廊下の電気を３カ所からオン・オフするにはどうするか？

中学校の授業だったと思いますが、「階段の電気を昇り口と降り口にあるスイッチから点けたり消したりするにはどうしたらよいのか」との質問がありました。誰からも手が上がりませんでした。先生から図１のようになっているとの説明があり、スッキリしていて（今はシンプルという表現の方がふさわしい）誰が見ても分かるものでした。

図１２ケ所のスイッチ

数10年前に家の建て替えをしました。「２階の３部屋のそれぞれのドア位置から廊下の電気のオン・オフができませんか」と聞いたら、即座に「できます。何か所からでもできます。」との応え。家が出来上がり、そのスイッチの動作を確かめるとその通りになっています。「本当だ！」と感嘆した当時のことが、今でも思い出されます。
この仕組みについて聞く機会がなく、その後もどのようになっているのかということが５年に1回くらいの間隔で頭をよぎりました。インターネットや本で調べれば分かるでしょうが、何とか自分で考え出そうと決心しました。

図２３ケ所のスイッチ

最近になってやっと答えが見つかりました。図２に示します。スイッチ間の２本の配線の動線（例えば図１で左側の三路スイッチの左側からの線がON状態になっている上側の線）に注目し、その動線を三路スイッチで上下の線に切り替えたらどうかが考えの出発点で、もう一つの三路スイッチを静線に配置し、両者を連動すればよいということに気が付きました。この動作をシンプルにしたスイッチが四路スイッチです。この回路の説明を文章でするのは難しいので図２で電気の流れを辿って頂ければと思います。なお、このスイッチを調べたら反転スイッチとも言う名称で沢山出回っていることが分かりました。

図３４ケ所のスイッチ

スイッチの数をさらに増やすには、四路スイッチを加えれば良いということが直ぐに分かります。図３に４ケ所からのスイッチの場合を示します。
電子回路ならもっと複雑な動作が簡単にできますが、アナログ的（本当はデジタル的？）なON/OFF接点のスイッチでこのような動作ができることを確認した次第です。信頼性も高く、’Simple is the best.’の見本と思われます。