(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定エリア内に人が存在するとそれを検知して人体検知パルス信号を出力するセンサユニットと、人体検知パルス信号が入力されるとタイマを起動するとともにオン制御にかかる制御信号を出力し、前記タイマ起動後の所定時間次の人体検知パルス信号が入力されないとオフ制御にかかる制御信号を出力する制御ユニットと、前記制御ユニットからの制御信号に基づき電路の開閉を行うリレーユニットと、電路の開閉に応じてオフまたはオンされる負荷と、を備える負荷制御システムにおいて、前記センサユニットを、複数設けるとともに、前記制御ユニットは、それらセンサユニットが並列に接続される入力ポートと、前記タイマ起動後に前記入力ポートに入力される各センサユニットからの人体検知パルス信号の論理和からなる電圧レベルの状態を取得する手段と、前記入力ポートから取得した電圧レベルの状態を判断して判別結果を得る手段と、状態取得回数を判断する手段とを備え、前記制御ユニットは、前記判別結果を得る手段により電圧レベルの状態が高いとの判別結果を規定回数継続して得た場合には、前記タイマのリセットを行うことを特徴とする負荷制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定エリアに人が存在するか否かに応じて、所定の負荷を制御する負荷制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、特開２００１−１８５３６８号公報に示される、負荷制御システムが知られている。この負荷制御システムは、図６に示すように、センサユニット１と、制御ユニット８と、リレーユニット３と、負荷４と、から構成されるものである。
【０００３】
センサユニット１は、人体検知センサと検知回路を備え、図７に示すように、制御ユニット８に設けられた入力端子９に、２線の信号線にて接続されるものである。このセンサユニット１では、人体検知センサにより、検知エリア内の熱の変化量が検出され、検知回路により、その変化量が所定値に達すると、制御ユニット８に人体検知パルス信号を出力するようになっている。人体検知パルス信号は、後述する入力端子のＩ／Ｏ間の電圧レベルを、ＬｏｗからＨｉｇｈに立ち上げる信号となっている。
【０００４】
制御ユニット８は、負荷のアドレスや状態変数に関する情報を保持しており、それらの情報により負荷を制御するものである。制御ユニット８は、センサユニット１が接続される入力端子９において、２つのＩ／Ｏごとに１つの入力ポートを割り振るようになっている。したがって、図７に例示した入力端子９は、４つのＩ／Ｏを備えるため、２つの入力ポートを備えた入力端子を示している。制御ユニット８は、入力ポートを監視しており、入力ポートにおける電圧レベルの立ち上がりを検出すると、検知エリア内に人が存在する、”在”と判断する。そして、その入力ポートに対応付けされた負荷制御にかかる制御信号を出力する。なお、この場合、オン制御にかかる制御信号を出力する。
【０００５】
また、制御ユニット８では、不在を判断するための不在判定タイマを備えている。ここで、制御ユニット８は、人体検知パルス信号による電圧レベルの立ち上がり検出するごとに、負荷４のオン制御にかかる制御信号を出力するとともに、不在判定タイマをリセットする。例えば、検知エリア内にいた人が退出し、そのまましばらく時間が経過した場合、入力ポートには人体検知パルス信号が入力されない。このような場合、制御ユニット８は不在判定タイマが所定の値に達することになるため、検知エリア内に人が存在しない、”不在”と判断する。そして、この場合、負荷のオフ制御にかかる制御信号を出力する。
【０００６】
リレーユニット３は、電路の開閉を行うスイッチ等により構成されるもので、制御ユニット８からの制御信号に応じて電灯線と負荷とを結ぶ電路の開閉を行う。そして、この電路の開閉により、負荷４のオン・オフ制御が行われることになる。したがって、負荷制御システムは、操作スイッチ等を設けることなく、負荷のオン・オフ制御が行われることになり利便性に優れる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述の負荷制御システムは、玄関やトイレなどの、比較的検知すべきエリアが狭い場所において利用されるものであった。ところが、このような負荷制御システムを、例えば、会社のオフィスなど、検知すべきエリアが広い場所においても利用したいという要求がある。この場合、制御ユニット８における入力端子数の制限により、図８に示すように、複数のセンサユニット１ａ、１ｂ・・・を並列に接続し、接続されたセンサユニット１ａ、１ｂ・・・からの論理和ＯＲを取るような接続形態にて、センサユニット１を増設することが考えられる。
