特許 5950108 非接触式入力装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5950108

(24)【登録日】2016年6月17日

(45)【発行日】2016年7月13日

(54)【発明の名称】非接触式入力装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/01 20060101AFI20160630BHJP

   G01J 1/02 20060101ALI20160630BHJP

   G01J 1/42 20060101ALI20160630BHJP

   G01V 8/20 20060101ALI20160630BHJP

   G01V 1/00 20060101ALI20160630BHJP

【ＦＩ】

   G06F3/01 570

   G01J1/02 C

   G01J1/02 W

   G01J1/42 B

   G01V9/04 Q

   G01V1/00 A

【請求項の数】7

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2012-173839(P2012-173839)

(22)【出願日】2012年8月6日

(65)【公開番号】特開2014-32588(P2014-32588A)

(43)【公開日】2014年2月20日

【審査請求日】2015年5月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006231

【氏名又は名称】株式会社村田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100145023

【弁理士】

【氏名又は名称】川本 学

(74)【代理人】

【識別番号】100105887

【弁理士】

【氏名又は名称】来山 幹雄

(72)【発明者】

【氏名】柴田 明彦

【審査官】 遠藤 尊志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１３３８３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０６９０４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２５１２３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００２／０１１８２３２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ ３／０１

Ｇ０６Ｆ ３／０３３−０３８

Ｇ０１Ｊ １／０２

Ｇ０１Ｊ １／４２

Ｇ０１Ｖ １／００

Ｇ０１Ｖ ８／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

他の入力装置と併用されて、ＯＳ搭載機器に対して接続自在な非接触式入力装置であって、
人の特定の動作に応じた出力信号を出力自在なセンサと、
前記他の入力装置の使用状況を監視する監視部の動作、及び前記センサの前記出力信号及び前記他の入力装置の前記使用状況に基づいて前記特定の動作があったか否かを判定する判定部の動作を許容するマイクロコンピュータと、
を備える非接触式入力装置。

【請求項2】

前記判定部は、前記センサの前記出力信号が前記特定の動作に対応したものであっても、前記他の入力装置が最後に使用されてから所定時間以上経過していない場合には、前記特定の動作があった旨の電気信号を前記ＯＳ搭載機器のＯＳに対して発しない請求項１に記載の非接触式入力装置。

【請求項3】

前記判定部は、前記判定部の判定結果を無効とする、前記判定部の判定動作を無視する、又は前記判定部の動作自体を停止することにより、前記特定の動作があった旨の前記電気信号を前記ＯＳ搭載機器の前記ＯＳに対して発しない請求項２に記載の非接触式入力装置。

【請求項4】

前記監視部は、前記他の入力装置が最後に使用されてから前記所定時間以上経過しているか否か判定する請求項２又は３に記載の非接触式入力装置。

【請求項5】

前記判定部及び前記監視部は、前記非接触式入力装置又は前記ＯＳ搭載機器に対して設けられる請求項１から４のいずれかに記載の非接触式入力装置。

【請求項6】

前記判定部及び前記監視部は、一体化されたソフトウェアを構成する請求項１から５のいずれかに記載の非接触式入力装置。

【請求項7】

前記センサが、赤外線センサ又は超音波センサである請求項１から６のいずれかに記載の非接触式入力装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、非接触式入力装置に関し、特にキーボード、マウスポインタ、及びタッチパネル等の他の入力装置と併用される非接触式入力装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、スマートフォン及びタブレット端末といったＯＳ搭載機器の普及はめざましく、その機能を拡充するような種々の後付け機器が提案されるようになっており、その中で、焦電型赤外線センサを用いた非接触式入力装置も提案されるようになってきている。

【0003】

かかる状況下で、特許文献１には、焦電型赤外線センサの出力信号が正極性信号又は負極性信号のどちらであるかに基づいて赤外線を放射する物体の移動方向を決定する手段を備える非接触式入力装置が開示されている。

【0004】

また、特許文献２には、焦電型赤外線センサからの出力信号に基づいて人の有無を検知するモードと人体の動きによる非接触の操作入力を検知するモードとを取り得る検知手段と、光センサからの信号に応じて検知手段のモードを切り替える切替手段と、を備える非接触式入力装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００６−２７７６２６号公報

【特許文献2】特開２０１１−１２７９１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ここで、本発明者の検討によれば、かかる非接触式入力装置は、例えば人体や手のひら等の赤外線を放射する物体の移動方向を決定し、例えば手の左右方向への動き等の決定した移動方向に基づいてＰＣ等のＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）搭載機器に対し各種コマンドを送信する入力装置として使用されている。

【0007】

しかしながら、特許文献１や特許文献２における非接触式入力装置によれば、ユーザがキーボード、マウスポインタ、及びタッチパネル等の他の入力装置を操作するために動作した際に、非接触式入力装置がその動作を自身に対する操作入力と誤検出することが考えられる。このように、非接触式入力装置が操作入力を誤検出した場合には、ユーザが意図しないコマンドがＯＳ搭載機器に送信され、他の入力装置を利用したユーザの入力作業の妨げになることも考えられる。

【0008】

一方で、このような事象に対処するために、操作入力の検出条件を厳しくすることが考えられるが、かかる手法を用いた場合には、本来検出すべき操作入力が検出されにくくなり、使い勝手が低下することも考えられる。

【0009】

本発明は、以上の検討を経てなされたもので、他の入力装置の操作を利用することにより、誤作動が発生することを抑制可能な非接触式入力装置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】

