CN109328374B - 声响再生装置以及声响再生系统 - Google Patents

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Abstract

本公开的声响再生装置具有：对检测区域中的物体进行检测的检测装置、和能够输出声音的超指向性扬声器。超指向性扬声器针对检测区域设定指向性。若检测装置在检测区域内检测到物体，则超指向性扬声器向检测区域输出声音。

Description

声响再生装置以及声响再生系统
技术领域
本公开涉及声响再生装置以及声响再生系统。特别地，涉及基于由传感器等的检测装置检测到的信息能够在特定的方向输出声音的声响再生装置以及声响再生系统。
背景技术
在专利文献1中，记载了如下装置：在房屋、商店这种建筑物配置红外线传感器等检测装置，在检测装置检测到向配置有监视服务器的监视区域内的入侵者时，对入侵者进行威吓。专利文献1作为威吓设备，公开了警报灯、声音警报扬声器以及喷淋喷射设备。
通过该声音警报扬声器，该安全装置能够对监视区域内的入侵者传递警报。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2004-258937号公报
发明内容
本公开的声响再生装置的一方式具有：检测装置，对检测区域中的物体进行检测；和超指向性扬声器，能够输出声音，所述超指向性扬声器相对于所述检测区域设定指向性，若所述检测装置在所述检测区域内检测所述物体，则所述超指向性扬声器向所述检测区域输出所述声音。
本公开的声响再生系统的一方式具有：检测部，对检测区域中的物体进行检测；声音输出部，具有能够输出声音的超指向性扬声器；和控制部，对所述检测部以及所述声音输出部进行控制，所述超指向性扬声器相对于所述检测区域设定指向性，若所述检测部检测所述物体，则从所述检测部向所述控制部输入信号，所述控制部控制所述超指向性扬声器以使得根据所述信号来输出声音。
本公开的声响再生系统的另一方式具有：检测部，对检测区域中的物体进行检测；超指向性扬声器，能够输出声音；和控制部，对所述检测部以及所述超指向性扬声器进行控制，基于由所述检测部检测到的信号，所述控制部对所述检测区域中的状况进行判断，在特定的状况中，所述控制部向所述超指向性扬声器输出第1信号，根据所述第1信号，所述超指向性扬声器输出声音。
附图说明
图1是表示将实施方式1中的安全装置安装于监视区域的状态的立体图。
图2是表示实施方式2中的安全系统的示意图。
图3是表示实施方式1中的超指向性扬声器中使用的超声波致动器的一个例子的立体图。
图4是表示实施方式1中的超指向性扬声器的一个例子的立体图。
图5是表示实施方式1中的超指向性扬声器的另一个例子的俯视图。
图6A是超指向性扬声器的指向特性图。
图6B是通常的扬声器的指向特性图。
图7是表示实施方式2中的安全系统的结构的框图。
图8是对实施方式2中的安全系统进行说明的流程图。
图9A是表示实施方式2中的安全系统的通常声音模式的指向性的概念图。
图9B是表示实施方式2中的安全系统的追踪声音模式的指向性的概念图。
图10是表示实施方式2中的安全系统的超声波测距仪的结构的概念图。
图11是表示实施方式2中的安全系统的超声波测距仪的动作的概念图。
图12是表示本公开安全系统的第1变形例的框图。
图13是表示本公开的安全系统的第2变形例的框图。
图14是表示本公开的安全系统的第3变形例的框图。
图15是表示本公开的安全系统的第4变形例的框图。
图16是表示本公开的安全系统的第5变形例的框图。
图17是表示本公开的安全系统的结构的图。
图18是表示本公开的安全系统的结构的图。
图19是表示本公开的安全系统的结构的图。
图20是表示本公开的安全系统的结构的图。
图21是使人的感情配置为圆环状的图。
图22是表示实施方式3中的安全系统的示意图。
图23是对实施方式3中的安全系统进行说明的流程图。
具体实施方式
对本公开所涉及的声响再生装置以及声响再生系统进行说明。在本实施方式中，作为声响再生装置，使用安全装置1来进行说明。此外，作为声响再生系统，使用安全系统100来进行说明。
(实施方式1)
以下，使用图1以及图2来对实施方式1所涉及的安全装置1的概要进行说明。图1是表示将实施方式1中的安全装置100安装于监视区域2的状态的立体图。图2是表示实施方式1中的安全系统100的概要的概略结构图。
另外，在本实施方式中，将安全装置1和控制单元7统称为安全系统。
如图1所示，安全装置1例如被设置为能够监视在容易受到来自外部的侵害的房屋的外部设置的阳台、木质甲板等的监视区域2。阳台、木质甲板等容易受到基于入侵者(或者入侵物)的防犯上的侵害或者基于乌鸦、麻雀等的鸟兽侵害。如图2所示，安全装置1具有：红外线传感器等的检测装置3、具有指向性的声音输出设备4、监视照相机5。安全装置1也可以进一步具有例如对由检测装置3捕捉的对象物进行反应并放出光的警报灯、或者对监视区域2内的对象物的声音进行集音的话筒Z、或者其他防犯装置。在本实施方式中，使用安全装置1具有监视照相机5以及话筒Z的例子来进行说明。通过安全装置1具有监视照相机5或者话筒Z，能够进一步提高检测精度、防犯性等。另外，不是必须设置监视照相机5、话筒Z，安全装置1也可以不具有监视照相机5以及话筒Z。
安全装置1与被设置于屋内6的控制单元7连接。在控制单元7中，具有对检测装置3、监视照相机5以及声音输出设备4进行控制的控制部8。控制部8能够基于来自检测装置3的规定的信号，通过声音输出设备4来对监视区域2输出具有指向性的声音。另外，在本实施方式中，作为检测区域，使用监视区域2来进行说明。作为声音输出设备4，优选使用具有指向性的扬声器(特别是，超指向性扬声器)。进一步地，作为具有指向性的扬声器，能够使用将超声波频带的信号作为载波来对可听频带的信号进行调制并放射、在特定的空间范围内能够再生可听频带的声波的超声波式的超指向性扬声器(或者被称为参数扬声器)。所谓超声波式的超指向性扬声器，是指可听声音的声压具有在声轴方向距扬声器部的设置位置在规定的距离具有波峰的特性并且将超声波用作为载波的扬声器。作为声音输出设备4，通过使用超指向性扬声器，利用作为载波的超声波的传播特性，能够具有高指向性并将警告音主要在监视区域2内进行传播。因此，能够使警告音选择性地对入侵到监视区域2内这一特定的区域的物体传播。另外，在本公开中，使用“入侵者”、“入侵物”、“入侵对象”、“对象物”、“检测对象”、“可疑人”等各种表现来对物体进行说明。
此外，通过使用超指向性扬声器来作为声音输出设备4，能够在监视区域2内放出比监视区域2的外侧大的声音。通过使用超指向性扬声器来作为声音输出设备4，能够在监视区域2外几乎听不到声音。通过超指向性扬声器的设定，可能仅能够听到很小音量的声音。另外，在本实施方式中，图1中通过点线来表示的空间是监视区域2。
从超声波式的超指向性扬声器生成的超声波的载波能够通过向包含压电体的超声波振子流动特定的频率的交流来产生。另外，在实施方式1中，作为被用作为声音输出设备4的具体例，举例超声波式的超指向性扬声器，但只要是具有指向性的扬声器，也可以使用未使用超声波的其他方式的扬声器，例如能够使用具有指向性的平板式的扬声器等。
作为声音输出设备4，以下使用图3、图4以及图5来对使用超声波式的超指向性扬声器的情况详细进行说明。图3是表示实施方式1中的超指向性扬声器中使用的超声波致动器301的一个例子的立体图。图4表示在实施方式1中将超声波致动器301面配置为阵列状而构成的超指向性扬声器的一个例子。另外，在图4中，为了容易理解致动器/阵列401的结构，将外罩403的一部分断裂。图5表示实施方式1中将超声波致动器横长配置为阵列状而构成的超指向性扬声器404的例子。
在图3中，超声波致动器301具有多个在基台302上设置的供电用的支承柱303。支承柱303对在背面配置有压电元件304的振动板305进行支承。进一步地。支承柱303向压电元件304提供电力。在振动板305上，配置圆锥体306。通过从功率放大器(未图示)送来的信号，被设置于超声波致动器301内的压电元件304进行振动，从而向空气等介质放射与该信号相应的声波。被放射的声波具有载波信号的频率，是具有比可听频带的最高频率更高的频率的超声波。可听频带大约为20Hz～20kHz。载波信号的频率是具有比20kHz更高的超声波频带的频率的超声波。
