JP2016530481A - スイッチ作動装置、移動機器、および、熱を放出する部分の存在によりスイッチを作動させる方法 - Google Patents
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Abstract
スイッチ作動装置（１００）は、存在センサ（１）と、信号処理ユニット（１０１）と、当該信号処理ユニットによって駆動制御されるアクチュエータ（１０４）とを有し、前記存在センサ（１）は、熱を放出する部分（１１５）の、前記存在センサ（１）における存在によってスイッチ（１０３）を作動させ、前記存在は、前記部分（１１５）が前記存在センサ（１）に接近する接近段階（３１）と、前記部分（１１５）が当該存在センサ（１）の近傍にて止まる待機段階（４４）と、前記部分（１１５）が当該存在センサ（１）から離れる離反段階（４１）とによって形成され、前記存在センサ（１）は、熱電材料製の薄膜を有する少なくとも１つの画素（２１乃至２４）を用いて、前記部分（１１５）から放出された熱を検出し、画素（２１乃至２４）ごとに、当該画素（２１乃至２４）によって検出された熱の時間的な強度推移に応じた信号の振れ（５６，５７）を有する信号（５１乃至５４）を出力するように構成されており、前記信号処理ユニット（１０１）によって、前記信号の振れ（５６，５７）の時系列および当該信号の振れ（５６，５７）の波形から、前記接近段階（３１）と前記離反段階（４１）とが特定され、前記アクチュエータ（１０４）は、前記接近段階（３１）、前記待機段階（４４）または前記離反段階（４１）が特定されると直ちに、前記スイッチ（１０３）を作動させる。
Description
本発明は、スイッチ作動装置、当該スイッチ作動装置を備えた移動機器、および、熱を放出する部分の存在によって、特に人間の頭部の存在によって、当該スイッチ作動装置を備えたスイッチを作動させる方法にも関する。
ヒューマンコンピュータインタラクションについては、インタラクティブシステムと、そのマンマシンインタフェースとが公知となっており、これには、人間によって行われた非触覚ジェスチャまたは触覚ジェスチャを自動認識するための装置が備えられている。原則としてかかるジェスチャは、身体のどのような姿勢およびどのような動きからも導出することができる。ジェスチャ認識装置には、ジェスチャを検出するための機器が備えつけられており、当該機器によって生成された情報が、対応するアルゴリズムを用いて解析されることにより、当該情報からジェスチャが導出される。従来、たとえば移動電話機には、当該移動電話機の通話のための対応する機能を作動または非作動化するため、当該移動電話機が人間の頭部において保持されていることをジェスチャ認識装置によって検出できるように、ジェスチャ認識装置が備えつけられている。人間の頭部の存在を認識するための、移動電話機の従来のジェスチャ認識装置は、移動電話機の周辺の光学的検出をベースとしたものであり、かかるジェスチャ認識装置では、ジェスチャ認識装置によって頭部が光学検出されると直ちに、頭部が存在することが検出されたとみなす。その際には、人間の頭部を、当該移動電話機に接近している他の部位または物と区別すべきであることに留意しなければならず、たとえば光状態の変化等の周辺ノイズ影響を消失させなければならない。さらに、人間がつば有り帽子またはつば無し帽子を被っているか否か、または、人間の髪型がどのようになっているかによって、特に、人間の髪が長いか否か、もしくは禿げているか否かによって、人間の頭部の存在の検出の的中確実性が阻害されないように、ジェスチャ認識装置を備えつけるのは困難である。
本発明の課題は、構成の小型化を実現し、かつ低コストおよび低エネルギー消費量を実現し、かつ、スイッチ作動装置を備えたスイッチの作動を確実かつ低エラー率で実現できるスイッチ作動装置、スイッチ作動装置を備えた移動機器、および、熱を放出する部分の存在によって、スイッチ作動装置を備えたスイッチを作動させる方法とを実現することである。
前記課題は、請求項１，５および６に記載の特徴により解決される。その他の請求項に、有利な実施形態が記載されている。
