JPH0440726B2 - - Google Patents
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- JPH0440726B2 JPH0440726B2 JP57044690A JP4469082A JPH0440726B2 JP H0440726 B2 JPH0440726 B2 JP H0440726B2 JP 57044690 A JP57044690 A JP 57044690A JP 4469082 A JP4469082 A JP 4469082A JP H0440726 B2 JPH0440726 B2 JP H0440726B2
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- Japan
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- optical
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
- H01H47/22—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for supplying energising current for relay coil
- H01H47/24—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for supplying energising current for relay coil having light-sensitive input
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、複数の個所において負荷を開閉す
るための光学式負荷開閉装置に関する。
るための光学式負荷開閉装置に関する。
従来、階段灯、廊下灯、屋外灯などを複数の個
所において点滅させるための回路として、第１図
に示されるような三路線式配線回路があり、(1)は
２個所で、(2)は３個所において点滅させる場合で
ある。図において、Ｌは電灯、S1，S2は３路スイ
ツチ、S3は４路スイツチを示し、電灯Ｌは各スイ
ツチを介して、電力線によつて電源に接続されて
いる。これにより任意の個所で、電灯Ｌを点滅さ
せることができるが、これには次のような欠点が
ある。
所において点滅させるための回路として、第１図
に示されるような三路線式配線回路があり、(1)は
２個所で、(2)は３個所において点滅させる場合で
ある。図において、Ｌは電灯、S1，S2は３路スイ
ツチ、S3は４路スイツチを示し、電灯Ｌは各スイ
ツチを介して、電力線によつて電源に接続されて
いる。これにより任意の個所で、電灯Ｌを点滅さ
せることができるが、これには次のような欠点が
ある。
１ １個所でのスイツチのオン、オフに比較し
て、約３倍の配線を必要とし、作業工数が多
い。
て、約３倍の配線を必要とし、作業工数が多
い。
２ 同様に約３倍の資材、特に電力線が必要であ
り、資材費用が高価となる。
り、資材費用が高価となる。
３ 使用するスイツチは３路式、４路式等の双投
式であるが、相手のスイツチの投入位置との関
係でオン、オフの位置が変るので、屋外灯など
のように点滅状態の見えないものには適さな
い。
式であるが、相手のスイツチの投入位置との関
係でオン、オフの位置が変るので、屋外灯など
のように点滅状態の見えないものには適さな
い。
４ スイツチは接点式スイツチであり、故障率が
高く、そのスイツチを直列に接続しているの
で、全体の回路の信頼性は低いものとなる。
高く、そのスイツチを直列に接続しているの
で、全体の回路の信頼性は低いものとなる。
この発明はこの点に鑑み、制御線として光学フ
アイバーを、また制御信号として光を用い、光学
式に負荷（階段灯、廊下灯など）を複数個所で制
御するようにしたもので、第２図は光スイツチシ
ステムを示し、１は赤外線発光のLED、半導体
レーザー、或いは電球等の発光素子、２はCdS、
ホト・トランジスタのような受光素子（光電素
子）、３〜３′は光スイツチ、４は単一の光学フア
イバーで、この両端に、発行素子１からの光が効
率よく受光素子２に到着するように、発光素子１
と受光素子２とが光学的に接続されう。光スイツ
チ３〜３′（後述）は、光学フアイバー４の途中
