電源ループ制御装置及び電源ループ制御方法
【課題】電源装置が電源供給線を介して並列に接続された複数の負荷装置に対して電源を供給する電源供給システムにおいて、負荷装置毎に異なる電源投入のタイミングが設定された設定タイミングで、各負荷装置に対する電源投入が可能な電源ループ制御装置を提供する。
【解決手段】設定タイミングに基づく電源投入タイミング情報を含む電源制御信号を、当該負荷装置毎に生成し電源供給線に重畳する信号重畳装置と、負荷装置毎に対応して配置され、電源供給線から電源制御信号を取り出して、電源投入タイミング情報に基づいて、当該負荷装置に対する電源供給を開始するとともに電源投入実施信号を出力する負荷制御装置とを有し、信号重畳装置が、各電源投入実施信号を監視し、当該監視結果に基づいて各電源投入タイミング情報を調整する電源ループ制御装置とする。
【解決手段】設定タイミングに基づく電源投入タイミング情報を含む電源制御信号を、当該負荷装置毎に生成し電源供給線に重畳する信号重畳装置と、負荷装置毎に対応して配置され、電源供給線から電源制御信号を取り出して、電源投入タイミング情報に基づいて、当該負荷装置に対する電源供給を開始するとともに電源投入実施信号を出力する負荷制御装置とを有し、信号重畳装置が、各電源投入実施信号を監視し、当該監視結果に基づいて各電源投入タイミング情報を調整する電源ループ制御装置とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の並列負荷装置に対する電源供給を制御する電源制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電源装置から複数の並列負荷装置に電源を供給する際に、負荷装置毎に周波数の異なる複数の電源制御信号を電源供給線に重畳し、各負荷装置側で、当該重畳された電源制御信号から、予め自身に割り当てられた周波数の電源制御信号を識別して電源の開閉を制御する技術が開示されている（例えば、特許文献１）。当該技術によれば、電源供給線のみで、電源供給と負荷装置の開閉制御とを行うことができ、配線を簡素化できる。
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の技術によると、同時にすべての並列負荷装置への電源供給をする場合（電源を閉制御する場合）において、各負荷装置に電流を供給するタイミングが重なると、図５に示すように電源電圧が垂下し、電源装置および各負荷装置の運用動作の安定性に影響を及ぼす可能性があった。
【０００４】
これに対する技術が特許文献２に記載されている。特許文献２の図１に示されているように、当該技術では、電源装置側に信号重畳装置が設けられるとともに、負荷装置側には負荷装置毎にタイマ機能を有する負荷制御装置が設けられている。信号重畳装置は、各負荷装置に対応した周波数の搬送波を、各負荷装置に対する遅延時間情報を含む電源制御信号で変調して電源供給線に重畳する。一方、各負荷制御装置は、電源供給線から、制御対象の負荷装置に対応した周波数成分を分離し、これを復調することで、負荷装置に対する電源制御信号を受信し、遅延時間情報に基づいて電源供給の開始／停止を行う。このとき、負荷制御装置は、電源供給を開始する際にタイマ機能を用いて遅延時間情報が示す時間だけ、電源供給開始タイミングを遅らせる。当該技術によれば、負荷装置毎に異なる遅延時間を設定することで、電源制御信号が同時に各負荷制御装置に到達する場合において、図６に示すように、各負荷装置への電源供給開始タイミングをずらすこと、すなわち、電源投入時の突入電流のピークタイミングをずらすことができ、電源装置が生成する電源電圧の急激な低下を防ぐとともに、電源装置及び負荷装置の安定運用が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５９−２０９０３１号公報
【特許文献２】特開２００８−２５２９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に開示された技術によれば、電源装置（具体的には信号重畳装置）側から各負荷装置（具体的には負荷制御装置）側までの電源供給線の遅延バラツキ（例えば、信号重畳装置との区間距離が各負荷制御装置間で大きく異なる等）がある場合、すなわち、電源制御信号が同時に各負荷制御装置に到達しない場合には、各負荷制御装置が、電源投入のタイミングをずらすために負荷装置毎に予め設定された設定タイミングに基づき求められた遅延時間に従って電源投入をしたにもかかわらず、複数の負荷装置の電源投入時刻が重なり、電源電圧が垂下してしまう可能性がある。
【０００７】
そこで、本発明は、電源制御信号が同時に各負荷制御装置に到達しない可能性がある場合であっても、電源投入のタイミングをずらすために予め設定された設定タイミングに基づいて各負荷装置への電源供給を開始することができる電源ループ制御装置及び電源ループ制御方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の電源ループ制御装置は、電源装置が電源供給線を介して並列に接続された複数の負荷装置に対して電源を供給する電源供給システムにおける電源ループ制御装置において、前記負荷装置毎に異なる電源投入のタイミングが設定された設定タイミングに基づく電源投入タイミング情報を含む電源制御信号を、当該負荷装置毎に生成し、各負荷装置に対応する周波数の搬送波を当該生成した電源制御信号によって変調して、前記電源供給線に重畳する信号重畳装置と、前記複数の負荷装置のそれぞれに対応して配置され、当該対応して配置された負荷装置に対応する周波数に基づいて前記電源供給線に重畳された搬送波を復調して前記電源制御信号を取得し、当該電源制御信号に含まれる前記電源投入タイミング情報に基づいて、当該負荷装置に対する電源供給を開始する負荷制御装置とを備え、各前記負荷制御装置は、前記負荷装置に対する電源供給を開始したことに基づいて、電源投入実施信号を前記信号重畳装置に対して出力し、前記信号重畳装置は、前記出力された前記電源投入実施信号を監視し、当該監視結果に基づいて負荷装置毎の前記電源投入タイミング情報を調整することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の電源ループ制御装置は、請求項１に記載の電源ループ制御装置において、前記信号重畳装置は、前記電源投入実施信号を監視して、前記負荷装置毎に、実際に電源供給が開始された電源投入実施タイミングを導出し、当該電源投入実施タイミングと前記設定タイミングとの差分に基づいて、前記電源投入タイミング情報を調整することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の電源ループ制御装置は、請求項１又は２に記載の電源ループ制御装置において、前記電源投入タイミング情報は、前記負荷制御装置が当該電源投入タイミング情報を入力されてから前記負荷装置に対して電源供給を開始するまでの遅延時間を示す遅延時間情報であって、前記負荷制御装置は、それぞれ前記遅延時間情報の示す前記遅延時間に基づいて前記負荷装置に対する電源供給を開始することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の信号重畳装置は、請求項１乃至３の何れか一項に記載の電源ループ制御装置に備えられる信号重畳装置である。
【００１２】
