KR101798764B1

KR101798764B1 - 제어 장치, 제어 시스템 및 기기 제어 디바이스

Info

Publication number: KR101798764B1
Application number: KR1020160051566A
Authority: KR
Inventors: 마코토 기쿠치
Original assignee: 아즈빌주식회사
Priority date: 2015-05-15
Filing date: 2016-04-27
Publication date: 2017-11-16
Also published as: US9781810B2; JP2016219153A; CN106163047B; KR20160134493A; CN106163047A; US20160338176A1

Abstract

본 발명은 이용자의 의사를 기기의 제어에 반영시키도록 하는 것을 목적으로 한다.
기기 제어 디바이스(2)에 배열되며, 각각 발열 온도를 제어할 수 있는 복수의 발열 소자(HC11∼HC37)에 의해 실현되는 발열 패턴(PT1∼PT4)을 취득하는 취득부(SP1, SP2)와, 상기 취득부(SP1, SP2)에 의해 취득한 상기 발열 패턴(PT1∼PT4)에 따라 기기(LT1, LT2)를 제어하는 제어부(10, 30)를 구비하도록 한다.

Description

제어 장치, 제어 시스템 및 기기 제어 디바이스{CONTROL APPARATUS, CONTROL SYSTEM, AND EQUIPMENT CONTROL DEVICE}

본 발명은 제어 장치, 제어 시스템 및 기기 제어 디바이스에 관한 것으로, 특히, 시설에 설치된 소정의 기기를 제어하는 제어 장치, 제어 시스템 및 기기 제어 디바이스에 관한 것이다.

종래, 초전형(焦電型) 적외선 센서라고 불리는 적외선 검출 소자를 이용하여, 사람의 존재 또는 부존재를 검지하고, 그 검지 결과에 기초하여 조명을 온/오프 제어하는 조명 장치(예컨대 특허문헌 1을 참조.)가 있다.

특허문헌 1의 조명 장치는, 실내 공간에 있는 사람이 움직인 경우에만 조도(照度) 변화 및 열 이동이 동시에 발생한다고 하는 특성을 이용하는 것이다. 조명 장치는 주위의 조도가 기준보다 높을 때에 높은 전압을 출력하고, 주위의 조도가 기준보다 낮을 때에 낮은 전압을 출력하는 조도 검지부와, 사람을 감지하지 않는 경우에 출력값이 H(고)가 되고, 사람을 감지한 경우에 출력값이 L(저)이 되는 사람 검지부로서의 초전형 적외선 센서를 구비하고 있다. 이 조명 장치는 조도 검지부 및 사람 검지부의 출력을 논리곱(AND) 처리함으로써, 실내 공간에서의 사람의 존재, 부존재를 감지하여, 조명의 온/오프를 제어할 수 있다.

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2013-093103호 공보

그런데, 전술한 특허문헌 1의 조명 장치에 있어서는, 조도 검지부 및 사람 검지부에 의한 검출 결과에 기초하여 사람의 감지를 행하고 있으나, 이 조명 장치 앞을 이용자가 지나간 경우에도 사람 검지부에 의해 「사람을 감지했다」고 판단한 경우, 그 후, 조명 장치 앞에 이용자가 존재하지 않게 되어도 조명 기기를 점등해 버린다.

즉, 특허문헌 1의 조명 장치는, 이용자의 의사와는 무관하게 점등 소등을 제어하기 때문에, 이용자에게는 반드시 바람직하지 않은 사태를 발생시키는 경우가 있었다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 이용자의 의사를 기기의 제어에 반영시킬 수 있는 제어 장치, 제어 시스템 및 기기 제어 디바이스를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

이 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제어 장치는, 기기 제어 디바이스(2)에 배열되며, 각각 발열 온도를 제어할 수 있는 복수의 발열 소자(HC11∼HC37)에 의해 실현되는 발열 패턴(PT1∼PT4)을 취득하는 취득부(SP1, SP2)와, 상기 취득부(SP1, SP2)에 의해 취득한 상기 발열 패턴(PT1∼PT4)에 따라 기기(LT1, LT2)를 제어하는 제어부(10, 30)를 구비하도록 한다.

본 발명에 있어서, 상기 복수의 발열 소자(HC11∼HC37)는, 펠티에 소자이도록 한다.

본 발명에 있어서, 상기 취득부(SP1, SP2)는 서모파일(thermopile)이고, 상기 복수의 발열 소자(HC11∼HC37)의 발열 패턴(PT1∼PT4)을 열 화상(H1∼H4)으로서 취득하도록 한다.

본 발명에 있어서, 상기 기기(LT1, LT2)는 조명 기기(LT1)이고, 상기 제어부(10)는 상기 조명 기기(LT1)의 온, 오프 또는 조광(調光)을 제어하도록 한다.

본 발명에 있어서, 상기 기기(LT1, LT2)는 공조 기기(LT2)이고, 상기 제어부(30)는 상기 공조 기기(LT2)의 온, 오프, 또는 설정 온도를 제어하도록 한다.

본 발명의 제어 시스템(1)은, 각각 발열 온도를 제어할 수 있는 복수의 발열 소자(HC11∼HC37)가 배열된 기기 제어 디바이스(2)와, 상기 복수의 발열 소자(HC11∼HC37)에 의해 실현되는 발열 패턴(PT1∼PT4)을 취득하는 취득부(SP1, SP2)와, 상기 취득부(SP1, SP2)에 의해 취득한 상기 발열 패턴(PT1∼PT4)에 따라 기기(LT1, LT2)를 제어하는 제어부(10, 30)를 구비하도록 한다.

