JP2017142965A - センサシステム及びセンサ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】センサ装置と複数の電気機器とを備えるセンサシステムであって、センサ装置からの制御信号に従って動作すべき電気機器の設定が容易なセンサシステムを提供すること。【解決手段】センサ装置140と複数の照明器具150とを備えるセンサシステム100であって、センサ装置140は、センサ141と、センサ141による検出結果に応じた内容の制御信号を無線で送信する通信部142と、通信部142から送信される制御信号の到達距離を調整する調整部144とを有し、複数の照明器具150のそれぞれは、光源155と、制御信号を受信した場合、制御信号に従って光源155の動作を制御する点灯制御部152とを有する。【選択図】図2
Description
本発明は、センサ装置と、センサ装置から送信される制御信号に従って動作することができる複数の電気機器とを備えるセンサシステムに関する。
従来、人感センサ等のセンサによる検出結果に基づいて電気機器を適切に動作させるために技術が開示されている。
例えば、特許文献1には、熱線等のセンサと、センサの感知部の延長上に窓部を有する調整板とを備える照明器具が開示されている。この照明器具では、調整板を移動させることで、センサの検知範囲を調整することができ、これにより、不必要な点灯等の誤作動の防止が図られる。
上記従来の照明器具では、照明器具(光源)とセンサとが1対1で対応づけられており、センサに検出結果に応じて当該照明器具の動作が制御されるが、1つのセンサの検出結果に応じて、複数の電気機器の制御を行うセンサシステムも存在する。
例えば、1つのセンサが人を検出した場合、複数の照明器具のうちの予め決定された1以上の照明器具のみを選択的に点灯させる照明システムが存在する。このような照明システムでは、例えば、複数の照明器具のそれぞれにアドレスを割り当てることで、予め決定された1以上の照明器具のみを、センサを有する装置(以下、「センサ装置」という。)から送信される制御信号に従って動作させることができる。
しかしながらこの場合、複数の照明器具それぞれへのユニークなアドレスの割り当て、並びに、センサの検出結果に応じて動作すべき照明器具のアドレスの選択及びセンサ装置への記録等の作業が必要である。そのため、例えば照明器具の数が比較的に多い場合などにおいて、照明システムの設置作業が煩雑化することも考えられる。
また、センサを有する装置と、1以上の照明器具のそれぞれとを、個別の信号線で接続することで、当該1以上の照明器具のみをセンサの検出結果に応じて動作させることも可能である。しかしながら、この場合、センサの検出結果に応じて動作すべき照明器具の追加または変更等の場合に必ず信号線の設置または変更作業が生じるなど、照明システムの柔軟性を低下させる問題も生じる。
本発明は、上記従来の課題を考慮し、センサ装置と複数の電気機器とを備えるセンサシステムであって、センサ装置からの制御信号に従って動作すべき電気機器の設定が容易なセンサシステム、及び、当該センサ装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係るセンサシステムは、センサ装置と複数の電気機器とを備えるセンサシステムであって、前記センサ装置は、センサと、前記センサによる検出結果に応じた内容の制御信号を無線で送信する通信部と、前記通信部から送信される制御信号の到達距離を調整する調整部とを有し、前記複数の電気機器のそれぞれは、所定の動作を行う動作部と、前記制御信号を受信した場合、前記制御信号に従って前記動作部の動作を制御する機器制御部とを有する。
また、本発明の一態様に係るセンサ装置は、センサと、前記センサによる検出結果に応じた内容の制御信号であって、少なくとも1つの電気機器を制御するための制御信号を無線で送信する通信部と、前記通信部から送信される制御信号の到達距離を調整する調整部とを備える。
本発明によれば、センサ装置と複数の電気機器とを備えるセンサシステムであって、センサ装置からの制御信号に従って動作すべき電気機器の設定が容易なセンサシステム、及び、当該センサ装置を提供することができる。
以下、実施の形態に係るセンサシステムについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態のそれぞれは、本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。
(実施の形態1)
以下、実施の形態1に係るセンサシステムについて説明する。
以下、実施の形態1に係るセンサシステムについて説明する。
[センサシステムの構成]
まず、図1A、図1B、及び図2を用いて、実施の形態1に係るセンサシステムの構成について説明する。
まず、図1A、図1B、及び図2を用いて、実施の形態1に係るセンサシステムの構成について説明する。
図1Aは、実施の形態1に係るセンサシステム100の構成概要を示す第1の図であり、図1Bは、実施の形態1に係るセンサシステム100の構成概要を示す第2の図である。
具体的には、図1Aは、センサシステム100の構成要素のレイアウトの一例を示す上面図であり、図1Bは、センサシステム100の一部の側面図である。なお、センサシステム100は、例えばオフィスビル内または住宅内の一室等の、照明が必要な空間(部屋)に設置されるシステムであるが、図1A及び図1B等の構成概要を示す図において、当該空間に存在し得る什器等の物体の図示は省略されている。
図2は、実施の形態1に係るセンサシステム100の基本的な機能構成を示すブロック図である。
これらの図に示すように、実施の形態1に係るセンサシステム100は、センサ装置140と複数の照明器具150とを備える。本実施の形態において、センサシステム100は、20個の照明器具150を備えているが、センサシステム100が備える照明器具150の数は2以上であればよい。
センサ装置140は、センサ141と、通信部142と、調整部144とを有する。通信部142は、センサ141による検出結果に応じた内容の制御信号を無線で送信する。調整部144は、通信部142から送信される制御信号の到達距離を調整する。
本実施の形態に係るセンサ141は、人を検出する人感センサである。センサ141は、例えば人の体から発せられる赤外線を検出することで、当該人を検出することができる。本実施の形態において、センサ141は、センサ141の直下を中心とする所定の空間領域500に存在する人を検出することができる。
なお、センサ141による人の検出の手法に特に限定はない。センサ141は、例えば、CMOS(Complementary Metal−Oxide Semiconductor)イメージセンサ等の固体撮像素子を用いた撮像結果(画像データ)を解析することで人を検出してもよい。
