JP2016021613A - センシングユニット及び機能制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】スイッチ操作等の複雑な操作を必要とせずに、また特殊なセンサを用いることなく、筐体の姿勢に対応するセンシング情報を出力できるようにする。【解決手段】センシングユニット１の筐体１０内の相対向する３対の面間にそれぞれ機電変換ユニットを配置する。これらの機電変換ユニットの両端には２個のコイル３２ａ，３３ａ、３２ｂ，３３ｂ、３２ｃ，３３ｃを配置すると共に、これらのコイル内を重力により移動可能に永久磁石を設けている。そして、センシングユニット１の任意の面を上面にして配置したときの上記永久磁石の移動により上記コイルに発生する誘導電流を検出し、その検出信号Ｌａ１，Ｌａ２、Ｌａ１，Ｌａ２、Ｌｃ１，Ｌｃ２をもとにセンシングユニット１の上面となっている面を判定して、当該面に対応する動作モードＩＤを制御信号に含めて機能実行装置２へ送信する。【選択図】図６

Description

この発明は、立体物の姿勢を検出するセンシングユニットと、当該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する機能制御システムに関する。

近年、家電機器やオフィス機器の中には、機器本体が備える機能をリモートコントローラを使用して遠隔制御するものが増えている。リモートコントローラには、例えば複数のハードウエアスイッチ又はソフトウエアスイッチとディスプレイが設けられ、ユーザが上記スイッチを操作するとその操作信号がリモートコントローラから機器本体へ送信される。機器本体では、上記操作信号を受信すると当該操作信号が解読され、この解読結果に従い対応する機能が実行される。また、上記操作内容又は実行された機能に関する情報がリモートコントローラのディスプレイに表示される。

ところが、上記のようにリモートコントローラを用いて機器本体の機能を制御する機器では、制御に際し必ずリモートコントローラのスイッチを操作しなければならない。このため、ユーザは機器本体の制御対象機能とリモートコントローラのスイッチとの対応関係を覚えておくか、或いは取扱説明書等によりその都度確認しなければならない。この操作は、特にお年寄りや子供のように機器の操作に不慣れなユーザにとっては面倒となっている。

そこで、一般的な赤外線リモートコントローラに代わる入力手段として、特別なジェスチャを覚えなくても、面を表に返すだけで機器が操作できる、多面体センシングユニットと当該センシングユニットを用いた機器操作システムが提案されている。このシステムでは、ユーザがセンシングユニットのどの面を表に返したかを、多面体に対応して設置したセンサを使って検出している（例えば、非特許文献１を参照）。

有賀玲子、宮田章裕、浦哲也、定方徹、佐藤隆、小林稔、"多面体を返すことにより機能を切り替える多面体スイッチの基礎検討"、「マルチメディア、分散、協調とモバイル（DICOMO2013）シンポジウム」、２Ｇ−５、pp.471〜476、２０１３年７月。

ところが、非特許文献１に記載された技術は、センシング対象の各面に１つずつ圧力センサを設け、センシングユニットの筐体の自重を利用するか、磁石による壁面への吸着力を利用するか、もしくは手で触れることによる圧力の印加により、特定の面に一定の圧力が加わったときに該当するセンサで圧力を検知して筐体の向きを判定するようにしている。このため、センサの摩耗が生じやすく、摩耗が生じると検知が困難になる心配がある。また、センサに対し動作用の電力を常時供給する必要があるため、待機電力が大きくなってバッテリ寿命の短命化を招く。

この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、スイッチ操作等の複雑な操作を必要とせずに、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等を用いることなく、筐体の姿勢に対応するセンシング情報を出力することができるセンシングユニット及び機能制御システムを提供することにある。

上記目的を達成するためにこの発明の第１の観点は、以下のような対策を講じたものである。すなわち、外周に複数の面を有する立体物からなる筐体内に、上記複数の面の各々に対応して複数の管体を配置する。これらの管体の配置方向は、当該管体に対応する面を底面として筐体が配置された状態で重力の影響を受ける方向となるように設定される。また、上記筐体内には変換機構及び検出回路が内蔵される。変換機構は、上記複数の管体内にそれぞれ重力により移動可能に封入された移動体を有し、当該移動体が管体内を重力により移動するときの運動エネルギを電気エネルギに変換して電気信号として出力する。検出回路は、上記変換機構から出力された電気信号の大きさと極性に基づいて、管体内における上記移動体の移動方向を検出しその検出結果を出力する。

また、この発明の第１の観点は以下のような態様を備えることを特徴とする。
第１の態様は、上記変換機構を、前記管体内に重力方向に移動可能に収容された磁石と、この磁石が管体内を重量方向に移動するとき、当該磁石との間の電磁誘導により電気信号を出力するコイルとを備える構成としたものである。

第２の態様は、上記変換機構を、管体内にその重力方向に配置されたラック部と、管体内に重力方向に移動可能に収容され上記ラック部と咬合する歯車と、この歯車にロータ軸が接続された発電機とを備え、この発電機により、上記歯車の回転に応じて発電してその発電電力を電気信号として出力するように構成したものである。

第３の態様は、上記変換機構を、管体内に重力方向に移動可能に収容された流体と、筐体内に収容され上記流体が管体内を重力方向に移動するときに回転する羽根車と、この羽根車にロータ軸が接続された発電機とを備え、この発電機により、上記羽根車の回転に応じて発電してその発電電力を電気信号として出力するように構成したものである。

第４の態様は、上記検出回路を、待機中は電力を消費しない動作停止状態を維持し、上記変換機構から電気信号が出力されたとき当該電気信号を電源として動作するように構成したものである。

第５の態様は、上記検出回路を、筐体がその複数の面の一つが底面となるように配置された状態で、上記移動体の移動方向の検出結果に基づいて上記筐体の配置状態を表す情報を生成し出力するように構成したものである。

第６の態様は、上記筐体の複数の面にそれぞれ異なる第１の情報を物理的に表示しておき、上記検出回路に、上記表示された第１の情報と、上記移動体の移動方向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を設け、上記移動体の移動方向の検出結果に基づいて上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の情報を出力するように構成したものである。

この発明の第２の観点は、以下のような対策を講じたものである。すなわち、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する。
センシングユニットは、外周に複数の面を有する立体物からなる筐体を有する。この筐体の上記複数の面には、上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ている。上記筐体内には、その複数の面の各々に対応して管体が配置されている。これらの管体の配置向きは、当該管体に対応する面を底面として筐体が配置された状態で重力の影響を受ける方向に設定される。また上記筐体内には、変換機構と、検出回路が設けられる。変換機構は、上記複数の管体内にそれぞれ重力により移動可能に封入された移動体を有し、当該移動体が管体内を重力により移動するときの運動エネルギを電気エネルギに変換して電気信号を出力する。検出回路は、上記筐体がその複数の面のうちの一つが底面となるように配置されたとき、上記変換機構から出力された電気信号の大きさと極性に基づいて上記管体内における上記移動体の移動方向を検出し、当該移動方向の検出結果をもとに上記底面とは反対となる面に表記された命令情報を識別して、当該識別結果を表す情報を含む制御信号を送信する。
一方、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し、この受信された制御信号に含まれる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。

この発明の第１の観点によれば、筐体をその任意の面を底面として配置すると、当該底面に対応する管体内において移動体が重力により移動し、この移動による運動エネルギが電気エネルギに変換されて電気信号として出力される。そして、この電気信号の大きさと極性をもとに上記管体内における移動体の移動方向が検出され、その検出結果が出力される。このため、スイッチ操作等の複雑な操作を必要とせずに、また圧力センサや三軸加速度センサなどの特殊なセンサを用いることなく、筐体の姿勢に対応するセンシング情報を得ることが可能となる。

第１の態様によれば、管体内において磁石が重力により移動し、この磁石の移動によりコイルに誘導電流が流れ、この誘導電流の大きさと極性をもとに管体内における磁石の移動方向が検出される。このため、磁石とコイルとを組み合わせたきわめて単純な変換機構を用いてこの発明を実施できる。

第２の態様によれば、管体内において発電機が重力により移動すると、それに伴い当該発電機に軸着された歯車がラックと咬合することにより回転し、この歯車の回転により発電機において発電が行われる。そして、この発電機から出力される電流の大きさと極性をもとに上記発電機の移動方向が検出される。すなわち、いわゆるラックアンドピニオンと発電機との組み合わせを用いることで、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等を用いずに筐体の姿勢に対応するセンシング情報を得ることができる。

