(57)【要約】【課題】操作に要する時間を短縮し、操作性の向上を図る。【解決手段】検知対象物までの距離に応じた検出信号を出力する右側及び左側光学センサ装置１１Ｒ、１１Ｌと、前記右側及び左側光学センサ装置１１Ｒ、１１Ｌのそれぞれの検出信号ＰＤＲ、ＰＤＬに基づいて操作量を決定して出力する信号処理ユニット１２とを備え、前記信号処理ユニット１２は、前記右側及び左側光学センサ装置１１Ｒ、１１Ｌのそれぞれの検出信号ＰＤＲ、ＰＤＬに基づいて、前記検知対象物上の２点間の傾きに応じた前記操作量を決定する無接触操作装置１０を提供する。【選択図】図３
2008083946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検知対象物までの距離に応じた検出信号を出力する２つの非接触センサと、
前記非接触センサのそれぞれの検出信号に基づいて操作量を決定して出力する信号処理ユニットとを備え、
前記信号処理ユニットは、前記非接触センサのそれぞれの検出信号に基づいて、前記検知対象物上の２点間の傾きに応じた前記操作量を決定する
ことを特徴とする無接触操作装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無接触操作装置において、
少なくとも３つ以上の前記非接触センサを備え、
前記信号処理ユニットは、前記非接触センサのそれぞれの検出信号に基づいて、前記検知対象物上の２点間の傾きを複数特定し、各傾きに応じて前記操作量を決定する
ことを特徴とする無接触操作装置。
【請求項３】
請求項１に記載の無接触操作装置において、
前記信号処理ユニットは、前記複数の傾きのそれぞれに基づいて、表示装置に表示されているオブジェクトの移動方向及び移動量を示す前記操作量を決定する
ことを特徴とする無接触操作装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の無接触操作装置において、
前記信号処理ユニットは、前記傾きに応じた操作量を、前記非接触センサのそれぞれから前記検知対象物までの距離の平均に応じて増減させる
ことを特徴とする無接触操作装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の無接触操作装置において、
前記信号処理ユニットは、前記傾きに応じた操作量を、前記非接触センサのそれぞれから前記検知対象物までの距離の平均に応じて増減させる
ことを特徴とする無接触操作装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の無接触操作装置において、
前記信号処理ユニットが前記非接触センサのそれぞれの検出信号を取り込み前記操作量を出力する時間間隔を、前記ユーザごと又は前記操作対象ごとに設定可能にした
ことを特徴とする無接触操作装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の無接触操作装置において、
前記検知対象物が人体の一部であることを特徴とする無接触操作装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の無接触操作装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項９】
請求項８に記載の電子機器において、
表示パネルを有した表示装置を備え、
前記表示パネルの裏側に前記無接触操作装置を設けたことを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の電子機器において、
車両に搭載される車載機器であることを特徴とする電子機器。
【請求項１１】
音声を車室内に出力すると共に、当該音声の音量を調整可能に構成された車載機器において、
装置本体のフロント部分に設けられ、当該フロント部分にかざされたユーザの手の平までの距離に応じた検出信号を出力する２つの非接触センサと、
操作対象の操作量を、前記非接触センサのそれぞれの検出信号に基づいて決定して出力する信号処理ユニットとを備え、
前記信号処理ユニットが、前記非接触センサのそれぞれの検出信号に基づいて、前記手の平内の２点間の傾きに応じた前記操作量を決定して出力する無接触操作装置を有し、
前記無接触操作装置が出力する前記操作量に基づいて前記音量を調整することを特徴とする車載機器。
【請求項１２】
車室内に設けられる装置本体のフロント部分に表示装置を備える車載機器において、
前記装置本体のフロント部分に設けられ、当該フロント部分にかざされたユーザの手の平までの距離に応じた検出信号を出力する２つの非接触センサと、
操作対象の操作量を、前記非接触センサのそれぞれの検出信号に基づいて決定して出力する信号処理ユニットとを備え、
前記信号処理ユニットが、前記非接触センサのそれぞれの検出信号に基づいて、前記手の平内の２点間の傾きに応じた前記操作量を決定して出力する無接触操作装置を有し、
前記表示装置に表示されているオブジェクトを、前記無接触操作装置が出力する前記操作量に応じた方向及び移動量で移動させることを特徴とする車載機器。
【請求項１３】
請求項１２に記載の車載機器において、
前記無接触操作装置が少なくとも３つ以上の前記非接触センサを備え、前記信号処理ユニットが、前記非接触センサのそれぞれの検出信号に基づいて、前記検知対象物上の２点間の傾きを複数特定し各傾きに応じて前記操作量を決定すると共に、
前記表示装置が地図画像を表示し、
前記表示装置に表示されている地図画像を、前記無接触操作装置が出力する前記操作量に応じたスクロール方向及びスクロール量でスクロール表示する
ことを特徴とする車載機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザが操作子に触れる事なく機器に対する各種操作を可能にするための無接触操作装置、この無接触操作装置を備えた電子機器及び車載機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイ等のディスプレイデバイス技術の発展に伴い、各種電子機器に搭載されるディスプレイ装置の大型化が進み、情報提示における視認性の向上に寄与している。また、車載音響機器や車載情報機器等の車載機器においても同様にディスプレイ装置の大型化が進んでおり、それに伴って表示内容の充実、及び、視認性の向上が図られている。しかしながら、車載機器の場合は、一般の家庭用機器とは違い、車室内という空間が限定された場所に設置されることから装置本体のサイズに制約があり、ディスプレイ装置が大型化すると、車載装置を操作するための各種の操作ボタンを配置する配置スペースが狭くなるという問題がある。特に、車載機器においては、搭乗者がシートに座った位置から操作し易いレイアウトで各種の操作ボタンが車載機器に配置されていることが重要であるためレイアウトの制約を受け、ディスプレイ装置の大型化によって制限されたスペースに操作性を損なわないレイアウトで各種の操作ボタンを配置することは非常に困難である。
【０００３】
