JP4802700B2 - Wireless wiring equipment - Google Patents
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Description
本発明は、ワイヤレス信号により負荷をオンオフさせるワイヤレス配線器具に関するものである。 The present invention relates to a wireless wiring device for turning on and off a load by a wireless signal.
一般に、負荷のオンオフには機械スイッチが広く採用されているが、近年、電子スイッチも採用されるようになってきている。電子スイッチでは、多くの場合に、電源と負荷との間にトライアックやサイリスタのようなスイッチ素子を挿入し、スイッチ素子のオンオフを制御することにより負荷への給電をオンオフさせる。 In general, mechanical switches are widely used to turn on and off the load, but in recent years, electronic switches have also been adopted. In an electronic switch, in many cases, a switch element such as a triac or a thyristor is inserted between a power supply and a load, and power supply to the load is turned on / off by controlling on / off of the switch element.
この種の電子スイッチを機械スイッチに置換可能とするには、電源と負荷との直列回路に対して、機械スイッチと同様に2線で接続できるようにしなければならない。 In order to be able to replace this type of electronic switch with a mechanical switch, it is necessary to be able to connect to a series circuit of a power source and a load with two wires like a mechanical switch.
一方、電子スイッチでは、スイッチ素子のオンオフを指示する制御回路部に電力を供給する必要があり、電源と負荷との直列回路から制御回路部に電力を供給するために電源回路部が設けられる(たとえば、特許文献1参照)。 On the other hand, in an electronic switch, it is necessary to supply power to a control circuit unit that instructs on / off of a switch element, and a power circuit unit is provided to supply power to a control circuit unit from a series circuit of a power source and a load ( For example, see Patent Document 1).
スイッチ素子は電源と負荷との直列回路に挿入されているから、スイッチ素子がオンになっている期間には、電源回路部ではスイッチ素子による電圧降下分の電圧しか利用することができない。しかも、負荷と電源回路部とが直列に接続されているから、スイッチ素子がオンである期間において制御回路部に供給する電力が大きくなると負荷への供給電力が低減する。したがって、電源から負荷に電力を供給している期間において電源回路部から供給できる電力はごく少ない。 Since the switch element is inserted in the series circuit of the power supply and the load, only the voltage drop due to the switch element can be used in the power supply circuit section during the period when the switch element is on. In addition, since the load and the power supply circuit unit are connected in series, the power supplied to the load decreases when the power supplied to the control circuit unit increases during the period when the switch element is on. Therefore, very little power can be supplied from the power supply circuit during the period in which power is supplied from the power supply to the load.
また、スイッチ素子がオフの期間には、電源から負荷を通して制御回路部に電力を供給することができるが、負荷に流れる電流が大きくなると負荷が誤動作するから、スイッチ素子がオフの期間においても、電源回路部から供給できる電力はごく少ない。 Further, while the switch element is off, power can be supplied from the power source to the control circuit unit through the load.However, when the current flowing through the load increases, the load malfunctions. Very little power can be supplied from the power circuit.
特許文献1に記載されたものではないが、この種の電子スイッチとして、図9に示す構成が考えられる。図示する構成は、換気線などの負荷Ldのオンオフを制御するものであって、商用電源のような電源ACと負荷Ldとの直列回路に挿入される負荷開閉部11を備える。電源ACと負荷Ldとの直列回路は、負荷回路部11の両端である2個の接続端子X1,X2に接続される。
Although not described in
負荷開閉部11はトライアックからなるスイッチ素子SWを備え、スイッチ素子SWのオンオフによって負荷Ldへの電力の供給をオンオフする。スイッチ素子SWのT2端子とゲート端子との間にはダイオードブリッジDBの交流入力端が接続され、ダイオードブリッジDBの直流出力端は2個の電圧安定化回路12a,12bに接続されている。
The load opening /
各電圧安定回路12a,12bはそれぞれ直列制御型であってトランジスタQ1,Q2を備える。一方の電圧安定化回路12aは、スイッチ素子SWのオフ時において、ダイオードブリッジDBの直流出力端間の電圧がツェナーダイオードZD1のツェナー電圧以上である期間に電力を供給し、他方の電圧安定化回路12bは、スイッチ素子SWのオン時において、ダイオードブリッジDBの直流出力端間の電圧がツェナーダイオードZD2のツェナー電圧以上である期間に電力を供給する。両電圧安定化回路12a,12bは平滑コンデンサC1を共用している。平滑コンデンサC1の両端電圧は3端子レギュレータRegによりさらに安定化される。3端子レギュレータRegの出力端には平滑コンデンサC2が接続され、この平滑コンデンサC2制御回路部10に電力が供給される。
Each of the
制御回路部10は、マイクロコンピュータあるいはタイマ回路である制御部CNを備え、制御部CNからは二値信号が出力される。制御部CNの出力はトランジスタQ2のベースに接続されたスイッチング素子としてのトランジスタQ3に与えられる。制御部CNから出力される二値信号をHレベルとLレベルとすると、制御部CNの出力がHレベルであるときにトランジスタQ3がオンになり、トランジスタQ2が導通することにより電圧安定化回路12bが動作する。一方、制御部CNの出力がLレベルであるときには電圧安定化回路12bは非動作になる。
The
電圧安定化回路12bに設けたツェナーダイオードZD2は、ダイオードブリッジDBの直流出力端間に接続されたサイリスタQ4のゲート端子に接続されており、電圧安定化回路12bが動作すると、サイリスタQ4もオンになる。したがって、ダイオードブリッジDBを介してスイッチ素子SWのゲート端子にトリガ電圧が与えられ、結果的にスイッチ素子SWがオンになる。
The Zener diode ZD2 provided in the
要するに、制御部CNの出力がHレベルであると、電圧安定化回路12bが動作し、スイッチ素子SWがオンになる。また、制御部CNの出力がLレベルであると、電圧安定化回路12bは非動作になるから、スイッチ素子SWにはトリガ電圧が与えられない。以上の動作により、制御部CNの出力に応じてスイッチ素子SWのオンオフが制御される。
ところで、電子スイッチにおいて制御回路部10に対してスイッチ素子SWのオンオフの指示を与えるために、光や電波を伝送媒体とするワイヤレス信号を用いることが考えられる。この場合、ワイヤレス信号を受信するワイヤレス受信部を電子スイッチに設ける必要がある。ワイヤレス受信部では、ワイヤレス信号を待ち受ける必要があるから、それだけ消費電力が大きくなる。上述したように電子スイッチに設けた電源回路部12は制御回路部10に電力を供給するために設けているものであるから、ワイヤレス受信部を付設した場合に、ワイヤレス信号を連続的に待ち受ける程度の電力を供給する余裕はない。
By the way, in order to give an instruction to turn on / off the switch element SW to the
この種の問題を解決するために、電源回路部12に電源ACから直接電力を供給するように3線で接続する構成を採用することが考えられるが、3線で接続する構成では従来の機械スイッチに置き換えることができなくなる。
In order to solve this kind of problem, it is conceivable to adopt a configuration in which three lines are connected so that power is directly supplied from the power source AC to the power
電源ACと負荷Ldとの直列回路に2線で接続する構成においてワイヤレス信号の受信を可能にするには、電源回路部12の出力容量を増加させることが考えられるが、上述したように、スイッチ素子SWのオフ時において電子スイッチの消費電力を増加させると負荷Ldの誤動作につながる。たとえば、負荷Ldとして照明負荷を用いる場合には、スイッチ素子SWをオフにしている状態において、電子スイッチに流れる電流によって照明負荷が一瞬だけ点灯したり、誤点灯したりするという問題が生じる。ワイヤレス信号の伝送媒体として電波を利用する場合には光を利用する場合よりも消費電力が大きくなるから、この種の問題はとくに顕著になる。
In order to enable wireless signal reception in a configuration in which a power source AC and a load Ld are connected to a series circuit of two lines, it is conceivable to increase the output capacity of the power
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、機械スイッチとの置き換えが可能になるように2線での接続を可能としながらも、ワイヤレス信号によるスイッチ素子のオンオフが可能になるように消費電力の増加を抑制したワイヤレス配線器具を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned reasons, and its purpose is to enable the switch element to be turned on and off by a wireless signal while allowing a two-wire connection so that it can be replaced with a mechanical switch. An object of the present invention is to provide a wireless wiring device that suppresses an increase in power consumption.
