特許 7573132 スイッチシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-16

(45)【発行日】2024-10-24

(54)【発明の名称】スイッチシステム

(51)【国際特許分類】

   H04B 1/38 20150101AFI20241017BHJP

   H01H 9/54 20060101ALI20241017BHJP

【ＦＩ】

H04B1/38

H01H9/54 B

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2024068537

(22)【出願日】2024-04-19

【審査請求日】2024-04-19

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】524153293

【氏名又は名称】福田 雅治

(74)【代理人】

【識別番号】100185270

【弁理士】

【氏名又は名称】原田 貴史

(72)【発明者】

【氏名】福田 雅治

【審査官】赤穂 美香

(56)【参考文献】

【文献】特開平０６－００５３７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５１１９６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０６４５０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５６－０８９１４８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１６－２１３１７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ １／３８

Ｈ０１Ｈ ９／５４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

負荷が接続された配線の通電状態を切り替えるためのスイッチシステムであって、
前記配線に対してオン状態とオフ状態との間で変位可能な物理スイッチと、
既存の３路スイッチ又は４路スイッチを介して前記負荷に接続され、前記物理スイッチが前記配線に対してオフ状態のときに、当該物理スイッチによりオン状態となる分岐用回路と、
前記物理スイッチを変位させる送受信装置とを備え、
前記送受信装置は、
ユーザによる操作に基づいて電波を送信する送信機と、
前記送信機から受信する電波に基づいて前記物理スイッチをオン状態とオフ状態との間で変位させる受信機とを含む、スイッチシステム。

【請求項2】

前記受信機は、前記送信機から受信する電波に基づいて通電し、電磁力により前記物理スイッチをオン状態とオフ状態との間で変位させる第１回路を有する、請求項１に記載のスイッチシステム。

【請求項3】

前記受信機は、ユーザによる操作に基づいて前記物理スイッチをオン状態とオフ状態との間で変位させる操作部を有する、請求項１に記載のスイッチシステム。

【請求項4】

前記受信機は、前記操作部に対する操作に基づいて通電し、電磁力により前記物理スイッチをオン状態とオフ状態との間で変位させる第２回路を有する、請求項３に記載のスイッチシステム。

【請求項5】

前記物理スイッチは、ユーザによる操作に基づいて当該物理スイッチをオン状態とオフ状態との間で変位させる操作部を有する、請求項１に記載のスイッチシステム。

【請求項6】

前記受信機は、前記配線からの電力供給により充電される蓄電池を有する、請求項１に記載のスイッチシステム。

【請求項7】

負荷が接続された配線の通電状態を切り替えるためのスイッチシステムであって、
前記配線に対してオン状態とオフ状態との間で切替可能な主回路と、
既存の３路スイッチ又は４路スイッチを介して前記負荷に接続され、前記主回路が前記配線に対してオフ状態のときに、当該主回路によりオン状態となる分岐用回路と、
ユーザによる操作に基づいて電波を送信する送信機とを備え、
前記主回路は、前記送信機から受信する電波に基づいて当該主回路をオン状態とオフ状態との間で切り替える受信機を含む、スイッチシステム。

【請求項8】

前記主回路をオン状態とオフ状態との間で切り替える副回路をさらに備える、請求項７に記載のスイッチシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、配線の通電状態を切り替えるためのスイッチシステム及びこれに用いられる送受信機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば住宅の玄関などに設置される電球に対する通電状態を切り替えるために、スイッチシステムが用いられる。具体的には、玄関に設置された物理スイッチをユーザが操作することにより、電球に対する通電状態をオン状態とオフ状態との間で切り替えることができる。この種のスイッチシステムには、一般的には２路スイッチが用いられ、物理スイッチの切替操作に基づいて、電球に対する通電状態がオン状態又はオフ状態に交互に切り替わるようになっている。

【0003】

上記のようなスイッチシステムにおいて、例えば玄関だけでなく廊下などの別の場所から玄関の電球に対する通電状態を切り替えたい場合には、当該別の場所に物理スイッチが増設される。このとき、２路スイッチを３路スイッチに交換し、さらに別の３路スイッチを追加する作業が必要となる（例えば、下記特許文献１参照）。また、さらに別の場所に物理スイッチを増設し、合計３か所から玄関の電球に対する通電状態を切り替えたい場合には、２つの３路スイッチの間に４路スイッチを追加する作業が必要となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００７－２２７３４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記のように、玄関の電球に対する通電状態を複数の場所から切り替えたい場合には、３路スイッチ又は４路スイッチを追加することで対応することができる。しかしながら、物理スイッチの増設に伴い、配線を増やす必要があるため、部品代が高くなるという問題がある。また、天井又は壁面などの入り組んだ場所に配線を増やす場合には、増設工事が難しくなるため、工事費も高くなるという問題がある。このような問題は、玄関の電球に限らず、各種の負荷が接続された配線の通電状態を切り替えるスイッチシステムにおいて生じ得る問題である。

【0006】

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、配線の通電状態を複数の場所から容易に切り替えることができるスイッチシステム及びこれに用いられる送受信装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

（１）本発明に係るスイッチシステムは、配線の通電状態を切り替えるためのスイッチシステムであって、物理スイッチと、送受信装置とを備える。前記物理スイッチは、前記配線に対してオン状態とオフ状態との間で変位可能である。前記送受信装置は、前記物理スイッチを変位させる。前記送受信装置は、送信機と、受信機とを含む。前記送信機は、ユーザによる操作に基づいて電波を送信する。前記受信機は、前記送信機から受信する電波に基づいて前記物理スイッチをオン状態とオフ状態との間で変位させる。

