特許 7658640 光タッチレスセンサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-03-31

(45)【発行日】2025-04-08

(54)【発明の名称】光タッチレスセンサ

(51)【国際特許分類】

   G01V 8/12 20060101AFI20250401BHJP

   G06F 3/02 20060101ALI20250401BHJP

【ＦＩ】

G01V8/12 J

G06F3/02 D

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2024167784

(22)【出願日】2024-09-26

【審査請求日】2024-09-26

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】313002362

【氏名又は名称】▲高▼山 正法

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼山 正法

【審査官】野田 華代

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１８９５８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１１／０６４８６０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－０５８５９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１９５３５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－０７３６１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１９１５６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２１０３５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０４７２４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／０４５５８７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００９－１６８４９２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｖ １／００－１５／００；９９／００

Ｇ０６Ｆ ３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光タッチレスセンサであって、
決められた照射方向に光を照射する発光素子と、前記照射方向から到来する光を受光する受光素子と備えるセンサユニットと
前記発光素子の非発光時における前記受光素子での受光レベルである非発光時レベル、及び前記発光素子の発光時における前記受光素子の受光レベルである発光時レベルを測定し、前記非発光時レベルと前記発光時レベルとの差分を表す検出レベルに従って、検知範囲内における操作物体の有無を判定するように構成された制御部と、
を備え、
前記非発光時レベルと前記発光時レベルとの測定タイミングのずれは、０．１～１００μsに設定された
光タッチレスセンサ。

【請求項2】

請求項１に記載の光タッチレスセンサであって、
前記受光素子の指向性は、前記検知範囲にある前記操作物体によって受光ビームが遮られるように設定され、
前記検知範囲に前記操作物体が存在する状況にて測定される前記発光時レベル及び前記非発光時レベルが、前記発光時レベルの方が前記非発光時レベルより大きくなるように前記発光素子の発光強度が設定された、
光タッチレスセンサ。

【請求項3】

請求項１に記載の光タッチレスセンサであって、
前記発光素子は、発光による熱損失が、該発光素子の許容値以下となるように、照射光のパルス幅、発光間隔、及び発光強度が設定された、
光タッチレスセンサ。

【請求項4】

請求項１に記載の光タッチレスセンサであって、
前記センサユニットは、前記発光素子及び前記受光素子を収納し、前記発光素子及び前記受光素子によって発光及び受光される光を通過させるための開口部を有した筐体を備え、
前記開口部は、前記操作物体によって全体が覆われる大きさに形成された、
光タッチレスセンサ。

【請求項5】

請求項４に記載の光タッチレスセンサであって、
前記センサユニットは、前記発光素子及び前記受光素子によって発光及び受光される光を透過する材料で形成され、前記開口部を覆うように構成された操作パネルを更に備え、
前記検知範囲内に前記操作物体が存在しない状況にて測定される前記非発光時レベル及び前記発光時レベルに基づいて、前記センサユニットの状態を診断するように構成された診断部を更に備える
光タッチレスセンサ。

【請求項6】

請求項１に記載の光タッチレスセンサであって、
前記操作物体は、手の指先である
光タッチレスセンサ。

【請求項7】

請求項１に記載の光タッチレスセンサであって、
個別に操作される複数の前記センサユニットを有するセンサユニット群を備え、
前記制御部は、前記センサユニット群に属する前記センサユニットのうち、前記検出レベルが最大となる前記センサユニットを対象センサユニット、前記検出レベルが２番目に大きい前記センサユニットを比較センサユニットとし、前記対象センサユニットの前記検出レベルが検知閾値以上であり、且つ、前記対象センサユニットの前記検出レベルと前記比較センサユニットの前記検出レベルとの差が有効性判定閾値以上であることを選択条件として、前記選択条件が成立する場合に、前記対象センサユニットに対する操作が行われたと判定する
光タッチレスセンサ。

【請求項8】

請求項７に記載の光タッチレスセンサであって、
前記センサユニット毎に、複数の表示態様で表示を行うように構成されたユニット表示部を更に備え、
前記制御部は、前記対象センサユニットの前記ユニット表示部に、前記対象センサユニットであることを示す第１の態様での表示である仮選択表示を行い、前記選択条件が成立した場合に、前記対象センサユニットの前記ユニット表示部に、前記第１の態様とは異なる第２の態様での表示である選択表示を行うように構成された、
光タッチレスセンサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、光タッチレスセンサに関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、光タッチレスセンサにおいて、発光素子を発光させた第１の検出状態における受光素子での検出信号と、発光素子を非発光とした第２の検出状態における受光素子での検出信号とを用いて、これらの信号を加工することで、外部環境に応じた背景光の影響を除去する技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許６６５９２３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来技術では、光タッチレスセンサを操作する人の手等の被検出体の動きの特徴に着目して、数百ｍｓ単位で検出タイミングの異なる信号同士を比較するような処理を行っている。このため、例えば、太陽の直射日光下で、街路樹、ビル群の日向と日影のある道路を、時速１００Ｋｍで走行するような車内では、光タッチレスセンサを正確に動作させることが困難であるという課題があった。すなわち、上述のような環境下では、背景光が短時間で急激に変化するため、従来技術では、異なる外部環境下で検出された信号同士を比較することになり、背景光成分を除去できず、判定精度が劣化するのである。また、上述の環境下では、太陽光に負けない強度で発光素子を発光させる必要があり、そのような強度で発光し続けると、熱損失により発光素子が故障してしまうという課題もあった。

【0005】

本開示の１つの局面は、短い間隔で急激に背景光が変化する環境であっても、正常に動作する光タッチレスセンサを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様は、光タッチレスセンサであって、センサユニットと、制御部と、を備える。センサユニットは、決められた照射方向に光を照射する発光素子と、照射方向から到来する光を受光する受光素子と備える。制御部は、発光素子の非発光時における受光素子での受光レベルである非発光時レベル、及び発光素子の発光時における受光素子の受光レベルである発光時レベルを測定する。また、制御部は、非発光時レベルと発光時レベルとの差分を表す検出レベルに従って、検知範囲内における操作物体の有無を判定するように構成される。非発光時レベルと発光時レベルとの測定タイミングのずれは、当該光タッチレスセンサを搭載する移動体が設定速度で移動していたとしても、移動体の外部環境における移動体の位置が同一であるとみなせる時間幅に設定される。

