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技術 通信機能を有する、非常灯装置及び非常灯システム

出願人 アイレック技建株式会社株式会社川口電機製作所パナソニック株式会社
発明者 久々津直哉阿部智徳荻原和枝松本圭二中野真一
出願日 2019年4月16日 (1年10ヶ月経過) 出願番号 2019-078083
公開日 2020年10月29日 (3ヶ月経過) 公開番号 2020-177765
状態 未査定
技術分野 伝送方式における信頼性の向上 非携帯用の照明装置またはそのシステム 有線伝送方式及び無線の等化,エコーの低減 給配電網の遠方監視・制御 照明装置の素子の配置,冷却,密封,その他 予備電源装置
主要キーワード 非常用バッテリー 電気機械器具 保護等級 電源ブレーカ 照明線 カップリングトランス 電力線通信方式 保護部品
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (11)

課題

電力線を介して通信を行うことができる。

解決手段

とう道に設置される非常灯装置は、外部電源から供給される交流電力を第1直流電力に変換する変換部と、前記第1直流電力を蓄電し、かつ、第2直流電力を放電する蓄電部と、前記交流電力が供給されている場合には、前記第1直流電力で他の非常灯装置と電力線を介した電力線通信を行い、かつ、前記交流電力が供給されていない場合には、前記第2直流電力で前記電力線通信を行う通信部と、前記第1直流電力又は前記第2直流電力で情報処理端末無線で通信を行う無線通信部とを含む。

概要

背景

とう道内は、暗いため、作業員(とう道内設備運用者及び作業者等を称して、以下ユーザと称す。)がとう道内で作業等が行えるように、灯具の設置がされる。そして、灯具には、商用電源等の外部電源から電力が供給されるが、商用電源から電力線を介して灯具等に供給される電力が途絶えた場合、すなわち、非常の際でも、照明となる非常灯装置が知られている。

また、とう道内において、情報処理端末ネットワークを介して外部装置とデータを送受信したり、又は、IP(Internet Protocol)電話でユーザが通話を行ったりするため、情報処理端末のアクセスポイントとなる機能を有する非常灯装置が知られている(例えば、非特許文献1等)。

概要

電力線を介して通信を行うことができる。とう道に設置される非常灯装置は、外部電源から供給される交流電力を第1直流電力に変換する変換部と、前記第1直流電力を蓄電し、かつ、第2直流電力を放電する蓄電部と、前記交流電力が供給されている場合には、前記第1直流電力で他の非常灯装置と電力線を介した電力線通信を行い、かつ、前記交流電力が供給されていない場合には、前記第2直流電力で前記電力線通信を行う通信部と、前記第1直流電力又は前記第2直流電力で情報処理端末と無線で通信を行う無線通信部とを含む。

目的

本発明に係る一実施形態は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、電力線を介して通信を行うことができる非常灯装置等を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

とう道に設置される非常灯装置であって、外部電源から供給される交流電力を第1直流電力に変換する変換部と、前記第1直流電力を蓄電し、かつ、第2直流電力を放電する蓄電部と、前記交流電力が供給されている場合には、前記第1直流電力で他の非常灯装置と電力線を介した電力線通信を行い、かつ、前記交流電力が供給されていない場合には、前記第2直流電力で前記電力線通信を行う通信部と、前記第1直流電力又は前記第2直流電力で情報処理端末無線で通信を行う無線通信部とを含む非常灯装置。

請求項2

前記変換部が発生させるノイズ減衰させるフィルタ部を更に含む請求項1に記載の非常灯装置。

請求項3

複数の非常灯装置のうち、ルータに接続される親機と、前記親機以外の非常灯装置である子機と前記電力線を介して接続され、前記通信部は、前記親機及び前記子機のうち、前記親機と通信が可能であると、前記親機と通信を行い、前記親機と通信ができないと、通信が可能な前記子機のうち、前記親機に最も近い子機を検索して通信を行う請求項1又は2に記載の非常灯装置。

請求項4

前記通信部は、前記電力線における通信が可能な帯域のうち、xDSLで使用する以外の帯域で通信を行う請求項1乃至3のいずれか1項に記載の非常灯装置。

請求項5

前記交流電力が供給されていない場合に、前記第2直流電力で点灯する点灯部を更に含む請求項1乃至4のいずれか1項に記載の非常灯装置。

請求項6

とう道に設置される非常灯装置と、前記非常灯装置と接続される1以上の情報処理装置とを含む非常灯システムであって、前記非常灯装置は、外部電源から供給される交流電力を第1直流電力に変換する変換部と、前記第1直流電力を蓄電し、かつ、第2直流電力を放電する蓄電部と、前記交流電力が供給されている場合には、前記第1直流電力で他の非常灯装置と電力線を介した電力線通信を行い、かつ、前記交流電力が供給されていない場合には、前記第2直流電力で前記電力線通信を行う通信部と、前記第1直流電力又は前記第2直流電力で情報処理端末と無線で通信を行う無線通信部とを含む非常灯システム。

請求項7

交流電力を変換して生成される第1直流電力又は蓄電部から放電される第2直流電力で動作する電力線通信機であって、前記第1直流電力又は前記第2直流電力を入力する電力入力部と、前記交流電力が供給されている場合には、前記第1直流電力で非常灯装置と電力線を介した電力線通信を行い、かつ、前記交流電力が供給されていない場合には、前記第2直流電力で前記電力線通信を行う通信部とを含む電力線通信機。

