(57)【要約】【課題】スイッチ操作を容易に検出でき、低能力の制御手段でも対応できる負荷制御回路を提供する。【解決手段】スイッチ子器２０の操作スイッチ２１が主電流配線ＭＬ１から分岐された分岐配線ＢＬ１上に配置されるとともに、スイッチ親器１０に分岐配線ＢＬ１上にスイッチ操作の検出のためのフォトカプラＰＣ１が配置され、そのフォトカプラＰＣ１の出力側にコンデンサＣ１及びリセット回路１６よりなる波形整形回路を設けた。この波形整形回路は、分岐配線ＢＬ１の通電電圧波形が反映されるフォトカプラＰＣ１の出力電圧波形をコンデンサＣ１の充放電動作を利用して整形し、マイコン１２に出力するリセット回路１６の出力信号をスイッチ操作に応じた２値信号に変換する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源、負荷、スイッチ親器及びスイッチ子器を主電流配線にて直列接続されてなり、そのスイッチ操作に応じて前記負荷への前記交流電源の供給を制御して負荷をオン・オフ制御する負荷制御回路において、
前記スイッチ子器は、前記主電流配線から分岐された分岐配線上に配置される操作スイッチを備えるとともに、
前記スイッチ親器は、前記分岐配線の通電電圧変化に基づいて前記スイッチ子器の操作スイッチのスイッチ操作を検出する検出手段と、そのスイッチ操作に応じた前記検出手段からの出力信号に基づいて前記負荷をオン・オフ制御する制御手段とを備えてなるものであって、
前記分岐配線での通電電圧波形を直接又は間接的に整形し、前記検出手段の出力信号を前記スイッチ操作に応じた２値信号に変換する波形整形回路を備えたことを特徴とする負荷制御回路。
【請求項２】
請求項１に記載の負荷制御回路において、
前記スイッチ親器の制御手段は、前記負荷をオン制御する際、負荷への電源供給を周期的に微少時間停止させる微小オフ期間を設けてオン制御するものであることを特徴とする負荷制御回路。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の負荷制御回路において、
前記検出手段は、前記分岐配線の通電電圧を低圧化する電圧変換回路を有し、
前記波形整形回路は、前記電圧変換回路の出力電圧波形を整形し、前記スイッチ操作に応じた２値信号として前記制御手段に出力することを特徴とする負荷制御回路。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の負荷制御回路において、
前記波形整形回路は、前記分岐配線の通電電圧変化に基づいて充放電されるコンデンサを用いた充放電回路を有してなることを特徴とする負荷制御回路。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の負荷制御回路において、
前記検出手段の前段には、前記負荷のオン制御時とオフ制御時とでインピーダンスを切り替えるインピーダンス切替回路が備えられたことを特徴とする負荷制御回路。
【請求項６】
請求項５に記載の負荷制御回路において、
前記インピーダンス切替回路は、
前記分岐配線上に配置され前記負荷のオン制御時用の第１抵抗と、
前記第１抵抗と並列に設けられ前記負荷のオフ制御時用の第２抵抗と、
前記分岐配線の通電電圧に基づいて前記第１及び第２抵抗を選択する選択回路と
を備えてなることを特徴とする負荷制御回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のスイッチを用いて構成され、そのスイッチ操作に応じて照明等の負荷への交流電源の供給を制御して負荷をオフ・オフ制御する負荷制御回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
異なる階数のフロア間を結ぶ階段に設けられた照明の点灯・消灯をそれぞれ切り替え可能とする場合のように、異なる場所に設置されたスイッチによる同一負荷への電源供給制御は、例えば図６（ａ）に示すように、機械式の３路スイッチ５３，５４を用い交流電源５１から負荷５２への電源供給を制御する負荷制御回路で実現可能である。しかしながら、機械式の３路スイッチ５３，５４を用いた負荷制御回路は、３路スイッチ５３，５４が安価なため低コストで施工できる反面、照明の点灯・消灯を単に切り替えることしかできない。
【０００３】
そこで、負荷制御回路に設けるスイッチを電子式のスイッチとし、単なる照明の点灯・消灯に限らず、調光制御や自動点灯・自動消灯といった高機能制御を付加した負荷制御回路が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
