JP2016021612A - センシングユニット、センシングシステム及び機能制御システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】正六面体からなるセンシングユニット1Aの筐体30内に3組の光検出ユニット31a,31b,31cを設けている。これらの光検出ユニット31a,31b,31cは、ライトガイドの先端部を筐体30の所定の面から露出させ、かつ基端部に光センサ12a,12b,12cを配置したものとなっている。そして、筐体30をその所望の面が上面となるように配置された場合に、外光を当該上面となった面に露出したライトガイドから筐体30内に導入して光センサ12a,12b,12cで受光し、その受光パターンをもとにテーブルから面の識別情報及び動作モードIDを読み出して、当該動作モードIDを制御対象の機能実行装置2の識別情報と共に制御信号に含めて送信する。
【選択図】図2
Description
第1の態様は、上記光センサによる判定光の検出結果に基づいて判定情報を生成し出力する出力手段を、さらに具備するようにしたものである。
上記遮光部材としては、前記筐体の配置の姿勢に応じて開閉動作する蓋体を用いるとよい。
したがって、ユーザはセンシングユニットをリモートコントローラとして使用して機能実行装置の機能を制御することが可能となる。しかも、その操作はセンシングユニットの配置姿勢を変化させるだけでよく、スイッチ操作等の複雑な操作を不要にできるので、操作に不慣れな人でも簡単かつ確実に機能実行装置を制御することが可能となる。また、圧力センサのように物理的な接触を感知するために摩耗するセンサや、三軸加速度センサのように設置場所の傾斜や加速度のゆらぎに影響を受けるセンサを用いることなく筐体の姿勢を正確に識別することができ、これによりセンシングユニットの信頼性を高めることができる。
例えば、筐体の複数の部位にそれぞれ異なる第1の情報が物理的に表示されている場合には、前記筐体の姿勢を表す情報として前記第1の情報が制御信号により送信され、当該第1の情報が表示機能を有する装置に表示される。このように構成すると、筐体の2つの面に在/不在が表示されている場合には、当該在/不在の情報をそのユーザ識別情報と共に送信して、別の場所に設置されている表示装置に表示させることが可能となる。
[第1の実施形態]
(構成)
図1は、この発明の第1の実施形態に係る機能制御システムの全体構成を示す図であり、1Aはセンシングユニット、2は機能実行装置をそれぞれ示している。
センシングユニット1Aの回路モジュール13は、機能ID格納部131と、閾値判定部132と、センシング通信部133を有している。このうち閾値判定部132及びセンシング通信部133は、図示しないプログラムメモリに格納されたプログラムをCPU(Central Processing Unit)に実行させることにより実現される。
(1)光センサ12a,12b,12cから出力された受光信号の強度を、上記機能ID格納部131に格納された閾値と比較することにより、光センサ12a,12b,12cごとに外光が受光されたか否かを判定する処理。
(2)上記判定結果、つまり各光センサ12a,12b,12cの受光パターンLa,Lb,Lcをもとに面判定テーブルをアクセスし、当該面判定テーブルから上記受光パターンLa,Lb,Lcに対応する面の識別情報を読み出す処理。
(3)上記読み出された面の識別情報と関連付けられた命令IDをもとに実行内容変換テーブルをアクセスし、当該実行内容変換テーブルから上記命令IDに対応する動作モードIDを読み出して、センシング通信部133へ出力する処理。
なお、この命令実行部22は、図示しないプログラムメモリに格納されたプログラムをCPU(Central Processing Unit)に実行させることにより実現される。
次に、以上のように構成されたセンシングユニット1A及び機能実行装置2の動作を説明する。
