機器制御装置
【課題】単にＯＮ／ＯＦＦするのみならず、そのほかの制御操作を含めて、制御対象機器に対する全ての制御操作を、非接触で行うことが可能な機器制御装置を提供する。
【解決手段】発光器１２と受光器１３，１４とを備えると共に、受光器１３，１４に人の手のひら９が接近しないときは発光器１２から発光された光が受光器１３，１４に受光されず、受光器１３，１４に人の手のひら９が接近したときは発光器１２から発光された光が接近した手のひら９により反射されて受光器１３又は１４に受光されるように発光器１２と受光器１３，１４とを配置して機器制御装置１を構成する。この機器制御装置１により、受光器１３又は１４に対して行われる手のひら９の接近動作、又は、受光器１３及び１４に対して順に行われる手のひら９の接近動作により、受光器１３，１４に生じる受光の有無の時間的変化のパターンに従って、制御対象機器２の制御を行う。
【解決手段】発光器１２と受光器１３，１４とを備えると共に、受光器１３，１４に人の手のひら９が接近しないときは発光器１２から発光された光が受光器１３，１４に受光されず、受光器１３，１４に人の手のひら９が接近したときは発光器１２から発光された光が接近した手のひら９により反射されて受光器１３又は１４に受光されるように発光器１２と受光器１３，１４とを配置して機器制御装置１を構成する。この機器制御装置１により、受光器１３又は１４に対して行われる手のひら９の接近動作、又は、受光器１３及び１４に対して順に行われる手のひら９の接近動作により、受光器１３，１４に生じる受光の有無の時間的変化のパターンに従って、制御対象機器２の制御を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単又は複数の発光器と、並べて配置された複数の受光器とを備え、該受光器に対して人の手のひらを接近させることにより機器の制御を行う機器制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代生活において、電気製品は、必要不可欠な存在であり、電気製品を抜きにしては、現代生活を語ることはできず、照明装置もこのような電気製品に含まれる。この照明装置のＯＮ／ＯＦＦや調光等の制御は、通常、部屋の壁等に設けられたシーソースイッチやノブ状の回転スイッチ等をＯＮ／ＯＦＦする等により行われる。
【０００３】
このようなシーソースイッチや回転スイッチ等の操作を行うには、これらのスイッチ等に直接手を触れる必要があり、手が汚れていると、これらのスイッチを汚してしまうという問題があった。又、手がぬれていると、場合によっては、感電のおそれもあった。
【０００４】
そこで、スイッチに直接手を触れることなく操作が可能な非接触スイッチに関する提案が、各種なされている（例えば、特許文献１の第６図参照）。特許文献１の第６図には、赤外線発光ダイオードから発光された赤外線を、手のひらで反射させることで、この反射された赤外線がフォトトランジスタで受光されることにより、スイッチに直接手を触れて行う操作無しで、蛍光灯の電源が投入できる照明装置が記載されている。
【特許文献１】特開平３−２７７３１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の特許文献１に記載の照明装置では、スイッチに直接手を触れて行う操作無しでできること、即ち、非接触操作で行えることは、蛍光灯の電源のＯＮとＯＦＦのみである。
【０００６】
ところが、最近では、照明装置として、単に点灯、消灯するだけではなく、明るさの調節が可能な調光機能を備えた照明装置が、多く出回っている。これらの照明装置では、部屋の壁等に設けられたノブ状の回転スイッチ等を手で回転させることにより、照明装置の点灯、消灯、及び調光を行ったり、シーソースイッチと回転スイッチを併用して、シーソースイッチで点灯、消灯を行い、回転スイッチで調光を行ったりしている。
【０００７】
従って、単に点灯、消灯のみならず、調光等の操作も行う場合においては、スイッチに直接手を触れる必要があることから、スイッチに直接手を触れなければならないことにより生じる上述したような問題点は、何ら解消されていない。そのため、単に点灯、消灯のみならず、調光等の操作も、スイッチに直接手を触れることなく非接触で行える照明装置のスイッチ等が要望されていた。
【０００８】
そこで、この発明は、このような状況に対処するためになされたものであって、単にＯＮ／ＯＦＦするのみならず、そのほかの制御操作を含めて、全ての制御操作を非接触で行うことが可能な、照明装置等の機器の制御を行う機器制御装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の機器制御装置は、単又は複数の発光器と、並べて配置された複数の受光器とを備えた機器制御装置である。これらの発光器と受光器は、該受光器に人の手のひらが接近しないときは、発光器から発光された光が受光器に受光されず、受光器に人の手のひらが接近したときは、発光器から発光された光が該接近した手のひらにより反射されて受光器に受光されるような手のひらの接近による動作が可能なように、配置されている。このような手のひらの接近による動作を、ここでは、手のひら接近動作と称する。
【００１０】
上記の本発明の機器制御装置では、特定の受光器のみに対して行われる手のひら接近動作、又は、複数の受光器に対して時間差を置いて順に行われる手のひら接近動作により、複数の受光器に生じる受光の有無の時間的変化のパターンに従って、該パターンと対応付けられた内容の制御を制御対象の機器に対して行うことを特徴としている。
【００１１】
上記の本発明の機器制御装置によれば、複数の受光器に生じる受光の有無の時間的変化のパターンは、例えば、受光器が２個の場合、後述するように、少なくとも４種類の時間的変化のパターンを形成することができる。この時間的変化のパターンを、機器の制御に用いることにより、例えば、機器が照明装置の場合、電源のＯＮ／ＯＦＦのほか、調光ＵＰ／調光ＤＯＷＮの制御等を行うことができる。従って、単にＯＮ／ＯＦＦするのみならず、そのほかの制御操作を含めて、照明装置等の機器に対する全ての制御操作を、人の手のひらによる操作により、非接触で行うことができる。
【００１２】
上記の本発明の機器制御装置では、手のひら接近動作は、受光器に人の手のひらが接近したときに、発光器から発光された光が該接近した手のひらにより反射されて受光器に受光される仕組を利用している。しかし、逆に、受光器に人の手のひらが接近したときに、発光器から発光された光が該接近した手のひらにより遮光されて受光器に受光されないようにしてもよい。
【００１３】
即ち、本発明の他の機器制御装置として、上記の本発明の機器制御装置と同様、単又は複数の発光器と、並べて配置された複数の受光器とを備える。そして、これらの発光器と受光器は、該受光器に人の手のひらが接近しないときは、発光器から発光された光が受光器に受光され、受光器に人の手のひらが接近したときは、発光器から発光された光が該接近した手のひらにより遮光されて受光器に受光されないような手のひらの接近による動作が可能なように、配置されている。このような手のひらの接近による動作を、ここでは、上記と同様、手のひら接近動作と称する。
【００１４】
この本発明の他の機器制御装置においても、上記の本発明の機器制御装置と同様、特定の受光器のみに対して行われる手のひら接近動作、又は、複数の受光器に対して時間差を置いて順に行われる手のひら接近動作により、複数の受光器に生じる受光の有無の時間的変化のパターンに従って、該パターンと対応付けられた内容の制御を制御対象の機器に対して行うことを特徴としている。
【００１５】
この本発明の他の機器制御装置によれば、上記の本発明の機器制御装置と同様にして、複数の受光器に生じる受光の有無の時間的変化のパターンを、機器の制御に用いることにより、単にＯＮ／ＯＦＦするのみならず、そのほかの制御操作を含めて、照明装置等の機器に対する全ての制御操作を、人の手のひらによる操作により、非接触で行うことができる。
【００１６】
上記の各機器制御装置を、具体的に次のように構成するようにしてもよい。即ち、上記の各機器制御装置において、これらの機器制御装置が備える受光器を２個とする。そして、一方の受光器又は他方の受光器のみに対して行われる手のひら接近動作、若しくは、一方の受光器から他方の受光器に対して、又は、他方の受光器から一方の受光器に対して、時間差を置いて順に行われる手のひら接近動作により、複数の受光器に生じる受光の有無の時間的変化のパターンに従って、機器に対する制御を行うようにするのである。
【００１７】
この機器制御装置では、例えば、手のひら接近動作として、受光器に人の手のひらが接近したときに、発光器から発光された光が該接近した手のひらにより反射されて受光器に受光される仕組を利用する場合は、複数の受光器に生じる受光の有無の時間的変化のパターンとして、少なくとも、次のような４個のパターンを形成することができる。
【００１８】
即ち、第１パターンとして、一方の受光器に対して手のひら接近動作が行われ一方の受光器が受光するが、他方の受光器に対しては、手のひら接近動作が行われず他方の受光器は受光しないパターンとする。
【００１９】
第２パターンとして、他方の受光器に対して手のひら接近動作が行われ他方の受光器が受光するが、一方の受光器に対しては、手のひら接近動作が行われず一方の受光器は受光しないパターンとする。
【００２０】
第３パターンとして、一方の受光器に対してまず手のひら接近動作が行われ、一方の受光器が受光し、時間差を置いて、次に、他方の受光器に対して次に手のひら接近動作が行われ、他方の受光器が受光するパターンとする。
【００２１】
そして、第４パターンとして、他方の受光器に対してまず手のひら接近動作が行われ、他方の受光器が受光し、時間差を置いて、次に、一方の受光器に対して次に手のひら接近動作が行われ、一方の受光器が受光するパターンとするのである。
【００２２】
上記と同様にして、手のひら接近動作として、受光器に人の手のひらが接近したときに、発光器から発光された光が該接近した手のひらにより遮光されて受光器に受光されない仕組を用いても、少なくとも４個のパターンを形成することができる。
【００２３】
上記の時間的変化のパターンを、機器の制御に用いることにより、上述したように、例えば、機器が照明装置の場合、電源のＯＮ／ＯＦＦのほか、調光ＵＰ／調光ＤＯＷＮの制御を行うことができる。従って、単にＯＮ／ＯＦＦするのみならず、そのほかの制御操作を含めて、照明装置等の機器に対する全ての制御操作を、人の手のひらによる操作により、非接触で行うことができる。
【００２４】
又、上記の機器制御装置において、発光器から発光されて受光器に受光される光として、赤外線を用いるのが好適である。即ち、上記の機器制御装置で使用する発光器として赤外線発光器を用いると共に、受光器として赤外線受光器を用いるようにするのである。
【００２５】
このようにすることにより、可視光線等の外乱光に対して、ノイズ耐性に優れた機器制御装置を構成することができる。
【００２６】
