(57)【要約】  本開示の音響再生装置は、検知区域における物体を検知する検知装置と、音声を出力することができる超指向性スピーカと、を有する。超指向性スピーカは、検知区域に対して指向性が設定されている。検知装置が検知区域内で物体を検知すると、超指向性スピーカは検知区域に向けて音声を出力する。
2018016432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検知区域における物体を検知する検知装置と、
音声を出力することができる超指向性スピーカと、
を備え、
前記超指向性スピーカは、前記検知区域に対して指向性が設定され、
前記検知装置が前記検知区域内で前記物体を検知すると、前記超指向性スピーカは前記検知区域に向けて前記音声を出力する、音響再生装置。
【請求項２】
前記超指向性スピーカは、超音波方式である、
請求項１に記載の音響再生装置。
【請求項３】
前記超指向性スピーカの前記検知区域に対する指向性の放射角度は、任意に設定可能である、
請求項１に記載の音響再生装置。
【請求項４】
前記超指向性スピーカの前記検知区域に対する指向性の放射角度は、前記検知装置が検知した物体に応じて任意に設定可能である、
請求項３に記載の音響再生装置。
【請求項５】
前記超指向性スピーカから出力される前記音声の音軸の向きを変更することができる駆動部を更に備え、
前記検知装置が検知した前記物体の位置情報に基づいて、前記駆動部は、前記超指向性スピーカから出力される前記音声の前記音軸を前記対象物に向くよう前記超指向性スピーカを制御する
請求項１に記載の音響再生装置。
【請求項６】
前記超指向性スピーカの放射角度が０度〜±３０度に設定されている、
請求項１に記載の音響再生装置。
【請求項７】
前記検知区域における前記検知装置の検知エリアの面積をＬ１、
前記検知区域における前記超指向性スピーカから音声が到達するエリアの面積をＬ２、
とし、
Ｌ１≧Ｌ２となるように前記検知装置および前記超指向性スピーカが設定されている、
請求項１に記載の音響再生装置。
【請求項８】
前記超指向性スピーカは、超音波アクチュエータを有し、
前記超音波アクチュエータは圧電素子を有する、
請求項１に記載の音響再生装置。
【請求項９】
前記超指向性スピーカが、前記検知装置として機能する、
請求項１に記載の音響再生装置。
【請求項１０】
筐体を更に備え、
前記検知装置および前記超指向性スピーカは前記筐体内に配置されている、
請求項１に記載の音響再生装置。
【請求項１１】
前記筐体は第１の筐体及び第２の筐体を有し、
前記検知装置は、前記第１の筐体内に配置され、
前記超指向性スピーカは、前記第２の筐体内に配置されている、
請求項１０に記載の音響再生装置。
【請求項１２】
検知区域における物体を検知する検知部と、
音声を出力することができる超指向性スピーカを有する音声出力部と、
前記検知部および前記音声出力部を制御する制御部と、
を備え、
前記超指向性スピーカは、前記検知区域に対して指向性が設定され、
前記検知部が前記物体を検知すると、前記検知部から前記制御部に信号が入力され、
前記制御部は、前記信号に応じて音を出力するように前記超指向性スピーカを制御する、音響再生システム。
【請求項１３】
前記検知部と、前記音声出力部と、前記制御部とは、それぞれ別体で構成され、
前記検知部と、前記音声出力部と、前記制御部との間を、有線または無線で通信可能である、
請求項１２に記載の音響再生システム。
【請求項１４】
前記検知部および前記制御部が取り付けられる第１の部材を更に備え、
前記第１の部材が第１の通信部を有し、
前記音声出力部が第２の通信部を有し、
前記第１の通信部と前記第２の通信部との間を無線または有線で通信する、
請求項１２に記載の音響再生システム。
【請求項１５】
前記検知部および前記音声出力部を取り付けた第２の部材を更に備え、
前記第２の部材が第３の通信部を有し、
前記音声出力部が第４の通信部を有し、
前記第３の通信部と前記第４の通信部との間を無線または有線で通信する、
請求項１２に記載の音響再生システム。
【請求項１６】
前記検知部と、前記音声出力部と、前記制御部と、を取り付けた第３の部材を更に備えた、
請求項１２に記載の音響再生システム。
【請求項１７】
前記検知部が複数の検知装置を有し、
前記複数の検知装置のそれぞれが通信部を有する、
請求項１２に記載の音響再生システム。
【請求項１８】
前記音声出力部が複数の超指向性スピーカを有し、
前記複数の超指向性スピーカのそれぞれが通信部を有する、
請求項１２に記載の音響再生システム。
【請求項１９】
前記検知部は、前記検知部を変位させる駆動部を有し、
前記検知部は、カメラまたはセンサを有し、
前記制御部は前記検知部および前記駆動部を制御する、
請求項１２に記載の音響再生システム。
【請求項２０】
前記超指向性スピーカを変位させる駆動部を更に備え、
前記制御部は前記超指向性スピーカおよび前記駆動部を制御する、
請求項１２に記載の音響再生システム。
【請求項２１】
検知区域における物体を検知する検知部と、
音声を出力することができる超指向性スピーカと、
前記検知部および前記超指向性スピーカを制御する制御部と、
を備え、
前記検知部で検出された信号に基づき前記制御部が前記検知区域における状況を判断し、
特定の状況において、前記制御部は前記超指向性スピーカに第１の信号を出力し、
前記超指向性スピーカは、前記第１の信号に応じた音声を出力する、音響再生システム。
【請求項２２】
前記検知部が取得した情報に基づいて、前記検知区域で検知された物体の属性を判定し、
前記超指向性スピーカは、前記検知部で検知された前記属性に応じた音声を出力する、
請求項２１に記載の音響再生システム。
【請求項２３】
前記物体の感情を推定する感情推定部を更に備え、
前記感情推定部は、前記検知部が取得した情報に基づいて、前記検知区域で検知された物体の感情を推定し、
前記超指向性スピーカは、前記感情推定部で推定された前記感情に応じた音声を出力する、
請求項２１に記載の音響再生システム。
【請求項２４】
前記検知部が取得した情報に基づいて覚醒の度合いである覚醒感を算出する覚醒成分算出部と、
前記検知部が取得した情報に基づいて人の快適さの度合いである快適感を算出する快適成分算出部と、
を更に備え、
前記感情推定部は、前記覚醒感および前記快適感から前記物体の感情を推定し、
前記超指向性スピーカは、前記感情推定部で推定された前記感情に応じた音声を出力する、
請求項２３に記載の音響再生システム。
【請求項２５】
前記超指向性スピーカが、前記検知装置の機能を有し、
前記超指向性スピーカがスピーカとして機能する時に可聴波を搬送する超音波の周波数と、前記超指向性スピーカが前記検知装置として機能する時に前記物体を検知する超音波の周波数と、が異なる、
請求項１〜１１のいずれかに記載の音響再生装置。
【請求項２６】
前記超指向性スピーカが、前記検知部の機能を有し、
前記超指向性スピーカがスピーカとして機能する時に可聴波を搬送する超音波の周波数と、前記超指向性スピーカが前記検知部として機能する時に前記物体を検知する超音波の周波数と、が異なる、
請求項１２〜２１のいずれかに記載の音響再生システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は音響再生装置および音響再生システムに関する。特に、センサなどの検知装置により検知された情報に基づき特定の方向に音声を出力できる音響再生装置および音響再生システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、家屋や商店といった建物に赤外線センサなどの検知装置を配置し、検知装置が監視サーバを配置した監視区域内への侵入者を検知したときには侵入者に対して威嚇を行う装置が記載されている。特許文献１は、威嚇機器として、警報ランプ、音声警報スピーカ、およびスプレー噴射機を開示する。【０００３】
この音声警報スピーカにより、このセキュリティ装置は、監視エリア内の侵入者に対し、警報を伝えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２５８９３７号公報
【発明の概要】
【０００５】
本開示の音響再生装置の一態様は、検知区域における物体を検知する検知装置と、音声を出力することができる超指向性スピーカと、を有し、前記超指向性スピーカは、前記検知区域に対して指向性が設定され、前記検知装置が前記検知区域内で前記物体を検知すると、前記超指向性スピーカは前記検知区域に向けて前記音声を出力する。
【０００６】
本開示の音響再生システムの一態様は、検知区域における物体を検知する検知部と、音声を出力することができる超指向性スピーカを有する音声出力部と、前記検知部および前記音声出力部を制御する制御部と、を有し、前記超指向性スピーカは、前記検知区域に対して指向性が設定され、前記検知部が前記物体を検知すると、前記検知部から前記制御部に信号が入力され、前記制御部は、前記信号に応じて音を出力するように前記超指向性スピーカを制御する。
【０００７】
本開示の音響再生システムの別の一態様は、検知区域における物体を検知する検知部と、音声を出力することができる超指向性スピーカと、前記検知部および前記超指向性スピーカを制御する制御部と、を有し、前記検知部で検出された信号に基づき前記制御部が前記検知区域における状況を判断し、特定の状況において、前記制御部は前記超指向性スピーカに第１の信号を出力し、前記第１の信号に応じて、前記超指向性スピーカは音を出力する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１におけるセキュリティ装置を監視区域に取り付けた状態を示す斜視図
【図２】実施の形態２におけるセキュリティシステムを示す概略図
【図３】実施の形態１における超指向性スピーカに用いられる超音波アクチュエータの一例を示す斜視図
【図４】実施の形態１における超指向性スピーカの一例を示す斜視図
【図５】実施の形態１における超指向性スピーカの他の例を示す平面図
【図６Ａ】超指向性スピーカの指向特性図
【図６Ｂ】通常のスピーカの指向特性図
【図７】実施の形態２におけるセキュリティシステムの構成を示すブロック図
【図８】実施の形態２におけるセキュリティシステムを説明するフローチャート
【図９Ａ】実施の形態２におけるセキュリティシステムの通常音声モードの指向性を示す概念図
【図９Ｂ】実施の形態２におけるセキュリティシステムの追いかけ音声モードの指向性を示す概念図
【図１０】実施の形態２におけるセキュリティシステムの超音波距離計の構成を示す概念図
【図１１】実施の形態２におけるセキュリティシステムの超音波距離計の動作を示す概念図
【図１２】本開示セキュリティシステムの第１の変形例を示すブロック図
【図１３】本開示のセキュリティシステムの第２の変形例を示すブロック図
【図１４】本開示のセキュリティシステムの第３の変形例を示すブロック図
【図１５】本開示のセキュリティシステムの第４の変形例を示すブロック図
【図１６】本開示のセキュリティシステムの第５の変形例を示すブロック図