【0007】

このような構成によれば、非発光時レベル及び発光時レベルの測定が、外部環境における移動体の位置が同一であると見なせる状況下、すなわち、同一の背景光の下で行われる。従って、検出レベルの算出精度、ひいては、操作物体によるタッチレス操作の有無の検出精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態の光タッチレスセンサの機能構成を示すブロック図である。

【図2】センサユニットの外観、及び一部を拡大した断面を示す説明図である。

【図3】センサユニットのサイズ、及び使用方法を示す説明図である。

【図4】測定処理のフローチャートである。

【図5】光タッチレスセンサの全体動作を示すタイミング図である。

【図6】出力処理のフローチャートである。

【図7】出力処理による出力を例示するタイミング図である。

【図8】診断処理の原理を示す説明図である。

【図9】診断処理のフローチャートである。

【図10】計測値と診断結果との対応を示す説明図である。

【図11】第２実施形態の光タッチレスセンサの機能構成を示すブロック図である。

【図12】センサ群の外観を示す説明図である。

【図13】光タッチレスセンサの使用状態を例示する説明図である。

【図14】出力処理のフローチャートである。

【図15】センサ群を構成する各センサユニットの検知レベルを例示するグラフである。

【図16】検知レベルからセンサユニットに対する操作の有無を判定する閾値にヒステリシスを持たせた場合の出力を例示するタイミング図である。

【図17】素子部の他の構成例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
［１．第１実施形態］
［１－１．構成］
図１に示す光タッチレスセンサ１は、操作パネルに指先を接近させることで、操作パネルに触れることなく、指先による操作を検出して、検出信号を制御対象１００に提供する。

【0010】

光タッチレスセンサ１は、センサユニット２と、制御部３とを備える。光タッチレスセンサ１は、出力機能設定部４と、外部表示部５と、近接センサ６とを備えていてもよい。
センサユニット２は、素子部２１と、ユニット表示部２２とを備える。

【0011】

図２に示すように、素子部２１は、発光素子２１１と受光素子２１２とを備える。発光素子２１１は、例えば、赤外線発光ダイオード（以下、ＩＲＬＥＤ）が用いられる。受光素子２１２は、例えば、発光素子２１１が照射する光（以下、照射光）の周波数帯を受光範囲に含むフォトダイオードが用いられる。受光素子２１２は、フォトダイオードに限定されるものではなく、フォトトランジスタ、ＣｄＳセル等を用いてもよい。照射光は、例えば、波長８００ｎｍ～１０００ｎｍ程度の近赤外線を使用するが、必ずしも赤外線である必要はない。

【0012】

センサユニット２は、筐体２３と、操作パネル２４とを備える。筐体２３は、照射光を透過しない材料で形成される。筐体２３は、発光面及び受光面となる筐体２３の一つの面（以下、筐体上面）２３ａに、照射光を通過させるための開口部を有する二つの収納空間を備える。発光素子２１１及び受光素子２１２は、二つの収納空間に個別に収納される。つまり、発光素子２１１は、収納空間の底から開口部に向かう方向を照射方向として光を照射する。受光素子２１２は、前記照射方向から到来する光を受光する。

【0013】

操作パネル２４は、照射光を透過する材料で形成された板状の部材である。操作パネル２４は、筐体上面２３ａを覆い、且つ、筐体２３に収納された発光素子２１１及び受光素子２１２が、該操作パネル２４の中央付近に位置するように取り付けられる。操作パネル２４は、センサユニット２に対応づけられた機能等を示す文字、数字、図形などが印刷されていてもよい。印刷には、照射光である赤外線を透過する特性を有するインク又は塗料が用いられてもよい。また、操作パネル２４は、黒色等の色付きで且つ照射光である赤外線を透過する特性を有するアクリル板等を加工することで構成されていてもよい。

【0014】

図３に示すように、筐体２３に設けられる２つの収納空間は、２つの開口部の端部から端部までの幅Ｗが、成人の平均的な指の幅より狭くなるように形成される。つまり、２つの収納空間は、指先を、筐体上面２３ａに接触させたときに、指先によって、２つの開口部の全体を覆うことができ、素子部２１への背景光の侵入を阻止するように構成されている。

【0015】

発光素子２１１の発光強度は、センサユニット２の検知範囲内に指先等の操作物体が存在する状態で、非発光時レベルより発光時レベルの方が大きな値となるように設定される。検知範囲は、センサユニット２に対して非接触によるスイッチ操作がなされたことを検知する範囲である。以下では、検知範囲における最大距離を検知上限距離Ｌとよぶ。非発光時レベルは、発光素子２１１が非発光の状態で受光素子２１２にて検出される受光レベルであり、背景光レベルともいう。発光時レベルは、発光素子２１１を発光させたときに、受光素子２１２にて検出される受光レベルである。発光素子２１１は、制御部３からの駆動信号に従って、駆動信号の振幅に応じた強度の照射光を、駆動信号のパルス幅に応じた期間だけ照射する。

【0016】

受光素子２１２は、筐体上面２３ａから検知上限距離Ｌに指先が位置しているときに、受光ビームの有効面の全体が指によって遮られるように、つまり、受光素子２１２に到達する背景光が抑制されるように、指向性が設定される。受光ビームの有効面とは、例えば、最も受光感度の良い方向から受光感度が３ｄＢ低くなるまでの範囲をいう。受光素子２１２は、発光素子２１１からの照射光に基づく反射光、及び環境に応じた背景光を受光する。受光素子２１２からの受光信号は、レベル調整された後、ＡＤ変換されて制御部３に取り込まれる。なお、受光信号のレベル調整は、増幅でも減衰でもよい。また、受光信号は、必ずしもレベル調整される必要はなく、そのままＡＤ変換されてもよい。

【0017】

ここで、筐体上面２３ａから検知上限距離Ｌに指先が位置する状態で検出される非発光時レベルを基準背景レベルとする。また、検知上限距離Ｌに指先が位置する状態で検出される発光時レベルを基準反射光レベルとする。発光素子２１１は、基準反射光レベルが基準背景光レベル以上となる強度で発光可能な特性を有する素子が用いられる。

