JP3958240B2

JP3958240B2 - 制御装置

Info

Publication number: JP3958240B2
Application number: JP2003097986A
Authority: JP
Inventors: 泰彦生駒; 俊也中川
Original assignee: 有限会社クレスト
Priority date: 2003-04-01
Filing date: 2003-04-01
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2023-04-01
Also published as: JP2004303685A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、制御対象機器への制御をキースイッチなどを用いることなく制御するようにした制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば照明器具、換気扇、エアコン、テレビなどの各種機器の電源オンオフ操作や各種状態の切り替えなどは、それらの本体に設けられているスイッチやリモコンのキースイッチの操作によって行われている。例えば照明器具であれば、壁スイッチやリモコンのスイッチ操作によって、そのオン／オフや明るさの調整を行えるようにしている。またエアコンであれば、そのリモコンによってオン／オフや温度設定をキー操作によって行うようにしている。更に、テレビであれば、そのオン／オフやチャンネルの切り替えをリモコンのスイッチで操作するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
これら従来の制御対象機器へ制御信号を出力する制御装置においては、何れも指先で小さなキートップを操作するものであるので、キートップまたはその近傍に刻印されている小さな文字を目で確認しながら操作する必要があった。このような操作方法は、目的によっては必ずしも洗練された方法ではなく、煩わしさを感じるものであった。また、特に近接視力や細かな指先操作能力の低下した高齢者などでは満足な操作感が得られるものではなかった。更に、周囲が非常に暗い状態ではリモコンの置き場所を探しにくくなったり、手元にリモコンがあってもその手元のキートップなどの表示が見にくくて容易に操作できないといった状況も起こり得る。
【０００４】
その上、例えば照明器具の明るさを連続的に調光するような場合に、所定の明るさになるまで、明るさの増減を増加方向に操作するキーボタンまたは減少方向に操作するキーボタンを繰り返し何度も押下しなければならない、といった煩わしさがあった。
【０００５】
この発明の目的は、キースイッチなどを用いることなく、上述の各種問題を解消した制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、検知域内に存在する距離計測対象物体までの距離を計測する距離計測手段と、前記距離計測対象物体が前記検知域内に存在しない状態から存在する状態へと変化したときの、前記距離計測手段による計測結果を開始距離として検出する開始距離検出手段と、前記開始距離が前記検知域内の所定の距離区間のいずれに相当するかを判定する距離区間判定手段と、前記開始距離に相当する距離区間に基づいて、当該距離区間に予め対応づけられている制御対象機器を、複数の機器の中から選択する機器選択手段と、前記機器選択手段により選択されている制御対象機器を制御する制御手段と、を備えたことを特徴としている。このように距離計測した結果に基づいて距離区間を判定し、その距離区間に応じて制御対象機器へ制御信号を与えるようにしたので、距離計測手段の計測部から例えば人体の手までの距離を計測するようにその距離計測手段を設けておけば、その計測部からの距離区間に応じた位置に手をかざすだけで、その距離区間に応じた機器の例えば電源制御を行うことができる。
【０００７】
また、この発明は前記制御を制御対象機器への供給電力量の制御としたことを特徴としている。これにより、所定の距離区間内に手をかざすだけで制御対象機器に対する例えば電源のオン／オフ制御が可能となる。
