JP5681416B2 - 距離測定装置、非接触式脈拍測定装置および電子機器 - Google Patents
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Description
被測定物までの距離を三角測量式で測定する反射型の距離測定センサと、
上記被測定物から放射される赤外線を検出する赤外線センサと、
上記赤外線センサの出力信号に対して、予め設定された温度の上記被測定物の面積と放射率に比例する補正係数平均値を乗算することにより、上記被測定物までの距離を表す補正出力信号を生成して出力する信号補正部と、
上記反射型の距離測定センサからの出力信号と上記信号補正部からの上記補正出力信号とが入力されると共に上記出力信号と上記補正出力信号のうちの上記出力信号を出力する第1の切り替え状態と上記出力信号と上記補正出力信号のうちの上記補正出力信号を出力する第2の切り替え状態とに切り替え可能な出力切り替え部と、
上記信号補正部から上記補正出力信号が入力され、上記補正出力信号が表す上記被測定物との間の距離が予め定められた第1の距離よりも長いと判断したときに上記切り替え部を上記第2の切り替え状態にする一方、上記補正出力信号が表す上記被測定物との間の距離が上記第1の距離以下であると判断したときに上記切り替え部を上記第1の切り替え状態にする判断制御部と、
上記予め設定された温度の上記被測定物の面積と放射率に比例する補正係数平均値の元となる複数の補正係数を初期データとして記憶する補正係数記憶部と、
上記反射型の距離測定センサと上記赤外線センサとが起動しているとき、上記反射型の距離測定センサからの出力信号を上記赤外線センサからの出力信号で除算した値を上記補正係数記憶部に記憶した上記複数の補正係数のうちの1つと置き換えて新たな補正係数とする補正係数算出部と
を備え、
上記信号補正部は、
上記補正係数記憶部から得た上記複数の補正係数の平均値である上記補正係数平均値を上記赤外線センサからの出力信号に乗算して上記補正出力信号を生成することを特徴としている。
また、上記補正係数算出部は、上記補正係数記憶部に記憶した複数の補正係数のうちの1つを、上記反射型の距離測定センサからの出力信号を用いて算出した新たな補正係数に置き換え、上記信号補正部は、上記複数の補正係数の平均値である補正係数平均値を用いて上記赤外線センサからの出力信号を補正する。これにより、上記補正係数記憶部に記憶している複数の補正係数の平均値である補正係数平均値を、実際の被測定物に合わせたものとすることができ、赤外線センサの出力信号をより精度よく補正した補正出力信号が得られる。よって、距離測定をより正確にすることができる。なお、上記補正係数記憶部には、例えば製造時に最初に上記被測定物の放射率に比例する補正係数が入力される。
上記補正出力信号が表す上記被測定物との間の距離が上記第1の距離よりも長い第2の距離以下であると判断したときに上記反射型の距離測定センサを稼働状態にする一方、上記補正出力信号が表す上記被測定物との間の距離が上記第2の距離よりも長いと判断したときに上記反射型の距離測定センサを非稼働状態にする。
上記補正係数をN個(Nは2以上の自然数)記憶でき、初期データとして記憶するN個の補正係数として、上記被測定物の放射率に比例する同じ補正係数を記憶しており、
上記補正係数算出部は、
或る期間毎に、上記反射型の距離測定センサからの出力信号を上記赤外線センサからの出力信号で除算し、上記或る期間毎に得られる上記除算した値を、上記補正係数記憶部に記憶されている上記N個の補正係数のうちの1つの補正係数と順に置き換え、
上記信号補正部は、
上記補正係数記憶部に記憶されている上記N個の補正係数の平均値である上記補正係数平均値を上記赤外線センサからの出力信号に乗算して上記補正出力信号を生成する。
脈拍測定指示信号が入力される脈拍測定入力端子と、
上記判断制御部が、上記補正出力信号が表す上記被測定物としての人との間の距離が上記第1の距離以下であると判断し、かつ、上記脈拍測定入力端子から上記脈拍測定指示信号が入力されない場合に、上記反射型の距離測定センサによる赤外線発光光量を標準光量とする一方、上記判断制御部が上記補正出力信号が表す上記被測定物としての人との間の距離が上記第1の距離以下であると判断し、かつ、上記脈拍測定入力端子から上記脈拍測定指示信号が入力された場合に上記反射型の距離測定センサによる赤外線発光光量を上記標準光量よりも増加させる脈拍測定モード制御部と、