請求項1の発明は、電源と負荷との直列回路を接続する一対の接続端子を備え両接続端子間にスイッチ素子が挿入された負荷開閉部と、スイッチ素子のオンオフを制御する制御回路部と、接続端子から供給される電力を用いて制御回路部が動作可能な内部電源を生成する電源回路部と、送信器の1回の送信において送信器から同内容の所定の複数フレームの送信信号が繰り返して間欠的に送信されるワイヤレス信号を受信しワイヤレス信号による指示内容に応じて制御回路部にスイッチ素子のオンオフを制御させるワイヤレス受信部とを備え、制御回路部は、電源回路部からワイヤレス受信部に電力を供給することによりワイヤレス信号を受信可能とする受信待機期間と、電源回路部からワイヤレス受信部への電力の供給を停止させることによりワイヤレス信号の受信を不能にする休止期間とを交互に繰り返させており、受信待機期間は1フレームの送信信号が占有する送信時間よりも長く、休止期間は、送信信号の送信間隔よりも長く、かつ送信器の1回の操作で所定の複数フレームの送信信号が発生している期間に複数の受信待機期間が含まれるように設定されており、前記ワイヤレス信号は、同期用のヘッダと制御電文とを順に並べて構成され、前記制御回路部は、前記電源回路部の出力電圧が前記ワイヤレス受信部の動作が保証される動作保証電圧以上であるか否かを判断する電圧監視手段を有し、ヘッダの受信が完了したときに受信待機期間の残り時間での制御電文の受信の可否を判断し、制御電文を受信できないときには、電圧監視手段により動作保証電圧以上であると判断されている期間内で受信待機期間を延長することを特徴とする。
The invention according to
この構成によれば、機械スイッチとの置き換えが可能になるように電源と負荷との直列回路に2線で接続され、しかも、ワイヤレス信号を受信するために設けたワイヤレス受信部への給電を間欠的に行うから、スイッチ本体における消費電力の増加を抑制することができ、負荷への供給電力を低減させることなくワイヤレス受信部への給電が可能になる。また、ワイヤレス信号を受信する機能をスイッチ本体に付加しながらもスイッチ本体での消費電力が小さいから、スイッチ素子のオフ時において電源と負荷との直列回路に電流が流れても負荷が動作する程度に大きい電流が流れることはなく、スイッチ素子のオフ時における負荷の誤動作も防止できる。しかも、送信器の1回の操作によって所定の複数フレームの送信信号を繰り返して間欠的に送信するのに対して、ワイヤレス受信部の休止期間を、送信信号の送信間隔よりも長く、かつ送信器の1回の操作で所定の複数フレームの送信信号が発生している期間に複数の受信待機期間が含まれるように設定されているから、少なくとも1回の受信待機期間において送信器からのワイヤレス信号を受信することが可能になる。すなわち、上述のように、ワイヤレス受信部での消費電力の増加を抑制しながらも、送信器からのワイヤレス信号の受信を可能にしているのである。 According to this configuration, the power supply and the load are connected to the series circuit of the power source and the load by two wires so that the mechanical switch can be replaced, and the power supply to the wireless reception unit provided for receiving the wireless signal is intermittently supplied. Therefore, an increase in power consumption in the switch body can be suppressed, and power can be supplied to the wireless reception unit without reducing the power supplied to the load. In addition, while adding the function of receiving wireless signals to the switch body, the power consumption in the switch body is small, so that the load operates even when a current flows through the series circuit of the power supply and the load when the switch element is off. A large current does not flow through the switch element, and malfunction of the load when the switch element is off can be prevented. In addition, while the transmission signal of a predetermined plurality of frames is repeatedly transmitted intermittently by one operation of the transmitter, the pause period of the wireless reception unit is longer than the transmission interval of the transmission signal, and the transmitter The wireless signal from the transmitter in at least one reception waiting period is set so that a plurality of reception waiting periods are included in a period in which transmission signals of a predetermined plurality of frames are generated by one operation of Can be received. That is, as described above, it is possible to receive a wireless signal from the transmitter while suppressing an increase in power consumption in the wireless receiving unit.
その上、受信待機期間の延長を可能としながらも、電源回路部の出力電圧が動作保証電圧以下になると受信待機期間を打ち切るから、ワイヤレス受信部に供給する電力を増加させる必要がなく、電源回路部の出力容量を増加させる必要がない。すなわち、受信待機期間の延長を可能としながらもスイッチ本体における消費電力の増加を抑制することができる。 In addition, while the reception standby period can be extended, the reception standby period is terminated when the output voltage of the power supply circuit section falls below the operation guarantee voltage, so there is no need to increase the power supplied to the wireless reception section. There is no need to increase the output capacity of the unit. That is, it is possible to suppress an increase in power consumption in the switch body while enabling an extension of the reception standby period.
