JPH01502145A - プログラマブル多回路壁付制御器 - 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】 プログラマブル多回路壁付制御器 発明の背景 発明の分野 本発明は複数個の家庭用交流電灯回路を制ｔｌｌｌする壁付スイッチ函に関し、 より詳細には一つもしくはいくつかの回路が蛍光灯を含む電灯回路システムに関 する。

代表的な家庭用配線は４通常玄関やホワイエに設置され、玄関や隣至の複数の電 灯回路を制御する電灯スイッチ盤を含んでいる。各電灯回路に供給される電力レ ベルを制御するために電灯スイッチと共に調光器が含まれることもある。通常こ れらの調光器は所望の輝度レベルに手動設定されるレオスタットの形状とされて いる。

このような一つの回路に対する単線プログラマブル調光器が我々の特許出願第７ ２４．０１５号で現在米国特許第４，６４９．３２３号であるマイクロコンピュ ータ制御Ｎ灯スイッチに示されている。この出願には一対の単極単投スイッチに より起動されるプログラマブル調光器が記載されている。この装置は白熱灯を含 む単一負荷を作動させることができる。蛍光灯はヒータを作動させるためのもう 一つの入力を必要とするため、それは蛍光灯を作動させるのには適していない。

ざらに、ヒータ回路と対するバラスト条件により、通常の調光器スイッチは蛍光 灯に接続することはできない。

１凰旦１五 本発明はいくつかの回路が蛍光灯を含むことができる複数の電灯回路を作動させ るようにプログラムすることができる多連結壁付電灯回路ｌ１ｌＩＩＩＩ器を提 供する。

実施例によれば、４つの電灯回路を１ＩＩｖｓすることができ、４つの電灯回路 に対して４つのプリセット輝度レベルを設定することができる。プリセット値は １学習”押釦を押下することにより制ｍ’ａのフロントパネルから起動される学 習モードを使用してメモリへ入力し、そしてメモリから消去することができる。

プリセット値による他に、４つの個々の回路は一対の非ラツチ押釦を有する調光 器スイッチにより制御ＩＩすることができる。このようなスイッチの一方は“ア ップ”スイッチと呼ばれ他方は１ダウン“スイッチと呼ばれ、アップスイッチを 押１−スると１！度レベルが高くなり逆にダウンスイッチを押Ｔ−すると経度レ ベルが低下する。

ｍｍａはマイクロプロセッサ及び消去可能プログラマブル読取専用メモリを含ん でいる。フロントパネルスイッチの各々がマイクロプロセッサへ入力を与え、マ イクロプロセッサは各スイッチの接点の開成を感知して特定スイッチの閉成によ り要求される機能を提供する。４つの負荷回線出力があり、それらは１炭の状態 の元で４つの白熱灯回路に接続することができる。しかしながら、所望ならば、 一つの回路、４チヤネルを１．２もしくは３チヤネルの一つもしくはいくつかの 蛍光灯器具のヒータ回路へ接続することができる。フロントパネル上の所定スイ ッチの押下時に、４チヤネルをヒータ回路として指示するようにマイクロプロセ ッサをプログラムすることができる。この構成において、第４チヤネルは蛍光灯 がオンであるかオフであるかに応じて１台もしくは数台の蛍光灯のヒータ回路に 電力を供給する。従って、このチャネルはもはや調光モードでは機能せず励起さ れたこれらの回路の蛍光灯を含む回路に電力を供給するだけである。

白熱灯を使用するか蛍光灯を使用するかに応じて異なる構成をとることができる 多連結壁付プログラマブル電灯回路副ａｌｌ器を提供プることが本発明の主目的 である。

本発明のもう一つの目的はフロントパネルスイッチを押下することによりさまざ まな照明レベールの組合せをメモリ内に記憶させ且つ瞬時にメモリから呼び戻す ことができる多チヤネルプログラマブル調光器を提供することである。

本発明のさらにもう一つの目的は、複数個の非ラツチ式単極単投スイッチの開成 接点に応答してさまざまな制御機能を起動させるマイクロプロセッサ制御多チヤ ネル電灯回路制御器を提供することである。

