JP4453456B2 - Switch with power line communication function - Google Patents
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Description
本発明は、負荷機器への電力供給を片切で制御する電力線搬送通信機能付きスイッチに関する。 The present invention relates to a switch with a power line carrier communication function for controlling power supply to a load device in a single cut.
図5は、住宅等の建物内で使用される2線式の片切りスイッチ回路の配線を説明するための説明図である。図5において、建物内に交流100Vの電力線101,102が配線されており、例えば照明器具や換気扇等の負荷機器103における電源入力端子の一方が電力線101に接続され、他方が片切スイッチ104を介して電力線102に接続されている。片切スイッチ104は、例えば建物の壁に取り付けられる壁スイッチで、建物の壁における片切スイッチ104の取り付け位置には、電力線102に接続されたスイッチ配線105と負荷機器103に接続されたスイッチ配線106とが配線されており、電力線101,102は配線されていない。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining wiring of a two-wire one-sided switch circuit used in a building such as a house. In FIG. 5, AC 100
ところで、このような壁スイッチに電力線搬送通信回路を内蔵して電力線搬送通信により、片切スイッチ104をオン、オフしたいというニーズがある。この場合、電力線搬送通信回路は、電力線を用いて電力の受電と信号伝送を同時に行うものであるため、電力線搬送通信回路の動作用電源電圧を生成する電源回路の電圧入力端子と、電力線搬送通信回路における通信信号の入出力用端子とは同一端子となる。また、壁スイッチには、スイッチ配線105,106しか配線されていないから、電力線搬送通信回路及び電源回路は、スイッチ配線105,106間、すなわち片切スイッチ104と並列に接続されることとなる。
By the way, there is a need to turn on and off the one-
そうすると、片切スイッチ104がオフしている状態において、電源回路の入力インピーダンスと電力線搬送通信回路の入力インピーダンスとの合成インピーダンスが片切スイッチ104と並列に接続され、片切スイッチ104をオフしても上記合成インピーダンスを介して負荷機器103に電流が流れるために負荷機器が動作してしまう場合があるという不都合がある。
Then, in a state where the one-
一方、上述のような電力線搬送通信回路を内蔵した壁スイッチにおいて片切スイッチ104をオンすると、片切スイッチ104と並列に接続された電源回路の入力電圧がほぼ0Vとなり電力線搬送通信回路の動作用電源電圧を供給することができず、従って電力線搬送通信を行うことができないという不都合がある。
On the other hand, when the cut-
また、他の電力線搬送通信装置から電力線101を介して送信された通信信号は、負荷機器103の入力インピーダンスを介して壁スイッチに内蔵された電力線搬送通信回路によって受信されるため、負荷機器103の入力インピーダンスが電力線搬送通信の周波数帯で増大し、例えば前述の電力線間のインピーダンスより1桁程度大きな値になると、電力線搬送通信回路から電力線101,102へ出力される通信信号や、電力線101,102に接続された他の電力線搬送通信端末から送信された通信信号の減衰が大きくなり、十分な伝送品質を得ることが困難となるという不都合がある。
Moreover, since the communication signal transmitted via the
そこで、上述のような負荷機器103の入力インピーダンスの影響を低減する方法として、負荷機器103の入力端子間に電力線搬送通信で使用する高周波信号のみを通過させるバイパス回路(例えば、電力線搬送通信周波数帯でインピーダンスが小さくなる素子として0.22μFの静電容量を持つフィルムキャパシタ)を設けることが考えられる(例えば、特許文献1参照。)。また、片切スイッチ104に並列接続した状態で片切スイッチ104をオンしても、動作用電源電圧を供給することができる電源回路も知られている(例えば、特許文献2参照。)。
上述のように、負荷機器103の入力端子間にバイパス回路を設け、片切スイッチ104がオン状態で動作用電源電圧を供給することができる電源回路を用いることにより負荷機器103の入力インピーダンスの影響を低減することができ、また、片切スイッチ104をオンしても、電力線搬送通信回路の動作用電源電圧を供給することが可能になると考えられる。
As described above, the bypass circuit is provided between the input terminals of the
一方、電力線101,102間に通信信号を重畳させるには、電力線搬送通信回路からみた電力線101,102間のインピーダンスがある程度必要である。電力線間にインピーダンスがないと、電力線101,102間に通信信号の電圧を生じさせることができないからである。電力線間インピーダンスは、当該電力線間に接続される機器における入力インピーダンスの影響を受け、電力線搬送通信で用いられる10kHzから450kHzの周波数範囲では例えば数Ωから数十Ω程度のインピーダンスになっている。電力線搬送通信回路は、電力線101,102間にこのようなインピーダンスがあることを利用して、電力線101,102に通信信号を重畳し、通信信号の送受信を行っている。
On the other hand, in order to superimpose a communication signal between the
しかし、片切スイッチ104をオンすると、片切スイッチ104両端のインピーダンス、すなわち電力線搬送通信回路からみた電力線101,102間のインピーダンスがほぼ0Ωとなり通信信号の重畳や取り出しができなくなるため、たとえ電力線搬送通信回路への動作用電源電圧を供給することができたとしても電力線101,102を用いて電力線搬送通信を行うことができないという不都合があった。
However, when the one-
本発明は、このような問題に鑑みて為された発明であり、片切スイッチの開閉状態に関わらず電力線搬送通信を行うことができる電力線搬送通信機能付きスイッチを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to provide a switch with a power line carrier communication function capable of performing power line carrier communication regardless of the open / closed state of the one-sided switch.
