JP5204473B2

JP5204473B2 - 電力供給システム

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Publication number: JP5204473B2
Application number: JP2007322475A
Authority: JP
Inventors: 正松本; 賢二中北; 嘉浩谷川; 清隆竹原; 彰洋菊池
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-12-13
Filing date: 2007-12-13
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2027-12-13
Also published as: JP2009148069A

Description

本発明は、住宅、店舗、オフィスなどの建築物に配置された機器への給電に際して、商用電源のような主電源とは別に、主電源の停電時などに電源供給のバックアップを行う分散電源を設けた電力供給システムに関するものである。

一般に、この種の電力供給システムとして、商用電源のような主電源が停電していない定常時において主電源の電力を用いてバックアップ用の二次電池を充電しておき、主電源の停電時には、二次電池の電力を用いて電源のバックアップを行う構成のものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
特開２００１−１０３６７９号公報

ところで、特許文献１に記載の構成では、バックアップ用の二次電池の電力を主電源と同様に負荷に供給しており、二次電池の容量には限りがあるから、主電源の停止状態が長時間に及ぶときには対応できないという問題があり、この問題を解決するために分散電源として発電機を併用する構成を採用している。しかしながら、分散電源として二次電池のほかに発電機が必須であるから、分散電源がコスト高になるという問題を有している。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、分散電源の電力を無駄なく利用することにより、分散電源の容量が限られている場合でも分散電源の電力のみで長時間に亘って運転することを可能にした電力供給システムを提供することにある。

請求項１の発明は、主電源の停止時に給電のバックアップが可能な分散電源を備える電力供給装置と、主電源と分散電源とのうち少なくとも主電源からは電力供給線路を介して給電され主電源と分散電源との一方から供給される電力を受けて駆動される複数の機器と、それぞれの機器を利用する空間領域における人の存否を検出する人検出装置と、主電源の停止時において人検出装置により人の存在が検出されている空間領域において利用される機器で分散電源からの電力を優先的に受電可能とする給電制御部とを備え、前記給電制御部と前記機器と前記人検出装置とは通信可能であって、前記機器は、前記電力供給線路と主機能部との間に挿入され通信によりオンオフが指示されるスイッチ要素と、スイッチ要素のオンオフとは関係なく通電される通信機能部とを備え、前記給電制御部は、前記主電源の停止時において前記人検出装置が人の存在を検出していると、当該人検出装置により人の存在が検出されている空間領域において利用される機器のスイッチ要素をオンにするように指示を与え、他の機器へは主電源の停止後にスイッチ要素をオフにするように指示を与えて分散電源からの受電を停止させることを特徴とする。

なお、受電可能とは、主電源が停止していても機器を運転する場合には主電源が停止していない場合と同様に給電を可能にするという意味である。また、優先的とは、人の存在する空間領域において利用される機器は主電源が停止していないときと同様にとくに制限することなく運転可能とし、他の機器では運転可能であっても運転を制限することを意味する。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記人検出装置により人の存在が検出される空間領域において利用される前記機器は、照明機器を含むことを特徴とする。

請求項３の発明では、請求項２の発明において、前記機器の配置される空間領域は、目的照度を得るために照明光を必要とする空間領域であることを特徴とする。

請求項４の発明では、請求項２又は３の発明において、前記給電制御部は、前記人検出装置により人の存在が検出されていると、前記照明機器のうち当該空間領域の出口に誘導する位置の照明機器を強制的に点灯させることを特徴とする。

請求項５の発明では、請求項１〜４のいずれかの発明において、前記機器と前記給電制御部との一方は、動作状態に応じた動作データを記憶する不揮発性の記憶手段を備え、給電制御部は、前記主電源が停止すると前記人検出装置により人の存在が検出されている空間領域において利用される機器を除く機器について前記分散電源からの電力を用いて動作データを記憶手段に書き込ませた後に分散電源からの受電を停止させることを特徴とする。

請求項６の発明では、請求項１〜５のいずれかの発明において、前記電力供給装置は直流電力を供給し、前記機器は直流電力により駆動される直流機器であることを特徴とする。

請求項１の発明の構成によれば、主電源の停止時に人検出装置により人の存在が検出されている空間領域において使用される機器で分散電源からの電力を優先的に受電可能としているから、人が存在していない空間領域において使用される機器では分散電源の電力がほとんど消費されることがなく、分散電源の容量が限られている場合でも比較的長い時間に亘って必要な機器への電力供給が可能になる。

