(57)【要約】  本発明の弁別センサは、被検体に向かって電磁波を送信する電磁波送信部と、被検体からの電磁波を受信可能な電磁波受信部と、電磁波受信部で受信した電磁波から、Ｓ／Ｎ比の高い特定の周波数または周波数帯の特定電磁波を抽出し、特定電磁波に基づいて被検体を弁別する解析部とを備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に向かって電磁波を送信する電磁波送信部と、
前記被検体からの電磁波を受信可能な電磁波受信部と、
前記電磁波受信部で受信した電磁波から、Ｓ／Ｎ比の高い特定の周波数または周波数帯の特定電磁波を抽出し、前記特定電磁波に基づいて前記被検体を弁別する解析部とを備える弁別センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の弁別センサにおいて、
前記電磁波送信部は、前記被検体に向かって送信するための電磁波を発振する共振周波数ｆ０の発振源を有し、
前記解析部は、前記特定の周波数または周波数帯ｆｓとして次式を満たす前記特定電磁波を抽出する
０．７５・f０≦ｆｓ≦１．２５・f０
弁別センサ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の弁別センサにおいて、
前記電磁波送信部は、前記特定の周波数または周波数帯を含む電磁波を送信する弁別センサ。  
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の弁別センサにおいて、
前記解析部は、電磁波の強度の閾値が記憶された記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記閾値に対して前記特定電磁波の強度の大小を比較して前記被検体の有無を判定する判定部とを有する弁別センサ。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の弁別センサにおいて、
前記解析部は、電磁波の強度の閾値が記憶された記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記閾値に対して前記特定電磁波の強度の大小を比較して前記被検体までの距離を判定する判定部とを有する弁別センサ。
【請求項６】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の弁別センサにおいて、
前記解析部は、電磁波の強度の閾値が記憶された記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記閾値に対して前記特定電磁波の強度の大小を比較して前記被検体に含まれる特定の物質の含有量を判定する判定部とを有する弁別センサ。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の弁別センサと、
所定の動作を行う電子部品と、
前記弁別センサの弁別結果に基づいて前記電子部品の制御を行う制御部とを備える電子機器。
【請求項８】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の弁別センサと、
所定の動作を行う電子部品と、
前記弁別センサの弁別結果に基づいて前記電子部品の制御を行う制御部と、
外部に電磁波を送受信可能な電磁波入出力部をと備え、
前記電磁波入出力部は、前記弁別センサの前記電磁波送信部を兼ねる通信端末。
【請求項９】
請求項８に記載の通信端末において、
前記電子部品、前記制御部及び前記電磁波入出力部を有する本体部と、
前記弁別センサの前記電磁波受信部及び前記解析部を有し、前記本体部に着脱可能に接続された検知ユニットとをさらに備える通信端末。
【請求項１０】
請求項７に記載の電子機器において、
前記電磁波受信部と前記被検体との距離を保持する距離保持部をさらに備える電子機器。
【請求項１１】
請求項８または請求項９に記載の通信端末において、
前記電磁波受信部と前記被検体との距離を保持する距離保持部をさらに備える通信端末。
【請求項１２】
前記被検体の監視を行う監視エリアに設けられた請求項４に記載の弁別センサと、
前記弁別センサの前記判定部による判定結果を送信する送信部と、
前記監視エリア外に設けられ、前記送信部から送信された前記判定結果を受信する受信部とを備える監視システム。
【請求項１３】
被検体に向かって電磁波を送信する電磁波送信工程と、
前記電磁波送信工程を行うことによって前記被検体から入力される電磁波を受信する電磁波受信工程と、
前記電磁波受信工程で受信した電磁波から、Ｓ／Ｎ比の高い特定の周波数または周波数帯の特定電磁波を抽出し、前記被検体を弁別する解析工程とを備える被検体の弁別方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の被検体の弁別方法において、
前記電磁波送信工程では、所定の共振周波数ｆ０の発振源から電磁波を発振して前記被検体に向かって送信し、
前記解析工程では、前記特定の周波数または周波数帯ｆｓとして次式を満たす前記特定電磁波を抽出する
０．７５・f０≦ｆｓ≦１．２５・f０
被検体の弁別方法。
【請求項１５】
請求項１３または請求項１４に記載の被検体の弁別方法において、
前記電磁波送信工程では、前記特定の周波数または周波数帯を含む電磁波を送信する被検体の弁別方法。
【請求項１６】
請求項１３から請求項１５のいずれか１項に記載の被検体の弁別方法において、
前記解析工程では、予め設定された閾値に対して前記特定電磁波の強度の大小を比較して前記被検体の有無を判定する被検体の弁別方法。
【請求項１７】
請求項１３から請求項１５のいずれか１項に記載の被検体の弁別方法において、
