JP2022076622A - Operating device, wiring accessories - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、操作技術に関し、操作を受けつける操作装置、配線器具に関する。 The present disclosure relates to an operation technique, an operation device for receiving an operation, and a wiring device.
操作装置は、電源と負荷との間に配置され、ユーザの操作に応じて電源から照明負荷への給電を制御する。この操作装置による無線通信を可能にするために、アンテナ、送信回路、受信回路が操作装置に備えられる(例えば、特許文献1参照)。 The operating device is arranged between the power supply and the load, and controls the power supply from the power supply to the lighting load according to the operation of the user. In order to enable wireless communication by this operating device, an antenna, a transmitting circuit, and a receiving circuit are provided in the operating device (see, for example, Patent Document 1).
操作装置が配線器具として、建物の壁面などの造営面に設けられた埋込孔に埋め込まれる場合、操作装置には小型化が求められる。操作装置を小型化するために、アンテナには、小型化が容易なモノポール系アンテナ(逆F型アンテナ)が使用される。しかしながら、グランド素子が半波長以上の大きさがないと、電源配線にも高周波電流分布が発生する。このような逆F型アンテナを備える操作装置を施工すると、電源回路の先の電源配線にまで高周波電流が流れて輻射する。これにより、アンテナからの放射電界と電源配線からの放射電界とが合成され、アンテナの指向性が歪な形状となる。 When the operating device is embedded as a wiring device in an embedding hole provided in a construction surface such as a wall surface of a building, the operating device is required to be miniaturized. In order to reduce the size of the operating device, a monopole antenna (inverted F type antenna), which can be easily miniaturized, is used as the antenna. However, if the ground element does not have a size of half a wavelength or more, a high frequency current distribution also occurs in the power supply wiring. When an operating device equipped with such an inverted-F antenna is installed, a high-frequency current flows to the power supply wiring at the end of the power supply circuit and radiates. As a result, the radiated electric field from the antenna and the radiated electric field from the power supply wiring are combined, and the directivity of the antenna becomes distorted.
本開示はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、操作装置を小型化してもアンテナの指向性を無指向性に近づける技術を提供することにある。 The present disclosure has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique for making the directivity of an antenna close to omnidirectional even if the operating device is miniaturized.
上記課題を解決するために、本開示のある態様の操作装置は、互いに反対側を向く第1面と第2面とを有する操作装置であって、第1面側に配置される操作部と、第2面側に配置され、かつ電源配線に接続される電源部と、操作部と電源部との間に配置され、かつ第1面と第2面のうちの少なくとも1つに沿って広がる制御基板とを備える。操作部は操作を受けつけ、電源部は、操作部において受けつけた操作に応じて、電源配線を介して電源から負荷への給電を実行し、制御基板の一面には、無線通信に使用可能な折り返しダイポールアンテナが配置される。 In order to solve the above problems, the operation device of a certain aspect of the present disclosure is an operation device having a first surface and a second surface facing each other, and the operation unit is arranged on the first surface side. , Arranged between the power supply unit arranged on the second surface side and connected to the power supply wiring, and the operation unit and the power supply unit, and spread along at least one of the first surface and the second surface. It is equipped with a control board. The operation unit receives the operation, the power supply unit executes power supply from the power supply to the load via the power supply wiring according to the operation received by the operation unit, and one side of the control board is folded back which can be used for wireless communication. A dipole antenna is placed.
本開示の別の態様は、配線器具である。この配線器具は、設置面に固定される配線器具であって、ユーザの操作を受けつける操作部と、折り返しダイポールアンテナを構成する第1周波数帯のための第1アンテナと、第1周波数帯より高い第2周波数帯のための第2アンテナと、を備える。 Another aspect of the present disclosure is a wiring device. This wiring device is a wiring device fixed to the installation surface, and is higher than the operation unit that receives the user's operation, the first antenna for the first frequency band constituting the folded dipole antenna, and the first frequency band. It comprises a second antenna for the second frequency band.
本開示によれば、操作装置を小型化してもアンテナの指向性を無指向性に近づけることができる。 According to the present disclosure, the directivity of the antenna can be made close to omnidirectional even if the operating device is miniaturized.
本開示の実施例を具体的に説明する前に、本実施例の概要を説明する。実施例は、負荷を制御する2線式の操作装置が含まれる配線システムに関する。負荷の一例は照明負荷であり、操作装置の操作部をユーザが操作することによって、照明負荷の点灯と消灯とが切りかえられたり、照明負荷の調光が制御されたりする。複数の照明負荷をまとめて制御することによって照明シーンを演出するために、操作装置には他の操作装置と連動することが求められる。複数の操作装置間の連動を実現するために、各操作装置には無線通信機能が搭載される。さらに、操作装置に無線通信機能が搭載されると、操作装置はGW(GateWay)装置を介したインターネット接続も可能になり、遠隔操作あるいは他のサービスが提供される。 An outline of the present embodiment will be described before the embodiment of the present disclosure is specifically described. The embodiment relates to a wiring system including a two-wire operating device for controlling a load. An example of the load is a lighting load, and when the user operates the operation unit of the operating device, the lighting load is switched on and off, and the dimming of the lighting load is controlled. In order to produce a lighting scene by collectively controlling a plurality of lighting loads, the operating device is required to be linked with other operating devices. In order to realize interlocking between a plurality of operating devices, each operating device is equipped with a wireless communication function. Further, when the operation device is equipped with a wireless communication function, the operation device can be connected to the Internet via a GW (Gateway) device, and remote control or other services are provided.
