知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
▶ 株式会社システックの特許一覧 ▶ 株式会社エイ・エムの特許一覧 ▶ 株式会社テクニカルアイの特許一覧 ▶ アルスコンサルタンツ株式会社の特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022065672
(43)【公開日】2022-04-28
(54)【発明の名称】距離センサ装置
(51)【国際特許分類】
G01S 15/10 20060101AFI20220421BHJP
G01S 7/56 20060101ALI20220421BHJP
G01S 15/62 20060101ALI20220421BHJP
G01S 7/58 20060101ALI20220421BHJP
【ＦＩ】
G01S15/10
G01S7/56
G01S15/62
G01S7/58
【審査請求】有
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020174291
(22)【出願日】2020-10-16
(71)【出願人】
【識別番号】396020132
【氏名又は名称】株式会社システック
(71)【出願人】
【識別番号】517157433
【氏名又は名称】株式会社エイ・エム
(71)【出願人】
【識別番号】520403679
【氏名又は名称】株式会社テクニカルアイ
(71)【出願人】
【識別番号】516331834
【氏名又は名称】アルスコンサルタンツ株式会社
(72)【発明者】
【氏名】竹中 將雄
(72)【発明者】
【氏名】岩坪 昭夫
(72)【発明者】
【氏名】山下 伊智朗
(72)【発明者】
【氏名】川島 信幸
【テーマコード（参考）】
5J083
【Ｆターム（参考）】
5J083AA02
5J083AC29
5J083AD04
5J083AG05
5J083EB06
5J083EB09
5J083EB10
5J083EB12
(57)【要約】 （修正有）
【課題】距離センサ装置に必要な機能と距離範囲と遠近の知覚を与える距離センサ装置を提供する。
【解決手段】距離センサ１１０と、前記距離センサ１１０にバースト波を与え測定信号を送信させるバースト波発生手段１２１と、前記被検出体が反射した前記測定信号を受信して、前記送信及び前記受信の波形の時間遅れから、前記距離センサ１１０と前記被検出体との距離を計算する距離計算手段１２２と、前記測定のための条件、前記距離に関する対応処理の条件を設定する設定モード／動作モード選択手段１２６と、設定された条件を保持する条件設定データ記憶手段１２７と、出力手段１３０と、前記条件設定データ記憶手段１２７のデータに基づき、前記距離に関する前記対応処理を前記出力手段１３０に行わせる処理を行う距離範囲対応処理手段１２４と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】距離センサ１１０と、前記距離センサ１１０にバースト波を与え測定信号を送信させるバースト波発生手段１２１と、前記被検出体が反射した前記測定信号を受信して、前記送信及び前記受信の波形の時間遅れから、前記距離センサ１１０と前記被検出体との距離を計算する距離計算手段１２２と、前記測定のための条件、前記距離に関する対応処理の条件を設定する設定モード／動作モード選択手段１２６と、設定された条件を保持する条件設定データ記憶手段１２７と、出力手段１３０と、前記条件設定データ記憶手段１２７のデータに基づき、前記距離に関する前記対応処理を前記出力手段１３０に行わせる処理を行う距離範囲対応処理手段１２４と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
距離センサと、前記距離センサと被検出体との距離を測定するために前記距離センサにバースト波を与え測定信号を送信させるバースト波発生手段と、前記被検出体が反射した前記測定信号を受信して、前記送信及び前記受信の波形の時間遅れから、前記距離センサと前記被検出体との距離を計算する距離計算手段と、前記測定のための条件、前記距離に関する対応処理の条件を設定する設定モード／動作モード選択手段と、設定された条件を保持する条件設定データ記憶手段と、出力手段と、前記条件設定データ記憶手段のデータに基づき、前記距離に関する前記対応処理を前記出力手段に行わせる処理を行う距離範囲対応処理手段と、を備えることを特徴とする距離センサ装置。
【請求項2】
前記設定モード／動作モード選択手段の設定モードで、電源ｏｎから前記送信または前記距離計算の開始までの間に待ちの時間である待機時間を設定し、動作モードにおいて、前記待機時間だけ遅らせて、前記測定又は前記計算を開始する処理を行う待機時間処理手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の距離センサ装置。
【請求項3】
前記測定のための条件は、前記測定を繰り返し行うための時間間隔を定めるものであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の距離センサ装置。
【請求項4】
前記出力手段として、別体に存在する出力手段を用いるために、通信のための通信手段を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の距離センサ装置。
【請求項5】
前記出力手段は、視覚出力手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の距離センサ装置。
【請求項6】
前記距離に関する対応処理の条件は、前記出力手段から報知出力するための単一距離であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の距離センサ装置。
【請求項7】
前記距離に関する対応処理の条件は、前記出力手段から報知出力するための複数距離であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の距離センサ装置。
【請求項8】
前記設定モード／動作モード選択手段の前記設定モードで、
前記複数距離に対する複数の範囲の少なくとも１つの範囲に接近／遠離視覚出力を関連付けることで、前記動作モードにおいて、前記距離範囲対応処理手段が前記視覚出力手段に行わせる前記処理において、前記被検出体が、接近しているか、又は、遠ざかっているか、又は、停止しているかを人に知覚させることと、前記被検出体が、前記関連付けた範囲に存在することを知覚させることを可能としたことを特徴とする請求項７記載の距離センサ装置。
前記複数距離に対する複数の範囲の少なくとも１つの範囲に接近／遠離視覚出力を関連付けることで、前記動作モードにおいて、前記距離範囲対応処理手段が前記視覚出力手段に行わせる前記処理において、前記被検出体が、接近しているか、又は、遠ざかっているか、又は、停止しているかを人に知覚させることと、前記被検出体が、前記関連付けた範囲に存在することを知覚させることを可能としたことを特徴とする請求項７記載の距離センサ装置。
【請求項9】
前記設定モード／動作モード選択手段の前記設定モードで、
前記複数距離に対する複数の範囲の少なくとも１つの範囲に接近／遠離知覚報知音を関連付けることで、前記動作モードにおいて、前記距離範囲対応処理手段が前記出力手段に行わせる前記処理において、前記接近／遠離知覚報知音の１つの手段のみで、前記被検出体が、接近しているか、又は、遠ざかっているか、又は、停止しているかを人に知覚させることと、前記被検出体が、前記関連付けた範囲に存在することを同時に知覚させることを可能とし、前記接近／遠離知覚報知音は、少なくとも楽音でいう半音の２／３以上の周波数差を互いに有する３個以上の複数音を周波数に沿って上昇又は下降の向き、又は、周波数不変で、順次発生させるものであることを特徴とする請求項７記載の距離センサ装置。
前記複数距離に対する複数の範囲の少なくとも１つの範囲に接近／遠離知覚報知音を関連付けることで、前記動作モードにおいて、前記距離範囲対応処理手段が前記出力手段に行わせる前記処理において、前記接近／遠離知覚報知音の１つの手段のみで、前記被検出体が、接近しているか、又は、遠ざかっているか、又は、停止しているかを人に知覚させることと、前記被検出体が、前記関連付けた範囲に存在することを同時に知覚させることを可能とし、前記接近／遠離知覚報知音は、少なくとも楽音でいう半音の２／３以上の周波数差を互いに有する３個以上の複数音を周波数に沿って上昇又は下降の向き、又は、周波数不変で、順次発生させるものであることを特徴とする請求項７記載の距離センサ装置。
【請求項10】
前記複数距離で定まる複数の前記距離範囲で、前記距離センサから遠い側の前記距離範囲で前記測定に掛からずに、前記距離センサから近い側の前記距離範囲で前記被検出体が前記測定された場合に、一時停止又は減速指示報知を行うことを特徴とする請求項７から請求項９のいずれか１つに記載の距離センサ装置。
【請求項11】
前記設定モード／動作モード選択手段の前記設定モードで、
前記距離のいずれか１つに関連付けて、カメラ起動を設定することで、前記動作モードにおいて、前記距離測定に、注視能力を補強することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１つに記載の距離センサ装置。
前記距離のいずれか１つに関連付けて、カメラ起動を設定することで、前記動作モードにおいて、前記距離測定に、注視能力を補強することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１つに記載の距離センサ装置。
【請求項12】
前記距離センサは、超音波センサであることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１つに記載の距離センサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、距離センサ、特に、超音波センサを用いた距離センサ装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
図９は、従来の超音波センサの動作を示す図である。９－１は、特許文献１に示され、所定内の距離に接近した場合に、測定時間間隔を短くして観測する技術がある。９－２－Ａ、９－２－Ｂは、特許文献２に示され、図面上に〇枠で示すように、警報音発生用周波数変更部があって、障害物を検知すると、超音波送信機に可聴音（２０ｋＨｚ以下）に変更した信号を送り、人の耳に聞こえない超音波の代わりに可聴音を発生させることで、警報音にしてしまう提案がある。超音波と可聴音を交互に発生するのであるが、この提案の欠点は、可聴音を発生している時間は、（人の耳が聞くある程度長い時間）超音波の発生がないので、距離検出ができないことがある。
９－３は、特許文献３に示され、距離区間ごとに、長い断続音、短い断続音、連続音を発生させることで、距離区間の知覚を可能としている。長い断続音、短い断続音、連続音により、区間の区別はできるが、この技術だけでは、接近・遠離の知覚はできず、他の手段が別に必要である。
９－４は、特許文献４に示される。
一般に知られていることとして、救急車や消防車などがサイレンを鳴らしながら走ってくると、近くなるにつれて、サイレンの音の周波数が高い方へシフトし、音圧（音の強さ）が大きくなる、遠ざかるにつれて、サイレンの音の周波数が低い方へシフトし、音圧が小さくなる。
