(57)【要約】【課題】環境光の影響を軽減することが可能な操作検出装置を提供することを目的とする。【解決手段】赤外光を発光する赤外線ＬＥＤ１２と、赤外線ＬＥＤ１２から発光されて手で反射された反射光を検出する赤外線センサ１４と、反射光を検出するための予め定めた検出領域に設けられ、検出領域の外側より低い反射率で赤外光を反射または検出領域の外側より高い吸収率で赤外光を吸収する背景部２４と、を備える。すなわち、背景部２４によって赤外光の反射が軽減されるので、環境光の赤外線センサ１４への入射が軽減される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を発光する光源と、
前記光源から発光されて手で反射された反射光を検出する検出部と、
前記反射光を検出するための予め定めた検出領域に設けられ、前記検出領域の外側より低い反射率で光を反射または前記検出領域の外側より高い吸収率で光を吸収する背景部と、
を備えた操作検出装置。
【請求項２】
前記背景部の表面の素材または形状を変えることにより、前記低い反射率で光を反射または前記高い吸収率で光を吸収する請求項１に記載の操作検出装置。
【請求項３】
前記検出部の検出結果に基づいて、ジェスチャ操作を特定する特定部を更に備えた請求項１又は請求項２に記載の操作検出装置。
【請求項４】
前記光源を複数有し、それぞれ異なる位置から光を発光する請求項１〜３の何れか１項に記載の操作検出装置。
【請求項５】
前記検出部は、カメラである請求項１〜３の何れか１項に記載の操作検出装置。
【請求項６】
前記光源は、赤外光を発光する請求項１〜５の何れか１項に記載の操作検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジェスチャ操作等の操作者による操作を検出する操作検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ジェスチャ操作などの非接触で操作を行う技術としては、例えば、特許文献１に記載の技術などが提案されている。
【０００３】
特許文献１に記載の技術では、操作者の手を含めた所定の検出領域の画像を撮像し、手の形状及び動きを検出する遠赤外線センサを備え、遠赤外線センサの検出結果に基づいて、操作者が手の形状や動きで指示した特定の操作を判別し、その結果に基づいて車載器への操作を実行する機能を備えた非接触式情報入力装置であって、遠赤外線センサを、車両用イグニッションキーの鍵体に取り付けたことを特徴とする非接触式情報入力装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−４７４１２号公報
【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、特許文献１に記載の技術では、周囲の環境光による影響を受けて赤外光等の検出が困難な場合があるため、改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、環境光の影響を軽減することが可能な操作検出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】
【０００７】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、光を発光する光源と、前記光源から発光されて手で反射された反射光を検出する検出部と、前記反射光を検出するための予め定めた検出領域に設けられ、前記検出領域の外側より低い反射率で光を反射または前記検出領域の外側より高い吸収率で光を吸収する背景部と、を備えている。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、光源から光が発光され、手で反射された反射光が検出部によって検出される。すなわち、検出部によって赤外光を検出することで、操作したか否かを判定することが可能となる。
【０００９】