請求項５に記載の電源ループ制御方法は、電源装置が電源供給線を介して並列に接続された複数の負荷装置に対して電源を供給する電源供給システムにおける電源ループ制御方法において、前記負荷装置毎に異なる電源投入のタイミングが設定された設定タイミングに基づく電源投入タイミング情報を含む電源制御信号を、当該負荷装置毎に生成し、各負荷装置に対応する周波数の搬送波を当該生成した電源制御信号によって変調して、前記電源供給線に重畳し、各前記負荷装置に対応する周波数に基づいて前記電源供給線に重畳された搬送波を復調して前記電源制御信号を取得し、当該電源制御信号に含まれる前記電源投入タイミング情報に基づいて、各負荷装置に対する電源供給を開始し、各前記負荷装置に対する電源供給を開始したことに基づいて、それぞれ電源投入実施信号を出力し、前記出力された各前記電源投入実施信号を監視し、当該監視結果に基づいて負荷装置毎の前記電源投入タイミング情報を調整することを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の電源ループ制御方法は、請求項５に記載の電源ループ制御方法において、各前記電源投入実施信号を監視して、前記負荷装置毎に、実際に電源供給が開始された電源投入実施タイミングを導出し、当該電源投入実施タイミングと前記設定タイミングとの差分に基づいて、前記電源投入タイミング情報を調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電源制御信号が同時に各負荷制御装置に到達しない可能性がある場合であっても、信号重畳装置が、負荷制御装置から出力された、実際に電源供給が開始されたタイミングを示す電源投入実施信号を監視して、当該監視結果に基づいて電源投入タイミング情報を負荷装置毎に調整することから、電源投入のタイミングをずらすために設定された設定タイミングに基づいて各負荷装置への電源供給を開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態における電源ループ制御装置を含む電源供給システム全体の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態における信号重畳装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態における負荷制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本実施形態における電源供給線を伝わる電源制御信号ＣＷａの周波数スペクトルの一例を示す図である。
【図５】特許文献１に記載の技術における電源投入時の電圧・電流の変化を示す図である。
【図６】特許文献２に記載の技術における電源投入時の電圧・電流の変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図１から図４を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、図１は、本発明の一実施形態における電源ループ制御装置を含む電源供給システム全体の構成を示すブロック図である。図２は、本発明の一実施形態における信号重畳装置１２の構成を示すブロック図である。図３は、本発明の一実施形態における負荷制御装置１３−１〜１３−ｎ（ｎは負荷番号であり、１〜ｎの間で同等の動作を行う）の構成を示すブロック図である。図４は、本発明の一実施形態における電源供給線１５を伝わる電源制御信号ＣＷａの周波数スペクトルの一例を示す図である。
【００１７】
[電源ループ制御装置の構成]
図１に示すように、電源供給システムは、電源装置１１と、信号重畳装置１２と、負荷制御装置１３と、負荷装置１４とを備え、電源ループ制御装置は、信号重畳装置１２と、負荷制御装置１３とを有する。電源装置１１は、電源供給線１５を介して、ｎ個の負荷装置１４−１〜１４−ｎに対して、各負荷装置１４の運用に必要な所定の電源電圧で電源供給を行う。信号重畳装置１２は、複数の異なる周波数の搬送波を、それぞれ、各負荷装置１４の電源制御を行うための電源制御信号ＣＷａで変調し、搬送波の周波数成分の信号に変調された電源制御信号ＣＷａを、電源供給線１５に重畳する。搬送波の周波数は、負荷装置１４の数又はそれ以上の数だけ用意されており、どの周波数がどの負荷装置１４に対応するかは、あらかじめ対応付けられている。各負荷制御装置１３は、電源供給線１５に重畳された特定周波数成分の電源制御信号ＣＷａを取り出して、対応する負荷装置１４に対する電源供給を制御する。具体的には、負荷制御装置１３は、負荷装置１４への電源供給の開始、又は、電源供給の停止を行う。なお、負荷装置１４は、例えば、移動体通信システムにおける無線基地局装置である。
【００１８】
図２に示すように、信号重畳装置１２は、信号送信器２２、信号合成器２１、折り返し信号受信器２３を有する。
【００１９】
信号送信器２２は、電源制御対象となる負荷装置１４毎に、制御内容を含む電源制御信号ＣＷａを生成し、これをデータ伝送用に符号化する。そして、信号送信器２２は、各負荷装置１４に対応する複数の特定周波数の搬送波を、それぞれ、当該生成・符号化した電源制御信号ＣＷａで変調する。例えば、負荷装置１４−１に対する電源制御信号ＣＷａで、負荷装置１４−１に対応する特定周波数の搬送波を変調する。また、信号送信器２２は、タイマ機能を有し、電源制御信号ＣＷａを送信してから、各負荷制御装置１３から送信される後述の電源投入実施信号ＣＷｂを受信するまでの時間をそれぞれ計測する。
【００２０】
信号合成器２１は、一方の入力側を電源装置１１に接続し、他方の入力側を信号送信器２２に接続し、電源装置１１より出力する電源電圧に信号送信器２２より出力された電源制御信号ＣＷａを重畳して出力する。
【００２１】
折り返し信号受信器２３は、入力側を電源供給線１５に接続し、出力側を信号送信器２２に接続し、各負荷制御装置１３から出力された電源投入実施信号ＣＷｂを入力し、信号送信器２２に出力する。
【００２２】
図３に示すように、負荷制御装置１３は、信号分配器３１、信号受信器３２、タイマ付き制御器３３、切替器３４を有する。
【００２３】
信号分配器３１は、信号重畳装置１２より重畳出力された電源電圧および電源制御信号ＣＷａを入力して電源電圧と電源制御信号ＣＷａとに分離し、一方の出力側を信号受信器３２に接続して電源制御信号ＣＷａを出力し、他方の出力側を切替器３４に接続して電源電圧を出力する。このとき、信号分配器３１は、電源供給線１５から、制御対象の負荷装置１４に対応する周波数成分の信号を分離する。例えば、負荷装置１４−１に対応する負荷制御装置１３−１の信号分配器３１は、電源供給線１５から、負荷装置１４−１に対応する周波数成分のみを分離する。
【００２４】
信号受信器３２は、信号分配器３１により分離された電源制御信号ＣＷａを受け取り、信号重畳装置１２にて変調された電源制御信号ＣＷａを復調する。電源供給線１５には、複数の負荷装置１４に対応して、複数の周波数成分の電源制御信号ＣＷａが重畳されるが、信号分配器３１にて、複数の周波数成分のうちで、対応する周波数成分のみを分離することで、信号受信器３２は、制御対象の負荷装置１４に対する電源制御信号ＣＷａのみを受信することになる。復調した電源制御信号ＣＷａはデータ伝送用に符号化されているので、信号受信器３２は、これを復号化した上でその電源制御信号ＣＷａの内容を、タイマ付き制御器３３が解釈可能なインタフェース信号に変換して出力する。
【００２５】
タイマ付き制御器３３は、出力側を切替器３４に接続し、電源制御信号ＣＷａ（インタフェース信号に変換されている）に基づいて切替器３４の開閉制御を行う。タイマ付き制御器３３は、内部に有するタイマをによって、切替器３４を制御するタイミングを、タイマでのタイムアウト発生タイミングまで遅らせる機能を有する。また、タイマ付き制御器３３は、電源投入を実施する（すなわち、切替器３４を閉じる）のと同時に、信号受信器３２に電源投入実施信号ＣＷｂを折り返し出力する。
【００２６】
[電源ループ制御装置の動作]
以下、複数の負荷装置１４−１〜１４−ｎのうち、３つの負荷装置１４（１４−１、１４−２、１４−３）に対して電源供給を開始する際の動作について説明する。まず、電源装置１１と、複数の負荷装置１４−１〜１４−ｎとの間の電源供給線１５上に、信号重畳装置１２及び負荷制御装置１３−１〜１３−ｎの設置準備が整い、電源装置１１からの電源投入（運用開始）待ちの状態において、信号重畳装置１２に対して、複数の負荷装置のうち３つの負荷装置１４−１、１４−２、１４−３の電源投入を行う旨の信号（設定）が入力される。この設定は、例えばタイマ起動による電源投入開始の設定でもよく、或いは、人手による電源投入の設定であってもよい。
【００２７】
信号重畳装置１２は、信号送信器２２より、異なる複数の特定周波数成分をもった搬送波を用いて電源制御信号ＣＷａを送信する。この搬送波の周波数としては、接続する負荷制御装置１３（負荷装置１４）の数量以上の周波数が用意されており、各搬送波の周波数は、各負荷制御装置１３−１、１３−２、１３−３に割り当てられた特定の受信周波数に対応している。本実施形態では、一例として、搬送波１の周波数＝１ＭＨｚ、搬送波２の周波数＝２ＭＨｚ、搬送波３の周波数＝３ＭＨｚとして、信号重畳装置１２より電源供給線１５に電源制御信号ＣＷａを重畳することとする。
【００２８】