特に、周波数のシフトは、人の感性にあい、これだけで接近・遠離の知覚特性にマッチしている。これは、一般には、ドップラー効果として理論つけられ、よく知られている。
理論上又は自然現象に基づくドップラー効果に基づかなくとも、人為的に作った周波数のシフトがあるだけで、人は、接近・遠離を知覚してしまう。
特許文献４では、エンジン音がしない電気自動車で、エンジン音の代わりにドップラー効果をまねた疑似音を発生させて本来無音の自動車を知覚させることがかかれ、進行方向には、周波数が高い方にシフトさせ、進行方向とは反対方向には、周波数が低い方にシフトさせる二つ音列を作成する音発生装置と二つのスピーカを備えている。無音の電気自動車の接近・遠離を歩行者が知覚するにはこれで十分である。しかしながら、この提案では、距離センサと違い距離範囲の知覚を行うことはできない。
９－３は、特許文献３に示され、距離区間ごとに、長い断続音、短い断続音、連続音を発生させることで、距離区間の知覚を可能としている。長い断続音、短い断続音、連続音により、区間の区別はできるが、この技術だけでは、接近・遠離の知覚はできず、他の手段が別に必要である。
９－４は、特許文献４に示される。
一般に知られていることとして、救急車や消防車などがサイレンを鳴らしながら走ってくると、近くなるにつれて、サイレンの音の周波数が高い方へシフトし、音圧（音の強さ）が大きくなる、遠ざかるにつれて、サイレンの音の周波数が低い方へシフトし、音圧が小さくなる。
特に、周波数のシフトは、人の感性にあい、これだけで接近・遠離の知覚特性にマッチしている。これは、一般には、ドップラー効果として理論つけられ、よく知られている。
理論上又は自然現象に基づくドップラー効果に基づかなくとも、人為的に作った周波数のシフトがあるだけで、人は、接近・遠離を知覚してしまう。
特許文献４では、エンジン音がしない電気自動車で、エンジン音の代わりにドップラー効果をまねた疑似音を発生させて本来無音の自動車を知覚させることがかかれ、進行方向には、周波数が高い方にシフトさせ、進行方向とは反対方向には、周波数が低い方にシフトさせる二つ音列を作成する音発生装置と二つのスピーカを備えている。無音の電気自動車の接近・遠離を歩行者が知覚するにはこれで十分である。しかしながら、この提案では、距離センサと違い距離範囲の知覚を行うことはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開昭６３－１２８２７８
【特許文献2】特開２００９－８３７４３
【特許文献3】特開２００３－１１７５７
【特許文献4】特許第５２１４０７１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本願の課題、測定開始までの待機動作、距離に関連付けた報知出力、一つの手段で、接近・遠離の知覚と距離範囲の知覚を同時に行わせる等が可能な距離センサ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
以下請求項に沿い記述する。
請求項１記載の発明は、距離センサ装置であって、
距離センサと、前記距離センサと被検出体との距離を測定するために前記距離センサにバースト波を与え測定信号を送信させるバースト波発生手段と、前記被検出体が反射した前記測定信号を受信して、前記送信及び前記受信の波形の時間遅れから、前記距離センサと前記被検出体との距離を計算する距離計算手段と、前記測定のための条件、前記距離に関する対応処理の条件を設定する設定モード／動作モード選択手段と、設定された条件を保持する条件設定データ記憶手段と、出力手段と、前記条件設定データ記憶手段のデータに基づき、前記距離に関する前記対応処理を前記出力手段に行わせる処理を行う距離範囲対応処理手段と、を備えることを特徴とする。
請求項１記載の発明は、距離センサ装置であって、
距離センサと、前記距離センサと被検出体との距離を測定するために前記距離センサにバースト波を与え測定信号を送信させるバースト波発生手段と、前記被検出体が反射した前記測定信号を受信して、前記送信及び前記受信の波形の時間遅れから、前記距離センサと前記被検出体との距離を計算する距離計算手段と、前記測定のための条件、前記距離に関する対応処理の条件を設定する設定モード／動作モード選択手段と、設定された条件を保持する条件設定データ記憶手段と、出力手段と、前記条件設定データ記憶手段のデータに基づき、前記距離に関する前記対応処理を前記出力手段に行わせる処理を行う距離範囲対応処理手段と、を備えることを特徴とする。
【0006】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の距離センサ装置において、
前記設定モード／動作モード選択手段の設定モードで、電源ｏｎから前記送信または前記距離計算の開始までの間に待ちの時間である待機時間を設定し、動作モードにおいて、前記待機時間だけ遅らせて、前記測定又は前記計算を開始する処理を行う待機時間処理手段を備えたことを特徴とする。
前記設定モード／動作モード選択手段の設定モードで、電源ｏｎから前記送信または前記距離計算の開始までの間に待ちの時間である待機時間を設定し、動作モードにおいて、前記待機時間だけ遅らせて、前記測定又は前記計算を開始する処理を行う待機時間処理手段を備えたことを特徴とする。
【0007】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の距離センサ装置において、
前記測定のための条件は、前記測定を繰り返し行うための時間間隔を定めるものであることを特徴とする。
前記測定のための条件は、前記測定を繰り返し行うための時間間隔を定めるものであることを特徴とする。
【0008】
請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の距離センサ装置において、前記出力手段として、別体に存在する出力手段を用いるために、通信のための通信手段を有することを特徴とする。
【0009】
請求項５記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の距離センサ装置において、前記出力手段は、視覚出力手段を備えたことを特徴とする。
【0010】
請求項６記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の距離センサ装置において、前記距離に関する対応処理の条件は、前記出力手段から報知出力するための単一距離であることを特徴とする。
【0011】
請求項７記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の距離センサ装置において、前記距離に関する対応処理の条件は、前記出力手段から報知出力するための複数距離であることを特徴とする。
【0012】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の距離センサ装置において、
前記設定モード／動作モード選択手段の前記設定モードで、
前記複数距離に対する複数の範囲の少なくとも１つの範囲に接近／遠離視覚出力を関連付けることで、前記動作モードにおいて、前記距離範囲対応処理手段が前記視覚出力手段に行わせる前記処理において、前記被検出体が、接近しているか、又は、遠ざかっているか、又は、停止しているかを人に知覚させることと、前記被検出体が、前記関連付けた範囲に存在することを知覚させることを可能としたことを特徴とする。
前記設定モード／動作モード選択手段の前記設定モードで、
前記複数距離に対する複数の範囲の少なくとも１つの範囲に接近／遠離視覚出力を関連付けることで、前記動作モードにおいて、前記距離範囲対応処理手段が前記視覚出力手段に行わせる前記処理において、前記被検出体が、接近しているか、又は、遠ざかっているか、又は、停止しているかを人に知覚させることと、前記被検出体が、前記関連付けた範囲に存在することを知覚させることを可能としたことを特徴とする。
【0013】
請求項９記載の発明は、請求項７記載の距離センサ装置において、
前記設定モード／動作モード選択手段の前記設定モードで、
前記複数距離に対する複数の範囲の少なくとも１つの範囲に接近／遠離知覚報知音を関連付けることで、前記動作モードにおいて、前記距離範囲対応処理手段が前記出力手段に行わせる前記処理において、前記接近／遠離知覚報知音の１つの手段のみで、前記被検出体が、接近しているか、又は、遠ざかっているか、又は、停止しているかを人に知覚させることと、前記被検出体が、前記関連付けた範囲に存在することを同時に知覚させることを可能とし、前記接近／遠離知覚報知音は、少なくとも楽音でいう半音の２／３以上の周波数差を互いに有する３個以上の複数音を周波数に沿って上昇又は下降の向き、又は、周波数不変で、順次発生させるものであることを特徴とする。
前記設定モード／動作モード選択手段の前記設定モードで、
前記複数距離に対する複数の範囲の少なくとも１つの範囲に接近／遠離知覚報知音を関連付けることで、前記動作モードにおいて、前記距離範囲対応処理手段が前記出力手段に行わせる前記処理において、前記接近／遠離知覚報知音の１つの手段のみで、前記被検出体が、接近しているか、又は、遠ざかっているか、又は、停止しているかを人に知覚させることと、前記被検出体が、前記関連付けた範囲に存在することを同時に知覚させることを可能とし、前記接近／遠離知覚報知音は、少なくとも楽音でいう半音の２／３以上の周波数差を互いに有する３個以上の複数音を周波数に沿って上昇又は下降の向き、又は、周波数不変で、順次発生させるものであることを特徴とする。
【0014】
請求項１０記載の発明は、請求項７から請求項９のいずれか１つに記載の距離センサ装置において、前記複数距離で定まる複数の前記距離範囲で、前記距離センサから遠い側の前記距離範囲で前記測定に掛からずに、前記距離センサから近い側の前記距離範囲で前記被検出体が前記測定された場合に、一時停止又は減速指示報知を行うことを特徴とする。
【0015】
請求項１１記載の発明は、請求項１から請求項１０のいずれか１つに記載の距離センサ装置において、前記設定モード／動作モード選択手段の前記設定モードで、
前記距離のいずれか１つに関連付けて、カメラ起動を設定することで、前記動作モードにおいて、前記距離測定に、注視能力を補強することを特徴とする。
前記距離のいずれか１つに関連付けて、カメラ起動を設定することで、前記動作モードにおいて、前記距離測定に、注視能力を補強することを特徴とする。
【0016】
請求項１２記載の発明は、請求項１から請求項１１のいずれか１つに記載の距離センサ装置において、前記距離センサは、超音波センサであることを特徴とする。
【発明の効果】
【0017】
以上の様に構成されているので、本発明による距離センサ装置では、測定開始までの待機動作、距離に関連付けた報知出力、一つの手段で、接近・遠離の知覚と距離範囲の知覚を同時に行わせる等が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明にかかる距離センサ装置の構成の一実施態様を示す図である。
【図2】本発明にかかる距離センサ装置の待機時間についての一実施態様を示す図である。
【図3】本発明にかかる距離センサ装置の測定時間間隔についての一実施態様を示す図である。
【図4】本発明にかかる距離センサ装置の監視距離についての一実施態様を示す図である。
【図5】人が知覚できる周波数シフトの量的関係を示す図である。
