JP2020027785A - 負荷制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】使用者が自主的にコントローラを停止した場合や、コントローラに不具合が発生した場合でも負荷への給電を継続できる負荷制御システムを提供する。【解決手段】負荷制御システム１００は、消費電力に応じた出力をする負荷４０と、電力を供給する電源３０と、ユーザが操作可能な複数のスイッチを備えたスイッチユニット１０と、指示に応じて負荷４０の出力を制御するコントローラ２０と、電源３０と負荷４０とをコントローラ２０を介さずにスイッチを介して接続して、電源３０からの電力を負荷４０に供給するための第１の配線と、電源３０とコントローラ２０とをスイッチユニット１０を介して接続して、電源３０からの電力をコントローラ２０に供給するための第２の配線とを備える。スイッチユニット１０に対する操作によって、第１と第２の配線を接続し、又は切断することが可能である。【選択図】図１

Description

本発明は、負荷の出力を制御する負荷制御システムに関する。

住宅内の機器は、それを制御するための指示装置からの指示に従って制御される。指示装置として、無線通信によって指示を送信するものも知られている。このような指示装置としては、例えば、ユーザによって操作され、その操作に応じた指示を無線送信するリモートコントローラがあり、住宅内の機器を制御するコンピュータやセンサを指示装置として、当該指示装置から指示が無線送信されることもある。

無線送信された指示を受けて機器を制御するためのコントローラも知られている。コントローラは、例えば壁面に設置されたスイッチ装置の背面に設けられて、スイッチ装置とともにスマートスイッチを構成する。コントローラは、指示装置と無線通信可能であるとともに、ユーザが手動操作によって機器を制御するための操作装置（例えば、壁面に設置されたスイッチ装置）とも接続される。これによって、コントローラは、指示装置から無線通信で受けた指示または、スイッチ装置を介してユーザから受けた手動操作による指示によって、機器の負荷を制御することができる。

また、近年では家屋に音・可視光・振動・赤外線などの各種センサを配置することで住民の行動を認識し、人工知能技術を用いて住民の次の行動を予測して照明や空調などを制御して住環境を整える住宅が登場しており、特許文献１ではこのような用途に無線通信技術が使用されることが開示されている。

しかし、このようなシステムでは、悪意ある第三者によって住宅の外部から無線信号が送信され、それによって機器が制御されることを防ぐ必要がある。このため、家庭内では特許文献１に記載されているＺｉｇＢｅｅ（登録商標）のような短距離無線通信規格が用いられるか、緊急用の通信遮断スイッチを用意することが考えられる。

特許文献２では、無線制御を禁止できるスイッチ装置を含む負荷制御システムが開示されている。この負荷制御システムでは、通信遮断スイッチがスイッチ操作パネルの背後に配置される。ユーザが操作パネルを取り外して当該スイッチを操作することにより、コントローラへの給電が停止されて、無線制御を禁止できる。

特表２０１７−５３５０８４号公報 特許６２９０５０４号公報

特許文献２で開示されている通信遮断スイッチは、それが操作されるとコントローラへの給電を遮断して無線制御を不可能にする。しかし、負荷（例えば照明器具）はコントローラを経由して給電を受けているため、コントローラが停止すれば負荷への給電も停止されてしまう。

また、特許文献２の負荷制御システムでは、電源と負荷を接続する回路中にコントローラが介在しているので、コントローラに不具合が発生した場合にも、負荷への給電は停止してしまう。

そこで、本発明は、使用者が自主的にコントローラを停止した場合や、コントローラに不具合が発生した場合でも負荷への給電を継続できる負荷制御システムを提供することを目的とする。

本発明に係る負荷制御システムの一態様は、電力を供給する電源と、入力された電力または出力に応じた出力をする負荷とを接続可能な負荷制御システムであって、ユーザが操作可能な複数のスイッチを備えたスイッチユニットと、指示に応じて前記負荷の出力を制御するコントローラと、前記電源と前記負荷とを前記コントローラを介さずに前記スイッチを介して接続して、前記電源からの電力を前記負荷に供給するための第１の配線と、前記電源と前記コントローラとを前記スイッチユニットを介して接続して、前記電源からの電力を前記コントローラに供給するための第２の配線と、を備え、前記スイッチユニットに対する第１の操作によって、前記第１の配線を接続し、又は切断することが可能であり、前記スイッチユニットに対する第２の操作によって、前記第２の配線を接続し、又は切断することが可能である。

この構成により、第２の配線を切断してコントローラへの電力供給を遮断した場合、及び、コントローラに不具合が発生した場合にも、第１の配線で電源と負荷とを接続して、負荷に電力を供給できる。

また、上記の負荷制御システムは、前記電源と前記負荷とを前記スイッチユニット及び前記コントローラを介して接続して、前記電源からの電力を前記負荷に供給するための第３の配線をさらに備えていてよく、前記コントローラは、無線による指示または前記スイッチユニットからの指示を受けて、前記指示に応じて前記電源からの電力を制御して前記負荷に供給してよく、前記第１の操作と前記第２の操作とは同一のスイッチに対する操作であってよく、前記第２の配線を切断する操作によって、前記第１の配線が接続されてよい。