技術分野

0001

本発明は、電力線通信機、非常灯装置及び非常灯システムに関する。

背景技術

0002

とう道内は、暗いため、作業員(とう道内設備運用者及び作業者等を称して、以下ユーザと称す。)がとう道内で作業等が行えるように、灯具の設置がされる。そして、灯具には、商用電源等の外部電源から電力が供給されるが、商用電源から電力線を介して灯具等に供給される電力が途絶えた場合、すなわち、非常の際でも、照明となる非常灯装置が知られている。

0003

また、とう道内において、情報処理端末ネットワークを介して外部装置とデータを送受信したり、又は、IP(Internet Protocol)電話でユーザが通話を行ったりするため、情報処理端末のアクセスポイントとなる機能を有する非常灯装置が知られている(例えば、非特許文献1等)。

先行技術

0004

アイレック技建株式会社、"とう道モバイル無線機能非常用バッテリー)"、[online]、平成29年10月3日、[平成29年10月3日検索]、インターネット〈URL:http://www.airec.co.jp/products/environment/EmergencyBattery.html〉

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、従来の非常灯装置では、電力線を介して通信を行うことができない。したがって、非常灯装置が他の非常灯装置等と通信を行う場合には、とう道内に通信回線となるケーブルを新たに配線しないと、通信ができない。

0006

そこで、本発明に係る一実施形態は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、電力線を介して通信を行うことができる非常灯装置等を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

本発明の一実施形態に係る、とう道に設置される非常灯装置等は、
外部電源から供給される交流電力を第1直流電力に変換する変換部と、
前記第1直流電力を蓄電し、かつ、第2直流電力を放電する蓄電部と、
前記交流電力が供給されている場合には、前記第1直流電力で他の非常灯装置と電力線を介した電力線通信を行い、かつ、前記交流電力が供給されていない場合には、前記第2直流電力で前記電力線通信を行う通信部と、
前記第1直流電力又は前記第2直流電力で情報処理端末と無線で通信を行う無線通信部と
を含む。

発明の効果

0008

電力線を介して通信を行うことができる非常灯装置等を提供することができる。

図面の簡単な説明

0009

本発明の一実施形態に係る非常灯システムのシステム構成例を示すシステム図である。
本発明の一実施形態に係る非常灯装置の構成例を示す概要図である。
本発明の一実施形態に係るHD−PLCのハードウェア構成例を示すブロック図である。
本発明の一実施形態に係る非常灯装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。
本発明の一実施形態に係る非常灯システムにおけるマルチホップ処理例を示すシステム図である。
本発明の一実施形態に係る非常灯システムの設置例を示すブロック図である。
本発明の一実施形態に係る非常灯システムにおける検索処理例を示すシーケンス図である。
本発明の一実施形態に係る非常灯装置による全体処理例を示すフローチャートである。
本発明の一実施形態に係る第1直流電力の供給例を示すブロック図である。
本発明の一実施形態に係る第2直流電力の供給例を示すブロック図である。

実施例

0010

以下、本発明の一実施形態に係る非常灯装置の例について説明する。

0011

<非常灯システムのシステム構成例>
図1は、本発明の一実施形態に係る非常灯システムのシステム構成例を示すシステム図である。例えば、非常灯システム10は、図示するように、複数の非常灯装置101乃至107と、ルータ(router)12等の情報処理装置とを含む。また、図示するように、各装置は、電力線14によって接続される。

0012

非常灯システム10は、とう道に用いられるシステムである。とう道は、通信ケーブルガス管送電線等のライフラインが敷かれる管路トンネルのうち、特に敷設、撤去又は保守作業用に人が立ち入れる管径経路である。なお、とう道は、非常灯が設置される空間であればよく、洞道共同溝又はトンネル等でもよい。以下の説明では、「とう道」に非常灯システム10が用いられる例で説明する。

0013

以下、図示するシステム構成の非常灯システム10を例に説明する。

0014

図示するシステム構成例では、非常灯装置101が親機となり、ルータ12に接続される。そして、このシステム構成例では、非常灯装置101等は、ルータ12及びONU(光回線終端装置、Optical Network Unit)11を介してインターネット200等のネットワークに接続し、通信を行う。すなわち、親機は、ルータ12及びONU11を介して外部装置201との通信を確立させる。

0015

なお、非常灯システム10は、図示するシステム構成に限られず、図示する以外の装置を有してもよい。例えば、非常灯システム10には、ルータ12及びONU11以外の通信装置があってもよい。また、外部装置201は、サーバ以外の種類の装置でもよい。また、外部装置201は、複数あってもよい。

0016

また、図示するシステム構成例では、商用電源202等の外部電源から電力線14を介して電力が各装置に供給される。例えば、商用電源202から供給される電力は、AC(交流電力)100V(ボルト)又はAC200V等である。図示するように、電力線14上には、所々に電源ブレーカ131、132、133及び134等が設置されてもよい。また、外部電源を供給するため、受電盤等があってもよい。さらに、受電盤は、複数であってもよい。

