JP2005136532A - Wireless switch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、白熱灯や蛍光灯等の照明や換気扇等の制御に用いられる壁スイッチに関し、特にそのオン/オフ制御をワイヤレスでもできるワイヤレススイッチに関するものである。 The present invention relates to a wall switch used for controlling an illumination such as an incandescent lamp or a fluorescent lamp or a ventilation fan, and more particularly to a wireless switch whose on / off control can be performed wirelessly.
近年、リモコン装置を用いて離れた場所から制御可能な照明器具が普及してきている。この種の照明器具としては、照明器具内にリモコン装置からのワイヤレス信号を受信するワイヤレス受信機を内蔵し、かつ天井に設けた引掛けシーリングに取り付ける構造のものが多く、既設の照明器具が引掛けシーリングの場合は容易に交換できた。しかし、引掛けシーリングでない場合や壁付け照明器具や、埋め込み照明器具の場合容易に交換できなかった。 In recent years, lighting fixtures that can be controlled from a remote location using a remote control device have become widespread. Many lighting fixtures of this type have a built-in wireless receiver that receives a wireless signal from a remote control device and are attached to a ceiling ceiling ceiling ceiling. In the case of hanging ceiling, it was easily replaced. However, when it is not a hook ceiling, a wall-mounted luminaire, or an embedded luminaire, it cannot be easily replaced.
これらの引掛けシーリングでない場合や壁付け照明器具や、埋め込み照明器具の場合でも容易に交換でき、ワイヤレス操作ができる方法として、例えば特許文献1のワイヤレススイッチが提案されていた。
For example, a wireless switch disclosed in
この提案はスイッチ要素に並列に交流−直流変換回路を設け、この回路から供給される電源で制御回路部やワイヤレス受信機部を動作させるようにしたものである。この場合、用途が位相制御する白熱灯に限られ、位相制御オフ時にスイッチ要素間に発生する電圧が、交流−直流変換回路に供給されることを利用したものである。 In this proposal, an AC-DC conversion circuit is provided in parallel with a switch element, and a control circuit unit and a wireless receiver unit are operated by a power source supplied from the circuit. In this case, the application is limited to the incandescent lamp that performs phase control, and the fact that the voltage generated between the switch elements when the phase control is off is supplied to the AC-DC conversion circuit.
これまでのワイヤレススイッチでは、引掛けシーリングでない場合や壁付け照明器具や、埋め込み照明器具の場合では容易に交換できなかった。 Previous wireless switches could not be easily replaced in the case of non-hook ceilings, wall-mounted lighting fixtures or embedded lighting fixtures.
また、その解決策として提案されている特許文献1の場合、利用可能な負荷が位相制御可能な白熱灯に限られてしまい、蛍光灯や換気扇等の負荷では使用できなかった。
In the case of
さらに、ワイヤレス部が受信のみであるため、離れた場所からの制御はできるが、手元スイッチ等の手操作で制御された場合の負荷の状況を離れた場所で知ることはできなかった。 Furthermore, since the wireless unit is only receiving, it is possible to control from a remote location, but it is impossible to know the load situation when remotely controlled by a hand switch or the like.
上記従来技術を改良するため、本発明では次のようにしている。 In order to improve the above prior art, the present invention is as follows.
商用電源と被制御負荷との間に挿入されるスイッチ要素と、ワイヤレス信号を受信するワイヤレス回路部と、ワイヤレス回路部で受信したワイヤレス信号に基づいてスイッチ要素を制御する制御回路部とから構成し、これらのスイッチ要素やワイヤレス回路部や制御回路部が動作するために必要な直流電源は、スイッチ要素に並列に接続される交流−直流変換回路か、スイッチ要素に直列に接続される交流−直流変換回路のどちらかの回路から供給される電源で動作するようにした。これらの構成としたことにより、白熱灯を含め蛍光灯や換気扇等の機器も接続可能となる。 A switch element inserted between a commercial power source and a controlled load, a wireless circuit unit that receives a wireless signal, and a control circuit unit that controls the switch element based on the wireless signal received by the wireless circuit unit. The DC power source necessary for the operation of these switch elements, wireless circuit units, and control circuit units is an AC-DC conversion circuit connected in parallel to the switch elements, or an AC-DC circuit connected in series to the switch elements. It was made to operate with the power supplied from either circuit of the conversion circuit. With these configurations, devices such as fluorescent lamps and ventilation fans including incandescent lamps can be connected.
また、スイッチ要素を制御する指示を人の手操作によって制御回路に与える手段を有し、その指示に基づいて制御した内容を、ワイヤレス回路部より送信するようにした。これにより、前記ワイヤレス送信信号を受信する装置を利用すれば、遠隔制御ばかりでなく、遠隔モニターもできるようになる In addition, there is provided means for giving an instruction to control the switch element to the control circuit by a manual operation of the person, and the contents controlled based on the instruction are transmitted from the wireless circuit unit. As a result, if the device that receives the wireless transmission signal is used, not only remote control but also remote monitoring can be performed.