本実施の形態に係る通信部142は、例えば、Zigbee(登録商標)またはBluetooth(登録商標)などの所定の無線通信規格に応じた仕様の通信モジュールである。通信部142は、センサ141が人を検出した場合、例えば、照明器具150を点灯させるための制御信号を送信する。
なお、本実施の形態では、センサシステム100には、リモコン300が備えられており、通信部142はさらに、リモコン300との間で無線通信を行うことができる。リモコン300は、センサ装置140と無線通信する通信端末の一例である。本実施の形態では、通信部142とリモコン300とが通信することで、下記の調整部144による、制御信号の到達距離の調整が行われる。なお、リモコン300は、例えば赤外線によって、複数の照明器具150のそれぞれに点灯及び消灯等の指示を行う機能を有してもよい。
また、リモコン300は、センサ装置140との通信のみを行う専用の通信端末であってもよく、スマートフォンまたはタブレット端末等の汎用の通信端末であってもよい。すなわち、リモコン300が有する、制御信号の送信及び到達距離の調整のための各種の機能は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、及び、通信インタフェース等を備えるコンピュータ上で実行されるプログラム等のソフトウェアで実現されてもよく、または、電子回路等のハードウェアで実現されてもよい。
本実施の形態に係る調整部144は、通信部142による制御信号の送信出力の大きさを変更することで制御信号の到達距離を調整することができる。調整部144は、例えば、電源部(図示せず)から通信部142への供給電力を増減することで、通信部142による制御信号の送信出力の大きさを変更する。その結果、通信部142から送信される制御信号の到達距離は変更される。すなわち、制御信号の到達距離の調整が行われる。
調整部144が有する上記機能は、例えば、CPU、ROM、及び通信インタフェース等を有するマイコン(microcontroller)によって実現される。
なお、調整部144は、例えば、通信部142が有するアンテナへの供給電力量を制御するための信号を通信部142に送信し、通信部142が有するマイコンが、当該信号に応じて当該供給電力量を変更してもよい。つまり、電源部から通信部142への供給電力は一定のまま、通信部142の内部で、制御信号の送信出力の変更のための電力調整が行われてもよい。制御信号の到達距離の調整の具体例は、図3A及び図3Bを用いて後述する。
照明器具150は、電気機器の一例であり、照明用の光を放出する光源155及び光源155の動作を制御する点灯制御部152を有する。
光源155は、所定の動作を行う動作部の一例であり、本実施の形態では、1以上のLED(Light Emitting Diode)を有する発光装置である。また、点灯制御部152は、当該発光装置の点灯、消灯、調光、または調色等の動作を制御する駆動回路(点灯回路)である。つまり、光源155は、所定の動作として、点灯及び消灯、調光(明るさの変更)、並びに調色(発光色の変更)等のそれぞれの動作を行うことができる装置である。
点灯制御部152は、例えば制御信号を受信した場合、当該制御信号に従って光源155を動作を制御する。つまり、センサ装置140においてセンサ141が人を検出した場合、センサ装置140の通信部142から、点灯すべきことを示す制御信号が送信され、点灯制御部152は、この制御信号を受信した場合、光源155を点灯させる。具体的には、センサ装置140から送信される制御信号は、特定のアドレスが指定されない信号である。言い換えると、センサ装置140の通信部142は、制御信号をブロードキャストする。この制御信号を受信した照明器具150のみが当該制御信号に応じた動作を行う。
なお、点灯制御部152は制御信号を受信した場合、例えば、光源155の調光率を変更してもよい。点灯制御部152は、例えば調光率“10%”で光源155を点灯させている期間に、センサ装置140からの制御信号を受信した場合、光源155の調光率を、“10%”から “100%”に変更してもよい。
なお、調光率とは、照明の明るさを調整するための変数の一種であり、数値が大きいほど(最大値は100%)、照明の明るさを増加させることのできる変数である。また、調光率は、例えば"調光レベル"または"調光比"等と表現することもできる。
点灯制御部152は、例えばPWM(Pulse Width Modulation)信号に応じて光源155の光出力を制御するが、当該制御の手法に特に限定はなく、照明器具150における調光制御がデジタル信号によってなされてもよい。
また、例えば、光源155が複数のLEDなどの複数の発光体で構成される場合、複数の発光体のうちの点灯させる発光体の数を変更することで、光源155の調光制御が行われてもよい。
[センサシステムの動作]
次に、本実施の形態に係るセンサシステム100の動作例を図3A、図3B及び図4を用いて説明する。
次に、本実施の形態に係るセンサシステム100の動作例を図3A、図3B及び図4を用いて説明する。
図3Aは、実施の形態1に係るセンサ装置140の制御対象の範囲を示す第1の図であり、図3Bは、センサ装置140の制御対象の範囲を示す第2の図である。図4は、実施の形態1に係るセンサ装置140の基本的な動作の流れを示すフロー図である。
なお、図3A及び図3Bにおいて、一転鎖線の円は、センサ装置140からの制御信号のおおよその到達範囲を示している。つまり、本実施の形態において、センサ装置140からの制御信号の到達範囲は可変である。本実施の形態において、制御信号の到達範囲は、平面視において、センサ装置140を中心とする円形(略円形も含む、以下同じ。)である。また、図3Aに示す制御信号の到達範囲は、半径D1の円形であり、図3Bに示す制御信号の到達範囲は、半径D2(D2<D1)の円形である。すなわち、図3A及び図3Bでは、センサ装置140からの制御信号の到達距離がD1からD2に変更されていることが示されている。
また、図3A及び図3Bにおいて、複数の照明器具150のうちの斜線が付された照明器具150は、センサ装置140からの制御信号を受信可能な照明器具150を表している。つまり、図3Bでは、図3Aに示す場合と比較すると、センサ装置140からの制御信号を受信可能な照明器具150の数及び範囲が絞られている。
これにより、複数(本実施の形態では20個)の照明器具150のうちの、センサ装置140からの制御信号に従って動作する照明器具150が制限される。
