JP5935000B2 - 無線受信器、及び無線受信器用のアンテナ保持冶具 - Google Patents

Description

本発明は、照度センサや熱線センサを備えた無線発信器との間で照明制御などに関する無線信号を送受信する無線受信器、及びこの無線受信器に用いられるアンテナ保持冶具に関する。

従来、照度センサや熱線センサ付きの端末器を用いて、照明負荷の点灯及び消灯を行う照明制御システムが広く利用されている。例えば、伝送ユニット、熱線センサ付き端末器、リレーユニット、スイッチ部、照明負荷を備え、これらが有線の信号線を介して互いに接続されることにより、照明負荷の点灯及び消灯を行う技術が知られている。

そして、熱線センサ付き端末器を含む遠隔制御システムが開示されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この遠隔制御システムは、全ての機器が有線の信号線を介して互いに接続されているため、設置に伴う配線作業が必要であった。また、機器の設置後に、熱線センサ付き端末器の設置場所を変更するためには、改めて配線作業が必要となるため、容易にレイアウトを変更することができなかった。

そこで、無線ユニットを用いて照明を制御する技術が開示されている（例えば、非特許文献１参照）。この無線ユニットは、無線信号を良好に受信するために、無線ユニットの外部に突出したアンテナを備えている。しかしながら、このアンテナは、外部からの衝撃を受けて破損する可能性があり、また、無線ユニットの製造時においては基板への半田付けなど取り付け作業に手間を要する。さらに、外部アンテナを設けることで無線ユニットの一層の小型化が実現しにくいという問題もある。

特開２０１２−７４７７５号公報

"ＲＳ４８５リレー・ＨＡ・接点入力 制御ユニット"[平成２４年４月１８日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｘｂｏｗ．ｊｐ／ｐｄｆ／ｒｓ４８５＿ｓｅｉｇｙｏ．ｐｄｆ＞

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、治具を別途用意することなく容易にアンテナを内部に収容し、より一層の小型化を図ることができる無線受信器を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明は、電源端子が取り付けられる基板と、該基板を載置する基板支持体と、該基板支持体と結合するボディと、該ボディに結合するカバーと、を備える無線受信器において、前記基板には、無線信号を受信するアンテナの端部が挿し込まれる挿入孔が形成され、前記無線受信器は、前記アンテナを保持するために互いに平行に形成された２本の保持柱と、前記２本の保持柱を互いに連結する梁と、前記基板上に取り付けられた発光部が発する光を導光するレンズとが一体に形成されたアンテナ保持治具をさらに備え、前記レンズは、前記発光部の上部に位置し、かつ、前記基板から所定の隙間を有するように該梁と一体に形成され、前記保持柱には、前記アンテナの一部が嵌め込まれることにより該アンテナを保持する保持溝が設けられることを特徴とする。

この無線受信器において、前記基板は、対向する外周辺に前記保持柱が嵌合する切欠部がそれぞれ設けられ、前記アンテナは、一方の端部は前記挿入孔に挿入され、他方の端部は、該基板に対して垂直方向に所定の長さ延出した箇所で曲折加工された形状を有し、前記ボディは、前記レンズと嵌合するレンズ孔を備えることが好ましい。

この無線受信器において、前記基板、前記アンテナ保持冶具及び前記アンテナは、前記基板支持体及び前記ボディが結合した状態で、前記ボディに形成された収容部内に収容され、前記ボディは、前記収容部の内側底面に前記アンテナの一部が嵌め込まれることにより前記アンテナを保持する嵌合溝を備えることが好ましい。

この無線受信器において、前記保持柱は、その内側面に、前記基板の切欠部と係合する爪部をさらに備えることが好ましい。

この無線受信器において、前記アンテナは、照度を検知する照度センサ及び人体からの放射される熱線を検知する熱線センサを備えた無線発信器との間で前記無線信号を送受信することが好ましい。

