(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ次元（ｎは１〜３の整数）に配置された一つ又は複数の発光源と、該発光源に対向するようにｎ次元に配置された一つ又は複数の受光部とを有する検出手段を備え、
前記発光源と前記受光部とに囲まれた範囲内において、前記発光源から発せられた光の前記受光部での受光状況から得られる、前記受光部での受光を遮る物体の位置情報に基づいて、前記物体の移動方向、移動量、及び移動量変化率における全ての情報、あるいは一部の情報の検出を行ない、
その検出結果を任意の電子機器への入力情報として用いる処理手段を備えると共に、
ｎが１又は２の整数であり、
前記処理手段が、前記検出手段から得られたｍ次元（ｍは１又は２の整数）の情報において、一つ又は複数のしきい値を用いて擬似的にｍ＋１次元の情報に変換し、変換した結果を任意の電子機器の入力情報として用いるものであることを特徴とする電子機器の入力装置。
【請求項２】
ｎ次元（ｎは１〜３の整数）に配置された発光源と受光部とを含んで成る測距センサを一つ又は複数有する検出手段と、
前記測距センサで検出される、ある線分上に存在する物体までの距離情報の検出を行ない、
該距離情報から得られる前記物体の位置情報に基づいて、前記物体の移動方向、移動量、及び移動量変化率における全ての情報、あるいは一部の情報の検出を行ない、
その検出結果を任意の電子機器への入力情報として用いる処理手段とを備えると共に、
ｎが１又は２の整数であり、
前記処理手段が、前記検出手段から得られたｍ次元（ｍは１又は２の整数）の情報において、一つ又は複数のしきい値を用いて擬似的にｍ＋１次元の情報に変換し、変換した結果を任意の電子機器の入力情報として用いるものであることを特徴とする電子機器の入力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子機器の入力装置に関し、より詳細には自動車などの車両に搭載され、運転中の機器操作をする場合において、視線移動を最小限にし、安全性を確保するための電子機器の入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器の選択機能及び調整機能の操作においては、通常、特定の場所に固定されたスイッチを操作することが必要であり、特定の箇所に視線を移動させなければならないものが多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の電子機器としてのナビゲーションシステムなどを利用する場合に、本来は走行中に操作した方が効果的なものも、安全性の確保のために、走行中の操作ができないものにしなければならないという課題があった。
【０００４】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、自動車の運転中などに機器操作をする場合の視線移動を最小限にし、安全性を確保することができる電子機器の入力装置を提供することを目的としている。
【０００５】
さらに、機器操作において特定の場所に固定されたスイッチの操作を必要とせず、特定の範囲内において手などを動かすことで操作が行なわれ、スイッチの物理的な配置制約を排除し、操作しやすい範囲内に仮想的なスイッチ機能を装備することができる電子機器の入力装置を提供することを目的としている。但し、用途は車載用に限定されるものではない。
【０００６】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記目的を達成するために本発明に係る電子機器の入力装置（１）は、ｎ次元（ｎは１〜３の整数）に配置された一つ又は複数の発光源と、該発光源に対向するようにｎ次元に配置された一つ又は複数の受光部とを有する検出手段を備え、前記発光源と前記受光部とに囲まれた範囲内において、前記発光源から発せられた光の前記受光部での受光状況から得られる、前記受光部での受光を遮る物体の位置情報に基づいて、前記物体の移動方向、移動量、及び移動量変化率における全ての情報、あるいは一部の情報の検出を行ない、その検出結果を任意の電子機器への入力情報として用いる処理手段を備えていることを特徴としている。
【０００７】
上記した電子機器の入力装置（１）によれば、前記発光源と前記受光部とに囲まれた範囲内に、例えば使用者が手を入れて動かすことによって、使用者の手の移動方向、移動量、及び／又は移動量変化率情報が検出されるので、その検出結果を任意の電子機器の入力情報として用いることができる。従って、この機器操作は特定の箇所に固定されたスイッチを操作することとは異なり、特定の範囲内で手などを動かすことによって行なわれるので、視線移動を最小限に抑えることができ、自動車の運転中などに操作した場合にも安全性を確保することができる
。
【０００８】
また本発明に係る電子機器の入力装置（２）は、上記電子機器の入力装置（１）において、前記物体の位置情報に基づいて、前記物体の位置の変化方向から前記物体の移動方向を検出するように構成されていることを特徴としている。
【０００９】
上記した電子機器の入力装置（２）によれば、前記物体の移動方向を適切に検出することができる。
【００１０】
また本発明に係る電子機器の入力装置（３）は、上記電子機器の入力装置（１）において、前記物体の位置情報に基づいて、前記物体の位置の変化の大きさから前記物体の移動量を検出するように構成されていることを特徴としている。
【００１１】
上記した電子機器の入力装置（３）によれば、前記物体の移動量を適切に検出することができる。
【００１２】
また本発明に係る電子機器の入力装置（４）は、上記電子機器の入力装置（１）において、前記物体の位置情報に基づいて、前記物体の位置の変化の大きさから前記物体の移動量を検出し、該移動量を時間で微分して前記物体の移動量変化率を検出するように構成されていることを特徴としている。
【００１３】
上記した電子機器の入力装置（４）によれば、前記移動量変化率を適切に検出することができる。
【００１４】
また本発明に係る電子機器の入力装置（５）は、上記電子機器の入力装置（１）〜（４）において、ｎが１又は２の整数であり、前記処理手段が、前記検出手段から得られたｍ次元（ｍは１又は２の整数）の情報において、一つ又は複数のしきい値を用いて擬似的にｍ＋１次元の情報に変換し、変換した結果を任意の電子機器の入力情報として用いるものであることを特徴としている。
【００１５】
