屋外設置形通信用設備
【課題】商用電源の消費電力を節約することができる屋外設置形通信設備を提供する。
【解決手段】商用電源５０１から直流電圧を得る第１の電源部５と太陽電池６０１の出力でバッテリ６０２を充電する第２の電源部６とを設け、ケース１内に収容された通信用の電子機器２を駆動する電源として第２の電源部６を優先的に使用することにより商用電源の消費電力を節約する。寒冷時にケース１内の温度が電子機器の最低動作保証温度を下回ることが事前に予測されたときに、第１の電源部５から電子機器に通電し、第２の電源部６を無負荷状態にすることにより、第２の電源部６ではバッテリ６０２の充電のみを行なわせる。ケース１内の温度が最低動作保証温度未満になったときにバッテリ６０２からヒータ４に通電してケース１内の温度を上昇させる。
【解決手段】商用電源５０１から直流電圧を得る第１の電源部５と太陽電池６０１の出力でバッテリ６０２を充電する第２の電源部６とを設け、ケース１内に収容された通信用の電子機器２を駆動する電源として第２の電源部６を優先的に使用することにより商用電源の消費電力を節約する。寒冷時にケース１内の温度が電子機器の最低動作保証温度を下回ることが事前に予測されたときに、第１の電源部５から電子機器に通電し、第２の電源部６を無負荷状態にすることにより、第２の電源部６ではバッテリ６０２の充電のみを行なわせる。ケース１内の温度が最低動作保証温度未満になったときにバッテリ６０２からヒータ４に通電してケース１内の温度を上昇させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信に用いる各種の電子機器をケース内に収容した構成を有する屋外設置形の通信用設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通信に用いる電子機器をケース内に収容した構成を有する屋外設置形通信用設備として、移動体通信の基地局、マイクロ波通信回線の中継局、通信線路の途中に挿入される増幅器等を有する中継設備等の種々の設備が用いられている。この種の設備は、ほとんどの場合商用電源の出力を整流して得た直流電圧を電源電圧として動作するように構成されている。
【０００３】
一般に通信用の電子機器を正常に動作させるためには、電子機器の周囲温度を所定の動作保証温度範囲に保つ必要がある。従って、寒冷地仕様の屋外設置形通信用設備においては、特許文献１に示されているように、ケース内を加熱するヒータを設けて、ケース内の温度が電子機器の最低動作保証温度を下回ったときにヒータに通電することによりケース内の温度を動作保証温度範囲に保つようにしている。
【０００４】
この種のユニットにおいては、寒冷時にヒータに通電する必要があるため、商用電源の消費電力が多くなり、運転コストが高くなるのを避けられない。そこで、商用電源の他に太陽電池等の自然エネルギを利用した発電体と該発電体の出力で充電されるバッテリとを備えた自然エネルギ利用電源を設けて、自然エネルギ利用電源が十分な出力を発生する状態にあるときには自然エネルギ利用電源を商用電源よりも優先して使用することにより、消費電力の節約を図ることが考えられる。このような考え方自体は、特許文献２や特許文献３に示されているように既に知られている。
【特許文献１】特開２００４−２８１９９３号公報
【特許文献２】特開平１０−２８５８２５号公報
【特許文献３】特開２００４−２２０５２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通信用の電子機器を収容したケース内を加熱するヒータを備えた寒冷地仕様の屋外設置形通信用設備において、商用電源の出力を整流して得た直流電圧を出力する電源と、自然エネルギ利用発電体と該発電体の出力により充電されるバッテリとを備えた自然エネルギ利用電源とを設けて、自然エネルギ利用電源を優先的に用いて電子機器に電力を駆動するようにした場合には、自然エネルギ利用電源に常時負荷がかかっているため、ケース内の温度が電子機器の最低動作保証温度を下回った際に自然エネルギ利用電源のバッテリが相当に消耗した状態にあることが考えられる。
【０００６】
ケース内の温度が通信用電子機器の最低動作保証温度を下回ったときに自然エネルギ利用電源のバッテリが消耗していると、自然エネルギ利用電源からヒータへの通電を短時間しか行なうことができないため、結局商用電源から通信用電子機器とヒータとの双方に電力を供給することが必要になり、商用電源の消費電力の節約を図ることができない。
【０００７】
本発明の目的は、ヒータに通電する必要が生じたときに極力自然エネルギを利用した電源からヒータに通電することができるようにして、商用電源の消費電力の節約を図ることができるようにした寒冷地仕様の屋外設置形通信用設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ケースと、ケース内に収容された通信用の電子機器と、ケース内を加熱するヒータと、通信用電子機器及びヒータに電源電圧を与える電源装置とを備えた屋外設置形通信用設備を対象とする。
【０００９】
本発明においては、上記電源装置が、商用電源の出力を整流して得た直流電圧を出力する第１の電源部と、自然エネルギを利用して発電する自然エネルギ利用発電体と該発電体の出力により充電されるバッテリとを備えて該バッテリの両端の直流電圧を出力する第２の電源部と、ケース内の温度を検出する内部温度センサと、ケース内の温度が電子機器の最低動作保証温度に相当する規定温度未満に低下するか否かを事前に予測する温度予測手段と、温度予測手段によりケース内の温度が規定温度未満の温度にまで低下することはないと予測されているときには第１の電源部及び第２の電源部をそれぞれ電子機器用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにして電子機器に通電し、温度予測手段によりケース内の温度が規定温度未満の温度まで低下すると予測されたときにはケース内の温度が規定温度未満になるまでの間第２の電源部を無負荷状態にして第１の電源部から電子機器に通電し、ケース内の温度が規定温度未満の温度まで低下したときには第１の電源部から電子機器に通電するとともに第１の電源部及び第２の電源部をそれぞれヒータ用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにしてケース内の温度が規定温度を超えるまでの間ヒータに通電するように電子機器及びヒータへの通電を制御する通電制御手段とを備えている。
【００１０】
上記のように構成すると、ケース内の温度が規定温度未満の温度まで低下すると予測されたときにケース内の温度が規定温度未満になるまでの間第２の電源部を無負荷状態として、該第２の電源部でもっぱらバッテリの充電を行なわせることができるため、ケース内の温度が規定温度未満になるまでの間に第２の電源部のバッテリに十分なエネルギを蓄えておくことができる。従って、ケース内の温度が規定温度未満になったときに、第２の電源部からヒータに、ケース内の温度を上昇させるために十分な時間通電することができ、商用電源の消費電力を節約することができる。
【００１１】
上記温度予測手段は、ケース内の温度の変化の仕方からケース内の温度が規定温度未満に低下することを予測するように構成することができる。例えば、時間の経過に伴ってケース内の温度が規定温度に向けて低下し続ける傾向を見せたときに、ケース内の温度が規定温度よりも所定の温度だけ高い温度に設定された判定温度まで低下した時点でケース内の温度がまもなく規定温度未満の温度まで低下すると予測するようにすることができる。
【００１２】
また内部温度センサの他に、ケース外の温度を検出する外部温度センサを設けるとともに、ケース外の温度が規定温度に等しいか、または規定温度よりも設定温度だけ高く設定された判定温度まで低下したか否かを判定するケース外温度判定手段を設けて、該判定手段によりケース外の温度が判定温度未満になったと判定されたときに、ケース内の温度がまもなく規定温度未満になると予測するようにすることもできる。
【００１３】
本発明の好ましい態様では、ケース外の温度を検出する外部温度センサが設けられる。この場合、温度予測手段は、外部温度センサが検出しているケース外の温度を電子機器の最低動作保証温度に等しいかまたは該最低動作保証温度よりも設定温度だけ高く設定された判定温度と比較して、ケース外の温度が判定温度以上であるときにはケース内の温度が最低動作保証温度に相当する規定温度未満になることはないと予測し、ケース外の温度が判定温度未満になったときにまもなくケース内の温度が規定温度未満になると予測するように構成される。
【００１４】
この場合、通電制御手段は、温度予測手段によりケース内の温度が規定温度未満になることはないと予測されているときに第１の電源部及び第２の電源部をそれぞれ電子機器用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにして電子機器に通電し、温度予測手段によりケース内の温度が規定温度未満になると予測されたときにはケース内の温度が最低動作保証温度に相当する規定温度未満になるまでの間第２の電源部を無負荷状態にして第１の電源部から電子機器に通電し、ケース内の温度が規定温度未満であるときには第１の電源部から電子機器に通電するとともに第１の電源部及び第２の電源部をそれぞれヒータ用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにしてケース内の温度が規定温度を超えるまでの間ヒータに通電するように構成される。
