JP2018125145A - 無線通信モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信機能を有していない装置に対しても、無線通信機能を付与することのできる無線通信モジュールを提供する。【解決手段】無線通信モジュールは、赤外線受光部４０を有する装置（照明器具１）に対して取付可能な無線通信モジュール１００である。無線通信モジュール１００は、赤外線受光部４０に対して赤外線信号を出力する赤外線出力部１２０と、無線送信機（リモコン２００）から前記装置を操作するための無線信号を受信する無線受信部１３０と、無線受信部１３０で受信した無線信号に対応する赤外線信号を、赤外線出力部１２０に出力させる制御部１６０と、赤外線出力部１２０、無線受信部１３０及び制御部１６０を一体的に保持する保持部１１０と、保持部１１０を前記装置に取り付ける取付部１４０と、を備えている。【選択図】図４

Description

本発明は、無線通信モジュールに関する。

近年、無線通信機能を有する照明器具が知られている。例えば、特許文献１には、ホームエネルギーマネジメントシステムに接続する無線通信装置を搭載するシーリングライトが開示されている。

特開２０１４−１５００３２号公報

しかしながら、従来の赤外線式リモコンによって操作可能な照明器具においては、無線通信機能を有しておらず、ホームエネルギーマネジメントシステムに接続することができないのが実状である。このため、従来の赤外線式リモコンにより操作可能な装置に対しても、無線通信機能を付与することが望まれている。

そこで、本発明は、無線通信機能を有していない装置に対しても、無線通信機能を付与することのできる無線通信モジュールを提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る無線通信モジュールは、赤外線受光部を有する装置に対して取付可能な無線通信モジュールであって、赤外線受光部に対して赤外線信号を出力する赤外線出力部と、無線送信機から前記装置を操作するための無線信号を受信する無線受信部と、無線受信部で受信した無線信号に対応する赤外線信号を、赤外線出力部に出力させる制御部と、赤外線出力部、無線受信部及び制御部を一体的に保持する保持部と、保持部を前記装置に取り付ける取付部と、を備える。

本発明によれば、無線通信機能を有していない装置に対しても、無線通信機能を付与することのできる無線通信モジュールを提供することができる。

本実施の形態に係る照明器具の床面側の外観を示す斜視図である。 外郭カバーを取り外した状態での、本実施の形態に係る照明器具の斜視図である。 実施の形態に係る無線通信モジュールの概略構成を示す正面図である。 実施の形態に係る無線通信モジュールの概略構成を示す側面図である。 実施の形態に係る無線通信モジュールの制御構成を示すブロック図である。 実施の形態に係る無線通信モジュールの使用時における状態を模式的に示す斜視図である。

以下では、本発明の実施の形態に係る無線通信モジュールについて、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。また、以下の実施の形態において、略平行又は略垂直などの「略」を用いた表現を用いている。例えば、略平行は、完全に平行であることを意味するだけでなく、実質的に平行である、すなわち、例えば数％程度の差異を含むことも意味する。他の「略」を用いた表現についても同様である。

また、本明細書及び図面において、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は、三次元直交座標系の三軸を示している。各実施の形態では、ｚ軸方向を鉛直方向とし、ｚ軸に垂直な方向（ｘｙ平面に平行な方向）を水平方向としている。なお、ｚ軸の正方向を鉛直下方としている。

（実施の形態）
［照明器具］
まず、実施の形態に係る無線通信モジュール１００（図２参照）が取り付けられる装置の一例として照明器具１を挙げて説明する。つまり、照明器具１は、無線通信モジュール１００が取り付けられる前の状態では、無線通信機能を備えていない。

