非接触型検出装置及び制御装置
【課題】 演算の負担が少なく、確実に検出対象の状態を検出することができる非接触型検出装置、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。
【解決手段】 ステップ１００では、高輝度の赤外線を照射する。ステップ１１０では、ＰＩＮに受信信号Ｓ１が入力したかを判定する。ステップ１３０では、中程度の輝度の赤外線を照射する。ステップ１４０では、ＰＩＮに受信信号Ｓ２が入力したか否かを判定する。ステップ１６０では、低輝度の赤外線を照射する。ステップ１７０では、ＰＩＮに受信信号Ｓ３が入力したかを判定する。ステップ１９０では、メモリに記憶した受信信号の状態に応じて制御の内容を設定する。例えば受信信号Ｓ１、Ｓ２が記憶されている場合には、第２領域に手が進入したとみなしてドームランプ１を点灯し、受信信号Ｓ１〜Ｓ３が記憶されている場合には、第３領域に手が進入したとみなしてドームランプ１を点灯する制御を実施しない。
【解決手段】 ステップ１００では、高輝度の赤外線を照射する。ステップ１１０では、ＰＩＮに受信信号Ｓ１が入力したかを判定する。ステップ１３０では、中程度の輝度の赤外線を照射する。ステップ１４０では、ＰＩＮに受信信号Ｓ２が入力したか否かを判定する。ステップ１６０では、低輝度の赤外線を照射する。ステップ１７０では、ＰＩＮに受信信号Ｓ３が入力したかを判定する。ステップ１９０では、メモリに記憶した受信信号の状態に応じて制御の内容を設定する。例えば受信信号Ｓ１、Ｓ２が記憶されている場合には、第２領域に手が進入したとみなしてドームランプ１を点灯し、受信信号Ｓ１〜Ｓ３が記憶されている場合には、第３領域に手が進入したとみなしてドームランプ１を点灯する制御を実施しない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば赤外線を利用して検出対象の状態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。
【背景技術】
【０００２】
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）。
【０００３】
また、赤外線によって、手の位置や形状を画像情報として読み取り、その読み取った画像情報に基づいて各種の機器を制御する技術も提案されている（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平７−１５９２３８号公報 （第２頁、図１）
【特許文献２】特開２００１−１２６５９７号公報 （第３頁、図１）
【特許文献３】特開平７−３０３２８９号公報 （第２頁、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術では、反射光の入射角や画像情報に基づいて制御を行うので、その処理内容が複雑であるばかりでなく、誤動作が発生し易いという問題があった。
【０００５】
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、演算の負担が少なく、容易に且つ確実に検出対象の状態を検出することができる非接触型検出装置、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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）請求項１の発明（非接触型検出装置）は、送信部から送信信号（例えば赤外線）を出力するとともに、前記送信信号の反射信号（例えば赤外線の反射光）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非接触型検出装置において、前記送信部から、時間をずらして出力の異なる２以上の送信信号を送信する送信制御手段と、前記送信制御手段によって送信された前記複数の送信信号に対する反射信号のうち、少なくとも、第１送信信号に対する第１反射信号と、前記第１送信信号とは出力の異なる第２送信信号に対する第２反射信号とに基づいて、前記検出対象（例えば搭乗者の手）の状態を検出する検出手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明では、出力（例えば赤外光の輝度）の異なる２以上の送信信号を、送信タイミングをずらして、検出対象側に送信する。つまり、検出領域（即ち赤外線等により検出対象を検出可能な領域）が異なる送信信号を、所定時間をあけて送信する。これによって、検出対象が検出範囲内に存在する場合には、送信タイミングのずれた各送信信号に対応した反射信号（返値）が得られるので、この反射信号の状態から、検出対象の位置等の状態を容易に且つ確実に把握することができる。
【０００８】
特に本発明では、従来の様に反射光の入射角や画像情報に基づいて検出対象の状態を把握するのではなく、間隔をおいて送信した出力の異なる送信信号により検出対象の状態を把握できるので、演算処理が簡単であり、迅速且つ確実に検出対象の状態を把握することができる。
【０００９】
よって、この検出対象の位置の情報を利用すれば、検出対象の位置に応じて各種の制御を実施することが可能になる。
（２）請求項２の発明は、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非接触型検出装置において、前記送信部から、時間をずらして２以上の送信信号を送信する送信制御手段と、前記送信制御手段によって送信された前記複数の送信信号に対する反射信号のうち、少なくとも、第１送信信号に対する第１反射信号と、前記第１送信信号とは送信タイミングが異なる第２送信信号に対する第２反射信号と、に基づいて、前記検出対象の状態を検出する検出手段と、前記第１反射信号と第２反射信号とを検出する際には、その検出に用いる閾値を変更する閾値変更手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明では、２以上の送信信号を、送信タイミングをずらして、検出対象側に送信する。そして、これらの送信信号の反射信号を受信する際には、各反射信号の検出に用いる閾値を変更する。これによって、検出対象が検出範囲内に存在する場合には、送信タイミングのずれた各送信信号に対応した反射信号が入力されるので、この反射信号の状態から、検出対象の位置等の状態を容易に且つ確実に把握することができる。
【００１１】
また、本発明では、間隔をおいて送信した２以上の送信信号により検出対象の状態を把握できるで、演算処理が簡単であり、迅速且つ確実に検出対象の状態を把握することができる。
【００１２】
特に本発明では、閾値を変更することにより、送信信号の出力レベルを抑制することができるので、消費電力を低減できるという利点がある。
（３）請求項３の発明は、前記第１送信信号と前記第２送信信号との出力を揃えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明では、第１送信信号と第２送信信号との出力（出力レベル）を揃えるので、第１送信信号と第２送信信号との出力の違いを考慮する必要がなく、信号処理が一層容易である。
（４）請求項４の発明は、前記第１反射信号及び第２反射信号に基づいて、前記検出対象の位置を検出することを特徴とする。
【００１４】
上述した様に、検出領域が異なる送信信号を送信することにより、その第１反射信号及び第２反射信号の状態（例えば第１反射信号及び第２反射信号の有無）から、検出対象の位置を検出することができる。
【００１５】
（５）請求項５の発明は、前記第１送信信号として、対となる信号の時間間隔である第１時間間隔を有する一対の第１対送信信号を送信するとともに、前記第２送信信号として、前記第１時間間隔とは異なる第２時間間隔を有する一対の第２対送信信号を送信する対信号送信手段を備え、前記第１対送信信号の反射信号である一対の第１対反射信号と前記第２送信信号の反射信号である一対の第２対反射信号とのうち少なくとも一方を受信し、該受信した一対の反射信号の時間間隔に基づいて、該受信した一対の反射信号が前記第１対反射信号であるか第２対反射信号であるかを判定することを特徴とする。
【００１６】
本発明では、一対の信号で構成される送信信号（第１対送信信号、第２対送信信号）を出力し、その対の送信信号の対の反射信号を受信し、その対の反射信号の時間間隔を求める。この時間間隔は、第１対送信信号（従って第１対反射信号）と第２対送信信号（従って第２対反射信号）とで異なっているので、対の反射信号の時間間隔を求めることにより、どの送信信号に対応した反射信号であるか判定することができる。
【００１７】
従って、得られる反射信号の数が少ない場合でも、手の位置がどこにあるかを明確に識別することができるので、誤検出を防止できる。
（６）請求項６の発明は、前記対の送信信号の各出力を揃えたことを特徴とする。
【００１８】
本発明では、対となった送信信号（第１対送信信号の一対の送信信号、第２対送信信号の一対の送信信号）の出力（出力レベル）を揃えるので、信号処理が容易であり、誤検出も生じ難いという利点がある。
【００１９】
（７）請求項７の発明（非接触型検出装置）は、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非接触型検出装置において、前記送信部から、第１の信号グループとして、時間をずらして出力の異なる第１送信信号及び第２送信信号を送信するとともに、所定間隔後に第２の信号グループとして、時間をずらして出力の異なる第３送信信号及び第４送信信号を送信する送信制御手段と、前記送信制御手段によって送信された前記第１及び第２の信号グループの送信信号に対する反射信号のうち、少なくとも、第１の信号グループにおける第１送信信号あるいは第２送信信号に対する第１反射信号あるいは第２反射信号と、前記第２の信号グループにおける第３送信信号あるいは第４送信信号に対する第３反射信号あるいは第４反射信号とに基づいて、前記検出対象の状態を検出する検出手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
本発明では、１つの信号グループ（第１の信号グループ）として、出力（例えば赤外線の輝度）の異なる２以上の送信信号（第１送信信号及び第２送信信号）を、送信タイミングをずらして、検出対象側に送信するだけでなく、別の信号グループ（第２の信号グループ）として、出力の異なる２以上の送信信号（第３送信信号及び第４送信信号）を、送信タイミングをずらして、検出対象側に送信する。尚、各信号ブループ間も送信タイミングが異なる。
【００２１】
これによって、検出対象が検出範囲内に存在する場合には、（第１の信号グループ及び第２の信号グループにおいて）送信タイミングのずれた各送信信号に対応して、それぞれ反射信号が得られるので、この反射信号の状態から、検出対象の位置等の状態を容易に且つ確実に把握することができる。
【００２２】
また、本発明では、従来の様に反射光の入射角や画像情報に基づいて検出対象の状態を把握するのではなく、各信号グループにて間隔をおいて送信した出力の異なる送信信号により検出対象の状態を把握するので、演算処理が簡単であり、迅速且つ確実に検出対象の状態を把握することができる。
【００２３】
よって、この検出対象の位置の情報を利用すれば、検出対象の位置に応じて各種の制御を実施することが可能になる。
（８）請求項８の発明は、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非接触型検出装置において、前記送信部から、第１の信号グループとして、時間をずらして第１送信信号及び第２送信信号を送信するとともに、所定間隔後に第２信号グループとして、時間をずらして第３送信信号及び第４送信信号を送信する送信制御手段と、前記送信制御手段によって送信された前記第１及び第２の信号グループの送信信号に対する反射信号のうち、少なくとも、第１の信号グループにおける第１送信信号あるいは第２送信信号に対する第１反射信号あるいは第２反射信号と、前記第２の信号グループにおける第３送信信号あるいは第４送信信号に対する第３反射信号あるいは第４反射信号とに基づいて、前記検出対象の状態を検出する検出手段と、前記第１反射信号あるいは第２反射信号を検出する際と、前記第３反射信号あるいは第４反射信号を検出する際とには、その検出に用いる閾値を変更する閾値変更手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２４】
本発明では、１つの信号グループ（第１の信号グループ）として、２以上の送信信号（第１送信信号及び第２送信信号）を、送信タイミングをずらして、検出対象側に送信するだけでなく、別の信号グループ（第２の信号グループ）として、２以上の送信信号（第３送信信号及び第４送信信号）を、送信タイミングをずらして、検出対象側に送信する。尚、各信号ブループ間も送信タイミングが異なる。
【００２５】
これによって、検出対象が検出範囲内に存在する場合には、（第１の信号グループ及び第２の信号グループにおいて）送信タイミングのずれた各送信信号に対応して、それぞれ反射信号が得られるので、この反射信号の状態から、検出対象の位置等の状態を容易に且つ確実に把握することができる。
【００２６】
また、本発明では、各信号グループにて間隔をおいて送信した異なる送信信号により検出対象の状態を把握するので、演算処理が簡単であり、迅速且つ確実に検出対象の状態を把握することができる。
【００２７】
特に本発明では、閾値を変更することにより、送信信号の出力レベルを抑制することができるので、消費電力を低減できるという利点がある。
（９）請求項９の発明は、前記第１送信信号あるいは第２送信信号と、前記第３送信信号あるいは第４送信信号との出力を揃えたことを特徴とする。
【００２８】
本発明では、第１送信信号あるいは第２送信信号と、第３送信信号あるいは第４送信信号との出力を揃えるので（特に第１〜第４送信信号の出力を揃えた場合）、その信号処理が容易であるという利点がある。
【００２９】
（１０）請求項１０の発明は、前記第１又は第２反射信号と前記第３又は第４反射信号とに基づいて、前記検出対象の位置の変化を検出することを特徴とする。
第１又は第２反射信号に対応する送信信号の第１の信号グループと、第３又は第４反射信号に対応する送信信号の第２の信号グループとは、時間的に区別されているので、第１又は第２反射信号に対応した検出対象の位置と、第３又は第４反射信号に対応した検出対象の位置とを、明確に区別することができる。これにより、検出対象の位置の変化を把握することができる。
【００３０】
（１１）請求項１１の発明は、前記第１又は第２反射信号と前記第３又は第４反射信号とに基づいて、前記検出対象の移動速度を検出することを特徴とする。
第１又は第２反射信号と第３又は第４反射信号とから、検出対象の位置の変化（距離）を把握でき、また、第１又は第２反射信号と第３又は第４反射信号とのタイミングのずれ（時間）は、対応する送信信号の送信タイミングから分かるので、この距離と時間から検出対象の移動速度を求めることができる。
【００３１】
よって、この検出対象の移動速度の情報を利用すれば、検出対象の移動速度に応じて各種の制御を実施することが可能になる。
（１２）請求項１２の発明は、前記各信号グループにおける各送信信号の出力のパターンが同一であることを特徴とする。
