(57)【要約】【課題】無線通信に関する信頼性の向上を図る。【解決手段】負荷制御装置は、操作端末器に対して、返信フレーム（無線信号）を異なるタイミングで２回送信することにより、操作端末器が当該無線信号を受信する確率を高くして無線通信に関する信頼性の向上を図ることができる。また、操作端末器の通信制御部は、ＡＣＫメッセージを受け取れない場合に制御コマンドを含む送信フレーム（無線信号）を通信部から再送させるので、再送させない場合と比較して、無線通信に関する信頼性の向上を図ることができる。また、負荷制御システムは、負荷制御装置から返信される返信フレーム（無線信号）が通信装置（操作端末器および無線アダプタ装置）で受信される確率を上昇させるので、無線通信に関する信頼性の向上を図ることができる。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信装置との間で電波を媒体とする無線信号を送信および受信し、前記通信装置から送信される無線信号に含まれる制御コマンドに応じて負荷を制御する負荷制御装置であって、
前記無線信号を送信および受信する無線通信部と、電源から前記負荷への給電を入切するスイッチ素子と、前記スイッチ素子をオン・オフする制御部とを備え、
前記無線通信部は、前記通信装置から送信される無線信号から前記制御コマンドを取得するように構成され、
前記制御部は、前記無線通信部が取得する前記制御コマンドに応じて前記スイッチ素子をオン・オフするように構成され、
さらに、前記無線通信部は、前記制御コマンドを含む無線信号を受信した場合、当該無線信号の受信完了時点から所定の第１時間が経過した時点、ならびに前記無線信号の受信完了時点から前記第１時間と異なる長さの第２時間が経過した時点のそれぞれにおいて、確認応答のメッセージを含む無線信号を前記通信装置に返信するように構成されることを特徴とする負荷制御装置。
【請求項２】
前記無線通信部は、前記制御コマンドを含む前記無線信号の受信完了時点を起点とする複数のタイムスロットのうち、前記第１時間の経過時点を始点とするメインのタイムスロット、ならびに前記第２時間の経過時点を始点とするサブのタイムスロットのそれぞれにおいて、前記確認応答のメッセージを含む無線信号を返信するように構成されることを特徴とする請求項１記載の負荷制御装置。
【請求項３】
前記無線通信部は、前記サブのタイムスロットが使用されていない場合に限り、当該サブのタイムスロットにおいて、前記確認応答のメッセージを含む無線信号を返信するように構成されることを特徴とする請求項２記載の負荷制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載された負荷制御装置に対して、前記制御コマンドを含む無線信号を送信する通信装置であって、
前記無線信号を送信および受信する通信部と、イベントの発生を検知する検知部と、前記検知部が前記イベントの発生を検知した場合、当該イベントに対応した前記制御コマンドを生成し、かつ前記制御コマンドを含む無線信号を前記通信部から１乃至複数の前記負荷制御装置に送信させる通信制御部とを備え、
前記通信制御部は、前記制御コマンドを含む無線信号の送信完了時点から所定の待機時間が経過するまでの間に、前記通信部が１乃至複数の前記負荷制御装置のうちの少なくとも１つの前記負荷制御装置が返信する前記確認応答のメッセージを含む無線信号を受信しなければ、前記制御コマンドを含む無線信号を前記通信部から再送させるように構成されることを特徴とする通信装置。
【請求項５】
請求項１〜３の何れかに記載された負荷制御装置を１乃至複数有し、さらに、請求項１〜３の何れかに記載された負荷制御装置に対して、前記制御コマンドを含む無線信号を送信する通信装置を有することを特徴とする負荷制御システム。
【請求項６】
前記通信装置の前記通信制御部は、前記制御コマンドを含む無線信号を前記通信部から再送させる際、１乃至複数の前記負荷制御装置のうちで、前記確認応答のメッセージを含む無線信号を返信しなかった前記負荷制御装置に対してのみ、前記制御コマンドを含む無線信号を再送するように構成され、
前記負荷制御装置の前記無線通信部は、前記通信装置から再送される前記制御コマンドを含む無線信号を受信した場合にのみ、前記確認応答のメッセージを含む無線信号を前記通信装置へ送信するように構成されることを特徴とする請求項５記載の負荷制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷制御装置、通信装置および負荷制御システムに関し、特に、電波を媒体とする無線信号を受信して負荷を制御する負荷制御装置、当該負荷制御装置との間で無線信号を送信および受信する通信装置、および当該負荷制御装置ならびに当該通信装置を有する負荷制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来例として、特許文献１記載の負荷制御システムを例示する。特許文献１記載の従来例は、照明負荷を制御する制御装置（負荷制御装置）と、操作端末器（通信装置）とを有する。
【０００３】
制御装置は、制御部、負荷制御部、ワイヤレス信号送受信部、操作入力受付部などを備える。また制御装置は、合成樹脂成形品からなる器体内に上記各部が収納され、器体の後端部が壁面に設けられた埋込孔に埋め込まれるようにして壁に埋込配設される。
【０００４】
負荷制御部は、商用交流電源から照明負荷への給電経路に挿入されたスイッチ要素（リレーや半導体スイッチング素子など）を駆動するように構成される。ワイヤレス信号送受信部は、アンテナを介して電波を媒体とするワイヤレス信号を受信および送信するように構成される。操作入力受付部は、複数の押釦スイッチを有し、押釦スイッチがオン操作されることによって各押釦スイッチに対応した操作入力を受け付け、当該操作入力に対応した操作信号を制御部に出力するように構成される。
【０００５】