また、本発明に係る無線受信器用のアンテナ保持冶具は、アンテナを保持する２本の保持柱と、２本の前記保持柱を互いに連結する梁と、基板上に取り付けられた発光部が発する光を導光するレンズとが一体に形成され、前記レンズは、前記発光部の上部に位置し、かつ、前記基板から所定の隙間を有するように該梁と一体に形成され、前記保持柱には、前記アンテナの一部が嵌め込まれることにより該アンテナを保持する保持溝が設けられることを特徴とする。

本発明に係る無線受信器において、アンテナを機器の内部に無線信号を良好に受信できる状態で保持しつつ小型化を図ることができる。また、加工者は、アンテナを基板に取り付ける際、別途、取り付けにのみ用いられる治具を用いることなく、容易かつ正確に基板に半田付けすることができる。

本発明の実施形態に係る照明制御システムの構成図。 （ａ）乃至（ｃ）は、本実施形態に係る無線受信器の外観図。 （ａ）本実施形態に係る無線受信器に用いられる基板支持体の斜視図、（ｂ）本実施形態に係る無線受信器に用いられるボディの斜視図。 同上ボディの平面図。 （ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係る無線受信器に用いられるアンテナ保持治具の斜視図。 （ａ）本実施形態に係る無線受信器に用いられる基板支持体、基板、及びアンテナ保持治具の外観図、（ｂ）同上基板の平面図。 （ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係る無線受信器の断面図。

図１は、本実施形態に係る照明制御システム１の構成を示す。この照明制御システム１は、伝送ユニット２と、リレー制御用端末器３と、リモコンリレー４と、リモコントランス５と、リモコンスイッチ６と、無線受信器７と、無線発信器８と、照明器具９とを備えている。

リレー制御用端末器３、リモコンスイッチ６、及び無線受信器７は、２線式の信号線を介して伝送ユニット２と相互に接続されており、伝送ユニット２との情報のやり取りは、信号線に多重伝送方式で伝送される伝送信号を通して行われる。この照明制御システム１では、無線受信器７と無線発信器８との間で無線通信を行い、照明器具９のオン／オフ状態や室内の照度を自動制御する。

伝送ユニット２は、リモコンスイッチ６や無線受信器７からの伝送信号に基づいて、伝送信号に含まれるアドレス情報から制御対象となる照明器具９を特定すると共に、照明器具９に対する制御状態を特定する。そして、伝送ユニット２は、制御対象となる照明器具９と対応するリレー制御用端末器３に対して、照明器具９のアドレス情報と、その制御状態（ＯＮ、ＯＦＦや調光レベルなど）とを制御指令信号として送信する。

照明制御システム１内に存在する照明器具９は、負荷アドレスによって一意に特定することができる。具体的には、リレー制御用端末器３には、負荷チャネル（Ｃｈ）と呼ばれる固有の識別子が割り当てられており、リレー制御用端末器３に接続するリモコンリレー４には、負荷ナンバー（Ｎｍ）を呼ばれる固有の識別子が割り当てられている。負荷チャネル（Ｃｈ）と、負荷ナンバー（Ｎｍ）とを組み合わせることにより、負荷アドレス（Ｃｈ−Ｎｍ）が構成される。

リレー制御用端末器３は、リレーの制御状態に応じて照明器具９の状態を制御する負荷制御端末器としての機能を担っている。リレー制御用端末器３は、伝送ユニット２からの伝送信号に基づいて、自己に接続するリモコンリレー４のうち、制御対象となる照明器具９に対応するリモコンリレー４に対して制御信号を送ることにより、リモコンリレー４の状態を制御する。リモコンリレー４の個々のリレーは、リレー制御用端末器３に制御されて、ブレーカ電源（ＡＣ１００又は２００Ｖ）１０などからの商用交流をオン／オフすることで、照明器具９をオン状態またはオフ状態にする。

