WO2019171793A1 - スイッチ、表示保持方法、及び、表示保持プログラム - Google Patents

Abstract

スイッチは、制御信号を送信するための操作を受け付ける操作部と、操作部を操作することによって発電した電力を蓄える蓄電部と、電力を用いて制御信号の送受信を行う通信部と、送受信の結果を表示し、表示を保持する表示部とを備える。

Description

スイッチ、表示保持方法、及び、表示保持プログラム

　この発明は、制御信号の送受信結果を表示する技術に関する。

　特許文献１に記載の構成は自己発電式のリモコン装置であり、該リモコン装置で発電した電力を用いて、機器を制御するための設定情報を表示している。また、該設定情報を送信することによって制御を行っている。

特開２０１７－２０２８４号公報

　しかしながら、特許文献１の構成を用いた場合、制御を行うための設定情報を表示しているのみであり、設定情報の送達確認は行っていない。すなわち、利用者は、設定情報が正常に制御対象機器に送信されているかどうかを確認できない。

　したがって、本発明の目的は、自己発電式装置が発生した電力を用いて、制御情報の送受信を行い、該送受信の結果表示を保持することである。

　このスイッチは、制御信号を送信するための操作を受け付ける操作部と、操作部を操作することによって発電した電力を蓄える蓄電部と、電力を用いて制御信号の送受信を行う通信部と、送受信の結果を表示し、表示を保持する表示部とを備える。

　この構成では、スイッチ自身が蓄えた電力を元に、制御信号の送受信および送受信結果の表示を保持できる。

　このスイッチの送受信部は、無線通信を行ってもよい。

　この構成では、スイッチに接続されるケーブルが不要となり、ケーブルの配線スペースが不要となり、省スペース効果が得られる。

　このスイッチの表示部は、操作部の再操作時に、表示を変化させてもよい。

　この構成では、再操作によって発生する電力を用いて、表示を変化させることができる。

　このスイッチの操作部は、押しボタン式であってもよい。また、このスイッチの蓄電部は、操作部の押下の操作時、または、解放の操作時の電力を蓄えてもよい。

　この構成では、押しボタン式スイッチの加速度を用いて、電力を蓄電部に容易に蓄えることができる。

　このスイッチの表示部は、電子ペーパーであってもよい。

　この構成では、表示された情報を保持するための電力を必要とせず、消費電力を抑えることができる。

　この発明によれば、自己発電式装置が発生した電力を用いて、制御情報の送受信を行い、該送受信の結果の表示を保持できる。

図１は本発明の第１の実施形態に係るスイッチ１０のブロック図である。 図２は本発明の第１の実施形態に係るスイッチ１０の概要図である。 図３は本発明の第１の実施形態に係るスイッチ１０の押下時、解放時の出力電圧の波形図である。 図４は本発明の第１の実施形態に係るスイッチ１０の制御を表すフローチャートである。 図５は本発明の第２の実施形態に係るスイッチ１０Ａの制御を表すフローチャートである。

　以下、本発明を実施するための形態について、幾つかの図を参照して説明する。

・適用例　
　まず、図１を用いて、本発明が適用される一例について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係るスイッチ１０のブロック図である。スイッチは、例えば、押しボタン式の無線スイッチであり、無線通信を行う。以下の実施形態では、制御の具体例として押しボタン式の無線スイッチを用いて示しているが、他の操作用スイッチの制御に対しても適用することができる。

　スイッチ１０は、操作部１１０と、電源部１２０と、実行回路部１３０とを備える。電源部１２０は、発電部１２１と、整流部１２２と、蓄電部１２３と、安定化部１２４と、電圧監視部１２５とを備える。実行回路部１３０は、切断制御部１３１と、制御部１３２と、送受信部１３３と、表示部１３４とを備える。なお、送受信部１３３が、本発明の通信部である。

　利用者は、操作部１１０を押下する。このことによって、操作部１１０の一部が、発電部１２１に作用し、発電部１２１は発電する。このことによって、電圧監視部１２５は、操作部１１０が押下されたと判断する。操作部１１０は、特に図示していないが、加速度発生部を備える。該加速度発生部は、操作部１１０の操作に対して、弾性力等を利用して発電軸の移動速度を速めるための加速度を発生する構成である。該加速度は、この際、発電部１２１に与えられる。これにより、以下に示すように効果的な発電が可能になる。

