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公開番号2025009309
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-20
出願番号2023112223
出願日2023-07-07
発明の名称差込プラグおよびコンセントプラグユニット
出願人株式会社豊田中央研究所
代理人個人,個人
主分類H01R 13/04 20060101AFI20250110BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】プラグ側やコンセント側にACアダプタや電圧制御回路を必要とせず、接続された電子機器に応じた大きさの電圧を供給可能なプラグは、アーク放電の発生を抑制する。
【解決手段】差込プラグは、可変直流電圧源のコンセントに挿入される1以上の端子を備え、1以上の端子の少なくとも1つには、それぞれデジタル情報を表す物理的特性を有している複数の領域が端子の挿入方向と、挿入方向に直交する幅方向とに沿ってマトリックス状に配置され、複数の領域のうち、幅方向に沿った一列の領域が有するデジタル情報の組み合わせである符号パターンは、互い隣接する他の符号パターンとの間のハミング距離が1である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
差込プラグであって、
可変直流電圧源のコンセントに挿入される１以上の端子を備え、
前記１以上の端子の少なくとも１つには、それぞれデジタル情報を表す物理的特性を有している複数の領域が前記端子の挿入方向と、前記挿入方向に直交する幅方向とに沿ってマトリックス状に配置され、
前記複数の領域のうち、前記幅方向に沿った一列の領域が有するデジタル情報の組み合わせである符号パターンは、互い隣接する他の前記符号パターンとの間のハミング距離が１である、差込プラグ。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
請求項１に記載の差込プラグであって、
前記複数の領域に含まれる複数の前記符号パターンは、ＧｒａｙコードまたはＧｌｉｘｏｎコードを構成する、差込プラグ。
【請求項３】
請求項１に記載の差込プラグであって、
前記複数の領域は、前記挿入方向における前記端子の先端側、かつ、前記幅方向における前記端子の中心側に配置されている、差込プラグ。
【請求項４】
請求項１に記載の差込プラグであって、
前記複数の領域のうち、前記端子の先端側に位置する領域の前記挿入方向の長さは、前記端子の基端側に位置する領域の前記挿入方向の長さよりも長い、差込プラグ。
【請求項５】
請求項１に記載の差込プラグであって、
前記デジタル情報は、前記複数の領域を構成する各領域の形状と、光学的特性と、磁気的特性と、静電容量との少なくとも１つの物理的特性によって表されている、差込プラグ。
【請求項６】
請求項１に記載の差込プラグであって、
前記端子として、アース端子と、プラス端子と、マイナス端子とを備え、
前記複数の領域は、前記アース端子と、前記プラス端子と、前記マイナス端子との内の少なくとも２つに形成されている、差込プラグ。
【請求項７】
請求項１に記載の差込プラグであって、
前記端子は、
前記コンセントから前記差込プラグに供給される電圧の設定値の特定に用いられる第１の前記複数の領域と、
前記コンセントから前記差込プラグに供給される電流または電力の設定値の特定に用いられる第２の前記複数の領域と、
を有する、差込プラグ。
【請求項８】
請求項１に記載の差込プラグであって、
前記端子は、
前記コンセントに前記差込プラグが挿入される場合に前記コンセントから前記差込プラグに供給される電圧の設定値の特定に用いられる第３の前記複数の領域と、
前記コンセントから前記差込プラグが抜かれる場合に前記コンセントから前記差込プラグに供給される電圧の設定値の特定に用いられる第４の複数の領域と、
を有する、差込プラグ。
【請求項９】
コンセントプラグユニットであって、
請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の差込プラグと、
前記差込プラグが挿入されるコンセントと、
を備え、
前記コンセントは、
前記差込プラグに設けられた前記１以上の端子がそれぞれ挿入される１以上の受入部と、
前記受入部に挿入された端子に形成された前記複数の領域と、前記受入部に対する前記端子の前記挿入方向に沿った位置とから決定する前記符号パターンを検出する検出部と、
検出された前記符号パターンを電圧指令値に変換する変換部と、
前記差込プラグへと供給する直流電圧を、前記電圧指令値に応じて変更する電圧発生部と、
を有する、コンセントプラグユニット。
【請求項１０】
請求項９に記載のコンセントプラグユニットであって、
前記端子として、アース端子と、プラス端子と、マイナス端子とを備え、
前記複数の領域は、前記アース端子と、前記プラス端子と、前記マイナス端子との内の少なくとも２つに形成され、
前記検出部は、前記端子に形成された２つ以上の前記複数の領域のそれぞれから各前記符号パターンの組み合わせを検出し、