上述の目的を達成するために、本発明に係る電力線搬送通信機能付きスイッチは、負荷機器に商用電源電圧を供給する電力線を用いて電力線搬送通信を行う電力線搬送通信部と、前記負荷機器への電力供給を片切で制御するスイッチ部とを備えた電力線搬送通信機能付きスイッチであって、前記電力線搬送通信部によって電力線搬送通信により受信された制御指示に応じて前記スイッチ部による前記負荷機器への電力供給を制御させる制御部と、前記負荷機器に接続するための第1の接続端子と、前記電力線の一方の相に接続するための第2の接続端子と、前記第1及び第2の接続端子間に接続された、前記商用電源の商用電源周波数におけるインピーダンスよりも前記電力線搬送通信における通信信号の周波数においてインピーダンスを上昇させる第1のインピーダンス部と前記電力線搬送通信の通信信号における周波数でのインピーダンスよりも前記商用電源周波数においてインピーダンスを上昇させる第2のインピーダンス部との直列回路と、前記スイッチ部を流れる電流から前記電力線搬送通信部及び制御部の動作用電力を供給する第1の電源回路と、前記第2のインピーダンス部における両端電圧から前記電力線搬送通信部及び制御部の動作用電力を供給する第2の電源回路と、を備え、前記スイッチ部は、前記第2のインピーダンス部と並列に接続され、前記第1のインピーダンス部をインダクタで構成するとともに、該インダクタと前記第1の接続端子との間に電力線搬送通信部を接続することを特徴としている。
また、本発明に係る電力線搬送通信機能付きスイッチは、負荷機器に商用電源電圧を供給する電力線を用いて電力線搬送通信を行う電力線搬送通信部と、前記負荷機器への電力供給を片切で制御するスイッチ部とを備えた電力線搬送通信機能付きスイッチであって、前記電力線搬送通信部によって電力線搬送通信により受信された制御指示に応じて前記スイッチ部による前記負荷機器への電力供給を制御させる制御部と、前記負荷機器に接続するための第1の接続端子と、前記電力線の一方の相に接続するための第2の接続端子と、前記第1及び第2の接続端子間に接続された、前記商用電源の商用電源周波数におけるインピーダンスよりも前記電力線搬送通信における通信信号の周波数においてインピーダンスを上昇させる第1のインピーダンス部と前記電力線搬送通信の通信信号における周波数でのインピーダンスよりも前記商用電源周波数においてインピーダンスを上昇させる第2のインピーダンス部との直列回路と、前記スイッチ部を流れる電流から前記電力線搬送通信部及び制御部の動作用電力を供給する第1の電源回路と、前記第2のインピーダンス部における両端電圧から前記電力線搬送通信部及び制御部の動作用電力を供給する第2の電源回路と、を備え、前記スイッチ部は、前記第2のインピーダンス部と並列に接続され、前記第1のインピーダンス部をトランスの一次側巻線で構成するとともに、該トランスの二次側巻線を電力線搬送通信部に接続することを特徴としている。
In order to achieve the above-described object, a switch with a power line carrier communication function according to the present invention includes a power line carrier communication unit that performs power line carrier communication using a power line that supplies a commercial power supply voltage to a load device, and the load device. A switch with a power line carrier communication function, comprising a switch unit for controlling power supply in a single cut, to the load device by the switch unit according to a control instruction received by the power line carrier communication by the power line carrier communication unit A control unit for controlling the power supply of the power supply, a first connection terminal for connection to the load device, a second connection terminal for connection to one phase of the power line, and the first and second Impeded at the frequency of the communication signal in the power line carrier communication is higher than the impedance at the commercial power frequency of the commercial power source connected between the connection terminals. A series circuit of a first impedance unit that causes the second impedance unit to increase impedance at the commercial power supply frequency rather than an impedance at a frequency in a communication signal of the power line carrier communication, and a current that flows from the switch unit to the power line A first power supply circuit that supplies power for operation of the carrier communication unit and the control unit, and a second power supply circuit that supplies power for operation of the power line carrier communication unit and the control unit from the voltage across the second impedance unit The switch unit is connected in parallel with the second impedance unit , the first impedance unit is configured with an inductor, and a power line is provided between the inductor and the first connection terminal. It is characterized by connecting a carrier communication unit .
The switch with a power line carrier communication function according to the present invention controls a power line carrier communication unit that performs power line carrier communication using a power line that supplies a commercial power supply voltage to a load device, and controls power supply to the load device in one end. A switch with a power line carrier communication function including a switch unit that controls power supply to the load device by the switch unit according to a control instruction received by the power line carrier communication unit by the power line carrier communication unit A first connection terminal for connecting to the load device, a second connection terminal for connecting to one phase of the power line, and the first and second connection terminals. A first impedance that increases the impedance at the frequency of the communication signal in the power line carrier communication than the impedance at the commercial power frequency of the commercial power source. A series circuit of a second impedance unit that increases the impedance at the commercial power frequency rather than the impedance at the frequency in the communication signal of the power line carrier communication, and from the current flowing through the switch unit, the power line carrier communication unit and A first power supply circuit that supplies power for operation of the control unit; and a second power supply circuit that supplies power for operation of the power line carrier communication unit and the control unit from a voltage across the second impedance unit. The switch unit is connected in parallel with the second impedance unit, and the first impedance unit is configured by a primary side winding of the transformer, and the secondary side winding of the transformer is a power line carrier communication unit. It is characterized by connecting to .
また、上述の電力線搬送通信機能付きスイッチにおいて、前記スイッチ部による前記負荷機器への電力供給を制御させるための操作指示を受け付ける操作指示受付部と、前記スイッチ部による電力供給の制御状態を表示する表示部と、をさらに備え、前記制御部は、前記操作指示受付部により受け付けられた操作指示に応じて前記スイッチ部による前記負荷機器への電力供給を制御すると共に、前記スイッチ部による電力供給の制御状態を前記表示部に表示させることを特徴としている。 Further, in the switch with the power line carrier communication function described above, an operation instruction receiving unit that receives an operation instruction for controlling power supply to the load device by the switch unit, and a control state of power supply by the switch unit are displayed. A display unit, wherein the control unit controls power supply to the load device by the switch unit according to an operation instruction received by the operation instruction reception unit, and power supply by the switch unit The control state is displayed on the display unit.
そして、上述の電力線搬送通信機能付きスイッチにおいて、前記制御部は、前記操作指示受付部により前記電力線に接続された他の電力線搬送通信機能付きスイッチに対する制御指示が受け付けられた場合、当該操作指示受付部により受け付けられた制御指示を前記電力線搬送通信部に当該他の電力線搬送通信機能付きスイッチへ送信させ、前記電力線に接続された他の電力線搬送通信機能付きスイッチからの当該電力線搬送通信機能付きスイッチの状態を表す状態情報が前記電力線搬送通信部によって受け付けられた場合、当該電力線搬送通信部によって受け付けられた状態情報を前記表示部に表示させることを特徴としている。 In the switch with the power line carrier communication function described above, the control unit receives the operation instruction when the operation instruction accepting unit receives a control instruction for another switch with the power line carrier communication function connected to the power line. The switch with power line carrier communication function from the other switch with power line carrier communication function connected to the power line is transmitted to the power line carrier communication unit with the control instruction received by the power line. When the state information indicating the state is received by the power line carrier communication unit, the state information received by the power line carrier communication unit is displayed on the display unit.
さらに、上述の電力線搬送通信機能付きスイッチにおいて、前記第1及び第2の電源回路によって充電される蓄電池をさらに備え、前記蓄電池は、前記電力線搬送通信部及び制御部の動作用電力を供給することを特徴としている。 Further, the switch with the power line carrier communication function described above further includes a storage battery charged by the first and second power supply circuits, and the storage battery supplies power for operation of the power line carrier communication unit and the control unit. It is characterized by.
また、上述の電力線搬送通信機能付きスイッチにおいて、前記スイッチ部と並列に、手動でオン、オフ可能な手動スイッチが接続されていることを特徴としている。 Further, in the power line communication function switch described above, in parallel with the front Symbol switch unit, manually turned, it is characterized by off possible manual switch is connected.
そして、上述の電力線搬送通信機能付きスイッチにおいて、前記負荷機器は、赤外線通信が可能に構成されたものであり、赤外線通信を行う赤外線通信部をさらに備え、前記制御部は、前記操作指示受付部により前記負荷機器に対する制御指示が受け付けられた場合、当該操作指示受付部により受け付けられた制御指示を、前記赤外線通信部に送信させることを特徴としている。 In the switch with the power line carrier communication function described above, the load device is configured to be capable of infrared communication, further includes an infrared communication unit that performs infrared communication, and the control unit includes the operation instruction receiving unit. When the control instruction for the load device is received by the control unit, the control instruction received by the operation instruction receiving unit is transmitted to the infrared communication unit.
