JP3740866B2 - 熱線センサ付自動スイッチ - Google Patents
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Description
【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して、負荷をオンオフさせる熱線センサ付自動スイッチに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種の熱線センサ付自動スイッチとしては、所定の検知領域において、人体から放射される熱線を、レンズにより例えば焦電センサからなる人体検知センサに集光し、人体検知センサの人体検知信号に基づいて負荷(例えば照明負荷)のオンオフ制御を行うものがあった。この熱線センサ付自動スイッチは、玄関や廊下などの壁面(施工面)に固定された取付枠を用いて埋込配線され、人の出入りや往来を検知して、自動的に照明負荷を点灯/消灯させるために用いられていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成の熱線センサ付自動スイッチでは、器体が取付枠の開口窓と略同じ寸法に形成されているので、1連のスイッチボックスに他の埋込配線器具とともに埋込配線することができなかった。そのため、熱線センサ付自動スイッチとは別に、外玄関や他の部屋に配設された照明負荷をオンオフ制御するための点滅スイッチを取り付けたい場合は、2連以上のスイッチボックスを用いて埋込配線しなければならないという問題があった。
【0004】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは他の配線器具とともに取付枠に並設して使用することのできる熱線センサ付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】
上記目的を達成するために、請求項1の発明では、人体から放射される熱線を検知することにより検知領域内における人の存否を検知する人体検知センサと、周囲の明るさを検知する明るさセンサと、明るさセンサの検知した周囲の明るさが所定のしきい値よりも暗く、且つ、人体検知センサが人の存在を検知すると、所定の動作保持時間の間だけ負荷をオンオフさせる制御信号を発生する制御回路、当該制御回路から入力される制御信号に基づいて負荷への電源供給をオンオフ制御する負荷制御回路および制御回路に動作電源を供給する電源回路よりなる回路部と、人体検知センサ、明るさセンサおよび回路部を収納する器体とを備え、上記器体は、前面が略矩形状に形成され、壁面のような施工面に固定される取付枠に結合される取付け部を有し、上記器体の短幅方向の寸法は、前記取付枠の開口窓の短幅方向寸法と略同じ寸法に形成されるとともに、上記器体の長手方向の寸法は、前記開口窓の長手方向寸法の略3分の2に形成され、所定の検知領域から入射される熱線を人体検知センサに集光するレンズと、所望の検知領域が得られるようにレンズにより集光された光の一部を反射して人体検知センサに入射させる反射部材と、動作モードを、人体検知センサおよび明るさセンサの検知信号に基づいて自動的に負荷をオンオフ制御する自動モード、検知信号と無関係に負荷を強制的にオンさせる連続入モード、又は検知信号と無関係に負荷を強制的にオフさせる連続切モードの内の何れかに切り換えるモード切換手段と、当該モード切換手段を操作するための操作ハンドルと、明るさのしきい値および動作保持時間の設定を切り換える設定手段と、当該設定手段が設けられた器体の部位を開閉自在に覆う扉とを設け、人体検知センサが配置される器体の取付部位に対して前記操作ハンドルと前記扉とを施工状態における上下方向に並べて配置し、上記取付部位の表面形状を前方に突出する曲面形状に形成するとともに、前記操作ハンドルおよび前記扉の表面形状をそれぞれ上記取付部位と略同じ曲面形状に形成したことを特徴とする。このような構成を採用したことにより、制御回路が人体検知センサおよび明るさセンサの検知信号に基づいて制御信号を発生し、負荷制御回路が制御信号に応じて負荷への電源供給をオンオフしているので、人体検知センサおよび明るさセンサの検知信号に応じて負荷を自動的にオンオフすることができ、且つ、器体の長手方向寸法が取付枠の開口窓の長手方向寸法の略3分の2に形成されているので、この器体を他の配線器具とともに取付枠に並設することができる。しかも、レンズおよび反射部材の組み合わせにより所望の検知領域を得ることができるので、従来のように人体検知センサの向きを変化させて検知領域を調整するための回転機構を器体に設ける必要がなく、回転機構を収納する空間が不要になるので、器体を小型化することができる。しかも、周囲が明るい場合に動作させる必要のない照明負荷などで負荷が構成される場合は、周囲が明るい場合に負荷が動作するのを防止して省エネを図ることができる。また、操作ハンドルおよび扉の表面形状を、それぞれ、人体検知センサが配置される器体の取付部位と略同じ曲面形状に形成しているので、操作ハンドルを大きくして操作性を向上させるとともに、見栄えを良くすることができ、且つ、現在の設定状態を容易に判別することができる。そのうえ、扉の表面形状を曲面形状としているので、扉の内面側の空間を広く取ることができ、設定手段を操作する操作ハンドルを設定手段に取り付ける空間を扉内部に確保することができるから、設定手段の操作性を向上させることもできる。
【0006】
請求項2の発明では、請求項1の発明において、商用電源および負荷の直列回路が接続される2個の接続端子を設け、上記負荷制御回路は接続端子を介して商用電源および負荷と直列に接続されるとともに、上記電源回路は負荷制御回路と並列に接続されており、上記電源回路は負荷の非駆動時に負荷が駆動するに至らないレベルの入力インピーダンスを有し、負荷の非駆動時に制御回路に電源供給しており、負荷の駆動時に制御回路に動作電源を供給する補助電源回路を設けたことを特徴とし、商用電源が接続される接続端子と負荷が接続される接続端子とを別々に設けた場合に比べて接続端子の数を少なくすることができ、接続端子を収納する空間が小さくて済むので、器体を小型化することができる。
【0007】
