JPS6073489A - 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〕 木発り１は年間の日暮時刻および夜明時刻を予め設定し
ておいて、周囲が暗くなる時間帯には照明負荷を点灯さ
せ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〕

従来・年間タイマにおいて各季節ごとの日出時刻や日入
時刻を予めカムの形状によって記憶させておき、日入時
刻になると照明負荷を点灯させ・日出時刻になると照明
負荷を消灯させるようにしたものが提案されている。こ
こで、日出時刻とは第１図（ａ）　Ｋ示すように太陽ヌ
の先端が地平線Ｈから出る瞬間を占うものであり・また
白人時刻とは第１図（ｂ）に示すように太陽ｇの先端が
地平線Ｈｌｌコロ瞬間を言うものであって、この時の照
度は約６００ルクスで、かなり明るい。すなわち、日出
前および白人後においても地平線下にある太陽の光が地
球の上層大気により散乱されてしばらくの間は明るい時
が続くものであり、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１この薄明のある面にまで照明負
荷を点灯させるのはエネルｆ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２図
（ａ）は東京における日暮の時刻ＴＩす、日入の時刻Ｔ
２との関係を示すグラフであり、また第２図（ｂ）は同
地における夜明の時刻Ｔｓと、日出の時刻Ｔ４との関係
を示すグラフである。ただし、＠２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
り、寸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を点灯させたり、日出時刻より
も一定時間前に照明負荷を消灯させたりするだけでは、
季節によって照明負荷の点灯および消灯タイ三ンジが早
過ぎたｂ遅過ぎたりするという問題があった。

〔発明の自白り〕

未発明は上述のような点に鑑みて為されたものであり、
年間の日出時刻や日入時刻を記憶させる代りに、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記憶させておいて、実際に周
囲が暗く々る時間帯にのみ照明負荷を点灯させるように
したソーラータイムスイッチを提供することを目的とす
るものである。

〔発明の開示〕

（構　成） 以下、未発明の構成を図面によって説明すると、第３図
に示すように、白人後に薄明が失くなる日暮時刻Ｔｌの
データを年間を通じて設定せる日暮時刻設定部＋ｌ］と
、日出前に薄明が現われる夜明時刻Ｔ３のデータを年間
を通じて設定せる夜ＯＪ１時刻設定部（２）と、現在時
刻を月日も含めて計時する年間計時部（３）と、年間計
時部（３）における現在時刻と日暮時刻設定部ｉｌ＋に
おける設定データとの一致時に照明負荷（４）を点灯せ
しめる点灯制御部（５）と、年間計時部（３）における
現在時刻と夜明時刻設定部（２）における設定ソーラと
の一致時に前記照明負荷（４）を消灯せしめる消灯制御
部ｔｅｌとを有するものである。日暮時刻設定部ｆｉ＋
には、上述の第２図（ａ）に示すような日暮時刻ＴＩが
年間に亘って設定されている０また夜明時刻設定部（２
）には、上述の第２図（ｂ）に示すような夜明時刻Ｔ３
が年間に亘りて設定されている。年間計時部（３）は現
在の時９分および月１日を計時しており、水晶時計など
により構成されるものである◇点灯制御部（５）および
消灯制御部（６）け亀年間計時部（３）における現在時
刻を、それぞれ日暮時刻設定部（１）および夜明時刻設
定部（２）における各設定データと比較照合する比較回
路と、この比較回路における一致検出時に照明負荷（４
）をオン。

オフする負荷制御リレー等から構成されている。

日暮時刻設定部（１）および夜明時刻設定部（２）は、
例えばＲＯＭＫよって構成することが可能であり）３６
５日分の日暮時刻および夜明時刻をＲＯＭの内にザジタ
ｌ１７データとして記憶させておいて・年間計時部（３
）の月２日のデータに応じて前記ＲＯＭをアクセスすれ
ば、その日の日暮時刻および夜明時刻を得ることができ
る。この際、日暮時刻や夜明時刻は１０進法で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ＲＯＭに記憶させるようＫ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、
この基準時刻に６Ａ　、　ＫｏＢに対する時間偏差をそ
れぞれ／Ａ（Ｄ）、／Ｂ（Ｄ）とすると、照明負荷（４
）をオンにすべき時刻ＴＯＮおよびオフにすべき時刻Ｔ
（ＩＦＦは次式によって与えられる。