본 발명의 기기 제어 디바이스(2)는, 복수 종류의 발열 패턴(PT1∼PT4)을 실현하는 복수의 발열 소자(HC11∼HC37)와, 상기 복수의 발열 소자(HC11∼HC37)의 발열 온도를 각각 제어함으로써 상기 복수의 발열 패턴(PT1∼PT4)을 설정하는 발열 소자 제어부(25)를 구비하도록 한다.

본 발명에 의하면, 기기 제어 디바이스(2)의 복수의 발열 소자(HC11∼HC37)에 의해 설정된 발열 패턴(PT1∼PT4)을 취득부에 취득시키고, 그 발열 패턴(PT1∼PT4)에 따라 기기(LT1, LT2)를 제어할 수 있기 때문에, 기기 제어 디바이스(2)의 발열 패턴(PT1∼PT4)을 통해 이용자(UA)의 의사를 기기(LT1, LT2)의 제어에 반영시킬 수 있다.

본 발명에 의하면, 복수의 발열 소자(HC11∼HC37)가 펠티에 소자이기 때문에, 복수의 발열 소자(HC11∼HC37)의 발열 온도를 용이하게 제어하여 복수 종류의 발열 패턴(PT1∼PT4)을 설정하는 것이 가능해진다.

본 발명에 의하면, 상기 취득부(SP1, SP2)는 서모파일이고, 상기 복수의 발열 소자(HC11∼HC37)의 발열 패턴(PT1∼PT4)을 열 화상(H1∼H4)으로서 취득함으로써, 열 화상(H1∼H4)을 통해 이용자(UA)의 의사를 기기(LT1, LT2)의 제어에 확실하게 반영시키는 것이 가능해진다.

도 1은 제1 실시형태에서의 조명 제어 시스템의 전체 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 조명 제어 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 기기 제어 디바이스의 외관 구성 (1)을 도시한 사시도이다.
도 4는 기기 제어 디바이스의 외관 구성 (2)를 도시한 사시도이다.
도 5는 기기 제어 디바이스의 회로 구성을 도시한 블록도이다.
도 6은 복수의 발열 소자에 의해 설정된 제1 발열 패턴을 도시한 도면이다.
도 7은 복수의 발열 소자에 의해 설정된 제2 발열 패턴을 도시한 도면이다.
도 8은 복수의 발열 소자에 의해 설정된 제3 발열 패턴을 도시한 도면이다.
도 9는 복수의 발열 소자에 의해 설정된 제4 발열 패턴을 도시한 도면이다.
도 10은 서모파일에 기기 제어 디바이스가 갖다 대어진 상태를 도시한 도면이다.
도 11은 조명 컨트롤러의 회로 구성을 도시한 블록도이다.
도 12는 발열 패턴과 조명 제어 내용이 대응된 테이블을 도시한 도면이다.
도 13은 제2 실시형태에서의 공조 제어 시스템의 전체 구성을 도시한 블록도이다.
도 14는 공조 제어 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 15는 공조 컨트롤러의 회로 구성을 도시한 블록도이다.
도 16은 발열 패턴과 공조 제어 내용이 대응된 테이블을 도시한 도면이다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 제1 실시형태 및 제2 실시형태에 대해 설명한다.

<제1 실시형태>

<제어 시스템의 전체 구성>

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 실시형태에서의 제어 시스템(1)은, 방(R1)의 천장(C1)에 설치된 서모파일(SP1, SP2)과, 그 서모파일(SP1, SP2) 근방에 설치된 조명 기기(LT1, LT2)와, 이용자(UA)가 조명 기기(LT1, LT2)를 제어하기 위한 기기 제어 디바이스(2)와, 조명 기기(LT1, LT2)를 제어하는 조명 컨트롤러(10)를 구비하고 있다.

한편, 서모파일(SP1 및 SP2)은 동일 구조이고, 조명 기기(LT1 및 LT2)에 대해서도 동일 구조이다. 또한, 여기서는, 기기 제어 디바이스(2), 서모파일(SP1) 및 조명 기기(LT1)에 주목하여 설명한다.

<기기 제어 디바이스>

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 기기 제어 디바이스(2)는, 조명 기기(LT1, LT2)를 제어할 때에 이용자(UA)의 의사를 반영시키기 위해서 이용되는 제어 기기이며, CPU(Central Processing Unit), 메모리 및 배터리 등을 구비하고 있다.

이 기기 제어 디바이스(2)는, 메모리 카드나 IC 카드 등의 이용자(UA)가 휴대할 수 있는 정보 처리용의 카드형 기억 매체로 이루어지며, 펠티에 소자로 이루어지는 복수의 발열 소자(HC11∼HC37)가 노출된 상태로 3×7의 매트릭스형으로 배열되어 있다. 이들 발열 소자(HC11∼HC37)는, 모두 동일한 구성의 펠티에 소자이다. 또한, 기기 제어 디바이스(2)는, 복수의 발열 소자(HC11∼HC37)의 하방에 조작 입력 버튼(22a∼22d)이 설치되어 있다.

여기서, 펠티에 소자는, P형 반도체 및 N형 반도체와, 흡열면 또는 방열면으로서 작용하는 동판이 접합되고, N형 반도체로부터 P형 반도체를 향해 직류 전류를 흘리면 흡열면으로부터 방열면으로 열을 운반한다고 하는 펠티에 효과를 이용한 판형의 전자 부품이다. 또한, 펠티에 소자는, 흘리는 전류의 크기를 변경함으로써 흡열량 및 방열량을 제어하는 것이 가능한 전자 부품이다.

