(57)【要約】【課題】長寿命化を図ることが可能なリレーユニット及び負荷制御システムを提供する。【解決手段】リレーユニット２ａは、第１端子２１と、第２端子２２と、第１端子２１と第２端子２２との間に接続されたリレー接点を有するリレー２３と、リレー２３を駆動する第１駆動回路２４と、リレー接点に並列的に接続された半導体スイッチ素子２５と、半導体スイッチ素子２５を駆動する第２駆動回路２６と、を備えている。また、リレーユニット２ａは、第１駆動回路２４及び第２駆動回路２６を制御する制御部２７を備えている。また、リレーユニット２ａは、半導体スイッチ素子２５に流れる電流を検出する電流検出回路２８を設けてある。更に、リレーユニット２ａは、電流検出回路２８の出力に基づいて、半導体スイッチ素子２５に電流が流れていないときには第１駆動回路２４によるリレー２３の駆動を禁止する禁止手段２９を設けてある。【選択図】図１
2015032372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１端子と、第２端子と、前記第１端子と前記第２端子との間に接続されたリレー接点を有するリレーと、前記リレーを駆動する第１駆動回路と、前記リレー接点に並列的に接続された半導体スイッチ素子と、前記半導体スイッチ素子を駆動する第２駆動回路と、を備え、前記第１駆動回路及び前記第２駆動回路を制御する制御部と、前記半導体スイッチ素子に流れる電流を検出する電流検出回路と、前記電流検出回路の出力に基づいて、前記半導体スイッチ素子に電流が流れていないときには前記第１駆動回路による前記リレーの駆動を禁止する禁止手段と、を設けてあることを特徴とするリレーユニット。
【請求項２】
前記電流検出回路は、前記半導体スイッチ素子に流れる電流を、電圧に変換して検出するように構成されていることを特徴とする請求項１記載のリレーユニット。
【請求項３】
前記半導体スイッチ素子は、双方向サイリスタであり、前記リレーは、セットコイルとリセットコイルとを有する二巻線形の双安定リレーであり、前記第１駆動回路は、前記セットコイルに直列接続された第１トランジスタと、前記リセットコイルに直列接続された第２トランジスタと、を備え、前記電流検出回路は、前記半導体スイッチ素子に流れる電流を電圧に変換するカレントトランスを備え、前記禁止手段は、前記第１駆動回路による前記リレーの駆動を禁止させるスイッチング回路により構成され、前記電流検出回路により、前記半導体スイッチ素子に電流が流れていないことが検出されたときに、前記リレーの駆動を禁止させるように動作することを特徴とする請求項２記載のリレーユニット。
【請求項４】
前記半導体スイッチ素子は、双方向サイリスタであり、前記リレーは、セットコイルとリセットコイルとを有する二巻線形の双安定リレーであり、前記第１駆動回路は、前記セットコイルに直列接続された第１受光素子と、前記第１受光素子とともに第１フォトカプラを構成する第１発光素子と、前記第１発光素子に直列接続された第１トランジスタと、前記リセットコイルに直列接続された第２受光素子と、前記第２受光素子とともに第２フォトカプラを構成する第２発光素子と、前記第２発光素子に直列接続された第２トランジスタと、を備え、前記電流検出回路は、前記双方向サイリスタの両端間に接続され前記双方向サイリスタに流れる電流が零となるタイミングを検出するゼロクロス検出回路により構成され、前記禁止手段は、前記第１駆動回路による前記リレーの駆動を禁止させるスイッチング回路により構成され、前記ゼロクロス検出回路によってゼロクロスが検出されたときに、前記リレーの駆動を禁止させるように前記スイッチング回路が動作することを特徴とする請求項１記載のリレーユニット。
【請求項５】
前記ゼロクロス検出回路は、逆並列接続された２個の発光ダイオードと、前記２個の発光ダイオードとともに交流入力型フォトカプラを構成する１個のフォトトランジスタと、前記フォトトランジスタのコレクタ端子が抵抗を介して電源端子と接続され、エミッタ端子が接地されており、前記コレクタ端子と前記抵抗との接続点が出力端子に接続されていることを特徴とする請求項４記載のリレーユニット。
【請求項６】
外部に異常を報知する報知手段を備え、前記制御部は、前記半導体スイッチ素子をオンさせるように前記第２駆動回路を制御したときに、前記電流検出回路の出力に基づいて異常を検知した場合、前記報知手段により異常を報知させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のリレーユニット。
【請求項７】
前記リレー、前記第１駆動回路、前記半導体スイッチ素子、前記第２駆動回路、前記制御部、前記電流検出回路及び前記禁止手段を収納する器体を備え、前記報知手段は、前記器体に設けられた表示部であることを特徴とする請求項６記載のリレーユニット。
【請求項８】
負荷が接続され前記負荷を制御する第１端末器と、第２端末器と、前記第１端末器及び前記第２端末器が２線式の信号線を介して接続された伝送制御装置と、を備え、
前記第１端末器及び前記第２端末器は、それぞれ固有のアドレスが設定され、前記伝送制御装置は、前記信号線を介して、前記第１端末器及び前記第２端末器それぞれにアドレスデータを含む伝送信号を伝送するように構成され、前記伝送制御装置は、前記第２端末器から伝送された操作データに基づいて、前記第２端末器に対応付けられた前記第１端末器に接続された前記負荷を制御する制御データを生成し、前記第１端末器に対して前記第１端末器のアドレスに一致するアドレスデータ及び前記制御データを含む伝送信号を伝送するように構成され、前記第１端末器は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のリレーユニットにより構成され、前記リレーユニットは、前記伝送制御装置に前記信号線を介して接続される送受信回路と、前記送受信回路を介して前記伝送制御装置からの前記伝送信号が入力される信号処理部と、を備え、前記信号処理部が、前記制御部を兼ねていることを特徴とする負荷制御システム。
【請求項９】
前記信号処理部が前記報知手段を兼ねており、前記信号処理部は、前記半導体スイッチ素子をオンさせるように前記第２駆動回路を制御したときに、前記電流検出回路の出力に基づいて異常を検知した場合、前記伝送制御装置からの前記制御データに基づく前記負荷の制御を行わず、前記伝送制御装置からの制御結果の確認要求に応答しないことで前記伝送制御装置に異常を報知するように構成されていることを特徴とする請求項８記載の負荷制御システム。
【請求項１０】
前記信号処理部が前記報知手段を兼ねており、前記信号処理部は、前記半導体スイッチ素子をオンさせるように前記第２駆動回路を制御したときに、前記電流検出回路の出力に基づいて異常を検知した場合、前記伝送制御装置からの前記制御データに基づく前記負荷の制御を行わず、前記伝送制御装置からの制御結果の確認要求に対して前記伝送制御装置に異常を報知するように構成されていることを特徴とする請求項８記載の負荷制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リレーユニット及び負荷制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
負荷制御システムとしては、例えば、操作端末器及び制御端末器が信号線を介して伝送ユニットに接続され、制御端末器が照明負荷を制御する遠隔制御システムが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
伝送ユニットは、操作端末器の操作に伴う操作データを操作端末器から受信すると、操作データに基づいて制御データを生成するとともに、操作データを送信した操作端末器に対応する制御端末器に対して制御データを伝送する。制御端末器は、受信した制御データに基づいて照明負荷を制御する。
【０００４】
制御端末器は、４つのラッチングリレーと、これらのラッチングリレーを個別に駆動するリレー駆動部と、信号線を介して伝送ユニットとの間で伝送信号を送受信する送受信部と、を備えている。ラッチングリレーは、２巻線の磁気保持型ラッチングリレーにより構成されている。
【０００５】
また、従来から、リレーとしては、照明器具など、インバータ回路を備えた負荷への電力の供給と遮断とを切り換えるために使用するハイブリッドリレーが提案されている（例えば、特許文献２）。
【０００６】