以上の目的を達成するべく、本発明の第１の局面における非接触式入力装置は、他の入
力装置と併用されて、ＯＳ搭載機器に対して接続自在な非接触式入力装置であって、人の特定の動作に応じた出力信号を出力自在なセンサと、前記他の入力装置の使用状況を監視する監視部の動作、及び前記センサの前記出力信号及び前記他の入力装置の前記使用状況に基づいて前記特定の動作があったか否かを判定する判定部の動作を許容するマイクロコンピュータと、を備える。

【0011】

かかる構成においては、他の入力装置の操作を利用しながら、誤作動が発生することが抑制された非接触式の入力動作を実現する。

【0012】

また、本発明は、かかる第１の局面に加え、前記判定部は、前記センサの前記出力信号が前記特定の動作に対応したものであっても、前記他の入力装置が最後に使用されてから所定時間以上経過していない場合には、前記特定の動作があった旨の電気信号を前記ＯＳ搭載機器のＯＳに対して発しないことを第２の局面とする。

【0013】

かかる構成においては、他の入力装置が最後に使用されてから所定時間以上経過していない場合には、人の特定の動作を検出した旨の電気信号をＯＳ搭載機器のＯＳに対して発しないようにして、誤作動が発生することが抑制された非接触式の入力動作を実現する。

【0014】

また、本発明は、かかる第２の局面に加え、前記判定部は、前記判定部の判定結果を無効とする、前記判定部の判定動作を無視する、又は前記判定部の動作自体を停止することにより、前記特定の動作があった旨の前記電気信号を前記ＯＳ搭載機器の前記ＯＳに対して発しないことを第３の局面とする。

【0015】

かかる構成においては、判定部の判定結果を無効とする、判定部の判定動作を無視する、又は判定部の動作自体を停止することにより、人の特定の動作を検出した旨の電気信号をＯＳ搭載機器のＯＳに対して発しないようにして、誤作動が発生することが抑制された非接触式の入力動作を実現する。

【0016】

また、本発明は、かかる第２又は第３の局面に加え、前記監視部は、前記他の入力装置が最後に使用されてから前記所定時間以上経過しているか否か判定することを第４の局面とする。

【0017】

かかる構成においては、他の入力装置が最後に使用されてから所定時間以上経過しているか否かの判定は監視部により行われて、誤作動が発生することが抑制された非接触式の入力動作を実現する。

【0018】

また、本発明は、かかる第１から第４のいずれかの局面に加え、前記判定部及び前記監視部は、前記非接触式入力装置又は前記ＯＳ搭載機器に対して設けられることを第５の局面とする。

【0019】

かかる構成においては、非接触式入力装置又はＯＳ搭載機器において設けられた判定部及び鑑定部が協働して、誤作動が発生することが抑制された非接触式の入力動作を実現する。

【0020】

また、本発明は、かかる第１から第５のいずれかの局面に加え、前記判定部及び前記監視部は、一体化されたソフトウェアを構成することを第６の局面とする。

【0021】

かかる構成においては、一体化されたソフトウェアを構成する判定部及び鑑定部が協働して、誤作動が発生することが抑制された非接触式の入力動作を実現する。

【0022】

また、本発明は、かかる第１から第６のいずれかの局面に加え、前記センサが、赤外線センサ又は超音波センサであることを第７の局面とする。

【0023】

かかる構成においては、赤外線センサ又は超音波センサで人の特定の動作に応じた出力信号を出力自在として、誤作動が発生することが抑制された非接触式の入力動作を実現する。

【発明の効果】

【0024】

本発明の第１の局面における構成によれば、他の入力装置と併用されて、ＯＳ搭載機器に対して接続自在な非接触式入力装置が、人の特定の動作に応じた出力信号を出力自在なセンサと、他の入力装置の使用状況を監視する監視部の動作、及びセンサの出力信号及び他の入力装置の使用状況に基づいて特定の動作があったか否かを判定する判定部の動作を許容するマイクロコンピュータと、を備えることにより、誤作動が発生することが抑制された非接触式入力装置を実現することができる。

【0025】

本発明の第２の局面における構成によれば、判定部が、センサの出力信号が特定の動作に対応したものであっても、他の入力装置が最後に使用されてから所定時間以上経過していない場合には、特定の動作があった旨の電気信号をＯＳ搭載機器のＯＳに対して発しないことにより、誤作動が発生することがより抑制された非接触式入力装置を実現することができる。

【0026】

本発明の第３の局面における構成によれば、判定部が、判定部の判定結果を無効とする、判定部の判定動作を無視する、又は判定部の動作自体を停止することにより、特定の動作があった旨の電気信号をＯＳ搭載機器のＯＳに対して発しないことにより、誤作動が発生することがより確実に抑制された非接触式入力装置を実現することができる。

【0027】

本発明の第４の局面における構成によれば、監視部が、他の入力装置が最後に使用されてから所定時間以上経過しているか否か判定することにより、判定部と協働しながら、誤作動が発生することがより確実に抑制された非接触式入力装置を実現することができる。

【0028】

本発明の第５の局面における構成によれば、判定部及び監視部が、非接触式入力装置又はＯＳ搭載機器に対して設けられることにより、より自由度の高い態様で、非接触式入力装置を実現することができる。

【0029】

本発明の第６の局面における構成によれば、判定部及び監視部が、一体化されたソフトウェアを構成することにより、より簡便な態様で、非接触式入力装置を実現することができる。

【0030】

本発明の第７局面における構成によれば、センサが、赤外線センサ又は超音波センサであることにより、より汎用的な態様で、誤作動が発生することが抑制された非接触式入力装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】本発明における第１の実施形態における非接触式入力装置の構成を、ＯＳ搭載機器の構成と共に示す構成図である。