【0008】

このような構成によれば、送信機に対するユーザの操作により、受信機を介して物理スイッチを変位させ、配線の通電状態をオン状態とオフ状態との間で切り替えることができる。したがって、複数の送信機を使用すれば、ユーザが各送信機を操作して電波を送信することにより、配線の通電状態を複数の場所から容易に切り替えることができる。

【0009】

（２）前記受信機は、前記送信機から受信する電波に基づいて通電し、電磁力により前記物理スイッチをオン状態とオフ状態との間で変位させる第１回路を有していてもよい。

【0010】

このような構成によれば、送信機に対するユーザの操作により、受信機を介して電磁力により物理スイッチを変位させ、配線の通電状態をオン状態とオフ状態との間で切り替えることができる。

【0011】

（３）前記受信機は、ユーザによる操作に基づいて前記物理スイッチをオン状態とオフ状態との間で変位させる操作部を有していてもよい。

【0012】

このような構成によれば、受信機に対するユーザの操作により、当該受信機を介して物理スイッチを変位させ、配線の通電状態をオン状態とオフ状態との間で切り替えることができる。

【0013】

（４）前記受信機は、前記操作部に対する操作に基づいて通電し、電磁力により前記物理スイッチをオン状態とオフ状態との間で変位させる第２回路を有していてもよい。

【0014】

このような構成によれば、受信機に対するユーザの操作により、当該受信機を介して電磁力により物理スイッチを変位させ、配線の通電状態をオン状態とオフ状態との間で切り替えることができる。

【0015】

（５）前記物理スイッチは、ユーザによる操作に基づいて当該物理スイッチをオン状態とオフ状態との間で変位させる操作部を有していてもよい。

【0016】

このような構成によれば、ユーザは送信機に対する操作により受信機を介して物理スイッチを変位させることができるだけでなく、物理スイッチを直接操作して変位させることにより当該物理スイッチを変位させ、配線の通電状態をオン状態とオフ状態との間で切り替えることができる。

【0017】

（６）前記受信機は、前記配線からの電力供給により充電される蓄電池を有していてもよい。

【0018】

このような構成によれば、配線の通電状態がオン状態のときに蓄電池が自動的に充電されるため、受信機に対する電池交換などの作業を省略することができる。

【0019】

（７）前記スイッチシステムは、前記物理スイッチが前記配線に対してオフ状態のときに、当該物理スイッチによりオン状態となる分岐用回路をさらに備えていてもよい。

【0020】

このような構成によれば、既に複数の物理スイッチが設置されているような場合であっても、受信機を介して１つ物理スイッチを変位させ、他の物理スイッチは分岐用回路を介して接続することにより既存のままで使用することができる。

【0021】

（８）本発明に係る送受信装置は、配線の通電状態を切り替えるための物理スイッチをオン状態とオフ状態との間で変位させる送受信装置であって、送信機と、受信機とを含む。前記送信機は、ユーザによる操作に基づいて電波を送信する。前記受信機は、前記送信機から受信する電波に基づいて前記物理スイッチをオン状態とオフ状態との間で変位させる。

【0022】

このような構成によれば、送信機に対するユーザの操作により、受信機を介して物理スイッチを変位させ、配線の通電状態をオン状態とオフ状態との間で切り替えることができる。したがって、複数の送信機を使用すれば、ユーザが各送信機を操作して電波を送信することにより、配線の通電状態を複数の場所から容易に切り替えることができる。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、配線の通電状態を複数の場所から容易に切り替えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の第１実施形態に係るスイッチシステムの構成例を示した回路図である。

