JP2005020044A

JP2005020044A - リモコン受信部消費電力節電方法

Info

Publication number: JP2005020044A
Application number: JP2003177705A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Ito; 啓一伊藤
Original assignee: Fuji Electric Device Technology Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2003-06-23
Filing date: 2003-06-23
Publication date: 2005-01-20

Abstract

【目的】リモコン受信部を有する装置において待機時の消費電力を節電するために、待機時においても作動しているリモコン受信部の消費電力を削減することのできるリモコン受信部消費電力節電方法を提供する。
【解決手段】三角測距の原理に基づき動作する距離測定モジュールにより距離測定モジュールの検出範囲の距離測定を行う。装置の正面方向ばかりでなく斜め方向にも距離測定を行い、さらにその結果を初期情報と比較することにより、所定範囲内に人間がいるかを検知する。人間がいると判断さらた場合のみリモコン受信部に通電することにより、リモコン受信部の消費電力を節電することができる。また、距離測定モジュール中のフォトセンサ出力により装置環境の明暗を判断し、その結果でもリモコン受信部の通電を制御する。
【選択図】図８

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばテレビ受像機などのＡＶ装置やエアコンなどの装置に関し、待機時における消費電力が最も大きいリモコン受信部の電力節電方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リモコン受信部を有する装置は、例えば特許文献１に示すように、待機時においてはその消費電力を節電するためにリモコン受信部のみを動作させ、その他の主要部分については電源をオフさせている。その構成を図９に示す。図９において、装置５０はリモコン送信器５１からの信号を受信するリモコン受信部５２、受信制御部５３，主電源スイッチ５４および本体回路５５を有している。リモコン受信部５２はリモコン送信器５１から信号を受信すると、それを受信制御部５３が認識できる信号に変換して受信制御部５３に転送する。受信制御部５３はリモコン受信部５２から有意な信号が入力されると、まず商用電源ライン５６と本体回路５４を接続する主電源スイッチ５４をオンしてから本体回路５５に受信した信号に基づく制御信号を伝達する。待機モード中はリモコン受信部に信号が入力されない限り主電源スイッチ５０がオフされているので本体回路５５は電力を消費することがないため、装置全体として節電を図ることができるというものである。しかし、リモコン受信部５２および受信制御部５３は常時動作させておく必要があり、近年の省エネの要求に応えきれていないという問題がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１７５２７２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、リモコンに対応する装置の待機時においては、装置の主回路部に電力は供給されていないものの、リモコン制御部を含むリモコン受信部は常時動作を続けていて電力を消費し続けているという課題がある。これ以上の省エネを図るためには、リモコン受信部の消費電力を節電する必要がある。本発明の目的は、例えばテレビ受像機などのＡＶ装置やエアコンなどの装置において、待機時において消費電力が最も大きいリモコン受信部の消費電力を節電することのできるリモコン受信部消費電力節電方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、外部からの制御信号を受信するためのリモコン受信部を備えた装置において、距離測定モジュールにより前記装置に対する所定領域にある物体までの距離を検出し、該検出された距離に関する情報に基づき前記リモコン受信部の作動の判断を行うことを特徴とする。
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記所定領域が前記距離測定モジュールの基準方向に対し所定角度内かつ前記距離測定モジュールから所定距離内の領域であり、該所定領域に物体が存在すると判断されたときに前記リモコン受信部を作動させることを特徴とする。
【０００６】