制御部は、操作入力受付部から出力される操作信号に応じて負荷制御部に制御信号を出力するように構成される。さらに制御部は、操作端末器から送信されたワイヤレス信号をワイヤレス信号送受信部で受信し、受信したワイヤレス信号に含まれる情報に応じて負荷制御部に制御信号を出力するように構成される。負荷制御部では、制御部から出力される制御信号に応じてスイッチ要素を駆動して照明負荷を点灯および消灯する。
【０００６】
操作端末器は、端末器制御部、ワイヤレス信号送信部、操作入力受付部などを備える。また、合成樹脂成形品からなる器体内に上記各部が収納される。ワイヤレス信号送信部は、電波を媒体とするワイヤレス信号を送信するように構成される。操作入力受付部は、複数の押釦スイッチを有し、押釦スイッチがオン操作されることによって各押釦スイッチに対応した操作入力を受け付け、当該操作入力に対応した操作信号を端末器制御部に出力するように構成される。端末器制御部は、操作入力受付部から出力される操作信号に応じた負荷制御情報（負荷制御コマンド）を生成し、当該負荷制御情報を含むワイヤレス信号をワイヤレス信号送信部より制御装置に宛てて送信させる。そして、当該負荷制御情報を受け取った制御装置の制御部が負荷制御部へ制御信号を出力し、負荷制御部がスイッチ要素を駆動することで照明負荷が制御（点灯および消灯）される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１５２４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記従来例における負荷制御装置は、上記負荷制御コマンドを受信した場合、当該負荷制御コマンドの送信元である操作端末器に対して、確認応答（ACK：ACKnowledgement）のメッセージを返信することが好ましい。
【０００９】
しかしながら、負荷制御装置から返信される無線信号（確認応答のメッセージを含むワイヤレス信号）が、ノイズの影響等によって操作端末器で正常に受信されない場合がある。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされており、無線通信に関する信頼性の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の負荷制御装置は、通信装置との間で電波を媒体とする無線信号を送信および受信し、前記通信装置から送信される無線信号に含まれる制御コマンドに応じて負荷を制御する負荷制御装置であって、前記無線信号を送信および受信する無線通信部と、電源から前記負荷への給電を入切するスイッチ素子と、前記スイッチ素子をオン・オフする制御部とを備え、前記無線通信部は、前記通信装置から送信される無線信号から前記制御コマンドを取得するように構成され、前記制御部は、前記無線通信部が取得する前記制御コマンドに応じて前記スイッチ素子をオン・オフするように構成され、さらに、前記無線通信部は、前記制御コマンドを含む無線信号を受信した場合、当該無線信号の受信完了時点から所定の第１時間が経過した時点、ならびに前記無線信号の受信完了時点から前記第１時間と異なる長さの第２時間が経過した時点のそれぞれにおいて、確認応答のメッセージを含む無線信号を前記通信装置に返信するように構成されることを特徴とする。
【００１２】
本発明の通信装置は、前記負荷制御装置に対して、前記制御コマンドを含む無線信号を送信する通信装置であって、前記無線信号を送信および受信する通信部と、イベントの発生を検知する検知部と、前記検知部が前記イベントの発生を検知した場合、当該イベントに対応した前記制御コマンドを生成し、かつ前記制御コマンドを含む無線信号を前記通信部から１乃至複数の前記負荷制御装置に送信させる通信制御部とを備え、前記通信制御部は、前記制御コマンドを含む無線信号の送信完了時点から所定の待機時間が経過するまでの間に、前記通信部が１乃至複数の前記負荷制御装置のうちの少なくとも１つの前記負荷制御装置が返信する前記確認応答のメッセージを含む無線信号を受信しなければ、前記制御コマンドを含む無線信号を前記通信部から再送させるように構成されることを特徴とする。
【００１３】
本発明の負荷制御システムは、前記負荷制御装置を１乃至複数有し、さらに、前記通信装置を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の負荷制御装置、通信装置および負荷制御システムは、無線通信に関する信頼性の向上を図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る負荷制御システムの実施形態を示すシステム構成図である。
【図２】本発明に係る負荷制御装置の実施形態を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る通信装置の実施形態である操作端末器のブロック図である。
【図４】本発明に係る負荷制御装置の実施形態を示す斜視図である。
【図５】本発明に係る通信装置の実施形態である無線アダプタ装置のブロック図である。
【図６】本発明に係る負荷制御システムの実施形態における無線信号のフレームフォーマットである。
【図７】本発明に係る負荷制御システムの実施形態の動作説明用のタイムチャートである。
【図８】本発明に係る負荷制御システムの実施形態の動作説明用のタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る負荷制御装置、通信装置および負荷制御システムの実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態では、制御対象の負荷として照明負荷（照明器具）を例示するが、照明負荷以外の負荷を制御対象に含めることも可能である。
【００１７】
