(57)【要約】【課題】  接点状態の切換え時にのみ励磁電流を必要とするリレーを介して負荷機器を制御する制御装置において、該制御装置に停電時のバックアップ電源を設けていなくても、フェイルＯＮ機能を実現し、必要最小限の負荷機器を使用可能とする。【解決手段】  電源ＩＣ２２ｂ，２２ｃがＣＰＵ用の電源電圧ＶＤＤおよびリレー駆動用の用の電源電圧Ｖｃｃをそれぞれ作成するとともに、その前段側から入力電圧を分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧して参照電圧Ｖｒｅｆとして取出し、前記ＣＰＵを備える制御部２１に入力する。前記ＣＰＵは、前記参照電圧Ｖｒｅｆから停電を検知すると、リレーの接点状態をＯＮ状態に切換える。したがって、ＣＰＵの電源電圧ＶＤＤが低下する前に停電が認識され、その低下する前の電源電圧Ｖｃｃで各リレーの接点状態をＯＮ状態に切換えているので、停電で制御部２１が動作不能になる前に、リレーをＯＮしておくことができる。【選択図】      図４
2006340572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からの電源供給を受けて動作し、接点状態の切換え時にのみ励磁電流を必要とするリレーを介して負荷機器を制御する制御装置において、
入力電源電圧を降圧・平滑化して内部電源電圧を作成する電源回路と、
前記入力電源電圧を分圧して検出用電圧を作成する分圧回路と、
前記電源回路からの内部電源電圧で動作し、前記リレーに励磁電流を与えて所望とする負荷機器の制御状態に応じて接点状態を切換え制御するとともに、前記分圧回路からの検出用電圧が予め定めるレベルを超えて低下すると、前記リレーにその接点状態をＯＮ状態に切換える励磁電流を与える制御回路とを含むことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記制御回路は、マイクロコンピュータおよびその出力に応答したリレーのドライバ回路を備えて構成され、
前記電源回路内では、前記マイクロコンピュータ側とドライバ回路側との電源ラインがダイオードによって相互に分離されており、それぞれの電源ラインに前記内部電源電圧の平滑用のコンデンサを備えることを特徴とする請求項１記載の制御装置。
【請求項３】
前記請求項１または２記載の制御装置にインタフェイス回路を備えて親機を構成し、該親機は、インタフェイス回路およびリレーを備えて成る子機との間で、前記インタフェイス回路間を接続する通信線を介して子機側のリレーに給電および接点状態の切換えを制御し、前記検出用電圧の低下時における接点状態のＯＮ状態への切換え制御は、該親機側のリレーのみで行うことを特徴とする制御システム。
【請求項４】
前記請求項１または２記載の制御装置を用いることを特徴とする照明制御システム。
【請求項５】
前記請求項１または２記載の制御装置を用いることを特徴とする医院用制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明機器等の負荷機器を制御する制御装置およびそれを用いる制御システム、照明制御システム、医院用制御システムに関し、特に前記制御装置に停電時のバックアップ電源を設けていないものに関する。
【背景技術】
【０００２】
前記照明機器等の負荷機器を制御する制御装置において、ビルなどの大規模な施設で用いられ、たとえば非特許文献１で示されるようなものには、親機と端末装置とが設けられ、各負荷機器は対応する端末装置で、細かく、たとえば前記照明機器では、１台の照明機器が個別とグループとの複数のパターンで制御されたり、調光制御されたりする。このような用途に用いられる制御装置には、一部または全部の負荷機器に対して設けられるのと同様に、瞬時電圧低下や停電などに対するバックアップ電源が設けられ、前記停電時などでも負荷機器の制御が可能になっている。
【０００３】
これに対して、数十、特に十回線以下程度で、商店や事業所などの小規模な施設で用いられる制御装置には、前記バックアップ電源は設けられていない。しかしながら、一部の負荷、たとえば非常時の誘導灯程度の容量では、バックアップ電源が設けられていることがある。
【０００４】
一方、負荷機器を制御するリレーには、接点状態の切換え時にのみ励磁電流を必要とし、前記切換え時以外では前記励磁電流を遮断しても接点状態を保持可能な双安定のリレーや、一方の接点状態とするときに励磁電流を供給し続け、励磁電流を遮断すると他方の接点状態に切換わる単安定のリレーがあり、前記制御装置には、低消費電力で、制御も容易な双安定なリレーが用いられることが多い。
【０００５】
したがって、前記制御装置に前記単安定のリレーを用いた場合には、停電になるとＯＮ状態になるフェイルＯＮ機能を実現することができる。これに対して、前記双安定のリレーを用いる制御装置では、停電前がＯＮ状態であれば、停電後もＯＮ状態を維持することができるけれども、停電前がＯＦＦ状態であれば、制御装置への電源供給が停止されていることで接点状態の切換えができず、停電後もＯＦＦ状態となってしまう。したがって、せっかく前記のように一部の負荷にバックアップ電源が設けられていても、駆動できず、前記フェイルＯＮ機能を実現することができないという問題がある。
【０００６】
ここで、特許文献１には、地震等による停電や使用者が不在になったことを検出し、復帰時に総ての機器を停止状態にすることで、安全性を向上し、或いは無駄な電力消費をなくすようにした電源回路の保護装置が提案されているけれども、前記のような停電時のフェイルＯＮ機能については、記載も示唆もない。
