JPH0345618B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複数個の親器にそれぞれ接続されて
いる照明器具のような負荷を、個別若しくは任意
に撰択して一括してオンオフ制御するパターンス
イツチの構造に関するものであつて、その目的と
するところは操作性が良く且つ配線施工が容易な
パターンスイツチの構造を提供するにある。

以下本発明の実施例を図面により詳述する。第
１図は全体のブロツク図を示し、複数個の親器
A₁〜Anと、該親器A₁〜Anと夫々対応して専用
線６にて接続されている子器B₁〜Bnが設けられ
ている。各親器Ａは照明器具のような負荷２と直
列に接続され、更に交流電源１と接続されてい
る。親器Ａに設けられた操作スイツチの操作にて
負荷２をオンオフ制御でき、また親器Ａの操作ス
イツチと並列に接続されている子器Ｂの操作スイ
ツチにて負荷２をオンオフ制御できるようになつ
ている。２１は各親器A₁〜Anに接続されている
負荷２を個別若しくは一斉にオンオフ制御するた
めのパターンスイツチ本体で、このパターンスイ
ツチ本体２１の操作により、後述するように予め
設定した負荷２を例えば一括点灯、一括消灯する
ものである。２２は各子器B₁〜Bnとパターンス
イツチ本体２１と接続する信号線である。尚、親
器Ａと子器Ｂとの具体的な構成および動作は後述
する。

第２図は各子器B₁〜Bnの具体回路図を示し、
第３図はパターンスイツチ本体２１の要部回路図
を示している。子器Ｂは第２図に示すように、親
器Ａからの専用線６に接続され、親器Ａから伝送
信号としての直流電圧を無極化するためのダイオ
ードブリツジDB₂および負荷２の動作状態（オン
又はオフ）を表示する表示回路７等から構成され
ている。表示回路７は、ツエナーダイオード
ZD₄，ZD₅、トランジスタTr₄，Tr₅、発光ダイオ
ードLED₃、LED₄等から構成されている。負荷２
がオフ状態であれば、例えば緑色を発光する発光
ダイオードLED₃が点灯し、負荷２がオン状態で
あれば例えば赤色の発光ダイオードLED₄が点灯
し、負荷２の動作状態に対応して表示するように
している。ところで、子器Ｂの線間電圧Voと、
ツエナーダイオードZD₄，ZD₅のツエナー電圧
Vz₄，Vz₅との関係は以下のように設定されてい
る。すなわち、負荷２の動作状態により親器Ａか
ら伝送される直流電圧の値は異なり、負荷２がオ
フ状態であれば高く、負荷２がオン状態であれば
オフ状態のときよりも低い電圧となる。従つて、
負荷２がオフ状態のときの子器Ｂの線間電圧を
Vofとし、負荷２がオン状態の時の子器Ｂの線間
電圧をVonとすると次のようになる。

Vof＞Vz₄＞Vz₅ Von＞Vz₅ 次に、各親器A₁〜Anに接続されている負荷２
を一斉にオンするオールオンスイツチ機能につい
て説明する。第３図において、S₁〜Snはデイツ
プスイツチなどの多連型の設定スイツチであり、
予め、任意の負荷２を選択しておき一斉にオンせ
しめる場合には、各負荷２に対応した設定スイツ
チS₁〜Snを閉成しておく。Ry₁〜Rynは設定スイ
ツチS₁〜Snと夫々直列に接続されているリレー
である。また各トランジスタTr₁₁〜Trnのベース
を一括接続してパターンスイツチPSWに接続し
ている。各設定スイツチS₁〜Snが閉路状態であ
ればこのパターンスイツチPSWと連動し、１個
のパターンスイツチPSWの操作により負荷２が
一斉にオン制御される。もし、ある設定スイツチ
S₁〜Snが開路状態であればパターンスイツチ
PSWと連動しない。また各リレーRy₁〜Rynの一
端は各コンパレータCOP₁〜COPnの出力端に接
続され、該出力端がＬレベルのときにパターンス
イツチPSWの操作により負荷２がオンされる。
AC100Vの電源をダイオードブリツジDB₃で整流
し、コンデンサC₁₁で平滑して直流電圧を得、こ
の電圧を抵抗R₁₂，R₁₃で分圧して基準電圧V₁と
し、この基準電圧V₁を各コンパレータCOP₁〜
COPnの非反転入力端に接続してある。一方、反
転入力端は、各子器B₁〜BnのトランジスタTr₅
のコレクタと接続してある。