【０００８】
しかし、検知エリア内に多数の人が存在することにより、図９に示すように、センサユニット１からの入力が、単独のセンサユニット１を接続する場合に設定していた許容範囲を超えるような場合が考えられる。つまり、各センサユニット１ａ、１ｂ・・・の人体検知パルス信号が、入力ポートに和（ＯＲ）入力されることにより、最初の人体検知パルス信号の立ち上がりのみが検出され、２回目以降の人体検知パルス信号の立ち上がりは検出されないことがある。この場合、不在判定タイマがリセットされないことになり、センサユニット１からは人体検知パルス信号が入力されているにもかかわらず、制御ユニット８は、”不在”と判断してしまうこととなる。
【０００９】
本発明は、このような問題点を解決すべくなされたもので、その目的とするところは、複数のセンサユニットを並列に設け、検知エリア内に多数の人が存在する場合であっても、好ましい負荷の制御ができる負荷制御システムを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明の負荷制御システムは、所定エリア内に人が存在するとそれを検知して人体検知パルス信号を出力するセンサユニットと、人体検知パルス信号が入力されるとタイマを起動するとともにオン制御にかかる制御信号を出力し、前記タイマ起動後の所定時間次の人体検知パルス信号が入力されないとオフ制御にかかる制御信号を出力する制御ユニットと、前記制御ユニットからの制御信号に基づき電路の開閉を行うリレーユニットと、電路の開閉に応じてオフまたはオンされる負荷と、を備える負荷制御システムにおいて、前記センサユニットを、複数設けるとともに、前記制御ユニットは、それらセンサユニットが並列に接続される入力ポートと、前記タイマ起動後に前記入力ポートに入力される各センサユニットからの人体検知パルス信号の論理和からなる電圧レベルの状態を取得する手段と、前記入力ポートから取得した電圧レベルの状態を判断して判別結果を得る手段と、状態取得回数を判断する手段とを備え、前記制御ユニットは、前記判別結果を得る手段により電圧レベルの状態が高いとの判別結果を規定回数継続して得た場合には、前記タイマのリセットを行うことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は負荷制御システムを照明制御に適用したシステム構成図であり、図２は負荷制御システムのブロック図、図３は制御ユニットのブロック図、図４は人体検知パルス信号入力イベント処理にかかるフローチャートである。
【００１５】
図１に示す負荷制御システムは、オフィスなどのフロアを複数の検知エリアに分割し、所定エリア内の人の在／不在を検知することにより、負荷となる照明を制御する照明制御に適用した例を示している。
【００１６】
負荷制御システムは、図２に示すように、従来の技術で説明したものと同様に、センサユニット１と、制御ユニット２と、リレーユニット３と、負荷４とを基本構成要素とし、制御ユニット２が、先の従来の技術の制御ユニット８とは異なるものであるが、それ以外の同一符号にて記されたものは同じ機能を有するものである。
【００１７】
センサユニット１は、人体検知センサと検知回路とを備える。人体検知センサは、例えば、赤外線検出素子などを用いて所定エリア内の熱の変化分を検出するものであり、検知回路は、その変化分が設定された基準値を越えると、信号線で接続された制御ユニット２の入力ポートに電圧レベルをパルス上の人体検知パルス信号を出力する。このように、人体検知パルス信号は、センサの所定エリア内に人が存在することを示す”在”を示す信号となっている。なお、”不在”は、後述する制御ユニット２の不在判定タイマで判断するようになっている。
【００１８】
制御ユニット２は、負荷４を制御するためものであり、図３に示すように、通信用のＩＣ２１や、在／不在情報などを記憶するＲＡＭ２２、不在判定のためのタイマ（図示せず）、電灯線からの商用電源により動作電源を供給する電源回路２３、センサユニット１からの人体検知パルス信号の入力先となる入力端子２４、後述する処理プログラムを含むＣＰＵ２５等から構成される。この制御ユニット２は、リレーユニット３における電路に割り振られたアドレスを管理しており、電路を特定した制御を行うことができるようになっている。また、センサユニット１から取得される在／不在情報や、リレーユニット３における電路の状態も状態変数として管理するようになっており、それらに基づき、在／不在情報や状態に対応付けられた各負荷４、４、４、の制御が行われるようになっている。
