JPS5826878B2 - 屋内負荷制御方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、操作スイッチＳａ、Ｓｂ・・・・・・と照明
負荷”１１ ｊ Ｌ１２・・・・・・や空調負荷のよう
な各屋内負荷に夫々対応して設置された負荷制御部Ｒ１
１ｔ Ｒ１２・・・・・・と信号中継器Ｍとよりなる負
荷制御系において、信号中継器Ｍからスタート同期パル
ス・・・・・・ＳＰ ｉｔ ＳＰ ｔ ＋ １・・・・
・・や番地符号信号Ｐ１．Ｐ２・・・等を送出して系の
管理を行い、負荷制御部Ｒ１、。

Ｒ１２・・・・・・その近傍に配置せる負荷制御部Ｒ１
□、Ｒ１２・・・・・・とは別体に形成された操作スイ
ッチＳａ、Ｓｂ・・・・・・とを弱電線ｔａで結合する
とともに両者を同一番地で構成し、それぞれの固有のス
タート同期パルス、番地符号信号を受信した後、操作ス
イッチＳａ、Ｓｂ・・・・・・の状態に応じた信号を送
出する送信時間帯と負荷制御部Ｒ１１ｔＲ１□・・・・
・・への制御信号を受信する受信時間帯とを配置して、
負荷制御部Ｒ１１１Ｒ１□、・・・および操作スイッチ
Ｓａ、Ｓｂ、・・・と信号中継器Ｍとの間の信号の授受
を略同時に行なうようにし、操作スイッチＳａ、Ｓｂ・
・・の信号を信号中継器Ｍに内蔵されダイオードビンを
用いたダイオードマトリクスのように設定変更自在なプ
ログラム設定器Ｐにより上記操作スイッチＳａ・・・・
・・と各負荷制御部Ｒ１１・・・・・・との対応関係を
任意に設定し、信号中継器Ｍよりの信号で遠隔に配置さ
れた所望の負荷制御部Ｒ１１・・・を制御することによ
り操作系のブロック、パターンを任意に可変できるよう
にした屋内負荷制御方式に係り、その目的とするところ
は照明負荷や空調負荷等の操作スイッチ系統をプログラ
ム変更により容易に変えることができるようにした屋内
負荷制御方式を提供するにある。

一般に、操作スイッチで制御される負荷群をブロック的
にも、パターン的にも任意のレイアウトで制御すること
は、例えば不要照明の消灯による省エネルギーや、貸ビ
ル、貸事務所等におけるレイアウト変更に即応できる照
明制御機能を得る等の種々の効果が期待できるものであ
る。

照明制御のブロック的な変更例を第１図に示す。

第１図において８１′〜８５′は夫々各操作スイッチに
対応した照明負荷ブロックであり、同図ａのような照明
負荷ブロック構成を同図すのような照明負荷ブロック構
成に変更したとき、これを照明制御のブロック的な変更
という。

また第２図はパターン的な変更例を示すものであって、
°図中実線で囲まれた３１／部分がスイッチＳ１による
点灯パターン、鎖線で囲まれた斜線により示す８２′部
分がスイッチＳ２による点灯パターンを示し、同図ａに
示すような点灯パターンに対して例えば同図すに示すよ
うな点灯パターンに変更したとき、これを照明制御のパ
ターン変更という。

従来の例えば照明負荷の操作スイッチは、一般に操作ス
イッチとそれによって操作される照明負荷とが固定的に
決められており、照明パターンや照明ブロックを変更す
る場合は配線換えを行なうのが普通であり、実際上は配
線換えの費用がかかり、かかる変更が不可能である問題
があった。

又操作スイッチ系が、固定されているために不必要な照
明負荷があってもある一部分だけ消灯することができな
い場合が多く、無駄な電力を使っているケースが多く、
これを防ぐためには例えば照明の場合照明負荷の１灯毎
に操作スイッチを対応させて設ければよいのであるが、
配線が非常に複雑になり、又操作性から考えても操作ス
イッチの数が極めて多くなり、実用上支障をきたすこと
が、考えられ実際このような方式は採られていない。

