(57)【要約】【課題】無線通信を利用するスイッチ端末において、電池の交換を不要とする手段を提供すること。【解決手段】操作の入力を受けつけて制御装置に伝達するためのスイッチ端末１は、スイッチ端末に供給する電気を発電する発電部２０と、スイッチ端末への操作を検知する操作検出部３０と、操作検出部によって検知された操作の入力から操作信号を作成して無線通信により制御装置に送信する操作信号送信部４０とを含めて構成されることを特徴とする。なお、発電部２０は、スイッチ端末１の外部の振動からの発電を行うための振動子を含めて構成される振動発電部２１、または、太陽光からの発電を行う太陽光発電部２２として構成される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作の入力を受けつけて制御装置に伝達するためのスイッチ端末であって、前記スイッチ端末は、前記スイッチ端末に供給する電気を発電する発電部と、前記スイッチ端末への操作を検知する操作検出部と、前記操作検出部によって検知された前記操作の入力から操作信号を作成して無線通信により前記制御装置に送信する操作信号送信部とを含めて構成されることを特徴とする発電部を有するスイッチ端末。
【請求項２】
前記発電部は、前記スイッチ端末の外部の振動からの発電を行うための振動子を含めて構成される振動発電部を有することを特徴とする請求項１に記載の発電部を有するスイッチ端末。
【請求項３】
前記発電部は、太陽光からの発電を行う太陽光発電部を含めて構成されることを特徴とする請求項１に記載の発電部を有するスイッチ端末。
【請求項４】
前記操作検出部は、操作の時間を測定する操作時間測定部を含めて構成されるものとし、前記操作信号送信部は、前記操作の時間を無線通信により送信することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の発電部を有するスイッチ端末。
【請求項５】
前記操作検出部は、前記スイッチ端末への操作を検知する手段である操作ボタンを複数有する構成とし、前記操作信号送信部は、前記複数の操作ボタンのうち、操作された前記操作ボタンを特定するボタンＩＤを無線通信により送信することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の発電部を有するスイッチ端末。
【請求項６】
前記操作信号送信部は、前記スイッチ端末を特定するスイッチＩＤを記憶するＩＤ記憶部を含めて構成されるものとし、前記スイッチＩＤを無線通信により送信することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の発電部を有するスイッチ端末。
【請求項７】
前記スイッチ端末は、前記スイッチ端末とは別の固体に取り付けられるための取付部をさらに含めて構成されることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の発電部を有するスイッチ端末。
【請求項８】
請求項７に記載のスイッチ端末を使用する方法であって、前記スイッチ端末は、映像を投影可能な表示スクリーンの表面上に、前記取付部を介して取り付けて設置されることを特徴とする発電部を有するスイッチ端末の使用方法。
【請求項９】
請求項７に記載のスイッチ端末を使用する方法であって、前記スイッチ端末は、移動体の任意の場所に、前記取付部を介して取り付けて設置されることを特徴とする発電部を有するスイッチ端末の使用方法。
【請求項１０】
請求項７に記載のスイッチ端末を使用する方法であって、前記スイッチ端末は、自動ドアの表面上に、前記取付部を介して取り付けて設置されることを特徴とする発電部を有するスイッチ端末の使用方法。
【請求項１１】
請求項７に記載のスイッチ端末を使用する方法であって、前記スイッチ端末は、床上に、前記取付部を介して取り付けて設置されることを特徴とする発電部を有するスイッチ端末の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発電部を有するスイッチ端末および発電部を有するスイッチ端末の使用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ユーザからの操作入力を受け付けて、制御装置などに伝達するスイッチは、例えば、バスの停車指示の用途として、広く普及している。これらのスイッチを設置する際には、スイッチと制御装置とを接続する配線を行うことによって、配線に関する手間がかかり、また、配線によって美観を損ねるという課題がある。
【０００３】
そこで、スイッチと制御装置との間の信号伝達に、無線通信の技術を用いることにより、配線に関する課題を解決する手法が、提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。これらの手法により、スイッチの設置についての、配線の手間を省くとともに、配線が存在しないことにより、スイッチの周囲の美観が保たれる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００３−１６５５５号公報（段落［００１４］等）