在图4中，致动器/阵列401具有在基板402上被并列配置的多个超声波致动器301的阵列构造。致动器/阵列401被外罩403覆盖。能够保护压电元件304、圆锥体306等的微小部分不受外部的力的影响。另外，在图4所示的实施方式中，多个超声波致动器301被配置为平面状，但并不限定于该配置方法。致动器/阵列401的超声波致动器301也可以被配置为圆形、椭圆、多角形状等任意的形状。
<横长型的超指向性扬声器404>
这里，使用图5来对横长型的超指向性扬声器404进行说明。
如图5所示，在横长型的超指向性扬声器404中，将多个超声波致动器301配置为直线状。在图5所示的横长型的超指向性扬声器404中，指向性在横向(图5中由箭头501所示)较窄，在纵向(图5中箭头502的方向)扩展。将超指向性扬声器404所示的指向性的概念作为区域M1来在图5中进行表示。
另一方面，虽未图示，但在超声波致动器301被排列为圆形的情况下，指向性也尖锐地扩展为圆形。在超声波致动器301被排列为圆形的情况下，将超声波致动器301所示的指向性的区域的概念作为区域M2来在图5中进行表示。
如图1所示，对在监视区域2内、从上方向地面、从安全装置1放出声音的情况进行说明。在这种实施方式中，优选将使用图5来说明的横长型的超指向性扬声器404用作为声音输出设备4。通过使用图3所示的将超声波致动器301排列为横长形状的超指向性扬声器404，能够输出在纵向(箭头502)扩展的声音。横长型的超指向性扬声器404能够对入侵的物体，充分收敛地捕获。因此，与将超声波致动器301排列为圆形形状的超指向性扬声器相比，更优选横长型的超指向性扬声器404。另外，根据周围的环境、设置条件，可能优选将超声波致动器301排列为圆形形状的超指向性扬声器404。
<超指向性扬声器404的指向性>
这里，对超指向性扬声器404的指向性进行说明。若使用了超声波致动器301的超声波式的超指向性扬声器404将可听声音分量与超声波重叠并进行放射，则受到空气的弹性特性的非线形性的影响。因此，随着与超声波重叠并放射的可听声音分量在空气中行进，作为载波的超声波的波形变形，并且从频率较高的超声波分量衰减。因此，随着超声波在空气中行进，与超声波重叠的可听声音分量被再生。一般地，声波的频率越高，越不从声轴扩展地进行传播，因此放射角变小，指向性变高。通过将频率高于可听声音的超声波用作为载波来对传播赋予指向性，受到空气的非线形特性的影响，可听声音分量在超声波的传播的过程中被再生，从而能够使声音选择性地在规定的放射角的范围传播。这里，以下将超指向性扬声器中的可听声音的声压具有波峰的所述规定的距离称为“声压波峰距离”。另外，“声压波峰距离”包含误差。
图6A是表示本实施方式中使用的超声波式的超指向性扬声器的可听声音(500Hz、1kHz、2kHz)的指向特性的图。图6B是表示通常的扬声器的可听声音(500Hz、1kHz、2kHz)的指向特性的图。图6A以及图6B的横轴是从指向性扬声器的声轴起的放射角(度)，纵轴表示可听声音的声压(dB)。如图6A所示，在500Hz(实线)、1kHz(虚线)以及2kHz(点划线)的任何可听声音的频率下，指向性扬声器的声压在放射声波的声轴(放射角＝0度)上为波峰，在放射角度相对于声轴上为±10度附近，各个频率的声压也变低约20dB。在从声轴起的放射角为±30度的位置，变小25dB以上。若从声轴起的放射角进一步扩大，则声压以低等级推移，虽然在±50度的位置成为比45度附近稍大的声压，但与声轴附近的声压相比充分小。因此，表示超指向性扬声器的指向性的放射角设定为0度～±50度的范围有效，更优选地，设定为0度～±30度的范围有效，进一步优选地，设定为0度～±10度的范围有效。
与此相对的，如图6B所示，通常的扬声器的声压成为从声轴起的放射角不会较大变化到50度左右而是在50度以上缓慢降低的特性。
这样，超指向性扬声器与通常的扬声器相比，具有较高的指向性。例如，若设为从超指向性扬声器到听到超指向性扬声器的可听声音的听取者的声音波峰距离是1m，则若从超指向性扬声器放射的超声波的声轴的角度偏离10度，则在该听取者的位置偏离约0.17m。
将监视区域2内的检测装置3(在本实施方式中为超指向性扬声器404)所检测的区域定义为区域L1，将从用作为声音输出设备4的超指向性扬声器404放出的声音所到达的区域定义为区域L2。超指向性扬声器404被设定为使得监视区域2(检测区域)中的区域L1与区域L2的面积比为L1≥L2。在本实施方式中，超指向性扬声器404兼具作为检测装置3和声音输出设备4的功能。因此，通过设定超指向性扬声器404的安装位置并控制指向角度，能够对入侵到检测装置3的检测区域的对象输出具有指向性的声音。
换句话说，在现有的检测装置(例如，专利文献1)中，停留在基于检测装置检测到的信息并通过通常的扬声器等声音输出部来对入侵者发出规定的警报，并未考虑扬声器的声音的传送路径。因此，可能不能适当地控制针对设置有安全装置的监视区域的邻居的住户的漏音、噪声。
另一方面，在本公开的声响再生装置(安全装置1)中，能够适当地控制针对监视区域2(检测区域)的邻居的住户的漏音、噪声并将声音向规定的目标收敛输出。
(实施方式2)
接下来，以下使用安全系统100来对本公开的声响再生系统进行说明。
<安全系统100的结构>
在图2中，在使用超指向性扬声器404来作为声音输出设备4的情况下，声音输出设备4与内置有马达的驱动部4a机械连接。进一步地，声音输出设备4经由驱动部4a而被安装于壳体(未图示)。驱动部4a能够进行基于与控制部8电连接的马达的旋转动作。声音输出设备4能够根据来自控制部8的控制信号，以驱动部4a为固定点而在上下方向以及左右方向活动。因此，能够在驱动部4a的可驱动范围内任意地改变超指向性扬声器404(声音输出设备4)所放射的声波的方向、即声轴的方向，能够向特定的对象物(检测到的物体)放出声音。声音中包含消息音、警告音、音乐等各种声音。
此外，本实施方式的驱动部4a能够通过马达来进行旋转运动或转动运动。声音输出设备4也可以内置线性马达等能够使其进行直线运动、螺线管等往复运动的驱动部件(未图示)。
另外，在以下的本实施方式的说明中，将超指向性扬声器404和驱动部4a合起来作为声音输出设备4进行说明。此外，在以下的说明中，“超指向性扬声器的方向”与“声轴的方向”意义相同。
在图2中，作为控制单元7，优选使用计算机等的信息处理装置或者终端装置。例如，作为控制单元7，使用膝上个人计算机、笔记本型的个人计算机或者智能电话等通信终端装置。如后面所述，在控制单元7预先设置ROM或者ROM等存储器。ROM记录负责控制单元7的基本动作的OS等。RAM中暂时保存用于使其作为安全装置1进行动作的应用软件等。在将应用软件导入到控制单元7的情况下，存在安装未图示的光介质、存储卡等来安装应用软件、或者与后述的互联网等通信网连接来从其他服务器等安装软件的方法。控制单元7具有：接受来自检测装置3的信息的信息接受部、对检测到入侵的物体(入侵者或者入侵物)进行存储的存储部(能够兼用为上述RAM)、和根据登记的监视模式的种类来选择从声音输出设备4输出的声音的种类的选择部。作为监视模式的种类的例子，考虑为了对监视区域内的入侵者进行监视而通常进行的通常监视模式、进行针对鸟兽等人以外的动物等的监视的鸟兽监视模式、用于进行安全系统的检查的测试模式等各种模式。
<安全系统100的动作>
使用图2来对安全系统100的动作的一个例子进行说明。另外，在本实施方式中，将“检测区域”说明为“监视区域2”。通过设置于检测装置3内的红外线传感器3a或者超声波传感器等，对监视区域2内的状态一直进行监视。监视状态时，检测装置3间歇地或者连续地向控制单元7发送检测信号。在本实施方式中，以在检测装置3设置有红外线传感器3a的情况为例来进行说明。监视状态时，若检测对象进入监视区域2内，则红外线传感器3a感知人的体温。这样，从红外线传感器3a送出的电信号的波形与没有人时的通常信号的波形不同。控制单元7通过检测从红外线传感器3a送出的电信号的波形的异常，来识别为在监视区域2内产生了异常。