そこで操作ボタンをダウンサイズすることが考えられるが、操作ボタンのダウンサイズにも限度がある。例えば、ボリューム調整用の操作子として、ボリューム調整量をユーザが把握し易くするために、内部に抵抗部品を有して構成された直線にスライド移動するつまみ部を有したスライダ操作子や、つまみ部が回転する回転式の回転操作子が用いられるのが一般的である。しかしながら、この種の操作子にあっては、つまみ部や当該つまみ部の操作に応じて駆動される機械的な構造体を有し、また、つまみ部を可動するためのスペースが必要となるため、操作子の小型化には限度があり、さらに、車載装置のフロント面からつまみ部が突出するため、この種の操作子を配設可能な箇所が限定されるという問題がある。
【０００４】
ボリューム調整用の操作子には、上記の種類の操作子の他にも、ボリュームアップ用の押下スイッチと、ボリュームダウン用の押下スイッチとの２つの押下スイッチとを備えて構成された操作子が用いられることもあるが、この操作子にあっても、２つの押下スイッチという機械的な構造体を配設する必要があり配置可能な箇所が限定されるという問題を有する。
したがって、上記のような操作子をディスプレイ装置の周囲に配設すると、操作子のサイズと配設箇所の自由度の低さによりディスプレイ装置のサイズを制限する要因となる。
【０００５】
そこで近年では、ディスプレイ装置自体に操作子の機能を持たせることで当該ディスプレイ装置の周囲に配設すべき操作子を削減すべく、パネル部分にタッチパネルを設けたディスプレイ装置が広く実用化されている。しかしながら、例えば車載機器のボリューム調整をタッチパネルの操作により行う構成とすると、カーオーディオ装置等の車載機器においては、ボリューム調整は常に操作可能にする必要のある機能であるため、ボリューム調整用の操作キーをディスプレイ装置に定常的に表示しておく必要が生じる。このため、車載機器にて実行されるアプリケーションを開発する際には、各アプリケーションのＧＵＩ（グラフィカルユーザーインターフェース）にボリューム調整用の操作キーを表示する機能を設ける必要が生じ、アプリケーションの開発作業が煩雑になる。
【０００６】
ユーザがつまみ部やタッチパネルに表示された操作キーを操作する必要のある上記の各種の操作子の代わりとなる技術として、光センサを用いてユーザの動作を検出し、その動作により装置への操作入力を可能にした技術（以下、「無接触操作技術」と言う）が提案されている。この無接触操作技術においては、ユーザが光センサの上を横切るように指等を移動させたときの当該光センサの受光量の変化に応じて操作が入力されるようになっている。また、２つの光センサを並設することで、ユーザが２つの光センサを横切るように指等を移動させたときの各光センサのオン／オフのタイミングの差異を検出し、この検出値に基づいて指等の移動方向及び移動速度を推定し、これらの移動方向及び移動速度に応じて操作量を可変させて操作入力可能にすることもできるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−２８１９６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の無接触操作技術においては、次のような問題がある。すなわち、２つの光センサを用いて操作を検出する構成においては、１回の操作の検知には、指等の検知対象物が少なくとも２つの光センサの上を１回通過する時間を要する。したがって、ユーザが何度も操作を繰り返す場合には、２つの光センサの上を指等を通過させて１回の操作を行った後、もう一度、指等を元の位置に戻してから２回目の操作を行うため、結果として、１回あたりの操作に要する時間が約２倍になってしまう。
【０００８】
そのため、従来の無接触操作技術を、例えば、ボリューム調整操作に適用した場合、ユーザは、調整量を小さくすべく指等をゆっくり動かしたり、或いは、調整量を大きくすべく速く動かしたりといった動作を繰り返して目的の音量に調整することとなるが、その場合には、目的の音量に調整するまでに多くの時間を要するという問題がある。特に、車室内にあっては、１回の操作で上げる音量を大きくすると問題が生じるため、少しずつ繰り返し音量を上げていくことになり必然的に操作回数が多くなる。また、かかる問題は、ボリューム調整操作に限らず、多数の項目の中から目的の項目を選択する選択操作に、上記の技術を応用した場合であっても、目的の項目を選択するまでに多くの繰り返し操作を要することから同様の問題を生じる。
【０００９】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、操作に要する時間を短縮し、操作性の向上を図ることのできる無接触操作装置、電子機器及び車載機器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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、検知対象物までの距離に応じた検出信号を出力する２つの非接触センサと、前記非接触センサのそれぞれの検出信号に基づいて操作量を決定して出力する信号処理ユニットとを備え、前記信号処理ユニットは、前記非接触センサのそれぞれの検出信号に基づいて、前記検知対象物上の２点間の傾きに応じた前記操作量を決定することを特徴とする無接触操作装置を提供する。
【００１１】
また本発明は、上記発明において、少なくとも３つ以上の前記非接触センサを備え、前記信号処理ユニットは、前記非接触センサのそれぞれの検出信号に基づいて、前記検知対象物上の２点間の傾きを複数特定し、各傾きに応じて前記操作量を決定することを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、上記発明において、前記信号処理ユニットは、前記複数の傾きのそれぞれに基づいて、表示装置に表示されているオブジェクトの移動方向及び移動量を示す前記操作量を決定することを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、上記発明において、前記信号処理ユニットは、前記傾きに応じた操作量を、前記非接触センサのそれぞれから前記検知対象物までの距離の平均に応じて増減させることを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、上記発明において、前記信号処理ユニットは、前記傾きに応じた操作量を、前記非接触センサのそれぞれから前記検知対象物までの距離の平均に応じて増減させることを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、上記発明において、前記信号処理ユニットが前記非接触センサのそれぞれの検出信号を取り込み前記操作量を出力する時間間隔を、前記ユーザごと又は前記操作対象ごとに設定可能にしたことを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、上記発明において、前記検知対象物が人体の一部であることを特徴とする。
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明は、上記発明のいずれかに記載の無接触操作装置を備えたことを特徴とする電子機器を提供する。
【００１８】