又、上記の機器制御装置において、上述した例に示したように、制御される対象の機器を、照明装置とすることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、機器制御装置が備える複数の受光器に生じる受光の有無の時間的変化のパターンに従って、該パターンと対応付けられた内容の制御を、制御対象の機器に対して行うことができる。従って、単に制御対象の機器の電源のＯＮ／ＯＦＦをするのみならず、そのほかの制御操作を含めて、照明装置等の機器に対する全ての制御操作を、人の手のひらによる操作により、非接触で行うことができる。
【００２８】
具体的には、例えば、機器制御装置が備える受光器を２個とし、この機器制御装置で使用する発光器として赤外線発光器、受光器として赤外線受光器を用いると共に、制御対象の機器を照明装置とすると、電源のＯＮ／ＯＦＦのほか、調光ＵＰ／調光ＤＯＷＮの制御等を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
次に、本発明の実施の形態における機器制御装置について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態における機器制御装置は、人の手のひらを機器制御装置にかざすことによって、機器制御装置の制御対象である機器の制御を非接触で行う装置である。
【００３０】
図１は、本実施の形態における機器制御装置１、及び、この機器制御装置１の制御対象である照明装置２が用いられている状態を示した説明図である。図１において、照明装置２は、部屋８の天井４に取付られており、この照明装置２を制御する機器制御装置１は、部屋８の壁３に取付られている。
【００３１】
図２は、上記の機器制御装置１の外観図、図３は、正面図、そして、図４は、機器制御装置１の構成を示したブロック図である。図２〜図４において、本実施の形態における機器制御装置１は、機器制御装置筐体１０の底面１０ａに取付られている赤外線発光器１２、赤外線Ａ受光器１３、赤外線Ｂ受光器１４、及び、機器制御装置筐体１０の内部に内蔵されている制御部１１（図２及び図３には図示されていない）で構成されている。
【００３２】
この機器制御装置１は、機器制御装置筐体１０の底面１０ａを下に向けて、部屋８の壁３に取付られており、この取付状態で、機器制御装置１に向かって左から右にかけて、順に、赤外線Ａ受光器１３、赤外線発光器１２、赤外線Ｂ受光器１４が一列に並んで配置されている。図２では、機器制御装置１は底面を上に向けて表示されており、図３では、機器制御装置１は底面を下に向けて表示されている。この機器制御装置１に対して、人の手のひら９は、機器制御装置筐体１０の底面１０ａの下方にかざされる。図３及び図４において、９は、機器制御装置１にかざされている人の手のひらを表している。
【００３３】
又、赤外線発光器１２は、機器制御装置筐体１０の底面１０ａに直接取付られているが、赤外線Ａ受光器１３及び赤外線Ｂ受光器１４は、図２及び図３に示すように機器制御装置筐体１０の底面１０ａに設けられた凹部である赤外線Ａ受光器取付凹部１３ａ及び赤外線Ｂ受光器取付凹部１４ａにそれぞれ取付られている。これは、赤外線発光器１２が発光する光が、直接、赤外線Ａ受光器１３及び赤外線Ｂ受光器１４へ入射しないようにするためである。
【００３４】
即ち、上記の機器制御装置１では、機器制御装置１に人の手のひら９がかざされないとき、即ち、赤外線Ａ受光器１３又は赤外線Ｂ受光器１４に人の手のひら９が接近していないときは、赤外線発光器１２から発光された光は赤外線Ａ受光器１３又は赤外線Ｂ受光器１４に受光されないように、赤外線発光器１２と赤外線Ａ受光器１３及び赤外線Ｂ受光器１４とが配置されている。
【００３５】
そして、機器制御装置１に人の手のひら９がかざされて、赤外線Ａ受光器１３又は赤外線Ｂ受光器１４に人の手のひら９が接近したときには、赤外線発光器１２から発光された光が該接近した手のひら９により反射されて、手のひら９が接近した赤外線Ａ受光器１３又は赤外線Ｂ受光器１４のいずれかに受光されるように、赤外線発光器１２と赤外線Ａ受光器１３及び赤外線Ｂ受光器１４とが配置されている。
【００３６】
次に、機器制御装置１の構成について説明する。図４において、上述したように、機器制御装置１は、赤外線発光器１２、赤外線Ａ受光器１３、赤外線Ｂ受光器１４、及び、制御部１１で構成されている。制御部１１は、抵抗１５、増幅回路１６，１７、波形整形回路１８，１９、マイクロプロセッサ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、入力回路２３、及び、出力回路２４で構成されている。図４において、Ｅは、電源を示している。又、図４では、マイクロプロセッサ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、入力回路２３、及び、出力回路２４における電源の表示は、省略されている。
【００３７】
抵抗１５は、発光ダイオードで構成される赤外線発光器１２に接続されており、赤外線発光器１２に対する赤外線発光用の電流供給に用いられる。増幅回路１６，１７は、それぞれ赤外線フォトトランジスタで構成される赤外線Ａ受光器１３、及び、赤外線Ｂ受光器１４に接続されており、赤外線Ａ受光器１３、赤外線Ｂ受光器１４の出力を増幅する。波形整形回路１８，１９は、それぞれ増幅回路１６、及び、増幅回路１７に接続され、これらの出力の波形整形を行う。波形整形回路１８，１９の出力は、入力回路２３へ入力される。
【００３８】
入力回路２３は、制御ライン２５を介してＣＰＵ２０に接続されている。このＣＰＵ２０へは、制御ライン２５を介して、入力回路２３のほか、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、及び、出力回路２４が接続されている。又、入力回路２３は、割込制御ライン２６を介してＣＰＵ２０に接続されている。一般的には、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、入力回路２３、及び、出力回路２４は、１つの半導体チップで構成されている。
【００３９】
ＣＰＵ２０は、マイクロプロセッサで構成されている。ＲＯＭ２１には、機器制御装置１の内部制御や、機器制御装置１の制御対象である照明装置２の制御に必要な、ＯＳや各種ソフトウエアが格納されている。ＣＰＵ２０は、このＲＯＭ２１に搭載されたソフトウエアにより、各種の処理を行う。又、ＲＡＭ２２は、ＣＰＵ２０が行う処理に用いられる。
【００４０】
入力回路２３は、この入力回路２３に入力される信号に対して、ハードウエアによる割込機能と、センス機能とを備えている。ハードウエアによる割込機能は、赤外線Ａ受光器１３、又は、赤外線Ｂ受光器１４のいずれかが受光すると、割込を発生させると共に、割込制御ライン２６を介してＣＰＵ２０に割込発生を通知する機能である。
【００４１】
このハードウエアによる割込に対しては、入力回路２３は、割込の許可化／不許可を指定する割込マスク機能を備えており、割込マスクがＯＮ状態では、ハードウエアによる割込は許可されず、割込マスクがＯＦＦ状態では、ハードウエアによる割込が許可される仕組である。この割込マスクのＯＮ／ＯＦＦは、ＣＰＵ２０の指示に基づいて行われる。
【００４２】
通常、機器制御装置１が動作を開始すると、割込マスクをＯＦＦ状態とする。割込が発生すると、割込マスクをＯＮ状態としてこの割込に対する処理を行い、この割込処理が終了した後に、再び割込マスクをＯＦＦ状態とする。
【００４３】
センス機能は、赤外線Ａ受光器１３、或いは、赤外線Ｂ受光器１４が、それぞれ、受光状態であるのか受光していない状態であるのかを検出する機能である。尚、本明細書では、赤外線Ａ受光器１３、或いは、赤外線Ｂ受光器１４が受光していない状態を、遮光状態と称する場合もある。
【００４４】
赤外線Ａ受光器１３、或いは、赤外線Ｂ受光器１４が、それぞれ、受光状態であるのか遮光状態であるのかの上記の検出は、ＣＰＵ２０の指示に基づいて行われる。又、後述するように、赤外線Ａ受光器１３、或いは、赤外線Ｂ受光器１４における受光の有無の状態は、通常、時間的に間隔を置いて変化するので、上記の検出は、上記の割込が発生後、時間的に間隔を置いて、２度行われる。
【００４５】
出力回路２４は、機器制御装置１の制御対象である照明装置２と接続されており、ＣＰＵ２０からの指示により、照明装置２を制御するのに必要な信号を照明装置２に対して出力する。
【００４６】
次に、機器制御装置１の動作について説明する。機器制御装置１には、上述したように、１個の赤外線発光器１２と、２個の赤外線受光器である赤外線Ａ受光器１３と赤外線Ｂ受光器１４とが備えられている。そこで、照明装置２に対して、制御が必要でないときは、人の手のひら９を機器制御装置１にかざさないので、上述したように、赤外線発光器１２が発光する赤外線は、これらの赤外線Ａ受光器１３、或いは、赤外線Ｂ受光器１４に入射することはなく、従って、赤外線Ａ受光器１３、或いは、赤外線Ｂ受光器１４が受光することはない。
【００４７】
次に、部屋８にいる人が部屋８の照明装置２を制御しようとするときには、次の操作を行う。即ち、機器制御装置１の機器制御装置筐体１０の底面１０ａの下方に、手のひら９をかざすことにより、機器制御装置１の機器制御装置筐体１０の底面１０ａに、左から右にかけて順に一列に並んで配置されている赤外線Ａ受光器１３、赤外線発光器１２、赤外線Ｂ受光器１４の内の、赤外線Ａ受光器１３と、赤外線Ｂ受光器１４に対して、次の操作１〜操作４のいずれかを行う。
【００４８】
この操作１〜操作４は、次のような場合に行う。操作１は、照明装置２の電源をＯＮするときに行う。操作２は、照明装置２の電源をＯＦＦするときに行う。操作３は、照明装置２の調光ＵＰをするときに行う。そして、操作４は、照明装置２の調光ＤＯＷＮをするときに行う。
【００４９】
これらの操作１〜操作４の具体的な操作方法は、次の通りである。操作１は、機器制御装置筐体１０の底面１０ａの左側下方に手のひら９をかざす。即ち、赤外線Ａ受光器１３のみに手のひら９を接近させて、赤外線発光器１２の発光する光が赤外線Ａ受光器１３にのみ受光され、赤外線Ｂ受光器１４には受光されないようにする。
【００５０】
操作２は、機器制御装置筐体１０の底面１０ａの右側下方に手のひら９をかざす。即ち、赤外線Ｂ受光器１４のみに手のひら９を接近させて、赤外線発光器１２の発光する光が赤外線Ｂ受光器１４のみに受光され、赤外線Ａ受光器１３には受光されないようにする。
【００５１】
操作３は、機器制御装置筐体１０の底面１０ａの下方に手のひら９をかざして、底面１０ａの左側下方から右側下方に移動する。即ち、最初に、赤外線Ａ受光器１３に手のひら９を接近させて、赤外線発光器１２の発光する光が赤外線Ａ受光器１３に受光された後、次に、赤外線Ｂ受光器１４に手のひら９を接近させて、赤外線発光器１２の発光する光が赤外線Ｂ受光器１４に受光されるようにする。
【００５２】