本発明の前記及び他の目的、特徴及び利点は添付図と関連して発明の以下の詳細 説明を検討すれば一層容易に理解できる。

図面の簡単な説明 第１図は制ｔｌ］器のフロントパネルのレイアウトを示１多チャネル機能制御器 の略ブロック図、第２図は第１因の機能制御器の略ブロック図、第３図〜第１０ 図は蛍光灯及び白熱灯回路構成に対する第２図に示すマイクロプロセッサのプロ グラミングを示すフロー図、第１１ａ図及び第１１ｂ因は第２因の略ブロック図 の詳細拡大図、第１２図及び第１３図は第２図に示すマイクロプロセッサをさら に説明するフロー図である。

及Ｊμ」１（飢毀星 多チヤネル電灯回路制御器１０は口線９．中性線１１及び接地線１３からなる家 庭配線に接続されたフロントパネル１２を含んでいる。制御器はフロントパネル の裏側に物理的に組み込まれており、それぞれ出力！！１４゜１６．１８及び２ ｏ上に４つの出力を含んでいる。点線で示しであるのは出力ａ　１８　ａ及び２ ０ａの別の構成である。回１１１４は白熱灯２４を駆動し、回１ｉ１１８及び２ ０はそれぞれ蛍光灯２６を駆動する。また、回１１１８及び２０がブロック２８ の白熱負荷３及びブロック３０の白熱負荷４として示す他の２つの白熱負荷をそ れぞれ駆動することかできる。さらに、（図示せぬ）もう一つの構成において、 ブロック２２及び２４の負荷は共に蛍光灯負荷とすることができ、その場合回線 ２０Ｌｔ両方の蛍光灯のヒータ回路に並列に接続される。すなわち、４チヤネル は制御器１ｏに接続されているだ客プの蛍光灯のヒータ回路を駆動させることが できる。単に説明のために４回路を示しであるが、使用するマイクロプロセッサ に応じて、任！ｉ数の外部回路を制御できることを６判り願いたい。

フロントパネル１２は４個のプリセットスイッチΔ。

Ｂ、Ｃ及びＤを含んでいる。“オフ”スイッチ・及び“学習“スイッチも設けら れている。これらのスイッチは全て単極単投非ラツチ式押釦である。これらの各 スイッチを押下すると局部給電から得られる電圧が接地され、マイクロプロセッ サに論理゛ゼロ“入力が供給される。マイクロプロセッサは論理ゼロをスイッチ が押下されている信号として認識する。スイッチの他の構成も可能であり、マイ クロプロセッサに論理信号を供給するためにスイッチに作動及び非作動位置があ ることだけが重要である。各チャネルはフロントパネル１２上に一対の１アツプ 及び”ダウン“スイッチ１．２．３及び４を含んでいる。１チヤネルはアップ釦 ３４Ａ及びダウン釦３４Ｂを含み、２チヤネルはアップ釦３６Ａ及びダウン釦３ ６Ｂを含み、３チヤネルはアップ釦３８Ａ及びダウン３８Ｂを含み、４チヤネル はアップ釦４０Ａ及びダウン釦４０Ｂを含んでいる。

次に第２図を参照すると、制ｇｔＪ器１０はマイクロプロセッサ４２及び電気的 に消去可能なプログラマブル読取専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）４４を含んでいる 。各回線出力１４．１６．１８及び２０がバッファ増幅Ｓ４６゜４８．５０及び ５２を含んでいる。フロントパネル１２は一連のバスを介してマイクロプロセッ サ４２へ接続されている。１〜４チヤネルのアップダウンスイッチはバス５４上 のマイクロプロセッサ４２の８人力に接続されている。プリセット回線はマイク ロプロセッサ４２の４人力及びバス５６に接続されている。オフスイッチ・は回 線５８に接続され、学習スイッチは回線６ｏに接続されている。発振器６２がマ イクロプロセッサ４２に内部タイミングを供給する。

