JP7045913B2 - Motion sensor and lighting system - Google Patents
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Description
本発明は、人感センサおよび照明システムに関する。 The present invention relates to a motion sensor and a lighting system.
人の存在を検知すると検知信号を出力する人体検知センサと、人体検知センサと二線式信号線を介して接続され検知信号に応じて負荷を制御するコントローラと、を備える負荷制御システムが提案されている(例えば特許文献1参照)。この負荷制御システムでは、人体検知センサが人の存在を検知すると二線式信号線の線間電圧を変化させることによりコントローラへ検知信号を送出し、コントローラがその検知信号に応じて負荷を制御する。これにより、例えばコントローラが、人が存在しないときに負荷である照明装置への電力供給を遮断するように制御することにより照明装置でも電力消費を低減することができる。 A load control system including a human body detection sensor that outputs a detection signal when the presence of a person is detected and a controller that is connected to the human body detection sensor via a two-wire signal line and controls the load according to the detection signal has been proposed. (See, for example, Patent Document 1). In this load control system, when the human body detection sensor detects the presence of a person, a detection signal is sent to the controller by changing the line voltage of the two-wire signal line, and the controller controls the load according to the detection signal. .. Thereby, for example, the controller can control the power supply to the lighting device, which is a load, so as to cut off the power supply to the lighting device when no person is present, so that the power consumption can be reduced even in the lighting device.
ところで、人体検知センサとして、その人体検知センサが動作中であることをその周囲の人に知らせるためにインジケータ用の光源を備えたものが提供されている。人体検知センサがインジケータ用の光源を備えることにより、その周囲の人は人体検知センサの動作状況を確認することができるので、例えば人体検知センサのメンテナンス作業を行う際の動作状態の確認作業が容易となり作業効率が向上する。 By the way, as a human body detection sensor, a sensor provided with a light source for an indicator is provided in order to notify people around the human body detection sensor that the human body detection sensor is in operation. Since the human body detection sensor is provided with a light source for an indicator, people around it can check the operating status of the human body detection sensor, so that it is easy to check the operating status when performing maintenance work on the human body detection sensor, for example. The work efficiency is improved.
この種の光源を備えた人体検知センサは、一般的に動作している間中光源を継続的に点灯させている。そして、この種の光源を備えた人体検知センサは、光源への電力供給が必要な分、消費電力が増大してしまう。特に、人体検知センサの設置数が増加すると、それに伴い、各人体検知センサが備える光源での消費電力も増大してしまう。 A human body detection sensor equipped with this type of light source keeps the light source on continuously during general operation. The human body detection sensor provided with this type of light source consumes more power because it needs to supply power to the light source. In particular, as the number of human body detection sensors installed increases, the power consumption of the light source of each human body detection sensor also increases.
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、光源を備えつつ、消費電力が低減された人感センサおよび照明システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above reasons, and an object of the present invention is to provide a motion sensor and a lighting system having a light source and reduced power consumption.
上記目的を達成するために、本発明に係る人感センサは、
人を検知する検知素子と、
外部電源から信号線を介して電力供給を受けて一定の駆動電圧を出力する定電圧回路と、
前記定電圧回路から前記駆動電圧を受けて前記検知素子により人が検知されると検知通知信号を出力する検知処理部と、
前記検知処理部に接続され前記検知処理部から前記検知通知信号が入力されると前記信号線の電圧を第1電圧から前記第1電圧よりも低い第2電圧へ降下させる電圧降下回路と、
光源と、
前記定電圧回路から前記駆動電圧を受けて、前記電圧降下回路により前記信号線の電圧が前記第2電圧に降下している間、前記光源を間欠的に点灯させ、前記信号線の電圧が前記第1電圧で維持されている間、前記光源を消灯させる点灯制御回路と、を備え、
前記電圧降下回路は、
カソードが前記信号線の高電位側に接続されたツェナーダイオードと、
一端が前記ツェナーダイオードのアノードに接続され他端が接地され前記検知処理部から入力される前記検知通知信号に応じてオンオフする第1スイッチング素子と、を有し、
前記光源は、カソードが前記ツェナーダイオードのアノードと前記第1スイッチング素子との間に接続された発光ダイオードであり、
前記点灯制御回路は、
一端が第1抵抗を介して前記定電圧回路の高電位側の出力端に接続され他端が接地されたコンデンサと、
一端が前記コンデンサの前記一端に接続され他端が第2抵抗を介して前記発光ダイオードのアノードに接続された第2スイッチング素子と、
前記コンデンサの充電電圧に応じて、前記第2スイッチング素子をオンオフするスイッチ駆動部と、を有し、
前記光源の間欠的な点灯の周期は、前記コンデンサの放電期間と充電期間との和に相当する期間に基づいて決定される。
In order to achieve the above object, the motion sensor according to the present invention is
A detection element that detects people and
A constant voltage circuit that receives power from an external power supply via a signal line and outputs a constant drive voltage.
A detection processing unit that receives the drive voltage from the constant voltage circuit and outputs a detection notification signal when a person is detected by the detection element.
A voltage drop circuit that is connected to the detection processing unit and drops the voltage of the signal line from the first voltage to a second voltage lower than the first voltage when the detection notification signal is input from the detection processing unit.
Light source and
Upon receiving the drive voltage from the constant voltage circuit, the light source is intermittently turned on while the voltage of the signal line is dropped to the second voltage by the voltage drop circuit, and the voltage of the signal line is the voltage of the signal line. A lighting control circuit that turns off the light source while being maintained at the first voltage is provided.
The voltage drop circuit is
A Zener diode whose cathode is connected to the high potential side of the signal line,
It has a first switching element, one end connected to the anode of the Zener diode, the other end grounded, and turned on and off in response to the detection notification signal input from the detection processing unit.
The light source is a light emitting diode whose cathode is connected between the anode of the Zener diode and the first switching element.
The lighting control circuit is
A capacitor whose one end is connected to the output end on the high potential side of the constant voltage circuit via the first resistance and whose other end is grounded.
A second switching element having one end connected to the one end of the capacitor and the other end connected to the anode of the light emitting diode via a second resistor.
It has a switch drive unit that turns the second switching element on and off according to the charging voltage of the capacitor.