第３の態様によれば、管体内において流体が重力により移動すると、それに伴い管体内に設けられた羽根車が回転し、その回転力により発電機において発電が行われる。そして、この発電機から出力される電流の大きさと極性をもとに上記発電機の移動方向が検出される。すなわち、流体により羽根車を回転させる機構と発電機との組み合わせを用いることにより、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等を用いずに筐体の姿勢に対応するセンシング情報を得ることができる。

第４の態様によれば、検出回路は、変換機構から電気信号が出力されたとき当該電気信号を電源として動作する。このため、検出回路を動作させるための電源は不要となり、これによりセンシングユニットの消費電力は減少し、バッテリ寿命の延長させることができる。

第５の態様によれば、任意の面が底面となるように筐体を配置すると、移動体の移動方向の検出結果に基づいて上記筐体の配置状態を表す情報が生成されて出力される。このため、筐体の姿勢を直接表す情報を出力することができる。

第６の態様によれば、移動体の移動方向の検出結果に基づいて、筐体の対応する面に物理的に表示された情報が出力される。このため、例えばユーザが筐体をその任意の面が上面となるように配置すると、当該上面に物理的に表示された情報をセンシング情報として出力することができる。

この発明の第２の観点によれば、センシングユニットをその任意の面が上面となるように載置すると、当該上面に記載された命令情報がセンシングユニットから出力され、機能実行装置では上記センシングユニットから出力された命令情報に応じて対応する機能が実行される。すなわち、センシングユニットを機能実行装置のリモートコントローラとして使用することが可能となる。

すなわちこの発明によれば、スイッチ操作等の複雑な操作を必要とせずに、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等を用いることなく、筐体の姿勢に対応するセンシング情報を出力することができるセンシングユニット及び機能制御システムを提供することができる。

この発明の一実施形態に係るセンシングユニットを使用する機能制御システムの全体構成を示す図。 この発明の一実施形態に係るセンシングユニットの内部構造の概要を示す斜視図。 図１に示した機能制御システムの機能構成を示すブロック図。 図３に示したセンシングユニットに設けられる実行内容変換テーブルの一例を示す図。 図２に示したセンシングユニットに設けられる機電変換ユニットの第１の実施例を示す縦断面図。 図５に示した機電変換ユニットの回路構成を示す図。 図５に示した機電変換ユニットと共に使用される面判定テーブルに記憶されるデータの一例を示す図。 図２に示したセンシングユニットに設けられる機電変換ユニットの第２の実施例を示す縦断面図。 図８に示した機電変換ユニットの回路構成を示す図。 図８に示した機電変換ユニットと共に使用される面判定テーブルに記憶されるデータの一例を示す図。 図２に示したセンシングユニットに設けられる機電変換ユニットの第３の実施例を示す縦断面図。 図１１に示した機電変換ユニットに用いられる発電機の構造を示す斜視図。 図１１に示した機電変換ユニットの回路構成を示す図。 図１１に示した機電変換ユニットと共に使用される面判定テーブルに記憶されるデータの一例を示す図。 図２に示したセンシングユニットに設けられる機電変換ユニットの第４の実施例を示す縦断面図。 図１に示した機能制御システムのセンシングユニット及び機能実行装置による処理手順と処理内容を示すフローチャート。

以下、図面を参照してこの発明に係わる実施形態を説明する。
［一実施形態］
図１は、この発明の一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、１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。

機能実行装置２はテレビジョン受信機からなり、「ＴＶを点ける（ON）」、「ＴＶを消す（OFF）」、「音量を上げる」、「音量を下げる」等の複数の動作モードを備えている。

センシングユニット１は上記機能実行装置２を制御するために１対１の関係で使用される。センシングユニット１は正六面体からなる筐体１０を有し、その６つの面Ｓ１〜Ｓ６には上記機能実行装置２の動作モードを制御するための命令が表記されている。例えば、「ＴＶを点ける（ON）」、「ＴＶを消す（OFF）」、「音量を上げる」、「音量を下げる」、「チャネルを切り替える（アップ）」、「チャネルを切り替える（ダウン）」が表記されている。
なお、機能実行装置２はテレビジョン受信機に限らず、ビデオレコーダ、照明器具、空調機器、音響機器、電動窓や扉、風呂等の住宅設備機器、またはパーソナルコンピュータの操作やブラウザの操作等であってもよい。

図２は、上記センシングユニット１の内部構造を示す斜視図である。同図に示すように、センシングユニット１の筐体１０内には、３組の機電変換ユニット３ａ，３ｂ，３ｃが収容されている。これらの機電変換ユニット３ａ，３ｂ，３ｃは、いずれも両端が閉塞された円筒状をなす樹脂製の管体３１内に機電変換機能を収容したもので、当該管体３１の両端が上記センシングユニット１内の相対向する３組の面にそれぞれ接する状態に設置される。ここで、管体は機電変換機能に電磁気的な影響を与えなければどのような素材であっても構わない。

機電変換ユニット３ａ，３ｂ，３ｃの機電変換機能は、管体３１内に収容された移動体が重力により移動するときの運動エネルギを、電磁誘導方式又は力学エネルギ方式を利用して電気エネルギに変換することにより起電力を発生するもので、センシングユニット１がテーブル等に載置されたとき、その上面と底面との間に位置するユニットが起電力を発生し、後述する回路モジュール１３へ出力する。なお、上記機電変換ユニット３ａ，３ｂ，３ｃの詳細については後述する。

図３は、上記センシングユニット１及び機能実行装置２の機能構成を示すブロック図である。先ずセンシングユニット１の回路モジュール１３は、機能ＩＤ格納部１３１と、判定部１３２と、センシング通信部１３３を備える。このうち判定部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。回路モジュール１３は、上記機電変換ユニット３ａ〜３ｃから出力された起電力をトリガとして起動し、かつ当該起電力を電源としても利用する。

機能ＩＤ格納部１３１には、面判定テーブルと、実行内容変換テーブルが格納されている。実行内容変換テーブルには、上記面判定テーブルで定義されたセンシングユニット１の面Ｓ１〜Ｓ６の識別情報、つまり面Ｓ１〜Ｓ６に表記された機能実行命令の識別情報（命令ＩＤ）ＩＤ１〜ＩＤ６に対応付けて、機能実行装置２の実行内容を表す識別情報（動作モードＩＤ）が記憶されている。図４はこの実行内容変換テーブルに記憶された情報の一例を示すものである。

面判定テーブルには、判定対象となるセンシングユニット１の面Ｓ１〜Ｓ６の識別情報と、上記各機電変換ユニット３ａ，３ｂ，３ｃが発生する起電力の基準パターンとが、相互に関連付けられて記憶されている。なお、面Ｓ１〜Ｓ６の識別情報は当該各面Ｓ１〜Ｓ６に表記された命令の識別情報（命令ＩＤ）ＩＤ１〜ＩＤ６を兼ねる。

判定部１３２は、以下の処理機能を有する。
(1) 上記機電変換ユニット３ａ，３ｂ，３ｃから出力された起電力の発生パターンを、上記面判定テーブルに格納された基準パターンと比較して、一致するパターンに対応する面識別情報を読み出す処理。
(2) 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。

センシング通信部１３３は、上記判定部１３２から出力された動作モードＩＤと、制御対象となる機能実行装置２の識別情報とを含む制御信号を生成し、この生成された制御信号を送信する処理を行う。なお、通信媒体としては、指向性の制限が少ないWiFi（登録商標）やBluetooth（登録商標）等の微弱又は小電力を使用する無線通信方式が好適であるが、赤外線通信方式を用いてもよい。

一方、機能実行装置２は、機能格納部２１と、命令実行部２２と、クライアント通信部２３を備えている。機能格納部２１には、機能実行装置２が有する複数の機能、つまりテレビジョン受信機の「ＴＶを点ける（ON）」、「ＴＶを消す（OFF）」、「音量を上げる」、「音量を下げる」、「チャネルを切り替える（アップ）」、「チャネルを切り替える（ダウン）」を実行させるための動作モードＩＤに対応付けて、当該機能を実行するための制御情報が記憶されている。

命令実行部２２は、上記クライアント通信部２３により受信された制御信号に含まれる動作モードＩＤに対応する制御情報を上記機能格納部２１から読み出し、この読み出された制御情報に従い機能を実行する処理を行う。
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。

ところで、上記機電変換ユニット３ａ，３ｂ，３ｃの構成には次の４つの実施例が考えられる。なお、機電変換ユニット３ａ，３ｂ，３ｃの構成は同一であるため、以後機電変換ユニット３ａを例にとって説明を行う。