請求項3の発明では、請求項1又は2の発明において、商用電源や負荷の接続される接続端子が速結端子構造の端子からなることを特徴とし、電線を端子に差し込むだけで電線を容易に接続することができる。
【0008】
請求項4の発明では、請求項1又は2の発明において、商用電源や負荷の接続される接続端子がねじ端子からなることを特徴とし、速結端子構造の端子を用いる場合に比べて端子を収納する空間が小さくて済むので、器体をさらに小型化することができる。
【0009】
請求項5の発明では、請求項1乃至4の何れかの発明において、人体検知センサを、熱を発生する回路部品と離して器体内部に配置したことを特徴とし、人体検知センサと発熱部品とを離すことによって回路部品の発熱による人体検知センサの誤動作を防止することができる。
【0010】
請求項6の発明では、請求項1乃至5の何れかの発明において、人体検知センサの検知領域を制限する遮光性を有する検知領域制限カバーを設け、該検知領域制限カバーが表面に沿ってスライド自在に移動するカバー支持部材を器体に設けたことを特徴とし、不要な領域からの熱線を検知領域制限カバーで遮光することにより人体検知センサの誤動作を防止することができ、且つ、検知領域制限カバーはスライド自在に設けられているので、遮光する領域の変更にも容易に対応することができる。
【0011】
請求項7の発明では、請求項6の発明において、検知領域制限カバーに設けられた被係止部と凹凸係止する係止部を支持カバーの表面に設けたことを特徴とし、検知領域制限カバーをスライドさせる際に被係止部が係止部と係止してクリック感が発生するので、検知領域制限カバーの調整位置を容易に見つけることができる。
【0012】
請求項8の発明では、請求項1乃至5の何れかの発明において、人体検知センサの検知領域を制限する遮光性を有する検知領域制限カバーが器体に着脱自在に取り付けられたことを特徴とし、検知領域制限カバーは着脱自在となっているので、任意の位置に取り付けて所望の領域からの熱線を遮光することができる。
【0013】
請求項9の発明では、請求項1乃至8の何れかの発明において、モード切換手段および設定手段の操作ハンドルが配設された器体の部位よりも上方に明るさセンサが配置されたことを特徴とし、モード切換手段や設定手段を操作する際に明るさセンサが手のかげに入ることがなく、明るさセンサの誤動作を防止することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図1乃至図22を参照して説明する。
【0015】
図21に、この熱線センサ付自動スイッチの回路図を示す。接続端子t1,t2間には負荷(例えば白熱灯や蛍光灯やインバータ照明器具などの照明負荷)Lと商用電源ACとが直列に接続される。
【0016】
接続端子t1,t2間には、カレントトランスCTの1次巻線と、全波整流器DB1と、負荷Lへの電源供給をオンオフ制御するトライアックTRCを有する負荷制御回路101とが直列に接続される。全波整流器DB1の直流出力端子間には、例えばマイクロコンピュータよりなる制御用IC103から入力される信号によりトリガされ、トライアックTRCのゲートに制御信号を与えてターンオンさせるサイリスタSCRを有する駆動回路102と、制御用IC103の動作電源を生成する定電圧回路104に負荷Lの非駆動時に電源供給する電源回路105が接続される。また、カレントトランスCTおよびカレントトランスCTの2次巻線に接続された整流器DB2などから、負荷Lの駆動時に定電圧回路104に電源供給する補助電源回路106が構成される。ここに、制御用IC103および駆動回路102から制御回路が構成され、負荷制御回路101、制御回路、定電圧回路104および電源回路105などから回路部が構成される。なお、図21中の111は制御用IC103の動作クロックを発生するクロック回路である。
【0017】
制御用IC103は、所定の検知領域における人体から放射される熱線を検出して人体検知信号を発生する例えば焦電素子からなる人体検知センサ107、および、硫化カドミウム(CdS)セルのような光電変換素子からなり周囲の明るさを検出する明るさセンサ108の検出信号に基づいて、駆動回路102を動作させる制御信号を発生する。なお、明るさセンサ108は、周囲の明るさが所定のしきい値よりも明るい場合はHレベルの検出信号を発生し、周囲の明るさが所定のしきい値よりも暗い場合はLレベルの検出信号を発生する。
【0018】
明るさセンサ108の検出信号がLレベル、すなわち周囲の明るさが所定のしきい値よりも暗い場合に、人体検知センサ107から人体検知信号が入力されると、制御用IC103は駆動回路102を動作させる制御信号を駆動回路102に出力し、駆動回路102では制御用IC103から入力された制御信号によりサイリスタSCRがオンし、トライアックTRCのゲートにトリガ電流が流れて、トライアックTRCがターンオンし、負荷Lに電源が供給される。ここで、全波整流器DB1の直流出力端子間には抵抗R4,R5の直列回路が接続され、全波整流器DB1の出力電圧を抵抗R4,R5で分圧した電圧が制御用IC103に入力されている。制御用IC103ではこの分圧電圧から商用電源ACのゼロクロス点を検出し、サイリスタSCRをトリガする位相を制御している。
【0019】
一方、明るさセンサ108の検出信号がHレベル、すなわち周囲の明るさが所定のしきい値よりも明るい場合には、人体検知センサ107から人体検知信号が入力されたとしても制御用IC103は駆動回路102に制御信号を出力しない。なお、設定手段たるスイッチSW2の切換操作によって、明るさのしきい値を明(例えば14〜80ルクス)、暗(例えば5〜20ルクス)の2段階に切り換えたり、明るさセンサ108の出力と無関係に人体検知センサ107の検出信号のみに基づいて動作させる状態(切状態)に設定することができる。
【0020】
また、制御用IC103は、人体検知センサ107から入力された人体検知信号に基づいて、駆動回路102に制御信号を出力すると同時に、所定の動作保持時間の限時を開始し、動作保持時間内に再度人体検知センサ107から人体検知信号が入力された場合には、動作保持時間を再度最初から限時しなおすことで、制御信号の出力時間すなわち負荷Lの動作時間を延長するようになっている。つまり、本実施形態においては所謂リトリガブル機能を有している。そして、動作保持時間の限時が完了したら制御用IC103は制御信号の出力を停止し、サイリスタSCRがトリガされなくなり、トライアックTRCのゲートにトリガ電流が流れなくなって、トライアックTRCがオフし、負荷Lへの電源供給が遮断される。なお、設定手段たるスイッチSW3の切換操作によって動作保持時間を複数の段階(例えば10秒〜30分)に切り換えることができる。