特許文献２に記載されたハイブリッドリレーは、２つの端子に両端が接続され、互いに並列接続された機械式接点スイッチ及び半導体スイッチと、機械式接点スイッチ及び半導体スイッチそれぞれのオン／オフ制御を行う信号処理回路と、を備えている。機械式接点スイッチは、接点部と、接点部を開閉させる電磁力を発生させる磁気コイルと、によって構成されている。半導体スイッチは、トライアック（登録商標）と、フォトトライアックカプラと、を具備している。フォトトライアックカプラは、発光ダイオードと、フォトトライアックと、を備えている。ハイブリッドリレーは、２つの端子間に、負荷と交流電源との直列回路を接続して使用する。
【０００７】
ハイブリッドリレーは、交流電源から負荷への電源を投入する場合、フォトトライアックをオンすることで、トライアック（登録商標）をオンしてから、接点部を閉（ＯＮ）の状態とする。その後、ハイブリッドリレーは、フォトトライアックをオフすることでトライアック（登録商標）をオフさせる。
【０００８】
ハイブリッドリレーは、交流電源から負荷への電源供給を遮断する場合、フォトトライアックをオンすることで、トライアック（登録商標）をオンしてから、接点部を開（ＯＦＦ）の状態とする。その後、ハイブリッドリレーは、フォトトライアックをオフすることでトライアック（登録商標）をオフさせる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１２−４８８５９号公報
【特許文献２】特開２０１１−１１９２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ハイブリッドリレーでは、トライアック（登録商標）がオフの状態で接点部が閉の状態とされると、接点部にダメージが発生し、結果的に寿命が低下してしまう懸念がある。例えば、ハイブリッドリレーは、フォトトライアックとしてゼロクロス型のフォトトライアックを用いているので、発光ダイオードへの電流供給を開始してからフォトトライアックがオンするまでの時間が一定でなく、フォトトライアックがオンするまでに接点部が閉の状態になる場合が生じる懸念がある。
【００１１】
また、ハイブリッドリレーでは、トライアック（登録商標）がオフの状態で接点部が開の状態とされると、接点部にダメージが発生し、結果的に寿命が低下してしまう懸念がある。
【００１２】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、長寿命化を図ることが可能なリレーユニット及び負荷制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のリレーユニットは、第１端子と、第２端子と、前記第１端子と前記第２端子との間に接続されたリレー接点を有するリレーと、前記リレーを駆動する第１駆動回路と、前記リレー接点に並列的に接続された半導体スイッチ素子と、前記半導体スイッチ素子を駆動する第２駆動回路と、を備え、前記第１駆動回路及び前記第２駆動回路を制御する制御部と、前記半導体スイッチ素子に流れる電流を検出する電流検出回路と、前記電流検出回路の出力に基づいて、前記半導体スイッチ素子に電流が流れていないときには前記第１駆動回路による前記リレーの駆動を禁止する禁止手段と、を設けてあることを特徴とする。
【００１４】
このリレーユニットにおいて、前記電流検出回路は、前記半導体スイッチ素子に流れる電流を、電圧に変換して検出するように構成されていることが好ましい。
【００１５】
このリレーユニットにおいて、前記半導体スイッチ素子は、双方向サイリスタであり、前記リレーは、セットコイルとリセットコイルとを有する二巻線形の双安定リレーであり、前記第１駆動回路は、前記セットコイルに直列接続された第１トランジスタと、前記リセットコイルに直列接続された第２トランジスタと、を備え、前記電流検出回路は、前記半導体スイッチ素子に流れる電流を電圧に変換するカレントトランスを備え、前記禁止手段は、前記第１駆動回路による前記リレーの駆動を禁止させるスイッチング回路により構成され、前記電流検出回路により、前記半導体スイッチ素子に電流が流れていないことが検出されたときに、前記リレーの駆動を禁止させるように動作することが好ましい。
【００１６】
このリレーユニットにおいて、前記半導体スイッチ素子は、双方向サイリスタであり、前記リレーは、セットコイルとリセットコイルとを有する二巻線形の双安定リレーであり、前記第１駆動回路は、前記セットコイルに直列接続された第１受光素子と、前記第１受光素子とともに第１フォトカプラを構成する第１発光素子と、前記第１発光素子に直列接続された第１トランジスタと、前記リセットコイルに直列接続された第２受光素子と、前記第２受光素子とともに第２フォトカプラを構成する第２発光素子と、前記第２発光素子に直列接続された第２トランジスタと、を備え、前記電流検出回路は、前記双方向サイリスタの両端間に接続され前記双方向サイリスタに流れる電流が零となるタイミングを検出するゼロクロス検出回路により構成され、前記禁止手段は、前記第１駆動回路による前記リレーの駆動を禁止させるスイッチング回路により構成され、前記ゼロクロス検出回路によってゼロクロスが検出されたときに、前記リレーの駆動を禁止させるように前記スイッチング回路が動作することが好ましい。
【００１７】
このリレーユニットにおいて、前記ゼロクロス検出回路は、逆並列接続された２個の発光ダイオードと、前記２個の発光ダイオードとともに交流入力型フォトカプラを構成する１個のフォトトランジスタと、前記フォトトランジスタのコレクタ端子が抵抗を介して電源端子と接続され、エミッタ端子が接地されており、前記コレクタ端子と前記抵抗との接続点が出力端子に接続されていることが好ましい。
【００１８】
このリレーユニットにおいて、外部に異常を報知する報知手段を備え、前記制御部は、前記半導体スイッチ素子をオンさせるように前記第２駆動回路を制御したときに、前記電流検出回路の出力に基づいて異常を検知した場合、前記報知手段により異常を報知させることが好ましい。
【００１９】
このリレーユニットにおいて、前記リレー、前記第１駆動回路、前記半導体スイッチ素子、前記第２駆動回路、前記制御部、前記電流検出回路及び前記禁止手段を収納する器体を備え、前記報知手段は、前記器体に設けられた表示部であることが好ましい。
【００２０】
本発明の負荷制御システムは、負荷が接続され前記負荷を制御する第１端末器と、第２端末器と、前記第１端末器及び前記第２端末器が２線式の信号線を介して接続された伝送制御装置と、を備え、前記第１端末器及び前記第２端末器は、それぞれ固有のアドレスが設定され、前記伝送制御装置は、前記信号線を介して、前記第１端末器及び前記第２端末器それぞれにアドレスデータを含む伝送信号を伝送するように構成され、前記伝送制御装置は、前記第２端末器から伝送された操作データに基づいて、前記第２端末器に対応付けられた前記第１端末器に接続された前記負荷を制御する制御データを生成し、前記第１端末器に対して前記第１端末器のアドレスに一致するアドレスデータ及び前記制御データを含む伝送信号を伝送するように構成され、前記第１端末器は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のリレーユニットにより構成され、前記リレーユニットは、前記伝送制御装置に前記信号線を介して接続される送受信回路と、前記送受信回路を介して前記伝送制御装置からの前記伝送信号が入力される信号処理部と、を備え、前記信号処理部が、前記制御部を兼ねていることを特徴とする。
【００２１】
この負荷制御システムにおいて、前記信号処理部が前記報知手段を兼ねており、前記信号処理部は、前記半導体スイッチ素子をオンさせるように前記第２駆動回路を制御したときに、前記電流検出回路の出力に基づいて前記半導体スイッチ素子に電流が流れていないことを認識した場合、前記伝送制御装置からの前記制御データに基づく前記負荷の制御を行わず、前記伝送制御装置からの制御結果の確認要求に応答しないことで前記伝送制御装置に異常を報知するように構成されていることが好ましい。
【００２２】
この負荷制御システムにおいて、前記信号処理部が前記報知手段を兼ねており、前記信号処理部は、前記半導体スイッチ素子をオンさせるように前記第２駆動回路を制御したときに、前記電流検出回路の出力に基づいて前記半導体スイッチ素子に電流が流れていないことを認識した場合、前記伝送制御装置からの前記制御データに基づく前記負荷の制御を行わず、前記伝送制御装置からの制御結果の確認要求に対して前記伝送制御装置に異常を報知するように構成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のリレーユニットにおいては、長寿命化を図ることが可能となる。
【００２４】
本発明の負荷制御システムにおいては、長寿命化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、実施形態１のリレーユニットの回路ブロック図である。
