JPS6073492A - ソ−ラ−タイムスイツチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、日入、日暮あるいは日出、夜明などの定刻デ
ータを年間を通じて設定しておき、この定刻データに基
いて照明負荷を点滅するようにしたソーラータイムスイ
ッチに関するものである。

〔背景技術〕

一般に、この種のソーラータイムスイッチにあっては、
季節に応じて変化する日入、日暮あるいは日出、夜明の
時刻に基いて照明負荷を制御することにより、照明負荷
を実際に暗り間だけ点灯して省エネルｆ化を図るようＫ
なっているが、照明負荷の点滅時刻が固定されてしまう
と、照明負荷の点滅状態が不適切になる場合があった。

すなわち、夕方あるいは朝方において照明負荷を点灯す
る必要がない場合にあっても一定時刻に照明負荷が点灯
されることになり、省エネル千化Ｋｉ行するという問題
があつ九。

〔発明の効果〕

本発明は上記の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、予め設定された所定時刻に照明負荷
を点滅するか、ユーザが設定した任意時刻に照明負荷を
点滅するかを適宜切換えることができ、状況に応じて常
に適正な省エネル甲化が図れるソーラータイムスイッチ
を提供することにある。

〔発明の開示〕

（構成） 第１図は本発明の構成を示す図であシ、ｉｌ＋は日入、
日暮あるいは日出、夜明などの定刻ゲータを年間を通じ
て設定する定時刻設定部、１２）は現在時刻を月日も含
めて計時する年間計時部、（３）は年間計時部（２）に
おける現在時刻のデータと定時刻設定部ｆｌ）から読出
されたゲータとの一致時に照明負荷（４）を点滅させる
点滅制御部、（６）は照明負荷（４）の点滅時刻のデー
タを任意に設定する任意時刻設定部、＋６１１／ｉ上記
両時刻設定部ｉ１Ｊ　＋５１から続出されたゲータのい
すｈに基いて照明負荷（４）の点滅を制御するかを切換
えるｔ−ド切換部であシ、定時刻設定部１１１に予め設
定された所定時刻に照明負荷１４）を点滅するか、ユー
ザが任意時刻設定部に９定し念任意時刻に照明負荷（４
）を点滅するかを七−ド切換部（６）にて切換えること
ができ、状況に応じて常に適正な省エネルｆ化が図れる
という効果を有しておシ、例えば、照明負荷（４）の点
灯、消灯を定時刻設定部ｆｌｌＫｌ定Ｋたデータに基い
て制衛することにょシ照明負荷（４）を量器の明るさに
正確に対応させて点滅させるソーラーモードと、点灯、
消灯を任意時刻設定部（６）に設定したデータに基いて
制御することによシ、状況に応じた最も適切な時刻に照
明負荷（４）を点滅するユーザタイマ℃−ドとを適宜切
換えて適正な省エネルｆ化が図れるようになっている。

なお、以下に述べる実施例では、定時刻設定部ｆｉｌ　
Ｋは日暮時刻、夜明時刻のデータが設定されるようにな
っている。ここに日出時刻とは第２図（ａ）　Ｋ示すよ
うに太陽Ｓの先端が地平線１■から出る瞬間を言うもの
であり、また日入時刻とは第１図（ｂ）に示すように太
陽Ｓの先端が地平線Ｈに沈む瞬間を言うものであって、
この時の照度は約６０Ｏルクスで、かなシ明るい。すな
わち、日出前および白人後においても地平線Ｈ下にある
太Ｈ）　Ｓの光が地球の上層大気によル散乱されてしば
らくの間は明るい時が続くものであシ、これを薄明と呼
んでいる。このように日出前および白人後においても、
しばらくの間は薄明があるために、この薄明のある同Ｋ
まで照明負荷（４）を点灯させるのはエネル千節約の観
点からは得策ではない。しかしながら、この薄明の続く
時間は必ずしも一定ではなく、季節によって変動するも
のである。第３図（ａ）は東京における日暮の時刻Ｔ１
と、日入の時刻Ｔ２との関係を示すクランであシ、また
第３図（ｂ）は同地における夜明の時刻Ｔ３と、日出の
時刻Ｔ４との関係を示すクランである。ただし、第３図
（ａ）（ｂ）において日暮の時刻とは白人後に薄明がな
くなる時であシ、また夜明の時刻とは日出前に薄明が現
われる時である。第２図（ａ）　（ｂ）から明らかなよ
うに、日入時刻から一定時間後に照明負荷（４）を点灯
させたシ、日出時刻よりも一定時間前に照明負荷（４）
を消灯させたりするだけでは、季節によって照明負荷（
４）の点灯および消灯タイミンクが早過ぎたシ遅過ぎた
りするという問題があるが、実施例では、白人後に薄明
が失くなる日暮時刻および日出前に薄明が現われる夜明
時刻を年間に亘って定時刻設定部（１）に記憶させてお
いて、失陥に同曲が暗くなる時間帯にのみ照明負荷１４
）を点灯させるようにしてよシ適正な省エネル甲化を図
っているわけである。