기기 제어 디바이스(2)에 설치된 복수의 발열 소자(HC11∼HC37)는, N형 반도체로부터 P형 반도체를 향해 직류 전류를 흘리는 경우에 방열면의 발열 온도를 약 30℃의 「온(溫)」 상태가 되도록 설정하고, P형 반도체로부터 N형 반도체를 향해 직류 전류를 흘리는 경우에, 방열면으로부터 교체한 흡열면의 발열 온도를 약 10℃의 「냉(冷)」 상태가 되도록 설정하는 것이 가능하다.

따라서, 기기 제어 디바이스(2)는, 복수의 발열 소자(HC11∼HC37)의 각각에 공급하는 직류 전류의 방향이 전환되면, 도 3에 도시된 바와 같이, 지금까지 「온」 상태였던 발열 소자(HC13, HC17, HC31, HC35)가, 도 4에 도시된 바와 같이 「냉」 상태로 전환된다.

이와 같이 기기 제어 디바이스(2)는, 복수의 발열 소자(HC11∼HC37)의 「온」 상태 또는 「냉」 상태의 조합을 변경함으로써, 여러 가지 발열 패턴을 생성하는 것이 가능하다. 한편, 이 기기 제어 디바이스(2)에 있어서는, 예컨대 4종류의 제1 발열 패턴∼제4 발열 패턴을 생성하는 것으로 한다.

기기 제어 디바이스(2)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 조작 입력 버튼(22a∼22d), 기억부(23), 통신 인터페이스부(24), 발열 소자 제어부(25), 전원부(26), 구동 회로(27) 및 발열 소자(HC11∼HC37)를 구비하고 있다.

조작 입력 버튼(22a∼22c)은, 기기 제어 디바이스(2)의 표면에 설치된 입력버튼이다. 예컨대, 조작 입력 버튼(22a∼22d)은, 발열 소자(HC11∼HC37)에 의해 설정할 수 있는 제1 발열 패턴∼제4 발열 패턴에 대응되어 있고, 제1 발열 패턴∼제4 발열 패턴을 선택할 때에 조작되는 입력 버튼이다.

기억부(23)는, 반도체 메모리나 하드 디스크 등의 기억 장치에 의해 구성되고, 제1 발열 패턴∼제4 발열 패턴에 각각 대응한 발열 소자(HC11∼HC37)의 「온」 상태 또는 「냉」 상태의 조합을 나타내는 제1 발열 패턴 정보∼제4 발열 패턴 정보를 미리 기억하고 있다.

통신 인터페이스부(24)는, 기기 제어 디바이스(2)를 퍼스널 컴퓨터 등의 전자 기기와 접속하는 기능부이다. 이 통신 인터페이스부(24)는, 기억부(23)에 기억하고 있는 제1 발열 패턴 정보∼제4 발열 패턴 정보를 퍼스널 컴퓨터 등에 의해 변경하는 경우 등에 이용된다.

전원부(26)는, 발열 소자(HC11∼HC37)에 흘리는 직류 전류의 공급원이다. 구동 회로(27)는, 전원부(26)로부터 발열 소자(HC11∼HC37)에 흘리는 직류 전류의 방향을 전환하는 것이다.

발열 소자 제어부(25)는, 제1 발열 패턴 정보∼제4 발열 패턴 정보에 기초하여 구동 회로(27)를 제어함으로써 발열 소자(HC11∼HC37)의 「온」 상태 또는 「냉」 상태를 전환하는 기능부이다. 한편, 발열 소자 제어부(25)는, CPU가 프로그램을 판독하여 실행함으로써 실현된다.

구체적으로는, 발열 소자 제어부(25)는, 조작 입력 버튼(22a∼22c)에 대한 이용자(UA)의 조작에 따라 기억부(23)로부터 제1 발열 패턴 정보∼제4 발열 패턴 정보를 읽어내고, 그 읽어낸 발열 패턴 정보에 기초해서 구동 회로(27)를 제어하여, 발열 소자(HC11∼HC37)의 「온」 상태 또는 「냉」 상태를 각각 전환한다.

이에 의해 발열 소자 제어부(25)는, 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 발열 소자(HC11∼HC37)에 의한 제1 발열 패턴(PT1)∼제4 발열 패턴(PT4)을 실현하는 것이 가능해진다.

<서모파일>

서모파일(SP1)은, 물체로부터 방사되는 적외선의 입사 에너지량에 따른 열기전력을 발생하는 적외선 검출 센서가 2차원적으로 복수 배열된 적외선 센서 어레이로 구성되어 있다. 이 서모파일(SP1)은, 예컨대 32×31(992개의 화소에 상당)의 매트릭스형으로 배치된 적외선 검출 센서(적외선 소자)를 구비하고 있다.

서모파일(SP1)은, 방(R1)의 천장(C1)에 서모파일(SP2)과 소정의 간격만큼 이격된 위치에 설치되고, 도 10에 도시된 바와 같이, 서모파일 고유의 시야각 α도의 범위에 존재하는 기기 제어 디바이스(2)가 상기 서모파일(SP1)과 대향한 상태로 배치되면, 발열 소자(HC11∼HC37)에 의해 설정된 제1 발열 패턴(PT1)∼제4 발열 패턴(PT4)을 검출하는 기능부이다.

여기서 서모파일(SP1)은, 기기 제어 디바이스(2)의 발열 소자(HC11∼HC37)의 온도를 수℃ 단위로 검출할 수 있고, 발열 소자(HC11∼HC37)에 있어서의 약 30도의 「온」 상태, 또는, 약 20도의 「냉」 상태를 검출하는 것이 가능하다.

구체적으로는, 서모파일(SP1)은, 발열 소자(HC11∼HC37)에 의한 제1 발열 패턴(PT1)∼제4 발열 패턴(PT4)에 대응한 공간적인 온도 분포의 정보(이하, 이것을 「열 화상」이라고 부른다.)(H1∼H4)를 비접촉으로 검출한다.