このような構成の電力線搬送通信機能付きスイッチは、スイッチ部がオフ状態の場合、第2の電源回路によって、商用電源周波数においてインピーダンスが上昇する第2のインピーダンス部の両端電圧から電力線搬送通信部及び制御部の動作用電力が供給される一方、スイッチ部がオン状態の場合、第1の電源回路によってスイッチ部を流れる電流から電力線搬送通信部及び制御部の動作用電力が供給されると共に、第1のインピーダンス部によって電力線における相間のインピーダンスが電力線搬送通信における通信信号の周波数において上昇されるので、スイッチ部の開閉状態に関わらず電力線搬送通信を行うことができる。 In the switch with the power line carrier communication function having such a configuration, when the switch part is in an OFF state, the power line carrier communication part and the power line carrier communication part from the voltage across the second impedance part where the impedance rises at the commercial power frequency by the second power supply circuit When power for operation of the control unit is supplied, and when the switch unit is in an on state, power for operation of the power line carrier communication unit and the control unit is supplied from the current flowing through the switch unit by the first power supply circuit, and Since the impedance between the phases in the power line is increased by the impedance part of 1 in the frequency of the communication signal in the power line carrier communication, the power line carrier communication can be performed regardless of the open / closed state of the switch part.
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the structure which attached | subjected the same code | symbol in each figure shows that it is the same structure, The description is abbreviate | omitted.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る電力線搬送通信機能付きスイッチの構成の一例を示すブロック図である。図1において、例えば交流100Vの電力線101,102が配線されており、電力線102からスイッチ配線105、電力線搬送通信機能付きスイッチ1−A、スイッチ配線106、負荷機器2−A、及びスイッチ配線107を介して電力線101に接続されている。同様に、他の電力線搬送通信機能付きスイッチに相当する電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Bと負荷機器2−Bとが直列に、電力線101,102間に接続されている。電力線搬送通信機能付きスイッチ1−A及び1−Bと、負荷機器2−A及び2−Bとはそれぞれ同様に構成されており、以下、電力線搬送通信機能付きスイッチ1−A,1−Bを総称して電力線搬送通信機能付きスイッチ1、負荷機器2−A、2−Bを総称して負荷機器2と称する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a configuration of a switch with a power line carrier communication function according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, for example, AC
負荷機器2は、例えば照明器具、換気扇、採光窓等の電気機器で、赤外線による通信信号によって動作を制御可能な赤外線リモコン機能を有し、赤外線による通信信号を受信するための赤外線信号受信部21を備えている。
The
図1に示す電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Aは、第1の接続端子に相当する接続端子11と、第2の接続端子に相当する接続端子12と、第1のインピーダンス部の一例であるチョークインダクタL1と、第2のインピーダンス部の一例であるキャパシタC1と、電力線搬送通信部3と、制御部4と、操作指示受付部5と、表示部6と、赤外線通信部に相当する赤外線信号送信部7と、スイッチ部SW1と、第1の電源回路である第1電源回路8と、第2の電源回路である第2電源回路9と、定電圧回路10と、を備える。
A switch 1-A with a power line carrier communication function illustrated in FIG. 1 is an example of a
そして、接続端子11はスイッチ配線106を介して負荷機器2−Aに接続され、接続端子12はスイッチ配線105を介して電力線102に接続されている。また、接続端子11及び12の間に、チョークインダクタL1と、キャパシタC1との直列回路が接続されている。
The
電力線搬送通信部3は、例えば結合キャパシタC2と、電力線搬送通信モデム31と、アンプ32と、受信フィルタBPFと、を備えている。結合キャパシタC2は、商用電源周波数に対してインピーダンスを上昇させて商用電源電圧を阻止すると共に、電力線搬送周波数に対してはインピーダンスを低下させて電力線搬送通信の通信信号を通過させる。受信フィルタBPFは、結合キャパシタC2を通過した高周波信号の中から電力線搬送通信で使用する周波数帯域の信号を抽出して電力線搬送通信モデム31へ出力するフィルタ回路である。電力線搬送通信モデム31は、受信フィルタBPFから出力された信号、すなわち他の電力線搬送通信端末である電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Bから電力線搬送通信により送信された通信信号を復調して制御部4へ出力すると共に、制御部4から出力される例えば電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Bを制御するための制御信号を電力線搬送通信用の通信信号に変調してアンプ32へ出力する。アンプ32は、電力線搬送通信モデム31から出力される電力線搬送通信用の通信信号を電力増幅して結合キャパシタC2へ出力する。
The power line
そして、接続端子11とチョークインダクタL1との接続点に、結合キャパシタC2の一端部が接続されており、制御部4から出力され、電力線搬送通信モデム31により変調され、アンプ32で増幅された通信信号が、結合キャパシタC2、接続端子11、スイッチ配線106、負荷機器2−A、及びスイッチ配線107を介して電力線101に重畳され、電力線101からの信号が、スイッチ配線107、負荷機器2−A、スイッチ配線106、接続端子11、結合キャパシタC2を経由して受信フィルタBPFで電力線搬送通信の周波数帯域が抽出され、電力線搬送通信モデム31で復調され、制御部4へ出力される。
One end of the coupling capacitor C2 is connected to the connection point between the
操作指示受付部5は、例えば押しボタンスイッチから構成されており、ユーザからのスイッチ部SW1のオン、オフ指示を受け付ける。表示部6は、例えばLED(Light Emitting Diode)や液晶表示パネル等を用いて構成されており、スイッチ部SW1のオン、オフ状態を表示したり、他の電力線搬送通信端末、例えば電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Bの状態を表示したりする。赤外線信号送信部7は、制御部4からの制御信号に応じて負荷機器2−Aが備える赤外線信号受信部21へ、赤外線信号を送信する。
The operation
制御部4は、例えばCPU(Central Processing Unit)を用いて構成されており、操作指示受付部5によって受け付けられたオン、オフ指示や、電力線搬送通信部3によって例えば電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Bから受信されたオン、オフ指示等に応じてスイッチ部SW1をオン、オフさせる。また、制御部4は、例えばスイッチ部SW1のオン、オフ状態や、電力線搬送通信部3によって例えば電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Bから受信された電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Bの動作状態等を表示部6に表示させる。
The control unit 4 is configured using, for example, a CPU (Central Processing Unit), and an on / off instruction received by the operation
そして、制御部4は、電力線搬送通信部3によって例えば電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Bから受信された制御指示に応じて、赤外線信号送信部7から赤外線信号受信部21へ、赤外線信号による制御指示信号を送信させる。これにより、電力線101,102に接続された電力線搬送通信機能付きスイッチ1−B等の他の電力線搬送通信端末から、赤外線リモコン機能を備えた負荷機器2−Aの動作を制御することができる。また、赤外線リモコン機能を用いて負荷機器2−Aの動作を制御することができるので、負荷機器2−Aの電源オン、オフ以外の動作を赤外線リモコン機能によって制御することが可能となる。
And the control part 4 is controlled by the infrared signal from the infrared
なお、負荷機器2は、赤外線リモコン機能及び赤外線信号受信部21を備えたものに限定されず、電力線搬送通信機能付きスイッチ1は赤外線信号送信部7を備えなくてもよい。
Note that the
チョークインダクタL1は、商用電源周波数におけるインピーダンスよりも10kHz〜450kHzの電力線搬送通信周波数においてインピーダンスを上昇させるもので、例えば160μHのインダクタが用いられる。具体的には、チョークインダクタL1のインピーダンスは2πfLで与えられる。ここで、fは信号周波数(Hz)、LはチョークインダクタL1のインダクタンス(H)である。従って、チョークインダクタL1のインピーダンスは信号周波数の増加と共に上昇する。 The choke inductor L1 increases the impedance at a power line carrier communication frequency of 10 kHz to 450 kHz than the impedance at the commercial power supply frequency. For example, an inductor of 160 μH is used. Specifically, the impedance of the choke inductor L1 is given by 2πfL. Here, f is the signal frequency (Hz), and L is the inductance (H) of the choke inductor L1. Therefore, the impedance of the choke inductor L1 increases with an increase in signal frequency.