又不要な照明負荷のランプを取りはずしておくことがよ
く見うけられるが、ランプを抜いてもり−ケージトラン
ス（安定器）の一次側には電流が流れることになり、電
力ロスが残る場合が多い。

本発明は上述の点に鑑み、各種のケースに即応できるよ
うにプログラム設定機能を有し、その場に最適な制御系
統を配線換えの必要なく容易をこ得ることができるもの
であって、多重制御とプログラム可変機能とを有するこ
とにより、極めて簡単な配線で操作スイッチ系のパター
ン乃至ブロックの変更が容易に実行でき、多重制御によ
る系の増設拡張も簡単に工事が行なえるように構成され
ており、系全体のコストを安価に供給できるようにした
負荷制御方式を提供するものである。

以下本発明の一実施例を図面により詳述する。

第８図は本発明の一実施例の配線系統図で、制御方式と
して専用線Ｌｃによる時分割多重制御方式を採用し、照
明負荷Ｌ１１・・・・・・の制御を行った例である。

同図において、”１１１ ”１□・・・・・・Ｌ４□は
照明負荷、Ｒ１□・・・・・・Ｒ４７は受信リレーなど
の負荷制御部、Ｓａ。

Ｓｂ、Ｓｃは操作スイッチ、７ｐは分電盤Ｂから照明負
荷Ｌ１１〜Ｌ４７に対し電力を供給する電灯線、ｔｃは
専用線、Ｍは同期信号発生部や信号送受信部、番地交換
部等で構成される信号中継器である。

第４図は操作スイッチＳｉを有する任意の負荷制御部Ｒ
ｐｇにおける電灯線ｔｐと専用線Ａｃと照明負荷Ｌｐｇ
との接続部分を示す。

第３図〜第４図に基づき本発明の前提となる基本的負荷
制御方式を簡単に説明すると次のようになる。

信号中継器Ｍからは時分割でコード化されたパルスコー
ドの番地符号信号が順次サイクリックに送出されている
とする。

負荷制御部Ｒｐｑ及び操作スイッチＳｉの固有番地時間
がくると、第４図に示すスイッチ（群）Ｓｉのオン、オ
フに応じて負荷制御部Ｒｐｑ内の送信部Ｒ１）Ｑ４から
信号が信号用の専用線１ｃに送出される。

この信号を信号中継器Ｍで受信し、その内容をメモリに
蓄える。

信号中継器Ｍ内には操作スイッチＳ ａ ＝ Ｓ ｃの
指示内容を任意の負荷制御部Ｒ１１〜Ｒ４７に接続でき
る交換回路があり、操作スイッチＳｉの操作系統として
接続された照明負荷を制御する負荷制御部が例えばＲｐ
ｑであったとすれば、信号中継器Ｍより操作スイッチＳ
ｉの内容の信号が送出され、第４図に示すごとく専用線
ｔｃからの信号を負荷制御部Ｐｐｑ内の受信部Ｒｐｇ＞
で受信し、リレーＲｐｇ２を駆動してその接点Ｒｐｇａ
を開閉して電灯線ｔｐからの電力を照明負荷Ｒ，ｐｇに
供給しあるいは供給の停止を行なう。

勿論この場合、操作スイッチＳｉ内に複数のスイッチが
あり、又負荷制御部Ｒｐｇ内に複数のリレーが存在する
こともあり、操作スイッチＳｉの操作で負荷制御部Ｒｐ
ｇのリレーが必らずしも動作するよう対応づけられてい
るとは限らないものであって、操作スイッチＳｉで他の
負荷制御部を動作させることもある。

なお第３図に於いて操作スイッチＳｃは例えば窓ぎわに
取付けられた光電センサＳｃ１とスイッチング部Ｓ ｃ
２とで構成されるものであり、これにより自動的に窓
ぎわの照明負荷を外光に応じて点滅することができる。