　発電部１２１は、発電することによって得られた電力を整流部１２２に出力する。発電部１２１は、特に図示していないが、操作部１１０が操作されることにより操作された方向に移動する発電軸、およびこの発電軸が部分的に挿入される貫通孔が形成された電磁誘導部材を備える。発電軸は、操作部１１０が操作されると、電磁誘導部材の貫通孔に挿入されている方向に移動する。発電部１２１は、発電軸がこの貫通孔内を移動すること、すなわち、発電軸の貫通孔への挿入量の変化によって、起電力を発生する。より具体的には、発電部１２１は、電磁誘導を利用したものであり、発電軸の移動速度に応じて発電量が変化し、発電量は、移動速度が速いほど大きくなる。

　整流部１２２は、交流電力を直流電力に整流する。整流部１２２は、整流された直流電力を蓄電部１２３に出力する。

　蓄電部１２３は、直流電力を蓄える。また、蓄電部１２３は、制御信号の送信および結果表示に必要な電力を安定化部１２４に出力する。

　安定化部１２４は、実行回路部１３０に電力を供給する。安定化部１２４は、例えば、ＭＯＳ－ＦＥＴである。安定化部１２４は、切断制御部１３１に接続されている。切断制御部１３１は、制御部１３２と、送受信部１３３と、表示部１３４とに対する電力の供給を制御する。

　制御部１３２は、制御信号を送受信部１３３に出力する。また、制御部１３２は、表示部１３４の表示制御を行う。より具体的には、制御部１３２は、表示部１３４における送受信結果等の表示、該表示のクリアに係る制御を行う。

　送受信部１３３は、制御信号とＳＹＮパケットとを、制御対象機器が接続されている受信機２０に送信する。送受信部１３３は、制御対象機器から受信機２０を介して、ＳＹＮ＋ＡＣＫパケットを送受信結果として受信する。送受信部１３３は、該送受信結果を制御部１３２に出力する。

　制御部１３２は、表示部１３４に送受信の結果を出力する。表示部１３４は、表示状態保持型の表示デバイスである。表示部１３４は、送受信の結果を表示し、次回（再操作時）、操作部１１０が押下されるまでの間、送受信の結果の表示を保持する。

　表示部１３４は、例えば、液晶方式の電子ペーパーであり、送受信の結果を、表示や色等を変化させることによって表すことができる。例えば、送受信の結果が正常であった場合は、有色になり、送受信の結果が異常であった場合には、無色になる。

　次に、利用者は、操作部１１０の押下された状態を解放する。このことによって、操作部１１０の一部が押下時とは逆の方向で作用し、発電部１２１は、発電する。このことによって、電圧監視部１２５は、操作部１１０が解放されたと判断する。この時も、加速度を発生させることによって、発電を効果的に行える。

　発電部１２１は、発電することによって得られた負の電力を整流部１２２に出力する。

　整流部１２２は、交流電力を必要となる直流電力となるように整流する。整流部１２２は、整流された直流電力を蓄電部１２３に出力する。蓄電部１２３は、直流電力を蓄える。

　すなわち、制御信号を送信するために操作部１１０を操作することによって発生した電力を、制御信号の送信および制御信号の送受信結果の表示に用いることができ、且つ送受信結果の表示状態を保持できる。そして、制御信号の送信および制御信号の送受信結果の表示には、他の電源を必要とせず、コスト削減を実現できる。

　また、操作部１１０の押下の操作時と、操作部１１０の解放の操作時との電力を蓄電部１２３に蓄えることができ、より効率的に電力を蓄えることができる。

　また、表示部１３４が電子ペーパーであることにより、表示を保持するためには、電力が不要であり、省電力効果を得られる。

・構成例１　
　図１は、本発明の第１の実施形態に係るスイッチ１０のブロック図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係るスイッチの概要図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係るスイッチの押下時、解放時の出力電圧の波形図である。図４は、本発明の第１の実施形態に係るスイッチの制御を表すフローチャートである。

　上述の図１のスイッチ１０の構成に基づき、図２を用いて、より具体的な構成例を説明する。

　図２に示すように、スイッチ１０は、筐体１１５を備えている。筐体１１５は、操作部１１０と、表示部１３４とを備えている。

　図１、図２に示すように、制御対象機器であるＰＬＣ等に接続された受信機２０は、送受信部１３３から送信された信号を受信することによって、制御を実行する。また、受信機２０は、送受信部１３３に受信結果を送信する。

