(57)【要約】  本制御装置は、光線発信器と、該発信器の発信範囲内で前記発信器が発信し、この対から離れた所に置かれた移動体に反射される光線の受信器とで形成される、少なくとも１対の発信器−受信器（２１０、２１６〜２１９）を備え、前記受信器は、前記発信器から離れ、自らが受信する発信器からの光線を表す電子信号を供給するように適合され、本装置はさらに、少なくとも１つの前記対に対し、アクションを識別する少なくとも１つのシンボルを、前記発信器の発信円錐部と前記受信器の受信円錐部との交点の前に表示するように適合された表示手段であって、前記発信器および前記受信器は、各シンボルの表示領域の外部にある手段（２１１〜２１４）と、少なくとも１つの前記受信器が供給する電子信号に応じてアクションの制御信号を供給するように適合された制御手段であって、発信器−受信器の各対は、移動体が前記アクションを識別するシンボルの前にあるときに、少なくとも１つのシンボルと少なくとも１つの制御されたアクションとに関連付けられる手段とを含むことを特徴とする。【選択図】図２Ｂ
2013517730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１対の発信器−受信器（１２５、１３１、１３４、２１０、２１６〜２１９、５１１、５１３、５１５、６２５〜６３５、７１０〜７２５、８１０〜８３５、９１０〜９３０）を備え、光線発信器と、該発信器の発信範囲内で前記発信器が発信し、前記対から離れた所に置かれた移動体に反射される光線の受信器とで形成される、制御装置であって、前記受信器は、前記発信器から離れ、自らが受信する前記発信器からの光線を表す電子信号を供給するように適合される制御装置において、本装置がさらに、
−  少なくとも１つの前記対に対し、アクションを識別する少なくとも１つのシンボルを、前記発信器の発信円錐部と前記受信器の受信円錐部との交点の前に表示するように適合された表示手段であって、前記発信器および前記受信器は、各シンボルの表示領域の外部にある手段（１３２、１３３、２１１〜２１４、６４０、６４５、７０５、８０５、９３５〜９５０）と、
−  少なくとも１つの前記受信器が供給する前記電子信号に応じてアクションの制御信号を供給するように適合された制御手段であって、発信器−受信器の各対は、前記移動体が前記アクションを識別する前記シンボルの前にあるときに、少なくとも１つのシンボルと少なくとも１つの制御されたアクションとに関連付けられる手段（１１０、２３０、３１５、６５０）と
を含むことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記表示手段は、少なくとも１つのシンボルを画面（７５０、８０５）に表示するように適合されることを特徴とする、請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
少なくとも１つのシンボルの前記表示領域（７０５、８０５）は、少なくとも３つの発信器および／または受信器（７１０〜７２５、８１０〜８３５）に包囲され、各発信器と各受信器とを結ぶ線分は、シンボルの表示領域（７３０〜７４５、８４０〜８５５）と重なることを特徴とする、請求項１または２のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、反射する移動物体に反射したものではない周囲光の影響を排除するように適合された処理手段を備えることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項５】
少なくとも１つの光線発信器は、断続的に光線を発信するように適合され、前記処理手段は、前記光線発信器が光線を発信しないときに、各受信器から供給される電子信号レベルを記憶するように適合され、アクションの制御信号は、受信した瞬間的な光線および記憶されたレベルに応じることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項６】
少なくとも１つの光線発信器または光線受信器は、少なくとも１つのマスク（９５５〜９７０）に関連付けられ、前記発信器が使用する少なくとも１つの波長を通す前記マスクの部分は、前記波長の光を検出することができる受信器の方向に延びることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、パルス幅変調した出力信号を供給するように適合されることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項８】
遠隔でコマンドを受信または送信するための通信手段を備えることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項９】
少なくとも１対の発信器−受信器において、前記発信器による光発信軸および前記受信器による光受信軸は同軸であることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記表示手段（１３２、１３３、２１１〜２１４、６４０、６４５、７０５、８０５、９３５〜９５０）は、少なくとも１つの前記対に対し、アクションを識別する少なくとも１つのシンボルを表示し、前記シンボルを含む面に直交する軸であって、前記シンボルが規定する凸状領域を土台とする軸が、前記発信器の前記発信軸および／または前記受信器の前記受信軸と交差するように適合されることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項１１】
シンボルの前記表示領域に接触して置かれた指は検出されないため、前記物体は、発信器が発信した光線を光線受信器の方向へ一切反射しないことを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項１２】
