特開 2024-169166 感知スイッチ、制御プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024169166

(43)【公開日】2024-12-05

(54)【発明の名称】感知スイッチ、制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   G01S 13/89 20060101AFI20241128BHJP

   H05B 47/115 20200101ALI20241128BHJP

   G01S 13/34 20060101ALI20241128BHJP

【ＦＩ】

G01S13/89

H05B47/115

G01S13/34

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023086403

(22)【出願日】2023-05-25

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123102

【弁理士】

【氏名又は名称】宗田 悟志

(72)【発明者】

【氏名】于 来コン

(72)【発明者】

【氏名】工藤 弘行

【テーマコード（参考）】

3K273

5J070

【Ｆターム（参考）】

3K273RA02

3K273RA12

3K273SA04

3K273SA11

3K273SA24

3K273SA36

3K273SA37

3K273SA40

3K273SA57

3K273SA58

3K273SA60

3K273TA15

3K273TA40

3K273TA41

3K273TA49

3K273TA76

3K273UA19

3K273VA03

5J070AB17

5J070AB24

5J070AC02

5J070AC06

5J070AC11

5J070AC20

5J070AE09

5J070AF01

5J070AH31

5J070AH35

5J070AK40

5J070BE01

(57)【要約】

【課題】気密性の高い感知スイッチを実現する。
【解決手段】検知センサ部１５は、電波を送信して、その反射波を受信して検知データを出力する。制御部２０は、検知センサ部１５から入力される検知データに基づいて、負荷に信号を出力する。動体検知部２１は、検知データに基づいて、検知範囲に存在する動体の位置、動き、または形状を特定する。設定調整部２２は、動体検知部２１により特定された動体の位置、動き、または形状をもとに、本感知スイッチ１または負荷の設定を調整する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電波を送信して、その反射波を受信して検知データを出力する検知センサ部と、
前記検知センサ部から入力される検知データに基づいて、負荷に信号を出力する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記検知データに基づいて、検知範囲に存在する動体の位置、動き、または形状を特定する動体検知部と、
前記動体検知部により特定された前記動体の位置、動き、または形状をもとに、本感知スイッチまたは前記負荷の設定を調整する設定調整部と、
を含むことを特徴とする感知スイッチ。

【請求項2】

前記設定調整部により決定された設定情報を含む制御信号を、本感知スイッチと連携している機器に送信する信号送信部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の感知スイッチ。

【請求項3】

複数の選択項目と複数の位置を紐付けたテーブルをさらに備え、
前記設定調整部は、前記動体検知部により特定された前記動体の位置が、前記テーブルに定義された前記複数の位置のいずれかに対応している場合、前記動体の位置に紐付けられた選択項目を選択する操作がなされたと認識することを特徴とする請求項１に記載の感知スイッチ。

【請求項4】

複数の選択項目と前記動体の複数の動きを紐付けたテーブルをさらに備え、
前記設定調整部は、前記動体検知部により特定された前記動体の動きが、前記テーブルに定義された前記動体の複数の動きのいずれかに対応している場合、前記動体の動きに紐付けられた選択項目を選択する操作がなされたと認識することを特徴とする請求項１に記載の感知スイッチ。

【請求項5】

複数の選択項目と前記動体の形状を紐付けたテーブルをさらに備え、
前記設定調整部は、前記動体検知部により特定された前記動体の形状が、前記テーブルに定義された前記動体の複数の形状のいずれかに対応している場合、前記動体の形状に対応する選択項目を選択する操作がなされたと認識することを特徴とする請求項１に記載の感知スイッチ。

【請求項6】

前記設定調整部は、前記動体検知部により、前記動体の特定の位置への接近、前記動体の特定の動き、または前記動体の特定の形状が検知されると、施工モードに移行させることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の感知スイッチ。

【請求項7】

前記検知センサ部は、受信した反射波に基づいて３次元点群データを生成し、生成した３次元点群データを前記制御部に出力することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の感知スイッチ。

【請求項8】

前記感知スイッチは、
造営面に設けた取付孔に一部を埋設した状態で固定され、前記取付孔から露出する表示面を有する器体をさらに備え、
前記制御部は、
前記施工モードに移行すると、前記表示面に、少なくとも一つの選択項目に対応するガイドを発生させるガイド制御部をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の感知スイッチ。

【請求項9】

前記ガイド制御部は、前記動体の位置、動き、または形状により、特定の選択項目が選択されると、当該選択項目に対応するガイドを変化させることを特徴とする請求項８に記載の感知スイッチ。

【請求項10】

電波を送信して、その反射波を受信して検知データを出力する検知センサ部を備える感知スイッチの制御プログラムであって、
前記検知データに基づいて、検知範囲に存在する動体の位置、動き、または形状を特定する処理と、
特定された前記動体の位置、動き、または形状をもとに、前記感知スイッチまたは負荷の設定を調整する処理と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、建物内に設置される感知スイッチ、制御プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

住宅の設計では、外気を遮断して室内の温度や湿度を保つことが重要であり、冬は暖かく、夏は涼しい快適な生活環境を実現できる建物が求められている。また近年、資源エネルギー庁は、省エネルギーを目指したＺＥＨ(net Zero Energy House)を推奨している。それに伴い、建物内の電気設備、配線器具等の高気密化・高断熱化が求められている。