【0021】
ここで、モード切換手段たるモード切換スイッチSW1,SW1’の切換操作に応じて、本回路の動作モードは、連続入モード(人体検知センサ107および明るさセンサ108の検出信号と無関係に負荷制御回路101を連続的にオンさせるモード)、自動モード(制御用IC103が人体検知センサ107および明るさセンサ108の検出信号に基づいて駆動回路102に制御信号を出力し、負荷制御回路101を自動的にオンオフさせるモード)、連続切モード(人体検知センサ107および明るさセンサ108の検出信号と無関係に負荷制御回路101を連続的にオフさせるモード)の3つのモードに切り換えることができる。なお、モード切換スイッチSW1とSW1’とは連動して切り換えられる。
【0022】
電源回路105は、全波整流器DB1と、全波整流器DB1の直流出力端子間にトランジスタからなるスイッチング素子Q1を介して接続された抵抗R1、ダイオードD1、およびコンデンサC1の直列回路と、コンデンサC1の両端間にトランジスタからなるスイッチング素子Q2を介して接続されたインダクタL1、ダイオードD2、およびコンデンサC2の直列回路と、トランジスタQ2およびインダクタL1の接続点にカソードが接続されるとともにコンデンサC1,C2の接続点にアノードが接続されたダイオードD3と、コンデンサC2と並列に接続されたツェナダイオードZD1などから構成される。
【0023】
全波整流器DB1の直流出力端子間には抵抗R2,R3の直列回路が接続されており、抵抗R2,R3の接続点の電位は制御用IC103に入力されている。制御用IC103は、抵抗R2,R3の接続点の電位からコンデンサC1の両端電圧を検出しており、コンデンサC1の両端電圧が所定の電圧値以下の場合は、トランジスタQ1をオンするとともに、トランジスタQ2をオフして、全波整流器DB1→トランジスタQ1→抵抗R1→ダイオードD1→コンデンサC1→全波整流器DB1の径路で電流を流してコンデンサC1を充電する。コンデンサC1の両端電圧が所定の電圧値よりも大きくなると、制御用IC103はトランジスタQ1をオフするとともに、トランジスタQ2をオンさせる。この時、コンデンサC1の放電電流がコンデンサC1→トランジスタQ2→インダクタL1→ダイオードD2→コンデンサC2→コンデンサC1の径路で流れ、インダクタL1およびコンデンサC2にエネルギが供給される。その後、コンデンサC1の両端電圧が所定の電圧値以下になると、制御用IC103は再びトランジスタQ1をオンするとともに、トランジスタQ2をオフしてコンデンサC1を充電する。この時、インダクタL2に蓄積されたエネルギがコンデンサC2に供給される。而して、コンデンサC2およびツェナダイオードZD1からなる定電圧回路の両端間に一定電圧が発生し、この電圧がさらにレギュレータIC109,110で安定化され、制御用IC103に供給される。なお、電源回路105は負荷制御回路101と並列に接続されているが、電源回路105の入力インピーダンスは、負荷制御回路101のオフ時に負荷Lが駆動するに至らないような高いインピーダンスに設定されているので、電源回路105には僅かな入力電流しか流れず、負荷Lは駆動には至らない。
【0024】
また、負荷制御回路101のオン時には、補助電源回路106のカレントトランスCTの2次側に負荷電流に応じた電流が発生する。カレントトランスCTの2次巻線に流れる電流は整流器DB2で整流され、ダイオードD4を介してコンデンサC2を充電して、コンデンサC2およびツェナダイオードZD1からなる定電圧回路に一定電圧が発生し、定電圧回路104に電源供給される。
【0025】
本実施形態では、2個の接続端子t1,t2間に負荷Lおよび商用電源ACの直列回路が接続される2線式の回路方式を採用しているので、図22に示すように、商用電源ACが接続される2個の電源用接続端子t4,t5と、負荷Lが接続される2個の負荷用接続端子t6,t7とを備え、人体検知センサや明るさセンサの検出信号に基づいて負荷Lをオンオフさせる制御信号を発生する制御回路112と、制御回路112の制御信号に基づいて負荷Lへの電源供給をオンオフする負荷制御回路101と、商用電源ACから給電されて制御回路112の動作電源を生成する電源回路113とで構成される所謂4線式の回路方式を採用した場合に比べて接続端子の個数を減らすことができ、したがって接続端子を収納する空間が小さくて済むから熱線センサ付自動スイッチの器体を小型化できる。なお、本実施形態では接続端子t1,t2とは別に送り配線用の端子t3を設けているが、送り配線用の端子t3を設けた場合でも、4線式の回路方式に比べて端子の個数を減らすことができる。
【0026】
また、4線式の回路方式を採用した場合でも送り配線用の送り端子を無くすことによって、従来の熱線センサ付自動スイッチに比べて接続端子の数を減らすことができ、接続端子を収納する空間を減らすことができ、器体を小型化することができる。
【0027】
ところで、上述した人体検知センサ107や明るさセンサ108や回路部を収納する器体1は、図1に示すように、前面が開口する略箱状の合成樹脂製のボディ2と、ボディ2の前面を覆う合成樹脂製のカバー3から構成される。
【0028】
図7(a)〜(e)および図8に示すように、ボディ2の両側面にはそれぞれ側方に突出する係止凸部4が2個づつ突設されている。また、ボディ2の内部は隔壁によって、上述した回路部がそれぞれ実装された2枚のプリント基板27,28を収納するプリント基板収納部5aと、鎖錠ばねや解除釦などから構成される従来周知の速結端子構造の端子(図示せず)が収納される端子収納部5bとに区切られている。端子収納部5bの底面には、ボディ2の底面側から電線を挿入する電線挿通孔6と、ボディ2の底面側からドライバなどの工具を挿入して端子収納部5b内に収納された解除釦を操作し、鎖状ばねと電線との接続状態を解除するための操作孔7とが穿設されている。