さらに、人の存在が検出されている空間領域において利用される機器を除く機器では、主電源の停止後に分散電源からの受電を停止させるから、人の存在が検出されている空間領域において利用される機器でのみ分散電源からの受電が許可されることになり、人の存在しない場所での不要な電力消費が生じないようにして、分散電源の容量が限られている場合でも比較的長い時間に亘って必要な機器への電力供給が可能になる。すなわち、機器は、電力供給路と主機能部との間に挿入されたスイッチ要素と、スイッチ要素のオンオフに関係なく通電される通信機能部とを備え、人検出装置が人の存在を検出している空間領域で利用される機器はスイッチ要素がオンになるように指示され、他の機器はスイッチ要素がオフになるように指示されるので、人が存在する空間領域で利用される機器は、分散電源からの電力を優先的に受電することが可能になる。

請求項２の発明の構成によれば、人の存在する空間領域では少なくとも照明機器に給電可能とするから、照明機器を点灯させているときに、主電源の停止に伴って照明機器が急に消灯するのを防止できる。たとえば、階段灯の照明機器が急に消灯すると足元の安全を確保できない場合があるが、少なくとも照明機器に給電して点灯状態を継続させることができるから、安全の確保が可能になる。

請求項３の発明の構成によれば、目的照度を得るために照明光を必要とする空間領域に照明機器を含む機器を配置しているから、主電源の停止に伴って照明光が得られなくなると周囲の視認が困難になるような場所において、分散電源からの受電を照明機器で優先的に行うから、照明光を確保することができることにより、安全の確保が可能になる。

請求項４の発明の構成によれば、主電源の停止時に空間領域の出口に誘導する位置の照明機器を強制的に点灯させるから、当該照明機器が誘導灯として機能し、主電源が停止したときに移動経路の指針を与えるために照明機器を用いることができる。たとえば、入浴中に落雷等により主電源が停止した場合に、脱衣場の照明機器を点灯させておくことにより、着衣を行った後に脱衣場から退室することが可能になる。

請求項５の発明の構成によれば、主電源の停止後に受電が停止される機器が、動作状態に応じた動作データを生成する機器（組込みシステムを構成する機器、コンピュータ、コンピュータ周辺機器等）である場合には、動作データを不揮発性の記憶手段に保存してから分散電源からの受電を停止させるから、主電源の復電時の異常動作を防止するために機器をリセットする必要がなく、主電源の復電時に機器の動作状態を主電源の停止前の状態に復帰させることが可能になる。

請求項６の発明の構成によれば、機器が直流であるから、分散電源として二次電池を用いる場合に交流電力に変換する必要がなく、分散電源では出力電圧の制御のみを行えばよく、分散電源の構成が簡単になる。

以下に説明する実施形態は、本発明を適用する建築物として戸建て住宅の家屋を想定して説明するが、本発明の技術思想を集合住宅に適用することを妨げるものではない。図３は本実施形態を適用する電力供給システムの全体構成である。家屋Ｈには、図３に示すように、直流電力を出力する直流電力供給装置（電力供給装置）１０１と、直流電力により駆動される負荷としての直流機器（機器）１０２とが設けられ、直流電力供給装置１０１の出力端部に接続した直流供給線路Ｗｄｃを通して直流機器１０２に直流電力が供給される。直流電力供給装置１０１と直流機器１０２との間には、直流供給線路Ｗｄｃに流れる電流を監視し、異常を検知したときに直流供給線路Ｗｄｃ上で直流電力供給装置１０１から直流機器１０２への給電を制限ないし遮断する直流ブレーカ１１４が設けられる。

直流供給線路Ｗｄｃは、直流電力の給電路であるとともに通信路としても兼用されており、高周波の搬送波を用いてデータを伝送する通信信号を直流電圧に重畳することにより直流供給線路Ｗｄｃに接続された機器間での通信を可能にしている。この技術は、交流電力を供給する電力線において交流電圧に通信信号を重畳させる電力線搬送技術と類似した技術である。

直流供給線路Ｗｄｃは、直流電力供給装置１０１を介して宅内サーバ１１６に接続される。宅内サーバ１１６は、宅内の通信網（以下、「宅内網」という）を構築する主装置であり、宅内網において直流機器１０２が構築するサブシステムなどと通信を行う。

図示例では、サブシステムとして、パーソナルコンピュータ、無線アクセスポイント、ルータ、ＩＰ電話機のような情報系の直流機器１０２からなる情報機器システムＫ１０１、照明器具のような照明系の直流機器１０２からなる照明システムＫ１０２，Ｋ１０５、来客対応や侵入者の監視などを行う直流機器１０２からなる玄関システムＫ１０３、火災感知器のような警報系の直流機器１０２からなる住警器システムＫ１０４などがある。各サブシステムは、自立分散システムを構成しており、サブシステム単独でも動作が可能になっている。

