JP2004257797A - センサ装置及び電子時計 - Google Patents
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Abstract
【課題】一定距離の位置に検出対象が来たことを検出可能にすること。
【解決手段】基板３０１上には、センサ１０３及びセンサ１０４が配設されている。センサ１０３、１０４は各々、焦電型赤外線センサ素子３０２、３０５と、貫通孔３０４、３０７を有しセンサ素子３０２、３０５を覆うカバー部材３０３、３０６とを備えている。センサ素子３０２、３０５は各々、貫通孔３０４、３０７を介して通してのみ検出対象を検出することができるように構成されており、センサ１０３、１０４は各々同一の所定の指向性を有している。センサ１０３、１０４は、各センサ１０３、１０４の検出領域が相互に交差するように配設されている。各センサ１０３、１０４は、人間の皮膚から輻射される波長の赤外線を検出して検出信号を出力する。検出対象がセンサ１０３、１０４の検出領域の交点に来たときに、双方のセンサ１０３、１０４から同時に検出信号が得られる。
【選択図】 図３
【解決手段】基板３０１上には、センサ１０３及びセンサ１０４が配設されている。センサ１０３、１０４は各々、焦電型赤外線センサ素子３０２、３０５と、貫通孔３０４、３０７を有しセンサ素子３０２、３０５を覆うカバー部材３０３、３０６とを備えている。センサ素子３０２、３０５は各々、貫通孔３０４、３０７を介して通してのみ検出対象を検出することができるように構成されており、センサ１０３、１０４は各々同一の所定の指向性を有している。センサ１０３、１０４は、各センサ１０３、１０４の検出領域が相互に交差するように配設されている。各センサ１０３、１０４は、人間の皮膚から輻射される波長の赤外線を検出して検出信号を出力する。検出対象がセンサ１０３、１０４の検出領域の交点に来たときに、双方のセンサ１０３、１０４から同時に検出信号が得られる。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人等の検出対象を検出するためのセンサ装置及び前記センサ装置を用いた電子時計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電池を電源として動作する電子時計として、表示電力の大きな表示部を搭載したデジタル表示型電子腕時計、大きな電力を消費するバックライト等を搭載するデジタル表示型電子腕時計、時刻針をモータによって回転駆動するアナログ表示型電子腕時計等、各種の電子時計が利用されている。
表示電力の大きな表示部を搭載した電子腕時計または大きな電力を消費するバックライト等を搭載する電子腕時計において、常時、表示またはバックライト照明を行っていると電力の消耗が激しく、電池寿命が極端に短くなるという問題がある。また、アナログ表示型電子時計の場合にも、常時、表示針をモータで回転駆動していると電力の消耗が激しく、電池寿命が極端に短くなるという問題がある。
【０００３】
この問題を解決するために、使用者が必要な時に外部操作部材を手動操作して表示部による表示や、バックライト照明等を行わせるように構成した電子腕時計が開発されている。これにより、使用者が外部操作部材を手動操作したときにだけ表示やバックライト照明等が行われるため、消費電力を低減化でき、電池寿命を長くすることが可能になる。
【０００４】
しかしながら、前記電子時計では外部操作部材の手動操作が煩雑であるため、図１０に示す構成のセンサ装置によって使用者が時計を見たことを間接的に検出し、そのときだけ表示やバックライト照明を行うように構成した電子腕時計が開発されている。
図１０において、基板１００１及び基板１００１上に配設され人が発する赤外線を検出する焦電型赤外線センサ１０２は電子腕時計内に配設されると共に、焦電型赤外線センサ１０２は電子腕時計の使用者が発する赤外線を検出可能なように配設されている。
使用者が電子腕時計を見る位置に来たとき、即ち、センサ１００２と使用者の顔が相対的に所定距離以内になったとき、センサ１００２は該使用者が発する赤外線を検出し、制御手段によって表示装置の駆動やバックライト照明を行う。これにより、自動的に消費電力を低減化でき、電池寿命を長くすることが可能になる。
【０００５】
ところで、例えば、特許文献１、特許文献２に示すように、従来の焦電型赤外線センサ１００２を使用したセンサ装置では、一定の距離より近くに存在する検出対象の検出は行えるが、指向性が無く、センサ１００２を中心とする半球形状の範囲内に存在する検出可能な全ての対象を検出するように構成されており、不要なものまで誤って検出してしまうという問題がある。この問題を解決する方法として、凹面鏡等を用いて指向性を持たせるように構成することが考えられる。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭５９−２４２２８号公報（第１〜２頁、第１図）
【特許文献２】
特開昭６０−１５１５７６号公報（第２〜３頁、第３図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この方法では、一定距離以内に検出対象が存在するか否かの検出しか行うことができないという問題がある。
また、前記センサ装置を電子時計に使用し、使用者が前記時計を見たときに時刻等の表示を行うようにした場合、前記使用者が時計を見たか否かの検出精度が低いという問題がある。
【０００８】
本発明は、一定距離の位置に検出対象が来たことを検出することが可能なセンサ装置を提供することを課題としている。
また、本発明は、検出対象の移動方向を検出することが可能なセンサ装置を提供することを課題としている。
また、本発明は、使用者が時計を見たことをより高い精度で検出し、前記使用者が時計を見たときに時刻等の表示を行う電子時計を提供することを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、所定の指向性を有する複数の強指向性のセンサを有し、前記複数のセンサの検出領域が交差するように配設して成ることを特徴とするセンサ装置が提供される。複数の強指向性のセンサの検出領域が交差する位置に検出対象が来たときに、前記各センサは検出対象を同時に検出する。
ここで、前記各センサから検出対象を検出した旨を表す検出信号を受信して、前記検出対象が所定位置に来たことを判別する位置判別手段を備えて成るように構成してもよい。
【００１０】
また、更に、前記複数の強指向性のセンサよりも指向性の弱い弱指向性のセンサを有し、前記位置判別手段は、前記弱指向性のセンサから前記検出対象を検出した旨を表す検出信号を受信した後に、前記各強指向性のセンサから検出対象を検出した旨を表す検出信号を受信して、前記検出対象が所定位置に来たことを判別するように構成してもよい。
また、前記各強指向性のセンサが検出対象を検出した順序によって、前記検出対象の移動方向を判別する移動方向判別手段を備えて成るように構成してもよい。
【００１１】
また、更に、前記複数の強指向性のセンサよりも指向性の弱い弱指向性のセンサを有し、前記移動方向判別手段は、前記弱指向性のセンサから前記検出対象を検出した旨を表す検出信号を受信した後に、前記各強指向性のセンサが検出対象を検出した順序によって、前記検出対象の移動方向を判別するように構成してもよい。
また、前記各センサは人が発する赤外線を検出する焦電型赤外線センサであるように構成してもよい。
【００１２】
また、本発明によれば、時刻を表示する表示手段と、前記表示手段を表示駆動する駆動手段とを有する電子時計において、前記焦電型赤外線センサ装置を備え、前記駆動手段は、使用者が所定位置に位置すると前記センサ装置の位置判別手段が判別したとき、又は、使用者の移動方向が所定方向であると前記移動方向判別手段が判別したときに前記表示手段を表示駆動することを特徴とする電子時計が提供される。駆動手段は、使用者が所定位置に位置すると位置判別手段が判別したとき、又は、使用者の移動方向が所定方向であると移動方向判別手段が判別したときに表示手段を表示駆動する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る電子時計の外観正面図で、電池を電源として動作する電子腕時計の例を示している。