【図2】本実施形態における非接触式入力装置がＯＳ搭載機器に接続された状態を示す構成図である。

【図3】本実施形態における非接触式入力装置上で手を左右方向に振った時に出力される検出信号の一例を示す電圧特性図である。

【図4】本実施形態における非接触式入力装置の動作を、ＯＳ搭載機器の動作と共に説明するためのフローチャートである。

【図5】本実施形態の第１の変形例における非接触式入力装置の構成を、ＯＳ搭載機器の構成と共に示す構成図である。

【図6】本実施形態の第２の変形例における非接触式入力装置の動作を、ＯＳ搭載機器の動作と共に説明するためのフローチャートである。

【図7】本発明における第２の実施形態における非接触式入力装置の構成を、ＯＳ搭載機器の構成と共に示す構成図である。

【図8】本実施形態における非接触式入力装置の動作を、ＯＳ搭載機器の動作と共に説明するためのフローチャートである。

【図9】本発明における第３の実施形態における非接触式入力装置の構成を、ＯＳ搭載機器の構成と共に示す構成図である。

【図10】本実施形態における非接触式入力装置の動作を、ＯＳ搭載機器の動作と共に説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、図面を適宜参照して、本発明の各実施形態における非接触式入力装置につき、詳細に説明する。なお、図中の文言は、便宜上、適宜短縮して示す。

【0033】

（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態における非接触式入力装置につき、図１から図４を参照して、詳細に説明する。

【0034】

図１は、本実施形態における非接触式入力装置の構成を、ＯＳ搭載機器の構成と共に示す構成図である。図２は、本実施形態における非接触式入力装置がＯＳ搭載機器に接続された状態を示す構成図である。また、図３は、本実施形態における非接触式入力装置上で手を左右方向に振った時に出力される検出信号の一例を示す電圧特性図である。

【0035】

図１及び図２に示すように、非接触式入力装置１は、検知対象である人の動きを検出するセンサ１０と、センサ１０から出力されたアナログ電気信号である検出信号が入力され、その入力された電気信号を増幅する増幅回路１１と、増幅回路１１で増幅された電気信号が入力され、その入力された電気信号をＡ／Ｄ（ａｎａｌｏｇ／ｄｉｇｉｔａｌ）変換するＡ／Ｄコンバータ１２と、Ａ／Ｄコンバータ１２でＡ／Ｄ変換されて得られたデジタル電気信号が入力され、その入力された電気信号を用いてセンサ１０が出力した検出信号に応じた電圧を測定するマイクロコンピュータ１３と、マイクロコンピュータ１３が測定した電圧に応じた出力信号が入力される接続インタフェース１４と、を備えている。非接触式入力装置１のこれらの構成要素は、構成の簡便性等の観点からは、プリント基板等の単一の共通回路基板上に実装されることが好ましく、持ち運び性や耐環境性を向上して必要な強度を得る等の観点からは、樹脂製等のケース１５内に収容されることが好ましい。

【0036】

センサ１０は、典型的にはデュアルタイプ焦電型赤外線センサ１０である。デュアルタイプ焦電型赤外線センサ１０は、焦電効果によって赤外光を含む光を検出する図示を省略した２つの焦電素子を内蔵するセンサであり、検知対象である人の移動により、２つの焦電素子に入射される光の強度分布変化に伴う温度変化に応じた起電力変化を生成し、その起電力変化に応じた電気信号を出力するものである。デュアルタイプ焦電型赤外線センサ１０は、外部からの駆動電力を必要としない焦電素子を用いているため、簡単な構成で検知対象である人の移動方向に応じたアナログ形態の電気信号を確実に出力し、人の移動方向を確実に検出し得るという有意性を有する。以下、本実施形態では、説明の便宜上、センサ１０は、デュアルタイプ焦電型赤外線センサ１０であるとして説明する。

【0037】

また、デュアルタイプ焦電型赤外線センサ１０の受光部に対応したケース１５の部分に
は、赤外光に対して十分な透光性を有する窓部１６が形成されている。なお、本実施形態では、２つの焦電素子を内蔵するデュアルタイプ焦電型赤外線センサ１０を用いたが、限定的なものではなく、１つの焦電素子を内蔵するシングルタイプ焦電型赤外線センサや４つの焦電素子を内蔵するクアッドタイプ焦電型赤外線センサを用いてもよい。シングルタイプ焦電型赤外線センサを用いる場合には、光学系を用いて１つの検知領域を２つの検知領域に分ければ、人の移動方向を検出し得る。また、クアッドタイプ焦電型赤外線センサを用いる場合には、人の移動方向の検出精度がより向上する。

【0038】

増幅回路１１は、デュアルタイプ焦電型赤外線センサ１０から出力されたアナログ形態の検出信号を必要とされる電圧レベルまで増幅する回路であれば足りる。また、増幅回路１１は、集積回路及びディスクリート回路の種別を問わない。

【0039】

Ａ／Ｄコンバータ１２は、増幅回路１１によって増幅されたアナログ形態の検出信号をマイクロコンピュータ１３における処理で必要とされるデジタル形態の電気信号に変換する回路であれば足りる。また、Ａ／Ｄコンバータ１２は、集積回路及びディスクリート回路の種別を問わない。

