JP2009158298A - 引掛シーリング - Google Patents
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Abstract
【課題】制御対象の直流機器を自由に選択したり、交換したりすることが可能な引掛シーリングを提供する。
【解決手段】引掛シーリング1は、施工面側からの直流供給線路Wdcが接続される端子部2aと、送り配線用の端子部2bと、直流機器102が備える引掛キャップに設けた引掛栓刃と引掛係止する引掛栓刃受部22を具備して、引掛キャップが着脱自在に接続される引掛接続部3と、端子部2a,2bと引掛接続部3との間を接続する電路の途中に設けられたスイッチ4と、端子部2a,2bを介して入力される直流電圧に高周波の伝送信号を重畳又は分離することによって外部との間でDLC通信を行うDLC通信部5と、外部より受信した伝送信号に含まれる制御信号に基づいてスイッチ4のオン/オフを制御する給電制御部6とを備える。
【選択図】図1
【解決手段】引掛シーリング1は、施工面側からの直流供給線路Wdcが接続される端子部2aと、送り配線用の端子部2bと、直流機器102が備える引掛キャップに設けた引掛栓刃と引掛係止する引掛栓刃受部22を具備して、引掛キャップが着脱自在に接続される引掛接続部3と、端子部2a,2bと引掛接続部3との間を接続する電路の途中に設けられたスイッチ4と、端子部2a,2bを介して入力される直流電圧に高周波の伝送信号を重畳又は分離することによって外部との間でDLC通信を行うDLC通信部5と、外部より受信した伝送信号に含まれる制御信号に基づいてスイッチ4のオン/オフを制御する給電制御部6とを備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、引掛シーリングに関するものである。
従来、天井面等の施工面に取り付けられるとともに、照明器具の引掛キャップが着脱自在に接続され、引掛キャップを介して照明器具に交流電源を供給する引掛シーリングが提供されている(例えば特許文献1参照)。
この引掛シーリングは施工面に露設される器体を備え、器体の室内側の面には弧状に開口する複数個の引掛栓刃挿入口が形成されている。また器体には施工面側からの電線が接続される複数個の端子が設けられるとともに、器体内部の各引掛栓刃挿入口に対応する部位には、端子に各別に電気的に接続され、引掛栓刃挿入口の一端部から挿入された引掛キャップの引掛栓刃が引掛栓刃挿入口の他端部に移動したときに引掛栓刃を引掛保持する引掛栓刃受部が収納されている。
この引掛シーリングでは照明器具に電源を供給しているだけなので、引掛シーリングに接続される照明器具の動作を遠隔から制御するためには、遠隔に設置された制御装置との間で通信を行う機能を備えた専用の照明器具を用い、この照明器具に対して電源用配線とは別に制御用配線を接続し、制御用配線を介して入力された制御信号に基づいて照明器具の動作を制御するようになっていた。
特開2001−35585号公報
特公平7−54751号公報
上述のように引掛シーリングに接続される照明器具の動作を制御するためには、電源用配線とは別に情報用配線を配線する必要があり、配線が複雑になっていた。また、制御装置との間の通信機能や制御機能を備えた専用の照明器具を用い、この照明器具に対して電源用配線や制御用配線を接続して制御システムを構築する必要があるので、ユーザが制御したい機器を自由に選択したり、交換することができないという問題もあった。
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、制御対象の直流機器を自由に選択したり、交換したりすることが可能な引掛シーリングを提供することにある。
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、直流電力の供給を受けて動作する直流機器の引掛キャップが着脱自在に接続され、外部から供給された直流電力を引掛キャップを介して直流機器に供給する引掛シーリングであって、施工面に露設され施工面側とは異なる面にそれぞれ弧状に開口する複数個の引掛栓刃挿入口を有した器体と、器体に設けられ施工面側から直流電源の給電線が接続される複数個の端子と、各引掛栓刃挿入口に対応する部位で器体内にそれぞれ配設され引掛栓刃挿入口の一端部から挿入された引掛キャップの引掛栓刃が引掛栓刃挿入口の他端部に移動したときに引掛栓刃を引掛保持する複数個の引掛栓刃受部と、器体内に設けられ複数個の端子を介して入力される直流電圧に伝送信号を重畳させることによって外部との間で通信を行う通信部と、器体内に設けられ、通信部が受信した伝送信号に含まれる制御信号に基づいて、複数個の端子と複数個の引掛栓刃受部との間を接続する電路に設けた接点をオン/オフする給電制御部とを備えたことを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1の発明において、個別のアドレスを設定するアドレス設定部を備え、給電制御部は、通信部が受信した伝送信号に含まれるアドレスが、アドレス設定部により設定された自己のアドレスと一致した場合に、伝送信号に含まれる制御信号に基づいて接点をオン/オフすることを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項2の発明において、
アドレス設定部が、外部のアドレス設定器からワイヤレス信号で送信されたアドレスを受信するアドレス受信部と、アドレス受信部により受信されたアドレスを記憶するアドレス記憶部とを備えたことを特徴とする。
アドレス設定部が、外部のアドレス設定器からワイヤレス信号で送信されたアドレスを受信するアドレス受信部と、アドレス受信部により受信されたアドレスを記憶するアドレス記憶部とを備えたことを特徴とする。
