(57)【要約】【課題】  運転中であっても運転者が安全に操作をすることができる車載用の表示装置を提供する。【解決手段】  電子機器１は、表示面２６を有し、表示面２６の表示領域２６ａに画像を表示する表示部２１と、受光面４１ａを有する基体４１、基体４１に設けられ、指向性を有するレーザ光Ｌを受光面４１ａの法線方向に出射する発光部４２、および、基体４１に設けられ、発光部４２から出射され運転手の手Ｈで反射された光を受光する３つの受光部４３ａ〜４３ｃを備えるセンサ部２２と、３つの受光部４３ａ〜４３ｃによって受光された反射光の受光結果に基づいて、表示部２１を制御する制御部２３とを含み、表示領域２６ａの左右に沿う方向を左右方向Ｘとするとき、受光面４１ａが表示面２６の前方の左側または前方の右側に向くように、センサ部２２が、表示領域２６ａの周辺に固設されている。【選択図】      図４
2015019279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示面を有し、前記表示面の表示領域に画像を表示する表示部と、
受光面を有する基体、前記基体に設けられ、指向性を有する光を前記受光面の法線方向に出射する発光部、および、前記基体に設けられ、前記発光部から出射され被検出体で反射された光を受光する１または複数の受光部を備えるセンサ部と、
前記受光部によって受光された反射光の受光結果に基づいて、前記表示部を制御する制御部とを含み、
前記表示領域の左右に沿う方向を左右方向とするとき、前記受光面が前記表示面の前方左側または前方右側に臨むように、前記センサ部が、前記表示領域の周辺に固定されていることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
表示面を有し、前記表示面の表示領域に画像を表示する表示部と、
受光面を有する基体、前記基体に設けられ、指向性を有する光を前記受光面の法線方向に出射する発光部、および、前記基体に設けられ、前記発光部から出射され被検出体で反射された光を受光する１または複数の受光部を備え、前記表示領域の周辺に設けられるセンサ部と、
前記受光部によって受光された反射光の受光結果に基づいて、前記表示部を制御する制御部と、
前記表示領域の左右に沿う方向を左右方向とするとき、前記受光面が前記表示面の前方左側に臨む第１姿勢と、前記受光面が前記表示面の前方右側に臨む第２姿勢との間で、前記センサ部を予め定める軸線まわりに回動させる回動部とを含むことを特徴とする電子機器。
【請求項３】
前記制御部は、前記受光部によって受光された反射光の受光強度の変化に基づいて、前記受光面に垂直な方向に関する被検出体の移動方向を判定し、該判定の結果に基づいて、前記表示部を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記受光面には、前記発光部を取り囲むように３つの受光部が設けられ、
前記制御部は、各受光部によって受光された反射光の位相差に基づいて、前記受光面に平行な方向に関する被検出体の移動方向を判定し、該判定の結果に基づいて、前記表示部を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の電子機器。
【請求項５】
前記表示部は、
表示パネルと、
前記表示パネルの側方に、前記センサ部を設置するための設置空間を形成する設置空間形成部と、
前記表示パネルおよび前記設置空間を前方側から被覆する透明の板状体と、
前記板状体において、前記表示領域よりも外方の領域のうち、前記設置空間が対向する領域を除く残余の領域に形成される遮光部とを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を表示する表示部を備える電子機器に関し、特に、自動車のセンターインフォメーションパネルに組付けて用いられる車載用の電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車のセンターインフォメーションパネルにおける運転席と助手席との間の中央部分に、カーナビゲーション装置などのように、画像を表示する表示部を搭載した電子機器を設置するケースが増えてきている。なお、センターインフォメーションパネルとは、運転席および助手席の前方に設けられたインストルメントパネルにおける車幅方向の中央部分のことを表しているものとする。
【０００３】
このような車載用の電子機器には、従来から、ユーザがその電子機器に対して、音量の調整および画面の切替えなどといった所望の機能あるいは動作を実行させるための入力手段として、ハードキーやタッチパネルが搭載されている。
【０００４】
しかしながら、ハードキーやタッチパネルといった入力手段は、それ自体に直接、手指を接触させないと入力を行うことができない。したがって、運転者が電子機器を操作しようとするためには、センターインフォメーションパネルの中央部分にまで手を伸ばさなければならない。それ故、運転者による運転中の操作は、事故に繋がる危険性が高いという問題がある。
