JP2008236376A - ワイヤレス送信器 - Google Patents

Abstract

【課題】電池を交換する時期を知ることのできるワイヤレス送信器を提供する。
【解決手段】ワイヤレス信号を送信する通信用ＬＥＤ２０を有する発光部２と、周囲の照度を検出する照度検出手段３と、発光部２など各部に電源を供給する電池ＢＴと、電池ＢＴの出力電圧を検出する電池電圧検出手段４と、電池電圧検出手段４で検出された電池電圧が低下したことを報知するブザー６と、照度検出手段の３検出結果に応じて発光部２の通信用ＬＥＤ２０にワイヤレス信号を送信させるとともに、電池電圧検出手段４で検出された電池電圧が所定の閾値以下になるとブザー６に報知させる制御手段５とを備え、制御手段５は、電池電圧検出手段４に設けられたトランジスタＱ２のオンオフを切り替えることで電池電圧を間欠的に検出させるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、赤外線などの光を伝送媒体とするワイヤレス信号を送信するワイヤレス送信器に関する。

従来から、赤外線を媒体とするワイヤレス信号を送信するワイヤレス送信器と、壁面などの造営面に器体が配設されるとともに商用電源と照明負荷に電線を介して直列に接続され、器体に設けられた操作ハンドルの操作又はワイヤレス送信器から送信されるワイヤレス信号に応じて照明負荷を点滅するスイッチとから構成される負荷制御システムが知られており、例えば特許文献１に開示されている。この負荷制御システムに用いられるワイヤレス送信器は、電池を電源として各部に動作電源を供給する電源部と、検知エリア内における人の存否を検知する人感センサと、周囲の明るさを検知する明るさセンサとを有し、明るさセンサ及び人感センサの検知結果に応じてワイヤレス信号をスイッチに送信するようになっている。
特開２００６−２５３０９２号公報

しかしながら、上記従来のワイヤレス送信器は電池駆動であって、電池の寿命が長期間であるために電池を交換する時期を予測することが困難であり、したがって電池の寿命が尽きてワイヤレス送信器が突然使えなくなる虞があった。

本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、電池を交換する時期を知ることのできるワイヤレス送信器を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、光を伝送媒体とするワイヤレス信号を送信するワイヤレス信号送信手段と、周囲の照度を検出する照度検出手段と、少なくともワイヤレス信号送信手段に電源を供給する電池と、電池の出力電圧を検出する電池電圧検出手段と、電池電圧検出手段で検出された電池電圧が低下したことを報知する報知手段と、照度検出手段の検出結果に応じてワイヤレス信号送信手段にワイヤレス信号を送信させるとともに、電池電圧検出手段で検出された電池電圧が所定の閾値以下になると報知手段に報知させる制御手段とを備え、制御手段は、電池電圧検出手段に電池電圧を間欠的に検出させることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、制御手段は、照度検出手段に照度を間欠的に検出させることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、電池の出力電圧を入力として定電圧を出力し制御手段に供給する定電圧回路を備えたことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか１項の発明において、検出範囲における人体の存否を検知する人体検知手段を備え、制御手段は、照度検出手段で検出された照度が所定の閾値以下で且つ人体検知手段で人体を検知した時にワイヤレス信号送信手段にワイヤレス信号を送信させることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、電池の出力電圧を検出する電池電圧検出手段と、電池電圧検出手段で検出された電池電圧が低下したことを報知する報知手段と、電池電圧検出手段で検出された電池電圧が所定の閾値以下になると報知手段を駆動する制御手段とを備えたので、電池の寿命が尽きる前に電池の交換時期を使用者に知らせることができる。また、電池電圧検出手段は間欠的に電池電圧を検出するので、電池電圧検出手段における消費電力を低減することができ、したがって電池の寿命を延ばすことができる。