前述のごとく、操作装置を小型化するために、操作装置に逆F型アンテナを使用する場合、アンテナからの放射電界と電源配線からの放射電界とが合成され、アンテナの指向性が歪な形状となる。アンテナの指向性が歪な形状となると、無線通信可能な距離が短くなる方向が出現する。複数の操作装置間のネットワークを形成する場合、アンテナの指向性は無指向性に近い方が好ましい。これに対応するために、本実施例に係る操作装置は、無線通信のために折り返しダイポールアンテナを備える。折り返しダイポールアンテナでは、ループ内に高周波電流が閉じ込められるので、電源配線による指向性への影響が軽減される。以下の説明において、「平行」、「垂直」は、完全な平行、垂直だけではなく、誤差の範囲で平行、垂直からずれている場合も含む。また、「略」は、おおよその範囲で同一であるという意味である。 As mentioned above, when an inverted-F antenna is used for the operating device in order to reduce the size of the operating device, the radiated electric field from the antenna and the radiated electric field from the power supply wiring are combined, and the directivity of the antenna is distorted. It becomes. When the directivity of the antenna becomes a distorted shape, a direction in which the wireless communication possible distance becomes short appears. When forming a network between a plurality of operating devices, it is preferable that the directivity of the antenna is close to omnidirectional. In order to cope with this, the operating device according to the present embodiment includes a folded dipole antenna for wireless communication. In the folded dipole antenna, the high frequency current is confined in the loop, so that the influence of the power supply wiring on the directivity is reduced. In the following description, "parallel" and "vertical" include not only perfectly parallel and vertical, but also cases of deviation from parallel and vertical within the margin of error. In addition, "abbreviation" means that they are the same in an approximate range.
図1は、配線システム1000の構成を示す。配線システム1000は、電力線10と総称される第1電力線10a、第2電力線10b、電源配線20と総称される第1電源配線20a、第2電源配線20b、第3電源配線20c、照明負荷30と総称される第1照明負荷30a、第2照明負荷30b、端末装置50、操作装置100と総称される第1操作装置100a、第2操作装置100bを含む。ここで、照明負荷30と操作装置100の組合せの数は「2」とされるが、それに限定されない。端末装置50の数は「1」とされるが、それに限定されない。
FIG. 1 shows the configuration of the
電力線10は、例えば単相100〔V〕、50あるいは60〔Hz〕の交流電源(図示せず)に接続され、交流電力を伝送する。交流電源は、電力会社等の電気事業者による商用電源であってもよいが、太陽光発電設備等の自家発電設備であってもよい。第1電力線10aと操作装置100は第1電源配線20aにより接続され、操作装置100と照明負荷30は第2電源配線20bにより接続され、照明負荷30と第2電力線10bは第3電源配線20cにより接続される。つまり、操作装置100と照明負荷30とは1対1で接続されるとともに、これらの組合せは、第1電源配線20aから第3電源配線20cにより、電力線10に対して送り配線される。ここで、第1操作装置100aと第1照明負荷30aとの組合せと、第2操作装置100bと第2照明負荷30bとの組合せは、電力線10に対して同様に接続される。
The power line 10 is connected to, for example, a single-phase 100 [V], 50 or 60 [Hz] AC power source (not shown) to transmit AC power. The AC power source may be a commercial power source produced by an electric power company such as an electric power company, or may be a private power generation facility such as a solar power generation facility. The
操作装置100は、例えば、配線器具である。操作装置100は、壁等の設置面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に固定される。操作装置100は、埋込型の構造に限定されず、設置面に直付けされる露出型の構造を有してもよいし、定位置に固定されず任意の場所において使用される構造でもよい。2線式の操作装置100は、交流電源に対して照明負荷30と電気的に直列に接続される。ユーザは、照明負荷30を点灯、消灯、調光させるために、操作装置100を操作する。操作装置100は、ユーザから受けつけた操作に応じて、照明負荷30に流れる電流を制御することによって、照明負荷30を点灯(全点灯または調光点灯)または消灯させる負荷制御機能を有する。照明負荷30は通電時に点灯する。照明負荷30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含む。
The