（実施例） 第４図乃至第１２図は本発明一実施例の構成および動作
を示す図である。ここに、上記定時刻設定部］１）は例
えばＲＯＭによって構成されており、３６５日分の日暮
時刻および夜明時刻をＲＯＭの内にデジタルデータ・と
じて記憶させておいて、年間計時部（２ンの月、日のデ
ータに応じて前記ＲＯＭをアクセスすれば、その日の日
暮時刻ふ・よび夜明時刻を得ることあぶできる。この際
、日暮時刻や夜明時刻はｌＯ推進法４桁のデータとなる
が、年間の平均的な日暮時刻や夜明時刻を基準時刻とし
て記憶させておき、この基準時刻に対する時間偏差をＲ
ＯＭに記憶させるようにすれば、記憶容量を大幅に削減
することができる。すなわち、日暮時刻および夜明時刻
の基準時刻をそれぞれＫｏＡ、ＫｏＢとし、この基準時
刻ＫｏＡ％ＫＯＢに対する時間偏差をそれぞれｆｈ（Ｄ
ｋ、　７Ｂ（Ｄ）とすると、照明負荷１４）をオンにす
べき時刻ＴＱＮおよびオフにすべき時刻ＴＢは次式によ
って与えられるう ＴＯＮ　＝　ｆＡ（Ｄ）＋　ＫｏＡ ＴＯＦＦ　＝　ｆｎ（Ｄ）＋　Ｋｏ　Ｂ上式において、
時間偏差ｆ　Ａ（ＤＪ、ＩｎｃＤＩＩ′ｉ日付データＤ
に日付データナる関数であシ、その振幅は正負両方向共
に１００分未満である。したがって、基準時刻ＫｏＡ、
’ＫｏＢを４桁のデータとしてＲＯＭＫ記憶させておけ
ば、年刊の日暮時刻や夜明時刻は１日につき、それぞれ
２桁で記憶できるから、こ九によってＲＯＭの記憶容量
を約５０％節約することができる。第４図Ｆｉ照明負荷
１４）をオフナベき時刻ＴＯＦＦと、その基準時刻ｉ＜
ｏＢ、：ｂよび日付データＤに応じた時間偏差ｆｎ　（
Ｄｌ、）の変化の関係を示すグラフである。同図に示す
ように、日付データＤに応じた時間偏差ｆ　ｎ（Ｄ）の
変化および基準時刻ＫｏＢを記憶してかくことにょシ時
刻ＴＯＦ”Ｆを容易に再生することができるものである
。

かかる日付ソータＤＫ応じた時間偏差ｆＡ（Ｄ）、ｆＢ
（Ｄ）ｔ′ｉ、必ずしも３６５日分をすべて記憶させて
おく必要はなく、１０日乃至３０日おきにデータを同引
きして記憶させておき、聞引きした部分についてはデー
タを補間して使用すればよい。第３図（ａ）　（ｂ）の
グラフを見れば、日暮時刻を表わす曲線につ込ては１２
２月頃７月頃に変曲点が現われて、夜明時刻を表わす曲
線については１月頃と６月頃に変曲点が現われておシ、
変曲点以外の部分ではほぼ直線的に変化する傾向にある
ことかゎ刀為る。