【0003】

建物内の電気設備、配線器具の一つに熱線感知スイッチがある。熱線感知スイッチは、人体から放射される熱線を検知することで特定の検知範囲内に人が存在するか否かを判断し、人の有無に応じて照明器具等の負荷を制御する。天井埋め込み型の熱線感知スイッチでは、設定操作を手動スイッチで行うことが一般である。

【0004】

特許文献１に開示された熱線感知スイッチでは、器体１の下面に、明るさの閾値や点灯保持時間をそれぞれ調整する調整ボリュームの調整摘み５３ａ，５４ａと、制御回路の動作モードを切り換えるモード切換スイッチの操作摘み５５ａが配置されている（特許文献１の図１参照）。器体１の下面を覆うプレート１０には、調整摘み５３ａ，５４ａ及び操作摘み５５ａを露出させる挿通孔１１ｄ，１１ｄ及び角孔部１１ｃが貫設されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００３‐７１８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、これらの調整部材は天井裏につながる隙間を作ってしまい、建物の気密性を低下させる要因になっている。また、容易な操作防止のため摘み５３ａ，５４ａ，５５ａをカバーで覆うことが一般的であるが、感知スイッチにカバーを付けると、フラットなデザインが難しくなり、低背化も難しくなる。意匠性も低下する。また、摘み５３ａ，５４ａ，５５ａとカバーを設けることは、部品点数増・コスト増の要因にもなる。

【0007】

本開示はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、気密性の高い感知スイッチを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本開示のある態様の感知スイッチは、電波を送信して、その反射波を受信して検知データを出力する検知センサ部と、前記検知センサ部から入力される検知データに基づいて、負荷に信号を出力する制御部と、を備える。前記制御部は、前記検知データに基づいて、検知範囲に存在する動体の位置、動き、または形状を特定する動体検知部と、前記動体検知部により特定された前記動体の位置、動き、または形状をもとに、本感知スイッチまたは前記負荷の設定を調整する設定調整部と、を含む。

【0009】

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本開示の表現を装置、システム、方法、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本開示の態様として有効である。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、気密性の高い感知スイッチを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】比較例１に係る天井取付型の感知スイッチの正面図である。

【図2】比較例２に係る壁取付型の感知スイッチの正面図である。

【図3】実施例に係る天井取付型の感知スイッチの正面図である。

【図4】実施例に係る天井取付型の感知スイッチの機能ブロック図である。

【図5】器体の環状プレート上の表示面に提示される選択項目の一例を示す図である。

【図6】実施例に係るジェスチャ操作用の変換テーブルの一例を示す図である。

【図7】図５に示した設定状態から、明るさセンサの動作周囲照度が変更された状態を示す図である。

【図8】図８（ａ）－（ｂ）は、天井に埋設された感知スイッチを操作するための手Ｈａの状態と、検知センサ部により検知された手の３次元点群データの第１の例を示す図である。

【図9】図９（ａ）－（ｂ）は、天井に埋設された感知スイッチを操作するための手Ｈａの状態と、検知センサ部により検知された手の３次元点群データの第２の例を示す図である。

【図10】図１０（ａ）－（ｂ）は、天井に埋設された感知スイッチを操作するための手Ｈａの状態と、検知センサ部により検知された手の３次元点群データの第３の例を示す図である。

【図11】ユーザが手の人差し指で、空中に円を描くジェスチャにより、設定項目の値を変更する例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１は、比較例１に係る天井取付型の感知スイッチ１の正面図である。比較例１に係る感知スイッチ１は、トイレ等の天井に設置される。感知スイッチ１の器体１ａは、造営面（比較例１では、天井）に設けられた取付孔に、奥行き方向の一部が埋設された状態で固定される。器体１ａは、造営面から露出する環状プレートと、造営面に埋設される円柱状の支柱を有し、環状プレートはネジ１ｃにより支柱に固定される。感知スイッチ１は負荷に接続されており、人の動きなどを検知すると負荷（比較例１では、換気扇）を自動的にオンし、一定時間後に負荷を自動的にオフする自動スイッチとして機能する。

【0013】

器体１ａの環状プレートの中央部に、熱線センサ１０ｈが設置されている。熱線センサ１０ｈは、ビーム状の検知範囲を有し、検知範囲において熱線レベルの変化（例えば、３℃以上の温度変化）を検知すると検知信号を制御回路に送出する。通常、検知範囲に人が侵入すると熱線レベルが３℃以上、上昇する。制御回路は、熱線センサ１０ｈから検知信号を受信すると換気扇を動作させる。同時に、制御回路は照明器具を点灯させることもできる。制御回路は、検知範囲に人が検知されなくなると、設定された動作保持時間後、換気扇を停止させる。照明器具を点灯させていた場合は、照明器具も消灯させる。

