JP2013214387A - カード起動型スイッチボックス - Google Patents

Abstract

【課題】カードを利用して電気負荷をオンオフ制御するためにカードを光学的に認識する手段を備えるカード起動型スイッチボックスにおいて、カードの未挿入時に、カードの挿入口からハウジング内部に埃が侵入するのを無くし、カードの挿入時には、外部の光がハウジング内部へ入射するのを防止して、光学的認識手段の誤動作を無くす。
【解決手段】ハウジング上面に設けたカードの挿入口周縁からハウジング内部に向けて下方に延出する挿入筒が形成され、挿入筒の下端にシャッターが設けられ、このシャッターがカードの挿入時には挿入筒とカードとの間を防ぎ、カードの未挿入時には挿入筒の下端開口を防ぐように構成された。
【選択図】図２

Description

本発明は、カードを利用して電気負荷をオンオフ制御するために、室内の壁面に設置されるカード起動型スイッチボックスに関するものである。

特許文献１は、電源に接続される電気負荷のオンオフ制御のためにカードを利用したカード起動型スイッチボックスを開示している。このスイッチボックスは、カードがハウジングの上面に設けた挿入口からハウジング内部に挿入された時に、カードの存在を光学的に認識する光学手段を備える。光学手段は発光素子と受光素子を備え、発光素子から受光素子への光路がカードによって遮断された時にカードが挿入されたことが認識されて電気負荷をオンするためのオン制御信号が出力される。

しかしながら、ハウジング上面に形成した挿入口は、カードが未挿入の時に、開放された状態のため、挿入口からハウジング内に侵入する埃が受光素子の周りに集まって、この埃によってカードが挿入されたと誤って認識される可能性がある。更に、カードが挿入された状態であっても、カードと挿入口との間に残る隙間を通して外部の光が受光素子に入射されて、カードが挿入されているにもかかわらず、カードが未挿入の状態が認識されて、負荷をオンすることができなくなるという問題がある。

特開平４−３６８７２９号公報

本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、カードの未挿入時及びカード挿入時での、誤動作を無くして、カードによる信頼性の高いオンオフ制御を行うことができるカード起動型スイッチボックスを提供することである。

この目的を実現するために、カードの未挿入時には外部からの埃の進入を防ぎ、カードの挿入時には外部からの光の入射を防ぐための機構をカード起動型スイッチボックスに付加しながらも、使用者に対してカードの挿入口が認識できるようにすることを技術的課題とするものである。

本発明に係るカード起動型スイッチボックスは、カードが挿入される挿入口を備えるハウジングを備え、ハウジングの内部に発光素子と受光素子が収められる。発光素子は、挿入口からハウジング内に挿入されるカードの一部に光を照射するように構成され、受光素子は発光素子に対向して配置され、受光素子の出力に基づいてカードがハウジング内に挿入されたオン状態とカードが挿入されていないオフ状態を判別するためのカード認識手段が備えられる。このカード認識手段は、外部電源に接続される電気負荷に対して、オン状態の時に電気負荷をオンさせるオン制御信号を出力し、オフ状態の時に電気負荷をオフさせるオフ制御信号を出力させるように構成される。カードをハウジングの内部に案内するための挿入筒が挿入口の周縁からハウジングの内部に向けて延出し、挿入筒の下端開口開閉するシャッターが設けられる。このシャッターは、カードの挿入時にはカードからの力を受けてカードのハウジング内への挿入を許可するように開かれると共に、カードに密接して挿入筒の下端とカードとの間の隙間を閉塞し、それ以外の挿入筒の下端を閉塞するよ
うに構成される。

このような構成のシャッターは、カードの未挿入時に埃が挿入口から挿入筒を経てハウジング内部へ侵入するのを防止でき、カードの挿入時には挿入口の奥でカードと挿入筒の下端開口との間に生じる隙間を塞いで受光素子に外部の光が入射するのを防止できて、埃や外部の光に起因する誤動作を無くすことができる。その上、シャッターは挿入筒の下端に設けられるため、カードを挿入するための挿入口の存在がシャッターによって損なわれることが無く、挿入口が使用者に容易に認識できる。

