(57)【要約】【課題】人感センサを用いた照明装置は、コンデンサ入力によるトランスレス型直流定電圧電源とソリッドステートリレーやフォトトライアックカプラを用いる。直流定電圧は、照明装置の運転で生じる負荷電流と、ツェナ・ダイオード電流を合わせた消費電流を一定にすることで得ている。課題は、人感センサによる人の存在検出前の負荷電流は少ないにも関わらず、消費電流を一定にするためにツェナ・ダイオード電流を増大させており不経済な点である。【解決手段】  本人感センサを用いた照明装置の運転を、人感センサによる人の存在検出前の監視モードと、人の存在検出後に照明負荷の点灯や換気扇負荷の運転を行う動作モードに区分する。監視モードの負荷電流は少ないことから消費電流を少なくして省電力化に貢献する照明装置を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人感センサを用いた照明装置は、コンデンサ入力によるトランスレス型直流定電圧電源とソリッドステートリレーやフォトトライアックカプラを用いる。直流定電圧は照明装置の運転で生じる負荷電流と、ツェナ・ダイオード電流を合わせた消費電流を一定にして得ている。消費電流は負荷電流の最大値に見合う電流とし、負荷電流は照明負荷の点灯や換気扇負荷の運転状況により変動する。この負荷電流の変動をツェナ・ダイオード電流で調節し消費電流を一定とする。このような人感センサを用いた照明装置の運転を、人感センサで人の存在検出前の監視モードと、人の存在検出後、照明負荷の点灯や換気扇負荷の運転を行う動作モードに区分し、各モードに適した消費電流を設定する。監視モードの負荷電流は少さいことから消費電流を小さくすることにより、人感センサを用いた照明装置の省電力化を図る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人感センサを用いた照明装置の省電力化に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、トイレの照明負荷点灯や換気扇負荷運転、内玄関や廊下等の照明負荷点灯をするのに、人感センサを用いた照明装置がある。この照明装置の一つであるトイレ用照明装置の基本的なブロック図兼回路図を図４（特願２００３−３４５２３６号の図１）に示すと、壁スイッチ「断」操作時緩やかに電圧降下する電源と、速やかに電圧降下する電源の、二つの直流定電圧電源を供給する電源部（符号１）、小便に対応した短時間タイマモードと大便に対応した長時間タイマモードの設定切換制御を行うモード設定切換制御部（符号２）、人体の存在を検出するための人感センサ（符号３）、人感センサおよびモード設定切換制御部からの信号により、照明開閉部（符号５）を制御する照明制御部（符号４）、および照明制御部からの信号により照明負荷を点灯制御する照明開閉部より構成される。
【０００３】
動作概要は次のとおりである。暗くなり壁スイッチ「接」により電源を投入すると、モード設定切換制御部はTタイプ・フリップフロップIC３出力のQ１端子をHレベルにし、短時間タイマモードを設定する。照明制御部ではタイマIC１の初期動作で出力（OutPut端子）をHレベルにし、照明開閉部を介して照明負荷を点灯させる。用便中に人感センサがトイレ室内で人の存在を検出すると、その都度タイマIC１に検出信号を送りタイマをリセットし照明負荷を継続点灯させる。トイレ退室後等で人感センサが人の存在を検出しないと、タイマIC１は点灯保持時間満了後に出力をＬレベルにすることにより消灯し、人感センサによる人の存在検出に備える。長時間タイマモードへの切換は壁スイッチ「断接」操作で行い、前段の壁スイッチ「断」操作で、モード設定切換制御部では、緩やかに電圧降下する電源と、速やかに電圧降下する電源の電位差を検出して、ＩＣ３の出力を反転（Q１バー端子をＨレベル）させ、長時間タイマモードへの切換準備を行う。
【０００４】
