JP6855852B2 - 無線スイッチ - Google Patents

Description

本発明は、スイッチ信号を無線で送信する無線スイッチに関する。

従来、各種の無線装置が実用化されている。例えば、特許文献１、２には、リモコン装置が記載されている。

特許文献１、２に記載のリモコン装置は、操作者の操作に応じた無線信号を、本体に対して送信する。このため、特許文献１、２に記載のリモコン装置は、無線信号の送信するために、電源を要する。

通常、この電源には、一次電池、二次電池等が用いられている。

特開昭６２−２１０３４３号公報 特開２００１−４１５４５号公報

現在、上述の無線信号をファクトリーオートメーション（ＦＡ）機器のスイッチに活用し、無線スイッチとすることが考え始められている。そして、無線スイッチは、スイッチ信号を親機等に対して確実に送信しなければならず、且つ、製造ライン等の使用環境においてできる限り小型で簡素な構成であることが望まれている。このため、通信に必要な電力の確保が問題となっていた。

また、これまでは、無線スイッチには、省エネルギー化を実現しながら、スイッチ信号の親機側での受信状況を確認する手段がなかった。

したがって、本発明の目的は、スイッチ信号を確実に送信し、且つスイッチ信号の受信状態を把握できる無線スイッチを提供することにある。

この発明の無線スイッチは、ボタン部材、発電モジュール、ＲＦモジュール、および、通知部を備える。ボタン部材は、移動可能な状態で、筐体に装着されている。発電モジュールは、ボタン部材の移動に伴って発生したエネルギーにより発電する。ＲＦモジュールは、発電モジュールに接続され、発電モジュールで発生した電力によってスイッチ信号を送信する。通知部は、発電モジュールで発電した電力を用いて動作する。そして、ＲＦモジュールは、送信されたスイッチ信号に対応した受信確認信号の強度または内容に応じて、１以上の通知態様で通知部を制御する。

この構成では、スイッチ信号の送信、受信確認信号の受信、および、通知部による通知は、スイッチ信号のトリガとなるボタン部材への操作による発電によって実現される。

この発明によれば、スイッチ信号を確実に送信し、且つスイッチ信号の受信状態を把握できる。

本発明の実施形態に係る無線スイッチの外観斜視図である。 本発明の実施形態に係る無線スイッチの発電機構を示す側面断面図である。 （Ａ）、（Ｃ）、（Ｅ）は、ボタン部材を押し込む過程での複数状態の側面図であり、（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｆ）は、それぞれ（Ａ）、（Ｃ）、（Ｅ）の状態の部分拡大断面図である。 （Ａ）、（Ｃ）、（Ｅ）は、ボタン部材が復帰する過程での複数状態の側面図であり、（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｆ）は、それぞれ（Ａ）、（Ｃ）、（Ｅ）の状態の部分拡大断面図である。 （Ａ）は、本願発明の構成での押し込み速度と発電軸の移動速度との関係を示すグラフであり、（Ｂ）は、比較構成での押し込み速度と発電軸の移動速度との関係を示すグラフである。 本発明の実施形態に係る無線スイッチの回路図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、本願発明の無線スイッチを用いたスイッチ信号の伝達システムの概略構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る無線スイッチの処理を示すフローチャートである。

本発明の実施形態に係る発電装置および無線スイッチについて、図を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る無線スイッチの外観斜視図である。図２は、本発明の実施形態に係る無線スイッチの発電機構を示す側面断面図である。図３（Ａ）、（Ｃ）、（Ｅ）は、ボタン部材を押し込む過程での複数状態の側面図であり、（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｆ）は、それぞれ（Ａ）、（Ｃ）、（Ｅ）の状態の部分拡大断面図である。図４（Ａ）、（Ｃ）、（Ｅ）は、ボタン部材が復帰する過程での複数状態の側面図であり、（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｆ）は、それぞれ（Ａ）、（Ｃ）、（Ｅ）の状態の部分拡大断面図である。

図１、図２に示すように、無線スイッチ１０は、カバー部材２０、ボタン部材３０、第１プランジャ４１、第２プランジャ４２、トリガバネ５１、復帰バネ５２、シャフト６１、筐体７０、発電モジュール８０を備える。第１プランジャ４１、第２プランジャ４２、トリガバネ５１、復帰バネ５２が、本発明の「中間部材」に対応する。また、トリガバネ５１が、本発明の「第１付勢手段」に対応し、復帰バネ５２が、本発明の「第２付勢手段」に対応する。

図１に示すように、ボタン部材３０は、筐体７０の表面７１０側に配置されている。ボタン部材３０の側面は、カバー部材２０によって覆われている。筐体の７０の表面７１０には、透光部７４を備えられている。

