JP5416004B2 - Wireless communication system and wireless receiver used therefor - Google Patents
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Description
本発明は、無線通信システム及びそれに用いられる無線受信器に関するものである。 The present invention relates to a wireless communication system and a wireless receiver used therefor.
従来から、部屋や廊下等に設置された照明器具の制御に無線通信システムの適用が検討されている。例えば、特許文献1には、明るさセンサと人体感知センサを備えた無線発信器と、照明器具を制御する機能を有する無線受信器等によって構成される無線通信システムが開示されている。この無線通信システムにあっては、消費電力を抑制するために明るさセンサによる明るさの検知を数秒間隔で行っている関係上、現実の明るさとは異なる照度信号が無線発信器から送信される虞がある。
Conventionally, application of a wireless communication system has been studied to control lighting fixtures installed in rooms, hallways, and the like. For example,
そこで、明るさの検知を数秒間隔で行いつつ照明器具を適切に制御するために、誤差吸収時間を設定し、この誤差吸収時間内に人の存在を検知した場合には、しばらく待機した後、明るさ検知を行ってから制御信号を送信する技術が示されている(段落(0032)乃至段落(0033)参照)。また、照度信号としての「暗」信号によって内部タイマの計数を開始した場合であって誤差吸収時間内に人体感知センサによって人の存在を検知した場合には、無線発信器が明るさの判定値を「暗」に書き換えた照度信号を送信する技術が示されている(段落(0038)乃至段落(0039)参照)。 Therefore, in order to properly control the lighting fixtures while detecting the brightness at intervals of a few seconds, set the error absorption time, and when detecting the presence of a person within this error absorption time, wait for a while, A technique for transmitting a control signal after performing brightness detection is shown (see paragraphs (0032) to (0033)). In addition, when the counting of the internal timer is started by the “dark” signal as the illuminance signal and the presence of a person is detected by the human body sensor within the error absorption time, the wireless transmitter determines the brightness determination value. A technique for transmitting an illuminance signal in which “I” is rewritten to “dark” is shown (see paragraphs (0038) to (0039)).
上記特許文献1に開示された技術は、無線通信システムにおいて無線発信器と無線受信器が一対一の関係、すなわち一の無線受信器に対して単一の無線送信器が存在する場合に有効である。しかしながら、工場、店舗、病院等の廊下やトイレのように、ある程度以上の広大な領域の照明機器を制御するにあたっては、複数の無線送信器を設置する必要があり、下記のような問題が生ずる。
The technique disclosed in
すなわち、特許文献1に示す無線通信システムに複数の無線送信器を導入した場合、それぞれの無線送信器は、他の無線送信器が計数する誤差吸収時間の始期を知得できない。そのため、他の無線送信器が計数する誤差吸収時間内において現実の明るさとは異なる照度信号を送信してしまい、照明機器を適切に制御できない虞がある。
That is, when a plurality of wireless transmitters are introduced into the wireless communication system disclosed in
そこで、各無線送信器間において相互に通信を行うことにより誤差吸収時間の始期を通知しようとすると、各無線送信器に受信機能を付与する必要があり、無線通信システムのコストアップを招来する。 Therefore, if it is attempted to notify the start of the error absorption time by communicating with each other between the wireless transmitters, it is necessary to provide each wireless transmitter with a reception function, leading to an increase in the cost of the wireless communication system.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、複数の無線送信器を有する無線通信システムにおいて、低消費電力かつ安価な構成によって照明機器等の電気機器を適切に制御できるシステムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and in a wireless communication system having a plurality of wireless transmitters, a system capable of appropriately controlling an electric device such as a lighting device with a low power consumption and an inexpensive configuration. The purpose is to provide.
