(57)【要約】      （修正有）【課題】ドアホン子機に備えられた回路などの待機時の電力を確保しながら、待機時の消費電力を低減したドアホン装置を提供する。【解決手段】ドアホン装置１０は、ドアホン親機１２とドアホン子機１４から構成される。ドアホン親機１２とドアホン子機１４は、無極性２線式の通信線１６で接続される。ドアホン子機１４は、太陽電池３０と電気二重層コンデンサ３２とを備える。太陽電池３０で発電した電気エネルギーが電気二重層コンデンサ３２に充電される。電気二重層コンデンサ３２に充電された電気エネルギーを使用して待機時にＬＥＤ２８などの照明を点灯させる。【選択図】図２
2010004147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドアホン親機とドアホン子機とを備えたドアホン装置であって、前記ドアホン子機が、
太陽電池と、
電気エネルギーが充電される電気二重層コンデンサと、
を備えたドアホン装置。
【請求項２】
前記電気二重層コンデンサの端子電圧を計測する手段と、
前記計測によって端子電圧が第１基準値以下になるとドアホン親機に電力供給を指示する信号を発する手段と、
を備え、
前記太陽電池またはドアホン親機からの電気エネルギーによって電気二重層コンデンサが充電される請求項１のドアホン装置。
【請求項３】
前記ドアホン親機は、交流電源に接続されており、
前記交流電源から得られる交流電圧を直流電圧に変換する手段と、
前記ドアホン親機とドアホン子機を接続する通信線に直流電圧を重畳し、ドアホン子機に送電する手段と、
を備える請求項１または２のドアホン装置。
【請求項４】
前記ドアホン子機は、前記ドアホン親機に電力供給を指示した後、前記計測によって端子電圧が第２基準値以上になるとドアホン親機に電力供給停止を指示する信号を発する手段を備えた請求項２または３のドアホン装置。
【請求項５】
前記ドアホン子機は、電気二重層コンデンサを一定電流で充電する手段を備える請求項１乃至４のドアホン装置。
【請求項６】
前記ドアホン子機は、電気二重層コンデンサの出力電圧を一定の電圧に昇圧する手段を備える請求項１乃至５のいずれかのドアホン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋外から屋内にいる人を呼び出すために使用するドアホン装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、来客に対応するためにドアホン装置が普及している。玄関や門などに設置されるドアホン子機と屋内に設置されるドアホン親機とで画像や音声の通信をおこなう。
【０００３】
ドアホン装置が待機状態であっても、ドアホン子機は来訪者のコールに備えて常時通電状態である。この待機状態は使用状態に比べて非常に長いため、この待機状態での消費電力低減が求められている。例えば、エアコンなどの待機状態での消費電力は１Ｗ未満であるが、ドアホン装置の待機電力は２〜３Ｗのものが多く、待機状態での消費電力が大きい。
【０００４】
下記の特許文献１には待機時の消費電力を低減するドアホンが開示されている。ドアホン親機に太陽電池と電気二重層コンデンサを取り付けたものである。ドアホン子機のスイッチがオンになると、電気二重層コンデンサからドアホン子機のスイッチまで電流ループができる。この電流ループが形成されたことにより、ドアホン子機のスイッチが押されたことを認識する。太陽電池と電気二重層コンデンサを使用することにより、待機時の消費電力を低減できるようにしている。
【０００５】
