６，
０１９号、ウッドワードの米国特許第３，５７９，１７
１号、アブラニンの米国特許第２，７３５．９０６号ショック
プルーフ動作のためのもう一つの設計がカラバカキスの
米国特許第４．６４７，１２０号に開示されており、そ
こでは電気安全プラグに小型磁石が載置されそれが挿入
時にソケット内の内部スイッチを磁気的に励起させる。

この設計の一つのバリエーションがサケットの米国特許
第４゜６１６．２８５号に開示されており、そこではソ
ケットの外部から磁気作動スイッチにアクセスすること
ができる。

略述した前記全ての従来技術の設計に、おいて、感電の
危険性を制限する試みは人間が活接点に接触するのを防
止する機械的バリア、アクチュエータ等に基いている。

機械的設計に基いているため感電の危険性を制限するだ
けであり、機械的故障、腐蝕、摩耗、破損を受は機能を
損う可能性があるため感電の危険性をなくすことはでき
ない。これらの設計において機械的もしくは起動上の故
障が生じると、電気ソケット接点は常に配電系統により
励起されていて人間が接触することがあるため惨事を招
くこがある。

２２０ｖ単相住宅給電系統に広く使用されているもう一
つの電気安全装置は、感電の危険性を防止するように設
計された差動遮断器である。この装置の例は独国のシー
メンス　ＡＧから製造販売されている“シュッシャルタ
ー　（あるいは漏電遮断器）として知られている。この
装置は相、中性及びピックアップ巻線が巻回されたトロ
イドを含んでいる。この装置はトロイド内に電磁束を誘
起してピックアップ巻線により検出するこができる相と
中性との間の電流不平衡の原理により作動する。ピック
アップ巻線はレバーを引いてブレーカを作動させる機械
構成をトリガーする小型ソレノイドに接続されている。

通常、相及び中性巻線は正確に同じ電磁束は発生しない
ため、常時僅かな違いがありピックアップ巻線がそれを
検出して誘起電圧を発生する。最大感度を達成しながら
この問題を補償するために、回転により校正してブレー
カを作動させる機械構成のトリガーレバーに抗力を加え
る小型磁石が設けられる。しかしながら、力平衡装置で
あるために校正は工場で行わなければならず、その校正
公差は重要である。

代表的に、定格遮断器保護は３０ｍＡの漏洩電流に対す
るものである。この漏洩電流トリップ定格はこのレベル
で相当の電撃を感じる人体の場合には危険である。しか
しながら、小さな漏洩電流値に応答するように感度を高
めると、装置はうまく作動しない。これは装置が通常家
全体を保護するように設けられるためであり、各々が小
さな個有の漏洩電流を有する多くの負荷に対処しなけれ
ばならないため、感度を高めると誤トリップを生じるこ
とがある。

差動遮断器装置のもう一つの問題はトリップ機構の設計
であり、小型ソレノイドで高電流接点を切るための機械
的増幅を必要とする。一般的な方法は蓄積されたスプリ
ングエネルギに基いて作動する“機械的増幅器”を使用
することであるが、これらの装置の３０％は１年使用す
ると機能しなくなると報告されている。

この装置のさらにもう一つの問題は応答速度である。機
械的設計であるために、期待できる最善の応答は数１０
ｍ５の範囲であり、これにより致命的ではないが電撃に
さらされることになる。

前記したように、差動遮断器装置には少くとも３つの不
完全な点がある。

ａ）、感度が制限されており、臨界校正設定に依存し、ｂ）　蓄積されたスプリングエネルギにより作動し、経
時、摩擦、塵及び機械部分の老化により信頼度が低下し
、ｃ）、順次進行するいくつかの段で行われる機械的増幅
に依存するため応答が遅い。

従って、機械部分の動作に依存せず高い信頼度と安全性
で感電の危険性の実質的な解消を保証する安全な電気ソ
ケットの提供が望まれる。

従って、前記欠点を克服し人間とソケットに接続される
電気的実負荷とを識別することにより感電の危険性を実
質的に低減することのできるプログラマブル安全電気ソ
ケットコントローラを提供することが本発明の主目的で
ある。このソケットコントローラは定格電力が負荷に加
えられない予め励起された“スタンバイモード”で（１
３し、“偽”及び実電気負荷間の識別を行うチエツクが
なされる。これらのチエツクがうまく完了し実際の電気
負荷が接続されたと決定されると、本発明のソケットコ
ントローラは自動的に“励起”モードに切り替り、その
間に負荷へ電力が加えられる、。

本発明のもう一つの目的は実際の電気負荷及び予励起“
スタンバイ”モードにおける漏洩状態に対する偽負荷を
調べることによりｍ型保護を行うことである。

本発明のもう一つの目的は、予励起スタンバイモードに
おいて、過負荷状態の存在を決定して安全電気ソケット
への電力印加を防止することである。

本発明のさらにもう一つの目的は、ソケットの励起後、
短絡、過負荷及び漏電状態発生時に安全電気ソケットの
電気を切ることにより、短絡、過負荷遮断及び漏電保護
を行うことである。

本発明のさらにもう一つの目的は安全電気ソケットの作
動中に、過熱状態に対して保護を行う自己監視機能を提
供することである。

本発明のさらにもう一つの目的はプログラマブル安全電
気ソケットとコンピュ′−タデータ及び／もしくは電力
線通信を行って、ソケットの動作を可能にしたり不能に
することである。

本発明のさらにもう一つの目的はおよそ１０μｓの最小
安全問隔内でソケットの電気を切ることにより、サージ
電圧状態、過渡現象等による危険から敏感な電気機器を
保護することである。

本発明のさらにもう一つの目的はゼロ電圧交差に対応す
る時点でソケットをオンとしゼロ電流交差においてソケ
ットをオフとすることにより、誘導負荷のスパークを避
けることである。

本発明の実施例に従って、プログラマブル安全電気ソケ
ットコントローラ装置が提供され、それは負荷接続手段と、前記負荷接続手段に接続されて、スタンドバイモードに
おいて、接続負荷に関する１組の電気的特性を測定する
手段と、前記１組の電気的特性を一群のステップに変換する手段
と、前記ステップ群を受信して調べ、励起モードに対応する
切替信号を決定するプロセッサ手段と、前記切替信号に
応答して、前記励起モードにおいて前記負荷が使用する
電力を前記負荷接続手段に印加する電力切替手段、とを具備し、前記プロセッサ手段は実際の電気負荷の特性と矛盾する
特性がないことを前記ステップ群について調べることに
より、前記電力切換手段の前記スタンバイモードと励起
モード間の遷移を制御する前記切替信号を決定するよう
にプログラムすることができる。

実施例において、プログラマブル安全電気ソケットコン
トローラ装置はソケット函体内に密閉されたマイクロプ
ロセッサベース設計とされており、当初スタンバイモー
ドで作動して電力系統の定格電圧がソケットから有効に
切り離される。

このモードにおいて、ソケットは電力源ではなく、むし
ろ励起モードで系統電圧を印加する前に危険状態が存在
するかどうかを決定する測定手段として作用する。測定
装置機能はマイクロプロセッサ及び補助ハードウェアに
より実施され、それは安全電圧値において、実際の電気
負荷が接続されているかあるいは人間が誤って接触して
安全電気ソケットに偽負荷が存在しているかどうかを決
定する。実際の電気負荷と人間の接触により生じる偽負
荷とを識別する能力に基いて、本発明のソケットは感電
の危険性を実質的に解消する。

