JP6029607B2 - Wireless control system, switch device, wireless communication device, and arrangement state determination method of wireless communication device - Google Patents
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Description
本発明は、無線制御システム、スイッチ装置、無線通信装置及び無線通信装置の配置状態判定方法に関する。 The present invention relates to a radio control system, a switch device, a radio communication device, and an arrangement state determination method for a radio communication device.
近年、家庭内の家電機器などのエネルギーを管理するHEMS(Home Energy Management System:家庭用エネルギー管理システム)が注目されている。HEMSによれば、家庭内の家電機器の電力消費量を表示したり、スマートフォンやタブレットなどの端末にて家電機器を遠隔制御したりすることができる。 In recent years, attention has been focused on HEMS (Home Energy Management System) for managing energy of household electrical appliances in the home. According to HEMS, the power consumption of household electrical appliances in the home can be displayed, or the electrical home appliances can be remotely controlled by a terminal such as a smartphone or a tablet.
HEMSでは、家庭内の各家電機器を、有線又は無線によってHAN(Home Area Network:宅内ネットワーク)に接続する必要がある。このため、ネットワーク接続機能を有する家電機器が開発されている。しかしながら、既設住宅にHEMSを導入する場合、既存の家電機器を、ネットワーク接続に対応した家電機器に入れ替えることは、コストや手間がかかる。このため、既存の家電機器をネットワーク接続するための方式が開発されている(特許文献1、2参照)。 In HEMS, each home appliance in the home needs to be connected to a HAN (Home Area Network) by wire or wireless. For this reason, home appliances having a network connection function have been developed. However, when HEMS is introduced into an existing house, replacing existing home appliances with home appliances compatible with network connection is costly and troublesome. For this reason, systems for connecting existing home appliances over a network have been developed (see Patent Documents 1 and 2).
特許文献1に開示された照明システムは、天井などに設置される既存の照明機器をHEMSに接続するために、壁に設置された照明機器用のスイッチ装置に無線通信部を設け、スイッチ装置を介して照明機器をネットワークに接続する構成である。 In order to connect an existing lighting device installed on a ceiling or the like to a HEMS, the lighting system disclosed in Patent Document 1 is provided with a wireless communication unit in a switch device for a lighting device installed on a wall, It is the structure which connects an illuminating device to a network via.
特許文献2に開示されたスイッチ装置は、HEMSに無線接続するための無線通信アダプタが接続される接続部を備える構成である。 The switch device disclosed in Patent Literature 2 is configured to include a connection unit to which a wireless communication adapter for wireless connection to the HEMS is connected.
特許文献1に開示された照明システムでは、スイッチ装置本体に無線通信部が固定されているため、無線通信部の位置を調整することができない。このため、無線通信部の付近に金属がある場合などの無線通信に不利な環境に対応することができないという問題がある。 In the illumination system disclosed in Patent Document 1, since the wireless communication unit is fixed to the switch device body, the position of the wireless communication unit cannot be adjusted. For this reason, there exists a problem that it cannot respond to an environment unfavorable for wireless communication, such as when there is metal near the wireless communication unit.
特許文献2に開示されたスイッチ装置では、その接続部に無線通信アダプタが装着される構成であるため、特許文献1と同様に、無線通信アダプタの位置を周囲の電波環境に応じて調整することができないという問題がある。 Since the switch device disclosed in Patent Document 2 has a configuration in which a wireless communication adapter is attached to the connection portion, the position of the wireless communication adapter is adjusted according to the surrounding radio wave environment, as in Patent Document 1. There is a problem that can not be.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、既存機器及び既存配線を活用しつつ、周囲の電波環境に応じて柔軟に無線通信装置の位置を決定することができる無線制御システム、スイッチ装置、無線通信装置及び無線通信装置の配置状態判定方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and is a wireless control system that can flexibly determine the position of a wireless communication device according to the surrounding radio wave environment while utilizing existing equipment and existing wiring. An object of the present invention is to provide a switch device, a wireless communication device, and a wireless communication device arrangement state determination method.
上記目的を達成するため、本発明に係る無線制御システムは、壁に設置され、負荷に接続されたスイッチ装置と、前記スイッチ装置にケーブルを介して接続され、情報収集装置との間で無線通信を行う無線通信装置とを備える。前記スイッチ装置は、電源部と操作部と通信インターフェース部と制御部とを備える。電源部は、配電線に接続され、前記スイッチ装置及び前記無線通信装置のための電力を生成する。操作部は、操作者により操作される。通信インターフェース部は、前記ケーブルを介して前記無線通信装置との通信を行う。制御部は、前記操作部からの入力信号又は前記通信インターフェース部を介して入力された前記無線通信装置での受信信号に基づいて前記負荷を制御する。前記スイッチ装置又は前記スイッチ装置が取り付けられるスイッチボックスは、前記無線通信装置が取り付けられる複数の被取付部を備える。前記無線通信装置は、前記スイッチ装置又は前記スイッチボックスの前記複数の被取付部に取り付け可能な取付部を備える。 In order to achieve the above object, a wireless control system according to the present invention is a wireless communication between a switch device installed on a wall and connected to a load, and an information collection device connected to the switch device via a cable. A wireless communication device for performing The switch device includes a power supply unit, an operation unit, a communication interface unit, and a control unit. The power supply unit is connected to a distribution line and generates power for the switch device and the wireless communication device. The operation unit is operated by an operator. The communication interface unit communicates with the wireless communication device via the cable. The control unit controls the load based on an input signal from the operation unit or a reception signal at the wireless communication device input via the communication interface unit. The switch device or the switch box to which the switch device is attached includes a plurality of attached portions to which the wireless communication device is attached. The wireless communication device includes an attachment portion that can be attached to the plurality of attachment portions of the switch device or the switch box.
