WO2017164028A1

WO2017164028A1 - 電子スイッチ装置及び電子スイッチシステム

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Publication number: WO2017164028A1
Application number: PCT/JP2017/010337
Authority: WO
Inventors: 賢吾宮本; 後藤　潔; 智裕三宅; 圭一郎奥浦; 中村　将之
Original assignee: パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date: 2016-03-25
Filing date: 2017-03-15
Publication date: 2017-09-28

Abstract

他の電子スイッチ装置の制御と競合し難い制御が可能な電子スイッチ装置及び電子スイッチシステムを提供する。電子スイッチ装置（１）は、スイッチ部（Ｑ１）と、制御部（５）と、電圧監視部（３２）と、判定部と、を備える。スイッチ部（Ｑ１）は、交流電源（１１）と負荷（１２）との間に電気的に接続され、交流電源と負荷との間の導通と非導通とを切り替える。制御部（５）は、スイッチ部（Ｑ１）を制御する。電圧監視部（３２）は、スイッチ部（Ｑ１）の両端電圧であるスイッチ間電圧（Ｖｓｗ）の大きさを監視する。判定部は、電圧監視部（３２）での監視結果に基づいて、交流電源と負荷との間に電気的に接続される他の電子スイッチ装置のスイッチ部（Ｑ１）である他スイッチ部の動作状態を判定する。

Description

電子スイッチ装置及び電子スイッチシステム

　本発明は、一般に電子スイッチ装置及び電子スイッチシステムに関し、より詳細には、交流電源と負荷との間に電気的に接続されるスイッチ部を備える電子スイッチ装置及び電子スイッチシステムに関する。

　従来、人体から放射される熱線を検出して、負荷をオン／オフさせる電子スイッチ装置（熱線センサ付自動スイッチ）が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の電子スイッチ装置は、接続端子間に、カレントトランスの１次巻線と、全波整流器と、負荷への電源供給をオン／オフ制御する双方向サイリスタを有する負荷制御回路とが直列に接続されている。

　また、特許文献１に記載の電子スイッチ装置では、全波整流器の直流出力端子間には、電源回路が接続される。電源回路は、制御用ＩＣ（Integrated Circuit）用の制御電源（動作電源）を生成する定電圧回路に、負荷の非通電時に電源供給する。また、負荷の通電時には、カレントトランスの２次巻線に流れる電流により、補助電源回路が定電圧回路に電源供給する。

　ところで、電子スイッチ装置を複数備えた電子スイッチシステムでは、１つの負荷を複数の電子スイッチ装置で制御する場合がある。このような場合、電子スイッチ装置は、他の電子スイッチ装置の制御と競合し難い制御を実行することが望まれている。

特開２０００－１３１４５６号公報

　本発明は上記事由に鑑みてなされており、他の電子スイッチ装置の制御と競合し難い制御が可能な電子スイッチ装置及び電子スイッチシステムを提供することを目的とする。

　本発明の一態様に係る電子スイッチ装置は、スイッチ部と、制御部と、電圧監視部と、判定部と、を備える。前記スイッチ部は、交流電源と負荷との間に電気的に接続され、前記交流電源と前記負荷との間の導通／非導通を切り替える。前記制御部は、前記スイッチ部を制御する。前記電圧監視部は、前記スイッチ部の両端電圧であるスイッチ間電圧の大きさを監視する。前記判定部は、前記電圧監視部での監視結果に基づいて、前記交流電源と前記負荷との間に電気的に接続される他の電子スイッチ装置のスイッチ部である他スイッチ部の動作状態を判定する。

　本発明の一態様に係る電子スイッチシステムは、上記の電子スイッチ装置を複数備える。前記複数の電子スイッチ装置が備える複数のスイッチ部は、前記交流電源と前記負荷との間に電気的に並列に接続される。

図１は、本発明の実施形態１に係る電子スイッチ装置の構成を示す概略回路図である。図２は、本発明の実施形態１に係る電子スイッチシステムの構成を示す概略回路図である。図３は、同上の電子スイッチシステムの第１の動作を示すタイミングチャートである。図４は、同上の電子スイッチシステムの第２の動作を示すタイミングチャートである。図５は、本発明の実施形態２に係る電子スイッチシステムの構成を示す概略回路図である。図６は、本発明の実施形態３に係る電子スイッチ装置の構成を示す概略回路図である。図７は、同上の電子スイッチ装置における、他スイッチ部がオフ状態の場合の動作の説明図である。図８は、同上の電子スイッチ装置における、他スイッチ部がオン状態の場合の動作の説明図である。図９は、本発明の実施形態４に係る電子スイッチ装置の動作の説明図である。図１０は、実施形態４の変形例に係る電子スイッチ装置の動作の説明図である。

　（実施形態１）
　（１）概要
　実施形態１に係る電子スイッチ装置１Ａ，１Ｂは、図２に示すように、交流電源１１と負荷１２との間に電気的に接続され、交流電源１１から負荷１２への通電状態を切り替える配線器具である。電子スイッチ装置１Ａ，１Ｂは、例えば住宅の壁等に取り付けられる。交流電源１１は、例えば、単相１００〔Ｖ〕、６０〔Ｈｚ〕の商用電源である。負荷１２は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を有する光源と、光源を点灯させる点灯回路とを備える照明装置である。この負荷１２では、交流電源１１からの電力供給時に光源が点灯する。

　図２に示す例では、２つの電子スイッチ装置１Ａ，１Ｂにて、電子スイッチシステム１０が構成されている。つまり、電子スイッチシステム１０は、複数（ここでは２つ）の電子スイッチ装置１Ａ，１Ｂを備えている。２つの電子スイッチ装置１Ａ，１Ｂは、互いに共通の構成を採用している。以下、２つの電子スイッチ装置１Ａ，１Ｂをとくに区別しない場合には、２つの電子スイッチ装置１Ａ，１Ｂの各々を「電子スイッチ装置１」という。

　電子スイッチ装置１は、例えば、双方向サイリスタ及びトランジスタ等の半導体スイッチからなるスイッチ部Ｑ１を備えている。電子スイッチ装置１は、スイッチ部Ｑ１を電子的に制御することにより、交流電源１１と負荷１２との間の導通と非導通とを電子的に切り替える。つまり、電子スイッチ装置１は、交流電源１１と負荷１２との間に電気的に接続されるスイッチ部Ｑ１を備えている。

　本実施形態では、電子スイッチ装置１は、３本の配線を接続可能な、いわゆる三路スイッチである。電子スイッチ装置１は、３つの接続端子（第１接続端子、第２接続端子、第３接続端子）１０１，１０２，１０３を備えている。そのため、２つの電子スイッチ装置１Ａ，１Ｂを組み合わせた電子スイッチシステム１０では、負荷１２への通電状態を、例えば、建物における階段の上階部分と下階部分との２箇所で切り替えることが可能である。すなわち、階段の上階部分及び下階部分にそれぞれ電子スイッチ装置１Ａ，１Ｂを設けた場合、電子スイッチ装置１Ａ，１Ｂのいずれを操作しても、階段に設けられた負荷１２への通電状態を切り替えることが可能である。

　図２の例では、電子スイッチ装置１Ａ（以下、「第１電子スイッチ装置１Ａ」ともいう）の接続端子１０１は、負荷１２に接続されている。電子スイッチ装置１Ｂ（以下、「第２電子スイッチ装置１Ｂ」ともいう）の接続端子１０１は、交流電源１１に接続されている。また、電子スイッチ装置１Ａの接続端子１０２は、電子スイッチ装置１Ｂの接続端子１０３に接続されている。電子スイッチ装置１Ａの接続端子１０３は、電子スイッチ装置１Ｂの接続端子１０２に接続されている。各電子スイッチ装置１において、接続端子１０１と接続端子１０２とは電子スイッチ装置１の内部で接続されている。

　さらに、各電子スイッチ装置１において、スイッチ部Ｑ１は、接続端子１０１と接続端子１０３との間に接続されている。言い換えれば、電子スイッチ装置１の内部において、接続端子１０１と接続端子１０３とは、スイッチ部Ｑ１を介して電気的に接続されている。したがって、各電子スイッチ装置１において、スイッチ部Ｑ１が導通（オン）した状態では、接続端子１０１及び接続端子１０２と、接続端子１０３との間がスイッチ部Ｑ１を介して導通する。また、各電子スイッチ装置１において、スイッチ部Ｑ１が非導通（オフ）の状態では、接続端子１０１及び接続端子１０２と、接続端子１０３との間が非導通となる。つまり、電子スイッチ装置１のスイッチ部Ｑ１が導通していれば、交流電源１１と負荷１２との間が導通し、電子スイッチ装置１を介して、交流電源１１から負荷１２に電力供給される。本実施形態では、スイッチ部Ｑ１のオン状態とは、スイッチ部Ｑ１が連続的に導通している状態だけではなく、スイッチ部Ｑ１が間欠的に導通している状態を含む。つまり、スイッチ部Ｑ１のオン状態とは、交流電源１１から負荷１２への電力供給が行われる状態であり、スイッチ部Ｑ１のオフ状態とは、交流電源１１から負荷１２への電力供給が遮断される状態である。

　すなわち、複数（ここでは２つ）の電子スイッチ装置１Ａ，１Ｂがそれぞれ備える複数のスイッチ部Ｑ１は、交流電源１１と負荷１２との間に電気的に並列に接続される。そのため、電子スイッチシステム１０では、２つの電子スイッチ装置１Ａ，１Ｂのいずれかのスイッチ部Ｑ１が導通していれば、交流電源１１と負荷１２との間が導通し、２つの電子スイッチ装置１Ａ，１Ｂを介して、交流電源１１から負荷１２に電力供給される。したがって、電子スイッチシステム１０では、電子スイッチ装置１Ａのスイッチ部Ｑ１、及び電子スイッチ装置１Ｂのスイッチ部Ｑ１の両方において、負荷１２への通電状態を切り替えることが可能である。

　（２）詳細
　（２．１）電子スイッチ装置の全体構成
　以下、本実施形態の電子スイッチ装置の構成について、図１及び図２を参照して説明する。

　電子スイッチ装置１は、図２に示すように、スイッチ部Ｑ１及び３つの接続端子１０１，１０２，１０３に加えて、整流器２及び回路部３を備えている。これらのスイッチ部Ｑ１、３つの接続端子１０１，１０２，１０３、整流器２及び回路部３は、１つの筐体に収納されており、筐体が壁等に固定されることで、電子スイッチ装置１は壁等に取り付けられる。

　スイッチ部Ｑ１は、交流電源１１と負荷１２との間に電気的に接続され、交流電源１１と負荷１２との間の導通と非導通とを切り替える。本実施形態では、スイッチ部Ｑ１は、３端子の双方向サイリスタ（トライアック）にて構成されている。スイッチ部Ｑ１は、接続端子１０１と接続端子１０３との間に電気的に接続されており、接続端子１０１と接続端子１０３との間における双方向の電流の通過と遮断とを切り替える。スイッチ部Ｑ１の制御端子（双方向サイリスタのゲート端子）は、回路部３に電気的に接続されている。これにより、スイッチ部Ｑ１は、後述するスイッチ制御部５１にて制御される。図１及び図２等では、スイッチ部Ｑ１を、接点を有するメカニカルスイッチと同様の回路記号で表記している。

　３つの接続端子１０１，１０２，１０３の各々は、配線が電気的かつ機械的に接続される部品である。第１の接続端子１０１と第３の接続端子１０３との間には、上述したようにスイッチ部Ｑ１が接続されている。第２の接続端子１０２は、第１の接続端子１０１の送り端子であり、第１の接続端子１０１と電気的に接続されている。

　整流器２は、ダイオードブリッジからなる。整流器２は、スイッチ部Ｑ１の両端間に印加される電圧（以下、「スイッチ間電圧Ｖｓｗ」ともいう）を、全波整流して、回路部３に出力する。そのため、回路部３は、整流器２の直流出力端子間に接続されている。回路部３は、整流器２から入力される、全波整流後の電力を用いて、例えばスイッチ部Ｑ１の制御及びセンサ部３１の駆動等に必要な「制御電圧」を生成する。

　以下では、２つの電子スイッチ装置１Ａ，１Ｂのいずれのスイッチ部Ｑ１も非導通の状態で、スイッチ部Ｑ１には交流電源１１から交流電圧Ｖａｃが印加されることと仮定する。つまり、２つの電子スイッチ装置１Ａ，１Ｂがいずれもオフ状態であれば、スイッチ間電圧Ｖｓｗは交流電源１１からの交流電圧Ｖａｃと等しくなる。また、交流電圧Ｖａｃの極性は、図２の矢印の向きを正極性とする。

　次に、回路部３の詳細について、図１を参照して説明する。回路部３は、電源生成ブロック４と、制御部５と、センサ部３１と、電圧監視部３２とを備えている。

　電源生成ブロック４は、２つの給電路（第１給電路４１、第２給電路４２）と、電源部４３と、切替部４４とを有している。電源部４３は、スイッチ部Ｑ１の両端間に電気的に接続されており、交流電源１１からの供給電力により制御電圧を生成するように構成されている。第１給電路４１と第２給電路４２とは、スイッチ部Ｑ１と電源部４３との間で電気的に並列に接続されている。したがって、交流電源１１から電源部４３への供給電力の経路として、第１給電路４１が含まれる経路と、第２給電路４２が含まれる経路との２つの経路が形成される。切替部４４は、スイッチ部Ｑ１と、２つの給電路（第１給電路４１、第２給電路）の一方との間に電気的に接続されている。切替部４４は、交流電源１１から電源部４３への供給電力の経路に用いる給電路を、第１給電路４１と第２給電路４２との間で切り替えるように構成されている。なお、「給電路を切り替える」とは、供給電力の経路に用いる給電路を、第１給電路４１と第２給電路４２とで電気的に切り替える意味であり、第１給電路４１と第２給電路４２とを物理的に切り替えることに限らない。

　第１給電路４１は、インピーダンスが比較的低い低インピーダンス要素で構成されている。第２給電路４２は、インピーダンスが比較的高い高インピーダンス要素を含んで構成されている。低インピーダンス要素の一例として、例えばＰＮＰ型のバイポーラトランジスタを備えるロードスイッチがある。ロードスイッチは、切替部４４と電源部４３との間に電気的に直列に接続され、オン状態になることにより、第１給電路４１のインピーダンスが低くなる。なお、ロードスイッチは、バイポーラトランジスタを備える構成に限らず、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）を備えた構成であってもよい。高インピーダンス要素の一例として、入力電圧（スイッチ間電圧Ｖｓｗ）を降圧して電源部４３に出力するドロッパ回路がある。

　切替部４４は、例えば、トランジスタ等の半導体スイッチを備えており、電源入力端子４０１と第１給電路４１との間に、電気的に接続される。電源入力端子４０１は、整流器２の正極の直流出力端子に電気的に接続される。切替部４４がオンすることにより、電源部４３への供給電力の経路に第１給電路４１が用いられ、切替部４４がオフすることにより、電源部４３への供給電力の経路に第２給電路４２が用いられる。例えば、低インピーダンス要素がバイポーラトランジスタを備えるロードスイッチであれば、切替部４４がオンすると、ロードスイッチのバイポーラトランジスタにベース電流が流れる。切替部４４は、後述する切替制御部５２にて制御されている。切替部４４は、切替制御部５２から出力される切替制御信号に基づいて、電源部４３への供給電力の経路に用いる給電路を、第１給電路４１と第２給電路４２との間で切り替える。図１では、切替部４４を、接点を有するメカニカルスイッチと同様の回路記号で表記している。