【００１５】
本発明の好ましい態様では、上記電源装置に、商用電源の出力を整流して得た直流電圧を出力する第１の電源部と、自然エネルギを利用して発電する自然エネルギ利用発電体と該発電体の出力により充電されるバッテリとを備えて該バッテリの両端の直流電圧を出力する第２の電源部と、第１の電源部から電子機器に通電する状態と第２の電源部から電子機器に通電する状態とを切り換える第１の切換スイッチと、第１の電源部からヒータに通電する状態と第２の電源部からヒータに通電する状態とを切り換える第２の切換スイッチと、ケース内の温度を検出する温度センサと、ケース内の温度が電子機器の最低動作保証温度に相当する規定温度未満に低下するか否かを事前に予測する温度予測手段とが設けられる。
【００１６】
この場合、通電制御手段は、温度予測手段によりケース内の温度が電子機器の最低動作保証温度に相当する規定温度未満の温度まで低下することはないと予測されているときに第１の電源部及び第２の電源部をそれぞれ電子機器用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにして電子機器に通電し、温度予測手段によりケース内の温度が規定温度未満の温度に低下すると予測されたときにはケース内の温度が規定温度未満になるまでの間第２の電源部を無負荷状態にして第１の電源部から電子機器に通電し、内部温度センサにより検出される温度が規定温度未満になったときには第１の電源部から電子機器に通電するとともに第１の電源部及び第２の電源部をそれぞれヒータ用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにしてケース内の温度が規定温度を超えるまでの間ヒータに通電するように第１の切換スイッチ及び第２の切換スイッチを制御して電子機器及びヒータへの通電を制御する。
【００１７】
本発明の他の好ましい態様では、電源装置に、商用電源の出力を整流して得た直流電圧を出力する第１の電源部と、自然エネルギを利用して発電する自然エネルギ利用発電体と該発電体の出力により充電されるバッテリとを備えて該バッテリの両端の直流電圧を出力する第２の電源部と、第１の電源部から電子機器に通電する状態と第２の電源部から電子機器に通電する状態とを切り換える第１の切換スイッチと、第１の電源部からヒータに通電する状態と第２の電源部からヒータに通電する状態とを切り換える第２の切換スイッチと、ケース内の温度を検出する内部温度センサと、ケース外の温度を検出する外部温度センサと、外部温度センサが検出しているケース外の温度を電子機器の最低動作保証温度に等しいかまたは該最低動作保証温度よりも設定温度だけ高く設定された判定温度と比較して、ケース外の温度が判定温度以上であるときにはケース内の温度が最低動作保証温度に相当する規定温度未満になることはないと予測し、ケース外の温度が判定温度未満になったときにまもなくケース内の温度が規定温度未満になると予測する温度予測手段とが設けられる。
【００１８】
この場合、通電制御手段は、温度予測手段によりケース内の温度が規定温度未満になることはないと予測されているときに第１の電源部及び第２の電源部をそれぞれ電子機器用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにして電子機器に通電し、温度予測手段によりケース内の温度が規定温度未満になると予測されたときにはケース内の温度が最低動作保証温度に相当する規定温度未満になるまでの間第２の電源部を無負荷状態にして第１の電源部から電子機器に通電し、ケース内の温度が規定温度未満であるときには第１の電源部から電子機器に通電するとともに第１の電源部及び第２の電源部をそれぞれヒータ用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにしてケース内の温度が規定温度を超えるまでの間ヒータに通電するように第１の切換スイッチ及び第２の切換スイッチを制御することにより電子機器及びヒータへの通電を制御するように構成される。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明によれば、ケース内の温度が規定温度未満の温度まで低下することが事前に予測されたときに、ケース内の温度が規定温度未満になるまでの間第２の電源部を無負荷状態にして、該第２の電源部でもっぱらバッテリの充電を行なわせるようにしたため、ケース内の温度が規定温度未満になった時点で自然エネルギを利用する第２の電源部のバッテリを十分に充電された状態にすることができる。従って、ケース内の温度が規定温度未満になったときに第２の電源部からヒータに十分な時間通電することができ、商用電源の消費電力を節約することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。
【００２１】
図１は本発明に係わる屋外設置形通信用設備の構成例を示したブロック図、図２は同屋外設置形通信用設備において通電制御手段を構成するためにマイクロプロセッサに実行させるタスクのアルゴリズムの一例を示したフローチャートである。
【００２２】
図１において、１は金属製のケースで、ケース１内には、通信用の電子機器２と、該通信用電子機器に与える一定の直流電源電圧を出力する定電圧電源回路３と、ヒータ４とが収容されている。電子機器２は、移動体通信の基地局、マイクロ波通信回線の中継局、ＣＡＴＶの伝送線路に設置される線路増幅器など、屋外に設置される通信用の設備を構成する電子回路の構成部品とその付属品とを含む。
【００２３】
電子機器２を正常に動作させるためには、その周囲温度（ケース１内の温度）を使われている電子部品の動作保証温度範囲に保つ必要がある。ヒータ４は、寒冷時にケース内の温度が最低動作保証温度に相当する規定温度（例えば−１５℃）を下回ったときにケース１内を加熱して、ケース内の温度を規定温度以上に保つために設けられている。ケース１内には、必要に応じて、夏期にケース内の温度が電子機器２の最高動作保証温度を超えるのを防ぐために、送風機や換気のための機構が設けられる。
【００２４】
本発明に係わる屋外設置形通信用設備においては、電子機器２及びヒータ４に駆動電力を与える電源装置が、商用電源の出力を整流して得た直流電圧を出力する第１の電源部５と、太陽熱、地熱、風力、波力等の自然エネルギを利用して発電する自然エネルギ利用発電体と該発電体の出力により充電されるバッテリとを備えて該バッテリの両端の直流電圧を出力する第２の電源部６と、第１の電源部５から電子機器２に通電する状態と第２の電源部６から電子機器２に通電する状態とを切り換える第１の切換スイッチ７と、第１の電源部５からヒータ４に通電する状態と第２の電源部６からヒータ４に通電する状態とを切り換える第２の切換スイッチ８、ケース１内の温度を検出する内部温度センサ９と、ケース１外の温度を検出する外部温度センサ１０と、マイクロプロセッサを有する制御装置１１とを備えている。
【００２５】
図示の第１の電源部５は、商用電源５０１と該商用電源の出力を整流して一定の直流電圧を出力する整流電源回路５０２とからなっており、第２の電源部６は、太陽電池６０１と、該太陽電池の出力で図示しない充電回路を通して充電されるバッテリ６０２とからなっている。
【００２６】
制御装置１１は、マイクロプロセッサに所定のプログラムを実行させることにより、外部温度センサ１０から与えられるケース外の温度情報に基づいてケース１内の温度が電子機器の最低動作保証温度に相当する規定温度未満に低下することを事前に予測する温度予測手段１１Ａと、温度予測手段１１Ａによる予測結果と内部温度センサ９により検出されているケース内の温度とバッテリ６０２の充電状態とに応じて第１の切換スイッチ７及び第２の切換スイッチ８を制御して電子機器２及びヒータ４への通電を制御する通電制御手段１１Ｂとを構成する。
【００２７】
本実施形態で用いる温度予測手段１１Ａは、外部温度センサ１０が検出しているケース外の温度を電子機器２の最低動作保証温度に等しいかまたは該最低動作保証温度よりも設定温度だけ高く設定された判定温度と比較して、ケース外の温度が判定温度以上であるときにはケース１内の温度が最低動作保証温度に相当する規定温度未満になることはないと予測し、ケース１外の温度が判定温度未満になったときにケース１内の温度が規定温度未満になると予測するように構成されている。ケース内の温度の規定温度は、電子機器の最低動作保証温度に等しく設定するか、または最低動作保証温度よりも若干高めに設定する。
【００２８】