請求項2の発明は、電源と負荷との直列回路を接続する一対の接続端子を備え両接続端子間にスイッチ素子が挿入された負荷開閉部と、スイッチ素子のオンオフを制御する制御回路部と、接続端子から供給される電力を用いて制御回路部が動作可能な内部電源を生成する電源回路部と、送信器の1回の送信において送信器から同内容の所定の複数フレームの送信信号が繰り返して間欠的に送信されるワイヤレス信号を受信しワイヤレス信号による指示内容に応じて制御回路部にスイッチ素子のオンオフを制御させるワイヤレス受信部とを備え、制御回路部は、電源回路部からワイヤレス受信部に電力を供給することによりワイヤレス信号を受信可能とする受信待機期間と、電源回路部からワイヤレス受信部への電力の供給を停止させることによりワイヤレス信号の受信を不能にする休止期間とを交互に繰り返させており、受信待機期間は1フレームの送信信号が占有する送信時間よりも長く、休止期間は、送信信号の送信間隔よりも長く、かつ送信器の1回の操作で所定の複数フレームの送信信号が発生している期間に複数の受信待機期間が含まれるように設定されており、前記ワイヤレス信号が、同期用のヘッダと制御電文とを順に並べて構成され、前記制御回路部が、ヘッダの受信が完了したときに受信待機期間の残り時間での制御電文の受信の可否を判断し、制御電文を受信できないときには、次の受信待機期間においてワイヤレス信号を受信できるように休止期間を調節することを特徴とする。
The invention according to
この構成によれば、機械スイッチとの置き換えが可能になるように電源と負荷との直列回路に2線で接続され、しかも、ワイヤレス信号を受信するために設けたワイヤレス受信部への給電を間欠的に行うから、スイッチ本体における消費電力の増加を抑制することができ、負荷への供給電力を低減させることなくワイヤレス受信部への給電が可能になる。また、ワイヤレス信号を受信する機能をスイッチ本体に付加しながらもスイッチ本体での消費電力が小さいから、スイッチ素子のオフ時において電源と負荷との直列回路に電流が流れても負荷が動作する程度に大きい電流が流れることはなく、スイッチ素子のオフ時における負荷の誤動作も防止できる。しかも、送信器の1回の操作によって所定の複数フレームの送信信号を繰り返して間欠的に送信するのに対して、ワイヤレス受信部の休止期間を、送信信号の送信間隔よりも長く、かつ送信器の1回の操作で所定の複数フレームの送信信号が発生している期間に複数の受信待機期間が含まれるように設定されているから、少なくとも1回の受信待機期間において送信器からのワイヤレス信号を受信することが可能になる。すなわち、上述のように、ワイヤレス受信部での消費電力の増加を抑制しながらも、送信器からのワイヤレス信号の受信を可能にしているのである。加えて、ヘッダを受信した受信待機期間においてワイヤレス信号の全体を受信できない場合でも次の受信待機期間にはワイヤレス信号を受信することができる可能性が高くなり、ワイヤレス信号の送信開始からスイッチ本体が応答するまでの平均の応答時間が短くなる。 According to this configuration, the power supply and the load are connected to the series circuit of the power source and the load by two wires so that the mechanical switch can be replaced, and the power supply to the wireless reception unit provided for receiving the wireless signal is intermittently supplied. Therefore, an increase in power consumption in the switch body can be suppressed, and power can be supplied to the wireless reception unit without reducing the power supplied to the load. In addition, while adding the function of receiving wireless signals to the switch body, the power consumption in the switch body is small, so that the load operates even when a current flows through the series circuit of the power supply and the load when the switch element is off. A large current does not flow through the switch element, and malfunction of the load when the switch element is off can be prevented. In addition, while the transmission signal of a predetermined plurality of frames is repeatedly transmitted intermittently by one operation of the transmitter, the pause period of the wireless reception unit is longer than the transmission interval of the transmission signal, and the transmitter The wireless signal from the transmitter in at least one reception waiting period is set so that a plurality of reception waiting periods are included in a period in which transmission signals of a predetermined plurality of frames are generated by one operation of Can be received. That is, as described above, it is possible to receive a wireless signal from the transmitter while suppressing an increase in power consumption in the wireless receiving unit. In addition, even if the entire wireless signal cannot be received in the reception standby period in which the header is received, there is a high possibility that the wireless signal can be received in the next reception standby period. The average response time until response is shortened.
請求項3の発明は、電源と負荷との直列回路を接続する一対の接続端子を備え両接続端子間にスイッチ素子が挿入された負荷開閉部と、スイッチ素子のオンオフを制御する制御回路部と、接続端子から供給される電力を用いて制御回路部が動作可能な内部電源を生成する電源回路部と、送信器の1回の送信において送信器から同内容の所定の複数フレームの送信信号が繰り返して間欠的に送信されるワイヤレス信号を受信しワイヤレス信号による指示内容に応じて制御回路部にスイッチ素子のオンオフを制御させるワイヤレス受信部とを備え、制御回路部は、電源回路部からワイヤレス受信部に電力を供給することによりワイヤレス信号を受信可能とする受信待機期間と、電源回路部からワイヤレス受信部への電力の供給を停止させることによりワイヤレス信号の受信を不能にする休止期間とを交互に繰り返させており、受信待機期間は1フレームの送信信号が占有する送信時間よりも長く、休止期間は、送信信号の送信間隔よりも長く、かつ送信器の1回の操作で所定の複数フレームの送信信号が発生している期間に複数の受信待機期間が含まれるように設定されており、前記ワイヤレス信号が、同期用のヘッダと制御電文とを順に並べて構成され、前記制御回路部が、ヘッダの受信が完了したときに受信待機期間の残り時間での制御電文の受信の可否を判断し、制御電文を受信できないときには、当該受信待機期間を終了させることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a load opening / closing unit having a pair of connection terminals for connecting a series circuit of a power source and a load and having a switch element inserted between the connection terminals, a control circuit unit for controlling on / off of the switch element, A power supply circuit unit that generates an internal power supply that can operate the control circuit unit using the power supplied from the connection terminal, and a transmission signal of a predetermined plurality of frames having the same content from the transmitter in one transmission of the transmitter. A wireless receiving unit that receives a wireless signal repeatedly transmitted intermittently and causes the control circuit unit to control on / off of the switch element according to the instruction content of the wireless signal, and the control circuit unit wirelessly receives from the power circuit unit The reception standby period in which the wireless signal can be received by supplying power to the power supply unit, and the power supply from the power supply circuit unit to the wireless reception unit is stopped. And a pause period in which reception of wireless signals is disabled alternately. The reception standby period is longer than the transmission time occupied by the transmission signal of one frame, and the pause period is longer than the transmission interval of the transmission signal. In addition, it is set so that a plurality of reception waiting periods are included in a period in which transmission signals of a predetermined plurality of frames are generated by one operation of the transmitter, and the wireless signal is controlled with a synchronization header. The control circuit unit determines whether or not the control message can be received in the remaining time of the reception waiting period when reception of the header is completed. When the control message cannot be received, the control circuit unit waits for reception. The period is ended.
この構成によれば、機械スイッチとの置き換えが可能になるように電源と負荷との直列回路に2線で接続され、しかも、ワイヤレス信号を受信するために設けたワイヤレス受信部への給電を間欠的に行うから、スイッチ本体における消費電力の増加を抑制することができ、負荷への供給電力を低減させることなくワイヤレス受信部への給電が可能になる。また、ワイヤレス信号を受信する機能をスイッチ本体に付加しながらもスイッチ本体での消費電力が小さいから、スイッチ素子のオフ時において電源と負荷との直列回路に電流が流れても負荷が動作する程度に大きい電流が流れることはなく、スイッチ素子のオフ時における負荷の誤動作も防止できる。しかも、送信器の1回の操作によって所定の複数フレームの送信信号を繰り返して間欠的に送信するのに対して、ワイヤレス受信部の休止期間を、送信信号の送信間隔よりも長く、かつ送信器の1回の操作で所定の複数フレームの送信信号が発生している期間に複数の受信待機期間が含まれるように設定されているから、少なくとも1回の受信待機期間において送信器からのワイヤレス信号を受信することが可能になる。すなわち、上述のように、ワイヤレス受信部での消費電力の増加を抑制しながらも、送信器からのワイヤレス信号の受信を可能にしているのである。加えて、ヘッダを受信した受信待機期間においてワイヤレス信号の全体を受信できないときには、受信待機期間を強制的に終了させるから、スイッチ本体における消費電力の増加を抑制することができる。 According to this configuration, the power supply and the load are connected to the series circuit of the power source and the load by two wires so that the mechanical switch can be replaced, and the power supply to the wireless reception unit provided for receiving the wireless signal is intermittently supplied. Therefore, an increase in power consumption in the switch body can be suppressed, and power can be supplied to the wireless reception unit without reducing the power supplied to the load. In addition, while adding the function of receiving wireless signals to the switch body, the power consumption in the switch body is small, so that the load operates even when a current flows through the series circuit of the power supply and the load when the switch element is off. A large current does not flow through the switch element, and malfunction of the load when the switch element is off can be prevented. In addition, while the transmission signal of a predetermined plurality of frames is repeatedly transmitted intermittently by one operation of the transmitter, the pause period of the wireless reception unit is longer than the transmission interval of the transmission signal, and the transmitter The wireless signal from the transmitter in at least one reception waiting period is set so that a plurality of reception waiting periods are included in a period in which transmission signals of a predetermined plurality of frames are generated by one operation of Can be received. That is, as described above, it is possible to receive a wireless signal from the transmitter while suppressing an increase in power consumption in the wireless receiving unit. In addition, when the entire wireless signal cannot be received in the reception standby period in which the header is received, the reception standby period is forcibly terminated, so that an increase in power consumption in the switch body can be suppressed.