アクションを実行するように適合された電子装置であって、少なくとも１つの前記アクションを制御する、請求項１から１１のいずれか一項に記載の制御装置を備えることを特徴とする電子装置（１００）。
【請求項１３】
少なくとも１対の発信器−受信器（１２５、１３１、１３４、２１０、２１６〜２１９、５１１、５１３、５１５、６２５〜６３５、７１０〜７２５、８１０〜８３５、９１０〜９３０）を備え、光線発信器と、該発信器の発信範囲内で前記発信器が発信し、前記対から離れた所に置かれた移動体に反射される光線の受信器とで形成される装置を用いた制御方法であって、前記受信器は、前記発信器から離れ、自らが受信する前記発信器からの光線を表す電子信号を供給するように適合される制御方法において、本方法がさらに、
−少なくとも１つの前記対に対し、アクションを識別する少なくとも１つのシンボルを、前記発信器の発信円錐部と前記受信器の受信円錐部との交点の前に表示するステップであって、前記発信器および前記受信器は、各シンボルの表示領域の外部にあるステップと、
−少なくとも１つの前記受信器が供給する電子信号に応じてアクションの制御信号を供給する制御ステップであって、発信器−受信器の各対は、前記移動体が前記アクションを識別する前記シンボルの前にあるときに、少なくとも１つのシンボルと少なくとも１つの制御されたアクションとに関連付けられるステップ（１１０、２３０、３１５、６５０）
とを含むことを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置およびこれを備える電子装置に関する。本発明は、特に、ユーザの指または手を離れた所で通過させることにより制御される、マンマシンインタフェース、スイッチ、ポテンショメータ、および電力調整器または電圧調整器に適用される。
【０００２】
さらに詳細には、本発明の目的である制御装置により、電子装置を制御する、または、移動体（例えば手など）をこの電圧調整器の前に通過させることによって、エネルギー源（電気、水、ガス、熱など）の流量を変化させることができる。本発明は、例えば、メディア（例えば音楽、固定画像または映像）の再生器／録画器、ランプもしくはその他のあらゆる照明システム（例えば調光器内にあるもの）、自動ロールシャッター（例えば機械作動用の接触を果たすもの）、水またはガスの栓（水量調節）、ラジエータもしくはその他の暖房設備（例えばサーモスタット）、換気システム（例えば空調装置、換気装置）、またはエレベータ内での階選択、リモートコントロールもしくはキーボードに使用できる。
【背景技術】
【０００３】
照明システムに、スイッチ、電圧調整器もしくは調光器、線形式もしくは回転式ポテンショメータまたはボタンを、すべて手動制御で使用すること、または、水もしくはガスの流量の制御システムに、機械的栓を使用することが知られている。しかしながら、これらの機械設備は、可動式の機械部品を備え、この機械部品は機械部分の摩滅により損傷するため、その寿命は限られている。
【０００４】
また、ユーザがタッチ画面をタッチして機能を制御するタッチインターフェースも知られている。しかしながら、これらの画面の感度は変化することがあり、押圧を繰り返すことで摩滅が起きる。
【０００５】
さらに、機械設備を手動操作したりタッチ画面を押圧したりすると、醜い跡が残り、最終的には汚れてしまう。最後に、機械設備およびタッチ画面は、特に共同使用する場合には衛生面および感染リスクの面で欠点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、これらの欠点を改善することに焦点を当てている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そのために、本発明は、第一に、光線発信器と、該発信器の発信範囲内で前記発信器が発信し、この対から離れた所に置かれた移動体に反射される光線の受信器とで形成される、少なくとも１対の発信器−受信器を備える制御装置であって、前記受信器は、前記発信器から離れ、自らが受信する発信器からの光線を表す電子信号を供給するように適合される制御装置において、本装置がさらに、
−  少なくとも１つの前記対に対し、アクションを識別する少なくとも１つのシンボルを、前記発信器の発信円錐部と前記受信器の受信円錐部との交点の前に表示するように適合された表示手段であって、前記発信器および前記受信器は、各シンボルの表示領域の外部にある手段と、
−  少なくとも１つの前記受信器が供給する電子信号に応じてアクションの制御信号を供給するように適合された制御手段であって、発信器−受信器の各対は、移動体が前記アクションを識別するシンボルの前にあるときに、少なくとも１つのシンボルと少なくとも１つの制御されたアクションとに関連付けられる手段と
を含むことを特徴とする制御装置に焦点を当てている。
【０００８】
このような措置により、例えばメディアの読み出し、読み出しの休止、高速の早送りまたは巻き戻し、停止など、アクションを制御させるために、ユーザは、このアクションを識別するシンボルの方へ自分の指を指すだけでよく、制御装置に触れる必要はない。
【０００９】
本発明の目的である制御装置は接触を伴わないため、その人間工学性は、先行技術の装置と比して改良することができる。この人間工学性は、変形例で柔軟性を持たせることもできる。すなわち、例えば本装置により設定された状態で利用可能なアクションに応じて、設置者が、ユーザが、またはソフトウェアがこの人間工学性をパラメータ化することができる。例えば、アクションのトリガーに必要な範囲、時間、およびアクションをトリガーする動きは、設置時または設置後に、ユーザの要望により、またはソフトウェアごとに調節することができる。
【００１０】
