JPS5899808A - 非接触式制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、人体を検知し、人体の動作に対応した信号を
発する非接触式の検出器を用い、その検出視野内で手を
振るといったように特定の動作を行なうことにより、錠
の開錠操作、照明器具等の電源の切り入れや電力供給量
の調節、テレビのチャンネル切換え等を行なわせるよう
にした非接触式制御装置を提供するものである。

従来より、赤外線検出器等の非接触式検出器は様々な用
途に用いられている。しかし、これらは、いずれも、赤
外線エネルギーを放射する熱源であるところの人体が検
出視野に入ったことによって信号を発し、警報器を作動
させる侵入者警報装置に代表されるように、単に人体が
検出視野内に存在するか否かを検知し、存在しさえすれ
ば必ず警報器等の制御対象機器を°作動させるといった
使われ方であった。

本発明は、このような使用法が採られていた非接触式検
出器の用途を拡大発展させ、積極的な意志をもってなさ
れる人体の特定動作で検出器に特定の信号を与えること
−こよって制御対象機器を作動させるようにしたもので
ある。

即ち、本発明による非接触式制御装置は、人体を検知口
、人体の動作に対応した信号を発する非接触式の検出器
と、特定条件を設定記憶し、前記検出器からの信号と設
定記憶された特定条件とを比較判別する信号処理器を設
け、この信号処理器による判別結果に基いて制御対象機
器を制御すべく構成した点に特徴がある。

検出器としては、サーモバイル、サーミスタボロメータ
、パイロエレクトリック等の赤外線検出器、可視光検出
器、紫外線検出器等を、制御対象機器の種類や、設置す
る場所、光源の種類等に応じて適宜選択使用できる。

上記の構成によれば、信号処理器に特定条件、つまり、
人体の特定の動作に対応して検出器が出力する信号のパ
ターンが予め設定記憶されており、検出器の前方で動作
したときの検出器の出力信号が上記の特定条件を充足す
ることによって一制御対象機器が作動するので、特別な
発信器を用いることなく遠隔操作を行なえ、かつ、人数
分の発信器を用意したり、携帯する必要がなくて、発信
器の紛失、俗離等の虞れもなく、人体の通常一般の動作
による制御対象機器の作動を防止することが可能になる
など種々の利点が得られ、後述するような種々の用途に
好適に応用できるのであるう次に本発明の実施例を図面
に基いて説明する。

０実施例１ ｇＪ１図に示すように、住宅の入口における枠体１と、
把手２を細膜したドア３との間に、制御対象機器として
、ソレノイド４の励磁によって開かれる錠５を設けると
共に、これらを非接触式制御装置Ａで制御すべく構成し
である。６は枠体１等の所定画一に設けられた赤外線の
入射窓である。

前記非接触式制御装置Ａは、第２図に示すように、人体
から放射される赤外線を受信して電気信号に変換する赤
外線検出器７とこの検出器７による出力信号の増幅器８
、基準電圧用の電源９、前記増幅器８によって増幅され
た前記検出器７からの信号と前記電源９からの基準電圧
との比較器１０、予め特定条件（信号パターン〕を設定
記憶し、検出器７の出力信号に基く前記比較器ｌＯから
の信号と設定記憶された特定条件とを比較判別し、その
判別結果に基いて前記ソレノイド４の操作回路１１に制
御信号を発する信号処理器としてのマイクロコンピュー
タ１２とから構成されている。赤外線検出器７としては
、サーモパイル、サーミスタボロメータ、パイロエレク
トリック等が使用される。

上記の構成によれば、検出器７の前方に一定時間【手を
おくことにより、手から放射される赤外線が検出器７に
受信され、検出器７からの信号により非接触式制御装置
Ａが起動し、信号待ちをする。

