(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
三角形の各頂点に配置された３つの量子型赤外線センサであって、そのうちの１つの量子型赤外線センサが位置座標の原点にある３つの量子型赤外線センサを少なくとも含む複数の量子型赤外線センサと、
前記３つの量子型赤外線センサの出力信号強度から、前記３つの量子型赤外線センサと、赤外線を発する被検出体との間の各距離を算出する距離算出手段と、
前記距離算出手段により算出された前記３つの量子型赤外線センサと被検出体との間の各距離と、前記３つの量子型赤外線センサ間の距離と、に基づいて被検出体の位置座標を算出する座標算出手段と、
を備えることを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
直角三角形の各頂点に配置された３つの量子型赤外線センサを少なくとも含む複数の量子型赤外線センサと、
前記３つの量子型赤外線センサの出力信号強度から、前記３つの量子型赤外線センサと、赤外線を発する被検出体との間の各距離を算出する距離算出手段と、
前記距離算出手段により算出された前記３つの量子型赤外線センサと被検出体との間の各距離と、前記３つの量子型赤外線センサ間の距離と、に基づいて被検出体の位置座標を算出する座標算出手段と、
を備えることを特徴とする位置検出装置。
【請求項３】
直角二等辺三角形状に配置した３つの量子型赤外線センサと、
該３つの量子型赤外線センサの出力信号強度から、該３つの量子型赤外線センサと、赤外線を発する被検出体との間の各距離を算出する距離算出手段と、
該距離算出手段により算出された、前記３つの量子型赤外線センサと前記被検出体との間の各距離と、前記二等辺の各辺の端点に位置する２つの量子型赤外センサ間の距離とから、該被検出体の位置座標を算出する座標算出手段と、
を備えたことを特徴とする位置検出装置。
【請求項４】
同一平面上に正方形状に配置した４つの量子型赤外線センサと、
該４つの量子型赤外線センサのうち、赤外線を発する被検出体の検出開始時点において最大出力信号強度を有する第１の量子型赤外線センサと、該第１の量子型赤外線センサに近接する第２及び第３の量子型赤外線センサと、の出力信号強度から、該第１ないし第３の量子型赤外線センサと、赤外線を発する被検出体との間の各距離を算出する距離算出手段と、
該距離算出手段により算出された、前記第１ないし第３の量子型赤外線センサと前記被検出体との間の各距離と、前記第１及び第２の量子型赤外センサ間の距離と、前記第１及び第３の量子型赤外センサ間の距離とから、該被検出体の位置座標を算出する座標算出手段と、
を備えたことを特徴とする位置検出装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかにおいて、前記座標算出手段は、被検出体の検出のための予め定めた検出時間間隔ごとに前記被検出体の位置座標を算出することを特徴とする位置検出装置。
【請求項６】
請求項５において、前記予め定めた検出時間間隔ごとに前記座標算出手段により算出された前記被検出体の位置座標を、該被検出体の検出時刻と関連付けをして軌跡情報として記憶する第１記憶手段を備えたことを特徴とする位置検出装置。
【請求項７】
請求項６に記載の位置検出装置と、
被検出体の検出時刻と、予め定めた該被検出体の位置座標とを関連付けをした基準軌跡情報を記憶した第２記憶手段と、
前記位置検出装置の第１記憶手段に記憶された軌跡情報と、前記第２記憶手段に記憶された基準軌跡情報とが一致するか否かを判断する判断手段と、
該判断手段により一致すると判断された場合に、その旨を表す信号を生成する信号生成手段と、
を備えたことを特徴とする情報入力装置。
【請求項８】
請求項７に記載の情報入力装置を備えたことを特徴とするモーションスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検出体の３次元的な位置を検出する位置検出装置、位置情報を入力するための情報入力装置、及び特定のモーションによりオンオフ可能なモーションスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の情報作成環境の発達により、３次元ＣＧ（computer graphics）や立体映像等を代表とする３次元的な広がりを有する情報を制御するための情報入力環境の実現が望まれている。
【０００３】
