(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-04-27
(45)【発行日】2023-05-10
(54)【発明の名称】表示装置
(51)【国際特許分類】
H05B 45/31 20200101AFI20230428BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20230428BHJP
G09G 3/36 20060101ALI20230428BHJP
G09G 3/20 20060101ALI20230428BHJP
G09G 3/34 20060101ALI20230428BHJP
G09F 9/00 20060101ALI20230428BHJP
【FI】
H05B45/31
H02J7/00 302A
G09G3/36
G09G3/20 612B
G09G3/20 612G
G09G3/34 C
G09F9/00 362
G09F9/00 347Z
(21)【出願番号】P 2019176052
(22)【出願日】2019-09-26
【審査請求日】2022-02-21
(73)【特許権者】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックIPマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002527
【氏名又は名称】弁理士法人北斗特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】長田 雅裕
(72)【発明者】
【氏名】宮本 賢吾
【審査官】安食 泰秀
(56)【参考文献】
【文献】特開2018-107051(JP,A)
【文献】特開2018-156001(JP,A)
【文献】特開2016-225169(JP,A)
【文献】特開2008-304940(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H05B 45/00
H02J 7/00
G09G 3/36
G09G 3/20
G09G 3/34
G09F 9/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
負荷と交流電源との間に電気的に接続される一対の接続端子と、
前記一対の接続端子の間に電気的に接続されて、前記負荷に流れる電流を制御する負荷制御回路と、
前記一対の接続端子の間に電気的に接続されて、前記交流電源から供給される電力で、前記負荷制御回路を動作させるための電力を生成する電源回路と、
前記電源回路によって充電される蓄電素子と、
表示面を有する表示デバイスと、を備え、
前記蓄電素子は、前記表示デバイスが前記表示面に表示する表示内容を変更するタイミング、及び、前記表示デバイスの前記表示面を照明するための光源が発光するタイミングのうちの少なくとも一方を含む給電タイミングにおいて、前記表示デバイスに電力を供給
し、
前記電源回路は、前記一対の接続端子から流れる電流によって充電されるコンデンサと、前記コンデンサの両端電圧を所定の電圧値に変換するDC-DC変換回路とを備え、
前記DC-DC変換回路の出力電圧が、前記負荷制御回路と、前記蓄電素子を充電する充電回路とに供給され、
前記蓄電素子の蓄電容量が前記電源回路の前記コンデンサに比べて大きい、
表示装置。
【請求項2】
前記蓄電素子が二次電池を含む、
請求項1に記載の表示装置。
【請求項3】
前記蓄電素子が電気二重層キャパシタを含む、
請求項1又は2に記載の表示装置。
【請求項4】
前記表示デバイスが、前記表示面の表示内容を変更する場合の消費電力に比べて、前記表示面の表示内容を保持する場合の消費電力が小さい自己保持型の表示器を含む、
請求項1~3のいずれか1項に記載の表示装置。
【請求項5】
前記表示デバイスがメモリインピクセル液晶ディスプレイを含む、
請求項1~3のいずれか1項に記載の表示装置。
【請求項6】
前記電源回路から出力される電流で前記蓄電素子を充電する充電回路を更に備え、
前記充電回路は、前記電源回路の出力電圧の電圧変換を行う電圧変換回路を含む、
請求項1~5のいずれか1項に記載の表示装置。
【請求項7】
前記給電タイミングにおいて前記蓄電素子から放電させ、前記給電タイミング以外の給電停止期間において前記蓄電素子からの放電を停止する放電回路を更に備える、
請求項1~6のいずれか1項に記載の表示装置。
【請求項8】
操作部を更に備え、
前記蓄電素子は、前記表示デバイスが前記表示面に表示する表示内容を変更するタイミングにおいて、前記表示デバイスに電力を供給し、
前記表示内容を変更するタイミングは、前記負荷の動作状態を変更するための操作を前記操作部が受け付けるタイミングを含む、
請求項1~7のいずれか1項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、表示装置に関する。より詳細には、本開示は、表示内容を書き換え可能な表示デバイスを有する表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1は、造営材に埋め込まれる埋込型のスイッチの前面に取り付けられて、操作用ハンドルの操作面に形成された電子情報表示部を備える電子情報表示装置を開示する。この電子情報表示装置は、電源と、照明器具などの負荷機器との間に接続される接点を内蔵している。操作用ハンドルの押し操作に応じて、電子情報表示装置に内蔵された接点のオン/オフが切り替わることで、負荷機器と電源との間のオン/オフ状態、すなわち負荷機器のオン/オフ状態が切り替わる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述の電子情報表示装置では、電子情報表示部等を動作させる電力が必要になるため、負荷機器(負荷)を接続するための2本の電線が接続される2つの端子とは別に、電源を接続するための2本の電線が接続される2つの端子を備えている。これにより、電子情報表示装置の電源部は、電源から常に電力を得て、電子情報表示部等に必要な電力を供給する。そのため、電子情報表示装置には、電源を接続するための2本の電線と、負荷を接続するための2本の電線とが接続されるので、電線を接続する接続作業の手間がかかっていた。
【0005】
本開示の目的は、電線を接続する接続作業の簡略化を図ることが可能な表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一態様の表示装置は、一対の接続端子と、負荷制御回路と、電源回路と、蓄電素子と、表示デバイスと、を備える。前記一対の接続端子は、負荷と交流電源との間に電気的に接続される。前記負荷制御回路は、前記一対の接続端子の間に電気的に接続されて、前記負荷に流れる電流を制御する。前記電源回路は、前記一対の接続端子の間に電気的に接続されて、前記交流電源から供給される電力で、前記負荷制御回路を動作させるための電力を生成する。前記蓄電素子は前記電源回路によって充電される。前記表示デバイスは表示面を有する。前記蓄電素子は、給電タイミングにおいて、前記表示デバイスに電力を供給する。前記給電タイミングは、前記表示デバイスが前記表示面に表示する表示内容を変更するタイミング、及び、前記表示デバイスの前記表示面を照明するための光源が発光するタイミングのうちの少なくとも一方を含む。前記電源回路は、前記一対の接続端子から流れる電流によって充電されるコンデンサと、前記コンデンサの両端電圧を所定の電圧値に変換するDC-DC変換回路とを備える。前記DC-DC変換回路の出力電圧が、前記負荷制御回路と、前記蓄電素子を充電する充電回路とに供給される。前記蓄電素子の蓄電容量が前記電源回路の前記コンデンサに比べて大きい。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、電線を接続する接続作業の簡略化を図ることが可能な表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【