【非特許文献１】「多重伝送  フル２線式リモコン」、松下電工株式会社、２００５年４月、ＷＷＣＴ１Ｂ１９２
【特許文献１】特開２０００−１３９０３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、停電時のバックアップ電源を設けていない簡単な制御装置においても、フェイルＯＮ機能を実現することができる制御装置およびそれを用いる制御システム、照明制御システム、医院用制御システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の制御装置は、外部からの電源供給を受けて動作し、接点状態の切換え時にのみ励磁電流を必要とするリレーを介して負荷機器を制御する制御装置において、入力電源電圧を降圧・平滑化して内部電源電圧を作成する電源回路と、前記入力電源電圧を分圧して検出用電圧を作成する分圧回路と、前記電源回路からの内部電源電圧で動作し、前記リレーに励磁電流を与えて所望とする負荷機器の制御状態に応じて接点状態を切換え制御するとともに、前記分圧回路からの検出用電圧が予め定めるレベルを超えて低下すると、前記リレーにその接点状態をＯＮ状態に切換える励磁電流を与える制御回路とを含むことを特徴とする。
【０００９】
上記の構成によれば、照明機器などの各種の負荷機器と電源との間に、接点状態の切換え時にのみ励磁電流を必要とし、前記切換え時以外では前記励磁電流を遮断しても接点状態を保持可能な双安定のリレーを介在して、前記負荷機器を制御するとともに、自身も外部からの電源供給を受けて動作する制御装置において、マイクロコンピュータおよびその出力に応答したリレーのドライバ回路などを備えて構成される制御回路などに対して、電源回路が入力電源電圧を降圧・平滑化して内部電源電圧を作成し、供給するとともに、前記入力電源電圧を分圧して検出用電圧を作成する分圧回路を設け、前記制御回路に、この分圧回路からの検出用電圧を与える。そして、前記制御回路は、前記リレーに励磁電流を与えて所望とする負荷機器の制御状態に応じて接点状態を切換え制御するとともに、前記分圧回路からの検出用電圧が予め定めるレベルを超えて低下すると、前記リレーにその接点状態をＯＮ状態に切換える励磁電流を与える。
【００１０】
したがって、停電などで入力電源電圧が低下もしくは遮断されても、平滑コンデンサの出力電圧の維持作用などによって、電源回路が出力する内部電源電圧は直ぐには低下せず、その低下する前に、そのことが分圧回路からの検出用電圧によって制御回路で認識され、その低下する前の内部電源電圧で各リレーの接点状態をＯＮ状態に切換えているので、制御回路が動作不能になっても、各負荷機器への電源がバックアップされていれば、各負荷機器は動作することができる。これによって、停電時のバックアップ電源を設けていない簡単な制御装置においても、フェイルＯＮ機能を実現し、必要最小限の負荷機器を使用することができる。
【００１１】
また、本発明の制御装置では、前記制御回路は、マイクロコンピュータおよびその出力に応答したリレーのドライバ回路を備えて構成され、前記電源回路内では、前記マイクロコンピュータ側とドライバ回路側との電源ラインがダイオードによって相互に分離されており、それぞれの電源ラインに前記内部電源電圧の平滑用のコンデンサを備えることを特徴とする。
【００１２】
上記の構成によれば、制御回路が、所望とする負荷機器の制御状態に対応した制御出力を導出するとともに、前記分圧回路からの検出用電圧が入力されて停電検知を行うマイクロコンピュータと、そのマイクロコンピュータからの制御出力を電力増幅して前記リレーの励磁電流を作成するドライバ回路とを備えて構成される場合、それらのマイクロコンピュータおよびドライバ回路は、共に前記電源回路からの内部電源電圧で動作するが、電源回路内で、前記マイクロコンピュータ側とドライバ回路側との電源ラインをダイオードによって相互に分離しておく。そして、それぞれの電源ラインには、前記内部電源電圧の平滑用のコンデンサを設ける。
【００１３】
したがって、ドライバ回路側の電源ラインの電圧は、リレーを駆動しない限り降下は少なく、リレーを駆動すると大きく降下するのに対して、マイクロコンピュータ側の電源ラインの電圧は徐々に低下してゆくことになる。これによって、停電判定の間にマイクロコンピュータ側の電源ラインの電圧が、該マイクロコンピュータの動作可能な範囲で低下しても、ドライバ回路側での低下は少なく、該ドライバ回路からリレーには充分な励磁電流を供給することができる。また、リレーの動作タイミングにばらつきがあっても、リレー動作によるドライバ回路側の電圧降下の影響がマイクロコンピュータ側に現れず、該マイクロコンピュータの誤動作を防止することができる。
【００１４】
さらにまた、本発明の制御システムは、前記の制御装置にインタフェイス回路を備えて親機を構成し、該親機は、インタフェイス回路およびリレーを備えて成る子機との間で、前記インタフェイス回路間を接続する通信線を介して子機側のリレーに給電および接点状態の切換えを制御し、前記検出用電圧の低下時における接点状態のＯＮ状態への切換え制御は、該親機側のリレーのみで行うことを特徴とする。
【００１５】
上記の構成によれば、前記の電源回路、分圧回路、制御回路およびリレーに、インタフェイス回路を備える構成を親機とし、増設子機として、インタフェイス回路およびリレーを備える構成を設ける。そして、親機から通信線を介してその子機へ給電し、かつ接点状態の切換えを制御するが、前記検出用電圧の低下時における接点状態のＯＮ状態への切換え制御は、該親機側のリレーのみで行い、増設子機側へはその制御出力を導出しない。
