光電式自動点滅器
【課題】複数の種類に対応が可能な光電式自動点滅器を提供すること。
【解決手段】MCU32の不揮発性メモリ32aには、図8に示す各形式に対応する動作制御プログラム及び動作照度設定値が記憶されている。MCU32の端子PI1,PI2は、それぞれ抵抗R11,R12によりプルアップされている。MCU32は、両抵抗R1x,R2xの実装/未実装により設定される両端子PI1,PI2の電位に基づいて、動作タイプを判断する。そして、MCU32は、メモリ32aに記憶された各形式に応じた動作照度設定(点灯照度及び消灯照度)を読み出し、光センサ33により検出した周囲照度とを比較して負荷Lに対して交流電源ACからの電流を供給又は停止する。
【解決手段】MCU32の不揮発性メモリ32aには、図8に示す各形式に対応する動作制御プログラム及び動作照度設定値が記憶されている。MCU32の端子PI1,PI2は、それぞれ抵抗R11,R12によりプルアップされている。MCU32は、両抵抗R1x,R2xの実装/未実装により設定される両端子PI1,PI2の電位に基づいて、動作タイプを判断する。そして、MCU32は、メモリ32aに記憶された各形式に応じた動作照度設定(点灯照度及び消灯照度)を読み出し、光センサ33により検出した周囲照度とを比較して負荷Lに対して交流電源ACからの電流を供給又は停止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、EEスイッチやフォトスイッチなどの所謂光電式自動点滅器に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、外光に応じて自動的に点灯/消灯する自己制御照明装置が防犯灯や街路灯などとして用いられている。このような自己制御照明装置は、照明負荷と、この照明負荷を点灯・消灯させる自動点滅器とから構成されている。自動点滅器は、周囲の明るさ(周囲照度)を検出し、周囲照度が所定の点灯照度よりも低下したときに外部電源(交流電源)から照明負荷への給電路を閉成して照明負荷を点灯し、周囲照度が所定の消灯照度よりも上昇すると外部電源から照明負荷への給電を停止して照明負荷を消灯させる。
【0003】
このような自動点滅器における点灯照度/消灯照度は、図8に示すように、JIS規格にて定められている。図9は、JIS1形に対応する自動点滅器の回路図である。この自動点滅器の電源回路ブロック101は、交流電源から生成した直流電源を制御回路ブロック102及び負荷制御回路ブロック103に供給する。制御回路ブロック102は、外光による照度変化を光センサ104にて検出した検出信号を負荷制御回路ブロック103に出力する。負荷制御回路ブロック103は、検出信号に基づいてトランジスタ105をオンオフ制御する。このトランジスタ105のオフ/オンによってリレー106のコイル106aを非通電/通電とする。この結果、リレー106の接点106bがオン/オフし、負荷Lが点灯/消灯する。
【0004】
図10は、JIS3形に対応する自動点滅器の回路図である。この自動点滅器は、上記検出信号に基づいて負荷制御回路ブロック103aのトライアック(3端子双方向サイリスタ)TRをオンオフし、負荷Lに対する交流電源の供給/停止を制御する。尚、トライアックを用いた自動点滅器は、例えば特許文献1,特許文献2に開示されている。
【特許文献1】特開平11−214976号公報
【特許文献2】特許第3533921号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところが、図10の自動点滅器に用いられるトライアックTRは、流れる電流に応じて発熱する。このトライアックTRの発熱は、他の電子素子を損傷する虞がある。このため、放熱板などのように、放熱を考慮する必要があるが、大きな放熱板は、自動点滅器全体の大きさを大きくしてしまう。このため、定格電流の大きい器具やマイクロコンピュータ等の使用温度上限の低い電子部品を使用する場合には適さない。
【0006】
一方、図9に示す自動点滅器は、発熱の少ないリレー106を用いることにより、小型の機器でも比較的大きな電流を流すことができ、マイクロコンピュータ等の使用温度上限が低い電子部品を使用する場合に適している。しかしながら、接点106bを制御するためのコイル106aに流れる電流量が多いため、待機時の消費電流が大きくなるという問題がある。また、負荷Lが点灯する瞬間の過渡的な突入電流等のように、短時間に流れる大きな電流に対して接点106bは一般的に弱く、接点106bの溶着等が発生し易いという問題がある。このため、この自動点滅器の定格は、突入電流により制限される。例えば、リレー自体に定常電流10A(アンペア)の開閉性能があっても、300W(ワット)の白熱灯の点灯時に流れる突入電流によって、自動点滅器の定格が3A(100V)となってしまう。
【0007】
図9の自動点滅器における待機時の消費電流を改善するため、例えば、図11に示すように、電源回路ブロック101aにNPNトランジスタ108を用いることが考えられる。この電源回路ブロック101aは、トランジスタ108のエミッタに接続された制御回路ブロック102及び負荷制御回路ブロック103の消費電流に応じて、トランジスタ108のコレクタ−エミッタ間に電圧降下を発生させてインピーダンス調整を行う。これにより、待機時の消費電流を低減することができる。しかし、この電源回路ブロック101aは、トランジスタ108のコレクタ−エミッタ間の電圧降下に、トランジスタ108のエミッタに接続された回路の消費電流を乗じた値の損失が、このトランジスタ108において発生する。このため、トランジスタ108には、許容損失の大きなパワートランジスタを用いなければならない。また、このトランジスタ108の温度上昇は、図10に示すトライアックTRと同様に、他の電子素子を損傷する虞がある。
【0008】
従って、従来の自動点滅器は、定格電流や点灯照度/消灯照度等に応じてそれぞれ個別に設計及び製造される。種類毎の設計や製造は、設計時間の長期化、設計コストの上昇、製造コストの上昇、電子部品や製品の管理コストの上昇を招く。
【0009】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、複数の種類に対応が可能な光電式自動点滅器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、周囲照度を検出する照度検出手段と、複数の動作照度を記憶し、設定手段により前記複数の動作照度のうちの1つを選択し、該選択した動作照度と前記検出した周囲照度とを比較し、該比較結果に基づいて負荷を制御すべく制御信号を生成する制御手段と、前記負荷と外部電源とともに直列回路を構成し、前記制御信号に基づいてオンオフするスイッチ素子を備えた負荷制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【0011】
この構成によれば、複数の動作照度のそれぞれに対応する形式に光電式自動点滅器を対応させることができる。従って、複数の形式毎に光電式自動点滅器を用意する必要が無いため、製造工程が1つになり、また生産管理や回路ブロックでの在庫管理が容易になる。
【0012】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の光電式自動点滅器において、前記設定手段は、前記制御手段に設けられた複数の端子に対して選択的に接続される抵抗素子であり、前記制御手段は、前記複数の端子に対する前記抵抗素子の接続の有無に基づいて前記複数の動作照度のうちの1つを選択する、ことを特徴とする。
【0013】
この構成によれば、複数の端子に対する設定用の抵抗の実装/未実装により形式が判断される。従って、抵抗の実装により、容易に形式の設定が可能であり、かつ、抵抗の実装を変更することにより、形式の変更を容易に行うことができる。
【0014】
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の光電式自動点滅器において、前記設定手段は、前記制御手段に設けられた複数の端子に接続されたスイッチ素子であり、前記制御手段は、前記複数の端子における電位に基づいて前記複数の動作照度のうちの1つを選択する、ことを特徴とする。
【0015】
この構成によれば、スイッチ素子を切り換えることにより、各端子の電位を変更することができる。そして、各端子の電位に基づいて複数の動作照度のうちの1つ、つまり1つの形式が選択される。従って、スイッチ素子の切換により形式を変更することができるため、形式に応じて抵抗等を接続するなどの手間を省くことができる。
【0016】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のうちの何れか一項に記載の光電式自動点滅器において、前記制御手段は、前記選択した動作照度に応じた複数の状態を遷移し、該遷移した状態に応じて前記制御信号を生成する、ことを特徴とする。
【0017】
この構成によれば、判断した形式に対応する複数の状態を遷移する。そして、遷移した状態において、制御信号を出力するため、遷移状態に応じた制御信号を確実に出力することができる。
【0018】
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のうちの何れか一項に記載の光電式自動点滅器において、前記外部電源は交流電源であり、前記交流電源から供給される交流電圧を整流して直流電圧を生成する整流器と、前記直流電圧に基づいて前記制御手段に供給する第1駆動電圧を生成する第1電源部と、前記直流電圧に基づいて前記負荷に対する電流供給を制御する負荷制御手段に供給する第2駆動電圧を生成する第2電源部とから構成された電源回路を備えたことを特徴とする。
【0019】
この構成によれば、制御回路と負荷制御回路のそれぞれに供給する第1駆動電圧と第2駆動電圧とを別々に生成することで、各電源部の回路構成を、第1駆動電圧を供給する制御回路と第2駆動電圧を供給する負荷制御回路のそれぞれに応じて最適化することができ、第1駆動電圧と第2駆動電圧とを効率よく供給することができる。
【0020】
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の光電式自動点滅器において、前記第2電源部は、前記制御信号に基づいて前記第2駆動電圧を生成又は動作停止する、ことを特徴とする。
【0021】
この構成によれば、第2電源部における第2駆動電圧の生成と動作停止は、制御信号、即ち負荷の点灯/消灯に対応する。従って、負荷の消灯時に第2電源部の動作を停止することで、負荷を駆動しない待機時における消費電流を低減することができる。
【0022】
請求項7に記載の発明は、請求項5又は6に記載の光電式自動点滅器において、前記第2電源部は、前記直流電圧がエミッタに供給されるPNPトランジスタを備え、該PNPトランジスタのベースは抵抗及び前記制御信号によりオンオフするスイッチ素子を介してグランドに接続され、該PNPトランジスタのエミッタには平滑用のコンデンサが接続され、該エミッタから前記第2駆動電圧を出力する、ことを特徴とする。
【0023】
この構成によれば、スイッチ素子がオンしたときにPNPトランジスタに十分なベース電流が流れるように定数設定することにより、PNPトランジスタにおけるコレクタ−エミッタ間の電圧降下を少なくすることができ、そのトランジスタにおける損失を低減することができる。
【0024】
請求項8に記載の発明は、請求項4に記載の光電式自動点滅器において、前記動作照度は、前記負荷を点灯する点灯照度と、前記負荷を消灯する消灯照度とから構成され、前記制御手段は、消灯照度が点灯照度よりも高く設定された第1の動作照度と、消灯照度が点灯照度以下に設定された第2の動作照度と、消灯照度及び点灯照度のうちの少なくとも一方が前記第1の動作照度の消灯照度及び点灯照度と異なる値に設定された第3の動作照度と、を記憶し、遷移する状態に応じて、選択された動作照度の消灯照度又は点灯照度と前記周囲照度とを比較して前記制御信号を生成する、ことを特徴とする。
【0025】
この構成によれば、各形式の動作照度としてそれぞれ点灯照度と消灯照度が記憶されており、各形式の点灯照度又は消灯照度と、周囲照度とを比較して制御信号を生成することで、各形式に応じて設定された点灯照度と消灯照度にて負荷を制御することができる。
【0026】
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の光電式自動点滅器において、前記制御手段は、前記第2の動作照度の消灯照度及び点灯照度に対して、前記点灯照度よりも高い値に設定された第1のリセット照度と、前記消灯照度よりも低い値に設定された第2のリセット照度と、を記憶し、前記第2の動作照度が選択された場合には、前記点灯照度、前記消灯照度、前記第1のリセット照度及び前記第2のリセット照度のそれぞれと前記周囲照度とを比較する状態を有し、各状態における比較結果に基づいて他の状態に遷移するとともに、前記消灯照度前記周囲照度を比較する状態と、前記点灯照度と前記周囲照度とを比較する状態とにおいて、それぞれの比較結果に基づいて前記制御信号を生成する、ことを特徴とする。
【0027】
第2の動作照度は、消灯照度が点灯照度以下に設定されている。この設定では、生理的に対応する。つまり、生理的に、暗くなる変化に対する順応に時間がかかる夕刻は早く点灯し、明るくなる変化に対する順応に時間がかからない朝は早く消灯しても問題はなく、早朝は、低い照度でも明るく感じて見え方もよいからである。しかし、上記点灯照度及び消灯照度のみの設定では、照明負荷を上記のように点灯/消灯させることができない。この点、上記の構成によれば、第1リセット照度と第2リセット照度とを設定することにより、外部の照度が一旦消灯照度よりも暗くなった後に消灯照度を越えたときに負荷を消灯させることと、外部の照度が一旦点灯照度よりも明るくなった後に点灯照度より低くなったときに負荷を点灯させることを確実に行うことができる。
【0028】
請求項10に記載の発明は、請求項5〜7のうちの何れか一項に記載の光電式自動点滅器において、前記制御手段は、前記動作照度と前記周囲照度との比較結果に基づいて第1制御信号と第2制御信号とを生成し、前記第2電源部は、前記第1制御信号に基づいて前記第2駆動電圧の生成又は動作を停止し、前記負荷制御手段は、前記第2制御信号に基づいて前記負荷に対して前記外部電源からの電流を供給又は供給を停止する、ことを特徴とする。
【0029】
この構成によれば、第2電源部は、第1制御信号に基づいて第2駆動電圧の生成又は動作を停止する。負荷制御回路は、第2制御信号に基づいて負荷に対する外部電源の電流の供給又は供給を停止する。負荷に電流を供給するときに第2電源部を動作させて第2駆動電圧を生成させ、負荷に対する電流の供給を停止するときに第2電源部の動作を停止させることで、負荷を駆動しない待機時における消費電流を低減することができる。
【0030】
