JP7565536B2 - 操作装置、配線器具 - Google Patents

Description

本開示は、操作技術に関し、操作を受けつける操作装置、配線器具に関する。

操作装置は、電源と負荷との間に配置され、ユーザの操作に応じて電源から照明負荷への給電を制御する。この操作装置による無線通信を可能にするために、アンテナ、送信回路、受信回路が操作装置に備えられる（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６－２１３１５号公報

操作装置が配線器具として、建物の壁面などの造営面に設けられた埋込孔に埋め込まれる場合、操作装置には小型化が求められる。操作装置を小型化するために、アンテナには、小型化が容易なモノポール系アンテナ（逆Ｆ型アンテナ）が使用される。しかしながら、グランド素子が半波長以上の大きさがないと、電源配線にも高周波電流分布が発生する。このような逆Ｆ型アンテナを備える操作装置を施工すると、電源回路の先の電源配線にまで高周波電流が流れて輻射する。これにより、アンテナからの放射電界と電源配線からの放射電界とが合成され、アンテナの指向性が歪な形状となる。

本開示はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、操作装置を小型化してもアンテナの指向性を無指向性に近づける技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本開示のある態様の操作装置は、互いに反対側を向く第１面と第２面とを有する操作装置であって、第１面側に配置される操作部と、第２面側に配置され、かつ電源配線に接続される電源部と、操作部と電源部との間に配置され、かつ第１面と第２面のうちの少なくとも１つに沿って広がる制御基板とを備える。操作部は操作を受けつけ、電源部は、操作部において受けつけた操作に応じて、電源配線を介して電源から負荷への給電を実行し、制御基板の一面には、無線通信に使用可能な折り返しダイポールアンテナが配置される。制御基板の一面は、互いに異なった方向の第１辺と第２辺とを含み、折り返しダイポールアンテナを形成するループ形状のエレメントは、互いに異なる第１部分と第２部分とを含み、エレメントの第１部分は第１辺に沿って配置され、エレメントの第２部分は、第２辺に沿って配置される。
本開示の別の態様もまた、操作装置である。この装置は、互いに反対側を向く第１面と第２面とを有する操作装置であって、第１面側に配置される操作部と、第２面側に配置され、かつ電源配線に接続される電源部と、操作部と電源部との間に配置され、かつ第１面と第２面のうちの少なくとも１つに沿って広がる制御基板とを備える。操作部は操作を受けつけ、電源部は、操作部において受けつけた操作に応じて、電源配線を介して電源から負荷への給電を実行し、制御基板の一面には、無線通信に使用可能な折り返しダイポールアンテナが配置され、折り返しダイポールアンテナは、他の操作装置との間の無線通信に使用される。
本開示のさらに別の態様もまた、操作装置である。この装置は、互いに反対側を向く第１面と第２面とを有する操作装置であって、第１面側に配置される操作部と、第２面側に配置され、かつ電源配線に接続される電源部と、操作部と電源部との間に配置され、かつ第１面と第２面のうちの少なくとも１つに沿って広がる制御基板とを備える。操作部は操作を受けつけ、電源部は、操作部において受けつけた操作に応じて、電源配線を介して電源から負荷への給電を実行し、制御基板の一面には、無線通信に使用可能な折り返しダイポールアンテナが配置され、折り返しダイポールアンテナは、第１周波数帯での無線通信に使用され、制御基板の一面には、第１周波数帯よりも高い第２周波数帯での無線通信に使用可能な逆Ｆ型アンテナも配置される。
本開示のさらに別の態様もまた、操作装置である。この装置は、互いに反対側を向く第１面と第２面とを有する操作装置であって、第１面側に配置される操作部と、第２面側に配置され、かつ電源配線に接続される電源部と、操作部と電源部との間に配置され、かつ第１面と第２面のうちの少なくとも１つに沿って広がる制御基板とを備える。操作部は操作を受けつけ、電源部は、操作部において受けつけた操作に応じて、電源配線を介して電源から負荷への給電を実行し、制御基板の一面には、無線通信に使用可能な折り返しダイポールアンテナが配置され、操作部は、指による操作を受けつけ、制御基板の一面は、第２面側を向く。

本開示の別の態様は、配線器具である。この配線器具は、設置面に固定される配線器具であって、ユーザの操作を受けつける操作部と、折り返しダイポールアンテナを構成する第１周波数帯のための第１アンテナと、第１周波数帯より高い第２周波数帯のための第２アンテナと、を備える。

本開示によれば、操作装置を小型化してもアンテナの指向性を無指向性に近づけることができる。

実施例に係る配線システムの構成を示す図である。 図１の操作装置の外観を示す斜視図である。 図１の操作装置の構成を示す分解斜視図である。 図４（ａ）－（ｃ）は、比較対象の制御基板の構成と逆Ｆ型アンテナによる指向性を示す図である。 図５（ａ）－（ｃ）は、図３の制御基板の構成と折り返しダイポールアンテナによる指向性を示す図である。 図３の制御基板の別の構成を示す図である。 図７（ａ）－（ｂ）は、図６の折り返しダイポールアンテナによる指向性を示す図である。

