JPH07110112B2 - 給電スイッチ装置及び該給電スイッチを備えた遠隔操作端末装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は蓄電池と、該蓄電池が一時的にその代替又はイ
ンターフェースとなり得る他のエネルギ源とを結合する
電気装置用給電スイッチ並びに該スイッチを備えた遠隔
操作端末装置に関する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］ 大多数の電気装置は、しばしば装置に属する蓄電池によ
り作動する補助又は主要給電装置を備えている。該電気
装置は外部の電気エネルギ源から再充電され得る。

これは、通常の外部エネルギ源が故障した場合に、通常
外部の電気エネルギ源から行われている給電が一時的に
蓄電池から実施される配電網型の電気装置である。

これは更に、装置の停止中に該装置の外部のエネルギ源
に接続することにより再充電される蓄電池から給電を受
ける多くの場合携帯用の電気装置である。

多数の装置では、装置レベルの欠陥及び蓄電池の損傷に
つながり得る悪条件下で装置と蓄電池とを作動させない
ように、該蓄電池が完全に放電する前に給電スイッチに
より蓄電池が給電する機構と蓄電池との接続を切ること
ができる。

公知の方法は、蓄電池の端子電圧を測定し、この電圧が
所定のしきい値を越えて降下したときに蓄電池の接続を
切ることである。しかしながら、その前に蓄電池から給
電されている電荷（charge）と蓄電池との接続が切られ
ると、特にカドミウム−ニッケル型の蓄電池の端子電圧
は再上昇する傾向にある。

従って、注意しなければ、選択された回路遮断しきい値
の付近で蓄電池の接続と接続の解放とが連続して起こる
危険性がある。その結果、損傷及び欠陥の出現する可能
性がある。

更には、給電方向を変える時にマイクロカットオフ（mi
crocoupures）をできるだけ簡単に防止し得ることが重
要である。

従って、本発明は、蓄電池と、該蓄電池が一時的にその
代替又はインターフェースとなり得る他のエネルギ源と
を自動的切り替え手段を介して直接結合し得、選択され
た回路遮断しきい値の付近で蓄電池の接続と接続の解放
とが連続して起こる危険性を回避できる電気装置用給電
スイッチを提供するものである。

本発明によれば、 蓄電池に直接接続されるように構成された第１切り替え
手段と、 第１切り替え手段と直列に接続された第２切り替え手段
であって、第１の切り替え手段と協働して、第２切り替
え手段の出力側及び他の電気エネルギ源が接続されてい
る少なくとも１つの給電端子に、給電端子に接続された
他の電気エネルギ源の電圧が低下した際に蓄電池を接続
して蓄電池を作動させ得る第２切り替え手段と、 給電端子に存在する供給電圧に応答し、供給電圧が負荷
に給電するための蓄電池の端子における許容される最小
電圧の関数である基準電圧を越えているか越えてないか
に応じて、第２切り替え手段を交互に通過状態又はロッ
ク状態にし得る制御手段とを備えており、 制御手段が、第２の切り替え手段に作用する制御トラン
ジスタであって、一方では給電端子に他方では蓄電池と
他の電気エネルギ源とに共通の第２端子に接続されてい
る第１抵抗構成によってバイアスされたベースを有する
制御トランジスタと、第１抵抗構成及び制御トランジス
タのベースの共通点と給電端子との間に挿入されたツェ
ナダイオードと、第２切り替え手段がロック状態でかつ
他の電気エネルギ源が活性化されていない限り給電端子
を第２端子と同電位に保持するための、ツェナダイオー
ド及び第１抵抗構成に並列に給電端子と前記第２端子と
の間に挿入された第２抵抗構成とを備えており、 ツェナダイオードは、その端子電圧が基準電圧と関連し
ている逆伝導の状態にならない許容最小値に達すると、
直列に接続された第１抵抗構成に給電しないように構成
されており、 第１切り替え手段は、第２切り替え手段が導通状態時に
作動するべく構成されているが、給電端子に存在する電
圧が蓄電池により供給される電圧を越えている限り自動
的にロックされるように構成された給電スイッチ装置が
提供される。