ここで、センサ装置140は、上述のように人感センサ(センサ141)を有しており、人を検出した場合に、点灯すべきことを示す制御信号(以下、「点灯信号」という。)を無線送信する。また、例えば天井面に配置されたセンサ141の有効検出範囲は、障害物がない場合、平面視において例えばセンサ141を中心とする半径数m程度の略円形の範囲である。
このような条件において、例えば、比較的に広い天井面に複数の照明器具150が離散的に配置された場合、センサ装置140からの制御信号に応じて、本来的には点灯する必要がない照明器具150まで点灯することも考えられる。つまり、人が検出された位置から遠い位置に配置されている複数の照明器具150が、センサ装置140からの制御信号を受信することにより点灯する可能性がある。このことは、例えば、省エネルギーの観点から好ましくない。
このような問題に対し、例えば、工場出荷の段階でセンサ装置140からの制御信号の到達範囲(到達距離)を、センサ141の有効検出範囲に合わせることも考えられる。しかしながら、センサ141の有効検出範囲を特定するためには、センサ装置140の付近の障害物の有無、または、センサ装置140の床面からの高さ等の、センサ装置140の設置環境を特定する必要があり、実質的には困難である。また、センサ141の有効検出範囲そのものが可変(調整可能)である場合もある。さらに、例えば、照明器具150の能力(例えば最大光出力の大きさ)に依存して、センサ装置140からの制御信号に応じて動作する照明器具150(以下、「制御対象機器」という)の範囲を、センサ141の有効検出範囲よりも大きくしたい場合、または小さくしたい場合等も考えられる。
そこで、本実施の形態に係るセンサシステム100では、複数の照明器具150のうちの制御対象機器として動作すべき照明器具150の範囲(制御対象機器の数)を変更する仕組みが備えられている。具体的には、上述のように、センサ装置140において、調整部144が、通信部142から送信される制御信号の到達距離を調整する。これにより、センサ装置140及び複数の照明器具150を屋内等に設置した後に、制御対象機器として動作すべき1以上の照明器具150を設定することができる。
本実施の形態では、センサ装置140の通信部142は、リモコン300との間で調整用通信を行い、センサ装置140の調整部144は、調整用通信の結果に従って制御信号の到達距離を調整する。調整用通信は、少なくともリモコン300から送信される信号の受信を含む通信である。より詳細には、図4に示すようにセンサ装置140が動作することで、制御信号の到達距離が調整される。
すなわち、センサ装置140の通信部142は、リモコン300から送信される指示信号を受信する(S10)。センサ装置140の調整部144は、通信部142が受信した指示信号に従って、通信部142による制御信号の送信出力の大きさを変更する(S20)。つまり、調整部144は、調整用通信の結果として、通信部142が受信した指示信号を受け取り、この指示信号に従って通信部142を制御する。
例えば、センサ装置140は、初期状態で、最大の送信出力で制御信号を送信する状態であり、かつ、この場合の制御信号の到達距離は、例えば図3Aに示すようにD1である場合を想定する。この場合において、まず、リモコン300からセンサ装置140に、制御信号の送信を指示する指示信号を送信する。その結果、センサ装置140から点灯信号が送信され、制御信号の到達範囲内に存在する複数の照明器具150(図3Aにおける全ての照明器具150)が点灯する。
その後、制御信号の到達距離の短縮を指示する指示信号を、リモコン300からセンサ装置140に送信する。センサ装置140の調整部144は、通信部142が当該指示信号を受信したことをトリガとして通信部142による制御信号の送信出力を低下させる。その結果、制御信号の到達距離は、例えば図3Bに示すようにD1からD2まで小さくなり、これにより、制御信号の到達範囲内に存在する照明器具150の数は制限される。つまり、平面視において、制御対象機器として動作する照明器具150の範囲が、センサ装置140の周辺の領域に限定される。より詳細には、この場合、指示信号を受信したセンサ装置140は、制御信号の到達距離の調整の前に、一旦、消灯すべき指示を示す制御信号(以下、「消灯信号」という。)を送信する。センサ装置140はさらに、制御信号の到達距離の調整(D1→D2)を行い、その後、制御信号を送信する。その結果、図3Bに示す、制御信号の到達範囲内に存在する照明器具150(斜線が付された照明器具150)が点灯し、他の照明器具150は消灯したまま維持される。
なお、リモコン300からセンサ装置140に送信される、制御信号の到達距離の短縮を指示する指示信号は、送信出力または到達距離を示す数値であってもよい。例えば、リモコン300から、到達距離を示す数値を含む指示信号が送信された場合、センサ装置140の調整部144は、当該到達距離から送信出力の設定のための設定値(例えば数ミリワット)に変換し、変換後の設定値を用いて通信部142を制御する。これにより、制御信号の到達距離の短縮がなされる。なお、到達距離を示す数値と設定値との対応関係を示す情報(関数またはテーブルなど)を、例えば、センサ装置140によるテスト送信の結果またはシミュレーションの結果を用いて予め求めておき、センサ装置140に記憶させておいてもよい。この場合、センサ装置140は、当該情報を用いて、到達距離を示す数値を設定値に変換することができる。
また、図3A及び図3Bでは、制御信号の到達距離の調整は2段階で行われているが、制御信号の到達距離の調整の段階数は3以上でもよく、また、制御信号の到達距離の調整は無段階で行われてもよい。
例えば、リモコン300からセンサ装置140に、制御信号の到達距離の調整を開始する指示を示す指示信号が送信された場合、当該指示信号を受信したセンサ装置140は、通信部142による制御信号の送信出力を最大値から徐々に小さくしながら、点灯信号の送信と、消灯信号の送信とを繰り返す。具体的には、点灯信号の送信、消灯信号の送信、及び、制御信号の送信出力を下げる、という動作がこの順で繰り返される。
これにより、点灯状態にある照明器具150の範囲は徐々に狭まり、当該範囲がユーザが所望する範囲になった場合に、ユーザの操作によりリモコン300からセンサ装置140に、制御信号の到達距離の調整を終了する指示を示す指示信号が送信される。
また、リモコン300からセンサ装置140に、制御信号の到達距離の調整を開始する指示を示す指示信号が送信された場合、例えば、当該指示信号を受信したセンサ装置140は、通信部142による制御信号の送信出力を最大値にして点灯信号を送信する。これにより、全ての照明器具150が点灯する。その後、センサ装置140は、通信部142による制御信号の送信出力を最小値から徐々に上げながら、消灯信号の送信を繰り返す。
