JP2007096423A - Load control unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、LANなどのネットワークに接続して、家電機器や照明器具等をリモート制御するとともに、操作スイッチを付加接続して照明器具などの個別負荷をオン、オフ制御できるようにした負荷制御ユニットの改良に関するものである。 The present invention is a load control unit that is connected to a network such as a LAN to remotely control home appliances and lighting fixtures, and is additionally connected with an operation switch so that individual loads such as lighting fixtures can be controlled on and off. It is about improvement.
近時、LANなどのネットワークに接続して、住戸外部から、携帯電話等によってアクセスして、エアコンや照明器具等をリモート制御するだけでなく、照明器具などの個別負荷に対しては操作スイッチを付加接続して、操作スイッチでもオン、オフできるようにした、負荷制御ユニットが開発されている。 Recently, connected to a network such as a LAN, accessed from outside the dwelling unit by mobile phone, etc., not only remotely controlled air conditioners and lighting fixtures, but also operated switches for individual loads such as lighting fixtures. Load control units have been developed that can be additionally connected and turned on and off with an operation switch.
この種の負荷制御ユニットは、下記特許文献1に開示されており、図7は、そのような負荷制御ユニットの内部構成を示している。図8は、外観構成を示している。
This type of load control unit is disclosed in
負荷制御ユニット100は、負荷通信制御部111と負荷電源供給部112とを一体化にして構成されており、負荷電源供給部112の内部は、図7に示したように、照明器具などの個別負荷に電源を供給する給電端子T1、壁スイッチなどの操作スイッチSWを接続する接続端子T2、T2を有し、内部のコネクタ118によって、ネットワークNに接続するネットワーク接続端子T4を有した負荷通信制御部111に接続されている。
このような負荷制御ユニットでは、商用電源ACと個別負荷である照明器具S1と、操作スイッチSWとで通電路を構成しており、そのため、給電端子T1は、商用電源ACに接続され、接続端子T2、T2はそれぞれ、操作スイッチの接点を通じて切替端子114、115に選択的に接続され、共通端子116は、照明器具S1に接続されている。
The
In such a load control unit, an energization path is configured by the commercial power source AC, the lighting fixture S1 as an individual load, and the operation switch SW. Therefore, the power supply terminal T1 is connected to the commercial power source AC and is connected to the connection terminal. T2 and T2 are selectively connected to the
また、負荷電源供給部112にはラッチ式の制御リレー113を設けており、この制御リレー113は、上記した切替端子114、115と、給電端子T1に接続された共通接続点117との間に、通信制御部111によって開、閉される第1、第2の制御接点RY1、RY2を有している。
Further, the load
このような負荷制御ユニット100によれば、図の状態では、制御リレー113の第1、第2の制御接点RY1、RY2がそれぞれ、開成、閉成しており、かつ、操作スイッチSWは、接点が切替端子114側なので、通電路が制御接点RY1で遮断されるため、照明器具S1は消灯しているが、操作スイッチSWの接点が切替端子115側にされると、制御接点RY2を経由する通電路が形成されるため、照明器具S1は点灯する。そして、その点灯状態で、もう一度、操作スイッチSWを操作して接点を切替端子114側にすると、照明器具S1は再び消灯する。
According to such a
一方、図7の状態で、負荷通信制御部111がネットワークNから点灯の制御信号を受信すると、制御接点RY1、RY2は通信制御部111によってそれぞれ、閉成、開成した状態に制御されて、制御接点RY1を経由した通電路が形成されるため、照明器具S1は点灯する。一方、消灯の制御信号を受信すると、制御接点RY1、RY2はそれぞれ、開成、閉成した状態に戻るため、照明器具S1は再び消灯する。
したがって、このような負荷制御ユニット100では、照明器具S1は、操作スイッチSWと、ネットワークNからの制御信号のいずれによっても制御できる。
On the other hand, when the load
Therefore, in such a
ところが、上記した従来の負荷制御ユニット100では、負荷通信制御部111と負荷電源供給部112とが一体的に形成されているため、ネットワークNによるリモート制御が不要なユーザに対してはコスト高になるという問題があった。
However, since the load
本発明は、このような事情を考慮して提案されるものであり、使用目的に応じて、負荷通信制御部を取り外して使用でき、負荷通信制御部を取り外した状態では、個別負荷を操作スイッチでオン、オフ操作が出来る一方、負荷通信制御部を取り付けた状態では、ネットワークに接続して、設備機器や個別負荷を遠隔制御できる新規な構成の負荷制御ユニットを提案することを目的としている。 The present invention is proposed in view of such circumstances, and can be used with the load communication control unit removed in accordance with the purpose of use. With the load communication control unit removed, the individual load can be operated. The purpose is to propose a load control unit with a new configuration that can be connected to a network and remotely control equipment and individual loads when the load communication control unit is attached.