0017

そして、このシステム構成例では、親機となる非常灯装置101以外の非常灯装置が子機となる。具体的には、このシステム構成例では、子機は、非常灯装置102、103、104、105、106及び107である。なお、子機の台数は、図示する以外の台数でもよい。子機は、親機又は他の子機と電力線14を介して通信を行う。

0018

以下、非常灯システム10が有する複数の非常灯装置101乃至107のうち、任意の非常灯装置を指す場合には、「非常灯装置100」という。

0019

<非常灯装置の例>
図2は、本発明の一実施形態に係る非常灯装置の構成例を示す概要図である。図示するように、例えば、非常灯装置100は、例えば、補助灯1001と、二次電池1002と、無線LAN(Local Area Network)1003と、制御基板1004と、HD‐PLC(登録商標)(高速電力線通信、High Definition Power Line Communication)1005とを備える。また、非常灯装置100は、ケーブル1006及び1007を有する。

0020

ケーブル1006は、非常灯装置100を電力線14に接続させ、外部電源から電力を取り入れる。

0021

また、ケーブル1007は、非常灯装置100をとう道内照明器具300に接続させる。そして、外部電源から電力が供給されている場合には、とう道内照明器具300が点灯する。

0022

例えば、ケーブル1006は、充電線照明線共通線及びアース線による4芯の構成である。そして、非常灯装置100は、ケーブル1006が有する充電線と共通線間にかかるAC電力で電池充電する。また、非常灯装置100は、ケーブル1006が有する照明線と共通線間にかかるAC電力でとう道内照明器具300を点灯させる。

0023

さらに、制御基板1004は、ケーブル1006を介して非常灯装置100に供給される電力が停止するのを監視し、電力が停止すると、停電となったと判断する。例えば、制御基板1004は、充電線と共通線間の電圧が0Vとなると、電力が停止し、停電となったと判断する。

0024

二次電池1002は、補助灯1001に供給する電力を充電する電池である。すなわち、二次電池1002は、外部電源から電力が供給されている場合には、供給される電力を充電し、蓄える。一方で、とう道内照明器具300に供給される電力が途絶えたのを感知すると、HD−PLC1005及び補助灯1001等に電力を供給するように放電する。すなわち、外部電源から電力が供給できる状態、つまり、いわゆる正常状態では、二次電池1002は、非常状態において補助灯1001が使用する電力を蓄電する。一方で、外部電源から電力が途絶えた状態、つまり、いわゆる非常状態では、二次電池1002は、正常状態に蓄電した電力をHD−PLC1005及び補助灯1001等に供給するように切り替えられる。

0025

無線LAN1003は、例えば、アンテナ及び処理IC(IntegratedCircuit)等である。そして、無線LAN1003は、Wi‐Fi(登録商標)等の無線による通信を実現する。つまり、無線LAN1003は、他の情報処理端末と電波を送受信して、通信を行う。

0026

制御基板1004は、例えば、処理IC等が実装された電子回路基板である。制御基板1004の詳細は、後述する。

0027

HD‐PLC1005は、外部電源から交流電力が供給されている場合には、供給される交流電力に、情報信号となる周波数の信号を合わせて、電力線14を介して接続される他の装置と通信を行う装置である。例えば、HD‐PLC1005は、以下のようなハードウェア構成である。

0028

図3は、本発明の一実施形態に係るHD−PLCのハードウェア構成例を示すブロック図である。図示するように、HD−PLC1005は、例えば、サージアブソーバ50、カップリングトランス51、PLC通信制御回路52、LAN通信制御回路53、LANコネクタ54及び直流電力コネクタ55を有するハードウェア構成である。

0029

サージアブソーバ50は、異常な高電圧等から保護を図る保護部品である。

0030

カップリングトランス51は、一次側と二次側とを絶縁し、異常な電流入り込むのを防ぎ通信信号を受け渡す保護部品である。

0031

図示するように、HD‐PLC1005は、サージアブソーバ50及びカップリングトランス51等の保護部品が入るハードウェア構成であるのが望ましい。

0032

PLC通信制御回路52は、AC/DCコンバータ501が変換して生成する直流電力(以下「第1直流電力」という場合がある。)又は二次電池1002が放電する直流電力(以下「第2直流電力」という場合がある。)を電源として、電力線通信等を行う。

0033

第1直流電力を用いるか、又は、第2直流電力を用いるかは、商用電源202から、交流電力が供給されている場合であるか否かによって切り替わる。具体的には、停電等によって交流電力が供給されていない場合には、HD‐PLC1005は、第2直流電力で電力線通信等を行う。一方で、停電等でない状態、すなわち、いわゆる通常時には、HD‐PLC1005は、第1直流電力で電力線通信等を行う。このように、PLC通信制御回路52は、いずれの場合であっても、交流電力でなく、直流電力によって動作する。

0034

また、HD‐PLC1005は、例えば、情報信号を2乃至28MHz(メガヘルツ)の周波数で送信する。交流電力が供給されている場合には、このようにして生成される情報信号が合わさった交流電力によって、HD‐PLC1005は、電力線14を介して情報信号を他の非常灯装置又は外部装置等に送信する、いわゆる電力線通信を行うことができる。また、電力線14を介して他の非常灯装置等から情報信号を受信すると、HD‐PLC1005は、他の非常灯装置又は外部装置等が送信する情報信号によってデータを受信できる。