【特許文献２】
特開２００２−２１６５７８号公報（段落［０００６］等）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、無線通信を利用するスイッチについて、設置後の保守をするにあたり、保守に関するコストがかかるという課題がある。
【０００６】
保守のコストとは、具体的には、スイッチに内蔵されている電池の交換に関するコストである。これらのコストは、例えば、個々の電池の価格、電池の利用可能な期間、スイッチの個数、ならびに、スイッチの設置箇所によって決定される。なお、特許文献１は、所定の期間において、スイッチの動作／非動作を切り替えることにより、スイッチの非動作時についての電力消費を抑制する手法を提案している。これにより、スイッチに内蔵されている電池の消耗を抑制する効果が得られるが、動作時に電池を消耗させているので、電池の交換は必要となる。
【０００７】
そこで本発明は、前記に鑑み、無線通信を利用するスイッチ端末において、電池の交換を不要とする手段を提供することを、主な目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために創案されたものであり、操作の入力を受けつけて制御装置に伝達するためのスイッチ端末において、前記スイッチ端末は、前記スイッチ端末に供給する電気を発電する発電部と、前記スイッチ端末への操作を検知する操作検出部と、前記操作検出部によって検知された前記操作の入力から操作信号を作成して無線通信により前記制御装置に送信する操作信号送信部とを含めて構成されることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明が適用されるスイッチ端末を用いた制御システムの一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。まず、本実施形態のスイッチ端末を用いた制御システムの構成について、図１を参照して説明する。
【００１０】
まず、図１に示す制御システムに用いられるスイッチ端末は、配線を不要にし、かつ、電池交換を不要にする機能を有する。このため、スイッチ端末を用いた制御システムは、操作の入力を受けて制御装置に伝達するためのスイッチ端末１と、スイッチ端末からの操作信号を受けて他装置を制御する制御装置２と、制御装置２に状態を通知するための状態通知の装置と、制御装置２からの制御を受けて動作する被制御の装置とを含んで構成される。なお、スイッチ端末１と制御装置２との間の通信は、無線通信によって行われるため、スイッチ端末１と制御装置２との間の配線は行わないものとする。
【００１１】
次に、図１に示す制御装置２は、スイッチ端末１からの操作信号を受信する操作受信部６０と、スイッチ端末１からの操作信号から制御情報を特定する処理部７０と、制御情報を他装置に送信する制御送信部８０とを含んで構成される。なお、処理部７０は、スイッチ端末１からの操作信号とその操作信号に対応する制御情報との対応を記録する操作対応表７１を有する。
【００１２】
ここで、図１に示すスイッチ端末を用いた制御システムの動作の概要について、説明する。まず、スイッチ端末１は、ユーザからのスイッチの操作を契機として、そのスイッチの操作に関する操作信号を、無線通信によって、制御装置２に通知する。次に、制御装置２は、無線通信の受信手段である操作受信部６０を用いて、スイッチ端末１から操作信号を受信する。また、制御装置２は、状態通知の装置から、制御システムの現在の状態を受信する。そして、制御装置２の処理部７０は、受信した操作信号および受信した現在の状態から、操作対応表７１を参照することにより、被制御の装置に伝達する制御信号を特定する。さらに、制御装置２は、その特定した制御信号を、被制御の装置に通知する。
【００１３】
そして、スイッチ端末１の構成について、図２を用いて説明する。スイッチ端末１は、スイッチ端末１に供給する電気を発電する発電部２０と、ユーザからのスイッチ端末への操作を検知するためのボタンなどにより構成される操作検出部３０と、操作信号を作成して無線通信により送信する操作信号送信部４０とを含んで構成される。なお、スイッチ端末１は、スイッチ端末を壁などに着脱させるために接着用のシールなどにより構成される取付部５０を、更に含めて構成してもよい。
【００１４】
ここで、まず、図２に示すスイッチ端末１の発電部２０は、スイッチ端末１の外部からの電力供給を不要とするために、外部の振動からの発電を行うために振動子などによって構成される振動発電部２１、太陽光からの発電を行うために太陽電池パネルなどにより構成される太陽光発電部２２、ならびに、外部からのマイクロ波などの電磁波の放射を受けて発電する電磁波発電部２３のうち、少なくとも１つの発電手段を有する構成とする。なお、発電部２０は、ユーザからのスイッチの操作を随時受け付けるために、常に電力をスイッチ端末１に供給するように構成される。よって、発電部２０は、コンデンサなどの発電した電気を貯蓄する手段も有している。なお、近年では、例えば、建物の壁などに貼り付けると、わずかながらも生じている壁の振動により発電を行う発電機（振動発電部２１）が、開発されている。
