JP5513906B2 - 負荷制御システム - Google Patents

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Description

本発明は、センサ装置を用いた負荷制御システムに関するものである。
従来から、センサ装置を用いた負荷制御システムとして、例えば図5に示すように、赤外線または電波を媒体としてワイヤレス信号を送信するセンサ装置W’と、商用電源からなる交流電源AC’と白熱灯からなる照明負荷L’に電線を介して直列接続され、センサ装置W’から送信されるワイヤレス信号に基づいて照明負荷L’を点灯または消灯させるスイッチ装置S’とで構成されたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
センサ装置W’は、図6に示すように、検知エリア内における人の在否を検知する人感センサおよび周囲の照度を検知する照度センサを具備したセンサ部1と、センサ部1の人感センサおよび照度センサそれぞれの検知結果が入力されるマイクロコンピュータからなる制御回路部2’と、赤外線または電波を媒体としてワイヤレス信号を送信するワイヤレス信号送信部4’と、センサ部1、制御回路部2’、ワイヤレス信号送信部4’などへ電力を供給する電池からなる電源部5’と、センサ部1の人感センサによる人の在否にかかわらず照明負荷L’(図5参照)を強制的に点灯または消灯させるための押釦スイッチ(図示せず)を有するスイッチ回路部6とを備える。ここにおいて、制御回路部2’は、センサ部1の人感センサで人体が検知された時に、照明負荷L’を点灯させるための制御信号を作成する。なお、上記制御信号は、センサ部1の照度センサで検知される照度が予め設定される基準照度未満であるもの(以下、第1の制御信号と称する)と、センサ部1の照度センサで検知される照度が上記基準照度以上であるもの(以下、第2の制御信号と称する)との2種類がある。制御回路部2’で作成された上記第1の制御信号または上記第2の制御信号は増幅回路部3’で増幅された後に、ワイヤレス信号送信部4’に送出される。ワイヤレス信号送信部4’は、増幅回路部3’で増幅された上記第1の制御信号または上記第2の制御信号に基づいたワイヤレス信号をスイッチ装置S’(図5参照)に送信する。
スイッチ装置S’は、図7に示すように、センサ装置W’から送信される上記ワイヤレス信号を受信するワイヤレス信号受信部7’と、ワイヤレス信号受信部7’で受信した上記ワイヤレス信号に応じた受信信号を増幅する増幅回路部11’と、交流電源AC’から照明負荷L’への給電路を開閉するスイッチング素子(例えば、トライアックなど)を有する負荷制御部8’と、増幅回路部11’で増幅された上記受信信号に基づいて負荷制御部8’をスイッチング制御するマイクロコンピュータからなる制御回路部14’とが設けられている。しかして、制御回路部14’が負荷制御部8’のスイッチング素子をスイッチング制御することによって、照明負荷L’を点灯または消灯させる。また、スイッチ装置S’は照明負荷L’が消灯している時にスイッチ装置S’の位置を表示する発光素子(例えば、発光ダイオード)などを有する表示部15と、照明負荷L’を強制的に点灯または消灯させるための操作ハンドルによって押操作されるタクトスイッチ(図示せず)を有するスイッチ入力部13’と、負荷制御部8’、制御回路部14’などに電力を供給する電源回路部12’とを備えている。
以下、上述の負荷制御システムの動作の一例を説明する。
照明負荷L’が消灯している状態において、センサ部1の照度センサで検知される照度が上記基準照度未満であり(周囲が暗く)且つセンサ部1の人感センサで人体が検知されると、センサ装置W’の制御回路部2’は上記第1の制御信号を作成して、ワイヤレス信号送信部4’から上記第1の制御信号に基づいたワイヤレス信号を送信する。このワイヤレス信号を受信したスイッチ装置S’の制御回路部14’は、負荷制御部8’のスイッチング素子をオンさせることで照明負荷L’を点灯させる。同時に、制御回路部14’はセンサ部1の人感センサによって人体が検知されなくなってから照明負荷L’を消灯させるまでの動作保持時間の計時を開始し、上記動作保持時間の計時が終了したら、負荷制御部8’のスイッチング素子をオフさせることで照明負荷L’を消灯させる。なお、上記動作保持時間は、制御回路部14’に予め設定されている