【図１７】本開示のセキュリティシステムの構成を示す図
【図１８】本開示のセキュリティシステムの構成を示す図
【図１９】本開示のセキュリティシステムの構成を示す図
【図２０】本開示のセキュリティシステムの構成を示す図
【図２１】人の感情を円環状に配置させた図
【図２２】実施の形態３におけるセキュリティシステムを示す概略図
【図２３】実施の形態３におけるセキュリティシステムを説明するフローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開示にかかる音響再生装置および音響再生システムについて説明する。本実施の形態では、音響再生装置としてセキュリティ装置１を用いて説明する。また、音響再生システムとしてセキュリティシステム１００を用いて説明する。
【００１０】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１にかかるセキュリティ装置１の概要について、図１および図２を用いて説明する。図１は、実施の形態１におけるセキュリティ装置１００を監視区域２に取り付けた状態を示す斜視図である。図２は、実施の形態１におけるセキュリティシステム１００の概要を示す概略構成図である。
【００１１】
なお、本実施の形態では、セキュリティ装置１と制御ユニット７をまとめてセキュリティシステムと称する。
【００１２】
図１に示すとおり、セキュリティ装置１は、例えば、外部からの被害を受け易い家屋の外部に設けられたベランダやウッドデッキなどの監視区域２が監視できるように設置される。ベランダやウッドデッキなどは、侵入者（または侵入物）による防犯上の被害または、カラスやスズメなどによる鳥獣被害を受けやすい。図２に示すとおり、セキュリティ装置１は、赤外線センサなどの検知装置３と、指向性を有する音声出力機器４と、監視カメラ５とを有する。セキュリティ装置１は、例えば、検知装置３で捉えた対象物に反応して光を放つ警報ランプ、または、監視区域２内の対象物の音を集音するマイクＺ、または、他の防犯装置を、更に有しても良い。本実施の形態では、セキュリティ装置１が監視カメラ５およびマイクＺを有する例を用いて説明する。セキュリティ装置１が監視カメラ５またはマイクＺを有することで、検知精度や防犯性等を更に高めることができる。なお、監視カメラ５やマイクＺを必ず設ける必要はなく、セキュリティ装置１が監視カメラ５およびマイクＺを有してなくても良い。
【００１３】
セキュリティ装置１は、屋内６に設置される制御ユニット７に接続される。制御ユニット７には、検知装置３、監視カメラ５および音声出力機器４を制御する制御部８を有する。制御部８は、検知装置３からの所定の信号に基づいて、音声出力機器４より監視区域２に対して指向性のある音を出力させることができる。なお、本実施の形態では検知区域として監視区域２を用いて説明する。音声出力機器４としては、指向性のあるスピーカ（特に、超指向性スピーカ）を用いることが好ましい。さらに指向性のあるスピーカとしては、超音波帯域の信号を搬送波として可聴帯域の信号を変調して放射し、特定の空間範囲で可聴帯域の音波が再生可能な超音波式の超指向性スピーカ（またはパラメトリックスピーカと呼ばれる）を用いることができる。超音波式の超指向性スピーカとは、可聴音の音圧が、スピーカ部の設置位置から音軸方向に所定の距離でピークを有する特性を持ち、かつ超音波を搬送波として用いるものである。音声出力機器４として、超指向性スピーカを用いることにより、搬送波である超音波の伝播特性により、高い指向性を持って警告音を主に監視区域２内に伝播することができる。よって、監視区域２内という特定のエリアに侵入してきた物体に対して選択的に警告音を伝播させることができる。なお、本開示では、物体を『侵入者』、『侵入物』、『侵入対象』、『対象物』、『検知対象』、『不審者』など、様々な表現を用いて説明している。
【００１４】
また、音声出力機器４として超指向性スピーカを用いることによって、監視区域２内では監視区域２の外側よりも大きな音声を放出できる。音声出力機器４として超指向性スピーカを用いることで、監視区域２外ではほとんど音声は聞こえない。超指向性スピーカの設定によっては、遥かに小さな音量の音声だけが聞こえる場合がある。なお、本実施の形態では、図１に点線で示す空間が、監視区域２である。
【００１５】
超音波式の超指向性スピーカから生成される超音波の搬送波は、圧電体からなる超音波振動子に特定の周波数の交流を流すことにより発生させることができる。なお、実施の形態１では、音声出力機器４として用いられる具体例として、超音波式の超指向性スピーカを例に挙げたが、指向性をもったスピーカであれば超音波を用いない他の方式のものを用いてもよく、例えば指向性を有する平板式のスピーカなどを用いることができる。
【００１６】
音声出力機器４として、超音波式の超指向性スピーカを用いる場合について、図３、図４、および図５を用いて以下、詳細に説明する。図３は、実施の形態１における超指向性スピーカに用いる超音波アクチュエータ３０１の一例を示す斜視図である。図４は、実施の形態1において超音波アクチュエータ３０１をアレイ状に面配置して構成した超指向性スピーカの一例を示している。なお、図４では、アクチュエータ・アレイ４０１の構成を分かり易くするために、カバー４０３の一部を破断している。図５は、実施の形態１において超音波アクチュエータをアレイ状に横長配置して構成した超指向性スピーカ４０４の例を示している。
【００１７】
図３において、超音波アクチュエータ３０１は、基台３０２上に設けた給電用の支持柱３０３を複数有する。支持柱３０３は、裏面に圧電素子３０４が配置された振動板３０５を支持する。さらに支持柱３０３は、圧電素子３０４に電力を供給する。振動板３０５上に、コーン３０６が配置される。パワーアンプ（図示せず）から送られる信号により超音波アクチュエータ３０１内に設けられた圧電素子３０４が振動することで、空気等の媒体にその信号に応じた音波を放射する。放射される音波は搬送波信号の周波数を有し、可聴帯域の最高周波数より高い周波数を有する超音波である。可聴帯域は概ね２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚである。搬送信号の周波数は２０ｋＨｚより高い超音波帯域の周波数を有する超音波である。
【００１８】
図４においては、アクチュエータ・アレイ４０１は、基板４０２上に複数の超音波アクチュエータ３０１が並列に配置されているアレイ構造を有している。アクチュエータ・アレイ４０１は、カバー４０３により覆われている。圧電素子３０４やコーン３０６などの微細な部分を外部の力から保護することができる。なお、図４に示す実施の形態では、超音波アクチュエータ３０１が平面状に複数配置されているが、この配置方法に限定されない。アクチュエータ・アレイ４０１については、超音波アクチュエータ３０１が円形、楕円、多角形状など、任意の形状に配置されてもよい。
【００１９】
＜横長型の超指向性スピーカ４０４について＞
ここで、図５を用いて横長型の超指向性スピーカ４０４について説明する。
【００２０】
図５に示すように、横長型の超指向性スピーカ４０４では、超音波アクチュエータ３０１を直線状に複数配置されている。図５に示すような横長型の超指向性スピーカ４０４では、指向性は横方向（図５に矢印５０１で示す）に狭く、縦方向（図５では矢印５０２の方向）に拡がる。超指向性スピーカ４０４が示す指向性の概念を領域Ｍ１として図５に示す。
【００２１】
一方、図示しないが、超音波アクチュエータ３０１が円形に並べられた場合、指向性も円形に尖鋭するように拡がる。超音波アクチュエータ３０１が円形に並べられた場合、超音波アクチュエータ３０１が示す指向性の領域の概念を領域Ｍ２として図５に示す。
【００２２】
図１に示すように、上方から床面に向けて、監視区域２内に、セキュリティ装置１から音声が放出される場合について説明する。このような実施の形態では、図５を用いて説明した横長型の超指向性スピーカ４０４を音声出力機器４として用いることが好ましい。図３に示すような横長形状に超音波アクチュエータ３０１を並べた超指向性スピーカ４０４を用いることによって、縦方向（矢印５０２）に拡がった音声を出力することができる。横長型の超指向性スピーカ４０４は、侵入してきた物体に対して、的を絞って的確にとらえることができる。よって、円形形状に超音波アクチュエータ３０１を並べた超指向性スピーカより横長型の超指向性スピーカ４０４の方が好ましい。なお、周りの環境や設置条件によっては、円形形状に超音波アクチュエータ３０１を並べた超指向性スピーカ４０４を用いる方が好ましい場合がある。
【００２３】
＜超指向性スピーカ４０４の指向性について＞
ここで、超指向性スピーカ４０４の指向性について説明する。超音波アクチュエータ３０１を用いた超音波式の超指向性スピーカ４０４が可聴音成分を超音波に重畳して放射すると、空気の弾性特性の非線形性の影響を受ける。よって、超音波に重畳されて放射される可聴音成分が空気中を進むにつれて、搬送波である超音波の波形が歪むとともに、周波数の高い超音波成分から減衰する。このため、超音波が空気中を進むにつれて、超音波に重畳されている可聴音成分が再生されてくる。一般に音波の周波数が高いほど音軸から拡がることなく伝播するので、放射角は小さくなり指向性は高くなる。可聴音よりも周波数の高い超音波を搬送波として用いることで伝播に指向性を与え、空気の非線形特性の影響を受けて超音波の伝播の過程で可聴音成分が再生されることにより、所定の放射角の範囲に選択的に音声を伝播させることができる。ここで、超指向性スピーカにおける可聴音の音圧がピークを持つ前記所定の距離のことを、以下、『音圧ピーク距離』と呼ぶ。なお、『音圧ピーク距離』は、誤差を含んでいる。
【００２４】
図６Ａは、本実施の形態で用いる超音波式の超指向性スピーカの可聴音（５００Ｈｚ、１ｋＨｚ、２ｋＨｚ）の指向特性を示す図である。図６Ｂは、通常のスピーカの可聴音（５００Ｈｚ、１ｋＨｚ、２ｋＨｚ）の指向特性を示す図ある。図６Ａおよび図６Ｂの横軸は指向性スピーカの音軸からの放射角（度）であり、縦軸は可聴音の音圧（ｄＢ）を表している。図６Ａに示すように、５００Ｈｚ（実線）、１ｋＨｚ（破線）、および２ｋＨｚ（一点鎖線）のどの可聴音の周波数においても、指向性スピーカの音圧は、音波を放射する音軸（放射角＝０度）上がピークとなり、放射角度が音軸上から±１０度辺りではそれぞれの周波数の音圧は約２０ｄＢも低くなる。音軸からの放射角が±３０度の位置では２５ｄＢ以上小さくなる。音軸からの放射角が更に拡がると音圧は低レベルで推移し、±５０度の位置では４５度付近よりも若干大きな音圧となるものの、音軸付近の音圧と比べて十分小さい。したがって、超指向性スピーカの指向性を示す放射角は、０度〜±５０度の範囲で設定することが効果的であり、より好ましくは、０度〜±３０度の範囲で設定することが効果的であり、さらにより好ましくは、０度〜±１０度の範囲で設定することが効果的である。
【００２５】