図２に示すように、筐体７０は、支持部７１、主体部７２、および、突起部７３を備える。突起部７３は、本発明の「係止部材」に対応する。

主体部７２は、所定の大きさの外形形状を有するものであり、例えば、図１に示すように、略直方体形状である。主体部７２の内部には、発電モジュール８０が備えられている。主体部７２には、第１方向Ｄｉｒ１に平行な孔７２０が形成されおり、発電モジュール８０の収容空間と表面７１０側の外部とに連通している。

発電モジュール８０は、発電部８０１と発電軸８０２とを備える。発電軸８０２は、発電部８０１に形成された貫通孔に、部分的に挿入されている。発電軸８０２がこの貫通孔内を移動すること、すなわち、発電軸８０２の貫通孔への挿入量の変化によって、発電部８０１は起電力を発生する。より具体的には、発電モジュール８０は、電磁誘導を利用したものであり、発電軸８０２の移動速度に応じて発電量が変化し、移動速度が速いほど発電量は大きくなる（図５参照）。

発電モジュール８０は、発電軸８０２が第１方向Ｄｉｒ１（筐体７０の表面７１０に直交する方向）に対して平行になるように、筐体７０内に配置されている。発電軸８０２の延びる方向の一方端は、孔７２０内に挿入されている。

なお、図示は省略しているが、主体部７２には、図６を用いて後述する無線スイッチの各機能部も内蔵されている。

支持部７１は、主体部７２に取り付けられる固定部材７０１と、筐体７０の表面７１０よりも外方に配置された第１部材７１１および第２部材７１２とを備える。

第１部材７１１は円筒である。第１部材７１１は、円筒の軸方向に沿って厚部と薄部とを有し、厚部が固定部材７０１側に配置されている。厚部と薄部とは、内径が同じである。すなわち、厚部の外径は薄部の外径よりも大きい。

第２部材７１２は、中央に開口を有する円板である。第２部材７１２は、第１部材７１１の厚部側の開口面に配置されている。第２部材７１２の開口径は、第１部材７１１の円筒の内径よりも小さい。第２部材７１２は、円筒形の接続部７１３を介して固定部材７０１に接続されている。接続部７１３の内径は、第２部材７１２に開口径と略同じである。

第１部材７１１の内部空間、第２部材７１２の開口、接続部７１３の内部空間、および、固定部材７０１の開口は、連通している。そして、固定部材７０１の開口は、主体部７２の孔７２０に連通している。

突起部７３は、略直方体形状であり、第２部材７１２における中央の開口側の側面に接続されており、この側面から中央の開口に突出する形状である。突起部７３は、第２部材７１２に固定されている。例えば、突起部７３は、第２部材７１２と一体成形されており、さらに、突起部７３は、支持部７１と一体成形されている。

カバー部材２０は、円筒である。カバー部材２０は、支持部７１における第１部材７１１の外面側に配置されている。カバー部材２０の内側面は、第１部材７１１の厚部の外側面に当接している。これにより、カバー部材２０の内側面と、第１部材７１１の薄部の外側面との間には、平面視して円形の溝が形成される。

ボタン部材３０は、表面部材３０１、中央部材３０２、および、側面部材３０３を備える。表面部材３０１は円板であり、中央部材３０２は円柱であり、側面部材３０３は円筒である。中央部材３０２の径は、表面部材３０１の径よりも小さい。側面部材３０３の外径は、表面部材３０１の径と同じであり、側面部材３０３の内径は、中央部材３０２の径よりも大きい。中央部材３０２および側面部材３０３は、表面部材３０１の裏面に当接している。中央部材３０２は、表面部材３０１を平面視した中央に配置されている。側面部材３０３は、表面部材３０１を平面視した外形線（周）に沿った形状である。この形状により、表面部材３０１の裏面側には、中央部材３０２と側面部材３０３とによって挟まれてた所定の厚みを有する円筒空間が形成される。側面部材３０３は、カバー部材２０と第１部材７１１の薄部とによって形成される溝に挿嵌されている。溝は、第１方向Ｄｉｒ１に深い形状であるので、表面部材３０１を表面側から押し込むと、ボタン部材３０は、第１方向Ｄｉｒ１に沿って移動する。

第１プランジャ４１は、ボタン部材３０、第１部材７１１、および、第２部材７１２によって挟まれた円筒空間内に配置されている。第１プランジャ４１は、略円筒であり、円筒の軸方向に沿って厚部と薄部とを有する。第１プランジャ４１の軸方向は、第１方向Ｄｉｒ１と平行である。

厚部は、ボタン部材３０側に配置されており、薄部は、筐体７０側（第２部材７１２側）に配置されている。厚部の内径と薄部の内径は同じであり、厚部の外径は薄部の外径よりも大きい。

