JP5176056B2 - Simultaneous control system for device units, lighting control system, and home appliance control system - Google Patents

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Description

本発明は、プロジェクタ等の投射手段を用いたデバイスユニットの一斉制御システムに関するもので、特に、大量の発光ダイオード(LED)からなるイルミネーション等の電飾制御システムおよび家電デバイスの制御システムに関するものである。   The present invention relates to a simultaneous control system for device units using projection means such as a projector, and more particularly to an illumination control system such as illumination composed of a large number of light emitting diodes (LEDs) and a control system for home appliances. .

近年、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)は、低消費電力で長寿命,低発熱であるというメリットを生かし、街頭のサイン,信号機から照明機器まで、生活の様々な場面で利用されるようになってきている。特に、クリスマスツリーやオーナメントなどの街頭イルミネーションやウェアラブルファッションなどのLEDを利用した電飾アートはデバイスの技術向上に伴い表現力を増している。大量のLEDが輝くクリスマスツリーや夜の街頭イルミネーションは人々の心を打ち、また複数の小型LEDを装飾として衣類に施したウェアラブルファッションはより豊かな表現へとつながってきている。   In recent years, light emitting diodes (LEDs) have been used in various situations in daily life, from street signs, traffic lights to lighting equipment, taking advantage of low power consumption, long life and low heat generation. It has become to. In particular, street lighting such as Christmas trees and ornaments, and lighting art using LEDs such as wearable fashion have increased their expressive power as device technology has improved. The Christmas tree and night street illuminations that shine a lot of LEDs touch the hearts of people, and wearable fashion with multiple small LEDs as decorations has led to a richer expression.

しかし、現在の電飾アートにおけるLEDの制御は非常に単純で、ON/OFFの切り替えや、マイコンやセンサを用いた簡単なインタラクションを取り入れるにとどまっている。また、マイコンを用いてLEDの制御を行う場合、個々のLEDデバイスにプログラムを書き込む必要があり、LEDデバイスが数千個,数万個単位になるような大規模なイルミネーションでは、LEDデバイスを個別に制御することは不可能な状態となっている。個々のLEDデバイスにプログラムを書き込むため、すなわち、プログラムの個別設定や個別ダウンロードを可能にするためには、それぞれのLEDデバイスを一つ一つ識別し、それぞれのデバイスの配置を把握してそれぞれに対するプログラムを用意し、更にそれぞれ別々のプログラムをダウンロードするという非常に煩雑で時間を要する作業およびシステムプラットホームを必要とする。このため大規模なイルミネーションに適用するのは困難なのである。   However, the LED control in the current lighting art is very simple, and only switching on / off and simple interaction using a microcomputer and a sensor are incorporated. In addition, when controlling a LED using a microcomputer, it is necessary to write a program to each LED device. For large-scale illuminations where the number of LED devices is in the thousands or tens of thousands, the LED devices must be individually It is impossible to control it. In order to write a program to each LED device, that is, to enable individual setting and individual downloading of the program, each LED device is identified one by one, the arrangement of each device is grasped, and each It requires a very complicated and time consuming task of preparing programs and downloading different programs, and a system platform. For this reason, it is difficult to apply to large-scale illumination.

また、このような問題は、昨今話題となっている所謂ユビキタスデバイスにも共通した問題である。所謂ユビキタスデバイスは、小型ウェアラブルなデバイスで、いたるところに存在する意味で用いられる。屋内外で大勢の人々がユビキタスデバイスを持ち歩くようになった場合、個々のユビキタスデバイスを一つ一つ識別し、それぞれのデバイスの配置を把握してそれぞれに対するプログラムを用意し、更にそれぞれ別々のプログラムをダウンロードすることは容易ではない。個々のユビキタスデバイスにID(識別子)を設け、無線通信でプログラムのダウンロードを行う方法があるが、デバイスの配置によってプログラムの動作が変わるような場合、処理が非常に複雑で困難なものとなる。既に、無線通信のできるユビキタスデバイスが開発されているが、これらは個別デバイスの制御や一斉に同じ制御を行うことはできるが、一斉に別々の制御をおこなうことは困難である。   Such a problem is also a problem common to so-called ubiquitous devices, which have been a hot topic these days. The so-called ubiquitous device is a small wearable device and is used in the meaning that exists everywhere. When a large number of people move indoors and outdoors to carry ubiquitous devices, each ubiquitous device is identified one by one, the arrangement of each device is grasped, a program for each is prepared, and each program is further separated. It is not easy to download. There is a method of providing an ID (identifier) to each ubiquitous device and downloading the program by wireless communication. However, when the operation of the program changes depending on the arrangement of the device, the processing becomes very complicated and difficult. Ubiquitous devices capable of wireless communication have already been developed. These devices can control individual devices or perform the same control all at once, but it is difficult to perform separate control all at once.

一方、プロジェクタを単に映像を投射するものとしてだけでなく、情報の提供に関する手段として用いる研究が行われている。例えば、プロジェクタを用いた描画のガイドシステムでは、既存の絵をキャンバスへとプロジェクタで映し出しことで絵を描く人の補助を行うものである。また、プロジェクタから出す光に映像情報だけでなく目に見えないグリット状のデータで文字情報を重畳して投射するものや、赤外線を投影可能なプロジェクタを用いた不可視光による情報の提供に関する研究が行われている。   On the other hand, research is being conducted on using a projector as a means for providing information as well as merely projecting an image. For example, a drawing guide system using a projector assists a person who draws a picture by projecting an existing picture onto a canvas. In addition, there are researches on the provision of information by invisible light using a projector capable of projecting infrared light, as well as video information and text information superimposed on invisible grit-like data on the light emitted from the projector. Has been done.

赤外線を投影可能なプロジェクタを用いた不可視光によるものは、情報獲得者が情報を獲得したい度合いに応じて、情報を提示することができ、例えば、ある情報を必要としていない者には、情報の存在を気づかせないように情報を提示し、情報を必要とする度合いが大きい者には、詳細な情報を提示することができるといったものである(特許文献1を参照。)。   Invisible light using a projector capable of projecting infrared light can present information depending on the degree to which the information acquirer wants to acquire information. For example, for those who do not need certain information, Information is presented so as not to be noticed, and detailed information can be presented to a person who needs a large amount of information (see Patent Document 1).

この他、プロジェクタを用いて空間内の位置検出を行う技術も知られている(例えば、特許文献2を参照。)。   In addition, a technique for detecting a position in a space using a projector is also known (see, for example, Patent Document 2).

特開2005−62748号公報JP 2005-62748 A 特開2006−250554号公報JP 2006-250554 A

本発明は、大規模なイルミネーションの表現力の向上を目標とし、また、将来のユビキタスデバイスの普及に伴う大量のユビキタスデバイスの制御の利便性を考慮し、大量のLEDデバイス等のデバイスユニットを一斉に個別制御できるシステムを提供することを目的とする。   The present invention is aimed at improving the expressive power of large-scale illumination, and considering the convenience of controlling a large number of ubiquitous devices as the future ubiquitous devices become popular, device units such as a large number of LED devices are grouped together. The purpose is to provide a system that can be individually controlled.