図６（ｂ）にて示される負荷制御回路は、電子式のスイッチよりなるスイッチ親器５５を２線式配線で交流電源５１及び負荷５２と接続するとともに、該スイッチ親器５５に専用配線でスイッチ子器５６を接続することで構成されている。スイッチ親器５５は、トライアックとマイコンとを備え、ユーザによる直接又はスイッチ子器５６を介した操作入力に応じて、マイコンがトライアックのオン・オフ制御を行うことで、点灯・消灯制御や調光制御が可能となる。また、タイマによる計時に応じてマイコンが点灯・消灯を自動的に制御することも可能である。
【０００５】
しかしながら、既存の宅内で照明を制御するために設置されている負荷制御回路は、図６（ａ）のような３路配線の回路が一般的であることから、図６（ｂ）にて示す構成の電子式のスイッチに単純に置き換えて設置することができず、新たに配線工事を行うことが必要となってしまう。
【０００６】
そこで、一般的に普及している３路配線に対応可能とした、電子式のスイッチを用いた負荷制御回路が提案されている。
図７にて示される負荷制御回路は、３路配線に対応すべく、電子式のスイッチよりなるスイッチ親器６０及びスイッチ子器７０はそれぞれ３つの端子Ｓ１１〜Ｓ１３，Ｓ１４〜Ｓ１６を有しており、各端子Ｓ１１，Ｓ１２及び端子Ｓ１４，Ｓ１５を以て、交流電源５１及び負荷５２を配する主電流配線ＭＬ１１が構成されている。スイッチ親器６０内の主電流配線ＭＬ１１上にはトライアックＴＲＣ１１が配置されており、該トライアックＴＲＣ１１は、該親器６０内に統括制御のために備えられるマイコン６１の制御の下、電源回路／制御回路６２を通じてオン・オフされる。また、この電源回路／制御回路６２は、マイコン６１等、スイッチ親器６０で必要となる低圧の直流動作電源を交流電源５１から生成している。
【０００７】
また、スイッチ親器６０及びスイッチ子器７０内には、主電流配線ＭＬ１１から分岐される分岐配線ＢＬ１１がそれぞれ設けられ、親器６０及び子器７０の端子Ｓ１３，Ｓ１６を介して互いに接続されている。スイッチ子器７０内の分岐配線ＢＬ１１上には、該子器７０にて点灯・消灯を行うべく設けられる操作スイッチ７１が配置されている。スイッチ親器６０内の分岐配線ＢＬ１１上には、フォトカプラＰＣ１１の発光ダイオードＰＣ１１ｄが配置されるとともに、該発光ダイオードＰＣ１１ｄへの電流を制限する抵抗Ｒ１１が配置されている。フォトカプラＰＣ１１のフォトトランジスタＰＣ１１ｔは、トランジスタＴＲ１１とともに入力回路６３を構成し、該入力回路６３がマイコン６１の入力ポートＰ１１に接続されている。マイコン６１には、点灯・消灯に加え、調光及び自動点灯・自動消灯の各種設定を行うべくスイッチ親器６０に設けられる各種の操作スイッチ６４が入力ポートＰ１２に接続されている。
【特許文献１】特開平９−４５１７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記した図７の負荷制御回路では、負荷５２をオフとするトライアックＴＲＣ１１のオフ制御時には、電源回路／制御回路６２では交流電源５１の供給をそのまま受けて直流動作電源が生成される。一方、負荷５２をオンとするトライアックＴＲＣ１１のオン制御時には、該トライアックＴＲＣ１１を完全オン状態としてしまうと電源回路／制御回路６２への交流電源５１の供給が停止されて直流動作電源の生成ができなくなるため、負荷５２のオン状態を維持するのに支障のない程度でトライアックＴＲＣ１１を微小時間（交流電源５１のゼロクロス後、僅かな時間）オフさせている。これにより、負荷５２をオンとするトライアックＴＲＣ１１のオン制御時においても、電源回路／制御回路６２に交流電源５１が供給されるようにして直流動作電源の生成が継続できるようになっている。
【０００９】
この場合、マイコン６１では、負荷５２のオフ時（トライアックＴＲＣ１１のオフ制御時）においては、フォトカプラＰＣ１１の発光ダイオードＰＣ１１ｄがそのまま供給される交流電源５１に基づいて点滅するためフォトトランジスタＰＣ１１ｔがオン・オフされ、入力ポートＰ１１の入力電圧が周期的にＬ・Ｈレベルに変化する。一方、負荷５２のオン時（トライアックＴＲＣ１１のオン制御時）においても、トライアックＴＲＣ１１の微小オフ期間、入力ポートＰ１１への入力電圧が微小時間Ｌレベルとなり、この場合も周期的にＬ・Ｈレベルに変化することとなる。従って、マイコン６１は、入力ポートＰ１１のその微小時間のＬレベルの変化をも検出できるだけのサンプリング周期にて高速サンプリングが可能な構成とすることが要求される、若しくは、その微小時間のＬレベルの変化を割込処理して検出が可能な構成とすることが要求される。
【００１０】
しかしながら、前者では、マイコン６１のクロックを高速なものとする必要があり、消費電流が大きくなってしまう。後者では、マイコン６１がノイズと混同し易くなり、ノイズによる誤動作が生じる虞があった。つまり、マイコン６１において、スイッチ操作の検出が難しかった。