まず、本実施形態の負荷制御システムについて説明する。負荷制御システムは、図１に示すように、複数（図示例では２つ）の負荷制御装置１と、通信装置に相当する操作端末器２と、同じく通信装置に相当する無線アダプタ装置３とを有する。また、無線アダプタ装置３は、無線通信装置４との間で無線通信することが好ましい。さらに、無線通信装置４は、通信端末５との間で有線通信することが好ましい。無線通信装置４は、例えば、市販されている無線ＬＡＮアクセスポイント機能付きのブロードバンドルータである。また、通信端末５は、無線ＬＡＮの通信機能を搭載したタブレット型のコンピュータ装置、あるいは無線ＬＡＮの通信機能を搭載した携帯電話機（スマートフォン）である。負荷制御装置１と操作端末器２と無線アダプタ装置３と無線通信装置４は、何れも電源（商用交流電源）７から給電されて動作する。ただし、図１では電源７から無線アダプタ装置３および無線通信装置４への給電線の図示を省略している。通信端末５は、バッテリを搭載し、当該バッテリから給電されて動作する。なお、上述のような無線通信装置４および通信端末５は従来周知であるから、詳細な構成の図示ならびに説明を省略する。
【００１８】
負荷制御装置１は、図２に示すように、制御部１０と、ＲＦ（Radio  Frequency）回路部１１と、アンテナ１１０と、スイッチ素子１２とを備える。さらに、負荷制御装置１は、メモリ部１３と、電源回路１４と、タッチセンサ部１５とを備えることが好ましい。
【００１９】
電源回路１４は、例えば、スイッチング電源回路で構成され、電源７から供給される交流電力を直流電力に変換するように構成される。なお、電源回路１４から出力される直流電力が制御部１０、ＲＦ回路部１１、タッチセンサ部１５に給電される。
【００２０】
スイッチ素子１２は、電源７から照明負荷６への給電路を開閉するように構成される。スイッチ素子１２は、例えば、双方向３端子サイリスタ（いわゆるトライアック）で構成されることが好ましい。つまり、スイッチ素子１２がオンしているときに、電源７から照明負荷６に交流電力が給電されて照明負荷６が点灯し、スイッチ素子１２がオフしているときには照明負荷６が消灯する。ただし、スイッチ素子１２は、電磁リレーあるいは半導体リレーで構成されても構わない。
【００２１】
制御部１０は、例えば、マイクロコントローラで構成されることが好ましい。メモリ部１３は、例えば、フラッシュメモリなどの電気的に書換可能な不揮発性の半導体メモリで構成されることが好ましい。メモリ部１３は、制御部１０によって種々のデータが読み書きされる。
【００２２】
ＲＦ回路部１１は、例えば、信号処理回路、送信回路、受信回路、周波数シンセサイザ回路、アンテナ切替スイッチなどが１チップに集積された集積回路で構成されることが好ましい。信号処理回路は、送信フレーム（ベースバンド信号）の符号化、ならびに受信フレームの復号化などの信号処理を行うように構成される。送信回路は、信号処理回路で符号化された送信フレームで搬送波信号（例えば、４００メガヘルツ帯の正弦波信号）を変調（例えば、周波数シフトキーイング＜ＦＳＫ＞変調）してアンテナ１１０に出力するように構成される。受信回路は、アンテナ１１０を介して受信した信号から受信フレームを復調するように構成される。周波数シンセサイザ回路は、搬送波信号を生成するように構成される。アンテナ切替スイッチは、アンテナ１１０を、送信回路と受信回路に択一的に切り替えて電気的に接続するように構成される。ただし、このようなＲＦ回路部１１は従来周知であるから、詳細な回路構成の図示ならびに説明を省略する。
【００２３】
タッチセンサ部１５は、センサ回路を備えることが好ましい。このセンサ回路は、複数の電極とグランドの間に生じる静電容量を間接的かつ個別に計測するように構成される。さらに、センサ回路は、静電容量の計測値が所定のしきい値を超えて変化したときに、それぞれの電極に人の身体（特に手指）が近接した、すなわち、タッチ操作されたと判断するように構成される。そして、センサ回路（タッチセンサ部１５）は、タッチ操作されたことを示す操作信号を制御部１０に出力するように構成される。
【００２４】
続いて、負荷制御装置１の基本動作を説明する。タッチセンサ部１５がタッチ操作されると、タッチセンサ部１５から制御部１０に操作信号が出力される。制御部１０は、タッチセンサ部１５から操作信号を受け取ると、スイッチ素子１２をオンまたはオフすることで照明負荷６の状態を反転させる。例えば、照明負荷６が点灯状態のときに操作信号を受け取った場合、制御部１０は、スイッチ素子１２をオフして照明負荷６を消灯する。あるいは、照明負荷６が消灯状態のときに操作信号を受け取った場合、制御部１０は、スイッチ素子１２をオンして照明負荷６を点灯する。
【００２５】
操作端末器２は、図３に示すように、通信制御部２０と、通信部２１とを備える。さらに、操作端末器２は、電源回路２２と、メモリ部２３と、タッチセンサ部２４とを備えることが好ましい。ただし、電源回路２２、メモリ部２３およびタッチセンサ部２４は、負荷制御装置１の電源回路１４、メモリ部１３、タッチセンサ部１５とそれぞれ共通の構成を有することが好ましい。
【００２６】
通信制御部２０は、例えば、マイクロコントローラで構成されることが好ましい。通信部２１は、アンテナ２１０およびＲＦ回路を有することが好ましい。ただし、ＲＦ回路は、負荷制御装置１のＲＦ回路部１１と共通の構成を有することが好ましい。
【００２７】
続いて、操作端末器２の基本動作を説明する。タッチセンサ部２４がタッチ操作されると、タッチセンサ部２４から通信制御部２０に操作信号が出力される。通信制御部２０は、タッチセンサ部２４から操作信号を受け取ると、例えば、照明負荷６の消灯を指示する制御コマンドを含む送信フレームを生成し、当該送信フレームを通信部２１に出力する。つまり、操作端末器２においては、タッチセンサ部２４がイベントの発生（タッチ操作）を検知する検知部に相当する。
【００２８】