【図6】本発明にかかる距離センサ装置の監視距離とこれに関連付けた接近・遠離知覚報知処理、接近・遠離知覚音の一実施態様を示す図である。
【図7】本発明にかかる距離センサ装置の設定モードの一実施態様を示す図である。
【図8】本発明にかかる距離センサ装置の動作フロー図の一実施態様を示す図である。
【図9】従来の距離センサ又は警報音利用形態の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
図１は、本発明にかかる距離センサ装置の構成の一実施態様を示す図である。
距離センサ装置１００は、距離センサ１１０、処理手段１２０、処理手段の処理に基づき出力する出力手段１３０、これらの動作を制御する制御手段１４０を備えている。距離センサ１１０は、光センサも使えるが、超音波センサ１１０Ａが使用できる。
先ず、処理手段１２０内の各手段の動作について言及する。
超音波センサ１１０Ａでは、例えば０．１秒間隔で４０ｋＨｚ（範囲で３０ｋＨｚ~８０ｋＨｚが使われることが多い）のバースト波をバースト波発生手段１２１から発生させ、被検出体が存在した場合、これによる反射波を超音波センサ１１０Ａで受けて、距離計算手段１２２において、その遅延時間から被検出体との間の距離（遅れ時間×音速÷２）を求める。待機時間手段１２３は、装置の電源が投入された開始から設定された待機時間だけ計時し、直接または、制御手段１４０を介して、バースト波発生を遅らすか、又は、距離計算をしないように計らうことで、実質的に待機時間は距離測定を行わない。待機時間設定値が０の場合のみ、測定が電源ＯＮとともに行われる。
距離範囲対応処理手段１２４は、距離範囲に関連付けた条件で出力処理の信号を接近／遠離知覚報知音データ１２５を用いて作成し、出力手段１３０の音報知手段１３１等に出力する。この詳細は、図３から図７の説明において、明らかにする。
設定モード／動作モード選択手段１２６は、設定モードを選択した場合には、後述する各種の条件設定を行うことができ、設定した条件は、条件設定データ記憶手段１２７に保存される。この詳細は、同様に、図３から図７の説明において、明らかにする。
出力手段１３０としては、スピーカ等の音報知手段１３１以外に、画像や設定画面を表示する表示手段１３２、場合によっては、通信手段１３３を有して、通信を介して外部の出力手段１３５に出力することができる。さらに、場合によっては、出力端子１３４を備えて、他の機器と接続することもできる。又、入力手段としてカメラ１１１を備えてもよい。
尚、表示手段１３２は、画像や設定画面を表示するもの以外に、報知出力として視覚出力を出すものも可能であり、例えば、発光素子ＬＥＤも使用できる。例えば、図４で詳述する距離ｐ０、ｐ１、ｐ２、ｐ３でいずれかにおいて、発光して報知出力することも可能である。さらに、ｐ１、ｐ２、ｐ３において、発光による報知出力で、距離範囲と進行方向に関連した出力をすることも可能であり、図６の６－３において記述する。
距離センサ装置１００は、距離センサ１１０、処理手段１２０、処理手段の処理に基づき出力する出力手段１３０、これらの動作を制御する制御手段１４０を備えている。距離センサ１１０は、光センサも使えるが、超音波センサ１１０Ａが使用できる。
先ず、処理手段１２０内の各手段の動作について言及する。
超音波センサ１１０Ａでは、例えば０．１秒間隔で４０ｋＨｚ（範囲で３０ｋＨｚ~８０ｋＨｚが使われることが多い）のバースト波をバースト波発生手段１２１から発生させ、被検出体が存在した場合、これによる反射波を超音波センサ１１０Ａで受けて、距離計算手段１２２において、その遅延時間から被検出体との間の距離（遅れ時間×音速÷２）を求める。待機時間手段１２３は、装置の電源が投入された開始から設定された待機時間だけ計時し、直接または、制御手段１４０を介して、バースト波発生を遅らすか、又は、距離計算をしないように計らうことで、実質的に待機時間は距離測定を行わない。待機時間設定値が０の場合のみ、測定が電源ＯＮとともに行われる。
距離範囲対応処理手段１２４は、距離範囲に関連付けた条件で出力処理の信号を接近／遠離知覚報知音データ１２５を用いて作成し、出力手段１３０の音報知手段１３１等に出力する。この詳細は、図３から図７の説明において、明らかにする。
設定モード／動作モード選択手段１２６は、設定モードを選択した場合には、後述する各種の条件設定を行うことができ、設定した条件は、条件設定データ記憶手段１２７に保存される。この詳細は、同様に、図３から図７の説明において、明らかにする。
出力手段１３０としては、スピーカ等の音報知手段１３１以外に、画像や設定画面を表示する表示手段１３２、場合によっては、通信手段１３３を有して、通信を介して外部の出力手段１３５に出力することができる。さらに、場合によっては、出力端子１３４を備えて、他の機器と接続することもできる。又、入力手段としてカメラ１１１を備えてもよい。
尚、表示手段１３２は、画像や設定画面を表示するもの以外に、報知出力として視覚出力を出すものも可能であり、例えば、発光素子ＬＥＤも使用できる。例えば、図４で詳述する距離ｐ０、ｐ１、ｐ２、ｐ３でいずれかにおいて、発光して報知出力することも可能である。さらに、ｐ１、ｐ２、ｐ３において、発光による報知出力で、距離範囲と進行方向に関連した出力をすることも可能であり、図６の６－３において記述する。
【0020】
図２は、本発明にかかる距離センサ装置の待機時間についての一実施態様を示す図である。
２－１において、電源ｏｎすると、設定モード／動作モード選択手段１２６で設定モードが選択されている時には、各種の設定動作が行える。設定が完了すると、
２－３において、選択した待機時間、例えば、４０秒の経過を待って、動作モードになり、測定と報知が行われる。２－２のように、設定モード／動作モード選択手段１２６で動作モードが選択されている時には、選択した待機時間、例えば、４０秒の経過を待って、動作モードになり、測定と報知が行われる。
２－１において、電源ｏｎすると、設定モード／動作モード選択手段１２６で設定モードが選択されている時には、各種の設定動作が行える。設定が完了すると、
２－３において、選択した待機時間、例えば、４０秒の経過を待って、動作モードになり、測定と報知が行われる。２－２のように、設定モード／動作モード選択手段１２６で動作モードが選択されている時には、選択した待機時間、例えば、４０秒の経過を待って、動作モードになり、測定と報知が行われる。
【0021】
図３は、本発明にかかる距離センサ装置の測定時間間隔についての一実施態様を示す図である。任意を選択すると、任意の測定時間間隔を指定できる。この例では、０．２０秒となっている。選択時間のどれかを選択すると、例えば、０．１０秒、この欄が選択された色表示され、任意の欄は選択から外れる。
【0022】
図４は、本発明にかかる距離センサ装置の監視距離についての一実施態様を示す図である。
４－１では、単一の注意距離ｐ０を設定することができる。ｐ０では、注意報を出し停止を指示したりさせることができる。ｐ０の値は、この表から選択でき、例えば、条件Ａ２の３ｍを選ぶと、被検出体が３ｍの距離に入ると注意報が出せる。また、任意の距離を指定するやり方でもよい。
４－２では、複数の距離を選択または指定でき、この例では、ｐ１、ｐ２、ｐ３の３つの距離の場合を示す。このような場合には、例えば、以下のような使い方ができる。
ｐ３を弱監視区間距離として、ｐ３より遠距離側では、測定はするが、監視等の注意は不要とし、ｐ２を注視開始距離として、ｐ２からｐ３間は弱監視（注意小）する区間とし、ｐ１を停止指令距離として、ｐ１とｐ２間は、強監視（注意大）する区間とする。表において、条件Ｂ２を選択すると、ｐ１、ｐ２、ｐ３は、各々、０．５ｍ、１ｍ、４ｍとなる。
また、任意指定してもよい。
４－１では、単一の注意距離ｐ０を設定することができる。ｐ０では、注意報を出し停止を指示したりさせることができる。ｐ０の値は、この表から選択でき、例えば、条件Ａ２の３ｍを選ぶと、被検出体が３ｍの距離に入ると注意報が出せる。また、任意の距離を指定するやり方でもよい。
４－２では、複数の距離を選択または指定でき、この例では、ｐ１、ｐ２、ｐ３の３つの距離の場合を示す。このような場合には、例えば、以下のような使い方ができる。
ｐ３を弱監視区間距離として、ｐ３より遠距離側では、測定はするが、監視等の注意は不要とし、ｐ２を注視開始距離として、ｐ２からｐ３間は弱監視（注意小）する区間とし、ｐ１を停止指令距離として、ｐ１とｐ２間は、強監視（注意大）する区間とする。表において、条件Ｂ２を選択すると、ｐ１、ｐ２、ｐ３は、各々、０．５ｍ、１ｍ、４ｍとなる。
また、任意指定してもよい。
【0023】
図５は、人が知覚できる周波数シフトの量的関係を示す図である。
図５の表の聴覚という欄に示すのは、人の聴覚で差があるとして区別して知覚できる周波数シフトのデータであり、半音の２／３まで、差が知覚できる状態にあり、楽曲が半音を最低楽音差として成り立っている理由がよくわかる。さらに、この表は、音を出しながら動く物体の移動速度ｖｓと音速３４４ｍ／ｓの比が０．０６（６％）だと、ドップラー効果による半音の周波数シフト、０．１２（１２％）だと、全音の周波数シフトを与えることを示し、実際、移動物体の距離を観測する場合に、移動速度が２５ｋｍ／ｓ以下では、周波数シフトは実際には聴覚で知覚できない。このような低速度においても接近・遠離を感覚として知覚することが望ましい。
図５の表の聴覚という欄に示すのは、人の聴覚で差があるとして区別して知覚できる周波数シフトのデータであり、半音の２／３まで、差が知覚できる状態にあり、楽曲が半音を最低楽音差として成り立っている理由がよくわかる。さらに、この表は、音を出しながら動く物体の移動速度ｖｓと音速３４４ｍ／ｓの比が０．０６（６％）だと、ドップラー効果による半音の周波数シフト、０．１２（１２％）だと、全音の周波数シフトを与えることを示し、実際、移動物体の距離を観測する場合に、移動速度が２５ｋｍ／ｓ以下では、周波数シフトは実際には聴覚で知覚できない。このような低速度においても接近・遠離を感覚として知覚することが望ましい。
【0024】
図６は、本発明にかかる距離センサ装置の監視距離とこれに関連付けた接近・遠離知覚報知処理、接近・遠離知覚音の一実施態様を示す図である。
６－１において、４－２で複数の距離（この場合は、ｐ１、ｐ２、ｐ３）を選択または指定した場合で、この例では、ｐ２からｐ３の距離範囲に接近／遠離知覚報知処理が割り当てられて関連付けされている。距離範囲対応処理手段１２４では、これらの割り当てられた関連データを基に、接近／遠離知覚報知音データ１２５の具体的データにて音報知手段１３１に出力する。従って、接近／遠離知覚報知処理の１つの手段により同時に、被検出体が近接しているのか、遠のいていっているのかの知覚と、被検出体が関連の付いているｐ２とｐ３の間にいる知覚とが可能となる。すなわち、距離―報知音対応表では、設定により、ｐ３で「４ｍです」、ｐ２では、「１ｍです」、ｐ３では、「停止です」となっているので、測定された距離がｐ３に入ると、「４ｍです」と報知され、ｐ３からｐ２の間にある時は、