ユーザがアクションを起動させる機械部品がないため、制御装置の信頼性および寿命は、先行技術の装置よりも優れたものにすることができる。
【００１１】
本発明の目的である制御装置は、とりわけ以下の環境における操作も回避する。
−  湿った環境：浴室、屋外、潜水下など、感電死のリスクがある場所、
−  汚れやすい環境：工場、公共の場所（交通機関、エレベータ）、および
−  清潔な環境：病院、農産物加工場、公共の場所。
【００１２】
本発明の目的である制御装置を使用することにより、蛮行に遭うリスクも軽減され、本制御装置を遮蔽または隠すことができるため、汚れるリスクまたは感染リスクが軽減される。
【００１３】
特定の特徴によれば、表示手段は、光を発信することによって少なくとも１つのシンボルを表示するように適合される。このような措置により、表示されたシンボルは、とりわけ周囲光が弱い環境でより見やすくなる。
【００１４】
特定の特徴によれば、表示手段は、画面上に少なくとも１つのシンボルを表示するように適合される。このような措置により、異なるシンボルまたは同じシンボルの異なる色もしくはコントラストを、同じ表示手段で表示することができる。
【００１５】
表示手段は、印刷、シルクスクリーン印刷、彫刻、または総体的に着色した少なくとも１つのシンボルを表示することもできることに注意されたい。
【００１６】
特定の特徴によれば、少なくとも１つのシンボルの表示領域は、少なくとも３つの発信器および／または受信器で包囲され、各発信器と各受信器とを結ぶ線分は、シンボルの表示領域と重なる。
【００１７】
したがって、本発明により、ユーザの指と画面との間の接触なしに動作するタッチ画面を構成することができ、これには、従来のタッチ画面と比して冒頭で述べた利点が備わる。送り出された光源と発信された振動の認識手段とを使用して、発信器数と受信器数の積に等しいタッチ領域数を区別できるマトリクス状のタッチ画面を構成することができ、これらの発信器および受信器は、画面の周囲に設置されることに注意されたい。
【００１８】
特定の特徴によれば、制御手段は、反射する移動物体に反射したものではない周囲光の影響を排除するように適合された処理手段を備える。
【００１９】
このような措置により、本発明の目的である制御装置は、周囲光線が同程度の強さでも、さらには移動体に反射して受信器へ向かう光線よりも大きい場合であっても、使用することができる。
【００２０】
特定の特徴によれば、少なくとも１つの光線発信器は、断続的に光線を発信するように適合され、処理手段は、光線発信器が光線を発信しないときに、各受信器から供給される電子信号レベルを記憶するように適合され、アクションの制御信号は、受信した瞬間的な光線および記憶されたレベルに応じる。
【００２１】
特定の特徴によれば、少なくとも１つの光線発信器は、断続的に光線を発信するように適合され、処理手段は、光線発信器が光線を発信しないときに、各受信器から供給される電子信号レベルを外挿するように適合され、アクションの制御信号は、受信した瞬間的な光線および外挿されたレベルに応じる。
【００２２】
このような個々の措置により、処理手段は、各受信器が受信する通常の周囲光線を計算に入れることができ、各受信器に対して、反射する移動物体上での反射後に受信した光線を判断することができ、これによってこの光線の存在を判断する精度が増す。
【００２３】
特定の特徴によれば、少なくとも１つの光線発信器または光線受信器は、少なくとも１つのマスクに関連付けられ、発信器が使用する少なくとも１つの波長を通すこのマスクの部分は、前記波長の光を検出することができる受信器の方向に延びる。
【００２４】
これらの措置により、ノイズ信号は大幅に削減される。
【００２５】
特定の特徴によれば、制御手段は、パルス幅変調した出力信号を供給するように適合される。
【００２６】
特定の特徴によれば、上記で簡潔に説明したような制御装置は、遠隔でコマンドを受信または送信するための通信手段を備える。
【００２７】
これらの措置により、制御装置は、駆動装置、外部電子回路または同等の制御装置と通信することができる。
【００２８】
特定の特徴によれば、少なくとも１対の発信器−受信器において、発信器および受信器の軸は同軸である。実際、この措置によって制御装置の感度が向上するとともに、ノイズの発生および周囲光の雑音も減少することが本発明者により明らかになった。
【００２９】
特定の特徴によれば、表示手段は、少なくとも１つの前記対に対し、アクションを識別する少なくとも１つのシンボルを表示し、前記シンボルを含む面に直交する軸であって、前記シンボルが規定する凸状領域を土台とする軸が、前記発信器の発信軸および／または前記受信器の受信軸と交差するように適合される。
【００３０】
特定の特徴によれば、シンボルの表示領域に接触して置かれた指は検出されないため、この物体は、発信器が発信した光線を光線受信器の方向へ一切反射しない。したがって、ユーザの指が装置の表面に触れてこの表面を汚してしまうリスクが減少する。
【００３１】
本発明は、第二に、アクションを実行するように適合された電子装置であって、少なくとも１つの前記アクションを制御する、本発明の目的である制御装置を備えることを特徴とする電子装置に焦点を当てている。
【００３２】
本発明は、第二に、光線発信器と、該発信器の発信範囲内で前記発信器が発信し、この対から離れた所に置かれた移動体に反射される光線の受信器とで形成される、少なくとも１対の発信器−受信器を備える装置を用いた制御方法であって、前記受信器は、前記発信器から離れ、自らが受信する発信器からの光線を表す電子信号を供給するように適合される制御方法において、本方法がさらに、
−  少なくとも１つの前記対に対し、アクションを識別する少なくとも１つのシンボルを、前記発信器の発信円錐部と前記受信器の受信円錐部との交点の前に表示するステップであって、前記発信器および前記受信器は、各シンボルの表示領域の外部にあるステップと、