【００３２】
本発明は、送信信号の出力パターンを例示したものである。本発明では、異なる出力の送信信号により構成される各信号グループの信号群を、所定期間毎に出力する。
（１３）請求項１３の発明は、前記第１送信信号〜第４送信信号として、それぞれ一対の第１対送信信号〜第４対送信信号を送信する対信号送信手段を備え、前記第１対送信信号あるいは第２対送信信号の反射信号である一対の第１対反射信号あるいは一対の第２対反射信号と、前記第３対送信信号あるいは第４対送信信号の反射信号である一対の第３対反射信号あるいは一対の第４対反射信号とを受信し、該受信した一対の反射信号の時間間隔に基づいて、該受信した一対の反射信号が前記第１対反射信号あるいは第２対反射信号であるか、又は第３対反射信号あるいは第４対反射信号であるかを判定することを特徴とする。
【００３３】
本発明では、一対の信号で構成される送信信号（第１〜第４対送信信号）を出力し、その対の送信信号の対の反射信号を受信し、その対の反射信号の時間間隔を求める。この時間間隔は、第１、第２対送信信号（従って第１、第２対反射信号）と第３、第４対送信信号（従って第３、第４対反射信号）とで異なっているので、どちらかの対の反射信号の時間間隔を求めるだけで、どの送信信号に対応した反射信号であるか判定することができる。
【００３４】
従って、例えば複数対の送信信号によって構成されるある送信グループの送信信号に対して、２対の反射信号しか得られない場合でも、手の位置がどこにあるかを明確に識別することができるので、誤検出を防止できる。
【００３５】
（１４）請求項１４の発明は、前記対の送信信号の各出力を揃えたことを特徴とする。
本発明では、対となった送信信号の出力を揃えるので、信号処理が容易であり、誤検出も生じ難いという利点がある。
【００３６】
（１５）請求項１５の発明は、前記時間をずらして出力の異なる２以上の送信信号を送信する場合には、出力の高いものから順次送信を行うことを特徴とする。
本発明は、送信信号の送信順位を例示したものである。これにより、速やかに検出対象の状態を把握することができる。尚、送信信号の異なる出力のレベル（従って検出範囲）としては、大、中、小の３種類の組み合わせを採用できる。ここで、送信信号が一対の信号からなる場合には、一対の信号の出力が同じもの１つの送信信号としてみなす。
【００３７】
（１６）請求項１６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。
【００３８】
（１７）請求項１７の発明（制御装置）は、前記請求項１〜１６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、従来より演算の負荷が軽減されるとともに、容易に且つ確実に各種の制御を行うことができる。
【００３９】
つまり、出力の異なる送信信号（従って検出領域）に対する反射信号の状態（例えば反射信号の有無）から検出対象の位置や速度等の状態が分かるので、この検出結果に応じて最適な制御を容易に実施することができる。
【００４０】
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。
（１８）請求項１８の発明は、前記非接触型検出装置により検出した前記検出対象の位置の情報に基づいて、前記制御対象の制御を行うことを特徴とする。
【００４１】
本発明は、検出対象の位置の情報に基づいて、制御対象の制御を行うので、例えば搭乗者の手の位置などによって示される搭乗者の意図する各種の制御を確実に実施することができる。
【００４２】
（１９）請求項１９の発明は、前記非接触型検出装置により検出した前記検出対象の移動速度の情報に基づいて、前記制御対象の制御を行うことを特徴とする。
本発明は、検出対象の移動速度の情報に基づいて、制御対象の制御を行うので、例えば搭乗者の手の動きなどによって示される搭乗者の意図する各種の制御を確実に実施することができる。
【００４３】
（２０）請求項２０の発明では、前記制御対象に対して行う制御は、制御開始、制御変
更、制御中止のいずれかであることを特徴とする。
本発明は、制御装置により制御される制御の内容を例示したものであり、この制御としては、例えば室内ランプの点灯等の制御の開始、室内ランプの点灯から消灯への制御の変更、それらの制御自体を中止（禁止）する制御中止などが挙げられる。
【００４４】
尚、請求項１９と請求項２０の制御を組み合わせることにより、一層多様な制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
次に、本発明の最良の形態の例（実施例）について説明する。
【実施例１】
【００４６】
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。
本実施例のシステムは、図１に示す様に、照射した赤外線（送信信号）の返値である反射光（反射信号）の信号レベルに基づいて、車両の搭乗者の手（検出対象）の動きを検出して、ドームランプ１の点灯または、消灯状態を制御するものであり、車室の天井には、赤外線を利用した非接触型検出装置３（以下単に赤外線検出器と記す）と、赤外線検出器３からの信号により点灯または、消灯が制御されるドームランプ１とが配置されている。
【００４７】
図２に示す様に、前記赤外線検出器３は、主として、赤外線を搭乗者側（図１の下方）の所定範囲に対して照射する送信部５と、その赤外線の反射光（反射信号）を受光する受信部７と、ドームランプ１の点灯または、消灯の制御等を行う電子制御装置（ＣＰＵ）９とから構成されている。
【００４８】
前記送信部５は、赤外光を発生する発光素子（赤外線発光ダイオード）１１と、発光素子１１に流れる電流を調節するスイッチング素子１３と、スイッチング素子１３を作動させるオペアンプ１５と、図示する様に接続された抵抗１７〜２５とを備えている。
【００４９】
この発光素子１１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、発光素子１１に流す電流を制御することにより、赤外線の輝度（従って検出範囲）を調節することができる。
【００５０】
前記受信部７は、反射光を受光する受光素子（フォトダイオード）２７と、増幅器等の受光回路２９とを備えている。この受光素子２７は、受光した反射光の強度（従って輝度）に対応した信号を出力するものである。尚、受光回路２９は、ＣＰＵ９の入力ポートＰＩＮに接続されている。
【００５１】
前記ＣＰＵ９は、送信部５を制御するための信号を出力する出力ポートＰ１〜Ｐ４と、受信部７からの信号を入力する入力ポートＰＩＮと、ドームランプ１の点灯または、消灯の制御するための信号を出力する出力ポートＰＯＵＴとを備えている。
【００５２】
また、ドームランプ１は、駆動回路３１を介して、ＣＰＵ９の出力ポートＰＯＵＴに接続され、抵抗１９〜２３は、それぞれ出力ポ−トＰ１、Ｐ２、Ｐ３に接続されている。
この抵抗１９〜２３の抵抗値Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、後述する様に、赤外線の輝度に対応して、Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３となる様に設定されている。
【００５３】
従って、本実施例では、ＣＰＵ９の出力ポートＰ１〜Ｐ４からの信号により、オペアンプ１５及びスイッチング素子１３が駆動されて、出力ポートＰ１〜Ｐ３に対応する電流値Ｉ１〜Ｉ３（Ｉ１＞Ｉ２＞Ｉ３）の電流が発光素子１１に流れる。これによって、発光素
子１１から輝度の異なる赤外線が照射され、その赤外線の反射光を受光素子２７にて受光し、その反射光の輝度に応じた信号がＣＰＵ９に入力される。そして、ＣＰＵ９では、後述する様に、反射光の輝度に応じた信号に基づいて必要な演算を行って、ドームランプ１の点灯または、消灯の制御を行う。
【００５４】
ｂ）次に、本実施例の動作を、その原理とともに更に詳細に説明する。
( 1)まず、発光素子１１から照射される赤外線について説明する。
・本実施例では、出力ポートＰ１〜Ｐ４を切り換えることにより、図３に示す様に、赤外線の出力レベル（輝度）を３つのレベルに切り換える。
【００５５】
具体的には、高輝度の赤外線を出力する場合、即ち大きな検知領域（第１領域）とする場合には、出力ポートＰ１をオンして（詳しくは、Ｐ４、Ｐ１をオン→Ｐ４をオフ→Ｐ４をオン）、パルス状の信号を、大きな抵抗値Ｒ１の抵抗１９に対して出力し、発光素子１１に大きな電流Ｉ１を流すようにする。
【００５６】
ここで、第１領域とは、発光素子１１から１５ｃｍの範囲に検出対象（ここでは手）が進入した場合に、その反射により検出対象の存在を検出できるレベルをいう。
また、中輝度の赤外線を出力する場合、即ち中程度の検知領域（第２領域）とする場合には、出力ポートＰ２をオンして（詳しくは、Ｐ４、Ｐ２をオン→Ｐ４をオフ→Ｐ４をオン）、同様なパルス状の信号を、中程度の抵抗値Ｒ２の抵抗２１に対して出力し、発光素子１１に中程度の電流Ｉ２を流すようにする。
【００５７】
ここで、第２領域とは、発光素子１１から１０ｃｍの範囲に検出対象が進入した場合に、その反射により検出対象の存在を検出できるレベルをいう。
更に、低輝度の赤外線を出力する場合、即ち小さな検知領域（第３領域）とする場合には、低い抵抗Ｒ３の出力ポートＰ３をオンして（詳しくは、Ｐ４、Ｐ３をオン→Ｐ４をオフ→Ｐ４をオン）、同様なパルス状の信号を抵抗２３に対して出力し、発光素子１１に小さな電流Ｉ３を流すようにする。
【００５８】
ここで、第３領域とは、発光素子１１から５ｃｍの範囲に検出対象が進入した場合に、その反射により検出対象の存在を検出できるレベルをいう。
つまり、各出力ポートＰ１〜Ｐ３に接続された抵抗１９〜２３の抵抗値Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３の様に大小が設定されているので、どの出力ポートＰ１〜Ｐ３をオンにするかにより、各抵抗１９〜２３からオペアンプ１５の＋極に入力する電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３も、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３の様に、大中小と切り換えることができる。
【００５９】
よって、この入力電圧に対応して、オペアンプ１５からの出力電圧も大中小と変化するので、この出力電圧によってスイッチング素子１３が駆動されて、発光素子１１に流れる電流の電流値Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３も、Ｉ１＞Ｉ２＞Ｉ３の様に大中小と切り換えることができる。
【００６０】
これにより、発光素子１１に流れる電流の電流値Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３に対応して、発光素子１１から出力される赤外線の出力レベル（輝度）を、第１出力、第２出力、第３出力（第１出力＞第２出力＞第３出力）と大中小に変化する。
【００６１】
この様に、どの出力ポートＰ１〜Ｐ３をオンするかにより、発光素子１１に流れる電流の電流値Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３を切り換えて、赤外線の輝度を大中小と切り換えること、即ち検知領域を大中小の第１〜第３領域に切り換えることができる。
【００６２】
尚、出力ポートＰ１〜Ｐ３が、抵抗値Ｒ１〜Ｒ３、電流値Ｉ１〜Ｉ３に、それぞれ対応
している。
・また、本実施例では、各赤外線の出力レベル（輝度）の制御だけではなく、赤外線の出力タイミングの制御も行っている。
【００６３】
具体的には、図４（ａ）に示す様に、異なるタイミングで連続して３種の大中小（第１出力＞第２出力＞第３出力）の出力レベルの赤外線を照射する場合には、第１出力と第２出力との期間を所定値Ｔ１に設定するとともに、第１出力と第３出力との期間を所定値Ｔ２に設定する。
【００６４】
更に、最初の３つの赤外線の出力（第１〜第３出力）を一つの信号グループ（第１の信号グループ）とし、以下順次同様な信号グループ（第２、第３・・の信号グループ）による赤外線の照射を行う。この様な照射を行う場合には、各信号グループ間の時間間隔（第１の信号グループの第１出力〜第２の信号グループの第１出力との間等）も所定値Ｔ０に設定する。
【００６５】
以下、同様に、第１の信号グループの照射パターン（第１〜第３出力の出力パターン）にて、他の信号グループの照射も同様に繰り返して行われる。
(2)次に、赤外線の反射光による受信信号について説明する。
【００６６】
図４（ａ）に示す様な出力パターンにて赤外線の照射を行った場合に、その反射光によって、例えば図４（ｂ）に示す様な受信信号（実線部分）が得られとき、即ち第１出力に対応したレベルの大きな受信信号（第１受信信号）が得られたときには、検出対象が、発光素子１１から１５ｃｍの領域（第１領域）に進入したと判断する。この時には、ドームランプ１の制御は行わない（待機する）。
【００６７】
また、図４（ｃ）に示す様な受信信号（実線部分）が得られとき、即ち第１出力に対応した大きなレベルの受信信号（第１受信信号）と第２出力に対応した中程度のレベルの受信信号（第２受信信号）とが得られたときには、検出対象が、発光素子１１から１０ｃｍの領域（第２領域）に進入したと判断する。尚、この状態が検知レベルに達した状態である。
【００６８】
この時には、ドームランプ１を点灯または、消灯する制御を行う。尚、１つの信号グループの受信信号だけで判断してもよいが、連続した複数の信号グループにて第２領域であると判断された時に、ドームランプ１を点灯または、消灯する制御を行ってもよい。
【００６９】
更に、図４（ｄ）に示す様な受信信号（実線部分）が得られとき、即ち第１出力に対応した大きなレベルの受信信号（第１受信信号）と第２出力に対応した中程度のレベルの受信信号（第２受信信号）と第３出力に対応した小さいレベルの受信信号（第３受信信号）とが得られたときには、検出対象が、発光素子１１から５ｃｍの領域（第３領域）に進入したと判断する。尚、この状態も検知レベルに達した状態である。
【００７０】
この時には、ドームランプ１を点灯または、消灯する制御を実施しない（反応を禁止する）。つまり、この様に検出対象（手）が接近した場合には、搭乗者が、例えばドームランプ１の近傍にある手動スイッチ（図示せず）を直接に操作するような場合であるとみなして、ドームランプ１の点灯または、消灯の制御を行わないのである。
【００７１】
ｃ）次に、本実施例の制御の手順を具体的に説明する。
図５のフローチャートに示す様に、ステップ１００では、Ｐ１の出力ポートをオンして、抵抗値の大きな抵抗１９に対応した電圧を印加する。これによって、発光素子１１から高輝度の赤外線（即ち検出領域（第１領域）が広い赤外線）が照射される。
【００７２】
続くステップ１１０では、前記ステップ１００の処理により照射された赤外線の反射光が、受光素子２７により受光されたか否かを、ＰＩＮに受信信号（反射信号）Ｓ１が入力したか否かによって判定する。つまり、ここでは、第１領域に手が進入したかどうかを判定する。ここで肯定判断されるとステップ１２０に進み、否定判断されるとステップ１３０に進む。
【００７３】
ステップ１２０では、反射信号Ｓ１があったことを、メモリ（図示せず）に記憶し、ステップ１３０に進む。
