JP2019102354A - スイッチ回路コントロール装置 - Google Patents

Abstract

【課題】照明や換気扇のスイッチでの操作に対して、電子回路を使い節電や高度な機能を可能にする。【解決手段】２路、３路、４路スイッチを使用する回路に置いて、３路スイッチ又は４路スイッチを使用して、スイッチの端子１と３を短絡する事で、４路スイッチに置いては端子２と４の側はどちらかの端子から配線を引けば良い。これでスイッチは２極として扱えるが、回路に常時電気が流れてしまうのを電源ラインに挿入した継電器を電子回路が操作してスイッチの代わりにする。詰まり、スイッチの操作による接点の移動でできる瞬間的な電気的開放をスイッチの操作信号として電子回路が検出し、継電器で制御をする。電子回路や各スイッチには各種のセンサー、通信手段、特殊な機能用のスイッチ等も搭載でき、多彩なコントロールも可能になる。更には、３路スイッチ回路のスイッチの間の配線も２本から１本で済ませる事も可能。【選択図】図１

Description

本発明は、スイッチを使用した回路の配線と制御に関するものである。

３路スイッチを使用した回路では、スイッチの間の配線は２本必要であり、１本では回路が成り立たない。これはスイッチの切替で電気負荷を制御するので当然である。しかし、電気負荷をオフにしてる間、回路は開放状態であり、回路を制御する事は不可能で多彩な制御もできない。
これは２路スイッチにしても同様である。

特許第５８７６６１３号

３路スイッチ回路（又は４路スイッチも含む）に置いては電気負荷の完全な制御と更に、多彩な制御も可能にする、次に配線数を減らす事も可能にする。２路スイッチ回路に置いては配線本数は変わらないが、同様に可能にする。
多彩な制御には各種センサーの使用や、外部や回路内部の通信を可能にしてこれまでに無い機能も盛込み、３路スイッチ回路では、夫々のスイッチに合わせた機能を盛込む事も可能にする。
しかも制御をする回路の配置は、スイッチ内部や周辺に限らずに、電気負荷や分電盤でも可能にする事で設置を簡単で自由にする。

複数のスイッチを使用する３路スイッチ回路に置いては、夫々のスイッチが信号を制御回路に送受信できるようにして、各種センサーの使用や、外部や回路内部の通信を可能にして多彩な制御を可能にする。２路スイッチ回路に置いても同様である。

回路の電源ライン上であれば、各種センサー、外部やスイッチ回路内の通信機能、追加の操作スイッチ等の機能も盛り込める。

３路スイッチ回路のスイッチの間の２本の配線を短絡して１本にし、スイッチ操作の際の電気的開放を該スイッチの操作信号とし、回路内に挿入した回路の電位変化検出器とそれに操作される継電器、以下スイッチ回路コントロール装置（前記「制御回路」の事）と表する、により回路を成立させる。４路スイッチが入っても同様である。
２路スイッチの回路に置いても、２路スイッチを３路スイッチ又は４路スイッチに変える事で、同様にできる。

スイッチ回路コントロール装置には更に、各種センサー、通信手段、追加のスイッチ、リモコン装置、表示装置、照明装置等を利用して、多彩な機能と制御も可能にする。
また、回路内に別に、電源ラインの制御装置と共に各種センサー、通信手段、追加のスイッチ、リモコン装置、表示装置、照明装置等を設置しての多彩な制御や、スイッチ回路コントロール装置との交信で更に多彩な回路の制御も可能になる。スイッチ夫々にセンサーや各種の機能を持たせる事もでき、夫々のスイッチは夫々に能動的にも受動的にも動作が可能となる。

また、スイッチは前記の結線方法にて、或は接点を短絡状態にして、或は接点が閉じた状態のままで、スイッチを使わずにスイッチ回路コントロール装置で回路を制御する事も出来る。この場合、特に２路スイッチ回路にも設置し易い。また、スイッチ回路コントロール装置の設置場所はスイッチに内蔵、電気負荷に組込、ソケットに内蔵しての接続、アダプター式での接続、分電盤に内蔵しての接続、又はケースに内蔵しての接続等が可能。