後段の壁スイッチ「接」操作で、緩やかに電圧降下する電源が再投入されると長時間タイマモードで起動し照明負荷を点灯させる。後段の壁スイッチ「接」操作が無い場合は、緩やかに電圧降下する電源もエネルギーを失い停止する。短時間タイマモードに切換るには、壁スイッチ「断接」操作で行うか、長時間タイマモードの点灯保持時間満了後、更にガードタイマによる時限を経て自動切換する。なお、R１は直流定電圧の消費電流を調節するための抵抗であり、R１７は人感センサによる人の存在検出前にモード切換前段の壁スイッチ「断」操作を行った時でも、速やかに電圧降下する電源が速やかに電圧降下するための負荷抵抗であり、この抵抗により人感センサによる人の存在検出前のツェナ・ダイオード電流を少なくする効果もある。
【特許文献１】特願２００３−３４５２３６号
【特許文献２】特願２００３−３６５７７６号
【特許文献３】特願２００３−３６５８２１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする問題点は、本人感センサを用いた照明装置の直流定電圧電源は、消費電流が十数ミリアンペア−であり、単に抵抗で分圧するよりも発熱が少なく効率的であり、また、トランス型に比べて容積が少ない特徴があることから、コンデンサ入力によるトランスレス型直流定電圧電源を用いている。このコンデンサ入力によるトランスレス型直流定電圧電源の直流定電圧は、照明装置の運転で生じる負荷電流とツェナ・ダイオード電流を合わせた消費電流を一定にすることで得ている。消費電流はCMOSロジックIC等の回路と、ソリッドステートリレーやフォトトライアックカプラで照明負荷点灯や換気扇負荷運転を行う負荷電流と、直流定電圧維持に必要なツェナ・ダイオード電流の合計値である。人感センサによる人の存在検出前の負荷電流は、ソリッドステートリレーやフォトトライアックカプラが休止中のため、数ミリアンペア−と少ないにも関わらず、消費電流を一定にするためにツェナ・ダイオード電流の増大で調節し不経済となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、人感センサを用いた照明装置の運転を、人感センサによる人の存在検出前の監視モードと、人の存在検出後照明負荷点灯や換気扇負荷運転を行う動作モードに区分し、監視モードの消費電流を減少させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の人感センサを用いた照明装置は、比較的運転時間の長い監視モ−ドの消費電流を減少させることで省電力化に貢献する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
コンデンサ入力によるトランスレス型直流定電圧電源で、整流後の直流回路部に監視モード用および動作モード用の二つの抵抗を並列に接続し、監視モード用抵抗は、監視モードに必要な消費電流を通電する。動作モード用抵抗は、動作モードで照明制御部および換気扇制御部のタイマICの出力信号によりスイッチング制御され、監視モード用抵抗の通電と並列に通電し、動作モードに必要な消費電流を通電する。これにより監視モードの消費電流を減少させることが可能となる。
【実施例１】
【０００９】
図１は、タイマIC１個の場合の１実施例のブロック図兼回路図であって、商用電源が接続される電源端子（符号T１）と、照明負荷が接続される出力端子（符号T２）を備える。T１に接続される商用電源は壁スイッチを経由しており、壁スイッチ操作により本照明装置を制御する。次に本発明に関係するコンデンサ入力によるトランスレス型直流定電圧電源と関連回路について説明する。
【００１０】
電源部（符号１）は商用電源を整流し直流定電圧回路で安定化した直流定電圧電源を（+）Cと（+）の二系統で出力する。（+）C電源系統はD1および保持用コンデンサC3を用いて、壁スイッチ「断」操作時に緩やかに電圧降下する電源とし、モード設定切換制御部（符号２）のTタイプ・フリップフロップＩＣ３と関連回路および人感センサ（符号３）に供給する。（+）電源系統は壁スイッチ「断」操作時に速やかに電圧降下する電源とし、それ以外の回路に供給する。
【００１１】
監視モードは、商用電源が交流回路部のコンデンサC１経由で整流回路BDに入り、整流電圧が監視モード用抵抗R１を経由して、ツェナ・ダイオードZDおよび整流用コンデンサC２により、+５．８V程度の直流定電圧になり、（+）Cと（+）の二系統で出力する。監視モードの負荷電流は、CMOSロジックIC等の採用で非常に少なく、監視モードでのモード切換前段の壁スイッチ「断」操作で、（+）電源系統を速やかに電圧降下させることが出来ない程であり、R１７で速やかに電圧降下するよう調節する。また、直流定電圧を得るためにツェナ・ダイオード電流を与える。このようなことから監視モードの消費電流は数ミリアンペア−となり、R１で調節する。