請求項11に記載の発明は、請求項5〜7のうちの何れか一項に記載の光電式自動点滅器において、前記制御手段は、前記動作照度と前記周囲照度との比較結果に基づいて第1制御信号と第2制御信号とを生成し、前記第2電源部は、前記第1制御信号又は前記第2制御信号に基づいて前記第2駆動電圧の生成又は動作を停止し、前記負荷制御手段は、前記負荷と前記外部電源との間に接続された半導体スイッチを有し前記第1制御信号に基づいて前記半導体スイッチを開閉する第1開閉部と、前記半導体スイッチに並列接続された機械式スイッチを有し前記第2制御信号に基づいて前記機械式スイッチを開閉する第2開閉部と、を備え、前記第1開閉部及び前記第2開閉部のうちの少なくとも一方のスイッチを閉路して前記負荷に対して前記外部電源からの電流を供給し、前記第1開閉部の半導体スイッチ及び前記第2開閉部の機械式スイッチを開路して前記負荷に対する前記外部電源からの電流供給を停止する、ことを特徴とする。
【0031】
この構成によれば、第1開閉部と第2開閉部の少なくとも一方のスイッチを閉路することで、確実に負荷に対して外部電源から電流を供給することができる。
請求項12に記載の発明は、請求項11に記載の光電式自動点滅器において、前記制御手段は、前記負荷を点灯するときに、前記第1開閉部の半導体スイッチを閉路した後に前記第2開閉部の機械式スイッチを閉路するように前記第1制御信号及び前記第2制御信号を生成する、ことを特徴とする。
【0032】
この構成によれば、機械式スイッチを閉路するときには半導体スイッチが閉路しているため、機械式スイッチには大きな突入電流が流れない。このため、大きな突入電流に耐えうる機械式スイッチを使用する必要が無く、小型の機械式スイッチを使用することができるため、光電式自動点滅器を小型化することができる。また、機械式スイッチにおけるアークの発生が防止され、アークの発生にともなう接点の溶着を防止することができる。また、アークの発生による機械式スイッチの接点の消耗が低減されるため、機械式スイッチの寿命を長くすることができる。
【0033】
請求項13に記載の発明は、請求項12に記載の光電式自動点滅器において、前記制御手段は、前記第2開閉部の機械式スイッチを閉路した後に前記第1開閉部の半導体スイッチを開路するように前記第1制御信号を生成する、ことを特徴とする。
【0034】
この構成によれば、半導体スイッチをオンしている時間を短くすることで、半導体スイッチの発熱が抑えられ、熱容量の小さい小型の半導体スイッチを使用することができる。また、発熱が抑えられるため、大きな放熱板を使用する必要が無い、または放熱板を省略することができる。従って、光電式自動点滅器を小型化することができる。
【0035】
請求項14に記載の発明は、請求項11〜13のうちの何れか一項に記載の光電式自動点滅器において、前記制御手段は、前記負荷を消灯するときに、前記第1開閉部の半導体スイッチを閉路した後に前記第2開閉部の機械式スイッチを開路するように前記第1制御信号及び前記第2制御信号を生成する、ことを特徴とする。
【0036】
この構成によれば、機械式スイッチにおけるアークの発生が防止され、アークの発生による機械式スイッチの接点の消耗が低減されるため、機械式スイッチの寿命を長くすることができる。
【0037】
請求項15に記載の発明は、請求項14に記載の光電式自動点滅器において、前記制御手段は、前記第2開閉部の機械式スイッチを開路した後に前記第1開閉部の半導体スイッチを開路するように前記第1制御信号を生成する、ことを特徴とする。
【0038】
この構成によれば、半導体スイッチをオンしている時間を短くすることで、半導体スイッチの発熱が抑えられ、熱容量の小さい小型の半導体スイッチを使用することができる。また、発熱が抑えられるため、大きな放熱板を使用する必要が無い、または放熱板を省略することができる。従って、光電式自動点滅器を小型化することができる。
【発明の効果】
【0039】
本発明によれば、複数の種類に対応が可能な光電式自動点滅器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0040】
(第1の実施の形態)
以下、本発明を具体化した第1の実施の形態を図1〜図5に従って説明する。
図1(a)に示すように、自動点滅器10のケース11は、下方が開口した箱状のボディ12と、上方が開口しボディ12の開口を閉塞する箱状のカバー13とで構成されており、このケース11内には、図2に示す回路を構成する電子部品が搭載されたプリント基板14が収容されている。プリント基板14は固定ねじ(図示せず)によってボディ12に固定され、カバー13は、L字状に形成された取付金具15(図1(b)参照)に組立ねじ16を螺入することによってボディ12と結合されている。そして、この取付金具15により、自動点滅器10が家屋等に取り付けられる。図1(b)に示すように、カバー13の前面には、該カバー13に形成された窓孔(図示略)を覆い外光をケース11内に導入する採光板17が取着されている。そして、自動点滅器10を電源及び負荷に接続するための複数の口出線18がケース11から延出されている。
【0041】
図2は、自動点滅器10の電気的構成を示す回路図である。
電源回路ブロック21の端子X1,X2は、交流電源ACの両端に接続されている。両端子X1はコンデンサC1と抵抗R1からなる直列回路を介してダイオードブリッジよりなる整流器DBの第1入力端子に接続され、整流器DBの第2入力端子は端子X2に接続されている。整流器DBは、交流電源ACから供給される交流電圧を全波整流した直流電圧VSを第1電源部22及び第2電源部23に出力する。
【0042】
直流電圧VSは、第1電源部22の抵抗R2を介してNPNトランジスタT1のコレクタに供給される。トランジスタT1のコレクタ−ベース間には抵抗R3が接続され、トランジスタT1のベースにはツェナーダイオードZD1のカソードが接続され、そのツェナーダイオードZD1のアノードはグランドに接続されている。トランジスタT1のエミッタには平滑用のコンデンサC2と、ダイオードD1のカソードが接続されている。更に、トランジスタT1のエミッタは制御回路ブロック31に接続されている。
【0043】
この第1電源部22は、ツェナーダイオードZD1のツェナー電圧に対応した電圧であって、コンデンサC2により平滑化された直流の第1駆動電圧VCを生成し、その第1駆動電圧VCを制御回路ブロック31に供給する。また、この第1電源部22は、トランジスタT1のエミッタに接続された制御回路ブロック31の消費電流に応じて、トランジスタT1のコレクタ−エミッタ間に電圧降下を持たせてインピーダンス調整を行うことにより、消費電流の低減化が行われている。制御回路ブロック31は、後述するように、マイクロコンピュータ32と光センサ33を主な電子部品として構成されているため、第1電源部22から供給する第1駆動電圧VCにて動作する回路における消費電流が、従来例(図11参照)に比べて少ない。従って、この第1電源部22における損失は、従来例に比べて少ない。
【0044】
上記直流電圧VSは、第2電源部23の抵抗R4を介してPNPトランジスタT2のエミッタに供給される。トランジスタT2のベースは抵抗R5を介してNPNトランジスタT3のコレクタに接続され、そのトランジスタT3のエミッタはグランドに接続されている。上記トランジスタT2のコレクタはツェナーダイオードZD2のカソードに接続され、そのツェナーダイオードZD2のアノードはグランドに接続されている。また、上記トランジスタT2のコレクタは平滑用のコンデンサC3に接続されるとともに、上記ダイオードD1のアノードに接続されている。
【0045】
上記トランジスタT3のベースには抵抗R6を介して制御回路ブロック31から制御信号SC1が入力される。従って、この第2電源部23は、制御信号SC1によりトランジスタT3がオンしている間、そのトランジスタT3に抵抗R5を介してベースが接続されたトランジスタT2が、ツェナーダイオードZD2のアノードにおける電圧に対して入力される直流電圧VSによりスイッチングする。この構成により、第2電源部23は、ツェナーダイオードZD2のツェナー電圧に対応する電圧であり、コンデンサC3により平滑化された直流の第2駆動電圧VRを生成する。この第2駆動電圧VRは、負荷制御回路ブロック41に供給される。
【0046】
第2電源部23の抵抗R5は、オンしたトランジスタT3を介してトランジスタT2に十分なベース電流が流れるように定数設定されている。従って、トランジスタT2におけるコレクタ−エミッタ間の電圧降下が少なく、損失が少ない。
【0047】
尚、第1電源部22のトランジスタT1は、生成した第1駆動電圧VCを供給する制御回路ブロック31の消費電流に応じてオフする場合がある。この場合、第2電源部23のコンデンサC3にアノードが接続されたダイオードD1を介して第2電源部23の第2駆動電圧VRが制御回路ブロック31に供給されるため、制御回路ブロック31の動作を継続させることができる。
【0048】
制御回路ブロック31のマイクロコンピュータ(以下、MCU)32には、第1電源部22により生成された第1駆動電圧VC、又は第2電源部23により生成された第2駆動電圧VRが駆動電圧VDとして供給される。MCU32の入力端子PI1,PI2は抵抗R11,R12によりプルアップされている。また、MCU32の入力端子PI3は駆動電圧VDが供給される光センサ33に接続されている。その光センサ33には並列に抵抗R13が接続されるとともに、光センサ33と抵抗R13との接続点が抵抗R14を介してグランドに接続されている。光センサ33は、光を電気信号に変化するフォトダイオードやフォトトランジスタなどからなり、入射光量に応じた電流が流れる。従って、光センサ33及び抵抗R13と抵抗R14との接続点の電位が入射光量に応じて変化する。MCU32は、入力端子PI3から入力される電圧をA/D変換し、その変換後の値を光センサ33における入射光量とする。
【0049】
MCU32の不揮発性メモリ32aには、図8に示す各形式に対応する動作制御プログラム及び動作照度設定値が記憶されている。MCU32は、その制御プログラムを実行し、入射光量と動作照度設定値とに基づいて、第2電源部23を制御するための制御信号SC1を出力端子PO1から出力とともに、負荷制御回路ブロック41を制御するための制御信号SC2を出力端子PO2から出力する。その制御信号SC1は第2電源部23の抵抗R6を介してトランジスタT3のベースに供給される。制御信号SC2は、負荷制御回路ブロック41の抵抗R21を介してNPNトランジスタT11のベースに供給される。
【0050】
トランジスタT11のコレクタはリレー42のコイル42aに接続され、トランジスタT11のエミッタはグランドに接続されている。リレー42のコイル42aには第2駆動電圧VRが供給されている。リレー42の接点42bは端子X2,X3間に接続されている。端子X3と上記端子X1との間には照明負荷のような負荷Lが接続されている。上記したように、端子X1,X2間には交流電源ACが接続されている。従って、リレー42の接点42bは交流電源ACと負荷Lとの間に接続されており、その接点42bが閉路(オン)すると負荷Lに交流電源ACから電流が供給され、接点42bが開路(オフ)すると負荷Lに対する電流の供給が停止される。
【0051】
次に、MCU32の動作を説明する。
図2には、MCU32の端子PI1,PI2に対して抵抗素子としての設定用の抵抗R1x,R2xを接続した(実装した)状態で示しているが、両抵抗R1x,R2xは、この自動点滅器10の動作形式(タイプ)に応じて選択的に接続される。自動点滅器10の動作形式は、従来技術で述べたように、図8に示すように、JIS規格により設定されている。抵抗R1x,R2xの実装/未実装に対する動作形式の一例を図3(a)に示す。図3(a)において、「○」は抵抗の実装を示し、「×」は抵抗の未実装を示す。例えば、本実施形態の自動点滅器10の動作形式を「1形」に設定する場合、両抵抗R1x,R2xを未実装とする。
【0052】
MCU32の端子PI1,PI2は、それぞれ抵抗R11,R12によりプルアップされている。一例として、両抵抗R1x,R2xが未実装の場合、MCU32はHレベルの端子電位を検出する。従って、MCU32は、両端子PI1,PI2の電位に基づいて、動作タイプを1形と判断する。他の例として、抵抗R11に比べて小さな値の抵抗R1xを端子PI1に接続する。MCU32は、設定用の抵抗R1xが接続された端子PI1においてLレベルの端子電位を検出するとともに、抵抗が接続されていない端子PI2においてHレベルの端子電位を検出する。従って、MCU32は、両端子PI1,PI2の電位に基づいて、動作タイプ(形式)を2形と判断する。
【0053】
尚、設定用の抵抗R1x,R2xに替えて、ジャンパ線により両端子PI1,PI2をグランドに接続してもよい。この場合、設定用の抵抗R1x,R1xに比べて端子PI1,PI2とグランド間の抵抗値が小さいため、抵抗R1x,R2xを接続した場合に比べて消費電流が増加する。従って、設定用の抵抗R1x,R2xを用いることで、消費電流の増加を抑えることができる。
【0054】
上記したように、MCU32のメモリ32aには、図3(b)に示すように、各形式に対応する動作照度設定値と、各形式に対応する状態遷移の種別が記憶されている。MCU32は、判断した動作タイプ(形式)に対応する動作照度設定及び状態遷移の種別をメモリ32aから読み出す。動作照度設定は点灯照度及び消灯照度からなる。メモリ32aには、動作タイプの「1形」及び「3形」に対して種別「B」が記憶され、動作タイプの「2形」に対して種別「A」が記憶されている。一例として、MCU32は、その時の動作タイプを「1形」と判断した場合、その形式に対応する動作照度設定として点灯照度「50lx(ルクス)」及び消灯照度「125lx」を読み出すとともに、状態遷移の種別「B」を読み出す。
【0055】
図4(a)は種別「A」の状態遷移の説明図、(b)は種別「B」の状態遷移の説明図である。これら状態遷移は、メモリ32aに記憶された動作プログラムに従って行われる。つまり、MCU32は、動作プログラムを実行し、その時々の照度と、動作照度との比較結果に基づいて動作状態を遷移させる。図2に示す光センサ33が接続された端子PI3における電圧Vin(ana)は、光センサ33に入射される光の量、即ちその時々の周囲照度に対応する。メモリ32aには、動作照度設定(点灯照度及び消灯照度)に対応する電圧値(点灯電圧及び消灯電圧)が記憶されている。
【0056】
