JP5544139B2 - ホームネットワークシステムの電源制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、ホームネットワークシステムを構成する電気機器の電源制御装置に関するものである。

従来、電動ブラインドの制御システムの一種類として、ビルの各フロアに設置された電動ブラインドの動作を各フロア毎、各フロアであらかじめ設定されたエリア毎、あるいは全館一斉に自動制御するシステムが実用化されている。

このようなシステムでは、中央制御装置で全フロアの電動ブラインドを一括制御し、あるいは各フロア毎、各エリア毎の電動ブラインドを一括して自動制御可能である。また、各フロアに設置された操作スイッチの操作により、各フロア毎あるいは各エリア毎の電動ブラインドを一括して制御可能である。

各電動ブラインドへの電源供給は、送電効率や汎用性の面から商用交流電源が供給される。また、各電動ブラインドのスラットを駆動するモーターは安価で制御の容易な直流モーターが使用されるとともに、モーターの動作を制御するＣＰＵ等の制御回路も直流電源で動作する。

従って、各電動ブラインドのヘッドボックス内には、商用交流電源を所要電圧の直流電源に変換する電源回路がそれぞれ配設されている。この電源回路は、電源トランス、整流回路、安定化回路等を備えている。

特開２００８−１６３５７７号

上記のような電動ブラインドでは、制御回路及びモーターが動作しない待機時にも電源トランスの一時側コイルには交流電源が供給され続けるため、トランスで待機電力が消費される。従って、多数の電動ブラインドが並設される制御システムでは、電動ブラインドの台数の増加にともなって待機電力も増大する。

特許文献１には、モーターへ電源を供給する大電力用トランスの一時側コイルに供給される交流電源を、待機時に遮断して待機電力を低減するようにした電動ブラインドが開示されている。

しかし、モーターの制御回路に電源を供給する小電力用トランスの一時側コイルには、待機時にも交流電源を供給し続ける必要があるため、待機電力を十分に低減することができないという問題点がある。

この発明の目的は、待機電力を十分に低減可能としたホームネットワークシステムの電源制御装置を提供することにある。

請求項１では、マイコンを備えた複数の電気機器の動作を中央制御装置で遠隔制御するホームネットワークシステムにおいて、前記各電気機器のマイコンに電源を供給する電源コントローラーを備え、前記電源コントローラーは、前記中央制御装置から出力される省エネモード指令信号に基づいて前記各電気機器のマイコンへの電源供給を遮断し、前記各電気機器は、商用交流電源の供給に基づいて該電気機器の駆動部に電源を供給する電源回路と、前記省エネモード指令信号の入力に基づいて前記電源回路への商用交流電源の供給を遮断する電源遮断装置とを備えた。

請求項２では、前記電源遮断装置は、前記マイコンと、前記マイコンから出力される電源供給信号に基づいて前記商用交流電源の供給と遮断を制御するリレーとを備えた。
請求項３では、前記電源コントローラーは、前記省エネモード指令信号に基づいて前記各電気機器のマイコンへの電源供給を遮断し、前記マイコンは、自身への電源供給が遮断されたとき、前記電源供給信号を出力せず、前記リレーは、前記電源供給信号が出力されないとき、前記商用交流電源の供給を遮断する。
請求項４では、前記電気機器は、電動日射遮蔽装置と、照明器具とを備えた。

請求項５では、前記電気機器は、電動日射遮蔽装置と、エアコンとを備えた。

本発明によれば、待機電力を十分に低減可能としたホームネットワークシステムの電源制御装置を提供することができる。

ホームネットワークシステムを示すブロック図である。 電源コントローラーとブラインドコントローラーの電気的構成を示すブロック図である。 ブラインドコントローラーの電源回路を示すブロック図である。 電源コントローラーの動作を示すフローチャートである。 電源コントローラーの動作を示すフローチャートである。 ブラインドコントローラーの動作を示すフローチャートである。

以下、この発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。図１に示すホームネットワークシステムは、複数のフロアにそれぞれ設置される複数の電気機器の動作がネットワークを介して制御されるものであり、フロア毎に設置されるフロアコントローラー１に通信線２ａを介してパソコン等の中央制御装置３が接続される。

前記フロアコントローラー１は通信線２ｂを介して電源コントローラー４に接続され、電源コントローラー４は通信線２ｃを介して電動横型ブラインド５のヘッドボックス６内に配設されるブラインドコントローラー７に接続される。また、前記電源コントローラー４は通信線２ｃを介してＬＥＤ照明器具６１及びエアコン６２に接続されている。

