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JP4238795B2 - Non-contact type detection device and control device - Google Patents
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JP4238795B2 - Non-contact type detection device and control device - Google Patents

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Description

本発明は、人の手の動作を検出する非接触型検出装置、及びその検出結果に基づいて制御対象の制御を行う制御装置に関する。   The present invention relates to a non-contact detection device that detects the movement of a human hand and a control device that controls a control object based on the detection result.

従来より、例えば赤外線を周囲に照射し、その反射光を受信して対象物の有無を判断する装置が知られている(特許文献1参照)。
また、近年では、単に対象物の有無だけでなく、赤外線を利用した測距センサによって、対象物までの距離を測定する技術も提案されている。この技術は、受光部への反射光の入射角の変化によって、対象物までの距離を測定するものである(特許文献2参照)。
特開平7−159238号公報 (第2頁、図1) 特開2001−126597号公報 (第3頁、図1)
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, an apparatus is known that irradiates infrared light to the surroundings and receives the reflected light to determine the presence or absence of an object (see Patent Document 1).
In recent years, not only the presence / absence of an object but also a technique for measuring the distance to the object using a distance measuring sensor using infrared rays has been proposed. In this technique, the distance to the object is measured by a change in the incident angle of the reflected light to the light receiving unit (see Patent Document 2).
JP-A-7-159238 (2nd page, FIG. 1) JP 2001-126597 A (page 3, FIG. 1)

しかしながら、上述した従来技術では、常時赤外線を照射して、対象物の有無や対象物との距離を検出するものであるので、即ち、電源ONから連続して赤外線を利用した検出を行うので、特に高出力の装置では耐久劣化が早いという問題があった。   However, in the above-described prior art, since infrared rays are always radiated to detect the presence or absence of a target object and the distance to the target object, that is, since detection is performed using infrared rays continuously from power ON, In particular, there is a problem that durability deterioration is early in a high-power device.

本発明は、上記の問題点に着目してなされたものであり、その目的は、耐久性に富む非接触型検出装置、及びその検出結果に基づいて好適な制御を行うことができる制御装置を提供することである。   The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and its purpose is to provide a non-contact type detection device rich in durability and a control device capable of performing suitable control based on the detection result. Is to provide.

(1)請求項1の発明(非接触型検出装置)は、周囲からの光を受光し、該受光した光に対応した信号を出力する受光部を備え、前記受光部からの信号に基づいて周囲の状態を検出する非接触型検出装置において、前記受光部の検出範囲を、指向性を有するように所定範囲に絞った構成とし、前記受光部の検出範囲を手が移動した場合に、該手の移動速度に応じて変化する前記受光部にて受光する光の状態に基づいて、前記手の動作を検出する動作検出手段と、送信部から送信信号を出力するとともに、前記送信信号の反射信号を受信部で受信し、前記反射信号に基づいて検出対象の状態を検出する能動型非接触型検出部と、を備え、前記動作検出手段により、前記手の動作を検出した場合には、前記能動型非接触型検出部を作動させることを特徴とする。 (1) The invention according to claim 1 (non-contact type detection device) includes a light receiving unit that receives light from the surroundings and outputs a signal corresponding to the received light, and is based on the signal from the light receiving unit. In a non-contact type detection device that detects a surrounding state, the detection range of the light receiving unit is configured to be limited to a predetermined range so as to have directivity, and when the detection range of the light receiving unit is moved, Based on the state of the light received by the light receiving unit that changes according to the moving speed of the hand, the motion detection means for detecting the hand motion, the transmission signal from the transmission unit, and the reflection of the transmission signal An active non-contact type detection unit that receives a signal at the reception unit and detects a state of a detection target based on the reflected signal, and when the movement of the hand is detected by the movement detection unit, actuating the active non-contact type detecting unit And features.

人の手の動きには人間工学的に一定の制限(手の移動速度の範囲)があるが、手が受光部の検出範囲を移動した場合には、その移動に伴って受光部における受光の状態が変化する。つまり、手の移動速度が大きければ受光部で受光する光の変化も早く、逆に手の移動速度が小さければ光の変化も遅くなる。   Human hand movement has a certain ergonomic limit (range of movement speed of the hand), but when the hand moves in the detection range of the light receiver, The state changes. That is, if the moving speed of the hand is high, the change in the light received by the light receiving unit is fast, and conversely, if the moving speed of the hand is low, the change in the light is slow.