また、メモリ32aには、所定の第1リセット照度及び第2リセット照度にそれぞれ対応する第1リセット電圧RESET_H 及び第2リセット電圧RESET_L が記憶されている。第1リセット電圧RESET_H は、2形における点灯電圧よりも高い電圧に設定され、第2リセット電圧RESET_L は2形における消灯電圧よりも低い電圧に設定されている。これは、2形の自動点滅器に対して設定された点灯照度及び消灯照度により設定されている。JIS規格では、図8に示すように、2形における点灯照度は「50〜100lx」に設定され、消灯照度は「点灯照度の1倍以下」と設定されている。つまり、照明負荷Lを点灯するときの照度以下で消灯するように設定されている。これは、生理的に、暗くなる変化に対する順応に時間がかかる夕刻は早く点灯し、明るくなる変化に対する順応に時間がかからない朝は早く消灯しても問題はなく、早朝は、低い照度でも明るく感じて見え方もよいからである。しかし、上記点灯照度及び消灯照度の設定では、照明負荷Lを点滅させてしまう。このため、外部の照度が一旦消灯照度よりも暗くなった後に消灯照度を越えたときに照明負荷Lを消灯させ、外部の照度が一旦点灯照度よりも明るくなった後に点灯照度より低くなったときに照明負荷Lを点灯させるようにするため、上記第1リセット電圧RESET_H 及び第2リセット電圧RESET_L を設定している。これらの設定により、暗いときに照明負荷Lを点灯状態に維持し、明るいときに照明負荷Lを消灯状態に維持するようにしている。
【0057】
次に、MCU32の状態遷移と負荷Lの制御を説明する。
図5には、各形式において、照度変化(電圧Vin(ana)の変化)に対する点灯/消灯のタイミングを示す。
【0058】
MCU32は、種別Aを読み出した場合、つまり形式が「2形」に設定されている場合、図4(a)に示すように、その動作状態を遷移させる。詳述すると、ステップ51において、MCU32は消灯状態(第1消灯状態)にある。この状態は、第1リセット電圧RESET_H を越えていない(未通過)の状態でもある。このとき、MCU32はLレベルの第1制御信号SC1及び第2制御信号SC2を出力する、つまり図2に示す第2電源部23のトランジスタT3と負荷制御回路ブロック41のトランジスタT11をオフに制御する。第2電源部23は、トランジスタT3がオフしたことにより、トランジスタT2が動作せず、第2駆動電圧VRを生成しない。そして、第2駆動電圧VRが生成されず、トランジスタT11がオフすることにより、リレー42の接点42bは開路(オフ)する。従って、負荷Lには交流電源ACから電流が供給されないため、負荷Lは消灯している。
【0059】
次に、ステップ51において、MCU32は、検出した電圧Vin(ana)が第1リセット電圧RESET_H を超えたことを検出すると、ステップ52の消灯状態(第2消灯状態)へ遷移する。この状態は、第1リセット電圧RESET_H を超えた(通過)状態でもある。この時、MCU32は、ステップ51と同様に、MCU32はLレベルの第1制御信号SC1及び第2制御信号SC2を出力する。従って、図2に示す第2電源部23のトランジスタT3と負荷制御回路ブロック41のトランジスタT11のオフ状態が維持され、負荷Lは消灯している。
【0060】
次に、ステップ52において、MCU32は、検出した電圧Vin(ana)が点灯電圧より低くなったことを検出すると、ステップ53の点灯状態(第1点灯状態)へ遷移する。この状態は、第2リセット電圧RESET_L より低くなっていない(未通過)状態でもある。このとき、MCU32は、Hレベルの第1制御信号SC1及び第2制御信号SC2を出力する、つまり図2に示す第2電源部23のトランジスタT3と負荷制御回路ブロック41のトランジスタT11をオンに制御する。第2電源部23は、トランジスタT3がオンしたことにより、トランジスタT2がスイッチング動作して第2駆動電圧VRを生成する。そして、第2駆動電圧VRが生成され、トランジスタT11がオンすることにより、リレー42のコイル42aに電流が流れて接点42bが閉路(オン)する。従って、負荷Lに交流電源ACから電流が供給され、負荷Lが点灯する。
【0061】
次に、ステップ53において、MCU32は、検出した電圧Vin(ana)が第2リセット電圧RESET_L より低くなったことを検出すると、ステップ54の点灯状態(第2点灯状態)へ遷移する。この状態は、第1リセット電圧RESET_H を超えた(通過)状態でもある。この時、MCU32は、ステップ54と同様に、MCU32はHレベルの第1制御信号SC1及び第2制御信号SC2を出力する。従って、図2に示す第2電源部23のトランジスタT3と負荷制御回路ブロック41のトランジスタT11のオン状態が維持され、負荷Lは点灯している。
【0062】
次に、ステップ54において、MCU32は、検出した電圧Vin(ana)が消灯電圧より高くなったことを検出すると、ステップ51の消灯状態(第1消灯状態)へ遷移する。上記したように、MCU32は、Lレベルの第1制御信号SC1及び第2制御信号SC2を出力する、つまり図2に示す第2電源部23のトランジスタT3と負荷制御回路ブロック41のトランジスタT11をオフに制御する。従って、第2電源部23は、トランジスタT3がオフしたことにより、第2駆動電圧VRの生成が停止される。そして、トランジスタT11がオフされることにより、リレー42のコイル42aに電流が流れなくなって接点42bが開路(オフ)する。従って、負荷Lに対して交流電源ACから電流の供給が停止され、負荷Lが消灯する。
【0063】
以上のように、MCU32は、検出した電圧Vin(ana)と、点灯電圧,消灯電圧,第1リセット電圧RESET_H 及び第2リセット電圧RESET_L との比較結果に基づき、ステップ51〜54の状態遷移を繰り返し実行し、負荷Lを点灯/消灯する。
【0064】
また、MCU32は、種別Bを読み出した場合、つまり形式が「1形」又は「3形」に設定されている場合、図4(b)に示すように、その動作状態を遷移させる。詳述すると、ステップ61において、MCU32は消灯状態にある。このとき、MCU32は、上記のステップ51,52と同様に、Lレベルの第1制御信号SC1及び第2制御信号SC2を出力する。従って、図2に示す第2電源部23のトランジスタT3と負荷制御回路ブロック41のトランジスタT11がオフし、負荷Lには交流電源ACから電流が供給されないため、負荷Lは消灯している。
【0065】
次に、ステップ61において、MCU32は、検出した電圧Vin(ana)が点灯電圧より低くなったことを検出すると、ステップ62の点灯状態へ遷移する。このとき、MCU32は、上記のステップ53,54と同様に、Hレベルの第1制御信号SC1及び第2制御信号SC2を出力する。従って、図2に示す第2電源部23のトランジスタT3と負荷制御回路ブロック41のトランジスタT11がオンし、負荷Lは交流電源ACから供給される電流により点灯する。
【0066】
次に、ステップ62において、MCU32は、検出した電圧Vin(ana)が消灯電圧より高くなったことを検出すると、ステップ61の消灯状態へ遷移する。上記したように、MCU32は、Lレベルの第1制御信号SC1及び第2制御信号SC2を出力する。従って、図2に示す第2電源部23のトランジスタT3と負荷制御回路ブロック41のトランジスタT11がオフし、負荷Lには交流電源ACからの電流供給が停止され、負荷Lが消灯する。
【0067】
以上のように、MCU32は、検出した電圧Vin(ana)と、点灯電圧,消灯電圧との比較結果に基づき、ステップ61,62の状態遷移を繰り返し実行し、負荷Lを点灯/消灯する。
【0068】
以上記述したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)MCU32の不揮発性メモリ32aには、図8に示す各形式に対応する動作制御プログラム及び動作照度設定値が記憶されている。MCU32の端子PI1,PI2は、それぞれ抵抗R11,R12によりプルアップされている。MCU32は、両抵抗R1x,R2xの実装/未実装により設定される両端子PI1,PI2の電位に基づいて、動作タイプを判断する。そして、MCU32は、メモリ32aに記憶された各形式に応じた動作照度設定(点灯照度及び消灯照度)を読み出し、光センサ33により検出した周囲照度とを比較して負荷Lに対して交流電源ACからの電流を供給又は停止するようにした。この結果、自動点滅器10を複数の形式に対応させることができる。そして、複数の形式毎に光電式自動点滅器を用意する必要が無いため、製造工程が1つになり、また生産管理や回路ブロックでの在庫管理が容易になる。
【0069】
(2)MCU32は、端子PI1,PI2に対する設定用の抵抗R1x,R2xの実装/未実装により設定される両端子PI1,PI2の電位に基づいて、動作タイプを判断する。従って、抵抗R1x,R2xの実装により、容易に形式の設定が可能であり、かつ、抵抗R1x,R2xの実装を変更することにより、形式の変更を容易に行うことができる。
【0070】
(3)MCU32は、判断した形式に対応する制御プログラムを実行し、複数の状態を遷移する。そして、遷移した状態において、制御信号SC1,SC2を出力するようにした。従って、遷移状態に応じた制御信号を確実に出力することができる。
【0071】
(4)電源回路ブロック21の第1電源部22は、整流器DBにより生成された直流電圧VSから、制御回路ブロック31に供給する第1駆動電圧VCを生成する。第2電源部23は、整流器DBにより生成された直流電圧VSから、負荷制御回路ブロック41に供給する第2駆動電圧VRを生成する。このように、それぞれの回路ブロック31,41に供給する駆動電圧VC,VRを別々に生成することで、各電源部22,23の回路構成を駆動電圧VC,VRを供給する回路ブロック31,41に応じて最適化することができ、駆動電圧VC,VRを効率よく供給することができる。
【0072】
(5)第2電源部23は、Hレベルの制御信号SC1に基づいて第2駆動電圧VRを生成し、Lレベルの制御信号SC2に基づいて動作を停止する。この駆動電圧VRの生成と動作停止は、負荷Lの点灯/消灯に対応する。従って、負荷Lの消灯時に第2電源部23の動作を停止することで、負荷Lを駆動しない待機時における消費電流を低減することができる。
【0073】
(6)第2電源部23を構成するPNPトランジスタT2のコレクタには直流電圧VSが供給され、そのトランジスタT2のベースは抵抗R5を介してトランジスタT3に接続され、トランジスタT3のエミッタから第2駆動電圧VRが出力される。第2電源部23の抵抗R5は、オンしたトランジスタT3を介してトランジスタT2に十分なベース電流が流れるように定数設定されている。従って、トランジスタT2におけるコレクタ−エミッタ間の電圧降下が少なく、損失を低減することができる。
【0074】
(7)MCU32のメモリ32aには、各形式の動作照度として、それぞれ点灯照度と消灯照度が記憶されており、MCU32は、各形式の点灯照度又は消灯照度と、周囲照度とを比較して制御信号SC1,SC2を生成するようにした。従って、各形式に応じて設定された点灯照度と消灯照度にて負荷Lを制御することができる。
【0075】
(8)2形の消灯照度はその点灯照度以下に規定されており、MCU32は、メモリ32aに記憶された第1リセット照度と第2リセット照度とを読み出す。そして、周囲照度が消灯照度よりも低い値に設定された第2のリセット照度よりも低くなった後に消灯照度を超えた場合に負荷Lを消灯し、周囲照度が点灯照度よりも高い値に設定された第1リセット照度よりも高くなった後に点灯照度よりも低くなったときに負荷Lを点灯させるようにした。従って、2形の設定に対し、確実に負荷Lを点滅させることができる。
【0076】
(第2の実施の形態)
以下、本発明を具体化した第2の実施の形態を図6,図7に従って説明する。
尚、説明の便宜上、第1の実施の形態と同様の構成については同一の符号を付してその説明を一部省略する。
【0077】
図6に示すように、第2電源部23aのNPNトランジスタT3のベースには抵抗R6を介してダイオードD11,D12のカソードが接続され、両ダイオードD11,D12のアノードはそれぞれ制御回路ブロック31aのマイクロコンピュータ(以下、MCU)32の出力端子PO1,PO2に接続されている。MCU32は、出力端子PO1から制御信号SC1を出力し、出力端子PO2から制御信号SC2を出力する。従って、本実施形態では、トランジスタT3のベースに第1制御信号SC1と第2制御信号SC2とを論理和演算(OR)した信号が供給される。
【0078】
MCU32の入力端子PI1,PI2はそれぞれ抵抗R11,R12によりプルアップされるとともに、切換スイッチSW1の切換端子にそれぞれ接続されている。切換スイッチSW1は上記の切換端子を含めて少なくとも3つの切換端子に切換接続される固定端子を有し、該固定端子はグランドに接続されている。従って、本実施形態では、切換スイッチSW1を切り換えることにより、MCU32の入力端子PI1,PI2の端子電位が設定され、MCU32はそれら端子PI1,PI2の端子電位に基づいて設定された形式を判断する。つまり、本実施形態では、設定する形式に応じて切換スイッチSW1を切り換えるだけでよく、形式に応じて抵抗等を接続する手間がかからない。
【0079】
MCU32から出力される第1制御信号SC1は、負荷制御回路ブロック41aの電子開閉部(第1開閉部)43を構成する抵抗R21を介してNPNトランジスタT12のベースに供給される。トランジスタT12のエミッタはグランドに接続され、トランジスタT11のコレクタは抵抗R23を介して発光ダイオードPDのカソードに接続され、発光ダイオードPDのアノードには第2駆動電圧VRが供給されている。従って、制御信号SC1によりトランジスタT12がオンすると、第2駆動電圧VRにより発光ダイオードPDが発光し、トランジスタT12がオフすると発光ダイオードPDの発光が停止される。
【0080】
電子開閉部43には、発光ダイオードPDから発せられる光をトリガとしてオンするフォトトライアックPTが設けられている。フォトトライアックPTの第1端子は端子X2に接続され、フォトトライアックPTの第2端子は抵抗R24を介してトライアック(3端子双方向サイリスタ)TRのゲートに接続されている。そのトライアックTRは、端子X2,X3間に接続されている。これらの端子X2,X3間には、リレー42の接点42bが接続されている。従って、本実施形態では、端子X2,X3間、即ち交流電源ACと負荷Lとの間には、半導体スイッチ素子であるトライアックTRと機械的接点であるリレー42の接点42bからなる並列回路が接続されている。
【0081】
フォトトライアックPTは発光ダイオードPDから発せられる光によってオンし、フォトトライアックPTを介して交流電源ACからトライアックTRにゲート電流が流れる。これにより、トライアックTRがオンし、負荷Lに交流電源ACから電流が供給され、該負荷Lが点灯する。
【0082】
制御信号SC1によりトランジスタT12がオフすると、発光ダイオードPDの発光が停止し、フォトトライアックPTがオフ状態となる。すると、トライアックTRにゲート電流が流れなくなり、トライアックTRがオフする。これにより、負荷Lに対する交流電源ACからの電流供給が停止さあれ、負荷Lが消灯する。
【0083】