前記解析工程では、予め設定された閾値に対して前記特定電磁波の強度の大小を比較して前記被検体までの距離を判定する被検体の弁別方法。
【請求項１８】
請求項１３から請求項１５のいずれか１項に記載の被検体の弁別方法において、
前記解析工程では、予め設定された閾値に対して前記特定電磁波の強度の大小を比較して前記被検体に含まれる特定の物質の含有量を判定する被検体の弁別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体の弁別を行う弁別センサ、これを備えた電子機器及び監視システム、並びに、被検体の弁別方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯端末やパーソナルコンピュータに代表される電子機器の多機能化・高機能化が著しい。それに伴い、人の生活をより便利にする電子機器の利用価値が高まっている。専門知識を持たない人でも、快適に安心して利用できる電子機器を実現するために、電子機器自身が周囲の状況、特に人体をセンシングし、認識・判断・処理をおこなう技術が求められている。人体や他の物体などの被検体をセンシングする手段として静電容量変化を利用したセンサや、熱量変化を検出するセンサがある。これらのセンサは、例えば照明装置の自動点灯装置に応用されている。これらのセンサには、目的の検知対象以外の誤検知や設置条件が限定されるなど汎用性の課題がある。また、これらのセンサには、検知範囲を拡大するために必要なレンズなどの付随部品による実装体積・製品コスト増加という課題がある。【０００３】
被検体をセンシングする他の手段としては、電磁波を送信する送信アンテナと、電磁波を受信する受信アンテナと、受信アンテナによって受信した電磁波によって侵入者の有無を判定する判定部とを備えるシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本国特開２００８−１４０２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のような電磁波を利用するセンサにおいても、その弁別感度は低く誤検知が多いという問題がある。高感度で被検体の弁別を行うことが可能な弁別センサが望まれていた。【０００６】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、高感度で被検体を弁別することが可能な弁別センサ、電子機器及び監視システム、並びに、被検体の弁別方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の弁別センサは、被検体に向かって電磁波を送信する電磁波送信部と、前記被検体からの電磁波を受信可能な電磁波受信部と、前記電磁波受信部で受信した電磁波から、Ｓ／Ｎ比の高い特定の周波数または周波数帯の特定電磁波を抽出し、前記特定電磁波に基づいて前記被検体を弁別する解析部とを備える。【０００８】
本発明の被検体の弁別方法は、被検体に向かって電磁波を送信する電磁波送信工程と、前記電磁波送信工程を行うことによって前記被検体から入力される電磁波を受信する電磁波受信工程と、前記電磁波受信工程で受信した電磁波から、Ｓ／Ｎ比の高い特定の周波数または周波数帯の特定電磁波を抽出し、前記被検体を弁別する解析工程とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高感度で被検体を弁別することができ、誤検知を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態の弁別センサを示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の弁別センサにおいて、発振回路から発振される電磁波の周波数と強度との関係を示すグラフである。
【図３】本発明の第１の実施形態の弁別センサにおいて、受信アンテナで受信される電磁波の周波数と強度との関係を示すグラフである。
【図４】本発明の第１の実施形態の弁別センサにおいて、弁別手順を示すフロー図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の弁別センサにおいて、被検体と受信アンテナとの位置関係と、受信アンテナで受信される電磁波の強度との関係を示すグラフである。
【図６】本発明の第１の実施形態の変形例の弁別センサを示すブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の携帯端末を示す斜視図である。
【図８】本発明の第２の実施形態の携帯端末を示すブロック図である。
【図９】本発明の第２の実施形態の携帯端末のマイク側筐体の内部構造を示す断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態の携帯端末において、弁別及び制御手順を示すフロー図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態の携帯端末を示す斜視図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態の携帯端末を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態の携帯端末のマイク側筐体の内部構造を示す断面図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態の携帯端末において、弁別及び制御手順を示すフロー図である。
【図１５】本発明の第４の実施形態の携帯端末を示す斜視図である。
【図１６】本発明の第４の実施形態の携帯端末を示すブロック図である。
【図１７】本発明の第４の実施形態の携帯端末のレシーバ側筐体の内部構造を示す断面図である。
【図１８】本発明の第４の実施形態の携帯端末において、弁別及び制御手順を示すフロー図である。