【００１５】
次に、図２に示すスイッチ端末１の操作検出部３０は、ユーザからのスイッチ端末への操作を検知する手段である操作ボタン３１と、操作検出部によって検知された操作（例えば、ボタンの押下）の時間を測定する操作時間測定部３２とを含んで構成される。なお、操作ボタン３１は、１つのボタンによって構成されてもよいし、複数のボタンによって構成されてもよい。そして、操作ボタン３１が複数のボタンを有する場合は、ボタンごとにボタンを識別する識別子（以下、ボタンＩＤと表記する）を有する。
【００１６】
さらに、図２に示すスイッチ端末１の操作信号送信部４０は、操作信号を送信するための無線通信の手段である無線通信部４１と、スイッチ端末を特定するスイッチＩＤおよびボタンＩＤを記憶するＩＤ記憶部４２とを含んで構成される。なお、ＩＤ記憶部４２に格納されたＩＤは、操作されたスイッチ端末１およびボタンを特定するために、操作信号に付されて送信される。
【００１７】
以上、本実施形態のスイッチ端末を用いた制御システムの構成について、説明した。次に、本実施形態のスイッチ端末を用いた制御システムを、ポンプの制御システムに適用する一例について、図３および図４に示す構成図を参照しつつ、図５に示すフローチャートに沿って説明する。なお、図５は、主にスイッチ端末１および制御装置２の動作に着目したフローチャートである。
【００１８】
まず、ポンプの制御システムの全体の構成について、図３を参照して説明する。ポンプの制御システムは、管路の流量を管理するポンプ（図示は省略）の動作を制御するために、表示用スクリーン１１１の上に配置されて操作手段を提供するスイッチ端末１Ａと、ポンプの運転または停止にかかわる操作の入力を受けてポンプを制御する信号を出力するポンプの制御装置２Ａと、映像データを表示する表示用スクリーン１１１と、映像データを出力する表示装置１１２と、ポンプに起動または停止の操作を指示するポンプの指示装置１１７と、ポンプに接続する管路の流量を測定するセンサである管路の流量測定装置１１８とを含んで構成される。なお、表示用スクリーン１１１は、例えば半透明のガラス板で構成され、表示装置により背面から投影された映像データを表示する。また、表示装置１１２は、液晶型のプロジェクタなどで構成され、表示用スクリーン１１１に表示するための映像データを出力する。
【００１９】
なお、図３に示すポンプの制御システムと図１との対応関係について、説明する。まず、スイッチ端末１Ａは、図１のスイッチ端末１に対応する。次に、ポンプの制御装置２Ａは、図１の制御装置２に対応する。そして、表示用スクリーン１１１および表示装置１１２、ならびに、ポンプの指示装置１１７は、図１の被制御の装置に対応する。さらに、管路の流量測定装置１１８は、図１の状態通知の装置に対応するものである。
【００２０】
そして、ポンプの制御システムの表示用スクリーン１１１の構成について、図４（Ａ）を参照して説明する。なお、図４（Ａ）は、表示用スクリーン１１１の正面からの図であり、表示装置１１２から照射される背景の映像データと、表示用スクリーン１１１の表面に設置されたスイッチ端末１Ａとを、同一の平面上に示している。なお、スイッチ端末１Ａは、“起動”および“停止”の表記が表面になされている。そして、現在の状態である管路の流量（管路の流量測定装置１１８から随時通知される情報である）は、表示装置１１２によって、“管路Ａ流量：５ｍ３／ｓ”および“管路Ｂ流量：０ｍ３／ｓ”として、表示用スクリーン１１１上に表示されている。さらに、現在の状態であるポンプの運転状態は、ポンプごとに、“ポンプＡ起動”および“ポンプＢ停止”として、表示用スクリーン１１１上に表示されている。つまり、表示装置１１２から照射される現在の状態を示す情報は、ポンプの制御装置２Ａからの制御によって、常に最新の情報に更新され、表示装置１１２を介して、表示用スクリーン１１１上に表示され続ける。なお、スイッチ端末１Ａは、角型の押ボタンスイッチと同様の外観をしており、その底面を取付部として、例えば両面テープにより表示用スクリーン１１１の適所に、取り付けられている。
【００２１】
さらに、ポンプの制御装置２Ａに予め用意される操作対応表７１について、図４（Ｂ）を参照して説明する。ここでは、一例として、管路の流量に係わらず、ユーザからの操作をそのままポンプの制御に反映する際の操作対応表７１を示す。操作対応表７１は、“操作の入力”に記述されたイベントが発生し、かつ、“現在の状態”に記述された条件を満たす場合は、“制御情報”に記述された制御信号を送信するという対応の組を記述している。例えば、“操作の入力”として、ユーザから“起動Ａ”に対応するスイッチ端末１Ａの操作があり、かつ、“起動Ａ”に対応する“ポンプＡが停止中”の場合は、制御情報として、ポンプの指示装置１１７に、“ポンプＡの起動”を指示するという対応を示す。なお、スイッチ端末１Ａは、後述する内蔵される振動発電部２１が、わずかながらも振動する表示用スクリーン１１１からの振動エネルギを受けて、発電する。
