(57)【要約】【課題】無線送信装置において、簡素な回路構成でフェージング対策を可能にする。【解決手段】スイッチ３１が操作されると、制御部３２は、ＲＦ信号生成部３３、アンテナ３４を介して第１回目の無線信号を送信した後、駆動機構３７によって回路基板３５を回転させる。その後、制御部３２は、ＲＦ信号生成部３３、アンテナ３４を介して第２回目の無線信号を送信させる。これにより、アンテナ３４の指向性を変更して無線信号が送信され、指向性ダイバーシチを実行することにより、フェージング対策が可能となる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
手動によって操作可能なスイッチと、
前記スイッチが操作されたとき、信号を出力する制御部と、
前記制御部から出力された信号に応じて高周波信号を生成するＲＦ信号生成部と、
ＲＦ信号生成部によって生成された高周波信号を無線信号として出力するアンテナと、
前記スイッチ、制御部、ＲＦ信号生成部及びアンテナが実装される回路基板と、
前記回路基板が回転自在に収容される筐体と、
前記回路基板を前記筐体に対して回転駆動する駆動機構とを備え、
前記スイッチが操作されたとき、前記アンテナから無線信号を出力し、その後前記駆動機構によって前記回路基板を回転させた後、さらに該アンテナから前記無線信号を再出力することを特徴とする無線送信器。
【請求項２】
前記スイッチは、前記回路基板の回転中心上に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の無線送信器。
【請求項３】
前記回路基板は、平面視で円形に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の無線送信器。
【請求項４】
前記駆動機構は、前記スイッチを操作する際に押圧されて、その押圧方向に移動する操作ボタンと、押圧されて移動した操作ボタンを押し戻す方向に付勢する付勢手段と、前記操作ボタンの方向に突出するように前記回路基板に設けられた突出部を有し、
前記操作ボタンは、該操作ボタンの移動に伴い前記突出部を押圧し、前記回路基板を回転駆動するカムを有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の無線送信器。
【請求項５】
無線信号を出力するアンテナと、
前記アンテナを回転駆動する駆動機構とを備え、
前記アンテナは、無線信号を出力した後、前記駆動機構によって回転され、その後さらに前記無線信号を再出力することを特徴とする無線送信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線信号を送信する無線送信器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線送信器から送信された無線信号を壁面などの造営面に配設された無線受信器により受信して、その受信した信号に基づいて照明装置などの開閉動作を行うように構成された負荷制御システムが用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような無線通信を利用する負荷制御システムにおいては、用途によって、電波による無線通信を利用して信号を送受信する方が、赤外光を利用して信号を送受信する場合よりも望ましい場合がある。これは、無線通信の電波の透過性や回折性等により、赤外光よりも無線通信の方が信号を送信可能になるエリアが広くなる等のメリットがあるからである。しかしながら、このように電波による無線通信を利用する場合であっても、例えば、フェージングの影響で適正に通信を行うことができなくなる場合があり、ユーザが送信器を操作したとしてもユーザの意図したとおりに負荷が開閉されなくなる。
【０００４】
すなわち、送信器と受信器との位置関係や周囲にある障害物等の位置形状等に応じて無線伝搬路で反射波が発生すること等によりフェージングが発生すると、受信器に届く電波の強度が低くなり、送信器から送信された信号を受信しにくくなる。このような問題に対して、複数の送信アンテナを用いたダイバーシチ無線通信方式が知られている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、送信器に複数のアンテナを組み込む必要があることから、回路構成が複雑となると共に、複数のアンテナが結合しないように相応の距離を隔てて配置しなければならないので、送信器の小型化を図ることができないという問題がある。