本発明によれば、壁に設置された既存のスイッチ装置に、無線通信機能を追加する構成とすることで、既存負荷(既存機器)と既存配線とを利用でき、負荷(機器)を容易に無線通信で制御する(HEMS対応とする)ことができる。また、スイッチ装置にケーブルを介して接続された無線通信装置を、スイッチ装置の複数の被取付部又はスイッチボックスの複数の被取付部に配設可能であるので、無線通信装置の位置を、周囲の電波環境に応じて柔軟に決定することができる。 According to the present invention, an existing load (existing equipment) and existing wiring can be used by adding a wireless communication function to an existing switch device installed on a wall, so that the load (equipment) can be easily used. It can be controlled by wireless communication (compatible with HEMS). In addition, since the wireless communication device connected to the switch device via a cable can be disposed in a plurality of attached portions of the switch device or a plurality of attached portions of the switch box, the position of the wireless communication device is Can be determined flexibly according to the radio wave environment.
以下、本発明の実施の形態に係る無線制御システム、スイッチ装置、無線通信装置及び無線通信装置の配置状態判定方法について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, a radio control system, a switch device, a radio communication device, and a radio communication device arrangement state determination method according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1に係る無線制御システム10は、図1に示すように、既存の負荷である4台の照明機器200〜230をON(点灯)/OFF(消灯)等するためのスイッチ装置300と、スイッチ装置300にケーブルL4を介して接続された無線通信装置400と、無線通信装置400と無線通信が可能な情報収集装置500とを備える。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the
4台の照明機器200〜230及びスイッチ装置300は、系統電源100に接続されている。系統電源100は、家庭内の各種の家電機器(前記4台の照明機器200〜230を含む)などに電力を提供する電源である。
The four
照明機器200〜230は、ダウンライト、シーリングライトなどの家庭用の照明機器であり、例えば室内の天井に配設される。
The
詳しくは、照明機器200は、例えばダウンライトである。照明機器200は、図2に示すように、自機に至る配電回路の配電線L31が、リレーなどのスイッチである開閉制御部307により開閉されることで、ON(点灯)/OFF(消灯)制御される。照明機器210は、例えばシーリングライトである。照明機器210は、自機に至る配電回路とは別の制御線L32からPWM(Pulse Width Modulation)信号が入力されることで、段階的に調光可能である。調光は、例えば0〜100%まで5%刻みで変更可能である。
Specifically, the
スイッチ装置300は、図3に示すように、室内の壁面WLに設置される。詳しくは、スイッチ装置300は、室内の壁に埋め込まれた埋込用のスイッチボックス700に取り付けられることで、壁面WLに設置される。
As shown in FIG. 3, the
スイッチボックス700は、その内側にスイッチ装置300が収容可能である。スイッチボックス700は、金属製であり、例えばJISで規定されている2個用(2連)である。スイッチボックス700は、壁面WLに取り付けるために前面側に形成された取付片720を備える。
The
スイッチボックス700は、その外側に無線通信装置400が取り付け可能な複数の被取付部730を備える。詳しくは、スイッチボックス700は、その上面、下面、左側面、右側面、及び背面に、無線通信装置400を出し入れ可能な大きさの開口部710がそれぞれ形成されている。スイッチボックス700での各開口部710の周囲の一部箇所に、被取付部730が形成されている。
The
スイッチ装置300は、図2に示すように、配電線L1、L2を介して系統電源100と、配電線L31を介して照明機器200と、制御線L32を介して照明機器210と、ケーブルL4を介して無線通信装置400とにそれぞれ接続されている。ケーブルL4は、通信線L41と電源線L42とを備える。
As shown in FIG. 2, the
配電線L1は、スイッチ装置300内で分岐し、一方は電源部301に接続され、他方は開閉制御部307に接続されている。
The distribution line L1 branches in the