センシングユニット1Aを、所望の命令が表記された面が上面となるようにテーブル上に配置したとする。例えば、所望の命令が、面S1に表記された命令であるとすると、面S1が上面となるようにテーブル上に置く。このとき図3のように、光検出ユニット31cにおいて、ライトガイド311が上面を向いていて、ライトガイド312,313が側面を向いているように配置されることになる。この場合、センシングユニット1Aの上面に先端部が配置されたライトガイド311において、蓋体411a,411bが自重により図4(b)に示すようにヒンジ412a,412bを中心に回動し、これによりライトガイド311の先端部は開状態となる。このため、当該ライトガイド311を介して外光が筐体30内に導かれ、当該ライトガイド311の基端部に配置された光センサ12cで受光される。
すなわち、閾値判定部132は、上記光センサ12a,12b,12cから受光信号が出力されると、ステップS11により当該受光信号を取り込む。そして、先ずステップS12において上記取り込んだ受光信号の信号レベル、つまり光の強度を表す値を機能ID格納部131に格納された閾値と比較することにより、光センサ12a,12b,12cごとに外光が受光されたか否かを判定する。ここで、閾値との比較により受光していないと判定された場合には0、受光していると判定した場合には1を、判定結果として返すものとする。
以上詳述したように第1の実施形態では、正六面体からなるセンシングユニット1Aの筐体30内に3組の光検出ユニット31a,31b,31cを設けている。これらの光検出ユニット31a,31b,31cは、ライトガイドの先端部を筐体30の所定の面から露出させ、かつ基端部に光センサ12a,12b,12cを配置したものとなっている。そして、筐体30をその所望の面が上面となるように配置された場合に、外光を当該上面となった面に露出したライトガイドから筐体30内に導入して光センサ12a,12b,12cで受光し、その受光パターンをもとにテーブルから面の識別情報及び動作モードIDを読み出して、当該動作モードIDを制御対象の機能実行装置2の識別情報と共に制御信号に含めて送信するようにしている。
この発明の第2の実施形態は、センシングユニットと、設置ベースユニットとを備えるセンシングシステムに関するものである。第2の実施形態は、設置ベースユニットに光源を設けている。そして、設置ベースユニットにセンシングユニットが載置された場合に、当該センシングユニットの底面を上記設置ベースユニットの光源により照明し、センシングユニットが当該照明光をライトガイドを介して筐体内に導いて光センサ群で受光し、その受光パターンをもとに上記センシングユニットのどの面が上面となっているかを判定するようにしたものである。
図10は、この発明の第2の実施形態に係るセンシングシステムの構成を示す斜視図であり、1Bはセンシングユニット、5は設置ベースユニットを示している。なお、同図において前記図2と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。また、センシングユニット1B及び機能実行装置の回路ブロックの構成は、前記図5と同一なのでここでの説明は省略する。
以上のような構成であるから、センシングシステムは次のように動作する。
すなわち、先ず図11(a)に示すようにセンシングユニット1Bをその面S1が上面となるように設置ベースユニット5上に載置したとする。なお、図11では説明を分かりやすくするため、センシングユニット1Bが設置ベースユニット5の面上に浮いているように示しているが、実際には設置ベースユニット5の面に接している。
すなわち、閾値判定部132は、上記光センサ12a,12b,12cから出力された受光信号を取り込み、先ず当該受光信号の信号レベルを機能ID格納部131に格納された閾値と比較する。このとき、閾値は、設置ベースユニット5の面照明光の受光レベルより小さく、かつ部屋の照明光の受光レベルより高くなるように設定されている。このため、上記比較処理により、光センサ12a,12b,12cごとに設置ベースユニット5の面照明光が受光されたか否かが判定される。ここで、閾値との比較により受光していないと判定された場合には“0”、受光していると判定した場合には“1”を、それぞれ判定結果として返すものとする。その判定結果が受光パターンLa,Lb,Lcとして得られる。