すなわち、上記目的を達成するために、請求項1として提案する負荷制御ユニットは、負荷通信制御部は、上記負荷制御ユニット本体にコネクタを介して着脱可能に接続され、かつ、上記制御リレーは、負荷通信制御部が、上記負荷制御ユニットから脱離されているときには、第1、第2の制御接点をそれぞれの開閉が相反した状態に保持する構成とされる。
That is, in order to achieve the above object, the load control unit proposed as
本発明の請求項1によれば、負荷通信制御部を負荷制御ユニット本体から取り外され、リレー電源が遮断された状態では、制御リレーの第1,第2の制御接点がそれぞれ開、閉に相反した状態に保持されるため、操作スイッチによるトグル操作が可能となり、個別負荷をオンオフ制御することが出来る。また、負荷通信制御部を装着すれば、ネットワーク信号線を通じて、設備機器、個別負荷のいずれもが遠隔制御が可能となるので利便である。
According to
以下に、本発明の実施の形態を図に従って説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例である負荷制御ユニットの外観構成を示す分解斜視図である。 FIG. 1 is an exploded perspective view showing an external configuration of a load control unit according to an embodiment of the present invention.
図の負荷制御ユニット1は、負荷通信制御部11を、負荷制御ユニット本体22に着脱可能な構造としている。
The
負荷通信制御部11には、ネットワーク接続端子T4を通じて、LANなどのネットワーク信号線Lを接続する構成としており、メンテナンス用のノートPCなどの外部機器を接続するための外部接続用コネクタT5を設けている。
負荷制御ユニット本体22には、取付凹所21を設けており、この取付凹所21に負荷通信制御部11を挿着する。したがって、負荷通信制御部11の底面に設けたコネクタ18を、負荷制御ユニット本体22の取付凹所21に対応して設けたコネクタ18に接続して装着することができ、ユニット本体22に挿着したときにもコネクタ18が見えず、外観をスマートにしている。
The load
An
負荷制御ユニット本体22には、照明器具S1などの個別負荷に対応し、給電する給電端子T1と、壁スイッチなどの操作スイッチを接続するための接続端子T2,T2と、制御負荷接続端子T3とを備えている。
The load control unit
図2は、このような構造の負荷制御ユニット1において、負荷通信制御部11を負荷制御ユニット本体22に挿着した状態を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the load
このような状態では、負荷通信制御部11は、制御通信部11の2つの側面11a、11aが取付凹所21から把持可能に露出した状態となる。
なお、11bは制御リレー13の第1、第2の制御接点RY1,RY2の開閉状態の組み合わせ態様を初期位置に戻すためのリセットスイッチ(後述する図6のステップ103に対応する)、11c、11dはCPUブロックBをリセットするリセットスイッチを示している。
In such a state, the load
In addition, 11b is a reset switch (corresponding to
図3は、本発明の実施例である負荷制御ユニットの概略構成示すブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of the load control unit according to the embodiment of the present invention.
負荷制御ユニット1は、イーサネット(登録商標)規格に対応したネットワーク接続端子T4を有したEthernet(登録商標)ブロックAと、制御手段として各部を制御するCPUブロックBと、メンテナンス時などにノートPCなどを、外部接続用コネクタ(シリアルコネクタ)T5を通じて接続するRS232CブロックCと、交流商用電源を内部直流電源に変換するためのAC/DCコンバータIを有する電源ブロックDと、照明器具S1等の個別負荷を制御する照明インタフェースブロックEと、JEM−A規格に対応したエアコンS2等の設備機器(家電品)を制御するJEM−AインタフェースブロックFとからなる負荷通信制御部11と、個別負荷に対応し、給電端子T1、接続端子T2、T2を有し、後述する制御リレーを内蔵した端子台Gと、設備機器を接続する制御負荷接続端子(HA端子)T3を有した端子台Hとからなる負荷電源供給部12で構成されている。
ここでは、端子台G、Fとも1系統にしているが、複数系統にしても構わない。
The
Here, both terminal blocks G and F have one system, but a plurality of systems may be used.
