JP2018098753A - Wireless switch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スイッチ信号を無線で送信する無線スイッチに関する。 The present invention relates to a wireless switch that wirelessly transmits a switch signal.
従来、各種の無線装置が実用化されている。例えば、特許文献1、2には、リモコン装置が記載されている。
Conventionally, various wireless devices have been put into practical use. For example,
特許文献1、2に記載のリモコン装置は、操作者の操作に応じた無線信号を、本体に対して送信する。このため、特許文献1、2に記載のリモコン装置は、無線信号の送信するために、電源を要する。
The remote control device described in
通常、この電源には、一次電池、二次電池等が用いられている。 Usually, a primary battery, a secondary battery, etc. are used for this power supply.
現在、上述の無線信号をファクトリーオートメーション(FA)機器のスイッチに活用し、無線スイッチとすることが考え始められている。そして、無線スイッチは、スイッチ信号を親機等に対して確実に送信しなければならず、且つ、製造ライン等の使用環境においてできる限り小型で簡素な構成であることが望まれている。このため、通信に必要な電力の確保が問題となっていた。 At present, it has begun to consider using the above-described wireless signal as a switch for factory automation (FA) equipment. The wireless switch is required to transmit a switch signal to the base unit or the like reliably, and is desired to be as small and simple as possible in a usage environment such as a production line. For this reason, securing power necessary for communication has been a problem.
また、これまでは、無線スイッチには、省エネルギー化を実現しながら、スイッチ信号の親機側での受信状況を確認する手段がなかった。 Until now, the wireless switch has no means for confirming the reception status of the switch signal on the master unit side while realizing energy saving.
したがって、本発明の目的は、スイッチ信号を確実に送信し、且つスイッチ信号の受信状態を把握できる無線スイッチを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a wireless switch that can reliably transmit a switch signal and grasp the reception state of the switch signal.
この発明の無線スイッチは、ボタン部材、発電モジュール、RFモジュール、および、通知部を備える。ボタン部材は、移動可能な状態で、筐体に装着されている。発電モジュールは、ボタン部材の移動に伴って発生したエネルギーにより発電する。RFモジュールは、発電モジュールに接続され、発電モジュールで発生した電力によってスイッチ信号を送信する。通知部は、発電モジュールで発電した電力を用いて動作する。そして、RFモジュールは、送信されたスイッチ信号に対応した受信確認信号の強度または内容に応じて、1以上の通知態様で通知部を制御する。 The wireless switch of the present invention includes a button member, a power generation module, an RF module, and a notification unit. The button member is mounted on the housing in a movable state. The power generation module generates power using energy generated as the button member moves. The RF module is connected to the power generation module and transmits a switch signal using the power generated by the power generation module. The notification unit operates using the power generated by the power generation module. Then, the RF module controls the notification unit in one or more notification modes according to the strength or content of the reception confirmation signal corresponding to the transmitted switch signal.
この構成では、スイッチ信号の送信、受信確認信号の受信、および、通知部による通知は、スイッチ信号のトリガとなるボタン部材への操作による発電によって実現される。 In this configuration, transmission of the switch signal, reception of the reception confirmation signal, and notification by the notification unit are realized by power generation by an operation on the button member that triggers the switch signal.
この発明によれば、スイッチ信号を確実に送信し、且つスイッチ信号の受信状態を把握できる。 According to the present invention, it is possible to reliably transmit the switch signal and grasp the reception state of the switch signal.
本発明の実施形態に係る発電装置および無線スイッチについて、図を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態に係る無線スイッチの外観斜視図である。図2は、本発明の実施形態に係る無線スイッチの発電機構を示す側面断面図である。図3(A)、(C)、(E)は、ボタン部材を押し込む過程での複数状態の側面図であり、(B)、(D)、(F)は、それぞれ(A)、(C)、(E)の状態の部分拡大断面図である。図4(A)、(C)、(E)は、ボタン部材が復帰する過程での複数状態の側面図であり、(B)、(D)、(F)は、それぞれ(A)、(C)、(E)の状態の部分拡大断面図である。 A power generation apparatus and a wireless switch according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an external perspective view of a wireless switch according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side sectional view showing a power generation mechanism of the wireless switch according to the embodiment of the present invention. FIGS. 3A, 3C, and 3E are side views of a plurality of states in the process of pushing the button member, and FIGS. 3B, 3D, and 3F are respectively A and C. It is a partial expanded sectional view of the state of (E). FIGS. 4A, 4C, and 4E are side views of a plurality of states in the process of returning the button member, and FIGS. 4B, 4D, and 4F are respectively the views of FIGS. It is a partial expanded sectional view of the state of C) and (E).