また通電制御手段１１Ｂは、温度予測手段１１Ａによりケース１内の温度が規定温度未満になることはないと予測されているときに第１の電源部５及び第２の電源部６をそれぞれ電子機器用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにして（第２の電源部６を用いることを優先して）電子機器２に通電し、温度予測手段１１Ａによりケース１内の温度が規定温度未満になると予測されたときにはケース１内の温度が最低動作保証温度に相当する規定温度未満になるまでの間第２の電源部６を無負荷状態にして第１の電源部５から電子機器２に通電し、ケース１内の温度が規定温度未満であるときには第１の電源部５から電子機器２に通電するとともに第１の電源部５及び第２の電源部６をそれぞれヒータ用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにして（第２の電源部６を使用することを優先して）ケース１内の温度が規定温度を超えるまでの間ヒータ４に通電するように第１の切換スイッチ７及び第２の切換スイッチ８を制御して電子機器２及びヒータ４への通電を制御するように構成される。
【００２９】
図示の例では、第１の切換スイッチ７と、第２の切換スイッチ８と、内部温度センサ９と、制御装置１１とが、電子機器２、定電圧電源回路３及びヒータ４とともにケース１内に収容されている。第１及び第２の電源部５及び６はケース外に配置された電源ボックス１２内に収容され、整流電源回路５０２及びバッテリ６０２のそれぞれの出力端子につながる配線がケース１内に導入されている。整流電源回路５０２及びバッテリ６０２のプラス側出力端子は第１及び第２の切換スイッチ７及び８を通して定電圧電源回路３またはヒータ４に接続され、整流電源回路５０２及びバッテリ６０２のマイナス側出力端子はケース１に接地されている。
【００３０】
外部温度センサ１０はケース１の外部に配置され、外部温度センサ１０の出力を伝送する信号線がケース１内に導入されて、所定のインターフェース回路を通して制御装置１１を構成するマイクロプロセッサに接続されている。またこの例では、バッテリ６０２の出力電圧の検出値がＡ／Ｄ変換器を通してマイクロプロセッサに入力されている。
【００３１】
図示の例で用いている第１の切換スイッチ７は、固定接点７ａ及び７ｂと可動接点７ｃとを有し、可動接点７ｃは、電磁的に操作される図示しない操作機構により操作されて、固定接点７ａに接触する第１の投入位置と、固定接点７ａ及び７ｂのいずれにも接触しない中立位置（オフ位置）と、固定接点７ｂに接触する第２の投入位置とに切り換えられる。固定接点７ａ及び７ｂは整流電源回路５０２のプラス側出力端子及びバッテリ６０２のプラス側出力端子にそれぞれ接続され、可動接点７ｃは定電圧電源回路３のプラス側入力端子に接続されている。
【００３２】
同様に、第２の切換スイッチ８は、固定接点８ａ及び８ｂと可動接点８ｃとを有し、可動接点８ｃは、電磁的に操作される図示しない操作機構により操作されて、固定接点８ａに接触する第１の投入位置と、固定接点８ａ及び８ｂのいずれにも接触しない中立位置（オフ位置）と、固定接点８ｂに接触する第２の投入位置とに切り換えられる。固定接点８ａ及び８ｂはそれぞれ整流電源回路５０２のプラス側出力端子及びバッテリ６０２のプラス側出力端子に接続され、可動接点８ｃはヒータ４の一端に接続されている。定電圧電源回路３のマイナス側入力端子及びヒータ６の他端はケース１に接地されている。
【００３３】
なお本実施形態においては、切換スイッチ７及び８を有接点スイッチとしているが、これらの切換スイッチは電気的に制御が可能なスイッチであればよく、各切換スイッチは無接点スイッチであってもよい。例えば、切換スイッチ７は、可動接点７ｃと固定接点７ａとにより構成されるスイッチに相当する一つの半導体スイッチと、可動接点７ｃと固定接点７ｂとにより構成されるスイッチに相当する一つの半導体スイッチとの２つの半導体スイッチにより構成することができる。
【００３４】
上記温度予測手段１１Ａ及び通電制御手段１１Ｂを構成するためにマイクロプロセッサに微小時間間隔で実行させるタスクのアルゴリズムの一例を図２に示した。このアルゴリズムによる場合には、先ずステップ００１において外部温度センサ１０が出力している温度の検出値Ｔoutを読み込み、ステップ００２において内部温度センサ９が出力している温度の検出値Ｔinを読み込む。次いでステップ００３においてケース外の温度Ｔoutを電子機器の最低動作保証温度に等しい温度または最低動作保証温度よりも若干（設定温度だけ）高く設定された判定温度Ｔsと比較し、Ｔout≧Ｔsであるときにステップ００４に移行する。ステップ００４ではバッテリの両端の電圧Ｖbをバッテリの充電状態を判定するための判定値Ｖbsと比較し、Ｖb≧Ｖbsであるとき（バッテリが十分に充電されているとき）にステップ００５に移行して第１の切換スイッチ７の可動接点７ｃを固定接点７ｂに接触させ、第２の切換スイッチ８の可動接点８ｃを中立位置に位置させるように第１の切換スイッチ７及び第２の切換スイッチ８を制御することにより、第２の電源部６から電子機器２への通電を行なわせる。
【００３５】
ステップ００４でＶb＜Ｖbsであると判定されたとき（バッテリが消耗しているとき）には、ステップ００６に移行して、第１の切換スイッチ７の可動接点７ｃを固定接点７ａに接触させ、第２の切換スイッチ８の可動接点８ｃを中立位置に位置させるように第１及び第２の切換スイッチ７及び８を制御することにより第１の電源部５から電子機器２への通電を行なわせる。
【００３６】
ステップ００３においてＴout＜Ｔsである（ケース外の温度が判定温度Ｔs未満である）と判定されたときには、ケース１内の温度がまもなく電子機器２の最低動作保証温度に相当する規定温度未満になることが予測されるとして、ステップ００７に移行し、第１の切換スイッチ７の可動接点７ｃを固定接点７ａに接触させるように第１の切換スイッチ７を制御することにより第１の電源部５から電子機器２への通電を行なわせる。次いでステップ００８において内部温度センサが検出しているケース内の温度Ｔinを最低動作保証温度に相当する規定温度Ｔs′と比較する。その結果、Ｔin＜Ｔs′であると判定されたときにはステップ００９に移行してバッテリの電圧Ｖbを判定値Ｖbsと比較し、Ｖb≧Ｖbsであとき（バッテリが十分に充電されているとき）にステップ０１０に移行して第２の切換スイッチ８の可動接点８ｃを固定接点８ｂに接触させるように第２の切換スイッチを制御することにより、第２の電源部５からヒータ４への通電を行なわせる。ステップ００９において、Ｖb＜Ｖbsであると判定されたとき（バッテリ６０２が消耗しているとき）には、ステップ０１１に移行して第２の切換スイッチ８の可動接点８ｃを固定接点８ａに接触させるように第２の切換スイッチ８を制御することにより第１の電源部５からヒータへの通電を行なわせる。
【００３７】
ステップ００８において、Ｔin≧Ｔs′である（ケース内の温度が規定温度以上になった）と判定されたときには、第２の切換スイッチ８の可動接点８ｃを中立位置に戻すように第２の切換スイッチを制御することによりヒータ４への通電を停止させる。
【００３８】
図２に示したアルゴリズムによる場合、ステップ００１とステップ００３とにより温度予測手段１１Ａが構成され、ステップ００４ないし００６とステップ００７ないし０１２とにより通電制御手段１１Ｂが構成される。
【００３９】
ケース１内の温度が規定温度未満になることを予測するためにケース外の温度Ｔoutに対して設定する判定温度Ｔsは、Ｔout≧Ｔsの条件が成立してから、ケース１内の温度が規定温度未満になるまでの時間が、バッテリ６０２の充電を十分に行なわせるために必要な時間以上の時間となるように設定する。即ち、ケース１の壁部の断熱効果が大きく、ケース外の温度が電子機器の最低動作保証温度以下になってからケース１内の温度が最低動作保証温度未満になるまでの間に長い時間がかかり、その間にバッテリ６０２を十分に充電することができる場合には、判定温度Ｔsを電子機器２の最低動作保証温度に等しく設定する。これに対し、ケース１外の温度が電子機器の最低動作保証温度以下になってからケース内の温度が最低動作保証温度未満に低下するまでの時間が比較的短く、その間にバッテリを十分に充電できないおそれがある場合には、判定温度Ｔsを電子機器の最低動作保証温度よりも設定温度だけ高く設定して、ケース内の温度が最低動作保証温度未満になるまでの時間を長くするようにしておく。
【００４０】
上記の実施形態では、自然エネルギ利用発電体として太陽電池のみを用いているが、複数の自然エネルギ利用発電体を併用するようにしても良い。
【００４１】
上記の実施形態において、電子機器２の基板にマイクロプロセッサが設けられている場合には、そのマイクロプロセッサを用いて制御装置１１を構成することができる。
【００４２】
上記の実施形態では、外部温度センサ１０を設けて、この外部温度センサの検出値からケース内の温度が電子機器の最低動作保証温度に相当する規定温度を下回ることを事前に予測するようにしたが、内部温度センサ９により検出されたケース内の温度の変化を見て、ケース内の温度が規定温度に向けて連続的に低下しているときに、ケース内の温度が規定温度未満になることを予測するようにしてもよい。
【００４３】