厚部のボタン部材３０側の面は、ボタン部材３０の表面部材３０１の裏面に当接している。厚部の外側面は、第１部材７１１の内側面に当接している。

第１プランジャ４１は、軸方向の所定位置に、内側（円筒の中心側）に突起するカム用突起４１１を備えている。

第２プランジャ４２は、ボタン部材３０、第１部材７１１、および、第２部材７１２によって囲まれた円筒空間と、第２部材７１２の開口内と、接続部７３１の内部空間とに亘って配置されている。第２プランジャ４２は、略円筒であり、円筒の軸方向に沿って厚部と薄部とを有する。第２プランジャ４２の軸方向は、第１方向Ｄｉｒ１と平行である。

薄部は、ボタン部材３０側に配置されており、厚部は、筐体７０側（第２部材７１２側）に配置されている。厚部の内径と薄部の内径は同じであり、厚部の外径は薄部の外径よりも大きい。

厚部は、ボタン部材３０、第１部材７１１、および、第２部材７１２によって囲まれた円筒空間、第２部材７１２の開口内、および、接続部７３１の内部空間に亘って配置されている。

厚部における第１方向Ｄｉｒ１の第２部材７１２と重なる領域には、図３、図４に示すように、溝４２０が形成されている。溝４２０は、厚部の外側面から凹み、円周方向に沿って延びる形状である。溝４２０の幅（円周方向に直交する方向の長さ）および深さは、筐体７０の突起部７３が収容可能な寸法に設定されている。

さらに、厚部には、図３、図４に示すように、凹部４２１が形成されている。凹部４２１は、溝４２０に連通しており、円周方向の所定位置に形成されている。凹部４２１は、突起部７３が収容可能な大きさで形成されている。

薄部における厚部に接続する側と反対側の部分は、ボタン部材３０の中央部材３０２と第１プランジャ４１との間に配置されている。薄部における中央部材３０２と第１プランジャ４１との間に配置される部分の外側面は、第１プランジャ４１の内側面に当接している。薄部には、カム用溝４１２が形成されている。カム用溝４１２は、薄部を貫通し、軸方向に対して、平行および直角でない４５°等の所定の角度で形成されている。このカム用溝４１２には、上述の第１プランジャ４１のカム用突起４１１が挿嵌している。この構成によって、第１プランジャ４１の第１方向Ｄｉｒ１に沿った動きを、第２プランジャ４２の円周方向への動きに変換するカム４００が構成される。

トリガバネ５１は、螺旋形状である。トリガバネ５１は、トリガバネ５１は、第１プランジャ４１、第２プランジャ４２、第１部材７１１、および、第２部材７１２に囲まれる円筒空間内に配置されている。螺旋形状のトリガバネ５１の中心軸は、第１方向Ｄｉｒ１と平行である。トリガバネ５１の一方端は、第１プランジャ４１に固定されており、他方端は、第２プランジャ４２の厚部と薄部との境界である段差の表面に当接している。

復帰バネ５２は螺旋形状である。復帰バネ５２は、第１プランジャ４１、第２プランジャ４２、第１部材７１１、および、第２部材７１２に囲まれる円筒空間内に配置されている。螺旋形状の復帰バネ５２の中心軸は、第１方向Ｄｉｒ１と平行である。復帰バネ５２の一方端は、第１プランジャ４１に固定されており、他方端は、第２部材７１２に形成されたトリガバネ用の溝の内側に配置され、当該溝に当接している。

シャフト６１は、底部と軸部とからなり、底部は円板であり、軸部は円柱である。底部は、第２プランジャ４２における第１プランジャ４１側と反対側、すなわち、筐体７０側（発電モジュール８０側）の端面に固定されている。軸部は、第２プランジャ４２の筐体７０側の端面から筐体７０側に突出しており、軸部の延びる方向は、第１方向Ｄｉｒ１と平行である。軸部の延びる方向における一部は、主体部７２の孔７２０に挿入されている。軸部の先端は、発電軸８０２の端部に当接している。

このような構成の無線スイッチ１０は、図３、図４に示す動作によって発電する。

（ボタン操作時の発電）
図３（Ａ）−図３（Ｆ）を参照して、ボタン操作時の発電動作を説明する。

図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示すように、操作者（例えば、図３（Ａ）の指ＦＧ）がボタン部材３０を押し込むと、その押込量に応じて、ボタン部材３０は、第１方向Ｄｉｒ１に沿って筐体７０側に向けて移動する。この際、筐体７０の突起部７３は、第２プランジャ４２の溝４２０における凹部４２１に連通していない箇所に配置されている。したがって、ボタン部材３０が第１方向Ｄｉｒ１に沿って移動しても、第２プランジャ４２は、第１方向Ｄｉｒ１に沿って移動しない。したがって、シャフト６１も、第１方向Ｄｉｒ１に沿って移動せず、発電軸８０２を押し込まない。