図1、図2に示すように、無線スイッチ10は、カバー部材20、ボタン部材30、第1プランジャ41、第2プランジャ42、トリガバネ51、復帰バネ52、シャフト61、筐体70、発電モジュール80を備える。第1プランジャ41、第2プランジャ42、トリガバネ51、復帰バネ52が、本発明の「中間部材」に対応する。また、トリガバネ51が、本発明の「第1付勢手段」に対応し、復帰バネ52が、本発明の「第2付勢手段」に対応する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1に示すように、ボタン部材30は、筐体70の表面710側に配置されている。ボタン部材30の側面は、カバー部材20によって覆われている。筐体の70の表面710には、透光部74を備えられている。
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、筐体70は、支持部71、主体部72、および、突起部73を備える。突起部73は、本発明の「係止部材」に対応する。
As shown in FIG. 2, the
主体部72は、所定の大きさの外形形状を有するものであり、例えば、図1に示すように、略直方体形状である。主体部72の内部には、発電モジュール80が備えられている。主体部72には、第1方向Dir1に平行な孔720が形成されおり、発電モジュール80の収容空間と表面710側の外部とに連通している。
The
発電モジュール80は、発電部801と発電軸802とを備える。発電軸802は、発電部801に形成された貫通孔に、部分的に挿入されている。発電軸802がこの貫通孔内を移動すること、すなわち、発電軸802の貫通孔への挿入量の変化によって、発電部801は起電力を発生する。より具体的には、発電モジュール80は、電磁誘導を利用したものであり、発電軸802の移動速度に応じて発電量が変化し、移動速度が速いほど発電量は大きくなる(図5参照)。
The
発電モジュール80は、発電軸802が第1方向Dir1(筐体70の表面710に直交する方向)に対して平行になるように、筐体70内に配置されている。発電軸802の延びる方向の一方端は、孔720内に挿入されている。
The
なお、図示は省略しているが、主体部72には、図6を用いて後述する無線スイッチの各機能部も内蔵されている。
Although not shown, the
支持部71は、主体部72に取り付けられる固定部材701と、筐体70の表面710よりも外方に配置された第1部材711および第2部材712とを備える。
The
第1部材711は円筒である。第1部材711は、円筒の軸方向に沿って厚部と薄部とを有し、厚部が固定部材701側に配置されている。厚部と薄部とは、内径が同じである。すなわち、厚部の外径は薄部の外径よりも大きい。
The
第2部材712は、中央に開口を有する円板である。第2部材712は、第1部材711の厚部側の開口面に配置されている。第2部材712の開口径は、第1部材711の円筒の内径よりも小さい。第2部材712は、円筒形の接続部713を介して固定部材701に接続されている。接続部713の内径は、第2部材712に開口径と略同じである。
The
第1部材711の内部空間、第2部材712の開口、接続部713の内部空間、および、固定部材701の開口は、連通している。そして、固定部材701の開口は、主体部72の孔720に連通している。
The internal space of the
突起部73は、略直方体形状であり、第2部材712における中央の開口側の側面に接続されており、この側面から中央の開口に突出する形状である。突起部73は、第2部材712に固定されている。例えば、突起部73は、第2部材712と一体成形されており、さらに、突起部73は、支持部71と一体成形されている。
The
カバー部材20は、円筒である。カバー部材20は、支持部71における第1部材711の外面側に配置されている。カバー部材20の内側面は、第1部材711の厚部の外側面に当接している。これにより、カバー部材20の内側面と、第1部材711の薄部の外側面との間には、平面視して円形の溝が形成される。
The
ボタン部材30は、表面部材301、中央部材302、および、側面部材303を備える。表面部材301は円板であり、中央部材302は円柱であり、側面部材303は円筒である。中央部材302の径は、表面部材301の径よりも小さい。側面部材303の外径は、表面部材301の径と同じであり、側面部材303の内径は、中央部材302の径よりも大きい。中央部材302および側面部材303は、表面部材301の裏面に当接している。中央部材302は、表面部材301を平面視した中央に配置されている。側面部材303は、表面部材301を平面視した外形線(周)に沿った形状である。この形状により、表面部材301の裏面側には、中央部材302と側面部材303とによって挟まれてた所定の厚みを有する円筒空間が形成される。側面部材303は、カバー部材20と第1部材711の薄部とによって形成される溝に挿嵌されている。溝は、第1方向Dir1に深い形状であるので、表面部材301を表面側から押し込むと、ボタン部材30は、第1方向Dir1に沿って移動する。
The
第1プランジャ41は、ボタン部材30、第1部材711、および、第2部材712によって挟まれた円筒空間内に配置されている。第1プランジャ41は、略円筒であり、円筒の軸方向に沿って厚部と薄部とを有する。第1プランジャ41の軸方向は、第1方向Dir1と平行である。