スイッチを使用した設備の多彩な制御を可能にする。更に、３路スイッチの設備では配線数を減らす。
一定時間動作も可能になるので節電ができる、特に３路スイッチ回路の一定時間動作も可能で、共用階段照明の節電効果は高い。また換気扇でも一定時間動作後は、間欠運転やセンサーでの自動運転により節電効果が高い。

スイッチがスイッチ回路コントロール装置や外部との信号送受信により、表示機能やライトの点灯とか、スイッチ操作を無効にしたり、リモコン機能やスマートフォンからの操作等、様々な機能を盛り込める。
各種センサーを使用した機能も可能になる。
従来のスイッチ操作には何も変更無しに、これらの機能も可能にできるので、誰でも使える。
設備への配線追加や大掛かりな変更は不要で、導入し易い。
スイッチ回路コントロール装置の設置も電源ライン上であれば良いので、何処にでも導入し易い。

図１は本発明の実施方法を示した説明図である。（実施例１） 図２は本発明の実施方法を示した説明図である。（実施例２） 図３は本発明の実施方法を示した説明図である。（実施例３） 図４は本発明の実施方法を示した説明図である。（実施例４） 図５は本発明の実施方法を示した説明図である。（実施例５） 図６は本発明の実施方法を示した説明図である。（実施例６） 図７は本発明の実施方法を示した説明図である。（実施例７） 図８は本発明の実施方法を示した説明図である。（実施例８） 図９は本発明の実施方法を示した説明図である。（実施例９） 図１０は本発明の実施方法を示した説明図である。（実施例１０） 図１１はスイッチ回路コントロール装置の実施方法を示した説明図である。（実施例１１） 図１２はスイッチ回路コントロール装置の実施方法を示した説明図である。（実施例１２） 図１３は照明装置にスイッチ回路コントロール装置を内蔵した説明図である。（実施例１３） 図１４は電気負荷のソケットのようにスイッチ回路コントロール装置を接続した図（実施例１４） 図１５は電気負荷にスイッチ回路コントロール装置をアダプターとして接続した図（実施例１５） 図１６は本発明の実施方法を示した説明図である。（実施例１６） 図１７は本発明の実施方法を示した説明図である。（実施例１７） 図１８は本発明の実施方法を示した説明図である。（実施例１８） 図１９は本発明の実施方法を示した説明図である。（実施例１９） 図２０は本発明の実施方法を示した説明図である。（実施例２０） 図２１は本発明の実施方法を示した説明図である。（実施例２１） 図２２は本発明の実施方法を示した説明図である。（実施例２２） 図２３は本発明の実施方法を示した説明図である。（実施例２３） 図２４は本発明の実施方法を示した説明図である。（実施例２４） 図２５は本発明の実施方法を示した説明図である。（実施例２５） 図２６は本発明の実施方法を示した説明図である。（実施例２６） 図２７は本発明の実施方法を示した説明図である。（実施例２７） 図２８は本発明の実施方法を示した説明図である。（実施例２８） 図２９は本発明の実施方法を示した説明図である。（実施例２９） 図３０は本発明の実施方法を示した説明図である。（実施例３０） 図３１は本発明の実施方法を示した説明図である。（実施例３１） 図３２は蛍光灯器具に対しての本発明の実施方法を示した説明図である。（実施例３２） 図３３は挿入装置３２の内部の一例である。（実施例３３）

３路スイッチ又は４路スイッチを使用した回路に置いては、該スイッチの間の２本の配線を電気的に１本に、又はスイッチ単位でスイッチの両極の端子を夫々１つにして、スイッチの間の配線を１本で接続する事で、回路を常に通電状態にし。次に、スイッチの操作による接点の移動でできる瞬間的な電気的開放をスイッチの操作信号として、該回路に挿入した検出制御回路で検出して継電器を操作してスイッチに代わり、回路の制御をする。スイッチでの直接制御ではないので、一定時間動作とか自在な動作を可能にする。
２路スイッチを使用した回路に置いても、３路スイッチ又は４路スイッチを前記の結線にして２路スイッチに代えて、同様にする。

