JPH05325747A - 投射式スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】建物の壁面等の反射面に投射された映像によっ
て機器の操作を行うことができる投射式スイッチを提供
する。 【構成】建物の反射面に対して映像を投射する映像投射
手段１と、映像投射手段１によって映像が投射される反
射面に埋め込まれたスイッチ手段２と、スイッチ手段２
からの入力によって映像投射手段１の投射する映像を変
化させると共に負荷３の状態を変化させる制御手段４と
を備える。 【効果】操作者が触れる操作部分は建物の反射面に投射
された映像としてのみ存在するので、通常のスイッチに
比べると、自由に任意の場所に設置できる。負荷の状態
に応じて投射する映像を変化させることにより操作状態
を確認しやすい。また、操作が不要なときは、映像の投
射状態を変えて室内の美観を改善できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建物の壁面等の反射面
に投射された映像によって機器の操作を行うための投射
式スイッチに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、照明負荷や空調負荷、エレベータ
などの機器を操作するためのスイッチは、建物の壁面な
どに取り付けて使用され、機械的な接点を接触／開放さ
せるタイプのスイッチが多かった。さらに近年では、プ
ラスチックフィルム上に形成されたメンブレンスイッチ
や機械的接点の無い近接スイッチなどが開発されて実用
化されている。両者ともにデザイン上の努力がなされ、
ビルや住宅のインテリアにマッチするように改善が続け
られている。しかしながら、いずれの場合でも壁面上に
何らかの物体を取り付けなければならず、如何に見栄え
のよいスイッチをデザインしたとしても美観を損なうと
いう問題点を完全には解決できない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、住宅やビルにお
いて、その内部の美観上の観点から、従来より壁面に取
り付けられてきたスイッチの存在が問題になってきてい
る。美観上は存在しないほうが良いわけであるが、それ
では照明負荷や空調負荷などの機器の操作に支障をきた
すという問題がある。これらの負荷の制御を完全に自動
化することは現在のところ不可能であり、結局、従来の
壁面取り付け型のスイッチを何処かに設置せざるを得な
い。しかしながら、これらのスイッチを外部から見えな
い所に設置したり、蓋を付けて隠したりすれば、美観は
向上するが、スイッチの操作に支障をきたすという問題
がある。

【０００４】本発明は、このような点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、建物の壁面等の
反射面に投射された映像によって機器の操作を行うこと
ができる投射式スイッチを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の投射式スイッチ
にあっては、上記の課題を解決するために、図１に示す
ように、建物の反射面に対して映像を投射する映像投射
手段１と、映像投射手段１によって映像が投射される反
射面に埋め込まれたスイッチ手段２と、スイッチ手段２
からの入力によって映像投射手段１の投射する映像を変
化させると共に負荷３の状態を変化させる制御手段４と
を備えることを特徴とするものである。

【０００６】また、図６に示すように、操作者の存在を
検知するセンサー５を設けて、操作者の存在が検知され
ないときは映像投射手段による映像投射状態を操作者の
存在が検知されたときの状態とは異なる状態とすること
が好ましい。

【０００７】

【作用】図１の構成によれば、映像投射手段１により建
物の反射面にスイッチ手段２の操作部の映像が投射さ
れ、この操作部の映像に触れることにより、スイッチ手
段２の状態が変化する。スイッチ手段２の状態が変化し
たことが検出されると、制御手段４は負荷３の状態を変
化させると同時に、映像投射手段１の投射する映像を変
化させる。これにより、操作者に対して操作が正常に行
われたことを知らせることができる。