接近／遠離知覚報知処理により、例えば、「ドミソ、ドミソ、・・・」と繰り返した報知音により、ｐ３とｐ２の間で近づいていると知覚され、例えば、周波数の変化がなくなると、停止中と分かり、例えば、「ソミド、ソミド・・」と繰り返した報知音により、ｐ３とｐ２の間で遠のいていると知覚される。尚、この例では、接近／遠離知覚報知処理は、ｐ３とｐ２の間に適用しているが、これと同じく、ｐ２からｐ１の間にも、接近／遠離知覚報知処理を適用して、「ソラシ、ソラシ、・・・」や、１オクターブ上又は下で「ドミソ、ドミソ、・・・」とすることで、ｐ２からｐ１の間でｐ２とｐ１の間で近づいていると知覚される。尚、この例のように、ｐ２からｐ１の間に、「短時間間隔断続音」を割り当てて、この範囲は、停止が近いので、要注意であることを示すことができる。尚、この例のように、ｐ２に入ったことにより、要注意に対応する処理として、カメラ起動など注意処理を行うのもよい。図のように、ｐ２では、「１ｍです」、ｐ１では、「停止です」などの報知が出ると好都合である。この例のように、複数距離の監視を行うと、いきなり停止の報知とせずに、注意の重大さの程度で監視でき、この例のように、ｐ３からｐ２では、弱監視、ｐ２以下になって、強監視、要注意、ｐ１で、「停止」報知となる。
接近／遠離知覚報知処理の一つの手段を距離範囲に割り当て関連付けたことで、現在、どの距離範囲に被検出体があり、近づいているか、遠ざかっているか、停止しているかが同時に知覚できるので、極めて現実的な有効な処理が行える。
６－１において、４－２で複数の距離（この場合は、ｐ１、ｐ２、ｐ３）を選択または指定した場合で、この例では、ｐ２からｐ３の距離範囲に接近／遠離知覚報知処理が割り当てられて関連付けされている。距離範囲対応処理手段１２４では、これらの割り当てられた関連データを基に、接近／遠離知覚報知音データ１２５の具体的データにて音報知手段１３１に出力する。従って、接近／遠離知覚報知処理の１つの手段により同時に、被検出体が近接しているのか、遠のいていっているのかの知覚と、被検出体が関連の付いているｐ２とｐ３の間にいる知覚とが可能となる。すなわち、距離―報知音対応表では、設定により、ｐ３で「４ｍです」、ｐ２では、「１ｍです」、ｐ３では、「停止です」となっているので、測定された距離がｐ３に入ると、「４ｍです」と報知され、ｐ３からｐ２の間にある時は、
接近／遠離知覚報知処理により、例えば、「ドミソ、ドミソ、・・・」と繰り返した報知音により、ｐ３とｐ２の間で近づいていると知覚され、例えば、周波数の変化がなくなると、停止中と分かり、例えば、「ソミド、ソミド・・」と繰り返した報知音により、ｐ３とｐ２の間で遠のいていると知覚される。尚、この例では、接近／遠離知覚報知処理は、ｐ３とｐ２の間に適用しているが、これと同じく、ｐ２からｐ１の間にも、接近／遠離知覚報知処理を適用して、「ソラシ、ソラシ、・・・」や、１オクターブ上又は下で「ドミソ、ドミソ、・・・」とすることで、ｐ２からｐ１の間でｐ２とｐ１の間で近づいていると知覚される。尚、この例のように、ｐ２からｐ１の間に、「短時間間隔断続音」を割り当てて、この範囲は、停止が近いので、要注意であることを示すことができる。尚、この例のように、ｐ２に入ったことにより、要注意に対応する処理として、カメラ起動など注意処理を行うのもよい。図のように、ｐ２では、「１ｍです」、ｐ１では、「停止です」などの報知が出ると好都合である。この例のように、複数距離の監視を行うと、いきなり停止の報知とせずに、注意の重大さの程度で監視でき、この例のように、ｐ３からｐ２では、弱監視、ｐ２以下になって、強監視、要注意、ｐ１で、「停止」報知となる。
接近／遠離知覚報知処理の一つの手段を距離範囲に割り当て関連付けたことで、現在、どの距離範囲に被検出体があり、近づいているか、遠ざかっているか、停止しているかが同時に知覚できるので、極めて現実的な有効な処理が行える。
【0025】
６－２には、接近／遠離知覚報知処理の例を示す。Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ，Ｇ、Ａ、Ｂは、ド、レ、ミ、ファ、ソ、ラ、シの音階記号 ＃：半音上げを表す。書いてはいないが、♭は、半音下げを表す。
接近（近づいている）と遠離（遠ざかっている）の違いを表すには、前述のように、人の聴覚で半音の２／３以上の音の周波数シフトがあれば、知覚できる。そのため、この違い以上の音を３個以上の音を順次、発音すればよい。２個では、周波数が上昇か下降かわからない。例えば、「ドレミ、ドレミ、・・」や「ドミソ、ドミソ・・」は、上昇が分かるが、同じ３個でも、「ドレミ、ミレド、ドレミ、ミレド・・・」は、上昇と下降があるので、接近と遠離は知覚できないので、３個以上の音でも、このような上下両方の繰り返しは行わない。周波数シフトは、半音の２／３以上で知覚できるが、分かりやすいように、半音以上で接近と遠離の繰り返し音の例を６－２に示す。
接近方向では、例１では、半音３個では、Ｃ、Ｃ＃、Ｄ、の繰り返し、勿論、Ｇ、Ｇ＃、Ａなど他にいくらでも可能である。遠離方向の例も同様に示される。
なお、距離センサでは、距離しかわからない。この性質から、距離センサは、まだ初動的な安心な状態での見守りによいといえる。これに加えて、カメラ起動では、空間が認識できて、監視範囲が拡大する。そこで、画像空間の中での被検出体に追跡マーク（目印）を付けて、以後の移動予測と追跡を行うようにすると、強監視範囲の監視として効果的である。
移動予測により、延長部において、衝突の可能性が予測される場合は、即刻減速や停止を指示できる。
接近（近づいている）と遠離（遠ざかっている）の違いを表すには、前述のように、人の聴覚で半音の２／３以上の音の周波数シフトがあれば、知覚できる。そのため、この違い以上の音を３個以上の音を順次、発音すればよい。２個では、周波数が上昇か下降かわからない。例えば、「ドレミ、ドレミ、・・」や「ドミソ、ドミソ・・」は、上昇が分かるが、同じ３個でも、「ドレミ、ミレド、ドレミ、ミレド・・・」は、上昇と下降があるので、接近と遠離は知覚できないので、３個以上の音でも、このような上下両方の繰り返しは行わない。周波数シフトは、半音の２／３以上で知覚できるが、分かりやすいように、半音以上で接近と遠離の繰り返し音の例を６－２に示す。
接近方向では、例１では、半音３個では、Ｃ、Ｃ＃、Ｄ、の繰り返し、勿論、Ｇ、Ｇ＃、Ａなど他にいくらでも可能である。遠離方向の例も同様に示される。
なお、距離センサでは、距離しかわからない。この性質から、距離センサは、まだ初動的な安心な状態での見守りによいといえる。これに加えて、カメラ起動では、空間が認識できて、監視範囲が拡大する。そこで、画像空間の中での被検出体に追跡マーク（目印）を付けて、以後の移動予測と追跡を行うようにすると、強監視範囲の監視として効果的である。
移動予測により、延長部において、衝突の可能性が予測される場合は、即刻減速や停止を指示できる。
【0026】
６－３は、距離センサ装置の一例であり、鳥の形の筐体で、片目に距離センサ、他方の目に表示手段としての警報用ＬＥＤ、又は、及び、腹部に表示手段としての距離範囲と接近・遠離知覚のための視覚表示出力を備えた例である。
【0027】
図７は、本発明にかかる距離センサ装置の設定モードの一実施態様を示す図である。
電源ｏｎすると、設定モード／動作モード選択手段１２６により、モード選択ができる。各モード間の切替が可能である。設定モードにおいては、図２の２－３で説明した待機時間の設定があり、この例では、○の値が選択されている。全部●か、待機時間が◆では、待機時間無しを表す。次に、管理距離では、単一管理距離Ａの場合と、（段階的）複数管理距離Ｂのいずれかが選択できる。まず、単一管理距離では、例えば、〇や●で表された距離、○が選択されていることを示す。
図４の４－１を見ると、ｐ０は４、３、２、１、０．５、０、３ｍの中から選択できる。例えば、０．３を選択すると、０．３に選択色がつく。
音構成では、○の三番目の音が選択され、音間隔では、□が付いているので、断続音（間隔〇秒）、音圧〇ｄｂが指定されている。しかしながら、単一管理距離に◆になっていて、複数管理距離に◇になっているので、選択され実行されるのは、（段階的）複数管理距離の方となる。
（段階的）複数管理距離では、４－２で説明した例では、ｐ１、ｐ２、ｐ３が指定されていた。図７の中では、□のついた値が選択されていることを表している。さらに、複数管理距離での詳細の設定について、枠内の接近・遠離知覚音の指定ができる。例えば、
音数は、〇、例えば３、音種で□の付いた〇、〇、〇、ここは、例として、ド、レ、ミ、等に対応する。報知距離範囲は□の付いた、ｐ２＜Ｌ≦ｐ３が指定されている。図６の６－１に対応している。接近・遠離知覚音が割り当て関連付けられたｐ２＜Ｌ≦ｐ３では、接近又は遠離が知覚できるが、停止した場合は、停止時報知音を設定しておくことができる。図７の例では、□の付いた全音同時が選ばれているので、例えば、ドレミの全音が同時に、音間隔は□のついた断続（間隔〇秒）、音圧〇ｄｂで報知される。
尚、設定完了ボタンを押すことで、いつでも動作モードに切り替えができ、逆に、動作モードから設定モードにも切替できる。
尚、設定モードの設定は、装置本体で行うほかに、他のｐｃなどで行い、データを装置本体に転送或いは、送信して使用に供することも可能であり、本装置の提案の範囲である。
電源ｏｎすると、設定モード／動作モード選択手段１２６により、モード選択ができる。各モード間の切替が可能である。設定モードにおいては、図２の２－３で説明した待機時間の設定があり、この例では、○の値が選択されている。全部●か、待機時間が◆では、待機時間無しを表す。次に、管理距離では、単一管理距離Ａの場合と、（段階的）複数管理距離Ｂのいずれかが選択できる。まず、単一管理距離では、例えば、〇や●で表された距離、○が選択されていることを示す。
図４の４－１を見ると、ｐ０は４、３、２、１、０．５、０、３ｍの中から選択できる。例えば、０．３を選択すると、０．３に選択色がつく。
音構成では、○の三番目の音が選択され、音間隔では、□が付いているので、断続音（間隔〇秒）、音圧〇ｄｂが指定されている。しかしながら、単一管理距離に◆になっていて、複数管理距離に◇になっているので、選択され実行されるのは、（段階的）複数管理距離の方となる。
（段階的）複数管理距離では、４－２で説明した例では、ｐ１、ｐ２、ｐ３が指定されていた。図７の中では、□のついた値が選択されていることを表している。さらに、複数管理距離での詳細の設定について、枠内の接近・遠離知覚音の指定ができる。例えば、
音数は、〇、例えば３、音種で□の付いた〇、〇、〇、ここは、例として、ド、レ、ミ、等に対応する。報知距離範囲は□の付いた、ｐ２＜Ｌ≦ｐ３が指定されている。図６の６－１に対応している。接近・遠離知覚音が割り当て関連付けられたｐ２＜Ｌ≦ｐ３では、接近又は遠離が知覚できるが、停止した場合は、停止時報知音を設定しておくことができる。図７の例では、□の付いた全音同時が選ばれているので、例えば、ドレミの全音が同時に、音間隔は□のついた断続（間隔〇秒）、音圧〇ｄｂで報知される。
尚、設定完了ボタンを押すことで、いつでも動作モードに切り替えができ、逆に、動作モードから設定モードにも切替できる。
尚、設定モードの設定は、装置本体で行うほかに、他のｐｃなどで行い、データを装置本体に転送或いは、送信して使用に供することも可能であり、本装置の提案の範囲である。
【0028】
図８は、本発明にかかる距離センサ装置の動作フロー図の一実施態様を示す図である。
電源０Ｎから順次説明する。設定をする場合は、設定モードへいき、図２から図７で示した設定がなされる。設定しない場合は、動作モードに行く。８－２に動作モードのフローが示される。
１）計時開始
２）時間が待機時間になったら（待機時間が０では、すぐ３）へ）
３）電源offの指令があるかを見て、あれば、終了。なければ、
４）距離測定し５）へ
５）条件により警報出力し、３）に戻り、繰り返し。
５）の警報出力フローを見ると、測定距離をＬとして、