【０００８】
また、この発明は、前記距離計測対象物体が前記検知域内に存在する状態から存在しない状態へと変化したときに、前記制御手段による制御を停止する制御停止手段を備えることを特徴としている。
【０００９】
また、この発明は、前記距離計測手段による計測結果が、前記距離区間判定手段により開始距離に相当すると判定された距離区間を超えて変化しても、前記機器選択手段により選択されている制御対象機器を選択したまま、その制御対象機器の制御量を変化させることを特徴としている。
このように距離変化を検出して、その距離変化に応じて制御対象機器への制御量を変化させるようにしたことにより、例えば距離計測手段の計測部からの距離が変化するように手を上げ下げしたり左右に動かすことによって、照明器具の明るさや音響機器の音量などを連続的に操作できるようになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
第１の実施形態に係る照明器具用制御装置について、図１〜図５を参照して説明する。
図１はこの制御装置の使用方法について示している。（Ａ）において、１０で示す装置は、例えば床やテーブル上に設置した照明器具用制御装置である。この制御装置１０に、上方の反射物体（この例では、この制御装置１０を利用しようとする人の手Ｈ）までの距離を計測する距離計測手段を備えている。この例では距離区間として区間Ａ、区間１、区間２、区間３をそれぞれ設定していて、区間１に手をかざせば第１の照明器具の点灯／消灯状態が反転し、区間２に手をかざせば第２の照明器具の点灯／消灯状態が反転し、同様に区間３に手をかざせば第３の照明器具の点灯／消灯状態が反転する。さらに、区間Ａに手をかざせば第１〜第３の全ての照明器具が点灯または消灯する。
【００１１】
第２の照明器具が消灯状態である時、図１の（Ａ）に示すように、手Ｈを区間２にかざせば第２の照明器具が点灯する。そして、手Ｈを制御装置１０の上面（距離計測部）からの距離が変わるように上下動すると、それに合わせて第２の照明器具の明るさが変化する。例えば手Ｈを高く上げるほど明るくなり、下げるほど暗くなる。このときの調光範囲と各区間とは関係が無く、最初に手をかざした位置からの上下動の距離に応じて調光を行う。
【００１２】
図１の（Ｂ）は、床の壁際に設置した制御装置１０とその壁に設けたデザインタイルとの関係を示している。この例では、区間１〜区間３の３つの距離区間を示す位置にそれぞれの照明器具の絵柄を表したデザインタイルＴ１，Ｔ２，Ｔ３を取り付けている。また、区間Ａを示す位置に、全ての照明器具を制御することをイメージする絵柄を表したデザインタイルＴａを取り付けている。操作者はこれらのデザインタイルの高さを目安にして手をかざすことによって、所定の照明器具の点灯／消灯および調光を行う。
【００１３】
図２はこの照明器具用制御装置の全体の構成を示すブロック図である。図２において、距離センサ１は超音波の送受波の時間遅れに基づいて距離計測を行う測距センサや、赤外線やレーザ光の投光による三角測量法で測距する測距センサなどから成る。距離計測制御部２は距離センサ１を用いて距離計測値を値として求める。制御部３は後述するように、計測した距離がどの距離区間に存在するか、また距離変化量などを検出して負荷制御部４を制御する。負荷制御部４は制御部３からの制御データに基づいて第１〜第３の照明器具１１〜１３の点灯／消灯制御および調光制御を行う。
【００１４】
図３〜図５は図２に示した制御部３の処理内容を示すフローチャートである。図３は全体の処理内容を示すフローチャートである。まず、距離計測制御部２から計測距離データＲを読み取る（ｓ１）。その値が予め定めた区間外であればフラグＦＳをリセットして再び距離データを読み取る処理へ戻る（ｓ２→ｓ３→ｓ１）。たとえば図１に示した区間Ａ，区間１〜区間３の何れの位置にも手をかざしていない状態であれば、距離センサ１から天井までの距離を計測することになり、上記処理を繰り返す。