上記目的を達成するため、本発明のデバイスユニットの一斉制御システムは、複数のデバイスユニットと投射手段から構成され、前記デバイスユニットに光センサが搭載され、前記光センサに前記投射手段から画像が投射され、前記光センサの受光信号により前記デバイスユニットの状態が変動するシステムであって、前記デバイスユニットに個々にマイクロコンピュータが搭載され、前記マイクロコンピュータが、前記光センサの受光信号パターンを記憶し、前記光センサの受光信号パターンを再生し、再生された受光信号パターンからプリアンブル信号とコマンドを読み取り、プログラムを実行させてデバイスユニットの状態を変動させ、個々の前記デバイスユニットが任意に配置され、個々の前記デバイスユニットの位置情報を認識することなく、前記投射手段から投射される画像の二次元的な位置における光の明暗若しくは光の波長によって、任意に配置されている個々の前記デバイスユニットを一斉に個別制御できる構成とされたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the device unit simultaneous control system of the present invention includes a plurality of device units and a projection unit, and a photosensor is mounted on the device unit, and an image is projected onto the photosensor from the projection unit. And a system in which the state of the device unit fluctuates according to a light reception signal of the optical sensor, wherein the microcomputer is individually mounted on the device unit, and the microcomputer stores a light reception signal pattern of the optical sensor, The light reception signal pattern of the optical sensor is reproduced, the preamble signal and the command are read from the reproduced light reception signal pattern, the program is executed to change the state of the device unit, and the individual device units are arbitrarily arranged and individually Recognize the location information of the device unit Without any particular arrangement, the device units can be individually controlled at the same time according to the brightness of light or the wavelength of light at the two-dimensional position of the image projected from the projection means. Features.

かかる構成とすることで、複数のデバイスユニットを特別な制御プログラム無しで、一斉に個別制御が可能となる。また、個々のデバイスユニットの位置情報を認識することなく、特定の位置に配置されているデバイスユニットに特定の指示を付与することが可能となる。すなわち、投射される画像の二次元的な位置における光の明暗、若しくは光の波長によって、個々のデバイスユニットを個別に制御するのである。ここで二次元的な位置とは、個々のデバイスユニットが壁面や平坦な道路に配置される場合や、イルミネーション用のツリーなどに配置される場合を意味している。   With such a configuration, individual control of a plurality of device units can be performed simultaneously without a special control program. In addition, it is possible to give a specific instruction to a device unit arranged at a specific position without recognizing the position information of each device unit. That is, the individual device units are individually controlled according to the brightness of light at the two-dimensional position of the projected image or the wavelength of light. Here, the two-dimensional position means a case where individual device units are arranged on a wall surface or a flat road, or arranged on an illumination tree or the like.

また、デバイスユニットは、デジタル的な処理を行えるマイクロコンピュータを搭載したものだけでなく、電流・電圧で動作する回路のみで構成されるアナログ的な処理を行うものでもかまわない。光センサは可視光線に応答するものや、赤外線に応答するものなど、使用する用途・場面に応じて適宜選択されるものである。
なお、デバイスユニットに太陽電池などの光電素子を設けることにより、光から発電・充電して動作することが可能である。
Further, the device unit is not limited to a device equipped with a microcomputer that can perform digital processing, but may be an analog processing that includes only a circuit that operates with current and voltage. The optical sensor is appropriately selected according to the use and the scene to be used, such as one that responds to visible light and one that responds to infrared rays.
In addition, by providing a photoelectric element such as a solar cell in the device unit, it is possible to operate by generating and charging from light.

また、投射手段は画像を投射できるものであり、具体的にはパーソナルコンピュータ(PC)の外部出力にプロジェクタ等の投影装置が接続されたものである。また、投射する画像は、静止画像のみならず動画像も含まれる。   The projecting means is capable of projecting an image. Specifically, a projecting device such as a projector is connected to an external output of a personal computer (PC). Further, the projected image includes not only a still image but also a moving image.

投射手段から特定パターンの画像が投射された場合、投射される二次元的な位置に配置されている個々のデバイスユニットは、各自の光センサが受光した光の有無、若しくは光の波長に応じて、回路が動作/非動作することとなる。   When an image of a specific pattern is projected from the projection means, each device unit arranged at the two-dimensional position to be projected depends on the presence or absence of the light received by the respective optical sensor or the wavelength of the light. The circuit will operate / inactivate.

このように、本発明のデバイスユニットの一斉制御システムは、プロジェクタ等の投射手段を用いて、大量のLEDデバイス等のデバイスユニットを一斉に個別制御できるのである。   As described above, the device unit simultaneous control system of the present invention can individually control a large number of device units such as LED devices simultaneously using a projection unit such as a projector.

また、本発明のデバイスユニットの一斉制御システムでは、デバイスユニットに光センサとマイクロコンピュータが搭載され、光センサに投射手段から画像を投射し、マイクロコンピュータが光センサの受光信号パターンを記憶し、マイクロコンピュータが光センサの受光信号パターンを再生し、再生された受光信号パターンによりデバイスユニットの状態が変動し得る構成とされる。 In the device unit simultaneous control system of the present invention, the device unit is equipped with an optical sensor and a microcomputer, an image is projected onto the optical sensor from the projection means, and the microcomputer stores the received light signal pattern of the optical sensor, The computer reproduces the light reception signal pattern of the optical sensor, and the state of the device unit can be changed by the reproduced light reception signal pattern .

デバイスユニットに光センサとマイクロコンピュータが搭載され、光センサの受光信号パターンを記憶し再生し、再生された受光信号パターンによりデバイスユニットの状態を変動させる。すなわち、投射手段から特定パターンの画像が投射された場合、投射される二次元的な位置に配置されている個々のデバイスユニットは、光センサが受光した光のパターンをマイクロコンピュータのメモリ上に記憶し、受光した光の明暗を1/0のビット列と解釈して、マイクロコンピュータがそのパターンからプリアンブル信号コマンドを読み取り、プログラムを実行させるのである。
An optical sensor and a microcomputer are mounted on the device unit, and a light reception signal pattern of the optical sensor is stored and reproduced, and the state of the device unit is changed by the reproduced light reception signal pattern. That is, when an image of a specific pattern is projected from the projection means, each device unit arranged at a two-dimensional position to be projected stores the light pattern received by the optical sensor in the memory of the microcomputer. The light and darkness of the received light is interpreted as a 1/0 bit string, and the microcomputer reads the preamble signal and command from the pattern and executes the program.

ここで、本発明のデバイスユニットの一斉制御システムにおいて、投射手段は、受光信号パターンの再生、再生停止、パラメータ設定を少なくとも含む通信制御シグナルのパターン画像を投射することが好ましい。
個々のデバイスユニットのプログラムの再生・再生停止やパラメータ設定を行うことで、プログラムの書き換えなしに動作の変更が可能で、また、大量のデバイスに対して一斉に動作パラメータの設定が可能となり、プログラムの保守性向上を図ることができる。
通信制御シグナルのパターン画像を投射するとは、所定時間内に所定のパターン(モールス信号のようなもの)を画像として投射手段からデバイスユニットに投射するものである。
Here, in the simultaneous control system of the device unit of the present invention, the projection means, the reproduction of the received signal pattern, reproduction stop, it is preferable to project a pattern image of the communication control signals, including at least a parameter setting.
You can change the operation without rewriting the program by replaying / stopping the program of each device unit and setting parameters, and it is possible to set operation parameters for a large number of devices all at once. The maintainability can be improved.
Projecting the pattern image of the communication control signal means projecting a predetermined pattern (such as a Morse code) from the projection unit to the device unit as an image within a predetermined time.