此外，在取代红外线传感器3a，将超声波传感器(未图示)设置于检测装置3的情况下，超声波传感器捕获来自其他装置等的超声波的反射波，将该反射波变换为电信号。若可疑物体(或者可疑物)进入到监视区域2内，则由于检测对象的进入，超声波的反射波紊乱，超声波传感器送出的信号的波形与检测对象入侵之前不同。控制单元7通过检测从该超声波传感器送出的电信号的波形的异常，来识别为监视区域2内产生了异常。
另外，在本实施方式中，对用于检测装置3的传感器使用了红外线传感器3a，但也可以如上所述，使用超声波传感器。
进一步地，为了提高检测精度，例如也可以同时搭载红外线传感器3a和超声波传感器。即，通过在检测装置3搭载多种不同的传感器，能够提高检测精度。
控制单元7基于来自检测装置3的检测信号，判断为是与通常不同的状态的情况下，向声音输出设备4发送使声音放出的意思的放出信号，声音输出设备4基于该放出信号，通过超指向性扬声器404等的声音输出部，向监视区域2内放出声音。
根据从检测装置3输出的检测信号，控制单元7判断为返回到正常状态的情况下，控制单元7对声音输出设备4送出停止信号。并且，声音输出设备4若接收到停止信号，则停止来自超指向性扬声器404的声音的送出。
作为另一实施方式，在控制单元7向声音输出设备4送出放出信号之后，控制单元7使设置于控制单元7的显示装置(未图示)或者连接于控制单元7的显示装置(未图示)显示表示监视区域2内的异常的显示。进一步地，也能够使显示装置进行显示，并且设置输出警报音的蜂鸣器(未图示)等，使屋内6的使用者知晓。
使用者通过显示装置的显示或者警告音，确认监视区域2内的状况等，若判断为是可以停止来自声音输出设备4的声音的放出的状况，则使用者操作直接设置于控制单元7的开关(未图示)等。检测到开关等的操作的控制单元7对声音输出设备4送出停止信号。声音输出设备4若接收到所述的停止信号，则停止超指向性扬声器404送出声音。
在本实施方式中，由于设置有监视照相机5，因此能够进一步提高监视区域2内的检测对象的检测精度。进一步地，由于能够通过监视照相机5来拍摄监视区域2，因此使用者等能够之后解析该拍摄的图像，因此便利性提高。
以下，对检测精度提高的实施方式进行说明。由监视照相机5拍摄的图像例如在监视照相机5内被实施图像压缩等的处理。然后，被实施了图像压缩等的处理的图像被变换为数据的形式的图像信号并被发送给控制单元7。这里，在通过来自检测装置3的检测信号，控制单元7判断为异常的情况下，控制单元7通过被安装于内部的图像解析软件，对监视区域2内的状况进行判断。也就是说，即使通过来自检测装置3的检测信号，控制单元7判断为异常，若根据由控制单元7进行的基于图像解析软件的分析的结果，判断为检测信号的异常的原因中没有危险性，则不向声音输出设备4送出放出信号。作为判断为没有危险性的异常的原因，例如举例没有什么伤害的小动物。
此外，在根据由控制单元7进行的基于图像解析软件的分析的结果，检测信号的异常的原因是可疑人等的情况下，控制单元7立即向声音输出设备4发送放出信号。并且，声音输出设备4主要向监视区域2内放出声音。
在上述实施方式中，监视照相机5一直进行图像拍摄，将图像信号发送给控制单元7，因此对控制单元7增加了信号处理等的负担。因此，可能妨碍控制单元7的高速化。
为了解决该故障，在通常状态下，监视照相机5设为不进行图像拍摄的状态。控制单元7通过检测信号，检测到异常时开始，向监视照相机5发送信号，发出指示以使得监视照相机5开始图像拍摄。
监视照相机5通过来自控制单元7的指示来开始图像拍摄，进行数据处理等，向控制单元7发送图像信号。控制单元7通过所述的图像解析软件等来解析图像，如果没有紧急性，则不向声音输出设备4发出放出信号。另一方面，控制单元7通过所述的图像解析软件等来解析图像，若具有紧急性，则向声音输出设备4发送放出信号，声音输出设备4主要向监视区域2内放出声音。
此外，与通过在声音输出设备4设置驱动部4a从而声音输出设备4能够移动同样地，通过在监视照相机5设置驱动部5a从而监视照相机5能够移动。通过使监视照相机5能够移动，能够充分地拍摄所希望的拍摄场所。由此，控制单元7能够更加充分地提高检测精度。即，根据来自检测装置3的检测信号，在判断为异常的情况下，控制单元7为了更加高精度地进行图像解析，进行以下的控制。为了更加准确地识别被认为是检测对象的部分，控制单元7向驱动部5a送出驱动信号。并且，若驱动部5a接收驱动信号，则控制单元7控制驱动部5a以使得检测对象位于图像的中央。通过以上的结构，控制单元7能够更高精度地进行检测对象的解析。
此外，在本实施方式中，通过附属地设置话筒Z，在从检测装置3送出的检测信号中控制单元7判断为异常的情况下，驱动话筒Z，对监视区域2内的声音进行集音。基于来自话筒Z的集音信号，控制单元7解析是人移动时产生的声音还是人的说话声等，通过来自检测装置3的信息以及来自话筒Z的信息来判断检测对象是否进入到监视区域2内。控制单元7根据基于来自话筒Z的信息的判断结果，判断是否能够向声音输出设备4输出放出信号。
此外，通过设置话筒Z，也能够对监视区域2内的声音一直进行录音。因此，能够提高防犯上的便利性。
接下来，对便利性进行说明。
如本实施方式这样，通过设置监视照相机5，至少能够对监视区域2内的状况一直进行录像。由于能够之后通过与控制单元7连接的显示装置(未图示)来观测控制单元7检测到来自检测信号的异常的前后的图像，因此能够保持某种程度的精度地确认检测对象的姿容等。
控制单元7进一步经由互联网等通信网9来与外部的传感器服务器10连接。由检测装置3检测到的入侵者等的检测对象等的信息被从控制单元7发送到传感器服务器10。传感器服务器10经由通信网9来与对其他监视区域进行监视的安全装置1以外的安全装置连接，并且与警备公司、警察局/消防局等各种外部机关11连接。
管理安全装置1的管理公司一般运用传感器服务器10。因此，管理公司能够掌握安全装置1的动作的故障、故障状况，能够对使用者期望修理等。此外，产生需要对安全装置1进行驱动的现有的应用软件的升级、新的应用软件的导入等的情况。在该情况下，进行从传感器服务器10向控制单元7的通知。进行了通知的控制单元7对现有应用软件的升级或者新应用软件的导入的必要性进行判断。在控制单元7判断为需要现有应用软件的升级或者新应用软件的导入的情况下，能够在传感器服务器10与控制单元7之间，经由通信网9来自动进行升级、新的应用的导入。能够在不麻烦使用者的情况下一直以良好的状态使用安全装置1。
另外，在本实施方式中，控制单元7经由通信网9来与传感器服务器10连接，但也能够不与通信网9连接而以独立型进行使用。在以独立型进行使用时，应用软件的升级等可使用后述的存储卡等来进行。
此外，在本实施方式中，在控制单元7连接商用电源。从控制单元7经由未图示的电线来分别向检测装置3、声音输出设备4、驱动部4a、监视照相机5、驱动部5a、话筒Z共享电力。此外，在控制单元7设置未图示的数据通信线，控制单元7经由该数据通信线来与检测装置3、声音输出设备4、驱动部4a、监视照相机5、驱动部5a、话筒Z进行数据的收发。
具体而言，在包含检测装置3、声音输出设备4、驱动部4a、监视照相机5、驱动部5a、话筒Z的安全装置1与控制单元7之间，连接一个提供电力的电线和一个数据通信线的合计2根，在安全装置1内使其分支，进行向各部的电力提供、数据信号的收发。
此外，作为另一个例子，使用电力线通信技术来将控制单元7与安全装置1之间连接，从而能够通过一根线来进行电力的提供与数据信号的收发。此时，控制单元7和安全装置1中分别需要使用电力线通信模块。
使用图7来对本实施方式所涉及的安全系统100的电结构进行说明。图7是表示安全系统100的结构的框图。安全系统100具有：由红外线传感器或者超声波传感器等各种传感器构成的检测部110(相当于图2的检测装置3)、由超指向性扬声器等构成的声音输出部120(相当于图2的声音输出设备4)、由集音话筒等构成的集音部130(相当于图2的话筒Z)。通过控制部140(相当于图2的控制部8)来处理由检测部110检测到的对象物的信息/所希望的范围内产生的变化。另外，声音输出部120中也具有对图2所示的驱动部4a进行驱动的功能。
