JP4872106B2 - プッシュスイッチを有する機器の制御装置および制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、電気機器の制御装置および制御方法に関する。より詳しくは、遠隔からの信号によって機器の作動状態を制御する制御装置および制御方法に関する。

省エネルギーや災害時の安全のために、電力線のコンセントに接続される機器の通電を遠隔からの制御信号によってオン・オフする屋内配線システムの技術がある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、不在時の防災や省エネルギーを図ることができ、さらに部屋内の模様替えや用途の変更に対し柔軟に対応することができるコンセント配線構造の技術が記載されている。特許文献１の技術は、電源のラインをＬＣライン、ＬＮライン、ＬＳラインからなる２系統に分岐し、このうちＬＣラインとＬＮラインをノーマルコンセント接続部に結線する。また、ＬＣラインとＬＳラインをセキュリティコンセント接続部に結線する。そして、ＬＳラインの中の最上流位置にセキュリティ電源スイッチを介設する。

また、制御装置の取り付けが簡単に行なえるようにすることを目的に、コンセントの部分でオン・オフ制御するのでなく、例えば照明機器のソケット部分に取り付ける形状を特徴とする技術がある（例えば、特許文献２参照）。

特許文献２には、照明の消し忘れの防止、人の異常状態、火災、不法侵入の通報が行え、かつ装置の取り付けを簡単に行うための技術が記載されている。特許文献２の技術は、自動モードが選択された場合には、人感知センサにより室内に人が存在するか否か判断する。扉感知センサの送光素子から出力された光はリフレクタで反射され、受光素子に入力される。扉が開かれると扉感知センサの受光素子に入力される光量が減り、出力電圧が低下する。この電圧を設定電圧値と比較し、設定電圧値未満になったとき扉が開かれたと判断する。そして、リレーをＯＮして電球を点灯する。
特開２０００−２３２７３４号公報 特開２００２−１００４８４号公報

しかしながら、特許文献１の技術においては、特許文献２で解決しようとする課題として挙げているように、制御装置の取り付け、工事が容易でないという問題があった。また、特許文献１の請求項１３に記載の、手動式スイッチを用いる場合においても、手動スイッチを備えた装置を別途設置する必要があるため、やはり工事が容易でないという問題があった。

一方、特許文献２の技術においては、制御装置を取り付けるために、例えば照明機器のソケット部分をいったん取り外してから制御装置を設置する必要があり、設置が困難という課題を解決するに至っていなかった。また、特許文献２の図８および図１０に示されているように、既存のスイッチとは別に制御のためのスイッチを設置しているため、制御装置を設置したのちの操作が機器本来のものと異なってしまうという問題があった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、プッシュスイッチを備える機器の作動状態を遠隔から制御する装置を、機器の電源配線を改造することなく設置できる制御装置および制御方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の観点に係る制御装置は、
手動で作動状態を切り替えるためのプッシュスイッチを備える機器の、作動状態を切り替える制御装置であって、
前記機器の作動状態を切り替える信号を受信する受信手段と、
前記プッシュスイッチの押しボタンを押す方向に動かすアクチュエータを含み、前記プッシュスイッチを操作するボタンを押して、前記機器の作動状態を切り替えうる切替操作手段と、
前記受信手段で前記機器を切り替える信号を受信したときに、前記切替操作手段を作動させて前記機器の作動状態を切り替える制御手段と、
前記切替操作手段を被うカバーの内側に前記受信手段、前記切替操作手段および前記制御手段の動作に必要な電力を供給する電源と、
前記プッシュスイッチを操作するための前記切替操作手段の動作範囲を設定する調節手段と、
前記調節手段で設定した動作範囲を記憶する記憶手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明の第２の観点に係る制御方法は、
手動で作動状態を切り替えるためのプッシュスイッチを備える機器の、作動状態を切り替える制御方法であって、
前記機器の作動状態を切り替える信号を受信する受信ステップと、
前記受信ステップで前記切り替える信号を受信したときに、前記プッシュスイッチを操作するボタンを押して、前記機器の作動状態を切り替えうる切替操作手段を作動させて、前記機器の作動状態を切り替える制御ステップと、
前記プッシュスイッチを操作するための押下部材の動作範囲を設定する調節ステップと、
前記調節ステップで設定した動作範囲を記憶する記憶ステップと、
を備え、
前記制御ステップでは、前記記憶ステップで記憶した、前記設定した動作範囲を参照して、前記プッシュスイッチを操作するための前記押下部材の動作範囲で、前記切替操作手段を作動させる、
ことを特徴とする。

本発明の制御装置および制御方法によれば、手動で作動状態を切り替えるプッシュスイッチを備える機器であっても、電源配線を改造することなく、省エネや防災のための遠隔制御を実現できる。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付す。