【０００５】
一方、最近では、このような車載用の電子機器において、表示部における画像の表示領域の周辺に、静電容量型の近接センサを配設し、その近接センサによる検出信号に基づいて手指が装置の近傍に接近したことを感知すると、手指を接近させたユーザが、運転席および助手席のいずれに着座している者であるかを判断して、手指を接近させたユーザにとってタッチ操作を行い易いように、画面上におけるアイコンの配置位置などを変更するものも普及している。
【０００６】
しかしながら、このような電子機器であっても、最終的にはタッチパネルに対してタッチ操作をしなければ入力を行うことができず、すなわち、入力のためには、センターインフォメーションパネルの中央部分にまで手を伸ばす必要がある。
【０００７】
また、ここで用いられている静電容量型の近接センサは、手指の接近を感知することができる最大感知距離が２０ｍｍ程度と短い。したがって、ユーザの手の動き、すなわちジェスチャー動作による非接触での入力を実現するための入力手段として用いるのには不向きである。
【０００８】
たとえば特許文献１には、表示装置の動作を非接触で制御する技術として、表示領域の周辺に、光センサとしてフォトダイオードまたはフォトトランジスタを設け、光センサへ入射する周囲環境光の光量の変化に基づいて、バックライトの輝度を制御する技術が提案されている。
【０００９】
しかしながら、このような技術を車載用の電子機器に適用した場合であっても、光センサの近傍にまで手を伸ばさなければ、手が近接したことが確実に検出できるようなレベルにまで、光センサへ入射する周囲環境光の光量を低減させることができない。また、このように受光部だけを設けて周囲環境光の光量により制御を行う場合、その装置が使用される環境の明るさに大きく影響され、たとえば夜などのように車室内が暗くなっている状態では、入力手段として充分に機能させることができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１２−２４７６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、運転中であっても運転者が安全に操作をすることができる車載用の電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、表示面を有し、前記表示面の表示領域に画像を表示する表示部と、
受光面を有する基体、前記基体に設けられ、指向性を有する光を前記受光面の法線方向に出射する発光部、および、前記基体に設けられ、前記発光部から出射され被検出体で反射された光を受光する１または複数の受光部を備えるセンサ部と、
前記受光部によって受光された反射光の受光結果に基づいて、前記表示部を制御する制御部とを含み、
前記表示領域の左右に沿う方向を左右方向とするとき、前記受光面が前記表示面の前方左側または前方右側に臨むように、前記センサ部が、前記表示領域の周辺に固定されていることを特徴とする電子機器である。
【００１３】
また本発明は、表示面を有し、前記表示面の表示領域に画像を表示する表示部と、
受光面を有する基体、前記基体に設けられ、指向性を有する光を前記受光面の法線方向に出射する発光部、および、前記基体に設けられ、前記発光部から出射され被検出体で反射された光を受光する１または複数の受光部を備え、前記表示領域の周辺に設けられるセンサ部と、
前記受光部によって受光された反射光の受光結果に基づいて、前記表示部を制御する制御部と、
前記表示領域の左右に沿う方向を左右方向とするとき、前記受光面が前記表示面の前方左側に臨む第１姿勢と、前記受光面が前記表示面の前方右側に臨む第２姿勢との間で、前記センサ部を予め定める軸線まわりに回動させる回動部とを含むことを特徴とする電子機器である。
【００１４】
また本発明は、前記制御部は、前記受光部によって受光された反射光の受光強度の変化に基づいて、前記受光面に垂直な方向に関する被検出体の移動方向を判定し、該判定の結果に基づいて、前記表示部を制御することを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、前記受光面には、前記発光部を取り囲むように３つの受光部が設けられ、
前記制御部は、各受光部によって受光された反射光の位相差に基づいて、前記受光面に平行な方向に関する被検出体の移動方向を判定し、該判定の結果に基づいて、前記表示部を制御することを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、前記表示部は、
表示パネルと、
前記表示パネルの側方に、前記センサ部を設置するための設置空間を形成する設置空間形成部と、
前記表示パネルおよび前記設置空間を前方側から被覆する透明の板状体と、
