JP4824281B2 - 負荷制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の熱線センサの検知信号に応じて負荷を制御する負荷制御装置に関するものである。

図７は、熱線センサスイッチ８１を用いた従来の照明システムの構成を示しており、熱線センサスイッチ８１は、人体からの熱により人体の移動検知を行う熱線センサ（ＰＩＲセンサ）と、熱線センサが人体の移動を検知した場合にオンする接点とを備えたもので、交流電源ＡＣ１から電力を供給され、接点を介して照明負荷Ｌ８１が接続されており、熱線センサが人体の移動を検知すると接点が所定時間オンして、照明負荷Ｌ８１を所定時間駆動する。

図８は、熱線センサスイッチ８１を用いた照明システムをトイレに設置した例を示しており、トイレの個室毎に、熱線センサスイッチ８１、照明負荷Ｌ８１、換気扇Ｆ８１を各々設け、各熱線センサスイッチ８１は、内蔵の熱線センサが各個室内で人体の移動を検知すると、その個室に設けた照明負荷Ｌ８１及び換気扇Ｆ８１を所定時間駆動する。この場合、照明負荷Ｌ８１の駆動時間と換気扇Ｆ８１の駆動時間は熱線センサスイッチ８１で設定される同一時間となる。あるいは、照明負荷Ｌ８１を制御する熱線センサスイッチと、換気扇Ｆ８１を制御する熱線センサスイッチとを各々設けて、各熱線センサスイッチ毎に負荷の駆動時間を設定することで、照明負荷Ｌ８１の駆動時間と換気扇Ｆ８１の駆動時間を互いに異なる時間に設定可能な構成としたものもある。（例えば、特許文献１参照）。

図９は、１台のセンサ親器２１とセンサ親器２１に接続した２台のセンサ子器３１，３１とを用いたシステム構成であり、センサ親器２１は、熱線センサ（ＰＩＲセンサ）と、熱線センサが人体の移動を検知した場合にオンする接点とを備え、さらにセンサ子器３１，３１が備える熱線センサからの検知信号によっても接点をオンさせて、照明負荷Ｌ８１を所定時間駆動するもので、検知範囲を広範囲としている。

次に、複数の負荷の各駆動状態に応じて別の負荷を制御する例を図１０に示す。図１０は、照明負荷等の負荷Ｌ１，Ｌ２、換気扇等の負荷Ｌａを駆動する従来のシステム構成を示しており、負荷Ｌ１を制御する熱線センサスイッチ８１と、負荷Ｌ２を制御する熱線センサスイッチ８２とを備え、負荷Ｌａは負荷Ｌ１，Ｌ２の各駆動状態に応じて、リレー９１，９２を介して制御される。

熱線センサスイッチ８１は、交流電源ＡＣ１から電力を供給されて、制御回路８１０と、センサ部８１１と、接点８１２とを備える。そして、交流電源ＡＣ１が接続された一対の電源線８１３のうち一方の電源線に接点８１２が挿入されて、外部の負荷Ｌ１が接点８１２を介して交流電源ＡＣ１に接続している。またセンサ部８１１は人体からの熱により人体の移動検知を行う熱線センサであり、制御回路８１０は、センサ部８１１が人体の移動を検知した場合、接点８１２を所定時間オンさせて負荷Ｌ１に交流電源ＡＣ１からの電力を供給し、負荷Ｌ１を所定時間駆動させる。

熱線センサスイッチ８２は、熱線センサスイッチ８１と同様の構成を有しており、制御回路８１０は、センサ部８１１が人体の移動を検知した場合、接点８１２を所定時間オンさせて外部の負荷Ｌ２に交流電源ＡＣ２からの電力を供給し、負荷Ｌ２を所定時間駆動させる。

そして、リレー９１のコイルは負荷Ｌ１に並列接続され、リレー９２のコイルは負荷Ｌ２に並列接続されて、リレー９１，９２の各接点は、交流電源ＡＣ０と負荷Ｌａとの直列回路の両端に並列接続されている。すなわち、負荷Ｌ１が駆動された場合はリレー９１の接点がオンし、負荷Ｌ２が駆動された場合はリレー９２の接点がオンして、負荷Ｌａに交流電源ＡＣａからの電力を供給し、負荷Ｌａを所定時間駆動させる。
特開２００２−３６８５９６号公報（段落番号［００４８］、［００４９］、図１、図２）