また本発明は、上記発明において、表示パネルを有した表示装置を備え、前記表示パネルの裏側に前記無接触操作装置を設けたことを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、上記発明において、車両に搭載される車載機器であることを特徴とする。
【００２０】
上記目的を達成するために、本発明は、音声を車室内に出力すると共に、当該音声の音量を調整可能に構成された車載機器において、装置本体のフロント部分に設けられ、当該フロント部分にかざされたユーザの手の平までの距離に応じた検出信号を出力する２つの非接触センサと、操作対象の操作量を、前記非接触センサのそれぞれの検出信号に基づいて決定して出力する信号処理ユニットとを備え、前記信号処理ユニットが、前記非接触センサのそれぞれの検出信号に基づいて、前記手の平内の２点間の傾きに応じた前記操作量を決定して出力する無接触操作装置を有し、前記無接触操作装置が出力する前記操作量に基づいて前記音量を調整することを特徴とする。
【００２１】
また上記目的を達成するために、本発明は、車室内に設けられる装置本体のフロント部分に表示装置を備える車載機器において、前記装置本体のフロント部分に設けられ、当該フロント部分にかざされたユーザの手の平までの距離に応じた検出信号を出力する２つの非接触センサと、操作対象の操作量を、前記非接触センサのそれぞれの検出信号に基づいて決定して出力する信号処理ユニットとを備え、前記信号処理ユニットが、前記非接触センサのそれぞれの検出信号に基づいて、前記手の平内の２点間の傾きに応じた前記操作量を決定して出力する無接触操作装置を有し、前記表示装置に表示されているオブジェクトを、前記無接触操作装置が出力する前記操作量に応じた方向及び移動量で移動させることを特徴とする。
【００２２】
また本発明は、上記発明において、前記無接触操作装置が少なくとも３つ以上の前記非接触センサを備え、前記信号処理ユニットが、前記非接触センサのそれぞれの検出信号に基づいて、前記検知対象物上の２点間の傾きを複数特定し各傾きに応じて前記操作量を決定すると共に、前記表示装置が地図画像を表示し、前記表示装置に表示されている地図画像を、前記無接触操作装置が出力する前記操作量に応じたスクロール方向及びスクロール量でスクロール表示することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、２つの非接触センサのそれぞれの検出信号に基づいて、検知対象物上の２点間の傾きに応じた操作量を決定する構成としたため、検知対象物を傾けるだけで、所望の操作量の操作を実行することが可能となり、操作を何度も繰り返し行う必要がなく操作に要する時間が短縮される。また、２つの非接触センサの上方で検知対象物を傾けるだけで操作入力が可能になるため、操作用のつまみ部等を操作する必要がなく、操作が簡単になり、以って、操作性の向上を図ることができる。さらに、つまみ部等の稼働部材等の機械的な構造体を設ける必要がないため、サイズの小型化と配置箇所の自由度の向上とを図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、車載機器の一態様たるカーオーディオ装置１の構成を示す図である。図１（Ａ）に示すように、カーオーディオ装置１は、フロント部分２Ａを露出させるように車両のセンターコンソールに収納される装置本体２と、表示パネルとしての液晶パネル４を有する表示装置３とを備え、この表示装置３が装置本体２のフロント部分２Ａに配設されている。さらに、図１（Ｂ）に示すように、表示装置３の液晶パネル４は赤外波長帯域に透過率の高い領域を有し、当該液晶パネル４の裏側には、フロント部分２Ａの正面に向けて赤外光を放射して検知対象物を検知する右側光学センサ装置１１Ｒ及び左側光学センサ装置１１Ｌを有した無接触操作装置１０が配設されている。
【００２５】
具体的には、無接触操作装置１０は、カーオーディオ装置１のボリューム（音量）調整操作を受け付けるものであり、液晶パネル４の裏側に、上記右側光学センサ装置１１Ｒ及び左側光学センサ装置１１Ｌが間隔Ｗを設けて並設されている。右側及び左側光学センサ装置１１Ｒ、１１Ｌは、赤外線レーザ又は赤外線ＬＥＤを有し赤外光を液晶パネル４の正面に向けて放射する発光装置と、この赤外線が発光装置の正面に位置する物体に反射して戻ってくる反射光を受光して、受光強度に応じた電気信号を検出信号として出力する受光装置とを備えており（共に図示せず）、これら右側及び左側光学センサ装置１１Ｒ、１１Ｌの検出信号に基づいてボリューム調整が行われる。なお、検出信号に基づくボリューム調整の詳細については後に詳述する。
【００２６】
表示装置３は、例えば現在再生中の楽曲情報（楽曲タイトルや演奏時間、アーティスト名等）や現在の音量（ボリューム）といった各種情報を表示するものであり、また、無接触操作装置１０が配設されている箇所には、その箇所をユーザに示すべく、操作入力の仕方と共に操作領域を通知する操作領域通知窓５を表示する。
【００２７】
そして、図２に示すように、ユーザが手の平８を無接触操作装置１０の上方にかざし、右側の指が下になる（液晶パネル４に近づく）ように手の平８を傾ける右傾動作（図２（Ｂ））、或いは、左側の指が下になる（液晶パネル４に近づく）ように手の平８を傾ける左傾動作（図２（Ｃ））を行うことで、かかる動作が無接触操作装置１０に検知され、そのときの手の平８の傾き、及び、液晶パネル４から手の平８までの距離に応じて音量が調整されることになる。
なお、上記操作領域通知窓５は、定常的に表示装置３に表示されている必要はない。すなわち、無接触操作装置１０の配置場所が操作マニュアル等に記載されている場合や、無接触操作装置１０からの操作入力が１回でも行われた場合等には、ユーザが無接触操作装置１０の配置箇所を認識していると推定されるため、上記操作領域通知窓５を表示する必要はない。
【００２８】
図３は、カーオーディオ装置１の機能的構成を示すブロック図である。この図に示すように、カーオーディオ装置１は、上述した表示装置３及び無接触操作装置１０を有し、さらに、全体制御装置と２０と、記憶メディア装置２１と、音響信号増幅装置２２と、音響信号出力装置２３とを備えている。
【００２９】
全体制御装置２０は、カーオーディオ装置１の各部を中枢的に制御するものであり、例えば、音楽の再生制御や、無接触操作装置１０に対する操作に基づいてボリュームを変更する制御を実行する。
記憶メディア装置２１は、楽曲データと、楽曲タイトル、演奏時間、アーティスト名等の楽曲情報とが記録されたＣＤやＤＶＤ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリー等の記録媒体を再生する装置であり、全体制御装置２０からの指示にしたがって楽曲データを音響信号増幅装置２２にPCMデータとして出力する。
音響信号増幅装置２２は、記憶メディア装置２１から出力されるPCMデータをデジタルアナログ変換すると共に、全体制御装置２０から指示された音量に相当する分だけ信号を増幅し音響信号として音響信号出力装置２３へ出力する。
音響信号出力装置２３は、音響信号増幅装置２２から出力された音響信号を車室内に出力するものであり、例えば放音装置としてのスピーカを有している。
