JP5135309B2 - リモートコントローラ - Google Patents

Description

本発明は、電子機器を操作するワイヤレス方式のリモートコントローラに関する。

近年、電子機器を操作するため、ワイヤレス方式のリモートコントローラが多用されている。
この種のリモートコントローラに用いられる電池において、有効使用期間を延ばすための方法としてアルカリ・マンガン電池などの汎用電池ではなく、電流容量の比較的大きく取れるリチウム一次電池を使用することが提案されている。さらに、ソーラーパネル（太陽電池）を搭載し、太陽光エネルギを電気エネルギに変換して電力の補助を行う技術も提案されている。

リチウム一次電池のような交換することが困難な電池を搭載した場合、サービス性の低下や使用者の利便性低下を抑制するため、アルカリ・マンガン電池などの汎用電池も代替使用できるようにした技術が開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２）。
特許文献１は、携帯電話において、充電が可能な二次電池を搭載して電力の供給を行うが、充電を行うことが困難な環境下でアルカリ一次電池を専用ソケットに搭載することで応急的に使用可能とする技術が開示されている。さらにアルカリ一次電池に対して、二次電池からの電流の逆流を防止するためのダイオードを設けている。

特許文献２は、太陽電池により充電される二次電池を主駆動電源とし、この主駆動電源である二次電池が電池切れをおこした場合、着脱可能な外部電池を装着し、補助駆動源として使用できる電子機器についての技術が開示されている。

近年、環境意識の高まりから、リモートコントローラに用いられる電池の有効使用期間を延ばす機能を搭載したサービス性の高い製品が求められている。
特許文献１では、充電可能な二次電池を搭載し、充電を行うことができない環境下においてはアルカリ一次電池を搭載することを可能とすることで、使用する環境下に左右されない機能を有している。しかし、二次電池の充電回数には限界があり、充電回数の限界に達した場合には二次電池の交換が必要になる。また、ダイオードを用いた逆流防止方法は、全く漏れのないダイオードが存在しないため、長時間その状態で使用すると充電電流の許容量をオーバーしてしまう可能性がある。

特許文献２においては、太陽電池によって充電される二次電池が過放電して電池切れを起こした際に、外部電池を装填し、スイッチを用いて外部電池を回路に接続して応急的に使用するが、主駆動電源に太陽電池で充電される二次電池を使用しているため、太陽電池での発電量が充分得られない場合の二次電池の過放電、所謂電池切れが必ず存在し、機器が頻繁に使用できなくなる事態が考えられる。この場合、外部電池で応急的に使用できるものの、頻繁に外部電池を接続しなければならない。

また、電子機器の使用頻度が多い場合、太陽電池を用いた発電量が充分得られないような室内条件においては、太陽電池での発電量が常に不足する場合も想定され、この場合は、最初から最後まで、すなわち電子機器の生涯において汎用電池を繰り返し交換して使用することになる。これでは、使用者に不便をかけると同時に環境にもやさしくない事態となる。なお、二次電池はメモリ効果や、充放電回数の保障が比較的短いので機器の使用とともに外部電池の使用頻度の増加を助長する。

さらに、特許文献２においては、電子機器の使用頻度が少なく太陽電池の発電量が充分である場合、外部電池を比較的長い時間装填する必要はないが、切替スイッチを使用する頻度も少なくなる場合がある。この場合、電子機器の使用環境にもよるが、例えば、湿気が多く、取り分け海岸地区など塩分の多く存在する地域においては発錆しやすく、いざ外部電池を装填して補助的に使用しようとした際に接点が発錆によって、接点不良で電子機器が使用できなくなる可能性も考えられる。

特許第３６４２７６９号公報 特開平４−３２５８４０号公報

前記したように、リモートコントローラに用いられる電池においては、有効使用期間を延ばすため、アルカリ・マンガン電池などの汎用電池ではなく、電流容量の比較的大きく取れるリチウム一次電池を内蔵する方法がある。
しかしながら、リチウム一次電池を内蔵した場合は前記のとおり交換することが困難であり、有効使用期間の長期化を図る必要があり、さらに使用者の利便性低下を抑制するための汎用電池を代替使用できる機構が必要であるという課題があった。