【００１１】
加えて、上記した負荷制御回路では、フォトカプラＰＣ１１の発光ダイオードＰＣ１１ｄに流す電流を抵抗Ｒ１１にて制限する構成となっている。そのため、抵抗Ｒ１１には、負荷５２のオン時（トライアックＴＲＣ１１のオン制御時）に設定される微小オフ期間の低電圧でもフォトカプラＰＣ１１の動作が可能で、負荷５２のオフ時（トライアックＴＲＣ１１のオフ制御時）においてそのままの交流電源電圧の印加による高電圧にも耐える抵抗器が選定される。これにより、抵抗Ｒ１１には非常に大型の抵抗器が用いられることとなり、このことがスイッチ親器６０の大型化を招く。
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、第１の目的は、スイッチ操作を容易に検出でき、低能力の制御手段でも対応することができる負荷制御回路を提供することにある。加えて、第２の目的は、電気回路部品の小型化を図り、器具の小型化に貢献することができる負荷制御回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、交流電源、負荷、スイッチ親器及びスイッチ子器を主電流配線にて直列接続されてなり、そのスイッチ操作に応じて前記負荷への前記交流電源の供給を制御して負荷をオン・オフ制御する負荷制御回路において、前記スイッチ子器は、前記主電流配線から分岐された分岐配線上に配置される操作スイッチを備えるとともに、前記スイッチ親器は、前記分岐配線の通電電圧変化に基づいて前記スイッチ子器の操作スイッチのスイッチ操作を検出する検出手段と、そのスイッチ操作に応じた前記検出手段からの出力信号に基づいて前記負荷をオン・オフ制御する制御手段とを備えてなるものであって、前記分岐配線での通電電圧波形を直接又は間接的に整形し、前記検出手段の出力信号を前記スイッチ操作に応じた２値信号に変換する波形整形回路を備えたことをその要旨とする。
【００１４】
この発明では、スイッチ子器の操作スイッチは主電流配線から分岐された分岐配線上に配置されることから、スイッチ操作時の分岐配線での通電電圧変化が周期的な変化となるため、波形整形回路は、分岐配線での通電電圧波形を直接又は間接的に整形し、制御手段に出力する検出手段の出力信号をスイッチ操作に応じた２値信号に変換する。これにより、制御手段では、スイッチ操作に応じた２値信号のＨ・Ｌレベルを検出するだけで、スイッチ操作を容易に検出することが可能となる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の負荷制御回路において、前記スイッチ親器の制御手段は、前記負荷をオン制御する際、負荷への電源供給を周期的に微少時間停止させる微小オフ期間を設けてオン制御するものであることをその要旨とする。
【００１６】
この発明では、スイッチ親器の制御手段は、負荷のオン制御時に微小オフ期間を設けて制御するものであることから、スイッチ操作時の分岐配線での通電電圧変化にその微小オフ期間に係る電圧変化が加わってスイッチ操作の検出がより難しくなるため、波形整形回路にて波形整形して検出手段の出力信号をスイッチ操作に応じた２値信号にする意義は大きい。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の負荷制御回路において、前記検出手段は、前記分岐配線の通電電圧を低圧化する電圧変換回路を有し、前記波形整形回路は、前記電圧変換回路の出力電圧波形を整形し、前記スイッチ操作に応じた２値信号として前記制御手段に出力することをその要旨とする。
【００１８】
この発明では、波形整形回路は、分岐配線の通電電圧を低圧化した電圧変換回路の出力電圧波形を整形し、スイッチ操作に応じた２値信号として制御手段に出力する。つまり、波形整形回路は低圧の出力電圧波形を整形すればよく、その整形を容易に行うことが可能となる。また、電圧変換回路にフォトカプラを用いることで、主電流配線に繋がる分岐配線側の強電回路と制御手段側の弱電回路との絶縁耐圧を高く構成できる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の負荷制御回路において、前記波形整形回路は、前記分岐配線の通電電圧変化に基づいて充放電されるコンデンサを用いて構成された充放電回路を有してなることをその要旨とする。
【００２０】
この発明では、波形整形回路は、分岐配線の通電電圧変化に基づいて充放電されるコンデンサを用いた充放電回路を有して構成されるため、簡単な回路構成にて実現可能となる。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の負荷制御回路において、前記検出手段の前段には、前記負荷のオン制御時とオフ制御時とでインピーダンスを切り替えるインピーダンス切替回路が備えられたことをその要旨とする。