図１において、電子腕時計は、赤外線遮蔽部材によって構成されたケース本体１０１、少なくとも人体が発する波長の赤外線を透過する窓部を介してケース本体１０１内に収容されたセンサ部１０２、被制御部としての表示部１０５、バンド１０６、１０６を備えている。センサ部１０２は焦電型赤外線センサによって構成された複数のセンサ（第１センサ１０３、第２センサ１０４）を有している。表示部１０５は、バックライトを有する液晶表示装置（ＬＣＤ）によって構成され、時刻等をデジタル表示するデジタル表示装置である。
尚、電子腕時計は、時計ムーブメントや表示部１０５のバックライト等に駆動電力を供給する電池をケース本体１０１内に収容している。
【００１４】
図３は、本発明の第１の実施の形態に係るセンサ装置としてのセンサ部１０２の詳細を示す側面図であり、図１と同一部分には同一符号を付している。
図３において、センサ１０３及びセンサ１０４はケース本体１０１内に収容された基板３０１上に配設されている。センサ１０３は、焦電型赤外線センサ素子３０２と、貫通孔３０４を有しセンサ素子３０２を覆うカバー部材３０３とを備えている。センサ素子３０２は貫通孔３０４を介して通してのみ検出対象を検出することができるように構成されており、これにより、センサ１０３は狭い所定範囲の指向性（強指向性）を有している。
【００１５】
同様に、センサ１０４は、焦電型赤外線センサ素子３０５と、貫通孔３０６を有しセンサ素子３０５を覆うカバー部材３０７とを備えている。センサ素子３０５は貫通孔３０７を介してのみ検出対象を検出することができるように構成されており、これにより、センサ１０４は所定範囲の指向性が付与されている。本第１の実施の形態では、センサ１０３及びセンサ１０４は検出領域が狭い同一範囲の強指向性を有している。
センサ１０３、１０４は、各センサ１０３、１０４の検出領域が相互に交差するように配設されている。各センサ１０３、１０４は、人間の皮膚から輻射される波長の赤外線を検出して、検出信号を出力するように構成されている。これにより、検出対象（例えば、電子腕時計の使用者の顔）がセンサ１０３、１０４の検出領域の交点に来たときに、双方のセンサ１０３、１０４から同時に検出信号が得られることになる。
【００１６】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る電子時計のブロック図で、電池を電源として動作する電子腕時計の例を示しており、図１及び図３と同一部分には同一符号を付している。
図２において、電子腕時計は、基準クロック信号を発生する発振回路２０１、前記基準クロック信号に基づいてシステムクロック信号を発生するシステムクロック発生回路２０２、前記基準クロック信号を分周して計時用の計時基準信号を発生する分周回路２０３、計時基準信号の計時動作や電子腕時計全体の制御を行う中央処理装置（ＣＰＵ）２０４、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）やランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）によって構成されたメモリ２０５、センサ１０３、１０４、センサ１０３、１０４に駆動電力を供給すると共に、センサ１０３、１０４からの検出信号が所定レベル以上の時、センサ１０３、１０４が人の存在を検出したことを示す検出信号をＣＰＵ２０４に出力するセンサ駆動回路２０６、液晶表示装置（ＬＣＤ）によって構成された表示部２０８、ＣＰＵ２０４からの制御信号に基づいて表示部２０８の表示制御を行う表示駆動回路２０７を備えている。
【００１７】
メモリ２０５には、ＣＰＵ２０４が実行するプログラムや、後述する処理待ち（ウエイト）時間等が予め記憶される。
尚、表示部２０８は被制御部を構成し、メモリ２０５は記憶手段を構成し、センサ駆動回路２０６は焦電型赤外線センサ１０３、１０４から基準信号以上の検出信号を受信して、焦電型赤外線センサ１０３、１０４が人の存在を検出したことを示す人体検出信号を出力する検出手段を構成し、ＣＰＵ２０４は位置判別手段及び移動方向判別手段を構成すると共に表示駆動回路２０７とともに制御手段を構成している。
【００１８】
図４は、本発明の第１の実施の形態に係る電子腕時計の処理を示すフローチャートである。
また、図５は、本発明の第１の実施の形態に係る電子腕時計の動作を説明するための説明図で、電子腕時計の使用者（人）５０１が電子腕時計で時刻を見ようとする場合に、該使用者５０１とセンサ部１０２との相対的位置関係を示す図で、図１乃至図４と同一部分には同一符号を付している。
【００１９】
尚、図５（ａ）は、人５０１が時刻を確認しない状態（非確認状態）を示す図で、人５０１に対するケース本体１０１の傾斜角度が第１の傾斜角度（例えば０度）の状態であり、センサ１０３、１０４のいずれもが人５０１を検出することができない位置関係にある状態を示している。同図（ｂ）は、人５０１が時刻を確認しようとして腕時計の表示部１０５を自分の方に向けつつある状態を示す図で、人５０１に対するケース本体１０１の傾斜角度が第２の傾斜角度（例えば４５度）の状態であり、センサ１０３のみが人５０１を検出可能な位置関係にある状態（確認移行状態）を示している。また、同図（ｃ）は、人５０１が時刻を確認しようとして腕時計の表示部１０５を自分の方に向け終わった状態を示す図で、人５０１に対するケース本体１０１の傾斜角度が第３の傾斜角度（例えば９０度）の状態であり、センサ１０３、１０４のいずれもが人５０１を検出可能な位置関係にある状態（確認可能状態）を示している。
【００２０】
以下、図１乃至図５を用いて本発明の実施の形態の動作を詳細に説明する。
初期状態として、使用者５０１と腕時計は図５（ａ）の非確認状態にあるものとする。
この状態で、分周回路２０３は、発振回路２０１から出力される基準クロック信号を分周し、時刻を計時するための基準信号になる計時基準信号を出力する。また、システムクロック発生回路２０２は、前記基準クロック信号に基づいてシステムクロック信号を生成する。
【００２１】
ＣＰＵ２０４は、前記システムクロック信号に基づいて動作し、前記計時基準信号を計数して時刻を表す時刻データを生成する。前記時刻データは随時メモリ２０５に記憶される。また、ＣＰＵ２０４は、メモリ２０５に記憶した前記時刻データを表示駆動回路２０７に出力するが、図５（ａ）の非確認状態では、センサ１０３及びセンサ１０４の双方が人５０１を検出していないため（図４のステップＳ４０１参照）、ＣＰＵ２０４は表示駆動回路２０７を駆動せず、表示部２０８では時刻等の表示は行われない。
【００２２】
この状態から、使用者５０１が自己の腕を回転させることによって、図５（ｂ）に示す核に移行状態まで、電子腕時計の表示部１０５を自己の側に回転させると、第１センサ１０３が使用者５０１を検出して検出信号を出力する。ＣＰＵ２０４は、センサ駆動回路２０６を介してセンサ１０３からの検出信号を受信して、センサ１０３が使用者５０１を検出したと判別し（ステップＳ４０１）、第２センサ１０４が使用者５０１を検出したか否かを判別する（ステップＳ４０２）。
ＣＰＵ２０４は、ステップＳ４０２において、第２センサ１０４が使用者５０１を検出済みと判別した場合には、センサ１０３、１０４の双方が同時に人を検出したことを表すため、時刻の確認移行状態での検出とは異なる、即ち、使用者が時刻を確認しようとする動きではないと判断して、ステップＳ４０１へ戻る。
【００２３】
一方、ＣＰＵ２０４は、ステップＳ４０２において、第２センサ１０４が未だ使用者５０１を検出していないと判別した場合には、メモリ２０５に予め設定した所定の待ち時間だけ待った（ウエイトした）後に（ステップＳ４０３）、再び、第２センサ１０４が未だ使用者５０１を検出していないか否かを判別する（ステップＳ４０４）。前記待ち時間は、使用者が通常の使用状態で、図５（ｂ）の確認移行状態から同図（ｃ）の確認可能状態へ移行する時間（例えば、１ｍｓｅｃ〜５０ｍｓｅｃ）に設定されている。
ＣＰＵ２０４は、ステップＳ４０４において、第２センサ１０４が使用者５０１の存在を検出したと判別した場合には、使用者が時刻を確認しようとする動きであると判断して、メモリ２０５に記憶している現在時刻を表す時刻データを表示駆動回路２０７に出力して表示処理を行う（ステップＳ４０６）。表示駆動回路２０７は、時刻データに応答して表示部２０８を表示駆動し、表示部２０８は現在時刻の表示を行なう。
【００２４】
一方、ＣＰＵ２０４は、ステップＳ４０４において、第２センサ１０４が使用者５０１の存在を未だ検出していないと判別した場合には、第１センサ１０３が使用者５０１の存在を今も検出しているか否かを判断する（ステップＳ４０５）。