前記の制御には、該スイッチの操作による制御に限らず、各種センサー、電子回路、追加機能用のスイッチ、外部との通信装置、リモコンコントロール装置、表示装置、照明装置等を使い、多彩な動作や制御も可能となり、回路の状態もモニターできる。

或は、前記スイッチを短絡或は短絡状態で、回路に挿入した前記検出制御回路に搭載した各種センサー、電子回路、追加機能用のスイッチ、外部との通信装置、リモコンコントロール装置等で該回路の制御をする。

図１は、本発明の１実施例で、３路スイッチ２の端子１と３を短絡したもの同士を１本の線路７で接続した図。３路スイッチを操作すると接点４と５の切替え時に瞬間的に電源ライン１或はスイッチの間の電源ライン７に電気的開放が生まれるのを、この場合、電源ライン１に挿入したスイッチ回路コントロール装置１３の検出部で検出し、同じくスイッチ回路コントロール装置１３に内臓されてる継電器を操作して電気的負荷を、この場合照明１４を制御する。

スイッチ回路コントロール装置１３はスイッチと照明の間に入ってるが、勿論電源ライン１やスイッチの間の電源ライン７ならどの位置でも良く、スイッチや照明や換気扇等の負荷に内蔵、或は負荷のソケットへの内蔵やアダプターにしての設置でも、勿論分電盤に収めても良い。

図２は、本発明の１実施例で、電源２２はＡＣに限らずＤＣでも良い。このマークはその意味である。電気負荷２３は電気負荷であれば何でも良く、又設置する位置は電源を遮断できる線路であれば良く、このようにスイッチの間に設置する事も可能。スイッチ回路コントロール装置１３の設置位置にも指定は無い。

図３は、本発明の１実施例で、スイッチ回路コントロール装置１３はスイッチの間に設置した図であるが、電源を遮断できる線路であればどこでも良く、電源内でもスイッチ内でも良い。ここではスイッチ回路コントロール装置１３に含まれてるスイッチ１３ａと照明装置１３ｂを表記した。

図４は、本発明の１実施例である。

図５は、本発明の１実施例で、電気負荷とスイッチ回路コントロール装置を一体化或はセットした電気負荷装置１６を使用した例

図６は、本発明の１実施例で、３路スイッチ２にスイッチ回路コントロール装置１３を内蔵したもの。スイッチ回路コントロール装置１３には各種センサー、電子回路、特別な機能用のスイッチ、外部との通信装置、表示装置、照明装置等の機能があるので、この３路スイッチにその機能を活かしても良い。例えば、人感センサーでの自動点灯とか、照明を点灯させても良い。

図７は、本発明の１実施例で、３路スイッチ２と４路スイッチ８の間の配線を一本にした図。スイッチ回路コントロール装置１３はスイッチの間にある。また、４路スイッチ８の端子９と１１、１０と１２の両方を短絡６してるが、電気的にはどちらか片方だけ短絡６すれば良い。

図８は、本発明の１実施例である。

図９は、本発明の１実施例で、スイッチ回路コントロール装置１３は４路スイッチ８内にある。

図１０は、本発明の１実施例である。４路スイッチ８の端子９と１１、１０と１２の両方を短絡６してるが、電気的にはどちらか片方だけ短絡６すれば良い。

図１１は、スイッチ回路コントロール装置１３の内部の一例。継電器１９は接続線２０を通してコントロール回路ａ１８により制御される。コントロール回路ａ１８は、電源ラインの電位変化を検出し継電器１９を制御する。

図１２は、スイッチ回路コントロール装置１３の内部の一例で、コントロール回路ｂ２１は電源ラインの電位変化を検出したり、継電器の制御回路や各種センサー、電子回路、特別な機能用のスイッチ、外部との通信装置等を使い、継電器１９を制御する。

