(57)【要約】      （修正有）【課題】複雑な構成や処理を必要とせずに、検知対象物の動きを的確に捉えてその移動方向を適切に検出できるようにする。【解決手段】制御部１は、複数個の受光センサを縦横複数列にマトリックス配列した構成の受光部８に対して検知対象物が通過する際の各受光センサの検知状況を蓄積する受光メモリ３２を参照し、その各受光センサの検知状況に基づいて、検知対象物が近づいたことを初めに検知した受光センサを第１センサとして特定すると共に、検知対象物が遠ざかったときに第１センサ以外の受光センサで初めに検知しなくなった受光センサを第２センサとして特定し、この第１及び第２センサの配列関係に基づいて、検知対象物の移動方向を検出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の受光センサを縦横複数列にマトリックス配列した構成のセンサ手段と、
前記センサ手段に対して検知対象物が通過する際に前記各受光センサによって検知された検知状況に基づいて、前記検知対象物が近づいたことを初めに検知した受光センサを第１センサとして特定すると共に、前記検知対象物が遠ざかったときに前記第１センサ以外の受光センサで初めに検知しなくなった受光センサを第２センサとして特定する特定手段と、
前記特定手段によって特定された第１及び第２センサの配列関係に基づいて、検知対象物の移動方向を検出する検出手段と、
を備えたことを特徴とする動作検出装置。
【請求項２】
前記第１及び第２センサの配列関係は、前記マトリックス配列の上側、下側、右側、左側のいずれに前記第１センサ及び第２センサがそれぞれ位置しているかの配列関係である、
ことを特徴とする請求項１に記載の動作検出装置。
【請求項３】
前記検出手段は、前記第１及び第２センサの配列関係のほか、当該第１及び第２センサ以外の他のセンサの検知状況を参照して検知対象物の移動方向を検出する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の動作検出装置。
【請求項４】
前記特定手段は、検知対象物が近づいたことを初めに検知した受光センサが複数存在している場合には、この複数のセンサの受光量を比較して大きい方の受光センサを前記第１センサとして特定する、
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の動作検出装置。
【請求項５】
前記センサ手段に対して検知対象物が通過する際の各受光センサの検知状況を蓄積する蓄積手段を更に備え、
前記特定手段は、前記蓄積手段に蓄積された各受光センサの検知状況に基づいて、第１センサ及び第２センサを特定する、
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の動作検出装置。
【請求項６】
前記蓄積手段は、各受光センサの検知状況を所定のタイミング毎に取得して逐次蓄積し、
前記特定手段は、前記第１センサ以外の受光センサで初めに検知しなくなった受光センサが複数存在している場合には、その初めに検知しなくなったタイミングよりも一つ前のタイミングで取得した当該複数の受光センサの検知状況に基づいて前記第２センサを特定する、
ことを特徴とする請求項５に記載の動作検出装置。
【請求項７】
前記検出手段は、更に、前記すべてすべての受光センサが検知対象物を検知している状態が所定時間継続しているか否かに基づいて検知対象物が前記受光センサ上に留まっているか否かを検出する、
ことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の動作検出装置。
【請求項８】
動作検出装置のコンピュータを、
複数個の受光センサを縦横複数列にマトリックス配列した構成のセンサ手段に対して検知対象物が通過する際に前記各受光センサによって検知された検知状況に基づいて、前記検知対象物が近づいたことを初めに検知した受光センサを第１センサとして特定すると共に、前記検知対象物が遠ざかったときに前記第１センサ以外の受光センサで初めに検知しなくなった受光センサを第２センサとして特定する特定手段、
前記特定手段によって特定された第１及び第２センサの配列関係に基づいて、検知対象物の移動方向を検出する検出手段、
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検知対象物の動き（ジェスチャ）を検知する動作検出装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、検知エリア内に人物が進入するなどの動きを検知するセンサとしては、例えば、焦電素子を使用せずに、発光部からの光の反射光をマトリックス配列した複数個の感光部で受光することによって得られる距離を画素値に変換することによって、誤検出を防止して検知エリア内の人を検出できるようにした人体検知センサが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−４６９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１の技術は、受光部（光検出素子）を構成する複数個の感光部をマトリックス配列したものであるが、その複数個の感光部を精密に配列する必要があると共に、各感光部での受光量から対象物までの距離及び対象物の濃度値を求めることによって距離画像を得るようにしているため、複雑な処理を必要とし、しかも検知エリア内に人が存在しているか否を検出するだけの技術であった。