例えば、画面上の仮想空間への３次元的なアクセスの方法としては、電磁位置センサ又はデータグローブ等の入力インターフェイスがある。これらは利用者に装着され利用者の手等の動きを直接検出し、その検出出力によって画面上での操作が制御される。
【０００４】
しかしながら、これらの方法では、利用者はこれらの機器を身体に装着しなければならず、しかもデータ送受信のためのケーブルをつなぐ場合もあるので、利用者の自然な動作を妨げるという問題がある。
【０００５】
この問題の解決方法としては、人体から放射される赤外線を検知することで、上記の３次元的入力を行う技術がある。例えば、特許文献１に開示の技術によれば、人体の一部から放射された赤外線を、ハーフミラーで反射させ、赤外線透過フィルタを通してＣＣＤ（charge coupled device）カメラによって検知し、その位置を検出する装置である。
【０００６】
しかしながら、この装置はハーフミラーやＣＣＤカメラを使う大がかりなものであり、さらに画像認識と画像処理の複雑なデータ処理が必要となる。
【０００７】
また、特許文献２の技術によれば、焦電型の赤外線人感センサを複数個用いて、人体の動きを検知している。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−３０８１６７号公報
【特許文献２】特開平１０−２２２２８９号公報
【特許文献３】特開２００２−７０５２号公報
【特許文献４】公開番号ＷＯ２００５−０２７２２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、焦電型の赤外線人感センサの動作速度が遅いため、動作の検出には、多数の焦電型の赤外線人感センサが必要となる。
【００１０】
人体から放射される赤外線を用いない方法としては、例えば特許文献３に記載の方法が知られている。この方法は、近赤外線の発光、受光素子を３次元的に格子状に配置し、指の位置を検出するようになっているが、正確な位置検出のためには、多数の発光、受光素子が必要である。
【００１１】
また、ＣＣＤカメラによって、直接、人体の動きを検出する方法もあるが、やはり複雑な画像認識、画像処理の技術が必要となる。
【００１２】
そこで、本発明は、上記のような問題点を解決し、被検出体の３次元的な位置を検出することができる位置検出装置を提供することを第１の目的とする。
【００１３】
また、本発明は、位置検出装置を利用した情報入力装置を提供することを第２の目的とする。
【００１４】
さらに、本発明は、情報入力装置を採用したモーションスイッチを提供することを第３の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１の発明は、三角形の各頂点に配置された３つの量子型赤外線センサであって、そのうちの１つの量子型赤外線センサが位置座標の原点にある３つの量子型赤外線センサを少なくとも含む複数の量子型赤外線センサと、前記３つの量子型赤外線センサの出力信号強度から、前記３つの量子型赤外線センサと、赤外線を発する被検出体との間の各距離を算出する距離算出手段と、前記距離算出手段により算出された前記３つの量子型赤外線センサと被検出体との間の各距離と、前記３つの量子型赤外線センサ間の距離と、に基づいて被検出体の位置座標を算出する座標算出手段と、を備えることを特徴とする位置検出装置である。
請求項２の発明は、直角三角形の各頂点に配置された３つの量子型赤外線センサを少なくとも含む複数の量子型赤外線センサと、前記３つの量子型赤外線センサの出力信号強度から、前記３つの量子型赤外線センサと、赤外線を発する被検出体との間の各距離を算出する距離算出手段と、前記距離算出手段により算出された前記３つの量子型赤外線センサと被検出体との間の各距離と、前記３つの量子型赤外線センサ間の距離と、に基づいて被検出体の位置座標を算出する座標算出手段と、を備えることを特徴とする位置検出装置である。
【００１６】