−  少なくとも１つの前記受信器が供給する電子信号に応じてアクションの制御信号を供給する制御ステップであって、発信器−受信器の各対は、移動体が前記アクションを識別するシンボルの前にあるときに、少なくとも１つのシンボルと少なくとも１つの制御されたアクションとに関連付けられるステップ
とを含むことを特徴とする制御方法に焦点を当てている。
【００３３】
本電子装置および本方法の利点、目的および特定の特徴は、上記で簡潔に説明したような本発明の目的である制御装置と類似しているため、ここでは再度記載しない。
【００３４】
本発明のその他の利点、目的および特徴は、添付の図面を参照し、説明を目的とする非限定的な以下の説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の目的である制御装置の第１の実施形態を示す概略図である。
【図２Ａ】本発明の目的である制御装置の第２の実施形態の断面概略図である。
【図２Ｂ】本発明の目的である制御装置の第２の実施形態の正面概略図である。
【図３】図２に示す制御装置の実施形態に搭載した電子回路の機能全体を示すブロック図である。
【図４】図２および図３に示す制御装置が実施するステップのフローチャートである。
【図５】本発明の目的である制御装置の第３の実施形態を示す概略図である。
【図６】本発明の目的である制御装置の第４の実施形態を示す断面概略図である。
【図７】本発明の目的である制御装置の第５の実施形態を示す正面概略図である。
【図８】本発明の目的である制御装置の第６の実施形態を示す正面概略図である。
【図９】本発明の目的である制御装置の第７の実施形態を示す正面概略図である。
【図１０】図６に示す装置の第４の実施形態の一変形例であり、互いに直交する別の２つの軸に沿い、かつ図６に示す断面軸を含む図である。
【図１１】図６に示す装置の第４の実施形態の一変形例であり、互いに直交する別の２つの軸に沿い、かつ図６に示す断面軸を含む図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本明細書全体において、赤外光線の使用に関して記載する。しかしながら、本発明は、この種の光線に限定されるものではなく、むしろ、音波のなかでもとりわけ超音波の放射、およびインダクタンスの変動を判断するための電子分野にまで及ぶ。
【００３７】
図１において、電子装置１００は、制御装置１０５、マイクロプロセッサ１１０、電源を介する給電コード１１５、エネルギー源１２０および表示手段１５０を備えていることがわかる。
【００３８】
制御装置１０５は、１つの赤外線発信器１２５および４つの赤外線受信器１３１〜１３４を備える。したがって、光線発信器１２５と、この発信器が発信する光線であって、発信器１２５の発信範囲で対から離れた所に置かれた移動体に反射する光線を受信する受信器のうちの１つとで形成される、４対の発信器−受信器（１２５−１３１、１２５−１３２、１２５−１３３および１２５−１３４）を構成する。各対において、受信器は、発信器から離れ、自らが受信する発信器からの光線を表す電子信号を供給するように適合されることに注意されたい。
【００３９】
エネルギー源１２０は、例えば、電池、アキュムレータ、光センサもしくは電源に接続した変圧器、または電源に接続したツェナーダイオードに基づく回路もしくはスイッチングレギュレータである。
【００４０】
赤外線発信器１２５および赤外線受信器１３１〜１３４は、赤外線発信器２１０および４つの赤外線受信器２１６〜２１９についてそれぞれ図２Ａおよび図２Ｂで説明したように機能する。マイクロプロセッサ１１０は、赤外線受信器１３１〜１３４から受信した電子信号レベルをロジック電圧レベルに変換するロジック入力部を備える。
【００４１】
基準レベルは、発信器１２５の発信範囲内に、例えば受信器１３１〜１３４から３センチメートルの所に置かれた指など、所定の距離内には赤外線を反射する移動物体がないことを表すものとして、製造時または設置時に決定されたレベルである。
【００４２】
表示手段１５０は、発信器−受信器の各対に対し、発信器と受信器との間の中間距離で、アクションを識別する少なくとも１つのシンボル（図２Ｂの２１１〜２１４）を表示するように適合される。例えば、各シンボルは、発信器１２５および受信器１３１〜１３４を覆う、例えばプラスチック製の透明なプレートにシルクスクリーン印刷することで構成される。各シンボルは、好適な一実施形態では、例えば発光ダイオード（「ＬＥＤ」）を用いてバックライトで照明される。実施形態では、各照明は、強度および／または色をマイクロプロセッサ１１０が制御する。
【００４３】
マイクロプロセッサ１１０は、少なくとも１つの前記受信器が発信した電子信号に応じて、アクションの制御信号を供給するように適合された制御手段を構成する。したがって、発信器−受信器の各対は、表示手段１５０が表示する少なくとも１つのシンボルと、移動体が前記アクションを識別するシンボルの前にあるときにマイクロプロセッサが制御する少なくとも１つのアクションとに関連付けられる。
【００４４】
変形例では、単一の発信器、単一のシンボル、および単一の受信器、場合によっては単一のコンポーネントに組み合わせた発信器／受信器／シンボルによって、２つの安定した位置にある制御ボタンまたはスイッチを設けることができることがわかる。つまり、表示されたシンボルの正面を反射物体が通過するたびに、ボタンまたはスイッチは位置を変更する。
【００４５】
図２Ａおよび図２Ｂでは、赤外線発信器２１０を備える制御装置２０７、４つの赤外線受信器２１６〜２１９、マルチプレクサ２２０、デジタイザ２２５、コントローラ２３０、同期モジュール２３５、変圧器２４０、レギュレータ２４５、モデム２５０、および電荷２６０に接続される電力モジュール２５５は、電子装置２００（部分的に破線で表示）に搭載され、電源用給電ケーブル２０５（外皮は図２Ａの断面図に表示）に接続されていることがわかる。
