JP5117070B2 - 光電式自動点滅器 - Google Patents

Description

本発明は、ＥＥスイッチやフォトスイッチなどの所謂光電式自動点滅器に関するものである。

従来、外光に応じて自動的に点灯／消灯する自己制御照明装置が防犯灯や街路灯などとして用いられている。このような自己制御照明装置は、照明負荷と、この照明負荷を点灯・消灯させる自動点滅器とから構成されている。自動点滅器は、周囲の明るさ（周囲照度）を検出し、周囲照度が所定の点灯照度よりも低下したときに外部電源（交流電源）から照明負荷への給電路を閉成して照明負荷を点灯し、周囲照度が所定の消灯照度よりも上昇すると外部電源から照明負荷への給電を停止して照明負荷を消灯させる。

このような自動点滅器における点灯照度／消灯照度は、図８に示すように、ＪＩＳ規格にて定められている。図９は、ＪＩＳ１形に対応する自動点滅器の回路図である。この自動点滅器の電源回路ブロック１０１は、交流電源から生成した直流電源を制御回路ブロック１０２及び負荷制御回路ブロック１０３に供給する。制御回路ブロック１０２は、外光による照度変化を光センサ１０４にて検出した検出信号を負荷制御回路ブロック１０３に出力する。負荷制御回路ブロック１０３は、検出信号に基づいてトランジスタ１０５をオンオフ制御する。このトランジスタ１０５のオフ／オンによってリレー１０６のコイル１０６ａを非通電／通電とする。この結果、リレー１０６の接点１０６ｂがオン／オフし、負荷Ｌが点灯／消灯する。

図１０は、ＪＩＳ３形に対応する自動点滅器の回路図である。この自動点滅器は、上記検出信号に基づいて負荷制御回路ブロック１０３ａのトライアック（３端子双方向サイリスタ）ＴＲをオンオフし、負荷Ｌに対する交流電源の供給／停止を制御する。尚、トライアックを用いた自動点滅器は、例えば特許文献１，特許文献２に開示されている。
特開平１１−２１４９７６号公報 特許第３５３３９２１号公報

ところが、図１０の自動点滅器に用いられるトライアックＴＲは、流れる電流に応じて発熱する。このトライアックＴＲの発熱は、他の電子素子を損傷する虞がある。このため、放熱板などのように、放熱を考慮する必要があるが、大きな放熱板は、自動点滅器全体の大きさを大きくしてしまう。このため、定格電流の大きい器具やマイクロコンピュータ等の使用温度上限の低い電子部品を使用する場合には適さない。

一方、図９に示す自動点滅器は、発熱の少ないリレー１０６を用いることにより、小型の機器でも比較的大きな電流を流すことができ、マイクロコンピュータ等の使用温度上限が低い電子部品を使用する場合に適している。しかしながら、接点１０６ｂを制御するためのコイル１０６ａに流れる電流量が多いため、待機時の消費電流が大きくなるという問題がある。また、負荷Ｌが点灯する瞬間の過渡的な突入電流等のように、短時間に流れる大きな電流に対して接点１０６ｂは一般的に弱く、接点１０６ｂの溶着等が発生し易いという問題がある。このため、この自動点滅器の定格は、突入電流により制限される。例えば、リレー自体に定常電流１０Ａ（アンペア）の開閉性能があっても、３００Ｗ（ワット）の白熱灯の点灯時に流れる突入電流によって、自動点滅器の定格が３Ａ（１００Ｖ）となってしまう。

図９の自動点滅器における待機時の消費電流を改善するため、例えば、図１１に示すように、電源回路ブロック１０１ａにＮＰＮトランジスタ１０８を用いることが考えられる。この電源回路ブロック１０１ａは、トランジスタ１０８のエミッタに接続された制御回路ブロック１０２及び負荷制御回路ブロック１０３の消費電流に応じて、トランジスタ１０８のコレクタ−エミッタ間に電圧降下を発生させてインピーダンス調整を行う。これにより、待機時の消費電流を低減することができる。しかし、この電源回路ブロック１０１ａは、トランジスタ１０８のコレクタ−エミッタ間の電圧降下に、トランジスタ１０８のエミッタに接続された回路の消費電流を乗じた値の損失が、このトランジスタ１０８において発生する。このため、トランジスタ１０８には、許容損失の大きなパワートランジスタを用いなければならない。また、このトランジスタ１０８の温度上昇は、図１０に示すトライアックＴＲと同様に、他の電子素子を損傷する虞がある。

従って、従来の自動点滅器は、定格電流や点灯照度／消灯照度等に応じてそれぞれ個別に設計及び製造される。種類毎の設計や製造は、設計時間の長期化、設計コストの上昇、製造コストの上昇、電子部品や製品の管理コストの上昇を招く。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、複数の種類に対応が可能な光電式自動点滅器を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、周囲照度を検出する照度検出手段と、複数の動作照度を記憶し、設定手段により前記複数の動作照度のうちの１つを選択し、該選択した動作照度と前記検出した周囲照度とを比較し、該比較結果に基づいて負荷を制御すべく制御信号を生成する制御手段と、前記負荷と外部電源とともに直列回路を構成し、前記制御信号に基づいてオンオフするスイッチ素子を備えた負荷制御手段と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、複数の動作照度のそれぞれに対応する形式に光電式自動点滅器を対応させることができる。従って、複数の形式毎に光電式自動点滅器を用意する必要が無いため、製造工程が１つになり、また生産管理や回路ブロックでの在庫管理が容易になる。

また、請求項１に記載の発明は、前記設定手段は、前記制御手段に設けられた複数の端子に対して選択的に接続される抵抗素子であり、前記制御手段は、前記複数の端子に対する前記抵抗素子の接続の有無に基づいて前記複数の動作照度のうちの１つを選択する、ことを特徴とする。

この構成によれば、複数の端子に対する設定用の抵抗の実装／未実装により形式が判断される。従って、抵抗の実装により、容易に形式の設定が可能であり、かつ、抵抗の実装を変更することにより、形式の変更を容易に行うことができる。

また、請求項１に記載の発明は、前記制御手段は、前記選択した動作照度に応じた複数の状態を遷移し、該遷移した状態に応じて前記制御信号を生成する、ことを特徴とする。

この構成によれば、判断した形式に対応する複数の状態を遷移する。そして、遷移した状態において、制御信号を出力するため、遷移状態に応じた制御信号を確実に出力することができる。

