JP2019190144A - 機能部材 - Google Patents

Abstract

【課題】様々な機能の配置の自由度を向上する技術を提供する。【解決手段】凸部２０２は、右側支持立体１１２における第１面２００に配置される。上側第１電極端子２０４と下側第１電極端子２０６は、凸部２０２に配置される。凹部２１２は、右側支持立体１１２における第２面２１０に配置される。上側第２電極端子２１４と下側第２電極端子２１６は、凹部２１２に配置される。凸部２０２が、第１側機能部材の凹部２１２に機械的に接続される場合、上側第１電極端子２０４と下側第１電極端子２０６は、第１側機能部材の上側第２電極端子と下側第２電極端子に電気的に接続される。凹部２１２が、第２側機能部材の凸部に機械的に接続される場合、上側第２電極端子２１４と下側第２電極端子２１６は、第２側機能部材の上側第１電極端子と下側第１電極端子に電気的に接続される。【選択図】図３

Description

本発明は、機能部材に関し、特に連結可能な機能部材に関する。

太陽光あるいは風力を利用して照明を行う照明灯には、太陽光あるいは風力による発電手段と、蓄電手段と、照明手段とが備えられる。このような照明灯において、強い風圧あるいは飛来物の衝突による発電手段の不具合の発生を防ぐために、三体以上の支柱に囲まれた空間内に、発電手段と照明手段とが取り付けられる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−７３３７８号公報

特許文献１では、発電機能、蓄電機能、照明機能のような機能が予め定められた位置に配置される。発電機能、蓄電機能、照明機能とは別の機能も組み合わせた壁あるいは柱のような建材を提供したい場合がある。特に、必要に応じて建材に含める機能を変えたり、発電機能のような特定の機能の位置を変えたりしたい場合がある。

本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、様々な機能の配置の自由度を向上する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の機能部材は、第１側に配置される第１側機能部材と、第１側とは反対側の第２側に配置される第２側機能部材との少なくとも１つと連結可能な機能部材であって、立体における第１側の第１面に配置される凸部と、凸部に配置される第１電極端子と、立体における第２側の第２面に配置される凹部と、凹部に配置される第２電極端子と、第２電極端子と第１電極端子とに接続され、機能を実行する機能部とを備える。凹部は、凸部の形状を嵌め込み可能な形状を有する。凸部が、第１側機能部材の第２面に配置される凹部に機械的に接続される場合、第１電極端子は、第１側機能部材の凹部に配置される第２電極端子に電気的に接続され、凹部が、第２側機能部材の第１面に配置される凸部に機械的に接続される場合、第２電極端子は、第２側機能部材の凸部に配置される第１電極端子に電気的に接続される。

本発明によれば、様々な機能の配置の自由度を向上できる。

図１（ａ）−（ｂ）は、実施例１に係る機能壁の構造を示す図である。 図２（ａ）−（ｂ）は、図１（ａ）−（ｂ）の機能部材の構造を示す図である。 図２（ｂ）の右側支持立体を拡大した分解斜視図である。 図４（ａ）−（ｄ）は、図３の右側支持立体の各部の構造を示す図である。 図１（ａ）の機能壁の構造をさらに具体的に示す図である。 図６（ａ）−（ｃ）は、図５の機能壁の電気的な構成を示す図である。 図６（ａ）−（ｃ）の機能部材における電力線の配置を示す図である。 図６（ａ）−（ｃ）の機能部材の電気的な構成を示す図である。 図６（ａ）−（ｃ）の機能部材の別の電気的な構成を示す図である。 図５の機能壁における通信のための構成を示す図である。 図１１（ａ）−（ｂ）は、実施例２に係る機能柱の構造を示す図である。

（実施例１）
本発明の実施例を具体的に説明する前に、本実施例の概要を説明する。実施例１は、太陽電池、蓄電池、照明装置、送風装置、スピーカのような様々な機能のうちの少なくとも１つを含む機能壁に関する。機能壁に含まれる機能には、必要に応じて選択されることが望まれる。また、機能壁における機能の一例が太陽電池である場合、機能壁における太陽電池の配置を状況に応じて変えることも望まれる。様々な機能の配置の自由度を向上させるために、本実施例に係る機能壁では、様々な機能を有した機能部材が複数連結されることによって形成される。

各機能部材では、高さ方向に延びる立体（以下、「支持立体」という）が左端側と右側端に２つ配置されるとともに、２つの支持立体の間に、１つ以上の機能を有するパネル（以下、「機能パネル」という）が配置される。機能パネルに備えられる機能が異なることによって、機能部材によって提供可能な機能が異なる。また、２つの支持立体のそれぞれの上側の面には凸部が配置されるとともに、２つの支持立体のそれぞれの下側の面には凹部が配置される。ここで、凸部と凹部は互いに嵌め込み可能な形状である。このような機能部材を上下方向に並べて、上側の機能部材の凹部と、下側の機能部材の凸部とを機械的に接続することによって、複数の機能部材が上下方向に連結される。上下方向に連結された複数の機能部材は、左右方向にも並べることも可能である。また、凸部と凹部のそれぞれには電極端子が配置されており、上側の機能部材の凹部と、下側の機能部材の凸部とを機械的に接続することによって、これらに配置された電極端子が電気的に接続される。このように、各機能部材が機械的かつ電気的に接続可能であるので、様々な機能の配置の自由度が向上される。

また、複数の機能部材間における電極端子が接続された場合に、各機能パネルが電気的に並列接続されるように、各機能部材における電力線が配線される。各機能パネルが電気的に並列接続されるので、各機能が独立して実行される。このように、各機能が独立して実行されるので、様々な機能の配置の自由度が向上される。なお、以下の説明において、「平行」、「垂直」は、完全な平行、垂直だけではなく、誤差の範囲で平行、垂直からずれている場合も含むものとする。また、「略」は、おおよその範囲で同一であるという意味である。