ここで、電源装置１１が生成する電源電圧が直流であるとすれば、周波数０の成分は、電源電圧に相当する。電源供給線１５を伝わる信号は、この成分の他に、電源制御信号ＣＷａの変調に用いられる各搬送波の周波数成分を有する。図４に示すように、各負荷制御装置１３内の信号分配器３１は、特定周波数成分のみを通過し、それ以外の周波数成分を遮断するフィルタなどを用いて、電源供給線１５に重畳された複数の周波数成分の電源制御信号ＣＷａの中から、所望の周波数成分の電源制御信号ＣＷａのみを取り出す。例えば、負荷制御装置１３−１の信号分配器３１は、１ＭＨｚの周波数成分のみを通過させ、負荷制御装置１３−２の信号分配器３１は、２ＭＨｚの周波数成分のみを通過させる、また、負荷制御装置１３−３の信号分配器３１は、３ＭＨｚの周波数成分のみを通過させる。
【００２９】
信号重畳装置１２の信号送信器２２は、切替器３４の開閉に関する情報と、タイマによる遅延時間に関する情報とを、電源制御信号ＣＷａに含める。タイマによる遅延時間は、各負荷装置１４に対する電源投入のタイミングをずらすために、負荷装置毎に予め設定された設定タイミングに基づいて求められる。例えば、基準となる負荷装置１４−１に電源を投入してから、０．１秒後に負荷装置１４−２に電源を投入し、更に０．１秒後に負荷装置１４−３に電源を投入する場合には、負荷装置１４−１の設定タイミングは０秒、負荷装置１４−２の設定タイミングは０．１秒後、負荷装置１４−３の設定タイミングは０．２秒後となる。この場合、当初のタイマによる遅延時間は、負荷装置１４−１について０秒後、負荷装置１４−２について０．１秒後、負荷装置１４−３について０．２秒後と、設定タイミングと同じ値となる。また、２回目以降のタイマによる遅延時間は、後述するように、設定タイミング通りに各負荷装置１４に電源が投入されなかった場合に、設定タイミング通りに電源が投入されるように調整される。なお、設定タイミングは、各負荷装置１４の電源投入タイミングが、電源装置１１及び負荷装置１４を安定運用するために充分な時間差を持つように、システム管理者等によって設定される。
【００３０】
ここで、表１を用いて具体例を挙げて説明する。
【表１】
【００３１】
表１の例は、設定タイミングが負荷装置１４−１について０秒（基準時）、負荷装置１４−２について基準時から０．１秒後、負荷装置１４−３について基準時から０．２秒後と、それぞれ設定された場合を示している。これは、システム管理者等が、負荷装置１４−１の電源投入時から０．１秒後に負荷装置１４−２の電源投入が行われ、負荷装置１４−１の電源投入時から０．２秒後に負荷装置１４−３の電源投入が行われることを意図したものである。
【００３２】
表１に示すように、当初のタイマによる遅延時間は、電源制御信号ＣＷａが同時に各負荷制御装置１３に到達する仮定の下、設定タイミングに基づいて、負荷装置１４−１について０秒（即時）、負荷装置１４−２について０．１秒、負荷装置１４−３について０．２秒と求められる。そして、信号送信器２２は、負荷装置１４−１に対して、「切替器：閉（電源投入）」、「遅延時間：０（即時）」を含む電源制御信号ＣＷａを生成し、負荷装置１４−２に対して、「切替器：閉」、「遅延時間：０．１秒」を含む電源制御信号ＣＷａを生成し、負荷装置１４-３に対して、「切替器：閉」、「遅延時間：０．２秒」を含む電源制御信号ＣＷａを生成する。信号送信器２２は、生成したこれらの電源制御信号ＣＷａで、それぞれ、１ＭＨｚ、２ＭＨｚ、３ＭＨｚの搬送波を変調する。
【００３３】
これに対して、負荷制御装置１３−１は、信号分配器３１にて１ＭＨｚの周波数成分を分離して負荷装置１４−１に対する電源制御信号ＣＷａを受信し、タイマ付き制御器３３により、切替器３４を、遅延なしで「閉」に制御する。また、負荷制御装置１３−２は、信号分配器３１にて２ＭＨｚの周波数成分を分離して負荷装置１４−２に対する電源制御信号ＣＷａを受信し、タイマ付き制御器３３により、電源制御信号ＣＷａの受信タイミングから０．１秒遅いタイミングで、切替器３４を「閉」に制御する。負荷制御装置１３−３は、信号分配器３１にて３ＭＨｚの周波数成分を分離して負荷装置１４−３に対する電源制御信号ＣＷａを受信し、タイマ付き制御器３３により、電源制御信号ＣＷａの受信タイミングから０．２秒遅いタイミングで、切替器３４を「閉」に制御する。このとき、各負荷制御装置１３において、信号送信器２２から送信された電源制御信号ＣＷａが同時に到達した場合には、負荷装置１４−１の電源投入時間を基準（０秒）として、負荷装置１４−２の電源投入時間は０．１秒後、負荷装置１４−３の電源投入時間は０．２秒後となり、設定タイミング通りに電源投入が行われる。
【００３４】
また、各負荷制御装置１３のタイマ付き制御器３３は、電源投入を実施する（すなわち、切替器３４を閉じる）のと同時に、信号受信器３２、信号分配器３１を介して、信号重畳装置１２に電源投入実施信号ＣＷｂを折り返し出力する。各電源投入実施信号ＣＷｂは、何れの負荷制御装置１３から出力されたか識別可能なように、例えば、信号重畳装置１２から送信された搬送波周波数と同じ周波数を使用し（ピンポン送信方式）、信号重畳装置１２側で、当該搬送波周波数に基づいて、受信した電源投入実施信号ＣＷｂが何れの負荷制御装置１３から出力された電源投入実施信号ＣＷｂであるかを識別する。なお、本実施形態においては、各電源制御信号ＣＷａ及び各電源投入実施信号ＣＷｂが電源供給線１５間を伝わる速度は同一であるものとする。
【００３５】
信号重畳装置１２は、各負荷制御装置１３から出力された電源投入実施信号ＣＷｂを監視（モニタ）し、設定タイミングと比較する。すなわち、信号重畳装置１２は、各負荷装置１４の電源投入のタイミングを意図した通りにずらすことができたかをチェックする。信号重畳装置１２は、仮に、各負荷装置１４間の設定タイミングと電源投入実施時間が異なる場合（すなわち、各負荷装置１４の電源投入のタイミングを意図した通りにずらすことができなかった場合）には、その差分「設定タイミング−電源投入実施時間」を、直近に送信した電源制御信号ＣＷａに含まれるタイマによる遅延時間に対してオフセット加算して、次回送信する電源制御信号ＣＷａに含まれるタイマによる遅延時間を調整（ループ制御）する。
【００３６】
表１の例では、上述したように、負荷装置１４−１の電源投入時から０．１秒後に負荷装置１４−２の電源投入が行われ、負荷装置１４−１の電源投入時から０．２秒後に負荷装置１４−３の電源投入が行われることが意図されていたにもかかわらず、実際には、負荷装置１４−１の電源投入時から０．０５秒後に負荷装置１４−２の電源投入が行われ、負荷装置１４−１の電源投入時から０．３秒後に負荷装置１４−３の電源投入が行われた場合の例を示している。
【００３７】
この場合、差分「設定タイミング−電源投入実施時間」を算出すると、それぞれ、負荷装置１４−１の差分は０秒、負荷装置１４−２の差分は「（０．１−０．０５）秒＝０．０５秒」、負荷装置１４−３の差分は「（０．２−０．３）秒＝−０．１秒」となる。
【００３８】
そして、算出した差分を用いて、次回、信号重畳装置１２の信号送信器２２が電源制御信号ＣＷａを送信する際におけるタイマによる遅延時間を調整（ループ制御）する。具体的には、算出した差分を、直近に送信した電源制御信号ＣＷａに含まれるタイマによる遅延時間に対して加算することにより、再調整後のタイマによる遅延時間を求める。表１の例によれば、調整後のタイマによる遅延時間は、それぞれ、負荷装置１４−１については「０秒＋０秒＝０秒」、負荷装置１４−２については「０．１秒＋０．０５秒＝０．１５秒」、負荷装置１４−３については「０．２秒−０．１秒＝０．１秒」となる。こうして求めた調整後のタイマによる遅延時間を含む電源制御信号ＣＷａを信号送信器２２が送信することによって、各負荷装置１４の電源投入のタイミングを、設定タイミングに基づいてずらすことができる。
【００３９】