各操作装置100は、例えば、920MHz帯または420MHz帯の電波を使用する小電力無線(特定小電力無線)による無線通信機能を備える。ここでは、一例として、920MHz帯の特定小電力無線による無線通信機能が備えられるとする。各操作装置100は、特定小電力無線により互いに通信可能である。図1において特定小電力無線は第1無線通信60と示される。
Each
第1操作装置100aがユーザから操作を受けつけると、第1操作装置100aは操作に応じて第1照明負荷30aの点灯を制御する。また、第1操作装置100aは、操作内容が示された無線信号を第1無線通信60により第2操作装置100bに送信する。第2操作装置100bは、受信した無線信号において示された操作内容に応じて第2照明負荷30bの点灯を制御する。その結果、ユーザが第1操作装置100aを操作すると、第1照明負荷30aと第2照明負荷30bが同様に点灯する。第1操作装置100aは、第2操作装置100b以外の操作装置100にも無線信号を送信してもよく、第2操作装置100bは、第1操作装置100aから受信した無線信号を、さらに別の操作装置100に転送してもよい。これにより、3つ以上の照明負荷30が同様に点灯される。
When the
各操作装置100は、例えば、BLE(Bluetooth(登録商標) Low Energy)等の近距離無線通信の通信規格に準拠した無線通信機能も備える。また、端末装置50は、例えば、スマートフォン、タブレット端末装置、パーソナルコンピュータであり、BLE等の近距離無線通信を実行可能である。そのため、操作装置100と端末装置50は近距離無線通信により通信可能である。図1において、近距離無線通信は第2無線通信62と示される。
Each operating
端末装置50において実行されるアプリケーションをユーザが操作することによって、端末装置50は、第1照明負荷30aの操作内容が示された無線信号を第2無線通信62により第1操作装置100aに送信する。第1操作装置100aは、受信した無線信号において示された操作内容に応じて第1照明負荷30aの点灯を制御する。特定小電力無線において使用される周波数帯(以下、「第1周波数帯」という)は920MHz帯であり、BLEにおいて使用される周波数帯(以下、「第2周波数帯」という)は2.4GHz帯であるので、第2周波数帯は第1周波数帯よりも高い。
When the user operates the application executed in the
図2は、操作装置100の外観を示す斜視図である。図2に示すように、x軸、y軸、z軸からなる直交座標系が規定される。x軸、y軸は互いに直交する。z軸は、x軸およびy軸に垂直であり、操作装置100の高さ方向に延びる。また、x軸、y軸、z軸のそれぞれの正の方向は、図2における矢印の方向に規定され、負の方向は、矢印と逆向きの方向に規定される。z軸の正方向を「上方」、「上側」ということもあり、z軸の負方向を「下方」、「下側」ということもある。x軸の正方向を「前方」、「前側」ということもあり、x軸の負方向を「後方」、「後側」ということもある。y軸の正方向を「右方」、「右側」ということもあり、y軸の負方向を「左方」、「左側」ということもある。そのため、z軸は上下方向に延びる軸であり、x軸は前後方向に延びる軸であり、y軸は左右方向に延びる軸である。
FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of the
前側に配置されるプレート200と、後側に配置されるユニットケース210とが前後方向に組み合わされることによって、箱形形状の筐体が構成される。プレート200の前側には矩形状の第1面110が配置され、第1面110の中央部分には矩形状の開口部202が設けられる。開口部202内にはタッチパネル220が配置される。タッチパネル220は、操作部とも呼ばれ、第1面110側に配置される。操作部は、ユーザの操作を受けつけ、負荷を制御する。ユニットケース210の後側の面の中央部分には矩形状の開口部が設けられている。制御基板500と中継基板420とは、開口部を通して電気的に接続される。プレート200およびユニットケース210は、例えば、樹脂などの絶縁性の材料で形成され、PBT(Polybutylene terephthalate)樹脂などにより形成される。
A box-shaped housing is formed by combining the
ユニットケース210には後側からスイッチ枠300が取り付けられる。スイッチ枠300は、壁等の設置面に設けられた埋込孔に操作装置100を埋め込み配置するために使用される。スイッチ枠300は、設置面に固定される設置固定枠である。スイッチ枠300は、例えば、金属で形成される。スイッチ枠300には後側からボディ400が取り付けられる。ボディ400は箱形形状を有し、ボディ400の後側には矩形状の第2面120が配置される。ボディ400の第2面120には、第1電源配線20aと第2電源配線20bとを貫通させるための貫通孔(図示せず)が設けられており、第1電源配線20aと第2電源配線20bは、ボディ400の内部において電源部(図示せず)に接続される。そのため、電源部は第2面120側に配置される。また、第1面110と第2面120は互いに反対側を向く。
The
図3は、操作装置100の構成を示す分解斜視図である。最も前側に配置されるプレート200は、前述のごとく、第1面110を有し、第1面110の中央部分には開口部202が設けられる。開口部202には後側から板形形状のタッチパネル220が配置され、タッチパネル220の後側には板形形状の表示パネル230が配置される。表示パネル230は、例えば、電子ペーパ、液晶ディスプレイであり、ユーザに操作を促すための画面を表示する。ユーザに操作を促すための画面とは、点灯釦、消灯釦や調光つまみなどの操作対象が示される画面である。ユーザが表示パネル230に表示された点灯釦、消灯釦や調光つまみなどの操作対象を操作すると、タッチパネル220はユーザの指による操作を受けつける。操作装置100において表示パネル230が省略されてもよい。
FIG. 3 is an exploded perspective view showing the configuration of the