任意の負荷がソケットコネクタと接触すると、それが検
出され低電圧状態において大地への漏電があるかどうか
が調べられる。漏電が検出されない場合に、負荷インピ
ーダンスが測定され電気的特性を調べ安全電気ソケット
が励起モードにおいて定格電圧で作動するための想定負
荷電流を計算することにより過負荷予測機能が提供され
る。過負荷状態となることが決定されると、ソケット動
作のスタンバイモードから励起モードへの遷移は生じな
い。

漏洩電流が無く過負荷も予測されない場合には、スタン
バイモード中に集められた接続負荷の電気的特性を表わ
すステップ群を調べることによりマイクロプロセッサの
動作が進行する。マイクロプロセッサの動作に関してメ
モリに記憶されるのは人体に関する公知の肉体的データ
に基いた１組の電気的特性である。ステップ群を人体の
公知の電気的特性と比較することにより、マイクロプロ
セッサは任意のステップ群パラメータが実際の電気負荷
のそれと矛盾するかどうかを決定することができ、人間
に関するものにより正確に類似させる。

全てのテストにうまくパスして実際の電気負荷が接続さ
れたことが決定されると、マイクロプロセッサは固体電
力スイッチに信号を与えてスタンバイモードから励起モ
ードへ遷移させその間に系統電力が安全電気ソケットの
負荷コネクタへ印加される。さもなくば、スタンバイモ
ードが維持される。

本発明の安全電気ソケットコントローラのもう一つの特
徴は系統電力印加後の連続動作監視能力である。何らか
の理由により漏電もしくは過負荷状態が生じると、固体
電力スイッチを介して遮断機能が提供される。監視機能
にはソケット動作の熱監視を行って過熱状態を検出する
ことが含まれる。

本発明のもう一つの特徴は電気ソケットに水が侵入する
ような建物の欠陥等の外部要因による危険状態に対する
保安能力である。従来技術の電気ソケットの設計では、
ソケット函体の絶縁部さえも実際上線電圧に接続され、
その表面に接触すれば感電することがあるため、ソケッ
トに水が接触する場合には危険が存在する。そのテスト
機能により、本発明のソケットコントローラは負荷テス
トが成功しないうちはソケットへの線電圧の印加を防止
する。

本発明のさらにもう一つの特徴はコンピュータデータ及
び／もしくは電力線通信能力が提供されることであり、
これによりソケットの動作を可能もしくは不能とするた
めにマイクロプロセッサを遠隔地から制御することがで
きる。

マイクロプロセッサベース設計により、本発明の安全電
気ソケットコントローラは既存の壁アウトレット内に密
閉されるコンパクトなアドオンユニットとして構成する
ことができる。また、元のソケット構成の一体部として
提供することもできる。

［実施例］次に、第１図を参照として、本発明の原理に従って構成
され且つ作動するマイクロプロセッサベース安全電気ソ
ケットコントローラー０の実施例の電子ブロック図を示
す。コントローラー０は代表的に電気ソケット１２に使
用するように設計されており、電圧入力■、を与える電
力系統とソケ１１ット１２の線Ｌ　及び中性Ｎ　を与える電気コネＳフタ１４との間に接続されている。コントローラー０は
電気コネクター４へ出力電圧■　を印加し、この電圧出
力は次の２つのモードの中の一方の動作に依存する。（
１）、スタンバイモード及び（２）、励起モード。後記
するように、コントローラー０の動作はソケット１２に
接続された“偽”負荷と実際の電気負荷とを識別する能
力に基いている。以下の説明で使用する“偽”負荷とは
人間がソケット１２コネクタ１４と接触する危険な状態
を含むものとする。

コントローラ１０はスタンバイ及び励起モードにおいて
その動作を容易にする電子ハードウェアブロックの組合
せからなっている。それには給電１５、アナログ増幅器
測定装置１６−２２、マルチプレクサ２３、Ａ／Ｄコン
バータ２４、マイクロプロセッサ２５、パワースイッチ
２６及び１組の電流及び電圧ゼロ交差検出器２７が含ま
れる。

電流測定装置２１が漏電状態の時にそのピックアップコ
イルにより発生する差電流■、を測定する。

差電流Ｉ、は単相給電構成内の相り及び中性Ｎ電流間の
差に等しい。電力系統電圧入力を■、で示ｎし、負荷電流をＩＬで示す。

代表的に、電流測定装置２１は３個の巻線を有するトロ
イド状フェライトコアとして設けられた変流器からなっ
ている。一つの巻線は相線と直列であり、もう一つは中
性と直列である。これらは全負荷電流ＩＬを通し且つフ
ェライトコアに逆向きに巻回されているため、正味磁束
はゼロであり、第３（ピックアップ）巻線の誘起電圧は
ゼロとなる。

漏電径路が無い限り、ピックアップ巻線には電圧が誘起
されない。しかしながら、人間が相線に触れると、漏電
径路が生じて入力電流は出力電流と同じにはならず、ピ
ックアップ巻線に電圧が誘起されてＩ、（漏洩）電流と
して検出される。測定された電流値■ｄ及びＩＬは増幅
されてマルチプレクサ２３へ送られる。マルチプレクサ
２３はＡ／Ｄコンバータ２４ヘデータを送り、モトロー
ラ６８０５　ファミリーのデバイスとして実施すること
ができるマイクロプロセッサ２５へ送られる。

電圧入力■、が供給され、且つその出力において、ソケ
ット１２の電気コネクター４へ出力電圧■　が加えられ
るようにパワースイッチ２６（ＨＰＳ）が接続されてい
る。パワースイッチ２６の一脚はパワースイッチ２６が
“ＯＦＦ″状態にある時に電流ブリーダとして作用する
抵抗器Ｒにより分路されている。熱監視信号１３（Ｔ）
Ｓはマルチプレクサ２３に与えられる、パワースイッチ２
６の外面の温度を表わす。

マルチプレクサ２３はマイクロプロセッサ２５により繰
り返しアドレスされてその各人カーＩｌ〇−！ｎ７へ各
アナログ増幅器１６〜２２により与えられる８つのアナ
ログ信号２８〜４０の中の一つを選定する。各信号はパ
ラメータＶ、ＩＬ。

ＯＶ　　、Ｖ、、ＩＬ、Ｉ、、Ｔ及び”　＋ｅｆの各々を
Ｉ　　　　　　　Ｉｎ与え、それらはＡ／Ｄコンバータ２４により変換されて
マイクロプロセッサ２５へ送られる。代表的に、パワー
スイッチ２６は過電流及び過電圧論理回路４２．４３か
ら到来するゲート信号４１ａ〜４１ｂに応答してＯＮ”
及び“ＯＦＦ″状態で作動する２個のパワーＴＭＯＳト
ランジスタで構成されている。パワースイッチ２６の代
表的デバイスにはインターナショナルレフティファイア
社製ＩＲＦ２５０、モトローラ社製ＭＴＭ４ＯＮ２０も
しくは同等品が含まれる。

論理回路４２．４３はハードウェアにより実施されマイ
クロプロセッサ２５ソフトウエアと独立に作動し、その
動作を決定する４つの論理信号が供給され、それはマイ
クロプロセッサ２５からの“パワースイッチＯＮ″信号
４４．４８、ウォッチドッグ監視ハードウェア４９から
のイネーブル信号４８及びフリップフロップリセット信
号５０である。論理回路４２．４３は過負荷状態でパワ
ースイッチ２６をトリップするように作動し、それは過
負荷信号５１によりマイクロプロセッサ２５へ報告され
る。フリップフロップリセット信号５０は過負荷状態を
除去して正規状態に回復したことをマイクロプロセッサ
２５が決定するとリセット論理回路４２．４３へ送られ
る。

