JP3640119B2 - 熱線式自動スイッチ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人体から放射される熱線を検出することにより人の存否を判断し、照明負荷を自動的に点灯・消灯させるようにした熱線式自動スイッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、焦電型赤外線センサのような熱線センサを用いて人体からの熱線（遠赤外線）を検出し、熱線量に基づいて人の存在が検出されると照明負荷を点灯させるようにした熱線式自動スイッチが提供されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来より提供されている熱線式自動スイッチは、照明負荷が消灯している状態で人が検知されると、照明負荷への給電経路に挿入されたリレーのようなスイッチ要素をオンにして照明負荷を全点灯（定格点灯）させるものであって、周囲が暗闇になっているような環境（たとえば夜中など）に照明負荷が急に全点灯状態になると、まぶしさによってしばらくの間は周囲が視認できなくなるという不都合がある。
【０００４】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、人が検出されて照明負荷を点灯させる際に人の目を順応させやすくしてまぶしさを感じさせないようにした熱線式自動スイッチを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、人体より放射される熱線を検出する熱線センサと、周囲の明るさを検出する明るさセンサと、あらかじめ設定された検知エリア内から熱線センサに入射する熱線量の変化に基づいて人の存在を示す検出信号を発生する人検出手段と、前記明るさセンサにより検出された周囲の明るさを設定された消灯値および点灯値と比較し前記明るさセンサにより検出される周囲の明るさが点灯値以下になってから消灯値以上になるまでの暗期間において検出信号が発生すると照明負荷を低光出力で点灯させるとともに時間経過に伴って光出力を所定値まで徐々に増加させ、消灯値以上になってから点灯値以下になるまでの明期間においては検出信号の有無にかかわらず照明負荷を消灯状態に保つ点灯制御手段と、前記明るさセンサにより検出される周囲の明るさが暗いほど照明負荷の点灯時の光出力を低減させるように照明負荷の点灯時の光出力を設定する光量設定手段とを備えるものである。この構成によれば、人の存在が検出されて照明負荷が点灯した時点では低光出力であるから、まぶしさを感じることがなく、その後、光出力を徐々に増加させて人の目に順応させながら所望の光量を得ることができるのである。また、明るさセンサにより検出される周囲の明るさが暗いほど照明負荷の点灯時の光出力を低減させるように照明負荷の点灯時の光出力を設定するから、照明負荷の点灯時における光出力と周囲の明るさとの差を小さくすることができ、光出力が一定である場合に比較すると、照明負荷の点灯を明確に認識できるようにしながらも、消費電力を抑制することができる。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、少なくとも熱線センサと人検出手段とを備え人の存在を検出すると検出信号を発生する子器を接続可能としたものである。この構成によれば、複数個の熱線センサを用いて検知エリアを形成することができるから、広範囲の検知エリアを設定したり、複雑な形状の検知エリアを設定することが可能になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
本実施形態は、図１（ａ）に示すように、人体からの熱線を検出する熱線センサとして焦電型赤外線センサ（以下、焦電センサという）１を用い、焦電センサ１の出力を増幅部１１で増幅した後にマイクロコンピュータ２に入力している。マイクロコンピュータ２は増幅部１１の出力をＡ／Ｄ変換し、さらに焦電センサ１の出力値に基づいてあらかじめ設定された検知エリア内における人の存否を判断する。ここに、検知エリアは焦電センサ１への熱線の入射経路に配置したレンズ、ミラー、遮光板のような光学素子により設定される。マイクロコンピュータ２の内部では焦電センサ１の出力に基づいて検知エリアに人が存在すると判断したときには検出信号を発生する。
【００１４】
マイクロコンピュータ２にはＣｄＳなどを用いて周囲の明るさを検出する明るさセンサ３も接続される。明るさセンサ３の出力はＡ／Ｄ変換され、明るさセンサ３により検出された周囲の明るさは動作照度調整部４で設定された消灯値および点灯値と比較される。消灯値は点灯値に対して数倍（４倍程度）に設定される。ここに、明るさセンサ３により検出される周囲の明るさが点灯値以下になってから消灯値以上になるまでの期間を暗期間、消灯値以上になってから点灯値以下になるまでの期間を明期間と呼ぶことにする。すなわち、消灯値はたとえば明け方に照明が不要になる頃の周囲の明るさに設定された値であって、点灯値はたとえば夕方に照明が必要になる頃の周囲の明るさに設定されている。動作照度調整部４は、切替スイッチまたは可変抵抗器よりなり、消灯値と点灯値とを段階的または連続的に調整する。消灯値と点灯値とは個別に設定するようにしてもよいが、設定操作が面倒であるから、消灯値と点灯値とが一定の差ないし一定の倍率を保つようにして設定操作を行なう。
【００１５】
マイクロコンピュータ２は駆動部１２を介して双方向３端子サイリスタ（トライアック）１３をオンオフさせる機能を有する。このトライアック１３は、商用電源ＡＣを接続する電源端子Ｆ11，Ｆ12と照明負荷５を接続する負荷端子Ｆ13，Ｆ14との間（電源端子Ｆ11と負荷端子Ｆ14との間）に挿入され、マイクロコンピュータ２により導通角が制御されて照明負荷５の供給電力を調節し光出力を変化させる。ここでは、照明負荷５としての白熱電球への供給電力をトライアック１３で制御する場合を例示しているが、所要の点灯回路を設ければ放電灯を照明負荷５として用いることも可能である。
【００１６】
ところで、マイクロコンピュータ２のもっとも基本的な動作は、明るさセンサ３により検出された周囲の明るさが点灯値以下になってから消灯値以上になるまでの期間、すなわち暗期間において、焦電センサ１に入射した熱線量の変化に基づいて人が検知されると（すなわち、検出信号が発生すると）、照明負荷５を点灯させる動作であって、照明負荷５が点灯する時間はマイクロコンピュータ２により構成されたタイマ手段により時限される。また、明期間においては、焦電センサ１による人の検知の有無にかかわらず照明負荷５は消灯状態に保たれる。つまり、明るい昼間のような期間には照明負荷５を消灯して無駄な電力消費を抑制することができる。
【００１７】
タイマ手段は、検出信号の発生毎に所定の保持時間および保持時間よりも短い予告時間を時限するものであってリトリガラブルに構成されている。すなわち、保持時間が満了するまでに検出信号が発生すると、予告時間と保持時間との時限をやり直すのであって、もっとも遅く発生した検出信号から予告時間の経過後に予告時間が満了し、予告時間の満了から後に検出信号が発生しなければ保持時間の経過後に保持時間が満了するのである。予告時間や保持時間は動作保持時間設定部１４により調節可能であって、動作保持時間設定部１４は切替スイッチあるいは可変抵抗器により構成される。動作保持時間設定部１４では予告時間と保持時間との２種類の時間を設定するが、一般に予告時間と保持時間との時間差は数秒程度の一定時間でよいから、時間差を固定して１つの操作部で両時間を設定することができる。
【００１８】
本実施形態においては、焦電センサ１の出力とは無関係に照明負荷５を点灯ないし消灯させることも可能であって、焦電センサ１の出力に連動させるか連動させずに点灯させるか消灯させるかを選択するための動作切替スイッチ１５も設けられている。さらに、検出信号が発生したか否かを表示する発光ダイオードよりなる動作表示灯１６も設けられる。内部回路の電源は電源端子Ｆ11，Ｆ12に接続された商用電源ＡＣを受けて直流定電圧を出力する直流安定化電源１７により得られる。また、マイクロコンピュータ２には電源投入時にリセットを行なうための集積回路よりなるリセット回路１８も接続される。
【００１９】
上述の説明から明らかなように、焦電センサ１の出力に基づいて検知エリア内に人が存在すると判断したときに検出信号を発生する人検出手段、保持時間を時限するタイマ手段、照明負荷５の点灯状態を制御する点灯制御手段はマイクロコンピュータ２により実現される。