しかし、特許文献１の回路構成であると、ドアホン子機のスイッチが押されるまでドアホン子機には電力供給がなされない。ドアホン子機に電力供給がなされないため、ドアホン子機のスイッチ位置を示すＬＥＤなどを点灯させることはできない。夜間、ドアホン子機のスイッチを押すことが難しくなる。また、室内にあるドアホン親機に太陽電池を取り付けているため、太陽電池が発電する電力が著しく低くなる恐れがある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２８５４９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、ドアホン子機に備えられた回路などの待機時の電力を確保しながら、待機時の消費電力を低減したドアホン装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ドアホン装置は、ドアホン親機とドアホン子機とを備える。本発明は、前記ドアホン子機が、太陽電池と、電気エネルギーが充電される電気二重層コンデンサとを備える。太陽電池で発電した電気エネルギーが電気二重層コンデンサに充電され、ドアホン子機の電力として使用される。
【０００９】
前記電気二重層コンデンサの端子電圧を計測する手段と、前記計測によって端子電圧が第１基準値以下になるとドアホン親機に電力供給を指示する信号を発する手段とを備え、前記太陽電池またはドアホン親機からの電気エネルギーによって電気二重層コンデンサが充電される。電気二重層コンデンサの端子電圧を計測し、電気二重層コンデンサの残容量をチェックする。電気二重層コンデンサは、太陽電池からの電気エネルギーで充電されるが、必要に応じてドアホン親機から電気エネルギーを得て充電される。
【００１０】
前記ドアホン親機は、交流電源に接続されており、前記交流電源から得られる交流電圧を直流電圧に変換する手段と、前記ドアホン親機とドアホン子機を接続する通信線に直流電圧を重畳し、ドアホン子機に送電する手段とを備える。ドアホン親機からドアホン子機に電気エネルギーを送電する際、通信線に直流電圧を重畳する。
【００１１】
前記ドアホン子機は、前記ドアホン親機に電力供給を指示した後、前記計測によって端子電圧が第２基準値以上になるとドアホン親機に電力供給停止を指示する信号を発する手段を備える。電気二重層コンデンサの容量が一定値以上になると、ドアホン親機からの送電を停止し、電気二重層コンデンサに充電された電気エネルギーでドアホン子機を動作させる。
【００１２】
前記ドアホン子機は、電気二重層コンデンサを一定電流で充電する手段を備える。
【００１３】
前記ドアホン子機は、電気二重層コンデンサの出力電圧を一定の電圧に昇圧する手段を備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、ドアホン子機に太陽電池と電気二重層コンデンサを備えることにより、ドアホン親機からの送電がなくても、ドアホン子機の機能を保つことができる。ドアホン親機からの送電が必要ない分、待機時の消費電力を低減できる。電気二重層コンデンサの容量が少なくなれば、ドアホン親機から電力供給がなされるため、ドアホン子機の機能が停止することはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明のドアホン装置について図面を用いて説明する。
【００１６】
図１に示すドアホン装置１０は、ドアホン親機１２とドアホン子機１４から構成され、ドアホン親機１２が屋内に設置され、ドアホン子機１４は玄関や門などに設置される。ドアホン親機１２とドアホン子機１４は、無極性２線式の通信線１６で接続される。具体的な回路構成は図２に示す。
【００１７】
ドアホン親機１４は、モニタ１８や受話器２０などを有し、商用の交流電源に接続される。ドアホン子機１４は、呼び出しスイッチ２２、マイク２４、カメラ２６などを有する。また、夜間使用のために、呼び出しスイッチ２２やその付近にＬＥＤ２８などの照明を取り付け、その場所をわかるように構成している。
【００１８】
ドアホン子機１４は、太陽電池３０と電気二重層コンデンサ（ＥＤＬＣ）３２とを備える。太陽電池３０は玄関付近の日当たりのよい場所に設置される。日中、太陽電池３０で発電した電気エネルギーが電気二重層コンデンサ３２に充電される。電気二重層コンデンサ３２に充電された電気エネルギーを使用して待機時にＬＥＤ２８などの照明を点灯させる。待機時にドアホン親機１２から電力の供給を必要とせず、消費電力が低減される。太陽電池３０は、例えば最大出力０．３６Ｗ、電圧３．０Ｖ、電流０．１２Ａである。電気二重層コンデンサ３２は、例えば静電容量が１５０Ｆである。これらの太陽電池３０や電気二重層コンデンサ３２は、使用する数や仕様を適宜変更する。