The
厚部は、ボタン部材30側に配置されており、薄部は、筐体70側(第2部材712側)に配置されている。厚部の内径と薄部の内径は同じであり、厚部の外径は薄部の外径よりも大きい。
The thick part is disposed on the
厚部のボタン部材30側の面は、ボタン部材30の表面部材301の裏面に当接している。厚部の外側面は、第1部材711の内側面に当接している。
The surface of the thick part on the
第1プランジャ41は、軸方向の所定位置に、内側(円筒の中心側)に突起するカム用突起411を備えている。
The
第2プランジャ42は、ボタン部材30、第1部材711、および、第2部材712によって囲まれた円筒空間と、第2部材712の開口内と、接続部731の内部空間とに亘って配置されている。第2プランジャ42は、略円筒であり、円筒の軸方向に沿って厚部と薄部とを有する。第2プランジャ42の軸方向は、第1方向Dir1と平行である。
The
薄部は、ボタン部材30側に配置されており、厚部は、筐体70側(第2部材712側)に配置されている。厚部の内径と薄部の内径は同じであり、厚部の外径は薄部の外径よりも大きい。
The thin part is disposed on the
厚部は、ボタン部材30、第1部材711、および、第2部材712によって囲まれた円筒空間、第2部材712の開口内、および、接続部731の内部空間に亘って配置されている。
The thick portion is disposed across the cylindrical space surrounded by the
厚部における第1方向Dir1の第2部材712と重なる領域には、図3、図4に示すように、溝420が形成されている。溝420は、厚部の外側面から凹み、円周方向に沿って延びる形状である。溝420の幅(円周方向に直交する方向の長さ)および深さは、筐体70の突起部73が収容可能な寸法に設定されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, a
さらに、厚部には、図3、図4に示すように、凹部421が形成されている。凹部421は、溝420に連通しており、円周方向の所定位置に形成されている。凹部421は、突起部73が収容可能な大きさで形成されている。
Furthermore, as shown in FIGS. 3 and 4, a
薄部における厚部に接続する側と反対側の部分は、ボタン部材30の中央部材302と第1プランジャ41との間に配置されている。薄部における中央部材302と第1プランジャ41との間に配置される部分の外側面は、第1プランジャ41の内側面に当接している。薄部には、カム用溝412が形成されている。カム用溝412は、薄部を貫通し、軸方向に対して、平行および直角でない45°等の所定の角度で形成されている。このカム用溝412には、上述の第1プランジャ41のカム用突起411が挿嵌している。この構成によって、第1プランジャ41の第1方向Dir1に沿った動きを、第2プランジャ42の円周方向への動きに変換するカム400が構成される。
The portion of the thin portion opposite to the side connected to the thick portion is disposed between the
トリガバネ51は、螺旋形状である。トリガバネ51は、トリガバネ51は、第1プランジャ41、第2プランジャ42、第1部材711、および、第2部材712に囲まれる円筒空間内に配置されている。螺旋形状のトリガバネ51の中心軸は、第1方向Dir1と平行である。トリガバネ51の一方端は、第1プランジャ41に固定されており、他方端は、第2プランジャ42の厚部と薄部との境界である段差の表面に当接している。
The
復帰バネ52は螺旋形状である。復帰バネ52は、第1プランジャ41、第2プランジャ42、第1部材711、および、第2部材712に囲まれる円筒空間内に配置されている。螺旋形状の復帰バネ52の中心軸は、第1方向Dir1と平行である。復帰バネ52の一方端は、第1プランジャ41に固定されており、他方端は、第2部材712に形成されたトリガバネ用の溝の内側に配置され、当該溝に当接している。
The
シャフト61は、底部と軸部とからなり、底部は円板であり、軸部は円柱である。底部は、第2プランジャ42における第1プランジャ41側と反対側、すなわち、筐体70側(発電モジュール80側)の端面に固定されている。軸部は、第2プランジャ42の筐体70側の端面から筐体70側に突出しており、軸部の延びる方向は、第1方向Dir1と平行である。軸部の延びる方向における一部は、主体部72の孔720に挿入されている。軸部の先端は、発電軸802の端部に当接している。
The
このような構成の無線スイッチ10は、図3、図4に示す動作によって発電する。
The
(ボタン操作時の発電)
図3(A)−図3(F)を参照して、ボタン操作時の発電動作を説明する。
(Power generation during button operation)
With reference to FIG. 3 (A)-FIG. 3 (F), the electric power generation operation | movement at the time of button operation is demonstrated.