マイクロプロセッサ４２は＠負荷凹路２２．２４及び２６に含まれる（図示せぬ ）サイリスタに点弧指令を供給する。このような回路の作動方法は公知であり、 前記米国特許Ｍ４．６４９．３２３号に詳記されている。点弧指令を前記負荷に 対して同期化させるために、給電及びゼロ交差検出器６４が設けられている。線 ＩＦ！！電圧及び中性線は負荷２２．２４及び２６の各々に接続されており、マ イクロプロセッサ４２からの点弧指令によりサイリスタが閉成し、それにより所 望輝度に応じて交′ａ電流波形の各半サイクルの選定部に対して負荷に線１１１ Ｉ電圧が与えられる。、４チヤネルにおいて、ヒータ回路として構成されている 場合、麺皮切替のいかんにかかわらず３チヤネルの負荷がオンとされる場合は常 に、サイリスタは閉成状態に維持される。これはヒータ回路の電力条件が一定で あるためである。

次に第１２図及び第１３因を参照すると、装置がパワーアップすると、ＥＥＰＲ ＯＭ４４からデータが跣み取られる。フロントパネル１２上のオフ釦が他の押釦 と共に押下されると、マイクロプロセッサ４２は特殊モードとされて蛍光灯負荷 の外部チャネルを再プログラムしたり、４チヤネルを非調光チャネルとしてプロ グラムすることができる。非調光チャネル、すなわちフルオフかフルオンである がそのフルパワー以下では作動されないチャネルはプロジェクタやテレビジョン 等の器具を作動させる場合に有用である、従って、パワーアップ時にオフ釦が押 されＤプリセット釦も押されると、マイクロプロセッサ４２はキーボード診断を 行ってフロントパネル１２が完全作動がどうかを決定する。このようなテストプ ログラムはマイクロプロセッサプログラミングの領域に習熟した人には公知であ る。オフ釦を押している時にＡプリセット釦を押すと、４チヤネル全てが白熱灯 調光器としてリセットされる。この情報は現在の状態からの変化を表わす場合に はＥＥＰＲＯＭに記憶される。ＡもしくはＤプリセットの替りに、１．２もしく は３アップ釦３４Ａ、３６Ｂ、３８Ａが押されると、これらのチャネルはヒータ としてマークされる。この点から、４チヤネルは調光モードではｉ能せず、接続 される蛍光灯回路がオンとされるかどうかに従って、フルオフもしくはフルオン によってのみ機能する。（予め、蛍光灯回路であった場合に）１．２もしくは３ チヤネルのいずれかを白熱灯回路として示す変化を行う場合、１．２もしくは３ プヤネルの適切なダウン釦、すなわち釦３４８．３６［３及び３８Ｂが押される 。１，２及び３チヤネルの全てを白熱灯とする場合、４チヤネルは自動的に白熱 灯チャネルとしてマークされる。蛍光灯回路が指示されず４チヤネルのアップ釦 、釦４０Ａが押されると、４チヤネルは白熱灯回路としてマークされる。これら の指示は次にマイクロプロセッサ４２により発生されるデジタルコードによりＥ ＥＰＲＯＭへｌき込まれ、後に変化づるまでマイクロプロセッサ４２のオペレー ティングプログラムの一部としてとどまる。このプログラミングが完了すると、 マイクロプロセッサはパワーアップピットを自動的にセットしてタイマーを始動 させ、タイマー割込プログラムを始動可能とする。次に、イクロプＯセツザ４２ はアイドルしてタイマー割込みを待つ。

タイマー割込プログラムは４チヤネルの各々に対して所定の位相角でサイリスタ を点孤させる従来のプログラムである。このプログラムは６０サイクル交Ｉ　Ｎ 力入力波形の各１／２サイクルに対して、例えば、１４０ロランすることができ る。このようなプログラムの構成方法は公知であり、例えば、前記米国特許第４ ．６４６，３２３号に記載されている。

実際の動作では、フロントパネル１２上の１．２．３及び４チヤネルに対するア ップダウンスイッチを使用して最初に輝度レベルなＷ４整することにより、制ｔ ［１０は異なる照明レベルにプログラムされる。所望レベルに達すると、それは 学習釦と共に適切なプリセット釦を押下することによりメモリ内に記憶される。