【図１９】本発明の第５の実施形態のモバイル端末を示す斜視図である。
【図２０】本発明の第５の実施形態のモバイル端末において、検知ユニットを示す斜視図である。
【図２１】本発明の第５の実施形態のモバイル端末において、検知ユニットを示す断面図である。
【図２２】本発明の第５の実施形態のモバイル端末を示すブロック図である。
【図２３】本発明の第５の実施形態のモバイル端末において、弁別及び制御手順を示すフロー図である。
【図２４】本発明の第６の実施形態の監視システムを示す概略図である。
【図２５】本発明の第６の実施形態の監視システムを示すブロック図である。
【図２６】本発明の第６の実施形態の監視システムにおいて、監視手順を示すフロー図である。
【図２７Ａ】本発明の第６の実施形態の監視システムにおいて、検知範囲の変形例を示す概略図である。
【図２７Ｂ】本発明の第６の実施形態の監視システムにおいて、検知範囲の別の変形例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１の実施形態）
本発明に係る第１の実施形態について、図１から図５を参照して説明する。図１は、本実施形態の弁別センサ１を示している。図１に示すように、この実施形態の弁別センサ１は、人体及び人体以外の被検物を含む被検体Ｐの弁別を行う。この弁別センサ１は、被検体Ｐに向かって電磁波Ｅ１を送信する電磁波送信部２と、被検体Ｐからの電磁波Ｅ２を受信可能な電磁波受信部３と、電磁波受信部３で受信した電磁波Ｅ２から、Ｓ／Ｎ比の高い特定の周波数または周波数帯ｆｓの特定電磁波Ｅｓを抽出し、特定電磁波Ｅｓに基づいて被検体Ｐを弁別する解析部４とを備える。
【００１２】
電磁波送信部２は、発振回路２ａと、送信アンテナ２ｂとを有する。発振回路２ａは、後述する解析部４の信号処理部４ａで抽出する特定電磁波Ｅｓの周波数または周波数帯ｆｓを含む電磁波Ｅ１を発振する発振源として機能する。送信アンテナ２ｂは、発振回路２ａで生成された電磁波Ｅ１を送信する。図２は、この発振回路２ａから発振される電磁波Ｅ１の被検体Ｐが存在しない基準状態における電磁波強度周波数特性を示している。電磁波受信部３は、被検体Ｐからの電磁波Ｅ２を受信可能な受信アンテナ３ａと、受信アンテナ３ａで受信された電磁波Ｅ２を増幅させる増幅回路３ｂとを有する。
【００１３】
解析部４は、信号処理部４ａと、判定部４ｂとを有する。信号処理部４ａは、電磁波受信部３で受信された電磁波Ｅ２からＳ／Ｎ比の高い特定の周波数または周波数帯ｆｓの特定電磁波Ｅｓを抽出する。判定部４ｂは、信号処理部４ａで抽出された特定電磁波Ｅｓに基づいて被検体Ｐを弁別する。解析部４は、特定電磁波Ｅｓの強度に関する閾値ａを設定する閾値設定部４ｃと、閾値設定部４ｃで入力された閾値ａを記憶する記憶部４ｄとを有する。判定部４ｂは、記憶部４ｄに記憶された閾値ａを参照し、閾値ａに対する特定電磁波Ｅｓの強度の大小を比較して被検体Ｐの弁別を行う。より具体的には、本実施形態では、特定電磁波Ｅｓの強度が閾値ａ以上である場合には、判定部４ｂは電磁波送信部２の送信アンテナ２ｂによる電磁波Ｅ１の送信範囲に被検体Ｐが存在すると判定し、特定電磁波Ｅｓの強度が閾値ａ未満である場合には被検体Ｐが存在しないと判定する。
【００１４】
解析部４の信号処理部４ａで抽出する特定電磁波Ｅｓの周波数または周波数帯ｆｓとしては、電磁波送信部２の発振回路２ａの共振周波数ｆ０により、以下の数１の条件を満たすように設定されていることが好ましい。
【００１５】
【数１】
2010100852.tif 000003
【００１６】
図３は、本実施形態の弁別センサ１によって、受信アンテナ３ａで受信された電磁波Ｅ２の周波数ｆの発振回路２ａの共振周波数ｆ０に対する比α（＝ｆ／ｆ０）と、受信された電磁波Ｅ２の強度との関係を示している。被検体Ｐと送信アンテナ２ｂ及び受信アンテナ３ａの距離は、２０ｍｍに設定している。図３において、強度Ｉ０以下の電磁波Ｅ１は、バックグランドノイズＢＮである。図３に示すように、比αが０．７５以上１．２５以下となる周波数領域では、他の領域とし比較して検出強度が高く、Ｓ／Ｎ比が非常に高いことがわかる。その一方で、比αが０．７５未満及び１．２５よりも大きい場合には、検出強度が低く、Ｓ／Ｎ比が悪化することがわかる。従って、Ｓ／Ｎ比を向上させる点で、数１の条件を満たす周波数または周波数帯ｆｓの特定電磁波Ｅｓを抽出し、この特定電磁波Ｅｓに基づいて被検体Ｐを弁別することが好ましい。
【００１７】
次に、この実施形態の弁別センサ１の作用について説明する。
図４に示すように、電磁波送信工程Ｓ１として、電磁波送信部２の発振回路２ａから、上記特定の周波数または周波数帯ｆｓを含む電磁波Ｅ１を発振し、この電磁波Ｅ１を送信アンテナ２ｂを介して空間に放射する。送信アンテナ２ｂによる送信範囲に被検体Ｐが存在する場合には、電磁波Ｅ１は、被検体Ｐに一部が吸収される一方、それ以外が反射・散乱されることで、反射・散乱される電磁波強度が変化する。電磁波受信工程Ｓ２として、被検体Ｐで反射・散乱した一部の電磁波Ｅ２が電磁波受信部３の受信アンテナ３ａで受信され、増幅回路３ｂで増幅された後に、解析部４の信号処理部４ａに入力される。
【００１８】
次に、解析工程Ｓ３として、受信した電磁波Ｅ２の解析を行う。
すなわち、信号処理部４ａは、入力された電磁波Ｅ２から、好ましくは数１に示す範囲の特定の周波数または周波数帯ｆｓの特定電磁波Ｅｓを抽出する（ステップＳ３ａ）。判定部４ｂは、記憶部４ｄに記憶された閾値ａを参照して、この閾値ａと特定電磁波Ｅｓの強度とを比較する。判定部４ｂは、特定電磁波Ｅｓの強度が閾値ａ以上である場合には、被検体Ｐが電磁波送信部２による送信範囲に存在すると判定し、特定電磁波Ｅｓの強度が閾値ａ未満である場合には、被検体Ｐが電磁波送信部２による送信範囲に存在していないと判定する（ステップＳ３ｂ）。