照相机部150由包含变焦透镜等的光学系统和将光变换为电信号的CCD图像传感器等构成，对被摄体像进行拍摄并生成影像数据。
图像处理部160对由照相机部150生成的影像数据实施各种处理。照相机部150和图像处理部160被包含于图2所示的监视照相机5。进一步地，也进行使监视照相机5驱动的驱动部5a的控制。图像处理部160生成用于显示于液晶监视器190的影像数据，或者生成用于保存于存储卡220的影像数据。此外，图像处理部160对由照相机部150生成的影像数据，通过依据H.264标准、MPEG2标准的压缩形式等来压缩影像数据。此外，图像处理部160对压缩完毕的影像数据进行解码。图像处理部160能够通过DSP(digital signal processor)或者微处理器等来实现。
控制部140(相当于图2的控制部8)是控制整体的控制部。控制部140能够通过半导体元件等来实现。控制部140可以仅由硬件构成，也可以通过将硬件与软件组合来实现。控制部140能够通过微处理器等来实现。
存储器170作为图像处理部160以及控制部140的工作存储器而发挥功能。存储器170例如能够通过DRAM、铁电体存储器等来实现。
在液晶监视器190，能够显示基于由照相机部150以及图像处理部160生成的影像数据的影像，或者显示基于从存储卡220读取的影像数据的影像。此时，在将影像显示于液晶监视器190时，控制部140控制各影像数据并使液晶监视器190显示。在本实施方式中，将液晶监视器190用作为显示部，但也可以使用有机EL显示器、无机EL显示器、或者配置有多个LED的LED显示器。虽然图2中未图示，但液晶监视器190与控制单元7一体地设置或者通过信号线等来与控制单元7连接。
内部存储器200由闪存、铁电体存储器等构成。内部存储器200对用于控制安全系统100整体的控制程序等进行保存。此时，内部存储器200也可以由2个区域、即对实现控制部140的基本动作的OS等进行记录的ROM、和记录应用软件等的RAM这2个区域构成。
卡插口210能够装卸存储卡220。卡插口210能够与存储卡220机械连接以及电连接。存储卡220在内部包含闪存、铁电体存储器等，能够保存数据。对于存储卡220，如所述那样，也能够用于记录由图像处理部160生成的图像数据、将记录于内部存储器200之中的RAM部分的应用软件升级、或者导入新应用软件等情况。
变焦控制杆230是从使用者接受变焦倍率的变更指示的部件。操作部件240是从使用者接受操作的部件。对操作部件240，可适当地使用键盘、触摸面板、鼠标等。
此外，通信部180被用作为实现图2所示的通信网9与控制单元7的数据通信的接口，或者被用作为进行图1所示的安全装置1与控制单元7的数据通信的接口。在本实施方式中，通信部180记载为一个通信部180，但也可以如上述那样，分别设置与通信网9的通信部180和与安全装置1的通信部。
进一步地，通信部180能够根据有线通信、无线通信等状况来分开使用。例如，在图2所示的屋内6存在互联网等的通信网9的基础设施的情况下，通信网9与通信部180通过有线来连接并进行通信，由于安全装置1处于外部，因此安全装置1与通信部180通过无线通信来连接并进行通信。在安全装置1与通信部180通过无线通信来进行通信的情况下，需要在通信部180和安全装置1分别设置无线通信模块。
以下，对图2所示的控制单元7与图7所示的各部的关系进行说明。
基本上，作为控制单元7，使用笔记本型的个人计算机的情况较多，因此控制单元7包含控制部140、存储器170、通信部180、液晶监视器190、内部存储器200、卡插口210、操作部件240的情况较多。
控制单元7至少包含控制部140即可，关于控制单元7中是否包含其他的部分，能够根据安全系统被放置的环境、用作为控制单元7的设备来适当地变更。
<安全系统100的基本动作>
使用图7以及图8来对安全系统100的基本动作的一个例子进行说明。图8是用于对安全系统100的基本动作进行说明的流程图。
安全系统100首先通过使用者，从操作部件240输入使系统启动的指示。这样，控制部140进行各部的检查，确认各部正常进行动作。此时，控制部140使液晶监视器190显示是通常的监视体制。此外，在各部的某处存在异常的情况下，控制部140在液晶监视器190显示存在异常的位置等，或者使其显示系统不能启动。在系统正常进行动作的情况下，控制部140向照相机部150以及图像处理部160发出指示信号，使影像数据的获取开始(S100)。若开始影像数据的获取，则控制部140判断入侵对象是否处于监视区域2内(S110)。具体而言，控制部140根据从检测部110送来的检测信号来判断入侵对象是否入侵到监视区域2内。
若基于从检测部110送来的检测信号，控制部140判断为入侵对象处于监视区域2内，则控制部140开始将获取的最中的影像数据记录于存储器170的动作(S120)。具体而言，基于由照相机部150获取的影像信号，通过图像处理部160来生成影像数据，对该生成的图像数据进行压缩。控制部140将该被压缩的图像数据记录于存储器170。
若开始影像数据向存储器170的记录，则控制部140使用控制部140自身所具有的计时器等，判断是否经过了一定时间(S130)。基本上，该一定时间由预先决定的时间或者使用者任意从操作部件240输入的时间而决定。优选一定时间被决定为30秒至5分钟之间。在本实施方式中，说明为将该一定时间设为3分钟。在步骤S130中，在未经过一定时间的3分钟的情况下，返回到步骤S110。若通过来自检测部110的检测信号，控制部140判断为对象处于监视区域2内，则继续将图像数据记录于存储器170(S120)，在步骤S130中判断是否经过了一定的时间。这里，在步骤S110中，在控制部140判断为对象不处于监视区域2内的情况下，在步骤S170中，控制部140进行控制以使得存储器170停止图像数据的记录。
在步骤S130中经过一定时间的3分钟之后，作为监视区域2的状况，能够判断为可疑物体进入到监视区域2内，因此控制部140向声音输出部120送出放出信号，进行基于指向性扬声器的警告音的输出(S140)。
在进行了基于指向性扬声器的警告音的输出之后，判断入侵对象是否处于监视区域2内(S150)。具体而言，控制部140基于从检测部110送出的检测信号来判断入侵对象是否入侵到监视区域2内。在步骤S150中，控制部140基于来自检测部110的检测信号，进行了监视区域2内存在对象的判断的情况下，返回到步骤S140，并继续从指向性扬声器放出警告音。
此外，在步骤S150中，控制部140基于来自检测部110的检测信号，进行了监视区域2内没有对象的判断的情况下，控制部140对声音输出部120送出使警告音停止的信号，使从指向性扬声器放出警告音停止。进一步地，控制部140停止将由照相机部150以及图像处理部160生成的被压缩的影像数据记录于存储器170。(S160)。然后，返回到步骤S110，成为判断对象是否存在于监视区域2内的待机状态。
在步骤S130中，在未经过一定时间的状态下，返回到步骤S110时，若基于从检测部110送来的检测信号，控制部140判断为检测对象未进入到监视区域2内的状况，则在S170中，中止图像数据向存储器170的记录。然后，再次成为判断对象是否进入到监视区域2的待机状态。
如以上的一个例子那样，由于能够在检测对象进入到监视区域2内时开始将由照相机部拍摄的图像数据记录到存储器170，因此能够抑制存储器170所需的存储容量。因此，安全系统100能够由较小的存储容量的存储器170构成。
此外，控制部140在将系统的电源断开时，对存储器170中存储的图像数据的有无进行检测，并且对存储卡220是否被插入到卡插口210进行检查。若是存储器170中记录有图像数据、存储卡220被插入的状态，则控制部140将存储器170中的图像数据复制到存储卡220，并且将存储器170内的图像数据消除。在这种结构中，存储器170被定期地刷新，能够防止在安全系统的动作中存储器170溢出。