本開示の実施例を具体的に説明する前に、本実施例の概要を説明する。実施例は、負荷を制御する２線式の操作装置が含まれる配線システムに関する。負荷の一例は照明負荷であり、操作装置の操作部をユーザが操作することによって、照明負荷の点灯と消灯とが切りかえられたり、照明負荷の調光が制御されたりする。複数の照明負荷をまとめて制御することによって照明シーンを演出するために、操作装置には他の操作装置と連動することが求められる。複数の操作装置間の連動を実現するために、各操作装置には無線通信機能が搭載される。さらに、操作装置に無線通信機能が搭載されると、操作装置はＧＷ（ＧａｔｅＷａｙ）装置を介したインターネット接続も可能になり、遠隔操作あるいは他のサービスが提供される。

前述のごとく、操作装置を小型化するために、操作装置に逆Ｆ型アンテナを使用する場合、アンテナからの放射電界と電源配線からの放射電界とが合成され、アンテナの指向性が歪な形状となる。アンテナの指向性が歪な形状となると、無線通信可能な距離が短くなる方向が出現する。複数の操作装置間のネットワークを形成する場合、アンテナの指向性は無指向性に近い方が好ましい。これに対応するために、本実施例に係る操作装置は、無線通信のために折り返しダイポールアンテナを備える。折り返しダイポールアンテナでは、ループ内に高周波電流が閉じ込められるので、電源配線による指向性への影響が軽減される。以下の説明において、「平行」、「垂直」は、完全な平行、垂直だけではなく、誤差の範囲で平行、垂直からずれている場合も含む。また、「略」は、おおよその範囲で同一であるという意味である。

図１は、配線システム１０００の構成を示す。配線システム１０００は、電力線１０と総称される第１電力線１０ａ、第２電力線１０ｂ、電源配線２０と総称される第１電源配線２０ａ、第２電源配線２０ｂ、第３電源配線２０ｃ、照明負荷３０と総称される第１照明負荷３０ａ、第２照明負荷３０ｂ、端末装置５０、操作装置１００と総称される第１操作装置１００ａ、第２操作装置１００ｂを含む。ここで、照明負荷３０と操作装置１００の組合せの数は「２」とされるが、それに限定されない。端末装置５０の数は「１」とされるが、それに限定されない。

電力線１０は、例えば単相１００〔Ｖ〕、５０あるいは６０〔Ｈｚ〕の交流電源（図示せず）に接続され、交流電力を伝送する。交流電源は、電力会社等の電気事業者による商用電源であってもよいが、太陽光発電設備等の自家発電設備であってもよい。第１電力線１０ａと操作装置１００は第１電源配線２０ａにより接続され、操作装置１００と照明負荷３０は第２電源配線２０ｂにより接続され、照明負荷３０と第２電力線１０ｂは第３電源配線２０ｃにより接続される。つまり、操作装置１００と照明負荷３０とは１対１で接続されるとともに、これらの組合せは、第１電源配線２０ａから第３電源配線２０ｃにより、電力線１０に対して送り配線される。ここで、第１操作装置１００ａと第１照明負荷３０ａとの組合せと、第２操作装置１００ｂと第２照明負荷３０ｂとの組合せは、電力線１０に対して同様に接続される。

操作装置１００は、例えば、配線器具である。操作装置１００は、壁等の設置面に設けられた埋込孔に後部が埋め込まれた状態で設置面に固定される。操作装置１００は、埋込型の構造に限定されず、設置面に直付けされる露出型の構造を有してもよいし、定位置に固定されず任意の場所において使用される構造でもよい。２線式の操作装置１００は、交流電源に対して照明負荷３０と電気的に直列に接続される。ユーザは、照明負荷３０を点灯、消灯、調光させるために、操作装置１００を操作する。操作装置１００は、ユーザから受けつけた操作に応じて、照明負荷３０に流れる電流を制御することによって、照明負荷３０を点灯（全点灯または調光点灯）または消灯させる負荷制御機能を有する。照明負荷３０は通電時に点灯する。照明負荷３０は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などの光源と、光源を点灯させるための点灯回路とを含む。

各操作装置１００は、例えば、９２０ＭＨｚ帯または４２０ＭＨｚ帯の電波を使用する小電力無線（特定小電力無線）による無線通信機能を備える。ここでは、一例として、９２０ＭＨｚ帯の特定小電力無線による無線通信機能が備えられるとする。各操作装置１００は、特定小電力無線により互いに通信可能である。図１において特定小電力無線は第１無線通信６０と示される。

第１操作装置１００ａがユーザから操作を受けつけると、第１操作装置１００ａは操作に応じて第１照明負荷３０ａの点灯を制御する。また、第１操作装置１００ａは、操作内容が示された無線信号を第１無線通信６０により第２操作装置１００ｂに送信する。第２操作装置１００ｂは、受信した無線信号において示された操作内容に応じて第２照明負荷３０ｂの点灯を制御する。その結果、ユーザが第１操作装置１００ａを操作すると、第１照明負荷３０ａと第２照明負荷３０ｂが同様に点灯する。第１操作装置１００ａは、第２操作装置１００ｂ以外の操作装置１００にも無線信号を送信してもよく、第２操作装置１００ｂは、第１操作装置１００ａから受信した無線信号を、さらに別の操作装置１００に転送してもよい。これにより、３つ以上の照明負荷３０が同様に点灯される。

各操作装置１００は、例えば、ＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）等の近距離無線通信の通信規格に準拠した無線通信機能も備える。また、端末装置５０は、例えば、スマートフォン、タブレット端末装置、パーソナルコンピュータであり、ＢＬＥ等の近距離無線通信を実行可能である。そのため、操作装置１００と端末装置５０は近距離無線通信により通信可能である。図１において、近距離無線通信は第２無線通信６２と示される。

