(57)【要約】【課題】複数の光検出部により手の動きを非接触で検出する検出部の位置を容易に探し出し、確実な操作情報を入力することができる入力装置を提供する。【解決手段】入力装置は、検出部１、空気吹き出し部２、入力処理部を含む。検出部１は、手からの反射光によって手を検知する複数の光検知部１１、１２，１３を有し、検出部の出力は、入力処理部に送られる。空気吹き出し部２は、複数の光検知部１１、１２，１３それぞれの近傍に配置された複数の空気吹き出し口２１、２２、２３を有し、襤褸亜ファン６からの空気を吹き出す。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
手の動きに応じた操作情報を得る入力装置であって、
手の動きを非接触で検出する検出部と、
前記検出部の出力に応じた操作情報を認識する認識処理を行う入力処理部と
空気を吹き出す空気吹き出し部と、を備え、
前記検出部は、手からの反射光によって手を検知する複数の光検知部を有し、
前記空気吹き出し部は、前記複数の光検知部の近傍に配置された複数の空気吹き出し口を有する入力装置。
【請求項２】
請求項１記載の入力装置であって、
前記空気吹き出し口の空気吹き出し方向は、それぞれ異なる方向である入力装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の入力装置であって、
前記検出部は、前記空気吹き出し部からの空気を手のひら部分で受けた場合に、手の指側からの反射光を検知する位置に配置される入力装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載の入力装置であって、
前記検出部は、前記空気吹き出し部からの空気を手の指部分で受けた場合に、手のひら側からの反射光を検知する位置に配置される入力装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項記載の入力装置であって、
前記光検知部は、手との距離の検知が可能であり、
前記入力処理部は、前記距離が所定値以下となったことを検出して前記認識処理を開始する入力装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項記載の入力装置であって、
前記空気吹き出し部は、前記光検知部のいずれかが手を検知したときに、前記空気吹き出し口から空気を吹き出す入力装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項記載の入力装置であって、
前記操作情報は、車両搭載機器の操作に利用される入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手の動きに応じた操作情報を得る入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
手の動きを検出して、各種機器の操作するための操作情報を得るものとして、特許文献１に記載された「手振り状態を光学的に検出する方法及び装置」がある。この文献に記載された技術は、複数の発光素子から夫々光を手振り域に出射し、その出射した光による手からの反射光を、各発光素子に対応して設けた複数の受光素子にて受光し、前記複数の受光素子の受光量の差及び和の経時変化に基づいて、手振りの移動方向と移動速度を検出するものである。このような手振り動作を検出して機器に対する各種指示とすることにより、使用者は、検出部を目視確認することなく、機器の操作を行うことができ、空調機器やオーディオ機器等の車両搭載機器の操作に適用して有用である。また、この技術は、視覚障害者にとっても有効な手段であり、種々の機器にそのような機能を備えておけば、視覚障害者の利便性が向上する。
【０００３】
しかし、検出部が手の動きを正確に検出するためには、手を確実に検出部の近傍で動かす必要があり、目視確認なしで操作するときには、誤操作も起こり得る。
【０００４】
一方、目の不自由な利用者でも、操作釦の取り付け場所を容易に見つけることができるようにしたものとして、特許文献２に記載された「操作釦の設置位置報知装置」がある。この文献に記載された技術は、操作釦の近傍に送風機に接続されたダクトを設け、操作釦の周囲に開口したダクトの通風口から吹き出すようにしたものである。したがって、視覚障害者等の利用者は、操作釦に近づいただけで、通風口から吹き出る空気流を感知して、それを手掛かりに操作釦位置を見つけることができる。