【0040】

マイクロコンピュータ１３は、各々図示を省略したＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及びメモリ等を内蔵する演算処理装置であり、具体的には、Ａ／Ｄコンバータ１２から入力された電気信号を用いてデュアルタイプ焦電型赤外線センサ１０の検出電圧の電圧値を測定する電圧測定部１３ａを、ＣＰＵの機能ブロックとして有する。つまり、かかる電圧測定部１３ａは、ＣＰＵの制御の下でマイクロコンピュータ１３内のメモリに記憶されたプログラムが読み出されて実行されることにより機能し、増幅回路１１及びＡ／Ｄコンバータ１２を順次介して入力されたデュアルタイプ焦電型赤外線センサ１０からの検出信号の電圧値を測定して、その測定電圧値に応じた電気信号を接続インタフェース１４に出力する。また、かかる電圧測定部１３ａの測定処理は、Ａ／Ｄコンバータ１２から入力されたデジタル電気信号の電圧値を測定するという相対的に簡素なものであるため、マイクロコンピュータ１６としては、いわゆる８ビットマイコン等の安価な汎用マイクロコンピュータが使用可能である。

【0041】

接続インタフェース１４は、非接触式入力装置１とＯＳ搭載機器２とを信号の送受等が可能なように電気的に接続するための非接触式入力装置１側のインタフェースである。かかる接続方式としては、典型的にはＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）がその汎用性や構成、使用の簡便性を考慮して好適に使用できる。かかるＵＳＢを用いた場合、接続インタフェース１４はファンクション側インタフェースとなる。接続インタフェース１４は、電圧測定部１３ａから入力されたデュアルタイプ焦電型赤外線センサ１０の検出信号の測定電圧値を坦持する電気信号をＯＳ搭載機器２に出力する。なお、この場合、非接触式入力装置１が必要とする電力は、接続インタフェース１４を介してＯＳ搭載機器２から供給されてもよいし、非接触式入力装置１が内蔵するバッテリ等の電源から供給されてもよい。

【0042】

ＯＳ搭載機器２は、典型的にはパーソナルコンピュータ、スマートフォン、及びタブレット端末等であるが、図２中では、ノート型パーソナルコンピュータとして例示する。ＯＳ搭載機器２の図示を省略したメモリ内には、その動作を規定するＯＳ２０に加えて、特定の入力機器を制御して動作させるための専用のソフトウェアであるデバイスドライバが予め記憶されている。具体的には、ＯＳ搭載機器２は、非接触式入力装置１を制御して動作させるための非接触式入力装置用ドライバ２１と、ＯＳ搭載機器２に外付け又は内蔵の態様で接続される他の入力装置２２を制御して動作させるための他の入力装置用ドライバ２３と、をそのメモリ内に記憶している。他の入力装置２２としては、キーボード、マウスポインタ、及びタッチパネル等のヒューマンインタフェースデバイスを例示できる。も
ちろん、ＯＳ搭載機器２は、その他にディスプレィ、スピーカ等の音声出力機構、記憶装置等の各種デバイスを有していてもよく、それらのデバイス用のデバイスドライバに加え必要なソフトウェアを搭載していてもよい。

【0043】

また、ＯＳ搭載機器２は、更に、監視部２４と、判定部２５と、接続インタフェース２６と、アプリＡと、を備えている。

【0044】

監視部２４は、ＯＳ２０の制御の下でＯＳ搭載機器２内のメモリに記憶されたプログラムが読み出されて実行されることにより機能する機能ブロックであり、他の入力装置２２に対する最新の操作入力が行われた時刻と、現在の時刻と、を比較することによって、他の入力装置２２の使用状況を監視してその使用状況を判定するものである。他の入力装置２２に対する前回の操作入力が行われた時刻に関するデータは、ＯＳ搭載機器２内のメモリに記憶されている。なお、監視部２４を構成するプログラムを含むソフトウェアは、非接触式入力装置１から供給されてもかまわない。また、他の入力装置２２に対する前回の操作入力が行われた時刻に関するデータは、監視部２４が有するメモリ機能に記憶されていてもかまわない。

【0045】

判定部２５は、ＯＳ２０の制御の下でＯＳ搭載機器２内のメモリに記憶されたプログラムが読み出されて実行されることにより機能する機能ブロックであり、接続インタフェース２６を介して非接触式入力装置１から入力された電気信号を用いて、検知対象である人、典型的にはＯＳ搭載機器２を操作するユーザが、例えば手を左右に振る等の特定の入力動作を行ったか否かを判定するものである。詳しくは、判定部２５は、接続インタフェース２６を介して非接触式入力装置１の電圧測定部１３ａから入力された電気信号が坦持するデュアルタイプ焦電型赤外線センサ１０の検出信号の測定電圧値を所定の閾値と比較することによって、ユーザが特定の入力動作を行ったか否かを判定する。つまり、図３に示すように、判定部２５は、デュアルタイプ焦電型赤外線センサ１０の検出信号の電圧値が閾値Ｖ１を超えてから所定時間Δｔ１以内に閾値Ｖ２（＜閾値Ｖ１）未満になった場合には、右方向に手が振られたと判定する。また、判定部２５は、デュアルタイプ焦電型赤外線センサ１０の検出信号の電圧値が閾値Ｖ２未満になってから所定時間Δｔ２以内に閾値Ｖ１を超えた場合には、左方向に手が振られたと判定する。なお、判定部２５を構成するプログラムを含むソフトウェアは、非接触式入力装置１から供給されてもかまわない。