このように構成された給電スイッチ装置によれば、給電
端子に接続された他の電気エネルギ源の電圧が低下する
と、第２切り替え手段は蓄電池を接続して作動させるよ
うに第１切り替え手段と協働して動作し、この結果蓄電
池から給電される。蓄電池の端子電圧が、所定のしきい
値を下回りツェナダイオードの端子電圧がもはや逆伝導
（conduction inverse）の状態にならない許容最小値に
達すると、ツェナダイオードは直列に接続された第１抵
抗構成に給電しない。即ち、ツェナダイオードは、選択
された適用において蓄電池の許容電圧の最小値を上回る
逆の適用電圧について逆に導くように選択されている。
これにより、第２切り替え手段はロックして蓄電池の回
路を遮断する。更に、給電端子は、第２抵抗構成により
第２端子と電位に接続され、従って他の電気エネルギ源
が再度活性化されない限りこの電位のままである。これ
により、回路遮断のために蓄電池の電圧が場合により上
昇しても、給電端子が第２端子と同電位であるため制御
トランジスタは導通していず、この結果第２切り替え手
段はロック状態であるので、蓄電池が装置に接続される
ことはない。

本発明の別な特徴によれば、その装置が、送信手段及び
受信手段により接続されている多目的使用（multiservi
ce）型の通信網を通じて遠隔で制御されるように使用さ
れ、且つ蓄電池と他のエネルギ源とに結合するために使
用される給電スイッチ手段を介して給電され、且つ該蓄
電池が一時的に他の電気エネルギ源の代替となり得る遠
隔操作端末装置が提供される。

本発明の特徴に基づけば、遠隔操作装置は、第１に、上
記給電スイッチ装置と同様な給電スイッチ手段を備えて
おり、第２に、通信網を介して伝送される給電信号を発
生させ得る、装置の送信手段に接続されている信号手段
を備えている。

［実施例］ 添付図面に関連して記載する以下の説明により、本発明
の特徴及び利点が明確となろう。

遠隔操作は公知の如く、遠隔監視（tele-surveillanc
e）、遠隔制御、遠隔測定、遠隔管理の如き種々の適用
全体をカバーしており、その中では１つ又は複数の単一
若しくは多目的使用ネットワークによりその間を接続さ
れている専用サーバ（serveurs）と端末装置との間で短
いメッセージの両方向交換が行われている。

遠隔操作端末装置１は例えば接続４により、電話機３と
並列に電話及び遠隔サービス網２に接続するように構成
されている。該接続４は１つ又は複数の扱者（サーバ）
との接続のために、電話の場合は低帯域で、端末装置１
の場合はいわゆる超音波（supraphonique）帯域で使用
される。扱者（図示せず）自体は公知の方法で網２に接
続されている。

断続器７の２つのフィルタ5,6により、通常電話機３に
関する通信信号と端末装置１に関する信号とを分割する
ことができる。該フィルタは図面では端末装置に組み込
まれているが、必ずしもそうでなくてもよい。端末装置
に通じるフィルタ５は図面では通過帯域フィルタ８に接
続されている。該通過帯域フィルタ８の中央周波数FCは
例えば、２進法形態の通信信号の端末からの送信のため
に使用されている２つの周波数F1とF2との途中で選択さ
れる。周波数F1,F2は例えば各々52.3kHz及び57.6kHzに
等しい。

端末装置１と網２との間で交換される通信信号は、従来
の送信機９により発生され且つこの端末装置内の従来の
受信機10により受信される。送信機９はセンサ12又はア
クチュエータ13により提供される情報に基づき処理論理
11により提供されるディジタル信号を受け取り、該信号
を周波数F1,F2を用いて２重周波数（bifrequentiel）モ
ードで伝送される信号に変換する。

処理論理は簡単な自動制御装置、又は正式にプログラミ
ングされたマイクロプロセッサ及びメモリユニットであ
り得る。センサ12及びアクチュエータ13はアナログ式又
はディジタル式のいかなる型でもよい。

受信機10は、網２により伝送される周波数信号（signau
x frequentiels）を２進法論理信号の形態で端末装置１
に向かって置換する。

前記装置１の設備、特に処理論理11、送信機９及び受信
機10は常時補給されている給電装置14により給電され
る。該給電装置14は本明細書の実施例では主要発電機15
又は例えばカドミウム−ニッケル型補助蓄電池16から電
圧＋V3を供給する。蓄電池16は主要発電機15から給電さ
れる回路（図示せず）により充電され得る。