（１）構造
図１（ａ）−（ｂ）は、機能壁１０００の構造を示す。図１（ａ）は、機能壁１０００の構造を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、機能壁１０００の構造を示す分解斜視図である。図１（ａ）−（ｂ）に示すように、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸からなる直交座標系が規定される。ｘ軸、ｙ軸は、機能壁１０００の底面内において互いに直交する。ｚ軸は、ｘ軸およびｙ軸に垂直であり、機能壁１０００の高さ（垂直）方向に延びる。ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸のそれぞれの正の方向は、図１（ａ）−（ｂ）における矢印の方向に規定され、負の方向は、矢印と逆向きの方向に規定される。また、ｚ軸の正方向側を「上側」あるいは「第１側」、ｚ軸の負方向側を「下側」あるいは「第２側」ということもある。さらに、第１機能部材１００ａから第５機能部材１００ｅを基準にして、ｘ軸の正方向側を「前側」、ｘ軸の負方向側を「後側」、ｙ軸の正方向側を「右側」、ｙ軸の負方向側を「左側」ということもある。

機能壁１０００は、機能部材１００と総称される第１機能部材１００ａから第１０機能部材１００ｊ、キャップ１２０、スペーサ１２２、連結キャップ１２４、連結スペーサ１２６、脚部１２８、支柱１４０を含む。また、第１機能部材１００ａは、第１左側支持立体１１０ａ、第１右側支持立体１１２ａ、第１機能パネル１１４ａを含む。第２機能部材１００ｂから第１０機能部材１００ｊも、第１機能部材１００ａと同様である。ここで、第１左側支持立体１１０ａから第１０左側支持立体１１０ｊは左側支持立体１１０と総称され、第１右側支持立体１１２ａから第１０右側支持立体１１２ｊは右側支持立体１１２と総称され、第１機能パネル１１４ａから第１０機能パネル１１４ｊは機能パネル１１４と総称される。

第１機能部材１００ａから第５機能部材１００ｅが上下方向に連結され、第６機能部材１００ｆから第１０機能部材１００ｊが上下方向に連結される。例えば、第２機能部材１００ｂは、上側に配置される第１機能部材１００ａと、下側に配置される第３機能部材１００ｃとに連結される。また、第１機能部材１００ａから第５機能部材１００ｅと、第６機能部材１００ｆから第１０機能部材１００ｊとは、ｘ−ｙ平面内に並べられて連結される。なお、上下方向に連結される機能部材１００の数は「５」に限定されず、ｘ−ｙ平面内に並べられて連結される機能部材１００の数は「２」に限定されない。ここでは、第１機能部材１００ａから第５機能部材１００ｅの方向と、第６機能部材１００ｆから第１０機能部材１００ｊの方向とが異なっているが、以下では、前者の方向をもとに機能部材１００の構造を説明する。

各機能部材１００は同一の構造を有しており、左側に左側支持立体１１０が配置され、右側に右側支持立体１１２が配置され、左側支持立体１１０と右側支持立体１１２との間に機能パネル１１４が配置される。左側支持立体１１０と右側支持立体１１２は、上下方向に延びる円筒形状を有し、機能パネル１１４は、ｙ−ｚ平面に広がる板形状を有する。第１右側支持立体１１２ａから第５右側支持立体１１２ｅを貫通するように上下方向に延びる棒形状の支柱１４０が、ｘ−ｙ平面に広がる脚部１２８に設けられる。また、支柱１４０は、第１左側支持立体１１０ａから第５左側支持立体１１０ｅ、第６右側支持立体１１２ｆから第１０右側支持立体１１２ｊ、第６左側支持立体１１０ｆから第１０左側支持立体１１０ｊのそれぞれに対しても設けられる。

第１右側支持立体１１２ａから第５右側支持立体１１２ｅは、隣接した右側支持立体１１２間にスペーサ１２２を挟みながら、支柱１４０に通されることによって、上下方向に連結される。スペーサ１２２は環形状を有する。また、第１右側支持立体１１２ａの上側から突出した支柱１４０には、スペーサ１２２が配置されるとともに、スペーサ１２２の上側にキャップ１２０が配置される。キャップ１２０は、支柱１４０の上側の先端の露出を防止する。

第１左側支持立体１１０ａから第５左側支持立体１１０ｅは、隣接した左側支持立体１１０間に連結スペーサ１２６を挟みながら、支柱１４０に通されることによって、上下方向に連結される。連結スペーサ１２６は、２つの貫通孔がｘ−ｙ平面に並べられた８の字形状を有する。連結スペーサ１２６の一方の貫通孔には、第１左側支持立体１１０ａから第５左側支持立体１１０ｅに対する支柱１４０が通され、もう一方の貫通孔には、第６右側支持立体１１２ｆから第１０右側支持立体１１２ｊに対する支柱１４０が通される。連結スペーサ１２６における２つの貫通孔の間隔は、２つの支柱１４０の間隔に合わされるので、連結スペーサ１２６によって、左右方向に隣接した左側支持立体１１０と右側支持立体１１２との間隔が固定される。例えば、第２左側支持立体１１０ｂと第７右側支持立体１１２ｇとの間隔が固定される。また、第１左側支持立体１１０ａの上側から突出した支柱１４０と、第６右側支持立体１１２ｆの上側から突出した支柱１４０とには、連結スペーサ１２６が配置されるとともに、連結スペーサ１２６の上側に連結キャップ１２４が配置される。連結キャップ１２４は、２つの支柱１４０の上側の先端の露出を防止するとともに、第１左側支持立体１１０ａと第６右側支持立体１１２ｆとを電気的に接続する。

