特許 7442940 近接検知装置

(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】

(24)【登録日】2024-02-26

(45)【発行日】2024-03-05

(54)【発明の名称】近接検知装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/042 20060101AFI20240227BHJP

   G06F 3/041 20060101ALI20240227BHJP

【ＦＩ】

G06F3/042 481

G06F3/041 400

G06F3/041 580

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020116858

(22)【出願日】2020-07-07

(65)【公開番号】P2022014516

(43)【公開日】2022-01-20

【審査請求日】2023-06-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000010098

【氏名又は名称】アルプスアルパイン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098497

【弁理士】

【氏名又は名称】片寄 恭三

(74)【代理人】

【識別番号】100099748

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 克志

(74)【代理人】

【識別番号】100103171

【弁理士】

【氏名又は名称】雨貝 正彦

(74)【代理人】

【識別番号】100105784

【弁理士】

【氏名又は名称】橘 和之

(72)【発明者】

【氏名】伊知川 禎一

【審査官】田川 泰宏

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－１０８２５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０７４４６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／０４７２２３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－０４８６６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１０／１１３３９７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ ３／０１－３／０４８９５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の発光素子と当該複数の発光素子からの照射光が物体で反射された反射光を受光する受光素子とを用いて物体の近接を検知する近接検知装置であって、
水平方向に直線状に配置された複数の発光素子を順次駆動する駆動手段と、
前記複数の発光素子が順次発光したときの前記受光素子の検知レベルをそれぞれ測定する測定手段と、
前記測定手段の複数の測定結果に基づき物体の水平方向の位置を推定する推定手段と、
前記推定手段により推定された推定位置を補正する補正手段とを含み、
前記補正手段は、水平方向の一方の側に近いほど補正が大きく、前記一方の側と対向する他方の側に近いほど補正が小さくなるように前記推定位置を補正する、近接検知装置。

【請求項2】

前記補正手段は、前記測定手段の測定結果に基づき検知レベルのピーク位置を算出し、算出したピーク位置に基づき前記推定位置を補正する、請求項１に記載の近接検知装置。

【請求項3】

前記補正手段は、前記ピーク位置に基づく補正量が前記一方の側に近いほど大きく、前記他方の側に近いほど小さくなるような重み付け係数を決定する、請求項２に記載の近接検知装置。

【請求項4】

前記推定手段は、前記複数の発光素子の各々の検知レベルで検知される水平座標と前記測定手段の複数の測定結果との重心計算により前記推定位置を算出する、請求項１ないし３いずれか１つに記載の近接検知装置。

【請求項5】

前記補正手段は、（１－ｗ）×Ｇ＋ｗ×Ｐにより前記推定位置を補正する（ここで、ｗは、重み付け係数、Ｇは、推定位置、Ｐは、ピーク位置）、請求項４に記載の近接検知装置。

【請求項6】

前記複数の発光素子および前記受光素子は、タッチパネル式のディスプレイの下部に配置され、
前記受光素子は、第１および第２の発光素子の間に配置される第１の受光素子と、第３および第４の発光素子の間に配置される第２の受光素子とを含み、
前記測定手段は、第１および第２の発光素子が発光されたときの第１の受光素子の検知レベルをそれぞれ測定し、第３および第４の発光素子が発光されたときの第２の受光素子の検知レベルをそれぞれ測定する、請求項１に記載の近接検知装置。

