(57)【要約】【課題】操作性を向上させることができ、使用者の意図に反して反応することを抑制できる非接触入力装置を提供する。【解決手段】非接触入力装置１０は、表示部２１と、表示部２１からの光が通され、表示部２１の表示内容を実像５として空間に結像させる空間投影プレート３と、複数の測距センサ６１〜６５と、複数の測距センサ６１〜６５からの信号が入力される制御部７と、制御部７からの命令に応じて所定の動作を行う操作応答部８と、を備えている。実像５は、独立した複数のマークで構成されており、各マーク毎に各測距センサ６１〜６５が設けられている。測距センサ６１〜６５は、対応するマークが結像される領域を対象に測定範囲が設定され、当該測定範囲内に被検出物Ｍが存在するか否かを検出する。【選択図】図１
2020024545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示部と、
前記表示部からの光が通され、前記表示部の表示内容を実像として空間に結像させる空間投影プレートと、
複数の測距センサと、
前記複数の測距センサからの信号が入力される制御部と、
前記制御部からの命令に応じて所定の動作を行う操作応答部と、を備え、
前記実像は、独立した複数のマークで構成されており、当該各マーク毎に前記各測距センサが設けられており、
前記測距センサは、対応するマークが結像される領域を対象に測定範囲が設定され、当該測定範囲内に被検出物が存在するか否かを検出する
ことを特徴とする非接触入力装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記複数の測距センサが前記被検出物を検出した際に、各測距センサの検知タイミングの差に基いて前記被検出物の動きを解析する
ことを特徴とする請求項１に記載の非接触入力装置。
【請求項３】
鏡をさらに備え、
前記表示部と、前記空間投影プレートと、前記複数の測距センサとが、前記鏡の裏面側に配置され、
前記鏡の表面側に前記実像を結像させる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の非接触入力装置。
【請求項４】
前記鏡は、前記空間投影プレートと前記実像との間及び前記測距センサと前記実像との間を含む領域がハーフミラー加工されている
ことを特徴とする請求項３に記載の非接触入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触入力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、赤外線センサ等を用いて所定の空間に被検出物が存在するか否かを検出し、センサの検出結果に応じて所定の動作を行う非接触入力装置が知られている。
【０００３】
例えば特許文献１には、４つのセンサ部から成る赤外線センサユニットを備えた車載装置が開示されている。この車載装置は、赤外線センサユニットの前方の所定の領域で使用者が非接触操作を行うと、複数のセンサ部の検出結果に基いて非接触操作の種類を特定し、所定の動作を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１６／００２２７０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１の車載装置においては、使用者が各センサ部による検出範囲を目視できないため、どの辺りで非接触操作するのがよいか分かり難く、操作性が悪いという問題があった。また、特許文献１の車載装置においては、使用者の意図しない動作を各センサ部が非接触操作として検出してしまうことがあるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、操作性を向上させることができ、使用者の意図に反して反応することを抑制できる非接触入力装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の非接触入力装置は、表示部と、前記表示部からの光が通され、前記表示部の表示内容を実像として空間に結像させる空間投影プレートと、複数の測距センサと、前記複数の測距センサからの信号が入力される制御部と、前記制御部からの命令に応じて所定の動作を行う操作応答部と、を備え、前記実像は、独立した複数のマークで構成されており、当該各マーク毎に前記各測距センサが設けられており、前記測距センサは、対応するマークが結像される領域を対象に測定範囲が設定され、当該測定範囲内に被検出物が存在するか否かを検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、各マークが結像される領域を対象に各測距センサの測定範囲が設定されているので、使用者が測距センサの測定範囲を目視できる。その上、測定範囲外での使用者の動作や物体の動きなどは「非接触操作」として検出されない。よって、操作性を向上させることができ、使用者の意図に反して反応することを抑制できる非接触入力装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態にかかる非接触入力装置の概略構成図である。