在本实施方式中，在电源OFF时进行了存储器170的复制，但也能够使用控制部140所具有的计时器，例如每24小时将存储器170中的图像数据复制到存储卡220。
如以上那样，本实施方式中的安全系统至少具有：对入侵到一定的监视区域2的对象进行检测的检测装置3、和具有指向性的声音输出设备4。声音输出设备4在检测装置3检测到入侵对象时，对监视区域2输出预先设定的声音。此时，作为声音输出设备4，使用超声波式的超指向性扬声器等指向性极高的扬声器，因此能够基于检测装置3检测到的信息，定点地对入侵者、小动物等可疑物体发出警报，能够适当地控制针对设置有安全系统的区域的邻居的住户的漏音、噪声。因此，能够防止基于警报的声音的、噪声问题等的产生。同时，针对导入了安全系统100的房屋，能够提供与以往同等的安全。此外，通过追加监视照相机5，能够通过监视照相机5与检测装置3的组合来提高检测精度。因此，能够提供误动作极少的准确的安全系统。
接下来，使用图9A、图9B来对本公开所涉及的安全系统的声音输出设备4中使用的超指向性扬声器的另一实施方式进行说明。
图9A是表示本公开的一实施方式中的安全系统100中使用的超指向性扬声器404的通常声音模式的指向性的概念图。图9B是本公开的一实施方式中的安全系统100中使用的超指向性扬声器404的追踪声音模式的指向性的概念图。针对与实施方式1中说明的安全系统100相同结构的部分，赋予相同的符号并省略详细的说明。
图9A表示超指向性扬声器404被设定为通常声音模式的情况。超声波致动器301被直线状地配置多个。并且，各个超声波致动器301在相同的时间将超声波频带的信号作为载波对可听频带的信号进行调制，并进行放射。这样，超指向性扬声器404向图9A中箭头所示的方向放射具有指向性的声音。在该情况下，如使用图5来说明那样，超声波致动器301的指向性在横向(图5中为箭头501的方向)变窄，在纵向(图5中为箭头502的方向)扩展。
图9B表示超指向性扬声器404被设定了追踪声音模式的情况。即，超声波致动器301被直线状地配置多个。并且，各个超声波致动器301逐渐设置时间差来在不同时间将超声波频带的信号作为载波对可听频带的信号进行调制并进行放射。这样，超指向性扬声器404向图9B中由箭头所示的方向放射具有指向性的声音。通过设置时间差，能够使指向性的朝向变动(将该功能称为“追踪声音功能”)。
若使声音输出设备4的指向性的朝向能够变动，则不需要实施方式1中内置有用于使搭载超指向性扬声器404的声音输出设备4驱动的马达的驱动部4a。或者，若能够与驱动部4a的机械性活动相匹配地，超声波致动器301逐渐设置时间差并在不同时间放射可听频带的信号，则能够具有复杂的指向性的活动。进一步地，若能够与检测装置3捕获的监视区域2内的对象物的活动相匹配地，通过追踪声音功能，向对象物输出警告音，则能够向对象物赋予更加动态的警告。
此外，在上述实施方式1中，另外设置检测装置3来进行监视区域2内的检测对象的检测。但是，如下述所示，也能够使用从声音输出设备4中使用的超指向性扬声器输出的超声波，使其承担检测装置3的作用，省略检测装置3。图10是表示本公开的一实施方式中的安全系统100的超声波测距仪的结构的概念图。图11是表示本公开的实施方式中的安全系统100的超声波测距仪的动作的概念图。针对与实施方式2中说明的安全系统100相同结构的部分，赋予相同的符号并省略详细的说明。该安全系统在超声波致动器301兼具检测装置3这方面，与上述实施方式中的安全系统不同。
在图10中，安全装置1(参照图2)在超声波致动器301之中，将特定的超声波致动器设定为发送器1001并将另一个超声波致动器设定为接收器1002。发送器1001不运载可听波地仅将脉冲串波BS向监视区域2输出。从发送器1001发送的脉冲串波BS在监视区域2内存在对象物1003的情况下，脉冲串波BS反射到对象物1003并由接收器1002接收。
在图11中，控制单元7(图2中图示)根据发送器1001输出的脉冲串波BS的发送时间1101与接收器1002接收的脉冲串波BS的接收时间1102的差Δt，算出对象物1003从超声波致动器301的距离。另外，在图11中，“T”表示从发送器1001发送的脉冲串波BS，“R”表示接收器1002接收的脉冲串波BS。
本实施方式所涉及的安全系统100不需要红外线传感器等的检测装置3，声音输出设备4中使用的超指向性扬声器404作为检测装置3而发挥功能。通过脉冲串波BS来检测对象物1003的超指向性扬声器404能够更加高精度地定点地直接向对象物1003输出警告音等。
能够适当地控制针对设置有安全系统100的区域的邻居的住户的漏音、噪声。进一步地，由于也可以不另外使用检测装置3，因此成本上也变得有利。
另外，从发送器1001发送的脉冲串波BS是超声波，其频率也可以与作为声音输出设备4来传送可听波时的超声波的频率不同。由此，能够防止双方的频率的干扰，具有使传送功能与检测功能独立的效果。
换句话说，这里，超指向性扬声器404具有检测部(检测装置3)的功能。并且，使超指向性扬声器404作为扬声器而发挥功能时传送可听波的超声波的频率F1、与超指向性扬声器404作为检测部(检测装置3)而发挥功能时检测对象物103的超声波的频率F2不同(即，频率F1≠频率F2)。由此，能够防止频率F2与频率F1相互干扰。因此，能够抑制噪声向从超指向性扬声器404输出的声音的混入，并且能够抑制检测部(检测装置3)的检测精度的劣化。另外，若使频率F2小于频率F1，则频率F2接近可听频带，成为产生不适声音的原因。因此，希望设为频率F2>频率F1。
接下来，对安全系统100的各种形态进行说明。图12至图16是表示本公开的安全系统的变形例中的安全系统100的框图。
<安全系统100的第1变形例>
图12所示的安全系统100在监视区域2是比较宽广的面积的情况或者在监视区域2内存在墙壁等障碍物的情况下有效。在图12所示的变形例中，检测装置3被设置八个，声音输出设备4被设置一个。通过这样配置多个检测装置3，能够将检测对象的入侵等更加准确掌握到监视区域2内的各个角落，能够提高防犯性。即，即使在监视区域2的面积较广的情况下，或者在监视区域2内存在障碍物的情况下，也能够对检测对象的入侵进行检测直到比较角落的位置。因此，能够减少监视的范围的死角。
以下，对安全系统100的第1变形例的动作进行说明。另外，由于详细的动作如图1至图11中说明那样，因此对概略进行说明。若由多个检测装置3感知到监视区域2内的可疑物体进入，则控制单元7从声音输出设备4向监视区域2内输出声音。使用监视照相机5或者话筒Z，得到检测对象的进一步准确的信息。另外，监视照相机5、话筒Z是选择性设置的部件，因此不是必须的。控制单元7与各部件(声音输出设备4、检测装置3等)如图12所示，通过电缆K而被串联连接。电缆K是电力、信号通过的有线。通过这样利用电缆K来连接控制单元7和各部件，从而各部件与控制单元7之间的信号的授受变得可靠，能够实现稳定的动作。另外，在本变形例中，控制单元7与各部件(检测装置3以及声音输出设备4)被串联连接。但是，也可以在控制单元7分别并联连接各部件。此外，在本实施方式中，使用电缆K来通过有线进行连接，但也可以通过无线通信来连接各部件与控制单元7。在通过无线通信来连接的情况下，各部件中分别需要无线通信模块。在该情况下，在配置声音输出设备4或者检测装置3时，不需要电缆K，因此自由度特别提高。此外，在通过无线通信来连接控制单元7的情况下，需要在构成控制单元7的各部件搭载蓄电池(未图示)。另外，在本实施方式中，设为对各部件使用蓄电池的结构。但是，由于声音输出设备4需要大功率，因此相比于在声音输出设备4设置蓄电池，优选连接商用电源。
<安全系统100的第2变形例>
接下来，使用图13，对安全系统100的第2变形例进行说明。在图13所示的安全系统100中，检测装置3被设置一个，声音输出设备4被设置八个。由于基本构造与图12相同，因此省略详细的说明。若为图13所示的构造，若通过检测装置3来对检测对象进行检测，则声音输出设备4能够将声音P放出到监视区域2内的各个角落。其结果，在检测对象是人的情况下，能够可靠地对可疑人进行有效的警告。