上記した電子機器の入力装置（５）によれば、一つ又は複数のしきい値を用いることにより、ｍ次元までの情報を擬似的にｍ＋１次元の情報に変換し、変換した結果を任意の電子機器の入力情報として用いることができる。従って、ｍ次元に発光源と受光部とを配置するだけで、ｍ＋１次元の情報を入力情報として用いることができるので、発光源及び受光部の配置数を少なくすることができ、車内などの限られた空間内で配置制約を受ける場合には一層効果的であり、なおかつコストも削減することができる。
【００１６】
また本発明に係る電子機器の入力装置（６）は、上記電子機器の入力装置（１）〜（５）において、前記検出手段が、複数の発光源を特定の順序で点灯及び消灯制御し、受光部に入力される光の有無及び前記発光源の点灯消灯状態により、前記物体の移動方向、移動量、及び移動量変化率における全ての情報、あるいは一部の情報の検出を行なうものであることを特徴としている。
【００１７】
上記した電子機器の入力装置（６）によれば、複数の前記発光源を特定の順序で点灯及び消灯させることにより、前記受光部に入力される光の有無及び前記発光源の点灯消灯状態から、前記発光源と前記受光部とに囲まれた範囲内に、例えば使用者が手を入れて動かすことによって、使用者の手の移動方向、移動量、及び／又は移動量変化率情報を検出することができるので、前記発光源から出力される光を一つの受光部で入力できるように形成されていれば、少なくとも一つの受光部を有するだけで上記構成が実現される。従って、受光部の配置数を少なくすることができ、車内などの限られた空間内で配置制約を受ける場合には一層効果的であり、なおかつコストも削減することができる。
【００１８】
また本発明に係る電子機器の入力装置（７）は、上記電子機器の入力装置（１）〜（５）において、前記検出手段が、複数の受光部と、これら受光部よりも少ない数の発光源とを有し、前記物体の移動方向、移動量、及び移動量変化率における全ての情報、あるいは一部の情報の検出を行なうものであることを特徴としている。
【００１９】
上記した電子機器の入力装置（７）によれば、複数の受光部を有しているので、少なくとも一つの発光源を有するだけで、前記発光源と前記受光部とに囲まれた範囲内に、例えば使用者が手を入れて動かすことによって、使用者の手の移動方向、移動量、及び／又は移動量変化率情報を検出することができる。従って、発光源の配置数を少なくすることができ、車内などの限られた空間内で配置制約を受ける場合には一層効果的であり、なおかつコストも削減することができる。
【００２０】
また本発明に係る電子機器の入力装置（８）は、上記電子機器の入力装置（１）〜（７）において、発光源として赤外発光素子を用い、受光部として赤外受光素子を用いていることを特徴としている。
【００２１】
上記した電子機器の入力装置（８）によれば、発光源として赤外発光素子を、受光部として赤外受光素子を用い、赤外という目に見えない光にすることにより、視界の煩わしさをなくすことができる。また、赤外発光素子と赤外受光素子とを対として用いた場合には、検出領域を確実に設定することができる。
【００２２】
また本発明に係る電子機器の入力装置（９）は、ｎ次元（ｎは１〜３の整数）に配置された発光源と受光部とを含んで成る測距センサを一つ又は複数有する検出手段と、前記測距センサで検出される、ある線分上に存在する物体までの距離情報の検出を行ない、該距離情報から得られる前記物体の位置情報に基づいて、前記物体の移動方向、移動量、及び移動量変化率における全ての情報、あるいは一部の情報の検出を行ない、その検出結果を任意の電子機器への入力情報として用いる処理手段とを備えていることを特徴としている。
【００２３】
上記した電子機器の入力装置（９）によれば、発光源と受光部の役割を果たす測距センサを用いることにより、発光源と受光部とが対向するように配置されている場合よりも、発光源及び受光部の配置数を少なくすることができ、車内などの限られた空間内で配置制約を受ける場合には一層効果的である。
【００２４】
また本発明に係る電子機器の入力装置（１０）は、上記電子機器の入力装置（９）において、検出精度を高めるために、前記測距センサが検出領域となる前記ある線分に対向する位置の端又は隅に配置されていることを特徴としている。
【００２５】
上記した電子機器の入力装置（１０）によれば、前記測距センサが検出領域となる前記ある線分に対向する位置の端又は隅に配置されることにより、前記検出領域に侵入した物体の位置を正確に検出することができ、検出精度を高めることができる。
また本発明に係る電子機器の入力装置（１１）は、上記電子機器の入力装置（９）又は（１０）において、ｎが１又は２の整数であり、前記処理手段が、前記検出手段から得られたｍ次元（ｍは１又は２の整数）の情報において、一つ又は複数のしきい値を用いて擬似的にｍ＋１次元の情報に変換し、変換した結果を任意の電子機器の入力情報として用いるものであることを特徴としている。 上記した電子機器の入力装置（１１）によれば、一つ又は複数のしきい値を用いることにより、ｍ次元までの情報を擬似的にｍ＋１次元の情報に変換し、変換した結果を任意の電子機器の入力情報として用いることができる。従って、ｍ次元に測距センサを配置するだけで、ｍ＋１次元の情報を入力情報として用いることができるので、測距センサの配置数を少なくすることができ、車内などの限られた空間内で配置制約を受ける場合には一層効果的であり、なおかつコストも削減することができる。
【００２６】
また本発明に係る電子機器の入力装置（１２）は、上記電子機器の入力装置（１）〜（１１）において、車両に搭載される場合において、前記検出手段が有する複数の発光源及び受光部が車両の乗員検知センサと共用されていることを特徴としている。
【００２７】
上記した電子機器の入力装置（１２）によれば、乗員検知システムにおける乗員検知センサを、一乗車ごとに乗員を検知するために利用し、そのあとは入力装置における検出手段として利用することができる。従って、乗員検知センサが装備されている場合、前記検出手段としての発光源及び受光部の配置数を少なくすることができ、限られた狭い空間の車内には効果的である。
【００２８】
また本発明に係る電子機器の入力装置（１３）は、上記電子機器の入力装置（１）〜（１２）において、検出された位置情報を、電子機器への座標入力情報として用いる処理手段を備えていることを特徴としている。
【００２９】