これに対し、図６Ｂに示すように、通常のスピーカの音圧は、音軸からの放射角が５０度程度まで大きく変化せず、５０度以上で緩やかに低下する特性となる。
【００２６】
このように、超指向性スピーカは、通常のスピーカに比べて高い指向性を有する。例えば、超指向性スピーカから超指向性スピーカの可聴音を聞く聴取者までの音声ピーク距離が１ｍであるとすると、超指向性スピーカから放射される超音波の音軸の角度が１０度ずれると、その聴取者の位置では約０．１７ｍのずれとなる。
【００２７】
監視区域２内における検知装置３（本実施の形態では超指向性スピーカ４０４）の検知するエリアをエリアＬ１、音声出力機器４として用いた超指向性スピーカ４０４から放出される音声が到達するエリアをエリアＬ２と定義する。監視区域２（検知区域）におけるエリアＬ１とエリアＬ２の面積比が、Ｌ１≧Ｌ２となるように、超指向性スピーカ４０４が設定されている。本実施の形態では、超指向性スピーカ４０４が検知装置３と音声出力聞き４としての機能を兼ね備えている。よって、超指向性スピーカ４０４の取り付け位置を設定し、指向角度を制御することにより、検知装置３の検知エリアに侵入してきた対象に対して、指向性のある音声を出力することができる。
【００２８】
つまり、従来の検知装置（例えば、特許文献１）では、検知装置が検知した情報に基づき通常のスピーカ等の音声出力部によって侵入者に対して所定の警報を出すに留まり、スピーカの音の搬送路については考慮されていない。したがって、セキュリティ装置が設置された監視エリアの近隣の住民に対する音漏れや騒音について適切に制御できない場合がある。
【００２９】
一方、本開示の音響再生装置（セキュリティ装置１）では、監視区域２（検知区域）の近隣の住民に対する音漏れや騒音について適切に制御し音声を所定のターゲットに絞って出力することができる。
【００３０】
（実施の形態２）
次に、本開示の音響再生システムについて、セキュリティシステム１００を用いて以下説明する。
【００３１】
＜セキュリティシステム１００の構成＞
図２において、音声出力機器４として超指向性スピーカ４０４を用いた場合、音声出力機器４は、モータを内蔵した駆動部４ａと機械的に接続される。さらに音声出力機器４は、駆動部４ａを介して筐体（図示せず）に取り付けられている。駆動部４ａは、制御部８と電気的に接続されモータによる回転動作が可能となる。音声出力機器４は、制御部８からの制御信号に応じて、駆動部４ａを固定点として上下方向、および左右方向に動かすことができる。したがって、超指向性スピーカ４０４（音声出力機器４）が放射する音波の方向、すなわち、音軸の方向を、駆動部４ａの駆動可能範囲において任意に変えることができ、特定の対象物（検知した物体）に音声を放出させることができる。音声には、メッセージ音、警告音、音楽など様々な種類の音が含まれる。
【００３２】
また、本実施の形態の駆動部４ａは、モータにより回転運動もしくは、回動運動をすることが可能である。音声出力機器４が、リニアモータ等の直線運動や、ソレノイドなどの往復運動を行わせることができる駆動部材（図示せず）を内蔵していても良い。
【００３３】
なお、以下の本実施の形態の説明では、超指向性スピーカ４０４と駆動部４ａを合わせて音声出力機器４として説明する。また、以下の説明で、『超指向性スピーカの方向』と『音軸の方向』は同じことを意味する。
【００３４】
図２において、制御ユニット７としては、好ましくは、コンピュータ等の情報処理装置あるいは、端末装置が用いることができる。たとえば、制御ユニット７として、ラップトップパソコン、ノートブック型のパソコンあるいは、スマートフォンなどの通信端末装置が用いられる。後述するとおり、制御ユニット７には予め、ＲＯＭまたはＲＯＭなどのメモリが設けられている。ＲＯＭは、制御ユニット７の基本的な動作を司るＯＳなどが記録されている。ＲＡＭには、セキュリティ装置１として動作させるためのアプリケーションソフト等が一時的に格納されている。アプリケーションソフトを制御ユニット７に導入する場合には、図示していない、光媒体、メモリカード等を装着してアプリケーションソフトをインストールしたり、あるいは、後述するインターネットなどの通信網に接続して、他のサーバなどからソフトをインストールしたりする方法がある。制御ユニット７は、検知装置３からの情報を受け取る情報受け取り部と、侵入する物体（侵入者または侵入物）を検出したことを記憶する記憶する記憶部（上記ＲＡＭと兼用可能）と、登録されている監視モードの種類に応じて音声出力機器４から出力する音声の種類を選択する選択部と、を有する。監視モードの種類の例としては、監視区域内の侵入者を監視するために通常行われる通常監視モード、鳥獣など人以外の動物などに対する監視を行う鳥獣監視モード、セキュリティシステムの点検を行うためのテストモードなど様々なモードが考えられる。
【００３５】
＜セキュリティシステム１００の動作＞
セキュリティシステム１００の動作の一例について図２を用いて説明する。なお、本実施の形態では、『検知区域』を『監視区域２』として説明する。検知装置３内に設けられた、赤外線センサ３ａまたは、超音波センサなどによって、監視区域２内の状態を常時監視している。監視状態の時、検知装置３は検知信号を制御ユニット７に間歇的にあるいは連続的に送信する。本実施の形態では、検知装置３に赤外線センサ３ａが設けられている場合を例に説明する。監視状態の時、監視区域２内に検知対象が進入すると、赤外線センサ３ａは、人の体温を感知する。すると、赤外線センサ３ａから送出される電気信号の波形が、人がいないときの通常信号の波形と異なる。制御ユニット７は、赤外線センサ３ａから送出される電気信号の波形の異常を検出することで、監視区域２内に異常が生じたと認識する。
【００３６】
また、赤外線センサ３ａの代わりに、超音波センサ（図示せず）を検知装置３に設けた場合、超音波センサは他の装置などからの超音波の反射波を捕らえて、その反射波を電気信号に変換する。監視区域２内に不審体（または不審物）が進入すると、検知対象の進入により、超音波の反射波が乱れ、超音波センサが送出する信号の波形が、検知対象の侵入する前とは異なってくる。制御ユニット７は、この超音波センサから送出される電気信号の波形の異常を検出することで、監視区域２内に異常が生じたと認識する。
【００３７】
なお、本実施の形態では、検知装置３に用いられるセンサに、赤外線センサ３ａを用いたが、上述の通り、超音波センサを用いてもよい。
【００３８】
さらに、検知精度を向上させるために、たとえば赤外線センサ３ａと超音波センサを同時に搭載してもよい。すなわち、異なるセンサを複数種類、検知装置３に搭載することで、検知精度を向上させることができる。
【００３９】
制御ユニット７は検知装置３からの検知信号に基づいて、通常と異なる状態であると判断した場合、音声出力機器４に音を放出させる旨の放出信号を送信し、音声出力機器４は、その放出信号に基づいて、超指向性スピーカ４０４などの音声出力部により、監視区域２内に向けて音を放出する。
【００４０】
検知装置３から出力される検知信号により、制御ユニット７が正常状態に戻ったと判断した場合、制御ユニット７は音声出力機器４に対して、停止信号を送出する。そして、音声出力機器４は、停止信号を受信すると、超指向性スピーカ４０４からの音の送出を停止させる。
【００４１】
別の実施の形態としては、制御ユニット７が音声出力機器４に放出信号を送出した後に、制御ユニット７に設けられた表示装置（図示せず）または制御ユニット７に接続された表示装置（図示せず）に、制御ユニット７が監視区域２内の異常を示す表示を表示させる。さらに表示装置に表示を行わせるとともに、警報音を出力するブザー（図示せず）などを設け、屋内６の使用者に知らせることもできる。
【００４２】
使用者は、表示装置の表示やあるいは警告音によって、監視区域２内の状況などを確認し、音声出力機器４からの音の放出をストップさせてよい状況だと判断したら、制御ユニット７に直接設けられたスイッチ（図示せず）などを使用者が操作する。スイッチなどの操作を検知した制御ユニット７は、音声出力機器４に対して、停止信号を送出する。音声出力機器４は、前述の停止信号を受信すると、超指向性スピーカ４０４が音を送出するのを停止させる。
【００４３】
本実施の形態では、監視カメラ５が設けられているので、さらに監視区域２内の検出対象の検出精度を向上させることができる。さらには、監視カメラ５により監視区域２を撮影することができるので、後にその撮影した画像を使用者などが解析することができるので、利便性が向上する。
【００４４】
以下、検知精度向上の実施の形態について説明する。監視カメラ５で撮影された画像は、たとえば、監視カメラ５内で画像圧縮などの処理を施される。その後、画像圧縮などの処理が施された画像は、データの形式の画像信号に変換され制御ユニット７に送信される。ここで、検知装置３からの検知信号にて、制御ユニット７が異常と判断する場合、制御ユニット７は内部にインストールされた画像解析ソフトにより、監視区域２内の状況を判断する。すなわち、検知装置３からの検知信号にて制御ユニット７が異常と判断しても、制御ユニット７で行われる画像解析ソフトによる分析の結果、検知信号の異常の原因に危険性が無いと判断させると、音声出力機器４に放出信号は送出しない。危険性が無いと判断される異常の原因としては、例えば、さほど害の無い小動物が挙げられる。
【００４５】
また、制御ユニット７で行われる画像解析ソフトによる分析の結果、検知信号の異常の原因が、不審者などの場合、制御ユニット７は、直ちに音声出力機器４に放出信号を送信する。そして、監視区域２内を主として音声出力機器４は音を放出する。
【００４６】
上記実施の形態では、常時、監視カメラ５は、画像撮影を行っており、画像信号を制御ユニット７に送信しているので、制御ユニット７に信号処理などの負担を強いることになる。よって、制御ユニット７の高速化が妨げられることがある。
【００４７】
この不具合を解決するために、通常状態では、監視カメラ５は画像撮影を行わない状態としておく。制御ユニット７は検知信号によって、異常を検知した時に初めて、監視カメラ５に信号を送信し、監視カメラ５が画像撮影を始めるように指示を出す。
【００４８】
監視カメラ５は、制御ユニット７からの指示により画像撮影を開始し、データ処理などを行い、制御ユニット７に画像信号を送信する。制御ユニット７は、前述の画像解析ソフトなどによって画像を解析し、緊急性が無ければ、音声出力機器４には放出信号は出さない。一方、制御ユニット７は、前述の画像解析ソフトなどによって画像を解析し、緊急性があれば、音声出力機器４に放出信号を送信し、音声出力機器４は監視区域２内を主として音声を放出する。
【００４９】
また、音声出力機器４に駆動部４ａを設けることで音声出力機器４が移動可能になるのと同様に、監視カメラ５に駆動部５ａを設けることで監視カメラ５が移動可能になる。監視カメラ５を移動可能にすることで、所望の撮影場所を的確に撮影することが可能となる。これにより、制御ユニット７はより的確に検知精度を向上させることができる。すなわち、検知装置３からの検知信号により、異常と判断した場合、制御ユニット７は、画像解析をより精度よく行うために、以下の制御を行う。検知対象と思われる部分をより正確に認識するために、制御ユニット７は駆動部５ａに駆動信号を送出する。そして、駆動部５ａが駆動信号を受信すると、制御ユニット７は、検知対象が画像の中央に位置するように駆動部５ａを制御する。以上のような構成により、制御ユニット７は、より精度よく検知対象の解析を行うことができる。