MCU32から出力される第2制御信号SC2は、第1の実施の形態と同様に、負荷制御回路ブロック41aの抵抗R21を介してNPNトランジスタT11のベースに供給される。そのトランジスタT11のコレクタはリレー42のコイル42aに接続されている。従って、リレー42の接点42bは、制御信号SC2により開閉する。即ち、リレー42及びトランジスタT11は、制御信号SC2により開閉する機械式の接点42bを有する第2開閉部を構成する。そして、接点42bが閉路(オン)すると負荷Lに交流電源ACから電流が供給されてその負荷Lが点灯し、接点42bが開路(オフ)すると負荷Lに対する電流供給が停止されて負荷Lが消灯する。
【0084】
即ち、本実施形態では、制御信号SC1及び制御信号SC2が、第2電源部23aを制御するための制御信号としてMCU32から出力されるとともに、負荷制御回路ブロック41aを制御するための制御信号として同MCU32から出力される。そして、並列接続されたリレー42(接点42b)及びトライアックTRの少なくとも一方がオンすることにより負荷Lに交流電源ACから電流が供給されてその負荷Lが点灯する。一方、リレー42(接点42b)及びトライアックTRがともにオフすることにより負荷Lに対する電流供給が停止されて負荷Lが消灯する。
【0085】
MCU32は、制御信号SC1と制御信号SC2とを出力するタイミングを設定している。先ず、負荷Lを点灯するときのタイミングについて説明する。図7に示すように、MCU32は、先ず、Hレベルの制御信号SC1を出力する。この制御信号SC1により第2電源部23aにて第2駆動電圧VRが生成され、負荷制御回路ブロック41aの電子開閉部43を構成するトライアックTRがオンする。これにより、負荷Lに交流電源ACから電流が供給され、該負荷Lが点灯する。
【0086】
次いで、MCU32は、Hレベルの制御信号SC1を出力してから所定の待機時間(例えば、数10ms(ミリ秒))経過すると、Hレベルの制御信号SC2を出力する。この制御信号SC2により、負荷制御回路ブロック41aを構成するリレー42の接点42bがオンする。この時、負荷Lに対して交流電源ACから電流が供給されており、オンしているトライアックTRに並列接続された接点42bがオンするため、この接点42bには大きな突入電流が流れない。このため、大きな突入電流に耐えうるリレーを使用する必要が無く、小型のリレーを使用することができるため、自動点滅器10を小型化することができる。また、接点42bにおけるアークの発生が防止され、アークの発生にともなう接点の溶着が防止される。
【0087】
次いで、MCU32は、Lレベルの制御信号SC1を出力する。この制御信号SC2によりトライアックTRがオフする。この時、第2電源部23aのトランジスタT3は制御信号SC2によりオン状態を継続するため、第2駆動電圧VRが継続的に生成される。また、リレー42の接点42bはオンしているため、負荷Lには交流電源ACからの電流が継続して供給される。
【0088】
そして、MCU32は、リレー42の接点42bをオンした後にトライアックTRをオフしている。このトライアックTRがオンしている期間は、長くても数100msであるため、トライアックTRの発熱が抑えられ、熱容量の小さい小型のトライアックTRを使用することができる。また、発熱が抑えられるため、大きな放熱板を使用する必要が無い、または放熱板を省略することができる。従って、自動点滅器10を小型化することができる。
【0089】
次に、負荷Lを消灯する場合について説明する。
先ず、MCU32は、Hレベルの制御信号SC1を出力してトライアックTRをオンする。次いで、MCU32は、Lレベルの制御信号SC2を出力してリレー42の接点42bをオフする。この時、接点42bに並列接続されたトライアックTRがオンしているため、負荷Lを点灯する場合と同様に、この接点42bにおけるアークの発生が防止され、アークの発生にともなう接点の消耗が低減される。
【0090】
次いで、MCU32は、Lレベルの制御信号SC1を出力してトライアックTRをオフする。トライアックTRがオンしている期間は、負荷Lを点灯するときと同様であるため、トライアックTRの発熱が抑えられ、熱容量の小さい小型のトライアックTRを使用することができる。
【0091】
以上記述したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)本実施形態の自動点滅器は、トライアックTRとリレー42の接点42bが並列に接続されている。MCU32は、第1制御信号SC1によりトライアックTRをオンした後、第2制御信号SC2によりリレー42の接点42bをオンするようにした。従って、この接点42bには大きな突入電流が流れない。このため、大きな突入電流に耐えうるリレーを使用する必要が無く、小型のリレーを使用することができるため、自動点滅器10を小型化することができる。また、接点42bにおけるアークの発生が防止され、アークの発生にともなう接点の溶着が防止される。
【0092】
(2)MCU32は、第2制御信号SC2によりリレー42の接点42bをオンした後、第1制御信号SC1によりトライアックTRをオフするようにした。このトライアックTRがオンしている時間を短くすることで、トライアックTRの発熱が抑えられ、熱容量の小さい小型のトライアックTRを使用することができる。また、発熱が抑えられるため、大きな放熱板を使用する必要が無い、または放熱板を省略することができる。従って、自動点滅器10を小型化することができる。
【0093】
(3)第2電源部23aのトランジスタT3のベースには、ダイオードD11,D12を介してそれぞれ第1制御信号SC1と第2制御信号SC2が供給される。ダイオードD11,D12のカソードを互いに接続することで、第1制御信号SC1と第2制御信号SC2とを論理和演算した結果の信号がトランジスタT3のベースに供給される。そして、Hレベルの第1制御信号SC1によりトライアックTRがオンし、Hレベルの第2制御信号SC2によりリレー42の接点42bがオンする。従って、トライアックTR又は接点42bがオンしている間、確実に第2電源部23aが動作し、第2駆動電圧VRを生成してそれを負荷制御回路ブロック41aに供給することができる。
【0094】
尚、上記各実施の形態は、以下の態様で実施してもよい。
・第1の実施の形態では、MCU32の入力端子PI1,PI2を抵抗R11,R12によりプルアップしたが、端子PI1,PI2をプルダウンしてもよい。この場合、設定用の抵抗R1x,R2xは選択的に端子PI1,PI2に接続されるとともに駆動電圧VDが供給されるようにする。MCU32は、端子PI1,PI2の電位がLレベルの場合に設定用の抵抗が未実装であると判断し、Hレベルの場合に設定用の抵抗が実装されていると判断する。同様に、第2の実施形態において、スイッチSW1の固定端子に駆動電圧VDが供給されるように接続を変更してもよい。
【0095】
・第2の実施の形態において、負荷Lを消灯する場合に、トライアックTRをオンすることなくリレー42の接点42bをオフするようにしてもよい。
・第2の実施の形態において、固定端子を複数の切換端子に対して選択的に接続する切換スイッチSW1を備えたが、MCU32の各端子PI1,PI2にそれぞれ接続された複数のスイッチ(例えばDIPスイッチ)を備える構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0096】
【図1】(a)は自動点滅器の正面図、(b)は自動点滅器の側面図。
【図2】第1実施形態の自動点滅器の回路図。
【図3】(a)(b)は自動点滅器の動作説明図。
【図4】(a)(b)は自動点滅器の状態遷移を示すフロー図。
【図5】自動点滅器の動作波形図。
【図6】第2実施形態の自動点滅器の回路図。
【図7】自動点滅器の動作波形図。
【図8】自動点滅器の規格を示す説明図。
【図9】従来の自動点滅器の回路図。
【図10】従来の自動点滅器の回路図。
【図11】従来の自動点滅器の回路図。
【符号の説明】
【0097】
21,21a…電源回路ブロック、22…第1電源部、23,23a…第2電源部、31,31a…制御回路ブロック、32…MCU、32a…メモリ、33…光センサ、41,41a…負荷制御回路ブロック、42…リレー、42b…接点、TR…トライアック、L…負荷、AC…交流電源、DB…整流器、R1x,R2x…抵抗、T2…PNPトランジスタ、VC…第1駆動電圧、VR…第2駆動電圧、VS…直流電圧、PI1,PI2,PI3…端子、SC1…第1制御信号、SC2…第2制御信号、SW1…スイッチ。
【技術分野】
【0001】
本発明は、EEスイッチやフォトスイッチなどの所謂光電式自動点滅器に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、外光に応じて自動的に点灯/消灯する自己制御照明装置が防犯灯や街路灯などとして用いられている。このような自己制御照明装置は、照明負荷と、この照明負荷を点灯・消灯させる自動点滅器とから構成されている。自動点滅器は、周囲の明るさ(周囲照度)を検出し、周囲照度が所定の点灯照度よりも低下したときに外部電源(交流電源)から照明負荷への給電路を閉成して照明負荷を点灯し、周囲照度が所定の消灯照度よりも上昇すると外部電源から照明負荷への給電を停止して照明負荷を消灯させる。
【0003】
このような自動点滅器における点灯照度/消灯照度は、図8に示すように、JIS規格にて定められている。図9は、JIS1形に対応する自動点滅器の回路図である。この自動点滅器の電源回路ブロック101は、交流電源から生成した直流電源を制御回路ブロック102及び負荷制御回路ブロック103に供給する。制御回路ブロック102は、外光による照度変化を光センサ104にて検出した検出信号を負荷制御回路ブロック103に出力する。負荷制御回路ブロック103は、検出信号に基づいてトランジスタ105をオンオフ制御する。このトランジスタ105のオフ/オンによってリレー106のコイル106aを非通電/通電とする。この結果、リレー106の接点106bがオン/オフし、負荷Lが点灯/消灯する。
【0004】
図10は、JIS3形に対応する自動点滅器の回路図である。この自動点滅器は、上記検出信号に基づいて負荷制御回路ブロック103aのトライアック(3端子双方向サイリスタ)TRをオンオフし、負荷Lに対する交流電源の供給/停止を制御する。尚、トライアックを用いた自動点滅器は、例えば特許文献1,特許文献2に開示されている。
【特許文献1】特開平11−214976号公報
【特許文献2】特許第3533921号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところが、図10の自動点滅器に用いられるトライアックTRは、流れる電流に応じて発熱する。このトライアックTRの発熱は、他の電子素子を損傷する虞がある。このため、放熱板などのように、放熱を考慮する必要があるが、大きな放熱板は、自動点滅器全体の大きさを大きくしてしまう。このため、定格電流の大きい器具やマイクロコンピュータ等の使用温度上限の低い電子部品を使用する場合には適さない。
【0006】
一方、図9に示す自動点滅器は、発熱の少ないリレー106を用いることにより、小型の機器でも比較的大きな電流を流すことができ、マイクロコンピュータ等の使用温度上限が低い電子部品を使用する場合に適している。しかしながら、接点106bを制御するためのコイル106aに流れる電流量が多いため、待機時の消費電流が大きくなるという問題がある。また、負荷Lが点灯する瞬間の過渡的な突入電流等のように、短時間に流れる大きな電流に対して接点106bは一般的に弱く、接点106bの溶着等が発生し易いという問題がある。このため、この自動点滅器の定格は、突入電流により制限される。例えば、リレー自体に定常電流10A(アンペア)の開閉性能があっても、300W(ワット)の白熱灯の点灯時に流れる突入電流によって、自動点滅器の定格が3A(100V)となってしまう。
【0007】
図9の自動点滅器における待機時の消費電流を改善するため、例えば、図11に示すように、電源回路ブロック101aにNPNトランジスタ108を用いることが考えられる。この電源回路ブロック101aは、トランジスタ108のエミッタに接続された制御回路ブロック102及び負荷制御回路ブロック103の消費電流に応じて、トランジスタ108のコレクタ−エミッタ間に電圧降下を発生させてインピーダンス調整を行う。これにより、待機時の消費電流を低減することができる。しかし、この電源回路ブロック101aは、トランジスタ108のコレクタ−エミッタ間の電圧降下に、トランジスタ108のエミッタに接続された回路の消費電流を乗じた値の損失が、このトランジスタ108において発生する。このため、トランジスタ108には、許容損失の大きなパワートランジスタを用いなければならない。また、このトランジスタ108の温度上昇は、図10に示すトライアックTRと同様に、他の電子素子を損傷する虞がある。
【0008】
従って、従来の自動点滅器は、定格電流や点灯照度/消灯照度等に応じてそれぞれ個別に設計及び製造される。種類毎の設計や製造は、設計時間の長期化、設計コストの上昇、製造コストの上昇、電子部品や製品の管理コストの上昇を招く。
【0009】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、複数の種類に対応が可能な光電式自動点滅器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、周囲照度を検出する照度検出手段と、複数の動作照度を記憶し、設定手段により前記複数の動作照度のうちの1つを選択し、該選択した動作照度と前記検出した周囲照度とを比較し、該比較結果に基づいて負荷を制御すべく制御信号を生成する制御手段と、前記負荷と外部電源とともに直列回路を構成し、前記制御信号に基づいてオンオフするスイッチ素子を備えた負荷制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【0011】
この構成によれば、複数の動作照度のそれぞれに対応する形式に光電式自動点滅器を対応させることができる。従って、複数の形式毎に光電式自動点滅器を用意する必要が無いため、製造工程が1つになり、また生産管理や回路ブロックでの在庫管理が容易になる。
【0012】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の光電式自動点滅器において、前記設定手段は、前記制御手段に設けられた複数の端子に対して選択的に接続される抵抗素子であり、前記制御手段は、前記複数の端子に対する前記抵抗素子の接続の有無に基づいて前記複数の動作照度のうちの1つを選択する、ことを特徴とする。
【0013】
この構成によれば、複数の端子に対する設定用の抵抗の実装/未実装により形式が判断される。従って、抵抗の実装により、容易に形式の設定が可能であり、かつ、抵抗の実装を変更することにより、形式の変更を容易に行うことができる。