また、背景部は、反射光を検出するための予め定めた検出領域に設けられている。そして、背景部では、検出領域の外側より低い反射率で光が反射または検出領域の外側より高い吸収率で光が吸収される。すなわち、検出領域を含む背景部では、光源以外から出力される環境光の反射が軽減または防止されるので、検出部による環境光の検出が軽減される。従って、環境光の影響を軽減することができる。
【００１０】
例えば、請求項２に記載の発明のように、背景部の表面の素材または形状を変えることにより、低い反射率で光を反射または高い吸収率で光を吸収するようにしてもよい。例えば、反射率が低いまたは吸収率が高い素材としては、光源の波長毎に異なるので、光源の波長に応じた素材を選択すればよい。また、低い反射率または高い吸収率の形状としては、例えば、細かい凸凹形状を適用することができる。
【００１１】
なお、請求項３に記載の発明のように、検出部の検出結果に基づいて、ジェスチャ操作を特定する特定部を更に備えるようにしてもよい。また、請求項４に記載の発明のように、光源を複数有し、それぞれ異なる位置から光を発光するようにしてもよい。また、請求項５に記載の発明のように、検出部は、カメラを適用するようにしてもよい。さらに、請求項６に記載の発明のように、光源は、赤外光を発光するものを適用するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように本発明によれば、環境光の影響を軽減することが可能な操作検出装置を提供することができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るジェスチャ検出装置の概略構成を示す図である。
【図２】（Ａ）は本実施の形態に係る操作検出装置の車両搭載例を示す斜視図であり、（Ｂ）は本実施の形態に係る操作検出装置の車両搭載位置周辺の側面図である。
【図３】（Ａ）は操作していない状態の赤外線センサから見た背景部を示す模式図であり、（Ｂ）は操作者の手により操作している状態の赤外線センサから見た背景部及び手を示す模式図である。
【図４】２つの赤外線ＬＥＤと赤外線センサとを用いて操作者の操作を検出する操作検出装置を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る操作検出装置の概略構成を示す図である。
【００１５】
本実施の形態に係る操作検出装置１０は、図１（Ａ）に示すように、赤外光を発光する赤外線ＬＥＤ１２、及び赤外光を検出する赤外線センサ１４を備えている。
【００１６】
赤外線ＬＥＤ１２は、予め定めた検出領域へ赤外線を発光し、赤外線センサ１４は、当該検出領域から反射される赤外光を検出する。
【００１７】
赤外線ＬＥＤ１２及び赤外線センサ１４は、コントローラ１６に接続されており、コントローラ１６によって赤外線ＬＥＤ１２の駆動が制御され、赤外線センサ１４の検出結果がコントローラ１６に入力される。
【００１８】
コントローラ１６は、赤外線ＬＥＤ１２を駆動したときに、赤外線ＬＥＤ１２の検出結果に基づいて、操作者の手を検出するようになっている。すなわち、本実施の形態では、図１（Ａ）矢印Ａで示すように、赤外線ＬＥＤ１２から発光された赤外光が操作者の手で反射して、赤外線センサ１４によって検出された場合に、操作者による操作が行われたと判断する。
【００１９】
また、赤外線ＬＥＤ１２及び赤外線センサ１４は、図１（Ｂ）に示すように、凹部１８に設けられている。具体的には、筐体２０内に設けた基板上２２に赤外線ＬＥＤ１２及び赤外線センサ１４が配列されている。筐体２０の赤外線ＬＥＤ１２及び赤外線センサ１４に対応する位置に凹部１８に対応する貫通穴を設けて、筐体２０の外表面からオフセットした位置に赤外線ＬＥＤ１２及び赤外線センサ１４を配置する。これにより、図１（Ａ）矢印Ｂで示す方向からの環境光の進入を抑制することができる。
【００２０】
また、本実施の形態では、赤外線センサ１４による検出領域には背景部２４が設けられている。背景部２４は、検出領域の外側の領域よりも低い反射率で赤外光を反射または検出領域の外側の領域より高い吸収率で赤外光を吸収するようになっている。例えば、背景部２４の表面を、検出領域の外側の領域よりも低い反射率または高い吸収率の素材にしたり、細かい凸凹形状に形成する。なお、低い反射率または高い吸収率の素材としては、光源となる赤外線ＬＥＤ１２の波長毎に異なるので、光源の波長に応じた素材を選択すればよい。