次に上述の動作を行なわせるための構成例をさらに詳細
に説明する。

第５図は信号中継器Ｍの回路ブロック構成例である。

第５図回路において、１はクロックパルス回路、２はク
ロックパルス回路１からのクロックパルスによ°り各回
路への同期信号を作る同期信号回路であって、第７図に
示すスタート同期パルス（・・・・・・ＳＰｉ、ＳＰｉ
＋１’・・・・・）、番地符号信号（Ｐ、 、 Ｐ２
．・・・・・・Ｐｋ）、制御指令受信信号（Ｑｓｌ、Ｑ
ｓ２．Ｑｓ３）及び送信制御指令信号（Ｑｒｌ、Ｑ１０
）等からなる１番地毎の制御を行なうに必要な信号群を
送出又は受信するための同期信号を順次サイクリックに
出力する回路である。

３は１チャンネル当りの信号群中に同期信号回路２から
１個出されるパルスをカウントし、送出あるいは受信す
べき信号のチャンネルの番地をデコード回路４及びシフ
トレジスタ５に知らせるカウンタであってバイナリ出力
が出ている。

４はカウンタ３からの番地を知らせるバイナリ−信号を
受信してデコードするデコード回路である。

５はカウンタ３からの番地を知らせるバイナリ−信号を
パラレル入力端子から読み込み、同期信号回路２からの
パルスによって直列にシフトし、並直列変換して番地符
号信号を作り出すパラレル人力シリアル出力のシフトレ
ジスタである。

６は各信号群の最初に出すスタート同期パルス（・・・
５ＰｉＳＰ ｌ ＋１ ）を同期信号回路２からの同期
信号に同期して他の信号よりパルス長が長いパルスとす
るスタート同期パルス発生回路である。

７は制御指令用パスラインｔｂ１に、入力端子Ｒ１・・
・・・・Ｒｎに入力される制御指令がデコード回路４の
出力によってアナログスイッチ９，１０．１１を制御す
ることにより送り出された時、これをパラレル入力端子
より読み込み、同期信号回路２からの同期信号によって
シリアルシフトし、制御指令を符号化するパラレル人力
シリアル出力のシフトレジスタである。

８はシフトレジスタ５、スタート同期発生回路６、シフ
トレジスタ７からの信号を加え合せ、さらに同期信号回
路２からの信号により出力信号を制御する送信制御回路
である。

１９は結合器であって信号伝達用の専用線Ｌｃへ送信制
御回路８からの信号を送出し、あるいは専用線Ｌｃから
の受信信号を受信制御回路１８に伝える回路である。

しかしてこの受信制御回路１８は同期信号回路２から受
信許可信号が出ると、結合器１９からの信号をパルス巾
検出回路２１及びクロックパルス回路２０へ伝える。

このクロックパルス回路２０は、受信信号を検出すべく
パルス巾検出回路２１及びシフトレジスタ２２にクロッ
クを供給する。

パルス巾検出回路２１は結合器１９からの受信信号のパ
ルス巾の違いを検出することにより信号の種類を検出し
く第７図の例では番地符号信号のＰｌが１”信号Ｐ２が
“Ｏ”信号を示す）、シフトレジスタ２２にクロックを
供給する回路であり、又シフトレジスタ２２は受信信号
を直並列変換するためのシリアル入力パラレル出力のシ
フトレジスタであって、その出力を受信信号パスライン
ｔｂ２へ送り出す動作をする。

かくて受信信号パスラインｔｂ２に送出された受信信号
は、カウンタ３の出力をデコード回路４でデコードして
得た信号をゲート回路１２，１３．１４に送り、更に同
期信号回路２が受信信号を受信した後のタイミングに出
力する受信信号読み込み信号をゲート回路１２．１３．
１４に送り込むことにより、両者の論理積をとり、その
出力を受信信号記憶用回路１５．１６・・・・・・１７
に送ることにより受信信号パスラインｔｂ２上の信号は
受信信号記憶用回路１５゜１６・・・・・・１７に読込
まれる。