【0018】

背景光は、晴天時における室内では５００Ｌｘ程度、晴天時の日影は１００００Ｌｘ程度、晴天の日向（すなわち、直射日光）は１０００００Ｌｘにも達する場合がある。つまり、背景光は、天気、時間、場所等によって大きく変動し、特に、車両にて移動中に使用する場合、背景光は短時間での大きな変動が繰り返されることになる。但し、上述のように、検知範囲内に指先が位置する場合、指先と素子部２１との相対的な位置によって、素子部２１に直射日光が正面から入射されることがない。例えば、正面から入射する直射日光の最大値が１２００００Ｌxとして、指先によって正面から最大３０°の範囲が遮られるとしても、直射日光は約１０００００Ｌxで入射されることになる。このような背景光が入射する環境であっても、光タッチレスセンサ１は、正常に動作することが要求される。

【0019】

図２に戻り、ユニット表示部２２は、操作パネル２４に対して可視光を照射するように配置された発光素子を備える。発光素子は、特に限定されるものではなく、例えば、発光ダイオード、ＥＬ素子等を用いることができる。ユニット表示部２２から操作パネル２４に入射された可視光は、操作パネル２４内で散乱されて、操作パネル２４の全体又は一部が可視光にて発光する。ユニット表示部２２は、制御部３からの指示に従って、複数の表示色での表示や複数パターンでの点滅等、複数の表示態様での表示が可能なように構成されてもよい。

【0020】

図１に戻り、出力機能設定部４は、センサユニット２での検出結果を、どのような形式（以下、スイッチタイプ）によって出力するかを制御部３に指示する。出力機能設定部４は、物理的なスイッチであってもよいし、画面上の操作等によって出力機能の設定を行う機能を有する端末装置であってもよい。スイッチタイプには、例えば、モーメンタリ、オルタネート等が含まれてもよい。

【0021】

外部表示部５は、センサユニット２とは別体に設けられる表示装置であり、ディスプレイ及びランプ等を備える。外部表示部５は、制御対象１００となる装置に設けられた表示装置、又は、光タッチレスセンサ１が接続される端末装置に設けられた表示装置等であってもよい。

【0022】

近接センサ６は、センサユニット２から所定範囲（例えば、半径１ｍ）内に、人等の物体が侵入していることを検知している間、制御部３に対して起動信号を出力する。但し、近接センサ６は、省略されてもよい。

【0023】

制御部３は、ＣＰＵ３５、ＲＯＭ３６及びＲＡＭ３７等を備えたマイクロコンピュータを中心に構成された電子制御装置である。マイクロコンピュータの各種機能は、ＣＰＵ３５が非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、ＲＯＭ３６が、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムの実行により、プログラムに対応する方法が実行される。なお、ＣＰＵ３５が実行する機能の一部又は全部を、一つあるいは複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成してもよい。また、制御部３を構成するマイクロコンピュータの数は１つでも複数でもよい。ＲＯＭ３６には、ＥＰＲＯＭ等の記憶内容を書き換え可能な不揮発性メモリが含まれていてもよい。ＥＥＰＲＯＭには、出力機能設定部４による設定内容が書き込まれるようにしてもよい。この場合、制御部３は、処理の実行時に、ＥＥＰＲＯＭに書き込まれた設定内容を参照して、設定内容に従った動作をするようにしてもよい。

【0024】

制御部３は、機能別に示すと、測定部３１と、操作出力部３２と、診断部３３とを備える。
測定部３１は、素子部２１を用いた非発光時レベル及び発光時レベルの測定を行い、測定結果からセンサユニット２の操作パネル２４に対する操作の有無を検出する。

【0025】

操作出力部３２は、出力機能設定部４にて設定されるスイッチタイプに従って、スイッチタイプに応じたパターンのスイッチ出力ＳＷを生成して、制御対象１００に出力する。操作出力部３２は、測定部３１及び当該操作出力部３２にて扱われる信号に基づいて、光タッチレスセンサ１の動作状態や設定状態を、ユニット表示部２２又は外部表示部５に表示する機能を有していてもよい。

【0026】

診断部３３は、素子部２１の異常を検出する機能を有する。
［１－２．処理］
［１－２－１．測定処理］
測定部３１としての機能を実現するために、制御部３が実行する測定処理について、図４のフローチャートを用いて説明する。

【0027】

測定処理は、制御部３が起動している間、繰り返し実行される。なお、光タッチレスセンサ１が、近接センサ６を備えている場合、測定処理は、近接センサ６から起動信号が入力されている間だけ、すなわち、センサユニット２から所定範囲内に侵入した物体を検知している間だけ繰り返し実行されてもよい。

【0028】

Ｓ１１０では、測定部３１は、発光素子２１１を消灯する指示を出力すると共に、操作パネルに対する操作の状態を表すステータスＳＴを初期値０にリセットする。
Ｓ１２０では、測定部３１は、測定タイミングであるか否かを判定し、測定タイミングであれば処理をＳ１３０に移行し、測定タイミングでなければ、同ステップを繰り返すことで待機する。測定タイミングは、一定周期のタイミングでもよいし、外部から何らかの手法で測定指示が入力されたタイミングであってもよい。

【0029】

Ｓ１３０では、測定部３１は、非発光時レベルを測定する。すなわち、測定部３１は、発光素子２１１を非発光状態に保持したまま受光素子２１２の受光レベルを測定する。
Ｓ１４０では、測定部３１は、発光時レベルを測定する。すなわち、測定部３１は、発光素子２１１を発光状態にして受光素子２１２の受光レベルを測定する。

【0030】

なお、非発光時レベルの測定期間、及び発光時レベルの測定期間は、いずれも同じ長さＴｗに設定され、例えば、Ｔｗ＝０．１～１００μｓ程度に設定される。また、発光時レベルの測定において、発光素子２１１は、測定期間Ｔｗの開始から発光時間Ｔｐの間、発光を継続する。つまり、発光素子２１１は、パルス幅がＴｐに設定されたパルス状の光を照射する。

【0031】

発光時間Ｔｐは、具体的には、基準反射レベルが得られるパルス強度にて発光素子２１１を発光させたときに、発光素子２１１での発光間隔（すなわち、発光時レベルの測定周期）も考慮して、照射光による発光素子２１１での熱損失が、発光素子２１１の許容値以下となるように設定される。発光時間Ｔｐは、例えば５０μｓ程度に設定される。

【0032】

非発光時レベルの測定に続けて発光時レベルの測定を行うことにより、図５の下方に示すように、非発光時レベルと発光時レベルの測定タイミングのずれは、測定期間Ｔｗと同じ長さとなる。