複数の人の心拍データを参照データとして記憶した参照データ記憶部と、
上記反射型の距離測定センサからの出力信号と上記参照データ記憶部からの参照データとが入力されると共に上記参照データを用いて上記出力信号の周期的変化を脈拍出力信号として取り出す相関器とを備えた。
上記反射型の距離測定センサから出射されて上記被測定物で反射した赤外線反射光が入射するように設置されたと共に上記赤外線反射光による赤外反射光信号を出力する脈拍測定センサと、
上記脈拍測定センサからの赤外線反射光信号と上記反射型の距離測定センサからの出力信号と上記参照データ記憶部からの参照データとが入力され、上記反射型の距離測定センサからの出力信号を用いて上記被測定物としての人との間の距離の変動による上記赤外線反射光信号の変動を取り除くと共に上記参照データを用いて上記赤外線反射光信号の周期的変化を脈拍出力信号として取り出す相関器とを備えた。
上記判断制御部が、上記補正出力信号が表す上記被測定物としての人との間の距離が上記第1の距離以下であると判断し、かつ、上記脈拍測定入力端子から上記脈拍測定指示信号が入力されたときに上記相関器に電源を供給する一方、上記判断制御部が、上記補正出力信号が表す上記被測定物としての人との間の距離が上記第1の距離を超えていると判断したときに上記相関器に電源を供給しない。
12 赤外LED
13 脈拍測定用の赤外PD(フォトダイオード)
14 遠赤外線センサ
15 PSD用の赤外レンズ
16 赤外LED用の赤外レンズ
17 赤外PD用の赤外レンズ
18 遠赤外レンズ
21 三角測量式の距離測定センサ
22 熱型の距離測定センサ
30 視野角
50 被測定物
51,65,88 演算回路
55 増幅回路
56,58,61,63 電流電圧変換回路
57,59,62 AD変換回路
68,71 不揮発性メモリ
70 デジタル相関器
73 カウンタ
77 脈拍測定センサ
78 脈拍信号処理部
81 判定回路
85 出力切り替え部
91 脈拍数出力端子
92 距離出力端子
93 脈拍測定入力端子
J11,J12,J13 光軸
Claims (10)
- 被測定物までの距離を三角測量式で測定する反射型の距離測定センサと、
上記被測定物から放射される赤外線を検出する赤外線センサと、
上記赤外線センサの出力信号に対して、予め設定された温度の上記被測定物の面積と放射率に比例する補正係数平均値を乗算することにより、上記被測定物までの距離を表す補正出力信号を生成して出力する信号補正部と、
上記反射型の距離測定センサからの出力信号と上記信号補正部からの上記補正出力信号とが入力されると共に上記出力信号と上記補正出力信号のうちの上記出力信号を出力する第1の切り替え状態と上記出力信号と上記補正出力信号のうちの上記補正出力信号を出力する第2の切り替え状態とに切り替え可能な出力切り替え部と、
上記信号補正部から上記補正出力信号が入力され、上記補正出力信号が表す上記被測定物との間の距離が予め定められた第1の距離よりも長いと判断したときに上記切り替え部を上記第2の切り替え状態にする一方、上記補正出力信号が表す上記被測定物との間の距離が上記第1の距離以下であると判断したときに上記切り替え部を上記第1の切り替え状態にする判断制御部と、
上記予め設定された温度の上記被測定物の面積と放射率に比例する補正係数平均値の元となる複数の補正係数を初期データとして記憶する補正係数記憶部と、
上記反射型の距離測定センサと上記赤外線センサとが起動しているとき、上記反射型の距離測定センサからの出力信号を上記赤外線センサからの出力信号で除算した値を上記補正係数記憶部に記憶した上記複数の補正係数のうちの1つと置き換えて新たな補正係数とする補正係数算出部と
を備え、
上記信号補正部は、
上記補正係数記憶部から得た上記複数の補正係数の平均値である上記補正係数平均値を上記赤外線センサからの出力信号に乗算して上記補正出力信号を生成することを特徴とする距離測定装置。 - 請求項1に記載の距離測定装置において、
上記判断制御部は、
上記補正出力信号が表す上記被測定物との間の距離が上記第1の距離よりも長い第2の距離以下であると判断したときに上記反射型の距離測定センサを稼働状態にする一方、上記補正出力信号が表す上記被測定物との間の距離が上記第2の距離よりも長いと判断したときに上記反射型の距離測定センサを非稼働状態にすることを特徴とする距離測定装置。 - 請求項1または2に記載の距離測定装置において、