従って、受光部にて受光した光の変化から手の動作を検出することができる。例えば昼間において手を受光部に近づけた場合には、手によって反射する光が増加するので、その手の動きに対応した受光状態に基づいて、手の動きを検出することができる。   Therefore, the hand movement can be detected from the change in the light received by the light receiving unit. For example, when the hand is brought close to the light receiving unit in the daytime, the light reflected by the hand increases, so that the hand movement can be detected based on the light receiving state corresponding to the hand movement.

上述の様に、受光部で受光した光から(即ちパッシブな動作により)、おおよその手の動作を求めることができるが、特に本発明では、手の動作を検出した場合には、赤外線等を照射するアクティブな動作により、手の位置等を一層正確に検出する。As described above, an approximate hand motion can be obtained from the light received by the light receiving unit (that is, by a passive motion). In particular, in the present invention, when a hand motion is detected, infrared light or the like is used. The position of the hand and the like are detected more accurately by the active operation of irradiating.
これにより、常時赤外線等を照射する装置に比べて、必要がある場合のみ赤外線等を照射すればよいので、赤外線等の照射装置の寿命を伸ばすことができるという顕著な効果を奏する。  Thereby, as compared with a device that constantly irradiates infrared rays or the like, it is sufficient to irradiate infrared rays or the like only when necessary, so that it is possible to prolong the life of the irradiation device such as infrared rays.

尚、受光部にて受光する光の変化が手の動作によるものかどうかは、後述する様に、人間工学の観点から判断することができる。つまり、人が手を移動させる場合には、通常は所定の速度の範囲であるので、この範囲の手の移動に対応した光の変化があった場合には、人の手の移動であると判断することができる。   Note that it can be determined from the viewpoint of ergonomics, as will be described later, whether the change in the light received by the light receiving unit is due to the movement of the hand. In other words, when a person moves his / her hand, it is usually within a predetermined speed range. Therefore, if there is a light change corresponding to the movement of the hand in this range, it is considered that the person's hand is moving. Judgment can be made.

(2)請求項2の発明は、前記手の移動に対応して変化する前記受光部にて受光する光の状態と、該光の状態が変化した後に前記手の停止に対応した前記受光部にて受光する光の状態とに基づいて、前記手の動作を検出することを特徴とする。   (2) The invention of claim 2 is directed to a state of light received by the light receiving unit that changes corresponding to the movement of the hand, and the light receiving unit corresponding to the stop of the hand after the change of the light state The movement of the hand is detected on the basis of the state of light received at.

本発明では、光の変化(例えば受光量の変化速度)及びその後の光の状態(例えば受光量の変化が無い状態)に基づいて、手の動作を検出する。例えば手の動作によりスイッチ操作等を行う意志がある場合には、手を所定位置に移動させて一旦停止させることが考えられるので、この動作を光の変化等により検出するのである。これにより、運転者等のスイッチ操作の動作などを検出することができる。   In the present invention, the movement of the hand is detected based on a change in light (for example, a change rate of the amount of received light) and a subsequent light state (for example, a state in which the amount of received light does not change). For example, when there is an intention to perform a switch operation or the like by the movement of the hand, it is conceivable that the hand is moved to a predetermined position and temporarily stopped, so this movement is detected by a change in light or the like. Thereby, the operation of the switch operation of the driver or the like can be detected.

(3)請求項3の発明は、前記受光する光の状態の変化速度が、所定範囲の場合には、前記手が移動したと判断することを特徴とする。
人の手の移動速度は、人間工学的に一定の制限があり、機械の様に高速で移動できない。従って、光の状態の変化速度(例えば受光量の変化速度)が実験等で定めた所定の範囲(手の移動速度に対応した範囲)にある場合には、手が移動したものと判断することができる。
(3) The invention of claim 3 is characterized in that, when the rate of change of the state of the received light is within a predetermined range, it is determined that the hand has moved.
The movement speed of a human hand is ergonomically limited and cannot move at high speed like a machine. Therefore, if the change speed of the light state (for example, the change speed of the amount of received light) is within a predetermined range determined by experiments or the like (a range corresponding to the moving speed of the hand), it is determined that the hand has moved. Can do.

(4)請求項4の発明は、前記受光する光の変化の状態が、所定の周波数より大きな周波数にて変化する状態である場合には、車両の移動によるものであると判断することを特徴とする。   (4) The invention of claim 4 is characterized in that, when the state of change of the received light is a state that changes at a frequency greater than a predetermined frequency, it is determined that it is due to movement of the vehicle. And

車両が移動する場合には、車両の周囲の構造物(建物や電信柱)や自然物(木)などの影響により、車室内に入射する光(光量)は、高速で変化する。つまり、明暗が高い周波数で変化する。従って、この光の明暗の周波数が大きな場合には、人の手の移動によるものではなく、車両移動によるものであると判断することができる。   When the vehicle moves, the light (light quantity) incident on the passenger compartment changes at a high speed due to the influence of structures (buildings and telephone poles) and natural objects (trees) around the vehicle. That is, the brightness changes at a high frequency. Therefore, when the frequency of light and darkness is large, it can be determined that it is not caused by the movement of the human hand but by the movement of the vehicle.