ＴＯＮ　”　／Ａ（Ｄ　）　＋　Ｋｏ　ＡＴＯ’Ｆ　”
　／Ｂ（Ｄ）　＋　ＫｏＢ上式において、時間偏差／Ａ
（Ｄ）、　／Ｂ（Ｄ）は日付データＤに応じて変化する
関数であり、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、年間の日暮
時刻や夜り１時刻は１日につき、それぞれ２桁で記憶で
きるから、これ°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図は照明負荷（４）をオフ
すべき時刻ＴＯＦＦと、その基準時刻ＫｏＢ、および日
付データＤに応じた時間偏差／ｎ（Ｄ）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／Ｂ（Ｄ）の変化および基準時刻ＫｏＢ
を記憶しておくことにより、時刻ＴＯＦＦ　を容易に再
生することができるものである。

かかる日付データＤに応じた時間偏差ｆＡ（Ｄ）　。

／Ｂ（Ｄ）は必ずしも３６５日分をすべて記憶させてお
く必要はなく、１０日乃至３０日おきにデータを間引き
して記憶させておき、間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２図（ａ）　（ｂ）のグ
ラフを見れば、日暮時刻を表わす曲線については１２２
月頃７月頃に変曲点が現われて・夜明時刻を表わす曲線
にっｈては１月頃と６月頃に変曲点が現われており、変
曲点以外の部分ではほぼ直線的に変化する傾向−あるこ
とがわかる。

したがって、変曲点付近では間引きの間隔を細くして約
１０日おきにデータの記憶を行ない、直線部分では間引
きの間隔を粗くして約３０日おきにデータの記憶を行な
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１ｏ日おき虻ソ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７−タＤに応じた時間偏差／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／Ａ（
ＤＩ）と、日付Ｄ２（１月１１日）における時間偏差／
Ａ（Ｄｚ）との間を直線補間しており、日付Ｄ１とＤ２
の間の任意の日付りにおける時間偏差／Ａ（Ｄ）は次式
によって決定されるものである。

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／Ａ（Ｄ）の変化
を示しており、直線補間を行なうことにより、かなり滑
らかな変化となることがわかる。

とζろで、日暮時刻や夜明時刻は、地域によって異なる
ものであり、東京において測定した＠２図（ａ）　（ｂ
）に示すデータは、関東地域においては使用できても、
北海道や乳用のような地理的に離れ之地域においてはそ
のまま使用すると（！：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、乳用、沖
縄の各対象地域にりいてそれぞれＲＯＭを用意して、Ｒ
ＯＭ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０そ
こで、次式に示すように、各地域に応じた補正係数に、
Ａ、ＫＩＢをそれぞれ時間偏差ｆ＾（Ｄ）　、　／Ｂ（
Ｄ）に乗算することによって、各地域における時刻ＴＯ
Ｎ　、　ＴＯＦＦを補正演算することが好ましい。