本発明のスイッチ作動装置は、存在センサと、信号処理ユニットと、当該信号処理ユニットによって駆動制御されるアクチュエータとを有し、前記存在センサは、熱を放出する部分の、前記存在センサにおける存在によってスイッチを作動させ、前記存在は、前記部分が当該存在センサに接近する接近段階と、前記部分が当該存在センサの近傍にて止まる停止段階と、当該部分が当該存在センサから離れる離反段階とによって形成され、前記存在センサは、熱電材料製の薄膜を有する少なくとも１つの画素を用いて、前記部分から放出された熱を検出し、画素ごとに、当該画素によって検出された熱の時間的な強度推移に応じた信号の振れを有する信号を出力するように構成されており、前記信号処理ユニットによって、前記信号の振れの時系列および当該信号の振れの波形から、前記接近段階と前記離反段階とが特定され、前記アクチュエータは、前記接近段階、前記停止段階および／または前記離反段階が特定されると直ちに、前記スイッチを作動させる。有利には、前記熱電材料はチタン酸ジルコン酸鉛である。
本発明の移動機器は前記スイッチ作動装置を備えており、かつ、当該移動機器の機能を作動／非作動化するため、前記スイッチが当該移動機器内に組み込まれている。
スイッチ作動装置を動作させるための本発明の方法は、
接近段階において引き起こされた第１の信号の振れが画素から信号処理ユニットへ出力されるように、前記熱を放出する部分を前記存在センサに接近させ、当該第１の信号の振れを、第１の極値まで上昇する第１の絶対的な振幅上昇部として識別し、かつ、当該第１の絶対的な振幅上昇部の開始時点から第１の時間の経過後に、事前に定められた第１の振幅絶対値と当該画素の無反応時の信号レベルの絶対値との間の絶対値を有する振幅値まで下降する第１の絶対的な振幅下降部とを、前記信号処理ユニットによって識別すべく、当該画素の当該信号を当該信号処理ユニットによって処理するステップと、
前記第１の信号の振れが識別されると直ちに、前記信号処理ユニットによってスイッチを作動させるようにアクチュエータを制御するステップと、
前記第１の信号の振れが識別された時点から、待機段階を成す事前に定められた待機持続時間にわたって、前記信号処理ユニットによる前記画素の前記信号の処理を中断するステップと、
離反段階において引き起こされた第２の信号の振れが前記画素から前記信号処理ユニットへ出力されるように、前記熱を放出する部分を前記接近センサから離れさせ、当該第２の信号の振れを、第２の極値まで上昇する第２の絶対的な振幅上昇部として識別し、かつ、当該第２の絶対的な振幅上昇部の開始時点から第２の時間の経過後に、事前に定められた第２の振幅絶対値と当該画素の無反応時の信号レベルの絶対値との間の絶対値を有する振幅値まで下降する第２の絶対的な振幅下降部とを、前記信号処理ユニットによって識別すべく、当該画素の当該信号を当該信号処理ユニットによって処理するステップと、
前記第２の信号の振れが識別されると直ちに、前記信号処理ユニットによってスイッチを作動させるようにアクチュエータを制御するステップと
を有する。
接近段階において引き起こされた第１の信号の振れが画素から信号処理ユニットへ出力されるように、前記熱を放出する部分を前記存在センサに接近させ、当該第１の信号の振れを、第１の極値まで上昇する第１の絶対的な振幅上昇部として識別し、かつ、当該第１の絶対的な振幅上昇部の開始時点から第１の時間の経過後に、事前に定められた第１の振幅絶対値と当該画素の無反応時の信号レベルの絶対値との間の絶対値を有する振幅値まで下降する第１の絶対的な振幅下降部とを、前記信号処理ユニットによって識別すべく、当該画素の当該信号を当該信号処理ユニットによって処理するステップと、
前記第１の信号の振れが識別されると直ちに、前記信号処理ユニットによってスイッチを作動させるようにアクチュエータを制御するステップと、
前記第１の信号の振れが識別された時点から、待機段階を成す事前に定められた待機持続時間にわたって、前記信号処理ユニットによる前記画素の前記信号の処理を中断するステップと、
離反段階において引き起こされた第２の信号の振れが前記画素から前記信号処理ユニットへ出力されるように、前記熱を放出する部分を前記接近センサから離れさせ、当該第２の信号の振れを、第２の極値まで上昇する第２の絶対的な振幅上昇部として識別し、かつ、当該第２の絶対的な振幅上昇部の開始時点から第２の時間の経過後に、事前に定められた第２の振幅絶対値と当該画素の無反応時の信号レベルの絶対値との間の絶対値を有する振幅値まで下降する第２の絶対的な振幅下降部とを、前記信号処理ユニットによって識別すべく、当該画素の当該信号を当該信号処理ユニットによって処理するステップと、
前記第２の信号の振れが識別されると直ちに、前記信号処理ユニットによってスイッチを作動させるようにアクチュエータを制御するステップと
を有する。