本発明は、前記した従来の課題を解決するものであり、本発明は、内蔵一次電池の有効使用期間の長期化を図るとともに汎用電池の代替使用機構を備えるリモートコントローラを提供することを目的とする。

前記の課題を解決するために、本発明は、一次電池を内蔵し、該一次電池と併用する太陽電池を備えたリモートコントローラにおいて、前記リモートコントローラに汎用電池を挿入する挿入手段と、前記一次電池と太陽電池とを、前記汎用電池に切替える電池切替手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明は、一次電池を内蔵し、該一次電池と併用する太陽電池を備えたリモートコントローラにおいて、前記リモートコントローラに汎用電池を挿入する挿入手段を備え、前記一次電池が過放電した際、前記一次電池が接続された第１の電力供給回路と前記太陽電池が接続された第２の電力供給回路とを遮断し、前記挿入手段に挿入される汎用電池が接続される第３の電力供給回路を接続することを特徴とする。

本発明によれば、交換が困難な内蔵の一次電池の替わりに、汎用電池を挿入する挿入手段を備えることで、電池切れで動作不可の状態となるのを回避してサービス性を向上させることができる。
また、一次電池と太陽電池から汎用電池に切替える際、一次電池と太陽電池の接続を遮断することにより、汎用電池への充電電流を防ぐことができる。

本発明は、内蔵一次電池の有効使用期間の長期化を図るとともに汎用電池の代替使用機構を備えるリモートコントローラを提供することができる。

本実施形態に係るリモートコントローラに制御される空気調和機の外観構成を示す図である。 リモートコントローラの外観を示す正面図である。 リモートコントローラの外観を示す背面図である。 リモートコントローラの外観を示す側面図である。 リモートコントローラの側断面図である。 リモートコントローラの電池ソケットを示す図である。 リモートコントローラの送受信部の構成を示す図である。 リモートコントローラにおける制御構成を示す回路図である。 電池切替スイッチと周辺の回路構成を示す図である。 電池切替スイッチと周辺の回路構成を示す図である。 比較例としての回路構成を示す図である。

以下に、本発明の実施の形態に係るリモートコントローラについて図を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係るリモートコントローラに制御される空気調和機の外観構成を示す図である。空気調和機１は、室内機２と室外機３とを接続配管４で繋いで構成され、室内を空気調和する。室内機２の図上右下に示す下部右端には、別体のリモートコントローラ５からの赤外線の操作信号を受ける室内送受信部７が設けられている。すなわち、リモートコントローラ５は、室内機２に設けられた室内送受信部７を介して空気調和機１の操作を行うことができる。

＜リモートコントローラの説明＞
次に、本実施形態に係るリモートコントローラ５の全体構成について、図２から図７を用いて説明する。図２はリモートコントローラ５の外観を示す正面図である。図３はリモートコントローラ５の外観を示す背面図である。図４はリモートコントローラ５の外観を示す側面図である。図５はリモートコントローラ５の側断面図である。図６はリモートコントローラ５の電池ソケットを示す図である。図７はリモートコントローラ５の送受信部の構成を示す図である。

図２に示すように、リモートコントローラ５は、操作指示を行うための操作ボタン１０、操作内容を表示する液晶表示画面（ＬＣＤモジュール）１１、太陽電池（ソーラーパネル）１２、室内送受信部７と双方向に通信を行う受光カバー１３ａで覆われたリモートコントローラ送受信部１３を備えている。
図３に示すように、リモートコントローラ５の背面には、電池ソケットカバー１４を備えている。