するので、マイクロコンピュータ１２が検出器７からの
信号と予め設定記憶された特定条件とを比較判別し、検
出器７からの信号が特定条件を充足する場合にのみ、マ
イクロコンピュータ１２から操作回路１１へ制御信号が
入力され、ソレノイド４が励磁されて錠５が開く。

即ち、検出視野で特定の信号パターンに対応する手の特
定動作を行−なうことにより、開錠され、手の動作が上
記の信号パターンと合致しない場合には錠５を開けるこ
とができないのである。

尚、施錠は、ドア３を閉めることによって自動的に行な
われるように構成してもよく、検出器７の前で上記の信
号パターンに対応する動作を繰り返すことによって、施
錠と開錠とが交互に行なわれるように構成してもよい。

マイクロコンピュータ１２に設定記憶させる特定条件と
しては、例えば、５８３図のイに示すように、起動後の
設定時間ｔｏ内に、手を検出器７の近くで５回振る等、
一定時間内における検出器“７の受信回数を特定条件と
するか、第３図の口に示すように、起動後の設定時間ｔ
ｌ内に、手を検出器７の近くで３回振り、５秒間等設定
時間１経過した後、次の設定時間ｃｓ７に手を２回振る
等、第３図イの特定条件を組合わせたり、あるいは、第
３図のハに示すように、検出器７の前に手を向けて一定
時間Ｌ４だけ（例えば３秒間）静止した後、一定時間Ｕ
ごとに〔例えば１秒間隔で〕一定回数（例えば２回）手
を振り、次に一定時間ｔ６だけ（例えば５秒間）静止す
る等、検出器７の前方に断続的に手をおく時間と回数を
特定条件Ｅしたり、さらには、これと第３図のイや口の
条件と組合わせる等々、暗号として使用できるものであ
れば、如何なる信号パターンに設定してもよい。図示し
ないが、検出器７を２個並設して方向性をもたせた場合
には、例えば、両検出器７の前方で、左から右へ２回、
右から左へ１同左から右へ１回手を振るといったように
、方向性のある動作を暗号（信−号パターン）とするこ
とができ・これと時間・回数の組合わせを暗号化するこ
とも可能である。また、第３図のイ〜ハの信号パターン
は、検出器７前方に手をおくことによって発生するプラ
ス側の信号のみに対応して設定されたものである。第３
図の二に示すように、手をおくことによって生じるプラ
ス側の信号と手を検出視野外に出すことによって生じる
マイナス側の信号とを利用することも可能である。

この実施例１では、以上のように、本考案の非接触式制
御装置Ａを錠５に適用したので、次の如き利点が得られ
る。

例えば、鍵や磁気により特定の信号番記入したカードを
穴に差し込んで開錠する鍵の場合、外出時に鍵やカード
を携帯することが必要であり、人数分の鍵やカードを必
要とし、紛失や盗難の危険もある。また、鍵穴を有する
機械式の錠の場合、ビン等、鍵以外の物によって開錠さ
れやすい。

これに対し、上記の部側では、特定条件の信号パターン
に対応する手の動かし万を覚えておく゛　ことにより、
開錠操作が行なえ、鍵やカードを携帯する必要がなく、
紛失や盗難の虞れもない。また、鍵穴も不要になるので
、ピン等で開錠される虞れがない。

また、ダイヤル式の錠や数字の記された複数段のリング
を回転し、暗号数字を同位相に並べることによって開く
ようにした錠の場合、鍵やカードは不要であるが、目盛
りや数字が見え、組合わせも有限であるから、その道の
プロには簡単に開錠されてしまう。この点、上記の実施
例では、外部に可動操作部分がなく、しかも、信号パタ
ーンの数は無限に近いので、特定の動作を知らない者に
は開錠できず、盗難に対する安全性が非常に高い。

殊に、赤外線検出器７であるが故に、入射窓６を周囲と
同じ外装材で仕上げて、検出器７の設置場所自体を隠す
ことができる。このようにすれば、家族等、特定の者以
外には、どの位置で手を振り動かしたらよいのかすら知
るすべもなく、さらに、ドア３にダミーの鍵穴を設けて
おくことによって、防犯の目的は完璧に達成される。