請求項２の発明によれば、照度検出手段は間欠的に照度を検出するので、照度検出手段における消費電力を低減することができ、したがって電池の寿命を延ばすことができる。

請求項３の発明によれば、定電圧回路によって制御手段に一定の電圧が供給されるので、電池の消耗に依らない定電圧を基準として電池電圧の検出及び照度の検出を行うことができ、したがって電池電圧及び照度の検出精度を高めることができる。

請求項４の発明によれば、照度検出手段で検出された照度が所定の閾値以下で且つ人体検知手段で人体を検知した時にワイヤレス信号送信手段にワイヤレス信号を送信させるので、不必要なワイヤレス信号の送信を防止することができ、したがってワイヤレス信号送信手段における消費電力を低減して電池の寿命を延ばすことができる。

（実施形態１）
以下、本発明に係るワイヤレス送信器の実施形態１について図面を用いて説明する。但し、以下の説明では、図２における上下を上下方向、紙面手前側を前方向、紙面奥側を後方向と定めるものとする。本実施形態は、図３に示すように、人体から放射される熱線の変化量を検出して検出範囲における人体の存否を検知する熱線式の人感センサＳａと、周囲の照度を検出するフォトＩＣから成る照度センサＳｂとを有し、人感センサＳａ及び照度センサＳｂの検出結果に応じて赤外線を伝送媒体とするワイヤレス信号を送信するものである。このワイヤレス送信器Ａは、図２に示すように離れた位置に配置されたワイヤレス受信器Ｂに対してワイヤレス信号を送信する。

ワイヤレス受信器Ｂは、照明負荷Ｌと商用電源ＡＣとの間に挿入された半導体スイッチング素子（図示せず）を備え、ワイヤレス送信器Ａからのワイヤレス信号に従って半導体スイッチング素子をオンオフすることにより照明負荷Ｌへの通電をオンオフさせて照明負荷Ｌの点灯・消灯を切り替える。ワイヤレス受信器Ｂの前面には、ワイヤレス信号を受信する受光部Ｂ１の下方に操作ハンドルＢ２が設けられており、該操作ハンドルＢ２を操作することでも照明負荷Ｌへの通電をオンオフすることができる。

ワイヤレス送信器Ａは、人感センサＳａで人体を検知すると、その時点での照度センサＳｂの出力が所定の閾値以下であるかどうかを後述する照度検出部３及び制御部５で判断し、所定の閾値以下であればワイヤレス信号をワイヤレス受信器３に送信し、ワイヤレス信号を受信したワイヤレス受信器３は照明負荷Ｌへの通電をオンする。このようにすることで、人体が検知されていない場合に不必要にワイヤレス信号を送信するのを防止し、消費電力を低減することで電池の寿命を延ばしている。

ここで、ワイヤレス送信器Ａには、照明負荷Ｌの動作保持時間、即ちワイヤレス受信器３が半導体スイッチング素子をオンに保持する時間を設定可能な動作保持時間設定部１６（図３参照）が設けられており、動作保持時間は送信コードに含まれてワイヤレス受信器３に伝達される。また、ワイヤレス送信器Ａには、照度センサＳｂで検出される照度の閾値を設定可能な照度設定部１７（図３参照）と、後述するブザー６（図３参照）とが設けられている。

ワイヤレス送信器Ａは、図３，図４に示すように、背面開口の箱状のカバー１０と、カバー１０の背面に取着されるボディ１１とで構成される器体１内に、人感センサＳａ、照度センサＳｂ（図３では図示省略）、動作保持時間設定部１６、照度設定部１７、ブザー６等が実装されたプリント配線板１２を収納している。プリント配線板１２の前面における人感センサＳａの上方には、ワイヤレス信号を送信するワイヤレス信号送信手段である通信用発光ダイオード（以下、「通信用ＬＥＤ」と呼ぶ）２０を有した発光部２が実装され、カバー１０において発光部２に対応する位置には、通信用ＬＥＤ２０を器体１の前面から前方に露出させるための窓孔１０ａが貫設されている。