【０００８】さらに、図６の構成を用いた場合には、操
作者を検知するセンサーＳを付加することにより、操作
者が存在するときにのみ映像を投射し、操作者が存在し
ないときには映像を投射しない、あるいは別の映像を投
射させるという動作を実現でき、これにより建物の壁面
等の美観を向上させることができるものである。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の第１実施例の全体構成図であ
る。本実施例では、建物の壁面にスイッチ手段２を埋め
込んでおり、壁面の上部には、映像投射手段１を壁面に
向けて配置してある。スイッチ手段２が操作されたか否
かはタッチ検出回路５により検出されて、制御手段４に
伝達される。制御手段４は、負荷駆動用のリレードライ
バ６に対して負荷３のＯＮ／ＯＦＦ状態を示す制御信号
Ｑ１を与えている。また、映像投射手段１のモータドラ
イバ７に対しては、前記制御信号Ｑ１と共に待機状態か
否かを示す制御信号Ｑ２を与えている。リレードライバ
６は、制御対象としての負荷３と電源８の間に挿入され
たリレー９を開閉駆動するものである。また、モータド
ライバ７は、映像投射手段１における映像切り替え用の
モータを駆動するものである。

【００１０】図２は本実施例に用いる映像投射手段１の
構成を示している。この映像投射手段１は、映像を投射
するための光源１１と、光源１１を付勢するための電源
１２と、４枚のスライドフィルムを円形のホルダに収納
し、これをモータＭで電気的に回転させることでスライ
ドフィルムを入れ換えるスライド装置１３と、光源１１
からの光を前記スライドフィルムを通して投射する複数
枚のレンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３からなる光学系１４とから
構成されている。スライド装置１３は、図３に示すよう
に、オン状態を表すスライドフィルム１５、オフ状態を
表すスライドフィルム１６、第１の待機状態を表すスラ
イドフィルム１７、第２の待機状態を表すスライドフィ
ルム１８という４枚のスライドフィルムを備えており、
モータＭの回転により投射される映像を切り替えること
ができる。映像投射手段１のモータＭとしては、例え
ば、ステッピングモータを使用することが好ましく、そ
の場合、モータドライバ７としては、制御手段４から与
えられる制御信号Ｑ１，Ｑ２の状態に応じて、スライド
装置１３の回転スクリーンを９０度ずつ正回転あるいは
逆回転させるように、適当な数と極性の駆動パルスを発
生させる回路とすれば良い。

【００１１】なお、本実施例では４つの状態しか想定し
ていないので、スライドフィルムは４枚であるが、操作
上の状態が幾つ存在するかでスライドフィルムの枚数は
変わるものであり、本発明をこれに限定するものではな
い。また、第１の待機状態と第２の待機状態では、それ
ぞれ所定の映像表示を行うようにしているが、その映像
表示の内容も限定されるものではない。

【００１２】次に、スイッチ手段２については、例え
ば、特公昭６０−３６６５６号の「無接点スイッチを有
する装置」などに見られる非接触式の近接スイッチを用
いる。非接触式であるために壁面に埋め込むことがで
き、映像の投射が行われないときには、近接スイッチの
存在が見えないようにすることができる。また、特公昭
５７−４２９２７号の「高周波誘導式タッチスイッチ」
などに見られる接触式スイッチでも、スイッチ接触部が
周りの壁面と区別がつかない、あるいは目立たなければ
本発明のスイッチ手段２として利用できる。本実施例で
は、投射された映像の中央付近に、このようなスイッチ
手段２が１つ埋め込まれているが、スイッチ手段２は複
数であっても良く、本発明はスイッチ手段２の個数を限
定するものではない。

【００１３】図４は本実施例に用いる制御手段４の状態
遷移図である。本実施例では、スイッチ手段１を操作す
る毎に、負荷３のＯＮ状態とＯＦＦ状態とが交互に反転
する動作を行うものである。また、スイッチ手段１が操
作されないときには、待機中の映像として適当な表示が
なされる。これは無表示であっても良いが、本実施例で
は、写真や絵画などのインテリアに応じた表示がなされ
ている。なお、本実施例では、待機状態における映像表
示は２種類としてあるが、飽きを防ぐ意味では待機状態
での映像表示の種類をさらに多くしても構わない。