【００１９】
以上のような弁別センサ１によれば、解析部４によりＳ／Ｎ比の高い特定の周波数または周波数帯ｆｓの特定電磁波Ｅｓを抽出し、特定電磁波Ｅｓに基づいて高感度で被検体Ｐを弁別することできる。よって、誤検知を防止することができる。特に、抽出する特定電磁波Ｅｓの周波数または周波数帯ｆｓが、数１の式を満たすようにすることで、より高感度で被検体Ｐを弁別することができる。図５に示すように、例えば、被検体Ｐとして人体Ｐ１を設定して、他の物体Ｐ２、Ｐ３が近接していても検出されない強度を閾値ａとして設定する。このように閾値ａを設定すれば、減衰して受信される電磁波Ｅ２の強度が閾値ａ未満となってしまう所定距離よりも距離が小さくなる範囲において、他の物体Ｐ２、Ｐ３の存在の有無の影響を受けることなく、人体Ｐ１の有無を正確に判定することができる。
【００２０】
上記においては、特定電磁波Ｅｓと閾値ａとの大小を比較することにより被検体Ｐの有無を弁別していた。これに代えて、受信アンテナ３ａから被検体Ｐまでの距離を弁別しても良い。例えば、図５を参照して、所定の距離Ｌ１における特定電磁波Ｅｓの強度を予め測定し、その測定した強度に基づいて閾値ａを設定する。このように設定することで、被検体Ｐの有無のみならず、存在する被検体Ｐまでの距離が、所定の距離Ｌ１以内か否かを判定することができる。
【００２１】
上記実施形態では、特定電磁波Ｅｓの強度をそのまま評価し、被検体Ｐの弁別を判定していたが、これに限られない。
図６は、この実施形態の変形例を示している。この変形例では、発振回路２ａで発振する電磁波Ｅ１の強度が判定部４ｂに入力されていて、判定部４ｂでは、信号処理部４ａから入力される特定電磁波Ｅｓの強度を電磁波送信部２の発振回路２ａから発振される電磁波Ｅ１の強度によって正規化した値と、対応して設定された閾値ａとを比較して被検体Ｐを弁別している。この変形例では、送信される電磁波Ｅ１の強度の変動による影響を除外することができ、より高感度に被検体Ｐの弁別を行うことができる。
【００２２】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図７から図１０は、本発明の第２の実施形態を示す。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００２３】
図７及び図８は、本発明の実施形態の弁別センサを備えた電子機器として携帯端末を示している。図７及び図８に示すように、携帯端末１０は、音声を入力するマイク側筐体１１と、音声を出力するレシーバ側筐体１２と、マイク側筐体１１とレシーバ側筐体１２とを回動可能に支持する可動ヒンジ１３とを備える。マイク側筐体１１及びレシーバ側筐体１２としては、使用性や収納性などから、例えば、幅Ｗ５０（ｍｍ）、長さＬ９０（ｍｍ）、厚さＴ１０（ｍｍ）程度の筐体寸法を有している。レシーバ側筐体１２において、折り畳み状態でマイク側筐体１１と重なり合う表面１２ａには、各種情報を表示する表示部１４が設けられている。レシーバ側筐体１２の内部には、レシーバ１５及びスピーカ１６と、通信制御部１７とが設けられている。レシーバ１５及びスピーカ１６は、後述する電磁波入出力部１９に入力された電磁波に応じた音声を出力する。通信制御部１７は、レシーバ１５及びスピーカ１６を制御する。
【００２４】
マイク側筐体１１において、折り畳み状態でレシーバ１５側筐体１２と重なり合う表面１１ａには、音声を入力可能なマイクや各種入力が可能な入力部１８が設けられている。マイク側筐体１１の内部には通信用の電磁波を送受信可能な電磁波入出力部１９と、被検体Ｐとして使用者の弁別を行う弁別センサ２０が設けられている。電磁波入出力部１９は、送信用の電磁波を発振する通信用発振回路１９ａと、電磁波を送受信可能な通信アンテナ１９ｂとを有する。
【００２５】
弁別センサ２０は、基本的に第１の実施形態と同様の構成である。弁別センサ２０は、発振回路２ａ及び送信アンテナ２ｂを有する電磁波送信部２と、受信アンテナ３ａ及び増幅回路３ｂを有する電磁波受信部３と、信号処理部４ａ、判定部４ｂ及び記憶部４ｄを有する解析部４と備える。弁別センサ２０において、電磁波送信部２を、通信用の電磁波を送信する電磁波入出力部１９が兼ねている点で第１の実施形態と異なる。すなわち通信用発振回路１９ａが発振回路２ａを構成し、また、通信アンテナ１９ｂが送信アンテナ２ｂを構成している。電磁波入出力部１９によって送信される電磁波によって被検体Ｐとして使用者の弁別を行っている。
【００２６】
図９に示すように、電磁波受信部３の受信アンテナ３ａは、携帯端末の使用時に使用者が近接するマイク側筐体１１の入力部１８が設けられた表面１１ａの裏面１１ｂに接着剤２１を介して固定されている。受信アンテナ３ａは、例えば銅などで形成されている。受信アンテナ３ａは、カーボンや他の金属体などの導電体、あるいは、樹脂にセラミックや金属を含有させた電波吸収体を用いて形成しても良い。
【００２７】
解析部４の記憶部４ｄには、本実施形態では、第一の閾値ａ１と、第一の閾値ａ１よりも大きい第二の閾値ａ２と、二つの閾値が記憶されている。二つの閾値とは、具体的には第一の閾値ａ１と、第一の閾値ａ１よりも大きい第二の閾値ａ２である。解析部４の判定部４ｂは、信号処理部４ａで抽出された特定電磁波Ｅｓの強度と、第一の閾値ａ１及び第二の閾値ａ２とで大小比較を行う。第一の閾値ａ１は、受信アンテナ３ａと使用者との距離がレシーバ１５による聞き取りの限界となる時の特定電磁波Ｅｓの強度と対応している。第二の閾値ａ２は、レシーバ１５により使用者が音声を聞き取ることが可能な距離であるものの、一定の音量を必要とする距離である時の特定電磁波Ｅｓの強度と対応している。解析部４の判定部４ｂで判定された判定結果は、通信制御部１７に入力され、通信制御部１７では、判定結果に基づいて、レシーバ１５またはスピーカ１６のいずれかから、所定の音量で音声を出力する。