また、負荷制御ユニット1は、商用電源ACと個別負荷である照明器具S1と、操作スイッチSWからなる通電路を構成するため、端子台Gの給電端子T1には、商用電力ACを接続し、接続端子T2、T2には、操作スイッチSWを接続している。
また、端子台Hの制御負荷接続端子T3には、インタフェースユニット2を介して、エアコンS2を接続しており、これらの接続された個別負荷や設備負荷を、ネットワーク信号線Lを通じて、遠隔地からリモート監視、制御できる通信機能を有している。
In addition, the
In addition, an air conditioner S2 is connected to the control load connection terminal T3 of the terminal block H via the
そのような通信機能では、CPUブロックBが、Ethernet(登録商標)ブロックAにより、携帯電話やパソコンなどの通信端末に対して、HTTPSプロトコル等により、WEBベースの機器制御画面を提供し、機器の状態を監視画面に表示し、制御画面から機器を指定した制御信号を受付ける。その際、指定された個別負荷が照明器具S1であれば、照明インタフェースブロックDにより、照明器具S1を含む通電路を接続、遮断させて、点灯、消灯制御する一方、指定された設備機器が、エアコンS2であれば、JEM−AインタフェースブロックFにより、受付けた制御信号に対応したJEM−A規格の制御信号を生成して、エアコンに送信する。 In such a communication function, the CPU block B provides a web-based device control screen to a communication terminal such as a mobile phone or a personal computer using the Ethernet (registered trademark) block A using the HTTPS protocol or the like. The status is displayed on the monitoring screen, and the control signal specifying the device is received from the control screen. At that time, if the designated individual load is the lighting fixture S1, the lighting interface block D connects and shuts off the energization path including the lighting fixture S1, and controls the lighting and extinguishing, while the designated equipment is In the case of the air conditioner S2, a JEM-A standard control signal corresponding to the received control signal is generated by the JEM-A interface block F and transmitted to the air conditioner.
また、施工時や保守作業時には、負荷通信制御部11を負荷電源供給部12から取り外した状態で、RS232CブロックCを通じて、ノートPCなどの外部機器PCから、メンテナンス制御コマンドを受付けると、負荷制御ユニット1の各種故障診断や、各種設定変更などを実行し、その結果をノートPCに応答する。このノートPCによる制御コマンドにより、Ethernet(登録商標)ブロックAが処理するアドレス等の通信設定をしてもよい。
When a maintenance control command is received from an external device PC such as a notebook PC through the RS232C block C with the load
このようなメンテナンス処理は、負荷電源供給部12から負荷通信制御部11を取り外して行うため、負荷通信制御部11は交流商用電源に接続されて、電源ブロックDのAC/DCコンバータIにより変換され生成された直流電源で作動するようにしている。
Since such a maintenance process is performed by removing the load
なお、外部接続用コネクタT5はシリアルコネクタではなく、USBコネクタとしてもよい。その場合には、USBコネクタから電源供給することができる。 The external connection connector T5 may be a USB connector instead of a serial connector. In that case, power can be supplied from the USB connector.
図4は、負荷制御ユニット1のうち、負荷電源供給部12の内部構成を詳細に説明する図であって、図1における各ブロックA〜Fとが負荷通信制御部11を構成し、端子台G、端子台Hが負荷電源供給部12を構成している。
FIG. 4 is a diagram for explaining in detail the internal configuration of the load
操作スイッチSWは、この図4に示したように、壁面スイッチ等が使用され、照明器具S1等の個別負荷に接続される1つの共通端子16に対して、第1、第2の切替端子15a,15bを選択的に切替接続する接点14を有した構成とされ、制御リレー13,13は、切替端子15a、15bと、給電端子T1に接続された共通接続点17との間に、それぞれが負荷通信制御部11によって独立して開成、閉成される制御接点RY1、RY2を有した構成とされる。
As shown in FIG. 4, the operation switch SW is a wall switch or the like, and the first and
制御接点RY1,RY2の各々は、制御接点RY1が常開型(ノーマリーオープン型)、制御接点RY2が常閉型(ノーマリークローズ型)の接点で構成されている。
第1、第2の制御接点RY1,RY2は、このような構成であるため、負荷通信制御部11を負荷制御ユニット本体22から取り外し、リレー電源が遮断されたときにも第1、第2の制御接点RY1,RY2は、それぞれが開、閉の状態を保持するため、操作スイッチSは、それを操作する毎に照明器具S1のオンオフ制御をする、いわゆるトグル操作が可能となる。
Each of the control contacts RY1 and RY2 is configured such that the control contact RY1 is a normally open type (normally open type) and the control contact RY2 is a normally closed type (normally closed type).