図１３は、本発明の１実施例で、電気負荷１６ａの取付部や口金状の部分又は、そのものにスイッチ回路コントロール装置１３を一体化した図

図１４は、本発明の１実施例で、電気負荷１６ｂのソケットのようにスイッチ回路コントロール装置１３を接続した図

図１５は、本発明の１実施例で、電気負荷１６ｂにスイッチ回路コントロール装置１３をアダプターとして接続した図。スイッチ３０や各種センサー、スイッチ、外部との通信装置等３１を含むのも、スイッチ回路コントロール装置１３の１実施例である。接続線２７と接続線２８で電源ライン１やスイッチの間の電源ライン７を遮断するように挿入する。コネクタ又はソケット２９で電気負荷１６ｂに接続する。

図１６は、本発明の１実施例で、本来は２路スイッチで可能な回路であるが、３路スイッチ２にした図。

図１７は、本発明の１実施例で、３路スイッチ２にスイッチ回路コントロール装置１３を内蔵した図

図１８は、本発明の１実施例で、４路スイッチ８にスイッチ回路コントロール装置１３を内蔵した図

図１９は、本発明の１実施例で、本来は２路スイッチで可能な回路であるが、４路スイッチ８にした図で、電気負荷装置１６は、リモコン装置３４でも電線３９で制御可能。

図２０は、本発明の１実施例で、３路スイッチ２内部に挿入装置３２を入れて、スイッチ３０と各種機能装置３１も搭載した。スイッチ回路コントロール装置１３との相互通信も可能であり、例えばこの挿入装置３２内の人感センサーの信号を電源ラインへの信号生成をする事でスイッチ回路コントロール装置１３が受けて回路の制御に使う事も可能である。詰まり、人感センサーが感知した信号でスイッチの間の電源ライン７に、挿入装置３２が、スイッチの操作による接点の移動でできる瞬間的な電気的開放と同じ、或はスイッチ回路コントロール装置１３との間で決めた特有の電気的な変化をスイッチの間の電源ライン７に生じさせ、スイッチ回路コントロール装置１３は、それを確認して回路の制御をする事ができる。
また挿入装置３２は、スイッチ回路コントロール装置１３からの特有の信号を受けて挿入装置３２に内蔵されてる、例えば照明装置を点灯させる事もできる。挿入装置３２は常時は導通状態で、３路スイッチ２の操作による接点の移動でできる瞬間的な電気的開放をそのまま伝える事もする。
しかし、スイッチ回路コントロール装置１３からの司令や挿入装置３２やスイッチ３０や各種機能装置３１の稼働によっては、３路スイッチ２のスイッチ操作を無効にするような動きも可能である。その場合、３路スイッチ２の操作による接点の移動でできる瞬間的な電気的開放を埋めるか、それを取り消す信号をスイッチ回路コントロール装置１３に対して発生する。

図２１は本発明の１実施例で、電源の通る線路に、挿入装置３２を複数配置し、スイッチ回路コントロール装置１３にもスイッチ３０と各種機能装置３１を組込み、電気負荷１４の電気負荷用の電源安定装置３３も設置した、これは本発明では電源ラインに信号を通す事があり、その際に電気負荷が不安定になる場合を考えた。
スイッチ３０は例えば、強制的に一定時間点灯をさせる事もできる。３路スイッチ２の内部の挿入装置３２は、搭載の各種の機能を使う事もできる。

図２２は、本発明の１実施例で、スイッチの間の配線を電気的に一本にした図

図２３は、本発明の１実施例で、スイッチの間の配線をスイッチ回路コントロール装置１３への接続に一本にして、スイッチ回路コントロール装置１３を挿入した図

図２４は、本発明の１実施例で、４路スイッチに替えて３路スイッチでも可能な図で、スイッチの間の配線を電気的に又は一本にした図

図２５は、本発明の１実施例で、スイッチの間の配線を電気的に一本にした図

図２６は、本発明の実施例の１つ

図２７は、本発明の実施例の１つで、本来は３路スイッチを使う部分を４路スイッチ８でも可能にした図であり、スイッチの間の電源ライン７は４路スイッチ８の結線により電気的に１本になっている。