前記板状体において、前記表示領域よりも外方の領域のうち、前記設置空間が対向する領域を除く残余の領域に形成される遮光部とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、センターインフォメーションパネルの中央部分に電子機器を組付けた場合に、ジェスチャー動作を検出するために用いられる、発光部からの指向性を有する光が、該中央部分から運転席の方へ向けて出射される。これにより、運転席に着座している者は、装置の近傍にまで手を伸ばすことなく、自身の近傍における光の通過領域で手を動かすこと、すなわちジェスチャー動作を行うことにより電子機器を操作することができる。したがって、運転中であっても、運転者が安全に操作をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子機器１の使用状態を説明するための図である。
【図２】センターインフォメーションパネル１１に組み付けられた電子機器１を、車両後方側から見た斜視図である。
【図３】図２におけるＩＩＩ部を分解して示す斜視図である。
【図４】図２における切断面線ＩＶ−ＩＶから見た断面図である。
【図５】電子機器１の電気的構成を示すブロック図である。
【図６】ユーザによって行われるジェスチャー動作の一例を示す図である。
【図７】図６に例示したジェスチャー動作を行った場合の各受光部４３ａ〜４３ｃによる受光強度を示すグラフである。
【図８】ユーザによって行われるジェスチャー動作の他の一例を示す図である。
【図９】図８に例示したジェスチャー動作を行った場合の各受光部４３ａ〜４３ｃによる受光強度を示すグラフである。
【図１０】ジェスチャー動作によって電子機器１を操作するときの制御部２３における処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１１】ジェスチャー動作によって電子機器１を操作するときの画面遷移の一例を示す図である。
【図１２】本発明の他の実施形態に係る電子機器１Ａを、車両後方側から見た斜視図である。
【図１３】本実施形態に係るセンサ部２２の設置態様を示す図である。
【図１４】図１２における切断面線ＸＩＶ−ＸＩＶから見た断面図である。
【図１５】本発明の他の実施形態に係るセンサ部２２Ａの構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係る電子機器１の使用状態を説明するための図であり、自動車を上方から見た状態を簡略化して示している。本実施形態に係る電子機器１は、図１に示すように、自動車の車室内に設けられるセンターインフォメーションパネル１１における、車幅方向Ｄ１の中央部分１１ａ、すなわち運転席１２と助手席１３との間の部分１１ａに組み付けて用いられる車載用の電子機器であり、たとえばカーナビゲーション機能、音楽再生機能、ラジオ機能およびテレビ機能などを有する電子機器によって実現される。ここで、センターインフォメーションパネル１１とは、運転席１２および助手席１３の前方に設けられたインストルメントパネルにおける車幅方向Ｄ１の中央部分のことを表しているものとする。
【００２０】
なお、図１では、車両を後方から見たときに、車体１４の右側に運転席１２が設けられ、車体１４の左側に助手席１３が設けられる自動車を例示している。また、参照符Ｍ１は、運転席１２に着座している者、すなわち運転者を示し、参照符Ｍ２は、助手席１３に着座している者を示している。さらに、参照符１５は、後部座席を示し、参照符１６は、ステアリングホイール（操舵輪）を示し、参照符Ｄ２は、車両の前後方向を示している。
【００２１】
図２は、センターインフォメーションパネル１１に組み付けられた電子機器１を、車両後方側から見た斜視図である。図３は、図２におけるＩＩＩ部を分解して示す斜視図である。図４は、図２における切断面線ＩＶ−ＩＶから見た断面図である。
【００２２】
電子機器１は、表示面２６を有し、表示面２６における表示領域２６ａに画像データに応じた画像を表示する表示部２１と、表示領域２６ａの周辺に設置されるセンサ部２２と、センサ部２２による検出結果に基づいて、表示部２１を制御する制御部２３（図５参照）と、液晶表示パネル３１に重畳して設けられるタッチパネル２４とを含んで構成される。
【００２３】
ここで、電子機器１において、表示面２６に平行な方向のうち、表示領域２６ａに表示される画像の左右に沿う方向を左右方向Ｘ、表示領域２６ａに表示される画像の上下に沿う方向、すなわち左右方向Ｘに垂直な方向を上下方向Ｙとする。また、表示面２６に垂直な方向、すなわち左右方向Ｘおよび上下方向Ｙのいずれにも垂直な方向を前後方向Ｚとし、前後方向Ｚの一方であって、表示面２６の法線方向を前方とする。
【００２４】