【００１２】
動作モードの負荷電流は、消費量の大きいソリッドステートリレーSSR１が動作し増大する。また、直流定電圧を得るためにツェナ・ダイオード電流を与える。これらに見合う消費電流を得るためにR１と並列に動作モード用抵抗R２２を設ける。動作モードへの移行は、人感センサで人の存在を検出すると、照明制御部のタイマIC１の出力（OutPut端子）がHレベルに転極し、この転極信号をR１９経由でTｒ４のベースが受けTｒ４およびTｒ５をONしR２２に通電して移行する。これにより消費電流はR１およびR２２電流の合計値となり、R２２で調節する。人感センサで人の存在検出なしでタイマIC１の点灯保持時間満了により出力がLレベルに転極すると、Tｒ４およびTｒ５がOFFし監視モードに移行する。
【００１３】
監視モードから動作モードへの移行と負荷電流増大の関係は、先ず動作モードに移行後、負荷電流増大が条件となる。動作モードへの移行が不完全なまま負荷電流が増大すると正常な動作は期待できない。このため人感センサで人の存在を検出しタイマIC１の出力がHレベルに転極後、速やかに動作モードに移行し、一時的にツェナ・ダイオード電流を増大させた後、SSR１の遅延動作により負荷電流増大とする。SSR１駆動用のTｒ２は短時間タイマモード用、Tｒ３は長時間タイマモード用であり、Tｒ２およびTｒ３のベース〜地気間にC９およびC１０を挿入して、SSR１の遅延動作を行う。
【実施例２】
【００１４】
図２は、タイマICが２個で出力動作が重なっている場合の１実施例のブロック図兼回路図であって、主に図1との変更点について説明する。タイマIC１の動作および監視モードは図１と同様である。換気扇制御部（符号７）のタイマIC４は換気扇制御用であり、人感センサが人の存在を検出しタイマIC１出力をHレベルに転極すると、モード設定切換制御部のインバータ３（NAND３を利用）、D１４経由でタイマIC４のトリガ端子をLレベルにするため、出力はHレベルに転極する。また、タイマIC１の点灯保持時間が満了すると、タイマIC４はD１４カソードのLレベルが消えるため、タイマ動作を開始し、運転保持時間満了により出力をLレベルに転極する。タイマIC１およびタイマIC４の出力は、Hレベルへの転極はほぼ同時、Lレベルへの転極はタイマIC４が運転保持時間分遅れる。このため動作モードは、タイマIC４の出力で制御する。
【００１５】
動作モードの負荷電流は、SSR１およびSSR２が共に動作した時が最大となる。また、直流定電圧を得るためにツェナ・ダイオード電流を与える。動作モードへの移行は、人感センサで人の存在を検出すると、タイマIC１の出力はHレベルに転極し、これによりタイマIC４の出力もHレベルに転極する。タイマIC４の転極信号をR２５経由でTｒ５のベースが受けTｒ５およびTｒ６がONし、R２８に通電して移行する。人感センサで人の存在検出なしで、タイマIC１は点灯保持時間満了により出力がLレベルに転極すると、タイマIC４はタイマ動作を開始し、運転保持時間満了により出力をLレベルに転極する。これによりTｒ５およびTｒ６がOFFし監視モードに移行する。なお、換気扇負荷の運転開始は、換気扇制御部の換気扇スイッチにより、入室時ONと退室時ONの何れかに指定する。
【００１６】
監視モードから動作モードへの移行と負荷電流増大の関係は、人感センサで人の存在を検出しタイマIC１とほぼ同時にタイマIC４の出力がHレベルに転極後、速やかに動作モードに移行し、一時的にツェナ・ダイオード電流を増大させた後、SSR１およびSSR２（換気扇スイッチを入室時ONの場合）の遅延動作により負荷電流増大となる。Tｒ２およびTｒ３のベース〜地気間にC９およびC1２を挿入して、SSR１の遅延動作を行い、Tｒ４のベース〜地気間にC１３を挿入して、SSR２の遅延動作を行う。換気扇スイッチを退室時ONに指定時のSSR２遅延動作は、SSR１復旧後となり、この時負荷電流は減少するが、ツェナ・ダイオード電流が補い消費電流を一定に保つ。
【実施例３】
