JP7362493B2 - 近接検出装置、ディスプレイユニット及び情報処理システム - Google Patents
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Description
したがって、上述した数個の赤外線LEDをディスプレイの下辺の下方に設けてユーザの手のディスプレイの表示面への接近を検出する技術では、赤外線LEDの指向角の中心軸の方向について赤外線LEDに近い位置となるディスプレイの下方に、他の領域に比べて赤外光の照射強度が弱い領域が生じ、当該領域へのユーザの手の接近の検出を良好に行えなくなる場合がある。
ここで、本発明は、併せて、以上の近接検出装置と、当該近接検出装置と一体化された前記ディスプレイを備えたディスプレイユニットも提供する。
また、本発明は、以上の近接検出装置と、前記ディスプレイと、前記ディスプレイを表示出力に用いるデータ処理装置を備え、前記近接検出装置が、前記表示面へのユーザの接近を検出したときに、当該接近の旨を前記データ処理装置に通知する情報処理システムも提供する。
図1に、本実施形態に係る情報処理システムの構成を示す。
情報処理システムは、自動車に搭載されるシステムであり、カーナビゲーションアプリケーションやメディアプレイヤアプリケーション等を実行するデータ処理装置1、データ処理装置1が映像表示に用いるディスプレイ2、近接検出装置3、データ処理装置1が利用する、その他の周辺装置4を備えている。
近接検出センサ31は、LED1、LED2、LED3、LED4の4つの赤外線LEDと、PD1とPD2の、赤外光を検出する2つのフォトダイードを備えている。
また、近接検出コントローラ32は、LED1、LED2、LED3、LED4を駆動して発光させる駆動部321、PD1とPD2が出力する電流信号をPD1とPD2に入射した赤外光の強度を表す強度信号に変換し出力する検出部322、駆動部321と検出部322の動作を制御すると共に検出部322が変換した信号が表す赤外光の強度より、ユーザの手のディスプレイ2の表示面への接近を検出し、データ処理装置1に通知する検出制御部323とを備えている。
ここで、各サイクルは、駆動部321がLED1のみを発光し、検出部322がPD1に入射した赤外光の強度を表す強度信号A1とPD2に入射した赤外光の強度を表す強度信号E1とを出力するピリオドと、駆動部321がLED2のみを発光し、検出部322がPD1に入射した赤外光の強度を表す強度信号A2を出力するピリオドと、駆動部321がLED3のみを発光し、検出部322がPD2に入射した赤外光の強度を表す強度信号A3を出力するピリオドと、駆動部321がLED4のみを発光させ、検出部322がPD2に入射した赤外光の強度を表す強度信号A4とPD1に入射した赤外光の強度を表す強度信号E2とを出力するピリオドとを含む。
図示するように、検出部322は、PD1とPD2の二つのフォトダイオードのそれぞれに対応して設けた信号処理部3221とアナログデジタル変換器3222(A/D3222)のセットを備えている。
マルチプレクサ3223は、図5aに示したサイクルにおいて、検出部322がPD1に入射した赤外光の強度を表す強度信号A1、A2、E2を出力するピリオドでは、PD1の出力する電流信号を選択して信号処理部3221に出力し、検出部322がPD2に入射した赤外光の強度を表す強度信号A3、A4、E1を出力するピリオドでは、PD2の出力する電流信号を選択して信号処理部3221に出力する。信号処理部3221は、マルチプレクサ3223から入力する電流信号の電圧信号への変換などの信号処理を行い、アナログデジタル変換器3222は、信号処理部3221が出力する電圧信号をデジタル変換して検出制御部323に出力する。
次に、近接検出コントローラ32の検出制御部323が行う近接検出処理について説明する。
図7に、この近接検出処理の手順を示す。
図示するように、検出制御部323は、図4aまたは図5aに示す各回のサイクルにおいて、強度信号A1、A2、A3、A4、E1、E2を検出部322から取得したならば(ステップ702)、強度信号A1、A2、A3、A4の評価指数Vを所定の評価関数f()を用いてV=f(A1、A2、A3、A4)により算出する(ステップ704)。評価関数f()は、強度信号A1、A2、A3、A4から、表示面の前方の表示面の近傍の物体による反射の大きさを算出する関数とする。一例としては、評価関数f()としては、強度信号A1、A2、A3、A4の最大値を算出する関数や、A1、A2、A3、A4の一次結合関数(a×A1+b×A2+c×A3+d×A4)などを用いることができる。
そして、EYを、EY=ME/MAによって算出し(ステップ712)、EYの値に応じて、しきい値Thを調整する(ステップ714)。