例えば、Lが160μHの場合、電力線搬送通信周波数が100kHz、商用電源周波数が60Hzであれば、チョークインダクタL1のインピーダンスは、電力線搬送通信周波数において100Ω、商用電源周波数において60mΩとなり、商用電源周波数におけるインピーダンスよりも電力線搬送通信周波数においてインピーダンスが上昇する。 For example, when L is 160 μH and the power line carrier communication frequency is 100 kHz and the commercial power supply frequency is 60 Hz, the impedance of the choke inductor L1 is 100Ω at the power line carrier communication frequency and 60 mΩ at the commercial power supply frequency. Rather than at the power line carrier communication frequency.
キャパシタC1は、電力線搬送通信周波数でのインピーダンスよりも商用電源周波数においてインピーダンスを上昇させるもので、例えば0.22μFのキャパシタが用いられる。具体的には、キャパシタC1のインピーダンスは1/(2πfC)によって与えられる。ここで、fは信号周波数(Hz)、CはキャパシタC1のキャパシタンス(F)である。従って、キャパシタC1のインピーダンスは信号周波数の増加に反比例して低下する。 The capacitor C1 increases the impedance at the commercial power supply frequency rather than the impedance at the power line carrier communication frequency. For example, a capacitor of 0.22 μF is used. Specifically, the impedance of the capacitor C1 is given by 1 / (2πfC). Here, f is the signal frequency (Hz), and C is the capacitance (F) of the capacitor C1. Therefore, the impedance of the capacitor C1 decreases in inverse proportion to the increase in signal frequency.
例えば、Cが0.22μF、電力線搬送通信周波数が100kHz、商用電源周波数が60Hzであれば、キャパシタC1のインピーダンスは、電力線搬送通信周波数において7.23Ω、商用電源周波数において12kΩとなり、電力線搬送通信周波数でのインピーダンスよりも商用電源周波数においてインピーダンスが上昇する。また、キャパシタC1は、電力線搬送通信周波数において電力線搬送通信の通信信号を通過させるべくチョークインダクタL1よりもインピーダンスが小さいことが望ましいが、Cが0.22μFであれば、キャパシタC1は、電力線搬送通信周波数においてチョークインダクタL1よりもインピーダンスが小さくなり、好適である。 For example, if C is 0.22 μF, the power line carrier communication frequency is 100 kHz, and the commercial power supply frequency is 60 Hz, the impedance of the capacitor C1 is 7.23Ω at the power line carrier communication frequency and 12 kΩ at the commercial power supply frequency. The impedance rises at the commercial power frequency than the impedance at. Further, it is desirable that the capacitor C1 has a smaller impedance than the choke inductor L1 so as to pass a communication signal of the power line carrier communication at the power line carrier communication frequency, but if C is 0.22 μF, the capacitor C1 The impedance is smaller than that of the choke inductor L1 at a frequency, which is preferable.
また、キャパシタC1と並列に、第1電源回路8における入力部とスイッチ部SW1との直列回路が接続され、さらに、キャパシタC1と並列に第2電源回路9における入力部が接続されている。
In addition, a series circuit of the input unit in the first
第1電源回路8は、スイッチ部SW1がオンのときにスイッチ部SW1を流れる電流から電力線搬送通信部3、制御部4等、電力線搬送通信機能付きスイッチ1内の各部の動作用電力を供給する電源部である。そして、第1電源回路8における入力インピーダンスによってスイッチ部SW1を流れる電流の制限が低減されるように、商用電源周波数に対する第1電源回路8の入力インピーダンスは、キャパシタC1のインピーダンスより低くされている。具体的には、第1電源回路8は、例えば入力インピーダンスを低減することが容易なカレントトランスを用いて構成されている。これにより、スイッチ部SW1がオン状態の場合に、商用電源周波数におけるキャパシタC1のインピーダンスよりもキャパシタC1と並列に接続されたスイッチ部SW1と第1電源回路8との直列回路のインピーダンスの方が低くなるようにされている。
The first
第2電源回路9は、スイッチ部SW1がオフのときにキャパシタC1の両端電圧から電力線搬送通信部3、制御部4等、電力線搬送通信機能付きスイッチ1内の各部の動作用電力を供給する電源部であり、第2電源回路9における入力インピーダンスを流れる電流が、負荷機器2がオンするオン電流未満になるように入力インピーダンスが設定されている。すなわち、負荷機器2に電流が流れるけれどもその電流値は、負荷機器2が実質的に動作しない値となる。
The second
そして、第1電源回路8、及び第2電源回路9から出力された電源電圧は、定電圧回路10によって電力線搬送通信部3、制御部4等の動作に適した一定の電圧にされた後、電力線搬送通信部3、制御部4等スイッチ1内の各部に動作用電源電圧として供給される。スイッチ部SW1は、負荷機器2への商用電源電圧の供給をオン、オフするスイッチで、例えばリレーやトランジスタ、サイリスタ、トライアック等が用いられる。
Then, after the power supply voltage output from the first
なお、スイッチ部SW1は、負荷機器2への商用電源電圧の供給をオン、オフする例に限られず、例えばサイリスタやトライアック等の半導体スイッチを用いて、導通角を制御することにより負荷機器2への電力供給量を制御するものであってもよい。この場合、例えば負荷機器2が白熱電球のような照明装置であれば、照明の調光制御を行うことができる。
Note that the switch unit SW1 is not limited to an example in which the supply of the commercial power supply voltage to the
また、第1のインピーダンス部はチョークインダクタL1に限られず、例えば図2に示すように、チョークインダクタL1の代わりにトランスT1の一次側巻線をキャパシタC1と直列に接続し、結合キャパシタC2をトランスT1の2次側巻線を介してグラウンドに接続する構成としてもよい。 Further, the first impedance section is not limited to the choke inductor L1, but, for example, as shown in FIG. 2, instead of the choke inductor L1, the primary winding of the transformer T1 is connected in series with the capacitor C1, and the coupling capacitor C2 is connected to the transformer. It is good also as a structure connected to a ground via the secondary side coil | winding of T1.