また、投射手段は、赤外光を投射するものであることが好ましい。赤外線は不可視光であり、肉眼のみでは存在を認知できないため、デバイスユニットに投射される画像の存在を周辺の人々に気づかせないようにすることが可能となる。なお、不可視光として、紫外線を用いることも可能である。不可視光を投射する他の理由として、可視光を照射した場合にデバイスユニットが投射した光で照らされてしまい、デバイスユニットが発光するような場合はその発光動作がわかりにくくなるという問題を回避することも挙げられる。
なお、投射手段として不可視光を投射するものとした場合、デバイスユニットに搭載される光センサもそれに対応したものとすることが必要である。
Moreover, it is preferable that a projection means projects an infrared light. Infrared light is invisible light, and its presence cannot be recognized only with the naked eye, so that it is possible to prevent the surrounding people from noticing the presence of an image projected on the device unit. Note that ultraviolet light may be used as invisible light. Another reason for projecting invisible light is to avoid the problem that when the visible light is irradiated, the device unit is illuminated by the light projected, and the light emitting operation becomes difficult to understand when the device unit emits light. It can also be mentioned.
In addition, when invisible light is projected as the projecting means, the optical sensor mounted on the device unit needs to correspond to it.

また、投射手段は、具体的にはプロジェクタであることが好ましい。PCの外部表示出力にプロジェクタを接続することで、投射手段を容易に構築することが可能となる。また、プロジェクタには通常は可視光を投射するが、赤外線や紫外線やX線の不可視光を投射するものもある。また、可視光を投射するプロジェクタに、例えば、赤外線透過フィルタ用のレンズを取り付けることで容易に赤外線を投射するプロジェクタとすることができる。   Specifically, the projection means is preferably a projector. By connecting the projector to the external display output of the PC, it is possible to easily construct the projection means. In addition, projectors usually project visible light, but some projectors project infrared, ultraviolet or X-ray invisible light. In addition, for example, by attaching a lens for an infrared transmission filter to a projector that projects visible light, the projector can easily project infrared rays.

また、投射手段は、照射方向を可変とし得るレーザー装置としてもよい。デバイスユニットと投射手段の間の距離が大きくなるとレーザー装置からレーザー光を投射することが好ましい。但し、デバイスユニットは二次元的な位置に配置されているため、レーザー光は照射方向を可変にできるものである必要がある。具体的には、二次元的に上下左右にスキャンしながら、全てのデバイスユニットにレーザー光を投射する。   Further, the projection means may be a laser device that can change the irradiation direction. When the distance between the device unit and the projection means is increased, it is preferable to project laser light from the laser device. However, since the device unit is arranged at a two-dimensional position, the laser beam needs to be capable of changing the irradiation direction. Specifically, laser light is projected onto all device units while two-dimensionally scanning vertically and horizontally.

また、上述のデバイスユニットの一斉制御システムは、投射手段に更にカメラ手段が搭載され、カメラ手段がデバイスユニットを撮像し、撮像した画像を解析してその結果を投射手段に伝達する構成とされることが好ましい。
投射手段にカメラ手段が搭載されることで、デバイスユニットからの情報を受信することが可能となる。例えば、デバイスユニットからの情報の提供として、LEDの点滅を1/0に対応させることでデバイスユニットからの情報を受信するのである。
The device unit simultaneous control system has a configuration in which camera means is further mounted on the projection means, the camera means images the device unit, analyzes the captured image, and transmits the result to the projection means. It is preferable.
When the camera unit is mounted on the projection unit, it is possible to receive information from the device unit. For example, in order to provide information from the device unit, information from the device unit is received by making the blinking of the LED correspond to 1/0.

上述のデバイスユニットの一斉制御システムにおけるデバイスユニットは、具体的には照明ユニット、中でも発光ダイオード(LED)から構成される照明ユニットであることが好ましい。この他、照明ユニットとしては、ランプ、レーザーダイオード(LD)を用いたデバイスユニットが挙げられる。
また、デバイスユニットが家電ユニットであり、投射手段から投射される画像によって、家電ユニットの稼動状態が変動するシステムも好適に用いられる。
Specifically, the device unit in the simultaneous control system of the above-described device units is preferably an illumination unit, particularly an illumination unit composed of a light emitting diode (LED). In addition, examples of the illumination unit include a device unit using a lamp and a laser diode (LD).
Further, a system in which the device unit is a home appliance unit and the operating state of the home appliance unit varies depending on the image projected from the projection unit is also preferably used.

本発明のデバイスユニットの一斉制御システムによれば、光センサを搭載したデバイスユニットとプロジェクタなどの投射手段を用いて、大量のデバイスユニットを一斉に制御することや複数のデバイスユニットの動作を連携させて動作させることを可能にする。また投射手段を用いて各デバイスユニットの動作パターンを与えるだけでなく、各デバイスユニットへの位置情報の提供や個別アドレスの付与、赤外線通信によるコマンドの送信も行うことができるといった効果がある。   According to the device unit simultaneous control system of the present invention, a device unit equipped with an optical sensor and a projection means such as a projector can be used to control a large number of device units simultaneously or to coordinate the operation of a plurality of device units. To make it work. In addition to providing the operation pattern of each device unit using the projection means, it is possible to provide position information to each device unit, assign an individual address, and transmit a command by infrared communication.

具体的に、デバイスユニットがLEDデバイスで、光センサを搭載したLEDデバイスとプロジェクタを用いることで、大量のLEDデバイスを一斉に制御することや複数のLEDデバイスの動作を連携させて図形を表示することを可能にする。またプロジェクタを用いてLEDデバイスの動作のパターンを与えるだけでなく、各LEDデバイスへの位置情報の提供や個別のアドレスの付与,光の点滅や赤外線通信によるコマンドの送信も行うことができる。さらにカメラ手段を用いて全体のLEDデバイスの点滅を撮影することで各LEDデバイスからの情報を受信でき、プロジェクタを操作するシステム側とLEDデバイス側の双方向の一斉通信も実現できるといった効果がある。
特に、本システムはプロジェクタにつながったパソコンからLEDデバイスの一斉制御を行えるので、パソコンから音楽も一緒に流せば音楽に合わせてLEDデバイスを制御できるし、センサやカメラをつけてパソコンで処理をすれば、人の動きやモノの動きに合わせて制御できる。また、パソコンのオペレータが手動で(マウスクリックやキーボード操作で)制御内容や制御タイミングを操作できる。
Specifically, the device unit is an LED device, and by using an LED device equipped with an optical sensor and a projector, a large number of LED devices can be controlled simultaneously and the operations of multiple LED devices can be linked to display a figure. Make it possible. In addition to giving a pattern of LED device operation using a projector, it is also possible to provide position information to each LED device, assign an individual address, blink a light, and send a command by infrared communication. Furthermore, it is possible to receive information from each LED device by photographing the blinking of the entire LED device using the camera means, and to achieve bidirectional simultaneous communication between the system side operating the projector and the LED device side. .
In particular, this system allows simultaneous control of LED devices from a personal computer connected to a projector, so if you play music from a personal computer together, you can control the LED device according to the music, and attach a sensor or camera to the computer. For example, it can be controlled according to the movements of people and things. In addition, the operator of the personal computer can manually operate the control content and control timing (by mouse click or keyboard operation).

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明していく。ただし、本発明の範囲は、以下の実施例や図示例に限定されるものではなく、幾多の変更及び変形が可能である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the scope of the present invention is not limited to the following examples and illustrated examples, and various changes and modifications can be made.

図1は、本発明のデバイスユニットの一斉制御システムの機能ブロック図を示している。本システムは、デバイスユニット側と投射手段側の2つの構成要素からなる。デバイスユニット側は、光センサとLEDなどのデバイスから構成され、一方、投射手段側はプロジェクタなどの投射装置とそれに画像信号を送るPCから構成される。   FIG. 1 shows a functional block diagram of the simultaneous control system of the device unit of the present invention. This system consists of two components on the device unit side and the projection means side. The device unit side is composed of devices such as light sensors and LEDs, while the projection means side is composed of a projection device such as a projector and a PC that sends image signals thereto.