主要発電機15は例えば、交流配電網から給電され且つ電
圧降下器（図示せず）に結合されているダイオード整流
器である。主要発電機は給電スイッチ17に連続電圧を提
供する。該電圧は基準電位0Vに対して＋V1である。

更に基準電位0Vに接続されているスイッチ17は、蓄電池
16を介してこの電位0Vに対して電圧＋V2も適用される。
該スイッチ17は、主要発電機15が作動するならば該主要
発電機15により供給される電圧＋V1から、主要発電機が
故障した場合は蓄電池16により供給される電圧＋V2から
供給電圧＋V3を供給する。

情報信号は接続４を介して、例えば主要発電機15及び／
又は蓄電池16に影響を及ぼす故障の場合は破線の結合1
8,19に示す如く直接若しくは処理論理11を介して送信機
９に接続されているスイッチ17を介して端末装置１によ
り送信され得る。

給電スイッチ17の詳細を第２図に示す。該スイッチ17は
遠隔操作端末装置と関連して図示しているが、本明細書
の前文に記載の如く該スイッチは、他の電気エネルギ供
給源と代替し得且つ／又はこのような他のエネルギ源に
より再充電され得る蓄電池からの給電に使用される多数
の電気装置に適用され得る。

このために、給電スイッチ17は電位0V,＋1V,＋2V,＋3V
に接続されている。

主要発電機15により供給される電位＋V1は、一方ではダ
イオード20のアノードに、他方では抵抗器22を介してNP
N型のトランジスタ21のベースに適用される。電位0Vに
接続されている抵抗器23によりベースに極性が付与され
ているこのトランジスタ21はそのコレクタ−送信機の空
間により一方では抵抗器24を介して供給電位＋V3に、主
要発電機15の作動しているか又は作動していないかの特
徴的信号MSが、埋込み接続18又は19を介して送信機９に
向けて提供されるように、他方では電位0Vに接続されて
いる。信号MSは、端末装置が主要発電機15により給電さ
れるかされないかによって電位0Vから電位＋V3に移行す
るトランジスタ21でコレクタのレベルで標本化される。

蓄電池16により給電される電位＋V2はダイオード26を介
してPNP型の切り替えトランジスタ25のエミッタに適用
される。該トランジスタ25は点Ａでダイオード20のカソ
ードに接続されるコレクタと、トランジスタのコレクタ
に接続されている抵抗器28を介してNPN型のトランジス
タ27により制御されるベースとを有する。トランジスタ
27のエミッタは電位0Vに接続されている。

トランジスタ27のベースはツェナダイオード29及び抵抗
器30を介して点Ａに、従ってダイオード20のカソードに
接続されている。ツェナダイオード29のアノードと抵抗
器30との共通点は２つの直列抵抗器31,32を介して電位0
Vに接続されている。

従って、主要発電機15が作動すると、該発電機は給電ス
イッチ17に電位＋V1を供給し、給電スイッチはここで例
えばＡで接続されている従来の調整器38を介して装置の
供給電位V3を生ずる。信号はトランジスタ21により供給
され、説明する実施例では該信号は装置の送信機９に伝
送される。トランジスタ25は、ツェナダイオード29に反
対の極性を付与する正電位＋V1に導かれたコレクタを有
する。トランジスタ27は通過可能（passant）となり、
蓄電池16は電位＋V1が電位＋V2を上回る限り給電せず、
それによりダイオード26のロックが生ずる。

例えば、主要発電機15がもはや給電を受けない場合、蓄
電池16が十分に充電される限り電位＋V1の消失で給電が
損なわれることはない。蓄電池は主要発電機15の代わり
に使用されて、通過状態に維持されているトランジスタ
25を介して電位＋V2を給電する。

本明細書の実施例では、蓄電池16の電圧制御は、ツェナ
ダイオード29と直列の抵抗器31,32が形成するディバイ
ダブリッジ（pont diviseur）により実施される。

このために、抵抗器31と32との共通点は２つの比較器33
と34との共通の入り口に接続されている。ダイオード29
により実質的に固定されているこの共通点と点Ａとの間
の電圧は、２つの比較器用基準電圧として役立つ。該比
較器の各第２の入り口は各々抵抗器35の端子の１つに接
続されている。該抵抗器35は一方ではその端子の１つか
ら抵抗器36を介して電位0Vに、他方では他方の端子から
抵抗器37を介して点Ａに接続されている。２つの比較器
33,34は各々２進法形態の電圧しきい値の異なる指示を
提供する。各々の参照符号がSF2,BFのこれらの指示は、
一方は３つの抵抗器35,36,37全体に関して直列の抵抗器
35,37により、他方ではこの同一の抵抗器全体に関して
抵抗器37により決定される２つの所定値用に設定されて
いる。