上述した直流ブレーカ１１４は、サブシステムに関連付けて設けられており、図示例では、情報機器システムＫ１０１、照明システムＫ１０２および玄関システムＫ１０３、住警器システムＫ１０４、照明システムＫ１０５に関連付けて４個の直流ブレーカ１１４を設けている。１台の直流ブレーカ１１４に複数個のサブシステムを関連付ける場合には、サブシステムごとに直流供給線路Ｗｄｃの系統を分割する接続ボックス１２１が設けられる。図示例においては、照明システムＫ１０２と玄関システムＫ１０３との間に接続ボックス１２１が設けられている。

情報機器システムＫ１０１としては、壁コンセントあるいは床コンセントの形態で家屋Ｈに先行配置（家屋Ｈの建築時に施工）される直流コンセント１３１に接続される直流機器１０２からなる情報機器システムＫ１０１が設けられる。

照明システムＫ１０２、Ｋ１０５としては、家屋Ｈに先行配置される照明器具（直流機器１０２）からなる照明システムＫ１０２と、天井に先行配置される引掛シーリング１３２に接続する照明器具（直流機器１０２）からなる照明システムＫ１０５とが設けられる。引掛シーリング１３２には、家屋Ｈの内装施工時に施工業者が照明器具を取り付けるか、または家人自身が照明器具を取り付ける。

照明システムＫ１０２を構成する直流機器１０２である照明器具に対する制御の指示は、赤外線リモコン装置を用いて与えるほか、直流供給線路Ｗｄｃに接続されたスイッチ１４１から通信信号を用いて与えることができる。すなわち、スイッチ１４１は直流機器１０２とともに通信の機能を有している。また、スイッチ１４１の操作によらず、宅内網の別の直流機器１０２あるいは宅内サーバ１１６から通信信号により制御の指示がなされることもある。照明器具への指示には、点灯、消灯、調光、点滅点灯などがある。

上述した直流コンセント１３１、引掛シーリング１３２には、任意の直流機器１０２を接続することができ、接続された直流機器１０２に直流電力を出力するから、以下では直流コンセント１３１、引掛シーリング１３２を区別する必要がない場合には「直流アウトレット」と呼ぶ。

これらの直流アウトレットは、直流機器１０２に直接設けた接触子（図示せず）または接続線を介して設けた接触子（図示せず）が差し込まれる差込式の接続口が器体に開口し、接続口に差し込まれた接触子に直接接触する接触子受けが器体に保持された構造を有している。すなわち、直流アウトレットは接触式で給電を行う。直流アウトレットに接続された直流機器１０２が通信機能を有する場合には、直流供給線路Ｗｄｃを通して通信信号を伝送することが可能になる。直流機器１０２だけではなく直流アウトレットにも通信機能が設けられている。

宅内サーバ１１６は、宅内網に接続されるだけではなく、インターネットを構築する広域網ＮＴに接続される接続口を有している。宅内サーバ１１６が広域網ＮＴに接続されている場合には、広域網ＮＴに接続されたコンピュータサーバであるセンタサーバ２００によるサービスを享受することができる。

センタサーバ２００が提供するサービスには、広域網ＮＴを通して宅内網に接続された機器（主として直流機器１０２であるが通信機能を有した他の機器も含む）の監視や制御を可能にするサービスがある。このサービスにより、パーソナルコンピュータ、インターネットＴＶ、移動体電話機などのブラウザ機能を備える通信端末（図示せず）を用いて宅内網に接続された機器の監視や制御が可能になる。

宅内サーバ１１６は、広域網ＮＴに接続されたセンタサーバ２００との間の通信と、宅内網に接続された機器との間の通信との両方の機能を備え、宅内網の機器に関する識別情報（ここでは、ＩＰアドレスを用いるものとする）の取得の機能を備える。

宅内サーバ１１６は、センタサーバ２００との通信機能を用いることにより、広域網ＮＴに接続された通信端末からセンタサーバ２００を通して宅内の機器の監視や制御を可能にする。センタサーバ２００は、宅内の機器と広域網ＮＴ上の通信端末とを仲介する。

通信端末から宅内の機器の監視や制御を行う場合は、監視や制御の要求をセンタサーバ２００に記憶させ、宅内の機器は定期的に片方向のポーリング通信を行うことにより、通信端末からの監視や制御の要求を受信する。この動作により、通信端末から宅内の機器の監視や制御が可能になる。

また、宅内の機器において火災検知など通信端末に通知すべきイベントが生じたときには、宅内の機器からセンタサーバ２００に通知し、センタサーバ２００から通信端末に対して電子メールによる通知を行う。