図２（ａ）−（ｂ）は、機能部材１００の構造を示す。図２（ａ）は、機能部材１００の構造を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、機能部材１００の構造を示す分解斜視図である。機能部材１００に含まれる左側支持立体１１０、右側支持立体１１２、機能パネル１１４の配置は前述の通りである。左側支持立体１１０は、支持立体カバー１６０、支持立体ケース１６２、支持立体本体１６４を含み、右側支持立体１１２は、支持立体カバー１７０、支持立体ケース１７２、支持立体本体１７４を含み、機能パネル１１４は、機能パネル筐体１８０、機能ボード１８２、機能パネルカバー１８４を含む。

支持立体本体１６４は円筒形状を有しており、支持立体本体１６４の外周を前側と後側から２つの支持立体ケース１６２が挟み込む。組み合わされた支持立体ケース１６２も円筒形状を有しているが、支持立体ケース１６２の右側部分は右側に向かって突出する。支持立体ケース１６２の右側部分は、機能パネル１１４、上側支持枠１５０、下側支持枠１５２を挟み込む。支持立体カバー１６０は、支持立体ケース１６２を左側から覆う。そのため、支持立体ケース１６２は支持立体カバー１６０から露出しないが、支持立体本体１６４の上側部分が支持立体カバー１６０から露出する。支持立体カバー１７０、支持立体ケース１７２、支持立体本体１７４は、支持立体カバー１６０、支持立体ケース１６２、支持立体本体１７４と左右対称の形状を有する。

機能パネル筐体１８０は、正方向側に開口した箱形形状を有しており、開口した部分に機能ボード１８２が取り付けられる。機能ボード１８２は、所定の機能を有する機能部を備えるボードであり、ここでは、機能部として５つの太陽電池１９０が電気的に直列接続される。機能パネルカバー１８４は、板形形状を有し、機能ボード１８２が取り付けられた機能パネル筐体１８０の開口を塞ぐように、機能パネル筐体１８０に取り付けられる。このように機能パネル筐体１８０、機能ボード１８２、機能パネルカバー１８４が組み合わされた機能パネル１１４の上側には上側支持枠１５０が取り付けられ、機能パネル１１４の下側には下側支持枠１５２が取り付けられる。このような機能部を含む板形状の機能パネル１１４は、左側支持立体１１０および右側支持立体１１２に外付けされる。

図３は、右側支持立体１１２を拡大した分解斜視図である。左側支持立体１１０も同様の構造を有する。円筒形状を有する支持立体本体１７４の外周を前側と後側から挟み込んだ２つの支持立体ケース１７２における上側を向いたｘ−ｙ平面が第１面２００であり、下側を向いたｘ−ｙ平面が第２面２１０である。第１面２００から上側に突出するように、支持立体本体１７４の上側部分には凸部２０２が配置される。凸部２０２は、上側端側の第１凸部２０２ａと、第１凸部２０２ａの下側に配置される第２凸部２０２ｂとを含む。第１凸部２０２ａと第２凸部２０２ｂはいずれも円筒形状を有するが、第１凸部２０２ａにおける円筒形状の径は、第２凸部２０２ｂにおける円筒形状の径よりも小さい。

第１凸部２０２ａの側面には、上側第１電極端子２０４が配置され、第２凸部２０２ｂの側面には、下側第１電極端子２０６が配置される。図４（ａ）−（ｄ）は、右側支持立体１１２の各部の構造を示す。図４（ａ）は、凸部２０２のｙ−ｚ平面に沿った断面図である。第１凸部２０２ａと第２凸部２０２ｂは、第２凸部２０２ｂの上側に第１凸部２０２ａが配置されるような階段形状に形成される。第２凸部２０２ｂに配置される下側第１電極端子２０６は、図４（ｂ）のごとく、環状に形成される。また、第１凸部２０２ａに配置される上側第１電極端子２０４も下側第１電極端子２０６と同様の形状を有する。図４（ｃ）−（ｄ）は後述し、図３に戻る。

第２面２１０から上側に窪むように、支持立体本体１７４の下側部分には、凹部２１２が配置される。凹部２１２は、下側端側の第２凹部２１２ｂと、第２凹部２１２ｂの上側に配置される第１凹部２１２ａとを含む。第１凹部２１２ａと第２凹部２１２ｂは穴形状を有するが、第１凹部２１２ａにおける穴形状の径は、第２凹部２１２ｂにおける穴形状の径よりも小さい。ここで、凹部２１２は、凸部２０２の形状を嵌め込み可能な形状を有する。具体的には、第１凹部２１２ａは、第１凸部２０２ａの形状を嵌め込み可能な形状を有し、第２凹部２１２ｂは、第２凸部２０２ｂの形状を嵌め込み可能な形状を有する。凸部２０２が円筒形状を有し、凹部２１２が凸部２０２に合った形状を有するので、ｘ−ｙ平面に並ぶ機能部材１００の相対角度が自由に設定される。

第１凹部２１２ａの側面には、上側第２電極端子２１４が配置され、第２凹部２１２ｂの側面には、下側第２電極端子２１６が配置される。図４（ｃ）は、凹部２１２のｙ−ｚ平面に沿った断面図である。第１凹部２１２ａと第２凹部２１２ｂは、第１凸部２０２ａと第２凸部２０２ｂにそれぞれ合った形状を有する。第１凹部２１２ａに配置される上側第２電極端子２１４は、図４（ｄ）のごとく、バネ形状を有する。略矩形状の底板部２５０の一端側から上向きに壁板部２５２が立設され、壁板部２５２の途中には、底板部２５０が延びる方向とは逆方向に湾曲しながら突出する接点部２５４が配置される。図４（ｃ）のごとく、接点部２５４は、穴形状の凹部２１２の内部に露出するが、底板部２５０、壁板部２５２は、穴形状の凹部２１２の内部に露出しない。接点部２５４は、上側第１電極端子２０４に接触される。また、第２凹部２１２ｂに配置される下側第２電極端子２１６も上側第２電極端子２１４と同様の形状を有する。図３に戻る。