通信部２１は、通信制御部２０から受け取った送信フレームをＲＦ回路で符号化し、かつ符号化された送信フレームで搬送波信号を変調した信号を、アンテナ２１０から無線信号として送信する。なお、通信部２１が送信した無線信号は、後述するように各負荷制御装置１で受信される。そして、各負荷制御装置１では、ＲＦ回路部１１が無線信号を受信すると、制御部１０が、当該無線信号に含まれる制御コマンドに対応してスイッチ素子１２をオフして照明負荷６を消灯する。
【００２９】
ここで、負荷制御装置１ならびに操作端末器２の外観構造を簡単に説明する。なお、負荷制御装置１と操作端末器２はほぼ共通の外観構造を有しているので、以下では、負荷制御装置１の外観構造についてのみ、図４を参照して説明する。
【００３０】
負荷制御装置１は、本体１６と操作ユニット１７を有することが好ましい。本体１６は、直方体形状の合成樹脂成形体で構成される。本体１６の内部には、制御部１０、ＲＦ回路部１１、スイッチ素子１２、メモリ部１３、電源回路１４が実装されたプリント配線板が収容されることが好ましい。一方、操作ユニット１７は、扁平な直方体形状の合成樹脂成形体からなるハウジングの内部に、タッチセンサ部１５が実装されたプリント配線板が収容されて構成されることが好ましい。操作ユニット１７は、本体１６の前面に着脱可能に取り付けられるように構成されることが好ましい。また、本体１６の前面と操作ユニット１７の後面に、それぞれコネクタが設けられることが好ましい。そして、本体１６の前面に操作ユニット１７が取り付けられると、本体１６側のコネクタと操作ユニット１７側のコネクタが機械的かつ電気的に接続されることが好ましい。なお、操作ユニット１７の前面に人の手指が触れることでタッチセンサ部１５をタッチ操作することができる。
【００３１】
また、負荷制御装置１（および操作端末器２）は、取付枠９に取り付けられて壁に埋込配設されることが好ましい。取付枠９は、合成樹脂材料により、取付用の窓孔を有した矩形枠状に形成される。取付枠９は、長手方向（上下方向）に沿った一対の縦片９１と、一対の縦片９１の両端同士を連結する一対の横片９２とを有する。つまり、一対の縦片９１及び一対の横片９２に囲まれた空間が窓孔となる。
【００３２】
一対の縦片９１は、複数（図示例では８個ずつ）の取付孔９３が設けられている。これらの取付孔９３に、本体１６の側面に設けられる３対の取付爪が挿入され、かつ引っ掛けられる。つまり、一対の取付爪がそれぞれ一対の取付孔９３に挿入されることにより、前端部が窓孔に挿通された状態で本体１６が取付枠９に取り付けられる。
【００３３】
また、一対の横片９２は、長手方向（左右方向）の中央に、ボックスねじが挿通されるねじ挿通孔９２０が貫通している。さらに、一対の横片９２は、ねじ挿通孔９２０の外側における長手方向の中央にねじ孔９２１が設けられている。
【００３４】
取付枠９は、例えば、壁に設けられる埋込孔の周辺に一対の横片９２が当たるようにして、当該壁に埋め込まれたスイッチボックスに取り付けられる。つまり、各横片９２のねじ挿通孔９２０に挿通される２本のボルトが、スイッチボックスのねじ孔にねじ止めされる。ただし、スイッチボックスが埋め込まれていない場合、取付枠９は、従来周知の挟み金具を用いて壁板に固定される。なお、取付枠９には化粧プレート９００が取り付けられ、当該化粧プレート９００によって取付枠９が覆い隠される（図１参照）。
【００３５】
無線アダプタ装置３は、図５に示すように、アダプタ制御部３０と、無線インタフェース（Ｉ／Ｆ）部３１とを備える。さらに、無線アダプタ装置３は、有線インタフェース（Ｉ／Ｆ）部３２と、メモリ部３３と、電源回路３４とを備えることが好ましい。ただし、電源回路３４およびメモリ部３３は、負荷制御装置１の電源回路１４およびメモリ部１３とそれぞれ共通の構成を有することが好ましい。
【００３６】
アダプタ制御部３０は、例えば、マイクロコントローラで構成されることが好ましい。無線インタフェース部３１は、アンテナ３１０およびＲＦ回路を有することが好ましい。ただし、ＲＦ回路は、負荷制御装置１のＲＦ回路部１１と共通の構成を有することが好ましい。
【００３７】
有線インタフェース部３２は、ＬＡＮケーブル８によって無線通信装置４と電気的に接続されることが好ましい（図１参照）。有線インタフェース部３２は、例えば、100BASE-TXなどの有線ＬＡＮの規格に準拠した通信（データ伝送）を行うように構成されることが好ましい。ただし、このような有線インタフェース部３２は従来周知であるから、詳細な構成および動作の説明を省略する。
【００３８】
続いて、無線アダプタ装置３の基本動作を説明する。有線インタフェース部３２は、無線通信装置４からＬＡＮケーブル８を介して送信されるパケットを受信し、当該パケットに含まれる制御指令を取得してアダプタ制御部３０に渡す。アダプタ制御部３０は、当該制御指令を受け取ると、制御指令に対応した制御コマンド（例えば、照明負荷６の消灯を指示する制御コマンド）を含む送信フレームを生成し、当該送信フレームを無線インタフェース部３１に出力する。つまり、無線アダプタ装置３においては、有線インタフェース部３２がイベントの発生（制御指令を含むパケットの受信）を検知する検知部に相当する。
【００３９】
無線インタフェース部３１は、アダプタ制御部３０から受け取った送信フレームをＲＦ回路で符号化し、かつ符号化された送信フレームで搬送波信号を変調した信号を、アンテナ３１０から無線信号として送信する。なお、無線インタフェース部３１が送信した無線信号は、後述するように各負荷制御装置１で受信される。そして、各負荷制御装置１では、ＲＦ回路部１１が無線信号を受信すると、制御部１０が、当該無線信号に含まれる制御コマンドに対応してスイッチ素子１２をオフして照明負荷６を消灯する。
【００４０】
ここで、無線通信装置４は、通信端末５からの指示に基づいて、照明負荷６に対する制御指令を含むパケットを無線アダプタ装置３に送信するように構成されることが好ましい。例えば、通信端末５は、負荷制御のためのアプリケーションプログラムを実行する。そして、利用者が通信端末５のタッチパネル５０をタッチ操作すれば、当該操作に対応した制御指令、例えば、照明負荷６に対する制御指令を含むパケットが通信端末５から無線通信装置４へ送信される（図１参照）。無線通信装置４は、通信端末５から送信されるパケットを受信すると、当該パケットをＬＡＮケーブル８を介して無線アダプタ装置３へ転送することが好ましい。