【図２】図１の複数の測距センサと実像を構成する複数のマークとの対応関係を説明した図である。
【図３】図１の非接触入力装置の制御フローを示すフローチャートである。
【図４】図１の非接触入力装置に対する非接触操作と該非接触操作に対して行われる動作とを説明した表である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一実施形態にかかる「非接触入力装置」を図１〜４を参照して説明する。
【００１１】
図１に示すように、非接触入力装置１０は、表示部２１と、発光部２２と、空間投影プレート３と、複数の測距センサ６１〜６５と、制御部７と、操作応答部８と、鏡４と、を備えている。
【００１２】
表示部２１は、本例では、画像が記録されたフィルムが用いられている。これ以外に本発明では、表示部として液晶ディスプレイ等を用いることもできる。
【００１３】
発光部２２は、表示部２１の画像を投影するための光源であり、ＬＥＤ等を用いることができる。なお、表示部２１に照射される外光等が十分であったり、表示部自体が発光する場合等には発光部２２は省いてもよい。
【００１４】
空間投影プレート３は、表示部２１からの光が通され、表示部２１の表示内容を実像５として空間に結像させる結像素子であり、周知のマイクロレンズアレイやマイクロミラーアレイ等を用いることができる。
【００１５】
実像５は、図２に示すように、独立した複数のマーク５１〜５５で構成されている。マーク５５は、電源スイッチとして認知されているものである。このマーク５５は、実像５の中央に配置されている。左向きの矢印であるマーク５１は、マーク５５の左に配置されている。上向きの矢印であるマーク５２は、マーク５５の上に配置されている。右向きの矢印であるマーク５３は、マーク５５の右に配置されている。下向きの矢印であるマーク５４は、マーク５５の下に配置されている。
【００１６】
なお、本例においては、単一の表示部２１及び発光部２２によって実像５（即ち全てのマーク５１〜５５）が形成されるが、各マーク５１〜５５毎に表示部２１及び発光部２２を設けてもよい。
【００１７】
測距センサ６１〜６５は、上述した各マーク５１〜５５毎に設けられている。具体的には図２に示すように、マーク５１に対応して測距センサ６１が設けられ、マーク５２に対応して測距センサ６２が設けられ、マーク５３に対応して測距センサ６３が設けられ、マーク５４に対応して測距センサ６４が設けられ、マーク５５に対応して測距センサ６５が設けられている。測距センサ６１〜６５は、対応するマーク５１〜５５が結像される領域を対象に測定範囲が設定されており、照射した測定用光線の反射光を受光して測定範囲内に被検出物Ｍ（例えば使用者の指）が存在するか否かを検出する。測距センサ６１〜６５は、制御部７と接続されており、被検出物Ｍの存在を検出すると、制御部７に検出信号を出力する。
【００１８】
制御部７は、所定のプログラムに従って発光部２２の点灯及び消灯の制御を行う。また、制御部７は、測距センサ６１〜６５の測定結果を解析し、非接触入力装置１０に対する非接触操作の種類を特定する。そして、非接触操作の種類に応じて操作応答部８に所定の動作を行わせる制御を行う。本例では、操作応答部８が照明装置である。制御の一例として、制御部７は、非接触操作の種類に応じて、図４に示すように、操作応答部８に照明の明るさや色温度を変更させる。
【００１９】
例えば、使用者が、指をマーク５１に置き、その指を右にずらしてマーク５３に置いたとする。即ち、使用者が、「被検出物Ｍを左から右に動かす非接触操作１」を行ったとする。すると、まず、測距センサ６１が被検出物Ｍの存在を検出し、続いて、測距センサ６３が被検出物Ｍの存在を検出する。制御部７は、これら測距センサ６１と測距センサ６３の検知タイミングの差に基いて被検出物Ｍの動きを解析し、「被検出物Ｍを左から右に動かす非接触操作１」が行われたと判定する。そして、制御部７は、非接触操作１に対して予め決められている「照明の色温度を１ステップ高くする」動作を操作応答部８に命じる。
【００２０】
また、使用者が、指をマーク５３に置き、その指を左にずらしてマーク５１に置いたとする。即ち、使用者が、「被検出物Ｍを右から左に動かす非接触操作２」を行ったとする。すると、まず、測距センサ６３が被検出物Ｍの存在を検出し、続いて、測距センサ６１が被検出物Ｍの存在を検出する。制御部７は、これら測距センサ６３と測距センサ６１の検知タイミングの差に基いて被検出物Ｍの動きを解析し、「被検出物Ｍを右から左に動かす非接触操作２」が行われたと判定する。そして、制御部７は、非接触操作２に対して予め決められている「照明の色温度を１ステップ低くする」動作を操作応答部８に命じる。