図４に示すように、リモートコントローラ５は、背面の略中央部分に指掛け部３４を備えている。
図５に示すように、リモートコントローラ５は、交換することが困難な電池であるリチウム一次電池３２を内蔵している。また、リモートコントローラ５は、電池ソケットカバー１４に覆われた内部に、汎用電池を挿入する電池ソケット１５と注意札３５とを備えている。

図６は、電池ソケットカバー１４（図３参照）を取り外した状態を示すもので、前記した電池ソケット１５内には、電池接続端子１６，１７，１８，１９が設けられ、ユーザが簡単に電池交換可能な構成としている。この電池ソケット１５内には、汎用の電池、例えばアルカリ・マンガン乾電池が挿入され、リモートコントローラ５の電源として供給できるようになっている。なお、汎用電池とは、例えば、単３乾電池や単４乾電池など、コンビニエンスストアなどで一般に購入可能なものである。

また、電池ソケット１５の近傍には、電池切替スイッチ２０を備えている。
なお、図５に示した注意札３５は、電池ソケットカバー１４を開けた際、ユーザに読まれるように電池ソケット１５内に配置されている。この注意札３５は、電池ソケット１５に汎用電池を挿入した際の電池切替スイッチ２０の使用方法と、リチウム一次電池３２が使用可能な状態であるにも関わらず汎用電池を挿入しないように注意を促すことを目的に設けられている（汎用電池を使用するときの使用方法と注意を促す手段）。

図７は、リモートコントローラ５のリモートコントローラ送受信部１３の構成を示す図である。図７は、図２に示したリモートコントローラ５を矢印Ａ方向から見た図である。リモートコントローラ送受信部１３は、赤外線受光素子２１、赤外線発光ダイオード２２を備えている。また、リモートコントローラ送受信部１３の近傍には、室温を検出する室温サーミスタ２３を搭載しており、随時、リモートコントローラ５の周辺の室温を検出できるようにしている。

図８は、リモートコントローラ５における制御構成を示す回路図である。リモートコントローラ５は、全体を制御するマイクロコンピュータ３０を備えている。マイクロコンピュータ３０には、操作ボタン１０、液晶表示画面（ＬＣＤモジュール）１１、送信回路３１が接続されている。
マイクロコンピュータ３０には、リチウム一次電池３２と太陽電池１２から電力が供給される。リチウム一次電池３２は、電池切替スイッチ２０、ダイオード４１、昇圧回路４２、昇圧回路４２と並列に接続されたダイオード４３、及びダイオード４４を介してマイクロコンピュータ３０に接続され、マイクロコンピュータ３０に電力を供給する（第１の電力供給回路）。

また、送信回路３１は、５００ｍＡ程度の大電流が流れるのでリチウム一次電池３２から直接電力が供給される。送信回路３１によるリチウム一次電池３２の電圧降下の影響を受けないようにするため、マイクロコンピュータ３０に接続される第１の電力供給回路には昇圧回路４２が用いられている。

太陽電池１２は、充電用のコンデンサ５１、レギュレータ５２、電池切替スイッチ２０、ダイオード５３を介してマイクロコンピュータ３０に接続され、マイクロコンピュータ３０に電力を供給する（第２の電力供給回路）。ダイオード４４とダイオード５３とからダイオードオア回路５０が構成され、リチウム一次電池３２または太陽電池１２の供給電圧の高い方からマイクロコンピュータ３０に電力が供給されるようになっている。

電池切替スイッチ２０は、６個の端子ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆを有し、各端子と、各端子に接触するスライダスイッチ２０ａとの間が防錆として有効な金接点となり、２回路同時に切替え可能な構成（２回路２接点）となっている。
図８に示す《通常時；汎用電池未セット》の状態において、電池切替スイッチ２０は、スライダスイッチ２０ａにより端子ｂと端子ｃとが接続され、端子ｅと端子ｆとが接続されている。すなわち、マイクロコンピュータ３０は、端子ｂと端子ｃとが接続されていることで太陽電池１２からの電力供給が可能となり、端子ｅと端子ｆとが接続されていることでリチウム一次電池３２からの電力供給が可能となっている。