<조명 기기>

조명 기기(LT1)는, 서모파일(SP1) 근방의 천장(C1)에 설치되어 서모파일(SP1)의 하방 공간을 조명하는 예컨대 형광등 또는 LED(Light Emitting Diode) 등으로 이루어지고, 조명 컨트롤러(10)에 의해 점등, 소등 및 조도 등이 제어된다.

<조명 컨트롤러>

조명 컨트롤러(10)는, 서모파일(SP1)에 의해 취득된 기기 제어 디바이스(2)의 열 화상(H1∼H4)에 기초하여 제1 발열 패턴(PT1)∼제4 발열 패턴(PT4)을 해독하고, 그 제1 발열 패턴(PT1)∼제4 발열 패턴(PT4)에 따른 제어 내용에 따라 조명 기기(LT1, LT2)를 제어하는 기능부이며, CPU, 메모리 등을 구비하고 있다.

도 11에 도시된 바와 같이, 조명 컨트롤러(10)는, 발열 패턴 해독부(10a), 기억부(10b), 조명 제어부(10c) 및 통신 인터페이스부(10d)를 구비하고 있다.

발열 패턴 해독부(10a)는, 서모파일(SP1)에 의해 취득한 열 화상(H1∼H4)에 기초하여 제1 발열 패턴(PT1)∼제4 발열 패턴(PT4)을 해독하는 기능부이고, 내부 메모리와 연산 처리부를 구비하고 있다.

발열 패턴 해독부(10a)의 내부 메모리는, 열 화상(H1∼H4)의 화소값의 휘도 레벨에 기초하여 「온」 상태인지, 「냉」 상태인지를 판정하는 임계값(th1)을 기억하고 있다.

발열 패턴 해독부(10a)의 연산 처리부는, 열 화상(H1∼H4)의 화소값의 휘도 레벨이 임계값(th1)을 초과하고 있는 경우에는, 그 화소가 「온」 상태이고, 임계값(th1) 이하인 경우에는, 그 화소가 「냉」 상태라고 판정하는 기능부이다.

따라서, 발열 패턴 해독부(10a)의 연산 처리부는, 열 화상(H1)에 있어서의 「온」 상태의 화소 및 「냉」 상태의 화소의 배치를 판정하고, 그 화소의 배치에 기초하여 제1 발열 패턴(PT1)∼제4 발열 패턴(PT4) 중 어느 것인지를 해독한다.

기억부(10b)는, 반도체 메모리나 하드 디스크 등의 기억 장치에 의해 구성되고, 제1 발열 패턴(PT1)∼제4 발열 패턴(PT4)과 조명 기기(LT1)의 제어 내용이 대응된 테이블을 기억하고 있다.

예컨대, 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 발열 패턴(PT1)∼제4 발열 패턴(PT4)과 조명 기기(LT1)의 제어 내용이 대응된 테이블(TB1)의 일례를 도시한다. 이 테이블(TB1)에는, 제1 발열 패턴(PT1)에 대해 조명 기기(LT1)를 ON 상태로 설정하는 제어 내용, 제2 발열 패턴(PT2)에 대해 조명 기기(LT1)를 OFF 상태로 설정하는 제어 내용, 제3 발열 패턴(PT3)에 대해 조명 기기(LT1)를 조도 레벨 A로 설정하는 제어 내용, 제4 발열 패턴(PT4)에 대해 조명 기기(LT1)를 조도 레벨 B(A<B)로 설정하는 제어 내용이 미리 등록되어 있다.

조명 제어부(10c)는, 발열 패턴 해독부(10a)로부터 수취한 제1 발열 패턴(PT1)∼제4 발열 패턴(PT4)에 대응되어 있는 조명 기기(LT1)의 제어 내용에 따라, 상기 조명 기기(LT1)를 제어하는 제어 신호를 출력하는 기능부이다. 한편, 발열 패턴 해독부(10a) 및 조명 제어부(10c)는, CPU가 프로그램을 판독하여 실행함으로써 실현된다.

통신 인터페이스부(10d)는, 조명 컨트롤러(10)와 서모파일(SP1)을 통신 접속하는 기능부이고, 서모파일(SP1)로부터 열 화상(H1∼H4)을 취득하는 것이다.

한편, 제1 실시형태에서는, 제어 시스템(1)의 서모파일(SP1)과 조명 컨트롤러(10)에 의해 조명 기기(LT1)를 제어하는 제어 장치를 구성하고, 서모파일(SP2)과 조명 컨트롤러(10)에 의해 조명 기기(LT2)를 제어하는 제어 장치를 구성하고 있다.

<제어 시스템의 동작>

이용자(UA)가 외부로부터 방(R1)에 입실하여, 서모파일(SP1)의 하방의 데스크에 착석한 상태에서 기기 제어 디바이스(2)의 조작 입력 버튼(22a)을 조작한다.

이때 발열 소자 제어부(25)는, 조작 입력 버튼(22a)에 대한 조작이 제1 발열 패턴(PT1)을 실현하기 위한 지시인 것을 인식하고, 기억부(23)에 기억하고 있는 제1 발열 패턴 정보에 기초하여 발열 소자(HC11∼HC37)의 「온」 상태 또는 「냉」 상태를 전환하여, 도 6에 도시된 바와 같은 제1 발열 패턴(PT1)을 실현한다.

이용자(UA)는, 기기 제어 디바이스(2)의 발열 소자(HC11∼HC37)에 의해 실현된 제1 발열 패턴(PT1)을 서모파일(SP1)이 검출할 수 있도록, 기기 제어 디바이스(2)의 발열 소자(HC11∼HC37)와 서모파일(SP1)이 대향하도록 상기 기기 제어 디바이스(2)를 서모파일(SP1)로 향하게 한다.