【０００５】
しかし、特許文献２に記載された技術は、接触して操作する操作釦を対象としており、複数の光検知部を設け、手の動きを非接触で検出するものに対しては、そのまま、適用することができない。
【０００６】
【特許文献１】特許第３２４０９４１号公報
【特許文献２】特開２００２−２６５１５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、複数の光検出部により手の動きを非接触で検出する検出部の位置を容易に探し出し、確実な操作情報を入力することができる入力装置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】
【０００８】
本発明の入力装置は、手の動きに応じた操作情報を得るものであって、手の動きを非接触で検出する検出部と、前記検出部の出力に応じた操作情報を認識する認識処理を行う入力処理部と空気を吹き出す空気吹き出し部と、を備え、前記検出部は、手からの反射光によって手を検知する複数の光検知部を有し、前記空気吹き出し部は、前記複数の光検知部それぞれの近傍に配置された複数の空気吹き出し口を有するものである。本発明によれば、複数の光検出部により手の動きを非接触で検出する検出部の位置を容易に探し出し、確実な操作情報を入力することができる。
【０００９】
本発明の入力装置は、前記空気吹き出し口の空気吹き出し方向が、それぞれ異なる方向であるものを含む。本発明によれば、複数の空気吹き出し口の間の距離が短い場合でも、それぞれの空気吹き出し口からの空気流を区別して感知することができる。したがって、入力装置の設置スペースを小さくすることができる。
【００１０】
本発明の入力装置は、前記検出部が、前記空気吹き出し部からの空気を手のひら部分で受けた場合に、手の指側からの反射光を検知する位置に配置されるものを含む。本発明によれば、空気吹き出し口からの空気流を手のひら部分で確実に感知したときに、光検知部が指部分からの反射光を検知することになるので、手の動きの検出精度が向上する。
【００１１】
本発明の入力装置は、前記検出部が、前記空気吹き出し部からの空気を手の指部分で受けた場合に、手のひら側からの反射光を検知する位置に配置されるものを含む。本発明によれば、空気流の状態を指部分で感度よく感知できるので、空気流の状態に応じた入力操作を精度よく行うことができる。
【００１２】
本発明の入力装置は、前記光検知部が、手との距離の検知が可能であり、前記入力処理部が、前記距離が所定値以下となったことを検出して前記認識処理を開始するものを含む。本発明によれば、手が検出部上方に置かれただけでは操作情報が入力されないので、誤入力を防止することができる。
【００１３】
本発明の入力装置は、前記空気吹き出し部が、前記光検知部のいずれかが手を検知したときに、前記空気吹き出し口から空気を吹き出すものを含む。本発明によれば、必要なときに空気を吹き出すので、操作環境の静粛性を向上できるとともに、省エネルギー化を図ることができる。
【００１４】
本発明の入力装置は、前記操作情報が、車両搭載機器の操作に利用されるものを含む。本発明によれば、車両の運転時でも視線を変更することなく、車両搭載機器の操作を簡易かつ確実に行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、複数の光検出部により手の動きを非接触で検出する検出部の位置を容易に探し出し、確実な操作情報を入力することができる入力装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態の入力装置の概略機能ブロック図である。図１の入力装置は、検出部１、空気吹き出し部２、入力処理部３を含み、入力処理部３で認識された操作情報３００は機器部４に送られ、機器部の各種操作に利用される。
【００１８】