【００２８】
この実施形態の携帯端末１０において、弁別センサ２０の判定部４ｂによって特定電磁波Ｅｓの強度が第二の閾値ａ２以上であると判定した場合について説明する。この場合には、図１０及び表１に示すように、通信制御部１７は、使用者と携帯端末１０との距離が近距離であるとして、通常通話モードにおいて、レシーバ１５の音量を、例えば予め設定されたｖｏｌ．１〜ｖｏｌ．５の５段階の音量の内の下から２番目となるｖｏｌ．２として、レシーバ１５から音声を出力させる（ステップＳ４ａ）。
【００２９】
【表１】
2010100852.tif 000004
【００３０】
弁別センサ２０の判定部４ｂによって特定電磁波Ｅｓの強度が第一の閾値ａ１以上第二の閾値ａ２未満であると判定された場合について説明する。この場合、通信制御部１７は、使用者と携帯端末１０との距離が中距離であるとして、通常通話モードにおいて、レシーバ１５の音量を最大音量となるｖｏｌ．５として、レシーバ１５から音声を出力させる（ステップＳ４ｂ）。このため、使用者と携帯端末１０とがある程度離れていたとしても、使用者が自ら音量調整する必要なく、好適に音声を聞きとることができる。
【００３１】
弁別センサ２０の判定部４ｂによって特定電磁波Ｅｓの強度が第一の閾値ａ１未満であると判定した場合について説明する。この場合には、通信制御部１７は、使用者と携帯端末１０との距離が長距離であるとして、ハンズフリーモードにおいて、スピーカ１６の音量を最大音量となるｖｏｌ．５として、スピーカ１６から音声を出力させる（ステップＳ４ｃ）。このため、使用者が通常通話モードにおけるレシーバ１５での聞き取りが困難な程度に離れていたとしても、自動的にハンズフリーモードとして、スピーカ１６による音声出力に切り換えて好適に音声を聞きとることができる。また、本実施形態では、弁別センサ２０の電磁波送信部２を通信用の電磁波入出力部１９が兼ねることにより、部品点数を少なくすることができ、小型化、低コスト化を図ることができる。上記音量設定は、一例であり、これに限られない。例えば、使用者により手動で設定された音量に比例するようにして、各距離での音量を設定するようにしても良い。
【００３２】
本実施形態では、弁別センサ２０の判定部４ｂの判定結果に基づいて、使用者との距離に応じたレシーバ１５とスピーカ１６との切替及び音量の調整を行っていたが、これに限られない。例えば、弁別センサ２０の判定部４ｂの判定結果に基づいて使用者との距離に応じて、電力制御の切替や、表示部１４に注意を喚起する画面表示などの制御を行うようにしても良い。
【００３３】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図１１から図１４は、本発明の第３の実施形態を示す。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３４】
図１１及び図１２は、本発明の実施形態の弁別センサを備えた電子機器として携帯端末３０を示している。図１１及び図１２に示すように、本実施形態の携帯端末３０は、マイク側筐体１１と、レシーバ側筐体１２と、可動ヒンジ１３とで構成されている。マイク側筐体１１には各種入力を行う入力部３１として、弁別センサ３３が設けられている。弁別センサ３３は、電磁波送信部２と、複数の電磁波受信部３Ａ〜３Ｌと、解析部４とを備える。電磁波送信部２は、発振回路２ａ及び送信アンテナ２ｂで構成される。電磁波受信部３Ａ〜３Ｌは、被検体Ｐである使用者からの電磁波を受信できる。解析部４は、各電磁波受信部３Ａ〜３Ｌに対応して設けられ、対応する電磁波受信部３Ａ〜３Ｌで受信した電磁波Ｅ２から、Ｓ／Ｎ比の高い特定の周波数または周波数帯ｆｓの特定電磁波Ｅｓを抽出し、特定電磁波Ｅｓに基づいて被検体Ｐとして人体を弁別する。
【００３５】
電磁波送信部２は、第２の実施形態同様に通信用の電磁波入出力部１９が兼ねている。本実施形態では、図１３に示すように、複数の電磁波受信部３Ａ〜３Ｂの各受信アンテナ３ａは、マイク側筐体１１の裏面１１ｂに複数配列されている。各受信アンテナ３ａは、接着層２１によってそれぞれ固定されている。本実施形態では、電磁波受信部が１２個設けられている。これら電磁波受信部の１２個の受信アンテナ３ａが入力部３１として操作ボタンとなるように、例えば、幅方向に４列、長さ方向に３列となるように配列されている。
【００３６】
図１４に示すように、各解析部４Ａ〜４Ｌの各信号処理部４ａでは、対応する電磁波受信部３Ａ〜３Ｌから入力される電磁波からＳ／Ｎ比の高い特定の周波数または周波数帯ｆｓの特定電磁波Ｅｓを抽出して対応する判定部４ｂに入力する。各判定部４ｂでは、それぞれ、記憶部４ｄを参照して、閾値と入力された特定電磁波Ｅｓの強度との大小比較を行い、被検体である使用者の有無を判定する。各判定部４ｂからマイク側筐体１１の内部に設けられた動作処理部３４に判定結果が入力される。本実施形態では、記憶部４ｄは、解析部４Ａ〜４Ｌに共通して設けられている。これに代えて、記憶部４ｄも各電磁波送信部と対応して設けられていても良い。図１４に示すように、動作処理部３４では、解析部４Ａ〜４Ｌの各判定部４ｂの判定結果に基づいて、対応する受信アンテナ３ａに使用者の指等が近接して存在が確認された場合には、その受信アンテナ３ａに割り当てられた動作を行う（ステップＳ５）。
【００３７】
