制御装置
【課題】停電検出手段を備えたまま、待機時の消費電力を低減した制御装置を提供する。
【解決手段】商用電源に切断可能に接続され、前記商用電源のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出部と、前記ゼロクロス検出部を制御するゼロクロス検出制御部と、前記ゼロクロス検出部が検出した第１のゼロクロス点に同期させて、前記商用電源で作動する負荷への電力供給を制御する負荷制御部と、を備え、前記ゼロ検出制御部は、前記第１のゼロクロス点の第１の周期に同期して前記ゼロクロス検出部を周期的に接続して間欠動作させることを特徴とする制御装置が提供される。
【解決手段】商用電源に切断可能に接続され、前記商用電源のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出部と、前記ゼロクロス検出部を制御するゼロクロス検出制御部と、前記ゼロクロス検出部が検出した第１のゼロクロス点に同期させて、前記商用電源で作動する負荷への電力供給を制御する負荷制御部と、を備え、前記ゼロ検出制御部は、前記第１のゼロクロス点の第１の周期に同期して前記ゼロクロス検出部を周期的に接続して間欠動作させることを特徴とする制御装置が提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置に関し、特に、ゼロクロス検出を使って、ＡＣ負荷の制御をしたり、タイマ機能を有する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＣ負荷の制御や長時間のタイマに、ゼロクロスのタイミングを使用する制御装置を用いたものとして、例えば、衛生洗浄装置がある。衛生洗浄装置の待機時など消費電力を低減したい時は、ゼロクロス検出部ＯＮ／ＯＦＦ部をＯＦＦし、ゼロクロス検出部の消費電力を低減させている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、ゼロクロス検出を有するヒータ駆動回路及び制御装置では、停電時の負荷装置の誤動作を防ぐために停電検知手段がとられることがある。例えば、ゼロクロス点を検出後、所定時間、次のゼロクロス点が検出されないときに、入力商用電源が停電したことを速やかに検知する方法がとられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２８２５４６号公報（第３頁、第２図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のゼロクロス検出部ＯＮ／ＯＦＦ部を有するゼロクロス検出部では、待機時などゼロクロス検出部ＯＮ／ＯＦＦ部をＯＦＦした際に、商用電源のゼロクロス信号を検出できず、速やかに停電を検知することが出来ないという問題がある。
本発明は、停電検出手段を備えたまま、待機時の消費電力を低減した制御装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明の態様によれば、商用電源に切断可能に接続され、前記商用電源のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出部と、前記ゼロクロス検出部を制御するゼロクロス検出制御部と、前記ゼロクロス検出部が検出した第１のゼロクロス点に同期させて、前記商用電源で作動する負荷への電力供給を制御する負荷制御部と、を備え、前記ゼロ検出制御部は、前記第１のゼロクロス点の第１の周期に同期して前記ゼロクロス検出部を周期的に接続して間欠動作させることを特徴とする制御装置が提供される。
【０００７】
これによれば、商用電源のゼロクロス点付近でのみ、ゼロクロス検出部に流れる電流を間欠動作させることにより、停電検出手段を備えたまま、消費電力、特に待機時の消費電力を低減することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、停電検出手段を備えたまま、待機時の消費電力を低減した制御装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る制御装置を用いた衛生洗浄装置の構成を例示するブロック図である。
【図２】図１に表した衛生機器の主要な信号の電圧波形を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る制御装置を用いた衛生洗浄装置の構成を例示するブロック図である。
本実施例の制御装置６０は、ＡＣ入力端子１、電源部３、ゼロクロス検出制御部５、ゼロクロス検出部６及び負荷制御部１０ａ、１０ｂを備える。