　電源部４３は、コンデンサＣ１とレギュレータ４５とを有している。コンデンサＣ１は、第１給電路４１、及び第２給電路４２それぞれの出力端子と、グランド（基準電位点）との間に電気的に接続されている。レギュレータ４５は、三端子レギュレータ（シリーズレギュレータ）である。レギュレータ４５の入力端子は、コンデンサＣ１の高電位側の端子、つまり第１給電路４１、及び第２給電路４２それぞれの出力端子に電気的に接続されている。レギュレータ４５は、コンデンサＣ１の両端電圧を所定電圧に変換して出力する。レギュレータ４５の出力端子は、電源部４３の出力端子に相当し、電源出力端子４０２に電気的に接続される。電源出力端子４０２は、制御部５に電気的に接続される。

　すなわち、整流器２の直流出力端子間において、第１給電路４１と第２給電路４２との並列回路と、電源部４３とが電気的に直列に接続されている。電源入力端子４０１とグランド（基準電位点）との間に、全波整流されたスイッチ間電圧Ｖｓｗ、つまり整流器２から出力される脈流電圧が印加される。これにより、コンデンサＣ１が充電される。電源部４３への供給電力は、切替部４４による電源入力端子４０１の接続先に応じて、第１給電路４１と第２給電路４２とのいずれか一方を介して電源部４３に供給されることになる。

　本実施形態における「電源入力端子」等の「端子」は、電線等を接続するための部品（端子）でなくてもよく、例えば、電子部品のリード、又は回路基板に含まれる導体の一部であってもよい。

　制御部５は、電源生成ブロック４から、制御電圧の供給を受けて動作する。制御部５は、スイッチ部Ｑ１を制御するスイッチ制御部５１と、切替部４４を制御する切替制御部５２とを備えている。

　スイッチ制御部５１は、センサ部３１の検知結果に基づいて、スイッチ部Ｑ１の制御端子（双方向サイリスタのゲート端子）にスイッチ制御信号を出力する。これにより、スイッチ制御部５１は、スイッチ部Ｑ１の導通と非導通とを切り替えるように、スイッチ部Ｑ１を制御する。さらに、制御部５は、スイッチ部Ｑ１をオン状態とする場合には、電圧監視部３２から出力される監視信号に基づいて、スイッチ制御信号を出力するタイミングを決定する。制御部５にはスイッチ部Ｑ１を駆動するための駆動回路が含まれており、制御部５は直接的にスイッチ部Ｑ１を制御する。

　切替制御部５２は、電圧監視部３２から出力される監視信号に基づいて、切替部４４に切替制御信号を出力する。これにより、切替制御部５２は、電源部４３への供給電力の経路に用いる給電路が第１給電と第２給電路とで切り替わるように、切替部４４を制御する。

　制御部５は、例えば、マイクロコンピュータを主構成として備えている。マイクロコンピュータは、マイクロコンピュータのメモリに記録されているプログラムをＣＰＵ（Central Processing Unit）で実行することにより、制御部５としての機能を実現する。プログラムは、予めマイコンのメモリに記録されていてもよいし、メモリカードのような記録媒体に記録されて提供されたり、電気通信回線を通して提供されたりしてもよい。言い換えれば、上記プログラムは、マイクロコンピュータを、制御部５として機能させるためのプログラムである。

　センサ部３１は、検知エリアに人が存在するか否かを検知する。センサ部３１は、例えば、焦電素子を含んでおり、人体から放出される赤外線を検出することによって、検知エリアに人が存在するか否かを判断する。センサ部３１は、検知エリアに人が存在することを検知すると、スイッチ部Ｑ１をオン状態とするためのオン制御指示を、制御部５のスイッチ制御部５１に出力する。

　電圧監視部３２は、スイッチ部Ｑ１の両端電圧であるスイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさを監視（検出）するように構成されている。本実施形態では、電圧監視部３２は、整流器２の直流出力端子間に電気的に接続されており、全波整流後のスイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさを監視する。電圧監視部３２は、スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさ（絶対値）と基準値とを比較し、比較結果を表す監視信号を制御部５に出力する。基準値は０〔Ｖ〕付近に設定された値であり、例えば、数〔Ｖ〕程度である。電圧監視部３２は、交流電圧Ｖａｃのゼロクロス点〔０Ｖ〕を検出するゼロクロス検出部としても機能するが、ゼロクロスの検出点は交流電圧Ｖａｃのゼロクロス点〔０Ｖ〕から少し時間が遅れる。

　スイッチ制御部５１は、センサ部３１からオン制御指示を受けると、電圧監視部３２からの監視信号に基づいて、スイッチ部Ｑ１にスイッチ制御信号を出力する。具体的には、スイッチ制御部５１は、電圧監視部３２からの監視信号に基づいて、スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさが基準値以上になった際に、スイッチ部Ｑ１を導通させる。スイッチ部Ｑ１は、上述したように双方向サイリスタからなるので、スイッチ制御信号が入力されると導通し、交流電源１１からの交流電圧Ｖａｃのゼロクロス点（０〔Ｖ〕）付近で非導通となる。厳密には、スイッチ部Ｑ１が導通後、スイッチ部Ｑ１を流れる電流が０〔Ａ〕になるとスイッチ部Ｑ１が非導通となるので、負荷１２の種類によっては、交流電圧Ｖａｃのゼロクロス点よりも早いタイミングでスイッチ部Ｑ１が非導通となることもある。そこで、スイッチ制御部５１は、交流電圧Ｖａｃの半周期ごとにスイッチ制御信号を出力することにより、スイッチ部Ｑ１を導通する。つまり、ここでいうスイッチ部Ｑ１のオン状態とは、スイッチ部Ｑ１が連続的に導通している状態だけではなく、スイッチ部Ｑ１が間欠的に導通している状態を含む。また、スイッチ制御部５１は、スイッチ部Ｑ１をオフ状態とする場合、スイッチ部Ｑ１にスイッチ制御信号を出力しないことにより、スイッチ部Ｑ１を非導通に維持する。

　切替制御部５２は、スイッチ制御部５１がスイッチ部Ｑ１をオフ状態に制御している場合、電圧監視部３２からの監視信号に基づいて、切替部４４に切替制御信号を出力する。具体的には、切替制御部５２は、電圧監視部３２からの監視信号に基づいて、スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさが基準値以上である時間の長さ（以下、「パルス幅」という）と閾値とを比較する。切替制御部５２は、パルス幅が閾値未満である状態が複数回連続した場合、第１給電路４１が電源部４３への供給電力の経路に用いられるように、切替制御信号を切替部４４に出力する。また、切替制御部５２は、パルス幅が閾値以上である場合、第２給電路４２が電源部４３への供給電力の経路に用いられるように、切替制御信号を切替部４４に出力する。すなわち、切替制御部５２は、スイッチ間電圧Ｖｓｗのパルス幅が閾値以上であるか否かで、電源部４３への供給電力の経路に用いる給電路が、第１給電路４１と第２給電路４２とで切り替わるように切替部４４を制御する。また、閾値は、本実施形態では、交流電圧Ｖａｃの１周期の１／８程度に設定されている。なお、「交流電圧Ｖａｃの１周期の１／８」は、閾値の一例であってこの数値に限らない。スイッチ間電圧Ｖｓｗのパルス幅は、スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさが基準値未満である時間の長さであってもよい。この場合、切替制御部５２は、パルス幅が閾値以上である状態が複数回連続した場合、第１給電路４１が電源部４３への供給電力の経路に用いられるように切替制御信号を切替部４４に出力する。また、切替制御部５２は、パルス幅が閾値未満である場合、第２給電路４２が電源部４３への供給電力の経路に用いられるように切替制御信号を切替部４４に出力する。

　また、切替制御部５２は、スイッチ制御部５１がスイッチ部Ｑ１をオン状態に制御している場合、電圧監視部３２からの監視信号によらず、切替部４４に切替制御信号を出力する。つまり、切替制御部５２は、スイッチ部Ｑ１をオン状態にある間は、第１給電路４１が電源部４３への供給電力の経路に用いられるように切替制御信号を切替部４４に出力する。

　（２．２）動作
　次に、電子スイッチ装置１及び電子スイッチシステム１０の動作について、図３、図４を参照して説明する。

　図３では、第１電子スイッチ装置１Ａ及び第２電子スイッチ装置１Ｂの両方のスイッチ部Ｑ１がオフ状態である場合の動作を例示する。図４では、第１電子スイッチ装置１Ａのスイッチ部Ｑ１がオフ状態、第２電子スイッチ装置１Ｂのスイッチ部Ｑ１がオン状態である場合の動作を例示する。図３、図４は、上段から順に、交流電圧「Ｖａｃ」、スイッチ間電圧「Ｖｓｗ」、第１電子スイッチ装置１Ａの監視信号「Ｓ１ａ」、第２電子スイッチ装置１Ｂの監視信号「Ｓ１ｂ」、第２電子スイッチ装置１Ｂのスイッチ部Ｑ１の状態（導通／非導通）を示している。スイッチ部Ｑ１の状態を表す「Ｑ１」については、「ＯＮ」が導通を表し、「ＯＦＦ」が非導通を表す。図３、図４の例では、監視信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂの信号レベルは、スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさが基準値Ｖｔｈ１以上のときにＬレベル（Low level）、スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさが基準値Ｖｔｈ１未満のときにＨレベル（High level）である。

　まず、第１電子スイッチ装置１Ａ及び第２電子スイッチ装置１Ｂの両方のスイッチ部Ｑ１がオフ状態であるときの動作について図３を用いて説明する。

　図３では、第１電子スイッチ装置１Ａにおけるスイッチ部Ｑ１の両端電圧を示しているが、第２電子スイッチ装置１Ｂにおけるスイッチ部Ｑ１の両端電圧も、第１電子スイッチ装置１Ａにおけるスイッチ部Ｑ１の両端電圧と略同じである。また、図３では、時点ｔ０が、交流電圧Ｖａｃが負極性から正極性に移行するときのゼロクロス点である。時点ｔ１において、スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさが基準値Ｖｔｈ１を上回り、時点ｔ２において、スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさが基準値Ｖｔｈ１を下回る。時点ｔ３が、交流電圧Ｖａｃが正極性から負極性に移行するときのゼロクロス点である。時点ｔ４において、スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさが基準値Ｖｔｈ１を上回り、時点ｔ５において、スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさが基準値Ｖｔｈ１を下回る。

　この状態では、第１電子スイッチ装置１Ａ及び第２電子スイッチ装置１Ｂの両方のスイッチ部Ｑ１がオフ状態であるので、２つの電子スイッチ装置１Ａ，１Ｂのいずれでも、スイッチ間電圧Ｖｓｗが交流電圧Ｖａｃと同電圧となる。したがって、交流電圧Ｖａｃの１周期のうち殆どの期間である時点ｔ１から時点ｔ２までの期間、及び時点ｔ４から時点ｔ５までの期間において、スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさが基準値Ｖｔｈ１を上回る。これにより、スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさが基準値Ｖｔｈ１以上である期間の長さ（パルス幅）が閾値以上となる。したがって、２つの電子スイッチ装置１Ａ，１Ｂのいずれでも、第２給電路４２が電源部４３への供給電力の経路に用いられる。

　次に、第１電子スイッチ装置１Ａのスイッチ部Ｑ１がオフ状態、第２電子スイッチ装置１Ｂのスイッチ部Ｑ１がオン状態である場合の動作について図４を用いて説明する。

　図４では、時点ｔ１０が、交流電圧Ｖａｃが負極性から正極性に移行するときのゼロクロス点である。時点ｔ１１において、スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさが基準値Ｖｔｈ１を上回り、時点ｔ１１の直後の時点ｔ１２において、第２電子スイッチ装置１Ｂのスイッチ部Ｑ１が導通され、スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさが基準値Ｖｔｈ１を下回る。時点ｔ１３が、交流電圧Ｖａｃが正極性から負極性に移行するときのゼロクロス点である。時点ｔ１４において、スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさが基準値Ｖｔｈ１を上回り、時点ｔ１４の直後の時点ｔ１５において、第２電子スイッチ装置１Ｂのスイッチ部Ｑ１が導通され、スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさが基準値Ｖｔｈ１を下回る。

　この状態では、第２電子スイッチ装置１Ｂのスイッチ部Ｑ１が導通している間は、第２電子スイッチ装置１Ｂのスイッチ部Ｑ１の両端間の短絡により、２つの電子スイッチ装置１Ａ，１Ｂのいずれでも、スイッチ間電圧Ｖｓｗが略０〔Ｖ〕となる。

　第２電子スイッチ装置１Ｂのスイッチ部Ｑ１は、交流電圧Ｖａｃのゼロクロス点（０〔Ｖ〕）付近で非導通となり、スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさが基準値Ｖｔｈ１を上回ると導通する。スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさが基準値Ｖｔｈ１未満である間は、監視信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂはＨレベルであるが、スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさが基準値Ｖｔｈ１以上になると、監視信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂはＬレベルになる。そのため、図４の例では、スイッチ部Ｑ１が導通された時点ｔ１２から、スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさが基準値Ｖｔｈ１に達する時点ｔ１４までの期間は、監視信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂはＨレベルとなり、時点ｔ１４で監視信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂはＬレベルになる。

　監視信号Ｓ１ｂがＬレベルになると、第２電子スイッチ装置１Ｂのスイッチ制御部５１は、スイッチ部Ｑ１を導通させる。そのため、時点ｔ１１の直後の時点ｔ１２、及び時点ｔ１４の直後の時点ｔ１５において、第２電子スイッチ装置１Ｂのスイッチ部Ｑ１は導通し、スイッチ間電圧Ｖｓｗが略０〔Ｖ〕となる。よって、時点ｔ１２，ｔ１５にて、監視信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂはＨレベルになる。第２電子スイッチ装置１Ｂのスイッチ部Ｑ１がオン状態である間は、第２電子スイッチ装置１Ｂが上述の動作を繰り返す。これにより、２つの電子スイッチ装置１Ａ，１Ｂのいずれでも、時点ｔ１０から時点ｔ１２までの期間、及び時点ｔ１３から時点ｔ１５までの期間に、スイッチ間電圧Ｖｓｗが間欠的に発生し、電源部４３への電力供給が行われる。

　上述したように、第２電子スイッチ装置１Ｂのスイッチ部Ｑ１（他スイッチ部Ｑ１４ともいう）が導通している間は、第１電子スイッチ装置１Ａのスイッチ間電圧Ｖｓｗも略０〔Ｖ〕となる。したがって、第１電子スイッチ装置１Ａの制御部５は、電圧監視部３２からの監視信号に基づいてスイッチ間電圧Ｖｓｗを監視することにより、第２電子スイッチ装置１Ｂのスイッチ部Ｑ１（他スイッチ部Ｑ１４）のオン／オフ状態の検出が可能となる。つまり、本実施形態の電子スイッチ装置１では、制御部５が、他の電子スイッチ装置１の他スイッチ部Ｑ１４の動作状態を判定する判定部としての機能を有する。