　より具体的には、送受信部１３３は、制御信号とＳＹＮパケットを受信機２０に送信する。受信機２０は、制御信号を受信し、送受信部１３３にＳＹＮ＋ＡＣＫパケットを送信する。送受信部１３３は、ＳＹＮ＋ＡＣＫパケットを受信し、制御信号が受信機２０に送達されたことを確認する。

　送受信部１３３は、制御部１３２に送受信の結果を出力する。制御部１３２は、この送受信の結果を表示部１３４に出力する。なお、表示部１３４は、表示状態保持型の表示デバイスである。

　表示部１３４は、送受信の結果を表示する。なお、送受信の結果によって、表示部１３４の表示や色等を変化させる。上述のとおり、例えば、送受信の結果が正常であった場合は、有色になり、送受信の結果が異常であった場合には、無色になる。

　なお、表示部１３４は、電気泳動方式の電子ペーパーや、ドットマトリクス型（ＴＦＴ型）の電子ペーパーであってもよい。この場合、送受信の結果、もしくは、制御信号を示す文言を表示してもよい。

　図３は、操作部１１０を押下する操作時と、操作部１１０を解放する操作時における、出力電圧の波形図の一例である。図３の左側が操作部１１０を押下する操作時であり、図３の右側が操作部１１０を解放する操作時を示す。

　図３に示すように、操作部１１０を押下する際には、正の電圧が出力され、操作部１１０を解放する際には、負の電圧が出力される。このことから、操作部１１０を押下する操作と、解放する操作とを判断できる。また、操作部１１０を押下する場合には、閾値を設けておき、該閾値を超えた場合に、操作部１１０が押下されたと判断してもよい。

　図４のフローチャートを用いて、本発明の第１の実施形態に係るスイッチの制御を示す。

　操作部１１０は、制御信号を送信するために自身が押下される。このことによって、発電部１２１は、正の電圧を発生させる（Ｓ１０１）。

　発電部１２１は、上述のとおり、発電部１２１と、整流部１２２と、蓄電部１２３と、安定化部１２４とを介して、実行回路部１３０に電力を供給する（Ｓ１０２）。

　制御部１３２は、表示部１３４の表示をクリアする（Ｓ１０３）。

　制御部１３２は、送受信部１３３に制御信号を出力し、送受信部１３３は、制御信号を受信機２０に送信する（Ｓ１０４）。

　送受信部１３３は、制御対象機器が接続された受信機２０からの送受信の結果を受信できた場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、表示部１３４に送受信の結果を表示する（Ｓ１０６）。

　送受信部１３３は、制御機器が接続された受信機２０からの送受信の結果を受信できなかった場合（Ｓ１０５：Ｎｏ）、表示部１３４には何も表示しない（Ｓ１１６）。

　切断制御部１３１は、電源部１２０と実行回路部１３０を切断する（Ｓ１０７）。なお、表示部１３４は、表示状態保持型であるため、電力供給が停止しても、表示内容を保持できる。

　次に、操作部１１０は、自身が押下された状態を解放する。このことによって、操作部１１０は、負の電圧を発生させる（Ｓ１０８）。

　操作部１１０は、発電部１２１と整流部１２２を介して、蓄電部１２３に蓄電する（Ｓ１０９）。

　すなわち、操作部１１０を操作することによって発生した電力を、制御信号の送信および制御信号の送受信結果の表示に用いることができ、表示状態を保持できる。そして、制御信号の送信および制御信号の送受信結果の表示には、他の電源を必要とせず、コスト削減を実現できる。これは、特に、外部からの電力供給が容易でない無線式のスイッチにおいては、より有効である。

　送受信の結果を表示部１３４で保持することができ、利用者の視認性が向上する。また、表示部１３４が電子ペーパーであることにより、表示状態を保持するためには電力が不要であることから、省電力効果を得られる。

・構成例２　
　次に、図５を用いて、第２の実施形態に係るスイッチの概要について説明する。図５は、本発明の第２の実施形態に係るスイッチ１０Ａの制御を表すフローチャートである。

　第２の実施形態においては、第１の実施形態と比較して、制御の実行手順が異なる。その他の点については、第１の実施形態と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。