【０００５】
本発明の課題は、複雑な構成や処理を必要とせずに、検知対象物の動きを的確に捉えてその移動方向を適切に検出できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明の動作検出装置は、
複数個の受光センサを縦横複数列にマトリックス配列した構成のセンサ手段と、
前記センサ手段に対して検知対象物が通過する際に前記各受光センサによって検知された検知状況に基づいて、前記検知対象物が近づいたことを初めに検知した受光センサを第１センサとして特定すると共に、前記検知対象物が遠ざかったときに前記第１センサ以外の受光センサで初めに検知しなくなった受光センサを第２センサとして特定する特定手段と、
前記特定手段によって特定された第１及び第２センサの配列関係に基づいて、検知対象物の移動方向を検出する検出手段と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、複雑な構成や処理を必要とせずに、検知対象物の動きを的確に捉えてその移動方向を適切に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】動作検出装置として適用した携帯端末装置の基本的な構成要素を示したブロック図。
【図２】動作検出機能（ジェスチャ検出機能）を構成する受光部８の構成を説明するための図。
【図３】（１）、（２）は、検知対象物の動き（ジェスチャ）としてその移動方向（上下方向、左右方向）を検出する方法の一例を説明するための図。
【図４】（１）〜（４）は、受光部８に対して検知対象物を上下方向に移動させようとしたときに、やや斜めに傾いた状態で移動させてしまった場合を例示した図。
【図５】（１）〜（４）は、受光部８に対して検知対象物を左右方向に移動させようとしたときに、やや斜めに傾いた状態で移動させてしまった場合を例示した図。
【図６】検知対象物を斜め下方向に移動させた場合の受光メモリ３２の内容を例示した図。
【図７】検知対象物を斜め右方向に移動させた場合の受光メモリ３２の内容を例示した図。
【図８】検知対象物を斜め上方向に移動させた場合の受光メモリ３２の内容を例示した図。
【図９】検知対象物を斜め左方向に移動させた場合の受光メモリ３２の内容を例示した図。
【図１０】ジェスチャ検出機能の起動に応じて実行開始されるジェスチャ検出処理を示したフローチャート。
【図１１】図１０の動作に続くフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図１〜図１１を参照して本発明の実施形態を説明する。
本実施形態は、動作検出装置として携帯端末装置に適用したもので、図１は、この携帯端末装置の基本的な構成要素を示したブロック図である。
この携帯端末装置、例えば、タブレット端末装置であり、各種のアプリケーション機能として通信機能、時刻や時間を計測する計時機能、文書作成機能、インターネット接続機能などの基本機能のほか、操作者（人物）の動作を検出する動作検出機能（ジェスチャ検出機能）を備えている。この動作検出機能（ジェスチャ検出機能）は、操作者（人物）の動作を光学的に検知してコマンドを発行する機能である。
【００１０】
制御部１は、電源部（二次電池）２からの電力供給によって動作し、記憶部３内の各種のプログラムに応じてこの携帯端末装置（タブレット端末装置）の全体動作を制御する中央演算処理装置やメモリなどを有している。記憶部２は、例えば、ＲＯＭ、フラッシュメモリなどを有する構成で、後述する図１０及び図１１に示した動作手順に応じて本実施形態を実現するためのプログラムや各種のアプリケーションなどが格納されているプログラムメモリ３１と、後述する受光センサの検知状況（受光量）を蓄積（順次記憶）する受光メモリ３２と、ジェスチャの検出に応じてコマンドを発行するコマンドメモリ３３などを有している。なお、記憶部３は、例えば、ＳＤカード、ＩＣカードなど、着脱自在な可搬型メモリ（記録メディア）を含む構成であってもよく、図示しないが、通信機能を介してネットワークに接続されている状態においては所定のサーバ装置側の記憶領域を含むものであってもよい。
【００１１】
制御部１には、入出力デバイスとして、通信部４、操作部５、表示部６、発光部７、受光部８などが接続され、それらの入出力動作を制御する。通常部４は、高速大容量の通信が可能な無線通信モジュールで、無線ＬＡＮ（Local  Area  Network）通信でインターネットに接続可能となっている。操作部５は、各種の押しボタン式の各種のキーを有し、制御部１は、この操作部５から操作キーに対応して出力される入力操作信号に応じた処理を行う。表示部６は、高精細液晶ディスプレイあるいは有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイである。
【００１２】