【００２２】
この発明では、検出手段の前段には、負荷のオン制御時とオフ制御時とでインピーダンスを切り替えるインピーダンス切替回路が備えられる。つまり、負荷のオン制御時とオフ制御時とでは分岐配線の通電電圧が異なるため、個々の制御時に好適な小型の抵抗を用いて構成できる。
【００２３】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の負荷制御回路において、前記インピーダンス切替回路は、前記分岐配線上に配置され前記負荷のオン制御時用の第１抵抗と、前記第１抵抗と並列に設けられ前記負荷のオフ制御時用の第２抵抗と、前記分岐配線の通電電圧に基づいて前記第１及び第２抵抗を選択する選択回路とを備えてなることをその要旨とする。
【００２４】
この発明では、負荷のオン制御時用の第１抵抗とオフ制御時用の第２抵抗とを、分岐配線の通電電圧に基づいて選択回路が選択する。つまり、抵抗を単に選択するだけの簡単な回路構成でインピーダンス切替回路を構成できる。
【発明の効果】
【００２５】
従って、請求項１〜６の発明によれば、スイッチ操作を容易に検出でき、低能力の制御手段でも対応することができる負荷制御回路を提供することができる。また、請求項５，６の発明によれば、電気回路部品の小型化を図り、器具の小型化に貢献することができる負荷制御回路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】
【００２６】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。
図１は、本実施の形態の負荷制御回路を示す。本実施の形態の負荷制御回路は、商用交流電源等の交流電源１と、交流電流方式の白熱灯等の照明である負荷２と、スイッチ親器１０と、スイッチ子器２０とが直列に接続されてなり、該親器１０又は子器２０のユーザによるスイッチ操作に応じて負荷２への交流電源１の供給を制御する。スイッチ親器１０及びスイッチ子器２０は、３路配線に対応すべくそれぞれ端子Ｓ１〜Ｓ３，Ｓ４〜Ｓ６を有しており、交流電源１及び負荷２が配置された負荷制御回路の主電流が流れる主電流配線ＭＬ１が各端子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ４，Ｓ５を通過して構成されている。
【００２７】
先にスイッチ子器２０について、スイッチ子器２０は、端子Ｓ４，Ｓ５間に主電流配線ＭＬ１の一部が構成されるとともに、端子Ｓ５から端子Ｓ６に向けて主電流配線ＭＬ１から分岐された分岐配線ＢＬ１の一部が構成されている。スイッチ子器２０は、常開型の押しボタンスイッチよりなる操作スイッチ２１が分岐配線ＢＬ１上に配置されるとともに、該スイッチ２１に対して並列に、発光ダイオード２２、抵抗Ｒ１０及びダイオードＤ１０の直列回路が設けられている。
【００２８】
因みに、操作スイッチ２１の操作前に負荷２へ交流電源１が供給されてオン状態の場合、該スイッチ２１の操作は負荷２への電源供給を停止してオフすることを意味し、操作前に負荷２へ交流電源１の供給が停止されてオフ状態の場合、該スイッチ２１の操作は負荷２への電源供給を開始してオンすることを意味する。この操作スイッチ２１、つまりスイッチ子器２０の操作による負荷２への電源供給状態の切り替え要求はスイッチ親器１０で検出され、該親器１０にて電源供給の制御がなされる。
【００２９】
発光ダイオード２２は、負荷２への電源供給が停止されてオフ状態となっている場合に点灯することで、ユーザにスイッチ子器２０の位置や負荷２の電源供給状態を通知するために設けられている。発光ダイオード２２の点灯制御は、端子Ｓ６を介して接続されたスイッチ親器１０の動作に基づいて行われる。
【００３０】
次にスイッチ親器１０について、スイッチ親器１０は、端子Ｓ１，Ｓ２間に主電流配線ＭＬ１の一部が構成されるとともに、端子Ｓ１から端子Ｓ３に向けて主電流配線ＭＬ１から分岐された分岐配線ＢＬ１の一部が構成されている。そして、親器１０の端子Ｓ２が子器２０の端子Ｓ４と接続されることで、交流電源１、負荷２、親器１０及び子器２０が直列に接続される主電流配線ＭＬ１が構成され、該親器１０の端子Ｓ３が子器２０の端子Ｓ６と接続されることで、主電流配線ＭＬ１から分岐する分岐配線ＢＬ１が親器１０及び子器２０に跨って構成される。
【００３１】
スイッチ親器１０は、主電流配線ＭＬ１上に配置されるトライアックＴＲＣ１と、主電流配線ＭＬ１に接続され交流電源１から直流動作電源を生成するとともにトライアックＴＲＣ１のオン・オフさせる電源回路／制御回路１１と、該回路１１から直流動作電源を受けトライアックＴＲＣ１のオン・オフ制御を行って負荷制御回路を統括的に制御するマイコン１２とを備える電子式のスイッチである。