次に、図１（ａ）に示す回路の動作を説明する。本実施形態においては、昼間などであって周囲が明るい明期間Ｐｂ（図１（ｂ））には検出信号の有無にかかわらず照明負荷５を消灯した状態に維持するのであるが、図１（ｂ）に示すように、夜間などのような周囲が暗い暗期間Ｐｄには、時刻ｔ1 において人の検出による検出信号が発生すると、まず照明負荷５を全点灯（一般には定格点灯）の際の１５％の光出力で点灯させ、その後、時間経過に伴って光出力を全点灯まで徐々に増加させる。時刻ｔ1 から時刻ｔ2 において全点灯に至るまでの時間は上述した保持時間Ｔ2 よりも十分に短く設定されているが、まぶしさを感じない程度の速度で光出力を変化させる。このように照明負荷５をいわゆるソフトスタートさせることによって、照明負荷５の点灯時に人の目を順応させてまぶしさを感じさせないようにしてある。また、ソフトスタートすることにより、照明負荷５としての白熱電球にラッシュ電流が流れず、照明負荷５の寿命を長くすることができる。
【００２０】
照明負荷５が点灯した後に時刻ｔ3 において予告時間Ｔ1 が満了すると、光出力を５０％に落として予告減光（調光点灯）させる。これは、保持時間Ｔ2 の満了を予告するためであって、時刻ｔ4 に保持時間Ｔ2 が満了すると照明負荷５は消灯されることになる。ただし、上述したように、タイマ手段はリトリガラブルであるから、保持時間Ｔ2 中（実際には時刻ｔ2 〜時刻ｔ4 の期間）に検出信号が発生したときには、照明負荷５を全点灯させ、その後の予告時間Ｔ1 の間に検出信号がなければ予告時間Ｔ1 の満了後に予告減光させるのである。その結果、照明負荷５が全点灯である期間中に検出信号が発生すれば全点灯の状態を予告時間Ｔ1 分だけ延長することになり、照明負荷５が予告減光である期間中に検出信号が発生すれば全点灯の状態に復帰することになる。要するに、予告時間Ｔ1 の満了から保持時間Ｔ2 の満了までは予告減光によって、照明負荷５がまもなく消灯することを予告するから、この期間に、検知エリア内の人が動けば照明負荷５の点灯状態が維持されることになる。こうして、たとえばトイレを使用しているときや立ち話しをしているときに、照明負荷５が急に消灯するのを防止することができる。また、照明負荷５の点灯状態を維持したければ、予告減光中に検知エリア内で動けば検出信号が発生して、照明負荷５の点灯が維持される。
【００２１】
上述の例では、照明負荷５の光出力を１５％、５０％、１００％（定格点灯）に切り換えているが、これは一例であって光出力の各値については、必要に応じて適宜選択される。また、予告時間Ｔ1 の満了により全点灯から５０％点灯に変化させているのは、視覚的に十分に認識されるような光量差をつけて予告を確実に認識させるためであって、必ずしも５０％である必要はない。同様に照明負荷５の点灯時も１００％点灯ではなく適宜の光出力に設定してもよい。
【００２２】
ところで、上述した熱線式自動スイッチＹは、図２に示すように、天井に取り付けるように構成され照明負荷５に並設される。これは、照明負荷５による光の照射範囲に検知エリアをほぼ一致させるためである。具体的には、図３に示すようなケース２０を用いることにより、天井に取り付けることができる。
ケース２０は、円板状のケース本体２１と、ケース本体２１の上面中央部に結合されるカバー２２とを備える。ケース本体２１の上面中央部には環状の囲壁２１ａが形成され、囲壁２１ａの上縁には４本の結合片２１ｂが立設されている。各結合片２１ｂにはそれぞれ結合孔２１ｃが形成され、カバー２２の側面に突設された結合突起２２ａに結合孔２１ｃが凹凸係合することによって、ケース本体２１にカバー２２が結合される。カバー２２の側面には結合片２１ｂに嵌合する溝部２２ｂが形成され、結合突起２２ａが結合孔２１ｃに凹凸係合した状態でカバー２２の側面と結合片２１ｂとがほぼ面一になるようにしてある。
【００２３】
このケース２０は、ケース２０に結合される一対の取付金具３０を用いたり、配線器具用の埋込ボックスに螺合するボックスねじを用いたりして天井に固定される。取付金具３０は、ケース本体２１の周部に設けた取付溝２３に着脱自在に嵌合する水平断面略コ字形の柱体３１を備え、柱体３１には上下方向の引締めねじ３２が回動自在に保持されている。また、引締めねじ３２には挟み片３３が螺合しており、引締めねじ３２の回転によって挟み片３３を上下に移動させることができるようにしてある。柱体３１の上部側壁には引き入れ切欠３１ａが形成されており、引締めねじ３２を回転させて挟み片３３を上方に移動させると、挟み片３３が最終的に引き入れ切欠３１ａに挿入されるようにしてある。
【００２４】
しかして、取付金具３０をケース本体２１に固定した状態で、挟み片３３を下方に移動させるように引締めねじ３２を回転させると、挟み片３３が引き入れ切欠３１ａから出てケース本体２１の直径方向の外向きに突出し、挟み片３３とケース本体２１との距離を小さくするようになっている。したがって、挟み片３３を引き入れ切欠３１ａに挿入しておき、天井板に設けた透孔に取付金具３０を挿入し、かつケース本体２１を天井面に当接させた状態で、引締めねじ３２を回転させて挟み片３３を下方に引き下げると、ケース本体２１と挟み片３３とにより透孔の周部で天井板を挟持することになり、ケース２０を天井に固定することができるのである。
【００２５】
一方、配線器具用のスイッチボックスのような埋込ボックスを天井に設置しているときには、ケース本体２１の周部に設けたボックス孔２４に挿通されるボックスねじを埋込ボックスに螺合させれば、天井にケース２０を固定することができる。
ところで、ケース本体２１の囲壁２１ａに囲まれている部位の中央付近には円形に開口する窓孔２５が形成される。窓孔２５にはそれぞれ半球状に形成された回転体４１ａとレンズ４１ｂとをレンズ枠４１ｃで結合した球状の回転ケース４１が装着される。回転ケース４１はレンズ枠４１ｃに突設された一対の突片４１ｄを窓孔２５の内周面に形成した一対の溝部２５ａにそれぞれ挿入してあり、溝部２５ａの中で突片４１ｄを軸とする回動および突片４１ｄを溝部２５ａの中でスライドさせる回動とが可能になっている。したがって、回転ケース４１を所望の向きに向けることが可能になっている。回転ケース４１には、焦電センサ１と明るさセンサ３を実装したプリント基板４２が収納される。
【００２６】
回転ケース４１の直径は窓孔２５の直径よりも小さくケース本体２１から下方に脱落しないように装着される。また、回転ケース４１の上面側にはケース本体２１に対して一対の固定ねじ４３で固定した押さえ板４４が配設され、押さえ板４４に対してばね４５によって下方に付勢されている支持棒４６がＯリング４７を介して回転ケース４１の上面に弾接する。したがって、回転ケース４１を上方に押しながら回転させると窓孔２５の周部との摩擦力が減少して回転ケース４１を容易に回転させることができ、またＯリング４７を設けているから、その摩擦力によって回転ケース４１の不用意な位置ずれが防止される。
【００２７】
ケース２０の中には焦電センサ１および明るさセンサ３を除く他の回路部分を実装した２枚のプリント基板２６ａ，２６ｂが上下に配置した形で収納され、上側のプリント基板２６ａの上面には速結端子としての端子部２７が実装される。すなわち、端子部２７は水平断面略コ字形の端子板２７ａにばね性を有する帯板を曲成した錠ばね２７ｂを収納し、電線を端子板２７ａと錠ばね２７ｂとの間に挟持するものである。端子部２７に接続される電線はカバー２２の上壁に形成した電線挿入口２７ｃに挿通され、端子部２７に接続された状態の電線を外すには各一対の錠ばね２７ｂに当接するように設けた解錠釦２７ｄを押操作して、端子板２７ａと錠ばね２７ｂとの間の距離を広げるように錠ばね２７ｂを押すようにする。この状態で電線を引き抜けば電線を容易に外すことができる。解錠釦２７ｄの押操作にはマイナスドライバの先端部のような工具を用い、カバー２２の上壁に設けた工具挿入口２７ｅに工具を挿入すればよい。
【００２８】
ケース２０の上面には電線挿入口２７ｃを覆うことができる端子カバー２８が着脱自在に嵌着される。端子カバー２８は下向きに突出する係合脚２８ａを有し、この係合脚２８ａをカバー２２に設けた係合孔２２ｃに係合させることによって端子カバー２８がケース２０に固定される。また、ケース本体２１の下面側には、開口窓２９ａを中央部に備える化粧プレート２９が嵌着される。化粧プレート２９は周部に設けた爪２９ｂをケース本体２１の周部に係合させることによってケース本体２１に固定され、引締めねじ３１やボックスねじの頭部を隠すようになっている。