スイッチ装置300は、電源電圧を生成する電源部301と、無線通信装置400との通信を行う通信インターフェース部(以下、「通信I/F部」と略す)302と、操作者により操作される操作部303と、4台の照明機器200〜230の状態等を表示する表示部304と、4台の照明機器200〜230を制御する制御部305と、照明機器210を多段階制御する多段階制御部306と、照明機器200をON/OFF制御する開閉制御部307とを備える。
The
電源部301は、配電線L1、L2より供給された交流電流を整流・変圧して、電圧の異なる直流電流に変換し、スイッチ装置300及び無線通信装置400のための電力を生成するものである。電源部301は、例えばAC(交流)/DC(直流)コンバータである。
The
電源部301で生成された電源電圧は、制御部305と、通信I/F部302を介して無線通信装置400とに供給される。
The power supply voltage generated by the
通信I/F部302は、ケーブルL4を介して無線通信装置400との通信を行うものである。通信I/F部302は、ケーブルL4が接続されるコネクタを備える。このコネクタには、無線通信装置400との相互通信のためのピン(端子)と、無線通信装置400への電源供給のためのピン(端子)とを備える。
The communication I /
操作部303は、ユーザからの直接操作を受け付けるスイッチ3031とボタン3032、3033と、無線通信装置400の通信設定を開始するための設定用スイッチ3034とを備える。
The
図4に示すように、スイッチ3031は、照明機器200をON/OFF操作するためのスイッチである。ボタン3032、3033は、照明機器210の照明の明暗を指定するボタンである。設定用スイッチ3034は、無線通信装置400の通信設定を開始するためのスイッチである。
As illustrated in FIG. 4, the
表示部304は、例えばLED(Light Emitting Diode)で構成され、第1表示部3041と第2表示部3042とを備える。
The
第1表示部3041は、LEDの点灯/消灯により、開閉制御部307の状態、つまり、照明機器200の状態を表示する。
The
第2表示部3042は、調光の段階数に応じた数のLEDを備えた表示インジケータである。第2表示部3042は、複数のLEDを段階的に点灯/消灯することにより、多段階制御部306の状態、つまり、照明機器210の状態を表示する。なお、第2表示部3042でのハッチング部分は、点灯したLEDを示し、白抜き破線部分は、消灯したLEDを示す。
The
制御部305は、CPU(Central Processing Unit)とROM(Read Only Memory)とRAM(Random Access Memory)などにより構成される。制御部305は、図2に示すように、操作部303からの入力信号又は通信I/F部302を介して入力された無線通信装置400での受信信号に基づいて、照明機器200、210を制御する機能を有する。
The
多段階制御部306は、制御部305からの指令により、照明機器210を多段階に制御する信号を出力するものである。詳しくは、多段階制御部306は、制御部305からの指令に応じたデューティ比(オン時間とオフ時間の割合)のPWM信号を出力する。PWM信号のデューティ比が大きい程、照明機器210が明るくなる。デューティ比が小さい程、照明機器210が暗くなる。
The
開閉制御部307は、制御部305からの指令により、照明機器200に至る配電線L31を開閉するものである。開閉制御部307は、例えば、リレーやトライアックなどの電動スイッチである。
The open /
次に、無線通信装置400の構成について説明する。無線通信装置400は、図5に示すように、送受信のためのアンテナ401と、アンテナ401に接続された無線回路402と、無線通信を制御する制御部403と、スイッチ装置300との通信を行う通信I/F部404と、を備える。
Next, the configuration of
アンテナ401は、例えばダイポールアンテナである。ダイポールアンテナは構造が簡易である利点を有する。
The
無線回路402は、アンテナ401からの信号を受信する受信回路と、アンテナ401に送信信号を出力する送信回路とを備える。無線回路402には、通信I/F部404を介してスイッチ装置300からの電源電圧が供給される。無線回路402は、制御部403と接続されている。
The
通信I/F部404は、ケーブルL4を介してスイッチ装置300の通信I/F部302に接続されている。通信I/F部404は、スイッチ装置300からの電源電圧を、無線回路402及び制御部403に供給し、通信I/F部302と制御部403との間のデータの送受信を行う。
The communication I /
制御部403は、CPUとROMとRAMにより構成され、無線通信を制御する機能を有する。
The
無線通信装置400と情報収集装置500との間の無線通信方式は、例えば、無線LANの規格の一つであるWi-Fi(Wireless Fidelity)方式による。
The wireless communication method between the
WPS(Wi-Fi Protected Setup)により、Wi-Fiの設定が可能である。WPSは、無線LAN機器同士の暗号化設定を容易に行えるようにするための規格である。WPSによれば、WPS対応機器同士において、無線LANセキュリティの複雑な設定を簡単に行なうことができる。 Wi-Fi can be set by WPS (Wi-Fi Protected Setup). WPS is a standard for enabling easy encryption setting between wireless LAN devices. According to WPS, complicated setting of wireless LAN security can be easily performed between WPS-compatible devices.