リモコントランス５は、リレー制御用端末器３、及びリモコンリレー４に駆動用の電力を供給する。

リモコンスイッチ６は、照明器具９を制御するための制御指令を出力するための入力端末器としての機能を担っている。具体的には、リモコンスイッチ６は、例えば室内などの任意の壁面に設置されており、照明器具９を利用するユーザによってプッシュ操作が可能な端末器である。リモコンスイッチ６は、操作スイッチのいずれかが操作されるのに応じて、その操作スイッチに関連付けられているアドレス情報と、操作スイッチの操作状態とを制御指令として伝送ユニット２に送信する。

無線受信器７は、天井面に埋め込まれ、無線発信器８とワイヤレスで制御情報の送受信を行うと共に、２線式の信号線と接続して伝送ユニット２と制御データの送受信を行う。この無線受信器７には、例えば電波式ワイヤレスアドレス設定器を用いて、アドレスやエリアナンバーが設定される。

無線発信器８は、レイアウトフリーに壁面に設置され、検知エリア周辺の照度を検知する照度センサ、及び検知エリア内の人体から放射される熱線を検知する熱線センサを備える。また、無線発信器８の背面側には、ユーザ操作されるアドレス設定選択つまみ、動作保持時間設定用つまみなどが設けられている。

熱線センサは、人体から放射される熱線を検出して検知エリア内の人の存否に応じて出力する人体検出信号を監視する。無線発信器８は、検知エリア内の人の動きが検出されたときに照明器具９を自動でのＯＮ／ＯＦＦ制御や自動調光させるためのアドレス情報や制御情報を無線受信器７に送信可能とする。また、無線発信器８は、熱線センサによって検知エリア内で人検出されてから所定の動作保持時間経過後に照明器具９を消灯するためのＯＦＦ制御要求を無線受信器７に送信する。

照度センサは、検知エリアの明るさを検知（照度検知範囲５〜１０００ルクス等）する。無線発信器８は、照度センサにより検知された照度に基づいて照明器具９を制御するための制御情報を無線受信器７に送信可能とする。この照度センサを用いた照明制御により、日没後は点灯するなど外光にあわせて平均照度を一定に保って調光でき、照明環境の快適性を保ちながら省エネを図ることができる。また、無線発信器８が熱線センサに加えて照度センサをも備えることで、暗くなり且つ人がいる時だけの点灯制御などが可能となる。

図２（ａ）乃至（ｃ）は、本実施形態に係る無線受信器７の外観を示す。図２（ａ）は、無線受信器７の側面を示し、図２（ｂ）は、無線受信器７のカバー１３側からの平面図を示し、図２（ｃ）は、無線受信器７のボディ１２側からの平面図を示す。図２（ａ）を参照して、無線受信器７は、天井面上側から、基板支持体１６、ボディ１２、及びカバー１３が結合することによって構成される。基板支持体１６は、後述する基板が載置される合成樹脂などで形成された略円筒有底形状の筐体である。基板支持体１６及びボディ１２の円筒部は、室内などの天井面に埋め込まれる。

図２（ｂ）を参照して、ボディ１２は、中央にＬＥＤなどの光を導光するための円形のレンズ孔１５を備える。基板支持体１６及びボディ１２が天井面に埋め込まれることにより、レンズは、天井面から床に向けて設置される。これにより、室内に居るユーザは、レンズ孔１５からの光を視認することが可能となる。図２（ａ）及び（ｃ）を参照して、ボディ１２は、上側が基板支持体１６、下側がカバー１３と結合する。

図３（ａ），（ｂ）は、本実施形態に係る基板支持体１６及びボディ１２の構成を示す。図４は、本実施形態に係るボディ１２の平面図を示す。ボディ１２は、基板支持体１６に載置される基板２１のアンテナ２３側を収容する収容部１７を備える。基板支持体１６は、矢印Ｙ１で示すように、ボディ１２に収容される。ボディ１２は、円形の底面を備え、底面の中央部に収容部１７が形成される。収容部１７は、壁面によって上面が開口した略筒型に形成される。収容部１７の壁面は、長手方向が直線状に形成され、短手方向が円弧状に形成される。収容部１７は、長手方向の壁面の上部に、基板支持体１６の側面に設けられた突起部１８に嵌合するための孔１９が設けられた嵌合片２０を備える。