図２８は、本発明の実施例の１つ

図２９は、本発明の１実施例で、２路スイッチ３８は接点を閉じた状態にして、これは３路スイッチや４路スイッチを使用した場合の他の回路も含めて、スイッチ操作は使用しない、とした実施例の１つである。
電気負荷装置１６で電気負荷を制御する。電気負荷装置１６は双方向無線通信３５によりリモコン装置３４でも操作が可能だが、電気負荷装置１６には既説の通り各種の機能や操作機能も含まれているのでリモコン装置３４は必須ではない。この場合、スイッチ操作は使わないので電気負荷装置１６に含まれる電源ラインの電位変化検出器は不要である。

図３０は、本発明の１実施例で、分電盤又はケース３６にスイッチ回路コントロール装置１３を設置し電気負荷２３を制御する。

図３１は、本発明の１実施例で、分電盤又はケース３６に入れたスイッチ回路コントロール装置１３を双方向無線通信３５によりリモコン装置３４でも操作が可能。

図３２は、本発明の１実施例で、蛍光灯照明器具３７に対する。スイッチ回路コントロール装置１３は電源の通る線路の何処かにを挿入すれば良く本図に限定されない、当然、蛍光灯照明器具３７に内蔵しても良い。

図３３は、挿入装置３２の内部の一例で、継電器１９とコントロール回路ｃ４０で構成する。コントロール回路ｃは以下のものを含む、表示装置、照明装置、各種センサー、継電器の制御回路、スイッチ、外部との通信装置、入出力装置

１ 電源ライン
２ ３路スイッチ
３ ３路スイッチの０端子
４ ３路スイッチの端子１又は３
５ ３路スイッチの端子３又は１
６ スイッチ外部又は内部での短絡線
７ スイッチの間の電源ライン
８ ４路スイッチ
９ ４路スイッチの端子、１又は３
１０ ４路スイッチの端子、２又は４
１１ ４路スイッチの端子、３又は１
１２ ４路スイッチの端子、４又は２
１３ スイッチ回路コントロール装置（）
１４ 照明
１５ ＡＣ電源
１６ 電気負荷装置。電気負荷とスイッチ回路コントロール装置１３を一体化又はセットにした物
１６ａ スイッチ回路コントロール装置１３を内蔵した電気負荷。
１６ｂ 電気負荷
１７ 換気扇又は電気負荷
１８ コントロール回路ａ。電源ラインの電位変化検出器と継電器の制御回路。
１９ 継電器
２０ 信号線
２１ コントロール回路ｂ。電源ラインの電位変化検出器と継電器の制御回路や各種センサー、電子回路、特別な機能用のスイッチ、外部との通信装置、表示装置、照明装置等の機能が使える。電源ラインの電位変化検出器はスイッチ操作の検出をしなければ不要である。
２２ ＡＣ又はＤＣ電源
２３ 電気負荷
２４ 内蔵３路スイッチ
２５ 内蔵４路スイッチ
２６ 接続線
２７ 接続線。電源ライン１へ或は、スイッチの間の電源ライン７の線路に線路を遮断するように挿入
２８ 接続線。電源ライン１へ或は、スイッチの間の電源ライン７の線路に線路を遮断するように挿入
２９ コネクタ又はソケット
３０ スイッチ
３１ 各種機能装置。各種センサー、スイッチ、外部との通信装置等
３２ 挿入装置。表示装置、照明装置、各種センサー、特別な機能用のスイッチ、外部との通信装置、更には電源ラインの信号受信と電源ラインへの信号生成と各種機能を搭載可能にして、又は搭載して制御（常時は電流通過）
３３ 電源安定装置。電気負荷用
３４ リモコン装置
３５ 双方向無線通信を表す、電波、赤外線等
３６ 分電盤又はケース
３７ 蛍光灯回路
３８ ２路スイッチ
３９ 電線
４０ コントロール回路ｃは以下のものを含む、表示装置、照明装置、各種センサー、継電器の制御回路、スイッチ、外部との通信装置、入出力装置

Claims (13)