請求項4の発明では、請求項1ないし請求項3のいずれかの発明において、前記送信器が、同内容であって送信間隔が一定である規定した複数個のワイヤレス信号からなるデータブロックを構成し、複数個のデータブロックについて隣接するデータブロックの時間間隔をワイヤレス信号の送信間隔とは異ならせることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the transmitter constitutes a data block comprising a plurality of defined wireless signals having the same contents and a constant transmission interval. The time interval between adjacent data blocks of a plurality of data blocks is different from the transmission interval of wireless signals.
この構成によれば、規定した複数個のワイヤレス信号からなるデータブロックを単位とし、複数個のデータブロックの間の時間間隔を、データブロック内でのワイヤレス信号の送信間隔とは異ならせているから、仮に1つのデータブロックではスイッチ本体の受信待機期間において受信されるワイヤレス信号が存在しなかった場合でも、他のデータブロックではワイヤレス信号が受信待機期間に受信される可能性が高くなる。
請求項5の発明では、請求項4の発明において、前記送信器が、前記データブロックの時間間隔を不規則に変化させることを特徴とする。
この構成によれば、データブロックの間の時間間隔を変化させることにより、受信待機期間においてワイヤレス信号が受信される可能性をより高めることができる。また、複数台の送信器からワイヤレス信号が送信された場合でも、ワイヤレス信号が重なり合わない期間が生じるから、ワイヤレス信号の混信を回避してスイッチ本体を動作させることができる。
According to this configuration, the data block consisting of a plurality of defined wireless signals is used as a unit, and the time interval between the plurality of data blocks is different from the transmission interval of the wireless signal in the data block. Even if there is no wireless signal received in the reception waiting period of the switch body in one data block, there is a high possibility that the wireless signal is received in the reception waiting period in the other data blocks.
According to a fifth aspect of the invention, in the fourth aspect of the invention, the transmitter changes the time interval of the data block irregularly.
According to this configuration, by changing the time interval between the data blocks, it is possible to further increase the possibility that the wireless signal is received in the reception standby period. In addition, even when wireless signals are transmitted from a plurality of transmitters, a period in which the wireless signals do not overlap occurs, so that it is possible to operate the switch body while avoiding wireless signal interference.
請求項6の発明では、請求項1ないし請求項5のいずれかの発明において、前記制御回路部が、前記送信器からのワイヤレス信号を受信して前記負荷開閉部に設けた前記スイッチ素子のオンオフを制御する動作モードのほかに、送信器から送信される同内容のワイヤレス信号の送信間隔を測定する測定モードを有し、測定モードでは送信器から規定した複数個のワイヤレス信号が送信される間は前記電源回路部から前記ワイヤレス受信部に連続的に電力を供給してワイヤレス信号を連続的に受信させることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fifth aspects, the control circuit unit receives a wireless signal from the transmitter and turns on / off the switch element provided in the load switching unit. In addition to the operation mode that controls the transmission mode, it has a measurement mode that measures the transmission interval of the same wireless signal transmitted from the transmitter. In the measurement mode, a plurality of wireless signals specified by the transmitter are transmitted. Is characterized in that power is continuously supplied from the power supply circuit unit to the wireless receiving unit to continuously receive wireless signals.
この構成によれば、送信器からのワイヤレス信号の送信時間および送信間隔をスイッチ本体において検出するから、受信待機期間および休止期間を送信器に適合するように自動的に設定することができ、送信器とスイッチ本体との調整が不要になる。 According to this configuration, since the transmission time and the transmission interval of the wireless signal from the transmitter are detected in the switch body, the reception standby period and the pause period can be automatically set to match the transmitter, Adjustment of the instrument and the switch body is not necessary.
請求項7の発明では、請求項1ないし請求項6のいずれかの発明において、前記ワイヤレス信号がUWB方式で伝送されることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects of the present invention, the wireless signal is transmitted in a UWB system.
この構成によれば、送信器において変調回路や増幅回路が不要であって回路チップの面積が小さくなる上に消費電力が小さくなる。 According to this configuration, the transmitter does not require a modulation circuit or an amplifier circuit, the circuit chip area is reduced, and power consumption is reduced.
本発明の構成によれば、電源と負荷との直列回路に2線で接続することができる。しかも、ワイヤレス信号を受信して負荷開閉部におけるスイッチ素子のオンオフを制御するために設けたワイヤレス受信部への給電を間欠的に行うから、連続的に給電する場合に比較するとスイッチ本体における消費電力の増加を抑制することができる。その結果、負荷への供給電力を低減させることなくワイヤレス受信部への給電が可能になるという利点がある。また、ワイヤレス信号を受信する機能をスイッチ本体に付加しながらもスイッチ本体での消費電力が小さいから、スイッチ素子のオフ時において電源と負荷との直列回路には負荷が動作する程度に大きい電流が流れることはないという利点を有する。しかも、送信器の1回の操作によって所定の複数フレームの送信信号を繰り返して間欠的に送信するのに対して、ワイヤレス受信部の休止期間を、送信信号の送信間隔よりも長く、かつ送信器の1回の操作で所定の複数フレームの送信信号が発生している期間に複数の受信待機期間が含まれるように設定されているから、少なくとも1回の受信待機期間において送信器からのワイヤレス信号を受信することが可能になる。すなわち、上述のように、ワイヤレス受信部での消費電力の増加を抑制しながらも、送信器からのワイヤレス信号の受信を可能にしているのである。 According to the configuration of the present invention, it is possible to connect to a series circuit of a power source and a load with two wires. In addition, since power is intermittently supplied to the wireless receiver provided to receive the wireless signal and control the on / off of the switch element in the load switching part, the power consumption in the switch body compared to continuous power supply Can be suppressed. As a result, there is an advantage that power can be supplied to the wireless reception unit without reducing the power supplied to the load. In addition, since the power consumption in the switch body is small while adding the function to receive the wireless signal to the switch body, a current that is large enough to operate the load is applied to the series circuit of the power source and the load when the switch element is off. It has the advantage of not flowing. In addition, while the transmission signal of a predetermined plurality of frames is repeatedly transmitted intermittently by one operation of the transmitter, the pause period of the wireless reception unit is longer than the transmission interval of the transmission signal, and the transmitter The wireless signal from the transmitter in at least one reception waiting period is set so that a plurality of reception waiting periods are included in a period in which transmission signals of a predetermined plurality of frames are generated by one operation of Can be received. That is, as described above, it is possible to receive a wireless signal from the transmitter while suppressing an increase in power consumption in the wireless receiving unit.