発光部７、受光部８は、上述した動作検出機能（ジェスチャ検出機能）を構成する要素の一部であり、携帯端末装置を構成する筐体の同一面上に所定間隔（例えば、１０ｍｍ）を空けて配設されている。例えば、筐体上面の表示部６の一側部近傍に配設されている。発光部７は、例えば、高輝度の赤外線発光ダイオード（ＬＥＤ）によって構成されたもので、この発光部７から照射された赤外線は、検知対象物（操作者の手のひらや指）に反射し、その反射光が受光部８で受光される。すなわち、操作者は、携帯端末装置を机上に載置した状態において、表示部６の近傍に配設されている受光部８の上方で手のひらや指をかざして、受光部８を通過する方向に移動するジェスチャ操作を行うと、発光部７からの光が検知対象物に反射して受光部８で受光される。制御部１は、この受光部８の検知状況に基づいて検知対象物の動きとしてその移動方向を検出すると共に、後述する留め置きの有無を検知するようにしている。
【００１３】
図２は、動作検出機能（ジェスチャ検出機能）を構成する受光部８の構成を説明するための図である。
受光部８は、複数個（本実施形態では４個）の受光センサＳＰを縦横複数列（２列）に配設した構成で、例えば、２×２のマトリッマクス配列となっている。各受光センサＳＰは、フォトダイオードによって構成され、その受光面は同形同大の略正方形を成している。そして、各受光センサＳＰは、検知対象物が受光部８上を通過移動する過程において、つまり、受光部８に近づいてから遠ざかる過程において、受光部８からの照射光（赤外線）が検知対象物（操作者の手のひらや指）で反射して入射される光（反射光）をそれぞれ独立して受光するようにしている。
【００１４】
この受光部８が検知対象物での反射光を受光する際に、発光部７と受光部８とは接近して配設されているので、例えば、検知対象物が受光センサＳＰに近づく場合には、検知対象物の端が受光センサＳＰの端にさしかかったタイミングでその受光センサＳＰが反射光を受光するようになる。各受光センサＳＰで光電変換された受光量（検知状況）は、受光メモリ３２に蓄積（順次記憶）される。なお、便宜上、マトリッマクス配列の右上位置の受光センサＳＰを０番センサと呼称し、左上位置の受光センサＳＰを１番センサ、左下位置の受光センサＳＰを２番センサ、右下位置の受光センサＳＰを３番センサと呼称するものとする。
【００１５】
図３は、検知対象物の動き（ジェスチャ）としてその移動方向（上下左右方向）を検出する方法の一例を説明するための図である。
図３（１）は、検知対象物が図中、左右方向に移動する場合を示し、図３（２）は、検知対象物が図中、上下方向に移動する場合を示している。図３（１）に示すように受光部８に対して検知対象物が右方向から移動してきたときには、最初に０番センサ及び３番センサが反射光を受光して検知対象物の接近を検知するようになる。
【００１６】
その後、受光部８の真上に検知対象物が位置するようになると、すべての受光センサＳＰが検知対象物を検知するようになり、更に、検知対象物が左方向に移動すると、０番及び３番センサが検知対象物を検知できなくなり、その後、１番及び２番センサが検知対象物を検知できなくなるため、制御部１は、上述のような各受光センサＳＰの検知状況から検知対象物の移動方向として右から左への移動（左方向の移動）を検出する。また、上述の場合とは逆に、受光部８に対して検知対象物が左方向から移動してきたときにも、基本的には同様に一対の受光センサＳＰの検知、不検知に基づいて左から右への移動（右方向の移動）を検出する。
【００１７】
また、図３（２）に示すように受光部８に対して検知対象物が上方向から移動してきたときには、最初に０番センサ及び１番センサが反射光を受光して検知対象物の接近を検知する。その後、受光部８の真上に検知対象物が位置すると、すべての受光センサＳＰが検知対象物を検知するが、更に、検知対象物が下方向に移動すると、０番及び１番センサが検知対象物を検知できなくなり、その後、２番及び３番センサが検知対象物を検知できなくなるため、制御部１は、検知対象物の移動方向として上から下への移動（下方向の移動）を検出する。また、上述の場合とは逆に、受光部８に対して検知対象物が下方向から移動してきたときにも、基本的には同様に一対の受光センサＳＰの検知や不検知から下から上への移動（上方向の移動）を検出する。
【００１８】
このように検知対象物が左右方向や上下方向にまっすぐに正確に移動する場合であれば、２つの受光センサＳＰの検知や不検知からその移動方向を正確に検出することができるが、実際には左右方向又は上下方向に対して斜めに移動する場合や移動軌跡が直線でなく曲線を描くことがあるため、上述した検出方法では検知対象物の様々な動きに対応することができず、移動方向を誤検出することにもなる。図４（１）〜（４）は、受光部８に対して検知対象物を上下方向に移動させようとしたときに、やや斜めに傾いた状態で移動させてしまった場合（上下斜め方向に移動させた場合）を例示した図である。図５（１）〜（４）は、受光部８に対して検知対象物を左右方向に移動させようとしたときに、やや斜めに傾いた状態で移動させてしまった場合（左右斜め方向に移動させた場合）を例示した図である。
【００１９】
すなわち、図４（１）は、検知対象物を受光部８に対して右上斜めから左下斜めに移動（下方向移動）した場合であり、図４（２）は、左上斜めから右下斜めに移動（下方向移動）した場合である。図４（３）は、検知対象物が受光部８に対して左下斜めから右上斜めに移動（上方向移動）した場合であり、図４（４）は、右下斜めから左上斜めに移動（上方向移動）した場合である。