表示パネル230の後側には、枠型形状のスペーサ(図示せず)を介して板形形状の制御基板500が配置される。制御基板500は、第1基板とも呼ばれる。スペーサは、例えば、樹脂などの絶縁性の材料で形成される。タッチパネル220と表示パネル230は、スペーサとプレート200によって、プレート200とユニットケース210との組合せにより構成される筐体の内部に固定される。制御基板500は、タッチパネル220と電源部(図示せず)との間に配置され、かつ第1面110と第2面120のうちの少なくとも1つに沿って広がる。また、制御基板500の前側の面が第1面510であり、制御基板500の後側の面が第2面512である。制御基板500には、表示パネル230における表示を制御するための制御回路(以下、「表示用制御回路」という)が搭載される。表示用制御回路は表示パネル230に接続される。また、制御基板500には、無線通信を制御するための制御回路(以下、「無線通信用制御回路」という)とアンテナも搭載される。制御基板500の構成、特にアンテナの構成については後述する。制御基板500の後側には、ユニットケース210が配置される。このように、プレート200とユニットケース210との間に配置される制御基板500等が、プレート200とユニットケース210との組合せにより構成される筐体の内部に配置される。
On the rear side of the
ユニットケース210の後側には、スイッチ枠300が配置され、スイッチ枠300の後側には、リアカバー(図示せず)が配置される。リアカバーは、前側が開口した箱形形状のボディ400を前側から封鎖する。リアカバーとボディ400との組合せで形成されるボディ400の内部空間には、中継基板420、絶縁シート430、電源基板440が前側から後側に向かって順に配置される。また、リアカバーを有さず、ユニットケース210が、前側が開口した箱形形状のボディ400を前側から封鎖してもよい。この場合、ユニットケース210とボディ400との組合せで形成されるボディ400の内部空間には、中継基板420、絶縁シート430、電源基板440が前側から後側に向かって順に配置される。リアカバーおよびボディ400は、例えば、樹脂などの絶縁性の材料で形成され、PBT(Polybutylene terephthalate)樹脂などにより形成される。中継基板420は、操作部(タッチパネル220)において受けつけた操作に応じた動作を制御するための制御回路(以下、「操作用制御回路」という)が搭載される。操作用制御回路は、制御基板500等を介して操作部(タッチパネル220)に接続される。中継基板420は、第2基板とも呼ばれ、電源基板440は、第3基板とも呼ばれる。
A
電源基板440は、前述の電源部に相当し、図2の第1電源配線20aと第2電源配線20bに接続される。電源基板440は、電源配線20から受けつけた交流電力の電圧100Vから、操作装置100において使用される電圧5Vへの変換を実行する電源回路と、操作制御回路からの制御に応じて照明負荷30を調光する回路とを搭載する。つまり、電源基板440は、タッチパネル220において受けつけた操作に応じて、電源配線20を介して交流電源から照明負荷30への給電を実行する。電源基板440の後側には、電源配線20と接続される接続端子が設けられる。接続端子は、ボディの内部空間に配置される。接続端子は、電源基板440の後側の面に実装されてもよい。接続端子は、例えば、金属で形成される。絶縁シート430は、X軸方向から平面視した場合に、少なくともその一部が接続端子と重なるように配置される。電源回路は、例えば、接続端子を介して外部の交流電源から供給される交流電力を所定電圧の直流電力に変換するAC-DCコンバータを構成する複数の電子部品を有する。複数の電子部品は、例えば、トランス、コンデンサや抵抗などを有する。トランス、コンデンサや抵抗などは、例えば、電源基板440の後側の面に実装される。かかる場合、トランス、コンデンサや抵抗などの電子部品から発生する熱や電磁界等によるアンテナ、表示用制御回路、無線通信用制御回路や操作用制御回路などへの影響を抑制できる。
The
以下では、制御基板500に設けられるアンテナについて説明するが、その前提として、アンテナに対する課題を明確にするために、制御基板500の比較対象とされる制御基板600をまず説明する。制御基板600は、例えば、制御基板500の代わりに操作装置100に配置される。図4(a)-(c)は、比較対象の制御基板600の構成と逆F型アンテナ630による指向性を示す。図4(a)は、制御基板600の構成を示し、制御基板600の第1面610と第2面612は、制御基板500の第1面510と第2面512に対応する。第2面612には、グランド素子620と逆F型アンテナ630が搭載される。逆F型アンテナ630は、第1周波数帯を使用する特定小電力無線のためのアンテナである。グランド素子620と逆F型アンテナ630は公知の技術であるので、ここでは説明を省略する。
Hereinafter, the antenna provided on the
図4(b)は、逆F型アンテナ630単体の指向性を示す。図示のごとく、逆F型アンテナ630単体の指向性は無指向性に近い。図4(c)は、電源配線20を含む逆F型アンテナ630の指向性を示す。小型化が求められる操作装置100において第1面610の大きさが制限される。また、逆F型アンテナ630の大きさは、使用される周波数帯、例えば920MHz帯により規定される。このような状況下において、グランド素子620として十分な大きさが確保できないこともありえる。グランド素子620が十分大きくないと、逆F型アンテナ630によってグランド素子620にも電流分布が発生する。このように発生した高周波電流は、中継基板420、電源基板440を介して電源配線20にまで流れて輻射する。その結果、逆F型アンテナ630からの放射電界と電源配線20からの放射電界とが合成され、図4(c)のごとく、歪な形状の指向性となる。
FIG. 4B shows the directivity of the inverted F-
電源配線20を含めた場合のアンテナ指向性を無指向性に近づけるために、本実施例に係るアンテナは図5(a)-(c)のように示される。図5(a)-(c)は、制御基板500の構成と折り返しダイポールアンテナ550による指向性を示す。図5(a)は、制御基板500の構成を示し、制御基板500の第2面512にはグランド素子520と折り返しダイポールアンテナ550が配置される。折り返しダイポールアンテナ550は、プリント基板に金属等によりパターンとして形成されてもよく、金属等により別体で作成されて貼り付けられてもよい。
In order to make the antenna directivity when the power supply wiring 20 is included close to omnidirectional, the antenna according to this embodiment is shown as shown in FIGS. 5 (a)-(c). 5 (a)-(c) show the configuration of the