図3(A)、図3(B)に示すように、操作者(例えば、図3(A)の指FG)がボタン部材30を押し込むと、その押込量に応じて、ボタン部材30は、第1方向Dir1に沿って筐体70側に向けて移動する。この際、筐体70の突起部73は、第2プランジャ42の溝420における凹部421に連通していない箇所に配置されている。したがって、ボタン部材30が第1方向Dir1に沿って移動しても、第2プランジャ42は、第1方向Dir1に沿って移動しない。したがって、シャフト61も、第1方向Dir1に沿って移動せず、発電軸802を押し込まない。
As shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B), when an operator (for example, finger FG in FIG. 3 (A)) pushes the
ボタン部材30が第1方向Dir1に沿って移動し、第2プランジャ42が移動しないことによって、第1方向Dir1におけるボタン部材30と第2プランジャ42との距離が短くなる。第1プランジャ41は、ボタン部材30に当接しているので、ボタン部材30の移動とともに、第1プランジャ41も第1方向Dir1に沿って移動する。したがって、第1方向Dir1における第1プランジャ41と第2プランジャ42との距離が短くなる。
When the
この際、上述のように、カム400が備えられているので、第1プランジャ41の第1方向Dir1に沿った移動によって、第2プランジャ42は、第1方向Dir1を回転軸として回転する。これにより、突起部73は、溝420内を円周方向に移動する。
At this time, since the
さらに、第1プランジャ41が第1方向Dir1に沿って移動し、第1プランジャ41と第2プランジャ42との距離が短くなることによって、トリガバネ51には圧縮応力が蓄積される。この際、第1プランジャ41と第2部材712との距離も短くなるので、復帰バネ52にも応力は蓄積される。
Further, the
次に、図3(C)、図3(D)に示すように、操作者(例えば、図3(C)の指FG)がボタン部材30をさらに押し込むと、その押込量に応じて、ボタン部材30は、第1方向Dir1に沿って筐体70側に向けてさらに移動する。この際、筐体70の突起部73は、第2プランジャ42の溝420における凹部421に連通している箇所に部分的に入っているが、まだ突起部73は凹部421に収容されていない。したがって、ボタン部材30が第1方向Dir1に沿って移動しても、第2プランジャ42は、第1方向Dir1に沿って移動しない。したがって、シャフト61も、第1方向Dir1に沿って移動せず、発電軸802を押し込まない。
Next, as shown in FIGS. 3 (C) and 3 (D), when an operator (for example, finger FG in FIG. 3 (C)) further pushes the
また、第2プランジャ42は、第1方向Dir1を回転軸としてさらに回転する。これにより、突起部73は、溝420内を円周方向にさらに移動する。また、第1プランジャ41と第2プランジャ42との距離がさらに短くなることによって、トリガバネ51には圧縮応力がさらに蓄積される。この際、第1プランジャ41と第2部材712との距離もさらに短くなるので、復帰バネ52にも応力はさらに蓄積される。
Further, the
次に、図3(E)、図3(F)に示すように、操作者(例えば、図3(E)の指FG)がボタン部材30をさらに押し込むと、その押込量に応じて、ボタン部材30は、第1方向Dir1に沿って筐体70側に向けてさらに移動する。この移動により、第2プランジャ42はさらに回転し、突起部73は、溝420における凹部421に連通している箇所に重なる。これにより、突起部73は、溝420における第1プランジャ41側の壁面に当接しない。
Next, as shown in FIGS. 3E and 3F, when the operator (for example, the finger FG in FIG. 3E) further presses the
上述のように、トリガバネ51には、圧縮応力が加わっている。したがって、突起部73が溝420における第1プランジャ41側の壁面から離れると、トリガバネ51の応力が開放される。
As described above, the
ボタン部材30は、操作者によって推されているので、この応力の開放によるトリガバネ51が伸びによる力は、第2プランジャ42の移動に作用する。これにより、第2プランジャ42は、筐体70側に移動する。この第2プランジャ42の移動に伴って、シャフト61は、発電軸802の方向に移動し、発電軸802を押し込む。これにより、発電モジュール80は、発電する。
Since the
ここで、発電軸802の移動は、トリガバネ51の伸びによる力で生じるものであり、トリガバネ51の伸びは、突起部73が凹部421に収容されることによって瞬時に発生するものである。したがって、発電軸802の移動速度は、操作者の押し込む速度に関係無く、一定である。これにより、発電モジュール80は、安定した発電量を得られる。
Here, the movement of the
さらに、第2プランジャ42の移動はトリガバネ51によって付勢されており、さらにこの付勢を生じるトリガバネ51の応力の開放が瞬時であるので、発電軸802の移動速度は速い。これにより、発電モジュール80の発電量を大きくできる。
Furthermore, since the movement of the
図5(A)は、本願発明の構成での押し込み速度と発電軸の移動速度との関係を示すグラフであり、図5(B)は、比較構成での押し込み速度と発電軸の移動速度との関係を示すグラフである。比較構成は、トリガバネを用いない構成であり、ボタン部材の押し込み速度に応じて発電軸の移動速度が変化するものである。 FIG. 5A is a graph showing the relationship between the pushing speed and the moving speed of the power generation shaft in the configuration of the present invention, and FIG. 5B shows the pushing speed and the moving speed of the power generating shaft in the comparative configuration. It is a graph which shows the relationship. The comparative configuration is a configuration that does not use a trigger spring, and the moving speed of the power generation shaft changes according to the pressing speed of the button member.