【００４１】
ここで、負荷制御装置１と操作端末器２および無線アダプタ装置３との間で送信ならびに受信される無線信号のフレームフォーマットを図６に示す。無線信号の１フレームは、同期部、ヘッダ部、データ部、チェックコードで構成されることが好ましい。同期部は、ビット同期（シンボル同期）を取るためのプリアンブルと、フレーム同期を取るためのユニークワードとを含むことが好ましい。
【００４２】
ヘッダ部は、図６に示すように、データ長情報、付加情報、送信元情報、送信先情報などを含むことが好ましい。データ長情報は、付加情報からチェックコードまでのデータ長を示す情報である。付加情報は、ＡＣＫフラグを含むことが好ましい。ＡＣＫフラグは、確認応答のメッセージ（以下、ＡＣＫメッセージと呼ぶ。）の返信要求の有無を指示する情報である。送信元情報は、当該フレーム（無線信号）の送信元を特定するためのアドレス情報である。このようなアドレス情報としては、例えば、負荷制御装置１（のＲＦ回路部１１）、操作端末器２（の通信部２１）、無線アダプタ装置３（の無線インタフェース部３１）に割り当てられているＭＡＣ（Media Access Control）アドレスが用いられることが好ましい。また、送信先情報は、当該フレーム（無線信号）の送信先を特定するためのアドレス情報であり、上記ＭＡＣアドレス、もしくは、個々の負荷制御装置１に割り当てられる登録番号（例えば、１〜２０の整数値）であることが好ましい。
【００４３】
データ部は、制御コマンドやＡＣＫメッセージなどのデータを含むことが好ましい。チェックコードは、当該フレームの誤り検出のための符号（コード）、例えば、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check：巡回冗長検査）符号である。
【００４４】
ここで、各負荷制御装置１に割り当てられる登録番号について説明する。本負荷制御システムの運用開始前に、当該負荷制御システムに含まれる各負荷制御装置１に登録番号が付与される。各負荷制御装置１のメモリ部１３には、操作端末器２のＭＡＣアドレスならびに操作端末器２から付与される登録番号と、無線アダプタ装置３のＭＡＣアドレスならびに無線アダプタ装置３から付与される登録番号とが記憶されることが好ましい。ただし、操作端末器２から付与される登録番号と、無線アダプタ装置３から付与される登録番号とは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。以下では、説明を簡単にするため、２つの登録番号が同一である場合を想定する。なお、本実施形態の負荷制御システムでは、２つの負荷制御装置１にそれぞれ１番、２番の登録番号が付与されている。
【００４５】
一方、操作端末器２のメモリ部２３および無線アダプタ装置３のメモリ部３３には、各負荷制御装置１に付与した登録番号と各負荷制御装置１のＭＡＣアドレスとが１対１に対応付けて記憶されることが好ましい。
【００４６】
つまり、負荷制御装置１から送信される無線信号は、操作端末器２または無線アダプタ装置３へユニキャストされるので、送信元情報として負荷制御装置１のＭＡＣアドレスが用いられることが好ましい。一方、操作端末器２および無線アダプタ装置３から送信される無線信号は、複数の負荷制御装置１へマルチキャストされるので、送信先情報の情報量を減らすため、負荷制御装置１の登録番号を送信先情報とすることが好ましい。
【００４７】
本実施形態の負荷制御システムでは、例えば、住宅の居間と寝室とにそれぞれ負荷制御装置１が設置され、操作端末器２が当該住宅の内玄関に設置され、さらに、無線アダプタ装置３が当該住宅の居間に設置されることが好ましい。居間に設置されている負荷制御装置１は、１番の登録番号が付与されており、居間の天井に設置された照明負荷６（例えば、シーリングライトと呼ばれる照明器具）を制御対象としている。一方、寝室に設置されている負荷制御装置１は、２番の登録番号が付与されており、寝室の天井に設置された照明負荷６（例えば、シーリングライトと呼ばれる照明器具）を制御対象としている。つまり、当該住宅の住人が外出する際、内玄関に設置されている操作端末器２のタッチセンサ部２４をタッチ操作するか、あるいは通信端末５のタッチパネル５０をタッチ操作すれば、居間ならびに寝室の各照明負荷６を一括して消灯することができる。
【００４８】
次に、図７および図８のタイムチャートを参照しながら、本実施形態の負荷制御システムの動作を詳しく説明する。なお、各負荷制御装置１において、ＲＦ回路部１１は、省エネルギーおよび回路素子の温度上昇の抑制を目的として、一定の間欠周期ＴＡで間欠受信を行うことが好ましい。
【００４９】
例えば、外出しようとする住人が、内玄関に設置されている操作端末器２のタッチセンサ部２４をタッチ操作したと仮定する。操作端末器２の通信制御部２０は、タッチセンサ部２４から操作信号を受け取ると、２つの負荷制御装置１にそれぞれ照明負荷６を消灯させるための制御コマンドを含む送信フレームを複数生成する。ただし、これらの送信フレームは全て共通である。また、各送信フレームにおいて、付加情報のＡＣＫフラグは、ＡＣＫメッセージの返信要求有りとされる。さらに、各送信フレームにおいて、送信先情報は各負荷制御装置１の登録番号（１番および２番）とされ、送信元情報は操作端末器２のＭＡＣアドレスとされ、データ部は照明負荷６の消灯を指示する制御コマンドとされる。操作端末器２の通信部２１は、複数の送信フレーム（無線信号）を、所定の送信期間Ｔ１内に連続して送信することが好ましい（図７参照）。ただし、送信期間Ｔ１は、負荷制御装置１のＲＦ回路部１１の間欠周期ＴＡよりも十分に長い時間とされることが好ましい。