また外部温度センサにより検出されているケース外の温度の変化とケース内温度センサにより検出されている温度の変化との双方からケース内の温度が規定温度未満になることを予測するようにしてもよい。例えば、ケース外の温度がある判定温度以下になり、かつケース内の温度が設定値以下になったときにケース内の温度が規定温度未満になることを予測するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施形態の構成を示したブロック図である。
【図２】図１の実施形態において温度予測手段及び通電制御手段を構成するためにマイクロプロセッサに実行させるタスクのアルゴリズムを示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
１ ケース
２ 通信用の電子機器
４ ヒータ
５ 第１の電源部
５０１ 商用電源
５０２ 整流電源回路
６ 第２の電源部
６０１ 太陽電池
６０２ バッテリ
７ 第１の切換スイッチ
８ 第２の切換スイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信に用いる各種の電子機器をケース内に収容した構成を有する屋外設置形の通信用設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通信に用いる電子機器をケース内に収容した構成を有する屋外設置形通信用設備として、移動体通信の基地局、マイクロ波通信回線の中継局、通信線路の途中に挿入される増幅器等を有する中継設備等の種々の設備が用いられている。この種の設備は、ほとんどの場合商用電源の出力を整流して得た直流電圧を電源電圧として動作するように構成されている。
【０００３】
一般に通信用の電子機器を正常に動作させるためには、電子機器の周囲温度を所定の動作保証温度範囲に保つ必要がある。従って、寒冷地仕様の屋外設置形通信用設備においては、特許文献１に示されているように、ケース内を加熱するヒータを設けて、ケース内の温度が電子機器の最低動作保証温度を下回ったときにヒータに通電することによりケース内の温度を動作保証温度範囲に保つようにしている。
【０００４】
この種のユニットにおいては、寒冷時にヒータに通電する必要があるため、商用電源の消費電力が多くなり、運転コストが高くなるのを避けられない。そこで、商用電源の他に太陽電池等の自然エネルギを利用した発電体と該発電体の出力で充電されるバッテリとを備えた自然エネルギ利用電源を設けて、自然エネルギ利用電源が十分な出力を発生する状態にあるときには自然エネルギ利用電源を商用電源よりも優先して使用することにより、消費電力の節約を図ることが考えられる。このような考え方自体は、特許文献２や特許文献３に示されているように既に知られている。
【特許文献１】特開２００４−２８１９９３号公報
【特許文献２】特開平１０−２８５８２５号公報
【特許文献３】特開２００４−２２０５２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通信用の電子機器を収容したケース内を加熱するヒータを備えた寒冷地仕様の屋外設置形通信用設備において、商用電源の出力を整流して得た直流電圧を出力する電源と、自然エネルギ利用発電体と該発電体の出力により充電されるバッテリとを備えた自然エネルギ利用電源とを設けて、自然エネルギ利用電源を優先的に用いて電子機器に電力を駆動するようにした場合には、自然エネルギ利用電源に常時負荷がかかっているため、ケース内の温度が電子機器の最低動作保証温度を下回った際に自然エネルギ利用電源のバッテリが相当に消耗した状態にあることが考えられる。
【０００６】
ケース内の温度が通信用電子機器の最低動作保証温度を下回ったときに自然エネルギ利用電源のバッテリが消耗していると、自然エネルギ利用電源からヒータへの通電を短時間しか行なうことができないため、結局商用電源から通信用電子機器とヒータとの双方に電力を供給することが必要になり、商用電源の消費電力の節約を図ることができない。
【０００７】
本発明の目的は、ヒータに通電する必要が生じたときに極力自然エネルギを利用した電源からヒータに通電することができるようにして、商用電源の消費電力の節約を図ることができるようにした寒冷地仕様の屋外設置形通信用設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ケースと、ケース内に収容された通信用の電子機器と、ケース内を加熱するヒータと、通信用電子機器及びヒータに電源電圧を与える電源装置とを備えた屋外設置形通信用設備を対象とする。
【０００９】
本発明においては、上記電源装置が、商用電源の出力を整流して得た直流電圧を出力する第１の電源部と、自然エネルギを利用して発電する自然エネルギ利用発電体と該発電体の出力により充電されるバッテリとを備えて該バッテリの両端の直流電圧を出力する第２の電源部と、ケース内の温度を検出する内部温度センサと、ケース内の温度が電子機器の最低動作保証温度に相当する規定温度未満に低下するか否かを事前に予測する温度予測手段と、温度予測手段によりケース内の温度が規定温度未満の温度にまで低下することはないと予測されているときには第１の電源部及び第２の電源部をそれぞれ電子機器用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにして電子機器に通電し、温度予測手段によりケース内の温度が規定温度未満の温度まで低下すると予測されたときにはケース内の温度が規定温度未満になるまでの間第２の電源部を無負荷状態にして第１の電源部から電子機器に通電し、ケース内の温度が規定温度未満の温度まで低下したときには第１の電源部から電子機器に通電するとともに第１の電源部及び第２の電源部をそれぞれヒータ用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにしてケース内の温度が規定温度を超えるまでの間ヒータに通電するように電子機器及びヒータへの通電を制御する通電制御手段とを備えている。
【００１０】
上記のように構成すると、ケース内の温度が規定温度未満の温度まで低下すると予測されたときにケース内の温度が規定温度未満になるまでの間第２の電源部を無負荷状態として、該第２の電源部でもっぱらバッテリの充電を行なわせることができるため、ケース内の温度が規定温度未満になるまでの間に第２の電源部のバッテリに十分なエネルギを蓄えておくことができる。従って、ケース内の温度が規定温度未満になったときに、第２の電源部からヒータに、ケース内の温度を上昇させるために十分な時間通電することができ、商用電源の消費電力を節約することができる。
【００１１】
上記温度予測手段は、ケース内の温度の変化の仕方からケース内の温度が規定温度未満に低下することを予測するように構成することができる。例えば、時間の経過に伴ってケース内の温度が規定温度に向けて低下し続ける傾向を見せたときに、ケース内の温度が規定温度よりも所定の温度だけ高い温度に設定された判定温度まで低下した時点でケース内の温度がまもなく規定温度未満の温度まで低下すると予測するようにすることができる。
【００１２】
また内部温度センサの他に、ケース外の温度を検出する外部温度センサを設けるとともに、ケース外の温度が規定温度に等しいか、または規定温度よりも設定温度だけ高く設定された判定温度まで低下したか否かを判定するケース外温度判定手段を設けて、該判定手段によりケース外の温度が判定温度未満になったと判定されたときに、ケース内の温度がまもなく規定温度未満になると予測するようにすることもできる。
【００１３】
本発明の好ましい態様では、ケース外の温度を検出する外部温度センサが設けられる。この場合、温度予測手段は、外部温度センサが検出しているケース外の温度を電子機器の最低動作保証温度に等しいかまたは該最低動作保証温度よりも設定温度だけ高く設定された判定温度と比較して、ケース外の温度が判定温度以上であるときにはケース内の温度が最低動作保証温度に相当する規定温度未満になることはないと予測し、ケース外の温度が判定温度未満になったときにまもなくケース内の温度が規定温度未満になると予測するように構成される。
【００１４】
この場合、通電制御手段は、温度予測手段によりケース内の温度が規定温度未満になることはないと予測されているときに第１の電源部及び第２の電源部をそれぞれ電子機器用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにして電子機器に通電し、温度予測手段によりケース内の温度が規定温度未満になると予測されたときにはケース内の温度が最低動作保証温度に相当する規定温度未満になるまでの間第２の電源部を無負荷状態にして第１の電源部から電子機器に通電し、ケース内の温度が規定温度未満であるときには第１の電源部から電子機器に通電するとともに第１の電源部及び第２の電源部をそれぞれヒータ用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにしてケース内の温度が規定温度を超えるまでの間ヒータに通電するように構成される。
【００１５】