前記画素が熱電材料製の薄膜を、好適にはチタン酸ジルコン酸鉛製の薄膜を有することにより、熱を放出する部分が存在センサの近傍に存在する間に生成する画素は、当該熱を放出する部分の存在の検出を本発明の方法により確実かつ低エラー率で行えるものとなるという利点が奏される。さらに、スイッチ作動装置を移動機器用に有利に使用できるように、小型化した構成で、かつ低コストで、前記画素を有する存在センサを製造することも可能となる。前記薄膜を用いて、前記部分により放出された熱により信号を生成することによって、外部エネルギー源を用いて存在センサへエネルギーを供給する必要がなくなる。よって、スイッチ作動装置はエネルギー負荷として信号処理ユニットとアクチュエータとを備えることとなり、これにより、移動機器用の当該スイッチ作動装置のエネルギー総使用量を低くできるという効果が奏される。
有利には、前記存在センサは少なくとも２つの画素を有する。これにより、信号処理ユニットへは、少なくとも２つの互いに依存せずに生成された信号が供給され、両信号の拡開を冗長的に行うことができ、これに付随して、熱を放出する部分の存在の検出も冗長的に行えるという効果が奏される。
前記部分は有利には人間の頭部であり、前記部分から放出される熱は、好適には、当該人間の頭部から放射される体熱である。上述のスイッチ作動装置の本発明の実施態様および／または好適な実施態様により、人間の通常の動きシーケンスの範囲内で、人間の頭部が存在することの検出を、特に確実かつ低エラー率で実現することができる。人間の頭部の検出が、頭部から放出される体熱の検出をベースとすることにより、頭部が存在することを検出するのに用いられる信号が、たとえば人間の髪型や、人間が頭部を覆っているか否かによって影響を受けることがないも同然となる。このことにより、たとえば長い髪や帽子に起因してスイッチが誤って作動するのが防止される。
好適には、前記スイッチ作動装置を動作させるための方法は、
前記信号の振れの振幅の絶対値が所定の振幅レベルを上回るか否かの検査を行うステップと、
前記検査の結果が肯定的である場合、各次のステップへ移行するステップと
を有する。
前記信号の振れの振幅の絶対値が所定の振幅レベルを上回るか否かの検査を行うステップと、
前記検査の結果が肯定的である場合、各次のステップへ移行するステップと
を有する。
さらに、前記待機持続時間を最大５秒とすることも有利である。第１の持続時間は、好適には最大１０ｍｓから１０００ｍｓまでの間である。さらに、第２の持続時間を最大１０ｍｓから１０００ｍｓとすると有利である。事前に定められた第１の振幅値の絶対値は、好適には、第１の極値の振幅絶対値に対し、画素の無反応時の信号レベルの絶対値より最大２０％乃至５０％大きい。さらに、事前に定められた第２の振幅値の絶対値は、第２の極値の振幅絶対値に対し、画素の無反応時の信号レベルの絶対値より最大２０％乃至５０％大きい。
さらに、前記スイッチ作動装置を動作させるための方法は好適には、
前記第１の極値が画素の無反応時の信号レベルを上回り、かつ、前記第２の極値が当該信号レベルを下回るか否かの検査、または、前記第１の極値が画素の無反応時の信号レベルを下回り、かつ、前記第２の極値が当該信号レベルを上回るか否かの検査を行い、当該検査の結果が肯定的である場合、各次のステップへ移行するステップ
を有する。前記接近センサは好適には少なくとも２つの前記画素を有する。その際に好適なのは、画素の第１の信号の振れおよび第２の信号の振れがそれぞれ、事前に定められた時間以内であるか否かの検査を行い、当該検査の結果が肯定的である場合、各次のステップへ移行することである。その際に好適なのは、この事前に定められた時間を３０ｍｓとすることである。
前記第１の極値が画素の無反応時の信号レベルを上回り、かつ、前記第２の極値が当該信号レベルを下回るか否かの検査、または、前記第１の極値が画素の無反応時の信号レベルを下回り、かつ、前記第２の極値が当該信号レベルを上回るか否かの検査を行い、当該検査の結果が肯定的である場合、各次のステップへ移行するステップ
を有する。前記接近センサは好適には少なくとも２つの前記画素を有する。その際に好適なのは、画素の第１の信号の振れおよび第２の信号の振れがそれぞれ、事前に定められた時間以内であるか否かの検査を行い、当該検査の結果が肯定的である場合、各次のステップへ移行することである。その際に好適なのは、この事前に定められた時間を３０ｍｓとすることである。