図１は、本発明の実施の形態に係る機器制御システムの構成例を示すブロック図である。図１に示すように、本発明の機器制御システムは、制御指示部３０と、制御装置１と、機器２０と、プッシュスイッチ（push switch）６３とから構成される。プッシュスイッチ６３は、機器２０の作動状態、例えば電源のオン・オフ、を手動で切り替えるためのスイッチである。作動状態には機器のオン・オフ、機器の動作モード、機器の動作段階などを含む。例えば、空調機の冷房、ドライまたは暖房などの動作モードと設定温度、照明の複数の発光ランプのうち発光するランプの組み合わせ、などである。

制御指示部３０は、無線等により機器２０の作動状態を切り替えるための信号を、制御装置１に送信する。制御指示部３０と制御装置１との間の通信は、小電力無線、無線ＬＡＮなどの電波による通信、赤外線などによる通信、または、電力線搬送などによる通信を用いることができる。

制御装置１は、制御指示部３０から機器２０の作動状態を切り替える信号を受信して、その信号に従って機器２０のプッシュスイッチ６３を操作する。制御装置１は、例えば、通信部２、制御部３、シリンダ４２、電源８、カバー９、調節部１０、記憶部１１および固定部１２を備える。

通信部２は、制御指示部３０から機器２０の作動状態を切り替える信号を受信する。制御部３は、通信部２で受信した信号に従ってシリンダ４２を駆動する。シリンダ４２は、プッシュスイッチ６３の押しボタン７３に当接し、押しボタン７３をプッシュスイッチ６３に押し込むように操作して、プッシュスイッチ６３をオンまたはオフに切り替える。固定部１２は、シリンダ４２を往復動してプッシュスイッチ６３を切り替えるときに、プッシュスイッチ６３に対して、制御装置１が動かないように固定する。

調節部１０は、シリンダ４２の動作範囲をプッシュスイッチ６３のストロークに合わせて調節する。この場合、プッシュスイッチ６３の押しボタン７３のストロークに適合するように、つまみ部５２の往復動する範囲を調節する。すなわち、シリンダ４２の動作する範囲を調節する。記憶部１１は、プッシュスイッチ６３が切替動作するストロークのデータを保持する。

電源８は、通信部２、制御部３、シリンダ４２、調節部１０、記憶部１１の各部へ、作動するための電力を供給する。カバー９は、通信部２、制御部３、シリンダ４２、電源８、調節部１０および記憶部１１を被っている。

プッシュスイッチ６３は、スイッチについた押しボタン７３を一旦押して戻すごとに、接点が切り替わる。例えば、１つの回路のオンとオフ、または２つの回路のオン・オフの組み合わせ４状態を切り替える。スイッチの状態が３以上であっても、切り替える動作は押しボタン７３を一旦押して戻すという１つの動作の繰り返しなので、機器制御装置は１種類の往復動作を行えばよい。

図１の例では、押しボタン７３を押すアクチュエータとしてシリンダ４２を備える場合を示す。シリンダ４２は、電動シリンダであって、例えば、ねじとナットのような螺旋を組み合わせて、一方を回転させて、他方を直線運動させる構造を用いることができる。電動シリンダとして、ラックとピニオンを用いて、ピニオンをモーターで駆動する構成を用いることもできる。アクチュエータとして、プッシュ型のソレノイドを用いることも可能である。

例えば、アクチュエータとしてソレノイドを備える場合には、通電する時間を限定できれば、ストロークを調節する必要がないので、調節部１０および記憶部１１は無くてもかまわない。なお、リミットスイッチで動作範囲を制限する場合は、リミットスイッチを調節部１０および記憶部１１と考えることができる。

制御部３は、受信した信号に従って、シリンダ４２を駆動する。シリンダ４２の先端は、押しボタン７３に当接し、押しボタン７３をプッシュスイッチ６３に押し込む。シリンダ４２を元に戻すと、押しボタン７３が戻り、プッシュスイッチ６３の状態が１つ切り替わる。

機器２０の作動状態が複数の場合には、現在の状態から制御されるべき状態までの、押しボタン操作の回数が、制御指示部３０から指示される。制御部３は、指示された回数だけシリンダ４２を動作させて、プッシュスイッチ６３の状態を切り替える。

固定部１２は、シリンダ４２で押しボタン７３を操作するときに、機器制御装置１がプッシュスイッチ６３に対して動かないように固定する。

調節部１０は、自動的にシリンダ４２を動作させ、スイッチの切替ができる移動量を得るまで動作し、その結果を記憶部１１に保持する。または、手動にてシリンダ４２を動作させ、プッシュスイッチ６３の切替に適当なストロークを検出してパラメータとして保持するような構成でもよい。以降は、シリンダ４２を作動させる段階で、記憶部１１の保持する移動量に応じてシリンダ４２を動作させる。

