(57)【要約】【課題】１組の発光素子および受光素子で、物体の存在有無に加えて、物体の距離を検出することを実現した情報処理装置を提供する。【解決手段】近接センサ２５は、１組みの発光素子２５１および受光素子２５２によって構成される。レギュレータ２５Ａは、制御信号に基づき、発光素子２５１に供給される駆動電力の電圧値を制御する。このレギュレータ２５Ａを介して、発光素子２５１の発光光量を所定の周期内において時分割で多段階に切り替え、この切り替えと同期を取って、この所定の周期内における受光素子２５２による反射光の受光状況を当該受光素子２５２が出力する検出信号を監視することにより検出し、その検出結果に基づき、物体の存在有無に加えて、物体の距離を多段階に検出する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部と、
前記発光部の発光光度を制御する光度制御手段と、
前記発光部によって発光された光の反射光を受光するための受光部と、
前記光度制御手段を介して前記発光部の発光光度を所定の周期内において時分割で多段階に切り替えると共に、前記所定の周期内における前記受光部による反射光の受光状況を監視して、所定の距離内に物体が存在するか否かと共に、物体までの距離を多段階に検出する検出手段と、
を具備することを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
本体と、
前記本体の上面が露出される開放位置と前記本体の上面を覆う閉塞位置との間を回動自在に前記本体に取り付けられる蓋体と、
を有し、
前記発光部および前記受光部は、閉塞位置にある時に前記本体の上面と対向する前記蓋体の前面上端部に配置されることを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記検出手段が第１の距離において物体を検出したか否かに基づき、前記蓋体が開放位置または閉塞位置のいずれにあるかを判定し、前記検出手段が前記第１の距離よりも長い第２の距離において物体を検出したか否かに基づき、利用者が存在するか否かを判定する判定手段をさらに具備することを特徴とする請求項２記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記蓋体に内蔵され、前記蓋体の前記前面から表示画面が露出される表示装置と、
前記検出手段が検出した物体までの距離に応じて、前記表示装置の輝度を制御する輝度制御手段と、
をさらに具備することを特徴とする請求項２記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記検出手段が検出した物体までの距離に応じて、複数のプログラムの中のいずれか１つを選択して起動するプログラム起動手段をさらに具備することを特徴とする請求項２記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記検出手段が第１の距離において物体を検出した後、所定の期間内に前記検出手段が前記第１の距離よりも長い第２の距離において物体を検出した場合、第１の操作が行われたと判定し、前記検出手段が前記第２の距離において物体を検出した後、所定の期間内に前記検出手段が前記第１の距離において物体を検出した場合、第２の操作が行われたと判定する入力手段をさらに具備することを特徴とする請求項２記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記発光部は、赤外光出力ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を備えてなることを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項８】
前記光度制御手段は、前記赤外光出力ＬＥＤに供給される駆動電力の電圧値を制御するレギュレータであることを特徴とする請求項７記載の情報処理装置。
【請求項９】
発光部と、前記発光部によって発光された光の反射光を受光するための受光部とを有する情報処理装置における物体検出方法であって、
前記発光部の発光光度を所定の周期内において時分割で多段階に切り替え、
前記所定の周期内における前記受光部による反射光の受光状況を監視して、所定の距離内に物体が存在するか否かと共に、物体までの距離を多段階に検出する、
ことを特徴とする物体検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの情報処理装置に好適なセンサ技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デスクトップタイプやノートブックタイプなど、様々なタイプのＰＣが広く普及している。ノートブップタイプのＰＣは、外出先や移動中でも利用できるようにバッテリ駆動可能に構成されており、このバッテリによる連続稼働時間を少しでも長く確保することを目的として、省電力化を図るための工夫が種々施されている。例えば、ディスプレイが閉じられたらディスプレイをオフしたり、ＰＣをスリープ状態に移行させる、などといった制御が行われている。そして、このディスプレイの開閉状態を確実かつ低コストで検出するための仕組みとして、１組みの発光素子および受光素子を利用する方法などが提案されている（例えば特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２２４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