折り返しダイポールアンテナ550は、第1アンテナとも呼ばれる。第1アンテナは、例えば、ダイポールアンテナである。第1アンテナは、第1周波数帯のためのアンテナである。折り返しダイポールアンテナ550は、第1周波数帯を使用する特定小電力無線のためのアンテナである。折り返しダイポールアンテナ550を形成するループ形状のエレメントは、互いに異なるエレメント第1部分540とエレメント第2部分542とを含む。エレメント第1部分540は、第1接続点530から第1折り返し点532まで屈曲しながら延び、第1折り返し点532から中間点534まで屈曲しながら戻ってくる。エレメント第2部分542は、中間点534から第2折り返し点536まで屈曲しながら延び、第2折り返し点536から第2接続点538まで屈曲しながら戻ってくる。ここで、第1接続点530、第1折り返し点532、中間点534、第2折り返し点536、第2折り返し点536は、第2面512の左右方向の中央付近に配置される。また、第1接続点530から第1折り返し点532までの長さ、第1折り返し点532から中間点534までの長さ、中間点534から第2折り返し点536までの長さ、第2折り返し点536から第2接続点538までの長さは、いずれも略1/4波長である。
The folded
図5(b)は、折り返しダイポールアンテナ550単体の指向性を示す。図示のごとく、折り返しダイポールアンテナ550単体の指向性は無指向性に近い。図5(c)は、電源配線20を含む折り返しダイポールアンテナ550の指向性を示す。図5(c)に示される指向性は、図4(c)に示される指向性と比較して無指向性に近い。これは、折り返しダイポールアンテナ550において、ダイポールアンテナ内に高周波電流が閉じ込められるので、電源配線20による指向性への影響が軽減されるからである。図5(a)における折り返しダイポールアンテナ550は、制御基板500のうち、第2面120側を向く第2面512に搭載される。これは、タッチパネル220を操作する指の影響を低減するためである。
FIG. 5B shows the directivity of the folded
図6は、制御基板500の別の構成を示す。制御基板500の第2面512は、左右方向に延びる第1辺514と、上下方向に延びる第2辺516と含む。第2辺516は第1辺514よりも長い。このような第2面512にはグランド素子520と折り返しダイポールアンテナ550が配置される。グランド素子520と折り返しダイポールアンテナ550は、制御基板500の第1面510に配置されてもよい。エレメント第1部分540は、第1接続点530から第1折り返し点532まで屈曲しながら延び、第1折り返し点532から中間点534まで屈曲しながら戻ってくる。特に、エレメント第1部分540では、屈曲せずに第1辺514に沿って配置される部分が、屈曲せずに第2辺516に沿って配置される部分よりも長くされる。エレメント第1部分540の少なくとも一部は、制御基板500の第1辺514に沿って配置される。エレメント第1部分の少なくとも一部は、制御基板500の第2辺516に沿って配置される。エレメント第1部分540の少なくとも一部は、制御基板500の第2辺と対向する第4辺に沿って配置される。
FIG. 6 shows another configuration of the
一方、エレメント第2部分542は、中間点534から第2折り返し点536まで屈曲しながら延び、第2折り返し点536から第2接続点538まで屈曲しながら戻ってくる。特に、エレメント第2部分542では、屈曲せずに第2辺516に沿って配置される部分が、屈曲せずに第1辺514に沿って配置される部分よりも長くされる。つまり、エレメント第1部分540は主として第1辺514に沿って配置され、エレメント第2部分542は主として第2辺516に沿って配置される。ここでも、第1接続点530から第1折り返し点532までの長さ、第1折り返し点532から中間点534までの長さ、中間点534から第2折り返し点536までの長さ、第2折り返し点536から第2接続点538までの長さは、いずれも略1/4波長である。エレメント第2部分542の少なくとも一部は、制御基板500の第2辺516に沿って配置される。エレメント第2部分542の少なくとも一部は、制御基板500の第1辺514と対向する第3辺に沿って配置される。エレメント第2部分542の第2辺516に沿う長さは、エレメント第1部分540の第4辺に沿う長さより大きい。エレメント第1部分540の第1辺514に沿う長さは、エレメント第2部分542の第3辺に沿う長さより大きい。
On the other hand, the element
第2面512には、折り返しダイポールアンテナ550を使用して無線通信を実行するための無線通信用制御回路(以下、「第1無線通信用制御回路570」という)が配置される。第1無線通信用制御回路570は、特定小電力無線による通信機能を有し、他の操作装置100との間の第1無線通信60を実行する。また、第1面510に、第1無線通信用制御回路570が配置されもよい。折り返しダイポールアンテナ550と第1無線通信用制御回路570が制御基板の異なる面に配置される場合、第1無線通信用制御回路570は、制御基板500に設けられるスルーホールを介して折り返しダイポールアンテナ550に接続される。
A wireless communication control circuit (hereinafter referred to as "first wireless
逆F型アンテナ560は、第2アンテナとも呼ばれる。第2アンテナは、例えば、モノポールアンテナである。第2アンテナは、第2周波数帯のためのアンテナである。逆F型アンテナ560は、制御基板500の第2面512に配置されてもよく、第1面510に配置されてもよい。グランド素子520の一部に切り欠き領域522が設けられ、切り欠き領域522に逆F型アンテナ560が搭載される。逆F型アンテナ560は、第2周波数帯を使用するBLEのためのアンテナである。第2周波数帯は第1周波数帯よりも高いので、逆F型アンテナ560は折り返しダイポールアンテナ550よりも小さい。そのため、逆F型アンテナ560にとってグランド素子520の大きさは十分であるので、逆F型アンテナ560の指向性は、電源配線20の影響を受けにくい。第1面510には、逆F型アンテナ560を使用して無線通信を実行するための無線通信用制御回路(以下、「第2無線通信用制御回路572」という)が配置される。逆F型アンテナ560と第2無線通信用制御回路572が制御基板の異なる面に配置される場合、第2無線通信用制御回路572は、制御基板500に設けられるスルーホール(図示せず)を介して逆F型アンテナ560に接続される。第2無線通信用制御回路572は、BLEによる通信機能を有し、端末装置50との間の第2無線通信62を実行する。また、第2面512に、第2無線通信用制御回路572が配置されもよい。逆F型アンテナ560のエレメントの少なくとも一部は、制御基板500の第2辺516に対向する第4辺に沿って配置される。また、制御基板500の第1辺514と対向する第3辺に沿って配置されてもよい。第2アンテナは、ダイポールアンテナであってもよく、折り返しダイポールアンテナであってもよい。逆F型アンテナ560は、プリント基板に金属等によりパターンとして形成されてもよく、金属等により別体で作成されて貼り付けられてもよい。逆F型アンテナ560の第4辺に沿う長さは、エレメント第2部分542の第2辺516に沿う長さより小さい。第1アンテナおよび第2アンテナは、第1基板の周囲に沿った領域に配置される。第2アンテナの第1基板の一辺に沿う長さは、第1アンテナの第1基板の一辺と対向する他辺に沿う長さより小さい。このような構成を採用することにより、装置を小型化することができる。