本発明の好ましい態様では、上記電源装置に、商用電源の出力を整流して得た直流電圧を出力する第１の電源部と、自然エネルギを利用して発電する自然エネルギ利用発電体と該発電体の出力により充電されるバッテリとを備えて該バッテリの両端の直流電圧を出力する第２の電源部と、第１の電源部から電子機器に通電する状態と第２の電源部から電子機器に通電する状態とを切り換える第１の切換スイッチと、第１の電源部からヒータに通電する状態と第２の電源部からヒータに通電する状態とを切り換える第２の切換スイッチと、ケース内の温度を検出する温度センサと、ケース内の温度が電子機器の最低動作保証温度に相当する規定温度未満に低下するか否かを事前に予測する温度予測手段とが設けられる。
【００１６】
この場合、通電制御手段は、温度予測手段によりケース内の温度が電子機器の最低動作保証温度に相当する規定温度未満の温度まで低下することはないと予測されているときに第１の電源部及び第２の電源部をそれぞれ電子機器用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにして電子機器に通電し、温度予測手段によりケース内の温度が規定温度未満の温度に低下すると予測されたときにはケース内の温度が規定温度未満になるまでの間第２の電源部を無負荷状態にして第１の電源部から電子機器に通電し、内部温度センサにより検出される温度が規定温度未満になったときには第１の電源部から電子機器に通電するとともに第１の電源部及び第２の電源部をそれぞれヒータ用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにしてケース内の温度が規定温度を超えるまでの間ヒータに通電するように第１の切換スイッチ及び第２の切換スイッチを制御して電子機器及びヒータへの通電を制御する。
【００１７】
本発明の他の好ましい態様では、電源装置に、商用電源の出力を整流して得た直流電圧を出力する第１の電源部と、自然エネルギを利用して発電する自然エネルギ利用発電体と該発電体の出力により充電されるバッテリとを備えて該バッテリの両端の直流電圧を出力する第２の電源部と、第１の電源部から電子機器に通電する状態と第２の電源部から電子機器に通電する状態とを切り換える第１の切換スイッチと、第１の電源部からヒータに通電する状態と第２の電源部からヒータに通電する状態とを切り換える第２の切換スイッチと、ケース内の温度を検出する内部温度センサと、ケース外の温度を検出する外部温度センサと、外部温度センサが検出しているケース外の温度を電子機器の最低動作保証温度に等しいかまたは該最低動作保証温度よりも設定温度だけ高く設定された判定温度と比較して、ケース外の温度が判定温度以上であるときにはケース内の温度が最低動作保証温度に相当する規定温度未満になることはないと予測し、ケース外の温度が判定温度未満になったときにまもなくケース内の温度が規定温度未満になると予測する温度予測手段とが設けられる。
【００１８】
この場合、通電制御手段は、温度予測手段によりケース内の温度が規定温度未満になることはないと予測されているときに第１の電源部及び第２の電源部をそれぞれ電子機器用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにして電子機器に通電し、温度予測手段によりケース内の温度が規定温度未満になると予測されたときにはケース内の温度が最低動作保証温度に相当する規定温度未満になるまでの間第２の電源部を無負荷状態にして第１の電源部から電子機器に通電し、ケース内の温度が規定温度未満であるときには第１の電源部から電子機器に通電するとともに第１の電源部及び第２の電源部をそれぞれヒータ用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにしてケース内の温度が規定温度を超えるまでの間ヒータに通電するように第１の切換スイッチ及び第２の切換スイッチを制御することにより電子機器及びヒータへの通電を制御するように構成される。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明によれば、ケース内の温度が規定温度未満の温度まで低下することが事前に予測されたときに、ケース内の温度が規定温度未満になるまでの間第２の電源部を無負荷状態にして、該第２の電源部でもっぱらバッテリの充電を行なわせるようにしたため、ケース内の温度が規定温度未満になった時点で自然エネルギを利用する第２の電源部のバッテリを十分に充電された状態にすることができる。従って、ケース内の温度が規定温度未満になったときに第２の電源部からヒータに十分な時間通電することができ、商用電源の消費電力を節約することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。
【００２１】
図１は本発明に係わる屋外設置形通信用設備の構成例を示したブロック図、図２は同屋外設置形通信用設備において通電制御手段を構成するためにマイクロプロセッサに実行させるタスクのアルゴリズムの一例を示したフローチャートである。
【００２２】
図１において、１は金属製のケースで、ケース１内には、通信用の電子機器２と、該通信用電子機器に与える一定の直流電源電圧を出力する定電圧電源回路３と、ヒータ４とが収容されている。電子機器２は、移動体通信の基地局、マイクロ波通信回線の中継局、ＣＡＴＶの伝送線路に設置される線路増幅器など、屋外に設置される通信用の設備を構成する電子回路の構成部品とその付属品とを含む。
【００２３】
電子機器２を正常に動作させるためには、その周囲温度（ケース１内の温度）を使われている電子部品の動作保証温度範囲に保つ必要がある。ヒータ４は、寒冷時にケース内の温度が最低動作保証温度に相当する規定温度（例えば−１５℃）を下回ったときにケース１内を加熱して、ケース内の温度を規定温度以上に保つために設けられている。ケース１内には、必要に応じて、夏期にケース内の温度が電子機器２の最高動作保証温度を超えるのを防ぐために、送風機や換気のための機構が設けられる。
【００２４】
本発明に係わる屋外設置形通信用設備においては、電子機器２及びヒータ４に駆動電力を与える電源装置が、商用電源の出力を整流して得た直流電圧を出力する第１の電源部５と、太陽熱、地熱、風力、波力等の自然エネルギを利用して発電する自然エネルギ利用発電体と該発電体の出力により充電されるバッテリとを備えて該バッテリの両端の直流電圧を出力する第２の電源部６と、第１の電源部５から電子機器２に通電する状態と第２の電源部６から電子機器２に通電する状態とを切り換える第１の切換スイッチ７と、第１の電源部５からヒータ４に通電する状態と第２の電源部６からヒータ４に通電する状態とを切り換える第２の切換スイッチ８、ケース１内の温度を検出する内部温度センサ９と、ケース１外の温度を検出する外部温度センサ１０と、マイクロプロセッサを有する制御装置１１とを備えている。
【００２５】
図示の第１の電源部５は、商用電源５０１と該商用電源の出力を整流して一定の直流電圧を出力する整流電源回路５０２とからなっており、第２の電源部６は、太陽電池６０１と、該太陽電池の出力で図示しない充電回路を通して充電されるバッテリ６０２とからなっている。
【００２６】
制御装置１１は、マイクロプロセッサに所定のプログラムを実行させることにより、外部温度センサ１０から与えられるケース外の温度情報に基づいてケース１内の温度が電子機器の最低動作保証温度に相当する規定温度未満に低下することを事前に予測する温度予測手段１１Ａと、温度予測手段１１Ａによる予測結果と内部温度センサ９により検出されているケース内の温度とバッテリ６０２の充電状態とに応じて第１の切換スイッチ７及び第２の切換スイッチ８を制御して電子機器２及びヒータ４への通電を制御する通電制御手段１１Ｂとを構成する。
【００２７】
本実施形態で用いる温度予測手段１１Ａは、外部温度センサ１０が検出しているケース外の温度を電子機器２の最低動作保証温度に等しいかまたは該最低動作保証温度よりも設定温度だけ高く設定された判定温度と比較して、ケース外の温度が判定温度以上であるときにはケース１内の温度が最低動作保証温度に相当する規定温度未満になることはないと予測し、ケース１外の温度が判定温度未満になったときにケース１内の温度が規定温度未満になると予測するように構成されている。ケース内の温度の規定温度は、電子機器の最低動作保証温度に等しく設定するか、または最低動作保証温度よりも若干高めに設定する。
【００２８】
また通電制御手段１１Ｂは、温度予測手段１１Ａによりケース１内の温度が規定温度未満になることはないと予測されているときに第１の電源部５及び第２の電源部６をそれぞれ電子機器用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにして（第２の電源部６を用いることを優先して）電子機器２に通電し、温度予測手段１１Ａによりケース１内の温度が規定温度未満になると予測されたときにはケース１内の温度が最低動作保証温度に相当する規定温度未満になるまでの間第２の電源部６を無負荷状態にして第１の電源部５から電子機器２に通電し、ケース１内の温度が規定温度未満であるときには第１の電源部５から電子機器２に通電するとともに第１の電源部５及び第２の電源部６をそれぞれヒータ用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにして（第２の電源部６を使用することを優先して）ケース１内の温度が規定温度を超えるまでの間ヒータ４に通電するように第１の切換スイッチ７及び第２の切換スイッチ８を制御して電子機器２及びヒータ４への通電を制御するように構成される。