スイッチ作動装置の作動方法の本発明のおよび／または好適な実施形態により、たとえば存在センサの周辺からの影響により出たノイズ信号が、信号処理ユニットによる処理を全くまたは少なくともほとんど阻害せず、これにより、熱を放出する部分が存在することを検出する精度と、スイッチの作動精度とを向上させることができるという利点が奏される。熱を放出する部分の存在に対応する信号の振れの本発明のおよび／または好適な具体的構成により、熱を放出する部分の存在を、存在センサに及ぼされるノイズ影響から識別する的中確実性が高くなり、これにより、熱を放出する部分の存在を確実かつ低エラー率で識別できるという効果が奏される。たとえば、信号の振れの順序が、熱を放出する部分の存在について規定された信号の振れの順序と一致しない場合には、かかる信号の振れから、熱を放出する部分は存在すると解釈しないこととする。驚くべきことに、熱電材料製の薄膜、好適にはチタン酸ジルコン酸鉛製の薄膜によって生成された信号の振れを、熱を放出する部分の存在の判別に利用することにより、熱を放出する部分が存在することを検出する精度を必要以上に上昇させることができる。
以下、添付の概略的な図面を参照して、本発明の有利な実施形態を説明する。
図１中、人間が自身の頭部１１５において移動電話機１１４を保持しているのが示されている。移動電話機１１４は、たとえば通話のために、手によって接近移動１１２されることによって頭部１１５に近づけられている。通話が終了すると、移動電話機１１４は離反移動１１１によって頭部１１５から離される。移動電話機１１４は、スイッチ作動装置１００と、当該スイッチ作動装置１００によって作動および非作動化することが可能な機能ユニット１１３とを有する。機能ユニット１１３はたとえば、移動電話機１１４のディスプレイ用の照明装置等であり、この照明装置は、移動電話機１１４が頭部１１５において保持されている間はスイッチ作動装置１００によって非作動状態に切り替えられている。
一例として移動電話機１１４はスイッチオンされており、テーブルの上にあり、通話呼を受信するのに十分な受信状態となっている。通話呼が着信すると移動電話機１１４が鳴り、移動電話機１１４のディスプレイを照明するために照明装置がスイッチオンされる。人間が、この通話を承認して当該通話を行うために、移動電話機１１４を手にとって自身の頭部１１５へ持っていくと、人間は移動電話機１１４を自身の耳において保持した状態となる。移動電話機１１４が頭部１１５の近傍に来ると直ちに、スイッチ作動装置１００は、移動電話機１１４の消費エネルギー量を低下させて、頭部１１５が照明装置によって不必要に照明されないようにするため、照明装置を非作動化する。
スイッチ作動装置１００は、移動電話機１１４が頭部１１５の近傍に保持されていることを検出するための存在センサ１を有する。存在センサ１は信号線路１０２を介して信号処理ユニット１０１に接続されている。この信号処理ユニット１０１において、存在センサ１から当該信号処理ユニット１０１へ伝送された信号が処理される。信号処理ユニット１０１における信号処理に基づき、移動電話機１１４の近傍に頭部１１５が存在すると判定されると直ちに、スイッチ１０３はアクチュエータ１０４を介して作動され、スイッチ１０３によって、前記機能ユニット１１３を作動および非作動化させることができる。
前記存在センサ１は、第１画素２１と、第２画素２２と、第３画素２３と、第４画素２４とを有する。各画素２１乃至２４はそれぞれ、チタン酸ジルコン酸鉛から成る薄膜を有し、頭部１１５から放出された熱を各画素２１乃至２４が検出すると直ちに、前記各薄膜によってそれぞれ信号５１乃至５４が生成される。これにより、たとえば存在センサ１の近傍に頭部１１５が存在することによって、各画素２１乃至２４からそれぞれ、信号５１乃至５４の１つが信号処理ユニット１０１へ出力される。信号５１乃至５４の推移も類似しており、頭部１１５から放出されて各画素２１乃至２４の薄膜によって検出された熱の時間的な強度推移に応じた推移となっている。
図３から図５は、横軸６１を時間とし、縦軸６２を画素２１乃至２４の各信号５１乃至５４の振幅とするグラフである。信号５１乃至５４の各時間的推移は、実質的に合同となっている。接近移動１１２によって、各信号５１乃至５４にそれぞれ接近段階３１が現れ、これにより、各信号５１乃至５４に第１の信号の振れ５６が生じる。第１の信号の振れ５６は、第１の絶対的な振幅上昇部３２と、第１の絶対的な振幅下降部３３とから成る。第１の絶対的な振幅上昇部３２は開始時点９１を起点とし、第１の絶対的な振幅下降部３３は終了時点９２を終点とし、各信号５１乃至５４は、第１の絶対的な振幅上昇部３２から第１の絶対的な振幅下降部３３へ移行する部分において、それぞれ最大値８１乃至８４を有する。