The period of intermittent lighting of the light source is determined based on the period corresponding to the sum of the discharge period and the charge period of the capacitor .
本発明によれば、点灯制御回路が、定電圧回路から駆動電圧を受けて、電圧降下回路により信号線の電圧が第2電圧に降下している間、光源を点灯させ、信号線の電圧が第1電圧で維持されている間、光源を消灯させる。これにより、人感センサが動作している間において光源が点灯している時間の割合を低減することができるので、人感センサでの消費電力が低減される。 According to the present invention, the lighting control circuit receives a drive voltage from the constant voltage circuit, and while the voltage of the signal line drops to the second voltage by the voltage drop circuit, the light source is turned on and the voltage of the signal line is changed. The light source is turned off while being maintained at the first voltage. As a result, the ratio of the time during which the light source is lit while the motion sensor is operating can be reduced, so that the power consumption of the motion sensor is reduced.
以下、本発明の実施の形態に係る照明システムについて、添付図面を参照しながら説明する。本実施の形態に係る照明システムは、照明装置と、照明装置への電力供給を制御するコントローラと、コントローラに二線式の信号線を介して接続され、信号線の線間電圧を第1電圧から第1電圧よりも低い第2電圧へ変化させることにより検知信号を、信号線を介してコントローラへ送信する人感センサと、を備える。ここで、人感センサは、人を検知する検知素子と、検知素子により人が検知されると検知通知信号を出力する検知処理部と、定電圧回路と、電圧降下回路と、インジケータ用の光源と、光源の点灯状態を制御する点灯制御回路と、を有する。定電圧回路は、コントローラから信号線を介して電力供給を受けて第2電圧よりも低い一定の駆動電圧を検知処理部へ出力する。電圧降下回路は、検知処理部に接続され検知処理部から検知通知信号が入力されると信号線の線間電圧を第2電圧に降下させる。点灯制御回路は、定電圧回路から駆動電圧を受けて、電圧降下回路により信号線の線間電圧が第2電圧に降下している間、光源を間欠的に点灯させ、信号線の線間電圧が第1電圧で維持されている間、光源を消灯させる。 Hereinafter, the lighting system according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The lighting system according to the present embodiment is connected to the lighting device, a controller for controlling the power supply to the lighting device, and the controller via a two-wire signal line, and the line voltage of the signal line is set to the first voltage. It is provided with a motion sensor that transmits a detection signal to the controller via a signal line by changing the voltage from the first voltage to the second voltage lower than the first voltage. Here, the motion sensor includes a detection element that detects a person, a detection processing unit that outputs a detection notification signal when a person is detected by the detection element, a constant voltage circuit, a voltage drop circuit, and a light source for an indicator. And a lighting control circuit that controls the lighting state of the light source. The constant voltage circuit receives power from the controller via the signal line and outputs a constant drive voltage lower than the second voltage to the detection processing unit. The voltage drop circuit is connected to the detection processing unit, and when the detection notification signal is input from the detection processing unit, the line voltage of the signal line is lowered to the second voltage. The lighting control circuit receives the drive voltage from the constant voltage circuit and intermittently lights the light source while the line voltage of the signal line drops to the second voltage by the voltage drop circuit, and the line voltage of the signal line. Turns off the light source while it is maintained at the first voltage.
本実施の形態に係る照明システムは、例えば図1に示すように、居室RMの天井に設置された複数の人感センサ1と、照明装置3と、居室RMの壁に設置されたコントローラ2と、を備える。コントローラ2は、照明装置3と二線式の制御線Lcを介して接続され、照明装置3への電力供給を制御する。人感センサ1は、居室RMの広さおよび各人感センサ1の検知範囲に応じて配置されている。複数の人感センサ1は、二線式の信号線Lsを介してコントローラ2にマルチドロップ接続されている。各人感センサ1は、検知範囲において人を検知すると、信号線Lsの線間電圧を第1電圧から第1電圧よりも低い第2電圧へ変化させることにより検知信号をコントローラ2へ出力する。また、コントローラ2は、電源線Lpを介して商用電源ACに接続されている。
As shown in FIG. 1, for example, the lighting system according to the present embodiment includes a plurality of motion sensors 1 installed on the ceiling of the living room RM, a
