WO2022137744A1

WO2022137744A1 - センサ、ヘルメット、および、計測方法

Info

Publication number: WO2022137744A1
Application number: PCT/JP2021/037814
Authority: WO
Inventors: 直輝大串
Original assignee: 株式会社村田製作所
Priority date: 2020-12-22
Filing date: 2021-10-13
Publication date: 2022-06-30
Also published as: JPWO2022137744A1; JP7327692B2

Abstract

センサ（１０）は、制御部（２０）、発光素子（３０）、光検出器（４１，４２）、近接判定部（５３）、および、計測部（５４）を備える。制御部（２０）は、送信期間と非送信期間とを設け、間欠的な送信信号を生成する。発光素子（３０）は、送信信号に基づくレーザ光を計測対象へ放射する。光検出器（４１，４２）は、レーザ光が計測対象に反射した反射光を含む外部からの光を継続的に受光して受信信号を出力する。近接判定部（５３）は、送信期間の受信信号の強度と、非送信期間の受信信号の強度とを用いて、計測対象の近接を判定する。計測部（５４）は、受信信号を用いて計測対象の所定の物理量を計測する。

Description

センサ、ヘルメット、および、計測方法

　本発明は、計測対象に近接させて用いるセンサに関する。

　特許文献１には、血流センサが記載されている。特許文献１に記載の血流センサは、発光部と光検出部とを備える。特許文献１に記載の血流センサは、発光部から生体組織へレーザ光を放射する。光検出部は、レーザ光が血管等に反射した反射光を検出する。

　特許文献１に記載の血流センサは、レーザ光のスペクトルと反射光のスペクトルとの差分に基づいて、血流速度を算出する。このような血流センサは、計測対象に近接させて利用される。

特開２００９－１８９６５１号公報

　しかしながら、特許文献１に示すような従来の構成では、計測対象への近接を、装置のみで確認することはできなかった。また、装置のみを近接を確認する場合、近接検知センサを別途設けなければならず、装置が大型化してしまう。

　したがって、本発明の目的は、不要に大型化することなく、計測対象への近接の検知と計測対象の計測とを行うことができるセンサを提供することにある。

　この発明のセンサは、制御部、発光素子、光検出器、および、近接判定部を備える。制御部は、送信期間と非送信期間とを設ける。発光素子は、制御部に制御され、送信期間中にレーザ光を放射する。光検出器は、外部からの光を受光して受信信号を出力する。近接判定部は、送信期間の受信信号の強度と、非送信期間の受信信号の強度とを用いて、計測対象の近接を判定する。

　この構成では、計測対象の物理量を計測する発光素子、光検出器を用いて、計測対象の近接を判定する。

　この発明によれば、不要に大型化することなく、近接の検知と、計測対象の計測とを行うことができる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るセンサ１０の構成を示す機能ブロック図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係るセンサ１０の計測対象への配置の一例を示す図である。図３は、送信制御における送信期間と非送信期間との設定の一例を示す図である。図４は、本発明の第１の実施形態に係るセンサ１０の演算部５０の構成の一例を示す機能ブロック図である。図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）、図５（Ｄ）は、明るい場所での周波数スペクトルの一例を示す。図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）、図６（Ｄ）は、暗い場所での周波数スペクトルの一例を示す。図７は、本発明の第１の実施形態に係る計測方法の一例を示すフローチャートである。図８は、本発明の第１の実施形態に係る近接判定方法の一例を示すフローチャートである。図９は、本発明の第２の実施形態に係る演算部５０Ａの構成を示す機能ブロック図である。図１０は、第３の実施形態に係る計測方法の一例を示すフローチャートである。

　［第１の実施形態］
　本発明の第１の実施形態に係るセンサ、および、計測方法について、図を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係るセンサ１０の構成を示す機能ブロック図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係るセンサ１０の計測対象への配置の一例を示す図である。

　図１に示すように、センサ１０は、制御部２０、発光素子３０、光検出器４１、光検出器４２、演算部５０を備える。制御部２０および演算部５０は、マイコン等のＩＣ、または、パーソナルコンピュータ等の演算処理装置とこの演算処理装置で実行されるプログラム等によって実現される。

　発光素子３０、光検出器４１、および、光検出器４２は、それぞれに、チップ型の電子部品によって実現される。

　発光素子３０は、例えば、ＶＣＳＥＬである。なお、発光素子３０は、直進性の高い光（レーザ光）を放射できるものであれば、他のものであってもよい。

　光検出器４１および光検出器４２は、例えば、フォトダイオードやフォトトランジスタを用いて実現される。

　図２に示すように、発光素子３０、光検出器４１、および、光検出器４２は、回路基板８１の一方主面に実装される。より具体的には、発光素子３０は、レーザ光の照射面が回路基板８１への実装面と反対側になるように、回路基板８１に実装される。光検出器４１、および、光検出器４２は、受光面が回路基板８１への実装面と反対側になるように、回路基板８１に実装される。光検出器４１および光検出器４２は、発光素子３０を挟んで配置される。