【００３０】
無接触操作装置１０は、上述した右側及び左側光学センサ装置１１Ｒ、１１Ｌと、これらの右側及び左側光学センサ装置１１Ｒ、１１Ｌが出力する検出信号に基づいて、ボリュームの調整量を示すボリューム調整信号ＤＶを生成し全体制御装置２０に出力する信号処理ユニット１２とを有している。
右側及び左側光学センサ１１Ｒ、１１Ｌは、先述の通り、液晶パネル４の裏側に、互いの間隔Ｗを設けてそれぞれ配設され、装置本体２の正面に向けて赤外光を放射し、当該装置本体２の正面に位置する検知対象物（本実施形態では手の平８）からの反射光を受光して、受光強度に応じた電気信号を検出信号として出力するものであり、各検出信号が信号処理ユニット１２に入力される。
【００３１】
信号処理ユニット１２は、差分検出装置１３と、平均検出装置１４と、センサ信号解析装置１５とを備えている。
差分検出装置１３は、右側光学センサ装置１１Ｒの検出信号ＰＤＲの信号強度と、左側光学センサ装置１１Ｌの検出信号ＰＤＬの信号強度との差分に応じた信号を差分信号ＤＤとしてセンサ信号解析装置１５に出力するものである。なお、本実施形態では、検出信号ＰＤＲの信号強度と、検出信号ＰＤＬの信号強度との差分に応じた信号として、（検出信号ＰＤＲの信号強度）／（検出信号ＰＤＬの信号強度）により規定される検出信号の強度比信号を差分信号ＤＤとして用いることしている。
【００３２】
平均検出装置１４は、検出信号ＰＤＲ及びＰＤＬの信号強度の平均強度を示す平均強度信号ＤＡをセンサ信号解析装置１５に出力するものである。センサ信号解析装置１５は、差分信号ＤＤ及び平均強度信号ＤＡに基づいて、ボリュームの調整量を示す上記ボリューム調整信号ＤＶを生成し、全体制御装置２０に出力するものである。
これらの差分検出装置１３、平均検出装置１４及びセンサ信号解析装置１５のそれぞれは、検出信号ＰＤＲ、ＰＤＬをアナログ信号のまま処理する構成であっても、アナログデジタル変換器によってデジタル信号に変換して処理する構成であっても良い。アナログ信号のまま処理する場合には、例えばオペアンプ回路を用いて構成した差分回路や加算回路等で上記差分検出装置１３や平均検出装置１４を構成可能である。
【００３３】
次いで、上記差分信号ＤＤ及び平均強度信号ＤＡについて図４を参照してより詳細に説明する。図４は、右側及び左側光学センサ装置１１Ｒ、１１Ｌと、これらの上方にかざした手の平８とを断面方向からみた模式図である。
図４（Ａ）に示すように、手の平８が液晶パネル４の面に対して略平行である場合（手の平の傾き角度φ＝０）、右側光学センサ装置１１Ｒから手の平８の検出点Ｐ１までの距離と、左側光学センサ装置１１Ｌから手の平８の検出点Ｐ２までの距離とは共に略等しい距離Ｌ０となる。
【００３４】
一般に、光学センサ等の非接触センサにおいては、検出対象物までの距離に応じた強度の検出信号が出力される。このとき、検出信号の信号強度は、検知対象物の傾き角度の違いによる反射率の変化、及び、検知対象物までの距離に対する放射光強度の非線形的な変化によって変動するが、本実施形態では、簡単のため、検知対象物の傾き角度によらず反射率は一定であり、また、検知対象物までの距離に対して放射光強度が線形に変化するものとする。また、各光センサ装置１１Ｒ、１１Ｌは共に同一の検知対象物を検知するため、光センサ装置１１Ｒ、１１Ｌの放射光に対する検知対象物の反射率は略等しいものとする。
【００３５】
以上のことから、傾き角度φ＝０の場合には、右側光学センサ装置１１Ｒの検出信号ＰＤＲの信号強度と、左側光学センサ装置１１Ｌの検出信号ＰＤＬの信号強度とは略等しくなる。したがって、この場合には、信号強度比と平均強度値とはそれぞれ次のようになり、それぞれが上記差分信号ＤＤ及び平均強度信号ＤＡとしてセンサ信号解析装置１５に入力されることとなる。
【００３６】
信号強度比＝（検出信号ＰＤＲの信号強度）／（検出信号ＰＤＬの信号強度）＝１
平均強度値＝｛（検出信号ＰＤＲの信号強度）＋（検出信号ＰＤＬの信号強度）｝／２
＝ＰＤＲの信号強度（＝ＰＤＬの信号強度）
なお、以下においては、傾き角度φ＝０の場合の平均強度値をＩａｖとする。
【００３７】
また、図４（Ａ）において、手の平８の右側が左側よりも下になる右傾動作が行われた状態の場合（状態（Ｉ）、傾き角＝−φ）、右側光学センサ装置１１Ｒから検出点Ｐ１までの距離がＬ１（＜Ｌ０）となり、左側光学センサ装置１１Ｌから検出点Ｐ２までの距離がＬ２（＞Ｌ０）となるため、右側光学センサ装置１１Ｒの検出信号ＰＤＲの信号強度よりも、左側光学センサ装置１１Ｌの検出信号ＰＤＬの信号強度の方が小さくなる。
したがって、この場合には、信号強度比及び平均強度値のそれぞれは次のようになる。
信号強度比＝（検出信号ＰＤＲの信号強度）／（検出信号ＰＤＬの信号強度）＞１
平均強度値＝｛（検出信号ＰＤＲの信号強度）＋（検出信号ＰＤＬの信号強度）｝／２
＝Ｉａｖ
【００３８】
一方、図４（Ａ）において、手の平８の右側が左側よりも上になる左傾動作が行われた状態の場合（状態（ＩＩ）、傾き角＝φ）、右側光学センサ装置１１Ｒから検出点Ｐ１までの距離がＬ２（＞Ｌ０）となり、左側光学センサ装置１１Ｌから検出点Ｐ２までの距離がＬ１（＜Ｌ０）となるため、右側光学センサ装置１１Ｒの検出信号ＰＤＲの信号強度よりも、左側光学センサ装置１１Ｌの検出信号ＰＤＬの信号強度の方が大きくなる。
したがって、この場合には、信号強度比及び平均強度値のそれぞれは次のようになる。
信号強度比＝（検出信号ＰＤＲの信号強度）／（検出信号ＰＤＬの信号強度）＜１
平均強度値＝｛（検出信号ＰＤＲの信号強度）＋（検出信号ＰＤＬの信号強度）｝／２
＝Ｉａｖ
【００３９】
さらに、図４（Ｂ）に示すように、手の平８が液晶パネル４に近づけられるにしたがって、各光センサ装置１１Ｒ、１１Ｌから手の平８までの距離Ｌ０’は距離Ｌ０よりも短くなるため、検出信号ＰＤＲ、ＰＤＬのそれぞれの信号強度が大きくなり、結果として、平均強度値が大きくなる。
【００４０】
以上のことから、手の平８が左右のどちら側に傾けられているのかが信号強度比の値に基づいて特定され、また、平均強度値の大きさにより、右側及び左側光学センサ装置１１Ｒ、１１Ｌから手の平８までの遠近が特定されることが分る。このとき、手の平８の傾き角φが大きいほど、検出信号ＰＤＲの信号強度と検出信号ＰＤＬの信号強度との差が大きくなるため、信号強度比の大きさにより傾き角φの大小が特定されることになる。
【００４１】
なお、上記右側及び左側光学センサ装置１１Ｒ、１１Ｌのそれぞれの検知点Ｐ１、Ｐ２は、検知対象物たる手の平８上の互いに異なる点である必要がある。すなわち、一般的な手の平８の幅をＨとし、また、手の平８の最大の傾き角度をφｍａｘとすると、右側光学センサ装置１１Ｒと左側光学センサ装置１１Ｌとの間の間隔Ｗは、Ｈ×ｓｉｎ（φｍａｘ）よりも小さくする必要がある。ただし、間隔Ｗが狭すぎると、上記右側及び左側光学センサ１１Ｒ、１１Ｌのそれぞれの検知点Ｐ１、Ｐ２に重なりが生じる恐れがあるため、上記間隔Ｗの最小値は、検知点Ｐ１、Ｐ２が互いに重ならないような幅によって規定される。このとき、右側及び左側光学センサ１１Ｒ、１１Ｌの発光部と受光部とに光学レンズ又はスリットを設けることで、右側及び左側光学センサ１１Ｒ、１１Ｌが検知可能な範囲を絞込む等の調整を行う事も可能であり、この場合には、間隔Ｗを狭くしても検知点Ｐ１、Ｐ２の重なりを防止し易くなる。本実施形態では、右側及び左側光学センサ１１Ｒ、１１Ｌとして、放射する赤外光の拡がり角が約５°程度のセンサを用いることとしている。なお、右側及び左側光学センサ１１Ｒ、１１Ｌを互いに排他的に駆動することで、右側及び左側光学センサ１１Ｒ、１１Ｌのそれぞれの放射光が干渉するのを防止することが可能である。