ステップ１３０では、Ｐ２の出力ポートをオンして、抵抗値の中程度の抵抗２１に対応した電圧を印加する。これによって、発光素子１１から中輝度の赤外線（即ち検出領域（第２領域）が中程度の赤外線）が照射される。
【００７４】
続くステップ１４０では、前記ステップ１３０の処理により照射された赤外線の反射光が、受光素子２７により受光されたか否かを、ＰＩＮに反射信号Ｓ２が入力したか否かによって判定する。つまり、ここでは、第２領域に手が進入したかどうかを判定する。ここで肯定判断されるとステップ１５０に進み、否定判断されるとステップ１６０に進む。
【００７５】
ステップ１５０では、反射信号Ｓ２があったことを、メモリ（図示せず）に記憶し、ステップ１６０に進む。
ステップ１６０では、Ｐ３の出力ポートをオンして、抵抗値の小さな抵抗２３に対応した電圧を印加する。これによって、発光素子１１から低輝度の赤外線（即ち検出領域（第３領域）が小さな赤外線）が照射される。
【００７６】
続くステップ１７０では、前記ステップ１６０の処理により照射された赤外線の反射光が、受光素子２７により受光されたか否かを、ＰＩＮに反射信号Ｓ３が入力したか否かによって判定する。つまり、ここでは、第３領域に手が進入したかどうかを判定する。ここで肯定判断されるとステップ１８０に進み、否定判断されるとステップ１９０に進む。
【００７７】
ステップ１８０では、反射信号Ｓ３があったことを、メモリ（図示せず）に記憶し、ステップ１９０に進む。
ステップ１９０では、メモリに記憶した反射信号の状態に応じて制御の内容を設定する。
【００７８】
具体的には、反射信号が無い場合又は第１領域に対応する反射信号Ｓ１のみが記録されている場合には、ステップ２００に進み、タイマにより所定時間待機してから、前記ステップ１００に戻る。
【００７９】
また、メモリに、反射信号として、第１領域に対応した反射信号Ｓ１及び第２領域に対応した反射信号Ｓ２が記憶されている場合には、第２領域に手が進入したとみなして、制御を開始する。つまり、ドームランプ１を点灯または、消灯する制御を行う。
【００８０】
更に、メモリに、反射信号として、第１〜第３領域に対応する反射信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が記憶されている場合には、第３領域に手が進入したとみなして、制御を中止（反応しない）する。つまり、ドームランプ１を点灯または、消灯する制御を実施しない。
【００８１】
ｄ）この様に、本実施例では、異なるタイミングで出力（従って輝度）の異なる赤外光を照射し、即ち検出範囲の異なる赤外光を照射し、その反射光から得られる各反射信号に基づいて、手がどの検出範囲にあるかを容易に且つ確実に検出することができる。
【００８２】
例えば図６に示す様に、第１の信号グループＧ１の第１出力Ｇ１ａに対応した反射信号のみが得られた場合には、その時点で手は第１領域にあることが分かり、次に、第２の信号グループＧ２の第３出力Ｇ２ｂに対応した反射信号が得られた場合には（この時には第２の信号グループＧ２の第１出力Ｇ２ａに対応した反射信号も得られる）、その時点で手が第２領域に進入したことが分かる。
【００８３】
この様に、本実施例では、手がどの位置にあるかを容易に且つ確実に検出できるので、その手の位置に応じたドームランプ１の点灯または、消灯などの制御を、速やかに且つ確実に行うことができる。
【００８４】
特に本実施例では、出力の異なる３種の赤外光を所定時間間隔で間欠的に照射し、その反射光から得られる反射信号を処理して制御を行うので、従来より、演算の負荷等が少ないという利点がある。
【実施例２】
【００８５】
次に、実施例２について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
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は、基本的には、前記実施例１と同様であり、主として処理の内容等が大きく異なるので、異なる箇所について説明する。
【００８６】
ここでは、異なる信号グループ間の赤外線に対する反射光に基づいて、検出対象の移動速度を求め、この移動速度に対応した制御を行う。
具体的には、例えば図７に示す様に、第１タイミングｔ１で、第１の信号グループＧ１の第１出力Ｇ１ａに対応した受信信号（反射信号）のみが得られ、次に、第２タイミングｔ２で、第２の信号グループＧ３の第３出力Ｇ２ｃに対応した反射信号が得られた場合には、第１タイミングｔ１で手が第１領域に進入し、第２タイミングｔ２で手が第３領域まで進入したことが分かる。
【００８７】
この場合、第１タイミングｔ１から第２タイミングｔ２までの時間が分かっており、また、第１領域と第３領域との範囲（従って第１領域と第３領域との差に相当する手の移動距離）も分かるので、この両タイミングにおける手の移動速度を求めることができる。
【００８８】
従って、前記実施例１とは異なり、手の移動速度に応じて制御対象の制御を行うことができる。例えば移動速度が所定値より大きな場合には、ドームランプ１の明るさが所定より大となる様に制御し、移動速度が所定値より小さい場合には、ドームランプ１の明るさが所定より小さくなる様に制御することができる。
【００８９】
この様に、本実施例により、前記実施例１と同様な効果を奏するとともに、多様な制御を行うことができるという利点がある。
【実施例３】
【００９０】
次に、実施例３について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
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は、基本的には、前記実施例１と同様であり、各送信信号に代えて一対の送信信号を用いる点等が大きく異なるので、異なる箇所について説明する。
【００９１】
ａ）まず、本実施例の特徴部分について説明する。
例えば大、中、小の３種類の出力の第１〜第３送信信号が順次送信され、その反射信号の数をカウントして、手等の位置を判別する場合、つまり、「反射信号が１個のときはランプから遠い第１領域」、「反射信号が２個のときは第２領域」、「反射信号が３個のときは第３領域」と見なす処理を行う場合において、例えば３種類の送信信号を送信する途中などに手が反射信号を返してしまったときには、適正な反射信号が得られず、手の位置を誤検出する場合がある。
【００９２】
具体的には、図８（ａ）に示す様に、ｔ10のタイミングで、手がドームランプ１に近い前記第３領域にあり、通常なら３種類の反射信号が得られるはずであるが、何らかの理由で大の送信信号を反射せず、中、小の送信信号を反射した場合には、図８（ｂ）に示す様に、中、小の送信信号に対する反射信号を受信したにもかかわらず、大、中の送信信号の反射信号と判断することがある。つまり、手は第３領域にあるにもかかわらず、第２領域にあると誤判定することがある。
【００９３】
従って、本実施例では、前記実施例１の各送信グループの第１送信信号〜第３送信信号に代えて、図９（ａ）に示す様に、各一対の送信信号である第１対送信信号〜第３対送信信号を送信する。
【００９４】
具体的には、第１送信信号に対応する第１対送信信号（遠方用の信号）は、その出力レベルは第１送信信号と同様に大きく設定されているが、一定の時間間隔Ｋ１をおいて送信される一対の送信信号から構成される。
【００９５】
同様に、第２送信信号に対応する第２対送信信号（中間用の信号）は、その出力レベルは第２送信信号と同様に中程度に設定されているが、一定の時間間隔Ｋ２（但しＫ１＜Ｋ２）をおいて送信される一対の送信信号から構成される。
【００９６】
同様に、第３送信信号に対応する第３対送信信号（近傍用の信号）は、その出力レベルは第３送信信号と同様に小さく設定されているが、一定の時間間隔Ｋ３（但しＫ１＜Ｋ２＜Ｋ３）をおいて送信される一対の送信信号から構成される。
【００９７】
従って、この第１対送信信号〜第３対送信信号の反射信号である第１対反射信号〜第３対反射信号も、送信信号と同様に、所定の間隔を有する一対の反射信号から構成される。
よって、各対の反射信号の時間間隔Ｋ１〜Ｋ３を測定することにより、どの送信信号に対応する反射信号が得られたかが分かる。
【００９８】
そのため、仮に、図９（ｂ）に示す様に、中、小の送信信号に対する反射信号が得られた場合でも、得られた信号がどの送信信号に対応する反射信号かが分かるので、上述した誤判定を生ずる恐れはない。
【００９９】
ｂ）次に、本実施例における制御手順を、フローチャートに基づいて詳細に説明する。
図１０のフローチャートに示す様に、ステップ３００では、Ｐ１の出力ポートを、所定の時間間隔Ｋ１にて２回オンして、抵抗値の大きな抵抗１９に対応した電圧を印加する。これによって、発光素子１１から、一対の高輝度の赤外線が照射される。
【０１００】
続くステップ３１０では、前記ステップ３００の処理により照射された一対の赤外線の一対の反射光が、受光素子２７により受光されたか否かを、ＰＩＮに一対の受信信号（反射信号）Ｓ１が入力したか否かによって判定する。つまり、ここでは、第１領域に手が進入したかどうかを判定する。ここで肯定判断されるとステップ３２０に進み、否定判断されるとステップ３３０に進む。また、一対の反射信号を検出した場合には、その時間間隔Ｋ１を求める。
【０１０１】
ステップ３２０では、一対の反射信号Ｓ１があったことを、メモリ（図示せず）に記憶し、ステップ３３０に進む。
ステップ３３０では、Ｐ２の出力ポートを、所定の時間間隔Ｋ２にて２回オンして、抵抗値の中程度の抵抗２１に対応した電圧を印加する。これによって、発光素子１１から中輝度の一対の赤外線が照射される。
【０１０２】
続くステップ３４０では、前記ステップ３３０の処理により照射された一対の赤外線の一対の反射光が、受光素子２７により受光されたか否かを、ＰＩＮに一対の反射信号Ｓ２が入力したか否かによって判定する。つまり、ここでは、第２領域に手が進入したかどうかを判定する。ここで肯定判断されるとステップ３５０に進み、否定判断されるとステップ３６０に進む。また、一対の反射信号を検出した場合には、その時間間隔Ｋ２を求める。
【０１０３】
ステップ３５０では、一対の反射信号Ｓ２があったことを、メモリ（図示せず）に記憶し、ステップ３６０に進む。
ステップ３６０では、Ｐ３の出力ポートを、所定の時間間隔Ｋ３にて２回オンして、抵抗値の小さな抵抗２３に対応した電圧を印加する。これによって、発光素子１１から低輝度の一対の赤外線が照射される。
【０１０４】
続くステップ３７０では、前記ステップ３６０の処理により照射された一対の赤外線の一対の反射光が、受光素子２７により受光されたか否かを、ＰＩＮに一対の反射信号Ｓ３が入力したか否かによって判定する。つまり、ここでは、第３領域に手が進入したかどうかを判定する。ここで肯定判断されるとステップ３８０に進み、否定判断されるとステップ３９０に進む。また、一対の反射信号を検出した場合には、その時間間隔Ｋ２を求める。
【０１０５】
ステップ３８０では、一対の反射信号Ｓ３があったことを、メモリ（図示せず）に記憶し、ステップ３９０に進む。
ステップ３９０では、メモリに記憶した反射信号の状態に応じて制御の内容を設定する。
【０１０６】
具体的には、反射信号が無い場合又は第１領域に対応する一対の反射信号Ｓ１のみが記録されている場合には、ステップ４００に進み、タイマにより所定時間待機してから、前記ステップ３００に戻る。
【０１０７】
また、メモリに、反射信号として、第１領域に対応した一対の反射信号Ｓ１及び第２領域に対応した一対の反射信号Ｓ２が記憶されている場合には、第２領域に手が進入したとみなして、制御を開始する。つまり、ドームランプ１を点灯または、消灯する制御を行う。
【０１０８】
更に、メモリに、反射信号として、第１〜第３領域に対応する各対の反射信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が記憶されている場合には、第３領域に手が進入したとみなして、制御を中止（反応しない）する。つまり、ドームランプ１を点灯または、消灯する制御を実施しない。
【０１０９】
尚、ここでは、各反射信号を検出する際の閾値は一定である。
ｃ）この様に、本実施例では、各送信信号として各送信信号毎に出力の同じ一対の送信信号を用い（ただし異なる送信信号は異なる出力である）、その一対の反射信号を用いて、手の位置の判定を行うので、前記実施例１と同様な効果を奏する。
【０１１０】
特に、本実施例では、時間間隔Ｋ１〜Ｋ３の異なる各対の送信信号を用い、その受信した各対の反射信号の時間間隔Ｋ１〜Ｋ３を測定するので、時間間隔Ｋ１〜Ｋ３の違いによって、受信した反射信号が第１〜第３送信信号のいずれの反射信号であるかを判別することができる。
【０１１１】
従って、例えばある送信グループの送信信号に対して２対の反射信号しか得られない場合でも、手の位置がどこにあるかを明確に識別することができる。
【実施例４】
【０１１２】
次に、実施例４について説明するが、前記実施例３と同様な内容の説明は省略する。
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は、基本的には、前記実施例１と同様であり、反射信号の閾値に関する処理等が大きく異なるので、異なる箇所について説明する。
【０１１３】
ａ）まず、本実施例の特徴部分について説明する。
本実施例では、図１１（ａ）に示す様に、前記実施例１と同様に、第１〜第３送信信号が順次送信されるが、その送信信号の出力は同一である。また、各第１〜第３送信信号は、前記実施例３と同様に、それぞれ一対の送信信号から構成されている。尚、各一対の送信信号の時間間隔は、前記実施例３と同様に、Ｋ１〜Ｋ３に設定されている。
【０１１４】
一方、本実施例では、受信信号（反射信号）を識別するために閾値は、各送信信号毎に（従って各反射信号毎に）異なっている。
具体的には、図１１（ｂ）に示す様に、第１送信信号に対応する第１対送信信号（遠方用の信号）に対する第１対反射信号の閾値（第１閾値ＴＨ１）は、最も小さく設定されている。これは、手が遠方（前記第１領域）にある場合に、その反射信号を検出するためである。
【０１１５】
同様に、第２送信信号に対応する第２対送信信号（中間用の信号）に対する第２対反射信号の閾値（第２閾値ＴＨ２）は、中程度に設定されている（ＴＨ１＜ＴＨ２）。これは、手が中程度の距離（前記第２領域）にある場合に、その反射信号を検出するためである。
【０１１６】
同様に、第３送信信号に対応する第３対送信信号（近傍用の信号）に対する第３対反射信号の閾値（第３閾値ＴＨ３）は、大きく設定されている（ＴＨ１＜ＴＨ２＜ＴＨ３）。これは、手がドームランプ８１（図１２参照）の近傍（前記第３領域）にある場合に、その反射信号を検出するためである。
【０１１７】
従って、この第１対送信信号〜第３対送信信号の反射信号である第１対反射信号〜第３対反射信号を、第１閾値〜第３閾値により検出することにより、前記実施例１と同様に、手の位置を検出することができる。
【０１１８】
ｂ）次に、本実施例における赤外線検出器のハード構成を説明する。
図１２に示す様に、本実施例のシステムでは、赤外線検出器４３は、主として、赤外線を照射する送信部４５と、その赤外線の反射光（反射信号）を受光する受信部４７と、ドームランプ８１の点灯または、消灯の制御等を行う電子制御装置（ＣＰＵ）３９とから構成されている。