図５（１）は、検知対象物が受光部８に対して左上斜めから右下斜めに移動（右方向移動）した場合であり、図５（２）は、左下斜めから右上斜めに移動（右方向移動）した場合である。図５（３）は、検知対象物が受光部８に対して右下斜めから左上斜めに移動（左方向移動）した場合であり、図５（４）は、右上斜めから左下斜めに移動（左方向移動）した場合である。
【００２０】
このような検知対象物の様々な動きに対応するために本実施形態では、検知対象物が近づいてくるときに初めに検知した一つの受光センサＳＰと、検知対象物が遠ざかってゆくときに初めに検知しなくなった一つの受光センサＳＰとから検知対象物の移動方向を検出するようにしている。すなわち、本実施形態では、検知対象物が近づいたことを初めに検知した受光センサＳＰを第１センサとして特定すると共に、検知対象物が遠ざかったときに第１センサ以外の受光センサＳＰで初めに検知しなくなった受光センサＳＰを第２センサとして特定し、当該第１及び第２センサの配列関係と当該第１及び第２センサ以外の他の受光センサＳＰの検知状況に基づいて、検知対象物の移動方向を検出するようにしている。以下、この移動方向の検出方法を図６〜図９を参照して具体的に説明するものとする。
【００２１】
図６〜図９は、受光部８を構成する各受光センサＳＰ（０番〜３番センサ）に対応して、受光メモリ３２に蓄積（順次記憶）された各検知状況（受光量：数値列データ）を例示した図である。
制御部１は、所定のサンプリング周波数（例えば、１００Ｈｚ）にしたがって各受光センサＳＰからその検知状況を所定のタイミング毎に取得して受光メモリ３２に逐次蓄積させると共に、受光メモリ３２の内容に基づいて検知対象物の移動方向を検出するようにしている。なお、図６〜図９においてデータ数の違いは、検知対象物が移動する速さや幅による違いである。
また、図示の例において、移動する速さは、図６の例が一番遅く、以下、図７、図８、図９の順で速くなる。
また、数値の違いは検知対象物との距離や検知対象物の表面状態の違いにより異なる。なお、数値が大きいほど受光量が大きいことを示している。
【００２２】
図６の例は、図４（１）で示したように検知対象物を斜め下方向に移動させた場合の受光メモリ３２の内容を例示したもので、各受光センサＳＰの検知状況は、最初のタイミングで「０」、「０」、「０」、「０」、次のタイミングＳｔで「５」、「０」、「０」、「０」となり、検知対象物が近づいたことを初めに０番センサで検知されるので、つまり、その値が“０”でないので、この０番センサを第１センサとして特定する。更に、検知対象物が近づき、すべての受光センサＳＰの値が「０」以上となった後に、検知対象物が遠ざかると、この０番センサ以外で初めに検知しなくなった受光センサＳＰ、つまり、値が“０”となった受光センサＳＰは１番センサとなるので（タイミングＥｔ）、この１番センサを第２センサとして特定する。
【００２３】
このタイミングＥｔでは第１及び第２センサ以外の他の受光センサＳＰ（２番目センサ及び３番目センサ）が検知しているので、第１及び第２センサ（０番センサ、１番センサ）が特定の配列関係（マトリックス配列の上側）にあることにより、検知対象物の移動方向として下方向を検出する。このことは、図４（２）の場合でも同様であり、０番センサを第１センサとして特定し、１番センサを第２センサとして特定し、この第１及び第２センサ（１番センサ、０番センサ）が特定の配列関係（マトリックス配列の上側）にあることにより、検知対象物の移動方向として下方向を検出する。
【００２４】
図７の例は、図５（１）で示したように検知対象物を斜め右方向に移動させた場合の受光メモリ３２の内容を例示したもので、最初のタイミングで「０」、「０」、「０」、「０」、次のタイミングＳｔで「０」、「２５」、「２４」、「０」となり、検知対象物が近づいたことを初めに１番センサ及び２番センサで検知される。このように初めに複数の受光センサＳＰで検知対象物が検知された場合には、それらの値（受光量）を比較し、大きい値の１番センサを第１センサとして特定する。その後、検知対象物が遠ざかると、この１番センサ以外で初めに検知しなくなったセンサは２番センサとなるので（タイミングＥｔ）、この２番センサを第２センサとして特定する。
【００２５】
このタイミングＥｔでは第１及び第２センサ以外の他の受光センサＳＰ（０番目センサ及び３番目センサ）の値が「０」ではなく、検知対象物を検知しているので、第１センサ（１番センサ）と第２センサ（２番センサ）とが特定の配列関係（マトリックス配列の左側）にあることにより、検知対象物の移動方向として右方向を検出する。このことは、図５（２）の場合でも同様であり、２番センサを第１センサとして特定し、１番センサを第２センサとして特定し、この第１及び第２センサ（２番センサ、１番センサ）が特定の配列関係（マトリックス配列の左側）にあることにより、検知対象物の移動方向として右方向を検出する。
【００２６】
図８の例は、図４（３）で示したように検知対象物を斜め上方向に移動させた場合の受光メモリ３２の内容を例示したもので、最初のタイミングで「０」、「０」、「０」、「０」、次のタイミングＳｔで「０」、「０」、「７５」、「２９」となり、検知対象物が近づいたことを初めに２番センサ及び３番センサで検知される。この場合も大きい値の２番センサを第１センサとして特定する。その後、検知対象物が遠ざかると、この２番センサ以外で初めに検知しなくなった受光センサＳＰは３番センサとなるので（タイミングＥｔ）、この３番センサを第２センサとして特定する。