　操作部１１０は、制御信号を送信するために自身が押下される。このことによって、発電部１２１は、正の電圧を発生させる（Ｓ２０１）。

　発電部１２１は、上述のとおり、発電部１２１と、整流部１２２と、蓄電部１２３と、安定化部１２４とを介して、実行回路部１３０に電力を供給する（Ｓ２０２）。

　制御部１３２は、送受信部１３３に制御信号を出力し、送受信部１３３は、制御信号を受信機２０に送信する（Ｓ２０３）。

　送受信部１３３は、受信機２０からの送受信の結果を受信できた場合（Ｓ２０４：Ｙｅｓ）、表示部１３４に送受信の結果を表示する（Ｓ２０５）。送受信の結果を受信する際に、タイマーを起動する。このタイマーとは、既定の時間をカウントダウンするタイマーである。例えば、タイマーは１８０秒である。

　送受信部１３３は、受信機２０からの送受信の結果を受信できなかった場合（Ｓ２０４：Ｎｏ）、表示部１３４には何も表示しない（Ｓ２１５）。

　切断制御部１３１は、電源部１２０と実行回路部１３０を切断する（Ｓ２０６）。

　次に、操作部１１０は、自身が押下された状態を解放する。このことによって、操作部１１０は、負の電圧を発生させる（Ｓ２０７）。

　操作部１１０は、発電部１２１と整流部１２２を介して、蓄電部１２３に蓄電する（Ｓ２０８）。

　表示部１３４は、ステップＳ２０４で受信したカウントダウンタイマーのカウントが０となったとき、表示部１３４の表示状態をリフレッシュする（Ｓ２０９）。

　このような構成であっても、操作部１１０を操作することによって発生した電力を、制御信号の送信および制御信号の送受信結果の表示に用いることができ、表示状態を保持できる。これにより、利用者の視認性が向上する。そして、制御信号の送信および制御信号の送受信結果の表示には、他の電源を必要とせず、コスト削減を実現できる。

　また、表示部１３４が電子ペーパーであることにより、表示状態を保持するためには電力が不要であることから、省電力効果を得られる。

　さらに、タイマーを用いることによって、自動で表示がリフレッシュされ、次の操作時にユーザが操作を間違えることなく、利便性が向上する。なお、上述の例ではタイマーの時刻情報を１８０秒として設定したが、１８０秒以下、または、１８０秒以上であってもよく、実環境の運用に合致した設定を行うことができる。

１０、１０Ａ…スイッチ
２０…受信機
１１０…操作部
１１５…筐体
１２０…電源部
１２１…発電部
１２２…整流部
１２３…蓄電部
１２４…安定化部
１２５…電圧監視部
１３０…実行回路部
１３１…切断制御部
１３２…制御部
１３３…送受信部
１３４…表示部

Claims (7)

1. 　制御信号を送信するための操作を受け付ける操作部と、
   　前記操作部を操作することによって発電した電力を蓄える蓄電部と、
   　前記電力を用いて、前記制御信号の送受信を行う通信部と、
   　前記送受信の結果を表示し、前記表示を保持する表示部と、
   　を備えた、スイッチ。
2. 　前記通信部は、無線通信を行う、請求項１に記載のスイッチ。
3. 　前記表示部は、
   　前記操作部の再操作時に、前記表示を変化させる、
   　請求項１に記載のスイッチ。
4. 　前記操作部は、押しボタン式であり、
   　前記蓄電部は、
   　前記操作部の押下の操作時、または、解放の操作時の前記電力を蓄える、請求項１に記載のスイッチ。
5. 　前記表示部は、電子ペーパーである、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のスイッチ。
6. 　制御信号を送信するための操作を受け付けるステップと、
   　前記操作によって発電した電力を蓄えるステップと、
   　前記電力を用いて、前記制御信号の送受信を行うステップと、
   　前記送受信の結果を表示し、前記表示を保持するステップと、
   　をコンピュータが実行する、表示保持方法。
7. 　制御信号を送信するための操作を受け付けるステップと、
   　前記操作によって発電した電力を蓄えるステップと、
   　前記電力を用いて、前記制御信号の送受信を行うステップと、
   　前記送受信の結果を表示し、前記表示を保持するステップと、
   　をコンピュータに実行させる、表示保持プログラム。

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