図1】
図1は、本開示の一実施形態の表示装置の概略的な回路図である。
【
図2】
図2は、同上の表示装置を含む管理システムの概略的なブロック図である。
【
図3】
図3は、同上の表示装置の施工状態を示す正面図である。
【
図4】
図4は、同上の表示装置において照明負荷を消灯させた場合の表示画面の説明図である。
【
図5】
図5は、同上の表示装置において照明負荷を全点灯させた場合の表示画面の説明図である。
【
図6】
図6は、同上の表示装置において気象情報を表示する場合の表示画面の説明図である。
【
図7】
図7は、本開示の一実施形態の変形例に係る表示装置の概略的な回路図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
(実施形態)
(1)概要
以下の実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、各図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
【0010】
本実施形態の表示装置1は、
図1に示すように、一対の接続端子11,12と、負荷制御回路13と、電源回路50と、蓄電素子55と、表示デバイス7と、を備える。一対の接続端子11,12は、負荷20と交流電源ACとの間に電気的に接続される。負荷制御回路13は、一対の接続端子11,12の間に電気的に接続されて、負荷20に流れる電流を制御する。電源回路50は、一対の接続端子11,12の間に電気的に接続されて
、交流電源ACから供給される電力で、負荷制御回路13を動作させるための電力を生成する。蓄電素子55は電源回路50によって充電される。表示デバイス7は表示面7A(
図3参照)を有している。蓄電素子55は給電タイミングにおいて表示デバイス7に電力を供給する。給電タイミングは、表示デバイス7が表示面7Aに表示する表示内容を変更するタイミング、及び、表示デバイス7の表示面7Aを照明するための光源73(
図7参照)が発光するタイミングのうちの少なくとも一方を含む。
【0011】
ここにおいて、表示デバイス7の消費電力は、表示デバイス7が表示面7Aに表示する表示内容を変更するタイミング、及び、光源73が発光するタイミングの少なくとも一方を含む給電タイミングでは、給電タイミング以外の給電停止期間に比べて増大する。
【0012】
表示装置1では、負荷制御回路13が、一対の接続端子11,12の間を導通状態とするか遮断状態にするかで、交流電源ACから負荷20への通電状態(電力の供給状態)を制御する。負荷制御回路13が一対の接続端子11,12の間を遮断状態にすると、負荷20への電力供給が遮断される。負荷制御回路13が一対の接続端子11,12の間を導通状態とすると、負荷20に電力が供給される。なお、負荷制御回路13が一対の接続端子11,12の間を導通状態とする場合、電源回路50が交流電源ACから電力を取得する期間を確保する必要があるので、負荷制御回路13は例えば一対の接続端子11,12の間を間欠的に導通状態とする。電源回路50は、間欠的な導通状態において、一対の接続端子11,12の間が非導通となる期間に交流電源ACから電力を取得する。電源回路50は、交流電源ACから接続端子11,12を介して供給される電力で負荷制御回路13を動作させる電力を生成するのであるが、遮断状態ではリーク電流を低減する必要があるため、電源回路50が交流電源ACから取得可能な電力には制約がある。そのため、遮断状態において電源回路50が供給可能な電力にも制約がある。また、間欠的な導通状態では、一対の接続端子11,12が非導通となる短い期間に電源回路50が交流電源ACから電力を取得するため、電源回路50が供給可能な電力には制約がある。このように、電源回路50が供給可能な電力には制約があるので、給電タイミングにおいて電源回路50から表示デバイス7に電力を供給する場合、表示デバイス7の動作に必要な電力を供給できない可能性がある。
【0013】
それに対して、表示装置1では、給電タイミングにおいて蓄電素子55から表示デバイス7に電力を供給しているので、電源回路50では供給電力が不足する場合でも蓄電素子55から表示デバイス7に対して動作に必要な電力を供給できる。そして、この表示装置1では、一対の接続端子11,12に負荷20と交流電源ACとが接続されているので、表示装置1に対しては2本の電線を接続するだけでよく、電線を接続する接続作業の簡略化を図ることが可能な表示装置1を提供することができる。
【0014】
(2)詳細
以下、本実施形態に係る表示装置1について
図1~
図6を参照して詳しく説明する。以下の説明では、
図3におけるX軸方向を左右方向、Z軸方向を上下方向と規定し、X軸方向及びZ軸方向とそれぞれ直交する方向を前後方向と規定する。さらに、X軸方向の正の向きを右側、Z軸方向の正の向きを上側と規定する。ただし、これらの方向は一例であり、表示装置1の使用時の方向を限定する趣旨ではない。また、図面中の各方向を示す矢印は説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。
【0015】
本実施形態の表示装置1は、負荷20を制御する負荷制御装置の機能を有している。本実施形態の表示装置1は、建物の壁面などの設置面200に設けられた埋込孔に後部が埋め込まれた状態で設置面200に固定される埋込型の配線器具である。なお、表示装置1は、埋込型の配線器具に限定されず、設置面200に直付けされる露出型の配線器具でもよいし、定位置に固定されず任意の場所において使用される配線器具でもよい。
【0016】
図2は、負荷制御装置としての表示装置1を含む管理システムCS1のシステム構成図である。管理システムCS1は、施設H1内で使用される負荷20の監視及び制御、負荷20による消費電力の監視、及び外部のサーバ120とのネットワーク通信などの各機能を備える。ここでいう「施設」は、表示装置1の制御対象の負荷20が使用される建物であり、負荷20のユーザが居住する建物、又はユーザが一時的に利用する建物である。本実施形態の施設H1は、電力会社等の電気事業者から電力の供給を受けているが、太陽光発電設備等の自家発電設備から電力の供給を受けてもよい。
【0017】
管理システムCS1は、施設H1で使用されるエネルギーを管理するHEMS(Home Energy Management System)であることが好ましい。HEMSは、施設H1内で使用される負荷20等によるエネルギーの使用状況を管理する機能、及び負荷20等を制御する機能等を備える。
【0018】
管理システムCS1は、負荷制御装置としての表示装置1、コントローラ100、及びルータ110を備え、複数の負荷20を直接的又は間接的に管理する。