また、請求項１に記載の発明は、前記動作照度は、前記負荷を点灯する点灯照度と、前記負荷を消灯する消灯照度とから構成され、前記制御手段は、消灯照度が点灯照度よりも高く設定された第１の動作照度と、消灯照度が点灯照度以下に設定された第２の動作照度と、消灯照度及び点灯照度のうちの少なくとも一方が前記第１の動作照度の消灯照度及び点灯照度と異なる値に設定された第３の動作照度と、を記憶し、遷移する状態に応じて、選択された動作照度の消灯照度又は点灯照度と前記周囲照度とを比較して前記制御信号を生成する、ことを特徴とする。

この構成によれば、各形式の動作照度としてそれぞれ点灯照度と消灯照度が記憶されており、各形式の点灯照度又は消灯照度と、周囲照度とを比較して制御信号を生成することで、各形式に応じて設定された点灯照度と消灯照度にて負荷を制御することができる。

また、請求項１に記載の発明は、前記制御手段は、前記第２の動作照度の消灯照度及び点灯照度に対して、前記点灯照度よりも高い値に設定された第１のリセット照度と、前記消灯照度よりも低い値に設定された第２のリセット照度と、を記憶し、前記第２の動作照度が選択された場合には、前記点灯照度、前記消灯照度、前記第１のリセット照度及び前記第２のリセット照度のそれぞれと前記周囲照度とを比較する状態を有し、各状態における比較結果に基づいて他の状態に遷移するとともに、前記消灯照度前記周囲照度を比較する状態と、前記点灯照度と前記周囲照度とを比較する状態とにおいて、それぞれの比較結果に基づいて前記制御信号を生成する、ことを特徴とする。

第２の動作照度は、消灯照度が点灯照度以下に設定されている。この設定では、生理的に対応する。つまり、生理的に、暗くなる変化に対する順応に時間がかかる夕刻は早く点灯し、明るくなる変化に対する順応に時間がかからない朝は早く消灯しても問題はなく、早朝は、低い照度でも明るく感じて見え方もよいからである。しかし、上記点灯照度及び消灯照度のみの設定では、照明負荷を上記のように点灯／消灯させることができない。この点、上記の構成によれば、第１リセット照度と第２リセット照度とを設定することにより、外部の照度が一旦消灯照度よりも暗くなった後に消灯照度を越えたときに負荷を消灯させることと、外部の照度が一旦点灯照度よりも明るくなった後に点灯照度より低くなったときに負荷を点灯させることを確実に行うことができる。

本発明によれば、複数の種類に対応が可能な光電式自動点滅器を提供することができる。

（第１の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施の形態を図１〜図５に従って説明する。
図１（ａ）に示すように、自動点滅器１０のケース１１は、下方が開口した箱状のボディ１２と、上方が開口しボディ１２の開口を閉塞する箱状のカバー１３とで構成されており、このケース１１内には、図２に示す回路を構成する電子部品が搭載されたプリント基板１４が収容されている。プリント基板１４は固定ねじ（図示せず）によってボディ１２に固定され、カバー１３は、Ｌ字状に形成された取付金具１５（図１（ｂ）参照）に組立ねじ１６を螺入することによってボディ１２と結合されている。そして、この取付金具１５により、自動点滅器１０が家屋等に取り付けられる。図１（ｂ）に示すように、カバー１３の前面には、該カバー１３に形成された窓孔（図示略）を覆い外光をケース１１内に導入する採光板１７が取着されている。そして、自動点滅器１０を電源及び負荷に接続するための複数の口出線１８がケース１１から延出されている。

図２は、自動点滅器１０の電気的構成を示す回路図である。
電源回路ブロック２１の端子Ｘ１，Ｘ２は、交流電源ＡＣの両端に接続されている。両端子Ｘ１はコンデンサＣ１と抵抗Ｒ１からなる直列回路を介してダイオードブリッジよりなる整流器ＤＢの第１入力端子に接続され、整流器ＤＢの第２入力端子は端子Ｘ２に接続されている。整流器ＤＢは、交流電源ＡＣから供給される交流電圧を全波整流した直流電圧ＶＳを第１電源部２２及び第２電源部２３に出力する。

直流電圧ＶＳは、第１電源部２２の抵抗Ｒ２を介してＮＰＮトランジスタＴ１のコレクタに供給される。トランジスタＴ１のコレクタ−ベース間には抵抗Ｒ３が接続され、トランジスタＴ１のベースにはツェナーダイオードＺＤ１のカソードが接続され、そのツェナーダイオードＺＤ１のアノードはグランドに接続されている。トランジスタＴ１のエミッタには平滑用のコンデンサＣ２と、ダイオードＤ１のカソードが接続されている。更に、トランジスタＴ１のエミッタは制御回路ブロック３１に接続されている。

この第１電源部２２は、ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧に対応した電圧であって、コンデンサＣ２により平滑化された直流の第１駆動電圧ＶＣを生成し、その第１駆動電圧ＶＣを制御回路ブロック３１に供給する。また、この第１電源部２２は、トランジスタＴ１のエミッタに接続された制御回路ブロック３１の消費電流に応じて、トランジスタＴ１のコレクタ−エミッタ間に電圧降下を持たせてインピーダンス調整を行うことにより、消費電流の低減化が行われている。制御回路ブロック３１は、後述するように、マイクロコンピュータ３２と光センサ３３を主な電子部品として構成されているため、第１電源部２２から供給する第１駆動電圧ＶＣにて動作する回路における消費電流が、従来例（図１１参照）に比べて少ない。従って、この第１電源部２２における損失は、従来例に比べて少ない。

上記直流電圧ＶＳは、第２電源部２３の抵抗Ｒ４を介してＰＮＰトランジスタＴ２のエミッタに供給される。トランジスタＴ２のベースは抵抗Ｒ５を介してＮＰＮトランジスタＴ３のコレクタに接続され、そのトランジスタＴ３のエミッタはグランドに接続されている。上記トランジスタＴ２のコレクタはツェナーダイオードＺＤ２のカソードに接続され、そのツェナーダイオードＺＤ２のアノードはグランドに接続されている。また、上記トランジスタＴ２のコレクタは平滑用のコンデンサＣ３に接続されるとともに、上記ダイオードＤ１のアノードに接続されている。