ＣＰＵ２０４は、ステップＳ４０５において、第１センサ１０３が使用者５０１を今も引き続き検出していると判別した場合には、確認移行状態にあると判断してステップＳ４０４に戻り、第１センサ１０３が使用者５０１を検出していないと判別した場合には、確認移行状態ではなく、使用者が時刻を確認しようとする動きでなないと判断してステップＳ４０１に戻る。
【００２５】
以上述べたように、本発明の第１の実施の形態に係るセンサ装置は、所定の指向性を有する複数の強指向性の焦電型赤外線センサ１０３、１０４を有し、複数の焦電型赤外線センサ１０３、１０４の検出領域が交差するように配設して成ることを特徴としている。
したがって、焦電型赤外線センサ１０３と焦電型赤外線センサ１０４の検出領域が交差する領域である一定距離の位置に検出対象（使用者５０１）が来たことを検出することが可能になる。
【００２６】
また、焦電型赤外線センサ１０３が検出対象（使用者５０１）を検出した後に、焦電型赤外線センサ１０４が検出対象（使用者５０１）を検出することが可能である。即ち、焦電型赤外線センサ１０３、１０４と検出対象（使用者５０１）との相対的位置関係の変化である検出対象（使用者５０１）の移動方向を検出することが可能である。ここで、ステップＳ４０１〜ステップＳ４０５は移動方向判別手段を構成している。
また、焦電型赤外線センサ１０３及び焦電型赤外線センサ１０４が同時に検出対象（使用者５０１）を検出したときに、検出対象（使用者５０１）が所定位置に来たことを判別することが可能である。ここで、ステップＳ４０１〜ステップＳ４０５は位置判別手段を構成している。
【００２７】
このように、電子時計と検出対象（使用者５０１）との相対的な移動方向を検出することによって、又、電子時計と検出対象（使用者５０１）との相対的な位置関係を検出することによって、電子腕時計が正規の使用状態にあるか否かを適切に判別することが可能である。
これにより、本第１の実施の形態に係る電子時計によれば、使用者５０１が電子腕時計の表示部を見たことをより高い精度で検出し、使用者５０１が時計の表示部を見たときに時刻等の表示を行うことが可能になる。
【００２８】
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る電子時計の外観正面図で、電池を電源として動作する電子腕時計の例を示しており、図１乃至図５と同一部分には同一符号を付している。
図６において、電子腕時計は、赤外線遮蔽部材によって構成されたケース本体１０１、少なくとも人体が発する波長の赤外線を透過する窓部を介してケース本体１０１内に収容されたセンサ部１０２、被制御部としての表示部１０５、バンド１０６、１０６を備えている。センサ部１０２は焦電型赤外線センサによって構成された複数のセンサ（第１センサ１０３、第２センサ１０４、第３センサ６０１）を有している。表示部１０５は、バックライトを有する液晶表示装置（ＬＣＤ）によって構成され、時刻等をデジタル表示するデジタル表示装置である。
尚、電子腕時計は、時計ムーブメントや表示部１０５のバックライト等に駆動電力を供給する電池をケース本体１０１内に収容している。
【００２９】
図８は、本発明の第２の実施の形態に係るセンサ装置としてのセンサ部１０２の詳細を示す側面図であり、図１乃至図７と同一部分には同一符号を付している。
図８において、センサ１０３、センサ１０４及びセンサ６０１は、ケース本体１０１内に収容された基板３０１上に配設されている。センサ１０３は、焦電型赤外線センサ素子３０２と、貫通孔３０４を有しセンサ素子３０２を覆うカバー部材３０３とを備えている。センサ素子３０２は貫通孔３０４を介して通してのみ検出対象を検出することができるように構成されており、これにより、センサ１０３は狭い所定範囲の指向性（強指向性）を有している。
【００３０】
同様に、センサ１０４は、焦電型赤外線センサ素子３０５と、貫通孔３０６を有しセンサ素子３０５を覆うカバー部材３０７とを備えている。センサ素子３０５は貫通孔３０７を介してのみ検出対象を検出することができるように構成されており、これにより、センサ１０４は所定範囲の指向性が付与されている。本第１の実施の形態では、センサ１０３及びセンサ１０４は検出領域が狭い同一範囲の強指向性を有している。
センサ１０３、１０４は、各センサ１０３、１０４の検出領域が相互に交差するように配設されている。
【００３１】
一方、センサ６０１は、焦電型赤外線センサ素子８０１と、貫通孔８０３を有しセンサ素子８０１を覆うカバー部材８０２とを備えている。センサ素子８０１は貫通孔８０３を介してのみ検出対象を検出することができるように構成されており、これにより、センサ６０１は所定範囲の指向性が付与されている。本第２の実施の形態では、センサ６０１の指向性は、センサ１０３及びセンサ１０４よりも検出領域が広い、即ち、センサ１０３及びセンサ１０４よりも弱い指向性を有している。
各センサ１０３、１０４、６０１は、人間の皮膚から輻射される波長の赤外線を検出して、検出信号を出力するように構成されている。これにより、検出対象（例えば、電子腕時計の使用者の顔）がセンサ１０３、１０４、６０１の検出領域の交点に来たときに、全てのセンサ１０３、１０４、６０１から同時に検出信号が得られることになる。
【００３２】
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る電子時計のブロック図で、電池を電源として動作する電子腕時計の例を示しており、図１乃至図６及び図８と同一部分には同一符号を付している。
図７において、電子腕時計は、基準クロック信号を発生する発振回路２０１、前記基準クロック信号に基づいてシステムクロック信号を発生するシステムクロック発生回路２０２、前記基準クロック信号を分周して計時用の計時基準信号を発生する分周回路２０３、計時基準信号の計時動作や電子腕時計全体の制御を行う中央処理装置（ＣＰＵ）２０４、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）やランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）によって構成されたメモリ２０５、センサ１０３、１０４、６０１、センサ１０３、１０４、６０１に駆動電力を供給すると共に、センサ１０３、１０４、６０１からの検出信号が所定レベル以上の時、センサ１０３、１０４、６０１が人の存在を検出したことを示す検出信号をＣＰＵ２０４に出力するセンサ駆動回路６０２、液晶表示装置（ＬＣＤ）によって構成された表示部２０８、ＣＰＵ２０４からの制御信号に基づいて表示部２０８の表示制御を行う表示駆動回路２０７を備えている。
【００３３】
メモリ２０５には、ＣＰＵ２０４が実行するプログラムや、後述する処理待ち（ウエイト）時間等が予め記憶される。
尚、表示部２０８は被制御部を構成し、メモリ２０５は記憶手段を構成し、センサ駆動回路６０２は焦電型赤外線センサ１０３、１０４、６０１から基準信号以上の検出信号を受信して、焦電型赤外線センサ１０３、１０４、６０１が人の存在を検出したことを示す人体検出信号を出力する検出手段を構成し、ＣＰＵ２０４は位置判別手段及び移動方向判別手段を構成すると共に表示駆動回路２０７とともに制御手段を構成している。
図９は、本発明の第２の実施の形態に係る電子腕時計の処理を示すフローチャートである。
【００３４】
以下、図６乃至図９を用いて本発明の実施の形態の動作を詳細に説明する。尚、本第２の形態においても、電子時計と使用者との位置関係は、センサ１０３、１０４、６０１の位置関係以外は図５と同様であるため、図５を参照しながら説明するものとする。
初期状態として、使用者５０１と腕時計は図５（ａ）と同様の非確認状態にあるものとする。
この状態で、分周回路２０３は、発振回路２０１から出力される基準クロック信号を分周し、時刻を計時するための基準信号になる計時基準信号を出力する。また、システムクロック発生回路２０２は、前記基準クロック信号に基づいてシステムクロック信号を生成する。
【００３５】
ＣＰＵ２０４は、前記システムクロック信号に基づいて動作し、前記計時基準信号を計数して時刻を表す時刻データを生成する。前記時刻データは随時メモリ２０５に記憶される。また、ＣＰＵ２０４は、メモリ２０５に記憶した前記時刻データを表示駆動回路２０７に出力するが、前記非確認状態では、センサ１０３、１０４、６０１のいずれもが人５０１を検出していないため（図９のステップＳ９０１参照）、ＣＰＵ２０４は表示駆動回路２０７を駆動せず、表示部２０８では時刻等の表示は行われない。