尚、上記の非接触式制御装置Ａは、住宅のドア３に限ら
ず、各種建物のドア、自動車のドア、金庫、陳列ケース
等にも広く適用できることは言うまでもない。

また、人体から放射される赤外線を利用せず、人体とは
別の光源から照射される光を手で遺ることによって特定
の信号を得るように構成する場合であれば、上述した赤
外線検出器７の代りに、波長域の異なる赤外線検出器、
紫外線検出器、可視光検出器等を用いることができる。

この場合、検出器を太陽光線のみに応答するように構成
すれば、明るいうちは、開錠できるが夜間は開錠できな
いといった特殊な錠を実現でき、用途によっては非常に
有効である。

マタ、上記の実施例では、マイクロコンピュータ１２に
予め特定条件の信号パターンを設定記憶させであるが、
マイクロコンピュータ１２に出力装置を付設して、設定
記憶させる信号パターンを任意に変更できるように構成
して実施してもよい。

Ｏ実施例２ 第４図に示すように、信号処理器としてトリが一位相制
御回路１３を設け、制御対象機器として前記回路１３か
らのトリガー信号により制御される電力制御素子１４と
この電力制御素子１４に接続された白熱電球１５とを設
けて、白熱電球１５のＯＮ、ＯＦＦ制御と光量調節とを
行なう非接触式制御装置Ａを構成しである。７は人体か
ら放射される赤外線を受光して電気信号に変換する赤外
線検出器であり、サーモパイル、サーミスタボロメータ
等が使用されているつ８は増幅器、９は基準電圧用の電
源、１０は前記増幅器８によって増幅された前記検出器
７からの信号と前記電源９によって与えられる基準電圧
とを比較する比較器である。

上記の構成によれば、検出器７に手を近づけることによ
り、検出器７が手から放射される赤外線を受信して信号
を発し、こめ信号が増幅器８、比較器１０を経てトリガ
ー位相制御回路１３に入力される。

トリガー位相制御回路Ｌ３では、検出器７からの信号が
入力される時間【ｔつまり、検出器７の前方に手がおか
れている間中、検出ｉ７から連続して出力される信号の
長さと、特定条件として予め設定記憶された一定値（一
定時間）■とを比較判別する。そして、 １′＜Ｔであれば 白熱電球１５を点灯あるいは消灯する。

即ち、検出器７前方で手を１回素早＜（Ｔ以下の時間内
で〕振ることにより、白熱電球１５が点灯し、もう１回
素早く振ることによって白熱電球１５が消灯する。

ｔ’）Ｔであれば、 時間ｔ′の長さに応じてトリガー位相制御°回路１３か
ら出力されるトリガー信号によって電圧制御素子１４の
点弧角を制御し、白熱電球１５の光量を調節する。

即ち、検出器７の前号に手をおいたままであると、トリ
ガー位相制御回路１３から出力されるトリが一信号が電
力制御素子１４の点弧角を一定周期で変化させ、白熱電
球１５の光量が一定周期で大小の変化を繰り返えす。従
って、操作者が、部屋の明るさを見ながら手を検出器７
の前方に静止させておき、所望の明るさになった時点で
手を検出視野外に動かすことにより、以後その明るさが
維持されるのである。

尚、前記白熱電球１５に代えて、例えば、電気コタツと
か扇風機のモータ等を接続し、手等の動作により、それ
らの人切りや、熱量調節あるいは風量調節を行えるよう
にしても良い。これらの場合、赤外線検出器７に代え、
可視光検出器、紫外線検出器等を用いることができる。