上記トランジスタＴ３のベースには抵抗Ｒ６を介して制御回路ブロック３１から制御信号ＳＣ１が入力される。従って、この第２電源部２３は、制御信号ＳＣ１によりトランジスタＴ３がオンしている間、そのトランジスタＴ３に抵抗Ｒ５を介してベースが接続されたトランジスタＴ２が、ツェナーダイオードＺＤ２のアノードにおける電圧に対して入力される直流電圧ＶＳによりスイッチングする。この構成により、第２電源部２３は、ツェナーダイオードＺＤ２のツェナー電圧に対応する電圧であり、コンデンサＣ３により平滑化された直流の第２駆動電圧ＶＲを生成する。この第２駆動電圧ＶＲは、負荷制御回路ブロック４１に供給される。

第２電源部２３の抵抗Ｒ５は、オンしたトランジスタＴ３を介してトランジスタＴ２に十分なベース電流が流れるように定数設定されている。従って、トランジスタＴ２におけるコレクタ−エミッタ間の電圧降下が少なく、損失が少ない。

尚、第１電源部２２のトランジスタＴ１は、生成した第１駆動電圧ＶＣを供給する制御回路ブロック３１の消費電流に応じてオフする場合がある。この場合、第２電源部２３のコンデンサＣ３にアノードが接続されたダイオードＤ１を介して第２電源部２３の第２駆動電圧ＶＲが制御回路ブロック３１に供給されるため、制御回路ブロック３１の動作を継続させることができる。

制御回路ブロック３１のマイクロコンピュータ（以下、ＭＣＵ）３２には、第１電源部２２により生成された第１駆動電圧ＶＣ、又は第２電源部２３により生成された第２駆動電圧ＶＲが駆動電圧ＶＤとして供給される。ＭＣＵ３２の入力端子ＰＩ１，ＰＩ２は抵抗Ｒ１１，Ｒ１２によりプルアップされている。また、ＭＣＵ３２の入力端子ＰＩ３は駆動電圧ＶＤが供給される光センサ３３に接続されている。その光センサ３３には並列に抵抗Ｒ１３が接続されるとともに、光センサ３３と抵抗Ｒ１３との接続点が抵抗Ｒ１４を介してグランドに接続されている。光センサ３３は、光を電気信号に変化するフォトダイオードやフォトトランジスタなどからなり、入射光量に応じた電流が流れる。従って、光センサ３３及び抵抗Ｒ１３と抵抗Ｒ１４との接続点の電位が入射光量に応じて変化する。ＭＣＵ３２は、入力端子ＰＩ３から入力される電圧をＡ／Ｄ変換し、その変換後の値を光センサ３３における入射光量とする。

ＭＣＵ３２の不揮発性メモリ３２ａには、図８に示す各形式に対応する動作制御プログラム及び動作照度設定値が記憶されている。ＭＣＵ３２は、その制御プログラムを実行し、入射光量と動作照度設定値とに基づいて、第２電源部２３を制御するための制御信号ＳＣ１を出力端子ＰＯ１から出力とともに、負荷制御回路ブロック４１を制御するための制御信号ＳＣ２を出力端子ＰＯ２から出力する。その制御信号ＳＣ１は第２電源部２３の抵抗Ｒ６を介してトランジスタＴ３のベースに供給される。制御信号ＳＣ２は、負荷制御回路ブロック４１の抵抗Ｒ２１を介してＮＰＮトランジスタＴ１１のベースに供給される。

トランジスタＴ１１のコレクタはリレー４２のコイル４２ａに接続され、トランジスタＴ１１のエミッタはグランドに接続されている。リレー４２のコイル４２ａには第２駆動電圧ＶＲが供給されている。リレー４２の接点４２ｂは端子Ｘ２，Ｘ３間に接続されている。端子Ｘ３と上記端子Ｘ１との間には照明負荷のような負荷Ｌが接続されている。上記したように、端子Ｘ１，Ｘ２間には交流電源ＡＣが接続されている。従って、リレー４２の接点４２ｂは交流電源ＡＣと負荷Ｌとの間に接続されており、その接点４２ｂが閉路（オン）すると負荷Ｌに交流電源ＡＣから電流が供給され、接点４２ｂが開路（オフ）すると負荷Ｌに対する電流の供給が停止される。

次に、ＭＣＵ３２の動作を説明する。
図２には、ＭＣＵ３２の端子ＰＩ１，ＰＩ２に対して抵抗素子としての設定用の抵抗Ｒ１ｘ，Ｒ２ｘを接続した（実装した）状態で示しているが、両抵抗Ｒ１ｘ，Ｒ２ｘは、この自動点滅器１０の動作形式（タイプ）に応じて選択的に接続される。自動点滅器１０の動作形式は、従来技術で述べたように、図８に示すように、ＪＩＳ規格により設定されている。抵抗Ｒ１ｘ，Ｒ２ｘの実装／未実装に対する動作形式の一例を図３（ａ）に示す。図３（ａ）において、「○」は抵抗の実装を示し、「×」は抵抗の未実装を示す。例えば、本実施形態の自動点滅器１０の動作形式を「１形」に設定する場合、両抵抗Ｒ１ｘ，Ｒ２ｘを未実装とする。

ＭＣＵ３２の端子ＰＩ１，ＰＩ２は、それぞれ抵抗Ｒ１１，Ｒ１２によりプルアップされている。一例として、両抵抗Ｒ１ｘ，Ｒ２ｘが未実装の場合、ＭＣＵ３２はＨレベルの端子電位を検出する。従って、ＭＣＵ３２は、両端子ＰＩ１，ＰＩ２の電位に基づいて、動作タイプを１形と判断する。他の例として、抵抗Ｒ１１に比べて小さな値の抵抗Ｒ１ｘを端子ＰＩ１に接続する。ＭＣＵ３２は、設定用の抵抗Ｒ１ｘが接続された端子ＰＩ１においてＬレベルの端子電位を検出するとともに、抵抗が接続されていない端子ＰＩ２においてＨレベルの端子電位を検出する。従って、ＭＣＵ３２は、両端子ＰＩ１，ＰＩ２の電位に基づいて、動作タイプ（形式）を２形と判断する。