The inverted F-
図7(a)-(b)は、折り返しダイポールアンテナ550による指向性を示す。図7(a)は、折り返しダイポールアンテナ550単体の指向性を示す。図示のごとく、図5(b)と同様に折り返しダイポールアンテナ550単体の指向性は無指向性に近い。図7(b)は、電源配線20を含む折り返しダイポールアンテナ550の指向性を示す。図7(b)に示される指向性は、図5(c)に示される指向性と比較して無指向性に近い。これは、エレメントがさらに直線状にされるので、アンテナ効率が向上するからである。
7 (a)-(b) show the directivity by the folded
本実施例によれば、電源配線20に接続される操作装置100において折り返しダイポールアンテナ550が使用されるので、ダイポールアンテナ内に高周波電流が閉じ込められることによって電源配線20による指向性への影響を低減できる。また、ループ内に高周波電流が閉じ込められることによって電源配線20による指向性への影響が低減されるので、操作装置100を小型化してもアンテナの指向性を無指向性に近づけることができる。また、折り返しダイポールアンテナ550のエレメント第1部分540は第1辺514に沿って配置され、エレメント第2部分542は、第2辺516に沿って配置されるので、エレメントを直線状に形成できる。また、エレメントが直線状に形成されるので、アンテナ効率を向上できる。また、アンテナ効率が向上するので、アンテナの指向性を無指向性にさらに近づけることができる。
According to this embodiment, since the folded
また、第1無線通信用制御回路570と折り返しダイポールアンテナ550とを同一面に配置するので、第1無線通信用制御回路570と折り返しダイポールアンテナ550との距離を近づけることができる。また、第1無線通信用制御回路570と折り返しダイポールアンテナ550との距離が近づくので、伝送損失を低減できる。また、折り返しダイポールアンテナ550は、他の操作装置100との間の無線通信に使用されるので、操作装置100の通信を実現できる。
Further, since the first wireless
また、第1周波数帯での無線通信に使用される折り返しダイポールアンテナ550と、第2周波数帯での無線通信に使用される逆F型アンテナ560とが配置されるので、2種類の無線通信を実行できる。また、第1無線通信用制御回路570と折り返しダイポールアンテナ550と逆F型アンテナ560を同一面に配置し、第2無線通信用制御回路572を別の面に配置するので、これらを制御基板500に配置できる。また、折り返しダイポールアンテナ550は、他の操作装置100との間の無線通信に使用され、逆F型アンテナ560は、端末装置50との間の無線通信に使用されるので、異なった無線通信を実行できる。また、折り返しダイポールアンテナ550と逆F型アンテナ560は、制御基板500の第2面512に配置されるので、タッチパネル220を操作するユーザの指の影響を停電できる。
Further, since the folded
本開示の一態様の概要は、次の通りである。本開示のある態様の操作装置(100)は、互いに反対側を向く第1面(110)と第2面(120)とを有する操作装置(100)であって、第1面(110)側に配置される操作部(220)と、第2面(120)側に配置され、かつ電源配線(20)に接続される電源部(440)と、操作部(220)と電源部(440)との間に配置され、かつ第1面(110)と第2面(120)のうちの少なくとも1つに沿って広がる制御基板(500)とを備える。操作部(220)は操作を受けつけ、電源部(440)は、操作部(220)において受けつけた操作に応じて、電源配線(20)を介して電源から負荷(30)への給電を実行し、制御基板(500)の一面には、無線通信に使用可能な折り返しダイポールアンテナ(550)が配置される。 The outline of one aspect of the present disclosure is as follows. The operating device (100) of an aspect of the present disclosure is an operating device (100) having a first surface (110) and a second surface (120) facing opposite sides to each other, and is on the first surface (110) side. The operation unit (220) arranged in, the power supply unit (440) arranged on the second surface (120) side and connected to the power supply wiring (20), the operation unit (220), and the power supply unit (440). It comprises a control board (500) arranged between the first surface (110) and extending along at least one of the first surface (110) and the second surface (120). The operation unit (220) receives the operation, and the power supply unit (440) executes power supply from the power supply to the load (30) via the power supply wiring (20) according to the operation received by the operation unit (220). A folded dipole antenna (550) that can be used for wireless communication is arranged on one surface of the control board (500).