電子機器１は、表示面２６が車両後方に臨み、その左右方向Ｘが車幅方向Ｄ１に一致するような姿勢で、センターインフォメーションパネル１１の中央部分１１ａに組み付けられる。なお、電子機器１は、その前後方向Ｚが車両の前後方向Ｄ２に一致するような姿勢で組み付けられてもよく、あるいは、前後方向Ｚが車両の前後方向Ｄ２に対して交差するような姿勢、具体的には、表示面２６が少し上方に向くような姿勢で組み付けられてもよい。
【００２５】
表示部２１は、本実施形態では、液晶ディスプレイ装置によって実現され、ＣＦ（Color Filter）基板３１ａ、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板３１ｂ、およびＣＦ基板３１ａとＴＦＴ基板３１ｂとの間に設けられた液晶層３１ｃを有する液晶表示パネル３１、ならびに、液晶表示パネル３１の背面側に設けられ、液晶表示パネル３１に向けて光を照射する図示しないバックライトユニットを含んで構成される。
【００２６】
なお、本実施形態では、液晶ディスプレイ装置によって表示部２１が実現されているが、これに限らず、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ装置またはプラズマディスプレイ装置といった他の周知のディスプレイ装置によって実現されてもよい。
【００２７】
表示部２１は、図３および図４に示すように、液晶表示パネル３１およびバックライトユニットのほかに、液晶表示パネル３１の側方、本実施形態では液晶表示パネル３１の下方に設けられるフレーム部材３２と、液晶表示パネル３１およびフレーム部材３２を前方側から被覆する、無色透明で矩形板状に形成されたカバーガラス３３と、カバーガラス３３と液晶表示パネル３１との間に配設されるタッチパネル２４における周縁部に形成された配線部２４ａやその他の内部構造を、外部から視認できないようにするために、カバーガラス３３の背面に、その周縁辺に沿って矩形枠状に形成されたブラックマスク３４（遮光部）と、表示面２６が外部に露出するように、液晶表示パネル３１、バックライトユニットおよびカバーガラス３３などを収容する筐体（図示せず）とを含んで構成される。なお、カバーガラス３３は透明体であればよく、着色していてもよい。
【００２８】
フレーム部材３２は、本実施形態では、筐体とは別体の部品として設けられているが、これに限らず、筐体の一部として構成されてもよい。このフレーム部材３２には、前方側に開口し、センサ部２２を収容可能な設置空間Ｓを規定する設置空間形成部３２ａが形成される。本実施形態では、設置空間形成部３２ａは、フレーム部材３２に２つ形成される。各設置空間形成部３２ａは、電子機器１における左右方向Ｘの中央部を挟むように、左右方向Ｘの両側にそれぞれ形成される。
【００２９】
ブラックマスク３４は、カバーガラス３３の背面、すなわち液晶表示パネル３１に臨む側の表面における、表示領域２６ａよりも外方の領域２６ｂのうちの、設置空間Ｓが対向する領域２６ｃを除いた残余の領域に、遮光性を有する材料または部材を敷設することにより形成される。
【００３０】
センサ部２２は、図３に示すように、発光部４２と、３つの受光部４３ａ〜４３ｃと、発光部４２および受光部４３を支持する基体４１とを含んで構成される。発光部４２は、指向性を有する光としてレーザ光Ｌを出射する光源から成り、たとえば半導体レーザによって実現される。
【００３１】
発光部４２は、基体４１の一主面である受光面４１ａの法線方向にレーザ光Ｌを出射するように、基体４１に設置される。３つの受光部４３ａ〜４３ｃは、発光部４２から出射されたレーザ光Ｌのうち、被検出体であるユーザの手Ｈで反射された光を受光するために設けられる。３つの受光部４３ａ〜４３ｃは、受光面４１ａの略中央に配置された発光部４２を取り囲むようにそれぞれ配置されて、基体４１に設置される。
【００３２】
なお、発光部４２としてレーザ製品を用いる場合には、出射されるレーザ光Ｌが人体に影響を与えないように、ＪＩＳＣ６８０２のクラス１基準のレーザ製品が用いられ、本実施形態では、波長６５５ｎｍ、出力０．２４ｍＷのものが用いられる。
【００３３】
センサ部２２は、上記のように、指向性を有するレーザ光Ｌを受光面４１ａの法線方向に出射し、その反射光を受光面４１ａに配設された各受光部４３ａ〜４３ｃで受光する構成である。したがって、受光面４１ａに対向する空間において、受光面４１ａからその法線方向に１００ｍｍ以上離れた場所であっても、各受光部４３ａ〜４３ｃによって受光される反射光の受光強度によって、被検出体の有無を検出することができる。
【００３４】
本実施形態では、２つのセンサ部２２が、その受光面４１ａが前記開口に臨むような姿勢で各設置空間Ｓにそれぞれ収容されて、設置空間形成部３２ａに固設される。ここで、図４に示すように、表示領域２６ａの中心を通り、左右方向Ｘに垂直な仮想平面を平面Ｖとすると、詳細には、各センサ部２２は、受光面４１ａの法線方向すなわちレーザ光Ｌの出射方向が、平面Ｖから離反していくような方向となるような姿勢で、設置空間形成部３２ａに固設される。
【００３５】