前記ＬＥＤ照明器具６１では、通信線２ｃを介して入力される電源コントローラー４の指令信号が、インターフェースユニット６３を介して制御装置６４に入力される。制御装置６４は、あらかじめ設定されたプログラムに基づいて動作するＣＰＵを備え、前記指令信号に基づいて照明動作を制御するようになっている。

前記エアコン６２では、通信線２ｃを介して入力される電源コントローラー４の指令信号が、インターフェースユニット６５を介して制御装置６６に入力される。制御装置６６は、あらかじめ設定されたプログラムに基づいて動作するＣＰＵを備え、前記指令信号に基づいて空調動作を制御するようになっている。

前記フロアコントローラー１と、電源コントローラー４と、ブラインドコントローラー７と、ＬＥＤ照明器具６１及びエアコン６２の各制御装置６４，６６には、分電盤９ａを介して商用交流電源１７が供給されている。また、前記中央制御装置３にも分電盤９ｂを介して商用交流電源１７が供給されている。

そして、電源コントローラー４は中央制御装置３から通信線２ａ，２ｂを介して入力される指令信号に基づいて、電動横型ブラインド５のブラインドコントローラー７、ＬＥＤ照明器具６１及びエアコン６２の各制御装置６４，６６への電源供給を制御するとともに、ブラインドコントローラー７及び各制御装置６４，６６の動作を制御する。

前記電動横型ブラインド５のヘッドボックス６内には前記ブラインドコントローラー７で制御される直流モーター（以下モーターとする）１０が配設されている。前記ブラインドコントローラー７は、電源コントローラー４から出力される指令信号に基づいてモーター１０を制御する。そして、モーター１０の作動により前記ヘッドボックス６から吊下支持されるスラット１１が昇降され、あるいは角度調節される。

前記中央制御装置３は、電動横型ブラインド５と、ＬＥＤ照明器具６１とに指令信号を出力して、室内の明るさを調節する制御や、電動横型ブラインド５と、エアコン６２とに指令信号を出力して、室内の温度を調節する制御を行う。

次に、前記電源コントローラー４及び電動横型ブラインド５のブラインドコントローラー７の電気的構成を図２に従って説明する。
同図において、指令元１２は前記中央制御装置３であり、その指令元１２から電源コントローラー４の通信ポート１３に供給される指令信号は、通信インターフェース１４を介してマイコン１５に入力される。

前記電源コントローラー４の電源回路１６には、商用交流電源１７がコネクタ１８を介して供給される。前記電源回路１６は交流電源を所要電圧の直流電源に変換し、前記マイコン１５及び電源インターフェース５１に供給する。そして、前記電源インターフェース５１はマイコン１５から出力される制御信号に基づいて、電源回路１６から供給される直流電圧を所定の電圧に変換してマイコン電源ＭＤとしてマイコン電源出力端子５２に供給する状態と、その供給を遮断する状態とのいずれかに制御される。

前記マイコン１５は、ＲＯＭ２０に格納されているプログラムに基づいて動作し、その処理結果を一時的に格納するＲＡＭ２１が接続されている。前記マイコン１５に接続されたＥＥＰＲＯＭ２２には、各電動横型ブラインド５のステータス情報が格納される。

前記マイコン１５に接続された状態表示用ＬＥＤ２３は、各電動横型ブラインド５の動作モード、すなわち通常モードであるか省エネモードであるかを表示する。また、前記マイコン１５に接続されたディップスイッチ２４は、電源コントローラー４のアドレス情報や同電源コントローラー４で制御する電動横型ブラインド５のアドレス情報等を設定可能となっている。

前記電源コントローラー４のマイコン１５は、通常モード時に電源インターフェース５１からブラインドコントローラー７にマイコン電源ＭＤを供給し、省エネモードでは電源インターフェース５１からのマイコン電源ＭＤの供給を遮断する。

前記マイコン電源ＭＤは、電源コントローラー４のマイコン電源出力端子５２から配線５３を介してブラインドコントローラー７のマイコン電源入力端子５４に供給される。そして、マイコン電源入力端子５４に供給されたマイコン電源ＭＤは、電源安定化回路５５で定電圧化されてマイコン３１に供給される。

前記ブラインドコントローラー７には、前記商用交流電源１７がコネクタ２６及び無接点リレー２７を介して電源回路５６に供給される。
前記無接点リレー２７は、マイコン３１からの電源供給信号ＰＳに基づいて、通常モード時にはコネクタ２６に供給される商用交流電源１７を前記電源回路５６に供給し、省エネモード時には電源回路５６への商用交流電源１７の供給を遮断する。また、無接点リレー２７は、交流電源のゼロクロスポイント、すなわち交流電源電圧が中間電圧となるタイミングで電源回路５６に交流電源の供給を開始する公知の機能を備えている。