ボタン部材３０が第１方向Ｄｉｒ１に沿って移動し、第２プランジャ４２が移動しないことによって、第１方向Ｄｉｒ１におけるボタン部材３０と第２プランジャ４２との距離が短くなる。第１プランジャ４１は、ボタン部材３０に当接しているので、ボタン部材３０の移動とともに、第１プランジャ４１も第１方向Ｄｉｒ１に沿って移動する。したがって、第１方向Ｄｉｒ１における第１プランジャ４１と第２プランジャ４２との距離が短くなる。

この際、上述のように、カム４００が備えられているので、第１プランジャ４１の第１方向Ｄｉｒ１に沿った移動によって、第２プランジャ４２は、第１方向Ｄｉｒ１を回転軸として回転する。これにより、突起部７３は、溝４２０内を円周方向に移動する。

さらに、第１プランジャ４１が第１方向Ｄｉｒ１に沿って移動し、第１プランジャ４１と第２プランジャ４２との距離が短くなることによって、トリガバネ５１には圧縮応力が蓄積される。この際、第１プランジャ４１と第２部材７１２との距離も短くなるので、復帰バネ５２にも応力は蓄積される。

次に、図３（Ｃ）、図３（Ｄ）に示すように、操作者（例えば、図３（Ｃ）の指ＦＧ）がボタン部材３０をさらに押し込むと、その押込量に応じて、ボタン部材３０は、第１方向Ｄｉｒ１に沿って筐体７０側に向けてさらに移動する。この際、筐体７０の突起部７３は、第２プランジャ４２の溝４２０における凹部４２１に連通している箇所に部分的に入っているが、まだ突起部７３は凹部４２１に収容されていない。したがって、ボタン部材３０が第１方向Ｄｉｒ１に沿って移動しても、第２プランジャ４２は、第１方向Ｄｉｒ１に沿って移動しない。したがって、シャフト６１も、第１方向Ｄｉｒ１に沿って移動せず、発電軸８０２を押し込まない。

また、第２プランジャ４２は、第１方向Ｄｉｒ１を回転軸としてさらに回転する。これにより、突起部７３は、溝４２０内を円周方向にさらに移動する。また、第１プランジャ４１と第２プランジャ４２との距離がさらに短くなることによって、トリガバネ５１には圧縮応力がさらに蓄積される。この際、第１プランジャ４１と第２部材７１２との距離もさらに短くなるので、復帰バネ５２にも応力はさらに蓄積される。

次に、図３（Ｅ）、図３（Ｆ）に示すように、操作者（例えば、図３（Ｅ）の指ＦＧ）がボタン部材３０をさらに押し込むと、その押込量に応じて、ボタン部材３０は、第１方向Ｄｉｒ１に沿って筐体７０側に向けてさらに移動する。この移動により、第２プランジャ４２はさらに回転し、突起部７３は、溝４２０における凹部４２１に連通している箇所に重なる。これにより、突起部７３は、溝４２０における第１プランジャ４１側の壁面に当接しない。

上述のように、トリガバネ５１には、圧縮応力が加わっている。したがって、突起部７３が溝４２０における第１プランジャ４１側の壁面から離れると、トリガバネ５１の応力が開放される。

ボタン部材３０は、操作者によって推されているので、この応力の開放によるトリガバネ５１が伸びによる力は、第２プランジャ４２の移動に作用する。これにより、第２プランジャ４２は、筐体７０側に移動する。この第２プランジャ４２の移動に伴って、シャフト６１は、発電軸８０２の方向に移動し、発電軸８０２を押し込む。これにより、発電モジュール８０は、発電する。

ここで、発電軸８０２の移動は、トリガバネ５１の伸びによる力で生じるものであり、トリガバネ５１の伸びは、突起部７３が凹部４２１に収容されることによって瞬時に発生するものである。したがって、発電軸８０２の移動速度は、操作者の押し込む速度に関係無く、一定である。これにより、発電モジュール８０は、安定した発電量を得られる。

さらに、第２プランジャ４２の移動はトリガバネ５１によって付勢されており、さらにこの付勢を生じるトリガバネ５１の応力の開放が瞬時であるので、発電軸８０２の移動速度は速い。これにより、発電モジュール８０の発電量を大きくできる。

図５（Ａ）は、本願発明の構成での押し込み速度と発電軸の移動速度との関係を示すグラフであり、図５（Ｂ）は、比較構成での押し込み速度と発電軸の移動速度との関係を示すグラフである。比較構成は、トリガバネを用いない構成であり、ボタン部材の押し込み速度に応じて発電軸の移動速度が変化するものである。