本実施の形態では、スイッチ装置300の操作部303の図4に示す設定用スイッチ3034と、情報収集装置500の図1に示すWPS用プッシュボタン501とを押すことにより、WPSによる設定を開始する。無線通信装置は、設定用スイッチ3034が押されたタイミングで通信設定を開始する。
In the present embodiment, setting by WPS is started by pressing the
無線通信装置400は、図3に示すように、スイッチボックス700の開口部710の周囲の被取付部730に取り付け可能である取付部405を備える。取付部405は、無線通信装置400の筐体406に設けられている。取付部405は、例えば、スイッチボックス700にワンタッチで取り付け可能な切り欠き部である。
As shown in FIG. 3, the
また、無線通信装置400のケーブルL4は、無線通信装置400がスイッチボックス700の上面、下面、左側面、右側面、及び背面の何れの開口部710の被取付部730にも取り付け可能な長さを有している。
The cable L4 of the
情報収集装置500は、HEMSの中心となる装置である。情報収集装置500は、図1に示すように、無線通信(有線通信も用いてもよい)により、家庭内の各家電機器(照明機器200〜230を含む)から情報を収集したり、各家電機器を制御したりする。このため、情報収集装置500は、スイッチ装置300の状態管理及びスイッチ装置300の制御を行うことも可能である。
The
情報収集装置500は、WPS用プッシュボタン501と、Wi-Fiによる無線通信を行う無線通信部502とを備える。情報収集装置500は、WPS用プッシュボタン501を備えるので、Wi-Fiの通信設定やセキュリティ設定を簡単に設定できる。また、情報収集装置500は、操作表示端末600との無線通信が可能である。
The
情報収集装置500は、図1に示すように、無線通信装置400から送信された電波の受信強度を計測する計測部510と、計測部510にて計測した受信強度が基準値を満たすか否かを判定する判定部520と、判定部520での判定結果に応じた表示を行う表示部530と、を備える。判定部520は、無線通信装置400をスイッチボックス700の複数の被取付部730に取り付けて計測した複数の受信強度のうちの最大値を求める最大判定部525を備える。
As shown in FIG. 1, the
操作表示端末600は、スマートフォンやタブレットなどの端末である。操作表示端末600は、情報収集装置500で収集した各家電機器などの情報を、ユーザからの操作に応じて表示画面に表示したり、ユーザからの入力により家電機器などの制御要求を送信したりすることが可能である。
The
(無線通信装置400の設置)
次に、上記の構成を有する無線通信装置400のスイッチボックス700への設置手順について、図6を用いて説明する。この設置の際に、無線通信装置400の配置状態判定方法が使用される。なお、情報収集装置500は、例えば室内や小屋裏などの配置場所に配置済みであるとする。
(Installation of wireless communication device 400)
Next, a procedure for installing the
まず、スイッチ装置300と無線通信装置400とをケーブルL4で接続する(ステップS101)。
First, the
スイッチ装置300の操作部303の設定用スイッチ3034と、情報収集装置500のWPS用プッシュボタン501とを押し、無線通信装置400と情報収集装置500との間での無線通信の設定を行う(ステップS102)。
The setting
無線通信装置400が、スイッチボックス700の外側の各面(上面、下面、左側面、右側面、及び背面の5面)のうち、1箇所(例えば背面)に取り付けられる(ステップS103)。なおここでは、スイッチボックス700の外側の背面、上面、下面、左側面、右側面の順番に配置するものとする。
The
図3に示すように、無線通信装置400の取付部405が、スイッチボックス700の背面の開口部710周囲の被取付部730に取り付けられる。そして、スイッチボックス700が壁に設置され、スイッチ装置300がスイッチボックス700の内側に収容された状態で固定される。
As shown in FIG. 3, the
スイッチ装置300の設定用スイッチ3034を押下し、情報収集装置500の計測部510にて、無線通信装置400から受信した電波強度を計測する(ステップS104)。
The setting
無線通信装置400の他の配置箇所があればステップS103に戻り、なければステップS106に進む(ステップS105)。
If there is another arrangement location of the
つまり、ステップS103、S104を繰り返し、無線通信装置400をスイッチボックス700の各面に設置した場合の無線通信装置400から受信した電波強度を記録する。
That is, steps S103 and S104 are repeated, and the radio field intensity received from the
情報収集装置500の判定部520は、前記の全記録のうちで最も強い電波強度を求める(ステップS106)。なお、判定部520は、計測した電波強度が、予め定めたしきい値(基準値)を越えているものを良好と判定し、それらの中で最も強い電波強度を求める。
The
情報収集装置500は、表示部530に、無線通信装置400から受信した電波強度が最も強くなるスイッチボックス700の面を示す表示情報を表示する(ステップS107)。つまり、無線通信装置400の配置位置の最良位置を表示する。
The
取付作業者は、表示部530を見て、無線通信装置400から受信した電波強度が最も強くなるスイッチボックス700の面に、無線通信装置400を取り付ける。そして、スイッチボックス700を壁に固定し、スイッチ装置300をスイッチボックス700に固定する。
The attachment operator looks at the
以上により、無線通信装置400の設置作業が終了する。
Thus, the installation work of the
前述した無線通信装置400の配置状態判定方法は、照明機器200、210に接続されたスイッチ装置300に、ケーブルL4を介して接続された無線通信装置400の配置状態を判定する配置状態判定方法である。配設ステップ(ステップS103、S105)では、無線通信装置400を、スイッチ装置300が取り付けられるスイッチボックス700の複数の被取付部730の少なくとも1つの位置に配設する。計測ステップ(ステップS104)では、配設ステップにて配設された状態の無線通信装置400から送信された電波の受信強度を計測する。判定ステップ(ステップS106)では、計測した受信強度に基づいて無線通信装置400の配置位置の良否を判定する。この方法によれば、無線通信装置400から送信された電波の受信強度に基づいて、無線通信装置400の配設位置の良否を判定できるので、安定した無線通信が可能となる。