（第１の実施例）
図５は、機電変換ユニット３ａの第１の実施例を示す縦断面図である。機電変換ユニット３ａは、管体３１内の両端側にそれぞれコイル３２ａ，３３ａを固定配置すると共に、管体３１内に上記コイル３２ａ，３３ａ内を移動可能な状態に永久磁石３４を収容している。永久磁石３４は棒磁石からなり、その長手方向の両端部にそれぞれＮ極及びＳ極を形成している。なお、図中３５は緩衝部材であり、永久磁石３４が管体３１の両端部に衝突するときの衝撃を吸収する。

図６は、上記機電変換ユニット３ａ〜３ｃの回路構成図である。機電変換ユニット３ａ〜３ｃの各検出コイル３２ａ，３３ａ、３２ｂ，３３ｂ、３２ｃ，３３ｃはそれぞれ検出回路３６ａ１，３６ａ２、３６ｂ１，３６ｂ２、３６ｃ１，３６ｃ２に接続されている。これらの検出回路３６ａ１，３６ａ２、３６ｂ１，３６ｂ２、３６ｃ１，３６ｃ２は、それぞれ上記コイル３２ａ，３３ａ、３２ｂ，３３ｂ、３２ｃ，３３ｃ内を永久磁石３４が移動することにより発生した誘導電流を波形整形し、この波形整形後の電流を検出信号Ｌａ１，Ｌａ２、Ｌｂ１，Ｌｂ２、Ｌｃ１，Ｌｃ２として出力する。

このとき上記波形整形処理は、例えば一定レベル以上の誘導電流のみを検出する機能を有している。したがって、検出回路３６ａ１，３６ａ２、３６ｂ１，３６ｂ２、３６ｃ１，３６ｃ２からは、コイル３２ａ，３３ａ、３２ｂ，３３ｂ、３２ｃ，３３ｃ内に永久磁石３４が突入したときにのみ検出信号が出力される。これは、コイル３２ａ，３３ａ、３２ｂ，３３ｂ、３２ｃ，３３ｃ内から永久磁石３４が離脱するときは、永久磁石３４の移動速度がまだ遅くコイルから発生する誘導電流のレベルは上記一定レベルに満たないため検出されず、一方コイル３２ａ，３３ａ、３２ｂ，３３ｂ、３２ｃ，３３ｃに永久磁石３４が突入するときには永久磁石３４の速度が速くなっているためコイルから発生する誘導電流が上記一定レベル以上となるからである。
ここで、検出信号Ｌａ１，Ｌａ２、Ｌｂ１，Ｌｂ２、Ｌｃ１，Ｌｃ２として、上記検出回路３６ａ１，３６ａ２、３６ｂ１，３６ｂ２、３６ｃ１，３６ｃ２において検出される誘導電流が、予め定められた各検出回路における閾値Ｖ（Ｌａ１）、Ｖ（Ｌａ２）、Ｖ（Ｌｂ１）、Ｖ（Ｌｂ２）、Ｖ（Ｌｃ１）、Ｖ（Ｌｃ２）以上である場合に“１”が返され、各閾値以下である場合に“０”が返される。

また、上記コイル３２ａ，３３ａ、３２ｂ，３３ｂ、３２ｃ，３３ｃは起電力生成回路３７にも接続されている。起電力生成回路３７は、各コイル３２ａ，３３ａ、３２ｂ，３３ｂ、３２ｃ，３３ｃにより発生された誘導電流の立ち上がりを検出してこれをトリガとして回路モジュール１３に与える機能と、上記誘導電流を整流してコンデンサ等の蓄電デバイスに蓄積し、この蓄積された電力を回路モジュール１３に対し起電力として供給する機能を有している。

図７は、第１の実施例における回路モジュール１３において、機能ＩＤ格納部１３１に設けられる面判定テーブルの記憶データの一例を示すものである。同図に示すように面判定テーブルには、判定対象となる面Ｓ１〜Ｓ６に対応付けて、当該面Ｓ１〜Ｓ６が上面となるようにセンシングユニット１が配置された場合に上記検出回路３６ａ１，３６ａ２、３６ｂ１，３６ｂ２、３６ｃ１，３６ｃ２から出力される検出信号Ｌａ１，Ｌａ２、Ｌｂ１，Ｌｂ２、Ｌｃ１，Ｌｃ２の基本検出パターンが記憶されている。

次に、第１の実施例に係るセンシングユニット１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１を、所望の命令情報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。そうすると、機電変換ユニット３ａ〜３ｃの上記上面に対応するユニットが縦向きになり、この縦向きになった機電変換ユニットの起電力機能により起電力が発生する。

例えば、図２に示したようにセンシングユニット１をその面Ｓ１が上面となるように配置すると、機電変換ユニット３ａが縦向きになる。この結果、機電変換ユニット３ａにおいて、図５に示すように永久磁石３４が重力によりＰ方向に移動してコイル３２ａ内から離脱する際、及びコイル３３ａ内に突入した際に、それぞれコイル３２ａ，３３ａに誘導電流が流れる。このうち、コイル３２ａに流れる誘導電流は永久磁石３４の離脱速度が遅いため電流値が小さく、一方コイル３３ａに流れる誘導電流は永久磁石３４の突入速度が早いため電流値が大きい。このため、検出回路３６ａ１，３６ａ２のうち検出回路３６ａ２のみから検出信号Ｌａ２＝“１”が出力される。また、他の機電変換ユニット３ｂ，３ｃは横向きとなるため、永久磁石３４は移動せず、コイル３２ｂ，３３ｂ，３２ｃ，３３ｃには誘導電流が発生しない。このため、検出回路３６ｂ１，３６ｂ２，３６ｃ１，３６ｃ２から出力される検出信号Ｌｂ１，Ｌｂ２，Ｌｃ１，Ｌｃ２は何れも“０”となる。

また、上記機電変換ユニット３ａのコイル３２ａ，３３ａにより発生された誘導電流は起電力生成回路３７にも入力される。起電力生成回路３７では、先ず上記入力されたコイル３２ａの誘導電流の立ち上がりが波形整形により検出され、この検出された立ち上がりがトリガパルスとして回路モジュール１３に供給される。またそれと共に、上記各誘導電流が整流されてコンデンサ等の蓄電デバイスに電力として蓄積され、この蓄積された電力が回路モジュール１３に対し起電力として供給される。

上記トリガパルスにより回路モジュール１３はスリープ状態（電力をごくわずかしか消費しない待機状態）から動作状態に遷移し、さらに上記起電力の供給を受けて動作状態を維持する。そして、この動作状態において以下の処理を行う。図１６はその処理手順と処理内容を示すフローチャートである。なお、スリープ状態から動作状態に遷移する際には上記起電力を用い、動作状態に遷移した後は、外部電池から電力供給を受けて動作状態を維持するものとしても構わない。

すなわち、判定部１３２は、先ずステップＳ１１により、上記機電変換ユニット３ａ，３ｂ，３ｃから出力された検出信号Ｌａ１，Ｌａ２、Ｌｂ１，Ｌｂ２、Ｌｃ１，Ｌｃ２を取り込む。そして、この取り込んだ検出信号Ｌａ１，Ｌａ２、Ｌｂ１，Ｌｂ２、Ｌｃ１，Ｌｃ２のパターンを、機能ＩＤ格納部１３１の面判定テーブルに記憶されたに基本検出パターンとステップＳ１２で比較し、その比較結果をもとにステップＳ１３により、一致する基本検出パターンに対応する面識別情報を読み出す。

続いて判定部１３２は、上記読み出された面の識別情報、つまり命令ＩＤをもとに、ステップＳ１４により機能ＩＤ格納部１３１の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を読み出す。センシング通信部１３３は、ステップＳ１５において、上記判定部１３２から出力された動作モードＩＤと、制御対象となる機能実行装置２の識別情報とを含む制御信号を生成し、この生成された制御信号を送信する。

例えば、図２に示したようにセンシングユニット１が面Ｓ１を上面にして配置されたとする。この場合には、機電変換ユニット３ａ，３ｂ，３ｃの検出回路３６ａ１，３６ａ２、３６ｂ１，３６ｂ２、３６ｃ１，３６ｃ２から検出信号Ｌａ１，Ｌａ２、Ｌｂ１，Ｌｂ２、Ｌｃ１，Ｌｃ２として（０，１，０，０，０，０）が出力される。このため、面判定テーブルからは上記検出信号Ｌａ１，Ｌａ２、Ｌｂ１，Ｌｂ２、Ｌｃ１，Ｌｃ２の検出パターン（０，１，０，０，０，０）に対応する面識別情報Ｓ１（ＩＤ１）が読み出される。そして、実行内容変換テーブルから、上記面識別情報Ｓ１（ＩＤ１）に対応する動作モードＩＤとして、図４に示すように「ＴＶを点ける（ａ１）」が読み出される。この読み出された動作モードＩＤは、制御対象となる機能実行装置２の識別情報と共に制御信号に挿入され、送信される。