【０１１９】
前記送信部４５は、赤外光を発生する発光素子（赤外線発光ダイオード）５１と、発光素子５１に流れる電流を調節するスイッチング素子５３と、スイッチング素子５３を作動させるオペアンプ５５と、図示する様に接続された抵抗５７〜６１とを備えている。
【０１２０】
前記受信部４７は、反射光を受光する受光素子（フォトダイオード）６３と、増幅器６５と、閾値を切り換える閾値調整器６７とを備えている。この閾値調整器６７は、図示のように接続された抵抗７１〜７７とオペアンプ７９を備えている。
【０１２１】
前記ＣＰＵ３９は、送信部４５を制御するための信号を出力する出力ポートＰ０、Ｐ４と、受信部４７からの信号を入力する入力ポートＰＩＮと、閾値を変更するための出力ポートＰ１〜Ｐ３と、ドームランプ８１の点灯または、消灯の制御するための信号を出力する出力ポートＰＯＵＴとを備えている。
【０１２２】
また、ドームランプ８１は、ＣＰＵ３９の出力ポートＰＯＵＴに接続され、抵抗７１〜７５は、それぞれ出力ポ−トＰ１、Ｐ２、Ｐ３に接続されている。この抵抗７１〜７５の抵抗値Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３は、反射信号を検出するために閾値に対応して、Ｒ２１＜Ｒ２２＜Ｒ２３となる様に設定されている。
【０１２３】
従って、本実施例では、ＣＰＵ９の出力ポートＰ０、Ｐ４からの信号により、オペアンプ５５及びスイッチング素子５３が駆動されて、一定の電流値の電流が発光素子５１に流れる。これによって、発光素子５１から同じ輝度の赤外線が照射される。
【０１２４】
一方、その赤外線の反射光は受光素子６３にて受光されるが、その際には、反射波に対応した反射信号を判別するための閾値が変更される。
例えば第１対送信信号に対応した赤外光が照射される場合には、出力ポートＰ１がオンとされ、それにより小さく第１閾値ＴＨ１が設定される。従って、弱い反射波が入力した場合でも、手が遠方にある場合として入力される。
【０１２５】
また、第２対送信信号に対応した赤外光が照射される場合には、出力ポートＰ２がオンとされ、それにより中程度の第２閾値ＴＨ２が設定される。
更に、第３対送信信号に対応した赤外光が照射される場合には、出力ポートＰ３がオンとされ、それにより大きな第３閾値ＴＨ３が設定される。
【０１２６】
ｃ）次に、本実施例における制御手順を、フローチャートに基づいて詳細に説明する。
図１３のフローチャートに示す様に、ステップ５００では、Ｐ１の出力ポートをオンし、値の小さな第１閾値ＴＨ１を設定する。
【０１２７】
続くステップ５０５では、Ｐ０の出力ポートを、所定の時間間隔Ｋ１にて２回オン（即ち時間間隔Ｋ１を挟んで前後１回づつオン：以下同様）する。これによって、発光素子５１から、一対の赤外線が照射される。
【０１２８】
続くステップ５１０では、前記ステップ５００の処理により照射された一対の赤外線の一対の反射光が、受光素子６３により受光されたか否かを、前記第１閾値ＴＨ１を用いて判別する。つまり、ここでは、第１領域に手が進入したかどうかを判定する。ここで肯定判断されるとステップ５２０に進み、否定判断されるとステップ５３０に進む。また、一対の反射信号を検出した場合には、その時間間隔Ｋ１を求める。
【０１２９】
ステップ５２０では、一対の反射信号Ｓ１があったことを、メモリ（図示せず）に記憶し、ステップ５３０に進む。
ステップ５３０では、Ｐ２の出力ポートをオンし、中程度の第２閾値ＴＨ２を設定する。
【０１３０】
続くステップ５３５では、Ｐ０の出力ポートを、所定の時間間隔Ｋ２にて２回オンする。これによって、発光素子５１から前記ステップ５０５と同様な輝度の一対の赤外線が照射される。
【０１３１】
続くステップ５４０では、前記ステップ５３０の処理により照射された一対の赤外線の一対の反射光が、受光素子２７により受光されたか否かを、前記第２閾値ＴＨ２を用いて判別する。つまり、ここでは、第２領域に手が進入したかどうかを判定する。ここで肯定判断されるとステップ５５０に進み、否定判断されるとステップ５６０に進む。また、一対の反射信号を検出した場合には、その時間間隔Ｋ２を求める。
【０１３２】
ステップ５５０では、一対の反射信号Ｓ２があったことを、メモリ（図示せず）に記憶し、ステップ５６０に進む。
ステップ５６０では、Ｐ３の出力ポートをオンし、値の大きな第３閾値ＴＨ３を設定する。
【０１３３】
続くステップ５６５では、Ｐ０の出力ポートを、所定の時間間隔Ｋ３にて２回オンする。これによって、発光素子５１から前記ステップ５０５と同様な輝度の一対の赤外線が照射される。
【０１３４】
続くステップ５７０では、前記ステップ５６０の処理により照射された一対の赤外線の一対の反射光が、受光素子２７により受光されたか否かを、前記第３閾値ＴＨ３を用いて判別する。つまり、ここでは、第３領域に手が進入したかどうかを判定する。ここで肯定判断されるとステップ５８０に進み、否定判断されるとステップ５９０に進む。また、一対の反射信号を検出した場合には、その時間間隔Ｋ３を求める。
【０１３５】
ステップ５８０では、一対の反射信号Ｓ３があったことを、メモリ（図示せず）に記憶し、ステップ５９０に進む。
ステップ５９０では、メモリに記憶した反射信号の状態に応じて制御の内容を設定する。
【０１３６】
具体的には、反射信号が無い場合又は第１領域に対応する一対の反射信号Ｓ１のみが記録されている場合には、ステップ６００に進み、タイマにより所定時間待機してから、前記ステップ５００に戻る。
【０１３７】
また、メモリに、反射信号として、第１領域に対応した一対の反射信号Ｓ１及び第２領域に対応した一対の反射信号Ｓ２が記憶されている場合には、第２領域に手が進入したとみなして、制御を開始する。つまり、ドームランプ８１を点灯または、消灯する制御を行う。
【０１３８】
更に、メモリに、反射信号として、第１〜第３領域に対応する各対の反射信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が記憶されている場合には、第３領域に手が進入したとみなして、制御を中止（反応しない）する。つまり、ドームランプ８１を点灯または、消灯する制御を実施しない。
【０１３９】
ｃ）この様に、本実施例では、いずれの送信信号の出力レベルも同じであるが、各反射信号を検出するための閾値を変更している。
従って、前記実施例３と同様な効果を奏するとともに、出力レベルを抑制することができるので、消費電力を低減できるという利点がある。
【０１４０】
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。
例えば前記実施例では、赤外光によって検出対象を検出する様にしたが、赤外光に限定されるものではない。例えば超音波などの反射するものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】実施例１の赤外線検知器の使用状態を示す説明図である。
【図２】実施例１の赤外線検知器のシステム構成を示す説明図である。
【図３】実施例１の赤外線の出力レベルと検出範囲との関係を示す説明図である。
【図４】実施例１の赤外線の出力レベルと反射光の受信レベルとの関係を示す説明図である。
【図５】実施例１の演算処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】実施例１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。
【図７】実施例２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。
【図８】誤検出が発生する場合を例示する。
【図９】実施例３の送信信号と反射信号との特徴を示す説明図である。
【図１０】実施例３の演算処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】実施例４の送信信号と反射信号との特徴を示す説明図である。
【図１２】実施例４の赤外線検知器のシステム構成を示す説明図である。
【図１３】実施例４の演算処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１４２】
１、８１…ドームランプ（制御対象）
３、４３…赤外線検知器（非接触検出装置）
５、４５…送信部
７、４７…受信部
９、３９…ＣＰＵ
１１、５１…発光素子
１３、５３…スイッチング素子
１５、５５、７９…オペアンプ
１７、１９、２１、２３、２５、５７、５９、６１、７１、７３、７５、７７…抵抗
２７、６３…受光素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば赤外線を利用して検出対象の状態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。
【背景技術】
【０００２】
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）。
【０００３】
また、赤外線によって、手の位置や形状を画像情報として読み取り、その読み取った画像情報に基づいて各種の機器を制御する技術も提案されている（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平７−１５９２３８号公報 （第２頁、図１）
【特許文献２】特開２００１−１２６５９７号公報 （第３頁、図１）
【特許文献３】特開平７−３０３２８９号公報 （第２頁、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術では、反射光の入射角や画像情報に基づいて制御を行うので、その処理内容が複雑であるばかりでなく、誤動作が発生し易いという問題があった。
【０００５】
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、演算の負担が少なく、容易に且つ確実に検出対象の状態を検出することができる非接触型検出装置、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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）請求項１の発明（非接触型検出装置）は、送信部から送信信号（例えば赤外線）を出力するとともに、前記送信信号の反射信号（例えば赤外線の反射光）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非接触型検出装置において、前記送信部から、時間をずらして出力の異なる２以上の送信信号を送信する送信制御手段と、前記送信制御手段によって送信された前記複数の送信信号に対する反射信号のうち、少なくとも、第１送信信号に対する第１反射信号と、前記第１送信信号とは出力の異なる第２送信信号に対する第２反射信号とに基づいて、前記検出対象（例えば搭乗者の手）の状態を検出する検出手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明では、出力（例えば赤外光の輝度）の異なる２以上の送信信号を、送信タイミングをずらして、検出対象側に送信する。つまり、検出領域（即ち赤外線等により検出対象を検出可能な領域）が異なる送信信号を、所定時間をあけて送信する。これによって、検出対象が検出範囲内に存在する場合には、送信タイミングのずれた各送信信号に対応した反射信号（返値）が得られるので、この反射信号の状態から、検出対象の位置等の状態を容易に且つ確実に把握することができる。
【０００８】
特に本発明では、従来の様に反射光の入射角や画像情報に基づいて検出対象の状態を把握するのではなく、間隔をおいて送信した出力の異なる送信信号により検出対象の状態を把握できるので、演算処理が簡単であり、迅速且つ確実に検出対象の状態を把握することができる。
【０００９】
よって、この検出対象の位置の情報を利用すれば、検出対象の位置に応じて各種の制御を実施することが可能になる。
（２）請求項２の発明は、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非接触型検出装置において、前記送信部から、時間をずらして２以上の送信信号を送信する送信制御手段と、前記送信制御手段によって送信された前記複数の送信信号に対する反射信号のうち、少なくとも、第１送信信号に対する第１反射信号と、前記第１送信信号とは送信タイミングが異なる第２送信信号に対する第２反射信号と、に基づいて、前記検出対象の状態を検出する検出手段と、前記第１反射信号と第２反射信号とを検出する際には、その検出に用いる閾値を変更する閾値変更手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明では、２以上の送信信号を、送信タイミングをずらして、検出対象側に送信する。そして、これらの送信信号の反射信号を受信する際には、各反射信号の検出に用いる閾値を変更する。これによって、検出対象が検出範囲内に存在する場合には、送信タイミングのずれた各送信信号に対応した反射信号が入力されるので、この反射信号の状態から、検出対象の位置等の状態を容易に且つ確実に把握することができる。
【００１１】
また、本発明では、間隔をおいて送信した２以上の送信信号により検出対象の状態を把握できるで、演算処理が簡単であり、迅速且つ確実に検出対象の状態を把握することができる。
【００１２】
特に本発明では、閾値を変更することにより、送信信号の出力レベルを抑制することができるので、消費電力を低減できるという利点がある。
（３）請求項３の発明は、前記第１送信信号と前記第２送信信号との出力を揃えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明では、第１送信信号と第２送信信号との出力（出力レベル）を揃えるので、第１送信信号と第２送信信号との出力の違いを考慮する必要がなく、信号処理が一層容易である。
（４）請求項４の発明は、前記第１反射信号及び第２反射信号に基づいて、前記検出対象の位置を検出することを特徴とする。
【００１４】
上述した様に、検出領域が異なる送信信号を送信することにより、その第１反射信号及び第２反射信号の状態（例えば第１反射信号及び第２反射信号の有無）から、検出対象の位置を検出することができる。
【００１５】
（５）請求項５の発明は、前記第１送信信号として、対となる信号の時間間隔である第１時間間隔を有する一対の第１対送信信号を送信するとともに、前記第２送信信号として、前記第１時間間隔とは異なる第２時間間隔を有する一対の第２対送信信号を送信する対信号送信手段を備え、前記第１対送信信号の反射信号である一対の第１対反射信号と前記第２送信信号の反射信号である一対の第２対反射信号とのうち少なくとも一方を受信し、該受信した一対の反射信号の時間間隔に基づいて、該受信した一対の反射信号が前記第１対反射信号であるか第２対反射信号であるかを判定することを特徴とする。
【００１６】
本発明では、一対の信号で構成される送信信号（第１対送信信号、第２対送信信号）を出力し、その対の送信信号の対の反射信号を受信し、その対の反射信号の時間間隔を求める。この時間間隔は、第１対送信信号（従って第１対反射信号）と第２対送信信号（従って第２対反射信号）とで異なっているので、対の反射信号の時間間隔を求めることにより、どの送信信号に対応した反射信号であるか判定することができる。