【００１６】
したがって、前記フェイルＯＮ機能を実現できるリレーは親機に一体のリレーに制限されるが、インタフェイス回路による電力消費を抑えて、外部からの電源供給の停止した電源回路から制御回路へ供給される内部電源電圧を、できるだけ長時間高いレベルで保持し、該制御回路が親機内のリレーを安定して動作させることができる。
【００１７】
また、本発明の照明制御システムは、前記の制御装置を用いることを特徴とする。
【００１８】
上記の構成によれば、制御装置に停電時のバックアップ電源を設けていない簡単な照明制御システムにおいても、誘導灯などの最小限の負荷への給電を行うことができる非常時に安全な照明制御システムを実現することができる。
【００１９】
さらにまた、本発明の医院用制御システムは、前記の制御装置を用いることを特徴とする。
【００２０】
上記の構成によれば、制御装置に停電時のバックアップ電源を設けていない小規模な医院向けの制御システムにおいても、誘導灯や生命維持装置などの最小限の負荷への給電を行うことができる非常時の信頼性の高い医院用制御システムを実現することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の制御装置は、以上のように、照明機器などの各種の負荷機器と電源との間に、接点状態の切換え時にのみ励磁電流を必要とし、前記切換え時以外では前記励磁電流を遮断しても接点状態を保持可能な双安定のリレーを介在して、前記負荷機器を制御するとともに、自身も外部からの電源供給を受けて動作する制御装置において、マイクロコンピュータおよびその出力に応答したリレーのドライバ回路などを備えて構成される制御回路などに対して、電源回路が入力電源電圧を降圧・平滑化して内部電源電圧を作成し、供給するとともに、前記入力電源電圧を分圧して検出用電圧を作成する分圧回路を設け、前記制御回路は、この分圧回路からの検出用電圧が予め定めるレベルを超えて低下すると、前記リレーにその接点状態をＯＮ状態に切換える励磁電流を与える。
【００２２】
それゆえ、停電などで入力電源電圧が低下もしくは遮断されても、平滑コンデンサの出力電圧の維持作用などによって、電源回路が出力する内部電源電圧は直ぐには低下せず、その低下する前に、そのことが分圧回路からの検出用電圧によって制御回路で認識され、その低下する前の内部電源電圧で各リレーの接点状態をＯＮ状態に切換えているので、制御回路が動作不能になっても、各負荷機器への電源がバックアップされていれば、各負荷機器は動作することができる。これによって、停電時のバックアップ電源を設けていない簡単な制御装置においても、フェイルＯＮ機能を実現し、必要最小限の負荷機器を使用することができる。
【００２３】
さらにまた、本発明の制御システムは、以上のように、前記の電源回路、分圧回路、制御回路およびリレーに、インタフェイス回路を備える構成を親機とし、増設子機として、インタフェイス回路およびリレーを備える構成を設け、親機から通信線を介してその子機へ給電し、かつ接点状態の切換えを制御するが、前記検出用電圧の低下時における接点状態のＯＮ状態への切換え制御は、該親機側のリレーのみで行い、増設子機側へはその制御出力を導出しない。
【００２４】
それゆえ、前記フェイルＯＮ機能を実現できるリレーは親機に一体のリレーに制限されるが、インタフェイス回路による電力消費を抑えて、外部からの電源供給の停止した電源回路から制御回路へ供給される内部電源電圧を、できるだけ長時間高いレベルで保持し、該制御回路が親機内のリレーを安定して動作させることができる。
【００２５】
また、本発明の照明制御システムは、以上のように、前記の制御装置を用いる。
【００２６】
それゆえ、制御装置に停電時のバックアップ電源を設けていない簡単な照明制御システムにおいても、誘導灯などの最小限の負荷への給電を行うことができる非常時に安全な照明制御システムを実現することができる。
【００２７】
さらにまた、本発明の医院用制御システムは、以上のように、前記の制御装置を用いる。
【００２８】
それゆえ、制御装置に停電時のバックアップ電源を設けていない小規模な医院向けの制御システムにおいても、誘導灯や生命維持装置などの最小限の負荷への給電を行うことができる非常時の信頼性の高い医院用制御システムを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。
【００３０】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の第１の形態に係る制御システムの一構成例を示す図である。この制御システムは、制御装置１と、操作端末器の一例である１または複数（図１では２つ）のスイッチユニット２，３と、無停電電源装置４とを備えて構成される。前記制御装置１は、複数（図１では８回線分）のリモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８を備えており、前記スイッチユニット２，３からの操作に応答して、負荷機器である１または複数（図１では８回線分）の照明機器Ｌ１〜Ｌ８を制御する。
【００３１】