【請求項7】

前記ディスプレイは、運転席と助手席との間に配置され、前記一方の側は助手席側であり、前記他方の側は運転席側である、請求項６に記載の近接検知装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、物体の近接の有無を検知する近接検知装置に関し、特に、タッチパネル式ディスプレイ等の電子機器に取り付けられた近接検知装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、タッチパネル式ディスプレイを用いた入力やジェスチャ入力等の実用化に伴い車載ディスプレイへの近接検知装置の搭載が増加している。近接検知装置は、例えば、赤外光を発光する赤外ＬＥＤとフォトダイオード等の受光素子とを用い、赤外光で物体を照射し、その反射光を受光することで物体の近接を検知する（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－７４４６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、車載ディスプレイへの近接検知装置の搭載が増加している。この近接検知装置の例を図１に示す。運転席と助手席との間の中央部のセンターコンソール２内に、タッチパネル式のディスプレイ１が配置され、ディスプレイ１には、ドライバまたは同乗者のジェスチャ操作等を検知するための近接検知装置が搭載される。近接検知装置は、図１（Ｂ）に示すように、ディスプレイ１の下部３に設けられた４つの発光素子ＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３、ＬＥＤ４と、２つの受光素子ＰＤ１、ＰＤ２とを含む（これらを総称するとき、発光素子ＬＥＤ、受光素子ＰＤという）。発光素子ＬＥＤおよび受光素子ＰＤは、ディスプレイ１の下部３に概ね直線状に配置され、発光素子ＬＥＤ１とＬＥＤ２との間に受光素子ＰＤ１が配置され、ＬＥＤ３とＬＥＤ４との間に受光素子ＰＤ２が配置される。発光素子ＬＥＤは、赤外線を発光する発光ダイオードであり、受光素子ＰＤは、赤外線の反射光を受光するフォトダイオードまたはフォトトランジスタである。

【0005】

発光素子ＬＥＤは、ディスプレイ１の前面に赤外光を照射し、ディスプレイ１の前面にユーザーの操作対象（手や指など）４が接近すると、発光素子ＬＥＤからの照射光５が操作対象４で反射され、その反射光が受光素子ＰＤで受光され、操作対象４の近接が検知される。

【0006】

図２に、発光素子ＬＥＤおよび受光素子ＰＤの動作タイミングを示す。発光素子ＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３、ＬＥＤ４は、それぞれの発光が重複しないように、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４のタイミングで順次駆動される。受光素子ＰＤ１は、発光素子ＬＥＤ１および発光素子ＬＥＤ２の発光期間と同期するタイミングで受光するように制御され、受光素子ＰＤ２は、発光素子ＬＥＤ３および発光素子ＬＥＤ４の発光期間と同期するタイミングで受光するように制御される。つまり、発光素子ＬＥＤ１を発光させたときの反射光が受光素子ＰＤ１によって測定され（ＬＥＤ１→ＰＤ１）、発光素子ＬＥＤ２を発光させたときの反射光が受光素子ＰＤ１によって測定され（ＬＥＤ２→ＰＤ１）、発光素子ＬＥＤ３を発光させたときの反射光が受光素子ＰＤ２によって測定され（ＬＥＤ３→ＰＤ２）、発光素子ＬＥＤ４を発光させたときの反射光が受光素子ＰＤ２によって測定され（ＬＥＤ４→ＰＤ２）、こうした４回の測定を１回のサイクルとして動作する。

【0007】

発光素子と受光素子との間隔をほぼ等しくなるように配置した場合、画面の前方で操作対象４を水平に移動させたときの１サイクル中の受光素子ＰＤ１、ＰＤ２の検知レベルは、図３に示すように概ね同等なものとなる。このような近接検知機能を有するディスプレイでは、各々の発光素子ＬＥＤを発光した際に検知される反射光の分布を基に、操作対象４の水平位置を推定することができる。

【0008】

図４（Ａ）は、Ｐ１、Ｐ２に位置する操作対象４を例示し、図４（Ｂ）は、操作対象４が画面左側の位置Ｐ１に接近するときの受光素子ＰＤの検知レベルを示し、図４（Ｃ）は、操作対象４が画面右側の位置Ｐ２に接近するときの受光素子ＰＤの検知レベルを示し、図４（Ｄ）は、操作対象４の水平方向の推定位置Ｇを示している。

【0009】

位置Ｐ１は、発光素子Ｌ１の近傍であり、それ故、発光素子ＬＥＤ１を発光したときの受光素子ＰＤ１の検知レベルが最も大きく、発光素子ＬＥＤ２、ＬＥＤ３、ＬＥＤ４を発光したときの検知レベルが徐々に小さくなる。また、位置Ｐ２は、発光素子Ｌ４の近傍であり、それ故、発光素子ＬＥＤ４を発光したときの検知レベルが最も大きく、発光素子ＬＥＤ３、ＬＥＤ２、ＬＥＤ１を発光したときの検知レベルが徐々に小さくなる。

【0010】

このような検知レベルの分布から検知物の水平位置を定量化する手段としては、一般に重心計算法が有効である。この計算方法について説明する。例えば、発光素子ＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３、ＬＤＥ４で検知される水平位置の座標をｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４と設定し、各発光素子ＬＥＤの発光量を同じとすると、式（１）から検知物の水平位置を推定することができる。Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４は、発光素子ＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３、ＬＥＤ４を発光したときの検知レベルレベルである。