この構成により、通常時にはコントローラは第２の配線を通じで電力供給を受けて、指示に応じて電力を制御して第３の配線を通じて負荷に電力を供給することで負荷の制御を行う。第２の配線を切断することでコントローラが機能しなくなるため、第３の配線では負荷に電力を供給できなくなるが、その代わりに第１の配線がコントローラを介さずに電源と負荷とを接続して、負荷に電力を供給できる。すなわち、コントローラの機能を停止させるためのスイッチの操作によって、同時にコントローラを介さない負荷への電力供給を行うことができ、コントローラに不具合が発生した際には負荷への電力供給のＯＮ／ＯＦＦスイッチとして用いることもできる。

また、上記の負荷制御システムは、前記電源と前記負荷とを前記スイッチユニット及び前記コントローラを介して接続して、前記電源からの電力を前記負荷に供給するための第３の配線をさらに備えていてよく、前記コントローラは、無線で指示を受けて、前記指示に応じて前記電源からの電力を制御して前記負荷に供給してよく、前記第１の操作と前記第２の操作とは別のスイッチに対する操作であってよい。

この構成により、通常時にはコントローラは第２の配線を通じて電力供給を受けて、指示に応じて電力を制御して第３の配線を通じて負荷に電力を供給することで負荷の制御を行う。第２の配線を切断することでコントローラが機能しなくなるため、第３の配線では負荷に電力を供給できなくなるが、第２の配線を切断する第１の操作とは独立して、別のスイッチに第２の操作を行うことで第１の配線がコントローラを介さずに電源と負荷とを接続して、負荷に電力を供給できる。

また、上記の負荷制御システムにおいて、前記コントローラは、前記スイッチユニットに対する操作に応じて前記負荷に対する制御信号を生成して送信してよく、前記第１の操作と前記第２の操作とは同一のスイッチに対する操作であってよく、前記第２の配線を接続する操作によって、前記第１の配線が接続され、前記第２の配線を切断する操作によって、前記第１の配線が切断してよい。

この構成により、コントローラが故障して制御信号を送信しなくなった場合には、負荷は供給された電力に従って電力を消費するが、この状態で第１の操作と第２の操作とを行う同一のスイッチに第１の配線を接続する操作をすることで電源からの電力が負荷に供給され、そのスイッチに第１の配線を切断する操作をすることで電源からの電力を負荷に供給しないようにできる。すなわち、コントローラに不具合が発生した際には、コントローラの機能を停止するためのスイッチを、負荷への電力供給のＯＮ／ＯＦＦスイッチとして用いることができる。

上記の負荷制御システムにおいて、前記スイッチのうち、前記コントローラへの電力供給を停止する機能または前記負荷に対して直接電力を供給する機能を有するスイッチは、他のスイッチとは異なる外観の部材で構成されていてよい。

コントローラへの電力供給を停止する機能または負荷に対して直接電力を供給する機能を有するスイッチ、即ち、非常時に操作するスイッチが、他のスイッチと外観上容易に区別できれば、ユーザは非常時に間違えることなく対応を行うことができるとともに、誤って不要な非常時用の操作をしてしまう可能性を低減できる。

上記の負荷制御システムは、無線信号を送信する遠隔制御装置をさらに備えていてよく、前記コントローラは、前記遠隔制御装置から送信された前記無線信号を受信して、受信した無線信号に従って前記負荷の出力を制御してよい。

この構成により、遠隔制御装置によって負荷の出力を制御できるとともに、遠隔制御装置に成りすまして負荷を制御しようとする悪意の制御に対してコントローラへの電力供給を遮断するという対応ができる。

上記の負荷制御システムは、家屋内に設置された複数のセンサからの情報を受け、住民の挙動を検出し、次の行動を予測し柄家屋内の環境を自動的に整える指示を出力する指示装置をさらに備えていてよく、前記遠隔制御装置は、前記指示装置からの指示に従って前記コントローラに前記指示を送信してよい。

本構成により、居住者であるユーザの需要を自動的に満たす住みよい家を実現することができる。

上記の負荷制御システムにおいて、前記制御装置は、ユーザによる指示に従って前記コントローラに前記指示を送信してよい。

本構成により、ユーザは、例えば携帯電話等の端末から遠隔制御装置に指示をするという、スイッチユニット以外の手段によって、負荷の出力を制御するための指示を与えることができる。

本発明によれば、コントローラと電源とを接続する配線を切断してコントローラへの電力供給を遮断した場合、及び、コントローラが故障した場合にも、電源と負荷とを直接接続する配線で電源と負荷とを接続することで、負荷に電力を供給できるという効果が得られる。

図１は、本発明の第１実施形態の負荷制御システムの回路図である。 図２は、本発明の第１実施形態における第１の配線について示したものであり、太線部分が第１の配線を示す。 図３は、本発明の第１実施形態における第２の配線について示したものであり、太線部分が第２の配線を示す。 図４は、本発明の第１実施形態における第３の配線について示したものであり、太線部分が第３の配線を示す。 図５は、本発明の第１実施形態のスイッチユニットの外観の正面図である。 図６は、本発明の第１実施形態におけるスイッチユニットの変形例の外観の正面図である。 図４は、本発明の第２実施形態の負荷制御システムの回路図である。 図８は、本発明の第２実施形態における第１の配線について示したものであり、太線部分が第１の配線を示す。 図９は、本発明の第２実施形態における第２の配線について示したものであり、太線部分が第２の配線を示す。 図１０は、本発明の第３実施形態の負荷制御システムの回路図である。 図１１は、第３実施形態における第１の配線について示したものであり、太線部分が第１の配線を示す。 図１２は、第３実施形態における第２の配線について示したものであり、太線部分が第２の配線を示す。 図１３は、第３実施形態における第３の配線について示したものであり、太線部分が第３の配線を示す。 図１４は、第３実施形態のスイッチユニットの外観の正面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する場合の一例を示すものであって、本発明を以下に説明する具体的構成に限定するものではない。本発明の実施にあたっては、実施の形態に応じた具体的構成が適宜採用されてよい。以下では、負荷として、照明器具、より具体的には電球を例示しているが、負荷はこれに限定されるものではない。また、負荷制御とは、その負荷の出力を制御することをいう。
（第１実施形態）