以下動作を説明する。尚、説明の簡単のために
設定スイツチS₁〜Snは全て閉路状態とし、全て
の負荷２を一斉にオン制御する。今、負荷２がオ
フ状態の場合には、子器ＢのトランジスタTr₅が
オフとなつているために、コンパレータCOPの
反転入力端はほぼVofの電圧が印加される。尚、
負荷２がオン状態であるとすると、該負荷２に対
応する子器ＢのトランジスタTr₅のコレクタはほ
ぼOVである。また、コンパレータCOPの基準電
圧V₁はV₁＜（１／２〜１／３）Voで適当に設定する。

尚、線間電圧Voは、負荷２のオン状態とオフ状
態とでは変化するが、その値は予め分かつてお
り、線間電圧Voに対して、上述のように（1/2〜
１／３）とある幅を持たせていることで、基準電圧
V₁に対してコンパレータCOPを動作させること
ができる。子器B₁がオフ状態とすれば、コンパ
レータCOP₁の入力電圧はハイレベルの電圧Vb₁
（≒Vof）となり、Vb₁＞V₁の関係でコンパレー
タCOP₁の出力端はＬレベル（グランドレベル）
である。尚、図中ａ，a′…は夫々対応して接続さ
れることを意味するものである。子器B₂がオン
状態だとすれば、トランジスタTr₅のコレクタ電
圧Vb₂はＬレベルとなつて、Vb₂＜V₁の関係で、
コンパレータCOP₂の出力端はＨレベルとなる。
その他の同様である。この状態でパターンスイツ
チPSWを押すと、コンパレータCOPの出力端が
Ｌレベルと対応する子器Ｂ（例えば子器B₁のよう
に負荷２がオフ状態のもの）はリレー（例えば
Ry₁）が動作し、子器B₁の操作スイツチSW₂と並
列に接続されたリレーRy₁の接点ry₁が閉じて負
荷２をオン状態にせしめる。従つて、このパター
ンスイツチPSWがオールオンスイツチ機能を有
するもので、つまり、オールオンスイツチ
PSWonを構成することになる。これと反対に、
１個の操作スイツチつまりパターンスイツチで負
荷２を一斉にオフ状態にせしめるオールオフスイ
ツチPSWoffを構成する場合には、第３図に示す
よう回路を別個に設け、コンパレータCOPの入
力側つまり、基準電圧V₁を反転入力端に入力せ
しめ、子器ＢのトランジスタTr₅のコレクタの出
力電圧を非反転入力端に入力せしめ、さらにオフ
用のリレーの接点を子器Ｂの操作スイツチSW₂と
並列に設けることで、オールオフスイツチ機能を
構成することができる。又、例えばある負荷２を
パターンスイツチPSWと連動させない場合には、
その負荷２と対応する設定スイツチ例えばS₃を開
路状態にしておけばよい。

第４図は６回路（６個の負荷２を制御）で構成
したパターンスイツチ本体２１の斜視図を示すも
のであり、パターンスイツチ本体２１の前面周囲
にはフランジ２３を形成し、また前面の下部両側
には、オールオンスイツチPSWonとオールオフ
スイツチPSWoffとが並設してある。さらに、こ
れらスイツチPSWon，PSWoffの上部には、前
記において回路図には図示していない個別操作ス
イツチ２４及びこの個別操作スイツチ２４の上部
に負荷２の状態を表示する表示部２５が６組夫々
配置されている。個別操作スイツチ２４は子器Ｂ
の操作スイツチSW₂のように、パターンスイツチ
PSWで一斉に操作するのではなく、任意の負荷
２を操作するものである。表示部２５は緑色の発
光ダイオード２５₁と赤色の発光ダイオード２５₂
で構成され、負荷２がオフであれば発光ダイオー
ド２５₁が、負荷２がオンであれば赤色の発光ダ
イオード２５₂が夫々点灯して、負荷２の動作状
態を表示するようにしている。パターンスイツチ
本体２１の背面の中央部には、前記負荷２を任意
に選択して予めオン又はオフを設定しておく一体
となつたデイツプスイツチ型の多重設定スイツチ
Ｓが配置され、設定スイツチＳの下方には親器Ａ
又は子器Ｂと信号線２２で接続する端子部２６
が、横方向に並設して６回路形成してある。２７
はパターンスイツチ本体２１内の回路に電源を供
給するためAC100Vの電源端子で、背面上部に配
設してある。