　図４では、第１電子スイッチ装置１Ａにおいて、スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさが基準値Ｖｔｈ１以上である期間は、時点ｔ１１から時点ｔ１２、及び時点ｔ１４から時点ｔ１５までの短い期間となる。すなわち、スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさが基準値Ｖｔｈ１以上である期間の長さ（パルス幅）が閾値未満となる状態が複数回連続して発生する。したがって、第１電子スイッチ装置１Ａにおいて、第１給電路４１が電源部４３への供給電力の経路に用いられる。

　第２電子スイッチ装置１Ｂにおいては、切替制御部５２は、スイッチ制御部５１がスイッチ部Ｑ１をオン状態に制御することにより、第１給電路４１が電源部４３への供給電力の経路に用いられるように切替部４４を制御する。

　（３）利点
　以上説明したように、第１の態様に係る電子スイッチ装置（１）は、スイッチ部（Ｑ１）と、制御部（５）と、電圧監視部（３２）と、判定部と、を備えている。スイッチ部（Ｑ１）は、交流電源（１１）と負荷（１２）との間に電気的に接続され、交流電源（１１）と負荷（１２）との間の導通と非導通とを切り替える。制御部（５）（スイッチ制御部５１）は、スイッチ部（Ｑ１）を制御する。電圧監視部（３２）は、スイッチ部（Ｑ１）の両端電圧であるスイッチ間電圧（Ｖｓｗ）の大きさを監視する。判定部は、電圧監視部（３２）での監視結果に基づいて、交流電源（１１）と負荷（１２）との間に電気的に接続される他の電子スイッチ装置（１）のスイッチ部（Ｑ１）である他スイッチ部（Ｑ１４）の動作状態を判定する。

　この構成によれば、制御部５は、他スイッチ部（Ｑ１４）の動作状態を考慮して、スイッチ部（Ｑ１）を制御することが可能である。つまり、この構成によれば、他の電子スイッチ装置（１）の制御と競合し難い制御が可能になるという利点がある。

　また、第２の態様に係る電子スイッチ装置（１）では、第１の態様において、電源部（４３）と、２以上の給電路（第１給電路４１、第２給電路４２）と、切替部（４４）と、切替制御部（５２）と、を備えている。電源部（４３）は、スイッチ部（Ｑ１）の両端間に電気的に接続され、交流電源（１１）からの供給電力により制御電圧を生成する。２以上の給電路（第１給電路４１、第２給電路４２）は、スイッチ部（Ｑ１）の両端間に電気的に接続され、スイッチ部（Ｑ１）と電源部（４３）との間における供給電力の経路となる。切替部（４４）は、供給電力の経路に用いる給電路を、２以上の給電路（第１給電路４１、第２給電路４２）のいずれか１つに切り替える。切替制御部（５２）は、スイッチ間電圧（Ｖｓｗ）の波形に基づいて切替部（４４）を制御する。制御部（５）（スイッチ制御部５１）は、電源部（４３）から制御電圧の供給を受けて動作する。

　この構成によれば、交流電源（１１）から電源部（４３）への供給電力の経路として、２つの給電路（第１給電路４１、第２給電路４２）があり、いずれか一方の給電路を介して電源部（４３）へ供給電力が供給される。２つの給電路（第１給電路４１、第２給電路４２）の切り替えは、スイッチ間電圧（Ｖｓｗ）に基づいて行われる。電子スイッチ装置（１）では、電圧監視部（３２）がスイッチ間電圧（Ｖｓｗ）を監視することにより、他の電子スイッチ装置（１）におけるスイッチ部（Ｑ１）のオン／オフ状態の検出が可能となる。例えば、第１電子スイッチ装置（１Ａ）のスイッチ部（Ｑ１）がオフ状態であり、第２電子スイッチ装置（１Ｂ）のスイッチ部（Ｑ１）がオン状態であるとする。この場合、スイッチ部（Ｑ１）がオフ状態である第１電子スイッチ装置（１Ａ）は、スイッチ間電圧（Ｖｓｗ）の波形に基づいて、第２電子スイッチ装置（１Ｂ）のスイッチ部（Ｑ１）がオン状態であることを検出することができる。したがって、第１電子スイッチ装置（１Ａ）は、第２電子スイッチ装置（１Ｂ）におけるスイッチ部（Ｑ１）のオン状態であることに応じて給電路を切り替える。すなわち、電子スイッチ装置（１）は、他の電子スイッチ装置（１）におけるスイッチ部（Ｑ１）のオン／オフ状態に応じて、給電路が切り替えられる。これにより、電子スイッチ装置（１）は、適した給電路を用いて電源部（４３）に電力供給することができ、スイッチ間電圧（Ｖｓｗ）から制御電圧を確保することができる。結果的に、電子スイッチ装置（１）では、負荷（１２）の通電時に制御電圧を確保するためにカレントトランスが必要でなく、小型化が可能である。

　また、電源部（４３）のコンデンサ（Ｃ１）の両端電圧に基づいて、他の電子スイッチ装置（１）におけるスイッチ部（Ｑ１）のオン／オフ状態を検出する構成では、コンデンサ（Ｃ１）の両端電圧によってはスイッチ部（Ｑ１）のオン／オフ状態を誤検出するおそれがある。このような構成に対して、本実施形態の電子スイッチ装置（１）は、スイッチ間電圧（Ｖｓｗ）に基づいて、他の電子スイッチ装置（１）におけるスイッチ部（Ｑ１）のオン／オフ状態を直接的に検出する構成であるので、スイッチ部（Ｑ１）のオン／オフ状態の検出精度が高い。したがって、電子スイッチ装置（１）は、他の電子スイッチ装置（１）におけるスイッチ部（Ｑ１）のオン／オフ状態により適した給電路を用いて電源部（４３）に電力供給することができる。

　また、第３の態様に係る電子スイッチ装置（１）では、第２の態様において、電圧監視部（３２）は、スイッチ部（Ｑ１）と２以上の給電路（第１給電路４１、第２給電路４２）との間に電気的に接続されることが好ましい。この構成によれば、電圧監視部（３２）は、給電路（第１給電路４１、第２給電路４２）によって電圧降下される前のスイッチ間電圧（Ｖｓｗ）を監視することができるので、スイッチ部（Ｑ１）のオン／オフ状態の検出精度の向上を図ることが可能となる。ただし、この構成は電子スイッチ装置（１）に必須の構成ではなく、電圧監視部（３２）は、例えば、２以上の給電路（第１給電路４１、第２給電路４２）と電源部（４３）との間に電気的に接続されていてもよい。

　また、第４の態様に係る電子スイッチ装置（１）では、第２又は第３の態様において、２以上の給電路は、第１給電路（４１）と第２給電路（４２）とを含み、第１給電路（４１）は、第２給電路（４２）よりもインピーダンスが低いことが好ましい。この構成によれば、スイッチ部（Ｑ１）のオン／オフ状態に応じて、インピーダンスが異なる給電路に切り替えることができ、スイッチ間電圧（Ｖｓｗ）から制御電圧を効率よく確保することが可能となる。ただし、この構成は電子スイッチ装置（１）に必須の構成ではなく、２以上の給電路にインピーダンスが同じ給電路が含まれていてもよい。

　また、第５の態様に係る電子スイッチ装置（１）では、第２又は第３の態様において、切替制御部（５２）は、前記スイッチ間電圧（Ｖｓｗ）が基準値以上、又は基準値未満の時間の長さであるパルス幅に基づいて、切替部（４４）を制御することが好ましい。この構成によれば、切替制御部（５２）は、スイッチ間電圧（Ｖｓｗ）のパルス幅に基づいて、スイッチ部（Ｑ１）のオン／オフ状態の検出が可能となり、複雑な演算処理が不要になる。ただし、この構成は電子スイッチ装置（１）に必須の構成ではなく、例えば、切替制御部（５２）は、スイッチ間電圧（Ｖｓｗ）の実効値（平均値）に基づいて、切替部（４４）を制御してもよい。また、切替制御部（５２）は、交流電圧（Ｖａｃ）の半周期ごとにおけるスイッチ間電圧（Ｖｓｗ）のピーク値に基づいて、切替部（４４）を制御してもよい。

　また、第６の態様に係る電子スイッチ装置（１）では、第５の態様において、２以上の給電路は、第１給電路（４１）と第２給電路（４２）とを含み、第１給電路（４１）は、第２給電路（４２）よりもインピーダンスが低いことが好ましい。パルス幅は、スイッチ間電圧Ｖｓｗが基準値以上の時間の長さであることが好ましい。切替制御部（５２）は、パルス幅が閾値未満である場合、第１給電路（４１）が供給電力の経路に用いられるように切替部（４４）を制御することが好ましい。この構成によれば、スイッチ部（Ｑ１）がオン状態であり、スイッチ間電圧（Ｖｓｗ）の大きさが小さい場合、インピーダンスが低い第１給電路（４１）が、電源部（４３）への供給電力の経路に用いられる。これにより、負荷（１２）の通電時においても、制御電圧を効率よく確保することが可能となる。さらに、スイッチ部（Ｑ１）がオフ状態であり、スイッチ間電圧（Ｖｓｗ）が大きい場合、インピーダンスが大きい第２給電路（４２）が、電源部（４３）への供給電力の経路に用いられる。これにより、スイッチ部（Ｑ１）がオフ状態であるときに、第２給電路（４２）を通して負荷（１２）に流れるリーク電流を抑制することができ、負荷（１２）の誤動作の発生を抑制することが可能となる。ただし、この構成は電子スイッチ装置（１）に必須の構成ではなく、例えば、スイッチ部（Ｑ１）のオン／オフ状態に応じて、電源部（４３）に対して間欠的に供給する電流のデューティを調整するように構成されていてもよい。

　また、第７の態様に係る電子スイッチ装置（１）では、第２～第６のいずれかの態様において、センサ部（３１）を更に備え、スイッチ制御部（５１）は、センサ部（３１）の出力に基づいてスイッチ部（Ｑ１）を制御するように構成されていることが好ましい。この構成によれば、電源部（４３）で生成される制御電圧にてセンサ部（３１）を駆動でき、センサ部（３１）の出力によってスイッチ部（Ｑ１）を自動的に制御することが可能である。ただし、この構成は電子スイッチ装置（１）に必須の構成ではなく、センサ部（３１）は適宜省略される。

　また、第８の態様に係る電子スイッチシステム（１０）は、第２～第７のいずれかの態様に係る電子スイッチ装置（１）を複数備え、複数の電子スイッチ装置（１）が備える複数のスイッチ部（Ｑ１）は、交流電源（１１）と負荷（１２）との間に電気的に並列に接続される。複数の電子スイッチ装置（１）のいずれか１つの電子スイッチ装置（１）のスイッチ部（Ｑ１）が導通した状態になると、複数の電子スイッチ装置（１）のうちスイッチ部（Ｑ１）が非導通状態である他の電子スイッチ装置（１）では、切替制御部（５２）は供給電力の経路に用いる給電路が切り替わるように切替部（４４）を制御する。

　言い換えれば、電子スイッチシステム（１０）は、複数の電子スイッチ装置（１）を備えている。これら複数の電子スイッチ装置（１）の各々は、スイッチ部（Ｑ１）と、電源部（４３）と、スイッチ制御部（５１）と、２以上の給電路（第１給電路４１、第２給電路４２）と、切替部（４４）と、電圧監視部（３２）と、切替制御部（５２）とを備えている。スイッチ部（Ｑ１）は、交流電源（１１）と負荷（１２）との間に電気的に接続され、交流電源（１１）と負荷（１２）との間の導通と非導通とを切り替える。電源部（４３）は、スイッチ部（Ｑ１）の両端間に電気的に接続され、交流電源（１１）からの供給電力により制御電圧を生成する。スイッチ制御部（５１）は、電源部（４３）から制御電圧の供給を受けて動作し、スイッチ部（Ｑ１）を制御する。２以上の給電路（第１給電路４１、第２給電路４２）は、スイッチ部（Ｑ１）の両端間に電気的に接続され、スイッチ部（Ｑ１）と電源部（４３）との間における供給電力の経路となる。切替部（４４）は、供給電力の経路に用いる給電路を、２以上の給電路（第１給電路４１、第２給電路４２）のいずれか１つに切り替える。電圧監視部（３２）は、スイッチ部（Ｑ１）の両端電圧であるスイッチ間電圧（Ｖｓｗ）の大きさを監視する。切替制御部（５２）は、スイッチ間電圧（Ｖｓｗ）の波形に基づいて切替部（４４）を制御する。複数の電子スイッチ装置（１）が備える複数のスイッチ部（Ｑ１）は、交流電源（１１）と負荷（１２）との間に電気的に並列に接続される。複数の電子スイッチ装置（１）のいずれか１つの電子スイッチ装置（１）のスイッチ部（Ｑ１）が導通した状態になると、複数の電子スイッチ装置（１）のうちスイッチ部（Ｑ１）が非導通状態である１以上の他の電子スイッチ装置（１）では、１以上の切替制御部（５２）は供給電力の経路に用いる給電路が切り替わるように１以上の切替部（４４）を制御する。

　この構成によれば、複数の電子スイッチ装置（１）の各々において、交流電源（１１）から電源部（４３）への供給電力の経路として、２つの給電路（第１給電路４１、第２給電路４２）があり、いずれか一方の給電路を介して供給電力が供給される。２つの給電路（第１給電路４１、第２給電路４２）の切り替えは、スイッチ間電圧（Ｖｓｗ）に基づいて行われる。電子スイッチ装置（１）では、電圧監視部（３２）がスイッチ間電圧（Ｖｓｗ）を監視することにより、他の電子スイッチ装置（１）におけるスイッチ部（Ｑ１）のオン／オフ状態の検出が可能となる。例えば、第１電子スイッチ装置（１Ａ）のスイッチ部（Ｑ１）がオフ状態であり、第２電子スイッチ装置（１Ｂ）のスイッチ部（Ｑ１）がオン状態であるとする。この場合、スイッチ部（Ｑ１）がオフ状態である第１電子スイッチ装置（１Ａ）は、スイッチ間電圧（Ｖｓｗ）の波形に基づいて、第２電子スイッチ装置（１Ｂ）のスイッチ部（Ｑ１）がオン状態であることを検出することができる。したがって、第１電子スイッチ装置（１Ａ）は、第２電子スイッチ装置（１Ｂ）におけるスイッチ部（Ｑ１）のオン状態であることに応じて給電路を切り替える。すなわち、電子スイッチ装置（１）は、他の電子スイッチ装置（１）におけるスイッチ部（Ｑ１）のオン／オフ状態に応じて、給電路が切り替えられる。これにより、電子スイッチ装置（１）は、適した給電路を用いて電源部（４３）に電力供給することができ、スイッチ間電圧（Ｖｓｗ）から制御電圧を確保することができる。結果的に、電子スイッチ装置（１）では、負荷（１２）の通電時に制御電圧を確保するためにカレントトランスが必要でなく、小型化が可能である。とくに、三路スイッチからなる電子スイッチ装置（１）を２つ組み合わせた電子スイッチシステム（１０）では、スイッチ部（Ｑ１）がオフ状態の第１電子スイッチ装置（１Ａ）と、スイッチ部（Ｑ１）がオン状態の第２電子スイッチ装置（１Ｂ）とのいずれでも、制御電圧を確保可能である。