請求項３に係る発明は、請求項１または２にかかる発明において、前記物体が所定の大きさ以下であるときは前記リモコン受信部を作動させないことを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明において、前記距離測定モジュールによる距離測定を複数の方向に対して行なうことにより距離分布を求め、該距離分布から前記物体の大きさを推定することを特徴とする。
請求項５に係る発明は、請求項４に係る発明において、前記所定の大きさを前記物体までの距離に応じて設定することを特徴とする。
【０００７】
請求項６に係る発明は、請求項１ないし５のいずれかに係る発明において、前記距離検出モジュールが前記物体から放射または反射される光束のうちの互いに異なる部分の光束を２つのフォトセンサアレイ上にそれぞれ投影し、該２つのフォトセンサアレイ上に形成される前記物体像の相対変位から前記物体までの距離を求めるものであることを特徴とする。
請求項７に係る発明は、請求項６に係る発明において、前記２つのフォトセンサアレイからの出力により前記装置外部の明るさが所定レベル以下と判断されるときは前記リモコン受信部を作動させないことを特徴とする。
【０００８】
請求項８に係る発明は、請求項１ないし７のいずれかに係る発明において、距離情報の初期値を記憶しておき、前記距離検出モジュールにより検出された距離情報が前記初期値と一致するときは、前記リモコン受信部を作動させないことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１に本発明を適用する装置の構成を示す。装置１０は距離測定モジュール１，リモコン送信器１１からの信号を受信するリモコン受信部１２、受信制御部１３，電源スイッチ１４，１７および本体回路１５を有している。受信制御部１３は定期的に距離測定モジュール１を作動させて所定領域内に人間がいるか判断し、人間がいると判断した場合に電源スイッチ１７をオンして商用電源ライン１６をリモコン受信部１２に接続して電力を供給するようにするものである。リモコン受信部１２にリモコン送信器１１からの信号が入力されると、従来の技術と同様に電源スイッチ１４をオンして本体回路に電源を供給する。受信制御部１３は例えば図示しないタイマーにより定期的に起動をかけられるＣＰＵなどで構成されている。人間が所定領域に存在しない場合、受信制御部１３のＣＰＵは起動後に距離測定モジュール１を作動させて所定作業を実施し、その後に距離測定モジュール１を休止させてＣＰＵ自体も再び待機モードになるという単発的な動作を繰り返し、リモコン受信部も電源がオフのままとなるため、人間を検知するまでは装置１０の消費電力はごく僅かなものになる。以下、図面に基づき動作の詳細について説明する。
【００１０】
まず、距離測定モジュール１について説明する。距離測定モジュール１は三角測距の原理に基づき物体までの距離を測定するものであり、この距離測定原理を図２により説明する。
距離測定モジュール１は図２に示すようにフォトセンサアレイ２０，２１を有する半導体チップ（図示せず）に一対のレンズ２２，２３を組み合わせたものである。物体２４からの光がレンズ２２，２３を通して、フォトセンサアレイ２０，２１上に物体像２５，２６として結像する。点Ｐ_６、点Ｐ_７は、正面の無限遠からレンズ２２，２３の中心点Ｐ_２、Ｐ_３を通過する光線（光軸２７，２８）とフォトセンサアレイ２０，２１との交点である。点Ｐ_６と点Ｐ_７の間の距離をＢ、フォトセンサアレイ２０，２１とレンズ２２，２３との距離をｆ（レンズ２２，２３の焦点距離と略等しい）とする。また、光軸２７，２８からの物体像２５，２６のまでのずれをＸ１、Ｘ２とし、このＸ１とＸ２を合計した長さをＸとする。
【００１１】
ここで三角Ｐ_１Ｐ_２Ｐ_４と三角形Ｐ_２Ｐ_５Ｐ_６および三角形Ｐ_１Ｐ_４Ｐ_３と三角形Ｐ_３Ｐ_７Ｐ_８はそれぞれ相似であることから、物体２４までの距離ｄは次式で求めることができる。
【００１２】
【数１】
ｄ＝Ｂ・ｆ／（Ｘ１＋Ｘ２）＝Ｂ・ｆ／Ｘ
Ｘは物体２４が無限遠にあるとき、すなわち二つの物体像２５，２６がレンズ２２，２３の光軸２７，２８とフォトセンサアレイの交点にある場合を基準とした２像の相対変位である。Ｂとｆは定数であるので、Ｘを検出することで距離ｄを求めることができる。Ｘを検出するアルゴリズムは概略以下のとおりである。
図示されないＡ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ変換されたフォトセンサアレイ２０，２１の出力値をそれぞれＬ（１），Ｌ（２），・・・，Ｌ（Ｍ１），Ｒ（１），Ｒ（２），・・・，Ｒ（Ｍ２）とし、Ｘ＝ｉ・ｐ（ｐはフォトセンサアレイ２０，２１のフォトセンサピッチ）という２つの像の相対変位に対する、像の不一致度を示す評価関数ｆ（ｉ）を求める。評価関数ｆ（ｉ）は例えば（１）式や（２）式で与えられる。
【００１３】
【数２】