したがって、変曲点付近では間引きの間隔で細くして約
１０日おきにデータの記憶を行ない、直線部分では開引
きの間隔を粗くして約３０日おきにゲータの記憶を行な
うようにすればよい。このようにすれば、１年間を通じ
て均等に１０日おきにデータの記憶を行なう場合に比べ
て、ＲＯＭの記憶容量を約２５％節約することができる
。

第５図は日付データＤに応じた時間偏差ｆ　Ａ　（Ｄ）
を直線補間によってめる方法を示すグラフである。同図
においては、日付Ｄ１（１月１日）における時間偏差ｆ
Ａ（Ｄｔ）と、日付り意（１月１１日）における時同偏
差ｆｈ　（Ｄａ）とのｒ＃Ｊを直線補間しておシ、日付
Ｄ１と山の間の任意の日付りにおける時同偏差ｆＡ（Ｄ
）は次式によって決定されるものである。

ｆＡ（Ｄ）　＝　ｆＡ（”）−ｆＡ（Ｄ”　（Ｄ−Ｄｔ
）　＋ｆＡ（Ｄｔ）Ｄｓ　−Ｄ　ｓ 第５図における破線はＲＯＭから読み出したデータを直
線補間せずに使用した場合の時間偏差ｆｈ（ＤＪの変化
を示しておシ、直線補間を行なうことによシ、かなシ滑
らかな変化となることがわ力為る。

ところで、日暮時刻や夜明時刻は、地域によって異なる
ものであシ、東京において測定した第３図ｆａ）　ｆｂ
）に示すデータは、関東地域においては使用できても、
北海道や九州のような地理的に離れた地域においてはそ
のまま使用することはできない。そこで、北海道、奥羽
、東北、関東、中部、近畿、中国、四国、九州、沖縄の
各対象地域についてそれぞれＲＯＭを用意して、ＲＯＭ
を差し換えることによって地域による誤差を防止すると
いう方法も考えられるが、出荷地域に応じて製品の仕様
を変えることは在庫管理上著しく不都合である。そこで
、次式に示すようＫ、各地域に応じた補正係数ＫＩＡ、
　ＫｔＢをそれぞれ時間偏差ｆＡ　（Ｄ）、ｆＢ（Ｄ）
に乗算することによって、各地域［ｂける時刻Ｔｏｗ、
　ＴＯＦＦを補正演算することが好ましいうＴｏＮ＝ｆ
＾（Ｄ）　Ｘ　Ｋ　ｔ　Ａ　＋　Ｋｏ　ＡＴＯＦＦ＝　
ｆｉ＋（ＤＩ　Ｘ　ＫｔＢ　十ＫｏＢここで日付データ
Ｄに応じた時間偏差ｆＡ（Ｄ）およびｆＢ（Ｄ）は、需
要者の数が一番多く、かつ、全対象地域のほぼ中央に位
置する関東地域のデータを使用する。したかつて関東地
域についての補正係数ＫｓＡ％ＫｓＢ　はそれぞれ１と
なる。また関東よりも緯度が高い北海道では補正係数に
１Ａ　、　ＫｔＢは１以上となシ、反対に関東よシも緯
度が低い沖縄では補正係数ＫｔＡ　、　ＫｔＢは１以下
となる。第６図は関東地区における日暮時刻の時間偏差
ｆＡ（Ｄ）と、これに補正係数ＫｗＡ％ＫｔＢ　を乗じ
て得られた北海道地区および沖縄地区における日暮時刻
の時間偏差ｆＡｔ、ｆＡ２　をそれぞれ示している。こ
のように補正係数ＫｓＡ　、　ＫｔＢを乗算するだけで
、各地域の日暮時刻お゛よび夜明時刻の時間偏差をかな
り正確に算出できることについては、本発明者が既に確
認しておシ、第７図にその一例を示す。同図において、
Ｔ３は東京における夜明時刻の変化を示しており、これ
は東京における夜明時刻の時間偏差ｆｓ（Ｄ）を、基準
時刻Ｋ。Ｂ（午前４時４１分）に加算したものである。