図８に示すように、リモートコントローラ５を動作させるための電力は、リチウム一次電池３２を主電源とし、太陽電池１２を併用して供給される。なお、通常時には、図８に示すように電池ソケット１５は空の状態である。
このような構成は、リモートコントローラ５を使用する室内の照度が高く太陽電池１２の発電量が充分確保できる場合、負荷電流の一部、例えば待機モード時におけるマイクロコンピュータ３０の負荷電流を太陽電池１２が負担し、リチウム一次電池３２からの電力供給をせず、リチウム一次電池３２の電池寿命を延ばすように作用する。

さらに、リチウム一次電池３２の電池寿命を延ばすためにマイクロコンピュータ３０は、リモートコントローラ５の未使用時、すなわち待機モード時において液晶表示画面１１の表示を止めて負荷電流を軽減する制御を行う。
ここで、待機モードへ移行する設定は、例えば、操作ボタン１０の入力が３時間なかった場合など、未使用状態を検知することで待機モードに移行する。なお、待機モードに移行する設定は、３時間に限らず、１日、２日、３日などの日単位、または時間や分単位で設定するようにしてもよく、要は使用者の利便性を確保しつつ、省エネルギーモードに移行できればよい。

また、リモートコントローラ５に静電容量の変化を感知できるようにして、つまり、人の手がリモートコントローラ５に触れたか否かを感知できるようにして、感知の有無により待機モードの移行を設定するようにしてもよい。また、リモートコントローラ５に蓋を設けて、蓋の開閉により待機モードの移行を設定するようにしてもよい。
なお、リチウム一次電池３２を主電源として太陽電池１２を併用する構成としたのは、仮に部屋の照度が低く太陽電池１２の発電量が不十分な場合においても、リモートコントローラ５が使用不能にならず空気調和機１の使用に制限を与えないためで、使用者の利便性を最大限実現するものである。

また、一般にリチウム一次電池に関しては少量の充電電流が認められているものの、制限があるため充電電流を可能な限り少なくする必要がある。そこで、本実施形態の図８に示す回路は、リチウム一次電池３２と太陽電池１２とを併用する際に、太陽電池１２からリチウム一次電池３２へ充電電流が流れない構成となっている。

＜汎用電池を用いる場合の説明＞
前記したように、リチウム一次電池３２と太陽電池１２から電力を供給するリモートコントローラ５は、電流容量の多いリチウム一次電池３２を用いても電池寿命は必ず存在する。使用頻度が想定よりはるかに多い場合に空気調和機１の寿命内で、リチウム一次電池３２が過放電するということが想定される。
しかしながら、通常、リモートコントローラ５に内蔵したリチウム一次電池３２の電池交換は比較的専門的な技術を要するので、一般ユーザが電池交換を行うことを回避する必要がある。

そこで、本実施形態では、アルカリ・マンガン電池などの汎用電池を搭載可能な構成にしている。すなわち、図６で示したように、電池ソケット１５にアルカリ・マンガン電池などの汎用電池を挿入できる構成としている。汎用電池を挿入した際、電池切替スイッチ２０のスイッチを切替え、リチウム一次電池３２と太陽電池１２とからの電力供給を、汎用電池からの電力供給に回路の接続を切替える。

図９と図１０は、汎用電池３３を電池ソケット１５に挿入した際の回路構成を示す図である。
図９は、リチウム一次電池３２と太陽電池１２とがマイクロコンピュータ３０に接続されている電池切替スイッチ２０の状態を示すものである。
図１０は、汎用電池３３がマイクロコンピュータ３０に接続されている電池切替スイッチ２０の状態を示すものである。