請求項1の発明によれば、施工面側からの給電線により供給される直流電圧に重畳させて外部より伝送信号が送信されると、通信部が直流電圧に重畳された伝送信号を受信し、この伝送信号に含まれる制御信号に基づいて給電制御部が引掛栓刃受部への給電をオン/オフしているので、直流電圧に重畳された伝送信号に含まれる制御信号によって直流機器への給電をオン/オフすることができる。したがって、引掛シーリングの端子には直流電源の給電線のみを接続すれば良く、伝送信号を伝送するための配線を給電線とは別に配線する必要がないから、省配線や省施工を実現することができる。さらに直流機器を制御するために、給電線と制御用配線とを引掛シーリングとスイッチとの間に予め配線して、制御システムを構築しておく必要がないから、遠隔制御したい照明器具などの直流機器を自由に選択したり、交換したりすることができるという効果もある。
請求項2の発明によれば、直流電源の給電線に複数の引掛シーリングが接続される場合にも、アドレス設定部により設定されたアドレスを用いて各引掛シーリングを個別に識別することができ、各引掛シーリングに接続される電気機器への給電を個別にオン/オフすることができる。
請求項3の発明によれば、アドレス受信部が、外部のアドレス設定器からワイヤレス信号で送信されたアドレスを受信すると、受信したアドレスをアドレス記憶部に記憶させているので、アドレス設定器を用いて離れた場所からアドレスの設定作業が行えるという効果がある。
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
(実施形態1)
本発明の実施形態1を図1〜図4に基づいて説明する。本実施形態の引掛シーリングは施工面としての天井面に設置されるものであり、直流電力の供給を受けて動作する直流機器の引掛キャップが着脱自在に接続され、当該引掛キャップを介して直流機器へ直流電源を供給するものである。
本発明の実施形態1を図1〜図4に基づいて説明する。本実施形態の引掛シーリングは施工面としての天井面に設置されるものであり、直流電力の供給を受けて動作する直流機器の引掛キャップが着脱自在に接続され、当該引掛キャップを介して直流機器へ直流電源を供給するものである。
図1(a)は本実施形態の引掛シーリング1を用いた制御システムの要部を示した概略のシステム構成図であり、住宅内に設置された分電盤110内の直流ブレーカ114から分岐した直流供給線路Wdcに引掛シーリング1と、引掛シーリング1に接続される照明器具のような直流機器102を点灯又は消灯させるための直流スイッチ50とが接続されている。
引掛シーリング1は、図1(b)に示すように施工面側からの直流供給線路Wdc(直流電源の給電線)が接続される端子部2aと、送り配線用の端子部2bと、直流機器102が備える引掛キャップに設けた引掛栓刃と引掛係止する引掛栓刃受部22を具備して、引掛キャップが着脱自在に接続される引掛接続部3と、リレー接点あるいは半導体スイッチからなり、端子部2a,2bと引掛接続部3との間を接続する電路の途中に設けられたスイッチ4と、端子部2a,2bを介して入力される直流電圧に高周波の伝送信号を重畳又は分離することによって外部との間でDLC通信を行うDLC通信部5と、外部より受信した伝送信号に含まれる制御信号に基づいてスイッチ4のオン/オフを制御する給電制御部6とを備えている。なお本実施形態では、端子部2a,2bが備える複数の端子と、引掛接続部3が備える複数の引掛栓刃受部22との間を接続する複数の電路の一部のみにスイッチ4を設けているが、全ての電路にスイッチを設けてもよい。
また直流スイッチ50は壁面のような造営面に配設され、図1(b)に示すように直流供給線路Wdcが接続される端子部51aと、送り配線用の端子部51bと、端子部51a,51bを介して入力される直流電圧に高周波の伝送信号を重畳又は分離することによって外部との間でDLC通信を行うDLC通信部52と、対応する直流機器102のオン/オフ操作を行うための操作部53と、前面から発光状態が視認可能に設けられた発光ダイオードを有し、対応する直流機器102のオン/オフ状態を発光ダイオードの点灯状態で表示するON/OFF表示部54と、各部の全般的な制御を行う制御部55とを備えている。
次に直流スイッチ50による直流機器102のオン/オフ操作について説明する。照明系の直流機器102が消灯している状態では、直流スイッチ50の制御部55が、対応する引掛シーリング1から受信した監視信号に基づいて、ON/OFF表示部54を点灯させることによって、直流機器102のオフ表示を行うとともに、直流スイッチ50の位置表示を行っている。この状態において直流スイッチ50の操作部53によりオン操作が行われると、操作部53から制御部55にオン操作信号が出力される。制御部55では、操作部53からオン操作信号が入力されると、直流機器102を点灯させる制御信号を含めた伝送信号をDLC通信部52から対応する引掛シーリング1に送信させる。このとき、直流スイッチ50と予め対応関係が設定された引掛シーリング1では、DLC通信部5が伝送信号に含まれる制御信号を受信し、この制御信号に基づいて給電制御部6がスイッチ4を閉極させているので、引掛シーリング1から直流機器102に直流電力が供給され、照明系の直流機器102が点灯する。また給電制御部6は、スイッチ4を閉極させると同時に、スイッチ4の閉極状態を報知するための監視信号をDLC通信部5から対応する直流スイッチ50に送信させる。そして、直流スイッチ50のDLC通信部52が制御対象の引掛シーリング1から返送された伝送信号を受信すると、制御部55が、伝送信号に含まれる監視信号に基づいてON/OFF表示部54を消灯させており、ON/OFF表示部54の消灯状態により直流機器102の点灯状態を表示する。
一方、照明系の直流機器102が点灯している状態で直流スイッチ50の操作部53によりオフ操作が行われると、操作部53から制御部55にオフ操作信号が出力される。制御部55では、操作部53からオフ操作信号が入力されると、直流機器102を消灯させる制御信号を含めた伝送信号をDLC通信部52から対応する引掛シーリング1に送信させる。このとき、直流スイッチ50と予め対応関係が設定された引掛シーリング1では、DLC通信部5が伝送信号に含まれる制御信号を受信し、この制御信号に基づいて給電制御部6がスイッチ4を開極させているので、引掛シーリング1から直流機器102への電力供給が遮断され、照明系の直流機器102が消灯する。また給電制御部6は、スイッチ4を開極させると同時に、スイッチ4の開極状態を報知するための監視信号をDLC通信部5から対応する直流スイッチ50に送信させる。そして、直流スイッチ50のDLC通信部52が制御対象の引掛シーリング1から返送された伝送信号を受信すると、制御部55が、伝送信号に含まれる監視信号に基づいてON/OFF表示部54を点灯させており、ON/OFF表示部54の点灯状態により直流機器102の消灯状態を表示する。