１組みの発光素子および受光素子を利用したディスプレイの開閉状態の検出は、発光素子によって発光された光の反射光が受光素子によって受光されたか否かを監視することによって行われている。つまり、光が到達する所定の距離内に（光を反射する）物体が存在するか否かを検出している。
【０００５】
ところで、ディスプレイが閉じられたか否かだけではなく、ディスプレイの前にユーザが存在するか否かも、１組みの発光素子および受光素子を利用して検出することは可能である。そして、ディスプレイの前からユーザがいなくなった場合に、スクリーンセーバを起動したり、キーロックする、などといった制御を行えば、更に、セキュリティ強化も図られることになる。
【０００６】
しかしながら、例えばディスプレイの前にユーザが存在する状態をディスプレイが閉じられた状態として誤認識しないように、ディスプレイの開閉状態の検出とユーザの存在有無の検出とでは、検出条件（探索範囲）を異ならせなければならないため、２組みの発光素子および受光素子が必要となり、コストアップを招いてしまう。
【０００７】
また、発光した光を反射させた物体までの距離を検出する機能を併せ持つ高性能センサも存在するが、このような高性能センサを搭載することは、当然、コストアップを招くことになる。
【０００８】
この発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、１組の発光素子および受光素子で、物体の存在有無に加えて、物体の距離を検出することを実現した情報処理装置および物体検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述の目的を達成するために、この発明の情報処理装置は、発光部と、前記発光部の発光光度を制御する光度制御手段と、前記発光部によって発光された光の反射光を受光するための受光部と、前記光度制御手段を介して前記発光部の発光光度を所定の周期内において時分割で多段階に切り替えると共に、前記所定の周期内における前記受光部による反射光の受光状況を監視して、所定の距離内に物体が存在するか否かと共に、物体までの距離を多段階に検出する検出手段と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、１組の発光素子および受光素子で、物体の存在有無に加えて、物体の距離を検出することを実現する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る情報処理装置の外観図
【図２】同実施形態の情報処理装置のシステム構成を示す図
【図３】同実施形態の情報処理装置が実行する、距離検出機能を付加した物体検出の概要を示すための図
【図４】同実施形態の情報処理装置が備える近接センサおよびその周辺部分の構成を示すブロック図
【図５】同実施形態の情報処理装置がが実行する、距離検出機能を付加した物体検出の動作原理を説明するための第１の図（発光素子の発光パターンを示す図）
【図６】同実施形態の情報処理装置がが実行する、距離検出機能を付加した物体検出の動作原理を説明するための第２の図（受光素子の受光パターンを示す図）
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、この発明の一実施形態を説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る情報処理装置の外観図である。この情報処理装置は、ノートブックタイプのＰＣ（コンピュータ１０）として実現されている。
【００１４】
図１に示すように、本コンピュータ１０は、コンピュータ本体１と、ディスプレイユニット２とから構成される。ディスプレイユニット２は、コンピュータ本体１に対し、コンピュータ本体１の上面が露出される開放位置とコンピュータ本体１の上面を覆う閉塞位置との間を回動自在に取り付けられている。つまり、ディスプレイユニット２は、本コンピュータ１０の蓋体としての役割も兼ねている。そして、このディスプレイユニット２の前面上端部には、後述する近接センサ２５が配置されている。
【００１５】