通信用ＬＥＤ２０は複数個（図示では４つ）設けられ、各々が互いに異なる向きに向けられることによりワイヤレス信号の送信範囲を広く確保している。カバー１０の前面には、窓孔１０ａを介して露出した通信用ＬＥＤ２０を覆う発光部カバー１４が着脱可能に取り付けられる。発光部カバー１４は、赤外線に対して透光性を有し、可変抵抗器から成る動作保持時間設定部１６及び照度設定部１７のつまみを覆う形で取り付けられる。尚、カバー１０の前面において発光部カバー１４が取り付けられる部位の下方には、検知範囲からの熱線を人感センサＳａに集光するためのレンズ１５が取り付けられる取付孔１０ｂが貫設されている。

プリント配線板１２の短手方向における両側縁には、各々１対の端子部１８が設けられており、各端子部１８にワイヤレス送信器Ａの駆動電源である電池ＢＴが電気的に接続される。器体１の背面側には電池カバー１３が着脱自在に取り付けられ、電池カバー１３が器体１に取り付けられた状態で電池ＢＴは器体１と電池カバー１３との間に収納される。ここで、ワイヤレス送信器Ａは、電池カバー１３の背面を壁面等の造営面に対向させる形で電池カバー１３を造営面に固定することにより設置され、設置後においても器体１を電池カバー１３から取り外すことにより電池ＢＴの交換が可能となっている。

以下、本発明の要旨であるワイヤレス送信器Ａの回路構成について図１を用いて説明する。ワイヤレス送信器Ａは、マイコンから成り通信用ＬＥＤ２０を点滅させるタイミングを制御する制御信号を出力する制御部５を備えている。制御部５は、制御信号に応じて通信用ＬＥＤ２０を点滅させることにより通信用ＬＥＤ２０からワイヤレス信号をワイヤレス受信器Ｂに送信させる。制御部５には、人感センサＳａ及び照度センサＳｂ、並びに動作保持時間設定部１６及び照度設定部１７が接続されており、人感センサＳａ及び照度センサＳｂの出力に応じて制御信号を生成する。尚、図１では、人感センサＳａ及び動作保持時間設定部１６の図示を省略している。

電池ＢＴは、単４形電池２本を直列接続して成り、電池ＢＴの出力端間には、コレクタ−エミッタが発光部２と直列に接続されたｎｐｎ型のトランジスタＱ１が設けられている。通信用ＬＥＤ２０は、アノードが電池ＢＴの正極に接続され、カソードがトランジスタＱ１のコレクタに接続されるように複数個（図示では３つ）並列に接続されている。トランジスタＱ１のエミッタは電池ＢＴの負極に接続されており、ベースが制御部５と接続されている。而して、制御部５からの制御信号に応じてトランジスタＱ１がオンオフを切り替えることで、通信用ＬＥＤ２０が電池ＢＴの出力電圧を電源として点滅することによりワイヤレス信号を送信する。

尚、電池ＢＴの正極と各通信用ＬＥＤ２０との間には通信用ＬＥＤ２０を流れる電流を制限するための限流抵抗Ｒ５がそれぞれ接続されている。これら限流抵抗Ｒ５の抵抗値を個別に設定することで、通信用ＬＥＤ２０毎のオン電圧のばらつきに起因した電流のばらつきを抑制することができる。

電池ＢＴの出力端と制御部５の入力端との間には、周囲の照度を検出する照度センサＳｂを有した照度検出部３と、電池ＢＴの出力電圧を検出する電池電圧検出部４とが各々並列に接続されている。また、制御部５には、電池電圧検出部４で検出された電池電圧が低下したことを報知する報知手段であるブザー６が接続されている。

照度検出部３は、抵抗Ｒ３及び照度センサＳｂを直列接続した直列回路と、可変抵抗Ｒａ及び抵抗Ｒ４を直列接続した直列回路とを並列に接続して成る。可変抵抗Ｒａ及び抵抗Ｒ４の直列回路は電池電圧を分圧するものであって、可変抵抗Ｒａと抵抗Ｒ４との接続点における電圧が照度を検出する際の基準電圧Ｖ１となり、制御部５に入力される。尚、基準電圧Ｖ１は、照度設定部１７である可変抵抗Ｒａの抵抗値を増減することで所望の閾値に変更可能である。