【００１４】以下、本実施例におけるスイッチ操作によ
る状態遷移について説明する。まず、待機状態のときに
は、負荷３がＯＮ状態のときには第１の待機状態である
ことを示す映像表示が行われており、また、負荷３がＯ
ＦＦ状態のときには第２の待機状態を表す映像表示が行
われている。この待機状態において、操作者がスイッチ
手段２を操作すると、制御手段４からモータドライバ７
への制御信号Ｑ１，Ｑ２のうち、待機状態か否かを示す
信号Ｑ２が変化して、映像投射手段１のモータＭが回転
して、現在の負荷状態がＯＮ状態であるかＯＦＦ状態で
あるかを示す映像を投射させる。操作者は、この現在の
負荷状態を見て操作を行うものであり、スイッチ手段２
を操作する毎に制御信号Ｑ１の状態が切り替わり、リレ
ードライバ６によりリレー９の接点開閉状態が反転する
ので、負荷３のＯＮ状態とＯＦＦ状態とが交互に切り替
わる。また、制御信号Ｑ１はモータドライバ７にも送ら
れているので、負荷状態が切り替わる毎に、映像投射手
段１のモータＭが回転して、現在の負荷状態を示す映像
を切り替えるものである。制御手段４は計時用のカウン
タを備えており、スイッチ手段２を操作すると、一定時
間内は待機状態の表示ではなく、現在の負荷状態がＯＮ
状態であるかＯＦＦ状態であるかを表示するものであ
る。スイッチ手段２が操作されない状態が一定時間以上
続くと、制御手段４のカウンタが計時終了となり、その
ときの負荷状態がＯＮ状態であるかＯＦＦ状態であるか
によって、いずれか一方の待機状態を示す表示が行われ
る。

【００１５】図４の状態遷移図では、以上の４つの状態
を２ビットのデータで表しており、ＯＮ状態は０１、Ｏ
ＦＦ状態は１１、ＯＮ状態の待機状態は００、ＯＦＦ状
態の待機状態は１０としている。各データにおける上位
のビットは制御手段４から出力される第１の制御信号Ｑ
１に対応しており、０であれば負荷３はＯＮ状態、１で
あれば負荷３はＯＦＦ状態であることを意味している。
この第１の制御信号Ｑ１はリレードライバ６とモータド
ライバ７に送られる。また、下位のビットは制御手段４
から出力される第２の制御信号Ｑ２に対応しており、０
であれば待機状態であることを意味し、１であれば待機
状態でないことを意味する。この第２の制御信号Ｑ２は
映像投射手段１のモータドライバ７にのみ送られる。

【００１６】次に、本実施例に用いる制御手段４の回路
図を図５に示し説明する。この制御手段４は、第１の制
御信号Ｑ１を作成するための第１のフリップフロップＦ
Ｆ１と、第２の制御信号Ｑ２を作成するための第２のフ
リップフロップＦＦ２とを備えている。各フリップフロ
ップＦＦ１，ＦＦ２は電源投入時には、パワーＯＮリセ
ット回路４１からのリセット信号ＲＳＴにより共にリセ
ットされている。その後、タッチ検出回路５からのパル
ス信号ＰＬＳと、カウンタ４２からの計時終了信号ＣＲ
Ｙに応じて、図４の状態遷移図に示すように状態が変化
するものである。図１に示すように、壁面に埋め込まれ
たスイッチ手段２は、人体の接近によって状態が変化す
る。この状態の変化は、タッチ検出回路５により検出さ
れる。タッチ検出回路５には、制御手段４のクロック発
生回路４３からクロック信号ＣＬＫが供給されている。
タッチ検出回路５がスイッチ手段２の状態の変化を検出
すると、クロック信号ＣＬＫに同期したパルス信号ＰＬ
Ｓが、制御手段４に入力される。タッチ検出回路５から
のパルス信号ＰＬＳは、カウンタ４２に入力される。こ
のカウンタ４２は、タッチ検出回路５からのパルス信号
ＰＬＳの入力により、クロック発生回路４３からのクロ
ック信号ＣＬＫのカウントを開始し、所定のカウント値
に達すると、計時終了を示すキャリー信号ＣＲＹを出力
して停止する。この間に、タッチ検出回路５からのパル
ス信号ＰＬＳが入力されれば、最初からカウントを再開
する。したがって、操作者がスイッチ手段２を操作しな
いまま一定の時間が経過すれば、カウンタ４２からのキ
ャリー信号ＣＲＹにより待機状態に移行することができ
る。破線で囲まれた論理回路４４は、タッチ検出回路５
からのパルス信号ＰＬＳと、カウンタ４２からのキャリ
ー信号ＣＲＹに基づいて、フリップフロップＦＦ１とＦ
Ｆ２のデータ入力Ｄを変化させる。このデータ入力Ｄ
は、クロック発生回路４３からのクロック信号ＣＬＫの
立ち上がりのタイミングでフリップフロップＦＦ１とＦ
Ｆ２にラッチされるので、その時点で制御信号Ｑ１とＱ
２が変化するものである。