尚、設定用の抵抗Ｒ１ｘ，Ｒ２ｘに替えて、ジャンパ線により両端子ＰＩ１，ＰＩ２をグランドに接続してもよい。この場合、設定用の抵抗Ｒ１ｘ，Ｒ１ｘに比べて端子ＰＩ１，ＰＩ２とグランド間の抵抗値が小さいため、抵抗Ｒ１ｘ，Ｒ２ｘを接続した場合に比べて消費電流が増加する。従って、設定用の抵抗Ｒ１ｘ，Ｒ２ｘを用いることで、消費電流の増加を抑えることができる。

上記したように、ＭＣＵ３２のメモリ３２ａには、図３（ｂ）に示すように、各形式に対応する動作照度設定値と、各形式に対応する状態遷移の種別が記憶されている。ＭＣＵ３２は、判断した動作タイプ（形式）に対応する動作照度設定及び状態遷移の種別をメモリ３２ａから読み出す。動作照度設定は点灯照度及び消灯照度からなる。メモリ３２ａには、動作タイプの「１形」及び「３形」に対して種別「Ｂ」が記憶され、動作タイプの「２形」に対して種別「Ａ」が記憶されている。一例として、ＭＣＵ３２は、その時の動作タイプを「１形」と判断した場合、その形式に対応する動作照度設定として点灯照度「５０ｌｘ（ルクス）」及び消灯照度「１２５ｌｘ」を読み出すとともに、状態遷移の種別「Ｂ」を読み出す。

図４（ａ）は種別「Ａ」の状態遷移の説明図、（ｂ）は種別「Ｂ」の状態遷移の説明図である。これら状態遷移は、メモリ３２ａに記憶された動作プログラムに従って行われる。つまり、ＭＣＵ３２は、動作プログラムを実行し、その時々の照度と、動作照度との比較結果に基づいて動作状態を遷移させる。図２に示す光センサ３３が接続された端子ＰＩ３における電圧Ｖｉｎ（ａｎａ）は、光センサ３３に入射される光の量、即ちその時々の周囲照度に対応する。メモリ３２ａには、動作照度設定（点灯照度及び消灯照度）に対応する電圧値（点灯電圧及び消灯電圧）が記憶されている。

また、メモリ３２ａには、所定の第１リセット照度及び第２リセット照度にそれぞれ対応する第１リセット電圧RESET_H 及び第２リセット電圧RESET_L が記憶されている。第１リセット電圧RESET_H は、２形における点灯電圧よりも高い電圧に設定され、第２リセット電圧RESET_L は２形における消灯電圧よりも低い電圧に設定されている。これは、２形の自動点滅器に対して設定された点灯照度及び消灯照度により設定されている。ＪＩＳ規格では、図８に示すように、２形における点灯照度は「５０〜１００ｌｘ」に設定され、消灯照度は「点灯照度の１倍以下」と設定されている。つまり、照明負荷Ｌを点灯するときの照度以下で消灯するように設定されている。これは、生理的に、暗くなる変化に対する順応に時間がかかる夕刻は早く点灯し、明るくなる変化に対する順応に時間がかからない朝は早く消灯しても問題はなく、早朝は、低い照度でも明るく感じて見え方もよいからである。しかし、上記点灯照度及び消灯照度の設定では、照明負荷Ｌを点滅させてしまう。このため、外部の照度が一旦消灯照度よりも暗くなった後に消灯照度を越えたときに照明負荷Ｌを消灯させ、外部の照度が一旦点灯照度よりも明るくなった後に点灯照度より低くなったときに照明負荷Ｌを点灯させるようにするため、上記第１リセット電圧RESET_H 及び第２リセット電圧RESET_L を設定している。これらの設定により、暗いときに照明負荷Ｌを点灯状態に維持し、明るいときに照明負荷Ｌを消灯状態に維持するようにしている。

次に、ＭＣＵ３２の状態遷移と負荷Ｌの制御を説明する。
図５には、各形式において、照度変化（電圧Ｖｉｎ（ａｎａ）の変化）に対する点灯／消灯のタイミングを示す。

ＭＣＵ３２は、種別Ａを読み出した場合、つまり形式が「２形」に設定されている場合、図４（ａ）に示すように、その動作状態を遷移させる。詳述すると、ステップ５１において、ＭＣＵ３２は消灯状態（第１消灯状態）にある。この状態は、第１リセット電圧RESET_H を越えていない（未通過）の状態でもある。このとき、ＭＣＵ３２はＬレベルの第１制御信号ＳＣ１及び第２制御信号ＳＣ２を出力する、つまり図２に示す第２電源部２３のトランジスタＴ３と負荷制御回路ブロック４１のトランジスタＴ１１をオフに制御する。第２電源部２３は、トランジスタＴ３がオフしたことにより、トランジスタＴ２が動作せず、第２駆動電圧ＶＲを生成しない。そして、第２駆動電圧ＶＲが生成されず、トランジスタＴ１１がオフすることにより、リレー４２の接点４２ｂは開路（オフ）する。従って、負荷Ｌには交流電源ＡＣから電流が供給されないため、負荷Ｌは消灯している。

次に、ステップ５１において、ＭＣＵ３２は、検出した電圧Ｖｉｎ（ａｎａ）が第１リセット電圧RESET_H を超えたことを検出すると、ステップ５２の消灯状態（第２消灯状態）へ遷移する。この状態は、第１リセット電圧RESET_H を超えた（通過）状態でもある。この時、ＭＣＵ３２は、ステップ５１と同様に、ＭＣＵ３２はＬレベルの第１制御信号ＳＣ１及び第２制御信号ＳＣ２を出力する。従って、図２に示す第２電源部２３のトランジスタＴ３と負荷制御回路ブロック４１のトランジスタＴ１１のオフ状態が維持され、負荷Ｌは消灯している。

次に、ステップ５２において、ＭＣＵ３２は、検出した電圧Ｖｉｎ（ａｎａ）が点灯電圧より低くなったことを検出すると、ステップ５３の点灯状態（第１点灯状態）へ遷移する。この状態は、第２リセット電圧RESET_L より低くなっていない（未通過）状態でもある。このとき、ＭＣＵ３２は、Ｈレベルの第１制御信号ＳＣ１及び第２制御信号ＳＣ２を出力する、つまり図２に示す第２電源部２３のトランジスタＴ３と負荷制御回路ブロック４１のトランジスタＴ１１をオンに制御する。第２電源部２３は、トランジスタＴ３がオンしたことにより、トランジスタＴ２がスイッチング動作して第２駆動電圧ＶＲを生成する。そして、第２駆動電圧ＶＲが生成され、トランジスタＴ１１がオンすることにより、リレー４２のコイル４２ａに電流が流れて接点４２ｂが閉路（オン）する。従って、負荷Ｌに交流電源ＡＣから電流が供給され、負荷Ｌが点灯する。