ＴＯＮ　＝／Ａ（Ｄ）　×ＫｓＡ＋ＫｏＡＴＯＦＦ　”
　／Ｂ（Ｄ）　Ｘ　ＫｔＢ＋　ＫｏＢここで日付ｆ−タ
Ｄに応じた時間偏差ｆＡ（Ｄ）およびｆｎ（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。したがって関東地
域についての補正係ａＫｔＡ　、　ＫＩＢはそれぞれ１
となる。壕だ関東よりも緯度が高い北海道でＶま補正係
数に、ｋ　、　ＫｓＢは１以上となり、反対に関東より
も緯度力；低い理ｈ（ｔでは補正係数ＫｔＡ　、　Ｋ＋
１３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／Ａ（Ｄ）と１これに補正係数に＋Ａ　、
　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／ＡＩ　Ｉ　／Ａｌをそれぞ
れ示している。このように補正係数ＫＩＡ　、　ＫｔＢ
を乗算するだけで、各ｊｉｕ域の日暮時刻および夜明時
刻の時聞偏善をかなり正確に算出できることについては
、未発明者が既に確認しており、＠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
ｆＢ（Ｄ）を、基準時刻ＫｏＢ（午前４時４１分）に加
算したものである。また、Ｔｘ’は東京における夜明時
刻の時間偏差／Ｂ（Ｄ）に補正係数に＋Ｂ（＝１．３３
５）を乗算したものを、基準時刻に６Ｂ　（午前４時４
１分）に加算して、札幌における夜明１１２ｒ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日おきに示しだものであり
、この実測値と一ヒ述の補正演や、による算出値Ｔｓ’
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り１
時刻の時間偏差／Ｂ（Ｄ）の値を示すと、第１表のよう
になる０同表には、東京における日暮時刻の時間偏差／
Ａ（Ｄ）の値も記載しであるＯ 第１表 かどの程度異なるかを示した。同図において、Ｔ、。

は沖縄、Ｔ４２は乳用、、Ｔ、、は四国１Ｔ４４は中国
、Ｔａｂは近畿、Ｔ４＠は中部、１４丁は関東、Ｔ４＠
は東北（および北陸）　、　Ｔ４＠は奥羽、Ｔ２Ｏは北
海道における日出時刻をそれぞれ１０日おきに示しだも
のである。また第９図は、参考として東京における日入
時刻Ｔ１の変化と日出時刻Ｔ１１の変化とを１つの６＝
　７Ｖｃｍねて描いたものである。同図力）ら明らかな
ように、日入時刻Ｔ１の変曲点と日出時刻Ｔ３の変曲点
きは多少ずれているものである。

（実施例） 第１０図は本発明の一実施例に係るソーラータイムスイ
′す千の正面図、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０られており、現
在時刻を表示している。時刻表示部（８）の上方には、
ＬＥＤよりなる曜日表示部（９）が設けられている。（
１０）は曜日ス牛ツづスイ１リチであり、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。ｌＪＫ在Ｒ刻の設定等を行なう
際ＶｃＦ！、、０−タリスイッチ１１１）を所定の位置
に合わせて、時刻合わせボタ−７（１３１’）　（１３
ｔ）（１３ｇ）を操作するものである。（１４＋）（１
４ｚ）は動作パターン設定スイ・ソチであり、本体（７
）内に設定された日暮時刻および夜明時刻にて照明負荷
１４）を入切するソーラーモードと、ｌ−ザが設定した
タイマ時刻にて照明負荷（４）を入切するユーザタイマ
ｔ−ドとを切り換えるようになっている。まノどに記ソ
ーラーｔ−ドにおける照明負荷（４）の大切の時刻を若
干早くしたり遅くしたシするときにはヂジタルスイ昧ソ
チよりなる微調整スイ・ソチ（１５＋）（１５２）を操
作するものである。（１６１）（１６２）は動作表示う
−Ｊ″′ｊであシ、照明負荷（４）制御用の出力１およ
び出力２のオンオフ駆動を表示するものである、さらに
（１７１）（１７２）はそｈぞれ出力１、出力２の動作
切換スイ・リチであり、セット時刻に関係なく１（σ明
負荷（４）を連続オンにする入℃−ドと、セット時刻に
照明負荷（４）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）を連続オフにするりｔ−ド
とを切シ換えるようになっている。また（国は地区設定
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（４１や雷、源に接続される端子
群が設けである。