すなわち、本実施形態の携帯端末３０において、各電磁波受信部３Ａ〜３Ｌの受信アンテナ３ａが設けられた位置で例えば、表面１１ａに使用者の指等が接触する程度に近接した場合に、抽出される特定電磁波Ｅｓの強度が記憶部４ｄに記憶されている閾値以上となるように閾値を設定する。この構成により、受信アンテナ３ａを複数の操作ボタンに代えて入力部３１として機能させることができる。このため、操作ボタンのように筐体に開口部を設けて、その開口部に進退可能にボタン本体を挿入する必要がなく、単に使用者が入力する面の裏面に電磁波受信部の受信アンテナを配列させるだけで良い。このため、筐体の剛性を向上させることができ、また、防水、防塵の面でも有効である。
【００３８】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図１５から図１８は、本発明の第４の実施形態を示す。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３９】
図１５及び図１６は、本発明の実施形態の弁別センサを備えた電子機器として携帯端末を示している。図１５及び図１６に示すように、本実施形態の携帯端末４０は、マイク側筐体１１と、レシーバ側筐体１２と、可動ヒンジ１３とで構成されている。携帯端末４０は、さらに、使用者の頬部の肌質判定を行う弁別センサ４１を備える。弁別センサ４１は、電磁波送信部２と、複数の電磁波受信部３と、解析部４２とを備える。電磁波送信部２は、発振回路２ａ及び送信アンテナ２ｂで構成される。電磁波受信部３は、検体Ｐとして使用者からの電磁波を受信できる。解析部４２は、電磁波受信部３で受信した電磁波Ｅ２から、Ｓ／Ｎ比の高い特定の周波数または周波数帯ｆｓの特定電磁波Ｅｓを抽出し、特定電磁波Ｅｓに基づいて被検体Ｐとして人体を弁別する。
【００４０】
図１７に示すように、電磁波受信部３の受信アンテナ３ａは、レシーバ側筐体１２の表示部１４が設けられた表面１２ａの裏面１２ｂに接着剤層２１を介して設けられている。表面１２ａの対応する範囲には、被検体Ｐとの距離を一定に保つ距離保持部４３が設けられている。具体的には、本実施形態では、距離保持部４３は、表面１２ａの対応する範囲に形成された凹部である。この凹部により、表面１２ａに接触する使用者の頬部と受信アンテナ３ａとの距離を一定に保持することができる。
【００４１】
解析部４２は、信号処理部４ａと、判定部４ｂと、校正データ記憶部４４と、測定データ記憶部４５と、画像生成部４６とを備える。信号処理部４ａは、電磁波受信部３で受信された電磁波Ｅ２からＳ／Ｎ比の高い特定の周波数または周波数帯ｆｓの特定電磁波Ｅｓを抽出する。判定部４ｂは、信号処理部４ａで抽出された特定電磁波Ｅｓに基づいて被検体Ｐとして使用者の肌質判定を行う。校正データ記憶部４４には、特定電磁波Ｅｓの強度と、被検体Ｐである人体の頬部の水分量（特定の物質の含有量）との関係を示す肌状態校正データが記憶されている。測定データ記憶部４５には、過去に信号処理部４ａにより抽出され肌状態と対応する特定電磁波Ｅｓの強度が記憶される。画像生成部４６は、判定部４ｂによる判定結果及び測定データ記憶部４５に記憶された肌状態を表す特定電磁波の強度Ｅｓを画像化する。
【００４２】
図１８に示すように、判定部４ｂは、校正データ記憶部４４の肌状態校正データを参照して、特定電磁波Ｅｓの強度と肌状態校正データから現在の肌状態を判定する（ステップＳ３ｂ）。また、信号処理部４ａで抽出された特定電磁波Ｅｓの強度は、各測定時における肌状態データとして測定データ記憶部４５に記憶される（ステップＳ６）。そして、画像生成部４６は、それぞれ入力される判定部４ｂによる判定結果及び測定データ記憶部４５の肌状態データから、現在の肌状態及び、肌状態の経時変化を表示するための画像データを生成、出力して、表示部１４に表示させる（ステップＳ７）。
【００４３】
この実施形態では、携帯端末４０の音声の送受信という基本機能を利用しながら使用者の肌状態を判定することができる。表２に、本実施形態の弁別センサ４１による水分量の判定結果と、従来の水分センサによる水分量の測定結果とを示す。表２に示すように、両者の値には相関関係が見られ、被験者ごとの肌表面の水分量の差異を高感度に計測できていることがわかる。
【００４４】
【表２】
2010100852.tif 000005
【００４５】
（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。図１９から図２３は、本発明の第５の実施形態を示す。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００４６】
図１９から図２２に示すように、本実施形態の電子機器であるモバイル端末５０は、入力操作や各種表示などを行うことが可能な本体部５１と、本体部５１に着脱可能に接続された検知ユニット５２とを備える。本体部５１は、第一の筐体５４と、第二の筐体５６と、可動ヒンジ５７とを備える。第一の筐体５４には、表示部５３が設けられている。第二の筐体５６には、キーボードなどの入力部５５が設けられている。可動ヒンジ５７は、第一の筐体５４と第二の筐体５６を回動可能に連結する。
【００４７】
第二の筐体５６の内部には、電力を供給する電力制御部５８と、外部と電磁波を送受信可能な電磁波入出力部である無線ＬＡＮユニット５９とが内蔵されている。無線ＬＡＮユニット５９は、送信用の電磁波を発振する通信用発振回路５９ａと、電磁波を送受信可能な通信アンテナ５９ｂとを有する。第二の筐体５６の側面には、電力制御部５８及び無線ＬＡＮユニット５９と外部とを接続可能な接続部としてＵＳＢポート６０が設けられている。
【００４８】
検知ユニット５２は、ＵＳＢコネクタ６１と、電磁波受信部３と、解析部４とを備える。ＵＳＢコネクタ６１は、本体部５１と着脱可能とする接続部として機能する。電磁波受信部３は、ＵＳＢコネクタ６１と接続され、被検体Ｐからの電磁波を受信できる。解析部４は、電磁波受信部３で受信した電磁波Ｅ１から、Ｓ／Ｎ比の高い特定の周波数または周波数帯ｆｓの特定電磁波Ｅｓを抽出し、その特定電磁波Ｅｓに基づいて被検体Ｐを弁別する。
【００４９】