The above-described arrangement state determination method of the
(設置後の無線通信装置400の動作)
次に、上記のように設置した無線通信装置400の設置後の動作について説明する。設置後の無線通信装置400の動作としては、情報収集装置500からデータを受信した場合と、スイッチ装置300からデータを受信した場合とがある。以下、両場合を個別に説明する。
(Operation of
Next, the operation after installation of the
なお、無線通信装置400は、情報収集装置500又はスイッチ装置300からデータを受信したタイミングで以下の処理を実行する。
Note that the
<情報収集装置500からデータを受信した場合>
無線通信装置400は、図5に示すように、情報収集装置500から受信したデータを通信I/F部404を介してスイッチ装置300へ送信する。情報収集装置500から受信したデータと通信I/F部302へ送信するデータは、同じであっても、異なっていてもよい。異なる場合は、適宜通信プロトコルの変換を行うものとする。通信プロトコルは、例えば、情報収集装置500と無線通信装置400との間は、ECHONET Lite(登録商標)とすることができ、無線通信装置400とスイッチ装置300との間は、機器独自のプロトコルとすることができる。
<When data is received from the
As illustrated in FIG. 5, the
<スイッチ装置300からデータを受信した場合>
無線通信装置400は、スイッチ装置300から受信したデータを無線回路402、アンテナ401を介して、情報収集装置500へ送信する。情報収集装置500からデータを受信した場合と同様に、送受信するデータは同じであっても、異なっていてもよい。
<When data is received from the
The
(設置後のスイッチ装置300の動作)
次に、上記のように設置された無線通信装置400にケーブルL4にて接続されたスイッチ装置300の設置後の動作について説明する。設置後のスイッチ装置300の動作としては、無線通信装置400からデータを受信した場合と、操作部303からデータを受信した場合とがある。以下、両場合を個別に説明する。
(Operation of
Next, the operation after installation of the
なお、スイッチ装置300は、無線通信装置400からデータを受信、又は、操作部303からの入力があったタイミングで以下の処理を実行する。
The
<無線通信装置400からデータを受信した場合>
スイッチ装置300は、受信したデータが制御信号である場合、制御内容に応じて、開閉制御部307と多段階制御部306とを制御する。開閉制御部307と多段階制御部306とはそれぞれ独立に制御してもよいし、連携して制御してもよい。また、開閉制御部307に複数の開閉器(リレーなど)がある場合も、それぞれ独立に制御してもよいし、連携して制御してもよい。多段階制御部306についても同様である。
<When data is received from the
When the received data is a control signal, the
スイッチ装置300は、開閉制御部307、多段階制御部306の制御内容に応じて、表示部304を制御する。
The
詳しくは、スイッチ装置300は、無線通信装置400から受信した制御信号が、開閉制御部307を閉(ON)とする信号である場合には、第1表示部3041のLEDを点灯させ、開(OFF)とする信号である場合には、第1表示部3041のLEDを消灯させる。
Specifically, when the control signal received from the
また、スイッチ装置300は、無線通信装置400から受信した制御信号が、多段階制御部306を制御する信号である場合には、制御値に応じて、第2表示部3042でのLEDの点灯数を変える。
In addition, when the control signal received from the
また、スイッチ装置300は、受信したデータが、図示しない赤外線リモコン等により照明の状態(ON/OFF、明るさ等)が変更されたことを通知するものである場合、通知内容に応じて、表示部304を制御する。
In addition, when the received data is for notifying that the illumination state (ON / OFF, brightness, etc.) has been changed by an infrared remote controller (not shown) or the like, the
<操作部303からの入力があった場合>
スイッチ装置300は、操作部303からの入力に応じて、開閉制御部307、多段階制御部306を制御する。スイッチ装置300は、スイッチ3031が押された場合には、開閉制御部307のON/OFFを切り替える。スイッチ装置300は、ボタン3032が押された場合には、照明機器210を明るくするように多段階制御部306を制御し、ボタン3033が押された場合には、照明機器210を暗くするように多段階制御部306を制御する。
<When there is an input from the
The
スイッチ装置300は、開閉制御部307、多段階制御部306の制御内容に応じて、表示部304を制御する。制御内容は、無線通信装置400からデータを受信した場合と同様とする。
The
スイッチ装置300は、操作部303からの入力により開閉制御部307、多段階制御部306が制御されたことを、無線通信装置400を介して、情報収集装置500に通知する。
The
なお、表示部304の制御と情報収集装置500への通知とは、どちらが先でもよい。
Note that either the control of the
また、情報収集装置500からデータを受信した場合、スイッチ装置300は、無線通信装置400により、応答を返すものとしてもよい。応答を送信するタイミングは、開閉制御部307、多段階制御部306を制御する前でも、後でもよい。
In addition, when data is received from the
