JP7043473B2

JP7043473B2 - スイッチ装置

Info

Publication number: JP7043473B2
Application number: JP2019187937A
Authority: JP
Inventors: 弘信木田; 博文坂元
Original assignee: 株式会社木田電業
Priority date: 2019-10-11
Filing date: 2019-10-11
Publication date: 2022-03-29
Anticipated expiration: 2039-10-11
Also published as: JP2021064501A

Description

本発明は、負荷装置を含む回路に設けられるスイッチ装置及びスイッチシステムに関する。

従来、照明装置等の負荷装置を含む回路に、物理的なスイッチを設け、このスイッチにより、負荷装置はオン・オフされる。
また、近年、無線技術を利用して、負荷装置をオン・オフする技術がある。

このような技術として、特許文献１には、電源と負荷と、該負荷を制御するように接続した継電器の回路を構成し、該継電器と無線受信機と該無線受信機の信号を信号処理して該継電器を制御する信号処理部とを該回路の制御装置とし、送信機とスイッチやセンサーを組込んだスイッチ装置を自在な場所に設置して該回路を制御する設置フリースイッチ装置が提案されている。

特開２０１９－１２１５０４号公報

しかしながら、特許文献１の設置フリースイッチ装置のような無線のスイッチだけで、負荷装置をオン・オフする場合、例えば、送信機の電池切れ等で、送信機とスイッチとの通信が途切れた場合、負荷装置をオン・オフができなくなるという問題がある。また、物理的なスイッチと特許文献１の設置フリースイッチ装置とを組み合わせた場合、物理的なスイッチで負荷装置がオフにされていた場合、無線のスイッチではオン・オフができなくなるという問題がある。

そこで、本発明では、上記の課題に鑑みて、スイッチのオン・オフにかかわらず、無線で負荷装置のオン・オフを可能とし、利便性を向上可能なスイッチ装置及びスイッチシステムを提供することを目的とする。

本発明では、以下のような解決手段を提供する。

（１）電源線に、１つの可動接点及び２つの固定接点を有する３路スイッチと、負荷装置と、が接続され、前記負荷装置のオン・オフを３路スイッチにより切替可能な回路に設けら、
前記電源線に接続され、前記負荷装置のオン・オフを切替る無線信号を受信する無線部と、
前記電源線に接続された第１接点と、前記３路スイッチの２つの前記固定接点にそれぞれ接続された第２接点及び第３接点とを有し、前記無線部に接続され、前記無線信号に応じて、前記第１接点と、前記第２接点又は前記第３接点と、の接続を切替るリレー部と、を備え、
前記リレー部又は前記３路スイッチのいずれでも、他方のオン・オフにかかわらず、前記負荷装置のオン・オフが可能な回路に設けられるスイッチ装置と、
前記スイッチ装置と無線通信が可能であり、前記スイッチ切替装置から送信された前記負荷装置のオン・オフを切替る切替信号に応じて、前記負荷装置のオン・オフが可能な負荷側スイッチ装置と、を備えるスイッチシステム。

上記構成によれば、スイッチ装置は、電源線に、１つの可動接点及び２つの固定接点を有する３路スイッチと、負荷装置と、が接続され、負荷装置のオン・オフを３路スイッチにより切替可能な回路に設けられ、無線部と、リレー部と、を備える。
無線部は、電源線に接続され、負荷装置のオン・オフを切替る無線信号を受信する。
リレー部は、電源線に接続された第１接点と、３路スイッチの２つの固定接点にそれぞれ接続された第２接点及び第３接点とを有し、無線部に接続され、無線信号に応じて、第１接点と、第２接点又は第３接点と、の接続を切替る。
そして、スイッチ装置は、リレー部又は３路スイッチのいずれでも、他方のオン・オフにかかわらず、負荷装置のオン・オフが可能である。

このように、３路スイッチで、負荷装置（例えば、照明装置等）をオン・オフする回路に、スイッチ装置を設け、リレー部において、無線部が受信した無線信号に応じて、電源線に接続された第１接点と、３路スイッチの２つの固定接点にそれぞれ接続された第２接点又は第３接点と、の接続を切替ることで、リレー部又は３路スイッチのいずれでも、他方のオン・オフにかかわらず、負荷装置のオン・オフが可能となる。
したがって、スイッチのオン・オフにかかわらず、無線で負荷装置のオン・オフを可能とし、利便性を向上することが可能となる。