【００２２】
以上、ポンプの制御システムの構成について、説明した。次に、ポンプの制御システムの動作について、図５に示すフローチャートに沿って説明する。まず、ポンプの制御装置２Ａを主体にした動作について、Ｓ１０１（前準備）から、Ｓ１０７（システムの動作終了の判定）まで、説明する。
【００２３】
まず、Ｓ１０１（前準備）について、ポンプの制御装置２Ａに着目して、説明する。ポンプの制御装置２Ａを含むポンプの制御システムの各装置は、ポンプの制御室などの所定の場所に設置される。次に、ポンプの制御装置２Ａは、管路の流量測定装置１１８と接続され、管路の流量のデータを随時受信する。そして、ポンプの制御装置２Ａは、表示装置１１２と接続され、ユーザに示す現在の情報をポンプの制御装置２Ａから送信可能とする。さらに、ポンプの制御装置２Ａは、ポンプの指示装置１１７と接続され、ポンプの制御装置２Ａからポンプの指示装置１１７に、ポンプの制御信号を送信可能とする。また、ポンプの制御装置２Ａの操作受信部６０は、スイッチ端末１Ａからの無線信号を受信可能な場所に設置され、スイッチ端末１Ａからの操作信号の送信を監視する。
【００２４】
次に、Ｓ１０２（状態の取得）について、説明する。ポンプの制御装置２Ａは、ポンプの制御装置２Ａの内部に保持している状態、ならびに、ポンプの制御システムの他装置（例えば、管路の流量測定装置１１８）から取得する状態を取得する。なお、ポンプの制御システムの例では、現在の状態として、管路の流量、ならびに、ポンプごとの運転状態（“起動”または“停止”）が挙げられる。
【００２５】
そして、Ｓ１０３（状態の表示）について、説明する。ポンプの制御装置２Ａは、取得した状態をユーザに提示する。なお、ポンプの制御システムの例では、ポンプの制御装置２Ａから表示装置１１２へ取得した状態を映像データとして送信し、表示装置１１２から表示用スクリーン１１１へ、その映像データが投影される（図４（Ａ）参照）。
【００２６】
ここで、Ｓ１０４（操作信号の受信の判定）について、説明する。ポンプの制御装置２Ａは、操作受信部６０を用いて、ユーザからの操作信号の入力を、スイッチ端末１Ａから受信したかどうかを判定する。ここで、スイッチ端末１Ａから操作信号が出力されない場合（Ｓ１０４、Ｎｏ）は、処理をＳ１０２（状態の取得）に戻し、表示用スクリーン１１１に表示されている状態を、最新のものに更新し続ける。
【００２７】
さらに、Ｓ１０５（制御信号の決定）について、説明する。ポンプの制御装置２Ａの処理部７０（図１参照）は、スイッチ端末１Ａから操作信号を受信する（Ｓ１０４、Ｙｅｓ）と、受信した操作信号および取得した状態から、操作対応表７１を参照して、ポンプの指示装置１１７に送信するポンプの制御信号を決定する。ここで、処理部７０は、受信した操作信号に含まれる“操作時間”を参照して、処理を行ってもよい。例えば、“操作時間”が１秒未満の場合、操作ミスとして、受信した操作信号を無視するという処理が行われる。
【００２８】
そして、Ｓ１０６（装置の制御）について、説明する。ポンプの制御装置２Ａは、制御送信部８０を介して、操作対応表７１から得たポンプの制御信号を、ポンプの指示装置１１７に送信する。そして、ポンプの指示装置１１７は、受信した制御信号を基に、ポンプを制御する。
【００２９】
以上、スイッチ端末１Ａから操作信号に応じた、ポンプの制御装置２Ａの制御に関する一連の処理について、説明した。ここで、システムの動作を続行する場合は（Ｓ１０７、Ｎｏ）、処理をＳ１０２（状態の取得）に戻す。次に、スイッチ端末１Ａを主体にした動作について、Ｓ１０１（前準備）、および、Ｓ２０１（操作の検知）からＳ２０３（操作信号の送信）まで、説明する。
【００３０】
まず、Ｓ１０１（前準備）について、スイッチ端末１Ａに着目して、説明する。まず、スイッチ端末１Ａは、ユーザに操作させるために、取付部５０を用いて、表示用スクリーン１１１の表面上に付される。次に、スイッチ端末１Ａは、発電部２０を用いて、電気の発電および発電された電気の蓄積を行い、スイッチ端末１Ａに随時電力を供給する。これにより、スイッチ端末１Ａは、電池の交換を行うことなしに、ユーザからのスイッチの操作を随時受け付け、かつ、受け付けた操作を信号として、送信することができる。
【００３１】
次に、Ｓ２０１（操作の検知）について、説明する。スイッチ端末１Ａは、ユーザからのスイッチの操作（タッチ）の有無を、操作検出部３０によって、検知する。
【００３２】