そして、操作４は、機器制御装置筐体１０の底面１０ａの下方に手のひら９をかざして、底面１０ａの右側下方から左側下方に移動する。即ち、最初に、赤外線Ｂ受光器１４に手のひら９を接近させて、赤外線発光器１２の発光する光が赤外線Ｂ受光器１４に受光された後、次に、赤外線Ａ受光器１３に手のひら９を接近させて、赤外線発光器１２の発光する光が赤外線Ａ受光器１３に受光されるようにする。
【００５３】
図５は、上記の操作１〜操作４が行われた場合の、赤外線Ａ受光器１３、及び、赤外線Ｂ受光器１４の出力が、波形整形回路１８、又は、波形整形回路１９で波形整形されて出力された状態を示したタイムチャートである。ここで、赤外線Ａ受光器１３の出力の波形整形回路１８による波形整形出力を、出力Ａと称する。そして、赤外線Ａ受光器１３が受光状態における出力Ａを、出力レベル「１」と称し、出力Ａ＝１と表す。又、赤外線Ａ受光器１３が遮光状態における出力Ａを、出力レベル「０」と称し、出力Ａ＝０と表す。
【００５４】
同様にして、赤外線Ｂ受光器１４の出力の波形整形回路１９による波形整形出力を、出力Ｂと称する。そして、赤外線Ｂ受光器１４が受光状態における出力Ｂを、出力レベル「１」と称し、出力Ｂ＝１、と表す。又、赤外線Ｂ受光器１４が遮光状態における出力Ｂを、出力レベル「０」と称し、出力Ｂ＝０と表す。
【００５５】
上述したように、入力回路２３は、入力回路２３に入力される信号に対して、ハードウエアによる割込機能と、センス機能とを備えている。この内、ハードウエアによる割込機能では、出力Ａ＝１、又は、出力Ｂ＝１の場合に割込が発生する。又、センス機能では、ＣＰＵ２０が入力回路２３にアクセスすることにより、出力Ａ、及び、出力Ｂが、それぞれ、出力レベル「１」であるのか、出力レベル「０」であるのかを検出する。この検出を、出力Ａをセンスする、或いは、出力Ｂをセンスすると称する。
【００５６】
この出力Ａ、及び、出力Ｂは、図５に示すように、時間的に間隔を置いて変化するので、上記の出力Ａ、及び、出力Ｂのセンスは、上記の割込が発生後、時間的に間隔を置いて２度行われ、先に行われるセンスの対象となる出力を、先出力、後に行われるセンスの対象となる出力を、後出力と称する。尚、図５において、タイムチャートのＨｉｇｈレベルが、上記の出力レベル「１」を表し、Ｌｏｗレベルが、上記の出力レベル「０」を表す。
【００５７】
又、図５では、先出力の出力レベルと後出力の出力レベルとが共に「１」となる操作３、及び、操作４のケースでは、先出力の出力レベルが「１」から「０」になった後、後出力の出力レベルが「０」から「１」になった場合を示している。しかし、先出力の出力レベルが「１」から「０」になる前に後出力の出力レベルが「０」から「１」になる場合もあり得る。
【００５８】
この場合に、先出力に対するセンスの時点（図５のＴ1）、及び、後出力に対するセンスの時点（図５のＴ2）において、出力Ａ、又は、出力Ｂのいずれかのみが出力レベル「１」であれば、問題は生じない。これらの先出力、及び、後出力に対するセンスのタイミングは、後述するように、これらの点を考慮して設定される。
【００５９】
機器制御装置１は、上記の操作１〜操作４に伴って、照明装置２に対する制御を行うために、ＲＯＭ２１やＲＡＭ２２に、次のようなデータや記録エリアを備えている。即ち、機器制御装置１は、ＲＯＭ２１に、図６に示す判定基準パターンと図７に示す照明装置制御指令をデータとして備えている。又、ＲＡＭ２２には、図８に示すセンス結果記録エリアを備えている。又、機器制御装置１は、ソフトウエアで実現されるタイマであるタイマＴＭ１、タイマＴＭ２、及び、タイマＴＭ３を備えている。
【００６０】
図６に示す判定基準パターンは、パターン番号欄、先出力欄、及び、後出力欄で構成され、先出力欄、及び、後出力欄は、それぞれ、出力Ａ欄と出力Ｂ欄とで構成されている。パターン番号欄には、第１パターン〜第４パターンが用意されている。この第１パターン〜第４パターンは、上記の操作１〜操作４に対応しており、これらの各パターンに対して、それぞれ、先出力欄及び後出力欄の各出力Ａ欄には、上記の出力Ａの出力レベルに対応して、「１」又は「０」が設定されている。同様に、先出力欄及び後出力欄の各出力Ｂ欄には、上記の出力Ｂの出力レベルに対応して、「１」又は「０」が設定されている。
【００６１】
図７に示す照明装置制御指令には、照明装置２に対する制御指令内容として、上記の第１パターン〜第４パターンに対応する制御指令内容が設定されている。又、図８に示すセンス結果記録エリアは、先出力欄と後出力欄とで構成され、先出力欄、及び、後出力欄は、それぞれ、出力Ａ欄と出力Ｂ欄とで構成されている。これらの先出力欄、及び、後出力欄の出力Ａ欄には、出力Ａに対するセンス結果に従って、「１」又は「０」が記録され、出力Ｂ欄には、同じく、出力Ｂに対するセンス結果に従って、「１」又は「０」が記録される。
【００６２】
タイマＴＭ１、及び、タイマＴＭ２は、ＣＰＵ２０が、出力Ａ及び出力Ｂに対して、時間差を置いてセンスを行うための時点を設定するのに用いられる。又、タイマＴＭ３は、機器制御装置１の誤動作を防止するために、割込マスクをＯＮ状態とする期間を十分確保するのに用いられる。これらの各タイマの動作と先出力、及び、後出力に対するセンスタイミングは、図５に示す通りである。
【００６３】
即ち、Ｔ0で出力Ａ＝１、又は、出力Ｂ＝１となると、割込が発生する。すると、割込みマスクがＯＮ状態となり、同時に、タイムアップ時間がｔ１であるタイマＴＭ１がスタートする。Ｔ1でタイマＴＭ１がタイムアップすると、先出力に対するセンスが行われると同時に、タイムアップ時間がｔ２であるタイマＴＭ２がスタートする。Ｔ2でタイマＴＭ２がタイムアップすると、後出力に対するセンスが行われると同時に、タイムアップ時間がｔ３であるタイマＴＭ３がスタートする。Ｔ3でタイマＴＭ３がタイムアップすると、割込みマスクがＯＦＦ状態となる。
【００６４】
上記のタイマＴＭ１で設定される時間ｔ１、及び、タイマＴＭ２で設定される時間ｔ２は、例えば、上記の操作３、或いは、操作４において、機器制御装置筐体１０の底面１０ａの下方に手のひら９をかざして、底面１０ａの左側下方から右側下方に移動する時間、或いは、底面１０ａの右側下方から左側下方に移動する時間を考慮して、設定する必要がある。即ち、これらの操作が最も自然に行われる場合を想定すると共に、想定されたケースの範囲内におけるこれらの操作により、先出力及び後出力に対するセンスが正確に行われるように設定する必要がある。タイマＴＭ３で設定される時間ｔ３については、後述する。
【００６５】
次に、機器制御装置１の具体的な動作について説明する。図９及び図１０は、機器制御装置１の具体的な動作を示したフローチャートである。図９及び図１０において、まず、ＣＰＵ２０は、割込みマスクをＯＦＦ状態とすると共に（Ｓ１）、センス結果記録エリアをクリアする（Ｓ２）。
【００６６】
次に、出力Ａ＝１、又は、出力Ｂ＝１となることによる割込発生の有無をチェックし（Ｓ３）、割込が生じると（図５のＴ0）（Ｓ４）、割込みマスクをＯＮ状態とすると共に（Ｓ５）、タイマＴＭ１をスタートさせる（Ｓ６）。
【００６７】
タイマＴＭ１がタイムアップすると（図５のＴ1）（Ｓ７）、出力Ａをセンスして、センス結果を、センス結果記録エリアの先出力欄の出力Ａ欄に記録すると共に（Ｓ８）、出力Ｂをセンスして、センス結果を、センス結果記録エリアの先出力欄の出力Ｂ欄に記録する（Ｓ９）。そして、タイマＴＭ２をスタートさせる（Ｓ１０）。
【００６８】
タイマＴＭ２がタイムアップすると（図５のＴ2）（Ｓ１１）、出力Ａをセンスして、センス結果を、センス結果記録エリアの後出力欄の出力Ａ欄に記録すると共に（Ｓ１２）、出力Ｂをセンスして、センス結果を、センス結果記録エリアの後出力欄の出力Ｂ欄に記録する（Ｓ１３）。
【００６９】
次に、センス結果記録エリアの記録内容を、ＲＯＭ２１に備えられている判定基準パターンと照合して、一致するパターン番号を抽出する（Ｓ１４）。センス結果記録エリアの記録内容と一致するパターン番号が判定基準パターンに存在する場合は（Ｓ１５）、判定基準パターンから抽出されたパターン番号と同一のパターン番号の制御指令内容を、照明装置制御指令の中から抽出すると共に（Ｓ１６）、抽出された制御指令内容を、照明装置２へ送信する（Ｓ１７）。これにより、照明装置２が、制御される。
【００７０】
そして、タイマＴＭ３をスタートさせ（Ｓ１８）、タイマＴＭ３がタイムアップすると（Ｓ１９）、最初のステップに戻って（Ｓ１）、上記の処理を繰返す。即ち、タイマＴＭ３は、上述したように、割込マスクをＯＮ状態とする期間を十分確保するために使用される。
【００７１】
これは、機器制御装置１に対する手のひら９をかざす最初に行われた操作の後に、続いて行われる次の操作である手のひら９をかざす操作に対して、最初に行われた手のひら９をかざす操作による影響が及ばないようにするためである。即ち、割込マスクをＯＮ状態とする期間を十分確保することによって、続いて行われた次の手のひら９をかざす操作が、最初に行われた手のひら９をかざす操作の直後に行われた場合には、この続いて行われた次の操作に起因する割り込みを禁止することによって、この続いて行われた次の操作を無視するようにしているのである。このような仕組をとることにより、機器制御装置１における手のひら９をかざす操作による誤動作を防止している。
【００７２】
Ｓ１４における、センス結果記録エリアの記録内容をＲＯＭ２１に備えられている判定基準パターンと照合して、一致するパターン番号を抽出するプロセスにおいて、センス結果記録エリアの記録内容と一致するパターン番号が判定基準パターンに存在しない場合は（Ｓ１５）、Ｓ１６、及び、Ｓ１７を行わずに、Ｓ１８へ進む。即ち、この場合は、機器制御装置１に手のひら９がかざされてなされた操作が、上述の操作１〜操作４のいずれにも該当しない場合であるので、照明装置２に対しては、何らの制御指令も行われないことになるのである。
【００７３】
このように、照明装置２に対しては、何らの制御指令も行われない場合としては、図８のセンス結果記録エリアの記録内容が、例えば、先出力欄の出力Ａ欄もＢ欄も共に１であるような場合が考えられる。この場合は、機器制御装置１に手のひら９がかざされた際に、赤外線発光器１２の発光する光が、赤外線Ａ受光器１３に受光されると同時に、赤外線Ｂ受光器１４にも受光された場合であり、一種の誤操作と考えられる。
【００７４】
このように、上述したようなセンス結果記録エリアの記録内容を判定基準パターンと照合する方法を採用することにより、判定基準パターンに設定されないパターンを、誤操作によるパターンと捉えることによって、機器制御装置１に対する誤操作を排除することができる。
【００７５】
上記の機器制御装置１によれば、機器制御装置１が備える赤外線Ａ受光器１３及び赤外線Ｂ受光器１４に生じる受光の有無の時間的変化のパターンに従って、該パターンと対応付けられた内容の制御を、制御対象の機器である照明装置２に対して行うことができる。従って、単に制御対象の機器である照明装置２の電源のＯＮ／ＯＦＦをするのみならず、そのほかの調光ＵＰや調光ＤＯＷＮ制御操作を含めて、照明装置２に対する全ての制御操作を、人の手のひら９により非接触で行うことができる。
【００７６】