このようにして、異なる４つのプリセットをＥＥＰＲＯＭ４４に記憶することが できる。メモリからプリセット照明レベルを呼び戻すには、単にプリセット釦Ａ 、Ｂ、ＣもしくはＤの中の１個を押下して任意の［１８Ｉ５１に４チヤネルのい ずれかの照明レベルをＦＡＭ”ｊるだけでよく、１〜４の各チャネルに対してア ップもしくはダウン釦を押下するだけでよい。オフ釦のみを押下すると、全ての 照明レベルがゼロへ降下する。

その内部プログラミングの一部として、マイクロプロセッサは同期的にフロント パネル１２を間合せて、さまざまな押釦の位置を決定する。１〜４チヤネルのい ずれかのアップもしくはダウン釦を押下すると、特定釦が押されている限りマイ クロプロセッサはそのチャネルに供給される電力量を増分変更する。すなわち、 フロントパネルが間合せされるたびに、フロントパネル１２の間合せ中に学習釦 が押下される時は常にマイクロプロセッサはチャネルへの電力をｊＰＩＮ分し、 現るの電力レベルがメモリに記憶される。その後、プリセットＡ、Ｂ、Ｃもしく はＤ釦の中の１ｇ４が押下される時は常に、マイクロプロセッサは習得した電力 レベルをメモリから抽出してそのレベルを特定チャネル上ヘセットする。、前記 機能を提供するようにマイクロプロセッサをプログラミングする方払は本技術の 通常の技術範囲に入る。

マイクロプロセッサ４７のプログラミング法をより詳細に説明するために、最初 １タイマ一割込“ルーチンを示す第３図を参照する。このルーチンは半サイクル ごとに２００回生じる。ランするたびに、１点弧カウント“が１だけ減分される 。点孤カウントがゼロに等しければ、半サイクルが終りプログラムは第４図に示 す“ゼロ交差状態中“に分岐する。点孤カウントがゼロに等しくない場合には、 マイクロプロセッサ４７は点孤カウントがそのチャネルに対する（所望の照明レ ベルを表わす変数である）１カーブドデータ“に等しいかどうかをうね、そうで あれば、そのチャネルのトライアックを点孤させる適切なピットをセットする。

点孤カウントがそのチャネルに対するカー７ドデータに等しくない場合には、点 孤パルスはオンとされない、このルーチンを実施した後、マイクロプロセッサ４ ７はアイドル状態に戻って次のタイマー割込を持つ。

ゼロ交差ルーチンを第４図に示す。ゼ０交外ごとに、点孤カウントは２００に等 しくなるように再ロードされる。これは各半サイクルを２００の等しい時ｍ増分 に分割することである。次に、各チャネルはそれが全出力レベルであるかどうか を決定し、そうであれば、適切な点孤ピットはリセットされない。このルーチン の実施後、プログラムは第５図に示す文字０Ｃ＃へ分岐する。

Ｉｌｌ　ＣＩＩにおいて、マイクロプロセッサは最初にいずれかのチャネルが蛍 光灯としてマークされているか及びゼロレベルよりも高いかを決定する。そうで あれば、４チヤネルはフルパワーとされる。ゼロより蟲いものが無い場合には、 ４チヤネルはオフとされる。偶数の半サイクルに対して、プログラムは第７図に 示すオート　フェードルーチンへ分岐する。奇数の半サイクルに対してはルーチ ンは実施されない。次にキーボードがチェックされてどのスイッチが押されてい るかを決定する。各スイッチにルーチンが付随しており、その各々を第６図に示 す。

ユニットがループにより最初にオンとされると、パワーアップピットがクリアさ れて′Ｄ“プリセット　ルーチンが実施される。次に“学習”釦が押されている かどうかが決定され、そうであれば、学習ルーチンが実施される。このルーチン を第９図に示す。次に、いずれかの１アツプ”もしくは１ダウン”釦が押される と、第８図に示す調整ルーチンが実施される。次に、蛍光灯としてマークされた 各チャネルの１カレント“に記憶されたレベルに釦効果が加えられ、各チャネル に対する”カーブド　データ”の一部として記憶される。

