JP6070648B2 - 電動スクリーン - Google Patents

Description

本発明は、窓等の開口部に設置され、モータの駆動力によって開閉される電動スクリーンに関する。

建物における窓等の開口部には、断熱性強化や目隠し、遮光手段としてのロールスクリーン（ロールブラインド）が設けられる場合がある。近年では、スクリーンの昇降にモータの駆動力を用いる電動スクリーンが製品化されている。

電動スクリーンの昇降制御には、通常、窓近傍の壁に設置されたコントロールパネルまたはスイッチや、リモコンが用いられる。コントロールパネルまたはスイッチやリモコンには昇降ボタン（上昇ボタンまたは降下ボタン）が備えられており、ユーザがこの昇降ボタンを操作することによって、電動スクリーンの高さを自在に調節できるようになっている（例えば、特許文献１）。

特開平０６−１０８７６４号公報

しかしながら、コントロールパネルを設置する場合、窓ごとにパネルを設ける必要があり、室内の意匠性が損なわれる。また、周囲の状況によりコントロールパネルの設置が難しいケースもある。例えば、複数の窓が連続して設置される連窓の場合、隣接する窓間のスペースが小さいと、適切な位置にコントロールパネルを設置できない。

また、リモコンを用いる場合では、リモコン紛失のリスクが生じる。また、窓が多数ある場合、一つの窓を制御対象として操作することが難しい。

さらに、昇降ボタンを用いる操作では、最上位置または最下位置以外の高さに調節しようとする場合の操作性が悪い。例えば、電動スクリーンを任意の高さで停止させようとする場合、ユーザが昇降ボタンを長押ししながら電動スクリーンを移動させ、スクリーンが所望の位置に達した時点でボタンを離すといった操作方法が考えられる。しかしながら、この操作方法では、スクリーンが所望の位置に達するまで、ユーザはボタンを押し続けなければならず、操作性が悪い。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、室内の意匠性低下やリモコン紛失の課題を回避でき、さらに、ユーザにとっての操作性も高い電動スクリーンを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の第１の態様の電動スクリーンは、適宜の開口枠（例えば窓枠）に取り付けられるスクリーンと、前記スクリーンの昇降を行う駆動部とを有する電動スクリーンであって、前記開口枠に近接した空間でのユーザの手の位置および手の動きを非接触で検知可能な操作検知装置と、前記操作検知装置による検知結果に基づいて前記駆動部を制御する制御装置とを備えたことを特徴としている。

上記の構成によれば、操作検知装置による検知を例えば窓枠付近とすることができ、窓枠付近でのユーザの手の動きに基づいて、制御装置がスクリーンの昇降制御を行うことができる。これにより、スクリーン昇降操作のためのコントロールパネルやリモコンを必要とせず、室内の意匠性低下やリモコン紛失の課題を回避できる。

また、本発明の電動スクリーンでは、操作検知装置は、赤外線カメラである構成とすることができる。

上記の構成によれば、空間におけるユーザの手の位置および手の動きを検知可能な操作検知装置を容易に実現できる。

上記の課題を解決するために、本発明の第２の態様の電動スクリーンは、適宜の開口枠に取り付けられるスクリーンと、前記スクリーンの昇降を行う駆動部とを有する電動スクリーンであって、前記開口枠に取り付けられ、ユーザが手で触れた時に触れた手の位置および手の動きを検出可能な操作入力装置と、前記操作入力装置による検出結果に基づいて前記駆動部を制御する制御装置とを備えたことを特徴としている。

上記の構成によれば、操作入力装置を例えば窓枠に設置することができ、窓枠に触れたユーザの手の動きに基づいて、制御装置がスクリーンの昇降制御を行うことができる。これにより、スクリーン昇降操作のためのコントロールパネルやリモコンを必要とせず、室内の意匠性低下やリモコン紛失の課題を回避できる。

また、本発明の電動スクリーンでは、操作入力装置は、前記開口枠に複数の温度センサを垂直方向に等間隔で配置した構成とすることができる。あるいは、操作入力装置は、タッチパネルである構成とすることができる。