第５図は親器Ａ、子器Ｂおよびパターンスイツ
チ本体２１との概略配線図を示すものであり、子
器Ｂは親器Ａとパターンスイツチ本体２１との間
にあつてもなくてもよい。

第６図は親器Ａと子器Ｂとの具体回路図を示す
ものであり、分りよいように一対の親器Ａと子器
Ｂについて説明する。親器Ａからは２線の専用線
６が導出され、この専用線６に複数個例えば数台
の子器Ｂが接続されている。親器Ａは、負荷２を
オンオフ制御させるスイツチング素子たるトライ
アツクTR、電源回路１５、制御回路３、信号電
圧発生回路４及び電流制限回路５等から構成され
ている。照明器具、換気扇等の負荷２とトライア
ツクTRとの直列回路が交流電源１に接続されて
いる。また交流電源１と並列に電源回路１５のダ
イオードブリツジDB₁が接続され、ダイオードブ
リツジDB₁の出力を信号電圧発生回路４の電源と
して供給するとともに、コンデンサC₁にて平滑
してトランジスタTr₃およびツエナーダイオード
ZD₁からなる安定化回路を介して制御回路３の電
源として供給している。制御回路３は、負荷２を
オンオフ制御するべく操作スイツチSW₁、２巻線
型のラツチングリレーRyを使用したフリツプフ
ロツプ回路、ラツチングリレーRyの反転動作に
より接点r₂を切り換えて負荷２の動作状態を表示
する発光ダイオードLED₁、LED₂およびリレー
Ryの反転動作にてトライアツクTRを制御すべく
ゲートに接続された接点r₁等から構成されてい
る。信号電圧発生回路４は操作スイツチSW₁によ
る負荷２のオンオフ状態に応じた直流電圧を子器
Ｂへの伝送信号として発生させるものであり、ト
ランジスタTr₁、ツエナー電圧Ｖの異なる２個の
ツエナーダイオードZD₂，ZD₃から構成されてい
る。また、直流電圧からなる伝送信号は子器Ｂへ
の電源を兼ねている。電流制限回路５は電流検出
用抵抗R₁、トランジスタTr₂等から構成されてい
る。この電流制限回路５は、操作スイツチSW₁を
操作した時、信号線たる専用線６，６間を短絡す
る構成となつているために大きな電流が流れるの
で第７図に示すようなフ字形の特性を示す低減型
の構成としてある。もちろん、制御用のトランジ
スタTr₁の発熱が問題とならないならば、第８図
に示すような拘束型でも動作は変わらない。電流
制限回路５の動作は、電流検出用抵抗R₁で電流
を検出し、ある電流以上になれば抵抗R₁の電圧
降下が大きくなり、トランジスタTr₂がオンとな
り、トランジスタTr₁のベースを引つばり込んで
トランジスタTr₁もオフとする。一方、信号電圧
発生回路４からの信号たる直流電圧を専用線６に
重畳すべくスイツチ素子たるダイオードD₁を、
前記抵抗R₁と、リレーRyと操作スイツチSW₁と
の接続点との間に挿入接続している。従つて、こ
のダイオードドD₁にて信号発生回路４と電流制
限回路５が、制御回路３と結合されることにな
る。

操作スイツチSW₁とリレーRyとの接続点と、
アースとから専用線６，６を導出し、この専用線
６，６に子器Ｂが接続される。子器Ｂは、操作ス
イツチSW₂と、親器Ａ、子器Ｂ間の配線を無極化
とするためのダイオードブリツジDB₂および信号
電圧発生回路４からの直流電圧のレベルを判別し
て負荷２の動作状態を表示する表示回路７等から
構成されている。操作スイツチSW₂は専用線６，
６間に接続されているために、親器Ａの操作スイ
ツチSW₁と並列に接続されていることになる。表
示回路７は信号レベルを判別する２個のツエナー
ダイオードZD₄，ZD₅および発光ダイオード
LED₃，LED₄を駆動するトランジスタTr₄，Tr₅
等から構成されている。ところで、前記ツエナー
ダイオードZD₁，ZD₂，ZD₃，ZD₄およびZD₅のツ
エナー電圧Vz₁，Vz₂，Vz₃，Vz₄およびVz₅の大
小関係は次のように設定してある。