上記図１０に示すように、負荷Ｌ１，Ｌ２を制御するために熱線センサ２１０，２１０を設けたシステムにおいて、負荷Ｌ１，Ｌ２の各駆動状態に応じて別の負荷Ｌａをリレー９１，９２を介して制御する場合は、施工性、耐久性の面で問題があった。

また、別の負荷Ｌａを制御するためにセンサスイッチ８１やセンサ親器２１を別途設ける場合は、同じ検知範囲内を２台の熱線センサで検知しなければならず、効率が悪かった。

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、互いに異なる負荷を制御するために設けられた複数の熱線センサを用いるシステムで、別の負荷を効率よく制御することができる施工性、耐久性に優れた負荷制御装置を提供することにある。

請求項１の発明は、互いに異なる複数のグループに各々属する第１の負荷をグループ毎に制御するために設けられて人体からの熱により人体の移動検知を行う外部の複数の熱線センサが各々出力する複数の検知信号を受ける制御部と、制御部によってオン・オフされるスイッチと、前記複数のグループのうちいずれかのグループに属する第１の負荷を制御するために設けられて人体からの熱により人体の移動検知を行って検知信号を出力する熱線センサとを備え、前記制御部は、前記各熱線センサからの検知信号に応じた制御信号を出力して前記スイッチをオン・オフさせることで前記第１の負荷とは別の第２の負荷を制御することを特徴とする。

この発明によれば、互いに異なる負荷を制御するために設けられた複数の熱線センサの各検知信号に応じて、リレーを用いることなく別の負荷を制御することができ、施工性、耐久性に優れる。また、別の負荷を制御するために熱線センサスイッチやセンサ親器を別途設けて同じ検知範囲内を２台の熱線センサで検知する必要はなく、別の負荷を効率よく制御することができる。さらに、システム全体のセンサ台数を１台減らすことができ、施工性の向上及びコストダウンを図ることができる。

請求項２の発明は、請求項１において、前記スイッチは無電圧接点であることを特徴とする。

この発明によれば、無電圧接点出力で動作する負荷、及び負荷制御装置と異なる動作電圧で動作する負荷に対応できる。

請求項３の発明は、請求項１または２において、前記制御部が出力する制御信号によってオン・オフする複数のスイッチを備えて、前記制御部は、前記各スイッチを各々オン・オフさせることで前記第１，第２の負荷を制御することを特徴とする。

この発明によれば、センサスイッチやセンサ親器を使用せずにシステムを構成することができ、施工性が向上する。

以上説明したように、本発明では、互いに異なる負荷を制御するために設けられた複数の熱線センサの各検知信号に応じて、リレーを用いることなく別の負荷を制御することができ、施工性、耐久性に優れるという効果がある。また、別の負荷を制御するために熱線センサスイッチやセンサ親器を別途設けて同じ検知範囲内を２台の熱線センサで検知する必要はなく、別の負荷を効率よく制御することができるという効果もある。さらに、システム全体のセンサ台数を１台減らすことができ、施工性の向上及びコストダウンを図ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（基本構成１）
図１は、本基本構成の負荷制御装置１を用いたシステム構成を示しており、負荷制御装置１は、交流電源ＡＣ０から電力を供給されて、センサグループＧ１が一対の信号線４１を介して接続され、センサグループＧ２が一対の信号線４２を介して接続されており、センサグループＧ１，Ｇ２からの各検知信号に応じて、外部の負荷Ｌａの動作を制御している。

センサグループＧ１は、一対の信号線４１に各々接続した１台のセンサ親器２１と２台のセンサ子器３１，３１とから構成される。

センサ親器２１は、交流電源ＡＣ１から電力を供給されて、制御回路２１０と、センサ部２１１と、接点２１２とを備える。そして、交流電源ＡＣ１が接続された一対の電源線２１３のうち一方の電源線に接点２１２が挿入されて、外部の負荷Ｌ１が接点２１２を介して交流電源ＡＣ１に接続している。ここで、接点２１２は有電圧接点で構成されている。またセンサ部２１１は人体からの熱により人体の移動検知を行う熱線センサ（ＰＩＲセンサ）であり、制御回路２１０は、センサ部２１１が人体の移動を検知した場合、接点２１２を所定時間オンさせて負荷Ｌ１に交流電源ＡＣ１からの電力を供給し、負荷Ｌ１を所定時間駆動させるとともに、信号線４１を介して負荷制御装置１へ検知信号を出力する。さらに、制御回路２１０は、後述するセンサ子器３１からの検知信号を信号線４１を介して受けた場合にも、接点２１２を所定時間オンさせて負荷Ｌ１に交流電源ＡＣ１からの電力を供給し、負荷Ｌ１を所定時間駆動させる。