【００２９】
（実施形態２）
本実施形態は、実施形態１と同様に予告減光によって保持時間Ｔ2 の満了を予告するものであるが、暗期間Ｐｄに検出信号が発生しない間も照明負荷５を所定の光出力で点灯させておく点が実施形態１とは異なる。暗期間Ｐｄにおける常時の照明負荷５の光出力は、たとえば全点灯に対する１５％に設定しておく。このような動作によって、夜間にも常夜灯として照明負荷５を減光点灯させておくことができ、人が近付いたときにのみ照明負荷５を全点灯させることができる。つまり、夜間でも暗闇になることがなく、しかも全点灯させる場合に比較して消費電力を低減することが可能になる。
【００３０】
このような構成によって、本実施形態では、図４に示すように、昼間のような明期間Ｐｂには照明負荷５を消灯させ、夜間のような暗期間Ｐｄには時刻ｔ0 において明るさが点灯値以下になると１５％の光出力で減光点灯するのである。また、減光点灯の期間中に人が検出されて時刻ｔ1 で検出信号が発生すると照明負荷５の光出力が徐々に増加して全点灯に達し、その後、予告時間Ｔ1 が経過して時刻ｔ3 になると実施形態１と同様に５０％の光出力で予告減光する。また、保持時間Ｔ2 が経過して時刻ｔ4 になると１５％の光出力に復帰する。つまり、１つの照明負荷５によって門灯や廊下灯などにおいて、主照明と常夜灯との２つの機能を持たせることが可能になる。
【００３１】
ところで、本実施形態においては、暗期間Ｐｄにおいて照明負荷５が点灯するから、消灯値と点灯値とをそれぞれＬ1 ，Ｌ2 とすれば、明るさセンサ３により検出される周囲の明るさは、図５（ａ）のように変化することになる。つまり、周囲の明るさが点灯値Ｌ2 まで下がって暗期間Ｐｄになると照明負荷５の点灯によって明るさが上昇することになる。ただし、消灯値Ｌ1 は点灯値Ｌ2 に対して十分に高く設定されているから（たとえば、消灯値Ｌ1 を８０ルクス、点灯値Ｌ1 を２０ルクスに設定する）、明るさが消灯値Ｌ1 を超えることはなく、暗期間Ｐｄを維持することができる。このように、暗期間Ｐｄを維持するには、照明負荷５の点灯に伴う明るさの変化を考慮して消灯値Ｌ1 と点灯値Ｌ2 との差を設定することが必要であり、照明負荷５の仕様や設置条件などの変化に対応するために、消灯値Ｌ1 と点灯値Ｌ2 との差は余裕を見込んで十分に大きく設定されている。このように、消灯値Ｌ1 と点灯値Ｌ2 との差を十分に大きくとることによって、暗期間Ｐｄになって照明負荷５が点灯しても明るさが消灯値Ｌ1 を超えて照明負荷５が再び消灯するといった不都合を回避することができる。
【００３２】
ただし、消灯値Ｌ1 は大きい値に設定することが必要であるから、照明負荷５の消灯が遅れて無駄に電力を消費する場合がある。そこで、暗期間Ｐｄの開始時点で照明負荷５が点灯した時点での明るさをマイクロコンピュータ２で記憶し、図５（ｂ）に示すように、記憶した明るさに所要のマージンＭを加算した値を消灯値Ｌ1 として自動的に設定するのが望ましい。この構成によって、点灯値Ｌ2 のみを設定すれば、照明負荷５の仕様や設置条件に応じて消灯値Ｌ1 が自動的に設定され、しかも、消灯値Ｌ1 と点灯値Ｌ2 との差に余裕を見込む必要がなく、消灯値Ｌ1 をできるだけ暗い値に設定することが可能になる。その結果、明け方に照明負荷５を消灯させる時刻を早めることができ、結果的に無駄な電力消費を抑制することができる。他の構成および動作は実施形態１と同様である。
【００３３】
（実施形態３）
本実施形態は、図６に示すように、実施形態２の構成において、消灯指示用の押釦スイッチよりなる外部スイッチＳＷ（図７参照）を接続可能とするための接続端子Ｆ15，Ｆ16を設け、外部スイッチＳＷの操作を検出するための押釦入力検出部１９ａおよび電流制限回路１９ｂを設けたものである。すなわち、押釦入力検出部１９ａは接続端子Ｆ15，Ｆ16の間の電圧を検出し、その電圧値に応じて外部スイッチＳＷが押操作されたか否かを判断し、判断結果をマイクロコンピュータ２に与えるものであって、接続端子Ｆ15，Ｆ16を通して外部スイッチＳＷに流す電流が過大にならないように電流制限回路１９ｂを設けているのである。一方、外部スイッチＳＷは押操作に対応させて接続端子Ｆ15，Ｆ16の間に接続するツェナーダイオードを切り換えることで、接続端子Ｆ15，Ｆ16の間の電圧を変化させるように構成されている。接続端子Ｆ15，Ｆ16は、図８に示すように、上側のプリント基板２６ａの上面側に実装されている。
【００３４】
外部スイッチＳＷは押操作によってマイクロコンピュータ２に対して強制減光モードを指示するために設けられている。図９に示すように、時刻ｔ5 において強制減光モードが指示されると、減光点灯中の照明負荷５を強制的に消灯させる。この機能によって、夜間に人通りが少なくなって照明負荷５を点灯させる必要がないときには、照明負荷５を強制的に消灯させることができ、結果的に無駄な電力消費を抑制することができる。また、強制減光モードで照明負荷５が消灯しているときでも、焦電センサ１により人が検知されて時刻ｔ6 に検出信号が発生すれば、照明負荷５を全点灯させ、予告時間Ｔ1 および保持時間Ｔ2 の時限を行なう。このことにより、強制減光モードに設定した後も、人が通るときには照明負荷５を自動的に点灯させることができて便利である。また、強制減光モードへの移行後に照明負荷５を点灯させたときには、保持時間Ｔ2 の満了後に減光点灯ではなく照明負荷５を消灯させる（予告減光は行なう）。強制減光モードは周囲の明るさが消灯値に達して明期間Ｐｂになった時点で自動的に解除される。したがって、強制減光モードを解除するために特別な操作は不要である。なお、強制減光モードにおいて、照明負荷５を完全に消灯させるのではなく、減光点灯時よりもさらに小さい光出力で照明負荷５を点灯させるようにしてもよい。他の構成および動作は実施形態２と同様である。
【００３５】
（実施形態４）
実施形態３では外部スイッチＳＷにより強制減光モードを選択するものであったが、本実施形態は、外部スイッチＳＷを用いずに、暗期間Ｐｄの開始から所定の動作有効時間Ｔ3 （図１１参照）が経過した後に自動的に強制減光モードに移行させるようにしたものである。すなわち、図１１に示すように、時刻ｔ0 において暗期間Ｐｄになると、マイクロコンピュータ２は動作有効時間Ｔ3 の時限を開始し、動作有効時間Ｔ3 の時限中には１５％の光出力で減光点灯を行ない、検出信号が発生すれば予告時間Ｔ1 および保持時間Ｔ2 の時限を行なって実施形態２と同様に動作する。一方、動作有効時間Ｔ3 が満了すれば、強制減光モードに移行して照明負荷５を消灯させるか、あるいは減光点灯時よりもさらに小さい光出力で点灯させる（図１１の動作有効時間Ｔ3 の終了後の破線で示す）のである。また、実施形態３と同様に、強制減光モードにおいて検出信号が発生すれば、照明負荷５を保持時間の満了まで点灯させ、その後は消灯（または低レベルで減光点灯）させる。
【００３６】
このような動作によって、外部スイッチＳＷの操作が不要になり、使い勝手が向上する。とくに、毎晩、強制減光モードに移行させなければならないような場所では利便性が高くなる。なお、強制減光モードの解除は実施形態３と同様であって、明期間Ｐｂに移行したときに自動的に解除される。
ところで、動作有効時間Ｔ3 は図１０に示す時間設定部７により可変であって、時間設定部７は可変抵抗器により構成されている。このように、動作有効時間Ｔ3 を調節可能としていることにより、照明負荷５の設置場所などの条件に応じて動作有効時間Ｔ3 を適宜に設定することができる。他の構成および動作は実施形態３と同様である。
【００３７】
（実施形態５）
本実施形態は、強制減光モードへの移行を時刻によって定めるものである。すなわち、図１２に示すように、時刻表示部８ａおよび時刻設定部８ｂを設けてあり、図１３のように暗期間Ｐｄにおいて時刻設定部８ｂで設定した時刻ｔ5 になると強制減光モードに移行するのである。時刻表示部８ａは液晶表示器あるいは発光ダイオード表示器を用いて構成され、時刻設定部８ｂには複数個のスイッチが設けられている。強制減光モードに移行したときには、実施形態３と同様に照明負荷５を消灯ないし減光点灯させ、強制減光モード中に検出信号が発生すれば保持時間の満了までは照明負荷５を全点灯させる。強制減光モードの解除についても実施形態３と同様であって、明期間Ｐｂへの移行によって強制減光モードは自動的に解除される。この構成によって、外部スイッチＳＷの操作が不要になり、使い勝手が向上する。とくに、毎晩、強制減光モードに移行させなければならないような場所では利便性が高くなる。他の構成および動作は実施形態３と同様である。