Ａ：単一距離管理モードでは、Ｌ≦ｐ０で警報発生、３）へ。そうでない場合は、３）へ。
Ｂ：（段階的）複数管理距離モードでは、Ｌ>ｐ３では、警報なしで、３）へ
ｐ２＜Ｌ≦ｐ３では、接近・遠離知覚報知音を出力し、３）へ
ｐ１＜Ｌ≦ｐ２では、この例では短間隔要注意音を出力し、３）へ。勿論、前述のように、ここも接近・遠離知覚報知音を出力でもよい。その場合は、 ｐ２＜Ｌ≦ｐ３とは音を変える方がよい。
Ｌ≦ｐ１では、停止指示音を出力し、３）へ
電源０Ｎから順次説明する。設定をする場合は、設定モードへいき、図２から図７で示した設定がなされる。設定しない場合は、動作モードに行く。８－２に動作モードのフローが示される。
１）計時開始
２）時間が待機時間になったら（待機時間が０では、すぐ３）へ）
３）電源offの指令があるかを見て、あれば、終了。なければ、
４）距離測定し５）へ
５）条件により警報出力し、３）に戻り、繰り返し。
５）の警報出力フローを見ると、測定距離をＬとして、
Ａ：単一距離管理モードでは、Ｌ≦ｐ０で警報発生、３）へ。そうでない場合は、３）へ。
Ｂ：（段階的）複数管理距離モードでは、Ｌ>ｐ３では、警報なしで、３）へ
ｐ２＜Ｌ≦ｐ３では、接近・遠離知覚報知音を出力し、３）へ
ｐ１＜Ｌ≦ｐ２では、この例では短間隔要注意音を出力し、３）へ。勿論、前述のように、ここも接近・遠離知覚報知音を出力でもよい。その場合は、 ｐ２＜Ｌ≦ｐ３とは音を変える方がよい。
Ｌ≦ｐ１では、停止指示音を出力し、３）へ
【0029】
尚、距離範囲ごとに、報知音（場合によっては、表示のための文字）を指定した距離範囲報知音（文字）対応（変換）表を作成して、これに基づき報知出力することも可能で本願の範囲である。
いずれの時点でも、電源ＯＦＦ指令をすると、３）でこれを感知して終了になる。
尚フローでは、待機時間は、計時手段を用いてディジタル的に行ったが、時定数によるアナログ的タイマーでも行えることは当然である。
尚、ｐ２より外側で検出せずに、いきなりｐ１とｐ２間で検出された場合は、一時停止又は減速指示報知を行うなどの手段も可能である。又、起動したカメラ画像により、被検出体を追跡又は移動経路予測を行うことも可能である。
いずれの時点でも、電源ＯＦＦ指令をすると、３）でこれを感知して終了になる。
尚フローでは、待機時間は、計時手段を用いてディジタル的に行ったが、時定数によるアナログ的タイマーでも行えることは当然である。
尚、ｐ２より外側で検出せずに、いきなりｐ１とｐ２間で検出された場合は、一時停止又は減速指示報知を行うなどの手段も可能である。又、起動したカメラ画像により、被検出体を追跡又は移動経路予測を行うことも可能である。
【産業上の利用可能性】
【0030】
以上のように本発明にかかる距離センサ装置は、測定開始までの待機動作、距離に関連付けた報知出力の他、接近／遠離知覚報知処理の１つの手段により同時に、被検出体が近接しているのか、遠のいていっているのかの知覚と、被検出体が関連の付いている距離範囲の知覚と、が可能なので、少ない構成で実現でき、産業上利用して極めて好都合である。
【0031】
１００ 距離センサ装置
１１０ 距離センサ
１１０Ａ 超音波センサ
１１１ カメラ
１２０ 処理手段
１２１ バースト波発生手段
１２２ 距離計算手段
１２３ 待機時間手段
１２４ 距離範囲対応処理手段
１２５ 接近／遠離知覚報知音データ
１２６ 設定モード／動作モード選択手段
１２７ 条件設定データ記憶手段
１３０ 出力手段
１３１ 音報知手段
１３２ 表示手段
１３３ 通信手段
１３４ 出力端子
１３５ 外部の出力手段
１４０ 制御手段
１１０ 距離センサ
１１０Ａ 超音波センサ
１１１ カメラ
１２０ 処理手段
１２１ バースト波発生手段
１２２ 距離計算手段
１２３ 待機時間手段
１２４ 距離範囲対応処理手段
１２５ 接近／遠離知覚報知音データ
１２６ 設定モード／動作モード選択手段
１２７ 条件設定データ記憶手段
１３０ 出力手段
１３１ 音報知手段
１３２ 表示手段
１３３ 通信手段
１３４ 出力端子
１３５ 外部の出力手段
１４０ 制御手段
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【手続補正書】
【提出日】2021-11-01
【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】
距離センサと、前記距離センサと被検出体との距離を測定するために前記距離センサにバースト波を与え測定信号を送信させるバースト波発生手段と、前記被検出体が反射した前記測定信号を受信して、前記送信及び前記受信の波形の時間遅れから、前記距離センサと前記被検出体との距離を計算する距離計算手段と、前記測定のための条件、前記距離に関する対応処理の条件を設定する設定モード／動作モード選択手段と、設定された条件を保持する条件設定データ記憶手段と、出力手段と、前記条件設定データ記憶手段のデータに基づき、前記距離に関する前記対応処理を前記出力手段に行わせる処理を行う距離範囲対応処理手段と、前記出力手段として視覚出力手段と、を備え、
前記距離に関する対応処理の条件は、前記出力手段から報知出力するための複数距離に対応し、前記設定モード／動作モード選択手段の前記設定モードで、
前記複数距離に対する複数の範囲の少なくとも１つの範囲に接近／遠離視覚出力を関連付けることで、前記動作モードにおいて、前記距離範囲対応処理手段が前記視覚出力手段に行わせる前記処理において、前記被検出体が、接近しているか、又は、遠ざかっているか、又は、停止しているかを人に知覚させることと、前記被検出体が、前記関連付けた範囲に存在することを知覚させることを可能としたことを特徴とする距離センサ装置。
前記距離に関する対応処理の条件は、前記出力手段から報知出力するための複数距離に対応し、前記設定モード／動作モード選択手段の前記設定モードで、
前記複数距離に対する複数の範囲の少なくとも１つの範囲に接近／遠離視覚出力を関連付けることで、前記動作モードにおいて、前記距離範囲対応処理手段が前記視覚出力手段に行わせる前記処理において、前記被検出体が、接近しているか、又は、遠ざかっているか、又は、停止しているかを人に知覚させることと、前記被検出体が、前記関連付けた範囲に存在することを知覚させることを可能としたことを特徴とする距離センサ装置。
【請求項2】
前記設定モード／動作モード選択手段の前記設定モードで、
前記複数距離に対する複数の範囲の少なくとも１つの範囲に接近／遠離知覚報知音を関連付けることで、前記動作モードにおいて、前記距離範囲対応処理手段が前記出力手段に行わせる前記処理において、前記接近／遠離知覚報知音の１つの手段のみで、前記被検出体が、接近しているか、又は、遠ざかっているか、又は、停止しているかを人に知覚させることと、前記被検出体が、前記関連付けた範囲に存在することを同時に知覚させることを可能とし、前記接近／遠離知覚報知音は、少なくとも楽音でいう半音の２／３以上の周波数差を互いに有する３個以上の複数音を周波数に沿って上昇又は下降の向き、又は、周波数不変で、順次発生させるものであることを特徴とする請求項１記載の距離センサ装置。
前記複数距離に対する複数の範囲の少なくとも１つの範囲に接近／遠離知覚報知音を関連付けることで、前記動作モードにおいて、前記距離範囲対応処理手段が前記出力手段に行わせる前記処理において、前記接近／遠離知覚報知音の１つの手段のみで、前記被検出体が、接近しているか、又は、遠ざかっているか、又は、停止しているかを人に知覚させることと、前記被検出体が、前記関連付けた範囲に存在することを同時に知覚させることを可能とし、前記接近／遠離知覚報知音は、少なくとも楽音でいう半音の２／３以上の周波数差を互いに有する３個以上の複数音を周波数に沿って上昇又は下降の向き、又は、周波数不変で、順次発生させるものであることを特徴とする請求項１記載の距離センサ装置。
【請求項3】
前記複数距離で定まる複数の前記距離範囲で、前記距離センサから遠い側の前記距離範囲で前記測定に掛からずに、前記距離センサから近い側の前記距離範囲で前記被検出体が前記測定された場合に、一時停止又は減速指示報知を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の距離センサ装置。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、距離センサ、特に、超音波センサを用いた距離センサ装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
図９は、従来の超音波センサの動作を示す図である。９－１は、特許文献１に示され、所定内の距離に接近した場合に、測定時間間隔を短くして観測する技術がある。９－２－Ａ、９－２－Ｂは、特許文献２に示され、図面上に〇枠で示すように、警報音発生用周波数変更部があって、障害物を検知すると、超音波送信機に可聴音（２０ｋＨｚ以下）に変更した信号を送り、人の耳に聞こえない超音波の代わりに可聴音を発生させることで、警報音にしてしまう提案がある。超音波と可聴音を交互に発生するのであるが、この提案の欠点は、可聴音を発生している時間は、（人の耳が聞くある程度長い時間）超音波の発生がないので、距離検出ができないことがある。
９－３は、特許文献３に示され、距離区間ごとに、長い断続音、短い断続音、連続音を発生させることで、距離区間の知覚を可能としている。長い断続音、短い断続音、連続音により、区間の区別はできるが、この技術だけでは、接近・遠離の知覚はできず、他の手段が別に必要である。
９－４は、特許文献４に示される。
一般に知られていることとして、救急車や消防車などがサイレンを鳴らしながら走ってくると、近くなるにつれて、サイレンの音の周波数が高い方へシフトし、音圧（音の強さ）が大きくなる、遠ざかるにつれて、サイレンの音の周波数が低い方へシフトし、音圧が小さくなる。
特に、周波数のシフトは、人の感性にあい、これだけで接近・遠離の知覚特性にマッチしている。これは、一般には、ドップラー効果として理論つけられ、よく知られている。
理論上又は自然現象に基づくドップラー効果に基づかなくとも、人為的に作った周波数のシフトがあるだけで、人は、接近・遠離を知覚してしまう。
特許文献４では、エンジン音がしない電気自動車で、エンジン音の代わりにドップラー効果をまねた疑似音を発生させて本来無音の自動車を知覚させることがかかれ、進行方向には、周波数が高い方にシフトさせ、進行方向とは反対方向には、周波数が低い方にシフトさせる二つ音列を作成する音発生装置と二つのスピーカを備えている。無音の電気自動車の接近・遠離を歩行者が知覚するにはこれで十分である。しかしながら、この提案では、距離センサと違い距離範囲の知覚を行うことはできない。
９－３は、特許文献３に示され、距離区間ごとに、長い断続音、短い断続音、連続音を発生させることで、距離区間の知覚を可能としている。長い断続音、短い断続音、連続音により、区間の区別はできるが、この技術だけでは、接近・遠離の知覚はできず、他の手段が別に必要である。
９－４は、特許文献４に示される。
一般に知られていることとして、救急車や消防車などがサイレンを鳴らしながら走ってくると、近くなるにつれて、サイレンの音の周波数が高い方へシフトし、音圧（音の強さ）が大きくなる、遠ざかるにつれて、サイレンの音の周波数が低い方へシフトし、音圧が小さくなる。
特に、周波数のシフトは、人の感性にあい、これだけで接近・遠離の知覚特性にマッチしている。これは、一般には、ドップラー効果として理論つけられ、よく知られている。