【図2A】スイッチシステムの送信機を操作したときの動作について説明するための図である。

【図2B】スイッチシステムの送信機を操作したときの動作について説明するための図である。

【図2C】スイッチシステムの送信機を操作したときの動作について説明するための図である。

【図2D】スイッチシステムの送信機を操作したときの動作について説明するための図である。

【図3A】スイッチシステムの受信機を操作したときの動作について説明するための図である。

【図3B】スイッチシステムの受信機を操作したときの動作について説明するための図である。

【図3C】スイッチシステムの受信機を操作したときの動作について説明するための図である。

【図3D】スイッチシステムの受信機を操作したときの動作について説明するための図である。

【図4A】スイッチシステムの他の増設例について説明するための図である。

【図4B】スイッチシステムの他の増設例について説明するための図である。

【図4C】スイッチシステムの他の増設例について説明するための図である。

【図4D】スイッチシステムの他の増設例について説明するための図である。

【図5A】スイッチシステムの変形例について説明するための図である。

【図5B】スイッチシステムの変形例について説明するための図である。

【図5C】スイッチシステムの変形例について説明するための図である。

【図5D】スイッチシステムの変形例について説明するための図である。

【図5E】スイッチシステムの変形例について説明するための図である。

【図5F】スイッチシステムの変形例について説明するための図である。

【図5G】スイッチシステムの変形例について説明するための図である。

【図5H】スイッチシステムの変形例について説明するための図である。

【図5I】スイッチシステムの変形例について説明するための図である。

【図5J】スイッチシステムの変形例について説明するための図である。

【図5K】スイッチシステムの変形例について説明するための図である。

【図6A】負荷が複数の場合におけるスイッチシステムの設置例について説明するための図である。

【図6B】負荷が複数の場合におけるスイッチシステムの設置例について説明するための図である。

【図7】本発明の第２実施形態に係るスイッチシステムの構成例を示した回路図である。

【図8A】スイッチシステムの送信機を操作したときの動作について説明するための図である。

【図8B】スイッチシステムの送信機を操作したときの動作について説明するための図である。

【図8C】スイッチシステムの送信機を操作したときの動作について説明するための図である。

【図8D】スイッチシステムの送信機を操作したときの動作について説明するための図である。

【図8E】スイッチシステムの送信機を操作したときの動作について説明するための図である。

【図9A】スイッチシステムの副回路を操作したときの動作について説明するための図である。

【図9B】スイッチシステムの副回路を操作したときの動作について説明するための図である。

【図9C】スイッチシステムの副回路を操作したときの動作について説明するための図である。

【図9D】スイッチシステムの副回路を操作したときの動作について説明するための図である。

【図9E】スイッチシステムの副回路を操作したときの動作について説明するための図である。

【図10A】スイッチシステムの変形例について説明するための図である。

【図10B】スイッチシステムの変形例について説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

＜第１実施形態＞
１－１．スイッチシステムの全体構成
図１は、本発明の第１実施形態に係るスイッチシステムＳの構成例を示した回路図である。このスイッチシステムＳは、負荷Ｒが接続された配線１の通電状態を切り替えるためのものであり、スイッチ１００及び送受信装置２００を備える。負荷Ｒとしては、住宅の玄関などに設置される電球を例示することができるが、これに限られるものではなく、各種の負荷Ｒが接続された配線１の通電状態をスイッチシステムＳにより切り替えることができる。

【0026】

負荷Ｒが接続された配線１は、Ｌ側（非接地側）に導通している。負荷Ｒには、配線１以外に、Ｎ側（接地側）に導通する配線２が接続されているが、スイッチシステムＳは、Ｌ側（非接地側）の配線１に適用される。具体的には、配線１は一部が分断されており、その部分にスイッチ１００が設置されている。スイッチ１００は、機械的な動作（変位）によりオン状態又はオフ状態に切替可能な物理スイッチである。これにより、スイッチ１００の変位に伴って、分断された配線１がスイッチ１００を介して接続された状態（オン状態）と、配線１が分断された状態（オフ状態）との間で切り替えることができる。すなわち、スイッチ１００は、配線１に対してオン状態とオフ状態との間で変位可能である。物理スイッチからなるスイッチ１００は、主回路を構成している。

【0027】

送受信装置２００は、スイッチ１００をオン状態とオフ状態との間で変位させるためのものであり、送信機２１０及び受信機２２０を含む。送信機２１０及び受信機２２０は、互いに分離して設けられており、送信機２１０から送信される電波を受信機２２０で受信することにより、無線でスイッチ１００を変位させることができる。電波の方式としては、２．４ＧＨｚ帯又はラジオ波などを例示することができるが、これらに限られるものではなく任意の方式を採用することができる。

【0028】

送信機２１０は、送信回路２１１を備えている。送信回路２１１には、電力供給部２１２及び送信部２１３が含まれる。電力供給部２１２は、例えば交換式の電池又は充電可能な蓄電池により構成することができる。送信部２１３は、コイルを含む構成であってもよい。

【0029】

送信回路２１１は、スイッチ２１４に対する操作により通電状態を切り替えることができる。スイッチ２１４は、機械的な動作（変位）によりオン状態又はオフ状態に切替可能な物理スイッチであり、送信機２１０の操作部を構成している。具体的には、送信回路２１１は一部が分断されており、その部分にスイッチ２１４が設置されている。これにより、スイッチ２１４を操作することにより、分断された送信回路２１１がスイッチ２１４を介して接続された状態（オン状態）と、送信回路２１１が分断された状態（オフ状態）との間で切り替えることができる。

【0030】

スイッチ２１４は、例えばモーメンタリ式のスイッチである。すなわち、スイッチ２１４は、常時オフ状態であるが、ユーザがスイッチ２１４を操作したときだけオン状態となる。ユーザによる操作に基づいてスイッチ２１４がオン状態になると、電力供給部２１２から送信部２１３に電力が供給され、送信部２１３から電波が送信される。

【0031】

受信機２２０は、副回路を構成する受信回路２２１を備えている。受信回路２２１には、電力供給部２２２及び駆動部２２３が含まれる。本実施形態では、電力供給部２２２が、充電可能な蓄電池により構成されている。電力供給部２２２には、互いに並列接続された第１回路２２４及び第２回路２２５が接続されている。

【0032】

第１回路２２４は一部が分断されており、その部分に電波式のアクチュエータ２２６が設置されている。アクチュエータ２２６は、電波の受信に基づき変位することにより、分断された第１回路２２４がアクチュエータ２２６を介して接続された状態（オン状態）と、第１回路２２４が分断された状態（オフ状態）との間で切り替えることができる。

【0033】

第２回路２２５は一部が分断されており、その部分にスイッチ２２７が設置されている。スイッチ２２７は、機械的な動作（変位）によりオン状態又はオフ状態に切替可能な物理スイッチであり、受信機２２０の操作部を構成している。具体的には、第２回路２２５は一部が分断されており、その部分にスイッチ２２７が設置されている。これにより、ユーザによるスイッチ２２７の操作に基づいて、分断された第２回路２２５がスイッチ２２７を介して接続された状態（オン状態）と、第２回路２２５が分断された状態（オフ状態）との間で切り替えることができる。