また、Ｔｓ’は東京における夜明時刻の時間偏差ｆＢ　
（ＤＪに補正係数ＫｔＢ　Ｃ＝１．３３５　）を乗算し
たものを、基準時刻ＫｏＢ　（午前４時４１分）に加算
して、札幌における夜明時刻を算出したものである。一
方、第７図において黒丸は札幌における夜明時刻の実測
値を１０日おきに示したものであシ、この実測値と上述
の補正演算による算出値Ｔ／とを比較すると、かなりよ
く一致していることがわかる。ここで第７図において使
用した東京における夜明時刻の時間偏差ｆＢＤの値を示
すと、第１表のようになる。同表には、東京における日
暮時なお、第８図には日本国内において日出時刻Ｔｎが
どの程度異なるかを示した。同図において、Ｔ４１は沖
縄、Ｔ４ｘは乳用、Ｔ４ｇは四国、Ｔａは中国、Ｔａｇ
は近畿、”ＬｓＨ中部、Ｔ４？　ｔｒｉ関東、Ｔ４ｓｔ
ｄ東北（オヨび北陸）、Ｔ４９は奥羽、Ｔ２Ｏは北海道
における日出時刻をそれぞれ１０日おきに示したもので
ある。

ま念第９図は、参考として東京における日入時刻Ｔ＋の
変化と日出時刻Ｔｓの変化とを１つのクラ７に重ねて描
いたものである。同図から明らかなように、日入時刻Ｔ
１の変曲点と日出時刻Ｔ３の変曲点とは多少ずれている
ものである。

第１０図は実施例の正面図、第１１図は同上の内部構成
を示す概略ブロック図である。ソーラータイムスイッチ
の本体（７）の前面には、時刻表示部（８）が設けられ
ておシ、現在時刻を表示している。

時刻表示部（８）の上方には、ＬＥＤよシなる曜日表示
部（９）が設けられている。（１０）は曜日ス＋ツブス
イッチであり、土曜日や日曜日のように照明負荷（４）
を点灯させない曜日を設定できるようになっている。現
在時刻の設定等を行なう際には、０−タリスイッチ１ｌ
ｌｌを所定の位置に合わせて、時刻合わせボタシ（１３
Ｊ　（１３ｓ）（１３ｍ）を操作するものである。（１
４１）（１４りは七−ド切換部（６）を構成する動作パ
ターン設定スイッチであシ、本体（７）内の定時刻設定
部１１１に設定された日暮時刻および夜明時刻にて照明
負荷（４）を点灯、消灯するソーラー七−ドと、ユーザ
か任意時刻設定部（５）Ｋ設定したタイマ時刻にて照明
負荷（４）を点灯あるいは消灯するユーザタイマモード
とを切換えるようになっている。また、上記ソーラーモ
ードにおける照明負荷（４）の大切の時刻を若干早くし
たシ遅くしたシするときにはデジタルスイッチよシなる
微調整スイッチ（１５１）（１５２）を操作するもので
ある。（１６亀）（１６２）は動作表示ランプであシ、
照明負荷（４）制御用の出力１および出力２のオンオフ
状態を表示するものである。さらに（１７１）（１７１
）Ｉ／′ｉそれぞれ出力１１出力２の動作切換スイッチ
であシ、セット時刻に関係なくハａＦ３Ａ負荷（４）を
連続オンにする入モードと、セット時刻に照明負荷１４
）をオンオフする自動モードと、セット時刻に関係なく
照明負荷（４）を連続オフにする切モードとを切シ換え
るようになっている。また：１８１は地区設定スイッチ
であり、ソーラータイムスイッチを使用する対象地区を
設定できるようになっている。なお本体（７）の左側に
は、照明負荷（４）や市源に接続される端子群が設けで
ある。

第１１図はソーラータイムスイッチの本体（７）の内部
構成を示す概略ブロック図である。同図において、（２
））はマイクロコンピュータシステムを用いたコントロ
ール部であシ、上述の時刻表示部（８）および曜日表示
部（９）のような表示ユニット圓を駆動するドライバ部
、２ηと、日暮時刻および夜明時刻等を記憶しているソ
ーラーモーモ 設定やセットされた時刻δ呼出しを行なうスイ゛ンチ群
錦切と、現在時刻やユーザによって設定されたタイマ時
刻等を記憶せしめる時刻タイマーメ七り嗅と、リレーコ
イル（頑を駆動するリレー駆動部（２）ηと、コントロ
ール部に動作クロックを与える水晶発振回路−とが接続
されている。シ謁は商用電源に接続される電源部であり
、その直流出力は定電圧回路−を介して、各ｇＰＪに供
給されている。また電源部−の直流出力は停電時におけ
るバックアップ用のニッカド電池（３０にも接続されて
いる。国（的は照明負荷（４）をオンオフ駆動するため
のリレー接点であり、リレーコイル（晴にて駆動される
ようになっている。