前記スイッチユニット２，３は、一対の通信線５によって前記制御装置１に接続され、該通信線５には前記制御装置１から予め定めるＤＣ電圧、たとえば２８Ｖで電源供給が行われるとともに、該通信線５を介してスイッチユニット２，３でのスイッチ操作が制御装置１に伝送される。スイッチユニット２は、個別操作のスイッチユニットであり、各スイッチＳ１〜Ｓ８が操作されることで、制御装置１によって、各照明機器Ｌ１〜Ｌ８が個別にＯＮ／ＯＦＦ制御される。これに対して、スイッチユニット３は、一括操作のスイッチユニットであり、スイッチＳ０１，Ｓ０２が操作されることで、制御装置１によって、各照明機器Ｌ１〜Ｌ８が一括してＯＮ／ＯＦＦ制御される。
【００３２】
前記制御装置１は、分電盤などに設置され、制御が必要な回線数に応じて、その本体１０に前記リモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８が装着されて構成されている。前記本体１０の端子台Ｔ０１には、商用電源６から、該制御装置１の動作用の電源が供給され、もう１つの端子台Ｔ０２には、前記スイッチユニット２，３などの外部機器への前記一対の通信線５が接続される。
【００３３】
一方、前記リモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８は、本体１０への装着状態で、同じ側の端部に端子台Ｔ１１，Ｔ１２が並び、下段の端子台Ｔ１１には前記商用電源６や無停電電源装置４からの入力や送り入出力の配電線が接続され、上段の端子台Ｔ１２には、前記各照明機器Ｌ１〜Ｌ８への配電線が接続される（図１の例では、リモコンリレーＲＹ１，ＲＹ３，ＲＹ５の端子台Ｔ１１は商用電源６からの直接の入力端となっており、またこれらのリモコンリレーＲＹ１，ＲＹ３，ＲＹ５の端子台Ｔ１１は隣接するリモコンリレーＲＹ２，ＲＹ４，ＲＹ６の端子台Ｔ１１への送り出力端となっており、リモコンリレーＲＹ２，ＲＹ４，ＲＹ６の端子台Ｔ１１は送り入力端となっており、リモコンリレーＲＹ７の端子台Ｔ１１は無停電電源装置４からの直接の入力端となっており、またこのリモコンリレーＲＹ７の端子台Ｔ１１は隣接するリモコンリレーＲＹ８の端子台Ｔ１１への送り出力端となっており、リモコンリレーＲＹ８の端子台Ｔ１２は送り入力端となっている。）。
【００３４】
前記リモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８は、片切りまたは両切りの双安定のリレーであり、接点状態の切換え時にのみ励磁電流を必要とし、前記切換え時以外では前記励磁電流を遮断しても接点状態を保持可能である。
【００３５】
図２は前記制御装置１の電気的構成を示すブロック図であり、図３は前記リモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８を制御装置１の本体１０から取外した状態を示す斜視図である。リモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８は、必要に応じて本体１０に嵌め込まれ、本体１０に形成された係合孔Ｆ１〜Ｆ８にリモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８に形成された係合片が係合することで、抜け止めが行われるとともに、後述するように電気的接続が行われる。前記本体１０は、大略的に、制御部２１と、電源部２２と、電圧検出部２３と、送受信部２５と、リレー処理部Ｕ１〜Ｕ８とを備えて構成される。
【００３６】
前記端子台Ｔ０１は前記商用電源６からの受電端子であり、単相１００Ｖの一対の端子および必要に応じて接続されるアース端子とを備えて構成される。その端子台Ｔ０１からの入力電源電圧は、スイッチング電源装置などから成る電源部２２に入力され、整流・降圧・安定化されて、内部電源電圧である、たとえば５Ｖの制御用の電源電圧ＶＤＤおよび２８Ｖの駆動用の電源電圧Ｖｃｃに変換される。具体的には、図４で示すように、電源部２２は、スイッチング電源の高周波トランス２２ａの出力は、２つの電源ＩＣ２２ｂ，２２ｃに共通に入力されて所望とする電圧まで降圧され、それらの出力がそれぞれ平滑コンデンサ２２ｄ，２２ｅで安定化されて前記電源電圧ＶＤＤ，Ｖｃｃとなる。
【００３７】
前記駆動用の電源電圧Ｖｃｃは、リレー処理部Ｕ１〜Ｕ８に与えられ、制御用の電源電圧ＶＤＤは制御部２１に与えられる。また、前記電源部２２の高周波トランス２２ａの出力電圧は、電圧検出部２３に入力される。この電圧検出部２３は、抵抗Ｒ１，Ｒ２を備える分圧回路であり、前記高周波トランス２２ａの出力電圧を分圧して、参照電圧Ｖｒｅｆとして、前記制御部２１を構成するマイクロコンピュータのアナログ／デジタル変換ポートに与える。すなわち、前記参照電圧Ｖｒｅｆは、前記電源ＩＣ２２ｂ，２２ｃの前段の、平滑コンデンサ２２ｄ，２２ｅによる影響を受けない電圧である。
【００３８】
前記送受信部２５は、前記端子台Ｔ０２に接続される一対の通信線５を介してスイッチユニット２，３などの外部機器と通信を行うインタフェイス回路であり、制御部２１からのデータに基づいて本制御システムの通信プロトコルに従った信号を生成して通信線５へ送出するとともに、通信線５からの信号を制御部２１が処理可能な形式のデータに変換する。
【００３９】