以上詳述したように第2の実施形態では、センシングシステムをセンシングユニット1Bと設置ベースユニット5とから構成し、設置ベースユニット5に面照明光を発する光源を設けている。そして、設置ベースユニット5にセンシングユニット1Bが載置された場合に、当該センシングユニット1Bの底面を上記設置ベースユニット5の面照明光により照明して、当該面照明光をライトガイドを介して筐体30内に導いて光センサ12a,12b,12cで受光し、その受光パターンLa,Lb,Lcの論理反転値をもとに上記センシングユニット1Bのどの面が上面となっているかを判定するようにしている。
この発明の第3の実施形態は、センシングユニットにおいて、光検出ユニットの各ライトガイドの基端部を集光用ライトガイドを介して光集合部にそれぞれ接続すると共に、当該光集合部の各光導入口に色の異なる光学フィルタを配置し、さらに上記光集合部内に1個の光センサを配置する。そして、上記各ライトガイドに入射した外部光を、当該ライトガイドの基端部から上記集光用ライドガイド及び光学フィルタを介して光集合部内の光センサで受光し、その受光信号をもとに受光色を判定し、この受光色の判定パターンをもとにテーブルから面の識別情報及び動作モードIDを読み出して、当該動作モードIDを制御対象の機能実行装置2の識別情報と共に制御信号に含めて送信するようにしたものである。
なお、第3の実施形態においても、センシングユニットの基本構成、及び機能実行装置2の構成は前記第1の実施形態と同一なので、図2〜図5を延用して説明を行う。
(1)上記光センサ12dから出力された受光信号を、上記機能ID格納部131に格納された三原色の色の閾値と比較して、受光色を判定する処理。
(2)上記判定結果、つまり各光センサ12dの受光色パターン(R,G,B)をもとに面判定テーブルをアクセスし、当該面判定テーブルから上記受光色パターン(R,G,B)に対応する面の識別情報を読み出す処理。
(3)上記読み出された面の識別情報、つまり命令IDをもとに実行内容変換テーブルをアクセスし、当該実行内容変換テーブルから上記命令IDに対応する動作モードIDを読み出して、センシング通信部133へ出力する処理。
次に、以上のように構成されたセンシングユニット1C及び機能実行装置2の動作を説明する。
センシングユニット1Cを、所望の命令が表記された面が上面となるようにテーブル上に配置したとする。例えば、所望の命令が、面S1に表記された命令であるとすると、面S1が上面となるようにテーブル上に置く。このとき、光検出ユニット31cにおいて、ライトガイド311が上面を向いていて、ライトガイド312,313が側面を向いているように配置されることになる。この場合、光検出ユニット31cのライトガイド311を例に取ると、蓋体411a,411bが自重により図4(b)に示したようにヒンジ412a,412bを中心に回動し、これによりライトガイド311の先端部は開状態となる。このため、当該ライトガイド311を介して外光が接続部314に導かれ、さらに集光用ライトガイド71cを介して光集合部72に導かれる。また、このとき外光は光学フィルタ61cを通過したのち光センサ12dで受光される。すなわち、光検出ユニット31cのライトガイド311に入射した外光は、光学フィルタ61cを透過することで、当該光学フィルタ61cの色に対応する波長域の光が光センサ12dで受光される。
すなわち、閾値判定部132では、上記光センサ12dから出力された受光信号が機能ID格納部131に格納された三原色の色の閾値と比較され、受光色パターン(R,G,B)が判定される。ここで、出力された各色の信号が、各色の閾値に含まれる場合には“1”、含まれない場合には“0”を、判定結果としてそれぞれ返すものとする。
以上詳述したように第3の実施形態では、センシングユニット1Cにおいて、光検出ユニット31a〜31cの各ライトガイド311〜313の接続部314を、集光用ライトガイド71a〜71cを介して光集合部72に接続し、この光集合部72の各集光用ライトガイド71a〜71cの入り口部に色の異なる光学フィルタ61a〜61cを配置すると共に、光集合部72内に1個の光センサ12dを配置している。そして、ライトガイド311〜313に入射した外光を、集光用ライトガイド71a〜71cを介し、さらに光学フィルタ61a〜61cを通過させたのち光集合部72内の光センサ12dで受光して、その受光信号をもとに受光色パターンを判定し、この受光色の判定パターンをもとに面判定テーブルから面の識別情報を読み出し、続いて命令IDを読み出し、さらに実行内容変換テーブルから実行内容を表す動作モードIDを読み出して、当該動作モードIDを制御対象の機能実行装置2の識別情報と共に制御信号に含めて送信するようにしている。