【００４２】
さて、センサ信号解析装置１５は、差分信号ＤＤ及び平均強度信号ＤＡが入力された場合には、手の平８の傾き及び無接触操作装置１０までの距離に応じた調整量だけボリュームをアップ又はダウンさせるためのボリューム調整信号ＤＶを生成する。
より詳述には、本実施形態では、右傾動作が行われた場合にはボリュームをアップさせ、これとは逆に左傾動作が行われた場合にはボリュームをダウンさせる。このとき、液晶パネル４に対する手の平８の傾きφが大きいほど、及び、手の平８が無接触操作装置１０に近いほど、ボリュームのアップ幅又はダウン幅が大きくなるようになっており、かかるボリューム調整を可能とすべく、センサ信号解析装置１５は、ボリューム調整量ＳＶＲを、次式（１）によりボリューム調整量ＳＶＲを決定し、ボリューム調整信号ＤＶとして全体制御装置２０に出力する。
ボリューム調整量ＳＶＲ＝Ａ×（強度比係数Ｋ１）×（平均強度値係数Ｋ２）  （１）
（ただし、Ａは定数）
【００４３】
強度比係数Ｋ１は、差分信号ＤＤにより示される信号強度比を、手の平８の傾き角度φに応じた調整量のボリュームダウン又はボリュームアップに変換するための係数であり、平均強度値係数Ｋ２は、平均強度信号ＤＡにより示される平均強度値を、手の平８と無接触操作装置１０（右側及び左側光学センサ装置１１Ｒ、１１Ｌ）までの距離に応じたボリューム調整量に変換するための係数である。
差分信号ＤＤと強度比係数Ｋ１の関係、及び、平均強度信号ＤＡと平均強度値係数Ｋ２との関係は、センサ信号解析装置１５に予め格納されている強度比係数変換テーブル３０及び平均強度値係数変換テーブル３１によりそれぞれ規定されている。
【００４４】
強度比係数変換テーブル３０は、図５に示すように、信号強度比の値を、その値の大きさに応じて複数の範囲に区切り、各範囲ごとに値が異なる強度比係数Ｋ１が割り当てられている。このとき、信号強度比が「１」より大きい場合（すなわち右傾動作がなされた場合）、強度比係数Ｋ１が正の値をとることでボリュームアップを示し、信号強度比が「１」より小さい場合（すなわち左傾動作がなされた場合）には、強度比係数Ｋ１が負の値をとることでボリュームダウンを示すように設定されている。また、信号強度比の値が「１」よりも大きくなるほど、或いは、「１」よりも小さくなるほど（すなわち、手の平８の傾き角度φが大きくなるほど）、強度比係数Ｋ１の絶対値が大きくなって１回あたりのボリューム調整量が大きくなるように設定されている。なお、信号強度比の値が略「１」である場合、すなわち、手の平８が液晶パネル４に対して略水平の場合は、強度比係数Ｋ１が「０」となるように設定されており、この場合には、式（１）により、ボリューム調整量ＳＶＲの値が「０」となるため、ボリュームは変化しない。
【００４５】
平均強度値係数変換テーブル３１は、図６に示すように、平均強度値を、その値の大きさに応じて複数の範囲に区切り、値が異なる平均強度値係数Ｋ２が各範囲に割り当てられている。このとき、平均強度値が大きくなるほど、すなわち、手の平８が無接触操作装置１０に近づけられるほど、平均強度値係数Ｋ２の値が大きくなるように設定されており、１回あたりのボリューム調整量が大きくなるようになっている。
【００４６】
全体制御装置２０は、上記式（１）により決定されたボリューム調整量ＳＶＲのボリューム調整信号ＤＶが入力された場合、音響信号増幅装置２２にボリューム調整量ＳＶＲの大きさに応じた増幅率で音響信号を増幅させ、これにより、ボリュームが調整されることとなる。かかるボリューム調整時の動作として、ボリューム調整操作検出時の動作について図７を参照して詳細に説明する。
【００４７】
図７は、ボリューム調整操作検出のフローチャートである。
この図に示すように、ボリューム調整操作を受け付けるべく、右側及び左側光学センサ装置１１Ｒ、１１Ｌによって手の平８を検知する検知モードになると（ステップＳａ１：ＹＥＳ）、信号処理ユニット１２は、Ｔ１の時間間隔のセンサ検知タイミングで右側及び左側光学センサ装置１１Ｒ、１１Ｌから検出信号を取り込み、各検出信号に基づいて上記ボリューム調整信号ＤＶを生成し、全体制御装置２０に送出する。
【００４８】
この時間間隔Ｔ１は、ユーザの手の平８による操作に対するレスポンス（感度）を規定するものであり、この時間間隔Ｔ１を短くすることで、手の平８の傾動動作の検知間隔が短くなり、レスポンスを高めることが可能となり、これとは逆に、時間間隔Ｔ１を長くすることで、レスポンスを鈍らせることが可能となる。
また、上記時間間隔Ｔ１ごとに検出信号が取り込まれてボリューム調整信号ＤＶが生成されるため、ユーザが手の平８を傾けた状態で無接触操作装置１０の上に時間Ｔｓの間だけ手の平８をかざすと、（Ｔｓ／Ｔ１）回分の操作が検出される。
【００４９】
すなわち、この時間Ｔ１を短くすると、単位時間あたりの操作回数を増やすことが可能となり、これとは逆に時間間隔Ｔ１を長くすると、単位時間あたりの操作回数を少なくすることが可能となる。
したがって、手の平８の傾き角度φが小さく１回あたりのボリューム調整量Ｖｓｒが小さい場合であっても、時間間隔Ｔ１を短くすると、単位時間あたりの操作回数が増えて単位時間あたりのボリューム調整量の累積値が大きくなるため、小さな動きでボリュームを大きく変動させることが可能となる。またこれとは逆に、時間間隔Ｔ１を長くすると、単位時間あたりの操作回数が減り単位時間あたりのボリューム調整量の累積値が小さくなるため、ボリュームを細かく調整することが可能となる。
【００５０】
なお、時間間隔Ｔ１は、ユーザが設定可能に構成することで、ユーザの嗜好やユーザごとの手の平８の大きさ及び動きの特徴に合致したボリューム調整操作を実現できる。また、車両が走行中の場合には時間間隔Ｔ１を短くして、単位時間あたりのボリューム調整量を大きくすることで操作時間を短縮することが可能である。また、ボリューム操作やメニュー選択操作等の各種操作ごとに時間間隔Ｔ１を自動的又はユーザにより設定可能にすることで、操作対象に合致した操作入力が実現可能となる。
【００５１】
さて、上記センサ検知タイミングでは（ステップＳａ２）、右側光学センサ装置１１Ｒが検知点Ｐ１に向けて赤外光を放射して手の平８の検知を行うと共に（ステップＳａ３）、左側光学センサ装置１１Ｌが検知点Ｐ２に向けて赤外光を放射して手の平８の検知を行う（ステップＳａ４）。そして、右側及び左側光学センサ装置１１Ｒ、１１Ｌから検出信号ＰＤＲ、ＰＤＬが差分検出装置１３及び平均検出装置１４のそれぞれに入力され、差分検出装置１３が上記信号強度比を示す差分信号ＤＤを生成してセンサ信号解析装置１５に出力すると共に（ステップＳａ５）、平均検出装置１４が上記平均強度値を示す平均強度信号ＤＡをセンサ信号解析装置１５に出力する（ステップＳａ６）。