【0033】

また、測定期間（すなわち測定タイミングのずれ）Ｔｗは、光タッチレスセンサ１が車両等の移動体に搭載されている場合を仮定して、測定期間Ｔｗの間で移動体が移動したとしても、外部環境における移動体の位置に変化がないと見なせる時間以下に設定される。なお、指の移動より移動体の移動の方が速いため、測定期間Ｔｗを上述のように設定することで、操作パネル２４に対して操作する指先の位置も変化がないと見なすことができる。

【0034】

ここでは、測定期間Ｔｗの間での移動体の移動距離が、例えば、指の幅の１／２以下、好ましくは１ｍｍ以下、より好ましくは０．１ｍｍ以下であれば、相対位置に変化がないとみなすものとする。車両の設定速度を１００ｋｍ／ｈとした場合、１００ｋｍ／ｈを換算すると２７．８μｍ／μｓとなる。この場合、測定期間Ｔｗを３６μｓ以下にすれば、その間の移動体の移動距離は１ｍｍ以下となる。このことから、Ｔｗ＜１００μＳであれば、外部環境における移動体の位置に変化がないと見なすことができる。つまり、外部環境に対する光タッチレスセンサ１の位置、及びセンサユニット２に対する操作する指先の位置が同一と見なせる条件で、非発光時レベル及び発光時レベルの測定を行うことが可能となる。

【0035】

Ｓ１５０では、測定部３１は、Ｓ１３０にて測定された非発光時レベルが、許容範囲内であるか否かを判定し、許容範囲内であれば処理をＳ１７０に移行し、許容範囲外であれば処理をＳ１６０に移行する。受光素子２１２からの受光信号は、増幅後、ＡＤ変換されて制御部３に取り込まれる。従って、測定部３１は、増幅後の信号が、飽和している場合、又は、下限レベル以下である場合を、許容範囲外であると判定する。

【0036】

Ｓ１６０では、測定部３１は、増幅後の受光レベルが許容範囲内となるように、増幅回路の感度調整を行って、処理をＳ１２０に戻す。
Ｓ１７０では、測定部３１は、Ｓ１３０にて測定された非発光時レベルと、Ｓ１４０にて測定された発光時レベルとに基づき、検出レベルＬＶを算出する。検出レベルＬＶは、例えば、発光時レベルから非発光時レベルを減算することで算出する。

【0037】

Ｓ１８０では、測定部３１は、Ｓ１７０にて算出された検出レベルＬＶが、仮選択閾値ＴＨａより大きいか否かを判定し、ＬＶ＞ＴＨａであれば処理をＳ１９０に移行し、ＬＶ≦ＴＨａであれば処理をＳ２００に移行する。仮選択閾値ＴＨａは、例えば、受光素子２１２からの出力に含まれるノイズレベルに従って、検出レベルＬＶがノイズレベルより大きい有意なレベルを有しているか否かを判定できる大きさに設定される。

【0038】

Ｓ１９０では、測定部３１は、ユニット表示部２２による仮選択表示を行って、処理をＳ２００に進める。仮選択表示は、検出レベルＬＶが、操作パネル２４に対する操作ありと判定するレベルには満たないが、もう少し指などを近づけて検出レベルＬＶが上昇すれば、操作ありと判定することを操作者に知らせるための表示である。

【0039】

Ｓ２００では、測定部３１は、検出レベルＬＶが選択閾値ＴＨｂより大きいか否かを判定し、ＬＶ＞ＴＨｂであれば処理をＳ２１０に移行し、ＬＶ≦ＴＨｂであれば処理をＳ２３０に移行する。選択閾値ＴＨｂは、仮選択閾値ＴＨａより大きな値（すなわち、ＴＨｂ＞ＴＨａ）に設定される。

【0040】

Ｓ２１０では、測定部３１は、ステータスＳＴを、操作パネル２４に対する操作が行われたことを示す１に設定する。
Ｓ２２０では、測定部３１は、ユニット表示部２２による仮選択表示を選択表示に切り替えて、処理をＳ１２０に戻す。選択表示では、仮選択表示とは、表示色を異ならせる等、ユニット表示部２２での表示態様を異ならせるようにしてもよい。

【0041】

Ｓ２３０では、測定部３１は、ステータスＳＴを、操作パネルに対する操作が行われていないことを示す０に設定し、処理をＳ１２０に戻す。
ここで、測定処理に従った各部の動作を、図５のタイミング図を用いて説明する。

【0042】

図５に示すように、発光素子２１１を駆動して、パルス状の光を照射する。図５では、周期的に発光する場合を示しているが、必ずしも周期的に発光する必要はない。
光タッチレスセンサ１が車両に搭載され、車両の移動中に使用する場合、背景光は、車両が走行する外部環境の変化に応じて短時間の間に増減を繰り返す。直射日光が当たる日向の走行中には、背景光のレベルが大きくなる。図５に示す反射光は、検知範囲内にある指先からの反射光を、背景光を除外して示したものである。

【0043】

つまり、非発光時レベルの測定時には、背景光の値がサンプリングされ、発光時レベルの測定時には、背景光と反射光とを加算した値がサンプリングされる。
非発光時レベルと発光時レベルは、測定期間Ｔｗだけずれたタイミングでサンプリングされる。しかも、測定期間Ｔｗは、背景光の状況（すなわち、外部環境に対するセンサユニット２の位置）も、反射光の状況（センサユニット２に対する操作する指先の位置）も変化していないと見なせるように設定されている。

【0044】

従って、背景光レベルと反射光レベルの差分である検出レベルＬＶは、背景光の影響を除去した反射光のみのレベルを表したものとなる。この検出レベルＬＶが閾値ＴＨｂ以上となる場合に、センサユニット２の操作パネル２４に対する操作ありとの判定結果が得られ、その判定結果に従ってステータスＳＴが設定される。

【0045】

［１－２－２．出力処理］
操作出力部３２としての機能を実現するために、制御部３が実行する出力処理について、図６のフローチャートを用いて説明する。

【0046】

出力処理は、測定処理のＳ１９０又はＳ２００にてステータスＳＴが設定される毎に実行される。
Ｓ３１０では、操作出力部３２は、出力機能設定部４によるスイッチタイプの指定がモーメンタリであるか否かを判定する。操作出力部３２は、スイッチタイプの指定がモーメンタリであると判定した場合、処理をＳ３２０に移行し、モーメンタリではない（すなわち、オルタネートである）と判定した場合、処理をＳ３５０に移行する。