後記する初期化手順の後にマイクロプロセッサ２５から
の制御信号５２によりウォッチドッグ監視ハードウェア
４９がオンとされる。その機能の一つは給電１５からの
供給電圧を監視することであり、±１２Ｖｄｅ供給の各
々について１個ずつの、一対の“給電ＯＫ”信号５３ａ
、５３ｂをマイクロプロセッサ２５へ戻す。

ウォッチドッグ監視ハードウェア４９のもう一つの機能
は周期的トリガ信号５４を受信することにより、マイク
ロプロセッサ２５の動作を周期的にチエツクすることで
ある。所定よりも長い期間にわたってこの信号が存在し
ない場合には、フリップフロップリセット信号５５によ
りマイクロプロセッサの動作が停止され、イネーブル信
号４８をセットして論理回路４２ゲ一ト信号４１ａ、４
１ｂによりパワースイッチ２６をオフとする。

過電流論理回路４２はソケット１２の最大定格サージ電
流にセットされた最大基準電流Ｉ　　にｎＨ関連して作動する。この基準は負荷電流Ｉと比較され、
基準を越えると、論理回路４２がゲート信号４１ａ、４
１ｂを開始してパワースイッチ２６をオフとする。過電
圧論理回路４３において、可変従属抵抗器（Ｖ　Ｄ　Ｒ
）もしくは、好ましくは、コンバータをトリガしてゲー
ト信号４１ａ、４１ｂを介してパワースイッチ２６を一
時的に遮断する５ＩＤＡＣ双方向高電圧トリガにより過
電圧保護機能が提供される。これにより、コントローラ
１０の線り及び中性Ｎ端子間に接続される過渡抑制器の
機能が補われる。

検出器セット２７は２個の検出器、出力電圧■　用ゼロ
交差検出器及び負荷電流ＩＬ用ゼロ交差検出器を具備し
ている。これらの検出器は割込要求線５６を介して所要
の時間ベースデータを与える。時間ベースデータは直接
測定により得られる電圧と電流との間の位相偏位を含ん
でいる。信号５８．５９は２つの検出器のいずれか割込
みを開始したかを識別する。

後記するように、コントローラー０は通常スタンバイモ
ードで作動する。負荷が最初に負荷コネクター４に接続
されると、マイクロプロセッサ２５は接続される負荷の
タイプに関する判定を行う基盤を形成するステップを得
るためのテストを開始する。この判定に基いて、マイク
ロプロセッサ２５は各スタンバイ及び励起モード間でＯ
ＦＦ”状態から“ＯＮ”状態へのパワースイッチ２６の
遷移を制御する。

パワースイッチ２６の出力端子における出力電圧■　は
アナログ増幅器１６により監視される。

Ｗソケット１２に負荷が接続される前は、代表的に２ＭΩ
である抵抗器Ｒに電流は流れない。従って、入力電圧Ｖ
、は電力スイッチ２６の出力に、“浮動”電圧として現
われる。ソケット１２に任意のタイプの負荷が接続され
ると、この“浮動”出力電圧は即座に降下し、その監視
機能により、アナログ増幅器１６は出力電圧Ｖ　の即時
降下にまりウェークアップ機能をマイクロプロセッサ２
５に与える。

出力電圧Ｖ　の即時降下によりスタンバイモードの測定
部が開始され、その間にマイクロプロセッサ２５はソケ
ット１２に接続された負荷を分析する。この分析のため
に、マイクロプロセッサ２５は漏電状態が存在するか、
負荷が短絡されているか、過電流定格を越す負荷である
か、もしくは人間であるかを決定する。いずれの場合に
も、後のフロー図（第７図及び第８ａ図、第８ｂ図）で
説明するように、パワースイッチ２６はゲート信号４１
ａ、４１ｂにより“ＯＮ”状態へスイッチされていない
ためソケット１２は励起モードへ入らない。

１組の手動タッチ制御器が設けられてマイクロプロセッ
サ２５機能の外部制御を可能とし、接続された負荷を取
り除くことなくオン釦６０及びオン釦６２がソケット１
２を制御できるようにする。

動作設定釦６３がマイクロプロセッサ２５内でプログラ
ム選定及び実行を行う千指定コードを介して特定機能の
プログラム化を可能とする。１組のＬＥＤ６５を仕様し
て“ＯＮ″及び“ＯＦＦ″状態を表示し制御コードのエ
ントリが促進される。

一対のインヒビット信号６８．７０が直接マイクロプロ
セッサ２５に与えられて、ソケット１２の外部制御を可
能とする。複数個のソケット１２が設けられている構成
では、その中の１個をマスターとしてそのインヒビット
信号６８．７０を残りのソケット１２の動作を命令する
ために与えることができる。

また第１図には、ソケット１２のプログラムされた時間
依存制御を行うためにＰＣホストと直接通信を行うＲ３
−２３２Ｃ通信リンク７２が設けられている。さらに、
容量結合変復調器７４を介して電力線通信を行うことも
できる。この構成により、ＦＳＫシステム等の周波数ベ
ースプロトコルを使用して、電力線を介して命令を送受
することができる。ＦＳＫ通信プロトコルを使用すれば
、電力会社は遠隔センターから電気ソケット１２を作動
可能もしくは不能とすることができ、需要家の請求書発
送が容易になる。

次に第２図、第３ａ図、第３ｂ図を参照として、第１図
の電子ブロック図に示す安全電気ソケットコントローラ
ー０の実施例の電気回路図を示す。

代表的な素子値を示し、電子設計技術に基いてこれらの
回路を実施することができる。第１図に示すマイクロプ
ロセッサ２５及びマルチプレクサ２３のＩ１０１００ラ
ベルを使用すれば、同業者にはお判りのように、これら
の回路図の相互参照が可能である。例えば、信号３２（
ａｎ３）を発生する第１図のアナログ増幅器１９　（Ｖ
、　）は第２図でＯＰアンプＵ４／３の出力（ａｎ　３
）として見い出だすことができる。別の例では、同じ方
広によりダイオードＤＳ１９を介したゲート入力Ｕ７／
３への信号５４（Ｉ１０信号Ｃ７）を追跡することがき
る。

次に第４図を参照として、実際の電気負荷の特性と識別
するために人体の肉体的特性を決定するのに有用なテス
ト回路の略図を示す。インピーダンスＲｅｆｌはパワー
スイッチ２６の漏洩抵抗と並列な分路抵抗Ｒによる有効
抵抗値を表わす。これを第２図にパワートランジスタＱ
２．Ｑ３として示す。トランジスタＱ４．Ｑ５により形
成されるインピーダンスＲ１はパワースイッチ２６の“
ＯＦＦ″状態動作中に、ソケット１２の中性側Ｎ　を流
れる電流を測定するために設けられる。

パワースイッチ２６が励起モードに遷移する時は、トラ
ンジスタＱ４．Ｑ５を導通させるマイクロプロセッサ２
５からの制御信号７５．７６によりインピーダンスＲ１
は最大値からゼロへ近ずく最小値ヘセットされる。− 第４図に示すように、負荷７８がＲｅ１ｆ及びＲ・に直
列接続され偽負荷もしくは実電気負荷を表わし、それは
安全電気ソケット１２機能の一部として電力を印加すべ
きかどうかを決定する目的で調べられる。テストシーケ
ンス中の所定時点において負荷７８に蓄えられたエネル
ギを放出し、所与の期間後の残留電圧を測定するために
テストスイッチＳ１が設けられている。残留電圧（本テ
ストではＶ　）は励起パルスが加えられて放電期間が経
過した後に負荷に残留する電圧である。