서모파일(SP1)은, 기기 제어 디바이스(2)의 발열 소자(HC11∼HC37)에 의해 실현된 제1 발열 패턴(PT1)에 대응하는 열 화상(H1)을 취득하고, 이것을 조명 컨트롤러(10)에 송신한다.

조명 컨트롤러(10)의 발열 패턴 해독부(10a)는, 열 화상(H1)의 화소값의 휘도 레벨에 기초하여 제1 발열 패턴(PT1)을 해독하고, 테이블(TB1)에 기초하여 제1 발열 패턴(PT1)에 대응된 조명 기기(LT1)의 제어 내용을 인식하면, 그 제어 내용에 따른 제어 신호를 조명 기기(LT1)에 출력한다. 이에 의해 조명 기기(LT1)는, 조명 컨트롤러(10)로부터의 제어 신호에 따라 오프 상태로부터 온 상태로 전환하여 점등한다.

그 후, 이용자(UA)가 기기 제어 디바이스(2)의 조작 입력 버튼(22b)을 조작하면, 발열 소자 제어부(25)는, 조작 입력 버튼(22b)에 대한 조작이 제2 발열 패턴(PT2)을 실현하기 위한 지시인 것을 인식한다.

이에 의해 발열 소자 제어부(25)는, 기억부(23)에 기억하고 있는 제2 발열 패턴 정보에 기초하여 발열 소자(HC11∼HC37)의 「온」 상태 또는 「냉」 상태를 전환함으로써, 도 7에 도시된 바와 같은 제2 발열 패턴(PT2)을 실현한다.

서모파일(SP1)은, 제2 발열 패턴(PT2)에 대응하는 열 화상(H2)을 취득하고, 이것을 조명 컨트롤러(10)에 송신한다. 조명 컨트롤러(10)는, 열 화상(H2)에 기초하여 제2 발열 패턴(PT2)을 해독하고, 테이블(TB1)에 기초하여 제2 발열 패턴(PT2)에 대응된 조명 기기(LT1)의 제어 내용에 따른 제어 신호를 출력한다. 이에 의해 조명 기기(LT1)는, 조명 컨트롤러(10)로부터의 제어 신호에 따라 온 상태로부터 오프 상태로 전환하여 소등한다.

한편, 이용자(UA)가 기기 제어 디바이스(2)의 조작 입력 버튼(22c, 22d)을 조작한 경우에도 마찬가지로, 발열 소자 제어부(25)는, 기억부(23)에 기억하고 있는 제3, 제4 발열 패턴 정보에 기초하여 발열 소자(HC11∼HC37)의 「온」 상태 또는 「냉」 상태를 전환함으로써, 도 8에 도시된 바와 같은 제3 발열 패턴(PT3), 도 9에 도시된 바와 같은 제4 발열 패턴(PT4)을 실현한다.

서모파일(SP1)은, 기기 제어 디바이스(2)의 제3 발열 패턴(PT3), 제4 발열 패턴(PT4)을 검출하고, 이것을 열 화상(H3, H4)으로서 조명 컨트롤러(10)에 송신한다. 조명 컨트롤러(10)는, 열 화상(H3, H4)에 기초하여 제3 발열 패턴(PT3), 제4 발열 패턴(PT4)을 해독하고, 테이블(TB1)에 기초하여 제3, 제4 발열 패턴(PT3, PT4)에 대응된 조명 기기(LT1)의 제어 내용에 따른 제어 신호를 출력한다.

이에 의해 조명 기기(LT1)는, 조명 컨트롤러(10)로부터의 제어 신호에 따라 조도 레벨 A, 조도 레벨 B로 조도를 전환할 수 있다.

<효과>

이와 같이 제어 시스템(1)에서는, 기기 제어 디바이스(2)의 발열 소자(HC11∼HC37)에 의해 실현되는 제1 발열 패턴(PT1)∼제4 발열 패턴(PT4)을 서모파일(SP1)에 검출시키고, 그 제1 발열 패턴(PT1)∼제4 발열 패턴(PT4)에 따른 제어 내용으로 조명 기기(LT1)를 제어할 수 있다.

따라서, 이용자(UA)는, 기기 제어 디바이스(2)의 발열 소자(HC11∼HC37)를 통해 제1 발열 패턴(PT1)∼제4 발열 패턴(PT4)을 실현하고, 이들 발열 패턴을 서모파일(SP1)에 검출시키면, 조명 기기(LT1)를 직접 조작하지 않고, 이용자(UA)의 의사를 반영한 제어 내용으로 조명 기기(LT1)를 제어할 수 있다.

한편, 온도 변화를 사람 검지라고 판단하는 초전형 적외선 센서를 이용한 경우에는, 그 초전형 적외선 센서 근방을 단지 통과했을 뿐이어도 조명 기기(LT1)를 온 상태로 해 버림으로써 쓸데없는 전력 소비를 발생시켜 버리는 경우가 있다.

그러나, 이용자(UA)는, 기기 제어 디바이스(2)에 의해 실현한 제1 발열 패턴(PT1)∼제4 발열 패턴(PT4)을 통해 조명 컨트롤러(10)에 의해 조명 기기(LT1)를 제어할 수 있기 때문에, 이용자(UA)의 의사를 제1 발열 패턴(PT1)∼제4 발열 패턴(PT4)을 통해 조명 기기(LT1)의 제어에 반영시킬 수 있다.

이에 의해 제어 시스템(1)은, 종래의 초전형 적외선 센서를 이용하는 경우에 비해 쓸데없는 전력 소비를 삭감하면서, 이용자(UA)가 바라는 쾌적한 공간을 제공할 수 있다.