【００３８】
（実施形態６）
本実施形態は、図１４に示すように、実施形態２の構成において、明るさセンサ３および動作照度調整部４を省いたものであり、周囲の明るさには関係なく、検知エリアでの人の存否のみに応じて照明負荷５を制御するものである。すなわち、実施形態２の構成から周囲の明るさに関連する動作を省略しているものであって、常時は照明負荷５を減光点灯させ、検出信号が発生すると保持時間Ｔ2 だけ点灯させるのである。減光点灯時の光出力は実施形態２よりも高く設定してある。
【００３９】
本実施形態は、たとえば、美術館や展示場における展示物を照明する際に、人が付近にいないときには減光点灯させ、人がいるときのみ全点灯させるといった目的で使用されるものである。このように、照明の光量を変化させることによって、人の目を引きつける演出効果を高めることができる。また、人がいないときには照明負荷５の光出力を低減していることによって電力消費を抑制することができる。他の構成および動作は実施形態２と同様である。
【００４０】
（実施形態７）
本実施形態は、保持時間Ｔ2 以外の減光点灯時の光出力を設定可能としたものであって、図１５には実施形態２において減光点灯時の光出力を調節するための調光レベル設定部９を設けた例を示してある。調光レベル設定部９は、切替スイッチを用いて段階的に切り換えるものや可変抵抗器を用いて連続的に調節するものが用いられる。
【００４１】
この構成によれば、照明負荷５の定格や照明負荷５の設置条件ないし周囲環境などに応じて、減光点灯時の光出力を調節することができ、利便性が高くなるものである。なお、本実施形態の技術思想は実施形態６の構成においても適用可能である。
（実施形態８）
本実施形態は、実施形態１の構成における予告時間Ｔ1 に対応する照明負荷５の点灯期間の光出力を周囲の明るさに応じて変化させるものである。つまり、周囲が暗いほど照明負荷５の点灯時の光出力を低減させるのである。たとえば、周囲の明るさが図１６（ａ）に示すように変化するものとし、検出信号が図１６（ｂ）のように発生するものとすれば、照明負荷５の上記期間の点灯の際の光出力を図１６（ｃ）のように設定する。照明負荷５の光出力を明るさセンサ３の出力に基づいて変化させる光量設定手段はマイクロコンピュータ２により実現されている。
【００４２】
このような動作によって、人を検出する前後の明るさの差異を小さくすることができ、明るさの変化に対する目の順応が容易になって、まぶしさを感じる程度が少なくなる。また、照明負荷５の点灯時につねに全点灯させるものに比較すると、消費電力が低減されることになる。他の構成および動作は実施形態１と同様である。
【００４３】
（実施形態９）
本実施形態は、図１７、図１８に示すように、実施形態１または実施形態２の構成において、子器Ｘ（図１９参照）を接続可能とするための接続端子Ｆ17，Ｆ18を設けたものである。この構成は基本的には外部スイッチＳＷを設けたものと同様であって、接続端子Ｆ17，Ｆ18の間の電圧変化により子器Ｘの動作を検出する子器入力検出部１９ｃと、接続端子Ｆ17，Ｆ18を通して子器Ｘに流す電流が過大にならないように制限する電流制限回路１９ｄとを備える。
【００４４】
子器Ｘは焦電センサと焦電センサの出力に基づいて検出信号を発生する人検出手段とを備えるものであり、ケース２０と同様の構成のケースを備えている。子器Ｘにおいて検出信号が発生した場合には、子器Ｘに設けたツェナーダイオードを用いて接続端子Ｆ17，Ｆ18の間の電圧を変化させ、この電圧変化を検出した子器入力検出部１９ｃではマイクロコンピュータ２に対して検出信号を与えるのである。この検出信号は熱線センサ１による検出信号との論理和をとってマイクロコンピュータ２での処理に用いられる。要するに、焦電センサを並列的に用いたことと等価になる。このように子器Ｘを用いることにより、検知エリアを広くとったり、子器Ｘの組み合わせによって複雑な形の検知エリアを形成したりすることが可能になる。他の構成および動作は実施形態１ないし実施形態２と同様である。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１の発明は、人体より放射される熱線を検出する熱線センサと、周囲の明るさを検出する明るさセンサと、あらかじめ設定された検知エリア内から熱線センサに入射する熱線量の変化に基づいて人の存在を示す検出信号を発生する人検出手段と、前記明るさセンサにより検出された周囲の明るさを設定された消灯値および点灯値と比較し前記明るさセンサにより検出される周囲の明るさが点灯値以下になってから消灯値以上になるまでの暗期間において検出信号が発生すると照明負荷を低光出力で点灯させるとともに時間経過に伴って光出力を所定値まで徐々に増加させ、消灯値以上になってから点灯値以下になるまでの明期間においては検出信号の有無にかかわらず照明負荷を消灯状態に保つ点灯制御手段と、前記明るさセンサにより検出される周囲の明るさが暗いほど照明負荷の点灯時の光出力を低減させるように照明負荷の点灯時の光出力を設定する光量設定手段とを備えるものであり、人の存在が検出されて照明負荷が点灯した時点では低光出力であるから、まぶしさを感じることがなく、その後、光出力を徐々に増加させて人の目に順応させながら所望の光量を得ることができるという利点がある。また、明るさセンサにより検出される周囲の明るさが暗いほど照明負荷の点灯時の光出力を低減させるように照明負荷の点灯時の光出力を設定するから、照明負荷の点灯時における光出力と周囲の明るさとの差を小さくすることができ、光出力が一定である場合に比較すると、照明負荷の点灯を明確に認識できるようにしながらも、消費電力を抑制することができるという利点がある。しかも、明るさセンサは明期間と暗期間との決定と照明負荷の点灯時の光出力の決定とに兼用されているから、１部品が２機能に共用される。
【００５０】
請求項２の発明のように、少なくとも熱線センサと人検出手段とを備え人の存在を検出すると検出信号を発生する子器を接続可能としたものでは、複数個の熱線センサを用いて検知エリアを形成することができるから、広範囲の検知エリアを設定したり、複雑な形状の検知エリアを設定することが可能になるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１を示し、（ａ）はブロック図、（ｂ）は動作説明図である。
【図２】同上の使用形態を示す図である。
【図３】同上の分解斜視図である。
【図４】実施形態２の動作説明図である。
【図５】同上の動作説明図である。
【図６】実施形態３を示すブロック図である。
【図７】同上の使用形態を示す図である。
【図８】同上の分解斜視図である。
【図９】同上の動作説明図である。
【図１０】実施形態４を示すブロック図である。
【図１１】同上の動作説明図である。
【図１２】実施形態５を示すブロック図である。
【図１３】同上の動作説明図である。
【図１４】実施形態６を示すブロック図である。
【図１５】実施形態７を示すブロック図である。
【図１６】実施形態８を示す動作説明図である。
【図１７】実施形態９を示すブロック図である。
【図１８】同上の分解斜視図である。
【図１９】同上の使用形態を示す図である。
【符号の説明】
１ 焦電センサ
２ マイクロコンピュータ
３ 明るさセンサ
４ 動作照度調整部
５ 照明負荷
Ｌ1 消灯値
Ｌ2 点灯値
Ｐｄ 暗期間
Ｐｂ 明期間
Ｔ1 予告時間
Ｔ2 保持時間
Ｘ 子器
【発明の属する技術分野】
本発明は、人体から放射される熱線を検出することにより人の存否を判断し、照明負荷を自動的に点灯・消灯させるようにした熱線式自動スイッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、焦電型赤外線センサのような熱線センサを用いて人体からの熱線（遠赤外線）を検出し、熱線量に基づいて人の存在が検出されると照明負荷を点灯させるようにした熱線式自動スイッチが提供されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来より提供されている熱線式自動スイッチは、照明負荷が消灯している状態で人が検知されると、照明負荷への給電経路に挿入されたリレーのようなスイッチ要素をオンにして照明負荷を全点灯（定格点灯）させるものであって、周囲が暗闇になっているような環境（たとえば夜中など）に照明負荷が急に全点灯状態になると、まぶしさによってしばらくの間は周囲が視認できなくなるという不都合がある。