リレー処理部Ｕ１〜Ｕ８は、前記各リモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８に対応して設けられ、リモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８に関する各種処理を行うブロックである。このリレー処理部Ｕ１〜Ｕ８は、前記制御部２１からの制御信号に応答して、前記駆動用の電源電圧Ｖｃｃを用いてリモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８をＯＮ／ＯＦＦ駆動するとともに、リモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８の存在の有無、異常の有無、ＯＮ／ＯＦＦ状態（すなわち、照明機器Ｌ１〜Ｌ８のＯＮ／ＯＦＦ状態）等のリモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８の状態を検出して制御部２１に通知し、各種の状態を表示させる。
【００４０】
前記リレー処理部Ｕ１〜Ｕ８は、端子台Ｔ０３と、リレーオン制御部３２と、リレーオフ制御部３３と、リセットスイッチ部３４と、交換推奨表示部３５と、リレー状態監視部３６と、リレー異常表示部３７と、リレー存在検知部３８とを備えて構成される。なお、図２には、リレー処理部Ｕ１の構成のみを示し、残余のリレー処理部Ｕ２〜Ｕ８の構成は、リレー処理部Ｕ１と同一であり、省略している。
【００４１】
前記端子台Ｔ０３は、リモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８を本体１０と電気的に接続するための端子であり、該リモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８を本体１０に装着すると、本体１０側の端子と接触する。この端子台Ｔ０３は、リレーオン制御部３２に接続されるオン制御信号端子Ｔ１と、リレーオフ制御部３３に接続されるオフ制御信号端子Ｔ２と、リレー状態監視部３６に接続されるＯＮ／ＯＦＦ状態監視端子Ｔ３と、接地されるコモン端子Ｔ４と、リレー存在検知部３８に接続される存在検知端子Ｔ５とを備えて構成される。
【００４２】
リレーオン制御部３２は、制御部２１からの制御信号に基づいて、主接点を閉じてリモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８をＯＮに駆動する励磁電流をオン制御信号端子Ｔ１を介してリモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８に出力するリレードライバ回路である。リモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８の主接点が閉じられることによって、照明機器Ｌ１〜Ｌ８に通電が行われて該照明機器Ｌ１〜Ｌ８が点灯する。リレーオフ制御部３３は、制御部２１からの制御信号に基づいて、主接点を開いてリモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８をＯＦＦに駆動する励磁電流をオフ制御信号端子Ｔ２を介してリモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８に出力するリレードライバ回路である。リモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８の主接点が開かれることによって、照明機器Ｌ１〜Ｌ８への通電が遮断されて、該照明機器Ｌ１〜Ｌ８が消灯する。これらの制御部３２，３３からは、リモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８の接点状態を切換えるとき以外は、前記励磁電流は出力されない。
【００４３】
リセットスイッチ部３４は、後述のリレー制御回数カウンタを０にリセットする回路であり、たとえばタクトスイッチや押しボタンスイッチ等のスイッチとその周辺回路とを備えて構成され、スイッチが操作されると、リセット信号が制御部２１に出力される。交換推奨表示部３５は、制御部２１からの制御信号に基づいて、リモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８の交換を推奨する時期に達したことを表示するための回路であり、たとえば発光ダイオード等の発光素子およびその周辺回路を備えて構成される。
【００４４】
リレー状態監視部３６は、リモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８のＯＮ／ＯＦＦ状態を検出する回路であり、たとえば前記ＯＮ／ＯＦＦ状態監視端子Ｔ３と制御部２１との間の信号線をプルアップ抵抗Ｒ１０によって前記駆動用の電源電圧Ｖｃｃにプルアップしておき、リモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８がＯＮ状態であるときには該リモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８側がオープンとなって制御部２１への入力電圧は前記電源電圧Ｖｃｃとなり、ＯＦＦ状態となるとリモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８側で端子Ｔ３，Ｔ４間が短絡され、制御部２１への入力電圧が接地電位に低下することで、制御部２１はリモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８のＯＮ／ＯＦＦ状態を検出することができるようになっている。
【００４５】