宅内サーバ１１６における宅内網との通信機能のうち重要な機能は、宅内網を構成する機器の検出と管理である。宅内サーバ１１６では、ＵＰｎＰ（Universal Plug and Play）を応用して宅内網に接続された機器を自動的に検出する。宅内サーバ１１６はブラウザ機能を有する表示器１１７を備え、検出した機器の一覧を表示器１１７に表示する。この表示器１１７はタッチパネル式もしくは操作部が付設された構成を有し、表示器１１７の画面に表示された選択肢から所望の内容を選択する操作が可能になっている。したがって、宅内サーバ１１６の利用者（施工業者あるいは家人）は、表示器１１７の画面上で機器の監視ないし制御が可能になる。表示器１１７は宅内サーバ１１６とは分離して設けてもよい。

宅内サーバ１１６では、機器の接続に関する情報を管理しており、宅内網に接続された機器の種類や機能とアドレスとを把握する。したがって、宅内網の機器を連動動作させることができる。機器の接続に関する情報は上述のように自動的に検出されるが、機器を連動動作させるには、機器自身が保有する属性により自動的に関係付けを行うほか、宅内サーバ１１６にパーソナルコンピュータのような情報端末を接続し、情報端末のブラウザ機能を利用して機器の関係付けを行うこともできる。

機器の連動動作の関係は各機器がそれぞれ保持する。したがって、機器は宅内サーバ１１６を通すことなく連動動作することができる。各機器について、連動動作の関係付けを行うことにより、たとえば、機器であるスイッチの操作により、機器である照明器具の点灯あるいは消灯の動作を行うことが可能になる。また、連動動作の関係付けはサブシステム内で行うことが多いが、サブシステムを超える関係付けも可能である。

ところで、直流電力供給装置１０１は、基本的には、商用電源のように宅外から供給される交流電源ＡＣの電力変換により直流電力を生成する。図示する構成では、交流電源ＡＣは、分電盤１１０に内器として取り付けられた主幹ブレーカ１１１を通して、スイッチング電源を含むＡＣ／ＤＣコンバータ１１２に入力される。ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２から出力される直流電力は、協調制御部１１３を通して各直流ブレーカ１１４に接続される。

直流電力供給装置１０１には、交流電源ＡＣから電力が供給されない期間（たとえば、商用電源ＡＣの停電期間）に備えて二次電池１６２が設けられている。また、直流電力を生成する太陽電池１６１や燃料電池１６３を併用することも可能になっている。交流電源ＡＣから直流電力を生成するＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を備える主電源に対して、太陽電池１６１や二次電池１６２や燃料電池１６３は分散電源になる。なお、図示例において、太陽電池１６１、二次電池１６２、燃料電池１６３は出力電圧を制御する回路部を含み、二次電池１６２は放電だけではなく充電を制御する回路部も含んでいる。

分散電源のうち太陽電池１６１や燃料電池１６３は必ずしも設けなくてもよいが、二次電池１６２は設けるのが望ましい。二次電池１６２は主電源や他の分散電源により適時充電され、二次電池１６２の放電は、交流電源ＡＣから電力が供給されない期間だけではなく必要に応じて適時に行われる。二次電池１６２の充放電や主電源と分散電源との協調は、協調制御部１１３により行われる。すなわち、協調制御部１１３は、直流電力供給装置１０１を構成する主電源および分散電源から直流機器１０２への電力の配分を制御する直流電力制御部として機能する。なお、太陽電池１６１、二次電池１６２、燃料電池１６３の出力を交流電力に変換し、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２の入力電力として用いる構成を採用してもよい。

直流機器１０２の駆動電圧は機器に応じた複数種類の電圧から選択されるから、協調制御部１１３にＤＣ／ＤＣコンバータを設け、主電源および分散電源から得られる直流電圧を必要な電圧に変換するのが望ましい。通常は、１系統のサブシステム（もしくは１台の直流ブレーカ１１４に接続された直流機器１０２）に対して１種類の電圧が供給されるが、１系統のサブシステムに対して３線以上を用いて複数種類の電圧を供給するように構成してもよい。あるいはまた、直流供給線路Ｗｄｃを２線式とし、線間に印加する電圧を時間経過に伴って変化させる構成を採用することも可能である。ＤＣ／ＤＣコンバータは、直流ブレーカと同様に複数に分散して設けてもよい。

上述の構成例では、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を１個だけ図示しているが、複数個のＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を並設することが可能であり、複数個のＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を設けるときには、負荷の大きさに応じて運転するＡＣ／ＤＣコンバータ１１２の台数を増減させるのが望ましい。

上述したＡＣ／ＤＣコンバータ１１２、協調制御部１１３、直流ブレーカ１１４、太陽電池１６１、二次電池１６２、燃料電池１６３には通信機能が設けられており、主電源および分散電源や直流機器１０２を含む負荷の状態に対処する連携動作を行うことを可能にしている。この通信に用いる通信信号は、直流機器１０２に用いる通信信号と同様に直流電圧に重畳する形式で伝送する。