【図２】図２は、実施形態１のリレーユニットにおける要部回路図である。
【図３】図３は、実施形態１のリレーユニットにおける電流検出回路の回路図である。
【図４】図４は、実施形態１のリレーユニットにおける要部回路図である。
【図５】図５（ａ）は、実施形態１のリレーユニットの概略正面図である。図５（ｂ）は、実施形態１のリレーユニットの概略下面図である。図５（ｃ）は、実施形態１のリレーユニットの概略側面図である。
【図６】図６は、実施形態１のリレーユニットを用いた負荷制御システムの概略構成図である。
【図７】図７は、実施形態１のリレーユニットを用いた負荷制御システムの伝送信号の説明図である。
【図８】図８は、実施形態１のリレーユニットを用いた負荷制御システムにおける伝送制御装置の回路ブロック図である。
【図９】図９は、実施形態１のリレーユニットを用いた負荷制御システムにおける第２端末器の回路ブロック図である。
【図１０】図１０（ａ）は、実施形態１のリレーユニットを用いた負荷制御システムにおける第２端末器を取付枠に取り付けた状態の概略正面図である。図１０（ｂ）は、実施形態１のリレーユニットを用いた負荷制御システムにおける第２端末器を取付枠に取り付けた状態の概略側面図である。
【図１１】図１１は、実施形態１のリレーユニットを用いた負荷制御システムにおける第２端末器の使用形態での概略正面図である。
【図１２】図１２は、実施形態１のリレーユニットを用いた負荷制御システムの動作説明図である。
【図１３】図１３は、実施形態１のリレーユニットを用いた負荷制御システムの変形例の動作説明図である。
【図１４】図１４（ａ）は、実施形態２のリレーユニットの回路ブロック図である。図１４（ｂ）は、実施形態２のリレーユニットの要部回路図である。
【図１５】図１５は、実施形態３のリレーユニットの回路ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（実施形態１）
以下では、本実施形態のリレーユニット２ａについて図１〜５に基づいて説明する。
【００２７】
リレーユニット２ａは、第１端子２１と、第２端子２２と、第１端子２１と第２端子２２との間に接続されたリレー接点ｒ２を有するリレー２３と、リレー２３を駆動する第１駆動回路２４と、を備えている。また、リレーユニット２ａは、リレー接点ｒ２に並列的に接続された半導体スイッチ素子２５と、半導体スイッチ素子２５を駆動する第２駆動回路２６と、を備えている。また、リレーユニット２ａは、第１駆動回路２４及び第２駆動回路２６を制御する制御部２７を備えている。また、リレーユニット２ａは、半導体スイッチ素子２５に流れる電流を検出する電流検出回路２８を設けてある。更に、リレーユニット２ａは、電流検出回路２８の出力に基づいて、半導体スイッチ素子２５に電流が流れていないときには第１駆動回路２４によるリレー２３の駆動を禁止する禁止手段２９を設けてある。
【００２８】
これにより、リレーユニット２ａは、半導体スイッチ素子２５に電流が流れていないときにリレー接点ｒ２がオンオフされるのをより確実に抑制することが可能となり、長寿命化を図ることが可能となる。更に説明すれば、リレーユニット２ａは、リレー接点ｒ２をオンさせたときにリレー接点ｒ２に過大な突入電流が流れるのを、より確実に抑制することが可能となり、また、リレー接点ｒ２をオフさせるときにアークの発生をより抑制することが可能となる。よって、リレーユニット２ａは、リレー接点ｒ２の長寿命化を図ることが可能となり、リレーユニット２ａ全体としての長寿命化を図ることが可能となる。
【００２９】
リレーユニット２ａの各構成要素については、以下に詳細に説明する。
【００３０】
リレーユニット２ａは、第１端子２１と第２端子２２との間に、商用電源等の交流電源ＡＣ１と負荷Ｌとの直列回路を接続して使用することができる。これにより、リレーユニット２ａは、リレー接点ｒ２及び半導体スイッチ素子２５が、交流電源ＡＣ１と負荷Ｌとの間で交流電源ＡＣ１及び負荷Ｌに直列に接続される。よって、リレーユニット２ａは、負荷Ｌのオン、オフを制御することができる。リレーユニット２ａは、有接点リレーであるリレー２３と無接点リレーである半導体スイッチ素子２５とで構成されるハイブリッドリレーＨＲを備えている。リレーユニット２ａは、ハイブリッドリレーＨＲをオンする場合、半導体スイッチ素子２５をオンさせてから、リレー２３の接点ｒ２をオンさせ、その後、半導体スイッチ素子２５をオフさせる。また、リレーユニット２ａは、ハイブリッドリレーＨＲをオフする場合、半導体スイッチ素子２５をオンさせてから、リレー２３の接点ｒ２をオフさせ、その後、半導体スイッチ素子２５をオフさせる。負荷Ｌとしては、照明負荷を想定しているが、これに限らず、例えば、空調機等でもよい。
【００３１】
リレーユニット２ａは、電気絶縁性材料により形成された器体２０を備えている。器体２０の電気絶縁性材料としては、例えば、合成樹脂等が好ましい。リレーユニット２ａは、器体２０内に、リレー２３、第１駆動回路２４、半導体スイッチ素子２５、第２駆動回路２６、制御部２７、電流検出回路２８及び禁止手段２９等が収納されている。
【００３２】
第１端子２１は、交流電源ＡＣ１に電気的に接続された電線７１の一端が接続される電源側端子を構成する。第１端子２１は、第１端子板２１ａと、電線７１を第１端子板２１ａとの間に挟持するための第１座金２１ｂと、導電性の第１端子ねじ２１ｃと、を備えている、第１端子ねじ２１ｃは、軸部（図示せず）が第１座金２１ｂに挿通され第１端子板２１ａの第１ねじ孔（図示せず）に螺合する。第１端子板２１ａは、一部が器体２０外に露出して残りの部分が器体２０内に収納されている。第１端子板２１ａは、金属板等の導電板により形成されている。
【００３３】
第２端子２２は、負荷Ｌに電気的に接続された電線７２の一端が接続される負荷側端子を構成する。第２端子２２は、第２端子板２２ａと、電線７２を第２端子板２２ａとの間に挟持するための第２座金２２ｂと、導電性の第２端子ねじ２２ｃと、を備えている、第２端子ねじ２２ｃは、軸部（図示せず）が第２座金２２ｂに挿通され第２端子板２１ａの第２ねじ孔（図示せず）に螺合する。第２端子板２２ａは、一部が器体２０外に露出して残りの部分が器体２０内に収納されている。第２端子板２２ａは、金属板等の導電板により形成されている。第２端子２２は、器体２０内において、リレー接点ｒ２を介して第１端子２１に電気的に接続されている。
【００３４】
リレーユニット２ａは、第１端子２１と第２端子２２との組を、４組、備えている。したがって、リレーユニット２ａは、最大で４回路の負荷をオンオフすることが可能である。図１、２では、第１端子２１と第２端子２２との組を１組だけ図示してある。第１端子２１と第２端子２２との組の数は、特に限定するものではなく、１組でも複数組でもよい。
【００３５】
リレーユニット２ａは、第１端子２１と第２端子２２との間に、リレー２３のリレー接点ｒ２が接続され、リレー接点ｒ２の両端間に、ヒューズＦ１を介してサージアブソーバ（surge suppressor）ＳＡが接続され、サージアブソーバＳＡの両端間にインダクタＬ０とコンデンサＣ０との直列回路が接続されている。サージアブソーバＳＡは、サージ電圧を吸収するための素子である。サージアブソーバＳＡとしては、例えば、ＺＮＲ（登録商標）等を用いることができる。インダクタＬ０とコンデンサＣ０との直列回路は、ノイズフィルタを構成する。そして、リレーユニット２ａは、コンデンサＣ０の両端間に半導体スイッチ素子２５が接続されている。これにより、リレーユニット２ａは、半導体スイッチ素子２５が、リレー接点ｒ２に並列的に接続されている。リレーユニット２ａは、上述の、ヒューズＦ１、サージアブソーバＳＡ、インダクタＬ０及びコンデンサＣ０を、好適に備えている。リレーユニット２ａは、サージアブソーバＳＡを備えていることにより、サージ電圧で半導体スイッチ素子２５が破壊されるのを抑制することが可能となる。
【００３６】
リレー接点ｒ２は、固定接点（図示せず）と可動接点（図示せず）とで構成される接点である。なお、リレーユニット２ａは、接点数（「極数」とも言われる。）が２（つまり、２極）であるが、接点数を特に限定するものではない。
【００３７】
リレー２３は、双安定リレー（「ラッチングリレー」とも呼ばれる。）であるのが好ましい。双安定リレーは、コイルに励磁入力を加えたとき動作又は復帰し、励磁入力を除去した後もその状態を保つリレーである。リレー２３は、例えば、コイルとして第１コイル（以下、「セットコイル」という。）Ｌ１と第２コイル（以下、「リセットコイル」という。）Ｌ２と、を有する二巻線形の双安定リレーにより構成することができる。
【００３８】