以上説明したように、本実施形態の引掛シーリング1では、施工面側からの直流供給線路Wdcにより供給される直流電圧に重畳させて外部より伝送信号が送信されると、DLC通信部5が直流電圧に重畳された伝送信号を受信し、この伝送信号に含まれる制御信号に基づいて給電制御部6が引掛栓刃受部22,22への給電をオン/オフしているので、直流電圧に重畳された伝送信号に含まれる制御信号によって、引掛接続部3に接続される直流機器102への給電をオン/オフすることができる。また本実施形態では引掛シーリング1の端子部2a,2bに直流供給線路Wdcのみを接続すれば良く、伝送信号を伝送するための配線を直流供給線路Wdcとは別に配線する必要がないから、省配線や省施工を実現することができる。さらに、本実施形態の引掛シーリング1に直流機器102を接続すれば、引掛シーリング1から直流機器102への給電をオン/オフすることによって、直流機器102のオン/オフを制御することができる。したがって、制御対象の直流機器102が通信機能などを備えた専用の機器に限定されるものではなく、制御対象の直流機器102を自由に選択したり、交換したりすることができる。
ところで、本実施形態の引掛シーリング1は、図2および図3に示すように上面が開口した有底円筒状であって、上面を天井面に当接させた形で施工される器体11と、器体11の上面側から器体11内に挿入される円板状の端子カバー12とを備える。器体11および端子カバー12は熱硬化性樹脂であるメラミンフェノール樹脂ないしポリエステル樹脂の成形品であって難燃性を有している。
器体11と端子カバー12とは、タッピンねじである組立ねじ13により結合される。端子カバー12の周部の2箇所には切欠12aが形成され、器体11の周部内側面に設けた筒部11aに切欠12aが嵌合することによって器体11と端子カバー12とが位置決めされるようになっている。
器体11の底壁内側面には一対の立壁14が突設され、立壁14の上に端子カバー12を載置した状態で端子カバー12を通して組立ねじ13を立壁14の穴14aにねじ込むことにより器体11と端子カバー12とが結合される。ここで、立壁14の上に端子カバー12を載置したときに、器体11の上面よりも端子カバー12の上面のほうが下方に位置するように、器体11と端子カバー12と立壁14との寸法関係が設定されている。
器体11の周壁内周面の2箇所には筒部11aが形成され、筒部11aには器体11を上下に貫通する挿入孔15が形成されている。挿入孔15には器体11の下面側から固定ねじ(図示せず)が挿入され、この固定ねじの上端部を天井面に螺入することによって、器体11を天井面に固定することができる。
器体11の内部は、器体11底壁内側面に突設された仕切壁16によって2分されている。仕切壁16の長手方向中央部には受け片16aが両側方へ向かって突設されるとともに、仕切壁16の長手方向両端部に支持リブ16bが両側方へ向かって突設されている。さらに、器体11の底壁内側面には支持リブ16bに対して仕切壁16の反対側に突台18が突設されている。
器体11の内部は仕切壁16によって2つの収納室に仕切られており、各収納室17に対応する部位において器体11の底壁の周部には図3に示す引掛キャップ40の引掛栓刃41、41が挿入されるほぼ円弧状の引掛栓刃挿入口19、19がそれぞれ1個ずつ開口している。両引掛栓刃挿入口19,19は、器体11の底壁の中心を中心とする円周上に形成されている。各引掛栓刃挿入口19は、図3に示す向きにおいて引掛キャップ40を左回りに回転させたときの一端側に、他の部位よりも幅広の幅広部19aを備えている。尚、幅広部19aは他の部位である幅狭部19bに対して、内向きに突出する形で引掛栓刃挿入口19の幅を広げている。そして、側面視L字形に形成された引掛栓刃41を引掛栓刃挿入口19に挿入する際には、引掛栓刃41を先ず幅広部19aから引掛栓刃挿入口19に挿入した後、図3における右回りに回転させ、引掛栓刃41の先端部を引掛栓刃挿入口19の幅狭部19bの周縁に重複させる。引掛栓刃挿入口19の幅狭部19bには引掛栓刃受部22が対応して設けられている。ここにおいて引掛栓刃挿入口19と引掛栓刃受部22とで上述の引掛接続部3が構成され、引掛栓刃挿入口19,19の形状および寸法は交流電源用の引掛シーリングとは異なる形状および寸法に設定されている。また引掛栓刃挿入口19,19の一方は正極用、他方は負極用であり、極性を誤って引掛栓刃が挿入されないように、正極用の引掛栓刃挿入口19と負極用の引掛栓刃挿入口19とは、底壁の中心に対して非対称な形状に形成することが好ましく、また引掛栓刃41も引掛栓刃挿入口19の形状に合わせて正極用と負極用とで非対称な形状に形成することが好ましい。
引掛栓刃受部22は板金により形成されたものであり、引掛栓刃41の先端部を挟持する刃受ばね22aを有し、この刃受ばね22aが引掛栓刃挿入口19に沿って配置されている。また刃受ばね22aにおいて引掛栓刃挿入口19の幅広部19aに臨む先部は、引掛栓刃41が刃受ばね22aに乗り上げ易くするために、先端側から登り傾斜面となっている。而して引掛栓刃41の先端部が幅狭部19bに導入されると、引掛栓刃41の先端部が刃受ばね22aの上り傾斜面に乗り上げ、刃受ばね22aによって引掛保持されるのである。なお引掛栓刃受部22において刃受ばね22aの先端部より延長される部位は器体11の底面との間で隙間があり、引掛栓刃41の先端部と、引掛キャップ40のボディとの間に刃受ばね22aと器体11の底壁とが介在する際に刃受ばね22aの上向きばね弾性に抗しながら引掛栓刃41の先端部が刃受ばね22aに弾接するようになっている。