【特許文献１】特開２００６−２５３０９２号公報
【特許文献２】特開平２−８４８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、簡素かつ小型の構成でありながらも、フェージングが発生する環境下において確実に通信可能な無線送信器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】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、手動によって操作可能なスイッチと、前記スイッチが操作されたとき、信号を出力する制御部と、前記制御部から出力された信号に応じて高周波信号を生成するＲＦ信号生成部と、ＲＦ信号生成部によって生成された高周波信号を無線信号として出力するアンテナと、前記スイッチ、制御部、ＲＦ信号生成部及びアンテナが実装される回路基板と、前記回路基板が回転自在に収容される筐体と、前記回路基板を前記筐体に対して回転駆動する駆動機構とを備え、前記スイッチが操作されたとき、前記アンテナから無線信号を出力し、その後前記駆動機構によって前記回路基板を回転させた後、さらに該アンテナから前記無線信号を再出力することを特徴とする無線送信器である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記スイッチは、前記回路基板の回転中心上に設けられていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記回路基板は、平面視で円形に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項の発明において、前記駆動機構は、前記スイッチを操作する際に押圧されて、その押圧方向に移動する操作ボタンと、押圧されて移動した操作ボタンを押し戻す方向に付勢する付勢手段と、前記操作ボタンの方向に突出するように前記回路基板に設けられた突出部を有し、前記操作ボタンは、該操作ボタンの移動に伴い前記突出部を押圧し、前記回路基板を回転駆動するカムを有することを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明は、無線信号を出力するアンテナと、前記アンテナを回転駆動する駆動機構とを備え、前記アンテナは、無線信号を出力した後、前記駆動機構によって回転され、その後さらに前記無線信号を再出力することを特徴とする無線送信器である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、アンテナが無線信号を出力した後、回路基板が駆動機構によって回転される。これに伴い、アンテナの指向性が変更され、その後該アンテナから同等の内容の無線信号を再出力するので、回転前後に送信された無線信号を用いて単一のアンテナでありながらも指向性ダイバーシチによるフェージング対策を行うことができる。これにより、通信の確実性を確保しつつ、無線送信器の回路構成を簡素なものとし、かつ小型化を図ることが可能となる。また、回路基板と一体的にスイッチ、制御部、ＲＦ信号生成部及びアンテナが回転可能であるので、これらの部品の電気的な接続を通常の無線送信器と同等なものとすることができ、無線送信器の信頼性の低下を招く虞もない。また、筐体は回転しないので、通常の無線送信器と同等の安全性を確保することができる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、スイッチが回路基板の回転中心上に設けられているので、回路基板の回転時によってもスイッチが移動することがない。これにより、常に同じ場所にスイッチが位置することから、スイッチの操作性の低下を招くことがない。
【００１３】
請求項３の発明によれば、回路基板が平面視でスイッチを中心とする円形に形成されているので、回路基板と筐体との干渉を容易に回避することができ、無線送信器の小型化を容易に実現できる。
【００１４】
請求項４の発明によれば、カムを有する操作ボタンと付勢手段等により駆動機構を機械的構成で実現できる。これにより、無線送信器の回路構成をより一層簡素なものとすることができ、コストダウンを図ることができる。
【００１５】