【００３６】
この状態から、使用者５０１が時刻を確認するために電子腕時計を自己の顔に接近させると、先ず、弱指向性の第３センサ６０１が使用者５０１を検出して検出信号を出力する。
ＣＰＵ２０４は、センサ駆動回路６０２を介して第３センサ６０１からの検出信号を受信して、センサ６０１が使用者５０１を検出したと判別し（ステップＳ９０１）、第１センサ１０３が使用者５０１を検出したか否かを判別する（ステップＳ９０２）。
ＣＰＵ２０４は、ステップＳ９０２において、第１センサ１０３が使用者５０１を検出済みと判別した場合には、センサ６０１、１０３の双方が同時に人を検出したことを表すため、時刻の確認移行状態での検出とは異なる、即ち、使用者が時刻を確認しようとする動きではないと判断して、ステップＳ９０１へ戻る。
【００３７】
ＣＰＵ２０４は、ステップＳ９０２において、第１センサ１０３が未だ使用者５０１を検出していないと判別した場合には、第２センサ１０４が使用者５０１を検出したか否かを判別する（ステップＳ９０３）。
ＣＰＵ２０４は、ステップＳ９０３において、第２センサ１０４が使用者５０１を検出済みと判別した場合には、センサ６０１、１０４の双方が同時に人を検出したことを表すため、時刻の確認移行状態での検出とは異なる、即ち、使用者が時刻を確認しようとする動きではないと判断して、ステップＳ９０１へ戻る。
ＣＰＵ２０４は、ステップＳ９０３において、第２センサ１０４が未だ使用者５０１を検出していないと判別した場合には、メモリ２０５に予め設定した第１の所定の待ち時間だけ待った（ウエイトした）後に（ステップＳ９０４）、再び、第１センサ１０３が今も使用者５０１を検出済みか否かを判別する（ステップＳ９０５）。前記第１の待ち時間は、使用者が通常の使用状態で、前記確認移行状態にいる間の時間（例えば、１ｍｓｅｃ〜５０ｍｓｅｃ）に設定されている。
【００３８】
ＣＰＵ２０４は、ステップＳ９０５において、第１センサ１０４が今も使用者５０１を検出済みと判別した場合には、再び、メモリ２０５に予め設定した第２の所定の待ち時間だけ待った（ウエイトした）後に（ステップＳ９０７）、再び、第２センサ１０３が今も使用者５０１を検出済みか否かを判別する（ステップＳ９０８）。前記第２の待ち時間は、使用者５０１が時刻確認動作に要する通常の時間であり、前記確認移行状態から確認完了状態に至るまでの時間（例えば、１ｍｓｅｃ〜５０ｍｓｅｃ）に設定されている。
【００３９】
一方、ＣＰＵ２０４は、ステップＳ９０５において、第１センサ１０３が使用者５０１の存在を今は検出していないと判別した場合には、第３センサ６０１が使用者５０１の存在を今も検出しているか否かを判断する（ステップＳ９０６）。
ＣＰＵ２０４は、ステップＳ９０６において、第３センサ６０１が使用者５０１を今も引き続き検出していると判別した場合には、確認移行状態にあると判断してステップＳ９０５に戻り、第１センサ１０３が使用者５０１を検出していないと判別した場合には、確認移行状態ではなく、使用者が時刻を確認しようとする動きでなないと判断してステップＳ９０１に戻る。
【００４０】
ＣＰＵ２０４は、ステップＳ９０８において、第２センサ１０４が使用者５０１の存在を検出したと判別した場合には、使用者５０１が時刻を確認しようとする動きであると判断して、メモリ２０５に記憶している現在時刻を表す時刻データを表示駆動回路２０７に出力して表示処理を行う（ステップＳ９１１）。表示駆動回路２０７は、時刻データに応答して表示部２０８を表示駆動し、表示部２０８は現在時刻の表示を行なう。
【００４１】
一方、ＣＰＵ２０４は、ステップＳ９０８において、第２センサ１０４が使用者５０１の存在を未だ検出していないと判別した場合には、第１センサ１０３が使用者５０１の存在を今も検出しているか否かを判断する（ステップＳ９０９）。
ＣＰＵ２０４は、ステップＳ９０９において、第１センサ１０３が使用者５０１を今も引き続き検出していると判別した場合には、確認移行状態にあると判断し、次に、第３センサ６０１が現在も使用者５０１を検出しているか否かを判断する（ステップＳ９１０）。ステップＳ９１０において、第３センサが現在も引き続いて使用者５０１を検出していると判別した場合には確認移行状態と判断して、ステップＳ９０８に戻り、第３センサが現在は使用者５０１を検出していないと判別した場合には確認移行状態ではにと判断して、ステップＳ９０１に戻る。
また、ＣＰＵ２０４は、ステップＳ９０９において、第１センサ１０３が使用者５０１を検出していないと判別した場合には、確認移行状態ではなく、使用者が時刻を確認しようとする動きでなないと判断してステップＳ９０１に戻る。
尚、ステップＳ９０１〜ステップＳ９１０は移動方向判別手段、位置判別手段を構成している。
【００４２】
以上述べたように、本第２の実施の形態に係るセンサ装置によれば、前記第１の実施の形態と同様の効果を奏するばかりでなく、特に、他のセンサ１０３、１０４よりも指向性の弱い弱指向性のセンサ６０１を有し、センサ６０１から検出対象（使用者５０１）を検出した旨を表す検出信号を受信した後に、各強指向性のセンサ１０３、１０４から検出対象（使用者５０１）を検出した旨を表す検出信号を受信して、検出対象（使用者５０１）が所定位置に来たことを判別するようにしているので、使用者５０１が電子腕時計の表示部を見たことをより高い精度で検出することが可能になるという効果を奏する。これにより、本センサ装置を電子時計の表示部制御に使用することにより、使用者５０１が時計の表示部を見たときに時刻等の表示を行うことが可能になる。
尚、前記各実施の形態では、焦電型赤外線センサが人を検出した際に制御する被制御部として、液晶表示装置によって構成された表示部１０５の例をあげたが、表示装置のバックライト、アナログ電子時計における時刻針等の駆動用モータを被制御部としてもよい。
【００４３】
【発明の効果】
本発明に係るセンサ装置によれば、検出対象が一定距離の位置にあることを検出することが可能になる。
また、本発明に係るセンサ装置によれば、検出対象の移動方向を検出することが可能になる。
また、本発明に係る電子時計によれば、使用者が時計を見たことをより高い精度で検出し、前記使用者が時計を見たときに時刻等の表示を行うことが可能になる。したがって、より確実に消費電力の低減化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電子時計の外観正面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る電子時計のブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るセンサ装置の詳細を示す側面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る電子時計の処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る電子腕時計の動作を説明するための説明図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る電子時計の外観正面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る電子時計のブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係るセンサ装置の詳細を示す側面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る電子時計の処理を示すフローチャートである。
【図１０】従来のセンサ装置を示す側面図である。
【符号の説明】
１０１・・・ケース本体
１０２・・・センサ装置としてのセンサ部
１０３・・・第１センサ
１０４・・・第２センサ
１０５・・・被制御部としての表示部
１０６・・・バンド
２０１・・・発振回路
２０２・・・システムクロック発生回路
２０３・・・分周回路
２０４・・・位置判別手段、移動方向判別手段、制御手段を構成するＣＰＵ
２０５・・・記憶手段としてのメモリ
２０６、６０２・・・検出手段を構成するセンサ駆動回路
２０７・・・制御手段を構成する表示駆動回路
２０８・・・被制御部としての表示部
３０１・・・基板
３０２、３０５、８０１・・・センサ素子
３０３、３０７、８０２・・・カバー部材
３０４、３０６、８０３・・・貫通孔