図１は、本発明の第１実施形態の負荷制御システム１００の回路図である。負荷制御システム１００は、スイッチユニット１０、コントローラ２０、電源３０、負荷４０、遠隔制御装置５０、無線ルータ６０、端末装置７０、及び指示装置８０を備えている。電源３０は、定格交流電圧を供給する商用電源である。

スイッチユニット１０とコントローラ２０は連携して負荷制御装置９０として機能するが、お互い別々に構成され、互いに電線で接続されていてもよいし、スイッチユニット１０とコントローラ２０とが一体となってスマートスイッチとして構成されていてもよい。

スイッチユニット１０は、第１操作スイッチ１１と、無線制御停止スイッチ１２と、第２操作スイッチ１３とを備えている。本実施形態では、第１操作スイッチ１１及び第２操作スイッチ１３は、常開型（Ａ接点）のモーメンタリ動作スイッチであり、無線制御停止スイッチ１２は３路（Ｃ接点）のオルタネイト動作スイッチである。各スイッチ１１〜１３は、それぞれ独立にユーザによって操作される。

各スイッチ１１〜１３の電源側は、それぞれ電源３０のライブ線Ｌに接続されている。また、図１の例では、電源３０のライブ線Ｌから出ている配線が、枝分かれして各スイッチ１１〜１３に接続されているが、スイッチ１１〜１３がそれぞれ異なる配線によって電源３０に接続されてもよい。各スイッチ１１〜１３のコントローラ２０側は、後述するコントローラ２０の対応する端子に接続されている。但し、無線制御停止スイッチ１２を無線制御停止側（遮断側）に操作した場合には、電源３０のライブ線Ｌは、コントローラ２０を介すことなく、コントローラ２０の被制御出力端子（ＮＯ１）と負荷４０とを結ぶ配線に接続される。

コントローラ２０は、Ｎ端子２１、Ｓ１端子２２、Ｓ２端子２３、ＮＯ１端子２４、Ｌ端子２５を含む複数の端子を備えている。Ｎ端子２１は、ニュートラル入力端子であり、電源３０に接続されたニュートラル線（接地側電線）Ｎに接続される。Ｓ１端子２２には、第１操作スイッチ１１からの配線が接続される。Ｓ２端子２３には、第２操作スイッチ１３からの配線が接続される。ＮＯ１端子２４は、被制御出力端子（ライブ出力端子）である。ＮＯ１端子２４からの配線は負荷４０に接続されている。負荷４０には、電源３０のニュートラル線Ｎが接続されている。Ｌ端子２５は、負荷制御出力の対象であり、コントローラ２０に対しても給電を行うライブ入力端子であり、通常時の無線制御停止スイッチ１２からの配線が接続されている。

コントローラ２０は、無線通信モジュール２８、電力調整モジュール２７、及び制御モジュール２６を備えている。無線通信モジュール２８は、無線通信機能を有し、必要に応じて遠隔制御装置５０との無線通信を行う。制御モジュール２６は、マイクロコンピュータで構成され、現在の負荷４０に対する電力出力を記憶する記憶部（図示せず）を有し、第１操作スイッチ１１及び第２操作スイッチ１３からの入力や、遠隔制御装置５０からの通信により負荷出力を決定する。

給電が絶たれる可能性があるという仕様上、接続する記憶部としてはＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリが採用されることが望ましい。しかし、負荷４０を照明器具に限定するのであれば、記憶はさほど重要でないので、記憶部として揮発性メモリを採用してもよい。

（スイッチ操作による負荷制御）
第１操作スイッチ１１を押下（接続）すると、コントローラ２０のＳ１端子２２がライブ線Ｌに接続される。第２操作スイッチ１３を押下（接続）すると、コントローラ２０のＳ２端子２３にライブ線Ｌが接続される。制御モジュール２６は、Ｓ１端子２２及びＳ２端子２３の各々の接続状態を検知する。第１操作スイッチ１１または第２操作スイッチ１３が予め定められた手順で押下された場合には、制御モジュール２６は、後述する電力調整モジュール２７を、操作に応じた出力制御を行うように制御する。例えば、短押しした場合には点灯・消灯をし、長押しした場合には徐々に出力の上げ下げをする。このように、コントローラ２０は、スイッチユニット１０に対してされたユーザの操作による指示を受ける。制御モジュール２６は、第１操作スイッチ１１または第２操作スイッチ１３への操作による指示に応じた調光パラメータを生成して電力調整モジュール２７に出力する。

電力調整モジュール２７は、制御モジュール２６から受けた調光パラメータに従い、ライブ線Ｌから通常時の無線制御停止スイッチ１２を経由してＬ端子２５に供給されている電力を調整してＮＯ１端子２４から出力する。電力調整モジュール２７は、電源３０からの電力を調整することなく出力することで、負荷４０に１００％の電力を供給し、電源３０からの電力を遮断することで、負荷４０への供給電力を０にすることができる。また、負荷４０が白熱電球や、調光対応機能を有するＬＥＤ電球である場合には、電力調整モジュール２７は、パルス変調又は位相制御を行うことで、０〜１００％の範囲で任意の調光を実現することができる。