第２図において、テストスイッチＳ１はトランジスタＱ
ｌｌ、’Ｑ１２と演算増幅器Ｕ　５／ｌにより実施され
、制御信号７９に応答して作動する。

制御信号７９により、Ｑｌｌ、Ｑ１２トランジスタがオ
フとされると、電気コネクター４（Ｌ）のライン側は強
制的にダイナミックバーチャルゼロとされる。これによ
り、この時点におけるＲｏｌｌの漏洩電流により妨害さ
れることなく残留電圧を測定することができる。

第５図に示すように、容量性インピーダンスを有する実
電気負荷（ＲＣ負荷）の場合には、印加電圧の放電はゼ
ロに近ずくまで放電期間にわたって生じる。これに較べ
て、放電期間の終りに、第４図のテスト回路において偽
負荷（人体）が調べられると、人体を特徴ずける残留電
圧が存在する。

この効果は人体独得の非線型挙動を反映しており、人体
組織の電解質により数百ｍＶの範囲内で測定することが
できる。

次に、第６図を参照として、第１図の安全電気ソケット
１２に接続された負荷に第４図〜第５図の技術を適用し
て得られる１組の波形を示し、励起パルスとして電圧半
正弦波が使用されている（第６図（ａ））。このテスト
を安全電圧値で実施するように、この電圧は系統電圧か
らＲｅｌｆ両端間の電圧降下を減じて引き出される。第
６図（ｂ）は負荷７８が低インピーダンス、高容量負荷
である場合の、次の励起パルの前でそれに近い時点Ｔ　
において測定される残留電圧Ｖ　である。第ｍ　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　＋６図（ｃ）は高インピーダンス、低容量負荷
に対する同じ測定値である。これら２つの波形（第６図
（ｂ）、第６図（Ｃ））は同じ容量を有する負荷に対す
る実質的な全負荷特性範囲を表わす。図示するように残
留電圧Ｖ　は実質的にゼロである。

「第６図（ｄｌ　は人間負荷に対する波形であり、時間Ｔ
　における残留電圧■　はゼロではなく、代ｍ　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　「表的に数百ｍ
Ｖの値を有している。この特性は偽及び実電気負荷を識
別しようとするマイクロプロセッサ２５の判定の基礎を
形成する。第８ｂ図のフロー図に関して後記するように
、パラメータｖＩＱはインピーダンス及び負荷電圧と電
流間の位相偏位の測定における適切な尺度を選定するの
に使用される。

動作上、ソケット１２に負荷が接続されない場合には、
パワースイッチ２６は“ＯＦＦ”状態にある。安全電気
ソケットコントローラー０に初めて電力が印加されると
、初期手順が実施される。

この手順の最のステップはマイクロプロセッサ２５のＲ
ＡＭメモリ内のある位置の内容を対応するＲＯＭメモリ
位置と比較して初期手順が前に実施されているかどうか
を決定することを含み、両者の値が等しい、すなわち系
統電力停電がない場合のみ初期手順は予め実施されてい
る。

この第１ステツプの一部として、マイクロプロセッサ２
５は入力電圧Ｖ、が２２０Ｖ、５０サイクル系統もしく
は１１５Ｖ、６０１１！系統に対して構成されているか
どうかを決定する。これは入力電圧■、を読み取り、電
圧信号の連続ゼロ交差間ｎの時間間隔を測定して行われる。

次のテストはソケット１２の固有パラメータ、すなわち
、インピーダンス、漏洩電流、容量及びインダクタンス
を測定することであり、それらは負荷パラメータの測定
値を調整してそれらの実際値を抽出するのに使用するデ
ータベース（無負６：Ｉ“フィンガープリント″）を構
成する。ＲＯＭには他の定数もプログラムされていて、
接続された負荷とは無関係に、それよりも低い測定値に
対してソケット１２は故障宣言され励起されないように
されている。さらに、ＬＥＤセット６５がフラッシュし
てアナウンスする。

初期手順の最終テストは信号７５．　７６、　７９の組
合せにより内部ダミー負荷を作動させてマイクロプロセ
ッサ２５が調べる負荷を擬似することである。内部ダミ
ー負荷のパラメータは公知でありマイクロプロセッサ２
５ＲＯＭに格納されている。内部ダミー負荷に関する測
定値がＲＯＭの内容と一致すれば、コントローラ１０は
スタンバイモードに入り、さもなくば故障とみなされて
動作が中断される。

本発明の原理に従って、ソケットコントローラ１０の主
目的は実電気負荷のみに電力を印加して感電の危険性を
実質的に解消することである。このため、マイクロプロ
セッサ２５は本技術のソフトウェア技術に従って次のフ
ロー図に基いたソフトウェアアルゴリズムを実行するよ
うにプログラムされている。

次に第７図を参照として、安全電気ソケットコントロー
ラ１０の動作フロー図を示す。最初、スタンバイモード
のブロック８０において、パワースイッチ２６は“ＯＦ
Ｆ“状態にありソケット１２に負荷は接続されていない
。負荷が接続される前の初期化手順において、ブロック
８２において無負荷状態が検出されブロック８３におい
てパワースイッチ２６の初期非励起状態がチエツクされ
る。何らかの理由により負荷が接続されることなくパワ
ースイッチが励起されると、ブロック８４においてエマ
ジエンジ−ルーチンが起動される。

正規の場合のようにパワースイッチが切られると、ブロ
ック８５においてソケット１２の無負荷“フィンガープ
リント”パラメータが得られる。

エマジエンジ−ルーチンはパワースイッチ２６を“ＯＦ
Ｆ”にしようと試みることにより異常状態に対処する。

これがうまくゆかない場合には、ＬＥＤ６５がフラッシ
ュして不調をアナウンスする。実施例において、（図示
せぬ）常閉リードリレー接点がパワースイッチ２６に直
列に設けられており、マイクロプロセッサ２５によりオ
ープンロックしてソケット１２を安全状態に非作動とす
ることができる。このリレーはバックアッププロテクタ
としてのみ使用されて電力を転流しないため、大きな物
理的空間を要せずソケット１２函体内に嵌合することが
できる。

任意の負荷により電気コネクター４と接触がなされると
、これはブロック８２において“浮動”電圧出力Ｖ、　
の即座降下（Ｖ、、。、＝Ｖ、、、、−Ｖ、）により検
出される。動作はブロック８６に進み、そこで低電圧状
態において大地への漏電があるかどうかテストされる。

これはＲ２の値をその最大インピーダンスにセットして
小電流を測定可能にして行われる。Ｒ８１１が公知であ
るため、電流（■５．ｏｐ／Ｒｅ１１）がＲの電流の直
接測定値と比較され、両者が等しければ、漏電はない。

そうでない場合には、システムの動作はブロック８７へ
分岐され、そこで負荷が切り離されるのを待ち、ブロッ
ク８０のループを完了する前に無負荷“フィンガープリ
ント“が回復される。