これに対し機能実行装置２は、上記センシングユニット１から送信された制御信号をステップＳ２１によりクライアント通信部２３により受信する。そして、この受信された制御信号に含まれる機能実行装置の識別情報をもとに制御対象が自装置２であることを確認すると、ステップＳ２２により命令実行部２２を起動し、この命令実行部２２の制御の下で、上記受信された制御信号に含まれる動作モードＩＤに対応する制御情報を上記機能格納部２１から読み出し、この読み出された制御情報に従いテレビジョン受信機の電源を「ON」する制御を実行する。

一方、センシングユニット１を面Ｓ２が上面となるように配置したとする。この場合には、機電変換ユニット３ｂが縦向きとなり、当該機電変換ユニット３ｂのコイル３２ｂ，３３ｂに誘導電流が流れる。このうち、コイル３２ｂに流れる誘導電流は永久磁石３４の離脱速度が遅いため電流値が小さく、一方コイル３３ｂに流れる誘導電流は永久磁石３４の突入速度が早いため電流値が大きい。このため、検出回路３６ｂ１，３６ｂ２のうち検出回路３６ｂ２のみから検出信号Ｌｂ２＝“１”が出力される。また、他の機電変換ユニット３ａ，３ｃは横向きとなるため、永久磁石３４は移動せず、コイル３２ａ，３３ａ，３２ｃ，３３ｃには誘導電流が発生しない。このため、検出回路３６ａ１，３６ａ２，３６ｃ１，３６ｃ２から出力される検出信号Ｌａ１，Ｌａ２，Ｌｃ１，Ｌｃ２は何れも“０”となる。

したがって、面判定テーブルからは、上記検出信号Ｌａ１，Ｌａ２、Ｌｂ１，Ｌｂ２、Ｌｃ１，Ｌｃ２の検出パターン（０，０，０，１，０，０）に対応する面識別情報Ｓ２（ＩＤ２）が読み出される。そして、実行内容変換テーブルから、上記面識別情報Ｓ２（ＩＤ２）に対応する動作モードＩＤとして、図４に示すように「音量を上げる（ａ２）」が読み出される。この読み出された動作モードＩＤは、制御対象となる機能実行装置２の識別情報と共に制御信号に挿入され、送信される。

これに対し機能実行装置２では、上記センシングユニット１から送信された制御信号がクライアント通信部２３により受信され、識別情報から制御対象が機能実行装置２であることが判別されると、命令実行部２２の制御の下で、上記受信された制御信号に含まれる動作モードＩＤ（ａ２）に対応する制御情報が上記機能格納部２１から読み出される。そして、この読み出された制御情報に従い、テレビジョン受信機の音量を予め設定された単位量だけ増加させる制御が実行される。

以上詳述したように第１の実施例では、センシングユニット１の筐体１０内の相対向する３対の面Ｓ１とＳ６、Ｓ２とＳ５、Ｓ３とＳ４の間にそれぞれ機電変換ユニット３ａ，３ｂ，３ｃを配置し、これらの機電変換ユニット３ａ，３ｂ，３ｃの両端に２個のコイル３２ａ，３３ａ、３２ｂ，３３ｂ、３２ｃ，３３ｃを配置すると共に、これらのコイル内を重力により移動可能に永久磁石３４を設けている。そして、センシングユニット１の任意の面を上面にして配置したときの上記永久磁石３４の移動によりコイル３２ａ，３３ａ、３２ｂ，３３ｂ、３２ｃ，３３ｃに発生する誘導電流を検出し、その検出信号Ｌａ１，Ｌａ２、Ｌａ１，Ｌａ２、Ｌｃ１，Ｌｃ２をもとにセンシングユニット１の上面となっている面を判定して、当該面に対応する動作モードＩＤ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いる。

したがって、機能実行装置２を制御しようとする際に、ユーザはセンシングユニット１をその６つの面Ｓ１〜Ｓ６のうち実行させたい機能名称「ＴＶを点ける」、「ＴＶを消す」等が表記された面が上面側になるように配置するだけで、機能実行装置２に所望の機能、つまりテレビジョン受信機の「ON」、「OFF」等を実行させることが可能となる。このため、遠隔制御に際しスイッチ操作が不要となり、これにより制御対象機能とスイッチとの対応関係を記憶したり、またその都度確認する必要がなくなる。よって、お年寄り等のように機器の操作に不慣れなユーザであっても、簡単かつ確実に遠隔制御することが可能となる。

また、実行対象となる機能名称がセンシングユニット１の面Ｓ１〜Ｓ６に表記されているため、実行対象の機能名称をディスプレイに電子表示する必要がなくなる。しかも、機電変換ユニット３ａ〜３ｃにより発生される起電力により回路モジュール１３が起動されるようになっているので、待機状態において回路モジュール１３を常時動作状態にせずにスリープ状態にすることができ、これによりセンシングユニット１の消費電力を低減して、バッテリ寿命を延長することが可能となる。

（第２の実施例）
図８は、センシングユニット１に設けられる機電変換ユニット３ａの第２の実施例を示す縦断面図である。なお、同図において図５と同一部分には同一符号を付して説明を行う。
第２の実施例の機電変換ユニット３ａは、管体３１内の長手方向中央部にコイル４１ａを固定配置すると共に、管体３１内に上記コイル４１ａ内を移動可能に永久磁石３４を収容している。永久磁石３４は、第１の実施例と同様に棒磁石からなり、その長手方向にＮ極とＳ極を形成する。なお、機電変換ユニット３ｂ，３ｃも上記機電変換ユニット３ａと同一に構成される。

図９は、第２の実施例における機電変換ユニット３ａ〜３ｃの回路構成図である。機電変換ユニット３ａ〜３ｃの各検出コイル４１ａ〜４１ｃはそれぞれ検出回路４２ａ〜４２ｃに接続されている。これらの検出回路４２ａ〜４２ｃは、それぞれ上記コイル４１ａ〜４１ｃ内を永久磁石３４が移動することにより発生した誘導電流の極性を検出し、その検出結果を検出信号Ｌａ＋，Ｌａ−，Ｌｂ＋，Ｌｂ−，Ｌｃ＋，Ｌｃ−として出力する。これにより、検出回路４２ａ〜４２ｃからは、コイル４１ａ〜４１ｃ内における永久磁石３４の移動方向を表す検出信号Ｌａ＋，Ｌａ−，Ｌｂ＋，Ｌｂ−，Ｌｃ＋，Ｌｃ−が出力される。

また、上記コイル４１ａ〜４１ｃは起電力生成回路４３にも接続されている。起電力生成回路４３は、各コイル４１ａ〜４１ｃにより発生された誘導電流の立ち上がりを検出してこれをトリガとして回路モジュール１３に与える機能と、上記各コイル４１ａ〜４１ｃにより発生された電流を整流してコンデンサ等の蓄電デバイスに蓄積し、この蓄積された電力を回路モジュール１３に対し起電力として供給する機能を有する。

図１０は、第２の実施例における回路モジュール１３において、機能ＩＤ格納部１３１に設けられた面判定テーブルの記憶データを示すものである。同図に示すように面判定テーブルには、判定対象となる面Ｓ１〜Ｓ６に対応付けて、当該面Ｓ１〜Ｓ６が上面となるようにセンシングユニット１が配置された場合に上記検出回路４２ａ〜４２ｃから出力される検出信号Ｌａ＋，Ｌａ−，Ｌｂ＋，Ｌｂ−，Ｌｃ＋，Ｌｃ−の基本検出パターンが記憶されている。

次に、第２の実施例に係るセンシングユニット１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１を、所望の命令情報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。そうすると、機電変換ユニット３ａ〜３ｃの上記上面に対応するユニットが縦向きになり、この縦向きになった機電変換ユニットの起電力機能により起電力が発生する。

例えば、図２に示したようにセンシングユニット１をその面Ｓ１が上面となるように配置すると、機電変換ユニット３ａが縦向きになる。この結果、機電変換ユニット３ａにおいて、図８に示すように永久磁石３４が重力によりＰ方向に移動し、コイル４１ａ内を通過する際にコイル４１ａに誘導電流が流れる。このとき、コイル４１ａに対する永久磁石３４の移動方向によりコイル４１ａに流れる誘導電流の極性が異なる。