【００１１】
ＡＣ入力端子１に入力された商用電源は、ＡＣライン２に供給される。また電源部３、ゼロクロス検出部６及び負荷制御部１０ａ、１０ｂは、ＡＣライン２にそれぞれ接続され、商用電源が供給されている。
【００１２】
ＡＣ入力端子１から入力された商用電源は、電源部３で直流電圧、例えば、ＤＣ５Ｖに安定化され、ゼロクロス検出制御部５の電源５３として供給される。
なお、本実施例においては、電源部３とゼロクロス検出制御部５とを備えた構成を例示しているが、電源部３は、ゼロクロス検出制御部５に含めて構成してもよい。
【００１３】
ゼロクロス検出部６は、ゼロクロスを検出する検出部６ａと、検出部６ａをＡＣライン２に接続または切断する通電ＯＮ／ＯＦＦ部６ｂとを有する。検出部６ａは、ＡＣライン２と通電ＯＮ／ＯＦＦ部６ｂを介して、接続される。
【００１４】
ゼロクロス検出部６の検出部６ａからゼロクロス検出制御部５には、検出したゼロクロス点（第１のゼロクロス点）の信号が入力端５６ａに入力される。また、ゼロクロス検出制御部５の出力端５６ｂから通電ＯＮ／ＯＦＦ部６ｂには、ゼロクロス検出部６を制御する通電ＯＮ／ＯＦＦ信号が出力される。
【００１５】
ゼロクロス検出制御部５は、第１のゼロクロス点を基準としたタイマーカウント部および一定時間第１のゼロクロス点が検出されないときに停電とみなす停電検出部（図示せず）を有する。
ゼロクロス検出制御部５は、タイマーカウント部により、第１のゼロクロス点の第１の周期に同期して、ゼロクロス検出部６を周期的に接続し間欠動作させる。
【００１６】
負荷制御部１０ａは、ＡＣライン２と接続されていて、ゼロクロス検出制御部５の出力端５１ａからの出力信号により制御され、ＡＣ負荷１１ａ（例えば、温水ヒータなど）に商用電源を出力する。また負荷制御部１０ｂ、ＡＣ負荷１１ｂ（例えば、室内暖房ヒータなど）も上記負荷制御部１０ａ、ＡＣ負荷１１ａと同様に接続されており、ゼロクロス検出制御部５の出力端５１ｂからの出力信号により制御される。出力端５１ａ、５１ｂからＡＣ負荷１１ａ、１１ｂへ出力される負荷制御信号はゼロクロス入力のタイミングと同期してオン／オフ（ＯＮ／ＯＦＦ）するようになっている。
【００１７】
なお、本実施例の制御装置６０においては、２つの負荷制御部１０ａ、１０ｂを備える構成を例示している。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、任意数の負荷制御部を備えることができる。
また、図１に表した衛生機器８０は、本実施例の制御装置６０、ＡＣ負荷１１ａ、１１ｂを備える。なお、衛生機器８０においても、任意数のＡＣ負荷を備えることができる。
【００１８】
制御装置６０は、ゼロクロス入力のタイミングを使用してＡＣ負荷１１ａ、１１ｂを負荷制御部１０ａ、１０ｂにより制御する。
まず、ゼロクロス検出部６がＡＣライン２に接続され動作しているとする。ＡＣ負荷１１ａ、１１ｂをＯＮするタイミングは、ノイズ、突入電流を押さえるために商用電源のゼロクロスのタイミングでＯＮすることが望ましい。
【００１９】
そこで、ゼロクロス検出部６で検出した第１のゼロクロス点でＡＣ負荷１１ａ、１１ｂがＯＮするように、負荷制御部１０ａ、１０ｂをそれぞれ制御する。この商用電源のゼロクロスのタイミングは、ゼロクロス検出部６からの入力によるものである。また、ＡＣ負荷１１ａをＯＮした後は、ゼロクロス検出部６の動作を停止させる。これにより、消費電力を低減することができる。
【００２０】
次にゼロクロス検出部への通電をＯＮ／ＯＦＦする例を述べる。
図２は、図１に表した衛生機器の主要な信号の電圧波形を示すタイムチャートである。
図２（ａ）は、ＡＣ入力端子１に入力されるＡＣ入力を模式的に表わしている。図２（ｂ）は、ゼロクロス検出部６の通電ＯＮ／ＯＦＦ部６ｂへの制御信号を表わしている。図２（ｃ）は、ゼロクロス検出部６からゼロクロス検出制御部５に入力されるゼロクロス入力を表わしている。
【００２１】
図２（ｄ）は、ゼロクロス検出制御部５の出力端５１a（５１ｂも同様）からの出力信号を表わしている。図２（ｅ）は、ＡＣ負荷１１ａ（ＡＣ負荷１１ｂも同様）に出力される商用電源の電圧波形を表わしている。図２（ｆ）は、所定時間、次のゼロクロス点が検出されない場合に停電と判断する停電検出信号を表わしている。
【００２２】
まず、電源投入後所定期間Ｔ１の間はゼロクロス検出部６へ常時通電しておき、ゼロクロス入力の周期Ｔが一定であることを確認する。具体的には、ゼロクロス検出部の検出部６では、ＡＣ波形の１周期の半波毎に出力が得られるものであり、その立ち上がりを第１のゼロクロス点とする。この第１のゼロクロス点の間の周期Ｔが一定であれば、その周期Ｔに基いてＡＣ電源の周波数を判別する。この所定期間Ｔ１は、周期Ｔを精度良く検出するために、第１のゼロクロス点が、例えば、２０回程度検出するまでの期間とする。