上記した電子機器の入力装置（１３）によれば、検出された位置情報を電子機器への座標入力情報として用いることができる。
【００３０】
また本発明に係る電子機器の入力装置（１４）は、上記電子機器の入力装置（１）〜（１３）において、検出された移動方向情報を、画面スクロール、ポインタ移動、特定の表示内容の移動、又は特定機能の制御、をさせる電子機器への入力情報として用いる処理手段を備えていることを特徴としている。
【００３１】
上記した電子機器の入力装置（１４）によれば、検出された移動方向情報を画面スクロール、ポインタ移動、特定の表示内容の移動、又は特定機能の制御、をさせる入力情報とすることができる。
【００３２】
また本発明に係る電子機器の入力装置（１５）は、上記電子機器の入力装置（１４）において、検出された移動方向情報だけでなく、移動量情報をも、画面スクロール、ポインタ移動、特定の表示内容の移動、又は特定機能の制御、をさせる電子機器への入力情報として用いる処理手段を備えていることを特徴としている。
【００３３】
上記した電子機器の入力装置（１５）によれば、検出された移動方向情報だけでなく、移動量情報をも画面スクロール、ポインタ移動、特定の表示内容の移動、又は特定機能の制御、をさせる入力情報とすることができる。
【００３４】
また本発明に係る電子機器の入力装置（１６）は、上記電子機器の入力装置（１）〜（１５）において、前記物体の大きさ情報を検出するように構成されると共に、検出された物体の大きさ情報を、機能実行の制御又は機能の選択をさせる電子機器への入力情報として用いる処理手段を備えていることを特徴としている。
【００３５】
上記した電子機器の入力装置（１６）によれば、検出された物体の大きさ情報を機能実行の制御又は機能の選択をさせる入力情報とすることができる。例えば検出領域で使用者が手を開いた状態（ジャンケンで使用するパーの状態）から閉じた状態（ジャンケンで使用するグーの状態）にすることによって、機能の実行又は機能の選択を行なうようにする。これにより、使用者は特定の場所に固定したスイッチを操作しなくても、特定の範囲内で手などの状態を変えることによって、機能の実行又は機能を選択することができる。
【００３６】
また本発明に係る電子機器の入力装置（１７）は、上記電子機器の入力装置（１）〜（１６）において、検出された位置情報及び移動量情報を、電子機器へのグラフィック情報として用いる処理手段を備えていることを特徴としている。
【００３７】
上記した電子機器の入力装置（１７）によれば、検出された位置情報及び移動量情報を、電子機器へのグラフィック情報として用いることができる。
【００３８】
また本発明に係る電子機器の入力装置（１８）は、上記電子機器の入力装置（１）〜（１７）において、検出された位置情報及び移動量情報からなるグラフィックと、予めメモリに登録されているパターン図形とを照合し、前記グラフィックとの違いが所定の範囲内であるパターン図形が登録されている場合には、その対象となるパターン図形の情報を電子機器へのグラフィック情報として用いる処理手段を備えていることを特徴としている。
【００３９】
上記した電子機器の入力装置（１８）によれば、検出された位置情報及び移動量情報からなるグラフィックとの違いが所定の範囲内であるパターン図形の情報をグラフィック情報として電子機器へ入力することができる。
【００４０】
また本発明に係る電子機器の入力装置（１９）は、上記電子機器の入力装置（１）〜（１８）において、検出手段において使用者の身体又は使用者の所持する物体が検出された場合に、使用者に検出されたことを知らせるために、音声及び／又は表示による告知を行なう告知手段を備えていることを特徴としている。
【００４１】
上記した電子機器の入力装置（１９）によれば、使用者の身体又は使用者の所持する物体が検出されたことを、音声又は表示によって告知することにより、使用者に検出されたことを知らせることができる。
【００４２】
また本発明に係る電子機器の入力装置（２０）は、上記電子機器の入力装置（１）〜（１９）において、電子機器の機能選択表示をその機能に対応したシンボルとしてグラフィック表示し、さらに複数の機能選択表示を仮想同一平面上に配置し、検出された情報に基づいて前記仮想同一平面上の一部分をディスプレイに表示する処理手段を備えていることを特徴としている。
【００４３】
上記した電子機器の入力装置（２０）によれば、グラフィック表示された複数の機能選択表示が仮想同一平面上に配置されているので、検出された情報に基づいて、前記仮想同一平面を動かすことにより、その一部分をディスプレイに表示することができる。従って、特に自動車などの限られた空間内に搭載する場合において一層効果的である。
【００４４】
また本発明に係る電子機器の入力装置（２１）は、上記電子機器の入力装置（２０）において、機能選択表示が任意のカテゴリ別に分類され、仮想同一平面上に配置されてていることを特徴としている。
【００４５】
上記した電子機器の入力装置（２１）によれば、機能選択表示が任意のカテゴリ別に分類され、仮想同一平面上に配置されているので、ディスプレイに使用者の所望の機能選択を表示するように、仮想同一平面を移動させることが容易となる。
【００４６】
また本発明に係る電子機器の入力装置（２２）は、上記電子機器の入力装置（１）〜（２１）において、電子機器の状態に応じて、使用者からの入力の可否を判断して制御する可否制御手段を備えていることを特徴としている。
【００４７】
上記した電子機器の入力装置（２２）によれば、前記可否制御手段が電子機器の状態に応じて、使用者からの入力の可否を判断制御するので、例えば車載用電子機器の場合、走行中に入力可能状態になっていると安全性が確保されないこともあるので、自動的に入力不能状態にすることができる。
【００４８】
また本発明に係る電子機器の入力装置（２３）は、上記電子機器の入力装置（１）〜（２２）において、使用者からの入力の可否判断制御を使用者所望の設定にするための可否制御設定手段を備えていることを特徴としている。
【００４９】
上記した電子機器の入力装置（２３）によれば、前記可否制御設定手段を備えているので、使用者からの入力の可否判断制御を、使用者所望の設定にすることができる。
【００５１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電子機器の入力装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００５２】