さらに、電力線101,102に接続される電力線搬送通信機能付きスイッチ1の数は、電力線搬送通信機能付きスイッチ1−A及び1−Bの二つに限定されるものではない。また、電力線搬送通信機能付きスイッチ1は、電力線101,102に接続されたスイッチ機能を有さない電力線搬送通信端末との間で電力線搬送通信可能に構成されてもよい。
Further, the number of
次に、上述のように構成された電力線搬送通信機能付きスイッチ1の動作について説明する。まず、図1に示す電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Aにおいて、スイッチ部SW1がオフしている場合、商用電源周波数に対してチョークインダクタL1のインピーダンスは60mΩ、キャパシタC1のインピーダンスは12kΩであるから、チョークインダクタL1とキャパシタC1との直列回路において、電力線101,102から供給されたAC100Vの商用電源電圧は、インピーダンスの分圧比に応じてその大半がキャパシタC1の両端に印加される。
Next, operation | movement of the
そうすると、キャパシタC1と並列に接続されている第2電源回路9に商用電源電圧が供給されるので、第2電源回路9から定電圧回路10へ電源電圧が出力され、定電圧回路10で一定の電圧にされた動作用電源電圧が、電力線搬送通信部3、制御部4等スイッチ1−A内の各部に供給される。これにより、電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Aは、スイッチ部SW1がオフの場合において電力線搬送通信を実行可能にされている。
Then, since the commercial power supply voltage is supplied to the second
また、第2電源回路9における入力インピーダンスを流れる電流が、負荷機器2−Aがオンするオン電流未満になるように入力インピーダンスが設定されているので、電力線102からスイッチ配線105、接続端子12、第2電源回路9、チョークインダクタL1、接続端子11、及びスイッチ配線106を経由して負荷機器2−Aへ供給される電流によって、スイッチ部SW1がオフしているにも関わらず負荷機器2−Aがオンすることが抑制される。
Further, since the input impedance is set so that the current flowing through the input impedance in the second
一方、スイッチ部SW1がオフしている場合、電力線搬送通信周波数に対してチョークインダクタL1のインピーダンスは100Ω、キャパシタC1のインピーダンスは7.23Ωであるから、電力線101からスイッチ配線107、負荷機器2−A、スイッチ配線106、接続端子11、チョークインダクタL1、キャパシタC1、接続端子12、及びスイッチ配線105を介して電力線102に至る信号経路において、電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Bによって電力線101,102に重畳された通信信号は、その大半がインピーダンスの大きいチョークインダクタL1の端子電圧として現れる結果、チョークインダクタL1に接続された結合キャパシタC2を介して電力線搬送通信部3によって受信される。
On the other hand, when the switch unit SW1 is OFF, the impedance of the choke inductor L1 is 100Ω and the impedance of the capacitor C1 is 7.23Ω with respect to the power line carrier communication frequency. A, the
また、チョークインダクタL1によって、電力線搬送通信部3からみた電力線搬送通信周波数における電力線101,102のインピーダンスが上昇されているので、電力線搬送通信部3は、結合キャパシタC2から接続端子11、スイッチ配線106、負荷機器2−A、及びスイッチ配線107を介して電力線101に電力線搬送通信の通信信号を重畳させて送信することができる。
Further, since the impedance of the
次に、電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Aにおいて、スイッチ部SW1がオンしている場合、商用電源周波数におけるキャパシタC1のインピーダンスよりも、キャパシタC1と並列に接続されたスイッチ部SW1と第1電源回路8との直列回路のインピーダンスの方が低くなるようにされているから、電力線102から供給された負荷電流は、スイッチ配線105、接続端子12、第1電源回路8、スイッチ部SW1、チョークインダクタL1、接続端子11、及びスイッチ配線106を介して負荷機器2−Aへ供給されると共に、第1電源回路8によって、スイッチ部SW1及び第1電源回路8を流れる負荷電流に応じて定電圧回路10へ電源電圧が出力され、定電圧回路10で一定の電圧にされた動作用電源電圧が、電力線搬送通信部3、制御部4等、電力線搬送通信機能付きスイッチ1−A内の各部に供給される。これにより、電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Aは、スイッチ部SW1がオンの場合において電力線搬送通信を実行可能にされている。
Next, in the switch 1-A with the power line carrier communication function, when the switch unit SW1 is turned on, the switch unit SW1 connected in parallel with the capacitor C1 and the first power source rather than the impedance of the capacitor C1 at the commercial power frequency. Since the impedance of the series circuit with the
一方、スイッチ部SW1がオンしている場合には、スイッチ部SW1がオフしている場合と同様に、電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Bによって電力線101,102に重畳された通信信号は、電力線搬送通信部3によって受信される。また、チョークインダクタL1によって、電力線搬送通信部3からみた電力線搬送通信周波数における電力線101,102のインピーダンスが上昇されているので、電力線搬送通信部3は、結合キャパシタC2から接続端子11、スイッチ配線106、負荷機器2−A、及びスイッチ配線107を介して電力線101に電力線搬送通信の通信信号を重畳させて送信することができる。
On the other hand, when the switch unit SW1 is on, the communication signal superimposed on the
また、チョークインダクタL1のインピーダンスは、商用周波数において60mΩに低下するので、負荷機器2−Aに電力を供給するための商用周波数の電流を制限することが抑制される。この場合、チョークインダクタL1には、負荷機器2−Aに電力を供給するための負荷電流が流れるので、この負荷電流によってチョークインダクタL1が飽和しないように、チョークインダクタL1として用いるインダクタを選定する必要がある。また、チョークインダクタL1のインピーダンスとしては、インダクタンスによって生じるインピーダンスの他、チョークインダクタL1の巻き線抵抗が合成されるため、巻き線抵抗の影響を低減すべく、チョークインダクタL1として巻き線抵抗がより小さいものを選択することが望ましい。 Further, since the impedance of the choke inductor L1 is reduced to 60 mΩ at the commercial frequency, it is possible to suppress the current at the commercial frequency for supplying power to the load device 2-A. In this case, since a load current for supplying power to the load device 2-A flows through the choke inductor L1, it is necessary to select an inductor to be used as the choke inductor L1 so that the choke inductor L1 is not saturated by the load current. There is. Further, as the impedance of the choke inductor L1, since the winding resistance of the choke inductor L1 is synthesized in addition to the impedance caused by the inductance, the winding resistance of the choke inductor L1 is smaller in order to reduce the influence of the winding resistance. It is desirable to choose one.
また、電力線101,102間のインピーダンスは、電力線101,102に接続される例えば家電機器における入力インピーダンスの合成値となり、一般的には10Ω程度と言われており、さらに、家電機器が発するノイズを低減する目的で用いられるノイズ対策用キャパシタの影響で、数Ω程度になる場合もある。この場合、チョークインダクタL1の電力線搬送通信周波数に対するインピーダンスは、電力線101,102間のインピーダンスよりも大きいことが望ましく、例えば上述のように100Ω程度であれば好適である。また、チョークインダクタL1のインピーダンスを増大させることにより、電力線101,102に重畳された通信信号の減衰を低減することができるので、電力線101,102に接続可能な電力線搬送通信機能付きスイッチ1の接続台数を増加させることができる。
In addition, the impedance between the
また、負荷機器2−Aの入力インピーダンスが大きいために電力線搬送通信の通信信号が減衰する場合には、電力線搬送通信の通信信号で用いられる高周波信号のみを通過させるバイパス回路、例えば0.22μFのフィルムキャパシタを、負荷機器2−Aの入力端子間に接続してもよい。 Further, when the communication signal of the power line carrier communication is attenuated due to the large input impedance of the load device 2-A, a bypass circuit that passes only the high frequency signal used for the communication signal of the power line carrier communication, for example, 0.22 μF A film capacitor may be connected between the input terminals of the load device 2-A.