本発明のワイヤレススイッチを既設の壁埋め込み型のスイッチと交換することにより、その被制御負荷の遠隔制御、遠隔モニターができるようになる。 By replacing the wireless switch of the present invention with an existing wall-embedded switch, the controlled load can be remotely controlled and monitored.
本発明を実施したワイヤレススイッチの回路構成例を図1に、器体の形状例を図2に示す。 FIG. 1 shows an example of a circuit configuration of a wireless switch embodying the present invention, and FIG. 2 shows an example of the shape of a vessel.
図1において、1は交流電源、2は交流電源のオン/オフにより制御される被制御負荷、3は本発明のワイヤレススイッチ、4、5は交流電源1と被制御負荷を接続する接続端子である。6は被制御機器のオン/オフ制御を行うスイッチ要素であるリレーの接点部、7はリレーの接点部6に並列に接続される整流用のダイオードブリッジ、8はダイオードブリッジの整流電圧を降圧すると共に出力電圧を一定に制御する降圧形定電圧制御回路である。このダイオードブリッジ7、降圧形定電圧制御回路8に掛けての回路が、本発明で言う「スイッチ要素に並列に接続される交流−直流変換回路」である。
In FIG. 1, 1 is an AC power source, 2 is a controlled load controlled by turning on / off the AC power source, 3 is a wireless switch of the present invention, and 4 and 5 are connection terminals for connecting the
11は被制御負荷2に流れる電流が1次側コイルに流れるように接続された電流変成器で、2次側の出力はダイオードブリッジ12で整流され、昇圧形定電圧制御回路13により定電圧化される。この電流変成器11、ダイオードブリッジ12、昇圧形定電圧制御回路13に掛けての回路が、本発明で言う「スイッチ要素に直列に接続される交流−直流変換回路」である。
Reference numeral 11 denotes a current transformer connected so that the current flowing through the controlled load 2 flows through the primary side coil. The secondary side output is rectified by the
定電圧制御回路8と13の出力は、ダイオード9、14により相補的に制御回路の電源として供給され、定電圧ダイオード10により、一定電圧とし、制御用のマイコン15、ワイヤレス送受信機20、スイッチ要素のリレーのコイル部の駆動電源、スイッチ6の状態表示用LED18、19等の駆動電源として供給される。ここで、LED18はリレー6がオフ時に点灯する緑色のLED、LED19はリレー6がオン時に点灯する赤色のLEDである。16は手操作用のスイッチで、その状態はマイコン15に取り込まれている。
The outputs of the constant
以上の構成としているので、リレーのスイッチ部6がオフの場合は、リレー6の両端間に交流電源電圧がほとんど印加される。この電圧は降圧形電圧制御回路8で定電圧化されダイオード9を経由して制御回路の電源として供給される。このとき、電流変成器11の1次側コイルには電流が流れないため2次側には電圧が発生せず、昇圧形定電圧制御回路13からは電流の供給はない。このように、リレー6がオフの場合は、降圧形電圧制御回路8から制御回路等の電源は供給される。
With the above configuration, when the switch 6 of the relay is off, the AC power supply voltage is almost applied across the relay 6. This voltage is converted to a constant voltage by the step-down voltage control circuit 8 and supplied as a power source for the control circuit via the diode 9. At this time, no current flows through the primary side coil of the current transformer 11, so no voltage is generated on the secondary side, and no current is supplied from the boost type constant
このとき、制御回路等で消費される電力分の電流が被制御負荷2にも流れるが、微小であるため被制御負荷が動作したり、異常を起こしたりすることはない。 At this time, a current corresponding to the electric power consumed by the control circuit or the like flows to the controlled load 2, but the controlled load does not operate or cause an abnormality because it is very small.
一方、リレーのスイッチ部6がオンの時はスイッチ6間には電圧が発生しないので、ダイオードブリッジ7には電流は流れない。その代わり、被制御負荷で消費される電流が電流変成器11の一次側に流れる。この電流により、電流変成器の2次側にも電流が流れる。この電流は、ダイオードブリッジ12で整流され、昇圧形定電圧制御回路13により一定電圧に昇圧され、ダイオード14経由で、制御回路の電源として供給される。この例では昇圧形の定電圧制御回路を例として記述したが、2次側に流れる電流によっては、降圧形定電圧制御回路を使っても良い。また、電流変成器の一次側での電圧損失は少なく、被制御負荷に印加される電圧が低くなりすぎることはないようにするものとする。
On the other hand, since no voltage is generated between the switches 6 when the relay switch 6 is on, no current flows through the
このように、本発明では被制御負荷への電力の供給がされているときでも、されていないときでも制御回路への電源供給ができるようになる。この電力で制御回路等は動作する。 As described above, according to the present invention, it is possible to supply power to the control circuit even when power is supplied to the controlled load. The control circuit and the like operate with this power.