【0034】

アクチュエータ２２６及びスイッチ２２７は連結されており、いずれも常時オフ状態となっている。送信機２１０から電波が送信されたときには、その送信機２１０から受信する電波に基づいてアクチュエータ２２６が変位することにより、第１回路２２４が一時的にオン状態となり通電される。このとき、第２回路２２５は、オフ状態のまま非通電とされる。一方、スイッチ２２７に対するユーザの操作に基づいて、第２回路２２５が一時的にオン状態となり通電されたときには、第１回路２２４がオフ状態のまま非通電とされる。

【0035】

第１回路２２４又は第２回路２２５の一方が通電されたときには、電力供給部２２２から駆動部２２３に電力が供給される。駆動部２２３は、例えば通電により電磁力を発生させ、スイッチ１００を電磁力によりオン状態とオフ状態との間で変位させる。すなわち、第１回路２２４又は第２回路２２５の一方が通電されたときには、駆動部２２３の作用により配線１がオン状態となり、負荷Ｒへの通電が開始される。

【0036】

スイッチ１００は、例えばオルタネイト式のスイッチである。したがって、スイッチ１００がオン状態となり、配線１の通電が開始された後、アクチュエータ２２６及びスイッチ２２７がオフ状態に戻った場合でも、スイッチ１００はオン状態で維持される。その後、再び第１回路２２４又は第２回路２２５の一方が通電されたときには、駆動部２２３の作用により配線１がオフ状態となり、負荷Ｒへの通電が停止される。このとき、アクチュエータ２２６及びスイッチ２２７がオフ状態に戻った場合でも、スイッチ１００はオフ状態で維持される。

【0037】

本実施形態では、負荷Ｒに接続された配線１，２とは別に、分岐用回路３が設けられている。分岐用回路３は、配線１に対してスイッチ１００よりもＬ側（非接地側）で接続されている。したがって、Ｌ側（非接地側）から供給される電力を分岐用回路３に分岐させることができる。

【0038】

分岐用回路３は一部が分断されており、その部分に上述のスイッチ１００が設置されている。これにより、スイッチ１００の変位に伴って、分断された分岐用回路３の負荷側がスイッチ１００を介して接続された状態（オン状態）と、分岐用回路３の負荷側が分断された状態（オフ状態）との間で切り替えることができる。具体的には、図１に示すようにスイッチ１００が配線１に対してオフ状態のときには、分岐用回路３の負荷側がスイッチ１００によりオン状態となる。一方、スイッチ１００が配線１に対してオン状態のときには、分岐用回路３の負荷側がオフ状態となる。

【0039】

蓄電池により構成される電力供給部２２２は、配線１からの電力供給により充電される。そのために、配線１と受信機２２０との間には、充電用回路４が適宜設けられる。充電用回路４には、例えばダイオードなどの充電に係る任意の電子部品が接続されていてもよい。

【0040】

１－２．送信機を操作したときの動作
図２Ａ～図２Ｄは、スイッチシステムＳの送信機２１０を操作したときの動作について説明するための図である。

【0041】

図１の状態から送信機２１０のスイッチ２１４を操作することにより、図２Ａに示すように送信回路２１１をオン状態とした場合、送信部２１３から電波が送信される。そして、電波を受信した受信機２２０のアクチュエータ２２６が変位することにより、第１回路２２４が一時的にオン状態となり通電される。これに伴い、駆動部２２３が通電されることにより電磁力が発生し、スイッチ１００が電磁力によりオン状態となることにより、配線１を介して負荷Ｒへの通電が開始される。このとき、電力供給部２２２に対する充電も開始される。

【0042】

その後、図２Ｂに示すように送信機２１０のスイッチ２１４に対する操作が解除され、第１回路２２４及び第２回路２２５の両方がオフ状態となった場合でも、スイッチ１００はオン状態のまま維持され、配線１を介して負荷Ｒへの通電が継続される。負荷Ｒへの通電中は、電力供給部２２２に対する充電も継続される。

【0043】

負荷Ｒへの通電を停止させる際には、図２Ｃに示すように送信機２１０のスイッチ２１４を操作することにより、送信回路２１１を再度オン状態とし、送信部２１３から電波を送信させる。これにより、電波を受信した受信機２２０のアクチュエータ２２６が変位し、第１回路２２４が一時的にオン状態となり通電される。これに伴い、駆動部２２３が通電されることにより電磁力が発生し、スイッチ１００が電磁力によりオフ状態に切り替えられる。その結果、配線１を介した負荷Ｒへの通電が停止され、電力供給部２２２に対する充電も停止される。

【0044】

その後、図２Ｄに示すように送信機２１０のスイッチ２１４に対する操作が解除され、第１回路２２４及び第２回路２２５の両方がオフ状態となった場合でも、スイッチ１００はオフ状態のまま維持され、配線１を介した負荷Ｒへの通電が停止された状態で維持される。

【0045】

１－３．受信機を操作したときの動作
図３Ａ～図３Ｄは、スイッチシステムＳの受信機２２０を操作したときの動作について説明するための図である。

【0046】

図１の状態から受信機２２０のスイッチ２２７を操作することにより、図３Ａに示すように第２回路２２５を一時的にオン状態とした場合、駆動部２２３が通電されることにより電磁力が発生する。これにより、スイッチ１００が電磁力によりオン状態となり、配線１を介して負荷Ｒへの通電が開始される。このとき、電力供給部２２２に対する充電も開始される。

