(57)【要約】      （修正有）【課題】計測対象の動きを非接触に計測することが可能な、計測装置、および計測システムを提供する。【解決手段】指向性を有する信号を発信する発信器１０２Ａ〜Ｃと、発信器と離隔して設けられ、信号を検出する検出器１０４Ａ〜Ｃとを有するセンサであり、発信器と検出器との間の物体の存在の有無を検出するセンサの検出結果に基づいて、計測対象の動きを計測する計測部を備え、計測部は、複数のセンサの検出結果の組み合わせの時間変化に基づいて、計測対象の動きを計測する、計測装置。【選択図】図２
2019120602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指向性を有する信号を発信する発信器と、前記発信器と離隔して設けられ、前記信号を検出する検出器とを有するセンサであり、前記発信器と前記検出器との間の物体の存在の有無を検出する前記センサの検出結果に基づいて、計測対象の動きを計測する計測部を備え、
前記計測部は、複数の前記センサの検出結果の組み合わせの時間変化に基づいて、前記計測対象の動きを計測する、計測装置。
【請求項２】
前記計測部は、複数の前記センサの配置に対応する前記計測対象の動きを、計測する、請求項１に記載の計測装置。
【請求項３】
前記計測部は、前記計測対象の２次元の動きを計測する、請求項２に記載の計測装置。
【請求項４】
前記計測部は、前記計測対象の３次元の動きを計測する、請求項２に記載の計測装置。
【請求項５】
前記計測対象は、生体の所定の部位であり、
複数の前記センサは、前記所定の部位を検出するように、配置される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の計測装置。
【請求項６】
前記計測部は、前記計測対象の変位、前記計測対象の速度、および前記計測対象の加速度のうちの一部または全部を、前記計測対象の動きとして計測する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の計測装置。
【請求項７】
前記計測対象の動きの計測結果に基づく処理を行う処理部を、さらに備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載の計測装置。
【請求項８】
指向性を有する信号を発信する発信器と、前記発信器と離隔して設けられ、前記信号を検出する検出器とを有し、前記発信器と前記検出器との間の物体の存在の有無をそれぞれ検出する、複数のセンサと、
複数の前記センサの検出結果に基づいて、計測対象の動きを計測する計測部を備える計測装置と、
を有し、
前記計測装置の前記計測部は、複数の前記センサの検出結果の組み合わせの時間変化に基づいて、前記計測対象の動きを計測する、計測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測装置、および計測システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
運転者をモニタリングする自動車の車両システムに関する技術が、開発されている。上記技術としては、例えば特許文献１に記載の技術が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１８６８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば特許文献１に記載の自動車の車両システムのように、“自動車や、飛行機、船、電車などの移動体”では、安全性向上などの様々な目的のために、運転者をモニタリングすることが考えられている。一例を挙げると、運転者の頭部（計測対象の一例）をモニタリングすることにより得られる、運転者の頭部の動きのデータは、例えば運転者の眠気予兆の検出などの様々な用途に用いることが可能である。そのため、計測対象の動きを計測することが可能なシステムへのニーズは、大きい。
【０００５】
本発明の目的とするところは、計測対象の動きを非接触に計測することが可能な、新規かつ改良された計測装置、および計測システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点によれば、指向性を有する信号を発信する発信器と、上記発信器と離隔して設けられ、上記信号を検出する検出器とを有するセンサであり、上記発信器と上記検出器との間の物体の存在の有無を検出する上記センサの検出結果に基づいて、計測対象の動きを計測する計測部を備え、上記計測部は、複数の上記センサの検出結果の組み合わせの時間変化に基づいて、上記計測対象の動きを計測する、計測装置が、提供される。
【０００７】
後述するように、非接触に検出された複数のセンサの検出結果の組み合わせから“当該検出結果に対応する計測時点における、複数のセンサと計測対象との位置関係”を推定することが可能である。また、後述するように、複数のセンサと計測対象との位置関係の時間変化は、計測対象の動きに該当する。よって、かかる構成により、非接触に検出された複数のセンサの検出結果に基づいて、計測対象の動きを計測することができる。
【０００８】
また、上記計測部は、複数の上記センサの配置に対応する上記計測対象の動きを、計測してもよい。
【０００９】
また、上記計測部は、上記計測対象の２次元の動きを計測してもよい。
【００１０】
また、上記計測部は、上記計測対象の３次元の動きを計測してもよい。