図１は、本実施の形態に係る照明器具１の床面側の外観を示す斜視図である。図２は、外郭カバー７０を取り外した状態での、本実施の形態に係る照明器具１の斜視図である。

図１及び図２に示される照明器具１は、例えば、住宅などの建物の造営材に設置される。一例として、照明器具１は、建物の天井に固定されるシーリングライトであり、建物の内部の空間を照明する。具体的には、照明器具１は、天井に固定された引っ掛けシーリングボディに取り付けられることによって天井に設置される。また、照明器具１は、赤外線式のリモコン（赤外線送信機：図示省略）から発せられた赤外線線信号に基づき、点灯のＯＮ／ＯＦＦ、調光、調色が操作されるようになっている。

図１及び図２に示すように、照明器具１は、器具本体１０と、発光モジュール（発光部：図示省略）と、光源カバー３０と、赤外線受光部４０と、導光板５０と、反射部材６０と、外郭カバー７０と、化粧カバー８０と、器具取付部材９０とを備える。

器具本体１０は、発光モジュールを支持するための筐体である。本実施の形態では、器具本体１０は、さらに、光源カバー３０、導光板５０、反射部材６０及び化粧カバー８０を支持している。また、反射部材６０を介して、外郭カバー７０が器具本体１０に対して着脱自在となっている。

器具本体１０は、金属製であり、金属材料を用いて形成されている。器具本体１０の平面視中央には、貫通孔１５ａが形成されている。貫通孔１５ａは、図２に示すように外郭カバー７０を取り外した場合に、天井に設けられた引掛シーリングボディに取り付けるための器具取付部材９０を露出させるための孔である。貫通孔１５ａの平面視形状は、例えば、所定方向に長尺のレーストラック形状であるが、これに限らない。器具取付部材９０が貫通孔１５ａを介して床面側に露出するので、器具取付部材９０が備える取り外し用の操作レバーを容易に操作することができ、照明器具１を天井面から取り外すことができる。

また、器具本体１０における貫通孔１５ａの周囲には、発光モジュールが載置されて固定されている。また、器具本体１０であって、発光モジュールと、貫通孔１５ａとの間には、赤外線受光部４０が配置されている。発光モジュールと、赤外線受光部４０は、透光性を有する光源カバー３０によって覆われている。光源カバー３０は、発光モジュールに備わる複数の発光素子が発した光を透過させる。光源カバー３０を透過した光は、導光板５０と、反射部材６０と、外郭カバー７０との少なくとも一部を介して、照明器具１の外方へと出射する。

光源カバー３０は、例えば、複数の発光素子から発せられた光の配光を制御する配光制御機能を有している。また、光源カバー３０は、赤外線式のリモコン又は無線通信モジュール１００から発せられた赤外線信号を透過させる。

赤外線受光部４０は、赤外線式のリモコン又は無線通信モジュール１００から発せられた赤外線信号を受光する。赤外線受光部４０で受光した赤外線信号によって、発光モジュールの点灯のＯＮ／ＯＦＦ、調光、調色などが制御される。

また、器具本体１０における貫通孔１５ａの周囲には、当該器具本体１０の表面が露出した部分が存在している。この部分に対して、無線通信モジュール１００を取り付けることが可能である。

［無線通信モジュール］
次に、実施の形態に係る無線通信モジュール１００について説明する。

図３は、実施の形態に係る無線通信モジュール１００の概略構成を示す正面図である。図４は、実施の形態に係る無線通信モジュール１００の概略構成を示す側面図である。図５は、実施の形態に係る無線通信モジュール１００の制御構成を示すブロック図である。

図３〜図５に示すように、無線通信モジュール１００は、保持部１１０と、赤外線出力部１２０と、無線受信部１３０と、取付部１４０と、電力供給部１５０と、制御部１６０とを備えている。

保持部１１０は、赤外線出力部１２０と、無線受信部１３０と、取付部１４０とを一体的に保持する筐体であり、樹脂などにより形成されている。保持部１１０は、側面視略Ｌ字状に形成された箱状体である。保持部１１０のうち、Ｌ字状の長辺に相当する部分を長辺部１１１とし、短辺に相当する部分を短辺部１１２とする。そして、保持部１１０の内部には、赤外線出力部１２０と、無線受信部１３０と、電力供給部１５０の充電池１５１と、制御部１６０が収容されている。また、保持部１１０の外表面には、電力供給部１５０の光電池１５２と、取付部１４０とが設けられている。