この出力端子が、出力Ｓ、 、 Ｓ２・・・・・・Ｓｍ
である。

第５図のブロック回路図における制御指令入力端子Ｒ１
，・・・・・・、Ｒｎと受信信号記憶回路出力端子Ｓ１
．・・・・・・、Ｓｍは、第８図に示す如く例えばダイ
オードピンＰｄによって任意の対応ができるようにプロ
グラム設定される。

ダイオードピンＰｄには出力端子Ｓ８．・・・Ｓｍ側か
ら入力端子Ｒ０，・・・・・・、Ｒｎ側に向くようダイ
オードが内蔵されているもので、例えば第８図に於いて
出力端子Ｓ１が“１”レベルであれば、これに接続され
た入力端子Ｒ１も１”レベルとなり、′１”レベルを照
明負荷のオン制御に対応させておけば、入力端子Ｒ１を
経てその固有番地を持つ負荷制御Ｒ１１に対し、オン指
令が出される。

又入力端子Ｒ２について云えば、出力端子Ｓ２及びＳｍ
−２にダイオードピンＰｄが接続されているとすれば等
何曲には出力端子Ｓ２及びＳｍ−２を２人力とするオア
ゲートを構成することとなり、出力端子Ｓ２又はＳｍ−
２のいずれかが１”であれば入力端子Ｒ２を経て同様に
オン指令が出される。

次に出力端子Ｓ１．・・・・・・ｓ Ｓｍと入力端子Ｒ
１，・・・Ｒｎとの対応を変える場合、ダイオードピン
Ｐｄの位置を変えることにより容易に制御区画を変化さ
せることができる。

そこで第３図に戻って操作の手順を述べると、操作スイ
ッチＳａ、Ｓｂ、・・・・・・Ｓｃを操作するとそれぞ
れの固有番地の時間位置に操作スイッチに対応した信号
（例えば“１°′をオン、“Ｏ”をオフ）を専用線７ｃ
に送り、これを信号中継器Ｍで受信するとともに記憶し
、第８図に示すようなプログラム設定器を介して対応す
る負荷制御部の番地時間帯にオン又はオフ指令信号を挿
入して負荷制御部Ｒ１１，・・・、Ｒ４□を制御する。

なお上記実施例ではプログラム設定器としてダイオード
ピンＰｄを用いているが、書き換え可能な半導体メモＩ
ＪＲＡＭ等を用いて制御対応を設定しても同様の機能が
得られる。

次に第５図の信号中継器Ｍの回路に対応する操作スイッ
チ付きの負荷制御部のブロック回路図例を第６図に示す
。

第６図回路に於いて２３は結合器であって、専用線ｔｃ
と論理回路との結合要素及び信号レベルシフト回路、ノ
イズ除去フィルター、信号送出用ドライバー等からなっ
ている。

２４はクロック発生回路で、入力信号があると所定の周
波数のクロックパルスをパルス巾検出回路２５に供給し
ている回路で、制御端子付マルチバイブレーク等からな
っている。

パルス巾検出回路２５はクロック発生回路２４からのパ
ルス数をカウントし、そのカウント結果からパルス巾を
検出して信号の種類を判別するためのものである。

２６はシリアル入力パラレル出力のシフトレジスタから
なる直並列変換回路であって、番地符号の読込みをして
並列信号を得る。

２７は直並列変換回路２６から出た番地符号が設定しで
ある番地と一致しているかどうかを判別する一致判別回
路であり、スイッチブロックとゲート回路から構成され
ている。

２８は一致判別回路２７の信号を受け、一致信号が入る
とそれを記憶し、更に操作スイッチによる信号送出時間
と制御信号受信時間帯とを判別する時間判別回路で、信
号送出時間になると時間判別回路２８は送信制御回路２
９に信号を送り、クロック発生回路２４を働かせてパル
ス巾検出回路２５からの信号をスイッチ操作部３０から
の信号と合成して”■”又は”０゛信号を作り出し、操
作信号を結合器２３を介して専用線、ｌｃに送出する。

さらに制御指令が入ってくると直並列変換回路２６のパ
ラレル出力と時間帯判別回路２８からの制御指令を受信
制御回路３１に入力し、負荷制御用のリレー駆動部３２
〔複数の場合もある〕に制御指令を伝達する。