第1の実施形態では、センシングユニット1Aの閾値判定部132により、光センサ12a〜12cの受光パターンLa,Lb,Lcに対応する面S1〜S6の識別情報を読み出し、さらに当該読み出された面S1〜S6の識別情報、つまり命令IDをもとに実行内容変換テーブルから実行内容を表す動作モードIDを読み出して、これを制御信号に含めて機能実行装置2へ送信するようにした。しかし、これに限らず、光センサ12a〜12cの受光パターンLa,Lb,Lcに対応する面S1〜S6の識別情報を制御信号に含めて機能実行装置2へ送信するようにしてもよい。この場合には、機能実行装置2に、受信した制御信号に含まれる面の識別情報を命令情報に変換する機能を持たせることで、同様に実現できる。
Claims (14)
- 外周面に複数の部位を有する立体物からなる筐体と、
前記筐体の複数の部位の少なくとも一つに設けられ、外光を筐体内に導入する導光路と、
前記筐体内に配置され、前記導光路を介して筐体内に導入された外光を検出する光センサと
を具備することを特徴とするセンシングユニット。 - 前記光センサによる判定光の検出結果に基づいて判定情報を生成し出力する出力手段を、さらに具備することを特徴とする請求項1記載のセンシングユニット。
- 前記出力手段は、前記筐体がその複数の部位の一つが設置対象物と接するように配置された状態で、前記光センサによる外光の検出結果に基づいて前記筐体の配置状態を表す情報を生成し出力することを特徴とする請求項2記載のセンシングユニット。
- 前記筐体は、その複数の部位にそれぞれ異なる第1の情報が物理的に表示され、
前記出力手段は、
前記表示された第1の情報と、前記光センサによる外光の検出結果を表す情報とを相互に関連付けて記憶した記憶手段と、
前記光センサによる外光の検出結果を表す情報に基づいて前記記憶手段から対応する第1の情報を読み出し、当該読み出された第1の情報を出力する手段と
を備えることを特徴とする請求項2記載のセンシングユニット。 - 前記筐体が外周面にM個(Mは2以上の整数)の部位を有する立体物からなる場合に、
M≦2N(但しM>N)となるように設定されたN個の光センサが前記筐体内に配置され、
前記導光路は、前記N個の光センサによる外光の検出パターンがNビットで表される2進数のパターンとなるように、前記筐体のM個の部位と前記N個の光センサとの間に配置されることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載のセンシングユニット。 - 前記導光路は、前記筐体が、その複数の部位のうち当該導光路が設けられた部位が選択された第1の状態に配置されたとき外光を第1の強度で筐体内に導光し、非選択の第2の状態に配置されたとき外光を前記第1の強度より小さい第2の強度に減衰させる遮光部材を備えることを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載のセンシングユニット。
- 前記遮光部材は、前記筐体の配置の姿勢に応じて開閉動作する蓋体からなることを特徴とする請求項6記載のセンシングユニット。
- 前記導光路が、前記筐体の複数の部位に複数個配置される場合に、
1個の光センサと、
前記複数の導光路に入射した外光を前記1個の光センサにそれぞれ導く光集光部材と、
前記光集光部材の導光路中に配置され、前記複数の導光路に入射した外光ごとに異なる色波長域のみを通過させる複数の光学フィルタと
を備えることを特徴とする請求項1乃至7の何れかに記載のセンシングユニット。 - センシングユニットと、当該センシングユニットを配置するための設置ベースユニットとを具備し、
前記設置ベースユニットは、判定光を発生する発光部を備え、
前記センシングユニットは、
外周面に複数の部位を有する立体物からなる筐体と、
前記筐体の複数の部位のうち少なくとも一つに設けられ、当該部位が前記設置ベースユニットと接する状態に前記筐体が配置されたとき、前記設置ベースユニットの発光部から発光された判定光を筐体内に導入する導光路と、