同様に離反移動１１１によって、離反段階４１を含む、前記信号５１乃至５４の第２の信号の振れ５７が生じる。この離反段階４１は、第２の絶対的な振幅上昇部４２と、第２の絶対的な振幅下降部４３とから構成される。信号５１乃至５４の各離反段階４１はそれぞれ、最小値７１乃至７４を有する。両信号の振れ５６，５７の方向は互いに逆であり、図２および図３では、第１の信号の振れ５６は上方向に向かっており、図２および図４では、第２の信号の振れ５７は下方向に向かっている。第２の信号の振れ５７の開始時点は符号９３によって示されており、第２の信号の振れ５７の終了時点は符号９４によって示されている。
接近移動１１２および離反移動１１１の変動特性により、画素２１乃至２４によって信号の振れ５６，５７が生じ、それに対して存在センサ１の近傍に頭部１１５が存在しない場合、または、頭部１１５において移動電話機１１４が静止している場合、画素５１乃至５４は画素不感状態となる。この画素不感状態の信号レベルは、符号５５によって示されている。画素不感状態のときには、画素２１乃至２４から出力された信号の振幅絶対値は非常に小さくなるので、理想的な場合、信号レベル５５が０であると判断することができる。
スイッチ作動装置１００は、存在センサ１によって画素２１乃至２４の信号５１乃至５４が信号処理ユニット１０１へ連続的に出力されるように構成されている。この信号５１乃至５４は信号処理ユニット１０１においてリアルタイムで処理されて、信号の振れ５６，５７の時系列が存在するか否かが判定される。信号処理ユニット１０１によって第１の信号の振れ５６が検出された場合、当該信号処理ユニット１０１によって、たとえば移動電話機１１４のディスプレイ等である機能ユニット１１３をオフ状態に切り替えるため、スイッチ１０３を開放するようにアクチュエータ１０４を作動させる。信号処理ユニット１０１によって第１の信号の振れ５６の終了時点９２が検出されると直ちに、待機段階４４が開始する。この待機段階４４は終了時点９５を終点とし、信号処理ユニット１０１による信号５１乃至５４の処理を停止するものである。待機段階４４の終了時点９５に達した後に初めて、信号処理ユニット１０１によって第２の信号の振れ５７が想定される。信号処理ユニット１０１が信号５１乃至５４から第２の信号処理ユニット５７を検出すると直ちに、アクチュエータ１０４を介してスイッチ１０３が閉成され、これにより、たとえば移動電話機１１４のディスプレイ等である機能ユニットがオン状態に切り替えられて戻される。
信号処理ユニット１０１の信号処理を停止させる待機段階４４を用いることにより、たとえば、第１の信号の振れ５６の直後に当該待機段階４４中に生じる第２の信号の振れ５７の信号の振れは、第２の信号の振れ５７として判別されることがなくなる。このことにより、たとえば周辺のノイズ影響により信号の振れの短い列が発生しても、移動電話機１１４が頭部１１５において存在すると誤って判定されることが防止される。
移動電話機１１４が頭部１１５に存在することを検出する際には、具体的には以下のことが行われる：
接近段階３１中に移動電話機１１４を頭部１１５へ接近移動１１２によって近づけることにより、当該頭部１１５から放出された熱が存在センサ１の画素２１乃至２４によって検出され、その検出強度は漸次的に強くなっていく。このように検出されることにより、各画素２１乃至２４からそれぞれ第１の信号の振れ５６が出力されて信号処理ユニット１０１により識別される。すなわち、各最大値８１乃至８４へ上昇していく第１の絶対的な振幅上昇部３２、および、第１の信号の振れ５６の開始時点９１と終了時点９２との間の時間の経過後の、第１の振幅値まで下降していく第１の絶対的な振幅下降部３３とが識別される。この第１の振幅値は、最大値８１乃至８４に対し、画素２１乃至２４の無反応時の信号レベル５５の振幅値より最大２０％乃至５０％大きくなければならない。第１の信号の振れ５６の開始時点９１と終了時点９２との間の時間は、最大でも２０ｍｓから５０ｍｓまでの間でなければならない。
接近段階３１中に移動電話機１１４を頭部１１５へ接近移動１１２によって近づけることにより、当該頭部１１５から放出された熱が存在センサ１の画素２１乃至２４によって検出され、その検出強度は漸次的に強くなっていく。このように検出されることにより、各画素２１乃至２４からそれぞれ第１の信号の振れ５６が出力されて信号処理ユニット１０１により識別される。すなわち、各最大値８１乃至８４へ上昇していく第１の絶対的な振幅上昇部３２、および、第１の信号の振れ５６の開始時点９１と終了時点９２との間の時間の経過後の、第１の振幅値まで下降していく第１の絶対的な振幅下降部３３とが識別される。この第１の振幅値は、最大値８１乃至８４に対し、画素２１乃至２４の無反応時の信号レベル５５の振幅値より最大２０％乃至５０％大きくなければならない。第１の信号の振れ５６の開始時点９１と終了時点９２との間の時間は、最大でも２０ｍｓから５０ｍｓまでの間でなければならない。