図２は、本コンピュータ１０のシステム構成を示す図である。図２に示すように、本コンピュータ１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、ＭＣＨ（Memory Controller Hub）１２、主メモリ１３、ＩＣＨ（I/o Controller Hub）１４、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit：表示コントローラ）１５、ビデオメモリ（VRAM）１５Ａ、サウンドコントローラ１６、ＢＩＯＳ（Basic Input/Output System）−ＲＯＭ（Read Only Memory）１７、ＬＡＮ（Local Area Network）コントローラ１８、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１９、ＯＤＤ（Optical Disc Drive）２０、無線ＬＡＮコントローラ２１、IEEE 1394コントローラ２２、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）２３、ＥＣ／ＫＢＣ（Embedded Controller/KeyBoard Controller）２４、近接センサ２５等を備えている。
【００１６】
ＣＰＵ１１は、本コンピュータ１０の動作を制御するプロセッサであり、ＨＤＤ１９やＯＤＤ２０から主メモリ１３にロードされる、ＯＳ１００や当該ＯＳ１００配下で動作する各種アプリケーションプログラム２００を実行する。また、ＣＰＵ１１は、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ１７に格納されたＢＩＯＳも実行する。
【００１７】
ＭＣＨ１２は、ＣＰＵ１１とＩＣＨ１４との間を接続するブリッジデバイスとして動作と共に、主メモリ１３をアクセス制御するメモリコントローラとして動作する。また、ＭＣＨ１２は、ＧＰＵ１５との通信を実行する機能を有している。
【００１８】
ＧＰＵ１５は、本コンピュータ１０のモニタとして使用される、ディスプレイユニット２に内蔵される例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）を制御する表示コントローラである。ＧＰＵ１５は、各種アプリケーションプログラム２００が表示しようとする画像をＣＰＵ１１に代わって描画するアクセラレータを搭載する。
【００１９】
ＩＣＨ１４は、ＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect）バス上の各デバイスおよびＬＰＣ（Low Pin Count）バス上の各デバイスを制御する。ＩＣＨ１４は、ＨＤＤ１９およびＯＤＤ２０を制御するためのＩＤＥ（Integrated Device Electronics）コントローラを内蔵する。また、ＩＣＨ１４は、サウンドコントローラ１６との通信を実行する機能も有している。
【００２０】
サウンドコントローラ１６は音源デバイスであり、各種アプリケーションプログラム２００が再生対象とするオーディオデータをスピーカ等に出力する。
【００２１】
ＬＡＮコントローラ１８は、例えばIEEE 802.3規格の有線通信を実行する有線通信デバイスである。一方、無線ＬＡＮコントローラ２１は、例えばIEEE 802.11規格の無線通信を実行する無線通信デバイスである。また、IEEE 1394コントローラ２２は、IEEE 1394規格のシリアルバスを介して外部機器との通信を実行する。
【００２２】
ＥＣ／ＫＢＣ２４は、電力管理を行うためのエンベデッドコントローラと、キーボードやポインティングデバイスを制御するためのキーボードコントローラとが集積された１チップＭＰＵ（Micro Processing Unit）である。また、ＥＣ／ＫＢＣ２４は、近接センサ２５を制御する機能を有している。近接センサ２５は、物体の存在有無を検出するセンサである。そして、本コンピュータ１０は、図３に示すように、ディスプレイユニット２の前面上端部に配置される（１組の発光素子および受光素子で構成される）１つの近接センサ２５により、”近”距離に存在する物体および”遠”距離に存在する物体の双方を、その距離の違いを認識しつつ検出することを実現したものであり、以下、この点について詳述する。
【００２３】
図４は、近接センサ２５およびその周辺部分の構成を示すブロック図である。
【００２４】
図４に示すように、近接センサ２５は、１組みの発光素子２５１および受光素子２５２によって構成されている。発光素子２５１は、例えば赤外光出力ＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。近接センサ２５を制御するＥＣ／ＫＢＣ２４と近接センサ２５との間には、発光素子２５１に供給される駆動電力の電圧値を制御するためのレギュレータ２５Ａが設けられ、ＥＣ／ＫＢＣ２４は、このレギュレータ２５Ａに入力する制御信号を切り替えることにより、発光素子２５１の発光光度を切り替えることができる。一方、受光素子２５２は、発光素子２５１によって発光される光の反射光の受光状況を検出信号として出力し、ＥＣ／ＫＢＣ２４は、この検出信号により、対象物の有無を検出することができる。
【００２５】
次に、図５および図６を参照して、１組みの発光素子２５１および受光素子２５２によって構成される近接センサ２５を用いた、距離検出機能を付加した物体検出の動作原理について説明する。
【００２６】
ＥＣ／ＫＢＣ２４は、まず、レギュレータ２５Ａに入力する制御信号を切り替えることにより、図５に示すように、例えば１００ｍｓ〜２００ｍｓの一定周期内において、発光素子２５１の発光光量が”強”，”弱”と時分割で変動するように、レギュレータ２５Ａから発光素子２５１に供給される駆動電力の電圧値を切り替え制御する。