また器体11の各収納室には、施工面側から直流電源の給電線が接続される一対の端子金具20が収納されている。端子金具20は板金により形成されたものであり、器体11の底壁内側面に立設された形で配置される。なお端子金具20は、支持リブ16bに当接する一対の端子板20aと、両端子板20aの片側縁間を連結する連結片20bとによりコ字形に形成されている。そして、各収納室において受け片16aと端子板20aとの間には鎖錠ばね32が配設される。鎖錠ばね32は帯板の一端部をS字状に屈曲させて接触片32aを形成し、他端部をJ字状に屈曲させて鎖錠片32bを形成したものを用いてあり、接触片32aと鎖錠片32bとが端子板20aに対向するように配置される。
ここで、施工面側からの電源線(直流電源の給電線)を端子部2aに接続する際に、端子カバー12に形成した電線挿入口33を通して鎖錠片32b側から電源線を導入すれば、接触片32aおよび鎖錠片32bと端子板20aとの間に電源線の芯線を挟持することができ、このとき接触片32aが電源線の芯線に接触して電気的接続状態を確保し、鎖錠片32bの先端縁が電源線の芯線に食い込んで電源線を抜けないように保持する。ここにおいて端子金具20と鎖錠ばね32とを用いたいわゆる速結端子構造の端子により上述の端子部2a,2bが構成される。
ところで、端子板20aと鎖錠ばね32とを用いて保持した電源線を取り外すために、器体11内には解除釦31が配置される。解除釦31は、端子カバー12に設けた切欠よりなる操作用開口部12bと突台18の中央台18aとの間に露出する操作部31aを備え、操作部31aの両端部には一対の鎖錠ばね32の鎖錠片32bの一部にそれぞれ当接する一対の押圧片31bを備えている。すなわち、解除釦31は仕切壁16の両側に位置する一対の押圧片31bを操作部31aを介して連続一体に連結した形状に形成され、押圧片31bの先端部は鎖錠片32bに当接する。また、押圧片31bは端子金具20に設けた挿入用切欠20cを通して進退する。
而して、電源線を保持した状態で、操作用開口部12bと中央台18aとに囲まれた部位にマイナスドライバ等の治具の先端部などを挿入し、操作部31aを押せば、押圧片31bが一対の鎖錠片32bを端子板20aから引き離す向きに撓ませるから、鎖錠片32bが電源線から外れ、電源線をそのまま引き抜くことができる。ここで、解除釦31は両端子金具20に跨がる形で配置されており、異極の2個の鎖錠ばね32の鎖錠片32bを同時に撓ませるから、1個の解除釦31で2本の電源線を同時に外すことが可能であり、操作性がよい。
また器体11には両収納室に跨る形で、図1(b)に示すスイッチ4、DLC通信部5および給電制御部6などの回路が形成されたプリント配線板(図示せず)を収納してあり、プリント配線板には端子金具20と引掛栓刃受部22とが半田付けされている。
ところで、上述した本実施形態の引掛シーリング1は、天井面に器体11の上面を当接させた形で挿入孔15を通して天井面に螺入する固定ねじ(図示せず)を用いて固定されるのであって、天井面に電源線を通すための通し孔を形成するだけで容易に施工設置することができる。なお図2および図3に示した引掛シーリング1は、器体11の上面を天井面に当接させた状態で施工される露出型のものであるが、図4に示すように天井面に設けた埋込孔(図示せず)に器体11の上部を埋設した状態で施工される埋込型のものでも良い。
(実施形態2)
本発明の実施形態2を図5および図6に基づいて説明する。本実施形態では、実施形態1で説明した引掛シーリング1および直流スイッチ50に個別のアドレスを設定しており、直流スイッチ50の操作に応じて、対応するアドレスの引掛シーリング1に接続された直流機器102をオン/オフするようになっている。尚、実施形態1と共通する構成要素には同一の符号を付してその説明は省略する。
本発明の実施形態2を図5および図6に基づいて説明する。本実施形態では、実施形態1で説明した引掛シーリング1および直流スイッチ50に個別のアドレスを設定しており、直流スイッチ50の操作に応じて、対応するアドレスの引掛シーリング1に接続された直流機器102をオン/オフするようになっている。尚、実施形態1と共通する構成要素には同一の符号を付してその説明は省略する。
図5(a)は本実施形態の引掛シーリング1を用いた制御システムの概略的なシステム構成図であり、直流供給線路Wdcには2台の引掛シーリング1A,1Bと、3台の直流スイッチ50A,50B,50Cが接続されている。なお以下の説明では、直流スイッチ50A,50B,50Cに共通する説明を行うときはスイッチ50と記述し、個々のスイッチについて説明するときはスイッチ50A,50B,50Cと記述する。
引掛シーリング1は、図5(b)に示すように施工面側からの直流供給線路Wdc(直流電源の給電線)が接続される端子部2aと、送り配線用の端子部2bと、直流機器102の引掛キャップが着脱自在に接続される引掛接続部3と、リレー接点あるいは半導体スイッチからなり、端子部2a,2bと引掛接続部3との間を接続する電路の途中に設けられたスイッチ4と、端子部2a,2bを介して入力される直流電圧に高周波の伝送信号を重畳又は分離することによって外部との間でDLC通信を行うDLC通信部5と、外部より受信した伝送信号に含まれる制御信号に基づいてスイッチ4のオン/オフを制御する給電制御部6と、自己のアドレスを設定するためのアドレス設定部7とを備える。ここで、本実施形態ではアドレス設定部7として図6に示すような複数ビット(例えば6ビット)のディップスイッチ7aを用いており、ディップスイッチ7aは図6(a)(b)に示すように器体11の下面に露設されている。なお引掛シーリング1Aのアドレス設定部7には固有のアドレスとして「1」が、引掛シーリング1Bのアドレス設定部7には固有のアドレスとして「2」が設定されているものとする。