上記目的を達成するために請求項1の発明は、第1所定時間毎に周囲の明るさを検知する明るさセンサと、所定領域内における人体の存在を感知する人体感知センサと、前記人体感知センサによって人体の存在が感知されたとき、前記明るさセンサによって最後に検知された明るさに関する信号を電波を介して無線送信する無線送信部を有する複数の無線送信器と、前記無線送信部から送信された信号を受信する無線受信部と、接続された負荷を駆動する駆動部と、前記駆動部が負荷を駆動する第2所定時間を計数するタイマと、前記無線受信部によって受信された信号に応じて、前記タイマによって計数された第2所定時間にわたって前記駆動部による駆動状態を制御する制御部とを有する無線受信器を備え、前記無線受信器の制御部は、前記第2所定時間にわたって前記駆動部に負荷を駆動させた後、前記第1所定時間以上の第3所定時間内にいずれかの前記無線送信器から送信された信号を受信したとき、前記無線受信部によって受信された明るさに関する信号の如何に関わらず前記駆動部に負荷を駆動させることを特徴とする無線通信システムである。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a brightness sensor that detects ambient brightness every first predetermined time, a human body sensor that detects the presence of a human body in a predetermined area, and the human body detection. When the presence of a human body is detected by the sensor, a plurality of wireless transmitters having a wireless transmitter that wirelessly transmits a signal related to the brightness detected last by the brightness sensor via radio waves, and the wireless transmitter A wireless reception unit that receives the transmitted signal, a drive unit that drives a connected load, a timer that counts a second predetermined time during which the drive unit drives the load, and a signal received by the wireless reception unit And a control unit that controls a driving state of the driving unit over a second predetermined time counted by the timer, and the control unit of the wireless receiver includes: After receiving a signal transmitted from any of the wireless transmitters within a third predetermined time that is equal to or longer than the first predetermined time after driving the load to the drive unit for the second predetermined time, the wireless reception The wireless communication system is characterized in that the drive unit drives a load regardless of the brightness-related signal received by the unit.
請求項2の発明は、請求項1に記載の無線通信システムにおいて、前記無線受信器の制御部は、前記タイマによって計数される前記第2所定時間内にいずれかの前記無線送信器から送信された信号を受信したとき、前記駆動部に直前の動作状態を維持させることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the wireless communication system according to the first aspect, the control unit of the wireless receiver is transmitted from any of the wireless transmitters within the second predetermined time counted by the timer. When the received signal is received, the drive unit is allowed to maintain the previous operation state.
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の無線通信システムにおいて、前記無線受信器の制御部は、前記無線受信部によって受信された信号に含まれる明るさに関する信号が「暗」であるとき、前記駆動部の動作を駆動状態とすることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the wireless communication system according to the first or second aspect, the control unit of the wireless receiver receives a signal relating to brightness included in the signal received by the wireless receiving unit as “dark”. ”, The operation of the driving unit is set to a driving state.
請求項4の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の無線通信システムにおいて、前記第2所定時間は、前記無線送信器を介して設定可能であり、前記無線送信器は、前記人体感知センサによって人体の存在が感知されたとき、前記明るさに関する信号と、前記第2所定時間に関する信号を前記無線受信部に送信することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the wireless communication system according to any one of the first to third aspects, the second predetermined time can be set via the wireless transmitter, and the wireless transmitter Is characterized in that when the presence of a human body is detected by the human body sensor, a signal relating to the brightness and a signal relating to the second predetermined time are transmitted to the wireless receiving unit.
請求項5の発明は、請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の無線通信システムに用いられることを特徴とする無線受信器である。 A fifth aspect of the present invention is a wireless receiver used in the wireless communication system according to any one of the first to fourth aspects.
請求項1の発明によれば、第3所定時間内にいずれかの無線送信器から送信された信号を受信したとき、それに含まれる明るさに関する信号の如何に関わらず負荷を駆動させるので、明るさセンサによる検知の直後に現実の明るさが明から暗に変動した場合であっても、負荷が駆動されることになる。従って、明るさセンサによる検知動作を第1所定時間毎に間引くことにより消費電力を抑制しつつ、安価な構成で負荷を適切に制御することができる。 According to the first aspect of the present invention, when a signal transmitted from any one of the wireless transmitters is received within the third predetermined time, the load is driven regardless of the brightness-related signal included therein. Even if the actual brightness changes from light to dark immediately after detection by the sensor, the load is driven. Therefore, it is possible to appropriately control the load with an inexpensive configuration while suppressing power consumption by thinning out the detection operation by the brightness sensor every first predetermined time.