センサ子器３１は、センサ親器２１から信号線４１を介して電力を供給されて、センサ部３１０を備える。センサ部３１０は、人体からの熱により人体の移動検知を行う熱線センサ（ＰＩＲセンサ）であり、人体の移動を検知すると信号線４１を介して負荷制御装置１及びセンサ親器２１へ検知信号を出力する。

センサグループＧ２は、一対の信号線４２に各々接続した１台のセンサ親器２２と２台のセンサ子器３２，３２とから構成され、センサ親器２２、センサ子器３２の各構成はセンサグループＧ１のセンサ親器２１、センサ子器３１の各構成と同様である。

センサ親器２２は、交流電源ＡＣ２から電力を供給されるもので、交流電源ＡＣ２が接続された一対の電源線２１３のうち一方の電源線に接点２１２が挿入されて、外部の負荷Ｌ２が接点２１２を介して交流電源ＡＣ２に接続している。そして、制御回路２１０は、センサ部２１１が人体の移動を検知した場合、接点２１２を所定時間オンさせて負荷Ｌ２に交流電源ＡＣ２からの電力を供給し、負荷Ｌ２を所定時間駆動させるとともに、信号線４２を介して負荷制御装置１へ検知信号を出力する。さらに、制御回路２１０は、後述するセンサ子器３２からの検知信号を信号線４２を介して受けた場合にも、接点２１２を所定時間オンさせて負荷Ｌ２に交流電源ＡＣ２からの電力を供給し、負荷Ｌ２を所定時間駆動させる。

センサ子器３２は、センサ親器２２から信号線４２を介して電力を供給される。そして、センサ子器３１と同様に、センサ部３１０は、人体の移動を検知すると信号線４２を介して負荷制御装置１及びセンサ親器２２へ検知信号を出力する。

負荷制御装置１は、マイコンを含む制御部１００と、定電圧回路１０１と、接点１０２とを備えるもので、交流電源ＡＣ０が接続された一対の電源線１０３のうち一方の電源線に接点１０２が挿入されて、外部の負荷Ｌａが接点１０２を介して交流電源ＡＣ０に接続している。ここで、接点１０２は有電圧接点で構成されている。また、定電圧回路１０１は交流電源ＡＣ０から供給される電力を所定電圧に変換して制御部１００に供給する。そして、制御部１００は、センサグループＧ１またはセンサグループＧ２から検知信号を受けると、接点１０２に制御信号を出力することで接点１０２を所定時間オンさせ、交流電源ＡＣ０からの電力を接点１０２を介して負荷Ｌａに供給して、負荷Ｌａを所定時間駆動させる。ここで、負荷Ｌａの駆動時間は負荷制御装置１で設定され、負荷Ｌ１の駆動時間はセンサ親器２１で設定され、負荷Ｌ２の駆動時間はセンサ親器２２で設定されており、各駆動時間は互いに異なる時間であってもよい。

図２は、図１のシステムを男性トイレと女性トイレの照明システムに用いた例であって、負荷Ｌａは男性トイレと女性トイレに共通の換気扇Ｆであり、負荷Ｌ１は男性トイレの照明負荷Ｌ１０〜Ｌ１６であり、負荷Ｌ２は女性トイレの照明負荷Ｌ２０〜Ｌ２７である。センサ親器２１、センサ子器３１，３１は男性トイレ内の人体の移動検知を行い、センサ親器２２、センサ子器３２，３２は女性トイレ内の人体の移動検知を行う。

そして、センサ親器２１、センサ子器３１，３１のうちいずれかが男性トイレ内の人体の移動を検知すると、負荷制御装置１が換気扇Ｆを所定時間駆動するとともに、センサ親器２１が男性トイレの照明負荷Ｌ１０〜Ｌ１６を所定時間点灯させる。また、センサ親器２２、センサ子器３２，３２のうちいずれかが女性トイレ内の人体の移動を検知すると、負荷制御装置１が換気扇Ｆを所定時間駆動するとともに、センサ親器２２が女性トイレの照明負荷Ｌ２０〜Ｌ２７を所定時間点灯させる。ここで、換気扇Ｆの駆動時間は、照明負荷Ｌ１０〜Ｌ１６、照明負荷Ｌ２０〜Ｌ２７の駆動時間より長く設定され、照明負荷Ｌ１０〜Ｌ１６または照明負荷Ｌ２０〜Ｌ２７が消灯した後、換気扇Ｆが遅れて停止する。