（２）前記無線部に接続され、前記負荷装置がオンの場合に、通電可能な負荷側リレー部を、更に備える（１）に記載のスイッチ装置。

これにより、無線部において、負荷側リレー部を介した通電の有無により、負荷装置がオンであるかオフであるかを認識することが可能となる。このため、例えば、無線部や無線部と無線通信可能な外部装置（例えば、スマートフォン等）に対して、負荷装置のオン・オフの状態を表示したり、負荷装置のオンになってから所定時間経過後、自動的にリレー部を制御し、負荷装置をオフにしたりすることができ、より利便性を向上することが可能となる。

例えば、屋外に設けられた負荷装置（例えば、照明装置等）を、屋内までスイッチの線を引くのは困難な場合がある。
このような場合、（１）の発明によれば、屋外の負荷装置に負荷側スイッチ装置を設け、この負荷側スイッチ装置と無線通信可能なスイッチ装置を屋内に設け、屋内のスイッチ装置からオン・オフを切替る切替信号を負荷側スイッチ装置に送信し、負荷装置をオン・オフする。
これにより、屋内側から、屋外に設けられた負荷装置をオン・オフすることができ、より利便性を向上することが可能となる。

本発明によれば、スイッチのオン・オフにかかわらず、無線で負荷装置のオン・オフを可能とし、利便性を向上することが可能となる。

本発明の好適な実施形態に係るスイッチ装置１の概要を説明する図である。本発明の好適な実施形態に係るスイッチシステム１Ａの概要を説明する図である。本発明の好適な実施形態に係るスイッチ装置１の配線例を示す図である。本発明の好適な実施形態に係るリレー部１０の動作を説明する図である。図４（ａ）は、無線部５から電気信号が出力されている状態を示し、図４（ｂ）は、無線部５から電気信号が出力されていない状態を示している。本発明の好適な実施形態に係る負荷側リレー部２０の動作を説明する図である。本発明の好適な実施形態に係るスイッチシステム１Ａの配線例を示す図である。図６（ａ）は、３路スイッチ１００側に設けられたスイッチ装置１の配線例を示す図であり、図６（ｂ）は、負荷装置２００側に設けられたスイッチ装置１の配線例を示す図である。

以下、本発明を実施するための好適の形態について図を参照しながら説明する。なお、これはあくまでも一例であって、本発明の技術的範囲はこれに限られるものではない。

図１は、本発明の好適な実施形態に係るスイッチ装置１の概要を説明する図である。
スイッチ装置１は、図１に示すように、例えば、電源線２（接地側電源線２ａ、非接地側電源線２ｂ）に、１つの可動接点及び２つの固定接点を有する３路スイッチ１００と、負荷装置２００と、が接続された回路に設けられる。

スイッチ装置１は、例えば、ユーザに操作されるユーザ端末３００（例えば、スマートフォン等）から送信された無線信号に基づき、負荷装置２００のオン・オフを切替る。スイッチ装置１は、負荷装置２００のオン・オフを切替る３路スイッチ１００との併用が可能であり、詳しくは、後述するが、３路スイッチ１００で負荷装置２００をオフにしている状態でも、負荷装置２００のオン・オフを切替ることができる。また、逆に、スイッチ装置１で負荷装置２００をオフにしている状態でも、３路スイッチ１００で負荷装置２００のオン・オフを切替ることができる。

図２は、本発明の好適な実施形態に係るスイッチシステム１Ａの概要を説明する図である。
スイッチシステム１Ａは、３路スイッチ１００側に設けられたスイッチ装置１と、負荷装置２００側に設けられたスイッチ装置１と、を備える。
３路スイッチ１００側に設けられたスイッチ装置１と、負荷装置２００側に設けられたスイッチ装置１とは、互いに無線通信が可能に接続されている。スイッチシステム１Ａによれば、３路スイッチ１００側に設けられたスイッチ装置１は、例えば、ユーザ端末３００（図１参照）から送信された無線信号に基づき、負荷装置２００側に設けられたスイッチ装置１に、負荷装置２００のオン・オフを切替る切替信号を送信する。負荷装置２００側に設けられたスイッチ装置１は、受信したオン・オフを切替る切替信号に基づき、負荷装置２００のオン・オフを切替る。