以上説明したように、本発明の実施の形態1に係る無線制御システム10によれば、壁に設置された既存のスイッチ装置300に、無線通信機能を追加する構成(無線通信装置400を接続する)とすることで、既存負荷(既存の照明機器200〜230などの家電機器)と既存配線とを利用でき、負荷(家電機器)を容易に無線通信で制御する(HEMS対応とする)ことができる。また、スイッチ装置300にケーブルL4を介して接続された無線通信装置400を、スイッチボックス700の複数の被取付部730に取り付け可能であるので、無線通信装置400の配設位置を、周囲の電波環境に応じて柔軟に決定することができる。
As described above, according to the
また、無線通信装置400の取付部405により、スイッチボックス700の外側の面に無線通信装置400を取り付けることができる。従って、無線通信装置400をスイッチボックス700に容易に取り付けることができる。また、無線通信装置400は、取付部405が複数の被取付部730に取り付けられた状態では、スイッチボックス700の外側に露出した状態となる。無線通信装置400がスイッチボックス700で遮られることを防止できる。
Further, the
また、情報収集装置500は、無線通信装置400から送信された電波の受信強度を計測する計測部510と、計測部510にて計測した受信強度が基準値を満たすか否かを判定する判定部520と、判定部520での判定結果に応じた表示を行う表示部530と、を備える。この構成によれば、無線通信装置400から送信された電波の受信強度に基づいて、無線通信装置400の配設位置の良否を判定でき、安定した無線通信が可能となる。また、表示部530に判定結果が表示されるので、無線通信装置400の配設作業の精度を高めることができる。
In addition, the
また、判定部520は、スイッチボックス700での前記計測を行った複数の被取付部730のうちで、受信強度が最も強くなる位置を最良位置と判定する。受信強度が最も強くなる位置に、無線通信装置400が設置されるので、より安定した通信が可能となる。
In addition, the
また、スイッチ装置300は、負荷(照明機器200〜230)の状態、操作部からの入力内容、無線通信装置400での受信内容についての各表示内容を表示する表示部を備える。このため、ユーザは、情報収集装置に接続可能なタブレット等の操作表示端末がない場合でも、スイッチ装置300の表示部を見ることにより、制御部の状態(つまり、照明機器200〜230などの負荷の状態)、操作部の入力内容、情報収集装置から受信した内容等が把握できる。
In addition, the
また、スイッチ装置300は、操作部からの入力があった場合に、その入力内容を、通信I/F部302を介して無線通信装置400から情報収集装置に送信する。従って、操作部への入力によって照明機器200〜230の状態が変更された場合であっても、無線制御システム10内で照明機器200〜230の状態を同期できる。
In addition, when there is an input from the operation unit, the
また、スイッチ装置300は、照明機器200への配電線を開閉する開閉制御部と、照明機器200を多段階に制御する信号を出力する多段階制御部とを備える。制御部は、無線通信装置400での受信信号又は操作部からの入力信号が入力されることに基づいて、開閉制御部又は多段階制御部を制御する。従って、照明機器200のON/OFF制御、照明機器210の調光制御(多段階制御)が可能となる。
The
また、操作部は、無線通信装置400の通信設定を行うための設定用スイッチ3034を備える。スイッチ装置300は、設定用スイッチ3034の操作に基づいて、無線通信装置400の通信設定を行う。これにより、スイッチ装置300及び無線通信装置400の設置の際、又は設置後などの任意のタイミングで無線通信設定を行うことができる。
In addition, the operation unit includes a
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の変更は勿論可能である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
前述した実施の形態では、既存の負荷である照明機器は4台としているが、これより多くても少なくてもよい。 In the above-described embodiment, the number of lighting devices that are existing loads is four, but it may be more or less than this.
前述した実施の形態の電源は、系統電源100としているが、太陽光発電や風力発電などから供給される電源であってもよい。
Although the power source of the above-described embodiment is the
前述した実施の形態の照明機器200〜230は、同じ種類の照明機器であってもよいし、異なっていてもよい。
The
前述した実施の形態の操作部303のスイッチ3031やボタン3032、3033や設定用スイッチ3034は、押しボタン、トグルスイッチ、スライド式スイッチ、ロータリースイッチなど各種のボタン、スイッチを用いることができる。
Various buttons and switches such as a push button, a toggle switch, a slide switch, and a rotary switch can be used as the
前述した実施の形態のアンテナ401は、ダイポールアンテナに限らず、基板上に実装されるパターンアンテナなどであってもよい。
The
前述した実施の形態の取付部405は、切り欠きに限らず、ねじ穴、係止部、掛止部などであってもよい。
The mounting
前述した実施の形態での無線通信方式は、Wi-Fi方式としているが、Wi-Fi以外の無線LAN、近距離無線通信規格の一つであるBluetooth(登録商標)又はZigBee(登録商標)などの方式であってもよい。 The wireless communication system in the above-described embodiment is a Wi-Fi system, but a wireless LAN other than Wi-Fi, Bluetooth (registered trademark) or ZigBee (registered trademark), which is one of short-range wireless communication standards, and the like This method may be used.