図5(B)に示すように、比較例では、ボタン部材の押し込み速度が変化すると発電軸の移動速度も変化する。すなわち、ボタン部材の押し込み速度に応じて発電量も変化する。 As shown in FIG. 5B, in the comparative example, when the push speed of the button member changes, the moving speed of the power generation shaft also changes. That is, the amount of power generation also changes according to the pressing speed of the button member.
しかしながら、図5(A)に示すように、本願発明の構成では、ボタン部材の押し込み速度が変化しても、発電軸の移動速度は変化せず、発電量は安定する。さらに、発電軸の移動速度は、トリガバネ51による付勢によって速くなるので、発電量は大きくなる。
However, as shown in FIG. 5A, in the configuration of the present invention, even if the push speed of the button member changes, the moving speed of the power generation shaft does not change, and the power generation amount is stabilized. Furthermore, since the moving speed of the power generation shaft is increased by the biasing by the
このように、本実施形態の構成を用いることによって、押し込み速度に関係無く、所定の押込量で押し込めば、安定して大きな発電量を得ることができる。 As described above, by using the configuration of the present embodiment, a large amount of power generation can be stably obtained by pressing with a predetermined pressing amount regardless of the pressing speed.
(ボタン復帰時の発電)
図4(A)−図4(F)を参照して、ボタン復帰時の発電動作を説明する。
(Power generation when the button returns)
With reference to FIG. 4 (A)-FIG. 4 (F), the power generation operation at the time of button return will be described.
図4(A)、図4(B)に示すように、操作者(例えば、図4(A)の指FG)がボタン部材30を押している間は、凹部421内に突起部73が収容された状態が維持される。
As shown in FIGS. 4A and 4B, while the operator (for example, the finger FG in FIG. 4A) is pressing the
次に、図4(C)、図4(D)に示すように、操作者がボタン部材30への押し込みを止めると、復帰バネ52に加えられた応力が開放され、ボタン部材30、第1プランジャ41、および、第2プランジャ42が、筐体70から離間する方向(第1方向Dir1と反対方向である第2方向Dir2)に移動する。これにより、突起部73は、凹部421から溝420内に移動する。
Next, as shown in FIGS. 4C and 4D, when the operator stops pushing the
この際、第2プランジャ42の移動とともに、シャフト61も第2方向Dir2に移動し、発電軸802も移動する。したがって、復帰時にも、発電モジュール80は発電することができる。そして、復帰バネ52による付勢があることによって、復帰時の発電量を向上させることもできる。
At this time, along with the movement of the
次に、図4(E)、図4(F)に示すように、復帰バネ52の応力によって、ボタン部材30、第1プランジャ41、および、第2プランジャ42は、第2方向Dir2に沿ってさらに移動する。この際、上述のカム400が備えられていることによって、第2プランジャ42は、押し込み時とは反対方向に回転する。これにより、定常状態に復帰する。
Next, as shown in FIGS. 4E and 4F, the
このように、本実施形態の構成を用いることによって、ボタン部材30の押し込み時もボタン部材30の復帰時も発電することができる。
Thus, by using the configuration of the present embodiment, it is possible to generate power both when the
このような発電機構を有する無線スイッチ10は、図6の回路構成を有する。図6は、本発明の実施形態に係る無線スイッチの回路図である。
The
無線スイッチ10は、発電モジュール80、整流部81、蓄電部82、通知部83、RFモジュール84、および、アンテナ85を備える。
The
発電モジュール80は、上述の機構によって実現されている。発電モジュール80は、整流部81を介して、蓄電部82、通知部83、および、RFモジュール84に接続されている。
The
整流部81は、例えば、グランドラインと反対側の信号ラインに接続されたダイオード等の整流素子によって構成されている。整流部81は、発電モジュール80で発電された電力(電圧、電流)を整流する。なお、整流部81は、半波整流回路、または、全波整流回路等のダイオードブリッジ回路で構成されていてもよい。
The rectifying
蓄電部82は、コンデンサ821を備える。蓄電部82は、整流部81によって整流された電力を蓄電する。
The
RFモジュール84は、発電モジュール80の発電によって通電し、この通電をトリガにして、スイッチ信号を、アンテナ85を介して外部に送信する。ここで、スイッチ信号とは、ボタン部材30が押し込まれたことを示す信号である。これは、例えば、FA(ファクトリーオートメーション)システムにおける押しボタンスイッチの信号として利用できる。
The
