JP2569939Y2 - 照度検出センサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、太陽電池アレイを使
用した照度検出センサに係り、特に詳しく言うと、面的
に検出可能でかつ照度を検出しないときには充電池のパ
ワーサプライとして使用することができる照度検出セン
サに関する。

【０００２】

【従来の技術】照度検出センサとして種々のものが知ら
れているが、いずれも照度が大きくなった場合もしくは
照度が小さくなった場合のいずれかのみを検出し、その
検出結果である大小を単に出力するか、その出力を他の
機器の制御に使用するように構成されているものであっ
た。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかし、従来のように
単に照度の状態を検出するのみでは、検出は点的であ
り、点的な検出結果に応じて機器や素子を制御すること
は可能であるが、例えば照度分布が異なったときには、
実際には全体として照度は落ちているが、検出個所の照
度が高ければ全体として照度が高いと判断されたり、そ
の逆の場合も起こり得る。このような場合には、検出個
所の照度の検出精度は高いが、全体として見ると適切な
検出を行っていないことになる。したがって、この検出
結果に応じて機器や素子の制御を行なうと、意図した制
御が行えない場合も生じ得る。また、照度検出手段と照
度検出のための電力供給手段とはまったく別の構成にな
っており、コストも高くなっていた。

【０００４】この考案は、このような従来技術の実情に
鑑みてなされたもので、その目的は、照度を面的に検出
可能であって、その検出状態に応じて適切な制御を行え
るとともに、照度検出手段と照度検出のための電力供給
手段とを同じ手段で構成できるコストの安い照度検出セ
ンサを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この考案は、入射光量に応じて発電する複数の太陽
電池からなる太陽電池アレイと、測定すべき一つの太陽
電池を選択するための選択手段と、選択手段によって選
択された太陽電池の出力をデジタル信号に変換するＡ／
Ｄ変換手段と、照度の非検出時に太陽電池によって発電
された電力を備える充電池と、照度の検出時にはＡ／Ｄ
変換手段からの出力によって照度を検出するとともに、
周辺素子に対し所定の制御を行なう制御手段と、制御手
段からの検出出力に応じて照度の検知状態を外部に出力
する出力手段とを備えたことに特徴がある。

【０００６】

【作用】上記手段によれば、太陽電池アレイの中の一つ
の太陽電池を選択手段よって選択し、選択した太陽電池
の出力をＡ／Ｄ変換手段によってデジタル信号に変換
し、このデジタル信号の出力から制御手段によって照度
を検出する。検出された照度は出力手段を介して外部に
出力される。この場合、選択手段によって検出対象とな
る太陽電池を切り換えて各太陽電池の出力を検出するこ
とによって、照度の分布が測定される。したがって、機
器や素子をこの分布に応じて適切に制御していくことが
可能になる。また、太陽電池は照度検出に使用しないと
きには充電池のパワーサプライとして使用することによ
って小電力で検出を継続させることが可能になる。

【０００７】

【実施例】以下、この考案を図面に示す一実施例につい
て説明すると、図１はこの実施例に係る照度検出センサ
の具体的な回路図である。この照度検出センサは、太陽
電池１を複数個備えた太陽電池アレイ２と、太陽電池ア
レイ２の各太陽電池１を選択する選択手段としてのマル
チプレクサ３と、マルチプレクサ３によって選択された
太陽電池１からの出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器４
と、Ａ／Ｄ変換器４の出力から照度を検出するととも
に、回路の各素子の制御を行なう制御手段としてのマイ
クロコンピュータ等で構成された中央処理手段（以下、
ＣＰＵと称する）５と、ＣＰＵ５からの制御出力に応じ
て外部に照度検出状態を出力する出力装置６と、太陽電
池１からの電力の供給によって充電される充電池７と、
これらの電力が落ちたときに電力を供給するためのリチ
ュウム電池等で構成された補助電池８とから主に構成さ
れている。出力装置６は無線送信機９とアンテナ１０と
から構成されている。他の構成は、これらの構成要素と
ともに以下詳述する。

【０００８】太陽電池１は光線の入射によって電力を発
生する。照度の検出状態では発生した電力はマルチプレ
クサ３によって太陽電池アレイ２の中からＣＰＵ５の指
示によって選択され、Ａ／Ｄ変換器４でデジタル信号を
変換され、ＣＰＵ５で測定される。非測定状態では、太
陽電池１で発生した電力は充電池７に供給される。この
際、太陽電池１からの流出電流が補助電池８に流れ込む
ことを防ぐためおよび補助電池８からの電源が太陽電池
１に流れ込むことも防ぐためダイオード９が設けられて
いる。

【０００９】ＣＰＵ５は制御バス１２によって周辺素子
を制御するが、動作モードの制御のためにタイマ１３が
設けられている。このタイマ１３はＣＰＵ５の動作モー
ドを決定し、ＣＰＵ５の動作が不要なときには停止し
て、電力の低消費化を図っている。周辺素子には、電圧
レギュレータ１４から電力が供給される。すなわち、電
圧レギュレータ１４は補助電池８もしくは充電池７から
の出力電圧を周辺素子に必要な電圧に変換するためのも
ので、パワースイッチ１５によって供給対象となる素子
が選択される。この選択はＣＰＵ５からの指示によって
行われる。なお、電圧レギュレータ１４からの出力は、
電圧供給が常に必要とされるＣＰＵ５およびタイマ１３
には常時供給され、その以外のマルチプレクサ３、Ａ／
Ｄ変換器４、および出力装置６にはパワースイッチ１５
によって必要なときのみ電力は供給されるようになって
いる。なお、出力装置６は、照度の検出状態を無線で送
信するように構成された無線装置からなるが、特に無線
装置である必要はない。しかし、無線の場合、遠隔地の
情報を得るのに便利であるばかりでなく、このような装
置を複数で運用するときにワイヤが不要となり、大規模
なシステムの構築が容易になるという利点がある。