【００２７】
このタイミングＥｔでは第１及び第２センサ以外の他の受光センサＳＰ（０番目センサ及び１番目センサ）の値が「０」ではなく、検知対象物を検知しているので、第１センサ（２番センサ）と第２センサ（３番センサ）とが特定の配列関係（マトリックス配列の下側）にあることにより、検知対象物の移動方向として上方向を検出する。このことは、図４（４）の場合でも同様であり、３番センサを第１センサとして特定し、２番センサを第２センサとして特定し、この第１及び第２センサ（３番センサ、２番センサ）が特定の配列関係（マトリックス配列の下側）にあることにより、検知対象物の移動方向として上方向を検出する。
【００２８】
図９の例は、図５（３）で示したように検知対象物を斜め左方向に移動させた場合の受光メモリ３２の内容を例示したもので、最初のタイミングで「０」、「０」、「０」、「０」、次のタイミングＳｔで「０」、「０」、「０」、「３５」となり、検知対象物が近づいたことを初めに３番センサで検知される。その後、検知対象物が遠ざかると、この２番センサ以外で初めに検知しなくなった受光センサＳＰは０番センサとなるので（タイミングＥｔ）、この０番センサを第２センサとして特定する。このタイミングＥｔでは第１及び第２センサ以外の他の受光センサＳＰ（１番目センサ及び２番目センサ）の値が「０」ではなく、検知対象物を検知しているので、第１センサ（３番センサ）と第２センサ（０番センサ）とが所定の配列関係（マトリックス配列の右側）から検知対象物の移動方向として左方向を検出する。このことは、図５（４）の場合でも同様であり、３番センサを第１センサとして特定し、２番センサを第２センサとして特定することによって、検知対象物の移動方向として左方向を検出する。
【００２９】
なお、上述した図６〜図９以外の例として、第２センサを特定する場合に第１センサ以外で初めに検知しなくなった受光センサＳＰが複数存在しているときには、一つ前のタイミングで検知された当該複数の受光センサＳＰの値を比較し、小さい値の受光センサＳＰを第２センサとして特定するようにしている。例えば、図９の例においてタイミングＥｔで各センサの値が「１４」、「０」、「０」、「０」であるものとすると、第３番センサ以外で初めに検知しなくなった受光センサＳＰは、１番センサと２番センサとなるので、一つ前のタイミングで検知された１番センサと２番センサの値を比較し、小さい値の２番センサを第２センサとして特定する。
【００３０】
このように本実施形態において動作検出装置（ジェスチャ検出機能付きの携帯端末装置）は、複数個の受光センサ（受光センサＳＰ）を縦横複数列に配設した構成のセンサ手段（発光部７、受光部８）と、前記センサ手段に対して検知対象物が通過する際の各受光センサの検知状況を蓄積する蓄積手段（制御部１、プログラムメモリ３１、受光メモリ３２）と、前記蓄積手段に蓄積された各受光センサの検知状況に基づいて、前記検知対象物が近づいたことを初めに検知した受光センサを第１センサとして特定すると共に、前記検知対象物が遠ざかったときに前記第１センサ以外の受光センサで初めに検知しなくなった受光センサを第２センサとして特定する特定手段（制御部１、プログラムメモリ３１）と、前記特定手段によって特定された第１及び第２センサの配列関係と当該第１及び第２センサ以外の他のセンサの検知状況に基づいて、検知対象物の移動方向を検出する検出手段（制御部１、プログラムメモリ３１）と、を備える構成となっている。
【００３１】
次に、本実施形態におけるジェスチャ検出機能付きの携帯端末装置の動作概念を図１０及び図１１に示すフローチャートを参照して説明する。
ここで、これらのフローチャートに記述されている各機能は、読み取り可能なプログラムコードの形態で格納されており、このプログラムコードにしたがった動作が逐次実行される。また、ネットワークなどの伝送媒体を介して伝送されてきた上述のプログラムコードに従った動作を逐次実行することもできる。このことは後述する他の実施形態においても同様であり、記録媒体のほかに、伝送媒体を介して外部供給されたプログラム／データを利用して本実施形態特有の動作を実行することもできる。
なお、図１０及び図１１は、携帯端末装置の全体動作のうち、本実施形態の特徴部分の動作概要を示したフローチャートであり、図１０及び図１１のフローから抜けた際には、全体動作のメインフロー（図示省略）に戻る。
【００３２】
図１０及び図１１は、ジェスチャ検出機能の起動に応じて実行開始されるジェスチャ検出処理を示したフローチャートである。
先ず、制御部１は、受光部８を構成する各受光センサＳＰで光電変換された受光量（検知状況）を取得して受光メモリ３２に蓄積させる動作を開始する（図１０のステップＳ１）。この受光メモリ３２には所定のサンプリング周波数にしたがって各受光センサＳＰから所定のタイミング毎に取得した検知状況（数値列データ）が逐次蓄積されているので、制御部１は、このタイミング毎にその数値列データを順次参照し、検知対象物が近づいてくるときに初めに検知した受光センサＳＰがあるかを調べる（ステップＳ２）。
【００３３】