(実施形態1)
本実施形態の電子スイッチは、図1に示すように、ワイヤレス信号を受信するスイッチ本体1と、ワイヤレス信号を送信する送信器2とにより構成される。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the electronic switch according to the present embodiment includes a
スイッチ本体1は、従来構成と同様に、電源ACと負荷Ldとの直列回路に挿入されるスイッチ素子(図示せず)を備えた負荷開閉部11を備え、負荷開閉部11に設けたスイッチ素子は制御回路部10から出力される制御信号によりオンオフが指示される。電源ACはたとえば商用電源であって、ここでは交流電源であるものとする。負荷開閉部11におけるスイッチ素子は、2個の接続端子X1,X2の間に接続されており、電源ACと負荷Ldとの直列回路の各一端にそれぞれ接続端子X1,X2を接続することにより、スイッチ素子のオンオフに応じて負荷Ldへの給電をオンオフする。
Similar to the conventional configuration, the
負荷開閉部11の両端(従来構成と同様に、スイッチ素子のT2端子とゲート端子との間)には電源回路部12が接続される。電源回路部12の構成は従来構成と同様であって、スイッチ素子のオン期間とオフ期間とにおける負荷開閉部11の両端電圧から定電圧を生成する。したがって、制御回路部10には電源回路部12から定電圧が供給される。図1において実線は電源系の線路を示し、破線は制御系の線路を示す。
A power
ところで、本実施形態ではスイッチ本体1にワイヤレス受信部13を設けてあり、ワイヤレス受信部13にも電源回路部12から電力が供給される。ワイヤレス受信部13が受信するワイヤレス信号の伝送媒体としては、赤外線のような光を用いることが可能であるが、本実施形態では電波を用いる。一般に伝送媒体として光を用いる場合に比較して電波を用いる場合のほうが受信待機時に消費する電力が大きい。そこで、本実施形態では、ワイヤレス受信部13を間欠的に動作させることにより消費電力の増加を抑制している。
By the way, in this embodiment, the
具体的には、制御回路部10を構成するマイクロコンピュータにおいて、ワイヤレス受信部13の動作を制御しており、図2(a)に示すように、ワイヤレス受信部13は、ワイヤレス信号の受信が可能な受信待機期間T1と、ワイヤレス信号を受信せず電源回路部12からの電力の供給が遮断される休止期間T2とを交互に繰り返す。受信待機期間T1および休止期間T2はそれぞれ一定時間であって、休止期間T2は受信待機期間T1よりも長く設定されている。つまり、電源回路部12からワイヤレス受信部13への電力の供給は間欠的に行われる。また、ワイヤレス受信部13は受信待機期間T1において受信アンテナ14を通してワイヤレス信号を受信すると受信信号を出力し、制御回路部10に受信信号を与え、制御回路部10では受信信号の内容に応じて負荷開閉部11にオンまたはオフの指示を与える。
Specifically, the microcomputer constituting the
一方、ワイヤレス信号を送信する送信器2は、電池Bを電源に持ち、スイッチとして押操作される押釦スイッチSaを備え、押釦スイッチSaが押操作されるたびにワイヤレス信号を送出する。ワイヤレス信号は負荷開閉部11のオンとオフとのいずれかを指示する内容であって、オンとオフとのどちらを指示するかは、押釦スイッチSaの押操作毎に交互に選択される。具体的には、押釦スイッチSaはマイクロコンピュータからなる送信制御回路部20に接続されており、送信制御回路部20では、押釦スイッチSaが押操作されるたびに負荷開閉部11の動作を指示する内容の送信信号STを生成する。
On the other hand, the
送信信号STにおいて負荷開閉部11をオンにするかオフにするかの指示内容は、押釦スイッチSaの押操作毎に交互に切り換えられる。送信制御回路部20では、図2(b)のように、押釦スイッチSaが1回押操作されると、同内容の送信信号STを複数回繰り返して生成する。つまり、送信信号STの1フレームは負荷開閉部11のオンまたはオフの指示内容を含んでおり、送信制御回路部20では同内容の複数フレームの送信信号STを間欠的に発生させる。1フレームの送信信号STが占有する送信時間T3は一定時間であり、隣接する送信信号STの間の時間である送信間隔T4は一定時間であってもよいが、図2(b)のように送信間隔T4を不規則に変化させてもよい。また、送信信号STを発生させる期間は、ワイヤレス受信部13において複数の受信待機期間T1を含む時間になるように設定される。
In the transmission signal ST, the instruction content to turn on or off the
ここで、ワイヤレス信号について、さらに詳しく説明する。図3(a)に示すように、送信器2の送信制御回路部20は、押釦スイッチSaの1回の押操作によって、同内容の複数フレームの送信信号STを間欠的に発生させる。図3に示す例では押釦スイッチSaの1回の押操作で17フレームの送信信号STを発生させている(送信信号STを17個示している)。押釦スイッチSaの1回の押操作で発生させる送信信号STのフレーム数は適宜に選択することができるが、本実施形態ではフレーム数を17としている。なお、他の図の表記ではフレーム数が17よりも少ないが図示の都合であってフレーム数を特定する意図はない。
Here, the wireless signal will be described in more detail. As shown in FIG. 3A, the transmission
各フレームは、図3(b)のように、ヘッダHDと制御電文TXとからなる64ビット(8バイト)のパルス列であって、ヘッダHDは、図3(c)のようにフレーム同期のためのプリアンブルPAとビット同期のための同期コードSCとからなる。また、制御電文TXには、負荷開閉部11のオンオフを指示するデータと、伝送エラーを検出するための誤り検出符号CSとが含まれる。図3(c)においてTDは、送信信号STの送信時間T3および送信間隔T4の情報であるが、本実施形態では不要とくに必要ないから設けなくてもよい。また、UWはフレームを識別するためのユニークワードであり、CDは負荷開閉部11に対する指示内容の情報である。
Each frame is a 64-bit (8-byte) pulse train composed of a header HD and a control message TX as shown in FIG. 3B. The header HD is used for frame synchronization as shown in FIG. The preamble PA and a synchronization code SC for bit synchronization. Further, the control message TX includes data instructing on / off of the
送信器2には、送信制御回路部20から出力された送信信号STを受けてワイヤレス信号を送出するワイヤレス送信部21が設けられる。送信信号STはパルス列からなるから、ワイヤレス送信部21は送信信号STをUWB(Ultra Wide Band)のパルス列に変換し、送信アンテナ22を通して電波として送出する。UWBは、中心周波数の20%を超える帯域幅を占有するか500MHz以上の帯域幅を占有するスペクトルを持つパルスを送信する(米国では、3.1〜10.6GHzの帯域を528MHzの帯域幅を持つ14個のサブバンドに分割し、送信電力を−41dBm/MHzとして短距離通信に制限している)。本実施形態では、ワイヤレス送信部21をUWBに対応させているから、変調回路や増幅回路を必要とせず、電波を伝送媒体とする他の方式のワイヤレス信号を送信する場合と比較すると、送信電力を等しくした場合には、回路での消費電力を低減することができ、またチップ面積も小さくすることができる。
The