赤外線出力部１２０は、赤外線信号を出力する赤外線ＬＥＤである。赤外線出力部１２０の先端部は、保持部１１０の長辺部１１１の一端面から突出している。赤外線出力部１２０は、無線通信モジュール１００が照明器具１の器具本体１０に取り付けられた状態になると、当該照明器具１の赤外線受光部４０に対して赤外線信号を出力することになる。

無線受信部１３０は、無線通信を行うことで、発光モジュールを制御するための制御信号を受信する。制御信号は、例えば、ユーザの操作によって無線送信機から送信される無線信号である。無線送信機は、照明器具１を操作するための無線信号を出力する機器であり、無線式のリモコン２００（図６参照）又はスマートフォンなどの携帯端末（操作端末）などが挙げられる。

無線通信は、電波（すなわち、可視光及び赤外光を除く）を用いた通信である。無線通信モジュール１００は、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＢＬＥ又はＺｉｇＢｅｅ（登録商標）などの無線通信規格に基づいて無線通信を行う。省電力化の観点では、ＢＬＥを用いることが挙げられる。

無線受信部１３０は、リモコン２００から発せられた無線信号を受信する。無線信号には、発光モジュールを点灯させるための点灯指示、発光モジュールを消灯させるための消灯指示、又は、発光モジュールの調光比若しくは色温度（光色）を選択する指示などが含まれる。

無線受信部１３０は、保持部１１０における短辺部１１２内に配置されている。このため、無線受信部１３０は、長辺部１１１に対して立設した状態となっている。

取付部１４０は、保持部１１０を照明器具１に取り付けるための部位である。具体的には、取付部１４０はマグネットによって板状に形成されており、保持部１１０の長辺部１１１の第一主面１１１ａに設けられている。

電力供給部１５０は、赤外線出力部１２０、無線受信部１３０及び制御部１６０に電力を供給する電力供給部である。具体的には、電力供給部１５０は、充電池１５１と、光電池１５２とを備えている。充電池１５１は、例えば乾電池式或いはボタン電池式の二次電池である。図３及び図４では、乾電池式の充電池１５１を図示している。充電池１５１は、保持部１１０の長辺部１１１内に交換自在に収容されている。光電池１５２は、板状の太陽電池であり、保持部１１０の長辺部１１１の第二主面１１１ｂに取り付けられている。ここで、長辺部１１１の第二主面１１１ｂとは、第一主面１１１ａの反対側の主面である。つまり、光電池１５２は、第一主面１１１ａに対して設けられた取付部１４０と、保持部１１０を介して対向している。このため、取付部１４０が器具本体１０に取り付けられると、光電池１５２が露出して光を受けやすい状態となる。そして、光電池１５２は、充電池１５１に電気的に接続されており、光電池１５２が発電した電力を充電池１５１に充電させるようになっている。

制御部１６０は、赤外線出力部１２０、無線受信部１３０及び電力供給部１５０が電気的に接続されている。具体的には、制御部１６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えており、ＲＯＭに格納されたプログラムがＣＰＵに読み込まれることで、様々な機能を実現する。ＲＯＭには、無線受信部１３０で受信した無線信号に対応する赤外線信号用のコードが記憶されている。つまり、制御部１６０は、無線受信部１３０で受信した無線信号に対応する赤外線信号用のコードをＲＯＭから読み出して、当該コードに基づいて赤外線出力部１２０を発光させる。これにより、無線信号に対応した赤外線信号が赤外線出力部１２０から出力されることになる。このような対応付けにより、無線受信部１３０で受信した無線信号が示す指示と、赤外線出力部１２０から出力される赤外線信号が示す指示とが同じとなる。例えば、無線信号が点灯指示を示す場合には、赤外線信号も点灯指示を示すことになる。