制御基板(500)の一面は、互いに異なった方向の第1辺(514)と第2辺(516)とを含んでもよい。折り返しダイポールアンテナ(550)を形成するループ形状のエレメントは、互いに異なる第1部分(540)と第2部分(542)とを含んでもよい。エレメントの第1部分(540)は第1辺(514)に沿って配置され、エレメントの第2部分(542)は、第2辺(516)に沿って配置されてもよい。 One surface of the control board (500) may include a first side (514) and a second side (516) in different directions from each other. The loop-shaped element forming the folded dipole antenna (550) may include a first portion (540) and a second portion (542) that are different from each other. The first portion (540) of the element may be arranged along the first side (514) and the second portion (542) of the element may be arranged along the second side (516).
制御基板(500)の一面には、折り返しダイポールアンテナ(550)を使用して無線通信を実行するための無線通信用制御回路(570)が配置されてもよい。 A wireless communication control circuit (570) for executing wireless communication using a folded dipole antenna (550) may be arranged on one surface of the control board (500).
折り返しダイポールアンテナ(550)は、他の操作装置(100)との間の無線通信に使用されてもよい。 The folded dipole antenna (550) may be used for wireless communication with another operating device (100).
折り返しダイポールアンテナ(550)は、第1周波数帯での無線通信に使用され、制御基板(500)の一面には、第1周波数帯よりも高い第2周波数帯での無線通信に使用可能な逆F型アンテナ(560)も配置されてもよい。 The folded dipole antenna (550) is used for wireless communication in the first frequency band, and one surface of the control board (500) is an inverted dipole antenna that can be used for wireless communication in the second frequency band higher than the first frequency band. An F-type antenna (560) may also be arranged.
制御基板(500)の一面には、折り返しダイポールアンテナ(550)を使用して無線通信を実行するための第1無線通信用制御回路(570)が配置され、制御基板(500)の一面とは反対を向く他面には、逆F型アンテナ(560)を使用して無線通信を実行するための第2無線通信用制御回路(572)が配置され、第2無線通信用制御回路(572)は、制御基板(500)に設けられるスルーホールを介して逆F型アンテナ(560)に接続されてもよい。 A first wireless communication control circuit (570) for executing wireless communication using a folded dipole antenna (550) is arranged on one surface of the control board (500), and what is one surface of the control board (500)? A second wireless communication control circuit (572) for executing wireless communication using an inverted F-type antenna (560) is arranged on the other side facing the opposite side, and a second wireless communication control circuit (572) is arranged. May be connected to the inverted F antenna (560) via a through hole provided in the control board (500).
折り返しダイポールアンテナ(550)は、他の操作装置(100)との間の無線通信に使用され、逆F型アンテナ(560)は、端末装置との間の無線通信に使用されてもよい。 The folded dipole antenna (550) may be used for wireless communication with another operating device (100), and the inverted F antenna (560) may be used for wireless communication with the terminal device.
操作部(220)は、指による操作を受けつけ、制御基板(500)の一面は、第2面(120)側を向く。 The operation unit (220) receives an operation by a finger, and one side of the control board (500) faces the second side (120).
本開示の別の態様は、配線器具(100)である。この配線器具は、設置面に固定される配線器具であって、ユーザの操作を受けつける操作部と、折り返しダイポールアンテナ(550)を構成する第1周波数帯のための第1アンテナと、第1周波数帯より高い第2周波数帯のための第2アンテナと、を備える。 Another aspect of the present disclosure is a wiring device (100). This wiring device is a wiring device fixed to the installation surface, and has an operation unit that receives the user's operation, a first antenna for the first frequency band constituting the folded dipole antenna (550), and a first frequency. It comprises a second antenna for a second frequency band higher than the band.
第1アンテナおよび第2アンテナが設けられる第1基板を備えてもよい。 A first board to which a first antenna and a second antenna are provided may be provided.
第1基板には、第1アンテナによる無線通信を実行するための第1無線通信用制御回路(570)および第2アンテナによる無線通信を実行するための第2無線通信用制御回路(572)が設けられてもよい。 On the first board, a first wireless communication control circuit (570) for executing wireless communication by the first antenna and a second wireless communication control circuit (572) for executing wireless communication by the second antenna are provided. It may be provided.
以上、本開示を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present disclosure has been described above based on the examples. It will be appreciated by those skilled in the art that this embodiment is exemplary and that various variations of each of these components or combinations of processing processes are possible and that such modifications are also within the scope of the present disclosure. ..