ここで、初めに検知した受光センサＳＰを見つけ出したときには（ステップＳ２でＹＥＳ）、初めに検知した受光センサＳＰは複数であるかを調べる（ステップＳ３）。例えば、図６の例に示したように、検知対象物が近づいたことを初めに検知した受光センサＳＰが一つであれば（ステップＳ３でＮＯ）、その受光センサＳＰを第１センサとして特定する（ステップＳ４）。また、図７の例に示したように、初めに検知した受光センサＳＰが複数であれば（ステップＳ３でＹＥＳ）、その複数の受光センサＳＰの値を比較し、値が大きい方の受光センサＳＰを第１センサとして特定する（ステップＳ５）。なお、図４及び図５に例示したような斜め方向への移動ではなく、上下方向や左右方向へのまっすぐな移動の場合には、最初に検知される２つのセンサの値がまれに同一になることがあるが、このような場合には、いずれか一方（任意）を第１センサとして特定するようにしている。
【００３４】
その後、すべての受光センサＳＰが検知したかを調べる（ステップＳ６）。ここで、検知対象物が近づいて検知対象物が受光部８の真上に位置するようになると、すべての受光センサＳＰが検知対象物を検知するようになるが、すべての受光センサＳＰが検知していなければ、つまり、受光部８の真上まで近づいていなければ（ステップＳ６でＮＯ）、第１センサの検知がそのまま継続しているかを調べる（ステップＳ７）。ここで、すべての受光センサＳＰが検知する前に、第１センサが検知しなくなった状態に変化したときには（ステップＳ７でＮＯ）、想定外の移動として判断して検出不能とするために図１０及び図１１のフローから抜けるが、第１センサが検知を継続している間（ステップＳ７でＹＥＳ）、すべての受光センサＳＰが検知したときには（ステップＳ６でＹＥＳ）、この状態（全センサ検知の状態）が継続しているかを調べる（ステップＳ８）。
【００３５】
ここで、全センサ検知の状態が継続していれば（ステップＳ７でＹＥＳ）、その状態のまま所定時間（例えば、１秒間）が経過したかを調べ（ステップＳ９）、所定時間が経過するまでステップＳ８に戻る。ここで、所定時間が経過する前に、検知対象物が遠ざかり、いずれか一つの受光センサＳＰが検知しなくなったときには（ステップＳ８でＮＯ）、図１１のフローに移るが、全センサ検知の状態が所定時間継続したときには（ステップＳ９でＹＥＳ）、検知対象物が受光部８の真上で停止して留め置きされたものと判断し、留め置きされたことを示すために留め置きフラグ（図示省略）をオンしておく（ステップＳ１０）。その後、図１１のフローに移る。
【００３６】
検知対象物が受光部８の真上に位置している状態において、検知対象物が遠ざかり始めたか、つまり、第１センサ以外で初めに検知しなくなった受光センサＳＰがあるかを調べる（図１１のステップＳ１１）。ここで、初めに検知しなくなった受光センサＳＰを見つけたときには（ステップＳ１１でＹＥＳ）、初めに検知できなくなった受光センサＳＰは複数であるかを調べ（ステップＳ１２）、一つであれば（ステップＳ３でＮＯ）、その受光センサＳＰを第２センサとして特定する（ステップＳ１３）。
【００３７】
また、初めに検知した受光センサＳＰが複数であれば（ステップＳ１２でＹＥＳ）、一つ前のタイミングで取得した当該複数の受光センサＳＰの値を比較し、値が小さい方の受光センサＳＰを第２センサとして特定する（ステップＳ１４）。なお、図４及び図５に例示したような斜め方向への移動ではなく、上下方向や左右方向へのまっすぐな移動の場合には、最初に検知される２つのセンサの値がまれに同一になることがあるが、このような場合には、いずれか一方（任意）を第１センサとして特定するようにしている。
【００３８】
そして、上述のようにして特定した第１センサ及び第２センサ以外の他の受光センサＳＰが検知対象物を検知しているか（その値が“０”ではないか）をチェックする（ステップＳ１５）。いま、当該他の受光センサＳＰが検知していない状態に変化したときには（ステップＳ１６でＮＯ）、想定外の移動であると認識して検出不能とするために図１０及び図１１のフローから抜けるが、当該他の受光センサＳＰが検知していれば（ステップＳ１６でＹＥＳ）、第１センサ及び第２センサの配列関係に基づいて検知対象物の移動方向を決定する処理を行う（ステップＳ１７）。
【００３９】
この場合、第１センサ及び第２センサが特定の配列関係にあるか、つまり、マトリックス配列の左側、右側、上側、下側のいずれかの関係にあるかに基づいて、検知対象物の移動方向を決定する。例えば、第１センサと第２センサとの配列関係が０番センサと１番センサであれば、マトリックス配列の上側の関係にあるので、検知対象物の移動方向は下方向であると決定し、２番センサと３番センサであれば、マトリックス配列の下側の関係にあるので、検知対象物の移動方向は上方向であると決定する。更に、１番センサと２番センサであれば、マトリックス配列の左側の関係にあるので、検知対象物の移動方向は右方向であると決定し、０番センサと３番センサであれば、マトリックス配列の右側の関係にあるので、検知対象物の移動方向は左方向であると決定する。
【００４０】
このようにして検知対象物の移動方向を決定すると、上述した留め置きフラグを参照して留め置きの有無（移動途中で検知対象物が一時停止したか、つまり、留め置きされたか否か）を決定し、この移動方向（上下左右方向）と留め置きの有無との組み合わせに応じてコマンドメモリ３３を参照し、予め決められている８種類のコマンドの中からその組み合わせに該当するコマンドを発行する（ステップＳ１８）。その後、図１０及び図１１のフローから抜ける。