図２は、実施の形態に係る制御装置１の構造例を示す模式図である。図２（ａ）は制御装置１の外観図、（ｂ）は断面図である。

シリンダ４２とカバー９とは、シリンダ固定部１５により固定されているが、シリンダ固定部１５は例えばゴム素材でできているため、スイッチ押下程度の動作に対しては伸張することによって、固定しつつシリンダの押下動作を妨げない構成である。シリンダ４２が押しボタン７３を押すことによって、プッシュスイッチ６３が切り替わる。

ユーザが手動でプッシュスイッチ６３をオン・オフ操作する場合の動作を説明する。構成としてシリンダ４２はカバー９に内包されており、シリンダ４２はシリンダ固定部１５によってカバーに固定されている。そしてシリンダ４の後部はカバーからむき出しの状態である。

ユーザは、プッシュスイッチ６３をオン・オフ操作する場合に、シリンダ４２の後部を押下する。すると、押されたシリンダ４２がカバー９内にもぐりこみ、奥に位置する押しボタン７３を押す。これにより、制御装置１を設置する前と同様にプッシュスイッチ６３に対して手動操作を行なうことができる。

プッシュスイッチ６３を操作するアクチュエータとしてプッシュ型のソレノイドを備える場合は、例えば、ソレノイドがカバー９から出ないように規制して、ソレノイドがスライドするように保持すればよい。ソレノイドを駆動すると、プランジャの突起が押し出されて押しボタン７３を押す。ソレノイドを手で押せば、ソレノイド自身がスライドして、プランジャの突起が押しボタン７３に当接して、押しボタン７３を操作することができる。

図３は、実施の形態に係る制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。まず、制御指示部３０は、ユーザからのオン・オフ指示、または、人感センサによりユーザの不在時に照明をオフにするなどの機能を有するホームオートメーションシステムからのオン・オフ指示を受け取ると（ステップＳ１０１）、無線等の手段により、通信部２へオン・オフ指示を送信する（ステップＳ１０２）。

通信部２は、オン・オフ指示を受信すると、制御部３へオン／オフの指示を送信する（ステップＳ１０３）。制御部３は、シリンダ４２に対して、押しボタン７３の押し込み動作を指示する（ステップＳ１０４）。

押しボタン７３は、シリンダ４２の作動による下方向への圧力によって、プッシュスイッチ６３に押し込まれる（ステップＳ１０５）。その結果、プッシュスイッチ６３が切り替わる（ステップＳ１０６）。

シリンダ４２のストロークを、プッシュスイッチ６３の押しボタン７３の作動長さに応じて調節する場合の動作について説明する。まず、ストロークを決定するのはシリンダ４２の伸縮動作の量によるため、この伸縮量の調節を行なうこととなる。

調節部１０は、自動的にシリンダ４２を伸縮させ、スイッチの切替ができる押し込み量を得るまで伸縮し、その結果を記憶部１１に保持する。例えば、シリンダ４２の電流が急激に大きくなる伸縮量を動作範囲として決定することができる。または、手動にてシリンダを作動させ、スイッチの切替に適当なつまみ部５２のストロークを実現する伸縮量をパラメータとして保持するような構成でもよい。

調節部１０でシリンダ４２のストロークを決定したのちは、押しボタン７３を操作する段階で、記憶部１１の保持する伸縮量に応じてシリンダ４２を伸縮させる。シリンダ４２の操作量を調節することによって、プッシュスイッチ６３を確実に切替作動し、かつ、押しボタン７３に無理な張力がかからないように制御することが可能になる。

以上説明したように実施の形態の機器制御装置により、機器２０の作動状態を手動で切り替えるスイッチがプッシュスイッチ６３の場合にも、工事不要で省エネや防災のためのスイッチの遠隔制御を実現し、さらに、制御装置を設置した状態でも従来のユーザによるスイッチを切り替える動作を妨げることのない機器制御が可能となる。

本発明の第一の効果は、工事不要で省エネや防災のためのスイッチの遠隔制御ができる点である。その理由は、既存のプッシュスイッチに覆いかぶさる形状の制御装置を備え、無線信号に従って切替動作可能なシリンダーを備えているからである。

本発明の第二の効果は、機器２０を手動で切り替えるスイッチの本来の操作と同様に、制御装置の上から、プッシュスイッチの操作部を手動で操作することが可能な点である。その理由は、カバーに内包されるシリンダーの後部がカバーからむき出しの形状を有し、シリンダーの後部を手動で押すことで、シリンダーの奥に位置する既存のプッシュスイッチを押すことができ、制御装置を設置した場合でもプッシュスイッチの本来の操作の通り、ユーザによるプッシュスイッチの切替動作を行なえるからである。