かくて第６図回路ｉこあっては、操作スイッチと負荷制
御部とを同一の番地で構成して結合回路やパルス巾検出
回路、あるいは番地符号信号の一致判別回路等を共用す
ることにより、操作スイッチと負荷制御部とを全く別個
の送受信器で構成する場合に比べてコスト的に安価に構
成でき、しかも操作スイッチの内容と負荷制御部への制
御指令内容とを全く関連なく構成することができるもの
である。

なお、操作スイッチの付かない負荷制御部のみの場合も
存在するが、その場合は第６図回路中送信制御回路２９
及び操作スイッチ３０が不要となる。

第７図は上述の動作のタイムチャートを示すもので、Ａ
（ｉ −１） 、Ａ（ｉ）、Ａ（ｉ＋１ ）・・・は、
サイクリックに信号中継器Ｍより送出される負荷制御部
Ｒ１，・・・ｐ Ｒ４７ｐ・・・の固有番地をパルスコ
ード化した番地符号信号の時間帯でスター同期パルスＳ
Ｐｉ、パルスコードの番地符号信号Ｐ １ ｉ・・Ｐｋ
で構成され、またＣｓ（ｉ−１） 、 Ｃ５（ｉ）、・
・・は負荷制御部Ｒ１１・・・の送信入力端子に弱電線
１ａを介して接続させた操作スイッチＳａ・・・のオン
、オフ操作状態により信号を送出する時間帯で例えば３
個の操作用のスイッチからの信号Ｑｓ１．Ｑｓ２゜Ｑｓ
３で構成されている。

次にＣｒ（ｉ−１） 。Ｃｒ（ｉ）、 Ｃｒ （ｉ＋１
） 、 Ｃｒ （ｉ＋２ ）、・・・は、信号中継器
Ｍから送られてくる制御信号を負荷制御部Ｒ，１５Ｒ，
、・・・で受信する制御信号時間帯である。

第７図タイムチャートでは、Ａ（ｉ−１）。Ａ（ｉ）番
地の負荷制御部に操作スイッチが接続されており、Ａ（
ｉ＋１ ）、Ａ（ｉ＋２）番地の負荷制御部には操作ス
イッチが接続されていない例を示している。

なお上述の第３図構成を基本構成例とした実施例にあっ
ては、信号中継器Ｍと負荷制御部Ｒ１□・・・とを専用
線ｔｃで接続し、時分割多重伝送方式を用いた例を示し
たが、上記専用線ｔｃを用いる代りに電力線搬送や無線
搬送による時分割多重方式を採っても同様の効果が得ら
れる。