蓄電池16の端子電圧が、それぞれ比較器33,34により決
定されるしきい値を下回り且つツェナダイオード29がも
はや逆伝導（conduction inverse）の状態にならない許
容最小値に達すると、ツェナダイオードはもはや抵抗器
31,32の直列ブリッジ（pont serie）に給電しない。ツ
ェナダイオード29は、選択された適用において蓄電池の
許容電圧の最小値を上回る逆の適用電圧について逆に導
くように選択される。切り替えトランジスタ25はロック
して、蓄電池16の回路を遮断する。点Ａは直列抵抗器3
5,36,37により電位0Vに接続され、従って主要発電機15
が再度活性化され（reactive）ない限りこの電位のまま
である。

回路遮断のために蓄電池16の電圧が場合により上昇して
も、トランジスタ25のロック状態を考慮すると装置には
何等作用しない。

従って、これにより開成と閉成とを繰り返して蓄電池16
の全体的放電を防止し且つ給電が満足の行くように実施
され得ない時には装置が不適切な条件下で作動しないよ
うにすることができる。本実施例では、比較器33,34を
介しての２重信号とトランジスタ21により発生される信
号とにより装置１は、例えば場合によって生ずる通信上
の断絶が装置又は接続に起因するかどうか決定し得る遠
隔の扱者に向けて状態信号を連続的に送ることができ
る。これは特にある遠隔操作に適用する場合に重要であ
る。