【0029】
ここで、接続端子t1,t2が速結端子構造の端子から構成されているので、電線挿通孔6から電線の芯線を挿入するだけで、電線と鎖錠ばねとを接続することができ、しかも電線を取り外す際は操作孔7から工具を挿入して解除釦を操作することにより、鎖錠ばねと電線の芯線との接続状態が外れるので、電線の着脱作業を容易に行うことができる。なお、速結端子構造の端子の代わりにねじ端子を用いても良く、速結端子構造の端子に比べて端子の収納する空間が小さくて済むので、器体1をさらに小型化することができる。
【0030】
2枚のプリント基板27,28は、電源回路105や補助電源回路106などの電源回路が実装されたプリント基板28をボディ2の底面側、制御用IC103などの弱電回路が実装されたプリント基板27を前面側にしてボディ2内に収納されており、2枚のプリント基板27,28の間は図示しない電線を介して電気的に接続されている。また、プリント基板28には速結端子の端子板が半田付されている。図12に示すように、弱電回路が実装されたプリント基板27は略矩形状であって、プリント基板27の長手方向における一側には人体検知センサ107および明るさセンサ108が実装され、略中央にはモード切換スイッチSW1が実装され、長手方向における他側にはスイッチSW2,SW3が実装されている。
【0031】
一方、カバー3は、図4乃至図6に示すように、前面が略矩形状に形成され、カバー3の前面には略直方体状の突台8が形成されており、突台8の両側には突台8よりも一段低くなった段部9が形成されている。各段部9の側縁には側方に突出する一対の係止爪片10が2組突設され、各段部9には側方に開口する結合凹所11が2個形成されており、係止爪片10及び結合凹所11から取付枠に結合するための取付け部が構成される。而して、係止爪片10又は結合凹所11の何れかを利用して金属製の取付枠あるいは合成樹脂製の取付枠の何れにも器体1を取り付けることができるようになっている。
【0032】
突台8の長手方向における一側には、突台8よりも一段低くなった略矩形状の凹所12が設けられ、凹所12にはスイッチSW2,SW3の操作つまみをそれぞれ臨ませる開口13,14が穿設されている。また凹所12の一側には、カバー3に開閉自在に取り付けられる扉15の軸15aを軸支する軸受け部16が設けられるとともに、凹所12の他側には孔17が穿設されている。突台8の略中央にはモード切換スイッチSW1の操作つまみを臨ませる開口18が設けられ、突台8の長手方向における他側には人体検知センサ107や明るさセンサ108の受光面を臨ませるセンサ窓19が設けられている。また、カバー3の両側縁からは、それぞれ、一対の舌片20が背面側に突設されており、各舌片20にはボディ2の係止凸部4と係止離脱自在に係止する係止孔20aが穿設されている。而して、ボディ2に突設された係止凸部4と、カバー3に設けられた舌片20の係止孔20aとを係止させることによって、ボディ2とカバー3とを容易に結合することができる。なお、係止凸部4の前縁には傾斜面4aが形成されているので、カバー3をボディ2に取り付ける際に、舌片20の先端が傾斜面4aに案内され、係止孔20aと係止凸部4とが係止するので、取付作業を容易に行うことができる。
【0033】
カバー3のセンサ窓19は、外部の光(熱線を含む)を人体検知センサ107や明るさセンサ108の受光面に集光するためのレンズが形成されたレンズ体21によって閉塞される。図9(a)〜(f)に示すようにレンズ体21の両側縁にはレンズ体21をカバー3に取り付けるための鍔22が突設されており、レンズ体21の前面にはフレネルレンズからなる略半球状のレンズ23が一体的に設けられている。また、レンズ体21の上下辺には、断面略半円状の透光性のレンズカバー26を支持する略半月状のカバー支持枠25,25が設けられており、レンズカバー26はカバー3とレンズ体21との間に挟持され、レンズ23を保護する。なお、センサ窓19の上下縁には略半月状のカバー29,29が突設されており、カバー29,29によりレンズ支持枠25,25が覆われている。
【0034】
なお、人体検知センサ107には、図13(a)〜(c)に示すように略円筒状であって表面にクロムメッキなどの反射面が形成された反射部材30が被着されており、反射部材30は脚片31aをプリント基板27に接触させた状態で突起31bをプリント基板27の孔27aに挿入することにより、プリント基板27に取り付けられる。而して、レンズ23に外部から熱線が入射すると、入射した熱線の一部は反射部材30の反射面で反射され、人体検知センサ107に入射されるようになっているので、熱線センサ付自動スイッチの配設された壁面のような施工面(造営面)に沿って移動する人を検知するための検知ビームを、レンズ23と反射部材30とで配置することができ、熱線センサ付自動スイッチの水平方向における検知範囲を約180度とすることができる。従来は、人体検知センサの水平方向における検知範囲が約90度であるので、人体検知センサを収納した回転体を回動自在に器体に取り付け、回転体を回動させることによって検知領域の調整を行っていたため、回転体の回動機構を収納する空間を確保する必要があったが、本実施形態では反射部材30でレンズ23に入射する熱線を反射することによって水平方向における検知範囲を広げることができ、水平方向における検知範囲を例えば約180度まで広げることができる。したがって、従来のように回転体の回動機構を設ける必要が無く、器体1の小型化を図ることができる。
【0035】
ところで、本実施形態では、不要な領域からの熱線の入射によって熱線センサ付自動スイッチが誤動作するのを防止するため、レンズカバー26の前面に、熱線の検知領域を制限する遮光性を有する検知領域制限カバーとしての2個のエリア制限カバー24,24が、カバー支持部材たるカバー支持枠25の周面に沿ってスライド自在に取り付けられており、エリア制限カバー24はカバー3とレンズ体21との間に挟持される。図10(a)〜(c)に示すように、エリア制限カバー24は略矩形状であって断面円弧状に形成されており、エリア制限カバー24におけるカバー支持枠25側の面にはカバー支持枠25の表面に設けられた溝25aと係止する突起24aが突設され、反対側の面の端部にはエリア制限カバー24を開閉操作するための操作つまみ24bが突設されている。検知領域を制限する必要のない場合、エリア制限カバー24,24はカバー3内に収納されており、検知領域を制限したい場合は、操作つまみ24bを操作して、エリア制限カバー24をカバー支持枠25の周面に沿ってカバー3内から引き出すことにより、検知領域を熱線センサ付自動スイッチが取り付けられた造営面側から制限することができる。なお、熱線センサ付自動スイッチの正面方向の検知領域のみを制限したい場合は、レンズカバー26の前方に所定の領域からの熱線を遮光する遮光部材(図示せず)を後付けするようにしても良く、正面方向の検知領域のみを制限することもできる。