【００５０】
また、本実施の形態では、付属的にマイクＺを設けていることで、検知装置３から送出される検知信号において、制御ユニット７が異常と判断した場合に、マイクＺを駆動して、監視区域２内の音を集音する。マイクＺからの集音信号に基づいて、制御ユニット７は人の移動の際に生じる音なのか、人の話し声か等を解析し、検知装置３からの情報およびマイクＺからの情報で監視区域２内に検知対象が入ったか否かを判断する。制御ユニット７は、マイクＺからの情報に基づく判断結果に従って、音声出力機器４へ放出信号を出力可能かどうかを判断する。
【００５１】
また、マイクＺを設けたことによって、監視区域２内の音を常時録音することもできる。よって、防犯上の利便性を向上させることができる。
【００５２】
次に、利便性について説明する。
【００５３】
本実施の形態のように、監視カメラ５を設けることで、少なくとも監視区域２内の状況を常時録画することができる。制御ユニット７が検知信号からの異常を検出した前後の画像を、後に、制御ユニット７に接続された表示装置（図示せず）を通して観測できるので、検知対象の容姿などをある程度の精度を持って、確認することができる。
【００５４】
制御ユニット７はさらにインターネット等の通信網９を介して外部のセンターサーバ１０に接続される。検知装置３により検知された侵入者などの検知対象等の情報は、制御ユニット７からセンターサーバ１０に送信される。センターサーバ１０は、通信網９を介して他の監視区域を監視するセキュリティ装置１以外のセキュリティ装置に接続されているとともに、警備会社や警察署・消防署など様々な外部機関１１に接続されている。
【００５５】
センターサーバ１０は一般的にセキュリティ装置１を管理する管理会社が運用している。よって、管理会社がセキュリティ装置１の動作の不具合や、故障状況を把握することができ、使用者に対して修理などを要望することができる。また、セキュリティ装置１を駆動する既存のアプリケーションソフトのバージョンアップや、新規のアプリケーションソフトの導入などが必要な場合が生じる。この場合、センターサーバ１０から制御ユニット７への通知がなされる。通知がなされた制御ユニット７は、既存アプリケーションソフトのバージョンアップまたは新規アプリケーションソフトの導入の必要性を判断する。制御ユニット７が、既存アプリケーションソフトのバージョンアップまたは新規アプリケーションソフトの導入が必要と判断した場合には、自動でバージョンアップや新規のアプリケーションの導入を、センターサーバ１０と制御ユニット７の間で、通信網９を介して行うことができる。使用者に手間をかけさせること無く、常に良好な状態でセキュリティ装置１を使用することができる。
【００５６】
なお、本実施の形態では、制御ユニット７は、通信網９を介してセンターサーバ１０と接続されているが、通信網９に接続せず、スタンドアローンタイプで使用することもできる。スタンドアローンタイプで使用する際には、アプリケーションソフトのバージョンアップなどは、後述するメモリカードなどを使用して行われる。
【００５７】
また、本実施の形態では、制御ユニット７には、商用電源が接続されている。検知装置３、音声出力機器４、駆動部４ａ、監視カメラ５、駆動部５ａ、マイクＺにはそれぞれ制御ユニット７から、図示していない電線を介して、電力が共有されている。また、制御ユニット７には、図示していないデータ通信線が設けられており、制御ユニット７は、このデータ通信線を介して、検知装置３、音声出力機器４、駆動部４ａ、監視カメラ５、駆動部５ａ、マイクＺとデータの送受信を行っている。
【００５８】
具体的には、検知装置３、音声出力機器４、駆動部４ａ、監視カメラ５、駆動部５ａ、マイクＺを含むセキュリティ装置１と制御ユニット７の間には、一つの電力を供給する電線と、一つのデータ通信線の合計２本が接続され、セキュリティ装置１内で、枝分かれさせて、各部への電力供給やデータ信号の送受信が行われている。
【００５９】
また、他の例としては、電力線通信技術を用いて、制御ユニット７とセキュリティ装置１の間を接続することで、一本の線で電力の供給とデータ信号の送受信を行うことができる。この際に、制御ユニット７とセキュリティ装置１には、それぞれ、電力線通信モジュールを用いることが必要となる。
【００６０】
本実施の形態にかかるセキュリティシステム１００の電気的構成について、図７を用いて説明する。図７は、セキュリティシステム１００の構成を示すブロック図である。セキュリティシステム１００は、赤外線センサまたは超音波センサ等の各種センサにより構成される検知部１１０（図２の検知装置３に相当）、超指向性スピーカなどにより構成される音声出力部１２０（図２の音声出力機器４に相当）、集音マイクなどにより構成される集音部１３０（図２のマイクＺに相当）を有する。検知部１１０により検知された対象物の情報・所望の範囲に発生する変化を制御部１４０（図２の制御部８に相当）にて処理する。なお、音声出力部１２０には、図２に示す駆動部４ａを駆動する機能も有している。
【００６１】
カメラ部１５０は、ズームレンズ等からなる光学系と、光を電気信号に変換するＣＣＤイメージセンサーなど構成され、被写体像を撮像して、映像データを生成する。
【００６２】
画像処理部１６０は、カメラ部１５０で生成された映像データに対して各種の処理を施す。カメラ部１５０と画像処理部１６０は図２に示す監視カメラ５に含まれる。さらに監視カメラ５を駆動させる駆動部５ａの制御も行う。画像処理部１６０は、液晶モニタ１９０に表示するための映像データを生成したり、または、メモリカード２２０に格納するための映像データを生成したりする。また、画像処理部１６０は、カメラ部１５０で生成された映像データに対して、Ｈ．２６４規格やＭＰＥＧ２規格に準拠した圧縮形式等により映像データを圧縮する。また、画像処理部１６０は、圧縮済みの映像データを復号する。画像処理部１６０は、ＤＳＰ（digital signal processor）またはマイコンなどで実現可能である。
【００６３】
制御部１４０（図２の制御部８に相当）は、全体を制御する制御部である。制御部１４０は、半導体素子などで実現可能である。制御部１４０は、ハードウェアのみで構成してもよいし、ハードウェアとソフトウェアとを組み合わせることにより実現してもよい。制御部１４０は、マイコンなどで実現できる。
【００６４】
メモリ１７０は、画像処理部１６０および制御部１４０のワークメモリとして機能する。メモリ１７０は、例えば、ＤＲＡＭ、強誘電体メモリなどで実現できる。
【００６５】
液晶モニタ１９０には、カメラ部１５０および画像処理部１６０で生成した映像データに基づいた映像を表示させたり、または、メモリカード２２０から読み出した映像データに基づいた映像を表示させることができる。この時、映像を液晶モニタ１９０に表示する際には、制御部１４０が各映像データを制御し、液晶モニタ１９０に表示させる。本実施の形態では、液晶モニタ１９０を表示部として用いたが、有機ＥＬディスプレーや無機ＥＬディスプレーあるいは、ＬＥＤを多数配置したＬＥＤディスプレーを用いても良い。液晶モニタ１９０は、図２には示してないが、制御ユニット７に一体に設けられる、または、信号線などで制御ユニット７に接続されることになる。
【００６６】
内部メモリ２００は、フラッシュメモリや強誘電体メモリなどで構成される。内部メモリ２００は、セキュリティシステム１００全体を制御するための制御プログラム等を格納する。この時、内部メモリ２００は、２つの領域、すなわち制御部１４０の基本動作を実現するＯＳ等を記録したＲＯＭと、アプリケーションソフト等を記録するＲＡＭの２つの領域で構成しても良い。
【００６７】
カードスロット２１０は、メモリカード２２０を着脱可能である。カードスロット２１０は、機械的および電気的にメモリカード２２０と接続可能である。メモリカード２２０は、フラッシュメモリや強誘電体メモリなどを内部に含み、データを格納可能である。メモリカード２２０には、前述のとおり、画像処理部１６０で生成された画像データを記録したり、内部メモリ２００の中のＲＡＭ部分に記録されたアプリケーションソフトをバージョンアップしたり、または、新規アプリケーションソフトを導入する、場合などにも用いることができる。
【００６８】
ズームレバー２３０は、使用者からズーム倍率の変更指示を受け付ける部材である。操作部材２４０は、使用者から操作を受け付ける部材である。操作部材２４０には、キーボードやタッチパネル、マウスなどが好適に用いられる。
【００６９】
また、通信部１８０は、図２に示す通信網９と制御ユニット７とのデータ通信を実現するインターフェースとして用いられたり、または、図１に示すセキュリティ装置１と制御ユニット７とのデータ通信を行うインターフェースとして用いられたりする。通信部１８０は、本実施の形態では、一つの通信部１８０として記載したが、上述のように、通信網９との通信部１８０とセキュリティ装置１との通信部を別々に設けても良い。
【００７０】
さらに通信部１８０は、有線通信や無線通信など状況に応じて使い分けることができる。たとえば、図２に示す屋内６に、インターネット等の通信網９のインフラがある場合には、通信網９と通信部１８０は有線で接続して通信を行い、セキュリティ装置１は外部にあるので、セキュリティ装置１と通信部１８０とは、無線通信で接続して通信を行う。セキュリティ装置１と通信部１８０とが無線通信で通信を行う場合には、通信部１８０とセキュリティ装置１のそれぞれに、無線通信モジュールを設ける必要がある。
【００７１】
以下、図２に示す制御ユニット７と図７に示す各部の関係について説明する。
【００７２】
基本的に制御ユニット７としては、ノートブック型のパソコンを用いることが多いので、制御ユニット７が、制御部１４０、メモリ１７０、通信部１８０、液晶モニタ１９０、内部メモリ２００、カードスロット２１０、操作部材２４０を含むことが多い。
【００７３】
制御ユニット７は、少なくとも制御部１４０を含んでいれば良く、その他の部分を制御ユニット７に含ませるかどうかについて、セキュリティシステムのおかれる環境や、制御ユニット７として用いる機器に応じて適宜変更することができる。
【００７４】
＜セキュリティシステム１００の基本動作＞
セキュリティシステム１００の基本動作の一例について図７および図８を用いて説明する。図８は、セキュリティシステム１００の基本動作を説明するためのフローチャートである。
【００７５】