【００１７】
従って、得られる反射信号の数が少ない場合でも、手の位置がどこにあるかを明確に識別することができるので、誤検出を防止できる。
（６）請求項６の発明は、前記対の送信信号の各出力を揃えたことを特徴とする。
【００１８】
本発明では、対となった送信信号（第１対送信信号の一対の送信信号、第２対送信信号の一対の送信信号）の出力（出力レベル）を揃えるので、信号処理が容易であり、誤検出も生じ難いという利点がある。
【００１９】
（７）請求項７の発明（非接触型検出装置）は、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非接触型検出装置において、前記送信部から、第１の信号グループとして、時間をずらして出力の異なる第１送信信号及び第２送信信号を送信するとともに、所定間隔後に第２の信号グループとして、時間をずらして出力の異なる第３送信信号及び第４送信信号を送信する送信制御手段と、前記送信制御手段によって送信された前記第１及び第２の信号グループの送信信号に対する反射信号のうち、少なくとも、第１の信号グループにおける第１送信信号あるいは第２送信信号に対する第１反射信号あるいは第２反射信号と、前記第２の信号グループにおける第３送信信号あるいは第４送信信号に対する第３反射信号あるいは第４反射信号とに基づいて、前記検出対象の状態を検出する検出手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
本発明では、１つの信号グループ（第１の信号グループ）として、出力（例えば赤外線の輝度）の異なる２以上の送信信号（第１送信信号及び第２送信信号）を、送信タイミングをずらして、検出対象側に送信するだけでなく、別の信号グループ（第２の信号グループ）として、出力の異なる２以上の送信信号（第３送信信号及び第４送信信号）を、送信タイミングをずらして、検出対象側に送信する。尚、各信号ブループ間も送信タイミングが異なる。
【００２１】
これによって、検出対象が検出範囲内に存在する場合には、（第１の信号グループ及び第２の信号グループにおいて）送信タイミングのずれた各送信信号に対応して、それぞれ反射信号が得られるので、この反射信号の状態から、検出対象の位置等の状態を容易に且つ確実に把握することができる。
【００２２】
また、本発明では、従来の様に反射光の入射角や画像情報に基づいて検出対象の状態を把握するのではなく、各信号グループにて間隔をおいて送信した出力の異なる送信信号により検出対象の状態を把握するので、演算処理が簡単であり、迅速且つ確実に検出対象の状態を把握することができる。
【００２３】
よって、この検出対象の位置の情報を利用すれば、検出対象の位置に応じて各種の制御を実施することが可能になる。
（８）請求項８の発明は、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非接触型検出装置において、前記送信部から、第１の信号グループとして、時間をずらして第１送信信号及び第２送信信号を送信するとともに、所定間隔後に第２信号グループとして、時間をずらして第３送信信号及び第４送信信号を送信する送信制御手段と、前記送信制御手段によって送信された前記第１及び第２の信号グループの送信信号に対する反射信号のうち、少なくとも、第１の信号グループにおける第１送信信号あるいは第２送信信号に対する第１反射信号あるいは第２反射信号と、前記第２の信号グループにおける第３送信信号あるいは第４送信信号に対する第３反射信号あるいは第４反射信号とに基づいて、前記検出対象の状態を検出する検出手段と、前記第１反射信号あるいは第２反射信号を検出する際と、前記第３反射信号あるいは第４反射信号を検出する際とには、その検出に用いる閾値を変更する閾値変更手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２４】
本発明では、１つの信号グループ（第１の信号グループ）として、２以上の送信信号（第１送信信号及び第２送信信号）を、送信タイミングをずらして、検出対象側に送信するだけでなく、別の信号グループ（第２の信号グループ）として、２以上の送信信号（第３送信信号及び第４送信信号）を、送信タイミングをずらして、検出対象側に送信する。尚、各信号ブループ間も送信タイミングが異なる。
【００２５】
これによって、検出対象が検出範囲内に存在する場合には、（第１の信号グループ及び第２の信号グループにおいて）送信タイミングのずれた各送信信号に対応して、それぞれ反射信号が得られるので、この反射信号の状態から、検出対象の位置等の状態を容易に且つ確実に把握することができる。
【００２６】
また、本発明では、各信号グループにて間隔をおいて送信した異なる送信信号により検出対象の状態を把握するので、演算処理が簡単であり、迅速且つ確実に検出対象の状態を把握することができる。
【００２７】
特に本発明では、閾値を変更することにより、送信信号の出力レベルを抑制することができるので、消費電力を低減できるという利点がある。
（９）請求項９の発明は、前記第１送信信号あるいは第２送信信号と、前記第３送信信号あるいは第４送信信号との出力を揃えたことを特徴とする。
【００２８】
本発明では、第１送信信号あるいは第２送信信号と、第３送信信号あるいは第４送信信号との出力を揃えるので（特に第１〜第４送信信号の出力を揃えた場合）、その信号処理が容易であるという利点がある。
【００２９】
（１０）請求項１０の発明は、前記第１又は第２反射信号と前記第３又は第４反射信号とに基づいて、前記検出対象の位置の変化を検出することを特徴とする。
第１又は第２反射信号に対応する送信信号の第１の信号グループと、第３又は第４反射信号に対応する送信信号の第２の信号グループとは、時間的に区別されているので、第１又は第２反射信号に対応した検出対象の位置と、第３又は第４反射信号に対応した検出対象の位置とを、明確に区別することができる。これにより、検出対象の位置の変化を把握することができる。
【００３０】
（１１）請求項１１の発明は、前記第１又は第２反射信号と前記第３又は第４反射信号とに基づいて、前記検出対象の移動速度を検出することを特徴とする。
第１又は第２反射信号と第３又は第４反射信号とから、検出対象の位置の変化（距離）を把握でき、また、第１又は第２反射信号と第３又は第４反射信号とのタイミングのずれ（時間）は、対応する送信信号の送信タイミングから分かるので、この距離と時間から検出対象の移動速度を求めることができる。
【００３１】
よって、この検出対象の移動速度の情報を利用すれば、検出対象の移動速度に応じて各種の制御を実施することが可能になる。
（１２）請求項１２の発明は、前記各信号グループにおける各送信信号の出力のパターンが同一であることを特徴とする。
【００３２】
本発明は、送信信号の出力パターンを例示したものである。本発明では、異なる出力の送信信号により構成される各信号グループの信号群を、所定期間毎に出力する。
（１３）請求項１３の発明は、前記第１送信信号〜第４送信信号として、それぞれ一対の第１対送信信号〜第４対送信信号を送信する対信号送信手段を備え、前記第１対送信信号あるいは第２対送信信号の反射信号である一対の第１対反射信号あるいは一対の第２対反射信号と、前記第３対送信信号あるいは第４対送信信号の反射信号である一対の第３対反射信号あるいは一対の第４対反射信号とを受信し、該受信した一対の反射信号の時間間隔に基づいて、該受信した一対の反射信号が前記第１対反射信号あるいは第２対反射信号であるか、又は第３対反射信号あるいは第４対反射信号であるかを判定することを特徴とする。
【００３３】
本発明では、一対の信号で構成される送信信号（第１〜第４対送信信号）を出力し、その対の送信信号の対の反射信号を受信し、その対の反射信号の時間間隔を求める。この時間間隔は、第１、第２対送信信号（従って第１、第２対反射信号）と第３、第４対送信信号（従って第３、第４対反射信号）とで異なっているので、どちらかの対の反射信号の時間間隔を求めるだけで、どの送信信号に対応した反射信号であるか判定することができる。
【００３４】
従って、例えば複数対の送信信号によって構成されるある送信グループの送信信号に対して、２対の反射信号しか得られない場合でも、手の位置がどこにあるかを明確に識別することができるので、誤検出を防止できる。
【００３５】
（１４）請求項１４の発明は、前記対の送信信号の各出力を揃えたことを特徴とする。
本発明では、対となった送信信号の出力を揃えるので、信号処理が容易であり、誤検出も生じ難いという利点がある。
【００３６】
（１５）請求項１５の発明は、前記時間をずらして出力の異なる２以上の送信信号を送信する場合には、出力の高いものから順次送信を行うことを特徴とする。
本発明は、送信信号の送信順位を例示したものである。これにより、速やかに検出対象の状態を把握することができる。尚、送信信号の異なる出力のレベル（従って検出範囲）としては、大、中、小の３種類の組み合わせを採用できる。ここで、送信信号が一対の信号からなる場合には、一対の信号の出力が同じもの１つの送信信号としてみなす。
【００３７】
（１６）請求項１６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。
【００３８】
（１７）請求項１７の発明（制御装置）は、前記請求項１〜１６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、従来より演算の負荷が軽減されるとともに、容易に且つ確実に各種の制御を行うことができる。
【００３９】
つまり、出力の異なる送信信号（従って検出領域）に対する反射信号の状態（例えば反射信号の有無）から検出対象の位置や速度等の状態が分かるので、この検出結果に応じて最適な制御を容易に実施することができる。
【００４０】
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。
（１８）請求項１８の発明は、前記非接触型検出装置により検出した前記検出対象の位置の情報に基づいて、前記制御対象の制御を行うことを特徴とする。
【００４１】
本発明は、検出対象の位置の情報に基づいて、制御対象の制御を行うので、例えば搭乗者の手の位置などによって示される搭乗者の意図する各種の制御を確実に実施することができる。
【００４２】
（１９）請求項１９の発明は、前記非接触型検出装置により検出した前記検出対象の移動速度の情報に基づいて、前記制御対象の制御を行うことを特徴とする。
本発明は、検出対象の移動速度の情報に基づいて、制御対象の制御を行うので、例えば搭乗者の手の動きなどによって示される搭乗者の意図する各種の制御を確実に実施することができる。
【００４３】
（２０）請求項２０の発明では、前記制御対象に対して行う制御は、制御開始、制御変
更、制御中止のいずれかであることを特徴とする。
本発明は、制御装置により制御される制御の内容を例示したものであり、この制御としては、例えば室内ランプの点灯等の制御の開始、室内ランプの点灯から消灯への制御の変更、それらの制御自体を中止（禁止）する制御中止などが挙げられる。
【００４４】
尚、請求項１９と請求項２０の制御を組み合わせることにより、一層多様な制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
次に、本発明の最良の形態の例（実施例）について説明する。
【実施例１】
【００４６】
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。
本実施例のシステムは、図１に示す様に、照射した赤外線（送信信号）の返値である反射光（反射信号）の信号レベルに基づいて、車両の搭乗者の手（検出対象）の動きを検出して、ドームランプ１の点灯または、消灯状態を制御するものであり、車室の天井には、赤外線を利用した非接触型検出装置３（以下単に赤外線検出器と記す）と、赤外線検出器３からの信号により点灯または、消灯が制御されるドームランプ１とが配置されている。
【００４７】
図２に示す様に、前記赤外線検出器３は、主として、赤外線を搭乗者側（図１の下方）の所定範囲に対して照射する送信部５と、その赤外線の反射光（反射信号）を受光する受信部７と、ドームランプ１の点灯または、消灯の制御等を行う電子制御装置（ＣＰＵ）９とから構成されている。
【００４８】
前記送信部５は、赤外光を発生する発光素子（赤外線発光ダイオード）１１と、発光素子１１に流れる電流を調節するスイッチング素子１３と、スイッチング素子１３を作動させるオペアンプ１５と、図示する様に接続された抵抗１７〜２５とを備えている。
【００４９】
この発光素子１１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、発光素子１１に流す電流を制御することにより、赤外線の輝度（従って検出範囲）を調節することができる。
【００５０】
前記受信部７は、反射光を受光する受光素子（フォトダイオード）２７と、増幅器等の受光回路２９とを備えている。この受光素子２７は、受光した反射光の強度（従って輝度）に対応した信号を出力するものである。尚、受光回路２９は、ＣＰＵ９の入力ポートＰＩＮに接続されている。
【００５１】
前記ＣＰＵ９は、送信部５を制御するための信号を出力する出力ポートＰ１〜Ｐ４と、受信部７からの信号を入力する入力ポートＰＩＮと、ドームランプ１の点灯または、消灯の制御するための信号を出力する出力ポートＰＯＵＴとを備えている。
【００５２】
また、ドームランプ１は、駆動回路３１を介して、ＣＰＵ９の出力ポートＰＯＵＴに接続され、抵抗１９〜２３は、それぞれ出力ポ−トＰ１、Ｐ２、Ｐ３に接続されている。
この抵抗１９〜２３の抵抗値Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、後述する様に、赤外線の輝度に対応して、Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３となる様に設定されている。
【００５３】
従って、本実施例では、ＣＰＵ９の出力ポートＰ１〜Ｐ４からの信号により、オペアンプ１５及びスイッチング素子１３が駆動されて、出力ポートＰ１〜Ｐ３に対応する電流値Ｉ１〜Ｉ３（Ｉ１＞Ｉ２＞Ｉ３）の電流が発光素子１１に流れる。これによって、発光素
子１１から輝度の異なる赤外線が照射され、その赤外線の反射光を受光素子２７にて受光し、その反射光の輝度に応じた信号がＣＰＵ９に入力される。そして、ＣＰＵ９では、後述する様に、反射光の輝度に応じた信号に基づいて必要な演算を行って、ドームランプ１の点灯または、消灯の制御を行う。
【００５４】
ｂ）次に、本実施例の動作を、その原理とともに更に詳細に説明する。
( 1)まず、発光素子１１から照射される赤外線について説明する。
・本実施例では、出力ポートＰ１〜Ｐ４を切り換えることにより、図３に示す様に、赤外線の出力レベル（輝度）を３つのレベルに切り換える。
【００５５】
具体的には、高輝度の赤外線を出力する場合、即ち大きな検知領域（第１領域）とする場合には、出力ポートＰ１をオンして（詳しくは、Ｐ４、Ｐ１をオン→Ｐ４をオフ→Ｐ４をオン）、パルス状の信号を、大きな抵抗値Ｒ１の抵抗１９に対して出力し、発光素子１１に大きな電流Ｉ１を流すようにする。
【００５６】