俯１１１図はソーラータイマスイッチの本体（７）の内
部構成を示す概略プロ９９図である。同図において、＋
２０）はマイク０］ンヒユータシステムヲ用いたコシト
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・シト伐１）を駆動するド
ライバ部（２２と、日暮時刻および夜明時刻等を記憶し
ているソーラーデータメモリ（瀾と、時刻の設定やセ・
ソトされた時刻の呼出しを行なうスイ・フチ群（２４）
と、現在時刻やユーザによって設定されたタイマ動作時
刻等を記憶せしめる貼刻タイマーメ七り１２５）と、リ
レーコイル１２６）を駆動するリレー駆動ＴＡ（２７）
と、コントロール７５１≦ン０）に動作り０ツクを与え
る水晶発振回１６　ｆ２ａｌとが接続されている。（２
９）は商用電源に接続されるＩ″ｉ′２ｉ′２源部その
直流出力ｅま定′市圧回路（３０）を介して、各バ１３
に供給されている。

また電源部（２９）の直流出力は停電、時におけるバッ
ファ・νつ用のニッカド電池（３１）にも接続されてい
る。

＋３２）（８３１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ＩＬＩ　ｔ２ａｒ
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（八
て簡単に説明する。まず電源を入れると、時刻表示部（
８）か表示状態となる。この状態で、曜日設定ボタン［
＋２１を押して曜日を合わせる。曜日設定ボタｙｔｒ２
１は１回Ｊｌｌｊ　′Ｊ−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、ロータリスイッチ１１１）を「月／日」の
表示のところに合わせて、時刻合わせボタン（１３ｚ）
にて「月」を、また時刻合わせボタ−７（１３２）にて
「日」を設定するものである。時分を合わせるには、Ｄ
−タリスイッチ旧）を「時７分」の表示のところに合わ
せて、時刻合わせボタン（１３＋）　Ｋで「時」を、ま
た時刻合わせボタニア（１３ｇ）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−７（１３＋）（１３＊
）を１１可押すごとに、「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−Ｊ’（１３Ｊ（１３、）を２秒以上押し
続けると、早送シになる。秒合せを行なうときには、Ｄ
−クリスイッチ間を「時７分」のところに合わせて、時
刻合わせボタン（１３ｇ）を押すものであシ、これによ
って「秒」は０にリセ喀ソトされ、時刻合わせボタン（
１３ｇ）を離すと０秒から計時動作がスタートする。次
に現在のｒ月／日」を確り召したいときには、ロータリ
スイッチ１川を「月／日」に合わせるものであり、これ
によって時刻表示部（８）に現在の「月／日」が表示さ
れる。なお通常時に計いてはロータリスイッチ＋１１１
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」が表示されているものである。