請求項３の発明は、直角二等辺三角形状に配置した３つの量子型赤外線センサと、該３つの量子型赤外線センサの出力信号強度から、該３つの量子型赤外線センサと、赤外線を発する被検出体との間の各距離を算出する距離算出手段と、該距離算出手段により算出された、前記３つの量子型赤外線センサと前記被検出体との間の各距離と、前記二等辺の各辺の端点に位置する２つの量子型赤外センサ間の距離とから、該被検出体の位置座標を算出する座標算出手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項４の発明は、同一平面上に正方形状に配置した４つの量子型赤外線センサと、該４つの量子型赤外線センサのうち、赤外線を発する被検出体の検出開始時点において最大出力信号強度を有する第１の量子型赤外線センサと、該第１の量子型赤外線センサに近接する第２及び第３の量子型赤外線センサと、の出力信号強度から、該第１ないし第３の量子型赤外線センサと、赤外線を発する被検出体との間の各距離を算出する距離算出手段と、該距離算出手段により算出された、前記第１ないし第３の量子型赤外線センサと前記被検出体との間の各距離と、前記第１及び第２の量子型赤外センサ間の距離と、前記第１及び第３の量子型赤外センサ間の距離とから、該被検出体の位置座標を算出する座標算出手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項１から４のいずれかの発明において、座標算出手段は、被検出体の検出のための予め定めた検出時間間隔ごとに被検出体の位置座標を算出することができる。
【００１９】
請求項５の発明において、前記予め定めた検出時間間隔ごとに前記座標算出手段により算出された前記被検出体の位置座標を、該被検出体の検出時刻と関連付けをして軌跡情報として記憶する第１記憶手段を備えることができる。
【００２０】
請求項７の発明は、請求項６に記載の位置検出装置と、被検出体の検出時刻と、予め定めた該被検出体の位置座標とを関連付けをした基準軌跡情報を記憶した第２記憶手段と、前記位置検出装置の第１記憶手段に記憶された軌跡情報と、前記第２記憶手段に記憶された基準軌跡情報とが一致するか否かを判断する判断手段と、該判断手段により一致すると判断された場合に、その旨を表す信号を生成する信号生成手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
請求項８の発明は、請求項７に記載の情報入力装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、上記のように構成したので、被検出体の３次元的な位置を検出することができる。
【００２３】
また、本発明によれば、被検出体の特定の動きを認識してその結果を情報入力することができる。
【００２４】
さらに、本発明によれば、本発明に係る情報入力装置を採用したモーションスイッチを構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１は本発明の第１の実施の形態を示す。これは、位置検出装置の例である。この位置検出装置は、量子型赤外線センサＡ、Ｂ、Ｃと、増幅器３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃと、Ａ／Ｄ（analog-to-digital）コンバータ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃと、演算処理装置３３と、を有する。
【００２６】
本実施の形態で、焦電型赤外線センサを採用せず、量子型赤外線センサを採用したのは、次の点にある。人体を検出するために最も広く使用されている赤外線センサは、焦電型赤外線センサである。焦電型赤外線センサは人体から放射される赤外線がセンサに入射した際、その赤外線を吸収して熱に変換し、熱が加わることによって誘電体結晶に電荷が発生する焦電現象を利用したセンサである。焦電現象は温度が変化したときにのみ発生する現象であるため、入射する赤外線に変化がなければ信号は発生しない。すなわち、センサの視野角内に人体が入った瞬間は検知できるが、人体がそのまま動かなければ信号は出なくなってしまう。また、人体が動いていたとしても、センサの視野角から外れなければ、やはり信号は出なくなってしまう。
【００２７】
そこで、焦電型赤外線センサを用いて人体の位置情報を得るためには、必ず入射赤外線にチョッピングをかけなければならない。
【００２８】
しかしながら、焦電型赤外線センサは熱型センサであるので、その動作速度は遅く、対応可能な信号周波数は数１０Ｈｚ程度であるため、人体の素早い動きを検知することは困難であった。
【００２９】
本実施の形態において採用した量子型赤外線センサＡ、Ｂ、Ｃは、赤外線の吸収材料として半導体を使用しており、この半導体部分に入射した赤外線のエネルギーによって電子・正孔対（以下「キャリア」という。）が生成される。
【００３０】
量子型赤外線センサは大きく分けて２種類のセンサがある。１つは、キャリアによって半導体の電気抵抗が変化することを人体検知信号として取り出す光導電型センサであり、もう１つは、キャリアそのものを電圧や電流の電気信号として人体の検知信号を取り出す光起電力型センサである。