０実施例３ 第５図に示すように、実施例１の場合と同様な回路構成
において、特定条件を設定記憶した信号処理器としての
マイクロコンピュータ１２の出力側に、制御対象機器と
して、ソレノイド４によってＯＮ・ＯＦＦ操作されるス
イッチ１６を設け、歩行など人の通常の動きによって誤
動作する事無く、手の特定動作によってスイッチ１６を
遠隔操作できるようにした非接触式制御装置Ａを構成し
である。

即ち、手から放射される赤外線によってスイッチ１６を
遠隔操作する場合、赤外線検出器７の視野内に人が入っ
た場合、スイッチ１６が不測にＯＮ又はＯＦ　Ｆする虞
れがある。

この実施例では、マイクロコンピュータ１２に人の歩行
等、通常の動作によっては起こり得ないような特定条件
を設定記憶しておき、検出視野でこの特定条件に対応す
る特定の動作を行なうことにより、スイッチ１６をＯＮ
・ＯＦＦするため、人の歩行等による誤動作を防止でき
るのである。

また、マイクロコンピュータ１２に設定記憶させる特定
条件としては、錠の場合はど複線なものは必要としない
。

即ち、検出視野に手を入れる等して入力させ（第６図の
為）、設定時間だけ信号待ちさせる（第６図のｂ）。そ
して、この設定時間内に手を所定回数（例えば４回〕振
る（第６図のＣ）等して、スイッチ１６のＯＮ、ＯＦＦ
を行なうのである。

勿論、スイッチ１６に接続される電気製品によつンを選
定することになる。

上記の非接触式制御装置Ａは、例えば、一般家庭の室内
灯のスイッチに適用すれば、起き上がらなくても、また
、特別な発信器を手元に置いておかなくても、室内灯を
点灯あるいは消灯でき、目障わりなスイッチの操作紐を
無くすことができる等の利点がある。尚、赤外線検出器
７としては、サーモパイル、サーミスタボロメータ、パ
イロエレクトリックのいずれであってもよい。

０実施例４ 第７図に示すように、実施例１あるいは実施例３と同様
な赤外線検出器７、増幅器８、基準電圧用電源９、比較
器ｌＯ１予め特定条件を設定記憶した信号処理器として
のマイクロコンピュータ１２等を備えた回路構成におい
て、マイクロコンピュータ１２の出力側に、制御対象機
器としてテレビのチャンネル切換装置１７を設けて、手
の特定動作によりテレビから離れた位置でチャンネルを
切換えるようにした非接触式制御装置Ａを構成しである
。

前記検出器７はテレビの前面又は上部に取り付けられて
おり、第８図に示すように、検出器７に対して波形状の
反射鏡１８を設ける等して、検出視野（図中の斜線部分
〕を平面視において複数に分割すると共に、放射状に拡
がらせ、テレビ前方の室内空間全域が検出視野に入るよ
うに構成されている。また、テレビの前面には、チャン
ネル切換え及び電源ＯＦＦのための信号の受入れが可能
であるか否かを表示する発光ダイオード等を利用した表
示灯１９が設けられている。

上記の構成によれば、テレビに向かって手を振ると、検
出器７が手から放射された赤外線を受信して手の動きに
対応した信号を発するので、マイクロコンピュータ１２
がこの信号と予め設定記憶された特定条件とを比較判別
し、マイクロコンピュータ１２からチャンネル切換装置
１７へと指令信号が伝達され、テレビの電源のＯＮ・Ｏ
Ｆ　Ｆ及びチャンネルの切換えが行なわれるのである。

マイクロコンピュータ１２に設定記憶される特定条件は
適宜定め得るものであるが、テレビの前方に座っている
人が姿勢を変えるとか、喫煙するとか、新聞に手を伸ば
すとか、あるいは、テレビの前を他の人が横切るといっ
たような日常生活における通常一般の人の動きによって
誤動作が生じないような条件（信号パターン〕に設定す
る必要がある。