第１駆動回路２４は、セットコイルＬ１に直列接続された第１受光素子ＰＤ１と、第１受光素子ＰＤ１とともに第１フォトカプラＰＣ１を構成する第１発光素子ＬＥ１と、を備える。また、第１駆動回路２４は、第１発光素子ＬＥ１と第１電源端子Ｖｃｃ１との間に接続された抵抗Ｒ１１と、第１発光素子ＬＥ１と入力側のグラウンドとの間に接続された第１トランジスタＴｒ１と、第１トランジスタＴｒ１のベース端子・エミッタ端子間に接続された抵抗Ｒ１２と、を備える。第１受光素子ＰＤ１は、一端がセットコイルＬ１を介して第２電源端子Ｖｃｃ２に接続され、他端が、出力側のグラウンドに接続されている。また、第１駆動回路２４は、リセットコイルＬ２に直列接続された第２受光素子ＰＤ２と、第２受光素子ＰＤ２とともに第２フォトカプラＰＣ２を構成する第２発光素子ＬＥ２と、を備える。また、第１駆動回路２４は、第２発光素子ＬＥ２と第１電源端子Ｖｃｃ１との間に接続された抵抗Ｒ２１と、第２発光素子ＬＥ２と入力側のグラウンドとの間に接続された第２トランジスタＴｒ２と、第２トランジスタＴｒ２のベース端子・エミッタ端子間に接続された抵抗Ｒ２２と、を備える。第２受光素子ＰＤ２は、一端がリセットコイルＬ２を介して第２電源端子Ｖｃｃ２に接続され、他端が、出力側のグラウンドに接続されている。図４においては、グラウンドの図記号が２種類あるが、同じ図記号のグラウンドは共通のグラウンドであり、異なる図記号のグラウンド同士は電気的に絶縁されている。要するに、図４では、入力側のグラウンドと、出力側のグラウンドと、で図記号を異ならせてある。なお、リレーユニット２ａは、第１電源端子Ｖｃｃ１の電位を５Ｖに設定し、第２電源端子Ｖｃｃ２の電位を２４Ｖに設定してあるが、これらの値に限定するものではない。
【００３９】
第１発光素子ＬＥ１及び第２発光素子ＬＥ２としては、発光ダイオードを用いるのが好ましい。第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２としては、フォトトランジスタを用いるのが好ましい。
【００４０】
第１駆動回路２４は、第１トランジスタＴｒ１及び第２トランジスタＴｒ２が、制御部２７によって各別に制御される。第１トランジスタＴｒ１は、そのベース端子が抵抗Ｒｓを介して制御部２７に接続されている。第２トランジスタＴｒ２は、そのベース端子が抵抗Ｒｒを介して制御部２７に接続されている。制御部２７は、例えば、適宜のプログラムを搭載したマイクロコンピュータにより構成することができる。この場合、制御部２７は、抵抗Ｒｓが接続される端子ＳＥＴと抵抗Ｒｒが接続される端子ＲＥＳＥＴとを別々に備えた構成とすることができる。
【００４１】
リレー２３は、第１トランジスタＴｒ１がオンすると、セットコイルＬ１に励磁電流が流れてリレー接点ｒ２がオン状態となり、第１トランジスタＴｒ１がオフしてセットコイルＬ１に励磁電流が流れなくなっても、リレー接点ｒ２のオン状態を保持する。以下では、リレー２３のリレー接点ｒ２のオン状態が保持された状態を、セット状態と称する。
【００４２】
また、リレー２３は、セット状態で、第２トランジスタＴｒ２がオンすると、リセットコイルＬ２に励磁電流が流れてリレー接点ｒ２がオフ状態となり、第２トランジスタＴｒ２がオフしてリセットコイルＬ２に励磁電流が流れなくなっても、リレー接点ｒ２のオフ状態を保持する。以下では、リレー２３のリレー接点ｒ２のオフ状態が保持された状態を、リセット状態と称する。
【００４３】
半導体スイッチ素子２５は、例えば、双方向サイリスタにより構成することができる。双方向サイリスタは、トライアック（登録商標）とも呼ばれる。双方向サイリスタは、２つの主端子Ｔ１、Ｔ２間のいずれのバイアス方向においても、オン状態とオフ状態の２つの安定した状態をとることができ、且つ、オフ状態からオン状態への切り換えのタイミングをゲート端子Ｇへのゲート信号によって制御できる。
【００４４】
第２駆動回路２６は、フォトトライアックカプラＰＣ３を備えている。フォトトライアックカプラＰＣ３は、双方向サイリスタのゲート端子Ｇへゲート信号をトリガ信号として与えるトリガ回路として機能する。フォトトライアックカプラＰＣ３は、第３発光素子ＬＥ３と、フォトトライアックＰＴ３と、を備えている。フォトトライアックカプラＰＣ３は、ゼロクロス回路ＺＣが、第３発光素子ＬＥ３及びフォトトライアックＰＴ３と同じパッケージ内に内蔵されたゼロクロス型のフォトトライアックカプラを用いるのが好ましい。ゼロクロス回路ＺＣは、第１端子２１と第２端子２２との間に印加される交流電圧の絶対値が所定電圧（０Ｖもしくは０Ｖに比較的近い電圧）以下となるタイミングでフォトトライアックＰＴ３をオンさせるために設けられる回路である。所定電圧は、例えば、２０Ｖ以下が好ましく、１０Ｖ以下がより好ましく、５Ｖ以下がより一層好ましい。フォトトライアックＰＴ３は、ゼロクロス回路ＺＣを備えていることにより、第３発光素子ＬＥ３からの光が入力されても（入力信号がオンになっても）、第１端子２１と第２端子２２との間に印加される交流電圧の絶対値が所定電圧以下でなければオフからオンへ移行しない。言い換えれば、フォトトライアックＰＴ３は、第３発光素子ＬＥ３からの光が入力されている状態で、第１端子２１と第２端子２２との間に印加される交流電圧の絶対値が所定電圧以下になればオフからオンへ移行する。また、フォトトライアックＰＴ３は、第３発光素子ＬＥ３からの光の入力が無くなった場合（入力信号がオフになった場合）、第１端子２１と第２端子２２との間に流れる電流の絶対値が零付近になったときにオンからオフへ移行する。
【００４５】
リレーユニット２ａは、フォトトライアックカプラＰＣ３がゼロクロス回路ＺＣを備えていることにより、ゼロクロス回路ＺＣを備えていない非ゼロクロス型のフォトトライアックカプラである場合に比べて、半導体スイッチ素子２５に突入電流が流れるのを抑制することが可能となる。更に、リレーユニット２ａは、半導体スイッチ素子２５のスイッチングノイズを抑制することが可能となる。
【００４６】
また、第２駆動回路２６は、発光素子ＬＥ３と第１電源端子Ｖｃｃ１との間に接続された抵抗Ｒ３１と、第３発光素子ＬＥ３と入力側のグラウンドとの間に接続された第３トランジスタＴｒ３と、を備える。第３発光素子ＬＥ３としては、発光ダイオードを用いるのが好ましい。
【００４７】
第２駆動回路２６は、第３トランジスタＴｒ３が、制御部２７によって制御される。第３トランジスタＴｒ３は、そのベース端子が抵抗Ｒ３２を介して制御部２７に接続されている。第２駆動回路２６は、第３トランジスタＴｒ３がオンすると、第３発光素子ＬＥ３に電流が流れて第３発光素子ＬＥ３が発光する。
【００４８】
電流検出回路２８は、半導体スイッチ素子２５に流れる電流を、電圧に変換して検出するように構成されている。これにより、リレーユニット２ａは、半導体スイッチ素子２５に電流が流れているか否かを精度よく検出することが可能となる。
【００４９】
電流検出回路２８は、半導体スイッチ素子２５に流れる電流を電圧に変換するカレントトランスＣＴを備えている。カレントトランスＣＴは、例えば、トロイダルコア（図示せず）とトロイダルコアに巻回された巻線とを備えるものが好ましい。カレントトランスＣＴは、例えば、全体として円環状の形状に形成されているのが好ましい。カレントトランスＣＴは、半導体スイッチ素子２５と第２端子２２とを接続する電線が挿通されており、この電線がカレントトランスＣＴの一次側となり、この電線を流れる電流によってカレントトランスＣＴの巻線に誘導された電流が、電圧に変換され出力される。
【００５０】
電流検出回路２８は、カレントトランスＣＴの出力端間に、抵抗Ｒ２８が接続され、抵抗の両端間に整流回路ＤＢ１が接続されている。整流回路ＤＢ１は、ダイオードブリッジ回路からなる全波整流回路により構成されている。これにより、整流回路ＤＢ１は、抵抗Ｒ２８の両端間に発生する交流電圧を全波整流することができる。つまり、整流回路ＤＢ１は、半導体スイッチ素子２５を流れる電流をカレントトランスＣＴにより電圧に変換することで生成された交流電圧を全波整流することができる。
【００５１】
電流検出回路２８は、整流回路ＤＢ１の出力電圧と基準電圧とを比較するコンパレータＣＰ１を備えている。電流検出回路２８は、第１電源端子Ｖｃｃ１とグラウンドとの間に、抵抗Ｒ２９と抵抗Ｒ３０とを直列接続した直列回路からなる抵抗分圧回路が接続されている。コンパレータＣＰ１は、整流回路ＤＢ１のプラス端子がコンパレータＣＰ１の非反転入力端子に接続され、抵抗Ｒ２９と抵抗Ｒ３０との接続点が反転入力端子に接続されている。コンパレータＣＰ１は、整流回路ＤＢ１の出力電圧と抵抗Ｒ３０の両端電圧からなる基準電圧とを比較する。コンパレータＣＰ１は、整流回路ＤＢ１の出力電圧が基準電圧を超えている場合、出力端子の電位がＨレベルとなり、整流回路ＤＢ１の出力電圧が基準電圧を超えていない場合、出力端子の電位がＬレベルとなる。したがって、電流検出回路２８は、半導体スイッチ素子２５に電流が流れている場合、コンパレータＣＰ１の出力端子の電位がＨレベルとなり、半導体スイッチ素子２５に電流が流れてない場合、コンパレータＣＰ１の出力端子の電位がＬレベルとなる。電流検出回路２８の出力端子は、コンパレータＣＰ１の出力端子により構成される。