”オフ“及び′Ｏ−ド”ルーチンを第６図に示す。これらの各ルーチンに対して 、最初に６学習”釦が押されているかどうかが決定される。そうであれば、現在 の照明レベルが不揮発性メモリに記憶される。次に、学習モードがクリアされる 。制御器が学習モードでない場合には、各チャネルの選定されたプリセットが最 終値としてロードされたプリセットと同じであるかどうかを決定する。ざらに、 フェード　ルーチンがまだ進行中であれば、それは瞬時に完了される。フェード がランされていなければ、プリセットと対応する新しいレベルが確立される。

古いレベルは現在のレベルと同じとされ、フェーダ変数はゼロに等しく設定され る。次に、プログラムはゼロ交差ルーチンへ戻る（第１０図参照）。

第７図はオート　フェード　ルーチンを示す。フェーダ変数がフルであれば、オ ート　フェード　ルーチンはバイパスされプログラムは１ゼロ交差待ち“へ房る 。フェーダがフルでなければ、それは１だけ増分され１チヤネルから始って４チ ヤネル全てに対してルーチンが実施される。このルーチンにおいて、局部変数″ ＤＩＦ’は各チャネルの新しいレベル　マイナス各チャネルの古いレベルに等し い。新しいレベルから古いレベルが減算されると、ＤＩＦが負であるか正である かの決定がなされる。ＤｒＦが負であれば、現在のレベルは古いレベル−差Ｘフ ェーダ値に等しくすることによりゼ［１へ向って減衰する。ＤｒＦが負でなけれ ば、ＤＩＦとフェーダ値の積が古いレベルへ加えられる。４チヤネル全てが計算 されていると、プログラムは０ゼＯ交差待ち“へ分岐する。

最初の３チヤネル中のいずれかが蛍光灯チャネルとじてマークされていると、い ずれかの蛍光灯チャネルがゼロよりも高い場合に４チヤネルがフルに設定される 。さらに、４チヤネルが非調光チャネルとしてマークされており且つその新しい レベルがゼロよりも＾ければ、′）ニーダがゼロよりも高い時にそれは常にフル に設定される。

調整ルーチンを第８図に示す。各チャネルに対して押釦が間合せされ、いずれか に対して“アップ”が押されると、現在、古い及び新しい変数は既にフルでない 限り１だけ高められる。蛍光灯とマークされたチャネルがあれば、４ヂヤネル“ アップ釦は無視される。４チヤネルは非調光チャネルとしてマークされると、そ の１アツプ釦が押される時は常に１フル“に設定される。いずれかのチ１７ネル に対して“ダウン“が押されると、現在、古い及び新しい適切な変数は既にゼロ でない限り１だけ低められ、蛍光灯とマークされたチャネルがあれば、４チヤネ ル“ダウン“釦は９に？ＩＡされる。、４チヤネルは非調光としてマークされる と、その１ダウン“釦が押される時は常にゼロに設定される。

学習ルーチンを第９図に示す。′学−習′釦が押されると、現在の学習モードが クリアされて現在のＬＥＤがオンとされる。釦が押されずフェーダがランしてい なければ、学習モードが設定されてプリセットＬＥＤがオンとされる。

第１０図に示す１ゼロ交差待ち“ルーチンはゼロ交差入力ビットが１であるかど うかをチェックする。、遅延後に、ビットは再チェックされ′１”がノイズでな かったことを確める。ビットがゼロに変化すると、ゼロ交差が生じており、その 後マイクロプロセッサはアイドルモードへ戻って次のタイマー割込みを待つ。

第１１ａ図及び第１１ｂ図は発明の実施例を構成するのに使用することができる 部品番号及び￥ｉＰ値と共に完全な略図を示す。本図は第２図の拡大詳ｍ図であ る。

これまで明細書で使用した用語及び表現は説明用語として非限定的に使用され、 このような用語及び表現の使用にあたって、図示及び記載された特徴もしくはそ の一部と同価のものを排除する意図はなく、発明の範囲は以下の請求の範囲によ ってのみ定速及び制約されるものとする。