【0014】

器体１ａの環状プレートの熱線センサ１０ｈの下方に、動作保持時間調整摘み５１と、間欠運転時間調整摘み５２が設置されている。ユーザまたは施工者（以下、両者を総称する場合、ユーザ等と表記する）は、動作保持時間調整摘み５１の位置を調整することで、人の検知をトリガとして換気扇が動作開始した後の換気扇の動作継続時間を設定することができる。図１に示す例では、１０秒から３０分の範囲で設定することができる。なお、ユーザ等は、動作保持時間調整摘み５１の位置を「切」に調整することで、換気扇を常時オフに設定することもできる。また、動作保持時間調整摘み５１の位置を「連続入」に調整することで、換気扇を常時オンに設定することもできる。

【0015】

ユーザ等は、間欠運転時間調整摘み５２の位置を「切」以外に調整することで、換気扇を間欠運転させることができる。間欠運転では人の検知の有無に関係なく、一定時間（例えば１時間）ごとに換気扇が動作する。ユーザ等は、間欠運転時間調整摘み５２の位置を調整することで、間欠運転する際の運転時間を設定することができる。図１に示す例では、３０秒から５０分の範囲で設定することができる。

【0016】

ユーザ等は、動作保持時間または間欠運転時間の調整後、カバープレート１０ｂを器体１ａの環状プレートに被せる。比較例１に係る感知スイッチ１では、摘み５１、５２の高さがあるため、カバープレート１０ｂは天井面に対して一定の膨らみを有する形状になり、天井面に対してフラットな意匠とすることは難しい。

【0017】

図２は、比較例２に係る壁取付型の感知スイッチ１の正面図である。比較例２に係る感知スイッチ１は、建物の内壁などに設置される。感知スイッチ１の器体１ａは、造営面（比較例２では、側壁）に設けられた取付孔に、奥行き方向の一部が埋設された状態で固定される。器体１ａは、造営面から露出する矩形プレートと、造営面に埋設されるボディを有する。感知スイッチ１は負荷に接続されており、人の動きなどを検知すると負荷（比較例２では、照明器具）を自動的にオンし、一定時間後に負荷を自動的にオフする自動スイッチとしての機能を有する。

【0018】

器体１ａの矩形プレートの下部に、熱線センサ１０ｈと明るさセンサ（照度センサ）が設置されている。熱線センサ１０ｈは、検知範囲において熱線レベルの変化（例えば、３℃°以上の温度変化）を検知すると検知信号を制御回路に送出する。明るさセンサは、周囲の照度を計測して、計測した照度を制御回路に送出する。

【0019】

器体１ａの矩形プレートの熱線センサ１０ｈの上方に、手動スイッチ５４が設置されている。ユーザ等は、手動スイッチ５４の位置を「切」、「自動」、「連続入」の間で切り替えることで動作モードを設定する。例えば、手動スイッチ５４を左側の位置に調整すると「切」が選択され、中央の位置に調整すると「自動」が選択され、右側の位置に調整すると「連続入」が選択される。「切」が選択されると、照明器具が常時オフのモードに設定される。「自動」が選択されると、人が検知されると照明器具が自動でオンする自動モードに設定される。「連続入」が選択されると、照明器具が常時オンのモードに設定される

【0020】

器体１ａの矩形プレートの手動スイッチ５４の上方に、動作保持時間調整摘み５１と、明るさセンサ調整摘み５３が設置されている。ユーザ等は、動作保持時間調整摘み５１の位置を調整することで、自動モードにおいて、人の検知をトリガとして照明器具が点灯開始した後の照明器具の点灯継続時間を設定することができる。図２に示す例では、１０秒から３０分の範囲で設定することができる。

【0021】

ユーザ等は、明るさセンサ調整摘み５３の位置を調整することで、自動モードにおいて、明るさセンサが働く動作周囲照度を設定することができる。図２に示す例では、「暗め」（５ｌｘ）から「明るめ」（２００ｌｘ）の範囲で動作周囲照度を設定することができる。制御回路は、明るさセンサで計測された周囲照度が、設定された動作周囲照度より低い（暗い）状態において、検知範囲に人が侵入すると照明器具を点灯させる。計測された周囲照度が、設定された動作周囲照度より高い（明るい）場合は、人が検知されても照明器具を点灯させない。なお、ユーザ等は、明るさセンサ調整摘み５３の位置を「切」に調整することで、周囲の明るさに関係なく、検知範囲に人が侵入すると照明器具が点灯するモードに設定することもできる。

【0022】

ユーザ等は、動作保持時間または明るさセンサの調整後、摘み５１、５３を隠す扉１ｄを閉める。比較例２に係る感知スイッチ１では、手動スイッチ５４が設置されているため、意匠性が低下している。

【0023】

図３は、実施例に係る天井取付型の感知スイッチ１の正面図である。実施例に係る感知スイッチ１の器体１ａは、造営面（実施例では、天井）に設けられた取付孔に、奥行き方向の一部が埋設された状態で固定される。図１に示した比較例１に係る感知スイッチ１と比較して、造営面から露出する器体１ａの環状プレート上に、操作摘みを含め、物理的な部品が配置されていない。環状プレートは、凹凸のないフラットな形状であり、天井面からの出っ張りが最小限に抑制されている。