ステップ714では、EYが小さいときに、EYが大きいときよりも、しきい値Thが小さくなるように、しきい値Thの調整を行う。より具体的には、ステップ714では、たとえば、EYが予め定めた所定値より小さいときにしきい値Thを第1の値に設定し、EYが所定値より小さくないときにしきい値Thを第1の値より大きな第2の値に設定する。または、EYが小さくなるほど小さくなるようにしきい値Thを設定する。
以上、検出制御部323が行う近接検出処理について説明した。
ここで、上述のようにE1、E2は、ディスプレイ2の上方の領域でユーザの手による反射が生じているときには比較的大きな値となり、ディスプレイ2の下方の領域でのユーザの手による反射が生じているときには比較的小さな値となる。
したがって、MAに対してMEが小さい場合、すなわち、以上の近接検出処理のステップ712で算出するEY=ME/MAが小さいときには、ディスプレイ2の上方の領域内ではなく、下方の領域内の位置でユーザの手による反射が発生していると判別することができる。
ところで、以上の近接検出処理では、評価指数MAとして強度信号A1、A2、A3、A4の最大値を用いたが、評価指数MAとしてはPD1、PD2において検出した反射光の大きさの程度を表すものであれば、他の値を用いるようにしてよい。また、以上の近接検出処理では、評価指数MEとして強度信号E1、E2の最大値を用いたが、評価指数MEとしてはLED1のみを点灯したときにPD2において検出した反射光の大きさとLED4のみを点灯したときにPD1において検出した反射光の大きさの程度を表すものであれば、他の値を用いるようにしてよい。また、以上の近接検出処理では、EYとしてME/MAを用いたが、EYとしては、検知物がディスプレイ領域の上部にあるか下部にあるかにおよその相関性を持つ指標値であれば、他の値を用いるようにしてよい。
Claims (6)
- ディスプレイの表示面へのユーザの接近を検出する近接検出装置であって、
ディスプレイの表示面の外側に当該表示面の一辺である第1辺に沿って並べて配置された、当該表示面の前方を通る赤外光を出射する複数の赤外光源と、
前記表示面の外側に前記第1辺に沿って並べて配置された複数の光検出器と、
前記複数の赤外光源の各々について、当該赤外光源に予め定めた対応に従って対応づけられている光検出器で検出した、当該赤外光源が出射した赤外光の反射光の強度を、当該赤外光源の出射光の第1の検出反射強度として、各赤外光源の出射光の第1の検出反射強度が表す、前記赤外光の反射光の強度が、設定されたしきい値を超える場合に前記表示面へのユーザの接近を検出する近接検出部と、
前記複数の赤外光源のうちの一つもしくは複数の赤外光源を対象赤外光源として、各対象赤外光源について、当該対象赤外光源である赤外光源に前記対応に従って対応づけられている光検出器よりも、当該対象赤外光源に対して離れている光検出器で検出した、当該対象赤外光源が出射した赤外光の反射光の強度を、当該対象赤外光源の出射光の第2の検出反射強度として、各第2の検出反射強度と、各第1の検出反射強度とより、所定の評価関数に従って求まる評価値に応じて、しきい値が変化するように前記近接検出部に前記しきい値を設定するしきい値設定手段とを有することを特徴とする近接検出装置。 - 請求項1記載の近接検出装置であって、
前記しきい値設定手段は、各第2の検出反射強度の最大値の、各第1の検出反射強度の最大値に対する比を前記評価値として算定し、算定した評価値が所定のレベルより小さいときに、前記評価値が前記所定のレベルより小さくないときに比べ、しきい値が小さくなるように前記近接検出部に前記しきい値を設定することを特徴とする近接検出装置。 - 請求項1記載の近接検出装置であって、
前記しきい値設定手段は、各第2の検出反射強度の最大値の、各第1の検出反射強度の最大値に対する比を前記評価値として算定し、算定した評価値が小さいほど、しきい値が小さくなるように前記近接検出部に前記しきい値を設定することを特徴とする近接検出装置。 - 請求項1、2または3記載の近接検出装置であって、
前記近接検出部において、各第1の検出反射強度の最大値が設定されたしきい値を超える場合には、前記表示面へのユーザの接近が検出されることを特徴とする近接検出装置。 - 請求項1、2、3または4記載の近接検出装置と、当該近接検出装置と一体化された前記ディスプレイを備えたことを特徴とするディスプレイユニット。
- 請求項1、2、3または4記載の近接検出装置と、前記ディスプレイと、前記ディスプレイを表示出力に用いるデータ処理装置を備え、前記近接検出装置は、前記表示面へのユーザの接近を検出したときに、当該接近の旨を前記データ処理装置に通知することを特徴とする情報処理システム。
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