つまり、電子機器１をその後方側から見たときに左側に配置されるセンサ部２２、すなわち図４において左側に記載のセンサ部２２は、その受光面４１ａが、前方の左側に向くような姿勢で、設置空間形成部３２ａに固設される。一方、電子機器１をその後方側から見たときに右側に配置されるセンサ部２２、すなわち図４において右側に記載のセンサ部２２は、その受光面４１ａが、前方の右側に向くような姿勢で、設置空間形成部３２ａに固設される。
【００３６】
これにより、図１に示すように、電子機器１を、センターインフォメーションパネル１１における車幅方向Ｄ１の中央部分１１ａに組み付けたときに、運転席１２側に配置されるセンサ部２２からは、中央部分１１ａから運転席１２に向かう方向にレーザ光Ｌが出射されることとなる。同様に、助手席１３側に配置されるセンサ部２２からは、中央部分１１ａから助手席１３に向かう方向にレーザ光Ｌが出射されることとなる。換言すると、センサ部２２の受光面４１ａを含む仮想平面と表示面２６を含む仮想平面とは交差するように配置され、運転席１２側に配置されるセンサ部２２の受光面４１ａは、運転席１２に対向し、助手席１３側に配置されるセンサ部２２の受光面４１ａは、助手席１３に対向している。
【００３７】
なお、センサ部２２は、その受光面４１ａを含む仮想平面と平面Ｖとの交線が上下方向Ｙに平行に延びるような姿勢で、設置空間形成部３２ａに固設されてもよく、あるいは、その受光面４１ａを含む仮想平面と平面Ｖとの交線が上下方向Ｙに対して傾斜して延びるような姿勢、たとえば受光面４１ａが少し上方に向くような姿勢で、設置空間形成部３２ａに固設されてもよい。
【００３８】
図５は、電子機器１の電気的構成を示すブロック図である。図５に示すように、受光部４３ａ〜４３ｃによって受光された反射光の受光結果を示す信号は、検出回路２５ａ〜２５ｃを介して、制御部２３へそれぞれ入力される。
【００３９】
制御部２３は、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えるマイクロコンピュータによって実現され、ＲＯＭに格納されているプログラムに従って、電子機器１における各部の動作を制御する。
【００４０】
本実施形態では、制御部２３は、電子機器１に電源が投入されると、発光部４２を駆動して、レーザ光Ｌを出射させる。また、制御部２３は、検出回路２５ａ〜２５ｃを介して入力される反射光の受光結果を示す信号に基づいて、ユーザによって行われたジェスチャー動作、具体的には、センサ部２２の受光面４１ａに対向する空間において、ユーザが手Ｈをどの方向に移動させたかを判断し、その判断結果に対応する処理を実行することで表示部２１を制御する。
【００４１】
図６は、ユーザによって行われるジェスチャー動作の一例を示す図であり、図７は、図６に例示したジェスチャー動作を行った場合の各受光部４３ａ〜４３ｃによる受光強度を示すグラフである。
【００４２】
なお、図７に示すグラフは、横軸に時間をとり、縦軸に検出出力をとっている。すなわち、図７に示すグラフは、図６に例示したジェスチャー動作を行った場合の、時間の経過に伴う各受光部４３ａ〜４３ｃにおける受光強度の変化の様子を示している。ここで、実線４５ａは、受光部４３ａにおける受光強度の経時変化を示し、一点鎖線４５ｂは、受光部４３ｂにおける受光強度の経時変化を示し、破線４５ｃは、受光部４３ｃにおける受光強度の経時変化を示している。
【００４３】
図６に示すように、設置空間形成部３２ａに固設されたセンサ部２２が、その受光面４１ａに対向する側から見たときに、発光部４２の左上方に受光部４３ａが配置され、発光部４２の右上方に受光部４３ｂが配置され、発光部４２の下方に受光部４３ｃが配置されて構成されているものとする。
【００４４】
この場合、図６に示すように、受光面４１ａに対向する空間を横切ってセンサ部２２の左方から右方へ手Ｈを移動させると、図７に示すように、３つの受光部４３ａ〜４３ｃのうち、先ず最初に、最も左側に配置されている受光部４３ａによって受光強度の変化が検出され、次に、真ん中に配置されている受光部４３ｃによって受光強度の変化が検出され、最後に、最も右側に配置されている受光部４３ｂによって受光強度の変化が検出される。
【００４５】
したがって、制御部２３は、検出回路２５ａ〜２５ｃを介して入力される反射光の受光結果を示す信号に基づいて、３つの受光部４３ａ〜４３ｃによる受光強度の変化の検出順を特定することにより、すなわち、３つの受光部４３ａ〜４３ｃによって受光された反射光の位相差に基づいて、受光面４１ａに平行な方向に関する手Ｈの移動方向を判定することができる。
【００４６】
【表１】
2015019279.tif 000003
【００４７】