前記変換部は、検出された複数の前記符号パターンの組み合わせを前記電圧指令値に変換する、コンセントプラグユニット。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、差込プラグおよびコンセントプラグユニットに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
発電所から家庭に供給される電力は交流である一方、家庭などで使用される電子機器の大半は直流によって動作する。このような電子機器には、交流／直流変換機や、ＡＣアダプタが必要となるため、機器の大型化、コスト上昇、交流／直流変換時の電力損失発生といった課題に繋がっていた。この点、太陽光発電や、燃料電池などの「直流電源」を用いれば、電子機器へと直接、直流を供給することが可能なため、交流／直流変換機やＡＣアダプタを省略できる。しかし、電子機器を動作させるために必要な電圧の大きさは機器ごとに相違するため、今度は、機器側で必要な電圧の大きさに応じた専用の変換器が必要となり、配電系の煩雑化や高コスト化を招く。
【０００３】
この点、特許文献１には、直流電源から電力供給を受けるための差込プラグであって、電子機器において必要な電圧の大きさを簡単に検出することが可能な差込プラグが開示されている。特許文献１の差込プラグは、直流動作電圧の大きさを指定するための規定ピンと、直流動作電圧の供給を受けるための電極ピンとを含み、規定ピンを、直流動作電圧の大きさが大きいほど挿入深度方向に長いピンとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第５５８５３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、直流は電圧が一定であり、交流のように電圧が０Ｖとなる点が存在しないため、電力供給中にプラグを抜き差しされた場合や、コンセントからプラグが脱落した場合に、アーク放電が発生しやすいという課題があった。この点、特許文献１に記載の技術では、規定ピンの長さによって電子機器側の直流動作電圧の大きさが指定されるに過ぎない、換言すれば、規定ピンの長さによって電圧の大きさは固定される。このため、特許文献１に記載の技術では、上記のようなアーク放電の発生を抑制できないという課題があった。
【０００６】
本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためのものであり、プラグ側やコンセント側にＡＣアダプタや電圧制御回路を必要とせず、接続された電子機器に応じた大きさの電圧を供給可能なプラグであって、アーク放電の発生を抑制可能なプラグ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】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためのものであり、以下の形態として実現できる。
【０００８】
（１）本発明の一形態によれば、差込プラグが提供される。この差込プラグは、可変直流電圧源のコンセントに挿入される１以上の端子を備え、前記１以上の端子の少なくとも１つには、それぞれデジタル情報を表す物理的特性を有している複数の領域が前記端子の挿入方向と、前記挿入方向に直交する幅方向とに沿ってマトリックス状に配置され、前記複数の領域のうち、前記幅方向に沿った一列の領域が有するデジタル情報の組み合わせである符号パターンは、互い隣接する他の前記符号パターンとの間のハミング距離が１である。
【０００９】
この構成によれば、コンセントに挿入された差込プラグの挿入量に応じて、コンセントに検出される符号パターンが変化する。変化する符号パターンのそれぞれに対してコンセントから差込プラグへと供給する電圧値が設定されることにより、差込プラグに接続している接続機器の応じた大きさの電圧を供給できる。また、本構成では、挿入方向に直交する幅方向に沿う符号パターンは、差込プラグの挿入量に応じて異なる。そして、符号パターンでは、互いに隣接する他の符号パターンとの間のハミング距離が１である。そのため、差込プラグの挿入時に変化する挿入量に対応する符号パターンの変化が必ず１ビットのデジタル情報となり、デジタル情報の変化が複雑ではない。これにより、差込プラグの抜き差し時の符号パターンにより決定するデジタル情報の読み取りエラーの発生が抑制される。この結果、差込プラグの抜き差し時における安全性および信頼性が向上する。また、本構成では、符号パターンの変化に対応するように差込プラグに供給される電圧が設定されるため、差込プラグの抜き差しおよび脱落時に供給される電圧変化のシーケンスを設定でき、感電やアーク放電の発生が抑制される。
【００１０】
（２）上記態様の差込プラグにおいて、前記複数の領域に含まれる複数の前記符号パターンは、ＧｒａｙコードまたはＧｌｉｘｏｎコードを構成してもよい。
この構成によれば、符号パターンは、ハミング距離が１である既知のＧｒａｙコードまたはＧｌｉｘｏｎコードを構成する。これにより、本構成では、簡単な方法で差込プラグの抜き差し時におけるデジタル情報の読み取りエラーの発生が抑制される。
（【００１１】以降は省略されています）

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