【0046】

接続インタフェース２６は、ＯＳ搭載機器２と非接触式入力装置１とを信号の送受等が可能なように電気的に接続するためのＯＳ搭載機器２側のインタフェースである。かかる接続方式としては、非接触式入力装置１の接続インタフェース１４にＵＳＢが用いられる場合にはＵＳＢを用いることになり、接続インタフェース２６はホスト側インタフェースとなる。接続インタフェース２６には、非接触式入力装置１の接続インタフェース１４からデュアルタイプ焦電型赤外線センサ１０の検出信号の測定電圧値を坦持する電気信号が入力される。

【0047】

ここで、図２中では、非接触式入力装置１は、その図示を省略するコネクタがＯＳ搭載機器２の図示を省略するポートに直接接続されるドングル型として示すが、限定的なものではなく、モーションコマンダー等のようなケーブル接続型であってもよい。

【0048】

アプリＡは、ＯＳ搭載機器２内のメモリに記憶されており、ＯＳ２０の制御の下で人の特定の入力動作、例えば手の左右の各々の移動動作に対応して、ビュアーのページ送りや戻り、メールソフトの起動や終了、及び音楽ファイルの再生や終了等の処理を実行するプログラムである。

【0049】

以下、かかる構成を有する非接触式入力装置１の動作につき、ＯＳ搭載機器２の動作と
共に、更に図４をも参照して詳細に説明する。つまり、かかる動作は、非接触式入力装置１及びＯＳ搭載機器２が協働して行う制御処理によって果たされるものである。

【0050】

図４は、本実施形態における非接触式入力装置の動作を、ＯＳ搭載機器の動作と共に説明するためのフローチャートである。なお、説明の便宜上、図４中では、非接触式入力装置用ドライバ２１及び他の入力装置用ドライバ２３については、いずれも図示を省略し、これらのドライバ及びＯＳ２０を介する電気信号の送受の記載についても、適宜図示を省略する。

【0051】

図４に示すように、ステップＳＴ１では、非接触式入力装置１が、電圧測定部１３ａで測定されたデュアルタイプ焦電型赤外線センサ１０の検出信号の電圧値を坦持する電気信号（検出データ）を、接続インタフェース１４を介して、ＯＳ搭載機器２に例えば１０ｍＳ等の一定周期で連続的に出力する。非接触式入力装置１から出力された電気信号は、ＯＳ搭載機器２における接続インタフェース２６、非接触式入力装置用ドライバ２１、及びＯＳ２０を介して、判定部２５に入力される。ここで、判定部２５は、図３に示すように、デュアルタイプ焦電型赤外線センサ１０の検出信号の電圧値が閾値Ｖ１を超えてから所定時間Δｔ１以内に閾値Ｖ２（＜閾値Ｖ１）未満になった場合には、右方向にユーザの手が振られたと判定する。また、判定部２５は、デュアルタイプ焦電型赤外線センサ１０の検出信号の電圧値が閾値Ｖ２未満になってから所定時間Δｔ２以内に閾値Ｖ１を超えた場合には、左方向にユーザの手が振られたと判定する。

【0052】

次に、判定部２５がユーザが手を左右に振るという特定の入力動作を非接触式入力装置１に対して行ったと判定した場合（入力動作有り判定）には、判定部２５は、ステップＳＴ２の処理として、ＯＳ２０を介して監視部２４に対し、例えば直近１秒以内等の所定時間内に他の入力装置２２に対する操作入力があったか否かを問い合わせる旨の電気信号を出力する（入力状況問い合わせ）。なお、判定部２５がユーザが特定の入力動作を行わなかったと判定した場合には、判定部２５は、監視部２４に対しては問い合わせを行わず、引き続き、ユーザの手の左右の振れの発生の有無、つまり特定の入力動作の有無を判定していくことになる。

【0053】

次に、判定部２５からの問い合わせを受けた監視部２４は、他の入力装置２２に対する操作入力が最後に行われた時刻に基づいて、所定時間内に他の入力装置２２に対する操作入力があったか否かを判定する。ここで、所定時間内に他の入力装置２２に対する操作入力がないと判定した場合には、監視部２４は、ステップＳＴ３の処理として、ＯＳ２０を介して所定時間内に他の入力装置２２に対する操作入力はない旨の電気信号を判定部２５に出力する（入力無し通知）。なお、他の入力装置２２に対する操作入力が最後に行われた時刻についてのデータは、ＯＳ搭載機器２内のメモリに記憶されており、監視部２４は、このデータを読み出して用いたものである。

【0054】

次に、監視部２４から入力無し通知を受けた判定部２５は、ステップＳＴ４の処理として、ユーザが特定の入力動作を行った旨の電気信号をＯＳ２０に出力する（入力動作有り通知）。なお、かかる状況は、ユーザが意図的に手を左右に振るという特定の入力動作を行ったという状況に対応する。

【0055】

次に、判定部２５から入力動作有り通知を受けたＯＳ２０は、ステップＳＴ５の処理として、動作を指示する旨の電気信号をアプリＡに出力する（動作指示）。そして、ＯＳ２０から動作指示を受けたアプリＡは、ユーザが手を左右に振るという特定の入力動作に対応して、ビュアーのページ送りや戻り、メールソフトの起動や終了、及び音楽ファイルの再生や終了といった所定の動作を実行する。

【0056】

一方で、ステップＳＴ６の処理として、ユーザから他の入力装置２２に対する操作入力があった場合には（他の入力装置への入力有り）、他の入力装置２２に対するその操作入力が行われた時刻のデータがＯＳ搭載機器２内のメモリに記憶されて、監視部２４がそのデータを読み出し自在な状態となる。ここで、非接触式入力装置１からは、検出データが接続インタフェース１４を介して一定周期で連続的に出力され続けており、接続インタフェース２６、非接触式入力装置用ドライバ２１、及びＯＳ２０を介してこれを入力された判定部２５は、ユーザが手を左右に振るという特定の入力動作の有無を判定している。