上記の機器制御装置１では、機器制御装置筐体１０は、赤外線発光器１２、赤外線Ａ受光器１３、及び、赤外線Ｂ受光器１４を備えた機器制御装置筐体１０の底面１０ａを下に向けて、即ち、床に向けて、部屋８の壁３に取付られているが、赤外線発光器１２、赤外線Ａ受光器１３、及び、赤外線Ｂ受光器１４を備えた機器制御装置筐体１０の底面１０ａを、床に対して垂直になるように、横に向けて取付るようにしてもよい。この場合は、手のひら９は、機器制御装置１に対して、例えば、上から下へ、或いは、下から上へ移動させてかざすことになる。
【００７７】
又、上記の機器制御装置１では、赤外線を発光する赤外線発光器１２と、赤外線を受光する赤外線Ａ受光器１３、及び、赤外線Ｂ受光器１４とを用いている。このように、発光及び受光される光として、赤外線を用いているので、可視光線等の外乱光に対して、ノイズ耐性に優れた機器制御装置１を構成することができる。しかし、上記のような機器制御装置を構成するのに際しては、発光や受光は、赤外線には限られず、可視光線等を用いるようにしてもよい。
【００７８】
又、上記の機器制御装置１では、１個の赤外線発光器１２と、赤外線受光器として、赤外線Ａ受光器１３、及び、赤外線Ｂ受光器１４の２個の赤外線受光器を用いている。しかし、これには限られず、赤外線発光器として、赤外線Ａ受光器１３、及び、赤外線Ｂ受光器１４のそれぞれに、専用の赤外線発光器を２個用いるようにしてもよい。この場合は、赤外線発光器と赤外線受光器とが一体で構成されている光学センサ等を２個用いると、性能やコストの点で好適である。
【００７９】
又、上記の機器制御装置１では、機器制御装置１に対する手のひら９による非接触の操作としては、上述した操作１〜操作４の４種類の操作を用いているが、これ以外の手のひら９による非接触の操作を加えるようにすることもできる。例えば、手のひら９を、赤外線Ａ受光器１３から赤外線Ｂ受光器１４に向かって移動させた後、さらに、赤外線Ａ受光器１３へ戻るように、赤外線Ｂ受光器１４から赤外線Ａ受光器１３に移動させることで一つの操作を構成する等の、往復移動や繰り返し移動を伴う操作を導入する等である。
【００８０】
又、上記の機器制御装置１では、赤外線受光器として、赤外線Ａ受光器１３、及び、赤外線Ｂ受光器１４の２個の赤外線受光器を用いている。しかし、これには限られず、赤外線受光器として、３個以上の赤外線受光器を用いても、上記の本実施の形態における機器制御装置１と同様の仕組で、機器制御装置を構成することができる。
【００８１】
即ち、この場合は、機器制御装置に組込まれる赤外線受光器の個数を３個以上とする。そして、上記の本実施の形態における機器制御装置１において、例えば、判定基準パターン、及び、センス結果記録エリアにおける、先出力欄及び後出力欄に代えて、赤外線受光器の個数に相当する複数の出力欄を設けると共に、先出力欄及び後出力欄に代わるこれらの各出力欄に、赤外線受光器の個数に相当する個別の出力欄を設ける。そして、機器制御装置のＣＰＵが、これら全ての赤外線受光器の出力をセンスするようにすることにより、実現することができる。
【００８２】
又、上記の機器制御装置１では、機器制御装置１に人の手のひら９がかざされないとき、即ち、赤外線Ａ受光器１３又は赤外線Ｂ受光器１４に人の手のひら９が接近していないときは、赤外線発光器１２から発光された光は赤外線Ａ受光器１３又は赤外線Ｂ受光器１４に受光されない。即ち、赤外線Ａ受光器１３又は赤外線Ｂ受光器１４は、遮光されている。
【００８３】
そして、機器制御装置１に人の手のひら９がかざされて、赤外線Ａ受光器１３又は赤外線Ｂ受光器１４に人の手のひら９が接近したときには、赤外線発光器１２から発光された光が該接近した手のひら９により反射されて、手のひら９が接近した赤外線Ａ受光器１３又は赤外線Ｂ受光器１４のいずれかに受光される。
【００８４】
即ち、上記の機器制御装置１では、赤外線が人の手のひら９で反射されることを利用した方式を採用している。しかし、このような方式には限られず、人の手のひら９で赤外線を遮光する方式を用いて、機器制御装置を構成することもできる。図１１は、このような方式を用いた機器制御装置３０の外観図である。図１１では、機器制御装置３０は、上面を上に向けて表示されている。機器制御装置３０はこの状態で部屋の壁に取付られる。
【００８５】
図１１において、機器制御装置３０には、水平方向に切込部３０ａが形成されており、この切込部３０ａの上側に上部筐体部３０ｂが形成され、切込部３０ａの下側に下部筐体部３０ｃが形成されている。下部筐体部３０ｃの上面には、上方に向けて、赤外線Ａ発光器３１及び赤外線Ｂ発光器３２の２個の赤外線発光器が備えられている。又、下部筐体部３０ｃの下面には、下方に向けて、赤外線Ａ発光器３１と対面するように赤外線Ａ受光器３３が備えられ、この赤外線Ａ発光器３１に並べて、赤外線Ｂ発光器３２と対面するように赤外線Ｂ受光器３４が備えられている。この機器制御装置３０に対しては、人の手のひらは、機器制御装置３０に形成されている水平な切込部３０ａ内に挿入することにより、かざされる。
【００８６】
上記の機器制御装置３０では、機器制御装置３０に人の手のひらがかざされないとき、即ち、赤外線Ａ受光器３３又は赤外線Ｂ受光器３４に人の手のひらが接近していないときは、赤外線Ａ発光器３１から発光された光は赤外線Ａ受光器３３で受光され、赤外線Ｂ発光器３２から発光された光は赤外線Ｂ受光器３４で受光される。
【００８７】
そして、機器制御装置３０に人の手のひらがかざされて、赤外線Ａ受光器１３に人の手のひらが接近したときは、赤外線Ａ発光器３１から発光された光は、人の手のひらで遮光されて赤外線Ａ受光器３３では受光されない。又、赤外線Ｂ受光器３４に人の手のひらが接近したときは、赤外線Ｂ発光器３２から発光された光は、人の手のひらで遮光されて赤外線Ｂ受光器３４では受光されない。
【００８８】
又、上記の機器制御装置３０の構成としては、上述した本実施の形態における機器制御装置１と同様に構成する。即ち、赤外線Ａ発光器３１、及び、赤外線Ｂ発光器３２に電源Ｅを供給すると共に、赤外線Ａ受光器３３の出力を増幅回路１６に接続し、赤外線Ｂ受光器３４の出力を増幅回路１７に接続する。又、入力回路２３における割り込みの発生は、赤外線Ａ受光器３３、又は、赤外線Ｂ受光器３４のいずれかが遮光されると、発生されるようにすると共に、上述した本実施の形態における機器制御装置１の制御の仕組において、受光と遮光とを全て入れ替えることにより、上述した本実施の形態における機器制御装置１の機能と同様の機能を実現することができる。
【００８９】
又、上記の機器制御装置３０においても、上述した本実施の形態における機器制御装置１と同様、機器制御装置３０の底面を、床に対して垂直になるように、横に向けて取付るようにしてもよい。この場合は、手のひらは、機器制御装置３０に対して、例えば、上から下へ、或いは、下から上へ、切込部３０ａ内を移動させてかざすことになる。
【００９０】
上述した実施の形態では、機器制御装置の制御の対象となる機器として照明装置を用いて説明しているが、機器制御装置の制御の対象となる機器としては、これには限られず、電気信号による制御が可能な装置であれば、いかなる装置も機器制御装置の制御の対象とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本実施の形態における機器制御装置及びこの機器制御装置の制御対象である照明装置が用いられている状態を示した説明図である。
【図２】本実施の形態における機器制御装置の外観図である。
【図３】本実施の形態における機器制御装置の正面図である。
【図４】本実施の形態における機器制御装置の構成を示したブロック図である。
【図５】本実施の形態における機器制御装置の操作１〜操作４に関する出力Ａ及び出力Ｂのタイムチャートである。
【図６】本実施の形態における機器制御装置の判定基準パターンを示したテーブルである。
【図７】本実施の形態における機器制御装置の照明装置制御指令を示したテーブルである。
【図８】本実施の形態における機器制御装置のセンス結果記録エリアを示したテーブルである。
【図９】本実施の形態における機器制御装置の動作を示したフローチャート（その１）である。
【図１０】本実施の形態における機器制御装置の動作を示したフローチャート（その２）である。
【図１１】他の実施の形態における機器制御装置の外観図である。
【符号の説明】
【００９２】
１ 機器制御装置
２ 照明装置
３ 壁
４ 天井
８ 部屋
９ 人の手のひら
１０ 機器制御装置筐体
１０ａ 機器制御装置筐体底面
１１ 制御部
１２ 赤外線発光器
１３ 赤外線Ａ受光器
１３ａ 赤外線Ａ受光器取付凹部
１４ 赤外線Ｂ受光器
１４ａ 赤外線Ｂ受光器取付凹部
１５ 抵抗
１６ 増幅回路
１７ 増幅回路
１８ 波形整形回路
１９ 波形整形回路
２０ ＣＰＵ
２１ ＲＯＭ
２２ ＲＡＭ
２３ 入力回路
２４ 出力回路
２５ 制御ライン
２６ 割込制御ライン
３０ 機器制御装置
３０ａ 切込部
３０ｂ 上部筐体部
３０ｃ 下部筐体部
３１ 赤外線Ａ発光器
３２ 赤外線Ｂ発光器
３３ 赤外線Ａ受光器
３４ 赤外線Ｂ受光器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単又は複数の発光器と、並べて配置された複数の受光器とを備え、該受光器に対して人の手のひらを接近させることにより機器の制御を行う機器制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代生活において、電気製品は、必要不可欠な存在であり、電気製品を抜きにしては、現代生活を語ることはできず、照明装置もこのような電気製品に含まれる。この照明装置のＯＮ／ＯＦＦや調光等の制御は、通常、部屋の壁等に設けられたシーソースイッチやノブ状の回転スイッチ等をＯＮ／ＯＦＦする等により行われる。
【０００３】
このようなシーソースイッチや回転スイッチ等の操作を行うには、これらのスイッチ等に直接手を触れる必要があり、手が汚れていると、これらのスイッチを汚してしまうという問題があった。又、手がぬれていると、場合によっては、感電のおそれもあった。
【０００４】
そこで、スイッチに直接手を触れることなく操作が可能な非接触スイッチに関する提案が、各種なされている（例えば、特許文献１の第６図参照）。特許文献１の第６図には、赤外線発光ダイオードから発光された赤外線を、手のひらで反射させることで、この反射された赤外線がフォトトランジスタで受光されることにより、スイッチに直接手を触れて行う操作無しで、蛍光灯の電源が投入できる照明装置が記載されている。
【特許文献１】特開平３−２７７３１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の特許文献１に記載の照明装置では、スイッチに直接手を触れて行う操作無しでできること、即ち、非接触操作で行えることは、蛍光灯の電源のＯＮとＯＦＦのみである。
【０００６】
ところが、最近では、照明装置として、単に点灯、消灯するだけではなく、明るさの調節が可能な調光機能を備えた照明装置が、多く出回っている。これらの照明装置では、部屋の壁等に設けられたノブ状の回転スイッチ等を手で回転させることにより、照明装置の点灯、消灯、及び調光を行ったり、シーソースイッチと回転スイッチを併用して、シーソースイッチで点灯、消灯を行い、回転スイッチで調光を行ったりしている。