６０１・・・第３センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、人等の検出対象を検出するためのセンサ装置及び前記センサ装置を用いた電子時計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電池を電源として動作する電子時計として、表示電力の大きな表示部を搭載したデジタル表示型電子腕時計、大きな電力を消費するバックライト等を搭載するデジタル表示型電子腕時計、時刻針をモータによって回転駆動するアナログ表示型電子腕時計等、各種の電子時計が利用されている。
表示電力の大きな表示部を搭載した電子腕時計または大きな電力を消費するバックライト等を搭載する電子腕時計において、常時、表示またはバックライト照明を行っていると電力の消耗が激しく、電池寿命が極端に短くなるという問題がある。また、アナログ表示型電子時計の場合にも、常時、表示針をモータで回転駆動していると電力の消耗が激しく、電池寿命が極端に短くなるという問題がある。
【０００３】
この問題を解決するために、使用者が必要な時に外部操作部材を手動操作して表示部による表示や、バックライト照明等を行わせるように構成した電子腕時計が開発されている。これにより、使用者が外部操作部材を手動操作したときにだけ表示やバックライト照明等が行われるため、消費電力を低減化でき、電池寿命を長くすることが可能になる。
【０００４】
しかしながら、前記電子時計では外部操作部材の手動操作が煩雑であるため、図１０に示す構成のセンサ装置によって使用者が時計を見たことを間接的に検出し、そのときだけ表示やバックライト照明を行うように構成した電子腕時計が開発されている。
図１０において、基板１００１及び基板１００１上に配設され人が発する赤外線を検出する焦電型赤外線センサ１０２は電子腕時計内に配設されると共に、焦電型赤外線センサ１０２は電子腕時計の使用者が発する赤外線を検出可能なように配設されている。
使用者が電子腕時計を見る位置に来たとき、即ち、センサ１００２と使用者の顔が相対的に所定距離以内になったとき、センサ１００２は該使用者が発する赤外線を検出し、制御手段によって表示装置の駆動やバックライト照明を行う。これにより、自動的に消費電力を低減化でき、電池寿命を長くすることが可能になる。
【０００５】
ところで、例えば、特許文献１、特許文献２に示すように、従来の焦電型赤外線センサ１００２を使用したセンサ装置では、一定の距離より近くに存在する検出対象の検出は行えるが、指向性が無く、センサ１００２を中心とする半球形状の範囲内に存在する検出可能な全ての対象を検出するように構成されており、不要なものまで誤って検出してしまうという問題がある。この問題を解決する方法として、凹面鏡等を用いて指向性を持たせるように構成することが考えられる。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭５９−２４２２８号公報（第１〜２頁、第１図）
【特許文献２】
特開昭６０−１５１５７６号公報（第２〜３頁、第３図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この方法では、一定距離以内に検出対象が存在するか否かの検出しか行うことができないという問題がある。
また、前記センサ装置を電子時計に使用し、使用者が前記時計を見たときに時刻等の表示を行うようにした場合、前記使用者が時計を見たか否かの検出精度が低いという問題がある。
【０００８】
本発明は、一定距離の位置に検出対象が来たことを検出することが可能なセンサ装置を提供することを課題としている。
また、本発明は、検出対象の移動方向を検出することが可能なセンサ装置を提供することを課題としている。
また、本発明は、使用者が時計を見たことをより高い精度で検出し、前記使用者が時計を見たときに時刻等の表示を行う電子時計を提供することを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、所定の指向性を有する複数の強指向性のセンサを有し、前記複数のセンサの検出領域が交差するように配設して成ることを特徴とするセンサ装置が提供される。複数の強指向性のセンサの検出領域が交差する位置に検出対象が来たときに、前記各センサは検出対象を同時に検出する。
ここで、前記各センサから検出対象を検出した旨を表す検出信号を受信して、前記検出対象が所定位置に来たことを判別する位置判別手段を備えて成るように構成してもよい。
【００１０】
また、更に、前記複数の強指向性のセンサよりも指向性の弱い弱指向性のセンサを有し、前記位置判別手段は、前記弱指向性のセンサから前記検出対象を検出した旨を表す検出信号を受信した後に、前記各強指向性のセンサから検出対象を検出した旨を表す検出信号を受信して、前記検出対象が所定位置に来たことを判別するように構成してもよい。
また、前記各強指向性のセンサが検出対象を検出した順序によって、前記検出対象の移動方向を判別する移動方向判別手段を備えて成るように構成してもよい。
【００１１】
また、更に、前記複数の強指向性のセンサよりも指向性の弱い弱指向性のセンサを有し、前記移動方向判別手段は、前記弱指向性のセンサから前記検出対象を検出した旨を表す検出信号を受信した後に、前記各強指向性のセンサが検出対象を検出した順序によって、前記検出対象の移動方向を判別するように構成してもよい。
また、前記各センサは人が発する赤外線を検出する焦電型赤外線センサであるように構成してもよい。
【００１２】
また、本発明によれば、時刻を表示する表示手段と、前記表示手段を表示駆動する駆動手段とを有する電子時計において、前記焦電型赤外線センサ装置を備え、前記駆動手段は、使用者が所定位置に位置すると前記センサ装置の位置判別手段が判別したとき、又は、使用者の移動方向が所定方向であると前記移動方向判別手段が判別したときに前記表示手段を表示駆動することを特徴とする電子時計が提供される。駆動手段は、使用者が所定位置に位置すると位置判別手段が判別したとき、又は、使用者の移動方向が所定方向であると移動方向判別手段が判別したときに表示手段を表示駆動する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る電子時計の外観正面図で、電池を電源として動作する電子腕時計の例を示している。
図１において、電子腕時計は、赤外線遮蔽部材によって構成されたケース本体１０１、少なくとも人体が発する波長の赤外線を透過する窓部を介してケース本体１０１内に収容されたセンサ部１０２、被制御部としての表示部１０５、バンド１０６、１０６を備えている。センサ部１０２は焦電型赤外線センサによって構成された複数のセンサ（第１センサ１０３、第２センサ１０４）を有している。表示部１０５は、バックライトを有する液晶表示装置（ＬＣＤ）によって構成され、時刻等をデジタル表示するデジタル表示装置である。
尚、電子腕時計は、時計ムーブメントや表示部１０５のバックライト等に駆動電力を供給する電池をケース本体１０１内に収容している。
【００１４】
図３は、本発明の第１の実施の形態に係るセンサ装置としてのセンサ部１０２の詳細を示す側面図であり、図１と同一部分には同一符号を付している。
図３において、センサ１０３及びセンサ１０４はケース本体１０１内に収容された基板３０１上に配設されている。センサ１０３は、焦電型赤外線センサ素子３０２と、貫通孔３０４を有しセンサ素子３０２を覆うカバー部材３０３とを備えている。センサ素子３０２は貫通孔３０４を介して通してのみ検出対象を検出することができるように構成されており、これにより、センサ１０３は狭い所定範囲の指向性（強指向性）を有している。
【００１５】
同様に、センサ１０４は、焦電型赤外線センサ素子３０５と、貫通孔３０６を有しセンサ素子３０５を覆うカバー部材３０７とを備えている。センサ素子３０５は貫通孔３０７を介してのみ検出対象を検出することができるように構成されており、これにより、センサ１０４は所定範囲の指向性が付与されている。本第１の実施の形態では、センサ１０３及びセンサ１０４は検出領域が狭い同一範囲の強指向性を有している。
センサ１０３、１０４は、各センサ１０３、１０４の検出領域が相互に交差するように配設されている。各センサ１０３、１０４は、人間の皮膚から輻射される波長の赤外線を検出して、検出信号を出力するように構成されている。これにより、検出対象（例えば、電子腕時計の使用者の顔）がセンサ１０３、１０４の検出領域の交点に来たときに、双方のセンサ１０３、１０４から同時に検出信号が得られることになる。