図５（Ｂ）に示すように、比較例では、ボタン部材の押し込み速度が変化すると発電軸の移動速度も変化する。すなわち、ボタン部材の押し込み速度に応じて発電量も変化する。

しかしながら、図５（Ａ）に示すように、本願発明の構成では、ボタン部材の押し込み速度が変化しても、発電軸の移動速度は変化せず、発電量は安定する。さらに、発電軸の移動速度は、トリガバネ５１による付勢によって速くなるので、発電量は大きくなる。

このように、本実施形態の構成を用いることによって、押し込み速度に関係無く、所定の押込量で押し込めば、安定して大きな発電量を得ることができる。

（ボタン復帰時の発電）
図４（Ａ）−図４（Ｆ）を参照して、ボタン復帰時の発電動作を説明する。

図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示すように、操作者（例えば、図４（Ａ）の指ＦＧ）がボタン部材３０を押している間は、凹部４２１内に突起部７３が収容された状態が維持される。

次に、図４（Ｃ）、図４（Ｄ）に示すように、操作者がボタン部材３０への押し込みを止めると、復帰バネ５２に加えられた応力が開放され、ボタン部材３０、第１プランジャ４１、および、第２プランジャ４２が、筐体７０から離間する方向（第１方向Ｄｉｒ１と反対方向である第２方向Ｄｉｒ２）に移動する。これにより、突起部７３は、凹部４２１から溝４２０内に移動する。

この際、第２プランジャ４２の移動とともに、シャフト６１も第２方向Ｄｉｒ２に移動し、発電軸８０２も移動する。したがって、復帰時にも、発電モジュール８０は発電することができる。そして、復帰バネ５２による付勢があることによって、復帰時の発電量を向上させることもできる。

次に、図４（Ｅ）、図４（Ｆ）に示すように、復帰バネ５２の応力によって、ボタン部材３０、第１プランジャ４１、および、第２プランジャ４２は、第２方向Ｄｉｒ２に沿ってさらに移動する。この際、上述のカム４００が備えられていることによって、第２プランジャ４２は、押し込み時とは反対方向に回転する。これにより、定常状態に復帰する。

このように、本実施形態の構成を用いることによって、ボタン部材３０の押し込み時もボタン部材３０の復帰時も発電することができる。

このような発電機構を有する無線スイッチ１０は、図６の回路構成を有する。図６は、本発明の実施形態に係る無線スイッチの回路図である。

無線スイッチ１０は、発電モジュール８０、整流部８１、蓄電部８２、通知部８３、ＲＦモジュール８４、および、アンテナ８５を備える。

発電モジュール８０は、上述の機構によって実現されている。発電モジュール８０は、整流部８１を介して、蓄電部８２、通知部８３、および、ＲＦモジュール８４に接続されている。

整流部８１は、例えば、グランドラインと反対側の信号ラインに接続されたダイオード等の整流素子によって構成されている。整流部８１は、発電モジュール８０で発電された電力（電圧、電流）を整流する。なお、整流部８１は、半波整流回路、または、全波整流回路等のダイオードブリッジ回路で構成されていてもよい。

蓄電部８２は、コンデンサ８２１を備える。蓄電部８２は、整流部８１によって整流された電力を蓄電する。

ＲＦモジュール８４は、発電モジュール８０の発電によって通電し、この通電をトリガにして、スイッチ信号を、アンテナ８５を介して外部に送信する。ここで、スイッチ信号とは、ボタン部材３０が押し込まれたことを示す信号である。これは、例えば、ＦＡ（ファクトリーオートメーション）システムにおける押しボタンスイッチの信号として利用できる。

このように、本実施形態の無線スイッチ１０は、一次電池や二次電池を用いることなく、スイッチの押し込み動作によって発電した電力を用いて、スイッチ信号を送信できる。この際、上述のように、無線スイッチ１０は、安定して大きな発電量を得られるので、スイッチ信号の送信のための電力を確実に確保できる。したがって、無線スイッチ１０は、スイッチ信号を確実に送信できる。

さらに、無線スイッチ１０は、通知部８３に次の構成を備える。

通知部８３は、発光モジュール８３０、および、スイッチ素子８３４、８３５、８３６を備える。発光モジュール８３０は、複数の発光素子８３１、８３２、８３３を備える。発光素子８３１、８３２、８３３はそれぞれに発光態様が異なる。例えば、発光素子８３１、８３２、８３３は、それぞれに発光色が異なる発光ダイオードである。スイッチ素子８３４、８３５、８３６は、例えば、トランジスタである。通知部８３では、ＲＦモジュール８４からのスイッチ素子８３４、８３５、８３６への制御信号によって、発光素子８３１、８３２、８３３が点灯制御される。例えば、スイッチ素子８３４にオン制御信号が入力されると、スイッチ素子８３４が導通して、発光素子８３１が点灯する。同様に、スイッチ素子８３５にオン制御信号が入力されると、スイッチ素子８３５が導通して、発光素子８３２が点灯し、スイッチ素子８３６にオン制御信号が入力されると、スイッチ素子８３６が導通して、発光素子８３３が点灯する。発光素子８３１、８３２、８３３から発した光は、筐体７０の透光部７４（図１参照）を介して外部に伝搬される。これにより、操作者は、発光を確認できる。なお、この際、発光素子８３１、８３２、８３３への駆動電圧は、蓄電部８２から給電される。