ここで、例えば、事務所と、道路を挟んだ所に設けられている駐車場において、駐車場に設置した照明装置のオン・オフを、事務所内の物理的スイッチ（例えば、３路スイッチ１００等）で行いたい場合、間に道路があるため、照明装置と事務所内の３路スイッチ１００とを有線で接続するのは困難である。
このような場合でも、スイッチシステム１Ａによれば、３路スイッチ１００側に設けられたスイッチ装置１と、負荷装置２００側に設けられたスイッチ装置１とが、無線通信可能な範囲にあれば、事務所内から道路を挟んだ所に設けられている駐車場の照明装置のオン・オフが可能となる。
このように、スイッチシステム１Ａによれば、自由に要望に応じた位置に物理スイッチ（例えば、３路スイッチ１００等）を設け、この物理スイッチにより、例えば、外部に設けられた照明装置でさえ、オン・オフが可能となる。

図３は、本発明の好適な実施形態に係るスイッチ装置１の配線例を示す図である。
スイッチ装置１は、図３中破線で囲んだ部分であり、無線部５と、リレー部１０と、負荷側リレー部２０と、ＡＣ（交流）／ＤＣ（直流）コンバータ３０（以下、「コンバータ３０」ともいう。）と、を備える。

無線部５は、電源線２の接地側電源線２ａ及び非接地側電源線２ｂにそれぞれ接続されており、通信部として、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１に準拠したＷｉＦｉ対応デバイスや、ＩＥＥＥ８０２．１５．１に準拠した近距離通信デバイスや、第３世代、第４世代移動通信システム等のＩＭＴ－２０００規格に準拠した無線デバイスを備える。

無線部５は、外部装置（例えば、ユーザ端末３００（図１参照）や、近距離無線通信可能なリモコン等）から負荷装置２００のオン・オフを切替る無線信号を受信し、この無線信号に応じて、リレー部１０に電気信号を送信する。

リレー部１０は、電源線２に接続された第１接点１１と、電源線２に可動接点１０１が接続された３路スイッチ１００の２つの固定接点１０２,１０３にそれぞれ接続された第２接点１２及び第３接点１３と、無線部５から送信される電気信号に応じて、第１接点１１との接続を、第２接点１２又は第３接点１３のいずれかに切り替えるコイル１４と、を備える。

負荷側リレー部２０は、負荷装置２００及び電源線２に接続され、接続又は非接続状態となることで、負荷装置２００に通電するか否かを切り替える第１接点２１と、無線部５に接続され、接続又は非接続状態となることで、無線部５に電気信号を送信するか否かを切り替える第２接点２２と、コンバータ３０から送信される電気信号に応じて、第１接点２１及び第２接点２２の接続と非接続を切り替えるコイル２３と、を備える。

コンバータ３０は、リレー部１０の第１接点１１と電源線２との間に設けられ、電源線２からの電気を、電気信号に変換し、負荷側リレー部２０の第１接点２１及び第２接点２２の接続と非接続を切り替える。

次に、リレー部１０の動作について説明する。
図４は、本発明の好適な実施形態に係るリレー部１０の動作を説明する図である。
図４（ａ）は、無線部５から電気信号が出力されている状態を示している。このとき、第１接点１１は第３接点１３と接続されており、図３に示す例（３路スイッチ１００の第１接点１１と固定接点１０２とが接続されている状態）では、リレー部１０で負荷装置２００への通電が途絶えており、負荷装置２００はオフとなる。
図４（ｂ）は、無線部５から電気信号が出力されていない状態を示している。このとき、第１接点１１は第２接点１２と接続されており、図３に示す例（３路スイッチ１００の第１接点１１と固定接点１０２とが接続されている状態）では、負荷装置２００へ通電可能な状態となり、負荷装置２００はオンとなる。

次に、負荷側リレー部２０の動作について説明する。
図５は、本発明の好適な実施形態に係る負荷側リレー部２０の動作を説明する図である。
負荷側リレー部２０は、リレー部１０が図４（ｂ）に示す状態になると、コンバータ３０を介して、コイル２３に電気が流れ、第１接点２１及び第２接点２２が、図３に示す非接続状態から、図５に示す接続状態となる。

第１接点２１が接続状態となったことで、負荷装置２００は、電気が流れ、オンとなる。

また、第２接点２２が接続状態となったことで、無線部５（図３参照）に電気信号が送信される。これにより、無線部５において、負荷装置２００がオンであると判定することができる。この場合、無線部５は、例えば、外部装置（例えば、ユーザ端末３００（図１参照）や、近距離無線通信可能なリモコン等）に、負荷装置２００がオンであることを示すオン信号を送信してもよい。そして、外部装置において、オン信号に基づき、負荷装置２００がオンであることを示す表示をすることで、ユーザは、負荷装置２００が視認できない位置にいても、負荷装置２００のオン・オフを知ることができる。