【0036】
従来の熱線センサ付自動スイッチでは、検知領域を制限するために遮光性を有するシールをレンズに貼り付けるなどして、検知領域を制限していたが、本実施形態ではエリア制限カバー24がスライド自在に取り付けられているので、シールを貼り付ける場合に比べて検知領域の調整が容易に行え、検知領域の変更にも容易に対応することができる。ここで、エリア制限カバー24をカバー支持枠25の周面に沿ってスライドさせると、突起24aと溝25aとが係止してクリック感が発生するので、エリア制限カバー24の調整位置を容易に見つけることができる。
【0037】
また従来の熱線センサ付自動スイッチでは、人体検知センサ107などの検知部が配置される器体1の取付部位の表面形状は、前面に突出する曲面形状に形成されているが、モード切換スイッチSW1やスイッチSW2,SW3が配設される器体1の部位は平面形状に形成されているので、見栄えが悪いという問題があった。また、モード切換スイッチSW1の操作つまみ32が小さいため、操作しづらく、また現在の切換位置が判別しにくいという問題があった。
【0038】
そこで、本実施形態では、モード切換スイッチSW1の操作つまみ32に操作ハンドル33を被着している。操作ハンドル33は、図14(a)〜(d)に示すように背面が開口した略箱状に形成され、前面は略中央が前方に突出するような曲面形状に形成されており、操作ハンドル33の幅寸法は突台8の幅寸法よりも若干小さい寸法に形成されている。操作ハンドル33前面の裏側には、開口部に突出する一対の挟持片33a,33aが突設されている。図17に示すように、挟持片33a,33aはカバー3の開口18からカバー3の内部に挿入され、挟持片33a,33aの間でモード切換スイッチSW1の操作つまみ32を挟持することにより、操作ハンドル33がカバー3の前面に取り付けられる。而して、操作ハンドル33を操作することによって、モード切換スイッチSW1の操作つまみ32の切換操作を行い、動作モードを切り換えることができる。操作ハンドル33前面の表面形状は、検知部の取付部位の表面形状と同じく曲面形状に形成されているので、見栄えが良く、また操作ハンドル33の幅寸法は操作つまみ32に比べて大型であるので操作性が向上する。
【0039】
また、モード切換スイッチSW1が自動モードに切り換えられている場合、操作ハンドル33の水平方向における中心位置と器体1の水平方向における中心位置とが略一致し、連続入モードあるいは連続切モードに切り換えられている場合、操作ハンドル33の水平方向における中心位置と、器体1の水平方向における中心位置とがずれるので、自動モードに切り換えられた時の操作ハンドル33の位置(定常位置)を容易に見分けることができ、操作ハンドル33を、連続入モードあるいは連続切モードの位置から定常位置に戻しやすくできる。
【0040】
また、プリント基板27に実装されたスイッチSW2,SW3の操作つまみ35,36は、それぞれ、カバー3の表面に穿設された開口13,14からカバー3の前面側に突出している。スイッチSW3の断面略円形の操作つまみ36には操作性を向上するために鍔37が取り付けられている。図15(a)(b)に示すように、鍔37は略円筒状であって、周面に一対の突起37bが突設されており、筒孔37a内に操作つまみ36が嵌合される。
【0041】
スイッチSW2,SW3が配置された器体1の凹所12は扉15により開閉自在に覆われている。図16(a)〜(e)に示すように、扉15の表面形状は前方に突出する曲面形状に形成されており、両側縁には略半月状の側板15d,15dが設けられている。側板15d,15dの一端部には、それぞれ、カバー3に設けられた軸受け部16の孔16aに軸支される軸15a,15aが突設されており、カバー3の孔17に対応する扉15の部位には裏面側に突出する弾性を有する係止片15bが突設されており、係止片15bの先端には側方に突出する爪15cが突設されている。
【0042】
図18に示すように、扉15の軸15a,15aを軸受け部16の孔16aと係止させることにより、扉15がカバー3の前面に開閉自在に取り付けられる。扉15を閉じる際は、扉15を図18中時計回りに回転させると、扉15に突設された係止片15bが孔17内に挿入され、爪15cが孔17の端面に当たって係止片15bが内側に押し撓められ、爪15cが孔17の端面を乗り越えてカバー3の内面と係止するので、扉15が閉じられた状態でラッチされる。また扉15を開ける際は、扉15を図18中反時計回りに回転させると、爪15cが孔17の端面に当たって係止片15bが内側に押し撓められ、爪15cが孔17の端面を乗り越えて爪15cとカバー3内面との係止状態が外れるので、扉15を容易に開けることができる。
【0043】
このように、スイッチSW2,SW3が配設されたカバー3の部位は扉15によって開閉自在に覆われているので、スイッチSW2,SW3が不用意に操作させるのを防止することができる。また、扉15の表面は曲面形状に形成されており、人体検知センサ107が配設されたカバー3の取付部位の表面形状や、操作ハンドル33の表面形状と同様に曲面形状に形成されているので、見栄えを良くすることができる。また、扉15は断面略半月状に形成されているので、扉15内の空間を大きくとることができるから、スイッチSW3の操作つまみ36に操作ハンドル37を取り付けることができ、スイッチSW3の操作性を向上させることができる。
【0044】
