(57)【要約】      （修正有）【課題】初期化することによってあらかじめ決められた動作を行い、遠隔制御を可能にすることができる電力線通信アダプターを提供する。【解決手段】５０Ｈｚもしくは、６０Ｈｚの商用交流電力の正弦波の一部を供給停止することで、照明器具に装置された電力線通信アダプターを初期化し、電力線通信アダプターはあらかじめ決められた動作を開始する。また、商用交流電力の正弦波の一部を間欠的に供給停止を繰り返すことで、照明器具に装置された電力線通信アダプターにあらかじめ決められた動作を指示する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明器具において、電力線通信アダプターを装置し、その電力線通信アダプターがつながれている電力線の商用周波数の１／２周期以上もしくは数周期の電力遮断を連続あるいは、断続的に検出することで、電力線通信用アダプターがあらかじめ定められた動作に入ることを特徴とする機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】    本発明は、照明器具用の制御に用いる電力線通信アダプターとそのアダプターの動作を初期化する方法とシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】    従来例として、照明器具の中に電力線通信アダプターを一体装置し、通信機能を有する発明が特開２００９−１４１７６６号広報に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１４１７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】    前述の従来例の発明では、単に電力線通信用アダプターを照明器具の中に装置して照明器具を遠隔制御しようとしても、電力線に重畳される外来雑音やインピーダンスの変動で通信用信号が途絶えて、制御が不能になることがしばしば起こる。【０００５】    したがって、本発明の目的は、５０Ｈｚもしくは、６０Ｈｚの商用交流電力の正弦波の一部を供給停止することで、照明器具に装置された電力線通信アダプターを初期化することによって、電力線通信アダプターがあらかじめ決められた動作を提供できるようにすることにある。【０００６】    本発明の他の目的は、５０Ｈｚもしくは、６０Ｈｚの商用交流電力の正弦波の一部を間欠的に供給停止を繰り返すことで、照明器具に装置された電力線通信アダプターにあらかじめ決められた動作を指示できる機能を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】    本発明は、５０Ｈｚもしくは、６０Ｈｚの商用交流電力の正弦波の一部が供給停止したのを瞬時に検出して、照明器具に装置された電力線通信アダプターの動作を初期化する手段と、５０Ｈｚもしくは、６０Ｈｚの商用交流電力の正弦波の一部を供給停止させるための発生手段と、を有することを特徴とする。【０００８】    さらに、本発明は、前述の構成に加えて、５０Ｈｚもしくは、６０Ｈｚの商用交流電力の正弦波の一部が間欠的に供給停止されたことを検出して、あらかじめ決められた動作を行うことができる手段と、５０Ｈｚもしくは、６０Ｈｚの商用交流電力の正弦波の一部を間欠的に供給停止させるための発生手段とを有することを特徴とする。【０００９】    また、５０Ｈｚもしくは、６０Ｈｚの商用交流電力の正弦波の一部が供給停止したのを瞬時に検出して、照明器具に装置された電力線通信アダプターの動作を初期化する手段においては、正弦波を全波整流しその波形をＡ／Ｄ変換することによって常時、波形の監視を行える機能を有することを特徴とする。【００１０】    また、前述の全波整流の波形をＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）する回路と、コンパレータを有し、正弦波の波形のエンベロープが無いときに、マイコンの入力ポートに対し、デジタル信号として正弦波の一部が供給停止したことを検出できる機能を有することを特徴とする。【００１１】    また、５０Ｈｚもしくは、６０Ｈｚの商用交流電力の正弦波の一部を供給停止させるための手段には、ＳＳＲ（ソリッドステートリレー）やトライアックのように、交流電圧、交流電流を高速に遮断できるデバイスと、を有することを特徴とする。【００１２】    さらに、前述のＳＳＲやトライアックなどは、照明器具に電力を供給する配電用遮断機の２次側に設置され、その系統から電力供給を受ける照明器具とその器具の中に装置された電力線通信アダプターだけに対して、５０Ｈｚもしくは、６０Ｈｚの商用交流電力の正弦波の一部を供給停止した電力が供給されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】    本発明によれば、電力線通信アダプターが電力線に含まれる雑音の影響やインピーダンスの影響によって遠隔制御ができなくなった場合でも、正弦波の一部が供給停止されたことを検出することで、あらかじめ決められた動作を行うことができる。【００１４】    さらに、前述のように正弦波の一部が供給停止されても、それが瞬時であるため、照明器具はなんら影響を受けない。【００１５】    また、本発明によれば、電力線通信を用いた照明器具の遠隔制御による、点灯、消灯調光の機能は確実に動作保証されることになり、電力線通信のスマートグリッドへの応用に大きく寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明で用いられる電力線通信アダプターを照明器具に組み込んだ状態の説明。