【００１６】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る電子時計のブロック図で、電池を電源として動作する電子腕時計の例を示しており、図１及び図３と同一部分には同一符号を付している。
図２において、電子腕時計は、基準クロック信号を発生する発振回路２０１、前記基準クロック信号に基づいてシステムクロック信号を発生するシステムクロック発生回路２０２、前記基準クロック信号を分周して計時用の計時基準信号を発生する分周回路２０３、計時基準信号の計時動作や電子腕時計全体の制御を行う中央処理装置（ＣＰＵ）２０４、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）やランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）によって構成されたメモリ２０５、センサ１０３、１０４、センサ１０３、１０４に駆動電力を供給すると共に、センサ１０３、１０４からの検出信号が所定レベル以上の時、センサ１０３、１０４が人の存在を検出したことを示す検出信号をＣＰＵ２０４に出力するセンサ駆動回路２０６、液晶表示装置（ＬＣＤ）によって構成された表示部２０８、ＣＰＵ２０４からの制御信号に基づいて表示部２０８の表示制御を行う表示駆動回路２０７を備えている。
【００１７】
メモリ２０５には、ＣＰＵ２０４が実行するプログラムや、後述する処理待ち（ウエイト）時間等が予め記憶される。
尚、表示部２０８は被制御部を構成し、メモリ２０５は記憶手段を構成し、センサ駆動回路２０６は焦電型赤外線センサ１０３、１０４から基準信号以上の検出信号を受信して、焦電型赤外線センサ１０３、１０４が人の存在を検出したことを示す人体検出信号を出力する検出手段を構成し、ＣＰＵ２０４は位置判別手段及び移動方向判別手段を構成すると共に表示駆動回路２０７とともに制御手段を構成している。
【００１８】
図４は、本発明の第１の実施の形態に係る電子腕時計の処理を示すフローチャートである。
また、図５は、本発明の第１の実施の形態に係る電子腕時計の動作を説明するための説明図で、電子腕時計の使用者（人）５０１が電子腕時計で時刻を見ようとする場合に、該使用者５０１とセンサ部１０２との相対的位置関係を示す図で、図１乃至図４と同一部分には同一符号を付している。
【００１９】
尚、図５（ａ）は、人５０１が時刻を確認しない状態（非確認状態）を示す図で、人５０１に対するケース本体１０１の傾斜角度が第１の傾斜角度（例えば０度）の状態であり、センサ１０３、１０４のいずれもが人５０１を検出することができない位置関係にある状態を示している。同図（ｂ）は、人５０１が時刻を確認しようとして腕時計の表示部１０５を自分の方に向けつつある状態を示す図で、人５０１に対するケース本体１０１の傾斜角度が第２の傾斜角度（例えば４５度）の状態であり、センサ１０３のみが人５０１を検出可能な位置関係にある状態（確認移行状態）を示している。また、同図（ｃ）は、人５０１が時刻を確認しようとして腕時計の表示部１０５を自分の方に向け終わった状態を示す図で、人５０１に対するケース本体１０１の傾斜角度が第３の傾斜角度（例えば９０度）の状態であり、センサ１０３、１０４のいずれもが人５０１を検出可能な位置関係にある状態（確認可能状態）を示している。
【００２０】
以下、図１乃至図５を用いて本発明の実施の形態の動作を詳細に説明する。
初期状態として、使用者５０１と腕時計は図５（ａ）の非確認状態にあるものとする。
この状態で、分周回路２０３は、発振回路２０１から出力される基準クロック信号を分周し、時刻を計時するための基準信号になる計時基準信号を出力する。また、システムクロック発生回路２０２は、前記基準クロック信号に基づいてシステムクロック信号を生成する。
【００２１】
ＣＰＵ２０４は、前記システムクロック信号に基づいて動作し、前記計時基準信号を計数して時刻を表す時刻データを生成する。前記時刻データは随時メモリ２０５に記憶される。また、ＣＰＵ２０４は、メモリ２０５に記憶した前記時刻データを表示駆動回路２０７に出力するが、図５（ａ）の非確認状態では、センサ１０３及びセンサ１０４の双方が人５０１を検出していないため（図４のステップＳ４０１参照）、ＣＰＵ２０４は表示駆動回路２０７を駆動せず、表示部２０８では時刻等の表示は行われない。
【００２２】
この状態から、使用者５０１が自己の腕を回転させることによって、図５（ｂ）に示す核に移行状態まで、電子腕時計の表示部１０５を自己の側に回転させると、第１センサ１０３が使用者５０１を検出して検出信号を出力する。ＣＰＵ２０４は、センサ駆動回路２０６を介してセンサ１０３からの検出信号を受信して、センサ１０３が使用者５０１を検出したと判別し（ステップＳ４０１）、第２センサ１０４が使用者５０１を検出したか否かを判別する（ステップＳ４０２）。
ＣＰＵ２０４は、ステップＳ４０２において、第２センサ１０４が使用者５０１を検出済みと判別した場合には、センサ１０３、１０４の双方が同時に人を検出したことを表すため、時刻の確認移行状態での検出とは異なる、即ち、使用者が時刻を確認しようとする動きではないと判断して、ステップＳ４０１へ戻る。
【００２３】
一方、ＣＰＵ２０４は、ステップＳ４０２において、第２センサ１０４が未だ使用者５０１を検出していないと判別した場合には、メモリ２０５に予め設定した所定の待ち時間だけ待った（ウエイトした）後に（ステップＳ４０３）、再び、第２センサ１０４が未だ使用者５０１を検出していないか否かを判別する（ステップＳ４０４）。前記待ち時間は、使用者が通常の使用状態で、図５（ｂ）の確認移行状態から同図（ｃ）の確認可能状態へ移行する時間（例えば、１ｍｓｅｃ〜５０ｍｓｅｃ）に設定されている。
ＣＰＵ２０４は、ステップＳ４０４において、第２センサ１０４が使用者５０１の存在を検出したと判別した場合には、使用者が時刻を確認しようとする動きであると判断して、メモリ２０５に記憶している現在時刻を表す時刻データを表示駆動回路２０７に出力して表示処理を行う（ステップＳ４０６）。表示駆動回路２０７は、時刻データに応答して表示部２０８を表示駆動し、表示部２０８は現在時刻の表示を行なう。
【００２４】
一方、ＣＰＵ２０４は、ステップＳ４０４において、第２センサ１０４が使用者５０１の存在を未だ検出していないと判別した場合には、第１センサ１０３が使用者５０１の存在を今も検出しているか否かを判断する（ステップＳ４０５）。
ＣＰＵ２０４は、ステップＳ４０５において、第１センサ１０３が使用者５０１を今も引き続き検出していると判別した場合には、確認移行状態にあると判断してステップＳ４０４に戻り、第１センサ１０３が使用者５０１を検出していないと判別した場合には、確認移行状態ではなく、使用者が時刻を確認しようとする動きでなないと判断してステップＳ４０１に戻る。
【００２５】
以上述べたように、本発明の第１の実施の形態に係るセンサ装置は、所定の指向性を有する複数の強指向性の焦電型赤外線センサ１０３、１０４を有し、複数の焦電型赤外線センサ１０３、１０４の検出領域が交差するように配設して成ることを特徴としている。
したがって、焦電型赤外線センサ１０３と焦電型赤外線センサ１０４の検出領域が交差する領域である一定距離の位置に検出対象（使用者５０１）が来たことを検出することが可能になる。
【００２６】
また、焦電型赤外線センサ１０３が検出対象（使用者５０１）を検出した後に、焦電型赤外線センサ１０４が検出対象（使用者５０１）を検出することが可能である。即ち、焦電型赤外線センサ１０３、１０４と検出対象（使用者５０１）との相対的位置関係の変化である検出対象（使用者５０１）の移動方向を検出することが可能である。ここで、ステップＳ４０１〜ステップＳ４０５は移動方向判別手段を構成している。
また、焦電型赤外線センサ１０３及び焦電型赤外線センサ１０４が同時に検出対象（使用者５０１）を検出したときに、検出対象（使用者５０１）が所定位置に来たことを判別することが可能である。ここで、ステップＳ４０１〜ステップＳ４０５は位置判別手段を構成している。
【００２７】
このように、電子時計と検出対象（使用者５０１）との相対的な移動方向を検出することによって、又、電子時計と検出対象（使用者５０１）との相対的な位置関係を検出することによって、電子腕時計が正規の使用状態にあるか否かを適切に判別することが可能である。
