JP7280961B2 - モジュール式の家具システムを制御するための制御方法 - Google Patents

Description

（関連出願）
この文書は、２０１９年２月１５日に提出されたスイス国特許出願番号０１９７／１９の優先権を主張し、その全内容を参照によりここに援用する。

（技術分野）
本発明は、部屋内で電気によって互いに独立して移動可能な少なくとも２つの家具モジュールを備えるモジュール式の家具システムを制御するための制御方法、及び、独立請求項に記載のコンピュータプログラム製品に関する。

移動可能な家具モジュールを備える家具システムが知られている。例えば、モジュール式の移動ラック（Rollregal）が、書類を保管するためのいわゆるコンパクトゥス設備（Kompaktusanlage）として開発された。そこでは、複数のモジュールが、相前後して配置されている。あるモジュールの書類にアクセスするために、モジュール（複数）は、関心のあるモジュールと隣接するモジュールとの間にアクセス空間が生じるまで、手動で移動される。このコンセプトは、更に、住居ユニットにも転用された。当該住居ユニットにおいては、家具モジュールが予め構成されており、個々のモジュールを移動させることにより、例えばリビングルーム又は寝室のような種々の目的に役立つ様々な空間を造り出すことができる。快適さに基づいて、家具モジュールが電気によって移動可能であるような解決策が開発された。そこでは、ユーザーは、家具モジュールの移動の間、対応するボタンを押し続けなければならない。

そのようなモジュール式の家具システムは、スペースを節約すること、又は、部屋を最適に利用することに着目して開発された。

本発明の課題は、モジュール式の家具システムの、快適さに関してより良好な制御を提供することである。

当該課題は、部屋内で電気によって互いに独立して移動可能な少なくとも２つの家具モジュールを備えるモジュール式の家具システムを制御するための制御方法によって解決される。家具システムは、ユーザーのための少なくとも１つの操作インターフェースを備える制御コンピュータを含む。各家具モジュールは、それ自体のモータによって電気的に駆動され、部屋の壁に沿って取り付けられた第１の駆動要素と、各家具モジュールに取り付けられた第２の駆動要素と、を備える直線駆動装置が設けられている。第１の駆動要素は第２の駆動要素と協働し、その結果、各家具モジュールは、それ自体のモータと協働する直線駆動装置によって個別に移動可能である。各家具モジュールは、更に、位置検出のためのワイヤーセンサーシステム（Seilzugsensorsystem）を含む。モータと直線駆動装置との間には、機械的な力制限器が介在している。

各家具モジュールの移動は、他の家具モジュールとは独立して制御コンピュータによって制御され、制御コンピュータがユーザー側のトリガーコマンドを受信したとき、家具モジュールはそのモータによって移動される。関連する家具モジュールは、最終位置に到達するまで、更なるユーザー側の作用なしに、かつ、ワイヤーセンサーシステムの位置信号を含めて、制御コンピュータによって制御される。関連する家具モジュールは、更に、停止条件又は緊急停止条件が満たされると、制御コンピュータによって停止される。

更に、本発明の課題は、コンピュータプログラム製品によって解決される。コンピュータプログラム製品は、部屋内で電気によって互いに独立して移動可能な少なくとも２つの家具モジュールを備えるモジュール式の家具システムの制御コンピュータにロードされると、本発明による方法を実行する。

特に緊急停止の場合、緊急停止条件がユーザーによって解除されるまで、いずれの家具モジュールの次の始動も制御コンピュータによって許容されないことが、有利である。

本制御方法は、家具モジュールの移動の間、ユーザーの作用を必要としないという利点を有する。最初に、移動のためのコマンドが与えられるだけでよい。この措置は、快適さを高める。ユーザーは、住居構成の変更の間、他のタスクに専念することができる。その結果、更なる利点、即ち家具システムが遠隔構成可能であるという利点がもたらされる。なぜなら、ユーザーが居合わせることは、必須ではないからである。

本発明の更なる構成、利点及び応用は、従属請求項及び図面に基づく以下の説明から明らかになる。

家具システムの概略的な斜視図である。 図１の家具システムの概略的な回路図である。

図１は、本発明による方法によって制御される家具システム１を、斜視図で示している。モジュール式の家具システム１は、部屋内で電気によって互いに独立して移動可能な複数の家具モジュール２を有するが、そのうち、図においては、明確にするため、ただ１つのモジュール２が示されている。別のモジュール２が支持台又は土台１６ａ上に配置されるであろうが、後方に配置されたモジュールの要素を視認可能とするために、それは図示されていない。本文脈において、用語「後方」は、壁１５ａに向かう方向を意味する。