セキュリティシステム１００は、まず、使用者によって、操作部材２４０からシステムを起動させる指示が入力される。すると、制御部１４０は、各部のチェックを行い、各部が正常に動作していることを確認する。この時、制御部１４０は、液晶モニタ１９０に通常の監視体制であることを表示させる。また、各部のどこかに異常がある場合には、制御部１４０は液晶モニタ１９０に異常がある箇所等を表示したり、または、システムが起動できない旨を表示させたりする。システムが正常に動作している場合には、制御部１４０は、カメラ部１５０および画像処理部１６０に指示信号を出して、映像データの取得を開始させる（Ｓ１００）。映像データの取得を開始すると、制御部１４０は、侵入対象が監視区域２内にあるか否かを判断する（Ｓ１１０）。具体的には、制御部１４０は、侵入対象が監視区域２内に侵入しているか否かを検知部１１０から送られてくる検知信号によって判断する。
【００７６】
検知部１１０から送られてくる検知信号を基に、侵入対象が監視区域２内にあると制御部１４０が判断すると、制御部１４０は、取得している最中の映像データをメモリ１７０へ記録する動作を開始する。（Ｓ１２０）。具体的には、カメラ部１５０で取得した映像信号を基に、画像処理部１６０で映像データを生成し、その生成した画像データを圧縮する。その圧縮された画像データを制御部１４０は、メモリ１７０へ記録する。
【００７７】
映像データのメモリ１７０への記録を開始すると、制御部１４０は、制御部１４０自身が持つタイマーなどを用いて、一定時間が経過したか否かを判断する（Ｓ１３０）。基本的には、この一定時間は、予め決められた時間もしくは、操作部材２４０から使用者が任意に入力された時間で決定される。一定時間は、３０秒から５分の間で決定されることが好ましい。本実施の形態では、この一定時間を３分として説明する。ステップＳ１３０にて、一定時間の３分が経過していない場合には、ステップＳ１１０に戻る。検知部１１０からの検知信号で、対象が監視区域２内にいると制御部１４０が判断すると、継続して画像データをメモリ１７０に記録（Ｓ１２０）し、ステップＳ１３０にて一定の時間が経過したか否かを判断する。ここで、ステップＳ１１０にて、制御部１４０が、対象が監視区域２内にないと判断した場合には、ステップＳ１７０にて、制御部１４０は、メモリ１７０が画像データの記録を停止するように制御する。
【００７８】
ステップＳ１３０で一定時間の３分が経過した後には、監視区域２の状況としては、監視区域２内に不審体が進入したと判断できるので、制御部１４０は、音声出力部１２０に放出信号を送出し、指向性スピーカによる警告音の出力を行う（Ｓ１４０）。
【００７９】
指向性スピーカによる警告音の出力を行ったのち、侵入対象が監視区域２内にあるか否かを判断する（Ｓ１５０）。具体的には、制御部１４０は、侵入対象が監視区域２内に侵入しているか否かを検知部１１０から送出されてくる検知信号を基に判断する。ステップＳ１５０にて、制御部１４０は検知部１１０からの検知信号を基にして、監視区域２内に対象がある旨の判断をした場合には、ステップＳ１４０に戻り、継続して、指向性スピーカから警告音を放出させる。
【００８０】
また、ステップＳ１５０において、制御部１４０は検知部１１０からの検知信号を基にして、監視区域２内に対象がない旨の判断をした場合には、制御部１４０は音声出力部１２０に対して警告音をストップさせる旨の信号を送出し、指向性スピーカから警告音を放出するのをストップさせる。さらに、制御部１４０は、カメラ部１５０および画像処理部１６０で生成された圧縮された映像データをメモリ１７０に記録させるのを停止させる。（Ｓ１６０）。その後に、ステップＳ１１０に戻り、対象が監視区域２内に存在するかどうかを判断する待機状態となる。
【００８１】
ステップＳ１３０にて、未だに一定時間が経過していない状態で、ステップＳ１１０に戻った際に、検知部１１０から送られてくる検知信号を基に、監視区域２内に検知対象が進入していないという状況であると制御部１４０が判断すると、Ｓ１７０にて、メモリ１７０への画像データの記録を中止する。その後に、再度、対象が監視区域２に進入しているかどうかを判断する待機状態となる。
【００８２】
以上の一例のように、監視区域２内に検知対象が進入したときに初めて、カメラ部にて撮影した画像データをメモリ１７０に記録することができるので、メモリ１７０が必要とする記憶容量を抑えることができる。よって、セキュリティシステム１００は小さい記憶容量のメモリ１７０で構成することができる。
【００８３】
また、制御部１４０は、システムの電源をＯＦＦする際には、メモリ１７０に記憶されている画像データの有無を検出するとともに、メモリカード２２０がカードスロット２１０に挿入されているかを検査する。制御部１４０は、メモリ１７０に画像データが記録されており、メモリカード２２０が挿入された状態であれば、メモリ１７０中の画像データをメモリカード２２０にコピーするとともに、メモリ１７０内の画像データを消去する。このような構成においては、メモリ１７０は定期的にリフレッシュされて、セキュリティシステムの動作中にメモリ１７０がオーバーフローすることを防止できる。
【００８４】
本実施の形態では、電源ＯＦＦの際に、メモリ１７０のコピーを行ったが、制御部１４０が持つタイマーを用いて、たとえば２４時間ごとにメモリ１７０中の画像データをメモリカード２２０にコピーすることもできる。
【００８５】
以上のように本実施の形態におけるセキュリティシステムは、少なくとも一定の監視区域２に侵入する対象を検出する検知装置３と、指向性を有する音声出力機器４と、を有する。音声出力機器４は、検知装置３が侵入対象を検出したときに、監視区域２に対して予め設定された音声を出力する。このとき、音声出力機器４として、超音波式の超指向性スピーカ等の指向性が極めて高いスピーカを用いるため検知装置３が検知した情報に基づき、侵入者や小動物などの不審体に対してピンポイントで警報を出すことができ、セキュリティシステムが設置されたエリアの近隣の住民に対する音漏れや騒音について適切に制御できる。よって、警報の音による、騒音問題などの発生を防止できる。同時に、セキュリティシステム１００を導入した家屋については、従来と同等のセキュリティを提供することができる。また、監視カメラ５を追加させることで、監視カメラ５と検知装置３との組み合わせによって、検知精度を向上させることができる。よって、誤動作が極めてすくなく正確なセキュリティシステムを提供できる。
【００８６】
次に本開示にかかるセキュリティシステムの音声出力機器４に用いられる超指向性スピーカの他の実施の形態について、図９Ａ、図９Ｂを用いて説明する。
【００８７】
図９Ａは、本開示の一実施の形態におけるセキュリティシステム１００に用いられる超指向性スピーカ４０４の通常音声モードの指向性を示す概念図である。図９Ｂは、本開示の一実施の形態におけるセキュリティシステム１００に用いられる超指向性スピーカ４０４の追いかけ音声モードの指向性を示す概念図である。実施の形態１で説明したセキュリティシステム１００と同一構成の部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００８８】
図９Ａは、超指向性スピーカ４０４が通常音声モードに設定された場合を示す。超音波アクチュエータ３０１が直線状に複数配置されている。そして、それぞれの超音波アクチュエータ３０１が同一の時間に可聴帯域の信号を、超音波帯域の信号を搬送波として変調して放射する。すると、図９Ａに矢印で示す方向に指向性を伴った音声を超指向性スピーカ４０４は放射する。この場合、図５を用いて説明したとおり、超音波アクチュエータ３０１の指向性は横方向（図５では矢印５０１の方向）に狭く、縦方向（図５では矢印５０２の方向）に拡がる。
【００８９】
図９Ｂは、超指向性スピーカ４０４が追いかけ音声モードに設定された場合を示す。すなわち、超音波アクチュエータ３０１が直線状に複数配置されている。そして、それぞれの超音波アクチュエータ３０１が徐々に時間差を設けて異なる時間に可聴帯域の信号を、超音波帯域の信号を搬送波として変調して放射する。すると、図９Ｂに矢印で示す方向に指向性を伴った音声を超指向性スピーカ４０４は放射する。時間差を設けることにより、指向性の向きを変動させることができる（この機能を「追いかけ音声機能」と呼ぶ）。
【００９０】
音声出力機器４の指向性の向きを変動させることが可能になると、実施の形態１において超指向性スピーカ４０４を搭載した音声出力機器４を駆動させるためのモータを内蔵した駆動部４ａが不要となる。または、駆動部４ａの機械的な動きとあわせて超音波アクチュエータ３０１が徐々に時間差を設けて異なる時間に可聴帯域の信号を放射できるようにすると、複雑な指向性の動きを持つことが可能となる。さらに、検知装置３がとらえた監視区域２内の対象物の動きに合わせて、追いかけ音声機能により、対象物に警告音を出力することができるようになると、対象物に対してより動的な警告を与えることができる。
【００９１】
また、上記実施の形態１では、検知装置３を別途設けて、監視区域２内の検知対象の検出を行った。しかし下記に示すとおり、音声出力機器４に用いられる超指向性スピーカから出力される超音波を用いて、検知装置３の役割を担わせ、検知装置３を省略することもできる。図１０は、本開示の一実施の形態におけるセキュリティシステム１００の超音波距離計の構成を示す概念図である。図１１は、本開示の実施の形態におけるセキュリティシステム１００の超音波距離計の動作を示す概念図である。実施の形態２で説明したセキュリティシステム１００と同一構成の部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。このセキュリティシステムは、超音波アクチュエータ３０１が検知装置３を兼ねる点で、上記実施の形態におけるセキュリティシステムと異なる。
【００９２】
図１０において、セキュリティ装置１（図２参照）は、超音波アクチュエータ３０１のうち、特定の超音波アクチュエータを発信器１００１として設定し別の超音波アクチュエータを受信器１００２として設定する。発信器１００１は、可聴波をのせずにバースト波ＢＳのみを監視区域２に向けて出力させる。発信器１００１から発信したバースト波ＢＳは、監視区域２内に対象物１００３が存在する場合に、バースト波ＢＳが対象物１００３に反射し、受信器１００２により受信される。
【００９３】
図１１において、制御ユニット７（図２に図示）は、発信器１００１が出力したバースト波ＢＳの発信時間１１０１と、受信器１００２が受信したバースト波ＢＳの受信時間１１０２の差Δｔにより、超音波アクチュエータ３０１から対象物１００３の距離を割り出す。なお、図１１において、『Ｔ』は発信器１００１から発信したバースト波ＢＳを示しており、『Ｒ』は受信器１００２が受信するバースト波ＢＳを示している。
【００９４】
本実施の形態にかかるセキュリティシステム１００は、赤外線センサなどの検知装置３が不要となり、音声出力機器４に用いられる超指向性スピーカ４０４が検知装置３として機能する。対象物１００３をバースト波ＢＳにより検知した超指向性スピーカ４０４は、直接、対象物１００３に警告音などをより精度高くピンポイントで出すことができる。
【００９５】