シャッターは挿入筒と一体に成型されることが可能である。この場合、シャッターを開状態から閉状態に向けて付勢する弾性復帰力を有するヒンジ部を介してシャッターが挿入筒に結合される。

この他、シャッターを開状態から閉状態へ向けてバネ付勢するバネ部材を介してシャッターを挿入筒に接続することも可能である。

更には、挿入筒自体が弾性変形能を有する素材で形成されてシャッターを規定することも可能である。

カードを利用して電気負荷をオンオフ制御するためにカードを光学的に認識する手段を備えるカード起動型スイッチボックスにおいて、カードの未挿入時に、カードの挿入口からハウジング内部に埃が侵入するのを無くし、カードの挿入時には、外部の光がハウジング内部へ入射するのを防止して、光学的認識手段の誤動作を無くす。

本発明の一実施形態に係るカード起動型スイッチボックスを示す概略斜視図。 同上のカード起動型スイッチボックスの要部を示す分解斜視図。 （Ａ）同上のスイッチボックスにカードが挿入されていない状態を示す概略断面図。（Ｂ）同上のスイッチボックスにカードが挿入された状態を示す概略断面図。 同上のスイッチボックスが備える電気回路を示すブロック図。 同上のスイッチボックスに使用するシャッターの変更態様を示す概略断面図。 同上のスイッチボックスに使用するシャッターの他の変更態様を示す概略断面図。

（実施形態１）
本発明の一実施形態に係るカード起動型スイッチボックス１００は、外部電源３００に接続された複数の電気負荷３１０のオンオフ制御にカード２００を利用する装置であり、例えば、ホテルの客室内に設置されて使用される。この場合、利用者に付与されたカード２００が挿入されることで、客室内の照明器具やその他の電気負荷３１０が使用可能となるようにこれらの電気負荷３１０を外部電源３００に接続する。

以下、添付図面に基づいて詳細に説明する。カード起動型スイッチボックス１００は、図１に示すように、カード２００を挿入するための挿入口２１を上面に有するハウジング３０と、ハウジング３０内部に収容した処理回路５０とを備え、ハウジング３０は室内の壁面に固定されて使用される。

処理回路５０は、挿入口２１からハウジング３０の内部に挿入されたカード２００を光
学的に認識するカード認識手段を実現するもので、検出光を出力する発光素子５１と検出光を受光する受光素子５２とを対向に備え、ハウジング３０内に挿入されるカード２００の一部が発光素子５１と受光素子５２との間の検出光の光路を遮るように、発光素子５１と受光素子５２とが配置される。処理回路５０には、図４に示すように、受光素子５２の出力を判断してカード２００の有無を検出する検出回路５３と信号作成回路５４を備える。検出回路５３は発光素子５１からの光がカード２００に遮られた時の受光素子５２の出力に基づいて、カード２００の挿入と未挿入を判別する。信号処理回路５４は検出回路５３の出力を受けて、カード２００が挿入されたことが検出回路５３で判断された時に、電気負荷３１０をオンさせるためのオン制御信号を作成し、カード２００が未挿入の時に電気負荷３１０をオフさせるためのオフ制御信号を作成するように構成される。オン制御信号やオフ信号は、定電圧回路５５を介して、外部電源３００から電気負荷３１０へ電力を供給する電力線５６に重畳させて送られる。

図２に示すように、ハウジング３０は、処理回路５０を実現する電子部品を収めるケース１０と、ケース１０の上端に嵌め込まれるヘッダー２０とで構成され、ケース１０の背面はベース６０によってふさがれる。ベース６０には処理回路５０を電気的に外部電源３００に接続するための端子台６１が形成される。ヘッダー２０は合成樹脂で成型され、挿入口２１の周縁からハウジング３０内部に向けて下方に延出する挿入筒２２がヘッダー２０と一体に成型される。挿入筒２２は挿入口２１から挿入されるカード２００をハウジング３０内部に案内するもので、挿入口２１及び挿入筒２２の幅は、カード２００の厚さよりも大きく設定される。