(5)請求項5の発明は、前記受光する光の状態の変化速度が、所定値以下の小さな場合には、太陽光の日変化によるものであると判断することを特徴とする。
車両が停止している場合でも、太陽が移動すると、車室内に入射する光の状態は変化するが、その変化は非常にゆっくりである。従って、光の変化が所定値より緩やかな場合には、太陽の日変化による光の変化と判断するのである。
(5) The invention of claim 5 is characterized in that, when the rate of change of the state of the received light is small below a predetermined value, it is determined to be due to the daily change of sunlight.
Even when the vehicle is stopped, when the sun moves, the state of light incident on the passenger compartment changes, but the change is very slow. Therefore, when the change in light is slower than a predetermined value, it is determined that the change is due to the daily change of the sun.

尚、雲などの天候によっても日照が変化するので、天候の変化を加味して光の変化速度の判断基準を設定してもよい(この場合は、日変化よりは早くなると考えられる)。
(6)請求項6の発明は、前記受光する光の変化とは、前記受光部における受光量の時間的変化であることを特徴とする。
In addition, since the sunlight changes depending on the weather such as clouds, a criterion for determining the light change rate may be set in consideration of the change in the weather (in this case, it is considered that the change is faster than the daily change).
(6) The invention of claim 6 is characterized in that the change in the received light is a temporal change in the amount of received light in the light receiving section.

本発明は、受光する光の変化の測定方法を例示したものである。
(7)請求項7の発明は、前記動作検出手段は、所定のサンプリング周期毎に得られる前記受光部からの信号に基づいて、前記手の移動を検出することを特徴とする。
The present invention exemplifies a method for measuring a change in received light.
(7) The invention according to claim 7 is characterized in that the motion detecting means detects the movement of the hand based on a signal from the light receiving unit obtained every predetermined sampling period.

所定のサンプリング周期毎に、受光部からの信号に基づいて受光量等を求め、この受光量等の変化から、受光量等の変化の状態(例えば受光量の変化速度)を求めることができる。   At a predetermined sampling period, the amount of received light or the like can be obtained based on a signal from the light receiving unit, and the change state of the received light amount or the like (for example, the change rate of the received light amount) can be obtained from the change in the received light amount or the like.

)請求項の発明は、前記受信部が前記受光部の機能を兼ねる構成であることを特徴とする。
本発明では、受信部と受光部とが、例えば同一の受光素子等で構成されている。これにより装置構成を簡易化できるという利点がある。
( 8 ) The invention of claim 8 is characterized in that the receiving section also serves as the function of the light receiving section.
In the present invention, the receiving unit and the light receiving unit are constituted by, for example, the same light receiving element or the like. This has the advantage that the device configuration can be simplified.

)請求項の発明は、前記送信信号が赤外線によるものであることを特徴とする。
本発明は、送信信号として赤外線を利用することを例示したものである。
( 9 ) The invention of claim 9 is characterized in that the transmission signal is an infrared ray.
The present invention illustrates the use of infrared rays as a transmission signal.

10)請求項10の発明(制御装置)は、前記請求項1〜のいずれかに記載の非接触型検出装置の検出結果に基づいて、制御対象の制御を行うことを特徴とする。
本発明では、上述した非接触型検出装置の検出結果に基づいて、制御対象の制御を行うので、容易に且つ確実に各種の制御を行うことができる。
( 10 ) The invention (control device) according to claim 10 is characterized in that the control object is controlled based on the detection result of the non-contact type detection device according to any one of claims 1 to 9 .
In the present invention, since the control target is controlled based on the detection result of the non-contact type detection device described above, various types of control can be easily and reliably performed.

尚、制御対象としては、車室内に配置された機器を採用できる。この車室内に配置された機器としては、室内ランプ(ドームランプ)、エアコン、ラジオ等が挙げられる。   In addition, as a control object, the apparatus arrange | positioned in a vehicle interior is employable. Examples of the devices arranged in the passenger compartment include an indoor lamp (dome lamp), an air conditioner, and a radio.