上述の例では主幹ブレーカ１１１から出力された交流電力をＡＣ／ＤＣコンバータ１１２により直流電力に変換するために、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を分電盤１１０内に配置しているが、主幹ブレーカ１１１の出力側において分電盤１１０内に設けた分岐ブレーカ（図示せず）で交流供給線路を複数系統に分岐し、各系統の交流供給線路にＡＣ／ＤＣコンバータを設けて系統ごとに直流電力に変換する構成を採用してもよい。

この場合、家屋Ｈの各階や各部屋を単位として直流電力供給装置１０１を設けることができるから、直流電力供給装置１０１を系統別に管理することができ、しかも、直流電力を利用する直流機器１０２との間の直流供給線路Ｗｄｃの距離が小さくなるから、直流供給線路Ｗｄｃでの電圧降下による電力損失を低減させることができる。また、主幹ブレーカ１１１および分岐ブレーカを分電盤１１０に収納し、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２と協調制御部１１３と直流ブレーカ１１４と宅内サーバ１１６とを分電盤１１０とは別の盤に収納してもよい。

以下では、図１を参照して本実施形態の要部について説明する。図１において実線は電力の供給経路を示し、破線は通信経路を示している。また、図示する構成では、直流機器１０２が直流供給線路Ｗｄｃに直接接続されるほか、直流機器１０２が直流アウトレットを介して直流供給線路Ｗｄｃに接続される場合も例示している。直流アウトレットに直流機器１０２を接続する場合には、直流アウトレットと直流機器１０２とを合わせた構成が「機器」に相当する。また、直流アウトレットは、直流コンセント１３１と引掛シーリング１３２とのどちらでもよいが、以下では直流アウトレットとして直流コンセント１３１を例示する。

上述のように、通信信号は直流電圧に重畳しているが、通信信号を伝送する通信路を直流供給線路Ｗｄｃとは別に設けてもよい。直流電力供給装置１０１は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を含み交流電源ＡＣを電源とする主電源１０と、太陽電池１６１、二次電池１６２、燃料電池１６３のうち少なくとも二次電池１６２を含む分散電源１１とを備える。

また、図示例では、直流電力供給装置１０１において、主電源１０の停止（停電や線間電圧の異常低下）を検出する停電検出部１２と、主電源１０と分散電源１１とを直流供給線路Ｗｄｃに選択的に接続する切換スイッチ１３と、停電検出部１２が主電源１０の停止を検出したときに受電を許可する直流機器１０２を指定する給電制御部１４とを備える。給電制御部１４は、停電検出部１２から主電源１０に関する動作情報を受け取る機能と、直流機器１０２、直流コンセント１３１、人検出装置１０３のいずれかと通信する機能とを有している。人検出装置１０３については後述する。

切換スイッチ１３は、停電検出部１２により制御されており、通常時は主電源１０を直流供給線路Ｗｄｃに接続し、主電源１０が停止すると分散電源１１を直流供給線路Ｗｄｃに接続する。すなわち、主電源１０の停止時に分散電源１１が直流供給線路Ｗｄｃに接続され、直流機器１０２への給電のバックアップを行う。停電検出部１２と切換スイッチ１３とは協調制御部１１３に設けられる。

直流機器１０２への給電のバックアップを行う分散電源は、直流電力供給装置１０１だけではなく、直流コンセント１３１に、二次電池を備えたバックアップ電源３３として設ける場合もある。

本実施形態の特徴は、直流機器１０２を利用する空間領域における人の存否を検出する人検出装置１０３を設け、人検出装置１０３の検出結果に応じて直流機器１０２への給電を制御する点にある。人検出装置１０３は、人体から放射される熱線を検知する焦電形赤外線センサなどを用いて人の存否を検出する人感センサ４１を備え、人感センサ４１による人の検出の有無を他装置に通知する通信機能部４２を備える。人感センサ４１の検知領域は、直流機器１０２を利用する空間領域での人の存否を検出するように設定される。

たとえば、直流機器１０２が照明機器であるときには、照明機器によって照明される空間領域あるいは照明機器を視認可能な空間領域を検知領域とするように人感センサ４１が配置される。

まず、直流電力供給装置１０１に設けた給電制御部１４と通信する通信機能部２１を直流機器１０２が備えている場合について説明し、その後、直流コンセント１３１に停電検出部１２と通信する通信機能部３１が設けられている場合について説明する。直流コンセント１３１に通信機能部３１を設ける場合には、直流機器１０２として通信機能部を備えていないものを用いることができる。以下では、通信機能部２１を備える場合に直流機器１０２ａと表し、通信機能部２１を備えない場合に直流機器１０２ｂと表す。