【0024】

実施例に係る感知スイッチ１では、人を検知するためのセンサとして、熱線センサの代わりに、ミリ波を使用した電波センサを使用している。電波センサは環状プレートの裏面（天井裏）に設置されている。電波センサの近傍に、明るさセンサも設置されている。感知スイッチ１の操作は、ジェスチャで行う。

【0025】

図４は、実施例に係る天井取付型の感知スイッチ１の機能ブロック図である。実施例に係る感知スイッチ１は、検知センサ部１５、制御部２０、記憶部３０、提示部４０を備える。検知センサ部１５は、６０ＧＨｚ帯ミリ波を送信して、その反射波を受信して３次元点群データを生成し、検知データとして制御部２０に出力する。

【0026】

本実施例に係る検知センサ部１５は、シンセサイザ、一つの送信用アンテナ、３つの受信用アンテナ、ミキサ、Ａ／Ｄ変換器、ＤＳＰ（Digital Signal Processing）を備える。シンセサイザは、ＦＭＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式で、時間経過に応じて周波数が直線的に変化するチャープ信号を生成する。送信用アンテナは、シンセサイザで生成されたチャープ信号を送信波として、検知範囲に向けて送信する。各受信用アンテナは、検知範囲に存在する物体に反射されたチャープ信号を反射波として受信する。反射波は送信波に対して、距離に比例した遅延を有している。

【0027】

ミキサは、反射波と送信波を合成してＩＦ信号を生成する。生成されたＩＦ信号の周波数は、物体が検知センサ部１５に近いほど低くなり、遠いほど高くなる。Ａ／Ｄ変換器は、ミキサで生成されたＩＦ信号をデジタル値に変換する。

【0028】

ＤＳＰは、デジタル値に変換されたＩＦ信号を周波数領域の信号に変換して、物体までの距離、物体の速度、物体との角度を生成する。ＤＳＰは例えば、ＩＦ信号に対してＦＦＴ（Fast Fourier Transformation）処理（距離ＦＦＴ処理）を実行して、ＩＦ信号の周波数スペクトルを生成する。周波数スペクトルのピークをもとに物体までの距離を算出する。検知範囲に複数の物体が存在する場合は、複数のピークが出現する。

【0029】

ＤＳＰは、一定の時間間隔で送信される複数のチャープ信号の反射波から得られる、複数の距離ＦＦＴ処理後の出力に対して更にＦＦＴ処理（ドップラーＦＦＴ）を実行して、物体の速度を算出する。ＩＦ信号のピークの位相変化を累積することで周波数スペクトルが得られ、当該周波数スペクトルのピークをもとに物体の速度を算出する。検知範囲に複数の移動物体が存在する場合は、複数のピークが出現する。

【0030】

ＤＳＰは、複数の受信アンテナで受信された複数のチャープ信号のドップラーＦＦＴ後の出力に対して更にＦＦＴ処理（角度ＦＦＴ）を実行して、物体の角度を算出する。物体から各受信アンテナまでの距離の差により、周波数スペクトルのピークに位相差が発生する。この受信アンテナ間のピークの位相差を利用して、到来角 （ＡｏＡ：Angle of Arrival）を算出する。

【0031】

検知センサ部１５は、３つの受信アンテナで受信した反射波に基づく物体との距離・角度をもとに３次元点群データを生成し、生成した３次元点群データを制御部２０に出力する。物体が動体である場合、検知センサ部１５は、リアルタイムに変化する３次元点群データを制御部２０に出力する。

【0032】

制御部２０は、検知センサ部１５から入力される３次元点群データに基づいて、負荷に信号を出力する。本実施例では負荷として照明器具２を想定している。なお、負荷は照明器具２に限るものではなく、換気扇、空調器具、エスカレータ、防犯設備などであってもよい。

【0033】

制御部２０は、動体検知部２１、設定調整部２２、信号送信部２３、ガイド制御部２４を含む。制御部１３は、ハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、またはハードウェア資源のみにより実現できる。ハードウェア資源としてアナログ回路、ロジック回路、マイクロコントローラ、ＤＳＰ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＧＰＵ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、その他のＬＳＩを利用できる。ソフトウェア資源として、ファームウェアなどのプログラムを利用できる。

【0034】

記憶部３０は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）やＮＡＮＤフラッシュメモリ等の不揮発メモリを備え、ジェスチャ操作用の変換テーブル３０ａを保持する。なお、変換テーブル３０ａの容量が小さい場合、変換テーブル３０ａは制御部２０内のＲＯＭに保持されてもよい。また、制御部２０で実行されるプログラムのソースコード内に予め書き込まれていてもよい。これらの場合、記憶部３０は省略可能である。

【0035】

動体検知部２１は、検知センサ部１５から入力される３次元点群データに基づいて、検知範囲に動体が存在するか否か検知する。検知範囲に物体が検知されている場合でも、静止物である場合、その物体は無視する。動体検知部２１は、検知された物体が動体であるか静止物であるかを、３次元点群データを時間方向に比較することで判定することができる。

【0036】

動体検知部２１は、検知範囲に動体が検知された場合、検知された動体の位置、動き、または形状を特定する。設定調整部２２は、動体検知部２１により特定された動体の位置、動き、または形状をもとに、感知スイッチ１または照明器具２の設定を調整することができる。