に設けられ、これが操作（例えば押圧）される
と、光学フアイバー４内部の通過光量を遮断また
は低減せしめるように機能するもので、従来のス
イツチS1，S2と同様に、階段の上，下に離間して
設置される。
アイバーを、また制御信号として光を用い、光学
式に負荷（階段灯、廊下灯など）を複数個所で制
御するようにしたもので、第２図は光スイツチシ
ステムを示し、１は赤外線発光のLED、半導体
レーザー、或いは電球等の発光素子、２はCdS、
ホト・トランジスタのような受光素子（光電素
子）、３〜３′は光スイツチ、４は単一の光学フア
イバーで、この両端に、発行素子１からの光が効
率よく受光素子２に到着するように、発光素子１
と受光素子２とが光学的に接続されう。光スイツ
チ３〜３′（後述）は、光学フアイバー４の途中
に設けられ、これが操作（例えば押圧）される
と、光学フアイバー４内部の通過光量を遮断また
は低減せしめるように機能するもので、従来のス
イツチS1，S2と同様に、階段の上，下に離間して
設置される。
第３図は上記の光スイツチシステムによつて駆
動される動作記憶リレーユニツトＲの概略構成図
を示し、光学フアイバーにより伝送されてきた強
弱の光信号Ｓ（第９図に示すように、信号の低下
している部分が、光スイツチ３〜３′が操作され
て発生したパルス状信号を示す。）は、受光（光
電）素子２により電気信号に変換され、増幅回路
５で増幅され、記憶回路（例えばフリツプ・フロ
ツプで構成される）６、を経て、パワーリレー７
を制御し、第９図のＰ曲線のように、その接点Ｃ
の開閉をパルス信号毎に切替え制御し、負荷への
給電を接、断する。例えば電灯Ｌを点滅する。な
おパワーリレー７としては、電磁式リレーの外
に、サイリスタのような半導体スイツチを用いる
ことができ、またリレーユニツトＲ全体を半導体
回路で構成し、IC化或いはハイブリツトIC化し
て、小型軽量にすることができる。このリレーユ
ニツトＲは、通常は負荷Ｌの近傍に設置される。
動される動作記憶リレーユニツトＲの概略構成図
を示し、光学フアイバーにより伝送されてきた強
弱の光信号Ｓ（第９図に示すように、信号の低下
している部分が、光スイツチ３〜３′が操作され
て発生したパルス状信号を示す。）は、受光（光
電）素子２により電気信号に変換され、増幅回路
５で増幅され、記憶回路（例えばフリツプ・フロ
ツプで構成される）６、を経て、パワーリレー７
を制御し、第９図のＰ曲線のように、その接点Ｃ
の開閉をパルス信号毎に切替え制御し、負荷への
給電を接、断する。例えば電灯Ｌを点滅する。な
おパワーリレー７としては、電磁式リレーの外
に、サイリスタのような半導体スイツチを用いる
ことができ、またリレーユニツトＲ全体を半導体
回路で構成し、IC化或いはハイブリツトIC化し
て、小型軽量にすることができる。このリレーユ
ニツトＲは、通常は負荷Ｌの近傍に設置される。
この発明の回路は具体的には、次のように動作
する。今負荷Ｌへの給電が断のとき、光スイツチ
３或いは３′を操作すると、光学フアイバー内部
を通過する光が弱められることにより、増幅回路
５が出力し、記憶回路６により記憶されると共に
パワーリレー７を付勢し、その接点Ｃを閉じて、
負荷へ給電する。次に再び光スイツチ３或いは
３′を操作すると、上記と同様に増幅回路５が出
力し、記憶回路６の記憶状態を切替えると共にパ
ワーリレー７を消勢してその接点Ｃを開き、負荷
への給電を断つ。以下同様に光スイツチを操作す
る毎に負荷への給電を、接−断−接−……のよう
に順次制御することができる。なお第２図では光
学フアイバー４は直線状に示されているが、当然
にその特性を生かして曲げることができ、例えば
光学ファイバー４を折り返えし、発光素子１と受
光素子２を近接させると都合がよい。
する。今負荷Ｌへの給電が断のとき、光スイツチ
３或いは３′を操作すると、光学フアイバー内部
を通過する光が弱められることにより、増幅回路
５が出力し、記憶回路６により記憶されると共に
パワーリレー７を付勢し、その接点Ｃを閉じて、
負荷へ給電する。次に再び光スイツチ３或いは
３′を操作すると、上記と同様に増幅回路５が出
力し、記憶回路６の記憶状態を切替えると共にパ
ワーリレー７を消勢してその接点Ｃを開き、負荷
への給電を断つ。以下同様に光スイツチを操作す
る毎に負荷への給電を、接−断−接−……のよう
に順次制御することができる。なお第２図では光