また直流スイッチ50は、図5(b)に示すように直流供給線路Wdcが接続される端子部51aと、送り配線用の端子部51bと、端子部51a,51bを介して入力される直流電圧に高周波の伝送信号を重畳又は分離することによって外部との間でDLC通信を行うDLC通信部52と、対応する直流機器102のオン/オフ操作を行うための操作部53と、前面から発光状態が視認可能に設けられた発光ダイオードを有し、対応する直流機器102のオン/オフ状態を発光ダイオードの点灯状態で表示するON/OFF表示部54と、各部の全般的な制御を行う制御部55と、自己のアドレスや制御対象の引掛シーリング1のアドレスを設定するためのアドレス設定部56とを備えている。なお直流スイッチ50Aのアドレス設定部56には、制御対象のアドレスとして引掛シーリング1Aのアドレス「1」が設定され、直流スイッチ50Bのアドレス設定部56には、制御対象のアドレスとして引掛シーリング1Bのアドレス「2」が設定されている。また直流スイッチ50Cのアドレス設定部56には、制御対象のアドレスとして引掛シーリング1Aのアドレス「1」と、引掛シーリング1Bのアドレス「2」との2つのアドレスが設定されているものとする。
ここで、引掛シーリング1A,1Bに接続された照明系の直流機器102,102が消灯している状態では、各直流スイッチ50A〜50Cの制御部55が、対応する引掛シーリング1A,1Bから受信した監視信号に基づいて、ON/OFF表示部54を点灯させることによって、直流機器102,102のオフ表示を行うとともに、直流スイッチ50A〜50Cの位置表示を行っている。この状態において直流スイッチ50Aの操作部53によりオン操作が行われると、操作部53から制御部55にオン操作信号が出力される。制御部55では、操作部53からオン操作信号が入力されると、アドレス設定部56に設定された制御対象の引掛シーリング1Aのアドレスと、当該引掛シーリング1Aに接続された直流機器102を点灯させるための制御信号とを含めた伝送信号をDLC通信部52から直流供給線路Wdcに送信させる。引掛シーリング1A,1Bでは、DLC通信部5が直流供給線路Wdcを介して送信された伝送信号を受信すると、給電制御部6が、DLC通信部5の受信した伝送信号に含まれるアドレスと、アドレス設定部7に設定された自己のアドレスとを比較しており、両者が一致しなければ上記伝送信号は破棄し、両者が一致した場合のみ上記伝送信号に含まれる制御信号に基づいてスイッチ4を閉極させ、照明系の直流機器102を点灯させる。また給電制御部6は、スイッチ4を閉極させると同時に、スイッチ4の閉極状態を報知するための監視信号と自己のアドレスとを含めた伝送信号をDLC通信部5から直流供給線路Wdcに送出させる。その後、直流スイッチ50A〜50CのDLC通信部52が直流供給線路Wdcを介して送信された伝送信号を受信すると、制御部55が、DLC通信部52の受信した伝送信号に含まれるアドレスと、アドレス設定部56に設定された制御対象の引掛シーリング1のアドレスとを比較し、両者が一致しなければ伝送信号を破棄し、両者が一致すると、制御部55が、伝送信号に含まれる監視信号に基づいてON/OFF表示部54を消灯させており、ON/OFF表示部54の消灯状態により直流機器102の点灯状態を表示することができる。
一方、引掛シーリング1Aに接続された直流機器102が点灯している状態で、対応する直流スイッチ50Aの操作部53によりオフ操作が行われると、操作部53から制御部55にオフ操作信号が出力される。直流スイッチ50Aの制御部55では、操作部53からオフ操作信号が入力されると、アドレス設定部56に設定された引掛シーリング1Aのアドレスと、直流機器102を消灯させる制御信号とを含めた伝送信号をDLC通信部52から直流供給線路Wdcに送信させる。引掛シーリング1A,1Bでは、DLC通信部5が直流供給線路Wdcを介して送信された伝送信号を受信すると、給電制御部6が、DLC通信部5の受信した伝送信号に含まれるアドレスと自己のアドレスとを比較しており、両者が一致しなければ上記伝送信号は破棄し、両者が一致した場合のみ上記伝送信号に含まれる制御信号に基づいてスイッチ4を開極させ、照明系の直流機器102を消灯させる。また給電制御部6は、スイッチ4を開極させると同時に、スイッチ4の開極状態を報知するための監視信号と自己のアドレスとを含めた伝送信号をDLC通信部5から直流供給線路Wdcに送出させる。その後、直流スイッチ50A〜50CのDLC通信部52が直流供給線路Wdcを介して送信された伝送信号を受信すると、制御部55が、DLC通信部52の受信した伝送信号に含まれるアドレスと、アドレス設定部56に設定された制御対象の引掛シーリング1のアドレスとを比較し、両者が一致しなければ伝送信号を破棄し、両者が一致すると、制御部55が、伝送信号に含まれる監視信号に基づいてON/OFF表示部54を点灯させており、ON/OFF表示部54の点灯状態により直流機器102の消灯状態を表示することができる。
なお直流スイッチ50Bのアドレス設定部56には制御対象のアドレスとして引掛シーリング1Bのアドレス「2」が設定されているので、直流スイッチ50Bの操作部53がオン/オフ操作されると、上述と同様の処理を経て、引掛シーリング1Bに接続された照明系の直流機器102が点灯又は消灯される。また直流スイッチ50Cのアドレス設定部56には制御対象のアドレスとして引掛シーリング1A,1Bのアドレス「1」「2」が両方共に設定されており、直流スイッチ50Cの操作部53がオン/オフ操作されると、直流スイッチ50Cから引掛シーリング1Aのアドレス「1」と制御信号を含めた伝送信号と、引掛シーリング1Bのアドレス「2」と制御信号を含めた伝送信号とが直流供給線路Wdcに順次送出され、上述と同様の処理を経て、引掛シーリング1A,1Bに接続された照明系の直流機器102がそれぞれ点灯又は消灯される。
このように本実施形態では、各引掛シーリング1に自己のアドレスを設定するアドレス設定部7を設けるとともに、各直流スイッチ50に制御対象の引掛シーリング1のアドレスを設定するアドレス設定部56を設けているので、直流供給線路Wdcに複数台の引掛シーリング1が接続される場合でも、アドレス設定部7により設定されたアドレスを用いて各引掛シーリング1を個別に識別することができ、各引掛シーリング1に接続される直流機器102への給電を個別にオン/オフすることができる。またアドレス設定部7を構成するディップスイッチ7aは器体11の下面に配設されているので、器体11が天井面に施工された後でもアドレスの設定や変更を容易に行うことができる。