Since the first and second control contacts RY1 and RY2 have such a configuration, the first and second control contacts RY1 and RY2 are also removed when the load
なお、第1、第2の制御接点RY1,RY2は、それぞれ開、閉と相互に逆方向に位置すればよいので、第1の制御接点RY1が常閉型、第2の制御接点RY2が常開型の接点で構成されていてもよい。 The first and second control contacts RY1 and RY2 need only be positioned in the opposite directions to the open and closed states, so that the first control contact RY1 is normally closed and the second control contact RY2 is normally closed. You may be comprised by the open type contact.
また、このような第1、第2の制御接点RY1,RY2は、セット、リセットさせることで接点を閉、開させるラッチ式リレーで構成してもよい。こうすれば、負荷通信制御部11を装着したときに消費電力を抑制できる。
In addition, the first and second control contacts RY1 and RY2 may be configured by latch relays that close and open the contacts by setting and resetting. If it carries out like this, power consumption can be suppressed when the load
各々の制御接点RY1,RY2には、それらと同じ、あるいは反対の連動動作をするモニタ用接点RY3,RY4からなる制御接点状態判別手段20を設けている。
この制御接点状態判別手段20は、モニタ用接点RY3,RY4の連動動作により、GNDに接続したLレベル、または抵抗R1,R2でVccにプルアップしたHレベルの電圧を出力するようになっている。しかしながら、制御接点状態判別手段20は、制御接点RY1,RY2の所定の基準時からの駆動回数を記憶し、その駆動回数に基づき状態を判別するようなソフト的手段として構成してもよい。なお、モニタ用接点RY3,RY4は、照明器具S1等の大容量電流を制御するため、機械式有接点リレーを制御リレーとして採用した場合には、その内部に複数の制御接点を有しているものであれば、そのうちの未使用なものを使用すればよい。
Each of the control contacts RY1 and RY2 is provided with a control contact state discriminating means 20 comprising monitoring contacts RY3 and RY4 that perform the same or opposite interlocking operation.
This control contact state determination means 20 outputs an L level voltage connected to GND or an H level voltage pulled up to Vcc by resistors R1 and R2 by the interlocking operation of the monitor contacts RY3 and RY4. . However, the control contact
また、負荷通信制御部11には、切替端子T2、T2への給電有無を判別する個別負荷オンオフ判別手段19を付加している。
The load
図5は、個別負荷オンオフ判別手段19の一例を示す回路図である。この回路は、抵抗R1、R2と、コンデンサCと、フォトダイオードPD1、PD2、フォトトランジスタPTrで構成されるフォトカプラとを備えている。ここで、照明器具S1がオン状態のときには、切替端子T2、T2のいずれか一方は、ハイインピーダンス状態になるため、フォトダイオードPD1、PD2は点滅せず、照明器具S1がオフ状態であれば、切替端子T2、T2の間に交流電圧が加わるため、フォトダイオードPD1、PD2は点滅し、照明器具S1が消灯状態にあることを示すが、このとき流れる交流電流は、抵抗R1、R2によって制限されているので、照明器具S1が点灯することはない。フォトトランジスタPTrは、フォトダイオードPD1、PD2の点滅を電圧レベルに変換して出力する。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of the individual load on / off discriminating
負荷制御ユニット1は、上記のように構成されているので、制御接点状態判別手段20が出力する電圧レベルを所定のタイミング取り込んで、制御リレー13の制御接点RY1、RY2が開成または閉成の同じ状態にあるときには、それらを開、閉あるいは閉、開に強制的に切替え、その際、個別負荷オンオフ判別手段19により、切替端子14、15の電圧レベルを取り込んで、照明器具S1のオン、オフ状態も判別すれば、照明機器S1がオフ状態になるように、制御接点RY1、RY2を切替えることができる。なお、所定のタイミングには、負荷制御ユニット1の電源投入時があるが、それ以外にも、定時間毎、ネットワークNから特定の制御信号を受けたときに制御してもよい。
Since the
また、負荷制御ユニット1は、ネットワークNから点灯、(消灯)の制御信号を受付けたときには、個別負荷オンオフ判別手段19により照明器具S1のオン状態、オフ状態を判別して、オフ状態(オン状態)の場合にだけ、制御リレー13の制御接点RY1、RY2を相反的に切替制御させてもよい。
In addition, when the
負荷制御ユニット1は、負荷通信制御部11を取り外した際には、以下のように動作する。すなわち、制御接点RY1,RY2がそれぞれ開、閉状態となり、照明器具S1のオンオフ制御は操作スイッチSWの操作のみによって可能となる。
The