ここでは、上下方向の機能部材１００の連結を説明するために、右側支持立体１１２が図１の第２機能部材１００ｂにおける第２右側支持立体１１２ｂであると想定する。凸部２０２は、第１機能部材１００ａの第２面２１０に配置される凹部２１２に機械的に接続される。そのような場合、上側第１電極端子２０４および下側第１電極端子２０６は、第１機能部材１００ａの凹部２１２に配置される上側第２電極端子２１４および下側第２電極端子２１６に電気的に接続される。一方、凹部２１２が、第３機能部材１００ｃの第１面２００に配置される凸部２０２に機械的に接続される。そのような場合、上側第２電極端子２１４および下側第２電極端子２１６は、第３機能部材１００ｃの凸部２０２に配置される上側第１電極端子２０４および下側第１電極端子２０６に電気的に接続される。つまり、上下方向に隣接した機能部材１００の凸部２０２と凹部２１２とを機械的に接続すれば、上側第１電極端子２０４と上側第２電極端子２１４、下側第１電極端子２０６と下側第２電極端子２１６とが電気的に接続される。

支持立体本体１７４を上下方向を貫通するように、つまり右側支持立体１１２の第１面２００と第２面２１０とを貫通するように貫通孔２２０が設けられる。第１機能部材１００ａと第３機能部材１００ｃとの少なくとも１つに第２機能部材１００ｂが連結する場合、貫通孔２２０には、第１機能部材１００ａと第３機能部材１００ｃとの少なくとも１つにおける貫通孔２２０とともに、支柱１４０が通される。これは、第１右側支持立体１１２ａと第３右側支持立体１１２ｃとの少なくとも１つに第２右側支持立体１１２ｂが機械的に接続される場合に相当する。左側支持立体１１０でも、右側支持立体１１２と同様に、機械的および電気的な接続がなされる。

図５は、機能壁１０００の構造をさらに具体的に示す。ここでは、図１における各機能部材１００における機能が具体的に示される。一例として、第１機能部材１００ａにおける機能部は照明装置であり、第２機能部材１００ｂにおける機能部は送風装置であり、第３機能部材１００ｃにおける機能部はスピーカであり、第４機能部材１００ｄにおける機能部は蓄電池である。また、第６機能部材１００ｆから第９機能部材１００ｉ、第１１機能部材１００ｋから第１４機能部材１００ｎにおける機能部は太陽電池である。これら以外の機能部が機能部材１００に備えられてもよい。

（２）電気的な構成
図６（ａ）−（ｃ）は、機能壁１０００の電気的な構成を示す。図６（ａ）の機能壁１０００は、一例として、第１機能部材１００ａから第６機能部材１００ｆ、電力線５００を含む。ここで、第１機能部材１００ａにおける機能部は太陽電池であり、第２機能部材１００ｂにおける機能部は蓄電池であり、第３機能部材１００ｃにおける機能部は照明装置である。また、第４機能部材１００ｄにおける機能部はスピーカであり、第５機能部材１００ｅにおける機能部は送風装置であり、第６機能部材１００ｆにおける機能部は表示装置である。

各機能部材１００における電力線５００の配置を説明するために、ここでは図７を使用する。図７は、機能部材１００における電力線の配置を示す。電力線５００は、第１電力線５００ａ、第２電力線５００ｂを含む。第１電力線５００ａは、左側支持立体１１０における上側第１電極端子２０４と上側第２電極端子２１４とを接続する。また、第１電力線５００ａは、右側支持立体１１２における上側第１電極端子２０４と上側第２電極端子２１４とを接続する。左側支持立体１１０における第１電力線５００ａと、右側支持立体１１２における第１電力線５００ａは、第１電力線５１０ａによって接続される。第１電力線５１０ａは、上側支持枠１５０に配置される。

第２電力線５００ｂは、左側支持立体１１０における下側第１電極端子２０６と下側第２電極端子２１６とを接続する。また、第２電力線５００ｂは、右側支持立体１１２における下側第１電極端子２０６と下側第２電極端子２１６とを接続する。左側支持立体１１０における第２電力線５００ｂと、右側支持立体１１２における第２電力線５００ｂは、第２電力線５１０ｂによって接続される。第２電力線５１０ｂは、下側支持枠１５２に配置される。なお、第１電力線５１０ａと第２電力線５１０ｂは、電力線５１０と総称される。図６（ａ）に戻る。

電力線５００は、各機能部材１００をバス接続する。このようなバス接続によって、各機能部材１００における機能部は電気的に配列接続される。つまり、第２機能部材１００ｂの機能部は、第１機能部材１００ａと第３機能部材１００ｃとの少なくとも１つに第２機能部材１００ｂが連結する場合、第１機能部材１００ａと第３機能部材１００ｃとの少なくとも１つの機能部と電気的に並列接続される。なお、機能部として太陽電池を含む第１機能部材１００ａには、ダイオード５０２が含まれる。ダイオード５０２は、電力の逆流、つまり太陽電池への電力の流入を防止するために使用され、一例としてショットキー型逆流防止ダイオードである。

図６（ｂ）は、第１機能部材１００ａにおける太陽電池が発電する場合を示す。第１機能部材１００ａにおける機能部である太陽電池は発電し、発電された電力は、第１機能部材１００ａから出力される。第２機能部材１００ｂにおける機能部である蓄電池は、第１機能部材１００ａからの電力を充電する。また、電力は第３機能部材１００ｃから第６機能部材１００ｆに出力される。第３機能部材１００ｃから第６機能部材１００ｆにおける機能部は、供給された電力によって機能を実行する。

図６（ｃ）は、第１機能部材１００ａにおける太陽電池が発電しない場合を示す。第２機能部材１００ｂにおける機能部である蓄電池は放電し、放電された電力は、第３機能部材１００ｃから第６機能部材１００ｆに出力される。第３機能部材１００ｃから第６機能部材１００ｆにおける機能部は、供給された電力によって機能を実行する。一方、放電された電力は、ダイオード５０２により第１機能部材１００ａに出力されない。