次に、本発明の最良の形態の例(実施例)について説明する。   Next, an example (example) of the best mode of the present invention will be described.

a)まず、本実施例の非接触型検出装置を搭載した車両のシステム構成について説明する。尚、非接触型検出装置には制御装置が内蔵されている。
図1に示す様に、本実施例の非接触型検出装置1は、車両の搭乗者(例えば運転者)の手の動きを検出して、例えばドームランプ3の点灯状態を制御するものであり、車室の天井には、例えば車両外からの光(外光や外乱光:以下外光と記す)や、赤外線(赤外光)の反射光などの光を受光する受光部(受信部)5と、赤外線を照射する送信部7とが配置されている。
a) First, the system configuration of a vehicle equipped with the non-contact detection device of this embodiment will be described. The non-contact type detection device has a built-in control device.
As shown in FIG. 1, the non-contact type detection device 1 of this embodiment detects the movement of the hand of a vehicle occupant (for example, a driver) and controls the lighting state of the dome lamp 3, for example. On the ceiling of the passenger compartment, for example, a light receiving unit (receiving unit) that receives light such as light from outside the vehicle (external light or disturbance light: hereinafter referred to as external light) or reflected light of infrared light (infrared light) 5 and a transmitter 7 for irradiating infrared rays are disposed.

尚、本実施例では、外光を受ける受光部と赤外線の反射光を受ける受信部とが共通であるので、以下では受信部5と記す。
前記受信部5は、外光や赤外線の反射光を受光すると、その受光量(輝度)に応じて信号を発生する受光素子(フォトセンサ)であり、その検出領域Kは、受光部5から運転者に向う指向性を示すように一方向に伸びている。
In the present embodiment, the light receiving unit that receives external light and the receiving unit that receives the reflected infrared light are common, and will be referred to as the receiving unit 5 below.
The receiving unit 5 is a light receiving element (photosensor) that generates a signal in accordance with the amount of received light (brightness) when receiving external light or infrared reflected light, and the detection region K is operated from the light receiving unit 5. It extends in one direction to show directivity toward the person.

つまり、検出領域Kは、略柱状であり、レンズを用いて、指向性の方向に沿って、ほぼ手のひらの面積程度の断面積(指向性の方向と垂直の断面積)を有するように設定されている。尚、検出領域Kは、例えば長さ30cm×直径10cm程度の範囲に設定することができる。   That is, the detection region K is substantially columnar, and is set to have a cross-sectional area (cross-sectional area perpendicular to the direction of directivity) about the area of the palm along the direction of directivity using a lens. ing. The detection region K can be set in a range of, for example, a length of about 30 cm and a diameter of about 10 cm.

この受信部5は、図2に示す様に、抵抗11と直列に接続されており、受信部5にて外光等を受光するとその受光量に対応した信号を出力する。この信号は、入力回路13を介してCPU15に入力される。   As shown in FIG. 2, the receiving unit 5 is connected in series with the resistor 11. When the receiving unit 5 receives external light or the like, the receiving unit 5 outputs a signal corresponding to the amount of received light. This signal is input to the CPU 15 via the input circuit 13.

また、前記送信部7は、赤外線を発生する発光素子(赤外線発光ダイオード)であり、本実施例の非接触型検出装置1では、送信部7から周囲に照射した反射光を前記受信部5にて受信することにより、検出対象である手の位置などを、能動的に検出することができる。   The transmission unit 7 is a light emitting element (infrared light emitting diode) that generates infrared rays. In the non-contact detection device 1 of the present embodiment, the reflected light irradiated to the surroundings from the transmission unit 7 is transmitted to the reception unit 5. The position of the hand that is the detection target can be actively detected.

前記送信部7は、抵抗16とスイッチング素子17とに直列に接続されており、スイッチング素子17は、CPU15によってその動作を制御されて、送信部7に流れる電流を調節するようになっている。   The transmitter 7 is connected in series with a resistor 16 and a switching element 17, and the switching element 17 is controlled in its operation by the CPU 15 to adjust the current flowing through the transmitter 7.

つまり、この送信部7は、流れる電流の大きさに応じて赤外線の出力(従って輝度)が変化するものであり、送信部7に流す電流を制御することにより、赤外線の輝度を調節することができる。尚、他の条件が同じであれば、赤外線の出力が大きくなると、受信部5にて受光する光の受光量が大きくなる。   That is, the transmission unit 7 has an infrared output (and hence luminance) that changes in accordance with the magnitude of the flowing current, and the infrared luminance can be adjusted by controlling the current flowing through the transmission unit 7. it can. If other conditions are the same, the amount of light received by the receiving unit 5 increases as the infrared output increases.