このような構成によって、無線スイッチ１０は、次の動作を実現できる。図７（Ａ）、（Ｂ）は、本願発明の無線スイッチを用いたスイッチ信号の伝達システムの概略構成を示す図である。図７（Ａ）は、無線スイッチと親機とを備えるシステムを示し、図７（Ｂ）は、無線スイッチ、中継機、および、親機を備えるシステムを示す。

図７（Ａ）に示すシステムは、無線スイッチ１０と親機９１とを備える。無線スイッチ１０は、上述の機構および回路構成を備える。親機９１は、本体９１１とアンテナ９１２とを備える。本体９１１は、ＬＡＮケーブル等の通信ケーブル９００を介して、ＦＡシステム等のネットワークに接続されている。

無線スイッチ１０は、操作者による押し込み動作を受け付けると、スイッチ信号Ｓｓｗを送信する。親機９１のアンテナ９１２は、スイッチ信号Ｓｓｗを受信し、親機９１の本体９１１は、通信ケーブル９００を介して、スイッチ信号Ｓｓｗの受信を示す信号をネットワーク内の所定機器（例えばＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ））に送信する。

また、本体９１１は、受信確認信号Ｓｒｖを生成し、アンテナ９１２を介して送信する。この際、本体９１１は、受信確認信号Ｓｒｖに、受信状態データを設定する。受信状態データとは、親機９１が受信した時のスイッチ信号Ｓｓｗの信号強度Ｉｓｓｗに基づいて設定されており、信号強度Ｉｓｓｗが強度閾値以上である場合と、信号強度Ｉｓｓｗが強度閾値未満である場合とで異なる内容に設定されている。例えば、信号強度Ｉｓｓｗが強度閾値以上であれば、受信状態データのビットは「０」に設定され、信号強度Ｉｓｓｗが強度閾値未満であれば、受信状態データのビットは「１」に設定される。信号強度Ｉｓｓｗは、スイッチ信号Ｓｓｗの受信時に本体９１１によって検出される。

無線スイッチ１０は、受信確認信号Ｓｒｖを受信する。無線スイッチ１０は、受信確認信号Ｓｒｖの信号強度Ｉｓｒｖが強度閾値以上であるか否か、および、受信状態データの内容（ビット）に応じて、通知部８３の制御を実行する。具体的には、無線スイッチ１０のＲＦモジュール８４は、受信確認信号Ｓｒｖの信号強度Ｉｓｒｖが強度閾値以上であるか否か、および、受信状態データの内容（ビット）に応じて、発光素子８３１、８３２、８３３のいずれかを選択的に点灯させる。

より具体的には、無線スイッチ１０は、次の処理を実行する。ＲＦモジュール８４は、受信確認信号Ｓｒｖの信号強度Ｉｓｒｖが強度閾値以上であり、且つ、受信確認データのビットが「０」であれば、発光素子８３１を点灯させ、発光素子８３２、８３３を点灯させない。ＲＦモジュール８４は、受信確認信号Ｓｒｖの信号強度Ｉｓｒｖが強度閾値未満であるか、または、受信確認データのビットが「１」であれば、発光素子８３２を点灯させ、発光素子８３１、８３３を点灯させない。さらには、ＲＦモジュール８４は、スイッチ信号Ｓｓｗの送信時から計時を行っており、計時開始（スイッチ信号Ｓｓｗの送信時）から所定時間以内に受信確認信号Ｓｒｖを受信できなければ、発光素子８３３を点灯させ、発光素子８３１、８３２を点灯させない。

このような処理を実行することによって、操作者は、スイッチ信号Ｓｓｗが親機９１に受信されたか否かを確実に認識できる。さらには、操作者は、この無線の信号強度が所定信号強度以上であるか、すなわち、無線通信の信頼性を認識できる。

この際、上述の発電モジュール８０および蓄電部８２を備えることによって、無線スイッチ１０は、一次電池や二次電池を用いることなく、受信確認信号Ｓｒｖを受信でき、通知部８３の制御を実現できる。