【００２１】
図２（Ａ）は、本実施の形態に係る操作検出装置１０の車両搭載例を示す斜視図であり、図２（Ｂ）は、本実施の形態に係る操作検出装置の車両搭載位置周辺の側面図である。
【００２２】
本実施の形態に係る操作検出装置１０は、例えば、インストルメントパネル周辺に設けられている。図２の例では、赤外線ＬＥＤ１２及び赤外線センサ１４を含む筐体２０がセンタクラスター部分に設けられ、背景部２４がセンタコンソール部分に設けられた例を示す。
【００２３】
すなわち、図２の例では、センタクラスター部分に設けられた赤外線ＬＥＤ１２から、センタコンソール部分に設けられた検出領域２６へ赤外光が発光される。そして、検出領域２６内で操作者の手によって赤外光が反射された場合に赤外線センサ１４によって検出される。
【００２４】
背景部２４は、図２（Ｂ）に示すように、赤外線センサ１４の検出領域２６よりも広い範囲に設けられている。これにより、環境光の反射が抑制されるので、環境光に含まれる赤外光を赤外線センサ１４が検出してしまう誤検出を防止することができる。
【００２５】
続いて、上述のように構成された本実施の形態に係る操作検出装置１０の作用について説明する。
【００２６】
コントローラ１６によって赤外線ＬＥＤ１２が駆動されると、赤外線ＬＥＤ１２から発光された赤外光が検出領域２６の方向へ照射される。ここで、操作者が操作を行うために、赤外線ＬＥＤ１２と検出領域２６との間に手を移動させると、赤外線ＬＥＤ１２から発光された赤外光が、操作者の手で反射されて、図１（Ａ）矢印Ａで示すように、赤外線センサ１４に入射される。赤外線センサ１４では、赤外光を検出するとコントローラ１６に検出結果を出力する。これによりコントローラ１６は、操作者の手の動きをジェスチャ操作として特定することができ、ジェスチャ操作に対応する予め定めた処理を実行することが可能となる。
【００２７】
ここで、赤外線センサ１４は、赤外線ＬＥＤ１２以外から入射される環境光も検出してしまう可能性がある。そこで、本実施の形態では、赤外線センサ１４の検出領域２６に背景部２４が設けられている。背景部２４は、上述したように、検出領域の外側の領域よりも低い反射率で赤外光を反射または高い吸収率で赤外光を吸収するので、背景部２４での赤外光の反射を防止することができる。従って、操作者の手を検出していない状態では、図３（Ａ）に示すように、背景部２４以外は赤外光が反射されるが、検出領域２６を含む背景部２４では赤外光の反射が抑制されるので、環境光の赤外線センサ１４への入射を防止することができる。また、操作者の手が存在する場合には、図３（Ｂ）に示すように、検出領域２６において操作者の手で赤外線ＬＥＤ１２から発光された赤外光が反射されるので、操作者の手を容易に検出することができる。
【００２８】
また、本実施の形態では、図１（Ｂ）に示すように、赤外線センサ１４が凹部に設けられており、筐体２０の表面に対してオフセットした位置に配置されているので、検出領域２６以外から赤外線センサ１４に入射される環境光を抑制することができる。
【００２９】
なお、上記の実施の形態では、赤外線ＬＥＤ１２の駆動について特に説明していないが、コントローラ１６が赤外線ＬＥＤ１２を駆動する際に、赤外線センサ１４で赤外光を検出したときに、赤外線ＬＥＤ１２から発光された赤外光であることが分かるように駆動してもよい。例えば、コントローラ１６が予め定めた周期で赤外線ＬＥＤ１２をパルス駆動することにより、赤外線センサ１４で赤外光を検出したときに、赤外線ＬＥＤ１２から発光された赤外光であるか否かを区別することができる。このように赤外線ＬＥＤ１２の駆動を制御することによっても環境光の影響を取り除くことが可能となる。
【００３０】
また、上記の実施の形態では、単一の赤外線ＬＥＤ１２と、赤外線センサ１４とで操作者の操作を検出する例を説明したが、これに限るものではなく、例えば、複数の赤外線ＬＥＤと赤外線センサとを用いて操作者の操作を検出するようにしてもよい。以下では、一例として、２つの赤外線ＬＥＤ１２と赤外線センサ１４とを用いて操作者の操作を検出する例を説明する。図４は、２つの赤外線ＬＥＤ１２と赤外線センサ１４とを用いて操作者の操作を検出する操作検出装置を説明するための図である。