（無線通信による負荷制御）
遠隔制御装置５０は、コントローラ２０（の無線通信モジュール２８）と無線信号を送受信するためのドングル５１を具備している。コントローラ２０と遠隔制御装置５０のドングル５１との間の通信方式には、例えば無線通信規格であるＺ−Ｗａｖｅ（登録商標）を採用することができる。

遠隔制御装置５０は、無線通信機能を有する無線ルータ６０と関連付けられている。当該無線ルータ６０と遠隔制御装置５０との間の通信は、有線通信であっても無線通信であってもよい。

無線ルータ６０は、更に端末装置７０と関連付けられている。端末装置７０は、例えばユーザの保有する携帯電話などのコンピュータ端末であり、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）などの無線通信規格で無線ルータ６０と接続される。また端末装置７０と無線ルータ６０との間の通信経路はＬＴＥ回線などを通じて一旦インターネットを介したものであってよい。

端末装置７０がコントローラ２０を制御するための方法は、制御信号を送信するアプリケーションソフトウエア等の形式で提供されてよい。ユーザは当該アプリケーションソフトウエアを通じて、端末装置７０から負荷４０を制御するための指示を出すことができる。負荷４０が照明器具である場合の例としては、指示の内容は点灯・消灯・調光・タイマー制御などになる。

端末装置７０から送信された制御信号は、無線ルータ６０及び遠隔制御装置５０を介してコントローラ２０に伝達される。コントローラ２０の無線通信モジュール２８は、端末装置７０からの制御信号を受信する。制御モジュール２６は、無線通信モジュール２８で受信した制御信号に従って電力調整モジュール２７を制御することで、ＮＯ１端子から負荷４０に送り出す電力を調整する。

また、遠隔制御装置５０には、指示装置８０が接続されていてよい。指示装置８０は、複数の宅内センサを接続した、ホームコントロールＯＳを搭載したコンピュータである。当該ホームコントロールＯＳは、ＡＩ（人工知能）を搭載しており、住宅内に複数設置された各種センサ（例えば、赤外線センサ・振動センサ・音センサ等）の情報から、住民の行動を認識し、次の行動を予測し、次の行動に向けて住環境を整えることを目的としたものである。

指示装置８０から送信された指示は、遠隔制御装置５０を介してコントローラ２０に伝達される。コントローラ２０の無線通信モジュール２８は、指示装置８０からの指示を受信する。制御モジュール２６は、無線通信モジュール２８で受信した指示に従って電力調整モジュール２７に調光パラメータを出力する。電力調整モジュール２７は、調光パラメータに従って、ＮＯ１端子２４から負荷４０に送り出す電力を調整する。これにより、住環境の自動制御が実現される。

（第１実施形態における第１の配線）
図２は、第１実施形態における第１の配線について示したものであり、太線部分が第１の配線を示す。コントローラ２０に不具合が発生し、ＮＯ１端子２４からの電力供給が絶たれると、負荷４０への給電は停止する。これにより、負荷４０が照明器具である場合には、負荷４０は消灯したままとなる。このような場合に、ユーザがスイッチユニット１０にある無線制御スイッチ１２を無線制御停止側に操作をする（遮断する）ことで、スイッチユニット１０から負荷４０側の配線はコントローラ２０を経由せずに負荷４０に直接接続される。

悪意の制御が疑われる場合には、ユーザはスイッチユニット１０にある無線制御停止スイッチ１２を無線制御停止側に操作する。当該操作により、コントローラ２０のＬ端子２５へのライブ入力は遮断され、コントローラ２０への給電は停止される。これにより、コントローラ２０の機能は停止するため、内蔵されている無線通信モジュール２８も停止し、無線制御は停止するが、一方でスイッチユニット１０から負荷４０側の配線はコントローラ２０を経由せずに負荷４０に直接接続されて負荷４０に電力が供給される。

既述のとおり、負荷４０は電源３０のニュートラル線Ｎに接続されている。このため、例えば負荷４０が照明器具である場合には、ユーザが無線制御停止スイッチ１２を無線制御停止側に操作すれば、第１の配線に電気が流れ、負荷４０は１００％の照度で点灯する。

この第１の配線により、コントローラ２０に不具合が発生している場合には、無線制御停止スイッチ１２を通常のＯＮ／ＯＦＦスイッチとして使用することができる。また、無線制御をユーザの意思により停止した場合でも、負荷４０への給電は継続できる。

（第１実施形態における第２の配線）
図３は、第１実施形態における第２の配線について示したものであり、太線部分が第２の配線を示す。無線制御停止スイッチ１２が無線制御停止側に操作されていない場合（即ち、通常時）には、コントローラ２０のＬ端子２５に対して電源３０からのライブ線Ｌが接続されている。コントローラ２０のＮ端子２１は電源３０のニュートラル線Ｎに接続されているため、コントローラ２０と電源３０とを接続する電気回路が形成され、コントローラ２０が駆動電源を得ることになる。当該第２の配線によりコントローラ２０内部の制御モジュール２６に通電がなされ、制御モジュール２６は無線通信モジュール２８が受けた無線信号または、第１操作スイッチ１１、第２操作スイッチ１３の操作に基づいて調光パラメータを生成して電力調整モジュール２７を制御することができる。