【0047】

Ｓ３２０では、操作出力部３２は、ステータスＳＴの値が１であるか否かを判定し、ＳＴ＝１であれば処理をＳ３３０に移行し、ＳＴ＝０であれば処理をＳ３４０に移行する。
Ｓ３３０では、操作出力部３２は、スイッチ出力ＳＷを、オンを表す値に設定して、処理を終了する。

【0048】

Ｓ３４０では、操作出力部３２は、スイッチ出力ＳＷを、オフを表す値に設定して処理を終了する。
Ｓ３５０では、操作出力部３２は、ステータスＳＴの値が０から１に変化したか否かを判定し、０から１に変化した場合は処理をＳ３６０に移行し、それ以外の場合、すなわち、ステータスＳＴの値が変化していないか、１から０に変化した場合は処理を終了する。

【0049】

Ｓ３６０では、操作出力部３２は、スイッチ出力ＳＷのオンオフを反転させて、処理を終了する。
図７に示すように、モーメンタリの場合は、ステータスＳＴをそのままスイッチ出力ＳＷとして出力する。オルタネートの場合は、ステータスＳＴが０から１に変化する毎に、スイッチ出力ＳＷのオンオフを反転させる。

【0050】

ここでは、操作出力部３２が実現するスイッチタイプとして、モーメンタリ及びオルタネートについてのみ説明したが、これに限定されるものではなく、「Ｎ／Ｏ」「Ｎ／Ｃ」「多極」「多投」等、任意のスイッチタイプを実現するようにできるように構成してもよい。「Ｎ／Ｏ」「Ｎ／Ｃ」は、モーメンタリの場合のオンオフ時の出力のされた方の違いであり、「Ｎ／Ｏ」は、スイッチ操作が行われていない（すなわち、ＳＴ＝０）のときに、スイッチ出力ＳＷがオフとなるタイプを表す。「Ｎ／Ｃ」は、スイッチ操作が行われていない（ＳＴ＝０）のときにスイッチ出力ＳＷがオンとなるタイプを表す。「多極」は、同時に複数の回路を制御するスイッチであることを表し、「多投」は、複数の接続経路を制御するスイッチであることを表す。

【0051】

［１－２－３．診断処理］
素子部２１の状態を診断する診断処理について説明する。
診断処理では、検知範囲内に指先等の操作物体が存在しない状態で、非発光時レベルと、発光時レベルとを測定する。

【0052】

図８に示すように、発光素子２１１から照射された光の一部は、操作パネル２４の境界面で反射を繰り返し、操作パネル２４内を伝搬して、受光素子２１２にて受光される。つまり、発光測定で得られる受光レベルは、反射物が存在しない状態であっても、非発光測定で得られる受光レベルよりも、少しだけ大きな値となる。診断用処理では、あらかじめ診断用データとして、ＲＯＭ３６などに記憶されている、非発光時レベル（以下、非発光診断レベル）、及び発光時レベル（以下、発光診断レベル）を利用することで、素子部２１の状態を診断する。

【0053】

診断部３３としての機能を実現するために、制御部３が実行する診断処理について、図９のフローチャートを用いて説明する。
診断処理は、制御部３が起動した直後の初期化処理の一つとして実行されてもよいし、外部からの指示に従って実行されてもよい。

【0054】

Ｓ５１０では、診断部３３は、発光素子２１１を消灯する指示を出力する。
Ｓ５２０では、診断部３３は、非発光時レベルを測定する。
Ｓ５３０では、診断部３３は、発光時レベルを測定する。

【0055】

Ｓ５４０では、診断部３３は、非発光時レベル及び発光時レベルを、診断用データに示された非発光診断レベル及び発光診断レベルと比較することで、異常の有無、及び異常の原因を判定する。

【0056】

具体的には、図１０のパターン１に示すように、非発光時レベル及び発光時レベルがいずれも有意な値で検出されなかった場合は、受光素子２１２の断線、又はＡＤ変換回路の故障等による異常であると判定する。

【0057】

パターン２に示すように、非発光時レベルは非発光診断レベルと同程度で検出され、発光時レベルが有意な値で検出されなかった場合、発光素子２１１の断線、又は発光素子２１１への指示系統の異常であると判定する。

【0058】

パターン３に示すように、非発光時レベルは非発光診断レベルと同程度で検出され、発光時レベルが発光診断レベルより低い状態で検出された場合、発光素子２１１の劣化による異常であると判定する。

【0059】

パターン４に示すように、非発光時レベル及び発光時レベルの比率が、非発光基準レベル及び発光基準レベルの比率と同程度であるが、全体的にレベルが低下している場合、受光素子２１２の劣化による異常であると判定する。

【0060】

図９に戻り、Ｓ５５０では、診断部３３は、所定の宛先に診断結果を通知して、処理を終了する。診断結果は、外部表示部５に表示させるようにしてもよい。
［１－３．効果］
以上詳述した第１実施形態によれば、以下の効果を奏する。

【0061】

（１ａ）光タッチレスセンサ１では、非発光時レベル及び発光時レベルを、同一の外部環境下での測定と見なせる短い間隔で測定し、測定結果から検知範囲内に指先等の操作物体の有無、ひいては操作パネル２４に対する操作の有無を判定している。従って、光タッチレスセンサ１によれば、背景光の強度が高速で大きく変化する環境下であっても、背景光の影響が抑制された測定を行うことができ、タッチレスによるスイッチ操作を精度よく検出することができる。

【0062】

（１ｂ）光タッチレスセンサ１では、操作物体である指先が検知範囲内にある場合、素子部２１に背景光が正面から入射されることが阻止されるように、受光素子２１２の指向性が設定されている。更に、この場合の発光時レベル（すなわち、発光基準レベル）が非発光時レベル（すなわち、非発光基準レベル）より大きくなるように、発光素子２１１が照射する照射光のレベルが設定されている。従って、光タッチレスセンサ１によれば、太陽の直射日光下のような環境であっても、タッチレスによるスイッチ操作を検出することができる。

【0063】

（１ｃ）光タッチレスセンサ１では、照射光による発光素子２１１の熱損失が、発光素子２１１の許容値を超えないように、照射光のパルス幅（すなわち、発光素子２１１の発光時間Ｔｐ）及び照射間隔が設定されている。従って、光タッチレスセンサ１を、比較的、低価格で低消費電力の発光素子２１１を用いて構成することができる。換言すれば、発光素子２１１の発光時間Ｔｐを５０μｓ程度と短くすることで、発光素子２１１の温度が上昇する前に発光を停止しているため、通常許容される輝度の１０～１００倍で、発光素子２１１を発光させることができる。このため、光タッチレスセンサ１は、直射日光下で走行する車両のように、背景光が１００～１０００００Ｌｘの広いレンジで且つ急激に変化する環境下でも、正常に動作することができる。