上記の構成によれば、ユーザが触れた手の位置および手の動きを検出可能な操作入力装置を容易に実現できる。

本発明の電動スクリーンは、特定の空間でのユーザの手の位置および手の動きを非接触で検知可能な操作検知装置、もしくは、ユーザが手で触れた時に、触れた手の位置および手の動きを検出可能な操作入力装置によって、ユーザによる操作指示を可能とする。このため、従来のように、スクリーン昇降操作のためのコントロールパネルやリモコンを必要とせず、室内の意匠性低下やリモコン紛失の課題を回避できるといった効果を奏する。

実施の形態１に係る電動スクリーンの概略構成を示す説明図である。 実施の形態１に係る電動スクリーンのブロック図である。 実施の形態１に係る電動スクリーンにおいて、スクリーン巻取り装置およびスクリーン位置検出装置の構成を示す図である。 実施の形態１に係る電動スクリーンにおいて、スクリーンの降下操作を行う場合のフローチャートである。 実施の形態１に係る電動スクリーンにおいて、スクリーンの上昇操作を行う場合のフローチャートである。 実施の形態２に係る電動スクリーンの概略構成を示す説明図である。 実施の形態２に係る電動スクリーンのブロック図である 実施の形態２に係る電動スクリーンにおいて、スクリーンの降下操作を行う場合のフローチャートである。 実施の形態２に係る電動スクリーンにおいて、スクリーンの上昇操作を行う場合のフローチャートである。

〔実施の形態１〕
以下、本発明の実施の形態１について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形態１に係る電動スクリーン１０の概略構成を示す説明図である。図２は、本実施の形態１に係る電動スクリーン１０の概略構成を示すブロック図である。

電動スクリーン１０は、図１，２に示すように、本体部１１、スクリーン１２、操作検知装置１３および制御装置１４を備えて構成されている。

本体部１１は、窓枠の上部横枠の近傍に設置されるものであり、その内部にスクリーン巻取り装置２１、スクリーン位置検出装置２２等を有している。また、本体部１１の外面には、ユーザから視認可能な位置に合図灯２３が設けられている。スクリーン巻取り装置２１は、スクリーン１２の昇降を行う手段である。スクリーン位置検出装置２２は、スクリーン１２の高さを検出するための手段である。

スクリーン１２は、スクリーン巻取り装置２１によって上昇または下降することで、建造物の壁に設けられる開口部（例えば、窓）を開閉する。スクリーン１２は、完全に上昇した状態では、巻き取られて本体部１１内に収容される。

操作検知装置１３は、ユーザがスクリーン昇降操作の入力を行うための手段である。

制御装置１４は、電動スクリーン１０の動作全体を制御する手段である。尚、図１では、制御装置１４は本体部１１の外部にあるように記載されているが、制御装置１４は本体部１１の内部に設けられていても良い。

続いて、電動スクリーン１０の各部の構成について詳細に説明する。先ずは、スクリーン巻取り装置２１およびスクリーン位置検出装置２２について、図３を参照して説明する。

スクリーン巻取り装置２１は、スクリーン１２の一端が接続されて、スクリーン１２の昇降を可能とするロールバー２１１と、該ロールバーを回転駆動するための駆動部（モータ）２１２とによって構成される。駆動部２１２は、正回転および逆回転の両方が可能である。駆動部２１２の駆動力は、例えばギアを介してロールバー２１１に伝達される構成とすることができる。また、駆動部２１２は、制御装置１４によって制御される。

スクリーン位置検出装置２２は、例えば、ロールバー２１１に設けられた検出片２２１と、回転検出センサ２２２とを備えている。回転検出センサ２２２は、対向配置された発光素子と受光素子とを備え、発光素子から発射される光を受光素子が受光している間はオン信号を出力する構成とする。そして、発光素子と受光素子との間の光路が障害物によって遮断され、受光素子が発光素子から発射される光を受光できなくなるとオフ信号を出力する。