検出回路４２ａでは上記誘導電流の大きさと極性が検出され、絶対値が閾値以上の大きさの場合にその極性に応じてＬａ＋又はＬａ−が出力される。ここで、検出信号Ｌａ＋，Ｌａ−，Ｌｂ＋，Ｌｂ−，Ｌｃ＋，Ｌｃ−として、上記検出回路４２ａ〜４２ｃにおいて検出される誘導電流が、予め定められた各検出回路における閾値Ｖ（Ｌａ＋）、Ｖ（Ｌａ−）、Ｖ（Ｌｂ＋）、Ｖ（Ｌｂ−）、Ｖ（Ｌｃ＋）、Ｖ（Ｌｃ−）以上である場合に“１”が返され、各閾値以下である場合に“０”が返されるとする。例えば、上記したように面Ｓ１が上面となるように配置された場合には、検出信号Ｌａ＋＝“１”が出力される。なお、他の機電変換ユニット３ｂ，３ｃは横向きとなるため、永久磁石３４は移動せず、コイル４１ｂ，４１ｃには誘導電流が発生しない。このため、検出回路４２ｂ，４２ｃから出力される検出信号Ｌｂ，Ｌｃは何れも“０”となる。

また、上記機電変換ユニット３ａのコイル４１ａにより発生された誘導電流は起電力生成回路４３にも入力される。起電力生成回路４３では、先ず上記入力されたコイル４１ａの誘導電流の立ち上がりが波形整形により検出され、この検出された立ち上がりがトリガパルスとして回路モジュール１３に供給される。またそれと共に、上記各誘導電流が整流されてコンデンサ等の蓄電デバイスに電力として蓄積され、この蓄積された電力が回路モジュール１３に対し起電力として供給される。

上記トリガパルスにより回路モジュール１３はスリープ状態から動作状態に遷移し、さらに上記起電力の供給を受けて動作状態を維持する。そして、この動作状態において以下の処理を行う。なお、スリープ状態から動作状態に遷移する際には上記起電力を用い、動作状態に遷移した後は、外部電池から電力供給を受けて動作状態を維持するものとしても構わない。

すなわち、判定部１３２は、先ず上記機電変換ユニット３ａ，３ｂ，３ｃから出力された検出信号Ｌａ＋又はＬａ−、Ｌｂ＋又はＬｂ−、Ｌｃ＋又はＬｃ−を取り込む。そして、この取り込んだ検出信号Ｌａ＋又はＬａ−、Ｌｂ＋又はＬｂ−、Ｌｃ＋又はＬｃ−のパターンを、機能ＩＤ格納部１３１の面判定テーブルに記憶されたに基本検出パターンと比較し、一致する基本検出パターンに対応する面識別情報を読み出す。

続いて判定部１３２は、上記読み出された面の識別情報、つまり命令ＩＤをもとに機能ＩＤ格納部１３１の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。センシング通信部１３３は、上記判定部１３２から出力された動作モードＩＤと、制御対象となる機能実行装置２の識別情報とを含む制御信号を生成し、この生成された制御信号を送信する。

例えば、図２に示したようにセンシングユニット１が面Ｓ１を上面にして配置されたとする。この場合には、機電変換ユニット３ａ，３ｂ，３ｃの検出回路４２ａ，４２ｂ，４２ｃから検出信号Ｌａ＋，Ｌａ−、Ｌｂ＋，Ｌｂ−、Ｌｃ＋，Ｌｃ−として（１，０，０，０，０，０）が出力される。このため、面判定テーブルからは上記検出信号Ｌａ＋，Ｌａ−、Ｌｂ＋，Ｌｂ−、Ｌｃ＋，Ｌｃ−の検出パターン（１，０，０，０，０，０）に対応する面識別情報Ｓ１（ＩＤ１）が読み出される。そして、実行内容変換テーブルから、上記面識別情報Ｓ１（ＩＤ１）に対応する動作モードＩＤとして、図４に示すように「ＴＶを点ける（ａ１）」が読み出される。この読み出された動作モードＩＤは、制御対象となる機能実行装置２の識別情報と共に制御信号に挿入され、送信される。

これに対し機能実行装置２では、第１の実施例の場合と同様に、上記センシングユニット１から送信された制御信号がクライアント通信部２３により受信され、識別情報から制御対象が機能実行装置２であることが判別されると、命令実行部２２の制御の下で、上記受信された制御信号に含まれる動作モードＩＤに対応する制御情報が上記機能格納部２１から読み出され、この読み出された制御情報に従いテレビジョン受信機の電源を「ON」する制御が実行される。

次に、センシングユニット１を面Ｓ２が上面となるように配置したとする。この場合には、機電変換ユニット３ｂが縦向きとなり、当該機電変換ユニット３ｂのコイル４１ｂに永久磁石３４の移動方向に対応した極性の誘導電流が流れる。このため、検出回路４１ｂのみから検出信号Ｌｂ＋＝“１”が出力される。なお、他の機電変換ユニット３ａ，３ｃは横向きとなるため、永久磁石３４は移動せず、コイル４１ａ，４１ｃには誘導電流が発生しない。このため、検出回路４２ａ，４２ｃからは検出信号Ｌａ＋，Ｌａ−，Ｌｃ＋，Ｌｃ−の何れも発生しない。

したがって、面判定テーブルからは、図１０に示すように上記検出信号Ｌａ＋，Ｌａ−、Ｌｂ＋，Ｌｂ−、Ｌｃ＋，Ｌｃ−の検出パターン（０，０，１，０，０，０）に対応する面識別情報Ｓ２（ＩＤ２）が読み出される。そして、実行内容変換テーブルから、上記面識別情報Ｓ２（ＩＤ２）に対応する動作モードＩＤとして、図４に示すように「音量を上げる（ａ２）」が読み出される。この読み出された動作モードＩＤは、制御対象となる機能実行装置２の識別情報と共に制御信号に挿入され、送信される。

これに対し機能実行装置２では、上記センシングユニット１から送信された制御信号がクライアント通信部２３により受信され、識別情報から制御対象が機能実行装置２であることが判別されると、命令実行部２２の制御の下で、上記受信された制御信号に含まれる動作モードＩＤに対応する制御情報が上記機能格納部２１から読み出される。そして、この読み出された制御情報に従い、テレビジョン受信機の音量を予め設定された単位量だけ増加させる制御が実行される。

以上詳述したように第２の実施例では、センシングユニット１の筐体３１内の相対向する３対の面Ｓ１とＳ６、Ｓ２とＳ５、Ｓ３とＳ４の間にそれぞれ機電変換ユニット３ａ〜３ｃを配置し、これらの機電変換ユニット３ａ〜３ｃの長手方向中央部に１個のコイル４１ａ，４１ｂ，４１ｃを配置すると共に、これらのコイル４１ａ，４１ｂ，４１ｃ内を移動可能に永久磁石３４を収容している。そして、センシングユニット１の任意の面を上面にして配置したときの上記永久磁石３４の移動によりコイル４１ａ，４１ｂ，４１ｃに発生する誘導電流の大きさと極性を検出し、その検出信号Ｌａ＋，Ｌａ−，Ｌｂ＋，Ｌｂ−，Ｌｃ＋，Ｌｃ−のパターンをもとにセンシングユニット１の上面となっている面を判定して、当該面に対応する動作モードＩＤ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いる。

したがって、第１の実施例と同様に、機能実行装置２を制御しようとする際に、ユーザはセンシングユニット１をその６つの面Ｓ１〜Ｓ６のうち実行させたい機能名称「ＴＶを点ける」、「ＴＶを消す」等が表記された面が上面側になるように配置するだけで、機能実行装置２に所望の機能、つまりテレビジョン受信機の「ON」、「OFF」等を実行させることが可能となる。このため、遠隔制御に際しスイッチ操作が不要となり、これにより制御対象機能とスイッチとの対応関係を記憶したり、またその都度確認する必要がなくなる。よって、お年寄り等のように機器の操作に不慣れなユーザであっても、簡単かつ確実に遠隔制御することが可能となる。

また、実行対象となる機能名称がセンシングユニット１の面Ｓ１〜Ｓ６に表記されているため、実行対象の機能名称をディスプレイに電子表示する必要がなくなる。しかも、機電変換ユニット３ａ〜３ｃにより発生される起電力により回路モジュール１３が起動され、かつ動作状態が維持される。このため、待機状態において回路モジュール１３を常時動作状態にせずにスリープ状態に遷移させることができ、これによりセンシングユニット１の消費電力を低減して、バッテリ寿命を延長することが可能となる。

（第３の実施例）
図１１は、センシングユニット１に設けられる機電変換ユニット３ａの第３の実施例を示す縦断面図である。なお、同図において前記図５と同一部分には同一符号を付して説明を行う。

