JP7098241B2 - リモコンスイッチ、リモコン装置及び電気機器 - Google Patents

Description

本発明は、電気機器を遠隔操作するリモコンスイッチ及びリモコン装置、並びに、これらリモコンスイッチ及びリモコン装置により遠隔操作される電気機器に関する。

電気機器等を遠隔操作するためのリモコン装置（即ち、遠隔操作装置）では、電源として乾電池が一般的に用いられる。しかし、電源として乾電池が用いられる場合、電池切れ（即ち、電池電圧がリモコン装置の動作電圧未満になった状態）によりリモコン装置が操作できなくなるデメリットや、乾電池の交換が必要となるデメリットがある。

特に、あまり頻繁には使用しないエアコン（air conditioner）を操作するためのリモコン装置等では、乾電池の電池切れに気が付き難い。また、エアコン本体の電源を入れる手動スイッチがエアコン本体に取り付けられている場合に、この手動スイッチは、人の手の届きにくい高い所に存在するのが通常である。それゆえ、リモコン装置における電池切れの弊害は大きい。更に、電池を収容するためにリモコン装置のサイズも大きくならざるを得ない。

なお、乾電池の代わりに、太陽電池を用いて電力を発生させる方式が考えられている（例えば、特許文献１を参照）。しかし、太陽電池で電力を発生させるだけの充分な明るさがない場所ではリモコン装置が使用できず、更に、受光パネルを設けるスペースがリモコン装置に必要になる。

特開平５－１１５０８５号公報

このように、従来のリモコン装置では、乾電池の交換が必要であるという問題や、太陽電池のように使用環境の明るさに応じて使用できない場合があるという問題がある。

本発明は係る問題点に鑑みてなされたものであり、乾電池の交換を不要とし、使用環境の明るさに関わらず使用できるリモコンスイッチ等を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、リモコン装置であって、該リモコン装置は、複数のリモコンスイッチを備え、該複数のリモコンスイッチの各々は、ボルト部と、該ボルト部の頂部に設けられた押しボタンと、を含み、該押しボタンが押圧されることによって移動する押圧部と、該押圧部が押圧される押動作によって電力を発生させる発電部と、該発電部で発生した電力を利用して特定の通信信号を送信する通信信号送信部と、該押圧部の該押しボタンを露出させた状態で該ボルト部の軸部の一部を収容する筐体と、を有し、該複数のリモコンスイッチの各々には、異なる機能が割り当てられており、該複数のリモコンスイッチの各々は、割り当てられた機能に応じた通信信号を送信可能であり、該リモコン装置は、１つの筐体をそれぞれ収容可能であり行列状に配置された複数の凹部を有するスイッチケースを更に備え、各リモコンスイッチの配置は、スイッチケースにおいて変更可能であるリモコン装置が提供される。

本発明の他の態様によれば、該リモコン装置から送信される該通信信号を受信する受信部を備える電気機器が提供される。

本発明に係るリモコンスイッチでは、押圧部の押動作により発電部が電力を発生させるので従来の様に乾電池や太陽電池が必要ない。つまり、乾電池を使用する場合のような電池の交換が不要であり、太陽電池を使用する場合のように使用環境の明るさが問題になることもない。

第１実施形態に係るリモコンスイッチ及びエアコンを示す図である。 図２（Ａ）は、リモコンスイッチの内部を示す図であり、図２（Ｂ）は、リモコンスイッチの発電部の機械的動作を説明する図である。 第２実施形態に係るリモコン装置の正面図である。 第３実施形態に係るリモコン装置の正面図である。 第４実施形態に係るリモコン装置の正面図である。

添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係るリモコンスイッチ１０及びエアコン２０を示す図である。図２（Ａ）は、リモコンスイッチ１０の内部を示す図であり、図２（Ｂ）は、リモコンスイッチ１０の発電部１８の機械的動作を説明する図である。なお、図１、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）では、一部の構成要素を簡略化した記号で示す。