た、スイッチ装置S’の制御回路部14’が上記動作保持時間を計時している時(この時、照明負荷L’は点灯しており)、センサ部1の照度センサで検知される照度は上記基準照度以上となり、センサ部1の人感センサで人体が検知されると、センサ装置W’の制御回路部2’は上記第2の制御信号を作成して、ワイヤレス信号送信部4’から上記第2の制御信号に基づいたワイヤレス信号を送信する。上記ワイヤレス信号を受信したスイッチ装置S’の制御回路部14’は、負荷制御部8’のスイッチング素子がオンの状態(つまり、照明負荷L’が点灯している状態)であれば、上記動作保持時間を計時するタイマをリトリガする。但し、負荷制御部8’のスイッチング素子がオフの状態(つまり、照明負荷L’が消灯している状態)であれば、制御回路部14’は、負荷制御部8’のスイッチング素子をスイッチング制御せずに照明負荷L’を消灯したままとする。
特開2006−253092号公報
ところで、このセンサ装置W’は電池からなる電源部5’を備えているため、センサ装置W’を交流電源AC’に接続する配線をなくすことができる。しかし、電源部5’は電池であるため、電池の寿命を考慮する必要がある。電源部5’の電池の寿命を延ばすためには、図8(c)に示すように、ワイヤレス信号送信部4’から所定時間毎(図示例では、5秒毎)に上記ワイヤレス信号を送信する方法が考えられる。
例えば、照明負荷L’が消灯している場合、センサ部1の照度センサで検知される照度が上記基準照度未満であり(周囲が暗く)且つセンサ部1の人感センサで人体が検知されると(図8(a)において、t0の時点)、制御回路部2’は、ワイヤレス信号送信部4’から上記第1の制御信号に基づいたワイヤレス信号を送信し、且つ上記所定時間であるタイマ時間(図8の例では、5秒)を計時する検知タイマ(図示せず)の計時を開始させる。なお、上記検知タイマは、例えばセンサ装置W’の制御回路部2’に設けられている。上記第1の制御信号に基づいたワイヤレス信号を受信したスイッチ装置S’の制御回路部14’は、負荷制御部8’のスイッチング素子をオンさせることで照明負荷L’を点灯させ、且つ上記動作保持時間の計時を開始する。
制御回路部2’は、上記検知タイマの上記タイマ時間の計時が終了したら、センサ部1の人感センサおよび照度センサそれぞれの検知結果を取得する。センサ部1の照度センサで検知される照度が上記基準照度以上であり(周囲が明るく)且つ人感センサで人体が検知されると(図8(a)において、t1の時点)、制御回路部2’は、ワイヤレス信号送信部4’から上記第2の制御信号に基づいたワイヤレス信号を送信し、且つ上記検知タイマの上記タイマ時間の計時を開始させる。上記第2の制御信号に基づいたワイヤレス信号を受信したスイッチ装置S’の制御回路部14’は、負荷制御部8’のスイッチング素子をスイッチング制御せずに照明負荷L’を点灯したままとし、且つ上記動作保持時間の計時をリトリガする。以降、制御回路部2’は上記検知タイマの上記タイマ時間の計時が終了する度に、センサ部1の人感センサおよび照度センサそれぞれの検知結果を取得し、上述の動作を繰り返す。なお、図8の右下がりの線は計時時間を模式的に表し、右下がりの線における高さの高低が残り時間の長短を表している。
ここで、上記検知タイマが上記タイマ時間を計時している途中(例えば、上記検知タイマにより計時された時間が3秒の時点)で、センサ装置W’の上記押釦スイッチで照明負荷L’を強制的に消灯させた場合(図8(b)において、t3の時点)、センサ部1の照度センサで検知される照度が上記基準照度未満となったとする(周囲が暗くなったとする)。ここにおいて、センサ部1の人感センサで人体が検知されても、上記検知タイマは上記タイマ時間を計時しているので、スイッチ装置S’が照明負荷L’を点灯させるまでに時間がかかってしまう(図8(b)において、T5の期間)。