【0014】
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の光電式自動点滅器において、前記設定手段は、前記制御手段に設けられた複数の端子に接続されたスイッチ素子であり、前記制御手段は、前記複数の端子における電位に基づいて前記複数の動作照度のうちの1つを選択する、ことを特徴とする。
【0015】
この構成によれば、スイッチ素子を切り換えることにより、各端子の電位を変更することができる。そして、各端子の電位に基づいて複数の動作照度のうちの1つ、つまり1つの形式が選択される。従って、スイッチ素子の切換により形式を変更することができるため、形式に応じて抵抗等を接続するなどの手間を省くことができる。
【0016】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のうちの何れか一項に記載の光電式自動点滅器において、前記制御手段は、前記選択した動作照度に応じた複数の状態を遷移し、該遷移した状態に応じて前記制御信号を生成する、ことを特徴とする。
【0017】
この構成によれば、判断した形式に対応する複数の状態を遷移する。そして、遷移した状態において、制御信号を出力するため、遷移状態に応じた制御信号を確実に出力することができる。
【0018】
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のうちの何れか一項に記載の光電式自動点滅器において、前記外部電源は交流電源であり、前記交流電源から供給される交流電圧を整流して直流電圧を生成する整流器と、前記直流電圧に基づいて前記制御手段に供給する第1駆動電圧を生成する第1電源部と、前記直流電圧に基づいて前記負荷に対する電流供給を制御する負荷制御手段に供給する第2駆動電圧を生成する第2電源部とから構成された電源回路を備えたことを特徴とする。
【0019】
この構成によれば、制御回路と負荷制御回路のそれぞれに供給する第1駆動電圧と第2駆動電圧とを別々に生成することで、各電源部の回路構成を、第1駆動電圧を供給する制御回路と第2駆動電圧を供給する負荷制御回路のそれぞれに応じて最適化することができ、第1駆動電圧と第2駆動電圧とを効率よく供給することができる。
【0020】
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の光電式自動点滅器において、前記第2電源部は、前記制御信号に基づいて前記第2駆動電圧を生成又は動作停止する、ことを特徴とする。
【0021】
この構成によれば、第2電源部における第2駆動電圧の生成と動作停止は、制御信号、即ち負荷の点灯/消灯に対応する。従って、負荷の消灯時に第2電源部の動作を停止することで、負荷を駆動しない待機時における消費電流を低減することができる。
【0022】
請求項7に記載の発明は、請求項5又は6に記載の光電式自動点滅器において、前記第2電源部は、前記直流電圧がエミッタに供給されるPNPトランジスタを備え、該PNPトランジスタのベースは抵抗及び前記制御信号によりオンオフするスイッチ素子を介してグランドに接続され、該PNPトランジスタのエミッタには平滑用のコンデンサが接続され、該エミッタから前記第2駆動電圧を出力する、ことを特徴とする。
【0023】
この構成によれば、スイッチ素子がオンしたときにPNPトランジスタに十分なベース電流が流れるように定数設定することにより、PNPトランジスタにおけるコレクタ−エミッタ間の電圧降下を少なくすることができ、そのトランジスタにおける損失を低減することができる。
【0024】
請求項8に記載の発明は、請求項4に記載の光電式自動点滅器において、前記動作照度は、前記負荷を点灯する点灯照度と、前記負荷を消灯する消灯照度とから構成され、前記制御手段は、消灯照度が点灯照度よりも高く設定された第1の動作照度と、消灯照度が点灯照度以下に設定された第2の動作照度と、消灯照度及び点灯照度のうちの少なくとも一方が前記第1の動作照度の消灯照度及び点灯照度と異なる値に設定された第3の動作照度と、を記憶し、遷移する状態に応じて、選択された動作照度の消灯照度又は点灯照度と前記周囲照度とを比較して前記制御信号を生成する、ことを特徴とする。
【0025】
この構成によれば、各形式の動作照度としてそれぞれ点灯照度と消灯照度が記憶されており、各形式の点灯照度又は消灯照度と、周囲照度とを比較して制御信号を生成することで、各形式に応じて設定された点灯照度と消灯照度にて負荷を制御することができる。
【0026】
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の光電式自動点滅器において、前記制御手段は、前記第2の動作照度の消灯照度及び点灯照度に対して、前記点灯照度よりも高い値に設定された第1のリセット照度と、前記消灯照度よりも低い値に設定された第2のリセット照度と、を記憶し、前記第2の動作照度が選択された場合には、前記点灯照度、前記消灯照度、前記第1のリセット照度及び前記第2のリセット照度のそれぞれと前記周囲照度とを比較する状態を有し、各状態における比較結果に基づいて他の状態に遷移するとともに、前記消灯照度前記周囲照度を比較する状態と、前記点灯照度と前記周囲照度とを比較する状態とにおいて、それぞれの比較結果に基づいて前記制御信号を生成する、ことを特徴とする。
【0027】
第2の動作照度は、消灯照度が点灯照度以下に設定されている。この設定では、生理的に対応する。つまり、生理的に、暗くなる変化に対する順応に時間がかかる夕刻は早く点灯し、明るくなる変化に対する順応に時間がかからない朝は早く消灯しても問題はなく、早朝は、低い照度でも明るく感じて見え方もよいからである。しかし、上記点灯照度及び消灯照度のみの設定では、照明負荷を上記のように点灯/消灯させることができない。この点、上記の構成によれば、第1リセット照度と第2リセット照度とを設定することにより、外部の照度が一旦消灯照度よりも暗くなった後に消灯照度を越えたときに負荷を消灯させることと、外部の照度が一旦点灯照度よりも明るくなった後に点灯照度より低くなったときに負荷を点灯させることを確実に行うことができる。
【0028】
請求項10に記載の発明は、請求項5〜7のうちの何れか一項に記載の光電式自動点滅器において、前記制御手段は、前記動作照度と前記周囲照度との比較結果に基づいて第1制御信号と第2制御信号とを生成し、前記第2電源部は、前記第1制御信号に基づいて前記第2駆動電圧の生成又は動作を停止し、前記負荷制御手段は、前記第2制御信号に基づいて前記負荷に対して前記外部電源からの電流を供給又は供給を停止する、ことを特徴とする。
【0029】
この構成によれば、第2電源部は、第1制御信号に基づいて第2駆動電圧の生成又は動作を停止する。負荷制御回路は、第2制御信号に基づいて負荷に対する外部電源の電流の供給又は供給を停止する。負荷に電流を供給するときに第2電源部を動作させて第2駆動電圧を生成させ、負荷に対する電流の供給を停止するときに第2電源部の動作を停止させることで、負荷を駆動しない待機時における消費電流を低減することができる。
【0030】
請求項11に記載の発明は、請求項5〜7のうちの何れか一項に記載の光電式自動点滅器において、前記制御手段は、前記動作照度と前記周囲照度との比較結果に基づいて第1制御信号と第2制御信号とを生成し、前記第2電源部は、前記第1制御信号又は前記第2制御信号に基づいて前記第2駆動電圧の生成又は動作を停止し、前記負荷制御手段は、前記負荷と前記外部電源との間に接続された半導体スイッチを有し前記第1制御信号に基づいて前記半導体スイッチを開閉する第1開閉部と、前記半導体スイッチに並列接続された機械式スイッチを有し前記第2制御信号に基づいて前記機械式スイッチを開閉する第2開閉部と、を備え、前記第1開閉部及び前記第2開閉部のうちの少なくとも一方のスイッチを閉路して前記負荷に対して前記外部電源からの電流を供給し、前記第1開閉部の半導体スイッチ及び前記第2開閉部の機械式スイッチを開路して前記負荷に対する前記外部電源からの電流供給を停止する、ことを特徴とする。
【0031】
この構成によれば、第1開閉部と第2開閉部の少なくとも一方のスイッチを閉路することで、確実に負荷に対して外部電源から電流を供給することができる。
請求項12に記載の発明は、請求項11に記載の光電式自動点滅器において、前記制御手段は、前記負荷を点灯するときに、前記第1開閉部の半導体スイッチを閉路した後に前記第2開閉部の機械式スイッチを閉路するように前記第1制御信号及び前記第2制御信号を生成する、ことを特徴とする。
【0032】
この構成によれば、機械式スイッチを閉路するときには半導体スイッチが閉路しているため、機械式スイッチには大きな突入電流が流れない。このため、大きな突入電流に耐えうる機械式スイッチを使用する必要が無く、小型の機械式スイッチを使用することができるため、光電式自動点滅器を小型化することができる。また、機械式スイッチにおけるアークの発生が防止され、アークの発生にともなう接点の溶着を防止することができる。また、アークの発生による機械式スイッチの接点の消耗が低減されるため、機械式スイッチの寿命を長くすることができる。
【0033】
請求項13に記載の発明は、請求項12に記載の光電式自動点滅器において、前記制御手段は、前記第2開閉部の機械式スイッチを閉路した後に前記第1開閉部の半導体スイッチを開路するように前記第1制御信号を生成する、ことを特徴とする。
【0034】
この構成によれば、半導体スイッチをオンしている時間を短くすることで、半導体スイッチの発熱が抑えられ、熱容量の小さい小型の半導体スイッチを使用することができる。また、発熱が抑えられるため、大きな放熱板を使用する必要が無い、または放熱板を省略することができる。従って、光電式自動点滅器を小型化することができる。
【0035】
請求項14に記載の発明は、請求項11〜13のうちの何れか一項に記載の光電式自動点滅器において、前記制御手段は、前記負荷を消灯するときに、前記第1開閉部の半導体スイッチを閉路した後に前記第2開閉部の機械式スイッチを開路するように前記第1制御信号及び前記第2制御信号を生成する、ことを特徴とする。
【0036】
この構成によれば、機械式スイッチにおけるアークの発生が防止され、アークの発生による機械式スイッチの接点の消耗が低減されるため、機械式スイッチの寿命を長くすることができる。
【0037】
請求項15に記載の発明は、請求項14に記載の光電式自動点滅器において、前記制御手段は、前記第2開閉部の機械式スイッチを開路した後に前記第1開閉部の半導体スイッチを開路するように前記第1制御信号を生成する、ことを特徴とする。
【0038】
この構成によれば、半導体スイッチをオンしている時間を短くすることで、半導体スイッチの発熱が抑えられ、熱容量の小さい小型の半導体スイッチを使用することができる。また、発熱が抑えられるため、大きな放熱板を使用する必要が無い、または放熱板を省略することができる。従って、光電式自動点滅器を小型化することができる。
【発明の効果】
【0039】
本発明によれば、複数の種類に対応が可能な光電式自動点滅器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0040】
(第1の実施の形態)
以下、本発明を具体化した第1の実施の形態を図1〜図5に従って説明する。
図1(a)に示すように、自動点滅器10のケース11は、下方が開口した箱状のボディ12と、上方が開口しボディ12の開口を閉塞する箱状のカバー13とで構成されており、このケース11内には、図2に示す回路を構成する電子部品が搭載されたプリント基板14が収容されている。プリント基板14は固定ねじ(図示せず)によってボディ12に固定され、カバー13は、L字状に形成された取付金具15(図1(b)参照)に組立ねじ16を螺入することによってボディ12と結合されている。そして、この取付金具15により、自動点滅器10が家屋等に取り付けられる。図1(b)に示すように、カバー13の前面には、該カバー13に形成された窓孔(図示略)を覆い外光をケース11内に導入する採光板17が取着されている。そして、自動点滅器10を電源及び負荷に接続するための複数の口出線18がケース11から延出されている。
【0041】
図2は、自動点滅器10の電気的構成を示す回路図である。
電源回路ブロック21の端子X1,X2は、交流電源ACの両端に接続されている。両端子X1はコンデンサC1と抵抗R1からなる直列回路を介してダイオードブリッジよりなる整流器DBの第1入力端子に接続され、整流器DBの第2入力端子は端子X2に接続されている。整流器DBは、交流電源ACから供給される交流電圧を全波整流した直流電圧VSを第1電源部22及び第2電源部23に出力する。
【0042】
直流電圧VSは、第1電源部22の抵抗R2を介してNPNトランジスタT1のコレクタに供給される。トランジスタT1のコレクタ−ベース間には抵抗R3が接続され、トランジスタT1のベースにはツェナーダイオードZD1のカソードが接続され、そのツェナーダイオードZD1のアノードはグランドに接続されている。トランジスタT1のエミッタには平滑用のコンデンサC2と、ダイオードD1のカソードが接続されている。更に、トランジスタT1のエミッタは制御回路ブロック31に接続されている。
【0043】
この第1電源部22は、ツェナーダイオードZD1のツェナー電圧に対応した電圧であって、コンデンサC2により平滑化された直流の第1駆動電圧VCを生成し、その第1駆動電圧VCを制御回路ブロック31に供給する。また、この第1電源部22は、トランジスタT1のエミッタに接続された制御回路ブロック31の消費電流に応じて、トランジスタT1のコレクタ−エミッタ間に電圧降下を持たせてインピーダンス調整を行うことにより、消費電流の低減化が行われている。制御回路ブロック31は、後述するように、マイクロコンピュータ32と光センサ33を主な電子部品として構成されているため、第1電源部22から供給する第1駆動電圧VCにて動作する回路における消費電流が、従来例(図11参照)に比べて少ない。従って、この第1電源部22における損失は、従来例に比べて少ない。
【0044】
上記直流電圧VSは、第2電源部23の抵抗R4を介してPNPトランジスタT2のエミッタに供給される。トランジスタT2のベースは抵抗R5を介してNPNトランジスタT3のコレクタに接続され、そのトランジスタT3のエミッタはグランドに接続されている。上記トランジスタT2のコレクタはツェナーダイオードZD2のカソードに接続され、そのツェナーダイオードZD2のアノードはグランドに接続されている。また、上記トランジスタT2のコレクタは平滑用のコンデンサC3に接続されるとともに、上記ダイオードD1のアノードに接続されている。
【0045】