リモコンスイッチ（遠隔操作スイッチ）１０は、エアコン（air conditioner）２０等の電気機器の動作を制御するためのスイッチである。なお、本実施形態では、リモコンスイッチ１０により遠隔操作される電気機器の例としてエアコン２０を示すが、リモコンスイッチ１０により遠隔操作される電気機器は、照明機器、送風機、洗濯機等であってもよい。

リモコンスイッチ１０は、押圧部１２を有する。押圧部１２の頂部には、樹脂等で形成され、人間の指先程度の大きさの押しボタン部１２ａが設けられている。押しボタン部１２ａの裏面には、ステンレス鋼等の金属で形成されたボルト部１２ｂの頭部１２ｃが接着されている。

ボルト部１２ｂは、例えば、円柱状の頭部１２ｃの下部に、頭部１２ｃよりも細い円柱状の軸部１２ｄを有する。軸部１２ｄは、樹脂等で形成された直方体形状の筐体１４の上面側に設けられた開口１４ａに挿入されており、軸部１２ｄの上部側の一部は、筐体１４の上面から露出している。なお、軸部１２ｄの残りの部分は、筐体１４中に位置している。

また、ボルト部１２ｂは、頭部１２ｃとは反対側に位置する軸部１２ｄの底部側の側面の一部に、凹凸部１２ｅを有する（図２（Ａ）を参照）。本実施形態の凹凸部１２ｅは、軸部１２ｄの高さ方向に沿って山及び溝を交互に有する。

ボルト部１２ｂの底部には、ステンレス鋼等の金属で形成されたバネ部１２ｆが設けられている。バネ部１２ｆの底部は、筐体１４の内部の底面に固定されている（図２（Ｂ）を参照。なお、図２（Ａ）では、バネ部１２ｆが省略されている。）。

例えば、人が指等を用いて押圧部１２の押しボタン部１２ａを押圧すると、ボルト部１２ｂが初期位置から下方に移動し、バネ部１２ｆは弾性変形して縮む。そして、押圧部１２への押圧力が解除されると、バネ部１２ｆは復元力により元の状態に戻り、ボルト部１２ｂも初期位置に戻る。

ボルト部１２ｂの軸部１２ｄの側面には、山及び溝からなる凹凸部１２ｅの一部に接してこの一部と噛合う歯車部１８ａが設けられている。本実施形態の歯車部１８ａは、凹凸部１２ｅの上下運動方向と直交する方向に回転できる。

図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示す様に、本実施形態の歯車部１８ａ及び凹凸部１２ｅは、一般的な平歯車（spur gear）と当該平歯車に噛み合う山及び溝とを構成している。但し、凹凸部１２ｅはネジ山及びネジ溝を有する一般的な雄ネジの一部であってよく、歯車部１８ａ及び凹凸部１２ｅには他の歯車等の構成が採用されてもよい。

歯車部１８ａの回転中心には回転軸部１８ｂが固定されている。回転軸部１８ｂはステンレス鋼等の金属で形成された円柱形状の棒であり、軸受け部（不図示）等により回転可能な状態で支持されている。押圧部１２の上下方向への移動によって発生する力は、凹凸部１２ｅ及び歯車部１８ａにより、歯車部１８ａの回転中心を通り歯車部１８ａに固定された回転軸部１８ｂの回転に変換される。

回転軸部１８ｂの歯車部１８ａとは反対側には、永久磁石１８ｃが固定されている。永久磁石１８ｃは、回転軸部１８ｂと同軸に設けられた円柱形状又はリング形状の永久磁石である。本実施形態の永久磁石１８ｃは、円周方向の半分がＮ極であり残り半分がＳ極である。ただし、永久磁石１８ｃは、円周方向にＮ極及びＳ極が交互に２つ設けられた４極を有してもよく、８極又は１２極を有してもよい。

永久磁石１８ｃの側面を囲む様に、永久磁石１８ｃの外側には円筒状のコイル１８ｄが設けられている。コイル１８ｄは、一つながりの金属ワイヤ（即ち、導線）を螺旋状に巻くことにより構成されており、当該ワイヤの旋回の中心軸は、回転軸部１８ｂと略一致するように配置されている。