コントローラ2は、自動モード、オンモードおよびオフモードの3種類の動作モードで動作する。コントローラ2は、自動モードで動作している場合、人感センサ1から送出される検知信号の有無に応じて照明装置3のオンオフ状態を制御する。また、コントローラ2は、オンモードで動作している場合、人感センサ1からの検知信号の受信有無に関わらず、照明装置3をオン状態で維持する。このオンモードは、例えば居室RM内を掃除するときのように人感センサ1からの検知信号の受信有無に依らずに照明装置3を点灯状態にしたい場合に選択される。更に、コントローラ2は、オフモードで動作している場合、人感センサ1からの検知信号の受信有無に関わらず、照明装置3をオフ状態で維持する。このオフモードは、例えばオーバヘッドプロジェクタを使用する場合のように居室RM内の人の存否とは無関係に照明装置3を消灯状態にしたい場合に選択される。このコントローラ2は、図2に示すように、電源回路21と定電圧回路22と信号検出回路24と動作モード切替回路25と動作モード通知回路28とタイマ回路27と負荷制御回路26と負荷制御状態通知回路29とを備える。
The
電源回路21は、商用電源ACを降圧してから整流平滑する。定電圧回路22は、電源回路21から直流電圧を受けて一定の駆動電圧を出力する。定電圧回路22は、駆動電圧を信号検出回路24、動作モード切替回路25、動作モード通知回路28、タイマ回路27および負荷制御状態通知回路29それぞれへ出力する。定電圧回路22は、人感センサ1により人が検知されていない状態で信号線Lsの線間電圧を一定の第1電圧V1に維持している。
The
信号検出回路24は、定電圧回路22から電力供給を受けて信号線Lsを介して人感センサ1へ給電するとともに人感センサ1から送出される検知信号を検出する。信号検出回路24は、定電圧回路22に電流制限回路210を介して接続されている。これにより、定電圧回路22から信号線Lsへ流入する電流を制限され、信号線Lsの線間電圧が変化しても定電圧回路22から出力される駆動電圧の変動を抑制している。信号検出回路24は、人感センサ1から送出される検知信号を検出すると、オン信号を動作モード切替回路25へ出力する。
The
動作モード切替回路25は、コントローラ2の動作モードを自動モード、オンモードおよびオフモードのいずれかに設定するためのスイッチ(図示せず)を有する。ユーザは、このスイッチを操作することによりコントローラ2の動作モードを変更することができる。動作モード切替回路25は、動作モードが自動モードの場合、信号検出回路24が検知信号を受信したときに、負荷制御回路26およびタイマ回路27へオン信号を出力する。また、動作モード切替回路25は、動作モードがオンモードの場合、負荷制御回路26およびタイマ回路27へ常時オン信号を出力する。更に、動作モード切替回路25は、動作モードがオフモードの場合、負荷制御回路26およびタイマ回路27へ常時オフ信号を出力する。
The operation
タイマ回路27は、動作モード切替回路25からオン信号が入力されている状態において、オフ信号が入力されると、計時を開始する。そして、タイマ回路27は、オフ信号が入力された後、予め設定された基準時間が経過すると、オフ信号を負荷制御回路26へ出力する。ここで、基準時間は、例えば5分程度に設定される。
The
負荷制御回路26は、動作モード切替回路25からオン信号が入力されると、商用電源ACから照明装置3への交流電力の供給を開始する。負荷制御回路26は、動作モード切替回路25からオン信号が入力された後、オン信号が停止しても商用電源ACから照明装置3への交流電力の供給を継続する。そして、負荷制御回路26は、タイマ回路27または動作モード切替回路25からオフ信号が入力されると、商用電源ACから照明装置3への交流電力の供給を遮断する。
When the on signal is input from the operation
動作モード通知回路28は、例えば3つの動作モードそれぞれに対応するLED(図示せず)を有し、動作モード切替回路25から入力される動作モード通知信号に応じて、各LEDを点灯させる。
The operation
負荷制御状態通知回路29は、動作モード切替回路25からオン信号が入力されると、監視装置4へオン信号を出力する。また、負荷制御状態通知回路29は、動作モード切替回路25からオン信号が入力された後、動作モード切替回路25またはタイマ回路27からオフ信号が入力されると、監視装置4へオフ信号を出力する。このようにして、負荷制御状態通知回路29は、負荷制御回路26により制御される商用電源ACから照明装置3への交流電力の供給状態に応じて、オン信号またはオフ信号を出力する。そして、負荷制御状態通知回路29は、コントローラ2がオンモードまたはオフモードの場合でも、人感センサ1から受信する検知信号の有無に応じたオン信号またはオフ信号を出力する。これにより、監視装置4では、コントローラ2の動作モードに関係なく、人感センサ1からコントローラ2へ送信される検知信号の有無が認識可能となっている。
When the on signal is input from the operation
コントローラ2は、例えば図3に示すような回路構成を有する。なお、図3では、動作モード通知回路28および負荷制御状態通知回路29の図示を省略している。端子Te1、Te2は、二線式の制御線Lcを介して照明装置3に接続されている。制御線Lcには、リレースイッチSW11が介挿されている。電源回路21は、変圧器Tと整流平滑回路211とを有する。変圧器Tは、一次側に接続された端子Te1、Te2から入力される交流を降圧して二次側に接続された整流平滑回路211へ出力する。端子Te1、Te2には、商用電源ACが接続されている。整流平滑回路211は、ダイオードブリッジのような整流回路(図示せず)と、整流回路から出力される脈流を平滑化するためのコンデンサ(図示せず)と、を有する。定電圧回路22は、例えばツェナーダイオード(図示せず)を含み、その高電位側の出力端VH1が電流制限回路210を介して端子Te3に接続されている。なお、定電圧回路22の低電位側の出力端VL1は接地されている。電流制限回路210は、2つのトランジスタQ11、Q12と2つの抵抗R11、R12とを有する。トランジスタQ11は、例えばNPN型のトランジスタであり、コレクタが定電圧回路22の出力端VH1に接続されている。抵抗R11は、トランジスタQ11のコレクタとベースとの間に接続されている。トランジスタQ12は、例えばNPN型のトランジスタであり、コレクタがトランジスタQ12のベースに接続され、ベースがトランジスタQ11のエミッタに接続されるとともに、エミッタが端子Te3に接続されている。抵抗R12は、トランジスタQ12のエミッタとベースとの間に接続されている。端子Te3は、二線式の信号線Lsの高電位側に接続され、端子Te4は、信号線Lsの定電位側に接続されている。これにより、定電圧回路22は、端子Te3、Te4および信号線Lsを介して人感センサ1へ直流電力を供給する。
The
信号検出回路24は、比較器CMPと基準電圧源241とを有する。比較器CMPのプラス側の入力端は、基準電圧源241に接続され、比較器CMPのマイナス側の入力端は、端子Te3に接続されている。なお、比較器CMPのマイナス側の入力端と端子Te3との間には、ノイズ吸収用のコンデンサ(図示せず)が接続されている。基準電圧源241は、例えば定電圧回路22の出力端間に接続されたツェナーダイオード(図示せず)と抵抗(図示せず)とを有し、ツェナーダイオードのカソード電圧を出力する。比較器CMPは、端子Te3、Te4間の電圧が基準電圧源241から出力される基準電圧よりも低くなると、Hレベルの電圧を出力する。
The
動作モード切替回路25は、動作モード設定回路251とNOR回路NOR1とを有する。動作モード設定回路251は、フリップフロップ回路(図示せず)と、前述のコントローラ2の動作モードを設定するためのスイッチ(図示せず)と、を有し、スイッチの状態に応じて、出力端子To1、To2からHレベルまたはLレベルの電圧を出力する。NOR回路NOR1の一方の入力端は、信号検出回路24の比較器CMPの出力端に接続され、他方の入力端は、動作モード設定回路251の出力端子To2に接続されている。