【0019】
以下、管理システムCS1の構成要素であるコントローラ100、及び表示装置1の構成についてそれぞれ説明する。
【0020】
(2.1)コントローラ
コントローラ100は、
図2に示すように、管理回路101、及び通信部102を備える。コントローラ100は、例えばHEMSのコントローラであり、複数の負荷20の状態を直接的又は間接的に監視する機能や、複数の負荷20を直接的又は間接的に制御する機能を有する。
【0021】
通信部102は、例えばイーサネット(登録商標)規格に準拠した通信インタフェースを有しており、屋内ネットワークNT1を介して通信することができる。すなわち、コントローラ100は、屋内ネットワークNT1に接続されている。
【0022】
管理回路101は、コンピュータシステムで構成されることが好ましい。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における管理回路101の機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリにあらかじめ記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路(IC)又は大規模集積回路(LSI)を含む一ないし複数の電子回路で構成される。ここでいうIC又はLSI等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムLSI、VLSI(Very Large Scale Integration)、又はULSI(Ultra Large Scale Integration)と呼ばれる集積回路を含む。さらに、LSIの製造後にプログラムされる、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、又はLSI内部の接合関係の再構成若しくはLSI内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、1つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、1つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、一つ以上のプロセッサ及び一つ以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む一ないし複数の電子回路で構成される。
【0023】
管理回路101は、画像データを含む画像信号の送信を通信部102に実行させることができる。管理回路101は、表示装置1に表示される複数種類の画面(表示内容)に対応した画像データを、管理回路101のメモリに予め記憶している。管理回路101は、表示装置1が備える操作部8の操作内容、又は操作部8の操作等に応じた負荷20の動作状態を表す画像データをメモリから読み出し、読み出した画像データを含む画像信号を通信部102から表示装置1に送信させる。通信部102は、画像信号を屋内ネットワークNT1を介して表示装置1へ送信する。画像信号には、送信先の表示装置1の識別情報(IPアドレス、又はMACアドレスなど)が含まれている。表示装置1では、通信部102が受信した画像信号に含まれる識別情報が自己の識別情報に一致すると、制御部4が、表示デバイス7の表示面7Aに画像データに応じた画面を表示させる。
【0024】
図2の例では、屋内ネットワークNT1には、2つの表示装置1と、電動シャッター21と、電気錠22とがそれぞれ接続されている。表示装置1、電動シャッター21及び電気錠22と、コントローラ100とは、屋内ネットワークNT1を介して通信することができる。屋内ネットワークNT1を介した通信は、例えばイーサネット規格に準拠した通信である。
【0025】
さらに、屋内ネットワークNT1にはルータ110が接続されている。ルータ110は、ブロードバンドルータである。したがって、コントローラ100は、ルータ110を介して、インターネットを含む外部の広域ネットワークNT2に接続されている。広域ネットワークNT2には、外部のサーバ120も接続されている。コントローラ100とサーバ120とは、広域ネットワークNT2を介して通信することができる。
【0026】
ルータ110は、例えばWi-Fi(登録商標)規格に準拠した無線LANの通信インタフェースを備えていてもよい。この場合、コントローラ100は、ルータ110を介して、無線LANの通信インタフェースを備えるスマートフォン、及びHEMSの専用モニタ装置などの図示しない情報端末と通信可能である。
【0027】
また、コントローラ100は、無線局の免許が不要な小電力無線の通信インタフェースを備えていてもよい。この種の小電力無線については、用途等に応じて使用する周波数帯域や空中線電力等の仕様が各国で規定されている。日本国においては、920MHz帯又は420MHz帯の電波を使用する小電力無線(特定小電力無線)が規定されている。例えば、施設H1には、施設H1の幹線及び複数の分岐回路の各々の電流、電力、又は電圧などを計測する電力計測ユニットが設置されており、コントローラ100は、小電力無線の通信により電力計測ユニットから各計測値を受け取る。また、コントローラ100は、小電力無線の通信により、施設H1内で使用される電気機器(負荷20、電動シャッター21、電気錠22等)を制御するための情報を、制御対象の電気機器へ送信する。
【0028】
(2.2)表示装置
図2では、管理システムCS1が例えば2つの表示装置1を含み、各々の表示装置1には負荷20が接続されている。以下の説明において、2つの表示装置1を区別する場合は、表示装置1A,1Bと表記し、2つの負荷20を区別する場合は、負荷20A,20Bと表記する。
【0029】
表示装置1は、上述したように2線式の配線器具である。表示装置1には、当該表示装置1の負荷20として例えば照明器具が接続されている。表示装置1は、負荷20である照明器具に流れる電流を制御することによって、照明器具を点灯(全点灯又は調光点灯)又は消灯させる負荷制御装置としても機能する。つまり、表示装置1は、当該表示装置1に接続されている負荷20の動作状態等を表示する機能と、ユーザの操作又はコントローラ100から入力される制御信号に基づいて負荷20の動作状態を制御する機能とを備えている。また、表示装置1は、施設H1内で使用される電気機器(他の表示装置1に接続されている負荷20、電動シャッター21、電気錠22等)の動作状態を表示する機能、及び動作状態を変更する操作を受け付ける機能も備えている。また、表示装置1は、コントローラ100又はサーバ120等から取得した外部情報を表示する機能を更に備える。外部情報は、例えば天気予報等の生活に関連する生活関連情報等を含む。
【0030】
表示装置1は、交流電源ACに対して負荷20と電気的に直列に接続された状態で使用される。負荷20は通電時に点灯する。負荷20は、例えばLED(Light Emitting Diode)などの光源と、光源を点灯させるための点灯回路とを具備する。交流電源ACは、例えば単相100〔V〕、60〔Hz〕の商用電源である。
【0031】
ユーザは、照明器具である負荷20の点灯、消灯、及び調光、電動シャッター21及び電気錠22の制御、並びにサーバ120等から取得された外部情報の表示などのために、表示装置1を操作する。なお、表示装置1に接続された照明器具である負荷20は、調色が可能であってもよい。