回転軸部１８ｂの回転により永久磁石１８ｃが回転すると、コイル１８ｄを貫く磁束は時間に応じて変化するので、コイル１８ｄには誘導起電力Ｂ（図１を参照）が生じる。このように、筐体１４の中に設けられた歯車部１８ａ、回転軸部１８ｂ、永久磁石１８ｃ及びコイル１８ｄは発電部１８を構成しており、発電部１８は、人等の押動作Ａによる押圧部１２の上下動によって誘導起電力Ｂを発生させる。

回転軸部１８ｂは、押圧部１２の押動作Ａによって一方向に回転するが、押動作Ａを解除すると、押動作Ａにより弾性的に付勢されたバネ部１２ｆの復元力により押圧部１２が押し戻されるとき、押動作Ａとは逆方向に自動的に回転する（図２（Ｂ）を参照）。

特に、押動作Ａによる押圧部１２の下降速度に比べて、押し戻し動作による押圧部１２の上昇速度の方が、バネ部１２ｆの付勢力に起因して大きくなりやすいので、回転軸部１８ｂは、押動作Ａに比べて押し戻し動作の方が素早く回転しやすい。それゆえ、押動作Ａに比べて押し戻し動作の方が、単位時間当たりの磁束の変化が大きくなり、誘導起電力Ｂも大きくなる。

また、バネ部１２ｆが最大限押し込まれた場合のバネ部１２ｆの付勢力は、押圧部１２の下降速度に関わらず一定であるので、押動作Ａに比べて押し戻し動作の方が、回転軸部１８ｂを一定の速度でより安定して回転させることができる。それゆえ、押動作Ａに比べて押し戻し動作の方が、安定して誘導起電力Ｂを得ることできる。なお、押し戻し動作に付随して、バネ部１２ｆが完全に元の位置に戻って静止するまでに振動（例えば、減衰振動）し、この振動によっても誘導起電力Ｂが生じる場合がある。

誘導起電力Ｂが生じるコイル１８ｄの一端は、筐体１４内の金属フレームに接続（即ち、フレームグランド）している。また、コイル１８ｄの他端は、整流部１６ａの一端に接続している。整流部１６ａは、発電部１８からの交流電流を直流電流に変換する機能を有する。

整流部１６ａは、例えば、１個のダイオードで構成されている。整流部１６ａが１個のダイオードである場合には、当該ダイオードのアノード側が、整流部１６ａの一端に対応し、コイル１８ｄの他端に接続されている。但し、整流部１６ａは、４個のダイオードを１つのパッケージとして構成された全波整流型のブリッジダイオードであってもよい。

整流部１６ａの他端は、充電部１６ｂの高電位側である第１電極に接続されており、整流部１６ａで整流された電流は、この第１電極に出力される。本実施形態の充電部１６ｂは、高電位側の第１電極と対向する低電位側の第２電極を更に有するキャパシタである。充電部１６ｂの第２電極は、筐体１４内の金属フレームにフレームグランドされている。

充電部１６ｂにおける高電位側の第１電極には、エアコン２０の動作を制御するための特定の通信信号を無線で送信する通信信号送信部１６が接続されている。通信信号送信部１６は、その一部が筐体１４の側面から露出する態様で設けられている（図１及び図２を参照）。

充電部１６ｂが発電部１８により充電されて、高電位側の第１電極と低電位側の第２電極との間の電位差が、通信信号送信部１６を起動させる所定の電圧値以上となると、通信信号送信部１６は、特定の通信信号をエアコン２０に向けて送信する。

通信信号送信部１６からエアコン２０へ送信される通信信号は、リモコンスイッチ１０に固有の信号であり、例えば、赤外線（ＩＲ）を利用した通信フォーマットである。なお、この通信信号は、赤外線を利用した場合に比べて低電力で送信可能な高周波（ＲＦ）を利用した通信フォーマットであってもよい。