【００３１】
量子型赤外線センサＡ、Ｂ、Ｃは、人体から放出される波長５〜１０μｍの赤外線領域に感度を持つセンサである。ここで、この様な量子型赤外線センサとしては、例えば特許文献４に記載の量子型赤外線センサがある。この量子型赤外線センサは、室温で動作可能であり、かつ非常に小型であるため、装置全体の大きさを小さくすることが可能である。
【００３２】
冷却機能が必要な量子型赤外線センサにあっては、例えばペルチエ冷却素子の様な冷却機構を備えることで、装置の構成は可能である。この様な量子型赤外線センサの視野角を適当に絞ることで、被検出体と赤外線センサとの間の距離に相関がある検出信号強度を得ることが可能となる。
【００３３】
上記特許文献４に記載の量子型赤外線センサはＩｎＳｂの量子型赤外線センサである。その量子型赤外線センサの視野角はセンサの開口面積である６μｍ×６μｍのウインドウによって絞られており、約１２０°である。この１つの量子型赤外線センサと被検出体との間の距離ｄと、検出信号強度Ｖと、の間の関係を図２に示す。
【００３４】
図２から分かるように、検出信号強度Ｖは、被検出体と赤外線センサとの距離が長くなるほど低くなるので、検出信号強度から、赤外線センサと被検出体との間の距離を算出することができることになる。
【００３５】
上記被検出体と１つの量子型赤外線センサとの間の距離ｄと、検出信号強度Ｖと、の間の関係は、
Ｖ＝−１５０．７９ＬＮ（ｄ）＋５７７．２６  …  （１）
と表すことができる。
【００３６】
このような量子型赤外線センサは、赤外線が入射されている間、信号は出続けるので、人体が静止していたとしても、その位置を検出することができる。さらにキャリアの生成時間は非常に短時間であるためその動作速度は極めて速く、信号周波数でｋＨｚ以上の周波数でも検知可能である。
【００３７】
上記量子型赤外線センサを多角形の各頂点に配置し、各量子型センサにおいて、上述した方法によりセンサと被検出体との距離を測定する。ここで、各センサの検出距離とその配置から、幾何学的算出手段により被検出体である人体の位置座標を検出することができる。最も簡単な例について以下で説明する。
【００３８】
量子型赤外線センサＡ、Ｂ、Ｃは、図３に示すように、直角二等辺三角形をなすように配置してある。しかしながら、この量子型赤外線センサＡ、Ｂ、Ｃの配置形状は、例に過ぎず、三角形状にすることができる。配置形状を三角形にした場合には、人体の位置座標の計算は、直角二等辺三角形にした場合に比較して計算量が増加することになる。また、多角形は三角形に分割できることから、人体の位置座標を求める上で、量子型赤外線センサの数は３つに限定されるものではなく、４つ以上の量子型赤外線センサを使用することができ、その配置形状を多角形状にすることができる。
【００３９】
増幅器３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃは、量子型赤外線センサＡ、Ｂ、Ｃからの信号をそれぞれ増幅するものである。Ａ／Ｄコンバータ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃは、増幅器３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃからの信号をデジタル信号にそれぞれ変換するものである。量子型赤外線センサＡ、Ｂ、Ｃと増幅器３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃとは、同一パッケージ内にハイブリッド接合されている。
【００４０】
演算処理装置３３は、Ａ／Ｄコンバータ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃからのデジタル信号に基づき、被検出体の位置座標を演算するものである。
【００４１】
次に、本位置検出装置の動作を説明する。指を図３に示すようにかざしたとき、この指からの赤外線が量子型赤外線センサＡ、Ｂ、Ｃによってそれぞれ検出され、これら量子型赤外線センサＡ、Ｂ、Ｃからの出力電圧は、増幅器３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃにより増幅され、Ａ／Ｄコンバータ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃによりデジタル値に変換される。