【0037】

設定調整部２２は、動体検知部２１により、動体の特定の位置への接近、動体の特定の動き、または動体の特定の形状が検知されると、感知スイッチ１を施工モードに移行させる。設定調整部２２は例えば、検知センサ部１５に対して、手の指や棒状の指示具などの動体が所定の距離（例えば、１０ｃｍ）以内に接近すると施工モードに移行させる。設定調整部２２は例えば、３次元点群データにおいてＺ軸で最も上に位置する点が、検知センサ部１５から１０ｃｍ以内に相当する位置に存在する場合、施工モードに移行させる。施工モードに移行すると、ガイド制御部２４は、造営面の取付孔から露出する器体１ａの環状プレート上の表示面に選択項目に対応するガイドを発生させる。

【0038】

図５は、器体１ａの環状プレート上の表示面に提示される選択項目の一例を示す図である。図５に示す例では、施工モードにおいて、人が検知されてから照明器具２の点灯状態が継続する動作保持時間と、明るさセンサが働く動作周囲照度を設定することができる。図５に示す例では、動作保持時間として１分、５分、１０分、３０分を選択することができ、動作周囲照度として１０ｌｘ、５０ｌｘ、１００ｌｘ、２００ｌｘを選択することができる。環状プレートは周方向に８分割され、上下左右の４領域に動作保持時間の４選択肢が割り当てられ、斜め対角の４領域に動作周囲照度の４選択肢が割り当てられている。

【0039】

具体的には、環状プレートの左領域に「１分」の文字が印字され、第１ＬＥＤ４０ａが埋め込まれている。環状プレートの上領域に「５分」の文字が印字され、第２ＬＥＤ４０ｂが埋め込まれている。環状プレートの右領域に「１０分」の文字が印字され、第３ＬＥＤ４０ｃが埋め込まれている。環状プレートの下領域に「３０分」の文字が印字され、第４ＬＥＤ４０ｄが埋め込まれている。環状プレートの右上領域に「１０ｌｘ」の文字が印字され、第５ＬＥＤ４０ｅが埋め込まれている。環状プレートの右下領域に「５０ｌｘ」の文字が印字され、第６ＬＥＤ４０ｆが埋め込まれている。環状プレートの左下領域に「１００ｌｘ」の文字が印字され、第７ＬＥＤ４０ｇが埋め込まれている。環状プレートの左上領域に「２００ｌｘ」の文字が印字され、第８ＬＥＤ４０ｈが埋め込まれている。

【0040】

施工モードに移行すると、ガイド制御部２４は、動作保持時間と動作周囲照度の現在の設定値に対応するＬＥＤを点灯させる。図５に示す例では動作保持時間は５分に設定され、動作周囲照度が５０ｌｘに設定されており、ガイド制御部２４は、第２ＬＥＤ４０ｂと第６ＬＥＤ４０ｆを点灯させる。なお、施工モードでない通常モード時は、第１ＬＥＤ４０ａ－第８ＬＥＤ４０ｈは全て消灯している。

【0041】

ジェスチャ操作用の変換テーブル３０ａは、複数の選択項目と複数の位置を紐付けて保持している。本実施例では、各選択項目に紐付いた各位置は、３次元座標上の空間として定義される。

【0042】

図６は、実施例に係るジェスチャ操作用の変換テーブル３０ａの一例を示す図である。動作保持時間の４つの選択項目（１分、５分、１０分、３０分）に対して、環状プレートのＸＹ平面上における左領域、上領域、下領域、右領域からそれぞれ床方向に鉛直に伸び出た特定空間が紐付けられる。明るさセンサの動作周囲照度の４つの選択項目（１０ｌｘ、５０ｌｘ、１００ｌｘ、２００ｌｘ）に対して、環状プレートのＸＹ平面上における右上領域、右下領域、左下領域、左上領域からそれぞれ床方向に鉛直に伸び出た特定空間が紐付けられる。

【0043】

設定調整部２２は施工モードにおいて、検知センサ部１５から入力される３次元点群データの代表点が、変換テーブル３０ａに定義されたいずれかの特定空間に侵入すると、当該特定空間に紐付けられた選択項目の値に、照明器具２の設定を変更する。

【0044】

図７は、図５に示した設定状態から、明るさセンサの動作周囲照度が変更された状態を示す図である。ユーザ等の手Ｈａが、環状プレートの左下領域の特定空間に侵入すると、設定調整部２２は、明るさセンサの動作周囲照度を５０ｌｘから１００ｌｘに変更する。ガイド制御部２４は、明るさセンサの動作周囲照度の設定変更に伴い、第６ＬＥＤ４０ｆを消灯させ、第７ＬＥＤ４０ｇを点灯させる。これにより、ユーザ等は、明るさセンサの動作周囲照度の設定変更の完了を確認することができる。