【0011】

【数1】

【0012】

ここで、ｘ１～ｘ４をほぼ等間隔として、ｘ１＝１、ｘ２＝２、ｘ３＝３、ｘ４＝４とすれば、式（１）は式（２）で表される。

【0013】

【数2】

【0014】

式（２）から、推定位置Ｇは、１≦Ｇ≦４の範囲で求めることが可能である。仮に、操作対象４が位置Ｐ１に接近するとき、検知レベルがＡ１＝２０００、Ａ２＝７００、Ａ３＝１００、Ａ４＝１０であれば、式（２）から推定位置Ｇ＝１．３と算出される。また、位置Ｐ２に接近するとき、検知レベルがＡ１＝１０、Ａ２＝１００、Ａ３＝７００、Ａ４＝２０００であれば、推定位置Ｇ＝３．７と算出される。

【0015】

このように操作対象の水平位置を推定することで、例えば、水平位置が規定時間(例えば１秒)内に所定値以上変化した場合には、スワイプ操作がなされたと判定することができ、これは、ジェスチャ操作への適用が可能である。

【0016】

上記した従来の水平位置の推定動作を図５のフローチャートに示す。まず、発光素子ＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３、ＬＥＤ４を順次照射した際の受光素子ＰＤ１、ＰＤ２の各測定値Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４を取得し（Ｓ１００）、これらの測定値から位置判定を行うに十分な検知物が存在するか否かを評価する指標値Ｖを算出する（Ｓ１１０）。指標値Ｖの算出は、例えば、検知レベルの測定値Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４の最大値であってもよい。指標値Ｖが所定の閾値を超えた場合には（Ｓ１２０）、有意な検知物が存在すると判断し、検知物の水平位置を推定する（Ｓ１３０）。位置推定は、例えば、上記した重心計算の式（１）、（２）を用い、検知物の水平方向の推定位置Ｇを算出する。指標値Ｖが閾値に満たない場合には、位置推定を行わず、次の測定に戻ることとする。

【0017】

近年、車載ディスプレイは大型化の傾向があり、１０インチを超えて１５インチ以上のディスプレイがセンターコンソール内に搭載される例も珍しくない。このような大画面のディスプレイでは、操作位置によって、上記した近接検知による水平位置の推定が正常に働かなくなることがある。

【0018】

図６に、大画面のディスプレイをドライバが操作している例を示す。同図（Ａ）のように、ディスプレイ１の画面上の比較的ドライバに近い位置を操作している場合には、受光素子ＰＤによって検知される反射光は、上記したように、発光素子ＬＥＤ４、ＬＥＤ３が発光した際の検知レベルが大きく、発光素子ＬＥＤ２、ＬＥＤ１が発光した際の反射光の検知レベルはずっと小さくなる。

【0019】

他方、図６（Ｂ）のように、ディスプレイ１の画面上の比較的ドライバから遠い助手席側の位置を操作する場合、画面が大きいために、ドライバの腕の部分４Ａが画面に近づいてしまい、これが原因で発光素子ＬＥＤ２、ＬＥＤ３、ＬＥＤ４が発光したときの反射光が増え、そのときの検知レベルが図４（Ｂ）のときよりも大きくなってしまう。この様子を図６（Ｃ）に示す。

【0020】

水平位置を推定する計算式において、検知レベルＡ２、Ａ３、Ａ４の値が大きくなることは、推定位置Ｇに影響を及ぼす。図４（Ｂ）で説明したように、検知レベルがＡ１＝２０００、Ａ２＝７００、Ａ３＝１００，Ａ４＝１０から推定位置Ｇ＝１．３３を算出したが、腕の部分４Ａによる反射の影響を受けて、例えば、検知レベルがＡ２＝５００、Ａ３＝４００に変化すると、推定位置Ｇ＝１．８１となってしまい、推定位置Ｇに大きな誤差が生じてしまう。