これにより、点灯状態から消灯状態に切り替えられる照明器具150の範囲は徐々に広がり、当該範囲がユーザが所望する範囲になった場合に、ユーザの操作によりリモコン300からセンサ装置140に、制御信号の到達距離の調整を終了する指示を示す指示信号が送信される。
また、リモコン300からセンサ装置140に、制御信号の到達距離の調整を開始する指示を示す指示信号が送信された場合、例えば、当該指示信号を受信したセンサ装置140は、通信部142による制御信号の送信出力を最大値にして消灯信号を送信する。これにより、全ての照明器具150が消灯する。その後、センサ装置140は、通信部142による制御信号の送信出力を最小値から徐々に上げながら、点灯信号の送信を繰り返す。
これにより、消灯状態から点灯状態に切り替えられる照明器具150の範囲は徐々に広がり、当該範囲がユーザが所望する範囲になった場合に、ユーザの操作によりリモコン300からセンサ装置140に、制御信号の到達距離の調整を終了する指示を示す指示信号が送信される。
上記いずれの場合も、制御信号の到達距離の調整の終了時点における、制御信号の送信出力に対応する設定値は、例えば調整部144が備える記憶領域に格納され、その後の、制御信号の送信時における通信部142の制御に用いられる。これにより、複数の照明器具150のうちの、ユーザが所望する範囲内の1以上の照明器具150のみが、センサ装置140からの制御信号に応じた動作を行う。つまり、センサ装置140が人を検出した場合、ユーザが所望する範囲内の1以上の照明器具150のみが点灯する。
なお、各照明器具150は、点灯信号を受信して所定の期間経過後に、点灯させた光源155を消灯させる。また、センサ装置140は、センサ141が人を検出している期間は、当該所定の期間より短いインターバルで点灯信号を送信する。これにより、制御対象機器として動作すべき各照明器具150は、センサ装置140が人を検出している期間は点灯状態を維持し、かつ、センサ装置140が人を検出しなくなって所定の期間の経過後に消灯状態に移行する。
[効果など]
以上説明したように、本実施の形態に係るセンサシステム100は、センサ装置140と複数の照明器具150とを備える。センサ装置140は、センサ141と、センサ141による検出結果に応じた内容の制御信号を無線で送信する通信部142と、通信部142から送信される制御信号の到達距離を調整する調整部144とを有する。複数の照明器具150のそれぞれは、点灯及び消灯などの所定の動作を行う光源155と、制御信号を受信した場合、当該制御信号に従って光源155の動作を制御する点灯制御部152とを有する。
以上説明したように、本実施の形態に係るセンサシステム100は、センサ装置140と複数の照明器具150とを備える。センサ装置140は、センサ141と、センサ141による検出結果に応じた内容の制御信号を無線で送信する通信部142と、通信部142から送信される制御信号の到達距離を調整する調整部144とを有する。複数の照明器具150のそれぞれは、点灯及び消灯などの所定の動作を行う光源155と、制御信号を受信した場合、当該制御信号に従って光源155の動作を制御する点灯制御部152とを有する。
この構成によれば、センサ装置140は、センサ141の検出結果に基づく制御信号を無線で送信することができ、かつ、制御信号の到達距離が調整可能である。従って、例えば、複数の照明器具150のうちの、センサ装置140に比較的に近い1以上の照明器具150のみを、センサ141の検出結果に応じた動作制御の対象とすることができる。
また、このような動作制御の対象の制限に、複数の照明器具150それぞれへのアドレスの割り当て、並びに、動作制御の対象にすべき1以上の照明器具150のアドレス(制御対象アドレス)の選択及び設定(センサ装置140への記憶)等の処理は不要である。そのため、例えば、センサシステム100を設置作業が容易化される。また、複数の照明器具150のうちの一部の照明器具150の入れ替え、新たな照明器具150の追加、または、複数の照明器具150の配置位置の変更等が生じた場合であっても、制御対象アドレスの変更等の作業は不要である。
このように、センサシステム100は、センサ装置140からの制御信号に従って動作すべき照明器具150の設定が容易である。また、センサ装置140によれば、センサ装置140からの制御信号に従って動作すべき照明器具150の設定が容易化される。
また、本実施の形態において、センサ141は、人の検出を行うセンサ(人感センサ)である。そのため、例えば、センサシステム100が設置された室内における人の存在位置を含む所定の範囲内のみを、1以上の照明器具150で照らすことができる。つまり、複数の照明器具150を制御するセンサシステム100が効率的に稼働される。
また、本実施の形態において、調整部144は、通信部142による制御信号の送信出力の大きさを変更することで制御信号の到達距離を調整する。
具体的には、調整部144は、通信部142において制御信号の送信に用いられる電力を増加または減少させることで、送信出力の大きさを変更する。これにより、例えば、送信出力を精密に制御することが可能となり、その結果、制御信号の到達距離の調整を精度よく行うことができる。
また、センサシステム100はさらに、センサ装置140と無線通信するリモコン300を備える。通信部142はさらに、少なくともリモコン300から送信される信号の受信を含む調整用通信を行う。調整部144は、当該調整用通信の結果に従って制御信号の到達距離を調整する。
これにより、例えば、センサシステム100の設置後において、制御対象機器として動作する照明器具150の範囲を、ユーザの所望の範囲に設定することができる。
より具体的には、本実施の形態において、調整部144は、調整用通信の結果である、調整用通信において通信部142が受信した指示信号に応じて、制御信号の到達距離を調整する。
この構成によれば、例えば、制御信号の到達距離を変更するための変数をリモコン300からセンサ装置140に指示することができる。そのため、例えば、ユーザは手元のリモコン300を操作するだけで、効率よく制御信号の到達距離の調整が行われる。
(実施の形態1の変形例1)
センサシステム100は、リモコン300を備えなくてもよく、例えば、ユーザが、センサ装置140に対し所定の操作を行うことで、制御信号の到達距離の調整が行われてもよい。
センサシステム100は、リモコン300を備えなくてもよく、例えば、ユーザが、センサ装置140に対し所定の操作を行うことで、制御信号の到達距離の調整が行われてもよい。
図5は、実施の形態1の変形例1に係るセンサ装置140の機能的な構成を示すブロック図である。
