JP4877750B2 - 照明システム - Google Patents

Description

本発明は、照明部の姿勢制御をターゲット装置に追従させることを可能とする照明システムに関する。

産業機器に対してリモコン装置によって指令を送り、その産業機器の動作を制御するリモコン制御システムは多数提案されている。例えば、パーソナルロボットを移動制御させるリモコンシステムの簡素化等も提案されている（例えば、特許文献１参照）。このリモコンシステムにおいては、リモコン動作を使用者から命令された後、リモコン信号を発信する前後に周囲状況を検出しこの２つの周囲状況が変化していれば、リモコン信号の被制御装置が動作されたと判断する一方、周囲状況の変化が無い場合には、車輪等の移動手段を利用して強制的にロボットを移動制御させるものである。このシステムではリモコン装置の簡略化を目的としているが、その分、画像処理の増大やメモリ容量のコストが高くなる不利益がある。

特開２００２−２２４９７９号公報（第２−３頁、第１図）

このように、何らかの産業機器をリモコンを使用することによって遠隔操作して所望の方向に向かせることを行うためにはソフト面、ハード面のコストアップが避けられないという問題があった。つまり、産業機器を所望の姿勢に制御することを簡易な構成で行うことが不可能であった。特に、ショーウインド、野外コンサート会場、クラブ等において設けられている照明システムにおける照明部の姿勢制御は、装置構成が大掛かりなものであった。

そこで、本発明は、ターゲット装置を用いることによって、照明装置の最大照度位置への姿勢制御を簡易な構成の照明システムで実現することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、照明光を発する照明手段と、この照明手段の姿勢制御を行う姿勢制御手段と、自装置の動作制御を行う照明側制御手段とを備えた照明装置と、
照度を検出し対応する照度情報を出力する検出手段と、自装置の動作制御を行うターゲット側制御手段とを備えたターゲット装置とを有し、両装置間で所要の情報を通信可能に構成し、
前記照明側制御手段が、前記姿勢制御手段を駆動して複数のポイントに照明光が照射するように前記照明手段の姿勢制御を行うとともに、各ポイントの位置情報を前記ターゲット装置に送信し、
前記ターゲット装置は、
各ポイントの位置情報と前記検出手段から出力された照度情報とを対応付けて記憶しておき、その内最も照度の大きなポイント（最大照度点）の位置情報を前記照明装置に送信し、更に、
前記照明装置の前記照明側制御手段は、
前記ターゲット装置から送信される前記最大照度ポイントの位置情報に基づいて前記姿勢制御手段を駆動することによって前記照明手段からの照明光の向きを前記ターゲット装置に向けるように構成したことを特徴とするようにした。

この発明によれば、照明側制御手段が、姿勢制御手段を駆動して複数のポイントに照明光が照射するように照明手段の姿勢制御を行うとともに、各ポイントの位置情報をターゲット装置に送信し、これに対して、ターゲット装置は、各ポイントの位置情報と検出手段から出力された照度情報とを対応付けて記憶しておき、その内最も照度の大きなポイント（最大照度点）の位置情報を照明装置に送信する。そして、照明側制御手段は、ターゲット装置から送信される最大照度ポイントの位置情報に基づいて姿勢制御手段を駆動することによって照明手段からの照明光の向きをターゲット装置に向けることができる。

また、前記ターゲット装置が可視光を直線状の光線として出力する可視光出力手段を備えた構成とし、この光線が照明装置に当たっていることを確認することによって、自ターゲット装置に向けて正確に照明光を当てさせることが可能になる。

本発明によれば、ターゲット装置を用いることによって、照明装置の最大照度位置への姿勢制御を簡易な構成の照明システムで実現することができるという効果が得られる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照しつつ説明する。

（システム構成）
本照明システムは、照明装置１とターゲット装置１００とを有し、両装置は無線信号にて所要の情報を通信可能に構成されている。なお、通信手段は、無線として赤外線、超音波、電波等が挙げられ、有線として信号用ケーブル、電力線を用いた通信等が挙げられるが、これには限定されない。図２に示すように、照明装置１は、ターゲット装置１００と情報通信を行うための通信部２１０と、照明光を発する照明部２５０と、Ｘ方向駆動部２３０と、Ｙ方向駆動部２４０と、照明装置１の動作制御を行う制御部２００とを備えて構成されている。図３は照明部２５０の照度分布特性を示したものであり、光軸（照明部２５０の中心軸）での照度が最も大きく、光軸から離れるに従って単調に照度が減少する特性になっている。つまり、照明部２５０からの照度は単峰性の照度分布特性を有している。