1. ３路スイッチ及び／又は４路スイッチを使用する回路に置いて、該スイッチの間を接続する２本の線路を電気的に１本になるように短絡して、該スイッチの操作による接点の移動でできる瞬間的な電気的開放を該スイッチの操作信号として、該回路に挿入した該回路の電気的変化を検出し継電器を制御する制御装置と、該回路に挿入した該制御装置により制御される継電器で、該回路の制御をする事を特徴とするスイッチ回路コントロール装置。
2. ３路スイッチを使用する回路に置いて、該３路スイッチの端子１と３を短絡して、他のスイッチに接続する信号線を１本にした事を特徴とする、請求項１のスイッチ回路コントロール装置。
3. ４路スイッチを使用する回路に置いて、該４路スイッチの端子１と３の短絡又は端子２と４の短絡の、少なくとも一方を短絡して該４路スイッチの両側の信号線を端子１又は３からと、端子２又は４からの、夫々１つの端子から配線を他のスイッチへの接続として、他のスイッチに接続する信号線を１本にした事を特徴とする、請求項１乃至２のスイッチ回路コントロール装置。
4. ３路スイッチの端子１と３を短絡して１極とし、該３路スイッチの端子０との２極として、４路スイッチでは端子１と３又は端子２と４の少なくとも一方を短絡して、該４路スイッチの端子１又は３からと、端子２又は４からの２極として、４路スイッチと３路スイッチが夫々置き換え可能とした、請求項１乃至３のスイッチ回路コントロール装置。
5. ２路スイッチを使用する回路に置いて、３路スイッチの端子１と３を短絡して１つの極とし、該３路スイッチの端子０を他方の極として、４路スイッチでは端子１と３又は端子２と４の少なくとも一方を短絡して、該４路スイッチの端子１又は３からと、端子２又は４からの２極として、該２路スイッチは該３路スイッチ又は該４路スイッチに置き換え、該３路スイッチ又は該４路スイッチの操作による接点の移動でできる瞬間的な電気的開放を該スイッチの操作信号として、該回路に挿入した該回路の電気的変化を検出し継電器を制御する制御装置と、該回路に挿入した該制御装置により制御される継電器で、該回路の制御をする事を特徴とするスイッチ回路コントロール装置。
6. 前記制御装置には、各種センサー、電子回路、スイッチ、通信装置、又はリモコンコントロール装置の少なくともいずれか一を搭載して前記回路の制御をする事を特徴とし、更には、表示装置又は、照明装置を使用する、請求項１乃至５のスイッチ回路コントロール装置。
7. 前記回路のスイッチは前記の結線方法にて、或は接点を短絡状態にして、或は接点が閉じた状態のままで、前記スイッチ又は該スイッチを使わずに前記制御装置で前記回路を制御する、請求項１乃至６のスイッチ回路コントロール装置。
8. 各種センサー、電子回路、スイッチ、通信装置、又はリモコンコントロール装置の少なくともいずれか一を搭載して前記回路の電位を変化させる挿入装置を前記回路に挿入し、前記スイッチ回路コントロール装置は該挿入装置と相互に交信をして前記回路を制御する、請求項１乃至７のスイッチ回路コントロール装置。
9. 前記挿入装置は、表示装置又は、照明装置を搭載する、請求項１乃至８のスイッチ回路コントロール装置。
10. 前記回路の電源は交流又は直流による、請求項１乃至９のスイッチ回路コントロール装置。
11. 前記スイッチでの消灯操作時に置ける、一定時間内のスイッチの再操作は、スイッチ回路コントロール装置への指示として前記回路の制御に利用する、請求項１乃至１０のスイッチ回路コントロール装置。
12. 前記スイッチ回路コントロール装置は前記回路の、スイッチに内蔵、電気負荷に組込、ソケットに内蔵しての接続、アダプター式での接続、分電盤に内蔵しての接続、又はケースに内蔵しての接続の少なくともいずれか一の方法で設置する、請求項１乃至１１のスイッチ回路コントロール装置。
13. 前記挿入装置は前記回路の、スイッチに内蔵、電気負荷に組込、ソケットに内蔵しての接続、アダプター式での接続、分電盤に内蔵しての接続、又はケースに内蔵しての接続のいずれかの方法で設置する、請求項１乃至１２のスイッチ回路コントロール装置。

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