【００５２】
禁止手段２９は、第１駆動回路２４によるリレー２３の駆動を禁止させるスイッチング回路２９１、２９２により構成されている。スイッチング回路２９１、２９２は、電流検出回路２８により、半導体スイッチ素子２５に電流が流れていないことが検出されたときに、リレー２３の駆動を禁止させるように動作する。これにより、リレーユニット２ａは、制御部２７を介さずに、リレー２３の駆動を禁止することが可能となる。つまり、禁止手段２９は、電流検出回路２８の出力端子の電位がＬレベルのときに、リレー２３の駆動を禁止させるように動作する。
【００５３】
スイッチング回路２９１、２９２は、第４トランジスタＴｒ４と、第５トランジスタＴｒ５と、を備えている。第４トランジスタＴｒ４は、ｐｎｐ型のバイポーラトランジスタにより構成されている。第５トランジスタＴｒ５は、ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタにより構成されている。スイッチング回路２９１、２９２は、第４トランジスタのベース端子が電流検出回路２８の出力端子に接続されている。スイッチング回路２９１、２９２は、第４トランジスタＴｒ４のエミッタ端子が第１電源端子Ｖｃｃ１に接続され、第４トランジスタＴｒ４のコレクタ端子が抵抗Ｒ３６を介して第５トランジスタＴｒ５のベース端子と接続されている。第４トランジスタＴｒ４のベース端子とエミッタ端子との間には、抵抗Ｒ３４が接続されている。第５トランジスタのベース端子とエミッタ端子との間には、抵抗Ｒ３５が接続されている。スイッチング回路２９１は、第５トランジスタＴｒ５のコレクタ端子が第１駆動回路２４における第１トランジスタＴｒ１のベース端子に接続され、第５トランジスタＴｒ５のエミッタ端子が第１グラウンドに接続されている。スイッチング回路２９２は、第５トランジスタＴｒ５のコレクタ端子が第１駆動回路２４における第２トランジスタＴｒ２のベース端子に接続され、第５トランジスタＴｒ５のエミッタ端子が第１グラウンドに接続されている。スイッチング回路２９１とスイッチング回路２９２との回路構成は同じであり、それぞれの第５トランジスタＴｒ５のコレクタ端子が接続される箇所が異なるだけである。
【００５４】
スイッチング回路２９１、２９２は、電流検出回路２８の出力端子の電位がＨレベルの場合、第４トランジスタＴｒ４、第５トランジスタＴｒ５がいずれもオフである。したがって、リレーユニット２ａは、制御部２７の端子ＳＥＴの出力によって第１トランジスタＴｒ１をオンオフすることができ、また、制御部２７の端子ＲＥＳＥＴの出力によって第２トランジスタＴｒ２をオンオフすることができる。
【００５５】
スイッチング回路２９１、２９２は、電流検出回路２８の出力端子の電位がＨレベルの場合、第４トランジスタＴｒ４がオンになり、第５トランジスタＴｒ５がオンになる。これにより、リレーユニット２ａは、制御部２７の出力に関わらず、第１トランジスタＴｒ１及び第２トランジスタＴｒ２がオフに保たれる。よって、リレーユニット２ａは、第１駆動回路２４によるリレー２３の駆動を禁止することができる。なお、スイッチング回路１２９の回路構成は、一例であり、特に限定するものではない。
【００５６】
リレーユニット２ａは、外部に異常を報知する報知手段を備えている。制御部２７は、半導体スイッチ素子２５をオンさせるように第２駆動回路２６を制御したときに、電流検出回路２８の出力に基づいて異常を検知した場合、報知手段により異常を報知させることが好ましい。リレーユニット２ａ自身の異常としては、例えば、半導体スイッチ素子２５をオンさせるように第２駆動回路２６を制御したにも関わらず、半導体スイッチ素子２５に電流が流れない状態が所定時間以上、継続するような異常が想定される。
【００５７】
リレーユニット２ａは、報知手段として、器体２０に設けられた表示部３９を備えた構成とすることができる。よって、リレーユニット２ａは、異常時に、外部から確認することが可能となる。表示部３９は、例えば、発光ダイオードと、この発光ダイオードの光を出射する透光部と、で構成することができる。表示部３９の発光ダイオードとしては、例えば、赤色光を放射する赤色発光ダイオード等を用いることができる。発光ダイオードの発光色は特に限定するものではない。表示部３９は、制御部２７によって制御される。
【００５８】
リレーユニット２ａは、下記の負荷制御システム１において、第１端末器３として用いることができる。
【００５９】
以下では、本実施形態の負荷制御システム１ａについて図６〜１２に基づいて説明する。
【００６０】
負荷制御システム１ａは、負荷Ｌが接続され負荷Ｌを制御する第１端末器３と、スイッチの操作状態を監視する第２端末器４と、を備える。また、負荷制御システム１ａは、第１端末器３及び第２端末器４が２線式の信号線Ｌｓを介して接続された伝送制御装置５を備える。
【００６１】
第１端末器３及び第２端末器４は、それぞれ固有のアドレスが設定されている。
【００６２】
伝送制御装置５は、信号線Ｌｓを介して、第１端末器３及び第２端末器４それぞれとの間でアドレスデータを含む伝送信号Ｖｓ（図７参照）を伝送するように構成されている。
【００６３】
第２端末器４は、スイッチの操作状態を示す監視データを、信号線Ｌｓを介して伝送制御装置５に伝送するように構成されている。
【００６４】
伝送制御装置５は、第２端末器４から伝送された前記監視データに基づいて、第２端末器４に対応付けられた第１端末器３に接続された負荷Ｌを制御する第１制御データを生成し、第１端末器３に対して第１端末器３のアドレスに一致するアドレスデータ及び前記第１制御データを含む伝送信号Ｖｓを伝送するように構成されている。また、伝送制御装置５は、第１端末器３から返送される制御確認信号を受信して第１端末器３の動作状態（制御結果）を確認し、第２端末器４の表示部に現在の負荷Ｌの制御状態を表示させるための第２制御データを生成し、第２端末器４に対して第２端末器４のアドレスに一致するアドレスデータ及び前記第２制御データを含む伝送信号Ｖｓを伝送するように構成されている。
【００６５】
負荷制御システム１ａの各構成要素については、以下に詳細に説明する。
【００６６】
伝送制御装置５は、３つの電源用端子５６と、２つの信号用端子５７と、を備えている。伝送制御装置５は、３つの電源用端子５６に接続される例えば単相３線の電線を介して交流電源（図示せず）から交流電圧が供給される。伝送制御装置５は、２つの信号用端子５７に２線式の信号線Ｌｓが接続されている。
【００６７】
伝送制御装置５は、図８に示すように、マイクロプロセッサからなる伝送処理部５１と、伝送ドライバ回路５２と、を備え、伝送処理部５１が、伝送ドライバ回路５２を介して信号線Ｌｓに接続されている。伝送制御装置５は、伝送処理部５１の動作を規定するプログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）により構成される第１メモリ５３を備えている。また、伝送制御装置５は、第１端末器３と第２端末器４との対応関係を格納した第２メモリ５４を備えている。この対応関係は、テーブル形式で第２メモリ５４に格納されているのが好ましい。第２メモリ５４は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable read only memory）等の不揮発性メモリにより構成されているのが好ましい。また、伝送制御装置５は、第１端末器３、第２端末器４との間で授受するデータ等を格納する第３メモリ５５を備えている。第３メモリ５５は、例えば、ＲＡＭ（random access memory）により構成されているのが好ましい。伝送処理部５１は、制御データを作成したり、第１端末器３、第２端末器４の状態を監視したりするように構成されている。伝送ドライバ回路５２は、伝送処理部５１の制御に基いて、信号線Ｌｓを介して第１端末器３、第２端末器４との信号の授受を行うように構成されている。
【００６８】
図６には、第１端末器３と第２端末器４とが、１つずつ図示されているが、それぞれ複数であってもよい。第１端末器３、第２端末器４と信号線Ｌｓとの接続形態には、送り配線が採用される。
【００６９】
第１端末器３、第２端末器４には、それぞれ個別のアドレスが設定されている。伝送制御装置５は、それらのアドレスに基いて第１端末器３及び第２端末器４を個別に認識する。