図９に示す《汎用電池セット時》の状態において、電池切替スイッチ２０は、スライダスイッチ２０ａにより端子ｂと端子ｃとが接続され、端子ｅと端子ｆとが接続されている。すなわち、マイクロコンピュータ３０は、端子ｂと端子ｃとが接続されていることで太陽電池１２からの電力供給が可能となり、端子ｅと端子ｆとが接続されていることでリチウム一次電池３２からの電力供給が可能となっている。

図１０に示す《汎用電池使用時》の状態において、電池切替スイッチ２０は、切替えられたスライダスイッチ２０ａにより、端子ａと端子ｂとが接続され、端子ｄと端子ｅとが接続されている。すなわち、マイクロコンピュータ３０は、端子ｄと端子ｅとが接続されていることで汎用電池３３からの電力供給のみが可能となっている（第３の電力供給回路）。つまり、この場合、端子ａと端子ｂとが接続されていることで太陽電池１２は、マイクロコンピュータ３０に接続されない状態となり、端子ｆが接続されない状態となっているのでリチウム一次電池３２もマイクロコンピュータ３０に接続されない状態となる。

この結果、太陽電池１２とリチウム一次電池３２のマイクロコンピュータ３０への接続は、完全に切り離された状態となる。
なお、電池ソケット１５に汎用電池３３を挿入した際、太陽電池１２とリチウム一次電池３２とから挿入された汎用電池３３に自動的に切替わるように電池切替スイッチ２０を配置してもよい。この場合、よりユーザの利便性を向上させることができる。

また、アルカリ・マンガン電池などの汎用電池３３は、リチウム一次電池３２とは異なり充電電流を全く許さない。そのため、ダイオードなどで電流漏れを防止しても完全に漏れ電流を防止できない。そこで、本実施形態では、汎用電池３３を使用する際、電池切替スイッチ２０を用いてリチウム一次電池３２と太陽電池１２の回路を完全に遮断することにより、汎用電池３３に充電電流が流れるのを防止することができる。

また、電池切替スイッチ２０は、２回路同時に切替える構成とすることにより、リチウム一次電池３２に接続する回路と、太陽電池１２に接続する回路との２回路を同時に切替える構成とすることにより、誤操作を防止することができる。
また、リチウム一次電池３２の残量がある通常時、リモートコントローラ５に内蔵されるリチウム一次電池３２は、太陽電池１２で負荷の一部が負担されるとともに、待機モード時に液晶表示画面１１の表示が停止され消費電流が低く抑えられることにより、極めて長時間、過放電せず使用可能な状態を維持することができる。従って汎用電池３３を挿入して使用する機会は極めて長時間経過した後になる。

また、通常、切替スイッチは接点を開閉することにより、機械的、電気的にリフレッシュされるが、本実施形態では前記のようにリチウム一次電池３２の長寿命化が図られ、電池切替えスイッチ２０を使用する頻度が極めて低く、使用されるタイミングも極めて長時間経過した後になり、接点開閉による接点リフレッシュが期待できず、接点の発錆による接点不良の恐れがある。この接点の発錆は空気中の塩分浮遊の多い沿岸地区ではさらに厳しく、本実施形態では、錆が発生することのない金接点を電池切替スイッチ２０に用いて防錆を図っている。

なお、リモートコントローラ５に内蔵する一次電池にリチウム一次電池３２を用いるのは、比較的安価に大容量化を図ることができ、ユーザの経済的負担が軽減できるからである。また、内蔵の一次電池に適切な選定において、リチウム以外の一次電池を使っても同様の効果を得られる。

また、汎用電池３３を使用する際、電力供給回路を切替える電池切替えスイッチ２０の使用方法を記載した注意札３５を電池ソケット１５内に収納しておくことにより、使用者に使用方法を正しく伝え、リチウム一次電池３２が使用可能な状態であるにも関わらず誤って汎用電池を挿入することを防止している。さらに、リチウム一次電池３２の過放電後に汎用電池を使用する際、注意札３５に電池を切替えるための電池切替スイッチ２０の使用方法を記載しておくことにより、操作を正しく行うように促すことができる。