【００２３】
次に、判別した第１のゼロクロス点の第１の周期Ｔに基づき（同期して）、ゼロクロス入力の開始直前からゼロクロス入力終了直後の期間Ｔ２以外は、通電ＯＮ／ＯＦＦ部６ｂを制御して検出部６ａをＯＦＦし、ゼロクロス検出部６の消費電力を低減する。
また、このとき実施例のようにＡＣ入力ラインとゼロクロス検出部６の間にダイオードを挿入していることで、ゼロクロス検出部６に電流が流れて消費される期間はＴ３のみとなり、さらなる消費電力の低減が図られている。
【００２４】
なお、ゼロクロス検出制御部５は、第１のゼロクロス点を基準としたタイマカウント部を有し、タイマーカウント部により、第１のゼロクロス点の第１の周期に同期して、ゼロクロス検出部６を周期的に接続し間欠動作させることができる。
また、ゼロクロス検出部６を動作させる期間Ｔ２は、第１の周期Ｔ１より、商用電源の周期の精度、消費電力の低減度を考慮して設定する。
【００２５】
また、ゼロクロス入力時は通電ＯＮ／ＯＦＦ部６ｂを制御してゼロクロス検出部６をＯＮするため、ゼロクロス点は常にゼロクロス検出制御部５にて監視される。そのため、所定時間、次のゼロクロス点が検出されない場合は停電と判断することができ、停電検出手段として動作させることができる。具体的には、周期Ｔに基いて３回程度ゼロクロス検出部６に通電してもゼロクロス入力が得られないと停電と判断して、停電検出信号を出力する。
【符号の説明】
【００２６】
１…ＡＣ入力端子、２…ＡＣライン、３…電源部、５…ゼロクロス検出制御部、６…ゼロクロス検出部、６ａ…検出部、６ｂ…通電ＯＮ／ＯＦＦ部、１０ａ、１０ｂ…負荷制御部、１１ａ…ＡＣ負荷（温水ヒータ等）、１１ｂ…ＡＣ負荷（室内暖房ヒータ等）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置に関し、特に、ゼロクロス検出を使って、ＡＣ負荷の制御をしたり、タイマ機能を有する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＣ負荷の制御や長時間のタイマに、ゼロクロスのタイミングを使用する制御装置を用いたものとして、例えば、衛生洗浄装置がある。衛生洗浄装置の待機時など消費電力を低減したい時は、ゼロクロス検出部ＯＮ／ＯＦＦ部をＯＦＦし、ゼロクロス検出部の消費電力を低減させている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、ゼロクロス検出を有するヒータ駆動回路及び制御装置では、停電時の負荷装置の誤動作を防ぐために停電検知手段がとられることがある。例えば、ゼロクロス点を検出後、所定時間、次のゼロクロス点が検出されないときに、入力商用電源が停電したことを速やかに検知する方法がとられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２８２５４６号公報（第３頁、第２図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のゼロクロス検出部ＯＮ／ＯＦＦ部を有するゼロクロス検出部では、待機時などゼロクロス検出部ＯＮ／ＯＦＦ部をＯＦＦした際に、商用電源のゼロクロス信号を検出できず、速やかに停電を検知することが出来ないという問題がある。
本発明は、停電検出手段を備えたまま、待機時の消費電力を低減した制御装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明の態様によれば、商用電源に切断可能に接続され、前記商用電源のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出部と、前記ゼロクロス検出部を制御するゼロクロス検出制御部と、前記ゼロクロス検出部が検出した第１のゼロクロス点に同期させて、前記商用電源で作動する負荷への電力供給を制御する負荷制御部と、を備え、前記ゼロ検出制御部は、前記第１のゼロクロス点の第１の周期に同期して前記ゼロクロス検出部を周期的に接続して間欠動作させることを特徴とする制御装置が提供される。
【０００７】
これによれば、商用電源のゼロクロス点付近でのみ、ゼロクロス検出部に流れる電流を間欠動作させることにより、停電検出手段を備えたまま、消費電力、特に待機時の消費電力を低減することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、停電検出手段を備えたまま、待機時の消費電力を低減した制御装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る制御装置を用いた衛生洗浄装置の構成を例示するブロック図である。