【００１７】次に、図６は本発明の第２の実施例の回路
図である。本実施例では、制御手段としてＣＰＵを含む
コンピュータ装置４０を使用している。このコンピュー
タ装置４０は、映像投射手段１０に対して映像信号を送
り込むために画像メモリ４５やその表示回路４６、ま
た、映像そのものをＯＮ／ＯＦＦ制御するための光源制
御インターフェイス４７ａ、制御対象機器３０へ制御信
号を送るための機器インターフェイス４７ｂ、後述の人
体感知センサーＳからの検出信号を入力するためのセン
サーインターフェイス４７ｃ、これらの制御を司るＣＰ
Ｕ４８、並びにプログラムやデータを格納するためのプ
ログラムメモリ４９を備えている。

【００１８】図７は本実施例における壁面上の映像の表
示例を示している。図中、２１はスイッチ手段２０の操
作部の映像であり、２２は操作状態や操作手順を示す表
示部の映像、２３は操作パネルの映像である。このよう
に、映像投射手段１０により映像が投射される部分に
は、スイッチ手段２０の複数の操作部２１がマトリクス
状に配列された構成を有している。非接触スイッチ制御
回路５０は、複数の操作部２１のうち、どれが操作され
たかを認識し、制御手段としてのコンピュータ装置４０
に伝える機能を有している。この情報をもとに、ＣＰＵ
４８を含むコンピュータ装置４０が制御対象機器３０を
制御し、映像を変化させることで所望のタイプの操作が
実現できる。

【００１９】図８は本実施例において映像投射手段１０
として使用されるライトバルブの構成を示している。ラ
イトバルブは、投射式テレビなどに使用されており、透
過光の色や光量を変化させるためのＴＦＴ液晶素子１９
と、映像を投射するための光源１１と、複数枚のレンズ
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３からなる光学系１４を備えており、光
源１１にはその電源１２をオン／オフするための光源制
御リレーＲｙが付加されている。ＴＦＴ液晶素子１９に
はコンピュータ装置４０の表示回路４６からの映像信号
線Ｇ１が接続されている。また、光源制御リレーＲｙに
は光源制御インターフェイス４７ａからの光源制御線Ｇ
２が接続されている。

【００２０】さらに、本実施例では、操作者の検知手段
として赤外線センサーのような人体感知センサーＳを備
えており、コンピュータ装置４０のセンサーインターフ
ェイス４７ｃに接続されている。この人体感知センサー
Ｓで操作者が検知されない場合には、光源制御インター
フェイス４７ａからの制御信号により、光源制御リレー
Ｒｙを駆動して、映像投射手段１０の光源１１を消灯さ
せるものである。これにより、操作者が居ないときに
は、映像が投射されないので、室内の美観がそこわれる
ことはない。なお、ＴＦＴ液晶素子１９の映像を黒くし
たり、他の映像を表示しても同じ目的を達成できるが、
本実施例のように操作者が居ないときには映像投射用の
光源１１を消灯する構成を採用すれば、省電力化も可能
となるものである。