【0064】

そもそも、特許文献１にも記載されているように、被検出体からの反射光は、発光素子からの放射光の数％程度しかない。このため、太陽光の直射光のように非常に明るい背景光が受光素子に入り込むような状況下では、被検出体からの反射光に基づく検出信号は、背景光に基づく背景信号に埋もれてしまい、被検出体の検出が困難になる。これに対して、光タッチレスセンサ１では、フラッシュ状の発光を採用することで、通常許容される輝度の１０～１００倍での発光を可能としている。つまり、特許文献１に記載のように受光信号に対して複雑な処理を施すことなく、背景信号に埋もれない検出信号を得る技術、ひいては、指などの被検出体の検出精度を向上させる技術を実現することができる。

【0065】

（１ｄ）光タッチレスセンサ１では、センサユニット２の筐体上面２３ａに形成された素子部２１を収納する開口部の大きさが、操作物体である指先の幅より狭くなるように形成されている。従って、仮に、背景光の影響でタッチレスによるスイッチ操作がうまく作動しない状況が生じた場合でも、操作パネル２４に指先を接触させれば、素子部２１への背景光の入射を阻止することができる。そして、赤外線である照射光は、指の内部に侵入して拡散して伝搬する性質があり、指を経由して受光素子２１２にて受光されるため、背景光の入射を遮断した状態で、光タッチレスセンサ１のスイッチ操作を作動させることができる。つまり、背景光の影響で、光タッチレスセンサ１が操作不能となることを抑制できる。換言すれば、このような不測の事態に陥った場合のために、別途、タッチスイッチを用意する必要がなく、装置構成を簡略化できる。

【0066】

（１ｅ）光タッチレスセンサ１では、検出レベルＬＶが仮選択閾値ＴＨａより大きい場合に、ユニット表示部２２を用いた仮選択表示を行い、検出レベルＬＶが選択閾値ＴＨｂを超えると、操作パネル２４に対する操作ありと判定すると共に、仮選択表示を選択表示に切り替える。従って、操作者は、仮選択表示により操作の意図がないにも関わらず、操作ありと誤判定されたり、操作の意図があっても、指等の被検出物の接近不足で、操作ありとの判定がされなかったりする事態が発生ことを抑制できる。

【0067】

（１ｆ）光タッチレスセンサ１では、検知範囲内に操作物体がない状態で測定される非発光時レベル及び発光時レベルと、非発光診断レベル及び発光診断レベルとを比較することで、素子部２１の状態を診断する。診断には操作パネル２４を伝搬して受光素子２１２に受光される光を利用するため、診断のために特別な装備を設ける必要がなく、簡易な診断を実現できる。

【0068】

（１ｇ）光タッチレスセンサ１では、出力機能設定部４を介して、スイッチタイプを選択することができ、制御対象１００に応じた適切なスイッチ出力ＳＷを提供することができる。また、出力機能設定部４を使用して、記憶内容を書き換え可能な不揮発性メモリにスイッチタイプが書き込まれるように構成されていてもよい。この場合、光タッチレスセンサ１の製造時又は設置時等の任意のタイミングで、スイッチタイプを設定、変更することができ、その設定、変更された内容を保持することができるため、光タッチレスセンサ１の使い勝手を向上させることができる。

【0069】

（１ｈ）光タッチレスセンサ１では、近接センサ６を用いる場合は、センサユニット２の周辺にて物体を検出した場合にだけ、作動するように構成することができ、低消費電力化を実現することができる。

【0070】

［２．第２実施形態］
［２－１．第１実施形態との相違点］
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

【0071】

上述した第１実施形態では、センサユニット２を一つだけ備えている。これに対し、第２実施形態では、センサユニット２を複数備える点、及び複数のセンサユニット２のいずれが操作されたかを判定する処理を行う点で、第１実施形態と相違する。

【0072】

［２－２．構成］
図１１に示すように、第２実施形態の光タッチレスセンサ１ａは、単一のセンサユニット２の代わりに、複数のセンサユニット２を含むセンサユニット群７を備える。

【0073】

制御部３ａは、測定部３１の代わりに測定部３１ａを備え、更に、操作対象判定部３４を備える。測定部３１ａは、センサユニット群７に属する全てのセンサユニット２について、個別に測定処理を実施する。操作対象判定部３４は、測定部３１ａからの出力に基づいて、操作対象判定処理を実行する。操作対象判定部３４は、操作対象判定処理により操作対象とされたセンサユニット２の測定結果を、操作出力部３２に出力する。

【0074】

図１２に示すように、センサユニット群７に属する複数のセンサユニット２は、近接して配置され、例えば、エレベータの操作において階を指定するスイッチとして使用される。
図１３に示すように、センサユニット群７に属するいずれか一つのセンサユニット２に、指を接近させることで、センサユニット２を個別に操作することができる。ただし、エレベータが混雑してセンサユニット群７に近接した位置に人がいると、身体の各部に反応して、複数のセンサユニット２が操作されたと誤認する可能性がある。このような事態を避けるために、操作対象判定処理が実行される。

【0075】

［２－３．処理］
制御部３ａが、操作対象判定部３４としての機能を実現するために実行する操作対象判定処理について、図１４のフローチャートを用いて説明する。操作対象判定処理は、定期的に実行される。

【0076】

Ｓ６１０では、操作対象判定部３４は、センサユニット群７に属するすべてのセンサユニット２から最新の検出レベルＬＶを取得する。
Ｓ６２０では、操作対象判定部３４は、Ｓ６１０で取得した検出レベルＬＶのなかで、最も大きい最大レベルＬＶ１と、２番目に大きい第２レベルＬＶ２とを抽出する。以下では、最大レベルＬＶ１となるセンサユニット２を対象センサユニット、第２レベルＬＶ２となるセンサユニット２を比較センサユニットという。

【0077】

Ｓ６３０では、操作対象判定部３４は、最大レベルＬＶ１と第２レベルＬＶ２の比ＬＶ１／ＬＶ２を算出し、ＬＶ１／ＬＶ２が有効性判定閾値Ｅ（例えば、Ｅ＝２）以上であるか否かを判定する。操作対象判定部３４は、ＬＶ１／ＬＶ２≧Ｅであると判定した場合、処理をＳ６４０に移行し、ＬＶ１／ＬＶ２＜Ｅであると判定した場合、処理をＳ７００に移行する。