【図２】図１に表した衛生機器の主要な信号の電圧波形を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る制御装置を用いた衛生洗浄装置の構成を例示するブロック図である。
本実施例の制御装置６０は、ＡＣ入力端子１、電源部３、ゼロクロス検出制御部５、ゼロクロス検出部６及び負荷制御部１０ａ、１０ｂを備える。
【００１１】
ＡＣ入力端子１に入力された商用電源は、ＡＣライン２に供給される。また電源部３、ゼロクロス検出部６及び負荷制御部１０ａ、１０ｂは、ＡＣライン２にそれぞれ接続され、商用電源が供給されている。
【００１２】
ＡＣ入力端子１から入力された商用電源は、電源部３で直流電圧、例えば、ＤＣ５Ｖに安定化され、ゼロクロス検出制御部５の電源５３として供給される。
なお、本実施例においては、電源部３とゼロクロス検出制御部５とを備えた構成を例示しているが、電源部３は、ゼロクロス検出制御部５に含めて構成してもよい。
【００１３】
ゼロクロス検出部６は、ゼロクロスを検出する検出部６ａと、検出部６ａをＡＣライン２に接続または切断する通電ＯＮ／ＯＦＦ部６ｂとを有する。検出部６ａは、ＡＣライン２と通電ＯＮ／ＯＦＦ部６ｂを介して、接続される。
【００１４】
ゼロクロス検出部６の検出部６ａからゼロクロス検出制御部５には、検出したゼロクロス点（第１のゼロクロス点）の信号が入力端５６ａに入力される。また、ゼロクロス検出制御部５の出力端５６ｂから通電ＯＮ／ＯＦＦ部６ｂには、ゼロクロス検出部６を制御する通電ＯＮ／ＯＦＦ信号が出力される。
【００１５】
ゼロクロス検出制御部５は、第１のゼロクロス点を基準としたタイマーカウント部および一定時間第１のゼロクロス点が検出されないときに停電とみなす停電検出部（図示せず）を有する。
ゼロクロス検出制御部５は、タイマーカウント部により、第１のゼロクロス点の第１の周期に同期して、ゼロクロス検出部６を周期的に接続し間欠動作させる。
【００１６】
負荷制御部１０ａは、ＡＣライン２と接続されていて、ゼロクロス検出制御部５の出力端５１ａからの出力信号により制御され、ＡＣ負荷１１ａ（例えば、温水ヒータなど）に商用電源を出力する。また負荷制御部１０ｂ、ＡＣ負荷１１ｂ（例えば、室内暖房ヒータなど）も上記負荷制御部１０ａ、ＡＣ負荷１１ａと同様に接続されており、ゼロクロス検出制御部５の出力端５１ｂからの出力信号により制御される。出力端５１ａ、５１ｂからＡＣ負荷１１ａ、１１ｂへ出力される負荷制御信号はゼロクロス入力のタイミングと同期してオン／オフ（ＯＮ／ＯＦＦ）するようになっている。
【００１７】
なお、本実施例の制御装置６０においては、２つの負荷制御部１０ａ、１０ｂを備える構成を例示している。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、任意数の負荷制御部を備えることができる。
また、図１に表した衛生機器８０は、本実施例の制御装置６０、ＡＣ負荷１１ａ、１１ｂを備える。なお、衛生機器８０においても、任意数のＡＣ負荷を備えることができる。
【００１８】
制御装置６０は、ゼロクロス入力のタイミングを使用してＡＣ負荷１１ａ、１１ｂを負荷制御部１０ａ、１０ｂにより制御する。
まず、ゼロクロス検出部６がＡＣライン２に接続され動作しているとする。ＡＣ負荷１１ａ、１１ｂをＯＮするタイミングは、ノイズ、突入電流を押さえるために商用電源のゼロクロスのタイミングでＯＮすることが望ましい。
【００１９】
そこで、ゼロクロス検出部６で検出した第１のゼロクロス点でＡＣ負荷１１ａ、１１ｂがＯＮするように、負荷制御部１０ａ、１０ｂをそれぞれ制御する。この商用電源のゼロクロスのタイミングは、ゼロクロス検出部６からの入力によるものである。また、ＡＣ負荷１１ａをＯＮした後は、ゼロクロス検出部６の動作を停止させる。これにより、消費電力を低減することができる。
【００２０】
次にゼロクロス検出部への通電をＯＮ／ＯＦＦする例を述べる。
図２は、図１に表した衛生機器の主要な信号の電圧波形を示すタイムチャートである。
図２（ａ）は、ＡＣ入力端子１に入力されるＡＣ入力を模式的に表わしている。図２（ｂ）は、ゼロクロス検出部６の通電ＯＮ／ＯＦＦ部６ｂへの制御信号を表わしている。図２（ｃ）は、ゼロクロス検出部６からゼロクロス検出制御部５に入力されるゼロクロス入力を表わしている。
【００２１】