リレー異常表示部３７は、制御部２１からの制御信号に基づいて、リモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８が異常であることを表示するための回路であり、たとえば発光ダイオード等の発光素子およびその周辺回路を備えて構成される。なお、ユーザが交換推奨表示部３５の点灯であるかリレー異常表示部３７の点灯であるかを一目で認識することができるようにする観点から、交換推奨表示部３５の点灯色とリレー異常表示部３７の点灯色とが互いに異なるように構成することが好ましい。また、この観点から、一方を点滅させたり、点滅パターンが互いに異なるように構成してもよい。
【００４６】
リレー存在検知部３８は、リモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８が装着されているか否かを検出する回路であり、上述のリレー状態監視部３６と同様に、前記存在検知端子Ｔ５と制御部２１との間の信号線をプルアップ抵抗Ｒ２０によって前記駆動用の電源電圧Ｖｃｃにプルアップしておき、リモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８が装着されていないときには該存在検知端子Ｔ５はオープンとなって制御部２１への入力電圧は前記電源電圧Ｖｃｃとなり、装着されるとリモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８側で端子Ｔ５，Ｔ４間が短絡され、制御部２１への入力電圧が接地電位に低下することで、制御部２１はリモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８が装着されているか否かを判定することができるようになっている。
【００４７】
制御部２１は、前述のように、たとえばマイクロコンピュータおよびその周辺回路を備えて構成され、制御装置１における各部の当該機能に応じた制御を司るもので、スイッチユニット２，３から通信線５を介して送信されたスイッチＳ１〜Ｓ８；Ｓ０１，Ｓ０２の操作通知の信号に応じて、リレー処理部Ｕ１〜Ｕ８によってリモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８を個別にまたは一括してＯＮ／ＯＦＦ駆動することで、照明機器Ｌ１〜Ｌ８への通電を制御するとともに、リレー処理部Ｕ１〜Ｕ８によってリモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８の状態を個別に監視する回路である。制御部２１は、たとえば中央処理部（以下、「ＣＰＵ」と略記する。）４１と、記憶部４２と、不揮発性記憶部４３と、これらの周辺回路とを備えて構成される。
【００４８】
ＣＰＵ４１は、たとえばマイクロプロセッサ及びその周辺回路等を備えて構成され、機能的に、リレー処理部Ｕ１〜Ｕ８によって後述のようにリモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８の制御を行うリレー制御処理部４１ａと、リレー制御回数のバックアップの処理を行うバックアップ処理部４１ｂと、リレー制御回数を０にリセットする処理を行うリセット処理部４１ｃと、制御プログラムに従って該制御装置１の各部、記憶部４２および不揮発性記憶部４３の制御を当該機能に応じて行うシステム処理部４１ｄとを備えて構成される。
【００４９】
記憶部４２は、機能的に、リレー制御目標情報を記憶するリレー制御目標情報記憶部４２ａと、リレー制御回数情報を記憶するリレー制御回数情報記憶部４２ｂとを備え、後述のようにリモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８の制御を行うリモコンリレー制御プログラム、リレー制御回数のバックアップの処理を行うバックアップ処理プログラムおよびリレー制御回数を０にリセットする処理を行うリセット処理プログラム等の各種プログラム、ならびにリトライの回数を計数する変数であるリトライ回数カウンタやスイッチユニット２，３の各スイッチＳ１〜Ｓ８；Ｓ０１，Ｓ０２のスイッチアドレスと各照明機器Ｌ１〜Ｌ８に割付けられた照明機器Ｌ１〜Ｌ８のアドレス（負荷アドレス）とを対応付ける対応テーブルなどのように、各種プログラムの実行に必要なデータやその実行中に生じるデータ等の各種データを記憶する。記憶部４２は、たとえばＣＰＵ４１の所謂ワーキングメモリとなるＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性の記憶素子やＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性の記憶素子等を備えて構成される。
【００５０】
リレー制御目標情報は、各リモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８の制御目標を表す情報であり、前記スイッチＳ１〜Ｓ８；Ｓ０１，Ｓ０２への操作に応答して、各リモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８が、対応する照明機器Ｌ１〜Ｌ８をＯＮすべきかＯＦＦすべきかを表すものであり、前記リレー制御目標情報記憶部４２ａには、それらのＯＮ／ＯＦＦ状態が、テーブル形式で記憶されている。
【００５１】