0035

LAN通信制御回路53及びLANコネクタ54は、無線LAN1003等により、情報処理端末等とLANで通信を行う。なお、LANコネクタ54等により、有線によるLAN通信が行われてもよい。つまり、HD‐PLC1005は、無線、有線又は両方によって、LAN通信を行ってもよい。

0036

直流電力コネクタ55は、AC/DCコンバータ501又は二次電池1002から供給される直流電力を取り込む。そして、図示するように、PLC通信制御回路52及びLAN通信制御回路53等といったHD‐PLC1005が有するハードウェアに直流電力を供給する。

0037

なお、電力線14を介して情報信号を送受信できれば、非常灯装置100は、HD‐PLC方式以外の電力線通信方式で通信を行ってもよい。例えば、非常灯装置100は、エコーネット(登録商標)等の方式で通信を行う装置を有してもよい。

0038

HD‐PLC1005のように、電力線14を介して通信を行う装置があると、非常灯装置100は、電力線14とは別に通信回線がなくとも通信を行うことができる。すなわち、非常灯装置100が通信を行うために、別途光ファイバ等の回線設備を設置する工事が不要にできる。

0039

また、制御基板1004の詳細な構成は、例えば、以下のような構成である。

0040

図4は、本発明の一実施形態に係る非常灯装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。図示するように、非常灯装置100は、例えば、補助灯1001と、二次電池1002と、無線LAN1003と、制御基板1004と、HD‐PLC1005とを備える。さらに、非常灯装置100は、AC/DC(Alternating Current/Direct Current)コンバータ501を備える。

0041

また、非常灯装置100は、図示するように、ノイズフィルタ500と、状態表示灯502と、光センサ503とを更に備えるのが望ましい。以下、図示する構成を例にして説明する。

0042

図示するように、制御基板1004は、放電回路401と、充電回路402と、制御回路403とを備える。

0043

放電回路401は、制御回路403による制御に基づいて、補助灯1001の点灯及び消灯を切り替える。

0044

充電回路402は、制御回路403による制御に基づいて、二次電池1002が充電を行うのと、二次電池1002が充電を行うのを停止するのとを切り替える。

0045

制御回路403は、放電回路401及び充電回路402等を制御する。例えば、制御回路403は、AC/DCコンバータ501の出力電圧計測し、計測結果に基づいて、外部電源から電力が供給されているか又は途絶えているか等を判定する。また、制御回路403は、二次電池1002の電圧を計測し、計測結果に基づいて、充電回路402等を制御する。

0046

なお、非常灯装置100は、交流電力が供給されているか否かを判断するのに、交流電力の電気特性を計測するセンサを有する、又は、交流電力の電気特性を計測するセンサと接続する構成でもよい。すなわち、非常灯装置100は、電力計等のセンサを用いて交流電力の電気特性を計測して、交流電力が供給されているか否かを判断する、又は、交流電力が供給されているか否かの判断結果を取得する。

0047

ほかにも、制御回路403は、光センサ503の検出結果に基づいて動作してもよい。例えば、光センサ503は、点検に用いられる。つまり、ユーザは、非常灯装置100が正常に動作しているか否かを点検するため、光センサ503に対して懐中電灯等で光を当てる。このような光を受光すると、光センサ503は、点検用の光を受光したことを示す光信号を制御回路403に通知する。そして、制御回路403は、補助灯1001を点灯させるように制御する。このような構成であると、ユーザは、補助灯1001が点灯すれば、非常灯装置100が正常に動作していると判断できる。このように、ユーザは、光を当てるだけで非常灯装置100を点検できる。したがって、ユーザは、例えば、非常灯装置100が高所に設置されても簡単に点検を行うことができる。

0048

AC/DCコンバータ501は、外部電源から供給される電力、すなわち、交流電力を直流電力に変換する装置である。そして、AC/DCコンバータ501が変換して生成する直流電力は、充電回路402の制御に基づいて、二次電池1002に蓄電される。

0049

また、非常灯装置100は、図示するように、AC/DCコンバータ501が発生させるノイズ減衰させるノイズフィルタ500があるのが望ましい。AC/DCコンバータ501及び電源では、ノイズが発生する場合が多い。したがって、非常灯装置100がノイズフィルタ500を有し、ノイズを低減できるのが望ましい。また、ノイズフィルタ500は、主に、HD‐PLC1005が通信に使用する周波数帯域、すなわち、2乃至28MHzの周波数帯域に含まれるノイズを減衰させる機能と、インピーダンスを高くする機能とを有するのがより望ましい。

0050

無線LAN1003は、図示するように、IP電話203、タブレット204及び監視カメラ205等の情報処理端末と無線で通信を行い、かつ、PLC等によって外部装置との通信を確立させる。つまり、無線LAN1003は、情報処理端末が無線通信を行うためのアクセスポイントとなる。このようなアクセスポイントがあると、情報処理端末は、インターネットによって通信を行うことができる。このようにすると、とう道内のユーザは、とう道内にいる他のユーザ又はとう道外にいるユーザと通信でコミュニケーションを取ることができる。

0051

また、無線LAN1003は、IP電話203及びタブレット204等の携帯される情報処理端末と通信を行うことで、非常灯装置の位置に基づいて、とう道内における情報処理端末のユーザの位置を特定できる。したがって、無線LAN1003による位置情報等から、非常灯システム10は、とう道内にいるユーザの安否確認を行うことができる。また、非常灯システム10は、とう道内の地図、ルート又は緊急時における避難経路等を出力することもできる。