<제2 실시형태>

<제어 시스템의 전체 구성>

도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 제2 실시형태에서의 제어 시스템(20)은, 방(R1)의 천장(C1)에 설치된 서모파일(SP1, SP2)과, 그 서모파일(SP1, SP2) 근방에 설치된 공조 기기(AC1, AC2)와, 이용자(UA)가 공조 기기(AC1, AC2)를 제어하기 위한 기기 제어 디바이스(2)와, 공조 기기(AC1, AC2)를 제어하는 공조 컨트롤러(30)를 구비하고 있다.

한편, 제2 실시형태에서도, 서모파일(SP1 및 SP2)은 동일 구조이고, 공조 기기(AC1 및 AC2)에 대해서도 동일 구조이다. 또한, 여기서는, 기기 제어 디바이스(2), 서모파일(SP1) 및 공조 기기(AC1)에 주목하여 설명한다. 단, 제2 실시형태에 있어서, 제1 실시형태에서의 구성 요소인 기기 제어 디바이스(2), 서모파일(SP1)과 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 이용하고, 그 상세한 설명은 생략한다.

<공조 기기>

공조 기기(AC1)는, 방(R1)의 벽이나 천장에 설치된 중앙식 또는 개별식의 공조 기기 등이다. 공조 기기(AC1)는, 서모파일(SP1) 및 공조 기기(AC1)를 중심으로 한 소정 범위의 영역을 공조 제어하는 것이 가능하고, 공조 컨트롤러(30)에 의해 온, 오프 및 설정 온도 등이 제어된다.

<공조 컨트롤러>

도 15에 도시된 바와 같이, 공조 컨트롤러(30)는, 서모파일(SP1)에 의해 취득된 기기 제어 디바이스(2)의 열 화상(H1∼H4)에 기초하여 제1 발열 패턴(PT1)∼제4 발열 패턴(PT4)을 해독하고, 그 제1 발열 패턴(PT1)∼제4 발열 패턴(PT4)에 따른 제어 내용에 따라 공조 기기(AC1, AC2)를 제어하는 기능부이며, CPU, 메모리 등을 구비하고 있다.

이 공조 컨트롤러(30)는, 발열 패턴 해독부(30a), 기억부(30b), 공조 제어부(30c) 및 통신 인터페이스부(30d)를 구비하고 있다.

발열 패턴 해독부(30a)는, 제1 실시형태에서의 조명 컨트롤러(10)의 발열 패턴 해독부(10a)와 동일한 구성이고, 서모파일(SP1)에 의해 취득된 열 화상(H1∼H4)의 화소값의 휘도 레벨에 기초하여 제1 발열 패턴(PT1)∼제4 발열 패턴(PT4)을 해독하는 기능부이다.

기억부(30b)는, 반도체 메모리나 하드 디스크 등의 기억 장치에 의해 구성되고, 제1 발열 패턴(PT1)∼제4 발열 패턴(PT4)과, 공조 기기(AC1)의 제어 내용이 대응된 테이블을 기억하고 있다.

도 16에, 제1 발열 패턴(PT1)∼제4 발열 패턴(PT4)과, 공조 기기(AC1)의 제어 내용이 대응된 테이블(TB2)의 일례를 도시한다. 테이블(TB2)에는, 제1 발열 패턴(PT1)에 대해 공조 기기(AC1)를 온(ON) 상태로 설정하는 제어 내용, 제2 발열 패턴(PT2)에 대해 공조 기기(AC1)를 오프(OFF) 상태로 설정하는 제어 내용, 제3 발열 패턴(PT3)에 대해 공조 기기(AC1)의 설정 온도를 P℃로 설정하는 제어 내용, 제4 발열 패턴(PT4)에 대해 공조 기기(AC1)의 설정 온도를 Q℃(P<Q)로 설정하는 제어 내용이 미리 등록되어 있다.

공조 제어부(30c)는, 발열 패턴 해독부(30a)로부터 수취한 제1 발열 패턴(PT1)∼제4 발열 패턴(PT4)에 대응되어 있는 공조 기기(AC1)의 제어 내용에 따라, 상기 공조 기기(AC1)를 제어하는 제어 신호를 출력하는 기능부이다. 한편, 발열 패턴 해독부(30a) 및 공조 제어부(30c)는, CPU가 프로그램을 판독하여 실행함으로써 실현된다.

통신 인터페이스부(30d)는, 공조 컨트롤러(30)와 서모파일(SP1)을 통신 접속하는 기능부이고, 서모파일(SP1)로부터 열 화상(H1∼H4)을 취득하는 것이다.

한편, 제2 실시형태에서는, 제어 시스템(20)의 서모파일(SP1)과 공조 컨트롤러(30)에 의해 공조 기기(AC1)를 제어하는 제어 장치를 구성하고, 서모파일(SP2)과 공조 컨트롤러(30)에 의해 공조 기기(AC2)를 제어하는 제어 장치를 구성하고 있다.

<제어 시스템의 동작>

이용자(UA)가 외부로부터 방(R1)에 입실하여, 서모파일(SP1)의 하방의 데스크에 착석한 상태에서 기기 제어 디바이스(2)의 조작 입력 버튼(22a)을 조작하면, 기기 제어 디바이스(2)는 제1 발열 패턴 정보에 기초해서 발열 소자(HC11∼HC37)의 「온」 상태 또는 「냉」 상태를 전환하여, 제1 발열 패턴(PT1)(도 9 참조.)을 설정한다.