【０００４】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、人が検出されて照明負荷を点灯させる際に人の目を順応させやすくしてまぶしさを感じさせないようにした熱線式自動スイッチを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、人体より放射される熱線を検出する熱線センサと、周囲の明るさを検出する明るさセンサと、あらかじめ設定された検知エリア内から熱線センサに入射する熱線量の変化に基づいて人の存在を示す検出信号を発生する人検出手段と、前記明るさセンサにより検出された周囲の明るさを設定された消灯値および点灯値と比較し前記明るさセンサにより検出される周囲の明るさが点灯値以下になってから消灯値以上になるまでの暗期間において検出信号が発生すると照明負荷を低光出力で点灯させるとともに時間経過に伴って光出力を所定値まで徐々に増加させ、消灯値以上になってから点灯値以下になるまでの明期間においては検出信号の有無にかかわらず照明負荷を消灯状態に保つ点灯制御手段と、前記明るさセンサにより検出される周囲の明るさが暗いほど照明負荷の点灯時の光出力を低減させるように照明負荷の点灯時の光出力を設定する光量設定手段とを備えるものである。この構成によれば、人の存在が検出されて照明負荷が点灯した時点では低光出力であるから、まぶしさを感じることがなく、その後、光出力を徐々に増加させて人の目に順応させながら所望の光量を得ることができるのである。また、明るさセンサにより検出される周囲の明るさが暗いほど照明負荷の点灯時の光出力を低減させるように照明負荷の点灯時の光出力を設定するから、照明負荷の点灯時における光出力と周囲の明るさとの差を小さくすることができ、光出力が一定である場合に比較すると、照明負荷の点灯を明確に認識できるようにしながらも、消費電力を抑制することができる。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、少なくとも熱線センサと人検出手段とを備え人の存在を検出すると検出信号を発生する子器を接続可能としたものである。この構成によれば、複数個の熱線センサを用いて検知エリアを形成することができるから、広範囲の検知エリアを設定したり、複雑な形状の検知エリアを設定することが可能になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
本実施形態は、図１（ａ）に示すように、人体からの熱線を検出する熱線センサとして焦電型赤外線センサ（以下、焦電センサという）１を用い、焦電センサ１の出力を増幅部１１で増幅した後にマイクロコンピュータ２に入力している。マイクロコンピュータ２は増幅部１１の出力をＡ／Ｄ変換し、さらに焦電センサ１の出力値に基づいてあらかじめ設定された検知エリア内における人の存否を判断する。ここに、検知エリアは焦電センサ１への熱線の入射経路に配置したレンズ、ミラー、遮光板のような光学素子により設定される。マイクロコンピュータ２の内部では焦電センサ１の出力に基づいて検知エリアに人が存在すると判断したときには検出信号を発生する。
【００１４】
マイクロコンピュータ２にはＣｄＳなどを用いて周囲の明るさを検出する明るさセンサ３も接続される。明るさセンサ３の出力はＡ／Ｄ変換され、明るさセンサ３により検出された周囲の明るさは動作照度調整部４で設定された消灯値および点灯値と比較される。消灯値は点灯値に対して数倍（４倍程度）に設定される。ここに、明るさセンサ３により検出される周囲の明るさが点灯値以下になってから消灯値以上になるまでの期間を暗期間、消灯値以上になってから点灯値以下になるまでの期間を明期間と呼ぶことにする。すなわち、消灯値はたとえば明け方に照明が不要になる頃の周囲の明るさに設定された値であって、点灯値はたとえば夕方に照明が必要になる頃の周囲の明るさに設定されている。動作照度調整部４は、切替スイッチまたは可変抵抗器よりなり、消灯値と点灯値とを段階的または連続的に調整する。消灯値と点灯値とは個別に設定するようにしてもよいが、設定操作が面倒であるから、消灯値と点灯値とが一定の差ないし一定の倍率を保つようにして設定操作を行なう。
【００１５】
マイクロコンピュータ２は駆動部１２を介して双方向３端子サイリスタ（トライアック）１３をオンオフさせる機能を有する。このトライアック１３は、商用電源ＡＣを接続する電源端子Ｆ11，Ｆ12と照明負荷５を接続する負荷端子Ｆ13，Ｆ14との間（電源端子Ｆ11と負荷端子Ｆ14との間）に挿入され、マイクロコンピュータ２により導通角が制御されて照明負荷５の供給電力を調節し光出力を変化させる。ここでは、照明負荷５としての白熱電球への供給電力をトライアック１３で制御する場合を例示しているが、所要の点灯回路を設ければ放電灯を照明負荷５として用いることも可能である。
【００１６】
ところで、マイクロコンピュータ２のもっとも基本的な動作は、明るさセンサ３により検出された周囲の明るさが点灯値以下になってから消灯値以上になるまでの期間、すなわち暗期間において、焦電センサ１に入射した熱線量の変化に基づいて人が検知されると（すなわち、検出信号が発生すると）、照明負荷５を点灯させる動作であって、照明負荷５が点灯する時間はマイクロコンピュータ２により構成されたタイマ手段により時限される。また、明期間においては、焦電センサ１による人の検知の有無にかかわらず照明負荷５は消灯状態に保たれる。つまり、明るい昼間のような期間には照明負荷５を消灯して無駄な電力消費を抑制することができる。
【００１７】
タイマ手段は、検出信号の発生毎に所定の保持時間および保持時間よりも短い予告時間を時限するものであってリトリガラブルに構成されている。すなわち、保持時間が満了するまでに検出信号が発生すると、予告時間と保持時間との時限をやり直すのであって、もっとも遅く発生した検出信号から予告時間の経過後に予告時間が満了し、予告時間の満了から後に検出信号が発生しなければ保持時間の経過後に保持時間が満了するのである。予告時間や保持時間は動作保持時間設定部１４により調節可能であって、動作保持時間設定部１４は切替スイッチあるいは可変抵抗器により構成される。動作保持時間設定部１４では予告時間と保持時間との２種類の時間を設定するが、一般に予告時間と保持時間との時間差は数秒程度の一定時間でよいから、時間差を固定して１つの操作部で両時間を設定することができる。
【００１８】
本実施形態においては、焦電センサ１の出力とは無関係に照明負荷５を点灯ないし消灯させることも可能であって、焦電センサ１の出力に連動させるか連動させずに点灯させるか消灯させるかを選択するための動作切替スイッチ１５も設けられている。さらに、検出信号が発生したか否かを表示する発光ダイオードよりなる動作表示灯１６も設けられる。内部回路の電源は電源端子Ｆ11，Ｆ12に接続された商用電源ＡＣを受けて直流定電圧を出力する直流安定化電源１７により得られる。また、マイクロコンピュータ２には電源投入時にリセットを行なうための集積回路よりなるリセット回路１８も接続される。
【００１９】
上述の説明から明らかなように、焦電センサ１の出力に基づいて検知エリア内に人が存在すると判断したときに検出信号を発生する人検出手段、保持時間を時限するタイマ手段、照明負荷５の点灯状態を制御する点灯制御手段はマイクロコンピュータ２により実現される。
次に、図１（ａ）に示す回路の動作を説明する。本実施形態においては、昼間などであって周囲が明るい明期間Ｐｂ（図１（ｂ））には検出信号の有無にかかわらず照明負荷５を消灯した状態に維持するのであるが、図１（ｂ）に示すように、夜間などのような周囲が暗い暗期間Ｐｄには、時刻ｔ1 において人の検出による検出信号が発生すると、まず照明負荷５を全点灯（一般には定格点灯）の際の１５％の光出力で点灯させ、その後、時間経過に伴って光出力を全点灯まで徐々に増加させる。時刻ｔ1 から時刻ｔ2 において全点灯に至るまでの時間は上述した保持時間Ｔ2 よりも十分に短く設定されているが、まぶしさを感じない程度の速度で光出力を変化させる。このように照明負荷５をいわゆるソフトスタートさせることによって、照明負荷５の点灯時に人の目を順応させてまぶしさを感じさせないようにしてある。また、ソフトスタートすることにより、照明負荷５としての白熱電球にラッシュ電流が流れず、照明負荷５の寿命を長くすることができる。