【００１１】
また、上記計測対象は、生体の所定の部位であり、複数の上記センサは、上記所定の部位を検出するように、配置されていてもよい。
【００１２】
また、上記計測部は、上記計測対象の変位、上記計測対象の速度、および上記計測対象の加速度のうちの一部または全部を、上記計測対象の動きとして計測してもよい。
【００１３】
また、上記計測対象の動きの計測結果に基づく処理を行う処理部を、さらに備えていてもよい。
【００１４】
また、上記目的を達成するために、本発明の第２の観点によれば、指向性を有する信号を発信する発信器と、上記発信器と離隔して設けられ、上記信号を検出する検出器とを有し、上記発信器と上記検出器との間の物体の存在の有無をそれぞれ検出する、複数のセンサと、複数の上記センサの検出結果に基づいて、計測対象の動きを計測する計測部を備える計測装置と、を有し、上記計測装置の上記計測部は、複数の上記センサの検出結果の組み合わせの時間変化に基づいて、上記計測対象の動きを計測する、計測システムが、提供される。
【００１５】
かかる計測システムでは、計測装置が、非接触に検出された複数のセンサの検出結果に基づいて、計測対象の動きを計測する。よって、かかる構成により、計測対象の動きを非接触に計測することが可能なシステムが、実現される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、計測対象の動きを非接触に計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る計測システムの構成の一例を示す説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係る計測システムにおける複数のセンサの配置の一例を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係るセンサの構成の一例を示す説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係る計測装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図５】本実施形態に係る計測装置のハードウェア構成の一例を示す説明図である。
【図６】本発明の実施形態に係る計測装置における計測対象の動きの計測に係る処理の一例を説明するための説明図である。
【図７】本発明の実施形態に係る計測装置における計測対象の動きの計測に係る処理の他の例を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１９】
［１］本発明の実施形態に係る計測システム
本発明の実施形態に係る計測システムは、計測対象を非接触にセンシングして、計測対象の動きを計測するシステムである。
【００２０】
本発明の実施形態に係る計測対象としては、例えば人の頭部や人の手などの、生体の所定の部位が、挙げられる。計測対象となる所定の部位は、眠気予兆の検出などの用途に応じて変わりうる。生体は、人であってもよいし、人以外の生物であってもよい。
【００２１】
なお、本発明の実施形態に係る計測対象は、生体に限られない。例えば、本発明の実施形態に係る計測対象は、非生物（生体以外の任意の物体）であってもよい。計測対象が非生物である場合、本発明の実施形態に係る計測システムでは、当該非生物に対して加わる任意の力による動きが計測されることとなる。
【００２２】
以下、本発明の実施形態に係る計測システムの構成の一例を説明しつつ、本発明の実施形態に係る計測システムによる計測対象の動きの計測について、説明する。以下では、本発明の実施形態に係る計測対象が、人の頭部（生体の所定の部位の一例）である場合を、例に挙げる。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態に係る計測システム１０００の構成の一例を示す説明図である。計測システム１０００は、複数のセンサ１００Ａ、１００Ｂ、…と、計測装置２００とを有する。計測装置２００と、複数のセンサ１００Ａ、１００Ｂ、…それぞれとは、例えば、信号線により接続され、任意の通信方式の有線方式で通信が行われる。また、計測装置２００と、複数のセンサ１００Ａ、１００Ｂ、…それぞれとの間では、任意の通信方式の無線方式で通信が行われてもよい。
【００２４】
［１−１］センサ１００Ａ、１００Ｂ、…
センサ１００Ａ、１００Ｂ、…それぞれは、物体の存在の有無を非接触に検出するセンサである。センサ１００Ａ、１００Ｂ、…それぞれは、例えば、センサ１００Ａ、１００Ｂ、…それぞれが備えているバッテリなどの内部電源から供給される電力、または、計測システム１０００が有する電源などの外部電源から供給される電力などによって、駆動する。
【００２５】
センサ１００Ａは、発信器１０２Ａと検出器１０４Ａとを有し、発信器１０２Ａから発信される信号が検出器１０４Ａで検出されるか否かによって、物体の存在の有無を非接触に検出する。センサ１００Ｂは、発信器１０２Ｂと検出器１０４Ｂとを有し、発信器１０２Ｂから発信される信号が検出器１０４Ｂで検出されるか否かによって、物体の存在の有無を非接触に検出する。また、計測システム１０００を構成する他のセンサも、センサ１００Ａ、１００Ｂと同様に、発信器と検出器とを有し、発信器から発信される信号が検出器で検出されるか否かによって、物体の存在の有無を非接触に検出する。
【００２６】