請求項2の発明によれば、第2所定時間内に無線受信器が信号を受信したとき、駆動部動作状態が維持されるので、ユーザが継続的に動いているときは負荷の動作状態も維持されるため、ユーザに違和感を与えることが少なくなる。 According to the second aspect of the present invention, when the wireless receiver receives a signal within the second predetermined time, the driving unit operating state is maintained. Therefore, when the user is continuously moving, the operating state of the load is also As a result, the user is less likely to feel uncomfortable.
請求項3の発明によれば、人体を感知した無線送信器の周辺が暗いとき、駆動部の動作が駆動状態とされるので、システムの利便性が高められる。 According to the third aspect of the present invention, when the periphery of the wireless transmitter that senses the human body is dark, the operation of the drive unit is set to the drive state, so that the convenience of the system is improved.
請求項4の発明によれば、無線通信システムの設置場所やユーザの行動パターンに合わせて、第2所定時間を設定できるので、システムの利便性が高められる。また、第2所定時間の設定を変更した場合にあっては、人体の存在が感知されたときに第2所定時間に関する信号が無線受信器に送信されるので、駆動部の制御に確実に反映させることができる。また、それぞれの無線送信器について個別に第2所定時間を設定することも可能であるため、それぞれの無線送信器の設置場所等に応じて第2所定時間を異ならせることにより、多様な制御が可能となり、システムの利便性がより一層高められる。
According to the invention of
請求項5の発明によれば、請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の無線通信システムを容易に構築できるようになる。
According to the invention of
本発明の一実施形態による無線通信システムについて図面を参照して説明する。図1は無線通信システムの概略構成を示している。無線通信システム1は、複数の無線送信器2と、複数の照明器具(負荷)3と無線受信器4と、交流電源5等によって構成されている。無線送信器2及び照明器具3は、工場、店舗、病院等の廊下やトイレの天井に適宜間隔を隔てて設けられている。無線受信器4は、上記廊下やトイレの壁面等に設けられている。無線送信器2と無線受信器4とは、特定小電力無線などの電波を介して無線により通信可能とされている。無線送信器2は周辺の明るさや人体の存在を検知して、それらに関する信号を無線受信器4に送信する。無線受信器4は2線式のスイッチとしての機能を備え、交流電源5及び照明器具3の間に直列に接続され、無線送信器2から送信された信号に基づいて、照明器具3の動作状態を制御する。
A wireless communication system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a wireless communication system. The
図2は、無線送信器2及び無線受信器4の構成を示している。無線送信器2は、明るさセンサ21と、人体感知センサ22と、操作部23と、無線送信部24と、制御部25等によって構成されている。明るさセンサ21は、無線送信器2の周囲の明るさを検知して、明るさに関する信号を出力する。無線送信器2は、容易に増設できるように電池で駆動されるように構成されているため、電池の消耗を考慮して比較的消費電力の大きい明るさセンサ21による明るさの検知を第1所定時間毎に行うこととしている。人体感知センサ22は、無線送信器2の周囲の所定領域内における人体の存在を赤外線等により感知する。操作部23は、例えばロータリスイッチ等によって構成され、照明器具3の点灯保持時間(後述する第2所定時間)の設定等に用いられる。無線送信部24は、明るさセンサ21から出力された明るさに関する信号や操作部23によって設定された第2所定時間に関する信号を送信する。
FIG. 2 shows the configuration of the
制御部25は、上記各部の制御を司る。例えば、制御部25は、人体感知センサ22によって人体の存在が感知されたとき、明るさセンサ21によって最後に検知され出力された明るさに関する信号や操作部23によって設定された第2所定時間に関する信号を、無線送信部24から送信させる。上述した明るさに関する信号の具体例としては、「明」信号又は「暗」信号が挙げられる。明るさセンサ21によって検知された値が所定の閾値以上のときは「明」信号が、所定の閾値未満のときは「暗」信号が無線送信部24から送信される。
The