第１の信号の振れが信号処理ユニット１０１によって識別されると直ちに、スイッチ１０３を作動させるようにアクチュエータ１０４を制御する。信号処理ユニット１０１によって第１の信号の振れ５６が識別された時点から、すなわち、第１の信号の振れ５６の終了時点９２を経過した後、当該信号処理ユニット１０１による信号５１乃至５４の処理は待機持続時間５４中、中断される。この待機持続時間５４は、２秒から５秒までの間とすべきである。待機段階４４の終了時点９５の後、信号処理ユニット１０１は信号５１乃至５４の処理を再開する。待機段階４４中に移動電話機１１４が頭部１１５から離反移動１１１によって離れた場合、信号処理ユニット１０１は、想定される第２の信号の振れ５７を識別することがなくなる。このように頭部１１５において移動電話機１１４が短時間存在することは、頭部１１５において移動電話機１１４が存在していることをスイッチ作動装置１００が検出する対象としている存在とはみなされない。
信号処理ユニット１０１によって第１の信号の振れ５６が検出されて待機段階４４が経過すると直ちに、信号処理ユニット１０１は、信号５１乃至５４の処理によって第２の信号の振れ５７を識別する準備ができた状態になる。事前に定められた時間の経過後に、信号処理ユニット１０１によって第２の信号の振れ５７が識別されない場合、信号処理ユニット１０１は、第１の信号の振れ５６を再び識別する準備ができている元の状態に戻される。
しかし、前記事前に定められた時間の経過前に、移動電話機１１４が頭部１１５から離反移動１１１により離れたことにより、信号処理ユニット１０１が信号５１乃至５４から第２の信号の振れ５７を識別できる場合には、当該信号処理ユニット１０１によってスイッチ１０３を確認するようにアクチュエータ１０４を制御する。第２の信号の振れ５７は、それぞれ１つの最小値７１乃至７４まで上昇する第２の絶対的な振幅上昇部４２、および、当該第２の信号の振れ５７の開始時点９３と終了時点９４との間の時間の経過後の、第２の振幅値まで下降する第２の絶対的な振幅下降部４３から成り、前記開始時点９３と終了時点９４との間の時間は、最大２０ｍｓから５０ｍｓまでの間とすべきであり、前記第２の振幅値は、最小値７１乃至７４に対して、画素２１乃至２４の無反応時の信号レベル５５より最大２０％乃至５０％下回るべきである。
第１の信号の振れ５６は、第１の絶対的な振幅下降部３３より後の第１の振幅値が、信号レベル５５より、当該信号レベル５５と最大値８１乃至８４における振幅値との振幅差の最大２０％乃至５０％上回る場合にのみ、信号処理ユニット１０１によって第１の信号の振れ５６であると判断される。また、第２の信号の振れ５７は、第２の絶対的な振幅下降部４３より後の第２の振幅値が、信号レベル５５より、当該信号レベル５５と最大値８１乃至８４における振幅値との振幅差の最大２０％乃至５０％上回る場合にのみ、信号処理ユニット１０１によって第２の信号の振れ５７であると判断される。
さらに、存在センサ１の周辺からのノイズ影響を消失させるべく、両信号の振れ５６，５７の振幅の絶対値が、事前に定められた振幅レベルを上回るか否かも検査する。さらに、信号の振れ５６，５７を識別するため、最大値８１乃至８４が画素２１乃至２４の無反応時の信号レベル５５を上回るか否か、および、最小値７１乃至７４が当該信号レベル５５を下回るか否かも検査する。上記態様に代えて択一的に、各画素２１乃至２４を適切に逆向きに接続すると、信号の振れ５６，５７の方向が、図２中に示された方向と逆方向になっているか否かを検査することも可能となる。さらに、各最大値８１乃至８４および各最小値７１乃至７４が、事前に定められた時間以内であるか否かも検査する。この事前に定められた時間は３０ｍｓである。このことにより、全ての画素２１乃至２４が同一の信号品質の信号５１乃至５４を信号処理ユニット１０１へ出力した場合にのみ、頭部１１５において移動電話機１１４が存在することが検出されるようにすることができる。
１ 存在センサ
２１ 第１画素
２２ 第２画素
２３ 第３画素
２４ 第４画素
３１ 接近段階
３２ 第１の絶対的な振幅上昇部
３３ 第１の絶対的な振幅下降部
４１ 離反段階
４２ 第２の絶対的な振幅下降部
４３ 第２の絶対的な振幅上昇部
４４ 待機段階
５１ 第１画素の信号
５２ 第２画素の信号
５３ 第３画素の信号