0052

さらに、無線LAN1003は、情報処理端末からユーザが入力する保守点検記録等のデータを受信できる。このようなデータを記録すると、非常灯システム10は、とう道における保守点検記録を生成及び記録できる。このようにして、非常灯システム10は、点検記録票をとう道内の現場で作成することができる。また、非常灯システム10は、保守点検記録として、現場の状況写真等を記録することもできる。

0053

マルチホップ方式例>
図5は、本発明の一実施形態に係る非常灯システムにおけるマルチホップ処理例を示すシステム図である。以下、図1に示すシステム構成を例に説明する。

0054

例えば、親機となる非常灯装置101に、通信が可能な近い位置に設置される子機となる非常灯装置102は、直接通信601のように、非常灯装置101とPLC等によってデータを送受信することができる。

0055

一方で、非常灯装置103及び非常灯装置106は、非常灯装置101から遠い位置に設置されるとする。このような場合には、非常灯装置103及び非常灯装置106は、直接通信601のような通信が難しい場合がある。

0056

そこで、非常灯システム10では、非常灯装置103及び非常灯装置106は、親機と通信を行うため、マルチホップ方式(「バケツリレー方式」等と呼ぶ場合もある。)で通信を行ってもよい。

0057

例えば、非常灯装置103は、データを非常灯装置101に送信する場合には、まず、非常灯装置102と子機間通信602を行う。次に、非常灯装置102は、非常灯装置103から受信したデータを直接通信601によって非常灯装置101に送信する。このようにすると、非常灯装置103は、直接通信ではデータを送信するのが難しい位置にあっても、親機とデータを送受信する通信を行うことができる。

0058

同様に、非常灯装置106は、データを非常灯装置101に送信する場合であって、かつ、非常灯装置101と直接通信ができない場合には、まず、非常灯装置101に最も近い子機を検索する。なお、検索処理の詳細は、後述する。例えば、非常灯装置102乃至107の子機のうち、非常灯装置106と通信が可能であって、かつ、非常灯装置101に最も近いのが非常灯装置104である場合には、非常灯装置106は、非常灯装置104と子機間通信604を行う。次に、非常灯装置104は、非常灯装置106から受信したデータを直接通信603によって非常灯装置101に送信する。

0059

なお、子機間通信は、1回に限られない。すなわち、子機間通信は、2回以上行われてもよい。

0060

<比較例>
とう道内等の環境では、法令又はルール等によって、非常灯装置の設置間隔が定まっている場合がある。例えば、非常灯装置を少なくとも50m以内に1個設置するように義務付けられているとう道の場合を例に説明する。

0061

図6は、本発明の一実施形態に係る非常灯システムの設置例を示すブロック図である。図示するように、とう道内には、とう道内を照らすためのとう道内照明器具300が設置される。さらに、図示するように、ルール等に基づいて、非常灯装置100が所定の間隔で設置される。

0062

このような場合では、隣同士の非常灯装置100で子機間通信を行い、マルチホップ方式を実現する。しかし、HD−PLC等では、子機間通信が可能な回数が制限されている場合がある。例えば、子機間通信が「10回」までとされた場合を例に説明する。この場合には、隣同士の非常灯装置100で、1回の子機間通信によって、「50m」分データが送受信される。そして、子機間通信が「10回」が限界であるため、「50m×10回=500m」がデータを送受信できる限界となる。一方で、とう道は、「500m」以上の長い距離である場合が多い。

0063

ほかにも、非常灯システム10において、マルチホップ方式を実現するため、子機間通信を無線LANで行う方式が考えられる。この方式では、非常灯装置100が複数ある場合には、子機間通信を行うため、複数の非常灯装置100が一斉に電波を発信することになる。図示するように、「50m」間隔等であると、隣から発信される電波以外の電波も受信できてしまう可能性があり、コリジョン(collision)が発生しやすくなる。また、狭い通路では、速度が低下しやすい。さらに、電波は、回り込みが少ないので、通路の角等にアクセスポイントが必要となる。

0064

<効果例>
PLC等を用いると、非常灯システム10は、電力線14を介して通信を行うことができる。そのため、新たに通信回線となる設備を設置する工事が不要にできる。とう道内に新たに光ファイバ等の設備を追加する工事は、負荷及びコストが大きい。一方で、電力線14を介しての通信であれば、電力線14は、既にある設備であるため、工事による負荷及びコスト等を抑えることができる。

0065

また、とう道内に設置される装置は、防水及び防塵の性能が求められる。例えば、電気機械器具外郭による保護等級(JIS 0920、IEC60529)(Degrees of protection provided by enclosures)(IPコード)における「外来固形物に対する保護等級」及び「水の浸入に対する保護等級」が、とう道内に設置される装置は、「IP67」程度である。

0066

このように、とう道内に設置される装置及び用いられる部品は、粉塵が中に入らない、かつ、水没にある程度の耐性がある仕様でないと、とう道内に非常灯装置として設置できない場合が多い。

0067

また、とう道内は、ノイズ等が少ないため、電力線14を用いる通信が遠くの装置と可能な場合が多い。したがって、マルチホップ方式等を用いると、非常灯システム10は、2.3km(キロメートル)以上の通信でも可能である。