次に図1のシステムの動作を説明する。
先ず、PCの外部表示出力に接続された投射装置に対して、PCから画像信号が送られる。次に複数のデバイスユニットで構成されるデバイスユニット群に対して投射装置から画像が投射される。各デバイスユニットの光センサは、各々の位置における光の照射の有無や明暗若しくは受光波長によって検知動作を行い、信号を当該光センサに対応したデバイスに送る。各デバイスは光センサからの信号によって状態が変化することとなる。これにより、複数のデバイスユニットを特別な制御プログラム無しで、一斉に個別制御が可能となると同時に、個々のデバイスユニットの位置情報を認識することなく、特定の位置に配置されているデバイスユニットに特定の指示を付与することが可能となる。
図1の機能ブロック図を実現するシステムでは、デバイスユニット側は、電流・電圧で動作するアナログ回路のみで構成される場合が多い。
Next, the operation of the system of FIG. 1 will be described.
First, an image signal is sent from the PC to the projection device connected to the external display output of the PC. Next, an image is projected from the projection device onto a device unit group including a plurality of device units. The optical sensor of each device unit performs a detection operation according to the presence / absence of light irradiation, light / dark or light reception wavelength at each position, and sends a signal to a device corresponding to the optical sensor. Each device changes its state according to a signal from the optical sensor. As a result, multiple device units can be individually controlled at once without any special control program, and at the same time, the device unit can be specified at a specific position without recognizing the position information of each device unit. This instruction can be given.
In the system that implements the functional block diagram of FIG. 1, the device unit side is often composed only of analog circuits that operate with current and voltage.

これに対して、図2は、デバイスユニットにマイクロコンピュータが搭載された場合のシステムの機能ブロック図を示している。図1の機能ブロック図と異なり、デバイスユニット側にマイクロコンピュータがあり、光センサの信号をマイクロコンピュータが入力データとして処理し、信号に対応した動作信号をデバイスに出力する。
更に詳しく説明すると、マイクロコンピュータが光センサの受光信号パターンを記憶し、マイクロコンピュータが光センサの受光信号パターンを再生し、再生された受光信号パターンによりデバイスユニットの状態を変動させるのである。すなわち、光センサが受光した光の明暗を1/0のビット列と解釈して、マイクロコンピュータがそのビット列からプリアンブル信号やコマンドを読み取り、プログラムを実行させてデバイスユニットの状態を変動させるのである。
On the other hand, FIG. 2 shows a functional block diagram of the system when a microcomputer is mounted on the device unit. Unlike the functional block diagram of FIG. 1, there is a microcomputer on the device unit side, the microcomputer processes the signal of the optical sensor as input data, and outputs an operation signal corresponding to the signal to the device.
More specifically, the microcomputer stores the light reception signal pattern of the optical sensor, the microcomputer reproduces the light reception signal pattern of the optical sensor, and changes the state of the device unit according to the reproduced light reception signal pattern. That is, the light and darkness of the light received by the optical sensor is interpreted as a 1/0 bit string, and the microcomputer reads the preamble signal and command from the bit string and executes the program to change the state of the device unit.

以下の実施例では、本発明のデバイスユニットの一斉制御システムを利用したアプリケーション例を示しながら、システムの動作や有用性を詳細に説明する。   In the following embodiment, the operation and usefulness of the system will be described in detail while showing an application example using the device unit simultaneous control system of the present invention.

実施例1では、デバイスユニットとしてLEDと光センサを用い、また投射手段としてプロジェクタとPCを用いたデバイスユニットの一斉制御システムについて説明する。
図3は、街頭におけるイルミネーション用のツリーに、デバイスユニットを多数配置し、ツリーから離れた場所からプロジェクタとPCを用いて画像を投射している様子を模式的に表したものである。プロジェクタは赤外線を投射するタイプを使用する。ツリーとプロジェクタの間の距離は10〜20m程度はなしている。プロジェクタは電柱など高所に取り付け配置し、操作端末であるPCとはケーブルで接続されている。
In the first embodiment, a simultaneous control system of device units using LEDs and optical sensors as device units and using a projector and a PC as projection means will be described.
FIG. 3 schematically shows a state in which a large number of device units are arranged in an illumination tree on the street and an image is projected from a location away from the tree using a projector and a PC. The projector uses a type that projects infrared rays. The distance between the tree and the projector is about 10 to 20 m. The projector is mounted and arranged at a high place such as a utility pole, and is connected to a PC as an operation terminal by a cable.

図4に示すように、PC画面上で「サンタクロースがソリに乗っている絵」の画像を、プロジェクタを用いて投射する。赤外線で投射されるため、投射画像は肉眼では観察されない。ツリーには多数のデバイスユニットが配置されているため、「サンタクロースがソリに乗っている絵」の画像が投射されたデバイスユニットにおいては、光センサが動作しLEDの状態が消灯から点灯に変化する。デバイスユニットの回路によっては、消灯から点滅になったり、消灯から点滅状態を得て点灯になったり、点灯になった後一定時間経過後に消灯するものも考えられる。   As shown in FIG. 4, an image of “a picture of Santa Claus on a sled” is projected on a PC screen using a projector. Since it is projected by infrared rays, the projected image is not observed with the naked eye. Since a large number of device units are arranged in the tree, in the device unit on which an image of “a picture of Santa Claus on a sled” is projected, the light sensor operates and the LED state changes from off to on. . Depending on the circuit of the device unit, it can be considered that the light is turned off and blinks, the light is turned on after the light is turned off, and the light is turned on.

この「サンタクロースがソリに乗っている絵」の画像には、絵の部分(PC画面上の白の部分)は赤外線が照射されるが、背景部分(PC画面上の黒の部分)は赤外線が照射されない。従って、ツリーに飾られた多数のデバイスユニットはその配置場所によって赤外線が照射されるものと照射されないものが存在することになる。照射されたデバイスユニットは状態が変動(LEDの点滅や点灯)することになるが、照射されないデバイスユニットは状態が変わらない。
なお、「サンタクロースがソリに乗っている絵」の画像は静止画像である必要は無く、リアルタイムに変化する動画像でもかまわない。デバイスユニットがリアルタイムに状態を変動させることで、動画像をそのまま再現することが可能となる。更に、画像は2値の画像である必要はない。
例えば8色のカラー画像であっても、フルカラーのLEDを用い、かつ、照射する光の波長帯に8色を対応させ、デバイスユニット側で波長帯に対応した状態変化(8色の変化、実際に1つは消灯なので7色の変化)の回路を構築することにより、カラー画像をLEDで表現させることが可能になる。
In this "picture of Santa Claus riding on a sled" image, the part of the picture (white part on the PC screen) is irradiated with infrared rays, but the background part (black part on the PC screen) is irradiated with infrared rays. Not irradiated. Accordingly, there are a large number of device units decorated in the tree that are irradiated with infrared rays and those that are not irradiated depending on the arrangement location. The state of the irradiated device unit will fluctuate (LED blinking or lighting), but the state of the device unit that is not irradiated will not change.
Note that the image of “the picture of Santa Claus on the sled” does not have to be a still image, and may be a moving image that changes in real time. By changing the state of the device unit in real time, the moving image can be reproduced as it is. Furthermore, the image need not be a binary image.
For example, even for an 8-color image, a full-color LED is used, and 8 colors are made to correspond to the wavelength band of light to be irradiated, and the state change corresponding to the wavelength band on the device unit side (eight color changes, actual By constructing a circuit of 7 colors change because one is turned off, a color image can be expressed by LEDs.

以上説明したように投射手段側で画像を選択することで、多数のデバイスユニットを一斉に個別に制御できるのである。また個別制御するのに、特別な回路やプログラムは全く必要無いのである。   As described above, by selecting an image on the projection means side, a large number of device units can be individually controlled at the same time. In addition, no special circuit or program is required for individual control.