セキュリティシステム１００が設置されたエリアの近隣の住民に対する音漏れや騒音について適切に制御できる。さらに、検知装置３を別途用いなくてもよいので、コスト的に有利にもなる。
【００９６】
なお、発信器１００１から発信されたバースト波ＢＳは超音波であり、その周波数は音声出力機器４として可聴波を搬送するときの超音波の周波数と異ならせてもよい。これにより、双方の周波数の干渉を防ぎ、搬送機能と検知機能とを独立させる効果を有する。
【００９７】
つまり、ここでは、超指向性スピーカ４０４が、検知部（検知装置３）の機能を有する。そして、超指向性スピーカ４０４がスピーカとして機能する時に可聴波を搬送する超音波の周波数Ｆ１と、超指向性スピーカ４０４が検知部（検知装置３）として機能する時に対象物１０３を検知する超音波の周波数Ｆ２と、を異ならせる（すなわち、周波数Ｆ１≠周波数Ｆ２とする）。これにより、周波数Ｆ２と周波数Ｆ１が互いに干渉することを防ぐことができる。よって超指向性スピーカ４０４から出力される音声へのノイズ混入を抑制するとともに、検知部（検知装置３）の検知精度の劣化を抑制することができる。なお、周波数Ｆ２を周波数Ｆ１よりも小さくすると、周波数Ｆ２は可聴周波数帯域に近付き、不快音が発生する原因となる。よって、周波数Ｆ２＞周波数Ｆ１とすることが望ましい。
【００９８】
次に、セキュリティシステム１００の様々な形態について説明する。図１２から図１６は、本開示のセキュリティシステムの変形例におけるセキュリティシステム１００を示したブロック図である。
【００９９】
＜セキュリティシステム１００の第１の変形例＞
図１２に示すセキュリティシステム１００は、監視区域２が比較的広い面積の場合または、監視区域２内に壁などの障害物が存在する場合に有効である。図１２に示す変形例では、検知装置３は８個設けられ、音声出力機器４は１個設けられている。このように検知装置３を多数配置することで、監視区域２内の隅々まで、検知対象の侵入などをより正確把握することができ、防犯性を高めることができる。すなわち、監視区域２の面積が広い場合、または、監視区域２内に障害物が存在する場合であっても、比較的隅々まで、検知対象の侵入を検知することができる。よって、監視する範囲の死角を低減できる。
【０１００】
以下、セキュリティシステム１００の第１の変形例の動作について説明する。なお、詳細な動作については、図１から図１１までで説明した通りなので、概略を説明する。複数の検知装置３で監視区域２内の不審体が進入してきたことを感知すると、制御ユニット７は音声出力機器４から監視区域２内に音声を出力させる。監視カメラ５またはマイクＺを用いて、検知対象のさらなる正確な情報を入手する。なお、監視カメラ５やマイクＺは、オプションで設ける部材であるので、必須ではない。制御ユニット７と各部材（音声出力機器４や検知装置３等）は、図１２に示すようにケーブルＫで直列に接続されている。ケーブルＫは、電力や信号が通る有線である。このようにケーブルＫで制御ユニット７と各部材を接続していることで、各部材と制御ユニット７の間の信号の授受が確実となり、安定した動作を実現できる。なお、本変形例では、制御ユニット７と各部材（検知装置３および音声出力機器４）とは直列に接続されている。しかしながら、制御ユニット７に各部材のそれぞれが並列に接続されていても良い。また、本実施の形態では、ケーブルＫを用いて有線で接続したが、各部材と制御ユニット７を無線通信で接続しても良い。無線通信で接続する場合、各部材には、それぞれ無線通信モジュールが必要となる。この場合、音声出力機器４または検知装置３を配置する際に、ケーブルＫが不要となるので、自由度が格段に向上する。また、無線通信で制御ユニット７を接続する場合には、制御ユニット７を構成する各部材には、蓄電池（図示せず）を搭載する必要がある。なお、本実施の形態では、各部材に蓄電池を用いた構成とした。しかしながら、音声出力機器４は大電力を必要とするので、音声出力機器４に蓄電池を設けるより、商用電源を接続する方が好ましい。
【０１０１】
＜セキュリティシステム１００の第２の変形例＞
次に図１３を用いて、セキュリティシステム１００の第２の変形例について説明する。図１３に示すセキュリティシステム１００では、検知装置３が１個設けられ、音声出力機器４が８個設けられている。基本構造は図１２と同じなので詳細な説明は省略する。図１３に示す構造であれば、検知装置３で検知対象を検知すると、監視区域２内の隅々まで音声出力機器４は音声Ｐを放出させることができる。その結果、検知対象が人の場合には、確実に不審者に対して、有効な警告を行うことができる。
【０１０２】
＜セキュリティシステム１００の第３の変形例＞
次に図１４を用いて、セキュリティシステム１００の第３の変形例について説明する。
【０１０３】
図１４に示すセキュリティシステム１００では、検知装置３が４個設けられ、音声出力機器４が４個設けられている。基本構造は図１２と同じなので詳細な説明は省略する。図１４に示す構造であれば、複数の検知装置３で検知対象を検知することができて、検知精度を向上させることができる。更には、監視区域２内の隅々まで音声出力機器４は音声Ｐを放出させることができる。その結果、検知対象が人の場合には、確実に不審者に対して、有効な警告を行うことができる。
【０１０４】
＜セキュリティシステム１００の第４の変形例＞
次に図１５を用いて、セキュリティシステム１００の第４の変形例について説明する。
【０１０５】
図１５は図１４に示すセキュリティシステム１００の更なる変形例である。図１４に示すセキュリティシステム１００では、複数の検知装置３のそれぞれが対向するように配置されており、複数の音声出力機器４のそれぞれのが対向するように配置されていた。一方、図１５に示すセキュリティシステム１００では、検知装置３と音声出力機器４とが対向するように配置されている。図１５に示す構成では、監視区域２において、壁などの障害物があったとしても、より確実な検知対象の検知および音声Ｐの放出を実現できる。
【０１０６】
＜セキュリティシステム１００の第５の変形例＞
次に図１６を用いて、セキュリティシステム１００の第５の変形例について説明する。
【０１０７】
図１６に示すセキュリティシステム１００では、検知装置３は設けずに、超音波スピーカで監視区域２内の検知対象を検知できるようにしている。つまり、音声出力機器４（超指向性スピーカ）が、検知装置として機能している。音声出力機器４を複数設けることで、検知装置３を省略でき、構成が簡単になる。
【０１０８】
以上のように、様々な環境に応じて図１２から図１６に示すセキュリティシステム１００のいずれかを構築することで、広範囲の監視区域２をカバーできる。また、図１２から図１６に示すセキュリティシステム１００のいずれかを構築することで、壁や植木等の障害物が存在していたとしても、確実な検知対象の検知や、音声Ｐの放出を実現できる。
【０１０９】
図１２に示したように図１３から図１６に示したセキュリティシステム１００においても、制御ユニット７と各部材間、あるいは各部材間をケーブルＫで連結することで、信号の授受や各部への電力の供給が行える。さらに、制御ユニット７と各部材に無線通信モジュールを搭載させることで、制御ユニット７と各部材間を無線通信で結ぶことで、セキュリティシステム１００の設置の自由度を向上させることができる。
【０１１０】
＜セキュリティシステム１００の各部の構成＞
次に図１７から図１９を用いて、セキュリティシステム１００の各部の構成について説明する。図１７は本実施の形態におけるセキュリティシステム１００を示す図である。上述したセキュリティシステム１００では、制御ユニット７、音声出力機器４、検知装置３はそれぞれ別体で構成した例を用いて説明していた。しかしながら、図１７においては、筐体７００（第１の部材）は、内部に制御ユニット７および検知装置３（図１７には図示せず）を収納し、検知窓７０１を有する。検知窓７０１は、検知装置３の検知窓である。検知窓７０１は、検知装置３のセンサが赤外線センサである場合には、透明な部材で塞がれている。検知窓７０１には、監視区域２の監視範囲を規制するために、図示していない筒状の部材を検知窓７０１に装着することで、検知範囲を規制することができる。図１７に示す本実施の形態では、検知窓７０１の外形は四角形なので、断面が四角形状の筒状体を検知窓７０１の外側に溶接などで接合することで、検知範囲の規制が実現できる。この時、筒状体の長さを変更することによって検知範囲を規制でき、所望の監視区域２を確実に検知することができる。また、筐体７０２は内部に音声出力機器４（図１７には図示せず）が収納されており、放出窓７０３を有する。放出窓７０３は、音声（警告音等）が放出される放出窓である。このように制御ユニット７および音声出力機器４を筐体７００に、検知装置３を別の筐体７０２に収納することによって、監視区域２の状態や監視する環境に応じて、セキュリティシステム１００の配置の自由度を増すことができる。
【０１１１】
また、同様に図１８は、セキュリティシステム１００の各部の別の構成を示す図である。図１８では、筐体７０４（第２の部材）は、内部に音声出力機器４（図１８には図示せず）および検知装置３（図１８には図示せず）を収納している。また、筐体７０４は、検知窓７０５および放出窓７０６を有する。検知窓７０５は検知装置３の検知窓であり、放出窓７０６は音声（警告音等）が放出される放出窓である。一方、筐体７０７には、制御ユニット７が収納されている。このように制御ユニット７を筐体７０７に、音声出力機器４および検知装置３を別の筐体７０４に収納することによって、通常、屋外に配置されることの多い、検知装置３および音声出力機器４が収納されている筐体７０４に防塵、耐湿等の特性を持たせることができる。筐体７０４に防塵、耐湿等の特性を持たせることにより、検知装置３および音声出力機器４の耐環境性を持たせることができる。
【０１１２】
さらに、図１９は、セキュリティシステム１００の各部の更に別の構成を示す図である。図１９では、筐体７０８（第３の部材）は内部に音声出力機器４（図１９には図示せず）、検知装置３（図１９には図示せず）、制御ユニット７を収納しており、検知窓７０９、放出窓７１０を有する。検知窓７０９は検知装置３の検知窓であり、放出窓７１０は音声（警告音等）が放出される放出窓である。このように制御ユニット７、音声出力機器４、検知装置３を一つの筐体７０８で収納することによって、システム全体を小型化することできる。更には、ケーブルＫ等を引き回さなくても良いので、システムの設置が非常に容易になる。
【０１１３】
このように、図１７から図１９に示す構成のセキュリティシステム１００は、監視区域２の様々な状態に応じて適宜採用されることで、設置の自由度などが飛躍的に向上し、設置作業やその後のメンテナンスなども非常に簡単になる。
【０１１４】
ここで、図１７から図１９を用いて説明したセキュリティシステム１００の通信の仕方の様々な例について簡単に説明する。
【０１１５】
図１７に示すように、セキュリティシステム１００（音響再生システム）は、検知装置３および制御ユニット７が取り付けられる筐体７００（第１の部材）を有する。そして、筐体７００が通信部を有し、音声出力機器４が通信部を有する。筐体７００の通信部と音声出力機器４の通信部との間を無線または有線で通信しても良い。