前記CPU15は、周知のデジタル演算を行う電子制御装置であり、このCPU15の演算結果に基づいて、例えばドームランプ1の点灯など制御を行うことができる。
b)次に、本実施例によって手の動作を検出する手法を説明する。
The CPU 15 is an electronic control device that performs a well-known digital calculation. Based on the calculation result of the CPU 15, for example, the lighting of the dome lamp 1 can be controlled.
b) Next, a method for detecting hand movements according to the present embodiment will be described.

・図3に示す様に、受信部5に入力する光量(受光量)は、人の動作や車両の動作や周囲の状況により変化するが、その受光量の変化と人の動作や車両の動作や周囲の状況との間には一定の関係がある。   As shown in FIG. 3, the amount of light (the amount of received light) input to the receiver 5 varies depending on the movement of the person, the movement of the vehicle, and the surrounding conditions, but the change in the amount of received light and the movement of the person and the movement of the vehicle There is a certain relationship with the surrounding situation.

つまり、通常は、車外から車室内に外光が入るが、例えば車両が高速で移動する場合には、その外光は車両の周囲の構造物や自然物などの影響で、かなり速い速度で変化する。具体的には、車速にもよるが、通常は、受光量の変化を示す周波数は一定以上の高いものとなる。従って、受光量の変化を示す周波数が所定値より高い場合には、その変化は、車の走行に伴うものと判断することができる。   In other words, outside light usually enters the passenger compartment from outside the vehicle. For example, when the vehicle moves at high speed, the outside light changes at a considerably high speed due to the influence of structures and natural objects around the vehicle. . Specifically, although depending on the vehicle speed, the frequency indicating the change in the amount of received light is usually higher than a certain level. Therefore, when the frequency indicating the change in the amount of received light is higher than the predetermined value, it can be determined that the change is accompanied by the traveling of the vehicle.

また、人の手が受信部5の近く(即ち検出領域K)を移動する際には、外光が手に当たって受信部5に入力する光量が変化する。この変化の速度は、人体の手の移動速度に対応したものであり、その手の移動速度は生体であるが故に一定の制限(範囲)がある。従って、受光量の変化の速度が、手の移動速度に対応したものである場合には、その変化は、手の移動に伴うものと判断することができる。   Further, when a human hand moves near the receiving unit 5 (that is, the detection region K), the amount of light input to the receiving unit 5 is changed by external light hitting the hand. The speed of this change corresponds to the moving speed of the hand of the human body, and the moving speed of the hand has a certain limit (range) because it is a living body. Therefore, when the speed of change in the amount of received light corresponds to the movement speed of the hand, it can be determined that the change is accompanied by the movement of the hand.

更に、車両が止まっている場合でも、太陽の移動等の日照変化(特に太陽の日変化)によって、受信部5にて受光する光量は変化するが、その受光量の変化はかなりゆっくりである。従って、受光量の変化速度が、実験等により定めた値より小さい場合には、その変化は、日照変化によるものと判断することができる。   Furthermore, even when the vehicle is stopped, the amount of light received by the receiving unit 5 changes due to changes in sunlight (particularly, changes in the sun) due to movement of the sun, but the change in the amount of received light is quite slow. Therefore, when the change rate of the amount of received light is smaller than a value determined by experiments or the like, it can be determined that the change is due to a change in sunlight.

つまり、本実施例では、上述した手法によって、受信部5における受光量の変化から、手の動きを検出することができる。
・また、本実施例では、所定のサンプリング周期(例えば100ms)毎に、受信部5から出力される信号をCPU15に取り込んで、光量の変化を検出する。例えばある期間Δtにおいて、光量がΔL増加した場合には、その増加の程度を受光した受光量の変化速度(ΔL/Δt)として求めることができる。
That is, in the present embodiment, the hand movement can be detected from the change in the amount of received light in the receiving unit 5 by the method described above.
In addition, in this embodiment, the signal output from the receiving unit 5 is taken into the CPU 15 at every predetermined sampling period (for example, 100 ms) to detect a change in the light amount. For example, when the amount of light increases by ΔL in a certain period Δt, the degree of increase can be obtained as the rate of change in received light amount (ΔL / Δt).