さらに、Ｓ２０２（操作時間の測定）について、説明する。スイッチ端末１Ａは、操作検出部３０によって操作があったと判定された場合に、操作時間測定部３２を用いて、操作の開始時刻から終了時刻までのスイッチの操作時間の測定を行う。
【００３３】
そして、Ｓ２０３（操作信号の送信）について、説明する。スイッチ端末１Ａは、操作検出部３０の操作ボタン３１への操作が終了した後に、ＩＤ記憶部４２に格納されているスイッチＩＤ、ボタンＩＤ、ならびに、操作時間を含めた操作信号を作成し、操作信号送信部４０を用いて、ポンプの制御装置２Ａに無線で送信する。なお、ポンプの制御システムの例では、１つのスイッチ端末１Ａに対して、操作ボタン３１は１つ（例えば、“ポンプＡの起動”）であるので、ボタンＩＤは省略してもよい。
【００３４】
以上、本実施形態のスイッチ端末を用いた制御システムを、ポンプの制御システムに適用する一例について、説明した。これにより、あたかも表示用スクリーン１１１に表示された画面の１要素として、操作の入力手段であるスイッチ端末１Ａをユーザに提示することにより、ユーザの操作性が向上するという効果が得られる。
【００３５】
次に、本実施形態のスイッチ端末を用いた制御システムを、バスなどの移動体の停車制御システムに適用する一例について、図６に示す構成図および図５に示すフローチャートを用いて、説明する。
【００３６】
まず、移動体の停車制御システムの構成について、図６を用いて説明する。図６（Ａ）は、移動体の停車制御システムの全体の構成を示す図であり、移動体の乗客が運転者に対して移動体の停車を指示する停車情報のスイッチ端末１Ｂ（スイッチ端末１に相当）と、移動体の運転者と乗客との間で移動体の停車に関する情報を伝達する移動体停車情報の制御装置２Ｂ（制御装置２に相当）と、移動体の運転手に乗客からの停車指示を表示する運転手用の表示器１２１と、移動体の乗客に停車指示を表示する乗客用の表示器１２２とを含んで構成される。
【００３７】
次に、図６（Ｂ）は、移動体停車情報の制御装置２Ｂの操作対応表７１を示すものである。“現在の状態”として、停車表示の有無という２状態があり、“停車ボタン”の操作によって、停車表示の有への状態遷移、ならびに、“車両の停車”によって、停車表示の無への状態遷移へ移行する旨が記述されている。
【００３８】
さらに、移動体の停車制御システムの動作については、ポンプの制御システムの一例と同様に、図５に示すフローチャートに沿ったものとなる。なお、ユーザからの操作信号は、“停車指示”の１種類のみである。
【００３９】
まず、移動体の停車制御システムは、Ｓ１０２（状態の取得）において、停車表示の有無という状態を取得して、Ｓ１０３（状態の表示）において、運転手用の表示器１２１および乗客用の表示器１２２を用いて、ユーザに状態を提示する。
【００４０】
次に、移動体の停車制御システムは、Ｓ１０４（操作信号の受信の判定）において、ユーザからの停車に関する操作信号をスイッチ端末１Ｂから受信したかどうかを判定する。移動体停車情報の制御装置２Ｂは、Ｓ１０６（装置の制御）において、停車に関する操作信号の受信を契機として、操作対応表７１に従って、“停車表示とブザーの発音”を行うとともに、車両の停車を契機として、その停車表示を消灯させる。
【００４１】
以上、本実施形態のスイッチ端末を用いた制御システムを、移動体の停車制御システムに適用する一例について、説明した。最近のバスは、窓ガラスの大型化、ノンステップバスにみられる低床化により、停車のボタンを設置する場所が限られてしまい、乗客に不便なものになっている。しかし、スイッチ端末１Ｂを使用することで、配線を考慮せずに、ボタンを乗客が押しやすい場所に、適切な数設置することが可能となり、乗客の利便性が向上する。
【００４２】
さらに、本実施形態のスイッチ端末を用いた制御システムを、自動ドアの開閉システムに適用する一例について、図７に示す構成図および図５に示すフローチャートを用いて、説明する。
【００４３】
まず、自動ドアの開閉システムの構成について、図７を用いて説明する。図７（Ａ）は、自動ドアの開閉システムの全体の構成を示す図であり、自動ドアに設置されて操作させることで自動ドアを開く自動ドアのスイッチ端末１Ｃ（スイッチ端末１に相当）と、自動ドア付近の床に設置されて操作させることで自動ドアを開くフット式のスイッチ端末１Ｄ（スイッチ端末１に相当）と、自動ドアに開閉に関する制御を行う自動ドアの制御装置２Ｃ（制御装置２に相当）と、ドア駆動用モータにドアの開閉を指示するドア駆動装置１３１と、ドア駆動装置からの指示により自動ドアを開閉するドア駆動用モータ１３２とを含んで構成される。
【００４４】
次に、図７（Ｂ）は、自動ドアの制御装置２Ｃの操作対応表７１を示すものである。“現在の状態”として、自動ドアの開閉という２状態があり、スイッチ端末１Ｃまたはスイッチ端末１Ｄの操作によって、自動ドアの開への状態遷移、ならびに、“一定期間経過”によって、自動ドアの閉への状態遷移へ移行する旨が記述されている。
【００４５】