これにより、本第１の実施の形態に係る電子時計によれば、使用者５０１が電子腕時計の表示部を見たことをより高い精度で検出し、使用者５０１が時計の表示部を見たときに時刻等の表示を行うことが可能になる。
【００２８】
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る電子時計の外観正面図で、電池を電源として動作する電子腕時計の例を示しており、図１乃至図５と同一部分には同一符号を付している。
図６において、電子腕時計は、赤外線遮蔽部材によって構成されたケース本体１０１、少なくとも人体が発する波長の赤外線を透過する窓部を介してケース本体１０１内に収容されたセンサ部１０２、被制御部としての表示部１０５、バンド１０６、１０６を備えている。センサ部１０２は焦電型赤外線センサによって構成された複数のセンサ（第１センサ１０３、第２センサ１０４、第３センサ６０１）を有している。表示部１０５は、バックライトを有する液晶表示装置（ＬＣＤ）によって構成され、時刻等をデジタル表示するデジタル表示装置である。
尚、電子腕時計は、時計ムーブメントや表示部１０５のバックライト等に駆動電力を供給する電池をケース本体１０１内に収容している。
【００２９】
図８は、本発明の第２の実施の形態に係るセンサ装置としてのセンサ部１０２の詳細を示す側面図であり、図１乃至図７と同一部分には同一符号を付している。
図８において、センサ１０３、センサ１０４及びセンサ６０１は、ケース本体１０１内に収容された基板３０１上に配設されている。センサ１０３は、焦電型赤外線センサ素子３０２と、貫通孔３０４を有しセンサ素子３０２を覆うカバー部材３０３とを備えている。センサ素子３０２は貫通孔３０４を介して通してのみ検出対象を検出することができるように構成されており、これにより、センサ１０３は狭い所定範囲の指向性（強指向性）を有している。
【００３０】
同様に、センサ１０４は、焦電型赤外線センサ素子３０５と、貫通孔３０６を有しセンサ素子３０５を覆うカバー部材３０７とを備えている。センサ素子３０５は貫通孔３０７を介してのみ検出対象を検出することができるように構成されており、これにより、センサ１０４は所定範囲の指向性が付与されている。本第１の実施の形態では、センサ１０３及びセンサ１０４は検出領域が狭い同一範囲の強指向性を有している。
センサ１０３、１０４は、各センサ１０３、１０４の検出領域が相互に交差するように配設されている。
【００３１】
一方、センサ６０１は、焦電型赤外線センサ素子８０１と、貫通孔８０３を有しセンサ素子８０１を覆うカバー部材８０２とを備えている。センサ素子８０１は貫通孔８０３を介してのみ検出対象を検出することができるように構成されており、これにより、センサ６０１は所定範囲の指向性が付与されている。本第２の実施の形態では、センサ６０１の指向性は、センサ１０３及びセンサ１０４よりも検出領域が広い、即ち、センサ１０３及びセンサ１０４よりも弱い指向性を有している。
各センサ１０３、１０４、６０１は、人間の皮膚から輻射される波長の赤外線を検出して、検出信号を出力するように構成されている。これにより、検出対象（例えば、電子腕時計の使用者の顔）がセンサ１０３、１０４、６０１の検出領域の交点に来たときに、全てのセンサ１０３、１０４、６０１から同時に検出信号が得られることになる。
【００３２】
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る電子時計のブロック図で、電池を電源として動作する電子腕時計の例を示しており、図１乃至図６及び図８と同一部分には同一符号を付している。
図７において、電子腕時計は、基準クロック信号を発生する発振回路２０１、前記基準クロック信号に基づいてシステムクロック信号を発生するシステムクロック発生回路２０２、前記基準クロック信号を分周して計時用の計時基準信号を発生する分周回路２０３、計時基準信号の計時動作や電子腕時計全体の制御を行う中央処理装置（ＣＰＵ）２０４、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）やランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）によって構成されたメモリ２０５、センサ１０３、１０４、６０１、センサ１０３、１０４、６０１に駆動電力を供給すると共に、センサ１０３、１０４、６０１からの検出信号が所定レベル以上の時、センサ１０３、１０４、６０１が人の存在を検出したことを示す検出信号をＣＰＵ２０４に出力するセンサ駆動回路６０２、液晶表示装置（ＬＣＤ）によって構成された表示部２０８、ＣＰＵ２０４からの制御信号に基づいて表示部２０８の表示制御を行う表示駆動回路２０７を備えている。
【００３３】
メモリ２０５には、ＣＰＵ２０４が実行するプログラムや、後述する処理待ち（ウエイト）時間等が予め記憶される。
尚、表示部２０８は被制御部を構成し、メモリ２０５は記憶手段を構成し、センサ駆動回路６０２は焦電型赤外線センサ１０３、１０４、６０１から基準信号以上の検出信号を受信して、焦電型赤外線センサ１０３、１０４、６０１が人の存在を検出したことを示す人体検出信号を出力する検出手段を構成し、ＣＰＵ２０４は位置判別手段及び移動方向判別手段を構成すると共に表示駆動回路２０７とともに制御手段を構成している。
図９は、本発明の第２の実施の形態に係る電子腕時計の処理を示すフローチャートである。
【００３４】
以下、図６乃至図９を用いて本発明の実施の形態の動作を詳細に説明する。尚、本第２の形態においても、電子時計と使用者との位置関係は、センサ１０３、１０４、６０１の位置関係以外は図５と同様であるため、図５を参照しながら説明するものとする。
初期状態として、使用者５０１と腕時計は図５（ａ）と同様の非確認状態にあるものとする。
この状態で、分周回路２０３は、発振回路２０１から出力される基準クロック信号を分周し、時刻を計時するための基準信号になる計時基準信号を出力する。また、システムクロック発生回路２０２は、前記基準クロック信号に基づいてシステムクロック信号を生成する。
【００３５】
ＣＰＵ２０４は、前記システムクロック信号に基づいて動作し、前記計時基準信号を計数して時刻を表す時刻データを生成する。前記時刻データは随時メモリ２０５に記憶される。また、ＣＰＵ２０４は、メモリ２０５に記憶した前記時刻データを表示駆動回路２０７に出力するが、前記非確認状態では、センサ１０３、１０４、６０１のいずれもが人５０１を検出していないため（図９のステップＳ９０１参照）、ＣＰＵ２０４は表示駆動回路２０７を駆動せず、表示部２０８では時刻等の表示は行われない。
【００３６】
この状態から、使用者５０１が時刻を確認するために電子腕時計を自己の顔に接近させると、先ず、弱指向性の第３センサ６０１が使用者５０１を検出して検出信号を出力する。
ＣＰＵ２０４は、センサ駆動回路６０２を介して第３センサ６０１からの検出信号を受信して、センサ６０１が使用者５０１を検出したと判別し（ステップＳ９０１）、第１センサ１０３が使用者５０１を検出したか否かを判別する（ステップＳ９０２）。
ＣＰＵ２０４は、ステップＳ９０２において、第１センサ１０３が使用者５０１を検出済みと判別した場合には、センサ６０１、１０３の双方が同時に人を検出したことを表すため、時刻の確認移行状態での検出とは異なる、即ち、使用者が時刻を確認しようとする動きではないと判断して、ステップＳ９０１へ戻る。
【００３７】
ＣＰＵ２０４は、ステップＳ９０２において、第１センサ１０３が未だ使用者５０１を検出していないと判別した場合には、第２センサ１０４が使用者５０１を検出したか否かを判別する（ステップＳ９０３）。
ＣＰＵ２０４は、ステップＳ９０３において、第２センサ１０４が使用者５０１を検出済みと判別した場合には、センサ６０１、１０４の双方が同時に人を検出したことを表すため、時刻の確認移行状態での検出とは異なる、即ち、使用者が時刻を確認しようとする動きではないと判断して、ステップＳ９０１へ戻る。
ＣＰＵ２０４は、ステップＳ９０３において、第２センサ１０４が未だ使用者５０１を検出していないと判別した場合には、メモリ２０５に予め設定した第１の所定の待ち時間だけ待った（ウエイトした）後に（ステップＳ９０４）、再び、第１センサ１０３が今も使用者５０１を検出済みか否かを判別する（ステップＳ９０５）。前記第１の待ち時間は、使用者が通常の使用状態で、前記確認移行状態にいる間の時間（例えば、１ｍｓｅｃ〜５０ｍｓｅｃ）に設定されている。
【００３８】