The operation
動作モード設定回路251は、コントローラ2の動作モードが自動モードに設定されている場合、出力端子To1、To2の両方からLレベルの電圧を出力する。一方、動作モード設定回路251は、コントローラ2の動作モードがオンモードに設定されている場合、出力端子To1からLレベルの電圧を出力し出力端子To2からHレベルの電圧を出力する。また、動作モード設定回路251は、コントローラ2の動作モードがオフモードに設定されている場合、出力端子To1からHレベルの電圧を出力し出力端子To2からLレベルの電圧を出力する。NOR回路NOR1は、コントローラ2の動作モードが自動モードまたはオフモードの場合、出力端子To2からLレベルの電圧が入力され、信号検出回路24が検知信号を検出した場合、信号検出回路24からHレベルの電圧が入力される。そして、NOR回路NOR1は、Lレベルの電圧を出力する。また、NOR回路NOR1は、コントローラ2の動作モードがオンモードの場合、出力端子To2からHレベルの電圧が入力されるので、信号検出回路24から入力される電圧のレベルに関わらず常時Lレベルの電圧を出力する。
The operation
タイマ回路27は、動作モード切替回路25のNOR回路NOR1の出力端に接続されたタイマ用集積回路271とNOR回路NOR4とを有する。タイマ用集積回路271は、動作モード切替回路25のNOR回路NOR1の出力端に接続され、NOR回路NOR1の出力端から入力される電圧がHレベルになると計時を開始し、予め設定された基準時間が経過するとHレベルの電圧を出力する。NOR回路NOR4の一方の入力端は、動作モード設定回路251の出力端子To1に接続され、他方の入力端は、タイマ用集積回路271の出力端に接続されている。NOR回路NOR4は、出力端子To1からの入力電圧とタイマ用集積回路271からの入力電圧のいずれか一方がHレベルになると、Lレベルの電圧を出力する。即ち、NOR回路NOR4は、コントローラ2の動作モードが自動モードの場合、出力端子To1から入力される電圧がLレベルなので、タイマ用集積回路271から出力される電圧レベルに応じでHレベルまたはLレベルの電圧を出力する。一方、NOR回路NOR4は、コントローラ2の動作モードがオフモードの場合、出力端子To1から入力される電圧がHレベルなので、タイマ用集積回路271の電圧レベルに関係無く常時Lレベルの電圧を出力する。
The
負荷制御回路26は、セットリレーコイルSCとリセットリレーコイルRCとスイッチング素子Q2、Q3と、NOR回路NOR3、NOR5とインバータIN9と抵抗R29、R210とリレースイッチSW12とを有する。スイッチング素子Q2は、例えばPNP型のトランジスタであり、スイッチング素子Q3は、例えばNPN型のトランジスタである。セットリレーコイルSCは、前述の制御線Lcに介挿されたリレースイッチSW11を開閉させ、リセットリレーコイルRCは、リレースイッチSW12を開閉させる。リレースイッチSW11、SW12は、ラッチングリレーであり且つ開閉状態が常に逆となるように動作する。即ち、リレースイッチSW11が開状態の場合、リレースイッチSW12は閉状態となり、リレースイッチSW11が閉状態の場合、リレースイッチSW12は開状態となる。
The
抵抗R29、R210の直列回路は、一端が信号検出回路24の比較器CMPの出力端に接続され他端が接地されている。リレースイッチSW12は、抵抗R29、R210のうち低電位側の抵抗R210と並列に接続されている。NOR回路NOR3は、3入力NOR回路であり、一の入力端が動作モード設定回路251の出力端子To1に接続され、他の一の入力端が信号検出回路24の比較器CMPの出力端に接続され、残りの入力端が抵抗R29、R210の間に接続されている。これにより、NOR回路NOR3は、比較器CMPの出力電圧のレベルと、動作モード設定回路251の出力端子To1の出力電圧のレベルと、抵抗R29、R210の間に生じる電圧のレベルと、により出力端の電圧レベルが変化する。抵抗R29、R210の間に生じる電圧のレベルは、リレースイッチSW12が閉状態の場合Lレベルになり、リレースイッチSW12が開状態の場合Hレベルになる。なお、抵抗R29、R210の間とリレースイッチSW12との間には、抵抗R210に並列に接続されたコンデンサ(図示せず)と、抵抗R29、R210の間とリレースイッチSW12との間に直列に接続された抵抗(図示せず)と、を有するチャタリング防止用の積分回路が設けられていてもよい。
One end of the series circuit of the resistors R29 and R210 is connected to the output end of the comparator CMP of the
動作モード設定回路251の出力端子To1、To2から出力される電圧のレベルは、コントローラ2の動作モードが自動モードの場合、いずれもLレベルである。また、リレースイッチSW12が閉状態の場合、抵抗R29、R210の間に生じる電圧のレベルはLレベルになる。ここで、信号検出回路24へ人感センサ1から検知信号が入力されると、NOR回路NOR1から出力される電圧のレベルがHレベルからLレベルへ変化する。このとき、NOR回路NOR3から出力される電圧のレベルがHレベルに変化し、スイッチング素子Q2がオン状態となる。そして、定電圧回路22からセットリレーコイルSCへ電流が流れることにより、前述のリレースイッチSW11が閉状態となる。これにより、商用電源ACから照明装置3へ交流電力が供給され、照明装置3が点灯状態となる。このとき、リレースイッチSW12は開状態となり、抵抗R29、R210の間の生じる電圧のレベルは、Hレベルになる。そうすると、NOR回路NOR3は、再びLレベルの電圧を出力し、スイッチング素子Q2がオフ状態となり、セットリレーコイルSCに流れる電流が遮断される。このとき、リレースイッチSW11は、ラッチングリレーであるため、閉状態を維持する。
The voltage level output from the output terminals To1 and To2 of the operation
インバータIN9は、入力端が抵抗R29、R210の間に接続されている。NOR回路NOR5は、一方の入力端がタイマ回路27のNOR回路NOR4の出力端に接続され、他方の入力端がインバータIN9の出力端に接続されている。そして、リレースイッチSW11が閉状態であり且つリレースイッチSW12が開状態である場合、インバータIN9から出力される電圧のレベルはLレベルとなる。そして、NOR回路NOR5から出力される電圧のレベルは、NOR回路NOR4から出力される電圧のレベルに応じて変化する。コントローラ2の動作モードが自動モードの場合、タイマ回路27において、NOR回路NOR1の出力端から入力される電圧がHレベルになった後、前述の基準時間が経過するとタイマ用集積回路271から出力される電圧のレベルがHレベルとなる。このとき、NOR回路NOR4から出力される電圧のレベルはLレベルに変化し、NOR回路NOR5は、Hレベルの電圧を出力し、スイッチング素子Q3がオン状態となる。そうすると、リセットリレーコイルRCに電流が流れ、リレースイッチSW12が閉状態となりリレースイッチSW11が開状態となる。これにより、商用電源ACから照明装置3へ供給されていた交流電力が遮断され、照明装置3が消灯状態となる。また、リレースイッチSW12が閉状態となると、抵抗R29、R210の間の生じる電圧のレベルがLレベルとなり、インバータIN9はHレベルの電圧を出力する。そして、NOR回路NOR5の出力端の電圧がLレベルとなるので、スイッチング素子Q3がオフ状態となり、リセットリレーコイルRCへ流れる電流が遮断される。このとき、リレースイッチSW12は、ラッチングリレーであるため、閉状態を維持する。