【００２７】
より具体的には、（１）”弱”の時は、”近”距離に存在する物体からの反射光のみが受光素子２５２によって検出され、”遠”距離に存在する物体からの反射光は検出されない水準に発光素子２５１の発光量が設定され、（２）“強”の時は、”近”距離に存在する物体からの反射光および”遠”距離に存在する物体からの反射光の双方が受光素子２５２によって検出される水準に発光素子２５１の発光量が設定されるように、ＥＣ／ＫＢＣ２４は、レギュレータ２５Ａに入力する制御信号を調整する。
【００２８】
そして、ＥＣ／ＫＢＣ２４は、このレギュレータ２５Ａに入力する制御信号の切り替えと同期を取りながら、受光素子２５２が出力する検出信号を監視する。ＥＣ／ＫＢＣ２４は、前述の通り、レギュレータ２５Ａに入力する制御信号を調整しているので、”近”距離に物体が存在する場合、”遠”距離に物体が存在する場合、”近”距離および”遠”距離のいずれにも物体が存在しない場合、のそれぞれを、図６に示す検出信号のパターンによって検出する。
【００２９】
図６中、（Ａ）は、”近”距離に存在する物体の検出パターン、（Ｂ）は、”遠”距離に存在する物体の検出パターン、（Ｃ）は、物体なし（”近”距離および”遠”距離のいずれにも物体が存在しない）の検出パターンをそれぞれ示している。
【００３０】
つまり、光度”弱”の時に反射光が検出された場合には、「”近”距離の物体を検出した」と判定し、光度”弱”の時には反射光は検出されなかったが、光度”強”の時には反射光が検出された場合には、「”遠”距離の物体を検出した」と判定し、光度”強”の時でも反射光が検出されなかった場合には、「物体なし」と判定する。
【００３１】
そして、この発光素子２５１の発光光量を”強”，”弱”の２段階で切り替える仕組みをもち、かつ、”強”，”弱”それぞれの光量を適切に設定して検出条件（探索対象）を調整することにより、本コンピュータ１０は、例えば以下のような制御を実行することが可能となる。
【００３２】
（１）”近”距離の物体の検出有無により、ディスプレイユニット２の開閉状態を検出し、”遠”距離の物体の検出有無により、ユーザの存在有無を検出する。
【００３３】
これにより、ディスプレイユニット２が閉じられた時のディスプレイオフやスリープ状態への移行、ディスプレイユニット２の前からユーザがいなくなった時のスクリーンセーバの起動やキーロックなどの制御が、（１組みの発光素子２５１および受光素子２５２によって構成される）１つの近接センサ２５によって可能となる。
【００３４】
（２）”近”距離の物体の検出時と”遠”距離の物体の検出時とでＬＣＤの輝度を変化させる。
【００３５】
輝度の強いＬＣＤを近距離で凝視することは目の健康上好ましくない。そこで、顔がＬＣＤに近づいた場合、自動的にＬＣＤの輝度を落とす、といった利用者の健康に配慮した制御が可能となる。
【００３６】
（３）”近”距離の物体の検出時と”遠”距離の物体の検出時のとで異なるアプリケーションプログラム２００を自動起動する。
【００３７】
例えばディスプレイユニットの前で手をかざした時に、その距離（例えば、”近”２〜３ｃｍ，”遠”１０〜１５ｃｍ）に応じて、各距離に予め対応づけられたアプリケーションプログラム２００を起動するといった、いわゆるアプリケーションスイッチの役割を代用させることが可能となる。
【００３８】
また、この応用として、さらに、”近”→”遠”，”遠”→”近”のように、所定の期間内に検出結果が変動した時に、その変動内容に応じた動作を行うようなアプリケーションプログラム２００を作成すれば、いわゆるモーションセンサの役割を代用させることが可能となる。
【００３９】
以上のように、本コンピュータ１０によれば、１組の発光素子および受光素子で、物体の存在有無に加えて、物体の距離を検出することが実現される。
【００４０】
なお、ここでは、発光素子２５１の発光光量を”強”，”弱”の２段階に切り替えることにより、距離検出を２段階で実施する例を説明したが、さらに、１周期中の光量の変動を”強”，”中”，”弱”の３段階あるいはそれ以上の多段階とすることで、３段階あるいはそれ以上の多段階での距離検出を実施することは当然に可能である。
【００４１】
つまり、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１…コンピュータ本体、２…ディスプレイユニット、１０…ＰＣ、１１…ＣＰＵ、１２…ＭＣＨ、１３…主メモリ、１４…ＩＣＨ、１５…ＧＰＵ、１５Ａ…ＶＲＡＭ、１６…サウンドコントローラ、１７…ＢＩＯＳ−ＲＯＭ、１８…ＬＡＮコントローラ、１９…ＨＤＤ、２０…ＯＤＤ、２１…無線ＬＡＮコントローラ、２２…IEEE1394コントローラ、２３…ＥＥＰＲＯＭ、２４…ＥＣ／ＫＢＣ、２５…近接センサ、２５Ａ…レギュレータ、１００…ＯＳ、２００…各種アプリケーションプログラム、２５１…発光素子、２５２…受光素子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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