操作スイッチSWを操作し、接点14を切替端子15a側にすると、照明器具S1への通電路が制御接点RY1の開によって遮断されているので照明器具S1がオフされる一方、操作スイッチSWの接点14を切替端子15bにすると、照明器具S1への通電路が、制御接点RY2、給電端子T1、個別負荷S1と形成され、照明器具S1がオンされる。
When the operation switch SW is operated and the
図6は、負荷通信制御部11が、負荷制御ユニット本体22に取り付けられた状態での処理を具体的に説明するフローチャートである。負荷通信制御部11は、電源投入時には、制御リレー13の制御接点RY1,RY2の開成、閉成状態を判断し、双方の制御接点RY1,RY2が開、閉同じ方向ならば、一方が開成状態、他方が閉成状態になるように、強制的に切替制御する(ステップ101〜103)。
FIG. 6 is a flowchart for specifically explaining processing in a state where the load
そのあと、待機状態へと移るが、この待機状態では、操作スイッチSWにより、照明器具S1をオン、オフ状態に操作制御できる(ステップ104、105)。
Thereafter, the operation proceeds to a standby state. In this standby state, the lighting fixture S1 can be controlled to be turned on and off by the operation switch SW (
待機状態で、ネットワークNを通じて照明器具S1の制御信号が入力されたときには、個別負荷オンオフ判別手段19によって、照明器具S1のオンオフ状態を判別して、制御信号での要求と照明器具S1のオンオフ状態とが一致しない場合、制御接点RY1,RY2を、互いに閉成、開成、または開成、閉成状態と相反的に切替制御する(ステップ106〜111)。
When the control signal of the lighting fixture S1 is input through the network N in the standby state, the individual load on / off discriminating
なお、それぞれの制御接点RY1、RY2が正常に制御できない場合には、切替制御を何度か繰り返すリトライ処理を行うが、そのリトライ処理を所定回数失敗した場合には、エラー通知を行う(ステップ112〜115)。 If the control contacts RY1 and RY2 cannot be controlled normally, a retry process is performed to repeat the switching control several times. If the retry process fails a predetermined number of times, an error notification is sent (step 112). ~ 115).
1 負荷制御ユニット
18 コネクタ
21 取付凹所
22 負荷制御ユニット本体
11 負荷通信制御部
12 負荷電源供給部
13 制御リレー
RY1,RY2 第1,第2の制御接点
14 接点
15a,15b 第1、第2の切替端子
16 共通端子
17 共通接続点
19 個別負荷オンオフ判別手段
20 制御接点状態判別手段
I AC/DCコンバータ
T1 給電端子
T2 接続端子
T3 設備負荷接続端子
T4 ネットワーク接続端子
L ネットワーク信号線
S1 照明器具(個別負荷)
S2 エアコン(設備負荷)
PC メンテナンス用のノートPC(外部機器)
SW 操作スイッチ
RY3,RY4 モニタ用接点
DESCRIPTION OF
S2 Air conditioner (equipment load)
PC Notebook PC for maintenance (external equipment)
SW operation switch RY3, RY4 Monitor contact
Claims (1)
上記負荷通信制御部は、上記負荷制御ユニット本体にコネクタを介して着脱可能に接続され、かつ、上記制御リレーは、上記負荷通信制御部が、上記負荷制御ユニット本体より脱離されているときには、上記第1、第2の制御接点は相反した開閉状態に保持される構成にしている、負荷制御ユニット。 A load communication control unit provided with a network connection terminal connected to the network signal line, an equipment load connection terminal for connecting an equipment load remotely controlled through the load communication control unit, and a power supply for supplying power to the individual load In a load control unit comprising a terminal, a switch connection terminal for connecting an operation switch, and a load control unit main body having a load power supply unit incorporating a control relay controlled by the load communication control unit,
The load communication control unit is detachably connected to the load control unit main body via a connector, and the control relay is disconnected when the load communication control unit is detached from the load control unit main body. The load control unit is configured such that the first and second control contacts are held in opposite open / close states.
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