【００１９】
入力端子２４は、センサユニット１ａ、１ｂ・・からの入力をまとめ、その信号を入力ポートを介してＣＰＵ２５に接続するものである。ＣＰＵの処理プログラムは、入力ポート監視用のドライバを介して入力ポートにおける人体検知パルス信号による電圧レベルを監視（立ち上がりや一定時間継続されるか否か等）するようになっている。そして、制御ユニット２は、センサユニット１から人体検知パルス信号が入力されると、記憶している在／不在情報を参照し、その情報が”不在”となっていた場合は、その情報を”在”に更新するとともに、不在判定タイマをリセットする。そして、制御対象であるリレーユニット３の電路を閉にする制御信号を出力する。また、不在判定タイマで計時する所定時間（在／不在判定期間：例えば４０秒）の間、人体検知パルス信号の入力がない場合、在／不在情報を”不在”に更新し、リレーユニット３における電路を開にする制御信号を出力する。
【００２０】
リレーユニット３は、電路の開閉を行うスイッチ等により構成されるもので、制御ユニット２からの制御信号に応じて電灯線と負荷４とを結ぶ電路の開閉を行うようになっている。そして、この電路の開閉により、負荷４のオフ・オンが行われることになる。なお、リレーユニット３は、図１に示すように、制御ユニット２と同一筐体内に構成するものに限定されるものではなく、制御ユニット２とは別体にて収容され信号線を介して接続されるよう構成されるものであってもよい。
【００２１】
次に、処理プログラムの人体検知パルス信号入力イベント処理について、図４を用いて説明する。
【００２２】
在／不在情報が”不在”となっている状態において、処理プログラムは、センサユニット１から入力される人体検知パルス信号の入力を監視する人体検知パルス信号入力イベント待ち状態にある。人体検知パルス信号が入力されると、その在／不在情報を”在”に更新するとともに、不在判定タイマをリセットする（Ｓ３０）。そして、リレーユニット３の電路を”閉”にする制御信号を出力する。これにより入力ポートに対応づけられた特定の負荷が”オン”状態になる（Ｓ３１）。
【００２３】
そして、センサが複数接続されていることにより、新たに設けられた混雑判断ルーチン（Ｓ３２〜Ｓ３６）と呼ばれる処理が行われる。ここでは、まず、入力ポートの状態取得回数ｎの初期化が行われる（Ｓ３２）。そして、次に、その状態取得回数ｎが規定回数Ｎ（例えば、５）に達したかどうかの判断が行われる（Ｓ３３）。ここで、規定回数Ｎに達していないと、入力ポートの状態取得を行う（Ｓ３４）。ここでは、一定間隔ｔ（例えば１秒ごと）で、入力ポートの電圧レベルがＨｉｇｈとなっているのかＬｏｗとなっているのかという状態を取得する。その状態取得後、状態取得回数ｎの値を１繰り上げる。
【００２４】
そして、入力ポートの状態がＨｉｇｈとなっているのかＬｏｗとなっているのかを判断する（Ｓ３５）。状態がＨｉｇｈになっていた場合、（Ｓ３３）に戻り、再び規定回数Ｎに達したかどうかの判断が行われることになる。このように、規定回数Ｎに達するまでこの処理が繰り返されることになる。
【００２５】
一方、入力ポートの状態取得において、入力ポートの電圧レベルの状態がＬｏｗになっていると、人体検知パルス信号入力イベントを終了する。また、規定回数Ｎに達した場合は、一定時間（ｔ×Ｎ）の間、電圧レベルがＨｉｇｈのまま継続されたことになるので、不在判定タイマをリセットし（Ｓ３６）、終了する。
【００２６】
このように、検知エリア内にあまりの多数の人が存在する場合、ある入力ポートでは複数の人体検知パルス信号が論理和ＯＲ入力され、最初の人体検知パルス信号の電圧レベルの立ち上がりのみが検出され、２回目以降の人体検知パルス信号の立ち上がりが検出されない場合であっても、最初の人体検知パルス信号の入力後、規定回数取得した入力ポートの電圧レベルがＨｉｇｈのままである状態が継続するようであったら、”在”と判断し（人体検知パルス信号が入力されたとみなし）、不在判定タイマをリセットする。したがって、複数のセンサユニットを並列に接続するよう設けた場合で、入力ポートにおける電圧レベルがＨｉｇｈのまま一定時間継続されてしまう場合に”不在”と判断されてしまうことがなく、入力ポートに対応付けられた負荷を、在／不在情報により、適切に制御することができる。