　回路基板８１における発光素子３０、光検出器４１、および、光検出器４２の実装面は、透光性を有するカバー８２によって覆われている。この構成によって、発光素子３０、光検出器４１、および、光検出器４２を含むセンサモジュールが実現される。

　計測対象の所定の物理量を計測するとき、図２に示すように、センサモジュールは、発光素子３０の発光面、光検出器４１および光検出器４２の受光面が、計測対象に向き、計測対象に近接するように配置される。図２の例では、計測対象９０は、血管の血液であり、計測対象の所定の物理量（計測量）は、血流である。

　このような配置を行うことによって、発光素子３０から放射されたレーザ光が血管に反射する。光検出器４１および光検出器４２は、反射波を受信して、受信信号を出力する。センサ１０は、光検出器４１の受信信号と光検出器４２の受信信号とを用いることで、血液のドップラ周波数を算出し、このドップラ周波数から血流量を計測する。

　このような発光素子３０と光検出器４１および光検出器４２とを用いた計測では、センサモジュールが計測対象に近接していないと、誤差が大きくなり、計測精度（この場合、血流量の計測精度）は、劣化してしまう。したがって、センサモジュールが計測対象に近接したことを検出する必要がある。これを実現するため、センサ１０は、次の構成をさらに備える。

　制御部２０は、送信期間と非送信期間とを交互に繰り返す制御信号を生成する。図３は、送信制御における送信期間と非送信期間との設定の一例を示す図である。図３に示すように、制御部２０は、非送信期間ＴＯＦＦと送信期間ＴＯＮとを繰り返すように、制御信号を生成する。

　この際、制御部２０は、例えば、非送信期間ＴＯＦＦを送信期間ＴＯＮよりも長くする。なお、この設定は一例であり、他の設定であってもよい。

　制御部２０は、制御信号を発光素子３０に出力する。発光素子３０は、制御信号に基づいてレーザ光を放射する。したがって、発光素子３０は、送信期間ＴＯＮにレーザ光を放射し、非送信期間ＴＯＦＦにレーザ光の放射を停止する。

　光検出器４１および光検出器４２は、センサモジュールの外部からの光を継続的に受光し、受信信号を出力する。光検出器４１および光検出器４２は、受信信号を演算部５０に出力する。

　図４は、本発明の第１の実施形態に係るセンサ１０の演算部５０の構成の一例を示す機能ブロック図である。図４に示すように、演算部５０は、ＦＦＴ処理部５１、差分算出部５２、近接判定部５３、および、計測部５４を備える。ＦＦＴ処理部５１が、本発明の「周波数スペクトル生成部」に対応する。

　ＦＦＴ処理部５１は、光検出器４１および光検出器４２の受信信号に対して、ＦＦＴ処理を実行し、周波数スペクトルを算出する。この際、ＦＦＴ処理部５１には、制御部２０から非送信期間ＴＯＦＦを送信期間ＴＯＮの情報が入力される。ＦＦＴ処理部５１は、この情報を参照し、非送信期間ＴＯＦＦの受信信号を用いて非送信期間ＴＯＦＦの周波数スペクトルを算出し、送信期間ＴＯＮの受信信号を用いて送信期間ＴＯＮの周波数スペクトルを算出する。

　ＦＦＴ処理部５１は、非送信期間ＴＯＦＦの周波数スペクトルと送信期間ＴＯＮの周波数スペクトルとを差分算出部５２に出力する。この際、ＦＦＴ処理部５１は、光検出器４１および光検出器４２のいずれか一方の周波数スペクトルを差分算出部５２に出力すればよい。一方、ＦＦＴ処理部５１は、光検出器４１および光検出器４２の両方の周波数スペクトルを計測部５４に出力する。

　差分算出部５２は、非送信期間ＴＯＦＦの周波数スペクトルと送信期間ＴＯＮの周波数スペクトルとの差分値を算出する。差分算出部５２は、差分値を近接判定部５３に出力する。

　近接判定部５３は、近接判定用の閾値を記憶している。近接判定部５３は、差分値と閾値とを比較して、計測対象９０の近接を判定する。より具体的には、近接判定部５３は、差分値が閾値よりも大きければ、計測対象９０が近接していると判定する。一方、近接判定部５３は、差分値が閾値以下であれば、他の物体が近接していないと判定する。