・特に本実施例では、例えば手がドームランプ3に近づいて一旦停止した状態を、運転者がドームランプ1の点灯を行うための動作であると判断している。
そして、この判断は、受動的なセンサ信号に基づく処理であるので、このパッシブな処理により手の移動の動作とその後の手の停止の動作を検出した場合には、送信部7から赤外線を照射して、より正確に手の位置を検出するための制御を行っている。
In particular, in the present embodiment, for example, a state in which the hand approaches the dome lamp 3 and temporarily stops is determined as an operation for the driver to turn on the dome lamp 1.
Since this determination is based on a passive sensor signal, when the movement of the hand and the subsequent movement of the hand are detected by this passive process, infrared rays are emitted from the transmitter 7. Thus, control for detecting the position of the hand more accurately is performed.

c)次に、本実施例の制御の手順を具体的に説明する。
本実施例では、イグニッションキーがオンとなると、非接触型検出装置1が作動し、受信部5にて外光などの受光が可能になる。
c) Next, the control procedure of the present embodiment will be specifically described.
In the present embodiment, when the ignition key is turned on, the non-contact type detection device 1 operates, and the receiving unit 5 can receive external light or the like.

図4のフローチャートに示す様に、まず、ステップ100では、受信部5における受光レベル(受光量)を確認する。これにより、受信部5等が正常に作動しているかどうかをチェックすることができる。   As shown in the flowchart of FIG. 4, first, in step 100, the light reception level (light reception amount) in the reception unit 5 is confirmed. Thereby, it can be checked whether the receiving part 5 grade | etc., Is operating normally.

続くステップ110では、受信部5にて受光した光の光量(受光量)の変化を確認する。具体的には、受光量の変化が、手の移動による変化であるか、車両の走行に伴う変化であるか、太陽の日変化による変化であるかどうかを調べる。   In the subsequent step 110, a change in the amount of light (the amount of received light) received by the receiving unit 5 is confirmed. Specifically, it is examined whether the change in the amount of received light is a change due to the movement of the hand, a change accompanying the traveling of the vehicle, or a change due to the daily change of the sun.

ここで、光量が変化する速度が低く、よって、太陽の日変化に伴う変化であると判断されると、前記ステップ100に戻る。
また、光量が非常に短いサイクルで変化し、よって、車両の走行に伴う変化であると判断されると、同様に前記ステップ100に戻る。
Here, when the change rate of the light amount is low, and thus it is determined that the change is due to the daily change of the sun, the process returns to step 100.
Further, if the light amount changes in a very short cycle, and therefore it is determined that the amount of light changes due to traveling of the vehicle, the process returns to step 100 in the same manner.

そして、光量の変化が、通常手の移動に起因すると考えられる変化の範囲内である場合には、手の移動による変化であると判断して、ステップ120に進む。
尚、走行中に、検知領域K内にて手を移動させた場合には、手の移動による変化に車両の移動による変化が重畳するが、車両移動による光の変化は高い周波数による変化なので、前記手の移動を検出する際には、その高い周波数分は除去して判断する。
If the change in the amount of light is within the range of change that is considered to be caused by the movement of the normal hand, it is determined that the change is due to the movement of the hand, and the process proceeds to step 120.
When the hand is moved in the detection region K during traveling, the change due to the movement of the vehicle is superimposed on the change due to the movement of the hand, but the change in light due to the movement of the vehicle is a change due to a high frequency. When detecting the movement of the hand, the determination is made by removing the high frequency component.

ステップ120では、前記ステップ110にて検出した手の移動後に、所定時間手の動作が停止したかどうかを判断する。例えば所定期間以上受光量が変化しない状態が継続したかどうかを判断する。ここで肯定判断されるとステップ130に進み、一方否定判断されると前記ステップ100に戻る。   In step 120, it is determined whether or not the hand motion has stopped for a predetermined time after the hand movement detected in step 110. For example, it is determined whether or not the state in which the amount of received light has not changed for a predetermined period or more has continued. If an affirmative determination is made here, the process proceeds to step 130, whereas if a negative determination is made, the process returns to step 100.

ステップ130では、手が受信部5の検出範囲Kを移動して一旦停止したと判断されるので、つまり、運転者にスイッチ操作の意志があると判断されるので、より正確に手の位置を検出するために、送信部7から周囲に対して赤外線を照射する。   In step 130, since it is determined that the hand has moved in the detection range K of the receiving unit 5 and has once stopped, that is, it is determined that the driver is willing to operate the switch, the position of the hand is more accurately determined. In order to detect, infrared rays are emitted from the transmitter 7 to the surroundings.

この赤外線の照射パターンとして、例えば図5(a)に示す様なパターンを採用できる。このパターンは、出力レベルが異なる3種の赤外線を1つのセットとして、各セットの赤外線を定期的に照射するものである。   As this infrared irradiation pattern, for example, a pattern as shown in FIG. In this pattern, three types of infrared rays having different output levels are set as one set, and each set of infrared rays is periodically irradiated.