理論上又は自然現象に基づくドップラー効果に基づかなくとも、人為的に作った周波数のシフトがあるだけで、人は、接近・遠離を知覚してしまう。
特許文献４では、エンジン音がしない電気自動車で、エンジン音の代わりにドップラー効果をまねた疑似音を発生させて本来無音の自動車を知覚させることがかかれ、進行方向には、周波数が高い方にシフトさせ、進行方向とは反対方向には、周波数が低い方にシフトさせる二つ音列を作成する音発生装置と二つのスピーカを備えている。無音の電気自動車の接近・遠離を歩行者が知覚するにはこれで十分である。しかしながら、この提案では、距離センサと違い距離範囲の知覚を行うことはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開昭６３－１２８２７８
【特許文献2】特開２００９－８３７４３
【特許文献3】特開２００３－１１７５７
【特許文献4】特許第５２１４０７１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本願の課題、測定開始までの待機動作、距離に関連付けた報知出力、一つの手段で、接近・遠離の知覚と距離範囲の知覚を同時に行わせる等が可能な距離センサ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
以下請求項に沿い記述する。
請求項１に記載の発明は、距離センサ装置であって、
距離センサと、前記距離センサと被検出体との距離を測定するために前記距離センサにバースト波を与え測定信号を送信させるバースト波発生手段と、前記被検出体が反射した前記測定信号を受信して、前記送信及び前記受信の波形の時間遅れから、前記距離センサと前記被検出体との距離を計算する距離計算手段と、前記測定のための条件、前記距離に関する対応処理の条件を設定する設定モード／動作モード選択手段と、設定された条件を保持する条件設定データ記憶手段と、出力手段と、前記条件設定データ記憶手段のデータに基づき、前記距離に関する前記対応処理を前記出力手段に行わせる処理を行う距離範囲対応処理手段と、前記出力手段として視覚出力手段と、を備え、
前記距離に関する対応処理の条件は、前記出力手段から報知出力するための複数距離に対応し、前記設定モード／動作モード選択手段の前記設定モードで、
前記複数距離に対する複数の範囲の少なくとも１つの範囲に接近／遠離視覚出力を関連付けることで、前記動作モードにおいて、前記距離範囲対応処理手段が前記視覚出力手段に行わせる前記処理において、前記被検出体が、接近しているか、又は、遠ざかっているか、又は、停止しているかを人に知覚させることと、前記被検出体が、前記関連付けた範囲に存在することを知覚させることを可能としたことを特徴とする。
請求項１に記載の発明は、距離センサ装置であって、
距離センサと、前記距離センサと被検出体との距離を測定するために前記距離センサにバースト波を与え測定信号を送信させるバースト波発生手段と、前記被検出体が反射した前記測定信号を受信して、前記送信及び前記受信の波形の時間遅れから、前記距離センサと前記被検出体との距離を計算する距離計算手段と、前記測定のための条件、前記距離に関する対応処理の条件を設定する設定モード／動作モード選択手段と、設定された条件を保持する条件設定データ記憶手段と、出力手段と、前記条件設定データ記憶手段のデータに基づき、前記距離に関する前記対応処理を前記出力手段に行わせる処理を行う距離範囲対応処理手段と、前記出力手段として視覚出力手段と、を備え、
前記距離に関する対応処理の条件は、前記出力手段から報知出力するための複数距離に対応し、前記設定モード／動作モード選択手段の前記設定モードで、
前記複数距離に対する複数の範囲の少なくとも１つの範囲に接近／遠離視覚出力を関連付けることで、前記動作モードにおいて、前記距離範囲対応処理手段が前記視覚出力手段に行わせる前記処理において、前記被検出体が、接近しているか、又は、遠ざかっているか、又は、停止しているかを人に知覚させることと、前記被検出体が、前記関連付けた範囲に存在することを知覚させることを可能としたことを特徴とする。
【0006】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の距離センサ装置において、
前記設定モード／動作モード選択手段の前記設定モードで、
前記複数距離に対する複数の範囲の少なくとも１つの範囲に接近／遠離知覚報知音を関連付けることで、前記動作モードにおいて、前記距離範囲対応処理手段が前記出力手段に行わせる前記処理において、前記接近／遠離知覚報知音の１つの手段のみで、前記被検出体が、接近しているか、又は、遠ざかっているか、又は、停止しているかを人に知覚させることと、前記被検出体が、前記関連付けた範囲に存在することを同時に知覚させることを可能とし、前記接近／遠離知覚報知音は、少なくとも楽音でいう半音の２／３以上の周波数差を互いに有する３個以上の複数音を周波数に沿って上昇又は下降の向き、又は、周波数不変で、順次発生させるものであることを特徴とする。
前記設定モード／動作モード選択手段の前記設定モードで、
前記複数距離に対する複数の範囲の少なくとも１つの範囲に接近／遠離知覚報知音を関連付けることで、前記動作モードにおいて、前記距離範囲対応処理手段が前記出力手段に行わせる前記処理において、前記接近／遠離知覚報知音の１つの手段のみで、前記被検出体が、接近しているか、又は、遠ざかっているか、又は、停止しているかを人に知覚させることと、前記被検出体が、前記関連付けた範囲に存在することを同時に知覚させることを可能とし、前記接近／遠離知覚報知音は、少なくとも楽音でいう半音の２／３以上の周波数差を互いに有する３個以上の複数音を周波数に沿って上昇又は下降の向き、又は、周波数不変で、順次発生させるものであることを特徴とする。
【0007】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の距離センサ装置において、
前記複数距離で定まる複数の前記距離範囲で、前記距離センサから遠い側の前記距離範囲で前記測定に掛からずに、前記距離センサから近い側の前記距離範囲で前記被検出体が前記測定された場合に、一時停止又は減速指示報知を行うことを特徴とする。
前記複数距離で定まる複数の前記距離範囲で、前記距離センサから遠い側の前記距離範囲で前記測定に掛からずに、前記距離センサから近い側の前記距離範囲で前記被検出体が前記測定された場合に、一時停止又は減速指示報知を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
以上の様に構成されているので、本発明による距離センサ装置では、測定開始までの待機動作、距離に関連付けた報知出力、一つの手段で、接近・遠離の知覚と距離範囲の知覚を同時に行わせる等が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明にかかる距離センサ装置の構成の一実施態様を示す図である。
【図2】本発明にかかる距離センサ装置の待機時間についての一実施態様を示す図である。
【図3】本発明にかかる距離センサ装置の測定時間間隔についての一実施態様を示す図である。
【図4】本発明にかかる距離センサ装置の監視距離についての一実施態様を示す図である。
【図5】人が知覚できる周波数シフトの量的関係を示す図である。
【図6】本発明にかかる距離センサ装置の監視距離とこれに関連付けた接近・遠離知覚報知処理、接近・遠離知覚音の一実施態様を示す図である。
【図7】本発明にかかる距離センサ装置の設定モードの一実施態様を示す図である。
【図8】本発明にかかる距離センサ装置の動作フロー図の一実施態様を示す図である。
【図9】従来の距離センサ又は警報音利用形態の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
図１は、本発明にかかる距離センサ装置の構成の一実施態様を示す図である。
距離センサ装置１００は、距離センサ１１０、処理手段１２０、処理手段の処理に基づき出力する出力手段１３０、これらの動作を制御する制御手段１４０を備えている。距離センサ１１０は、光センサも使えるが、超音波センサ１１０Ａが使用できる。
先ず、処理手段１２０内の各手段の動作について言及する。
超音波センサ１１０Ａでは、例えば０．１秒間隔で４０ｋＨｚ（範囲で３０ｋＨｚ~８０ｋＨｚが使われることが多い）のバースト波をバースト波発生手段１２１から発生させ、被検出体が存在した場合、これによる反射波を超音波センサ１１０Ａで受けて、距離計算手段１２２において、その遅延時間から被検出体との間の距離（遅れ時間×音速÷２）を求める。待機時間手段１２３は、装置の電源が投入された開始から設定された待機時間だけ計時し、直接または、制御手段１４０を介して、バースト波発生を遅らすか、又は、距離計算をしないように計らうことで、実質的に待機時間は距離測定を行わない。待機時間設定値が０の場合のみ、測定が電源ＯＮとともに行われる。
距離範囲対応処理手段１２４は、距離範囲に関連付けた条件で出力処理の信号を接近／遠離知覚報知音データ１２５を用いて作成し、出力手段１３０の音報知手段１３１等に出力する。この詳細は、図３から図７の説明において、明らかにする。
設定モード／動作モード選択手段１２６は、設定モードを選択した場合には、後述する各種の条件設定を行うことができ、設定した条件は、条件設定データ記憶手段１２７に保存される。この詳細は、同様に、図３から図７の説明において、明らかにする。
出力手段１３０としては、スピーカ等の音報知手段１３１以外に、画像や設定画面を表示する表示手段１３２、場合によっては、通信手段１３３を有して、通信を介して外部の出力手段１３５に出力することができる。さらに、場合によっては、出力端子１３４を備えて、他の機器と接続することもできる。又、入力手段としてカメラ１１１を備えてもよい。
尚、表示手段１３２は、画像や設定画面を表示するもの以外に、報知出力として視覚出力を出すものも可能であり、例えば、発光素子ＬＥＤも使用できる。例えば、図４で詳述する距離ｐ０、ｐ１、ｐ２、ｐ３でいずれかにおいて、発光して報知出力することも可能である。さらに、ｐ１、ｐ２、ｐ３において、発光による報知出力で、距離範囲と進行方向に関連した出力をすることも可能であり、図６の６－３において記述する。
距離センサ装置１００は、距離センサ１１０、処理手段１２０、処理手段の処理に基づき出力する出力手段１３０、これらの動作を制御する制御手段１４０を備えている。距離センサ１１０は、光センサも使えるが、超音波センサ１１０Ａが使用できる。
先ず、処理手段１２０内の各手段の動作について言及する。
超音波センサ１１０Ａでは、例えば０．１秒間隔で４０ｋＨｚ（範囲で３０ｋＨｚ~８０ｋＨｚが使われることが多い）のバースト波をバースト波発生手段１２１から発生させ、被検出体が存在した場合、これによる反射波を超音波センサ１１０Ａで受けて、距離計算手段１２２において、その遅延時間から被検出体との間の距離（遅れ時間×音速÷２）を求める。待機時間手段１２３は、装置の電源が投入された開始から設定された待機時間だけ計時し、直接または、制御手段１４０を介して、バースト波発生を遅らすか、又は、距離計算をしないように計らうことで、実質的に待機時間は距離測定を行わない。待機時間設定値が０の場合のみ、測定が電源ＯＮとともに行われる。
距離範囲対応処理手段１２４は、距離範囲に関連付けた条件で出力処理の信号を接近／遠離知覚報知音データ１２５を用いて作成し、出力手段１３０の音報知手段１３１等に出力する。この詳細は、図３から図７の説明において、明らかにする。