<安全系统100的第3变形例>
接下来，使用图14，对安全系统100的第3变形例进行说明。
在图14所示的安全系统100中，检测装置3被设置四个，声音输出设备4被设置四个。基本构造与图12相同，因此省略详细的说明。若为图14所示的构造，则能够通过多个检测装置3来对检测对象进行检测，能够提高检测精度。进一步地，声音输出设备4能够将声音P放出到监视区域2内的各个角落。其结果，在检测对象是人的情况下，能够可靠地对可疑人进行有效的警告。
<安全系统100的第4变形例>
接下来，使用图15，对安全系统100的第4变形例进行说明。
图15是图14所示的安全系统100的又一变形例。在图14所示的安全系统100中，多个检测装置3分别被配置为对置，多个声音输出设备4分别被配置为对置。另一方面，在图15所示的安全系统100中，检测装置3与声音输出设备4被配置为对置。在图15所示的结构中，即使在监视区域2存在墙壁等障碍物，也能够实现更加可靠的检测对象的检测以及声音P的放出。
<安全系统100的第5变形例>
接下来，使用图16来对安全系统100的第5变形例进行说明。
在图16所示的安全系统100中，未设置检测装置3，通过超声波扬声器能够检测监视区域2内的检测对象。换句话说，声音输出设备4(超指向性扬声器)作为检测装置而发挥功能。通过设置多个声音输出设备4，能够省略检测装置3，结构变得简单。
如以上那样，通过根据各种环境来构建图12至图16所示的安全系统100的任意一个，能够覆盖宽范围的监视区域2。此外，通过构建图12至图16所示的安全系统100的任意一个，即使存在墙壁、植物等障碍物，也能够实现可靠的检测对象的检测、声音P的放出。
如图12所示，在图13至图16所示的安全系统100中，也通过利用电缆K来将控制单元7与各部件间、或者各部件间连结，从而能够进行信号的授受、向各部的电力的提供。进一步地，通过使无线通信模块搭载于控制单元7和各部件，利用无线通信来将控制单元7与各部件间连结，从而能够提高安全系统100的设置的自由度。
<安全系统100的各部的结构>
接下来，使用图17至图19，对安全系统100的各部的结构进行说明。图17是表示本实施方式中的安全系统100的图。在上述的安全系统100中，控制单元7、声音输出设备4、检测装置3使用分别独立构成的例子进行了说明。但是，在图17中，壳体700(第1部件)在内部收纳控制单元7以及检测装置3(图17中未图示)，具有检测窗701。检测窗701是检测装置3的检测窗。检测窗701在检测装置3的传感器是红外线传感器的情况下，被透明的部件堵塞。在检测窗701，为了显示监视区域2的监视范围，通过将未图示的筒状的部件安装于检测窗701，能够限制检测范围。在图17所示的在本实施方式中，由于检测窗701的外形是四角形，因此通过将剖面为四角形状的筒状体利用焊接等来与检测窗701的外侧接合，能够实现检测范围的限制。此时，通过变更筒状体的长度能够限制检测范围，能够可靠地检测所希望的监视区域2。此外，壳体702在内部收纳声音输出设备4(图17中未图示)，具有放出窗703。放出窗703是放出声音(警告音等)的放出窗。通过这样将控制单元7以及声音输出设备4收纳于壳体700、将检测装置3收纳于另一壳体702，能够根据监视区域2的状态、监视的环境，增加安全系统100的配置的自由度。
此外，同样地，图18是表示安全系统100的各部的另一结构的图。图18中，壳体704(第2部件)在内部收纳声音输出设备4(图18中未图示)以及检测装置3(图18中未图示)。此外，壳体704具有检测窗705以及放出窗706。检测窗705是检测装置3的检测窗，放出窗706是声音(警告音等)被放出的放出窗。另一方面，在壳体707中，收纳控制单元7。通过这样将控制单元7收纳于壳体707、将声音输出设备4以及检测装置3收纳于另一壳体704，从而能够使通常被配置于屋外的情况较多的、收纳检测装置3以及声音输出设备4的壳体704具有防尘、耐湿等的特性。通过使壳体704具有防尘、耐湿等的特性，能够使其具有检测装置3以及声音输出设备4的耐环境性。
进一步地，图19是表示安全系统100的各部的又一结构的图。在图19中，壳体708(第3部件)在内部收纳声音输出设备4(图19中未图示)、检测装置3(图19中未图示)、控制单元7，具有检测窗709、放出窗710。检测窗709是检测装置3的检测窗，放出窗710是声音(警告音等)被放出的放出窗。通过这样由一个壳体708来收纳控制单元7、声音输出设备4、检测装置3，能够使系统整体小型化。进一步地，由于也可以不绕回电缆K等，因此系统的设置变得非常容易。
这样，图17至图19所示的结构的安全系统100根据监视区域2的各种状态而被适当地采用，从而设置的自由度等显著提高，设置作业、之后的维护等也变得非常简单。
这里，简单说明使用图17至图19来说明的安全系统100的通信的标准的各种例子。
如图17所示，安全系统100(声响再生系统)具有安装有检测装置3以及控制单元7的壳体700(第1部件)。并且，壳体700具有通信部，声音输出设备4具有通信部。也可以通过无线或者有线来在壳体700的通信部与声音输出设备4的通信部之间进行通信。
作为另外的通信的标准，如图18所示，安全系统100(声响再生系统)具有安装有检测装置3以及声音输出设备4的壳体704(第2部件)。并且，壳体704具有通信部，声音输出设备4具有通信部。也可以通过无线或者有线来在壳体704的通信部与声音输出设备4的通信部之间进行通信。
另外，如图19所示，安全系统100(声响再生系统)也可以还具备安装有所述检测部、所述声音输出部、所述控制部的壳体708(第3部件)。
另外，在上述实施方式中，使用壳体来作为第1～第3部件进行了说明，但并不限定于壳体，只要能够形成为一体，就并不限定于壳体。
<具有液晶监视器的安全系统>
图20是表示本公开的一实施方式中的安全系统100的图，在壳体711的内部收纳控制单元7。由控制单元7控制的液晶监视器712被安装于壳体711的表面。液晶监视器712与图7所示的液晶监视器190同等。开关713是安全系统100的主开关，通过将开关713接通、断开，对安全系统100的启动进行控制。在本实施方式中，在液晶监视器712设置触摸面板，通过手指等接触于液晶监视器712的表面，能够输入所希望的信息。另外，在图20的右侧，表示将液晶监视器712放大的图。
若按下开关713，则控制单元7开始系统整体的检查，同时，控制单元7进行在液晶监视器712映出信息的控制。在图20中，在液晶监视器712的显示部714，映出由监视照相机5(参照图2)拍摄的影像等。通过操作部715，控制单元7能够进行操作。在系统整体不良的状态时，通过对操作部715以及复位部716进行操作，能够将系统整体复位。此外，在使用者希望任意地停止从声音输出设备4放出的声音的情况下，操作复位部716。
在显示部717，显示系统整体的状况。在液晶监视器712的右下的显示部718，显示状况标记。例如，在显示于显示部718的状况标记是“○”的情况下，表示系统良好。在状况标记是“Δ”的情况下，表示系统的一部分存在轻微的故障。在状况标记是“×”的情况下，表示系统是不能进行动作的状态。
在显示部719的旁边，显示表示液晶监视器712的明亮度的亮度。在显示部720的旁边，显示表示设置于声音输出设备4之后放出的音量的程度的音量。
在希望变更音量或者亮度数值的情况下，进行如下操作。首先，对希望变更音量的情况进行说明。对希望变更的项目(这里为音量)所对应的显示部720进行触摸。然后，通过对操作部715进行操作，来变更在显示部720的旁边显示的音量的数值。在希望变更亮度的情况下，对显示部719进行触摸。然后，通过对操作部715进行操作，来变更在显示部719的旁边显示的亮度的数值。
此外，在希望使显示于显示部714的图像滚动的情况下，首先触摸显示部714。然后，对操作部715进行操作。控制单元7识别操作部715的动作，控制单元7根据操作部715的被按压的位置来使驱动部5a进行动作并使监视照相机5移动。
这样，通过使液晶监视器712显示各种功能并且使液晶监视器712具有触摸面板的功能，从而能够特别地提高系统整体的操作性。