【００４２】
そして、演算処理装置３３において、指と量子型赤外線センサＡ、Ｂ、Ｃとの間の距離ＬＡ、ＬＢ、ＬＣが、それぞれ、上記式（１）から算出される。ついで、算出された距離ＬＡ、ＬＢ、ＬＣを、
【００４３】
【数１】
0004754913.tif 000002
【００４４】
【数２】
0004754913.tif 000003
【００４５】
【数３】
0004754913.tif 000004
【００４６】
に代入して、この指の位置のＸ、Ｙ、Ｚ座標を算出する。ここで、ＬＡＢは量子型赤外線センサＡ、Ｂ間の距離を表し、ＬＢＣは量子型赤外線センサＢ、Ｃ間の距離を表す。また、図３において、量子型赤外線センサＢ、Ｃを結ぶ線と平行な線であって、量子型赤外線センサＡ、Ｂ、Ｃにより決定される平面と、この指からの垂線とが交わる交点を通る線に、量子型赤外線センサＡから至る距離をＸとし、量子型赤外線センサＡ、Ｂを結ぶ線に平行な線であって、この交点を通る線に、量子型赤外線センサＢから至る距離をＹとし、量子型赤外線センサＡ、Ｂ、Ｃにより決定される平面からこの指に至る距離をＺとする。
【００４７】
次の表１に、量子型赤外線センサＡ、Ｂ、Ｃからの出力電圧の一例と、量子型赤外線センサＡ、Ｂ、Ｃと指との間の距離と、指の位置のＸ、Ｙ、Ｚ座標と、を示す。
【００４８】
【表１】
0004754913.tif 000005
【００４９】
＜第２の実施の形態＞
図４は本発明の第２の実施の形態を示す。これは、位置検出装置の例である。図４において、Ａ、Ｂ、Ｃ、３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃは、図１と同一部分を示す。Ｄは量子型赤外線センサであり、量子型赤外線センサＡ、Ｂ、Ｃと同一の特性を有するものである。量子型赤外線センサＤは、図５に示すように、量子型赤外線センサＡ、Ｂ、Ｃとともに同一平面上に正方形状に配置してある。４１Ｄは増幅器であり、量子型赤外線センサＤからの信号を増幅するものである。４２ＤはＡ／Ｄコンバータであり、増幅器４１Ｄからの信号をデジタル信号に変換するものである。
【００５０】
４３は演算処理装置であり、Ａ／Ｄコンバータ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、４２Ｄからのデジタル信号から、被検出体の検出開始時点において最大信号強度を有する量子型赤外線センサと、これに隣接する２つの量子型赤外線センサとを選択し、選択した３つの量子型赤外線センサに対応する３つのＡ／Ｄコンバータからのデジタル信号に基づき、被検出体の位置を演算するものである。
【００５１】
例えば、指の位置が量子型赤外線センサＤに最も近かった場合には、量子型赤外線センサＤの信号強度が最も大きくなるので、量子型赤外線センサＤ、Ａ、Ｃ（量子型赤外線センサＤ、Ａ、Ｃの配置位置は直角二等辺三角形状になる。）の信号を使用して、距離ＬＤ、ＬＡ、ＬＣを算出し、ついで、指の位置のＸ、Ｙ、Ｚ座標を算出する。
【００５２】
よって、本実施の形態に係る位置検出装置によれば、第１の実施の形態に係る位置検出装置より効率的に指の位置を検出することができる。
【００５３】
＜第３の実施の形態＞
図６は本発明の第３の実施の形態を示す。これは、位置検出装置の例である。本実施の形態は、第２の実施の形態との比較でいえば、被検出体が移動したときの被検出体の軌跡を記録可能にした点が異なる。本実施の形態では、被検出体の軌跡に関する情報を記憶装置６１に記憶するようにした。
【００５４】
ここで、指を、量子型赤外線センサＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄによって決定される平面に対して平行に移動させるものとする。この条件のもとで、指を移動させると、指が量子型赤外線センサＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのいずれかの量子型赤外線センサにより検出可能になった時点ｔ１、すなわち演算処理装置４３に信号入力があった時点ｔ１から、指が量子型赤外線センサから離れて検出不可能になった時点ｔｎ（ｎ＞２）までの間において、演算処理装置４３において例えば０．０５秒ごとに指の位置座標が算出され、算出結果（ＸＹＺ座標）が検出時刻と関連付けされて記憶装置６１に記憶される。
【００５５】
例えば、２secの間、指を、図７に示すように英字のＬの字状に移動させた場合、検出時刻と量子型赤外線センサＡ、Ｂ、Ｃの出力との関係は、図８に示すようになる。検出時刻とＸＹＺ座標値との関係は、図９に示すようになる。