【００２９】
図示の例では、第１の切換スイッチ７と、第２の切換スイッチ８と、内部温度センサ９と、制御装置１１とが、電子機器２、定電圧電源回路３及びヒータ４とともにケース１内に収容されている。第１及び第２の電源部５及び６はケース外に配置された電源ボックス１２内に収容され、整流電源回路５０２及びバッテリ６０２のそれぞれの出力端子につながる配線がケース１内に導入されている。整流電源回路５０２及びバッテリ６０２のプラス側出力端子は第１及び第２の切換スイッチ７及び８を通して定電圧電源回路３またはヒータ４に接続され、整流電源回路５０２及びバッテリ６０２のマイナス側出力端子はケース１に接地されている。
【００３０】
外部温度センサ１０はケース１の外部に配置され、外部温度センサ１０の出力を伝送する信号線がケース１内に導入されて、所定のインターフェース回路を通して制御装置１１を構成するマイクロプロセッサに接続されている。またこの例では、バッテリ６０２の出力電圧の検出値がＡ／Ｄ変換器を通してマイクロプロセッサに入力されている。
【００３１】
図示の例で用いている第１の切換スイッチ７は、固定接点７ａ及び７ｂと可動接点７ｃとを有し、可動接点７ｃは、電磁的に操作される図示しない操作機構により操作されて、固定接点７ａに接触する第１の投入位置と、固定接点７ａ及び７ｂのいずれにも接触しない中立位置（オフ位置）と、固定接点７ｂに接触する第２の投入位置とに切り換えられる。固定接点７ａ及び７ｂは整流電源回路５０２のプラス側出力端子及びバッテリ６０２のプラス側出力端子にそれぞれ接続され、可動接点７ｃは定電圧電源回路３のプラス側入力端子に接続されている。
【００３２】
同様に、第２の切換スイッチ８は、固定接点８ａ及び８ｂと可動接点８ｃとを有し、可動接点８ｃは、電磁的に操作される図示しない操作機構により操作されて、固定接点８ａに接触する第１の投入位置と、固定接点８ａ及び８ｂのいずれにも接触しない中立位置（オフ位置）と、固定接点８ｂに接触する第２の投入位置とに切り換えられる。固定接点８ａ及び８ｂはそれぞれ整流電源回路５０２のプラス側出力端子及びバッテリ６０２のプラス側出力端子に接続され、可動接点８ｃはヒータ４の一端に接続されている。定電圧電源回路３のマイナス側入力端子及びヒータ６の他端はケース１に接地されている。
【００３３】
なお本実施形態においては、切換スイッチ７及び８を有接点スイッチとしているが、これらの切換スイッチは電気的に制御が可能なスイッチであればよく、各切換スイッチは無接点スイッチであってもよい。例えば、切換スイッチ７は、可動接点７ｃと固定接点７ａとにより構成されるスイッチに相当する一つの半導体スイッチと、可動接点７ｃと固定接点７ｂとにより構成されるスイッチに相当する一つの半導体スイッチとの２つの半導体スイッチにより構成することができる。
【００３４】
上記温度予測手段１１Ａ及び通電制御手段１１Ｂを構成するためにマイクロプロセッサに微小時間間隔で実行させるタスクのアルゴリズムの一例を図２に示した。このアルゴリズムによる場合には、先ずステップ００１において外部温度センサ１０が出力している温度の検出値Ｔoutを読み込み、ステップ００２において内部温度センサ９が出力している温度の検出値Ｔinを読み込む。次いでステップ００３においてケース外の温度Ｔoutを電子機器の最低動作保証温度に等しい温度または最低動作保証温度よりも若干（設定温度だけ）高く設定された判定温度Ｔsと比較し、Ｔout≧Ｔsであるときにステップ００４に移行する。ステップ００４ではバッテリの両端の電圧Ｖbをバッテリの充電状態を判定するための判定値Ｖbsと比較し、Ｖb≧Ｖbsであるとき（バッテリが十分に充電されているとき）にステップ００５に移行して第１の切換スイッチ７の可動接点７ｃを固定接点７ｂに接触させ、第２の切換スイッチ８の可動接点８ｃを中立位置に位置させるように第１の切換スイッチ７及び第２の切換スイッチ８を制御することにより、第２の電源部６から電子機器２への通電を行なわせる。
【００３５】
ステップ００４でＶb＜Ｖbsであると判定されたとき（バッテリが消耗しているとき）には、ステップ００６に移行して、第１の切換スイッチ７の可動接点７ｃを固定接点７ａに接触させ、第２の切換スイッチ８の可動接点８ｃを中立位置に位置させるように第１及び第２の切換スイッチ７及び８を制御することにより第１の電源部５から電子機器２への通電を行なわせる。
【００３６】
ステップ００３においてＴout＜Ｔsである（ケース外の温度が判定温度Ｔs未満である）と判定されたときには、ケース１内の温度がまもなく電子機器２の最低動作保証温度に相当する規定温度未満になることが予測されるとして、ステップ００７に移行し、第１の切換スイッチ７の可動接点７ｃを固定接点７ａに接触させるように第１の切換スイッチ７を制御することにより第１の電源部５から電子機器２への通電を行なわせる。次いでステップ００８において内部温度センサが検出しているケース内の温度Ｔinを最低動作保証温度に相当する規定温度Ｔs′と比較する。その結果、Ｔin＜Ｔs′であると判定されたときにはステップ００９に移行してバッテリの電圧Ｖbを判定値Ｖbsと比較し、Ｖb≧Ｖbsであとき（バッテリが十分に充電されているとき）にステップ０１０に移行して第２の切換スイッチ８の可動接点８ｃを固定接点８ｂに接触させるように第２の切換スイッチを制御することにより、第２の電源部５からヒータ４への通電を行なわせる。ステップ００９において、Ｖb＜Ｖbsであると判定されたとき（バッテリ６０２が消耗しているとき）には、ステップ０１１に移行して第２の切換スイッチ８の可動接点８ｃを固定接点８ａに接触させるように第２の切換スイッチ８を制御することにより第１の電源部５からヒータへの通電を行なわせる。
【００３７】
ステップ００８において、Ｔin≧Ｔs′である（ケース内の温度が規定温度以上になった）と判定されたときには、第２の切換スイッチ８の可動接点８ｃを中立位置に戻すように第２の切換スイッチを制御することによりヒータ４への通電を停止させる。
【００３８】
図２に示したアルゴリズムによる場合、ステップ００１とステップ００３とにより温度予測手段１１Ａが構成され、ステップ００４ないし００６とステップ００７ないし０１２とにより通電制御手段１１Ｂが構成される。
【００３９】
ケース１内の温度が規定温度未満になることを予測するためにケース外の温度Ｔoutに対して設定する判定温度Ｔsは、Ｔout≧Ｔsの条件が成立してから、ケース１内の温度が規定温度未満になるまでの時間が、バッテリ６０２の充電を十分に行なわせるために必要な時間以上の時間となるように設定する。即ち、ケース１の壁部の断熱効果が大きく、ケース外の温度が電子機器の最低動作保証温度以下になってからケース１内の温度が最低動作保証温度未満になるまでの間に長い時間がかかり、その間にバッテリ６０２を十分に充電することができる場合には、判定温度Ｔsを電子機器２の最低動作保証温度に等しく設定する。これに対し、ケース１外の温度が電子機器の最低動作保証温度以下になってからケース内の温度が最低動作保証温度未満に低下するまでの時間が比較的短く、その間にバッテリを十分に充電できないおそれがある場合には、判定温度Ｔsを電子機器の最低動作保証温度よりも設定温度だけ高く設定して、ケース内の温度が最低動作保証温度未満になるまでの時間を長くするようにしておく。
【００４０】
上記の実施形態では、自然エネルギ利用発電体として太陽電池のみを用いているが、複数の自然エネルギ利用発電体を併用するようにしても良い。
【００４１】
上記の実施形態において、電子機器２の基板にマイクロプロセッサが設けられている場合には、そのマイクロプロセッサを用いて制御装置１１を構成することができる。
【００４２】
上記の実施形態では、外部温度センサ１０を設けて、この外部温度センサの検出値からケース内の温度が電子機器の最低動作保証温度に相当する規定温度を下回ることを事前に予測するようにしたが、内部温度センサ９により検出されたケース内の温度の変化を見て、ケース内の温度が規定温度に向けて連続的に低下しているときに、ケース内の温度が規定温度未満になることを予測するようにしてもよい。
【００４３】
また外部温度センサにより検出されているケース外の温度の変化とケース内温度センサにより検出されている温度の変化との双方からケース内の温度が規定温度未満になることを予測するようにしてもよい。例えば、ケース外の温度がある判定温度以下になり、かつケース内の温度が設定値以下になったときにケース内の温度が規定温度未満になることを予測するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施形態の構成を示したブロック図である。
【図２】図１の実施形態において温度予測手段及び通電制御手段を構成するためにマイクロプロセッサに実行させるタスクのアルゴリズムを示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
１ ケース
２ 通信用の電子機器
４ ヒータ
５ 第１の電源部
５０１ 商用電源