【0057】

次に、判定部２５が非接触式入力装置１に対する入力動作有り判定をした場合には、判定部２５は、ステップＳＴ７の処理として、ＯＳ２０を介して監視部２４に対し、入力状況問い合わせを行う。

【0058】

次に、判定部２５からの問い合わせを受けた監視部２４は、他の入力装置２２に対する操作入力が最後に行われた時刻に基づいて、所定時間内に他の入力装置２２に対する操作入力があったか否かを判定する。ここで、直前のステップＳＴ６の処理において、ユーザから他の入力装置２２に対する操作入力があったことに対応して、他の入力装置２２に対するその操作入力が行われた時刻のデータがＯＳ搭載機器２内のメモリに記憶されて、監視部２４がそのデータを読み出し自在な状態となっているため、監視部２４は、所定時間内に他の入力装置２２に対する操作入力があると判定する。そして、監視部２４は、ステップＳＴ８の処理として、ＯＳ２０を介して所定時間内に他の入力装置２２に対する操作入力はある旨の電気信号を判定部２５に出力する（入力有り通知）。

【0059】

次に、監視部２４から入力有り通知を受けた判定部２５は、ステップＳＴ９の処理として、ステップＳＴ７の直前で判定部２５が行ったユーザが特定の入力動作を行ったとの判定結果を無効にする。かかる状況は、ユーザが意図的に手を左右に振るという特定の入力動作を行ったのではなく、他の入力装置２２の入力中に意図しないで偶発的に手が横切る等の非接触式入力装置１に対する入力がなされたという状況に対応する。なお、判定部２５が直前で行ったユーザが特定の入力動作を行ったとの判定結果を無効にした場合には、判定部２５は、ＯＳ２０に対しては入力動作有り通知を行わず、その後引き続き、ユーザの手の左右の振れの発生の有無、つまり特定の入力動作の有無を判定していくことになる。

【0060】

以上の本実施形態の構成によれば、判定部２５が、デュアルタイプ焦電型赤外線センサ１０の検出信号に基づいて人の特定の動作があったか否かを判定し、監視部２４が、他の入力装置２２の使用状況を監視する。そして、判定部２５は、人の特定の動作があったか否かを判定する際、他の入力装置２２の使用状況を参照する。具体的には、判定部２５は、人の特定の動作が検出された際に他の入力装置２２に対する操作入力があった場合、人の特定の動作があったとの判定を無効にする。このような構成によれば、他の入力装置２２に対する操作入力を自身に対する操作入力と誤検出することによって誤作動することを抑制できる。

【0061】

＜第１の実施形態の第１の変形例＞
さて、以上の構成の非接触式入力装置１における人の特定の動作を検出するセンサ１０には、デュアルタイプ焦電型赤外線センサ１０等の焦電センサ以外にも種々のセンサが使用可能であり、種々の変形例が考えられる。そこで、その一例として、超音波センサ３０を用いた非接触式入力装置１００につき、図５をも参照して詳細に説明する。ここで、本変形例の非接触式入力装置１００では、本実施形態で説明した非接触式入力装置１に対して、デュアルタイプ焦電型赤外線センサ１０に代えて超音波センサ３０を用い、かつ、対応して駆動回路３１を設けたことが主たる相違点であり、残余の構成は同一である。よって、本変形例では、かかる相違点に着目して説明することとし、同一な構成については同
一の符号を付して適宜説明を簡略化又は省略する。

【0062】

図５は、本変形例における非接触式入力装置の構成を、ＯＳ搭載機器の構成と共に示す構成図である。

【0063】

図５に示すように、非接触式入力装置１００は、検知対象である人の動きを検出するセンサとして、超音波センサ３０を備える。超音波センサ３０は、超音波を検知対象である人に向けて出射してその人からの反射波を受け、検知対象までの距離を逐次検出できるセンサであり、その距離の変化に応じた電気信号を出力するものである。超音波センサ３０は、デュアルタイプ焦電型赤外線センサ１０と比較して、検知対象である人までの距離を検出できるため、その人の存在をより直接的に精度よく検出できるという有意性を有する。但し、超音波センサ３０に対しては、デュアルタイプ焦電型赤外線センサ１０では不要であった駆動回路３１が必要となる。

【0064】

駆動回路３１は、マイクロコンピュータ１３から出力された制御信号を受けて駆動信号を生成し、その駆動信号を超音波センサ３０に出力する電気回路である。そして、超音波センサ３０は、駆動回路３１から入力された駆動信号に応じて動作し、超音波を検知対象である人に向けて時間連続的に照射し、逐次その反射波を受けていって、その人までの距離変化に応じたアナログ電気信号である検出信号を増幅回路１１に出力する。超音波センサ３０の後段の増幅回路１１、Ａ／Ｄコンバータ１２、マイクロコンピュータ１３、及び接続インタフェース１４の動作は、デュアルタイプ焦電型赤外線センサ１０を用いた場合のものと同様である。また、かかる超音波センサ３０を備える非接触式入力装置１００とＯＳ搭載機器２との協働処理は、デュアルタイプ焦電型赤外線センサ１０を備える非接触式入力装置１とＯＳ搭載機器２とのものと同様である。