続くステップ140では、前記ステップ130にて、送信部7から照射した赤外線の反射波を受信部5で受光し、その受信パターンを確認する。
この受信パターンとしては、例えば図5(b)、(c)、(d)に示すものが挙げられる。尚、図5(c)、(d)に示す受信パターンが得られた場合には、その受信パターンに対応する位置に手があると判断することができる。
In the following step 140, the infrared reflected wave emitted from the transmission unit 7 in step 130 is received by the reception unit 5, and the reception pattern is confirmed.
Examples of the reception pattern include those shown in FIGS. 5B, 5C, and 5D. If the reception patterns shown in FIGS. 5C and 5D are obtained, it can be determined that there is a hand at a position corresponding to the reception pattern.

そして、この受信パターンに応じて、例えばドームライト1の点灯を制御することができる。例えば図5(c)に示す受信パターンが得られた場合には、手が車室の天井に近い所定位置まで近づいたと判断されるので、それをドームライト1を点灯させるための運転者の手の動作であると判断して、ドームライト1を点灯させるのである。   Then, for example, lighting of the dome light 1 can be controlled according to the reception pattern. For example, when the reception pattern shown in FIG. 5C is obtained, it is determined that the hand has approached a predetermined position close to the ceiling of the passenger compartment. Therefore, the dome light 1 is turned on.

続くステップ150では、赤外線の照射(送信)を中止するか否かを判定する。つまり、赤外線の照射による反射光から、運転者の所定の動作(スイッチ操作の動作)を検出できたと判断された場合には、ステップ160に進み、一方否定判断されると前記ステップ130に戻る。   In the subsequent step 150, it is determined whether or not to stop the irradiation (transmission) of infrared rays. That is, if it is determined that the driver's predetermined operation (switch operation operation) can be detected from the reflected light from the infrared irradiation, the process proceeds to step 160, and if the determination is negative, the process returns to step 130.

ステップ160では、運転者の動作を検出できたので、赤外線の送信を停止し、前記ステップ100に戻る。
この様に、本実施例では、受信部5にて受光した光量の変化から、手の移動及びその後の停止状態を検出し、この手の動作を検出した場合には、赤外線を照射してより正確に手の位置を検出している。
In step 160, since the driver's action has been detected, the infrared transmission is stopped, and the process returns to step 100.
As described above, in this embodiment, the movement of the hand and the subsequent stop state are detected from the change in the amount of light received by the receiving unit 5, and when the movement of the hand is detected, the infrared ray is irradiated. The hand position is accurately detected.

従って、従来の様に、常時赤外線を照射して手の位置を検出する装置に比べて、赤外線を照射する機器の稼働時が少なく、よって、装置の寿命が長く耐久性に富むという顕著な効果を奏する。   Therefore, compared with the conventional device that constantly irradiates infrared light and detects the position of the hand, the operation time of the device that irradiates infrared light is less, and thus the remarkable effect that the life of the device is long and the durability is high. Play.

また、手の動作を検出する場合には、人間工学的な見地から手の移動速度を考慮して手の動作を検出するので、誤検知を少なくすることができるという利点がある。
尚、本発明は前記実施例になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
In addition, when detecting a hand movement, the movement of the hand is detected in consideration of the moving speed of the hand from an ergonomic standpoint, so that there is an advantage that false detection can be reduced.
In addition, this invention is not limited to the said Example at all, and it cannot be overemphasized that it can implement with a various aspect in the range which does not deviate from the summary of this invention.

例えば前記実施例では、外乱光を受光する受光部と、赤外光を受光する受信部とを、同じ受光素子によって構成したが、それぞれ別に受光素子を用いてもよい。   For example, in the above-described embodiment, the light receiving unit that receives disturbance light and the reception unit that receives infrared light are configured by the same light receiving element, but a light receiving element may be used separately.

実施例の非接触型検出装置の使用状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the use condition of the non-contact-type detection apparatus of an Example. 実施例の非接触型検出装置のシステム構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the system configuration | structure of the non-contact-type detection apparatus of an Example. 実施例の非接触型検出装置における検出原理を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the detection principle in the non-contact-type detection apparatus of an Example. 実施例の演算処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the arithmetic processing of an Example. 実施例における手の動作と信号との関係を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the relationship between the operation | movement of a hand and a signal in an Example.