計測システム１０００は、計測する計測対象の動きの種類、動きの計測精度などに対応するように、２つ以上の任意の数のセンサを有する。以下では、複数のセンサ１００Ａ、１００Ｂ、…のうちの１つを指して、または、複数のセンサ１００Ａ、１００Ｂ、…を総称して「センサ１００」と示す場合がある。また、以下では、センサ１００が有する発信器を「発信器１０２」と示し、センサ１００が有する検出器を「検出器１０４」と示す場合がある。
【００２７】
また、計測システム１０００では、複数のセンサ１００は、計測する計測対象の動きに対応するように、配置される。計測システム１０００において計測される計測対象の動きとしては、例えば、計測対象の２次元の動き、または、計測対象の３次元の動きが挙げられる。
【００２８】
計測対象の２次元の動きとしては、例えば、設定される基準面に対する計測対象の垂直方向の動きや、設定される基準面に対する計測対象の水平方向の動きなど、任意の平面上の動きが、挙げられる。本発明の実施形態に係る基準面としては、例えば、地面と略平行な面（例えば、地球を球と見なしたときの接線方向と平行な平面）が、挙げられる。なお、基準面は、計測システム１０００の設計者などにより任意の設定される平面であってもよい。一例を挙げると、計測システム１０００が、自動車などの移動体に適用される場合、基準面としては、移動体の進行方向と平行な平面や、移動体の進行方向に対して垂直な平面などが、挙げられる。
【００２９】
以下では、計測対象の２次元の動きとして、基準面に対する計測対象の垂直方向の動きと、基準面に対する計測対象の水平方向の動きとを例に挙げる。また、以下では、基準面に対する計測対象の垂直方向の動きを「垂直方向の動き」と示し、基準面に対する計測対象の水平方向の動きを「水平方向の動き」と示す場合がある。
【００３０】
計測対象の３次元の動きは、後述するように、異なる複数の２次元の動きの計測結果を組み合わせることによって、計測することが可能である。
【００３１】
図２は、本発明の実施形態に係る計測システム１０００における複数のセンサ１００の配置の一例を示す説明図であり、計測対象が人の頭部である場合における複数のセンサ１００の配置の一例を示している。図２のＡは、複数のセンサ１００の配置の例を、計測対象である人の頭部の正面方向から表している。図２のＢは、複数のセンサ１００の配置の例を、検出器１０４を省略した上で、計測対象である人の頭部の上方向から表している。
【００３２】
上述したように、センサ１００では、発信器１０２から発信される信号が検出器１０４で検出されるか否かによって、物体の存在の有無が非接触に検出される。そのため、複数のセンサ１００は、例えば、信号経路（発信器１０２から発信される信号が検出器１０４で検出されるまでに当該信号が通る経路）を計測対象が遮ったり遮らなかったりするように、頭部の輪郭を考慮して配置される。頭部の輪郭を考慮する複数のセンサ１００の配置としては、例えば、“鼻、耳、額、顎などの頭部を構成する要素のうちの、１つまたは２つ以上の要素を検出するような配置”が、挙げられる。
【００３３】
なお、上述したように、計測対象は、頭部に限られず、手などの他の部位であってもよい。例えば計測対象が手である場合、複数のセンサ１００は、手の稼働範囲などを考慮して配置される。
【００３４】
計測システム１０００における“計測する計測対象の動きに対応する複数のセンサ１００の配置の例”については、後述する。
【００３５】
センサ１００は、例えば、電力が供給されている限りにおいて、常時検出動作を行う。また、センサ１００は、例えば計測装置２００などの外部の制御によって、検出動作のオン／オフが制御されてもよい。センサ１００の検出動作のオン／オフが制御されることによって、計測システム１０００全体の消費電力の低減を図ることができる。一例を挙げると、計測装置２００は、計測対象の動きの計測を行う計測タイミングでセンサ１００の検出動作をオンにさせ、その後、次の計測タイミングまでセンサ１００の検出動作をオンにさせる。
【００３６】
なお、センサ１００の構成は、発信器１０２と検出器１０４とに限られない。例えば、検出器１０４が検出結果を示す検出信号を計測装置２００へ送信する機能を有さない場合、センサ１００は、計測装置２００と通信を行うための通信デバイスをさらに有していてもよい。以下では、センサ１００が有する検出器１０４が、検出信号を送信する機能を有する場合を、例に挙げる。
【００３７】
図３は、本発明の実施形態に係るセンサ１００の構成の一例を示す説明図である。センサ１００は、発信器１０２と検出器１０４とを有し、発信器１０２と検出器１０４とは、離隔して配置される。発信器１０２と検出器１０４との距離は、計測システム１０００の適用例や、センサ１００の配置などによって、変わりうる。図３に示す符号Ｏは、離隔して配置される発信器１０２と検出器１０４との間に存在する物体（当該物体は、生体であってもよいし、非生物であってもよい。）を概略的に示している。つまり、図３は、センサ１００によって物体Ｏの存在が検出される場合の一例を示している。
【００３８】
発信器１０２は、指向性を有する信号を発信する。発信器１０２が発信する信号としては、例えば、赤外線などの任意の波長の光信号、任意の周波数の音波信号、任意の周波数の電波信号などの、指向性を有し、無線で伝送される任意の信号が、挙げられる。
【００３９】