【００５２】
センサ信号解析装置１５は、差分信号ＤＤ及び平均強度信号ＤＡが入力されると、差分信号ＤＤに基づいて強度比係数Ｋ１を決定すると共に、平均強度信号ＤＡに基づいて平均強度値係数Ｋ２を決定し（ステップＳａ７）、正常な操作入力であるか否かを判定すべく、強度比係数Ｋ１の値を評価する（ステップＳａ８）。
詳述すると、検知点Ｐ１、Ｐ２のいずれかから手の平８が外れてしまった場合には、信号強度比が極端に大きくなり、強度比係数Ｋ１として、既定された値のうち絶対値が最大の値（本実施形態では「３」又は「−３」）が選択される。そこで、センサ信号解析装置１５は、強度比係数Ｋ１の絶対値が、予め指定されている指定値（例えば、上記絶対値が最大或いは２番目に大きい値等）を超えているか否かを判定することで、正常な操作入力であるか否かを判断している。
【００５３】
そして、センサ信号解析装置１５は、上記ステップＳａ８の評価の結果、正常な操作入力であると判定した場合には（ステップＳａ８：ＯＫ）、上記式（１）にしたがってボリューム調整量ＳＶＲを算出し（ステップＳａ９）、そのボリューム調整量ＳＶＲを全体制御装置２０にボリューム調整信号ＤＶとして送出して（ステップＳａ１０）、次の操作を受け付けるべく処理手順をステップＳａ１に戻す。
【００５４】
一方、上記ステップＳａ８の評価の結果、操作入力が異常であると判定した場合には（ステップＳａ８：ＮＧ）、強度比係数Ｋ１に基づいてボリュームを調整すると、ユーザの意図に反してボリュームが大きく変動する恐れがあるため、センサ信号解析装置１５は、今回の検知によってボリュームが調整されないようにすべく、強度比係数Ｋ１の値を「０」に再設定した後（ステップＳａ１１）、上記式（１）にしたがってボリューム調整量ＳＶＲを算出する（ステップＳａ９）。これにより、値が「０」のボリューム調整量ＳＶＲが算出され、そのボリューム調整量ＳＶＲが全体制御装置２０にボリューム調整信号ＤＶとして送出されることとなる（ステップＳａ１０）。
【００５５】
このように、本実施形態によれば、右側及び左側光学センサ装置１１Ｒ、１１Ｌのそれぞれの検出信号ＰＤＲ、ＰＤＬに基づいて、手の平８の２点間の傾きに応じたボリューム調整量を決定する無接触操作装置１０をカーオーディオ装置１に設けたため、ユーザは、手の平８を無接触操作装置１０の上にかざし傾けるだけで、つまみ部やタッチキー等を操作することなく簡単にボリューム調整を行うことが可能となり、操作性の向上が図られる。
また、手の平８の傾きによりボリューム調整量が指定されるため、音量を大きく変えたり、また、小さく変える等の操作が１回の操作で簡単に行うことが可能となり、操作に要する時間が短縮される。
【００５６】
また、本実施形態によれば、無接触操作装置１０は、つまみ部等の稼働部材等の機械的な構造体を有しないため、操作装置のサイズの小型化と配置箇所の自由度の向上とを図ることが可能となる。特に、本実施形態によれば、無接触操作装置１０を液晶パネル４の裏側に配置する構成としたため、操作子の配置のために液晶パネル４のサイズを制限することがない。
【００５７】
また、本実施形態によれば、無接触操作装置１０から手の平８までの距離、すなわち、右側及び左側光学センサ装置１１Ｒ、１１Ｌのそれぞれから手の平８までの距離の平均に応じて、ボリューム調整量を増減させる構成としたため、同じ手の平８の傾きに対して、ボリューム調整量を細かく制御することが可能となる。
【００５８】
さらに信号処理ユニット１２が右側及び左側光学センサ装置１１Ｒ、１１Ｌのそれぞれの検出信号ＰＤＲ、ＰＤＬを取り込みボリューム調整量を出力する時間間隔Ｔ１をユーザごとに設定可能にすることで、ユーザの嗜好やユーザごとの手の平８の大きさ及び動きの特徴に合致したボリューム調整操作を実現できる。
【００５９】
＜第２実施形態＞
次いで、本発明の第２実施形態について説明する。
上述した第１実施形態では、無接触操作装置１０によってボリューム調整を行う場合を説明したが、本実施形態では、表示装置３に表示されたＧＵＩ（グラフィカルユーザーインターフェース）を操作する構成について説明する。
【００６０】
図８は本実施形態に係るカーオーディオ装置１Ａの構成を模式的に示す図である。なお、同図において、第１実施形態と同じ部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。この図に示すように、カーオーディオ装置１Ａの表示装置３には、複数の選択項目（オブジェクト）４１を表示するメニュー画面４０が表示されており、無接触操作装置１０を操作することで、各選択項目４１を選択可能に構成されている。
詳述すると、複数の選択項目４１は、中心角θごとに環状に並んで配置され、無接触操作装置１０に手の平８をかざして右傾動作が行われると選択項目４１が右回りに順番に選択され、これとは逆に、無接触操作装置１０に手の平８をかざして左傾動作が行われると選択項目４１が左回りに順番に選択される。このとき、選択された選択項目４１はハイライト表示されて選択状態であることが明示される。また、手の平８の傾き角度φに応じた速度で各選択項目４１が選択される（ハイライト表示が移動する）。
【００６１】
図９は、選択項目選択操作検出のフローチャートである。なお、同図において、上述した第１実施形態と同様の処理を行うステップについては同一の符号を付し、その説明を省略する。
この図に示すように、センサ信号解析装置１５は、右側及び左側光学センサ装置１１Ｒ、１１Ｌに基づいて生成された差分信号ＤＤ及び平均強度信号ＤＡが入力され、差分信号ＤＤに基づいて強度比係数Ｋ１を決定すると共に、平均強度信号ＤＡに基づいて平均強度値係数Ｋ２を決定した後、これらの強度比係数Ｋ１及び平均強度値係数Ｋ２に基づいて、選択項目４１の選択方向（回転方向）と、次に選択する選択項目４１までの速度とを示す選択操作量Ｓωを算出し（ステップＳｂ１）、この選択操作量Ｓωを示す選択操作量信号ＤＳωを全体制御装置２０に出力することになる（ステップＳｂ２）。
【００６２】
選択操作量Ｓωについて詳細には、センサ信号解析装置１５は、次式（２）にしたがって選択操作量Ｓωを決定する。
選択操作量Ｓω＝ω０×（強度比係数Ｋ１）×（平均強度値係数Ｋ２）  （２）
（ただし、ω０は選択速度の初期値）
【００６３】
上記強度比係数Ｋ１及び平均強度値係数Ｋ２は、第１実施形態と同様の値が用いられている。すなわち、右傾動作時には選択操作量Ｓωが正の値となって右回りの選択方向が示され、左傾動作時には選択操作量Ｓωが負の値となって左回りの選択方向が示され、また、選択操作量Ｓωが手の平８の傾き角度φが大きいほど大きな値となり、これにより、当該選択操作量Ｓωによって選択方向及び選択速度が示されることとなる。
【００６４】
なお、時間間隔Ｔ１が長い場合には選択速度の初期値ω０を大きくし、これとは逆に、時間間隔Ｔ１が短い場合には選択速度の初期値ω０を小さくするといったように、初期値ω０を時間間隔Ｔ１に応じて変更するようにしても良い。
また、手の平８の傾き角度φが維持されたまま、手の平８が液晶パネル４に近づけられる等して手の平８から無接触操作装置１０までの距離（すなわち、平均強度値Ｉａｖ）が変化した場合や、ある選択項目４１が所定時間にわたり選択状態となっている場合に、現在選択されている選択項目４１を選択確定するようにしても良い。