同様に、図5に示すように、PC画面上で「Merry Christmas」の文字画像を、プロジェクタを用いて投射する。この「Merry Christmas」の文字画像には、背景部分(PC画面上の白の部分)は赤外線が照射されるが、文字部分(PC画面上の黒の部分)は赤外線が照射されない。従って、ツリーに飾られた多数のデバイスユニットはその配置場所によって赤外線が照射されるものと照射されないものが存在することになる。照射されたデバイスユニットは状態が変動(例えばLEDが点灯)することになるが、照射されないデバイスユニットは状態が変わらない。LEDの点灯した部分で文字が形成されるのではなく、点灯した部分が文字を浮き出させることになる(文字の輪郭より外のLEDが点灯)。   Similarly, as shown in FIG. 5, a character image of “Merry Christmas” is projected on a PC screen using a projector. In the character image of “Merry Christmas”, the background portion (white portion on the PC screen) is irradiated with infrared rays, but the character portion (black portion on the PC screen) is not irradiated with infrared rays. Accordingly, there are a large number of device units decorated in the tree that are irradiated with infrared rays and those that are not irradiated depending on the arrangement location. The state of the irradiated device unit changes (for example, the LED is lit), but the state of the device unit that is not irradiated remains unchanged. A character is not formed in the portion where the LED is lit, but the lit portion causes the character to be raised (the LED outside the outline of the character is lit).

次に、実施例2では、多数のデバイスユニットを服に縫い付けた形のウェラブルファッションに関する本システムの適用例について説明する。実施例1と同様に、デバイスユニットとしてLEDと光センサを用い、また投射手段としてプロジェクタとPCを用いる。
図6は、舞台ステージでウェラブルファッションを身に着けた人が歩いて移動し、その服装の胸から腹部分にかけてプロジェクタでPCの画像を投射する様子を模式的に表している。図の左側では「M」という文字をプロジェクタから投射している。また図の右側では「T」という文字をプロジェクタから投射している。このように多数のLEDのデバイスユニットを身にまとったウェラブルファッションに対して様々な画像や文字をプロジェクタで投射することにより、ウェラブルファッション上の各デバイスユニットが照射を感知してLEDを表示させることができるのである。
Next, in the second embodiment, an application example of this system relating to wearable fashion in which a large number of device units are sewn on clothes will be described. Similar to the first embodiment, an LED and an optical sensor are used as a device unit, and a projector and a PC are used as projection means.
FIG. 6 schematically shows how a person wearing wearable fashion walks and moves on the stage and projects a PC image from the chest to the abdomen of the clothes. On the left side of the figure, the letter “M” is projected from the projector. On the right side of the figure, the letter “T” is projected from the projector. By projecting various images and characters on the wearable fashion wearing many LED device units in this way with a projector, each device unit on the wearable fashion senses the irradiation and displays the LED. It can be made.

実施例3では、光センサとマイクロコンピュータ(マイコン)を搭載したLEDのデバイスユニットをプロジェクタとPCを用いて、各LEDの個別動作の一斉制御を行う例を説明する。図7に示すように、光センサとマイコンを搭載したLEDのデバイスユニットに対してプロジェクタから光が照射されると、照射された光を光センサが感知し、マイコンがその情報を保存する。そして保存した情報に基づいてLEDが点灯や点滅をする。このようにプロジェクタを用いることでマイコンの書き換えなしにLEDの動作を変更することができる。   In the third embodiment, an example will be described in which an LED device unit on which an optical sensor and a microcomputer (microcomputer) are mounted is simultaneously controlled using a projector and a PC. As shown in FIG. 7, when light is emitted from a projector to an LED device unit on which an optical sensor and a microcomputer are mounted, the optical sensor senses the irradiated light, and the microcomputer stores the information. Based on the stored information, the LED is turned on or blinked. By using the projector in this way, the operation of the LED can be changed without rewriting the microcomputer.

このデバイスユニットを大量に並べてプロジェクタから白黒で描画した文字や図形などを出力することで、図8に示すようにLEDで文字や図形を簡単に表示することができる。マイコンに個別にプログラムを書き込む方法では、文字や図形の表示を行う場合は一つ一つのデバイスの位置を考慮し各デバイスに別々のプログラムを書き込むという非常に手間のかかる作業を行わなければならなかったが、本システムを用いればプロジェクタの解像度のレベルまで、LEDの置かれた場所に応じた動作パターンの設定を行うことが可能となるのである。また、位置を考慮したプログラミングが不要なので、これまでよりも非常に簡単に表示を行うことができる。さらにマイコン側にメモリを加えることで照射された光のパターンを保存して後で動画の再生も行うことが可能となる。   By arranging a large number of the device units and outputting characters and figures drawn in black and white from the projector, it is possible to easily display the characters and figures with LEDs as shown in FIG. In the method of writing the program individually to the microcomputer, when displaying characters and figures, it is necessary to perform a very laborious work of writing a separate program to each device in consideration of the position of each device. However, by using this system, it is possible to set the operation pattern according to the place where the LED is placed up to the resolution level of the projector. In addition, since programming that considers the position is unnecessary, display can be performed much more easily than before. Furthermore, by adding a memory to the microcomputer side, it is possible to save the pattern of the irradiated light and reproduce the moving image later.

プロジェクタでは投影する映像が30fps(フレーム/秒)の場合、30bps(ビット/秒)以下の通信を行うことができるので、MPEGなどの動画や静止画、パワーポイント、Flushなどのアニメや図形の再生が可能になる。この方法を用いれば,プログラムなどの知識がない人でもパソコンで描画するだけで簡単にイルミネーションで文字や図形の表示を行うことができるのである。   When the projected image is 30 fps (frames / second), the projector can perform communication at 30 bps (bits / second) or less, so that animations such as MPEG, still images, animations such as PowerPoint, Flash, and graphics can be played back. It becomes possible. If this method is used, even a person who has no knowledge of programs can easily display characters and figures with illumination simply by drawing on a personal computer.

また、照射する光についてはセンサを変えることにより可視光,赤外線両方に対応することができる。可視光のセンサとしてはCdS(硫化カドミウム)センサ、また赤外線のセンサとしてはフォトトランジスタが好適に用いられる。赤外線を用いる場合、赤外線プロジェクタを用いることで照射を行えるが、通常のプロジェクタの中にも可視光と共に赤外線を出しているものもあり、このようなプロジェクタに特定の波長以外の光をカットする赤外線フィルタを用いることで可視光をカットすることで、赤外線のみをデバイスユニットに照射することができる。   In addition, the irradiated light can be adapted to both visible light and infrared light by changing the sensor. A CdS (cadmium sulfide) sensor is suitably used as the visible light sensor, and a phototransistor is preferably used as the infrared sensor. In the case of using infrared rays, irradiation can be performed by using an infrared projector. However, some ordinary projectors emit infrared rays together with visible light, and infrared rays that cut light other than a specific wavelength in such projectors. By cutting visible light by using a filter, it is possible to irradiate the device unit with only infrared rays.

イルミネーションは通常ある程度の暗さの元で用いられるということが想定される。しかし、プロジェクタで可視光を照射した場合、LEDがプロジェクタの光で照らされてしまい点滅がわかりにくくなってしまう。そのため光の照射によるパターンの送信とLEDの動作を同時に行うような場合、赤外線のセンサを用いて赤外線を照射する方が適当である。また、不可視光を用いた制御としては紫外線を照射可能なプロジェクタを製作すれば紫外線を用いることもできる。   It is assumed that illumination is usually used in some darkness. However, when visible light is irradiated by the projector, the LED is illuminated by the light of the projector, and the blinking becomes difficult to understand. Therefore, in the case where pattern transmission by light irradiation and LED operation are performed simultaneously, it is more appropriate to irradiate infrared rays using an infrared sensor. Further, as a control using invisible light, it is possible to use ultraviolet rays if a projector capable of emitting ultraviolet rays is manufactured.