　（４）変形例
　実施形態１に係る電子スイッチ装置１は、本発明の一例に過ぎず、本発明は、実施形態１に限定されることはなく、実施形態１以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下に、実施形態１の変形例を列挙する。

　負荷１２は照明装置に限らず、例えば、換気扇及び防犯機器等の電気機器であってもよい。また、負荷１２は、１台の電気機器に限らず、電気的に直列又は並列に接続された複数台の電気機器であってもよい。

　また、スイッチ部Ｑ１は双方向サイリスタに限らず、その他の半導体スイッチであってもよい。スイッチ部Ｑ１は、例えば、第１の接続端子１０１と第３の接続端子１０３との間に電気的に直列に接続された、２つのＭＯＳＦＥＴであってもよい。２つのＭＯＳＦＥＴは、ソース端子同士が互いに接続される、つまり、いわゆる逆直列に接続されることにより、双方向の電流の通過と遮断とを切り替える。さらにまた、スイッチ部Ｑ１は、例えば、ＧａＮ（窒化ガリウム）などのワイドバンドギャップの半導体材料を用いたダブルゲート（デュアルゲート）構造の半導体素子であってもよい。

　また、電源部４３への供給電力の経路となる給電路（第１給電路４１、第２給電路４２）の数は、２に限らず、３以上であってもよい。

　また、スイッチ部Ｑ１を駆動するための駆動回路が、制御部５とは別に設けられていてもよい。この場合、制御電圧は、駆動回路の動作にも使用される。

　また、センサ部３１は、人が存在するか否かを検知する人感センサに限らず、例えば、明るさセンサであってもよい。又は、センサ部３１は、人感センサと明るさセンサとの両方を有していてもよい。さらに、電子スイッチ装置１は、センサ部３１の検知結果に基づいてスイッチ部Ｑ１が制御される構成に限らず、例えば、遠隔操作機能、タイマ機能、又は調光機能付きの電子スイッチ装置であってもよい。例えば遠隔操作機能付きの電子スイッチ装置１であれば、制御部５は、リモートコントローラからのワイヤレス信号に基づいて、スイッチ部Ｑ１を制御する。さらにまた、電子スイッチ装置１は、例えば、押ボタンスイッチ又はタッチスイッチ等の操作部に対する人の操作に基づいて、スイッチ部Ｑ１が制御される構成であってもよい。

　また、電圧監視部３２は、全波整流後のスイッチ間電圧Ｖｓｗではなく、全波整流前のスイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさを監視する構成であってもよい。この場合、電圧監視部３２は、整流器２の交流入力端子間に電気的に接続される。電圧監視部３２は、ゼロクロス点を検出するためのゼロクロス検出部と、他の電子スイッチ装置１のスイッチ部Ｑ１のオン／オフ状態を検出するための状態検出部としての機能を兼用しているが、ゼロクロス検出部と状態検出部とが別個に設けられていてもよい。状態検出部は、スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさと正極性の基準値のみとを比較する構成、あるいはスイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさと負極性の基準値のみとを比較する構成であってもよい。

　また、スイッチ制御部５１は、スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさが基準値以上となってから、所定時間が経過した時点でスイッチ部Ｑ１を導通させるように構成されていてもよい。スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさが基準値以上となってから、所定時間の間はスイッチ部Ｑ１が非導通状態に保持される。これにより、複数の電子スイッチ装置１間で基準値にばらつきがある場合でも、他の電子スイッチ装置１のスイッチ部Ｑ１が導通状態となったときに、自己の電子スイッチ装置１のスイッチ間電圧Ｖｓｗが基準値に達しないということが抑制される。したがって、他の電子スイッチ装置１のスイッチ部Ｑ１のオン／オフ状態の検出精度の向上を図ることが可能となる。

　さらにまた、スイッチ制御部５１は、電源部４３のコンデンサＣ１の両端電圧に基づいて、スイッチ部Ｑ１にスイッチ制御信号を出力するように構成されていてもよい。スイッチ制御部５１は、コンデンサＣ１の両端電圧が閾値電圧以上となった際に、スイッチ部Ｑ１を導通させる。この閾値電圧は、次にスイッチ部Ｑ１が非導通となるまでの間、制御部５、センサ部３１の動作が可能となるように、コンデンサＣ１が充電されたときのコンデンサＣ１の両端電圧である。

　また、切替制御部５２は、スイッチ間電圧Ｖｓｗが基準値未満である連続した時間が、所定時間以上継続した場合、電源部４３への供給電力の経路に第１給電路４１が用いられるように切替部４４を制御するように構成されていてもよい。複数の電子スイッチ装置１間で基準値にばらつきがある場合、他の電子スイッチ装置１のスイッチ部Ｑ１がオン状態であるにも関わらず、自己の電子スイッチ装置１のスイッチ間電圧Ｖｓｗが基準値に達しないおそれがある。このような場合でも、他の電子スイッチ装置１のスイッチ部Ｑ１がオン状態であると検出することができ、インピーダンスが低い第１給電路４１を電源部４３への供給電力の経路に用いることができる。

　さらにまた、切替制御部５２は、スイッチ部Ｑ１がオン状態に制御されている場合であっても、スイッチ部Ｑ１がオフ状態に制御されている場合と同様に、スイッチ間電圧Ｖｓｗに基づいて切替部４４を制御するように構成されていてもよい。

　また、スイッチ間電圧Ｖｓｗのパルス幅が閾値未満である場合、第１給電路４１のみが電源部４３の電力供給経路に用いられる構成に限らない。例えば、切替制御部５２は、スイッチ間電圧Ｖｓｗのパルス幅が閾値未満である場合、第１給電路４１と第２給電路４２とを所定間隔で交互に切り替わるように構成されていてもよい。これにより、スイッチ部Ｑ１がオン状態からオフ状態に切り替わった際に、第１給電路４１を介して負荷１２に電流が流れ続けることが抑制され、他の電子スイッチ装置１のスイッチ部Ｑ１のオン／オフ状態の検出精度の向上を図ることが可能となる。

　また、第１給電路４１の低インピーダンス要素にロードスイッチを採用する場合、ロードスイッチと切替部４４とが兼用されていてもよい。ロードスイッチをオンすることにより、第２給電路４２の両端間が第１給電路４１で短絡され、第１給電路４１を介して電源部４３に電力が供給される。また、ロードスイッチをオフすることにより、第２給電路４２を介して電源部４３に電力が供給される。

　また、電源部４３の具体回路は、図１に示す回路に限らず、適宜変更が可能である。電源部４３は、例えば、コンデンサＣ１はレギュレータ４５の出力に接続されていてもよいし、コンデンサＣ１とは別のコンデンサがレギュレータ４５の出力に接続されていてもよい。さらに、電源部４３におけるレギュレータ４５は電子スイッチ装置１に必須の構成ではなく、レギュレータ４５は省略されてもよい。

　また、実施形態１にて、スイッチ間電圧及び基準値等の２値間の比較において、「以上」としているところは、２値が等しい場合、及び２値の一方が他方を超えている場合との両方を含む。ただし、これに限らず、ここでいう「以上」は、２値の一方が他方を超えている場合のみを含む「より大きい」と同義であってもよい。つまり、２値が等しい場合を含むか否かは、基準値等の設定次第で任意に変更できるので、「以上」か「より大きい」かに技術上の差異はない。同様に、「未満」においても「以下」と同義であってもよい。

　（実施形態２）
　実施形態２に係る電子スイッチシステム１０Ａは、図５に示すように、３つの電子スイッチ装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃの組み合わせからなる。以下、実施形態１と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。

　電子スイッチ装置１Ａ，１Ｂは、実施形態１と同様、いわゆる三路スイッチである。一方、電子スイッチ装置１Ｃは、４本の配線を接続可能な、いわゆる四路スイッチである。電子スイッチ装置１Ｃは、電子スイッチ装置１Ａ，１Ｂと同様の３つの接続端子１０１，１０２，１０３に加えて、第４の接続端子１０４を備えている。

　電子スイッチ装置１Ｃにおいて、接続端子１０３と接続端子１０４とは電子スイッチ装置１Ｃの内部で接続されている。電子スイッチ装置１Ａの接続端子１０２は、電子スイッチ装置１Ｃの接続端子１０１に接続されている。電子スイッチ装置１Ａの接続端子１０３は、電子スイッチ装置１Ｃの接続端子１０４に接続されている。電子スイッチ装置１Ｂの接続端子１０２は、電子スイッチ装置１Ｃの接続端子１０３に接続されている。電子スイッチ装置１Ｂの接続端子１０３は、電子スイッチ装置１Ｃの接続端子１０２に接続されている。

　上述の接続関係によれば、複数（ここでは３つ）の電子スイッチ装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃがそれぞれ備える複数のスイッチ部Ｑ１は、交流電源１１と負荷１２との間に電気的に並列に接続される。そのため、３つの電子スイッチ装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃのいずれかのスイッチ部Ｑ１が導通していれば、交流電源１１と負荷１２との間が導通し、３つの電子スイッチ装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃを介して、交流電源１１から負荷１２に電力供給される。したがって、電子スイッチシステム１０Ａでは、電子スイッチ装置１Ａのスイッチ部Ｑ１、電子スイッチ装置１Ｂのスイッチ部Ｑ１、及び電子スイッチ装置１Ｃのスイッチ部Ｑ１の全てにおいて、負荷１２への通電状態を切り替えることが可能である。よって、３つの電子スイッチ装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃを組み合わせた電子スイッチシステム１０Ａでは、負荷１２への通電状態を、３箇所で切り替えることが可能である。

　以上説明した本実施形態の電子スイッチシステム１０Ａにおいても、実施形態１と同様に、負荷１２の通電時に制御電圧を確保するためにカレントトランスが必要でなく、電子スイッチ装置１の小型化が可能である、という利点がある。

　また、実施形態２の変形例として、電子スイッチシステム１０Ａは、電子スイッチ装置１Ｃ（いわゆる四路スイッチ）を２つ以上備え、計４つ以上の電子スイッチ装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃを備えていてもよい。この場合、複数の電子スイッチ装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃがそれぞれ備える複数のスイッチ部Ｑ１が、交流電源１１と負荷１２との間に電気的に並列に接続されることで、負荷１２への通電状態を、４箇所以上で切り替えることが可能である。

　実施形態２の構成（変形例を含む）は、実施形態１の構成（変形例を含む）と適宜組み合わせて適用可能である。

　（実施形態３）
　（１）詳細
　以下、本実施形態の電子スイッチ装置１及び電子スイッチシステム１０の構成について、図２及び図６を参照して説明する。

　電子スイッチ装置１は、図２に示すように、スイッチ部Ｑ１及び３つの接続端子１０１，１０２，１０３に加えて、整流器２、及び回路部３を備えている。回路部３は、補助スイッチ部Ｑ２、電圧監視部３２、電源生成ブロック４、制御部５、判定部５３、及びセンサ部３１を備えている。これらのスイッチ部Ｑ１、３つの接続端子１０１，１０２，１０３、整流器２、及び回路部３は、１つの筐体に収納されている。電子スイッチ装置１は、筐体が壁等に固定されることで、壁等に取り付けられる。

　３つの接続端子１０１，１０２，１０３の各々は、配線が電気的かつ機械的に接続される部品である。接続端子１０１と接続端子１０３との間には、上述したようにスイッチ部Ｑ１が接続されている。接続端子１０２は、接続端子１０１の送り端子であり、接続端子１０１と電気的に接続されている。本実施形態における「接続端子」等の「端子」は、電源線を接続するための部品（端子）でなくてもよく、例えば、電子部品のリード、又は回路基板に含まれる導体の一部であってもよい。

　スイッチ部Ｑ１は、交流電源１１と負荷１２との間に電気的に接続され、交流電源１１と負荷１２との間の導通と非導通とを切り替える。本実施形態では、スイッチ部Ｑ１は、３端子の双方向サイリスタ（トライアック）にて構成されている。スイッチ部Ｑ１は、接続端子１０１と接続端子１０３との間に電気的に接続されており、接続端子１０１と接続端子１０３との間における双方向の電流の通過と遮断とを切り替える。スイッチ部Ｑ１の制御端子（双方向サイリスタのゲート端子）は、整流器２の交流入力端子に電気的に接続されている。また、スイッチ部Ｑ１の制御端子は、抵抗Ｒ０を介して接続端子１０３に電気的に接続されている。図２では、スイッチ部Ｑ１を、接点を有するメカニカルスイッチと同様の回路記号で表記している。

　補助スイッチ部Ｑ２は、整流器２と電源生成ブロック４との間に電気的に接続され、整流器２の直流出力端子間の導通と非導通とを切り替える。本実施形態では、補助スイッチ部Ｑ２は、エンハンスメント形のｎチャネルＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor）にて構成されている。補助スイッチ部Ｑ２のドレイン端子は、整流器２の高電位側の直流出力端子に電気的に接続されている。補助スイッチ部Ｑ２のソース端子は、整流器２の低電位側の直流出力端子（グランド）に電気的に接続されている。補助スイッチ部Ｑ２は、後述するように、ゲート端子に制御部５からの制御信号（第１制御信号）ＣＳ１が入力されることにより制御される。

　ここで、補助スイッチ部Ｑ２が非導通であれば、スイッチ部Ｑ１の制御端子に十分な大きさの制御電圧（ゲート電圧）が印加されず、スイッチ部Ｑ１は非導通になる。一方、補助スイッチ部Ｑ２が導通していれば、補助スイッチ部Ｑ２、整流器２を介して抵抗Ｒ０に電流が流れることにより、スイッチ部Ｑ１の制御端子に十分な大きさの制御電圧が印加され、スイッチ部Ｑ１が導通する。

　整流器２は、ダイオードブリッジからなる。整流器２は、スイッチ部Ｑ１の両端間に印加される電圧（以下、「スイッチ間電圧Ｖｓｗ」ともいう）を、全波整流して、電源生成ブロック４に出力する。そのため、電源生成ブロック４は、整流器２の直流出力端子間に接続されている。電源生成ブロック４は、整流器２から入力される全波整流後の電力を用いて、例えば制御部５及びセンサ部３１の駆動等に必要な「制御電圧」を生成する。

　以下では、スイッチ部Ｑ１が非導通の状態で、スイッチ部Ｑ１には交流電源１１から交流電圧Ｖａｃが印加されることと仮定する。つまり、スイッチ部Ｑ１が非導通であれば、スイッチ間電圧Ｖｓｗは交流電源１１からの交流電圧Ｖａｃと略等しくなる。また、以下では、接続端子１０１が高電位となる交流電圧Ｖａｃ及びスイッチ間電圧Ｖｓｗの極性を「正極性」、接続端子１０３が高電位となる交流電圧Ｖａｃ及びスイッチ間電圧Ｖｓｗの極性を「負極性」という。