無線受信器4は、無線受信部41と、駆動部42と、タイマ43と、制御部44等によって構成されている。無線受信部41は、無線送信部24から送信された信号を受信する。駆動部42は、制御部44によって制御されて、照明器具3を駆動(点灯又は消灯)する。タイマ43は、駆動部42が照明器具3を駆動(点灯)する第2所定時間を計数する。制御部44は、上記各部の制御を司る。例えば、制御部44は、無線受信部41によって受信された信号、すなわち明るさセンサ21によって最後に検知・出力された明るさに関する信号及び操作部23によって設定された第2所定時間に関する信号に基づいて駆動部42の動作を制御する。これにより、点灯保持時間として設定された第2所定時間にわたって照明器具3が点灯する。
The
ところで、無線送信部24と無線受信部41による通信には、ある程度の時間が必要とされている(図4等参照)。また、無線送信器2に内蔵される電池の消耗を考慮して、明るさセンサ21による明るさの検知は第1所定時間毎に行われる。従って、第2所定時間が経過するタイミングによっては、照明器具3が点灯状態になく、現実の明るさが暗いにも関わらず、「明」の信号が、無線送信部24から送信され無線受信部41に受信されることがある。この信号を受けた無線受信器4の制御部44は、昼間等において照明器具3を点灯する必要がない状態にあると誤認し、駆動部42による駆動が再開されず照明器具3が消灯状態に制御され、ユーザにとって不都合が生ずる虞がある。
Incidentally, a certain amount of time is required for communication between the
そこで、本実施形態の無線受信器4は、点灯保持時間として第2所定時間にわたって駆動部42に照明器具3を駆動させた後、第3所定時間(上記特許文献1における誤差吸収時間に相当)内にいずれかの無線送信器2から送信された信号を受信したとき、その信号に「明」の信号が含まれている場合であっても、すなわち明るさに関する信号の如何に関わらず、駆動部42に照明器具3を駆動させるように構成されている。ここで、第3所定時間は、無線送信部24と無線受信部41による通信に要する時間を考慮しつつ、明るさセンサ21による明るさの検知タイミングの基準(検知間隔)となる第1所定時間と同等以上に設定されている。
Therefore, the
また、第3所定時間を無線受信器4の側のタイマ43によって計数することにより、図3に示すように、ユーザの移動に伴って複数の無線送信器2から信号が順次送信される場合であっても、第3所定時間の始期を無線受信器4の制御部44によって管理することができる。これにより、それぞれの無線送信器2に無線受信機能を付与することなく、それぞれの無線送信器2から送信される信号を連携させて駆動部42の制御の判断基準とすることができ、簡素な構成で照明器具3を適切に制御することができる。
Further, by counting the third predetermined time by the
無線受信器4の動作について、図4乃至図7を参照して説明する。図4乃至図6は、無線送信器2及び無線受信器4の動作を示すタイムチャートである。図7は、無線受信器4の動作を示すフローチャートである。また、図4は図7における#5→#6→#10の流れに対応する。同様に、図5は図7において#5→#6→#7→#9の流れ、図6は図7において#5→#6→#7→#8→#9の流れにそれぞれ対応する。なお、図4乃至図6においては無線送信器2が2つ(無線送信器2A、2B)の場合について説明しているが、無線送信器2の数が増えても同様の動作を行う。
The operation of the
図4乃至図6において、無線送信器2A及び2Bは、点灯保持時間として設定された第2所定時間T2を定期的に読み込み、第1所定時間T1毎に明るさセンサ21によって明るさを検知する。図4乃至図6においては、夜間等で無線送信器2A及び2Bの周辺が暗い状態を示している。この状態で無線送信器2Aの人体感知センサ22によって人体が感知されると、無線送信器2Aは、第2所定時間T2に関する無線信号と、明るさに関する無線信号、すなわち「暗」信号を無線受信器4に送信する。無線送信器2Aから送信された無線信号を受信した無線受信器4(図7において#1(以下、同様))は、受信した無線信号に含まれる明るさに関する信号を判定する(#2)。ここでは明るさに関する信号が「暗」であるため(#2において暗)、#4に移行して照明器具3の点灯が開始される。照明器具3の点灯は第2所定時間T2にわたって継続される。なお、昼間等において、照明器具3が消灯していても、外光等によって無線送信器2A、2Bの周辺が十分に明るい場合は(#2において明)、照明器具3の消灯状態を維持し(#3)、#1に戻る。
4 to 6, the
#4において照明器具3の点灯が開始された後、無線送信器2Bの人体感知センサ22によって人体が感知されると、無線送信器2Bは、第2所定時間T2に関する無線信号と、明るさに関する無線信号を無線受信器4に送信する。ここで第2所定時間T2は無線送信器毎に設定できるので、無線送信器2Aによって設定される第2所定時間T2と無線送信器2Bによって設定される第2所定時間T2が異なっていてもよい。無線送信器2Bから送信された無線信号を受信(#5)した無線受信器4の制御部44は、#4において照明器具3を点灯させてから第2所定時間T2が経過したか否かを判定する(#6)。