The input end of the inverter IN9 is connected between the resistors R29 and R210. In the NOR circuit NOR5, one input end is connected to the output end of the NOR circuit NOR4 of the
図2に戻って、人感センサ1は、検知素子11と検知処理部12と定電圧回路14と点灯制御回路16とインジケータ用の光源である発光ダイオード(以下、「LED(Light Emitting Diode)」と称する。)17と電圧降下回路15とダイオードブリッジ13とを有する。検知素子11は、例えば焦電素子であり、人から放射される赤外線の受光量が変化したときに出力電圧を変化させる。検知処理部12は、検知素子11により人が検知され、検知素子11の出力電圧が変化すると、検知通知信号を電圧降下回路15へ出力する。検知通知信号は、Hレベルの電圧信号である。電圧降下回路15は、検知処理部12に接続され、検知処理部12から検知通知信号が入力されると、信号線Lsの線間電圧を第1電圧V1から第2電圧V2に降下させる。点灯制御回路16は、電圧降下回路15により信号線Lsの線間電圧が第2電圧V2に降下している間、LED17を間欠的に点灯させる。一方、点灯制御回路16は、信号線Lsの線間電圧が第1電圧V1で維持されている間、LED17を消灯させる。定電圧回路14および電圧降下回路15は、二線式の信号線Lsが接続された端子Te11、Te12にダイオードブリッジ13を介して接続されている。このようにダイオードブリッジ13を介して端子Te11、Te12に接続されていることにより、コントローラ2の端子Te3、Te4の極性を考慮せずに、信号線Lsを端子Te11、Te12に接続することができる。従って、人感センサ1の施工作業が容易に行えるという利点がある。
Returning to FIG. 2, the human sensor 1 includes a detection element 11, a
定電圧回路14は、外部電源であるコントローラ2から信号線Lsを介して電力供給を受けて一定の駆動電圧を検知処理部12および点灯制御回路16へ出力する。この定電圧回路14の出力電圧は、電圧降下回路15により信号線Lsの線間電圧が降下した状態における信号線Lsの線間電圧である第2電圧V2よりも低く設定してある。これにより、定電圧回路14から検知処理部12および点灯制御回路16へ出力される電圧の変動が抑制されている。点灯制御回路16は、検知処理部12から電圧降下回路15へ検知通知信号が出力されている間、LED17へ電流を間欠的に供給することによりLED17を間欠的に点灯させる。
The
電圧降下回路15は、図3に示すように、ツェナーダイオードZD1とスイッチング素子Q1とを有する。ツェナーダイオードZD1は、カソードがダイオードブリッジ13を介して信号線Lsの高電位側に接続されている。スイッチング素子Q1は、一端がツェナーダイオードZD1のアノードに接続され他端が接地されている第1スイッチング素子である。ここで、スイッチング素子Q1は、例えばNPN型のトランジスタであり、検知処理部12からベースへ検知通知信号であるHレベルの電圧信号が入力されると、オン状態となり、信号線Lsの線間電圧を、ツェナーダイオードZD1の両端間の電圧に低下させる。即ち、電圧降下回路15は、検知素子11により人が検知され検知処理部12から検知通知信号が出力されると、信号線Lsの線間電圧を低下させることによりコントローラ2へ検知信号を出力する。
As shown in FIG. 3, the
LED17は、アノードが抵抗R12を介して点灯制御回路16に接続され、カソードが電圧降下回路15のツェナーダイオードZD1とスイッチング素子Q1との間に接続されている。
In the
点灯制御回路16は、一端が定電圧回路14の出力端VH2に接続された第1抵抗である抵抗R11と、一端が抵抗R11の他端に接続され他端が接地されたコンデンサC1と、スイッチング素子161と、スイッチ駆動部162と、を有する。コンデンサC1は、定電圧回路14の出力端VH2から抵抗R11を通じて電流が供給されることにより充電される。スイッチング素子161は、一端がコンデンサC1と抵抗R11との間に接続され、他端が第2抵抗である抵抗R12を介してLED17のアノードに接続されている第2スイッチング素子である。スイッチング素子Q1は、スイッチ駆動部162から出力される電圧のレベルがLレベルの場合、オン状態となり、Hレベルの場合、オフ状態となる半導体スイッチである。
The
スイッチ駆動部162は、入力端の電圧変化に対して出力端の電圧がヒステリシスを持って変化するシュミットトリガ回路である。ここで、シュミットトリガ回路は、例えば1つのオペアンプのプラス側の入力端の電圧を出力端へ正帰還する回路であってもよいし、2つのトランジスタを組み合わせたものであってもよい。シュミットトリガ回路が、1つのオペアンプを用いたものであれば部品点数を少なくすることができる。スイッチ駆動部162は、入力端がコンデンサC1と抵抗R11との間に接続され、コンデンサC1の抵抗R11との間に生じるコンデンサC1の充電電圧に応じてスイッチング素子161をオンオフする。スイッチ駆動部162は、コンデンサC1の充電電圧が第1閾値電圧よりも低い状態から第1閾値電圧以上になると、Lレベルの電圧をスイッチング素子161へ出力することによりスイッチング素子Q1をオン状態にする。一方、スイッチ駆動部162は、コンデンサC1の充電電圧が第1閾値電圧よりも低い第2閾値電圧よりも高い状態から第2閾値電圧以下になると、Hレベルの電圧をスイッチング素子161へ出力することによりスイッチング素子161をオフ状態にする。
The
ここで、検知素子11により人が検知されていない場合、スイッチング素子Q1がオフ状態で維持されるので、LED17のカソードの電位がダイオードブリッジ13の高電位側の出力端の電位と等しくなる。従って、LED17には電流が流れない。一方、検知素子11により人が検知されると、検知処理部12からスイッチング素子Q1へ検知通知信号であるHレベルの電圧信号が出力され、スイッチング素子Q1がオン状態となり、LED17のカソードの電位が接地電位と等しくなる。このとき、コンデンサC1の充電電圧が第1閾値電圧以上であれば、スイッチ駆動部162がスイッチング素子161へLレベルの電圧を出力し、スイッチング素子161がオン状態で維持される。そして、コンデンサC1からスイッチング素子161を通じてLED17へ電流が供給されLED17が点灯する。これに伴い、コンデンサC1の充電電圧は漸減していく。
Here, when a person is not detected by the detection element 11, the switching element Q1 is maintained in the off state, so that the potential of the cathode of the
その後、コンデンサC1の放電に伴い、コンデンサC1の充電電圧が第1閾値電圧よりも低い第2閾値電圧よりも高い状態から第2閾値電圧以下になると、スイッチ駆動部162は、Hレベルの電圧をスイッチング素子161へ出力する。これにより、スイッチング素子161はオフ状態となり、コンデンサC1からLED17への電流供給が遮断されLED17が消灯する。スイッチング素子161がオフ状態となると、定電圧回路14から抵抗R11を介してコンデンサC1へ電流が供給されることによりコンデンサC1が充電される。これに伴い、コンデンサC1の充電電圧が漸増していく。そして、スイッチ駆動部162は、コンデンサC1の充電電圧が第1閾値電圧よりも低い状態から第1閾値電圧以上になると、Lレベルの電圧をスイッチング素子161へ出力する。これにより、スイッチング素子161は再びオン状態となり、コンデンサC1からスイッチング素子161を通じてLED17へ電流が供給されLED17が再び点灯する。このように、検知素子11により人が検知されスイッチング素子Q1がオン状態で維持されている間、スイッチング素子161がコンデンサC1の充電電圧の変動に応じてオンオフ動作を繰り返すことにより、LED17が間欠的に点灯する。