さらにフルカラーのLEDを搭載したデバイスを敷き詰めると動画を流すことも可能である。光センサは光を検知することはできるが、色は検知できないという問題点があるが、画像のRGBの情報を別々に3つのプロジェクタを用いて送信する。例えば、下表1のように波長ごとにRGBを分けて、各波長に応じたセンサを用いて各センサの値をRGBそれぞれに対する入力とするのである。このように3色に分けて受信することで色の再現が可能である。   Furthermore, if a device equipped with full-color LEDs is spread, it is possible to play a moving image. The optical sensor can detect light but cannot detect color, but transmits RGB information of an image separately using three projectors. For example, as shown in Table 1 below, RGB is divided for each wavelength, and the value of each sensor is input to each RGB using a sensor corresponding to each wavelength. In this way, it is possible to reproduce the color by receiving it in three colors.

このようにプロジェクタを用いることでイルミネーションでメッセージを表示したり、クリスマスツリーに絵を表示したり、大量に敷き詰めたLEDで画像や動画を再生したりと、いままでのイルミネーションでは実現できなかった複雑な動作をすることが可能となる。   In this way, using projectors, displaying messages with illumination, displaying pictures on the Christmas tree, playing images and videos with a large number of LEDs spread out, etc., a complex that could not be realized with conventional illumination It is possible to perform a proper operation.

また、プロジェクタで光のパターンを受け取ってLEDが点滅するだけでなく、光の点滅によってコマンド送ることも可能である。光の明暗を1と0のパルスとしてマイコンで受け取りそれを解釈することで、コマンドを送信するのである。送信の例を図9に示している。例えば、黒の画面を1秒以上映し出し、1と0の組を3回照射することでコマンドの送信の開始をデバイスに知らせるのである。その1秒後にデータをシリアル通信の通常の手法で送信する。データはスタートビット,8ビットの情報のビット,パリティ,ストップビットで構成される。また引き続きデータを送る場合は1秒以内に送信する。ここで、スタートビット,ストップビットはデータの開始と終了を表しており、パリティビットはデータが正確に送信できているかを確認するためのものである。このようなパルス波をマイコンで読み取れるようにすることでコマンドの送信が可能となる。   In addition to receiving a light pattern by a projector and LED blinking, it is also possible to send a command by blinking light. The command is transmitted by receiving the light brightness and darkness as 1 and 0 pulses by the microcomputer and interpreting them. An example of transmission is shown in FIG. For example, a black screen is projected for 1 second or longer, and the device 1 is notified of the start of command transmission by irradiating a set of 1 and 0 three times. One second later, data is transmitted by a normal method of serial communication. The data consists of a start bit, 8-bit information bits, parity, and stop bits. If you want to continue sending data, send it within 1 second. Here, the start bit and stop bit indicate the start and end of data, and the parity bit is for confirming whether data can be transmitted accurately. A command can be transmitted by making such a pulse wave readable by a microcomputer.

また、赤外線センサを搭載したデバイスの場合、赤外線通信によるコマンドの送信も可能である。赤外線通信としてよく用いられているものには赤外線リモコンなどがある。赤外線リモコンは38kHz程度に変調した赤外線にパルス波を乗せることで情報を機器に送信している。リモコンのONやOFF,ボリューム,録画などのボタンを押すことによって出る赤外線のパルス波をマイコンで読めるようにしておけば、テレビ等の操作と同じようにLEDのON/OFFやボリューム(明るさ),録画(パターンの記憶)などを行うことが可能である。   In the case of a device equipped with an infrared sensor, a command can be transmitted by infrared communication. An infrared remote controller is often used as an infrared communication. An infrared remote controller transmits information to a device by placing a pulse wave on infrared light modulated to about 38 kHz. If the microcomputer can read infrared pulse waves generated by pressing buttons such as remote control ON / OFF, volume, recording, etc., LED on / off and volume (brightness) in the same way as TV operations. Recording (pattern storage) can be performed.

コマンドの一例を下表2に、またコマンド内のパラメータの例を下表3に示す。このようなコマンドを1バイトのコマンドIDと1バイトのパラメータを上述したような方法で情報として送信することでデバイスにコマンドを送る。   An example of the command is shown in Table 2 below, and an example of the parameters in the command is shown in Table 3 below. Such a command is sent to the device by sending a 1-byte command ID and a 1-byte parameter as information in the manner described above.

大量のデバイスユニットを扱う場合、一つ一つのデバイスユニットのスイッチの切り替えや可変抵抗によるボリューム調節を行うのは難しい。しかしこの方法を用いればデバイスユニットが大量になってもプロジェクタの解像度の範囲でデバイスユニットが並んでいれば、それらに一斉にコマンドを送信することができることになる。   When handling a large number of device units, it is difficult to switch each device unit and adjust the volume using a variable resistor. However, if this method is used, even if the number of device units increases, if the device units are arranged in the range of the resolution of the projector, commands can be transmitted to them all at once.

次に、デバイスユニットの位置情報の設定に関して説明する。上述したコマンドの送信によって、デバイスユニットに位置情報を与えることが可能である。複数のLEDを並べて、そこに特定のパターンの光を照射する。光センサは光の点滅のパターンをビット列で表せた位置情報としてマイコンに記憶する。
ここでは、上記表2のコマンドID=1で、上記表3のパラメータがlocの場合、すなわち、「set loc val」を用いて「val」の値をこの特定のパターンの光の点滅にすることでデバイスに位置情報を与えるコマンドとしている。例えば、64個のデバイスを8x8に並べた場合、図10のように(1)〜(6)の6つのパターン画像の光を照射することで、各デバイスユニットが違った点滅のパターンの光を受け取り、光を受け取るバターンの組が2−>4−>8−>16−>32−>64となり、すべてのデバイスが一斉に位置情報を取得することができる。これは、デバイスユニットの数をどれだけ増やしてもプロジェクタの解像度の範囲で並べられたデバイスユニットに対して、固定時間でのコマンドの送信が可能である。
Next, setting of the position information of the device unit will be described. By transmitting the above-described command, it is possible to give position information to the device unit. A plurality of LEDs are arranged and irradiated with a specific pattern of light. The optical sensor stores the blinking pattern of light in the microcomputer as position information represented by a bit string.
Here, when the command ID in Table 2 is 1 and the parameter in Table 3 is loc, that is, using “set loc val”, the value of “val” is set to blink the light of this specific pattern. The command gives position information to the device. For example, when 64 devices are arranged in 8x8, each device unit emits light of a different blinking pattern by irradiating light of six pattern images (1) to (6) as shown in FIG. The group of patterns that receive light and receive light becomes 2->4->8->16->32-> 64, and all devices can simultaneously acquire position information. This is because a command can be transmitted in a fixed time to device units arranged in the resolution range of the projector no matter how many device units are increased.

ユビキタスデバイスにおいて位置情報の取得は非常に重要な問題であるが、プロジェクタを用いる本システムは、ある程度の暗さが想定できるLEDの利用状況において低コストで性能のよい手法であると言えるであろう。また、本システムを用いることで個々のデバイスに個別のアドレスを付与することも可能となる。多数の小型デバイスにアドレッシングすることは一般にコストのかかるものとされているが、本システム用いれば非常に低コストに実現することが可能である。   Although acquisition of position information is a very important issue in ubiquitous devices, this system using a projector can be said to be a low-cost and high-performance technique in the usage situation of LEDs that can assume a certain degree of darkness. . In addition, by using this system, it is possible to assign individual addresses to individual devices. Addressing a large number of small devices is generally costly, but can be realized at a very low cost by using this system.