図２（ｄ）は、ゼロクロス検出制御部５の出力端５１a（５１ｂも同様）からの出力信号を表わしている。図２（ｅ）は、ＡＣ負荷１１ａ（ＡＣ負荷１１ｂも同様）に出力される商用電源の電圧波形を表わしている。図２（ｆ）は、所定時間、次のゼロクロス点が検出されない場合に停電と判断する停電検出信号を表わしている。
【００２２】
まず、電源投入後所定期間Ｔ１の間はゼロクロス検出部６へ常時通電しておき、ゼロクロス入力の周期Ｔが一定であることを確認する。具体的には、ゼロクロス検出部の検出部６では、ＡＣ波形の１周期の半波毎に出力が得られるものであり、その立ち上がりを第１のゼロクロス点とする。この第１のゼロクロス点の間の周期Ｔが一定であれば、その周期Ｔに基いてＡＣ電源の周波数を判別する。この所定期間Ｔ１は、周期Ｔを精度良く検出するために、第１のゼロクロス点が、例えば、２０回程度検出するまでの期間とする。
【００２３】
次に、判別した第１のゼロクロス点の第１の周期Ｔに基づき（同期して）、ゼロクロス入力の開始直前からゼロクロス入力終了直後の期間Ｔ２以外は、通電ＯＮ／ＯＦＦ部６ｂを制御して検出部６ａをＯＦＦし、ゼロクロス検出部６の消費電力を低減する。
また、このとき実施例のようにＡＣ入力ラインとゼロクロス検出部６の間にダイオードを挿入していることで、ゼロクロス検出部６に電流が流れて消費される期間はＴ３のみとなり、さらなる消費電力の低減が図られている。
【００２４】
なお、ゼロクロス検出制御部５は、第１のゼロクロス点を基準としたタイマカウント部を有し、タイマーカウント部により、第１のゼロクロス点の第１の周期に同期して、ゼロクロス検出部６を周期的に接続し間欠動作させることができる。
また、ゼロクロス検出部６を動作させる期間Ｔ２は、第１の周期Ｔ１より、商用電源の周期の精度、消費電力の低減度を考慮して設定する。
【００２５】
また、ゼロクロス入力時は通電ＯＮ／ＯＦＦ部６ｂを制御してゼロクロス検出部６をＯＮするため、ゼロクロス点は常にゼロクロス検出制御部５にて監視される。そのため、所定時間、次のゼロクロス点が検出されない場合は停電と判断することができ、停電検出手段として動作させることができる。具体的には、周期Ｔに基いて３回程度ゼロクロス検出部６に通電してもゼロクロス入力が得られないと停電と判断して、停電検出信号を出力する。
【符号の説明】
【００２６】
１…ＡＣ入力端子、２…ＡＣライン、３…電源部、５…ゼロクロス検出制御部、６…ゼロクロス検出部、６ａ…検出部、６ｂ…通電ＯＮ／ＯＦＦ部、１０ａ、１０ｂ…負荷制御部、１１ａ…ＡＣ負荷（温水ヒータ等）、１１ｂ…ＡＣ負荷（室内暖房ヒータ等）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源に切断可能に接続され、前記商用電源のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出部と、
前記ゼロクロス検出部を制御するゼロクロス検出制御部と、
前記ゼロクロス検出部が検出した第１のゼロクロス点に同期させて、前記商用電源で作動する負荷への電力供給を制御する負荷制御部と、
を備え、
前記ゼロ検出制御部は、前記第１のゼロクロス点の第１の周期に同期して前記ゼロクロス検出部を周期的に接続して間欠動作させることを特徴とする制御装置。
【請求項１】
商用電源に切断可能に接続され、前記商用電源のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出部と、
前記ゼロクロス検出部を制御するゼロクロス検出制御部と、
前記ゼロクロス検出部が検出した第１のゼロクロス点に同期させて、前記商用電源で作動する負荷への電力供給を制御する負荷制御部と、
を備え、
前記ゼロ検出制御部は、前記第１のゼロクロス点の第１の周期に同期して前記ゼロクロス検出部を周期的に接続して間欠動作させることを特徴とする制御装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−４５１５９（Ｐ２０１１−４５１５９Ａ）
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８９８９６（Ｐ２００９−１８９８９６）
【出願日】平成２１年８月１９日（２００９．８．１９）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月１９日（２００９．８．１９）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
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