After that, as the capacitor C1 is discharged, when the charging voltage of the capacitor C1 becomes lower than the second threshold voltage from a state higher than the second threshold voltage lower than the first threshold voltage to the second threshold voltage or less, the
例えば図4に示すように、検知素子11により人が検知されず検知処理部12から出力される電圧のレベルがLレベルで維持されている間は、LED17は消灯状態で維持される。ここで、時刻T1において、コンデンサC1の充電電圧VC1が第1閾値電圧VCM1よりも低い状態から第1閾値電圧VCM1以上になると、スイッチ駆動部162は、Lレベルの電圧をスイッチング素子161へ出力する。これにより、スイッチング素子161はオン状態となる。コンデンサC1は、充電電圧上限値VC1maxに到達するまで充電される。
For example, as shown in FIG. 4, the
次に、時刻T2において、検知素子11により人が検知されると検知処理部12から出力される電圧のレベルがHレベルに変化すると、コンデンサC1からスイッチング素子161を通じてLED17へ電流が供給される。これにより、LED17が点灯状態となる。このとき、コンデンサC1は放電し、それに伴いコンデンサC1の充電電圧VC1は漸減していく。
Next, at time T2, when the level of the voltage output from the
続いて、時刻T3において、コンデンサC1の充電電圧が第1閾値電圧よりも低い第2閾値電圧よりも高い状態から第2閾値電圧以下になると、スイッチ駆動部162は、Hレベルの電圧をスイッチング素子161へ出力する。これにより、スイッチング素子161は再びオフ状態となる。そうすると、コンデンサC1が再び充電され、それに伴いコンデンサC1の充電電圧が漸増していく。
Subsequently, at time T3, when the charging voltage of the capacitor C1 becomes lower than the second threshold voltage from a state higher than the second threshold voltage lower than the first threshold voltage to the second threshold voltage or less, the
その後、時刻T4において、コンデンサC1の充電電圧が第1閾値電圧よりも低い状態から第1閾値電圧以上になると、スイッチ駆動部162は、Lレベルの電圧をスイッチング素子161へ出力する。これにより、スイッチング素子161は再びオン状態となる。そうすると、コンデンサC1が再び放電し、それに伴いコンデンサC1の充電電圧が漸減していく。このときのコンデンサC1の放電期間ΔTDと充電期間ΔTCとの和に相当する期間が、LED17の間欠点灯の周期に相当する。
After that, at time T4, when the charging voltage of the capacitor C1 becomes equal to or higher than the first threshold voltage from a state lower than the first threshold voltage, the
以上説明したように、本実施の形態に係る人感センサ1では、点灯制御回路16が、定電圧回路14から駆動電圧を受けて、電圧降下回路15により信号線Lsの線間電圧が第2電圧V2に降下している間、LED17を間欠的に点灯させる。一方、点灯制御回路16は、信号線Lsの線間電圧が第1電圧V1で維持されている間、LED17を消灯させる。これにより、人感センサ1が動作している間においてLED17が点灯している時間の割合を低減することができるので、人感センサ1での消費電力が低減される。
As described above, in the human sensor 1 according to the present embodiment, the
また、本実施の形態に係る人感センサ1では、人感センサ1での消費電力が低減される分、人感センサ1へ電力を供給するコントローラ2での消費電力も低減されるので、コントローラ2に接続できる人感センサ1の数を増加させ易いという利点もある。
Further, in the motion sensor 1 according to the present embodiment, since the power consumption of the motion sensor 1 is reduced, the power consumption of the
更に、本実施の形態に係る電圧降下回路15は、ツェナーダイオードZD1とスイッチング素子Q1との直列回路である。また、点灯制御回路16は、抵抗R11とコンデンサC1とスイッチング素子161とシュミットトリガ回路であるスイッチ駆動部162とを有する。これにより、使用する抵抗R11の抵抗値または使用するコンデンサC1の静電容量を変更するだけで、コンデンサC1の充電期間ΔTCを変化させてLED17の間欠点灯の周期を変更することができるので、人感センサ1に要求される仕様変更に対応し易いという利点がある。また、点灯制御回路16は、例えばMPU(Micro Processing Unit)を用いてLED17を間欠的に点灯させる点灯制御回路に比べて簡素化されており、製造し易いという利点もある。更に、点灯制御回路16がMPUを含まないことにより、点灯制御回路16での消費電力が低減されるという利点もある。また、本実施の形態に係る人感センサ1では、検知素子11により人が検知されると、コンデンサC1の放電電流によりLED17が点灯するので、人が検知されてからLED17が点灯するまでの時間を短縮することができ、その分、視認性が向上する。
Further, the
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は実施の形態によって限定されるものではない。例えば、人感センサ1の点灯制御回路16のコンデンサC1の他端が、電圧降下回路15のツェナーダイオードZD1とスイッチング素子Q1との間に接続されているものであってもよい。この場合、コンデンサC1は、検知素子11により人が検知されてスイッチング素子Q1がオン状態となってから充電が開始される。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the embodiments. For example, the other end of the capacitor C1 of the
実施の形態では検知素子11が焦電素子である例について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば検知素子11が可視光または超音波を利用して人の存在を検知する素子であってもよい。 In the embodiment, an example in which the detection element 11 is a pyroelectric element has been described, but the present invention is not limited to this, and for example, the detection element 11 is an element that detects the presence of a person by using visible light or ultrasonic waves. There may be.