検出片２２１は、ロールバー２１１に対して、回転軸と直交する方向に突出して少なくとも一つ設けられる。尚、検出片２２１を複数設ける場合は、回転方向に等間隔に配置される。そして、一つの検出片２２１は、ロールバー２１１が一回転する間に回転検出センサ２２２における発光素子と受光素子との間の光路を一回遮断する。したがって、ロールバー２１１に対して検出片２２１がｍ個設けられている場合は、ロールバー２１１がｎ回転する間に回転検出センサ２２２は（ｎ×ｍ）回オフとなる。

制御装置１４は、駆動部２１２の制御信号と、回転検出センサ２２２の出力信号とに基づいて、ロールバー２１１の回転数をカウンタによってカウントする。例えば、スクリーン１２が最上位置にある場合のカウンタのカウント数を０とし、駆動部２１２を正回転駆動（スクリーンを下げる方向）している間は、回転検出センサ２２２の出力が１回オフとなるたびにカウント数を１つカウントアップする。逆に、駆動部２１２を逆回転駆動（スクリーンを上げる方向）している間は、回転検出センサ２２２の出力が１回オフとなるたびにカウント数を１つカウントダウンする。これにより、上記カウント数は、スクリーン位置（高さ）を反映するものとなる。

また、スクリーン位置検出装置２２は、上記カウント数とスクリーン位置とを対応付けたスクリーン位置テーブルをＲＯＭ等に格納している。制御装置１４は、スクリーン位置テーブルから上記カウント数に基づいてスクリーン位置を読み出すことによって、現在のスクリーン位置を認識することができる。

尚、本発明において、スクリーン位置検出装置２２の構成は、上記説明に限定されるものではなく、他の様々な手法をとることが可能である。例えば、駆動部２１２としてステッピングモータを用い、ステッピングモータの駆動信号（パルス信号）を、回転検出センサ２２２の検出信号代わりに用いても良い。

続いて、本発明の特徴部分である操作検知装置１３について説明する。

電動スクリーン１０において、操作検知装置１３としては、例えば赤外線カメラが利用される。操作検知装置１３は、窓枠の左右縦枠の一方（図１では左側）において、垂直方向に等間隔（３〜１０ｃｍ程度）で配置された複数のスポットを定点モニタリングすることで、ユーザの手の動き（すなわちユーザによる操作指示）を検知する。操作検知装置１３は、例えば本体部１１に対して取り付けることができる。

操作検知装置１３は、ユーザが窓枠（すなわち操作検知装置１３でモニタリングされるスポット群）付近で手を動かした場合、その手の動きを赤外線カメラで検出する。操作検知装置１３による検出信号は制御装置１４に送られる。制御装置１４は、操作検知装置１３による検出に基づいて、スクリーン１２の昇降制御を行う。以下に昇降制御の具体例を図４，５のフローチャートを参照して説明する。図４はスクリーン１２の降下操作を行う場合のフローチャートであり、図４はスクリーン１２の上昇操作を行う場合のフローチャートである。

スクリーン１２の降下操作を行う場合、ユーザは、操作検知装置１３でモニタリングされている窓枠付近で、手を上から下へ所定量以上動かすことによって降下の合図を行う。このとき、図４のＳ１に示すように、操作検知装置１３は、連続した所定数（例えば５個）以上のスポットにおいて上から下へ手が横切ったことを検出する。制御装置１４は、この検出によってユーザからのスクリーン降下の合図がなされたことを認識する。また、降下の合図を認識した制御装置１４は、合図灯２３を点灯させ（もしくはチャイム音を鳴らして）、上記認識がなされたことをユーザに知らせる（Ｓ２）。

続いて、ユーザは、スクリーン１２を任意位置まで降下させて停止させようとする場合、操作検知装置１３上の希望する停止位置（高さ）に手を移動させ、所定時間（例えば３秒）以上停止させる。このとき、図４のＳ３に示すように、操作検知装置１３は、あるスポットにおいて手が静止した状態にあることを検出する。制御装置１４は、この検出によってユーザからのスクリーン停止位置の指定の合図がなされたことを認識する。停止位置の指定を認識した制御装置１４は、スクリーンを指定された停止位置まで降下させる制御を行う（Ｓ４）。また、Ｓ３において所定期間内に停止位置の指定が無かった場合は、制御装置１４は、スクリーンを一番下まで降下させる（Ｓ５）。