図１は実施の形態（１）に係る電子機器の入力装置の要部を概略的に示したブロック図である。図中１０は検出手段を示している。処理手段１１の一方の出力側は検出手段１０に形成されている出力回路１３の入力側に接続され、検出手段１０に形成されている入力回路１４の出力側は処理手段１１の入力側に接続されている。出力回路１３の出力側は複数の発光源１５ａ、…に接続され、複数の受光部１６ａ、…は入力回路１４の入力側に接続されている。処理手段１１の他方の出力側は機器１２の入力側に接続されている。また、発光源１５ａ、…と受光部１６ａ、…とで囲まれた斜線部は検出領域１７を示している。
【００５３】
発光源１５ａ、…から発せられた光は、各発光源１５ａ、…に対向する位置に配置されているそれぞれの受光部１６ａ、…によって受光されるように形成されている。また、発光源１５ａ、…から発せられた光が、受光部１６ａ、…に受光されると入力回路１４内のフラグが１となるように入力回路１４は構成されている（もちろん、０となるように構成することも可能である）。これにより、検出領域１７に物体が侵入し、発光源１５ａ、…から発せられた光を遮断すれば、その発光源１５ａ、…に対応する入力回路１４内のフラグが０となる。
【００５４】
図２（ａ）〜（ｃ）は実施の形態（１）における電子機器の入力装置の検出領域１７に光を遮断する物体が侵入していない場合（ａ）と、物体１８が侵入している場合（ｂ）、（ｃ）とを示した概略図である。図２（ｂ）に示された物体１８は受光部１６ｂ、１６ｃにて受光される光を遮断し、図２（ｃ）に示された物体１８は受光部１６ｃ、１６ｄにて受光される光を遮断している。
【００５５】
表１は、図２（ａ）〜（ｃ）で示された状態における入力回路１４内のフラグの値を示している。
【００５６】
【表１】
0003807566.tif 000002
【００５７】
図３（ａ）は入力回路１４内のフラグを所定時間毎に検出することにより得たデータである。図３（ｂ）には、そのデータより検出できる一部の情報が示されている。物体の位置Ｐは、０であるフラグに対応する発光源１５ａ、…と受光部１６ａ、…とを結ぶ線上である。各受光部１６ａ、…間の距離をＬとすると、物体の大きさＱ１は図３（ｂ）にも示してあるように受光部１６ａ、ｂを２か所分遮断する大きさであり、２Ｌ（１次元なので長さを大きさとしている）となる。移動量Ｓも図３（ｂ）に示してあるようにフラグの値の変化から検出でき、移動量Ｓ２はＬ、移動量Ｓ３は２Ｌとなる。移動量変化率Ｔは、移動量Ｓを時間ｔで微分した値であり、例えば移動量変化率Ｔ３は移動量Ｓ３を時間ｔで微分した値となる。また、移動方向においては、物体の位置Ｐより決定される。
【００５８】
上記の如く構成された実施の形態（１）における電子機器の入力装置の処理手段１１の動作を図４に示したフローチャートに基づいて説明する。
【００５９】
まずステップ１において、タイマｔを０とし、次にステップ２に移り、タイマｔが所定時間ｔ’に達しているか否かを判断する。達していれば、ステップ３に移り、達していなければ、ステップ２に戻る。これは、所定時間ｔ’に一回、検出手段１０からフラグの値を取り込むようにするためである。
【００６０】
ステップ３では、上記したように検出手段１０からフラグの値を取り込み、次にステップ４において、得られたデータから、位置Ｐ、大きさＱ、移動量Ｓ、移動量変化率Ｔを算出し、ステップ５に移る。
【００６１】
ステップ５では、算出された位置Ｐ、大きさＱ、移動量Ｓ、移動量変化率Ｔから必要な情報を機器１２に出力し、機器１２を制御する。
【００６２】
本発明の実施の形態（１）に係る電子機器の入力装置によれば、発光源１５ａ、…と受光部１６ａ、…とに囲まれた検出領域１７内に、例えば使用者が手を入れて動かすことによって、使用者の手の位置、大きさ、移動方向、移動量、及び／又は移動量変化率情報が検出されるので、その検出結果を機器１２の入力情報として用いることができる。従って、この機器操作は特定の箇所に固定されたスイッチを操作することとは異なり、特定の範囲内で手などを動かすことによって行なわれるので、視線移動を最小限に抑えることができ、自動車の運転中などに操作しても安全性を確保することができる。
【００６３】
ここでは、発光源１５ａ、…及び受光部１６ａ、…の配置が１次元の場合だけを示したが、２次元又は３次元に配置することによって、物体の位置、大きさ、移動方向、移動量、及び／又は移動量変化率情報を２次元又は３次元の情報として検出することもできる。図５（ａ）は発光源２０ａ、受光部２０ｂが２次元に配置された検出手段２０の要部を概略的に示した斜視図であり、図５（ｂ）は発光源２０ａ、２１ａ、及び受光部２０ｂ、２１ｂが３次元に配置された検出手段２１の要部を概略的に示した斜視図である。
【００６４】
図６は実施の形態（２）に係る電子機器の入力装置の要部を概略的に示したブロック図である。図中２２は検出手段を示している。処理手段２７の一方の出力側は検出手段２２に形成されている出力回路２３の入力側に接続され、検出手段２２に形成されている入力回路２４の出力側は処理手段２７の入力側に接続されている。出力回路２３の出力側は複数の発光源２５に接続され、複数の受光部２６は入力回路２４の入力側に接続されている。処理手段２７の他方の出力側は機器１２の入力側に接続されている。また図中２８は、使用者の手などの物体を示している。
【００６５】
次に、処理手段２７における動作の説明をする。発光源２５及び受光部２６の配置状態から、▲１▼方向への物体２８の移動は確実に検出することができ、▲２▼方向に物体２８が移動した場合においては、通常▲１▼の方向にも物体２８がわずかながら動くことを利用し、しきい値を設けることによって移動量Ｓが数１式を満たす場合は▲１▼方向、数２式を満たす場合は▲２▼方向に移動があったとする。また数３式を満たす場合は静止しているとする。但し、しきい値α1 ＜しきい値α2 とする。
【００６６】
【数１】
しきい値α2 ≦移動量Ｓ
【００６７】
【数２】
しきい値α1 ≦移動量Ｓ＜しきい値α2
【００６８】
【数３】
移動量Ｓ＜しきい値α1
本発明の実施の形態（２）に係る電子機器の入力装置によれば、検出手段２２から得られた１次元の情報を、しきい値を用いることにより、擬似的に２次元の情報に変換し、変換した結果を機器１２の入力情報として用いることができる。ここでは、１次元の配置で２次元の擬似的情報を得る場合を示したが、同様に２次元の配置で３次元の擬似的情報を得ることも可能である。従って、ｍ次元（ｍは１又は２の整数）に発光源と受光部とを配置するだけで、ｍ＋１次元の情報を入力情報として用いることができるので、発光源及び受光部の配置数及び配置範囲を抑えることができ、車内などの限られた空間内で配置制約を受ける場合には一層効果的であり、なおかつコストも削減することができる。