以上、本発明の各実施の形態および変形例(なお書きに記載したものを含む。以下、同様。)について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明は、実施の形態及び変形例が適宜組み合わされたもの、それに適宜変更が加えられたものを含む。 Although the embodiments and modifications of the present invention (including those described in the description; the same shall apply hereinafter) have been described above, the present invention is not limited thereto. The present invention includes a combination of embodiments and modifications as appropriate, and modifications thereof as appropriate.
本発明は、人感センサを備えた照明システムに好適である。 The present invention is suitable for a lighting system equipped with a motion sensor.
1 人感センサ、2 コントローラ、3 照明装置、4 監視装置、11 検知素子、12 検知処理部、13 ダイオードブリッジ、14,22 定電圧回路、15 電圧降下回路、16 点灯制御回路、17 LED、21 電源回路、24 信号検出回路、25 動作モード切替回路、26 負荷制御回路、27 タイマ回路、28 動作モード通知回路、29 負荷制御状態通知回路、161,Q1,Q2,Q3 スイッチング素子、162 スイッチ駆動部、210 電流制限回路、211 整流平滑回路、241 基準電圧源、251 動作モード設定回路、271 タイマ用集積回路、AC 商用電源、C1 コンデンサ、CMP 比較器、IN9 インバータ、Lc 制御線、Lp 電源線、Ls 信号線、NOR1,NOR3,NOR4,NOR5 NOR回路、Q11,Q12 トランジスタ、R11,R12,R29,R210 抵抗、RC リセットリレーコイル、RM 居室、SC セットリレーコイル、SW11,SW12 リレースイッチ、T 変圧器、Te1,Te2,Te3,Te4,Te11,Te12 端子、To1,To2 出力端子、ZD1 ツェナーダイオード、VH1,VH2,VL1 出力端 1 Human sensor, 2 Controller, 3 Lighting device, 4 Monitoring device, 11 Detection element, 12 Detection processing unit, 13 Diode bridge, 14, 22 Constant voltage circuit, 15 Voltage drop circuit, 16 Lighting control circuit, 17 LED, 21 Power supply circuit, 24 signal detection circuit, 25 operation mode switching circuit, 26 load control circuit, 27 timer circuit, 28 operation mode notification circuit, 29 load control status notification circuit, 161, Q1, Q2, Q3 switching element, 162 switch drive unit , 210 current limit circuit, 211 rectification smoothing circuit, 241 reference voltage source, 251 operation mode setting circuit, 271 timer integrated circuit, AC commercial power supply, C1 capacitor, CMP comparator, IN9 inverter, Lc control line, Lp power supply line, Ls signal line, NOR1, NOR3, NOR4, NOR5 NOR circuit, Q11, Q12 transistor, R11, R12, R29, R210 resistor, RC reset relay coil, RM living room, SC set relay coil, SW11, SW12 relay switch, T transformer , Te1, Te2, Te3, Te4, Te11, Te12 terminal, To1, To2 output terminal, ZD1 Zener diode, VH1, VH2, VL1 output terminal
Claims (4)
外部電源から信号線を介して電力供給を受けて一定の駆動電圧を出力する定電圧回路と、
前記定電圧回路から前記駆動電圧を受けて前記検知素子により人が検知されると検知通知信号を出力する検知処理部と、
前記検知処理部に接続され前記検知処理部から前記検知通知信号が入力されると前記信号線の電圧を第1電圧から前記第1電圧よりも低い第2電圧へ降下させる電圧降下回路と、
光源と、
前記定電圧回路から前記駆動電圧を受けて、前記電圧降下回路により前記信号線の電圧が前記第2電圧に降下している間、前記光源を間欠的に点灯させ、前記信号線の電圧が前記第1電圧で維持されている間、前記光源を消灯させる点灯制御回路と、を備え、
前記電圧降下回路は、
カソードが前記信号線の高電位側に接続されたツェナーダイオードと、
一端が前記ツェナーダイオードのアノードに接続され他端が接地され前記検知処理部から入力される前記検知通知信号に応じてオンオフする第1スイッチング素子と、を有し、
前記光源は、カソードが前記ツェナーダイオードのアノードと前記第1スイッチング素子との間に接続された発光ダイオードであり、
前記点灯制御回路は、
一端が第1抵抗を介して前記定電圧回路の高電位側の出力端に接続され他端が接地されたコンデンサと、
一端が前記コンデンサの前記一端に接続され他端が第2抵抗を介して前記発光ダイオードのアノードに接続された第2スイッチング素子と、
前記コンデンサの充電電圧に応じて、前記第2スイッチング素子をオンオフするスイッチ駆動部と、を有し、
前記光源の間欠的な点灯の周期は、前記コンデンサの放電期間と充電期間との和に相当する期間に基づいて決定される、
人感センサ。 A detection element that detects people and
A constant voltage circuit that receives power from an external power supply via a signal line and outputs a constant drive voltage.