서모파일(SP1)은, 기기 제어 디바이스(2)의 발열 소자(HC11∼HC37)에 의해 실현된 제1 발열 패턴(PT1)에 대응하는 열 화상(H1)을 취득하고, 이것을 공조 컨트롤러(30)에 송신한다.

공조 컨트롤러(30)의 발열 패턴 해독부(30a)는, 열 화상(H1)의 화소값의 휘도 레벨에 기초하여 제1 발열 패턴(PT1)을 해독하고, 테이블(TB2)에 기초하여 제1 발열 패턴(PT1)에 대응된 공조 기기(AC1)의 제어 내용을 인식하면, 그 제어 내용에 따른 제어 신호를 공조 기기(AC1)에 출력한다. 이에 의해 공조 기기(AC1)는, 공조 컨트롤러(30)로부터의 제어 신호에 따라 오프 상태로부터 온 상태로 전환하여 공조 동작을 개시한다.

그 후, 이용자(UA)가 기기 제어 디바이스(2)의 조작 입력 버튼(22b)을 조작하면, 기기 제어 디바이스(2)는, 제2 발열 패턴 정보에 기초해서 발열 소자(HC11∼HC37)의 「온」 상태 또는 「냉」 상태를 전환하여, 제2 발열 패턴(PT2)(도 7 참조.)을 실현한다.

서모파일(SP1)은, 제2 발열 패턴(PT2)에 대응하는 열 화상(H2)을 취득하고, 이것을 공조 컨트롤러(30)에 송신한다. 공조 컨트롤러(30)는, 열 화상(H2)에 기초하여 제2 발열 패턴(PT2)을 해독하고, 테이블(TB2)에 기초하여 제2 발열 패턴(PT2)에 대응된 공조 기기(AC1)의 제어 내용에 따른 제어 신호를 출력한다. 이에 의해 공조 기기(AC1)는, 공조 컨트롤러(30)로부터의 제어 신호에 따라 온 상태로부터 오프 상태로 전환하여 공조 동작을 종료한다.

한편, 이용자(UA)가 기기 제어 디바이스(2)의 조작 입력 버튼(22c, 22d)을 조작한 경우에도 마찬가지로, 기기 제어 디바이스(2)는 제3, 제4 발열 패턴 정보에 기초하여 발열 소자(HC11∼HC37)의 「온」 상태 또는 「냉」 상태를 전환함으로써, 제3 발열 패턴(PT3)(도 8 참조), 제4 발열 패턴(PT4)(도 9 참조)을 실현한다.

서모파일(SP1)은, 기기 제어 디바이스(2)의 제3 발열 패턴(PT3), 제4 발열 패턴(PT4)을 검출하고, 이것을 열 화상(H3, H4)으로서 공조 컨트롤러(30)에 송신한다. 공조 컨트롤러(30)는, 열 화상(H3, H4)에 기초하여 제3 발열 패턴(PT3), 제4 발열 패턴(PT4)을 해독하고, 테이블(TB2)에 기초하여 제3, 제4 발열 패턴(PT3, PT4)에 대응된 공조 기기(AC1)의 제어 내용에 따른 제어 신호를 출력한다.

이에 의해 공조 기기(AC1)는, 공조 컨트롤러(30)로부터의 제어 신호에 따라 설정 온도 P도, 설정 온도 Q도가 되도록 공조 온도를 전환할 수 있다.

<효과>

이와 같이 제어 시스템(20)에서는, 기기 제어 디바이스(2)의 발열 소자(HC11∼HC37)에 의한 제1 발열 패턴(PT1)∼제4 발열 패턴(PT4)을 서모파일(SP1)에 검출시키고, 그 제1 발열 패턴(PT1)∼제4 발열 패턴(PT4)에 따른 제어 내용으로 공조 기기(AC1)를 제어할 수 있다.

따라서, 이용자(UA)는, 기기 제어 디바이스(2)의 발열 소자(HC11∼HC37)를 통해 제1 발열 패턴(PT1)∼제4 발열 패턴(PT4)을 실현하고, 이들 발열 패턴을 서모파일(SP1)에 검출시키면, 공조 기기(AC1)를 직접 조작하지 않고, 이용자(UA)의 의사를 반영한 제어 내용으로 공조 기기(AC1)를 제어할 수 있다.

한편, 이용자(UA)는, 기기 제어 디바이스(2)의 제1 발열 패턴(PT1)∼제4 발열 패턴(PT4)을 통해 공조 컨트롤러(30)에 의해 공조 기기(AC1)를 제어할 수 있기 때문에, 이용자(UA)의 의사를 제1 발열 패턴(PT1)∼제4 발열 패턴(PT4)을 통해 공조 기기(AC1)의 제어에 반영시킬 수 있다.

이에 의해 제어 시스템(20)은, 종래의 초전형 적외선 센서를 이용하는 경우에 비해 쓸데없는 전력 소비를 삭감하면서, 이용자(UA)가 바라는 쾌적한 공간을 제공할 수 있다.

<다른 실시형태>

한편, 전술한 제1 및 제2 실시형태에서는, 기기 제어 디바이스(2)에 설치된 복수의 발열 소자(HC11∼HC37)의 발열 온도가 약 30℃인 「온」 상태와, 약 10℃인 「냉」 상태로 설정하도록 한 경우에 대해 서술하였으나, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 서모파일(SP1)에 의해 발열 소자(HC11∼HC37)의 발열 온도를 검출할 수 있는 것이면, 발열 온도가 20℃인 「온」 상태와, 약 15℃인 「냉」 상태로 설정하거나, 임의의 온도차로 「온」 상태 및 「냉」 상태를 설정하도록 해도 좋다.