【００３２】
ここで、負荷２をオフとするトライアックＴＲＣ１のオフ制御時には、図２に示すように、トライアックＴＲＣ１の両端には交流電源１の電圧がそのまま印加され、電源回路／制御回路１１ではその交流電源１の供給に基づいて低圧の直流動作電源が生成される。一方、負荷２をオンとするトライアックＴＲＣ１のオン制御時においても、負荷２のオン状態を維持するのに支障のない程度でトライアックＴＲＣ１が微小時間（図２の斜線部分であり、交流電源１のゼロクロス後、僅かな時間）オフされて、電源回路／制御回路１１に交流電源１の一部（図２のひげ状変化部分）が供給され、これによっても直流動作電源の生成が継続されるようになっている。尚、トライアックＴＲＣ１のオン制御時に印加される交流電源１の電圧値は、トライアックＴＲＣ１のオフ制御時に印加される交流電源１そのままの電圧値よりも十分小さい。
【００３３】
スイッチ親器１０には、ユーザによって操作され、点灯・消灯に加え、調光及び自動点灯・自動消灯の各種設定を行うための常開型の押しボタンスイッチよりなる操作スイッチ１３が複数備えられている。各操作スイッチ１３は、マイコン１２の各入力ポートＰ１にそれぞれ接続されており、ユーザによる操作に基づいて各入力ポートＰ１に入力される入力電圧がＬレベルに切り替わる。マイコン１２は、各入力ポートＰ１の入力電圧に基づいて、各種設定に対応した負荷２への電源供給を制御すべくトライアックＴＲＣ１のオン・オフ制御を行う。因みに、負荷２への電源供給を停止してオフ状態としている場合、マイコン１２は、スイッチ親器１０に備えられる発光ダイオード１４を点灯させて、ユーザにスイッチ親器１０の位置や負荷２の電源供給状態の通知を行っている。
【００３４】
スイッチ親器１０の分岐配線ＢＬ１上において、端子Ｓ１から端子Ｓ３に向かって整流するダイオードＤ１が配置されるとともに、端子Ｓ３から端子Ｓ１に向かってインピーダンス切替回路１５、フォトカプラＰＣ１の発光ダイオードＰＣ１ｄ及びダイオードＤ２の直列回路がダイオードＤ１に対して並列に設けられている。この分岐配線ＢＬ１では、スイッチ子器２０の発光ダイオード２２の点灯と、子器２０の操作スイッチ２１の検出を行うために設けられている。
【００３５】
即ち、負荷２をオフとするトライアックＴＲＣ１のオフ制御時には、図２に示すようなトライアックＴＲＣ１の両端電圧と同様に、交流電源１そのままが分岐配線ＢＬ１にも流れる。スイッチ子器２０の操作スイッチ２１がオフされている状態（非操作）では、その交流電源１の負側により子器２０の発光ダイオード２２が点灯する。スイッチ子器２０の操作スイッチ２１が操作されると、その交流電源１の正側によりフォトカプラＰＣ１が動作し、この動作に基づいてマイコン１２は操作スイッチ２１が操作されたことを検出する。一方、負荷２をオンとするトライアックＴＲＣ１のオン制御時には、そのオン制御時に設定される微小オフ期間に基づく交流電源１の一部が分岐配線ＢＬ１に供給される。スイッチ子器２０の操作スイッチ２１がオフされている状態では、その交流電源１の負側が子器２０の発光ダイオード２２に供給されるが、低電圧のため点灯しない。スイッチ子器２０の操作スイッチ２１が操作されると、フォトカプラＰＣ１はその低電圧でも動作し、同じくこの動作に基づいてマイコン１２は操作スイッチ２１が操作されたことを検出するようになっている。
【００３６】
インピーダンス切替回路１５は、２つのＮＰＮトランジスタＴＲ１，ＴＲ２、４つの抵抗Ｒ１〜Ｒ４端子Ｓ３及びツェナーダイオードＺＤ１を備えてなる。トランジスタＴＲ１のコレクタは抵抗Ｒ１を介して端子Ｓ３に接続され、エミッタはフォトカプラＰＣ１の発光ダイオードＰＣ１ｄのアノードに接続されている。トランジスタＴＲ１のベースは、抵抗Ｒ２を介して端子Ｓ３に接続されるとともに、トランジスタＴＲ２を介して発光ダイオードＰＣ１ｄのアノードに接続されている。トランジスタＴＲ２のベースは、ツェナーダイオードＺＤ１及び抵抗Ｒ３を介して端子Ｓ３に接続されるとともに、抵抗Ｒ４を介して発光ダイオードＰＣ１ｄのアノードに接続されている。そして、このような構成のインピーダンス切替回路１５では、端子Ｓ３から供給される交流電源１の電圧値がツェナーダイオードＺＤ１のしきい値以下となる場合、トランジスタＴＲ１がオンし、端子Ｓ３と発光ダイオードＰＣ１ｄとを抵抗Ｒ１を介して接続する。これに対し、その交流電源１の電圧値がツェナーダイオードＺＤ１のしきい値を超える場合、トランジスタＴＲ２のオンとともにトランジスタＴＲ１がオフし、端子Ｓ３と発光ダイオードＰＣ１ｄとを抵抗Ｒ２及び抵抗Ｒ３，Ｒ４よりなる合成抵抗を介して接続する。
【００３７】