図３に示すように、挿入筒２２の下端には、挿入筒２２の下端開口を開閉するシャッター２３が設けられる。このシャッター２３は挿入筒２２と連続した一体構造体となるように成型され、挿入筒２２の下端開口を囲む挿入筒２２の一辺にヒンジ部材２４を介して連続する。ヒンジ部材２４には、挿入筒２２の下端開口を閉じる方向にシャッター２３を付勢する弾性復帰力が与えられる。カード２００の挿入時はこの弾性復元力に抗してシャッター２３が開き、カード２００の下端がハウジング３０内部に進む。

発光素子５１としては発光ダイオード（ＬＥＤ）が使用され、受光素子５２としてはフォトディテクタ（ＰＤ）が使用され、ハウジング３０内部に挿入されるカード２００の下端の前後に所定の間隔を介して配置される。カード２００の未挿入時は、発光素子５１からの検出光が受光素子５２に入射され、カード２００の挿入時は検出光がカード２００で遮られるため、受光素子５２の出力でカード２００の挿入・未挿入が判別される。

シャッター２３は、挿入筒２２の下端開口を閉じる閉状態に付勢する弾性復帰力が与えられている。このため、図３（Ａ）に示すように、カード２００の未挿入時はシャッター２３が挿入筒２２、すなわち挿入口２１を閉じた状態に保持され、外部から埃がハウジング３０内部に侵入して受光素子５２の周りに集積されることが無く、埃によって受光素子５２からの出力が低下することによって、カード２００が挿入されたと処理回路５０が誤認することが防がれる。また、図３（Ｂ）に示すように、カード２００の挿入時は、シャッター２３がその弾性復帰力によってカード２００の裏面を挿入筒２２の壁面に密接させると同時に、シャッター２３の先端がカード２００の表面に密接することで、外部の光が挿入口２１を経て受光素子５２に入射されるのを無くす。この結果、カード２００が挿入されているにもかかわらず、カード２００が挿入されていないと処理回路５０が誤認識することが防がれる。

前述の処理回路５０は、図２に示すように、プリント基板４０へ発光素子５１と受光素子５２と共に実装される電子部品によって実現され、プリント基板４０はハウジング３０の内部に固定される。ハウジング３０には、ＬＥＤである表示素子４２を実装した別のプ
リント基板４１が収められる。この表示素子４２は、カード２００が未挿入、或いは挿入された状態を表示するために設けられ、ハウジング３０前面に露出する。

図４に示すように、処理回路５０はアドレス設定部５７を備え、アドレス設定部５７は信号作成回路５４から電力線５６に乗せて送信するオン制御信号やオフ制御信号の送信先、すなわち、カード起動型スイッチボックス１００が管理する電気負荷３１０を特定するアドレスが記憶される。このアドレスは制御信号に追加されて電力線５６に送信され、電力線５６に接続されている複数の電気負荷３１０の内、アドレスで特定される電気負荷３１０を制御する。

なお、本実施形態は、挿入口２１がハウジング３０の上面に設けられている場合を述べたが、挿入口２１を設ける場所を限定するものではなく、例えば、側面に挿入口を備える場合などを含む。

本発明は、上述したシャッター２３の具体的構成である一つの態様の他、種々の変更態様を含む。以下にこれららの変更態様について説明する。
（変更態様１）
図５に示す変更態様は、挿入筒２２Ａと別の部材で形成されたシャッター２３Ａがヒンジ部材２４Ａを介して挿入筒２２Ａの下端の一辺に接続され、別部材のバネ部材２５によってシャッター２３Ａが閉状態に付勢される構成を示す。その他の構成は、第１の実施形態と同一である。