또한, 전술한 제1 및 제2 실시형태에서는, 제어 시스템(1, 20)의 서모파일(SP1)과 조명 컨트롤러(10), 공조 컨트롤러(30)에 의해 조명 기기(LT1) 또는 공조 기기(AC1)를 제어하는 제어 장치를 구성하도록 한 경우에 대해 서술하였으나, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 복수의 서모파일(SP1, SP, ……, SPn)과 조명 컨트롤러(10), 공조 컨트롤러(30)에 의해 조명 기기(LT1, LT2, ……, LTn), 또는 공조 기기(AC1, AC2, ……, ACn)를 제어하는 제어 장치를 구성하도록 해도 좋다.

또한, 전술한 제1 및 제2 실시형태에서는, 발열 소자(HC11∼HC37)의 발열 온도가 약 30℃인 「온」 상태와, 약 10℃인 「냉」 상태로 설정하도록 한 경우에 대해 서술하였으나, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 발열 소자(HC11∼HC37)의 발열 온도가 약 30℃인 「온」 상태와, 약 20℃인 「중간」 상태와, 약 10℃인 「냉」 상태의 3단계에 의해 발열 패턴을 설정하도록 해도 좋다. 요컨대, 서모파일(SP1)의 온도 검출 성능에 따라 복수 단계의 발열 패턴을 설정하도록 해도 좋다.

또한, 전술한 제1 및 제2 실시형태에서는, 발열 소자(HC11∼HC37)에 의한 제1 발열 패턴(PT1)∼제4 발열 패턴(PT4)을 조작 입력 버튼(22a∼22d)에 대응시켜 미리 기억부(23)에 기억하도록 한 경우에 대해 서술하였으나, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 발열 소자(HC11∼HC37)의 「온」 상태 또는 「냉」 상태를 이용자(UA)에 의해 임의로 전환하여 원하는 발열 패턴을 생성할 수 있도록 해도 좋다.

또한, 전술한 제1 및 제2 실시형태에서는, 취득부로서, 적외선 검출 센서 어레이의 서모파일(SP1, SP2)을 이용하도록 한 경우에 대해 서술하였다. 그러나, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 취득부로서, 적외선 카메라, 열 화상 카메라 등을 이용하도록 해도 좋다.

또한, 전술한 제1 및 제2 실시형태에서는, 제어 대상의 기기로서 조명 기기(LT1) 및 공조 기기(AC1)를 이용하도록 한 경우에 대해 서술하였으나, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 퍼스널 컴퓨터 등의 전자 기기나 그 외의 기기를 제어 대상으로서 이용하도록 해도 좋다.

예컨대, 조작 입력 버튼(22a)에 할당된 제1 발열 패턴(PT1)에는 조명 기기(LT1)의 온/오프 상태를 전환하는 제어 내용을 등록해 두고, 조작 입력 버튼(22b)에 할당된 제2 발열 패턴(PT2)에는 공조 기기(AC1)의 온/오프 상태를 전환하는 제어 내용을 등록해 두며, 조작 입력 버튼(22c)에 할당된 제3 발열 패턴(PT3)에는 퍼스널 컴퓨터의 온/오프 상태를 전환하는 제어 내용을 등록한 테이블을 기억부에 미리 기억해 둘 수 있다. 이에 의해, 이용자(UA)는 방(R1)에 입실한 후, 기기 제어 디바이스(2)의 조작 입력 버튼(22a∼22c)을 통해 조명 기기(LT1)를 점등시키고, 공조 기기(AC1)의 공조 동작을 개시시키며, 퍼스널 컴퓨터를 기동시키기까지의 일련의 동작을 기기 제어 디바이스(2)에 의해 모두 비접촉으로 행할 수 있다.

1, 20: 제어 시스템 2: 기기 제어 디바이스
10: 조명 컨트롤러(제어부) 10a, 30a: 발열 패턴 해독부
10b, 30b: 기억부 10c, 30c: 조명 제어부
10d, 30d: 통신 인터페이스부 22a∼22d: 조작 입력 버튼
23: 기억부 24: 통신 인터페이스부
25: 발열 소자 제어부 26: 전원부
27: 구동 회로 HC11∼HC37: 발열 소자
30: 공조 컨트롤러(제어부) UA: 이용자
SP1, SP2: 서모파일(취득부)

Claims

제어 장치에 있어서,
기기 제어 디바이스에 배열되며, 각각 발열 온도를 제어할 수 있는 복수의 발열 소자에 의해 실현되는 발열 패턴을 검출하는 센서; 및
상기 센서에 의해 검출한 상기 발열 패턴에 따라 기기를 제어하는 제어부
를 포함하고,
상기 발열 패턴은 기기를 제어하기 위한 제어 정보에 대응하는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 복수의 발열 소자는 펠티에 소자인 것을 특징으로 하는, 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 센서는 서모파일(thermopile)이고,
상기 복수의 발열 소자의 발열 패턴을 열 화상으로서 검출하는 것을 특징으로 하는, 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 기기는 조명 기기이고,
상기 제어부는 상기 조명 기기의 온, 오프 또는 조광(調光)을 제어하는 것을 특징으로 하는, 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 기기는 공조 기기이고,
상기 제어부는 상기 공조 기기의 온, 오프, 또는 설정 온도를 제어하는 것을 특징으로 하는, 제어 장치.
제어 시스템에 있어서,
각각 발열 온도를 제어할 수 있는 복수의 발열 소자가 배열된 기기 제어 디바이스;
상기 복수의 발열 소자에 의해 실현되는 발열 패턴을 검출하는 센서; 및
상기 센서에 의해 검출한 상기 발열 패턴에 따라 기기를 제어하는 제어부
를 포함하고,
상기 발열 패턴은 기기를 제어하기 위한 제어 정보에 대응하는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제어 시스템.
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