　近接判定部５３は、判定結果を計測部５４に出力する。

　（近接判定の原理）
　このようなＦＦＴ処理部５１、差分算出部５２、および、近接判定部５３の処理は、次の原理に基づく。

　（明所（明るい場所）の場合）
　図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）、図５（Ｄ）は、明るい場所での周波数スペクトルの一例を示す。図５（Ａ）、図５（Ｂ）は、計測対象がセンサモジュールに近接する場合を示し、図５（Ｃ）、図５（Ｄ）は、他の物体がセンサモジュールに近接していない状態を示す。図５（Ａ）、図５（Ｃ）は、非送信期間ＴＯＦＦを示し、図５（Ｂ）、図５（Ｄ）は、送信期間ＴＯＮを示す。

　（明所、且つ、計測対象とセンサモジュールとが近接する場合）
　図５（Ａ）、図５（Ｂ）に示すように、計測対象９０がセンサモジュールに近接する場合、外部からの光（図５（Ａ）、図５（Ｂ）の白矢印）は、センサモジュールの光検出器４１および光検出器４２に殆ど到達しない。

　この状態において、非送信期間ＴＯＦＦでは、発光素子３０は、レーザ光を放射していないので、計測対象９０からの反射光も無い。したがって、計測対象９０がセンサモジュールに近接し、且つ、非送信期間ＴＯＦＦであれば、図５（Ａ）に示すように、周波数スペクトルＰｏｂ_ｏｆｆの略全周波数成分は、略０になる。

　送信期間ＴＯＮでは、発光素子３０がレーザ光を放射し、計測対象９０からの反射光が光検出器４１および光検出器４２で受光される。したがって、計測対象９０がセンサモジュールに近接し、且つ、送信期間ＴＯＮであれば、図５（Ｂ）に示すように、周波数スペクトルＰｏｂ_ｏｎは、レーザ光に応じた所定周波数分布を有する。

　このように、明所において、計測対象９０がセンサモジュールに近接しているとき、送信期間ＴＯＮの周波数スペクトルＰｏｂ_ｏｎと、非送信期間ＴＯＦＦの周波数スペクトルＰｏｂ_ｏｆｆとは、大きく異なる。したがって、これらの差分値は、略０よりも大きい所定値となる。

　（明所、且つ、他の物体がセンサモジュールに近接しない場合）
　図５（Ｃ）、図５（Ｄ）に示すように、計測対象９０を含む他の物体がセンサモジュールに近接しない場合、外部からの光（図５（Ａ）、図５（Ｂ）の白矢印）は、センサモジュールの光検出器４１および光検出器４２に到達する。

　この状態において、非送信期間ＴＯＦＦでは、発光素子３０は、レーザ光を放射していないので、計測対象９０からの反射光も無い。したがって、計測対象９０を含む他の物体がセンサモジュールに近接しておらず、且つ、非送信期間ＴＯＦＦであれば、図５（Ｃ）に示すように、周波数スペクトルＰｎｏ_ｏｆｆは、外光に応じた所定周波数分布を有する。

　送信期間ＴＯＮでは、発光素子３０がレーザ光を放射する。しかしながら、計測対象９０が近接していないので、計測対象９０からの反射光は存在しない。したがって、計測対象９０を含む他の物体がセンサモジュールに近接しておらず、且つ、送信期間ＴＯＮであれば、図５（Ｄ）に示すように、周波数スペクトルＰｎｏ_ｏｎは、外光に応じた所定周波数分布を有する。

　このように、明所において、計測対象９０を含む他の物体がセンサモジュールに近接していないとき、送信期間ＴＯＮの周波数スペクトルＰｎｏ_ｏｎと、非送信期間ＴＯＦＦの周波数スペクトルＰｎｏ_ｏｆｆとは、ほぼ同じになる。したがって、これらの差分値は、略０となる。

　このように、明所の場合、送信期間ＴＯＮの周波数スペクトルと、非送信期間ＴＯＦＦの周波数スペクトルとの差分値が所定の大きさを有していれば、計測対象９０がセンサモジュールに近接していると判定できる。一方、送信期間ＴＯＮの周波数スペクトルと、非送信期間ＴＯＦＦの周波数スペクトルとの差分値が略０であれば、計測対象９０がセンサモジュールに近接していると判定できる。

　（暗所（暗い場所）の場合）
　図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）、図６（Ｄ）は、暗い場所での周波数スペクトルの一例を示す。図６（Ａ）、図６（Ｂ）は、計測対象がセンサモジュールに近接する場合を示し、図６（Ｃ）、図６（Ｄ）は、他の物体がセンサモジュールに近接していない状態を示す。図６（Ａ）、図６（Ｃ）は、非送信期間ＴＯＦＦを示し、図６（Ｂ）、図６（Ｄ）は、送信期間ＴＯＮを示す。