学フアイバー４は直線状に示されているが、当然
にその特性を生かして曲げることができ、例えば
光学ファイバー４を折り返えし、発光素子１と受
光素子２を近接させると都合がよい。
次に前出の光スイツチ３〜３′について、その
原理を説明する。先ず光学フアイバー４の拡大図
を示す第６図において、イは外気（屈折率n0）、
ロはコアのクラツド（屈折率n1）、ハはコア（屈
折率n2）で、各部の屈折率はn2＞n1＞n0の関係に
ある。通常の場合光学フアイバー４の内部では大
部分の光はθ3で示すようにコアハとクラツドロの
間の全反射角内の角度で伝送されるので、クロツ
ドロを部分的に取り去る以外に、その部分におい
て、外部からは光学フアイバー内部の光をコント
ロールできないとされていた。
原理を説明する。先ず光学フアイバー４の拡大図
を示す第６図において、イは外気（屈折率n0）、
ロはコアのクラツド（屈折率n1）、ハはコア（屈
折率n2）で、各部の屈折率はn2＞n1＞n0の関係に
ある。通常の場合光学フアイバー４の内部では大
部分の光はθ3で示すようにコアハとクラツドロの
間の全反射角内の角度で伝送されるので、クロツ
ドロを部分的に取り去る以外に、その部分におい
て、外部からは光学フアイバー内部の光をコント
ロールできないとされていた。
しかし、第５図に示すように比較的小半径で光
学フアイバー４を屈曲させることによつて、クラ
ツドロを取りつけたままで、外部から光のコント
ロールをできるようにした。例えばφ＝0.5〜２
mmの場合、r1＝r2＝5φ前後、ｄ＝（０〜30）×φ
（但し、ｄ＝０は実際的でない。）とする。
学フアイバー４を屈曲させることによつて、クラ
ツドロを取りつけたままで、外部から光のコント
ロールをできるようにした。例えばφ＝0.5〜２
mmの場合、r1＝r2＝5φ前後、ｄ＝（０〜30）×φ
（但し、ｄ＝０は実際的でない。）とする。
今、プラスチツクの光学フアイバーについてみ
ると、コアハはアクリル系でn2＝1.55，クラツド
ロはポリエチレン系でn1＝1.20、空気イはn0＝１
であるので、外部に光が出る角度θ1≒40°、コア
ハとクラツドロの面で全反射する角度θ3≒56.5°で
あり、この間の角度範囲40〜56.5°では、光はコ
アハからクラツドロに移行し、クラツドと大気の
面で全反射して、再びコアに戻る。この発明で用
いる光スイツチは、上記の再びコアに戻る光を遮
断或いは低減するために、第７図(2)に示すよう
に、クラツドロ表面にクラツドの屈折率n1より大
きな屈折率をもつた液体、軟質ゴム、プラスチツ
クのような軟質材１０を接触させて、光を吸収す
るようにしたものであり、光学フアイバーの内部
を通過する光量はその分だけ少なくなる。光学フ
アイバーの屈曲は１個所だけでは充分でないの
で、第５図のようにＳ字状にし、さらに第８図の
ような形状にするのが望ましく、屈曲は例えば熱
的加工によつて行うことができる。
ると、コアハはアクリル系でn2＝1.55，クラツド
ロはポリエチレン系でn1＝1.20、空気イはn0＝１
であるので、外部に光が出る角度θ1≒40°、コア
ハとクラツドロの面で全反射する角度θ3≒56.5°で
あり、この間の角度範囲40〜56.5°では、光はコ
アハからクラツドロに移行し、クラツドと大気の
面で全反射して、再びコアに戻る。この発明で用
いる光スイツチは、上記の再びコアに戻る光を遮
断或いは低減するために、第７図(2)に示すよう
に、クラツドロ表面にクラツドの屈折率n1より大
きな屈折率をもつた液体、軟質ゴム、プラスチツ
クのような軟質材１０を接触させて、光を吸収す
るようにしたものであり、光学フアイバーの内部
を通過する光量はその分だけ少なくなる。光学フ
アイバーの屈曲は１個所だけでは充分でないの
で、第５図のようにＳ字状にし、さらに第８図の
ような形状にするのが望ましく、屈曲は例えば熱
的加工によつて行うことができる。
第４図は上記のように屈曲加工した光学ファイ
バー４の部分に構成した光スイツチ３〜３′の原
理図を示し、屈曲部全体を上下の両面から覆う大
きさの軟質材１０を、光学ファイバー４に接触し
ないように配設する。この状態、即ち第７図(1)の
状態では、光学ファイバー４を通過する光量は変
化しないが、軟質材１０を押圧して光学フアイバ
ー４に接触させると、軟質材１０は光を吸収し、
通過光量を低減させる。押圧する毎に通過光量が
低減するので、前述のように第９図で示すＳのよ