［使用方法］
次に、実施の形態に係る無線通信モジュール１００の使用方法について説明する。

まず、無線通信モジュール１００の設置時においては、ユーザは照明器具１の器具本体１０から外郭カバー７０を取り外す。そして、ユーザは、器具本体１０の露出した部分に対して、無線通信モジュール１００の取付部１４０を接触させる。これにより、取付部１４０の磁性によって、器具本体１０の露出した部分に取付部１４０が引っ付き、無線通信モジュール１００が器具本体１０に固定される。この状態では、保持部１１０の短辺部１１２が器具本体１０に対して立設しているので、当該短辺部１１２内の無線受信部１３０も器具本体１０に対して立設している。無線受信部１３０がこの姿勢であれば、無線受信部１３０が器具本体１０に対して横になる姿勢である場合よりも受信感度を高めることができる。

その後、ユーザは、外郭カバー７０を器具本体１０に取り付けて、無線通信モジュール１００の設置作業を完了する。

図６は、実施の形態に係る無線通信モジュール１００の使用時における状態を模式的に示す斜視図である。なお、この図６においては、外郭カバー７０の図示を省略している。

図６に示すように、ユーザが無線式のリモコン２００を操作すると、リモコン２００からは無線信号が出力される（矢印Ｙ１参照）。無線通信モジュール１００の無線受信部１３０は、リモコン２００からの無線信号を受信して、制御部１６０に出力する。制御部１６０は、無線受信部１３０で受信した無線信号に対応する赤外線信号を、赤外線出力部１２０に出力させる（矢印Ｙ２参照）。

照明器具１では、赤外線受光部４０が無線通信モジュール１００から発せられた赤外線信号を受光することで、発光モジュールの点灯のＯＮ／ＯＦＦ、調光、調色などが制御される。

発光モジュールの点灯時においては、無線通信モジュール１００の光電池１５２は、発光モジュールからの光を受光することで発電しており、この電力が充電池１５１で充電される。

［効果など］
以上のように、本実施の形態に係る無線通信モジュールは、赤外線受光部４０を有する装置（照明器具１）に対して取付可能な無線通信モジュール１００である。無線通信モジュール１００は、赤外線受光部４０に対して赤外線信号を出力する赤外線出力部１２０と、無線送信機（リモコン２００）から前記装置を操作するための無線信号を受信する無線受信部１３０と、無線受信部１３０で受信した無線信号に対応する赤外線信号を、赤外線出力部１２０に出力させる制御部１６０と、赤外線出力部１２０、無線受信部１３０及び制御部１６０を一体的に保持する保持部１１０と、保持部１１０を前記装置に取り付ける取付部１４０と、を備えている。

この構成によれば、無線通信モジュール１００の制御部１６０が、無線受信部１３０で受信した無線信号に対応する赤外線信号を赤外線出力部１２０に出力させるので、無線信号に対応した指示を赤外線信号で照明器具１に発信することができる。また、赤外線出力部１２０、無線受信部１３０及び制御部１６０を一体的に保持する保持部１１０が取付部１４０によって照明器具１に取り付けられるので、無線通信モジュール１００と照明器具１とを一体化することができる。つまり、無線通信機能を有していない照明器具１に対しても、無線通信機能を付与することが可能となる。

また、無線通信モジュール１００と照明器具１とが一体化していると、両者の間隔も小さくすることができるので、無線通信モジュール１００の通信距離も小さくすることができる。したがって、無線通信モジュール１００の省電力化を図ることができる。

また、取付部１４０は、マグネットによって形成されている。

この構成によれば、取付部１４０がマグネットによって形成されているので、照明器具１の金属部分（例えば器具本体１０など）に対して、無線通信モジュール１００を着脱自在に取り付けることができる。

また、無線通信モジュール１００は、さらに、赤外線出力部１２０、無線受信部１３０及び制御部１６０に電力を供給する電力供給部１５０を備えている。

この構成によれば、無線通信モジュール１００が電力供給部１５０を備えているので、無線通信モジュール１００を独立して駆動させることができる。上記したように、無線通信モジュール１００の省電力化が図られているので、電力供給部１５０だけでも長期的な駆動が可能である。