表１は、３つの受光部４３ａ〜４３ｃによる受光強度の変化の検出順と手の移動方向の判定結果との対応関係を示す表Ｔである。制御部２３は、３つの受光部４３ａ〜４３ｃによる受光強度の変化の検出順を、この表Ｔに照らし合わせることにより、受光面４１ａに平行な方向に関する手Ｈの移動方向を判定する。具体的には、図７のように、受光部４３ａが１番目、受光部４３ｃが２番目、受光部４３ｂが３番目であると、左方から右方へ手Ｈが移動されたと判定し、受光部４３ｂが１番目、受光部４３ｃが２番目、受光部４３ａが３番目であると、右方から左方へ手Ｈが移動されたと判定する。
【００４８】
また、受光部４３ａおよび受光部４３ｂにおいて略同時に受光強度の変化が検出された後に、受光部４３ｃにおいて受光強度の変化が検出されると、上方から下方へ手Ｈが移動されたと判定し、受光部４３ｃにおいて受光強度の変化が検出された後に、受光部４３ａおよび受光部４３ｂにおいて略同時に受光強度の変化が検出されると、下方から上方へ手Ｈが移動されたと判定する。
【００４９】
なお、表１では、受光面４１ａに平行な方向のうち、センサ部２２に対する左右方向への手Ｈの移動および上下方向への手Ｈの移動のみを判定するように構成されているが、これに加えて、センサ部２２に対する斜め方向への手Ｈの移動、すなわち、左下方から右上方、右上方から左下方、左上方から右下方、および右下方から左上方への手Ｈの移動を判定するようにしてもよい。
【００５０】
図８は、ユーザによって行われるジェスチャー動作の他の一例を示す図であり、図９は、図８に例示したジェスチャー動作を行った場合の各受光部４３ａ〜４３ｃによる受光強度を示すグラフである。なお、図９に示すグラフは、図７に示すグラフと同様に、横軸に時間をとり、縦軸に検出出力をとっている。
【００５１】
図８では、受光面４１ａに対向する空間をセンサ部２２へ近接する方向へ、手Ｈを移動させた場合を示している。したがって、各受光部４３ａ〜４３ｃによる受光結果は略同一となり、図９では、実線４６によって、各受光部４３ａ〜４３ｃによる受光強度の経時変化を示している。
【００５２】
なお、図９において、受光強度Ｑｄ１は、受光面４１ａの法線方向における受光面４１ａからの距離がｄ１の地点に手Ｈが位置しているときの受光強度であり、受光強度Ｑｄ２は、受光面４１ａの法線方向における受光面４１ａからの距離がｄ２よりも遠方の地点に手Ｈが位置しているときの受光強度である。つまり、受光面４１ａに対向する空間において、手Ｈを受光面４１ａに近接させるほど、受光強度は大きくなる。
【００５３】
本実施形態では、制御部２３は、検出回路２５ａ〜２５ｃを介して入力される反射光の受光結果を示す信号に基づいて、各受光部４３ａ〜４３ｃによる受光強度と、予め定める閾値Ｑｔｈとを比較することにより、受光面４１ａに垂直な方向に関する手Ｈの移動方向を判定する。
【００５４】
具体的には、図９に示すように、各受光部４３ａ〜４３ｃによる受光強度が、予め定める閾値Ｑｔｈよりも小さい値から予め定める閾値Ｑｔｈよりも大きい値へ変化すると、受光面４１ａに近接する方向へ手Ｈが移動されたと判定し、各受光部４３ａ〜４３ｃによる受光強度が、予め定める閾値Ｑｔｈよりも大きい値から予め定める閾値Ｑｔｈよりも小さい値へ変化すると、受光面４１ａから離反する方向へ手Ｈが移動されたと判定する。
【００５５】
なお、受光面４１ａに垂直な方向に関する手Ｈの移動方向の判定方法については、上記の方法に限らず、たとえば、各受光部４３ａ〜４３ｃによる受光強度が、予め定める変化量以上に変化した場合に、手Ｈが受光面４１ａに垂直な方向に移動したと判定してもよい。具体的には、各受光部４３ａ〜４３ｃによる受光強度が、予め定める変化量以上に増大した場合には、受光面４１ａに近接する方向へ手Ｈが移動されたと判定し、各受光部４３ａ〜４３ｃによる受光強度が、予め定める変化量以上に減少した場合には、受光面４１ａから離反する方向へ手Ｈが移動されたと判定するようにしてもよい。
【００５６】
このように、本実施形態では、制御部２３は、検出回路２５ａ〜２５ｃを介して入力される反射光の受光結果を示す信号を監視することで、受光面４１ａに平行な方向および垂直な方向に関する手Ｈの移動方向を判定する。
【００５７】
図１０は、ジェスチャー動作によって電子機器１を操作するときの制御部２３における処理手順の一例を示すフローチャートである。図１１は、ジェスチャー動作によって電子機器１を操作するときの画面遷移の一例を示す図である。
【００５８】
表示部２１に、ジェスチャー動作によって操作入力が可能な画面が表示されると、処理が開始されて、ステップｓ１に進む。ここでは、ジェスチャー動作によって操作入力が可能な画面として、図１１（１）に示すように、複数のアイコン５１が表示されるとともに、選択用のカーソル５２が表示されている画面Ｋ１を例に挙げて説明する。
【００５９】
ステップｓ１で、制御部２３は、検出回路２５ａ〜２５ｃを介して入力される反射光の受光結果を示す信号に基づいて、３つの受光部４３ａ〜４３ｃにより検出される受光強度に変化があったか否かを判定し、変化があった場合にはステップｓ２に進み、変化がない場合にはステップｓ１に戻る。
【００６０】