上述したように、送信器2に設けた押釦スイッチSaが1回押操作されると、送信器2では同内容の複数フレームの送信信号STを発生させ、同内容のワイヤレス信号を複数回繰り返して送信する。一方、スイッチ本体1のワイヤレス受信部13では間欠的に受信待機期間T1を設けているのであって、送信器2が送信信号STを発生させる期間が複数の受信待機期間T1を含むように設定されているから、少なくとも1回の受信待機期間T1において送信器2からのワイヤレス信号を受信することが可能になる。ここに、1回の受信待機期間T1は送信信号STの1フレーム分の時間よりも長く設定されていることはいうまでもない。スイッチ本体1では、ワイヤレス信号を受信すると当該ワイヤレス信号の内容に応じて負荷開閉部11のオンオフを制御する。
As described above, when the pushbutton switch Sa provided in the
また、制御回路部10では、送信器2が同内容のワイヤレス信号を繰り返して発生するよりもやや長い時間を不感期間とし、いずれかの受信待機期間T1においてワイヤレス信号を受信すると、その後、不感期間においてワイヤレス信号を受信しても同内容のワイヤレス信号であるものとみなし、当該ワイヤレス信号の内容を無効にする。したがって、送信器2において押釦スイッチSaの1回の押操作に対応して複数回繰り返して送信されるワイヤレス信号のうちの1回分だけがスイッチ本体1において有効に利用される。
Further, in the
同様にして、送信器2においてもスイッチSaを1回押操作した後に、次にスイッチSaの押操作を有効にするまでの不感期間を設けてあり、不感期間においてスイッチSaが押操作されても送信信号が生成されないようにしてある。
Similarly, in the
上述した動作の時間の目安を示す。いま、送信器2からスイッチ本体1にワイヤレス信号を伝送する速度が、100kbpsであるものとする。送信信号STの1フレームの時間、つまり送信時間T3を1.0±0.1(ms)とし、送信間隔T4を1.0±0.1(ms)とすると、押釦スイッチSaの1回の押操作に対して17フレームの送信信号STに対応したワイヤレス信号を送出するのに要する時間は、17×T3+16×T4であって約33msになる。
A guideline for the above-described operation time is shown. It is assumed that the speed at which a wireless signal is transmitted from the
一方、スイッチ本体1では、1回の受信待機期間T1を3±0.1(ms)とし、休止期間を18msとし、さらに受信待機期間T1に前置してワイヤレス受信部13への電力の供給を開始する3msのウォームアップ期間を設けてある。ウォームアップ期間はワイヤレス受信部13に電力の供給を開始してから動作が安定するまでの期間として設けてある。具体的にはワイヤレス受信部13にはクロック信号を発生させるための発振子を有する発振回路が設けられており、発振回路への給電が開始されてからクロック信号の周波数ドリフトが収まるまでの時間としてウォームアップ期間を設ける。なお、制御回路部10での不感期間は、たとえば50msに設定し、送信制御回路20の不感期間は、たとえば100msに設定する。なお、これらの数値は目安を与えるための一例であって、適宜に設定することはいうまでもない。
On the other hand, in the
ところで、上述した構成例では送信器2においてスイッチとして手操作する押釦スイッチSaを備える構成を例示したが、図4に示すように、押釦スイッチSaに代えて周囲の状態変化を検出するセンサSbを用いてもよい。センサSaには種々のものを用いることができるが、たとえば、人体から放射される熱線を検出することにより人の存否に応じた2値出力(接点出力)を発生する人感センサ、周囲の明るさを検出し基準値との大小関係に応じた2値出力(接点出力)を発生する明るさセンサなどを用いることができる。このようなセンサSbを用いることにより、たとえばセンサSbで人が検出されると負荷Ldをオンにし、人が検出されなくなると負荷Ldをオフにすることで、電力の無駄な消費を防止したり、周囲が暗くなると照明負荷を自動的に点灯させることが可能になる。
By the way, in the configuration example described above, the configuration including the push button switch Sa that is manually operated as a switch in the
(実施形態2)
実施形態1では、スイッチ本体1において一定の時間間隔で受信待機期間T1を間欠的に設け、送信器2においては一定の送信間隔T4または不規則な送信間隔T4で同内容の送信信号STを複数回送信する構成を採用する例を示した。これに対して、本実施形態では、図5に示すように、送信器2から送信信号STを一定の送信間隔T4で送信するとともに規定した個数(図示例では6個)の送信信号STを1グループとしたデータブロックDbを構成して、複数個のデータブロックDbを送信し、かつ隣接するデータブロックDbの間の時間間隔T5を送信間隔T4とは異ならせている。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, a reception waiting period T1 is intermittently provided at a constant time interval in the
図示例では、1個のデータブロックDbにおける最初の送信信号STの立ち上がりから最後の送信信号STの立ち下がりまでの時間T6を、隣接する受信待機期間T1の間の休止期間T2(本実施形態では受信待機期間T1の整数倍に設定する)よりは長く、受信待機期間T1と休止期間T2とを合わせた時間よりは短く設定してある。つまり、T2<T6<T1+T2に設定してある。また、送信信号STの送信間隔T4は受信待機期間T1よりも長く設定してある。この関係により1回の受信待機期間T1に複数のワイヤレス信号を受信することがなく、1回の受信待機期間T1においてワイヤレス信号を2回受信した場合に2回目のワイヤレス信号を無効にするための処理が不要になる。さらに、送信信号STの間の送信間隔T4よりも隣接するデータブロックDbの間の時間間隔T5を短く設定している。 In the illustrated example, a time T6 from the rising edge of the first transmission signal ST to the falling edge of the last transmission signal ST in one data block Db is expressed as a pause period T2 (in this embodiment, between adjacent reception waiting periods T1). Longer than the reception standby period T1) and shorter than the total time of the reception standby period T1 and the suspension period T2. That is, T2 <T6 <T1 + T2. The transmission interval T4 of the transmission signal ST is set longer than the reception standby period T1. Due to this relationship, a plurality of wireless signals are not received in one reception standby period T1, and the second wireless signal is invalidated when the wireless signal is received twice in one reception standby period T1. No processing is required. Furthermore, the time interval T5 between adjacent data blocks Db is set shorter than the transmission interval T4 between the transmission signals ST.