Ｓ４またはＳ５の制御が終了すると、制御装置は合図灯を点灯させ（もしくはチャイム音を鳴らして）、制御が終了したことをユーザに知らせる（Ｓ６）。

スクリーン１２の上昇操作を行う場合、ユーザは、操作検知装置１３でモニタリングされている窓枠付近で、手を下から上へ所定量以上動かすことによって上昇の合図を行う。このとき、図５のＳ１１に示すように、操作検知装置１３は、連続した所定数（例えば５個）以上のスポットにおいて下から上へ手が横切ったことを検出する。制御装置１４は、この検出によってユーザからのスクリーン上昇の合図がなされたことを認識する。図５におけるＳ１２からＳ１６の制御は、図４におけるＳ２からＳ６の制御と基本的に同じであるため、Ｓ１２以降の説明は省略する。

また、操作検知装置１３を用いたスクリーン１２の昇降制御として、図４，５に示した制御は一例に過ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。他の制御例としては、例えば、手の動きの移動量を検出してスクリーン１２の昇降制御を行うことも考えられる。

この例では、スクリーン１２の最上位置もしくは最下位置までの昇降を指示する場合は、ユーザは手の移動量を大きくし、スクリーン１２の任意位置での停止を指示する場合は、手の移動量を小さくすることが考えられる。すなわち、連続した所定数以上（例えば４個以上）のスポット（操作検知装置１３によってモニタリングされているスポット）において上から下へ手が横切ったことが検出された場合はスクリーン１２を最下位置まで降下させる。一方、連続した所定数未満（例えば４個未満）のスポットにおいて上から下へ手が横切ったことが検出された場合はスクリーン１２を所定位置まで降下させて停止させる。このときの停止位置は、最後に検出されたスポットの位置（すなわち、検出された手の動きの最終地点）とすることが好ましい。逆に、連続した所定数以上（例えば４個以上）のスポットにおいて下から上へ手が横切ったことが検出された場合はスクリーン１２を最上位置まで上昇させ、連続した所定数未満（例えば４個未満）のスポットにおいて下から上へ手が横切ったことが検出された場合はスクリーン１２を所定位置まで上昇させて停止させる。

本実施の形態１における操作検知装置１３は、ユーザの手の動きを検知するに当たって、絶対温度による検知方法を用いてもよく、相対温度による検知方法を用いても良い。絶対温度による検知方法を用いる場合、操作検知装置１３は、人間の手の温度付近の物体を検知する。この場合は、操作検知装置１３による検知制御を簡略化できるため、装置のコスト低減に寄与する。また、相対温度による検知方法を用いる場合、操作検知装置１３は、周囲温度との温度差をも検知して人間の手の温度付近の物体を検知する。この場合は、周囲温度が人間の手の温度に近い場合であっても誤検知を抑制でき、精度の高い検知を行える。

〔実施の形態２〕
以下、本発明の実施の形態２について、図面を参照して詳細に説明する。図６は、本実施の形態２に係る電動スクリーン１０’の概略構成を示す説明図である。図７は、本実施の形態２に係る電動スクリーン１０’の概略構成を示すブロック図である。尚、本実施の形態２に係る電動スクリーン１０’は、実施の形態１に係る電動スクリーン１０における操作検知装置１３に代えて、操作入力装置１５を備えた構成である。他の構成については、実施の形態１に係る電動スクリーン１０と同じであるため、同様の構成については同じ部材番号を付し、詳細な説明は省略する。

操作入力装置１５は、窓枠の左右縦枠の少なくとも一方に配置されており、ユーザがスクリーン昇降操作の入力を行うための手段である。

操作入力装置１５は、窓枠の左右縦枠の少なくとも一方（図６では左側）に配置され、好ましくは、窓枠の室内側正面（見付面）に配置される。操作入力装置１５は、例えば、複数の温度センサ１５１を垂直方向に等間隔（３〜１０ｃｍ程度）で配置した構成とされる。この温度センサ１５１には、ユーザが窓枠（すなわち操作入力装置１５）に手で触れた時に、手の温度を直ちに感知して検知信号を出力することが可能な高感度センサが利用される。