【００１４】
【数３】

もし、フォトセンサアレイ２０，２１上の２つの像が相対的にｉ_０フォトセンサピッチずれているとすれば、ｆ（ｉ_０）＝０となる。ただし、通常は前記Ｘが完全にフォトセンサピッチの整数倍になることや、２つのフォトセンサからの像信号の形が（相対的にずれていることを除き）完全に同じになることは少ないので、ｆ（ｉ_０）＞０となる。これ考え方に基づき、距離測定装置はｆ（ｉ）の最小値を与えるｉ＝ｉ_０を求めて、ｉ_０もしくはこれにフォトセンサピッチｐを乗じたものをＸとする。なお、より高精度な検出を行うために通常は補間計算を実施するが、その詳細については説明を省略する。
【００１５】
また、図２は距離測定モジュール１の正面方向、すなわちＰ_２Ｐ_３の中点であるＰ_４をとおりＰ_２とＰ_４を結ぶ線に垂直な直線２９上にある物体までの距離を測定するものであるが、図３のようにすれば正面方向以外の物体も距離を測定することができる。図３は直線２９に対し角度θ傾いた方向にある物体２４までの距離を測定することの説明図である。このような斜め方向の物体に対しては、フォトセンサアレイ２０，２１を充分長いものにしておき、角度θ方向の物体２４に対応するフォトセンサアレイ２０，２１上の領域３０，３１を抜き出して、この領域３０，３１において上述と同様のアルゴリズムを実施することにより、θ方向の物体２４までの距離を検出することができる。θの値に応じて領域３０，３１を適宜選択できるようにすれば、任意の方向にある物体の距離を測定することができる。
【００１６】
斜め方向の距離測定をθ方向に対し連続的に行えば、物体に関し距離と角度以外にも大きさに関する情報を入手することができる。図４はその説明図であり、横軸が測距方向（角度）θ、縦軸が距離の逆数（上述の物体像２５，２６の相対変位Ｘに比例）であり、白丸が個々の距離測定結果を示す。横軸上の白丸は距離測定結果が無限遠（距離測定モジュール１の測定限界を超えたもの）であることを示し、すなわち背景で意味のないデータと解釈できる。同じもしくはほぼ同じである無限ではない距離を検出した複数の白丸が連続する領域３３，３４は、それぞれ意味のある物体が存在する領域であり、連続した白丸の個数が物体の大きさを示すものである。なお、大きさといっても厳密には角度であり、実際の大きさは検出された距離も考慮する必要がある。例えば連続した白丸の個数を上述の相対変位Ｘで除したものを考えれば、これは物体に対する視野角に距離を乗じたものに相当するから、物体の大きさを示す尺度とすることができる。なお、図４において孤立した白丸３４は領域３０，３１内の遠近混在などにより引き起こされるノイズとして解釈するのが通常である。
【００１７】
このようにして検出された物体の大きさから物体が人間であるかを判断し、人間であると判断されたらリモコン受信部を作動させればよい。人間であるか否かの判断は、連続した白丸の個数を距離に応じた判定値と比較してそれより大きければ人間、小さければペットなどと判断するようにすればよい。もしくは、白丸の個数を上述の相対変位Ｘで除したものを一定の判定値と比較するようにしてもよい。
この方法により、図５のハッチングされた扇状領域で示される距離測定モジュール１の検出範囲Ｓに物体３５が存在すれば、それを検知して人間であるかを判断し、人間がいると判断された場合のみ受信部を作動させることができる。ここで距離検出可能な最大角度αは距離測定モジュール１の構成、すなわちフォトセンサアレイ２０，２１のアレイ長およびフォトセンサアレイ２０，２１とレンズ２２，２３間の距離（＝焦点距離ｆ）により決定される。検出範囲を大きくするためにはαを大きくする必要があり、αを大きくするためには、フォトセンサ２０，２１のアレイ長を大きくしたり焦点距離ｆを短くしたりすればよい。さらに、距離測定モジュールを複数使用してそれぞれ別の角度領域を測定させるようにしてもよい。
【００１８】
また、物体３５が家具などの固定されたものである場合、これを無視する必要があるが、そのためには人間のいない状態で距離測定を行ない、そのときの図４に相当するデータを初期情報として記憶しておくとよい。通常の測定結果を初期情報と比較し、一致するものは除去すれば意味のある物体だけを検出できる。