【００４６】
赤外線発信器２１０は、例えば１２０°の大きな発信角度を有する、例えば発光ダイオードである。その発信は、コントローラ２３０が制御する。４つの赤外線受信器２１６〜２１９は、公知のタイプのフォトダイオード、フォトトランジスタまたはフォトレジスタである。これらの赤外線発信器は、この実施形態では、垂直ライン上（発信器２１６および２１８）および水平ライン上（２１７および２１９）に規則的な間隔をあけて設置され、これらのラインは赤外線発信器２１０の位置で交差する。これらの赤外線発信器の出力部は、コントローラ２３０が制御するマルチプレクサ２２０の入力部に接続され、赤外線受信器２１６〜２１９から出力される信号をデジタイザ２２５に順次供給する。
【００４７】
デジタイザ２２５は、マルチプレクサ２２０から出力される信号を受信し、デジタル化した信号をコントローラ２３０に供給する。クロック、ＲＡＭおよびＲＯＭ（図示せず）を備えるコントローラ２３０は、公知のタイプのものである。コントローラは、自らのＲＯＭに保存されたプログラムを実行し、図４に示したフローチャートを実施する。
【００４８】
同期モジュール２３５は、電源電圧がゼロになったことを示す信号をコントローラ２３０に供給するとともに、電力モジュール２５５の出力を制御する。
【００４９】
コントローラ２３０が供給するコマンドに応じてエネルギーを分配する電力モジュール２５５は、（トライアックと、パルス幅変調ＰＷＭで出力される信号に接続されるその制御部とを備えた）調光器回路、トランジスタ、リレー、これらの同じコンポーネントに被害を及ぼすことなく電力を分散してエネルギーの流れをコントロールすることができるポテンショメータ、ポテンショメータを逐一コントロールするモータのいずれかを用いて構成される。
【００５０】
調光器回路の場合、コントローラ２３０のパルス幅変調ＰＷＭの信号によって、かつ（例えばフォトカプラなどの光学手段によって）電力回路を制御回路から電気的に絶縁するトライアックを制御するコンポーネントを介して（同期を取るために電源がゼロであることを検出）、この調光器回路を制御することができる。
【００５１】
変圧器２４０およびレギュレータ２４５は、コントローラ２３０および直流での給電を必要とするその他のコンポーネントに直流電圧を供給する。変圧器２４０は交流電圧を低下させ、レギュレータ２４５は交流電圧を調節された直流電圧に変換する。
【００５２】
モデム２５０は、コントローラ２３０および電源に接続され、コントローラ２３０が電力線搬送通信する他のコントローラと通信するように電力線搬送で信号を実装する。変形例では、モデム２５０は、赤外線またはＸ線の発信器−受信器に接続され、他の同等のコントローラと通信する。
【００５３】
マルチプレクサ２２０およびデジタイザ２２５があることによって、コントローラは、赤外線受信器２１６〜２１９が受信する光度のデジタル値を有し、これには、赤外線発信器２１０が発信する光度であって、この発信器および受信器の正面にある、すなわち発信範囲または受信範囲にそれぞれある物体が反射する光線の光度も含まれる。
【００５４】
コントローラ２３０は、発信器２１０を断続的にオンにするよう制御し、発信器２１０がオフのときは受信器２１６〜２１９が受信した赤外線の光度のデジタル値を、発信器２１０がオンのときはこれらのデジタル値を連続的に取得して、マルチプレクサ２２０との同期を取るようにする。
【００５５】
変形例では、ノイズ信号の中で認識できる可能性がある、発信された光信号を変調するために、パルス幅変調（「ｐｕｌｓｅ  ｗｉｄｔｈ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ」を表す英語の頭文字ＰＷＭとして知られる）を使用する。
【００５６】
発信器がオンのときに受信される光度と発信器がオフのときに受信される光度とを比較することによって、コントローラ２３０は、周囲光の影響、つまり雑音を排除し、受信器２１０が発信する光量を決定し、この光量は各受信器２１６〜２１９の方へ反射される。
【００５７】
変形例では、周囲光の影響を排除するため、コントローラ２３０は、受信器２１６〜２１９が受信した光度値から、長時間（例えば５秒）にわたるその平均値、または公知のタイプの外挿関数を用いた外挿値を差し引く。変形例では、信号は、閾値によって、または受信器が発信器のパルス幅変調ＰＷＭまたは他の発信器の信号を受信しているかどうかを知ることができる周波数によって、またはこの両方によって区別される。
【００５８】
変形例では、発信器２１０が発信した光への露出差を補償するため、コントローラ２３０は、受信器２１６〜２１９が受信した光度のデジタル値に乗算係数を適用する。これらの係数は、例えば、制御装置から所定の距離、例えば３０ｃｍのところに設置した白壁で移動物体を代替して測定した光度の逆数である。
【００５９】
次に、コントローラ２３０は、受信器２１６〜２１９が受信した光度レベルに応じて、制御装置の正面に位置する反射物体の位置を判断する。例えば、コントローラ２３０は、反射した最も強い光度を受信する受信器の番号のみを反射物体の位置として判断する。そのため、コントローラ２３０が判断した反射物体の位置は、受信器の値と同じ値をとることができる。
【００６０】
変形例では、起動時に判断されたために古くなった限定値を回避するため、最後に測定した平均値を限界値として使用する。
【００６１】
このようにして判断された位置に応じて、コントローラ２３０は、同期モジュール２３５が供給する同期信号を計算に入れて、パルス幅変調で電力モジュールを制御する。