【００１０】このように構成された照度検出センサで
は、充電池に充電する充電期間と照度検出を行なう検出
期間とが設けられている。まず、充電期間においては、
ＣＰＵ５は、タイマ１３からの制御で停止しており、パ
ワースイッチ１５はいずれの素子も選択していない。し
たがって、電力を消費しているのはタイマ１３、停止中
のＣＰＵ５、および電圧レギュレータ１４のみとなって
いる。これによって消費電力を極めて低く抑えることが
可能になっている。この状態では、太陽電池１によって
発生した電力は充電池７に流れ込んで蓄えられる。

【００１１】そして、ＣＰＵ５がタイマ１３によって起
動されると、ＣＰＵ５はＡ／Ｄ変換器４への電力供給を
パワースイッチ１５に指示し、パワースイッチ１５から
Ａ／Ｄ変換器４に電力が供給され、Ａ／Ｄ変換器４は動
作可能状態となる。さらに、ＣＰＵ５はマルチプレクサ
３への電力供給をパワースイッチ１５に指示し、次い
で、測定対象となる太陽電池１を指示する。太陽電池ア
レイ２の中から指示選択された太陽電池１の出力電圧は
Ａ／Ｄ変換器４でデジタル信号に変換され、ＣＰＵ５に
出力され、この出力からＣＰＵ５は対象となった太陽電
池１の照度情報を得る。ＣＰＵ５は、この照度情報から
必要となる情報を作成し、さらに、必要な個所の太陽電
池１を指示してマルチプレクサ３を切り換えさせ、上記
の動作を測定点分繰り返す。これによって必要な照度情
報を面的に得ることができる。ＣＰＵ５はこのように必
要な情報を得ると、パワースイッチ１５に指示して、マ
ルチプレクサ３およびＡ／Ｄ変換器４への電力供給を停
止し、今度は出力装置６に電力を供給させる。次いで、
作成した情報を出力装置６に転送し、出力装置６の送信
機９からアンテナ１０を介して無線で出力させる。この
出力が終了すると、ＣＰＵ５は出力装置６への電力供給
をパワースイッチ１５によって停止させ、さらにタイマ
１３からの制御によって次の起動まで停止する。そし
て、前述の充電期間に入る。このようにして充電期間と
検出期間とが所定の時間ごとに繰り返され、照度検出が
行われる。

【００１２】上述のようにして照度検出を行なうと、太
陽電池アレイ２の前面側の周囲全体の照度を検出するこ
とが可能になる。すなわち、ある太陽電池１の上に物体
が存在した場合、その太陽電池１の出力は他の太陽電池
１の出力よりも小さくなることから、その物体の存在お
よび存在位置を知ることができ、逆にある太陽電池１の
出力が大きいとその太陽電池１の位置に光が照射されて
いることがわかる。したがって、例えば自動ドアの開閉
操作スイッチにこの照度検出センサを利用すれば、この
センサ部の一部に手をかざすことにより、ＣＰＵ５は一
部の太陽電池１の照度が変化したことを検知して、自動
ドアを開けるように指示信号をだすことができる。一
方、周囲の照度が陽のかげりや照明灯の故障等により低
下しても、この低下は全ての太陽電池１が検知するの
で、ＣＰＵ５は全体の太陽電池１の照度変化は捕らえる
が、この変化は手をかざす等による変化としては判定せ
ず、このような照度の変化で人の存在として検知し、自
動ドアを開くための信号を発することはない。その他、
照度分布が明確に検出できることから、検出個所の照度
状態を的確に把握することが可能になり、通路を移動し
ている人の位置等の検知に使用することもできる。

【００１３】

【考案の効果】これまでの説明で明らかなように、上述
のように構成されたこの考案によれば、太陽電池アレイ
を利用して各太陽電池の出力から照度を検出するので、
検出対象となる太陽電池を切り換えて選択することによ
って照度を面的に検出することが可能になり、これによ
って、その検出状態に応じた適切な制御を行なうことが
できる。また、照度検出手段として太陽電池を使用する
ので、照度検出手段と電力供給手段とを別の手段で構成
する必要がなくなり、その分コストの削減を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例に係る照度検出センサを示
す回路図である。

【符号の説明】

１ 太陽電池 ２ 太陽電池アレイ ３ マルチプレクサ ４ Ａ／Ｄ変換器 ５ ＣＰＵ ６ 出力装置 ７ 充電池

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 入射光の光量に応じて発電する複数の太
   陽電池からなる太陽電池アレイと、 測定すべき一つの太陽電池を選択するための選択手段
   と、 選択手段によって選択された太陽電池の出力をデジタル
   信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、 照度の非検出時に太陽電池によって発電された電力を蓄
   える充電池と、 照度の検出時にはＡ／Ｄ変換手段からの出力によって照
   度を検出するとともに、周辺素子に対し所定の制御を行
   なう制御手段と、 制御手段からの検出出力に応じて照度の検知状態を外部
   に出力する出力手段と、を備えた照度検出センサ。