具体例を挙げると、発信器１０２としては、例えば、“ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）などの発光素子を備えて、光信号を発信する発光器”が、挙げられる。以下では、発信器１０２が発光器である場合を例に挙げる。なお、発信器１０２の例が、発光器に限られないことは、言うまでもない。
【００４０】
検出器１０４は、発信器１０２から発信される信号の発信方向（指向性が向いている方向）に配置され、当該信号を検出して、検出された信号を電気信号に変換する。検出器１０４における分解能は、計測システム１０００の適用例や、計測対象の動きの計測結果を用いる用途などによって、変わりうる。
【００４１】
具体例を挙げると、検出器１０４としては、例えば、“フォトダイオードなどの受光素子を備えて、検出された光信号を電気信号に変換する受光器”が、挙げられる。以下では、検出器１０４が受光器である場合を例に挙げる。なお、検出器１０４の例が、受光器に限られないことは、言うまでもない。
【００４２】
検出器１０４は、例えば、光信号が変換された電気信号を、検出結果を示す検出信号として送信する。また、検出器１０４は、光信号が変換された電気信号を増幅する増幅回路を有し、増幅された電気信号を検出信号として送信してもよい。
【００４３】
例えば図３に示すように、発信器１０２と検出器１０４との間に物体Ｏが存在する場合、発信器１０２から発信された信号は、物体Ｏにより遮られ、検出器１０４により検出されない。その結果、検出器１０４では、光信号が電気信号に変換されず、検出信号は送信されない。なお、センサ１００の種類によっては、検出器１０４は、発信器１０２から発信された信号が検出されていないことを示す検出信号（例えば、信号レベルで検出されていないことを示す信号や、検出されていないことを示すフラグデータなど）を、送信してもよい。
【００４４】
また、発信器１０２と検出器１０４との間に物体Ｏが存在しない場合、発信器１０２から発信された信号は、検出器１０４により検出される。その結果、検出器１０４では、光信号が電気信号に変換され、検出信号が送信される。なお、センサ１００の種類によっては、検出器１０４は、発信器１０２から発信された信号が検出されていることを示す検出信号（例えば、信号レベルで検出されていることを示す信号や、検出されていることを示すフラグデータなど）を、送信してもよい。
【００４５】
センサ１００は、例えば発信器１０２と検出器１０４とを有することによって、発信器１０２と検出器１０４との間の物体Ｏの存在の有無を検出する。なお、センサ１００の構成や外観が、図３を参照して説明した例に限られないことは、言うまでもない。
【００４６】
［１−２］計測装置２００
計測装置２００は、“複数のセンサ１００の検出結果に基づいて、計測対象の動きを計測する機能”を有する装置である。
【００４７】
図４は、本発明の実施形態に係る計測装置２００の構成の一例を示す機能ブロック図である。計測装置２００は、例えば、通信部２０２と、制御部２０４とを備える。
【００４８】
また、計測装置２００は、例えば、ＲＯＭ（Read  Only  Memory。図示せず）や、ＲＡＭ（Random  Access  Memory。図示せず）、記憶部（図示せず）、計測装置２００の使用者が操作可能な操作部（図示せず）、様々な画面を表示画面に表示する表示部（図示せず）などを備えていてもよい。計測装置２００は、例えば、データの伝送路としてのバスにより上記各構成要素間を接続する。
【００４９】
ＲＯＭ（図示せず）は、制御部２０４が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データを記憶する。ＲＡＭ（図示せず）は、制御部２０４により実行されるプログラムなどを一時的に記憶する。
【００５０】
記憶部（図示せず）は、例えばアプリケーションなどの様々なデータを記憶する。記憶部（図示せず）としては、例えば、ハードディスクなどの磁気記録媒体や、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリなどの、任意の記録媒体が挙げられる。記憶部（図示せず）として機能する記録媒体は、計測装置２００から着脱可能であってもよい。
【００５１】
操作部（図示せず）としては、後述する操作デバイスが挙げられる。また、表示部（図示せず）としては、後述する表示デバイスが挙げられる。
【００５２】
図５は、本実施形態に係る計測装置２００のハードウェア構成の一例を示す説明図である。計測装置２００は、例えば、プロセッサ２５０と、ＲＯＭ２５２と、ＲＡＭ２５４と、記録媒体２５６と、操作デバイス２５８と、表示デバイス２６０と、通信インタフェース２６２とを備える。また、計測装置２００は、例えば、データの伝送路としてのバス２６４で各構成要素間を接続する。計測装置２００は、例えば、計測装置２００が備えているバッテリなどの内部電源から供給される電力、または、計測システム１０００が有する電源などの外部電源から供給される電力などによって、駆動する。
【００５３】
プロセッサ２５０は、例えば１つまたは２つ以上のプロセッサで構成される。プロセッサ２５０を構成するプロセッサとしては、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）や、ＭＣＵ（Micro  Controller  Unit）などが、挙げられる。
【００５４】