基板支持体１６は、収容部１７と同様に、長手方向は直線状に形成され、短手方向は円弧状に形成される。基板支持体１６の長手方向の各側面には、それぞれ孔１９に嵌合する突起部１８が２つずつ設けられる。基板支持体１６に載置される基板２１のアンテナ２３側は、収容部１７に収容され、側面に設けられた４つの突起部１８が、収容部１７に形成された４つの嵌合片２０にそれぞれ嵌合することにより、ボディ１２の内部に収容される。また、ボディ１２の収容部１７の内側底面には、レンズ１４と嵌合するレンズ孔１５、アンテナ２３と嵌合する嵌合溝３６が形成されている。

基板支持体１６に載置される基板２１は、基板支持体１６と同様に、長手方向が直線状に形成され、短手方向が円弧状に形成される。基板２１の上面中央には、チップ型のＬＥＤ２２（発光部）が取り付けられる。ＬＥＤ２２は、無線受信器７が無線信号１１の受信している通信中、若しくは、通信又は無線受信器７に異常が発生したときに、点灯又は点滅する。ユーザは、ＬＥＤ２２の点灯状態を、カバー１３を介して視認することにより、無線信号１１の通信状況又は無線受信器７の状態を知ることができる。基板２１は、一つの隅付近に、無線信号１１を受信するアンテナ２３の端部が挿入される挿入孔２４を備える。

アンテナ２３は、図３（ａ）に示すように線状であって、一方の端部が挿入孔２４に挿入されて、端部と挿入孔２４が半田付けされることにより、基板２１に取り付けられる。アンテナ２３は、無線信号１１を感度の良い状態で受信するために基板２１から垂直方向に所定の長さ延出した箇所で曲折加工される。アンテナ２３は、曲折加工されることにより、基板２１に平行な面を成すコイル部２５が形成される。これにより、無線受信器７の小型化を図ることができると共に、アンテナ２３は、多方向から発信される無線信号１１を基板２１から離れたコイル部２５で良好に受信することができる。

基板支持体１６には、アンテナ２３を保持するアンテナ保持治具２６が取り付けられる。アンテナ保持治具２６は、アンテナ２３を保持する２本の保持柱２７と、２本の保持柱２７を連結する梁２８と、梁２８の中央部に設けられた円筒形のレンズ１４が一体に形成される。レンズ１４は、ＬＥＤ２２の上部に、基板２１から所定の隙間を設けて配置される。レンズ１４は、ＬＥＤ２２の発する光をボディ１２に設けられたレンズ孔１５からカバー１３の外部へ導光させるために、透光性とされる。

２本の保持柱２７は、それぞれの上端部にアンテナ２３を保持するための保持溝２９を有する。アンテナ２３のコイル部２５の一部が、図３（ａ）に示すように、保持溝２９に嵌め込まれることにより、アンテナ保持治具２６は、コイル部２５を所定の形状に矯正した状態で、アンテナ２３を保持することができる。アンテナ２３が基板２１に半田付けされるとき、アンテナ２３の端部は挿入孔２４に挿入され、コイル部２５の一部は保持溝２９に保持される。これにより、アンテナ２３は、半田付けされる前であっても、基板２１に対して位置が定まる。従って、加工者は、アンテナ２３を基板２１に対して固定するための治具を別途用意することなく、挿入孔２４に挿入されたアンテナ２３の端部と基板２１を容易かつ確実に半田付けすることができる。また、アンテナ保持治具２６を用いることでアンテナ２３のコイル部２５を保持するなど別部品が必要なくなり、部品点数を削減できる。

図５は、本実施形態に係るアンテナ保持治具２６の構成を示す。アンテナ保持治具２６は、アンテナ２３を保持する２本の保持柱２７と、２本の保持柱２７を連結する梁２８と、梁２８の中央部に設けられたレンズ１４で構成される。２本の保持柱２７は、互いに平行に形成され、その上端部にはアンテナ２３を保持するための保持溝２９がそれぞれ設けられる。２本の保持柱２７は、それぞれ内側面に、基板２１と係合する爪部３０を有する。梁２８は、保持柱２７に対して垂直に形成される。