５０２ 整流電源回路
６ 第２の電源部
６０１ 太陽電池
６０２ バッテリ
７ 第１の切換スイッチ
８ 第２の切換スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、前記ケース内に収容された通信用の電子機器と、前記ケース内を加熱するヒータと、前記電子機器及びヒータに電源電圧を与える電源装置とを備えた屋外設置形通信用設備において、
前記電源装置は、
商用電源の出力を整流して得た直流電圧を出力する第１の電源部と、
自然エネルギを利用して発電する自然エネルギ利用発電体と該発電体の出力により充電されるバッテリとを備えて該バッテリの両端の直流電圧を出力する第２の電源部と、
前記ケース内の温度を検出する内部温度センサと、
前記ケース内の温度が前記電子機器の最低動作保証温度に相当する規定温度未満に低下するか否かを事前に予測する温度予測手段と、
前記温度予測手段により前記ケース内の温度が前記規定温度未満の温度まで低下することはないと予測されているときには前記第１の電源部及び第２の電源部をそれぞれ前記電子機器用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにして前記電子機器に通電し、前記温度予測手段により前記ケース内の温度が規定温度未満の温度まで低下すると予測されたときに前記ケース内の温度が前記規定温度未満になるまでの間前記第２の電源部を無負荷状態にして前記第１の電源部から前記電子機器に通電し、前記ケース内の温度が前記規定温度未満になったときに前記第１の電源部から前記電子機器に通電するとともに前記第１の電源部及び第２の電源部をそれぞれ前記ヒータ用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにして前記ケース内の温度が前記規定温度を超えるまでの間前記ヒータに通電するように前記電子機器及びヒータへの通電を制御する通電制御手段と、
を具備したことを特徴とする屋外設置形通信用設備。
【請求項２】
ケースと、前記ケース内に収容された通信用の電子機器と、前記ケース内を加熱するヒータと、前記電子機器及び前記ヒータに電源電圧を与える電源装置とを備えた屋外設置形通信用設備において、
前記電源装置は、
商用電源の出力を整流して得た直流電圧を出力する第１の電源部と、
自然エネルギを利用して発電する自然エネルギ利用発電体と該発電体の出力により充電されるバッテリとを備えて該バッテリの両端の直流電圧を出力する第２の電源部と、
前記ケース内の温度を検出する内部温度センサと、
前記ケース外の温度を検出する外部温度センサと、
前記外部温度センサが検出しているケース外の温度を前記電子機器の最低動作保証温度に等しいかまたは該最低動作保証温度よりも設定温度だけ高く設定された判定温度と比較して、ケース外の温度が判定温度以上であるときには前記ケース内の温度が前記最低動作保証温度に相当する規定温度未満になることはないと予測し、前記ケース外の温度が前記判定温度未満になったときに前記ケース内の温度が規定温度未満になると予測する温度予測手段と、
前記温度予測手段により前記ケース内の温度が規定温度未満になることはないと予測されているときに前記第１の電源部及び第２の電源部をそれぞれ前記電子機器用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにして前記通信用電子機器に通電し、前記温度予測手段により前記ケース内の温度が前記規定温度未満になると予測されたときには前記ケース内の温度が前記最低動作保証温度に相当する規定温度未満になるまでの間前記第２の電源部を無負荷状態にして前記第１の電源部から前記電子機器に通電し、前記ケース内の温度が前記規定温度未満であるときには前記第１の電源部から前記電子機器に通電するとともに前記第１の電源部及び第２の電源部をそれぞれ前記ヒータ用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにして前記ケース内の温度が前記規定温度を超えるまでの間前記ヒータに通電するように前記電子機器及びヒータへの通電を制御する通電制御手段と、
を具備したことを特徴とする屋外設置形通信用設備。
【請求項３】
ケースと、前記ケース内に収容された通信用の電子機器と、前記ケース内を加熱するヒータと、前記電子機器及び前記ヒータに電源電圧を与える電源装置とを備えた屋外設置形通信用設備において、
前記電源装置は、
商用電源の出力を整流して得た直流電圧を出力する第１の電源部と、
自然エネルギを利用して発電する自然エネルギ利用発電体と該発電体の出力により充電されるバッテリとを備えて該バッテリの両端の直流電圧を出力する第２の電源部と、
前記第１の電源部から前記電子機器に通電する状態と前記第２の電源部から前記電子機器に通電する状態とを切り換える第１の切換スイッチと、
前記第１の電源部から前記ヒータに通電する状態と前記第２の電源部から前記ヒータに通電する状態とを切り換える第２の切換スイッチと、
前記ケース内の温度を検出する温度センサと、
前記ケース内の温度が前記電子機器の最低動作保証温度に相当する規定温度未満に低下するか否かを事前に予測する温度予測手段と、
前記温度予測手段により前記ケース内の温度が前記電子機器の最低動作保証温度に相当する規定温度未満の温度まで低下することはないと予測されているときには前記第１の電源部及び第２の電源部をそれぞれ前記電子機器用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにして前記電子機器に通電し、前記温度予測手段により前記ケース内の温度が規定温度未満の温度に低下すると予測されたときには前記ケース内の温度が前記規定温度未満になるまでの間前記第２の電源部を無負荷状態にして前記第１の電源部から前記電子機器に通電し、前記ケース内の温度が前記規定温度未満になったときには前記第１の電源部から前記電子機器に通電するとともに前記第１の電源部及び第２の電源部をそれぞれ前記ヒータ用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにして前記ケース内の温度が前記規定温度を超えるまでの間前記ヒータに通電するように前記第１の切換スイッチ及び第２の切換スイッチを制御して前記電子機器及びヒータへの通電を制御する通電制御手段と、
を具備したことを特徴とする屋外設置形通信用設備。
【請求項４】
ケースと、前記ケース内に収容された通信用の電子機器と、前記ケース内を加熱するヒータと、前記電子機器及び前記ヒータに電源電圧を与える電源装置とを備えた屋外設置形通信用設備において、
前記電源装置は、
商用電源の出力を整流して得た直流電圧を出力する第１の電源部と、
自然エネルギを利用して発電する自然エネルギ利用発電体と該発電体の出力により充電されるバッテリとを備えて該バッテリの両端の直流電圧を出力する第２の電源部と、
前記第１の電源部から前記電子機器に通電する状態と前記第２の電源部から前記電子機器に通電する状態とを切り換える第１の切換スイッチと、
前記第１の電源部から前記ヒータに通電する状態と前記第２の電源部から前記ヒータに通電する状態とを切り換える第２の切換スイッチと、
前記ケース内の温度を検出する内部温度センサと、
前記ケース外の温度を検出する外部温度センサと、
前記外部温度センサが検出しているケース外の温度を前記電子機器の最低動作保証温度に等しいかまたは該最低動作保証温度よりも設定温度だけ高く設定された判定温度と比較して、ケース外の温度が判定温度以上であるときには前記ケース内の温度が前記最低動作保証温度に相当する規定温度未満になることはないと予測し、前記ケース外の温度が前記判定温度未満になったときに前記ケース内の温度が規定温度未満になると予測する温度予測手段と、
前記温度予測手段により前記ケース内の温度が規定温度未満になることはないと予測されているときに前記第１の電源部及び第２の電源部をそれぞれ前記電子機器用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにして前記電子機器に通電し、前記温度予測手段により前記ケース内の温度が前記規定温度未満になると予測されたときには前記ケース内の温度が前記規定温度未満になるまでの間前記第２の電源部を無負荷状態にして前記第１の電源部から前記電子機器に通電し、前記ケース内の温度が前記規定温度未満であるときには前記第１の電源部から前記電子機器に通電するとともに前記第１の電源部及び第２の電源部をそれぞれ前記ヒータ用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにして前記ケース内の温度が前記規定温度を超えるまでの間前記ヒータに通電するように前記第１の切換スイッチ及び第２の切換スイッチを制御して前記電子機器及びヒータへの通電を制御する通電制御手段と、
を具備したことを特徴とする屋外設置形通信用設備。
【請求項１】
ケースと、前記ケース内に収容された通信用の電子機器と、前記ケース内を加熱するヒータと、前記電子機器及びヒータに電源電圧を与える電源装置とを備えた屋外設置形通信用設備において、
前記電源装置は、
商用電源の出力を整流して得た直流電圧を出力する第１の電源部と、