次に、信号重畳装置１２が、各負荷制御装置１３から出力される電源投入実施信号ＣＷｂを監視（モニタ）することにより、電源投入実施時間を導出する方法について説明する。ここで、信号重畳装置１２が電源制御信号ＣＷａを送信してから、各負荷制御装置１３−１、１３−２、１３−３から電源投入実施信号ＣＷｂを受信するまでの時間（タイマ機能を有する信号送信器２２が計測する）をそれぞれｔ１、ｔ２、ｔ３とする（ｔ１は、電源制御信号ＣＷａを送信してから負荷制御装置１３−１が出力した電源投入実施信号ＣＷｂを受信するまでの時間を示し、ｔ２は、電源制御信号ＣＷａを送信してから負荷制御装置１３−２が出力した電源投入実施信号ＣＷｂを受信するまでの時間を示し、ｔ３は、電源制御信号ＣＷａを送信してから負荷制御装置１３−３が出力した電源投入実施信号ＣＷｂを受信するまでの時間を示す）。また、負荷制御装置１３−１、１３−２、１３−３毎に予め設定された設定タイミングをそれぞれｄ１（０秒）、ｄ２、ｄ３とする（ｄ２は、負荷装置１４−２の設定タイミングを示し、ｄ３は、負荷装置１４−３の設定タイミングを示す）。そうすると、各電源制御信号ＣＷａ及び各電源投入実施信号ＣＷｂが電源供給線１５間を伝わる速度は同一であるから、下記（１−１）式、（１−２）式、（１−３）式より、電源制御信号ＣＷａが送信されてから、当該電源制御信号ＣＷａが各負荷制御装置１３−１、１３−２、１３−３に到達するまでの時間ａ１、ａ２、ａ３（ａ１は、電源制御信号ＣＷａが送信されてから負荷制御装置１３−１に到達するまでの時間を示し、ａ２は、電源制御信号ＣＷａが送信されてから負荷制御装置１３−２に到達するまでの時間を示し、ａ３は、電源制御信号ＣＷａが送信されてから負荷制御装置１３−３に到達するまでの時間を示す）をそれぞれ算出することができる。
【数１】
【数２】
【数３】
【００４０】
このとき、信号重畳装置１２が電源制御信号ＣＷａを送信した時を基準とすると、負荷装置１４−１の電源投入時は「ａ１＋ｄ１（０秒）＝ａ１」秒後、負荷装置１４−２の電源投入時は「ａ２＋ｄ２」秒後、負荷装置１４−３の電源投入時は「ａ３＋ｄ３」秒後となる。更に、負荷装置１４−１の電源投入時を電源投入実施時間の基準時（０秒）とするために、それぞれからａ１を減算すると、負荷装置１４−１の電源投入実施時間は「ａ１−ａ１＝０」秒後、負荷装置１４−２の電源投入実施時間は「ａ２＋ｄ２−ａ１」秒後、負荷装置１４−３の電源投入実施時間は「ａ３＋ｄ３−ａ１」秒後となる。このように、信号重畳装置１２は各負荷制御装置１３から出力される電源投入実施信号ＣＷｂを監視（モニタ）することにより、各電源投入実施時間を導出することができる。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態において、信号重畳装置１２が、負荷装置１４毎に異なる電源投入のタイミングが設定された設定タイミングに基づくタイマによる遅延時間（電源投入タイミング情報、遅延時間情報の一例）を含む電源制御信号ＣＷａを、当該負荷装置１４毎に生成し、各負荷装置１４に対応する周波数の搬送波を当該生成した電源制御信号ＣＷａによって変調して、電源供給線１５に重畳し、負荷制御装置１３が、複数の負荷装置１４のそれぞれに対応して配置され、当該対応して配置された負荷装置１４に対応する周波数に基づいて電源供給線１５に重畳された搬送波を復調して電源制御信号ＣＷａを取得し、当該電源制御信号ＣＷａに含まれるタイマによる遅延時間に基づいて、当該負荷装置１４に対する電源供給を開始する。また、各負荷制御装置１３は、負荷装置１４に対する電源供給を開始したことに基づいて、電源投入実施信号ＣＷｂを信号重畳装置１２に対して出力し、信号重畳装置１２は、出力された電源投入実施信号ＣＷｂを監視し、当該監視結果に基づいて負荷装置１４毎のタイマによる遅延時間を調整する。
【００４２】
また、本実施形態において、信号重畳装置１２は、電源投入実施信号ＣＷｂを監視して、負荷装置１４毎に、実際に電源供給が開始された電源投入実施時間（電源投入実施タイミングの一例）を導出し、電源投入実施時間と設定タイミングとの差分に基づいて、タイマによる遅延時間を調整する。
【００４３】
したがって、本実施形態によれば、電源制御信号ＣＷａが同時に各負荷制御装置１３に到達しない可能性がある場合であっても、信号重畳装置１２が、負荷制御装置１３から出力された、実際に電源供給が開始されたタイミングを示す電源投入実施信号ＣＷｂを監視して、当該監視結果に基づいてタイマによる遅延時間を負荷装置１４毎に調整することから、電源投入のタイミングをずらすために設定された設定タイミングに基づいて各負荷装置１４への電源供給を開始することができる。すなわち、各負荷装置１４の運用起動時の突入電流発生時間を分散させることをより高精度で実現し、電源装置１１及び負荷装置１４の安定運用に寄与することが期待できる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上説明したように、本発明は移動体通信システムにおいて、電源装置が複数の無線基地局装置（負荷装置）の電源制御を行う分野に利用することが可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１１ ： 電源装置
１２ ： 信号重畳装置
１３ ： 負荷制御装置
１４ ： 負荷装置
１５ ： 電源供給線
２１ ： 信号合成器
２２ ： 信号送信器
２３ ： 折り返し信号受信器
３１ ： 信号分配器
３２ ： 信号受信器
３３ ： タイマ付き制御器
３４ ： 切替器
ＣＷａ ： 電源制御信号
ＣＷｂ ： 電源投入実施信号
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の並列負荷装置に対する電源供給を制御する電源制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電源装置から複数の並列負荷装置に電源を供給する際に、負荷装置毎に周波数の異なる複数の電源制御信号を電源供給線に重畳し、各負荷装置側で、当該重畳された電源制御信号から、予め自身に割り当てられた周波数の電源制御信号を識別して電源の開閉を制御する技術が開示されている（例えば、特許文献１）。当該技術によれば、電源供給線のみで、電源供給と負荷装置の開閉制御とを行うことができ、配線を簡素化できる。
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の技術によると、同時にすべての並列負荷装置への電源供給をする場合（電源を閉制御する場合）において、各負荷装置に電流を供給するタイミングが重なると、図５に示すように電源電圧が垂下し、電源装置および各負荷装置の運用動作の安定性に影響を及ぼす可能性があった。
【０００４】
これに対する技術が特許文献２に記載されている。特許文献２の図１に示されているように、当該技術では、電源装置側に信号重畳装置が設けられるとともに、負荷装置側には負荷装置毎にタイマ機能を有する負荷制御装置が設けられている。信号重畳装置は、各負荷装置に対応した周波数の搬送波を、各負荷装置に対する遅延時間情報を含む電源制御信号で変調して電源供給線に重畳する。一方、各負荷制御装置は、電源供給線から、制御対象の負荷装置に対応した周波数成分を分離し、これを復調することで、負荷装置に対する電源制御信号を受信し、遅延時間情報に基づいて電源供給の開始／停止を行う。このとき、負荷制御装置は、電源供給を開始する際にタイマ機能を用いて遅延時間情報が示す時間だけ、電源供給開始タイミングを遅らせる。当該技術によれば、負荷装置毎に異なる遅延時間を設定することで、電源制御信号が同時に各負荷制御装置に到達する場合において、図６に示すように、各負荷装置への電源供給開始タイミングをずらすこと、すなわち、電源投入時の突入電流のピークタイミングをずらすことができ、電源装置が生成する電源電圧の急激な低下を防ぐとともに、電源装置及び負荷装置の安定運用が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５９−２０９０３１号公報
【特許文献２】特開２００８−２５２９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に開示された技術によれば、電源装置（具体的には信号重畳装置）側から各負荷装置（具体的には負荷制御装置）側までの電源供給線の遅延バラツキ（例えば、信号重畳装置との区間距離が各負荷制御装置間で大きく異なる等）がある場合、すなわち、電源制御信号が同時に各負荷制御装置に到達しない場合には、各負荷制御装置が、電源投入のタイミングをずらすために負荷装置毎に予め設定された設定タイミングに基づき求められた遅延時間に従って電源投入をしたにもかかわらず、複数の負荷装置の電源投入時刻が重なり、電源電圧が垂下してしまう可能性がある。
【０００７】