上記フラグＦＳは、後に示す距離区間の判定を一旦行った状態を示すフラグであり、ＦＳ＝０のとき距離区間未判定状態、ＦＳ＝１のとき距離区間判定完了状態を示している。
【００１５】
距離Ｒが所定の最大値Ｒｍａｘ以下になったことを検出すれば、その時の距離Ｒを開始距離ＲＳとして記憶する（ｓ４→ｓ５）。そしてこの計測距離Ｒが予め定めたどの区間に相当するかの判定を行う（ｓ６）。区間１であれば第１の照明器具１１の点灯／消灯制御を行う（ｓ７→ｓ８）。この点灯／消灯制御では、後に説明するように、消灯状態であったならそれを前回の点灯時の最終の明るさで点灯させる。また点灯状態であったならそれを消灯させる。その後、区間を識別する値ｎに“１”を入れて、区間判定を完了したことを示すフラグＦＳをセットする（ｓ９→ｓ１０）。区間２であれば第２の照明器具１２の点灯／消灯制御を行う（ｓ１１→ｓ１２）。すなわち、第２の照明器具１２が消灯状態であったならそれを前回の消灯時の直前の明るさで点灯させ、点灯状態であったならそれを消灯させる。その後、区間を識別する値ｎに“２”を入れて、区間判定を完了したことを示すフラグＦＳをセットする（ｓ１３→ｓ１０）。同様に区間３であれば第３の照明器具１３の点灯／消灯制御を行う（ｓ１４→ｓ１５）。すなわち、第３の照明器具１３が消灯状態であったならそれを前回の点灯時の最終の明るさで点灯させ、点灯状態であったならそれを消灯させる。その後、区間を識別する値ｎに“３”を入れて、区間判定を完了したことを示すフラグＦＳをセットする（ｓ１６→ｓ１０）。区間Ａであれば第１〜第３の全ての照明器具の点灯／消灯制御を行う（ｓ１７→ｓ１８）。このステップｓ１８の処理は、後に説明するように３つの照明器具のうち２つ以上が点灯状態のとき全消灯し、２つ以上が消灯状態のとき全点灯させる。その時の点灯時の明るさは第１〜第３のそれぞれの照明器具の前回消灯時直前の明るさとする。その後、区間を識別する値ｎに“ａ”を入れて、区間判定を完了したことを示すフラグＦＳをセットする（ｓ１９→ｓ１０）。
【００１６】
その後、操作者が所定の区間にかざした手を引っ込めたなら、フラグＦＳをリセットして次の操作を待つ（ｓ１→ｓ２→ｓ３→ｓ１）。また、所定の距離区間に手をかざした後、直ちに手を引っ込めることなく上下動させると、手をかざした距離からの差分を変化距離ΔＲとして求める（ｓ１→ｓ２→ｓ４→ｓ２０）。続いてこの変化距離ΔＲに応じて照明器具の調光制御用のデータＣＯｎを設定し、それを負荷制御部４へ出力する（ｓ２１→ｓ２２→ｓ２３）。ここで、ｎは“１”，“２”，“３”のいずれかである。
なお、区間Ａに手をかざした場合には、その後手を上下動させても調光動作させない（ｓ２０→ｓ１）。
【００１７】
図４は図３に示したステップｓ８の処理内容を示すフローチャートである。まず、第１照明器具の点灯／消灯状態を示すフラグＦＯ１が０（消灯状態）であれば前回の調光データＣＯ１を調光データＣＣ１に設定する（ｓ３１→ｓ３２）。続いて、今回第１照明器具を点灯させるので上記フラグＦＯ１をセットする（ｓ３３）。そして調光データＣＣ１を負荷制御部４へ出力する（ｓ３４）。これにより第１照明器具が調光データＣＣ１の値に応じた明るさで点灯する。すなわち前回点灯していたときの明るさと同じ明るさで点灯する。また、フラグＦＯ１が１（点灯状態）のときには、調光データＣＣ１を０（消灯状態）にし、フラグＦＯ１をリセットし、調光データＣＣ１を負荷制御部４へ出力する（ｓ３５→ｓ３６→ｓ３４）。これにより第１照明器具を消灯状態とする。なお、この前回の調光データＣＯ１は全くの初期状態では最も明るく点灯する値“１５”になるようにしておく。
図４では第１の照明器具に関する制御について示したが、図３のステップｓ１２，ｓ１５の処理内容についても同様である。
【００１８】