【図２】本発明で用いられる電力線通信アダプターの一例
【図３】本発明で用いられる電力線通信アダプターの内部回路を表すブロックダイアグラムであり、正弦波の一部供給停止状態をＡ／Ｄ変換機で捉える場合。
【図４】本発明で用いられる電力線通信アダプターの内部回路を表すブロックダイアグラムであり、正弦波の一部供給停止状態をＰＬＬなどで捉える場合。
【図５】配電盤に設置する正弦波を一部止める回路のブロックダイアグラム。
【図６】本発明で正弦波の一部が供給停止されるときの正弦波の図。
【図７】街路灯に設置された照明器具をパソコンから制御している図。
【図８】配電幹線で分けて制御する図。
【図９】電力線通信の親機と照明器具側の電力線通信とのやりとり。
【発明を実施するための形態】
【００１７】    本発明では、５０Ｈｚもしくは、６０Ｈｚの商用交流電力の正弦波の一部が供給停止したのを瞬時に検出して、あらかじめ決められた動作を行う電力線通信アダプターを装置した照明器具と、配電盤などに設置される配電用遮断機の２次側に設置される、ＳＳＲ（ソリッドステートリレー）やトライアックのように、交流電圧、交流電流を高速に遮断できるデバイスと、を備えている。
【実施例１】
【００１８】    最初に、本発明の電力線通信アダプターを備えた、照明器具について説明する。
図１は、ＬＥＤ照明器具とその中に電力線通信アダプター１４を組み込んだ状態を示している。
ＬＥＤ照明器具１０には、交流の５０Ｈｚもしくは６０Ｈｚで電圧が１００Ｖまたは２００Ｖが加えられる。ＬＥＤは基板面１１に装備されており、ＬＥＤの電流ドライバーは基板裏面１２に装備される。電力線通信アダプター１４は図１のように実装され、ＬＥＤ  １１の発熱を空間へ伝達するための放熱フィン１３によって発熱が抑えられるような配置にある。
図２は、電力線通信アダプター１４を拡大したものである。電力線通信の信号は２２から取り出す。この信号は、搬送波が１００ｋＨｚから４００Ｈｚの間であり、変調方式には、ＯＦＤＭやＤＣＳＫ、またはスプレッドスペクトラムなどが使われている。マイコン２４は電力線通信の信号について、送信、受信を行うとともに、汎用の入出力も備える。マイコン２４で作られた電力線通信の信号はトランス２３によって２２を通して１００Ｖまたは２００Ｖの交流電圧に重畳される。さらにこの電力線通信アダプター１４にはマイコンを動かすために直流電圧２１を加える必要がある。【００１９】    図３は、電力線通信アダプター１４のブロックダイヤグラムである。ここで、マイクロコントローラ２４は電力線通信の信号を送信するときは、信号送信ドライバー３１に対して信号を送り込む。その信号はトランス２３を通して、交流の１００Ｖに重畳される。
また、交流の１００Ｖに含まれる電力線通信信号成分を受信するときは、トランス２３から信号受信用バンドパスフィルター３４を通した後、マイクロコントローラー２４に送られる。全波整流器３５は、トランス２３の１次側につながれていて、全波整流された５０Ｈｚもしくは、６０Ｈｚの交流電圧をフォトカプラ３３へ送る。フォトカプラ３３の出力は、Ａ／Ｄコンバーター３２で動作できる電圧になっており、Ａ／Ｄコンバーター３２で得られたデジタルデータがマイクロコントローラ２４に送られる。マイクロコントローラ２４では、Ａ／Ｄコンバータ３２のデジタル値を交流周波数の少なくとも２倍以上の速さで取り込み、図６の交流の正弦波６０が６１のようになっているかどうかを常に監視する。【００２０】    図４は、別な電力線通信アダプターのブロックダイヤグラムである。ここでは、全波整流回路と、波形を検出するための０Ｖ検出回路が装置されている。０Ｖ検出回路４１は、５０Ｈｚもしくは６０Ｈｚの交流電圧の全波整流されたときの周期である１０ｍｓｅｃもしくは、８．３３ｍｓｅｃにＰＬＬをかける回路を含んでいる。この１０ｍｓｅｃもしくは、８．３３ｍｓｅｃ周期で訪れる電圧の正弦波周期でその電圧が規定の閾値に達しなかったときに、０ｖ検出回路４１はマイクロコントローラー４２のポート４０にｈｉｇｈの信号をおくる。【００２１】    図５は、５０Ｈｚもしくは、６０Ｈｚの商用交流電力の正弦波の一部を間欠的に供給停止させるための発生手段を示すものである。配電盤などに設置される配電用遮断機の２次側に設置し、ＳＳＲ（ソリッドステートリレー）やトライアック５０のように、交流電圧、交流電流を高速に遮断できるデバイスと、その制御回路５３から構成される。【００２２】    ここで、図５に示す０Ｖ検出回路５１は５０Ｈｚもしくは６０Ｈｚの交流電圧の全波整流されたときの周期である１０ｍｓｅｃまたは８．３３ｍｓｅｃにＰＬＬをかける回路を含んでいる。