このように、本実施形態の無線スイッチ10は、一次電池や二次電池を用いることなく、スイッチの押し込み動作によって発電した電力を用いて、スイッチ信号を送信できる。この際、上述のように、無線スイッチ10は、安定して大きな発電量を得られるので、スイッチ信号の送信のための電力を確実に確保できる。したがって、無線スイッチ10は、スイッチ信号を確実に送信できる。
As described above, the
さらに、無線スイッチ10は、通知部83に次の構成を備える。
Furthermore, the
通知部83は、発光モジュール830、および、スイッチ素子834、835、836を備える。発光モジュール830は、複数の発光素子831、832、833を備える。発光素子831、832、833はそれぞれに発光態様が異なる。例えば、発光素子831、832、833は、それぞれに発光色が異なる発光ダイオードである。スイッチ素子834、835、836は、例えば、トランジスタである。通知部83では、RFモジュール84からのスイッチ素子834、835、836への制御信号によって、発光素子831、832、833が点灯制御される。例えば、スイッチ素子834にオン制御信号が入力されると、スイッチ素子834が導通して、発光素子831が点灯する。同様に、スイッチ素子835にオン制御信号が入力されると、スイッチ素子835が導通して、発光素子832が点灯し、スイッチ素子836にオン制御信号が入力されると、スイッチ素子836が導通して、発光素子833が点灯する。発光素子831、832、833から発した光は、筐体70の透光部74(図1参照)を介して外部に伝搬される。これにより、操作者は、発光を確認できる。なお、この際、発光素子831、832、833への駆動電圧は、蓄電部82から給電される。
The
このような構成によって、無線スイッチ10は、次の動作を実現できる。図7(A)、(B)は、本願発明の無線スイッチを用いたスイッチ信号の伝達システムの概略構成を示す図である。図7(A)は、無線スイッチと親機とを備えるシステムを示し、図7(B)は、無線スイッチ、中継機、および、親機を備えるシステムを示す。
With such a configuration, the
図7(A)に示すシステムは、無線スイッチ10と親機91とを備える。無線スイッチ10は、上述の機構および回路構成を備える。親機91は、本体911とアンテナ912とを備える。本体911は、LANケーブル等の通信ケーブル900を介して、FAシステム等のネットワークに接続されている。
The system shown in FIG. 7A includes a
無線スイッチ10は、操作者による押し込み動作を受け付けると、スイッチ信号Sswを送信する。親機91のアンテナ912は、スイッチ信号Sswを受信し、親機91の本体911は、通信ケーブル900を介して、スイッチ信号Sswの受信を示す信号をネットワーク内の所定機器(例えばPLC(Programmable Logic Controller))に送信する。
The
また、本体911は、受信確認信号Srvを生成し、アンテナ912を介して送信する。この際、本体911は、受信確認信号Srvに、受信状態データを設定する。受信状態データとは、親機91が受信した時のスイッチ信号Sswの信号強度Isswに基づいて設定されており、信号強度Isswが強度閾値以上である場合と、信号強度Isswが強度閾値未満である場合とで異なる内容に設定されている。例えば、信号強度Isswが強度閾値以上であれば、受信状態データのビットは「0」に設定され、信号強度Isswが強度閾値未満であれば、受信状態データのビットは「1」に設定される。信号強度Isswは、スイッチ信号Sswの受信時に本体911によって検出される。
Further, the
無線スイッチ10は、受信確認信号Srvを受信する。無線スイッチ10は、受信確認信号Srvの信号強度Isrvが強度閾値以上であるか否か、および、受信状態データの内容(ビット)に応じて、通知部83の制御を実行する。具体的には、無線スイッチ10のRFモジュール84は、受信確認信号Srvの信号強度Isrvが強度閾値以上であるか否か、および、受信状態データの内容(ビット)に応じて、発光素子831、832、833のいずれかを選択的に点灯させる。
The
より具体的には、無線スイッチ10は、次の処理を実行する。RFモジュール84は、受信確認信号Srvの信号強度Isrvが強度閾値以上であり、且つ、受信確認データのビットが「0」であれば、発光素子831を点灯させ、発光素子832、833を点灯させない。RFモジュール84は、受信確認信号Srvの信号強度Isrvが強度閾値未満であるか、または、受信確認データのビットが「1」であれば、発光素子832を点灯させ、発光素子831、833を点灯させない。さらには、RFモジュール84は、スイッチ信号Sswの送信時から計時を行っており、計時開始(スイッチ信号Sswの送信時)から所定時間以内に受信確認信号Srvを受信できなければ、発光素子833を点灯させ、発光素子831、832を点灯させない。
More specifically, the
このような処理を実行することによって、操作者は、スイッチ信号Sswが親機91に受信されたか否かを確実に認識できる。さらには、操作者は、この無線の信号強度が所定信号強度以上であるか、すなわち、無線通信の信頼性を認識できる。
By executing such processing, the operator can surely recognize whether or not the switch signal Ssw is received by the
この際、上述の発電モジュール80および蓄電部82を備えることによって、無線スイッチ10は、一次電池や二次電池を用いることなく、受信確認信号Srvを受信でき、通知部83の制御を実現できる。
At this time, by providing the
このようなRFモジュール84の処理を含む無線スイッチ10の処理は、図8に示すフローによって実現できる。図8は、本発明の実施形態に係る無線スイッチの処理を示すフローチャートである。
The processing of the
無線スイッチ10は、上述の構成を備えることによって、スイッチ操作(ボタン部材30の押し込み動作)によって、発電を蓄電を行う(S11)。
With the above-described configuration, the
無線スイッチ10のRFモジュール84は、この発電によって起動する(S12)。RFモジュール84は、起動をトリガに、スイッチ信号Sswを送信する(S13)。RFモジュール84は、スイッチ信号Sswの送信時から計時を開始する(S14)。