本実施形態では、器体1を造営面に取り付けた状態で、人体検知センサ107の取付部位を器体1の下側に配置し、モード切換スイッチSW1を器体1の中央に配置し、スイッチSW2,SW3を器体1の上側に配置しており、発熱部品とと人体検知センサ107とをできるだけ離して器体1内に納めているので、人体検知センサ107が器体内部の発熱の影響を受けにくくなる。さらに、人体検知センサ107を器体1の下側に配置した場合は、発熱部品から直接放射される輻射熱の影響を低減できるとともに、器体1内部の熱の循環による影響を低減することもでき、発熱部品の発熱の影響をさらに受けにくくできる。
【0045】
なお、モード切換スイッチSW1やスイッチSW2,SW3を操作する際に、明るさセンサ108が手の影に入ると明るさセンサ108が誤動作する虞があるので、明るさセンサ108および人体検知センサ107を器体1の上側に配置するとともに、スイッチSW1〜SW3を明るさセンサ108よりも下側に配置するようにしても良い。すなわち、最も頻繁に操作されるモード切換スイッチSW1を器体1の略中央に配置するとともに、スイッチSW2,SW3を器体1の下側に配置するか、あるいは、モード切換スイッチSW1を器体1の下側に配置するとともに、スイッチSW2,SW3を器体1の略中央に配置する。
【0046】
ところで本実施形態においては、ボディ2とカバー3から成る器体1を壁面等の造営面に埋込配設するために、埋込型の配線器具用に規格化された既製の取付枠に取り付けることができる寸法に形成してある。このような取付枠としては、例えばJISで規格化されている大角形連用配線器具の取付枠(JISC8375参照)がある。そして、本実施形態では器体1の長手方向の寸法を、大角形連用配線器具の1連の取付枠の開口窓の長手方向寸法の略3分の2の寸法(2個モジュール寸法)に形成している。
【0047】
図20は前記2個モジュール寸法に器体1が形成された熱線センサ付自動スイッチと、大角形連用配線器具の1個モジュール寸法のスイッチ90を一連の金属製の取付枠60に取り付けた状態を示している。この取付枠60は、中央に開口窓60aを有する矩形枠状に形成されており、長手方向に対向する取付片61に図示しない埋込ボックスに取り付けるためのボックスねじ用の長孔62と、壁を構成する石膏ボードなどに取り付けるための従来周知のはさみ金具(図示せず)が取着される取着孔63と、前面にプレート枠(図示せず)等を取り付けるためのプレートねじ用のねじ孔64とが少なくとも設けてある。また、取付枠60の開口窓60a両側の各側片65には固定爪(図示せず)と可動爪66とが設けてある。而して、カバー3の結合凹所11の一方に固定爪を挿入したのち、可動爪66を他方の結合凹所11に押し込んで係止することで器体1を取付枠60に容易に取り付けることができる。このように器体1を3個モジュール寸法の取付枠60に取り付ければ、器体を2個モジュール寸法に形成してあるため、取付枠60の残りの1個モジュール寸法の空間にスイッチ90やコンセント、モジュラージャックなどの他の配線器具(大角連用形配線器具)を取り付けることができ、取付枠60によって他の配線器具と容易に並設できる。
【0048】
また図20は熱線センサ付自動スイッチとスイッチ90を合成樹脂製の取付枠70に取り付けた状態を示している。ここで、この取付枠70は、長手方向に対向する取付片71にボックスねじ用の長孔72と、はさみ金具が取着される取着孔(図示せず)と、プレートねじ用のねじ74とが少なくとも設けてある。また、取付枠70の一方の側片75には2つで1組となった係止孔(図示せず)が3組ずつ並設され、他方の側片76には横長の板片77が垂設されている。この板片77には開口部79が3つ並設され、各開口部79の下縁には突出片78が上方へ突設してある。而して、カバー3の一方の係止爪片10を側片75の係止孔に挿入したのち、反対側の係止爪片10を突出片78の肩80に載せるようにして開口部79に挿入すれば、図20に示すように器体1を取付枠70に取り付けることができる。なお、この場合における器体1の長手方向の寸法は、取付枠70の開口窓70aの長手方向寸法の略3分の2に形成されている(2個モジュール寸法)。
【0049】
ところで、図20に2点破線で示すように、合成樹脂製の取付枠70の前面にはプレート取付枠81を介してプレート82が取り付けられるようになっている。このプレート82は取付枠70の開口窓70aよりも大きな寸法の開口部を有しており、そのままではプレート82の開口部から取付枠70の一部が露出してしまう。そこで、取付枠70の前面にプレート82の開口部と熱線センサ付自動スイッチの前面との隙間を塞ぐ化粧カバー83が取り付けてある。これにより、所謂ピアノハンドルスイッチのような配線器具に対応して大きな開口部を有するプレート82にも容易に対応が可能となる。
【0050】
なお、図19、図20では、スイッチ90が熱線センサ付自動スイッチに対して上側になるように取付枠60,70に取り付けているが、スイッチ90を操作する際に手の影が明るさセンサ108に入らないようにするため、スイッチ90が熱線センサ付自動スイッチに対して下側にくるようにして、スイッチ90と熱線センサ付自動スイッチとを取付枠60,70に並設しても良い。
【0051】
【発明の効果】
上述のように、請求項1の発明は、人体から放射される熱線を検知することにより検知領域内における人の存否を検知する人体検知センサと、周囲の明るさを検知する明るさセンサと、明るさセンサの検知した周囲の明るさが所定のしきい値よりも暗く、且つ、人体検知センサが人の存在を検知すると、所定の動作保持時間の間だけ負荷をオンオフさせる制御信号を発生する制御回路、当該制御回路から入力される制御信号に基づいて負荷への電源供給をオンオフ制御する負荷制御回路および制御回路に動作電源を供給する電源回路よりなる回路部と、人体検知センサ、明るさセンサおよび回路部を収納する器体とを備え、上記器体は、前面が略矩形状に形成され、壁面のような施工面に固定される取付枠に結合される取付け部を有し、上記器体の短幅方向の寸法は、前記取付枠の開口窓の短幅方向寸法と略同じ寸法に形成されるとともに、上記器体の長手方向の寸法は、前記開口窓の長手方向寸法の略3分の2に形成され、所定の検知領域から入射される熱線を人体検知センサに集光するレンズと、所望の検知領域が得られるようにレンズにより集光された光の一部を反射して人体検知センサに入射させる反射部材と、動作モードを、人体検知センサおよび明るさセンサの検知信号に基づいて自動的に負荷をオンオフ制御する自動モード、検知信号と無関係に負荷を強制的にオンさせる連続入モード、又は検知信号と無関係に負荷を強制的にオフさせる連続切モードの内の何れかに切り換えるモード切換手段と、当該モード切換手段を操作するための操作ハンドルと、明るさのしきい値および動作保持時間の設定を切り換える設定手段と、当該設定手段が設けられた器体の部位を開閉自在に覆う扉とを設け、人体検知センサが配置される器体の取付部位に対して前記操作ハンドルと前記扉とを施工状態における上下方向に並べて配置し、上記取付部位の表面形状を前方に突出する曲面形状に形成するとともに、前記操作ハンドルおよび前記扉の表面形状をそれぞれ上記取付部位と略同じ曲面形状に形成したことを特徴とする。