次に、電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Aによる負荷機器2−Aの制御動作について説明する。まず、ユーザからの操作指示、例えば負荷機器2−Aの電源オンを指示する操作指示が操作指示受付部5によって受け付けられた場合、制御部4によってスイッチ部SW1がオンされ、電力線102から供給された負荷電流が、スイッチ配線105、接続端子12、第1電源回路8、スイッチ部SW1、チョークインダクタL1、接続端子11、及びスイッチ配線106を介して負荷機器2−Aへ供給される。そして、制御部4からの制御信号に応じて、表示部6にスイッチ部SW1がオンしている旨、表示される。
Next, the control operation of the load device 2-A by the switch 1-A with the power line carrier communication function will be described. First, when an operation instruction from the user, for example, an operation instruction for instructing to turn on the load device 2-A is received by the operation
また、ユーザからの負荷機器2−Aの赤外線リモコン機能による制御指示、例えば調光制御を指示する制御指示が操作指示受付部5によって受け付けられた場合、制御部4によって、負荷機器2−Aを調光制御するための制御信号が赤外線信号送信部7へ出力され、その制御信号が赤外線信号送信部7から赤外線信号により赤外線信号受信部21へ送信され、赤外線信号受信部21により受信された赤外線信号に応じて負荷機器2−Aが調光制御される。そして、制御部4からの制御信号に応じて、表示部6に負荷機器2−Aが調光制御されている旨、表示される。
Further, when a control instruction from the user using the infrared remote control function of the load device 2-A, for example, a control instruction for instructing dimming control is received by the operation
これにより、赤外線リモコン機能を用いて負荷機器2−Aの動作を制御することができるので、負荷機器2−Aの電源オン、オフ以外の動作を赤外線リモコン機能によって制御することが可能となる。 Thereby, since the operation of the load device 2-A can be controlled using the infrared remote control function, it is possible to control operations other than the power on / off of the load device 2-A by the infrared remote control function.
また、電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Aにおいて、例えば制御部4が、電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Bや電力線101,102に接続されている他の電力線搬送通信端末と連動動作を行ったり、予め定められた例えば交互に点灯する等のパターン動作を行うように登録されているような場合では、制御部4が登録情報に基づいて制御信号を生成し、電力線搬送通信部3によって、その制御信号が電力線搬送通信の通信信号として電力線101,102に重畳され、他の電力線搬送通信機能付きスイッチ1−B等によって連動動作やパターン動作等の動作が実行されるようにしても良い。
Moreover, in the switch 1-A with the power line carrier communication function, for example, the control unit 4 performs an interlocking operation with the switch 1-B with the power line carrier communication function or other power line carrier communication terminals connected to the
次に、電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Aによる負荷機器2−Bの制御動作について説明する。まず、ユーザからの操作指示、例えば負荷機器2−Bの電源オン、オフを指示する操作指示が操作指示受付部5によって受け付けられた場合、制御部4から負荷機器2−Bの電源オン、オフを指示する制御信号が、電力線搬送通信モデム31へ出力される。そして、その制御信号が、電力線搬送通信モデム31によって電力線搬送通信の通信信号に変調され、アンプ32によって電力増幅され、結合キャパシタC2を介してチョークインダクタL1とキャパシタC1とのLC直列回路に出力される。これにより、負荷機器2−Bの電源オン、オフを指示する通信信号が、電力線101,102に重畳される。
Next, the control operation of the load device 2-B by the switch 1-A with the power line carrier communication function will be described. First, when an operation instruction from the user, for example, an operation instruction for instructing to turn on / off the load device 2-B is received by the operation
そして、電力線101,102に重畳された通信信号は、電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Bによって受信、復調され、その復調された制御信号に応じて電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Bにおけるスイッチ部SW1がオン、オフされ、負荷機器2−Bの電源がオン、オフされる。
The communication signal superimposed on the
また、負荷機器2−Bが赤外線リモコン機能対応であれば、電源オンオフ制御以外に赤外線リモコン機能を用いた細かい負荷制御が行える。例えば負荷機器2−Bとして明るさを制御できる調光制御機能付きの照明器具を用いた場合は、電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Aから調光レベルを電力線搬送通信の通信信号を用いて送信すれば、その信号を受信した電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Bは、調光レベルを赤外線通信によって負荷機器2−Bへ出力することで負荷機器2−Bの明るさを制御することができる。 If the load device 2-B is compatible with the infrared remote control function, fine load control using the infrared remote control function can be performed in addition to the power on / off control. For example, when a lighting fixture with a dimming control function capable of controlling the brightness is used as the load device 2-B, the dimming level is transmitted from the switch 1-A with the power line carrier communication function using a communication signal of the power line carrier communication. Then, the switch with power line carrier communication function 1-B that has received the signal can control the brightness of the load device 2-B by outputting the dimming level to the load device 2-B by infrared communication. .
次に、電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Bによる負荷機器2−Aの制御動作について説明する。まず、上述の電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Aによる負荷機器2−Bの制御動作と同様にして、電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Bから電力線101,102へ負荷機器2−Aの制御を指示する電力線搬送通信の通信信号が重畳される。
Next, the control operation of the load device 2-A by the switch 1-B with the power line carrier communication function will be described. First, the load device 2-A is controlled from the switch 1-B with the power line carrier communication function to the
そうすると、電力線101,102に重畳された通信信号は、電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Aによって受信される。そして、電力線搬送通信機能付きスイッチ1−AにおけるチョークインダクタL1とキャパシタC1との直列インピーダンスに現れる電圧から、結合キャパシタC2によって商用電源周波数が除去され、受信フィルタBPFによってノイズ成分が除去されることにより電力線搬送通信の通信信号が抽出される。この通信信号が、電力線搬送通信モデム31によって復調され、負荷機器2−Aの制御を指示する制御信号が制御部4によって受け付けられる。
Then, the communication signal superimposed on the
そして、制御部4によって、その制御信号に応じてスイッチ部SW1がオン、オフされると共に、表示部6にスイッチ部SW1のオン、オフ状態が表示される。また、制御部4から、通信信号を正常に受信すると共にその通信信号に応じた制御を行った旨の返信信号が電力線搬送通信部3へ出力され、電力線搬送通信部3によってその返信信号が電力線101,102に重畳されて電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Bへ送信される。これにより、電力線搬送通信の信頼性を向上することができる。
Then, the control unit 4 turns on / off the switch unit SW1 according to the control signal, and displays the on / off state of the switch unit SW1 on the
また、電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Bから受信した電力線搬送通信の通信信号に赤外線リモコン機能による制御信号が含まれている場合は、制御部4によってその制御信号が赤外線信号送信部7へ出力され、赤外線信号送信部7から赤外線信号受信部21へ、赤外線信号による制御信号が送信される。これにより、電力線101,102に接続された電力線搬送通信機能付きスイッチ1−B等の他の電力線搬送通信端末から、赤外線リモコン機能を備えた負荷機器2−Aの動作を制御することができる。また、赤外線リモコン機能に対応した電気機器であれば、例えばテレビやエアコン等、スイッチ部SW1を介さず直接電力線101,102に接続されている電気機器の動作を制御することが可能となる。
When the control signal by the infrared remote control function is included in the communication signal of the power line carrier communication received from the switch 1-B with the power line carrier communication function, the control signal is output to the
これにより、電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Aは、スイッチ部SW1がオフしている場合に負荷機器2−Aがオンすることを抑制しつつ電力線搬送通信による通信信号の送受信を行うことができると共に、スイッチ部SW1がオンしている場合、負荷機器2−Aに負荷電流を供給しつつ電力線搬送通信による通信信号の送受信を行うことができるので、スイッチ部SW1の開閉状態に関わらず電力線搬送通信を行うことができる。 Thereby, switch 1-A with a power line carrier communication function can perform transmission / reception of the communication signal by power line carrier communication, suppressing that load apparatus 2-A turns on, when switch part SW1 is off. At the same time, when the switch unit SW1 is turned on, communication signals can be transmitted and received by power line carrier communication while supplying a load current to the load device 2-A. Communication can be performed.