さらに、自動ドアの開閉システムの動作については、ポンプの制御システムの一例と同様に、図５に示すフローチャートに沿ったものとなる。なお、ユーザからの操作信号は、“自動ドアの開の指示”の１種類のみである。
【００４６】
以上、本実施形態のスイッチ端末を用いた制御システムを、自動ドアの開閉システムに適用する一例について、説明した。これにより、配線を考慮せずに、スイッチ端末１Ｃおよびスイッチ端末１Ｄを所望の箇所に設置できるという効果が得られる。
【００４７】
そして、本実施形態のスイッチ端末を用いた制御システムを、電車などの移動体内の情報提供システムに適用する一例について、図８から図１０に示す構成図および図５に示すフローチャートを用いて、説明する。
【００４８】
まず、移動体内の情報提供システムの構成について、図８を用いて説明する。図８（Ａ）は、移動体内の情報提供システムの全体の構成を示す図であり、電車内の乗客に提供される情報を選択させるための画面操作用のスイッチ端末１Ｅ（スイッチ端末１に相当）と、電車内の乗客に情報を提供するための情報提供の制御装置２Ｄ（制御装置２に相当）と、乗客に情報を提供する電車内情報提供装置１４１とを含んで構成される。なお、電車内情報提供装置１４１は、例えば液晶画面などの表示部を有する。
【００４９】
次に、図８（Ｂ）は、情報提供の制御装置２Ｄの操作対応表７１を示すものである。“現在の状態”として、選択されたカーソルの位置があり、画面操作用のスイッチ端末１Ｅ（矢印形状）の操作による選択されたカーソルの位置の移動指示、ならびに、画面操作用のスイッチ端末１Ｅ（“決定ボタン”の形状）の操作による選択されたカーソルの位置にある項目の実行指示が行われる。
【００５０】
そして、電車内情報提供装置１４１に表示される画面の一例について、図９および図１０を用いて説明する。なお、図９に示す画面の１項目が選択されたときに、図１０が表示されるものとする。
【００５１】
図９（Ａ）は、列車内情報提供サービスのメニュー画面を示すものであり、メニューの項目として、“乗り換え案内”、“列車ダイヤ”、“天気予報”、“沿線情報”、ならびに、“今日の運勢”の５項目が表示されている。なお、選択されたカーソルは、例えば“沿線情報”の位置に存在している。そして、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の画面に関する操作対応表７１を示すものである。
【００５２】
ここで、図９（Ａ）および図９（Ｂ）の使用の一例について、より具体的に説明する。例えば、ユーザが、カーソルの位置を、“沿線情報”から“天気予報”に移動する場合、ユーザは、“天気予報”が“沿線情報”の左部に位置することを視認し、左向きの矢印に対応する画面操作用のスイッチ端末１Ｅを操作する。次に、情報提供の制御装置２Ｄは、スイッチ端末１Ｅから受信した操作信号に含まれるスイッチＩＤ（左向きの情報を示す）、ならびに、現在のカーソルの位置である“沿線情報”を基に、操作対応表７１を参照する。そして、情報提供の制御装置２Ｄは、操作の入力として“左”、現在の状態として“沿線情報”となる項目を検索して、制御情報として“天気予報”へのカーソル移動を得る。さらに、情報提供の制御装置２Ｄは、現在の状態であるカーソルの位置を“天気予報”に移動するとともに、最新の状態の表示を電車内情報提供装置１４１に指示する。
【００５３】
また、図９（Ａ）の画面から、カーソルが“沿線情報”の位置に存在するときに画面操作用のスイッチ端末１Ｅ（“決定ボタン”の形状）の操作が行われた後の処理について、図１０を用いて説明する。
【００５４】
図１０（Ａ）は、列車内情報提供サービスの沿線情報の選択画面を示すものであり、メニューの項目として、“名所・観光地”、“名物・お土産”、ならびに、“ショッピング情報”の３項目が表示されている。そして、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）の画面に関する操作対応表７１を示すものである。なお、具体的な処理については、図９と同様である。
【００５５】
そして、移動体内の情報提供システムの動作については、ポンプの制御システムの一例と同様に、図５に示すフローチャートに沿ったものとなる。なお、ユーザからの操作信号は、“カーソルの移動指示”および“カーソルの決定指示”の２種類であり、“カーソルの移動指示”については、各方向ごとにスイッチ端末１Ｅ（および対応するスイッチＩＤ）が異なるものとする。
【００５６】
これにより、本実施形態のスイッチ端末を用いた制御システムを、移動体内の情報提供システムに適用する一例について、説明した。これにより、配線を考慮せずに、スイッチ端末１Ｃおよびスイッチ端末１Ｄを所望の箇所に設置できるという効果が得られる。
【００５７】
以上、本発明の一実施形態について説明した。かかる構成によれば、無線通信を利用するスイッチ端末において、電池の交換を不要とする手段を提供することができる。なお、本発明の一実施形態に関する機能ブロック図を、図１３に示す。
【００５８】