ワイヤレス送受信機20で被制御負荷をオンする指令を受信した場合は、Rxd端子に受信信号が入力され、マイコンで解読し、Dv端子より、リレー17のオン信号を出力し、リレーの接点部6を閉じる。これにより被制御負荷をオンできる。この時、緑色のLED18を消灯させ赤色のLED19を点灯させ被制御負荷がオンしていることを表示する。また、ワイヤレス受信機20で被制御負荷をオフする指令を受信した場合は、同様の動きでリレー17のオフ信号を出力し、リレーの接点部6を開放し、被制御負荷をオフできる。この時、赤色のLED19を消灯させ緑色のLED18を点灯させ被制御負荷がオフしていることを表示する。
When the wireless transmitter /
また、操作スイッチ16が押されたときは、オンとオフの状態を反転させている。リレー6がオフ中に操作スイッチ16が押されると、マイコン15のDv端子よりリレーのコイル部17をオンさせる信号を出力する。これによりリレーの接点部6が閉じて被制御負荷へ通電され、LED18が消灯し、LED19が点灯する。この時、マイコンの送信端子Txdより送信信号が出力されワイヤレス送受信機20経由でオンを知らせるワイヤレス信号が出力される。このワイヤレス信号にはオンを知らせる内容の他、その負荷を特定するためのコードが同時に送られていることは言うまでもない。受信側ではこのコードにより、どこの負荷がオンしたのかを特定できるようになっている。もう一度操作スイッチ16が押されると、マイコン15のDv端子よりリレーのコイル部17をオフさせる信号を出力する。これによりリレーの接点部6が開いて被制御負荷への通電が停止され、LED19が消灯し、LED18が点灯する。この時、マイコンの送信端子Txdより送信信号が出力されワイヤレス送受信機20経由でオフを知らせるワイヤレス信号が出力される。この信号により離れた場所でも被制御負荷のオン/オフを知ることができる。
Further, when the
ここで使用するワイヤレス送受信機は、特定小電力無線方式の他、ブルートゥース等双方向通信ができるものであればどのような方式でもよい。 The wireless transceiver used here may be any system other than the specific low-power radio system as long as bidirectional communication such as Bluetooth is possible.
図2において、30はワイヤレススイッチ本体、31は上側取付け用金属板、32は下側取付け用金属板、33は操作スイッチ部、34は動作状態表示用窓である。 In FIG. 2, 30 is a wireless switch body, 31 is an upper mounting metal plate, 32 is a lower mounting metal plate, 33 is an operation switch portion, and 34 is an operation state display window.
図2に示すワイヤレススイッチ本体30はJIS C 8336で規定されている1個用スイッチボックスに収納できる形状である。また、上部金属板31、下部金属板32は、市販されているスイッチプレートが利用できる形状としている。さらに、壁面より露出する操作スイッチ部33は、JIS C 8316で規定されているプレートの規定穴サイズの大角穴(三口用)であるので、市販のプレートをそのまま利用できる。
The wireless switch body 30 shown in FIG. 2 has a shape that can be accommodated in a single switch box defined in JIS C 8336. In addition, the upper metal plate 31 and the
以上のような構成としたので、本発明のワイヤレススイッチを既設の壁埋め込みスイッチの変わりに取り付ければ、ワイヤレススイッチ本体の手操作で被制御負荷のオン/オフの制御ができるばかりでなく、離れた場所からワイヤレス信号を送信することにより被制御負荷のオン/オフをできると共に、ワイヤレススイッチの送信信号を受信するようにすれば、離れた場所で現在の被制御負荷のオン/オフ状態を知ることができる。 With the configuration as described above, if the wireless switch of the present invention is attached in place of the existing wall-embedded switch, not only can the controlled load be turned on / off by manual operation of the wireless switch body, but also the remote switch The controlled load can be turned on / off by transmitting a wireless signal from a location, and if the transmission signal of the wireless switch is received, the current controlled load on / off status can be known at a remote location. Can do.
1…交流電源、2…被制御負荷、3…ワイヤレススイッチ本体、6…リレーの接点部、8…降圧定電圧制御回路、13…昇圧定電圧制御回路、15…マイコン、16…操作スイッチ、17…リレーのコイル部、20…ワイヤレス送受信機、30…ワイヤレススイッチ本体、33…操作スイッチ部、34…動作LED表示窓。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
これらのスイッチ要素やワイヤレス回路部や制御回路部が動作するために必要な直流電源は、スイッチ要素に並列に接続される交流−直流変換回路か、スイッチ要素に直列に接続される交流−直流変換回路のどちらかの回路から供給される電源で動作するようにしたことを特徴とするワイヤレススイッチ。 A switch element inserted between a commercial power source and a controlled load, a wireless circuit unit that receives a wireless signal, and a control circuit unit that controls the switch element based on the wireless signal received by the wireless circuit unit. ,
The DC power source required for the operation of these switch elements, wireless circuit units and control circuit units is an AC-DC conversion circuit connected in parallel to the switch elements, or an AC-DC conversion connected in series to the switch elements. A wireless switch characterized by being operated with a power source supplied from one of the circuits.
2. The wireless switch according to claim 1, wherein a current transformer is used in an AC-DC conversion circuit connected in series with the switch element.
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