操作入力装置１５は、ユーザが窓枠（すなわち操作入力装置１５）に触れた手を動かした場合、その手の動きを温度センサ１５１によって検出する。温度センサ１５１による検出信号は制御装置１４に送られる。制御装置１４は、温度センサ１５１による検出に基づいて、スクリーン１２の昇降制御を行う。以下に昇降制御の具体例を図８，９のフローチャートを参照して説明する。図８はスクリーン１２の降下操作を行う場合のフローチャートであり、図９はスクリーン１２の上昇操作を行う場合のフローチャートである。

スクリーン１２の降下操作を行う場合、ユーザは、操作入力装置１５に触れた手を上から下へ所定量以上動かすことによって降下の合図を行う。このとき、図８のＳ２１に示すように、操作入力装置１５では、連続した所定数（例えば５個）以上の温度センサ１５１において上から下へ手が横切ったことが検出される。制御装置１４は、この検出によってユーザからのスクリーン降下の合図がなされたことを認識する。また、降下の合図を認識した制御装置１４は、合図灯２３を点灯させ、上記認識がなされたことをユーザに知らせる（Ｓ２２）。尚、Ｓ２２では、合図灯の点灯の代わりにチャイム音等によって上記認識がなされたことをユーザに知らせてもよい。

続いて、ユーザは、スクリーン１２を任意位置まで降下させて停止させようとする場合、操作入力装置１５上の希望する停止位置（高さ）に手を当てて、所定時間（例えば３秒）以上停止させる。このとき、図８のＳ２３に示すように、操作入力装置１５では、温度センサ１５１上において手が静止した状態にあることが検出される。制御装置１４は、この検出によってユーザからのスクリーン停止位置の指定の合図がなされたことを認識する。停止位置の指定を認識した制御装置１４は、スクリーンを指定された停止位置まで降下させる制御を行う（Ｓ２４）。また、Ｓ２３において所定期間内に停止位置の指定が無かった場合は、制御装置１４は、スクリーンを一番下まで降下させる（Ｓ２５）。

Ｓ２４またはＳ２５の制御が終了すると、制御装置は合図灯を点灯させ（もしくはチャイム音を鳴らして）、制御が終了したことをユーザに知らせる（Ｓ２６）。

スクリーン１２の上昇操作を行う場合、ユーザは、操作入力装置１５に触れた手を下から上へ所定量以上動かすことによって上昇の合図を行う。このとき、図９のＳ３１に示すように、操作入力装置１５では、連続した所定数（例えば５個）以上の温度センサ１５１において下から上へ手が横切ったことが検出される。制御装置１４は、この検出によってユーザからのスクリーン上昇の合図がなされたことを認識する。図９におけるＳ３２からＳ３６の制御は、図８におけるＳ２２からＳ２６の制御と基本的に同じであるため、Ｓ３２以降の説明は省略する。

また、操作入力装置１５を用いたスクリーン１２の開閉制御として、図８，９に示した制御は一例に過ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。他の制御例としては、実施の形態１で示した変形例と同様に、手の動きの移動量を検出してスクリーン１２の開閉制御を行うことも考えられる。

本実施の形態２では、操作入力装置１５は、複数の温度センサ１５１を垂直方向に等間隔で配置した構成としたが、本発明はこれに限定されるものではない。操作入力装置１５としては、例えばタッチパネルを用いてもよい。タッチパネルによっても、これに触れた手の位置や動き方向を検出することができるため、上記説明と同様の制御に用いることが可能である。

以上のように、実施の形態１および２に係る電動スクリーン１０および１０’では、従来のように、スクリーン昇降操作のためのコントロールパネルやリモコンを必要とせず、室内の意匠性低下やリモコン紛失の課題を回避できる。また、スクリーンを任意の高さで停止させようとする場合に、スクリーンが任意の高さに到達するまで昇降ボタンを長押しするといったユーザ操作が必要なく、ユーザにとっての操作性の高い電動スクリーンを提供できる。