(实施方式3)
接下来，使用图7来对实施方式3进行说明。
在实施方式3中，图7中的检测部110设为面部检测部。所谓面部检测，是通过CPU执行程序来实现的功能。在对象(入侵者)进入到拍摄部的拍摄范围的情况下，能够检测入侵者的面部。具体而言，作为系统的一部分，设置存储部，用于识别人的面部的多个面部模型数据被预先存储于存储部。这些面部模型数据准备多个面部的朝向、眼、鼻、口的形状、大小、位置等。检测部110通过对面部模型数据与从拍摄部依次送来的图像数据进行匹配，来判定图像数据中是否存在与面部模型数据类似度较高的部分。并且，在存在类似度较高的部分的情况下，判定为拍摄部的拍摄范围中存在对象的面部。
检测部110具有属性判定部(未图示)和面部动作检测部(未图示)。属性判定部根据拍摄范围内检测到的面部，判定具有该面部的顾客的属性。属性中包含年代和性别的至少一方。另外，对于属性，属性判定部除了面部以外，也可以使用体型、体动来推断年代、性别等的属性。
作为年代以及性别的推断方法，预先将用于推断年代以及性别的图案匹配用数据存储于存储器170。然后，属性判定部通过对面部的图像数据与其图案匹配用数据进行比较，来判定由于性别、年代而出现特征的部位(例如，眼、鼻、口、眉、耳、骨骼、头)的形状、在外眼角、脖颈、嘴角的附近产生的皱纹的有无、发型、化妆的状态等，从而推断年代以及性别。
检测部110按照时间序列来解析由照相机部150拍摄并生成的多个图像数据，根据顾客的面部的位置的变化来检测顾客的面部的活动。例如，在检测到顾客的面部在一定时间内从朝向正面变为朝向横向、然后又变为朝向正面的活动的情况下，能够检测到将面部设为在横向摆动的动作。
检测部110是通过CPU执行程序而实现的功能，基于由存储器170生成的图像数据，检测拍摄范围内检测到的顾客的视线方向。作为视线方向的检测方法，能够使用任意的公知的手法。
例如，根据图像数据来作成三维面部图像模型，通过与预先存储的三维面部模型数据进行比较来求出面部的方向，进一步根据图像数据之中的眼球部分中的区域的黑眼球与白眼球的位置关系来求取眼球的方向。根据该面部的方向和眼球的方向，能够检测视线的方向。
这样，判断进入者的属性并特别确定被认为是不法入侵者的进入者，从作为声音输出部的超指向性扬声器发出警告音，从而能够更加选择性地对不法入侵者有效地进行警告。
例如，属性被分类为“大人的男性”、“大人的女性”、“孩子”这三种。这里，使用图23的流程图来对动作进行说明。另外，针对与图8相同的动作，赋予相同的符号并省略说明。
在图23所示的步骤S131中，根据被分类的属性，选择声音。例如，在判断为属性是“大人的男性”的情况下，进入到步骤S141，输出声音1(这里为严厉的警告音)。之后的流程与图8的流程相同，因此这里省略说明。在判断为属性是“大人的女性”的情况下，进入到步骤S142，输出声音2(比声音1温柔的警告音)。进一步地，在判断为属性是“孩子”的情况下，进入到步骤S143，输出声音3(优美的声音)。其他的动作与图8相同，因此这里省略说明。
另外，也可以取代声音，而流出消息、音乐。例如，在判断为孩子入侵的情况下，能够进行以优美的声音流出“请从占地离开”等各种声音的设定。
这样根据属性，能够改变由超指向性扬声器404输出的声音的种类。
另外，图8的步骤S140相当于本实施方式的步骤S141、步骤S142或者步骤S143。图8的步骤S150相当于本实施方式的步骤S151、步骤S152或者步骤S153。图8的步骤S160相当于本实施方式的步骤S161、步骤S162或者步骤S163。
也可以与步骤S161中停止记录同时地，停止输出声音1。针对S162、S163也可恶意与S161同样地，停止输出声音2或者声音3。设定并不限定于本实施方式而能够是各种各样的。
(实施方式3的变形例)
接下来，使用图21以及图22来说明检测感情、根据检测的感情来选择声音的种类的情况。
人具有欢乐或者惊讶等各种感情。图21将人所具有的各种感情配置于以作为唤醒的程度的唤醒感(Arousal Level)和作为舒适度的程度的舒适感(Valence Level)为2轴的平面。如图21所示，可知人所具有的各种感情能够在该平面被配置为圆环状。
为了检测这些感情，检测部110将例如从面部的图像读取的信息(口、眼、眉毛等的位置、形状)、声音、语言表现、身体摆动(手势)的至少一个用作为数据。这些非生理学数据例如从照相机、话筒、TOF(Time-of-Flight)传感器、毫米波传感器、毫米波雷达、步行传感器的至少一个得到。推断部600具有唤醒分量计算部601和舒适分量计算部602。唤醒分量计算部601是基于检测部110获取的数据，来计算表示入侵者的唤醒的程度的唤醒感(参照图21)的处理部。更具体而言，唤醒分量计算部601基于检测部110获取的数据来计算唤醒感。唤醒分量计算部601保存作为各种数据的基准值的参数，通过将检测部110所获取的数据与基准值进行比较来计算唤醒感。
舒适分量计算部602是基于检测部110获取的数据来计算表示入侵者的舒适度的程度的舒适感(参照图21)的处理部。更具体而言，舒适分量计算部602基于检测部110所获取的数据来计算舒适感。舒适分量计算部602保存作为各个数据的基准值的参数，通过将检测部110所获取的数据与基准值进行比较来计算舒适感。
感情推断部603是根据唤醒分量计算部601所计算的唤醒感和舒适分量计算部602所计算的舒适感来推断入侵者的感情的处理部。感情推断部603例如将人的唤醒感与舒适感的规定的建立对应(例如图21所示的拉舍尔圆环模型)预先保存于存储器。感情推断部603获取唤醒分量计算部601所计算的唤醒感和舒适分量计算部602所计算的舒适感，对通过上述规定的建立对应而与获取的唤醒感以及舒适感建立对应的感情进行选择，从而推断入侵者的感情。
在使用拉舍尔圆环模型来作为规定的建立对应的情况下，感情推断部603在以唤醒感为纵轴、以舒适感为横轴的平面上，将获取的唤醒感以及舒适感所对应的点曲线化，将拉舍尔圆环模型中被分配给该点的感情推断为入侵者的感情。
感情推断部603保存作为基于唤醒感和舒适感来推断感情时的基准的参数。参数例如是表示比例的基准值，该比例表示对唤醒感和舒适感的哪个放置比重。感情推断部603基于唤醒感和舒适感，以参数为基准来推断入侵者的感情。
这里，如图22所示，将具有害怕(Fear)、生气(Angry)、崩溃(irritated)这种位于拉舍尔圆环模型的左上的象限的感情的入侵者特别判断为不法入侵者，在图23所示的流程图中，在步骤131中选择声音1(针对入侵者的警告音)，进入到步骤141。在步骤141中，从作为声音输出部120的超指向性扬声器404发出警告音。具有位于图21的拉舍尔圆环模型的右侧的象限的感情的入侵者不被判断为不法入侵者，例如，进入到步骤142，能够流出声音2(轻快的旋律)。
通过以上那样，能够更加选择性地对不法入侵者有效地进行警告。
接下来，说明基于图21所示的拉舍尔圆环模型，如何判断入侵者，基于判断结果，输出哪种声音的一个例子。
在图21所示的拉舍尔圆环模型中，在检测到位于左上的象限的感情的情况下，视为可疑人，在检测到位于右上的象限的感情的情况下，视为客人，在检测为位于下方的象限的感情的情况下，视为住户。例如，在入侵者被视为可疑人的情况下，输出较大的警告音。在入侵者被视为客人的情况下，流出旋律。并且，在入侵者被设为住户的情况下，不流出声音。
此外，为了判断入侵者是住户，也能够并用预先存储住户的图像并通过图像识别来进行判断的做法。
另外，在上述实施方式中，作为声响再生装置，使用安全装置来进行说明，作为声响再生系统，使用安全系统来进行说明，但本公开所涉及的声响再生装置或者声响再生系统并不限定于安全装置或者安全系统。只要是需要检测物体并根据检测结果来输出声音的装置或者系统，使用用途就不限定于安全装置或者安全系统。
另外，在本公开中，作为物体，以人或者动物为例进行了说明，但并不限定于这些。物体中包含石头、摩托车、汽车等各种物体。但是，物体中不包含光、声音等无体物。
产业上的可利用性
本公开能够定点地向监视区内的对象物发出警报等，能够适当地控制针对附近的住户的漏音、噪声，作为用于单个住宅、集合房屋、商业设施等的安全装置等的声响再生装置有用。