【００５０】
各負荷制御装置１のＲＦ回路部１１は、送信期間Ｔ１内で５つの無線信号のうちの何れか１つを受信する。ＲＦ回路部１１は、受信した無線信号を復調および復号化して送信フレームを取得する。ただし、ＲＦ回路部１１は、当該送信フレームの送信先情報である登録番号が自己の登録番号と一致しない場合、もしくは送信元情報であるＭＡＣアドレスがメモリ部１３に記憶している操作端末器２のＭＡＣアドレスと一致しない場合、当該送信フレームを破棄する。登録番号および送信元情報のＭＡＣアドレスが一致すれば、ＲＦ回路部１１は、当該送信フレームの付加情報とデータ部のデータ（制御コマンド）を制御部１０に出力する。
【００５１】
各負荷制御装置１の制御部１０は、ＲＦ回路部１１から付加情報と制御コマンドを受け取った時点（無線信号の受信完了時点）からタイマ（マイクロコントローラに内蔵されたタイマ）を動作させる。ただし、付加情報のＡＣＫフラグがＡＣＫメッセージの返信要求無しの場合、制御部１０は、タイマを動作させない。
【００５２】
さらに、各負荷制御装置１の制御部１０は、ＡＣＫメッセージを含む返信フレームを生成する。当該返信フレームにおいて、送信先情報は操作端末器２のＭＡＣアドレスとされ、送信元情報は自身のＭＡＣアドレスとされ、データ部は照明負荷６の状態（消灯）を示すステータスデータとされる。つまり、当該ステータスデータがＡＣＫメッセージに相当する。制御部１０は、タイマで計時される経過時間が第１時間に達すると、返信フレームをＲＦ回路部１１に出力し、ＲＦ回路部１１から当該返信フレーム（無線信号）を送信させる。
【００５３】
ここで、複数の負荷制御装置１のＲＦ回路部１１がランダムに無線信号を送信した場合、衝突が生じてしまい、操作端末器２の通信部２１が当該無線信号を正常に受信できない虞がある。そのため、本実施形態の負荷制御システムでは、複数の負荷制御装置１から通信装置（操作端末器２および無線アダプタ装置３）へＡＣＫメッセージを含む返信フレームを返信する際、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access：時分割多元接続）方式を採用する。つまり、図７に示すように、送信期間Ｔ１の終了時点から所定の待ち時間Ｔ２が経過した時点を始点とする複数のタイムスロットＴＳ１、ＴＳ２、…、ＴＳｎ−１、ＴＳｎが規定される。そして、各負荷制御装置１に対して、何れか１つのタイムスロットＴＳｉ（ｉ＝１、２、…、ｎ）が重複しないように割り当てられる。例えば、登録番号が１番の負荷制御装置１には、先頭のタイムスロットＴＳ１が割り当てられ、登録番号が２番の負荷制御装置１には、２番目のタイムスロットＴＳ２が割り当てられる。ただし、これらの割当は一例に過ぎない。
【００５４】
登録番号が１番の負荷制御装置１（以下、１番の負荷制御装置１と呼ぶ。）の制御部１０は、第１時間の経過時点、すなわち、先頭のタイムスロットＴＳ１でＲＦ回路部１１から返信フレーム（無線信号）を送信させる。また、登録番号が２番の負荷制御装置１（以下、２番の負荷制御装置１と呼ぶ。）の制御部１０は、第１時間の経過時点、すなわち、２番目のタイムスロットＴＳ２でＲＦ回路部１１から返信フレーム（無線信号）を送信させる。このように各負荷制御装置１のＲＦ回路部１１が異なるタイムスロットＴＳ１、ＴＳ２で無線信号を送信すれば、当該無線信号を通信装置（操作端末器２および無線アダプタ装置３）が受信できる可能性が高くなり、その結果、通信の信頼性が向上する。なお、各負荷制御装置１における第１時間は、無線信号の受信完了時点から送信期間Ｔ１の終了時点までの残り時間と、待ち時間Ｔ２と、待ち時間Ｔ２の終了時点から自己のタイムスロットＴＳｉの開始時点までの経過時間との合計時間となる。
【００５５】
一方、操作端末器２の通信部２１は、待ち時間Ｔ２の終了時点から最後のタイムスロットＴＳｎの終了時点まで受信回路を動作させ、各負荷制御装置１から送信される無線信号（返信フレーム）を受信する。通信制御部２０は、最後のタイムスロットＴＳｎの終了後、通信部２１で受信した全ての返信フレームの送信元情報と、メモリ部２３に記憶している負荷制御装置１のＭＡＣアドレスとを照合する。そして、メモリ部２３にＭＡＣアドレスを記憶している全ての負荷制御装置１から返信フレームを受信していれば、通信制御部２０は、今回の制御処理（照明負荷６を一括して消灯するための制御処理）を終了する。一方、少なくとも何れか１つの負荷制御装置１から返信フレームを受信していなければ、通信制御部２０は、今回の制御処理を継続し、送信フレームの再送処理を実行する。例えば、２番の負荷制御装置１から返信された返信フレームが受信され、１番の負荷制御装置１から返信された返信フレームが受信されなかったと仮定する。
【００５６】
操作端末器２の通信制御部２０は、再送用の送信フレームを複数生成する。ただし、これらの再送用の送信フレームは互いに全て共通である。さらに、再送用の送信フレームは、最初の（再送でない）送信フレームに対して、返信フレームを受信できなかった負荷制御装置１の登録番号（１番）のみが送信先情報とされることが好ましい。そして、操作端末器２の通信部２１は、複数の再送用の送信フレーム（無線信号）を送信期間Ｔ１内に連続して送信することが好ましい（図８参照）。
【００５７】
２番の負荷制御装置１のＲＦ回路部１１は、送信期間Ｔ１内で何れかの無線信号を受信するが、当該再送用の送信フレームの送信先情報には自己の登録番号が含まれていないため、当該再送用の送信フレームを破棄する。一方、登録番号が１番の負荷制御装置１のＲＦ回路部１１は、送信期間Ｔ１内に受信する無線信号（再送用の送信フレーム）の送信先情報が自己の登録番号に一致するので、当該送信フレームの付加情報とデータ部のデータ（制御コマンド）を制御部１０に出力する。また、１番の負荷制御装置１の制御部１０は、タイマを動作させる。
【００５８】