【０１１６】
別の通信の仕方としては、図１８に示すように、セキュリティシステム１００（音響再生システム）は、検知装置３および音声出力機器４を取り付けた筐体７０４（第２の部材）を有する。そして、筐体７０４が通信部を有し、音声出力機器４が通信部を有する。筐体７０４の通信部と音声出力機器４の通信部との間を無線または有線で通信しても良い。
【０１１７】
なお、図１９に示すように、セキュリティシステム１００（音響再生システム）は、前記検知部と、前記音声出力部と、前記制御部と、を取り付けた筐体７０８（第３の部材）を更に備えていてもよい。
【０１１８】
なお、上記実施の形態では、第１〜第３の部材として筐体を用いて説明したが、筐体に限定されるものではなく、一体に形成できるものであれば、筐体に限定されない。
【０１１９】
＜液晶モニタを有するセキュリティシステム＞
図２０は本開示の一実施の形態におけるセキュリティシステム１００を示す図であり、筐体７１１の内部に制御ユニット７が収納されている。制御ユニット７により制御される液晶モニタ７１２が筐体７１１の表面に取り付けられている。液晶モニタ７１２は図７に示す液晶モニタ１９０と同等のものである。スイッチ７１３はセキュリティシステム１００のメインスイッチで、スイッチ７１３をオン、オフすることにより、セキュリティシステム１００の起動を制御している。本実施の形態では、液晶モニタ７１２にはタッチパネルが設けられており、液晶モニタ７１２の表面に指などを接触することで、所望の情報を入力することができる。なお、図２０の右側に、液晶モニタ７１２を拡大した図を示している。
【０１２０】
スイッチ７１３を押下すると、制御ユニット７はシステム全体のチェックを始め、同時に、制御ユニット７は液晶モニタ７１２に情報を映し出す制御を行う。図２０において、液晶モニタ７１２の表示部７１４には、監視カメラ５（図２参照）で撮影された映像などが映し出される。操作部７１５で制御ユニット７は操作できる。システム全体が不良な状態のときに、操作部７１５およびリセット部７１６を操作することで、システム全体をリセットできる。また、音声出力機器４から放出されている音声を使用者が任意に止めたい場合は、リセット部７１６を操作する。
【０１２１】
表示部７１７には、システム全体の状況が表示される。液晶モニタ７１２の右下の表示部７１８には、状況マークが表示される。例えば、表示部７１８に表示される状況マークが「○」の場合は、システムが良好なことを示す。状況マークが「△」の場合は、システムの一部に軽微な不具合があることを示す。状況マークが「×」の場合には、システムが動作できない状態であることを示す。
【０１２２】
表示部７１９の隣には、液晶モニタ７１２の明るさを示す輝度が表示される。表示部７２０の隣には、音声出力機器４に設けられから放出される音量の度合いを示す音量が表示される。
【０１２３】
音量または輝度数値を変更したい場合は次のような操作を行う。まず、音量を変更したい場合について説明する。変更したい項目（ここでは音量）に対応する表示部７２０をタッチする。その後、操作部７１５を操作することで、表示部７２０の隣に表示される音量の数値を変更する。輝度を変更したい場合は、表示部７１９をタッチする。その後、操作部７１５を操作することで、表示部７１９の隣に表示される輝度の数値を変更する。
【０１２４】
また、表示部７１４に表示されている画像をスクロールさせたい場合は、まずは表示部７１４をタッチする。その後、操作部７１５を操作する。操作部７１５の動作を制御ユニット７が認識し、制御ユニット７は操作部７１５の押された箇所に応じて駆動部５ａを動作させ監視カメラ５を移動させる。
【０１２５】
このように、液晶モニタ７１２に様々な機能を表示させ、しかも液晶モニタ７１２にタッチパネルの機能を持たせることで、システム全体の操作性を格段に向上させることができる。
【０１２６】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３について図７を用いて説明する。
【０１２７】
実施の形態３では、図７における検知部１１０が顔検知部とする。顔検知とは、ＣＰＵがプログラムを実行することにより実現される機能である。撮像部の撮像範囲に対象（侵入者）が入ってきた場合、侵入者の顔を検知することができる。具体的には、システムの一部として記憶部が設けられており、人の顔を認識するための複数の顔モデルデータが予め記憶部に記憶されている。これらの顔モデルデータは、顔の向きや、目、鼻、口の形状、大きさ、位置等、複数用意する。検知部１１０は、顔モデルデータと、撮像部から逐次送られてくる画像データとをマッチングすることにより、画像データの中に顔モデルデータと類似度が高い部分が存在するか否かを判定する。そして、類似度が高い部分が存在した場合に、撮像部の撮像範囲に対象の顔が存在していると判定する。
【０１２８】
検知部１１０は、属性判定部（図示せず）と、顔動作検知部（図示せず）とを有する。属性判定部は、撮像範囲に検知された顔から、その顔を有する顧客の属性を判定する。属性には、年代と性別の少なくとも一方が含まれる。なお、属性には、属性判定部は顔以外に、体型や体動を用いて年代や性別等の属性を推定してもよい。
【０１２９】
年代および性別の推定方法としては、予め年代および性別を推定するためのパターンマッチング用データをメモリ１７０に記憶しておく。そして、属性判定部は顔の画像データとそのパターンマッチング用データとを照合することにより、性別や年代によって特徴が現れる部位（例えば、目、鼻、口、眉、耳、骨格、首）の形状、目じりや首筋、口元の近辺に発生している皺の有無、髪型や化粧の状態等を判定して、年代および性別を推定する。
【０１３０】
検知部１１０は、カメラ部１５０により撮像され生成される複数の画像データを時系列的に解析し、顧客の顔の位置の変化から顧客の顔の動きを検知する。例えば、顧客の顔が一定時間内に正面向きから横向き、その後に正面向きに変わる動きが検知された場合には、顔を横方向に振る動作をしたことを検知することができる。
【０１３１】
検知部１１０は、ＣＰＵがプログラムを実行することにより実現される機能であり、メモリ１７０により生成された画像データに基づいて、撮像範囲に検知された顧客の視線方向を検知する。視線方向の検知方法としては、任意の公知の手法を用いることができる。
【０１３２】
例えば、画像データから三次元顔画像モデルを作成し、予め記憶しておいた三次元顔モデルデータと照合することにより顔の方向を求め、さらに画像データのうちの眼球部分に当たる領域の黒目と白目の位置関係から眼球の方向を求める。この顔の方向と眼球の方向から、視線の方向を検知することができる。
【０１３３】
このように、進入者の属性を判断して特に不法侵入者と考えられる進入者を特定し、音声出力部である超指向性スピーカから警告音を出すことにより、より選択的に不法侵入者に対して効果的に警告を行うことができる。
【０１３４】
例えば、属性が「大人の男性」、「大人の女性」、「子供」の３種類に分類されるとする。ここで、図２３のフローチャートを用いて動作を説明する。なお、図８と同様の動作については同じ符号を付して説明を省略する。
【０１３５】
図２３に示すステップＳ１３１では、分類された属性に応じて、音声が選択される。例えば、属性が「大人の男性」と判断された場合は、ステップＳ１４１に進み、音声1（ここでは、厳しい警告音）が出力される。その後のフローは、図８のフローと同様であるので、ここでは説明を省略する。属性が「大人の女性」と判断された場合は、ステップＳ１４２に進み、音声２（音声１よりは易しい警告音）が出力される。更に、属性が「子供」と判断された場合は、ステップＳ１４３に進み、音声３（優しい音声）が出力される。その他の動作については、図８と同様であるのでここでは説明を省略する。
【０１３６】
なお、音声の代わりに、メッセージや音楽を流してもよい。例えば、子供が侵入したと判断された場合は、優しい声で「敷地から出てください」と、流すなど、音声の設定は様々に可能である。
【０１３７】
このように属性に応じて、超指向性スピーカ４０４で出力する音声の種類を変えることができる。
【０１３８】
なお、図８のステップＳ１４０が、本実施の形態のステップＳ１４１、ステップＳ１４２または、ステップＳ１４３に相当する。図８のステップＳ１５０が、本実施の形態のステップＳ１５１、ステップＳ１５２または、ステップＳ１５３に相当する。図８のステップＳ１６０が、本実施の形態のステップＳ１６１、ステップＳ１６２または、ステップＳ１６３に相当する。
【０１３９】
ステップＳ１６１では記録を停止すると同時に、音声１を出力するのを停止してもよい。Ｓ１６２、Ｓ１６３についてもＳ１６１と同様に音声２または音声３を出力するのを停止させてもよい。設定は本実施形態に限定されず様々に可能である。
【０１４０】
（実施の形態３の変形例）
次に、感情を検知し、検知した感情に応じて、音声の種類を選択する場合について図２１および図２２を用いて説明する。
【０１４１】
人は、喜び又は驚きというようなさまざまな感情を抱く。図２１は、人が抱くさまざまな感情を、覚醒の度合いである覚醒感（Ａｒｏｕｓａｌ  Ｌｅｖｅｌ）と、快適さの度合いである快適感（Ｖａｌｅｎｃｅ  Ｌｅｖｅｌ）とを２軸とする平面に配置したものである。図２１に示すように、人が抱くさまざまな感情は、この平面において円環状に配置され得ることが知られている。
【０１４２】
これらの感情を検知するために、検知部１１０は、例えば、顔の画像から読み取れる情報（口や目、眉毛などの位置や形）、音声、言語表現、身振り（ジェスチャ）の少なくとも１つをデータとして用いる。これらの非生理学データは、例えば、カメラ、マイク、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ−ｏｆ−Ｆｌｉｇｈｔ）センサ、ミリ波センサ、ミリ波レーダ、歩行センサの少なくとも１つから得られる。推定部６００は、覚醒成分算出部６０１と、快適成分算出部６０２とを有する。覚醒成分算出部６０１は、検知部１１０が取得したデータに基づいて、侵入者の覚醒の度合いを示す覚醒感（図２１参照）を算出する処理部である。より具体的には、覚醒成分算出部６０１は、検知部１１０が取得したデータに基づいて覚醒感を算出する。覚醒成分算出部６０１は、様々なデータについての基準値となるパラメータを保有しており、検知部１１０が取得したデータを基準値と比較することで覚醒感を算出する。
【０１４３】
快適成分算出部６０２は、検知部１１０が取得したデータに基づいて、侵入者の快適さの度合いを示す快適感（図２１参照）を算出する処理部である。より具体的には、快適成分算出部６０２は、検知部１１０が取得したデータに基づいて快適感を算出する。快適成分算出部６０２は、それぞれのデータについての基準値となるパラメータを保有しており、検知部１１０が取得したデータを基準値と比較することで快適感を算出する。
【０１４４】