無漏電状態の元で、動作はブロック８８へ進みそこで位
相偏位だけでなく負荷パラメータの実数及び虚数値の計
算を含む標準定常状態技術を使用して負荷インピーダン
スが測定される。ゼロ交差検出器２７の測定値及びイン
ピーダンスの絶対値Ｚ＝Ｖ　　／ＩＬから位相偏位Φが
判るため、実数部に対してはＺ　ｃｏｓΦを虚数部に対
してはＺ　ｓｉｎΦを使用することにより、マイクロプ
ロセッサ２５においてインピーダンスの実数及び虚数部
を計算することができる。

インピーダンスの測定範囲が広いため、■、。

（第６図）の振幅に従って選定された２つの尺度の測定
利得感度へ分割される。ブロック９０において、過負荷
予測機能が実施され測定インピーダンスはソケット１２
の最大許容定格と比較されて、スイッチ２６が“ＯＮ”
とされる時に過負荷状態が存在しないことを保証する。

このような状態が存在すれば、動作はブロック８７へ戻
って無負荷状態を待つ。

第８ａ図、第８ｂ図に詳記するように、測定インピーダ
ンスが許容できるものであれば、ブロック９２において
偽負荷検出動作を行って、人間の場合のように、偽負荷
が接続される可能性をチエツクする。このステップで偽
負荷が検出されると、動作はブロック８７へ戻って無負
荷状態を待つ。

スタンバイモードで実施される全てのテストがソケット
１２に実負荷が接続されることを示す場合のみ、マイク
ロプロセッサ２５はブロック９４において次のステップ
を実施し、そこでパワースイッチ２６のスタンバイモー
ドから励起モードへの遷移を開始する目的で電圧ゼロ交
差が検出される。ソケット１２に電力が印加されると、
負荷電流ＩＬ及び漏洩電流Ｉ、の値が安定化され、その
後他の属性、すなわち過負荷値及び最大保護のための最
低漏洩電流値、がブロック９６においてセットされる。

正規動作中に、ソケット１２はブロック９８゜１００に
おいて漏洩電流及び過負荷電流に対して保護される。ソ
ケット１２から電力を除去するために、負荷が切り離さ
れその点においてソケットコントローラ１０は静止状態
に戻るか、もしくはオン釦６２によりオフとされる。後
の場合には、電流ゼロ交差検出器２７により検出される
最初のゼロ電流交差においてマイクロプロセッサ２５は
ソケット１２を遮断して、誘導負荷の逆ＥＭＦによるス
パークを解消する。接続された負荷器具の電気プラグが
オン釦６２を押下時に抜かれていなければ、オン釦６０
を使用してあたかも負荷が初めてコネクタ１４に接続さ
れたかのようにソケットコントローラ１０の動作を回復
することができる。

また正規動作中に、パワースイッチ２６はパワーＴＭＯ
Ｓトランジスタのヒートシンク上の熱状態に対して監視
される。第７図に示すように、熱監視信号ａｎ　６　（
第１図参照）がブロック１０２においてテストされ、ヒ
ートシンクの外面がおよそ７０℃に達しないことが保証
され、さもなくばパワースイッチ２６は’ＯＦＦ”状態
にスイッチされる。これは負荷とソケットコネクタ１４
間の不充分な接触により生じる。

ブロック１０４において負荷の継続的存在が確認される
と、ループが形成されブロック９８．１００．１０２で
実施されるテストが繰り返される。

これらの状態が満足に維持されると、このループが監視
され続ける限りパワースイッチ２６は“ＯＮ”状態のま
まである。しかしながら、負荷が切り離されると、ブロ
ック１０４において負荷電流の無いことが検出されブロ
ック１０６へ制御が移ってパワースイッチ２６は“ＯＦ
Ｆ″ＦＦ上され、その後動作はブロック８７へ戻って負
荷の接続を待つ。

第８ａ図、第８ｂ図に示すように、偽負荷検出動作がブ
ロック１０８で開始され、そこで出力電圧Ｖ　が系統電
圧の正負部の対称点において等しいか、あるいは負荷が
極性を有するかどうかチエツクされる。これらのタイプ
の負荷の例として、整流器が直流電圧を発生してフィル
タコンデンサで平滑化し内部回路（ラジオ、ＴＶ等）で
使用する電子回路が含まれる。

出力電圧Ｖ　が対称的でなければ、負荷は人間ではない
ことを意味し、動作はブロック９４に分岐してパワース
イッチ２６を“ＯＮ”とする。しかしながら、出力電圧
が対称的であれば、人間負荷が存在する可能性があり、
ブロック１１０において偽負荷検出動作が継続して出力
電圧波形が正弦状かどうかチエツクされる。これは出力
電圧■　を所定の間隔でサンプリングし、これらの値を
正規化し得られたプロファイルをＲＯＭに記憶された特
性正弦波データと比較して行われる。比較により正弦波
でないことが判れば、動作はパワースイッチを励起する
ブロック９４へ分岐する。

さもなくば、動作はブロック１１２へ継続しそこで負荷
インピーダンスＺは人間インピーダンスの最小値、Ｚｈ
よりも小さいかどうかチエツクされる。この値は医学文
献を参照して得られ、−膜内に数百Ωの範囲である。さ
らに安全とするために、この値は１００Ω等の認識され
た最小値以下に選定することができる。測定地がｚｈよ
りも低ければ、動作はブロック９４へ分岐する。

インピーダンス測定地がｚｈよりも低くない場合には、
動作はブロック１１４で継続され負荷電圧と電流との位
相偏位が測定される。ブロック１１６において、測定さ
れた位相偏位Φを調べて０〈Φ〈４５の範囲内であるか
どうかを決定する。

本発明の原理に従って、人間はこの範囲内の値しか示さ
ないことが判った。ゼロより小さい値は誘導負荷を表わ
し、明らかに人間のものではなく、また人間はこの範囲
の上限を越える値を示すことはない。

位相偏位がこの範囲外であれば、動作はブロック９４へ
分岐する。しかしながら、位相偏位がこの範囲内であれ
ば、動作はブロック１１８（第８ｂ図）で継続され、そ
れは残留電圧検出ルーチンの最初のステップである。こ
のルーチンは系統電圧正弦波の正負部についてそれぞれ
一度実施される。適切なルーチン変数を追跡するのに内
部パラメータＰが使用される。

最初、ブロック１１８においてＰは正にセットされ、励
起パルスが加えられる。この後、ブロック１２０におい
てＰ半サイクルに対してスイッチＳ１が閉成される。ブ
ロック１２２において、Ｐ半サイクルの終りに残留電圧
■　が測定される。

ｒｐブロック１２４において、負荷が内部バッテリを含む場
合に対して、残留電圧がバイアスされ真の読取値ではな
いようになされる。この問題を克服するために、■　は
励起パルスと同符号でなけれｒｐばならず、ブロック１２４においてＶ　とＰの間ｒｐで異なる符号が検出されると、ブロック１２６において
■　はゼロにセットされる。さもなくば、ｒｐ残留電圧値が記録され、動作はブロック１２８へ進み、
そこで系統電圧の画部分が残留電圧検出ルーチンにおい
て印加されているかどうかが決定される。そうでなけれ
ば、ブロック１３０においてＰは負にセットされ、ブロ
ック１２２からルーチンが繰り返される。

系統電圧の正負部に対応する２つのｖ　値が得ｐられると、ブロック１３２において動作が進行し、スイ
ッチＳ１が開放される。ブロック１３４において、Ｖ　
値の差が得られＶ　閾値”ｒｈと比較さｒｐ　　　　　
　　　　　　　　　　＋れる。“イエス”が人間負荷を
意味し“ノー”がそうでないことを意味する、この比較
結果に応じて、動作はブロック８７もしくは９７の一方
へ分岐する。