前記電源回路５６は商用交流電源１７を所要電圧の直流電源に変換し、モーター駆動回路（駆動部）３２に供給する。そして、モーター駆動回路３２は前記マイコン３１から出力されるモーター制御信号に基づいて前記モーター１０の動作を制御する。

前記指令元１２からブラインドコントローラー７の通信ポート３４に供給される指令信号は、通信インターフェース３５を介してマイコン３１に入力される。
前記マイコン３１は、ＲＯＭ３６に格納されているプログラムに基づいて動作し、その処理結果を一時的に格納するＲＡＭ３７が接続されている。前記マイコン３１に接続されたＥＥＰＲＯＭ３８には、当該電動横型ブラインド５のスラット高さ、スラット角度等の現在データが格納される。

前記マイコン３１に接続された状態表示用ＬＥＤ３９は、当該電動横型ブラインド５の動作モード、すなわち通常モードであるか省エネモードであるかを表示する。また、前記マイコン３１に接続されたディップスイッチ４０は、当該電動横型ブラインド５のアドレス情報等を設定可能となっている。

図３は、前記電源回路５６の具体的構成を示す。前記商用交流電源１７は無接点リレー２７を介して大電力用トランス４１の一次側コイルに供給される。大電力用トランス４１は、商用交流電源１７を所要の電圧に降圧して二次側コイルから出力する。そして、大電力用トランス４１の交流出力電圧が整流回路４３及び安定化回路４４で直流電圧に変換されて、前記モーター駆動回路３２に供給される。

前記無接点リレー２７は、通常モード時に前記マイコン３１から電源供給信号ＰＳが入力されたとき、商用交流電源１７を大電力用トランス４１に供給し、電源供給信号ＰＳが入力されないとき、大電力用トランス４１への商用交流電源１７の供給を遮断する。

前記ＬＥＤ照明器具６１及びエアコン６２の制御装置６４，６６は、前記ブラインドコントローラー７と同様な電源回路を備えている。すなわち、ＬＥＤ照明器具６１では、照明動作を制御するマイコンに前記マイコン電源ＭＤが供給され、前記無接点リレー２７及び電源回路５６と同様な電源部を介してＬＥＤ駆動回路に電源が供給される。

また、エアコン６２では、空調動作を制御するマイコンに前記マイコン電源ＭＤが供給され、前記無接点リレー２７及び電源回路５６と同様な電源部を介して空調部駆動回路に電源が供給される。これらの電源部の省エネモード時の動作は、ブラインドコントローラー７の省エネモードでの動作と同様である。

次に、前記電源コントローラー４の動作を図４及び図５に従って説明する。電源コントローラー４は、指令元１２から出力される指令信号に基づいて各電動横型ブラインド５を通常モード若しくは省エネモードのいずれかで制御する。

通常モードでは、電源コントローラー４の電源インターフェース５１からブラインドコントローラー７のマイコン電源入力端子５４及び電源安定化回路５５を介して、マイコン３１にマイコン電源ＭＤが供給される。そして、マイコン３１から無接点リレー２７に電源供給信号ＰＳが入力されて無接点リレー２７が導通状態となり、大電力用トランス４１の一次側コイルに商用交流電源１７が供給されている。この状態で、指令元１２から出力される指令信号に基づいてモーター駆動回路３２が動作して、スラット１１の昇降操作あるいは角度調節操作が行われる。

このような通常モードでは、図４に示すように、電源コントローラー４のマイコン１５は指令元１２からの通常モードでの指令信号の受信の有無を監視している（ステップ１）。

指令元１２から電源コントローラー４に、制御対象すなわち当該電源コントローラー４に接続された電動横型ブラインド５に対する指令信号が入力され、その指令信号が省エネモードに移行するための指令信号であると（ステップ２，３）、ステップ４に移行する。

ステップ２，３で省エネモードに移行するための指令信号が入力されていない場合には、ステップ１に移行して指令信号の受信を監視している。
ステップ４では、省エネモードの指令信号の受信により、制御対象となる電動横型ブラインド５が昇降動作中あるいは角度調節動作中であるか否かをスキャンする。そして、昇降動作及び角度調節動作が停止すると（ステップ５）、制御対象となる電動横型ブラインド５にデータスキャン指令を出力する（ステップ６）。