ＣＰＵ２０４は、ステップＳ９０５において、第１センサ１０４が今も使用者５０１を検出済みと判別した場合には、再び、メモリ２０５に予め設定した第２の所定の待ち時間だけ待った（ウエイトした）後に（ステップＳ９０７）、再び、第２センサ１０３が今も使用者５０１を検出済みか否かを判別する（ステップＳ９０８）。前記第２の待ち時間は、使用者５０１が時刻確認動作に要する通常の時間であり、前記確認移行状態から確認完了状態に至るまでの時間（例えば、１ｍｓｅｃ〜５０ｍｓｅｃ）に設定されている。
【００３９】
一方、ＣＰＵ２０４は、ステップＳ９０５において、第１センサ１０３が使用者５０１の存在を今は検出していないと判別した場合には、第３センサ６０１が使用者５０１の存在を今も検出しているか否かを判断する（ステップＳ９０６）。
ＣＰＵ２０４は、ステップＳ９０６において、第３センサ６０１が使用者５０１を今も引き続き検出していると判別した場合には、確認移行状態にあると判断してステップＳ９０５に戻り、第１センサ１０３が使用者５０１を検出していないと判別した場合には、確認移行状態ではなく、使用者が時刻を確認しようとする動きでなないと判断してステップＳ９０１に戻る。
【００４０】
ＣＰＵ２０４は、ステップＳ９０８において、第２センサ１０４が使用者５０１の存在を検出したと判別した場合には、使用者５０１が時刻を確認しようとする動きであると判断して、メモリ２０５に記憶している現在時刻を表す時刻データを表示駆動回路２０７に出力して表示処理を行う（ステップＳ９１１）。表示駆動回路２０７は、時刻データに応答して表示部２０８を表示駆動し、表示部２０８は現在時刻の表示を行なう。
【００４１】
一方、ＣＰＵ２０４は、ステップＳ９０８において、第２センサ１０４が使用者５０１の存在を未だ検出していないと判別した場合には、第１センサ１０３が使用者５０１の存在を今も検出しているか否かを判断する（ステップＳ９０９）。
ＣＰＵ２０４は、ステップＳ９０９において、第１センサ１０３が使用者５０１を今も引き続き検出していると判別した場合には、確認移行状態にあると判断し、次に、第３センサ６０１が現在も使用者５０１を検出しているか否かを判断する（ステップＳ９１０）。ステップＳ９１０において、第３センサが現在も引き続いて使用者５０１を検出していると判別した場合には確認移行状態と判断して、ステップＳ９０８に戻り、第３センサが現在は使用者５０１を検出していないと判別した場合には確認移行状態ではにと判断して、ステップＳ９０１に戻る。
また、ＣＰＵ２０４は、ステップＳ９０９において、第１センサ１０３が使用者５０１を検出していないと判別した場合には、確認移行状態ではなく、使用者が時刻を確認しようとする動きでなないと判断してステップＳ９０１に戻る。
尚、ステップＳ９０１〜ステップＳ９１０は移動方向判別手段、位置判別手段を構成している。
【００４２】
以上述べたように、本第２の実施の形態に係るセンサ装置によれば、前記第１の実施の形態と同様の効果を奏するばかりでなく、特に、他のセンサ１０３、１０４よりも指向性の弱い弱指向性のセンサ６０１を有し、センサ６０１から検出対象（使用者５０１）を検出した旨を表す検出信号を受信した後に、各強指向性のセンサ１０３、１０４から検出対象（使用者５０１）を検出した旨を表す検出信号を受信して、検出対象（使用者５０１）が所定位置に来たことを判別するようにしているので、使用者５０１が電子腕時計の表示部を見たことをより高い精度で検出することが可能になるという効果を奏する。これにより、本センサ装置を電子時計の表示部制御に使用することにより、使用者５０１が時計の表示部を見たときに時刻等の表示を行うことが可能になる。
尚、前記各実施の形態では、焦電型赤外線センサが人を検出した際に制御する被制御部として、液晶表示装置によって構成された表示部１０５の例をあげたが、表示装置のバックライト、アナログ電子時計における時刻針等の駆動用モータを被制御部としてもよい。
【００４３】
【発明の効果】
本発明に係るセンサ装置によれば、検出対象が一定距離の位置にあることを検出することが可能になる。
また、本発明に係るセンサ装置によれば、検出対象の移動方向を検出することが可能になる。
また、本発明に係る電子時計によれば、使用者が時計を見たことをより高い精度で検出し、前記使用者が時計を見たときに時刻等の表示を行うことが可能になる。したがって、より確実に消費電力の低減化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電子時計の外観正面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る電子時計のブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るセンサ装置の詳細を示す側面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る電子時計の処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る電子腕時計の動作を説明するための説明図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る電子時計の外観正面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る電子時計のブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係るセンサ装置の詳細を示す側面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る電子時計の処理を示すフローチャートである。
【図１０】従来のセンサ装置を示す側面図である。
【符号の説明】
１０１・・・ケース本体
１０２・・・センサ装置としてのセンサ部
１０３・・・第１センサ
１０４・・・第２センサ
１０５・・・被制御部としての表示部
１０６・・・バンド
２０１・・・発振回路
２０２・・・システムクロック発生回路
２０３・・・分周回路
２０４・・・位置判別手段、移動方向判別手段、制御手段を構成するＣＰＵ
２０５・・・記憶手段としてのメモリ
２０６、６０２・・・検出手段を構成するセンサ駆動回路
２０７・・・制御手段を構成する表示駆動回路
２０８・・・被制御部としての表示部
３０１・・・基板
３０２、３０５、８０１・・・センサ素子
３０３、３０７、８０２・・・カバー部材
３０４、３０６、８０３・・・貫通孔
６０１・・・第３センサ
Claims (7)
- 所定の指向性を有する複数の強指向性のセンサを有し、前記複数のセンサの検出領域が交差するように配設して成ることを特徴とするセンサ装置。
- 前記各センサから検出対象を検出した旨を表す検出信号を受信して、前記検出対象が所定位置に来たことを判別する位置判別手段を備えて成ることを特徴とするセンサ装置。
- 更に、前記複数の強指向性のセンサよりも指向性の弱い弱指向性のセンサを有し、前記位置判別手段は、前記弱指向性のセンサから前記検出対象を検出した旨を表す検出信号を受信した後に、前記各強指向性のセンサから検出対象を検出した旨を表す検出信号を受信して、前記検出対象が所定位置に来たことを判別することを特徴とする請求項２記載のセンサ装置。
- 前記各強指向性のセンサが検出対象を検出した順序によって、前記検出対象の移動方向を判別する移動方向判別手段を備えて成ることを特徴とする請求項１又は２記載のセンサ装置。
- 更に、前記複数の強指向性のセンサよりも指向性の弱い弱指向性のセンサを有し、前記移動方向判別手段は、前記弱指向性のセンサから前記検出対象を検出した旨を表す検出信号を受信した後に、前記各強指向性のセンサが検出対象を検出した順序によって、前記検出対象の移動方向を判別することを特徴とする請求項４記載のセンサ装置。
- 前記各センサは人が発する赤外線を検出する焦電型赤外線センサであることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか一に記載のセンサ装置。
- 時刻を表示する表示手段と、前記表示手段を表示駆動する駆動手段とを有する電子時計において、
請求項６記載のセンサ装置を備え、前記駆動手段は、使用者が所定位置に位置すると前記センサ装置の位置判別手段が判別したとき、又は、使用者の移動方向が所定方向であると前記移動方向判別手段が判別したときに前記表示手段を表示駆動することを特徴とする電子時計。
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