また、2線式の片切スイッチ回路のスイッチ取り付け部に電力線搬送通信機能付きスイッチ1を接続できるため、既存の宅内電灯線配線形態をそのまま活用でき、施工性が高い。さらに、赤外線リモコン機能対応の負荷を制御することが可能となるため、赤外線通信を行うことができない場所からの負荷制御を行うことが可能となる。
Moreover, since the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態に係る電力線搬送通信機能付きスイッチについて説明する。図3は、本発明の第2の実施形態に係る電力線搬送通信機能付きスイッチ1aの構成の一例を示すブロック図である。図3に示す電力線搬送通信機能付きスイッチ1aと図1に示す電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Aとでは、下記の点で異なる。すなわち、図3に示す電力線搬送通信機能付きスイッチ1aでは、定電圧回路10の代わりに充電回路13と蓄電池14とを備える。充電回路13は、第1電源回路8及び第2電源回路9から出力される電力を、蓄電池14に充電するための電圧、電流に制御して蓄電制御する回路である。蓄電池14は、充電回路13から供給される電力を蓄電する蓄電池であり、電力線搬送通信部3、制御部4等電力線搬送通信機能付きスイッチ1a内の各部に動作用電源電圧を供給する。
(Second Embodiment)
Next, a switch with a power line carrier communication function according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the
また、制御部4は、第1電源回路8及び第2電源回路9からの電圧出力の有無を、例えばI/Oポートやコンパレータを用いて検出可能にされている。
Further, the control unit 4 can detect the presence or absence of voltage output from the first
その他の構成は図1に示す電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Aと同様であるのでその説明を省略し、以下、本実施の形態による電力線搬送通信機能付きスイッチ1aの動作について説明する。まず、図1に示す電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Aにおいて電力線搬送通信を行う場合、電力線101,102間のインピーダンスが数Ω程度であれば、電力線101,102に電力線搬送通信の通信信号を重畳するためには1W程度の電力が必要な場合があり、第1電源回路8及び第2電源回路9は、このような電力を供給できる電源容量が必要となる。
Since the other configuration is the same as that of the switch 1-A with the power line carrier communication function shown in FIG. 1, the description thereof will be omitted, and the operation of the
一方、図3に示す電力線搬送通信機能付きスイッチ1aは、例えば壁スイッチとして用いられた場合、実際の使用状態において、1日のうちで実際に電力線搬送通信を行っている時間はわずかであり、電力線搬送通信を行わない待機状態となっている時間の方が長くなることが想定される。
On the other hand, when the
例えば、ユーザが電力線搬送通信機能付きスイッチ1aにおける操作指示受付部5を操作して負荷機器2−Bの電源をオン、オフしようとした場合、電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Aから電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Bへ、負荷機器2−Bの電源をオン、オフさせるべく電力線搬送通信により電源オン指示又は電源オフ指示が送信されるが、このような電源オン指示又は電源オフ指示を1回送信するための通信動作にかかる時間は例えば1〜100ミリ秒程度である。そうすると、例えばユーザが負荷機器2−Bの電源オン、オフ操作を1日に10回行ったとしても、電力線搬送通信機能付きスイッチ1aが電力線搬送通信を実行する時間は、1日のうち1秒以下となる。
For example, when the user operates the operation
従って、1日のうち1秒以下の時間を除く大半の時間において電力線搬送通信機能付きスイッチ1aは待機状態となっており、その待機時間において第1電源回路8又は第2電源回路9から出力された電力に基づき充電回路13によって蓄電池14が充電される。また、充電時間が電力線搬送通信の実行時間に比較して長いので、蓄電池14を充電するための充電電流を低減することができる。
Accordingly, the
そして、電力線搬送通信の実行に必要な電力は、蓄電池14から電力線搬送通信部3、制御部4等スイッチ1a内の各部に供給される。これにより、第1電源回路8及び第2電源回路9は、電力線搬送通信の実行時に必要となる電力を直接には電力線搬送通信部3、制御部4等スイッチ1a内の各部に供給せず、蓄電池14を充電するための充電電流を出力するだけでよいので、第1電源回路8及び第2電源回路9の電源容量を低減することができ、第1電源回路8及び第2電源回路9を小型化することができる。
And the electric power required for execution of power line carrier communication is supplied from the
また、例えば瞬時停電の発生や商用電源電圧を電力線101,102に供給する図略の電源ブレーカが誤ってオフする等により電力線101,102から電力線搬送通信機能付きスイッチ1aへの商用電源電圧の供給が途絶えた場合であっても蓄電池14に充電されている電力が電力線搬送通信部3、制御部4等、電力線搬送通信機能付きスイッチ1a内の各部に供給されるので、電力線搬送通信機能付きスイッチ1aは動作を継続することができる。
Further, supply of commercial power supply voltage from the
そして、電力線101,102から電力線搬送通信機能付きスイッチ1aへの商用電源電圧の供給が途絶えると、第1電源回路8及び第2電源回路9から充電用の電源電圧が出力されなくなるので、制御部4によって第1電源回路8及び第2電源回路9からの電圧出力がなくなったことが検出される。そうすると、制御部4によって、スイッチ部SW1がオフされ、負荷機器2−Aへの電力供給が遮断される。
When the supply of the commercial power supply voltage from the
これにより、例えば瞬時停電が発生したり、商用電源電圧を電力線101,102に供給する図略の電源ブレーカが誤ってオフした場合等であっても、負荷機器2−Aの状態を安全な方向に遷移させることができる。
As a result, for example, even when an instantaneous power failure occurs or a power supply breaker (not shown) that supplies the commercial power supply voltage to the
その他の動作は図1に示す電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Aと同様であるので、その説明を省略する。 Since other operations are the same as those of the switch 1-A with the power line carrier communication function shown in FIG.