-符号说明-
1 安全装置(声响再生装置)
2 监视区域(检测区域)
3 检测装置
3a 红外线传感器
4 声音输出设备
4a 驱动部
5 监视照相机
5a 驱动部
6 屋内
7 控制单元
8 控制部
9 通信网
10 传感器服务器
11 外部机关
100 安全系统(声响再生系统)
110 检测部
120 声音输出部
140 控制部
150 照相机部
160 图像处理部
170 存储器
180 通信部
190 液晶监视器
200 内部存储器
210 卡插口
220 存储卡
230 变焦控制杆
240 操作部件
301 超声波致动器
302 基台
303 支承柱
304 压电元件
305 振动板
306 圆锥体
401 致动器/阵列
402 基板
403 外罩
404 超指向性扬声器
501、502 箭头
600 推断部
601 唤醒分量计算部
602 舒适分量计算部
603 感情推断部
700、702、704、707、708、711 壳体(部件)
701、705、709 检测窗
703、706、710 放出窗
712 液晶监视器
713 开关
714、717、718、719、720 显示部
715 操作部
716 复位部
1001 发送器
1002 接收器
1003 对象物
1101 发送时间
1102 接收时间
BS 脉冲串波
K 电缆
L1、L2 检测区域
P 声音
Z 话筒。

Claims (21)

1.一种声响再生装置，具备：
检测装置，对检测区域中的物体进行检测；和
指向性扬声器，能够输出声音，
所述指向性扬声器对所述检测区域设定指向性，
若所述检测装置在所述检测区域内检测到所述物体，则所述指向性扬声器向所述检测区域输出所述声音，
所述检测装置具备超声波传感器，
所述指向性扬声器是超声波方式，
所述指向性扬声器作为所述检测装置而发挥功能，
所述指向性扬声器作为扬声器而发挥功能时传送可听波的超声波的频率与所述指向性扬声器作为所述检测装置而发挥功能时检测所述物体的超声波的频率不同，
所述声响再生装置还具备：
唤醒分量计算部，基于所述检测装置所获取到的信息来计算作为唤醒的程度的唤醒感；
舒适分量计算部，基于所述检测装置所获取到的信息来计算作为人的舒适度的程度的舒适感；和
感情推断部，根据所述唤醒感以及所述舒适感来推断所述物体的感情，
从所述指向性扬声器输出的所述声音与由所述感情推断部推断出的所述感情相应。
2.根据权利要求1所述的声响再生装置，其中，
所述指向性扬声器是超指向性扬声器。
3.根据权利要求1或者2所述的声响再生装置，其中，
所述指向性扬声器的相对于所述检测区域的指向性的放射角度能够任意设定。
4.根据权利要求1或者2所述的声响再生装置，其中，
所述声响再生装置还具备：驱动部，能够对从所述指向性扬声器输出的所述声音的声轴的朝向进行变更，
基于所述检测装置所检测到的所述物体的位置信息，所述驱动部控制所述指向性扬声器以使得将从所述指向性扬声器输出的所述声音的所述声轴朝向所述物体。
5.根据权利要求1或者2所述的声响再生装置，其中，
所述指向性扬声器的放射角度被设定为0度～±30度。
6.根据权利要求1或者2所述的声响再生装置，其中，
将所述检测区域中的所述检测装置的检测区域的面积设为L1，
将所述检测区域中的声音从所述指向性扬声器到达的区域的面积设为L2，
所述检测装置以及所述指向性扬声器被设定为L1≥L2。
7.根据权利要求1或者2所述的声响再生装置，其中，
所述指向性扬声器具有超声波致动器，
所述超声波致动器具有压电元件。
8.根据权利要求1或者2所述的声响再生装置，其中，
所述声响再生装置还具备壳体，
所述检测装置以及所述指向性扬声器被配置于所述壳体内。
9.一种声响再生系统，具备：
检测部，对检测区域中的物体进行检测；
声音输出部，具有能够输出声音的指向性扬声器；和
控制部，对所述检测部以及所述声音输出部进行控制，
所述指向性扬声器针对所述检测区域设定指向性，
若所述检测部检测到所述物体，则从所述检测部向所述控制部输入信号，
所述控制部控制所述指向性扬声器以使得根据所述信号来输出声音，
所述检测部具备超声波传感器，
所述指向性扬声器是超声波方式，
所述指向性扬声器具有所述检测部的功能，
所述指向性扬声器作为扬声器而发挥功能时传送可听波的超声波的频率与所述指向性扬声器作为所述检测部而发挥功能时检测所述物体的超声波的频率不同，
所述声响再生系统还具备：
唤醒分量计算部，基于所述检测部所获取到的信息来计算作为唤醒的程度的唤醒感；
舒适分量计算部，基于所述检测部所获取到的信息来计算作为人的舒适度的程度的舒适感；和
感情推断部，根据所述唤醒感以及所述舒适感来推断所述物体的感情，
从所述指向性扬声器输出的所述声音与由所述感情推断部推断出的所述感情相应。
10.根据权利要求9所述的声响再生系统，其中，
所述指向性扬声器是超指向性扬声器。
11.根据权利要求9或者10所述的声响再生系统，其中，
所述检测部、所述声音输出部和所述控制部分别独立构成，
能够通过有线或者无线在所述检测部、所述声音输出部和所述控制部之间进行通信。
12.根据权利要求9或者10所述的声响再生系统，其中，
所述声响再生系统还具备：第1部件，安装所述检测部以及所述控制部，
所述第1部件具有第1通信部，
所述声音输出部具有第2通信部，
通过无线或者有线在所述第1通信部与所述第2通信部之间进行通信。
13.根据权利要求9或者10所述的声响再生系统，其中，
所述声响再生系统还具备：第2部件，安装有所述检测部以及所述声音输出部，
所述第2部件具有第3通信部，
所述声音输出部具有第4通信部，
通过无线或者有线在所述第3通信部与所述第4通信部之间进行通信。
14.根据权利要求9或者10所述的声响再生系统，其中，
所述声响再生系统还具备：第3部件，安装有所述检测部、所述声音输出部和所述控制部。
15.根据权利要求9或者10所述的声响再生系统，其中，
所述检测部具有多个检测装置，
所述多个检测装置分别具有通信部。
16.根据权利要求9或者10所述的声响再生系统，其中，
所述声音输出部具有多个指向性扬声器，
所述多个指向性扬声器分别具有通信部。
17.根据权利要求9或者10所述的声响再生系统，其中，
所述检测部具有使所述检测部位移的驱动部，
所述检测部具有照相机或者传感器，
所述控制部对所述检测部以及所述驱动部进行控制。
18.根据权利要求9或者10所述的声响再生系统，其中，
所述声响再生系统还具备：驱动部，使所述指向性扬声器位移，
所述控制部对所述指向性扬声器以及所述驱动部进行控制。
19.一种声响再生系统，具备：
检测部，对检测区域中的物体进行检测；
指向性扬声器，能够输出声音；和
控制部，对所述检测部以及所述指向性扬声器进行控制，
基于由所述检测部检测到的信号，所述控制部判断所述检测区域中的状况，
在特定的状况下，所述控制部向所述指向性扬声器输出第1信号，
所述指向性扬声器输出与所述第1信号相应的声音，
所述检测部具备超声波传感器，
所述指向性扬声器是超声波方式，
所述指向性扬声器具有所述检测部的功能，
所述指向性扬声器作为扬声器而发挥功能时传送可听波的超声波的频率与所述指向性扬声器作为所述检测部而发挥功能时检测所述物体的超声波的频率不同，
所述声响再生系统还具备：
唤醒分量计算部，基于所述检测部所获取到的信息来计算作为唤醒的程度的唤醒感；
舒适分量计算部，基于所述检测部所获取到的信息来计算作为人的舒适度的程度的舒适感；和
感情推断部，根据所述唤醒感以及所述舒适感来推断所述物体的感情，
从所述指向性扬声器输出的所述声音与由所述感情推断部推断出的所述感情相应。
20.根据权利要求19所述的声响再生系统，其中，
所述指向性扬声器是超指向性扬声器。
21.根据权利要求19或者20所述的声响再生系统，其中，
基于所述检测部所获取到的信息，对在所述检测区域检测到的物体的属性进行判定，
从所述指向性扬声器输出的所述声音与由所述检测部检测到的所述属性相应。
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