プロセッサ２５０は、計測装置２００全体を制御する制御部２０４として機能する。また、プロセッサ２５０は、計測装置２００において、例えば後述する計測部２１０、および処理部２１２の役目を果たす。なお、プロセッサ２５０とは別体のプロセッサが、計測部２１０、および処理部２１２の一方または双方の役目を果たしていてもよい。
【００５５】
ＲＯＭ２５２は、プロセッサ２５０が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データなどを記憶する。ＲＡＭ２５４は、例えば、プロセッサ２５０により実行されるプログラムなどを一時的に記憶する。
【００５６】
記録媒体２５６は、記憶部（図示せず）として機能する。記録媒体２５６としては、例えば磁気記録媒体や不揮発性メモリなどの任意の記録媒体が挙げられる。記録媒体２５６は、計測装置２００から着脱可能であってもよい。
【００５７】
操作デバイス２５８は、操作部（図示せず）として機能する。操作デバイス２５８としては、例えば、ボタンや、方向キー、あるいは、これらの組み合わせなどの任意の操作デバイスが、挙げられる。
【００５８】
表示デバイス２６０は、表示部（図示せず）として機能する。表示デバイス２６０としては、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの任意の表示デバイスが、挙げられる。また、表示デバイス２６０は、例えばタッチパネルなど、表示とユーザ操作とが可能なデバイスであってもよい。表示デバイス２６０における表示は、例えばプロセッサ２５０により制御される。
【００５９】
通信インタフェース２６２は、通信部２０２として機能し、センサ１００などの外部のデバイスと通信を行う役目を果たす。
【００６０】
通信インタフェース２６２としては、センサ１００との通信に係る任意の通信方式に対応するデバイスが挙げられる。一例を挙げると、通信インタフェース２６２としては、例えば、通信アンテナおよびＲＦ（Radio  Frequency）回路（無線通信）や、ＩＥＥＥ８０２．１５．１ポートおよび送受信回路（無線通信）、ＩＥＥＥ８０２．１１ポートおよび送受信回路（無線通信）、あるいはＬＡＮ（Local  Area  Network）端子および送受信回路（有線通信）など、任意の通信方式に対応する通信デバイスが、挙げられる。また、通信インタフェース２６２は、例えば、ＣＡＮ（Controller  Area  Network）、ＬＩＮ（Local  Interconnect  Network）、ＦｌｅｘＲａｙ、ＭＯＳＴ（Media  Oriented  System  Transport）などの車載ネットワークに対応する通信デバイスであってもよい。通信インタフェース２６２における通信は、例えばプロセッサ２５０により制御される。
【００６１】
計測装置２００は、例えば図５に示すハードウェア構成を有する。なお、本実施形態に係る計測装置２００のハードウェア構成は、図５に示す構成に限られない。
【００６２】
例えば、計測装置２００が、接続されている外部の通信デバイスを介してセンサ１００などの外部のデバイスと通信を行う場合には、通信インタフェース２６２を備えていなくてもよい。また、通信インタフェース２６２は、複数の通信方式によって、１つまたは２つ以上の外部のデバイスと通信を行うことが可能な構成であってもよい。
【００６３】
また、計測装置２００では、プロセッサ２５０が、ＲＯＭとＲＡＭとの一方または双方を有していてもよい。この場合、計測装置２００は、ＲＯＭ２５２とＲＡＭ２５４との一方または双方を備えない構成をとることが可能である。
【００６４】
また、計測装置２００は、記録媒体２５６、操作デバイス２５８、および表示デバイス２６０のうちの一部または全部を備えない構成をとることが可能である。
【００６５】
また、計測装置２００は、例えば、後述する計測装置２００の適用例に応じた構成をとることが可能である。
【００６６】
また、例えば、図５に示す構成（または変形例に係る構成）の一部または全部は、１つ、または２つ以上のＩＣ（Integrated  Circuit）で実現されてもよい。
【００６７】
再度図４を参照して、計測装置２００の構成の一例について説明する。
【００６８】
［１−１−１］通信部２０２
通信部２０２は、センサ１００などの外部のデバイスと通信を行う。通信部２０２における通信は、例えば制御部２０４により制御される。通信部２０２としては、例えば通信インタフェース２６２が挙げられる。
【００６９】
［１−１−２］制御部２０４
制御部２０４は、計測装置２００全体を制御する役目を果たす。また、制御部２０４は、例えば、計測対象の動きを計測する処理を行う計測部２１０と、計測対象の動きの計測結果に基づく処理を行う処理部２１２とを有する。制御部２０４としては、例えばプロセッサ２５０が挙げられる。
【００７０】
［１−１−２−１］計測部２１０
計測部２１０は、複数のセンサ１００の検出結果に基づいて、計測対象の動きを計測する。
【００７１】
複数のセンサ１００の配置が既知である場合、ある計測時点における複数のセンサ１００の検出結果の組み合わせをみることによって、“当該計測時点における複数のセンサ１００と計測対象との位置関係”を推定することが可能である。
【００７２】