上述したように、各家具モジュール２は、家具システム１の制御コンピュータ１０によって制御される、それ自体の１つのモータ８を含んでいる。モジュール式の家具システム１には、部屋の壁１５ａに沿って取り付けられた第１の駆動要素３ａと、各家具モジュール２に取り付けられた第２の駆動要素３ｂと、を備える電動の直線駆動装置が設けられている。第１の駆動要素３ａは第２の駆動要素３ｂと協働し、その結果、各家具モジュール２は、それ自体のモータ８と協働する直線駆動装置によって個別に移動可能である。制御コンピュータは、各家具モジュール２の速度を制御するために、モータコントローラ１２と、モータ８の回転数を調整するための、モータ８と連結された第１のエンコーダ９と、を備えている。モータコントローラ１２は、第１のエンコーダ９と電気的に接続されている。モータコントローラ１２は、本願の出願日において有効な版の規格ＩＥＣ６０３３５－１に対する認証を満たしている。

この例では、第１の駆動要素３ａはラック３ａであり、第２の駆動要素３ｂはラック３ａと噛み合うピニオン３ｂである。家具モジュール２を移動させるために、ピニオン３ｂはモータと連結されている。

更に、直線駆動装置とモータ８との間には、機械的な力制限器、特にトルク制限器、特にスリップクラッチが介在している。機械的な力制限器は、所定のトルクが加えられると直ちにモータ８と直線駆動装置との間の連結を分離するよう、構成されている。この安全クラッチは、例えば、２つの隣接するモジュール２が互いに向かって移動している間、それらの間にユーザーがいるという状況を考慮している。モジュールが障害物に遭遇すると直ちに、モータ８を直線駆動装置から分離するスリップクラッチが使用される。その際、クラッチが作動すべき力の限界は、機械的に設定される。いずれにせよ、ここでは、操作者の重大な負傷が生じ得ず、現行の安全規則に適合する値が設定される。制御コンピュータ１０は、機械的な力制限器６によって直線駆動装置とモータ８との間の連結の分離を検出するために、連続的に又は所定の時間間隔で、モータ８の回転数を第２のエンコーダの位置信号と比較し、偏差が所定の閾値を超えているかチェックするよう、構成されている。位置が変化していないか又は僅かしか変化しておらず、モータが（アイドルで）回転し続ける場合、これは、制御コンピュータ１０によって、モータ８の直線駆動装置からの分離と解釈され得る。これに応答して、制御コンピュータは、モータ８をスイッチオフし、位置検出によって提供された静止位置をセーブすることができる。

位置検出は、絶対的な経路測定のためのシステムによって実行される。このために、モジュール式の家具システム１には、各モジュールについて１つのワイヤーセンサーシステムが設けられており、当該ワイヤーセンサーシステムは、固定基準点に取り付けられたワイヤーを含んでいる。更に、ワイヤーセンサーシステムは、各家具モジュール２に、位置信号を出力するための第２のエンコーダを備えると共にワイヤーと協働するワイヤーセンサを含んでおり、当該位置信号は、モジュール２の移動中におけるワイヤーの展開又は巻き上げの結果として生じる。

加速度は、特定の範囲内で調整可能であり、加速度の選択の限界は、スリップクラッチ６のリリーストルクによって与えられる。即ち、加速トルクは、スリップクラッチ６のリリーストルク未満でなければならない。障害物によってスリップクラッチ６が作動する場合、モジュールの次の始動においては、モジュール２の移動が位置センサによって検出される（スリップクラッチの噛み合い）まで、顕著な直線的な加速が実行される。