【００６９】
図７（ａ）は実施の形態（３）に係る電子機器の入力装置が有する検出手段の要部を概略的に示したブロック図である。図中３０は検出手段を示している。出力回路３１の出力側は複数の発光源３３ａ、…に接続され、受光部３４は入力回路３２の入力側に接続されている。また図中３５は、使用者の手などの物体を示している。図７（ｂ）は横軸を時間とし、各発光源３３ａ、…の点灯及び消灯されている状態と、受光部３４が受光している状態を示した図である。凸部になっているところは、発光源３３ａ、…ならば点灯していることを示し、受光部３４ならば光を入力していることを示している。
【００７０】
出力回路３１は、各発光源３３ａ、…を特定の順序で点灯及び消灯制御するようになっている。また図７（ｂ）に示した時間ｔ2 、ｔ3 、ｔ7 、ｔ8 、ｔ12、ｔ13において、受光部３４には光が入力されておらず、発光源３３ｂ、３３ｃから発せられた光が遮断されていることを示している。
【００７１】
本発明の実施の形態（３）に係る電子機器の入力装置によれば、各発光源３３ａ、…を特定の順序で点灯及び消灯制御し、所定時間毎に受光部３４に入力される光の有無を検出することによって、発光源３３ａ、…と受光部３４とに囲まれた範囲内に侵入した、例えば使用者の手の位置、大きさ、移動方向、移動量、及び／又は移動量変化率情報を検出することができる。従って、少なくとも一つの受光部３４を有するだけで上記構成が実現されるので、受光部の配置数を極めて少なくすることができ、車内などの限られた空間内で配置制約を受ける場合には一層効果的であり、なおかつコストも削減することができる。
【００７２】
図８は実施の形態（４）に係る電子機器の入力装置が有する検出手段の要部を概略的に示したブロック図である。図中３６は検出手段を示している。出力回路３７の出力側は発光源３９に接続され、複数の受光部４０ａ、…は入力回路３８の入力側に接続されている。また図中４１は、使用者の手などの物体を示している。
【００７３】
発光源３９から発せられた光は、受光部４０ａ、４０ｂ、４０ｅには入力されているが、受光部４０ｃ、４０ｄには入力されておらず、発光源３９、受光部４０ｃ、４０ｄとに囲まれた範囲に物体４１が侵入していることが判明する。
【００７４】
本発明の実施の形態（４）に係る電子機器の入力装置によれば、複数の受光部４０ａ、…を有しているので、少なくとも一つの発光源３９を有するだけで、発光源３９と受光部４０ａ、…とに囲まれた範囲内に侵入した、例えば使用者の手の位置、大きさ、移動方向、移動量、及び／又は移動量変化率情報を検出することができる。従って、発光源の配置数を極めて少なくすることができ、車内などの限られた空間内で配置制約を受ける場合には一層効果的であり、なおかつコストも削減することができる。
【００７５】
実施の形態（５）に係る電子機器の入力装置は、赤外発光素子を用いた発光源、及び赤外受光素子を用いた受光部を備えている。
【００７６】
本発明の実施の形態（５）に係る電子機器の入力装置によれば、発光源として赤外発光素子を、受光部として赤外受光素子を用い、赤外という目に見えない光にすることにより、視界の煩わしさをなくすことができる。また、赤外発光素子と赤外受光素子とを対として用いた場合には、検出領域を確実に設定することができる。
【００７７】
実施の形態（６）に係る電子機器の入力装置は、発光源及び受光部として測距センサを用いている。
【００７８】
本発明の実施の形態（６）に係る電子機器の入力装置によれば、発光源と受光部の役割を果たす測距センサを用いることにより、発光源と受光部とが対向するように配置されている場合よりも、発光源及び受光部の配置数を少なくすることができ、車内などの限られた空間内で配置制約を受ける場合には一層効果的である。
【００７９】
図９（ａ）は実施の形態（７）に係る電子機器の入力装置が有する検出手段と該検出手段の検出領域との関係を示した概略図であり、図９（ｂ）は実施の形態（７）との比較例である。
【００８０】
図中４２ａ、４２ｂは検出手段が有する測距センサを示している。測距センサ４２ａ、４２ｂの検出領域は線分４３ａ、４３ｂである。検出領域４３ａ、４３ｂには、物体４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄが侵入していることを示し、測距センサ４２ａと物体４４ａ、４４ｂとの距離はそれぞれｌ1 、ｌ2 であり、測距センサ４２ｂと物体４４ｃ、４４ｄとの距離はそれぞれｌ3 、ｌ4 である。比較例では、ｌ3 とｌ4 の距離が等しい場合があり、検出領域４３ｂに侵入した物体４４ｃ、４４ｄの正確な位置を検出することが困難である。
【００８１】
本発明の実施の形態（７）に係る電子機器の入力装置によれば、ｌ1 とｌ2 が等しくなることはなく、検出領域４３ａに侵入した物体４４ａ、４４ｂの位置を正確に検出することができる。従って、測距センサ４２ａが検出領域４３ａに対向する位置の端又は隅に配置されることにより、検出精度を高めることができる。
【００８２】
図１０は実施の形態（８）に係る電子機器の入力装置が有する検出手段の要部と該検出手段から検出される範囲とを示した概略図である。
【００８３】
図中４５は乗員検知センサを示し、ステアリングコラム付近に装備されている。乗員検知センサ４５は、助手席４７の乗員検知を行ない、乗員検知エリア４９の物体存否により検出する。図中４８は、シフトレバーの位置を示し、その前付近が検出領域４６となっている。
【００８４】
本発明の実施の形態（８）に係る電子機器の入力装置によれば、乗員検知センサ４５を一乗車毎に乗員を検知するために利用し、そのあとは入力装置における検出手段として利用することができ、検出領域４６内の使用者の手などの動きを検出することができる。従って、乗員検知センサ４５が装備されている場合、前記検出手段としての発光源及び受光部の配置数を少なくすることができ、限られた狭い空間の車内には効果的である。
【００８５】
図１１は実施の形態（９）に係る電子機器の入力装置における処理手段１１の動作を示したフローチャートである。
【００８６】