つまり、スイッチ子器２０の操作スイッチ２１が操作された時に端子Ｓ３からインピーダンス切替回路１５に交流電源１が供給されるが、上記したように負荷２のオフ時（トライアックＴＲＣ１のオフ制御時）では、交流電源１そのままが供給される。インピーダンス切替回路１５では、その高電圧に対応すべくトランジスタＴＲ２がオン、トランジスタＴＲ１がオフし、発光ダイオードＰＣ１ｄに流す電流を抵抗Ｒ２〜Ｒ４よりなる合成抵抗で制限する。一方、負荷２のオン時（トライアックＴＲＣ１のオン制御時）では、微小オフ期間に基づく交流電源１の一部が供給される。インピーダンス切替回路１５では、その低電圧に対応すべくトランジスタＴＲ１のみがオンし、発光ダイオードＰＣ１ｄに流す電流を抵抗Ｒ１のみで制限し、該発光ダイオードＰＣ１ｄを点灯させている。このようにインピーダンス切替回路１５は、負荷２のオフ時とオン時とで印加される異なる電圧値に合ったインピーダンスに切り替えることで、各抵抗Ｒ１〜Ｒ４にチップ抵抗等の小型のものを用いつつ、異なる電圧値に対応できる構成となっている。
【００３８】
フォトカプラＰＣ１のフォトトランジスタＰＣ１ｔは、コレクタが抵抗Ｒ５を介して前記電源回路／制御回路１１にて生成される直流動作電源の電源供給線に接続され、エミッタが設置されている。また、このフォトトランジスタＰＣ１ｔのコレクタと抵抗Ｒ５との間のノードＮ１は、コンデンサＣ１を介して接地されるとともにリセット回路１６の入力端子に接続され、該リセット回路１６の出力端子は抵抗Ｒ６を介して前記マイコン１２の入力ポートＰ２に接続されている。この入力ポートＰ２では、スイッチ子器２０の操作スイッチ２１の操作検出を行っている。
【００３９】
上記したように、スイッチ子器２０の操作スイッチ２１が操作された時に端子Ｓ３側からフォトカプラＰＣ１の発光ダイオードＰＣ１ｄに交流電源１の正側が供給される。これにより、発光ダイオードＰＣ１ｄが点灯してフォトトランジスタＰＣ１ｔがオンされ、その出力電圧が分岐配線ＢＬ１側の通電電圧と同様に変化しようとするが、該トランジスタＰＣ１ｔのオンによりコンデンサＣ１の放電及び抵抗Ｒ５側からの直流動作電源も接地側に流れ、ノードＮ１の電圧、即ちリセット回路１６の入力電圧は「０」ボルトとなる。また、交流電源１の負側（この場合、「０」ボルトも含む）となった時には、発光ダイオードＰＣ１ｄが消灯してフォトトランジスタＰＣ１ｔがオフされ、その出力電圧が分岐配線ＢＬ１側の通電電圧と同様に変化しようとするが、該トランジスタＰＣ１ｔのオフにより抵抗Ｒ５側からの直流動作電源にてコンデンサＣ１が充電され、ノードＮ１の電圧、即ちリセット回路１６の入力電圧が上昇する。
【００４０】
従って、図２に示すように、操作スイッチ２１の操作中では、負荷２のオフ時及びオン時ともに、交流電源１の正側でフォトカプラＰＣ１がオン動作した時にリセット回路１６の入力電圧が「０」ボルトとなり、フォトカプラＰＣ１がオフ動作している時にリセット回路１６の入力電圧がコンデンサＣ１の充電に基づいて上昇する。このとき、負荷２のオフ時よりもオン時の方が、交流電源１の正側となる時間が短くなり次に正側に変化するまでの時間間隔が長くなることから、リセット回路１６の入力電圧がより上昇する。しかしながら、操作スイッチ２１の操作中では、リセット回路１６の入力電圧が周期的に上昇を繰り返すが、該リセット回路１６の出力電圧がＬレベルからＨレベルに切り替わらないようなしきい値に設定されている。
【００４１】
これにより、操作スイッチ２１の操作中では、マイコン１２の入力ポートＰ２に入力されるリセット回路１６の出力電圧がＬレベルに維持される。一方、操作スイッチ２１がオフされた状態では、フォトカプラＰＣ１に交流電源１が供給されず該フォトカプラＰＣ１がオン状態となるため、リセット回路１６の入力電圧がやがてしきい値よりも上昇し、リセット回路１６の出力電圧がＬレベルからＨレベルに切り替わる。このような波形整形により、リセット回路１６の出力信号がスイッチ操作に応じた２値信号に変換される。そして、マイコン１２は、入力ポートＰ２のＬレベルに基づいて操作スイッチ２１が操作されたことを検出し、負荷２のオフ時にはオン（点灯）に切り替え、負荷２のオン時にはオフ（消灯）に切り替えるようになっている。
【００４２】
尚、本実施の形態のリセット回路１６には、ＣＭＯＳ出力のリセットＩＣが用いられている。このリセット回路１６は、例えば図３（ａ）に示すように、オープンドレイン出力のリセットＩＣよりなるリセット回路１７に置き換えてもよい。この場合、リセット回路１７の出力端子は、マイコン１２の入力ポートＰ２に接続されるとともに、抵抗Ｒ７を介して前記電源回路／制御回路１１にて生成される直流動作電源の電源供給線に接続される。また、例えば図３（ｂ）に示すように、ゲートＩＣ（ＮＯＴ回路）を２段直列に接続したリセット回路１８に置き換え、出力端子を抵抗Ｒ８を介してマイコン１２の入力ポートＰ２に接続して構成することもできる。