前記筐体内に配置され、前記導光路を介して筐体内に導入された判定光を検出する光センサと
を具備することを特徴とするセンシングシステム。 - 前記光センサによる判定光の検出結果に基づいて判定情報を生成し出力する出力手段を、さらに具備することを特徴とする請求項9記載のセンシングシステム。
- 複数の機能を有する機能実行装置と、この機能実行装置との間で通信が可能なセンシングユニットとを具備し、
前記センシングユニットは、
外周面に複数の部位を有する立体物からなり、当該立体物の前記複数の部位に前記機能実行装置が有する機能を指定するための命令情報が表記された筐体と、
前記筐体の複数の部位の少なくとも一つに設けられ、外光を筐体内に導入する導光路と、
前記筐体内に配置され、前記導光路を介して筐体内に導入された外光を検出する光センサと、
前記筐体がその複数の部位のうち一つが選択された状態で配置されたとき、前記光センサによる外光の検出結果をもとに前記選択された部位に表記された命令情報を識別し、当該識別結果を表す情報を含む制御信号を送信する手段と
を備え、
前記機能実行装置は、
前記センシングユニットから送信された制御信号を受信する手段と、
前記受信された制御信号に含まれる前記識別結果を表す情報に基づいて、当該情報に対応する機能を実行する手段と
を備えることを特徴とする機能制御システム。 - 複数の機能を有する機能実行装置と、
この機能実行装置との間で通信が可能な、センシングユニット及び当該センシングユニットを配置するための設置ベースユニットを備えるセンシングシステムと
を具備し、
前記センシングシステムの設置ベースユニットは、判定光を発生する発光部を備え、
前記センシングシステムのセンシングユニットは、
外周面に複数の部位を有する立体物からなり、当該立体物の前記複数の部位に前記機能実行装置が有する機能を指定するための命令情報が表記された筐体と、
前記筐体の複数の部位の少なくとも一つに設けられ、外光を筐体内に導入する導光路と、
前記筐体内に配置され、前記導光路を介して筐体内に導入された外光を検出する光センサと、
前記筐体がその複数の部位のうち一つが選択された状態で配置されたとき、前記光センサによる外光の検出結果をもとに前記選択された部位に表記された命令情報を識別し、当該識別結果を表す情報を含む制御信号を送信する手段と
を備え、
前記機能実行装置は、
前記センシングユニットから送信された制御信号を受信する手段と、
前記受信された制御信号に含まれる前記識別結果を表す情報に基づいて、当該情報に対応する機能を実行する手段と
を備えることを特徴とする機能制御システム。 - センシングユニットと、このセンシングユニットとの間で通信が可能な表示機能を有する装置とを具備し、
前記センシングユニットは、
外周面に複数の部位を有する立体物からなる筐体と、
前記筐体の複数の部位の少なくとも一つに設けられ、外光を筐体内に導入する導光路と、
前記筐体内に配置され、前記導光路を介して筐体内に導入された外光を検出する光センサと、
前記筐体がその複数の部位のうち一つが選択された状態で配置されたとき、前記光センサによる外光の検出結果に基づいて前記筐体の配置状態を表す情報を生成し、当該生成された筐体の配置状態を表す情報を含む制御信号を送信する送信手段と
を備え、
前記表示機能を有する装置は、
前記センシングユニットから送信された制御信号を受信する手段と、
前記受信された制御信号に含まれる前記筐体の配置状態を表す情報を表示する表示手段と
を備えることを特徴とする機能制御システム。 - 前記筐体は、その複数の部位にそれぞれ異なる第1の情報が物理的に表示され、
前記送信手段は、
前記表示された第1の情報と、前記光センサによる外光の検出結果を表す情報とを相互に関連付けて記憶した記憶手段と、
前記光センサによる外光の検出結果を表す情報に基づいて前記記憶手段から対応する第1の情報を読み出し、当該読み出された第1の情報を含む制御信号を送信する手段と
を備え
前記表示手段は、前記受信された制御信号に含まれる第1の情報を表示する
ことを特徴とする請求項13記載の機能制御システム。
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