まずステップ６において、検出手段１０からデータを取り込んで、次にステップ７において、検出領域１７内に侵入した物体があるか否かを判断し、侵入があればステップ８に移り、一方、侵入がなければ前記動作を終了する。
【００８７】
ステップ８では、取り込んだデータから位置Ｐを算出し、次にステップ９において、位置Ｐに基づいて、機器１２への座標入力情報として用いカーソルを移動させる。
【００８８】
本発明の実施の形態（９）に係る電子機器の入力装置によれば、検出された位置情報を電子機器への座標入力情報として用いることができるので、ディスプレイ上のカーソルなどを移動させることができる。
【００８９】
図１２は実施の形態（１０）に係る電子機器の入力装置における処理手段１１の動作を示したフローチャートである。
【００９０】
まずステップ１１において、検出手段１０からデータを取り込んで、次にステップ１２において、検出領域１７内に侵入した物体があるか否かを判断し、侵入があればステップ１３に移り、一方、侵入がなければ前記動作を終了する。
【００９１】
ステップ１３では、取り込んだデータから位置Ｐを算出し、次にステップ１４において、位置Ｐの変化から移動方向を算出し、次にステップ１５において、算出された移動方向に基づいて、機器１２への移動方向情報として用い、機器１２に備えられた画面のスクロールを制御する。
【００９２】
本発明の実施の形態（１０）に係る電子機器の入力装置によれば、移動方向情報に基づいて、画面スクロールの制御をすることができる。上記したのは、画面スクロールの制御だけであるが、同様にポインタ移動、特定の表示内容の移動、又は特定機能の制御などをすることができる。
【００９３】
図１３は実施の形態（１１）に係る電子機器の入力装置におけるの処理手段１１の動作を示したフローチャートである。
【００９４】
まずステップ１７において、検出手段１０からデータを取り込んで、次にステップ１８において、検出領域１７内に侵入した物体があるか否かを判断し、侵入があればステップ１９に移り、一方、侵入がなければ前記動作を終了する。
【００９５】
ステップ１９では、取り込んだデータから位置Ｐ及び移動量Ｓを算出し、次にステップ２０において、位置Ｐの変化から移動方向を算出する。
【００９６】
次にステップ２１において、移動量Ｓが所定値Ｓ’以上かどうかを判断する。所定値Ｓ’以上であれば、ステップ２２に移り、移動量Ｓの大きさに応じて、機器１２に備えられた画面を算出された移動方向にスクロールさせる。一方、所定値Ｓ’以上でなければ、ステップ２３に移り、前記画面を算出された方向に所定の大きさ分をスクロールさせる。
【００９７】
本発明の実施の形態（１１）に係る電子機器の入力装置によれば、移動方向情報及び移動量情報に基づいて、画面スクロールの制御をすることができる。上記したのは、画面スクロールの制御だけであるが、同様にポインタ移動、特定の表示内容の移動、又は特定機能の制御などをすることができる。
【００９８】
例えば、特定機能の制御として、ラジオ音量機能の制御の場合、検出領域１７内で、音量アップの方向に使用者が手などを大きく動かせば、大幅に音量をアップし、小さければ所定の大きさ分の音量をアップすることができる。
【００９９】
図１４は実施の形態（１２）に係る電子機器の入力装置における処理手段１１の動作を示したフローチャートである。
【０１００】
まずステップ２５において、検出手段１０からデータを取り込んで、次にステップ２６において、検出領域１７内に侵入した物体があるか否かを判断し、侵入があればステップ２７に移り、一方、侵入がなければ前記動作を終了する。
【０１０１】
ステップ２７では、取り込んだデータから大きさＱを算出し、次にステップ２８において、大きさＱに所定値以上の変化があるか否かを判断する。所定値以上の変化があれば（例えば、検出領域１７内に侵入した使用者の手が開いた状態から閉じた状態に変われば）ステップ２９に移り、一方、所定値以上の変化がなければ前記動作を終了する。
【０１０２】
ステップ２９では、ポインタのある位置の機能を実行させる。例えば、テープの再生ボタン上にポインタがあれば、テープの再生が実行される。
【０１０３】
本発明の実施の形態（１２）に係る電子機器の入力装置によれば、検出された物体の大きさ情報を用いて、機能実行、又は機能選択をさせることができる。
【０１０４】
図１５（ａ）は実施の形態（１３）に係る電子機器の入力装置の要部を概略的に示したブロック図である。
【０１０５】
検出手段１０の出力側は、処理手段１１の一方の入力側に接続され、グラフィックメモリ５０の一方の出力側は、処理手段１１の他方の入力側に接続されている。グラフィックメモリ５０の他方の出力側は、機器１２の一方の入力側に接続されている。処理手段１１の出力側は検出手段１０、機器１２、及びグラフィックメモリ５０のそれぞれの入力側に接続されている。
【０１０６】
上記の如く構成された実施の形態（１３）における電子機器の入力装置の処理手段１１の動作を図１５（ｂ）に示したフローチャートに基づいて説明する。
【０１０７】
まずステップ３０において、グラフィックメモリ５０をクリアし、カウンタｋを０とし、次にステップ３１において、検出手段１０からデータを取り込んで、次にステップ３２において、検出領域１７内に侵入した物体があるか否かを判断し、侵入があればステップ３３に移り、一方、侵入がなければステップ３７に移る。
【０１０８】
ステップ３３では、カウンタｋに１を加え、次にステップ３４に移り、取り込んだデータから位置Ｐk 及び移動量Ｓk を算出し、次にステップ３５において、移動量Ｓk が所定値Ｓ’以上であるか否かを判断する。所定値Ｓ’以上であればステップ３６に移り、所定値Ｓ’以上でなければ、前記物体が静止したとし、ステップ３７に移る。
【０１０９】
ステップ３６では、位置Ｐｋ−１と移動量Ｓｋより得る線分をグラフィックメモリ５０にメモリする。これによって、使用者が描いたグラフィックをメモリする。そしてステップ３１に戻る。
【０１１０】
ステップ３７では、グラフィックメモリ５０にメモリされている図形があるか否かを判断する。メモリされている図形があれば、ステップ３８に移り、メモリされている図形がなければ、前記動作を終了する。
【０１１１】
ステップ３８では、グラフィックメモリ５０よりメモリされている図形情報を読み出して、機器１２へ図形情報として出力する。
【０１１２】
本発明の実施の形態（１３）に係る電子機器の入力装置によれば、検出された位置情報、移動量情報を、電子機器へのグラフィック情報として用いることができる。