本発明は上記の事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、電池の寿命を延ばしながらも、周囲の照度が予め設定された基準照度以上の照度から上記基準照度未満の照度に変化すると直ちにワイヤレス信号を送信するセンサ装置を用いた負荷制御システムを提供することにある。
本願の別の発明は、検知エリア内における人の在否を検知する人感センサと、周囲の照度を検知する照度センサと、人感センサおよび照度センサそれぞれの検知情報を含むワイヤレス信号を送信するワイヤレス信号送信部と、ワイヤレス信号送信部から当該ワイヤレス信号を所定時間毎に送信させる制御回路部と、人感センサ、照度センサ、ワイヤレス信号送信部および制御回路部に電力を供給する電池とを備え、制御回路部は照度センサの検知情報である照度が予め設定された基準照度以上の照度から当該基準照度未満の照度に変わった時には、上記所定時間に関係なく、直ちにワイヤレス信号送信部から当該ワイヤレス信号を送信することを特徴とするセンサ装置である。
この発明によれば、上記所定時間毎にワイヤレス信号送信部から上記ワイヤレス信号を送信し、照度センサの検知情報である照度が上記基準照度以上の照度から上記基準照度未満の照度に変わった時には、上記所定時間に関係なく、直ちにワイヤレス信号送信部から上記ワイヤレス信号を送信することによって、電池の寿命を延ばしながらも、周囲の照度が上記基準照度以上の照度から上記基準照度未満の照度に変化すると、直ちに上記ワイヤレス信号を送信することができる。
請求項1の発明は、検知エリア内における人の在否を検知する人感センサと、周囲の照度を検知する照度センサと、前記人感センサおよび前記照度センサそれぞれの検知情報を含むワイヤレス信号を送信するワイヤレス信号送信部と、前記ワイヤレス信号送信部から当該ワイヤレス信号を所定時間毎に送信させる第1の制御回路部と、前記人感センサ、前記照度センサ、前記ワイヤレス信号送信部および前記第1の制御回路部に電力を供給する電池とを備え、前記第1の制御回路部は、前記所定時間毎に送信される前記ワイヤレス信号が、前記照度センサの検知情報である照度が前記基準照度未満であり且つ前記人感センサの検知情報が人体有りの時の第1の制御信号に基づいた第1ワイヤレス信号と、前記照度センサの検知情報である照度が前記基準照度以上であり且つ前記人感センサの検知情報が人体有りの時の第2の制御信号に基づいた第2ワイヤレス信号とを含んでおり、所定時間毎に送信される前記第1ワイヤレス信号または前記第2ワイヤレス信号の直後に、前記照度センサの前記検知情報である照度が予め設定された基準照度以上の照度から当該基準照度未満の照度に変わった時の第3の制御信号に基づいた第3のワイヤレス信号を、前記所定時間に関係なく、直ちに前記ワイヤレス信号送信部から送信するセンサ装置と、前記センサ装置からの前記ワイヤレス信号に基づいて照明負荷を点灯または消灯させるスイッチ装置と、を備え、前記スイッチ装置は、前記センサ装置から送信される前記ワイヤレス信号を受信するワイヤレス信号受信部と、前記ワイヤレス信号受信部で受信された前記ワイヤレス信号に応じた受信信号を増幅する増幅回路部と、交流電源から前記照明負荷への給電路を開閉するスイッチング素子を有する負荷制御部と、前記増幅回路部で増幅された前記受信信号に基づいて前記スイッチング素子をスイッチング制御する第2の制御回路部と、前記ワイヤレス信号受信部、前記増幅回路部、前記負荷制御部および前記第2の制御回路部に電力を供給する電源回路部と、前記照明負荷を強制的に点灯または消灯させるための押釦スイッチを有するスイッチ入力部とを有し、前記スイッチ装置は、前記ワイヤレス信号に含まれる前記人感センサの前記検知情報が人体有りで且つ前記照度センサの前記検知情報である照度が前記基準照度未満の照度である場合に、前記照明負荷を点灯させることを特徴とする。