本発明の一つの特徴は、入力系統電圧■、に対ｌして低い出力電圧Ｖ　が得られるように、第７図のブロ
ック９６．９８間にソフトウェアルーチンを付加するこ
とにより、パワースイッチ２６をＰＷＭ（パルス幅変調
）で制御する能力である。

さらに、“ソフトスタート”機能を設けて出力電圧■　
を徐々に制御して負荷へ印加することかできる。これは
、フィラメントランプ等の照明負荷に有用である。

発明の背景で述べたように、差動遮断器の既存の設計は
その漏洩電流に対する応答が不適切である。これらの設
計に較べて、本発明の安全電気ソケットコントローラの
動作により漏洩電流を良好に測定することができる。こ
れは励起する前にスタンバイモードで漏洩電流が監視さ
れ、励起後も継続的に監視され遥かに高感度で閾値と一
つのソケット１２の特性を精密に整合できるためである
。

さらに、パワースイッチ２６が固体デバイスであるため
、既存の設計に較べて高速な応答が得られる。また、コ
ントローラー０は機械的構成に較べて信頼度が高い。応
答速度に関しては、漏洩電流の検出とパワースイッチ２
６の実際の遮断との間で２００μｓが経過する。この応
答速度により、実負荷が接続されると、たとえ人間がソ
ケット１２コネクタや、接続電気コードの活線や故障器
具の函体に触れても、従来のような電撃を感じることは
ない。従って、安全レベルは既存の差動遮断器設計より
もおよそ５倍良好となり、応答速度はおよそ１．０００
倍速くなる。

同業者であれば、本発明の安全電気ソケットコントロー
ラ１０は漏電遮断器として知られる、既存の差動遮断器
（シーメンス社の“シュッシャルタ”）の直接代替品と
して適用できることがお判りと思う。これは、パワース
イッチ２６のライン側に直列リレーコンダクタを付加し
、ブレーカ装置内に空隙を要求する電気基準の条件を満
すことにより達成される。この構成において、ゲート信
号４１ａ、４１ｂがりレーコンタクタコイル及びパワー
スイッチ２６へ与えられる。コントローラ１０により漏
電状態が検出されると、コンタクタよりも先にパワース
イッチ２６がオフとされる。

従って、応答速度は損われず、所要の物理的絶縁が保証
される。さらに、本構成における電気コネ４゜フタはライン電圧で作動するため、従来技術の設計にお
けるスプリングエネルギの蓄積を使用した“機械的増幅
器”は不要となり、高信頼度が得られる。

特定実施例について本発明を説明してきたが、同業者で
あれば他の修正も自から示唆されるため本説明は制約的
な意味あいのものではなく、このような修正も特許請求
の範囲内に入るものとする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理に従って構成され作動するマイク
ロプロセッサベースプログラマブル安全電気ソケットコ
ントローラの実施例を示す電子ブロック図、第２図、第
３ａ図、第３ｂ図はそれぞれ第１図の電気ブロック図に
示す安全電気ソケットコントローラの電気回路図、第４
図は励起パルス応答測定技術により人間の人体の肉体的
特徴を決定するのに有用なテスト回路の略図、第５図は
方形波励起パルスに応答して得られる肉体的特性に関す
る残存電圧の特性曲線を示す図、第６図は、半正弦波を
励起パルスとして使用して、第１図の安全電気ソケット
に接続された負荷に第４図〜第５図の技術を適用して得
られる１組の波形を示す図、第７図は第１図の電気ブロ
ック図に示すマイクロプロセッサの動作フロー図、第８
ａ図〜第８ｂ図は第７図のフロー図の一部で実施される
偽負荷検出動作フロー図である。参照符号の説明１０・・・安全電気ソケットコントローラ１２・・・電
気ソケット１４・・・電気コネクタ１６〜２２・・・アナログ増幅器測定装置２３・・・マ
ルチプレクサ２４・・・Ａ／Ｄコンバータ２５・・・マイクロプロセッサ２６・・・パワースイッチ２７・・・電流電圧ゼロ交差検出器４２．４３・・・過電流過電圧論理回路４９・・・ウォ
ッチドッグ監視ハードウェア６０・・・オン釦６２・・・オン釦３・・・動作設定釦５・・・ＬＥＤ２・・・通信リンク４・・・変復調器８・・・負荷