【０００７】
従って、単に点灯、消灯のみならず、調光等の操作も行う場合においては、スイッチに直接手を触れる必要があることから、スイッチに直接手を触れなければならないことにより生じる上述したような問題点は、何ら解消されていない。そのため、単に点灯、消灯のみならず、調光等の操作も、スイッチに直接手を触れることなく非接触で行える照明装置のスイッチ等が要望されていた。
【０００８】
そこで、この発明は、このような状況に対処するためになされたものであって、単にＯＮ／ＯＦＦするのみならず、そのほかの制御操作を含めて、全ての制御操作を非接触で行うことが可能な、照明装置等の機器の制御を行う機器制御装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の機器制御装置は、単又は複数の発光器と、並べて配置された複数の受光器とを備えた機器制御装置である。これらの発光器と受光器は、該受光器に人の手のひらが接近しないときは、発光器から発光された光が受光器に受光されず、受光器に人の手のひらが接近したときは、発光器から発光された光が該接近した手のひらにより反射されて受光器に受光されるような手のひらの接近による動作が可能なように、配置されている。このような手のひらの接近による動作を、ここでは、手のひら接近動作と称する。
【００１０】
上記の本発明の機器制御装置では、特定の受光器のみに対して行われる手のひら接近動作、又は、複数の受光器に対して時間差を置いて順に行われる手のひら接近動作により、複数の受光器に生じる受光の有無の時間的変化のパターンに従って、該パターンと対応付けられた内容の制御を制御対象の機器に対して行うことを特徴としている。
【００１１】
上記の本発明の機器制御装置によれば、複数の受光器に生じる受光の有無の時間的変化のパターンは、例えば、受光器が２個の場合、後述するように、少なくとも４種類の時間的変化のパターンを形成することができる。この時間的変化のパターンを、機器の制御に用いることにより、例えば、機器が照明装置の場合、電源のＯＮ／ＯＦＦのほか、調光ＵＰ／調光ＤＯＷＮの制御等を行うことができる。従って、単にＯＮ／ＯＦＦするのみならず、そのほかの制御操作を含めて、照明装置等の機器に対する全ての制御操作を、人の手のひらによる操作により、非接触で行うことができる。
【００１２】
上記の本発明の機器制御装置では、手のひら接近動作は、受光器に人の手のひらが接近したときに、発光器から発光された光が該接近した手のひらにより反射されて受光器に受光される仕組を利用している。しかし、逆に、受光器に人の手のひらが接近したときに、発光器から発光された光が該接近した手のひらにより遮光されて受光器に受光されないようにしてもよい。
【００１３】
即ち、本発明の他の機器制御装置として、上記の本発明の機器制御装置と同様、単又は複数の発光器と、並べて配置された複数の受光器とを備える。そして、これらの発光器と受光器は、該受光器に人の手のひらが接近しないときは、発光器から発光された光が受光器に受光され、受光器に人の手のひらが接近したときは、発光器から発光された光が該接近した手のひらにより遮光されて受光器に受光されないような手のひらの接近による動作が可能なように、配置されている。このような手のひらの接近による動作を、ここでは、上記と同様、手のひら接近動作と称する。
【００１４】
この本発明の他の機器制御装置においても、上記の本発明の機器制御装置と同様、特定の受光器のみに対して行われる手のひら接近動作、又は、複数の受光器に対して時間差を置いて順に行われる手のひら接近動作により、複数の受光器に生じる受光の有無の時間的変化のパターンに従って、該パターンと対応付けられた内容の制御を制御対象の機器に対して行うことを特徴としている。
【００１５】
この本発明の他の機器制御装置によれば、上記の本発明の機器制御装置と同様にして、複数の受光器に生じる受光の有無の時間的変化のパターンを、機器の制御に用いることにより、単にＯＮ／ＯＦＦするのみならず、そのほかの制御操作を含めて、照明装置等の機器に対する全ての制御操作を、人の手のひらによる操作により、非接触で行うことができる。
【００１６】
上記の各機器制御装置を、具体的に次のように構成するようにしてもよい。即ち、上記の各機器制御装置において、これらの機器制御装置が備える受光器を２個とする。そして、一方の受光器又は他方の受光器のみに対して行われる手のひら接近動作、若しくは、一方の受光器から他方の受光器に対して、又は、他方の受光器から一方の受光器に対して、時間差を置いて順に行われる手のひら接近動作により、複数の受光器に生じる受光の有無の時間的変化のパターンに従って、機器に対する制御を行うようにするのである。
【００１７】
この機器制御装置では、例えば、手のひら接近動作として、受光器に人の手のひらが接近したときに、発光器から発光された光が該接近した手のひらにより反射されて受光器に受光される仕組を利用する場合は、複数の受光器に生じる受光の有無の時間的変化のパターンとして、少なくとも、次のような４個のパターンを形成することができる。
【００１８】
即ち、第１パターンとして、一方の受光器に対して手のひら接近動作が行われ一方の受光器が受光するが、他方の受光器に対しては、手のひら接近動作が行われず他方の受光器は受光しないパターンとする。
【００１９】
第２パターンとして、他方の受光器に対して手のひら接近動作が行われ他方の受光器が受光するが、一方の受光器に対しては、手のひら接近動作が行われず一方の受光器は受光しないパターンとする。
【００２０】
第３パターンとして、一方の受光器に対してまず手のひら接近動作が行われ、一方の受光器が受光し、時間差を置いて、次に、他方の受光器に対して次に手のひら接近動作が行われ、他方の受光器が受光するパターンとする。
【００２１】
そして、第４パターンとして、他方の受光器に対してまず手のひら接近動作が行われ、他方の受光器が受光し、時間差を置いて、次に、一方の受光器に対して次に手のひら接近動作が行われ、一方の受光器が受光するパターンとするのである。
【００２２】
上記と同様にして、手のひら接近動作として、受光器に人の手のひらが接近したときに、発光器から発光された光が該接近した手のひらにより遮光されて受光器に受光されない仕組を用いても、少なくとも４個のパターンを形成することができる。
【００２３】
上記の時間的変化のパターンを、機器の制御に用いることにより、上述したように、例えば、機器が照明装置の場合、電源のＯＮ／ＯＦＦのほか、調光ＵＰ／調光ＤＯＷＮの制御を行うことができる。従って、単にＯＮ／ＯＦＦするのみならず、そのほかの制御操作を含めて、照明装置等の機器に対する全ての制御操作を、人の手のひらによる操作により、非接触で行うことができる。
【００２４】
又、上記の機器制御装置において、発光器から発光されて受光器に受光される光として、赤外線を用いるのが好適である。即ち、上記の機器制御装置で使用する発光器として赤外線発光器を用いると共に、受光器として赤外線受光器を用いるようにするのである。
【００２５】
このようにすることにより、可視光線等の外乱光に対して、ノイズ耐性に優れた機器制御装置を構成することができる。
【００２６】
又、上記の機器制御装置において、上述した例に示したように、制御される対象の機器を、照明装置とすることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、機器制御装置が備える複数の受光器に生じる受光の有無の時間的変化のパターンに従って、該パターンと対応付けられた内容の制御を、制御対象の機器に対して行うことができる。従って、単に制御対象の機器の電源のＯＮ／ＯＦＦをするのみならず、そのほかの制御操作を含めて、照明装置等の機器に対する全ての制御操作を、人の手のひらによる操作により、非接触で行うことができる。
【００２８】
具体的には、例えば、機器制御装置が備える受光器を２個とし、この機器制御装置で使用する発光器として赤外線発光器、受光器として赤外線受光器を用いると共に、制御対象の機器を照明装置とすると、電源のＯＮ／ＯＦＦのほか、調光ＵＰ／調光ＤＯＷＮの制御等を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
次に、本発明の実施の形態における機器制御装置について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態における機器制御装置は、人の手のひらを機器制御装置にかざすことによって、機器制御装置の制御対象である機器の制御を非接触で行う装置である。
【００３０】
図１は、本実施の形態における機器制御装置１、及び、この機器制御装置１の制御対象である照明装置２が用いられている状態を示した説明図である。図１において、照明装置２は、部屋８の天井４に取付られており、この照明装置２を制御する機器制御装置１は、部屋８の壁３に取付られている。
【００３１】
図２は、上記の機器制御装置１の外観図、図３は、正面図、そして、図４は、機器制御装置１の構成を示したブロック図である。図２〜図４において、本実施の形態における機器制御装置１は、機器制御装置筐体１０の底面１０ａに取付られている赤外線発光器１２、赤外線Ａ受光器１３、赤外線Ｂ受光器１４、及び、機器制御装置筐体１０の内部に内蔵されている制御部１１（図２及び図３には図示されていない）で構成されている。
【００３２】
この機器制御装置１は、機器制御装置筐体１０の底面１０ａを下に向けて、部屋８の壁３に取付られており、この取付状態で、機器制御装置１に向かって左から右にかけて、順に、赤外線Ａ受光器１３、赤外線発光器１２、赤外線Ｂ受光器１４が一列に並んで配置されている。図２では、機器制御装置１は底面を上に向けて表示されており、図３では、機器制御装置１は底面を下に向けて表示されている。この機器制御装置１に対して、人の手のひら９は、機器制御装置筐体１０の底面１０ａの下方にかざされる。図３及び図４において、９は、機器制御装置１にかざされている人の手のひらを表している。
【００３３】
又、赤外線発光器１２は、機器制御装置筐体１０の底面１０ａに直接取付られているが、赤外線Ａ受光器１３及び赤外線Ｂ受光器１４は、図２及び図３に示すように機器制御装置筐体１０の底面１０ａに設けられた凹部である赤外線Ａ受光器取付凹部１３ａ及び赤外線Ｂ受光器取付凹部１４ａにそれぞれ取付られている。これは、赤外線発光器１２が発光する光が、直接、赤外線Ａ受光器１３及び赤外線Ｂ受光器１４へ入射しないようにするためである。
【００３４】
即ち、上記の機器制御装置１では、機器制御装置１に人の手のひら９がかざされないとき、即ち、赤外線Ａ受光器１３又は赤外線Ｂ受光器１４に人の手のひら９が接近していないときは、赤外線発光器１２から発光された光は赤外線Ａ受光器１３又は赤外線Ｂ受光器１４に受光されないように、赤外線発光器１２と赤外線Ａ受光器１３及び赤外線Ｂ受光器１４とが配置されている。
【００３５】