また、電力供給部１５０は、光電池１５２を有する。

この構成によれば、電力供給部１５０が光電池１５２を有しているので、光電池１５２によって照明光或いは自然光で発電することができる。特に、照明器具１に無線通信モジュール１００を取り付けた場合には、照明器具１の照明光を発電に用いることができ、効果的である。

（その他）
以上、本発明に係る照明器具について、上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態では、無線通信モジュール１００は、受信機能だけを有している場合を例示した。しかし、無線通信モジュールは送信機能も有していてもよい。例えば、無線通信モジュールは、受信した無線信号を、他の照明器具などに送信する。つまり、無線通信モジュールは、操作端末（リモコン２００又はスマートフォン）から他の照明器具への無線信号の中継を行ってもよい。これにより、操作端末から送信される無線信号を、操作端末から離れた照明器具（操作端末の通信範囲内に位置しない照明器具）に受信させることができる。この場合、無線通信モジュールは、無線受信部１３０に代えて、無線送受信部を備えている。無線送受信部は、無線信号の受信を行う受信部の一例である。無線送受信部は、例えば、チップアンテナ又はパターンアンテナと制御ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）とで構成され、無線信号の送受信を行う。具体的には、送受信部は、操作端末などから送信された無線信号を受信し、送信する。

また、上記実施の形態では、マグネットから形成された取付部１４０を例示したが、取付部は、保持部１１０を照明器具１に取り付けるものであれば如何なるものであってもよい。例えば、照明器具１の内部に係合する係合部を有した取付部が挙げられる。係合部としては、例えば、照明器具１の内部に引っかかるフック状のフック部などである。また、粘着テープからなる取付部とすることも可能である。また、取付部は、照明器具１に対して保持部を拘束する、例えば可撓性の線材からなる拘束具とすることもできる。つまり、無線通信モジュールを照明器具１に取り付ける前の状態では、保持部と拘束具とを別体とすることもできる。

また、上記実施の形態では、電力供給部１５０が充電池１５１と、光電池１５２とを備えている場合を例示して説明したが、電力供給部は充電池及び光電池の少なくとも一方を備えていればよい。また、充電池及び光電池でなくても、電力供給部は一次電池を備えていてもよい。

また、上記実施の形態では、無線通信モジュール１００に電力供給部１５０が設けられている場合を例示したが、照明器具に対して無線通信モジュールを電気的に接続させて、照明器具から無線通信モジュールに電力を供給させることも可能である。この場合、電力供給部を無線通信モジュールから省略することができ、無線通信モジュールを小型化することが可能である。

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１ 照明器具（装置）
１００ 無線通信モジュール
１１０ 保持部
１２０ 赤外線出力部
１３０ 無線受信部
１４０ 取付部
１５０ 電力供給部
１５２ 光電池
１６０ 制御部
２００ リモコン（無線送信機）

Claims (4)

1. 赤外線受光部を有する装置に対して取付可能な無線通信モジュールであって、
   前記赤外線受光部に対して赤外線信号を出力する赤外線出力部と、
   無線送信機から前記装置を操作するための無線信号を受信する無線受信部と、
   前記無線受信部で受信した無線信号に対応する赤外線信号を、前記赤外線出力部に出力させる制御部と、
   前記赤外線出力部、前記無線受信部及び前記制御部を一体的に保持する保持部と、
   前記保持部を前記装置に取り付ける取付部と、を備える
   無線通信モジュール。
2. 前記取付部は、マグネットによって形成されている
   請求項１に記載の無線通信モジュール。
3. さらに、
   前記赤外線出力部、前記無線受信部及び前記制御部に電力を供給する電力供給部を備える
   請求項１または２に記載の無線通信モジュール。
4. 前記電力供給部は、光電池を有する
   請求項３に記載の無線通信モジュール。

Images