（第１実施形態における第３の配線）
図４は、第１実施形態における第３の配線について示したものであり、太線部分が第３の配線を示す。無線制御停止スイッチ１２が無線制御停止側に操作されていない場合（即ち、通常時）には、負荷４０と電源３０のライブ線Ｌとの間の電気回路は一旦コントローラ２０を経由する。コントローラ２０のＬ端子２５に入力された電力は、コントローラ２０内部の電力調整モジュール２７により調整されて、コントローラ２０のＮＯ１端子２４から出力され、負荷４０に供給される。また、負荷４０は、ニュートラル線Ｎによって電源３０と接続される。

当該第３の配線により、負荷４０に対して、スイッチユニット１０の操作もしくは遠隔制御装置５０からの無線通信による負荷制御を行うことができる。なお、当該第３の配線は、無線制御停止スイッチ１２を無線制御停止側に操作した場合には、第２の配線と同様に切断され、代わりに第１の配線が負荷４０に電力を供給する。

（スイッチ部分の形態）
図５は、本発明の実施形態のスイッチユニット１０の外観の正面図である。スイッチユニット１０は、外縁部に設けられた化粧プレート１０１と、中央部に設けられた複数の大型ハンドル１１１〜１１３から構成される。ハンドル１１１の背面には第１操作スイッチ１１が設けられており、ハンドル１１２の背面には無線制御停止スイッチ１２が設けられており、ハンドル１１３の背面には第２操作スイッチ１３が設けられている。更にそれらのスイッチ１１〜１３の背面には、図１に示したような電気配線が接続されている。なお、上述のように、コントローラ２０とスイッチユニット１０とが一体化されていてもよい。

ハンドル１１１〜１１３の一部には、透光窓を設けることができる。各スイッチ１１〜１３の対応部分にはＬＥＤやネオンランプなどの小型光源を備えることができ、スイッチ１１〜１３の通電状態に応じて発光させることができる。ユーザは透光窓から漏れ出た光により、現在のスイッチの通電状態を知ることができる（例えば、通電時は緑、切断時は赤等）。また、スイッチ１１〜１３として、遮断時にのみ小型光源が点灯するものを採用してもよい。これらの小型光源及び透光窓により、ユーザは夜間照明が落とされた状態でスイッチの位置を容易に知ることができる。

また、図６は、本実施形態におけるスイッチユニット１０の変形例の外観の正面図である。この変形例では、通常の調光制御に用いる第１操作スイッチ１１に対応するハンドル１１１、第２操作スイッチ１３に対応するハンドル１１３の構造は図２と同等であるが、無線制御停止スイッチ１２に対応するハンドル１１２は、ハンドル１１１及びハンドル１１３とは外観（大きさ、形状、色等）が異なる、例えばタンブラースイッチとして構成される。ハンドル１１２も通電状態を発光により表す機能を有していてよい。この構成により、通常時にはユーザが誤って無線通信による制御を停止してしまうことを防ぐことができ、悪意の制御が行われている可能性がある場合や、コントローラ２０に不具合が発生した場合には、ユーザは間違えずに迅速に無線制御停止スイッチ１２を操作することができる。

（スイッチの操作）
本実施形態では、無線制御停止スイッチ１２を操作することで、第１の配線と、第２の配線の接続が排他的に切り替わり、第３の配線の接続状態は第２の配線に連動する。すなわち、スイッチユニット１０に対する第１の操作と第２の操作は、同一のスイッチである無線制御停止スイッチ１２の操作により実現される。

（第１実施形態の効果）
以上説明したように、本実施形態によれば、コントローラ２０に不具合が発生した場合であっても、無線制御停止スイッチ１２を操作して第１の配線を接続することにより、負荷４０に電力を供給でき、コントローラ２０の不具合が解消するまでは、無線制御停止スイッチ１２を負荷４０に対するＯＮ／ＯＦＦスイッチとして使用することができる。また、無線通信モジュール２８が不正制御されている恐れがあって、無線通信による制御を遮断した場合でも、負荷４０への電力供給は維持できる。

（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態の負荷制御システム１００´の回路図である。スイッチ１１とスイッチ１３の機能は実施例１と同様であるが、無線制御停止スイッチ１２は、通常通電状態の（Ｂ接点）オルタネイト動作スイッチとなっている。本実施形態では、スイッチ装置の外観は第１実施形態で提示したものと同等なもの（図２、図３）を使用してよい。

本実施形態では、負荷４０として、負荷側出力制御装置４１を備えたものを使用する。負荷側出力制御装置４１は、負荷４０の付近に設けられていてもよいし、負荷４０の内部に組み込まれていてもよい。電源３０からの電力は、負荷側出力制御装置４１に供給される。負荷側出力制御装置４１は、無線通信によって送信された制御信号を受信して、制御信号に従って負荷４０の出力を制御する。

無線制御停止スイッチ１２は、電源３０のライブ線Ｌと、コントローラ２０のＬ端子２５とを接続する回路上に設けられる。また、無線制御停止スイッチ１２とコントローラ２０との間には分岐回路が設けられ、負荷側出力制御装置４１を介して負荷４０に接続する。

本実施形態では、コントローラ２０のＮＯ１端子２４は負荷４０とは接続されないため、負荷４０はコントローラ２０を経由して給電を受けることはなく、コントローラ２０は電力調整モジュール２７を有しない。コントローラ２０は制御モジュール２６でスイッチユニット１０による負荷制御操作を受け付け、これを無線通信モジュール２８は無線信号として送信する。遠隔制御装置５０は当該無線信号を受信する。