【0045】

図５、図７に示す選択項目の提示例は一例であり、他の提示例を用いてもよい。例えば、「１分」、「５分」、「１０分」、「３０分」、「１０ｌｘ」、「５０ｌｘ」、「１００ｌｘ」、「２００ｌｘ」の文字部分が、光を透過する素材で形成され、各文字部分の裏面に、第１ＬＥＤ４０ａ－第８ＬＥＤ４０ｈがセパレートされた状態で設置されてもよい。この場合、ガイド制御部２４が特定のＬＥＤを点灯させると、当該ＬＥＤに対応する文字が光ってユーザ等が視認可能な状態となる。ＬＥＤが消灯している状態ではユーザ等は、文字を視認することはできない。

【0046】

なお、器体１ａの環状プレートの表示面にディスプレイ（例えば、有機ＥＬディスプレイ、液晶ディスプレイ）を設置してもよい。その場合、ガイド制御部２４は施工モードにおいて、当該ディスプレイに、設定変更のためのガイダンスを表示させることができる。

【0047】

信号送信部２３は、設定調整部２２により決定された設定情報を含む制御信号を、感知スイッチ１と連携している機器に送信することができる。信号送信部２３は例えば、感知スイッチ１と連携している感知スイッチ１の親機または子機に、設定情報を含む制御信号を送信することができる。照明器具２にコントローラが設置されている場合、信号送信部２３は、当該コントローラに、設定情報を含む制御信号を送信することができる。なお、感知スイッチ１が照明器具２を直接駆動する構成でもよい。感知スイッチ１と照明器具２が１：１で閉じられた関係で、感知スイッチ１が照明器具２を直接駆動する構成の場合、信号送信部２３は省略可能である。

【0048】

図８（ａ）－（ｂ）は、天井に埋設された感知スイッチ１を操作するための手Ｈａの状態と、検知センサ部１５により検知された手Ｈａの３次元点群データの第１の例を示す図である。図８（ｂ）に示す座標空間の点Ｃ０（ｘ＝０，ｙ＝０，ｚ＝０）は、検知センサ部１５の表面の中心座標を示している。Ｚ軸が建物の高さ方向を示しており、ｚ＝０が、検知センサ部１５の床面からの高さを示している。図８（ａ）に示す例は、ユーザが手Ｈａの人差し指を、検知センサ部１５の表面の中心位置にほぼ接触するまで接近させた状態を示している。

【0049】

図９（ａ）－（ｂ）は、天井に埋設された感知スイッチ１を操作するための手Ｈａの状態と、検知センサ部１５により検知された手Ｈａの３次元点群データの第２の例を示す図である。図９（ａ）に示す状態は、図８（ａ）に示したユーザの手Ｈａが感知スイッチ１に向けて伸ばされた状態から、手Ｈａが縮められて手Ｈａが感知スイッチ１から離れた状態を示している。図９（ｂ）に示す３次元点群データは、図８（ｂ）に示した３次元点群データより全体的にＺ軸でマイナス方向（床方向）に移動している。

【0050】

図１０（ａ）－（ｂ）は、天井に埋設された感知スイッチ１を操作するための手Ｈａの状態と、検知センサ部１５により検知された手Ｈａの３次元点群データの第３の例を示す図である。図１０（ｂ）に示す座標空間はＺ軸が奥行き方向に描かれており、天井から床を見下ろす方向の視点で描かれている。図１０（ａ）に示す例は、ユーザが手Ｈａの人差し指を、検知センサ部１５の天井面に向かって右側の位置に押し当てた状態を示している。

【0051】

設定調整部２２は施工モードにおいて、検知センサ部１５から入力される３次元点群データの代表点が、ジェスチャ操作用の変換テーブル３０ａに定義されたいずれかの特定空間に侵入すると、当該特定空間に紐付けられた選択項目を選択する操作がなされたと認識する。代表点は例えば、Ｚ軸方向で検知センサ部１５に最も近接する点に設定されてもよいし、Ｚ軸方向で検知センサ部１５に近接する所定数の点の平均値や中央値に設定されてもよい。

【0052】

ここまでの説明では、ジェスチャ操作用の変換テーブル３０ａとして、複数の選択項目と複数の特定空間を紐付けた変換テーブル３０ａを使用した。この点、ジェスチャ操作用の変換テーブル３０ａとして、複数の選択項目と動体の動きを紐付けた変換テーブル３０ａを使用してもよい。動体の動きは例えば、人の手の動きであってもよい。手の動きには例えば、空中で円を描く動き、空中でバツを描く動き、空中で三角を描く動き等が含まれてもよい。

【0053】

動体検知部２１は、検知センサ部１５から入力される３次元点群データの代表点の軌跡を追跡し、動体の動きを特定する。設定調整部２２は施工モードにおいて、動体検知部２１により特定された動体の動きが、上記変換テーブル３０ａに定義された動体の複数の動きのいずれかに対応している場合、当該動体の動きに対応する選択項目に紐付けられた選択項目を選択する操作がなされたと認識する。

【0054】

図１１は、ユーザが手Ｈａの人差し指で、空中に円を描くジェスチャにより、設定項目の値を変更する例を示す図である。例えば、空中に時計回りで円を描く動きで動作保持時間を、反時計回りで円を描く動きで動作周囲照度を調整可能に設定されてもよい。動作保持時間または動作周囲照度の値は細かく調整できるように設定されてもよい。例えば、時計回りに円を描く指の移動角度（０～３６０°）と動作保持時間（０～３０分）が対応づけられ、角度が１２°進むたびに、動作保持時間が１分、カウントアップされるように設定されてもよい。