端末装置５０において実行されるアプリケーションをユーザが操作することによって、端末装置５０は、第１照明負荷３０ａの操作内容が示された無線信号を第２無線通信６２により第１操作装置１００ａに送信する。第１操作装置１００ａは、受信した無線信号において示された操作内容に応じて第１照明負荷３０ａの点灯を制御する。特定小電力無線において使用される周波数帯（以下、「第１周波数帯」という）は９２０ＭＨｚ帯であり、ＢＬＥにおいて使用される周波数帯（以下、「第２周波数帯」という）は２．４ＧＨｚ帯であるので、第２周波数帯は第１周波数帯よりも高い。

図２は、操作装置１００の外観を示す斜視図である。図２に示すように、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸からなる直交座標系が規定される。ｘ軸、ｙ軸は互いに直交する。ｚ軸は、ｘ軸およびｙ軸に垂直であり、操作装置１００の高さ方向に延びる。また、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸のそれぞれの正の方向は、図２における矢印の方向に規定され、負の方向は、矢印と逆向きの方向に規定される。ｚ軸の正方向を「上方」、「上側」ということもあり、ｚ軸の負方向を「下方」、「下側」ということもある。ｘ軸の正方向を「前方」、「前側」ということもあり、ｘ軸の負方向を「後方」、「後側」ということもある。ｙ軸の正方向を「右方」、「右側」ということもあり、ｙ軸の負方向を「左方」、「左側」ということもある。そのため、ｚ軸は上下方向に延びる軸であり、ｘ軸は前後方向に延びる軸であり、ｙ軸は左右方向に延びる軸である。

前側に配置されるプレート２００と、後側に配置されるユニットケース２１０とが前後方向に組み合わされることによって、箱形形状の筐体が構成される。プレート２００の前側には矩形状の第１面１１０が配置され、第１面１１０の中央部分には矩形状の開口部２０２が設けられる。開口部２０２内にはタッチパネル２２０が配置される。タッチパネル２２０は、操作部とも呼ばれ、第１面１１０側に配置される。操作部は、ユーザの操作を受けつけ、負荷を制御する。ユニットケース２１０の後側の面の中央部分には矩形状の開口部が設けられている。制御基板５００と中継基板４２０とは、開口部を通して電気的に接続される。プレート２００およびユニットケース２１０は、例えば、樹脂などの絶縁性の材料で形成され、ＰＢＴ（Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）樹脂などにより形成される。

ユニットケース２１０には後側からスイッチ枠３００が取り付けられる。スイッチ枠３００は、壁等の設置面に設けられた埋込孔に操作装置１００を埋め込み配置するために使用される。スイッチ枠３００は、設置面に固定される設置固定枠である。スイッチ枠３００は、例えば、金属で形成される。スイッチ枠３００には後側からボディ４００が取り付けられる。ボディ４００は箱形形状を有し、ボディ４００の後側には矩形状の第２面１２０が配置される。ボディ４００の第２面１２０には、第１電源配線２０ａと第２電源配線２０ｂとを貫通させるための貫通孔（図示せず）が設けられており、第１電源配線２０ａと第２電源配線２０ｂは、ボディ４００の内部において電源部（図示せず）に接続される。そのため、電源部は第２面１２０側に配置される。また、第１面１１０と第２面１２０は互いに反対側を向く。

図３は、操作装置１００の構成を示す分解斜視図である。最も前側に配置されるプレート２００は、前述のごとく、第１面１１０を有し、第１面１１０の中央部分には開口部２０２が設けられる。開口部２０２には後側から板形形状のタッチパネル２２０が配置され、タッチパネル２２０の後側には板形形状の表示パネル２３０が配置される。表示パネル２３０は、例えば、電子ペーパ、液晶ディスプレイであり、ユーザに操作を促すための画面を表示する。ユーザに操作を促すための画面とは、点灯釦、消灯釦や調光つまみなどの操作対象が示される画面である。ユーザが表示パネル２３０に表示された点灯釦、消灯釦や調光つまみなどの操作対象を操作すると、タッチパネル２２０はユーザの指による操作を受けつける。操作装置１００において表示パネル２３０が省略されてもよい。

表示パネル２３０の後側には、枠型形状のスペーサ（図示せず）を介して板形形状の制御基板５００が配置される。制御基板５００は、第１基板とも呼ばれる。スペーサは、例えば、樹脂などの絶縁性の材料で形成される。タッチパネル２２０と表示パネル２３０は、スペーサとプレート２００によって、プレート２００とユニットケース２１０との組合せにより構成される筐体の内部に固定される。制御基板５００は、タッチパネル２２０と電源部（図示せず）との間に配置され、かつ第１面１１０と第２面１２０のうちの少なくとも１つに沿って広がる。また、制御基板５００の前側の面が第１面５１０であり、制御基板５００の後側の面が第２面５１２である。制御基板５００には、表示パネル２３０における表示を制御するための制御回路（以下、「表示用制御回路」という）が搭載される。表示用制御回路は表示パネル２３０に接続される。また、制御基板５００には、無線通信を制御するための制御回路（以下、「無線通信用制御回路」という）とアンテナも搭載される。制御基板５００の構成、特にアンテナの構成については後述する。制御基板５００の後側には、ユニットケース２１０が配置される。このように、プレート２００とユニットケース２１０との間に配置される制御基板５００等が、プレート２００とユニットケース２１０との組合せにより構成される筐体の内部に配置される。