遠隔制御装置５０は、第１実施形態で説明した通り、指示装置８０からの指示を受けている。遠隔制御装置５０は、これらの信号を取りまとめて無線ルータ６０に送信する。無線ルータ６０は制御信号を無線送信し、これを負荷側出力制御装置４１が受信し、負荷側出力制御装置４１は、負荷４０に供給する電力または位相を制御する。

無線ルータ６０は、更にユーザの所持する端末装置７０からの制御を受けることがある。第１実施形態では、端末装置７０からの制御を受けた無線ルータ６０は、遠隔制御装置５０を経由してコントローラ２０に対して制御信号を送信し、コントローラ２０が負荷制御を行ったが、本実施形態では無線ルータ６０自体が遠隔制御装置５０を介さずに制御信号を送信することとしてよい。この場合、負荷側出力制御装置４１との無線通信方法はＷｉ−Ｆｉ（登録商標）などの無線ＬＡＮ規格になる。勿論無線ルータ６０から有線または無線で送信された制御信号を、遠隔制御装置５０が受信して、これを負荷側出力制御装置４１に対して無線送信することとしてもよく、この場合の通信方法はＺ−Ｗａｖｅ（登録商標）などが用いられてよい。

図示しないが、負荷側出力制御装置４１は通信部と、制御部と、記憶部を備える。通信部は、無線ルータ６０または遠隔制御装置５０から無線通信により受信した制御信号を制御部に伝達し、制御部は負荷４０に提供する電力を調整し、現在受けている出力制御の内容を記憶部で保持する。また、負荷側出力制御装置４１は上記制御信号を定期的にチェックし、直近の通信状態を記録してもよい。記憶部は揮発性メモリでよいが、保守の必要性があればＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリを使用して記録が残るように構成してもよい。

負荷側出力制御装置４１の制御部は、無線通信が連続して失敗し、失敗回数が閾値を超えた場合、それまで受けていた制御を無視し、供給電力をそのまま負荷４０に加える。この状態は、負荷側出力制御装置４１が制御信号を再度受信した場合には解除される。この構成により、本実施形態の通信経路を担う各装置のいずれかに不具合が発生しても、無線制御停止スイッチ１２が操作されない限り、負荷４０に対する給電は維持できる。

（第２実施形態における第１の配線）
図８は、第２実施形態における第１の配線について示したものであり、太線部分が第１の配線を示す。本実施形態では、無線制御停止スイッチ１２からの配線は、無線制御停止スイッチ１２を通過した後に分岐回路を通じて負荷４０側とコントローラ２０側に枝分かれするので、負荷４０とコントローラ２０への給電は連動する。

このため、コントローラ２０に何らかの不具合が発生した場合でも、スイッチユニット１０のスイッチ１１および１３が作動しなくなるだけで、負荷４０への給電はユーザの特別な操作を要さずに第１の配線により確保され続ける。また、無線通信による制御信号の送信は遠隔制御装置５０または無線ルータ６０が担い、負荷側出力制御装置４１がこれを受信して負荷４０の出力制御が行われるため、スイッチユニット１０のスイッチ１１および１３による操作が停止するだけで、指示装置８０や端末装置７０を通じた負荷制御は正常に動作する。

無線制御停止スイッチを無線制御停止側に操作にすると、コントローラ２０および負荷４０への給電は停止する。負荷４０は負荷側出力制御装置４１で無線制御を受けているので、これらの装置に給電されなくなることで、負荷が照明器具である場合には消灯し、負荷４０に対する無線制御も受信側である負荷側出力制御装置４１への給電が停止するため遮断される。

（第２実施形態における第２の配線）
図９は、第２実施形態における第２の配線について示したものであり、太線部分が第２の配線を示す。第２の配線は、電源３０のライブ線Ｌが無線制御停止スイッチ１２を介してコントローラ２０のＬ端子２５に入力され、Ｎ端子２１から電源３０のニュートラル線Ｎに接続する電気回路を構成する。第１の配線と第２の配線との分岐点は、無線制御停止スイッチ１２の先に設けられているので、第１の配線と第２の配線への通電状態は無線制御停止スイッチ１２の操作に連動する。

無線制御停止スイッチ１２を無線制御停止側に操作すると、コントローラ２０への給電が停止され、コントローラ２０は停止する。無線制御停止スイッチを無線制御停止側に操作すると、第１の配線も遮断され、負荷４０への給電および負荷４０への無線制御も停止する。

（第２実施形態における第３の配線）
本実施形態では負荷４０の制御はコントローラ２０から負荷４０に供給する電力の制御ではなく負荷側出力制御装置４１に対する無線通信で行われ、電力制御は負荷側出力制御装置４１によって行われるため、電源３０と負荷４０との間を、コントローラ２０を介して接続する第３の配線は存在しない。

（スイッチの操作）
本実施形態では、無線制御停止スイッチ１２を操作することで、第１の配線と第２の配線の接続が連動して切り替わる。すなわち、スイッチユニット１０に対する第１の操作と第２の操作は、同一のスイッチである無線制御停止スイッチ１２の操作により実現されるものの、第２の配線を接続する操作により第１の配線も接続され、第２の配線を切断する操作により、第１の配線も切断される。