図８は、機能部材１００の電気的な構成を示す。機能部材１００は、ダイオード５０２、第１電圧調整部５２０、充電回路部５２２、第１スイッチ５２４、第２スイッチ５２６、第２電圧調整部５２８、機能部（蓄電池）５３０、制御部５３２、通信部５３４を含む。これは、図６の第２機能部材１００ｂの構成であるといえる。

第１電圧調整部５２０は、入力した電力における電圧を調節する。充電回路部５２２は、第１電圧調整部５２０において電圧が調節された電力を機能部（蓄電池）５３０に充電する。第１スイッチ５２４は、機能部（蓄電池）５３０を充電させる場合に、充電回路部５２２と機能部（蓄電池）５３０との間を接続し、機能部（蓄電池）５３０を充電させない場合に、充電回路部５２２と機能部（蓄電池）５３０との間を切断する。第２スイッチ５２６は、機能部（蓄電池）５３０を放電させる場合に、機能部（蓄電池）５３０と第２電圧調整部５２８との間を接続し、機能部（蓄電池）５３０を放電させない場合に、機能部（蓄電池）５３０と第２電圧調整部５２８との間を切断する。第２電圧調整部５２８は、機能部（蓄電池）５３０から放電された電力における電圧を調節する。ダイオード５０２は、前述のごとく、第２電圧調整部５２８への電力の流入を防ぐ。このような構成により、機能部（蓄電池）５３０は、電力線５００に接続されるので、上側第１電極端子２０４、下側第１電極端子２０６、上側第２電極端子２１４、下側第２電極端子２１６に接続され、機能を実行する。

制御部５３２は、第１電圧調整部５２０、充電回路部５２２、第１スイッチ５２４、第２スイッチ５２６、第２電圧調整部５２８、機能部（蓄電池）５３０を制御する。例えば、充電時において、制御部５３２は、第１電圧調整部５２０、充電回路部５２２を動作させ、第１スイッチ５２４を接続し、機能部（蓄電池）５３０に充電を実行させる。制御部５３２は、第２スイッチ５２６を切断し、第２電圧調整部５２８を停止させる。放電時において、制御部５３２は、第１電圧調整部５２０、充電回路部５２２を停止させ、第１スイッチ５２４を切断する。制御部５３２は、機能部（蓄電池）５３０に放電を実行させ、第２スイッチ５２６を接続し、第２電圧調整部５２８を動作させる。

通信部５３４は、制御部５３２に接続され、他の機能部材１００に含まれる他の通信部５３４と通信する。通信部５３４は、通信として、例えば、ＰＬＣ（Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）を実行するが、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を実行してもよい。

図９は、機能部材１００の別の電気的な構成を示す。機能部材１００は、充電回路部５２２、第１スイッチ５２４、第２スイッチ５２６、制御部５３２、通信部５３４、電圧調整部５４０、機能部（送風装置）５４２、補助電源５４４を含む。これは、図６の第５機能部材１００ｅの構成であるといえる。

電圧調整部５４０は、入力した電力における電圧を調節する。充電回路部５２２は、第１電圧調整部５２０において電圧が調節された電力を補助電源５４４に充電する。第１スイッチ５２４は、補助電源５４４を充電させる場合あるいは機能部（送風装置）５４２を動作させる場合に接続され、補助電源５４４を充電させず、かつ機能部（送風装置）５４２を動作させない場合に切断される。第２スイッチ５２６は、機能部（送風装置）５４２を動作させる場合に接続され、機能部（送風装置）５４２を動作させない場合に切断される。機能部（送風装置）５４２は、図示しないファンを備え、ファンを回転することによって送風を実行する。補助電源５４４は、他の機能部材１００における機能部が動作を開始することによって、電力線５００の電圧が低下した場合に、機能部（送風装置）５４２に電力を補助的に供給する。つまり、補助電源５４４は、他の機能部材１００における機能部がオンにされる場合の突入電流対策として設けられる。なお、補助電源５４４の容量を機能部（送風装置）５４２等の消費電力に合わせることによって、補助電源５４４は、機能部（蓄電池）５３０のメンテナンス時の一時的なバックアップ等にも使用可能である。補助電源５４４は、例えば、蓄電池、コンデンサにより構成される。このような構成により、機能部（送風装置）５４２は、電力線５００に接続されるので、上側第１電極端子２０４、下側第１電極端子２０６、上側第２電極端子２１４、下側第２電極端子２１６に接続され、機能を実行する。

制御部５３２は、電圧調整部５４０、充電回路部５２２、第１スイッチ５２４、第２スイッチ５２６、機能部（送風装置）５４２、補助電源５４４を制御する。例えば、充電時において、制御部５３２は、電圧調整部５４０、充電回路部５２２を動作させ、第１スイッチ５２４を接続し、補助電源５４４に充電を実行させる。第１スイッチ５２４の動作時において、制御部５３２は、第２スイッチ５２６を接続し、機能部（送風装置）５４２を動作させる。また、電力線５００の電圧が降下した場合に、制御部５３２は、補助電源５４４に放電を実行させ、第２スイッチ５２６を接続し、機能部（送風装置）５４２を動作させる。機能部が照明装置、スピーカ、表示装置である場合も、図９のように構成される。