【0032】
表示装置1は、
図3に示すように、施設H1の壁等の設置面200に埋め込まれている。設置面200には、図示しない埋込ボックスが埋設されている。埋込ボックスは、前面が開口した矩形箱状に形成される。設置面200では、矩形枠状の配線器具用プレートP1が表示装置1の周囲を囲んでいる。
【0033】
次に表示装置1の回路構成を
図1及び
図2を参照して説明する。表示装置1は、一対の接続端子11,12と、双方向スイッチ2を有する負荷制御回路13と、制御部4と、電源部5と、表示デバイス7と、を備えている。電源部5は、第1電源部51、第2電源部52及びコンデンサC1を有する電源回路50と、充電回路53と、二次電池56である蓄電素子55と、放電回路57と、を備えている。また、表示装置1は、位相検出部3と、操作部8と、スイッチ駆動部9と、通信部10とを更に備えている。
【0034】
一対の接続端子11,12は、照明負荷である負荷20と交流電源ACとの間に電気的に接続される。一対の接続端子11,12には、一対の電線W1,W2を介して交流電源ACと負荷20との直列回路が電気的に接続されている。
【0035】
負荷制御回路13は、一対の接続端子11,12の間に電気的に接続されて、負荷20に流れる電流を制御する。負荷制御回路13は、接続端子11,12間において、双方向の電流の遮断・通過を切り替えるように構成された双方向スイッチ2を備える。この双方向スイッチ2は、例えば、接続端子11,12間に電気的に直列に接続されたスイッチ素子Q1,Q2の2個の素子からなる。例えば、スイッチ素子Q1,Q2の各々は、エンハンスメント形のnチャネルMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)からなる半導体スイッチ素子である。
【0036】
スイッチ素子Q1,Q2は、接続端子11,12間において、いわゆる逆直列に接続されている。つまり、スイッチ素子Q1,Q2はソース同士が互いに接続されている。スイッチ素子Q1のドレインは接続端子11に接続され、スイッチ素子Q2のドレインは接続端子12に接続されている。両スイッチ素子Q1,Q2のソースは、電源部5のグランドに接続されている。なお、電源部5のグランドは、表示装置1の内部回路にとって基準電位となる。
【0037】
スイッチ駆動部9は、制御部4から入力される制御信号Sb1に応じてスイッチ素子Q1のオン、オフ状態を切り替える第1駆動部91と、制御部4から入力される制御信号Sb2に応じてスイッチ素子Q2のオン、オフ状態を切り替える第2駆動部92とを備える。双方向スイッチ2が備えるスイッチ素子Q1,Q2のオン、オフ状態は、スイッチ駆動部9によって切り替えられる。ここで、双方向スイッチ2では、スイッチ素子Q1,Q2のオン、オフの組み合わせによって、接続端子11,12間において双方向に電流が流れるオン状態(導通状態)と、電流を流さないオフ状態(遮断状態)とが切り替えられる。
【0038】
位相検出部3は、接続端子11,12間に印加される交流電源ACの交流電圧Vacの位相を検出する。ここでいう「位相」には、交流電圧Vacのゼロクロス点、交流電圧Vacの極性(正極性、負極性)を含んでいる。位相検出部3は、交流電圧Vacのゼロクロス点を検出すると検出信号を制御部4に出力するように構成されている。位相検出部3は、第1検出部31と、第2検出部32と、を有している。なお、
図1等では第1検出部31及び第2検出部32を「ZC」と省略して表記している。第1検出部31は接続端子11に電気的に接続され、第2検出部32は接続端子12に電気的に接続されている。第1検出部31は、交流電圧Vacが負極性の半周期から正極性の半周期に移行する際のゼロクロス点を検出する。第2検出部32は、交流電圧Vacが正極性の半周期から負極性の半周期に移行する際のゼロクロス点を検出する。
【0039】
すなわち、第1検出部31は、接続端子11を正極とする電圧が規定値未満の状態から規定値以上の状態に移行したことを検出すると、ゼロクロス点と判断し、第1検出信号Zc1を制御部4に出力する。同様に、第2検出部32は、接続端子12を正極とする電圧が規定値未満の状態から規定値以上の状態に移行したことを検出すると、ゼロクロス点と判断し、第2検出信号Zc2を制御部4に出力する。規定値は0〔V〕付近に設定された値(絶対値)である。例えば、第1検出部31の規定値は、+数〔V〕程度であり、第2検出部32の規定値は、-数〔V〕程度である。したがって、第1検出部31及び第2検出部32で検出されるゼロクロス点の検出点は、厳密な意味でのゼロクロス点(0〔V〕)から少し時間がずれる可能性がある。
【0040】
制御部4は、操作部8からの検出信号又はコントローラ100からの制御信号と、位相検出部3の検出信号とに基づいて、双方向スイッチ2が導通状態となる導通期間(導通角)を制御(位相制御)する。制御部4が、交流電圧Vacの半波毎に、双方向スイッチ2が導通状態となる導通期間を調整することによって、負荷20は点灯、消灯、又は調光される。
【0041】
表示デバイス7は、例えば、自己保持型の表示器である。自己保持型の表示器は、表示面7Aの表示内容を変更する場合の消費電力に比べて、表示面7Aの表示内容を保持する場合の消費電力が小さい表示器である。本実施形態では表示デバイス7が、例えば白及び黒の2色表示が可能な電子ペーパー71である。電子ペーパー71は、例えば電気泳動方式の電子ペーパーであり、マイクロカプセル内に流体と共に収められた白色及び黒色の粒子を電界によって移動させることで白黒の表示を行うように構成されている。なお、電子ペーパー71が表示可能な色は白黒の2色に限定されず、3色以上であってもよい。電子ペーパー71は、表示面7Aの表示内容を書き換えるタイミングでは消費電力が増加するが、表示面7Aの表示内容を保持する場合には消費電力がほぼゼロであり、一般的な液晶ディスプレイに比べて低消費電力の表示デバイスである。表示デバイス7は、
図3に示すように、表示装置1の前面の略全体に設けられており、配線器具用プレートP1の開口部分から露出している。
【0042】
表示デバイス7の表示面7Aの表示内容は制御部4によって書き換えられる。例えば通信部10がコントローラ100から画像データを受信すると、制御部4は、画像データに基づく表示内容を表示デバイス7の表示面7Aに表示させる。なお、表示装置1が、メモリを備えて、操作部8の各操作に対応した画像データをメモリに記憶していてもよい。この場合、制御部4は、操作部8の操作に対応する画像データをメモリから読み出すことで、操作部8の操作毎に表示面7Aに表示する表示内容を書き換えることができる。
【0043】
操作部8は、例えば、表示デバイス7の表面の全体に取り付けられたタッチセンサを有する。つまり、表示装置1は、ユーザインターフェースとして、表示デバイス7と操作部8とで構成されるタッチパネル6を備えている。タッチセンサは、抵抗膜方式、静電容量方式、又は電磁誘導方式等の周知の方式のタッチセンサであり、ユーザが指又はペンなどでタッチセンサの表面に触れる操作(例えば、タップ、フリック、スワイプ、ドラッグ等の操作)を検出し、操作に応じた検出信号を制御部4に出力する。なお、操作部8はタッチセンサに限定されず、ユーザの操作を受けて操作に応じた検出信号を制御部4に出力する構成であればよく、例えば押釦スイッチ、可変抵抗器、又はロータリスイッチ等でもよい。また、タッチパネル6は、操作部8の操作時に表示デバイス7の表示面7Aに振動を発生させるアクチュエータ、又は、操作に応じた音を発生するスピーカ等をさらに備えていてもよい。