次に、カメラ手段を用いることによる情報の受信について説明する。カメラ手段でLEDの点滅を撮影することで、デバイスユニットからの情報を受信することが可能となる。上述した説明においては、プロジェクタから照射する光の明暗を1/0のビット列とみて情報の送信を行ったが、デバイスユニット側からの情報の提供はLEDの点滅を1/0に対応させて行う。そして,カメラ手段を用いてLEDの点滅を撮影することでシステム側情報を受信する。カメラ手段で撮影することに大量のデバイスから情報を受信する場合でもすべてのデバイスからの情報を同時に得ることができる。   Next, reception of information by using camera means will be described. It is possible to receive information from the device unit by photographing the blinking of the LED by the camera means. In the above description, information is transmitted by regarding the brightness of the light emitted from the projector as a 1/0 bit string, but providing information from the device unit side is performed by blinking the LED corresponding to 1/0. . Then, the system side information is received by photographing the blinking of the LED using the camera means. Even when information is received from a large number of devices by photographing with the camera means, information from all devices can be obtained simultaneously.

LEDの点滅をカメラ手段で受信することで、センサ値や各デバイスユニットのアドレスを得ることができる。センサ値やアドレスの1を点灯、0を消灯として点滅させることで値をシステム側へ送信する。そしてその点滅をカメラ手段で受信することで、すべてのデバイスユニットのアドレスやセンサ値を一斉にシステム側で受け取ることができる。
しかし、センサ値やアドレスが0のデバイスユニットが存在した場合,そのデバイスユニットだけは一度も点灯しないのでシステム側で検出することができない。そこでその問題点を解消するためにセンサ値やアドレスのビット列に加えパリティのビット1を付与するものとする。この1ビットを加えることで値が0のデバイスユニットも一度だけ点灯するので検出できることとなる。
By receiving the blinking of the LED by the camera means, the sensor value and the address of each device unit can be obtained. The sensor value or address 1 is turned on and 0 is turned off, and the value is transmitted to the system side by blinking. By receiving the blinking by the camera means, the addresses and sensor values of all the device units can be received at the same time by the system side.
However, when there is a device unit with a sensor value or address of 0, only the device unit is not lit up and cannot be detected on the system side. Therefore, in order to solve the problem, parity bit 1 is given in addition to the bit string of the sensor value and address. By adding this 1 bit, a device unit having a value of 0 is also lit only once and can be detected.

この情報の受信では、上述したコマンドの「get addr」(コマンドID=2)を用いる。デバイスユニットが3個の場合(LED1,LED2,LED3)のアドレスの受信の例を図11に示す。位置情報の取得の場合と同様に、アドレスの受信もデバイスユニットの数が大量になっても、カメラ手段のカメラの解像度の範囲で並べられているデバイスユニットに対して、固定時間での情報の受信が可能である。なお、LEDの点滅の速度はカメラ手段のフレームレートを考慮して設定する。   In receiving this information, the above-described command “get addr” (command ID = 2) is used. FIG. 11 shows an example of address reception when there are three device units (LED1, LED2, LED3). As in the case of acquisition of position information, even if the number of device units received is large, the information in a fixed time is not received for the device units arranged in the camera resolution range of the camera means. Reception is possible. The LED blinking speed is set in consideration of the frame rate of the camera means.

次に、カメラ手段とプロジェクタを用いた双方向通信について説明する。図12に本システムにカメラ手段とプロジェクタを用いた双方向通信の模式図を示す。上述したように、本システムにカメラを用いることでプロジェクタからデバイスユニットへの情報の送信に加え、カメラによるデバイスユニットからの情報の受信ができ、システム側とデバイスユニットとの一斉双方向通信が可能となるのである。   Next, bidirectional communication using camera means and a projector will be described. FIG. 12 shows a schematic diagram of two-way communication using camera means and a projector in this system. As mentioned above, in addition to transmitting information from the projector to the device unit using the camera in this system, the camera can also receive information from the device unit, enabling simultaneous bidirectional communication between the system and the device unit. It becomes.

本発明のデバイスユニットの一斉制御システムは、街頭や各家庭でのクリスマスツリーやイルミネーション、テーマパークの夜の電飾パレード、ウェアラブルファッション、街の電光掲示板などの用途において利用できる。
本システムは個々のLEDの動作の設定がプロジェクタによる光の照射によって可能であるため、このように様々な電飾アートに使用することで簡単にこれまでより複雑で表現力豊かな光の演出を行うことができるのである。
The device unit simultaneous control system of the present invention can be used in applications such as Christmas trees and illuminations in streets and homes, night illumination parades at theme parks, wearable fashion, and electric bulletin boards in towns.
Since this system can set the operation of individual LEDs by irradiating light with a projector, it can be used for various lighting arts in this way, so that it is easy to produce more complex and expressive light. It can be done.

この他、本システムを利用して、特定の場所だけセンシングして光や無線通信で値を答えたり、特定の場所にあるセンサだけを駆動してデータを取得することが可能となる。例えば、壁にセンサが埋め込まれている場合、ひび割れや変色が起こったときに、その付近の振動応答や湿度などの情報を取得することに利用できる。また、本システムは、センサのデータを光で与えてセンサネットワークのシミュレーションを行ったり、壁や床に貼り付けられたセンサデバイスに加速度センサのデータを光で与えて、震動がなくても異常震動データ伝搬の動作確認実験に活用することもできる。   In addition, using this system, it is possible to sense only a specific place and answer a value by light or wireless communication, or drive only a sensor at a specific place to acquire data. For example, when a sensor is embedded in a wall, when a crack or discoloration occurs, it can be used to acquire information such as vibration response and humidity in the vicinity. In addition, this system gives sensor data with light to simulate a sensor network, or gives acceleration sensor data to a sensor device attached to a wall or floor with light. It can also be used for data propagation operation confirmation experiments.

さらに、本システムは、床にちりばめられたセンサやセンサロボットに場所情報を与えるのに有用である。ロボットの場合、一列に並べたり、中央に集めたり、広がって並べたり、一部のロボットだけを移動させたりというような制御が可能になるのである。   Furthermore, this system is useful for providing location information to sensors and sensor robots scattered on the floor. In the case of robots, it is possible to perform control such as arranging them in a line, gathering them in the center, arranging them in a wide array, or moving only some robots.

また、本システムは、特定の場所から音を鳴らしたり、クラブやライブハウスなどで音源を搭載したユビキタスデバイスを部屋の各所に配置しておき、音楽やショーの進行に合わせて、部屋の各所からいろいろなタイミングで音を出すなど、特に効果音システムに有用である。   In addition, this system plays sounds from a specific location, or places ubiquitous devices equipped with sound sources in clubs and live houses at various locations in the room so that the music and show progress from each location in the room. It is particularly useful for sound effects systems, such as making sounds at various times.