次に、ステップ５３において、ＭＣＵ３２は、検出した電圧Ｖｉｎ（ａｎａ）が第２リセット電圧RESET_L より低くなったことを検出すると、ステップ５４の点灯状態（第２点灯状態）へ遷移する。この状態は、第１リセット電圧RESET_H を超えた（通過）状態でもある。この時、ＭＣＵ３２は、ステップ５４と同様に、ＭＣＵ３２はＨレベルの第１制御信号ＳＣ１及び第２制御信号ＳＣ２を出力する。従って、図２に示す第２電源部２３のトランジスタＴ３と負荷制御回路ブロック４１のトランジスタＴ１１のオン状態が維持され、負荷Ｌは点灯している。

次に、ステップ５４において、ＭＣＵ３２は、検出した電圧Ｖｉｎ（ａｎａ）が消灯電圧より高くなったことを検出すると、ステップ５１の消灯状態（第１消灯状態）へ遷移する。上記したように、ＭＣＵ３２は、Ｌレベルの第１制御信号ＳＣ１及び第２制御信号ＳＣ２を出力する、つまり図２に示す第２電源部２３のトランジスタＴ３と負荷制御回路ブロック４１のトランジスタＴ１１をオフに制御する。従って、第２電源部２３は、トランジスタＴ３がオフしたことにより、第２駆動電圧ＶＲの生成が停止される。そして、トランジスタＴ１１がオフされることにより、リレー４２のコイル４２ａに電流が流れなくなって接点４２ｂが開路（オフ）する。従って、負荷Ｌに対して交流電源ＡＣから電流の供給が停止され、負荷Ｌが消灯する。

以上のように、ＭＣＵ３２は、検出した電圧Ｖｉｎ（ａｎａ）と、点灯電圧，消灯電圧，第１リセット電圧RESET_H 及び第２リセット電圧RESET_L との比較結果に基づき、ステップ５１〜５４の状態遷移を繰り返し実行し、負荷Ｌを点灯／消灯する。

また、ＭＣＵ３２は、種別Ｂを読み出した場合、つまり形式が「１形」又は「３形」に設定されている場合、図４（ｂ）に示すように、その動作状態を遷移させる。詳述すると、ステップ６１において、ＭＣＵ３２は消灯状態にある。このとき、ＭＣＵ３２は、上記のステップ５１，５２と同様に、Ｌレベルの第１制御信号ＳＣ１及び第２制御信号ＳＣ２を出力する。従って、図２に示す第２電源部２３のトランジスタＴ３と負荷制御回路ブロック４１のトランジスタＴ１１がオフし、負荷Ｌには交流電源ＡＣから電流が供給されないため、負荷Ｌは消灯している。

次に、ステップ６１において、ＭＣＵ３２は、検出した電圧Ｖｉｎ（ａｎａ）が点灯電圧より低くなったことを検出すると、ステップ６２の点灯状態へ遷移する。このとき、ＭＣＵ３２は、上記のステップ５３，５４と同様に、Ｈレベルの第１制御信号ＳＣ１及び第２制御信号ＳＣ２を出力する。従って、図２に示す第２電源部２３のトランジスタＴ３と負荷制御回路ブロック４１のトランジスタＴ１１がオンし、負荷Ｌは交流電源ＡＣから供給される電流により点灯する。

次に、ステップ６２において、ＭＣＵ３２は、検出した電圧Ｖｉｎ（ａｎａ）が消灯電圧より高くなったことを検出すると、ステップ６１の消灯状態へ遷移する。上記したように、ＭＣＵ３２は、Ｌレベルの第１制御信号ＳＣ１及び第２制御信号ＳＣ２を出力する。従って、図２に示す第２電源部２３のトランジスタＴ３と負荷制御回路ブロック４１のトランジスタＴ１１がオフし、負荷Ｌには交流電源ＡＣからの電流供給が停止され、負荷Ｌが消灯する。

以上のように、ＭＣＵ３２は、検出した電圧Ｖｉｎ（ａｎａ）と、点灯電圧，消灯電圧との比較結果に基づき、ステップ６１，６２の状態遷移を繰り返し実行し、負荷Ｌを点灯／消灯する。

以上記述したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）ＭＣＵ３２の不揮発性メモリ３２ａには、図８に示す各形式に対応する動作制御プログラム及び動作照度設定値が記憶されている。ＭＣＵ３２の端子ＰＩ１，ＰＩ２は、それぞれ抵抗Ｒ１１，Ｒ１２によりプルアップされている。ＭＣＵ３２は、両抵抗Ｒ１ｘ，Ｒ２ｘの実装／未実装により設定される両端子ＰＩ１，ＰＩ２の電位に基づいて、動作タイプを判断する。そして、ＭＣＵ３２は、メモリ３２ａに記憶された各形式に応じた動作照度設定（点灯照度及び消灯照度）を読み出し、光センサ３３により検出した周囲照度とを比較して負荷Ｌに対して交流電源ＡＣからの電流を供給又は停止するようにした。この結果、自動点滅器１０を複数の形式に対応させることができる。そして、複数の形式毎に光電式自動点滅器を用意する必要が無いため、製造工程が１つになり、また生産管理や回路ブロックでの在庫管理が容易になる。

（２）ＭＣＵ３２は、端子ＰＩ１，ＰＩ２に対する設定用の抵抗Ｒ１ｘ，Ｒ２ｘの実装／未実装により設定される両端子ＰＩ１，ＰＩ２の電位に基づいて、動作タイプを判断する。従って、抵抗Ｒ１ｘ，Ｒ２ｘの実装により、容易に形式の設定が可能であり、かつ、抵抗Ｒ１ｘ，Ｒ２ｘの実装を変更することにより、形式の変更を容易に行うことができる。

（３）ＭＣＵ３２は、判断した形式に対応する制御プログラムを実行し、複数の状態を遷移する。そして、遷移した状態において、制御信号ＳＣ１，ＳＣ２を出力するようにした。従って、遷移状態に応じた制御信号を確実に出力することができる。