すると、各電動横型ブラインド５のブラインドコントローラー７のマイコン３１は、スラット高さ及びスラット角度等の現在データをスキャンし、そのスキャン結果を電源コントローラー４に送信するとともに、ＥＥＰＲＯＭ３８に格納する。

次いで、電源コントローラー４のマイコン１５は、制御対象の電動横型ブラインド５に対し電源の遮断制御を行う（ステップ７）。すなわち、電源コントローラー４のマイコン１５は電源インターフェース５１からのマイコン電源ＭＤの出力を停止させる。このとき、ブラインドコントローラー７でマイコン３１の制御により電源供給信号ＰＳが停止されて電源回路５６への商用交流電源１７の供給が遮断された後に、マイコン電源ＭＤの供給が遮断される。

すると、制御対象となる電動横型ブラインド５のブラインドコントローラー７では、無接点リレー２７が不導通状態となり、大電力用トランス４１の一次側コイルへの商用交流電源１７の供給が遮断される。この結果、ブラインドコントローラー７での電力消費はなくなる。

次いで、電源コントローラー４のマイコン１５は、ステップ６で受信した現在データをＥＥＰＲＯＭ２２に格納し（ステップ８）、さらに当該現在データを指令元１２へ送信して（ステップ９）、省エネモードへの移行処理を終了する。

省エネモードでは、図５に示すように、電源コントローラー４のマイコン１５は指令元１２からの省エネモードでの指令信号の受信の有無を監視している（ステップ１１）。
この状態で指令元１２から電源コントローラー４に、制御対象すなわち当該電源コントローラー４に接続された電動横型ブラインド５に対する指令信号が入力される。そして、その指令信号がデータスキャンを指令する信号であると（ステップ１２，１３，１４）、マイコン１５はステップ１５に移行して、ＥＥＰＲＯＭ２２に格納されている各電動横型ブラインド５の現在データを読み出し、指令元１２へ送信する（ステップ１６）。

ステップ１２，１３で制御対象に対し省エネモードの解除を指令する信号が入力されると、ステップ１７に移行して指令信号にブラインドの操作指令信号も含まれているか否かを判別する。

そして、操作指令信号が含まれている場合には、その操作指令信号をＲＡＭ２１に一時的に格納する（ステップ１８）。
次いで、ステップ１９に移行して、制御対象の電動横型ブラインド５に対し電源の遮断を解除する制御を行う。すなわち、電源コントローラー４のマイコン１５は電源インターフェース５１からのマイコン電源ＭＤの出力を再開する。

すると、制御対象となる電動横型ブラインド５のブラインドコントローラー７では、無接点リレー２７が導通状態となり、大電力用トランス４１の一次側コイルへ商用交流電源１７が供給される。この結果、ブラインドコントローラー７ではモーター駆動回路３２及びマイコン３１に電源が供給される通常モードとなる。

次いで、ステップ２０で制御対象の電動横型ブラインド５にステップ１８でＲＡＭに格納した操作指令信号を出力する。すると、制御対象の電動横型ブラインド５では操作指令信号に基づいてスラット１１を駆動し、スラット１１の制御動作が終了すると、当該電動ブラインド５の現在データをＥＥＰＲＯＭ３８に格納する。

次いで、ステップ１６で電源コントローラー４は、制御対象の各電動横型ブラインド５から現在データを読み出し、ＥＥＰＲＯＭ２２に格納するとともに、指令元１２に送信する。

ステップ１７において、指令信号にブラインドの操作指令信号が含まれていない場合には、ステップ１９に移行して制御対象の電動横型ブラインド５に対し電源の遮断を解除する制御を行う。そして、ステップ２０の処理を行わず、ステップ２１で制御対象の各電動横型ブラインド５から現在データを読み出し、ＥＥＰＲＯＭ２２に格納するとともに、指令元１２に送信する。

図６は、通常モードから省エネモードへ移行する場合の前記ブラインドコントローラー７のマイコン３１の動作を示す。
通常モードでは、マイコン３１は通信ポート３４から入力される指令信号を常時監視している（ステップ４１）。そして、入力された指令信号が当該ブラインドコントローラー７に対する省エネモード指令であると（ステップ４２，４３）、マイコン３１はモーター１０がそれ以前の操作指令信号に基づいて動作中であれば、スラット１１を指令信号に基づく位置まで制御する（ステップ４４）。