設定モード／動作モード選択手段１２６は、設定モードを選択した場合には、後述する各種の条件設定を行うことができ、設定した条件は、条件設定データ記憶手段１２７に保存される。この詳細は、同様に、図３から図７の説明において、明らかにする。
出力手段１３０としては、スピーカ等の音報知手段１３１以外に、画像や設定画面を表示する表示手段１３２、場合によっては、通信手段１３３を有して、通信を介して外部の出力手段１３５に出力することができる。さらに、場合によっては、出力端子１３４を備えて、他の機器と接続することもできる。又、入力手段としてカメラ１１１を備えてもよい。
尚、表示手段１３２は、画像や設定画面を表示するもの以外に、報知出力として視覚出力を出すものも可能であり、例えば、発光素子ＬＥＤも使用できる。例えば、図４で詳述する距離ｐ０、ｐ１、ｐ２、ｐ３でいずれかにおいて、発光して報知出力することも可能である。さらに、ｐ１、ｐ２、ｐ３において、発光による報知出力で、距離範囲と進行方向に関連した出力をすることも可能であり、図６の６－３において記述する。
【0011】
図２は、本発明にかかる距離センサ装置の待機時間についての一実施態様を示す図である。
２－１において、電源ｏｎすると、設定モード／動作モード選択手段１２６で設定モードが選択されている時には、各種の設定動作が行える。設定が完了すると、
２－３において、選択した待機時間、例えば、４０秒の経過を待って、動作モードになり、測定と報知が行われる。２－２のように、設定モード／動作モード選択手段１２６で動作モードが選択されている時には、選択した待機時間、例えば、４０秒の経過を待って、動作モードになり、測定と報知が行われる。
２－１において、電源ｏｎすると、設定モード／動作モード選択手段１２６で設定モードが選択されている時には、各種の設定動作が行える。設定が完了すると、
２－３において、選択した待機時間、例えば、４０秒の経過を待って、動作モードになり、測定と報知が行われる。２－２のように、設定モード／動作モード選択手段１２６で動作モードが選択されている時には、選択した待機時間、例えば、４０秒の経過を待って、動作モードになり、測定と報知が行われる。
【0012】
図３は、本発明にかかる距離センサ装置の測定時間間隔についての一実施態様を示す図である。任意を選択すると、任意の測定時間間隔を指定できる。この例では、０．２０秒となっている。選択時間のどれかを選択すると、例えば、０．１０秒、この欄が選択された色表示され、任意の欄は選択から外れる。
【0013】
図４は、本発明にかかる距離センサ装置の監視距離についての一実施態様を示す図である。
４－１では、単一の注意距離ｐ０を設定することができる。ｐ０では、注意報を出し停止を指示したりさせることができる。ｐ０の値は、この表から選択でき、例えば、条件Ａ２の３ｍを選ぶと、被検出体が３ｍの距離に入ると注意報が出せる。また、任意の距離を指定するやり方でもよい。
４－２では、複数の距離を選択または指定でき、この例では、ｐ１、ｐ２、ｐ３の３つの距離の場合を示す。このような場合には、例えば、以下のような使い方ができる。
ｐ３を弱監視区間距離として、ｐ３より遠距離側では、測定はするが、監視等の注意は不要とし、ｐ２を注視開始距離として、ｐ２からｐ３間は弱監視（注意小）する区間とし、ｐ１を停止指令距離として、ｐ１とｐ２間は、強監視（注意大）する区間とする。表において、条件Ｂ２を選択すると、ｐ１、ｐ２、ｐ３は、各々、０．５ｍ、１ｍ、４ｍとなる。
また、任意指定してもよい。
４－１では、単一の注意距離ｐ０を設定することができる。ｐ０では、注意報を出し停止を指示したりさせることができる。ｐ０の値は、この表から選択でき、例えば、条件Ａ２の３ｍを選ぶと、被検出体が３ｍの距離に入ると注意報が出せる。また、任意の距離を指定するやり方でもよい。
４－２では、複数の距離を選択または指定でき、この例では、ｐ１、ｐ２、ｐ３の３つの距離の場合を示す。このような場合には、例えば、以下のような使い方ができる。
ｐ３を弱監視区間距離として、ｐ３より遠距離側では、測定はするが、監視等の注意は不要とし、ｐ２を注視開始距離として、ｐ２からｐ３間は弱監視（注意小）する区間とし、ｐ１を停止指令距離として、ｐ１とｐ２間は、強監視（注意大）する区間とする。表において、条件Ｂ２を選択すると、ｐ１、ｐ２、ｐ３は、各々、０．５ｍ、１ｍ、４ｍとなる。
また、任意指定してもよい。
【0014】
図５は、人が知覚できる周波数シフトの量的関係を示す図である。
図５の表の聴覚という欄に示すのは、人の聴覚で差があるとして区別して知覚できる周波数シフトのデータであり、半音の２／３まで、差が知覚できる状態にあり、楽曲が半音を最低楽音差として成り立っている理由がよくわかる。さらに、この表は、音を出しながら動く物体の移動速度ｖｓと音速３４４ｍ／ｓの比が０．０６（６％）だと、ドップラー効果による半音の周波数シフト、０．１２（１２％）だと、全音の周波数シフトを与えることを示し、実際、移動物体の距離を観測する場合に、移動速度が２５ｋｍ／ｓ以下では、周波数シフトは実際には聴覚で知覚できない。このような低速度においても接近・遠離を感覚として知覚することが望ましい。
図５の表の聴覚という欄に示すのは、人の聴覚で差があるとして区別して知覚できる周波数シフトのデータであり、半音の２／３まで、差が知覚できる状態にあり、楽曲が半音を最低楽音差として成り立っている理由がよくわかる。さらに、この表は、音を出しながら動く物体の移動速度ｖｓと音速３４４ｍ／ｓの比が０．０６（６％）だと、ドップラー効果による半音の周波数シフト、０．１２（１２％）だと、全音の周波数シフトを与えることを示し、実際、移動物体の距離を観測する場合に、移動速度が２５ｋｍ／ｓ以下では、周波数シフトは実際には聴覚で知覚できない。このような低速度においても接近・遠離を感覚として知覚することが望ましい。
【0015】
図６は、本発明にかかる距離センサ装置の監視距離とこれに関連付けた接近・遠離知覚報知処理、接近・遠離知覚音の一実施態様を示す図である。
６－１において、４－２で複数の距離（この場合は、ｐ１、ｐ２、ｐ３）を選択または指定した場合で、この例では、ｐ２からｐ３の距離範囲に接近／遠離知覚報知処理が割り当てられて関連付けされている。距離範囲対応処理手段１２４では、これらの割り当てられた関連データを基に、接近／遠離知覚報知音データ１２５の具体的データにて音報知手段１３１に出力する。従って、接近／遠離知覚報知処理の１つの手段により同時に、被検出体が近接しているのか、遠のいていっているのかの知覚と、被検出体が関連の付いているｐ２とｐ３の間にいる知覚とが可能となる。すなわち、距離―報知音対応表では、設定により、ｐ３で「４ｍです」、ｐ２では、「１ｍです」、ｐ３では、「停止です」となっているので、測定された距離がｐ３に入ると、「４ｍです」と報知され、ｐ３からｐ２の間にある時は、
接近／遠離知覚報知処理により、例えば、「ドミソ、ドミソ、・・・」と繰り返した報知音により、ｐ３とｐ２の間で近づいていると知覚され、例えば、周波数の変化がなくなると、停止中と分かり、例えば、「ソミド、ソミド・・」と繰り返した報知音により、ｐ３とｐ２の間で遠のいていると知覚される。尚、この例では、接近／遠離知覚報知処理は、ｐ３とｐ２の間に適用しているが、これと同じく、ｐ２からｐ１の間にも、接近／遠離知覚報知処理を適用して、「ソラシ、ソラシ、・・・」や、１オクターブ上又は下で「ドミソ、ドミソ、・・・」とすることで、ｐ２からｐ１の間でｐ２とｐ１の間で近づいていると知覚される。尚、この例のように、ｐ２からｐ１の間に、「短時間間隔断続音」を割り当てて、この範囲は、停止が近いので、要注意であることを示すことができる。尚、この例のように、ｐ２に入ったことにより、要注意に対応する処理として、カメラ起動など注意処理を行うのもよい。図のように、ｐ２では、「１ｍです」、ｐ１では、「停止です」などの報知が出ると好都合である。この例のように、複数距離の監視を行うと、いきなり停止の報知とせずに、注意の重大さの程度で監視でき、この例のように、ｐ３からｐ２では、弱監視、ｐ２以下になって、強監視、要注意、ｐ１で、「停止」報知となる。
接近／遠離知覚報知処理の一つの手段を距離範囲に割り当て関連付けたことで、現在、どの距離範囲に被検出体があり、近づいているか、遠ざかっているか、停止しているかが同時に知覚できるので、極めて現実的な有効な処理が行える。
６－１において、４－２で複数の距離（この場合は、ｐ１、ｐ２、ｐ３）を選択または指定した場合で、この例では、ｐ２からｐ３の距離範囲に接近／遠離知覚報知処理が割り当てられて関連付けされている。距離範囲対応処理手段１２４では、これらの割り当てられた関連データを基に、接近／遠離知覚報知音データ１２５の具体的データにて音報知手段１３１に出力する。従って、接近／遠離知覚報知処理の１つの手段により同時に、被検出体が近接しているのか、遠のいていっているのかの知覚と、被検出体が関連の付いているｐ２とｐ３の間にいる知覚とが可能となる。すなわち、距離―報知音対応表では、設定により、ｐ３で「４ｍです」、ｐ２では、「１ｍです」、ｐ３では、「停止です」となっているので、測定された距離がｐ３に入ると、「４ｍです」と報知され、ｐ３からｐ２の間にある時は、
接近／遠離知覚報知処理により、例えば、「ドミソ、ドミソ、・・・」と繰り返した報知音により、ｐ３とｐ２の間で近づいていると知覚され、例えば、周波数の変化がなくなると、停止中と分かり、例えば、「ソミド、ソミド・・」と繰り返した報知音により、ｐ３とｐ２の間で遠のいていると知覚される。尚、この例では、接近／遠離知覚報知処理は、ｐ３とｐ２の間に適用しているが、これと同じく、ｐ２からｐ１の間にも、接近／遠離知覚報知処理を適用して、「ソラシ、ソラシ、・・・」や、１オクターブ上又は下で「ドミソ、ドミソ、・・・」とすることで、ｐ２からｐ１の間でｐ２とｐ１の間で近づいていると知覚される。尚、この例のように、ｐ２からｐ１の間に、「短時間間隔断続音」を割り当てて、この範囲は、停止が近いので、要注意であることを示すことができる。尚、この例のように、ｐ２に入ったことにより、要注意に対応する処理として、カメラ起動など注意処理を行うのもよい。図のように、ｐ２では、「１ｍです」、ｐ１では、「停止です」などの報知が出ると好都合である。この例のように、複数距離の監視を行うと、いきなり停止の報知とせずに、注意の重大さの程度で監視でき、この例のように、ｐ３からｐ２では、弱監視、ｐ２以下になって、強監視、要注意、ｐ１で、「停止」報知となる。
接近／遠離知覚報知処理の一つの手段を距離範囲に割り当て関連付けたことで、現在、どの距離範囲に被検出体があり、近づいているか、遠ざかっているか、停止しているかが同時に知覚できるので、極めて現実的な有効な処理が行える。
【0016】
６－２には、接近／遠離知覚報知処理の例を示す。Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ，Ｇ、Ａ、Ｂは、ド、レ、ミ、ファ、ソ、ラ、シの音階記号 ＃：半音上げを表す。書いてはいないが、♭は、半音下げを表す。