【０１１３】
図１６（ａ）は実施の形態（１４）に係る電子機器の入力装置の要部を概略的に示したブロック図である。
【０１１４】
検出手段１０、グラフィックメモリ５０のそれぞれの出力側は、処理手段１１の入力側に接続され、マッチングメモリ５１の一方の出力側は、処理手段１１の入力側に接続され、マッチングメモリ５１の他方の出力側は、機器１２の入力側に接続されている。処理手段１１の出力側は、検出手段１０、機器１２、グラフィックメモリ５０、マッチングメモリ５１のそれぞれの入力側に接続されている。
【０１１５】
上記の如く構成された実施の形態（１４）における電子機器の入力装置の処理手段１１の動作を図１６（ｂ）に示したフローチャートに基づいて説明する。
【０１１６】
まずステップ４０において、グラフィックメモリ５０をクリアし、カウンタｋを０とし、次にステップ４１において、検出手段１０からデータを取り込んで、次にステップ４２において、検出領域１７内に侵入した物体があるか否かを判断し、侵入があればステップ４３に移り、一方、侵入がなければステップ４７に移る。
【０１１７】
ステップ４３では、カウンタｋに１を加え、次にステップ４４に移り、取り込んだデータから位置Ｐk 及び移動量Ｓk を算出し、次にステップ４５において、移動量Ｓk が所定値Ｓ’以上であるか否かを判断する。所定値Ｓ’以上であればステップ４６に移り、所定値Ｓ’以上でなければ、前記物体が静止したとし、ステップ４７に移る。
【０１１８】
ステップ４６では、位置Ｐk-1 と移動量Ｓk より得る線分をグラフィックメモリ５０にメモリする。これによって、使用者が描いたグラフィックをメモリする。そしてステップ４１に戻る。
【０１１９】
ステップ４７では、グラフィックメモリ５０にメモリされている図形があるか否かを判断する。メモリされている図形があれば、ステップ４８に移り、メモリされている図形がなければ、前記動作を終了する。
【０１２０】
ステップ４８では、グラフィックメモリ５０にメモリされている図形とマッチングメモリ５１に登録されている図形とを照合し、次にステップ４９において、グラフィックメモリ５０にメモリされている図形との違いが所定の範囲内の図形がマッチングメモリ５１に登録されているか否かを判断する。グラフィックメモリ５０にメモリされている図形との違いが所定の範囲内の図形がマッチングメモリ５１に登録されていれば、ステップ５０に移り、所定の範囲内の図形がマッチングメモリ５１に登録されていなければ、前記動作を終了する。
【０１２１】
ステップ５０では、グラフィックメモリ５０にメモリされている図形との違いが所定の範囲内の図形情報をマッチングメモリ５１から機器１２へ出力させる。
【０１２２】
本発明の実施の形態（１４）に係る電子機器の入力装置によれば、検出された位置情報、移動量情報からなるグラフィックとの違いが所定の範囲内であるパターンをグラフィック情報として電子機器へ出力することができる。
【０１２３】
図１７（ａ）は実施の形態（１５）に係る電子機器の入力装置の要部を概略的に示したブロック図である。
【０１２４】
検出手段１０の出力側は、処理手段１１の入力側に接続され、処理手段１１の出力側は、検出手段１０、機器１２、告知手段５２のそれぞれの入力側に接続されている。
【０１２５】
上記の如く構成された実施の形態（１５）における電子機器の入力装置の処理手段１１の動作を図１７（ｂ）に示したフローチャートに基づいて説明する。
【０１２６】
まずステップ５１において、タイマｔを０とし、次にステップ５２に移り、タイマｔが所定時間ｔ’に達しているか否かを判断する。達していれば、ステップ５３に移り、達していなければ、ステップ５２に戻る。これは、所定時間ｔ’に一回、検出手段１０からフラグの値を取り込むようにするためである。
【０１２７】
ステップ５３では、上記したように検出手段１０からフラグの値を取り込み、次にステップ５４において、得られたデータから、検出領域１７内に侵入した物体があるか否かを判断する。侵入があれば、ステップ５５に移り、侵入がなければ、前記動作を終了する。
【０１２８】
ステップ５５では、検出領域１７内に使用者の手などが侵入したとし、使用者に検知されたことを知らせるために、告知手段５２から告知するように制御する。
【０１２９】
本発明の実施の形態（１５）に係る電子機器の入力装置によれば、使用者の身体又は使用者の所持する物体が検出されたことを、音声又は表示によって告知することにより、使用者に検出されたことを知らせることができる。
【０１３０】
図１８は実施の形態（１６）に係る電子機器の入力装置に備えられたディスプレイの表示状態を示した概略図である。
【０１３１】
図５３は仮想同一平面を示している。仮想同一平面５３は、物理的な平面板が存在するのではなく、例えばマイコンのメモリ領域に記憶され、前記メモリ領域から取り出し、ディスプレイなどに表示することにより表れる仮想平面である。また、仮想同一平面５３には、電子機器の機能選択表示（ａ1 〜ａ31）５４がグラフィック表示されている。
【０１３２】
ディスプレイ５５には、表示板５６が備えられている。表示板５６の表示領域が仮想同一平面５３と同等以上あれば、仮想同一平面５３を全て表示することができるが、表示板５６には同等以上ないので、仮想同一平面５３上の一部分をディスプレイ５５に表示できるようになっている。
【０１３３】
表示板５６ａには機能選択表示５４のａ1 、ａ2 、ａ6 、ａ7 、ａ10、ａ11が表示されている。この後、移動方向情報が検出され、例えば検出された移動方向が左上を指していれば、仮想同一平面５３が左上に動くように前記メモリ領域よりデータが取り出され、ディスプレイ５５の表示は５６ｂのにようになる。
【０１３４】
本発明の実施の形態（１６）に係る電子機器の入力装置によれば、グラフィック表示された複数の機能選択表示５４が仮想同一平面５３上に配置されているので検出された移動方向情報に基づいて、仮想同一平面５３を動かすことにより、その一部分をディスプレイ５５に表示することができる。従って、特に自動車などの限られた空間内に搭載する場合には一層効果的である。また、図１９に示したように機能選択表示５９をカテゴリ別に分類することにより、ディスプレイ５５に使用者の所望する機能選択を表示するように、仮想同一平面５８を移動させることが容易となる。
【０１３５】
また、機器の機能選択におけるグラフィック表示をその機能に対応したシンボルとすることにより、すなわちアイコン化することにより小さなディスプレイであったとしても、容易に所望の機能選択表示を発見することができるようになる。