【００６２】
移動物体が制御装置の正面にあるかどうかをコントローラ２３０が判断する間の段階以外では、コントローラ２３０は、モデム２５０を介して他の制御装置から受信する指示を計算に入れる。
【００６３】
表示手段２６５は、発信器−受信器の各対に対し、アクションを識別する少なくとも１つのシンボル（図２Ｂの２１１〜２１４）を、発信器と受信器との間に表示するように適合される。例えば、各シンボルは、シルクスクリーン印刷によって、発信器１２５および受信器１３１〜１３４を覆う、例えばプラスチック材料製の透明なプレート内に構成される。各シンボルは、好適な一実施形態では、例えば発光ダイオード（「ＬＥＤ」）を用いてバックライトによって照明される。実施形態では、各照明は、所与の瞬間に利用可能なアクションに応じて、強度および／または色をマイクロプロセッサ１１０が制御する。
【００６４】
図３には、図２Ａおよび図２Ｂに示した制御装置の機能全体が示されている。この図３において、破線矢印は情報の流れを示し、実線矢印はエネルギーの流れを示す。図３には、電源装置３０５、光モジュール３１０、データ処理モジュール３１５、電力モジュール３２０および電荷３２５が示されている。
【００６５】
図２Ａおよび図２Ｂに関して説明したように、電源装置３０５は、例えばバッテリまたは電源に接続した変圧器を備える。光モジュール３１０は、赤外線発信器２１０および赤外線受信器２１６〜２１９を備える。赤外線発信器２１０による赤外線の発信はデータ処理モジュール３１５が制御し、赤外線受信器２１６〜２１９からの信号はデータ処理モジュール３１５に送信される。データ処理モジュール３１５は、赤外線信号の発信および受信スペクトル内で少なくとも部分的に反射する物体、例えば手または指が、光モジュール３１０の正面にあるかどうかを判断し、正面にある場合、この移動物体の位置を判断する。これらの情報に応じて、データ処理モジュールは、電力モジュール３２０が電荷３２５に供給する電力を制御する。
【００６６】
図４には、制御装置の初期化ステップ４００、次に、赤外線受信器が受信した光度の読み取りステップ４０２が示されている。ステップ４０４では、赤外線発信器のオンを制御する。次に、ステップ４０６では、赤外線受信器が受信した光度を読み取る。ステップ４０８では、このエネルギー源を冷却し、寿命を延長し、場合によっては電力消費を低下させるため、赤外線の発信器をオフにする。ステップ４１０では、ステップ４０６で読み取った値から、ステップ４０２で読み取ったこれに対応する値を差し引く。
【００６７】
ステップ４１２では、差し引き結果を閾値と比較して、制御装置の正面にある物体への反射が起こったかどうかを判断する。すべての結果が閾値未満であれば、ステップ４１４で、制御命令が別の制御装置の一部から受信されたかどうかを判断する。命令が一切受信されなかった場合、ステップ４０２に戻る。命令が受信された場合、ステップ４１６で、例えば電力モジュールを制御してこの命令を実行し、この制御状態をもう１つのステップ４１６またはステップ４２０まで維持し、ステップ４０２に戻る。
【００６８】
少なくとも１つの差し引き結果が閾値超であれば、ステップ４１８で、シンボルの正面にある物体の位置を判断し、ステップ４２０で、検討するシンボルまたは物体の位置に応じて、電力モジュールを制御し、この制御状態をもう１つのステップ４２０またはステップ４１６まで維持する。その後、ステップ４０２に戻る。
【００６９】
図５では、制御装置５０７は、以下の点を除いて図２Ａおよび図２Ｂに示した制御装置２０７と同じ素子を備える。
−  赤外線発信器２１０が、４つの赤外線発信器５１１〜５１４（この断面図では発信器５１１および５１３のみが見えている）に代替されている。
−  ４つの赤外線受信器２１６〜２１９が、単一の赤外線受信器５１５に代替されている。
−  電源ケーブル２０５が、コネクタ５０５に代替されている。
−  同期モジュール２３５、変圧器２４０、レギュレータ２４５、モデム２５０、電力モジュール２５５および電荷２６０がない。
【００７０】
制御装置５０７が発信したコマンドは、コネクタ５０５および制御装置５０７の電源装置を介して伝送される。
【００７１】
赤外線発信器５１１〜５１４は、発信角度が並置されている。赤外線受信器５１５は、受信角度が大きく、例えば１２０°である。制御装置の動作は以下のとおりである：赤外線発信器５１１〜５１４を順次オンにし、異なる赤外線発信器を連続してオンにする２回のオンの間に、すべての発信器をオフにする段階を設ける。
【００７２】
コントローラ２３０は、図２Ａおよび図２Ｂに関して記載したものと同様に、受信器５１５が順次受信した光度に応じて、周囲光の影響、および場合によっては発信器のうちの１つの正面に置かれた移動物体の位置を判断する。
【００７３】
この実施形態では、表示装置５２０によって、コントローラ２３０とユーザとの間の通信が可能になる。例えば、コントローラ２３０は、表示装置５２０に電力線搬送で受信したコマンドを表すメッセージ、電子装置の状態または動作モードを表示する。
【００７４】
図２Ａおよび図２Ｂに示した受信器の星形の配置は、突起がいくつある星形形状を取ってもよいことがわかる。中央の受信器があるこの星形配置は、例えば正方形、六角形、場合によっては中央の受信器または第１の多角形に組み込まれた第２の多角形と嵌合する形状など、多角形の配置に代替してもよい。
【００７５】
変形例では、各赤外線受信器を赤外線発信器に接続し、この２つの機能を実行するコンポーネント内に搭載するようにする。
【００７６】
ハードウェアおよび／またはソフトウェアを用いた方法を利用して、望まないアクションのトリガーを回避してもよい（例えば、複数のセンサが同時に「刺激」されれば、制御されるアクションはなくなる）。
【００７７】