モジュール２の制動においては、通常の制動プロセスと緊急制動プロセスとが区別される。制御コンピュータ１０は、この区別を、それが受信する特定の信号に基づいて行う。緊急停止がユーザーによって開始された場合、モジュール２は、当該モジュール２の移動の際の通常の停止プロセスの場合よりも、何倍も速く制動される。この安全制動プロファイルの場合、緊急停止条件の検出後にトリガされ、その際、モジュールは短い距離内で停止に至らなければならない。したがって、この場合、好ましくは積極的に制動される。通常の制動プロセスにおいては、対応する条件の検出直後に制動が開始され、直線的に０ｃｍ／ｓへ制動される。もちろん、加速度値及び減速値は調整可能であり、モジュール２が進むべき距離に応じて及びモジュール重量に応じて、適合させることができる。

有利には、各家具モジュール２は、家具モジュール２の移動の際に障害物を検出するための光電子センサ１３ａ、特にライトグリッド１３ｂを含む。光電子センサ１３ａは、少なくとも１つの光源と、少なくとも１つの受光器とを含み、家具モジュール２の全幅をカバーするように設計されているが、これは、図１において発散する線１３ｂによって示されている。その際、光源及び受光器は、家具モジュール２の前面又は後面から突出すると共に、それぞれバネ（図示せず）によって保持されており、その結果、物体との衝突の際、又は、隣接するモジュールと一緒にされた際、バネ力に抗してそのために設けられた窪みに押し込まれることが可能であり、同様に検出を引き起こす家具モジュール２からの突出は、もはや生じない。光電子センサ１３ａ用の窪みは、図１において、１３ａで示された梁の背後の凹部によって示されている。光電子センサに加えて、各家具モジュール２用に少なくとも１つの圧力センサ１３ｃ（図１）が設けられている。圧力センサ１３ｃは、支持台１６ａの、往復移動方向で見て前側の縁部のうちの一方又は両方の領域に配置されている。家具モジュールの実施形態においては、複数の圧力センサが、縁部に沿って配置されている。家具モジュール２が、場合によっては光電子センサのライトグリッドによって検出され得ない床に近い物体と衝突する際、圧力センサによって検出が引き起こされ得る。本明細書の文脈では、そのような検出は、引き続き、移動する家具モジュールの緊急停止が開始されることを意味する。

既に述べたように、家具システム１は電気によって駆動される。電力供給が遮断された場合又は故障の場合は、各家具モジュール２を個別に手動で制御することもできる。このために、各家具モジュール２には機械的なクランクが連結され、これにより、家具モジュール２は、クランクを回転させることにより手動で移動可能である（図示せず）。

電力供給の遮断は、要約すると、以下の場合に意図されている。停止条件が満たされた場合、即ち、
ａ．ユーザー側の停止コマンド、又は
ｂ．最終位置への到達の信号が、制御コンピュータ１０によって受信された場合、
あるいは、緊急停止条件が満たされた場合、即ち、
ｃ．障害物が、家具モジュール２のうちの１つの経路内に、当該家具モジュール２の駆動力に対する抗力として現れ、機械的な力制限器が、モータ８と直線駆動装置との間の連結の遮断を実行したという信号が、制御コンピュータ１０によって受信された場合、
ｄ．抗力を伴わない障害物が、家具モジュール２のうちの１つの光電子センサのライトグリッド内に入ったという信号が、制御コンピュータ１０によって受信された場合、又は
ｅ．障害物がプッシュスイッチ若しくは圧力スイッチと衝突したという信号が、制御コンピュータ１０によって受信された場合

図２は、住居内で統合された典型的な構成の図１の本発明による家具システム１の、概略的な回路図を示している。家具システム１は複数の家具モジュールを含み、それらは、図において、それぞれに割り当てられたモータコントローラ１２によって示されている。各家具モジュールは、停止条件又は緊急停止条件が満たされたときに家具モジュールの電力供給を遮断するリレー５２を有する。

図には、制御コンピュータ１０、直線駆動装置、位置センサ１１及びモータコントローラ１２を備えるモータ８も示されている。更に、制御コンピュータ及び電源との電気的な接続が示されている。これらは、家具モジュールの位置決めのための信号の接続、及び、例えばモジュール２の移動の際の場合によってはあり得る障害物に伴って現れる安全関連の信号である。その際、２３０Ｖの電圧供給網５６が、家具モジュール２の、例えば事務机又は読書灯、ＴＶ装置等のような装置の接続のために、設けられている。更に、第２の２３０Ｖ電圧供給網５５が、家具システム１の構成要素のために、例えば制御コンピュータ１０の電源供給５４、モータ８等のために、設けられている。システムは、更に、コンセント２０と、ユーザーのためのネットワーク接続２１とを含んでいる。ネットワーク接続２１は、一方では、ユーザーにインターネットアクセスを可能とするために設けられている。更に、それによって家具システムは、ユーザー自身によって遠隔制御され得る。