0068

<マルチホップ方式における検索処理例>
図7は、本発明の一実施形態に係る非常灯システムにおける検索処理例を示すシーケンス図である。例えば、非常灯装置106が、マルチホップ方式で通信を行う場合には、図示するような処理を行う。以下、図示するように、非常灯装置101を親機、すなわち、子機となる非常灯装置106は、最終的に非常灯装置101を送信先としてデータを送信する場合を例に説明する。また、この例では、非常灯装置101乃至非常灯装置106の各ノードが電力線14を介して接続されている状態であるとする。

0069

<「Helloメッセージ」の送信例>(ST01)
テップST01では、各非常灯装置は、いわゆる「Helloメッセージ」をブロードキャスト送信する。例えば、「Helloメッセージ」は、一定時間ごとに送信される。

0070

通信が可能であると、各非常灯装置は、「Helloメッセージ」を受信し、応答することができる。以下、各非常灯装置が送信した「Helloメッセージ」のうち、非常灯装置106から遠い位置にある非常灯装置101乃至非常灯装置103が送信した「Helloメッセージ」を非常灯装置106は、受信できないとする。一方で、各非常灯装置が送信した「Helloメッセージ」のうち、非常灯装置106から近い位置にある非常灯装置104及び非常灯装置105が送信した「Helloメッセージ」を非常灯装置106は、受信できるとする。

0071

つまり、各「Helloメッセージ」によって、非常灯装置106は、非常灯装置101乃至非常灯装置103とは通信できないと判断し、非常灯装置104及び非常灯装置105とは通信できると判断する。

0072

<「Hello(LINK_REQ)メッセージ」の送信例>(ST02)
ステップST02では、非常灯装置106は、ステップST01で「Helloメッセージ」を受信し、通信できると判断した非常灯装置104及び非常灯装置105に「Hello(LINK_REQ)メッセージ」を送信する。

0073

また、非常灯装置106は、「Helloメッセージ」を受信できた場合には、受信時のリンクコストと、「Helloメッセージ」に含まれる上位ルートコストの和とによって定まる、仮ルートコストが低い順に所定数のノードを優先リンク先として選択する。

0074

図示する例では、優先リンク先として選択され、かつ、通信できるノードが、非常灯装置104及び非常灯装置105であるとする。この場合には、ステップST02では、非常灯装置106は、選択したノードアドレスと、受信時のリンクコストを「Helloメッセージ」の「LINK_REQ」サブメッセージに含めて、「Hello(LINK_REQ)メッセージ」を送信する。

0075

<「Hello(LINK_REP)メッセージ」の送信例>(ST03)
ステップST03では、非常灯装置104及び非常灯装置105は、非常灯装置106が送信した「Hello(LINK_REQ)メッセージ」に対して、「Hello(LINK_REP)メッセージ」を送信する。

0076

非常灯装置106から「Hello(LINK_REQ)メッセージ」を受信すると、非常灯装置104及び非常灯装置105は、「Hello(LINK_REQ)メッセージ」の送信方向とは逆方向におけるリンクコストを「Helloメッセージ」の「LINK_REP」サブメッセージに含めて、「Hello(LINK_REP)メッセージ」を送信する。

0077

以上のように、非常灯装置106は、「Helloメッセージ」によって、非常灯装置106から非常灯装置104及び非常灯装置105へのリンクコストを把握できる。さらに、非常灯装置106は、ステップST03によって受信する「Hello(LINK_REP)メッセージ」に基づいて、非常灯装置104及び非常灯装置105から非常灯装置106へのリンクコストを把握できる。したがって、非常灯装置106は、非常灯装置104及び非常灯装置105と、非常灯装置106との間において、双方向のリンクコストを把握できる。

0078

このようにして、双方向のリンクコストが把握できる仮ルートのリンクコストのうち、非常灯装置106は、リンクコストが最も少ないノードを選ぶと、リンク品質が最適なノードを選択できる。この例では、非常灯装置104が最もリンクコストが最も少ないノードであるとする。

0079

以上のような検索処理を行うと、非常灯装置106は、リンクコストが少ない非常灯装置104を検索できる。このような検索によって選ばれた非常灯装置104を用いてマルチホップ方式で通信を行うと、トラフィック(traffic)を削減することができる。

0080

通信帯域を制限する例>
非常灯システム10は、通信が可能な帯域のうち、ADSL(非対称デジタル加入者線、Asymmetric Digital Subscriber Line)等のxDSLで使用する以外の帯域で通信を行うのが望ましい。具体的には、HD−PLCを用いる場合では、「2乃至28MHz」等が、通信が可能な帯域となる。この帯域のうち、非常灯システム10は、例えば、「4乃至28MHz」等のように、制限された通信帯域で通信を行ってもよい。このようにすると、ADSL等による通信と、非常灯システム10による通信とが併存できる。

0081

<停電等における全体処理例>
図8は、本発明の一実施形態に係る非常灯装置による全体処理例を示すフローチャートである。例えば、非常灯装置は、電源がONになると、図示するような処理をあらかじめ設定される周期で繰り返し行う。なお、図示する処理の開始となるトリガは、電源のON以外である所定のスイッチの切替等による操作でもよい。また、繰り返しは必須ではない。