図５は図３におけるステップｓ１８の処理内容を示すフローチャートである。まず第１〜第３の照明器具の点灯／消灯状態を示すフラグＦＯ１〜ＦＯ３の多数決値をＦＯに求める（ｓ４１）。ＦＯが０となる場合すなわち第１〜第３照明器具の２つ以上が消灯状態であるとき、第１〜第３を照明器具の調光データＣＣ１〜ＣＣ３をそれぞれ最大値１５とする（ｓ４２→ｓ４３）。更に第１〜第３照明器具の点灯／消灯状態を全て点灯状態とする（ｓ４４）。そして負荷制御部４へ調光データＣＣ１〜ＣＣ３を出力する（ｓ４５）。これにより第１〜第３照明器具の全てが最大の明るさで点灯する。上記ＦＯが１となる場合すなわち第１〜第３照明器具の２つ以上が消灯状態のとき、第１〜第３を照明器具の調光データＣＣ１〜ＣＣ３をそれぞれ最低値０とする（ｓ４２→ｓ４６）。更に第１〜第３照明器具の点灯／消灯状態を全て消灯状態とする（ｓ４７）。そして負荷制御部４へ調光データＣＣ１〜ＣＣ３を出力する（ｓ４５）。これにより全ての照明器具を消灯状態とする。
【００１９】
次に、第２の実施形態に係る制御装置の構成を図６に示す。
第１の実施形態では複数の照明器具を負荷として、その点灯／消灯制御および調光制御といった電力制御を行うようにしたが、制御対象機器は単一であってもよい。例えば単一の負荷について、そのオン／オフおよび供給電力制御を同様にして行うことができる。また負荷に対する供給電力の制御以外に、例えば音響機器の音量調整、エアコンの温度調節など、各種状態を設定する制御信号を制御対象機器へ与えたり、制御量や値を制御対象機器へ与える場合にも同様に適用できる。図６において制御対象機器２０はこのような機器である。
【００２０】
【発明の効果】
この発明によれば、距離計測した結果に基づいて距離区間を判定し、その距離区間に応じて制御対象機器へ制御信号を与えるようにしたので、距離計測手段の計測部から例えば人体の手までの距離を計測するようにその距離計測手段を設けておけば、その計測部からの距離区間に応じた位置に手をかざすだけで、その距離区間に応じた機器の例えば電源制御を行うことができる。
【００２１】
また、この発明によれば、前記距離区間の１つを複数の制御対象機器の電源を一斉に制御するものとしたことにより、一斉制御についても所定の距離区間に手をかざすだけで制御可能となる。
【００２２】
また、この発明によれば、距離変化を検出して、その距離変化に応じて制御対象機器への制御量を変化させるようにしたことにより、例えば距離計測手段の計測部からの距離が変化するように手を上げ下げしたり左右に動かすことによって、照明器具の明るさや音響機器の音量などを連続的に操作できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】制御装置と各距離区間との関係を示す図
【図２】制御装置の構成を示すブロック図
【図３】制御装置における制御部３の全体の処理手順を示すフローチャート
【図４】図３におけるステップｓ８の処理内容を示すフローチャート
【図５】図３におけるステップｓ１８の処理内容を示すフローチャート
【図６】第２の実施形態に係る制御装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１０−制御装置
Ｈ−手

Claims

検知域内に存在する距離計測対象物体までの距離を計測する距離計測手段と、
前記距離計測対象物体が前記検知域内に存在しない状態から存在する状態へと変化したときの、前記距離計測手段による計測結果を開始距離として検出する開始距離検出手段と、
前記開始距離が前記検知域内の所定の距離区間のいずれに相当するかを判定する距離区間判定手段と、
前記開始距離に相当する距離区間に基づいて、当該距離区間に予め対応づけられている制御対象機器を、複数の機器の中から選択する機器選択手段と、
前記機器選択手段により選択されている制御対象機器を制御する制御手段と、を備える制御装置。
前記距離計測対象物体が前記検知域内に存在する状態から存在しない状態へと変化したときに、前記制御手段による制御を停止する制御停止手段を備える請求項１に記載の制御装置。
前記制御手段は、前記距離計測手段による計測結果が、前記距離区間判定手段により開始距離に相当すると判定された距離区間を超えて変化しても、前記機器選択手段により選択されている制御対象機器を選択したまま、その制御対象機器の制御量を変化させる請求項１に記載の制御装置。
前記制御手段は、制御対象機器への電力供給量を制御する請求項１〜３のいずれかに記載の制御装置。