例えば、ユーザーは、自分が帰宅する前にスマートフォンを用いて特定の家具構成を設定し、これを家具システム１に送信することができ、その結果、モジュールは、それに応じて自立して移動する。このために、制御コンピュータ１０は、更に、データが遠隔装置に由来するか又は通信インターフェースの直接的な操作によるかにかかわらず、ユーザーと前記データを交換するための通信インターフェースを含む。制御コンピュータ１０は、ステータス情報を、通信インターフェースを用いて、応答として、モバイル通信装置に送信する。家具モジュール２の所定の構成は、通信インターフェースによって、特に特定の構成に割り当てられた単一の構成コマンドを用いて、開始され得る。実施形態において、構成コマンドは、複数の家具モジュール２を特定の順序で移動させるいくつかのサブコマンドを含む。予め設定された構成は、例えば調理、睡眠、作業であることができ、ユーザーは、ボタンを１回押すことによりこれらの間を切り替えることができ、家具モジュール２は、それに応じて移動される。その際、個々のモジュールは、ただ１回ボタンを押すことによって独自に移動され得るだけでなく、対応する「左ボタン」又は「右ボタン」を所望の位置まで押したままにすることにより、モジュール２の中間位置に移動させることも可能である。ボタンを解除することもでき、家具は次の停止位置（家具又は壁）まで移動し、自動的にスイッチオフされる。

ユーザーインターフェース５１が各家具モジュールに一体化されており、これにより快適さが高められる。好ましくは、各ユーザーインターフェース５１は、スクリーン、好ましくはタッチスクリーン又は制御ボタンを有するメンブレンキーボードを含む。ユーザーインターフェースは、ユーザーとの直接的な意思疎通に役立ち、一方、上述した通信インターフェースは、遠隔通信のために使用される。例えば、実施形態におけるユーザーインターフェースは、音声認識のための手段を備えることができ、音響受信用の音響モジュールを用いた音声コマンド、及び、制御コンピュータ１０の音声認識ソフトウェアによって、移動させることができ、ユーザーの音声コマンドは、制御コンピュータ１０によって機械コマンドに割り当てられ、これらが実行される。代替的に又は付加的に、実施形態におけるユーザーインターフェースは、ジェスチャー制御のための手段を備えることができ、映像受信用の映像モジュールを用いたジェスチャー制御によって、移動させることができ、ユーザーのジェスチャーコマンドは、制御コンピュータ１０によって機械コマンドに割り当てられ、これらが実行される。実施形態において、制御コンピュータは、音声又はジェスチャー認識を用いて、家具システム１の個々の制御可能な要素を制御する、例えば事務机又は読書灯、ＴＶ装置などをスイッチオン及びオフするように、構成することができる。例えば、音声コマンドは「読書灯、オン」であることができ、それに対して制御コンピュータは、読書灯をスイッチオンする。

更に、各家具モジュールは近接センサを有することができ、その結果、ユーザーインターフェースは、センサが近付いたときにアクティブ化され、非アクティブ期間の後に自動的に非アクティブ化される。これはまた、快適さを高めると共に、電気を節約する。その際、近接センサは、好ましくは画面の近接領域に対して選択され、その結果、当該近接センサは、ユーザーの手が非常に近いときにのみ作動する。それにより、例えば傍を通った際、画面が意図せずスイッチオンされることが防止される。

制御コンピュータは、家具モジュール構成を制御するためのソフトウェア以外に、パラメータを変更し様々な変数を設定するためのソフトウェアも含むが、これは以下で説明される。これらは、通常の場合、ユーザーによって変更可能ではなく、技術的な専門家によってのみ、例えばファームウェア更新の枠内で変更され得る、システムパラメータである。

家具モジュール２の始動のために、直線的な加速が、制御コンピュータ１０によって設定される。その際、好ましくは、機械的な力制限器のトリガ閾値を下回る、固定された最終速度までの最大加速度値が設定される。