この変更態様においても、カード２００の未挿入時はシャッター２３Ａが挿入口２１を閉塞して埃の侵入を防ぎ、カード２００挿入時はシャッター２３Ａがカード２００によって開かれた後、カード２００の一面に密接して挿入筒２２Ａの下端開口を塞いで、外光の入射を防ぐ。
（変更態様２）
図６に示す変更態様は、挿入筒２２Ｂの下端部を合成ゴムのような弾性部材で成型して、この弾性部材でシャッター２３Ｂを規定した例を示す。シャッター２３Ｂは、２つの弾性片で構成される。この２つの弾性片は、挿入筒２２Ｂ下端の前後の２辺からそれぞれ一体に連続するよう構成される。各弾性片は自身に付与された弾性復帰力によって挿入筒２２Ｂの開口を閉じる方向に付勢される。その他の構成は、第１の実施形態と同一である。本実施形態においても、カード２００の未挿入時はシャッター２３Ｂである弾性片が挿入口２１を閉塞して埃の侵入を防ぎ、カード２００挿入時は弾性片がカード２００によって開かれた後、カード２００の一面に密接して挿入筒２２Ｂの下端開口を塞いで、外光の入射を防ぐ。尚、挿入筒２２Ｂ全体を弾性材料で成型して、対向する前後の２辺が弾性片として機能するようにすることも可能である。

本発明のカード起動型スイッチボックススは、例えば、ホテルの客室内に設置され、利用者に付与されたカードが挿入されることで、客室内の照明器具やその他の電気負荷が使用可能となるようにこれらの電気負荷を外部電源に接続する。

２１ 挿入口
２２、２２Ａ、２２Ｂ 挿入筒
２３、２３Ａ、２３Ｂ シャッター
２４、２４Ａ ヒンジ部材
２５ バネ部材
３０ ハウジング
５１ 発光素子
５２ 受光素子
１００ カード起動型スイッチボックス
２００ カード
３００ 外部電源
３１０ 電気負荷

Claims (4)

1. カードを利用して電気負荷をオンオフ制御するカード起動型スイッチボックスであって、前記のカードが挿入される挿入口が形成されたハウジングと、
   前記の挿入口からハウジング内に挿入されるカードの一部に光を照射する発光素子と、
   発光素子に対向して配置された受光素子と、
   受光素子の出力に基づいてハウジング内にカードが挿入されたオン状態とカードが挿入されていないオフ状態とを判別するカード認識手段と
   を備え、
   前記カード認識手段は、電気負荷に対して、上記のオン状態の時に電気負荷をオンさせるオン制御信号を出力し、オフ状態の時に電気負荷をオフさせるオフ制御信号を出力するように構成され、
   前記カードを前記ハウジング内部に案内する挿入筒が前記の挿入口の周縁からハウジングの内部に向けて延出し、
   前記の挿入筒の前記ハウジング内部に有する開口を開閉するシャッターが設けられ、このシャッターはカードの挿入時にはカードからの力を受けてカードのハウジング内への挿入を可能とするように開かれると共にカードに密接して前記の挿入筒の下端とカードとの間の隙間を閉塞し、それ以外は挿入筒の前記ハウジング内部に有する開口を閉塞するように構成されたことを特徴とするカード起動型スイッチボックス。
2. 前記のシャッターは前記の挿入筒と一体に成型され、前記のシャッターを開状態から閉状態に向けて付勢する弾性復帰力を有するヒンジ部材を介して前記のシャッターが前記の挿入筒に結合されたことを特徴とする請求項１に記載のカード起動型スイッチボックス。
3. 前記のシャッターを開状態から閉状態へ向けてバネ付勢するバネ部材を介して、前記のシャッターが前記の挿入筒に接続されたことを特徴とする請求項１に記載のカード起動型スイッチボックス。
4. 前記の挿入筒が弾性変形能を有する素材で形成されて前記のシャッターを規定することを特徴とする請求項１に記載のカード起動型スイッチボックス。