図１０は、機能壁１０００における通信のための構成を示す。第１機能部材１００ａから第６機能部材１００ｆは図６（ａ）−（ｃ）と同一である。第１機能部材１００ａは第１通信部５３４ａを含み、第２機能部材１００ｂは第２通信部５３４ｂを含み、第３機能部材１００ｃは第３通信部５３４ｃを含む。また、第４機能部材１００ｄは第４通信部５３４ｄを含み、第５機能部材１００ｅは第５通信部５３４ｅを含み、第６機能部材１００ｆは第６通信部５３４ｆを含む。第２機能部材１００ｂにおける機能部は蓄電池であるので、第２通信部５３４ｂは親機に設定される。一方、第１機能部材１００ａ、第３機能部材１００ｃから第６機能部材１００ｆにおける機能部は蓄電池以外であるので、第１通信部５３４ａ、第３通信部５３４ｃから第６通信部５３４ｆは子機に設定される。子機に設定された通信部５３４は、機能部に関する情報が含まれた信号を第２通信部５３４ｂに送信する。機能部に関する情報は、例えば、機能部の状態が示された情報である。第２通信部５３４ｂは、子機に設定された通信部５３４からの信号を受信すると、当該信号をサーバ６００に送信する。また、第２通信部５３４ｂは、第２機能部材１００ｂの機能部に関する情報が含まれた信号をサーバ６００に送信する。なお、通信部５３４間の通信に使用される通信方式と、第２通信部５３４ｂとサーバ６００との通信に使用される通信方式は異なっていてもよい。第２通信部５３４ｂとサーバ６００との通信には、例えば、有線通信あるいは無線通信が使用可能であり、無線通信には、第４世代携帯電話通信方式、第５世代携帯電話通信方式、特定小電力無線局等が使用可能である。

サーバ６００は、各機能部材１００の機能部を制御するための処理を実行する。サーバ６００は、各機能部材１００の機能部に関する情報と、宛先となる通信部５３４の情報とが含まれた信号を第２通信部５３４ｂに送信する。各機能部材１００の機能部に関する情報は、例えば、各機能部材１００の機能部を制御するための処理の結果である。第２通信部５３４ｂは、信号を受信すると、宛先となる通信部５３４の情報を確認する。宛先が第２通信部５３４ｂでない場合、第２通信部５３４ｂは、宛先となる通信部５３４に信号を送信する。宛先が第２通信部５３４ｂである場合、第２通信部５３４ｂは、第２機能部材１００ｂの制御部５３２に、各機能部材１００の機能部に関する情報を出力する。つまり、親機に設定された通信部５３４を介して、子機に設定された通信部５３４とサーバ６００とが通信を実行する。

本実施例によれば、凸部２０２が、上側の機能部材１００の凹部２１２に機械的に接続される場合、上側第１電極端子２０４あるいは下側第１電極端子２０６が、上側の機能部材１００の上側第２電極端子２１４あるいは下側第２電極端子２１６に電気的に接続されるので、様々な機能の配置の自由度を向上できる。また、凹部２１２が、下側の機能部材１００の凸部２０２に機械的に接続される場合、上側第２電極端子２１４あるいは下側第２電極端子２１６は、下側の機能部材１００の上側第１電極端子２０４あるいは下側第１電極端子２０６に電気的に接続されるので、様々な機能の配置の自由度を向上できる。また、機能部は、太陽電池、蓄電池、照明装置、送風装置、スピーカ、表示装置のうちの少なくとも１つを含むので、様々な機能を提供できる。

また、機能部は、立体に外付けされるので、立体に対して機能部のサイズを大きくできる。また、立体に対して機能部のサイズが大きくなるので、機能部の構成の自由度を向上できる。また、機能部は、板形状を有するので、壁の部材として使用できる。また、凸部２０２は円筒形状を有し、凹部２１２は穴形状を有するので、回転させることができる。また、上側第１電極端子２０４あるいは下側第１電極端子２０６は、円筒形状の凸部２０２の側面に環状に配置され、上側第２電極端子２１４あるいは下側第２電極端子２１６は、穴形状の凹部２１２の側面に配置されるとともに、バネ形状を有するので、電気的な接続を容易にできる。また、貫通孔２２０に支柱が通されるので、構造の安定を向上できる。

また、上側の機能部材１００と下側の機能部材１００との少なくとも１つに本機能部材１００が連結する場合、複数の機能部が電気的に並列接続されるので、様々な機能の配置の自由度を向上できる。また、補助電源５４４は、機能部に電力を供給可能であるので、他の機能部材１００における機能部がオンにされる場合の突入電流が発生しても、機能部を安定的に動作させることができる。また、補助電源５４４の容量を機能部の消費電力に合わせることによって、機能部（蓄電池）５３０のメンテナンス時の一時的なバックアップ等にも補助電源５４４を使用できる。これにより、機能部（蓄電池）５３０のメンテナンス時にも各機能部を使用できる。また、通信部５３４が、機能部に関する情報を送受信するので、各機能部の状態を外部から把握できる。また、通信部５３４が、機能部に関する情報を送受信するので、各機能部を外部から制御できる。また、機能部が蓄電池である場合、親機としての処理を実行するので、親機の動作を安定させることができる。

本発明の一態様の概要は、次の通りである。
（項目１−１）
第１側に配置される第１側機能部材１００と、前記第１側とは反対側の第２側に配置される第２側機能部材１００との少なくとも１つと連結可能な機能部材１００であって、
立体における前記第１側の第１面２００に配置される凸部２０２と、
前記凸部２０２に配置される上側第１電極端子２０４あるいは下側第１電極端子２０６と、
前記立体における前記第２側の第２面２１０に配置される凹部２１２と、
前記凹部２１２に配置される上側第２電極端子２１４あるいは下側第２電極端子２１６と、
前記上側第２電極端子２１４あるいは下側第２電極端子２１６と前記上側第１電極端子２０４あるいは下側第１電極端子２０６とに接続され、機能を実行する機能部とを備え、
前記凹部２１２は、前記凸部２０２の形状を嵌め込み可能な形状を有し、
前記凸部２０２が、前記第１側機能部材１００の第２面２１０に配置される凹部２１２に機械的に接続される場合、前記上側第１電極端子２０４あるいは下側第１電極端子２０６は、前記第１側機能部材１００の前記凹部２１２に配置される上側第２電極端子２１４あるいは下側第２電極端子２１６に電気的に接続され、
前記凹部２１２が、前記第２側機能部材１００の第１面２００に配置される凸部２０２に機械的に接続される場合、前記上側第２電極端子２１４あるいは下側第２電極端子２１６は、前記第２側機能部材１００の前記凸部２０２に配置される上側第１電極端子２０４あるいは下側第１電極端子２０６に電気的に接続されることを特徴とする機能部材１００。