ユニットケース２１０の後側には、スイッチ枠３００が配置され、スイッチ枠３００の後側には、リアカバー（図示せず）が配置される。リアカバーは、前側が開口した箱形形状のボディ４００を前側から封鎖する。リアカバーとボディ４００との組合せで形成されるボディ４００の内部空間には、中継基板４２０、絶縁シート４３０、電源基板４４０が前側から後側に向かって順に配置される。また、リアカバーを有さず、ユニットケース２１０が、前側が開口した箱形形状のボディ４００を前側から封鎖してもよい。この場合、ユニットケース２１０とボディ４００との組合せで形成されるボディ４００の内部空間には、中継基板４２０、絶縁シート４３０、電源基板４４０が前側から後側に向かって順に配置される。リアカバーおよびボディ４００は、例えば、樹脂などの絶縁性の材料で形成され、ＰＢＴ（Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）樹脂などにより形成される。中継基板４２０は、操作部（タッチパネル２２０）において受けつけた操作に応じた動作を制御するための制御回路（以下、「操作用制御回路」という）が搭載される。操作用制御回路は、制御基板５００等を介して操作部（タッチパネル２２０）に接続される。中継基板４２０は、第２基板とも呼ばれ、電源基板４４０は、第３基板とも呼ばれる。

電源基板４４０は、前述の電源部に相当し、図２の第１電源配線２０ａと第２電源配線２０ｂに接続される。電源基板４４０は、電源配線２０から受けつけた交流電力の電圧１００Ｖから、操作装置１００において使用される電圧５Ｖへの変換を実行する電源回路と、操作制御回路からの制御に応じて照明負荷３０を調光する回路とを搭載する。つまり、電源基板４４０は、タッチパネル２２０において受けつけた操作に応じて、電源配線２０を介して交流電源から照明負荷３０への給電を実行する。電源基板４４０の後側には、電源配線２０と接続される接続端子が設けられる。接続端子は、ボディの内部空間に配置される。接続端子は、電源基板４４０の後側の面に実装されてもよい。接続端子は、例えば、金属で形成される。絶縁シート４３０は、Ｘ軸方向から平面視した場合に、少なくともその一部が接続端子と重なるように配置される。電源回路は、例えば、接続端子を介して外部の交流電源から供給される交流電力を所定電圧の直流電力に変換するＡＣ－ＤＣコンバータを構成する複数の電子部品を有する。複数の電子部品は、例えば、トランス、コンデンサや抵抗などを有する。トランス、コンデンサや抵抗などは、例えば、電源基板４４０の後側の面に実装される。かかる場合、トランス、コンデンサや抵抗などの電子部品から発生する熱や電磁界等によるアンテナ、表示用制御回路、無線通信用制御回路や操作用制御回路などへの影響を抑制できる。

以下では、制御基板５００に設けられるアンテナについて説明するが、その前提として、アンテナに対する課題を明確にするために、制御基板５００の比較対象とされる制御基板６００をまず説明する。制御基板６００は、例えば、制御基板５００の代わりに操作装置１００に配置される。図４（ａ）－（ｃ）は、比較対象の制御基板６００の構成と逆Ｆ型アンテナ６３０による指向性を示す。図４（ａ）は、制御基板６００の構成を示し、制御基板６００の第１面６１０と第２面６１２は、制御基板５００の第１面５１０と第２面５１２に対応する。第２面６１２には、グランド素子６２０と逆Ｆ型アンテナ６３０が搭載される。逆Ｆ型アンテナ６３０は、第１周波数帯を使用する特定小電力無線のためのアンテナである。グランド素子６２０と逆Ｆ型アンテナ６３０は公知の技術であるので、ここでは説明を省略する。

図４（ｂ）は、逆Ｆ型アンテナ６３０単体の指向性を示す。図示のごとく、逆Ｆ型アンテナ６３０単体の指向性は無指向性に近い。図４（ｃ）は、電源配線２０を含む逆Ｆ型アンテナ６３０の指向性を示す。小型化が求められる操作装置１００において第１面６１０の大きさが制限される。また、逆Ｆ型アンテナ６３０の大きさは、使用される周波数帯、例えば９２０ＭＨｚ帯により規定される。このような状況下において、グランド素子６２０として十分な大きさが確保できないこともありえる。グランド素子６２０が十分大きくないと、逆Ｆ型アンテナ６３０によってグランド素子６２０にも電流分布が発生する。このように発生した高周波電流は、中継基板４２０、電源基板４４０を介して電源配線２０にまで流れて輻射する。その結果、逆Ｆ型アンテナ６３０からの放射電界と電源配線２０からの放射電界とが合成され、図４（ｃ）のごとく、歪な形状の指向性となる。

電源配線２０を含めた場合のアンテナ指向性を無指向性に近づけるために、本実施例に係るアンテナは図５（ａ）－（ｃ）のように示される。図５（ａ）－（ｃ）は、制御基板５００の構成と折り返しダイポールアンテナ５５０による指向性を示す。図５（ａ）は、制御基板５００の構成を示し、制御基板５００の第２面５１２にはグランド素子５２０と折り返しダイポールアンテナ５５０が配置される。折り返しダイポールアンテナ５５０は、プリント基板に金属等によりパターンとして形成されてもよく、金属等により別体で作成されて貼り付けられてもよい。