このように、通信信号送信部１６は、発電部１８で発生した電力を利用して通信信号を送信する。上述の様に、押しボタン部１２ａを１回押すと、押動作Ａ及び押し戻し動作等の往復動作により、通信信号送信部１６を起動させる所定の電圧値以上の電力が得られる。

なお、機械動作の不具合等に起因して、仮に、上述の往復動作で通信信号送信部１６を起動させる所定の電圧値以上の電力が得られない場合には、押しボタン部１２ａを２回以上押してもよい。これにより、充電部１６ｂに上述の所定の電圧値以上の電力が充電されると、通信信号送信部１６から通信信号が送信される。

エアコン２０は、リモコンスイッチ１０から送信される通信信号を受信する受信部２２を有する（図１を参照）。受信部２２は、エアコン２０の筐体２４の一部に筐体２４から露出する態様で設けられている。

通信信号を受信したエアコン２０は、例えば、リモコンスイッチ１０に固有の信号に応じて起動する。具体的には、電源が入っていなかったエアコン２０は、１回の通信信号を受信することにより起動し、冷房又は暖房モード等の直近の動作モードで稼働する。

また、通信信号を受信したエアコン２０は、例えば、リモコンスイッチ１０に固有の信号に応じて動作モードを変更する。具体的には、既に電源が入っていたエアコン２０は、１回の通信信号を受信することにより、当該通信信号に応じて動作モードを変更する。

これに代えて、エアコン２０は、１回の通信信号を受信することにより起動し、連続した複数回（例えば、２回）の通信信号を受信することにより動作モードを変更してもよい。これにより、１つのリモコンスイッチ１０により、エアコン２０の起動と動作モード変更との両方を実行できる。

エアコン２０は、筐体２４の正面の下部に送風口２６を有している。エアコン２０は、エアコン２０の動作モードに応じて、冷風又は温風等を送風口２６から吹き出す。送風口２６には、上下方向に風向を調節する第１のウィング（不図示）、及び、左右方向に風向を調節する第２のウィング（不図示）等が設けられている。

押動作Ａから通信信号が送信されるまでの流れを簡単に説明する。例えば、エアコン２０を稼働させるとき、まず、人が指等を用いて押圧部１２の押しボタン部１２ａを押す押動作Ａを行うと、凹凸部１２ｅ及び歯車部１８ａの機械的動作により、永久磁石１８ｃが回転される。

これにより、充電部１６ｂに電力が蓄積される。充電部１６ｂの第１及び第２電極間に所定の電位差が形成されると、通信信号送信部１６からエアコン２０を稼働させる通信信号がエアコン２０へ送信される。通信信号を受信したエアコン２０は、リモコンスイッチ１０に固有の信号に応じて起動又は動作モードを変更する。

第１実施形態に係るリモコンスイッチ１０では、押圧部１２の押動作Ａによって発電部１８が電力を発生させるので、電池の交換が不要である。加えて、リモコンスイッチ１０では太陽電池を設けないので、使用環境の明るさに関わらず使用でき、太陽電池が備える受光スペースを無くすこともできる。

なお、本実施形態では、電磁誘導で発電する発電部１８の例を説明したが、発電部１８の発電機構は電磁誘導に限定されない。例えば、発電部１８は、押圧力により電荷が誘起される圧電素子であってもよい。

次に、複数のリモコンスイッチ１０をパッケージ化したリモコン装置（遠隔操作装置）３０について説明する。図３は、第２実施形態に係るリモコン装置３０の正面図である。リモコン装置３０は、複数のリモコンスイッチ１０－１、１０－２、１０－３、１０－４、１０－５及び１０－６を有する。

複数のリモコンスイッチ１０－１、１０－２、１０－３、１０－４、１０－５及び１０－６の各々は、第１実施形態のリモコンスイッチ１０と同様の構造を有するが、通信信号送信部１６から電気機器へ送信される通信信号はそれぞれ異なる。なお、第２実施形態では、６個のリモコンスイッチ１０を設ける例を説明するが、リモコンスイッチ１０の数は６個に限定されない。