【0078】

Ｓ６４０では、操作対象判定部３４は、仮選択されているスイッチ（以下、仮選択スイッチ）が設定されているか否かを判定し、仮選択スイッチが設定されていなければ処理をＳ６５０に移行し、仮選択スイッチが設定されていれば、処理をＳ６７０に移行する。

【0079】

Ｓ６５０では、操作対象判定部３４は、最大レベルＬＶ１が第１検知閾値ＴＨ１以上であるか否かを判定し、ＬＶ１≧ＴＨ１であれば処理をＳ６６０に移行し、ＬＶ１＜ＴＨ１であれば、処理を終了する。

【0080】

Ｓ６６０では、操作対象判定部３４は、最大レベルＬＶ１に対応づけられる対象センサユニットを仮選択スイッチに設定し、仮選択ユニットのユニット表示部２２を用いて、仮選択されていることを示す仮選択表示を行って処理を終了する。

【0081】

Ｓ６７０では、操作対象判定部３４は、仮選択スイッチが最大レベルＬＶ１であるか否かを判定し、仮選択スイッチが最大レベルＬＶ１であれば、処理をＳ６８０に移行し、仮選択スイッチが最大レベルＬＶ１でなければ、処理をＳ７００に移行する。

【0082】

Ｓ６８０では、操作対象判定部３４は、最大レベルＬＶ１が、第１検知閾値ＴＨ１より大きな値に設定された第２検知閾値ＴＨ２以上であるか否かを判定し、ＬＶ１≧ＴＨ２であれば、処理をＳ６９０に移行し、ＬＶ１＜ＴＨ２であれば処理を終了する。

【0083】

Ｓ６９０では、操作対象判定部３４は、仮選択スイッチに設定されているセンサユニット２を選択スイッチに設定する。更に、操作対象判定部３４は、選択スイッチのユニット表示部２２を用いて、仮選択を示す表示から選択されていることを示す選択表示に切り替えると共に、選択スイッチが設定されたことを、操作出力部３２に通知して処理を終了する。なお、仮選択表示と選択表示とは、例えば、表示色を異ならせる等、表示態様を異ならせるようにしてもよい。

【0084】

Ｓ７００では、操作対象判定部３４は、仮選択スイッチ、及び選択スイッチの設定をリセットして、処理を終了する。
［２－３．動作例］
図１５は、センサユニット群７に属する各センサユニット２から得られる検出レベルＬＶを例示したグラフである。複数のセンサユニット２は、スイッチ番号１～８によって識別される。

【0085】

図１５の上段では、スイッチ番号３が最大レベルＬＶ１（すなわち、対象センサユニット）であり、スイッチ番号１が第２レベルＬＶ２（すなわち、比較センサユニット）である。しかもＬＶ１／ＬＶ２≧Ｅであるため、ＬＶ１≧ＴＨ１であれば、スイッチ番号３が仮選択スイッチとして設定される。

【0086】

図１５の下段では、スイッチ番号３が最大レベルＬＶ１、スイッチ番号２が第２レベルＬＶ２となる。しかし、ＬＶ１／ＬＶ２＜Ｅであるため、スイッチ番号３が仮選択スイッチとして設定されることはない。

【0087】

前回の処理サイクルで、スイッチ番号３が仮選択スイッチとして設定されている場合、スイッチ番号３が最大レベルＬＶ１であり、且つＬＶ１／ＬＶ２≧Ｅの状態（但し、スイッチ番号１がＬＶ２である必要はない）が継続していれば、ＬＶ１のレベルによって、以下の判定が行われる。すなわち、ＬＶ１≧ＴＨ２であれば、選択条件が成立したとして、スイッチ番号３は選択スイッチに設定され、ＬＶ１＜ＴＨ２であれば、仮選択スイッチとしての設定が継続される。また、スイッチ番号３が最大レベルＬＶ１ではない場合、又はＬＶ１／ＬＶ２＜Ｅである場合は、仮選択スイッチとしての設定が解除される。

【0088】

［２－４．効果］
以上詳述した第２実施形態によれば、上述した第１実施形態の効果（１ａ）～（１ｄ），（１ｆ）～（１ｈ）を奏し、さらに、以下の効果を奏する。

【0089】

（２ａ）光タッチレスセンサ１ａでは、センサユニット群７に属する各センサユニット２の出力に基づいて、最大レベルＬＶ１と第２レベルＬＶ２との差が十分に大きく、且つ、最大レベルＬＶ１が十分な大きさを有している場合に、有効な操作として認識する。従って、センサユニット群７への操作意図のない接近により、複数のセンサユニット２が同時に反応するような状況での誤検出を抑制することができる。

【0090】

（２ｂ）光タッチレスセンサ１ａでは、有効な操作が認識されたセンサユニット２を仮選択スイッチに設定して、仮選択されたことを表示し、有効な操作と認識される状態が継続した場合に、選択スイッチに設定して、選択スイッチが操作されたことを表示する。従って、操作者に正しい操作が行われているか否かを認識させることができ、操作者に安心感を与えることができる。

【0091】

［３．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

【0092】

（３ａ）上記実施形態では、照射光の発光強度（すなわち、パルス強度）や発光時間（すなわち、パルス幅）について一例を示したが、発光強度及び発光時間は、測定場所の明るさや、制御対象１００の種類等によって、適宜最適化すればよい。

【0093】

（３ｂ）上記実施形態では、スイッチ操作を実施する操作物体として指先を用いているが、掌等、指より大きい身体の部位を用いてもよい。また、身体の部位によらず、赤外線を反射する物体を操作物体として用いてもよい。

【0094】

（３ｃ）上記実施形態では、照射光として、波長８００ｎｍ～１０００ｎｍ程度の近赤外線を使用している。照射光は、近赤外線に限定されるものではなく、人体への影響がない範囲で様々な波長の光を用いることができる。

【0095】

（３ｄ）上記実施形態では、検出レベルＬＶを一つの閾値ＴＨによって操作の有無を判定している。例えば、閾値にヒステリシスをもたせてもよい。図１６に示すように、検出レベルＬＶが１０段階で表現される場合、オフからオンへ切り替える閾値を、例えばレベル６．５に設定し、オンからオフへ切り替える閾値を、例えば３．５に設定する。この場合、検出レベルが不安定な場合でも、安定したスイッチ出力ＳＷを生成することができる。