感情推定部６０３は、覚醒成分算出部６０１が算出した覚醒感と、快適成分算出部６０２が算出した快適感とから侵入者の感情を推定する処理部である。感情推定部６０３は、例えば、人の覚醒感と快適感との所定の対応付け（例えば図２１に示すラッセル円環モデル）を予めメモリに保有している。感情推定部６０３は、覚醒成分算出部６０１が算出した覚醒感と、快適成分算出部６０２が算出した快適感とを取得し、取得した覚醒感及び快適感に、上記所定の対応付けにより対付けられている感情を選択することで、侵入者の感情を推定する。
【０１４５】
所定の対応付けとしてラッセル円環モデルを用いる場合、感情推定部６０３は、覚醒感を縦軸とし、快適感を横軸とした平面上に、取得した覚醒感及び快適感に対応する点をプロットし、ラッセル円環モデルにおいてその点に割り当てられている感情を、侵入者の感情として推定する。
【０１４６】
感情推定部６０３は、覚醒感と快適感とに基づいて感情を推定する際の基準となるパラメータを保有している。パラメータは、例えば、覚醒感と快適感とのどちらに比重を置くかを示す割合を示す基準値である。感情推定部６０３は、覚醒感と快適感とに基づいて、パラメータを基準として侵入者の感情を推定する。
【０１４７】
ここで、図２２に示すように、恐れ（Fear）や怒り（Angry）、イライラ（irritated）といったラッセル円環モデルの左上の象限に位置する感情を持つ侵入者を特に不法侵入者と判断し、図２３に示すフロー図では、ステップ１３１で音声１（侵入者に対する警告音）を選択し、ステップ１４１に進む。ステップ１４１では、音声出力部１２０である超指向性スピーカ４０４から警告音を出す。図２１のラッセル円環モデルの右側の象限に位置する感情を持つ侵入者は、不法侵入者と判断されず、例えば、ステップ１４２に進み、音声２（軽快なメロディー）を流すことができる。
【０１４８】
以上のことにより、より選択的に不法侵入者に対して効果的に警告を行うことができる。
【０１４９】
次に、図２１に示すラッセル円環モデルに基づいて、侵入者をどのように判断し、判断結果に基づいて、どのような音を出力させるかの一例を説明する。
【０１５０】
図２１に示すラッセル円環モデルで、左上の象限に位置する感情が検出された場合、不審者とみなし、右上の象限に位置する感情が検出された場合、お客さんとみなし、下の象限に位置する感情が検出された場合は、住人とみなす。例えば、侵入者が不審者とみなされた場合、大きな警告音を出力させる。侵入者がお客さんとみなされた場合は、メロディーを流す。そして、侵入者が住居人であるとみなされた場合は、音を流さない。
【０１５１】
また、侵入者が住居人であることを判断するために、事前に住居人の画像を記憶しておき、画像認識により判断するやり方を併用することも可能である。
【０１５２】
なお、上記実施の形態では、音響再生装置としてセキュリティ装置を用いて説明し、音響再生システムとしてセキュリティシステムを用いて説明したが、本開示にかかる音響再生装置または音響再生システムは、セキュリティ装置またはセキュリティシステムに限定されるものではない。物体を検知し、検知結果に応じて、音を出力させる必要がある装置またはシステムであれば、使用用途はセキュリティ装置またはセキュリティシステムに限定されるものではない。
【０１５３】
なお、本開示では、物体として、人または動物を例に説明したが、それらに限定されない。物体には、石、バイク、自動車など様々なものが含まれる。ただし、物体には、光や音声などの無体物は含まれない。
【産業上の利用可能性】
【０１５４】
本開示は、監視区内の対象物に警報などをピンポイントで出すことができ、近隣の住民に対する音漏れや騒音について適切に制御でき、個別住宅、集合家屋、商業施設などのセキュリティ装置などに用いられる音響再生装置として有用である。
【符号の説明】
【０１５５】
１  セキュリティ装置（音響再生装置）
２  監視区域（検知区域）
３  検知装置
３ａ  赤外線センサ
４  音声出力機器
４ａ  駆動部
５  監視カメラ
５ａ  駆動部
６  屋内
７  制御ユニット
８  制御部
９  通信網
１０  センターサーバ
１１  外部機関
１００  セキュリティシステム（音響再生システム）
１１０  検知部
１２０  音声出力部
１４０  制御部
１５０  カメラ部
１６０  画像処理部
１７０  メモリ
１８０  通信部
１９０  液晶モニタ
２００  内部メモリ
２１０  カードスロット
２２０  メモリカード
２３０  ズームレバー
２４０  操作部材
３０１  超音波アクチュエータ
３０２  基台
３０３  支持柱
３０４  圧電素子
３０５  振動板
３０６  コーン
４０１  アクチュエータ・アレイ
４０２  基板
４０３  カバー
４０４  超指向性スピーカ
５０１，５０２  矢印
６００  推定部
６０１  覚醒成分算出部
６０２  快適成分算出部
６０３  感情推定部
７００，７０２，７０４，７０７，７０８，７１１  筐体（部材）
７０１，７０５，７０９  検知窓
７０３，７０６，７１０  放出窓
７１２  液晶モニタ
７１３  スイッチ
７１４，７１７，７１８，７１９，７２０  表示部
７１５  操作部
７１６  リセット部
１００１  発信器
１００２  受信器
１００３  対象物
１１０１  発信時間
１１０２  受信時間
ＢＳ  バースト波
Ｋ  ケーブル
Ｌ１，Ｌ２  検知エリア
Ｐ  音声
Ｚ  マイク
【図１】
2018016432.tif 000003
【図２】
2018016432.tif 000004
【図３】
2018016432.tif 000005
【図４】
2018016432.tif 000006
【図５】
2018016432.tif 000007
【図６Ａ】
2018016432.tif 000008
【図６Ｂ】
2018016432.tif 000009
【図７】
2018016432.tif 000010
【図８】
2018016432.tif 000011
【図９Ａ】
2018016432.tif 000012
【図９Ｂ】
2018016432.tif 000013
【図１０】
2018016432.tif 000014
【図１１】
2018016432.tif 000015
【図１２】
2018016432.tif 000016
【図１３】
2018016432.tif 000017
【図１４】
2018016432.tif 000018
【図１５】
2018016432.tif 000019
【図１６】
2018016432.tif 000020
【図１７】
2018016432.tif 000021
【図１８】
2018016432.tif 000022
【図１９】
2018016432.tif 000023
【図２０】
2018016432.tif 000024
【図２１】
2018016432.tif 000025
【図２２】
2018016432.tif 000026
【図２３】
2018016432.tif 000027
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月11日(2018.1.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検知区域における物体を検知する検知部と、
音声を出力することができる超指向性スピーカと、
前記検知部および前記超指向性スピーカを制御する制御部と、
前記物体の感情を推定する感情推定部と、
を備え、
前記検知部で検出された信号に基づき前記制御部が前記検知区域における状況を判断し、
特定の状況において、前記制御部は前記超指向性スピーカに第１の信号を出力し、
前記超指向性スピーカは、前記第１の信号に応じた音声を出力し、
前記感情推定部は、前記検知部が取得した情報に基づいて、前記検知区域で検知された物体の感情を推定し、
前記超指向性スピーカは、前記感情推定部で推定された前記感情に応じた音声を出力する、
音響再生システム。
【請求項２】
前記検知部が取得した情報に基づいて覚醒の度合いである覚醒感を算出する覚醒成分算出部と、
前記検知部が取得した情報に基づいて人の快適さの度合いである快適感を算出する快適成分算出部と、
を更に備え、
前記感情推定部は、前記覚醒感および前記快適感から前記物体の感情を推定し、
前記超指向性スピーカは、前記感情推定部で推定された前記感情に応じた音声を出力する、
請求項１に記載の音響再生システム。
【請求項３】
前記超指向性スピーカは、超音波方式である、
請求項１に記載の音響再生システム。
【請求項４】
前記超指向性スピーカの前記検知区域に対する指向性の放射角度は、任意に設定可能である、
請求項１に記載の音響再生システム。
【請求項５】
前記超指向性スピーカから出力される前記音声の音軸の向きを変更することができる駆動部を更に備え、
前記検知部が検知した前記物体の位置情報に基づいて、前記駆動部は、前記超指向性スピーカから出力される前記音声の前記音軸を前記物体に向くよう前記超指向性スピーカを制御する、
請求項１に記載の音響再生システム。
【請求項６】
前記超指向性スピーカの放射角度が０度〜±３０度に設定されている、
請求項１に記載の音響再生システム。
【請求項７】
前記検知区域における前記検知部の検知エリアの面積をＬ１、
前記検知区域における前記超指向性スピーカから音声が到達するエリアの面積をＬ２、
とし、
Ｌ１≧Ｌ２となるように前記検知部および前記超指向性スピーカが設定されている、
請求項１に記載の音響再生システム。
【請求項８】
前記超指向性スピーカは、超音波アクチュエータを有し、
前記超音波アクチュエータは圧電素子を有する、
請求項１に記載の音響再生システム。
【請求項９】
前記超指向性スピーカが、前記検知部として機能する、
請求項１に記載の音響再生システム。
【請求項１０】
筐体を更に備え、
前記検知部および前記超指向性スピーカは前記筐体内に配置されている、
請求項１に記載の音響再生システム。
【請求項１１】
前記筐体は第１の筐体及び第２の筐体を有し、
前記検知部は、前記第１の筐体内に配置され、
前記超指向性スピーカは、前記第２の筐体内に配置されている、
請求項１０に記載の音響再生システム。
【請求項１２】
前記検知部が取得した情報に基づいて、前記検知区域で検知された物体の属性を判定し、
前記超指向性スピーカは、前記検知部で検知された前記属性に応じた音声を出力する、
請求項１に記載の音響再生システム。
【請求項１３】
前記超指向性スピーカが、前記検知部の機能を有し、
前記超指向性スピーカがスピーカとして機能する時に可聴波を搬送する超音波の周波数と、前記超指向性スピーカが前記検知部として機能する時に前記物体を検知する超音波の周波数と、が異なる、
請求項１〜１２のいずれかに記載の音響再生システム。
【国際調査報告】
2018016432.tif 000028
2018016432.tif 000029
2018016432.tif 000030
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