【０１３６】
図２０は実施の形態（１７）に係る電子機器の入力装置の要部を概略的に示したブロック図である。
【０１３７】
検出手段１０の出力側は、処理手段１１の一方の入力側に接続され、処理手段１１の出力側は、検出手段１０、機器１２のそれぞれの入力側に接続されている。機器１２の出力側は、可否制御手段６０の入力側に接続され、可否制御手段６０の出力側は処理手段１１の他方の入力側に接続されている。
【０１３８】
本発明の実施の形態（１７）に係る電子機器の入力装置によれば、機器１２の状態を示す信号が可否制御手段６０に入力されることにより、機器１２の状態に応じて、使用者からの入力を可否制御できる。
【０１３９】
図２１は実施の形態（１８）に係る電子機器の入力装置の要部を概略的に示したブロック図である。
【０１４０】
検出手段１０の出力側は、処理手段１１の一方の入力側に接続され、処理手段１１の出力側は、検出手段１０、機器１２のそれぞれの入力側に接続されている。図中６１は可否制御設定手段を示し、可否制御設定手段６１の出力側は処理手段１１の他方の入力側に接続されている。
【０１４１】
本発明の実施の形態（１８）に係る電子機器の入力装置によれば、使用者からの入力の可否判断制御を使用者が設定するための可否制御設定手段６１を備えているので、使用者所望の設定にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態（１）に係る電子機器の入力装置の要部を概略的に示したブロック図である。
【図２】実施の形態（１）における電子機器の入力装置の検出領域に光を遮断する物体が侵入していない場合（ａ）と、物体が侵入している場合（ｂ、ｃ）とを示した概略図である。
【図３】（ａ）は実施の形態（１）における電子機器の入力装置の入力回路内のフラグを所定時間毎に検出することにより得たデータである。（ｂ）には、そのデータより検出できる一部の情報が示されている。
【図４】実施の形態（１）における電子機器の入力装置の処理手段の動作を示したフローチャートである。
【図５】（ａ）は実施の形態（１）における電子機器の入力装置の発光源及び受光部が２次元に配置された検出手段の要部を概略的に示した斜視図であり、（ｂ）は発光源及び受光部が３次元に配置された検出手段の要部を概略的に示した斜視図である。
【図６】実施の形態（２）に係る電子機器の入力装置の要部を概略的に示したブロック図である。
【図７】（ａ）は実施の形態（３）に係る電子機器の入力装置が有する検出手段の要部を概略的に示したブロック図である。（ｂ）は横軸を時間とし、各発光源から点灯及び消灯されている状態と、受光部が受光している状態を示した図である。
【図８】実施の形態（４）に係る電子機器の入力装置が有する検出手段の要部を概略的に示したブロック図である。
【図９】（ａ）は実施の形態（７）に係る電子機器の入力装置が有する検出手段と該検出手段の検出領域との関係を示した概略図であり、（ｂ）は実施の形態（７）との比較例である。
【図１０】実施の形態（８）に係る電子機器の入力装置が有する検出手段の要部と該検出手段から検出される範囲とを示した概略図である。
【図１１】実施の形態（９）に係る電子機器の入力装置における処理手段の動作を示したフローチャートである。
【図１２】実施の形態（１０）に係る電子機器の入力装置における処理手段の動作を示したフローチャートである。
【図１３】実施の形態（１１）に係る電子機器の入力装置における処理手段の動作を示したフローチャートである。
【図１４】実施の形態（１２）に係る電子機器の入力装置における処理手段の動作を示したフローチャートである。
【図１５】（ａ）は実施の形態（１３）に係る電子機器の入力装置の要部を概略的に示したブロック図である。（ｂ）は実施の形態（１３）における電子機器の入力装置が有する処理手段の動作を示したフローチャートである。
【図１６】（ａ）は実施の形態（１４）に係る電子機器の入力装置の要部を概略的に示したブロック図である。（ｂ）は実施の形態（１４）における電子機器の入力装置が有する処理手段の動作を示したフローチャートである。
【図１７】（ａ）は実施の形態（１５）に係る電子機器の入力装置の要部を概略的に示したブロック図である。（ｂ）は実施の形態（１５）における電子機器の入力装置が有する処理手段の動作を示したフローチャートである。
【図１８】実施の形態（１６）に係る電子機器の入力装置に備えられたディスプレイの表示状態を示した概略図である。
【図１９】実施の形態（１６）に係る電子機器の入力装置の仮想同一平面を示した概略図である。
【図２０】実施の形態（１７）に係る電子機器の入力装置の要部を概略的に示したブロック図である。
【図２１】実施の形態（１８）に係る電子機器の入力装置の要部を概略的に示したブロック図である。
【符号の説明】
１７、、４３ａ、４３ｂ、４６  検出領域
１８、２８、３５、４１、４４ａ〜４４ｄ  物体
４７  助手席
４８  シフトレバー位置
４９  乗員検知エリア
５４、５９  機能選択表示
【図０１】
0003807566.tif 000003
【図０２】
0003807566.tif 000004
【図０３】
0003807566.tif 000005
【図０４】
0003807566.tif 000006
【図０５】
0003807566.tif 000007
【図０６】
0003807566.tif 000008
【図０７】
0003807566.tif 000009
【図０８】
0003807566.tif 000010
【図０９】
0003807566.tif 000011
【図１０】
0003807566.tif 000012
【図１１】
0003807566.tif 000013
【図１２】
0003807566.tif 000014
【図１３】
0003807566.tif 000015
【図１４】
0003807566.tif 000016
【図１５】
0003807566.tif 000017
【図１６】
0003807566.tif 000018
【図１７】
0003807566.tif 000019
【図１８】
0003807566.tif 000020
【図１９】
0003807566.tif 000021
【図２０】
0003807566.tif 000022
【図２１】
0003807566.tif 000023