機電変換ユニット３ａは、管体３１の内周面にその長手方向に沿ってラック５１を配置すると共に、管体３１内にその長手方向に移動可能に発電ユニット７０ａを収容している。発電ユニット７０ａは、図１２に示すようにケース７３内に電磁コイルからなるロータ７１と帯磁磁石からなる一対のステータ７２を収容したもので、ロータ７１の回転軸には歯車７４が取着されている。発電ユニット７０ａは、重力により管体３１内を移動する際に、上記歯車７４が上記ラック５１と歯合して回転し、これにより発電を行う。なお、機電変換ユニット３ｂ，３ｃも上記機電変換ユニット３ａと同一に構成される。

図１３は、第３の実施例における機電変換ユニット３ａ〜３ｃの回路構成図である。機電変換ユニット３ａ〜３ｃの各発電ユニット７０ａ，７０ｂ，７０ｃはそれぞれ検出回路５３ａ，５３ｂ，５３ｃに接続されている。これらの検出回路５３ａ，５３ｂ，５３ｃは、それぞれ上記発電ユニット７０ａ，７０ｂ，７０ｃが重力により管体３１内を移動したときに発電した電圧の大きさと極性を検出し、その検出結果を検出信号Ｌａ＋又はＬａ−，Ｌｂ＋又はＬｂ−，Ｌｃ＋又はＬｃ−として出力する。

また、上記発電ユニット７０ａ，７０ｂ，７０ｃは起電力生成回路５４にも接続されている。起電力生成回路５４は、各発電ユニット７０ａ，７０ｂ，７０ｃにより発電された電力波形の立ち上がりを検出してこれをトリガとして回路モジュール１３に与える機能と、上記各発電ユニット７０ａ，７０ｂ，７０ｃにより発電された電圧をコンデンサ等の蓄電デバイスに蓄積し、この蓄積された電圧を回路モジュール１３に対し動作電圧として供給する機能を有する。

図１４は、第３の実施例における回路モジュール１３において、機能ＩＤ格納部１３１に設けられた面判定テーブルの記憶データを示すものである。同図に示すように面判定テーブルには、判定対象となる面Ｓ１〜Ｓ６に対応付けて、当該面Ｓ１〜Ｓ６が上面となるようにセンシングユニット１が配置された場合に上記検出回路５３ａ〜５３ｃから出力される検出信号Ｌａ＋，Ｌａ−，Ｌｂ＋，Ｌｂ−，Ｌｃ＋，Ｌｃ−の基本検出パターンが記憶されている。

次に、第３の実施例に係るセンシングユニット１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１を、所望の命令情報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。そうすると、機電変換ユニット３ａ〜３ｃの上記上面に対応するユニットが縦向きになり、この縦向きになった機電変換ユニットの起電力機能により起電力が発生する。

例えば、図２に示したようにセンシングユニット１をその面Ｓ１が上面となるように配置すると、機電変換ユニット３ａが縦向きになる。この結果、機電変換ユニット３ａにおいて、図１１に示すように発電ユニット７０ａが重力によりＰ方向に移動し、この移動に伴い歯車７４が回転して発電が行われる。このとき、発電ユニット７０ａにより発電される電圧は、発電ユニット７０ａの移動方向により極性が異なる。検出回路５３ａでは上記発電ユニット７０ａにより発電された電圧の大きさと極性が検出され、絶対値が閾値以上の大きさの場合にその極性に応じてＬａ＋又はＬａ−が出力される。例えば、上記したように面Ｓ１が上面となるように配置された場合には、検出信号Ｌａ＋＝“１”が出力される。なお、他の機電変換ユニット３ｂ，３ｃは横向きとなるため、発電ユニット７０ｂ，７０ｃは移動せず、検出回路５３ｂ，５３ｃからは検出信号Ｌｂ，Ｌｃが発生しない。

また、上記機電変換ユニット３ａの発電ユニット７０ａにより発電された電圧は起電力生成回路５４にも入力される。起電力生成回路５４では、先ず上記発電ユニット７０ａにより発電された電圧の立ち上がりが波形整形により検出され、この検出された立ち上がりがトリガパルスとして回路モジュール１３に供給される。またそれと共に、上記発電された電圧が整流されてコンデンサ等の蓄電デバイスに電力として蓄積され、この蓄積された電力が回路モジュール１３に対し動作電源として供給される。

上記トリガパルスにより回路モジュール１３はスリープ状態から動作状態に遷移し、さらに上記動作電源の供給を受けて動作状態を維持する。そして、この動作状態において以下の処理を行う。なお、スリープ状態から動作状態に遷移する際には上記動作電源を用い、動作状態に遷移した後は、外部電池から電力供給を受けて動作状態を維持するものとしても構わない。

すなわち、判定部１３２は、先ず上記機電変換ユニット３ａ，３ｂ，３ｃから出力された検出信号Ｌａ＋又はＬａ−、Ｌｂ＋又はＬｂ−、Ｌｃ＋又はＬｃ−を取り込む。そして、この取り込んだ検出信号Ｌａ＋又はＬａ−、Ｌｂ＋又はＬｂ−、Ｌｃ＋又はＬｃ−のパターンを、機能ＩＤ格納部１３１の面判定テーブルに記憶されたに基本検出パターンと比較し、一致する基本検出パターンに対応する面識別情報を読み出す。

続いて判定部１３２は、上記読み出された面の識別情報、つまり命令ＩＤをもとに機能ＩＤ格納部１３１の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。センシング通信部１３３は、上記判定部１３２から出力された動作モードＩＤと、制御対象となる機能実行装置２の識別情報とを含む制御信号を生成し、この生成された制御信号を送信する。

例えば、図２に示したようにセンシングユニット１が面Ｓ１を上面にして配置されたとする。この場合には、機電変換ユニット３ａ，３ｂ，３ｃの検出回路５３ａ，５３ｂ，５３ｃから検出信号Ｌａ＋，Ｌａ−、Ｌｂ＋，Ｌｂ−、Ｌｃ＋，Ｌｃ−として（１，０，０，０，０，０）が出力される。このため、面判定テーブルからは、図１４に示すように上記検出信号Ｌａ＋，Ｌａ−、Ｌｂ＋，Ｌｂ−、Ｌｃ＋，Ｌｃ−の検出パターン（１，０，０，０，０，０）に対応する面識別情報Ｓ１（ＩＤ１）が読み出される。そして、実行内容変換テーブルから、上記面識別情報Ｓ１（ＩＤ１）に対応する動作モードＩＤとして、図４に示すように「ＴＶを点ける（ａ１）」が読み出される。この読み出された動作モードＩＤは、制御対象となる機能実行装置２の識別情報と共に制御信号に挿入され、送信される。

これに対し機能実行装置２では、第１及び第２の実施例と同様に、上記センシングユニット１から送信された制御信号がクライアント通信部２３により受信され、識別情報から制御対象が機能実行装置２であることが判別されると、命令実行部２２の制御の下で、上記受信された制御信号に含まれる動作モードＩＤに対応する制御情報が上記機能格納部２１から読み出され、この読み出された制御情報に従いテレビジョン受信機の電源を「ON」する制御が実行される。

次に、センシングユニット１を面Ｓ２が上面となるように配置したとする。この場合には、機電変換ユニット３ｂが縦向きとなり、当該機電変換ユニット３ｂの発電ユニット７０ｂによりその移動方向に対応した極性の発電電圧が出力される。このため、検出回路５３ｂのみから検出信号Ｌｂ＋＝“１”が出力される。なお、他の機電変換ユニット３ａ，３ｃは横向きとなるため、発電ユニット７０ａ，７０ｃは移動せず、発電が行われない。このため、検出回路５３ａ，５３ｃからは検出信号Ｌａ＋，Ｌａ−，Ｌｃ＋，Ｌｃ−の何れも出力されない。

したがって、面判定テーブルからは、図１４に示すように上記検出信号Ｌａ＋，Ｌａ−、Ｌｂ＋，Ｌｂ−、Ｌｃ＋，Ｌｃ−の検出パターン（０，０，１，０，０，０）に対応する面識別情報Ｓ２（ＩＤ２）が読み出される。そして、実行内容変換テーブルから、上記面識別情報Ｓ２（ＩＤ２）に対応する動作モードＩＤとして、図４に示すように「音量を上げる（ａ２）」が読み出される。この読み出された動作モードＩＤは、制御対象となる機能実行装置２の識別情報と共に制御信号に挿入され、送信される。

これに対し機能実行装置２では、上記センシングユニット１から送信された制御信号がクライアント通信部２３により受信され、識別情報から制御対象が機能実行装置２であることが判別されると、命令実行部２２の制御の下で、上記受信された制御信号に含まれる動作モードＩＤに対応する制御情報が上記機能格納部２１から読み出される。そして、この読み出された制御情報に従い、テレビジョン受信機の音量を予め設定された単位量だけ増加させる制御が実行される。