スイッチケース３２は、筐体１４－１等を収容する２行×３列（又は３行×２列）に配置された凹部を有し、リモコンスイッチ１０－１等の筐体１４－１、１４－２、１４－３、１４－４、１４－５及び１４－６は、リモコン装置３０のスイッチケース３２に各々収容されている。但し、スイッチケース３２の凹部の配置は、本例に限定されず任意の配置としてよい。

筐体１４－１等の各筐体１４は、筐体１４－１等の内部に設けられるフレームグランド用の金属フレームを外部に露出させるための開口を有してよい。スイッチケース３２に収容される各筐体１４の金属フレームは、例えば、スイッチケース３２の枠体に設けられた共通フレームグランド用の金属板に電気的に接続する。

リモコンスイッチ１０－１等には、エアコン２０を操作するための異なる機能が割り当てられている。例えば、リモコンスイッチ１０－１は運転の切／入（即ち、オフ／オン）用の通信信号を送信し、リモコンスイッチ１０－２は冷房モード選択用の通信信号を送信し、リモコンスイッチ１０－３は暖房モード選択用の通信信号を送信する。

また、例えば、リモコンスイッチ１０－４は除湿モード選択用の通信信号を送信し、リモコンスイッチ１０－５は設定温度を現状の設定温度から０．５℃だけ上げるための通信信号を送信し、リモコンスイッチ１０－６は設定温度を現状の設定温度から０．５℃だけ下げるための通信信号を送信する。

リモコンスイッチ１０－１等の機能の差異に応じて、押しボタン部１２ａ_１、１２ａ_２、１２ａ_３、１２ａ_４、１２ａ_５及び１２ａ_６にはそれぞれ異なる模様が付されている。なお、模様の差異に加えて、押しボタン部１２ａの大きさが異なっていてもよい。また、各押しボタン部１２ａには、文字、記号等が付されていてもよい。

本実施形態では、リモコン装置３０のユーザーは、スイッチケース３２におけるリモコンスイッチ１０－１等の配置を自由にカスタマイズできる。その上で、リモコンスイッチ１０－１等の数及び種類を任意に変更できるので、ユーザーにとって不要な押しボタン部１２ａが無いリモコン装置３０を構成できる。

なお、エアコン２０を操作するリモコンスイッチ１０－１等に加えて、他の電気機器を操作するリモコンスイッチ１０を、スイッチケース３２に配置してもよい。これにより、複数の電気機器を１つのリモコン装置３０で操作することができる。

次に、リモコン装置の他の構成例を説明する。図４は、第３実施形態に係るリモコン装置３４の正面図である。リモコン装置（遠隔操作装置）３４では、通常の市販のリモコン装置の筐体３４ａに、第１実施形態に係るリモコンスイッチ１０が取り付けられている。

リモコン装置３４は、例えば、操作ボタン群３４ｂに示される様に、運転 切／入、除湿モード、冷房モード、暖房モード、温度 上げ（△）、温度 下げ（▽）、風向 上下、及び、風向 左右の各種ボタンを有する。リモコン装置３４内には乾電池が搭載されており、各種ボタンを押圧すると乾電池の電力によりエアコン２０へ特定の通信信号が送信される。

本実施形態のリモコン装置３４の筐体３４ａの正面３４ｃには、操作ボタン群３４ｂに加えて、操作ボタン群３４ｂとは異なる位置に、第１実施形態のリモコンスイッチ１０と同じ構造を有するリモコンスイッチ１０が設けられている。

リモコンスイッチ１０は、リモコン装置３４内の乾電池が電池切れとなったが、電池を交換する前に急ぎエアコン２０を起動させるために用いられる緊急用のリモコンスイッチである。本実施形態のリモコンスイッチ１０は、エアコン２０の起動（即ち、運転 入）に対応する通信信号をエアコン２０へ送信する機能を有する。

なお、上述の様に、リモコンスイッチ１０では、押圧部１２の押動作Ａにより電力が生じる。それゆえ、リモコン装置３４の乾電池が電池切れとなっても、リモコンスイッチ１０によりエアコン２０を起動できる。このようにリモコンスイッチ１０を付加することで、リモコン装置３４の利便性を著しく向上できる。