The
RFモジュール84は、計時した時間がタイムアウト時間に達していれば(S15:YES)、発光素子833を発光させ、第3色発光を実行する(S21)。RFモジュール84は、計時した時間がタイムアウト時間に達していなければ(S15:NO)、受信確認信号Srvの受信待機状態となる。RFモジュール84は、受信確認信号Srvを受信していなければ(S16:NO)、計時を継続する。
If the time measured has reached the timeout time (S15: YES), the
RFモジュール84は、受信確認信号Srvを受信すると(S16:YES)、信号強度Isrvを検出する。RFモジュール84は、信号強度Isrvが強度閾未満であれば(S17:NO)、発光素子832を発光させ、第2色発光を実行する(S20)。RFモジュール84は、信号強度Isrvが強度閾以上であれば(S17:YES)、受信確認データを復調する。
When receiving the reception confirmation signal Srv (S16: YES), the
RFモジュール84は、受信確認データが正常であれば(上述の受信確認データのビットが「0」であれば)、発光素子831を発光させ、第1色発光を実行する(S19)。RFモジュール84は、受信確認データが正常でなければ(上述の受信確認データのビットが「1」であれば)、発光素子832を発光させ、第2色発光を実行する(S20)。
If the reception confirmation data is normal (if the bit of the reception confirmation data is “0”), the
なお、上述の処理は、図7(B)に示すように、中継機92を備える態様でも実現できる。図7(B)に示すシステムは、無線スイッチ10、親機91、および、中継機92を備える。中継機92は、本体921、アンテナ922を備える。
Note that the above-described processing can also be realized in an aspect including a repeater 92 as shown in FIG. The system illustrated in FIG. 7B includes a
無線スイッチ10は、操作者による押し込み動作を受け付けると、スイッチ信号Sswを送信する。中継機92のアンテナ922は、スイッチ信号Sswを受信し、本体921は、受信の信号強度Isswを検出する。本体921は、信号強度Isswに基づいて、上述の親機91と同様に受信状態データを生成する。本体921は、受信状態データを含む中継スイッチ信号Ssw1を生成して、アンテナ922から送信する。
The
親機91のアンテナ912は、中継スイッチ信号Ssw1を受信し、本体911は、受信の信号強度Issw1を検出する。本体911は、信号強度Issw1に基づいて、上述の親機91と同様の原理によって、受信状態データを更新する。本体911は、受信状態データを含む受信確認信号Srvを生成して、アンテナ912から送信する。受信確認信号Srvには、更新された受信状態データが用いられる。
The
中継機92のアンテナ922は、受信確認信号Srvを受信し、本体921は、受信の信号強度Isrvを検出する。本体921は、信号強度Isrvに基づいて、上述の親機91と同様の原理によって、受信状態データを更新する。本体921は、更新された受信状態データを含む中継受信確認信号Srv1を生成して、アンテナ922から送信する。
The
無線スイッチ10は、中継受信確認信号Srv1を受信する。無線スイッチ10は、中継受信確認信号Srv1の信号強度Isrv1が強度閾値以上であるか否か、および、受信状態データの内容(ビット)に応じて、上述のように通知部83の制御を実行する。
The
このような処理を実行することによって、操作者は、中継機92を介する無線であっても、スイッチ信号Sswが親機91に受信されたか否かを確実に認識できる。さらには、操作者は、この無線の信号強度が所定信号強度以上であるか、すなわち、無線通信の信頼性を認識できる。
By executing such processing, the operator can surely recognize whether or not the switch signal Ssw has been received by the
なお、上述の説明では、第2プランジャ42の溝420および凹部421に対する突起部73の動き、および、トリガバネ51の動作と付勢によって、押し込み速度に影響されない一定の速度で発電軸を移動させる構成を示した。しかしながら、所定の押込量までシャフト61(発電軸802)を移動させない機構(例えば、構造物と構造物との係合の関係から一時的に動きを停止させる機構等)と、所定の押込量に達すると所定の付勢を生じさせ、シャフト61(発電軸802)を移動させる機構(例えば、空気圧を利用した機構等)とを、中間部材としてボタン部材と発電モジュールとの間に配置する構成を用いることで、上述の発電機構を実現することが可能である。
In the above description, the power generation shaft is moved at a constant speed that is not affected by the pushing speed by the movement of the
また、上述の説明では、復帰バネ52を備える構成を示したが、最小限の構成として、トリガバネ51を備えていればよい。ただし、復帰バネ52を備えることによって、発電効率は向上し、有効である。
In the above description, the configuration including the
また、上述の説明では、発光素子の発光色を異ならせる態様を示したが、発光パターンを変化させてもよい。この場合、発光素子は、少なくとも1個あればよい。 In the above description, the light emission color of the light emitting element is shown differently, but the light emission pattern may be changed. In this case, at least one light emitting element is sufficient.