前述した実施の形態では、スイッチ装置300はその操作部303に設定用スイッチ3034を備えているが、無線通信装置400に備えてもよい。また、情報収集装置500は、WPS用プッシュボタン501を備えているが、スイッチ装置300又は無線通信装置400に備えるようにしてもよい。
In the embodiment described above, the
前述した実施の形態の表示部304は、LEDの点滅パターンなどにより、照明機器200、210の状態などを表示してもよい。
The
前述した実施の形態では、情報収集装置500の表示部530が、無線通信装置400からの電波強度が最も強くなるスイッチボックス700の面を表示しているが、スイッチ装置300の表示部304に表示するようにしてもよい。例えば、第2表示部3042に替えて、図7に示す7セグメントLEDである第3表示部3043を配置する。第3表示部3043は、電波強度の測定の際には、電波強度が最も強くなるスイッチボックス700の面を、「U」(上面を示す)、「D」に近い「0」(下面を示す)、「L」(左側面を示す)、「R」(右側面を示す)、「B」に近い「8」(背面を示す)などの英字的表示を行う。なお、第3表示部3043は、ボタン3032、3033の操作の場合に、その操作に連動し、調光度合いを示す数字を表示する。
In the embodiment described above, the
この構成によれば、電波強度が最も強くなるスイッチボックス700の面を示す表示が、スイッチ装置300の表示部304に表示される。従って、情報収集装置500の表示部530を見に行く必要がなく、無線通信装置400の取り付け作業性に優れる。
According to this configuration, a display indicating the surface of the
前述した実施の形態では、無線通信装置400をスイッチボックス700の全ての面に取り付けた場合の受信電波強度をそれぞれ計測しているが、一部の面(例えば、左側面と右側面)に取り付けた場合の受信電波強度から、一部の面のうちの最良側を取付面に決定してもよい。
In the above-described embodiment, the received radio wave intensity is measured when the
また、情報収集装置500の判定部520は、受信電波強度が、予め定めたしきい値(基準値)を越えていれば良好と判定し、良好である表示を表示部530に表示したり、スイッチ装置300の表示部304に表示したりしてもよい。この場合には、1回目の計測にて良好と判定されることがあり、スイッチボックス700の全ての面についての計測をしなくて済む。
In addition, the
前述した実施の形態では、スイッチボックス700は、壁面WLから取り外し可能としているが、柱などに固定されて取り外せないものであってもよい。この場合には、開口部710を通して、無線通信装置400をスイッチボックス700の外側に取り付けた後に、スイッチ装置300をスイッチボックス700の内側に位置するようにすればよい。
In the embodiment described above, the
前述した実施の形態では、無線通信装置400がスイッチボックス700の複数の被取付部730に取り付け可能であるが、図8に示すように、スイッチ装置300の本体部320の複数の被取付部330(上面、下面、左側面、右側面、及び背面の位置)に取り付け可能であってもよい。無線通信装置400は、本体部320に形成された開口部310を通して、配置位置を変更することができる。例えば、スイッチボックス700が非金属性材料(例えば樹脂成形材料)により形成されている場合、スイッチボックス700を用いない構成の場合などでは、本体部320の複数の被取付部330に無線通信装置400を配設する利点がある。
In the embodiment described above, the
前述した実施の形態では、ステップS102のタイミングでWPSにより無線通信設定を行ったが、スイッチ装置300等を固定した後に、通信設定を行うようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the wireless communication setting is performed by the WPS at the timing of step S102. However, the communication setting may be performed after fixing the
10 無線制御システム、 100 系統電源、 200〜230 照明機器(負荷)、 300 スイッチ装置、 301 電源部、 302 通信I/F部(通信インターフェース部)、 303 操作部、 3031 スイッチ、 3032、3033 ボタン、 3034 設定用スイッチ、 304 表示部、 3041 第1表示部、 3042 第2表示部、 3043 第3表示部、 305 制御部、 306 多段階制御部、 307 開閉制御部、 310 開口部、 320 本体部、 330 被取付部、 400 無線通信装置、 401 アンテナ、 402 無線回路、 403 制御部、 404 通信I/F部、 405 取付部、 406 筐体、 500 情報収集装置、 501 WPS用プッシュボタン、 502 無線通信部、 510 計測部、 520 判定部、 525 最大判定部、 530 表示部、 600 操作表示端末、 700 スイッチボックス、 710 開口部、 720 取付片、 730 被取付部、 L1、L2 配電線、 L31 配電線、 L32 制御線、 L4 ケーブル、 L41 通信線、 L42 電源線、 WL 壁面
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記スイッチ装置にケーブルを介して接続され、情報収集装置との間で無線通信を行う無線通信装置とを備える無線制御システムであって、
前記スイッチ装置は、
配電線に接続され、前記スイッチ装置及び前記無線通信装置のための電力を生成する電源部と、
操作者により操作される操作部と、
前記ケーブルを介して前記無線通信装置との通信を行う通信インターフェース部と、
前記操作部からの入力信号又は前記通信インターフェース部を介して入力された前記無線通信装置での受信信号に基づいて前記負荷を制御する制御部と、
を備え、
前記スイッチ装置又は前記スイッチ装置が取り付けられるスイッチボックスは、前記無線通信装置が取り付けられる複数の被取付部を備え、
前記無線通信装置は、前記スイッチ装置又は前記スイッチボックスの前記複数の被取付部に取り付け可能な取付部を備える、
ことを特徴とする無線制御システム。 A switch device installed on the wall and connected to the load;
A wireless control system including a wireless communication device connected to the switch device via a cable and performing wireless communication with an information collection device,
The switch device is
A power supply unit connected to a distribution line and generating power for the switch device and the wireless communication device;
An operation unit operated by an operator;
A communication interface unit that communicates with the wireless communication device via the cable;
A control unit for controlling the load based on an input signal from the operation unit or a reception signal at the wireless communication device input via the communication interface unit;
With
The switch device or the switch box to which the switch device is attached includes a plurality of attached portions to which the wireless communication device is attached,
The wireless communication device includes an attachment portion that can be attached to the plurality of attachment portions of the switch device or the switch box.