そこで、本発明は、電源制御信号が同時に各負荷制御装置に到達しない可能性がある場合であっても、電源投入のタイミングをずらすために予め設定された設定タイミングに基づいて各負荷装置への電源供給を開始することができる電源ループ制御装置及び電源ループ制御方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の電源ループ制御装置は、電源装置が電源供給線を介して並列に接続された複数の負荷装置に対して電源を供給する電源供給システムにおける電源ループ制御装置において、前記負荷装置毎に異なる電源投入のタイミングが設定された設定タイミングに基づく電源投入タイミング情報を含む電源制御信号を、当該負荷装置毎に生成し、各負荷装置に対応する周波数の搬送波を当該生成した電源制御信号によって変調して、前記電源供給線に重畳する信号重畳装置と、前記複数の負荷装置のそれぞれに対応して配置され、当該対応して配置された負荷装置に対応する周波数に基づいて前記電源供給線に重畳された搬送波を復調して前記電源制御信号を取得し、当該電源制御信号に含まれる前記電源投入タイミング情報に基づいて、当該負荷装置に対する電源供給を開始する負荷制御装置とを備え、各前記負荷制御装置は、前記負荷装置に対する電源供給を開始したことに基づいて、電源投入実施信号を前記信号重畳装置に対して出力し、前記信号重畳装置は、前記出力された前記電源投入実施信号を監視し、当該監視結果に基づいて負荷装置毎の前記電源投入タイミング情報を調整することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の電源ループ制御装置は、請求項１に記載の電源ループ制御装置において、前記信号重畳装置は、前記電源投入実施信号を監視して、前記負荷装置毎に、実際に電源供給が開始された電源投入実施タイミングを導出し、当該電源投入実施タイミングと前記設定タイミングとの差分に基づいて、前記電源投入タイミング情報を調整することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の電源ループ制御装置は、請求項１又は２に記載の電源ループ制御装置において、前記電源投入タイミング情報は、前記負荷制御装置が当該電源投入タイミング情報を入力されてから前記負荷装置に対して電源供給を開始するまでの遅延時間を示す遅延時間情報であって、前記負荷制御装置は、それぞれ前記遅延時間情報の示す前記遅延時間に基づいて前記負荷装置に対する電源供給を開始することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の信号重畳装置は、請求項１乃至３の何れか一項に記載の電源ループ制御装置に備えられる信号重畳装置である。
【００１２】
請求項５に記載の電源ループ制御方法は、電源装置が電源供給線を介して並列に接続された複数の負荷装置に対して電源を供給する電源供給システムにおける電源ループ制御方法において、前記負荷装置毎に異なる電源投入のタイミングが設定された設定タイミングに基づく電源投入タイミング情報を含む電源制御信号を、当該負荷装置毎に生成し、各負荷装置に対応する周波数の搬送波を当該生成した電源制御信号によって変調して、前記電源供給線に重畳し、各前記負荷装置に対応する周波数に基づいて前記電源供給線に重畳された搬送波を復調して前記電源制御信号を取得し、当該電源制御信号に含まれる前記電源投入タイミング情報に基づいて、各負荷装置に対する電源供給を開始し、各前記負荷装置に対する電源供給を開始したことに基づいて、それぞれ電源投入実施信号を出力し、前記出力された各前記電源投入実施信号を監視し、当該監視結果に基づいて負荷装置毎の前記電源投入タイミング情報を調整することを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の電源ループ制御方法は、請求項５に記載の電源ループ制御方法において、各前記電源投入実施信号を監視して、前記負荷装置毎に、実際に電源供給が開始された電源投入実施タイミングを導出し、当該電源投入実施タイミングと前記設定タイミングとの差分に基づいて、前記電源投入タイミング情報を調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電源制御信号が同時に各負荷制御装置に到達しない可能性がある場合であっても、信号重畳装置が、負荷制御装置から出力された、実際に電源供給が開始されたタイミングを示す電源投入実施信号を監視して、当該監視結果に基づいて電源投入タイミング情報を負荷装置毎に調整することから、電源投入のタイミングをずらすために設定された設定タイミングに基づいて各負荷装置への電源供給を開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態における電源ループ制御装置を含む電源供給システム全体の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態における信号重畳装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態における負荷制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本実施形態における電源供給線を伝わる電源制御信号ＣＷａの周波数スペクトルの一例を示す図である。
【図５】特許文献１に記載の技術における電源投入時の電圧・電流の変化を示す図である。
【図６】特許文献２に記載の技術における電源投入時の電圧・電流の変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図１から図４を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、図１は、本発明の一実施形態における電源ループ制御装置を含む電源供給システム全体の構成を示すブロック図である。図２は、本発明の一実施形態における信号重畳装置１２の構成を示すブロック図である。図３は、本発明の一実施形態における負荷制御装置１３−１〜１３−ｎ（ｎは負荷番号であり、１〜ｎの間で同等の動作を行う）の構成を示すブロック図である。図４は、本発明の一実施形態における電源供給線１５を伝わる電源制御信号ＣＷａの周波数スペクトルの一例を示す図である。
【００１７】
[電源ループ制御装置の構成]
図１に示すように、電源供給システムは、電源装置１１と、信号重畳装置１２と、負荷制御装置１３と、負荷装置１４とを備え、電源ループ制御装置は、信号重畳装置１２と、負荷制御装置１３とを有する。電源装置１１は、電源供給線１５を介して、ｎ個の負荷装置１４−１〜１４−ｎに対して、各負荷装置１４の運用に必要な所定の電源電圧で電源供給を行う。信号重畳装置１２は、複数の異なる周波数の搬送波を、それぞれ、各負荷装置１４の電源制御を行うための電源制御信号ＣＷａで変調し、搬送波の周波数成分の信号に変調された電源制御信号ＣＷａを、電源供給線１５に重畳する。搬送波の周波数は、負荷装置１４の数又はそれ以上の数だけ用意されており、どの周波数がどの負荷装置１４に対応するかは、あらかじめ対応付けられている。各負荷制御装置１３は、電源供給線１５に重畳された特定周波数成分の電源制御信号ＣＷａを取り出して、対応する負荷装置１４に対する電源供給を制御する。具体的には、負荷制御装置１３は、負荷装置１４への電源供給の開始、又は、電源供給の停止を行う。なお、負荷装置１４は、例えば、移動体通信システムにおける無線基地局装置である。
【００１８】
図２に示すように、信号重畳装置１２は、信号送信器２２、信号合成器２１、折り返し信号受信器２３を有する。
【００１９】
信号送信器２２は、電源制御対象となる負荷装置１４毎に、制御内容を含む電源制御信号ＣＷａを生成し、これをデータ伝送用に符号化する。そして、信号送信器２２は、各負荷装置１４に対応する複数の特定周波数の搬送波を、それぞれ、当該生成・符号化した電源制御信号ＣＷａで変調する。例えば、負荷装置１４−１に対する電源制御信号ＣＷａで、負荷装置１４−１に対応する特定周波数の搬送波を変調する。また、信号送信器２２は、タイマ機能を有し、電源制御信号ＣＷａを送信してから、各負荷制御装置１３から送信される後述の電源投入実施信号ＣＷｂを受信するまでの時間をそれぞれ計測する。
【００２０】
信号合成器２１は、一方の入力側を電源装置１１に接続し、他方の入力側を信号送信器２２に接続し、電源装置１１より出力する電源電圧に信号送信器２２より出力された電源制御信号ＣＷａを重畳して出力する。
【００２１】