0082

<交流電力の検出例>(ST101)
ステップST101では、非常灯装置は、交流電力の検出を行う。つまり、図4に示す構成において、商用電源202から交流電力が十分に供給されているかを判断するため、非常灯装置は、電力、電流又は電圧等の電気特性を計測する。このようにすると、電気特性等から停電であるか否かの判断が可能になる。

0083

<交流電力が供給されているか否かの判断例>(ST102)
ステップST102では、非常灯装置は、交流電力が供給されているか否かを判断する。すなわち、ステップST101で取得する電気特性等に基づいて、非常灯装置は、停電等の状態であるか否かを判断する。

0084

次に、交流電力が供給されている場合(ステップST102でYES)には、非常灯装置は、ステップST103及びステップST104に進む。一方で、交流電力が供給されていない場合(ステップST102でNO)には、非常灯装置は、ステップST105に進む。

0085

<充電を行う例>(ST103)
ステップST103では、非常灯装置は、蓄電部により充電を行う。具体的には、図4に示す構成では、非常灯装置は、制御回路403等により、充電回路402を制御し、第1直流電力の一部が二次電池1002に蓄電されるように制御する。

0086

なお、ステップST103は、蓄電部の状態に基づいて省略されてもよい。例えば、蓄電部が充電により、既に十分に電力が蓄電されている状態である等の場合には、非常灯装置は、ステップST103を省略してもよい。また、ステップST103は、連続して行う処理でなくともよく、例えば、定期的に行われてもよい。

0087

<第1直流電力をHD−PLC等に供給する例>(ST104)
ステップST103では、非常灯装置は、第1直流電力をHD−PLC等に供給する。

0088

具体的には、ステップST103及びステップST104が実行されると、例えば、電力は、以下のように供給される。

0089

図9は、本発明の一実施形態に係る第1直流電力の供給例を示すブロック図である。図示するように、まず、AC/DCコンバータ501が交流電力を変換することで、第1直流電力DC1が生成される。そして、第1直流電力DC1は、ステップST103により、充電回路402を介して、二次電池1002に蓄電される。さらに、第1直流電力DC1は、ステップST104により、HD−PLC1005及び無線LAN1003といったハードウェアに直流の電力を供給する。

0090

<放電を開始して第2直流電力をHD−PLC等に供給する例>(ST105)
ステップST105では、非常灯装置は、蓄電部から放電を開始して第2直流電力をHD−PLC等に供給する。

0091

<補助灯を点灯する例>(ST106)
ステップST106では、非常灯装置は、蓄電部から放電を開始して補助灯を点灯するのが望ましい。

0092

具体的には、ステップST105及びステップST106が実行されると、例えば、電力は、以下のように供給される。

0093

図10は、本発明の一実施形態に係る第2直流電力の供給例を示すブロック図である。図示するように、第2直流電力DC2は、ステップST103であらかじめ蓄電部に蓄積された電力を放電することで供給される電力である。

0094

第2直流電力DC2が用いられる場合は、ステップST102で交流電力が供給されていないと判断される場合(ステップST102でNO)である。具体的には、例えば、停電(交流電力が短い時間供給されない、いわゆる「瞬断」、「瞬停」及び「瞬電」等を含む。)等があると、第2直流電力DC2が用いられる。すなわち、非常灯装置は、停電等が起きると、図9のような電力供給から図10のような電力供給に切り替える。

0095

図示するように、非常灯装置は、ステップST105により、二次電池1002から第2直流電力DC2をHD−PLC1005及び無線LAN1003等に供給する。したがって、図10のように電力を供給すると、第1直流電力DC1が用いられる場合、すなわち、交流電力が供給されている場合と同様に、HD−PLC1005及び無線LAN1003等に電力を供給できる。そのため、停電等が起きても、交流電力が供給されている場合と同様に、非常灯装置は、HD−PLC1005等により通信を行うことができる。

0096

また、停電等が起きた場合には、非常灯装置は、制御回路403により、放電回路401を介して補助灯1001が点灯するように制御するのが望ましい。停電等が起きると、とう道内照明器具300は、消灯する。そこで、補助灯1001が連動して点灯するような構成であると、非常灯装置は、停電等の非常事態でも、明かりを供給できる。

0097

<電力線通信例>(ST107)
ステップST107では、非常灯装置は、電力線通信を行う。

0098

非常灯装置は、交流電力が供給されている場合か否かによらず、HD−PLC1005等が動作できる構成である。したがって、停電等の非常事態でも、電力線を介して他の非常灯装置等と通信を行うことができる。

0099

<無線通信例>(ST108)
ステップST108では、非常灯装置は、無線通信を行う。

0100

電力線通信と同様に、非常灯装置は、交流電力が供給されている場合か否かによらず、無線LAN1003等が動作できる構成である。したがって、停電等の非常事態でも、LANを介して情報処理端末等と通信又は情報処理端末の間における通信を提供できる。

0101

<瞬断に対する効果>
図示するような構成は、特に瞬断等と呼ばれる停電に有効である。すなわち、瞬断が起きても、途切れることなく、電力がHD−PLC1005に供給できる。