この発明によれば、上記所定時間毎にワイヤレス信号送信部から上記ワイヤレス信号を送信し、照度センサの検知情報である照度が上記基準照度以上の照度から上記基準照度未満の照度に変わった時には、上記所定時間に関係なく、直ちにワイヤレス信号送信部から上記ワイヤレス信号を送信することによって、電池の寿命を延ばしながらも、周囲の照度が上記基準照度以上の照度から上記基準照度未満の照度に変化すると、直ちに上記ワイヤレス信号を送信することができる。また、この発明によれば、スイッチ装置は前記ワイヤレス信号に含まれる前記人感センサの検知情報が人体有りで且つ前記照度センサの検知情報である照度が前記基準照度未満の照度である場合に、照明負荷を素早く点灯させることができる。
請求項1の発明では、上記所定時間毎に上記ワイヤレス信号を送信し、上記照度センサの検知情報である照度が上記基準照度以上の照度から上記基準照度未満の照度に変わった時には、上記所定時間に関係なく、直ちに上記ワイヤレス信号を送信することで、電池の寿命を延ばしながらも、周囲の照度が上記基準照度以上の照度から上記基準照度未満の照度に変化すると、直ちに上記ワイヤレス信号を送信することができるという効果がある。
また、請項1の発明では、スイッチ装置は前記人感センサの検知情報が人体有りで且つ前記照度センサの検知情報である照度が前記基準照度未満の照度である場合に、照明負荷を素早く点灯させることができるという効果がある。
実施形態のセンサ装置を示すブロック図である。 同上の負荷制御システムのシステム構成図である。 同上のスイッチ装置を示すブロック図である。 同上の負荷制御システムの動作説明図である。 従来例を示す負荷制御システムのシステム構成図である。 同上のセンサ装置を示すブロック図である。 同上のスイッチ装置を示すブロック図である。 同上の負荷制御システムの動作説明図である。
本実施形態のセンサ装置Wは、図1に示すように、検知エリア内における人の在否を検知する人感センサ9と、周囲の照度を検知する照度センサ10と、人感センサ9および照度センサ10それぞれの検知結果を検知情報として取得し、人感センサ9および照度センサ10それぞれの検知情報を含む制御信号を作成するマイクロコンピュータからなる制御回路部2と、制御回路部2から送出される上記制御信号を増幅する増幅回路部3と、増幅回路部3で増幅された上記制御信号に基づいて、人感センサ9および照度センサ10それぞれの検知情報を含むワイヤレス信号を電波を媒体として送信するワイヤレス信号送信部4と、人感センサ9、照度センサ10、制御回路部2、増幅回路部3およびワイヤレス信号送信部4に電力を供給する電池5とを備え、制御回路部2は所定時間毎(例えば、5秒毎)にワイヤレス信号送信部4から上記ワイヤレス信号を送信する。また、制御回路部2には、上記所定時間であるタイマ時間を計時する検知タイマ(図示せず)が設けられている。ここにおいて、制御回路部2は、人感センサ9で人体が検知された時に、照明負荷Lを点灯させるための上記制御信号を作成し、照度センサ10で検知される照度が予め設定される基準照度未満であるもの(以下、第1の制御信号と称する)と、照度センサ10で検知される照度が上記基準照度以上であるもの(以下、第2の制御信号と称する)との2種類がある。なお、人感センサ9は焦電素子を用いたものであり、照度センサ10は光電変換素子(例えば、フォトダイオードなど)を用いたものである。また、ワイヤレス信号送信部4は媒体として電波を用いているが、例えば赤外線などであってもよく、制御回路部2はマイクロコンピュータを用いているが、例えばディスクリート部品で回路を構成してもよい。
ここで、制御回路部2は、照度センサ10の検知情報である照度が予め設定された基準照度以上の照度から上記基準照度未満の照度に変わった時に、上記所定時間に関係なく、直ちにワイヤレス信号送信部4から上記ワイヤレス信号を送信する。
したがって、制御回路部2は、上記所定時間毎にワイヤレス信号送信部4から上記ワイヤレス信号を送信し、照度センサ10の検知情報である照度が上記基準照度以上の照度から上記基準照度未満の照度に変わった時には、上記所定時間に関係なく、直ちにワイヤレス信号送信部4から上記ワイヤレス信号を送信することによって、電池5の寿命を延ばしながらも、周囲の照度が上記基準照度以上の照度から上記基準照度未満の照度に変化すると、直ちに上記ワイヤレス信号を送信することができる。