Vz₃＞Vz₄＞Vz₂＞Vz₅ Vz₁＜Vz₂ 尚、Vz₁＜Vz₂としているのは以下の理由によ
る。すなわち、ツエナーダイオードZD₁のツエナ
ー電圧Vz₁を、ツエナーダイオードZD₂のツエナ
ー電圧Vz₂より低く設定しておかずに、逆に高く
設定しておくと、負荷２がオンした時には、電圧
が低下するためツエナーダイオードZD₁をオンす
ることができず、制御回路３に電源を供給するこ
とができないからである。

今、親器Ａにおいて操作スイツチSW₁を操作し
ない状態において、接点r₁は開、接点r₂はａ○端子
に接続された状態では、トライアツクTRはゲー
トに電圧が印加されないのでトライアツクTRは
オフしていて、負荷２もオフ状態となつている。
また、接点r₂はａ○端子側であるために発光ダイオ
ードLED₁が点灯し、負荷２がオフ状態であるこ
とを表示している。一方、専用線６には操作スイ
ツチSW₁を操作しないで負荷２がオフ状態の時の
電圧が印加されている。つまり、信号電圧発生回
路４のツエナーダイオードZD₃のツエナー電圧
Vz₃が信号重畳用ダイオードD₁を介して専用線６
に印加されている。専用線６にVz₃の電圧が印加
されていると、Vz₃＞Vz₄のツエナー電圧の関係
があるので、ツエナーダイオードZD₄がオンとな
り発光ダイオードLED₃が点灯して、負荷２がオ
フ状態であることを表示する。

操作スイツチSW₁が操作されると、ラツチング
リレーRyのリセツトコイルRCは接点r₂がａ○端子
側にあるため電圧が印加されていないのでラツチ
ングリレーRyのセツトコイルSCが励磁されて反
転して接点r₁を閉じてトライアツクTRをオンせ
しめて負荷２をオン状態にせしめる。尚、ラツチ
ングリレーRyはリセツトコイルRCが励磁される
までその状態を保持している。また接点r₂はｂ○端
子に接続されることになるので、発光ダイオード
LED₂が点灯して負荷２がオン状態であることを
表示する。このとき、専用線６にはツエナーダイ
オードZD₂とZD₃のツエナー電圧はVz₃＞Vz₂の関
係があるので、ツエナーダイオードZD₃がオフと
なつてツエナーダイオードZD₂がオンとなり、約
Vz₂の電圧がダイオードD₁を介して印加されるこ
とになる。一方、子器Ｂ側では、Vz₄＞Vz₂＞
Vz₅のツエナー電圧の関係があるので、ツエナー
ダイオードZD₅がオンとなり発光ダイオード
LED₄が点灯して、子器Ｂ側で負荷２がオン状態
であることを表示する。ここで、再度、操作スイ
ツチSW₁を操作すると、ラツチングリレーRyの
セツトコイルSCは接点r₂がｂ○端子側にあるため
電圧が印加されておらずラツチングリレーRyの
リセツトコイルRCが励磁されて反転し、接点r₁
を開にせしめて交流電源１の零Ｖ付近でオフにせ
しめるとともに、接点r₂をａ○端子側に接続して初
期状態に戻す。また、子器Ｂ側の操作スイツチ
SW₁は親器Ａ側の操作スイツチSW₁と並列関係に
あるため、操作スイツチSW₂の操作は操作スイツ
チSW₁を操作しているのと同じことであるので、
ラツチングリレーRyは上記と同様に反転動作を
繰り返す。以上のように親器Ａと子器Ｂとを構成
することにより、親器Ａと子器Ｂの間の配線が２
線の専用線６で簡単な構成で双方向の伝達が可能
となる。つまり、親器Ａから子器Ｂへは負荷２の
動作状態を示す発光ダイオードLED₃，LED₄の表
示信号を送り、子器Ｂから親器Ａへは操作スイツ
チSW₂の操作信号を送ることになる。また、親器
Ａから子器Ｂへの伝送信号は、信号電圧発生回路
４のツエナーダイオードを増やせば、チヤンネル
数は増加させることができる。そして、親器Ａよ
り子器Ｂへの信号を子器Ｂの表示灯（発光ダイオ
ードLED₃，LED₄）の電源として用いているため
に、子器Ｂに別に電源を供給する必要がないもの
である。