請求項５の発明によれば、アンテナが、無線信号を出力した後、駆動機構によって回転されて指向性が変更され、その後同等の内容の無線信号を再出力するので、回転前後に送信された無線信号を用いて単一のアンテナでありながらも指向性ダイバーシチによるフェージング対策を行うことができる。これにより、通信の確実性を確保しつつ、無線送信器の回路構成を簡素なものとし、かつ小型化を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る負荷制御システムの一例として、照明制御システムを示す。照明制御システム１は、負荷として照明装置２と、照明装置２を制御するための無線信号を電波により送信する無線送信器（リモートコントローラ）３と、例えば商用交流電源である電源（図３参照）４と照明装置２に電線を介して接続された無線受信器５等で構成されている。ここで、本実施形態においては、負荷として、白熱灯からなる照明装置２を例示するが、これに限定する主旨ではなく、蛍光灯及び蛍光灯電子安定器などの他の照明装置の他、照明装置以外の負荷であってもよい。
【００１７】
図２は、無線送信器３の構成を示す。無線送信器３は、手動によって操作可能なスイッチ３１と、スイッチ３１が操作されたとき、所定の制御信号を出力する制御部３２と、制御部３２から出力された制御信号に応じて高周波信号を生成するＲＦ信号生成部３３と、ＲＦ信号生成部３３によって生成された高周波信号を無線信号として出力するアンテナ３４と、スイッチ３１、制御部３２、ＲＦ信号生成部３３及びアンテナ３４が実装される回路基板３５と、回路基板３５を回転自在に収容する筐体３６と、回路基板３５を筐体に対して回転駆動する駆動機構３７と、回路基板３５に実装された各部品に電力を供給する電池３８等によって構成されている。アンテナ３４から出力された高周波の無線信号が無線受信器５によって受信され、照明装置２が制御される。
【００１８】
スイッチ３１は、回路基板３５の回転中心、すなわち筐体３６から突出された回転軸上に配置されている。これにより、回路基板３５は、スイッチ３１を中心として回転することになる。また、回路基板３５は、平面視でスイッチ３１を中心とする円形に形成されている。すなわち、回路基板３５は円盤状に形成されている。スイッチ３１は、制御部３２の動作のトリガとなるものであればよく、例えばユーザが手動で操作するプッシュスイッチの他、人体から放射される熱放射を検知することにより人体の存否を検知する人感センサ、又は指を触れることによる静電容量の変化を検出するセンサ等をも含むものとする。本実施形態においては、スイッチ３１としてプッシュスイッチが採用され、その頭部には、スイッチ３１を操作するための操作ボタン３９（図１参照）が設けられている。
【００１９】
制御部３２は、マイクロコンピュータ等で構成されており、ＲＦ信号生成部３３等の制
御を行い、スイッチ３１が操作されたとき等に照明装置２を点灯させるための点灯信号又は消灯させるための消灯信号等の制御信号を生成する。ＲＦ信号生成部３３は、制御信号等が制御部３２から入力されると、その制御信号等を変調及び増幅し、アンテナ３４から所定の周波数の無線チャンネルの搬送波に重畳して送信する。
【００２０】
アンテナ３４には、例えば、回路基板３５に起立姿勢で実装されたループアンテナが用いられている。本発明においては、無線受信器５に制御信号を送信するために単一のアンテナ３４が回路基板３５に実装されており、回路基板３５を略９０゜回転させることにより、指向性ダイバーシチを実現可能する。
【００２１】
回路基板３５は、筐体３６から突出された回転軸（図示せず）によって回転自在に支持されている。回路基板３５の表面側にはスイッチ３１、制御部３２、ＲＦ信号生成部３３及びアンテナ３４が実装され、裏面側には駆動機構３７が設けられている。駆動機構３７の例としては、筐体３６に固定されているマグネットと回路基板３５に設けられたコイル等から成るモータが挙げられる。この場合、モータは電池３８から給電されることとなる。あるいは、１次側と２次側が分離されたトランスによって給電する構成としてもよい。
【００２２】