また、通知部として発光素子を用いる態様を示したが、操作者への通知を行える他の態様を用いることもできる。例えば、通知部として、ブザー等の音発生素子を用いることもできる。また、通知態様として複数種類を用いてもよい。例えば、音と光を用いてもよい。ただし、発光ダイオードを用いた発光素子は、消費電力が小さく、小さな電力で発光できるので、本実施形態の構成には、より有効である。 Moreover, although the aspect which uses a light emitting element as a notification part was shown, the other aspect which can notify to an operator can also be used. For example, a sound generating element such as a buzzer can be used as the notification unit. A plurality of types of notification modes may be used. For example, sound and light may be used. However, a light-emitting element using a light-emitting diode has low power consumption and can emit light with small power, and thus is more effective for the configuration of this embodiment.
また、上述の説明では、発電した電力をスイッチ信号の送受信に利用する態様を示したが、他の信号処理に用いることも可能である。例えば、上述の機構からなる発電部を有し、当該発電部で発電した電力を用いて、記憶している各種の情報を含む信号の送信等にも利用できる。
Moreover, although the aspect which utilizes the generated electric power for transmission / reception of a switch signal was shown in the above-mentioned description, it is also possible to use it for other signal processing. For example, the power generation unit having the above-described mechanism is used, and the power generated by the power generation unit can be used to transmit signals including various stored information.
10…無線スイッチ
20…カバー部材
30…ボタン部材
41…第1プランジャ
42…第2プランジャ
51…トリガバネ
52…復帰バネ
61…シャフト
70…筐体
71…支持部
72…主体部
73…突起部
74…透光部
80…発電モジュール
81…整流部
82…蓄電部
83…通知部
84…RFモジュール
85…アンテナ
91…親機
92…中継機
301…表面部材
302…中央部材
303…側面部材
400…カム
411…カム用突起
412…カム用溝
420…溝
421…凹部
701…固定部材
710…表面
711…第1部材
712…第2部材
713…接続部
720…孔
731…接続部
801…発電部
802…発電軸
811…ダイオード
821…コンデンサ
830…発光モジュール
831、832、833…発光素子
834、835、836…スイッチ素子
900…通信ケーブル
911…親機91の本体
912…親機91のアンテナ
921…中継機92の本体
922…中継機92のアンテナ
Dir1…第1方向
Dir2…第2方向
FG…指
Isrv…信号強度
Isrv1…信号強度
Issw…信号強度
Issw1…信号強度
Srv…受信確認信号
Srv1…中継受信確認信号
Ssw…スイッチ信号
Ssw1…中継スイッチ信号
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ボタン部材の移動に伴って発生したエネルギーにより発電する発電モジュールと、
前記発電モジュールに接続され、前記発電モジュールで発生した電力によってスイッチ信号を送信するRFモジュールと、
前記発電モジュールで発電した電力を用いて動作する通知部を備え、
前記RFモジュールは、
前記送信されたスイッチ信号に対応した受信確認信号の強度または内容に応じて、1以上の通知態様で前記通知部を制御する、無線スイッチ。 A button member mounted on the housing in a movable state;
A power generation module that generates power by energy generated with the movement of the button member;
An RF module that is connected to the power generation module and transmits a switch signal by the power generated in the power generation module;
A notification unit that operates using the power generated by the power generation module;
The RF module is
A wireless switch that controls the notification unit in one or more notification modes according to the strength or content of a reception confirmation signal corresponding to the transmitted switch signal.
前記RFモジュールは、前記蓄電部からの給電によって、前記受信確認信号を受信する、
請求項1に記載の無線スイッチ。 A power storage unit for storing the power generated by the power generation module;
The RF module receives the reception confirmation signal by power feeding from the power storage unit.
The wireless switch according to claim 1.
請求項2に記載の無線スイッチ。 The power of the notification unit is supplied by the power storage unit.
The wireless switch according to claim 2.
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