本発明は上述のように、電源に接続された負荷
を操作スイツチでオンオフ制御する親器を形成
し、専用線を介して親器と並列的に接続され付設
の操作スイツチで親器に接続されている負荷をオ
ンオフ制御する子器を形成し、専用線を介して子
器が接続されている複数の親器、または専用線を
介して子器が接続されている親器及び子器が接続
されていない親器とで構成される複数の親器から
信号を入力せしめて、各親器に接続された負荷を
個別若しくは予め設定した負荷を一斉にオンオフ
制御すべくパターンスイツチ本体を形成し、各親
器に接続された負荷を一斉にオンせしめるオール
オンスイツチ、各負荷を一斉にオフせしめるオー
ルオフスイツチ、各負荷を個別にオンオフ制御す
る個別操作スイツチおよび各負荷の動作状態を表
示する表示部をパターンスイツチ本体の前面に配
設し、各負荷に対応し前記オールオン，オフスイ
ツチの操作にて負荷を一斉にオン又はオフせしめ
るべく予め設定を行う設定スイツチと、各親器若
しくは子器からの信号線を接続する端子部をパタ
ーンスイツチ本体の背面に配設したものであるか
ら、負荷を制御するための、オールオンスイツ
チ，オールオフスイツチ及び個別操作スイツチが
パターンスイツチ本体の前面に配設してあること
により、操作が非常に行い易く、しかも制御され
た負荷の状態を表示部にて表示しているために一
目で負荷の動作状態を判別できるものであり、そ
のため、スイツチの該操作がなくなるという効果
を奏する。また、設定スイツチおよび端子部をパ
ターンスイツチ本体の背面に配設しているので、
配線時にまとめて配線施工できて、施工が迅速に
できるものであり、また、設定スイツチも頻繁に
操作するものではないので、背面にあることで、
不用意に操作してパターンを変更してしまうおそ
れがない効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の全体のブロツク図、
第２図は同上の子器側の回路図、第３図は同上の
パターンスイツチ本体側の要部回路図、第４図
ａ，ｂは同上の前面及び背面からみたパターンス
イツチ本体の斜視図、第５図は同上の概略配線
図、第６図は同上の親器と子器との具体回路図、
第７図は同上の電流制限回路の低減型の特性図、
第８図は同上の拘束型の特性図である。 ２は負荷、６は専用線、２１はパターンスイツ
チ本体、２２は信号機、２４は個別操作スイツ
チ、２５は表示部、２６は端子部、Ａは親器、Ｂ
は子器、SW₁は操作スイツチ、PSWonはオール
オンスイツチ、PSWoffはオールオフスイツチ、
Ｓは設定スイツチを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電源に接続された負荷を操作スイツチでオン
   オフ制御する親器を形成し、専用線を介して親器
   と並列的に接続され付設の操作スイツチで親器に
   接続されている負荷をオンオフ制御する子器を形
   成し、専用線を介して子器が接続されている複数
   の親器、または専用線を介して子器が接続されて
   いる親器及び子器が接続されていない親器とで構
   成される複数の親器から信号を入力せしめて、各
   親器に接続された負荷を個別若しくは予め設定し
   た負荷を一斉にオンオフ制御すべくパターンスイ
   ツチ本体を形成し、各親器に接続された負荷を一
   斉にオンせしめるオールオンスイツチ、各負荷を
   一斉にオフせしめるオールオフスイツチ、各負荷
   を個別にオンオフ制御する個別操作スイツチおよ
   び各負荷の動作状態を表示する表示部をパターン
   スイツチ本体の前面に配設し、各負荷に対応し前
   記オールオン、オフスイツチの操作にて負荷を一
   斉にオン又はオフせしめるべく予め設定を行う設
   定スイツチと、各親器若しくは子器からの信号線
   を接続する端子部をパターンスイツチ本体の背面
   に配設して成るパターンスイツチの構造。