自然エネルギを利用して発電する自然エネルギ利用発電体と該発電体の出力により充電されるバッテリとを備えて該バッテリの両端の直流電圧を出力する第２の電源部と、
前記ケース内の温度を検出する内部温度センサと、
前記ケース内の温度が前記電子機器の最低動作保証温度に相当する規定温度未満に低下するか否かを事前に予測する温度予測手段と、
前記温度予測手段により前記ケース内の温度が前記規定温度未満の温度まで低下することはないと予測されているときには前記第１の電源部及び第２の電源部をそれぞれ前記電子機器用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにして前記電子機器に通電し、前記温度予測手段により前記ケース内の温度が規定温度未満の温度まで低下すると予測されたときに前記ケース内の温度が前記規定温度未満になるまでの間前記第２の電源部を無負荷状態にして前記第１の電源部から前記電子機器に通電し、前記ケース内の温度が前記規定温度未満になったときに前記第１の電源部から前記電子機器に通電するとともに前記第１の電源部及び第２の電源部をそれぞれ前記ヒータ用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにして前記ケース内の温度が前記規定温度を超えるまでの間前記ヒータに通電するように前記電子機器及びヒータへの通電を制御する通電制御手段と、
を具備したことを特徴とする屋外設置形通信用設備。
【請求項２】
ケースと、前記ケース内に収容された通信用の電子機器と、前記ケース内を加熱するヒータと、前記電子機器及び前記ヒータに電源電圧を与える電源装置とを備えた屋外設置形通信用設備において、
前記電源装置は、
商用電源の出力を整流して得た直流電圧を出力する第１の電源部と、
自然エネルギを利用して発電する自然エネルギ利用発電体と該発電体の出力により充電されるバッテリとを備えて該バッテリの両端の直流電圧を出力する第２の電源部と、
前記ケース内の温度を検出する内部温度センサと、
前記ケース外の温度を検出する外部温度センサと、
前記外部温度センサが検出しているケース外の温度を前記電子機器の最低動作保証温度に等しいかまたは該最低動作保証温度よりも設定温度だけ高く設定された判定温度と比較して、ケース外の温度が判定温度以上であるときには前記ケース内の温度が前記最低動作保証温度に相当する規定温度未満になることはないと予測し、前記ケース外の温度が前記判定温度未満になったときに前記ケース内の温度が規定温度未満になると予測する温度予測手段と、
前記温度予測手段により前記ケース内の温度が規定温度未満になることはないと予測されているときに前記第１の電源部及び第２の電源部をそれぞれ前記電子機器用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにして前記通信用電子機器に通電し、前記温度予測手段により前記ケース内の温度が前記規定温度未満になると予測されたときには前記ケース内の温度が前記最低動作保証温度に相当する規定温度未満になるまでの間前記第２の電源部を無負荷状態にして前記第１の電源部から前記電子機器に通電し、前記ケース内の温度が前記規定温度未満であるときには前記第１の電源部から前記電子機器に通電するとともに前記第１の電源部及び第２の電源部をそれぞれ前記ヒータ用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにして前記ケース内の温度が前記規定温度を超えるまでの間前記ヒータに通電するように前記電子機器及びヒータへの通電を制御する通電制御手段と、
を具備したことを特徴とする屋外設置形通信用設備。
【請求項３】
ケースと、前記ケース内に収容された通信用の電子機器と、前記ケース内を加熱するヒータと、前記電子機器及び前記ヒータに電源電圧を与える電源装置とを備えた屋外設置形通信用設備において、
前記電源装置は、
商用電源の出力を整流して得た直流電圧を出力する第１の電源部と、
自然エネルギを利用して発電する自然エネルギ利用発電体と該発電体の出力により充電されるバッテリとを備えて該バッテリの両端の直流電圧を出力する第２の電源部と、
前記第１の電源部から前記電子機器に通電する状態と前記第２の電源部から前記電子機器に通電する状態とを切り換える第１の切換スイッチと、
前記第１の電源部から前記ヒータに通電する状態と前記第２の電源部から前記ヒータに通電する状態とを切り換える第２の切換スイッチと、
前記ケース内の温度を検出する温度センサと、
前記ケース内の温度が前記電子機器の最低動作保証温度に相当する規定温度未満に低下するか否かを事前に予測する温度予測手段と、
前記温度予測手段により前記ケース内の温度が前記電子機器の最低動作保証温度に相当する規定温度未満の温度まで低下することはないと予測されているときには前記第１の電源部及び第２の電源部をそれぞれ前記電子機器用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにして前記電子機器に通電し、前記温度予測手段により前記ケース内の温度が規定温度未満の温度に低下すると予測されたときには前記ケース内の温度が前記規定温度未満になるまでの間前記第２の電源部を無負荷状態にして前記第１の電源部から前記電子機器に通電し、前記ケース内の温度が前記規定温度未満になったときには前記第１の電源部から前記電子機器に通電するとともに前記第１の電源部及び第２の電源部をそれぞれ前記ヒータ用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにして前記ケース内の温度が前記規定温度を超えるまでの間前記ヒータに通電するように前記第１の切換スイッチ及び第２の切換スイッチを制御して前記電子機器及びヒータへの通電を制御する通電制御手段と、
を具備したことを特徴とする屋外設置形通信用設備。
【請求項４】
ケースと、前記ケース内に収容された通信用の電子機器と、前記ケース内を加熱するヒータと、前記電子機器及び前記ヒータに電源電圧を与える電源装置とを備えた屋外設置形通信用設備において、
前記電源装置は、
商用電源の出力を整流して得た直流電圧を出力する第１の電源部と、
自然エネルギを利用して発電する自然エネルギ利用発電体と該発電体の出力により充電されるバッテリとを備えて該バッテリの両端の直流電圧を出力する第２の電源部と、
前記第１の電源部から前記電子機器に通電する状態と前記第２の電源部から前記電子機器に通電する状態とを切り換える第１の切換スイッチと、
前記第１の電源部から前記ヒータに通電する状態と前記第２の電源部から前記ヒータに通電する状態とを切り換える第２の切換スイッチと、
前記ケース内の温度を検出する内部温度センサと、
前記ケース外の温度を検出する外部温度センサと、
前記外部温度センサが検出しているケース外の温度を前記電子機器の最低動作保証温度に等しいかまたは該最低動作保証温度よりも設定温度だけ高く設定された判定温度と比較して、ケース外の温度が判定温度以上であるときには前記ケース内の温度が前記最低動作保証温度に相当する規定温度未満になることはないと予測し、前記ケース外の温度が前記判定温度未満になったときに前記ケース内の温度が規定温度未満になると予測する温度予測手段と、
前記温度予測手段により前記ケース内の温度が規定温度未満になることはないと予測されているときに前記第１の電源部及び第２の電源部をそれぞれ前記電子機器用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにして前記電子機器に通電し、前記温度予測手段により前記ケース内の温度が前記規定温度未満になると予測されたときには前記ケース内の温度が前記規定温度未満になるまでの間前記第２の電源部を無負荷状態にして前記第１の電源部から前記電子機器に通電し、前記ケース内の温度が前記規定温度未満であるときには前記第１の電源部から前記電子機器に通電するとともに前記第１の電源部及び第２の電源部をそれぞれ前記ヒータ用の補助電源及び主電源として主電源の出力が不足する場合にのみ補助電源を用いることにして前記ケース内の温度が前記規定温度を超えるまでの間前記ヒータに通電するように前記第１の切換スイッチ及び第２の切換スイッチを制御して前記電子機器及びヒータへの通電を制御する通電制御手段と、
を具備したことを特徴とする屋外設置形通信用設備。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００７−１１９６０（Ｐ２００７−１１９６０Ａ）
【公開日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１９５０３４（Ｐ２００５−１９５０３４）
【出願日】平成１７年７月４日（２００５．７．４）
【出願人】（０００２１９００４）島田理化工業株式会社 (205)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月４日（２００５．７．４）
【出願人】（０００２１９００４）島田理化工業株式会社 (205)
【Ｆターム（参考）】
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