【0044】
通信部10は、例えばイーサネット規格に準拠した通信インタフェースを有しており、屋内ネットワークNT1を介して通信することができる。また、通信部10は、例えば無線局の免許が不要なWi-Fi(登録商標)、BLE(Bluetooth(登録商標) Low Energy)、又は小電力無線等の通信規格に準拠した無線通信インタフェースを備えていてもよい。通信部10は、無線通信インタフェースを備えるスマートフォン、又はHEMSの専用モニタ装置等の情報端末との間で通信することができる。例えば、施設H1のユーザが使用するスマートフォンには、施設H1内で使用される電気機器(負荷20、電動シャッター21又は電気錠22等)の動作状態を確認したり、動作状態を変更したりするためのアプリケーションソフトが組み込まれている。ユーザが、スマートフォンに組み込まれたアプリケーションを使用し、所望の負荷20の動作状態を変更する操作を行うと、操作に応じた制御信号がスマートフォンから送信され、通信部10によって受信される。
【0045】
制御部4は、位相検出部3からの検出信号及び操作部8からの検出信号に基づいて双方向スイッチ2を制御する。制御部4は、スイッチ素子Q1,Q2の各々を別々に制御する。具体的には、制御部4は、第1制御信号Sb1にてスイッチ素子Q1を制御し、第2制御信号Sb2にてスイッチ素子Q2を制御する。また、制御部4は、コンデンサC1に充電電流を流す充電部を第1電源部51及び第2電源部52のいずれかに切り替える機能を有している。制御部4は、コンデンサC1に充電電流を流す充電部として、負荷20を消灯させる消灯モードでは第1電源部51を選択し、負荷20を調光点灯又は全点灯させる点灯モードでは第2電源部52を選択する。
【0046】
制御部4は、例えばマイコン(マイクロコンピュータ)を主構成として備えている。マイコンは、マイコン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4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、コンピュータ(ここではマイコン)を、制御部4として機能させるためのプログラムである。
【0047】
電源部5は、電源回路50と、充電回路53と、蓄電素子55と、放電回路57とを備えている。電源回路50は、第1電源部51と、第2電源部52と、コンデンサC1と、DC-DC変換回路58と、を備えている。なお、
図1ではDC-DC変換回路58を「DC-DC」と省略して図示している。
【0048】
電源回路50は、ダイオードD1を介して接続端子11に電気的に接続され、ダイオードD2を介して接続端子12に電気的に接続されている。また、電源回路50のグランドは、2個のスイッチ素子Q1,Q2の各々が備える寄生ダイオードの接続点に電気的に接続されている。これにより、2個のダイオードD1,D2と、2個のスイッチ素子Q1,Q2の各々が備える寄生ダイオードとで構成されるダイオードブリッジにて、接続端子11,12間に印加される交流電圧Vacが全波整流されて、電源回路50に供給される。したがって、双方向スイッチ2がオフ状態にある場合、電源回路50には、全波整流された交流電圧Vac(ダイオードブリッジから出力される脈流電圧)が印加されることになる。
【0049】
電源回路50は、第1電源部51又は第2電源部52によって充電されるコンデンサC1と、コンデンサC1の両端電圧を所定の電圧値(例えば3V)の直流電圧に変換するDC-DC変換回路58とを備えている。DC-DC変換回路58の出力電圧は制御部4と充電回路53とに供給される。また、電源回路50は、DC-DC変換回路58の出力電圧を例えば9V程度に降圧又は昇圧した電圧をスイッチ駆動部9に供給する。電源回路50は、交流電源ACから取得した電力で、負荷制御回路13(制御部4、スイッチ駆動部9及び双方向スイッチ2)を動作させるための動作電力を生成する。なお、電源回路50は操作部8及び通信部10に動作に必要な電力を供給してもよい。
【0050】
第1電源部51は、負荷20を消灯させる消灯モードにおいて、接続端子11,12からコンデンサC1に電流を流す回路であり、例えばシリーズ・レギュレータ回路のような定電圧回路である。
【0051】
第2電源部52は、負荷20を点灯(調光点灯又は全点灯)させる点灯モードにおいて、接続端子11,12からコンデンサC1に電流を流す回路である。点灯モードでは、負荷20の調光レベルに応じた導通期間に双方向スイッチ2が導通する。つまり、交流電圧Vacの各半周期において、交流電圧Vacのゼロクロス点から双方向スイッチ2がオン状態に切り替わるまでのオフ期間(非導通の期間)に、第2電源部52はコンデンサC1を充電する。したがって、消灯モードに比べて、コンデンサC1に充電電流が流れる期間が短く、特に全点灯時には充電電流が流れる期間において交流電圧Vacの大きさ(絶対値)が小さくなるので、第2電源部52はコンデンサC1を短時間で充電する必要がある。そのため、第2電源部52は接続端子11,12から見たインピーダンスが第1電源部51に比べて低インピーダンスとなっており、第2電源部52は、第1電源部51に比べて短時間でコンデンサC1を充電することができる。これにより、コンデンサC1を充電可能な期間が短い点灯モードにおいても、制御部4等を動作させるのに必要なエネルギをコンデンサC1に蓄えることができる。
【0052】
ところで、本実施形態の表示装置1は表示デバイス7を備えている。表示デバイス7は表示面7Aの表示内容を保持している保持期間には消費電力がほぼゼロの自己保持型の表示器であるが、表示内容を変更するタイミングでは消費電力が大きくなり、電源回路50のコンデンサC1では動作に必要な電力を賄えない可能性がある。そこで、表示装置1は、電源回路50のコンデンサC1に比べて蓄電容量が大きい蓄電素子55を更に備えている。蓄電素子55は例えば二次電池56を含む。二次電池56は例えばリチウムイオン電池であるが、リチウムポリマー電池、ニッケル水素電池、全固体電池等でもよい。また、蓄電素子55は二次電池56に限定されず、例えば電気二重層キャパシタなどの蓄電素子でもよい。蓄電素子55の蓄電容量は、制御部4等の電源となるコンデンサC1に比べて大容量であるので、夜間や外出時等、表示デバイス7が表示動作を行わない期間に蓄電素子55を十分に充電できる。したがって、表示デバイス7が表示内容を書き換える動作を連続的に行った場合でも、二次電池56から表示デバイス7に動作に必要な電力を供給することができる。
【0053】
充電回路53は、電源回路50から出力される電流で二次電池56を充電する。電源回路50は制御部4等にも電力を供給するので、充電回路53は電源回路50から供給される電流の一部で二次電池56を充電する。充電回路53は、電源回路50の出力電圧の電圧変換を行う電圧変換回路54を有している。電圧変換回路54は、例えばリニア方式の電圧レギュレータを含み、DC-DC変換回路58の出力電圧を所定の電圧値の直流電圧に変換(例えば降圧)して二次電池56を充電する。ここにおいて、充電回路53は、二次電池56の過充電を検知すると、二次電池56の充電を停止する過充電防止機能を備えていることが好ましい。なお、