　電圧監視部３２は、スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさを監視（検出）するように構成されている。本実施形態では、電圧監視部３２は、スイッチ間電圧Ｖｓｗのゼロクロスを検出するように構成されている。また、電圧監視部３２は、検出信号を制御部５に出力するように構成されている。本実施形態に係る電子スイッチ装置１は、電圧監視部３２として、検出部（第１検出部）３２１と、検出部（第２検出部）３２２と、を有している。また、本実施形態では、検出信号も２つ（検出信号（第１検出信号）Ｓ１１、検出信号（第２検出信号）Ｓ１２）である。

　検出部３２１は、接続端子１０１に電気的に接続されている。検出部３２１は、接続端子１０１－グランド（基準電位点）間電圧の大きさと基準値Ｖｔｈ１０（図７参照。例えば、１２〔Ｖ〕）とを比較することにより、スイッチ間電圧Ｖｓｗが負極性から正極性に切り替わる際のゼロクロスを検出する。検出部３２１は、監視結果（検出結果）を表す検出信号Ｓ１１を制御部５に出力している。検出信号Ｓ１１の信号レベルは、接続端子１０１－グランド間電圧の大きさが基準値Ｖｔｈ１０未満のときにＨレベル（High level）となり、接続端子１０１－グランド間電圧の大きさが基準値Ｖｔｈ１０以上のときにＬレベル（Low level）となる。

　検出部３２２は、接続端子１０３に電気的に接続されている。検出部３２２は、接続端子１０３－グランド間電圧の大きさと基準値Ｖｔｈ１０とを比較することにより、スイッチ間電圧Ｖｓｗが正極性から負極性に切り替わる際のゼロクロスを検出する。検出部３２２は、監視結果（検出結果）を表す検出信号Ｓ１２を制御部５に出力している。検出信号Ｓ１２の信号レベルは、接続端子１０２－グランド間電圧の大きさが基準値Ｖｔｈ１０未満のときにＨレベルとなり、接続端子１０２－グランド間電圧の大きさが基準値Ｖｔｈ１０以上のときにＬレベルとなる。

　すなわち、検出部３２１は、正極性のスイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさが基準値Ｖｔｈ１０未満の状態から基準値Ｖｔｈ１０以上の状態に移行したことを検出すると、ゼロクロスと判断し、検出信号Ｓ１１の信号レベルをＬレベルとする。同様に、検出部３２２は、負極性のスイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさが基準値Ｖｔｈ１０未満の状態から基準値Ｖｔｈ１０以上の状態に移行したことを検出すると、ゼロクロスと判断し、検出信号Ｓ１２の信号レベルをＬレベルとする。したがって、検出部３２１及び検出部３２２で検出されるゼロクロスの検出点は、厳密な意味でのゼロクロス（０〔Ｖ〕）から少し時間が遅れることになる。

　電源生成ブロック４は、給電回路４３０と、電源部４３と、電源入力端子４０１と、電源出力端子４０２と、を有している。電源部４３は、スイッチ部Ｑ１に電気的に接続されている。電源部４３は、交流電源１１からの供給電力により制御部５の制御電圧を生成するように構成されている。給電回路４３０は、スイッチ部Ｑ１と電源部４３との間に電気的に接続されている。

　給電回路４３０と電源部４３とは、いずれも整流器２の直流出力端子間に電気的に接続されている。電源入力端子４０１は、給電回路４３０の入力端子に相当し、整流器２の高電位側の直流出力端子に電気的に接続される。そのため、スイッチ部Ｑ１及び補助スイッチ部Ｑ２が非導通の状態にある場合、電源入力端子４０１とグランド（整流器２の低電位側の直流出力端子）との間には、全波整流されたスイッチ間電圧Ｖｓｗ、つまり整流器２から出力される脈流電圧が印加される。電源出力端子４０２は、電源部４３の出力端子に相当し、制御部５に電気的に接続される。これにより、電源部４３が制御電圧を生成するときには、電源部４３への供給電力は、必ず給電回路４３０を介して電源部４３に供給されることになる。給電回路４３０は、例えば、入力電圧（スイッチ間電圧Ｖｓｗ）を降圧して電源部４３に出力するドロッパ回路である。

　給電回路４３０は、ツェナダイオード（第１ツェナダイオード）ＺＤ１と、能動素子Ｑ１０と、抵抗（第１抵抗）Ｒ１と、抵抗（第２抵抗）Ｒ２と、ダイオードＤ１と、電流制限部４６と、を有している。電流制限部４６は、スイッチ素子（第１スイッチ素子）Ｑ１１と、抵抗（第３抵抗）Ｒ３と、抵抗（第４抵抗）Ｒ４と、を有している。また、給電回路４３０は、ツェナダイオード（第２ツェナダイオード）ＺＤ２と、スイッチ素子（第２スイッチ素子）Ｑ１２と、スイッチ素子（第３スイッチ素子）Ｑ１３と、抵抗（第５抵抗）Ｒ５と、抵抗（第６抵抗）Ｒ６と、を更に有している。電源部４３は、コンデンサＣ１と、レギュレータ４５と、を有している。

　電源入力端子４０１とグランドとの間においては、能動素子Ｑ１０、抵抗Ｒ３、ダイオードＤ１、及びコンデンサＣ１が、電気的に直列に接続されている。これにより、能動素子Ｑ１０、抵抗Ｒ３、及びダイオードＤ１の直列回路は、電源部４３への供給電力の経路の一部、つまりコンデンサＣ１の充電経路４７の一部を構成する。能動素子Ｑ１０は、スイッチ部Ｑ１の両端間における、コンデンサＣ１の充電経路４７上に設けられ、スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさが所定値以上のときにオンする電圧駆動型の能動素子である。能動素子Ｑ１０は、一例として、エンハンスメント形のｎチャネルＭＯＳＦＥＴからなる。

　能動素子Ｑ１０のドレイン端子は、電源入力端子４０１に電気的に接続されている。能動素子Ｑ１０のソース端子は、ダイオードＤ１のアノード端子に電気的に接続されている。ダイオードＤ１のカソード端子は、コンデンサＣ１を介してグランドに電気的に接続されている。抵抗Ｒ１及びツェナダイオードＺＤ１は、電源入力端子４０１とグランドとの間において電気的に直列に接続されている。ツェナダイオードＺＤ１のアノード端子はグランドに電気的に接続されている。能動素子Ｑ１０のゲート端子（制御端子）は、抵抗Ｒ２を介してツェナダイオードＺＤ１のカソード端子に電気的に接続されている。

　ダイオードＤ１のアノード端子とグランドとの間においては、ツェナダイオードＺＤ２、スイッチ素子Ｑ１２、及び抵抗Ｒ５が、電気的に直列に接続されている。ツェナダイオードＺＤ２のカソード端子は、ダイオードＤ１のアノード端子に電気的に接続されている。スイッチ素子Ｑ１２は、一例として、エンハンスメント形のｎチャネルＭＯＳＦＥＴからなる。スイッチ素子Ｑ１２のドレイン端子は、ツェナダイオードＺＤ２のアノード端子に電気的に接続されている。スイッチ素子Ｑ１２のソース端子は、抵抗Ｒ５に電気的に接続されている。スイッチ素子Ｑ１２は、後述するように、ゲート端子に制御部５からの制御信号（第２制御信号）ＣＳ２が入力されることにより制御される。

　スイッチ素子Ｑ１３は、一例として、ｎｐｎ形のバイポーラトランジスタからなる。スイッチ素子Ｑ１３のベース端子は、スイッチ素子Ｑ１２のソース端子及び抵抗Ｒ５の接続点に電気的に接続されている。スイッチ素子Ｑ１３のエミッタ端子は、グランドに電気的に接続されている。スイッチ素子Ｑ１３のコレクタ端子は、抵抗Ｒ６を介してレギュレータ４５の出力端子、つまり電源出力端子４０２に電気的に接続されている。また、スイッチ素子Ｑ１３のコレクタ端子は、制御部５に電気的に接続されている。このため、制御部５には、スイッチ素子Ｑ１３が非導通のときに信号レベルがＨレベルとなり、スイッチ素子Ｑ１３が導通しているときに信号レベルがＬレベルとなる充電検出信号Ｓ３が入力される。

　レギュレータ４５は、三端子レギュレータ（シリーズレギュレータ）である。レギュレータ４５の入力端子は、コンデンサＣ１の高電位側の端子、つまりダイオードＤ１のカソード端子に電気的に接続されている。レギュレータ４５の出力端子は、電源出力端子４０２に電気的に接続されている。

　上記構成によれば、給電回路４３０は、交流電源１１からの電力供給を受けて、ツェナダイオードＺＤ１のツェナ電圧（降伏電圧）に基づく定電圧にて、コンデンサＣ１を充電する。すなわち、スイッチ間電圧Ｖｓｗ、つまり電源入力端子４０１及びグランド間に印加される電圧の大きさが、所定値（以下、「最低充電電圧」ともいう）以上になると、能動素子Ｑ１０が導通して電源部４３に供給電力が供給される。言い換えれば、給電回路４３０は、スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさが所定値以上になると、電源部４３に供給電力を供給するように構成されている。これにより、スイッチ間電圧Ｖｓｗが最低充電電圧以上であるときに、コンデンサＣ１は定電圧にて充電される。コンデンサＣ１の両端電圧は、レギュレータ４５にて降圧され、電源出力端子４０２から出力される。このようにして、電源部４３は、電源出力端子４０２から定電圧の制御電圧を出力する。

　要するに、スイッチ間電圧Ｖｓｗが最低充電電圧以上であれば、給電回路４３０の能動素子Ｑ１０が導通するため、給電回路４３０の入力インピーダンスは低インピーダンス状態になる。したがって、電源部４３に供給電力が供給されて、電源部４３にて制御電圧が生成される。コンデンサＣ１が満充電状態になれば、給電回路４３０から電源部４３に電流が流れなくなるので、給電回路４３０の入力インピーダンスは、高インピーダンス状態になる。

　次に、電流制限部４６について説明する。電流制限部４６において、抵抗Ｒ３は、能動素子Ｑ１０のソース端子に電気的に接続され、能動素子Ｑ１０に流れる電流を検出する検出抵抗として機能する、シャント抵抗である。ここでは、抵抗Ｒ３は、給電回路４３０における能動素子Ｑ１０のソース端子とダイオードＤ１のアノード端子との間に、電気的に接続されている。スイッチ素子Ｑ１１は、能動素子Ｑ１０のソース端子と制御端子（ゲート端子）との間に電気的に接続されている。スイッチ素子Ｑ１１は、一例として、ｎｐｎ形のバイポーラトランジスタからなる。スイッチ素子Ｑ１１のエミッタ端子は、抵抗Ｒ３を介して能動素子Ｑ１０のソース端子に電気的に接続されている。スイッチ素子Ｑ１１のコレクタ端子は、能動素子Ｑ１０のゲート端子に電気的に接続されている。スイッチ素子Ｑ１１のベース端子は、抵抗Ｒ４を介して能動素子Ｑ１０のソース端子に電気的に接続されている。

　上記構成によれば、電流制限部４６は、能動素子Ｑ１０を流れる電流（ドレイン電流）が規定値以上になると、抵抗Ｒ３の両端電圧にてスイッチ素子Ｑ１１を導通し、これにより能動素子Ｑ１０をオフにする。これにより、コンデンサＣ１の充電経路４７が遮断され、電源部４３での制御電圧の生成が停止する。言い換えれば、交流電源１１から電源部４３に規定値以上の電流が流れると、電流制限部４６にて電源入力端子４０１からコンデンサＣ１が電気的に切り離され、電源部４３への供給電力の供給が停止する。

　制御部５は、電源生成ブロック４から、制御電圧の供給を受けて動作する。制御部５は、補助スイッチ部Ｑ２を制御することで、スイッチ部Ｑ１を間接的に制御する機能を備えている。つまり、制御部５は、スイッチ部Ｑ１を制御するように構成されている。具体的には、制御部５は、センサ部３１の検知結果に基づいて、補助スイッチ部Ｑ２の制御端子（ゲート端子）に制御信号ＣＳ１を出力することにより、補助スイッチ部Ｑ２の導通と非導通とを切り替えるように、補助スイッチ部Ｑ２を制御する。補助スイッチ部Ｑ２の導通と非導通とが切り替わると、上述したように、スイッチ部Ｑ１の導通と非導通とが切り替わる。また、制御部５は、補助スイッチ部Ｑ２を導通させる場合、つまりスイッチ部Ｑ１を導通させる場合、電圧監視部３２から出力される検出信号（検出信号Ｓ１１，Ｓ１２）に基づいて、制御信号ＣＳ１の信号レベルをＨレベルにするタイミングを決定する。制御部５には補助スイッチ部Ｑ２を駆動するための駆動回路が含まれており、制御部５は直接的に補助スイッチ部Ｑ２を制御する。

　また、制御部５は、スイッチ素子Ｑ１２の制御端子（ゲート端子）に制御信号ＣＳ２を出力することにより、スイッチ素子Ｑ１２の導通と非導通とを切り替えるように、スイッチ素子Ｑ１２を制御する。本実施形態では、制御部５は、補助スイッチ部Ｑ２を導通状態から非導通状態に切り替える際に、制御信号ＣＳ２の信号レベルをＬレベルからＨレベルに切り替えることで、スイッチ素子Ｑ１２を導通させる。スイッチ素子Ｑ１２が導通状態のときに、コンデンサＣ１の充電電圧及びダイオードＤ１の順方向電圧の和がツェナダイオードＺＤ２のツェナ電圧を上回っていると、スイッチ素子Ｑ１３のベース端子に電流が流れる。これにより、スイッチ素子Ｑ１３が導通し、充電検出信号Ｓ３の信号レベルがＨレベルからＬレベルになる。一方、スイッチ素子Ｑ１２が導通状態のときに、コンデンサＣ１の充電電圧及びダイオードＤ１の順方向電圧の和がツェナダイオードＺＤ２のツェナ電圧以下であると、スイッチ素子Ｑ１３のベース端子には電流が流れない。このため、スイッチ素子Ｑ１３は非導通状態を維持するので、充電検出信号Ｓ３の信号レベルがＨレベルに維持される。

　つまり、スイッチ素子Ｑ１２の導通状態において、コンデンサＣ１が十分に充電されており、制御電圧が確保できていれば、充電検出信号Ｓ３の信号レベルがＬレベルになる。一方、スイッチ素子Ｑ１２の導通状態において、コンデンサＣ１が十分に充電されておらず、制御電圧が確保できていなければ、充電検出信号Ｓ３の信号レベルがＨレベルに維持される。このため、制御部５は、充電検出信号Ｓ３を監視することで、制御電圧を確保できているか否かを判断することができる。

　本実施形態では、制御部５は、電圧監視部３２がスイッチ間電圧Ｖｓｗのゼロクロスを検出し、かつ、充電検出信号Ｓ３により制御電圧が確保できていると判断した場合に、補助スイッチ部Ｑ２の制御を実行する。つまり、制御部５は、電圧監視部３２がスイッチ間電圧Ｖｓｗのゼロクロスを検出したときに、コンデンサＣ１が十分に充電されていない場合、コンデンサＣ１が十分に充電されるのを待って、補助スイッチ部Ｑ２の制御を実行する。