上記トランジスタT3のベースには抵抗R6を介して制御回路ブロック31から制御信号SC1が入力される。従って、この第2電源部23は、制御信号SC1によりトランジスタT3がオンしている間、そのトランジスタT3に抵抗R5を介してベースが接続されたトランジスタT2が、ツェナーダイオードZD2のアノードにおける電圧に対して入力される直流電圧VSによりスイッチングする。この構成により、第2電源部23は、ツェナーダイオードZD2のツェナー電圧に対応する電圧であり、コンデンサC3により平滑化された直流の第2駆動電圧VRを生成する。この第2駆動電圧VRは、負荷制御回路ブロック41に供給される。
【0046】
第2電源部23の抵抗R5は、オンしたトランジスタT3を介してトランジスタT2に十分なベース電流が流れるように定数設定されている。従って、トランジスタT2におけるコレクタ−エミッタ間の電圧降下が少なく、損失が少ない。
【0047】
尚、第1電源部22のトランジスタT1は、生成した第1駆動電圧VCを供給する制御回路ブロック31の消費電流に応じてオフする場合がある。この場合、第2電源部23のコンデンサC3にアノードが接続されたダイオードD1を介して第2電源部23の第2駆動電圧VRが制御回路ブロック31に供給されるため、制御回路ブロック31の動作を継続させることができる。
【0048】
制御回路ブロック31のマイクロコンピュータ(以下、MCU)32には、第1電源部22により生成された第1駆動電圧VC、又は第2電源部23により生成された第2駆動電圧VRが駆動電圧VDとして供給される。MCU32の入力端子PI1,PI2は抵抗R11,R12によりプルアップされている。また、MCU32の入力端子PI3は駆動電圧VDが供給される光センサ33に接続されている。その光センサ33には並列に抵抗R13が接続されるとともに、光センサ33と抵抗R13との接続点が抵抗R14を介してグランドに接続されている。光センサ33は、光を電気信号に変化するフォトダイオードやフォトトランジスタなどからなり、入射光量に応じた電流が流れる。従って、光センサ33及び抵抗R13と抵抗R14との接続点の電位が入射光量に応じて変化する。MCU32は、入力端子PI3から入力される電圧をA/D変換し、その変換後の値を光センサ33における入射光量とする。
【0049】
MCU32の不揮発性メモリ32aには、図8に示す各形式に対応する動作制御プログラム及び動作照度設定値が記憶されている。MCU32は、その制御プログラムを実行し、入射光量と動作照度設定値とに基づいて、第2電源部23を制御するための制御信号SC1を出力端子PO1から出力とともに、負荷制御回路ブロック41を制御するための制御信号SC2を出力端子PO2から出力する。その制御信号SC1は第2電源部23の抵抗R6を介してトランジスタT3のベースに供給される。制御信号SC2は、負荷制御回路ブロック41の抵抗R21を介してNPNトランジスタT11のベースに供給される。
【0050】
トランジスタT11のコレクタはリレー42のコイル42aに接続され、トランジスタT11のエミッタはグランドに接続されている。リレー42のコイル42aには第2駆動電圧VRが供給されている。リレー42の接点42bは端子X2,X3間に接続されている。端子X3と上記端子X1との間には照明負荷のような負荷Lが接続されている。上記したように、端子X1,X2間には交流電源ACが接続されている。従って、リレー42の接点42bは交流電源ACと負荷Lとの間に接続されており、その接点42bが閉路(オン)すると負荷Lに交流電源ACから電流が供給され、接点42bが開路(オフ)すると負荷Lに対する電流の供給が停止される。
【0051】
次に、MCU32の動作を説明する。
図2には、MCU32の端子PI1,PI2に対して抵抗素子としての設定用の抵抗R1x,R2xを接続した(実装した)状態で示しているが、両抵抗R1x,R2xは、この自動点滅器10の動作形式(タイプ)に応じて選択的に接続される。自動点滅器10の動作形式は、従来技術で述べたように、図8に示すように、JIS規格により設定されている。抵抗R1x,R2xの実装/未実装に対する動作形式の一例を図3(a)に示す。図3(a)において、「○」は抵抗の実装を示し、「×」は抵抗の未実装を示す。例えば、本実施形態の自動点滅器10の動作形式を「1形」に設定する場合、両抵抗R1x,R2xを未実装とする。
【0052】
MCU32の端子PI1,PI2は、それぞれ抵抗R11,R12によりプルアップされている。一例として、両抵抗R1x,R2xが未実装の場合、MCU32はHレベルの端子電位を検出する。従って、MCU32は、両端子PI1,PI2の電位に基づいて、動作タイプを1形と判断する。他の例として、抵抗R11に比べて小さな値の抵抗R1xを端子PI1に接続する。MCU32は、設定用の抵抗R1xが接続された端子PI1においてLレベルの端子電位を検出するとともに、抵抗が接続されていない端子PI2においてHレベルの端子電位を検出する。従って、MCU32は、両端子PI1,PI2の電位に基づいて、動作タイプ(形式)を2形と判断する。
【0053】
尚、設定用の抵抗R1x,R2xに替えて、ジャンパ線により両端子PI1,PI2をグランドに接続してもよい。この場合、設定用の抵抗R1x,R1xに比べて端子PI1,PI2とグランド間の抵抗値が小さいため、抵抗R1x,R2xを接続した場合に比べて消費電流が増加する。従って、設定用の抵抗R1x,R2xを用いることで、消費電流の増加を抑えることができる。
【0054】
上記したように、MCU32のメモリ32aには、図3(b)に示すように、各形式に対応する動作照度設定値と、各形式に対応する状態遷移の種別が記憶されている。MCU32は、判断した動作タイプ(形式)に対応する動作照度設定及び状態遷移の種別をメモリ32aから読み出す。動作照度設定は点灯照度及び消灯照度からなる。メモリ32aには、動作タイプの「1形」及び「3形」に対して種別「B」が記憶され、動作タイプの「2形」に対して種別「A」が記憶されている。一例として、MCU32は、その時の動作タイプを「1形」と判断した場合、その形式に対応する動作照度設定として点灯照度「50lx(ルクス)」及び消灯照度「125lx」を読み出すとともに、状態遷移の種別「B」を読み出す。
【0055】
図4(a)は種別「A」の状態遷移の説明図、(b)は種別「B」の状態遷移の説明図である。これら状態遷移は、メモリ32aに記憶された動作プログラムに従って行われる。つまり、MCU32は、動作プログラムを実行し、その時々の照度と、動作照度との比較結果に基づいて動作状態を遷移させる。図2に示す光センサ33が接続された端子PI3における電圧Vin(ana)は、光センサ33に入射される光の量、即ちその時々の周囲照度に対応する。メモリ32aには、動作照度設定(点灯照度及び消灯照度)に対応する電圧値(点灯電圧及び消灯電圧)が記憶されている。
【0056】
また、メモリ32aには、所定の第1リセット照度及び第2リセット照度にそれぞれ対応する第1リセット電圧RESET_H 及び第2リセット電圧RESET_L が記憶されている。第1リセット電圧RESET_H は、2形における点灯電圧よりも高い電圧に設定され、第2リセット電圧RESET_L は2形における消灯電圧よりも低い電圧に設定されている。これは、2形の自動点滅器に対して設定された点灯照度及び消灯照度により設定されている。JIS規格では、図8に示すように、2形における点灯照度は「50〜100lx」に設定され、消灯照度は「点灯照度の1倍以下」と設定されている。つまり、照明負荷Lを点灯するときの照度以下で消灯するように設定されている。これは、生理的に、暗くなる変化に対する順応に時間がかかる夕刻は早く点灯し、明るくなる変化に対する順応に時間がかからない朝は早く消灯しても問題はなく、早朝は、低い照度でも明るく感じて見え方もよいからである。しかし、上記点灯照度及び消灯照度の設定では、照明負荷Lを点滅させてしまう。このため、外部の照度が一旦消灯照度よりも暗くなった後に消灯照度を越えたときに照明負荷Lを消灯させ、外部の照度が一旦点灯照度よりも明るくなった後に点灯照度より低くなったときに照明負荷Lを点灯させるようにするため、上記第1リセット電圧RESET_H 及び第2リセット電圧RESET_L を設定している。これらの設定により、暗いときに照明負荷Lを点灯状態に維持し、明るいときに照明負荷Lを消灯状態に維持するようにしている。
【0057】
次に、MCU32の状態遷移と負荷Lの制御を説明する。
図5には、各形式において、照度変化(電圧Vin(ana)の変化)に対する点灯/消灯のタイミングを示す。
【0058】
MCU32は、種別Aを読み出した場合、つまり形式が「2形」に設定されている場合、図4(a)に示すように、その動作状態を遷移させる。詳述すると、ステップ51において、MCU32は消灯状態(第1消灯状態)にある。この状態は、第1リセット電圧RESET_H を越えていない(未通過)の状態でもある。このとき、MCU32はLレベルの第1制御信号SC1及び第2制御信号SC2を出力する、つまり図2に示す第2電源部23のトランジスタT3と負荷制御回路ブロック41のトランジスタT11をオフに制御する。第2電源部23は、トランジスタT3がオフしたことにより、トランジスタT2が動作せず、第2駆動電圧VRを生成しない。そして、第2駆動電圧VRが生成されず、トランジスタT11がオフすることにより、リレー42の接点42bは開路(オフ)する。従って、負荷Lには交流電源ACから電流が供給されないため、負荷Lは消灯している。
【0059】
次に、ステップ51において、MCU32は、検出した電圧Vin(ana)が第1リセット電圧RESET_H を超えたことを検出すると、ステップ52の消灯状態(第2消灯状態)へ遷移する。この状態は、第1リセット電圧RESET_H を超えた(通過)状態でもある。この時、MCU32は、ステップ51と同様に、MCU32はLレベルの第1制御信号SC1及び第2制御信号SC2を出力する。従って、図2に示す第2電源部23のトランジスタT3と負荷制御回路ブロック41のトランジスタT11のオフ状態が維持され、負荷Lは消灯している。
【0060】
次に、ステップ52において、MCU32は、検出した電圧Vin(ana)が点灯電圧より低くなったことを検出すると、ステップ53の点灯状態(第1点灯状態)へ遷移する。この状態は、第2リセット電圧RESET_L より低くなっていない(未通過)状態でもある。このとき、MCU32は、Hレベルの第1制御信号SC1及び第2制御信号SC2を出力する、つまり図2に示す第2電源部23のトランジスタT3と負荷制御回路ブロック41のトランジスタT11をオンに制御する。第2電源部23は、トランジスタT3がオンしたことにより、トランジスタT2がスイッチング動作して第2駆動電圧VRを生成する。そして、第2駆動電圧VRが生成され、トランジスタT11がオンすることにより、リレー42のコイル42aに電流が流れて接点42bが閉路(オン)する。従って、負荷Lに交流電源ACから電流が供給され、負荷Lが点灯する。
【0061】
次に、ステップ53において、MCU32は、検出した電圧Vin(ana)が第2リセット電圧RESET_L より低くなったことを検出すると、ステップ54の点灯状態(第2点灯状態)へ遷移する。この状態は、第1リセット電圧RESET_H を超えた(通過)状態でもある。この時、MCU32は、ステップ54と同様に、MCU32はHレベルの第1制御信号SC1及び第2制御信号SC2を出力する。従って、図2に示す第2電源部23のトランジスタT3と負荷制御回路ブロック41のトランジスタT11のオン状態が維持され、負荷Lは点灯している。
【0062】
次に、ステップ54において、MCU32は、検出した電圧Vin(ana)が消灯電圧より高くなったことを検出すると、ステップ51の消灯状態(第1消灯状態)へ遷移する。上記したように、MCU32は、Lレベルの第1制御信号SC1及び第2制御信号SC2を出力する、つまり図2に示す第2電源部23のトランジスタT3と負荷制御回路ブロック41のトランジスタT11をオフに制御する。従って、第2電源部23は、トランジスタT3がオフしたことにより、第2駆動電圧VRの生成が停止される。そして、トランジスタT11がオフされることにより、リレー42のコイル42aに電流が流れなくなって接点42bが開路(オフ)する。従って、負荷Lに対して交流電源ACから電流の供給が停止され、負荷Lが消灯する。
【0063】
以上のように、MCU32は、検出した電圧Vin(ana)と、点灯電圧,消灯電圧,第1リセット電圧RESET_H 及び第2リセット電圧RESET_L との比較結果に基づき、ステップ51〜54の状態遷移を繰り返し実行し、負荷Lを点灯/消灯する。
【0064】
また、MCU32は、種別Bを読み出した場合、つまり形式が「1形」又は「3形」に設定されている場合、図4(b)に示すように、その動作状態を遷移させる。詳述すると、ステップ61において、MCU32は消灯状態にある。このとき、MCU32は、上記のステップ51,52と同様に、Lレベルの第1制御信号SC1及び第2制御信号SC2を出力する。従って、図2に示す第2電源部23のトランジスタT3と負荷制御回路ブロック41のトランジスタT11がオフし、負荷Lには交流電源ACから電流が供給されないため、負荷Lは消灯している。
【0065】
次に、ステップ61において、MCU32は、検出した電圧Vin(ana)が点灯電圧より低くなったことを検出すると、ステップ62の点灯状態へ遷移する。このとき、MCU32は、上記のステップ53,54と同様に、Hレベルの第1制御信号SC1及び第2制御信号SC2を出力する。従って、図2に示す第2電源部23のトランジスタT3と負荷制御回路ブロック41のトランジスタT11がオンし、負荷Lは交流電源ACから供給される電流により点灯する。
【0066】
次に、ステップ62において、MCU32は、検出した電圧Vin(ana)が消灯電圧より高くなったことを検出すると、ステップ61の消灯状態へ遷移する。上記したように、MCU32は、Lレベルの第1制御信号SC1及び第2制御信号SC2を出力する。従って、図2に示す第2電源部23のトランジスタT3と負荷制御回路ブロック41のトランジスタT11がオフし、負荷Lには交流電源ACからの電流供給が停止され、負荷Lが消灯する。
【0067】
以上のように、MCU32は、検出した電圧Vin(ana)と、点灯電圧,消灯電圧との比較結果に基づき、ステップ61,62の状態遷移を繰り返し実行し、負荷Lを点灯/消灯する。
【0068】
以上記述したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)MCU32の不揮発性メモリ32aには、図8に示す各形式に対応する動作制御プログラム及び動作照度設定値が記憶されている。MCU32の端子PI1,PI2は、それぞれ抵抗R11,R12によりプルアップされている。MCU32は、両抵抗R1x,R2xの実装/未実装により設定される両端子PI1,PI2の電位に基づいて、動作タイプを判断する。そして、MCU32は、メモリ32aに記憶された各形式に応じた動作照度設定(点灯照度及び消灯照度)を読み出し、光センサ33により検出した周囲照度とを比較して負荷Lに対して交流電源ACからの電流を供給又は停止するようにした。この結果、自動点滅器10を複数の形式に対応させることができる。そして、複数の形式毎に光電式自動点滅器を用意する必要が無いため、製造工程が1つになり、また生産管理や回路ブロックでの在庫管理が容易になる。