また、複数のセンサ１００の検出結果の組み合わせの時間変化をみることによって、複数のセンサ１００と計測対象との位置関係の変化が推定される。ここで、複数のセンサ１００の配置が変わらない場合、複数のセンサ１００と計測対象との位置関係の変化は、計測対象の動きに該当する。なお、複数のセンサ１００の配置が変わる場合であっても、例えば配置の変化分を除くことによって、複数のセンサ１００と計測対象との位置関係の変化から計測対象の動きを得ることが可能である。以下では、複数のセンサ１００の配置が変わらない場合を例に挙げて、計測部２１０における処理の一例を説明する。
【００７３】
そこで、計測部２１０は、複数のセンサ１００の検出結果の組み合わせの時間変化に基づいて、計測対象の動きを計測する。
【００７４】
以下、計測部２１０における計測対象の動きの計測の例を挙げつつ、計測部２１０における処理の一例を説明する。
【００７５】
［Ａ］計測対象の動きの計測の第１の例：２次元の動きを計測する場合の一例
図６は、本発明の実施形態に係る計測装置２００における計測対象の動きの計測に係る処理の一例を説明するための説明図である。図６は、“計測対象である頭部の垂直方向の動きが計測されるように、複数のセンサ１００が配置され、かつ、複数のセンサ１００が鼻を検出するように配置されている場合”を、示している。つまり、図６は、計測部２１０が計測対象の２次元の動きを計測する場合の一例を示している。具体的には、図６は、“図２に示す発信器１０２Ａおよび検出器１０４Ａの対”が３つ存在するように、複数のセンサ１００が配置されている例を示している。
【００７６】
図６のＡは、ある計測時点における複数のセンサ１００の検出状態を示している。図６のＡに示す計測時点では、“発信器１０２Ａ−２および検出器１０４Ａ−２の対”のみにおいて物体が検出され、他の対では、物体が検出されていない。
【００７７】
図６のＢは、図６のＡに示す計測時点の次の計測時点における複数のセンサ１００の検出状態を示している。図６のＢに示す計測時点では、“発信器１０２Ａ−１および検出器１０４Ａ−１の対”のみにおいて物体が検出され、他の対では、物体が検出されていない。
【００７８】
よって、計測部２１０は、複数のセンサ１００の検出結果の組み合わせの時間変化をみることによって、“計測対象が垂直方向の上方に移動したこと”を特定することが、できる。
【００７９】
また、計測部２１０は、複数のセンサ１００の位置関係を示す配置情報を用いることによって、計測対象の移動距離を推定することが可能である。
【００８０】
配置情報としては、例えば、“複数のセンサ１００におけるセンサ１００間の距離が記録されているテーブル（またはデータベース）”や、“センサ１００を構成する発信器１０２および検出器１０４それぞれの座標データ（例えば、センサ１００が配置される空間における任意の位置が原点に設定されたときの空間座標を示すデータ）”など、複数のセンサ１００の位置関係を特定することが可能な任意のデータが、挙げられる。配置情報は、例えば記憶部（図示せず）として機能する記録媒体などの、任意の記録媒体に記憶される。
【００８１】
したがって、計測部２１０は、複数のセンサ１００の検出結果の組み合わせの時間変化に基づいて、計測対象の変位（計測対象の移動方向および移動量）を、計測対象の動きとして計測することができる。
【００８２】
また、計測対象の変位が計測されることによって、計測部２１０は、計測対象の速度、および計測対象の加速度との一方または双方を、算出することが可能である。一例を挙げると、計測部２１０は、計測された計測対象の変位（計測対象の移動量）を微分することによって、計測対象の速度を算出することができる。また、計測部２１０は、計測された計測対象の変位（計測対象の移動量）を２回微分すること、または、算出された計測対象の速度を微分することによって、計測対象の加速度を算出することができる。
【００８３】
つまり、計測部２１０は、計測対象の変位、計測対象の速度、および計測対象の加速度のうちの一部または全部を、計測対象の動きとして計測することができる。
【００８４】
なお、計測部２１０が計測する計測対象の動きは、上記に示す例に限られない。
【００８５】
各計測時点における複数のセンサ１００の検出結果の組み合わせにより、各計測時点での“複数のセンサ１００と計測対象との位置関係”を推定することが可能である。よって、計測部２１０は、複数のセンサ１００の検出結果の組み合わせの時間変化から、計測対象の動きの軌跡を、計測対象の動きとして計測してもよい。
【００８６】
［Ｂ］計測対象の動きの計測の第２の例：２次元の動きを計測する場合の他の例
図７は、本発明の実施形態に係る計測装置２００における計測対象の動きの計測に係る処理の他の例を説明するための説明図である。図７は、“計測対象である頭部の水平方向の動きが計測されるように、複数のセンサ１００が配置され、かつ、複数のセンサ１００が鼻を検出するように配置されている場合”を、示している。つまり、図７は、計測部２１０が計測対象の２次元の動きを計測する場合の他の例を示している。具体的には、図７では、頭部の水平方向の動きが計測されるように、３つのセンサ１００（発信器１０２Ｄおよび検出器１０４Ｄの対を有するセンサ１００、発信器１０２Ｅおよび検出器１０４Ｅの対を有するセンサ１００、および発信器１０２Ｆおよび検出器１０４Ｆの対を有するセンサ１００）が配置されている例を示している。
【００８７】
図７のＡは、図６のＡと同様に、ある計測時点における複数のセンサ１００の検出状態を示している。図７のＡに示す計測時点では、“発信器１０２Ｄおよび検出器１０４Ｄの対”のみにおいて物体が検出され、他の対では、物体が検出されていない。