【００７０】
負荷制御システム１ａでは、第１端末器３のアドレスと第２端末器４のアドレスとの対応関係を伝送制御装置５で管理している。伝送制御装置５では、１台の第２端末器４のアドレスを１台の第１端末器３のアドレスに対応付けるだけでなく、１台の第２端末器４のアドレスを複数台の第１端末器３のアドレスに対応付けることも可能である。負荷制御システム１ａは、伝送制御装置５において１台の第２端末器４のアドレスを複数台の第１端末器３のアドレスに対応付けるように、アドレスを設定すれば、第２端末器４からの前記監視データに基づいて複数回路の負荷Ｌを一括して制御することが可能になる。本明細書では、この種の制御を一括制御と称し、とくに、複数の負荷Ｌを同じ制御状態に制御する一括制御をグループ制御と称し、複数の負荷Ｌをあらかじめ個々に設定した制御状態に制御する一括制御をパターン制御と称する。負荷Ｌとしては、照明負荷を採用しているが、これに限らず、例えば、空調機等でもよい。
【００７１】
第１端末器３及び第２端末器４にはそれぞれ個別のアドレスが設定されているから、グループ制御を行なう場合には、１台の第２端末器４のアドレスに複数台の第１端末器３のアドレスを対応付ければよい。これにより、負荷制御システム１ａは、例えば、第２端末器４から伝送制御装置５に、前記監視データが伝送されると、伝送制御装置５が、前記監視データに対応させて複数の前記第１制御データを順次発生させグループ制御の対象となる第１端末器３に順に伝送するのである。よって、負荷制御システム１ａは、グループ制御の対象となる第１端末器３に接続された複数の負荷Ｌを１つの前記監視データに基づいて一括して制御することができる。
【００７２】
第１端末器３は、上述のリレーユニット２ａにより構成されている。第１端末器３は、信号線Ｌｓに接続するための２つの第３端子３５、３５（図１、５参照）を備えている。
【００７３】
第１端末器３は、２線式の信号線Ｌｓを介して伝送制御装置５に接続され、伝送制御装置５との間で、伝送信号を時分割多重方式で伝送する。第１端末器３は、図１に示すように、制御部２７（以下、「信号処理部２７」ともいう。）と、通信回路（送受信回路）３２と、第１電源端子Ｖｃｃ１や制御部２７へ所定の直流電圧（例えば、５Ｖ）を供給する電源回路３３と、アドレス設定部３４と、を備えている。第１端末器３は、信号処理部２７が、制御部２７を兼ねている。信号処理部２７は、通信回路３２を介して信号線Ｌｓに接続されている。
【００７４】
通信回路３２は、信号線Ｌｓを伝送される双極性の伝送信号Ｖｓを無極性化（つまり、全波整流）して受信し、受信した信号を信号処理部２７に与えるように構成されている。信号処理部２７から伝送制御装置５に返送される信号は、通信回路３２において電流モード信号に変換されて信号線Ｌｓに送出される。アドレス設定部３４は、その第１端末器３に固有のアドレスを設定するために設けるものであり、例えば、不揮発性メモリ等により構成することができる。
【００７５】
第１端末器３は、４つのハイブリッドリレーＨＲを各別に駆動できるように、第１駆動回路２４と第２駆動回路２６との組を、個々のハイブリッドリレーＨＲごとに備えている。また、第１端末器３は、電流検出回路２８及び禁止手段２９を、個々のハイブリッドリレーＨＲごとに備えている。
【００７６】
第１端末器３は、各ハイブリッドリレーＨＲごとに第１端子２１と第２端子２２との組を備えており、商用電源等の交流電源ＡＣ１と負荷Ｌとの直列回路を接続して使用される。これにより、第１端末器３は、その器体２０内に設けられているハイブリッドリレーＨＲごとの接点が、交流電源ＡＣ１と負荷Ｌとの間で交流電源ＡＣ１及び負荷Ｌに直列に接続される。よって、負荷制御システム１ａは、負荷Ｌのオンオフを制御することができる。第１端末器３がハイブリッドリレーＨＲを制御する際には、リモコントランス（図示せず）から第１端末器３の第２電源端子Ｖｃｃ２にパルス的に電源を供給する。リモコントランスは、交流電源に接続されており、１００Ｖの交流電圧を変圧して第１端末器３に２４Ｖの交流電圧を供給するように構成されている。
【００７７】
また、電源回路３３は、信号線Ｌｓを伝送される伝送信号から第１端末器３の内部電源を得るように構成されている。
【００７８】
第１端末器３は、器体２０の正面視形状が長方形状であるのが好ましい。第１端末器３は、器体２０の正面視において、器体２０の長手方向の一端部に第１端子２１と第２端子との組が保持され、器体２０の長手方向の他端部に２つの第３端子３５、２５が保持されているのが好ましい。
【００７９】
第１端末器３は、制御部２７によって第１駆動回路２４及び第２駆動回路２６を制御することにより、ハイブリッドリレーＨＲを制御する。第１端末器３は、最大で４回路のハイブリッドリレーＨＲを制御できるように構成されている。このため、第１端末器３には、ハイブリッドリレーＨＲを個別に認識するために２ビットの負荷番号が付加されている。負荷番号は、信号処理部２７において付加されている。以下では、第１端末器３のチャンネルと負荷番号とをまとめてアドレスと呼ぶことにする。つまり、負荷制御システム１ａは、第２端末器４、各ハイブリッドリレーＨＲに、それぞれ個別のアドレスが付与されていることになる。また、負荷制御システム１ａは、互いに一対一に対応する第２端末器４と第１端末器３とを同チャンネルに設定することにより、対応関係をわかりやすくしてある。
【００８０】
第１端末器３は、アドレスデータに含まれる負荷番号が一致するハイブリッドリレーＨＲを制御することで対応する負荷Ｌを制御する。
【００８１】
ところで、負荷制御システム１ａでは、第２端末器４のアドレスと第１端末器３のアドレスとの対応関係を伝送制御装置５で管理しているから、伝送制御装置５において１つの第２端末器４のアドレスに複数回路のハイブリッドリレーＨＲのアドレスを関係データとして対応付けておけば、１つの第２端末器４で複数回路のハイブリッドリレーＨＲを一括して制御することが可能である。このような一括制御には、上述のグループ制御とパターン制御とがある。グループ制御やパターン制御は、ハイブリッドリレーＨＲにより制御される負荷Ｌが照明負荷であるときにとくに有効であって、オフィス空間のように多数の照明負荷が配列されているような場所で、複数の照明負荷を一斉に点灯・消灯させる際にグループ制御やパターン制御を利用することができる。
【００８２】
負荷制御システム１ａは、伝送制御装置５、第１端末器３及びリモコントランスＴが、分電盤（図示せず）内に配置されるのが好ましい。第１端末器３の器体２０の外形寸法は、例えば、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ  Ｃ  ８３７０）で規格化されている電灯分電盤用協約形配線遮断器の単位寸法の整数倍の大きさに設定されているのが好ましい。なお、伝送制御装置５及びリモコントランスそれぞれの器体の外形寸法は、例えば、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ  Ｃ  ８３７０）で規格化されている電灯分電盤用協約形配線遮断器の単位寸法の整数倍の大きさに設定されているのが好ましい。また、伝送制御装置５、第１端末器３及びリモコントランスそれぞれは、分電盤内に固定される盤用連接取付板に取り付けることができるように構成されているのが好ましい。盤用連接取付板は、分電盤内に固定され、電灯分電盤用協約形配線遮断器を連接して取り付けることができる取付板である。
【００８３】
また、負荷制御システム１ａは、第２端末器４が、例えば、オフィス等の壁面に配置されるように構成されているのが好ましい。第２端末器４は、信号線Ｌｓに接続するための２つの端子４７、４７を備えている。
【００８４】
第２端末器４は、図９に示すように、マイクロコンピュータからなる信号処理部４１と、送受信回路４２と、電源回路４３と、アドレス設定部４４と、第１端末器３の動作状態を表示するための表示部４５と、を備えている。信号処理部４１は、送受信回路４２を介して信号線Ｌｓに接続されている。信号処理部３１を構成するマイクロコンピュータには適宜のプログラムが搭載されている。
【００８５】
送受信回路４２は、信号線Ｌｓを伝送される双極性の伝送信号Ｖｓを無極性化して受信し、受信した信号を信号処理部４１に与えるように構成されている。また、電源回路４３は、信号線Ｌｓを伝送される伝送信号から第２端末器４の内部電源を得るように構成されている。信号処理部４１から伝送制御装置５に返送される信号は、送受信回路４２において電流モード信号に変換されて信号線Ｌｓに送出される。アドレス設定部４４は、その第２端末器４に固有のアドレスを設定するために設けるものであり、例えば、不揮発性メモリ等により構成することができる。