接近（近づいている）と遠離（遠ざかっている）の違いを表すには、前述のように、人の聴覚で半音の２／３以上の音の周波数シフトがあれば、知覚できる。そのため、この違い以上の音を３個以上の音を順次、発音すればよい。２個では、周波数が上昇か下降かわからない。例えば、「ドレミ、ドレミ、・・」や「ドミソ、ドミソ・・」は、上昇が分かるが、同じ３個でも、「ドレミ、ミレド、ドレミ、ミレド・・・」は、上昇と下降があるので、接近と遠離は知覚できないので、３個以上の音でも、このような上下両方の繰り返しは行わない。周波数シフトは、半音の２／３以上で知覚できるが、分かりやすいように、半音以上で接近と遠離の繰り返し音の例を６－２に示す。
接近方向では、例１では、半音３個では、Ｃ、Ｃ＃、Ｄ、の繰り返し、勿論、Ｇ、Ｇ＃、Ａなど他にいくらでも可能である。遠離方向の例も同様に示される。
なお、距離センサでは、距離しかわからない。この性質から、距離センサは、まだ初動的な安心な状態での見守りによいといえる。これに加えて、カメラ起動では、空間が認識できて、監視範囲が拡大する。そこで、画像空間の中での被検出体に追跡マーク（目印）を付けて、以後の移動予測と追跡を行うようにすると、強監視範囲の監視として効果的である。
移動予測により、延長部において、衝突の可能性が予測される場合は、即刻減速や停止を指示できる。
接近（近づいている）と遠離（遠ざかっている）の違いを表すには、前述のように、人の聴覚で半音の２／３以上の音の周波数シフトがあれば、知覚できる。そのため、この違い以上の音を３個以上の音を順次、発音すればよい。２個では、周波数が上昇か下降かわからない。例えば、「ドレミ、ドレミ、・・」や「ドミソ、ドミソ・・」は、上昇が分かるが、同じ３個でも、「ドレミ、ミレド、ドレミ、ミレド・・・」は、上昇と下降があるので、接近と遠離は知覚できないので、３個以上の音でも、このような上下両方の繰り返しは行わない。周波数シフトは、半音の２／３以上で知覚できるが、分かりやすいように、半音以上で接近と遠離の繰り返し音の例を６－２に示す。
接近方向では、例１では、半音３個では、Ｃ、Ｃ＃、Ｄ、の繰り返し、勿論、Ｇ、Ｇ＃、Ａなど他にいくらでも可能である。遠離方向の例も同様に示される。
なお、距離センサでは、距離しかわからない。この性質から、距離センサは、まだ初動的な安心な状態での見守りによいといえる。これに加えて、カメラ起動では、空間が認識できて、監視範囲が拡大する。そこで、画像空間の中での被検出体に追跡マーク（目印）を付けて、以後の移動予測と追跡を行うようにすると、強監視範囲の監視として効果的である。
移動予測により、延長部において、衝突の可能性が予測される場合は、即刻減速や停止を指示できる。
【0017】
６－３は、距離センサ装置の一例であり、鳥の形の筐体で、片目に距離センサ、他方の目に表示手段としての警報用ＬＥＤ、又は、及び、腹部に表示手段としての距離範囲と接近・遠離知覚のための視覚表示出力を備えた例である。
【0018】
図７は、本発明にかかる距離センサ装置の設定モードの一実施態様を示す図である。
電源ｏｎすると、設定モード／動作モード選択手段１２６により、モード選択ができる。各モード間の切替が可能である。設定モードにおいては、図２の２－３で説明した待機時間の設定があり、この例では、○の値が選択されている。全部●か、待機時間が◆では、待機時間無しを表す。次に、管理距離では、単一管理距離Ａの場合と、（段階的）複数管理距離Ｂのいずれかが選択できる。まず、単一管理距離では、例えば、〇や●で表された距離、○が選択されていることを示す。
図４の４－１を見ると、ｐ０は４、３、２、１、０．５、０、３ｍの中から選択できる。例えば、０．３を選択すると、０．３に選択色がつく。
音構成では、○の三番目の音が選択され、音間隔では、□が付いているので、断続音（間隔〇秒）、音圧〇ｄｂが指定されている。しかしながら、単一管理距離に◆になっていて、複数管理距離に◇になっているので、選択され実行されるのは、（段階的）複数管理距離の方となる。
（段階的）複数管理距離では、４－２で説明した例では、ｐ１、ｐ２、ｐ３が指定されていた。図７の中では、□のついた値が選択されていることを表している。さらに、複数管理距離での詳細の設定について、枠内の接近・遠離知覚音の指定ができる。例えば、
音数は、〇、例えば３、音種で□の付いた〇、〇、〇、ここは、例として、ド、レ、ミ、等に対応する。報知距離範囲は□の付いた、ｐ２＜Ｌ≦ｐ３が指定されている。図６の６－１に対応している。接近・遠離知覚音が割り当て関連付けられたｐ２＜Ｌ≦ｐ３では、接近又は遠離が知覚できるが、停止した場合は、停止時報知音を設定しておくことができる。図７の例では、□の付いた全音同時が選ばれているので、例えば、ドレミの全音が同時に、音間隔は□のついた断続（間隔〇秒）、音圧〇ｄｂで報知される。
尚、設定完了ボタンを押すことで、いつでも動作モードに切り替えができ、逆に、動作モードから設定モードにも切替できる。
尚、設定モードの設定は、装置本体で行うほかに、他のｐｃなどで行い、データを装置本体に転送或いは、送信して使用に供することも可能であり、本装置の提案の範囲である。
電源ｏｎすると、設定モード／動作モード選択手段１２６により、モード選択ができる。各モード間の切替が可能である。設定モードにおいては、図２の２－３で説明した待機時間の設定があり、この例では、○の値が選択されている。全部●か、待機時間が◆では、待機時間無しを表す。次に、管理距離では、単一管理距離Ａの場合と、（段階的）複数管理距離Ｂのいずれかが選択できる。まず、単一管理距離では、例えば、〇や●で表された距離、○が選択されていることを示す。
図４の４－１を見ると、ｐ０は４、３、２、１、０．５、０、３ｍの中から選択できる。例えば、０．３を選択すると、０．３に選択色がつく。
音構成では、○の三番目の音が選択され、音間隔では、□が付いているので、断続音（間隔〇秒）、音圧〇ｄｂが指定されている。しかしながら、単一管理距離に◆になっていて、複数管理距離に◇になっているので、選択され実行されるのは、（段階的）複数管理距離の方となる。
（段階的）複数管理距離では、４－２で説明した例では、ｐ１、ｐ２、ｐ３が指定されていた。図７の中では、□のついた値が選択されていることを表している。さらに、複数管理距離での詳細の設定について、枠内の接近・遠離知覚音の指定ができる。例えば、
音数は、〇、例えば３、音種で□の付いた〇、〇、〇、ここは、例として、ド、レ、ミ、等に対応する。報知距離範囲は□の付いた、ｐ２＜Ｌ≦ｐ３が指定されている。図６の６－１に対応している。接近・遠離知覚音が割り当て関連付けられたｐ２＜Ｌ≦ｐ３では、接近又は遠離が知覚できるが、停止した場合は、停止時報知音を設定しておくことができる。図７の例では、□の付いた全音同時が選ばれているので、例えば、ドレミの全音が同時に、音間隔は□のついた断続（間隔〇秒）、音圧〇ｄｂで報知される。
尚、設定完了ボタンを押すことで、いつでも動作モードに切り替えができ、逆に、動作モードから設定モードにも切替できる。
尚、設定モードの設定は、装置本体で行うほかに、他のｐｃなどで行い、データを装置本体に転送或いは、送信して使用に供することも可能であり、本装置の提案の範囲である。
【0019】
図８は、本発明にかかる距離センサ装置の動作フロー図の一実施態様を示す図である。
電源０Ｎから順次説明する。設定をする場合は、設定モードへいき、図２から図７で示した設定がなされる。設定しない場合は、動作モードに行く。８－２に動作モードのフローが示される。
１）計時開始
２）時間が待機時間になったら（待機時間が０では、すぐ３）へ）
３）電源offの指令があるかを見て、あれば、終了。なければ、
４）距離測定し５）へ
５）条件により警報出力し、３）に戻り、繰り返し。
５）の警報出力フローを見ると、測定距離をＬとして、
Ａ：単一距離管理モードでは、Ｌ≦ｐ０で警報発生、３）へ。そうでない場合は、３）へ。
Ｂ：（段階的）複数管理距離モードでは、Ｌ>ｐ３では、警報なしで、３）へ
ｐ２＜Ｌ≦ｐ３では、接近・遠離知覚報知音を出力し、３）へ
ｐ１＜Ｌ≦ｐ２では、この例では短間隔要注意音を出力し、３）へ。勿論、前述のように、ここも接近・遠離知覚報知音を出力でもよい。その場合は、 ｐ２＜Ｌ≦ｐ３とは音を変える方がよい。
Ｌ≦ｐ１では、停止指示音を出力し、３）へ
電源０Ｎから順次説明する。設定をする場合は、設定モードへいき、図２から図７で示した設定がなされる。設定しない場合は、動作モードに行く。８－２に動作モードのフローが示される。
１）計時開始
２）時間が待機時間になったら（待機時間が０では、すぐ３）へ）
３）電源offの指令があるかを見て、あれば、終了。なければ、
４）距離測定し５）へ
５）条件により警報出力し、３）に戻り、繰り返し。
５）の警報出力フローを見ると、測定距離をＬとして、
Ａ：単一距離管理モードでは、Ｌ≦ｐ０で警報発生、３）へ。そうでない場合は、３）へ。
Ｂ：（段階的）複数管理距離モードでは、Ｌ>ｐ３では、警報なしで、３）へ
ｐ２＜Ｌ≦ｐ３では、接近・遠離知覚報知音を出力し、３）へ
ｐ１＜Ｌ≦ｐ２では、この例では短間隔要注意音を出力し、３）へ。勿論、前述のように、ここも接近・遠離知覚報知音を出力でもよい。その場合は、 ｐ２＜Ｌ≦ｐ３とは音を変える方がよい。
Ｌ≦ｐ１では、停止指示音を出力し、３）へ
【0020】
尚、距離範囲ごとに、報知音（場合によっては、表示のための文字）を指定した距離範囲報知音（文字）対応（変換）表を作成して、これに基づき報知出力することも可能で本願の範囲である。
いずれの時点でも、電源ＯＦＦ指令をすると、３）でこれを感知して終了になる。
尚フローでは、待機時間は、計時手段を用いてディジタル的に行ったが、時定数によるアナログ的タイマーでも行えることは当然である。
尚、ｐ２より外側で検出せずに、いきなりｐ１とｐ２間で検出された場合は、一時停止又は減速指示報知を行うなどの手段も可能である。又、起動したカメラ画像により、被検出体を追跡又は移動経路予測を行うことも可能である。
いずれの時点でも、電源ＯＦＦ指令をすると、３）でこれを感知して終了になる。
尚フローでは、待機時間は、計時手段を用いてディジタル的に行ったが、時定数によるアナログ的タイマーでも行えることは当然である。
尚、ｐ２より外側で検出せずに、いきなりｐ１とｐ２間で検出された場合は、一時停止又は減速指示報知を行うなどの手段も可能である。又、起動したカメラ画像により、被検出体を追跡又は移動経路予測を行うことも可能である。
【産業上の利用可能性】
【0021】
以上のように本発明にかかる距離センサ装置は、測定開始までの待機動作、距離に関連付けた報知出力の他、接近／遠離知覚報知処理の１つの手段により同時に、被検出体が近接しているのか、遠のいていっているのかの知覚と、被検出体が関連の付いている距離範囲の知覚と、が可能なので、少ない構成で実現でき、産業上利用して極めて好都合である。
【0022】
１００ 距離センサ装置
１１０ 距離センサ
１１０Ａ 超音波センサ
１１１ カメラ
１２０ 処理手段
１２１ バースト波発生手段
１２２ 距離計算手段
１２３ 待機時間手段
１２４ 距離範囲対応処理手段
１２５ 接近／遠離知覚報知音データ
１２６ 設定モード／動作モード選択手段
１２７ 条件設定データ記憶手段
１３０ 出力手段
１３１ 音報知手段
１３２ 表示手段
１３３ 通信手段
１３４ 出力端子
１３５ 外部の出力手段
１４０ 制御手段
１１０ 距離センサ
１１０Ａ 超音波センサ
１１１ カメラ
１２０ 処理手段
１２１ バースト波発生手段
１２２ 距離計算手段
１２３ 待機時間手段
１２４ 距離範囲対応処理手段
１２５ 接近／遠離知覚報知音データ
１２６ 設定モード／動作モード選択手段
１２７ 条件設定データ記憶手段
１３０ 出力手段
１３１ 音報知手段
１３２ 表示手段
１３３ 通信手段
１３４ 出力端子
１３５ 外部の出力手段
１４０ 制御手段