以上説明した本発明は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で広く変形実施することができる。
【００５９】
図１１にスイッチ端末１の詳細な構成の一実施例を示す。
【００６０】
スイッチ端末１はスイッチ筐体１６２中にユーザが押す押しボタン筐体１６４が入っており、操作ボタン３１として、接触することで電気信号を流す検知用電極３１Ａと、電気信号が流れる信号伝達用鋼線３１Ｂとを用いる接触型のスイッチが配置されている。
【００６１】
また、取付部５０の基板の上には、操作検出部３０、操作信号送信部４０、発電部の一例として振動発電部２１を備え、そして後述する電力出力回路１３４が設けられている。
【００６２】
そして、ユーザが押しボタン筐体１６４を押すことにより、ボタン筐体１６４からの圧力が信号伝達用銅線３１Ｂに伝達し、信号伝達用銅線３１Ｂが変形することで、検知用電極３１Ａと信号伝達用鋼線３１Ｂとの間で電気信号が流れて、操作検出部３０は、その電気信号を測定することにより、ユーザからの操作を検出して、操作信号送信部４０より操作信号の送信が行われる。
【００６３】
以上に示した構成を、上述した各実施例のスイッチ端末１として用いることが可能である。
【００６４】
また、図７の自動ドアの開閉システムでのフット式のスイッチ端末１Ｄの構成の一実施例を図１２に示す。
【００６５】
この実施例のスイッチ端末１では、図１１の実施例と同様に取付部５０の基板の上に操作検出部３０、操作信号送信部４０、発電部の一例として振動発電部２１を備え、後述する電力出力回路１３４が設けられている。
【００６６】
そして、この実施例のスイッチ端末１では、クッション１３３を挟んで電極１５２、１５４はユーザーから圧力を受けない状態では離れているが、ユーザーがマットを踏むことによりクッション１３３が収縮し、電極１５２、１５４が接することで電極１５２、１５４に接続された信号伝達用鋼線３１Ｂ、そして検知用電極３１Ａ間に電流が流れて、操作検出部３０がその電気信号を測定して、操作信号送信部４０より操作信号の送信が行われるようになる。
【００６７】
以下、本発明のスイッチ端末に用いられる発電部２０に関する例として、振動により発電する振動発電部の詳細を示す。
【００６８】
図１４は、振動により発電する機能を持った振動発電部２１として圧電変換型電源回路を適用した例を示している。この圧電変換型電源回路はバイモルフ型板状の圧電変換振動子１０２を備えており、この圧電変換振動子１０２は、シリコン又は金属で製作された基板１０４から直角に延出している。
【００６９】
図１５に圧電変換振動子１０２の詳細を構成を示す。圧電変換振動子１０２は共に同一の直方体形状に形成した金属板１０６，バイモルフ型の圧電素子で構成された両圧電板１１２，１１４及び両電極板１２２，１２４により構成されており、両圧電板１１２，１１４は金属板１０６の両表面にそれぞれ導電性接着剤により貼り付けられている。これにより、両圧電板１１２，１１４は金属板１０６を介し直列接続されている。
【００７０】
両圧電板１１２，１１４は共に同一の圧電材料により形成されており、これら各圧電板１１２，１１４は、その板厚方向への歪みにより圧電変換作用を発揮する。また、両電極板１２２，１２４は、両圧電板１１２，１１４の外表面にそれぞれ導電性接着剤により貼り付けられている。なお、金属板１０６，両圧電板１１２，１１４及び両電極板１２２，１２４の各板厚はそれぞれ均一になっている。
【００７１】
圧電変換振動子１０２の自由端部１０６には、立方体形状の重り１３０が図１４にて示すごとく嵌着されている。なお、圧電変換振動子１０２の先端部を自由端部とし、この自由端部に重り１３０を設けたのは、この重りの量を換えることによって、いろいろな振動条件、例えば前述の本発明の各実施例で示した振動条件、例えばバス、電車等の移動物体の振動特性に合わせて、更には建物等で自然に発生している自然振動に合わせて最も発生振動のピークで電力を得られるようにすることを実現するためである。また、振動の条件に合わせて、圧電変換振動子１０２の形状を変更することも可能である。
【００７２】
以上のように構成した本実施例の回路では、圧電変換振動子１０２を力Ｆにて振動させると、圧電板１１２，１１４が基板１０４を基準に板厚方向に振動し、電荷を発生し、この電荷は端子１０８，１１０より電力として外部へ出力される。
【００７３】
次に、図１６に圧電変換振動子１０２からの電力を出力する電力出力回路１３４の一実施例を示す。圧電変換振動子１０２は可変抵抗器１３２を介して整流部１４０に接続されている。
【００７４】
整流部１４０は、ダイオードを組み合わせた全波又は半波整流回路でもよい、更には倍電圧整流回路も使用可能である。ダイオードとして、ｐ−ｎ接合ダイオードでもショットキダイオードでもよい。圧電発電部の起電力が小さいときは、立ち上がり電圧の低いショットキダイオードを用いた方が良い出力が得られる。そして、整流回路１４０からの出力はコンデンサ１４２に接続されて、出力端子１４８，１５０より電力が出力されるようになる。