このため、本実施例では、次めような特定条件を設定し
である。

テレビに向かって手を所定回数（例えば５回以上）素速
く振るといったように、通常の人の動きによって生じ得
ない非常に速い動−きによって電源をＯＮする（第９図
の３．ｂ）。電源がＯＮすることによって、前記表示灯
１９が比較的短い設定時間（ｆＪえば２〜５秒〕ごとに
、間欠的に点灯する（第９図のＣ）。

表示灯１９が点灯している間は、チャンネル切換えのた
めの信号や電源をＯＦ　Ｆするための信号を受入れ可能
である。

表示灯１９が点灯している間に、手を３回振ることによ
り、チャンネルが一定の順番に１つだけ、例えば、１チ
ヤンネルから２チヤンネル、あるいは、２チヤンネルか
ら３チヤンネルといったよ、うに切換わる。従って、表
示灯１９が点灯する都度、手を３回振ることによって、
所望のチャンネルを選ぶことができる（第９図のｄ）。

尚、チャンネル切換装置１７の構成如何によっては、例
えば、第１０図に示す如く、手を３回早く振ったら２チ
ヤンネル、１回目は早く、２回目は遅く、３回目は早く
振ったら４チヤンネル、素早い動作で、かつ、長い間隔
をあけて３回振ったら６チヤンネルといったように、各
チャンネルごとに異なる信号パターンを設定しておき、
表示灯１９が点灯している間にこれらの信号パターンに
対応する動作を行なうことにより、随時所望のチャンネ
ルを選び出すように構成してもよい。

そして、表示灯１９が点灯している間に、手を素早く５
回以上振ることにより、電源がＯＦＦする。

尚、前記表示灯１９とは別に、テレビに手を向けたとき
、手が検出視野に入っていれば点灯する表示灯を設けて
もよい。このようにすれば、手が検出視野内にあること
を確認してチャンネル切換を行なえるのである。赤外線
検出器７としては、サーモパイル、サーミスタボロメー
タ、パイロエレクトリックのいずれを用いてもよい。又
、第８図に示すような構成のかわりに一本の視野のみで
構成してもよい。

ｖ上の実施例１〜４は、いずれも手の動きを利用してい
るが、制御対象機器の種類によっては、足、頭など人体
の他の部分の動きを利用するように構成してもよいこと
は勿論である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は住宅の入口を示
す正面図、第２図は非接触式制御装置のブロック図、第
３図のイ９９ロ、ハ二は、夫々特定条件の一例を示すタ
イムチャート、第４図、第５図は各々他の実施例を示す
非接触式制御装置のブロック図、第６図は特定条件の一
例を示すタイムチャート、ｇＪ１７図は他の実施例を示
す非接触式制御装置のブロック図、第８図は要部の平面
図、第９図、第１０図は特定条件の一例を示すタイムチ
ャートである。 ７・・・検出器、１２．１３・−・信号島理器、５．１
４．１６．１７・・・制御対象機器。 第１図 第２図　　Ａ ／ 第３図 第４図 第５図 Ａ 第６図 第７図　　Ａ ／ 第８図 第９図 第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　人体を検知し、人体の動作に対応した信号を発する
   非接触式の検出器と、特定条件を設定記憶し、前記検出
   器からの信号と設定記憶された特定条件とを比較判別す
   る信号処理器を設け、この信号処理器による判別結果に
   基いて制御対象機器を制御すべく構成しであることを特
   徴とする非接触式制御装置。 御装置。 ■　前記制御対象機器が錠であることを特徴とする特許
   請求の範囲第０項又は第０項に記載の非接触式制御装置
   。 ■　前記信号処理器がトリガー位相制御回路であり、前
   記制御対象機器が電力制御素子であることを特徴とする
   特許請求の範囲第０項又は第■項■　前記制御対象機器
   が電源スィッチであることを特徴とする特許請求の範囲
   第０項又は第０項に記載の非接触式制御装置。 ■　前記制御対象機器がテレビのチャンネル切換装置で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第０項に記載の非
   接触式制御装置。