照度センサＳｂには、周囲の照度に応じた電流が流れ、この電流が抵抗Ｒ３を流れることで生じる電圧降下分が照度センサＳｂと抵抗Ｒ３との接続点における照度検出電圧Ｖ２となり、制御部５に入力される。而して、制御部５において基準電圧Ｖ１と照度検出電圧Ｖ２とを比較し、照度検出電圧Ｖ２が基準電圧Ｖ１を下回る、即ち、照度が設定された閾値よりも低くなると、制御信号をトランジスタＱ１に与えてワイヤレス信号をワイヤレス受信器Ｂに送信させるようになっている。

電池電圧検出部４は、抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２を直列接続した直列回路から成り、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点における電池検出電圧Ｖ３を制御部５に入力している。制御部５には、基準となる電池電圧の値が格納されており、該基準値と電池検出電圧Ｖ３とを比較することで電池電圧の検出を行っている。電池検出電圧Ｖ３が基準値を下回ると、制御部５はブザー６を駆動することで使用者に電池ＢＴの寿命が尽きかけていることを報知するようになっている。

また、電池電圧検出部４には、コレクタが抵抗Ｒ２と接続され、ベースが制御部５と接続され、エミッタが電池ＢＴの負極と接続されたｎｐｎ型のトランジスタＱ２が設けられている。トランジスタＱ２のベースには、前記制御信号とは異なる一定周期のパルス信号が制御部５から与えられており、該パルス信号によってトランジスタＱ２のオンオフを切り替えることで電池電圧検出部４での電池検出電圧Ｖ３を間欠的に制御部５に入力するようになっている。

上述のように、トランジスタＱ２のオンオフを切り替えることで電池電圧検出部４での電池検出電圧Ｖ３を間欠的に制御部５に入力し、電池検出電圧Ｖ３が制御部５で設定された基準値を下回ると電池ＢＴの出力電圧が低下したことをブザー６で報知するようにしたので、電池ＢＴの寿命が尽きる前に電池ＢＴの交換時期を使用者に知らせることができる。また、電池検出電圧Ｖ３を間欠的に制御部５に入力するので、電池電圧検出部４における消費電力を低減することができ、したがって電池ＢＴの寿命を延ばすことができる。

（実施形態２）
以下、本発明に係るワイヤレス送信器の実施形態２について図面を用いて説明する。尚、本実施形態の基本的構成は実施形態１と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図５に示すように、照度検出部３の入力端と電池電圧検出部４の出力端との間に定電圧回路７を設けている。

定電圧回路７は、入力端子Ｔｉ及びグランド端子Ｔｇが電池ＢＴの出力端間に接続されることにより電池ＢＴの出力電圧を入力電圧とし、出力端子Ｔｏが照度検出部３の入力端及び制御部５の入力端に接続されている。一般に、電池ＢＴの出力電圧は電池ＢＴの消耗に伴って徐々に低下する（ここでは３．２Ｖ〜２Ｖ）が、本実施形態では定電圧回路７を設けることで照度検出部３及び制御部５には常に定電圧（ここでは２Ｖ）が供給されるようになっている。

而して、照度検出部３に定電圧が供給されるので、照度設定部１７で設定される基準電圧Ｖ１が電池ＢＴの出力電圧に依らず可変抵抗Ｒａの抵抗値に応じた定電圧となり、照度の検出精度を高めることができる。また、制御部５にも定電圧が供給されるので、電池ＢＴの出力電圧に依存しない定電圧を基にして電池検出電圧Ｖ３と基準値との比較を行うことができ、電池電圧の検出精度を高めることができる。