【0096】

（３ｅ）上記実施形態では、素子部２１は、一つの発光素子２１１と一つの受光素子２１２とを備えているが、図１７に示すように、中心に配置された一つの発光素子２１１と、発光素子２１１の周囲に配置された複数の受光素子２１２とを備えていてもよい。例えば、受光素子２１２は、発光素子２１１の上下左右の４箇所に配置してもよいし、上下左右に加えて、右上、右下、左下、左上の合計８箇所に配置してもよい。この場合、各受光素子２１２にて指先が検知されるタイミングから指先の動きを判定することができる。また、受光素子２１２だけを複数設ける代わりに、発光素子２１１及び受光素子２１２の組合せを複数個所に配置してもよい。この場合、中央部分の組は省略されてもよい。

【0097】

（３ｆ）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。

【0098】

（３ｇ）本開示は、上述した光タッチレスセンサ１，１ａの他、当該光タッチレスセンサ１，１ａを構成要素とするシステム、当該光タッチレスセンサ１，１ａの制御部３，３ａとしてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実体的記録媒体など、種々の形態で実現することが可能である。

【0099】

［４．本明細書が開示する技術思想］
［項目１］
光タッチレスセンサであって、
決められた照射方向に光を照射する発光素子と、前記照射方向から到来する光を受光する受光素子と備えるセンサユニットと
前記発光素子の非発光時における前記受光素子での受光レベルである非発光時レベル、及び前記発光素子の発光時における前記受光素子の受光レベルである発光時レベルを測定し、前記非発光時レベルと前記発光時レベルとの差分を表す検出レベルに従って、検知範囲内における操作物体の有無を判定するように構成された制御部と、
を備え、
前記非発光時レベルと前記発光時レベルとの測定タイミングのずれは、当該光タッチレスセンサを搭載する移動体が設定速度で移動していたとしても、前記移動体の外部環境における前記移動体の位置が同一であるとみなせる時間幅に設定された
光タッチレスセンサ。

【0100】

［項目２］
項目１に記載の光タッチレスセンサであって、
前記受光素子の指向性は、前記検知範囲にある前記操作物体によって受光ビームが遮られるように設定され、
前記検知範囲に前記操作物体が存在する状況にて測定される前記発光時レベル及び前記非発光時レベルが、前記発光時レベルの方が前記非発光時レベルより大きくなるように前記発光素子の発光強度が設定された、
光タッチレスセンサ。

【0101】

［項目３］
項目１又は項目２に記載の光タッチレスセンサであって、
前記発光素子は、発光による熱損失が、該発光素子の許容値以下となるように、照射光のパルス幅、発光間隔、及び発光強度が設定された、
光タッチレスセンサ。

【0102】

［項目４］
項目１から項目３までのいずれか１項に記載の光タッチレスセンサであって、
前記センサユニットは、前記発光素子及び前記受光素子を収納し、前記発光素子及び前記受光素子によって発光及び受光される光を通過させるための開口部を有した筐体を備え、
前記開口部は、前記操作物体によって全体が覆われる大きさに形成された、
光タッチレスセンサ。

【0103】

［項目５］
項目４に記載の光タッチレスセンサであって、
前記センサユニットは、前記発光素子及び前記受光素子によって発光及び受光される光を透過する材料で形成され、前記開口部を覆うように構成された操作パネルを更に備え、
前記検知範囲内に前記操作物体が存在しない状況にて測定される前記非発光時レベル及び前記発光時レベルに基づいて、前記センサユニットの状態を診断するように構成された診断部を更に備える
光タッチレスセンサ。

【0104】

［項目６］
項目１から項目５までのいずれか１項に記載の光タッチレスセンサであって、
前記操作物体は、手の指先である
光タッチレスセンサ。

【0105】

［項目７］
項目１から項目６までのいずれか１項に記載の光タッチレスセンサであって、
個別に操作される複数の前記センサユニットを有するセンサユニット群を備え、
前記制御部は、前記センサユニット群に属する前記センサユニットのうち、前記検出レベルが最大となる前記センサユニットを対象センサユニット、前記検出レベルが２番目に大きい前記センサユニットを比較センサユニットとし、前記対象センサユニットの前記検出レベルが検知閾値以上であり、且つ、前記対象センサユニットの前記検出レベルと前記比較センサユニットの前記検出レベルとの差が有効性判定閾値以上であることを選択条件として、前記選択条件が成立する場合に、前記対象センサユニットに対する操作が行われたと判定する
光タッチレスセンサ。

【0106】

［項目８］
項目７に記載の光タッチレスセンサであって、
前記センサユニット毎に、複数の表示態様で表示を行うように構成されたユニット表示部を更に備え、
前記制御部は、前記対象センサユニットの前記ユニット表示部に、前記対象センサユニットであることを示す第１の態様での表示である仮選択表示を行い、前記選択条件が成立した場合に、前記対象センサユニットの前記ユニット表示部に、前記第１の態様とは異なる第２の態様での表示である選択表示を行うように構成された、
光タッチレスセンサ。

【符号の説明】

【0107】

１，１ａ…光タッチレスセンサ、２…センサユニット、３，３ａ…制御部、４…出力機能設定部、５…外部表示部、６…近接センサ、７…センサユニット群、２１…素子部、２２…ユニット表示部、２３…筐体、２３ａ…筐体上面、２４…操作パネル、３１，３１ａ…測定部、３２…操作出力部、３３…診断部、３４…操作対象判定部、３５…ＣＰＵ、３６…ＲＯＭ、３７…ＲＡＭ、１００…制御対象、２１１…発光素子、２１２…受光素子。

【要約】

【課題】短い間隔で急激に背景光が変化する環境であっても、正常に動作する光タッチレスセンサを提供する。
【解決手段】制御部は、発光素子の非発光時における受光素子での受光レベルである非発光時レベル、及び発光素子の発光時における受光素子の受光レベルである発光時レベルを測定する。制御部は、非発光時レベルと発光時レベルとの差分を表す検出レベルに従って、検知範囲内における操作物体の有無を判定する。非発光時レベルと発光時レベルとの測定タイミングのずれは、当該光タッチレスセンサを搭載する移動体が設定速度で移動していたとしても、移動体の外部環境における移動体の位置が同一であるとみなせる時間幅に設定される。
【選択図】図５

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】