折り返しダイポールアンテナ５５０は、第１アンテナとも呼ばれる。第１アンテナは、例えば、ダイポールアンテナである。第１アンテナは、第１周波数帯のためのアンテナである。折り返しダイポールアンテナ５５０は、第１周波数帯を使用する特定小電力無線のためのアンテナである。折り返しダイポールアンテナ５５０を形成するループ形状のエレメントは、互いに異なるエレメント第１部分５４０とエレメント第２部分５４２とを含む。エレメント第１部分５４０は、第１接続点５３０から第１折り返し点５３２まで屈曲しながら延び、第１折り返し点５３２から中間点５３４まで屈曲しながら戻ってくる。エレメント第２部分５４２は、中間点５３４から第２折り返し点５３６まで屈曲しながら延び、第２折り返し点５３６から第２接続点５３８まで屈曲しながら戻ってくる。ここで、第１接続点５３０、第１折り返し点５３２、中間点５３４、第２折り返し点５３６、第２折り返し点５３６は、第２面５１２の左右方向の中央付近に配置される。また、第１接続点５３０から第１折り返し点５３２までの長さ、第１折り返し点５３２から中間点５３４までの長さ、中間点５３４から第２折り返し点５３６までの長さ、第２折り返し点５３６から第２接続点５３８までの長さは、いずれも略１／４波長である。

図５（ｂ）は、折り返しダイポールアンテナ５５０単体の指向性を示す。図示のごとく、折り返しダイポールアンテナ５５０単体の指向性は無指向性に近い。図５（ｃ）は、電源配線２０を含む折り返しダイポールアンテナ５５０の指向性を示す。図５（ｃ）に示される指向性は、図４（ｃ）に示される指向性と比較して無指向性に近い。これは、折り返しダイポールアンテナ５５０において、ダイポールアンテナ内に高周波電流が閉じ込められるので、電源配線２０による指向性への影響が軽減されるからである。図５（ａ）における折り返しダイポールアンテナ５５０は、制御基板５００のうち、第２面１２０側を向く第２面５１２に搭載される。これは、タッチパネル２２０を操作する指の影響を低減するためである。

図６は、制御基板５００の別の構成を示す。制御基板５００の第２面５１２は、左右方向に延びる第１辺５１４と、上下方向に延びる第２辺５１６と含む。第２辺５１６は第１辺５１４よりも長い。このような第２面５１２にはグランド素子５２０と折り返しダイポールアンテナ５５０が配置される。グランド素子５２０と折り返しダイポールアンテナ５５０は、制御基板５００の第１面５１０に配置されてもよい。エレメント第１部分５４０は、第１接続点５３０から第１折り返し点５３２まで屈曲しながら延び、第１折り返し点５３２から中間点５３４まで屈曲しながら戻ってくる。特に、エレメント第１部分５４０では、屈曲せずに第１辺５１４に沿って配置される部分が、屈曲せずに第２辺５１６に沿って配置される部分よりも長くされる。エレメント第１部分５４０の少なくとも一部は、制御基板５００の第１辺５１４に沿って配置される。エレメント第１部分の少なくとも一部は、制御基板５００の第２辺５１６に沿って配置される。エレメント第１部分５４０の少なくとも一部は、制御基板５００の第２辺と対向する第４辺に沿って配置される。

一方、エレメント第２部分５４２は、中間点５３４から第２折り返し点５３６まで屈曲しながら延び、第２折り返し点５３６から第２接続点５３８まで屈曲しながら戻ってくる。特に、エレメント第２部分５４２では、屈曲せずに第２辺５１６に沿って配置される部分が、屈曲せずに第１辺５１４に沿って配置される部分よりも長くされる。つまり、エレメント第１部分５４０は主として第１辺５１４に沿って配置され、エレメント第２部分５４２は主として第２辺５１６に沿って配置される。ここでも、第１接続点５３０から第１折り返し点５３２までの長さ、第１折り返し点５３２から中間点５３４までの長さ、中間点５３４から第２折り返し点５３６までの長さ、第２折り返し点５３６から第２接続点５３８までの長さは、いずれも略１／４波長である。エレメント第２部分５４２の少なくとも一部は、制御基板５００の第２辺５１６に沿って配置される。エレメント第２部分５４２の少なくとも一部は、制御基板５００の第１辺５１４と対向する第３辺に沿って配置される。エレメント第２部分５４２の第２辺５１６に沿う長さは、エレメント第１部分５４０の第４辺に沿う長さより大きい。エレメント第１部分５４０の第１辺５１４に沿う長さは、エレメント第２部分５４２の第３辺に沿う長さより大きい。

第２面５１２には、折り返しダイポールアンテナ５５０を使用して無線通信を実行するための無線通信用制御回路（以下、「第１無線通信用制御回路５７０」という）が配置される。第１無線通信用制御回路５７０は、特定小電力無線による通信機能を有し、他の操作装置１００との間の第１無線通信６０を実行する。また、第１面５１０に、第１無線通信用制御回路５７０が配置されもよい。折り返しダイポールアンテナ５５０と第１無線通信用制御回路５７０が制御基板の異なる面に配置される場合、第１無線通信用制御回路５７０は、制御基板５００に設けられるスルーホールを介して折り返しダイポールアンテナ５５０に接続される。