５４ 第４画素の信号
５５ 画素不感状態のときの信号レベル
５６ 接近段階における第１の信号の振れ
５７ 離反段階における第２の信号の振れ
６１ 横軸：時間
６２ 縦軸：振幅
７１ 第１の最小値
７２ 第２の最小値
７３ 第３の最小値
７４ 第４の最小値
８１ 第１の最大値
８２ 第２の最大値
８３ 第３の最大値
８４ 第４の最大値
９１ 接近段階における信号の振れの開始時点
９２ 接近段階における信号の振れの終了時点
待機段階の開始時点
９３ 離反段階における信号の振れの開始時点
９４ 離反段階における信号の振れの終了時点
９５ 待機段階の終了時点
１００ スイッチ作動装置
１０１ 信号処理ユニット
１０２ 信号線路
１０３ スイッチ
１０４ アクチュエータ
１１１ 離反移動
１１２ 接近移動
１１３ 機能ユニット
１１４ 移動電話機
１１５ 頭部
２１ 第１画素
２２ 第２画素
２３ 第３画素
２４ 第４画素
３１ 接近段階
３２ 第１の絶対的な振幅上昇部
３３ 第１の絶対的な振幅下降部
４１ 離反段階
４２ 第２の絶対的な振幅下降部
４３ 第２の絶対的な振幅上昇部
４４ 待機段階
５１ 第１画素の信号
５２ 第２画素の信号
５３ 第３画素の信号
５４ 第４画素の信号
５５ 画素不感状態のときの信号レベル
５６ 接近段階における第１の信号の振れ
５７ 離反段階における第２の信号の振れ
６１ 横軸：時間
６２ 縦軸：振幅
７１ 第１の最小値
７２ 第２の最小値
７３ 第３の最小値
７４ 第４の最小値
８１ 第１の最大値
８２ 第２の最大値
８３ 第３の最大値
８４ 第４の最大値
９１ 接近段階における信号の振れの開始時点
９２ 接近段階における信号の振れの終了時点
待機段階の開始時点
９３ 離反段階における信号の振れの開始時点
９４ 離反段階における信号の振れの終了時点
９５ 待機段階の終了時点
１００ スイッチ作動装置
１０１ 信号処理ユニット
１０２ 信号線路
１０３ スイッチ
１０４ アクチュエータ
１１１ 離反移動
１１２ 接近移動
１１３ 機能ユニット
１１４ 移動電話機
１１５ 頭部
Claims (15)
- 存在センサ（１）と、信号処理ユニット（１０１）と、当該信号処理ユニットによって駆動制御されるアクチュエータ（１０４）とを有するスイッチ作動装置（１００）であって、
前記存在センサ（１）は、熱を放出する部分（１１５）の、前記存在センサ（１）における存在によってスイッチ（１０３）を作動させ、
前記存在は、
前記部分（１１５）が前記存在センサ（１）に接近する接近段階（３１）と、
前記部分（１１５）が当該存在センサ（１）の近傍にて止まる停止段階と、
前記部分（１１５）が当該存在センサ（１）から離れる離反段階（４１）と
によって形成され、
前記存在センサ（１）は、熱電材料製の薄膜を有する少なくとも１つの画素（２１乃至２４）を用いて、前記部分（１１５）から放出された熱を検出し、画素（２１乃至２４）ごとに、当該画素（２１乃至２４）によって検出された熱の時間的な強度推移に応じた信号の振れ（５６，５７）を有する信号（５１乃至５４）を出力するように構成されており、
前記信号処理ユニット（１０１）によって、前記信号の振れ（５６，５７）の時系列および当該信号の振れ（５６，５７）の波形から、前記接近段階（３１）と前記離反段階（４１）とが特定され、
前記アクチュエータ（１０４）は、前記接近段階（３１）、前記停止段階または前記離反段階（４１）が特定されると直ちに、前記スイッチ（１０３）を作動させる
ことを特徴とするスイッチ作動装置。 - 前記熱電材料はチタン酸ジルコン酸鉛である、
請求項１記載のスイッチ作動装置。 - 前記存在センサ（１）は少なくとも２つの前記画素（２１乃至２４）を有する、
請求項１または２記載のスイッチ作動装置。 - 前記部分は人間の頭部（１１５）であり、
前記部分から放出される熱は、前記人間の頭部（１１５）から放射される体熱である、
請求項１から３までのいずれか１項記載のスイッチ作動装置。 - 請求項１から４までのいずれか１項記載のスイッチ作動装置（１００）を備えた移動機器であって、
前記移動機器（１１４）の機能を作動／非作動化するために、前記スイッチ（１０３）が当該移動機器内に組み込まれている
ことを特徴とする移動機器。 - 請求項１から４までのいずれか１項記載のスイッチ作動装置（１００）を動作させるための方法であって、