【００４１】
以上のように、本実施形態において制御部１は、複数個の受光センサＳＰを縦横複数列にマトリックス配列した構成の受光部８に対して検知対象物が通過する際の各受光センサＳＰの検知状況を逐次蓄積する受光メモリ３２の内容を参照し、その各受光センサＳＰの検知状況に基づいて、検知対象物が近づいたことを初めに検知した受光センサＳＰを第１センサとして特定すると共に、検知対象物が遠ざかったときに第１センサ以外の受光センサＳＰで初めに検知しなくなった受光センサＳＰを第２センサとして特定し、この第１及び第２センサの配列関係に基づいて、検知対象物の移動方向を検出するようにしたので、複雑な構成や処理を必要とせずに、検知対象物の動きを的確に捉えてその移動方向を適切に検出することができる。
すなわち、検知対象物の様々な動き、例えば、左右方向又は上下方向に対して斜めに移動したり、移動軌跡が直線でなく曲線を描くように移動したりした場合でも、検知対象物の動きに対応して、その移動方向を適切に検出することができる。
【００４２】
受光部８を構成する複数個の受光センサＳＰは、縦横複数列にマトリックス配列されているので、第１及び第２センサの配列関係が、そのマトリックス配列の上側、下側、右側、左側のいずれに位置しているかに応じて、その検知対象物の移動方向を検出することができる。
【００４３】
制御部１は、検知対象物の移動方向を検出する場合、第１及び第２センサの配列関係のほかに、第１及び第２センサ以外の他の受光センサＳＰの検知状況をも参照するようにしたので、当該他の受光センサＳＰが検知していなければ、想定外の移動（検出不能）であると認識することができ、誤検出の防止が可能となる。
【００４４】
制御部１は、検知対象物が近づいたことを初めに検知した受光センサＳＰが複数存在している場合には、この複数の受光センサＳＰの受光量を比較して大きい方の受光センサＳＰを第１センサとして特定するようにしたので、第１センサをより確実に特定することが可能となる。
【００４５】
受光部８に対して検知対象物が通過する際の各受光センサＳＰの検知状況を逐次蓄積する受光メモリ３２を設け、制御部１は、受光メモリ３２に蓄積された各受光センサＳＰの検知状況に基づいて、第１及び第２センサを特定するようにしたので、第１及び第２センサをリアルタイムに特定する場合に限らず、より確実に特定することが可能となる。
【００４６】
制御部１は、第１センサ以外の受光センサＳＰで初めに検知しなくなった受光センサＳＰが複数存在していれば、一つ前のタイミングで取得した当該複数の受光センサＳＰの検知状況に基づいて第２センサを特定するようにしたので、第２センサをより確実に特定することが可能となる。
【００４７】
制御部１は、すべての受光センサＳＰが検知対象物を検知している状態が所定時間継続しているか否かに基づいて検知対象物が受光部８上に留まっているか否かの留め置き有無を検出するようにしたので、ジェスチャに応じたコマンドを発行する場合、検知対象物の移動方向と留め置き有無との組み合わせに応じたコマンドを発行することができ、より多くのコマンドの発行が可能となる。
また、上述のようにジェスチャの一部として留め置きを含めるようにすると、例えば、留め置き後の移動方向が留め置き前の移動方向に対してずれてしまうことがあるが、このような場合でも移動方向を適切に検出することができる。
【００４８】
なお、上述した実施形態においては、二次元平面上の左右方向（例えば、Ｘ軸方向）、上下方向（例えば、Ｙ軸方向）の移動と、留め置き有無とを検出するようにしたが、三次元空間の遠近方向（例えば、Ｚ軸方向）、つまり、受光部８に対して遠ざかる方向、近づく方向をジェスチャの一部として検出するようにしてもよい。この場合、受光部８上に留まっている留め置き状態において、検知対象物が近づく方向に移動すると、すべての受光センサＳＰの値が増加するので、近づく方向に移動していることを検出することができ、逆に、検知対象物が遠ざかる方向に移動すると、すべての受光センサＳＰの値が減少するので、遠ざかる方向に移動していることを検出することができる。このように遠近方向を含めることによって更に発行可能なコマンドの種類を増やすことができる。
【００４９】
上述した実施形態においては、４個の受光センサＳＰを縦横２列にマトリックス配列した場合を例示したが、これに限らず、３×３などのマトリックス配列であってもよい。また、各受光センサＳＰ同士の間を所定距離空けて配列するようにしてもよい。
【００５０】
上述した実施形態においては、検知対象物として人物を例示したが、ペット、自動車などであってもよい。
【００５１】
また、上述した実施形態においては、動作検出装置として携帯端末装置（タブレット端末装置）に適用した場合示したが、動作検出機能付きのパーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、腕時計、音楽プレイヤーなどであってもよい。
【００５２】
また、上述した実施形態において示した“装置”や“部”とは、機能別に複数の筐体に分離されていてもよく、単一の筐体に限らない。また、上述したフローチャートに記述した各ステップは、時系列的な処理に限らず、複数のステップを並列的に処理したり、別個独立して処理したりするようにしてもよい。
【００５３】