逆Ｆ型アンテナ５６０は、第２アンテナとも呼ばれる。第２アンテナは、例えば、モノポールアンテナである。第２アンテナは、第２周波数帯のためのアンテナである。逆Ｆ型アンテナ５６０は、制御基板５００の第２面５１２に配置されてもよく、第１面５１０に配置されてもよい。グランド素子５２０の一部に切り欠き領域５２２が設けられ、切り欠き領域５２２に逆Ｆ型アンテナ５６０が搭載される。逆Ｆ型アンテナ５６０は、第２周波数帯を使用するＢＬＥのためのアンテナである。第２周波数帯は第１周波数帯よりも高いので、逆Ｆ型アンテナ５６０は折り返しダイポールアンテナ５５０よりも小さい。そのため、逆Ｆ型アンテナ５６０にとってグランド素子５２０の大きさは十分であるので、逆Ｆ型アンテナ５６０の指向性は、電源配線２０の影響を受けにくい。第１面５１０には、逆Ｆ型アンテナ５６０を使用して無線通信を実行するための無線通信用制御回路（以下、「第２無線通信用制御回路５７２」という）が配置される。逆Ｆ型アンテナ５６０と第２無線通信用制御回路５７２が制御基板の異なる面に配置される場合、第２無線通信用制御回路５７２は、制御基板５００に設けられるスルーホール（図示せず）を介して逆Ｆ型アンテナ５６０に接続される。第２無線通信用制御回路５７２は、ＢＬＥによる通信機能を有し、端末装置５０との間の第２無線通信６２を実行する。また、第２面５１２に、第２無線通信用制御回路５７２が配置されもよい。逆Ｆ型アンテナ５６０のエレメントの少なくとも一部は、制御基板５００の第２辺５１６に対向する第４辺に沿って配置される。また、制御基板５００の第１辺５１４と対向する第３辺に沿って配置されてもよい。第２アンテナは、ダイポールアンテナであってもよく、折り返しダイポールアンテナであってもよい。逆Ｆ型アンテナ５６０は、プリント基板に金属等によりパターンとして形成されてもよく、金属等により別体で作成されて貼り付けられてもよい。逆Ｆ型アンテナ５６０の第４辺に沿う長さは、エレメント第２部分５４２の第２辺５１６に沿う長さより小さい。第１アンテナおよび第２アンテナは、第１基板の周囲に沿った領域に配置される。第２アンテナの第１基板の一辺に沿う長さは、第１アンテナの第１基板の一辺と対向する他辺に沿う長さより小さい。このような構成を採用することにより、装置を小型化することができる。

図７（ａ）－（ｂ）は、折り返しダイポールアンテナ５５０による指向性を示す。図７（ａ）は、折り返しダイポールアンテナ５５０単体の指向性を示す。図示のごとく、図５（ｂ）と同様に折り返しダイポールアンテナ５５０単体の指向性は無指向性に近い。図７（ｂ）は、電源配線２０を含む折り返しダイポールアンテナ５５０の指向性を示す。図７（ｂ）に示される指向性は、図５（ｃ）に示される指向性と比較して無指向性に近い。これは、エレメントがさらに直線状にされるので、アンテナ効率が向上するからである。

本実施例によれば、電源配線２０に接続される操作装置１００において折り返しダイポールアンテナ５５０が使用されるので、ダイポールアンテナ内に高周波電流が閉じ込められることによって電源配線２０による指向性への影響を低減できる。また、ループ内に高周波電流が閉じ込められることによって電源配線２０による指向性への影響が低減されるので、操作装置１００を小型化してもアンテナの指向性を無指向性に近づけることができる。また、折り返しダイポールアンテナ５５０のエレメント第１部分５４０は第１辺５１４に沿って配置され、エレメント第２部分５４２は、第２辺５１６に沿って配置されるので、エレメントを直線状に形成できる。また、エレメントが直線状に形成されるので、アンテナ効率を向上できる。また、アンテナ効率が向上するので、アンテナの指向性を無指向性にさらに近づけることができる。

また、第１無線通信用制御回路５７０と折り返しダイポールアンテナ５５０とを同一面に配置するので、第１無線通信用制御回路５７０と折り返しダイポールアンテナ５５０との距離を近づけることができる。また、第１無線通信用制御回路５７０と折り返しダイポールアンテナ５５０との距離が近づくので、伝送損失を低減できる。また、折り返しダイポールアンテナ５５０は、他の操作装置１００との間の無線通信に使用されるので、操作装置１００の通信を実現できる。

また、第１周波数帯での無線通信に使用される折り返しダイポールアンテナ５５０と、第２周波数帯での無線通信に使用される逆Ｆ型アンテナ５６０とが配置されるので、２種類の無線通信を実行できる。また、第１無線通信用制御回路５７０と折り返しダイポールアンテナ５５０と逆Ｆ型アンテナ５６０を同一面に配置し、第２無線通信用制御回路５７２を別の面に配置するので、これらを制御基板５００に配置できる。また、折り返しダイポールアンテナ５５０は、他の操作装置１００との間の無線通信に使用され、逆Ｆ型アンテナ５６０は、端末装置５０との間の無線通信に使用されるので、異なった無線通信を実行できる。また、折り返しダイポールアンテナ５５０と逆Ｆ型アンテナ５６０は、制御基板５００の第２面５１２に配置されるので、タッチパネル２２０を操作するユーザの指の影響を停電できる。