検出部１は、手からの反射光によって手を検知する複数の光検知部を有し、検出部の出力１００は、入力処理部３に送られる。空気吹き出し部２は、複数の光検知部それぞれの近傍に配置された複数の空気吹き出し口を有し、入力処理部３１０からの制御信号３１０によって、空気の吹き出しが制御される。検出部１と空気吹き出し部２とは、一体化された検出ユニット７として構成される。なお、空気の吹き出し制御は必ずしも必要でなく、動作時に常に空気を吹き出すようにしてもよい。
【００１９】
入力処理部３は、検出部の出力１００に基づいて手の存在、手までの距離、手の移動方向及び移動速度等を判別し、判別結果に応じた操作情報３００を出力する。手からの反射光によって手の動きを判別する技術自体は周知であり、例えば特許文献１に示される技術を利用できるので、説明を省略する。
【００２０】
検出ユニットの詳細を、図２〜図３を用いて説明する。図２は検出ユニット７の平面図であり、図３は図２のＡ−Ａ断面図、図４は図２のＢ−Ｂ断面図である。
【００２１】
検出ユニット７は、ケース部５とブロアファン６とを含む。ケース部５の内部は、壁部５１によって、センサ室１０と空気室２０とに分離され、天板５２によって覆われる。センサ室１０には、光検知部１１、１２、１３が所定の間隔で配置される。光検知部１１、１２、１３は、それぞれ赤外線発光素子１１ａ、１２ａ、１３ａと赤外線受光素子１１ｂ、１２ｂ、１３ｂとを一体化したもので、赤外線発光素子１１ａ、１２ａ、１３ａからの赤外光を放射し、放射した赤外光が手等の物体８に反射して戻る反射光を赤外線受光素子１１ｂ、１２ｂ、１３ｂで検出するものである。
【００２２】
赤外線受光素子１１ｂ、１２ｂ、１３ｂの検出信号は、反射する物体８との距離が近いほど大きな値となるので、物体８との距離の判別が可能である。また、赤外線受光素子１１ｂ、１２ｂ、１３ｂの検出信号の時間変化を判別することにより、物体８の移動方向の判別も可能である。なお、天板５２は赤外光を透過する材料で形成されるので、センサ室１０の上方に開口を設ける必要はない。
【００２３】
空気室２０は、ブロアファン６送風口と連通し、ブロアファン６からの空気が吹き込まれる。天板５２には、空気吹き出し口２１、２２、２３が、それぞれ光検知部１１、１２、１３に設けられる。天板５２とケース部５とは空密に接続されるので、空気室２０に吹き込まれた空気は、空気吹き出し口２１、２２、２３から吹き出す。
【００２４】
空気吹き出し口２１、２２、２３からの空気吹き出し方向は、同一方向であってもよいが、図４に示すように、それぞれ異なる方向としてもよい。図４の例では、天板５２に設けた開口の方向を変化させることにより、空気吹き出し方向を変えている。図４のように、空気吹き出し口２２の吹き出し方向を垂直方向、空気吹き出し口２１の吹き出し方向を左斜め上方向、空気吹き出し口２３の吹き出し方向を右斜め上方向とすることにより、上方での空気流の位置が離れることになり、検出ユニット７の寸法を小さくしても、それぞれの吹き出し空気を区別して感知できる。
【００２５】
検出ユニット７は、操作対象に応じた適宜の位置に設置されて、使用される。空調機器やオーディオ機器等の車両搭載機器の操作に使用する場合は、例えば、運転席の側部に設けられたアームレスト近傍に設置する。検出ユニット７の設置方向は任意であるが、一例として機器操作のために手を検出ユニット７に近付け、手のひらを空気吹き出し口２１、２２、２３の上方に位置させたとき、光検知部１１、１２、１３が指方向に位置するように配置する。すなわち、図３の物体８が手であるとすると、部分８ａが手の指、部分８ｂが手のひらとなるような位置に配置する。このような配置にすると、手のひらで吹き出し口２１、２２、２３からの空気を確実に感知した時に、光検知部１１、１２、１３で手の動きを確実に検出することができる。
【００２６】
また、他の設置例として、機器操作のために手を検出ユニット７に近付け、指を空気吹き出し口２１、２２、２３の上方に位置させたとき、光検知部１１、１２、１３が手のひら方向に位置するように配置する。すなわち、図３の物体８が手であるとすると、部分８ａが手のひら、部分８ｂが手の指となるような位置に配置する。このような配置にすると、手の指で吹き出し口２１、２２、２３からの空気を高感度で感知できるので、空気流の状態に応じた入力操作を精度よく行うことができる。
【００２７】