【００８６】
第２端末器４としては、例えば、図１０（ａ）、（ｂ）に示すような調光操作用の端末器４ａを用いることができる。端末器４ａの器体４０は、大角形連用配線器具の取付枠に最大３個まで取り付けることができる１個モジュール寸法の配線器具の３個分に相当する寸法（この寸法は、「３個モジュール寸法」と呼ばれている。）を有している。大角形連用配線器具の取付枠は、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ  Ｃ  ８３７５）で規格化されている。
【００８７】
端末器４ａは、器体４０の前面側に、前記スイッチ（３個のスイッチＳａ、Ｓｂ及びＳｃ）と、調光レベルを表示するためのレベル表示部ＤＬと、負荷Ｌである照明負荷のオンオフを表示するためのオン表示部ＬＮ及びオフ表示部ＬＦと、が設けられている。レベル表示部ＤＬとオン表示部ＬＮとオフ表示部ＬＦとで、上述の表示部４５が構成されている。端末器４ａは、内部にＥＥＰＲＯＭよりなるアドレス設定部４４を備え、外部の設定器との間でワイヤレス信号を授受することにより、アドレスの設定、確認及び変更が可能になっている。
【００８８】
スイッチＳａは、負荷Ｌとしての照明負荷のオン、オフを指示するためのスイッチである。スイッチＳｂは、照明負荷の調光レベルをアップさせることを指示するためのスイッチである。スイッチＳｃは、調光レベルをダウンさせることを指示するためのスイッチである。レベル表示部ＤＬは、発光色が同じ複数個（図示例では、６個）の発光ダイオードが列設されており、各発光ダイオードそれぞれの前方に、発光ダイオードの光を出射する透光部４６が設けられている。オン表示部ＬＮ及びオフ表示部ＬＦは、発光ダイオードと、発光ダイオードの前方に設けられ発光ダイオードの光を出射する透光部とで構成されている。オン表示部ＬＮとオフ表示部ＬＦとは、互いに発光色の異なる発光ダイオードを採用している。なお、端末器４ａは、０〜１２７の調光レベルを７ビットの情報として伝送制御装置５との間で授受できるように構成されている。
【００８９】
器体４０は、例えば、１個モジュール寸法の配線器具を３個並べて取り付けることのできる取付枠６０に着脱自在に取り付けられる。取付枠６０は、合成樹脂製の取付枠である。なお、器体４０は、金属製の取付枠に着脱自在に取り付けてもよい。
【００９０】
取付枠６０は、第１側片６２ａと第２側片６２ｂとの上端部同士、下端部同士をそれぞれ第１連結片６５ａ、第２連結片６５ｂで連結した矩形枠状に形成されている。よって、取付枠６０は、第１側片６２ａと第１連結片６５ａと第２側片６２ｂと第２連結片６５ｂとで囲まれた開口窓６１を有している。取付枠６０は、第１側片６２ａ及び第２側片６２ｂに、器体４０の両側縁に突設された係止爪４０ａがそれぞれ係合する保持孔６３を有している。また、取付枠６０は、第２側片６２ｂに、第１側片６２ａとの距離を変えるように撓むことができる操作片６４が形成されている。
【００９１】
取付枠６０に器体４０を取り付けるときには、取付枠６０の後方（図１０（ｂ）の右側）から器体４０を開口窓６１に挿入する向きに移動させるようにすれば、操作片６４が撓んで器体４０を取付枠６０に嵌着でき、このとき、器体４０の前部が開口窓６１から突出する。一方、取付枠６０から器体４０を外すには、操作片６４を、第２側片６２ｂから引き離すようにドライバ等でこじればよい。第１連結片６５ａ及び第２連結片６５ｂには、スイッチボックスに取付枠６０を結合するためのボックスねじを挿入する長孔６６や取付枠６０の前面を覆うプレート枠（図示せず）を取り付けるプレートねじが螺合するねじ孔６７等が設けられる。プレート枠の前面側には、化粧プレート６９（図１１参照）が着脱自在に取り付けられる。図１１に示した例では、プレート枠と化粧プレート６９とでプレートが構成される。さらに、第１連結片６５ａ及び第２連結片６５ｂには、長孔６６を通して挿入されるねじに螺合し、壁パネル等に形成された取付孔の周部を取付枠６０との間で挟持する挟み金具の一端部が挿入される孔６８も形成されている。
【００９２】
負荷制御システム１ａは、第２端末器４と複数回路の負荷Ｌとが１対多で対応付けられているが、これに限らず、１対１で対応付けられていてもよい。
【００９３】
ところで、伝送制御装置５は、信号線Ｌｓに対して、図７（ａ）に示すフォーマット（信号形態）の伝送信号Ｖｓを送出する。伝送信号Ｖｓは、双極性（±２４Ｖ）の時分割多重信号であり、パルス幅変調によってデータが伝送されるようになっている（図７（ｂ））。伝送信号Ｖｓは、スタートパルス信号ＳＹ、モードデータＭＤ、アドレスデータＡＤ、制御データＣＤ、チェックサムデータＣＳ及び信号返送期間ＷＴよりなる。スタートパルス信号ＳＹは、信号送出開始を示す信号である。モードデータＭＤは、伝送信号Ｖｓのモードを示すデータである。アドレスデータは、第１端末器３や第２端末器４を各別に呼び出すためのデータである。制御データＣＤは、第１端末器３や負荷Ｌを制御するためのデータである。チェックサムデータは、伝送誤りを検出するためのデータである。信号返送期間ＷＴは、第１端末器３や第２端末器４からの返送信号を受信するタイムスロットである。
【００９４】
第１端末器３、第２端末器４は、信号線Ｌｓを介して受信した伝送信号Ｖｓに含まれるアドレスデータＡＤが自己のアドレスに一致すると、伝送信号Ｖｓから制御データＣＤを取り込む。そして、第１端末器３、第２端末器４は、伝送信号Ｖｓの信号返送期間ＷＴに監視データを電流モード信号として返送する。電流モード信号は、信号線Ｌｓを適当な低インピーダンスを介して短絡することにより送出される信号である。
【００９５】
伝送制御装置５は、所望の第１端末器３又は第２端末器４にデータを伝送する場合、モードデータＭＤを制御モードとし、所望の第１端末器３又は第２端末器４のアドレスをアドレスデータＡＤとする伝送信号Ｖｓを送出する。そして、負荷制御システム１ａでは、アドレスデータＡＤに一致するアドレスの第１端末器３又は第２端末器４が、制御データＣＤを受け取り、信号返送期間ＷＴに前記監視データを返送する。そして、伝送制御装置５は、送出した制御データＣＤと信号返送期間ＷＴに受信した前記監視データとの関係によって制御データＣＤが所望の第１端末器３又は第２端末器４に伝送されたことを確認する。
【００９６】
第１端末器３は、受け取った制御データＣＤ（前記第１制御データ）に従ってハイブリッドリレーＨＲを制御する。第２端末器４は、受け取った制御データＣＤ（前記第２制御データ）に従って表示部４５を表示させる。
【００９７】
伝送制御装置５は、通常時にはモードデータＭＤをダミーモードとした伝送信号Ｖｓを一定時間間隔で送出している（常時、ポーリングを行っている）。第２端末器４は、伝送制御装置５に対して何らかの情報を伝送しようとする場合、ダミーモードの伝送信号Ｖｓのスタートパルス信号ＳＹに同期させて、図７（ｃ）のような割込信号を発生させる。このとき、第２端末器４は、割込フラグを設定して伝送制御装置５との以後の情報の授受に備える。
【００９８】
伝送制御装置５は、割込信号を受信すると、モードデータＭＤを割込ポーリングモードとし且つアドレスデータＡＤの上位の半数のビット（アドレスデータＡＤを８ビットとすれば上位４ビット）を順次増加させながら伝送信号を送出する。割込信号を発生した第２端末器４は、割込ポーリングモードの伝送信号ＶｓのアドレスデータＡＤの上位４ビットが自己のアドレスの上位４ビットに一致するときに、信号返送期間ＷＴにアドレスの下位の半数のビットを伝送制御装置５に返送する。これにより、伝送制御装置５は、割込信号を発生した第２端末器４を認識することができる。
【００９９】
伝送制御装置５は、割込信号を発生した第２端末器４のアドレスを獲得すると、モードデータＭＤを監視モードとし、獲得したアドレスデータＡＤを持つ伝送信号ＶＳを信号線Ｌｓに送出する。そして、第２端末器４は、この伝送信号Ｖｓに対して、伝送しようとする情報（前記監視データ）を信号返送期間ＷＴに返送する。
【０１００】
最後に、伝送制御装置５は、割込信号を発生した第２端末器４に対して割込リセットを指示する信号を送出し、第２端末器４の割込フラグを解除する。
【０１０１】
以上のようにして、第２端末器４から伝送制御装置５への前記監視データの伝送は、伝送制御装置５から第２端末器４への４回の信号伝送（ダミーモード、割込ポーリングモード、監視モード、割込リセット）によって完了する。
【０１０２】