　判定部５３は、電圧監視部３２での監視結果に基づいて、他スイッチ部Ｑ１４の動作状態を判定するように構成されている。ここで、「他スイッチ部Ｑ１４」は、交流電源１１と負荷１２との間に電気的に接続される他の電子スイッチ装置１のスイッチ部Ｑ１である。例えば、電子スイッチ装置１Ａの判定部５３は、他の電子スイッチ装置１Ｂのスイッチ部Ｑ１（他スイッチ部Ｑ１４）の動作状態（導通／非導通）を判定するように構成されている。本実施形態では、判定部５３は、電圧監視部３２がスイッチ間電圧Ｖｓｗのゼロクロスを検出する際に検出信号Ｓ１０に現れるパルス幅Ｗ１（図７参照）に基づいて、他スイッチ部Ｑ１４の動作状態を判定する。ここでいう「パルス幅」は、スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさ（Ｖｓｗ）が基準値Ｖｔｈ１０以上の時間の長さである。また、図７では、検出信号Ｓ１０は、検出信号Ｓ１１と検出信号Ｓ１２とを重ね合わせた信号である。

　判定部５３は、パルス幅Ｗ１と閾値とを比較し、パルス幅Ｗ１が閾値未満であれば、他スイッチ部Ｑ１４が導通状態であると判定する。また、判定部５３は、パルス幅Ｗ１が閾値以上であれば、他スイッチ部Ｑ１４が非導通状態であると判定する。閾値は、例えば交流電圧Ｖａｃの１周期の１／８程度に設定される。本実施形態では、判定部５３は、制御部５の有する機能の一つであるが、制御部５とは異なるハードウェア（又はソフトウェア）で構成されていてもよい。

　センサ部３１は、検知エリアに人が存在するか否かを検知する。センサ部３１は、例えば、焦電素子を含んでおり、人体から放出される赤外線を検出することによって、検知エリアに人が存在するか否かを判断する。センサ部３１は、検知エリアに人が存在することを検知すると、スイッチ部Ｑ１をオン状態とするためのオン制御指示を、制御部５に出力する。

　制御部５は、センサ部３１からオン制御指示を受けると、電圧監視部３２からの検出信号に基づいて、補助スイッチ部Ｑ２に与える制御信号ＣＳ１の信号レベルをＨレベルにする。具体的には、制御部５は、電圧監視部３２からの検出信号に基づいて、スイッチ間電圧Ｖｓｗがゼロクロスする際に、補助スイッチ部Ｑ２を導通させる。これにより、スイッチ部Ｑ１が導通する。つまり、制御部５は、スイッチ部Ｑ１の動作状態をオン状態とするためのオン制御指示を受けると、スイッチ部Ｑ１の動作状態をオン状態とするように構成されている。

　ここで、スイッチ部Ｑ１は、上述したように双方向サイリスタからなるので、交流電源１１からの交流電圧Ｖａｃのゼロクロス（０〔Ｖ〕）付近で非導通となる。厳密には、スイッチ部Ｑ１が導通した後、スイッチ部Ｑ１を流れる電流が０〔Ａ〕になるとスイッチ部Ｑ１が非導通となるので、負荷１２の種類によっては、交流電圧Ｖａｃのゼロクロスよりも早いタイミングでスイッチ部Ｑ１が非導通となることもある。

　すなわち、制御部５は、電圧監視部３２がスイッチ間電圧Ｖｓｗのゼロクロスを検出するごとに、つまり交流電圧Ｖａｃの略半周期ごとに補助スイッチ部Ｑ２を導通させ、スイッチ部Ｑ１を導通させる。本実施形態では、制御部５は、検出部３２１でスイッチ間電圧Ｖｓｗのゼロクロスを検出して補助スイッチ部Ｑ２を制御する処理と、検出部３２２でスイッチ間電圧Ｖｓｗのゼロクロスを検出して補助スイッチ部Ｑ２を制御する処理とを交互に実行する。また、制御部５は、スイッチ部Ｑ１をオフ状態とする場合、補助スイッチ部Ｑ２が非導通となるように補助スイッチ部Ｑ２を制御することにより、スイッチ部Ｑ１を非導通に維持する。

　（２）動作
　次に、電子スイッチ装置１及び電子スイッチシステム１０の動作について、図７及び図８を参照して説明する。図７では、電子スイッチ装置１Ａ，１Ｂの両方のスイッチ部Ｑ１がオフ状態である場合の動作を例示する。図８では、電子スイッチ装置１Ａのスイッチ部Ｑ１がオフ状態であり、電子スイッチ装置１Ｂのスイッチ部Ｑ１がオン状態である場合の動作を例示する。また、図７及び図８の例では、電子スイッチ装置１Ｂを「他の電子スイッチ装置１Ｂ」として、電子スイッチ装置１Ａの動作について説明する。したがって、図７及び図８の例では、電子スイッチ装置１Ｂのスイッチ部Ｑ１が他スイッチ部Ｑ１４である。

　図７及び図８は、いずれも上段から順に、交流電源１１の交流電圧「Ｖａｃ」、電子スイッチ装置１Ａのスイッチ部Ｑ１のスイッチ間電圧「Ｖｓｗ」、電子スイッチ装置１Ａでの検出信号「Ｓ１０」、他スイッチ部Ｑ１４の動作状態（導通／非導通）を示している。図７及び図８の例では、検出信号「Ｓ１０」の信号レベルは、スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさが基準値Ｖｔｈ１０以上のときにＬレベルであり、スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさが基準値Ｖｔｈ１０未満のときにＨレベルである。また、図７及び図８では、電子スイッチ装置１Ａのスイッチ間電圧Ｖｓｗを示しているが、このスイッチ間電圧Ｖｓｗは、他の電子スイッチ装置１Ｂのスイッチ間電圧Ｖｓｗと略同じである。また、他スイッチ部Ｑ１４の動作状態を表す「Ｑ１４」については、「ＯＮ」が導通を表し、「ＯＦＦ」が非導通を表す。

　まず、電子スイッチ装置１Ａ，１Ｂの両方のスイッチ部Ｑ１がオフ状態であるときの動作について図７を用いて説明する。図７の例では、電子スイッチ装置１Ａ，１Ｂの両方のスイッチ部Ｑ１がオフ状態であるため、スイッチ間電圧Ｖｓｗは、交流電圧Ｖａｃと同電圧である。

　図７の例では、スイッチ間電圧Ｖｓｗは、時点ｔ２０にて負極性から正極性に切り替わり、時点ｔ２０後の時点ｔ２３にて正極性から負極性に切り替わる。また、図７の例では、時点ｔ２０後の時点ｔ２１から、時点ｔ２３前の時点ｔ２２まで、スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさが基準値Ｖｔｈ１０以上となることで、検出信号Ｓ１０の信号レベルがＬレベルになる。同様に、図７の例では、時点ｔ２３後の時点ｔ２４から時点ｔ２５まで、検出信号Ｓ１０の信号レベルがＬレベルになる。

　ここで、検出信号Ｓ１０のパルス幅Ｗ１（時点ｔ２１から時点ｔ２２までの時間の長さ、及び時点ｔ２４から時点ｔ２５までの時間の長さ）は、交流電圧Ｖａｃの半周期に相当する長さであり、閾値以上である。したがって、図７の例では、交流電圧Ｖａｃの１周期においてパルス幅Ｗ１が複数回連続して閾値以上であることから、電子スイッチ装置１Ａの判定部５３は、他スイッチ部Ｑ１４がオフ状態であると判定する。

　次に、電子スイッチ装置１Ａのスイッチ部Ｑ１がオフ状態であり、電子スイッチ装置１Ｂのスイッチ部Ｑ１がオン状態であるときの動作について図８を用いて説明する。図８の例では、スイッチ間電圧Ｖｓｗは、時点ｔ２６にて負極性から正極性に切り替わり、時点ｔ２６後の時点ｔ２９にて正極性から負極性に切り替わる。また、図８の例では、時点ｔ２６後の時点ｔ２７にて、スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさが基準値Ｖｔｈ１０以上となることで、検出信号Ｓ１０の信号レベルがＨレベルからＬレベルになる。そして、時点ｔ２７後の時点ｔ２８にて、他スイッチ部Ｑ１４が導通することで、スイッチ間電圧Ｖｓｗが略０〔Ｖ〕となる。このため、検出信号Ｓ１０の信号レベルは、時点ｔ２８にてＬレベルからＨレベルになる。同様に、図８の例では、時点ｔ２９後の時点ｔ３０にて検出信号Ｓ１０の信号レベルがＨレベルからＬレベルになり、時点ｔ３０後の時点ｔ３１にて検出信号Ｓ１０の信号レベルがＬレベルからＨレベルになる。

　ここで、検出信号Ｓ１０のパルス幅Ｗ１（時点ｔ２７から時点ｔ２８までの時間の長さ、及び時点ｔ３０から時点ｔ３１までの時間の長さ）は、閾値未満である。したがって、図８の例では、交流電圧Ｖａｃの１周期においてパルス幅Ｗ１が複数回連続して閾値未満であることから、電子スイッチ装置１Ａの判定部５３は、他スイッチ部Ｑ１４がオン状態にあると判定する。

　（３）利点
　以下、本実施形態の電子スイッチ装置１の利点を説明するに当たり、まず、比較例の電子スイッチ装置について説明する。比較例の電子スイッチ装置は、判定部を備えていない点で、本実施形態の電子スイッチ装置１と異なる。また、以下では、比較例の電子スイッチ装置と、他の電子スイッチ装置とを備えたシステムを比較例の電子スイッチシステムとして説明する。

　例えば、比較例の電子スイッチ装置のスイッチ部がオフ状態であり、他の電子スイッチ装置のスイッチ部（他スイッチ部）がオン状態であると仮定する。そして、この状態において、比較例の電子スイッチ装置の制御部がセンサ部からオン制御指示を受けたと仮定する。この場合、他スイッチ部がオン状態にあることから、負荷には、既に交流電源から電力が供給されている。したがって、この状態において、電子スイッチ装置のスイッチ部を導通させる必要はない。

　しかしながら、比較例の電子スイッチ装置は、判定部を備えていないことから、スイッチ部を制御する際に他スイッチ部の動作状態を考慮することができない。このため、比較例の電子スイッチ装置の制御部は、他スイッチ部がオン状態であるにも関わらず、スイッチ部を導通させる。そして、比較例の電子スイッチ装置のスイッチ部と、他の電子スイッチ装置のスイッチ部とが同時に導通状態となれば、負荷を流れる電流が各スイッチ部に分かれて流れることにより、各スイッチ部が導通状態を維持できない可能性がある。この場合、例えば負荷が照明装置であれば、負荷の明るさが変わってしまい、負荷を見る人に違和感を与える可能性がある。その他、比較例の電子スイッチの制御部、及び他の電子スイッチ装置の制御部による制御が乱れる可能性もある。つまり、比較例の電子スイッチ装置の制御が、他の電子スイッチ装置の制御と競合する可能性がある。

　一方、本実施形態の電子スイッチ装置１では、電圧監視部３２により、スイッチ部Ｑ１の両端電圧であるスイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさを監視している。そして、本実施形態の電子スイッチ装置１では、判定部５３により、電圧監視部３２での監視結果に基づいて他の電子スイッチ装置１のスイッチ部Ｑ１（他スイッチ部Ｑ１４）の動作状態を判定している。このため、本実施形態の電子スイッチ装置１では、制御部５は、他スイッチ部Ｑ１４の動作状態を考慮して、スイッチ部Ｑ１を制御することが可能である。

　例えば、本実施形態の電子スイッチ装置１の制御部５は、他スイッチ部Ｑ１４がオン状態にあるときにセンサ部３１からオン制御指示を受けた場合、他スイッチ部Ｑ１４がオフ状態になるのを待ってスイッチ部Ｑ１を導通させることが可能である。言い換えれば、制御部５は、オン制御指示を受けており、かつ、判定部５３で他スイッチ部Ｑ１４の動作状態がオン状態と判定されている場合、スイッチ部Ｑ１の動作状態をオン状態とする処理を遅らせるように構成されていてもよい。もちろん、制御部５は、判定部５３で他スイッチ部Ｑ１４の動作状態がオン状態と判定されている場合に、他の電子スイッチ装置１の制御と競合しなければ、他スイッチ部Ｑ１４がオフ状態になるのを待たずに、スイッチ部Ｑ１を導通させてもよい。このように、本実施形態の電子スイッチ装置１では、他の電子スイッチ装置１の制御と競合し難い制御が可能になるという利点がある。

　（４）変形例
　本実施形態において、判定部５３は、制御部５によるスイッチ部Ｑ１の制御状態と、電圧監視部３２での監視結果とに基づいて、少なくとも他スイッチ部Ｑ１４の動作状態を判定するように構成されていてもよい。例えば、制御信号ＣＳ１の信号レベルがＬレベルであり、交流電圧Ｖａｃの１周期においてパルス幅Ｗ１が複数回連続して閾値未満である場合、判定部５３は、他スイッチ部Ｑ１４がオン状態であると判定する。また、制御信号ＣＳ１の信号レベルがＬレベルであり、交流電圧Ｖａｃの１周期においてパルス幅Ｗ１が複数回連続して閾値以上である場合、判定部５３は、他スイッチ部Ｑ１４がオフ状態であると判定する。

　一方、制御信号ＣＳ１の信号レベルがＨレベルであり、交流電圧Ｖａｃの１周期においてパルス幅Ｗ１が複数回連続して閾値未満である場合、判定部５３は、スイッチ部Ｑ１が正常に動作していると判定する。また、制御信号ＣＳ１の信号レベルがＨレベルであり、交流電圧Ｖａｃの１周期においてパルス幅Ｗ１が複数回連続して閾値以上である場合、判定部５３は、スイッチ部Ｑ１が異常であると判定する。というのも、スイッチ部Ｑ１が正常であれば、スイッチ部Ｑ１を導通させる制御を実行している場合、他スイッチ部Ｑ１４の動作状態に依らず、交流電圧Ｖａｃの１周期においてパルス幅Ｗ１は複数回連続して閾値未満となるからである。

　なお、制御信号ＣＳ１の信号レベルがＨレベルである場合、判定部５３は、他スイッチ部Ｑ１４の動作状態を判定することはできない。しかしながら、この場合はスイッチ部Ｑ１がオン状態であるため、他スイッチ部Ｑ１４の動作状態を判定しなくても差し支えない。

　本実施形態では、判定部５３は、交流電圧Ｖａｃの１周期においてパルス幅Ｗ１が複数回連続して閾値以上（又は閾値未満）となるか否かで他スイッチ部Ｑ１４の動作状態を判定しているが、他の構成であってもよい。例えば、判定部５３は、交流電圧Ｖａｃの半周期においてパルス幅Ｗ１が閾値以上（又は閾値未満）となるか否かで他スイッチ部Ｑ１４の動作状態を判定してもよい。その他、判定部５３は、３回以上連続してパルス幅Ｗ１が閾値以上（又は閾値未満）となるか否かで他スイッチ部Ｑ１４の動作状態を判定してもよい。