図６は、本発明の好適な実施形態に係るスイッチシステム１Ａの配線例を示す図である。
図６（ａ）は、３路スイッチ１００側に設けられたスイッチ装置１の配線例を示す図である。
図６（ｂ）は、負荷装置２００側に設けられたスイッチ装置１の配線例を示す図である。

図６（ａ）に示すように、スイッチシステム１Ａにおける３路スイッチ１００側に設けられたスイッチ装置１は、負荷側リレー部２０の第１接点２１に、負荷装置２００及び電源線２が接続されていない点が、図３に示す配線例と異なる。

図６（ｂ）に示すように、スイッチシステム１Ａにおける負荷装置２００側に設けられたスイッチ装置１は、リレー部１０において、第２接点１２が電源線２に接続され、第３接点１３に何も接続されていない点が、図３に示す配線例と異なる。

スイッチシステム１Ａにおいて、３路スイッチ１００側に設けられたスイッチ装置１の無線部５は、負荷装置２００のオン・オフを切替る無線信号を受信し、この無線信号に応じて、リレー部１０に電気信号を送信した場合、受信した無線信号を、負荷装置２００側に設けられたスイッチ装置１の無線部５に送信する。

具体的には、例えば、図６に示す例において、３路スイッチ１００側に設けられたスイッチ装置１は、無線部５が、負荷装置２００をオンにする無線信号を受信した場合、リレー部１０に電気信号を送信し、リレー部１０の第１接点１１と第２接点１２とを接続し、受信した負荷装置２００をオンにする無線信号を、負荷装置２００側に設けられたスイッチ装置１の無線部５に送信する。

そして、負荷装置２００側に設けられたスイッチ装置１は、無線部５が、負荷装置２００をオンにする無線信号を受信した場合、リレー部１０に電気信号を送信し、リレー部１０の第１接点１１と第２接点１２とを接続し、負荷側リレー部２０の第１接点２１及び第２接点２２を接続する。
これにより、負荷装置２００に電気が流れオンとなり、負荷装置２００側に設けられたスイッチ装置１の無線部５に電気信号が送信される。この場合、負荷装置２００側に設けられたスイッチ装置１の無線部５は、負荷装置２００がオンであることを示すオン信号を、３路スイッチ１００側に設けられたスイッチ装置１の無線部５や、外部装置（例えば、ユーザ端末３００（図１参照）や、近距離無線通信可能なリモコン等）に送信する。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述したこれらの実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。

１スイッチ装置
１Ａスイッチ装置
２電源線
２ａ接地側電源線
２ｂ非接地側電源線
５無線部
１０リレー部
１１第１接点
１２第２接点
１３第３接点
１４コイル
２０負荷側リレー部
２１第１接点
２２第２接点
２３コイル
３０コンバータ
１００３路スイッチ
１０１可動接点
１０２固定接点
１０３固定接点
２００負荷装置
３００ユーザ端末

Claims

電源線に、１つの可動接点及び２つの固定接点を有する３路スイッチと、負荷装置と、が接続され、前記負荷装置のオン・オフを３路スイッチにより切替可能な回路に設けられ、
前記電源線に接続され、前記負荷装置のオン・オフを切替る無線信号を受信する無線部と、
前記電源線に接続された第１接点と、前記３路スイッチの２つの前記固定接点にそれぞれ接続された第２接点及び第３接点とを有し、前記無線部に接続され、前記無線信号に応じて、前記第１接点と、前記第２接点又は前記第３接点と、の接続を切替るリレー部と、を備え、
前記リレー部又は前記３路スイッチのいずれでも、他方のオン・オフにかかわらず、前記負荷装置のオン・オフが可能な回路に設けられるスイッチ装置と、
前記スイッチ装置と無線通信が可能であり、前記スイッチ切替装置から送信された前記負荷装置のオン・オフを切替る切替信号に応じて、前記負荷装置のオン・オフが可能な負荷側スイッチ装置と、を備えるスイッチシステム。
前記回路に設けられるスイッチ装置は、前記無線部に接続され、前記負荷装置がオンの場合に、通電可能な負荷側リレー部を、更に備える請求項１に記載のスイッチシステム。