本開示の一態様の概要は、次の通りである。本開示のある態様の操作装置（１００）は、互いに反対側を向く第１面（１１０）と第２面（１２０）とを有する操作装置（１００）であって、第１面（１１０）側に配置される操作部（２２０）と、第２面（１２０）側に配置され、かつ電源配線（２０）に接続される電源部（４４０）と、操作部（２２０）と電源部（４４０）との間に配置され、かつ第１面（１１０）と第２面（１２０）のうちの少なくとも１つに沿って広がる制御基板（５００）とを備える。操作部（２２０）は操作を受けつけ、電源部（４４０）は、操作部（２２０）において受けつけた操作に応じて、電源配線（２０）を介して電源から負荷（３０）への給電を実行し、制御基板（５００）の一面には、無線通信に使用可能な折り返しダイポールアンテナ（５５０）が配置される。

制御基板（５００）の一面は、互いに異なった方向の第１辺（５１４）と第２辺（５１６）とを含んでもよい。折り返しダイポールアンテナ（５５０）を形成するループ形状のエレメントは、互いに異なる第１部分（５４０）と第２部分（５４２）とを含んでもよい。エレメントの第１部分（５４０）は第１辺（５１４）に沿って配置され、エレメントの第２部分（５４２）は、第２辺（５１６）に沿って配置されてもよい。

制御基板（５００）の一面には、折り返しダイポールアンテナ（５５０）を使用して無線通信を実行するための無線通信用制御回路（５７０）が配置されてもよい。

折り返しダイポールアンテナ（５５０）は、他の操作装置（１００）との間の無線通信に使用されてもよい。

折り返しダイポールアンテナ（５５０）は、第１周波数帯での無線通信に使用され、制御基板（５００）の一面には、第１周波数帯よりも高い第２周波数帯での無線通信に使用可能な逆Ｆ型アンテナ（５６０）も配置されてもよい。

制御基板（５００）の一面には、折り返しダイポールアンテナ（５５０）を使用して無線通信を実行するための第１無線通信用制御回路（５７０）が配置され、制御基板（５００）の一面とは反対を向く他面には、逆Ｆ型アンテナ（５６０）を使用して無線通信を実行するための第２無線通信用制御回路（５７２）が配置され、第２無線通信用制御回路（５７２）は、制御基板（５００）に設けられるスルーホールを介して逆Ｆ型アンテナ（５６０）に接続されてもよい。

折り返しダイポールアンテナ（５５０）は、他の操作装置（１００）との間の無線通信に使用され、逆Ｆ型アンテナ（５６０）は、端末装置との間の無線通信に使用されてもよい。

操作部（２２０）は、指による操作を受けつけ、制御基板（５００）の一面は、第２面（１２０）側を向く。

本開示の別の態様は、配線器具（１００）である。この配線器具は、設置面に固定される配線器具であって、ユーザの操作を受けつける操作部と、折り返しダイポールアンテナ（５５０）を構成する第１周波数帯のための第１アンテナと、第１周波数帯より高い第２周波数帯のための第２アンテナと、を備える。

第１アンテナおよび第２アンテナが設けられる第１基板を備えてもよい。

第１基板には、第１アンテナによる無線通信を実行するための第１無線通信用制御回路（５７０）および第２アンテナによる無線通信を実行するための第２無線通信用制御回路（５７２）が設けられてもよい。

以上、本開示を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

実施例において、折り返しダイポールアンテナ５５０は特定小電力無線に使用され、逆Ｆ型アンテナ５６０は近距離無線通信に使用される。しかしながらこれに限らず例えば、折り返しダイポールアンテナ５５０と逆Ｆ型アンテナ５６０の少なくとも１つは別の無線通信システムに使用されてもよい。ここで、折り返しダイポールアンテナ５５０において使用される周波数帯が、逆Ｆ型アンテナ５６０において使用される周波数帯よりも低ければよい。本変形例によれば、構成の自由度を向上できる。

本実施例において、折り返しダイポールアンテナ５５０は他の操作装置１００との通信に使用され、逆Ｆ型アンテナ５６０は端末装置５０との通信に使用される。しかしながらこれに限らず例えば、折り返しダイポールアンテナ５５０と逆Ｆ型アンテナ５６０の少なくとも１つは別の装置との通信に使用されてもよい。本変形例によれば、構成の自由度を向上できる。

１０ 電力線、 ２０ 電源配線、 ３０ 照明負荷（負荷）、 ５０ 端末装置、 ６０ 第１無線通信、 ６２ 第２無線通信、 １００ 操作装置（配線器具）、 １１０ 第１面、 １２０ 第２面、 ２００ プレート、 ２０２ 開口部、 ２１０ ユニットケース、 ２２０ タッチパネル（操作部）、 ２３０ 表示パネル、 ３００ スイッチ枠、 ４００ ボディ、 ４２０ 中継基板、 ４３０ 絶縁シート、 ４４０ 電源基板（電源部）、 ５００ 制御基板、 ５１０ 第１面、 ５１２ 第２面、 ５１４ 第１辺、 ５１６ 第２辺、 ５２０ グランド素子、 ５２２ 切り欠き領域、 ５３０ 第１接続点、 ５３２ 第１折り返し点、 ５３４ 中間点、 ５３６ 第２折り返し点、 ５３８ 第２接続点、 ５４０ エレメント第１部分（第１部分）、 ５４２ エレメント第２部分（第２部分）、 ５５０ 折り返しダイポールアンテナ、 ５６０ 逆Ｆ型アンテナ、 ５７０ 第１無線通信用制御回路（無線通信用制御回路）、 ５７２ 第２無線通信用制御回路、 ６００ 制御基板、 ６１０ 第１面、 ６１２ 第２面、 ６２０ グランド素子、 ６３０ 逆Ｆ型アンテナ、 １０００ 配線システム。