その後、無接点リレー２７を制御して、電源回路５６への商用交流電源１７の供給を遮断する（ステップ４５）。
次いで、スラット高さ及びスラット角度等の現在データをスキャンし、そのスキャン結果をＥＥＰＲＯＭ３８に格納し（ステップ４６）、電源コントローラー４からデータスキャン指令を受信すると（ステップ４７）、ＥＥＰＲＯＭ３８に格納されている現在データを電源コントローラー４に送信する（ステップ４８）。

前記ＬＥＤ照明装置６１及びエアコン６２の制御装置６４，６６では、前記電源コントローラー４の動作に基づいてブラインドコントローラー７と同様な電源の供給動作及び遮断動作が行われる。

上記のように構成された電動ブラインドシステムでは、次に示す作用効果を得ることができる。
（１）省エネモードでは、電動横型ブラインド５、ＬＥＤ照明器具６１、エアコン６２等の電気機器に供給する電源を遮断することができる。従って、省エネモードでのホームネットワークシステムの電力消費を削減することができる。
（２）省エネモードでは、各電気機器の電源回路で、駆動回路に電力を供給する大電力用トランスの一次側コイルへの商用交流電源の供給を遮断することができる。従って、省エネモードでの大電力用トランスでの電力消費をなくすことができる。
（３）省エネモードでは、電源コントローラー４から各電気機器のマイコンへの電源供給を遮断することができる。従って、省エネモードでの各電気機器の電力消費をなくすことができる。
（４）電源コントローラー４で任意台数の電気機器の電源回路の動作を並行して制御することができる。従って、電気機器の台数が増加しても、省エネモード時の消費電力が増大することはない。
（５）各電気機器に商用交流電源を直流電源に変換する電源回路を備えながら、省エネモードでの消費電力を低減することができる。
（６）電動横型ブラインド５と、ＬＥＤ照明器具６１とで室内の明るさを調節するようにしたシステムで、省エネモードでの消費電力を低減することができる。
（７）電動横型ブラインド５と、エアコン６２とで室内の温度を調節するようにしたシステムで、省エネモードでの消費電力を低減することができる。

上記実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記実施形態の電源コントローラー４は、マイコンを備えた次のような電気機器の電源供給を制御することができる。例えば、テレビ、ＶＴＲ等のＡＶ機器、モニター装置、エアコン以外の冷暖房機や空調機器、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の情報機器、加熱装置、電動ミシン、電動縦型ブラインド、電動シェード、電動ロールブラインド、電動カーテン、電動オーニング等の種々の電動日射遮蔽装置である。
・モーター１０に交流モーターを使用し、その交流モーターに前記無接点リレー２７を介して商用交流電源１７を供給してもよい。

３…中央制御装置、４…電源コントローラー、５…電気機器（電動日射遮蔽装置、電動横型ブラインド）、２７…電源遮断装置（無接点リレー）、３１…電源遮断装置（マイコン）、５６…電源回路、６１…電気機器（ＬＥＤ照明器具）、６２…電気機器（エアコン）。

Claims (5)

1. マイコンを備えた複数の電気機器の動作を中央制御装置で遠隔制御するホームネットワークシステムにおいて、
   前記各電気機器のマイコンに電源を供給する電源コントローラーを備え、
   前記電源コントローラーは、前記中央制御装置から出力される省エネモード指令信号に基づいて前記各電気機器のマイコンへの電源供給を遮断し、
   前記各電気機器は、
   商用交流電源の供給に基づいて該電気機器の駆動部に電源を供給する電源回路と、
   前記省エネモード指令信号の入力に基づいて前記電源回路への商用交流電源の供給を遮断する電源遮断装置と
   を備えたことを特徴とするホームネットワークシステムの電源制御装置。
2. 前記電源遮断装置は、
   前記マイコンと、
   前記マイコンから出力される電源供給信号に基づいて前記商用交流電源の供給と遮断を制御するリレーと
   を備えたことを特徴とする請求項１記載のホームネットワークシステムの電源制御装置。
3. 前記電源コントローラーは、前記省エネモード指令信号に基づいて前記各電気機器のマイコンへの電源供給を遮断し、
   前記マイコンは、自身への電源供給が遮断されたとき、前記電源供給信号を出力せず、
   前記リレーは、前記電源供給信号が出力されないとき、前記商用交流電源の供給を遮断することを特徴とする請求項２記載のホームネットワークシステムの電源制御装置。
4. 前記電気機器は、
   電動日射遮蔽装置と、
   照明器具と
   を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のホームネットワークシステムの電源制御装置。
5. 前記電気機器は、
   電動日射遮蔽装置と、
   エアコンと
   を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のホームネットワークシステムの電源制御装置。

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