図１１は、比較例として電源切替スイッチ２０と汎用電池３３を挿入する電池ソケット１５を有しない構成を示すものである。

本実施形態によれば、交換が困難な一次電池を内蔵していても、ユーザが簡単に電池交換（汎用電池）を可能とする構成を付加することにより、サービス性を向上させるとともにリモートコントローラの継続使用を可能とし、結果として空気調和機の有効使用期間の長期化を図ることができる。
また、リモートコントローラに内蔵する一次電池の有効使用期間の長期化を図り、さらに電池交換を可能にしてサービス性を向上させ、地球環境を考慮したリモートコントローラを構成することができる。

１ 空気調和機
２ 室内機
３ 室外機
４ 接続配管
５ リモートコントローラ
７ 室内送受信部
１０ 操作ボタン
１１ 液晶表示画面（ＬＣＤモジュール：表示手段）
１２ 太陽電池（ソーラーパネル）
１３ リモートコントローラ送受信部
１５ 電池ソケット（挿入手段）
１６，１７，１８，１９ 電池接続端子
２０ 電池切替スイッチ（切替手段）
２１ 赤外線受光素子
２２ 赤外線発光ダイオード
２３ 室温サーミスタ
３０ マイクロコンピュータ（制御手段）
３１ 送信回路
３２ リチウム一次電池
３３ 汎用電池
３５ 注意札
４１，４３，４４，５３ ダイオード
４２ 昇圧回路
５０ ダイオードオア回路
５１ コンデンサ
５２ レギュレータ

Claims (11)

1. 一次電池を内蔵し、該一次電池と併用する太陽電池を備えたリモートコントローラにおいて、
   前記リモートコントローラに汎用電池を挿入する挿入手段と、
   前記一次電池と太陽電池とを、前記汎用電池に切替える電池切替手段と、
   を備えることを特徴とするリモートコントローラ。
2. 前記挿入手段は、汎用電池を挿入することのできる電池ソケットであることを特徴とする請求項１に記載のリモートコントローラ。
3. 前記電池切替手段は、前記一次電池と前記太陽電池とを、前記汎用電池に切替えるスイッチであることを特徴とする請求項１に記載のリモートコントローラ。
4. 前記電池切替手段は、前記一次電池が接続される第１の電力供給回路と太陽電池が接続される第２の電力供給回路とを、前記汎用電池が接続される第３の電力供給回路に切替えるスイッチであることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のリモートコントローラ。
5. 前記電池切替手段は、前記一次電池が接続される第１の電力供給回路と、前記太陽電池が接続される第２の電力供給回路とを同時に遮断する２回路２接点のスイッチであることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のリモートコントローラ。
6. 前記挿入手段の近傍に、前記電池切替手段が設けられたことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のリモートコントローラ。
7. 前記電池切替手段は、前記挿入手段に汎用電池が挿入された際、前記一次電池と前記太陽電池とを、前記汎用電池に切替えることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のリモートコントローラ。
8. 前記電池切替手段は、前記挿入手段に汎用電池が挿入された際、前記一次電池と前記太陽電池とを、前記汎用電池に強制的に切替えることを特徴とする請求項７に記載のリモートコントローラ。
9. 前記挿入手段に前記汎用電池が挿入される際、汎用電池を使用するときの使用方法と注意を促す手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載のリモートコントローラ。
10. 前記スイッチは、接点に金接点が用いられたことを特徴とする請求項３，４，５の何れかに記載のリモートコントローラ。
11. 一次電池を内蔵し、該一次電池と併用する太陽電池を備えたリモートコントローラにおいて、
    前記リモートコントローラに汎用電池を挿入する挿入手段を備え、
    前記一次電池が過放電した際、前記一次電池が接続された第１の電力供給回路と前記太陽電池が接続された第２の電力供給回路とを遮断し、前記挿入手段に挿入される汎用電池が接続される第３の電力供給回路を接続することを特徴とするリモートコントローラ。

Images