上述のように送信信号STを発生させる送信間隔T4を受信待機期間T1よりも長く設定しているから、送信器2における送信信号STの発生頻度を低減させて消費電力を低減させることができる。しかも、送信信号STを送信する送信間隔T4を受信待機期間T1よりも長くしているものの、データブロックDbの間の時間間隔T5は送信信号STを発生させる送信間隔T4とは異ならせているから、複数個のデータブロックDbのいずれかの送信信号STを受信待機期間T1において発生させることができる確率が高くなる。
Since the transmission interval T4 for generating the transmission signal ST is set to be longer than the reception standby period T1 as described above, the power consumption can be reduced by reducing the frequency of occurrence of the transmission signal ST in the
本実施形態の構成では、条件の設定が適正であれば、送信器2での消費電力を低減しながらも、2個のデータブロックDbでいずれかの送信信号STを受信待機期間T1の間に発生させることが可能になり、同内容の送信信号STを発生させる回数を比較的少なくしながらも、スイッチ本体1にワイヤレス信号を確実に受信させることが可能になる。条件についてはとくに記載しないが、受信待機期間T1、休止期間T2、送信時間T3、送信間隔T4、時間間隔T5、データブロックDbにおける送信信号STの個数を用いて数学的に決定することができる。この構成を採用すれば、送信信号STの発生回数を比較的少なくすることができ、結果的に比較的少ない回数(たとえば、3回)の受信待機期間T1でワイヤレス信号を受信することが可能になる。つまり、送信器2での送信信号STの発生からスイッチ本体1での負荷Ldの制御までの応答時間を短くすることができる。他の構成おおよび動作は実施形態1と同様である。なお、隣接するデータブロックDbの間の時間間隔T5は一定でなくともよく、時間間隔T5を不規則に変化させるようにしてもよい。
In the configuration of the present embodiment, if the conditions are set appropriately, one of the transmission signals ST is transmitted during the reception waiting period T1 in two data blocks Db while reducing the power consumption in the
(実施形態3)
上述した各実施形態では、スイッチ本体1において、受信待機期間T1の間に送信信号STに対応したワイヤレス信号の全体を受信しなければ、送信信号STによる指示内容を負荷開閉部11に与えることができない構成であった。そこで、本実施形態では、ワイヤレス受信部13で受信したワイヤレス信号から抽出したフレームのヘッダHD(プリアンブルPAおよび同期コードSC)を検出した時点で、制御回路部10において受信待機期間T1を調節する構成を採用している。
(Embodiment 3)
In each of the above-described embodiments, if the
受信待機期間T1は、フレームのヘッダHDを受信した時点から受信待機期間T1の残りの時間と1フレームの受信に要する時間とを考慮して判断する。つまり、図6に示すように、1フレームの受信に要する時間は送信時間T3であり、そのうちヘッダHDの受信に要する時間をT31、残りの時間をT32とする。つまり、T3=T31+T32であるものとする。また、受信待機期間T1の開始からt1が経過した時点でヘッダHDを受信したとする。ヘッダHDが検出されるのは、受信待機期間T1の開始からt1+T31が経過した後であるから、T1−(t1+T31)がT32よりも短いと、受信待機期間T1のうちでワイヤレス信号を受信することができない。そこで、T1−(t1+T31)<T32の場合には、受信待機期間T1を右辺と左辺との差分に相当する時間T1′だけ延長する。つまり、T1′=t1+T3−T1の時間延長を行う。この時間T1′は最小時間であるから、受信待機期間T1を延長する場合には若干の余裕を持たせるのが望ましい。 The reception standby period T1 is determined in consideration of the remaining time of the reception standby period T1 from the time when the header HD of the frame is received and the time required to receive one frame. That is, as shown in FIG. 6, the time required to receive one frame is the transmission time T3, of which the time required to receive the header HD is T31 and the remaining time is T32. That is, T3 = T31 + T32. It is assumed that the header HD is received when t1 has elapsed from the start of the reception waiting period T1. Since the header HD is detected after t1 + T31 has elapsed since the start of the reception waiting period T1, if T1- (t1 + T31) is shorter than T32, the wireless signal is received within the reception waiting period T1. I can't. Therefore, when T1− (t1 + T31) <T32, the reception standby period T1 is extended by a time T1 ′ corresponding to the difference between the right side and the left side. That is, the time extension of T1 ′ = t1 + T3−T1 is performed. Since this time T1 'is the minimum time, it is desirable to allow a slight margin when extending the reception standby period T1.
本実施形態の構成によれば、受信待機期間T1においてフレームのヘッダHDを検出すれば、当該受信待機期間T1の長さを調節してワイヤレス信号の制御電文TXを受け取ることができるから、ワイヤレス信号の全体が受信可能になる受信待機期間T1を待つ必要がなく、スイッチ本体1においてワイヤレス信号を受信できる確率を一層高めることができる。他の構成および動作は上述した各実施形態と同様である。
According to the configuration of the present embodiment, if the frame header HD is detected in the reception standby period T1, the length of the reception standby period T1 can be adjusted to receive the control message TX of the wireless signal. Therefore, it is not necessary to wait for the reception waiting period T1 in which the entire signal can be received, and the probability that the
ところで、本実施形態では、受信待機期間T1を延長することがあり、受信待機期間T1が延長されると、延長しない場合に比較すると、スイッチ本体1での消費電力が増加する。そこで、制御回路部10には、受信待機期間T1における電源回路部12の出力電圧を監視し、電源回路部12の出力電圧が規定した動作保証電圧以上に保たれているか否かを判断する電圧監視手段を設けてある。動作保証電圧は、ワイヤレス受信部13がワイヤレス信号を受信し制御回路部10に受信信号を入力する動作を維持することを保証できる電圧であり、制御回路部10の動作を保証する電圧よりも高く設定される。
By the way, in this embodiment, the reception standby period T1 may be extended. When the reception standby period T1 is extended, the power consumption in the
スイッチ本体1の電源回路部12の出力容量は、負荷Ldへの供給電力が低下しないように、通常は制御回路部10とワイヤレス受信部13との動作を保証する最小限度程度に設計されており、受信待機期間T1においては電源回路部12の出力電圧が徐々に低下する。ここで、電源回路部12は、通常の受信待機期間T1に対しては出力電圧が動作保証電圧以上になるように設計されるが、受信待機期間T1を延長することを保証する設計になっていない。設計を変更すれば受信待機期間T1の延長を保証する出力容量を確保することができるが、出力容量を大きくすれば負荷Ldへの供給電力が低下する。そこで、受信待機期間T1を延長する限度を、電源回路部12の出力電圧が動作保証電圧以上に保たれている期間とし、電源回路部12の出力電圧が動作保証電圧まで低下すると、受信待機期間T1を打ち切るようにする。
The output capacity of the power
この構成を採用すると、電源回路部12の設計を変更せずに、できるかぎり少ない回数の受信待機期間T1でワイヤレス信号を受信することが可能になり、スイッチ本体1の応答時間を短くすることができる。
By adopting this configuration, it is possible to receive a wireless signal in as few reception standby periods T1 as possible without changing the design of the power
(実施形態4)
実施形態3では、受信待機期間T1の延長を可能とする構成を採用することにより、ワイヤレス信号の受信確率を高めていたが、本実施形態は、休止期間T2の長さの調節を可能とする構成を採用することにより受信確率を高めるものである。すなわち、実施形態3と同様に、受信待機期間T1においてフレームのヘッダHDを検出すると、制御回路部10では、当該受信待機期間T1においてワイヤレス信号の全体を受信できるか否かを判断する。ここで、受信可能な場合にはそのまま受信するが、受信待機期間T1のうちでワイヤレス信号を受信できないと判断した場合には、受信待機期間T1を延長するのではなく、図7に示すように、次の受信待機期間T1においてワイヤレス信号の全体を受信することができるように、次の受信待機期間T1までの休止期間T2の長さを時間T2′だけ調節する。ここに、送信器2がワイヤレス信号を送信する際の送信時間T3および送信間隔T4は既知であるから、この既知情報を用いて休止期間T2の長さを調節する時間T2′を決定する。図示例では休止期間T2を短縮しているが、場合によっては延長することになる。
(Embodiment 4)
In the third embodiment, the reception probability of the wireless signal is increased by adopting a configuration that allows the reception standby period T1 to be extended. However, in the present embodiment, the length of the pause period T2 can be adjusted. By adopting the configuration, the reception probability is increased. That is, as in the third embodiment, when the frame header HD is detected in the reception standby period T1, the
本実施形態では受信待機期間T1でフレームのヘッダHDが検出され、当該受信待機期間T1ではワイヤレス信号の全体を受信することができない場合には、休止期間T2の長さを調節して次の受信待機期間T1においてワイヤレス信号を受信するから、送信器2からワイヤレス信号が繰り返して送出されている間に次の受信待機期間T1を設定できる場合には、次の受信待機期間T1においてワイヤレス信号を確実に受信することができる。なお、本実施形態は原則として送信信号STを発生させる送信間隔T4が一定である場合に適用される。送信信号STを発生させる送信間隔T4が不規則であると、休止期間T2の長さを決定できないからである。