このようなＲＦモジュール８４の処理を含む無線スイッチ１０の処理は、図８に示すフローによって実現できる。図８は、本発明の実施形態に係る無線スイッチの処理を示すフローチャートである。

無線スイッチ１０は、上述の構成を備えることによって、スイッチ操作（ボタン部材３０の押し込み動作）によって、発電を蓄電を行う（Ｓ１１）。

無線スイッチ１０のＲＦモジュール８４は、この発電によって起動する（Ｓ１２）。ＲＦモジュール８４は、起動をトリガに、スイッチ信号Ｓｓｗを送信する（Ｓ１３）。ＲＦモジュール８４は、スイッチ信号Ｓｓｗの送信時から計時を開始する（Ｓ１４）。

ＲＦモジュール８４は、計時した時間がタイムアウト時間に達していれば（Ｓ１５：ＹＥＳ）、発光素子８３３を発光させ、第３色発光を実行する（Ｓ２１）。ＲＦモジュール８４は、計時した時間がタイムアウト時間に達していなければ（Ｓ１５：ＮＯ）、受信確認信号Ｓｒｖの受信待機状態となる。ＲＦモジュール８４は、受信確認信号Ｓｒｖを受信していなければ（Ｓ１６：ＮＯ）、計時を継続する。

ＲＦモジュール８４は、受信確認信号Ｓｒｖを受信すると（Ｓ１６：ＹＥＳ）、信号強度Ｉｓｒｖを検出する。ＲＦモジュール８４は、信号強度Ｉｓｒｖが強度閾未満であれば（Ｓ１７：ＮＯ）、発光素子８３２を発光させ、第２色発光を実行する（Ｓ２０）。ＲＦモジュール８４は、信号強度Ｉｓｒｖが強度閾以上であれば（Ｓ１７：ＹＥＳ）、受信確認データを復調する。

ＲＦモジュール８４は、受信確認データが正常であれば（上述の受信確認データのビットが「０」であれば）、発光素子８３１を発光させ、第１色発光を実行する（Ｓ１９）。ＲＦモジュール８４は、受信確認データが正常でなければ（上述の受信確認データのビットが「１」であれば）、発光素子８３２を発光させ、第２色発光を実行する（Ｓ２０）。

なお、上述の処理は、図７（Ｂ）に示すように、中継機９２を備える態様でも実現できる。図７（Ｂ）に示すシステムは、無線スイッチ１０、親機９１、および、中継機９２を備える。中継機９２は、本体９２１、アンテナ９２２を備える。

無線スイッチ１０は、操作者による押し込み動作を受け付けると、スイッチ信号Ｓｓｗを送信する。中継機９２のアンテナ９２２は、スイッチ信号Ｓｓｗを受信し、本体９２１は、受信の信号強度Ｉｓｓｗを検出する。本体９２１は、信号強度Ｉｓｓｗに基づいて、上述の親機９１と同様に受信状態データを生成する。本体９２１は、受信状態データを含む中継スイッチ信号Ｓｓｗ１を生成して、アンテナ９２２から送信する。

親機９１のアンテナ９１２は、中継スイッチ信号Ｓｓｗ１を受信し、本体９１１は、受信の信号強度Ｉｓｓｗ１を検出する。本体９１１は、信号強度Ｉｓｓｗ１に基づいて、上述の親機９１と同様の原理によって、受信状態データを更新する。本体９１１は、受信状態データを含む受信確認信号Ｓｒｖを生成して、アンテナ９１２から送信する。受信確認信号Ｓｒｖには、更新された受信状態データが用いられる。

中継機９２のアンテナ９２２は、受信確認信号Ｓｒｖを受信し、本体９２１は、受信の信号強度Ｉｓｒｖを検出する。本体９２１は、信号強度Ｉｓｒｖに基づいて、上述の親機９１と同様の原理によって、受信状態データを更新する。本体９２１は、更新された受信状態データを含む中継受信確認信号Ｓｒｖ１を生成して、アンテナ９２２から送信する。

無線スイッチ１０は、中継受信確認信号Ｓｒｖ１を受信する。無線スイッチ１０は、中継受信確認信号Ｓｒｖ１の信号強度Ｉｓｒｖ１が強度閾値以上であるか否か、および、受信状態データの内容（ビット）に応じて、上述のように通知部８３の制御を実行する。

このような処理を実行することによって、操作者は、中継機９２を介する無線であっても、スイッチ信号Ｓｓｗが親機９１に受信されたか否かを確実に認識できる。さらには、操作者は、この無線の信号強度が所定信号強度以上であるか、すなわち、無線通信の信頼性を認識できる。