家具モジュール２の制動に対しては、家具モジュール２が所定の距離の後に停止に至るよう、制御コンピュータ１０によって制御される。制動の原因に応じて、家具モジュール２が特定の距離内で積極的に制動される安全制動プログラムが実行されるか、又は、家具モジュール２が所定の時間内に直線的に停止に至る快適制動プログラムが実行される。典型的には、快適制動プログラムは、家具モジュールが構成変更の枠内で移動されたときに用いられる。それとは逆に、制御コンピュータは、緊急停止がトリガされたとき又は移動の際に障害物が検出されたときに、安全制動プログラムを実行する。家具システムの全ての移動は、操作インターフェースの対応するボタンが押されたとき、及び／又は、障害物が家具モジュール２のうちの１つの経路内に当該家具モジュール２の駆動力に対する抗力として現れたとき、並びに、機械的な力制限器が応答したとき、又は、力の作用なしに障害物が家具モジュール２の経路内で家具モジュール２の光バリアによって検出されたとき、制御コンピュータ１０によって停止される。換言すれば、制御コンピュータは、家具モジュールの移動及び位置決めのため、並びに、安全性の観点で、家具システムの多数の異なるセンサを使用する。

家具システム１は、好ましくは、ホームオートメーションシステムに統合されることもでき、この目的のために、対応するインターフェースが制御コンピュータ１０に設けられる。それにより、例えば、故障の場合の遠隔診断を、故障確定のために簡単に呼び出すことが可能である。

家具又は家具システムが、手動で又はモータに支援されて手動で（停止に至るまでボタンを押したままにする）移動される従来の解決策とは対照的に、本発明による制御方法は、とりわけ、ユーザーから独立した家具モジュールの移動を可能にするという、本質的な利点を有する。これは、ユーザーにとっての快適さを高める。というのは、家具モジュールの構成を変更する際、ユーザーが居合わせる必要がないか、又は、最初に作業するだけでよいからである。遠隔制御の可能性に加えて、この利点は、家庭でも感じることができる。即ち、家具システムは、固定された移動可能でない部屋（キッチン、バスルーム）を含むので、ユーザーは、例えば、家具システムが構成を自立して変更する間に、シャワーを浴びることができる。

本発明の有利な実施形態を説明してきたが、本発明は、以下の請求項の範囲内において他の方法で実現され得ることを指摘しておく。その際、本明細書で使用された「有利には」、「特に」、「有利な」などの用語は、任意選択の例示的な実施形態にのみ関連する。

Claims (13)