そして、機器制御装置１に人の手のひら９がかざされて、赤外線Ａ受光器１３又は赤外線Ｂ受光器１４に人の手のひら９が接近したときには、赤外線発光器１２から発光された光が該接近した手のひら９により反射されて、手のひら９が接近した赤外線Ａ受光器１３又は赤外線Ｂ受光器１４のいずれかに受光されるように、赤外線発光器１２と赤外線Ａ受光器１３及び赤外線Ｂ受光器１４とが配置されている。
【００３６】
次に、機器制御装置１の構成について説明する。図４において、上述したように、機器制御装置１は、赤外線発光器１２、赤外線Ａ受光器１３、赤外線Ｂ受光器１４、及び、制御部１１で構成されている。制御部１１は、抵抗１５、増幅回路１６，１７、波形整形回路１８，１９、マイクロプロセッサ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、入力回路２３、及び、出力回路２４で構成されている。図４において、Ｅは、電源を示している。又、図４では、マイクロプロセッサ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、入力回路２３、及び、出力回路２４における電源の表示は、省略されている。
【００３７】
抵抗１５は、発光ダイオードで構成される赤外線発光器１２に接続されており、赤外線発光器１２に対する赤外線発光用の電流供給に用いられる。増幅回路１６，１７は、それぞれ赤外線フォトトランジスタで構成される赤外線Ａ受光器１３、及び、赤外線Ｂ受光器１４に接続されており、赤外線Ａ受光器１３、赤外線Ｂ受光器１４の出力を増幅する。波形整形回路１８，１９は、それぞれ増幅回路１６、及び、増幅回路１７に接続され、これらの出力の波形整形を行う。波形整形回路１８，１９の出力は、入力回路２３へ入力される。
【００３８】
入力回路２３は、制御ライン２５を介してＣＰＵ２０に接続されている。このＣＰＵ２０へは、制御ライン２５を介して、入力回路２３のほか、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、及び、出力回路２４が接続されている。又、入力回路２３は、割込制御ライン２６を介してＣＰＵ２０に接続されている。一般的には、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、入力回路２３、及び、出力回路２４は、１つの半導体チップで構成されている。
【００３９】
ＣＰＵ２０は、マイクロプロセッサで構成されている。ＲＯＭ２１には、機器制御装置１の内部制御や、機器制御装置１の制御対象である照明装置２の制御に必要な、ＯＳや各種ソフトウエアが格納されている。ＣＰＵ２０は、このＲＯＭ２１に搭載されたソフトウエアにより、各種の処理を行う。又、ＲＡＭ２２は、ＣＰＵ２０が行う処理に用いられる。
【００４０】
入力回路２３は、この入力回路２３に入力される信号に対して、ハードウエアによる割込機能と、センス機能とを備えている。ハードウエアによる割込機能は、赤外線Ａ受光器１３、又は、赤外線Ｂ受光器１４のいずれかが受光すると、割込を発生させると共に、割込制御ライン２６を介してＣＰＵ２０に割込発生を通知する機能である。
【００４１】
このハードウエアによる割込に対しては、入力回路２３は、割込の許可化／不許可を指定する割込マスク機能を備えており、割込マスクがＯＮ状態では、ハードウエアによる割込は許可されず、割込マスクがＯＦＦ状態では、ハードウエアによる割込が許可される仕組である。この割込マスクのＯＮ／ＯＦＦは、ＣＰＵ２０の指示に基づいて行われる。
【００４２】
通常、機器制御装置１が動作を開始すると、割込マスクをＯＦＦ状態とする。割込が発生すると、割込マスクをＯＮ状態としてこの割込に対する処理を行い、この割込処理が終了した後に、再び割込マスクをＯＦＦ状態とする。
【００４３】
センス機能は、赤外線Ａ受光器１３、或いは、赤外線Ｂ受光器１４が、それぞれ、受光状態であるのか受光していない状態であるのかを検出する機能である。尚、本明細書では、赤外線Ａ受光器１３、或いは、赤外線Ｂ受光器１４が受光していない状態を、遮光状態と称する場合もある。
【００４４】
赤外線Ａ受光器１３、或いは、赤外線Ｂ受光器１４が、それぞれ、受光状態であるのか遮光状態であるのかの上記の検出は、ＣＰＵ２０の指示に基づいて行われる。又、後述するように、赤外線Ａ受光器１３、或いは、赤外線Ｂ受光器１４における受光の有無の状態は、通常、時間的に間隔を置いて変化するので、上記の検出は、上記の割込が発生後、時間的に間隔を置いて、２度行われる。
【００４５】
出力回路２４は、機器制御装置１の制御対象である照明装置２と接続されており、ＣＰＵ２０からの指示により、照明装置２を制御するのに必要な信号を照明装置２に対して出力する。
【００４６】
次に、機器制御装置１の動作について説明する。機器制御装置１には、上述したように、１個の赤外線発光器１２と、２個の赤外線受光器である赤外線Ａ受光器１３と赤外線Ｂ受光器１４とが備えられている。そこで、照明装置２に対して、制御が必要でないときは、人の手のひら９を機器制御装置１にかざさないので、上述したように、赤外線発光器１２が発光する赤外線は、これらの赤外線Ａ受光器１３、或いは、赤外線Ｂ受光器１４に入射することはなく、従って、赤外線Ａ受光器１３、或いは、赤外線Ｂ受光器１４が受光することはない。
【００４７】
次に、部屋８にいる人が部屋８の照明装置２を制御しようとするときには、次の操作を行う。即ち、機器制御装置１の機器制御装置筐体１０の底面１０ａの下方に、手のひら９をかざすことにより、機器制御装置１の機器制御装置筐体１０の底面１０ａに、左から右にかけて順に一列に並んで配置されている赤外線Ａ受光器１３、赤外線発光器１２、赤外線Ｂ受光器１４の内の、赤外線Ａ受光器１３と、赤外線Ｂ受光器１４に対して、次の操作１〜操作４のいずれかを行う。
【００４８】
この操作１〜操作４は、次のような場合に行う。操作１は、照明装置２の電源をＯＮするときに行う。操作２は、照明装置２の電源をＯＦＦするときに行う。操作３は、照明装置２の調光ＵＰをするときに行う。そして、操作４は、照明装置２の調光ＤＯＷＮをするときに行う。
【００４９】
これらの操作１〜操作４の具体的な操作方法は、次の通りである。操作１は、機器制御装置筐体１０の底面１０ａの左側下方に手のひら９をかざす。即ち、赤外線Ａ受光器１３のみに手のひら９を接近させて、赤外線発光器１２の発光する光が赤外線Ａ受光器１３にのみ受光され、赤外線Ｂ受光器１４には受光されないようにする。
【００５０】
操作２は、機器制御装置筐体１０の底面１０ａの右側下方に手のひら９をかざす。即ち、赤外線Ｂ受光器１４のみに手のひら９を接近させて、赤外線発光器１２の発光する光が赤外線Ｂ受光器１４のみに受光され、赤外線Ａ受光器１３には受光されないようにする。
【００５１】
操作３は、機器制御装置筐体１０の底面１０ａの下方に手のひら９をかざして、底面１０ａの左側下方から右側下方に移動する。即ち、最初に、赤外線Ａ受光器１３に手のひら９を接近させて、赤外線発光器１２の発光する光が赤外線Ａ受光器１３に受光された後、次に、赤外線Ｂ受光器１４に手のひら９を接近させて、赤外線発光器１２の発光する光が赤外線Ｂ受光器１４に受光されるようにする。
【００５２】
そして、操作４は、機器制御装置筐体１０の底面１０ａの下方に手のひら９をかざして、底面１０ａの右側下方から左側下方に移動する。即ち、最初に、赤外線Ｂ受光器１４に手のひら９を接近させて、赤外線発光器１２の発光する光が赤外線Ｂ受光器１４に受光された後、次に、赤外線Ａ受光器１３に手のひら９を接近させて、赤外線発光器１２の発光する光が赤外線Ａ受光器１３に受光されるようにする。
【００５３】
図５は、上記の操作１〜操作４が行われた場合の、赤外線Ａ受光器１３、及び、赤外線Ｂ受光器１４の出力が、波形整形回路１８、又は、波形整形回路１９で波形整形されて出力された状態を示したタイムチャートである。ここで、赤外線Ａ受光器１３の出力の波形整形回路１８による波形整形出力を、出力Ａと称する。そして、赤外線Ａ受光器１３が受光状態における出力Ａを、出力レベル「１」と称し、出力Ａ＝１と表す。又、赤外線Ａ受光器１３が遮光状態における出力Ａを、出力レベル「０」と称し、出力Ａ＝０と表す。
【００５４】
同様にして、赤外線Ｂ受光器１４の出力の波形整形回路１９による波形整形出力を、出力Ｂと称する。そして、赤外線Ｂ受光器１４が受光状態における出力Ｂを、出力レベル「１」と称し、出力Ｂ＝１、と表す。又、赤外線Ｂ受光器１４が遮光状態における出力Ｂを、出力レベル「０」と称し、出力Ｂ＝０と表す。
【００５５】
上述したように、入力回路２３は、入力回路２３に入力される信号に対して、ハードウエアによる割込機能と、センス機能とを備えている。この内、ハードウエアによる割込機能では、出力Ａ＝１、又は、出力Ｂ＝１の場合に割込が発生する。又、センス機能では、ＣＰＵ２０が入力回路２３にアクセスすることにより、出力Ａ、及び、出力Ｂが、それぞれ、出力レベル「１」であるのか、出力レベル「０」であるのかを検出する。この検出を、出力Ａをセンスする、或いは、出力Ｂをセンスすると称する。
【００５６】
この出力Ａ、及び、出力Ｂは、図５に示すように、時間的に間隔を置いて変化するので、上記の出力Ａ、及び、出力Ｂのセンスは、上記の割込が発生後、時間的に間隔を置いて２度行われ、先に行われるセンスの対象となる出力を、先出力、後に行われるセンスの対象となる出力を、後出力と称する。尚、図５において、タイムチャートのＨｉｇｈレベルが、上記の出力レベル「１」を表し、Ｌｏｗレベルが、上記の出力レベル「０」を表す。
【００５７】
又、図５では、先出力の出力レベルと後出力の出力レベルとが共に「１」となる操作３、及び、操作４のケースでは、先出力の出力レベルが「１」から「０」になった後、後出力の出力レベルが「０」から「１」になった場合を示している。しかし、先出力の出力レベルが「１」から「０」になる前に後出力の出力レベルが「０」から「１」になる場合もあり得る。
【００５８】
この場合に、先出力に対するセンスの時点（図５のＴ1）、及び、後出力に対するセンスの時点（図５のＴ2）において、出力Ａ、又は、出力Ｂのいずれかのみが出力レベル「１」であれば、問題は生じない。これらの先出力、及び、後出力に対するセンスのタイミングは、後述するように、これらの点を考慮して設定される。
【００５９】
機器制御装置１は、上記の操作１〜操作４に伴って、照明装置２に対する制御を行うために、ＲＯＭ２１やＲＡＭ２２に、次のようなデータや記録エリアを備えている。即ち、機器制御装置１は、ＲＯＭ２１に、図６に示す判定基準パターンと図７に示す照明装置制御指令をデータとして備えている。又、ＲＡＭ２２には、図８に示すセンス結果記録エリアを備えている。又、機器制御装置１は、ソフトウエアで実現されるタイマであるタイマＴＭ１、タイマＴＭ２、及び、タイマＴＭ３を備えている。
【００６０】