【0047】

その後、図３Ｂに示すように受信機２２０のスイッチ２２７に対する操作が解除され、第１回路２２４及び第２回路２２５の両方がオフ状態となった場合でも、スイッチ１００はオン状態のまま維持され、配線１を介して負荷Ｒへの通電が継続される。負荷Ｒへの通電中は、電力供給部２２２に対する充電も継続される。

【0048】

負荷Ｒへの通電を停止させる際には、図３Ｃに示すように受信機２２０のスイッチ２２７を操作することにより、第２回路２２５を再度オン状態とする。これにより、駆動部２２３が通電されて電磁力が発生し、スイッチ１００が電磁力によりオフ状態に切り替えられる。その結果、配線１を介した負荷Ｒへの通電が停止され、電力供給部２２２に対する充電も停止される。

【0049】

その後、図３Ｄに示すように受信機２２０のスイッチ２２７に対する操作が解除され、第１回路２２４及び第２回路２２５の両方がオフ状態となった場合でも、スイッチ１００はオフ状態のまま維持され、配線１を介した負荷Ｒへの通電が停止された状態で維持される。

【0050】

１－４．他の増設例
図４Ａ～図４Ｄは、スイッチシステムＳの他の増設例について説明するための図である。図１では、負荷Ｒに対する通電状態を２つの場所から切り替えることができるが、増設の方法によっては３つ以上の場所から負荷Ｒに対する通電状態の切り替えを行うことができる。

【0051】

図４Ａの例では、図１の構成例に対して、さらに１つの送信機２１０を増設することにより、３つの場所から負荷Ｒに対する通電状態の切り替えを行うことができるようになっている。この場合、各送信機２１０から送信される電波の周波数は１つの周波数に統一される。このように、所望の数だけ送信機２１０を増設すれば、その送信機２１０の数に応じた複数の場所から負荷Ｒに対する通電状態の切り替えを行うことができる。

【0052】

図４Ｂの例では、既に物理スイッチとして３路スイッチ５が設置されている場合に、当該３路スイッチ５に対して図１のスイッチシステムＳを増設した例が示されている。この場合、配線１が３路スイッチ５を介して負荷Ｒに接続されるようにスイッチシステムＳが設置される。また、分岐用回路３の一端が接点となっており、図４Ｂに一点鎖線で示すように、３路スイッチ５を切り替えることにより負荷Ｒを分岐用回路３に接続することができる。これにより、３つの場所から負荷Ｒに対する通電状態の切り替えを行うことができる。

【0053】

図４Ｃの例では、図４Ｂの構成例に対して、さらに１つの送信機２１０を増設することにより、４つの場所から負荷Ｒに対する通電状態の切り替えを行うことができるようになっている。この場合、各送信機２１０から送信される電波の周波数は１つの周波数に統一される。このように、所望の数だけ送信機２１０を増設すれば、その送信機２１０の数に応じた複数の場所から負荷Ｒに対する通電状態の切り替えを行うことができる。

【0054】

図４Ｄの例では、既に物理スイッチとして３路スイッチ５及び４路スイッチ６が設置されている場合に、これらの３路スイッチ５及び４路スイッチ６に対して図１のスイッチシステムＳを増設した例が示されている。この場合、３路スイッチ５が負荷Ｒに接続されるとともに、４路スイッチ６が３路スイッチ５に接続されており、配線１が４路スイッチ６を介して負荷Ｒに接続されるようにスイッチシステムＳが設置される。また、分岐用回路３の一端が４路スイッチ６に接続されており、図４Ｄに一点鎖線で示すように、３路スイッチ５または４路スイッチ６を切り替えることにより負荷Ｒを分岐用回路３に接続することができる。これにより、４つの場所から負荷Ｒに対する通電状態の切り替えを行うことができる。

【0055】

１－５．変形例
図５Ａ～図５Ｋは、スイッチシステムＳの変形例について説明するための図である。

【0056】

図５Ａの例では、図１の構成における受信機２２０の電力供給部２２２が、蓄電池ではなく交換式の電池により構成されている。そのため、配線１と受信機２２０との間には、図１に示すような充電用回路４が設けられていない。

【0057】

図５Ｂの例では、図１の構成における送信機２１０のスイッチ２１４が、自己発電式のスイッチ２１４により構成されている。したがって、送信機２１０には、図１に示すような交換式の電池又は充電可能な蓄電池により構成される電力供給部２１２は備えられておらず、自己発電式のスイッチ２１４から送信部２１３に電力を供給することにより、送信部２１３から電波を送信することができる。なお、自己発電式のスイッチ２１４の発電方法としては、任意の方法を採用することができる。図５Ｂの構成において、受信機２２０の電力供給部２２２が、図５Ａのように交換式の電池により構成されていてもよい。

【0058】

図５Ｃの例では、図１の構成における送信機２１０の送信部２１３に対して、蓄電池により構成される電力供給部２１２から電力が供給されるのではなく、送信回路２１１にＬ側（非接地側）及びＮ側（接地側）が接続されることにより直接電力が供給されている。図５Ｃの構成において、受信機２２０の電力供給部２２２が、図５Ａのように交換式の電池により構成されてもよい。