直流機器１０２ａは、期待される動作を奏する主機能部２０を備え、直流供給線路Ｗｄｃと主機能部２０との間には、電磁継電器あるいは半導体リレーからなるスイッチ要素２２が挿入される。スイッチ要素２２のオンオフの指示は、通信機能部２１を通してスイッチやセンサを備えた他装置や給電制御部１４によりなされる。

直流機器１０２ａは、主電源１０が停止していないときには、他装置からの指示によりスイッチ要素２２がオンになると主機能部２０に通電され主機能部２０が運転される。また、他装置からの指示によりスイッチ要素２２がオフになると主機能部２０が停止する。ただし、スイッチ要素２２をオンにしても主機能部２０の運転が開始されない構成とし、スイッチ要素２２がオンであるときに主機能部２０に付設した図示しないスイッチを操作することにより、主機能部２０の運転が開始されるようにしてもよい。

給電制御部１４では、停電検出部１２により主電源１０の停止が検出されると、人検出装置１０３の通信機能部４２と通信をすることにより、直流機器１０２ａを利用する空間領域における人の存否を確認する。ここで、人の存在を検出した人検出装置１０３が存在するときには、当該人検出装置１０３の検知領域である空間領域において利用される直流機器１０２に対してスイッチ要素２２をオンにするように指示を与える。

スイッチ要素２２は、主電源１０の停止前においてオンである場合とオフである場合とがあるが、オンである場合にはオンを継続し、オフである場合にはオンに反転させる。つまり、分散電源１１からの電力を優先的に受電することが可能になる。したがって、主電源１０の停止時に、直流機器１０２ａを利用する空間領域における人の存在を人感センサ４１が検出しているときには、直流機器１０２ａの主機能部２０を分散電源１１の電力で動作させることができる。

たとえば、直流機器１０２ａが照明機器である場合を想定する。照明機器がとくに必要になる空間領域は、集合住宅などにおいて窓のない浴室、便所、化粧室のように照明光がなければ周囲を確認することができない空間領域であり、このような空間領域では、人が存在するときに必ず照明機器を点灯させる必要がある。つまり、主電源１０が停止したとき、このような空間領域に人が存在していれば、照明機器の点灯を指示するスイッチの操作を行うことなく照明機器を強制的に点灯させる必要がある。

また、浴室において入浴中に落雷による停電などで照明機器が消灯したとすると、浴室の照明機器を点灯させるだけではなく、脱衣場（洗面所など）で着衣を行った後に脱衣場から出るまで照明機器を点灯させておく必要があるから、照明としてだけではなく、行動経路の指針となる誘導を行うために照明機器を点灯させるのが望ましい。つまり、照明機器を誘導灯として機能させるのが望ましい。

あるいは、階段灯のような照明機器では、階段を昇降している間に照明機器が消灯すると安全の確保ができないことがあるから、階段の昇降が終了するまでは照明機器を点灯させる必要があり、とくに階段の段差が認識できるように誘導するのが望ましい。

このように、主電源１０の停止時には人検出装置１０３により人が検出されている空間領域では、直流機器１０２ａに強制的に給電するか、少なくとも直流機器１０２ａでの受電を可能にしておくことが望ましい。

一方、人検出装置１０３により人が検出されない空間領域では、通常は直流機器１０２ａは使用しないから、このような空間領域において利用される直流機器１０２ａについては、スイッチ要素２２をオフにするように給電制御部１４から指示を与える。つまり、直流機器１０２ａを利用する空間領域に人が存在しなければ、当該直流機器１０２ａでの受電を禁止し、当該直流機器１０２ａが運転中であっても動作を停止させる。なお、スイッチ要素２２がオフでも通信機能部２１には通電されており、この直流機器１０２ａでも通信は可能になっている。

このように、人が存在する空間領域の直流機器１０２ａのみで受電を許可するから、分散電源１１から給電される直流機器１０２ａの台数を制限することにより、分散電源１１の電力で給電している期間における消費電力が低減されることにより、容量の限られた分散電源１１であっても、必要な直流機器１０２ａを比較的長い期間に亘って運転することが可能になる。なお、宅内サーバ１１６において複数の直流機器１０２ａの連動関係を設定している場合には、人検出装置１０３により人が検出されている空間領域に存在しない直流機器１０２ａであっても連動関係に従って駆動させることが可能である。

上述の例では、通信機能部２１を備える直流機器１０２ａを直流供給線路Ｗｄｃに接続している場合を示したが、通信機能部を備えていない直流機器１０２ｂを用いる場合には、直流コンセント１３１の通信機能部３１を利用して同様の動作を行うことが可能である。