（第２実施形態の効果）
本実施形態では、コントローラ２０に不具合が発生した場合でも、ユーザはスイッチユニット１０に設置されている第１操作スイッチ１１と第２操作スイッチ１３の操作による負荷制御ができなくなるだけで、端末装置７０による負荷制御は引き続き行うことができる。また、指示装置８０による自動的な負荷制御も受けることができる。また、第１実施形態と同様、無線制御停止スイッチ１２を負荷４０に対する給電のＯＮ／ＯＦＦスイッチとして代用することができる。

（第３実施形態）
図１０は、スイッチユニット１０に更に別の回路形態を持つ、負荷制御システム１００´´の回路図である。本実施形態では、負荷制御の方法は第１実施形態と同様であるが、無線制御停止スイッチ１２は通常通電状態の（Ｂ接点）オルタネイト動作スイッチとなっており、電源３０のライブ線Ｌと、コントローラ２０のＬ端子２５にのみ接続されている。外部からの悪意の制御が疑われる場合には、無線制御停止スイッチ１２を無線制御停止側に操作することで、コントローラ２０への通電を停止することができる。この結果、コントローラ２０は機能を停止し、コントローラ２０が担っている無線制御も停止する。

また、本実施形態では、スイッチユニット１０は新たに通常切断状態（Ａ接点）のオルタネイト動作スイッチである第３操作スイッチ１４を備える。第３操作スイッチ１４の電源３０側は電源３０のライブ線Ｌに直接または他のスイッチに至る回路から分岐回路を通じて枝分かれして接続されており、負荷４０側はコントローラ２０を介さずに、コントローラ２０のＮＯ１端子２４と負荷４０とを接続する配線中に接続されている。

（第３実施形態における第１の配線）
図１１は、第３実施形態における第１の配線について示したものであり、太線部分が第１の配線を示す。通常は、無線制御停止スイッチ１２は通電状態になっているため、負荷４０はコントローラ２０のＮＯ１端子２４からの給電と負荷制御を受けている。しかし、ユーザが無線制御を停止するため無線制御停止スイッチ１２を無線制御停止側に操作してコントローラ２０への給電を停止した場合や、コントローラ２０に不具合が発生した場合などは、ＮＯ１端子２４からの給電が停止するので、負荷４０への給電も停止してしまう。

このような場合に、ユーザが第３操作スイッチ１４を接続側に操作すると、図１１に示した通りコントローラ２０を経由しない第１の配線が形成される。前述のとおり、第３操作スイッチの負荷側配線は、負荷４０に直接接続されている。ユーザは、第３操作スイッチ１４を操作してこの配線を接続することにより、コントローラ２０の状態によらず、負荷４０に対して電力を供給することができる。

（第３実施形態における第２の配線）
図１２は、第３実施形態における第２の配線について示したものであり、太線部分が第２の配線を示す。無線制御停止スイッチ１２が操作されていない状態の場合には、コントローラ２０のＬ端子２５に対して電源３０からの配線が接続されている。コントローラ２０のＮ端子２１は電源３０のニュートラル線Ｎに接続されているため、コントローラ２０を介した電気回路が形成され、コントローラ２０の内部機能に給電を行う第２の配線が接続される。当該第２の配線によりコントローラ２０内部の制御モジュール２６に通電がなされ、制御モジュール２６は無線通信モジュール２８が受けた指示または、ユーザによる第１操作スイッチ１１、第２操作スイッチ１３の操作に基づいて、電力調整モジュール２７を制御することができる。

（第３実施形態における第３の配線）
図１３は、第３実施形態における第３の配線について示したものであり、太線部分が第３の配線を示す。無線制御停止スイッチ１２が無線制御停止側に操作されていない場合（即ち、通常時）には、負荷４０と電源３０のライブ線Ｌとの間の電気回路は一旦コントローラ２０を経由する。コントローラ２０のＬ端子２５に入力された電力は、コントローラ２０内部の電力調整モジュール２７により調整されて、コントローラ２０のＮＯ１端子２４から出力され、負荷４０に供給される。

当該第３の配線により、負荷４０に対して、スイッチユニット１０の第１操作スイッチ１１と第２操作スイッチ１３の操作もしくは無線通信による負荷制御を行うことができる。なお、当該第３の配線は、コントローラ２０に不具合が発生した場合や、無線制御停止スイッチ１２を無線制御停止側に操作した場合には、第２の配線と同様に切断される。このような場合、本実施形態では、ユーザは第３操作スイッチ１４を操作することで、第１の配線により負荷４０への電力供給のＯＮ／ＯＦＦ操作をすることができる。

図１４は、第３実施形態のスイッチユニット１０の外観の正面図である。スイッチユニット１０は第１実施形態と同じく、外縁部に設けられた化粧プレート１０１と、中央部に設けられた複数の大型ハンドル１１１〜１１３から構成されている。ハンドル１１１の背面には第１操作スイッチ１１が設けられており、ハンドル１１２の背面には無線制御停止スイッチ１２が設けられており、ハンドル１１３の背面には第２操作スイッチ１３が設けられている。

また、ハンドル１１１〜１１３の下方には、ハンドル１１４が設けられる。ハンドル１１４の背面には第３操作スイッチ１４が設けられている。ハンドル１１４は、他のハンドル１１１〜１１３とは、外観（大きさ、形状、色等）が異なる、例えばタンブラースイッチとして構成される。第３操作スイッチ１４も通電状態を発光により表す機能を有していてよい。

更に、それらのスイッチ１１〜１４の背面には、図１０に示す電気配線が接続されている。コントローラ２０がスイッチと一体化している場合、更にコントローラ２０が備えられている。透光窓による接続状態表示機能を持たせることができる点も第１実施形態と同様である。