(実施形態3)
本発明の実施形態3を図7〜図10に基づいて説明する。尚、アドレス設定部7以外の引掛シーリング1の構成は上述した実施形態1又は2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その説明は省略する。
本発明の実施形態3を図7〜図10に基づいて説明する。尚、アドレス設定部7以外の引掛シーリング1の構成は上述した実施形態1又は2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その説明は省略する。
実施形態2で説明した引掛シーリング1では、ディップスイッチ7aを用いてアドレスの設定を行っているのに対して、本実施形態では図7に示すようにアドレス設定器60から赤外線信号のようなワイヤレス信号で送信されたアドレスを受信するアドレス受信部7bと、アドレス受信部7bにより受信されたアドレスを記憶するアドレス記憶部7cとを引掛シーリング1に設け、アドレス受信部7bとアドレス記憶部7cとでアドレス設定部7を構成している。アドレス受信部7bは受光部を下方に向けた状態で器体11内部に収納されており、図8に示すように器体11の下面には、アドレス設定器60から送信されたワイヤレス信号をアドレス受信部7bの受光部に入射させるための透光窓7dが設けられている。なお図10は露出型の引掛シーリング1の外観斜視図であり、埋込型の引掛シーリング1と同様に、器体11の下面には透光窓7dが設けられている。
アドレス設定器60は、本実施形態の引掛シーリング1や、所謂遠隔監視制御システムに用いる他の端末器(例えばスイッチなどの入力を監視する監視用端末器、負荷のオン/オフを制御する制御用端末器)にアドレスなどを設定するために用いられるものであって、図7に示すように内蔵する回路要素の全般的な制御を行う演算処理部61と、アドレスの入力操作やアドレスの送信操作などを行うための入力部62と、例えば液晶ディスプレイからなり入力部62により設定されたアドレスの設定内容などを表示する表示部63と、設定内容を記憶する記憶部64と、例えば赤外線のようなワイヤレス信号でアドレスの設定値を送信するアドレス送信部65とを備えている。
図9(a)はアドレス設定器60の外観図を示し、アドレス設定器60の器体66は人間の手で把持できる程度の大きさに形成され、器体66前面の下側部には入力部62を構成する複数の操作釦が配置されるとともに、器体66前面の上側部には表示部63が配置され、器体66の上端面にはアドレス送信部65が配置されている。
図9(b)はアドレス設定器60の表示部63に表示される設定画面の一例であり、入力部62を操作して、設定対象の引掛シーリング1のアドレスなどの設定項目を入力した後、送信操作を行うと、設定されたアドレスなどのデータがアドレス送信部65から送信される。
図8に示すように部屋201の天井202に設置された引掛シーリング1にアドレスを設定する場合、設定対象の引掛シーリング1の下方で、施工担当者Aがアドレス設定器60を用いてアドレスの入力操作を行った後、送信操作を行うと、アドレス設定器60のアドレス送信部65からアドレスの設定情報がワイヤレス信号によって送信される。この時、アドレス設定器60から送信されたワイヤレス信号は、引掛シーリング1の透光窓7dを通してアドレス受信部7bによって受信され、アドレス記憶部7cに記憶されるので、引掛シーリング1にアドレス設定器60を用いてアドレス設定を行うことができる。このように本実施形態では、引掛シーリング1のアドレス受信部7bが、アドレス設定器60からワイヤレス信号で送信されたアドレスを受信すると、受信したアドレスをアドレス記憶部7cに記憶させているので、アドレス設定器60を用いて離れた場所からアドレスの設定作業を行うことができ、天井202に設置される引掛シーリング1にアドレスを設定する作業を容易に行うことができる。
ところで、上述の各実施形態で説明した引掛シーリング1は、以下に示す直流配電システムに用いられるものである。ここでは本発明を適用する建物として戸建て住宅の家屋を想定して説明するが、本発明の技術思想を集合住宅に適用することを妨げるものではない。家屋Hには、図11に示すように、直流電力を出力する直流電力供給部101と、直流電力により駆動される負荷としての直流機器102とが設けられ、直流電力供給部101の出力端部に接続した直流供給線路Wdcを通して直流機器102に直流電力が供給される。直流電力供給部101と直流機器102との間には、直流供給線路Wdcに流れる電流を監視し、異常を検知したときに直流供給線路Wdc上で直流電力供給部101から直流機器102への給電を制限ないし遮断する直流ブレーカ114が設けられる。
直流供給線路Wdcは、直流電力の給電路であるとともに通信路としても兼用されており、高周波の搬送波を用いてデータを伝送する通信信号を直流電圧に重畳することにより直流供給線路Wdcに接続された機器間での通信を可能にしている。この技術は、交流電力を供給する電力線において交流電圧に通信信号を重畳させる電力線搬送技術と類似した技術である。
直流供給線路Wdcは、直流電力供給部101を介して宅内サーバ116に接続される。宅内サーバ116は、宅内の通信網(以下、「宅内網」という)を構築する主装置であり、宅内網において直流機器102が構築するサブシステムなどと通信を行う。
図示例では、サブシステムとして、パーソナルコンピュータ、無線アクセスポイント、ルータ、IP電話機のような情報系の直流機器102からなる情報機器システムK101、照明器具のような照明系の直流機器102からなる照明システムK102,K105、来客対応や侵入者の監視などを行う直流機器102からなるインターホンシステムK103、火災感知器のような警報系の直流機器102からなる住警器システムK104などがある。各サブシステムは、自立分散システムを構成しており、サブシステム単独でも動作が可能になっている。