図5に示す調整部144は、人による操作を受け付ける受付部144aを有する。調整部144は、受付部144aが受け付けた操作に応じて制御信号の到達距離を調整する。
受付部144aは、例えば、通信部142において制御信号の送信に用いられる電力を増減させるツマミまたはスイッチ等を有し、ユーザがツマミまたはスイッチ等を操作することで、制御信号の送信出力が増減される。このように、ユーザによるセンサ装置140への直接的な操作によって、制御信号の到達距離の調整がなされてもよい。
なお、センサ装置140は、リモコン300からの指示信号及びユーザによる直接的な操作の両方を受け付けてもよい。この場合、例えばリモコン300がバッテリーの蓄電量の不足により動作しない場合に、ユーザは、センサ装置140を直接操作することで、制御信号の到達距離の調整を行うことができる。
(実施の形態1の変形例2)
本実施の形態では、調整部144は、電気的な制御によって通信部142による制御信号の送信出力を変更することで、制御信号の到達距離の調整を行っている。しかしながら、センサ装置140が備える調整部は、機械的な動作によって制御信号の到達距離を調整してもよい。
本実施の形態では、調整部144は、電気的な制御によって通信部142による制御信号の送信出力を変更することで、制御信号の到達距離の調整を行っている。しかしながら、センサ装置140が備える調整部は、機械的な動作によって制御信号の到達距離を調整してもよい。
図6は、実施の形態1の変形例2に係る調整部145の構成例を示す図である。なお、図6では、センサ141及び通信部142の図示は省略されている。
図6に示すセンサ装置140aは、調整部145を備え、調整部145は、通信部142が有するアンテナ142aを囲むように配置された遮蔽体145aを有する。調整部145は、遮蔽体145aの位置を変更することで制御信号の到達距離を調整する。
図6に示す例では、基板149に配置された、アンテナ142aを内蔵する通信部142を覆うように、金属製の遮蔽体145aが配置されており、ボールネジ145bが回転することで、遮蔽体145aと基板149との間の隙間距離Sの調整がなされる。
この場合、隙間距離Sが小さくなることで、アンテナ142aから発せられる電波の遮蔽量が多くなり、その結果、制御信号の到達距離が短くなる。また、隙間距離Sが大きくなることで、アンテナ142aから発せられる電波の遮蔽量が小さくなり、その結果、制御信号の到達距離が長くなる。
このように、通信部142から発せられる電波の強弱を機械的な構造で制御することで、制御信号の到達距離を調整することも可能である。
なお、通信部142は、アンテナ142aを内蔵している必要はなく、通信部142とは別体のアンテナが通信部142と接続されていてもよい。また、例えば、基板149にパターン形成された金属層が、アンテナ142aとして機能してもよい。
また、ボールネジ145bの回転の駆動にモータを用いてもよく、この場合、例えば、リモコン300からの指示信号に従って、調整部145は、モータの回転を制御することで、リモコン300の操作による制御信号の到達距離の調整が可能である。
また、調整部145が、ユーザが操作することでボールネジ145bを回転させる受付部(ツマミなど)を有することで、制御信号の到達距離の調整が行われてもよい。
また、調整部145は、遮蔽体145aを移動させるのではなく、遮蔽体145aの姿勢を変えることで、遮蔽体145aによる電波の遮蔽量を増減させてもよい。例えば、アンテナ142aを覆うように配置された遮蔽体145aを傾けることで、平面視における所定の方向の隙間距離Sを大きくまたは小さくし、これにより、当該所定の方向に向かう電波の強度を増加または低下させてもよい。
つまり、調整部145による制御信号の到達距離の調整は、センサ装置140aを中心とした全方向(360°)に均等に行う必要はない。このことは、電気的な制御によって通信部142による制御信号の送信出力を変更する調整部144についても同じである。
例えば、遮蔽体145aの複数の部分のそれぞれが開閉可能であることで、平面視における所定の方向にのみ制御信号が送信されるように制御されてもよい。
また、例えば通信部142が、指向性を有する複数のアンテナ142aを有する場合、調整部144は、アンテナ142aごとに送信出力を制御することで、平面視における所定の方向ごとの送信出力を互いに独立して変更することもできる。
すなわち、調整部144または145による制御信号の到達距離を調整は、センサ装置140または140aを中心とする全方向に行われる必要はなく、全方向のうちの少なくとも一部の方向についてのみ行われてもよい。言い換えると、調整部144または145による調整後の、制御信号の到達範囲の形状は、円形である必要はなく、扇形及び星型など各種の形状になりうる。
また、遮蔽体145aの位置または姿勢を変更するための仕組みに特に限定はなく、ボールネジ145bを用いた仕組み以外に、例えば、油圧または空気圧で作動するアクチュエータを用いた仕組みが用いられてもよい。
(実施の形態1の変形例3)
本実施の形態では、リモコン300から送信される指示信号に従って、センサ装置140の調整部144が、通信部142による制御信号の到達距離の調整を行うとした。しかしながら、他の手法により制御信号の到達距離の調整が行われてもよい。
本実施の形態では、リモコン300から送信される指示信号に従って、センサ装置140の調整部144が、通信部142による制御信号の到達距離の調整を行うとした。しかしながら、他の手法により制御信号の到達距離の調整が行われてもよい。
例えば、リモコン300とセンサ装置140とが信号のやり取りを繰り返すことで、制御信号の到達距離の自動的な調整がなされてもよい。
図7Aは、制御信号の到達距離の自動的な調整を説明するための第1の図であり、図7Bは、当該自動的な調整を説明するための第2の図である。図8は、当該自動的な調整を終えた後の状態を示す図である。
例えば図7Aに示すように、平面視において、リモコン300をセンサ装置140からの制御信号の到達範囲内に配置する。つまり、この状態では、リモコン300とセンサ装置140との間で信号のやり取りが可能である。
その後、例えばユーザによるリモコン300の所定の操作により、リモコン300とセンサ装置140との間で調整用通信が開始される。本変形例に係る調整用通信は、リモコン300からセンサ装置140への一方向の通信ではなく、リモコン300及びセンサ装置140のそれぞれが、信号の受信及び送信のそれぞれを少なくとも1回は行う双方向通信である。
具体的には、調整用通信において、リモコン300及びセンサ装置140の通信部142のそれぞれは、他方から送信された信号を受信したことを条件として他方に信号を送信する。