この構成により、コントローラ２０が正常に動作している間は、ユーザによるスイッチ１４の誤操作を防ぐことができ、コントローラ２０自体に不具合が発生している状況や、ユーザが無線制御停止スイッチ１２を無線制御停止側に操作したことによりコントローラ２０を停止した状態では、スイッチ１４を負荷への給電のＯＮ／ＯＦＦをすることができる。

（スイッチの操作）
本実施形態では、無線制御停止スイッチ１２を操作することで、第２の配線と、第３の配線の接続状態が連動して切り替わる。一方で、第１の配線は、第３操作スイッチ１４の操作により切り替わる。すなわち、第１の操作と第２の操作は、別のスイッチに対する操作であり、それぞれ独立して行うことができる。

（第３実施形態の効果）
本実施形態によれば、コントローラ２０の不具合や、無線制御停止スイッチ１２の操作によるコントローラ２０の稼働状況に関わらず、ユーザは負荷に電力を供給するか否かを選択することができる。

（変形例）
以上、各実施形態について説明したが、本発明はこれだけに限られるものでない。例えば、第２実施形態では、コントローラ２０から電力調整モジュール２７を取り外し、負荷４０に対する無線制御を遠隔制御装置５０や無線ルータ６０が担当したが、コントローラ２０自体が更に負荷４０に対して無線制御を行う機能を備えていてもよい。この構成によってもコントローラ２０を経由しない第１の配線と、コントローラ２０を経由する第２の配線の形態は変化せず、コントローラ２０が直接負荷４０との通信を行えば、他の装置の機能は大きく変更する必要がない。

１０ スイッチユニット
１１ 第１操作スイッチ
１２ 無線制御停止スイッチ
１３ 第２操作スイッチ
１４ 第３操作スイッチ
２０ コントローラ
２６ 制御モジュール
２７ 電力調整モジュール
２８ 無線通信モジュール
３０ 電源
４０ 負荷
４１ 負荷側出力制御装置
５０ 遠隔制御装置
６０ 無線ルータ
７０ 端末装置
８０ 指示装置
９０、９０´、９０´´ 負荷制御装置
１００、１００´、１００´´ 負荷制御システム
Ｌ ライブ線
Ｎ ニュートラル線

Claims (8)

1. 電力を供給する電源と、入力された電力または出力に応じた出力をする負荷とを接続可能な負荷制御システムであって、
   ユーザが操作可能な複数のスイッチを備えたスイッチユニットと、
   指示に応じて前記負荷の出力を制御するコントローラと、
   前記電源と前記負荷とを前記コントローラを介さずに前記スイッチを介して接続して、前記電源からの電力を前記負荷に供給するための第１の配線と、
   前記電源と前記コントローラとを前記スイッチユニットを介して接続して、前記電源からの電力を前記コントローラに供給するための第２の配線と、
   を備え、
   前記スイッチユニットに対する第１の操作によって、前記第１の配線を接続し、又は切断することが可能であり、
   前記スイッチユニットに対する第２の操作によって、前記第２の配線を接続し、又は切断することが可能である、負荷制御システム。
2. 前記電源と前記負荷とを前記スイッチユニット及び前記コントローラを介して接続して、前記電源からの電力を前記負荷に供給するための第３の配線をさらに備え、
   前記コントローラは、無線による指示または前記スイッチユニットからの指示を受け、前記指示に応じて前記電源からの電力を制御して前記負荷に供給し、
   前記第１の操作と前記第２の操作とは同一のスイッチに対する操作であり、前記第２の配線を切断する操作によって、前記第１の配線が接続される、請求項１に記載の負荷制御システム。
3. 前記電源と前記負荷とを前記スイッチユニット及び前記コントローラを介して接続して、前記電源からの電力を前記負荷に供給するための第３の配線をさらに備え、
   前記コントローラは、無線で指示を受けて、前記指示に応じて前記電源からの電力を制御して前記負荷に供給し、
   前記第１の操作と前記第２の操作とは別のスイッチに対する操作である、請求項１に記載の負荷制御システム。
4. 前記コントローラは、前記スイッチユニットに対する操作に応じて前記負荷に対する制御信号を生成して送信し、
   前記第１の操作と前記第２の操作とは同一のスイッチに対する操作であり、前記第２の配線を接続する操作によって、前記第１の配線が接続され、前記第２の配線を切断する操作によって、前記第１の配線が切断する、請求項１に記載の負荷制御システム。
5. 前記スイッチのうち、前記コントローラへの電力供給を停止する機能または前記負荷に対して直接電力を供給する機能を有するスイッチは、他のスイッチとは異なる外観の部材で構成されている、請求項１から４のいずれかに記載の負荷制御システム。
6. 前記指示を無線送信する遠隔制御装置をさらに備え、
   前記コントローラは、前記遠隔制御装置から無線送信された前記指示を受信する、請求項２又は３に記載の負荷制御システム。
7. 家屋内に設置された複数のセンサからの情報を受け、住民の挙動を検出し、次の行動を予測して家屋内の環境を自動的に整える指示を出力する指示装置をさらに備え、
   前記制御装置は、前記指示装置からの指示に従って前記コントローラに前記指示を送信する、請求項６に記載の負荷制御システム。
8. 前記制御装置は、ユーザによる指示に従って前記コントローラに前記指示を送信する、請求項６に記載の負荷制御システム。

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