【００４３】
因みに、本実施の形態のスイッチ親器１０は、図４に示すように、一般的な壁付けスイッチと同等に正面視で長方形状をしており、例えば室内に取り付けられる。スイッチ親器１０は、スイッチ本体部３０と、該本体部３０に対して正面視で左側に開くように開閉可能に取着されたカバー３１とを備えている。スイッチ本体部３０には、その裏面側にトライアックＴＲＣ１、電源回路／制御回路１１、マイコン１２等が収容された回路収容部（図示略）が備えられている。また、スイッチ本体部３０のカバー３１にて覆われる部分は、各種の操作スイッチ１３が構成されている。
【００４４】
スイッチ本体部３０は、カバー３１にて覆われる部分自体が常開型の操作スイッチ１３ａとして構成されており、負荷２を点灯又は消灯させるべく操作される。尚、負荷２の消灯時（オフ時）には、スイッチ本体部３０に設けられる発光ダイオード１４よりなる表示ランプが点灯する。
【００４５】
また、スイッチ本体部３０のカバー３１を開けた部分には、表示部３２、モード切替スイッチ１３ｂ、留守番ボタンスイッチ１３ｃ及び時間設定ボタンスイッチ１３ｄが配設されている。モード切替スイッチ１３ｂは、点灯・消灯を通常に行う通常モードや調光モード、消灯操作してから所定時間後に遅れて消灯する遅れ消灯モード等の各種のモード切り替えを行うスイッチである。留守番ボタンスイッチ１３ｃは、所定時刻に自動点灯し所定時刻に自動消灯し、あたかも在宅しているかのように留守時の簡易防犯として動作する自動モードに切り替えるためのスイッチである。時間設定ボタンスイッチ１３ｄは、自動モード時における時刻設定や遅れ消灯モード時における遅れ時間の設定、更には調光モード時に調光段階を変更させるスイッチとすることもできる。表示部３２は、設定後又は設定中の状態をユーザに表示する。本実施の形態のスイッチ親器１０は、マイコン１２を用いて高機能に構成されている。
【００４６】
尚、本実施の形態のスイッチ親器１０を、図５に示すような構成とすることもできる。即ち、壁付けされるスイッチ本体部３５の裏面側にトライアックＴＲＣ１、電源回路／制御回路１１、マイコン１２等が収容された回路収容部３６が備えられるとともに、該本体部３５の正面にリモコン３７が例えば磁石により着脱可能に構成されている。リモコン３７の裏面には、負荷２を点灯・消灯させる常開型の操作スイッチ１３が設けられている。この場合、回路収容部３６には、リモコン３７から送信されたスイッチ操作信号を受信する受信回路も備えられる。因みに、リモコン３７の裏面に１つの操作スイッチ１３を配置する構成であったが、その他のスイッチを複数、リモコン３７側やスイッチ本体部３５側に設けることもできる。
【００４７】
次に、本実施の形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）スイッチ子器２０の操作スイッチ２１は主電流配線ＭＬ１から分岐された分岐配線ＢＬ１上に配置されていることから、スイッチ操作時の分岐配線ＢＬ１の通電電圧変化が周期的な変化となる。そのため、本実施の形態では、フォトカプラＰＣ１の出力側にコンデンサＣ１及びリセット回路１６よりなる波形整形回路を設け、該波形整形回路にて、分岐配線ＢＬ１の通電電圧波形が反映されるフォトカプラＰＣ１の出力電圧波形をコンデンサＣ１の充放電動作を利用して整形し、マイコン１２に出力するリセット回路１６の出力信号（出力電圧）をスイッチ操作に応じた２値信号に変換する。これにより、マイコン１２では、スイッチ操作に応じた２値信号のＨ・Ｌレベルを検出するだけで、スイッチ操作を容易に検出することができ、高速サンプリングや割込処理を行う高能力なものを用いなくても実現できる。
【００４８】
（２）特に本実施の形態のように、スイッチ親器１０のマイコン１２が負荷２のオン制御時に微小オフ期間（図２の斜線部分）を設けて制御するものについては、スイッチ操作時の分岐配線ＢＬ１の通電電圧変化にその微小オフ期間に係る電圧変化（図２のひげ状変化部分）が加わってスイッチ操作の検出がより難しい構成のため、波形整形回路にて波形整形してリセット回路１６の出力信号をスイッチ操作に応じた２値信号にする意義は大きい。
【００４９】
（３）本実施の形態の波形整形回路は、分岐配線ＢＬ１の通電電圧を低圧化したフォトカプラＰＣ１の出力電圧波形を整形し、スイッチ操作に応じた２値信号としてマイコン１２に出力する。つまり、波形整形回路はフォトカプラＰＣ１の低圧の出力電圧波形を整形すればよく、低耐圧のコンデンサＣ１及びリセット回路１６にてその整形を容易に行うことができる。また、電圧変換回路としてフォトカプラＰＣ１を用いることで、主電流配線ＭＬ１に繋がる分岐配線ＢＬ１側の強電回路と、マイコン１２側の弱電回路との絶縁耐圧を高く構成することができる。
【００５０】