その他、本発明の好適な変形として、以下の構成が含まれる。

本発明の第１の観点に係る制御装置について、
好ましくは、前記切替操作手段は、前記プッシュスイッチの押しボタンを押す方向に動かすアクチュエータを備えることを特徴とする。

好ましくは、前記切替操作手段を被うカバーの内側に前記受信手段、前記切替操作手段および前記制御手段の動作に必要な電力を供給する電源を備えることを特徴とする。

さらに好ましくは、前記プッシュスイッチを操作するための前記切替操作手段の動作範囲を設定する調節手段と、
前記調節手段で設定した動作範囲を記憶する記憶手段と、
を備えることを特徴とする。

好ましくはまた、前記切替操作手段を、前記プッシュスイッチにとりつけた状態で、前記プッシュスイッチを手動で操作可能であることを特徴とする。

好ましくは、前記受信手段は、前記機器を含む機器の作動を制御するコントローラから、前記機器の作動状態を切り替える信号を受信することを特徴とする。

本発明の第２の観点に係る制御方法について、
好ましくは、前記プッシュスイッチを操作するための押下部材の動作範囲を設定する調節ステップと、
前記調節ステップで設定した動作範囲を記憶する記憶ステップと、
を備え、
前記制御ステップは、前記記憶ステップで記憶した、前記設定した動作範囲を参照して、前記プッシュスイッチを操作するための前記押下部材の動作範囲で、前記切替操作手段を作動させる、
ことを特徴とする。

好ましくは、前記受信ステップは、前記機器を含む機器の作動を制御するコントローラから、前記機器の作動状態を切り替える信号を受信することを特徴とする。

その他、前記のハードウエア構成やフローチャートは一例であり、任意に変更及び修正が可能である。

本発明の実施の形態に係る機器制御システムの構成例を示すブロック図である。 実施の形態に係る制御装置の構造例を示す模式図である。 実施の形態に係る制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 制御装置
２ 通信部
３ 制御部
８ 電源
９ カバー
１０ 調節部
１１ 記憶部
１２ 固定部
１３ 器具配置板
２０ 機器
３０ 制御指示部
４２ シリンダ
６３ プッシュスイッチ
７３ 押しボタン

Claims (5)

1. 手動で作動状態を切り替えるためのプッシュスイッチを備える機器の、作動状態を切り替える制御装置であって、
   前記機器の作動状態を切り替える信号を受信する受信手段と、
   前記プッシュスイッチの押しボタンを押す方向に動かすアクチュエータを含み、前記プッシュスイッチを操作するボタンを押して、前記機器の作動状態を切り替えうる切替操作手段と、
   前記受信手段で前記機器を切り替える信号を受信したときに、前記切替操作手段を作動させて前記機器の作動状態を切り替える制御手段と、
   前記切替操作手段を被うカバーの内側に前記受信手段、前記切替操作手段および前記制御手段の動作に必要な電力を供給する電源と、
   前記プッシュスイッチを操作するための前記切替操作手段の動作範囲を設定する調節手段と、
   前記調節手段で設定した動作範囲を記憶する記憶手段と、
   を備えることを特徴とする制御装置。
2. 前記切替操作手段を、前記プッシュスイッチにとりつけた状態で、前記プッシュスイッチを手動で操作可能であることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記受信手段は、前記機器を含む機器の作動を制御するコントローラから、前記機器の作動状態を切り替える信号を受信することを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
4. 手動で作動状態を切り替えるためのプッシュスイッチを備える機器の、作動状態を切り替える制御方法であって、
   前記機器の作動状態を切り替える信号を受信する受信ステップと、
   前記受信ステップで前記切り替える信号を受信したときに、前記プッシュスイッチを操作するボタンを押して、前記機器の作動状態を切り替えうる切替操作手段を作動させて、前記機器の作動状態を切り替える制御ステップと、
   前記プッシュスイッチを操作するための押下部材の動作範囲を設定する調節ステップと、
   前記調節ステップで設定した動作範囲を記憶する記憶ステップと、
   を備え、
   前記制御ステップでは、前記記憶ステップで記憶した、前記設定した動作範囲を参照して、前記プッシュスイッチを操作するための前記押下部材の動作範囲で、前記切替操作手段を作動させる、
   ことを特徴とする制御方法。
5. 前記受信ステップは、前記機器を含む機器の作動を制御するコントローラから、前記機器の作動状態を切り替える信号を受信することを特徴とする請求項４に記載の制御方法。

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