なお、上述の説明では、第２プランジャ４２の溝４２０および凹部４２１に対する突起部７３の動き、および、トリガバネ５１の動作と付勢によって、押し込み速度に影響されない一定の速度で発電軸を移動させる構成を示した。しかしながら、所定の押込量までシャフト６１（発電軸８０２）を移動させない機構（例えば、構造物と構造物との係合の関係から一時的に動きを停止させる機構等）と、所定の押込量に達すると所定の付勢を生じさせ、シャフト６１（発電軸８０２）を移動させる機構（例えば、空気圧を利用した機構等）とを、中間部材としてボタン部材と発電モジュールとの間に配置する構成を用いることで、上述の発電機構を実現することが可能である。

また、上述の説明では、復帰バネ５２を備える構成を示したが、最小限の構成として、トリガバネ５１を備えていればよい。ただし、復帰バネ５２を備えることによって、発電効率は向上し、有効である。

また、上述の説明では、発光素子の発光色を異ならせる態様を示したが、発光パターンを変化させてもよい。この場合、発光素子は、少なくとも１個あればよい。

また、通知部として発光素子を用いる態様を示したが、操作者への通知を行える他の態様を用いることもできる。例えば、通知部として、ブザー等の音発生素子を用いることもできる。また、通知態様として複数種類を用いてもよい。例えば、音と光を用いてもよい。ただし、発光ダイオードを用いた発光素子は、消費電力が小さく、小さな電力で発光できるので、本実施形態の構成には、より有効である。

また、上述の説明では、発電した電力をスイッチ信号の送受信に利用する態様を示したが、他の信号処理に用いることも可能である。例えば、上述の機構からなる発電部を有し、当該発電部で発電した電力を用いて、記憶している各種の情報を含む信号の送信等にも利用できる。

１０…無線スイッチ
２０…カバー部材
３０…ボタン部材
４１…第１プランジャ
４２…第２プランジャ
５１…トリガバネ
５２…復帰バネ
６１…シャフト
７０…筐体
７１…支持部
７２…主体部
７３…突起部
７４…透光部
８０…発電モジュール
８１…整流部
８２…蓄電部
８３…通知部
８４…ＲＦモジュール
８５…アンテナ
９１…親機
９２…中継機
３０１…表面部材
３０２…中央部材
３０３…側面部材
４００…カム
４１１…カム用突起
４１２…カム用溝
４２０…溝
４２１…凹部
７０１…固定部材
７１０…表面
７１１…第１部材
７１２…第２部材
７１３…接続部
７２０…孔
７３１…接続部
８０１…発電部
８０２…発電軸
８１１…ダイオード
８２１…コンデンサ
８３０…発光モジュール
８３１、８３２、８３３…発光素子
８３４、８３５、８３６…スイッチ素子
９００…通信ケーブル
９１１…親機９１の本体
９１２…親機９１のアンテナ
９２１…中継機９２の本体
９２２…中継機９２のアンテナ
Ｄｉｒ１…第１方向
Ｄｉｒ２…第２方向
ＦＧ…指
Ｉｓｒｖ…信号強度
Ｉｓｒｖ１…信号強度
Ｉｓｓｗ…信号強度
Ｉｓｓｗ１…信号強度
Ｓｒｖ…受信確認信号
Ｓｒｖ１…中継受信確認信号
Ｓｓｗ…スイッチ信号
Ｓｓｗ１…中継スイッチ信号

Claims (4)

1. 移動可能な状態で、筐体に装着されたボタン部材と、
   前記ボタン部材の移動に伴って発生したエネルギーにより発電する発電モジュールと、
   前記発電モジュールに接続され、前記発電モジュールで発生した電力によってスイッチ信号を親機に送信するＲＦモジュールと、
   前記発電モジュールで発電した電力を用いて動作する通知部を備え、
   前記ＲＦモジュールは、
   前記親機から前記スイッチ信号に対応した受信確認信号を受信すると、この受信確認信号の信号強度が強度閾値以上であるかどうかを取得するとともに、この受信確認信号から、前記親機側で受信された前記スイッチ信号の信号強度が前記強度閾値以上であったかどうかを取得し、
   両信号が強度閾値以上であれば、前記通知部を制御して第１態様での通知を行わせ、
   両信号の一方が強度閾値以上でなければ、前記通知部を制御して第２態様での通知を行わせる、無線スイッチ。
2. 前記ＲＦモジュールは、
   前記親機から前記受信確認信号を受信できなければ、前記通知部を制御して第３態様での通知を行わせる、
   請求項１に記載の無線スイッチ。
3. 前記発電モジュールで発電した電力を蓄電する蓄電部をさらに備え、
   前記ＲＦモジュールは、前記蓄電部からの給電によって、前記受信確認信号を受信する、
   請求項１、または２に記載の無線スイッチ。
4. 前記通知部の電源は、前記蓄電部によって供給される、
   請求項３に記載の無線スイッチ。

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