（項目１−２）
前記機能部は、太陽電池、蓄電池、照明装置、送風装置、スピーカ、表示装置のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする項目１−１に記載の機能部材１００。
（項目１−３）
前記機能部は、前記立体に外付けされることを特徴とする項目１−１または１−２に記載の機能部材１００。

（項目１−４）
前記機能部は、板形状を有することを特徴とする項目１−３に記載の機能部材１００。
（項目１−７）
前記凸部２０２は、円筒形状を有し、
前記凹部２１２は、穴形状を有することを特徴とする項目１−１から１−６のいずれか１項に記載の機能部材１００。

（項目１−８）
前記上側第１電極端子２０４あるいは下側第１電極端子２０６は、円筒形状の前記凸部２０２の側面に環状に配置され、
前記上側第２電極端子２１４あるいは下側第２電極端子２１６は、穴形状の前記凹部２１２の側面に配置されるとともに、バネ形状を有することを特徴とする項目１−７に記載の機能部材１００。

（項目１−９）
前記立体の前記第１面２００と前記第２面２１０とを貫通する貫通孔２２０をさらに備え、
前記貫通孔２２０には、前記第１側機能部材１００と前記第２側機能部材１００との少なくとも１つに本機能部材１００が連結する場合、前記第１側機能部材１００と前記第２側機能部材１００との少なくとも１つにおける貫通孔２２０とともに、支柱１４０が通されることを特徴とする項目１−１から１−８のいずれか１項に記載の機能部材１００。

（項目２−１）
第１側に配置される第１側機能部材１００と、前記第１側とは反対側の第２側に配置される第２側機能部材１００との少なくとも１つと連結可能な機能部材１００であって、
立体における前記第１側の第１面２００に配置される凸部２０２と、
前記凸部２０２に配置される上側第１電極端子２０４あるいは下側第１電極端子２０６と、
前記立体における前記第２側の第２面２１０に配置される凹部２１２と、
前記凹部２１２に配置される上側第２電極端子２１４あるいは下側第２電極端子２１６と、
前記上側第２電極端子２１４あるいは下側第２電極端子２１６と前記上側第１電極端子２０４あるいは下側第１電極端子２０６とに接続され、機能を実行する機能部とを備え、
前記凹部２１２は、前記凸部２０２の形状を嵌め込み可能な形状を有し、
前記凸部２０２が、前記第１側機能部材１００の第２面２１０に配置される凹部２１２に機械的に接続される場合、前記上側第１電極端子２０４あるいは下側第１電極端子２０６は、前記第１側機能部材１００の前記凹部２１２に配置される上側第２電極端子２１４あるいは下側第２電極端子２１６に電気的に接続され、
前記凹部２１２が、前記第２側機能部材１００の第１面２００に配置される凸部２０２に機械的に接続される場合、前記上側第２電極端子２１４あるいは下側第２電極端子２１６は、前記第２側機能部材１００の前記凸部２０２に配置される上側第１電極端子２０４あるいは下側第１電極端子２０６に電気的に接続され、
前記機能部は、前記第１側機能部材１００と前記第２側機能部材１００との少なくとも１つに本機能部材１００が連結する場合、前記第１側機能部材１００と前記第２側機能部材１００との少なくとも１つにおける機能部と電気的に並列接続することを特徴とする機能部材１００。

（項目２−２）
前記機能部は、太陽電池、蓄電池、照明装置、送風装置、スピーカ、表示装置のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする項目２−１に記載の機能部材１００。
（項目２−３）
前記機能部に電力を供給可能である補助電源５４４をさらに備えることを特徴とする項目２−１または２−２に記載の機能部材１００。
（項目２−４）
前記機能部に関する情報を送受信する通信部５３４をさらに備えることを特徴とする項目２−１から２−３のいずれか１項に記載の機能部材１００。
（項目２−５）
前記通信部５３４は、前記機能部が蓄電池である場合、親機としての処理を実行し、前記機能部が蓄電池以外である場合、子機としての処理を実行することを特徴とする項目２−４に記載の機能部材１００。

（実施例２）
次に、実施例２を説明する。これまでの実施例１は、機能壁に関するが、実施例２は、機能柱に関する。つまり、実施例２は、実施例１と比較して構造が異なる。以下では、実施例１との差異を中心に説明する。

図１１（ａ）−（ｂ）は、機能柱１１００の構造を示す。図１１（ａ）は、機能柱１１００の構造を示す斜視図であり、図１１（ｂ）は、機能柱１１００の構造を示す分解斜視図である。機能柱１１００は、機能部材１００と総称される第１機能部材１００ａ、第２機能部材１００ｂ、第３機能部材１００ｃ、第４機能部材１００ｄ、脚部１２８、支柱１４０を含む。また、機能部材１００は、凸部２０２、凹部２１２、貫通孔２２０を含む。

図示のごとく、実施例２における機能部材１００は柱形状を有する。柱形状を有する機能部材１００の機械的な構造、電気的な構成は、実施例１における左側支持立体１１０あるいは右側支持立体１１２内に機能パネル１１４、特に機能ボード１８２における機能部を格納した場合に相当する。そのため、機能部材１００における電力線の配置は、図７における左側支持立体１１０あるいは右側支持立体１１２の第１電力線５００ａおよび第２電力線５００ｂが含まれるだけである。例えば、第１機能部材１００ａにおける機能部は鍵であり、第２機能部材１００ｂにおける機能部は撮像装置であり、第３機能部材１００ｃにおける機能部は照明装置であり、第４機能部材１００ｄにおける機能部は太陽電池と蓄電池である。これ以外の機械的な構造、電気的な構成は実施例１と同様であるので、ここでは説明を省略する。