ここで、第１領域とは、発光素子１１から１５ｃｍの範囲に検出対象（ここでは手）が進入した場合に、その反射により検出対象の存在を検出できるレベルをいう。
また、中輝度の赤外線を出力する場合、即ち中程度の検知領域（第２領域）とする場合には、出力ポートＰ２をオンして（詳しくは、Ｐ４、Ｐ２をオン→Ｐ４をオフ→Ｐ４をオン）、同様なパルス状の信号を、中程度の抵抗値Ｒ２の抵抗２１に対して出力し、発光素子１１に中程度の電流Ｉ２を流すようにする。
【００５７】
ここで、第２領域とは、発光素子１１から１０ｃｍの範囲に検出対象が進入した場合に、その反射により検出対象の存在を検出できるレベルをいう。
更に、低輝度の赤外線を出力する場合、即ち小さな検知領域（第３領域）とする場合には、低い抵抗Ｒ３の出力ポートＰ３をオンして（詳しくは、Ｐ４、Ｐ３をオン→Ｐ４をオフ→Ｐ４をオン）、同様なパルス状の信号を抵抗２３に対して出力し、発光素子１１に小さな電流Ｉ３を流すようにする。
【００５８】
ここで、第３領域とは、発光素子１１から５ｃｍの範囲に検出対象が進入した場合に、その反射により検出対象の存在を検出できるレベルをいう。
つまり、各出力ポートＰ１〜Ｐ３に接続された抵抗１９〜２３の抵抗値Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３の様に大小が設定されているので、どの出力ポートＰ１〜Ｐ３をオンにするかにより、各抵抗１９〜２３からオペアンプ１５の＋極に入力する電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３も、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３の様に、大中小と切り換えることができる。
【００５９】
よって、この入力電圧に対応して、オペアンプ１５からの出力電圧も大中小と変化するので、この出力電圧によってスイッチング素子１３が駆動されて、発光素子１１に流れる電流の電流値Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３も、Ｉ１＞Ｉ２＞Ｉ３の様に大中小と切り換えることができる。
【００６０】
これにより、発光素子１１に流れる電流の電流値Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３に対応して、発光素子１１から出力される赤外線の出力レベル（輝度）を、第１出力、第２出力、第３出力（第１出力＞第２出力＞第３出力）と大中小に変化する。
【００６１】
この様に、どの出力ポートＰ１〜Ｐ３をオンするかにより、発光素子１１に流れる電流の電流値Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３を切り換えて、赤外線の輝度を大中小と切り換えること、即ち検知領域を大中小の第１〜第３領域に切り換えることができる。
【００６２】
尚、出力ポートＰ１〜Ｐ３が、抵抗値Ｒ１〜Ｒ３、電流値Ｉ１〜Ｉ３に、それぞれ対応
している。
・また、本実施例では、各赤外線の出力レベル（輝度）の制御だけではなく、赤外線の出力タイミングの制御も行っている。
【００６３】
具体的には、図４（ａ）に示す様に、異なるタイミングで連続して３種の大中小（第１出力＞第２出力＞第３出力）の出力レベルの赤外線を照射する場合には、第１出力と第２出力との期間を所定値Ｔ１に設定するとともに、第１出力と第３出力との期間を所定値Ｔ２に設定する。
【００６４】
更に、最初の３つの赤外線の出力（第１〜第３出力）を一つの信号グループ（第１の信号グループ）とし、以下順次同様な信号グループ（第２、第３・・の信号グループ）による赤外線の照射を行う。この様な照射を行う場合には、各信号グループ間の時間間隔（第１の信号グループの第１出力〜第２の信号グループの第１出力との間等）も所定値Ｔ０に設定する。
【００６５】
以下、同様に、第１の信号グループの照射パターン（第１〜第３出力の出力パターン）にて、他の信号グループの照射も同様に繰り返して行われる。
(2)次に、赤外線の反射光による受信信号について説明する。
【００６６】
図４（ａ）に示す様な出力パターンにて赤外線の照射を行った場合に、その反射光によって、例えば図４（ｂ）に示す様な受信信号（実線部分）が得られとき、即ち第１出力に対応したレベルの大きな受信信号（第１受信信号）が得られたときには、検出対象が、発光素子１１から１５ｃｍの領域（第１領域）に進入したと判断する。この時には、ドームランプ１の制御は行わない（待機する）。
【００６７】
また、図４（ｃ）に示す様な受信信号（実線部分）が得られとき、即ち第１出力に対応した大きなレベルの受信信号（第１受信信号）と第２出力に対応した中程度のレベルの受信信号（第２受信信号）とが得られたときには、検出対象が、発光素子１１から１０ｃｍの領域（第２領域）に進入したと判断する。尚、この状態が検知レベルに達した状態である。
【００６８】
この時には、ドームランプ１を点灯または、消灯する制御を行う。尚、１つの信号グループの受信信号だけで判断してもよいが、連続した複数の信号グループにて第２領域であると判断された時に、ドームランプ１を点灯または、消灯する制御を行ってもよい。
【００６９】
更に、図４（ｄ）に示す様な受信信号（実線部分）が得られとき、即ち第１出力に対応した大きなレベルの受信信号（第１受信信号）と第２出力に対応した中程度のレベルの受信信号（第２受信信号）と第３出力に対応した小さいレベルの受信信号（第３受信信号）とが得られたときには、検出対象が、発光素子１１から５ｃｍの領域（第３領域）に進入したと判断する。尚、この状態も検知レベルに達した状態である。
【００７０】
この時には、ドームランプ１を点灯または、消灯する制御を実施しない（反応を禁止する）。つまり、この様に検出対象（手）が接近した場合には、搭乗者が、例えばドームランプ１の近傍にある手動スイッチ（図示せず）を直接に操作するような場合であるとみなして、ドームランプ１の点灯または、消灯の制御を行わないのである。
【００７１】
ｃ）次に、本実施例の制御の手順を具体的に説明する。
図５のフローチャートに示す様に、ステップ１００では、Ｐ１の出力ポートをオンして、抵抗値の大きな抵抗１９に対応した電圧を印加する。これによって、発光素子１１から高輝度の赤外線（即ち検出領域（第１領域）が広い赤外線）が照射される。
【００７２】
続くステップ１１０では、前記ステップ１００の処理により照射された赤外線の反射光が、受光素子２７により受光されたか否かを、ＰＩＮに受信信号（反射信号）Ｓ１が入力したか否かによって判定する。つまり、ここでは、第１領域に手が進入したかどうかを判定する。ここで肯定判断されるとステップ１２０に進み、否定判断されるとステップ１３０に進む。
【００７３】
ステップ１２０では、反射信号Ｓ１があったことを、メモリ（図示せず）に記憶し、ステップ１３０に進む。
ステップ１３０では、Ｐ２の出力ポートをオンして、抵抗値の中程度の抵抗２１に対応した電圧を印加する。これによって、発光素子１１から中輝度の赤外線（即ち検出領域（第２領域）が中程度の赤外線）が照射される。
【００７４】
続くステップ１４０では、前記ステップ１３０の処理により照射された赤外線の反射光が、受光素子２７により受光されたか否かを、ＰＩＮに反射信号Ｓ２が入力したか否かによって判定する。つまり、ここでは、第２領域に手が進入したかどうかを判定する。ここで肯定判断されるとステップ１５０に進み、否定判断されるとステップ１６０に進む。
【００７５】
ステップ１５０では、反射信号Ｓ２があったことを、メモリ（図示せず）に記憶し、ステップ１６０に進む。
ステップ１６０では、Ｐ３の出力ポートをオンして、抵抗値の小さな抵抗２３に対応した電圧を印加する。これによって、発光素子１１から低輝度の赤外線（即ち検出領域（第３領域）が小さな赤外線）が照射される。
【００７６】
続くステップ１７０では、前記ステップ１６０の処理により照射された赤外線の反射光が、受光素子２７により受光されたか否かを、ＰＩＮに反射信号Ｓ３が入力したか否かによって判定する。つまり、ここでは、第３領域に手が進入したかどうかを判定する。ここで肯定判断されるとステップ１８０に進み、否定判断されるとステップ１９０に進む。
【００７７】
ステップ１８０では、反射信号Ｓ３があったことを、メモリ（図示せず）に記憶し、ステップ１９０に進む。
ステップ１９０では、メモリに記憶した反射信号の状態に応じて制御の内容を設定する。
【００７８】
具体的には、反射信号が無い場合又は第１領域に対応する反射信号Ｓ１のみが記録されている場合には、ステップ２００に進み、タイマにより所定時間待機してから、前記ステップ１００に戻る。
【００７９】
また、メモリに、反射信号として、第１領域に対応した反射信号Ｓ１及び第２領域に対応した反射信号Ｓ２が記憶されている場合には、第２領域に手が進入したとみなして、制御を開始する。つまり、ドームランプ１を点灯または、消灯する制御を行う。
【００８０】
更に、メモリに、反射信号として、第１〜第３領域に対応する反射信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が記憶されている場合には、第３領域に手が進入したとみなして、制御を中止（反応しない）する。つまり、ドームランプ１を点灯または、消灯する制御を実施しない。
【００８１】
ｄ）この様に、本実施例では、異なるタイミングで出力（従って輝度）の異なる赤外光を照射し、即ち検出範囲の異なる赤外光を照射し、その反射光から得られる各反射信号に基づいて、手がどの検出範囲にあるかを容易に且つ確実に検出することができる。
【００８２】
例えば図６に示す様に、第１の信号グループＧ１の第１出力Ｇ１ａに対応した反射信号のみが得られた場合には、その時点で手は第１領域にあることが分かり、次に、第２の信号グループＧ２の第３出力Ｇ２ｂに対応した反射信号が得られた場合には（この時には第２の信号グループＧ２の第１出力Ｇ２ａに対応した反射信号も得られる）、その時点で手が第２領域に進入したことが分かる。
【００８３】
この様に、本実施例では、手がどの位置にあるかを容易に且つ確実に検出できるので、その手の位置に応じたドームランプ１の点灯または、消灯などの制御を、速やかに且つ確実に行うことができる。
【００８４】
特に本実施例では、出力の異なる３種の赤外光を所定時間間隔で間欠的に照射し、その反射光から得られる反射信号を処理して制御を行うので、従来より、演算の負荷等が少ないという利点がある。
【実施例２】
【００８５】
次に、実施例２について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
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は、基本的には、前記実施例１と同様であり、主として処理の内容等が大きく異なるので、異なる箇所について説明する。
【００８６】
ここでは、異なる信号グループ間の赤外線に対する反射光に基づいて、検出対象の移動速度を求め、この移動速度に対応した制御を行う。
具体的には、例えば図７に示す様に、第１タイミングｔ１で、第１の信号グループＧ１の第１出力Ｇ１ａに対応した受信信号（反射信号）のみが得られ、次に、第２タイミングｔ２で、第２の信号グループＧ３の第３出力Ｇ２ｃに対応した反射信号が得られた場合には、第１タイミングｔ１で手が第１領域に進入し、第２タイミングｔ２で手が第３領域まで進入したことが分かる。
【００８７】
この場合、第１タイミングｔ１から第２タイミングｔ２までの時間が分かっており、また、第１領域と第３領域との範囲（従って第１領域と第３領域との差に相当する手の移動距離）も分かるので、この両タイミングにおける手の移動速度を求めることができる。
【００８８】
従って、前記実施例１とは異なり、手の移動速度に応じて制御対象の制御を行うことができる。例えば移動速度が所定値より大きな場合には、ドームランプ１の明るさが所定より大となる様に制御し、移動速度が所定値より小さい場合には、ドームランプ１の明るさが所定より小さくなる様に制御することができる。
【００８９】
この様に、本実施例により、前記実施例１と同様な効果を奏するとともに、多様な制御を行うことができるという利点がある。
【実施例３】
【００９０】
次に、実施例３について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
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は、基本的には、前記実施例１と同様であり、各送信信号に代えて一対の送信信号を用いる点等が大きく異なるので、異なる箇所について説明する。
【００９１】
ａ）まず、本実施例の特徴部分について説明する。
例えば大、中、小の３種類の出力の第１〜第３送信信号が順次送信され、その反射信号の数をカウントして、手等の位置を判別する場合、つまり、「反射信号が１個のときはランプから遠い第１領域」、「反射信号が２個のときは第２領域」、「反射信号が３個のときは第３領域」と見なす処理を行う場合において、例えば３種類の送信信号を送信する途中などに手が反射信号を返してしまったときには、適正な反射信号が得られず、手の位置を誤検出する場合がある。
【００９２】
具体的には、図８（ａ）に示す様に、ｔ10のタイミングで、手がドームランプ１に近い前記第３領域にあり、通常なら３種類の反射信号が得られるはずであるが、何らかの理由で大の送信信号を反射せず、中、小の送信信号を反射した場合には、図８（ｂ）に示す様に、中、小の送信信号に対する反射信号を受信したにもかかわらず、大、中の送信信号の反射信号と判断することがある。つまり、手は第３領域にあるにもかかわらず、第２領域にあると誤判定することがある。
【００９３】
従って、本実施例では、前記実施例１の各送信グループの第１送信信号〜第３送信信号に代えて、図９（ａ）に示す様に、各一対の送信信号である第１対送信信号〜第３対送信信号を送信する。
【００９４】
具体的には、第１送信信号に対応する第１対送信信号（遠方用の信号）は、その出力レベルは第１送信信号と同様に大きく設定されているが、一定の時間間隔Ｋ１をおいて送信される一対の送信信号から構成される。
【００９５】
同様に、第２送信信号に対応する第２対送信信号（中間用の信号）は、その出力レベルは第２送信信号と同様に中程度に設定されているが、一定の時間間隔Ｋ２（但しＫ１＜Ｋ２）をおいて送信される一対の送信信号から構成される。
【００９６】
同様に、第３送信信号に対応する第３対送信信号（近傍用の信号）は、その出力レベルは第３送信信号と同様に小さく設定されているが、一定の時間間隔Ｋ３（但しＫ１＜Ｋ２＜Ｋ３）をおいて送信される一対の送信信号から構成される。
【００９７】
従って、この第１対送信信号〜第３対送信信号の反射信号である第１対反射信号〜第３対反射信号も、送信信号と同様に、所定の間隔を有する一対の反射信号から構成される。
よって、各対の反射信号の時間間隔Ｋ１〜Ｋ３を測定することにより、どの送信信号に対応する反射信号が得られたかが分かる。
【００９８】
そのため、仮に、図９（ｂ）に示す様に、中、小の送信信号に対する反射信号が得られた場合でも、得られた信号がどの送信信号に対応する反射信号かが分かるので、上述した誤判定を生ずる恐れはない。
【００９９】
ｂ）次に、本実施例における制御手順を、フローチャートに基づいて詳細に説明する。