【００２１】
同様に、使用者が、「被検出物Ｍを下から上に動かす非接触操作３」を行ったとすると、制御部７はそれを解析・判定し、非接触操作３に対して予め決められている「照明を１ステップ明るくする」動作を操作応答部８に命じる。
【００２２】
同様に、使用者が、「被検出物Ｍを上から下に動かす非接触操作４」を行ったとすると、制御部７はそれを解析・判定し、非接触操作４に対して予め決められている「照明を１ステップ暗くする」動作を操作応答部８に命じる。
【００２３】
同様に、使用者が、「被検出物Ｍを左に固定する非接触操作５」を行ったとすると、制御部７はそれを解析・判定し、非接触操作５に対して予め決められている「照明の色温度を連続的に高くする」動作を操作応答部８に命じる。
【００２４】
同様に、使用者が、「被検出物Ｍを右に固定する非接触操作６」を行ったとすると、制御部７はそれを解析・判定し、非接触操作６に対して予め決められている「照明の色温度を連続的に低くする」動作を操作応答部８に命じる。
【００２５】
同様に、使用者が、「被検出物Ｍを上に固定する非接触操作７」を行ったとすると、制御部７はそれを解析・判定し、非接触操作７に対して予め決められている「照明を連続的に明るくする」動作を操作応答部８に命じる。
【００２６】
同様に、使用者が、「被検出物Ｍを下に固定する非接触操作８」を行ったとすると、制御部７はそれを解析・判定し、非接触操作８に対して予め決められている「照明を連続的に暗くする」動作を操作応答部８に命じる。
【００２７】
次に、非接触入力装置１０の制御フローを、図３のフローチャートを用いて説明する。非接触入力装置１０の使用が開始されると、制御部７は、空間投影面（即ち測距センサ６１〜６５の測定範囲）に手・指等の被検出物Ｍの検知があるか否かを判別する（ステップＳ１）。検知がない場合（ステップＳ１でＮＯ）、制御部７は、ステップＳ１を繰り返す。検知があった場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、制御部７は、手・指等の被検出物Ｍの動きが有効な動きであるか否かを判別する（ステップＳ２）。有効な動きでない場合（ステップＳ２でＮＯ）、制御部７は、ステップＳ１に戻る。有効な動きであった場合（ステップＳ２でＹＥＳ）、制御部７は、測距センサ６１〜６５の検知タイミングの差等、測距センサ６１〜６５の測定結果を解析し、非接触操作の種類を特定する。即ち、制御内容を決定する（ステップＳ３）。そして、非接触操作の種類に応じて操作応答部８に所定の動作を行わせる制御を行う（ステップＳ４）。その後、制御部７は、ステップＳ１に戻り、前述した制御フローを繰り返す。
【００２８】
鏡４は、ガラス等の透明板４１の一方の面に反射膜４２と不透明保護膜４３が形成されたものである。表示部２１、発光部２２、空間投影プレート３、複数の測距センサ６１〜６５、制御部７は、鏡４の裏面側に配置されている。実像５は、鏡４の表面側に結像される。「鏡４の表面側」とは、透明板４１側、即ち、鏡像を見ることができる側を意味する。
【００２９】
また、空間投影プレート３からの光、複数の測距センサ６１〜６５から照射される測定用光線、この測定用光線の反射光を透過させるために、鏡４の一部の領域４４が、不透明保護膜４３を欠いたハーフミラーとなっている。なお、ハーフミラーは、透過率と反射率とが必ずしも等しくなくてもよく、適宜調整することができる。
【００３０】
上述した非接触入力装置１０によれば、各マーク５１〜５５が結像される領域を対象に各測距センサ６１〜６５の測定範囲が設定されているので、使用者が各測距センサ６１〜６５の測定範囲を目視できる。その上、測定範囲外での使用者の動作や物体の動きなどは「非接触操作」として検出されない。よって、操作性を向上させることができ、使用者の意図に反して反応することを抑制できる非接触入力装置１０を提供することができる。
【００３１】
また、非接触入力装置１０によれば、鏡４を見る者が表示部２１、発光部２２、空間投影プレート３、複数の測距センサ６１〜６５などを認識することなく、実像５が鏡４の表面側に浮遊して見えることになり、実像表示における演出効果やデザイン性を高めることができる。
【００３２】
なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００３３】
３  空間投影プレート
５  実像
７  制御部
８  操作応答部
１０  非接触入力装置
２１  表示部
５１〜５５  マーク
６１〜６５  測距センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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