また、本実施の形態１および２に係る電動スクリーン１０および１０’の制御方法は、操作検知装置１３または操作入力装置１５によってユーザの手の動き方向を検出し、検出した方向に基づいて、スクリーン１２の降下指示であるか上昇指示であるかを判断する第１のステップと、第１のステップ後、操作入力装置１５によってユーザの手が停止状態にあることが検出された場合、停止しているユーザの手の位置を検出して、スクリーン１２の停止位置指示を判断する第２のステップと、第２のステップにおける停止位置指示があった場合は、指示された停止位置までスクリーン１２を降下または上昇させ、第２のステップにおける停止位置指示がなかった場合は、第１のステップにおける指示に基づいてスクリーン１２を最下位置まで降下させるか、もしくは最上位置まで上昇させる第３のステップとを有する構成とすることができる。

あるいは、本実施の形態１および２に係る電動スクリーン１０および１０’の制御方法は、操作検知装置１３または操作入力装置１５によってユーザの手の動き方向および動き量を検出する第１のステップと、第１のステップで検出された手の動き量が所定量以上である場合は、第１のステップで検出された手の方向に基づいてスクリーン１２を最下位置まで降下させるか、もしくは最上位置まで上昇させ、第１のステップで検出された手の動き量が所定量未満である場合は、第１のステップで検出された手の動きの最終地点までスクリーン１２を降下または上昇させる第２のステップとを有する構成とすることができる。

これらの制御方法によれば、制御装置１４は、ユーザの手の動きによってスクリーン１２の最上位置または最下位置までの昇降指示と、任意の位置での停止指示とを判別することができる。したがって、スクリーン１２を任意の高さで停止させようとする場合に、スクリーン１２が任意の高さに到達するまで昇降ボタンを長押しするといったユーザ操作が必要ない。このため、ユーザにとっての操作性の高い電動スクリーンを提供できる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１０，１０’ 電動スクリーン
１１ 本体部
１２ スクリーン
１３ 操作検知装置
１４ 制御装置
１５ 操作入力装置
１５１ 温度センサ
２１ スクリーン巻取り装置
２２ スクリーン位置検出装置
２１２ 駆動部

Claims (5)

1. 適宜の開口枠に取り付けられるスクリーンと、前記スクリーンの昇降を行う駆動部とを有する電動スクリーンであって、
   前記開口枠に近接した空間でのユーザの手の位置および手の動きを非接触で検知可能な操作検知装置と、
   前記操作検知装置による検知結果に基づいて前記駆動部を制御する制御装置とを備えており、
   前記制御装置は、前記操作検知装置によってユーザの手が所定方向に動かされたことが検知されたときに、前記スクリーンをユーザの手の動きと同方向に移動させる制御を行うものであり、かつ、前記操作検知装置によって検知されるユーザの手の動きの停止位置に応じて前記スクリーン移動を停止させる制御が可能であることを特徴とする電動スクリーン。
2. 請求項１に記載の電動スクリーンであって、
   前記操作検知装置は、赤外線カメラであることを特徴とする電動スクリーン。
3. 適宜の開口枠に取り付けられるスクリーンと、前記スクリーンの昇降を行う駆動部とを有する電動スクリーンであって、
   前記開口枠に取り付けられ、ユーザが手で触れた時に触れた手の位置および手の動きを検出可能な操作入力装置と、
   前記操作入力装置による検出結果に基づいて前記駆動部を制御する制御装置とを備えており、
   前記制御装置は、前記操作入力装置によってユーザの手が所定方向に動かされたことが検出されたときに、前記スクリーンをユーザの手の動きと同方向に移動させる制御を行うものであり、かつ、前記操作入力装置によって検出されるユーザの手の動きの停止位置に応じて前記スクリーン移動を停止させる制御が可能であるたことを特徴とする電動スクリーン。
4. 請求項３に記載の電動スクリーンであって、
   前記操作入力装置は、前記開口枠に複数の温度センサを垂直方向に等間隔で配置した構成であることを特徴とする電動スクリーン。
5. 請求項３に記載の電動スクリーンであって、
   前記操作入力装置は、タッチパネルであることを特徴とする電動スクリーン。

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