このような構成を採用したことにより、制御回路が人体検知センサおよび明るさセンサの検知信号に基づいて制御信号を発生し、負荷制御回路が制御信号に応じて負荷への電源供給をオンオフしているので、人体検知センサおよび明るさセンサの検知信号に応じて負荷を自動的にオンオフすることができ、且つ、器体の長手方向寸法が取付枠の開口窓の長手方向寸法の略3分の2に形成されているので、この器体を他の配線器具とともに取付枠に並設することができる。しかも、レンズおよび反射部材の組み合わせにより所望の検知領域を得ることができるので、従来のように人体検知センサの向きを変化させて検知領域を調整するための回転機構を器体に設ける必要がなく、回転機構を収納する空間が不要になるので、器体を小型化することができる。しかも、周囲が明るい場合に動作させる必要のない照明負荷などで負荷が構成される場合は、周囲が明るい場合に負荷が動作するのを防止して省エネを図ることができる。また、操作ハンドルおよび扉の表面形状を、それぞれ、人体検知センサが配置される器体の取付部位と略同じ曲面形状に形成しているので、操作ハンドルを大きくして操作性を向上させるとともに、見栄えを良くすることができ、且つ、現在の設定状態を容易に判別することができる。そのうえ、扉の表面形状を曲面形状としているので、扉の内面 側の空間を広く取ることができ、設定手段を操作する操作ハンドルを設定手段に取り付ける空間を扉内部に確保することができるから、設定手段の操作性を向上させることもできる。
【0052】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、商用電源および負荷の直列回路が接続される2個の接続端子を設け、上記負荷制御回路は接続端子を介して商用電源および負荷と直列に接続されるとともに、上記電源回路は負荷制御回路と並列に接続されており、上記電源回路は負荷の非駆動時に負荷が駆動するに至らないレベルの入力インピーダンスを有し、負荷の非駆動時に制御回路に電源供給しており、負荷の駆動時に制御回路に動作電源を供給する補助電源回路を設けたことを特徴とし、商用電源が接続される接続端子と負荷が接続される接続端子とを別々に設けた場合に比べて接続端子の数を少なくすることができ、接続端子を収納する空間が小さくて済むので、器体を小型化できるという効果がある。
【0053】
請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において、商用電源や負荷の接続される接続端子が速結端子構造の端子からなることを特徴とし、電線を端子に差し込むだけで電線を容易に接続できるという効果がある。
【0054】
請求項4の発明は、請求項1又は2の発明において、商用電源や負荷の接続される接続端子がねじ端子からなることを特徴とし、速結端子構造の端子を用いる場合に比べて端子を収納する空間が小さくて済むので、器体をさらに小型化することができるという効果がある。
【0055】
請求項5の発明は、請求項1乃至4の何れかの発明において、人体検知センサを、熱を発生する回路部品と離して器体内部に配置したことを特徴とし、人体検知センサと発熱部品とを離すことによって回路部品の発熱による人体検知センサの誤動作を防止することができるという効果がある。
【0056】
請求項6の発明は、請求項1乃至5の何れかの発明において、人体検知センサの検知領域を制限する遮光性を有する検知領域制限カバーを設け、該検知領域制限カバーが表面に沿ってスライド自在に移動するカバー支持部材を器体に設けたことを特徴とし、不要な領域からの熱線を検知領域制限カバーで遮光することにより人体検知センサの誤動作を防止することができ、且つ、検知領域制限カバーはスライド自在に設けられているので、遮光する領域の変更にも容易に対応できるという効果がある。
【0057】
請求項7の発明は、請求項6の発明において、検知領域制限カバーに設けられた被係止部と凹凸係止する係止部を支持カバーの表面に設けたことを特徴とし、検知領域制限カバーをスライドさせる際に被係止部が係止部と係止してクリック感が発生するので、検知領域制限カバーの調整位置を容易に見つけることができるという効果がある。
【0058】
請求項8の発明は、請求項1乃至5の何れかの発明において、人体検知センサの検知領域を制限する遮光性を有する検知領域制限カバーが器体に着脱自在に取り付けられたことを特徴とし、検知領域制限カバーは着脱自在となっているので、任意の位置に取り付けて所望の領域からの熱線を遮光することができるという効果がある。
【0059】
請求項9の発明は、請求項1乃至8の何れかの発明において、モード切換手段および設定手段の操作ハンドルが配設された器体の部位よりも上方に明るさセンサが配置されたことを特徴とし、モード切換手段や設定手段を操作する際に明るさセンサが手のかげに入ることがなく、明るさセンサの誤動作を防止できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施形態の熱線センサ付自動スイッチを示し、(a)は正面図、(b)は側面図である。
【図2】 同上の熱線センサ付自動スイッチを示し、図1(a)中のA−A’線断面図である。
【図3】 同上の熱線センサ付自動スイッチを側方から見た断面図である。
【図4】 同上に用いるカバーを示し、(a)は正面図、(b)は右側から見た側面図、(c)は左側から見た断面図、(d)は上面図である。