図示例では、直流コンセント１３１の器体内に人検出装置としての人感センサ３５を設けている。人感センサ３５は直流コンセント１３１の近傍領域、つまり、直流コンセント１３１に接続される直流機器１０２ｂを利用する空間領域における人の存否を検出する。また、直流コンセント１３１は二次電池を備えるバックアップ電源３３を内蔵しており、二次電池は主電源１０から給電されている期間に充電され、主電源１０が停止すると、バックアップ電源３３から直流機器１０２ｂに給電する。

人感センサ３５およびバックアップ電源３３は、直流コンセント１３１に必須の構成ではなく、人感センサ３５を直流コンセント１３１とは別に設けたものを用いることができる。また、バックアップ電源３３を分散電源として用いずに、直流電力供給装置１０１に設けた分散電源の電力を用いることが可能である。ただし、これらの構成を採用することにより、別途の人検出装置が不要になって省施工かつ省スペースになり、またバックアップ電源３３を設けることにより分散電源１１の負荷を軽減できる利点がある。

ところで、図示する直流コンセント１３１は、直流供給線路Ｗｄｃと接続するための電線接続口３６と、直流機器１０２ｂを接続するためのレセプタクル３７とを備え、電線接続口３６とレセプタクル３７との間に電磁継電器または半導体リレーからなる２個のスイッチ要素３２ａ，３２ｂが直列に挿入されている。スイッチ要素３２ａ，３２ｂのオンオフは給電制御部３４により制御される。

給電制御部３４は、停電検出部１２から主電源１０の停止が通信機能部３１に通知され、かつ人検出装置としての人感センサ３５により人の存在が検出されていないとスイッチ要素３２ａ，３２ｂをオフにする。電線接続口３６に近いスイッチ要素３２ａは、主電源１０の停止が通知されるとオフになり、レセプタクル３７に近い推知要素３２ｂは、主電源１０の停止が通知され、かつ人感センサ３５により人の存在が検出されているときにはオンになる。また、主電源１０が停止していないときには、直流機器１０２ｂの運転が他装置から指示されると、両スイッチ要素３２ａ，３２ｂがともにオンになる。

バックアップ電源３３は、両スイッチ要素３２ａ，３２ｂの間に接続されており、スイッチ要素３２ａがオフになりスイッチ要素３２ｂがオンになるとバックアップ電源３２から直流機器１０２ｂへの給電がなされる。すなわち、図示する直流コンセント１３１は、主電源１０が停止したときに、人感センサ３５によって人の存在が検出されていないとスイッチ要素３２ａ，３２ｂをオフにし、人感センサ３５によって人の存在が検出されているとスイッチ要素３２ｂをオンにすることで、レセプタクル３７に給電し、直流機器１０２ｂでの受電を可能にする。

直流機器１０２ｂが、引掛シーリング１３２に接続される照明機器などであってスイッチを備えていない場合には、レセプタクル３７に給電されると運転を開始し、直流機器１０２ｂがスイッチを備えている場合には、レセプタクル３７に給電されただけでは運転されず、スイッチを投入することにより運転を開始する。

なお、上述の構成例では直流コンセント１３１に２個のスイッチ要素３２ａ，３２ｂを設けているが、バックアップ電源３３を直流コンセント１３１に設けない場合には、１個のスイッチ要素を設ければよい。また、給電制御部３６についても必須ではなく、直流電力給電装置１０１に設けた給電制御部１４を用いて通信機能部３１を通してスイッチ要素のオンオフを制御するようにしてもよい。

直流機器１０２ａを例として上述した動作を図２にまとめる。まず、主電源１０の停止が停電検出部１２により検出されると（Ｓ１）、人検出装置１０３において人の存否が検出され、人の存在を検出している人検出装置１０３が存在するときには（Ｓ２：Ｙｅｓ）、当該人検出装置１０の検知領域に関係付けられている直流機器１０２ａのスイッチ要素２２をオンにすることにより（Ｓ３）、当該直流機器１０２ａの主機能部２０への給電を開始する（Ｓ４）。また、人の存在を検出していない人検出装置１０３が存在するときには（Ｓ２：Ｎｏ）、当該人検出装置１０の検知領域に関係付けられている直流機器１０２ａのスイッチ要素２２をオフにすることにより（Ｓ５）、当該直流機器１０２ａの主機能部２０への給電を停止する（Ｓ６）。上述の処理はすべての直流機器１０２に対して行う（Ｓ７）。主電源１０が復電したときには（Ｓ８）、主電源１０からの給電を行う定常動作に復帰させる（Ｓ９）。

直流機器１０２が、組込みシステムを構成する機器、コンピュータ、コンピュータ周辺機器のように動作中に動作データを発生させる構成である場合には、動作データを発生させている主機能部２０への給電を急に停止させると動作データが消失し、復電時に主機能部２０をリセットさせなければ安全に動作させることができないという問題が生じる。