もちろん変形例においては、必要と考えられるならば主
要発電機からの給電が欠如した場合に蓄電池16から装置
に通電し得るように、手動又は遠隔制御による補助スイ
ッチ機構（図示せず）を設けることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は遠隔操作端末装置の基本図、第２図は本発明の
給電スイッチの実施例を示す図である。 １……端末装置、２……網、９……送信機、10……受信
機、14……給電装置、15……主要発電機、16……蓄電
池、17……給電スイッチ、33,34……比較器。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】蓄電池と、該蓄電池が一時的にその代替と
   なる他の電気エネルギ源とに接続されるべく構成され且
   つ負荷に電力を供給するべく構成された給電スイッチ装
   置であって、前記給電スイッチ装置は、 前記蓄電池に直接接続されるように構成された第１切り
   替え手段と、 前記第１切り替え手段と直列に接続された第２切り替え
   手段であって、前記第１の切り替え手段と協働して、該
   第２切り替え手段の出力側及び前記他の電気エネルギ源
   が接続されている少なくとも１つの給電端子に該給電端
   子に接続された前記他の電気エネルギ源の電圧が低下し
   た際に前記蓄電池を接続し作動させ得る第２切り替え手
   段と、 前記給電端子に存在する供給電圧に応答し、該供給電圧
   が負荷に給電するための前記蓄電池の端子における許容
   される最小電圧の関数である基準電圧を越えているか越
   えていないかに応じて、前記第２切り替え手段を交互に
   通過状態又はロック状態にし得る制御手段とを備えてお
   り、 前記制御手段が、前記第２の切り替え手段に作用する制
   御トランジスタであって、一方では前記給電端子に他方
   では前記蓄電池と前記他の電気エネルギ源とに共通の第
   ２端子に接続されている第１抵抗構成によってバイアス
   されたベースを有する制御トランジスタと、前記１抵抗
   構成及び前記制御トランジスタのベースの共通点と前記
   給電端子との間に挿入されたツェナダイオードと、前記
   第２切り替え手段がロック状態でかつ前記他の電気エネ
   ルギ源が活性化されていない限り前記給電端子を前記第
   ２端子と同電位に保持するための、前記ツェナダイオー
   ド及び前記第１抵抗構成に並列に前記前記給電端子と前
   記第２端子との間に挿入された第２抵抗構成とを備えて
   おり、 前記ツェナダイオードは、その端子電圧が前記基準電圧
   と関連している逆伝導の状態にならない許容最小値に達
   すると、直列に接続された前記第１抵抗構成に給電しな
   いように構成されており、 前記第１切り替え手段は、前記第２切り替え手段が導通
   状態時に作動するべく構成されているが、前記給電端子
   に存在する電圧が前記蓄電池により供給される電圧を越
   えている限り自動的にロックされるように構成された給
   電スイッチ装置。
2. 【請求項２】前記第２切り替え手段は、前記第１切り替
   え手段と、前記他のエネルギ源の端子も接続されている
   前記給電端子との間に挿入された切り替えトランジスタ
   を備えており、前記第１切り替え手段は前記切り替えト
   ランジスタと直列のダイオードからなることを特徴とす
   る請求項１に記載の給電スイッチ装置。
3. 【請求項３】多目的使用型の通信網を通じて遠隔で制御
   されるように構成された遠隔操作端末装置であって、該
   遠隔操作端末装置は送信手段及び受信手段を介して前記
   通信網に接続され、且つ、蓄電池と該蓄電池が一時的に
   その代替となる他の電気エネルギ源とに接続されるべく
   構成され且つ負荷に電力を供給するべく構成された給電
   スイッチ手段を介して給電されており、 前記遠隔操作端末装置は、第１に、 前記蓄電池に直接接続されるように構成された第１切り
   替え手段と、前記第１切り替え手段と直列に接続された
   第２切り替え手段であって、前記第１の切り替え手段と
   協働して、該第２切り替え手段の出力側及び前記他の電
   気エネルギ源が接続されている少なくとも１つの給電端
   子に該給電端子に接続された前記他の電気エネルギ源の
   電圧が低下した前記蓄電池を接続し作動させ得る第２切
   り替え手段と、前記給電端子に存在する供給電圧に応答
   し、該供給電圧が負荷に給電するための前記蓄電池の端
   子における許容される最小電圧の関数である基準電圧を
   越えるか越えないかに応じて、前記第２切り替え手段を
   交互に通過状態又はロック状態にし得る制御手段とを備
   えており、前記制御手段が、前記第２の切り替え手段に
   作用する制御トランジスタであって、一方では前記給電
   端子に他方では前記蓄電池と前記他の電気エネルギ源と
   に共通の第２端子に接続されている第１抵抗構成によっ
   てバイアスされたベースを有する制御トランジスタと、
   前記１抵抗構成及び前記制御トランジスタのベースの共
   通点と前記給電端子との間に挿入されたツェナダイオー
   ドと、前記第２切り替え手段がロック状態でかつ前記他
   の電気エネルギ源が活性化されていない限り前記給電端
   子を前記第２端子と同電位に保持するための、前記ツェ
   ナダイオード及び前記第１抵抗構成に並列に前記前記給
   電端子と前記第２端子との間に挿入された第２抵抗構成
   とを備えており、前記ツェナーダイオードは、その端子
   電圧が前記基準電圧と関連している逆伝導の状態になら
   ない許容最小値に達すると、直列に接続された前記第１
   抵抗構成に給電しないように構成されており、前記第１
   切り替え手段は、前記第２切り替え手段が導通状態時に
   作動するべく構成されているが、前記給電端子に存在す
   る電圧が前記蓄電池により供給される電圧を越えている
   限り自動的にロックされるように構成された給電スイッ
   チ装置を備えており、 前記遠隔操作装置は、更に、前記通信網を介して伝送さ
   れる給電信号を発生させるべく構成され、前記遠隔操作
   端末装置の前記送信手段に接続されている信号手段を備
   えた遠隔操作端末装置。
4. 【請求項４】前記給電スイッチ手段は、前記蓄電池の端
   子の１つと前記他の電気エネルギ源の端子にも接続され
   た前記給電端子との間に挿入された切り替えトランジス
   タを備えた前記第２切り替え手段と、前記切り替えトラ
   ンジスタと直列のダイオードからなる前記第１切り替え
   手段とを備えた請求項３に記載の遠隔操作端末装置。
5. 【請求項５】前記信号手段は、前記他の電気エネルギ源
   により供給される供給電圧によりトリガされ且つ自身の
   コレクタに２進法型の信号を提供する信号トランジスタ
   を備えた請求項３に記載の遠隔操作端末装置。
6. 【請求項６】前記遠隔操作端末装置は、所定の基準電圧
   に対して前記装置に提供される供給電圧の値の関数であ
   る２進法型の信号を供給する少なくとも１つの比較器を
   備えた請求項３に記載の遠隔操作端末装置。