上述した直流ブレーカ114は、サブシステムに関連付けて設けられており、図示例では、情報機器システムK101、照明システムK102およびインターホンシステムK103、住警器システムK104、照明システムK105に関連付けて4個の直流ブレーカ114を設けている。1台の直流ブレーカ114に複数個のサブシステムを関連付ける場合には、サブシステムごとに直流供給線路Wdcの系統を分割する接続ボックス121が設けられる。図示例においては、照明システムK102とインターホンシステムK103との間に接続ボックス121が設けられている。
情報機器システムK101としては、壁コンセントあるいは床コンセントの形態で家屋Hに先行配置(家屋Hの建築時に施工)される直流コンセント131に接続される直流機器102からなる情報機器システムK101が設けられる。
照明システムK102、K105としては、家屋Hに先行配置される照明器具(直流機器102)からなる照明システムK102と、天井に先行配置される引掛シーリング1に接続する照明器具(直流機器102)からなる照明システムK105とが設けられる。引掛シーリング1には、家屋Hの内装施工時に施工業者が照明器具を取り付けるか、または家人自身が照明器具を取り付ける。
照明システムK102を構成する直流機器102である照明器具に対する制御の指示は、赤外線リモコン装置を用いて与えるほか、直流供給線路Wdcに接続されたスイッチ141から通信信号を用いて与えることができる。すなわち、スイッチ141は直流機器102とともに通信の機能を有している。また、スイッチ141の操作によらず、宅内網の別の直流機器102あるいは宅内サーバ116から通信信号により制御の指示がなされることもある。照明器具への指示には、点灯、消灯、調光、点滅点灯などがある。
上述した直流コンセント131、引掛シーリング1には、任意の直流機器102を接続することができ、接続された直流機器102に直流電力を出力するから、以下では直流コンセント131、引掛シーリング1を区別する必要がない場合には「直流アウトレット」と呼ぶ。
これらの直流アウトレットは、直流機器102に直接設けた接触子(図示せず)または接続線を介して設けた接触子(図示せず)が差し込まれる差込式の接続口が器体に開口し、接続口に差し込まれた接触子に直接接触する接触子受けが器体に保持された構造を有している。すなわち、直流アウトレットは接触式で給電を行う。直流アウトレットに接続された直流機器102が通信機能を有する場合には、直流供給線路Wdcを通して通信信号を伝送することが可能になる。直流機器102だけではなく直流アウトレットにも通信機能が設けられている。
宅内サーバ116は、宅内網に接続されるだけではなく、インターネットを構築する広域網NTに接続される接続口を有している。宅内サーバ116が広域網NTに接続されている場合には、広域網NTに接続されたコンピュータサーバであるセンタサーバ200によるサービスを享受することができる。
センタサーバ200が提供するサービスには、広域網NTを通して宅内網に接続された機器(主として直流機器102であるが通信機能を有した他の機器も含む)の監視や制御を可能にするサービスがある。このサービスにより、パーソナルコンピュータ、インターネットTV、移動体電話機などのブラウザ機能を備える通信端末(図示せず)を用いて宅内網に接続された機器の監視や制御が可能になる。
宅内サーバ116は、広域網NTに接続されたセンタサーバ200との間の通信と、宅内網に接続された機器との間の通信との両方の機能を備え、宅内網の機器に関する識別情報(ここでは、IPアドレスを用いるものとする)の取得の機能を備える。
宅内サーバ116は、センタサーバ200との通信機能を用いることにより、広域網NTに接続された通信端末からセンタサーバ200を通して宅内の機器の監視や制御を可能にする。センタサーバ200は、宅内の機器と広域網NT上の通信端末とを仲介する。
通信端末から宅内の機器の監視や制御を行う場合は、監視や制御の要求をセンタサーバ200に記憶させ、宅内の機器は定期的に片方向のポーリング通信を行うことにより、通信端末からの監視や制御の要求を受信する。この動作により、通信端末から宅内の機器の監視や制御が可能になる。
また、宅内の機器において火災検知など通信端末に通知すべきイベントが生じたときには、宅内の機器からセンタサーバ200に通知し、センタサーバ200から通信端末に対して電子メールによる通知を行う。
宅内サーバ116における宅内網との通信機能のうち重要な機能は、宅内網を構成する機器の検出と管理である。宅内サーバ116では、UPnP(Universal Plug and Play)を応用して宅内網に接続された機器を自動的に検出する。宅内サーバ116はブラウザ機能を有する表示器117を備え、検出した機器の一覧を表示器117に表示する。この表示器117はタッチパネル式もしくは操作部が付設された構成を有し、表示器117の画面に表示された選択肢から所望の内容を選択する操作が可能になっている。したがって、宅内サーバ116の利用者(施工業者あるいは家人)は、表示器117の画面上で機器の監視ないし制御が可能になる。表示器117は宅内サーバ116とは分離して設けてもよい。
宅内サーバ116では、機器の接続に関する情報を管理しており、宅内網に接続された機器の種類や機能とアドレスとを把握する。したがって、宅内網の機器を連動動作させることができる。機器の接続に関する情報は上述のように自動的に検出されるが、機器を連動動作させるには、機器自身が保有する属性により自動的に関係付けを行うほか、宅内サーバ116にパーソナルコンピュータのような情報端末を接続し、情報端末のブラウザ機能を利用して機器の関係付けを行うこともできる。
機器の連動動作の関係は各機器がそれぞれ保持する。したがって、機器は宅内サーバ116を通すことなく連動動作することができる。各機器について、連動動作の関係付けを行うことにより、たとえば、機器であるスイッチの操作により、機器である照明器具の点灯あるいは消灯の動作を行うことが可能になる。また、連動動作の関係付けはサブシステム内で行うことが多いが、サブシステムを超える関係付けも可能である。
ところで、直流電力供給部101は、基本的には、商用電源のように宅外から供給される交流電源ACの電力変換により直流電力を生成する。図示する構成では、交流電源ACは、分電盤110に内器として取り付けられた主幹ブレーカ111を通して、スイッチング電源を含むAC/DCコンバータ112に入力される。AC/DCコンバータ112から出力される直流電力は、協調制御部113を通して各直流ブレーカ114に接続される。