If the human body is sensed by the human
ここで図4に示すように、点灯保持時間である第2所定時間T2の計数中すなわち照明器具3の点灯中に、無線送信器2Bから送信された無線信号を受信した場合は(#6においてNO)、照明器具3の点灯状態を維持する(#10)。照明器具3の点灯は、再度計数し直した第2所定時間T2にわたって継続され、#5に戻る。
Here, as shown in FIG. 4, when a wireless signal transmitted from the
また、図7における#4の後、図5に示すように、点灯保持時間である第2所定時間T2の経過後すなわち照明器具3の消灯中に、無線送信器2Bの人体感知センサ22によって人体が感知されると、無線送信器2Bは、第2所定時間T2に関する無線信号と、明るさに関する無線信号を無線受信器4に送信する(#5)。この場合は、第2所定時間T2が経過しており(#6においてYES)、照明器具3は消灯しているため現実の明るさは「暗」となっているが、無線送信器2Bから送信される明るさに関する信号は、最後に明るさセンサ21によって検知・出力された「明」となる虞がある。このような現実の明るさと受信した明るさに関する信号の不一致に伴う照明器具3の制御不具合を回避するため、無線受信器4の制御部44は、照明器具3の消灯後無線受信器4が無線信号を受信するまでの時間tと第3所定時間T3を比較する(#7)。図5に示す場合、t<T3であるので(#7においてYES)、#8をスキップして(すなわち、明るさに関する信号が「明」であるか、「暗」であるかに関わらず)#9に移行し、再び第2所定時間T2にわたって照明器具3が点灯され、#5に戻る。
After # 4 in FIG. 7, as shown in FIG. 5, the
また、図6に示すように、第2所定時間T2が経過しさらに第3所定時間T3が経過後、無線送信器2Bの人体感知センサ22によって人体が感知されると、照明器具3は消灯しているため現実の明るさは「暗」となる。このとき、無線送信器2Bから送信される明るさに関する信号、すなわち最後に明るさセンサ21によって検知・出力された信号は「暗」信号であるから、現実の明るさと受信した明るさに関する信号が一致する。そこで、無線受信器4の制御部44は、明るさに関する「暗」信号に応じて(#8において暗)、#9に移行し、再び第2所定時間T2にわたって照明器具3が点灯され、#5に戻る。一方、無線送信器2Bの周囲が明るくなって(#8において明)、照明器具3の点灯が不要になると、照明器具3の消灯状態を維持する(#11)。
As shown in FIG. 6, when the human body is detected by the
以上のように、本実施形態の無線通信システム1によれば、第2所定時間T2にわたって駆動部42に照明器具3を駆動させた後、第3所定時間T3内にいずれかの無線送信器2から送信された信号を受信したとき、明るさに関する信号の如何に関わらず照明器具3を駆動させる。これにより、明るさセンサ21による検知の直後に現実の明るさが明から暗に変動した場合であっても、照明器具3が駆動されることになる。従って、明るさセンサ21による検知動作を第1所定時間T1毎に間引くことにより消費電力を抑制しつつ、安価な構成で照明器具3を適切に制御することができる。
As described above, according to the
また、第2所定時間T2内に無線受信器4が信号を受信したとき、駆動部42の動作状態が維持されるので、ユーザが継続的に動いているときは照明器具3の点灯状態も維持されるため、ユーザに違和感を与えることが少なくなる。また、人体を感知した無線送信器2の周辺が暗いとき、駆動部42の動作が駆動状態とされるので、システムの利便性が高められる。また、無線通信システム1の設置場所やユーザの行動パターンに合わせて、第2所定時間T2を設定できるので、システムの利便性が高められる。また、第2所定時間T2の設定を変更した場合にあっては、人体の存在が感知されたときに第2所定時間T2に関する信号が無線受信器4に送信されるので、駆動部42の制御に確実に反映させることができる。また、それぞれの無線送信器2について個別に第2所定時間T2を設定することも可能であるため、それぞれの無線送信器2の設置場所等に応じて第2所定時間T2を異ならせることにより、多様な制御が可能となり、システムの利便性がより一層高められる。
Further, when the
なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく、少なくとも第2所定時間T2にわたって駆動部42に照明器具3を駆動させた後、第1所定時間T1と同等の時間内にいずれかの無線送信器2から送信された信号を受信したとき、照明器具3を駆動させるように構成されていればよい。また、本発明は種々の変形が可能であり、例えば、無線受信器4によって制御される負荷は、照明器具3に限られることなく、明るさに応じて動作状態を変動させる電気機器であれば特に限定されない。
In addition, this invention is not restricted to the structure of the said embodiment, After driving the illuminating
1 無線通信システム
2 無線送信器
2A 無線送信器