【００２１】以下、本実施例の動作を説明する。初期状
態では、映像投射用の光源１１は消灯しており、待機状
態となっている。操作者が現れると、人体感知センサー
Ｓが反応し、センサーインターフェイス４７ｃを介して
コンピュータ装置４０に情報が送られて、プログラムに
より光源１１がＯＮとなり、操作パネル２３の現在の状
態が壁面上に投射される。その後、人体感知センサーＳ
がオフとなっても一定時間は映像が投射され続ける。操
作者が壁面に投射された操作パネル２３を操作すると、
非接触スイッチ制御回路５０は、スイッチ手段２０の複
数の操作部２１のうち、どれが操作されたかをＣＰＵ４
８に伝達し、ＣＰＵ４８から制御対象機器３０に制御信
号が送られる。同時にＣＰＵ４８は画像メモリ４５の内
容を書き換えて、投射されている操作パネル２３の映像
を変化させる。これにより、操作者は操作終了を知るこ
とができる。なお、画像メモリ４５に書き込むデータ
は、プログラムメモリ４９にプログラムとともに予め記
憶されている。したがって、本実施例では、プログラム
メモリ４９のプログラムやデータを変更することで所望
の操作パネルを実現できるものである。操作が終了し、
操作者が人体感知センサーＳの検出エリアから離れ、一
定時間が経過すると、映像投射手段１０の光源１１がＯ
ＦＦとなり、待機状態に戻る。なお、待機状態のときに
光源１１をＯＦＦせずに、表示画面を操作パネル２３と
は関係のないものに変更することによって、デザイン上
の効果を得ることもできる。例えば待機状態では、花の
映像が表示されたり、広告が表示されたりするように制
御することが可能である。また、本実施例では、操作者
の存在を検知するための赤外線センサーのような人体感
知センサーＳを使用しているが、上述のように待機状態
でも映像投射手段１０の光源１１を切らない場合には、
投射像に触れることで待機状態から操作可能な状態にす
ることもできる。

【００２２】以上、本発明の実施例を２例述べたが、こ
れらの２例の各要素の組み合わせで様々な応用例が考え
られ、それらについても本発明の範囲であることは自明
である。また、実施例として例示した手段を同じ機能を
有する別の手段に置き換えた場合でも本発明の範囲に含
まれることは言うまでもない。

【００２３】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、建物の反
射面に対して映像を投射し、その映像が投射される反射
面にスイッチ手段を埋め込むようにしたものであるか
ら、操作者が触れる操作部分は建物の反射面に投射され
た映像としてのみ存在するものであり、したがって、通
常のスイッチに比べると、自由に任意の場所に設置でき
るという効果がある。また、スイッチ手段からの入力に
よって映像投射手段の投射する映像を変化させると共に
負荷の状態を変化させるようにしたので、従来のメンブ
レンスイッチや近接スイッチに比べると、操作状態を確
認しやすいという利点がある。

【００２４】また、請求項２記載の発明によれば、操作
者の存在を検知する手段を設けて、操作者の存在が検知
されないときは映像投射手段による映像投射を操作者の
存在が検知されたときの状態とは異なる状態とするもの
であるから、操作者が近くに存在しないときには、スイ
ッチの操作部分の映像の投射を停止させて室内の美観を
高めたり、あるいは別の映像を投射してインテリアの一
部として使用することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の全体構成図である。

【図２】本発明の第１実施例に用いる映像投射手段の概
略構成図である。

【図３】本発明の第１実施例に用いるスライド装置の正
面図である。

【図４】本発明の第１実施例における状態遷移の様子を
示す説明図である。

【図５】本発明の第１実施例における制御手段の回路図
である。

【図６】本発明の第２実施例の全体構成図である。

【図７】本発明の第２実施例における壁面の表示例を示
す正面図である。

【図８】本発明の第２実施例に用いる映像投射手段の概
略構成図である。

【符号の説明】

１ 映像投射手段 ２ スイッチ手段 ３ 負荷 ４ 制御手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建物の反射面に対して映像を投射する
   映像投射手段と、映像投射手段によって映像が投射され
   る反射面に埋め込まれたスイッチ手段と、スイッチ手段
   からの入力によって映像投射手段の投射する映像を変化
   させると共に負荷の状態を変化させる制御手段とを備え
   ることを特徴とする投射式スイッチ。
2. 【請求項２】 操作者の存在を検知する手段と、操作
   者の存在が検知されないときは映像投射手段による映像
   投射状態を操作者の存在が検知されたときの状態とは異
   なる状態とする手段とを設けたことを特徴とする請求項
   １記載の投射式スイッチ。