以上説明した本実施形態のセンサ装置Wは、上記所定時間毎にワイヤレス信号送信部4から上記ワイヤレス信号を送信し、照度センサ10の検知情報である照度が上記基準照度以上の照度から上記基準照度未満の照度に変わった時には、上記所定時間に関係なく、直ちにワイヤレス信号送信部4から上記ワイヤレス信号を送信することによって、電池5の寿命を延ばしながらも、周囲の照度が上記基準照度以上の照度から上記基準照度未満の照度に変化すると、直ちに上記ワイヤレス信号を送信することができる。
本実施形態の負荷制御システムは、図2に示すように、電波を媒体として上記ワイヤレス信号を送信する上述のセンサ装置Wと、商用電源からなる交流電源ACと照明負荷Lに電線を介して直列接続され、センサ装置Wから送信される上記ワイヤレス信号に基づいて照明負荷Lを点灯または消灯させるスイッチ装置Sとで構成されている。なお、センサ装置Wは建物内の天井などに設置され、スイッチ装置Sは壁面などに埋め込み配置される。
スイッチ装置Sは、図3に示すように、センサ装置Wから送信される上記ワイヤレス信号を受信するワイヤレス信号受信部7と、ワイヤレス信号受信部7で受信された上記ワイヤレス信号に応じた受信信号を増幅する増幅回路部11と、交流電源ACから照明負荷Lへの給電路を開閉するスイッチング素子(例えば、トライアックなど)を有する負荷制御部8と、増幅回路部11で増幅された上記受信信号に基づいて負荷制御部8のスイッチング素子をスイッチング制御するマイクロコンピュータからなる制御回路部14と、ワイヤレス信号受信部7、増幅回路部11、負荷制御部8および制御回路部14に電力を供給する電源回路部12と、照明負荷Lを強制的に点灯または消灯させるための押釦スイッチ(図示せず)を有するスイッチ入力部13とを備え、負荷制御部8は交流電源ACと照明負荷Lに電線を介して直列接続されている。また、制御回路部14には、人感センサ9によって人体が検知されなくなってから照明負荷Lを消灯させるまでの動作保持時間を計時する保持タイマ(図示せず)が設けられている。なお、上記動作保持時間は、制御回路部14に予め設定されている。また、制御回路部14はマイクロコンピュータを用いているが、例えばディスクリート部品で回路を構成してもよい。
ここで、制御回路部14は、増幅回路部11で増幅された上記受信信号に含まれる人感センサ9の検知情報が人体有りで且つ照度センサ10の検知情報である照度が上記基準照度未満の照度である(周囲が暗い)時、負荷制御部8のスイッチング素子をオンさせることで照明負荷Lを点灯させる。
以下、本実施形態の負荷制御システムの動作を、図4を参照しながら説明する。
例えば、照明負荷Lが消灯している場合、照度センサ10の検知情報である照度が上記基準照度未満であり(周囲が暗く)且つ人感センサ9の検知情報が人体有りの時(図4(a)において、t0の時点)、センサ装置Wの制御回路部2は、ワイヤレス信号送信部4から上記第1の制御信号に基づいたワイヤレス信号を送信し、且つ上記検知タイマの上記タイマ時間(図4の例では、5秒)の計時を開始させる。上記ワイヤレス信号を受信したスイッチ装置Sの制御回路部14は、負荷制御部8のスイッチング素子をオンさせることで照明負荷Lを点灯させ、且つ上記保持タイマの上記動作保持時間の計時を開始させる。
上記検知タイマの上記タイマ時間の計時が終了したら、制御回路部2は人感センサ9および照度センサ10それぞれの検知情報を取得する。照度センサ10の検知情報である照度が上記基準照度以上であり(周囲が明るく)且つ人感センサ9の検知情報が人体有りの時(図4(a)において、t1の時点)、制御回路部2は、ワイヤレス信号送信部4から上記第2の制御信号に基づいたワイヤレス信号を送信し、且つ上記検知タイマの上記タイマ時間の計時を開始させる。上記ワイヤレス信号を受信したスイッチ装置Sの制御回路部14は、負荷制御部8のスイッチング素子をオンさせ続けることで照明負荷Lを点灯したままとし、且つ上記保持タイマの上記動作保持時間の計時をリトリガさせる。以降、制御回路部2は、上記検知タイマの上記タイマ時間の計時が終了する度に、人感センサ9および照度センサ10それぞれの検知情報を取得し、上述の動作を繰り返す。なお、図4の右下がりの線は計時時間を模式的に表し、右下がりの線における高さの高低が残り時間の長短を表している。