うな信号が光学ファイバーの末端の受光素子２に
入力することになる。これが光スイツチの原理で
あり、光量の低減は１／２程度で実用化できる。軟 質材１０としては、黒色ゴムのような光吸収率の
大きいものが適する。
バー４の部分に構成した光スイツチ３〜３′の原
理図を示し、屈曲部全体を上下の両面から覆う大
きさの軟質材１０を、光学ファイバー４に接触し
ないように配設する。この状態、即ち第７図(1)の
状態では、光学ファイバー４を通過する光量は変
化しないが、軟質材１０を押圧して光学フアイバ
ー４に接触させると、軟質材１０は光を吸収し、
通過光量を低減させる。押圧する毎に通過光量が
低減するので、前述のように第９図で示すＳのよ
うな信号が光学ファイバーの末端の受光素子２に
入力することになる。これが光スイツチの原理で
あり、光量の低減は１／２程度で実用化できる。軟 質材１０としては、黒色ゴムのような光吸収率の
大きいものが適する。
このようなリレーユニツトと光学ファイバー、
光スイツチを用い、この光スイツチを例えば階段
の上、下に配設することにより、従来の光学式三
路線回路と同様に階段の上、下において、階段灯
を点滅させることができるが、これによる効果
は、次のとおりである。
光スイツチを用い、この光スイツチを例えば階段
の上、下に配設することにより、従来の光学式三
路線回路と同様に階段の上、下において、階段灯
を点滅させることができるが、これによる効果
は、次のとおりである。
(1) 従来のように電力線を多数（３本以上）配線
する必要がないので、資材費用が安価と同時に
工事費も安価になる。
する必要がないので、資材費用が安価と同時に
工事費も安価になる。
(2) 電力線を引き回さず、単に信号線（光学ファ
イバー）の引き回しであるので、配線に際し
て、絶縁の問題を考慮する必要がない。
イバー）の引き回しであるので、配線に際し
て、絶縁の問題を考慮する必要がない。
(3) 電力線と比較して、曲げ易さ、外径の細さで
絶対的に優れている光学ファイバーを用いてい
るので、建物材を通すためのスペースが少く、
又経路も自由となるので、経済的効果が大き
く、又建物の自由度が増加する。
絶対的に優れている光学ファイバーを用いてい
るので、建物材を通すためのスペースが少く、
又経路も自由となるので、経済的効果が大き
く、又建物の自由度が増加する。
(4) 光スイツチの信頼性は高く、接点スイツチの
ように信頼性の低いものを直列接続して使用す
るのとは異なるので、信頼性が高く、長寿命で
ある。
ように信頼性の低いものを直列接続して使用す
るのとは異なるので、信頼性が高く、長寿命で
ある。
(5) 電力線を引き回さないので、経時変化による
漏電、感電事故などがなく、安全である。
漏電、感電事故などがなく、安全である。
(6) 光信号を使用しているので、低い信号レベル
でも、外来電気雑音、外来条件（高湿度など）
によつて、影響を受けず、省電力できる。
でも、外来電気雑音、外来条件（高湿度など）
によつて、影響を受けず、省電力できる。
(7) 可視光を使用した場合には、目視でシステム
の良否が判断できるので、メンテナンスが容易
である。
の良否が判断できるので、メンテナンスが容易
である。
第１図は従来の三路線式配線回路、第２図はこ
の発明の光スイツチシステム、第３図は光スイツ
チシステムにより駆動される動作記憶リレーユニ
ツト、第４図は光スイツチの概略断面図、第５図
は光学ファイバーをＳ字状に屈曲した図、第６図
は光学ファイバー内部の光の屈折状態を示す図、
第７図は光学ファイバー内部の通過光を吸収する
か否かを示す図、第８図は光学フアイバーの他の
屈曲例を示す図、第９図は光信号と負荷開閉信号
の対応関係を示す図である。 S1〜S3……接点スイツチ、Ｌ……負荷（電灯）、
１……発光素子、２……受光（光電）素子、３，
３′……光スイツチ、Ｒ……動作記憶リレーユニ
ツト、４……光学フアイバー、１０……光吸収性
軟質材。
の発明の光スイツチシステム、第３図は光スイツ
チシステムにより駆動される動作記憶リレーユニ
ツト、第４図は光スイツチの概略断面図、第５図
は光学ファイバーをＳ字状に屈曲した図、第６図
は光学ファイバー内部の光の屈折状態を示す図、
第７図は光学ファイバー内部の通過光を吸収する
か否かを示す図、第８図は光学フアイバーの他の
屈曲例を示す図、第９図は光信号と負荷開閉信号
の対応関係を示す図である。 S1〜S3……接点スイツチ、Ｌ……負荷（電灯）、