Claims

【特許請求の範囲】（１）プログラマブル安全電気ソケットコントローラ装
置において、該装置は、ソケットに負荷を接続する手段と、前記接続手段に接続され、スタンバイモードにおいて、
負荷に関する１組の電気的特性を測定する手段と、前記１組の電気的特性を一群のデータ値へ変換する手段
と、前記データ値群を受信して調べ、それに応答して、励起
モードに対応するスイッチング信号を発生するプロセッ
サ手段と、前記スイッチング信号に応答して前記励起モードにおい
て前記負荷が使用する電力を前記接続手段へ印加する電
力切替手段、を具備し、前記プロセッサ手段は、前記データ値群が実電気負荷の
電気的特性と矛盾する電気的特性が無いことを示すかど
うかに応答して、前記電力切替手段の前記スタンバイ及
び励起モード間の遷移を制御する前記スイッチング信号
を発生するようにプログラムされている、プログラマブ
ル安全電気ソケットコントローラ装置。（２）請求項（１）記載のコントローラ装置において、
前記負荷接続手段は少くとも一対の電気ソケットコネク
タを具備する、プログラマブル安全電気ソケットコント
ローラ装置。（３）請求項（１）記載のコントローラ装置において、
前記測定手段は前記データ値群を与えるＡ／Ｄコンバー
タへ前記電気的特性を与える１組のアナログ増幅器を具
備する、プログラマブル安全電気ソケットコントローラ
装置。（４）請求項（１）記載のコントローラ装置において、
前記プロセッサ手段は前記電力切替手段の“ＯＦＦ”及
び“ＯＮ”状態に応じて前記スイッチング信号を前記ス
タンバイ及び励起モードに決定するようにプログラムさ
れたマイクロプロセッサを具備する、プログラマブル安
全電気ソケットコントローラ装置。（５）請求項（１）記載のコントローラ装置において、
前記電力切替手段は一対のＴＭＯＳトランジスタを具備
する、プログラマブル安全電気ソケットコントローラ装
置。（６）請求項（１）記載のコントローラ装置において、
前記電力切替手段は固体デバイス及び直列接続リレーコ
ンダクタを具備する、プログラマブル安全電気ソケット
コントローラ装置。（７）請求項（１）記載のコントローラ装置において、
前記データ値群は一連の励起パルスの中の一つが加えら
れてもう一つの励起パルスが加えられるまでに所定期間
が経過した後に前記接続負荷の両端間に生じる残留電圧
を含んでいる、プログラマブル安全電気ソケットコント
ローラ装置。（８）請求項（７）記載のコントローラ装
置において、前記残留電圧は前記処理手段のメモリ位置
に記憶された閾値と比較され、前記記憶された閾値は負
荷として予めプログラムされた人間のインピーダンス測
定値と関連している、プログラマブル安全電気ソケット
コントローラ装置。（９）請求項（１）記載のコントローラ装置において、
前記プロセッサ手段は、前記スタンバイモード動作中に
、前記データ値群について予め定義された漏電状態の存
在を調べて前記電力切替手段の前記スタンバイモードか
ら前記励起モードへの遷移を防止する、プログラマブル
安全電気ソケットコントローラ装置。（１０）請求項（１）記載のコントローラ装置において
、前記プロセッサ手段は、前記スタンバイモード動作中
に、前記データ値群について予め定義された過負荷状態
の存在を調べて前記電力切替手段の前記スタンバイモー
ドから前記励起モードへの遷移を防止する、プログラマ
ブル安全電気ソケットコントローラ装置。（１１）請求項（１）記載のコントローラ装置において
、前記プロセッサ手段は、前記励起モード動作中に、前
記データ値群について予め定義された漏電状態の存在を
調べて前記電力切替手段を切る、プログラマブル安全電
気ソケットコントローラ装置。（１２）請求項（１）記載のコントローラ装置において
、前記プロセッサ手段は、前記励起モード動作中に、前
記データ値群について短絡もしくは過負荷状態の少くと
も一方の存在を調べて前記電力切替手段を切る、プログ
ラマブル安全電気ソケットコントローラ装置。（１３）請求項（１）記載のコントローラ装置において
、前記データ値群には前記励起モードにおける前記電力
切替手段の動作に関連する熱データが含まれ、前記プロ
セッサ手段は前記熱データを監視して安全動作のための
前記スイッチング信号を決定するようにプログラムされ
ている、プログラマブル安全電気ソケットコントローラ
装置。（１４）請求項（１）記載のコントローラ装置において
、前記プロセッサ手段は、前記励起モード動作中に、前
記データ値群についてサージ電圧状態の存在を調べて前
記電力切替手段を切る、プログラマブル安全電気ソケッ
トコントローラ装置。（１５）請求項（１）記載のコン
トローラ装置において、前記プロセッサ手段は、前記励
起モード動作中に、前記データ値群について前記負荷に
供給される電流のゼロクロスを調べて、必要ならば、そ
れに従って前記電力切替手段を切るための前記スイッチ
ング信号を発生し誘導負荷に付随するスパークを発生を
回避する、プログラマブル安全電気ソケットコントロー
ラ装置。（１６）請求項（１）記載のコントローラ装置において
、前記スイッチング信号はパルス幅変調技術に従って前
記プロセッサ手段により変化され前記スタンバイモード
から前記励起モードへの遷移中に前記接続負荷へ徐々に
電力を印加する、プログラマブル安全電気ソケットコン
トローラ装置。（１７）電気ソケットに使用するプログ
ラマブル安全電気ソケットコントローラ装置において、
該コントローラ装置は、電気ソケットに接続され、スタンバイモードにおいて、
ソケットに接続される負荷に関連する１組の電気的特性
を測定する手段と、前記１組の電気的特性をデータ値群へ変換する手段と、前記データ値群を受信して調べ、それに応答して、励起
モードに対応するスイッチング信号を発生するプロセッ
サ手段と、前記スイッチング信号に応答して前記励起モードにおい
て前記負荷により使用される電力を電気ソケットへ印加
する電力切替手段を具備し、前記プロセッサ手段は前記データ値群が実電気負荷の電
気的特性と矛盾する電気的特性が無いことを示すかどう
かに従って、前記電力切替手段の前記スタンバイモード
と前記励起モード間の遷移を制御する前記スイッチング
信号を発生するようにプログラムされている、プログラ
マブル安全電気ソケットコントローラ装置。（１８）安全電気ソケットに接続された負荷への電力印
加方法において、該方法は、スタンバイモードにおいて、負荷に関連する１組の電気
的特性を測定し、前記１組の電気的特性をデータ値群へ変換し、前記デー
タ値群を受信して調べ、それに応答して、励起モードに
対応するスイッチング信号を発生し、前記スイッチング信号に応答して前記励起モードにおい
て負荷へ電力を印加する、ステップからなり、前記スイッチング信号により、前記データ値群が実電気
負荷の電気的特性と矛盾する電気的特性が無いことを示
すかどうかに応答して、前記スタンバイモードから励起
モードへの遷移が行われる、電力印加方法。（１９）請求項（１８）記載の方法において、前記デー
タ値群には一連の励起パルスの中の一つが加えられもう
一つの励起パルスが加えられる前に所定期間が経過した
後に負荷の両端間に生じる残留電圧が含まれ、前記残留
電圧は負荷としての人間の所定のインピーダンス測定値
に関連する閾値と比較される、電力印加方法。（２０）請求項（１８）記載の方法において、さらにコ
ンピュータホストシステムから電力線通信により安全電
気ソケットへ送られるプログラムされた時間依存制御機
能の結果に応答して前記スイッチング信号を決定するス
テップ、からなる電力印加方法。（２１）電気ソケット装置において、該装置は、ソケッ
トと、ソケットに第１の負荷を電気的に連結する手段と、動作上スイッチング信号に応答して、前記連結手段とそ
れを介した前記第１の負荷へ切替可能に電力を印加する
手段と、前記連結手段に接続され、前記印加手段により相当量の
前記電力が前記連結手段に印加されない状態で前記第１
の負荷に関連する少くとも一つの電気的特性を測定し、
それに応答して複数の測定データ値を形成する手段と、前記測定データ値に応答して、前記スイッチング信号を
生成し前記第１の負荷が実電気負荷であることを前記測
定データ値が示すかどうかを決定し、それに応答して、
前記スイッチング信号を第１の状態から第２の状態へ変
化させ、前記測定データ値が実電気負荷の前記特性の対
応する予め定義された値と矛盾しない場合には必ず前記
印加手段が相当量の電力を前記連結手段へ切替可能に印
加しそれを介して前記第１の負荷へ印加する制御手段、を具備する、電気ソケット装置。（２２）請求項（２１）記載の装置において、前記連結
手段は少くとも一対の電気ソケットコネクタを具備する
、電気ソケット装置。（２３）請求項（２１）記載の装置において、前記測定
された特性は一連の励起パルスの中の一つが印加されて