図３は、無線受信器５の構成を示す。無線受信器５は、例えばループアンテナ等のアンテナ５１と、アンテナ５１により電波を受信する無線受信回路部５２と、無線受信器５の動作を制御する制御部５３と、照明装置２に接続され照明装置２への給電路を開閉する負荷制御回路部５４と、例えば１００Ｖの電源４から照明装置２に電力を供給する電源回路５５等を備えている。無線受信器５は、例えば、合成樹脂製の矩形箱状の器体を有するワイドハンドル形連用スイッチ（ＪＩＳ  Ｃ  ８３０４参照）の２個モジュール寸法に形成されており、規格に準拠した取付枠等に取り付けられて、壁面内に埋め込まれているスイッチボックス内に収められ、配設される。なお、無線受信器５は、上記のようにして壁面内に埋め込まれるものに限られず、例えば壁面や天井等に取り付けられるものであってもよい。
【００２３】
無線受信回路部５２は、制御部５３の制御に基づいて、所定の周波数のチャンネルの電波を受信する。負荷制御回路部５４は、電源回路５５から照明装置２への給電路を開閉するスイッチング素子（例えば、トライアックなど）を有する。制御部５３は、マイクロコンピュータ等で構成されており、無線受信回路部５２で受信された信号に応じて、負荷制御回路部５４のスイッチング素子のスイッチング制御等を行う。制御部５３は、例えば、無線受信回路部５２で点灯信号が受信されたときには、照明装置２に給電する状態と給電しない状態とを切り替えるスイッチング制御を行う。電源回路５５は、制御部５３等に動作電源を供給する。なお、無線受信器５において、負荷制御回路部５４が照明装置２への給電路を開成しているときには、電源回路５５は、コンデンサに充電して無線受信器５の動作電源を生成する。他方、負荷制御回路部５４が電源回路５５から照明装置２への給電路を閉成しているときには、照明装置２の点灯状態に影響を及ぼさない範囲で定期的に給電路を所定の時間だけ開成してコンデンサに充電して、所定の時間外の閉成時にはコンデンサから放電して動作電源を生成する。これにより、無線受信器５は、電源回路５５と照明装置２とを２線で直列接続することが可能となっている。なお、この種の電源回路５５は従来から公知（例えば、特開２０００−３５７４４３号公報等を参照）であるから、詳細な構成及び動作についての図示並びに説明は省略する。また、電源回路５５の構成はこれに限られず、電源４から無線受信器５に常時給電するようにしてもよい。
【００２４】
以下に、本実施形態における無線送信器３の動作態様について説明する。図４は、送信モードの変更動作の動作態様の一例を示す。ユーザによってスイッチ３１が操作されると（＃１においてＹＥＳ）、制御部３２は制御信号を生成し、ＲＦ信号生成部３３を介してアンテナ３４から第１回目の送信を行う（＃２）。第１回目の送信が完了すると（＃３においてＹＥＳ）、駆動機構３７を動作させて回路基板３５を反時計回りに９０゜回転させる。このときの状態を図５に示す。回路基板３５の回転に伴い、同図に示すようにアンテナ３４も回転され指向性が変更されることになる（＃４）。アンテナ３４の回転が完了すると（＃５においてＹＥＳ）、制御部３２は、ＲＦ信号生成部３３を介してアンテナ３４から第２回目の送信を行う（＃６）。このとき送信する無線信号の内容は、＃２において第１回目の送信を行ったものと同等である。第２回目の送信が完了すると（＃７においてＹＥＳ）、駆動機構３７を動作させて回路基板３５を反時計回りに−９０゜（時計回りに９０゜）回転させた後（＃８）、処理を終了する。これに伴い、回路基板３５が図２に示した初期状態に復帰する。これにより、アンテナ３４からは、９０゜指向性を変更した状態で同等の内容の無線信号が送信されることとなる。従って、これらの指向性の異なる無線信号を受信した無線受信器５は、フェージングに備えて、＃２における第１回目に送信された無線信号と＃６における第２回目に送信された無線信号から指向性ダイバーシチを実行することができる。本実施形態では、第２回目の送信を行った後、回路基板３５を逆回転させて初期状態に復帰させ、その後、ユーザによってスイッチ３１が操作されたときも、アンテナ３４の指向性を同様に変更するように構成されている。これに対して、＃８の処理を省略するように構成されていてもよい。この場合においては、スイッチ３１が操作されるたびに回路基板３５が反時計回りに９０゜づつ回転することになる。
【００２５】