A detection processing unit that receives the drive voltage from the constant voltage circuit and outputs a detection notification signal when a person is detected by the detection element.
A voltage drop circuit that is connected to the detection processing unit and drops the voltage of the signal line from the first voltage to a second voltage lower than the first voltage when the detection notification signal is input from the detection processing unit.
Light source and
Upon receiving the drive voltage from the constant voltage circuit, the light source is intermittently turned on while the voltage of the signal line is dropped to the second voltage by the voltage drop circuit, and the voltage of the signal line is the voltage of the signal line. A lighting control circuit that turns off the light source while being maintained at the first voltage is provided.
The voltage drop circuit is
A Zener diode whose cathode is connected to the high potential side of the signal line,
It has a first switching element, one end connected to the anode of the Zener diode, the other end grounded, and turned on and off in response to the detection notification signal input from the detection processing unit.
The light source is a light emitting diode whose cathode is connected between the anode of the Zener diode and the first switching element.
The lighting control circuit is
A capacitor whose one end is connected to the output end on the high potential side of the constant voltage circuit via the first resistance and whose other end is grounded.
A second switching element having one end connected to the one end of the capacitor and the other end connected to the anode of the light emitting diode via a second resistor.
It has a switch drive unit that turns the second switching element on and off according to the charging voltage of the capacitor.
The intermittent lighting cycle of the light source is determined based on the period corresponding to the sum of the discharge period and the charge period of the capacitor.
Motion sensor.
前記充電電圧が第1閾値電圧よりも低い状態から前記第1閾値電圧以上になると、前記第2スイッチング素子をオン状態にし、前記充電電圧が前記第1閾値電圧よりも低い第2閾値電圧よりも高い状態から前記第2閾値電圧以下になると、前記第2スイッチング素子をオフ状態にする、
請求項1に記載の人感センサ。 The switch drive unit
When the charging voltage becomes equal to or higher than the first threshold voltage from a state lower than the first threshold voltage, the second switching element is turned on and the charging voltage becomes higher than the second threshold voltage lower than the first threshold voltage. When the voltage becomes lower than the second threshold voltage from a high state, the second switching element is turned off.
The motion sensor according to claim 1 .
請求項2に記載の人感センサ。 The switch drive unit is a Schmitt trigger circuit.
The motion sensor according to claim 2 .
外部電源から信号線を介して電力供給を受けて一定の駆動電圧を出力する定電圧回路と、
前記定電圧回路から前記駆動電圧を受けて前記検知素子により人が検知されると検知通知信号を出力する検知処理部と、
前記検知処理部に接続され前記検知処理部から前記検知通知信号が入力されると前記信号線の電圧を第1電圧から前記第1電圧よりも低い第2電圧に降下させる電圧降下回路と、
光源と、
前記定電圧回路から前記駆動電圧を受けて、前記電圧降下回路により前記信号線の電圧が前記第2電圧に降下している間、前記光源を間欠的に点灯させ、前記信号線の電圧が前記第1電圧で維持されている間、前記光源を消灯させる点灯制御回路と、を有する人感センサを備え、
前記電圧降下回路は、
カソードが前記信号線の高電位側に接続されたツェナーダイオードと、
一端が前記ツェナーダイオードのアノードに接続され他端が接地され前記検知処理部から入力される前記検知通知信号に応じてオンオフする第1スイッチング素子と、を有し、
前記光源は、カソードが前記ツェナーダイオードのアノードと前記第1スイッチング素子との間に接続された発光ダイオードであり、
前記点灯制御回路は、
一端が第1抵抗を介して前記定電圧回路の高電位側の出力端に接続され他端が接地されたコンデンサと、
一端が前記コンデンサの前記一端に接続され他端が第2抵抗を介して前記発光ダイオードのアノードに接続された第2スイッチング素子と、
前記コンデンサの充電電圧に応じて、前記第2スイッチング素子をオンオフするスイッチ駆動部と、を有し、
前記光源の間欠的な点灯の周期は、前記コンデンサの放電期間と充電期間との和に相当する期間に基づいて決定される、
照明システム。 A detection element that detects people and
A constant voltage circuit that receives power from an external power supply via a signal line and outputs a constant drive voltage.
A detection processing unit that receives the drive voltage from the constant voltage circuit and outputs a detection notification signal when a person is detected by the detection element.
A voltage drop circuit that is connected to the detection processing unit and drops the voltage of the signal line from the first voltage to a second voltage lower than the first voltage when the detection notification signal is input from the detection processing unit.
Light source and
Upon receiving the drive voltage from the constant voltage circuit, the light source is intermittently turned on while the voltage of the signal line is dropped to the second voltage by the voltage drop circuit, and the voltage of the signal line is the voltage of the signal line. A human sensor having a lighting control circuit that turns off the light source while being maintained at the first voltage is provided.
The voltage drop circuit is
A Zener diode whose cathode is connected to the high potential side of the signal line,
It has a first switching element, one end connected to the anode of the Zener diode, the other end grounded, and turned on and off in response to the detection notification signal input from the detection processing unit.
The light source is a light emitting diode whose cathode is connected between the anode of the Zener diode and the first switching element.
The lighting control circuit is
A capacitor whose one end is connected to the output end on the high potential side of the constant voltage circuit via the first resistance and whose other end is grounded.
A second switching element having one end connected to the one end of the capacitor and the other end connected to the anode of the light emitting diode via a second resistor.
It has a switch drive unit that turns the second switching element on and off according to the charging voltage of the capacitor.
The intermittent lighting cycle of the light source is determined based on the period corresponding to the sum of the discharge period and the charge period of the capacitor.
Lighting system.
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