（４）電源回路ブロック２１の第１電源部２２は、整流器ＤＢにより生成された直流電圧ＶＳから、制御回路ブロック３１に供給する第１駆動電圧ＶＣを生成する。第２電源部２３は、整流器ＤＢにより生成された直流電圧ＶＳから、負荷制御回路ブロック４１に供給する第２駆動電圧ＶＲを生成する。このように、それぞれの回路ブロック３１，４１に供給する駆動電圧ＶＣ，ＶＲを別々に生成することで、各電源部２２，２３の回路構成を駆動電圧ＶＣ，ＶＲを供給する回路ブロック３１，４１に応じて最適化することができ、駆動電圧ＶＣ，ＶＲを効率よく供給することができる。

（５）第２電源部２３は、Ｈレベルの制御信号ＳＣ１に基づいて第２駆動電圧ＶＲを生成し、Ｌレベルの制御信号ＳＣ２に基づいて動作を停止する。この駆動電圧ＶＲの生成と動作停止は、負荷Ｌの点灯／消灯に対応する。従って、負荷Ｌの消灯時に第２電源部２３の動作を停止することで、負荷Ｌを駆動しない待機時における消費電流を低減することができる。

（６）第２電源部２３を構成するＰＮＰトランジスタＴ２のコレクタには直流電圧ＶＳが供給され、そのトランジスタＴ２のベースは抵抗Ｒ５を介してトランジスタＴ３に接続され、トランジスタＴ３のエミッタから第２駆動電圧ＶＲが出力される。第２電源部２３の抵抗Ｒ５は、オンしたトランジスタＴ３を介してトランジスタＴ２に十分なベース電流が流れるように定数設定されている。従って、トランジスタＴ２におけるコレクタ−エミッタ間の電圧降下が少なく、損失を低減することができる。

（７）ＭＣＵ３２のメモリ３２ａには、各形式の動作照度として、それぞれ点灯照度と消灯照度が記憶されており、ＭＣＵ３２は、各形式の点灯照度又は消灯照度と、周囲照度とを比較して制御信号ＳＣ１，ＳＣ２を生成するようにした。従って、各形式に応じて設定された点灯照度と消灯照度にて負荷Ｌを制御することができる。

（８）２形の消灯照度はその点灯照度以下に規定されており、ＭＣＵ３２は、メモリ３２ａに記憶された第１リセット照度と第２リセット照度とを読み出す。そして、周囲照度が消灯照度よりも低い値に設定された第２のリセット照度よりも低くなった後に消灯照度を超えた場合に負荷Ｌを消灯し、周囲照度が点灯照度よりも高い値に設定された第１リセット照度よりも高くなった後に点灯照度よりも低くなったときに負荷Ｌを点灯させるようにした。従って、２形の設定に対し、確実に負荷Ｌを点滅させることができる。

（第２の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施の形態を図６，図７に従って説明する。
尚、説明の便宜上、第１の実施の形態と同様の構成については同一の符号を付してその説明を一部省略する。

図６に示すように、第２電源部２３ａのＮＰＮトランジスタＴ３のベースには抵抗Ｒ６を介してダイオードＤ１１，Ｄ１２のカソードが接続され、両ダイオードＤ１１，Ｄ１２のアノードはそれぞれ制御回路ブロック３１ａのマイクロコンピュータ（以下、ＭＣＵ）３２の出力端子ＰＯ１，ＰＯ２に接続されている。ＭＣＵ３２は、出力端子ＰＯ１から制御信号ＳＣ１を出力し、出力端子ＰＯ２から制御信号ＳＣ２を出力する。従って、本実施形態では、トランジスタＴ３のベースに第１制御信号ＳＣ１と第２制御信号ＳＣ２とを論理和演算（ＯＲ）した信号が供給される。

ＭＣＵ３２の入力端子ＰＩ１，ＰＩ２はそれぞれ抵抗Ｒ１１，Ｒ１２によりプルアップされるとともに、切換スイッチＳＷ１の切換端子にそれぞれ接続されている。切換スイッチＳＷ１は上記の切換端子を含めて少なくとも３つの切換端子に切換接続される固定端子を有し、該固定端子はグランドに接続されている。従って、本実施形態では、切換スイッチＳＷ１を切り換えることにより、ＭＣＵ３２の入力端子ＰＩ１，ＰＩ２の端子電位が設定され、ＭＣＵ３２はそれら端子ＰＩ１，ＰＩ２の端子電位に基づいて設定された形式を判断する。つまり、本実施形態では、設定する形式に応じて切換スイッチＳＷ１を切り換えるだけでよく、形式に応じて抵抗等を接続する手間がかからない。

ＭＣＵ３２から出力される第１制御信号ＳＣ１は、負荷制御回路ブロック４１ａの電子開閉部（第１開閉部）４３を構成する抵抗Ｒ２１を介してＮＰＮトランジスタＴ１２のベースに供給される。トランジスタＴ１２のエミッタはグランドに接続され、トランジスタＴ１１のコレクタは抵抗Ｒ２３を介して発光ダイオードＰＤのカソードに接続され、発光ダイオードＰＤのアノードには第２駆動電圧ＶＲが供給されている。従って、制御信号ＳＣ１によりトランジスタＴ１２がオンすると、第２駆動電圧ＶＲにより発光ダイオードＰＤが発光し、トランジスタＴ１２がオフすると発光ダイオードＰＤの発光が停止される。

電子開閉部４３には、発光ダイオードＰＤから発せられる光をトリガとしてオンするフォトトライアックＰＴが設けられている。フォトトライアックＰＴの第１端子は端子Ｘ２に接続され、フォトトライアックＰＴの第２端子は抵抗Ｒ２４を介してトライアック（３端子双方向サイリスタ）ＴＲのゲートに接続されている。そのトライアックＴＲは、端子Ｘ２，Ｘ３間に接続されている。これらの端子Ｘ２，Ｘ３間には、リレー４２の接点４２ｂが接続されている。従って、本実施形態では、端子Ｘ２，Ｘ３間、即ち交流電源ＡＣと負荷Ｌとの間には、半導体スイッチ素子であるトライアックＴＲと機械的接点であるリレー４２の接点４２ｂからなる並列回路が接続されている。