【００８８】
図７のＢは、図６のＢと同様に、図７のＡに示す計測時点の次の計測時点における複数のセンサ１００の検出状態を示している。図７のＢに示す計測時点では、“発信器１０２Ｄおよび検出器１０４Ｄの対”および“発信器１０２Ｅおよび検出器１０４Ｅの対”において物体が検出され、“発信器１０２Ｆおよび検出器１０４Ｆの対”では、物体が検出されていない。
【００８９】
よって、計測部２１０は、複数のセンサ１００の検出結果の組み合わせの時間変化をみることによって、“計測対象が水平方向の前方（人の正面方向）に移動したこと”を特定することが、できる。また、上述したように、計測部２１０は、複数のセンサ１００の位置関係を示す配置情報を用いることによって、計測対象の移動距離を推定することが可能である。
【００９０】
したがって、計測部２１０は、図６を参照して示した第１の例に係る動きの計測と同様に、複数のセンサ１００の検出結果の組み合わせの時間変化に基づいて、計測対象の変位、計測対象の速度、および計測対象の加速度のうちの一部または全部を、計測対象の動きとして計測することができる。また、計測部２１０は、図６を参照して示した第１の例に係る動きの計測と同様に、複数のセンサ１００の検出結果の組み合わせの時間変化から、計測対象の動きの軌跡を、計測対象の動きとして計測してもよい。
【００９１】
［Ｃ］計測対象の動きの計測の第３の例：３次元の動きを計測する場合の一例
計測部２１０は、図６を参照して示した第１の例、および図７を参照して示した第２の例のように、異なる複数の２次元の動きをそれぞれ計測し、計測結果を組み合わせることによって、３次元の動きを計測してもよい。
【００９２】
例えば、計測部２１０は、異なる複数の２次元の動きの計測結果が示す計測対象の変位と、ピタゴラスの定理とを用いた演算を行うことによって、３次元の変位を計測することができる。また、計測部２１０は、計測された３次元の変位を用いることによって、計測対象の速度と、計測対象の加速度との一方または双方を計測することが可能である。さらに、計測部２１０は、複数のセンサ１００の検出結果の組み合わせの時間変化から、計測対象の動きの軌跡を、計測対象の動きとして計測してもよい。
【００９３】
計測部２１０は、図６を参照して示した第１の例、図７を参照して示した第２の例、および上記第３の例に示すように、複数のセンサ１００の検出結果の組み合わせの時間変化に基づいて、計測対象の動きを計測する。
【００９４】
ここで、計測部２１０が計測する計測対象の動きは、複数のセンサ１００の検出結果の組み合わせの時間変化に基づくので、計測される計測対象の動きは、複数のセンサ１００の配置に依存することとなる。つまり、計測部２１０における計測対象の動きの計測は、複数のセンサ１００の配置に対応する計測対象の動きの計測に該当する。
【００９５】
なお、複数のセンサ１００の配置の例、および計測部２１０における計測対象の動きの計測に係る処理の例が、上述した例に限られないことは、言うまでもない。
【００９６】
［１−１−２−２］処理部２１２
処理部２１２は、計測部２１０における計測対象の動きの計測結果に基づく処理を行う。
【００９７】
計測対象の動きの計測結果に基づく処理としては、例えば、計測対象に係る生体の眠気予兆を検出する処理、計測対象に係る生体の疲労状態の推定する処理、計測対象の動きの計測結果を記録媒体に記録する処理などの、計測対象の動きの計測結果を用いて実現される任意の処理が、挙げられる。
【００９８】
計測装置２００は、例えば図４に示す構成を有することによって、非接触に検出された複数のセンサ１００の検出結果に基づいて、計測対象の動きを計測する。したがって、計測装置２００を有する計測システム１０００では、計測対象の動きを非接触に計測することが、実現される。
【００９９】
なお、計測装置２００の構成は、図４に示す例に限られない。
【０１００】
例えば、図４に示す機能ブロックは、計測装置２００が有する機能を便宜上切り分けたものであり、計測装置２００は、機能の切り分け方に応じた任意の構成をとることが可能である。一例を挙げると、計測装置２００では、計測部２１０が、“各計測時点における複数のセンサ１００と計測対象との位置関係”を推定する推定部と、推定結果の時間変化に基づいて計測対象の動きを計測する計測処理部とに、分けられていてもよい。また、他の例を挙げると、計測装置２００では、計測部２１０が処理部２１２の機能を有していてもよい。
【０１０１】
また、計測装置２００は、例えば、処理部２１２を備えない構成であってもよい。上記構成であっても、計測装置２００は、複数のセンサ１００の検出結果に基づいて計測対象の動きを計測することができる。
【０１０２】
また、計測装置２００が、接続されている外部の通信デバイスを介してセンサ１００と通信を行う場合には、通信部２０２を備えていなくてもよい。
【０１０３】
［２］本発明の実施形態に係る計測システムにより奏される効果の一例
本発明の実施形態に係る計測システムが用いられることによって、例えば下記に示す効果が奏される。なお、本発明の実施形態に係る計測システムにより奏される効果が、下記に示す効果に限られないことは、言うまでもない。
・本発明の実施形態に係る計測システムでは、発信器と検出器との間の物体の存在の有無を非接触に検出することが可能な、複数のセンサの検出結果の時間変化を利用して、計測対象の動きが計測される。よって、本発明の実施形態に係る計測システムでは、計測対象の動きを非接触に計測することができる。