負荷制御システム１ａは、信号処理部２７が報知手段を兼ねていてもよい。図１２は、負荷制御システム１ａの動作説明図であり、半導体スイッチ素子２５をオンさせるように第２駆動回路２６を制御したときに、電流検出回路２８の出力に基づいて異常を検知した場合の、タイムチャート図である。負荷制御システム１ａは、第１端末器３が異常を検知した場合、伝送制御装置５からの前記制御データ（「制御指示」）に基づく負荷Ｌの制御を行わず、伝送制御装置５からの制御結果の確認要求（「制御結果確認要求」）に応答しないことで伝送制御装置５に異常を報知するように構成することができる。これにより、負荷制御システム１ａでは、第１端末器３の異常を伝送制御装置５に報知することが可能となる。そして、負荷制御システム１ａは、伝送制御装置５が、前記第２制御データとして、第１端末器３が異常であることを第２端末器４に表示させるための制御データを生成して、前記第２制御データを含む伝送信号Ｖｓを第２端末器４へ伝送する。そして、第２端末器４は、第１端末器３の異常を報知するための表示を行う。これにより、負荷制御システム１ａでは、第２端末器４を操作した人等に、第１端末器３の異常を報知することが可能となる。
【０１０３】
負荷制御システム１ａは、表示部としてディスプレイを備えた表示用の端末器を備えていてもよい。ディスプレイとしては、例えば、液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス表示装置等を採用することができる。表示用の端末器は、第１端末器３及び第２端末器４と同様に、個別のアドレスが設定される。表示用の端末器は、信号線Ｌｓを介して伝送制御装置５に接続して用いる。
【０１０４】
図１３は、負荷制御システム１ａの変形例の動作説明図であり、半導体スイッチ素子２５をオンさせるように第２駆動回路２６を制御したときに、電流検出回路２８の出力に基づいて異常を検知した場合の、タイムチャート図である。負荷制御システム１ａは、第１端末器３が異常を検知した場合、伝送制御装置５からの前記制御データ（「制御指示」）に基づく負荷Ｌの制御を行わず、伝送制御装置５からの制御結果の確認要求（「制御結果確認要求」）に対して伝送制御装置５に異常を報知する（「異常結果応答」）ように構成することができる。これにより、負荷制御システム１ａでは、第１端末器３の異常を伝送制御装置５に報知することが可能となる。そして、負荷制御システム１ａは、伝送制御装置５が、前記第２制御データとして、第１端末器３が異常であることを第２端末器４に表示させるための制御データを生成して、前記第２制御データを含む伝送信号Ｖｓを第２端末器４へ伝送する。そして、第２端末器４は、第１端末器３の異常を報知するための表示を行う。これにより、負荷制御システム１ａでは、第２端末器４を操作した人等に、第１端末器３の異常を報知することが可能となる。
【０１０５】
なお、リレーユニット２ａは、負荷制御システム１ａに用いる構成に限らず、例えば、リレーユニット２ａに接続したコントローラからの指示によりハイブリッドリレーＨＲを制御するように構成してもよい。また、リレーユニット２ａは、リレーユニット２ａ自身に、ハイブリッドリレーＨＲの制御を指示する操作部等を備えた構成としてもよい。
【０１０６】
（実施形態２）
以下では、本実施形態のリレーユニット２ｂについて、図１４（ａ）、（ｂ）に基づいて説明する。
【０１０７】
本実施形態のリレーユニット２ｂは、実施形態１のリレーユニット２ａ（図１〜５）と比べて、電流検出回路２８の回路構成が相違するだけである。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を適宜省略する。
【０１０８】
リレーユニット２ｂの電流検出回路２８は、半導体スイッチ素子２５の両端間に接続され半導体スイッチ素子２５に流れる電流が零となるタイミングを検出するゼロクロス検出回路により構成されている。半導体スイッチ素子２５は、リレーユニット２ａと同様、双方向サイリスタにより構成されているのが好ましい。
【０１０９】
禁止手段２９は、リレーユニット２ａと同様、第１駆動回路２４によるリレー２３の駆動を禁止させるスイッチング回路２９１、２９２により構成される（図４参照）。禁止手段２９は、ゼロクロス検出回路によってゼロクロスが検出されたときに、リレー２３の駆動を禁止させるようにスイッチング回路２９１、２９２が動作する。
【０１１０】
ゼロクロス検出回路は、逆並列接続された２個の発光ダイオードＬＥ５、ＬＥ６と、２個の発光ダイオードＬＥ５、ＬＥ６とともに交流入力型フォトカプラＰＣ４を構成する１個のフォトトランジスタＰＴ４と、を備える。ゼロクロス検出回路は、フォトトランジスタＰＴ４のコレクタ端子が抵抗Ｒ３８を介して第１電源端子Ｖｃｃ１と接続され、エミッタ端子が接地されており、コレクタ端子と抵抗Ｒ３８との接続点が当該ゼロクロス検出回路の出力端子に接続されていることが好ましい。
【０１１１】
リレーユニット２ｂの電流検出回路２８の出力端子の電位は、リレーユニット２ａの電流検出回路２８の出力端子の電位と同様、半導体スイッチ素子２５に電流が流れている場合にＨレベルとなり、半導体スイッチ素子２５に電流が流れてない場合にＬレベルとなる。
【０１１２】
本実施形態のリレーユニット２ｂでは、電流検出回路２８を上述のゼロクロス検出回路により構成しているので、カレントトランスＣＴを用いることなく半導体スイッチ素子２５に電流が流れているか否かを検出することが可能となる。
【０１１３】
本実施形態のリレーユニット２ｂは、実施形態１のリレーユニット２ａと同様、負荷制御システム１ａの第１端末器３として用いることができる。
【０１１４】
（実施形態３）
以下では、本実施形態のリレーユニット２ｃについて、図１５に基づいて説明する。
【０１１５】
本実施形態のリレーユニット２ｃは、実施形態１のリレーユニット２ａ（図１〜５）と比べて、制御部２７が、実施形態１で説明した禁止手段２９（図１参照）を兼ねている点が相違するだけである。この場合の禁止手段２９は、制御部２７を構成するマイクロコンピュータに適宜のプログラムを搭載することにより実現できる。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を適宜省略する。
【０１１６】
本実施形態のリレーユニット２ｃは、実施形態１で説明した電流検出回路２８の出力を制御部２７に入力し、制御部２７が構成する禁止手段が、第１駆動回路２４がリレー２３を駆動しないように、第１駆動回路２４を制御しない。
【０１１７】
本実施形態のリレーユニット２ｃでは、実施形態１、２に比べて、回路構成の簡略化及び低コスト化を図ることが可能となる。
【０１１８】
本実施形態のリレーユニット２ｃは、実施形態１のリレーユニット２ａと同様、負荷制御システム１ａの第１端末器３として用いることができる。
【０１１９】
以上、本発明の構成を、実施形態１〜３等に基いて説明したが、本発明は、その技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、構成に適宜変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【０１２０】
１ａ  負荷制御システム
１ｃ  負荷制御システム
３  第１端末器
４  第２端末器
５  伝送制御装置
２ａ  リレーユニット
２ｂ  リレーユニット
２ｃ  リレーユニット
２１  第１端子
２２  第２端子
２３  リレー
２４  第１駆動回路
２５  半導体スイッチ素子
２６  第２駆動回路
２７  制御部（信号処理部）
２８  電流検出回路
２９  禁止手段
２９１  スイッチング回路
２９２  スイッチング回路
３９  表示部（報知手段）
ＣＴ  カレントトランス
ｒ２  リレー接点
Ｌ１  第１コイル（セットコイル）
Ｌ２  第２コイル（リセットコイル）
ＬＥ１  第１発光素子
ＬＥ２  第２発光素子
ＰＤ１  第１受光素子
ＰＤ２  第２受光素子
Ｌｓ  信号線
【図１】
2015032372.tif 000003
【図２】
2015032372.tif 000004
【図３】
2015032372.tif 000005
【図４】
2015032372.tif 000006
【図５】
2015032372.tif 000007
【図６】
2015032372.tif 000008
【図７】
2015032372.tif 000009
【図８】
2015032372.tif 000010
【図９】
2015032372.tif 000011
【図１０】
2015032372.tif 000012
【図１１】
2015032372.tif 000013
【図１２】
2015032372.tif 000014
【図１３】
2015032372.tif 000015
【図１４】
2015032372.tif 000016
【図１５】
2015032372.tif 000017