【００２７】
（実施の形態２）
この実施の形態は、実施の形態１とは、制御ユニット２における不在判定タイマのリセットのタイミングが異なるものであるが、その他は実質的に同様のものである。
【００２８】
図５のフローチャートに基づき、不在判定タイマの動作を説明する。この制御ユニット２でも、制御ユニット２の処理プログラムは、入力ポートにおける人体検知パルス信号の入力（電圧レベルの立ち上がり及び立ち下がり）を監視している。人体検知パルス信号の入力による電圧レベルの立ち上がりを検出すると（Ｓ４０）、リレーユニット３における電路を”閉”にする制御信号を出力し、負荷をオン制御する（Ｓ４１）。そして、再び、入力ポートにおける人体検知パルス信号の入力を監視する。ここで、人体検知パルス信号の電圧レベルの立ち下がりを検出すると（Ｓ４２）、不在判定タイマをリセットする（Ｓ４３）。
【００２９】
このように、人体検知パルス信号の電圧レベルの立ち上がり及び立ち下がりを監視し、入力される人体検知パルス信号の電圧レベルの立ち下がりにより不在判定タイマをリセットすることにより、複数のセンサユニットを並列に接続するよう設けた場合でも、電圧レベルの立ち下がりごとにタイマをリセットするため、、人体検知パルス信号が入力されているにもかかわらず”不在”と判断されてしまうことがなく、入力ポートに対応付けられた負荷を、在／不在情報により制御することができる。
【００３０】
以上、実施の形態を説明したが、例えば、人体検知パルス信号の出力の電圧レベルにおける立ち上がりと立ち下がりを逆転させるなど、これらには種々の変形が可能である。また、負荷制御用の操作スイッチを設けても良い。この場合、制御ユニットでは、操作スイッチとセンサユニットのどちらからの制御を優先するかの仕組みが必要となるが、操作者による積極的な制御も可能となり、利便性にすぐれる。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１に係る発明の負荷制御システムは、センサユニットを、複数設けるとともに、制御ユニットは、それらセンサユニットが並列に接続される入力ポートと、タイマ起動後に前記入力ポートに入力される各センサユニットからの人体検知パルス信号の論理和からなる電圧レベルの状態を取得する手段と、前記入力ポートから取得した電圧レベルの状態を判断して判別結果を得る手段と、状態取得回数を判断する手段とを備え、前記制御ユニットは、前記判別結果を得る手段により電圧レベルの状態が高いとの判別結果を規定回数継続して得た場合には、前記タイマのリセットを行うので、入力ポートにおける電圧レベルがＨｉｇｈのまま一定時間継続されてしまう場合に”不在”と判断されてしまうことがなく、複数のセンサユニットを並列に設け、検知エリア内に多数の人が存在する場合であっても、好ましい負荷の制御ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１にかかる負荷制御システムのシステム構成図である。
【図２】同上の負荷制御システムのブロック図である。
【図３】同上の制御ユニットのブロック図である。
【図４】同上の人体検知パルス信号入力イベント処理にかかるフローチャートである。
【図５】実施の形態２にかかる人体検知パルス信号入力イベント処理にかかるフローチャートである。
【図６】従来例の負荷制御システムのブロック図である。
【図７】従来例の制御ユニットにかかるブロック図である。
【図８】複数センサユニットを接続する場合の接続形態を説明するブロック図である。
【図９】検知エリア内に大勢の人が存在する場合の入力ポートへの入力を説明する説明図である。
【符号の説明】
１      センサユニット
２      制御ユニット
２４      入力ポート
３      リレーユニット
４      負荷
【図１】
0004051964.tif 000002
【図２】
0004051964.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004051964.tif 000005
【図５】
0004051964.tif 000006
【図６】
0004051964.tif 000007
【図７】
0004051964.tif 000008
【図８】
0004051964.tif 000009
【図９】
0004051964.tif 000010