レンズ１４は、梁２８に対して垂直であって、保持柱２７と平行に形成される。また、レンズ１４は、略円筒形であって、その内部は空洞である。レンズ１４の先端部は、カバー１３に形成されたレンズ孔１５に挿通するように円形の突起を有する。レンズ１４は、図３（ａ）に示すように、基板２１に接することなく、ＬＥＤ２２の上部に位置するため、基板２１の電子部品を実装する面積は減少しない。

図６は、本実施形態に係る基板支持体１６、基板２１、及びアンテナ保持治具２６の外観図を示す。ここで、基板２１は、基板支持体１６に設けられた位置決め用の突起片３１が挿入される位置決め孔３２と、電源端子３３が挿入される一対の端子孔３４を備える。突起片３１及び位置決め孔３２は、基板２１の基板支持体１６に対する位置を定めることはできるが、基板２１のアンテナ保持治具２６に対する位置を定めることができない。そこで、基板２１は、外周の対向する長手方向の中央部に、２本の保持柱２７がそれぞれ嵌まる切欠部３５を備える。

組み立て時において、はじめに、基板２１の切欠部３５が、アンテナ保持治具２６の爪部３０に係合される。次に、一体化された基板２１及びアンテナ保持冶具２６は、位置決め孔３２に突起片３１が挿入され、かつ、端子孔３４に電源端子３３が挿入された状態で基板支持体１６に載置される。電源端子３３は、基板２１に半田付けされる。これにより、アンテナ保持治具２６は、基板支持体１６に対して位置が定まる。また、基板２１は、切欠部３５が保持柱２７にそれぞれ嵌まり込むことにより、アンテナ保持冶具２６に対して位置が定まる。

保持溝２９がアンテナ２３のコイル部２５を保持するとき、アンテナ保持治具２６は、アンテナ２３のコイル部２５の歪みよって、アンテナ２３から力を受けることがある。アンテナ保持治具２６は、アンテナ２３から力を受けた場合であっても、切欠部３５に保持柱２７が嵌合されているので、基板２１に対して位置ずれしない。これにより、レンズ１４は、常にＬＥＤ２２の真上に位置するため、ＬＥＤ２２の光をレンズ孔１５に挿通された先端部まで導光させることができる。

図７（ａ），（ｂ）は、本実施形態に係る無線受信器７の断面を示す。図７（ａ）は、ボディ１２が基板支持体１６に結合する途中の状態を示し、図７（ｂ）は、ボディ１２が基板支持体１６に結合した状態を示す。図７（ａ）を参照して、ボディ１２は、内側底面に、アンテナ２３のコイル部２５が嵌まり込む嵌合溝３６を備える。アンテナ２３が嵌合溝３６に嵌まり込むことにより、ボディ１２は、運搬時の振動又は衝撃、若しくは地震による揺れが発生した場合であっても、アンテナ２３を所定の形状に保ったまま確実に保持することができる。

ボディ１２と基板支持体１６が結合するとき、ボディ１２は、収容部１７にアンテナ２３を収容している。基板２１は、アンテナ保持治具２６の爪部３０に係合された状態で基板支持体１６に載置される。アンテナ２３の端部は、挿入孔２４に挿入されて基板２１に半田付けされており、保持溝２９は、コイル部２５の一部を保持している。

この際、ボディ１２は、収容部１７の内側がアンテナ保持治具２６の保持柱２７に沿うようにスライドされられて基板支持体１６に結合させられる。このとき、保持柱２７は、ボディ１２をスムーズに基板支持体１６に結合させるガイドの役割を担う。これにより、加工者は、迅速かつ簡便にボディ１２を基板支持体１６に結合させることができる。