【００５６】
図１０（ａ）は、図９の例における、ＸＹ座標値と検出時刻との関係を示し、図１０（ｂ）は、図９の例における、ＸＺ座標値と検出時刻との関係を示す。ここで、Ｚ座標は、指を、量子型赤外線センサＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄによって決定される平面に対して平行に移動させたので、一定である。
【００５７】
＜第４の実施の形態＞
図１１は本発明の第４の実施の形態を示す。これは、情報入力装置の例であり、例えば指により描かれた英文字が、英文字Ｉ（描く場合には、漢数字の一のように描くものとする。）または英文字Ｏのいずれかを認識して、認識結果を表す信号を出力するものである。
【００５８】
図１１において、図６と同一部分は同一符号を付してある。１１１は記憶装置であり、英文字Ｉと英文字Ｏとを指で描いたときの基準となる指軌跡情報として、検出開始時点から例えば０．０５［sec ］ごとのＸＹＺ座標値を検出時刻と関連付けをして記憶してある。１１３は演算処理装置であり、指によって英文字Ｉまたは英文字Ｏのいずれかが描かれたとき、検出開始時点から０．０５secごとのＸＹＺ座標値を検出時刻と対応させて記憶装置６１に記憶し、検出時刻とＸＹＺ座標とよりなる指軌跡情報が、記憶装置１１１に記載されている指軌跡情報のいずれと一致するかを判断し、判断された英文字を表す信号を出力する。
【００５９】
図１２は演算処理装置１１３による入力情報の認識手順の一例を示すフローチャートである。指の移動が検出されると、第３の実施の形態と同様にして、指が量子型赤外線センサＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのいずれかの量子型赤外線センサにより検出可能になった時点ｔ１、すなわち演算処理装置１１３に信号入力があった時点から、指が量子型赤外線センサから離れて検出不可能になった時点ｔｎまでの間において、演算処理装置１１３において、０．０５秒ごとに指の位置座標を算出し、算出結果（ＸＹＺ座標）を検出時刻と関連付けして指軌跡情報として記憶装置６１に記憶する（Ｓ１３０）。
【００６０】
そして、記憶装置１１１に記憶されている英文字Ｉと英文字Ｏのうちの一方の英文字である英文字Ｉに関連付けされている基準となる指軌跡情報を選択し（Ｓ１３５）、この選択した指軌跡情報から、まず、時刻ｔ１に関連付けられているＸＹＺ座標を取り出し、また、記憶装置６１から、この時刻ｔ１に関連付けられているＸＹＺ座標を取り出す（Ｓ１４０）。ついで、処理カウンタＣＮＴを１つだけインクリメントする（Ｓ１４５）。
【００６１】
記憶装置６１、１１１から取り出した時刻ｔ１に関連付けられているＸＹＺ座標どうしの差の絶対値の、記憶装置６１の指軌跡情報の最大ＸＹＺ座標Ｘmax、Ｙmax、Ｚmaxに対するパーセンテージであるδｘ、δｙ、δｚを、次の式、すなわち、
δｘ＝（｜Ｘｎ−Ｘｍ｜／｜Ｘmax｜）×１００
δｙ＝（｜Ｙｎ−Ｙｍ｜／｜Ｙmax｜）×１００
δｚ＝（｜Ｚｎ−Ｚｍ｜／｜Ｚmax｜）×１００
から求める（Ｓ１５０）。ここに、ｎ、ｍ≧１である。
【００６２】
そして、求めたδｘ、δｙ、δｚが全て３％未満であるか否かを判断し（Ｓ１５５）、求めたδｘ、δｙ、δｚが全て３％未満である場合には、一致カウンタを１だけインクリメントする（Ｓ１６０）。その後、残りのデータがあるか否かを判断する（Ｓ１６５）。他方、求めたδｘ、δｙ、δｚのうち３％未満でないものがある場合には、ステップＳ１６５に進む。
【００６３】
そして、残りのデータがあると判断した場合には、次の時刻ｔ２に関連付けられているＸＹＺ座標を取り出し、また、記憶装置６１から、時刻ｔ２に関連付けられているＸＹＺ座標を取り出す（Ｓ１７０）。その後、ステップＳ１４５に戻る。
【００６４】
以後、ステップＳ１４５、Ｓ１５０、Ｓ１５５、Ｓ１６０、Ｓ１６５、Ｓ１７０を、ステップＳ１６０において残りのデータがないと判断するまで、繰り返す。
【００６５】
そして、残りのデータがないと判断した場合には（Ｓ１６５）、一致カウンタのカウント値の、処理カウンタのカウント値に対するパーセンテージであるｐを算出し（Ｓ１７５）、ｐ≧９０％であるか否かを判断する（Ｓ１８０）。ｐ≧９０％である場合には、指の移動が英文字Ｉに一致する旨を表す信号を出力し（Ｓ１８５）、他方、ｐ＜９０％である場合には、信号は出力しない（Ｓ１９０）。