センサ装置140の調整部144は、(i)調整用通信が行われている間に、通信部142から送信される信号の到達距離Dに関する設定値を変更することで、当該信号の到達距離Dを徐々に短くする。調整部144は、例えば、通信部142において信号の送信に用いられる電力を徐々に低下させる。これにより、通信部142から送信される信号の到達距離Dが徐々に短くされる。
調整部144はさらに、(ii)当該信号の到達距離が短くなることで調整用通信が途絶えた時点の設定値を用いて、通信部142から送信される制御信号の到達距離を調整する。
つまり、図7Bに示すように、リモコン300が、通信部142から送信される信号の到達範囲の外側になった時点で、調整用通信は途絶える。調整部144は、この時点での設定値(例えば通信部142への電力供給値)を所定の記憶領域に記憶する。すなわち、調整部144は、調整用通信の結果として、調整用通信が途切れた時点の設定値を取得して記憶する。その後、当該所定の記憶領域に記憶された設定値を用いて、通信部142に制御信号を送信させる。
その結果、センサ装置140の通信部142からの制御信号の到達距離Dは、おおよそ、リモコン300とセンサ装置140との距離に一致する。これにより、制御対象機器として動作する照明器具150の範囲は、図8に示すように、平面視において、センサ装置140を中心とする所定の範囲内に制限される。
つまり、ユーザは、制御対象機器として動作させたい照明器具150の範囲の端部の位置でリモコン300を保持し、所定の操作によって調整用通信を開始させる。これにより、制御対象機器として動作する照明器具150の範囲は、ユーザの所望の範囲に自動的に設定される。
なお、調整用通信においてリモコン300とセンサ装置140との間でやり取りされる信号は、調整用の所定の信号であり、仮に、当該所定の信号を照明器具150が受信した場合であっても無視(または破棄)される。
また、制御信号の到達距離の自動的な調整は、他の手法により行われてもよい。例えば、調整用通信において、リモコン300は、通信部142から送信された信号を受信した場合、応答信号を通信部142に送信する。
調整部144は、(i)調整用通信において、通信部142から送信される信号の到達距離に関する設定値を変更することで、当該信号の到達距離を徐々に長くしながら、当該信号の送信を一回以上行う。調整部144はさらに、(ii)応答信号を受信した時点の設定値を用いて、前記通信部から送信される制御信号の到達距離を調整する。
より詳細には、調整用通信が開始された場合、センサ装置140の調整部144は、一旦、通信部142からの信号の送信出力を最小にし、当該送信出力を徐々に上げながら信号を一回以上送信する。
リモコン300は、例えば、図7Aに示す位置に存在する場合、調整用通信が開始された直後は、センサ装置140からの信号を受信しない。その後、通信部142からの信号の送信出力が増加されることで、リモコン300は、センサ装置140からの信号の到達距離内に入り、これにより、リモコン300は通信部142からの信号を受信する。リモコン300は、当該信号を受信した場合、当該信号の応答としての信号(応答信号)をセンサ装置140に送信する。センサ装置140は、リモコン300からの応答信号を受信した場合、信号の送信を停止し、かつ、その時点での設定値(例えば通信部142への電力供給値)を所定の記憶領域に記憶する。その後、当該所定の記憶領域に記憶された設定値を用いて、通信部142に制御信号を送信させる。このような手法によっても、制御対象機器として動作する照明器具150の範囲は、図8に示すように、平面視において、センサ装置140を中心とする所定の範囲内に制限される。
(実施の形態2)
上記実施の形態では、センサ装置140は、センサ141として人感センサを備えている。しかしながら、センサ装置140は他の種類のセンサを備え、そのセンサの検出結果に基づく制御信号によって、1以上の照明器具150等の電気機器の動作を制御してもよい。
上記実施の形態では、センサ装置140は、センサ141として人感センサを備えている。しかしながら、センサ装置140は他の種類のセンサを備え、そのセンサの検出結果に基づく制御信号によって、1以上の照明器具150等の電気機器の動作を制御してもよい。
そこで、実施の形態2として、照度センサを有するセンサ装置を備えるセンサシステムについて、上記実施の形態1との差分を中心に説明する。
図9Aは、実施の形態2に係るセンサシステム101の構成概要を示す図であり、図9Bは、実施の形態2に係るセンサ装置140bの機能的な構成を示すブロック図である。具体的には、図9Aは、センサシステム101の構成要素のレイアウトの一例を示す上面図である。
図9Aに示すように、実施の形態2に係るセンサシステム101は、外光が差し込む窓510を有する部屋に配置されており、平面視における窓510の近くにセンサ装置140bが配置されている。
センサ装置140bは、センサ241と、通信部142と、調整部144とを有する。通信部142は、センサ241による検出結果に応じた内容の制御信号を無線で送信する。調整部144は、通信部142から送信される制御信号の到達距離を調整する。
本実施の形態に係るセンサ241は、明るさを検出する照度センサである。センサ241は、例えば、CMOSイメージセンサ等の固体撮像素子によって、所定の領域を撮像し、その撮像結果である画像データから当該所定の領域の明るさの検出を行うことができる。
ここで、窓510に近い室内領域では、例えば昼間の時間帯などにおいて、窓510から差し込む外光によって、人の作業等に必要な明るさが確保できる場合もある。この場合、窓510に近い1以上の照明器具150は、消灯または調光率を下げることで、無駄な電力の消費を抑制することができる。
そこで、本実施の形態に係るセンサシステム101では、調整部144が、通信部142からの制御信号の到達距離を調整することで、図9Aに示すように、制御対象機器として動作する照明器具150の範囲を制限することができる。
具体的には、センサ241が閾値A(例えば、数百ルクス)以上の明るさを検出した場合、通信部142から消灯信号が送信される。これにより、例えば図9Aに示す、窓510に比較的に近い4つの照明器具150(斜線が付された4つの照明器具150)のみに消灯信号が到達する。その結果、これら4つの照明器具150のそれぞれにおいて、点灯制御部152は、点灯している光源155を消灯させる。なお、光源155が消灯している場合は、そのまま消灯状態が維持される。
また、センサ241が閾値B(閾値B<閾値A)以下の明るさを検出した場合、通信部142から点灯信号が送信される。これにより、例えば図9Aに示す、窓510に比較的に近い4つの照明器具150のみに消灯信号が到達する。その結果、これら4つの照明器具150のそれぞれにおいて、点灯制御部152は、消灯している光源155を点灯させる。なお、光源155が点灯している場合は、そのまま点灯状態が維持される。