図６にフォトセンサアレイ２０，２１構成要素である個々のフォトセンサの構成例、図７にそのタイミングチャートを示す。本回路は、光電変換素子であるフォトダイオード４０，反転入力部に基準電圧Ｖ_ＲＥＦが接続されたオペアンプ４１、一端がオペアンプ４１の出力信号Ｖ１に接続され他端がオペアンプ４１の反転入力部に接続されている容量４２およびスイッチ４３から構成されている。スイッチ４３は初期化信号ＲＥＳによりオン・オフするようになっていて、フォトセンサの動作開始時に初期化信号ＲＥＳが入力されることにより、スイッチ４３が一瞬オン（導通）してオペアンプの反転入力部と出力部をショートさせてこれらの電位を基準電圧Ｖ_ＲＥＦに初期化する。スイッチ４３がオフするとフォトダイオード４０に流れる光電流ｉの容量４２への積分が開始し、積分が進むにつれオペアンプ４１の出力電位Ｖ１が低下する。出力電位Ｖ１が閾値レベルＶｔｈに達するまでの時間ｔ_０を測定すれば、このｔ_０が光強度に関係する信号となる。すなわち、出力電位Ｖ１は光電流ｉが大きいほど速く低下して短い時間でＶｔｈに達し（ｔ_０は光電流ｉに反比例する）、光電流ｉはフォトダイオード４０に照射される光Ｌの光量に比例するから、ｔ_０は光量に反比例するものになる。従い、ｔ_０を測定すれば光量を知ることができる。複数のフォトセンサ出力の平均値や最大もしくは最小値を出力する回路を構成し（例えば、特開平１０−３１８８３５号公報などを参照）、その出力が閾値レベルＶｔｈに達するまでの時間ｔ_０を測定すればフォトセンサアレイ２０，２１全体に入射する光の強度に関する情報を知ることができる。このように距離測定モジュール１の特定のフォトセンサもしくは複数のフォトセンサに入射される光強度に関する情報を得ることができるので、その情報をもとに距離測定モジュールが置かれている環境が暗い（すなわち人間がいないか、もしくは寝ていると推定される）か明るいかを判定でき、暗いと判定されるときは受信部を作動させないようにして、無駄な電力消費を避けることができる。
【００１９】
以上の動作をまとめると、図８に示すフローチャートのようになる。この動作は例えばＣＰＵに対しタイマーなどで定期的にかけられる割り込みに対する処理としてなど、一定期間毎に行われるものである。まず、Ｓ１において距離測定モジュールのフォトセンサを作動させ、図６，図７に関して説明したように光強度の判定を行う。その結果光強度が所定値以下と判断されるとＳ２でＳ３に分岐し、Ｓ３でリモコン受信部の電源をオフする動作を行って全体の処理を終了する。Ｓ２で光強度が所定値以上と判断されるとＳ２に分岐し、フォトセンサの出力を基に距離測定を行う。例えば装置１０が設置されている部屋の大きさなどから規定される所定距離（図４のＬｍａｘ）より短距離の距離情報があるかをＳ５で判断し、そのような距離情報がない場合はＳ３に分岐し、ある場合はＳ６に分岐する。Ｓ６では図４，５に関して説明したように検出された距離情報が所定値以上の大きさである対象物体のものかを判断し、該当せずと判断すればＳ３に分岐し、該当すると判断すればＳ７に分岐する。Ｓ７において、予め記憶しておいた初期情報と今回の測結果を比較し、等しければ有意な情報なしとしてＳ３に分岐し、初期情報と一致しなければ優位な情報あり、すなわち人間が存在すると判断してＳ８に分岐する。Ｓ８ではリモコン受信部の電源をオンし、リモコン受信部を起動して全体の処理を終了する。
【００２０】
図８は待機時での実施を基本とするものだが、リモコン受信部の消費電力節電を図るために通常動作時でも実施してもよい。
本発明により、従来０．２５Ｗ程度であった待機時の消費電力は人間が検知されるまでゼロとすることができる。一方、本発明を実施するために受信制御部で新たに消費される電力は、６０％休止／４０％作動の間欠運転を想定すると、平均０．００３６Ｗ程度であり、トータルで大幅に節電することができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、三角測距の原理に基づき動作する距離測定モジュールによりその検出範囲Ｓの距離測定を行ない、その結果に基づきリモコン受信部の作動を制御することにより、リモコン受信部の消費電力を有効に節電することのできるリモコン受信部消費電力節電方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する装置の構成を示す図である。
【図２】距離測定モジュールの構成おより動作原理を説明するための図である。
【図３】距離測定モジュールによる斜め方向の距離測定を説明するための図である。
【図４】対象物体の大きさ検出に関する説明をするための図である。
【図５】距離測定モジュールの検出範囲と物体の関係を説明をするための図である。
【図６】フォトセンサの構成例を説明するための図である。
【図７】フォトセンサの動作を示すタイミングチャートである。
【図８】実施の形態に関するフローを説明するためのフローチャートである。
【図９】従来技術を説明するための図である。
【符号の説明】
１距離検出モジュール
１１リモコン送信器
１２リモコン受信部
１３受信制御部
１４，１７電源スイッチ
１５本体回路
１６商用電源ライン
２０，２１フォトセンサアレイ
２２，２３レンズ
２４，３５物体
２５，２６物体像
２７，２８光軸
２９距離測定モジュールの正面方向を示す線
Ｓ距離測定モジュールの検出範囲