・前記熱を放出する部分（１１５）が前記存在センサ（１）に接近することにより、前記接近段階（３１）において引き起こされた前記第１の信号の振れ（５６）を前記画素（２１乃至２４）から前記信号処理ユニット（１０１）へ出力し、前記第１の信号の振れ（５６）が、第１の極値（８１乃至８４）まで上昇する第１の絶対的な振幅上昇部（３２）、および、当該第１の絶対的な振幅上昇部（３２）の開始時点（９１）から第１の時間の経過後の第１の絶対的な振幅下降部（３３）であって、当該画素（２１乃至２４）の無反応時の信号レベル（５５）の絶対値と第１の所定の絶対振幅値との間の絶対値を有する振幅値まで下降する第１の絶対的な振幅下降部（３３）として、前記信号処理ユニット（１０１）によって識別されるように、当該画素（２１乃至２４）の当該信号（５１乃至５４）を当該信号処理ユニット（１０１）によって処理するステップと、
・前記第１の信号の振れ（５６）が識別されると直ちに、前記信号処理ユニット（１０１）によって前記スイッチ（１０３）を作動させるように前記アクチュエータ（１０４）を制御するステップと、
・前記第１の信号の振れ（５６）が識別された時点から、前記待機段階（４４）を成す所定の待機持続時間にわたって、前記信号処理ユニット（１０１）による前記画素（２１乃至２４）の前記信号（５１乃至５４）の処理を中断するステップと、
・前記熱を放出する部分（１１５）が前記存在センサ（１）から離れることにより、前記離反段階（４１）において引き起こされた前記第２の信号の振れ（５７）を前記画素（２１乃至２４）から前記信号処理ユニット（１０１）へ出力し、前記第２の信号の振れ（５７）が、第２の極値（７１乃至７４）まで上昇する第２の絶対的な振幅上昇部（４２）、および、当該第２の絶対的な振幅上昇部（４２）の開始時点（９３）から第２の時間の経過後の第２の絶対的な振幅下降部（４３）であって、当該画素（２１乃至２４）の無反応時の信号レベル（５５）の絶対値と第２の所定の絶対振幅値との間の絶対値を有する振幅値まで下降する第２の絶対的な振幅下降部（４３）として、前記信号処理ユニット（１０１）によって識別されるように、当該画素（２１乃至２４）の当該信号（５１乃至５４）を当該信号処理ユニット（１０１）によって処理するステップと、
・前記第２の信号の振れ（５７）が識別されると直ちに、前記信号処理ユニット（１０１）によって前記スイッチ（１０３）を作動させるように前記アクチュエータ（１０４）を制御するステップと
を有することを特徴とする方法。 - ・前記信号の振れ（５６，５７）の振幅の絶対値が所定の振幅レベルを上回るか否かの検査を行い、当該検査の結果が肯定的である場合、各次のステップへ移行するステップ
を有する、
請求項６記載の方法。 - 前記待機持続時間は、０ｓから５ｓまでの間である、
請求項６または７記載の方法。 - 前記第１の時間は、最大１０ｍｓから１０００ｍｓまでの間である、
請求項６から８までのいずれか１項記載の方法。 - 前記第２の時間は、最大１０ｍｓから１０００ｍｓまでの間である、
請求項６から９までのいずれか１項記載の方法。 - 前記第１の所定の絶対振幅値は、前記第１の極値（８１乃至８４）の絶対振幅値に対し、前記画素（２１乃至２４）の無反応時の信号レベル（５５）の絶対値より２０％乃至５０％大きい、
請求項６から１０までのいずれか１項記載の方法。 - 前記第２の所定の絶対振幅値は、前記第２の極値（８１乃至８４）の絶対振幅値に対し、前記画素（２１乃至２４）の無反応時の信号レベル（５５）の絶対値より最大２０％乃至５０％大きい、
請求項６から１１までのいずれか１項記載の方法。 - ・前記第１の極値（８１乃至８４）が前記画素（２１乃至２４）の無反応時の信号レベル（５５）を上回り、かつ、前記第２の極値（７１乃至７４）が当該信号レベル（５５）を下回るか否かの検査、または、前記第１の極値（８１乃至８４）が前記画素（２１乃至２４）の無反応時の信号レベル（５５）を下回り、かつ、前記第２の極値（７１乃至７４）が当該信号レベル（５５）を上回るか否かの検査を行い、当該検査の結果が肯定的である場合、各次のステップへ移行するステップ
を有する、
請求項６から１２までのいずれか１項記載の方法。 - 前記存在センサ（１）は少なくとも２つの前記画素（２１乃至２４）を有し、
前記方法は、
・前記画素（２１乃至２４）の前記第１の信号の振れ（５６）および前記第２の信号の振れ（５７）がそれぞれ、所定の時間以内であるか否かの検査を行い、当該検査の結果が肯定的である場合、各次のステップへ移行するステップ
を有する、
請求項６から１３までのいずれか１項記載の方法。 - 前記所定の時間は３０ｍｓである、
請求項１４記載の方法。
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