【0055】

また、ジェスチャ操作用の変換テーブル３０ａとして、複数の選択項目と動体の形状を紐付けた変換テーブル３０ａを使用してもよい。動体の形状は例えば、人の手のポーズであってもよい。手のポーズはには例えば、グー、チョキ、パー、指を１本立てるポーズ、指を３本立てるポーズ、指を４本立てるポーズ等が含まれてもよい。

【0056】

動体検知部２１は、検知センサ部１５から入力される３次元点群データを３Ｄモデル化してメッシュデータまたはサーフェスデータに変換する。動体検知部２１は、変換されたメッシュデータまたはサーフェスデータをパターン認識して動体の形状を特定する。設定調整部２２は施工モードにおいて、動体検知部２１により特定された動体の形状が、上記変換テーブル３０ａに定義された動体の複数の形状のいずれかに対応している場合、当該動体の形状に対応する選択項目に紐付けられた選択項目を選択する操作がなされたと認識する。

【0057】

なお、人の手による操作用の各ジェスチャの多数の３次元点群データを学習データ、各選択項目を教師データとして事前に機械学習して、操作用の各ジェスチャの学習モデルを生成してもよい。この場合、ジェスチャ操作用の変換テーブル３０ａとして、複数の選択項目と複数のジェスチャの学習モデルのパラメータを紐付けた変換テーブル３０ａが生成される。

【0058】

動体検知部２１は、検知センサ部１５から入力される３次元点群データを学習モデルに入力して、当該３次元点群データのパラメータセットを生成する。設定調整部２２は当該変換テーブル３０ａを参照して、生成された３次元点群データのパラメータセットに最も近似するパラメータセットに紐付けられた選択項目を選択する操作がなされたと認識する。

【0059】

なお、機械学習によりジェスチャごとの識別器を生成してもよい。機械学習で生成された学習モデルや識別器を使用する場合、より複雑なジェスチャの認識も可能となる。

【0060】

設定調整部２２は施工モードにおいて例えば、手や指示具などの動体が検知センサ部１５から所定の距離（例えば、１０ｃｍ）以上、乖離すると施工モードを終了させる。なお、手のポーズや動きで、施工モードへの移行操作または終了操作が実行されてもよい。

【0061】

動体検知部２１は通常モードにおいて、検知範囲に検知された動体の位置、動き、または形状が施工モードへ移行させる操作に対応していない場合、信号送信部２３に検知信号を出力する。信号送信部２３は照明器具２のコントローラに点灯指示信号を送信する。なお、明るさセンサから入力される照度が、設定された動作周囲照度より高い場合は、信号送信部２３は点灯指示信号を送信しない。照明器具２のコントローラは、信号送信部２３から点灯指示信号を受信すると、照明器具２を点灯させる。

【0062】

信号送信部２３は点灯指示信号を送信してから、設定されている動作保持時間が経過すると、照明器具２のコントローラに消灯指示信号を送信する。照明器具２のコントローラは当該消灯指示信号を受信すると、照明器具２を消灯させる。

【0063】

なお、検知範囲へ人が侵入する挙動の多数の３次元点群データを事前に機械学習して、検知範囲へ人が侵入する挙動の学習モデルを生成してもよい。この場合、動体検知部２１は検知範囲で検知される動体の内、検知範囲へ侵入する人のみを検知することができる。信号送信部２３は検知範囲へ人が侵入したときのみ、照明器具２のコントローラに点灯指示信号を送信する。この場合、照明器具２の無駄な点灯回数を減らすことにつながる。

【0064】

以上説明したように本実施例によれば、感知スイッチ１から物理スイッチを削除することができ、物理スイッチによる隙間を無くすことができる。したがって、建物の気密性・断熱性が向上する。ＺＥＨの実現にも貢献する。また、物理スイッチを削除することで環状プレートの表面をフラットなデザインにでき、意匠性が向上する。また、物理スイッチに関する設計が不要となるため、コスト削減、納期短縮にも貢献する。

【0065】

以上、本開示を実施例をもとに説明した。本実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

【0066】

図５では、照明器具２の点灯状態が継続する動作保持時間と、明るさセンサが働く動作周囲照度の選択項目を同時に提示する例を説明した。この点、所定のジェスチャにより設定項目を順番に切り替え、設定項目ごとに選択項目を提示させる仕様であってもよい。なお、設定項目には、調光レベルが含まれてもよい。

【0067】

上記実施例では、６０ＧＨｚ帯のミリ波センサを使用する例を示したが、２４ＧＨｚ帯、７６ＧＨｚ帯、７９ＧＨｚ帯、９４Ｇｚ帯のミリ波センサを使用してもよい。また、ミリ波センサの代わりにＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）を使用してもよい。