図７（ｂ）を参照して、ボディ１２及び基板支持体１６は、互いに結合することにより、内部にレンズ１４、基板２１、ＬＥＤ２２、及びアンテナ２３を収容する。無線受信器７は、アンテナ２３を内部に収容することにより、小型化を図ると共に、外部からの衝撃によってアンテナ２３が破損することを防止することができる。また、レンズ１４の先端部は、レンズ孔１５に挿通することにより、ＬＥＤ２２からの光をユーザに視認させることができる。

レンズ１４の底端部と基板２１には、隙間が設けられている。仮に、レンズ１４の先端部が押圧されて、基板２１に対して垂直方向に力３７が加えられた場合、力３７は、矢印Ｙ２に示すように、梁２８を介して２本の保持柱２７に分散する。これにより、基板２１に荷重が加わることを防止し、レンズ１４は、力３７によってレンズ１４の底端部で基板２１を破損すること防止することができる。

なお、本発明は、上記実施の形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、無線信号１１は、無線発信器８から発信される制御信号に限定されるものではなく、無線ＬＡＮにおける通信信号や、電子機器を操作する信号であってもよい。

１ 照明制御システム
７ 無線受信器
８ 無線発信器
１２ ボディ
１３ カバー
１４ レンズ
１５ レンズ孔
１６ 基板支持体
１７ 収容部
２１ 基板
２２ ＬＥＤ（発光部）
２３ アンテナ
２４ 挿入孔
２６ アンテナ保持治具
２７ 保持柱
２８ 梁
２９ 保持溝
３０ 爪部
３３ 電源端子
３５ 切欠部
３６ 嵌合溝

Claims (6)

1. 電源端子が取り付けられる基板と、該基板を載置する基板支持体と、該基板支持体と結合するボディと、該ボディに結合するカバーと、を備える無線受信器において、
   前記基板には、無線信号を受信するアンテナの端部が挿し込まれる挿入孔が形成され、
   前記無線受信器は、
   前記アンテナを保持するために互いに平行に形成された２本の保持柱と、前記２本の保持柱を互いに連結する梁と、前記基板上に取り付けられた発光部が発する光を導光するレンズとが一体に形成されたアンテナ保持治具をさらに備え、
   前記レンズは、前記発光部の上部に位置し、かつ、前記基板から所定の隙間を有するように該梁と一体に形成され、
   前記保持柱には、前記アンテナの一部が嵌め込まれることにより該アンテナを保持する保持溝が設けられることを特徴とする無線受信器。
2. 前記基板は、対向する外周辺に前記保持柱が嵌合する切欠部がそれぞれ設けられ、
   前記アンテナは、一方の端部は前記挿入孔に挿入され、他方の端部は、該基板に対して垂直方向に所定の長さ延出した箇所で曲折加工された形状を有し、
   前記ボディは、前記レンズと嵌合するレンズ孔を備えることを特徴とする請求項１に記載の無線受信器。
3. 前記基板、前記アンテナ保持冶具及び前記アンテナは、前記基板支持体及び前記ボディが結合した状態で、前記ボディに形成された収容部内に収容され、
   前記ボディは、前記収容部の内側底面に前記アンテナの一部が嵌め込まれることにより前記アンテナを保持する嵌合溝を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線受信器。
4. 前記保持柱は、その内側面に、前記基板の切欠部と係合する爪部をさらに備える請求項２又は３に記載の無線受信器。
5. 前記アンテナは、照度を検知する照度センサ及び人体からの放射される熱線を検知する熱線センサを備えた無線発信器との間で前記無線信号を送受信することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の無線受信器。
6. アンテナを保持する２本の保持柱と、２本の前記保持柱を互いに連結する梁と、基板上に取り付けられた発光部が発する光を導光するレンズとが一体に形成され、
   前記レンズは、前記発光部の上部に位置し、かつ、前記基板から所定の隙間を有するように該梁と一体に形成され、
   前記保持柱には、前記アンテナの一部が嵌め込まれることにより該アンテナを保持する保持溝が設けられることを特徴とする無線受信器用のアンテナ保持治具。