ステップｓ２で、制御部２３は、３つの受光部４３ａ〜４３ｃにより検出される受光強度の変化が略同一であるか否かを判定し、略同一でない場合にはステップｓ３に進み、略同一である場合にはステップｓ４に進む。ここでは、制御部２３は、ジェスチャー動作における手Ｈの移動方向が、受光面４１ａに平行な方向への移動であるのか、受光面４１ａに垂直な方向への移動であるのかを判定している。
【００６１】
ステップｓ３で、制御部２３は、図８に示す表Ｔを参照し、手Ｈの移動方向を判定し、図１１（２）に示すように、判定結果に対応する方向へカーソル５２を移動させた画面Ｋ２を表示部２１に表示させる。図１１（２）では、受光面４１ａに対向する空間を横切ってセンサ部２２の上方から下方へ手Ｈが移動された場合を示している。
【００６２】
ステップｓ４で、制御部２３は、受光強度の変化を監視することにより、ジェスチャー動作における手Ｈの移動方向が、受光面４１ａに近接する方向への移動であるのか否かを判定する。受光面４１ａに近接する方向への移動である場合にはステップｓ５に進み、受光面４１ａから離反する方向への移動である場合にはステップｓ１に戻る。
【００６３】
ステップｓ５で、制御部２３は、図１１（３）に示すように、その時点においてカーソル５２が付されているアイコン５１に対応した画面Ｋ３を表示部２１に表示させ、処理を終了する。
【００６４】
なお、上記の例では、受光面４１ａに平行な方向への手Ｈの移動によって、対応する方向へカーソル５２を移動させ、受光面４１ａに近接する方向への手Ｈの移動によって、カーソル５２によって選択されているアイコン５１を確定するようにしているが、手Ｈの移動方向に対応する処理は、表示部２１に表示されている画面ごとに異ならせてもよい。
【００６５】
たとえば、地図画面あるいは写真などの静止画像が表示されている場合には、受光面４１ａに近接する方向への手Ｈの移動によって、縮尺を大きくあるいは画像を拡大するようにし、受光面４１ａから離反する方向への手Ｈの移動によって、縮尺を小さくあるいは画像を縮小するようにし、さらに、受光面４１ａに平行な方向への手Ｈの移動によって、表示エリアあるいは表示部分を、手Ｈの移動方向に一致する方向へ移動するようにしてもよい。
【００６６】
以上のように、電子機器１は、表示領域２６ａの周辺に、レーザ光Ｌを出射する発光部４２と３つの受光部４３ａ〜４３ｃとを備えたセンサ部２２を設けることで、その受光面４１ａに対向する空間におけるユーザの手Ｈの移動方向を検出することにより、非接触による簡易の入力手段としている。
【００６７】
そして、本実施形態では、２つのセンサ部２２を、受光面４１ａが、前方の右側および左側のそれぞれに向くような姿勢で固設している。したがって、電子機器１を、自動車のセンターインフォメーションパネル１１の中央部分１１ａに組み付けたとき、一方のセンサ部２２からは、中央部分１１ａから運転席１２に向かう方向にレーザ光Ｌを出射させ、他方のセンサ部２２からは、中央部分１１ａから助手席１３に向かう方向にレーザ光Ｌが出射させることができる。
【００６８】
レーザ光Ｌの出射方向が、車両の前後方向Ｄ２に平行となるようにセンサ部２２が固設される場合には、運転者Ｍ１は、運転席１２と助手席１３との間の空間にまで手を伸ばさなければ、ジェスチャー動作による入力を行うことができないが、本実施形態では、運転席１２に向かう方向にレーザ光Ｌが出射されるように構成されているので、運転者Ｍ１は、さほど手を伸ばすことなく、自身の近傍でジェスチャー動作による入力を行うことができる。したがって、運転者Ｍ１は、運転中であっても安全に操作をすることができる。
【００６９】
また、本実施形態によれば、運転者Ｍ１だけでなく、助手席１３に着座している者Ｍ２も、電子機器１の近傍にまで手を伸ばすことなく、自身の近傍でジェスチャー動作による入力を行うことができる。
【００７０】
また、本実施形態によれば、電子機器１を後方側から見たときに、左側に配置されるセンサ部２２が、その受光面４１ａが前方の左側に向くような姿勢で固設され、右側に配置されるセンサ部２２が、その受光面４１ａが前方の右側に向くような姿勢で固設されているので、運転席１２が車体１４の左右いずれの側に設けられている場合であっても、運転席１２に向かう方向にレーザ光Ｌを出射させることができる。
【００７１】
また、本実施形態によれば、センサ部２２には、発光部４２を取り囲むように３つの受光部４３ａ〜４３ｃが設けられているので、受光面４１ａに垂直な方向への手Ｈの移動だけでなく、受光面４１ａに平行な方向への手Ｈの移動についても検出することができる。したがって、より多くのパターンのジェスチャー動作を入力することができる。
【００７２】
また、本実施形態によれば、ブラックマスク３４の一部を除去することで、センサ部２２を、カバーガラス３３の背面側に設置するように構成されている。このように、センサ部２２を装置の内部に設けることで、外観が損なわれることを防止することができる。
【００７３】