【００１９】
また、電気二重層コンデンサ３２の電力を使用してドアホン子機１４のカメラ２６などを駆動させるようにしてもよい。ドアホン子機１４の動作中に電気二重層コンデンサ３２の電気エネルギーを使用することにより、ドアホン子機１４の節電を行う。
【００２０】
ドアホン子機１４には、電気二重層コンデンサ３２を一定電流で充電する定電流充電回路３４を備える。電気二重層コンデンサ３２は、定電流充電をおこなうことにより、効率良く充電ができる。定電流充電回路３４が電気二重層コンデンサ３２から見て定電流源となる。具体的には、図３（ａ）に示す降圧チョッパ型のスイッチングコンバータが挙げられる。
【００２１】
この回路３４は、チョークコイルＬが電気二重層コンデンサ３２に接続され、電気二重層コンデンサ３２に流れる電流を電流検知器Ａで検知し、スイッチング制御部３６がスイッチング素子Ｓのオン・オフを制御する。具体的な動作は、図３（ｂ）に示すパルスと電流の関係で示す。パルスによってスイッチング素子ＳがオンになるとチョークコイルＬを経て電気二重層コンデンサ３２に流れる電流が立ち上がる。その電流が所定値ＩＨになれば、パルスをオフにする。その後、電流は徐々に下がっていく。電流が所定値ＩＬになれば、再びパルスをオンにして、上記の工程を繰り返す。なお、定電流充電をおこなえる回路であれば、他の回路であっても良い。
【００２２】
図３（ａ）の定電流充電回路３４によって、図４（ａ）のように、直線的に電気二重層コンデンサ３２の端子電圧を上げることができる。
【００２３】
本発明は太陽電池３０を使用するため、常に電気二重層コンデンサ３２を充電できるとは限らない。夜間は発電できず、曇天または雨天であれば発電量が著しく低下する。ドアホン子機１４の使用が多くなれば、電気二重層コンデンサ３２の蓄電量も低くなる。電気二重層コンデンサ３２の蓄電量が低下すれば、ドアホン子機１４が使用不能になる。この場合、ドアホン親機１２から電気エネルギーの供給が必要になる。そこで、ドアホン子機１４は、電気二重層コンデンサ３２の端子電圧を計測する電圧計測部３８と、ドアホン親機１４の制御部４８に電力供給を指示する信号を発する制御部４０とを備える。
【００２４】
電気二重層コンデンサ３２は、蓄電量と端子電圧とが比例する。電圧計測部３８が端子電圧を計測すれば蓄電量がわかる。ドアホン子機１４の動作が保証できなくなる端子電圧を第１基準値とし、第１基準値以下になるとドアホン親機１２から電力供給を受けるようにする。制御部４０は上記信号を発すると同時に、スイッチ４２を閉じてドアホン親機１２からの電力供給をおこなえるようにする。
【００２５】
ドアホン親機１２は、交流電源から得られる交流電圧を直流電圧に変換するＡ／Ｄ変換部４４と、ドアホン親機１２とドアホン子機１４とを接続する通信線１６に直流電圧を重畳し、ドアホン子機１４に送電する電源重畳回路４６とを有する。ドアホン子機１４に電力を供給するために、ドアホン親機１２で交流電圧を直流電圧に変換し、ドアホン親機１２とドアホン子機１４とを接続する通信線１６を介して電力を送電する。ドアホン親機１２の制御部４８は、上記信号を受けるとスイッチ５０を閉じて電力供給ができるようにする。
【００２６】
ドアホン子機１４の電源分離回路５２は、通信線１６から送信されてきた電力を電源回路５４に供給する。また、ドアホン親機１２とドアホン子機１４が通信中の場合は、通信データを制御部４０に送信する。すなわち、電源分離回路５２は、電力と通信データとを分離し、それぞれの送り先に供給する回路である。
【００２７】
ドアホン親機１２から送電されている間、ドアホン子機１４は、使用中であればドアホン親機１２からの電力を使用して動作し、不使用であればドアホン親機１２からの電力を使用して電気二重層コンデンサ３２を充電する。
【００２８】