図１は照明システムの外観の模式的説明図である。この例では、照明部２５０による光照射領域が符号ＳＡに示す円状エリアとなるように、照明部２５０の姿勢が制御されている。図１の鉛直方向の中心軸に直角な面（水平面）上で照明部２５０の向きを変更することをＸ方向駆動と称し、また、この水平面に直角な面上で照明部２５０の向きを変更することをＹ方向駆動と称することとする。制御部２００はＸ方向駆動部２３０を駆動制御して照明部２５０のＸ方向駆動を実現すると共に、Ｙ方向駆動部２４０を駆動制御して照明部２５０のＹ方向駆動を実現する構成とされている。即ち、この両駆動部２３０、２４０によって照明部２５０の姿勢が制御され、その結果、照明部２５０からの照明光が所要の向きに変更可能になっている。なお、このような照明部２５０の姿勢制御に関する情報（例えば姿勢に対応する情報等）は制御部２００が把握可能になっている。

一方、図４に示すようにターゲット装置１００は、照度を検出し照度の大きさに対する電圧を出力する照度センサー２０と、照明装置１との情報通信を行うための通信部３０と、各種の操作を行うための操作部４０と、必要な情報を記憶するためのメモリ４５と、可視光で直線状の光線を放つレーザー発振部５０と、装置動作の制御を行う制御部１０とを有して構成される。なお、照度センサー２０は、符号Ｒで示される照明部２５０からの照射光を受信し、この照度の大きさに比例した電圧を出力する。なお、正確に比例せずとも照度と出力電圧との間に線形関係があれば良い。

図５はターゲット装置１００の外観斜視の模式的説明図である。ターゲット装置１００は外観視、直方体状の筐体９０で構成されていて、その上面には操作部４０が設けられている。この筐体９０の短手方向の一面（符号Ａ）は平坦になっていて、その中央部には開口部９２が設けられ、無線が通信部３０にて受信可能になっている。そして、照射センサー部２０やレーザー発振部５０の先端がこの面Ａから突き出ないように（面Ａが一面平坦になるように）設けられている。レーザー発振部５０からの可視レーザー光は、面Ａに垂直な方向を光軸として直線状に発せられる。図４、図５中の符号Ｔはこの直線状のレーザ光線を示したものである。

図６（ａ）、（ｂ）は複数のポイントの夫々に対する、照明部２５０の姿勢制御態様の説明図である。図６（ａ）に示すように、長方形状のエリアを「ｍ行、ｎ列」のマトリクス状に分割したものを想定する。そして、図６（ｂ）に示すように、最も左の最上部から水平方向に往復運動するようにして照明部２５０の姿勢を制御する。これは姿勢制御態様の一例であり、必ずしも照明部２５０を水平方向に往復運動させるような姿勢制御である必要はなく、例えば照明部２５０を垂直方向に往復運動させるような姿勢制御を行っても良い。しかも、マトリクスの行・列の値は、Ｘ方向およびＹ方向駆動の限界内において様々な値を設定しうる。そして、制御部２００は、各ポイントの位置情報（姿勢制御情報）を把握し、これを通信部２１０を介してターゲット装置１００側に送信する。これに対応して、ターゲット装置１００では通信部２１０を介して各ポイントの位置情報を得て制御部１０がこれを把握し、そのポイントでの照度電圧と対応付けてメモリ４５に記憶する。なお、各ポイントは対応するマトリクス要素の領域の中心点としている。

（システム動作）
図７、図８等を参照してシステム動作について説明する。なお、ユーザーがターゲット装置１００を所持し、レーザ光が照明装置１に当たるようにしているシーンを想定する。先ず、システムを立ち上げると、照明装置１の制御部２００はＸ方向駆動部２３０、Ｙ方向駆動制御部２４０を駆動制御して、図６（ｂ）に示したようにして、照明部２５０の姿勢制御を高速で行うと共に、各ポイントの位置情報をターゲット装置１００に送信する。これに対して、ターゲット装置１００の制御部１０は、通信部３０を介して位置情報を受信するたびに、これに対する照度センサー２０からの出力電圧を把握して、総てのポイントにおける位置情報と出力電圧とを対応付けてメモリ４５に格納する。

そして、ターゲット装置１００の制御部１０が、位置情報が送信されてこないことを把握し、メモリ４５に格納された最も出力電圧の高い（最も照度が大きい）ものに対する位置情報を最大照度位置と決定する。そして、制御部１０がこの位置情報を照明装置１に送信すると、照明装置１の制御部２００はこの位置情報に適合するようにＸ方向駆動部２３０、Ｙ方向駆動制御部２４０を駆動制御して照明部２５０の姿勢制御を行う。