（基本構成２）
図３は、本基本構成の負荷制御装置１を用いたシステム構成を示し、負荷制御装置１の接点１０２を無電圧接点で構成した点が基本構成１と異なる。すなわち、接点１０２は、外部に設けた交流電源ＡＣａと負荷Ｌａとの直列回路の両端間に接続されており、負荷Ｌａが負荷制御装置１に供給される交流電源ＡＣ０とは異なる動作電圧で駆動される場合にも対応できる。

なお、基本構成１と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。

（基本構成３）
図４は、本基本構成の負荷制御装置１を用いたシステム構成を示しており、センサグループＧ１は、一対の信号線４１に各々接続した３台のセンサ子器３１，３１，３１とから構成され、センサグループＧ２は、一対の信号線４２に各々接続した３台のセンサ子器３２，３２，３２とから構成される。そして、負荷制御装置１は、交流電源ＡＣ０が接続された一対の電源線１０３のうち一方の電源線に３つの接点１０２ａ〜１０２ｃの各一端が接続され、接点１０２ａ〜１０２ｃの各他端と、一対の電源線１０３のうち他方の電源線とは、外部の負荷Ｌａ，Ｌ１，Ｌ２に接続している。すなわち、交流電源ＡＣ０に、３つの負荷Ｌａ，Ｌ１，Ｌ２が接点１０２ａ〜１０２ｃを各々介して並列接続されている。

そして、負荷制御装置１の制御部１００は、センサグループＧ１から検知信号を受けると、接点１０２ａに制御信号を出力することで接点１０２ａを所定時間オンさせ、交流電源ＡＣ０からの電力を接点１０２ａを介して負荷Ｌａに供給して、負荷Ｌａを所定時間駆動させるとともに、接点１０２ｂに制御信号を出力することで接点１０２ｂを所定時間オンさせ、交流電源ＡＣ１からの電力を接点１０２ｂを介して負荷Ｌ１に供給して、負荷Ｌ１を所定時間駆動させる。また、センサグループＧ２から検知信号を受けると、制御部１００は、接点１０２ａに制御信号を出力することで接点１０２ａを所定時間オンさせ、交流電源ＡＣ０からの電力を接点１０２ａを介して負荷Ｌａに供給して、負荷Ｌａを所定時間駆動させるとともに、接点１０２ｃに制御信号を出力することで接点１０２ｃを所定時間オンさせ、交流電源ＡＣ２からの電力を接点１０２ｃを介して負荷Ｌ２に供給して、負荷Ｌ２を所定時間駆動させる。

このように本基本構成では、センサグループＧ１，Ｇ２にセンサ親器２１，２２を用いずに基本構成１と同様の制御を行っており、施工性が向上している。

なお、基本構成１と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。

（実施形態１）
図５は、本実施形態の負荷制御装置１を用いたシステム構成を示しており、基本構成２の負荷制御装置１にセンサ部１０４を設けたもので、センサ部１０４は、人体からの熱により人体の移動検知を行う熱線センサ（ＰＩＲセンサ）である。そして、負荷制御装置１をセンサグループＧ１と同一の検知範囲内に設置すれば、負荷制御装置１をセンサグループＧ１内のセンサ子器と兼用させることでセンサ子器の台数（センサ台数）を１台減らすことができ、施工性の向上、コストダウンを図ることができる。すなわち、センサ部１０４が人体の移動を検知した場合、制御部１００は、接点１０２に制御信号を出力することで接点１０２を所定時間オンさせ、交流電源ＡＣ０からの電力を接点１０２を介して負荷Ｌａに供給して、負荷Ｌａを所定時間駆動させるとともに、信号線４１を介してセンサ親器２１へ検知信号を出力して負荷Ｌ１を所定時間駆動させる。