【0021】

推定位置Ｇからスワイプ操作を判定するにあたって、仮に１秒間に一定以上の位置移動（例えば、２．１以上）があれば、スワイプ操作があったと判定する場合、図６（Ａ）の位置から図６（Ｂ）の位置に操作対象４を移動させたときの計算結果が本来であれば「３．８」→「１．３３」の移動量でスワイプ操作と判定されるべきところ、推定位置Ｇの誤差によって「３．８」→「１．８１」になると、移動量が不足し、スワイプ操作を判定することができなくなる。結果としてジェスチャ操作を認識することができなくなってしまう。

【0022】

このような問題は、スワイプを検知する移動量を小さく設定したり、検知した位置を、例えば図７（Ａ）に示すように写像変換することで、一見、容易に対策できるようにも考えられる。しかしながら、この補正方法は、図７（Ｂ）に示すように、操作対象がディスプレイ１の画面の高い位置を操作する場合には、腕の部分４Ａが照射光を反射するので有効であるが、図７（Ｃ）に示すように、ディスプレイ１の画面の比較的低い位置を操作している場合には、助手席側の位置を操作する場合でも、腕４Ａの影響を受けることはないため、このような補正は不要である。むしろ、このような補正を行うことで、例えば、通常ディスプレイの下部に設置されるエアコン調整などの操作によってもスワイプ操作が誤検知される不具合を生じさせることとなる。これを防ぐために、腕の高さ方向の位置によって処理を変えることは可能だが、その場合には、高さ方向の位置を検知するための別の発光素子／受光素子のセンサが必要となり、ハードウェアの増大を招くことになる。

【0023】

本発明は、このような従来の課題を解決し、水平方向の位置をより正確に推定することができる近接検知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】

【0024】

本発明に係る近接検知装置は、複数の発光素子と当該複数の発光素子からの照射光が物体で反射された反射光を受光する受光素子とを用いて物体の近接を検知するものであって、水平方向に直線状に配置された複数の発光素子を順次駆動する駆動手段と、前記複数の発光素子が順次発光したときの前記受光素子の検知レベルをそれぞれ測定する測定手段と、前記測定手段の複数の測定結果に基づき物体の水平方向の位置を推定する推定手段と、前記推定手段により推定された推定位置を補正する補正手段とを含み、前記補正手段は、水平方向の一方の側に近いほど補正が大きく、前記一方の側と対向する他方の側に近いほど補正が小さくなるように前記推定位置を補正する。

【0025】

ある実施態様では、前記補正手段は、前記測定手段の測定結果に基づき検知レベルのピーク位置を算出し、算出したピーク位置に基づき前記推定位置を補正する。ある実施態様では、前記補正手段は、前記ピーク位置に基づく補正量が前記一方の側に近いほど大きく、前記他方の側に近いほど小さくなるような重み付け係数を決定する。ある実施態様では、前記推定手段は、前記複数の発光素子の各々の検知レベルで検知される水平座標と前記測定手段の複数の測定結果との重心計算により前記推定位置を算出する。ある実施態様では、前記補正手段は、（１－ｗ）×Ｇ＋ｗ×Ｐにより前記推定位置を補正する（ここで、ｗは、重み付け係数、Ｇは、推定位置、Ｐは、ピーク位置）。ある実施態様では、前記複数の発光素子および前記受光素子は、タッチパネル式のディスプレイの下部に配置され、前記受光素子は、第１および第２の発光素子の間に配置される第１の受光素子と、第３および第４の発光素子の間に配置される第２の受光素子とを含み、前記測定手段は、第１および第２の発光素子が発光されたときの第１の受光素子の検知レベルをそれぞれ測定し、第３および第４の発光素子が発光されたときの第２の受光素子の検知レベルをそれぞれ測定する。ある実施態様では、前記ディスプレイは、運転席と助手席との間に配置され、前記一方の側は助手席側であり、前記他方の側は運転席側である。

【発明の効果】

【0026】

本発明によれば、測定手段の各測定結果から推定された推定位置を水平方向の一方の側に近いほど補正が大きく、一方の側と対向する他方の側に近いほど補正が小さくなるように補正するようにしたので、一方の側から他方の側に向けた物体の近接の誤検知を抑制し、水平位置を正確に推定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】従来の近接検知装置の一例を示し、図１（Ａ）は、近接検知装置を搭載したディスプレイの配置例を示し、図１（Ｂ）は、近接検知装置による操作対象の検知例を示す図である。