以下、上記ソーラータイムスイッチの操作方法について
簡単に説明する。まず電源を入れると、時刻表示部（８
）が表示状態となる。この状態で、曜日設定ボタン［１
２）を押して曜日を合わせる。曜日設定ボタンｌ１１Ｊ
は１回押すごとに曜日表示部（９）の表示が、１日ずつ
送られるようになっている。次に月日を合わせるには、
Ｄ−タリスイッチＩ１１を「月／日」の表示のところに
合わせて、時刻合わせボタン（１３ｓ）にて「月」を、
また時刻合わせボタン０ａｔ）にて「日」を設定するも
のである。時分を合わせるには、ロータリスイッチ（１
１）を「時７分」の表示のところに合わせて、時刻合わ
せボタン（１３ｓ）にて「時」を、また時刻合わせボタ
ン（１３２）にて「分」を設定するものである。かかる
「月／日」および「時７分」の調整時においても、時刻
合わせボタン（１３ｓ）（１３＊）を１回押すごとに、
「月」「日」「時」「分」等の表示が１つずつ次に送ら
れるようになっている。また時刻合わせボタン（１３Ｎ
）（１３＊）を２秒以上押し続けると、早送りになる。

秒合せを行なうときには、ロータリスイッチ１１１）を
「時７分」のところに合わせて、時刻合わせボタン（１
３ｍ）を押すものであり、これによって１秒」は０にリ
セットされ、時刻合わせボタン（１３ｍ）を離すと０秒
から計時動作がスタートする。次に現在の「月／日」を
確認したいときには、０−タリスイッチ（１１）を「月
／日」に合わせるものであシ、これによって時刻表示部
（８）に現在の「月／日」が表示される。なお通常時に
おいてはＤ−タリスイッチ：ｌｌ）は「現在時刻」の所
に合わせてあり、時刻表示部（８）には現在の「時７分
」が表示さねているものである。

次に七−ド切換部ｔｅｌをｍｖする動作パターンスイッ
チ（１４ｔ）（１４＊）の機能について説明する。動作
パターンスイ・νチ（１４＋）は、照明負荷（４）を日
暮時刻においてオシにするソーラーモードと、ユーザが
設定したタイマ時刻にオンにするユーザタイマ℃−ドと
を切シ換えるオン時刻選択用のスイッチであシ、動作パ
ターンスイッチ（１４ｉ）は、照明負荷（４）を夜明時
刻においてオフにするソーラーモードと、ユーザが設定
したタイマ時刻にオフにするユーザタイマモードとを切
り換えるオフ時刻選択用のスイッチである。したがって
動作パターンスイッチ（１４ｓ）（１４２）の切シ換え
によって４通りの動作パターンが設定可能である。第１
２図（ａ）は動作パターンスイッチ（１４１）（１４茸
）を共にソーラーモードとした場合であシ、照明負荷（
４）は日暮時刻にオンして夜明時刻にオフする。同図（
ｂ）は動作パターンスイッチ（１４０のみをユーザタイ
マモードとした場合であシ、照明負荷１４１定時にオン
して夜明時刻にオフする。同図（Ｃ）　ｔ／′ｉ動作パ
ターンスイッチ（１４２）のみをユーザタイマモードと
した場合であり、照明負荷（４）は日暮時刻にオンして
定時にオフする。さらに同図（ｄ）は前作パターンスイ
ッチ（１４＋）（１４ｘ）を共にユーザタイマモードと
した場合であり、照明負荷１４）は定時にオンして定時
にオフする。