【0068】

なお、実施の形態は、以下の項目によって特定されてもよい。

【0069】

［項目１］
電波を送信して、その反射波を受信して検知データを出力する検知センサ部（１５）と、
前記検知センサ部（１５）から入力される検知データに基づいて、負荷（２）に信号を出力する制御部（２０）と、を備え、
前記制御部（２０）は、
前記検知データに基づいて、検知範囲に存在する動体の位置、動き、または形状を特定する動体検知部（２１）と、
前記動体検知部（２１）により特定された前記動体の位置、動き、または形状をもとに、本感知スイッチ（１）または前記負荷（２）の設定を調整する設定調整部（２２）と、
を含むことを特徴とする感知スイッチ（１）。
これによれば、物理スイッチを削除しても、感知スイッチ（１）または負荷（２）の設定調整が可能な感知スイッチ（１）を実現できる。
［項目２］
前記設定調整部（２２）により決定された設定情報を含む制御信号を、本感知スイッチ（１）と連携している機器（２）に送信する信号送信部（２３）をさらに備えることを特徴とする項目１に記載の感知スイッチ（１）。
これによれば、感知スイッチ（１）と連携している機器（２）に、感知スイッチ（１）に設定された設定情報を通知することができる。
［項目３］
複数の選択項目と複数の位置を紐付けたテーブル（３０ａ）をさらに備え、
前記設定調整部（２２）は、前記動体検知部（２１）により特定された前記動体の位置が、前記テーブル（３０ａ）に定義された前記複数の位置のいずれかに対応している場合、前記動体の位置に紐付けられた選択項目を選択する操作がなされたと認識することを特徴とする項目１に記載の感知スイッチ（１）。
これによれば、手や指示具で指し示す位置により、選択項目の選択操作が可能となる。
［項目４］
複数の選択項目と前記動体の複数の動きを紐付けたテーブル（３０ａ）をさらに備え、
前記設定調整部（２２）は、前記動体検知部（２１）により特定された前記動体の動きが、前記テーブル（３０ａ）に定義された前記動体の複数の動きのいずれかに対応している場合、前記動体の動きに紐付けられた選択項目を選択する操作がなされたと認識することを特徴とする項目１に記載の感知スイッチ（１）。
これによれば、手や指示具の動きにより、選択項目の選択操作が可能となる。
［項目５］
複数の選択項目と前記動体の形状を紐付けたテーブル（３０ａ）をさらに備え、
前記設定調整部（２２）は、前記動体検知部（２１）により特定された前記動体の形状が、前記テーブル（３０ａ）に定義された前記動体の複数の形状のいずれかに対応している場合、前記動体の形状に対応する選択項目を選択する操作がなされたと認識することを特徴とする項目１に記載の感知スイッチ（１）。
これによれば、手のポーズにより、選択項目の選択操作が可能となる。
［項目６］
前記設定調整部（２２）は、前記動体検知部（２１）により、前記動体の特定の位置への接近、前記動体の特定の動き、または前記動体の特定の形状が検知されると、施工モードに移行させることを特徴とする項目１から４のいずれか１項に記載の感知スイッチ（１）。
これによれば、ジェスチャ操作で施工モードに移行させることができる。
［項目７］
前記検知センサ部（１５）は、受信した反射波に基づいて３次元点群データを生成し、生成した３次元点群データを前記制御部（２０）に出力することを特徴とする項目１から４のいずれか１項に記載の感知スイッチ（１）。
これによれば、３次元点群データをもとに動体の位置、動き、または形状を認識することができる。
［項目８］
前記感知スイッチ（１）は、
造営面に設けた取付孔に一部を埋設した状態で固定され、前記取付孔から露出する表示面を有する器体（１ａ）をさらに備え、
前記制御部（２０）は、
前記施工モードに移行すると、前記表示面に、少なくとも一つの選択項目に対応するガイドを発生させるガイド制御部（２０）をさらに含むことを特徴とする項目６に記載の感知スイッチ（１）。
これによれば、選択項目のガイドをユーザに提示することで、ユーザビリティを向上させることができる。
［項目９］
前記ガイド制御部（２０）は、前記動体の位置、動き、または形状により、特定の選択項目が選択されると、当該選択項目に対応するガイドを変化させることを特徴とする項目８に記載の感知スイッチ（１）。
これによれば、ユーザが設定変更の完了を確認することができ、ユーザビリティを向上させることができる。
［項目１０］
電波を送信して、その反射波を受信して検知データを出力する検知センサ部（１５）を備える感知スイッチ（１）の制御プログラムであって、
前記検知データに基づいて、検知範囲に存在する動体の位置、動き、または形状を特定する処理と、
特定された前記動体の位置、動き、または形状をもとに、前記感知スイッチ（１）または負荷（２）の設定を調整する処理と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする制御プログラム。
これによれば、物理スイッチを削除しても、感知スイッチ（１）または負荷（２）の設定調整が可能な感知スイッチ（１）を実現できる。

【符号の説明】

【0070】

１ 感知スイッチ、 １ａ 器体、 ２ 照明器具、 １５ 検知センサ部、 ２０ 制御部、 ２１ 動体検知部、 ２２ 設定調整部、 ２３ 信号送信部、 ２４ ガイド制御部、 ３０ 記憶部、 ４０ 提示部、 ４０ 第１ＬＥＤ－第８ＬＥＤ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】