フォトトライアックＰＴは発光ダイオードＰＤから発せられる光によってオンし、フォトトライアックＰＴを介して交流電源ＡＣからトライアックＴＲにゲート電流が流れる。これにより、トライアックＴＲがオンし、負荷Ｌに交流電源ＡＣから電流が供給され、該負荷Ｌが点灯する。

制御信号ＳＣ１によりトランジスタＴ１２がオフすると、発光ダイオードＰＤの発光が停止し、フォトトライアックＰＴがオフ状態となる。すると、トライアックＴＲにゲート電流が流れなくなり、トライアックＴＲがオフする。これにより、負荷Ｌに対する交流電源ＡＣからの電流供給が停止さあれ、負荷Ｌが消灯する。

ＭＣＵ３２から出力される第２制御信号ＳＣ２は、第１の実施の形態と同様に、負荷制御回路ブロック４１ａの抵抗Ｒ２１を介してＮＰＮトランジスタＴ１１のベースに供給される。そのトランジスタＴ１１のコレクタはリレー４２のコイル４２ａに接続されている。従って、リレー４２の接点４２ｂは、制御信号ＳＣ２により開閉する。即ち、リレー４２及びトランジスタＴ１１は、制御信号ＳＣ２により開閉する機械式の接点４２ｂを有する第２開閉部を構成する。そして、接点４２ｂが閉路（オン）すると負荷Ｌに交流電源ＡＣから電流が供給されてその負荷Ｌが点灯し、接点４２ｂが開路（オフ）すると負荷Ｌに対する電流供給が停止されて負荷Ｌが消灯する。

即ち、本実施形態では、制御信号ＳＣ１及び制御信号ＳＣ２が、第２電源部２３ａを制御するための制御信号としてＭＣＵ３２から出力されるとともに、負荷制御回路ブロック４１ａを制御するための制御信号として同ＭＣＵ３２から出力される。そして、並列接続されたリレー４２（接点４２ｂ）及びトライアックＴＲの少なくとも一方がオンすることにより負荷Ｌに交流電源ＡＣから電流が供給されてその負荷Ｌが点灯する。一方、リレー４２（接点４２ｂ）及びトライアックＴＲがともにオフすることにより負荷Ｌに対する電流供給が停止されて負荷Ｌが消灯する。

ＭＣＵ３２は、制御信号ＳＣ１と制御信号ＳＣ２とを出力するタイミングを設定している。先ず、負荷Ｌを点灯するときのタイミングについて説明する。図７に示すように、ＭＣＵ３２は、先ず、Ｈレベルの制御信号ＳＣ１を出力する。この制御信号ＳＣ１により第２電源部２３ａにて第２駆動電圧ＶＲが生成され、負荷制御回路ブロック４１ａの電子開閉部４３を構成するトライアックＴＲがオンする。これにより、負荷Ｌに交流電源ＡＣから電流が供給され、該負荷Ｌが点灯する。

次いで、ＭＣＵ３２は、Ｈレベルの制御信号ＳＣ１を出力してから所定の待機時間（例えば、数１０ｍｓ（ミリ秒））経過すると、Ｈレベルの制御信号ＳＣ２を出力する。この制御信号ＳＣ２により、負荷制御回路ブロック４１ａを構成するリレー４２の接点４２ｂがオンする。この時、負荷Ｌに対して交流電源ＡＣから電流が供給されており、オンしているトライアックＴＲに並列接続された接点４２ｂがオンするため、この接点４２ｂには大きな突入電流が流れない。このため、大きな突入電流に耐えうるリレーを使用する必要が無く、小型のリレーを使用することができるため、自動点滅器１０を小型化することができる。また、接点４２ｂにおけるアークの発生が防止され、アークの発生にともなう接点の溶着が防止される。

次いで、ＭＣＵ３２は、Ｌレベルの制御信号ＳＣ１を出力する。この制御信号ＳＣ２によりトライアックＴＲがオフする。この時、第２電源部２３ａのトランジスタＴ３は制御信号ＳＣ２によりオン状態を継続するため、第２駆動電圧ＶＲが継続的に生成される。また、リレー４２の接点４２ｂはオンしているため、負荷Ｌには交流電源ＡＣからの電流が継続して供給される。

そして、ＭＣＵ３２は、リレー４２の接点４２ｂをオンした後にトライアックＴＲをオフしている。このトライアックＴＲがオンしている期間は、長くても数１００ｍｓであるため、トライアックＴＲの発熱が抑えられ、熱容量の小さい小型のトライアックＴＲを使用することができる。また、発熱が抑えられるため、大きな放熱板を使用する必要が無い、または放熱板を省略することができる。従って、自動点滅器１０を小型化することができる。

次に、負荷Ｌを消灯する場合について説明する。
先ず、ＭＣＵ３２は、Ｈレベルの制御信号ＳＣ１を出力してトライアックＴＲをオンする。次いで、ＭＣＵ３２は、Ｌレベルの制御信号ＳＣ２を出力してリレー４２の接点４２ｂをオフする。この時、接点４２ｂに並列接続されたトライアックＴＲがオンしているため、負荷Ｌを点灯する場合と同様に、この接点４２ｂにおけるアークの発生が防止され、アークの発生にともなう接点の消耗が低減される。

次いで、ＭＣＵ３２は、Ｌレベルの制御信号ＳＣ１を出力してトライアックＴＲをオフする。トライアックＴＲがオンしている期間は、負荷Ｌを点灯するときと同様であるため、トライアックＴＲの発熱が抑えられ、熱容量の小さい小型のトライアックＴＲを使用することができる。

以上記述したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）本実施形態の自動点滅器は、トライアックＴＲとリレー４２の接点４２ｂが並列に接続されている。ＭＣＵ３２は、第１制御信号ＳＣ１によりトライアックＴＲをオンした後、第２制御信号ＳＣ２によりリレー４２の接点４２ｂをオンするようにした。従って、この接点４２ｂには大きな突入電流が流れない。このため、大きな突入電流に耐えうるリレーを使用する必要が無く、小型のリレーを使用することができるため、自動点滅器１０を小型化することができる。また、接点４２ｂにおけるアークの発生が防止され、アークの発生にともなう接点の溶着が防止される。