電磁波受信部３は、受信アンテナ３ａ及び増幅回路３ｂを有する。解析部４は、信号処理部４ａ、判定部４ｂ及び記憶部４ｃを有する。本体部５１と検知ユニット５２とが接続された状態において、無線ＬＡＮユニット５９を電磁波送信部２として、本体部５１の無線ＬＡＮユニット５９と、検知ユニット５２の電磁波受信部３及び解析部４とによって弁別センサ６５が構成されている。
検知ユニット５２の各構成は、本体部５１の電力制御部５８からＵＳＢコネクタ６１を介して電力供給を受けて駆動している。
【００５０】
図２３に示すように、電磁波Ｅ１が無線ＬＡＮユニット５９の通信アンテナ５９ｂから送信される（ステップＳ１）。この電磁波Ｅ１のうち、被検体Ｐとなる本端末ユニット５０を使用する使用者で反射・散乱した電磁波Ｅ２が、検知ユニット５２に設けられた電磁波受信部３の受信アンテナ３ａで受信される。次に、その電磁波Ｅ２が増幅回路３ｂで増幅されて解析部４の信号処理部４ａに入力される（ステップＳ２）。解析部４の信号処理部４ａは、入力された電磁波Ｅ２から特定電磁波Ｅｓを抽出する（ステップＳ３ａ）。抽出された特定電磁波Ｅｓが、判定部４ｂによって記憶部４ｄに記憶された閾値と比較される（ステップＳ３ｂ）。特定電磁波Ｅｓの強度が閾値以上の場合には、判定部４ｂは本端末ユニットの使用者たる被検体が存在すると判定する。一方、特定電磁波Ｅｓの強度が閾値より小さい場合には、判定部４ｂは本端末ユニットの使用者たる被検体が存在しないと判定する。これらの判定結果は、電力制御部５８にＵＳＢコネクタ６１を介して入力される。電力制御部５８は、使用者が存在するとの判定結果が入力された場合には、表示部５３に電力供給を行って表示部５３による表示を行う（ステップＳ８ａ）。一方、電力制御部５８は、使用者が存在しないとの判定結果が入力された場合には、表示部５３に電力供給を行わず、表示部５３による表示を行わない（ステップＳ８ｂ）。
【００５１】
この実施形態のモバイル端末５０のように、弁別センサ６５を利用して使用者の有無を検知し、電力供給の有無を切り替えることで、省電力化を図ることができる。また、本実施形態では、検知ユニット５２をモバイル端末５０の本体部５１に着脱可能に構成することで、通常のモバイル端末５０に省電力機能を提供することが可能である。さらに、弁別センサ６５の電磁波送信部２として、本体部５１側の無線ＬＡＮユニット５９を利用することで、検知ユニット５２として小型化も図ることができる。本実施形態においては、接続部としてＵＳＢポート６０及びＵＳＢコネクタ６１を利用したが、これに限られず、他の接続部を利用しても良い。ＵＳＢコネクタ６１を利用することで、本体部５１側からの電源供給を可能としたが、その代わりに、検知ユニット５２側に電源を備える構成としても良い。
【００５２】
（第６の実施形態）
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。図２４から図２７Ｂは、本発明の第６の実施形態を示す。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００５３】
図２４及び図２５は、本実施形態の監視システムを示している。図２４及び図２５に示すように、監視システム８０は、監視エリアとなる監視室７０内の侵入者の有無を、別の管理エリアとなる防犯管理センター７１で監視する。監視システム８０は、監視室７０に設けられた検知信号発信ユニット８１及び検知ユニット８２と、防犯管理センター７１に設けられた管理ユニット８３とを備える。検知信号発信ユニット８１は、電磁波を発振する発振回路８１ａと、発振回路８１ａから発振された電磁波を送信する送信アンテナ８１ｂとを有する。検知信号発信ユニット８１は、後述するように本発明の実施形態の弁別センサの電磁波送信部２を構成している。検知信号発信ユニット８１は、希望する検知範囲にあわせて設けられる。検知信号発信ユニット８１は、本実施形態では、例えば監視室７０の出入口７０ａの室内側に設定された検知範囲Ａに送信可能に設けられている。
【００５４】
検知ユニット８２は、検知範囲Ａで被検体Ｐとなる侵入者で反射、散乱した電磁波Ｅ２を受信することで、侵入者の存在を検知する。検知ユニット８２は、電磁波受信部８４と、解析部４とを備える。電磁波受信部８４は、電磁波Ｅ２を受信する。解析部４は、電磁波受信部８４で受信した電磁波Ｅ２から、Ｓ／Ｎ比の高い特定の周波数または周波数帯ｆｓの特定電磁波Ｅｓを抽出し、その特定電磁波Ｅｓに基づいて被検体Ｐを弁別する。検知信号発信ユニット８１と、検知ユニット８２の電磁波受信部８４及び解析部４とによって本発明の実施形態の弁別センサ８５が構成されている。本実施形態においては、電磁波受信部８４において、被検体Ｐからの電磁波Ｅ２を受信するアンテナは、電磁波を送受信可能な通信アンテナ８４ａとして構成されている。判定部４ｂにおける判定結果は、送信回路８６で電磁波として生成され通信アンテナ８４ａから送信することが可能となっている。
【００５５】
管理ユニット８３は、受信アンテナ８３ａと、画像生成部８３ｂと、表示部８３ｃとを備える。受信アンテナ８３ａは、検知ユニット８２の通信アンテナ８３ａから送信された電磁波を受信できる。画像生成部８３ｂは、受信アンテナ８３ａで受信された電磁波を画像化する。表示部８３ｃは、画像生成部８３ｂで生成された画像を表示する。
【００５６】