折り返し信号受信器２３は、入力側を電源供給線１５に接続し、出力側を信号送信器２２に接続し、各負荷制御装置１３から出力された電源投入実施信号ＣＷｂを入力し、信号送信器２２に出力する。
【００２２】
図３に示すように、負荷制御装置１３は、信号分配器３１、信号受信器３２、タイマ付き制御器３３、切替器３４を有する。
【００２３】
信号分配器３１は、信号重畳装置１２より重畳出力された電源電圧および電源制御信号ＣＷａを入力して電源電圧と電源制御信号ＣＷａとに分離し、一方の出力側を信号受信器３２に接続して電源制御信号ＣＷａを出力し、他方の出力側を切替器３４に接続して電源電圧を出力する。このとき、信号分配器３１は、電源供給線１５から、制御対象の負荷装置１４に対応する周波数成分の信号を分離する。例えば、負荷装置１４−１に対応する負荷制御装置１３−１の信号分配器３１は、電源供給線１５から、負荷装置１４−１に対応する周波数成分のみを分離する。
【００２４】
信号受信器３２は、信号分配器３１により分離された電源制御信号ＣＷａを受け取り、信号重畳装置１２にて変調された電源制御信号ＣＷａを復調する。電源供給線１５には、複数の負荷装置１４に対応して、複数の周波数成分の電源制御信号ＣＷａが重畳されるが、信号分配器３１にて、複数の周波数成分のうちで、対応する周波数成分のみを分離することで、信号受信器３２は、制御対象の負荷装置１４に対する電源制御信号ＣＷａのみを受信することになる。復調した電源制御信号ＣＷａはデータ伝送用に符号化されているので、信号受信器３２は、これを復号化した上でその電源制御信号ＣＷａの内容を、タイマ付き制御器３３が解釈可能なインタフェース信号に変換して出力する。
【００２５】
タイマ付き制御器３３は、出力側を切替器３４に接続し、電源制御信号ＣＷａ（インタフェース信号に変換されている）に基づいて切替器３４の開閉制御を行う。タイマ付き制御器３３は、内部に有するタイマをによって、切替器３４を制御するタイミングを、タイマでのタイムアウト発生タイミングまで遅らせる機能を有する。また、タイマ付き制御器３３は、電源投入を実施する（すなわち、切替器３４を閉じる）のと同時に、信号受信器３２に電源投入実施信号ＣＷｂを折り返し出力する。
【００２６】
[電源ループ制御装置の動作]
以下、複数の負荷装置１４−１〜１４−ｎのうち、３つの負荷装置１４（１４−１、１４−２、１４−３）に対して電源供給を開始する際の動作について説明する。まず、電源装置１１と、複数の負荷装置１４−１〜１４−ｎとの間の電源供給線１５上に、信号重畳装置１２及び負荷制御装置１３−１〜１３−ｎの設置準備が整い、電源装置１１からの電源投入（運用開始）待ちの状態において、信号重畳装置１２に対して、複数の負荷装置のうち３つの負荷装置１４−１、１４−２、１４−３の電源投入を行う旨の信号（設定）が入力される。この設定は、例えばタイマ起動による電源投入開始の設定でもよく、或いは、人手による電源投入の設定であってもよい。
【００２７】
信号重畳装置１２は、信号送信器２２より、異なる複数の特定周波数成分をもった搬送波を用いて電源制御信号ＣＷａを送信する。この搬送波の周波数としては、接続する負荷制御装置１３（負荷装置１４）の数量以上の周波数が用意されており、各搬送波の周波数は、各負荷制御装置１３−１、１３−２、１３−３に割り当てられた特定の受信周波数に対応している。本実施形態では、一例として、搬送波１の周波数＝１ＭＨｚ、搬送波２の周波数＝２ＭＨｚ、搬送波３の周波数＝３ＭＨｚとして、信号重畳装置１２より電源供給線１５に電源制御信号ＣＷａを重畳することとする。
【００２８】
ここで、電源装置１１が生成する電源電圧が直流であるとすれば、周波数０の成分は、電源電圧に相当する。電源供給線１５を伝わる信号は、この成分の他に、電源制御信号ＣＷａの変調に用いられる各搬送波の周波数成分を有する。図４に示すように、各負荷制御装置１３内の信号分配器３１は、特定周波数成分のみを通過し、それ以外の周波数成分を遮断するフィルタなどを用いて、電源供給線１５に重畳された複数の周波数成分の電源制御信号ＣＷａの中から、所望の周波数成分の電源制御信号ＣＷａのみを取り出す。例えば、負荷制御装置１３−１の信号分配器３１は、１ＭＨｚの周波数成分のみを通過させ、負荷制御装置１３−２の信号分配器３１は、２ＭＨｚの周波数成分のみを通過させる、また、負荷制御装置１３−３の信号分配器３１は、３ＭＨｚの周波数成分のみを通過させる。
【００２９】
信号重畳装置１２の信号送信器２２は、切替器３４の開閉に関する情報と、タイマによる遅延時間に関する情報とを、電源制御信号ＣＷａに含める。タイマによる遅延時間は、各負荷装置１４に対する電源投入のタイミングをずらすために、負荷装置毎に予め設定された設定タイミングに基づいて求められる。例えば、基準となる負荷装置１４−１に電源を投入してから、０．１秒後に負荷装置１４−２に電源を投入し、更に０．１秒後に負荷装置１４−３に電源を投入する場合には、負荷装置１４−１の設定タイミングは０秒、負荷装置１４−２の設定タイミングは０．１秒後、負荷装置１４−３の設定タイミングは０．２秒後となる。この場合、当初のタイマによる遅延時間は、負荷装置１４−１について０秒後、負荷装置１４−２について０．１秒後、負荷装置１４−３について０．２秒後と、設定タイミングと同じ値となる。また、２回目以降のタイマによる遅延時間は、後述するように、設定タイミング通りに各負荷装置１４に電源が投入されなかった場合に、設定タイミング通りに電源が投入されるように調整される。なお、設定タイミングは、各負荷装置１４の電源投入タイミングが、電源装置１１及び負荷装置１４を安定運用するために充分な時間差を持つように、システム管理者等によって設定される。
【００３０】
ここで、表１を用いて具体例を挙げて説明する。
【表１】
【００３１】
表１の例は、設定タイミングが負荷装置１４−１について０秒（基準時）、負荷装置１４−２について基準時から０．１秒後、負荷装置１４−３について基準時から０．２秒後と、それぞれ設定された場合を示している。これは、システム管理者等が、負荷装置１４−１の電源投入時から０．１秒後に負荷装置１４−２の電源投入が行われ、負荷装置１４−１の電源投入時から０．２秒後に負荷装置１４−３の電源投入が行われることを意図したものである。
【００３２】
表１に示すように、当初のタイマによる遅延時間は、電源制御信号ＣＷａが同時に各負荷制御装置１３に到達する仮定の下、設定タイミングに基づいて、負荷装置１４−１について０秒（即時）、負荷装置１４−２について０．１秒、負荷装置１４−３について０．２秒と求められる。そして、信号送信器２２は、負荷装置１４−１に対して、「切替器：閉（電源投入）」、「遅延時間：０（即時）」を含む電源制御信号ＣＷａを生成し、負荷装置１４−２に対して、「切替器：閉」、「遅延時間：０．１秒」を含む電源制御信号ＣＷａを生成し、負荷装置１４-３に対して、「切替器：閉」、「遅延時間：０．２秒」を含む電源制御信号ＣＷａを生成する。信号送信器２２は、生成したこれらの電源制御信号ＣＷａで、それぞれ、１ＭＨｚ、２ＭＨｚ、３ＭＨｚの搬送波を変調する。
【００３３】
これに対して、負荷制御装置１３−１は、信号分配器３１にて１ＭＨｚの周波数成分を分離して負荷装置１４−１に対する電源制御信号ＣＷａを受信し、タイマ付き制御器３３により、切替器３４を、遅延なしで「閉」に制御する。また、負荷制御装置１３−２は、信号分配器３１にて２ＭＨｚの周波数成分を分離して負荷装置１４−２に対する電源制御信号ＣＷａを受信し、タイマ付き制御器３３により、電源制御信号ＣＷａの受信タイミングから０．１秒遅いタイミングで、切替器３４を「閉」に制御する。負荷制御装置１３−３は、信号分配器３１にて３ＭＨｚの周波数成分を分離して負荷装置１４−３に対する電源制御信号ＣＷａを受信し、タイマ付き制御器３３により、電源制御信号ＣＷａの受信タイミングから０．２秒遅いタイミングで、切替器３４を「閉」に制御する。このとき、各負荷制御装置１３において、信号送信器２２から送信された電源制御信号ＣＷａが同時に到達した場合には、負荷装置１４−１の電源投入時間を基準（０秒）として、負荷装置１４−２の電源投入時間は０．１秒後、負荷装置１４−３の電源投入時間は０．２秒後となり、設定タイミング通りに電源投入が行われる。
【００３４】