【図2】従来の近接検知装置の発光素子および受光素子の駆動タイミングを示す図である。

【図3】操作対象を水平に移動させたときの受光素子の検知レベルを示す図である。

【図4】操作対象が位置Ｐ１、Ｐ２に接近するときの１サイクル中の受光素子の検知レベルと、検知レベルの分布から算出された推定位置を示す図である。

【図5】従来の近接検知装置における水平位置の推定動作を示すフローである。

【図6】図６（Ａ）は、ドライバに近い位置を操作する例を示し、図６（Ｂ）は、ドライバから遠い側を操作する例を示し、図６（Ｃ）は、ドライバから遠い位置を操作したときの１サイクル中の検知レベルを示す図である。

【図7】図７（Ａ）は、写像変換により推定位置を補正する方法を示し、図７（Ｂ）は、画面の上部を操作する例を示し、図７（Ｃ）は、画面の下部を操作する例を示す図である。

【図8】図８（Ａ）は、本発明の実施例に係る近接検知装置の電気的な構成を示すブロック図、図８（Ｂ）は、制御部に含まれるジェスチャ判定機能の構成を示す図である。

【図9】本発明の実施例に係る推定位置の補正方法を説明するフローチャートである。

【図10】本発明の実施例による補正方法の効果を説明するグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0028】

次に、本発明の実施例の形態について説明する。１つの態様では、本発明の近接検知装置は、発光素子と、当該発光素子からの光によって照射された物体からの反射光を受光する受光素子とを含み、物体の近接の有無を光学的に検知する。発光素子は、例えば、指向性のある発光ダイオードやレーザーダイオードなどであり、受光素子は、フォトダイオードやフォトトランジスタなどである。１つまたは複数の発光素子と１つまたは複数の受光素子が電子機器等の周辺に一体に取り付けられ、電子機器へのユーザーの操作対象の近接が検知される。近接検知装置が取り付けられる電子機器は特に限定されないが、電子機器は、例えば、タッチパネル式ディスプレイである。電子機器は、ユーザーの操作対象の近接が検知されたとき、例えば、スワイプ等のジェスチャ操作を検知する。

【実施例】

【0029】

次に、本発明の実施例に係る近接検知装置ついて説明する。図８は、本発明の実施例に係る近接検知装置の電気的な構成を示すブロック図である。本実施例の近接検知装置１００は、複数の発光素子１１０と、複数の受光素子１２０と、発光素子１１０を駆動する駆動回路１３０と、受光素子１２０による反射光の受光を測定する測定回路１４０と、近接検知装置１００の全体を制御する制御部１５０とを含む。

【0030】

近接検知装置１００は、例えば、図１（Ｂ）に示すように、車載ディスプレイ１に搭載され、ディスプレイ１へのユーザーの操作対象の近接の有無を検知する。発光素子１１０は、ディスプレイ１の下部３に配置された発光素子ＬＥＤ１～ＬＥＤ４を含み、受光素子１２０は、発光素子ＬＥＤ１とＬＥＤ２の間に配置された受光素子ＰＤ１、発光素子ＬＥＤ３とＬＥＤ４との間に配置された受光素子ＰＤ２を含む。駆動回路１３０は、図２に示すように、サイクル期間中、発光素子ＬＥＤ１～ＬＥＤ４の発光が重複しないように発光素子ＬＥＤ１～ＬＥＤ４を順次駆動し、測定回路１４０は、サイクル期間中、発光素子ＬＥＤ１を発光させたときの反射光が受光素子ＰＤ１によって受光されたときの検知レベルを測定し（ＬＥＤ１→ＰＤ１）、発光素子ＬＥＤ２を発光させたときの反射光が受光素子ＰＤ１によって受光されたときの検知レベルを測定しＬＥＤ２→ＰＤ１）、発光素子ＬＥＤ３を発光させたときの反射光が受光素子ＰＤ２によって受光されたときの検知レベルを測定し（ＬＥＤ３→ＰＤ２）、発光素子ＬＥＤ４を発光させたときの反射光が受光素子ＰＤ２によって受光されたときの検知レベルを測定する（ＬＥＤ４→ＰＤ２）。