符号の説明Explanation of symbols

1…非接触検出装置
3…ドームランプ
5…受光部(受信部)
7…送信部
13…入力回路
15…CPU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Non-contact detection apparatus 3 ... Dome lamp 5 ... Light-receiving part (receiving part)
7 ... Transmitter 13 ... Input circuit 15 ... CPU

Claims (10)

周囲からの光を受光し、該受光した光に対応した信号を出力する受光部を備え、前記受光部からの信号に基づいて周囲の状態を検出する非接触型検出装置において、
前記受光部の検出範囲を、指向性を有するように所定範囲に絞った構成とし、
前記受光部の検出範囲を手が移動した場合に、該手の移動速度に応じて変化する前記受光部にて受光する光の状態に基づいて、前記手の動作を検出する動作検出手段と、
送信部から送信信号を出力するとともに、前記送信信号の反射信号を受信部で受信し、前記反射信号に基づいて検出対象の状態を検出する能動型非接触型検出部と、
を備え、
前記動作検出手段により、前記手の動作を検出した場合には、前記能動型非接触型検出部を作動させることを特徴とする非接触型検出装置。
In a non-contact type detection device that includes a light receiving unit that receives light from the surroundings and outputs a signal corresponding to the received light, and detects a surrounding state based on a signal from the light receiving unit,
The detection range of the light receiving unit is configured to be limited to a predetermined range so as to have directivity,
An action detecting means for detecting the action of the hand based on a state of light received by the light receiving part that changes according to a moving speed of the hand when a hand moves in a detection range of the light receiving part ;
An active non-contact detection unit that outputs a transmission signal from the transmission unit, receives a reflection signal of the transmission signal at a reception unit, and detects a state of a detection target based on the reflection signal;
With
The non-contact type detection device , wherein when the movement of the hand is detected by the movement detection means, the active non-contact type detection unit is operated .
前記手の移動に対応して変化する前記受光部にて受光する光の状態と、該光の状態が変化した後に前記手の停止に対応した前記受光部にて受光する光の状態とに基づいて、前記手の動作を検出することを特徴とする前記請求項1に記載の非接触型検出装置。   Based on the state of light received by the light receiving unit that changes corresponding to the movement of the hand and the state of light received by the light receiving unit corresponding to the stop of the hand after the change of the light state The contactless detection apparatus according to claim 1, wherein the movement of the hand is detected. 前記受光する光の状態の変化速度が、所定範囲の場合には、前記手が移動したと判断することを特徴とする前記請求項1又は2に記載の非接触型検出装置。   3. The non-contact detection apparatus according to claim 1, wherein when the speed of change of the state of the received light is within a predetermined range, it is determined that the hand has moved. 4. 前記受光する光の変化の状態が、所定の周波数より大きな周波数にて変化する状態である場合には、車両の移動によるものであると判断することを特徴とする前記請求項1〜3のいずれかに記載の非接触型検出装置。   4. The method according to claim 1, wherein when the state of change in the received light is a state that changes at a frequency greater than a predetermined frequency, it is determined that the light is due to movement of the vehicle. A non-contact type detection device according to claim 1. 前記受光する光の状態の変化速度が、所定値以下の小さな場合には、太陽光の日変化によるものであると判断することを特徴とする前記請求項1〜4のいずれかに記載の非接触型検出装置。   5. The non-light emitting device according to claim 1, wherein when the rate of change in the state of the received light is small below a predetermined value, it is determined to be due to a daily change of sunlight. Contact-type detection device. 前記受光する光の状態の変化とは、前記受光部における受光量の時間的変化であることを特徴とする前記請求項1〜5のいずれかに記載の非接触型検出装置。   The non-contact detection apparatus according to claim 1, wherein the change in the state of the received light is a temporal change in the amount of light received by the light receiving unit. 前記動作検出手段は、所定のサンプリング周期毎に得られる前記受光部からの信号に基づいて、前記手の移動を検出することを特徴とする前記請求項1〜6のいずれかに記載の非接触型検出装置。   The non-contact according to any one of claims 1 to 6, wherein the motion detection means detects the movement of the hand based on a signal from the light receiving unit obtained every predetermined sampling period. Type detection device. 前記受信部が前記受光部の機能を兼ねる構成であることを特徴とする前記請求項1〜7のいずれかに記載の非接触型検出装置。 Non-contact type detecting device according to any one of claims 1-7, wherein the receiving unit is configured to also function of the photodetection unit. 前記送信信号が赤外線によるものであることを特徴とする前記請求項1〜8のいずれかに記載の非接触型検出装置。 The non-contact type detection device according to claim 1, wherein the transmission signal is an infrared ray. 前記請求項1〜のいずれかに記載の非接触型検出装置の検出結果に基づいて、制御対象の制御を行うことを特徴とする制御装置。 A control device that controls a control target based on a detection result of the non-contact detection device according to any one of claims 1 to 9 .
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