入力処理部３は、検出部の出力１００に基づいて操作情報３００を出力するが、操作情報３００の出力に制限条件を設けることにより、誤入力を防止することができる。例えば、検出部１００の出力によって、検出ユニット７と手との距離を判別し、手が検出ユニット７に近づく動きをした時に、有効状態に設定し、その後の手の動きから判別した操作情報を機器部４に出力する。このような制限を設けると、手が検出部上方に置かれただけで操作情報３００が得られないので、誤った機器の操作を防止することができる。
【００２８】
入力処理部３が空気吹き出し部２の吹き出し制御を行う場合、光検知部１１、１２、１３のいずれかが手の存在を検知したときに、ブロアファン６を駆動し、空気吹き出し口２１、２２、２３から空気を吹き出させる。そして、一定期間手の動きによる操作がされない場合に、ブロアファン６を停止させる。このような制御を行うと、必要なときに空気を吹き出すので、操作環境の静粛性を向上できるとともに、省エネルギー化を図ることができる。
【００２９】
なお、図１では、入力処理部３を機器部４と別のユニットとして記載したが、機器部４のいずれかに組み込んで構成してもよい。
【００３０】
図５に、空気吹き出し部の他の例を示す。図２〜図４の説明では、空気吹き出し口２１、２２、２３からの空気吹き出し方向を、天板５２に設けた開口の形状で変化させたが、図５の例では、天板５２０の空気吹き出し口２１０の方向を垂直方向で一定とし、可動吹き出しノズル２０１によって空気吹き出し方向を変化させる。可動吹き出しノズル２０１は、ブロアファン６に連通する空気槽２００に取り付けられる。空気槽２００と可動吹き出しノズル２０１との結合部は気密かつ移動可能に構成される（図５では、図示の都合上隙間を設けてある。）。また、空気槽２００は、ケース部（図示せず）と天板５０２で構成される空間に配置される。このような空気吹き出し部とすると、利用者に合わせた間隔で空気を吹き出すことができる。
【００３１】
以上の説明では、３個の光検知部１１、１２、１３に対応して３個の空気吹き出し口２１、２２、２３を設けるものとしたが、光検知部と空気吹き出し口の数は必ずしも一致させる必要はない。例えば、図６に示すように、２個の光検知部に対して３個の空気吹き出し口を設けてもよい。
【００３２】
図６の入力装置は、２個の光検知部１１、１３に対応させて２個の空気吹き出し口２１、２３を設けるとともに、空気吹き出し口２１と２３の間に別の空気吹き出し口２２を設けたものである。この入力装置は、図２の入力装置から光検知部１２を除いたものと同一であるので、他の要素の説明は省略する。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、空気吹き出し部からの空気流によって検出部の位置を容易に探し出し、確実な操作情報を入力することができる入力装置等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態の入力装置の概略機能ブロック図
【図２】本発明の実施の形態の入力装置の検出ユニットの平面図
【図３】本発明の実施の形態の入力装置の検出ユニットの１方向の断面図
【図４】本発明の実施の形態の入力装置の検出ユニットの他の方向の断面図
【図５】本発明の実施の形態の入力装置の空気吹き出し部の他の例を示す図
【図６】本発明の実施の形態の入力装置の検出ユニットの他の例の平面図
【符号の説明】
【００３５】
１・・・検出部
２・・・空気吹き出し部
３・・・入力処理部
４・・・機器部
５・・・ケース部
６・・・ブロアファン
７・・・検出ユニット
８・・・物体
１０・・・センサ室
２０・・・空気室
１１、１２、１３・・・光検知部
１１ａ、１２ａ、１３ａ・・・赤外線発光素子
１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ・・・赤外線受光素子
２１、２２、２３・・・空気吹き出し口
５１・・・壁部
５２・・・天板
２００・・・空気槽
２０１・・・可動吹き出しノズル
２１０・・・空気吹き出し口
５２０・・・天板
【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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