以上詳述したように第３の実施例では、センシングユニット１の筐体３１内の相対向する３対の面Ｓ１とＳ６、Ｓ２とＳ５、Ｓ３とＳ４の間にそれぞれ機電変換ユニット３ａ〜３ｃを配置し、これらの機電変換ユニット３ａ〜３ｃの管体３１内にラックアンドピニオン機構と当該機構により発電を行う発電ユニット７０ａ，７０ｂ，７０ｃを設けている。そして、センシングユニット１の任意の面を上面にして配置したときに、発電ユニット７０ａ，７０ｂ，７０ｃにより発電される電圧の大きさと極性を検出し、その検出信号Ｌａ＋，Ｌａ−，Ｌｂ＋，Ｌｂ−，Ｌｃ＋，Ｌｃ−のパターンをもとにセンシングユニット１の上面となっている面を判定して、当該面に対応する動作モードＩＤ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いる。

したがって、第１及び第２の実施例と同様に、機能実行装置２を制御しようとする際に、ユーザはセンシングユニット１をその６つの面Ｓ１〜Ｓ６のうち実行させたい機能名称「ＴＶを点ける」、「ＴＶを消す」等が表記された面が上面側になるように配置するだけで、機能実行装置２に所望の機能、つまりテレビジョン受信機の「ON」、「OFF」等を実行させることが可能となる。このため、遠隔制御に際しスイッチ操作が不要となり、これにより制御対象機能とスイッチとの対応関係を記憶したり、またその都度確認する必要がなくなる。よって、お年寄り等のように機器の操作に不慣れなユーザであっても、簡単かつ確実に遠隔制御することが可能となる。

また、実行対象となる機能名称がセンシングユニット１の面Ｓ１〜Ｓ６に表記されているため、実行対象の機能名称をディスプレイに電子表示する必要がなくなる。しかも、機電変換ユニット３ａ〜３ｃの発電ユニット７０ａ，７０ｂ，７０ｃにより発電される電力により回路モジュール１３が起動され、かつ動作状態が維持される。このため、待機状態において回路モジュール１３を常時動作状態にせずにスリープ状態に遷移させることができ、これによりセンシングユニット１の消費電力を低減して、バッテリ寿命を延長することが可能となる。

（第４の実施例）
図１５は、センシングユニット１に設けられる機電変換ユニット３ａの第４の実施例を示す縦断面図である。なお、同図において前記図５と同一部分には同一符号を付して説明を行う。

機電変換ユニット３ａは、管体３１内に流体移動機構６０を収容している。流体移動機構６０は、２個の漏斗状容器６１，６２の絞り端を連結部６３を介して連結したもので、この漏斗状容器６１，６２内には液体又は粉体等の流体６４が収容されている。なお、６５は流体容器６１，６２を閉塞するための栓である。

また、上記連結部６３内には発電ユニット８０ａが収容されている。発電ユニット８０ａは、ロータ７１の回転軸に羽根車８２を軸着したもので、流体６４が重力により一方の漏斗状容器６１から他方の漏斗状容器６２へ流動する際に羽根車８２が回転し、この羽根車８２の回転により発電を行う。

なお、機電変換ユニット３ａ〜３ｃの回路構成、及び回路モジュール１３の面判定テーブルのデータ構成は、それぞれ図１３及び図１４と同一なので、ここでの説明は省略する。

次に、第４の実施例に係るセンシングユニット１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１を、所望の命令情報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。そうすると、機電変換ユニット３ａ〜３ｃの上記上面に対応するユニットが縦向きになり、この縦向きになった機電変換ユニットの起電力機能により起電力が発生する。

例えば、図２に示したようにセンシングユニット１をその面Ｓ１が上面となるように配置すると、機電変換ユニット３ａが縦向きになる。この結果、機電変換ユニット３ａにおいて、図１５に示すように流体６４が一方の漏斗状容器６１から他方の漏斗状容器６２へ流動する。その際、連結部６３内で羽根車８２が回転し、この羽根車８２の回転により発電ユニット８０ａにおいて発電が行われる。このとき、発電ユニット８０ａにより発電される電圧は、流体６４の移動方向により極性が異なる。

検出回路５３ａでは、上記発電ユニット８０ａにより発電された電圧の大きさと極性が検出され、絶対値が閾値以上の大きさの場合にその極性に応じてＬａ＋又はＬａ−が出力される。例えば、上記したように面Ｓ１が上面となるように配置された場合には、検出信号Ｌａ＋＝“１”が出力される。なお、他の機電変換ユニット３ｂ，３ｃは横向きとなるため、流体６４は流動せず、発電ユニット８０ｂ，８０ｃは動作しない。このため、検出回路５３ｂ，５３ｃから検出信号Ｌｂ，Ｌｃは出力されない。

また、上記機電変換ユニット３ａの発電ユニット８０ａにより発電された電圧は起電力生成回路５４にも入力される。起電力生成回路５４では、第３の実施形態と同様に、先ず上記発電ユニット８０ａにより発電された電圧の立ち上がりが波形整形により検出され、この検出された立ち上がりがトリガパルスとして回路モジュール１３に供給される。またそれと共に、上記発電された電圧が整流されてコンデンサ等の蓄電デバイスに電力として蓄積され、この蓄積された電力が回路モジュール１３に対し動作電源として供給される。なお、スリープ状態から動作状態に遷移する際には上記動作電源を用い、動作状態に遷移した後は、外部電池から電力供給を受けて動作状態を維持するものとしても構わない。

上記トリガパルスにより回路モジュール１３はスリープ状態から動作状態に遷移し、さらに上記動作電源の供給を受けて動作状態を維持する。そして、この動作状態において以下の処理を行う。

すなわち、判定部１３２は、先ず上記機電変換ユニット３ａ，３ｂ，３ｃから出力された検出信号Ｌａ＋又はＬａ−、Ｌｂ＋又はＬｂ−、Ｌｃ＋又はＬｃ−を取り込む。そして、この取り込んだ検出信号Ｌａ＋又はＬａ−、Ｌｂ＋又はＬｂ−、Ｌｃ＋又はＬｃ−のパターンを、機能ＩＤ格納部１３１の面判定テーブルに記憶されたに基本検出パターンと比較し、一致する基本検出パターンに対応する面識別情報を読み出す。

続いて判定部１３２は、上記読み出された面の識別情報、つまり命令ＩＤをもとに機能ＩＤ格納部１３１の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。センシング通信部１３３は、上記判定部１３２から出力された動作モードＩＤと、制御対象となる機能実行装置２の識別情報とを含む制御信号を生成し、この生成された制御信号を送信する。

例えば、図２に示したようにセンシングユニット１が面Ｓ１を上面にして配置されたとする。この場合には、機電変換ユニット３ａ，３ｂ，３ｃの検出回路５３ａ，５３ｂ，５３ｃから検出信号Ｌａ＋，Ｌａ−、Ｌｂ＋，Ｌｂ−、Ｌｃ＋，Ｌｃ−として（１，０，０，０，０，０）が出力される。このため、面判定テーブルからは、図１４に示すように上記検出信号Ｌａ＋，Ｌａ−、Ｌｂ＋，Ｌｂ−、Ｌｃ＋，Ｌｃ−の検出パターン（１，０，０，０，０，０）に対応する面識別情報Ｓ１（ＩＤ１）が読み出される。そして、実行内容変換テーブルから、上記面識別情報Ｓ１（ＩＤ１）に対応する動作モードＩＤとして、図４に示すように「ＴＶを点ける（ａ１）」が読み出される。この読み出された動作モードＩＤは、制御対象となる機能実行装置２の識別情報と共に制御信号に挿入され、送信される。

これに対し機能実行装置２では、第１及び第２の実施例と同様に、上記センシングユニット１から送信された制御信号がクライアント通信部２３により受信され、識別情報から制御対象が機能実行装置２であることが判別されると、命令実行部２２の制御の下で、上記受信された制御信号に含まれる動作モードＩＤに対応する制御情報が上記機能格納部２１から読み出され、この読み出された制御情報に従いテレビジョン受信機の電源を「ON」する制御が実行される。

次に、センシングユニット１を面Ｓ２が上面となるように配置したとする。この場合には、機電変換ユニット３ｂが縦向きとなり、当該機電変換ユニット３ｂにおいて重力により流体６４が一方の漏斗状容器６１から他方の漏斗状容器６２へ流動し、この流体６４の流動により発電ユニット８０ｂによりその流動方向に対応した極性の発電電圧が出力される。このため、検出回路５３ｂのみから検出信号Ｌｂ＋＝“１”が出力される。なお、他の機電変換ユニット３ａ，３ｃは横向きとなるため、発電ユニット８０ａ，８０ｃは移動せず、発電が行われない。このため、検出回路５３ａ，５３ｃからは検出信号Ｌａ＋，Ｌａ−，Ｌｃ＋，Ｌｃ−の何れも出力されない。