　本実施形態では、パルス幅Ｗ１は、スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさが基準値Ｖｔｈ１０以上となる時間の長さであるが、スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさが基準値Ｖｔｈ１０未満となる時間の長さであってもよい。この場合、判定部５３は、パルス幅Ｗ１が閾値未満であれば、他の電子スイッチ装置１のスイッチ部Ｑ１が非導通状態にあると判定する。また、この場合、判定部５３は、パルス幅Ｗ１が閾値以上であれば、他の電子スイッチ装置１のスイッチ部Ｑ１が導通状態にあると判定する。

　本実施形態では、判定部５３は、パルス幅Ｗ１に基づいて他の電子スイッチ装置１のスイッチ部Ｑ１の動作状態を判定する構成であるが、他の構成であってもよい。判定部５３は、パルス幅Ｗ１が存在しない場合（つまり、他スイッチ部Ｑ１４が常に導通している場合）でも、他スイッチ部Ｑ１４の動作状態を判定することが可能である。例えば、判定部５３は、検出信号Ｓ１０の信号レベルがＨレベルである時間の長さが閾値（例えば、５００〔ｍｓ〕）を上回ることをもって、他の電子スイッチ装置１Ｂのスイッチ部Ｑ１が導通状態にあると判定することも可能である。閾値は、例えば瞬時停電によりスイッチ間電圧Ｖｓｗが発生しない時間の長さを考慮して設定されるのが好ましい。

　本実施形態において、電子スイッチ装置１の制御部５は、オン制御指示を受けた後に一定時間を計時すると、スイッチ部Ｑ１をオン状態からオフ状態に切り替える構成であると仮定する。この場合、制御部５は、他スイッチ部Ｑ１４がオン状態からオフ状態に切り替わるのを待ってスイッチ部Ｑ１をオン状態とする際に、オン制御指示を受けてから、又は他スイッチ部Ｑ１４がオフ状態に切り替わってから一定時間を計時すればよい。

　本実施形態では、交流電源１１は、単相１００〔Ｖ〕、６０〔Ｈｚ〕の商用電源であるが、単相１００〔Ｖ〕、５０〔Ｈｚ〕の商用電源であってもよい。また、交流電源１１の電圧値は、１００〔Ｖ〕に限らない。

　本実施形態では、検出部３２１は、スイッチ間電圧Ｖｓｗが負極性から正極性へ切り替わる際のゼロクロスを検出する構成であるが、逆であってもよい。つまり、検出部３２１は、接続端子１０１－グランド間電圧が基準値未満になることをもって、スイッチ間電圧Ｖｓｗが正極性から負極性へ切り替わる際のゼロクロスを検出する構成であってもよい。同様に、検出部３２２は、スイッチ間電圧Ｖｓｗが正極性から負極性へ切り替わる際のゼロクロスを検出する構成であるが、逆であってもよい。つまり、検出部３２２は、接続端子１０２－グランド間電圧が基準値未満になることをもって、スイッチ間電圧Ｖｓｗが負極性から正極性へ切り替わる際のゼロクロスを検出する構成であってもよい。

　本実施形態では、電圧監視部３２は２つの検出部（検出部３２１，３２２）を有しているが、検出部は１つであってもよい。この場合、電圧監視部３２は、スイッチ間電圧Ｖｓｗと基準値とを比較することにより、スイッチ間電圧Ｖｓｗのゼロクロスを検出するように構成されていればよい。また、この場合、電圧監視部３２は、検出信号Ｓ１０を制御部５に出力する。また、本実施形態では、電圧監視部３２は、全波整流前のスイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさを監視する構成であるが、全波整流後のスイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさを監視する構成であってもよい。

　本実施形態において、負荷１２は照明装置に限らず、例えば、換気扇及び防犯機器などの電気機器であってもよい。また、負荷１２は、１台の電気機器に限らず、電気的に直列又は並列に接続された複数台の電気機器であってもよい。

　本実施形態では、スイッチ部Ｑ１は双方向サイリスタであるが、その他の半導体スイッチであってもよい。例えば、スイッチ部Ｑ１は、接続端子１０１と接続端子１０３との間に電気的に直列に接続された２つのＭＯＳＦＥＴであってもよい。２つのＭＯＳＦＥＴは、ソース端子同士が互いに接続される、つまり、いわゆる逆直列に接続されることにより、双方向の電流の通貨と遮断とを切り替える。また、スイッチ部Ｑ１は、例えばＧａＮ（窒化ガリウム）などのワイドバンドギャップの半導体材料を用いたダブルゲート（デュアルゲート）構造の半導体素子であってもよい。

　本実施形態では、補助スイッチ部Ｑ２はＭＯＳＦＥＴであるが、その他の半導体スイッチであってもよい。例えば、補助スイッチ部Ｑ２は、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などのトランジスタであってもよい。

　本実施形態では、センサ部３１は、人が存在するか否かを検知する人感センサに限らず、例えば、明るさセンサであってもよい。または、センサ部３１は、人感センサと明るさセンサとの両方を有していてもよい。更に、電子スイッチ装置１は、センサ部３１の検知結果に基づいてスイッチ部Ｑ１が制御される構成に限らず、例えば、遠隔操作機能、タイマ機能、又は調光機能付きの電子スイッチ装置１であってもよい。例えば、遠隔操作機能付きの電子スイッチ装置１であれば、制御部５は、リモートコントローラからのワイヤレス信号に基づいて、スイッチ部Ｑ１を制御する。更に、電子スイッチ装置１は、例えば、押ボタンスイッチ又はタッチスイッチ等の操作部に対する人の操作に基づいて、スイッチ部Ｑ１が制御される構成であってもよい。

　本実施形態にて、２値の比較において、「以上」としているところは、２値が等しい場合、及び２値の一方が他方を超えている場合との両方を含む。ただし、これに限らず、ここでいう「以上」は、２値の一方が他方を超えている場合のみを含む「より大きい」と同義であってもよい。つまり、２値が等しい場合を含むか否かは、基準値等の設定次第で任意に変更できるので、「以上」か「より大きい」かに技術上の差異はない。同様に、「未満」においても「以下」と同義であってもよい。

　本実施形態において、充電検出信号Ｓ３を監視する構成（スイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３等）は電子スイッチ装置１に必須の構成ではなく、この構成は適宜省略されてもよい。この場合、制御部５は、オン制御指示を受けると、交流電圧Ｖａｃの半周期ごとに、検出部３からの検出信号Ｓ１０のみに基づいて、補助スイッチ部Ｑ２を、導通させる。

　本実施形態では、電子スイッチ装置１Ａは、他の電子スイッチ装置１Ｂと組み合わさって動作しているが、単体で動作することは言うまでもない。

　（実施形態４）
　以下、本実施形態の電子スイッチ装置１及び電子スイッチシステム１０について説明する。ただし、本実施形態の基本的な構成は、実施形態３の電子スイッチ装置１及び電子スイッチシステム１０と共通しているので、共通する点については同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態の電子スイッチ装置１では、制御部５は、電圧監視部３２での監視結果に基づいて、他スイッチ部Ｑ１４の動作状態がオン状態からオフ状態に切り替わるタイミングを推定するように構成されている。そして、制御部５は、推定したタイミングに基づいてスイッチ部Ｑ１の動作状態をオン状態とするように構成されている。したがって、本実施形態の電子スイッチ装置１では、制御部５は、他スイッチ部Ｑ１４がオン状態からオフ状態に切り替わるのを待たずに、スイッチ部Ｑ１をオン状態に切り替えることが可能である。

　本実施形態では、制御部５は、スイッチ部Ｑ１をオン状態からオフ状態に切り替える前に、第１処理と第２処理とを交互に繰り返すように構成されている。第１処理は、交流電圧Ｖａｃの２周期に相当する時間、スイッチ部Ｑ１を導通させる処理である。第２処理は、交流電圧Ｖａｃの半周期に相当する時間、スイッチ部Ｑ１を導通させる処理である。つまり、第１処理は、第２処理でのスイッチ部Ｑ１の導通時間よりも長い時間、スイッチ部Ｑ１を導通させる処理である。そして、制御部５は、３回目の第１処理を実行すると、スイッチ部Ｑ１をオフ状態とするように構成されている。

　以下、電子スイッチ装置１及び電子スイッチシステム１０の動作について、図９を参照して説明する。図９の例では、電子スイッチ装置１Ａから見た電子スイッチ装置１Ｂを「他の電子スイッチ装置１Ｂ」として、電子スイッチ装置１Ａの動作について説明する。したがって、図９の例では、電子スイッチ装置１Ｂのスイッチ部Ｑ１が他スイッチ部Ｑ１４である。

　図９は、上段から順に、電子スイッチ装置１Ｂでの検出信号「Ｓ１０」、他スイッチ部Ｑ１４の動作状態（導通／非導通）、電子スイッチ装置１Ａでの検出信号「Ｓ１０」、スイッチ部Ｑ１の動作状態（導通／非導通）を示している。電子スイッチ装置１Ａでの検出信号Ｓ１０、及び他の電子スイッチ装置１Ｂでの検出信号Ｓ１０は同じである。図９の例では、検出信号「Ｓ１０」の信号レベルは、スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさが基準値Ｖｔｈ１０以上のときにＬレベルであり、スイッチ間電圧Ｖｓｗの大きさが基準値Ｖｔｈ１０未満のときにＨレベルである。また、スイッチ部Ｑ１の動作状態を表す「Ｑ１」、及び他スイッチ部Ｑ１４の動作状態を表す「Ｑ１４」については、いずれも「ＯＮ」が導通を表し、「ＯＦＦ」が非導通を表す。

　図９の例では、時点ｔ３２においては、電子スイッチ装置１Ａのスイッチ部Ｑ１はオフ状態であり、他の電子スイッチ装置１Ｂの他スイッチ部Ｑ１４はオン状態である。また、図９の例では、時点ｔ３２において、電子スイッチ装置１Ａの制御部５は、既にセンサ部３１からオン制御指示を受けている。また、他の電子スイッチ装置１Ｂの制御部５は、時点ｔ３２前においては、検出信号Ｓ１０の信号レベルがＨレベルからＬレベルになるごとに、交流電圧Ｖａｃの半周期に相当する時間、スイッチ部Ｑ１を導通させる通常処理を繰り返している。そして、他の電子スイッチ装置１Ｂの制御部５は、時点ｔ３２後においては、第１処理と第２処理とを交互に繰り返している。

　まず、他の電子スイッチ装置１Ｂの制御部５は、時点ｔ３２にて検出信号Ｓ１０の信号レベルがＨレベルからＬレベルになると、時点ｔ３２後の時点ｔ３３から時点ｔ３４までの間、１回目の第１処理を実行する。次に、他の電子スイッチ装置１Ｂの制御部５は、時点ｔ３４後の時点ｔ３５にて検出信号Ｓ１０の信号レベルがＨレベルからＬレベルになると、時点ｔ３５後の時点ｔ３６から時点ｔ３７までの間、１回目の第２処理を実行する。次に、他の電子スイッチ装置１Ｂの制御部５は、時点ｔ３７後の時点ｔ３８にて検出信号Ｓ１０の信号レベルがＨレベルからＬレベルになると、時点ｔ３８後の時点ｔ３９から時点ｔ４０までの間、２回目の第１処理を実行する。次に、他の電子スイッチ装置１Ｂの制御部５は、時点ｔ４０後の時点ｔ４１にて検出信号Ｓ１０の信号レベルがＨレベルからＬレベルになると、時点ｔ４１後の時点ｔ４２から時点ｔ４３までの間、２回目の第２処理を実行する。そして、他の電子スイッチ装置１Ｂの制御部５は、時点ｔ４３後の時点ｔ４４にて検出信号Ｓ１０の信号レベルがＨレベルからＬレベルになると、時点ｔ４４後の時点ｔ４５から時点ｔ４６までの間、３回目の第１処理を実行する。時点ｔ４６以降では、他スイッチ部Ｑ１４はオフ状態となる。

　ここで、電子スイッチ装置１Ａの制御部５は、検出信号Ｓ１０の信号レベルがＬレベルからＨレベルに切り替わるごとに、所定時間を計時する。そして、電子スイッチ装置１Ａの制御部５は、所定時間を計時するまでに検出信号Ｓ１０の信号レベルがＨレベルに維持されている場合、所定時間を計時した時点でオン条件を１回満たしたと判定する。そして、電子スイッチ装置１Ａの制御部５は、オン条件を所定の回数（ここでは、３回）満たしたと判定すると、スイッチ部Ｑ１をオン状態にする。図９の例では、時点ｔ３３から時点ｔ３４の間で１回目、時点ｔ３９から時点ｔ４０までの間で２回目のオン条件が満たされる。そして、時点ｔ４６前の時点ｔ４７にて３回目のオン条件が満たされるため、スイッチ部Ｑ１がオン状態となる。つまり、制御部５は、３回目のオン条件が満たされることで、他スイッチ部Ｑ１４がオン状態からオフ状態に切り替わるタイミングを推定しているといえる。

　上述のように、本実施形態の電子スイッチ装置１では、制御部５は、他スイッチ部Ｑ１４がオン状態からオフ状態に切り替わるタイミングを推定する。そして、制御部５は、推定したタイミングに基づいてスイッチ部Ｑ１をオン状態とする。このため、本実施形態では、他スイッチ部Ｑ１４がオフ状態に切り替わるタイミングと、スイッチ部Ｑ１がオン状態に切り替わるタイミングとの間に空白時間が生じ難く、負荷１２に電力が供給されない時間が生じ難い。例えば、負荷１２が照明装置であれば、他スイッチ部Ｑ１４がオフ状態に切り替わった時点でスイッチ部Ｑ１がオン状態に切り替えることができるので、負荷１２が瞬間的に消灯するのを回避することが可能である。なお、本実施形態では、スイッチ部Ｑ１及び他スイッチ部Ｑ１４が同時に導通状態となる時間が存在しているが、比較的短い時間であるため、電子スイッチ装置１の制御と他の電子スイッチ装置１の制御とが競合し難い。

　（変形例）
　本実施形態では、第１処理は、交流電圧Ｖａｃの２周期に相当する時間、スイッチ部Ｑ１を導通させる処理であるが、スイッチ部Ｑ１の導通時間はこれに限定されない。つまり、第１処理は、第２処理でのスイッチ部Ｑ１の導通時間よりも長い時間、スイッチ部Ｑ１を導通させる処理であればよい。

　本実施形態では、制御部５は、オン条件が３回満たされたと判定すると、スイッチ部Ｑ１をオン状態とする構成であるが、他の構成であってもよい。つまり、制御部５は、オン条件が「ｎ」回（「ｎ」は自然数）満たされたと判定すると、スイッチ部Ｑ１をオン状態とする構成であってもよい。

　ところで、本実施形態の電子スイッチ装置１では、制御部５は、スイッチ部Ｑ１をオン状態からオフ状態に切り替える前に、第１処理と第２処理とを交互に繰り返すように構成されているが、他の構成であってもよい。例えば、制御部５は、１回だけ第１処理を実行すると、スイッチ部Ｑ１をオフ状態とするように構成されていてもよい。