続いて、１番の負荷制御装置１の制御部１０は、ＡＣＫメッセージを含む返信フレームを生成する。そして、制御部１０は、タイマで計時される経過時間が第１時間に達した時点と、経過時間が第１時間と長さの異なる第２時間に達した時点とに、返信フレームをＲＦ回路部１１に出力し、ＲＦ回路部１１から当該返信フレーム（無線信号）を送信させる。例えば、制御部１０は、図８に示すように、先頭のタイムスロットＴＳ１と、ｎ−３番目のタイムスロットＴＳｎ−３とでＲＦ回路部１１から返信フレーム（無線信号）を送信させることが好ましい。この場合、第２時間は、無線信号の受信完了時点から送信期間Ｔ１の終了時点までの残り時間と、待ち時間Ｔ２と、待ち時間Ｔ２の終了時点からｎ−３番目のタイムスロットＴＳｎ−３の開始時点までの経過時間との合計時間となる。つまり、本実施形態の負荷制御装置１は、操作端末器２に対して、返信フレーム（無線信号）を異なるタイミングで２回送信することにより、操作端末器２が当該無線信号を受信する確率を高くして無線通信に関する信頼性の向上を図ることができる。ただし、本実施形態の負荷制御装置１の制御部１０は、操作端末器２から最初に送信された無線信号を受信した場合に、異なる２つのタイムスロットＴＳ１、ＴＳｎ−３で返信フレーム（無線信号）を送信しても構わない。
【００５９】
一方、操作端末器２の通信部２１は、待ち時間Ｔ２の終了時点から最後のタイムスロットＴＳｎの終了時点まで受信回路を動作させる。故に、操作端末器２の通信部２１は、１番目のタイムスロットＴＳ１と、ｎ−３番目のタイムスロットＴＳｎ−３との２つのタイムスロットで１番の負荷制御装置１の返信フレーム（無線信号）を受信する機会を得ることができる。通信制御部２０は、最後のタイムスロットＴＳｎの終了後、通信部２１で受信した全ての返信フレームの送信元情報と、メモリ部２３に記憶している１番の負荷制御装置１のＭＡＣアドレスとを照合する。そして、１番ての負荷制御装置１から返信フレームを受信していれば、通信制御部２０は、今回の制御処理を終了する。一方、１番の負荷制御装置１から返信フレームを受信していなければ、通信制御部２０は、再度、送信フレームの再送処理を実行する。ただし、通信制御部２０は、再送処理を所定回数（例えば、３回）繰り返しても全ての負荷制御装置１からＡＣＫメッセージを受け取れない場合、再送処理を中止することが好ましい。
【００６０】
上述のように操作端末器２の通信制御部２０は、ＡＣＫメッセージを受け取れない場合に制御コマンドを含む送信フレーム（無線信号）を通信部２１から再送させるので、再送させない場合と比較して、無線通信に関する信頼性の向上を図ることができる。また、本実施形態の負荷制御システムにおいて、各負荷制御装置１および通信装置（操作端末器２および無線アダプタ装置３）がそれぞれ上述のように構成されている。そのため、負荷制御装置１から返信される返信フレーム（無線信号）が通信装置（操作端末器２および無線アダプタ装置３）で受信される確率が上昇する。その結果、本実施形態の負荷制御システムは、無線通信に関する信頼性の向上を図ることができる。なお、詳しい説明は省略するが、負荷制御装置１の制御部１０は、無線アダプタ装置３から制御コマンドを含む無線信号が送信される場合も同様に動作する。
【００６１】
上述のように本実施形態の負荷制御装置１は、通信装置（操作端末器２および無線アダプタ装置３）との間で電波を媒体とする無線信号を送信および受信し、通信装置から送信される無線信号に含まれる制御コマンドに応じて負荷（照明負荷６）を制御する。本実施形態の負荷制御装置１は、無線信号を送信および受信する無線通信部（ＲＦ回路部１１および制御部１０）と、電源７から負荷（照明負荷６）への給電を入切するスイッチ素子１２と、スイッチ素子１２をオン・オフする制御部１０とを備える。無線通信部は、通信装置から送信される無線信号から制御コマンドを取得するように構成される。制御部１０は、無線通信部が取得する制御コマンドに応じてスイッチ素子１２をオン・オフするように構成される。無線通信部は、制御コマンドを含む無線信号を受信した場合、無線信号の受信完了時点から所定の第１時間の経過時点において、確認応答のメッセージを含む無線信号を通信装置に返信するように構成される。さらに、無線通信部は、制御コマンドを含む無線信号を受信した場合、無線信号の受信完了時点から第１時間と異なる長さの第２時間が経過した時点において、確認応答のメッセージを含む無線信号を通信装置に返信するように構成される。
【００６２】
本実施形態の負荷制御装置１は上述のように構成され、確認応答のメッセージを含む無線信号を異なるタイミング（第１時間の経過時点と第２時間の経過時点）でそれぞれ送信する。その結果、本実施形態の負荷制御装置１は、当該無線信号を１回のみ送信する場合と比較して、無線通信に関する信頼性の向上を図ることができる。
【００６３】
また、本実施形態の通信装置（操作端末器２および無線アダプタ装置３）は、負荷制御装置１に対して、制御コマンドを含む無線信号を送信する。本実施形態の通信装置は、無線信号を送信および受信する通信部２１と、イベントの発生を検知する検知部（タッチセンサ部２４および有線インタフェース部３２）とを備える。さらに、本実施形態の通信装置は、検知部がイベントの発生を検知した場合、当該イベントに対応した制御コマンドを生成し、かつ制御コマンドを含む無線信号を通信部２１から１乃至複数の負荷制御装置１に送信させる通信制御部２０とを備える。通信制御部２０は、制御コマンドを含む無線信号の送信完了時点から所定の待機時間（Ｔ２＋ＴＳ１〜ＴＳｎの合計時間）が経過するまでの間に、各負荷制御装置１が返信する確認応答のメッセージを含む無線信号を受信するように構成される。また、通信制御部２０は、待機時間が経過するまでの間に、通信部２１が少なくとも１つの負荷制御装置１から確認応答のメッセージを含む無線信号を受信しなければ、制御コマンドを含む無線信号を通信部２１から再送させるように構成される。
【００６４】