(第3実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態に係る電力線搬送通信機能付きスイッチについて説明する。図4は、本発明の第3の実施形態に係る電力線搬送通信機能付きスイッチ1bの構成の一例を示すブロック図である。図4に示す電力線搬送通信機能付きスイッチ1bと図1に示す電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Aとでは、下記の点で異なる。すなわち、図4に示す電力線搬送通信機能付きスイッチ1bは、手動で操作可能な手動スイッチに相当するスイッチSW2をスイッチ部SW1と並列に備える。スイッチSW2は、通常の壁スイッチ等で用いられる片切スイッチと同様のスイッチである。
(Third embodiment)
Next, a switch with a power line carrier communication function according to a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of the
ところで、例えば図1に示す電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Aを片切スイッチ回路のスイッチ接続端子にスイッチの換わりとして接続した場合、操作指示受付部5やスイッチ部SW1が故障すると、制御部4や電力線搬送通信部3などは動作するものの負荷機器2−Aの電源オン、オフができないという不都合がある。
By the way, for example, when the switch 1-A with the power line carrier communication function shown in FIG. 1 is connected to the switch connection terminal of the one-side switch circuit instead of the switch, if the operation
これを回避するには、例えば電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Aの接続端子11,12間に手動スイッチを並列に接続するといった方法が考えられるが、この場合、手動スイッチを閉状態にして負荷機器2−Aをオン状態にすると、電力線搬送通信機能付きスイッチ1−Aには電力が供給されないため電力線搬送通信機能は使用できなくなる。そのため、電力線搬送通信機能付きスイッチ1−B等の電力線搬送通信端末を制御することができなくなる。
In order to avoid this, for example, a method in which a manual switch is connected in parallel between the
一方、図4に記載の電力線搬送通信機能付きスイッチ1bでは、手動でスイッチSW2を閉状態にした場合でも、電力線搬送通信機能付きスイッチ1bへの電力供給は継続され、電力線搬送通信も正常に行うことができる。
On the other hand, in the
これにより、操作指示受付部5やスイッチ部SW1が故障した場合であっても、電力線搬送通信機能付きスイッチ1bの電力線搬送通信機能を確保しつつ、手動によって確実に負荷機器2−Aへの電源供給をオン、オフすることが可能となり、操作指示受付部5やスイッチ部SW1の故障時においても最低限の機能を提供することができる。
Thus, even when the operation
1,1a,1b 電力線搬送通信機能付きスイッチ
2 負荷機器
3 電力線搬送通信部
4 制御部
5 操作指示受付部
6 表示部
7 赤外線信号送信部
8 第1電源回路
9 第2電源回路
11,12 接続端子
13 充電回路
14 蓄電池
21 赤外線信号受信部
101,102 電力線
C1 キャパシタ
L1 チョークインダクタ
SW1 スイッチ部
SW2 スイッチ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記電力線搬送通信部によって電力線搬送通信により受信された制御指示に応じて前記スイッチ部による前記負荷機器への電力供給を制御させる制御部と、
前記負荷機器に接続するための第1の接続端子と、
前記電力線の一方の相に接続するための第2の接続端子と、
前記第1及び第2の接続端子間に接続された、前記商用電源の商用電源周波数におけるインピーダンスよりも前記電力線搬送通信における通信信号の周波数においてインピーダンスを上昇させる第1のインピーダンス部と前記電力線搬送通信の通信信号における周波数でのインピーダンスよりも前記商用電源周波数においてインピーダンスを上昇させる第2のインピーダンス部との直列回路と、
前記スイッチ部を流れる電流から前記電力線搬送通信部及び制御部の動作用電力を供給する第1の電源回路と、
前記第2のインピーダンス部における両端電圧から前記電力線搬送通信部及び制御部の動作用電力を供給する第2の電源回路と、
を備え、
前記スイッチ部は、前記第2のインピーダンス部と並列に接続され、
前記第1のインピーダンス部をインダクタで構成するとともに、該インダクタと前記第1の接続端子との間に電力線搬送通信部を接続することを特徴とする電力線搬送通信機能付きスイッチ。 A switch with a power line carrier communication function including a power line carrier communication unit that performs power line carrier communication using a power line that supplies a commercial power supply voltage to a load device, and a switch unit that controls power supply to the load device in one cut. There,
A control unit that controls power supply to the load device by the switch unit according to a control instruction received by the power line carrier communication by the power line carrier communication unit;
A first connection terminal for connecting to the load device;
A second connection terminal for connection to one phase of the power line;
A first impedance unit connected between the first and second connection terminals and configured to increase an impedance at a frequency of a communication signal in the power line carrier communication than an impedance at a commercial power frequency of the commercial power source and the power line carrier communication A series circuit with a second impedance unit that raises the impedance at the commercial power supply frequency rather than the impedance at the frequency in the communication signal;
A first power supply circuit for supplying power for operation of the power line carrier communication unit and the control unit from a current flowing through the switch unit;
A second power supply circuit for supplying power for operation of the power line carrier communication unit and the control unit from the voltage across the second impedance unit;
With
The switch unit is connected in parallel with the second impedance unit ,
A switch with a power line carrier communication function, wherein the first impedance part is constituted by an inductor, and a power line carrier communication part is connected between the inductor and the first connection terminal .
前記電力線搬送通信部によって電力線搬送通信により受信された制御指示に応じて前記スイッチ部による前記負荷機器への電力供給を制御させる制御部と、
前記負荷機器に接続するための第1の接続端子と、
前記電力線の一方の相に接続するための第2の接続端子と、
前記第1及び第2の接続端子間に接続された、前記商用電源の商用電源周波数におけるインピーダンスよりも前記電力線搬送通信における通信信号の周波数においてインピーダンスを上昇させる第1のインピーダンス部と前記電力線搬送通信の通信信号における周波数でのインピーダンスよりも前記商用電源周波数においてインピーダンスを上昇させる第2のインピーダンス部との直列回路と、
前記スイッチ部を流れる電流から前記電力線搬送通信部及び制御部の動作用電力を供給する第1の電源回路と、
前記第2のインピーダンス部における両端電圧から前記電力線搬送通信部及び制御部の動作用電力を供給する第2の電源回路と、
を備え、
前記スイッチ部は、前記第2のインピーダンス部と並列に接続され、
前記第1のインピーダンス部をトランスの一次側巻線で構成するとともに、該トランスの二次側巻線を電力線搬送通信部に接続することを特徴とする電力線搬送通信機能付きスイッチ。 A switch with a power line carrier communication function including a power line carrier communication unit that performs power line carrier communication using a power line that supplies a commercial power supply voltage to a load device, and a switch unit that controls power supply to the load device in one cut. There,
A control unit that controls power supply to the load device by the switch unit according to a control instruction received by the power line carrier communication by the power line carrier communication unit;
A first connection terminal for connecting to the load device;
A second connection terminal for connection to one phase of the power line;
A first impedance unit connected between the first and second connection terminals and configured to increase an impedance at a frequency of a communication signal in the power line carrier communication than an impedance at a commercial power frequency of the commercial power source and the power line carrier communication A series circuit with a second impedance unit that raises the impedance at the commercial power supply frequency rather than the impedance at the frequency in the communication signal;
A first power supply circuit for supplying power for operation of the power line carrier communication unit and the control unit from a current flowing through the switch unit;
A second power supply circuit for supplying power for operation of the power line carrier communication unit and the control unit from the voltage across the second impedance unit;
With
The switch unit is connected in parallel with the second impedance unit ,
A switch with a power line carrier communication function, wherein the first impedance part is constituted by a primary side winding of a transformer, and a secondary side winding of the transformer is connected to a power line carrier communication part .
前記スイッチ部による電力供給の制御状態を表示する表示部と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記操作指示受付部により受け付けられた操作指示に応じて前記スイッチ部による前記負荷機器への電力供給を制御すると共に、前記スイッチ部による電力供給の制御状態を前記表示部に表示させることを特徴とする請求項1又は2記載の電力線搬送通信機能付きスイッチ。 An operation instruction receiving unit that receives an operation instruction for controlling power supply to the load device by the switch unit;
A display unit for displaying a control state of power supply by the switch unit;
Further comprising
The control unit controls power supply to the load device by the switch unit according to an operation instruction received by the operation instruction reception unit, and displays a control state of power supply by the switch unit on the display unit claim 1 or 2 Symbol mounting power line communication function switch, characterized in that to.
前記蓄電池は、前記電力線搬送通信部及び制御部の動作用電力を供給することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の電力線搬送通信機能付きスイッチ。 A storage battery charged by the first and second power supply circuits;
The switch with a power line carrier communication function according to any one of claims 1 to 4, wherein the storage battery supplies power for operation of the power line carrier communication unit and the control unit.
赤外線通信を行う赤外線通信部をさらに備え、
前記制御部は、前記操作指示受付部により前記負荷機器に対する制御指示が受け付けられた場合、当該操作指示受付部により受け付けられた制御指示を、前記赤外線通信部に送信させることを特徴とする請求項3又は4記載の電力線搬送通信機能付きスイッチ。 The load device is configured to be capable of infrared communication,
An infrared communication unit that performs infrared communication is further provided.
Claim wherein, when the control instruction to the load device by the operation instruction receiving section is received, the control instruction accepted by the operation instruction receiving section, characterized in that to transmit to the infrared communication unit 3 or 4 Symbol mounting power line communication function switch.
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