（２）ＭＣＵ３２は、第２制御信号ＳＣ２によりリレー４２の接点４２ｂをオンした後、第１制御信号ＳＣ１によりトライアックＴＲをオフするようにした。このトライアックＴＲがオンしている時間を短くすることで、トライアックＴＲの発熱が抑えられ、熱容量の小さい小型のトライアックＴＲを使用することができる。また、発熱が抑えられるため、大きな放熱板を使用する必要が無い、または放熱板を省略することができる。従って、自動点滅器１０を小型化することができる。

（３）第２電源部２３ａのトランジスタＴ３のベースには、ダイオードＤ１１，Ｄ１２を介してそれぞれ第１制御信号ＳＣ１と第２制御信号ＳＣ２が供給される。ダイオードＤ１１，Ｄ１２のカソードを互いに接続することで、第１制御信号ＳＣ１と第２制御信号ＳＣ２とを論理和演算した結果の信号がトランジスタＴ３のベースに供給される。そして、Ｈレベルの第１制御信号ＳＣ１によりトライアックＴＲがオンし、Ｈレベルの第２制御信号ＳＣ２によりリレー４２の接点４２ｂがオンする。従って、トライアックＴＲ又は接点４２ｂがオンしている間、確実に第２電源部２３ａが動作し、第２駆動電圧ＶＲを生成してそれを負荷制御回路ブロック４１ａに供給することができる。

尚、上記各実施の形態は、以下の態様で実施してもよい。
・第１の実施の形態では、ＭＣＵ３２の入力端子ＰＩ１，ＰＩ２を抵抗Ｒ１１，Ｒ１２によりプルアップしたが、端子ＰＩ１，ＰＩ２をプルダウンしてもよい。この場合、設定用の抵抗Ｒ１ｘ，Ｒ２ｘは選択的に端子ＰＩ１，ＰＩ２に接続されるとともに駆動電圧ＶＤが供給されるようにする。ＭＣＵ３２は、端子ＰＩ１，ＰＩ２の電位がＬレベルの場合に設定用の抵抗が未実装であると判断し、Ｈレベルの場合に設定用の抵抗が実装されていると判断する。同様に、第２の実施形態において、スイッチＳＷ１の固定端子に駆動電圧ＶＤが供給されるように接続を変更してもよい。

・第２の実施の形態において、負荷Ｌを消灯する場合に、トライアックＴＲをオンすることなくリレー４２の接点４２ｂをオフするようにしてもよい。
・第２の実施の形態において、固定端子を複数の切換端子に対して選択的に接続する切換スイッチＳＷ１を備えたが、ＭＣＵ３２の各端子ＰＩ１，ＰＩ２にそれぞれ接続された複数のスイッチ（例えばＤＩＰスイッチ）を備える構成としてもよい。

（ａ）は自動点滅器の正面図、（ｂ）は自動点滅器の側面図。 第１実施形態の自動点滅器の回路図。 （ａ）（ｂ）は自動点滅器の動作説明図。 （ａ）（ｂ）は自動点滅器の状態遷移を示すフロー図。 自動点滅器の動作波形図。 第２実施形態の自動点滅器の回路図。 自動点滅器の動作波形図。 自動点滅器の規格を示す説明図。 従来の自動点滅器の回路図。 従来の自動点滅器の回路図。 従来の自動点滅器の回路図。

符号の説明

２１，２１ａ…電源回路ブロック、２２…第１電源部、２３，２３ａ…第２電源部、３１，３１ａ…制御回路ブロック、３２…ＭＣＵ、３２ａ…メモリ、３３…光センサ、４１，４１ａ…負荷制御回路ブロック、４２…リレー、４２ｂ…接点、ＴＲ…トライアック、Ｌ…負荷、ＡＣ…交流電源、ＤＢ…整流器、Ｒ１ｘ，Ｒ２ｘ…抵抗、Ｔ２…ＰＮＰトランジスタ、ＶＣ…第１駆動電圧、ＶＲ…第２駆動電圧、ＶＳ…直流電圧、ＰＩ１，ＰＩ２，ＰＩ３…端子、ＳＣ１…第１制御信号、ＳＣ２…第２制御信号、ＳＷ１…スイッチ。

Claims (1)

1. 周囲照度を検出する照度検出手段と、
   複数の動作照度を記憶し、設定手段により前記複数の動作照度のうちの１つを選択し、該選択した動作照度と前記検出した周囲照度とを比較し、該比較結果に基づいて負荷を制御すべく制御信号を生成する制御手段と、
   前記負荷と外部電源とともに直列回路を構成し、前記制御信号に基づいてオンオフするスイッチ素子を備えた負荷制御手段と、
   を備え、
   前記設定手段は、前記制御手段に設けられた複数の端子に対して選択的に接続される抵抗素子であり、
   前記制御手段は、前記複数の端子に対する前記抵抗素子の接続の有無に基づいて前記複数の動作照度のうちの１つを選択し、
   前記制御手段は、前記選択した動作照度に応じた複数の状態を遷移し、該遷移した状態に応じて前記制御信号を生成し、
   前記動作照度は、前記負荷を点灯する点灯照度と、前記負荷を消灯する消灯照度とから構成され、
   前記制御手段は、
   消灯照度が点灯照度よりも高く設定された第１の動作照度と、
   消灯照度が点灯照度以下に設定された第２の動作照度と、
   消灯照度及び点灯照度のうちの少なくとも一方が前記第１の動作照度の消灯照度及び点灯照度と異なる値に設定された第３の動作照度と、を記憶し、
   遷移する状態に応じて、選択された動作照度の消灯照度又は点灯照度と前記周囲照度とを比較して前記制御信号を生成し、
   前記制御手段は、
   前記第２の動作照度の消灯照度及び点灯照度に対して、前記点灯照度よりも高い値に設定された第１のリセット照度と、前記消灯照度よりも低い値に設定された第２のリセット照度と、を記憶し、
   前記第２の動作照度が選択された場合には、前記点灯照度、前記消灯照度、前記第１のリセット照度及び前記第２のリセット照度のそれぞれと前記周囲照度とを比較する状態を有し、各状態における比較結果に基づいて他の状態に遷移するとともに、前記消灯照度と前記周囲照度を比較する状態と、前記点灯照度と前記周囲照度とを比較する状態とにおいて、それぞれの比較結果に基づいて前記制御信号を生成する、
   ことを特徴とする光電式自動点滅器。

Images