図６に示す判定基準パターンは、パターン番号欄、先出力欄、及び、後出力欄で構成され、先出力欄、及び、後出力欄は、それぞれ、出力Ａ欄と出力Ｂ欄とで構成されている。パターン番号欄には、第１パターン〜第４パターンが用意されている。この第１パターン〜第４パターンは、上記の操作１〜操作４に対応しており、これらの各パターンに対して、それぞれ、先出力欄及び後出力欄の各出力Ａ欄には、上記の出力Ａの出力レベルに対応して、「１」又は「０」が設定されている。同様に、先出力欄及び後出力欄の各出力Ｂ欄には、上記の出力Ｂの出力レベルに対応して、「１」又は「０」が設定されている。
【００６１】
図７に示す照明装置制御指令には、照明装置２に対する制御指令内容として、上記の第１パターン〜第４パターンに対応する制御指令内容が設定されている。又、図８に示すセンス結果記録エリアは、先出力欄と後出力欄とで構成され、先出力欄、及び、後出力欄は、それぞれ、出力Ａ欄と出力Ｂ欄とで構成されている。これらの先出力欄、及び、後出力欄の出力Ａ欄には、出力Ａに対するセンス結果に従って、「１」又は「０」が記録され、出力Ｂ欄には、同じく、出力Ｂに対するセンス結果に従って、「１」又は「０」が記録される。
【００６２】
タイマＴＭ１、及び、タイマＴＭ２は、ＣＰＵ２０が、出力Ａ及び出力Ｂに対して、時間差を置いてセンスを行うための時点を設定するのに用いられる。又、タイマＴＭ３は、機器制御装置１の誤動作を防止するために、割込マスクをＯＮ状態とする期間を十分確保するのに用いられる。これらの各タイマの動作と先出力、及び、後出力に対するセンスタイミングは、図５に示す通りである。
【００６３】
即ち、Ｔ0で出力Ａ＝１、又は、出力Ｂ＝１となると、割込が発生する。すると、割込みマスクがＯＮ状態となり、同時に、タイムアップ時間がｔ１であるタイマＴＭ１がスタートする。Ｔ1でタイマＴＭ１がタイムアップすると、先出力に対するセンスが行われると同時に、タイムアップ時間がｔ２であるタイマＴＭ２がスタートする。Ｔ2でタイマＴＭ２がタイムアップすると、後出力に対するセンスが行われると同時に、タイムアップ時間がｔ３であるタイマＴＭ３がスタートする。Ｔ3でタイマＴＭ３がタイムアップすると、割込みマスクがＯＦＦ状態となる。
【００６４】
上記のタイマＴＭ１で設定される時間ｔ１、及び、タイマＴＭ２で設定される時間ｔ２は、例えば、上記の操作３、或いは、操作４において、機器制御装置筐体１０の底面１０ａの下方に手のひら９をかざして、底面１０ａの左側下方から右側下方に移動する時間、或いは、底面１０ａの右側下方から左側下方に移動する時間を考慮して、設定する必要がある。即ち、これらの操作が最も自然に行われる場合を想定すると共に、想定されたケースの範囲内におけるこれらの操作により、先出力及び後出力に対するセンスが正確に行われるように設定する必要がある。タイマＴＭ３で設定される時間ｔ３については、後述する。
【００６５】
次に、機器制御装置１の具体的な動作について説明する。図９及び図１０は、機器制御装置１の具体的な動作を示したフローチャートである。図９及び図１０において、まず、ＣＰＵ２０は、割込みマスクをＯＦＦ状態とすると共に（Ｓ１）、センス結果記録エリアをクリアする（Ｓ２）。
【００６６】
次に、出力Ａ＝１、又は、出力Ｂ＝１となることによる割込発生の有無をチェックし（Ｓ３）、割込が生じると（図５のＴ0）（Ｓ４）、割込みマスクをＯＮ状態とすると共に（Ｓ５）、タイマＴＭ１をスタートさせる（Ｓ６）。
【００６７】
タイマＴＭ１がタイムアップすると（図５のＴ1）（Ｓ７）、出力Ａをセンスして、センス結果を、センス結果記録エリアの先出力欄の出力Ａ欄に記録すると共に（Ｓ８）、出力Ｂをセンスして、センス結果を、センス結果記録エリアの先出力欄の出力Ｂ欄に記録する（Ｓ９）。そして、タイマＴＭ２をスタートさせる（Ｓ１０）。
【００６８】
タイマＴＭ２がタイムアップすると（図５のＴ2）（Ｓ１１）、出力Ａをセンスして、センス結果を、センス結果記録エリアの後出力欄の出力Ａ欄に記録すると共に（Ｓ１２）、出力Ｂをセンスして、センス結果を、センス結果記録エリアの後出力欄の出力Ｂ欄に記録する（Ｓ１３）。
【００６９】
次に、センス結果記録エリアの記録内容を、ＲＯＭ２１に備えられている判定基準パターンと照合して、一致するパターン番号を抽出する（Ｓ１４）。センス結果記録エリアの記録内容と一致するパターン番号が判定基準パターンに存在する場合は（Ｓ１５）、判定基準パターンから抽出されたパターン番号と同一のパターン番号の制御指令内容を、照明装置制御指令の中から抽出すると共に（Ｓ１６）、抽出された制御指令内容を、照明装置２へ送信する（Ｓ１７）。これにより、照明装置２が、制御される。
【００７０】
そして、タイマＴＭ３をスタートさせ（Ｓ１８）、タイマＴＭ３がタイムアップすると（Ｓ１９）、最初のステップに戻って（Ｓ１）、上記の処理を繰返す。即ち、タイマＴＭ３は、上述したように、割込マスクをＯＮ状態とする期間を十分確保するために使用される。
【００７１】
これは、機器制御装置１に対する手のひら９をかざす最初に行われた操作の後に、続いて行われる次の操作である手のひら９をかざす操作に対して、最初に行われた手のひら９をかざす操作による影響が及ばないようにするためである。即ち、割込マスクをＯＮ状態とする期間を十分確保することによって、続いて行われた次の手のひら９をかざす操作が、最初に行われた手のひら９をかざす操作の直後に行われた場合には、この続いて行われた次の操作に起因する割り込みを禁止することによって、この続いて行われた次の操作を無視するようにしているのである。このような仕組をとることにより、機器制御装置１における手のひら９をかざす操作による誤動作を防止している。
【００７２】
Ｓ１４における、センス結果記録エリアの記録内容をＲＯＭ２１に備えられている判定基準パターンと照合して、一致するパターン番号を抽出するプロセスにおいて、センス結果記録エリアの記録内容と一致するパターン番号が判定基準パターンに存在しない場合は（Ｓ１５）、Ｓ１６、及び、Ｓ１７を行わずに、Ｓ１８へ進む。即ち、この場合は、機器制御装置１に手のひら９がかざされてなされた操作が、上述の操作１〜操作４のいずれにも該当しない場合であるので、照明装置２に対しては、何らの制御指令も行われないことになるのである。
【００７３】
このように、照明装置２に対しては、何らの制御指令も行われない場合としては、図８のセンス結果記録エリアの記録内容が、例えば、先出力欄の出力Ａ欄もＢ欄も共に１であるような場合が考えられる。この場合は、機器制御装置１に手のひら９がかざされた際に、赤外線発光器１２の発光する光が、赤外線Ａ受光器１３に受光されると同時に、赤外線Ｂ受光器１４にも受光された場合であり、一種の誤操作と考えられる。
【００７４】
このように、上述したようなセンス結果記録エリアの記録内容を判定基準パターンと照合する方法を採用することにより、判定基準パターンに設定されないパターンを、誤操作によるパターンと捉えることによって、機器制御装置１に対する誤操作を排除することができる。
【００７５】
上記の機器制御装置１によれば、機器制御装置１が備える赤外線Ａ受光器１３及び赤外線Ｂ受光器１４に生じる受光の有無の時間的変化のパターンに従って、該パターンと対応付けられた内容の制御を、制御対象の機器である照明装置２に対して行うことができる。従って、単に制御対象の機器である照明装置２の電源のＯＮ／ＯＦＦをするのみならず、そのほかの調光ＵＰや調光ＤＯＷＮ制御操作を含めて、照明装置２に対する全ての制御操作を、人の手のひら９により非接触で行うことができる。
【００７６】
上記の機器制御装置１では、機器制御装置筐体１０は、赤外線発光器１２、赤外線Ａ受光器１３、及び、赤外線Ｂ受光器１４を備えた機器制御装置筐体１０の底面１０ａを下に向けて、即ち、床に向けて、部屋８の壁３に取付られているが、赤外線発光器１２、赤外線Ａ受光器１３、及び、赤外線Ｂ受光器１４を備えた機器制御装置筐体１０の底面１０ａを、床に対して垂直になるように、横に向けて取付るようにしてもよい。この場合は、手のひら９は、機器制御装置１に対して、例えば、上から下へ、或いは、下から上へ移動させてかざすことになる。
【００７７】
又、上記の機器制御装置１では、赤外線を発光する赤外線発光器１２と、赤外線を受光する赤外線Ａ受光器１３、及び、赤外線Ｂ受光器１４とを用いている。このように、発光及び受光される光として、赤外線を用いているので、可視光線等の外乱光に対して、ノイズ耐性に優れた機器制御装置１を構成することができる。しかし、上記のような機器制御装置を構成するのに際しては、発光や受光は、赤外線には限られず、可視光線等を用いるようにしてもよい。
【００７８】
又、上記の機器制御装置１では、１個の赤外線発光器１２と、赤外線受光器として、赤外線Ａ受光器１３、及び、赤外線Ｂ受光器１４の２個の赤外線受光器を用いている。しかし、これには限られず、赤外線発光器として、赤外線Ａ受光器１３、及び、赤外線Ｂ受光器１４のそれぞれに、専用の赤外線発光器を２個用いるようにしてもよい。この場合は、赤外線発光器と赤外線受光器とが一体で構成されている光学センサ等を２個用いると、性能やコストの点で好適である。
【００７９】
又、上記の機器制御装置１では、機器制御装置１に対する手のひら９による非接触の操作としては、上述した操作１〜操作４の４種類の操作を用いているが、これ以外の手のひら９による非接触の操作を加えるようにすることもできる。例えば、手のひら９を、赤外線Ａ受光器１３から赤外線Ｂ受光器１４に向かって移動させた後、さらに、赤外線Ａ受光器１３へ戻るように、赤外線Ｂ受光器１４から赤外線Ａ受光器１３に移動させることで一つの操作を構成する等の、往復移動や繰り返し移動を伴う操作を導入する等である。
【００８０】
又、上記の機器制御装置１では、赤外線受光器として、赤外線Ａ受光器１３、及び、赤外線Ｂ受光器１４の２個の赤外線受光器を用いている。しかし、これには限られず、赤外線受光器として、３個以上の赤外線受光器を用いても、上記の本実施の形態における機器制御装置１と同様の仕組で、機器制御装置を構成することができる。
【００８１】
即ち、この場合は、機器制御装置に組込まれる赤外線受光器の個数を３個以上とする。そして、上記の本実施の形態における機器制御装置１において、例えば、判定基準パターン、及び、センス結果記録エリアにおける、先出力欄及び後出力欄に代えて、赤外線受光器の個数に相当する複数の出力欄を設けると共に、先出力欄及び後出力欄に代わるこれらの各出力欄に、赤外線受光器の個数に相当する個別の出力欄を設ける。そして、機器制御装置のＣＰＵが、これら全ての赤外線受光器の出力をセンスするようにすることにより、実現することができる。
【００８２】
又、上記の機器制御装置１では、機器制御装置１に人の手のひら９がかざされないとき、即ち、赤外線Ａ受光器１３又は赤外線Ｂ受光器１４に人の手のひら９が接近していないときは、赤外線発光器１２から発光された光は赤外線Ａ受光器１３又は赤外線Ｂ受光器１４に受光されない。即ち、赤外線Ａ受光器１３又は赤外線Ｂ受光器１４は、遮光されている。
【００８３】
そして、機器制御装置１に人の手のひら９がかざされて、赤外線Ａ受光器１３又は赤外線Ｂ受光器１４に人の手のひら９が接近したときには、赤外線発光器１２から発光された光が該接近した手のひら９により反射されて、手のひら９が接近した赤外線Ａ受光器１３又は赤外線Ｂ受光器１４のいずれかに受光される。