また、本実施形態の照度検出部３では、コレクタが抵抗Ｒ４と接続され、ベースが制御部５と接続され、エミッタが電池ＢＴの負極と接続されたｎｐｎ型のトランジスタＱ４と、コレクタが照度センサＳｂと接続され、ベースが制御部５と接続され、エミッタが定電圧回路７の出力端子Ｔｏと接続されたｐｎｐ型のトランジスタＱ３とを設けている。トランジスタＱ３，Ｑ４のベースには、前記制御信号とは異なる一定周期のパルス信号が制御部５から与えられており、該パルス信号によってトランジスタＱ３，Ｑ４のオンオフを切り替えることで照度検出部３での照度検出電圧Ｖ２を間欠的に制御部５に入力するようになっている。したがって、照度検出部３での消費電力を低減することができ、電池ＢＴの寿命を延ばすことができる。

ところで、本実施形態の照度検出部３では、周囲の照度の微小な変化によって照度センサＳｂを流れる電流が変動することで照度検出電圧Ｖ２が変動するのを防ぐために、抵抗Ｒ３と並列に平滑コンデンサＣを接続している。この場合、トランジスタＱ３，Ｑ４を同時にオンさせると平滑コンデンサＣの充電が不十分であるために、照度検出電圧Ｖ２が安定する前に基準電圧Ｖ１との比較を行ってしまって照度の検出精度が悪くなる虞がある。そこで、トランジスタＱ４をトランジスタＱ３よりも早くにオンさせることで、平滑コンデンサＣの充電を完了させた状態、即ち照度検出電圧Ｖ２が安定した状態で基準電圧Ｖ１との比較が行えるようにしている。

尚、上記では人感センサＳａと照度センサＳｂとを備えた場合について説明したが、人感センサＳａを備えず照度センサＳｂのみを備える場合には、例えば日光の影響が大きく且つ照明器具Ｌからの光の影響の小さい場所にワイヤレス送信器Ａを配置することで、日光に応じた凡その時間を算出するようにしても構わない。この時間情報をワイヤレス信号によってワイヤレス受信器Ｂに定期的に送信することで、日光が差し込まない場所においても時間を把握することができ、時間に応じた照明の制御（例えば、日中であれば夜間と比べて照度を落とした照明にする）を行うことができる。

本発明に係るワイヤレス送信器の実施形態１を示す回路図である。 同上の使用例を示す概略図である。 同上の分解斜視図である。 同上の全体斜視図である。 本発明に係るワイヤレス送信器の実施形態２を示す回路図である。

符号の説明

２ 発光部（ワイヤレス信号送信手段）
２０ 通信用ＬＥＤ
３ 照度検出部
４ 電池電圧検出部
５ 制御部
６ ブザー（報知手段）
ＢＴ 電池
Ｓｂ 照度センサ

Claims (4)

1. 光を伝送媒体とするワイヤレス信号を送信するワイヤレス信号送信手段と、周囲の照度を検出する照度検出手段と、少なくともワイヤレス信号送信手段に電源を供給する電池と、電池の出力電圧を検出する電池電圧検出手段と、電池電圧検出手段で検出された電池電圧が低下したことを報知する報知手段と、照度検出手段の検出結果に応じてワイヤレス信号送信手段にワイヤレス信号を送信させるとともに、電池電圧検出手段で検出された電池電圧が所定の閾値以下になると報知手段に報知させる制御手段とを備え、制御手段は、電池電圧検出手段に電池電圧を間欠的に検出させることを特徴とするワイヤレス送信器。
2. 前記制御手段は、照度検出手段に照度を間欠的に検出させることを特徴とする請求項１記載のワイヤレス送信器。
3. 電池の出力電圧を入力として定電圧を出力し制御手段に供給する定電圧回路を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載のワイヤレス送信器。
4. 検出範囲における人体の存否を検知する人体検知手段を備え、制御手段は、照度検出手段で検出された照度が所定の閾値以下で且つ人体検知手段で人体を検知した時にワイヤレス信号送信手段にワイヤレス信号を送信させることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のワイヤレス送信器。
   

Images