実施例において、折り返しダイポールアンテナ550は特定小電力無線に使用され、逆F型アンテナ560は近距離無線通信に使用される。しかしながらこれに限らず例えば、折り返しダイポールアンテナ550と逆F型アンテナ560の少なくとも1つは別の無線通信システムに使用されてもよい。ここで、折り返しダイポールアンテナ550において使用される周波数帯が、逆F型アンテナ560において使用される周波数帯よりも低ければよい。本変形例によれば、構成の自由度を向上できる。
In the embodiment, the folded
本実施例において、折り返しダイポールアンテナ550は他の操作装置100との通信に使用され、逆F型アンテナ560は端末装置50との通信に使用される。しかしながらこれに限らず例えば、折り返しダイポールアンテナ550と逆F型アンテナ560の少なくとも1つは別の装置との通信に使用されてもよい。本変形例によれば、構成の自由度を向上できる。
In this embodiment, the folded
10 電力線、 20 電源配線、 30 照明負荷(負荷)、 50 端末装置、 60 第1無線通信、 62 第2無線通信、 100 操作装置(配線器具)、 110 第1面、 120 第2面、 200 プレート、 202 開口部、 210 ユニットケース、 220 タッチパネル(操作部)、 230 表示パネル、 300 スイッチ枠、 400 ボディ、 420 中継基板、 430 絶縁シート、 440 電源基板(電源部)、 500 制御基板、 510 第1面、 512 第2面、 514 第1辺、 516 第2辺、 520 グランド素子、 522 切り欠き領域、 530 第1接続点、 532 第1折り返し点、 534 中間点、 536 第2折り返し点、 538 第2接続点、 540 エレメント第1部分(第1部分)、 542 エレメント第2部分(第2部分)、 550 折り返しダイポールアンテナ、 560 逆F型アンテナ、 570 第1無線通信用制御回路(無線通信用制御回路)、 572 第2無線通信用制御回路、 600 制御基板、 610 第1面、 612 第2面、 620 グランド素子、 630 逆F型アンテナ、 1000 配線システム。 10 power line, 20 power supply wiring, 30 lighting load (load), 50 terminal device, 60 1st wireless communication, 62 2nd wireless communication, 100 operating device (wiring equipment), 110 1st surface, 120 2nd surface, 200 plate , 202 Opening, 210 Unit Case, 220 Touch Panel (Operation Unit), 230 Display Panel, 300 Switch Frame, 400 Body, 420 Relay Board, 430 Insulation Sheet, 440 Power Supply Board (Power Supply Unit), 500 Control Board, 510 First Surface, 512 2nd surface, 514 1st side, 516 2nd side, 520 ground element, 522 notch area, 530 1st connection point, 532 1st turning point, 534 intermediate point, 536 2nd turning point, 538th 2 connection points, 540 element 1st part (1st part), 542 element 2nd part (2nd part), 550 folded dipole antenna, 560 inverted F antenna, 570 first wireless communication control circuit (wireless communication control) Circuit), 572 2nd wireless communication control circuit, 600 control board, 610 1st surface, 612 2nd surface, 620 ground element, 630 inverted F antenna, 1000 wiring system.
Claims (11)
前記第1面側に配置される操作部と、
前記第2面側に配置され、かつ電源配線に接続される電源部と、
前記操作部と前記電源部との間に配置され、かつ前記第1面と前記第2面のうちの少なくとも1つに沿って広がる制御基板とを備え、
前記操作部は操作を受けつけ、
前記電源部は、前記操作部において受けつけた操作に応じて、前記電源配線を介して電源から負荷への給電を実行し、
前記制御基板の一面には、無線通信に使用可能な折り返しダイポールアンテナが配置される操作装置。 An operating device having a first surface and a second surface facing each other on opposite sides.
The operation unit arranged on the first surface side and
A power supply unit located on the second surface side and connected to the power supply wiring,
A control board arranged between the operation unit and the power supply unit and extending along at least one of the first surface and the second surface is provided.
The operation unit receives the operation and
The power supply unit executes power supply from the power supply to the load via the power supply wiring according to the operation received by the operation unit.
An operation device in which a folded dipole antenna that can be used for wireless communication is arranged on one surface of the control board.
前記折り返しダイポールアンテナを形成するループ形状のエレメントは、互いに異なる第1部分と第2部分とを含み、
前記エレメントの前記第1部分は前記第1辺に沿って配置され、前記エレメントの前記第2部分は、前記第2辺に沿って配置される請求項1に記載の操作装置。 The one side of the control board includes a first side and a second side in different directions from each other.
The loop-shaped element forming the folded dipole antenna includes a first portion and a second portion that are different from each other.
The operating device according to claim 1, wherein the first portion of the element is arranged along the first side, and the second portion of the element is arranged along the second side.
前記制御基板の前記一面には、前記第1周波数帯よりも高い第2周波数帯での無線通信に使用可能な逆F型アンテナも配置される請求項1または2に記載の操作装置。 The folded dipole antenna is used for wireless communication in the first frequency band, and is used.
The operating device according to claim 1 or 2, wherein an inverted-F antenna that can be used for wireless communication in a second frequency band higher than the first frequency band is also arranged on the one surface of the control board.
前記制御基板の前記一面とは反対を向く他面には、前記逆F型アンテナを使用して無線通信を実行するための第2無線通信用制御回路が配置され、
前記第2無線通信用制御回路は、前記制御基板に設けられるスルーホールを介して前記逆F型アンテナに接続される請求項5に記載の操作装置。 A first wireless communication control circuit for executing wireless communication using the folded dipole antenna is arranged on the one side of the control board.
A second wireless communication control circuit for executing wireless communication using the inverted-F antenna is arranged on the other surface of the control board facing opposite to the one surface.
The operating device according to claim 5, wherein the second wireless communication control circuit is connected to the inverted-F antenna via a through hole provided in the control board.
前記逆F型アンテナは、端末装置との間の無線通信に使用される請求項5または6に記載の操作装置。 The folded dipole antenna is used for wireless communication with other operating devices.
The operating device according to claim 5 or 6, wherein the inverted-F antenna is used for wireless communication with a terminal device.
前記制御基板の前記一面は、前記第2面側を向く請求項1から7のいずれか1項に記載の操作装置。 The operation unit receives an operation with a finger and receives an operation with a finger.
The operating device according to any one of claims 1 to 7, wherein the one side of the control board faces the second side.
ユーザの操作を受けつける操作部と、
折り返しダイポールアンテナを構成する第1周波数帯のための第1アンテナと、
前記第1周波数帯より高い第2周波数帯のための第2アンテナと、を備える配線器具。 Wiring equipment fixed to the installation surface
An operation unit that accepts user operations and
The first antenna for the first frequency band constituting the folded dipole antenna,
A wiring device comprising a second antenna for a second frequency band higher than the first frequency band.
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