【００３１】
すなわち、図４（Ａ）に示すように、各々赤外光を発光する第１赤外線ＬＥＤ１２Ａ及び第２赤外線ＬＥＤ１２Ｂの一対の赤外線ＬＥＤ１２を備えている。
【００３２】
また、一対の赤外線ＬＥＤ１２（赤外線ＬＥＤ１２Ａ及び赤外線ＬＥＤ１２Ｂ）の間には、赤外光を検出する赤外線センサ１４が設けられている。図４の例では、赤外線ＬＥＤ１２Ａ、１２Ｂと赤外線センサ１４とが交互に一列に配列されている。
【００３３】
一対の赤外線ＬＥＤ１２及び赤外線センサ１４は、上記の実施の形態と同様に、コントローラ１６に接続されており、コントローラ１６によって一対の赤外線ＬＥＤ１２の駆動が制御され、赤外線センサ１４の検出結果がコントローラ１６に入力される。
【００３４】
コントローラ１６は、赤外線センサ１４が一対の赤外線ＬＥＤ１２のそれぞれから発光された赤外光を受光したときに、何れの赤外線ＬＥＤ１２から発光された光かを区別可能なように一対の赤外線ＬＥＤ１２を駆動する。コントローラ１６は、例えば、第１赤外線ＬＥＤ１２Ａと第２赤外線ＬＥＤ１２Ｂをそれぞれパルス駆動すると共に、駆動パルスの位相を反転して駆動するようにしてもよいし、各駆動周波数を異なる周波数で駆動するようにしてもよい。
【００３５】
図４の例の操作検出装置は、一対の赤外線ＬＥＤ１２から発光された赤外光がジェスチャ操作を行う手に反射して赤外線センサ１４に反射光が入射される。コントローラ１６は、赤外線センサ１４に入射された赤外光に基づいてジェスチャ操作を特定することができる。図４の例の操作検出装置では、左右方向（図４（Ａ）、（Ｃ）の一対の赤外線ＬＥＤ１２と赤外線センサ１４の配列方向）のジェスチャ操作について、左右何れの方向へのジェスチャ操作（手の移動）であるかを区別して検出することができる。すなわち、図４（Ａ）に示すように左から右へのジェスチャ操作の場合は、図４（Ｂ）に示すように、赤外線センサ１４が赤外線ＬＥＤ１２Ａからの赤外光を受光した後に、赤外線ＬＥＤ１２Ｂからの赤外光を順に受光する。一方、図４（Ｃ）に示すように右から左へのジェスチャ操作の場合は、図４（Ｄ）に示すように、赤外線センサ１４が赤外線ＬＥＤ１２Ｂからの赤外光を受光した後に、赤外線ＬＥＤ１２Ａからの赤外光を受光する。従って、右から左へのジェスチャ操作と、左から右へのジェスチャ操作とを区別して検出することができるので、複数のジェスチャ操作を特定することが可能となる。
【００３６】
なお、赤外線ＬＥＤ１２の数や赤外線センサ１４の数は、上記に限るものではなく、数を増やすことにより、更に多くのジェスチャ操作を検出することが可能となる。
【００３７】
また、上記では、赤外線ＬＥＤ１２を光源として用いて赤外線センサ１４で赤外光を検出する例を説明したが、これに限るものではない。例えば、赤外光以外に可視光を発光するＬＥＤを光源として用いて、フォトダイオード等の検出部によって可視光を検出するようにしてもよい。
【００３８】
また、赤外線センサ１４の代わりにカメラで撮影することによって操作者の操作を検出する操作検出装置に上記と同様に、背景部２４を設けるようにしてもよい。
【００３９】
さらに、図４の例の操作検出装置では、一対の赤外線ＬＥＤ１２間に赤外線センサ１４を配置した例を示すが、一対の赤外線ＬＥＤ１２間以外の位置に赤外線センサ１４を設けるようにしてもよい。
【００４０】
なお、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４１】
１０    ジェスチャ検出装置
１２    赤外線ＬＥＤ
１２Ａ    第１赤外線ＬＥＤ
１２Ｂ    第２赤外線ＬＥＤ
１４    赤外線センサ
１６    コントローラ
２４    背景部
２６    検出領域
【図１】
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【図２】
2015152394.tif 000004
【図３】
2015152394.tif 000005
【図４】
2015152394.tif 000006