【００２０】
照明負荷５が点灯した後に時刻ｔ3 において予告時間Ｔ1 が満了すると、光出力を５０％に落として予告減光（調光点灯）させる。これは、保持時間Ｔ2 の満了を予告するためであって、時刻ｔ4 に保持時間Ｔ2 が満了すると照明負荷５は消灯されることになる。ただし、上述したように、タイマ手段はリトリガラブルであるから、保持時間Ｔ2 中（実際には時刻ｔ2 〜時刻ｔ4 の期間）に検出信号が発生したときには、照明負荷５を全点灯させ、その後の予告時間Ｔ1 の間に検出信号がなければ予告時間Ｔ1 の満了後に予告減光させるのである。その結果、照明負荷５が全点灯である期間中に検出信号が発生すれば全点灯の状態を予告時間Ｔ1 分だけ延長することになり、照明負荷５が予告減光である期間中に検出信号が発生すれば全点灯の状態に復帰することになる。要するに、予告時間Ｔ1 の満了から保持時間Ｔ2 の満了までは予告減光によって、照明負荷５がまもなく消灯することを予告するから、この期間に、検知エリア内の人が動けば照明負荷５の点灯状態が維持されることになる。こうして、たとえばトイレを使用しているときや立ち話しをしているときに、照明負荷５が急に消灯するのを防止することができる。また、照明負荷５の点灯状態を維持したければ、予告減光中に検知エリア内で動けば検出信号が発生して、照明負荷５の点灯が維持される。
【００２１】
上述の例では、照明負荷５の光出力を１５％、５０％、１００％（定格点灯）に切り換えているが、これは一例であって光出力の各値については、必要に応じて適宜選択される。また、予告時間Ｔ1 の満了により全点灯から５０％点灯に変化させているのは、視覚的に十分に認識されるような光量差をつけて予告を確実に認識させるためであって、必ずしも５０％である必要はない。同様に照明負荷５の点灯時も１００％点灯ではなく適宜の光出力に設定してもよい。
【００２２】
ところで、上述した熱線式自動スイッチＹは、図２に示すように、天井に取り付けるように構成され照明負荷５に並設される。これは、照明負荷５による光の照射範囲に検知エリアをほぼ一致させるためである。具体的には、図３に示すようなケース２０を用いることにより、天井に取り付けることができる。
ケース２０は、円板状のケース本体２１と、ケース本体２１の上面中央部に結合されるカバー２２とを備える。ケース本体２１の上面中央部には環状の囲壁２１ａが形成され、囲壁２１ａの上縁には４本の結合片２１ｂが立設されている。各結合片２１ｂにはそれぞれ結合孔２１ｃが形成され、カバー２２の側面に突設された結合突起２２ａに結合孔２１ｃが凹凸係合することによって、ケース本体２１にカバー２２が結合される。カバー２２の側面には結合片２１ｂに嵌合する溝部２２ｂが形成され、結合突起２２ａが結合孔２１ｃに凹凸係合した状態でカバー２２の側面と結合片２１ｂとがほぼ面一になるようにしてある。
【００２３】
このケース２０は、ケース２０に結合される一対の取付金具３０を用いたり、配線器具用の埋込ボックスに螺合するボックスねじを用いたりして天井に固定される。取付金具３０は、ケース本体２１の周部に設けた取付溝２３に着脱自在に嵌合する水平断面略コ字形の柱体３１を備え、柱体３１には上下方向の引締めねじ３２が回動自在に保持されている。また、引締めねじ３２には挟み片３３が螺合しており、引締めねじ３２の回転によって挟み片３３を上下に移動させることができるようにしてある。柱体３１の上部側壁には引き入れ切欠３１ａが形成されており、引締めねじ３２を回転させて挟み片３３を上方に移動させると、挟み片３３が最終的に引き入れ切欠３１ａに挿入されるようにしてある。
【００２４】
しかして、取付金具３０をケース本体２１に固定した状態で、挟み片３３を下方に移動させるように引締めねじ３２を回転させると、挟み片３３が引き入れ切欠３１ａから出てケース本体２１の直径方向の外向きに突出し、挟み片３３とケース本体２１との距離を小さくするようになっている。したがって、挟み片３３を引き入れ切欠３１ａに挿入しておき、天井板に設けた透孔に取付金具３０を挿入し、かつケース本体２１を天井面に当接させた状態で、引締めねじ３２を回転させて挟み片３３を下方に引き下げると、ケース本体２１と挟み片３３とにより透孔の周部で天井板を挟持することになり、ケース２０を天井に固定することができるのである。
【００２５】
一方、配線器具用のスイッチボックスのような埋込ボックスを天井に設置しているときには、ケース本体２１の周部に設けたボックス孔２４に挿通されるボックスねじを埋込ボックスに螺合させれば、天井にケース２０を固定することができる。
ところで、ケース本体２１の囲壁２１ａに囲まれている部位の中央付近には円形に開口する窓孔２５が形成される。窓孔２５にはそれぞれ半球状に形成された回転体４１ａとレンズ４１ｂとをレンズ枠４１ｃで結合した球状の回転ケース４１が装着される。回転ケース４１はレンズ枠４１ｃに突設された一対の突片４１ｄを窓孔２５の内周面に形成した一対の溝部２５ａにそれぞれ挿入してあり、溝部２５ａの中で突片４１ｄを軸とする回動および突片４１ｄを溝部２５ａの中でスライドさせる回動とが可能になっている。したがって、回転ケース４１を所望の向きに向けることが可能になっている。回転ケース４１には、焦電センサ１と明るさセンサ３を実装したプリント基板４２が収納される。
【００２６】
回転ケース４１の直径は窓孔２５の直径よりも小さくケース本体２１から下方に脱落しないように装着される。また、回転ケース４１の上面側にはケース本体２１に対して一対の固定ねじ４３で固定した押さえ板４４が配設され、押さえ板４４に対してばね４５によって下方に付勢されている支持棒４６がＯリング４７を介して回転ケース４１の上面に弾接する。したがって、回転ケース４１を上方に押しながら回転させると窓孔２５の周部との摩擦力が減少して回転ケース４１を容易に回転させることができ、またＯリング４７を設けているから、その摩擦力によって回転ケース４１の不用意な位置ずれが防止される。
【００２７】
ケース２０の中には焦電センサ１および明るさセンサ３を除く他の回路部分を実装した２枚のプリント基板２６ａ，２６ｂが上下に配置した形で収納され、上側のプリント基板２６ａの上面には速結端子としての端子部２７が実装される。すなわち、端子部２７は水平断面略コ字形の端子板２７ａにばね性を有する帯板を曲成した錠ばね２７ｂを収納し、電線を端子板２７ａと錠ばね２７ｂとの間に挟持するものである。端子部２７に接続される電線はカバー２２の上壁に形成した電線挿入口２７ｃに挿通され、端子部２７に接続された状態の電線を外すには各一対の錠ばね２７ｂに当接するように設けた解錠釦２７ｄを押操作して、端子板２７ａと錠ばね２７ｂとの間の距離を広げるように錠ばね２７ｂを押すようにする。この状態で電線を引き抜けば電線を容易に外すことができる。解錠釦２７ｄの押操作にはマイナスドライバの先端部のような工具を用い、カバー２２の上壁に設けた工具挿入口２７ｅに工具を挿入すればよい。
【００２８】
ケース２０の上面には電線挿入口２７ｃを覆うことができる端子カバー２８が着脱自在に嵌着される。端子カバー２８は下向きに突出する係合脚２８ａを有し、この係合脚２８ａをカバー２２に設けた係合孔２２ｃに係合させることによって端子カバー２８がケース２０に固定される。また、ケース本体２１の下面側には、開口窓２９ａを中央部に備える化粧プレート２９が嵌着される。化粧プレート２９は周部に設けた爪２９ｂをケース本体２１の周部に係合させることによってケース本体２１に固定され、引締めねじ３１やボックスねじの頭部を隠すようになっている。
【００２９】
（実施形態２）
本実施形態は、実施形態１と同様に予告減光によって保持時間Ｔ2 の満了を予告するものであるが、暗期間Ｐｄに検出信号が発生しない間も照明負荷５を所定の光出力で点灯させておく点が実施形態１とは異なる。暗期間Ｐｄにおける常時の照明負荷５の光出力は、たとえば全点灯に対する１５％に設定しておく。このような動作によって、夜間にも常夜灯として照明負荷５を減光点灯させておくことができ、人が近付いたときにのみ照明負荷５を全点灯させることができる。つまり、夜間でも暗闇になることがなく、しかも全点灯させる場合に比較して消費電力を低減することが可能になる。