本実施例によれば、機能部は立体内に格納されるので、機能部材１００を小型化できる。また、立体は柱形状を有するので、柱の部材として使用できる。

本発明の一態様の概要は、次の通りである。
（項目１−５）
前記機能部は、前記立体に格納されることを特徴とする項目１−１または１−２に記載の機能部材１００。
（項目１−６）
前記立体は、柱形状を有することを特徴とする項目１−５に記載の機能部材１００。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

実施例１における各機能部材１００は、同一の形状を有する。しかしながらこれに限らず例えば、各機能部材１００は、異なった形状であってもよい。その際、上下方向の機能部材１００を連結できるように、機能部材１００の左右方向の構造が共通化され、機能部材１００の上下方向の構造が異なっていればよい。本変形例によれば、構造の自由度を向上できる。

実施例１における機能部材１００では、左側支持立体１１０、右側支持立体１１２、機能パネル１１４とが組み合わされる。しかしながらこれに限らず例えば、機能部材１００は一体的な構造を有していてもよい。本変形例によれば、構造の自由度を向上できる。

実施例１、２において、支柱１４０が使用される。しかしながらこれに限らず例えば、支柱１４０がなくてもよい。本変形例によれば、構造を簡易化できる。

実施例１、２において、図１（ａ）の第１機能部材１００ａから第５機能部材１００ｅ、図１１（ａ）の第１機能部材１００ａから第４機能部材１００ｄは上下方向に連結される。しかしながらこれに限らず例えば、図１（ａ）の第１機能部材１００ａから第５機能部材１００ｅ、図１１（ａ）の第１機能部材１００ａから第４機能部材１００ｄは左右方向に並べられて連結されてもよい。この場合、左側あるいは右側の一方が「第１側」に相当し、他方が「第２側」に相当する。本変形例によれば、構造の自由度を向上できる。

１００ 機能部材、 １１０ 左側支持立体（立体）、 １１２ 右側支持立体（立体）、 １１４ 機能パネル（機能部）、 １２０ キャップ、 １２２ スペーサ、 １２４ 連結キャップ、 １２６ 連結スペーサ、 １２８ 脚部、 １４０ 支柱、 １５０ 上側支持枠、 １５２ 下側支持枠、 １６０ 支持立体カバー、 １６２ 支持立体ケース、 １６４ 支持立体本体、 １７０ 支持立体カバー、 １７２ 支持立体ケース、 １７４ 支持立体本体、 １８０ 機能パネル筐体、 １８２ 機能ボード（機能部）、 １８４ 機能パネルカバー、 １９０ 太陽電池（機能部）、 ２００ 第１面、 ２０２ 凸部、 ２０４ 上側第１電極端子（第１電極端子）、 ２０６ 下側第１電極端子（第１電極端子）、 ２１０ 第２面、 ２１２ 凹部２１２、 ２１４ 上側第２電極端子（第２電極端子）、 ２１６ 下側第２電極端子（第２電極端子）、 ２２０ 貫通孔、 ２３０ 凸部上段、 ２３２ 凸部下段、 ２４０ 凹部２１２上段、 ２４２ 凹部２１２下段、 ２５０ 底板部、 ２５２ 壁板部、 ２５４ 接点部、 ５００ 電力線、 ５０２ ダイオード、 ５１０ 電力線、 ５２０ 第１電圧調整部、 ５２２ 充電回路部、 ５２４ 第１スイッチ、 ５２６ 第２スイッチ、 ５２８ 第２電圧調整部、 ５３０ 機能部（蓄電池）、 ５３２ 制御部、 ５３４ 通信部、 ５４０ 電圧調整部、 ５４２ 機能部（送風装置）、 ５４４ 補助電源、 ６００ サーバ、 １０００ 機能壁。

Claims (9)

1. 第１側に配置される第１側機能部材と、前記第１側とは反対側の第２側に配置される第２側機能部材との少なくとも１つと連結可能な機能部材であって、
   立体における前記第１側の第１面に配置される凸部と、
   前記凸部に配置される第１電極端子と、
   前記立体における前記第２側の第２面に配置される凹部と、
   前記凹部に配置される第２電極端子と、
   前記第２電極端子と前記第１電極端子とに接続され、機能を実行する機能部とを備え、
   前記凹部は、前記凸部の形状を嵌め込み可能な形状を有し、
   前記凸部が、前記第１側機能部材の第２面に配置される凹部に機械的に接続される場合、前記第１電極端子は、前記第１側機能部材の前記凹部に配置される第２電極端子に電気的に接続され、
   前記凹部が、前記第２側機能部材の第１面に配置される凸部に機械的に接続される場合、前記第２電極端子は、前記第２側機能部材の前記凸部に配置される第１電極端子に電気的に接続されることを特徴とする機能部材。
2. 前記機能部は、太陽電池、蓄電池、照明装置、送風装置、スピーカ、表示装置のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載の機能部材。
3. 前記機能部は、前記立体に外付けされることを特徴とする請求項１または２に記載の機能部材。
4. 前記機能部は、板形状を有することを特徴とする請求項３に記載の機能部材。
5. 前記機能部は、前記立体に格納されることを特徴とする請求項１または２に記載の機能部材。
6. 前記立体は、柱形状を有することを特徴とする請求項５に記載の機能部材。
7. 前記凸部は、円筒形状を有し、
   前記凹部は、穴形状を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の機能部材。
8. 前記第１電極端子は、円筒形状の前記凸部の側面に環状に配置され、
   前記第２電極端子は、穴形状の前記凹部の側面に配置されるとともに、バネ形状を有することを特徴とする請求項７に記載の機能部材。
9. 前記立体の前記第１面と前記第２面とを貫通する貫通孔をさらに備え、
   前記貫通孔には、前記第１側機能部材と前記第２側機能部材との少なくとも１つに本機能部材が連結する場合、前記第１側機能部材と前記第２側機能部材との少なくとも１つにおける貫通孔とともに、支柱が通されることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の機能部材。

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