0102

交流電源が供給されている場合であっても、非常灯装置は、交流電流を直接使用せず、直流電力に変換してハードウェアを稼動させる電力とする。さらに、蓄電部には、交流電力が供給されている間に、直流電力が蓄電される。このような構成であると、停電等によって、交流電源が供給されない状態になっても、蓄電部が放電することで直流電力の供給を速やかに継続できる。そのため、瞬断により、HD−PLC1005が再起動するのを防ぐことができる。

0103

HD−PLC1005は、再起動すると、約1分程度、通信等を再開するまでに準備を行う場合がある。停電等により、緊急に避難が行われている間において、約1分以上の間通信不能な状態があるのは、避難活動等に大きな影響を与える可能性がある。

0104

一方で、本構成であると、HD−PLC1005が再起動してしまうのを防ぎ、避難活動等を迅速に行うことができる。

0105

<まとめ>
非常灯装置100は、外部電源から供給される交流電力を変換して第1直流電力に変換する変換部を含む機能構成である。変換部は、例えば、AC/DCコンバータ501等によって実現される。

0106

非常灯装置100は、変換部が交流電力を変換して生成する第1直流電力を蓄電する蓄電部を含む機能構成である。また、蓄電部は、あらかじめ蓄電した直流電力を放電して第2直流電力を供給する。蓄電部は、例えば、二次電池1002等によって実現される。

0107

非常灯装置100は、交流電流が供給されている場合には、第1直流電力で他の非常灯装置と電力線を介した電力線通信を行う通信部を含む機能構成である。一方で、通信部は、交流電流が供給されていない場合には、第2直流電力で他の非常灯装置と電力線を介した電力線通信を行う。例えば、通信部は、HD−PLC1005等によって実現される。

0108

非常灯装置100は、第1直流電力又は第2直流電力で情報処理端末と無線で通信を行う無線通信部を含む機能構成である。例えば、無線通信部は、無線LAN1003によって実現される。

0109

以上のような構成であると、非常灯装置100は、交流電流が供給されている場合であっても、供給されていない場合であっても直流電力で動作する。このような構成であると、交流電流が供給されている場合には、非常灯装置100は、交流電力を変換して電力線通信及び無線通信を行うことができる。一方で、停電等により交流電力が供給されていない場合でも、直流電力が蓄電部から速やかに放電されるため、非常灯装置100は、電力線通信及び無線通信を行うことができる。

0110

また、電力線通信機の例あるHD−PLC1005は、交流電流が供給されている場合であっても、供給されていない場合であっても直流電力で動作する。例えば、電力線通信機は、図3に示すような構成である。

0111

電力線通信機は、第1直流電力又は第2直流電力を入力する電力入力部を含む機能構成である。例えば、電力入力部は、直流電力コネクタ55等によって実現する。

0112

そして、非常灯装置100は、交流電力に含まれるノイズを減衰させるフィルタ部を更に含む機能構成であるのが望ましい。フィルタ部は、例えば、ノイズフィルタ500等によって実現される。

0113

また、交流電流が供給されていない場合には、第2直流電力で点灯する点灯部を更に含む機能構成であるのが望ましい。点灯部は、例えば、補助灯1001及び放電回路401等によって実現される。

0114

<その他の実施形態>
本発明に係る実施形態では、非常灯装置、電力線通信機、非常灯システム、又は、情報処理システムが有する複数の情報処理装置等は、並行、分散又は冗長して処理を行ってもよい。

0115

なお、本発明に係る各処理の全部又は一部は、アセンブラ等の低水準言語又はオブジェクト指向言語等の高水準言語記述され、コンピュータ情報処理方法を実行させるためのプログラムによって実現されてもよい。すなわち、プログラムは、非常灯装置、電力線通信機、非常灯システム、又は、情報処理システム等のコンピュータに各処理を実行させるためのコンピュータプログラムである。

0116

したがって、プログラムに基づいて各処理が実行されると、コンピュータが有する演算装置及び制御装置は、各処理を実行するため、プログラムに基づいて演算及び制御を行う。また、コンピュータが有する記憶装置は、各処理を実行するため、プログラムに基づいて、処理に用いられるデータを記憶する。

0117

また、プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録されて頒布することができる。なお、記録媒体は、磁気テープフラッシュメモリ光ディスク光磁気ディスク又は磁気ディスク等のメディアである。さらに、プログラムは、電気通信回線を通じて頒布することができる。

0118

以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されない。すなわち、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形、改良又は変更が可能である。

0119

10非常灯システム
11 ONU
12ルータ
14電力線
50サージアブソーバ
51カップリングトランス
52PLC通信制御回路
53LAN通信制御回路
54LANコネクタ
55直流電力コネクタ
100 非常灯装置
101 非常灯装置
102 非常灯装置
103 非常灯装置
104 非常灯装置
105 非常灯装置
106 非常灯装置
107 非常灯装置
131電源ブレーカ
132 電源ブレーカ
133 電源ブレーカ
134 電源ブレーカ
200インターネット
201 外部装置
202商用電源
203IP電話
204タブレット
205監視カメラ
300 道内照明器具
401放電回路
402充電回路
403 制御回路
500ノイズフィルタ
501 AC/DCコンバータ
502状態表示灯
503光センサ
601直接通信
602子機間通信
603 直接通信
604 子機間通信
1001補助灯
1002二次電池
1003無線LAN
1004制御基板
1005 HD−PLC
1006ケーブル
1007 ケーブル
DC1 第1直流電力
DC2 第2直流電力

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