【0065】

なお、超音波センサ３０、駆動回路３１、増幅回路１１、Ａ／Ｄコンバータ１２、マイクロコンピュータ１３、及び接続インタフェース１４は、プリント基板等の単一の共通回路基板に実装されることが、構成の簡便上では好ましい。また、図２と同じ符号を参照すれば、超音波センサ３０の超音波送受部に対応した非接触式入力装置１のケース１５の部分は、開口した窓部１６になっていることが好ましい。また、駆動回路３１は、集積回路及びディスクリート回路の種別を問わない。

【0066】

以上の本変形例の構成によれば、超音波センサ３０を用いて超音波を送受することにより、検知対象である人の存在を直接的に検出することができ、人の存在の検出をより高精度なものとすることができる。

【0067】

＜第１の実施形態の第２の変形例＞
また、本実施形態の非接触式入力装置１における人の特定の動作が検出された際に他の入力装置２２に対する操作入力があった場合の判定部２５の動作には、種々の変形例が考えられる。以下、その一例として、判定部２５の動作につき、図６をも参照して詳細に説明する。ここで、本変形例の非接触式入力装置１では、本実施形態で説明した非接触式入力装置１に対して、判定部２５の動作が異なることが主たる相違点であり、残余の構成は同一である。よって、本変形例では、かかる相違点に着目して説明することとし、同一な構成については同一の符号を付して適宜説明を簡略化又は省略する。

【0068】

図６は、本変形例における非接触式入力装置の動作を、ＯＳ搭載機器の動作と共に説明するためのフローチャートである。

【0069】

図６に示すように、本変形例におけるステップＳＴ１からステップＳＴ６までの動作は、本実施形態におけるステップＳＴ１からステップＳＴ６までの動作と同じであり、ここ
で、非接触式入力装置１からは、検出データが接続インタフェース１４を介して一定周期で連続的に出力され続けており、接続インタフェース２６、非接触式入力装置用ドライバ２１、及びＯＳ２０を介してこれを入力された判定部２５は、ユーザが手を左右に振るという特定の入力動作の有無を判定していることも本実施形態におけるものと同様である。

【0070】

この際、本変形例では、監視部２４は、直前のステップＳＴ６の処理において、ＯＳ搭載機器２内のメモリに他の入力装置２２に対する操作入力が行われた時刻のデータが保存されたことに応じて、かかるメモリに記憶されているそのデータを読み出し、所定時間内に他の入力装置２２に対する操作入力があると判定する。そして、監視部２４は、ステップＳＴ１８の処理として、判定部２５がユーザが手を左右に振るという特定の入力動作を非接触式入力装置１に対して行ったと判定した結果である入力動作有り判定を無視することを指示する旨の電気信号を、判定部２５に対して出力する（判定無視指示）。なお、監視部２４は、ＯＳ搭載機器２内のメモリに他の入力装置２２に対する操作入力が行われた時刻のデータが保存された際に、メモリ内のデータを読み出すのではなく、所定時間間隔毎にメモリ内のデータを読み出していてもよい。

【0071】

次に、監視部２４から判定無視指示を受けた判定部２５は、ステップＳＴ１９の処理として、ステップＳＴ１８の直前で判定部２５が行ったユーザが特定の入力動作を行ったとの判定動作を無視する。以降、判定部２５は、その後引き続き、ユーザの手の左右の振れの発生の有無、つまり特定の入力動作の有無を判定していくことになるが、ユーザが特定の入力動作を行ったとの判定結果を得ようが得まいが、所定期間の間はこれを無視し続けて、ＯＳ２０に対しては入力動作有り通知を行わないことになる。

【0072】

なお、監視部２４は、ステップＳＴ１８の処理として、判定部２５がユーザが手を左右に振るという特定の入力動作を非接触式入力装置１に対して行ったこと判定する判定動作自体を直ちに停止することを指示する旨の電気信号を、判定部２５に対して出力してもよい（動作停止指示）。かかる場合には、監視部２４から動作停止指示を受けた判定部２５は、ステップＳＴ１９の処理として、ユーザが手を左右に振るという特定の入力動作を非接触式入力装置１に対して行ったこと判定する判定動作自体を停止する。以降、判定部２５は、所定期間の間はその動作を停止し、ＯＳ２０に対しては入力動作有り通知を行わないことになる。

【0073】

また、本変形例の構成を、本実施形態の第１の変形例の構成に組み合わせてもかまわない。

【0074】

以上の本変形例の構成によれば、判定部２５が、デュアルタイプ焦電型赤外線センサ１０の検出信号に基づいて人の特定の動作があったか否かを判定し、監視部２４が、他の入力装置２２の使用状況を監視する。そして、判定部２５は、人の特定の動作があったか否かを判定する際、他の入力装置２２の使用状況を参照する。具体的には、判定部２５は、人の特定の動作が検出された際に他の入力装置２２に対する操作入力があった場合、人の特定の動作があったとの判定動作を無視又はその判定動作自体を停止する。このような構成によれば、他の入力装置２２に対する操作入力を自身に対する操作入力と誤検出することによって誤作動することを抑制できる。

【0075】

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態における非接触式入力装置につき、図７及び図８を参照して、詳細に説明する。

【0076】

図７は、本実施形態における非接触式入力装置の構成を、ＯＳ搭載機器の構成と共に示す構成図である。また、図８は、本実施形態における非接触式入力装置の動作を、ＯＳ搭
載機器の動作と共に説明するためのフローチャートである。

【0077】

本実施形態の非接触式入力装置１に組み合わされるＯＳ搭載機器２００では、第１の実施形態におけるＯＳ搭載機器２に対して、監視部２４及び判定部２５が一体化された監視／判定部４４が採用されていることが主たる相違点であり、残余の構成は同一である。よって、本変形例では、かかる相違点に着目して説明することとし、同一な構成については同一の符号を付して適宜説明を簡略化又は省略する。