そこで、この種の直流機器１０２には、主機能部２０の動作状態に応じた動作データを記憶するためにＥＥＰＲＯＭのような不揮発性の記憶手段（図示せず）を直流機器１０２に設けている。この種の直流機器１０２では、主電源１０が停止したときに、人感センサ４１（３５）により人が検出されている空間領域おいて利用される直流機器１０２を除いては、分散電源１１からの電力を継続して受電することを一時的に許容し、この間に動作データを記憶手段に書き込ませ、書き込みが終了すると分散電源１１からの電力の受電を停止させるのが望ましい。

このような構成を採用すると、主電源１０が停止して分散電源１１から電力が供給される状態に切り替わると、動作データが記憶手段に待避され、その後に、直流供給線路Ｗｄｃからの受電が停止されるのであり、主電源１０が復電したときには、記憶手段から読み出した動作データを用いることにより、主電源１０の停止前の状態から直流機器１０２を動作させることが可能になる。要するに、復電時の主機能部２０のリセットが不要であり、復電後に直流機器１０２を従前の状態で動作させることが可能になる。

なお、記憶手段は、直流機器１０２に設けるほか、宅内サーバ１１６やセンタサーバ２００に設けた構成を採用することも可能である。上述したように、直流コンセント１３１や引掛シーリング１３２のような直流アウトレットに人感センサ３５を内蔵している場合には、記憶手段も直流アウトレットに内蔵させればよい。

本実施携帯の構成を採用することにより、主電源１０の停止時に、人検出装置４１（３５）により人の存在が検出されている空間領域において使用される直流機器１０２では分散電源１１からの電力を受電し、人が存在していない空間領域において使用される直流機器１０２では分散電源１１の電力をほとんど受電しないから、分散電源１１の容量が限られている場合でも比較的長い時間に亘って必要な直流機器１０２への電力供給が可能になる。

上述した実施形態では、電力供給装置として直流電力供給装置１０１を例示したが、交流電力供給装置を用いることも可能である。この場合、直流機器１０２に代えて機器として交流機器を用いることになる。

本発明の実施形態を示す要部ブロック図である。同上の動作説明図である。同上の全体構成を示す構成図である。

符号の説明

１０主電源
１１分散電源
１４給電制御部
３４給電制御部
３５人感センサ（人検出装置）
４１人感センサ（人検出装置）
１０１電力供給装置
１０２直流機器（機器）
Ｈ家屋（建築物）
Ｗｄｃ直流供給線路

Claims

主電源の停止時に給電のバックアップが可能な分散電源を備える電力供給装置と、主電源と分散電源とのうち少なくとも主電源からは電力供給線路を介して給電され主電源と分散電源との一方から供給される電力を受けて駆動される複数の機器と、それぞれの機器を利用する空間領域における人の存否を検出する人検出装置と、主電源の停止時において人検出装置により人の存在が検出されている空間領域において利用される機器で分散電源からの電力を優先的に受電可能とする給電制御部とを備え、前記給電制御部と前記機器と前記人検出装置とは通信可能であって、前記機器は、前記電力供給線路と主機能部との間に挿入され通信によりオンオフが指示されるスイッチ要素と、スイッチ要素のオンオフとは関係なく通電される通信機能部とを備え、前記給電制御部は、前記主電源の停止時において前記人検出装置が人の存在を検出していると、当該人検出装置により人の存在が検出されている空間領域において利用される機器のスイッチ要素をオンにするように指示を与え、他の機器へは主電源の停止後にスイッチ要素をオフにするように指示を与えて分散電源からの受電を停止させることを特徴とする電力供給システム。
前記人検出装置により人の存在が検出される空間領域において利用される前記機器は、照明機器を含むことを特徴とする請求項１記載の電力供給システム。
前記機器の配置される空間領域は、目的照度を得るために照明光を必要とする空間領域であることを特徴とする請求項２記載の電力供給システム。
前記給電制御部は、前記人検出装置により人の存在が検出されていると、前記照明機器のうち当該空間領域の出口に誘導する位置の照明機器を強制的に点灯させることを特徴とする請求項２又は３記載の電力供給システム。
前記機器と前記給電制御部との一方は、動作状態に応じた動作データを記憶する不揮発性の記憶手段を備え、給電制御部は、前記主電源が停止すると前記人検出装置により人の存在が検出されている空間領域において利用される機器を除く機器について前記分散電源からの電力を用いて動作データを記憶手段に書き込ませた後に分散電源からの受電を停止させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電力供給システム。
前記電力供給装置は直流電力を供給し、前記機器は直流電力により駆動される直流機器であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電力供給システム。