（４）本実施の形態の波形整形回路は、分岐配線ＢＬ１の通電電圧変化が反映されるフォトカプラＰＣ１の出力電圧変化（ノードＮ１の電圧変化）に基づいて充放電されるコンデンサＣ１を用いた充放電回路を有して構成されるため、簡単な回路構成にて実現することができる。
【００５１】
（５）本実施の形態では、スイッチ操作を検出する検出手段の一部を構成するフォトカプラＰＣ１の前段に、負荷２のオン制御時とオフ制御時とでインピーダンスを切り替えるインピーダンス切替回路１５が備えられる。つまり、負荷２のオン制御時とオフ制御時とでは分岐配線ＢＬ１の通電電圧が異なるため、個々の制御時に好適な小型の抵抗Ｒ１〜Ｒ４を用いて構成することができる。
【００５２】
（６）また、本実施の形態のインピーダンス切替回路１５は、負荷２のオン制御時用の抵抗Ｒ１とオフ制御時用の抵抗Ｒ２〜Ｒ４とが、分岐配線ＢＬ１の通電電圧に基づいたツェナーダイオードＺＤ１及びトランジスタＴＲ１，ＴＲ２のオン・オフにて選択される構成である。つまり、抵抗Ｒ１〜Ｒ４を単に選択するだけの簡単な回路構成でインピーダンス切替回路１５を構成することができる。
【００５３】
尚、本発明の実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、分岐配線ＢＬ１上にフォトカプラＰＣ１を配置してスイッチ操作の検出を行ったが、フォトカプラ以外の他のスイッチ素子等に置き換えてもよく、例えばトランジスタの制御端子を分岐配線ＢＬ１上に接続する等して変更してもよい。
【００５４】
・上記実施の形態では、コンデンサＣ１を用いて波形整形回路を構成したが、コンデンサを用いないで波形整形回路を構成してもよい。
・上記実施の形態では、フォトカプラＰＣ１の出力側に波形整形回路（コンデンサＣ１及びリセット回路１６）を設け、分岐配線ＢＬ１の通電電圧波形が反映されるフォトカプラＰＣ１の出力電圧波形を整形したが、分岐配線ＢＬ１上に直接、波形整形回路を設け、分岐配線ＢＬ１の通電電圧波形を直接整形してもよい。
【００５５】
・上記実施の形態では、負荷２のオン制御時用の抵抗Ｒ１及びオフ制御時用の抵抗Ｒ２〜Ｒ４と、そのいずれかを選択するツェナーダイオードＺＤ１及びトランジスタＴＲ１，ＴＲ２よりなる選択回路とでインピーダンス切替回路１５を構成したが、各制御時でインピーダンスが変化すれば、上記実施の形態のように選択的な回路構成でなくてもよい。また、スイッチ操作の検出を容易とするという観点からは、このようなインピーダンス切替回路１５を用いずとも達成できるため、インピーダンス切替回路１５部分が単に抵抗１つであってもよい。
【００５６】
・上記実施の形態では、スイッチ子器２０の操作スイッチ２１に押しボタンスイッチを用いたが、例えば切替スイッチ等のその他のスイッチを用いてもよい。同様に、スイッチ親器１０の操作スイッチ１３も、押しボタンスイッチ以外のスイッチを用いてもよい。
【００５７】
・上記実施の形態では、負荷２のオン制御時に微小オフ期間を設けて制御する負荷制御回路に適用したが、負荷２のオン制御時において、微小オフ期間を設けない完全オンにて制御するものに適用してもよい。この場合であっても、スイッチ操作に応じた２値信号化する意義は大きい。
【００５８】
・上記実施の形態では、負荷２が照明の負荷制御回路に適用したが、照明以外の負荷を制御する負荷制御回路に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本実施の形態の負荷制御回路を示す回路図である。
【図２】本実施の形態の負荷制御回路の波形図である。
【図３】別構成の波形整形回路を示す回路図である。
【図４】本実施の形態のスイッチ親器の構成を説明するための図である。
【図５】別構成のスイッチ親器の構成を説明するための図である。
【図６】従来技術の負荷制御回路を示す回路図である。
【図７】従来技術の負荷制御回路を示す回路図である。
【符号の説明】
【００６０】
１…交流電源、２…負荷、１０…スイッチ親器、１２…マイコン（制御手段）、１５…インピーダンス切替回路、１６…リセット回路（検出手段、波形整形回路）、２０…スイッチ子器、２１…操作スイッチ、ＭＬ１…主電流配線、ＢＬ１…分岐配線、ＰＣ１…フォトカプラ（検出手段、電圧変換回路、充放電回路）、Ｃ１…コンデンサ（検出手段、波形整形回路、充放電回路）、Ｒ５…抵抗（電圧変換回路、充放電回路）、Ｒ１…抵抗（第１抵抗）、Ｒ２〜Ｒ４…抵抗（第２抵抗）、ＺＤ１…ツェナーダイオード（選択回路）、ＴＲ１，ＴＲ２…トランジスタ（選択回路）。
【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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