制御部４０は、ドアホン親機１２に電力供給を指示した後、計測によって端子電圧が第２基準値以上になるとドアホン親機１２に電力供給停止を指示する信号を発する。また、スイッチ４２をオフにしてドアホン親機１２からの電力供給を切断する。第２基準値は、ドアホン子機１４のＬＥＤ２８を点灯させたりするのに十分な値である。第２基準値は、電気二重層コンデンサ３２に完全な充電がおこなわれた時の端子電圧もしくはそれに近い値に設定する。第１基準値よりも第２基準値の方が高い。不要な電力供給をおこなわず、待機時の消費電力を低減する。このとき、ドアホン親機１２の制御部４８はスイッチ５０をオフにして、ドアホン子機１４への送電を停止する。
【００２９】
ドアホン子機１４の制御部４０は、スイッチ２２、マイク２４、カメラ２６の制御もおこなう。この制御部４０に電力供給するために、電源回路５４が接続されている。この電源回路５４は、電気二重層コンデンサ３２の出力電圧を一定の電圧に昇圧する昇圧回路（アップコンバータ）を備える。電気二重層コンデンサ３２の出力電圧は蓄電量に比例するため、使用によって出力電圧が降下する。昇圧回路によって各回路が動作しなくなるのを防ぐ。昇圧回路は、半導体スイッチと、インダクタやコンデンサなどによって構成されるが、一定電圧に昇圧することができるなら限定されない。図４（ｂ）に示すように、ドアホン子機１４のＬＥＤ２８などの使用によって電気二重層コンデンサ３２の端子電圧が徐々に低下しても、昇圧回路によって電源回路５４の出力電圧を一定に保つことができる。
【００３０】
以上のように本発明は、ドアホン子機１４に太陽電池３０と電気二重層コンデンサ３２を取り付けることにより、ドアホン子機１４の待機時の消費電力を低減しながら、ドアホン子機１４のＬＥＤ２８などの電力を確保している。例えば、上記の電気二重層コンデンサ３２を使用してＬＥＤ２８をパルス駆動によって点滅発光させれば、約１５時間の発光が可能である。従来とは異なり、夜間、ドアホン子機１４の呼び出しスイッチ２２の位置がわかなくなることを防ぐことができる。また、待機時だけではなく、ドアホン子機１４のカメラなどの動作にも電気二重層コンデンサ３２の電気エネルギーを使用することができ、動作時の消費電力低減にも役立つ。さらに、電気二重層コンデンサ３２の容量が小さくなった場合に、ドアホン親機１２から電力供給ができる構成であるため、電気二重層コンデンサ３２の放電で使用不能になることはない。
【００３１】
本発明は上記の実施形態に限定されることはない。図２の回路構成では、本願を説明するための最低限の構成を示しているだけであり、種々の付加をおこなうことができる。例えば、電気二重層コンデンサ３２の電力を使用して、玄関の照明装置をオンにするようにしてもよい。この照明装置はセンサーライトであってもよい。電気二重層コンデンサ３２の容量を大きくすることにより可能となる。
【００３２】
必要に応じてドアホン子機１４が直接商用電源から電力を得るようにしてもよい。端子５６に電源を接続する。電気二重層コンデンサ３２の容量が減少したときに、ドアホン親機１２からではなくドアホン子機１４が直接商用交流電源から電力を得る。
【００３３】
その他、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の構成を示す図である。
【図２】本発明の回路を示す図である。
【図３】定電流充電をおこなうための回路構成の一例を示す図であり、（ａ）は定電流回路の一例であり、（ｂ）は（ａ）の回路のスイッチングと出力電流の関係を示す図である。
【図４】電気二重層コンデンサの充放電の特性を示す図であり、（ａ）は充電時の特性を示し、（ｂ）は放電時の特性を示す。
【符号の説明】
【００３５】
１０：ドアホン装置
１２：ドアホン親機
１４：ドアホン子機
１６：通信線
３０：太陽電池
３２：電気二重層コンデンサ
３４：充電回路
３８：電圧計測部
４０，４８：制御部
４２，５０：スイッチ
４４：Ａ／Ｄ変換部
４６：電源重畳回路
５２：電源分離回路
５４：電源回路
【図１】
2010004147.tif 000003
【図２】
2010004147.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010004147.tif 000006