【図5】 同上に用いるカバーを示し、(a)は図4(a)中のB−B’線断面図、(b)は図4(a)中のC−C’線断面図、(c)は図4(a)中のD−D’線断面図である。
【図6】 同上に用いるカバーを示す裏面図である。
【図7】 同上に用いるボディを示し、(a)は正面図、(b)はE−E’線断面図、(c)は右側から見た側面図、(d)は上面図、(e)はF−F’線断面図である。
【図8】 同上に用いるカバーを示す裏面図である。
【図9】 同上に用いるレンズ体を示し、(a)は正面図、(b)は左側から見た側面図、(c)は右側から見た断面図、(d)は裏面図、(e)は上面図、(f)はG−G’線断面図である。
【図10】 同上に用いるエリア制限カバーを示し、(a)は側面図、(b)は正面図、(c)は下面図である。
【図11】 同上に用いるレンズカバーを示し、(a)は正面図、(b)は下面図である。
【図12】 同上に用いるプリント基板を示し、(a)は正面図、(b)は側面図である。
【図13】 同上に用いる反射部材を示し、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は下側から見た断面図である。
【図14】 同上に用いる操作ハンドルを示し、(a)は正面図、(b)は右側から見た側面図、(c)は左側から見た断面図、(d)は下側から見た断面図である。
【図15】 同上に用いる操作つまみを示し、(a)は正面図、(b)は側断面図である。
【図16】 同上に用いる扉を示し、(a)は正面図、(b)は右側から見た側面図、(c)は左側から見た側面図、(d)は上面図、(e)は下側から見た断面図である。
【図17】 同上の熱線センサ付自動スイッチを示す要部断面図である。
【図18】 同上の熱線センサ付自動スイッチを示す要部断面図である。
【図19】 同上の熱線センサ付自動スイッチの使用状態を示し、(a)は正面図、(b)は側面図である。
【図20】 同上の熱線センサ付自動スイッチの使用状態を示し、(a)は正面図、(b)は側面図である。
【図21】 同上の熱線センサ付自動スイッチの回路図である。
【図22】 同上の別の回路方式をの回路図である。
【符号の説明】
1 器体
2 ボディ
3 カバー
10 係止爪片
11 結合凹所
Claims (9)
- 人体から放射される熱線を検知することにより検知領域内における人の存否を検知する人体検知センサと、周囲の明るさを検知する明るさセンサと、明るさセンサの検知した周囲の明るさが所定のしきい値よりも暗く、且つ、人体検知センサが人の存在を検知すると、所定の動作保持時間の間だけ負荷をオンオフさせる制御信号を発生する制御回路、当該制御回路から入力される制御信号に基づいて負荷への電源供給をオンオフ制御する負荷制御回路および制御回路に動作電源を供給する電源回路よりなる回路部と、人体検知センサ、明るさセンサおよび回路部を収納する器体とを備え、上記器体は、前面が略矩形状に形成され、壁面のような施工面に固定される取付枠に結合される取付け部を有し、上記器体の短幅方向の寸法は、前記取付枠の開口窓の短幅方向寸法と略同じ寸法に形成されるとともに、上記器体の長手方向の寸法は、前記開口窓の長手方向寸法の略3分の2に形成され、所定の検知領域から入射される熱線を人体検知センサに集光するレンズと、所望の検知領域が得られるようにレンズにより集光された光の一部を反射して人体検知センサに入射させる反射部材と、動作モードを、人体検知センサおよび明るさセンサの検知信号に基づいて自動的に負荷をオンオフ制御する自動モード、検知信号と無関係に負荷を強制的にオンさせる連続入モード、又は検知信号と無関係に負荷を強制的にオフさせる連続切モードの内の何れかに切り換えるモード切換手段と、当該モード切換手段を操作するための操作ハンドルと、明るさのしきい値および動作保持時間の設定を切り換える設定手段と、当該設定手段が設けられた器体の部位を開閉自在に覆う扉とを設け、人体検知センサが配置される器体の取付部位に対して前記操作ハンドルと前記扉とを施工状態における上下方向に並べて配置し、上記取付部位の表面形状を前方に突出する曲面形状に形成するとともに、前記操作ハンドルおよび前記扉の表面形状をそれぞれ上記取付部位と略同じ曲面形状に形成したことを特徴とする熱線センサ付自動スイッチ。
- 商用電源および負荷の直列回路が接続される2個の接続端子を設け、上記負荷制御回路は接続端子を介して商用電源および負荷と直列に接続されるとともに、上記電源回路は負荷制御回路と並列に接続されており、上記電源回路は負荷の非駆動時に負荷が駆動するに至らないレベルの入力インピーダンスを有し、負荷の非駆動時に制御回路に電源供給しており、負荷の駆動時に制御回路に動作電源を供給する補助電源回路を設けたことを特徴とする請求項1記載の熱線センサ付自動スイッチ。
- 商用電源や負荷の接続される接続端子が速結端子構造の端子からなることを特徴とする請求項1又は2記載の熱線センサ付自動スイッチ。
- 商用電源や負荷の接続される接続端子がねじ端子からなることを特徴とする請求項1又は2記載の熱線センサ付自動スイッチ。
- 人体検知センサを、熱を発生する回路部品と離して器体内部に配置したことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1つに記載の熱線センサ付自動スイッチ。
- 人体検知センサの検知領域を制限する遮光性を有する検知領域制限カバーを設け、該検知領域制限カバーが表面に沿ってスライド自在に移動するカバー支持部材を器体に設けたことを特徴とする請求項1乃至5の何れか1つに記載の熱線センサ付自動スイッチ。
- 検知領域制限カバーに設けられた被係止部と凹凸係止する係止部を支持カバーの表面に設けたことを特徴とする請求項6記載の熱線センサ付自動スイッチ。
- 人体検知センサの検知領域を制限する遮光性を有する検知領域制限カバーが器体に着脱自在に取り付けられたことを特徴とする請求項1乃至5の何れか1つに記載の熱線センサ付自動スイッチ。
- モード切換手段および設定手段の操作ハンドルが配設された器体の部位よりも上方に明るさセンサが配置されたことを特徴とする請求項1乃至8の何れか1つに記載の熱線センサ付自動スイッチ。
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