【0031】

制御部１５０は、測定回路１４０による測定結果に基づきディスプレイ１への操作対象の近接の有無を判定したり、サイクル中に測定された受光素子ＰＤ１、ＰＤ２の検知レベルの分布に基づき操作対象の水平位置を推定し、その推定結果からスワイプ等のジェスチャ操作を判定する。制御部１５０は、ディスプレイ１の表示を制御する表示コントローラの一部であってもよいし、あるいは表示コントローラとは個別に設けられ、表示コントローラと連携して動作するものであってもよい。例えば、表示コントローラは、制御部１５０によってスワイプ操作が検知されると、この検知に応じた表示制御（例えば、メニュー画面の表示や次のページ画面の表示など）を行うことができる。制御部１５０は、ハードウェアおよびソフトウエアを用いて実施される。制御部１４０は、例えば、ＲＯＭ／ＲＡＭを含むマイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、メモリ等を含み、ＲＯＭまたはメモリに記憶されたプログラムを実行する。

【0032】

本実施例の近接検知装置１００は、図７（Ｃ）に例示したように、ディスプレイ１の画面下部を操作したときの誤検知を増やすことなく、図７（Ｂ）に例示するような、ディスプレイ１の画面上部の助手席側をドライバが操作したとき、腕部４Ａからの反射光により生じる推定位置の誤差を軽減する手段を提供する。

【0033】

図８（Ｂ）は、制御部１５０に包含される水平位置推定機能２００の構成を示す図である。水平位置推定機能２００は、ディスプレイ１の前面に検知対象となり得る検知物が存在するか否かを測定された検知レベルから判定する検知レベル判定部２１０と、検知レベル判定部２１０により検知対象となり得る検知物があると判定された場合に、検知物の水平位置を推定する水平位置推定部２２０と、水平位置推定部２２０により推定された推定位置を補正する推定位置補正部２３０とを含む。推定位置補正部２３０は、図７（Ｂ）、（Ｃ）に示すようなドライバが助手席側の離れた位置の画面を操作するときの推定位置の誤差を軽減するものである。

【0034】

本実施例の推定位置推定機能２００のアルゴリズムを図９に示すフローチャートを参照して説明する。図９のフローチャートのステップＳ２００～Ｓ２３０は、図５のフローチャートのステップＳ１００～Ｓ１３０と同じであり、本実施例は、ステップＳ２４０～Ｓ２６０をさらに包含するものである。

【0035】

発光素子ＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３、ＬＥＤ４が駆動回路１３０によって順次駆動され、そのときに受光素子ＰＤ１、ＰＤ２によって受光された検知レベルが測定値Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４として測定回路１４０により測定される（Ｓ２００）。検知レベル判定部２１０は、これらの測定値Ａ１～Ａ４に基づき位置判定を行うに十分な検知物が存在するか否かを評価する指標値Ｖを算出する（Ｓ２１０）。指標値Ｖの算出は、例えば、測定値Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４の最大値であってもよい。

【0036】

水平位置推定部２２０は、指標値Ｖが閾値を超えた場合には（Ｓ２２０）、有意な検知物が存在すると判断し、前述の式（１）、（２）により検知物の推定位置Ｇを算出する（Ｓ２３０）。指標値Ｖが閾値に満たない場合には、位置推定を行わず、次の測定に戻る。

【0037】

指標値Ｖが閾値を超えた場合にはさらに、推定位置補正部２３０は、測定値Ａ１～Ａ４からピーク位置Ｐを推定する（Ｓ２４０）。ピーク位置Ｐは、推定位置Ｇの補正量を決定し、後述するように、この補正量は、助手席側で大きくなり運転席側で小さくなるように重み付け係数によって可変される。ピーク位置Ｐの推定方法は、単純に測定値Ａ１～Ａ４のうち、最大の測定値の位置（最大の検出レベルの位置）にしてもよい。例えば、測定値Ａ１が最大であればピーク位置Ｐ＝１、測定値Ａ２が最大であればピーク位置Ｐ＝２、測定値Ａ３が最大であればピーク位置Ｐ＝３、測定値Ａ４が最大であればピーク位置Ｐ＝４としてもよい。あるいは、最大の測定値に隣接する２番目に大きい測定値を求め、これとの加重平均を求めてもよい。例えば、測定値Ａ１＝２０００が最大であり、測定値Ａ２＝７００が２番目である場合、測定値Ａ１の水平位置の座標ｘ１＝１と、測定値Ａ２の水平位置の座標ｘ２＝２とを重み付けして得られる式、
Ｐ＝（Ａ１×［ｘ１］＋Ａ２×［ｘ２］）／（Ａ１＋Ａ２）により、
（２０００×１＋７００×２）／（２０００＋７００）＝１．２６
を求めることができる。