【0059】

図５Ｄの例では、図１の構成における受信機２２０の第２回路２２５及びスイッチ２２７が省略され、スイッチ１００に操作部１０１が設けられている。操作部１０１は、ユーザによる操作に基づいてスイッチ１００をオン状態とオフ状態との間で変位させる。このように、スイッチ１００を直接操作することにより、受信機２２０を介さずに配線１の通電状態を切り替えることができるようになっていてもよい。図５Ｄの構成において、受信機２２０の電力供給部２２２が、図５Ａのように交換式の電池により構成されてもよい。また、図５Ｄの構成において、図５Ｂのように送信機２１０のスイッチ２１４が自己発電式のスイッチ２１４により構成されていてもよいし、図５Ｃのように送信回路２１１にＬ側（非接地側）及びＮ側（接地側）が接続されることにより直接電力が供給されるような構成であってもよい。

【0060】

図５Ｅの例では、図１の構成における分岐用回路３の一方の端部（図１における左側の端部）の接続端子が省略されている。このような構成は、図５Ａ～図５Ｄなどの他の任意の変形例においても同様に適用可能である。

【0061】

図５Ｆの例では、図１の構成における分岐用回路３が省略されている。スイッチ１００が受信機２２０を介してオン状態とオフ状態との間で変位する点に変更はない。このような構成は、図５Ａ～図５Ｄなどの他の任意の変形例においても同様に適用可能である。

【0062】

図５Ｇの例では、図１の構成における送信機２１０及び受信機２２０にモニタＭが追加されている。モニタＭは、電力供給部２１２，２２２を構成する交換式の電池又は充電可能な蓄電池の残量を表示するためのものであり、例えば液晶表示器などにより構成することができるが、これに限られるものではない。送信機２１０のモニタＭは、電力供給部２１２に対して並列に接続され、受信機２２０のモニタＭは、電力供給部２２２に対して並列に接続される。このような構成は、図５Ａ～図５Ｆなどの他の任意の変形例における送信機２１０及び受信機２２０の少なくとも一方においても同様に適用可能である。

【0063】

図５Ｈの例では、図１の構成における送信機２１０の送信回路２１１にＬ側（非接地側）及びＮ側（接地側）の端子が設けられることにより、電力供給部２１２を構成する蓄電池を充電することができるようになっている。当該端子には、一般電源に限らず、太陽光発電などの任意の電源から電力を供給することができる。このような構成は、図５Ａ，図５Ｄ～図５Ｆなどの他の任意の変形例における送信機２１０においても同様に適用可能である。

【0064】

図５Ｉの例では、図１の構成における受信機２２０の受信回路２２１が駆動部２２３を備えておらず、スイッチ１００を直接動作させる構成となっている。具体的には、スイッチ１００をソレノイド鉄心として、電磁力によりスイッチ１００を動作させることができる。このような構成は、図５Ａ～図５Ｈなどの他の任意の変形例における受信機２２０においても同様に適用可能である。

【0065】

図５Ｊの例では、図５Ｉの構成における受信機２２０の第２回路２２５及びスイッチ２２７が省略され、スイッチ１００に操作部１０１が設けられている。操作部１０１は、ユーザによる操作に基づいてスイッチ１００をオン状態とオフ状態との間で変位させる。このように、スイッチ１００を直接操作することにより、受信機２２０を介さずに配線１の通電状態を切り替えることができるようになっていてもよい。図５Ｊの構成において、受信機２２０の電力供給部２２２が、図５Ａのように交換式の電池により構成されてもよい。また、図５Ｊの構成において、図５Ｂのように送信機２１０のスイッチ２１４が自己発電式のスイッチ２１４により構成されていてもよいし、図５Ｃのように送信回路２１１にＬ側（非接地側）及びＮ側（接地側）が接続されることにより直接電力が供給されるような構成であってもよい。

【0066】

図５Ｋの例では、図１の構成における送信機２１０及び受信機２２０に周波数切替スイッチ２１６，２２９が追加されている。具体的には、送信機２１０の送信回路２１１に周波数切替スイッチ２１６が設けられるとともに、受信機２２０の第１回路２２４に周波数切替スイッチ２２９が設けられている。各周波数切替スイッチ２１６，２２９を操作することにより、送信機２１０から送信する電波の周波数、及び、受信機２２０で受信する電波の周波数を調整することができ、それらの周波数を一致させることにより、送信機２１０から送信する電波を受信機２２０で受信することができる。各周波数切替スイッチ２１６，２２９は、任意の周波数又は複数段階の周波数に切替可能であるが、その構造及び種類は特に限定されるものではない。このような構成は、図５Ａ～図５Ｊなどの他の任意の変形例における送信機２１０及び受信機２２０の少なくとも一方においても同様に適用可能である。

【0067】

１－６．負荷が複数の場合
図６Ａ及び図６Ｂは、負荷Ｒが複数の場合におけるスイッチシステムＳの設置例について説明するための図である。図１では、負荷Ｒが１つの場合について説明したが、複数の負荷Ｒに対してスイッチシステムＳを適用することもできる。ここでは、負荷Ｒが２つの場合について説明するが、負荷Ｒが３つ以上の場合にもスイッチシステムＳを適用可能である。