【００６６】
ここで、ｐ＜９０％である場合には、記憶装置１１１に記憶されている英文字Ｉと英文字Ｏのうちの他方の英文字である英文字Ｏに関連付けされている基準となる指軌跡情報を選択する。この場合において、ステップＳ１４０以下のステップを実行するが、この場合の手順は、本質的には、英文字Ｉの場合の手順と異ならないので、説明は省略する。
【００６７】
そこで、この情報入力装置を用いてモーションスイッチを構成した場合には、例えば、この信号が英文字Ｉを表す信号である場合に、モーションスイッチがＯＮされ、他方、この信号が英文字Ｏを表す信号である場合に、モーションスイッチがＯＦＦされるようにすることができる。これらの関係を図１３に示す。
【００６８】
このようなモーションスイッチは、非接触型のスイッチを必要とする装置のオンオフに使用することができ、例えば、モーションスイッチが照明スイッチである場合には、照明を点灯させたり消灯させたりすることができる。
【００６９】
なお、上述した指軌跡情報の比較における一致と判断するための閾値、すなわち各時刻に関連付けられた座標を比較するときの３％の値と、全座標の一致確率の９０％という値は、モーションスイッチのいわば感度となる値であり、照明装置の使用環境によっては、より最適な値が存在する。
【００７０】
また、上記軌跡情報の比較方法は一例にすぎず、これに限定されるものではなく、装置の使用環境により、最適な方法で比較することがより好ましい。
【００７１】
さらに、上述した量子型赤外線センサの配置や装置構成は全て一例にすぎず、これに限定されるものではなく、必要に応じて最適な配置および装置構成にすることがより好ましい。
【００７２】
同様に量子型赤外線センサの視野角も必要に応じて最適なものにすることが好ましい。例えばレンズやミラーなどを使用しても良い。さらに３次元での人体の位置情報や、動作情報の演算処理方法に関しても、センサ配置や装置構成に応じて、より最適な演算方法を選ぶことが好ましい。
【００７３】
なお、外部ＰＣやゲーム機等に時刻測定機能と記憶装置を付加しておき、時刻の測定と、軌跡情報（時刻、位置座標）の記録とを、ＰＣまたはゲーム機で行うように構成すれば、上述した情報入力装置と組み合わせることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明に係る位置検出装置は、人体の位置を検出することができるので、位置情報を入力するための装置である入力装置において使用することができる。
【００７５】
さらに、この入力装置の応用として、モーションスイッチの作成も可能である。
【００７６】
これらは、これからの高度情報社会においてゲームや情報家電などへ人体から直接情報を入力できる新たなヒューマンインターフェイスとして大きく期待できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】被検出体と量子型赤外線センサとの間の距離と、センサの出力信号強度との関係を示す図である。
【図３】図１に示す量子型赤外線センサＡ、Ｂ、Ｃの配置例を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【図５】図４に示す量子型赤外線センサＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの配置例を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態を示すブロック図である。
【図７】動作情報の入力方法を説明するための説明図である。
【図８】図７の例における検出時刻と量子型赤外線センサＡ、Ｂ、Ｃの出力との関係の一例を示す図である。
【図９】図７の例における検出時刻とＸＹＺ座標値との関係を示す図である。
【図１０】図９の例における、ＸＹ座標値と検出時刻との関係と、図９の例における、ＸＺ座標値と検出時刻との関係を示す図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態を示すブロック図である。
【図１２】演算処理装置１１３による入力情報の判断手順の一例を示すフローチャートである。
【図１３】入力された動作情報と照明のオンオフとの関係を説明するための説明図である。
【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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