なお、センサ部２２を固設する際には、組付対象の車種によって若干異なるが、電子機器１をセンターインフォメーションパネル１１の中央部分１１ａに組み付けたときに、運転席１２側に設けられるセンサ部２２が、ステアリングホイール１６と車幅方向Ｄ１における中央部との中間部付近に向けてレーザ光Ｌを出射するような角度で受光面４１ａが傾斜するように固設されるのが好ましい。
【００７４】
図１２は、本発明の他の実施形態に係る電子機器１Ａを、車両後方側から見た斜視図である。図１３は、本実施形態に係るセンサ部２２の設置態様を示す図である。図１４は、図１２における切断面線ＸＩＶ−ＸＩＶから見た断面図であり、図１４では、タッチパネル２４およびカバーガラス３３を省略して示している。
【００７５】
本実施形態に係る電子機器１Ａは、前述の実施形態に係る電子機器１と略同一に構成されるため、同一の構成については、同一の参照符を付し、重複する説明を省略する。前述の実施形態に係る電子機器１では、２つのセンサ部２２を、電子機器１における左右方向Ｘの中央部を挟むように配置し、それぞれ設置空間形成部３２ａに固設していたが、本実施形態に係る電子機器１Ａでは、センサ部２２が、左右方向Ｘにおける中央部に１つだけ回動可能に設けられる。
【００７６】
具体的には、本実施形態に係る電子機器１Ａは、センサ部２２を、設置空間Ｓにおいて、受光面４１ａが前方の左側に向くような予め定める第１の姿勢Ｆ１と、受光面４１ａが前方の右側に向くような予め定める第２の姿勢Ｆ２との間で、上下方向Ｙに延びる軸線Ｊまわりに回動させる回動部６０と、センサ部２２の姿勢を、第１の姿勢Ｆ１と第２の姿勢Ｆ２との間で切り替えるための切替スイッチ６４とをさらに含んで構成される。
【００７７】
回動部６０は、たとえば、図１３に示すように、軸線Ｊに沿って延びる柱状部材であって、その一端部に、受光面４１ａにおける上下方向が軸線Ｊの延在方向に一致するような姿勢で、センサ部２２が固定される支軸６１と、支軸６１の他端部に、支軸６１と同軸に設けられるウォームホイール６２ａ、およびウォームホイール６２ａに噛合するウォーム６２ｂから成るウォームギア６２と、ウォーム６２ｂをその軸線まわりに回転駆動するモータ６３とによって構成される。
【００７８】
切替スイッチ６４は、たとえば２接点のスライドスイッチによって実現され、制御部２３によって、いずれの接点に接続されているかが監視され、制御部２３は、一方の接点から他方の接点に切り替えられると、センサ部２２が、第１の姿勢Ｆ１から第２の姿勢Ｆ２まで角変位するように、モータ６３を正転させる。逆に、他方の接点から一方の接点に切り替えられると、センサ部２２が、第２の姿勢Ｆ２から第１の姿勢Ｆ１まで角変位するように、モータ６３を逆転させる。
【００７９】
つまり、本実施形態に係る電子機器１Ａは、切替スイッチ６４が、一方の接点に接続されているときには、センサ部２２は第１の姿勢Ｆ１で支持され、他方の接点に接続されているときには、センサ部２２は第２の姿勢Ｆ２で支持される。すなわち、ユーザは、切替スイッチ６４を操作することにより、運転席１２に向かう方向へレーザ光Ｌが出射される状態と、助手席１３に向かう方向へレーザ光Ｌが出射される状態とを切り替えることができる。このように、本実施形態によれば、１つのセンサ部２２によって、運転席１２に向かう方向と助手席１３に向かう方向とにレーザ光Ｌを出射させることができるので、前述の実施形態に係る電子機器１に比べて、装置構成を簡略化することができる。
【００８０】
なお、本実施形態では、回動部６０を、ウォームギア６２とモータ６３とを用いて構成しているが、これに限らず、他のアクチュエータが用いて構成してもよい。
【００８１】
図１５は、本発明の他の実施形態に係るセンサ部２２Ａの構造を示す図である。前述の各実施形態では、発光部４２を取り囲むように３つの受光部４３ａ〜４３ｃが設けられたセンサ部２２が電子機器１，１Ａに搭載されていたが、このようなセンサ部２２に替えて、図１５に示すような、発光部４２と受光部４３とがそれぞれ１つずつ搭載されたセンサ部２２Ａが用いられてもよい。この場合には、センサ部２２を用いる場合とは異なり、ジェスチャー動作は、受光面４１ａに垂直な方向にのみ手Ｈを移動させることによって行われる。
【符号の説明】
【００８２】
１  電子機器
１１  センターインフォメーションパネル
１２  運転席
１３  助手席
２１  表示部
２２  センサ部
２３  制御部
２４  タッチパネル
２６  表示面
２６ａ  表示領域
３１  液晶表示パネル
３２  フレーム部材
３２ａ  設置空間形成部
３３  カバーガラス
３４  ブラックマスク
４１ａ  受光面
４２  発光部
４３ａ〜４３ｃ  受光部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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