本実施形態の通信装置は上述のように構成され、少なくとも１つの負荷制御装置１から確認応答のメッセージが返信されない場合、制御コマンドを含む無線信号を通信部２１から再送するので、無線通信に関する信頼性の向上を図ることができる。
【００６５】
さらに、本実施形態の負荷制御システムは、１乃至複数の負荷制御装置１と、負荷制御装置１に対して、制御コマンドを含む無線信号を送信する通信装置（操作端末器２および無線アダプタ装置３）とを有する。そのため、本実施形態の負荷制御システムは、負荷制御装置１から返信される無線信号が通信装置（操作端末器２および無線アダプタ装置３）で受信される確率が上昇するので、無線通信に関する信頼性の向上を図ることができる。
【００６６】
また、本実施形態の負荷制御装置１において、無線通信部（制御部１０とＲＦ回路部１１）は、メインのタイムスロット、ならびにサブのタイムスロットのそれぞれにおいて、確認応答のメッセージを含む無線信号を返信するように構成されることが好ましい。これらのタイムスロットは、制御コマンドを含む無線信号の受信完了時点を起点とする複数のタイムスロットＴＳ１〜ＴＳｎのうちの何れかであることが好ましい。
【００６７】
本実施形態の負荷制御装置１が上述のように構成されれば、複数の負荷制御装置１から送信される無線信号の衝突を回避して無線通信に関する信頼性の向上を図ることができる。
【００６８】
ここで、本実施形態の負荷制御装置１では、メインのタイムスロットＴＳｉの順番（ｉ番）に一定値Ｎ（＝ｎ−４）を加算した順番（ｎ−４＋ｉ）のタイムスロットＴＳｎ−４＋ｉをサブのタイムスロットとしている。このように、メインのタイムスロットＴＳｉの順番からサブのタイムスロットＴＳｎ−４＋ｉが一義的に決まれば、複数の負荷制御装置１のサブのタイムスロットが重複することを回避できる。
【００６９】
ところで、何れかの負荷制御装置１におけるサブのタイムスロットは、別の負荷制御装置１におけるメインのタイムスロットと重複する可能性がある。ただし、重複した場合においても、当該メインのタイムスロットが、再送された送信フレームに対する返信フレームの送信時に使用されないのであれば、特に支障は無い。故に、制御部１０は、送信フレームの送信先情報に含まれる登録番号と、自身のサブのタイムスロットがメインのタイムスロットとして割り当てられている負荷制御装置１の登録番号とが一致した場合は自身のサブのタイムスロットを使用しないことが好ましい。なお、制御部１０は、送信フレームの送信先情報に含まれていない登録番号から１つの登録番号を選択し、当該登録番号の負荷制御装置１に割り当てられているメインのタイムスロットを自身のサブのタイムスロットとして使用するように構成されてもよい。
【００７０】
本実施形態の負荷制御装置１において、無線通信部（制御部１０とＲＦ回路部１１）は、サブのタイムスロットが使用されていない場合に限り、当該サブのタイムスロットにおいて、確認応答のメッセージを含む無線信号を返信するように構成されることが好ましい。
【００７１】
本実施形態の負荷制御装置１が上述のように構成されれば、無線信号の衝突を事前に回避し、無線通信に関する信頼性の更なる向上を図ることができる。
【００７２】
また、本実施形態の負荷制御システムにおいて、通信装置（操作端末器２および無線アダプタ装置３）の通信制御部（通信制御部２０、アダプタ制御部３０）は、以下のように構成されることが好ましい。すなわち、通信制御部は、制御コマンドを含む無線信号を通信部から再送させる際、確認応答のメッセージを含む無線信号を返信しなかった負荷制御装置１に対してのみ、制御コマンドを含む無線信号を再送するように構成されることが好ましい。さらに、負荷制御装置１の無線通信部（制御部１０とＲＦ回路部１１）は、通信装置から再送される制御コマンドを含む無線信号を受信した場合にのみ、確認応答のメッセージを含む無線信号を通信装置へ送信するように構成されることが好ましい。
【００７３】
本実施形態の負荷制御システムが上述のように構成されれば、負荷制御装置１が不要な無線信号の送信を行わずに済むので、省エネルギー化を図ることができる。
【００７４】
なお、本実施形態の負荷制御装置１において、制御部１０の代わりに、ＲＦ回路部１１（の信号処理回路）が、ＡＣＫメッセージを含む返信フレーム（無線信号）を２回送信する処理を行うように構成されてもよい。また、１つの負荷制御装置１の制御部１０が、２つ以上のサブのタイムスロットにおいて、ＲＦ回路部１１から返信フレーム（無線信号）を送信させても構わない。
【００７５】
ここで、本実施形態の負荷制御システムでは、通信装置として壁に埋込配設される操作端末器２を例示したが、別の構造の操作端末器を通信装置として有していても構わない。このような操作端末器は、例えば、住人が手に持った状態で操作及び持ち運び可能な形状及び寸法に形成されることが好ましい。
【００７６】
また、負荷制御装置１の制御部１０は、スイッチ素子１２をオン・オフして電源７から照明負荷６に印加される電源電圧を位相制御することにより、当該照明負荷６を調光するように構成されてもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１  負荷制御装置
２  操作端末器（通信装置）
３  無線アダプタ装置（通信装置）
６  照明負荷（負荷）
７  電源
１０  制御部（制御部、無線通信部）
１１  ＲＦ回路部（無線通信部）
１２  スイッチ素子
１５  タッチセンサ部（検知部）
２０  通信制御部（通信制御部）
２１  通信部（通信部）
２４  タッチセンサ部（検知部）
３０  アダプタ制御部（通信制御部）
３１  無線インタフェース部（通信部）
３２  有線インタフェース部（検知部）
【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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