また、各負荷制御装置１３のタイマ付き制御器３３は、電源投入を実施する（すなわち、切替器３４を閉じる）のと同時に、信号受信器３２、信号分配器３１を介して、信号重畳装置１２に電源投入実施信号ＣＷｂを折り返し出力する。各電源投入実施信号ＣＷｂは、何れの負荷制御装置１３から出力されたか識別可能なように、例えば、信号重畳装置１２から送信された搬送波周波数と同じ周波数を使用し（ピンポン送信方式）、信号重畳装置１２側で、当該搬送波周波数に基づいて、受信した電源投入実施信号ＣＷｂが何れの負荷制御装置１３から出力された電源投入実施信号ＣＷｂであるかを識別する。なお、本実施形態においては、各電源制御信号ＣＷａ及び各電源投入実施信号ＣＷｂが電源供給線１５間を伝わる速度は同一であるものとする。
【００３５】
信号重畳装置１２は、各負荷制御装置１３から出力された電源投入実施信号ＣＷｂを監視（モニタ）し、設定タイミングと比較する。すなわち、信号重畳装置１２は、各負荷装置１４の電源投入のタイミングを意図した通りにずらすことができたかをチェックする。信号重畳装置１２は、仮に、各負荷装置１４間の設定タイミングと電源投入実施時間が異なる場合（すなわち、各負荷装置１４の電源投入のタイミングを意図した通りにずらすことができなかった場合）には、その差分「設定タイミング−電源投入実施時間」を、直近に送信した電源制御信号ＣＷａに含まれるタイマによる遅延時間に対してオフセット加算して、次回送信する電源制御信号ＣＷａに含まれるタイマによる遅延時間を調整（ループ制御）する。
【００３６】
表１の例では、上述したように、負荷装置１４−１の電源投入時から０．１秒後に負荷装置１４−２の電源投入が行われ、負荷装置１４−１の電源投入時から０．２秒後に負荷装置１４−３の電源投入が行われることが意図されていたにもかかわらず、実際には、負荷装置１４−１の電源投入時から０．０５秒後に負荷装置１４−２の電源投入が行われ、負荷装置１４−１の電源投入時から０．３秒後に負荷装置１４−３の電源投入が行われた場合の例を示している。
【００３７】
この場合、差分「設定タイミング−電源投入実施時間」を算出すると、それぞれ、負荷装置１４−１の差分は０秒、負荷装置１４−２の差分は「（０．１−０．０５）秒＝０．０５秒」、負荷装置１４−３の差分は「（０．２−０．３）秒＝−０．１秒」となる。
【００３８】
そして、算出した差分を用いて、次回、信号重畳装置１２の信号送信器２２が電源制御信号ＣＷａを送信する際におけるタイマによる遅延時間を調整（ループ制御）する。具体的には、算出した差分を、直近に送信した電源制御信号ＣＷａに含まれるタイマによる遅延時間に対して加算することにより、再調整後のタイマによる遅延時間を求める。表１の例によれば、調整後のタイマによる遅延時間は、それぞれ、負荷装置１４−１については「０秒＋０秒＝０秒」、負荷装置１４−２については「０．１秒＋０．０５秒＝０．１５秒」、負荷装置１４−３については「０．２秒−０．１秒＝０．１秒」となる。こうして求めた調整後のタイマによる遅延時間を含む電源制御信号ＣＷａを信号送信器２２が送信することによって、各負荷装置１４の電源投入のタイミングを、設定タイミングに基づいてずらすことができる。
【００３９】
次に、信号重畳装置１２が、各負荷制御装置１３から出力される電源投入実施信号ＣＷｂを監視（モニタ）することにより、電源投入実施時間を導出する方法について説明する。ここで、信号重畳装置１２が電源制御信号ＣＷａを送信してから、各負荷制御装置１３−１、１３−２、１３−３から電源投入実施信号ＣＷｂを受信するまでの時間（タイマ機能を有する信号送信器２２が計測する）をそれぞれｔ１、ｔ２、ｔ３とする（ｔ１は、電源制御信号ＣＷａを送信してから負荷制御装置１３−１が出力した電源投入実施信号ＣＷｂを受信するまでの時間を示し、ｔ２は、電源制御信号ＣＷａを送信してから負荷制御装置１３−２が出力した電源投入実施信号ＣＷｂを受信するまでの時間を示し、ｔ３は、電源制御信号ＣＷａを送信してから負荷制御装置１３−３が出力した電源投入実施信号ＣＷｂを受信するまでの時間を示す）。また、負荷制御装置１３−１、１３−２、１３−３毎に予め設定された設定タイミングをそれぞれｄ１（０秒）、ｄ２、ｄ３とする（ｄ２は、負荷装置１４−２の設定タイミングを示し、ｄ３は、負荷装置１４−３の設定タイミングを示す）。そうすると、各電源制御信号ＣＷａ及び各電源投入実施信号ＣＷｂが電源供給線１５間を伝わる速度は同一であるから、下記（１−１）式、（１−２）式、（１−３）式より、電源制御信号ＣＷａが送信されてから、当該電源制御信号ＣＷａが各負荷制御装置１３−１、１３−２、１３−３に到達するまでの時間ａ１、ａ２、ａ３（ａ１は、電源制御信号ＣＷａが送信されてから負荷制御装置１３−１に到達するまでの時間を示し、ａ２は、電源制御信号ＣＷａが送信されてから負荷制御装置１３−２に到達するまでの時間を示し、ａ３は、電源制御信号ＣＷａが送信されてから負荷制御装置１３−３に到達するまでの時間を示す）をそれぞれ算出することができる。
【数１】
【数２】
【数３】
【００４０】
このとき、信号重畳装置１２が電源制御信号ＣＷａを送信した時を基準とすると、負荷装置１４−１の電源投入時は「ａ１＋ｄ１（０秒）＝ａ１」秒後、負荷装置１４−２の電源投入時は「ａ２＋ｄ２」秒後、負荷装置１４−３の電源投入時は「ａ３＋ｄ３」秒後となる。更に、負荷装置１４−１の電源投入時を電源投入実施時間の基準時（０秒）とするために、それぞれからａ１を減算すると、負荷装置１４−１の電源投入実施時間は「ａ１−ａ１＝０」秒後、負荷装置１４−２の電源投入実施時間は「ａ２＋ｄ２−ａ１」秒後、負荷装置１４−３の電源投入実施時間は「ａ３＋ｄ３−ａ１」秒後となる。このように、信号重畳装置１２は各負荷制御装置１３から出力される電源投入実施信号ＣＷｂを監視（モニタ）することにより、各電源投入実施時間を導出することができる。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態において、信号重畳装置１２が、負荷装置１４毎に異なる電源投入のタイミングが設定された設定タイミングに基づくタイマによる遅延時間（電源投入タイミング情報、遅延時間情報の一例）を含む電源制御信号ＣＷａを、当該負荷装置１４毎に生成し、各負荷装置１４に対応する周波数の搬送波を当該生成した電源制御信号ＣＷａによって変調して、電源供給線１５に重畳し、負荷制御装置１３が、複数の負荷装置１４のそれぞれに対応して配置され、当該対応して配置された負荷装置１４に対応する周波数に基づいて電源供給線１５に重畳された搬送波を復調して電源制御信号ＣＷａを取得し、当該電源制御信号ＣＷａに含まれるタイマによる遅延時間に基づいて、当該負荷装置１４に対する電源供給を開始する。また、各負荷制御装置１３は、負荷装置１４に対する電源供給を開始したことに基づいて、電源投入実施信号ＣＷｂを信号重畳装置１２に対して出力し、信号重畳装置１２は、出力された電源投入実施信号ＣＷｂを監視し、当該監視結果に基づいて負荷装置１４毎のタイマによる遅延時間を調整する。
【００４２】
また、本実施形態において、信号重畳装置１２は、電源投入実施信号ＣＷｂを監視して、負荷装置１４毎に、実際に電源供給が開始された電源投入実施時間（電源投入実施タイミングの一例）を導出し、電源投入実施時間と設定タイミングとの差分に基づいて、タイマによる遅延時間を調整する。
【００４３】
したがって、本実施形態によれば、電源制御信号ＣＷａが同時に各負荷制御装置１３に到達しない可能性がある場合であっても、信号重畳装置１２が、負荷制御装置１３から出力された、実際に電源供給が開始されたタイミングを示す電源投入実施信号ＣＷｂを監視して、当該監視結果に基づいてタイマによる遅延時間を負荷装置１４毎に調整することから、電源投入のタイミングをずらすために設定された設定タイミングに基づいて各負荷装置１４への電源供給を開始することができる。すなわち、各負荷装置１４の運用起動時の突入電流発生時間を分散させることをより高精度で実現し、電源装置１１及び負荷装置１４の安定運用に寄与することが期待できる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上説明したように、本発明は移動体通信システムにおいて、電源装置が複数の無線基地局装置（負荷装置）の電源制御を行う分野に利用することが可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１１ ： 電源装置
１２ ： 信号重畳装置
１３ ： 負荷制御装置
１４ ： 負荷装置
１５ ： 電源供給線