【００１７】
図３は、タイマICが２個で出力動作が連続している場合の１実施例のブロック図兼回路図であって、主に図1との変更点について説明する。本照明装置は調光機能を持っており、点灯モードとしてセンサ点灯モードと調光点灯モードがある。センサ点灯モードは、人感センサが人の存在検出をすると、タイマIC１の出力をHレベルにし、Tｒ２経由でフォトトライアックカプラ１により照明負荷を明点灯制御し、点灯保持時間満了によりタイマIC１の出力をLレベルにし消灯する。調光点灯モードは人感センサが人の存在検出をすると、タイマIC１の出力をHレベルにし、Tｒ３経由でフォトトライアックカプラ１により照明負荷を明点灯制御し、点灯保持時間満了によりタイマIC１の出力をLレベルにすると、調光点灯モード用タイマIC２が動作しフォトトライアックカプラ２により照明負荷を長時間に亘り調光点灯制御する。
【００１８】
調光点灯中に人感センサが人の存在検出をすると、タイマIC１の出力をHレベルにし照明負荷を調光点灯から明点灯に切換る。タイマIC２の点灯保持時間満了により出力をLレベルにすると、インバータ３の出力がHレベルとなり、これによりIC３の出力Qバー端子をHレベルにし、センサ点灯モードに切換る。センサ点灯モードではタイマIC１のみが動作し、調光点灯モードではタイマIC１およびタイマIC２が連続動作して、フォトトライアックカプラ１およびフォトトライアックカプラ２を駆動する。このため動作モードは、タイマIC１およびタイマIC２の何れかが動作している時とする。二つのタイマICの出力をD1８およびD1９経由で並列接続し、R１９経由でTｒ４のベースが受けTｒ４およびTｒ５をONし、R２８に通電する。
【００１９】
動作モードへの移行は、人感センサで人の存在を検出するとタイマIC１の出力はHレベルに転極し、この転極信号をD１８およびR１９経由でTｒ４のベースが受けTｒ４およびTｒ５がONしR２８に通電して移行する。タイマIC１の点灯保持時間が満了し出力がLレベルに転極すると  タイマIC２の出力はHレベルに転極し、D１９およびR１９経由でTｒ４のベースが受け動作モードを継続する。C１２はタイマIC１からタイマIC２に出力のHレベル信号が切換る時の瞬断を防止し、R２９は監視モード時にTｒ４のベースに地気を供給しTｒ４およびTｒ５をOFFにする。
【００２０】
監視モードから動作モードへの移行と負荷電流増大との関係は、人感センサで人の存在を検出し、タイマIC１の出力がHレベルに転極後、速やかに動作モードに移行し、一時的にツェナ・ダイオード電流を増大させた後、Tｒ２およびTｒ３のベース〜地気間に挿入したC７およびC1１により、Tｒ２またはTｒ３経由でフォトトライアックカプラ１の遅延動作を行う。タイマIC２の出力がHレベルに転極時は、動作モード中での動作であり、フォトトライアックカプラ２の遅延動作は必要としない。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本人感センサを用いた照明装置は、人感センサが人の存在を検出前の運転において、直流定電圧の消費電流を減少することができ、省電力化に有効な装置として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明でタイマIC１個の場合のブロック図兼回路図である。（実施例１）
【図２】本発明でタイマIC２個の出力動作が重なっている場合のブロック図兼回路図である。（実施例２）
【図３】本発明でタイマIC２個の出力動作が連続している場合のブロック図兼回路  図である。（実施例３）
【図４】従来例のブロック図兼回路図である。
【符号の説明】
【００２３】
１    電源部
２    モード設定切換制御部
３    人感センサ
４    照明制御部
５    照明開閉部
５-１調光器
５-２調光回路部
６    照度センサ
７    換気扇制御部
８    換気扇開閉部
T1   電源端子
T2   照明負荷出力端子
T3   換気扇負荷出力端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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