【0078】

図７に示すように、ＯＳ搭載機器２００が、監視部２４及び判定部２５に代えて監視／判定部４４を備えている。かかる監視／判定部４４は、監視部２４と判定部２５とが統合されて一体化された単一のソフトウェアであり、その機能は、これまで説明した監視部２４及び判定部２５のものと同じである。

【0079】

つまり、図８に示すように、かかる非接触式入力装置１とＯＳ搭載機器２００との協働処理は、第１の実施形態における非接触式入力装置１とＯＳ搭載機器２との協働処理において行っていた入力状況問い合わせを出力するステップＳＴ２及びステップＳＴ７、入力無し通知を出力するステップＳＴ３、並びに入力有り通知を出力するステップＳＴ８は、いずれも監視／判定部４４の内部処理となるが、その他のステップＳＴ１、ステップＳＴ４、ステップＳＴ６、及びステップＳＴ９の各処理は、全く同一である。

【0080】

なお、本実施形態の構成を、第１の実施形態の第１の変形例又は第２の変形例の構成に組み合わせてもかまわない。

【0081】

以上の本実施形態の構成によれば、監視部２４と判定部２５とが統合されて一体化された単一のソフトウェアである監視／判定部４４を備えることにより、管理が簡便で動作の確実性が高い監構成を得ることができる。

【0082】

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態における非接触式入力装置につき、図９及び図１０を参照して、詳細に説明する。

【0083】

図９は、本実施形態における非接触式入力装置の構成を、ＯＳ搭載機器の構成と共に示す構成図である。また、図１０は、本実施形態における非接触式入力装置の動作を、ＯＳ搭載機器の動作と共に説明するためのフローチャートである。

【0084】

本実施形態の非接触式入力装置３００では、第１の実施形態におけるＯＳ搭載機器２の監視部２４及び判定部２５を監視部５４及び判定部５５として非接触式入力装置３００のマイクロコンピュータ５３に内蔵した構成を有し、対応してＯＳ搭載機器４００からは、第１の実施形態における監視部２４及び判定部２５が省略されていることが主たる相違点であり、残余の構成は同一である。よって、本変形例では、かかる相違点に着目して説明することとし、同一な構成については同一の符号を付して適宜説明を簡略化又は省略する。

【0085】

図９に示すように、非接触式入力装置３００では、監視部５４及び判定部５５が、マイクロコンピュータ５３に内蔵されている。具体的には、監視部５４は、マイクロコンピュータ５３のＣＰＵの制御の下で非接触式入力装置３００内のメモリに記憶されたプログラムが読み出されて実行されることにより機能する機能ブロックである。また、及び判定部５５、マイクロコンピュータ５３のＣＰＵの制御の下で非接触式入力装置３００内のメモリに記憶されたプログラムが読み出されて実行されることにより機能する機能ブロックである。かかる監視部５４及び判定部５５の機能は、第１の実施形態における監視部２４及
び判定部２５の機能と同じである。

【0086】

つまり、図１０に示すように、かかる非接触式入力装置３００とＯＳ搭載機器４００との協働処理は、第１の実施形態における非接触式入力装置１とＯＳ搭載機器２との協働処理と同様である。但し、図１０中では、検出データを出力するステップＳＴ２１、入力状況問い合わせを出力するステップＳＴ２２及びステップＳＴ２７、入力無し通知を出力するステップＳＴ２３、入力動作有り通知を出力するステップＳＴ２４、並びに入力有り通知を出力するステップＳＴ２８は、マイクロコンピュータ５３内の処理であるので、第１の実施形態におけるものと機能は同一であるがそれらの符号を変え、かつ、ユーザから他の入力装置２２に対する操作入力があった場合には（他の入力装置への入力有り）、監視部５４がＯＳ搭載機器４００のＯＳ２０からその旨の通知を受けてその時刻を記憶する必要があるため、そこまでの処理を一括してステップＳＴ２６の処理として示している。

【0087】

なお、本実施形態の構成を、第１の実施形態の第１の変形例又は第２の変形例の構成に組み合わせてもかまわない。また、本実施形態における監視部５４及び判定部５５は、統合されて一体化された単一のソフトウェアとして構成してもかまわない。

【0088】

以上の本実施形態の構成によれば、監視部５４及び判定部５５が、マイクロコンピュータ５３に内蔵されていることにより、監視処理や判定処理に要するＯＳ搭載機器２の負荷を低減した態様で、より機能集積的な非接触式入力装置３００を簡便な構成で実現することができる。

【0089】

なお、本発明は、構成要素の形状、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、かかる構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。

【産業上の利用可能性】

【0090】

以上のように、本発明においては、他の入力装置の操作を利用することにより、誤作動が発生することを抑制可能な非接触式入力装置を提供することができるものであるため、その汎用普遍的な性格から広範にＰＣ等の分野に適用され得るものと期待される。

【符号の説明】

【0091】

１、１００、３００…非接触式入力装置
２、２００、４００…ＯＳ搭載機器
１０…デュアルタイプ焦電型赤外線センサ
１１…増幅回路
１２…Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）コンバータ
１３、５３…マイクロコンピュータ
１３ａ…電圧測定部
１４、２６…接続インタフェース
２０…ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）
２１…非接触式入力装置用ドライバ
２２…他の入力装置
２３…他の入力装置用ドライバ
２４、５４…監視部
２５、５５…判定部
３０…超音波センサ
３１…駆動回路
４４…監視／判定部
Ａ…アプリ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】