２１ ： 信号合成器
２２ ： 信号送信器
２３ ： 折り返し信号受信器
３１ ： 信号分配器
３２ ： 信号受信器
３３ ： タイマ付き制御器
３４ ： 切替器
ＣＷａ ： 電源制御信号
ＣＷｂ ： 電源投入実施信号
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源装置が電源供給線を介して並列に接続された複数の負荷装置に対して電源を供給する電源供給システムにおける電源ループ制御装置において、
前記負荷装置毎に異なる電源投入のタイミングが設定された設定タイミングに基づく電源投入タイミング情報を含む電源制御信号を、当該負荷装置毎に生成し、各負荷装置に対応する周波数の搬送波を当該生成した電源制御信号によって変調して、前記電源供給線に重畳する信号重畳装置と、
前記複数の負荷装置のそれぞれに対応して配置され、当該対応して配置された負荷装置に対応する周波数に基づいて前記電源供給線に重畳された搬送波を復調して前記電源制御信号を取得し、当該電源制御信号に含まれる前記電源投入タイミング情報に基づいて、当該負荷装置に対する電源供給を開始する負荷制御装置とを備え、
各前記負荷制御装置は、前記負荷装置に対する電源供給を開始したことに基づいて、電源投入実施信号を前記信号重畳装置に対して出力し、
前記信号重畳装置は、前記出力された前記電源投入実施信号を監視し、当該監視結果に基づいて負荷装置毎の前記電源投入タイミング情報を調整することを特徴とする電源ループ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電源ループ制御装置において、
前記信号重畳装置は、前記電源投入実施信号を監視して、前記負荷装置毎に、実際に電源供給が開始された電源投入実施タイミングを導出し、当該電源投入実施タイミングと前記設定タイミングとの差分に基づいて、前記電源投入タイミング情報を調整することを特徴とする電源ループ制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電源ループ制御装置において、
前記電源投入タイミング情報は、前記負荷制御装置が当該電源投入タイミング情報を入力されてから前記負荷装置に対して電源供給を開始するまでの遅延時間を示す遅延時間情報であって、
前記負荷制御装置は、それぞれ前記遅延時間情報の示す前記遅延時間に基づいて前記負荷装置に対する電源供給を開始することを特徴とする電源ループ制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載の電源ループ制御装置に備えられる前記信号重畳装置。
【請求項５】
電源装置が電源供給線を介して並列に接続された複数の負荷装置に対して電源を供給する電源供給システムにおける電源ループ制御方法において、
前記負荷装置毎に異なる電源投入のタイミングが設定された設定タイミングに基づく電源投入タイミング情報を含む電源制御信号を、当該負荷装置毎に生成し、各負荷装置に対応する周波数の搬送波を当該生成した電源制御信号によって変調して、前記電源供給線に重畳し、
各前記負荷装置に対応する周波数に基づいて前記電源供給線に重畳された搬送波を復調して前記電源制御信号を取得し、当該電源制御信号に含まれる前記電源投入タイミング情報に基づいて、各負荷装置に対する電源供給を開始し、
各前記負荷装置に対する電源供給を開始したことに基づいて、それぞれ電源投入実施信号を出力し、
前記出力された各前記電源投入実施信号を監視し、当該監視結果に基づいて負荷装置毎の前記電源投入タイミング情報を調整することを特徴とする電源ループ制御方法。
【請求項６】
請求項５に記載の電源ループ制御方法において、
各前記電源投入実施信号を監視して、前記負荷装置毎に、実際に電源供給が開始された電源投入実施タイミングを導出し、当該電源投入実施タイミングと前記設定タイミングとの差分に基づいて、前記電源投入タイミング情報を調整することを特徴とする電源ループ制御方法。
【請求項１】
電源装置が電源供給線を介して並列に接続された複数の負荷装置に対して電源を供給する電源供給システムにおける電源ループ制御装置において、
前記負荷装置毎に異なる電源投入のタイミングが設定された設定タイミングに基づく電源投入タイミング情報を含む電源制御信号を、当該負荷装置毎に生成し、各負荷装置に対応する周波数の搬送波を当該生成した電源制御信号によって変調して、前記電源供給線に重畳する信号重畳装置と、
前記複数の負荷装置のそれぞれに対応して配置され、当該対応して配置された負荷装置に対応する周波数に基づいて前記電源供給線に重畳された搬送波を復調して前記電源制御信号を取得し、当該電源制御信号に含まれる前記電源投入タイミング情報に基づいて、当該負荷装置に対する電源供給を開始する負荷制御装置とを備え、
各前記負荷制御装置は、前記負荷装置に対する電源供給を開始したことに基づいて、電源投入実施信号を前記信号重畳装置に対して出力し、
前記信号重畳装置は、前記出力された前記電源投入実施信号を監視し、当該監視結果に基づいて負荷装置毎の前記電源投入タイミング情報を調整することを特徴とする電源ループ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電源ループ制御装置において、
前記信号重畳装置は、前記電源投入実施信号を監視して、前記負荷装置毎に、実際に電源供給が開始された電源投入実施タイミングを導出し、当該電源投入実施タイミングと前記設定タイミングとの差分に基づいて、前記電源投入タイミング情報を調整することを特徴とする電源ループ制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電源ループ制御装置において、
前記電源投入タイミング情報は、前記負荷制御装置が当該電源投入タイミング情報を入力されてから前記負荷装置に対して電源供給を開始するまでの遅延時間を示す遅延時間情報であって、
前記負荷制御装置は、それぞれ前記遅延時間情報の示す前記遅延時間に基づいて前記負荷装置に対する電源供給を開始することを特徴とする電源ループ制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載の電源ループ制御装置に備えられる前記信号重畳装置。
【請求項５】
電源装置が電源供給線を介して並列に接続された複数の負荷装置に対して電源を供給する電源供給システムにおける電源ループ制御方法において、
前記負荷装置毎に異なる電源投入のタイミングが設定された設定タイミングに基づく電源投入タイミング情報を含む電源制御信号を、当該負荷装置毎に生成し、各負荷装置に対応する周波数の搬送波を当該生成した電源制御信号によって変調して、前記電源供給線に重畳し、
各前記負荷装置に対応する周波数に基づいて前記電源供給線に重畳された搬送波を復調して前記電源制御信号を取得し、当該電源制御信号に含まれる前記電源投入タイミング情報に基づいて、各負荷装置に対する電源供給を開始し、
各前記負荷装置に対する電源供給を開始したことに基づいて、それぞれ電源投入実施信号を出力し、
前記出力された各前記電源投入実施信号を監視し、当該監視結果に基づいて負荷装置毎の前記電源投入タイミング情報を調整することを特徴とする電源ループ制御方法。
【請求項６】
請求項５に記載の電源ループ制御方法において、
各前記電源投入実施信号を監視して、前記負荷装置毎に、実際に電源供給が開始された電源投入実施タイミングを導出し、当該電源投入実施タイミングと前記設定タイミングとの差分に基づいて、前記電源投入タイミング情報を調整することを特徴とする電源ループ制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２７９０８８（Ｐ２０１０−２７９０８８Ａ）
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２６１７５（Ｐ２００９−１２６１７５）
【出願日】平成２１年５月２６日（２００９．５．２６）
【出願人】（３９００１０１７９）埼玉日本電気株式会社 (1,228)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２６日（２００９．５．２６）
【出願人】（３９００１０１７９）埼玉日本電気株式会社 (1,228)
【Ｆターム（参考）】
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