【0069】
(2)MCU32は、端子PI1,PI2に対する設定用の抵抗R1x,R2xの実装/未実装により設定される両端子PI1,PI2の電位に基づいて、動作タイプを判断する。従って、抵抗R1x,R2xの実装により、容易に形式の設定が可能であり、かつ、抵抗R1x,R2xの実装を変更することにより、形式の変更を容易に行うことができる。
【0070】
(3)MCU32は、判断した形式に対応する制御プログラムを実行し、複数の状態を遷移する。そして、遷移した状態において、制御信号SC1,SC2を出力するようにした。従って、遷移状態に応じた制御信号を確実に出力することができる。
【0071】
(4)電源回路ブロック21の第1電源部22は、整流器DBにより生成された直流電圧VSから、制御回路ブロック31に供給する第1駆動電圧VCを生成する。第2電源部23は、整流器DBにより生成された直流電圧VSから、負荷制御回路ブロック41に供給する第2駆動電圧VRを生成する。このように、それぞれの回路ブロック31,41に供給する駆動電圧VC,VRを別々に生成することで、各電源部22,23の回路構成を駆動電圧VC,VRを供給する回路ブロック31,41に応じて最適化することができ、駆動電圧VC,VRを効率よく供給することができる。
【0072】
(5)第2電源部23は、Hレベルの制御信号SC1に基づいて第2駆動電圧VRを生成し、Lレベルの制御信号SC2に基づいて動作を停止する。この駆動電圧VRの生成と動作停止は、負荷Lの点灯/消灯に対応する。従って、負荷Lの消灯時に第2電源部23の動作を停止することで、負荷Lを駆動しない待機時における消費電流を低減することができる。
【0073】
(6)第2電源部23を構成するPNPトランジスタT2のコレクタには直流電圧VSが供給され、そのトランジスタT2のベースは抵抗R5を介してトランジスタT3に接続され、トランジスタT3のエミッタから第2駆動電圧VRが出力される。第2電源部23の抵抗R5は、オンしたトランジスタT3を介してトランジスタT2に十分なベース電流が流れるように定数設定されている。従って、トランジスタT2におけるコレクタ−エミッタ間の電圧降下が少なく、損失を低減することができる。
【0074】
(7)MCU32のメモリ32aには、各形式の動作照度として、それぞれ点灯照度と消灯照度が記憶されており、MCU32は、各形式の点灯照度又は消灯照度と、周囲照度とを比較して制御信号SC1,SC2を生成するようにした。従って、各形式に応じて設定された点灯照度と消灯照度にて負荷Lを制御することができる。
【0075】
(8)2形の消灯照度はその点灯照度以下に規定されており、MCU32は、メモリ32aに記憶された第1リセット照度と第2リセット照度とを読み出す。そして、周囲照度が消灯照度よりも低い値に設定された第2のリセット照度よりも低くなった後に消灯照度を超えた場合に負荷Lを消灯し、周囲照度が点灯照度よりも高い値に設定された第1リセット照度よりも高くなった後に点灯照度よりも低くなったときに負荷Lを点灯させるようにした。従って、2形の設定に対し、確実に負荷Lを点滅させることができる。
【0076】
(第2の実施の形態)
以下、本発明を具体化した第2の実施の形態を図6,図7に従って説明する。
尚、説明の便宜上、第1の実施の形態と同様の構成については同一の符号を付してその説明を一部省略する。
【0077】
図6に示すように、第2電源部23aのNPNトランジスタT3のベースには抵抗R6を介してダイオードD11,D12のカソードが接続され、両ダイオードD11,D12のアノードはそれぞれ制御回路ブロック31aのマイクロコンピュータ(以下、MCU)32の出力端子PO1,PO2に接続されている。MCU32は、出力端子PO1から制御信号SC1を出力し、出力端子PO2から制御信号SC2を出力する。従って、本実施形態では、トランジスタT3のベースに第1制御信号SC1と第2制御信号SC2とを論理和演算(OR)した信号が供給される。
【0078】
MCU32の入力端子PI1,PI2はそれぞれ抵抗R11,R12によりプルアップされるとともに、切換スイッチSW1の切換端子にそれぞれ接続されている。切換スイッチSW1は上記の切換端子を含めて少なくとも3つの切換端子に切換接続される固定端子を有し、該固定端子はグランドに接続されている。従って、本実施形態では、切換スイッチSW1を切り換えることにより、MCU32の入力端子PI1,PI2の端子電位が設定され、MCU32はそれら端子PI1,PI2の端子電位に基づいて設定された形式を判断する。つまり、本実施形態では、設定する形式に応じて切換スイッチSW1を切り換えるだけでよく、形式に応じて抵抗等を接続する手間がかからない。
【0079】
MCU32から出力される第1制御信号SC1は、負荷制御回路ブロック41aの電子開閉部(第1開閉部)43を構成する抵抗R21を介してNPNトランジスタT12のベースに供給される。トランジスタT12のエミッタはグランドに接続され、トランジスタT11のコレクタは抵抗R23を介して発光ダイオードPDのカソードに接続され、発光ダイオードPDのアノードには第2駆動電圧VRが供給されている。従って、制御信号SC1によりトランジスタT12がオンすると、第2駆動電圧VRにより発光ダイオードPDが発光し、トランジスタT12がオフすると発光ダイオードPDの発光が停止される。
【0080】
電子開閉部43には、発光ダイオードPDから発せられる光をトリガとしてオンするフォトトライアックPTが設けられている。フォトトライアックPTの第1端子は端子X2に接続され、フォトトライアックPTの第2端子は抵抗R24を介してトライアック(3端子双方向サイリスタ)TRのゲートに接続されている。そのトライアックTRは、端子X2,X3間に接続されている。これらの端子X2,X3間には、リレー42の接点42bが接続されている。従って、本実施形態では、端子X2,X3間、即ち交流電源ACと負荷Lとの間には、半導体スイッチ素子であるトライアックTRと機械的接点であるリレー42の接点42bからなる並列回路が接続されている。
【0081】
フォトトライアックPTは発光ダイオードPDから発せられる光によってオンし、フォトトライアックPTを介して交流電源ACからトライアックTRにゲート電流が流れる。これにより、トライアックTRがオンし、負荷Lに交流電源ACから電流が供給され、該負荷Lが点灯する。
【0082】
制御信号SC1によりトランジスタT12がオフすると、発光ダイオードPDの発光が停止し、フォトトライアックPTがオフ状態となる。すると、トライアックTRにゲート電流が流れなくなり、トライアックTRがオフする。これにより、負荷Lに対する交流電源ACからの電流供給が停止さあれ、負荷Lが消灯する。
【0083】
MCU32から出力される第2制御信号SC2は、第1の実施の形態と同様に、負荷制御回路ブロック41aの抵抗R21を介してNPNトランジスタT11のベースに供給される。そのトランジスタT11のコレクタはリレー42のコイル42aに接続されている。従って、リレー42の接点42bは、制御信号SC2により開閉する。即ち、リレー42及びトランジスタT11は、制御信号SC2により開閉する機械式の接点42bを有する第2開閉部を構成する。そして、接点42bが閉路(オン)すると負荷Lに交流電源ACから電流が供給されてその負荷Lが点灯し、接点42bが開路(オフ)すると負荷Lに対する電流供給が停止されて負荷Lが消灯する。
【0084】
即ち、本実施形態では、制御信号SC1及び制御信号SC2が、第2電源部23aを制御するための制御信号としてMCU32から出力されるとともに、負荷制御回路ブロック41aを制御するための制御信号として同MCU32から出力される。そして、並列接続されたリレー42(接点42b)及びトライアックTRの少なくとも一方がオンすることにより負荷Lに交流電源ACから電流が供給されてその負荷Lが点灯する。一方、リレー42(接点42b)及びトライアックTRがともにオフすることにより負荷Lに対する電流供給が停止されて負荷Lが消灯する。
【0085】
MCU32は、制御信号SC1と制御信号SC2とを出力するタイミングを設定している。先ず、負荷Lを点灯するときのタイミングについて説明する。図7に示すように、MCU32は、先ず、Hレベルの制御信号SC1を出力する。この制御信号SC1により第2電源部23aにて第2駆動電圧VRが生成され、負荷制御回路ブロック41aの電子開閉部43を構成するトライアックTRがオンする。これにより、負荷Lに交流電源ACから電流が供給され、該負荷Lが点灯する。
【0086】
次いで、MCU32は、Hレベルの制御信号SC1を出力してから所定の待機時間(例えば、数10ms(ミリ秒))経過すると、Hレベルの制御信号SC2を出力する。この制御信号SC2により、負荷制御回路ブロック41aを構成するリレー42の接点42bがオンする。この時、負荷Lに対して交流電源ACから電流が供給されており、オンしているトライアックTRに並列接続された接点42bがオンするため、この接点42bには大きな突入電流が流れない。このため、大きな突入電流に耐えうるリレーを使用する必要が無く、小型のリレーを使用することができるため、自動点滅器10を小型化することができる。また、接点42bにおけるアークの発生が防止され、アークの発生にともなう接点の溶着が防止される。
【0087】
次いで、MCU32は、Lレベルの制御信号SC1を出力する。この制御信号SC2によりトライアックTRがオフする。この時、第2電源部23aのトランジスタT3は制御信号SC2によりオン状態を継続するため、第2駆動電圧VRが継続的に生成される。また、リレー42の接点42bはオンしているため、負荷Lには交流電源ACからの電流が継続して供給される。
【0088】
そして、MCU32は、リレー42の接点42bをオンした後にトライアックTRをオフしている。このトライアックTRがオンしている期間は、長くても数100msであるため、トライアックTRの発熱が抑えられ、熱容量の小さい小型のトライアックTRを使用することができる。また、発熱が抑えられるため、大きな放熱板を使用する必要が無い、または放熱板を省略することができる。従って、自動点滅器10を小型化することができる。
【0089】
次に、負荷Lを消灯する場合について説明する。
先ず、MCU32は、Hレベルの制御信号SC1を出力してトライアックTRをオンする。次いで、MCU32は、Lレベルの制御信号SC2を出力してリレー42の接点42bをオフする。この時、接点42bに並列接続されたトライアックTRがオンしているため、負荷Lを点灯する場合と同様に、この接点42bにおけるアークの発生が防止され、アークの発生にともなう接点の消耗が低減される。
【0090】
次いで、MCU32は、Lレベルの制御信号SC1を出力してトライアックTRをオフする。トライアックTRがオンしている期間は、負荷Lを点灯するときと同様であるため、トライアックTRの発熱が抑えられ、熱容量の小さい小型のトライアックTRを使用することができる。
【0091】
以上記述したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)本実施形態の自動点滅器は、トライアックTRとリレー42の接点42bが並列に接続されている。MCU32は、第1制御信号SC1によりトライアックTRをオンした後、第2制御信号SC2によりリレー42の接点42bをオンするようにした。従って、この接点42bには大きな突入電流が流れない。このため、大きな突入電流に耐えうるリレーを使用する必要が無く、小型のリレーを使用することができるため、自動点滅器10を小型化することができる。また、接点42bにおけるアークの発生が防止され、アークの発生にともなう接点の溶着が防止される。
【0092】
(2)MCU32は、第2制御信号SC2によりリレー42の接点42bをオンした後、第1制御信号SC1によりトライアックTRをオフするようにした。このトライアックTRがオンしている時間を短くすることで、トライアックTRの発熱が抑えられ、熱容量の小さい小型のトライアックTRを使用することができる。また、発熱が抑えられるため、大きな放熱板を使用する必要が無い、または放熱板を省略することができる。従って、自動点滅器10を小型化することができる。
【0093】
(3)第2電源部23aのトランジスタT3のベースには、ダイオードD11,D12を介してそれぞれ第1制御信号SC1と第2制御信号SC2が供給される。ダイオードD11,D12のカソードを互いに接続することで、第1制御信号SC1と第2制御信号SC2とを論理和演算した結果の信号がトランジスタT3のベースに供給される。そして、Hレベルの第1制御信号SC1によりトライアックTRがオンし、Hレベルの第2制御信号SC2によりリレー42の接点42bがオンする。従って、トライアックTR又は接点42bがオンしている間、確実に第2電源部23aが動作し、第2駆動電圧VRを生成してそれを負荷制御回路ブロック41aに供給することができる。
【0094】
尚、上記各実施の形態は、以下の態様で実施してもよい。
・第1の実施の形態では、MCU32の入力端子PI1,PI2を抵抗R11,R12によりプルアップしたが、端子PI1,PI2をプルダウンしてもよい。この場合、設定用の抵抗R1x,R2xは選択的に端子PI1,PI2に接続されるとともに駆動電圧VDが供給されるようにする。MCU32は、端子PI1,PI2の電位がLレベルの場合に設定用の抵抗が未実装であると判断し、Hレベルの場合に設定用の抵抗が実装されていると判断する。同様に、第2の実施形態において、スイッチSW1の固定端子に駆動電圧VDが供給されるように接続を変更してもよい。
【0095】
・第2の実施の形態において、負荷Lを消灯する場合に、トライアックTRをオンすることなくリレー42の接点42bをオフするようにしてもよい。
・第2の実施の形態において、固定端子を複数の切換端子に対して選択的に接続する切換スイッチSW1を備えたが、MCU32の各端子PI1,PI2にそれぞれ接続された複数のスイッチ(例えばDIPスイッチ)を備える構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0096】
【図1】(a)は自動点滅器の正面図、(b)は自動点滅器の側面図。
【図2】第1実施形態の自動点滅器の回路図。
【図3】(a)(b)は自動点滅器の動作説明図。
【図4】(a)(b)は自動点滅器の状態遷移を示すフロー図。
【図5】自動点滅器の動作波形図。
【図6】第2実施形態の自動点滅器の回路図。
【図7】自動点滅器の動作波形図。
【図8】自動点滅器の規格を示す説明図。
【図9】従来の自動点滅器の回路図。