上記補正係数記憶部は、
上記補正係数をN個(Nは2以上の自然数)記憶でき、初期データとして記憶するN個の補正係数として、上記被測定物の放射率に比例する同じ補正係数を記憶しており、
上記補正係数算出部は、
或る期間毎に、上記反射型の距離測定センサからの出力信号を上記赤外線センサからの出力信号で除算し、上記或る期間毎に得られる上記除算した値を、上記補正係数記憶部に記憶されている上記N個の補正係数のうちの1つの補正係数と順に置き換え、
上記信号補正部は、
上記補正係数記憶部に記憶されている上記N個の補正係数の平均値である上記補正係数平均値を上記赤外線センサからの出力信号に乗算して上記補正出力信号を生成することを特徴とする距離測定装置。 - 請求項1から3までのいずれか1つに記載の距離測定装置と、
脈拍測定指示信号が入力される脈拍測定入力端子と、
上記判断制御部が、上記補正出力信号が表す上記被測定物としての人との間の距離が上記第1の距離以下であると判断し、かつ、上記脈拍測定入力端子から上記脈拍測定指示信号が入力されない場合に、上記反射型の距離測定センサによる赤外線発光光量を標準光量とする一方、上記判断制御部が、上記補正出力信号が表す上記被測定物としての人との間の距離が上記第1の距離以下であると判断し、かつ、上記脈拍測定入力端子から上記脈拍測定指示信号が入力された場合に上記反射型の距離測定センサによる赤外線発光光量を上記標準光量よりも増加させる脈拍測定モード制御部と、
複数の人の心拍データを参照データとして記憶した参照データ記憶部と、
上記反射型の距離測定センサからの出力信号と上記参照データ記憶部からの参照データとが入力されると共に上記参照データを用いて上記出力信号の周期的変化を脈拍出力信号として取り出す相関器とを備えたことを特徴とする非接触式脈拍測定装置。 - 請求項1から3までのいずれか1つに記載の距離測定装置と、
複数の人の心拍データを参照データとして記憶した参照データ記憶部と、
上記反射型の距離測定センサから出射されて上記被測定物で反射した赤外線反射光が入射するように設置されたと共に上記赤外線反射光による赤外反射光信号を出力する脈拍測定センサと、
上記脈拍測定センサからの赤外線反射光信号と上記反射型の距離測定センサからの出力信号と上記参照データ記憶部からの参照データとが入力され、上記反射型の距離測定センサからの出力信号を用いて上記被測定物としての人との間の距離の変動による上記赤外線反射光信号の変動を取り除くと共に上記参照データを用いて上記赤外線反射光信号の周期的変化を脈拍出力信号として取り出す相関器とを備えたことを特徴とする非接触式脈拍測定装置。 - 請求項4に記載の非接触式脈拍測定装置において、
上記脈拍測定モード制御部は、
上記判断制御部が、上記補正出力信号が表す上記被測定物としての人との間の距離が上記第1の距離以下であると判断し、かつ、上記脈拍測定入力端子から上記脈拍測定指示信号が入力されたときに上記相関器に電源を供給する一方、上記判断制御部が、上記補正出力信号が表す上記被測定物としての人との間の距離が上記第1の距離を超えていると判断したときに上記相関器に電源を供給しないことを特徴とする非接触式脈拍測定装置。 - 請求項1から3までのいずれか1つに記載の距離測定装置もしくは請求項4から6のいずれか1つに記載の非接触式脈拍測定装置を、
表示画面に隣接するように配置したことを特徴とする電子機器。 - 請求項7に記載の電子機器において、
上記距離測定装置の出力切り替え部から出力される信号が表す上記被測定物との間の距離に応じて、上記表示画面の照度または出力音の音量の少なくとも一方を調整することを特徴とする電子機器。 - 請求項1から3までのいずれか1つに記載の距離測定装置もしくは請求項4から6のいずれか1つに記載の非接触式脈拍測定装置を備えたことを特徴とする照明装置。
- 請求項9に記載の照明装置において、
上記距離測定装置の出力切り替え部から出力される信号が表す上記被測定物との間の距離に応じて、照明の照度を調整することを特徴とする照明装置。
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