かかるユーザタイマモードにおけるオン時刻およびオフ
時刻を設定する場合には、ロータリスイッチ＋＋１１を
それぞれ「タイマー人時刻」および「タイマー切時刻」
に合わせて、時刻合わせボタンα３ｔ）（１：ｈ）Ｋて
「時７分」を設定するものである。さらにソーラー七−
ドにおいてオン時刻を日暮時刻よりも若干前後にずらせ
るときには、微調整スイッチ（１５ｒ）を操作するもの
であり、またオフ時刻を夜明時刻よりも若干前後にずら
せるときには、微調整スイッチ（１５ｓ）を操作するも
のである。各微調整スイッチ（１５１）（１５ｇ）は、
デジタルスイッチよりなり、６分間で最大２４分早めＫ
、または遅めにオンオフ時刻をシフトすることができる
ようになっている。なおソーラー七−ドおよびユーザタ
イマモードにおけるオン時刻を確認するときには、ロー
タリスイッチｔｌｌｌを「タイマー人時刻」に合わせれ
ば、動作ＪＳターン設定スイッチ（１４＋）がソーラー
七−ドであれば、日暮時刻がオン時刻として表示され、
ユーザタイマで一ドであればユーザが設定したタイマ時
刻がオン時刻として表示される。またソーラー七−ドお
よびユーザタイマーモードにおけるオフ時刻を確認する
ときには、ロータリスイツ１１１）を「タイマー切時刻
」に合わせｈば、動作パターン設定スイッチ（１４ｍ）
がソーラーモードであれは、夜明時刻がオフ時刻として
表示され、ユーザタイマモードであればユーザが設定し
たタイマ時刻がオフ時刻として表示される。次に１雇日
ス士ツブスイッチ（１０）の設定であるが、このスイッ
チは照明負荷（４）として工場の照明などを用りた場合
において、土曜日や日曜日のように工場に従業員が出入
りしない曜日には、照明負荷（４）をオンさせないよう
に選択できるようにしたものである。なお・ソーラータ
イムスイッチを使用する対象地区を選択する際には、地
区設定スイッチ：１８Ｉを切シ換えるものである。

〔発明の効果〕

本発明は畝上のように構成されており、定時刻設定部に
予め設定された所定時刻（例えは日暮時刻、夜明時刻）
に照明負荷を点滅するか、ユーザが任意時刻設定部に設
定した任意時刻に照明負荷を点滅するかを七−ド切換部
にて切換えることができ、状況に応じて動作パターンを
切換えることによシ状況に応じて常に適正な省エネル甲
化が図れる、とりう、効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図（ａ）
　（ｂ）はそれぞれ日出時刻および日入時刻を説明する
ための説明図、第３図（ａ）は東京における年間の日入
時刻および日暮時刻を示す図、第３図（Ｉｌｌは同地に
おける年間の日出時刻および夜明時刻を示す図、第４図
は同上における基準時刻と時間偏差との関係を示す図、
第５図は同上における補間計算の方法を示す図、第６図
は同上における地区補正の方法を示す図、第７図は同上
における補正計算の精度を示す図、第８図は日本各地の
日出時刻の年間変化を示す図、第９図は東京における日
出時刻と日入時刻との関係を示す図、第１Ｏ図は本発明
を具体化した一実施例の正面図、第１１図は同上の内部
構成を示すブロック図、第１２図は同上における動作パ
ターンを示す動作説明図である（１）は定時刻設定部、
１２）は年間計時部、（３）は点滅制御部、（４）は照
明負荷、（６１は任意時刻設定部、１６）はモード制御
部である。 代理人　弁理士　石　１）長　七 第１図 １ （０） １７１　月日　＋２／３１ ｗ４９図 ＴＩ　Ｔ３ １ハ　６　７　１２／３１ １９１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＋１１日人、日暮あるいは日出、夜明などの定刻データ
   を年間を通じて設定する定時刻設定部と、現在時刻を月
   日も含めて計時する年間計時部と、年間計時部における
   現在時刻のデータと定時刻設定部から読出されたゲータ
   との一致時に照明負荷を点滅させる点滅制御とを有する
   ソーラータイムスイッチにおいて、照明負荷の点滅時刻
   のデータを任意に設定する任意時刻設定部を設けるとと
   もに、上記両時刻設定部から読出されたデータのいずれ
   に基いて照明負荷の点滅を制御するかを切換えるモード
   切換部を設けたことを特許とするソーラータイムスイッ
   チ０