【0038】

次に、推定位置補正部２３０は、上記のようにして求めされたピーク位置Ｐによって、推定位置Ｇを補正するための重み付け係数ｗを決定する（Ｓ２５０）。重み付けは、運転席に最も近い発光素子をＬＥＤ４とすれば、推定位置Ｇが座標ｘ１に近いほど補正が大きくなるように補正量を重みづけする。例えば、ピーク位置Ｐ＝１のときの重み付け係数ｗを０．８（ｗ＝０．８）とし、ピーク位置Ｐ＝４のときの重み付け係数ｗを０．２（ｗ＝０．２）とし、その途中の重み付け係数は線形補間により求めるとすれば、上記の例（ピーク位置Ｐ＝１．２６）では、重み付け係数ｗは０．７５となる（ｗ＝０．７５）。

【0039】

推定位置補正部２３０は、重み付けしたピーク位置Ｐにより推定位置Ｇを補正し、補正位置Ｇ’を算出する（Ｓ２６０）。補正位置Ｇ’は、次式により算出される。
Ｇ’＝（１－ｗ）×Ｇ＋ｗ×Ｐ
上記式の第１項［（１－ｗ）×Ｇ］では、運転席側に近いほど推定位置Ｇを小さくするための補正量が大きくなり、第２項［ｗ×Ｐ］では、運転席側に近いほどピーク位置Ｐを大きくするための補正量が大きくなる。
重心計算により推定位置Ｇ＝１．８１として求められていた推定位置は、上記計算式によりＧ’＝（１－ｗ）×Ｇ＋ｗ×Ｐ＝０．２５×１．８１＋０．７５×１．２６＝１．４０と補正され、補正された推定位置Ｇ’＝１．４０は、本来の推定位置１．３３に近い値となる。

【0040】

図１０は、本実施例の水平位置推定機能２００により推定位置を補正した例を示すグラフであり、同図（Ａ）は、ディスプレイ１の画面上部を助手席側から運転席側にスワイプした際に得られた推定位置を示し、同図（Ｂ）は、ディスプレイ１の画面下部を助手席側から運転席側にスワイプした際に得られた推定位置である。●で示す線は、従来の重心計算による推定位置Ｇを示し、□で示す線は、本実施例により補正された推定位置Ｇ’を示す。

【0041】

図１０（Ａ）の重心計算による推定位置Ｇは、画面上部を操作した際に助手席側への操作では、腕の部分からの反射の影響で推定位置が高くなっている（運転席側に誤差が生じている）。これに対し、本実施例の補正された推定位置Ｇ’では、推定位置が低く抑えられ、かつスムーズに補正されていることが判る。

【0042】

また、図１０（Ｂ）に示す画面下部の操作では、もともと腕部での反射による影響は小さいため、従来の計算方法でも正しい位置を推定することができるが、本実施例の補正が行われても、補正された推定位置Ｇ’が過度に乱されることなく推定位置Ｇと近似し、スムーズな推定位置が保持されているのが判る。

【0043】

このように、本実施例による推定位置の補正方法によれば、運転席から遠い位置の画面を操作する際に、画面上部の操作時にはドライバの腕部の反射により生じる誤差を抑制しかつ極端に補正された推定位置が歪めることなくスムーズに連続性を保ち、他方、腕部の影響の少ない画面下部の操作時には補正しすぎることがないため、ディスプレイ下部に配置されるエアコン操作などによる誤検知を引き起こすこともなく、ユーザーの意図通りのスワイプ操作等を検知することができる。

【0044】

さらに本実施例の補正方法によれば、画面の上部または下部の操作を判定するためのハードウェアの追加を必要としないため、実質的に近接検知装置のコスト増を抑えることができる。

【0045】

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の要旨の範囲において、種々の変形、変更が可能である。

【符号の説明】

【0046】

１：ディスプレイ
２：センターコンソール
３：下部
４：操作対象
５：照射光
１００：近接検知装置
１１０：発光素子
１２０：受光素子
１３０：駆動回路
１４０：測定回路
１５０：制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】