1. 部屋内で電気によって互いに独立して移動可能な少なくとも２つの家具モジュール（２）を備えるモジュール式の家具システム（１）を制御するための制御方法であって、前記家具システム（１）は、ユーザーのための少なくとも１つの操作インターフェースを備える制御コンピュータ（１０）を含み、各家具モジュール（２）は、それ自体のモータ（８）によって電気的に駆動され、直線駆動装置が設けられており、当該直線駆動装置によって、各家具モジュール（２）は、それ自体の前記モータ（８）と協働して個別に移動可能であり、各家具モジュール（２）は、更に、位置検出のためのワイヤーセンサーシステムを含み、モータ（８）と直線駆動装置との間には、機械的な力制限器（６）が介在しており、
   各家具モジュール（２）の移動は、他の家具モジュール（２）とは独立して前記制御コンピュータ（１０）によって制御され、前記制御コンピュータ（１０）がユーザー側のトリガーコマンドを受信したとき、前記家具モジュール（２）はそのモータ（８）によって移動され、関連する家具モジュール（２）は、最終位置に到達するまで、前記制御コンピュータ（１０）によって、更なるユーザー側の作用なしに、かつ、前記ワイヤーセンサーシステムの位置信号を含めて制御され、
   関連する家具モジュール（２）は、停止条件又は緊急停止条件が満たされると停止される、制御方法。
2. 前記停止条件は、
   ａ．ユーザー側の停止コマンド、又は
   ｂ．最終位置への到達の信号
   が、前記制御コンピュータ（１０）によって受信された場合に満たされ、
   前記緊急停止条件は、
   ｃ．障害物が前記家具モジュール（２）のうちの１つの経路内に当該家具モジュール（２）の駆動力に対する抗力として現れ、前記機械的な力制限器が、モータ（８）と直線駆動装置との間の連結の遮断を実行したという信号が、前記制御コンピュータ（１０）によって受信された場合に満たされる、
   請求項１に記載の制御方法。
3. モータ（８）と直線駆動装置との間の連結の分離を検出するために、前記制御コンピュータ（１０）は、連続的に又は所定の時間間隔で、前記モータ（８）の回転数を前記位置信号と比較し、前記家具モジュール（２）の位置がモータ（８）の回転中に変わらないままであるとき、前記連結の分離を検出する、請求項１又は２に記載の制御方法。
4. １つ又は複数の家具モジュール（２）の遠隔制御される移動のために、前記制御コンピュータ（１）用の通信インターフェースが設けられており、ユーザーのモバイル通信装置から送信されたユーザーコマンドは、前記通信インターフェースによって受信され、前記通信インターフェースのステータス情報が、応答として、前記モバイル通信装置に送信される、請求項１又は２に記載の制御方法。
5. １つ又は複数の家具モジュール（２）が、音響受信用の音響モジュールを用いた音声コマンド、及び、前記制御コンピュータ（１０）の音声認識によって移動され、前記ユーザーの音声コマンドは、前記制御コンピュータ（１０）によって機械コマンドに割り当てられ、これらが実行され、
   及び／又は、
   １つ又は複数の家具モジュール（２）が、映像受信用の映像モジュールを用いたジェスチャー制御によって移動され、前記ユーザーのジェスチャーコマンドは、前記制御コンピュータ（１０）によって機械コマンドに割り当てられ、これらが実行される、
   請求項１～４のいずれか１項に記載の制御方法。
6. 前記家具モジュール（２）の所定の構成は、前記操作インターフェースによって、特定の構成に割り当てられた単一の構成コマンドを用いて開始され、前記構成コマンドは、複数の家具モジュール（２）を特定の順序で移動させるいくつかのサブコマンドを含む、請求項１～５のいずれか１項に記載の制御方法。
7. 始動の際、家具モジュール（２）の直線的な加速が、前記制御コンピュータ（１０）によって設定され、前記機械的な力制限器のトリガ閾値を下回る、固定された最終速度までの最大加速度値が設定される、請求項１～６のいずれか１項に記載の制御方法。
8. 前記家具モジュール（２）の制動は、前記家具モジュール（２）が所定の距離の後に停止に至るよう、前記制御コンピュータ（１０）によって制御され、制動の原因に応じて、前記家具モジュール（２）が特定の距離内で積極的に制動される安全制動プログラムが実行されるか、又は、前記家具モジュール（２）が所定の時間内に直線的に停止に至る快適制動プログラムが実行される、請求項１～７のいずれか１項に記載の制御方法。
9. 前記家具モジュール（２）のクランクを用いた家具モジュール（２）の手動による移動が前記制御コンピュータ（１０）によって検出され、その結果、全ての電気的な移動プロセスが前記制御コンピュータ（１０）によって停止される、請求項１～８のいずれか１項に記載の制御方法。
10. 各家具モジュール（２）の１つ又は複数の圧力センサ（１３ｃ）により、前記家具モジュール（２）が床に近い物体と衝突する際、前記緊急停止条件を満たす信号が前記制御コンピュータ（１０）に送信され、前記少なくとも１つの圧力センサ（１３ｃ）は、往復移動方向で見て前側の縁部のうちの一方の又は両方の領域に配置されている、請求項１～９のいずれか１項に記載の制御方法。
11. 前記家具モジュール（２）の移動の際、ライトグリッド（１３ｂ）を生成するための光電子センサ（１３ａ）によって力の作用なしに、障害物が、当該障害物が前記ライトグリッド内に入ったときに検出され、前記緊急停止条件を満たす信号が前記制御コンピュータ（１０）に送信される、請求項１～１０のいずれか１項に記載の制御方法。
12. 緊急停止の場合、前記緊急停止条件が前記ユーザーによって解除されるまで、いずれの家具モジュール（２）の次の始動も、前記制御コンピュータ（１０）によって許可されない、請求項１～１１のいずれか１項に記載の制御方法。
13. 部屋内で電気によって互いに独立して移動可能な少なくとも１つの家具モジュール（２）を備えるモジュール式の家具システムの制御コンピュータ（１０）にロードされると、請求項１～１２のいずれか１項に記載の制御方法を実行する、コンピュータプログラム製品。

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