図２６に示すように、検知信号発信ユニット８１の送信アンテナ８１ａから検知範囲Ａに電磁波Ｅ１を送信する（ステップＳ１）。検知範囲Ａに被検体Ｐである侵入者が侵入すると、侵入者で反射・散乱した電磁波Ｅ２が電磁波受信部８４の通信アンテナ８４ａで受信され、増幅回路３ｂで増幅されて、解析部４の信号処理部４ａに入力される（ステップＳ２）。解析部４の信号処理部４ａは、入力された電磁波Ｅ２から特定電磁波Ｅｓを抽出し、その特定電磁波Ｅｓを判定部４ｂに入力する（ステップＳ３ａ）。判定部４ｂは、記憶部４ｄに記憶された閾値を参照し、特定電磁波Ｅｓの強度と閾値とを大小比較することにより、検知範囲Ａにおける侵入者の存在の有無を判定する（ステップＳ３ｂ）。判定部４ｂは、この判定結果を送信回路８６に入力する。判定結果は、送信回路８６及び通信アンテナ８４ａを介して電磁波Ｅ３として送信される（ステップＳ９）。通信アンテナ８４ａから送信された電磁波Ｅ３は、防犯管理センター７１において、管理ユニット８３の受信アンテナ８３ａで受信される。受信された電磁波Ｅ３は、画像生成部８３ｂによって画像として生成されて、表示部８３ｃに判定結果が表示される。このため、防犯管理センター７１にいる管理者は、表示部８３ｃに表示される判定結果に基づいて、監視室７０への侵入者の侵入の有無を検知することができる。
【００５７】
本実施形態では、判定部４ｂによる判定結果は、防犯管理センター７１の管理ユニット８３の表示部８３ｃに表示されるとしたがこれに限られない。例えば、警報装置などを備えて、判定部４ｂによる判定結果に基づき警報装置が報知しても良い。監視室７０においても警報装置が作動するようにしても良く、警報装置が表示部８３ｃによる表示と合わせて動作するようにしても良い。本実施形態では、検知信号発信ユニット８１と検知ユニット８２とは、別の装置構成として監視室７０に取り付けられていた。これに代えて、検知信号発信ユニット８１と検知ユニット８２とを一体的な装置構成としても良い。
【００５８】
本実施形態では、監視室７０に設けられた一箇所の出入口７０ａに対応して検知範囲Ａが設定されるとしたが、これに限ることはない。例えば、図２７Ａに示すように、複数の出入口７０ａ、７０ｂのそれぞれと対応して検知範囲Ａ、Ｂを設定して、各検知範囲Ａ、Ｂで検知可能に、それぞれに対応する位置に弁別センサ８４を配置するようにしても良い。検知範囲は、監視室７０の室内に限られない。検知範囲は、室外でも良い。あるいは図２７Ｂに示すように、検知範囲を室内外を跨るように設定しても良い。
【００５９】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【００６０】
この出願は、２００９年３月６日に出願された日本出願特願２００９−０５４０００を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、弁別センサ、電子機器及び監視システム、並びに、被検体の弁別方法に適用することができる。これらの弁別センサ、電子機器及び監視システム、並びに、被検体の弁別方法によれば、高感度で被検体を弁別することができ、誤検知を防止することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１、４１、６５、８５   弁別センサ
２       電磁波送信部
３、３Ａ〜３Ｌ、８４ 電磁波受信部
４、４Ａ〜４Ｌ、４２ 解析部
４ｂ  判定部
４ｄ  記憶部
１０、３０、４０    携帯端末（電子機器）
１４  表示部（電子部品）
１５    レシーバ（電子部品）
１６  スピーカ（電子部品）
１７  通信制御部（制御部）
１９  電磁波入出力部
３４ 動作処理部（制御部）
４３  距離保持部
４６     画像生成部（制御部）
５０  モバイル端末（電子機器）
５１     本体部
５２  検知ユニット
５３   表示部（電子部品）
５８    電力制御部（制御部）
５９  無線ＬＡＮユニット（電磁波入出力部）
７０       監視室（監視エリア）
８３ａ       受信アンテナ（受信部）
８４ａ     通信アンテナ（送信部）
Ｅ１、Ｅ２ 電磁波
Ｅｓ  特定電磁波
Ｐ       被検体
【図１】
2010100852.tif 000006
【図２】
2010100852.tif 000007
【図３】
2010100852.tif 000008
【図４】
2010100852.tif 000009
【図５】
2010100852.tif 000010
【図６】
2010100852.tif 000011
【図７】
2010100852.tif 000012
【図８】
2010100852.tif 000013
【図９】
2010100852.tif 000014
【図１０】
2010100852.tif 000015
【図１１】
2010100852.tif 000016
【図１２】
2010100852.tif 000017
【図１３】
2010100852.tif 000018
【図１４】
2010100852.tif 000019
【図１５】
2010100852.tif 000020
【図１６】
2010100852.tif 000021
【図１７】
2010100852.tif 000022
【図１８】
2010100852.tif 000023
【図１９】
2010100852.tif 000024
【図２０】
2010100852.tif 000025
【図２１】
2010100852.tif 000026
【図２２】
2010100852.tif 000027
【図２３】
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【図２４】
2010100852.tif 000029
【図２５】
2010100852.tif 000030
【図２６】
2010100852.tif 000031
【図２７Ａ】
2010100852.tif 000032
【図２７Ｂ】
2010100852.tif 000033
【国際調査報告】
2010100852.tif 000034
2010100852.tif 000035
2010100852.tif 000036
2010100852.tif 000037