Claims

外部からの制御信号を受信するためのリモコン受信部を備えた装置において、距離測定モジュールにより前記装置に対する所定領域にある物体までの距離を検出し、該検出された距離に関する情報に基づき前記リモコン受信部の作動の判断を行うことを特徴とするリモコン受信部消費電力節電方法。
前記所定領域が前記距離測定モジュールの基準方向に対し所定角度内かつ前記距離測定モジュールから所定距離内の領域であり、該所定領域に物体が存在すると判断されたときに前記リモコン受信部を作動させることを特徴とする請求項１に記載のリモコン受信部消費電力節電方法。
前記物体が所定の大きさ以下であるときは前記リモコン受信部を作動させないことを特徴とする請求項１または２に記載のリモコン受信部消費電力節電方法。
前記距離測定モジュールによる距離測定を複数の方向に対して行なうことにより距離分布を求め、該距離分布から前記物体の大きさを推定することを特徴とする請求項３に記載のリモコン受信部消費電力節電方法。
前記所定の大きさを前記物体までの距離に応じて設定することを特徴とする請求項４に記載のリモコン受信部消費電力節電方法。
前記距離検出モジュールが前記物体から放射または反射される光束のうちの互いに異なる部分の光束を２つのフォトセンサアレイ上にそれぞれ投影し、該２つのフォトセンサアレイ上に形成される前記物体像の相対変位から前記物体までの距離を求めるものであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のリモコン受信部消費電力節電方法。
前記２つのフォトセンサアレイからの出力により前記装置外部の明るさが所定レベル以下と判断されるときは前記リモコン受信部を作動させないことを特徴とする請求項６に記載のリモコン受信部消費電力節電方法。
距離情報の初期値を記憶しておき、前記距離検出モジュールにより検出された距離情報が前記初期値と一致するときは、前記リモコン受信部を作動させないことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のリモコン受信部消費電力節電方法。