以上のように、本実施形態によれば、アンテナ３４が無線信号を出力した後、回路基板３５が駆動機構３７によって回転される。これに伴い、アンテナ３４の指向性が変更され、その後アンテナ３４から同等の内容の無線信号を再出力するので、回転前後に送信された無線信号を用いて単一のアンテナ３４でありながらも指向性ダイバーシチによるフェージング対策を行うことができる。これにより、通信の確実性を確保しつつ、無線送信器３の回路構成を簡素なものとし、かつ小型化を図ることが可能となる。また、回路基板３５と一体的にスイッチ３１、制御部３２、ＲＦ信号生成部３３及びアンテナ３４が回転可能であるので、これらの部品の電気的な接続を通常の無線送信器と同等なものとすることができ、無線送信器３の信頼性の低下を招く虞もない。また、筐体３６は回転しないので、通常の無線送信器と同等の安全性を確保することができる。
【００２６】
また、回路基板３５がスイッチ３１を中心として回転するので、回路基板３５の回転時によってもスイッチ３１が移動することがない。これにより、常に同じ場所にスイッチ３１が位置することから、スイッチ３１の操作性の低下を招くことがない。また、回路基板３５が平面視でスイッチ３１を中心とする円形に形成されているので、回路基板３５と筐体３６との干渉を容易に回避することができ、無線送信器３の小型化を容易に実現できる。また、回路基板３５には、各部品に電力を供給する電池３８が搭載されるので、各部品と電池３８との電気的な接続を通常の無線送信器と同等なものとすることができ、無線送信器３の信頼性の低下を招く虞もない。
【００２７】
なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく、発明の趣旨を変更しない範囲で適宜に種々の変形が可能である。例えば、駆動機構３７は、上述したモータによる電気的な機構に限られることなく、例えば図６に示すような機械的なラッチ機構とすることができる。この構成において駆動機構３７は、スイッチの操作ボタン３９と、操作ボタン３９を付勢するコイルばね（付勢手段）４０と、操作ボタン３９の方向に突出するように回路基板３５に設けられた突出部３５ａ等を有している。操作ボタン３９は、スイッチを操作する際に押圧されて、その押圧方向に移動する。操作ボタン３９の端部には、回路基板３５を回転駆動するカム３９ａが形成されている。カム３９ａは、操作ボタン３９の端部に４個形成されている。操作ボタン３９が押圧されて移動されると、カム３９ａが突出部３５ａを押圧し、回路基板３５を反時計回りに略９０゜回転駆動する。このとき、第１回目の無線信号の送信は、回路基板３５が回転し始める直前から直後の極めて短い時間になされ、第２回目の無線信号の送信は、回路基板３５の回転が完了する直前から直後の極めて短い時間になされる。操作ボタン３９の押圧が解かれるとコイルばね４０の付勢力によって操作ボタン３９が押し戻され、待機状態に復帰する。図６に示した構成によれば、カム３９ａを有する操作ボタン３９とコイルばね４０等により駆動機構３７を機械的構成で実現でき、無線送信器３の回路構成をより一層簡素なものとすることができ、コストダウンを図ることができる。
【００２８】
また、本願発明の無線送信器３は、筐体３６に固定された回路基板３５に対して、アンテナ３４のみを回転させることにより、アンテナ３４の指向性を変更する構成であってもよい。この場合においては、アンテナ３４を回転自在に支持する支持部と、アンテナ３４を回転駆動するアンテナ駆動機構を設け、アンテナ３４が第１回目の無線信号を出力した後、アンテナ駆動機構によって回転され、その後第２回目の無線信号を出力すればよい。なお、アンテナ３４と回路基板３５との電気的な接続は、例えばフレキシブルケーブル等を用いればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係る照明制御システムの一例を示す図。
【図２】上記照明制御システムの無線送信器の構成を示す図。
【図３】上記照明制御システムの無線受信器の構成を示す図。
【図４】上記無線送信器の動作を示すフローチャート。
【図５】第２回目の送信を行っているときの無線送信器を示す図。
【図６】駆動機構の一構成態様を示す断面図。
【００３０】
１  照明制御システム（負荷制御システム）
２  照明装置
３  無線送信器
４  電源
５  無線受信器
３１  スイッチ
３２  制御部
３３  ＲＦ信号生成部
３４  アンテナ
３５  回路基板
３６  筐体
３７  駆動機構
３８  電池
【図１】
2010081269.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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