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は、これに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲を含むものである。
以下、本願出願の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
（付記）
（請求項１）
請求項１に記載の発明は、
複数個の受光センサを縦横複数列にマトリックス配列した構成のセンサ手段と、
前記センサ手段に対して検知対象物が通過する際に前記各受光センサによって検知された検知状況に基づいて、前記検知対象物が近づいたことを初めに検知した受光センサを第１センサとして特定すると共に、前記検知対象物が遠ざかったときに前記第１センサ以外の受光センサで初めに検知しなくなった受光センサを第２センサとして特定する特定手段と、
前記特定手段によって特定された第１及び第２センサの配列関係に基づいて、検知対象物の移動方向を検出する検出手段と、
を備えたことを特徴とする動作検出装置である。
（請求項２）
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の動作検出装置において、
前記第１及び第２センサの配列関係は、前記マトリックス配列の上側、下側、右側、左側のいずれに前記第１センサ及び第２センサがそれぞれ位置しているかの配列関係である、
ことを特徴とする動作検出装置である。
（請求項３）
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の動作検出装置において、
前記検出手段は、前記第１及び第２センサの配列関係のほか、当該第１及び第２センサ以外の他のセンサの検知状況を参照して検知対象物の移動方向を検出する、
ことを特徴とする動作検出装置である。
（請求項４）
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の動作検出装置において、
前記特定手段は、検知対象物が近づいたことを初めに検知した受光センサが複数存在している場合には、この複数のセンサの受光量を比較して大きい方の受光センサを前記第１センサとして特定する、
ことを特徴とする動作検出装置である。
（請求項５）
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の動作検出装置において、
前記センサ手段に対して検知対象物が通過する際の各受光センサの検知状況を蓄積する蓄積手段を更に備え、
前記特定手段は、前記蓄積手段に蓄積された各受光センサの検知状況に基づいて、第１センサ及び第２センサを特定する、
ことを特徴とする動作検出装置である。
（請求項６）
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の動作検出装置において、
前記蓄積手段は、各受光センサの検知状況を所定のタイミング毎に取得して逐次蓄積し、
前記特定手段は、前記第１センサ以外の受光センサで初めに検知しなくなった受光センサが複数存在している場合には、その初めに検知しなくなったタイミングよりも一つ前のタイミングで取得した当該複数の受光センサの検知状況に基づいて前記第２センサを特定する、
ことを特徴とする動作検出装置である。
（請求項７）
請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の動作検出装置において、
前記検出手段は、更に、前記すべてすべての受光センサが検知対象物を検知している状態が所定時間継続しているか否かに基づいて検知対象物が前記受光センサ上に留まっているか否かを検出する、
ことを特徴とする動作検出装置である。
（請求項８）
請求項８に記載の発明は、
動作検出装置のコンピュータを、
複数個の受光センサを縦横複数列にマトリックス配列した構成のセンサ手段に対して検知対象物が通過する際に前記各受光センサによって検知された検知状況に基づいて、前記検知対象物が近づいたことを初めに検知した受光センサを第１センサとして特定すると共に、前記検知対象物が遠ざかったときに前記第１センサ以外の受光センサで初めに検知しなくなった受光センサを第２センサとして特定する特定手段、
前記特定手段によって特定された第１及び第２センサの配列関係に基づいて、検知対象物の移動方向を検出する検出手段、
として機能させるためのプログラムである。
【符号の説明】
【００５４】
１  制御部
３  記憶部
７  発光部  
８  受光部
３１  プログラムメモリ
３２  受光メモリ
ＳＰ  受光センサ
【図１】
2015169488.tif 000003
【図２】
2015169488.tif 000004
【図３】
2015169488.tif 000005
【図４】
2015169488.tif 000006
【図５】
2015169488.tif 000007
【図６】
2015169488.tif 000008
【図７】
2015169488.tif 000009
【図８】
2015169488.tif 000010
【図９】
2015169488.tif 000011
【図１０】
2015169488.tif 000012
【図１１】
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