図１０のフローチャートに示す様に、ステップ３００では、Ｐ１の出力ポートを、所定の時間間隔Ｋ１にて２回オンして、抵抗値の大きな抵抗１９に対応した電圧を印加する。これによって、発光素子１１から、一対の高輝度の赤外線が照射される。
【０１００】
続くステップ３１０では、前記ステップ３００の処理により照射された一対の赤外線の一対の反射光が、受光素子２７により受光されたか否かを、ＰＩＮに一対の受信信号（反射信号）Ｓ１が入力したか否かによって判定する。つまり、ここでは、第１領域に手が進入したかどうかを判定する。ここで肯定判断されるとステップ３２０に進み、否定判断されるとステップ３３０に進む。また、一対の反射信号を検出した場合には、その時間間隔Ｋ１を求める。
【０１０１】
ステップ３２０では、一対の反射信号Ｓ１があったことを、メモリ（図示せず）に記憶し、ステップ３３０に進む。
ステップ３３０では、Ｐ２の出力ポートを、所定の時間間隔Ｋ２にて２回オンして、抵抗値の中程度の抵抗２１に対応した電圧を印加する。これによって、発光素子１１から中輝度の一対の赤外線が照射される。
【０１０２】
続くステップ３４０では、前記ステップ３３０の処理により照射された一対の赤外線の一対の反射光が、受光素子２７により受光されたか否かを、ＰＩＮに一対の反射信号Ｓ２が入力したか否かによって判定する。つまり、ここでは、第２領域に手が進入したかどうかを判定する。ここで肯定判断されるとステップ３５０に進み、否定判断されるとステップ３６０に進む。また、一対の反射信号を検出した場合には、その時間間隔Ｋ２を求める。
【０１０３】
ステップ３５０では、一対の反射信号Ｓ２があったことを、メモリ（図示せず）に記憶し、ステップ３６０に進む。
ステップ３６０では、Ｐ３の出力ポートを、所定の時間間隔Ｋ３にて２回オンして、抵抗値の小さな抵抗２３に対応した電圧を印加する。これによって、発光素子１１から低輝度の一対の赤外線が照射される。
【０１０４】
続くステップ３７０では、前記ステップ３６０の処理により照射された一対の赤外線の一対の反射光が、受光素子２７により受光されたか否かを、ＰＩＮに一対の反射信号Ｓ３が入力したか否かによって判定する。つまり、ここでは、第３領域に手が進入したかどうかを判定する。ここで肯定判断されるとステップ３８０に進み、否定判断されるとステップ３９０に進む。また、一対の反射信号を検出した場合には、その時間間隔Ｋ２を求める。
【０１０５】
ステップ３８０では、一対の反射信号Ｓ３があったことを、メモリ（図示せず）に記憶し、ステップ３９０に進む。
ステップ３９０では、メモリに記憶した反射信号の状態に応じて制御の内容を設定する。
【０１０６】
具体的には、反射信号が無い場合又は第１領域に対応する一対の反射信号Ｓ１のみが記録されている場合には、ステップ４００に進み、タイマにより所定時間待機してから、前記ステップ３００に戻る。
【０１０７】
また、メモリに、反射信号として、第１領域に対応した一対の反射信号Ｓ１及び第２領域に対応した一対の反射信号Ｓ２が記憶されている場合には、第２領域に手が進入したとみなして、制御を開始する。つまり、ドームランプ１を点灯または、消灯する制御を行う。
【０１０８】
更に、メモリに、反射信号として、第１〜第３領域に対応する各対の反射信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が記憶されている場合には、第３領域に手が進入したとみなして、制御を中止（反応しない）する。つまり、ドームランプ１を点灯または、消灯する制御を実施しない。
【０１０９】
尚、ここでは、各反射信号を検出する際の閾値は一定である。
ｃ）この様に、本実施例では、各送信信号として各送信信号毎に出力の同じ一対の送信信号を用い（ただし異なる送信信号は異なる出力である）、その一対の反射信号を用いて、手の位置の判定を行うので、前記実施例１と同様な効果を奏する。
【０１１０】
特に、本実施例では、時間間隔Ｋ１〜Ｋ３の異なる各対の送信信号を用い、その受信した各対の反射信号の時間間隔Ｋ１〜Ｋ３を測定するので、時間間隔Ｋ１〜Ｋ３の違いによって、受信した反射信号が第１〜第３送信信号のいずれの反射信号であるかを判別することができる。
【０１１１】
従って、例えばある送信グループの送信信号に対して２対の反射信号しか得られない場合でも、手の位置がどこにあるかを明確に識別することができる。
【実施例４】
【０１１２】
次に、実施例４について説明するが、前記実施例３と同様な内容の説明は省略する。
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は、基本的には、前記実施例１と同様であり、反射信号の閾値に関する処理等が大きく異なるので、異なる箇所について説明する。
【０１１３】
ａ）まず、本実施例の特徴部分について説明する。
本実施例では、図１１（ａ）に示す様に、前記実施例１と同様に、第１〜第３送信信号が順次送信されるが、その送信信号の出力は同一である。また、各第１〜第３送信信号は、前記実施例３と同様に、それぞれ一対の送信信号から構成されている。尚、各一対の送信信号の時間間隔は、前記実施例３と同様に、Ｋ１〜Ｋ３に設定されている。
【０１１４】
一方、本実施例では、受信信号（反射信号）を識別するために閾値は、各送信信号毎に（従って各反射信号毎に）異なっている。
具体的には、図１１（ｂ）に示す様に、第１送信信号に対応する第１対送信信号（遠方用の信号）に対する第１対反射信号の閾値（第１閾値ＴＨ１）は、最も小さく設定されている。これは、手が遠方（前記第１領域）にある場合に、その反射信号を検出するためである。
【０１１５】
同様に、第２送信信号に対応する第２対送信信号（中間用の信号）に対する第２対反射信号の閾値（第２閾値ＴＨ２）は、中程度に設定されている（ＴＨ１＜ＴＨ２）。これは、手が中程度の距離（前記第２領域）にある場合に、その反射信号を検出するためである。
【０１１６】
同様に、第３送信信号に対応する第３対送信信号（近傍用の信号）に対する第３対反射信号の閾値（第３閾値ＴＨ３）は、大きく設定されている（ＴＨ１＜ＴＨ２＜ＴＨ３）。これは、手がドームランプ８１（図１２参照）の近傍（前記第３領域）にある場合に、その反射信号を検出するためである。
【０１１７】
従って、この第１対送信信号〜第３対送信信号の反射信号である第１対反射信号〜第３対反射信号を、第１閾値〜第３閾値により検出することにより、前記実施例１と同様に、手の位置を検出することができる。
【０１１８】
ｂ）次に、本実施例における赤外線検出器のハード構成を説明する。
図１２に示す様に、本実施例のシステムでは、赤外線検出器４３は、主として、赤外線を照射する送信部４５と、その赤外線の反射光（反射信号）を受光する受信部４７と、ドームランプ８１の点灯または、消灯の制御等を行う電子制御装置（ＣＰＵ）３９とから構成されている。
【０１１９】
前記送信部４５は、赤外光を発生する発光素子（赤外線発光ダイオード）５１と、発光素子５１に流れる電流を調節するスイッチング素子５３と、スイッチング素子５３を作動させるオペアンプ５５と、図示する様に接続された抵抗５７〜６１とを備えている。
【０１２０】
前記受信部４７は、反射光を受光する受光素子（フォトダイオード）６３と、増幅器６５と、閾値を切り換える閾値調整器６７とを備えている。この閾値調整器６７は、図示のように接続された抵抗７１〜７７とオペアンプ７９を備えている。
【０１２１】
前記ＣＰＵ３９は、送信部４５を制御するための信号を出力する出力ポートＰ０、Ｐ４と、受信部４７からの信号を入力する入力ポートＰＩＮと、閾値を変更するための出力ポートＰ１〜Ｐ３と、ドームランプ８１の点灯または、消灯の制御するための信号を出力する出力ポートＰＯＵＴとを備えている。
【０１２２】
また、ドームランプ８１は、ＣＰＵ３９の出力ポートＰＯＵＴに接続され、抵抗７１〜７５は、それぞれ出力ポ−トＰ１、Ｐ２、Ｐ３に接続されている。この抵抗７１〜７５の抵抗値Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３は、反射信号を検出するために閾値に対応して、Ｒ２１＜Ｒ２２＜Ｒ２３となる様に設定されている。
【０１２３】
従って、本実施例では、ＣＰＵ９の出力ポートＰ０、Ｐ４からの信号により、オペアンプ５５及びスイッチング素子５３が駆動されて、一定の電流値の電流が発光素子５１に流れる。これによって、発光素子５１から同じ輝度の赤外線が照射される。
【０１２４】
一方、その赤外線の反射光は受光素子６３にて受光されるが、その際には、反射波に対応した反射信号を判別するための閾値が変更される。
例えば第１対送信信号に対応した赤外光が照射される場合には、出力ポートＰ１がオンとされ、それにより小さく第１閾値ＴＨ１が設定される。従って、弱い反射波が入力した場合でも、手が遠方にある場合として入力される。
【０１２５】
また、第２対送信信号に対応した赤外光が照射される場合には、出力ポートＰ２がオンとされ、それにより中程度の第２閾値ＴＨ２が設定される。
更に、第３対送信信号に対応した赤外光が照射される場合には、出力ポートＰ３がオンとされ、それにより大きな第３閾値ＴＨ３が設定される。
【０１２６】
ｃ）次に、本実施例における制御手順を、フローチャートに基づいて詳細に説明する。
図１３のフローチャートに示す様に、ステップ５００では、Ｐ１の出力ポートをオンし、値の小さな第１閾値ＴＨ１を設定する。
【０１２７】
続くステップ５０５では、Ｐ０の出力ポートを、所定の時間間隔Ｋ１にて２回オン（即ち時間間隔Ｋ１を挟んで前後１回づつオン：以下同様）する。これによって、発光素子５１から、一対の赤外線が照射される。
【０１２８】
続くステップ５１０では、前記ステップ５００の処理により照射された一対の赤外線の一対の反射光が、受光素子６３により受光されたか否かを、前記第１閾値ＴＨ１を用いて判別する。つまり、ここでは、第１領域に手が進入したかどうかを判定する。ここで肯定判断されるとステップ５２０に進み、否定判断されるとステップ５３０に進む。また、一対の反射信号を検出した場合には、その時間間隔Ｋ１を求める。
【０１２９】
ステップ５２０では、一対の反射信号Ｓ１があったことを、メモリ（図示せず）に記憶し、ステップ５３０に進む。
ステップ５３０では、Ｐ２の出力ポートをオンし、中程度の第２閾値ＴＨ２を設定する。
【０１３０】
続くステップ５３５では、Ｐ０の出力ポートを、所定の時間間隔Ｋ２にて２回オンする。これによって、発光素子５１から前記ステップ５０５と同様な輝度の一対の赤外線が照射される。
【０１３１】
続くステップ５４０では、前記ステップ５３０の処理により照射された一対の赤外線の一対の反射光が、受光素子２７により受光されたか否かを、前記第２閾値ＴＨ２を用いて判別する。つまり、ここでは、第２領域に手が進入したかどうかを判定する。ここで肯定判断されるとステップ５５０に進み、否定判断されるとステップ５６０に進む。また、一対の反射信号を検出した場合には、その時間間隔Ｋ２を求める。
【０１３２】
ステップ５５０では、一対の反射信号Ｓ２があったことを、メモリ（図示せず）に記憶し、ステップ５６０に進む。
ステップ５６０では、Ｐ３の出力ポートをオンし、値の大きな第３閾値ＴＨ３を設定する。
【０１３３】
続くステップ５６５では、Ｐ０の出力ポートを、所定の時間間隔Ｋ３にて２回オンする。これによって、発光素子５１から前記ステップ５０５と同様な輝度の一対の赤外線が照射される。
【０１３４】
続くステップ５７０では、前記ステップ５６０の処理により照射された一対の赤外線の一対の反射光が、受光素子２７により受光されたか否かを、前記第３閾値ＴＨ３を用いて判別する。つまり、ここでは、第３領域に手が進入したかどうかを判定する。ここで肯定判断されるとステップ５８０に進み、否定判断されるとステップ５９０に進む。また、一対の反射信号を検出した場合には、その時間間隔Ｋ３を求める。
【０１３５】
ステップ５８０では、一対の反射信号Ｓ３があったことを、メモリ（図示せず）に記憶し、ステップ５９０に進む。
ステップ５９０では、メモリに記憶した反射信号の状態に応じて制御の内容を設定する。
【０１３６】
具体的には、反射信号が無い場合又は第１領域に対応する一対の反射信号Ｓ１のみが記録されている場合には、ステップ６００に進み、タイマにより所定時間待機してから、前記ステップ５００に戻る。
【０１３７】
また、メモリに、反射信号として、第１領域に対応した一対の反射信号Ｓ１及び第２領域に対応した一対の反射信号Ｓ２が記憶されている場合には、第２領域に手が進入したとみなして、制御を開始する。つまり、ドームランプ８１を点灯または、消灯する制御を行う。
【０１３８】
更に、メモリに、反射信号として、第１〜第３領域に対応する各対の反射信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が記憶されている場合には、第３領域に手が進入したとみなして、制御を中止（反応しない）する。つまり、ドームランプ８１を点灯または、消灯する制御を実施しない。
【０１３９】
ｃ）この様に、本実施例では、いずれの送信信号の出力レベルも同じであるが、各反射信号を検出するための閾値を変更している。
従って、前記実施例３と同様な効果を奏するとともに、出力レベルを抑制することができるので、消費電力を低減できるという利点がある。
【０１４０】
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。
例えば前記実施例では、赤外光によって検出対象を検出する様にしたが、赤外光に限定されるものではない。例えば超音波などの反射するものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】実施例１の赤外線検知器の使用状態を示す説明図である。
【図２】実施例１の赤外線検知器のシステム構成を示す説明図である。
【図３】実施例１の赤外線の出力レベルと検出範囲との関係を示す説明図である。
【図４】実施例１の赤外線の出力レベルと反射光の受信レベルとの関係を示す説明図である。
【図５】実施例１の演算処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】実施例１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。
【図７】実施例２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。
【図８】誤検出が発生する場合を例示する。
【図９】実施例３の送信信号と反射信号との特徴を示す説明図である。
【図１０】実施例３の演算処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】実施例４の送信信号と反射信号との特徴を示す説明図である。
【図１２】実施例４の赤外線検知器のシステム構成を示す説明図である。
【図１３】実施例４の演算処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１４２】
１、８１…ドームランプ（制御対象）
３、４３…赤外線検知器（非接触検出装置）
５、４５…送信部
７、４７…受信部
９、３９…ＣＰＵ
１１、５１…発光素子
１３、５３…スイッチング素子
１５、５５、７９…オペアンプ