したがって、面判定テーブルからは、図１４に示すように上記検出信号Ｌａ＋，Ｌａ−、Ｌｂ＋，Ｌｂ−、Ｌｃ＋，Ｌｃ−の検出パターン（０，０，１，０，０，０）に対応する面識別情報Ｓ２（ＩＤ２）が読み出される。そして、実行内容変換テーブルから、上記面識別情報Ｓ２（ＩＤ２）に対応する動作モードＩＤとして、図４に示すように「音量を上げる（ａ２）」が読み出される。この読み出された動作モードＩＤは、制御対象となる機能実行装置２の識別情報と共に制御信号に挿入され、送信される。

これに対し機能実行装置２では、上記センシングユニット１から送信された制御信号がクライアント通信部２３により受信され、識別情報から制御対象が機能実行装置２であることが判別されると、命令実行部２２の制御の下で、上記受信された制御信号に含まれる動作モードＩＤに対応する制御情報が上記機能格納部２１から読み出される。そして、この読み出された制御情報に従い、テレビジョン受信機の音量を予め設定された単位量だけ増加させる制御が実行される。

以上詳述したように第４の実施例では、センシングユニット１の筐体３１内の相対向する３対の面Ｓ１とＳ６、Ｓ２とＳ５、Ｓ３とＳ４の間にそれぞれ機電変換ユニット３ａ〜３ｃを配置し、これらの機電変換ユニット３ａ〜３ｃの管体３１内に流体を用いた発電ユニット８０ａ，８０ｂ，８０ｃを設けている。そして、センシングユニット１の任意の面を上面にして配置したときに、発電ユニット８０ａ，８０ｂ，８０ｃにより発電される電圧の大きさと極性を検出し、その検出信号Ｌａ＋，Ｌａ−，Ｌｂ＋，Ｌｂ−，Ｌｃ＋，Ｌｃ−のパターンをもとにセンシングユニット１の上面となっている面を判定して、当該面に対応する動作モードＩＤ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いる。

したがって、第１乃至第３の実施例と同様に、機能実行装置２を制御しようとする際にユーザは、センシングユニット１をその６つの面Ｓ１〜Ｓ６のうち実行させたい機能名称「ＴＶを点ける」、「ＴＶを消す」等が表記された面が上面側になるように配置するだけで、機能実行装置２に所望の機能、つまりテレビジョン受信機の「ON」、「OFF」等を実行させることが可能となる。このため、遠隔制御に際しスイッチ操作が不要となり、これにより制御対象機能とスイッチとの対応関係を記憶したり、またその都度確認する必要がなくなる。よって、お年寄り等のように機器の操作に不慣れなユーザであっても、簡単かつ確実に遠隔制御することが可能となる。

また、実行対象となる機能名称がセンシングユニット１の面Ｓ１〜Ｓ６に表記されているため、実行対象の機能名称をディスプレイに電子表示する必要がなくなる。しかも、機電変換ユニット３ａ〜３ｃの発電ユニット８０ａ，８０ｂ，８０ｃにより発電される電力により回路モジュール１３が起動され、かつ動作状態が維持される。このため、待機状態において回路モジュール１３を常時動作状態にせずにスリープ状態に遷移させることができ、これによりセンシングユニット１の消費電力を低減して、バッテリ寿命を延長することが可能となる。

［他の実施形態］
前記実施形態では、センシングユニット１の判定部１３２により、機電変換ユニット３ａ〜３ｃから出力される検出信号Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの検出パターンに対応する面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、機電変換ユニット３ａ〜３ｃから出力される検出信号Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの検出パターンに対応する面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。
また、前記実施形態では、面Ｓ１〜Ｓ６の識別情報は当該各面Ｓ１〜Ｓ６に表記された命令の識別情報（命令ＩＤ）ＩＤ１〜ＩＤ６を兼ねるとしたが、必ずしも面Ｓ１〜Ｓ６と命令ＩＤ１〜ＩＤ６は対応していなくても良い。例えば、面Ｓ１と面Ｓ２に対して共通する命令ＩＤ１が紐付けられていても良い。

その他、センシングユニットの面の数や機電変換ユニットの数、機電変換ユニットの構成、機能実行装置が備える機能の種類等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。

要するにこの発明は、上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

１…センシングユニット、２…機能実行装置（テレビジョン受信機）、３ａ〜３ｃ…機電変換ユニット、１０…センシングユニットの筐体、１３…回路モジュール、１３１…機能ＩＤ格納部、１３２…判定部、１３３…センシング通信部、２１…機能格納部、２２…命令実行部、２３…クライアント通信部、３１…機電変換ユニットの管体、３２ａ，３３ａ，３２ｂ，３３ｂ，３２ｃ，３３ｃ，４１ａ〜４１ｃ…コイル、３４…永久磁石、３５，５２…緩衝部材、３６ａ１，３６ａ２，３６ｂ１，３６ｂ２，３６ｃ１，３６ｃ２，４２ａ〜４２ｃ，５３ａ〜５３ｃ…検出回路、３７，４３，５４…起電力生成回路、５１…ラック、６０…流体移動機構、６１，６２…漏斗状容器、６３…連結部、６４…流体、６５…栓、７０ａ〜７０ｃ，８０ａ〜８０ｃ…発電ユニット、７１…ロータ、７２…ステータ、７３…ケース、７４…歯車、８２…羽根車。

Claims (8)

1. 外周に複数の面を有する立体物からなる筐体と、
   前記筐体の複数の面の各々に対応して当該筐体内に配置され、当該対応する面を底面として前記筐体が配置された状態で重力の影響を受けるように配置方向が設定された複数の管体と、
   前記複数の管体内にそれぞれ重力により移動可能に封入された移動体を有し、当該移動体が管体内を重力により移動するときの運動エネルギを電気エネルギに変換して電気信号として出力する変換機構と、
   前記変換機構から出力された電気信号の大きさと極性に基づいて、前記管体内における前記移動体の移動方向を検出しその検出結果を出力する検出回路と
   を具備することを特徴とするセンシングユニット。
2. 前記変換機構は、
   前記管体内に重力方向に移動可能に収容された磁石と、
   前記磁石が管体内を重量方向に移動するとき、当該磁石との間の電磁誘導により電気信号を出力するコイルと
   を備え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。
3. 前記変換機構は、
   前記管体内にその重力方向に配置されたラック部と、
   前記管体内に重力方向に移動可能に収容され、前記ラック部と咬合する歯車と、
   前記歯車にロータ軸が接続され、前記歯車の回転に応じて発電してその発電電力を前記電気信号として出力する発電機と
   を備え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。
4. 前記変換機構は、
   前記管体内に重力方向に移動可能に収容された流体と、
   前記筐体内に収容され、前記流体が管体内を重力方向に移動するときに回転する羽根車と、
   前記羽根車にロータ軸が接続され、前記羽根車の回転に応じて発電してその発電電力を前記電気信号として出力する発電機と
   を備え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。
5. 前記検出回路は、待機中は電力を消費しない動作停止状態を維持し、前記変換機構から電気信号が出力されたとき当該電気信号を電源として動作することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のセンシングユニット。
6. 前記検出回路は、前記筐体がその複数の面の一つが底面となるように配置された状態で、前記移動体の移動方向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１乃至５のいずれかに記載のセンシングユニット。
7. 前記筐体は、その複数の面にそれぞれ異なる第１の情報が物理的に表示され、
   前記検出回路は、
   前記表示された第１の情報と、前記移動体の移動方向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、
   前記移動体の移動方向の検出結果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１乃至５のいずれかに記載のセンシングユニット。
8. 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、
   外周に複数の面を有する立体物からなり、当該立体物の前記複数の面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、
   前記筐体の複数の面の各々に対応して当該筐体内に配置され、対応する面を底面として当該筐体が配置された状態で重力の影響を受けるように配置方向が設定された複数の管体と、
   前記複数の管体内にそれぞれ重量方向に移動可能に封入された移動体を有し、当該移動体が管体内を重量方向に移動するときの運動エネルギを電気エネルギに変換して電気信号を出力する変換機構と、
   前記筐体がその複数の面のうち一つが底面となる状態で配置されたとき、前記変換機構から出力された電気信号の大きさと極性に基づいて前記管体内における前記移動体の移動方向を検出し、当該移動方向の検出結果をもとに前記底面とは反対となる面に表記された命令情報を識別して、当該識別結果を表す情報を含む制御信号を送信する検出回路と
   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。

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