ところで、リモコンスイッチ１０は、筐体３４ａの正面３４ｃだけではなく側面に設けられてもよい。図５は、第４実施形態に係るリモコン装置３４の正面図であり、リモコン装置３４では、リモコンスイッチ１０が筐体３４ａの側面３４ｄに設けられている。

本実施形態では、筐体３４ａの背面が右手の掌に接するようにリモコン装置３４が握られた場合に、右手の人差し指に対応する位置にリモコンスイッチ１０が設けられている。但し、右手の人差し指に対応する位置に代えて、右手の親指に対応する位置にリモコンスイッチ１０を設けてもよく、その他の指に対応する位置にリモコンスイッチ１０を設けてもよい。

リモコン装置３４は、通常、手で握って使用されるので、リモコン装置３４を握った場合の指の位置に対応する筐体３４ａの側面３４ｄにリモコンスイッチ１０を配置することにより、リモコン装置３４の操作利便性を向上できる。

また、エアコン２０の起動を、操作ボタン群３４ｂにおける運転 切／入のボタンではなく、リモコンスイッチ１０であえて行うことにより、リモコン装置３４内に搭載された乾電池の消耗を抑制することもできる。

なお、リモコンスイッチ１０を筐体３４ａの側面３４ｄに設けることに代えて、リモコンスイッチ１０を筐体３４ａの上面３４ｅに設けてもよい。このように、通常は手で触れない位置にリモコンスイッチ１０を配置することにより、誤ってリモコンスイッチ１０を押すことを防止できる。

その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

１０、１０－１、１０－２、１０－３、１０－４、１０－５、１０－６ リモコンスイッチ（遠隔操作機器）
１２ 押圧部
１２ａ、１２ａ_１、１２ａ_２、１２ａ_３、１２ａ_４、１２ａ_５、１２ａ_６ 押しボタン部
１２ｂ ボルト部
１２ｃ 頭部
１２ｄ 軸部
１２ｅ 凹凸部
１２ｆ バネ部
１４、１４－１、１４－２、１４－３、１４－４、１４－５、１４－６ 筐体
１４ａ 開口
１６ 通信信号送信部
１６ａ 整流部
１６ｂ 充電部
１８ 発電部
１８ａ 歯車部
１８ｂ 回転軸部
１８ｃ 永久磁石
１８ｄ コイル
２０ エアコン
２２ 受信部
２４ 筐体
２６ 送風口
３０ リモコン装置（遠隔操作装置）
３２ スイッチケース
３４ リモコン装置（遠隔操作装置）
３４ａ 筐体
３４ｂ 操作ボタン群
３４ｃ 正面
３４ｄ 側面
３４ｅ 上面
Ａ 押動作
Ｂ 誘導起電力

Claims (2)

1. リモコン装置であって、
   該リモコン装置は、複数のリモコンスイッチを備え、
   該複数のリモコンスイッチの各々は、
   ボルト部と、該ボルト部の頂部に設けられた押しボタンと、を含み、該押しボタンが押圧されることによって移動する押圧部と、
   該押圧部が押圧される押動作によって電力を発生させる発電部と、
   該発電部で発生した電力を利用して特定の通信信号を送信する通信信号送信部と、
   該押圧部の該押しボタンを露出させた状態で該ボルト部の軸部の一部を収容する筐体と、を有し、
   該複数のリモコンスイッチの各々には、異なる機能が割り当てられており、
   該複数のリモコンスイッチの各々は、割り当てられた機能に応じた通信信号を送信可能であり、
   該リモコン装置は、１つの筐体をそれぞれ収容可能であり行列状に配置された複数の凹部を有するスイッチケースを更に備え、各リモコンスイッチの配置は、スイッチケースにおいて変更可能であることを特徴とするリモコン装置。
2. 請求項１に記載の該リモコン装置から送信される該通信信号を受信する受信部を備える電気機器。
   

Images