図1等では電圧変換回路54を「DC-DC」と省略して表記している。
【0054】
放電回路57は、例えば、表示デバイス7が表示面7Aに表示する表示内容を変更するタイミングにおいて、表示デバイス7の消費電力が増加し、表示デバイス7への印加電圧が低下すると、二次電池56を電源として表示デバイス7に電力を供給する。すなわち、放電回路57は、二次電池56から放電させ、二次電池56の電圧を所定の電圧値の直流電圧に変換(例えば降圧)して、表示デバイス7に印加する。これにより、表示デバイス7の消費電力が増加した場合でも、表示デバイス7に対して動作に必要な電力を供給して、表示デバイス7を動作させることができる。なお、放電回路57は、制御部4から表示デバイス7が表示面7Aに表示する表示内容を変更するタイミングが通知されると、二次電池56を電源として表示デバイス7に電力を供給してもよい。また、放電回路57は、給電タイミングでは蓄電素子55から放電させ、給電タイミング以外の給電停止期間においては蓄電素子55からの放電を停止させている。これにより、給電停止期間においては蓄電素子55の蓄電量が低下する可能性を低減でき、蓄電素子55からの給電が必要な給電タイミングで蓄電素子55の蓄電が不足する事態を回避することができる。
【0055】
ここにおいて、放電回路57は、二次電池56の過放電を検知すると、二次電池56の放電を停止する過放電防止機能を備えていることが好ましい。なお、通信部10は通信時に大電力を消費するため、通信部10が通信するタイミングで、放電回路57が二次電池56を電源として通信部10に動作に必要な電力を供給してもよい。
【0056】
なお、本実施形態では、二次電池56を充電する充電回路53と、二次電池56からの放電を制御する放電回路57とが別々の回路で構成されているが、昇降圧回路を有する充放電回路が二次電池56の充電及び放電を行ってもよい。
【0057】
(2.4)動作
接続端子11,12間に負荷20を介して交流電源ACが接続されると、交流電源ACから接続端子11,12間に印加される交流電圧Vacが整流されて電源部5に供給される。起動時は負荷20が消灯状態であるので、第1電源部51を介してコンデンサC1が充電され、コンデンサC1から制御部4等に動作に必要な電圧が供給されて、制御部4が起動する。また、電源回路50(つまりコンデンサC1)から充電回路53に電流が流れると、充電回路53が備える電圧変換回路54が電源回路50の出力電圧を所定の電圧値の直流電圧に変換(例えば昇圧)して、二次電池56を充電する。
【0058】
制御部4が起動すると、制御部4は、位相検出部3の検出信号を基に交流電源ACの周波数の判定を行う。そして、制御部4は、判定した周波数に応じて、予めメモリに記憶されている数値テーブルを参照し、各種の時間(例えば1周期の時間、調光レベルに応じた導通時間)などのパラメータの設定を行う。ここで、操作部8が負荷20を点灯させる操作を受け付けていない場合、制御部4は、双方向スイッチ2をオフ状態に制御することで、負荷20を消灯状態に制御する。制御部4は、負荷20を消灯させると、負荷20の消灯状態を通知する状態情報を通信部10からコントローラ100に送信させる。コントローラ100の管理回路101は、表示装置1からの状態情報に応じて、負荷20の消灯状態に対応した画像データを通信部102から表示装置1に送信させる。表示装置1の制御部4は、コントローラ100からの画像デ-タに基づいて、負荷20が消灯状態であることを表示する画像G1(
図4参照)を表示デバイス7の表示面7Aに表示させる。ここで、表示デバイス7の表示面7Aの表示内容が変更されるタイミングでは、表示内容を保持している保持期間に比べて大きな電力を必要とする。したがって、表示デバイス7が表示内容を書き換えるタイミングでは、放電回路57は二次電池56から放電させ、二次電池56の充電電圧を所定の電圧値の直流電圧に変換して表示デバイス7に供給する。放電回路57は、表示デバイス7の書き換え動作が終了し、表示デバイス7の消費電力が低下すると、二次電池56からの放電を停止させ、表示デバイス7への電力供給を停止する。なお、放電回路57は、表示デバイス7が表示内容を書き換えるタイミングを制御部4から通知されると二次電池56から放電を開始させてもよいし、例えば表示デバイス7への印加電圧の低下から電力不足を検知すると二次電池56から放電を開始させてもよい。これにより、表示デバイス7に動作に必要な電力が供給され、表示デバイス7は、表示面7Aの表示内容を変更する動作を行うことができる。
【0059】
ここで、表示装置1が負荷20を消灯させた場合に、表示デバイス7の表示面7Aに表示される画像G1は、表示対象の負荷20の動作状態を表示したり変更したりするスイッチモードの表示画像である。画像G1の上部の中央はラベル領域R1であり、ラベル領域R1には、表示対象の負荷20(例えば表示装置1に接続されている負荷20)の名称である「メイン照明」の文字が表示されている。ラベル領域R1の下方は、負荷20の状態を示す通知領域R2であり、通知領域R2には、消灯状態を表すシンボル、及び「消灯」の文字が表示されている。したがって、画像G1を見たユーザは、負荷20が消灯していることを認識できる。
【0060】
ラベル領域R1の左方は、操作領域R3であり、操作領域R3には左方向を示す記号「<」が表示されている。ラベル領域R1の右方は、操作領域R4であり、操作領域R4には右方向を示す記号「>」が表示されている。通知領域R2の下方は、操作領域R5、R6であり、操作領域R5、R6は、左右方向に並んで形成されている。操作領域R5には、「シーン」の文字が表示されている。操作領域R6には、「情報」の文字が表示されている。
【0061】
ユーザが、表示対象の負荷20を点灯させる場合には、画像G1の通知領域R2をタッチ操作する。画像G1の通知領域R2がタッチ操作されると、操作部8がユーザの操作を受け付け、操作に応じた検出信号(例えば負荷20を全点灯させる検出信号)を制御部4に出力する。制御部4は、操作部8から入力される検出信号と、位相検出部3の検出結果とに基づいて、双方向スイッチ2の導通期間を制御することによって、負荷20に流れる電流を制御して負荷20を点灯させる。例えば、負荷20を全点灯(調光レベルが100%で点灯)させる場合、制御部4は、交流電圧Vacの各半周期において、交流電圧Vacのゼロクロス点からコンデンサC1の充電時間が経過したタイミングで双方向スイッチ2をオン状態とする。そして、制御部4は、双方向スイッチ2をオン状態としたタイミングから調光レベルに対応した導通期間が経過したタイミングで、双方向スイッチ2をオフ状態とする。双方向スイッチ2がオン状態になると、負荷20が点灯可能な電流が流れ、負荷20が点灯する。調光レベルに応じて双方向スイッチ2がオン状態となる導通期間、すなわち負荷20に電流が流れる期間が変化するので、調光レベルに対応した明るさで負荷20を点灯させることができる。
【0062】
ここで、負荷20が点灯する点灯状態では、双方向スイッチ2が導通状態となる導通期間には接続端子11,12間の電圧はほぼゼロになるので、導通期間では電源回路50はコンデンサC1を充電できない。したがって、第2電源部52が、交流電圧Vacの各半周期において双方向スイッチ2がオフ状態の期間、例えば交流電圧Vacのゼロクロス点から双方向スイッチ2がオン状態に切り替わるまでの期間に第2電源部52がコンデンサC1を短時間で充電することで、制御部4等の電源を確保する。