リレー制御回数情報は、各リモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８を制御した回数を表す情報であり、ＯＮおよびＯＦＦの一対の操作回数を、あるいはＯＮまたはＯＦＦの一方の操作の回数を、それぞれカウントして求められてもよい。カウントのたび毎に、リレー制御回数情報記憶部４２ｂに記憶されるカウント値が更新される。リモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８には、主接点の開閉に伴う消耗等による製品寿命があり、メーカが動作保証をしている制御回数が前記交換推奨回数に設定され、前記カウント値がこの交換推奨回数に達すると、制御部２１は前記交換推奨表示部３５に表示を行う。
【００５２】
不揮発性記憶部４３は、機能的に、リレー制御回数情報をバックアップとして記憶するバックアップリレー制御回数情報記憶部４３ａを備え、たとえばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の書換え可能な不揮発性の記憶素子を備えて構成され、前記リレー制御回数情報記憶部４２ｂの記憶内容の更新時に合わせて更新され、停電などに対して、リモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８の寿命を正確に判定できるようになっている。
【００５３】
上述のように構成される制御装置１において、注目すべきは、本発明では、ＣＰＵ４１のリレー制御処理部４１ａは、前記電圧検出部２３からの検出用電圧である参照電圧Ｖｒｅｆを受けて、該参照電圧Ｖｒｅｆが予め定めるレベルを超えて低下すると、リレーオン制御部３２に、各リモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８の接点状態をＯＮ状態に切換える励磁電流を出力させるフェイルＯＮ動作を行うことである。
【００５４】
図５は、上述のような停電時の動作を説明するための波形図である。電源部２２への入力電源電圧、たとえばＡＣ１００Ｖが時刻ｔ１で停止すると、コンデンサ２２ｄによるバックアップがあるものの、制御部２１による電力消費で、制御用の電源電圧ＶＤＤは、その時刻ｔ１から徐々に低下する。これに対して、前記参照電圧Ｖｒｅｆ（図５では電圧検出部２３によって分圧される前の高周波トランス２２ａの出力電圧Ｖｒｅｆ’で示している）は、コンデンサ２２ｄによるバックアップがないために、前記電源電圧ＶＤＤよりも速く低下する。これを受けて、ＣＰＵ４１のリレー制御処理部４１ａは、予め定める判定期間Ｗ１，たとえば１秒が経過した時刻ｔ２で、前記フェイルＯＮ動作を行う。これによって、コンデンサ２２ｅによるバックアップによって殆ど電圧が低下しなかった駆動用の電源電圧Ｖｃｃが急速に低下してゆく。  このように構成することで、停電などで入力電源電圧が低下もしくは遮断されると、ＣＰＵ４１は、コンデンサによるバックアップがない参照電圧Ｖｒｅｆからそのことを判定し、平滑コンデンサ２２ｅの出力電圧の維持作用などによって駆動用の電源電圧Ｖｃｃが低下する前に、各リモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８の接点状態をＯＮ状態に切換えているので、その後にＣＰＵ４１が動作不能になっても、無停電電源装置４から電源供給が行われる照明機器Ｌ７，Ｌ８を点灯させることができる。
【００５５】
また、前記制御用の電源電圧ＶＤＤの制御部２１側と、駆動用の電源電圧Ｖｃｃのリレー処理部Ｕ１〜Ｕ８側とは、共に図４で示す電源部２２で作成される電源電圧ＶＤＤ，Ｖｃｃで動作するが、この電源部２２は、電源ＩＣ２２ｂ，２２ｃ内のドロッパトランジスタなどによって、等価的に図６で示すように、それぞれの電源ラインＫ１，Ｋ２がダイオードＤ１，Ｄ２によって相互に分離されていることになる。
【００５６】
したがって、駆動用の電源電圧Ｖｃｃは、リモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８を駆動しない限り降下は少なく、リモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８を駆動すると大きく降下するのに対して、制御用の電源電圧ＶＤＤは徐々に低下してゆくことになる。これによって、停電判定の間に制御用の電源電圧ＶＤＤが、ＣＰＵ４１の動作可能な範囲で低下しても、駆動用の電源電圧Ｖｃｃの低下は少なく、リレー処理部Ｕ１〜Ｕ８からリモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８には充分な励磁電流を供給することができる。また、リモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８の動作タイミングにばらつきがあっても、リレー動作による駆動用の電源電圧Ｖｃｃの降下の影響が制御用の電源電圧ＶＤＤには現れず、ＣＰＵ４１の誤動作を防止することができる。
【００５７】
［実施の形態２］
図７は、本発明の実施の第２の形態に係る制御システムの一構成例を示す図である。この制御システムは、前述の図１で示す制御システムに類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して示し、その説明を省略する。注目すべきは、この制御システムでは、前記制御装置１に類似する制御装置５１を親機とし、リモコンリレーＲＹ９〜ＲＹ１２；ＲＹ１３〜ＲＹ１６をそれぞれ備える子機５３，５２が増設されていることである。これに対応して、一括操作のスイッチユニット３はそのままに、個別操作のスイッチユニット５４には、前記スイッチＳ１〜Ｓ８に加えて、スイッチＳ９〜Ｓ１６が設けられており、同様の個別操作のスイッチユニット５５も増設されている。
【００５８】