直流電力供給部101には、交流電源ACから電力が供給されない期間(たとえば、商用電源ACの停電期間)に備えて二次電池162が設けられている。また、直流電力を生成する太陽電池161や燃料電池163を併用することも可能になっている。交流電源ACから直流電力を生成するAC/DCコンバータ112を備える主電源に対して、太陽電池161や二次電池162や燃料電池163は分散電源になる。なお、図示例において、太陽電池161、二次電池162、燃料電池163は出力電圧を制御する回路部を含み、二次電池162は放電だけではなく充電を制御する回路部も含んでいる。
分散電源のうち太陽電池161や燃料電池163は必ずしも設けなくてもよいが、二次電池162は設けるのが望ましい。二次電池162は主電源や他の分散電源により適時充電され、二次電池162の放電は、交流電源ACから電力が供給されない期間だけではなく必要に応じて適時に行われる。二次電池162の充放電や主電源と分散電源との協調は、協調制御部113により行われる。すなわち、協調制御部113は、直流電力供給部101を構成する主電源および分散電源から直流機器102への電力の配分を制御する直流電力制御部として機能する。なお、太陽電池161、二次電池162、燃料電池163の出力を交流電力に変換し、AC/DCコンバータ112の入力電力として用いる構成を採用してもよい。
直流機器102の駆動電圧は機器に応じた複数種類の電圧から選択されるから、協調制御部113にDC/DCコンバータを設け、主電源および分散電源から得られる直流電圧を必要な電圧に変換するのが望ましい。通常は、1系統のサブシステム(もしくは1台の直流ブレーカ114に接続された直流機器102)に対して1種類の電圧が供給されるが、1系統のサブシステムに対して3線以上を用いて複数種類の電圧を供給するように構成してもよい。あるいはまた、直流供給線路Wdcを2線式とし、線間に印加する電圧を時間経過に伴って変化させる構成を採用することも可能である。DC/DCコンバータは、直流ブレーカと同様に複数に分散して設けてもよい。
上述の構成例では、AC/DCコンバータ112を1個だけ図示しているが、複数個のAC/DCコンバータ112を並設することが可能であり、複数個のAC/DCコンバータ112を設けるときには、負荷の大きさに応じて運転するAC/DCコンバータ112の台数を増減させるのが望ましい。
上述したAC/DCコンバータ112、協調制御部113、直流ブレーカ114、太陽電池161、二次電池162、燃料電池163には通信機能が設けられており、主電源および分散電源や直流機器102を含む負荷の状態に対処する連携動作を行うことを可能にしている。この通信に用いる通信信号は、直流機器102に用いる通信信号と同様に直流電圧に重畳する形式で伝送する。
上述の例では主幹ブレーカ111から出力された交流電力をAC/DCコンバータ112により直流電力に変換するために、AC/DCコンバータ112を分電盤110内に配置しているが、主幹ブレーカ111の出力側において分電盤110内に設けた分岐ブレーカ(図示せず)で交流供給線路を複数系統に分岐し、各系統の交流供給線路にAC/DCコンバータを設けて系統ごとに直流電力に変換する構成を採用してもよい。
この場合、家屋Hの各階や各部屋を単位として直流電力供給部101を設けることができるから、直流電力供給部101を系統別に管理することができ、しかも、直流電力を利用する直流機器102との間の直流供給線路Wdcの距離が小さくなるから、直流供給線路Wdcでの電圧降下による電力損失を低減させることができる。また、主幹ブレーカ111および分岐ブレーカを分電盤110に収納し、AC/DCコンバータ112と協調制御部113と直流ブレーカ114と宅内サーバ116とを分電盤110とは別の盤に収納してもよい。
1 引掛シーリング
2a,2b 端子部
3 引掛接続部
4 スイッチ
5 DLC通信部
6 給電制御部
22 引掛栓刃受部
102 直流機器
Wdc 直流供給線路(直流電源の給電線)
2a,2b 端子部
3 引掛接続部
4 スイッチ
5 DLC通信部
6 給電制御部
22 引掛栓刃受部
102 直流機器
Wdc 直流供給線路(直流電源の給電線)
Claims (3)
- 直流電力の供給を受けて動作する直流機器の引掛キャップが着脱自在に接続され、外部から供給された直流電力を引掛キャップを介して直流機器に供給する引掛シーリングであって、
施工面に露設され施工面側とは異なる面にそれぞれ弧状に開口する複数個の引掛栓刃挿入口を有した器体と、
器体に設けられ施工面側から直流電源の給電線が接続される複数個の端子と、
各引掛栓刃挿入口に対応する部位で器体内にそれぞれ配設され引掛栓刃挿入口の一端部から挿入された引掛キャップの引掛栓刃が引掛栓刃挿入口の他端部に移動したときに引掛栓刃を引掛保持する複数個の引掛栓刃受部と、
器体内に設けられ複数個の端子を介して入力される直流電圧に伝送信号を重畳させることによって外部との間で通信を行う通信部と、
器体内に設けられ、通信部が受信した伝送信号に含まれる制御信号に基づいて、複数個の端子と複数個の引掛栓刃受部との間を接続する電路に設けた接点をオン/オフする給電制御部とを備えたことを特徴とする引掛シーリング。 - 個別のアドレスを設定するアドレス設定部を備え、前記給電制御部は、前記通信部が受信した伝送信号に含まれるアドレスが、アドレス設定部により設定された自己のアドレスと一致した場合に、前記伝送信号に含まれる制御信号に基づいて前記接点をオン/オフすることを特徴とする請求項1記載の引掛シーリング。
- 前記アドレス設定部が、外部のアドレス設定器からワイヤレス信号で送信されたアドレスを受信するアドレス受信部と、アドレス受信部により受信されたアドレスを記憶するアドレス記憶部とを備えたことを特徴とする請求項2記載の引掛シーリング。
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