【0063】
制御部4が、負荷20を点灯させると、負荷20が点灯していること(あるいは、点灯操作がなされたこと)を示す状態情報を通信部10からコントローラ100へ送信させる。コントローラ100の管理回路101は、表示装置1からの状態情報に応じて、負荷20の点灯状態に対応した画像データを通信部102から表示装置1に送信させる。表示装置1の制御部4は、コントローラ100からの画像デ-タに基づいて、負荷20が点灯状態であることを表示する画像G2(
図5参照)を表示デバイス7の表示面7Aに表示する。ここで、表示デバイス7が表示面7Aの表示内容を書き換えるタイミングでは、表示内容を保持している保持期間に比べて大きな電力を必要とする。したがって、表示デバイス7が表示内容を書き換えるタイミングでは、放電回路57は、二次電池56から放電させ、二次電池56の充電電圧を所定の電圧値の直流電圧に変換して表示デバイス7に供給する。放電回路57は、表示デバイス7の書き換え動作が終了し、表示デバイス7の消費電力が低下すると、二次電池56からの放電を停止させ、表示デバイス7への電力供給を停止する。
【0064】
負荷20の点灯状態を示す画像G2の通知領域R2には、点灯状態を表すシンボル、及び「点灯100%」の文字が表示されている。通知領域R2内において、「点灯100%」の文字が表示されている領域は操作領域R7となる。画像G2の操作領域R7がタッチ操作されると、操作部8が操作を受け付け、負荷20の点灯状態を変更する変更画面を表示させるための操作信号を制御部4に出力する。制御部4は、操作部8から入力された操作信号を通信部10からコントローラ100に送信させる。そして、制御部4は、表示デバイス7の表示面7Aに、負荷20の点灯状態を変更するための選択画像を表示させる。ここで、表示デバイス7が表示面7Aの表示内容を変更するタイミングでは、放電回路57は、二次電池56から放電させ、二次電池56の充電電圧を所定の電圧値の直流電圧に変換して表示デバイス7に供給する。負荷20の点灯状態を変更するための選択画像において、ユーザは負荷20の調光レベル(調光レベルが0%の消灯状態を含む)を選択可能である。ユーザが所望の調光レベルを選択すると、制御部4は、選択された調光レベルに基づいて、双方向スイッチ2の導通期間を制御し、負荷20を選択された調光レベルで点灯させる。また、制御部4は、負荷20の調光レベルを示す通知情報を通信部10からコントローラ100に送信させる。
【0065】
なお、画像G1又はG2の操作領域R5がタッチ操作されると、表示装置1は、表示デバイス7の表示面7Aに、生活の複数のシーン(例えば起床時、就寝時、テレビ視聴時等)の中から所望のシーンを選択するシーンモードの画像を表示させる。ここで、複数のシーンの各々では、負荷20を含む複数の電気機器の動作状態が予め設定されている。
【0066】
また、上述の画像G1又はG2の操作領域R6がタッチ操作されると、表示装置1は、表示デバイス7の表示面7Aに、外部情報を提示する情報提示モードの画像を表示させる。画像G1又はG2の操作領域R6がタッチ操作されると、制御部4は、表示装置1の表示モードが情報提示モードへ切り替えられたことを示す状態情報を通信部10からコントローラ100へ送信させる。コントローラ100が、表示装置1からの状態情報に応じて、情報提示モードの画像データを表示装置1に送信すると、表示装置1の制御部4は、画像データに基づいて画像G21(
図6参照)を表示デバイス7の表示面7Aに表示させる。
【0067】
コントローラ100の管理回路101は、サーバ120等から各種の外部情報を取得することができる。管理回路101が取得する外部情報としては、天気予報、外出時の傘の要否、洗濯指数、及び今日の天気に適した服装などの各外部情報がある。管理回路101は、取得した各種の外部情報に基づいて情報提示モードでの画像データを作成し、表示装置1に送信する。表示装置1の制御部4は、コントローラ100からの画像デ-タに基づいて、外部情報を表示する画像G21を表示デバイス7の表示面7Aに表示させる。ここで、表示デバイス7の表示面7Aの表示内容が変更されるタイミングでは、放電回路57は二次電池56から放電させ、二次電池56の充電電圧を所定の電圧値の直流電圧に変換して表示デバイス7に供給する。なお、表示装置1の通信部10がコントローラ100から各種の外部情報を受信し、制御部4が、各種の外部情報に基づいて画像データを作成し、表示デバイス7の表示面7Aに表示させてもよい。
【0068】
画像G21の上部の中央はラベル領域R31である。画像G21のラベル領域R31には、提示する外部情報の種別を示す「今日の天気」の文字が表示されている。画像G21のラベル領域R31の下方は、提示する情報を示す通知領域R32である。画像G21の通知領域R32には、今日の天気予報を表すシンボル、及びメッセージが表示されている。
【0069】
画像G21のラベル領域R31の左方は、操作領域R33であり、操作領域R33には左方向を示す記号「<」が表示されている。ラベル領域R31の右方は、操作領域R34であり、操作領域R34には右方向を示す記号「>」が表示されている。操作領域R33又はR34をタッチ操作することによって、画像G21において提示する外部情報の種別を変更することができる。また、画像G21において、提示する外部情報の種別が所定のタイミングで自動的に変更されてもよい。
【0070】
画像G21の操作領域R35がタッチ操作されると、表示装置1は、表示デバイス7の表示面7Aに、表示対象の負荷20の動作状態を表示したり変更したりするためのスイッチモードでの画像G1又はG2を表示させる。また、画像G21の操作領域R36がタッチ操作されると、表示装置1は、表示デバイス7の表示面7Aに、複数のシーンの中から所望のシーンを選択するためのシーンモードでの画像を表示させる。
【0071】
なお、表示装置1において、表示デバイス7が表示面7Aの表示内容を書き換えるタイミングは、ユーザの操作(例えば負荷20の動作状態を変更するための操作)を操作部8が受け付けるタイミングに限定されない。例えば、コントローラ100からの信号を通信部10が受信した場合に、制御部4が、コントローラ100からの信号に基づいて表示デバイス7の表示面7Aの表示内容を書き換えてもよい。また、ユーザがスマートフォンを用いて負荷20の動作状態を変更する操作を行い、スマートフォンから送信された制御信号を通信部10が受信すると、制御部4がこの制御信号に基づいて負荷20を制御し、表示デバイス7の表示面7Aの表示内容を書き換える。また、ユーザが負荷20に所望の動作(例えば起床時刻に合わせて負荷20を点灯させる動作等)を実行させる動作時刻を表示装置1に設定している場合、動作時刻になると、表示装置1が負荷20に所望の動作を実行させる。表示装置1は、負荷20に所望の動作を実行させると、その動作内容に応じて表示デバイス7の表示面7Aの表示内容を書き換えてもよい。
【0072】