【0068】

図６Ａの例では、図１の構成における負荷Ｒが２つ（負荷Ｒ１及び負荷Ｒ２）設けられている。負荷Ｒ１及び負荷Ｒ２は、共通の配線２を介してＮ側（接地側）に接続されている。また、負荷Ｒ１は、スイッチ１００を介してＬ側（非接地側）に接続されている。負荷Ｒ２には３路スイッチ５が接続され、当該３路スイッチ５に４路スイッチ６が接続されるとともに、当該４路スイッチ６に３路スイッチ７が接続されている。そして、３路スイッチ７には、受信機２２０の分岐用回路３の一方の端部（図１における左側の端部）が接続されている。

【0069】

これにより、負荷Ｒ１に対する通電状態をスイッチ１００で切り替えることができるとともに、負荷Ｒ２に対する通電状態を３路スイッチ５、４路スイッチ６又は３路スイッチ７で切り替えることができる。ただし、負荷Ｒ２と受信機２２０の分岐用回路３との間に設けられる３路スイッチ又は４路スイッチの数は、図６Ａの例に限られるものではない。

【0070】

図６Ｂの例では、２つの送信機２１０Ａ，２１０Ｂ及び２つの受信機２２０Ａ，２２０Ｂが設けられるとともに、図６Ａの例における３路スイッチ７が受信機２２０Ｂに置き換えられている。また、各送信機２１０Ａ，２１０Ｂ及び各受信機２２０Ａ，２２０Ｂには、図５Ｋの例と同様に、周波数切替スイッチ２１６，２２９が追加されている。送信機２１０Ａ及び受信機２２０Ａの周波数を一致させ、送信機２１０Ｂ及び受信機２２０Ｂの周波数を別の周波数で一致させることにより、送信機２１０Ａから送信する電波を受信機２２０Ａのみで受信し、送信機２１０Ｂから送信する電波を受信機２２０Ｂのみで受信することができる。

【0071】

ただし、図６Ａの例における３路スイッチ７ではなく、他のスイッチ（例えば３路スイッチ５）が受信機２２０Ｂに置き換えられた構成であってもよいし、送信機２１０及び受信機２２０が３セット以上設けられた構成であってもよい。

【0072】

＜第２実施形態＞
２－１．スイッチシステムの全体構成
図７は、本発明の第２実施形態に係るスイッチシステムＳの構成例を示した回路図である。このスイッチシステムＳは、負荷Ｒが接続された配線１の通電状態を切り替えるためのものであり、主回路３００、副回路４００及び送受信装置２００を備える。負荷Ｒとしては、住宅の玄関などに設置される電球を例示することができるが、これに限られるものではなく、各種の負荷Ｒが接続された配線１の通電状態をスイッチシステムＳにより切り替えることができる。

【0073】

負荷Ｒが接続された配線１は、主回路３００を構成する論理回路を介してＬ側（非接地側）に導通している。負荷Ｒには、配線１以外に、Ｎ側（接地側）に導通する配線２が接続されているが、スイッチシステムＳは、Ｌ側（非接地側）の配線１に適用される。具体的には、主回路３００は、副回路４００を介してＬ側（非接地側）に導通しており、負荷Ｒに接続された配線１，２とは別に設けられた分岐用回路３が、副回路４００よりもＬ側（非接地側）で接続されている。したがって、Ｌ側（非接地側）から供給される電力を分岐用回路３に分岐させることができる。

【0074】

副回路４００は、機械的な動作（変位）により主回路３００をオン状態又はオフ状態に切替可能なスイッチを含む。当該スイッチは、例えばモーメンタリ式のスイッチである。これにより、副回路４００に対する操作に伴って、主回路３００に切替指示のための電力が供給され、分岐回路３及び主回路３００を介して配線１がＬ側（非接地側）に接続されたオン状態と、配線１がＬ側（非接地側）に対して分断されたオフ状態との間で切り替えられる。すなわち、主回路３００は、配線１に対してオン状態とオフ状態との間で切替可能である。ただし、副回路４００は、主回路３００を構成する論理回路の一部として構成されてもよい。また主回路３００および送受信機を含む副回路４００には出力状態や給電状態などを監視あるいは通知や表示するためのシステム、さらには電波の周波数を切替えるシステムが構成されていてもよい。本形態におけるスイッチシステムＳは図６Ａおよび図６Ｂに示すように、他の複数のスイッチシステムＳや３路スイッチ、４路スイッチとを所望の数だけ組み合わせた構成でも使用可能である。

【0075】

送受信装置２００は、主回路３００をオン状態とオフ状態との間で切り替えるためのものであり、送信機２１０及び受信機２２０を含む。送信機２１０及び受信機２２０は、互いに分離して設けられており、送信機２１０から送信される電波を受信機２２０で受信することにより、無線で主回路３００を切り替えることができる。電波の方式としては、２．４ＧＨｚ帯又はラジオ波などを例示することができるが、これらに限られるものではなく任意の方式を採用することができる。本実施形態では、受信機２２０が主回路３００に含まれている。なお、送信機２１０の構成および変形例は第１実施形態と同様であるため、詳細な説明を省略する。

【0076】

受信機２２０には、電力供給部２２２から電力が供給される。本実施形態では、電力供給部２２２が、充電可能な蓄電池により構成されている。蓄電池により構成される電力供給部２２２は、論理回路に接続されており、主回路３００と負荷Ｒが通電状態となったときに充電される仕組みであってもよい。ただし、蓄電池により構成される電力供給部２２２により受信機２２０に電力が供給されるのではなく、受信機２２０にＬ側（非接地側）及びＮ側（接地側）が接続されることにより直接電力が供給されてもよい。電力供給部２２２は第１実施形態と同様、電池交換式でもよいし、直接給電や自己発電式であってもよい。