【００６５】
このように本実施形態によれば、複数の選択項目４１の中から所望の選択項目４１を選択操作する場合に、ユーザが手の平８の傾きを変えるだけで、選択速度を自由に変更することができる。さらに、選択項目４１を環状に配置し、各選択項目４１が循環的に選択状態にしているため、所望の選択項目４１の選択が過ぎてしまった場合であっても、そのまま選択を１周させて、所望の選択項目４１を再度選択可能となる。
【００６６】
＜第３実施形態＞
次いで本発明の第３実施形態について説明する。
上述した第２実施形態では、選択項目４１を環状に配置した場合を説明したが、本実施形態では、選択項目が階層構造を有している。
図１０は、本実施形態に係るカーオーディオ装置１Ｂの構成を模式的に示す図である。なお、同図において、第１又は第２実施形態と同じ部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。この図に示すように、カーオーディオ装置１Ｂの表示装置３には、複数の選択項目（オブジェクト）５１を表示するメニュー画面５０が表示されている。選択項目５１は、階層構造を有し、メニュー画面５０の初期状態においては、最上層（第１階層）６０−１に属する選択項目５１が上下一列に並んで表示されており、いずれかの選択項目５１が選択確定されると、その選択項目５１に属する第２階層６０−２の選択項目５１が上下一列に並んでメニュー画面５０に表示される。
【００６７】
また、無接触操作装置１０Ａは、左右に並んで配置された右側及び左側光学センサ装置１１Ｒ、１１Ｌに加え、これら右側及び左側光学センサ装置１１Ｒ、１１Ｌを結ぶ線に対して略垂直な軸に沿って上下に間隔Ｈを設けて配置された上側光学センサ装置１１Ｕ及び下側光学センサ装置１１Ｄを更に備え、右側、左側、上側及び下側光学センサ装置１１Ｒ、１１Ｌ、１１Ｕ、１１Ｄのそれぞれの検出信号ＰＤＲ、ＰＤＬ、ＰＤＵ、ＰＤＤが信号処理ユニット１２に入力される。
【００６８】
信号処理ユニット１２は、右側及び左側光学センサ装置１１Ｒ、１１Ｌのそれぞれの検出信号ＰＤＲ、ＰＤＬに基づいて、階層間の移動方向及び移動量を決定し、上側及び下側光学センサ装置１１Ｕ、１１Ｄのそれぞれの検出信号ＰＤＵ、ＰＤＤに基づいて、同一階層内での各選択項目５１間の上下の移動方向及び移動量を決定する。これにより、ユーザが手の平８を左右に傾ける動作を行いことで階層間の移動が行われ、また、手の平８の指先側が無接触操作装置１０Ａに近づくように、或いは、手の平８の手首側が無接触操作装置１０Ａに近づくように手の平８を上下に傾けることで、同一階層内での選択項目の選択が行われる。
【００６９】
図１１は、本実施形態に係る選択項目選択操作検出のフローチャートである。なお、同図において、上述した第１又は第２実施形態と同様の処理を行うステップについては同一の符号を付し、その説明を省略する。
この図に示すように、センサ検知タイミングＴ１に至ると、右側及び左側光学センサ装置１１Ｒ、１１Ｌに加えて、上側及び下側光学センサ装置１１Ｕ、１１Ｄのそれぞれが手の平８を検知して（ステップＳｃ１、Ｓｃ２）、信号処理ユニット１２に検出信号ＰＤＵ、ＰＤＤを出力する。
【００７０】
信号処理ユニット１２は、右側及び左側光学センサ装置１１Ｒ、１１Ｌの検出信号ＰＤＲ、ＰＤＬの信号強度比及び平均強度値を求め（ステップＳａ５、Ｓａ６）、強度比係数Ｋ１及び平均強度値係数Ｋ２を算出すると共に（ステップＳａ７）、上側及び下側光学センサ装置１１Ｕ、１１Ｄの検出信号ＰＤＵ、ＰＤＤの信号強度比及び平均強度値を求め（ステップＳｃ３、Ｓｃ４）、強度比係数Ｋ１’及び平均強度値係数Ｋ２’を算出する（ステップＳｃ５）。
【００７１】
なお、これらの強度比係数Ｋ１、Ｋ１’及び平均強度値係数Ｋ２、Ｋ２’は、第１実施形態と同様に強度比係数変換テーブル３０及び平均強度値係数変換テーブル３１に基づいて求められ、係数評価が行われることとなる（ステップＳｃ６）。このとき、一般に、層間を移動する操作の方が同一階層内での選択項目５１の選択操作よりも優先することが望ましいため、上記ステップＳｃ６の係数評価においては、第１実施形態のステップＳａ８と同様に強度比係数Ｋ１、Ｋ１’が指定値を超えているか否かの判断に加え、さらに、強度比係数Ｋ１と強度比係数Ｋ１’の大小の比較が行われる。そして、強度比係数Ｋ１の方が大きい場合には、判断結果がＮＧとなり、ステップＳａ１１において、強度比係数Ｋ１’の係数値を「０」にして選択項目５１の選択操作量を「０」にして、層間移動操作を優先させることとなる。
【００７２】
次いで、信号処理ユニット１２は、右側及び左側光学センサ装置１１Ｒ、１１Ｌの検出信号ＰＤＲ、ＰＤＬから求められた強度比係数Ｋ１及び平均強度値係数Ｋ２に基づいて、階層間の移動方向（上層又は下層への移動）及び移動速度を示す階層移動操作量ＳＫＩを次式（３）を用いて算出し、また、上側及び下側光学センサ装置１１Ｕ、１１Ｄの検出信号ＰＤＵ、ＰＤＤから求められた強度比係数Ｋ１’及び平均強度値係数Ｋ２’に基づいて、同一層内での選択項目５１の移動方向（上下方向）及び移動速度を示す項目選択操作量ＳＫＳを次式（４）を用いて算出し（ステップＳｃ７）、選択操作量信号ＤＳＳとして全体制御装置２０に送出することになる（ステップＳｃ８）。
【００７３】
階層移動操作量ＳＫＩ＝
Ｂ×（強度比係数Ｋ１）×（平均強度値係数Ｋ２）            （３）
項目選択操作量ＳＫＳ＝
Ｃ×（強度比係数Ｋ１’）×（平均強度値係数Ｋ２’）        （４）
（ただし、Ｂ、Ｃは共に定数）
【００７４】
ここで、上記ステップＳｃ８においては、階層間を移動する操作と、同一階層内で選択項目５１を選択する操作とは排他的に行われる必要があるため、階層移動操作量ＳＫＩと項目選択操作量ＳＫＳとが共に「０」以外の値となるときは、絶対値の小さい方の信号を「０」として、その操作が無効化した後、選択操作量信号ＤＳＳとして全体制御装置２０に送出されることになる。
【００７５】
＜第４実施形態＞
次いで、本発明の第４実施形態について説明する。上述した第１乃至第３実施形態では、本発明に係る車載機器の一態様としてカーオーディオ装置１、１Ａ、１Ｂを説明したが、本実施形態では、車載機器の一態様としてカーナビゲーション装置について説明する。
図１２は本実施形態に係るカーナビゲーション装置１００の構成を模式的に示す図である。なお、同図において、第１乃至第３実施形態と同じ部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。この図に示すように、カーナビゲーション装置１００の表示装置３には、地図（オブジェクト）７１を表示するナビゲーション画面７０が表示されている。この地図７１は、第３実施形態にて説明した無接触操作装置１０Ａが操作されることで、上下左右、あるいは、斜め方向にスクロール表示されるようになっている。このとき、手の平８の傾き角度φに応じた速度で地図７１がスクロールされる。
【００７６】
図１３は、本実施形態に係るスクロール操作検出のフローチャートである。なお、同図において、上述した第１乃至第３実施形態と同様の処理を行うステップについては同一の符号を付し、その説明を省略する。