本発明のデバイスユニットの一斉制御システムの機能ブロック図Functional block diagram of the device unit simultaneous control system of the present invention デバイスユニットにマイクロコンピュータが搭載された場合のシステムの機能ブロック図Functional block diagram of the system when a microcomputer is installed in the device unit ツリーにデバイスユニットを多数配置し、ツリーから離れた場所からプロジェクタとPCを用いて画像を投射している様子示した模式図Schematic diagram showing how many device units are placed in the tree and images are projected from a location away from the tree using a projector and a PC 「サンタクロースがソリに乗っている絵」の図形画像を、プロジェクタを用いて投射している様子を示す図The figure which shows a mode that the picture image of "the picture which Santa Claus rides on a sled" is projected using a projector 「Merry Christmas」の文字画像を、プロジェクタを用いて投射している様子を示す図The figure which shows a mode that the character image of "Merry Christmas" is projected using a projector. ウェラブルファッションを身に着けた人が歩いて移動し、その服装にプロジェクタでPC画像を投射している様子を示す模式図Schematic diagram showing a person wearing a wearable fashion walking and moving, and projecting a PC image on the clothes with a projector プロジェクタによるLEDの制御の様子を示す図The figure which shows the mode of control of LED with the projector 大量のLEDに対して連携させる制御の様子を示す図The figure which shows the mode of the control which cooperates with respect to a lot of LED コマンド送信の一例Example of command transmission デバイスユニットの位置情報の取得のためのパターン画像の一例Example of pattern image for obtaining device unit position information コマンド(例:getコマンド)のタイムチャートTime chart of command (eg get command) カメラ手段とプロジェクタを用いた双方向通信の模式図Schematic diagram of bidirectional communication using camera means and projector

符号の説明Explanation of symbols

1 デバイスユニット
2 投射手段
3 光センサ
4 デバイス
5 LED
6 マイクロコンピュータ(マイコン)
7 投射装置(プロジェクタ)
8 PC
9 カメラ
10 ツリー
12 トレーナー(衣服)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Device unit 2 Projection means 3 Optical sensor 4 Device 5 LED
6 Microcomputer
7 Projection device (projector)
8 PC
9 Camera 10 Tree 12 Trainer (clothing)

Claims (9)

複数のデバイスユニットと投射手段から構成され、
前記デバイスユニットに光センサが搭載され、
前記光センサに前記投射手段から画像が投射され、
前記光センサの受光信号により前記デバイスユニットの状態が変動するシステムであって、
前記デバイスユニットに個々にマイクロコンピュータが搭載され、
前記マイクロコンピュータが、
前記光センサの受光信号パターンを記憶し、
前記光センサの受光信号パターンを再生し、
再生された受光信号パターンからプリアンブル信号とコマンドを読み取り、
プログラムを実行させてデバイスユニットの状態を変動させ、
個々の前記デバイスユニットが任意に配置され、
個々の前記デバイスユニットの位置情報を認識することなく、前記投射手段から投射される画像の二次元的な位置における光の明暗若しくは光の波長によって、任意に配置されている個々の前記デバイスユニットを一斉に個別制御できる、
ことを特徴とするデバイスユニットの一斉制御システム。
It consists of multiple device units and projection means,
An optical sensor is mounted on the device unit,
An image is projected from the projection means onto the optical sensor,
A system in which the state of the device unit varies according to a light reception signal of the optical sensor,
A microcomputer is mounted on each device unit,
The microcomputer is
Storing a light reception signal pattern of the optical sensor;
Reproducing the light reception signal pattern of the photosensor,
Read the preamble signal and command from the regenerated received light signal pattern,
Run the program to change the status of the device unit,
The individual device units are arbitrarily arranged,
Without recognizing the position information of the individual device units, the individual device units that are arbitrarily arranged according to the brightness or the wavelength of light at the two-dimensional position of the image projected from the projection means. Can be controlled individually at the same time,
A simultaneous control system for device units.
前記投射手段は、受光信号パターンの再生、再生停止、パラメータ設定を少なくとも含む通信制御シグナルのパターン画像を投射することを特徴とする請求項1に記載のデバイスユニットの一斉制御システム。 The device unit simultaneous control system according to claim 1 , wherein the projection unit projects a pattern image of a communication control signal including at least reproduction of a light reception signal pattern, reproduction stop, and parameter setting. 前記投射手段は、赤外光を投射することを特徴とする請求項1又は2に記載のデバイスユニットの一斉制御システム。 The device unit simultaneous control system according to claim 1 , wherein the projection unit projects infrared light. 前記投射手段は、プロジェクタであることを特徴とする請求項1又は2に記載のデバイスユニットの一斉制御システム。 The device unit simultaneous control system according to claim 1 , wherein the projection unit is a projector. 前記投射手段は、照射方向を可変とし得るレーザー装置であることを特徴とする請求項1又は2に記載のデバイスユニットの一斉制御システム。 The device unit simultaneous control system according to claim 1 , wherein the projection unit is a laser apparatus that can change an irradiation direction. 前記投射手段にカメラ手段が搭載され、該カメラ手段が前記デバイスユニットを撮像し、撮像した画像を解析してその結果を前記投射手段に伝達することを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載のデバイスユニットの一斉制御システム。 Camera means is mounted on said projecting means, said camera means is imaging the device unit, any one of claims 1 to 5, characterized in that for transmitting the result to said projecting means by analyzing the image captured The simultaneous control system of the device unit described in 1. 請求項1乃至6のいずれかに記載のデバイスユニットの一斉制御システムを用いる電飾制御システムであって、前記デバイスユニットが照明ユニットであり、前記投射手段から投射される画像によって、前記照明ユニットの点灯状態が変動することを特徴とする電飾制御システム。 It is an electrical decoration control system using the simultaneous control system of the device unit in any one of Claims 1 thru | or 6, Comprising : The said device unit is a lighting unit, The image of the said lighting unit is projected by the image projected from the said projection means. An illumination control system characterized by the lighting state fluctuating. 前記照明ユニットが発光ダイオード(LED)から構成されることを特徴とする請求項に記載の電飾制御システム。 The illumination control system according to claim 7 , wherein the lighting unit is formed of a light emitting diode (LED). 請求項1乃至6のいずれかに記載のデバイスユニットの一斉制御システムを用いる家電制御システムであって、前記デバイスユニットが家電ユニットであり、前記投射手段から投射される画像によって、前記家電ユニットの稼動状態が変動することを特徴とする家電制御システム。 It is a household appliance control system using the simultaneous control system of the device unit in any one of Claims 1 thru | or 6, Comprising: The said device unit is a household appliance unit, and operation | movement of the said household appliance unit by the image projected from the said projection means Home appliance control system characterized by changing state.
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JPH01105989A (en) * 1987-10-19 1989-04-24 Fuji Photo Film Co Ltd Active screen
JPH05232886A (en) * 1991-05-29 1993-09-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Image display method
JPH06214524A (en) * 1993-01-19 1994-08-05 Koito Ind Ltd Information display device
JPH10333631A (en) * 1997-06-02 1998-12-18 Daichiyuu Denshi:Kk Expanded display device, and display system using expanded display device
JP3450186B2 (en) * 1998-06-04 2003-09-22 三菱電機株式会社 Display device
JP2000020011A (en) * 1998-06-30 2000-01-21 Toshiba Corp Picture display device
US20030193485A1 (en) * 2002-04-10 2003-10-16 Da Cunha John M. Active display system
JP4025549B2 (en) * 2002-01-04 2007-12-19 真也 石田 Illuminated video creation and display system
US7061480B2 (en) * 2002-04-30 2006-06-13 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Image display
US7129910B2 (en) * 2002-07-10 2006-10-31 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Active display system and method with optical addressing
DE10242978A1 (en) * 2002-09-17 2004-03-18 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Active autonomous display for a projection system has an array of pixels each with an individual control unit that receives an optically encoded signal from a projector unit that controls its color and brightness
JP2005038181A (en) * 2003-07-15 2005-02-10 Michiaki Nagai Information transfer system using multi-dimension dot code
JP2006178340A (en) * 2004-12-24 2006-07-06 Konica Minolta Holdings Inc Image display device, projector and screen
JP4789481B2 (en) * 2005-02-16 2011-10-12 シャープ株式会社 Image display device and data transmission system

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