１７、１９、２１、２３、２５、５７、５９、６１、７１、７３、７５、７７…抵抗
２７、６３…受光素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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非接触型検出装置において、
前記送信部から、時間をずらして出力の異なる２以上の送信信号を送信する送信制御手段と、
前記送信制御手段によって送信された前記複数の送信信号に対する反射信号のうち、少なくとも、第１送信信号に対する第１反射信号と、前記第１送信信号とは出力の異なる第２送信信号に対する第２反射信号と、に基づいて、前記検出対象の状態を検出する検出手段と、
を備えたことを特徴とする非接触型検出装置。
【請求項２】
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非接触型検出装置において、
前記送信部から、時間をずらして２以上の送信信号を送信する送信制御手段と、
前記送信制御手段によって送信された前記複数の送信信号に対する反射信号のうち、少なくとも、第１送信信号に対する第１反射信号と、前記第１送信信号とは送信タイミングが異なる第２送信信号に対する第２反射信号と、に基づいて、前記検出対象の状態を検出する検出手段と、
前記第１反射信号と第２反射信号とを検出する際には、その検出に用いる閾値を変更する閾値変更手段と、
を備えたことを特徴とする非接触型検出装置。
【請求項３】
前記第１送信信号と前記第２送信信号との出力を揃えたことを特徴とする前記請求項２に記載の非接触型検出装置。
【請求項４】
前記第１反射信号及び第２反射信号に基づいて、前記検出対象の位置を検出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。
【請求項５】
前記第１送信信号として、対となる信号の時間間隔である第１時間間隔を有する一対の第１対送信信号を送信するとともに、前記第２送信信号として、前記第１時間間隔とは異なる第２時間間隔を有する一対の第２対送信信号を送信する対信号送信手段を備え、
前記第１対送信信号の反射信号である一対の第１対反射信号と前記第２送信信号の反射信号である一対の第２対反射信号とのうち少なくとも一方を受信し、該受信した一対の反射信号の時間間隔に基づいて、該受信した一対の反射信号が前記第１対反射信号であるか第２対反射信号であるかを判定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。
【請求項６】
前記対となる送信信号の各出力を揃えたことを特徴とする前記請求項５に記載の非接触型検出装置。
【請求項７】
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非接触型検出装置において、
前記送信部から、第１の信号グループとして、時間をずらして出力の異なる第１送信信号及び第２送信信号を送信するとともに、所定間隔後に第２信号グループとして、時間をずらして出力の異なる第３送信信号及び第４送信信号を送信する送信制御手段と、
前記送信制御手段によって送信された前記第１及び第２の信号グループの送信信号に対する反射信号のうち、少なくとも、第１の信号グループにおける第１送信信号あるいは第２送信信号に対する第１反射信号あるいは第２反射信号と、前記第２の信号グループにおける第３送信信号あるいは第４送信信号に対する第３反射信号あるいは第４反射信号とに基づいて、前記検出対象の状態を検出する検出手段と、
を備えたことを特徴とする非接触型検出装置。
【請求項８】
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非接触型検出装置において、
前記送信部から、第１の信号グループとして、時間をずらして第１送信信号及び第２送信信号を送信するとともに、所定間隔後に第２信号グループとして、時間をずらして第３送信信号及び第４送信信号を送信する送信制御手段と、
前記送信制御手段によって送信された前記第１及び第２の信号グループの送信信号に対する反射信号のうち、少なくとも、第１の信号グループにおける第１送信信号あるいは第２送信信号に対する第１反射信号あるいは第２反射信号と、前記第２の信号グループにおける第３送信信号あるいは第４送信信号に対する第３反射信号あるいは第４反射信号とに基づいて、前記検出対象の状態を検出する検出手段と、
前記第１反射信号あるいは第２反射信号を検出する際と、前記第３反射信号あるいは第４反射信号を検出する際とには、その検出に用いる閾値を変更する閾値変更手段と、
を備えたことを特徴とする非接触型検出装置。
【請求項９】
前記第１送信信号あるいは第２送信信号と、前記第３送信信号あるいは第４送信信号との出力を揃えたことを特徴とする前記請求項８に記載の非接触型検出装置。
【請求項１０】
前記第１又は第２反射信号と前記第３又は第４反射信号とに基づいて、前記検出対象の位置の変化を検出することを特徴とする前記請求項７〜９のいずれかに記載の非接触型検出装置。
【請求項１１】
前記第１又は第２反射信号と前記第３又は第４反射信号とに基づいて、前記検出対象の移動速度を検出することを特徴とする前記請求項７〜９のいずれかに記載の非接触型検出装置。
【請求項１２】
前記各信号グループにおける各送信信号の出力のパターンが同一であることを特徴とする前記請求項７〜１１のいずれかに記載の非接触型検出装置。
【請求項１３】
前記第１送信信号〜第４送信信号として、それぞれ一対の第１対送信信号〜第４対送信信号を送信する対信号送信手段を備え、
前記第１対送信信号あるいは第２対送信信号の反射信号である一対の第１対反射信号あるいは一対の第２対反射信号と、前記第３対送信信号あるいは第４対送信信号の反射信号である一対の第３対反射信号あるいは一対の第４対反射信号とを受信し、該受信した一対の反射信号の時間間隔に基づいて、該受信した一対の反射信号が前記第１対反射信号あるいは第２対反射信号であるか、又は第３対反射信号あるいは第４対反射信号であるかを判定することを特徴とする前記請求項７〜１２のいずれかに記載の非接触型検出装置。
【請求項１４】
前記対の送信信号の各出力を揃えたことを特徴とする前記請求項１３に記載の非接触型検出装置。
【請求項１５】
前記時間をずらして出力の異なる２以上の送信信号を送信する場合には、出力の高いものから順次送信することを特徴とする前記請求項１、４〜７、１０〜１２のいずれかに記載の非接触型検出装置。
【請求項１６】
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１〜１５のいずれかに記載の非接触型検出装置。
【請求項１７】
前記請求項１〜１６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。
【請求項１８】
前記非接触型検出装置により検出した前記検出対象の位置の情報に基づいて、前記制御対象の制御を行うことを特徴とする前記請求項１７に記載の制御装置。
【請求項１９】
前記非接触型検出装置により検出した前記検出対象の移動速度の情報に基づいて、前記
制御対象の制御を行うことを特徴とする前記請求項１７又は１８に記載の制御装置。
【請求項２０】
前記制御対象に対して行う制御は、制御開始、制御変更、制御中止のいずれかであることを特徴とする前記請求項１７〜１９のいずれかに記載の制御装置。
【請求項１】
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非接触型検出装置において、
前記送信部から、時間をずらして出力の異なる２以上の送信信号を送信する送信制御手段と、
前記送信制御手段によって送信された前記複数の送信信号に対する反射信号のうち、少なくとも、第１送信信号に対する第１反射信号と、前記第１送信信号とは出力の異なる第２送信信号に対する第２反射信号と、に基づいて、前記検出対象の状態を検出する検出手段と、
を備えたことを特徴とする非接触型検出装置。
【請求項２】
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非接触型検出装置において、
前記送信部から、時間をずらして２以上の送信信号を送信する送信制御手段と、
前記送信制御手段によって送信された前記複数の送信信号に対する反射信号のうち、少なくとも、第１送信信号に対する第１反射信号と、前記第１送信信号とは送信タイミングが異なる第２送信信号に対する第２反射信号と、に基づいて、前記検出対象の状態を検出する検出手段と、
前記第１反射信号と第２反射信号とを検出する際には、その検出に用いる閾値を変更する閾値変更手段と、
を備えたことを特徴とする非接触型検出装置。
【請求項３】
前記第１送信信号と前記第２送信信号との出力を揃えたことを特徴とする前記請求項２に記載の非接触型検出装置。
【請求項４】
前記第１反射信号及び第２反射信号に基づいて、前記検出対象の位置を検出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。
【請求項５】
前記第１送信信号として、対となる信号の時間間隔である第１時間間隔を有する一対の第１対送信信号を送信するとともに、前記第２送信信号として、前記第１時間間隔とは異なる第２時間間隔を有する一対の第２対送信信号を送信する対信号送信手段を備え、
前記第１対送信信号の反射信号である一対の第１対反射信号と前記第２送信信号の反射信号である一対の第２対反射信号とのうち少なくとも一方を受信し、該受信した一対の反射信号の時間間隔に基づいて、該受信した一対の反射信号が前記第１対反射信号であるか第２対反射信号であるかを判定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。
【請求項６】
前記対となる送信信号の各出力を揃えたことを特徴とする前記請求項５に記載の非接触型検出装置。
【請求項７】
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非接触型検出装置において、
前記送信部から、第１の信号グループとして、時間をずらして出力の異なる第１送信信号及び第２送信信号を送信するとともに、所定間隔後に第２信号グループとして、時間をずらして出力の異なる第３送信信号及び第４送信信号を送信する送信制御手段と、
前記送信制御手段によって送信された前記第１及び第２の信号グループの送信信号に対する反射信号のうち、少なくとも、第１の信号グループにおける第１送信信号あるいは第２送信信号に対する第１反射信号あるいは第２反射信号と、前記第２の信号グループにおける第３送信信号あるいは第４送信信号に対する第３反射信号あるいは第４反射信号とに基づいて、前記検出対象の状態を検出する検出手段と、
を備えたことを特徴とする非接触型検出装置。
【請求項８】
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非接触型検出装置において、
前記送信部から、第１の信号グループとして、時間をずらして第１送信信号及び第２送信信号を送信するとともに、所定間隔後に第２信号グループとして、時間をずらして第３送信信号及び第４送信信号を送信する送信制御手段と、
前記送信制御手段によって送信された前記第１及び第２の信号グループの送信信号に対する反射信号のうち、少なくとも、第１の信号グループにおける第１送信信号あるいは第２送信信号に対する第１反射信号あるいは第２反射信号と、前記第２の信号グループにおける第３送信信号あるいは第４送信信号に対する第３反射信号あるいは第４反射信号とに基づいて、前記検出対象の状態を検出する検出手段と、
前記第１反射信号あるいは第２反射信号を検出する際と、前記第３反射信号あるいは第４反射信号を検出する際とには、その検出に用いる閾値を変更する閾値変更手段と、
を備えたことを特徴とする非接触型検出装置。
【請求項９】
前記第１送信信号あるいは第２送信信号と、前記第３送信信号あるいは第４送信信号との出力を揃えたことを特徴とする前記請求項８に記載の非接触型検出装置。
【請求項１０】
前記第１又は第２反射信号と前記第３又は第４反射信号とに基づいて、前記検出対象の位置の変化を検出することを特徴とする前記請求項７〜９のいずれかに記載の非接触型検出装置。
【請求項１１】
前記第１又は第２反射信号と前記第３又は第４反射信号とに基づいて、前記検出対象の移動速度を検出することを特徴とする前記請求項７〜９のいずれかに記載の非接触型検出装置。
【請求項１２】
前記各信号グループにおける各送信信号の出力のパターンが同一であることを特徴とする前記請求項７〜１１のいずれかに記載の非接触型検出装置。
【請求項１３】
前記第１送信信号〜第４送信信号として、それぞれ一対の第１対送信信号〜第４対送信信号を送信する対信号送信手段を備え、
前記第１対送信信号あるいは第２対送信信号の反射信号である一対の第１対反射信号あるいは一対の第２対反射信号と、前記第３対送信信号あるいは第４対送信信号の反射信号である一対の第３対反射信号あるいは一対の第４対反射信号とを受信し、該受信した一対の反射信号の時間間隔に基づいて、該受信した一対の反射信号が前記第１対反射信号あるいは第２対反射信号であるか、又は第３対反射信号あるいは第４対反射信号であるかを判定することを特徴とする前記請求項７〜１２のいずれかに記載の非接触型検出装置。
【請求項１４】
前記対の送信信号の各出力を揃えたことを特徴とする前記請求項１３に記載の非接触型検出装置。
【請求項１５】
前記時間をずらして出力の異なる２以上の送信信号を送信する場合には、出力の高いものから順次送信することを特徴とする前記請求項１、４〜７、１０〜１２のいずれかに記載の非接触型検出装置。
【請求項１６】
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１〜１５のいずれかに記載の非接触型検出装置。
【請求項１７】
前記請求項１〜１６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。
【請求項１８】
前記非接触型検出装置により検出した前記検出対象の位置の情報に基づいて、前記制御対象の制御を行うことを特徴とする前記請求項１７に記載の制御装置。
【請求項１９】
前記非接触型検出装置により検出した前記検出対象の移動速度の情報に基づいて、前記
制御対象の制御を行うことを特徴とする前記請求項１７又は１８に記載の制御装置。
【請求項２０】
前記制御対象に対して行う制御は、制御開始、制御変更、制御中止のいずれかであることを特徴とする前記請求項１７〜１９のいずれかに記載の制御装置。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−７１６２０（Ｐ２００６−７１６２０Ａ）
【公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２７０３８（Ｐ２００５−２７０３８）
【出願日】平成１７年２月２日（２００５．２．２）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月２日（２００５．２．２）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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