、スイッチ５２が押された後に、任意の時間経過後に制御回路５３にロジック信号を送り、トライアック５０が動作して、正弦波の一部を遮断する。【００２３】    図６は、通常の正弦波６０と、本発明による５０Ｈｚもしくは、６０Ｈｚの商用交流電力の正弦波の一部を間欠的に供給停止させるための発生手段を用いて、正弦波の一部を遮断した後の波形６１とを示す。【００２４】    図７は、本発明を利用したシステムの例である。道路７２の側面に街路灯７１が配列されている。街路灯の上部には、照明器具７０が取り付けられている。この照明器具は先の図１で説明したような構造を有している。【００２５】    図７において、１００Ｖもしく２００Ｖの配電線７３が、もよりの電柱７５へとつながる。電柱７５に装置された箱７４の中には、配電用遮断機と図５にあるような、正弦波の一部を間欠的に供給停止させるための発生手段を装置している。【００２６】    さらに、箱７４からは制御線７７がでており、パソコン７６に接続される。
これによって、パソコン７６によって箱７４内部の正弦波の一部を間欠的に供給停止させるための発生手段を利用して、配線７３でつながれるすべての照明器具７０について、動作を初期化することができる。【００２７】  箱７４の中には、電力線通信用親機も設置されており、パソコン７６からの制御を受けて、本来の電力線通信によって照明器具７０を遠隔制御している。【００２８】    図８には、本発明が配電線の分岐において、特定の分岐回路だけを対象として動作させることができることを示す。  １００Ｖもしくは２００Ｖの配電主幹線８１から主配電遮断機８０によって供給される３つの回路にそれぞれ、配電用遮断機８２，８３，８４を配置し、本発明の正弦波遮断回路８５と電力線通信アダプター付照明装置８６を配電用遮断機８２の２次側に装置したものである。【００２９】    配電用遮断機８３の２次側にも電力線通信アダプター付照明装置８７が設置されており、さらに空調機器８８が配電用遮断機８４の２次側に設置されている。
このときに、本発明による照明器具の動作初期化機能は、照明器具８６にのみ有効に働くのである。【００３０】    図９では、電力線通信アダプターが正弦波の遮断によってどのように初期化されるのかを示す。電力線通信アダプターと電力線通信の親機は電力線を通して順番に▲１▼、▲２▼、▲３▼、▲４▼のように通信を行う。  しかし、電力線の雑音やインピーダンスの変化で電力線通信アダプターからの信号▲５▼が親機に届かないことがあったとき、  親機は、▲６▼のように正弦波遮断の信号をだし、それによって、電力線通信アダプターは初期化され、また▲１▼から通信を再開するかもしくは、あらかじめプログラムされた内容に従った動作を実行する。
【実施例２】
【００３１】    図６において、正弦波を遮断する回数や時間を変えることで、電力線通信アダプターに初期化させるだけではなく、制御コマンドとして動作させることもできる。【００３２】    前述において、例えば、１秒間に２回、１０ｍｓｅｃの正弦波遮断を行い、それを３回繰り返すと、照明器具の明るさを５０％にするといったことができる。【００３３】    さらに、前述においては、１分間で１バイト程度の制御コマンドを認識させることができる。照明のちらつきを感じない範囲で１０分間で本発明による制御方式によって１０個程度の照明器具を選択制御することもできる。
【符号の説明】
【００３４】１０  ＬＥＤ照明器具
１１  ＬＥＤが実装されている基板面
１２  ＬＥＤの電流ドライバーが実装される基板面
１３  ＬＥＤの発熱を空間へ伝達するための放熱フィン
１４  電力線通信アダプター
２１  電力線通信アダプターでマイコンを動かすための直流電圧入力部
２２  電力線通信の信号取り出し部
２３  電力線通信の信号用トランス
２４  電力線通信用マイクロコントローラー
３１  電力線通信アダプター内部の信号送信ドライバー
３２  電力線通信アダプター内部のＡ／Ｄ変換機
３３  電力線通信アダプター内部のフォトカプラー
３４  電力線通信アダプター内部の信号受信用バンドパスフィルター
３５  電力線通信アダプター内部の全波整流器
４０  電力線通信用マイクロコントローラーの入力端子
４１  電力線通信アダプター内部の０Ｖ検出回路
５０  トライアック
５１  正弦波遮断回路に使う０Ｖ検出回路
５２  スイッチ
５３  トライアックの制御を行う回路
６０  正弦波
６１  正弦波遮断後の波形
７０  照明器具
７１  街路灯
７２  道路
７４  配電用遮断機と正弦波遮断回路を内蔵した箱
７５  電柱
７６  パソコン
７７  制御用電線
８０  主配電用遮断機
８１  主幹線
８２  配電用遮断機
８３  配電用遮断機
８４  配電用遮断機
８５  正弦波遮断回路
８６  電力線通信アダプターを内臓した照明器具
８７  電力線通信アダプターを内臓した照明器具
８８  空調機器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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