所定期間が経過した後に前記第１の負荷の両端間に生じ
る残留電圧からなる、電気ソケット装置。（２４）請求項（２３）記載の装置において、前記残留
電圧は前記制御手段のメモリ位置に記憶された閾値と比
較され、前記記憶された閾値は第１の負荷としての人間
の予めプログラムされたインピーダンス測定値に関連し
ている、電気ソケット装置。（２５）請求項（２１）記
載の装置において、前記制御手段は前記測定データ値に
ついて予め定義された漏電状態の存在を調べ、前記スイ
ッチング信号が前記第２の状態へ変るのを防止して前記
電力印加手段が前記相当量の電力を前記連結手段へ切替
可能に印加しないようにする、電気ソケット装置。（２
６）請求項（２１）記載の装置において、前記制御手段
は前記測定データ値について予め定義された過負荷状態
の存在を調べ、前記スイッチング信号が前記第２の状態
へ変るのを防止して前記電力印加手段が前記相当量の電
力を前記連結手段へ切替可能に印加しないようにする、
電気ソケット装置。（２７）請求項（２１）記載の装置
において、前記制御手段は前記測定データ値について予
め定義された漏電状態の存在を調べ、前記スイッチング
信号を前記第２の状態から前記第１の状態へ変えて前記
電力印加手段を切る、電気ソケット装置。（２８）請求項（２１）記載の装置において、前記制御
手段は前記測定データ値について短絡もしくは過負荷状
態の少くとも一方の存在を調べ、前記スイッチング信号
を前記第２の状態から前記第１の状態へ変えて前記電力
印加手段を切る、電気ソケット装置。（２９）請求項（２１）記載の装置において、前記制御
手段は前記測定データ値についてサージ電圧状態の存在
を調べ、前記スイッチング信号を前記第２の状態から前
記第１の状態へ変えて前記電力印加手段を切る、電気ソ
ケット装置。（３０）請求項（２１）記載の装置において、前記制御
手段は前記測定データ値について前記第１の負荷へ供給
される電流のゼロ交差を調べ、必要に応じ、前記スイッ
チング信号を前記第２の状態から前記第１の状態へ変え
て前記印加手段を切り誘導負荷に付随するスパークの発
生を回避する、電気ソケット装置。（３１）ソケットと、ソケットに第１の負荷を電気的に
連結する手段とスイッチング信号に応答して作動して前
記連結手段及びそれを介した前記第１の負荷へ切替可能
に電力を印加する手段を有する電気安全ソケットにおい
て、相当量の前記電力が前記印加手段により前記連結手段へ
印加されていない状態で前記第１の負荷に関連する少く
とも一つの電気的特性を測定し、前記測定ステップに応
答して複数の測定データ値を形成し、前記測定データ値に応答して、前記第１の負荷が実電気
負荷であるかどうかを決定し、前記決定ステップに応答して、前記スイッチング信号を
第１の状態から第２の状態へ変化させて、前記測定デー
タ値が実電気負荷の対応する予め定義された前記特性値
と矛盾しない場合は常に、前記スイッチング信号に応答
して、相当量の電力が前記印加手段を介して前記連結手
段へ切替可能に印加されそれを介して前記第１の負荷へ
印加される、ステップからなる、方法。（３２）請求項（３１）記載の方法において、前記測定
特性は一連の励起パルスの中の一つが印加されて所定の
期間が経過した後に前記第１の負荷の両端間に生じる残
留電圧からなる、前記方法。（３３）請求項（３２）記載の方法において、さらに前
記残留電圧の測定データ値を閾値と比較するステップか
らなり、前記閾値は第１の負荷としての人間の予めプロ
グラムされたインピーダンス測定値と関連している、前
記方法。（３４）請求項（３１）記載の方法において、さらに前
記測定データ値について予め定義された漏電状態の存在
を調べ、前記スイッチング信号が前記第２の状態へ変る
のを防止して前記電力印加手段が前記相当量の電力を前
記連結手段へ切替可能に印加しないようにするステップ
からなる、前記方法。（３５）請求項（３１）記載の方
法において、さらに前記測定データ値について予め定義
された過負荷状態の存在を調べ、前記スイッチング信号
が前記第２の状態へ変化するのを防止して前記電力印加
手段が前記相当量の電力を前記連結手段へ切替可能に印
加しないようにするステップからなる、前記方法。（３６）請求項（３１）記載の方法において、さらに前
記測定データ値について予め定義された漏電状態の存在
を調べ、前記スイッチング信号を前記第２の状態から前
記第１の状態へ変えて前記電力印加手段を切るステップ
からなる、前記方法。（３７）請求項（３１）記載の方法において、さらに前
記測定データ値について短絡もしくは過負荷状態の少く
とも一方の存在を調べ、前記スイッチング信号を前記第
２の状態から前記第１の状態へ変えて前記電力印加手段
を切るステップからなる、前記方法。（３８）請求項（３１）記載の方法において、さらに前
記測定データ値についてサージ電圧状態の存在を調べ、
前記スイッチング信号を前記第２の状態から前記第１の
状態へ変えて前記電力印加手段を切るステップからなる
、前記方法。（３９）請求項（３１）記載の方法において、さらに、
前記測定データ値について前記第１の負荷に供給される
電流のゼロ交差を調べ、前記ゼロ交差に応答して、前記スイッチング信号を前記
第２の状態から前記第１の状態へ変え前記印加手段を切
って誘導負荷に伴うスパークの発生を回避する、ステップからなる、前記方法。（４０）請求項（３１）の方法において、さらにコンピ
ュータホストシステムから電力線通信を介して安全電気
ソケットへ送られるプログラムされた時間依存制御機能
の結果に応答して前記スイッチング信号を発生するステ
ップからなる、前記方法。（４１）少くとも２つの電気
的接続と接触している物体が生きた人間であるかどうか
を検出する装置において、該装置は、予め定義された励起パルスを電気的接続の両端間に印加
する手段と、充分な予め定義された量の時間が経過した後に前記接点
間に生じる残留電圧を測定して、前記励起パルスにより
生じ前記負荷が前記物体として現れる場合は常に電気負
荷内に含まれ、前記接続の両端間に放電電圧を生じる任
意の予期された蓄積エネルギの相当の部分がほぼゼロに
低減できるようにする手段と、前記測定残留電圧が非ゼロでその大きさは生きた人体組
織の電解作用により生じる電圧の大きさにほぼ等しいか
どうかを決定する手段と、前記決定手段に応答して、前記物体が人体であるかどう
かの表示を生じる手段、を具備する、前記装置。（４２）請求項（４１）記載の装置において、さらに、
それぞれ第１及び第２の極性を有する第１及び第２の励
起パルスを前記電気的接続の両端間に連続的に印加する
手段と、このような各パルスの後で充分な予め定義された量の時
間が経過した後に前記接点の両端間に生じる第１及び第
２の残留電圧を測定して第１及び第２の残留電圧測定値
を得る手段と、前記第１及び第２の残留電圧測定値間の差を決定する手
段と、前記差が予め定義された閾値を越えるかどうかを決定す
る手段、を具備する、前記装置。（４３）請求項（４２）記載の装置において、さらに測
定値がそれに関連する励起パルスとは異なる極性を有す
る場合に前記第１もしくは第２の残留電圧測定値をゼロ
へセットする手段、を具備する、前記装置。（４４）少くとも２つの電気的接続と接触している物体
が生きた人間であるかどうかを検出する装置において、電気的接続の両端間に予め定義された励起パルスを印加
し、充分な予め定義された量の時間が経過した後に前記接点
の両端間に現れる残留電圧を測定して、前記励起パルス
により生じその負荷が前記物体として現れる場合は常に
電気負荷内に含まれ、前記接続の両端間に放電電圧を生
じる任意の予期される蓄積エネルギの相当の部分がほぼ
ゼロに低減できるようにし、前記測定残留電圧が非ゼロで生きた人体組織の電解作用
により生じる電圧の大きにほぼ等しい大きさであるかど
うかを決定し、前記決定ステップに応答して、前記物体が人体であるか
どうかの表示を出す、ステップからなる、方法。（４５）請求項（４４）記載の方法において、さらに、
それぞれ第１及び第２の極性を有する第１及び第２の励
起パルスを前記電気的接続の両端間に連続的に印加し、このような各パルスの後で充分な予め定義された量の時
間が経過した後に前記接点の両端間に生じる第１及び第
２の残留電圧を測定して、前記物体として現われる場合
、電気負荷に関連する実質的に全ての蓄積電気エネルギ
が前記各パルスを前記接続の両端間に加えた後にほぼゼ
ロに低減できるようにし第１及び第２の残留電圧測定値
を得、前記第１及び第２の残留電圧測定値の差を決定し
、前記差が予め定義された閾値を越えるかどうかを決定す
る、ステップからなる、前記方法。（４６）請求項（４５）記載の方法において、さらに測
定値がそれに関連する励起パルスと異なる極性を有する
場合に、前記第１もしくは第２の残留電圧測定値をゼロ
にセットする、ステップからなる、前記方法。