2B 無線送信器
3 照明器具(負荷)
4 無線受信器
5 交流電源
21 明るさセンサ
22 人体感知センサ
24 無線送信部
41 無線受信部
42 駆動部
43 タイマ
44 制御部
DESCRIPTION OF
4
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記無線送信部から送信された信号を受信する無線受信部と、接続された負荷を駆動する駆動部と、前記駆動部が負荷を駆動する第2所定時間を計数するタイマと、前記無線受信部によって受信された信号に応じて、前記タイマによって計数された第2所定時間にわたって前記駆動部による駆動状態を制御する制御部とを有する無線受信器を備え、
前記無線受信器の制御部は、前記第2所定時間にわたって前記駆動部に負荷を駆動させた後、前記第1所定時間以上の第3所定時間内にいずれかの前記無線送信器から送信された信号を受信したとき、前記無線受信部によって受信された明るさに関する信号の如何に関わらず前記駆動部に負荷を駆動させることを特徴とする無線通信システム。 A brightness sensor that detects ambient brightness every first predetermined time, a human body sensor that detects the presence of a human body within a predetermined area, and the brightness when the human body sensor detects the presence of a human body A plurality of wireless transmitters each having a wireless transmission unit that wirelessly transmits a signal related to brightness detected last by the sensor via radio waves;
A radio reception unit that receives a signal transmitted from the radio transmission unit; a drive unit that drives a connected load; a timer that counts a second predetermined time during which the drive unit drives the load; and the radio reception unit A wireless receiver having a control unit that controls a driving state of the driving unit over a second predetermined time counted by the timer according to the signal received by
The controller of the wireless receiver transmits the load from the wireless transmitter within a third predetermined time that is equal to or longer than the first predetermined time after driving the load to the driving unit for the second predetermined time. A wireless communication system, wherein when a signal is received, the driving unit drives a load regardless of the brightness-related signal received by the wireless receiving unit.
前記無線送信器は、前記人体感知センサによって人体の存在が感知されたとき、前記明るさに関する信号と、前記第2所定時間に関する信号を前記無線受信部に送信することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の無線通信システム。 The second predetermined time can be set via the wireless transmitter;
The wireless transmitter transmits a signal related to the brightness and a signal related to the second predetermined time to the wireless receiver when the presence of a human body is detected by the human body sensor. The radio | wireless communications system as described in any one of thru | or 3 thru | or 3.
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