【００７５】
これにより、発電部２０に振動が起こると、圧電変換振動子に起電力が発生し、圧電変換振動子１０２の振動がある程度の時間持続するので、コンデンサ１４２の両端電圧Ｖが徐々に上昇し、操作信号送信部４０に電力として供給出来るようになる。
【００７６】
発電部２０の実際の回路としては、ｎ−Ｓｉ基板にｐ−ｎ接合ダイオードを組み合わせた整流部１４０とＭＯＳキャパシタのコンデンサとをモノリシックに形成して構成し、更に、圧電変換振動子１０２をｎ−Ｓｉ基板上にモノリシックの形に構成すれば、全体として、非常にコンパクトな発電部を構成出来る。
【００７７】
尚、上述の実施例では発電部２０に関するものとして、振動により発電する振動発電部の詳細を示したが、電力を得る構成としては振動により発電するものに限られず、図２の実施例で示したように外部からの光を検出することで発電する太陽電池、更には外部から供給される電磁波を検出することで発電する電磁波発電部を用いても発電部２０を構成することが可能である。
【００７８】
【発明の効果】
本発明により、無線通信を利用するスイッチ端末において、電池の交換を不要として利便性の良いスイッチ端末を提供することを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るスイッチ端末を用いた制御システムの構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るスイッチ端末の構成図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るポンプの制御システムの構成図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るポンプの制御システムの表示用スクリーンの構成図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るスイッチ端末を用いた制御システムの動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係る移動体の停車制御システムの構成図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る自動ドアの開閉システムの構成図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る移動体内の情報提供システムの構成図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る電車内情報提供装置に表示される画面の一例を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る電車内情報提供装置に表示される画面の一例を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る接触型のスイッチ端末の構成図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係るフット式のスイッチ端末の構成図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係るスイッチ端末を用いた制御システムの機能ブロック図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係る振動発電部の構成図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係る圧電変換振動子の構成図である。
【図１６】本発明の一実施形態に係る電力出力回路の構成図である。
【符号の説明】
１…スイッチ端末
１Ａ…スイッチ端末
１Ｂ…停車情報のスイッチ端末
１Ｃ…自動ドアのスイッチ端末
１Ｄ…フット式のスイッチ端末
１Ｅ…画面操作用のスイッチ端末
２…制御装置
２Ａ…ポンプの制御装置
２Ｂ…移動体停車情報の制御装置
２Ｃ…自動ドアの制御装置
２Ｄ…情報提供の制御装置
２０…発電部
２１…振動発電部
２２…太陽光発電部
２３…電磁波発電部
３０…操作検出部
３１…操作ボタン
３２…操作時間測定部
４０…操作信号送信部
４１…無線通信部
４２…ＩＤ記憶部
５０…取付部
６０…操作受信部
７０…処理部
７１…操作対応表
８０…制御送信部
１１１…表示用スクリーン
１１２…表示装置
１１７…ポンプの指示装置
１１８…管路の流量測定装置
１２１…運転手用の表示器
１２２…乗客用の表示器
１３１…ドア駆動装置
１３２…ドア駆動用モータ
１３３…クッション
１４１…電車内情報提供装置
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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