なお、基本構成２と同様の構成は同一の符号を付して説明は省略する。

（基本構成４）
図６は、本基本構成の負荷制御装置１を用いたシステム構成を示しており、基本構成２の負荷制御装置１に、ｎ個（ｎ≧３）のセンサグループＧ１〜Ｇｎを接続したもので、センサグループＧｎは、一対の信号線４ｎに各々接続した１台のセンサ親器２ｎと２台のセンサ子器３ｎ，３ｎとから構成され、センサ親器２ｎ、センサ子器３ｎの各構成はセンサグループＧ１のセンサ親器２１、センサ子器３１の各構成と同様である。

センサ親器２ｎは、交流電源ＡＣｎから電力を供給されるもので、交流電源ＡＣｎが接続された一対の電源線２１３のうち一方の電源線に接点２１２が挿入されて、外部の負荷Ｌｎが接点２１２を介して交流電源ＡＣｎに接続している。そして、制御回路２１０は、センサ部２１１が人体の移動を検知した場合、接点２１２を所定時間オンさせて負荷Ｌｎに交流電源ＡＣｎからの電力を供給し、負荷Ｌｎを所定時間駆動させるとともに、信号線４ｎを介して負荷制御装置１へ検知信号を出力する。さらに、後述するセンサ子器３ｎからの検知信号を信号線４ｎを介して受けた場合にも、接点２１２を所定時間オンさせて負荷Ｌｎに交流電源ＡＣｎからの電力を供給し、負荷Ｌｎを所定時間駆動させる。

センサ子器３ｎは、センサ親器２ｎから信号線４ｎを介して電力を供給される。そして、センサ部３１０は、人体の移動を検知すると信号線４ｎを介して負荷制御装置１及びセンサ親器２ｎへ検知信号を出力する。

負荷制御装置１の制御部１００は、センサグループＧ１〜Ｇｎのうちいずれかから検知信号を受けると、接点１０２に制御信号を出力することで接点１０２を所定時間オンさせ、交流電源ＡＣ０からの電力を接点１０２を介して負荷Ｌａに供給して、負荷Ｌａを所定時間駆動させる。このように本基本構成では、ｎ個のセンサグループからの検知信号によって、負荷制御装置１が負荷Ｌａを制御している。

なお、基本構成２と同様の構成は同一の符号を付して説明は省略する。

本発明の基本構成１の負荷制御装置を用いたシステム構成を示す図である。 同上のシステムを照明システムに用いた構成を示す図である。 本発明の基本構成２の負荷制御装置を用いたシステム構成を示す図である。 本発明の基本構成３の負荷制御装置を用いたシステム構成を示す図である。 本発明の実施形態１の負荷制御装置を用いたシステム構成を示す図である。 本発明の基本構成４の負荷制御装置を用いたシステム構成を示す図である。 熱線センサスイッチを用いた従来の照明システムの構成を示す図である。 熱線センサスイッチを用いた従来の照明システムをトイレに設置した構成を示す図である。 センサ親器とセンサ子器とを用いた従来の照明システムの構成を示す図である。 リレーを用いた従来の負荷制御システムの構成を示す図である。

符号の説明

１ 負荷制御装置
２１，２２ センサ親器
３１，３２ センサ子器
４１，４２ 信号線
１００ 制御部
１０２ 接点
２１１，３１０ センサ部
Ｌａ，Ｌ１，Ｌ２ 負荷
ＡＣ０，ＡＣ１，ＡＣ２ 交流電源
Ｇ１，Ｇ２ センサグループ

Claims (3)

1. 互いに異なる複数のグループに各々属する第１の負荷をグループ毎に制御するために設けられて人体からの熱により人体の移動検知を行う外部の複数の熱線センサが各々出力する複数の検知信号を受ける制御部と、制御部によってオン・オフされるスイッチと、前記複数のグループのうちいずれかのグループに属する第１の負荷を制御するために設けられて人体からの熱により人体の移動検知を行って検知信号を出力する熱線センサとを備え、
   前記制御部は、前記各熱線センサからの検知信号に応じた制御信号を出力して前記スイッチをオン・オフさせることで前記第１の負荷とは別の第２の負荷を制御することを特徴とする負荷制御装置。
2. 前記スイッチは無電圧接点であることを特徴とする請求項１記載の負荷制御装置。
3. 前記制御部が出力する制御信号によってオン・オフする複数のスイッチを備えて、前記制御部は、前記各スイッチを各々オン・オフさせることで前記第１，第２の負荷を制御することを特徴とする請求項１または２記載の負荷制御装置。

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