１……発光素子、２……受光（光電）素子、３，
３′……光スイツチ、Ｒ……動作記憶リレーユニ
ツト、４……光学フアイバー、１０……光吸収性
軟質材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 任意の２以上の個所において負荷を制御する
ようにした装置において、動作記憶リレーユニツ
ト内の受光素子（光電素子）と発光素子との間を
光学フアイバーにより光学的に接続し、この光学
フアイバーの任意の２個所以上に、操作時に光学
フアイバー内の通過光量を遮断或いは低減可能
で、発光素子と受光素子との間の単一の光学フア
イバーの任意の一部を屈曲した部分と、その両側
に配設された光吸収性の軟質材により構成された
光スイツチを設けて成る光学式負荷制御装置。 ２ 動作記憶リレーユニツトは、受光素子、増幅
回路、記憶回路、パワーリレーより成る特許請求
の範囲第１項記載の光学式負荷制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4469082A JPS58163016A (ja) | 1982-03-23 | 1982-03-23 | 光学式負荷制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4469082A JPS58163016A (ja) | 1982-03-23 | 1982-03-23 | 光学式負荷制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58163016A JPS58163016A (ja) | 1983-09-27 |
| JPH0440726B2 true JPH0440726B2 (ja) | 1992-07-06 |
Family
ID=12698412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4469082A Granted JPS58163016A (ja) | 1982-03-23 | 1982-03-23 | 光学式負荷制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58163016A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2302432B1 (es) * | 2006-06-09 | 2009-05-08 | Mecel, S.L. | Sistema integrado de gestion de instalaciones electricas. |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5352142A (en) * | 1976-10-22 | 1978-05-12 | Nec Corp | Data collection system by optical fiber cables |
| JPS567101A (en) * | 1979-06-28 | 1981-01-24 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Process control system |
-
1982
- 1982-03-23 JP JP4469082A patent/JPS58163016A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5352142A (en) * | 1976-10-22 | 1978-05-12 | Nec Corp | Data collection system by optical fiber cables |
| JPS567101A (en) * | 1979-06-28 | 1981-01-24 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Process control system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58163016A (ja) | 1983-09-27 |
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