【００３０】
このような構成によって、本実施形態では、図４に示すように、昼間のような明期間Ｐｂには照明負荷５を消灯させ、夜間のような暗期間Ｐｄには時刻ｔ0 において明るさが点灯値以下になると１５％の光出力で減光点灯するのである。また、減光点灯の期間中に人が検出されて時刻ｔ1 で検出信号が発生すると照明負荷５の光出力が徐々に増加して全点灯に達し、その後、予告時間Ｔ1 が経過して時刻ｔ3 になると実施形態１と同様に５０％の光出力で予告減光する。また、保持時間Ｔ2 が経過して時刻ｔ4 になると１５％の光出力に復帰する。つまり、１つの照明負荷５によって門灯や廊下灯などにおいて、主照明と常夜灯との２つの機能を持たせることが可能になる。
【００３１】
ところで、本実施形態においては、暗期間Ｐｄにおいて照明負荷５が点灯するから、消灯値と点灯値とをそれぞれＬ1 ，Ｌ2 とすれば、明るさセンサ３により検出される周囲の明るさは、図５（ａ）のように変化することになる。つまり、周囲の明るさが点灯値Ｌ2 まで下がって暗期間Ｐｄになると照明負荷５の点灯によって明るさが上昇することになる。ただし、消灯値Ｌ1 は点灯値Ｌ2 に対して十分に高く設定されているから（たとえば、消灯値Ｌ1 を８０ルクス、点灯値Ｌ1 を２０ルクスに設定する）、明るさが消灯値Ｌ1 を超えることはなく、暗期間Ｐｄを維持することができる。このように、暗期間Ｐｄを維持するには、照明負荷５の点灯に伴う明るさの変化を考慮して消灯値Ｌ1 と点灯値Ｌ2 との差を設定することが必要であり、照明負荷５の仕様や設置条件などの変化に対応するために、消灯値Ｌ1 と点灯値Ｌ2 との差は余裕を見込んで十分に大きく設定されている。このように、消灯値Ｌ1 と点灯値Ｌ2 との差を十分に大きくとることによって、暗期間Ｐｄになって照明負荷５が点灯しても明るさが消灯値Ｌ1 を超えて照明負荷５が再び消灯するといった不都合を回避することができる。
【００３２】
ただし、消灯値Ｌ1 は大きい値に設定することが必要であるから、照明負荷５の消灯が遅れて無駄に電力を消費する場合がある。そこで、暗期間Ｐｄの開始時点で照明負荷５が点灯した時点での明るさをマイクロコンピュータ２で記憶し、図５（ｂ）に示すように、記憶した明るさに所要のマージンＭを加算した値を消灯値Ｌ1 として自動的に設定するのが望ましい。この構成によって、点灯値Ｌ2 のみを設定すれば、照明負荷５の仕様や設置条件に応じて消灯値Ｌ1 が自動的に設定され、しかも、消灯値Ｌ1 と点灯値Ｌ2 との差に余裕を見込む必要がなく、消灯値Ｌ1 をできるだけ暗い値に設定することが可能になる。その結果、明け方に照明負荷５を消灯させる時刻を早めることができ、結果的に無駄な電力消費を抑制することができる。他の構成および動作は実施形態１と同様である。
【００３３】
（実施形態３）
本実施形態は、図６に示すように、実施形態２の構成において、消灯指示用の押釦スイッチよりなる外部スイッチＳＷ（図７参照）を接続可能とするための接続端子Ｆ15，Ｆ16を設け、外部スイッチＳＷの操作を検出するための押釦入力検出部１９ａおよび電流制限回路１９ｂを設けたものである。すなわち、押釦入力検出部１９ａは接続端子Ｆ15，Ｆ16の間の電圧を検出し、その電圧値に応じて外部スイッチＳＷが押操作されたか否かを判断し、判断結果をマイクロコンピュータ２に与えるものであって、接続端子Ｆ15，Ｆ16を通して外部スイッチＳＷに流す電流が過大にならないように電流制限回路１９ｂを設けているのである。一方、外部スイッチＳＷは押操作に対応させて接続端子Ｆ15，Ｆ16の間に接続するツェナーダイオードを切り換えることで、接続端子Ｆ15，Ｆ16の間の電圧を変化させるように構成されている。接続端子Ｆ15，Ｆ16は、図８に示すように、上側のプリント基板２６ａの上面側に実装されている。
【００３４】
外部スイッチＳＷは押操作によってマイクロコンピュータ２に対して強制減光モードを指示するために設けられている。図９に示すように、時刻ｔ5 において強制減光モードが指示されると、減光点灯中の照明負荷５を強制的に消灯させる。この機能によって、夜間に人通りが少なくなって照明負荷５を点灯させる必要がないときには、照明負荷５を強制的に消灯させることができ、結果的に無駄な電力消費を抑制することができる。また、強制減光モードで照明負荷５が消灯しているときでも、焦電センサ１により人が検知されて時刻ｔ6 に検出信号が発生すれば、照明負荷５を全点灯させ、予告時間Ｔ1 および保持時間Ｔ2 の時限を行なう。このことにより、強制減光モードに設定した後も、人が通るときには照明負荷５を自動的に点灯させることができて便利である。また、強制減光モードへの移行後に照明負荷５を点灯させたときには、保持時間Ｔ2 の満了後に減光点灯ではなく照明負荷５を消灯させる（予告減光は行なう）。強制減光モードは周囲の明るさが消灯値に達して明期間Ｐｂになった時点で自動的に解除される。したがって、強制減光モードを解除するために特別な操作は不要である。なお、強制減光モードにおいて、照明負荷５を完全に消灯させるのではなく、減光点灯時よりもさらに小さい光出力で照明負荷５を点灯させるようにしてもよい。他の構成および動作は実施形態２と同様である。
【００３５】
（実施形態４）
実施形態３では外部スイッチＳＷにより強制減光モードを選択するものであったが、本実施形態は、外部スイッチＳＷを用いずに、暗期間Ｐｄの開始から所定の動作有効時間Ｔ3 （図１１参照）が経過した後に自動的に強制減光モードに移行させるようにしたものである。すなわち、図１１に示すように、時刻ｔ0 において暗期間Ｐｄになると、マイクロコンピュータ２は動作有効時間Ｔ3 の時限を開始し、動作有効時間Ｔ3 の時限中には１５％の光出力で減光点灯を行ない、検出信号が発生すれば予告時間Ｔ1 および保持時間Ｔ2 の時限を行なって実施形態２と同様に動作する。一方、動作有効時間Ｔ3 が満了すれば、強制減光モードに移行して照明負荷５を消灯させるか、あるいは減光点灯時よりもさらに小さい光出力で点灯させる（図１１の動作有効時間Ｔ3 の終了後の破線で示す）のである。また、実施形態３と同様に、強制減光モードにおいて検出信号が発生すれば、照明負荷５を保持時間の満了まで点灯させ、その後は消灯（または低レベルで減光点灯）させる。
【００３６】
このような動作によって、外部スイッチＳＷの操作が不要になり、使い勝手が向上する。とくに、毎晩、強制減光モードに移行させなければならないような場所では利便性が高くなる。なお、強制減光モードの解除は実施形態３と同様であって、明期間Ｐｂに移行したときに自動的に解除される。
ところで、動作有効時間Ｔ3 は図１０に示す時間設定部７により可変であって、時間設定部７は可変抵抗器により構成されている。このように、動作有効時間Ｔ3 を調節可能としていることにより、照明負荷５の設置場所などの条件に応じて動作有効時間Ｔ3 を適宜に設定することができる。他の構成および動作は実施形態３と同様である。
【００３７】
（実施形態５）
本実施形態は、強制減光モードへの移行を時刻によって定めるものである。すなわち、図１２に示すように、時刻表示部８ａおよび時刻設定部８ｂを設けてあり、図１３のように暗期間Ｐｄにおいて時刻設定部８ｂで設定した時刻ｔ5 になると強制減光モードに移行するのである。時刻表示部８ａは液晶表示器あるいは発光ダイオード表示器を用いて構成され、時刻設定部８ｂには複数個のスイッチが設けられている。強制減光モードに移行したときには、実施形態３と同様に照明負荷５を消灯ないし減光点灯させ、強制減光モード中に検出信号が発生すれば保持時間の満了までは照明負荷５を全点灯させる。強制減光モードの解除についても実施形態３と同様であって、明期間Ｐｂへの移行によって強制減光モードは自動的に解除される。この構成によって、外部スイッチＳＷの操作が不要になり、使い勝手が向上する。とくに、毎晩、強制減光モードに移行させなければならないような場所では利便性が高くなる。他の構成および動作は実施形態３と同様である。
【００３８】
（実施形態６）