本発明は上述のように、操作スイッチの信号を信号中継
器で受信して記憶し、信号中継器に内蔵されダイオード
ピンを用いたダイオードマトリクスのように設定変更自
在なプログラム設定器により上記操作スイッチと各負荷
制御部との対応関係を任意に設定し、信号中継器よりの
信号で遠隔に配置された所望の負荷制御部を制御するこ
とにより操作系のブロック・パターンを任意に可変でき
るようにしたものであるから、照明負荷や空調負荷等の
操作制御系において、操作スイッチ系統をプログラム変
更により容易に変えることができ、所定の設定されたブ
ロック乃至パターンで負荷をスイッチ操作することがで
きるため、不要負荷の開放による省エネルギー効果を期
待できるとともに、負荷制御系を配設する場合、施工段
階すなわち使用者側で操作スイッチと各負荷制御部との
対応関係を定めることができ、現場の状況に合せて屋内
負荷を配設した後、各屋内負荷の制御パターンを設定す
れば良く、現場の状況に合せた施工が容易にできるとい
う効果を有するものであり、また、施工後において、間
仕切の変更などの屋内レイアウトの変更に際してもプロ
グラム設定器により操作スイッチと各負荷制御部との対
応関係を変更して配線換えを行なうことなく各屋内負荷
の制御パターンを簡便に変更できる効果を有するもので
あって、しかも信号中継器からスタート同期パルスや番
地符号信号等を送出して系の管理を行い時分割多重によ
り信号の伝達を行うものであるから、極めて簡単な配線
で系を構成することができ、配線施工に要する費用を低
減できる効果を有するものであり、さらに負荷制御部と
その近傍に配置せる操作スイッチとを弱電線で結合する
とともに両者を同一番地で構成し、それぞれの固有のス
タート同期パルス、番地符号信号を受信した後、操作ス
イッチの状態に応じた信号を送出する送信時間帯と負荷
制御部への制御信号を受信する時間帯とを配置したもの
であるから、送受信器に共通の回路構成を採用し、操作
スイッチに送信回路や番地符号信号の一致判別回路等を
設けることが不要であり、従来のスイッチ単体のコスト
で安価に操作スイッチを構成することができ、さらに負
荷制御部とその近傍に配置せる負荷制御部とは別体に形
成された操作スイッチとを弱電線で結合するようになっ
ているので、操作スイッチと負荷制御部を離れて配設す
ることができるようになっているため、負荷制御部を屋
内負荷の近傍に配設し、操作スイッチを操作し易い場所
に配設することにより配線工事をやり易くすることがで
きる効果を有し、また、信号中継器からの１回の呼出動
作（番地符号信号の送出）によって、信号中継器から所
定の負荷制御部へ制御信号を送出すると同時に操作スイ
ッチの状態を示す信号を信号中継器にて受信できるもの
であり、負荷制御部および操作スイッチのアクセス間隔
を短縮することができ、操作スイッチの状態を信号中継
器で検出してその操作スイッチの状態に対応したブロッ
クパターン（制御パターン）で屋内負荷を制御するとい
う一連の制御動作を迅速に行なうことができ、応答の速
い屋内負荷制御方式を提供することができるという効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｂは夫々照明負荷ブロックのブロック的変更
の前後の状態を示す概略図、第２図ａ。 ｂは夫々照明負荷パターンのパターン的変更の前後の状
態を示す概略図、第３図は本発明一実施例の基本構成ブ
ロック図、第４図は同上の操作スイッチ付き負荷制御部
のブロック図、第５図は同上の信号中継器の詳細回路ブ
ロック図、第６図は同上の操作スイッチ付き負荷制御部
の詳細回路ブロック図、第７図は同上のタイムチャート
、第８図は同上実施例に使用するプログラム設定器の構
成側図であり、 Ｓａ、Ｓｂ・・・は操作スイッチ、”１１ ｊ ”１□
・・・は照明負荷、Ｒ１１９Ｒ１２・・・は負荷制御部
、Ｍは信号中継器、Ｐはプログラム設定器、ｔａは弱電
線、ＳＰ ｉｐ ＳＰ ｔ ＋ １・・・はスタート同
期パルス、Ｐｌ。 Ｐ２・・・は番地符号信号である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 操作スイッチと照明負荷や空調負荷のような各室内
   負荷に夫々対応して設置された負荷制御部と信号中継器
   とよりなる屋内負荷制御系において、信号中継器からス
   タート同期パルスや番地符号信号等を送出して系の管理
   を行い、負荷制御部とその近傍に配置せる負荷制御部と
   は別体に形成された操作スイッチとを弱電線で結合する
   とともに両者を同一番地で構成し、それぞれの固有のス
   タート同期パルス、番地符号信号を受信した後、操作ス
   イッチの状態に応じた信号を送出する送信時間帯と負荷
   制御部への制御信号を受信する受信時間帯とを配置して
   、負荷制御部および操作スイッチと信号中継器との間の
   信号の授受を略同時に行なうようにし、操作スイッチの
   信号を信号中継器で受信して記憶し、信号中継器に内蔵
   されたダイオードピンを用いたダイオードマトリクスの
   ように設定変更自在なプログラム設定器により上記操作
   スイッチと各負荷制御部との対応関係を任意に設定し、
   信号中継器の信号で遠隔に配置された所望の負荷制御部
   を制御することにより操作系のブロックパターンを任意
   に可変できるようにした屋内負荷制御方式。