・本発明の実施形態に係る計測システムでは、計測装置により複数のセンサの配置に対応する計測対象の動きが計測される。また、本発明の実施形態に係る計測システムを構成するセンサは、物体の存在の有無を非接触に検出することが可能である。よって、本発明の実施形態に係る計測システムでは、運転者などの人の邪魔にならないようにセンサの数を増やすことを、より容易に実現することができ、計測対象の動きの検出精度をより容易に高めることが可能である。
・計測対象の動きの検出精度をより容易に高めることが可能となることにより、計測対象の微細な動きの計測を実現することができる。
【０１０４】
［３］本発明の実施形態に係る計測システムの適用例
以上、本発明の実施形態に係る計測システムについて説明したが、本発明の実施形態に係る計測システムは、例えば、“自動車、飛行機、船、電車などの任意の乗り物に設けられるシステム”、“交通システムなどの管制を行う管制室に設けられるシステム”、“電力システムなどの制御を行う制御室に設けられるシステム”、“ホームネットワークシステム”など、計測対象となる生体が存在しうる様々なシステムに適用することが可能である。
【０１０５】
なお、上述したように、計測対象は、非生物（生体以外の任意の物体）であってもよい。よって、本発明の実施形態に係る計測システムは、例えば“計測対象となる非生物に対して任意の力が加わりうる、様々なシステム”に適用することも可能である。計測対象が非生物であるシステムの一例としては、“トラックの荷台の積荷の状態を監視するシステム”、“貨物列車のコンテナの積荷の状態を監視するシステム”、“コンテナ輸送船のコンテナの積荷の状態を監視するシステム”などが、挙げられる。
【０１０６】
また、本発明の実施形態に係る計測システムの構成要素として、本発明の実施形態に係る計測装置を挙げたが、本発明の実施形態に係る計測装置は、“上記本発明の実施形態に係る計測システムが適用されるシステムを構成する、任意の装置”に適用されうる。
【０１０７】
一例を挙げると、本発明の実施形態に係る計測システムが自動車に適用される場合、本発明の実施形態に係る計測装置としては、例えば統合ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）やボディ系ＥＣＵ、情報系ＥＣＵなどの、コンピュータが挙げられる。本発明の実施形態に係る計測システムが自動車に適用される場合、例えば自動車が備える複数のＥＣＵによって、本発明の実施形態に係る計測装置の機能が実現されていてもよい。
【０１０８】
他の例を挙げると、本発明の実施形態に係る計測装置は、“ＰＣ（Personal  Computer）やサーバなどのコンピュータ”や、“タブレット型の装置”、“スマートフォンなどの通信装置”など、図４に示す計測部２１０としての機能を有することが可能な、任意の機器に適用することができる。
【０１０９】
［４］本発明の実施形態に係るプログラム
コンピュータを、本発明の実施形態に係る計測装置として機能させるためのプログラム（例えば、図４に示す計測装置２００の構成のうち、少なくとも図４に示す計測部２１０として機能させるためのプログラム）が、コンピュータにおいてプロセッサなどにより実行されることによって、非接触に検出された複数のセンサの検出結果に基づいて、計測対象の動きを計測することができる。よって、コンピュータを、本発明の実施形態に係る計測装置として機能させるためのプログラムが、コンピュータにおいてプロセッサにより実行されることによって、計測対象の動きを非接触に計測することが可能な計測システムを実現することができる。
【０１１０】
また、コンピュータを、本発明の実施形態に係る計測装置として機能させるためのプログラムが、コンピュータにおいてプロセッサにより実行されることによって、上述した本発明の実施形態に係る計測システムにより奏される効果が、奏される。
【０１１１】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１１２】
例えば、上記では、コンピュータを、本発明の実施形態に係る計測装置として機能させるためのプログラム（コンピュータプログラム）が提供されることを示したが、本発明の実施形態は、さらに、上記プログラムを記憶させた記録媒体も併せて提供することができる。
【符号の説明】
【０１１３】
１００、１００Ａ、１００Ｂ    センサ
１０２、１０２Ａ、１０２Ａ−１、１０２Ａ−２、１０２Ａ−３、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄ、１０２Ｅ、１０２Ｆ    発信器
１０４、１０４Ａ、１０４Ａ−１、１０４Ａ−２、１０４Ａ−３、１０４Ｂ、１０４Ｃ、１０４Ｄ、１０４Ｅ、１０４Ｆ    検出器
２００    計測装置
２０２    通信部
２０４    制御部
２１０    計測部
２１２    処理部
１０００    計測システム
【図１】
2019120602.tif 000003
【図２】
2019120602.tif 000004
【図３】
2019120602.tif 000005
【図４】
2019120602.tif 000006
【図５】
2019120602.tif 000007
【図６】
2019120602.tif 000008
【図７】
2019120602.tif 000009