A wireless control system characterized by that.
前記無線通信装置は、前記取付部が前記複数の被取付部に取り付けられた状態では、前記スイッチボックスの外側に露出した状態となる、
ことを特徴とする請求項1に記載の無線制御システム。 The plurality of attached portions of the switch box are respectively formed on at least two surfaces among a plurality of surfaces located outside the switch box,
The wireless communication device is in a state of being exposed to the outside of the switch box in a state where the attachment portion is attached to the plurality of attachment portions.
The radio control system according to claim 1.
前記情報収集装置は、
前記無線通信装置から送信された電波の受信強度を計測する計測部と、
前記計測部にて計測した受信強度が基準値を満たすか否かを判定する判定部と、
前記判定部での判定結果に応じた表示を行う表示部と、
を備える、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の無線制御システム。 The information collection device performs state management of the switch device and control of the switch device,
The information collecting device includes:
A measurement unit for measuring the reception intensity of the radio wave transmitted from the wireless communication device;
A determination unit that determines whether or not the reception intensity measured by the measurement unit satisfies a reference value;
A display unit for performing display according to the determination result in the determination unit;
Comprising
The radio control system according to claim 1 or 2, wherein
ことを特徴とする請求項3に記載の無線制御システム。 The determination unit includes a maximum determination unit for obtaining a maximum value among a plurality of reception strengths measured by attaching the wireless communication device to the plurality of attached portions.
The wireless control system according to claim 3.
ことを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の無線制御システム。 The switch device includes a display unit that displays each display content about the state of the load, the input content from the operation unit, and the content received by the wireless communication device,
The wireless control system according to claim 1, wherein the wireless control system is a wireless communication system.
ことを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載の無線制御システム。 When there is an input from the operation unit, the switch device transmits the input content from the wireless communication device to the information collection device via the communication interface unit.
The wireless control system according to claim 1, wherein the wireless control system is a wireless communication system.
前記制御部は、前記無線通信装置での受信信号又は前記操作部からの入力信号が入力されることに基づいて、前記開閉制御部又は前記多段階制御部を制御する、
ことを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の無線制御システム。 At least one of an open / close control unit that opens and closes a distribution line to the load, and a multi-stage control unit that outputs a signal for controlling the load in multiple stages,
The control unit controls the open / close control unit or the multi-stage control unit based on an input of a reception signal in the wireless communication device or an input signal from the operation unit.
The wireless control system according to claim 1, wherein the wireless control system is a wireless communication system.
前記スイッチ装置は、前記設定用スイッチの操作に基づいて、前記無線通信装置の通信設定を行う、
ことを特徴とする請求項1から7の何れか1項に記載の無線制御システム。 The operation unit includes a setting switch for performing communication setting of the wireless communication device,
The switch device performs communication setting of the wireless communication device based on an operation of the setting switch.
The wireless control system according to claim 1, wherein the wireless control system is a wireless communication system.
前記スイッチ装置は、情報収集装置との間で無線通信を行う無線通信装置にケーブルを介して接続され、
前記スイッチ装置又は前記スイッチ装置が取り付けられるスイッチボックスは、前記無線通信装置が取り付けられる複数の被取付部を備える、
ことを特徴とするスイッチ装置。 A switch device installed on a wall and connected to a load,
The switch device is connected via a cable to a wireless communication device that performs wireless communication with an information collection device,
The switch device or a switch box to which the switch device is attached includes a plurality of attached portions to which the wireless communication device is attached.
A switch device characterized by that.
前記無線通信装置は、前記スイッチ装置又は前記スイッチ装置が取り付けられるスイッチボックスに形成された複数の被取付部に取り付け可能な取付部を備える、
ことを特徴とする無線通信装置。 A wireless communication device that is connected to a switch device that is installed on a wall and connected to a load via a cable, and performs wireless communication with an information collection device,
The wireless communication device includes an attachment portion that can be attached to a plurality of attached portions formed in the switch device or a switch box to which the switch device is attached.
A wireless communication apparatus.
前記無線通信装置を、前記スイッチ装置又は前記スイッチ装置が取り付けられるスイッチボックスに形成された複数の被取付部の少なくとも1つの被取付部に配設する配設ステップと、
前記配設ステップにて配設された状態の前記無線通信装置から送信された電波の受信強度を計測する計測ステップと、
前記計測した受信強度が基準値を満たすか否かを判定する判定ステップと、
を備えることを特徴とする、無線通信装置の配置状態判定方法。 An arrangement state determination method for determining an arrangement state of a wireless communication device connected via a cable to a switch device installed on a wall and connected to a load,
An arrangement step of disposing the wireless communication device in at least one attached portion of a plurality of attached portions formed in the switch device or a switch box to which the switch device is attached;
A measurement step of measuring the reception intensity of the radio wave transmitted from the wireless communication device in the state of being arranged in the arrangement step;
A determination step of determining whether or not the measured reception intensity satisfies a reference value;
An arrangement state determination method for a wireless communication device, comprising:
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