In the present embodiment, when the frame header HD is detected in the reception standby period T1 and the entire wireless signal cannot be received in the reception standby period T1, the length of the pause period T2 is adjusted and the next reception is performed. Since the wireless signal is received in the standby period T1, if the next reception standby period T1 can be set while the wireless signal is repeatedly transmitted from the
ところで、送信器2からワイヤレス信号が発生する送信間隔T4はばらつきがあり、上述のようにスイッチ本体1においては、送信間隔T4が既知でなければ休止期間T2を決定することができない。そこで、送信器2からワイヤレス信号が送出される送信間隔T4をスイッチ本体1において計測するのが望ましい。
By the way, the transmission interval T4 at which the wireless signal is generated from the
スイッチ本体1において送信時間T3および送信間隔T4を計測するために、スイッチ本体1の動作モードとして測定モードを設ける。通常の動作ではワイヤレス受信部13を受信する受信待機期間T1を間欠的に設ける動作を行っているが、測定モードではワイヤレス受信部13を連続的に受信する。測定モードはモード切換用の適宜の操作部で切り換えることにより選択するか、もしくはスイッチ本体1を電源ACと負荷Ldとの直列回路に接続して電力の供給が開始されてから一定時間を測定モードとする。ここで、実施形態2のように、ワイヤレス信号がデータブロックDbを構成している場合には隣接するデータブロックDbの間の時間間隔T5も計測する。
In order to measure the transmission time T3 and the transmission interval T4 in the
上述のように、スイッチ本体1において測定モードを設けておき、ワイヤレス信号が送信される送信時間T3と送信間隔T4あるいは必要に応じてデータブロックDbの時間間隔T5も計測すれば、受信待機期間T1および休止期間T2の長さを適正な長さに自動的に設定することが可能になる。つまり、スイッチ本体1ではとくに調節を必要とせずに、ワイヤレス信号を間欠的に受信するための設定を自動的に行うことができる。他の構成および動作は上述した各実施形態と同様である。
As described above, if a measurement mode is provided in the
(実施形態5)
実施形態3では受信待機期間T1においてフレームのヘッダHDを検出すると、必要に応じて受信待機期間T1の延長を可能としていたが、本実施形態は、逆に受信待機期間T1の短縮を可能とするものである。すなわち、本実施形態では、受信待機期間T1においてフレームのヘッダHDを検出したときに、受信待機期間T1の残り時間とワイヤレス信号の受信に必要な時間との関係を用いて、当該受信待機期間T1でワイヤレス信号の全体を受信できるか否かを判断し、受信できない場合には、図8のように、判断時点(受信待機時間T1の通常の終了よりも時間T1″だけ手前の時点)で受信待機期間T1を終了し、休止期間T2に移行する構成を採用している。つまり、受信待機期間T1は時間T1″だけ短縮される。また、当該受信待機期間T1においてワイヤレス信号の全体を受信できるときには、受信待機期間T1の短縮や延長を行わないのはもちろんのことである。
(Embodiment 5)
In the third embodiment, when the frame header HD is detected in the reception standby period T1, the reception standby period T1 can be extended as necessary. However, in the present embodiment, the reception standby period T1 can be shortened. Is. That is, in the present embodiment, when the frame header HD is detected in the reception standby period T1, the reception standby period T1 is calculated using the relationship between the remaining time of the reception standby period T1 and the time required for reception of the wireless signal. To determine whether or not the entire wireless signal can be received. If the wireless signal cannot be received, as shown in FIG. 8, it is received at the time of determination (time T1 ″ before the normal end of the reception waiting time T1). A configuration is adopted in which the standby period T1 ends and the period shifts to the suspension period T2. That is, the reception standby period T1 is shortened by a time T1 ″. Of course, when the entire wireless signal can be received in the reception standby period T1, the reception standby period T1 is not shortened or extended.
したがって、制御回路部10では、ヘッダHDを検出した受信待機期間T1においてワイヤレス信号の全体を受信できないと判断したときには、受信待機期間T1を打ち切って当該ワイヤレス信号の受信を打ち切る。この動作により、休止期間T2は受信待機期間T1を短縮した分だけ延長されることになり、スイッチ本体1における消費電力の抑制になる。他の構成および動作は実施形態1と同様であって、スイッチ本体1において送信器2からのワイヤレス信号を受信できる確率は実施形態1の構成と同様である。
Accordingly, when the
(実施形態6)
本実施形態では、送信信号STにおける制御電文TXの先頭部分に、送信時間T3、送信間隔T4、フレーム番号(押釦スイッチSaの1回の押操作により発生する送信信号STのうちの何番目のフレームかを示す番号)の情報を持たせ、受信待機期間T1においてヘッダHDの読み込みに成功したときに、これらの情報の読み込みも試みるようにしてある。なお、これらの情報の末尾にはCRC符号を付与しておく。これらの情報を読み込むことができた場合には、これらの情報を用いて次の受信待機期間T1までの休止期間T2を調節し、次の受信待機期間T1においてワイヤレス信号を読み込むのである。この動作により、次の受信待機期間T1でワイヤレス信号を確実に読み込むことができ、送信器2における押釦スイッチSaの操作に対してスイッチ本体1の応答時間を短くすることが可能になる。
(Embodiment 6)
In the present embodiment, at the beginning of the control message TX in the transmission signal ST, the transmission time T3, the transmission interval T4, and the frame number (the frame number of the transmission signal ST generated by one pressing operation of the pushbutton switch Sa) When the header HD is successfully read in the reception waiting period T1, the information is also tried to be read. Note that a CRC code is added to the end of these pieces of information. If these pieces of information can be read, the pause period T2 until the next reception waiting period T1 is adjusted using these pieces of information, and the wireless signal is read during the next reception waiting period T1. With this operation, the wireless signal can be reliably read in the next reception waiting period T1, and the response time of the
なお、受信待機期間T1においてヘッダHDを読み込むことができたとしても、受信待機期間T1の残りの時間内では、送信時間T3、送信間隔T4、フレーム番号を読み込むことができない場合もある。このような場合には、上述した各実施形態の技術を採用することになる。また、本実施形態では制御電文TXの先頭部分に送信時間T3、送信間隔T4、フレーム番号の情報を設定しているが、これらの情報をヘッダHDに含め、受信待機期間T1においてヘッダHDを検出したときには、これらの情報も読み込まれているようにしてもよい。他の構成および動作は上述した各実施形態と同様である。 Even if the header HD can be read during the reception standby period T1, the transmission time T3, the transmission interval T4, and the frame number may not be read within the remaining time of the reception standby period T1. In such a case, the technique of each embodiment mentioned above is employ | adopted. In this embodiment, information on the transmission time T3, transmission interval T4, and frame number is set at the head of the control message TX. The header HD is detected in the reception waiting period T1 by including these information in the header HD. When this is done, these pieces of information may also be read. Other configurations and operations are the same as those of the above-described embodiments.
上述した各実施形態において、スイッチ本体1の器体としては、JIS規格において大角連用形などとして規格化されている埋込形の配線器具用の取付枠に取付可能な器体、規格化されていなくとも種々の配線器具で共用可能な既製の取付枠に取付可能な器体、この種の取付枠と取付寸法が同寸法である枠体を一体に備える器体のいずれかを用いる。この種の器体を用いることにより、壁のような施工面に取り付けられた既設の壁スイッチと交換して施工面に取り付けることができ、既設の壁スイッチに代えて用いることができる。なお、ワイヤレス信号を用いてスイッチ本体1を制御するから、1台の送信器2で複数台のスイッチ本体1を一斉に制御することも可能である。
In each of the embodiments described above, the body of the
1 スイッチ本体
2 送信器
10 制御回路部
11 負荷開閉部
12 電源回路部
13 ワイヤレス受信部
AC 電源
Ld 負荷
SW スイッチ素子
X1,X2 接続端子
DESCRIPTION OF
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