浄書（内容に変更なし） 浄書（内容に変更なし） 浄書（内容（二変更なし） 浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ、６ 浄書（内容に変更なし） 浄書（内容に変更なし） 浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ、９　ＦＩＧ、１０ 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）交流電力源に接続されて複数の交流電灯回路を制御するプログラマブル回路 制御器において、ａ）前記交流電灯回路の各々に供給される交流電力のレベルを 制御するレベル調整スイッチ手段と、ｂ）前記レベル調整スイッチ手段により確 立される電力レベルを表わす信号をメモリに記憶する学習スイッチ手段と、 ｃ）前記学習スイッチ手段の累算と同時に起動される時、前記レベル調整スイッ チ手段により確立されメモリに記憶された複数の電力レベルを所定のセットとし て指示するプリセットスイッチ手段を具備し、ｄ）前記プリセットスイッチ手段 は複数個のスイッチを具備し、各スイッチは前記スイッチの中の１個のスイッチ が前記学習スイッチ手段と独立して起動される時に前記メモリから呼び戻されて 現在の照明レベルとして確立される照明レベルの一つの所定セットを表わす、 プログラマブル回路制御器。 ２）請求項１記載のプログラマブル回路制御器において、さらに一つの照明レベ ルから次の照明レベルへフエードする自動フェード制御手段を含むプログラマブ ル回路制御器。 ３）交流電力源に接続されて複数の交流電灯回路を制御するプログラマブル回路 制御器において、ａ）複数個の入力スイッチを含む制御パネルと、ｂ）前記入力 スイッチのいくつかからの信号の所定の組合せに応答して前記交流電灯回路の一 つもしくはいくつかを蛍光灯回路として指示し、前記交流電灯回路のもう一つを ヒータ回路として指示し、前記指示をメモリに記憶して前記蛍光灯回路の少なく とも一つがオンとされる時は常に前記ヒータ回路が自動的にフルパワーでオンと されるようにするマイクロプロセツサ、を具備するプログラマブル回路制御器。 ４）請求項３記載のプログラマブル回路制御器において、前記制御パネルは前記 各交流電灯回路に対してプリセット照明レベルを確立する複数個のプリセットス イッチを含むプログラマブル回路制御器。 ５）請求項４記載のプログラマブル回路制御器において、前記制御パネルはさら に前記各交流電灯回路の照明レベルを確立する複数個のレベル調整スイッチを含 むプログラマブル回路制御器。 ６）請求項４記載のプログラマブル回路制御器において、さらに首記プリセット スイッチの一つと同時に前記オフスイッチを起動する時に前記所定の組合せの信 号の中の前記信号の一つを供給するオフスイッチを含むプログラマブル回路制御 器。 ７）請求項１記載のプログラマブル回路制御器において、さらに前記レベル調整 スイッチ手段、前記学習スイツチ手段、及び前記プリセットスイッチ手段の状態 を周期的に問合せ、前記スイッチの前記状態に基いて交流電灯回路制御機能を始 動させるマイクロプロセッサ手段を含むプログラマブル回路制御器。 ８）請求項７記載のプログラマブル回路制御器において、前記マイクロプロセツ サ手段は交流電力入力波形に応答して前記マイクロプロセッサに前記交流電灯回 路の瞬時位相角を周期的に比較させ、前記信号が前記位相角に対応する時は前記 各交流電灯回路をオンとするタイマーを含むプログラマブル回路制御器。 ９）請求項８記載のプログラマブル回路制御器において、前記マイクロプロセッ サ手段は前記交流電力波形のゼロ交差を感知し且つ前記レベル調整スイッチ手段 、前記学習スイッチ手段及び前記プリセットスイッチ手段の入力状態を感知する プログラムを含み、前記プログラムは前記ゼロ交差の直前及び直後期間中に作動 するプログラマブル回路制御器。