ここで、上記検知タイマが上記タイマ時間を計時している途中(例えば、上記検知タイマにより計時された時間が3秒の時点)で、例えばスイッチ装置Sの上記押釦スイッチで照明負荷Lを強制的に消灯させた場合(図4(b)において、t3の時点)、照度センサ10の検知情報である照度が上記基準照度以上の照度から上記基準照度未満の照度に変化するので、制御回路部2は上記所定時間に関係なく、直ちにワイヤレス信号送信部4から上記第1の制御信号に基づいたワイヤレス信号を送信する。上記ワイヤレス信号を受信したスイッチ装置Sの制御回路部14は、負荷制御部8のスイッチング素子をオンさせることで照明負荷Lを点灯させ、且つ上記保持タイマの上記動作保持時間の計時を開始させ、上記動作保持時間の計時が終了したら、負荷制御部8のスイッチング素子をオフさせることで照明負荷Lを消灯させる。
以上説明した本実施形態の負荷制御システムは、スイッチ装置Sは上記ワイヤレス信号に含まれる人感センサ9の検知情報が人体有りで且つ照度センサ10の検知情報である照度が上記基準照度未満の照度である場合に、照明負荷Lを素早く点灯させることができる。
2 制御回路部
4 ワイヤレス信号送信部
5 電池
9 人感センサ
10 照度センサ
L 照明負荷
S スイッチ装置
W センサ装置

Claims (1)

  1. 検知エリア内における人の在否を検知する人感センサと、周囲の照度を検知する照度センサと、前記人感センサおよび前記照度センサそれぞれの検知情報を含むワイヤレス信号を送信するワイヤレス信号送信部と、前記ワイヤレス信号送信部から当該ワイヤレス信号を所定時間毎に送信させる第1の制御回路部と、前記人感センサ、前記照度センサ、前記ワイヤレス信号送信部および前記第1の制御回路部に電力を供給する電池とを備え、前記第1の制御回路部は、前記所定時間毎に送信される前記ワイヤレス信号が、前記照度センサの検知情報である照度が前記基準照度未満であり且つ前記人感センサの検知情報が人体有りの時の第1の制御信号に基づいた第1ワイヤレス信号と、前記照度センサの検知情報である照度が前記基準照度以上であり且つ前記人感センサの検知情報が人体有りの時の第2の制御信号に基づいた第2ワイヤレス信号とを含んでおり、所定時間毎に送信される前記第1ワイヤレス信号または前記第2ワイヤレス信号の直後に、前記照度センサの前記検知情報である照度が予め設定された基準照度以上の照度から当該基準照度未満の照度に変わった時の第3の制御信号に基づいた第3のワイヤレス信号を、前記所定時間に関係なく、直ちに前記ワイヤレス信号送信部から送信するセンサ装置と、
    前記センサ装置からの前記ワイヤレス信号に基づいて照明負荷を点灯または消灯させるスイッチ装置と、を備え、
    前記スイッチ装置は、前記センサ装置から送信される前記ワイヤレス信号を受信するワイヤレス信号受信部と、前記ワイヤレス信号受信部で受信された前記ワイヤレス信号に応じた受信信号を増幅する増幅回路部と、交流電源から前記照明負荷への給電路を開閉するスイッチング素子を有する負荷制御部と、前記増幅回路部で増幅された前記受信信号に基づいて前記スイッチング素子をスイッチング制御する第2の制御回路部と、前記ワイヤレス信号受信部、前記増幅回路部、前記負荷制御部および前記第2の制御回路部に電力を供給する電源回路部と、前記照明負荷を強制的に点灯または消灯させるための押釦スイッチを有するスイッチ入力部とを有し、前記スイッチ装置は、前記ワイヤレス信号に含まれる前記人感センサの前記検知情報が人体有りで且つ前記照度センサの前記検知情報である照度が前記基準照度未満の照度である場合に、前記照明負荷を点灯させることを特徴とする負荷制御システム。
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