Claims (10)

1. 互いに反対側を向く第１面と第２面とを有する操作装置であって、
   前記第１面側に配置される操作部と、
   前記第２面側に配置され、かつ電源配線に接続される電源部と、
   前記操作部と前記電源部との間に配置され、かつ前記第１面と前記第２面のうちの少なくとも１つに沿って広がる制御基板とを備え、
   前記操作部は操作を受けつけ、
   前記電源部は、前記操作部において受けつけた操作に応じて、前記電源配線を介して電源から負荷への給電を実行し、
   前記制御基板の一面には、無線通信に使用可能な折り返しダイポールアンテナが配置され、
   前記制御基板の前記一面は、互いに異なった方向の第１辺と第２辺とを含み、
   前記折り返しダイポールアンテナを形成するループ形状のエレメントは、互いに異なる第１部分と第２部分とを含み、
   前記エレメントの前記第１部分は前記第１辺に沿って配置され、前記エレメントの前記第２部分は、前記第２辺に沿って配置される操作装置。
2. 前記制御基板の前記一面には、前記折り返しダイポールアンテナを使用して無線通信を実行するための無線通信用制御回路が配置される請求項１に記載の操作装置。
3. 互いに反対側を向く第１面と第２面とを有する操作装置であって、
   前記第１面側に配置される操作部と、
   前記第２面側に配置され、かつ電源配線に接続される電源部と、
   前記操作部と前記電源部との間に配置され、かつ前記第１面と前記第２面のうちの少なくとも１つに沿って広がる制御基板とを備え、
   前記操作部は操作を受けつけ、
   前記電源部は、前記操作部において受けつけた操作に応じて、前記電源配線を介して電源から負荷への給電を実行し、
   前記制御基板の一面には、無線通信に使用可能な折り返しダイポールアンテナが配置され、
   前記折り返しダイポールアンテナは、他の操作装置との間の無線通信に使用される操作装置。
4. 互いに反対側を向く第１面と第２面とを有する操作装置であって、
   前記第１面側に配置される操作部と、
   前記第２面側に配置され、かつ電源配線に接続される電源部と、
   前記操作部と前記電源部との間に配置され、かつ前記第１面と前記第２面のうちの少なくとも１つに沿って広がる制御基板とを備え、
   前記操作部は操作を受けつけ、
   前記電源部は、前記操作部において受けつけた操作に応じて、前記電源配線を介して電源から負荷への給電を実行し、
   前記制御基板の一面には、無線通信に使用可能な折り返しダイポールアンテナが配置され、
   前記折り返しダイポールアンテナは、第１周波数帯での無線通信に使用され、
   前記制御基板の前記一面には、前記第１周波数帯よりも高い第２周波数帯での無線通信に使用可能な逆Ｆ型アンテナも配置される操作装置。
5. 前記制御基板の前記一面には、前記折り返しダイポールアンテナを使用して無線通信を実行するための第１無線通信用制御回路が配置され、
   前記制御基板の前記一面とは反対を向く他面には、前記逆Ｆ型アンテナを使用して無線通信を実行するための第２無線通信用制御回路が配置され、
   前記第２無線通信用制御回路は、前記制御基板に設けられるスルーホールを介して前記逆Ｆ型アンテナに接続される請求項４に記載の操作装置。
6. 前記折り返しダイポールアンテナは、他の操作装置との間の無線通信に使用され、
   前記逆Ｆ型アンテナは、端末装置との間の無線通信に使用される請求項４または５に記載の操作装置。
7. 互いに反対側を向く第１面と第２面とを有する操作装置であって、
   前記第１面側に配置される操作部と、
   前記第２面側に配置され、かつ電源配線に接続される電源部と、
   前記操作部と前記電源部との間に配置され、かつ前記第１面と前記第２面のうちの少なくとも１つに沿って広がる制御基板とを備え、
   前記操作部は操作を受けつけ、
   前記電源部は、前記操作部において受けつけた操作に応じて、前記電源配線を介して電源から負荷への給電を実行し、
   前記制御基板の一面には、無線通信に使用可能な折り返しダイポールアンテナが配置され、
   前記操作部は、指による操作を受けつけ、
   前記制御基板の前記一面は、前記第２面側を向く操作装置。
8. 設置面に固定される配線器具であって、
   ユーザの操作を受けつける操作部と、
   折り返しダイポールアンテナを構成する第１周波数帯のための第１アンテナと、
   前記第１周波数帯より高い第２周波数帯のための第２アンテナと、を備える配線器具。
9. 前記第１アンテナおよび前記第２アンテナが設けられる第１基板を備える、請求項８に記載の配線器具。
10. 前記第１基板には、前記第１アンテナによる無線通信を実行するための第１無線通信用制御回路および前記第２アンテナによる無線通信を実行するための第２無線通信用制御回路が設けられる、請求項９に記載の配線器具。

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