図６において、電子装置６００は、制御装置６０５、コネクタ６１０およびエネルギー源６２０を備えていることがわかる。
【００７８】
制御装置６０５は、赤外線発信器６２５、２つの赤外線受信器６３０および６３５、ならびにシンボル６４０および６４５の支持体、ならびにコントローラ６５０を備える表示装置を備える。シンボル６４０および６４５の支持体に支持されるシンボルは、ユーザの指がこのシンボルの正面にあるときに、コネクタ６１０を介してコントローラ６５０が電子装置６００内でトリガーしたアクションに対応する。指の存在は、上記で説明したように、赤外線受信器６３０および６３５が発信した信号に応じて、コントローラ６５０が検出する。
【００７９】
図６に示した実施形態では、受信器６３０および６３５は、発信器６２５の方を向いた軸を有する。図６に示した例では、これらの軸の向きは、発信器６２５の軸に対して約３５°である。受信器の光学範囲は、ここでは約７０°、すなわち受信器の軸に対して＋／−３５°である。発信器６２５は、ここでは約１５０°に及ぶ光学範囲を有する。
【００８０】
このような配置は、発信器の軸上で受信器の軸が収束する点に相当する距離、およびこの距離内で、装置の感度を上げるのに有利である。実際、この面と装置の前方正面の面との間に置かれた反射物体は、ほぼ最大の感度に相当する方向から受信器の方へ光を反射する。
【００８１】
本発明者は、さらに同等のいかなるものに関しても、１対の発信器−受信器のそれぞれの素子が傾斜することによって、範囲を広げることができ、それによってユーザの使用快適度ならびにノイズ、雑音および外部の光源への耐性を高めることができることを発見した。
【００８２】
このそれぞれの傾斜を達成するため、当業者は、非導電材料製の傾斜台を設けるか、あるいはより単純に、該当するコンポーネントの足を、これらのコンポーネントとこれらを取り付ける電子回路との間で軽くねじってもよい。
【００８３】
発信器−受信器の対の素子の好適なそれぞれの傾斜に関するこの教示は、このような２つの対しかない場合に限定されるものではなく、むしろ、本発明のあらゆる実施形態にも及び、特に、図１から図５に示した特定の実施形態にも及ぶ。
【００８４】
したがって、本発明の目的である装置は、本装置から離れた所に置かれた物体を検出するように適合され、本装置と接触している物体は検出しないように適合されることが好ましい。よってこの物体は、光線受信器の方向へは光線を一切反射しない。したがって、指の跡および本装置の表面が汚れるリスクを回避する。
【００８５】
図１０および図１１は、図６に示した本装置の第４の実施形態の一変形例を示し、互いに直交する別の２つの軸に沿い、かつ図６に示した断面軸を含む図である。図１０は、概ねユーザが見るものを表した本装置の正面図である。図１１は、断面側面図である。
【００８６】
図１０では、シンボル６４０および６４５の表示手段は、発信器と受信器との各対６２５および６３５ならびに６２５および６３０に対し、シンボル６４０および６４５を、発信器６２５の発信円錐部６６０と受信器６３０または６３５の受信円錐部６５５との交点の前に表示するように適合されることがわかる。したがって、発信器および受信器は、各シンボルの表示領域からさらに一層離れる。
【００８７】
図１１では、受信器６３０は、この断面図では、発信器６２５および受信器６３５ならびにシンボル６４０および６４５の支持体を備える表示装置を隠し、シンボル６４０は、この断面図ではシンボル６４５に隠れていることがわかる。図１１には、発信器６２５の発信円錐部６６０および受信器６３０の受信円錐部６５５、受信円錐部６５５の軸６６５、および前記シンボルを含む面に直交する軸であって、前記シンボルが規定する凸状領域を土台とする軸６７０も示した。ここで凸部とは、数学的意味で、図（ここではシンボル）の２点の間にあるすべての点を含む表面または体積であることに留意されたい。前記シンボルを含む面に直交する軸であって、前記シンボルが規定する凸状領域を土台とする軸６７０は、受信器６３０の受信軸６６５と交差することがわかる。その他の実施形態では、前記シンボルを含む面に直交する軸であって、前記シンボルが規定する凸状領域を土台とする軸は、発信器の発信軸と交差する、または発信器の発信軸と受信器の受信軸と同時に交差する。
【００８８】
図７では、本発明の目的である制御装置の第５の実施形態において、画面７０５は、複数の発信器７１０および７１５と複数の受信器７２０および７２５との間に配置されていることがわかる。画面７０５は、例えば図７に示した制御装置を備える電子装置により設定された状態で可能な制御に応じて、同時か断続的に、シンボル７３０、７３５、７４０および７４５を表示するように適合される。
【００８９】
図８では、本発明の目的である制御装置の第６の実施形態において、画面８０５は、複数の発信器８１０および８１５と複数の受信器８２０および８３５との間に配置されていることがわかる。画面８０５は、例えば図８に示した制御装置を備える電子装置により設定された状態で可能な制御に応じて、同時か断続的に、シンボル８４０、８４５、８５０および８５５を表示するように適合される。
【００９０】
変形例では、画面７０５または８０５の各領域は、１つのシンボルしか表示できない。その他の変形例では、画面７０５または８０５は、画面の各領域に異なるシンボルを表示することができる。特に、画面７０５または８０５はマトリクス状であることが好ましく、これによって模様、アイコン、文字、数字または画像、場合によって動画の形態をしたシンボルを表示でき、使用するスタイル、フォントは、電子装置ごとに、または同じ電子装置であっても構成ごとにもしくは国ごとに様々であってよい。
【００９１】
一般に、実施形態において、画面は、少なくとも３つの発信器および／または受信器で包囲され、各発信器を各受信器に接続している線分は画面領域と重なり、この画面領域の上に表示手段がシンボルを表示するように適合される。