ユーザーはターゲット装置１００のレーザー発振部５０からの直線可視光線を照明装置１に当たるように、ターゲット装置１００の向きを変えると正確に照明部２５０の姿勢制御を行うことが可能となる。つまり、図８（ａ）に示すようにレーザー光が照明装置１に当たっていることを確認すれば一層正確な照明部２５０の姿勢制御を行うことが可能となる。

これに対して図８（ｂ）に示すように、何らかの反射部材３００にレーザー光が当たっている場合には、照明部２５０からの照明光の一部がこの反射部材３００によって反射されるため、正確な姿勢制御は行えない。更に、図８（ｃ）に示すように、レーザー光が直進し照明装置１に当たっていない場合においても、照明部２５０の姿勢制御を正確に行えないことになる。このように、ユーザーはターゲット装置１００からのレーザー光が照明装置１に当たることを確認して、ターゲット装置１００に向けて正確に照明光が発せられるようになる。

なお、ユーザーがターゲット装置１００を所持しながら移動して、ターゲット装置１００の操作部４０を操作して、再度、システム動作を指示した場合であっても、照明部２５０の姿勢制御によって、照明光がターゲット装置１００に追従することとなる。

以上説明してきたように照明装置１が、複数のポイントに照明光が照射するように照明部２５０の姿勢制御を行うとともに、各ポイントでの位置情報をターゲット装置１００に送信し、これに対して、ターゲット装置１００は、各ポイントの位置情報と照度センサー２０の出力とを対応付けてメモリ４５に記憶しておき、その内最も照度の大きなポイント（最大照度点）の位置情報を照明装置１側に送信する。そして、照明装置１は、ターゲット装置１００から送信される最大照度ポイントの位置情報に基づいて照明部２５０を姿勢制御することによっての照明光の向きをターゲット装置１００に向けることができる。この結果、ターゲット装置１００の移動に対して照明光が追従するようにした照明システムを実に簡素な構成で実現できることが可能になった。

なお、上述した実施形態に対して種々の変更等を施しても良い。例えば、ターゲット装置１００からのレーザー光を照明装置１に当てるための目印（マーク）を照明装置１側のいずれかの設けること等が挙げられる。

以上説明してきたように、本発明によれば、照明部の姿勢制御をターゲット装置に追従されることを可能とする照明システムが実現される。

照明装置１の説明図である。 照明装置１の構成図である。 照明部２５０の発光状態の説明図である。 ターゲット装置１００の構成図である。 ターゲット装置１００の外観斜視図である。 照明部２５０の走査動作の説明図である。 照明システム動作の説明図である。 レーザーポインタの作用の説明図である。

符号の説明

１ 照明装置
１０ 制御部
２０ 照度センサー
３０ 通信部
４０ 操作部
４５ メモリ
５０ レーザー発振部
９２ 開口部
１００ ターゲット装置
２００ 制御部
２１０ 通信部
２３０ Ｘ方向駆動部
２４０ Ｙ方向駆動部
２５０ 照明部

Claims (2)

1. 照明光を発する照明手段と、この照明手段の姿勢制御を行う姿勢制御手段と、自装置の動作制御を行う照明側制御手段とを備えた照明装置と、
   照度を検出し対応する照度情報を出力する検出手段と、自装置の動作制御を行うターゲット側制御手段とを備えたターゲット装置とを有し、両装置間で所要の情報を通信可能に構成し、
   前記照明側制御手段が、前記姿勢制御手段を駆動して複数のポイントに照明光が照射するように前記照明手段の姿勢制御を行うとともに、各ポイントの位置情報を前記ターゲット装置に送信し、
   前記ターゲット装置は、
   各ポイントの位置情報と前記検出手段から出力された照度情報とを対応付けて記憶しておき、その内最も照度の大きなポイント（最大照度点）の位置情報を前記照明装置に送信し、更に、
   前記照明装置の前記照明側制御手段は、
   前記ターゲット装置から送信される前記最大照度ポイントの位置情報に基づいて前記姿勢制御手段を駆動することによって前記照明手段からの照明光の向きを前記ターゲット装置に向けるように構成したことを特徴とする照明システム。
2. 請求項１に記載の照明システムにおいて、
   前記ターゲット装置は、
   可視光を直線状の光線として出力する可視光出力手段を更に備えたことを特徴とする照明システム。

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