このように、センサ装置140bが明るさを検出するセンサ241を有する場合、制御信号の到達距離を調整部144が調整することで、環境光の影響を受けやすい領域を照らす1以上の照明器具150を効率よく動作させることができる。
(実施の形態3)
上記実施の形態では、センサ装置140からの制御信号に従って動作する電気機器として照明器具150が採用されている。しかしながら、他の種類の電気機器を、センサ装置140からの制御信号に従って動作させてもよい。
上記実施の形態では、センサ装置140からの制御信号に従って動作する電気機器として照明器具150が採用されている。しかしながら、他の種類の電気機器を、センサ装置140からの制御信号に従って動作させてもよい。
そこで、実施の形態3として、センサ装置と、複数の空調機器とを備えるセンサシステムについて、上記実施の形態1との差分を中心に説明する。
図10Aは、実施の形態3に係るセンサシステム102の構成概要を示す図であり、図10Bは、実施の形態3に係る空調機器250の機能的な構成を示すブロック図である。具体的には、図10Aは、センサシステム102の構成要素のレイアウトの一例を示す上面図である。
図10Aに示すように、実施の形態3に係るセンサシステム102は、センサ装置140と、平面視において離散的に配置された複数の空調機器250とを備える。
なお、センサ装置140及び複数の空調機器250のそれぞれは、例えばオフィスビル内または住宅内の一室の天井に配置されている。
空調機器250は、機器制御部の一例である駆動制御部252と、動作部の一例である駆動源255とを有する。空調機器250が例えば送風機である場合、ファンの回転を駆動するモータが、駆動源255として備えられている。また、空調機器250が、例えば冷気または暖気の流路に設けられたダンパである場合、羽根の開閉動作を駆動するモータが、駆動源255として備えられている。
本実施の形態に係るセンサシステム102において、センサ装置140が人を検出した場合、センサ装置140は、空調機器250の駆動源255の動作を開始させる制御信号を送信する。
センサ装置140が有する調整部144(図2参照)は、上述のように、通信部142から送信される制御信号の到達距離を調整することができる。そのため、例えば図10Aに示すように、複数(本実施の形態では20個)の空調機器250のうちの、センサ装置140から所定の範囲内の1以上の空調機器250(図10Aでは斜線が付された6つの空調機器250)のみを、制御対象機器として動作させることができる。
つまり、センサ装置140が人を検出した場合、センサ装置140から無線送信される制御信号は、6つの空調機器250に受信され、これら6つの空調機器250の駆動制御部252は、駆動源255の動作を開始させる。その結果、例えば送風機である6つの空調機器250のそれぞれから、下方の空間にむけて風が吹き出される。
このように、本実施の形態に係るセンサシステム102では、センサ装置140からの制御信号に従って動作すべき空調機器250の設定が容易である。また、センサ装置140によれば、センサ装置140からの制御信号に従って動作すべき空調機器250の設定が容易化される。
なお、本実施の形態に係るセンサシステム102において、センサ装置140は、センサ141として、温度センサをそなえてもよい。この場合、例えば、センサ141によって、環境温度が所定の温度以上または以下であることが検出された場合、センサ装置140から所定の範囲内の1以上の空調機器250を動作させることができる。
また、センサシステム102は、センサ装置140に換えて、機械的な動作によって制御信号の到達距離を調整する調整部145を有するセンサ装置140aを備えてもよい。このことは、下記の実施の形態4でも同じである。
(実施の形態4)
次に、センサ装置と、複数の自動ドアとを備えるセンサシステムについて、上記実施の形態1との差分を中心に説明する。
次に、センサ装置と、複数の自動ドアとを備えるセンサシステムについて、上記実施の形態1との差分を中心に説明する。
図11Aは、実施の形態4に係るセンサシステム103の構成概要を示す図であり、図11Bは、実施の形態3に係る自動ドア350の機能的な構成を示すブロック図である。具体的には、図11Aは、センサシステム103の構成要素のレイアウトの一例を示す斜視図であり、天井及び壁等の構造物の図示は省略されている。
図11Aに示すように、実施の形態4に係るセンサシステム103は、センサ装置140と、通路550に並んで配置された複数の自動ドア350とを備える。
自動ドア350は、機器制御部の一例である駆動制御部352と、動作部の一例である駆動源355とを有する。駆動源355は、1枚または2枚のドア356の開閉動作を駆動するモータである。また、自動ドア350は、例えば天井に配置された受信器351を備え、駆動制御部352は、受信器351が受信した制御信号に従って駆動源355を動作させる。なお、駆動制御部352と受信器351とは、一体の機器として自動ドア350に備えられてもよい。
本実施の形態に係るセンサシステム103において、センサ装置140が人を検出した場合、センサ装置140は、自動ドア350の駆動源355の動作を開始させる制御信号を送信する。
センサ装置140が有する調整部144(図2参照)は、上述のように、通信部142から送信される制御信号の到達距離を調整することができる。そのため、例えば図11Aに示すように、複数(本実施の形態では3つ)の自動ドア350のうちの、センサ装置140から所定の範囲内に受信器351が配置された1以上の自動ドア350(図11Aでは2つの自動ドア350)のみを、制御対象機器として動作させることができる。
つまり、センサ装置140が人を検出した場合、センサ装置140から無線送信される制御信号は、2つの自動ドア350に受信され、これら2つの自動ドア350の駆動制御部352は、駆動源355の動作を開始させる。その結果、これら2つの自動ドア350が開き、当該人は、スムースに通路550を歩くことができる。
ここで、図11Aにおいて、通路550を左向きに歩きながら最も右の自動ドア350を通過する人は、中央の自動ドア350を通過する蓋然性が高い。従って、センサ装置140が人を検出した場合、最も右の自動ドア350と中央の自動ドア350とを開けることで、当該人のスムースな移動が促される。
一方、図11Aにおいて最も左の自動ドア350は、その手前(右側)で通路550が曲がっているため、センサ装置140が検出した人が、最も左の自動ドア350を通過するか否かは、センサ装置140が当該人を検出した時点で不明である。そのため、最も左の自動ドア350に制御信号が到達しないように、センサ装置140からの制御信号の到達距離が調整される。