次に動作パターンスイッチ（１４１）（１４２）の機能
について説明する。動作パターンスイッチ（１４ｔ）は
、照明負荷ｆ４１を日暮時刻においてオ、７にするソー
ラー七−ドと、ユーザが設定したタイマ時刻にオンにす
るユーザタイマセードとを切り換える′オン時刻選択用
のスイ・ソチであり、動作パターンスイッチ（１４ｚ）
は、照明負荷（４）を夜明時刻にｋＩｙｓでオフにする
ソーラー七−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セードとを切シ換えるオフ時刻選択
用のスイ・ソチである。したがって動作１〜ターシスイ
ツチ（１４ｓ）　（１４ｇ）の１７Ｊ　ｆｉ　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１２図
（ａ）は動作パターンスイ゛ｙチ（１４１）（１４）を
共にソーラー七−ドとした場合であり、照明負荷１４）
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（１４１）のみをユーザタイマ
し一ドとした場合であシ、照明負荷１４）は定時にオシ
して夜明時刻にオフする。同図（Ｃ）　ｆ″ｉ動作動作
パターシスチッチ１４曹）のみをユーザタイマ℃−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）　ｒ／ｉ動作パター
ンスイッチ（１４＋）　（１４ｚ）を共にユーザタイマ
セードとした場合であシ、照明負荷（４）は定時にオｙ
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、０−タ
リスイッチＩＩＩをそれぞれ「タイマー人時刻」および
「９イマ一切時刻」に合わせて、時刻合わせボタニア（
１３Ｗ（１３＊）にて「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ｏｆＩ後にずらせるときには、微調整スイッチ
０ｓｔ）を操作するものであシ、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
（１５２）を操作するものである。各微調整スイ番ソチ
（１５ｒ）（１５ｚ）は、デジタルスイッチよシなシ、
６分間で最大２４分早めに、または遅めにオンオフ時刻
をシフトするこ（！：かできるようＫｆｘっている。な
おソーラーモードおよびユーザタイマセードにおけるオ
シ時刻を確認するときには、０−タリスイッチ（１１）
を「タイマー人時刻」に合わせれば、動作バター″７設
定スイッチ（１４１）がソーラー七−ドであれば、日暮
時刻がオシ時刻として表示され、ユーザタイマセードで
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セー
ドにおけるオフ時刻を確Ｉ忍するときＫは、ａ−タリス
イッチ１１１）を「タイマー切時刻」に合わせれば、動
作バターｙ設定スキ・ソチ（１４ａ）がソーラーモード
であれば、夜明時刻がオフ時刻として表示され、ユーザ
タイマセードであれば１−ザが設定したタイマ時刻がオ
フ時刻として表示される。次に曜日ス＋ツづスイッチ（
ｌＯ）の設定であるが、このスイッチは照明負荷＋４１
として工場の照り］などを用いた場合において、土曜日
や日曜日のように工場にνｆ業員が出入シしない曜日に
は、照明負荷（４）をオシさせないように選択できるよ
うにしたものである。なお本ソーラータイムスイ・リチ
を使用する対象地区を選択する腺には、地区設定スイ・
ソチｉ＋ｓｌを切り換えるものである〜 〔発明の効果〕 本発明は叙上のように構成されており、日入後に薄明が
失くなる日暮時刻に照明負荷を点灯させ、日出前に薄明
が現われる夜明時刻に照明負荷を消灯させるようにした
から、従来例のように日入時刻に照明負荷を点灯させ、
日出時刻に照明負荷を消灯させるものに比べれば、薄明
の続いている間に照明負荷が点灯することがないので電
カニネル千を節約することができるという効果がある。

また白人時刻と日暮時刻の間および日出時刻と夜明時刻
の聞において薄明の続く時間はｉ節によって異なるもの
であるから、単に照明負荷を日入時刻や日出時刻から一
定時間ずれた時刻にオシオフするだけのものに比べれば
、季節により照明負荷の点灯および消灯タイ三ンジが早
過ぎたり遅過ぎたりするという不都合がなくなるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（１）　（ｂ）　ｌ″ｉそｈぞれ日出時刻および
日入時刻を説明するための説り］図、第２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
２図（ｂ）は同地における手間の日出時刻および夜り］
時刻を示す図、第３図は本発明の特許請求の範囲の記載
に対応する（倦我を示すクレーム対応−５０ツク図、第
４図は同上における基壁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１０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
内部構成を示すプロ・ツク図、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。 ｆｉ＋は日暮時刻設定部、（２）は夜明時刻設定部、（
３）は年間計時部、（４）は照明負荷、（５）は点灯制
御部、（６）は消灯制御部である。 代理人　弁理士　石　１）長　七 （０） 第３図 と　ｂ １Ｎ９図 Ｔ＋　Ｔ３ １／＋　６　７　１２／３１ 瘍１０図 第１１図 ＡＢＣＡＢＣ 第１２図 （０）１幻シ品ヶ！ （ｂ）１９〜至」す２ （Ｃ）ルシ栗？已２ （ｄ）１しｂづ〃ノ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （亀）白人後に薄明が失くなる日暮時刻のデータを年間
   を通じて設定せる日暮時刻設定部と、日出前に薄明が現
   われる夜明時刻のデータを年間を通じて設定せる夜明時
   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と日暮時刻設定部に
   おける設定データとの一致時に照明負荷を点灯せしめる
   点灯制御部と、年間計時部における現在時刻と夜明時刻
   設定部における設定データとの一致時に前記照明負荷を
   消灯せしめる消灯制御部とを有して成ることを特徴とす
   るソーラータイムスイッチ。