　以下、上記構成の場合の電子スイッチ装置１及び電子スイッチシステム１０の動作について、図１０を参照して説明する。図１０の例では、図９の例と同様に、電子スイッチ装置１Ａから見た電子スイッチ装置１Ｂを「他の電子スイッチ装置１Ｂ」として、電子スイッチ装置１Ａの動作について説明する。したがって、図１０の例では、電子スイッチ装置１Ｂのスイッチ部Ｑ１が他スイッチ部Ｑ１４である。また、図１０は、図９と同様に、上段から順に、電子スイッチ装置１Ｂでの検出信号「Ｓ１０」、他スイッチ部Ｑ１４の動作状態（導通／非導通）、電子スイッチ装置１Ａでの検出信号「Ｓ１０」、スイッチ部Ｑ１の動作状態（導通／非導通）を示している。

　図１０の例では、時点ｔ５０においては、電子スイッチ装置１Ａのスイッチ部Ｑ１はオフ状態であり、他の電子スイッチ装置１Ｂの他スイッチ部Ｑ１４はオン状態である。また、図１０の例では、時点ｔ５０において、電子スイッチ装置１Ａの制御部５は、既にセンサ部３１からオン制御指示を受けている。また、他の電子スイッチ装置１Ｂの制御部５は、時点ｔ５０前においては、検出信号Ｓ１０の信号レベルがＨレベルからＬレベルになるごとに、交流電圧Ｖａｃの半周期に相当する時間、スイッチ部Ｑ１を導通させる通常処理を繰り返している。例えば、他の電子スイッチ装置１Ｂの制御部５は、時点ｔ５０前の時点ｔ４８にて検出信号Ｓ１０の信号レベルがＨレベルからＬレベルになると、時点ｔ４８後の時点ｔ４９から時点ｔ５０までの間、スイッチ部Ｑ１を導通させている。そして、他の電子スイッチ装置１Ｂの制御部５は、時点ｔ５０後においては、第１処理を１回だけ実行している。

　つまり、他の電子スイッチ装置１Ｂの制御部５は、時点ｔ５０後の時点ｔ５１にて検出信号Ｓ１０の信号レベルがＨレベルからＬレベルになると、時点ｔ５１後の時点ｔ５２から時点ｔ５３までの間、第１処理を実行する。ここで、図１０の例では、第１処理におけるスイッチ部Ｑ１の導通時間は、例えば３００〔ｍｓ〕である。時点ｔ５３以降では、他スイッチ部Ｑ１４はオフ状態となる。

　ここで、電子スイッチ装置１Ａの制御部５は、検出信号Ｓ１０の信号レベルがＬレベルからＨレベルに切り替わるごとに、所定時間を計時する。そして、電子スイッチ装置１Ａの制御部５は、所定時間（例えば、２５０〔ｍｓ〕）を計時するまでに検出信号Ｓ１０の信号レベルがＨレベルに維持されている場合、所定時間を計時した時点でオン条件を満たしたと判定する。そして、電子スイッチ装置１Ａの制御部５は、オン条件を満たしたと判定すると、スイッチ部Ｑ１をオン状態にする。図１０の例では、時点ｔ５２と時点ｔ５３との間の時点ｔ５４にてオン条件が満たされるため、スイッチ部Ｑ１がオン状態となる。つまり、制御部５は、オン条件が満たされることで、他スイッチ部Ｑ１４がオン状態からオフ状態に切り替わるタイミングを推定しているといえる。

　実施形態４の構成（変形例を含む）は、実施形態３の構成（変形例を含む）と適宜組み合わせて適用可能である。

　（まとめ）
　以上述べたように、第１の態様の電子スイッチ装置（１）は、スイッチ部（Ｑ１）と、制御部（５）と、電圧監視部（３２）と、判定部（５３）と、を備える。スイッチ部（Ｑ１）は、交流電源（１１）と負荷（１２）との間に電気的に接続され、交流電源（１１）と負荷（１２）との間の導通と非導通とを切り替える。制御部（５）は、スイッチ部（Ｑ１）を制御する。電圧監視部（３２）は、スイッチ部（Ｑ１）の両端電圧であるスイッチ間電圧（Ｖｓｗ）の大きさを監視する。判定部（５３）は、電圧監視部（３２）での監視結果に基づいて、交流電源（１１）と負荷（１２）との間に電気的に接続される他の電子スイッチ装置（１，１Ｂ）のスイッチ部（Ｑ１）である他スイッチ部（Ｑ１４）の動作状態を判定する。

　この構成によれば、制御部（５）は、他スイッチ部（Ｑ１４）の動作状態を考慮して、スイッチ部（Ｑ１）を制御することが可能である。つまり、この構成によれば、他の電子スイッチ装置（１）の制御と競合し難い制御が可能になるという利点がある。

　第９の態様の電子スイッチ装置（１）では、第１の態様において、判定部（５３）は、以下のように構成されている。すなわち、判定部（５３）は、制御部（５）によるスイッチ部（Ｑ１）の制御状態と、電圧監視部（３２）での監視結果とに基づいて、少なくとも他スイッチ部（Ｑ１４）の動作状態を判定するように構成されている。

　この構成によれば、他の電子スイッチ装置（１，１Ｂ）の動作状態のみならず、自己の状態を判定することが可能になる。ただし、この構成は必須ではなく、判定部（５３）は、電圧監視部（３２）での監視結果のみに基づいて判定するように構成されていてもよい。

　第１０の態様の電子スイッチ装置（１）では、第１又は第９の態様において、判定部（５３）は、以下のように構成されている。すなわち、判定部（５３）は、スイッチ間電圧（Ｖｓｗ）の大きさが基準値（Ｖｔｈ１０）以上、又は基準値（Ｖｔｈ１０）未満の時間の長さであるパルス幅（Ｗ１）に基づいて、他スイッチ部（Ｑ１４）の動作状態を判定するように構成されている。

　この構成によれば、複雑な演算処理を必要とすることなく、他スイッチ部（Ｑ１４）の動作状態を判定することが可能である。ただし、この構成は必須ではなく、判定部（５３）は、一定時間におけるスイッチ間電圧Ｖｓｗの実効値（平均値）に基づいて判定するように構成されていてもよい。

　第１１の態様の電子スイッチ装置（１）は、第１、第９、第１０のいずれかの態様において、電源部（４３）と、給電回路（４３０）と、を更に備える。電源部（４３）は、スイッチ部（Ｑ１）に電気的に接続され、交流電源（１１）からの供給電力により制御部（５）の制御電圧を生成するように構成されている。給電回路（４３０）は、スイッチ部（Ｑ１）と電源部（４３）との間に電気的に接続され、スイッチ間電圧（Ｖｓｗ）の大きさが所定値以上になると電源部（４３）に供給電力を供給するように構成されている。

　この構成によれば、負荷（１２）の通電時に制御電圧を確保するためにカレントトランスが必要でなく、小型化が可能になる。ただし、この構成は必須ではなく、電子スイッチ装置（１）は、制御電圧を確保するためにカレントトランスを備えた構成であってもよい。

　第１２の態様の電子スイッチ装置（１）では、第１、第９～第１１のいずれかの態様において、制御部（５）は、スイッチ部（Ｑ１）の動作状態をオン状態とするためのオン制御指示を受けると、スイッチ部（Ｑ１）の動作状態をオン状態とするように構成されている。スイッチ部（Ｑ１）のオン状態は、交流電源（１１）から負荷（１２）への電力供給が行われる状態である。制御部（５）は、オン制御指示を受けており、かつ、判定部（５３）で他スイッチ部（Ｑ１４）の動作状態がオン状態と判定されている場合、スイッチ部（Ｑ１）をオン状態とする処理を遅らせるように構成されている。

　この構成によれば、他スイッチ部（Ｑ１４）と同時にスイッチ部（Ｑ１）が導通し難くなる。つまり、この構成によれば、他の電子スイッチ装置（１，１Ｂ）の制御と競合し難い制御が可能になる。ただし、この構成は必須ではなく、制御部（５）は、上記の条件を満たした場合でもスイッチ部（Ｑ１）をオン状態とする処理を遅らせなくてもよい。

　第１３の態様の電子スイッチ装置（１）では、第１２の態様において、制御部（５）は、推定したタイミングに基づいてスイッチ部（Ｑ１）の動作状態をオン状態とするように構成されている。制御部（５）は、電圧監視部（３２）での監視結果に基づいて他スイッチ部（Ｑ１４）の動作状態がオン状態からオフ状態に切り替わるタイミングを推定するように構成されている。他スイッチ部（Ｑ１４）のオフ状態は、交流電源（１１）から負荷（１２）への電力供給が遮断される状態である。

　この構成によれば、他スイッチ部（Ｑ１４）の動作状態がオフ状態に切り替わるのを待たずに、スイッチ部（Ｑ１）の動作状態をオン状態とすることが可能になる。つまり、この構成によれば、他の電子スイッチ装置（１，１Ｂ）の制御を引き継ぐ制御が可能になる。ただし、この構成は必須ではなく、制御部（５）は、他スイッチ部（Ｑ１４）の動作状態がオン状態からオフ状態に切り替わるタイミングを推定しなくてもよい。

　第１４の態様の電子スイッチシステム（１０）は、第１、第９～第１３のいずれかの態様の電子スイッチ装置（１）を複数備える。複数の電子スイッチ装置（１）が備える複数のスイッチ部（Ｑ１）は、交流電源（１１）と負荷（１２）との間に電気的に並列に接続される。

　この構成によれば、複数の電子スイッチ装置（１）の各々について、互いに競合し難い制御が可能になるという利点がある。

　以上、実施形態１～４に係る電子スイッチ装置１及び電子スイッチシステム１０について説明した。ただし、以上に説明した実施形態１～４は、いずれも上記の変形例を含めて本発明の様々な実施形態の一つに過ぎず、上記の実施形態１～４は、本発明の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ　電子スイッチ装置
１０，１０Ａ　電子スイッチシステム
１１　交流電源
１２　負荷
３１　センサ部
３２　電圧監視部
４１　第１給電路（給電路）
４２　第２給電路（給電路）
４３　電源部
４３０　給電回路
４４　切替部
５　制御部
５１　スイッチ制御部
５２　切替制御部
５３　判定部
Ｑ１　スイッチ部
Ｑ１４　他スイッチ部
Ｖｓｗ　スイッチ間電圧
Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ１０　基準値

Claims

　交流電源と負荷との間に電気的に接続され、前記交流電源と前記負荷との間の導通と非導通とを切り替えるスイッチ部と、
　前記スイッチ部を制御する制御部と、
　前記スイッチ部の両端電圧であるスイッチ間電圧の大きさを監視する電圧監視部と、
　前記電圧監視部での監視結果に基づいて、前記交流電源と前記負荷との間に電気的に接続される他の電子スイッチ装置のスイッチ部である他スイッチ部の動作状態を判定する判定部と、を備える
　ことを特徴とする電子スイッチ装置。
　前記スイッチ部の両端間に電気的に接続され、前記交流電源からの供給電力により制御電圧を生成する電源部と、
　前記スイッチ部の両端間に電気的に接続され、前記スイッチ部と前記電源部との間における前記供給電力の経路となる２以上の給電路と、
　前記供給電力の経路に用いる給電路を、前記２以上の給電路のいずれか１つに切り替える切替部と、
　前記スイッチ間電圧の波形に基づいて前記切替部を制御する切替制御部と、を更に備え、
　前記制御部であるスイッチ制御部は、前記電源部から前記制御電圧の供給を受けて動作する
　ことを特徴とする請求項１記載の電子スイッチ装置。
　前記電圧監視部は、前記スイッチ部と前記２以上の給電路との間に電気的に接続される
　ことを特徴とする請求項２記載の電子スイッチ装置。
　前記２以上の給電路は、第１給電路と第２給電路とを含み、
　前記第１給電路は、前記第２給電路よりもインピーダンスが低い
　ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の電子スイッチ装置。
　前記切替制御部は、前記スイッチ間電圧が基準値以上、又は基準値未満の時間の長さであるパルス幅に基づいて、前記切替部を制御する
　ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の電子スイッチ装置。
　前記２以上の給電路は、第１給電路と第２給電路とを含み、
　前記第１給電路は、前記第２給電路よりもインピーダンスが低く、
　前記パルス幅は、前記スイッチ間電圧が前記基準値以上の時間の長さであり、
　前記切替制御部は、前記パルス幅が閾値未満である場合、前記第１給電路が前記供給電力の経路に用いられるように前記切替部を制御する
　ことを特徴とする請求項５記載の電子スイッチ装置。
　センサ部を更に備え、
　前記スイッチ制御部は、前記センサ部の出力に基づいて前記スイッチ部を制御するように構成されている
　ことを特徴とする請求項２～請求項６のいずれか１項に記載の電子スイッチ装置。
　請求項２～請求項７のいずれか１項に記載の電子スイッチ装置を複数備え、
　前記複数の電子スイッチ装置が備える複数のスイッチ部は、交流電源と負荷との間に電気的に並列に接続され、
　前記複数の電子スイッチ装置のいずれか１つの電子スイッチ装置の前記スイッチ部が導通した状態になると、前記複数の電子スイッチ装置のうち前記スイッチ部が非導通状態である他の電子スイッチ装置では、前記切替制御部は前記供給電力の経路に用いる給電路が切り替わるように前記切替部を制御する
　ことを特徴とする電子スイッチシステム。
　前記判定部は、前記制御部による前記スイッチ部の制御状態と、前記電圧監視部での監視結果とに基づいて、少なくとも前記他スイッチ部の動作状態を判定するように構成されている
　ことを特徴とする請求項１記載の電子スイッチ装置。
　前記判定部は、前記スイッチ間電圧の大きさが基準値以上、又は前記基準値未満の時間の長さであるパルス幅に基づいて、前記他スイッチ部の動作状態を判定するように構成されている
　ことを特徴とする請求項１又は請求項９に記載の電子スイッチ装置。
　前記スイッチ部に電気的に接続され、前記交流電源からの供給電力により前記制御部の制御電圧を生成するように構成される電源部と、
　前記スイッチ部と前記電源部との間に電気的に接続され、前記スイッチ間電圧の大きさが所定値以上になると前記電源部に前記供給電力を供給するように構成される給電回路と、を更に備える
　ことを特徴とする請求項１、請求項９、請求項１０のいずれか１項に記載の電子スイッチ装置。
　前記制御部は、前記スイッチ部の動作状態を前記交流電源から前記負荷への電力供給が行われるオン状態とするためのオン制御指示を受けると、前記スイッチ部の動作状態を前記オン状態とするように構成され、
　前記制御部は、前記オン制御指示を受けており、かつ、前記判定部で前記他スイッチ部の動作状態が前記オン状態と判定されている場合、前記スイッチ部の動作状態を前記オン状態とする処理を遅らせるように構成されている
　ことを特徴とする請求項１、請求項９～請求項１１のいずれか１項に記載の電子スイッチ装置。
　前記制御部は、前記電圧監視部での前記監視結果に基づいて、前記他スイッチ部の動作状態が前記オン状態から、前記交流電源から前記負荷への電力供給が遮断されるオフ状態に切り替わるタイミングを推定し、推定したタイミングに基づいて前記スイッチ部の動作状態を前記オン状態とするように構成されている
　ことを特徴とする請求項１２記載の電子スイッチ装置。
　請求項１、請求項９～請求項１３のいずれか１項に記載の電子スイッチ装置を複数備え、
　前記複数の電子スイッチ装置が備える複数のスイッチ部は、前記交流電源と前記負荷との間に電気的に並列に接続される
　ことを特徴とする電子スイッチシステム。