本実施形態は、図１４に示すように、実施形態２の構成において、明るさセンサ３および動作照度調整部４を省いたものであり、周囲の明るさには関係なく、検知エリアでの人の存否のみに応じて照明負荷５を制御するものである。すなわち、実施形態２の構成から周囲の明るさに関連する動作を省略しているものであって、常時は照明負荷５を減光点灯させ、検出信号が発生すると保持時間Ｔ2 だけ点灯させるのである。減光点灯時の光出力は実施形態２よりも高く設定してある。
【００３９】
本実施形態は、たとえば、美術館や展示場における展示物を照明する際に、人が付近にいないときには減光点灯させ、人がいるときのみ全点灯させるといった目的で使用されるものである。このように、照明の光量を変化させることによって、人の目を引きつける演出効果を高めることができる。また、人がいないときには照明負荷５の光出力を低減していることによって電力消費を抑制することができる。他の構成および動作は実施形態２と同様である。
【００４０】
（実施形態７）
本実施形態は、保持時間Ｔ2 以外の減光点灯時の光出力を設定可能としたものであって、図１５には実施形態２において減光点灯時の光出力を調節するための調光レベル設定部９を設けた例を示してある。調光レベル設定部９は、切替スイッチを用いて段階的に切り換えるものや可変抵抗器を用いて連続的に調節するものが用いられる。
【００４１】
この構成によれば、照明負荷５の定格や照明負荷５の設置条件ないし周囲環境などに応じて、減光点灯時の光出力を調節することができ、利便性が高くなるものである。なお、本実施形態の技術思想は実施形態６の構成においても適用可能である。
（実施形態８）
本実施形態は、実施形態１の構成における予告時間Ｔ1 に対応する照明負荷５の点灯期間の光出力を周囲の明るさに応じて変化させるものである。つまり、周囲が暗いほど照明負荷５の点灯時の光出力を低減させるのである。たとえば、周囲の明るさが図１６（ａ）に示すように変化するものとし、検出信号が図１６（ｂ）のように発生するものとすれば、照明負荷５の上記期間の点灯の際の光出力を図１６（ｃ）のように設定する。照明負荷５の光出力を明るさセンサ３の出力に基づいて変化させる光量設定手段はマイクロコンピュータ２により実現されている。
【００４２】
このような動作によって、人を検出する前後の明るさの差異を小さくすることができ、明るさの変化に対する目の順応が容易になって、まぶしさを感じる程度が少なくなる。また、照明負荷５の点灯時につねに全点灯させるものに比較すると、消費電力が低減されることになる。他の構成および動作は実施形態１と同様である。
【００４３】
（実施形態９）
本実施形態は、図１７、図１８に示すように、実施形態１または実施形態２の構成において、子器Ｘ（図１９参照）を接続可能とするための接続端子Ｆ17，Ｆ18を設けたものである。この構成は基本的には外部スイッチＳＷを設けたものと同様であって、接続端子Ｆ17，Ｆ18の間の電圧変化により子器Ｘの動作を検出する子器入力検出部１９ｃと、接続端子Ｆ17，Ｆ18を通して子器Ｘに流す電流が過大にならないように制限する電流制限回路１９ｄとを備える。
【００４４】
子器Ｘは焦電センサと焦電センサの出力に基づいて検出信号を発生する人検出手段とを備えるものであり、ケース２０と同様の構成のケースを備えている。子器Ｘにおいて検出信号が発生した場合には、子器Ｘに設けたツェナーダイオードを用いて接続端子Ｆ17，Ｆ18の間の電圧を変化させ、この電圧変化を検出した子器入力検出部１９ｃではマイクロコンピュータ２に対して検出信号を与えるのである。この検出信号は熱線センサ１による検出信号との論理和をとってマイクロコンピュータ２での処理に用いられる。要するに、焦電センサを並列的に用いたことと等価になる。このように子器Ｘを用いることにより、検知エリアを広くとったり、子器Ｘの組み合わせによって複雑な形の検知エリアを形成したりすることが可能になる。他の構成および動作は実施形態１ないし実施形態２と同様である。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１の発明は、人体より放射される熱線を検出する熱線センサと、周囲の明るさを検出する明るさセンサと、あらかじめ設定された検知エリア内から熱線センサに入射する熱線量の変化に基づいて人の存在を示す検出信号を発生する人検出手段と、前記明るさセンサにより検出された周囲の明るさを設定された消灯値および点灯値と比較し前記明るさセンサにより検出される周囲の明るさが点灯値以下になってから消灯値以上になるまでの暗期間において検出信号が発生すると照明負荷を低光出力で点灯させるとともに時間経過に伴って光出力を所定値まで徐々に増加させ、消灯値以上になってから点灯値以下になるまでの明期間においては検出信号の有無にかかわらず照明負荷を消灯状態に保つ点灯制御手段と、前記明るさセンサにより検出される周囲の明るさが暗いほど照明負荷の点灯時の光出力を低減させるように照明負荷の点灯時の光出力を設定する光量設定手段とを備えるものであり、人の存在が検出されて照明負荷が点灯した時点では低光出力であるから、まぶしさを感じることがなく、その後、光出力を徐々に増加させて人の目に順応させながら所望の光量を得ることができるという利点がある。また、明るさセンサにより検出される周囲の明るさが暗いほど照明負荷の点灯時の光出力を低減させるように照明負荷の点灯時の光出力を設定するから、照明負荷の点灯時における光出力と周囲の明るさとの差を小さくすることができ、光出力が一定である場合に比較すると、照明負荷の点灯を明確に認識できるようにしながらも、消費電力を抑制することができるという利点がある。しかも、明るさセンサは明期間と暗期間との決定と照明負荷の点灯時の光出力の決定とに兼用されているから、１部品が２機能に共用される。
【００５０】
請求項２の発明のように、少なくとも熱線センサと人検出手段とを備え人の存在を検出すると検出信号を発生する子器を接続可能としたものでは、複数個の熱線センサを用いて検知エリアを形成することができるから、広範囲の検知エリアを設定したり、複雑な形状の検知エリアを設定することが可能になるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１を示し、（ａ）はブロック図、（ｂ）は動作説明図である。
【図２】同上の使用形態を示す図である。
【図３】同上の分解斜視図である。
【図４】実施形態２の動作説明図である。
【図５】同上の動作説明図である。
【図６】実施形態３を示すブロック図である。
【図７】同上の使用形態を示す図である。
【図８】同上の分解斜視図である。
【図９】同上の動作説明図である。
【図１０】実施形態４を示すブロック図である。
【図１１】同上の動作説明図である。
【図１２】実施形態５を示すブロック図である。
【図１３】同上の動作説明図である。
【図１４】実施形態６を示すブロック図である。
【図１５】実施形態７を示すブロック図である。
【図１６】実施形態８を示す動作説明図である。
【図１７】実施形態９を示すブロック図である。
【図１８】同上の分解斜視図である。
【図１９】同上の使用形態を示す図である。
【符号の説明】
１ 焦電センサ
２ マイクロコンピュータ
３ 明るさセンサ
４ 動作照度調整部
５ 照明負荷
Ｌ1 消灯値
Ｌ2 点灯値
Ｐｄ 暗期間
Ｐｂ 明期間
Ｔ1 予告時間
Ｔ2 保持時間
Ｘ 子器
Claims (2)
- 人体より放射される熱線を検出する熱線センサと、周囲の明るさを検出する明るさセンサと、あらかじめ設定された検知エリア内から熱線センサに入射する熱線量の変化に基づいて人の存在を示す検出信号を発生する人検出手段と、前記明るさセンサにより検出された周囲の明るさを設定された消灯値および点灯値と比較し前記明るさセンサにより検出される周囲の明るさが点灯値以下になってから消灯値以上になるまでの暗期間において検出信号が発生すると照明負荷を低光出力で点灯させるとともに時間経過に伴って光出力を所定値まで徐々に増加させ、消灯値以上になってから点灯値以下になるまでの明期間においては検出信号の有無にかかわらず照明負荷を消灯状態に保つ点灯制御手段と、前記明るさセンサにより検出される周囲の明るさが暗いほど照明負荷の点灯時の光出力を低減させるように照明負荷の点灯時の光出力を設定する光量設定手段とを備えることを特徴とする熱線式自動スイッチ。
- 少なくとも熱線センサと人検出手段とを備え人の存在を検出すると検出信号を発生する子器が接続可能であることを特徴とする請求項１記載の熱線式自動スイッチ。
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