この図に示すように、本実施形態においては、信号処理ユニット１２は、右側及び左側光学センサ装置１１Ｒ、１１Ｌの検出信号ＰＤＲ、ＰＤＬから求められた強度比係数Ｋ１及び平均強度値係数Ｋ２に基づいて、左右のスクロール方向及びスクロール速度を示すＸ方向スクロール操作量ＳＳＸを次式（５）を用いて算出し、また、上側及び下側光学センサ装置１１Ｕ、１１Ｄの検出信号ＰＤＵ、ＰＤＤから求められた強度比係数Ｋ１’及び平均強度値係数Ｋ２’に基づいて、上下のスクロール方向及びスクロール速度を示すＹ方向スクロール操作量ＳＳＹを次式（６）を用いて算出する（ステップＳｄ１）。
【００７７】
Ｘ方向スクロール操作量ＳＳＸ＝
Ｄ×（強度比係数Ｋ１）×（平均強度値係数Ｋ２）            （５）
Ｙ方向スクロール操作量ＳＳＹ＝
Ｄ×（強度比係数Ｋ１’）×（平均強度値係数Ｋ２’）        （６）
（ただし、Ｄは定数）
【００７８】
なお、第３実施形態においては、層間移動操作と選択項目選択操作とが排他的操作であるため、係数を評価するステップＳｃ６において、強度比係数Ｋ１と強度比係数Ｋ１’の大小を比較しているが、本実施形態では、左右方向へのスクロール操作と、上下方向へのスクロール操作とは、斜め方向へのスクロール操作として並存するため、係数評価を行うステップＳａ８では、異常な操作だけを判別する、第１実施形態と同様の処理のみが行われる。
【００７９】
そして、信号処理ユニット１２は、Ｘ方向スクロール操作量ＳＳＸ及びＹ方向スクロール操作量ＳＳＹに対してベクトル合成演算を実行して、ナビゲーション画面７０内における地図７１のスクロール方向と、スクロール速度とを算出し、スクロール操作信号ＤＳＣとして全体制御装置２０に送出することになる（ステップＳｄ２）。
【００８０】
なお、本実施形態において、手の平８が無接触操作装置１０Ａに対して水平状態にされたまま、当該手の平８を無接触操作装置１０Ａに対して近づけたり遠ざけたりして遠近だけが変化させられた場合に、その遠近の変化に応じて地図７１を拡大又は縮小するようにしても良い。
【００８１】
上述した第１乃至第４実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形及び応用が可能である。
例えば、上述した各実施形態では、非接触センサの一例として光学センサ装置を用いる構成を例示したが、これに限らず、超音波センサ等の任意の非接触センサを用いることが可能である。
【００８２】
また例えば、上述した各実施形態では、強度比係数Ｋ１及び平均強度値係数Ｋ２を、図５及び図６に示したように、信号強度比及び平均強度値に対して離散的な値に設定したが、これに限らず、信号強度比と強度比係数Ｋ１との関係、及び、平均強度値と平均強度値係数Ｋ２との関係の各々を予め演算式化し、信号強度比及び平均強度値に対して強度比係数Ｋ１及び平均強度値係数Ｋ２のそれぞれが連続的に変化するように構成することで、手の平８の動作に対してスムーズな操作を実現可能となる。
【００８３】
また例えば、上述した各実施形態において、操作対象たるボリュームの調整量や操作項目の選択速度、地図のスクロール速度を無接触操作装置１０、１０Ａが算出して全体制御装置２０に出力する構成としたが、これに限らず、無接触操作装置１０、１０Ａは、上記強度比係数Ｋ１及び平均強度値係数Ｋ２に基づいて、ユーザの手の平８の傾き角度φ及び距離に応じて画一的な操作量を出力し、全体制御装置２０がボリュームや選択項目、地図といった操作対象の種類に応じて、操作量を実際の調整量、選択速度或いはスクロール量等の操作量に変換する構成としても良い。
【００８４】
また、上述した第３及び第４実施形態において、右側、左側、上側及び下側光学センサ装置１１Ｒ、１１Ｌ、１１Ｕ、１１Ｄの４つで、手の平８の左右方向の傾きと、上下方向の傾きとをそれぞれ検出する構成を例示したが、これに限らず、例えば、右側光学センサ装置１１Ｒの上側に上側光学センサ装置１１Ｕを配置（右側、左側及び上側光学センサ装置１１Ｒ、１１Ｌ、１１Ｕの３つの光学センサ装置をＬ字状に配置）して、右側光学センサ装置１１Ｒ及び上側光学センサ装置１１Ｕのそれぞれの検出信号ＰＤＲ、ＰＤＵに基づいて上下方向の手の平８の傾きを検知することも可能である。
【００８５】
また、上述した各実施形態において、無接触操作装置１０、１０Ａを表示装置３の液晶パネル４の裏側に配置した構成を例示したが、これに限らず、図１４に示すように、装置本体２のフロント部分２Ａに配置しても良いことは勿論である。
【００８６】
また、上述した各実施形態では、本発明に係る無接触操作装置を車載機器に適用した場合を例示したが、これに限らず、任意の電子機器に応用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るカーオーディオ装置の構成を示す図。
【図２】ボリューム調整操作の態様を説明するための図。
【図３】カーオーディオ装置の機能的構成を示すブロック図。
【図４】手の平の傾き検出を説明するための図。
【図５】強度比係数変換テーブルを示す図。
【図６】平均強度値係数変換テーブルを示す図。
【図７】ボリューム調整操作検出のフローチャート。
【図８】本発明の第２実施形態に係るカーオーディオ装置の構成を示す図。
【図９】選択項目選択操作検出のフローチャート。
【図１０】本発明の第３実施形態に係るカーオーディオ装置の構成を示す図。
【図１１】選択項目選択操作検出のフローチャート。
【図１２】本発明の第４実施形態に係るカーナビゲーション装置の構成を示す図。
【図１３】スクロール操作検出のフローチャート。
【図１４】本発明の変形例を示す図。
【符号の説明】
【００８８】
１、１Ａ、１Ｂ  カーオーディオ装置
２  装置本体
３  表示装置
４  液晶パネル
１０、１０Ａ  無接触操作装置
１１Ｒ、１１Ｌ、１１Ｕ、１１Ｄ  光学センサ装置
１２  信号処理ユニット
１３    差分検出装置
１４    平均検出装置
１５    センサ信号解析装置
２０  全体制御装置
３０  強度比係数変換テーブル
３１    平均強度値係数変換テーブル
４１、５１  選択項目
１００  カーナビゲーション装置
Ｋ１、Ｋ１’  強度比係数
Ｋ２、Ｋ２’  平均強度値係数
Ｐ１、Ｐ２  検知点
【図１】
2008083946.tif 000003
【図２】
2008083946.tif 000004
【図３】
2008083946.tif 000005
【図４】
2008083946.tif 000006
【図５】
2008083946.tif 000007
【図６】
2008083946.tif 000008
【図７】
2008083946.tif 000009
【図８】
2008083946.tif 000010
【図９】
2008083946.tif 000011
【図１０】
2008083946.tif 000012
【図１１】
2008083946.tif 000013
【図１２】
2008083946.tif 000014
【図１３】
2008083946.tif 000015
【図１４】
2008083946.tif 000016