【００９２】
したがって、本発明によって、ユーザの指と画面との間の接触なしに機能するタッチ画面を構成することができ、これには従来のタッチ画面に比して冒頭で述べた利点が備わる。送られた光源および発信された振動の認識手段を利用することで、発信器の数と受信器の数との積に等しいタッチ領域数を区別できる、マトリクス状のタッチ画面を構成することができ、これらの発信器および受信器は画面の周囲に設置されることに注意されたい。
【００９３】
図９では、本発明の目的である制御装置の第７の実施形態９０５において、中央発信器９１０は、この中央発信器９１０と受信器９１５〜９３０との間に位置するシンボル９４０〜９５５に包囲されていることがわかる。この実施形態では、装置９０５の表面は、受信器９１５〜９３０の正面以外では、使用波長を通さない。しかしながら、中央発信器９１０の正面では、それぞれの受信器９１５〜９３０の方へ延びる領域９５５〜９７０の上では、装置９０５の表面は少なくとも部分的にこれらの波長を通す。したがって、発信器９１０が発信する光量は、シンボル９３５〜９５０および受信器９５５〜９７０の方向の方が他の方向よりも多い。したがって、領域９５５〜９７０はマスクを規定し、発信器が使用する少なくとも１つの波長を通すこのマスクの部分は、前記波長の光を検出できる受信器の方向に延びる。これらマスクは、発信器が使用する少なくとも１つの波長を通す部分が、前記波長の光を検出できる受信器の方向に延びる。これらのマスクは、例えば長方形または楕円形にすることができ、その最大の寸法は、検討する発信器と受信器とを結ぶ直線とほぼ同じである。変形例では、このようなマスクは、受信器の正面に設置され、場合によっては発信器の正面に設置されたこのようなマスクと組み合わせてもよい。
【００９４】
それぞれの実施形態に対し、ユーザの指の存在の検出は、以下の複数のステップで行うことができる。
−  受信器が受信した光度の平均を算出。
−  受信した光値のうちの１つ、かつ１つのみがこの平均を超えているかどうかを検出。
−  超えている場合、例えば１ミリ秒後に前のステップを繰り返す。
【００９５】
再度同じ受信器が、この受信器のみで測定した平均を超えるものを受信した場合、対応するシンボルがユーザに選択されたと考える。それ以外の場合は、これらのステップの最初に戻る。
【００９６】
検出ステップを繰り返すことによって、バウンス現象を防ぐことできる点に注意されたい。
【００９７】
上記で詳述した実施形態に関して説明したように、光線の各発信器および各受信器は、各シンボルの表示領域外にあることが好ましい。したがって、このシステムの構成は、簡略化され、コストを下げられる。特に、発信器および受信器は、表示されたシンボルの下にはなく、これには前述した利点がある。さらに、発信器が発信した光も受信器が受信した光もシンボルを通過しないため、シンボルの表示構成は、印刷であってもオンまたはオフによる表示であっても、発信器および受信器の技術的特徴には何ら影響されない。
【００９８】
上記で説明した様々な実施形態は、例として挙げたものである。その他の実施形態は、上記で説明した実施形態と組み合わせて構成される。例えば、各発信器を各受信器に接続する線分が画面領域と重なり、この画面領域上で表示手段がシンボルを表示するように適合された、図８に示した実施形態は、少なくとも１つの光線発信器が少なくとも１つのマスクと関連づけられ、発信器の使用する少なくとも１つの波長を通すこのマスクの部分が前記波長の光を検出できる受信器の方向に延びる、図９に示した実施形態とうまく組み合わさる。
【００９９】
本制御装置のおよびその機能の実施形態に関する本明細書は、光線発信器と、該発信器の発信範囲内で前記発信器が発信し、この対から離れた所に置かれた移動体に反射される光線の受信器とで形成される、少なくとも１対の発信器−受信器を備える装置を用いた制御方法であって、前記受信器は、前記発信器から離れ、自らが受信する発信器からの光線を表す電子信号を供給するように適合される制御方法において、本方法がさらに、
−  少なくとも１つの前記対に対し、アクションを識別する少なくとも１つのシンボルを、前記発信器の発信円錐部と前記受信器の受信円錐部との交点の前に表示し、前記発信器および前記受信器は、各シンボルの表示領域の外部にあるステップと、
−  少なくとも１つの前記受信器が供給する電子信号に応じてアクションの制御信号を供給する制御ステップであって、発信器−受信器の各対は、移動体が前記アクションを識別するシンボルの前にあるときに、少なくとも１つのシンボルと少なくとも１つの制御されたアクションとに関連付けられるステップ
とを含むことを特徴とする制御方法を定義するものである。
【図１】
2013517730.tif 000003
【図２Ａ】
2013517730.tif 000004
【図２Ｂ】
2013517730.tif 000005
【図３】
2013517730.tif 000006
【図４】
2013517730.tif 000007
【図５】
2013517730.tif 000008
【図６】
2013517730.tif 000009
【図７】
2013517730.tif 000010
【図８】
2013517730.tif 000011
【図９】
2013517730.tif 000012
【図１０】
2013517730.tif 000013
【図１１】
2013517730.tif 000014
【国際調査報告】
2013517730.tif 000015
2013517730.tif 000016
2013517730.tif 000017
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