なお、最も左の自動ドア350は、その手間に配置された他のセンサ装置(図示せず)からの制御信号に応じて開閉する。
また、例えば、統計上、最も左の自動ドア350の手前で曲がる人が少ないことが判明した場合などでは、最も左の自動ドア350も、センサ装置140からの制御信号を受信できるように、制御信号の到達距離を長くする。これにより、センサ装置140が人を検出した場合に、これら3つの自動ドア350を開かせることができる。その結果、通路550を歩く多くの人のスムースな移動が促される。
(他の実施の形態)
以上、本発明に係る照明装置について、上記実施の形態1〜4に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態1〜4に限定されるものではない。
以上、本発明に係る照明装置について、上記実施の形態1〜4に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態1〜4に限定されるものではない。
例えば、照明器具150が備える光源155である発光装置は、1以上のLEDを有しなくてもよい。例えば、1以上の蛍光管を有する発光装置が光源155として採用されてもよい。また、半導体レーザ等の半導体発光素子、有機EL(Electro Luminescence)または無機EL等の発光素子を有する発光装置が、光源155として採用されてもよい。
また、本発明は、センサ装置140、140a、または140bが行う特徴的な処理をコンピュータに実行させるプログラムとして実現することもできる。そして、そのようなプログラムは、CD−ROM等の記録媒体及びインターネット等の伝送媒体を介して流通させることができる。
その他、上記実施の形態等に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、及び、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態等における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
100、101、102、103 センサシステム
140、140a、140b センサ装置
141、241 センサ
142 通信部
142a アンテナ
144、145 調整部
144a 受付部
145a 遮蔽体
150 照明器具(電気機器)
152 点灯制御部(機器制御部)
155 光源(動作部)
250 空調機器(電気機器)
252、352 駆動制御部(機器制御部)
255、355 駆動源(動作部)
300 リモコン(通信端末)
350 自動ドア(電気機器)
140、140a、140b センサ装置
141、241 センサ
142 通信部
142a アンテナ
144、145 調整部
144a 受付部
145a 遮蔽体
150 照明器具(電気機器)
152 点灯制御部(機器制御部)
155 光源(動作部)
250 空調機器(電気機器)
252、352 駆動制御部(機器制御部)
255、355 駆動源(動作部)
300 リモコン(通信端末)
350 自動ドア(電気機器)
Claims (11)
- センサ装置と複数の電気機器とを備えるセンサシステムであって、
前記センサ装置は、
センサと、
前記センサによる検出結果に応じた内容の制御信号を無線で送信する通信部と、
前記通信部から送信される制御信号の到達距離を調整する調整部とを有し、
前記複数の電気機器のそれぞれは、
所定の動作を行う動作部と、
前記制御信号を受信した場合、前記制御信号に従って前記動作部の動作を制御する機器制御部とを有する
センサシステム。 - 前記センサは、人または明るさの検出を行うセンサである
請求項1記載のセンサシステム。 - 前記調整部は、前記通信部による前記制御信号の送信出力の大きさを変更することで前記制御信号の到達距離を調整する
請求項1または2記載のセンサシステム。 - 前記調整部は、前記通信部が有するアンテナを囲むように配置された遮蔽体の位置または姿勢を変更することで前記制御信号の到達距離を調整する
請求項1または2記載のセンサシステム。 - さらに、前記センサ装置と無線通信する通信端末を備え、
前記通信部はさらに、少なくとも前記通信端末から送信される信号の受信を含む調整用通信を行い、
前記調整部は、前記調整用通信の結果に従って前記制御信号の到達距離を調整する
請求項1〜4のいずれか1項に記載のセンサシステム。 - 前記調整部は、前記調整用通信の結果である、前記調整用通信において前記通信部が受信した指示信号に応じて、前記制御信号の到達距離を調整する
請求項5記載のセンサシステム。 - 前記調整用通信において、前記通信端末及び前記通信部のそれぞれは、他方から送信された信号を受信したことを条件として他方に信号を送信し、
前記調整部は、
(i)前記調整用通信が行われている間に、前記通信部から送信される信号の到達距離に関する設定値を変更することで、前記信号の到達距離を徐々に短くし、
(ii)前記信号の到達距離が短くなることで前記調整用通信が途絶えた時点の設定値を用いて、前記通信部から送信される制御信号の到達距離を調整する
請求項5記載のセンサシステム。 - 前記調整用通信において、前記通信端末は、前記通信部から送信された信号を受信した場合、応答信号を前記通信部に送信し、
前記調整部は、
(i)前記調整用通信において、前記通信部から送信される信号の到達距離に関する設定値を変更することで、前記信号の到達距離を徐々に長くしながら、前記信号の送信を一回以上行い、
(ii)前記応答信号を受信した時点の設定値を用いて、前記通信部から送信される制御信号の到達距離を調整する
請求項5記載のセンサシステム。 - 前記調整部は、
人による操作を受け付ける受付部を有し、
前記受付部が受け付けた操作に応じて、前記制御信号の到達距離を調整する
請求項1〜4のいずれか1項に記載のセンサシステム。 - 前記複数の電気機器のそれぞれは照明器具であり、
前記動作部は、照明用の光を放出する光源であり、
前記機器制御部は、前記制御信号に従って前記光源の点灯、消灯、調光、及び調色のいずれかを行う
請求項1〜9のいずれか1項に記載のセンサシステム。 - センサと、
前記センサによる検出結果に応じた内容の制御信号であって、少なくとも1つの電気機器を制御するための制御信号を無線で送信する通信部と、
前記通信部から送信される制御信号の到達距離を調整する調整部と
を備えるセンサ装置。
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