【図10】従来の自動点滅器の回路図。
【図11】従来の自動点滅器の回路図。
【符号の説明】
【0097】
21,21a…電源回路ブロック、22…第1電源部、23,23a…第2電源部、31,31a…制御回路ブロック、32…MCU、32a…メモリ、33…光センサ、41,41a…負荷制御回路ブロック、42…リレー、42b…接点、TR…トライアック、L…負荷、AC…交流電源、DB…整流器、R1x,R2x…抵抗、T2…PNPトランジスタ、VC…第1駆動電圧、VR…第2駆動電圧、VS…直流電圧、PI1,PI2,PI3…端子、SC1…第1制御信号、SC2…第2制御信号、SW1…スイッチ。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
周囲照度を検出する照度検出手段と、
複数の動作照度を記憶し、設定手段により前記複数の動作照度のうちの1つを選択し、該選択した動作照度と前記検出した周囲照度とを比較し、該比較結果に基づいて負荷を制御すべく制御信号を生成する制御手段と、
前記負荷と外部電源とともに直列回路を構成し、前記制御信号に基づいてオンオフするスイッチ素子を備えた負荷制御手段と、
を備えたことを特徴とする光電式自動点滅器。
【請求項2】
請求項1に記載の光電式自動点滅器において、
前記設定手段は、前記制御手段に設けられた複数の端子に対して選択的に接続される抵抗素子であり、
前記制御手段は、前記複数の端子に対する前記抵抗素子の接続の有無に基づいて前記複数の動作照度のうちの1つを選択する、
ことを特徴とする光電式自動点滅器。
【請求項3】
請求項1に記載の光電式自動点滅器において、
前記設定手段は、前記制御手段に設けられた複数の端子に接続されたスイッチ素子であり、
前記制御手段は、前記複数の端子における電位に基づいて前記複数の動作照度のうちの1つを選択する、
ことを特徴とする光電式自動点滅器。
【請求項4】
請求項1〜3のうちの何れか一項に記載の光電式自動点滅器において、
前記制御手段は、前記選択した動作照度に応じた複数の状態を遷移し、該遷移した状態に応じて前記制御信号を生成する、
ことを特徴とする光電式自動点滅器。
【請求項5】
請求項1〜4のうちの何れか一項に記載の光電式自動点滅器において、
前記外部電源は交流電源であり、
前記交流電源から供給される交流電圧を整流して直流電圧を生成する整流器と、
前記直流電圧に基づいて前記制御手段に供給する第1駆動電圧を生成する第1電源部と、
前記直流電圧に基づいて前記負荷に対する電流供給を制御する負荷制御手段に供給する第2駆動電圧を生成する第2電源部とから構成された電源回路を備えたことを特徴とする光電式自動点滅器。
【請求項6】
請求項5に記載の光電式自動点滅器において、
前記第2電源部は、前記制御信号に基づいて前記第2駆動電圧を生成又は動作停止する、
ことを特徴とする光電式自動点滅器。
【請求項7】
請求項5又は6に記載の光電式自動点滅器において、
前記第2電源部は、前記直流電圧がエミッタに供給されるPNPトランジスタを備え、該PNPトランジスタのベースは抵抗及び前記制御信号によりオンオフするスイッチ素子を介してグランドに接続され、該PNPトランジスタのエミッタには平滑用のコンデンサが接続され、該エミッタから前記第2駆動電圧を出力する、
ことを特徴とする光電式自動点滅器。
【請求項8】
請求項4に記載の光電式自動点滅器において、
前記動作照度は、前記負荷を点灯する点灯照度と、前記負荷を消灯する消灯照度とから構成され、
前記制御手段は、
消灯照度が点灯照度よりも高く設定された第1の動作照度と、
消灯照度が点灯照度以下に設定された第2の動作照度と、
消灯照度及び点灯照度のうちの少なくとも一方が前記第1の動作照度の消灯照度及び点灯照度と異なる値に設定された第3の動作照度と、を記憶し、
遷移する状態に応じて、選択された動作照度の消灯照度又は点灯照度と前記周囲照度とを比較して前記制御信号を生成する、
ことを特徴とする光電式自動点滅器。
【請求項9】
請求項8に記載の光電式自動点滅器において、
前記制御手段は、
前記第2の動作照度の消灯照度及び点灯照度に対して、前記点灯照度よりも高い値に設定された第1のリセット照度と、前記消灯照度よりも低い値に設定された第2のリセット照度と、を記憶し、
前記第2の動作照度が選択された場合には、前記点灯照度、前記消灯照度、前記第1のリセット照度及び前記第2のリセット照度のそれぞれと前記周囲照度とを比較する状態を有し、各状態における比較結果に基づいて他の状態に遷移するとともに、前記消灯照度前記周囲照度を比較する状態と、前記点灯照度と前記周囲照度とを比較する状態とにおいて、それぞれの比較結果に基づいて前記制御信号を生成する、
ことを特徴とする光電式自動点滅器。
【請求項10】
請求項5〜7のうちの何れか一項に記載の光電式自動点滅器において、
前記制御手段は、前記動作照度と前記周囲照度との比較結果に基づいて第1制御信号と第2制御信号とを生成し、
前記第2電源部は、前記第1制御信号に基づいて前記第2駆動電圧の生成又は動作を停止し、
前記負荷制御手段は、前記第2制御信号に基づいて前記負荷に対して前記外部電源からの電流を供給又は供給を停止する、ことを特徴とする光電式自動点滅器。
【請求項11】
請求項5〜7のうちの何れか一項に記載の光電式自動点滅器において、
前記制御手段は、前記動作照度と前記周囲照度との比較結果に基づいて第1制御信号と第2制御信号とを生成し、
前記第2電源部は、前記第1制御信号又は前記第2制御信号に基づいて前記第2駆動電圧の生成又は動作を停止し、
前記負荷制御手段は、前記負荷と前記外部電源との間に接続された半導体スイッチを有し前記第1制御信号に基づいて前記半導体スイッチを開閉する第1開閉部と、前記半導体スイッチに並列接続された機械式スイッチを有し前記第2制御信号に基づいて前記機械式スイッチを開閉する第2開閉部と、を備え、
前記第1開閉部及び前記第2開閉部のうちの少なくとも一方のスイッチを閉路して前記負荷に対して前記外部電源からの電流を供給し、前記第1開閉部の半導体スイッチ及び前記第2開閉部の機械式スイッチを開路して前記負荷に対する前記外部電源からの電流供給を停止する、ことを特徴とする光電式自動点滅器。
【請求項12】
請求項11に記載の光電式自動点滅器において、
前記制御手段は、前記負荷を点灯するときに、前記第1開閉部の半導体スイッチを閉路した後に前記第2開閉部の機械式スイッチを閉路するように前記第1制御信号及び前記第2制御信号を生成する、ことを特徴とする光電式自動点滅器。
【請求項13】
請求項12に記載の光電式自動点滅器において、
前記制御手段は、前記第2開閉部の機械式スイッチを閉路した後に前記第1開閉部の半導体スイッチを開路するように前記第1制御信号を生成する、ことを特徴とする光電式自動点滅器。
【請求項14】
請求項11〜13のうちの何れか一項に記載の光電式自動点滅器において、
前記制御手段は、前記負荷を消灯するときに、前記第1開閉部の半導体スイッチを閉路した後に前記第2開閉部の機械式スイッチを開路するように前記第1制御信号及び前記第2制御信号を生成する、ことを特徴とする光電式自動点滅器。
【請求項15】
請求項14に記載の光電式自動点滅器において、
前記制御手段は、前記第2開閉部の機械式スイッチを開路した後に前記第1開閉部の半導体スイッチを開路するように前記第1制御信号を生成する、ことを特徴とする光電式自動点滅器。
【請求項1】
周囲照度を検出する照度検出手段と、
複数の動作照度を記憶し、設定手段により前記複数の動作照度のうちの1つを選択し、該選択した動作照度と前記検出した周囲照度とを比較し、該比較結果に基づいて負荷を制御すべく制御信号を生成する制御手段と、
前記負荷と外部電源とともに直列回路を構成し、前記制御信号に基づいてオンオフするスイッチ素子を備えた負荷制御手段と、
を備えたことを特徴とする光電式自動点滅器。
【請求項2】
請求項1に記載の光電式自動点滅器において、
前記設定手段は、前記制御手段に設けられた複数の端子に対して選択的に接続される抵抗素子であり、
前記制御手段は、前記複数の端子に対する前記抵抗素子の接続の有無に基づいて前記複数の動作照度のうちの1つを選択する、
ことを特徴とする光電式自動点滅器。
【請求項3】
請求項1に記載の光電式自動点滅器において、
前記設定手段は、前記制御手段に設けられた複数の端子に接続されたスイッチ素子であり、
前記制御手段は、前記複数の端子における電位に基づいて前記複数の動作照度のうちの1つを選択する、
ことを特徴とする光電式自動点滅器。
【請求項4】
請求項1〜3のうちの何れか一項に記載の光電式自動点滅器において、
前記制御手段は、前記選択した動作照度に応じた複数の状態を遷移し、該遷移した状態に応じて前記制御信号を生成する、
ことを特徴とする光電式自動点滅器。
【請求項5】
請求項1〜4のうちの何れか一項に記載の光電式自動点滅器において、
前記外部電源は交流電源であり、
前記交流電源から供給される交流電圧を整流して直流電圧を生成する整流器と、
前記直流電圧に基づいて前記制御手段に供給する第1駆動電圧を生成する第1電源部と、
前記直流電圧に基づいて前記負荷に対する電流供給を制御する負荷制御手段に供給する第2駆動電圧を生成する第2電源部とから構成された電源回路を備えたことを特徴とする光電式自動点滅器。
【請求項6】
請求項5に記載の光電式自動点滅器において、
前記第2電源部は、前記制御信号に基づいて前記第2駆動電圧を生成又は動作停止する、
ことを特徴とする光電式自動点滅器。
【請求項7】
請求項5又は6に記載の光電式自動点滅器において、
前記第2電源部は、前記直流電圧がエミッタに供給されるPNPトランジスタを備え、該PNPトランジスタのベースは抵抗及び前記制御信号によりオンオフするスイッチ素子を介してグランドに接続され、該PNPトランジスタのエミッタには平滑用のコンデンサが接続され、該エミッタから前記第2駆動電圧を出力する、
ことを特徴とする光電式自動点滅器。
【請求項8】
請求項4に記載の光電式自動点滅器において、
前記動作照度は、前記負荷を点灯する点灯照度と、前記負荷を消灯する消灯照度とから構成され、
前記制御手段は、
消灯照度が点灯照度よりも高く設定された第1の動作照度と、
消灯照度が点灯照度以下に設定された第2の動作照度と、
消灯照度及び点灯照度のうちの少なくとも一方が前記第1の動作照度の消灯照度及び点灯照度と異なる値に設定された第3の動作照度と、を記憶し、
遷移する状態に応じて、選択された動作照度の消灯照度又は点灯照度と前記周囲照度とを比較して前記制御信号を生成する、
ことを特徴とする光電式自動点滅器。
【請求項9】
請求項8に記載の光電式自動点滅器において、
前記制御手段は、
前記第2の動作照度の消灯照度及び点灯照度に対して、前記点灯照度よりも高い値に設定された第1のリセット照度と、前記消灯照度よりも低い値に設定された第2のリセット照度と、を記憶し、
前記第2の動作照度が選択された場合には、前記点灯照度、前記消灯照度、前記第1のリセット照度及び前記第2のリセット照度のそれぞれと前記周囲照度とを比較する状態を有し、各状態における比較結果に基づいて他の状態に遷移するとともに、前記消灯照度前記周囲照度を比較する状態と、前記点灯照度と前記周囲照度とを比較する状態とにおいて、それぞれの比較結果に基づいて前記制御信号を生成する、
ことを特徴とする光電式自動点滅器。
【請求項10】
請求項5〜7のうちの何れか一項に記載の光電式自動点滅器において、
前記制御手段は、前記動作照度と前記周囲照度との比較結果に基づいて第1制御信号と第2制御信号とを生成し、
前記第2電源部は、前記第1制御信号に基づいて前記第2駆動電圧の生成又は動作を停止し、
前記負荷制御手段は、前記第2制御信号に基づいて前記負荷に対して前記外部電源からの電流を供給又は供給を停止する、ことを特徴とする光電式自動点滅器。
【請求項11】
請求項5〜7のうちの何れか一項に記載の光電式自動点滅器において、
前記制御手段は、前記動作照度と前記周囲照度との比較結果に基づいて第1制御信号と第2制御信号とを生成し、
前記第2電源部は、前記第1制御信号又は前記第2制御信号に基づいて前記第2駆動電圧の生成又は動作を停止し、
前記負荷制御手段は、前記負荷と前記外部電源との間に接続された半導体スイッチを有し前記第1制御信号に基づいて前記半導体スイッチを開閉する第1開閉部と、前記半導体スイッチに並列接続された機械式スイッチを有し前記第2制御信号に基づいて前記機械式スイッチを開閉する第2開閉部と、を備え、
前記第1開閉部及び前記第2開閉部のうちの少なくとも一方のスイッチを閉路して前記負荷に対して前記外部電源からの電流を供給し、前記第1開閉部の半導体スイッチ及び前記第2開閉部の機械式スイッチを開路して前記負荷に対する前記外部電源からの電流供給を停止する、ことを特徴とする光電式自動点滅器。
【請求項12】
請求項11に記載の光電式自動点滅器において、
前記制御手段は、前記負荷を点灯するときに、前記第1開閉部の半導体スイッチを閉路した後に前記第2開閉部の機械式スイッチを閉路するように前記第1制御信号及び前記第2制御信号を生成する、ことを特徴とする光電式自動点滅器。
【請求項13】
請求項12に記載の光電式自動点滅器において、
前記制御手段は、前記第2開閉部の機械式スイッチを閉路した後に前記第1開閉部の半導体スイッチを開路するように前記第1制御信号を生成する、ことを特徴とする光電式自動点滅器。
【請求項14】
請求項11〜13のうちの何れか一項に記載の光電式自動点滅器において、
前記制御手段は、前記負荷を消灯するときに、前記第1開閉部の半導体スイッチを閉路した後に前記第2開閉部の機械式スイッチを開路するように前記第1制御信号及び前記第2制御信号を生成する、ことを特徴とする光電式自動点滅器。
【請求項15】
請求項14に記載の光電式自動点滅器において、
前記制御手段は、前記第2開閉部の機械式スイッチを開路した後に前記第1開閉部の半導体スイッチを開路するように前記第1制御信号を生成する、ことを特徴とする光電式自動点滅器。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2008−211473(P2008−211473A)
【公開日】平成20年9月11日(2008.9.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−45705(P2007−45705)
【出願日】平成19年2月26日(2007.2.26)
【出願人】(000005832)松下電工株式会社 (17,916)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成20年9月11日(2008.9.11)
【国際特許分類】
【出願日】平成19年2月26日(2007.2.26)
【出願人】(000005832)松下電工株式会社 (17,916)
【Fターム(参考)】
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