ところで、表示装置1は、当該表示装置1に接続されている負荷20の動作状態を確認したり、変更したりするものに限定されない。表示装置1は、操作部8の操作に応じて、施設H1内で使用される電気機器の動作状態を表示する画像を表示面7Aに表示してもよい。この画像においてユーザが操作対象の電気機器の動作状態を変更する操作を行うと、表示装置1からコントローラ100に操作に応じた制御信号が送信される。コントローラ100は、表示装置1から制御信号を受信すると、この制御信号に基づいて操作対象の電気機器の動作状態を制御しており、ユーザは表示装置1を用いて他の電気機器の動作状態を制御することができる。
【0073】
なお、表示デバイス7に表示される画像は上記の画像に限定されず、適宜変更が可能である。また、表示デバイス7が表示内容を変更するタイミングも上記のタイミングに限定されず、表示デバイス7が表示内容を変更するタイミングに蓄電素子55から表示デバイス7に動作に必要な電力を供給すればよい。
【0074】
(3)変形例
上記実施形態の変形例の表示装置1を
図7に基づいて説明する。変形例の表示装置1は、表示デバイス7が、メモリインピクセル液晶ディスプレイ72と、メモリインピクセル液晶ディスプレイ72の表示面7Aを照明するバックライト用の光源73とを含む点で上記実施形態と相違する。なお、
図7では、メモリインピクセル液晶ディスプレイ72を「液晶パネル」と省略して表記している。表示デバイス7以外は上記実施形態と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【0075】
上述のように、変形例の表示装置1は、表示デバイス7がメモリインピクセル液晶ディスプレイ72を含んでいる。メモリインピクセル液晶ディスプレイ72では、ディスプレイを構成する複数の画像の各々がメモリー効果を有しており、表示内容を変更すると、通電しなくても表示内容を保持することができる。したがって、メモリインピクセル液晶ディスプレイ72を用いることで、表示面7Aの表示内容を書き換えるタイミングに比べて、表示内容を保持する期間の消費電力を低減すること可能になる。一方、メモリインピクセル液晶ディスプレイ72の表示内容を見るためには、表示デバイス7の表示面7Aを背面から照明するバックライト用の光源73を発光させる必要があるので、表示内容を書き換えるタイミング及び光源73が発光するタイミングでは消費電力が増加する。
【0076】
したがって、変形例の表示装置1においては、放電回路57は、表示デバイス7が表示面7Aに表示する表示内容を変更するタイミング、及び、光源73が発光するタイミングにおいて、蓄電素子55を電源として表示デバイス7に電力を供給する。これにより、変形例の表示装置1においても、表示デバイス7が動作するのに必要な電力を供給することができる。
【0077】
なお、上記実施形態の表示装置1が、表示デバイス7の表示面7Aを正面から照明するフロントライト用の光源を備えていてもよい。この場合、蓄電素子55は、表示デバイス7が表示面7Aに表示する表示内容を変更するタイミング、及び、光源73が発光するタイミングにおいて、表示デバイス7に電力を供給すればよい。
【0078】
(まとめ)
以上説明したように、第1の態様の表示装置(1)は、一対の接続端子(11,12)と、負荷制御回路(13)と、電源回路(50)と、電源回路(50)によって充電される蓄電素子(55)と、表示面(7A)を有する表示デバイス(7)と、を備える。一対の接続端子(11,12)は、負荷(20)と交流電源(AC)との間に電気的に接続される。負荷制御回路(13)は、一対の接続端子(11,12)の間に電気的に接続されて、負荷(20)に流れる電流を制御する。電源回路(50)は、一対の接続端子(11,12)の間に電気的に接続されて、交流電源(AC)から供給される電力で、負荷制御回路(13)を動作させるための電力を生成する。蓄電素子(55)は、給電タイミングにおいて、表示デバイス(7)に電力を供給する。給電タイミングは、表示デバイス(7)が表示面(7A)に表示する表示内容を変更するタイミング、及び、表示デバイス(7)の表示面(7A)を照明するための光源(73)が発光するタイミングのうちの少なくとも一方を含む。
【0079】
この態様によれば、表示デバイス(7)の消費電力が増加するタイミングでは、蓄電素子(55)から表示デバイス(7)に電力を供給することで、表示デバイス(7)に表示動作を行わせることができる。しかも、一対の接続端子(11,12)に、負荷(20)と交流電源(AC)とが接続されるので、一対の接続端子(11,12)に2本の電線(W1,W2)を接続するだけでよく、電線(W1,W2)を接続する接続作業の簡略化を図ることが可能な表示装置を提供することができる。
【0080】
第2の態様の表示装置(1)では、第1の態様において、蓄電素子(55)が二次電池(56)を含む。
【0081】
この態様によれば、表示デバイス(7)の消費電力が増加する給電タイミングでは二次電池(56)を電源として表示デバイス(7)に電力を供給することができる。
【0082】
第3の態様の表示装置(1)では、第1又は第2の態様において、蓄電素子(55)が電気二重層キャパシタを含む。
【0083】
この態様によれば、表示デバイス(7)の消費電力が増加する給電タイミングでは電気2重層キャパシタを電源として表示デバイス(7)に電力を供給することができる。
【0084】
第4の態様の表示装置(1)では、第1~第3のいずれかの態様において、表示デバイス(7)が自己保持型の表示器(71)を含む。自己保持型の表示器(71)は、表示面(7A)の表示内容を変更する場合の消費電力に比べて、表示面(7A)の表示内容を保持する場合の消費電力が小さい表示器(71)である。
【0085】
この態様によれば、電線(W1,W2)を接続する接続作業の簡略化を図ることが可能な表示装置を提供することができる。
【0086】
第5の態様の表示装置(1)では、第1~第3のいずれかの態様において、表示デバイス(7)がメモリインピクセル液晶ディスプレイ(72)を含む。
【0087】
この態様によれば、電線(W1,W2)を接続する接続作業の簡略化を図ることが可能な表示装置を提供することができる。
【0088】
第6の態様の表示装置(1)では、第1~第5のいずれかの態様において、電源回路(50)から出力される電流で蓄電素子(55)を充電する充電回路(53)を更に備える。充電回路(53)は、電源回路(50)の出力電圧の電圧変換を行う電圧変換回路(54)を含む。
【0089】
この態様によれば、電圧変換回路(54)の出力で蓄電素子(55)を充電することができる。
【0090】
第7の態様の表示装置(1)は、第1~6のいずれかの態様において、給電タイミングにおいて蓄電素子(55)から放電させ、給電タイミング以外の給電停止期間において蓄電素子(55)からの放電を停止する放電回路(57)を更に備える。
【0091】
この態様によれば、給電停止期間において蓄電素子(55)の蓄電量が低下するのを抑制できる。
【0092】
第2~第7の態様に係る構成については、表示装置(1)に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。
【符号の説明】
【0093】
1 表示装置
7 表示デバイス
7A 表示面
11,12 接続端子
13 負荷制御回路
20 負荷
50 電源回路
53 充電回路
54 DC-DC変換回路(電圧変換回路)
55 蓄電素子
56 二次電池
57 放電回路
71 表示器
72 メモリインピクセル液晶ディスプレイ
73 光源
AC 交流電源