【0077】

２－２．送信機を操作したときの動作
図８Ａ～図８Ｅは、スイッチシステムＳの送信機２１０を操作したときの動作について説明するための図である。

【0078】

図８Ａのように配線１がオフ状態のときに、送信機２１０のスイッチ２１４が操作されることにより、図８Ｂに示すように送信回路２１１をオン状態とした場合、送信部２１３から電波が送信される。そして、図８Ｃに示すように電波を受信した受信機２２０が論理回路の出力先を切り替えることにより、配線１がオフ状態からオン状態に切り替わり、主回路３００から負荷Ｒへの通電が開始される。このとき、電力供給部２２２に対する充電が開始されてもよい。

【0079】

負荷Ｒへの通電を停止させる際には、図８Ｄに示すように送信機２１０のスイッチ２１４を操作することにより、送信回路２１１を再度オン状態とし、送信部２１３から電波を送信させる。これにより、図８Ｅに示すように電波を受信した受信機２２０が論理回路の出力先を切り替えることにより、配線１がオン状態からオフ状態に切り替わり、主回路３００から負荷Ｒへの通電が停止される。このとき、電力供給部２２２に対する充電も停止される。このように、送信機２１０のスイッチ２１４を操作するたびに、主回路３００をオン状態とオフ状態との間で交互に切り替えることができる。分岐用回路３から負荷Ｒへ通電状態である場合は、電力供給部２２２に対する充電が開始されても良い。

【0080】

２－３．副回路を操作したときの動作
図９Ａ～図９Ｅは、スイッチシステムＳの副回路４００を操作したときの動作について説明するための図である。

【0081】

図９Ａのように主回路３００がオフ状態のときに、副回路４００が操作されることにより、図９Ｂに示すように切替指示のための電力が主回路３００に供給された場合、図９Ｃに示すように論理回路の出力先が切り替えられる。これにより、配線１がオフ状態からオン状態に切り替わり、主回路３００から負荷Ｒへの通電が開始される。このとき、電力供給部２２２に対する充電が開始されてもよい。

【0082】

負荷Ｒへの通電を停止させる際には、図９Ｄに示すように副回路４００を操作することにより、切替指示のための電力を主回路３００に再度供給し、図９Ｅに示すように論理回路の出力先を切り替える。これにより、配線１がオン状態からオフ状態に切り替わり、主回路３００から負荷Ｒへの通電が停止される。このとき、電力供給部２２２に対する充電も停止される。このように、副回路４００のスイッチを操作するたびに、主回路３００は配線１に対してオン状態とオフ状態との間で交互に切り替えることができる。分岐用回路３から負荷Ｒへ通電状態である場合は、電力供給部２２２に対する充電が開始されても良い。

【0083】

２－４．変形例
図１０Ａ及び図１０Ｂは、スイッチシステムＳの変形例について説明するための図である。これらの変形例においても、副回路４００は、主回路３００を構成する論理回路の一部として構成されてもよい。

【0084】

図１０Ａの例では、図７における副回路４００が、タッチパネル５００により構成されている。したがって、ユーザがタッチパネル５００に対する操作を行うことにより、主回路３００は配線１に対してオン状態とオフ状態との間で切り替えることができる。タッチパネル５００は主回路３００を構成する論理回路の一部として構成されてもよい。

【0085】

図１０Ｂの例では、図７における送信機２１０のスイッチ２１４が、タッチパネル２１５により構成されている。したがって、ユーザがタッチパネル２１５に対する操作を行うことにより、送信部２１３から電波を送信することができる。この場合、送信機２１０をスマートフォンなどの携帯端末により構成することも可能である。なお、第１実施形態においても、送信機２１０をスマートフォンなどの携帯端末により構成することが可能である。

【符号の説明】

【0086】

１ 配線
２ 配線
３ 分岐用回路
４ 充電用回路
５ ３路スイッチ
６ ４路スイッチ
７ ３路スイッチ
１００ スイッチ
１０１ 操作部
２００ 送受信装置
２１０ 送信機
２１１ 送信回路
２１２ 電力供給部
２１３ 送信部
２１４ スイッチ
２１５ タッチパネル
２１６ 周波数切替スイッチ
２２０ 受信機
２２１ 受信回路
２２２ 電力供給部
２２３ 駆動部
２２４ 第１回路
２２５ 第２回路
２２６ アクチュエータ
２２７ スイッチ
２２９ 周波数切替スイッチ
３００ 主回路
４００ 副回路
５００ タッチパネル

【要約】

【課題】配線の通電状態を複数の場所から容易に切り替えることができるスイッチシステム及びこれに用いられる送受信装置を提供する。
【解決手段】スイッチ１００は、配線１に対してオン状態とオフ状態との間で変位可能である。送受信装置２００は、スイッチ１００を変位させる。送受信装置２００は、送信機２１０と、受信機２２０とを含む。送信機２１０は、ユーザによる操作に基づいて電波を送信する。受信機２２０は、送信機２１０から受信する電波に基づいてスイッチ１００をオン状態とオフ状態との間で変位させる。
【選択図】 図１

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図5E】

【図5F】

【図5G】

【図5H】

【図5I】

【図5J】

【図5K】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図8D】

【図8E】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図9D】

【図9E】

【図10A】

【図10B】