【００８４】
即ち、上記の機器制御装置１では、赤外線が人の手のひら９で反射されることを利用した方式を採用している。しかし、このような方式には限られず、人の手のひら９で赤外線を遮光する方式を用いて、機器制御装置を構成することもできる。図１１は、このような方式を用いた機器制御装置３０の外観図である。図１１では、機器制御装置３０は、上面を上に向けて表示されている。機器制御装置３０はこの状態で部屋の壁に取付られる。
【００８５】
図１１において、機器制御装置３０には、水平方向に切込部３０ａが形成されており、この切込部３０ａの上側に上部筐体部３０ｂが形成され、切込部３０ａの下側に下部筐体部３０ｃが形成されている。下部筐体部３０ｃの上面には、上方に向けて、赤外線Ａ発光器３１及び赤外線Ｂ発光器３２の２個の赤外線発光器が備えられている。又、下部筐体部３０ｃの下面には、下方に向けて、赤外線Ａ発光器３１と対面するように赤外線Ａ受光器３３が備えられ、この赤外線Ａ発光器３１に並べて、赤外線Ｂ発光器３２と対面するように赤外線Ｂ受光器３４が備えられている。この機器制御装置３０に対しては、人の手のひらは、機器制御装置３０に形成されている水平な切込部３０ａ内に挿入することにより、かざされる。
【００８６】
上記の機器制御装置３０では、機器制御装置３０に人の手のひらがかざされないとき、即ち、赤外線Ａ受光器３３又は赤外線Ｂ受光器３４に人の手のひらが接近していないときは、赤外線Ａ発光器３１から発光された光は赤外線Ａ受光器３３で受光され、赤外線Ｂ発光器３２から発光された光は赤外線Ｂ受光器３４で受光される。
【００８７】
そして、機器制御装置３０に人の手のひらがかざされて、赤外線Ａ受光器１３に人の手のひらが接近したときは、赤外線Ａ発光器３１から発光された光は、人の手のひらで遮光されて赤外線Ａ受光器３３では受光されない。又、赤外線Ｂ受光器３４に人の手のひらが接近したときは、赤外線Ｂ発光器３２から発光された光は、人の手のひらで遮光されて赤外線Ｂ受光器３４では受光されない。
【００８８】
又、上記の機器制御装置３０の構成としては、上述した本実施の形態における機器制御装置１と同様に構成する。即ち、赤外線Ａ発光器３１、及び、赤外線Ｂ発光器３２に電源Ｅを供給すると共に、赤外線Ａ受光器３３の出力を増幅回路１６に接続し、赤外線Ｂ受光器３４の出力を増幅回路１７に接続する。又、入力回路２３における割り込みの発生は、赤外線Ａ受光器３３、又は、赤外線Ｂ受光器３４のいずれかが遮光されると、発生されるようにすると共に、上述した本実施の形態における機器制御装置１の制御の仕組において、受光と遮光とを全て入れ替えることにより、上述した本実施の形態における機器制御装置１の機能と同様の機能を実現することができる。
【００８９】
又、上記の機器制御装置３０においても、上述した本実施の形態における機器制御装置１と同様、機器制御装置３０の底面を、床に対して垂直になるように、横に向けて取付るようにしてもよい。この場合は、手のひらは、機器制御装置３０に対して、例えば、上から下へ、或いは、下から上へ、切込部３０ａ内を移動させてかざすことになる。
【００９０】
上述した実施の形態では、機器制御装置の制御の対象となる機器として照明装置を用いて説明しているが、機器制御装置の制御の対象となる機器としては、これには限られず、電気信号による制御が可能な装置であれば、いかなる装置も機器制御装置の制御の対象とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本実施の形態における機器制御装置及びこの機器制御装置の制御対象である照明装置が用いられている状態を示した説明図である。
【図２】本実施の形態における機器制御装置の外観図である。
【図３】本実施の形態における機器制御装置の正面図である。
【図４】本実施の形態における機器制御装置の構成を示したブロック図である。
【図５】本実施の形態における機器制御装置の操作１〜操作４に関する出力Ａ及び出力Ｂのタイムチャートである。
【図６】本実施の形態における機器制御装置の判定基準パターンを示したテーブルである。
【図７】本実施の形態における機器制御装置の照明装置制御指令を示したテーブルである。
【図８】本実施の形態における機器制御装置のセンス結果記録エリアを示したテーブルである。
【図９】本実施の形態における機器制御装置の動作を示したフローチャート（その１）である。
【図１０】本実施の形態における機器制御装置の動作を示したフローチャート（その２）である。
【図１１】他の実施の形態における機器制御装置の外観図である。
【符号の説明】
【００９２】
１ 機器制御装置
２ 照明装置
３ 壁
４ 天井
８ 部屋
９ 人の手のひら
１０ 機器制御装置筐体
１０ａ 機器制御装置筐体底面
１１ 制御部
１２ 赤外線発光器
１３ 赤外線Ａ受光器
１３ａ 赤外線Ａ受光器取付凹部
１４ 赤外線Ｂ受光器
１４ａ 赤外線Ｂ受光器取付凹部
１５ 抵抗
１６ 増幅回路
１７ 増幅回路
１８ 波形整形回路
１９ 波形整形回路
２０ ＣＰＵ
２１ ＲＯＭ
２２ ＲＡＭ
２３ 入力回路
２４ 出力回路
２５ 制御ライン
２６ 割込制御ライン
３０ 機器制御装置
３０ａ 切込部
３０ｂ 上部筐体部
３０ｃ 下部筐体部
３１ 赤外線Ａ発光器
３２ 赤外線Ｂ発光器
３３ 赤外線Ａ受光器
３４ 赤外線Ｂ受光器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単又は複数の発光器と、並べて配置された複数の受光器とを備えると共に、
該受光器に人の手のひらが接近しないときは、前記発光器から発光された光が前記受光器に受光されず、前記受光器に前記人の手のひらが接近したときは、前記発光器から発光された光が該接近した手のひらにより反射されて前記受光器に受光されるような前記人の手のひらの接近による動作である手のひら接近動作が可能なように、前記発光器と前記受光器とが配置されており、
特定の前記受光器のみに対して行われる前記手のひら接近動作、又は、複数の前記受光器に対して時間差を置いて順に行われる前記手のひら接近動作により、前記複数の受光器に生じる受光の有無の時間的変化のパターンに従って、該パターンと対応付けられた内容の制御を制御対象の機器に対して行うことを特徴とする機器制御装置。
【請求項２】
単又は複数の発光器と、並べて配置された複数の受光器とを備えると共に、
該受光器に人の手のひらが接近しないときは、前記発光器から発光された光が前記受光器に受光され、前記受光器に前記人の手のひらが接近したときは、前記発光器から発光された光が該接近した手のひらにより遮光されて前記受光器に受光されないような前記人の手のひらの接近による動作である手のひら接近動作が可能なように、前記発光器と前記受光器とが配置されており、
特定の前記受光器のみに対して行われる前記手のひら接近動作、又は、複数の前記受光器に対して時間差を置いて順に行われる前記手のひら接近動作により、前記複数の受光器に生じる受光の有無の時間的変化のパターンに従って、該パターンと対応付けられた内容の制御を制御対象の機器に対して行うことを特徴とする機器制御装置。
【請求項３】
２個の前記受光器を備えており、一方の前記受光器又は他方の前記受光器のみに対して行われる前記手のひら接近動作、若しくは、一方の前記受光器から他方の前記受光器に対して、又は、他方の前記受光器から一方の前記受光器に対して、時間差を置いて順に行われる前記手のひら接近動作により、前記複数の受光器に生じる受光の有無の時間的変化のパターンに従って、前記制御を行う請求項１又は２記載の機器制御装置。
【請求項４】
前記発光器から発光されて前記受光器に受光される光が、赤外線である請求項１〜３のいずれか１項に記載の機器制御装置。
【請求項５】
前記制御される対象の前記機器が、照明装置である請求項１〜４のいずれか１項に記載の機器制御装置。
【請求項１】
単又は複数の発光器と、並べて配置された複数の受光器とを備えると共に、
該受光器に人の手のひらが接近しないときは、前記発光器から発光された光が前記受光器に受光されず、前記受光器に前記人の手のひらが接近したときは、前記発光器から発光された光が該接近した手のひらにより反射されて前記受光器に受光されるような前記人の手のひらの接近による動作である手のひら接近動作が可能なように、前記発光器と前記受光器とが配置されており、
特定の前記受光器のみに対して行われる前記手のひら接近動作、又は、複数の前記受光器に対して時間差を置いて順に行われる前記手のひら接近動作により、前記複数の受光器に生じる受光の有無の時間的変化のパターンに従って、該パターンと対応付けられた内容の制御を制御対象の機器に対して行うことを特徴とする機器制御装置。
【請求項２】
単又は複数の発光器と、並べて配置された複数の受光器とを備えると共に、
該受光器に人の手のひらが接近しないときは、前記発光器から発光された光が前記受光器に受光され、前記受光器に前記人の手のひらが接近したときは、前記発光器から発光された光が該接近した手のひらにより遮光されて前記受光器に受光されないような前記人の手のひらの接近による動作である手のひら接近動作が可能なように、前記発光器と前記受光器とが配置されており、
特定の前記受光器のみに対して行われる前記手のひら接近動作、又は、複数の前記受光器に対して時間差を置いて順に行われる前記手のひら接近動作により、前記複数の受光器に生じる受光の有無の時間的変化のパターンに従って、該パターンと対応付けられた内容の制御を制御対象の機器に対して行うことを特徴とする機器制御装置。
【請求項３】
２個の前記受光器を備えており、一方の前記受光器又は他方の前記受光器のみに対して行われる前記手のひら接近動作、若しくは、一方の前記受光器から他方の前記受光器に対して、又は、他方の前記受光器から一方の前記受光器に対して、時間差を置いて順に行われる前記手のひら接近動作により、前記複数の受光器に生じる受光の有無の時間的変化のパターンに従って、前記制御を行う請求項１又は２記載の機器制御装置。
【請求項４】
前記発光器から発光されて前記受光器に受光される光が、赤外線である請求項１〜３のいずれか１項に記載の機器制御装置。
【請求項５】
前記制御される対象の前記機器が、照明装置である請求項１〜４のいずれか１項に記載の機器制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００８−２３６５３２（Ｐ２００８−２３６５３２Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−７４９８７（Ｐ２００７−７４９８７）
【出願日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【出願人】（５０５４５５９４５）コイズミ照明株式会社 (65)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【出願人】（５０５４５５９４５）コイズミ照明株式会社 (65)
【Ｆターム（参考）】
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