前記子機５２，５３およびスイッチユニット３，５４，５５は、前記の一対の通信線５を介して制御装置５１から電源供給が行われるとともに、通信を行う。スイッチユニット５４，５５において、増設のスイッチＳ９〜Ｓ１６および増設の子機５２，５３には、図７で示すようにアドレス設定部５２ａ〜５４ａが設けられており、増設分のアドレスを設定するようになっている。この図７の例では、最大４８回線まで、リモコンリレーを増設することができるようになっている。
【００５９】
子機５２，５３には、図示しないけれども、前記制御装置１における送受信部２５およびリレー処理部Ｕ１〜Ｕ８と同様の構成が設けられる（リレー処理部は４回線分）とともに、制御部２１に対応する構成も、子機動作に必要な機能が搭載されており、電源部２２に対応する構成は、前記通信線５の電圧から前記電源電圧ＶＤＤ，Ｖｃｃを作成する。また、前記電圧検出部２３は設けられていない。一方、親機となる制御装置５１は、増設回線数に対応した制御が可能となっている。
【００６０】
上述のように構成される制御システムにおいて、制御装置５１は、停電時に、自機内のリモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８のみに前記フェイルＯＮ動作を行わせ、子機５２，５３側のリモコンリレーＲＹ９〜ＲＹ１２；ＲＹ１３〜ＲＹ１６については、切換えの出力を導出しない。このため、制御装置５１側のリモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８は、無停電電源装置４からの電源を開閉し、子機５２，５３側のリモコンリレーＲＹ９〜ＲＹ１２；ＲＹ１３〜ＲＹ１６は、商用電源６からの電源を開閉するようになっている。
【００６１】
したがって、前記フェイルＯＮ機能を実現できるリレーは親機に一体のリモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８に制限されるが、送受信部２５による電力消費を抑えて、商用電源６からの電源供給の停止した電源部２２から制御部２１へ供給される電源電圧ＶＤＤを、できるだけ長時間高いレベルで保持し、該制御部２１が親機内のリモコンリレーＲＹ１〜ＲＹ８を安定して動作させることができる。
【００６２】
本発明の制御システムは、照明制御に用いることが好ましい。これによって、制御装置１，５１に停電時のバックアップ電源を設けていない簡単な照明制御システムにおいても、誘導灯などの最小限の負荷への給電を行うことができる非常時に安全な照明制御システムを実現することができる。
【００６３】
さらにまた、本発明の制御システムは、医院用制御システムに用いることが好ましい。これによって、制御装置１，５１に停電時のバックアップ電源を設けていない小規模な医院向けの制御システムにおいても、誘導灯や生命維持装置などの最小限の負荷への給電を行うことができる非常時の信頼性の高い医院用制御システムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施の第１の形態に係る制御システムの一構成例を示す図である。
【図２】図１で示す制御システムにおける制御装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】リモコンリレーを制御装置の本体から取外した状態を示す斜視図である。
【図４】図２で示す制御装置における電源部の一構成例を示す図である。
【図５】停電時の動作を説明するための波形図である。
【図６】図４で示す電源部の等価回路図である。
【図７】本発明の実施の第２の形態に係る制御システムの一構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１，５１    制御装置
２，３；５４，５５    スイッチユニット
４    無停電電源装置
５    通信線
６    商用電源
１０    本体
２１    制御部
２２    電源部
２２ａ  高周波トランス
２２ｂ，２２ｃ    電源ＩＣ
２２ｄ，２２ｅ    平滑コンデンサ
２３    電圧検出部
２５    送受信部
３２    リレーオン制御部
３３    リレーオフ制御部
３４    リセットスイッチ部
３５    交換推奨表示部
３６    リレー状態監視部
３７    リレー異常表示部
３８    リレー存在検知部
４１    ＣＰＵ
４２    記憶部
４３    不揮発性記憶部
４１ａ  リレー制御処理部
４１ｂ  バックアップ処理部
４１ｃ  リセット処理部
４１ｄ  システム処理部
４２ａ  リレー制御目標情報記憶部
４２ｂ  リレー制御回数情報記憶部
４３ａ  バックアップリレー制御回数情報記憶部
５２，５３    子機
５２ａ〜５４ａ    アドレス設定部
Ｄ１，Ｄ２    ダイオード
Ｋ１，Ｋ２    電源ライン
Ｌ１〜Ｌ１６    照明機器
Ｒ１，Ｒ２    抵抗
ＲＹ１〜ＲＹ１６    リモコンリレー
Ｓ１〜Ｓ１６；Ｓ０１，Ｓ０２    スイッチ
Ｔ０１〜Ｔ０３；Ｔ１１，Ｔ１２    端子台
Ｔ１    オン制御信号端子
Ｔ２    オフ制御信号端子
Ｔ３    ＯＮ／ＯＦＦ状態監視端子
Ｔ４    コモン端子
Ｔ５    存在検知端子
Ｕ１〜Ｕ８    リレー処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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