　（暗所、且つ、計測対象とセンサモジュールとが近接する場合）
　図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示すように、暗所では、外部からの光は無いまたは小さく、光がセンサモジュールの光検出器４１および光検出器４２に殆ど到達しない。

　この状態において、非送信期間ＴＯＦＦでは、発光素子３０は、レーザ光を放射していないので、計測対象９０からの反射光も無い。したがって、計測対象９０がセンサモジュールに近接し、且つ、非送信期間ＴＯＦＦであれば、図６（Ａ）に示すように、周波数スペクトルＰｏｂ_ｏｆｆの略全周波数成分は、略０になる。

　送信期間ＴＯＮでは、発光素子３０がレーザ光を放射し、計測対象９０からの反射光が光検出器４１および光検出器４２で受光される。したがって、計測対象９０がセンサモジュールに近接し、且つ、送信期間ＴＯＮであれば、図６（Ｂ）に示すように、周波数スペクトルＰｏｂ_ｏｎは、レーザ光に応じた所定周波数分布を有する。

　このように、暗所において、計測対象９０がセンサモジュールに近接しているとき、送信期間ＴＯＮの周波数スペクトルＰｏｂ_ｏｎと、非送信期間ＴＯＦＦの周波数スペクトルＰｏｂ_ｏｆｆとは、大きく異なる。したがって、これらの差分値は、略０よりも大きい所定値となる。

　（暗所、且つ、他の物体がセンサモジュールに近接しない場合）
　図６（Ｃ）、図６（Ｄ）に示すように、計測対象９０を含む他の物体がセンサモジュールに近接しない場合であっても、暗所では、外部からの光は無いまたは小さく、光がセンサモジュールの光検出器４１および光検出器４２に殆ど到達しない。

　この状態において、非送信期間ＴＯＦＦでは、発光素子３０は、レーザ光を放射していないので、計測対象９０からの反射光も無い。したがって、計測対象９０を含む他の物体がセンサモジュールに近接しておらず、且つ、非送信期間ＴＯＦＦであれば、図６（Ｃ）に示すように、周波数スペクトルＰｎｏ_ｏｆｆの略全周波数成分は、略０になる。

　送信期間ＴＯＮでは、発光素子３０がレーザ光を放射する。しかしながら、計測対象９０が近接していないので、計測対象９０からの反射光は存在しない。したがって、計測対象９０を含む他の物体がセンサモジュールに近接しておらず、且つ、送信期間ＴＯＮであれば、図６（Ｄ）に示すように、周波数スペクトルＰｎｏ_ｏｎの略全周波数成分は、略０になる。

　このように、暗所において、計測対象９０を含む他の物体がセンサモジュールに近接していないとき、送信期間ＴＯＮの周波数スペクトルＰｎｏ_ｏｎと、非送信期間ＴＯＦＦの周波数スペクトルＰｎｏ_ｏｆｆとは、略０で、ほぼ同じになる。したがって、これらの差分値は、略０となる。

　このように、暗所の場合、送信期間ＴＯＮの周波数スペクトルと、非送信期間ＴＯＦＦの周波数スペクトルとの差分値が所定の大きさを有していれば、計測対象９０がセンサモジュールに近接していると判定できる。一方、送信期間ＴＯＮの周波数スペクトルと、非送信期間ＴＯＦＦの周波数スペクトルとの差分値が略０であれば、計測対象９０がセンサモジュールに近接していると判定できる。

　以上のように、センサ１０は、明所、暗所によらず、言い換えれば、外部の光の状態によらず、計測対象９０がセンサモジュールに近接しているか否かを判定できる。

　計測部５４は、近接判定結果に基づいて、計測対象９０の物理量を計測する。例えば、計測部５４は、血流量を計測する。概略的には、計測部５４は、光検出器４１および光検出器４２の周波数スペクトルから、ドップラ周波数を検出する。計測部５４は、ドップラ周波数の周波数スペクトルから血流量を算出する。この際、光検出器４１および光検出器４２が異なる位置に配置されていることで、光検出器４１の受信信号の周波数スペクトルと光検出器４２の受信信号の周波数スペクトルとに含まれる外光の成分を効果的にキャンセルできる。したがって、計測部５４は、血流量を精度良く計測できる。

　この際、計測部５４は、送信期間ＴＯＮの周波数スペクトルを用いて、物理量を計測する。これにより、計測部５４は、血流量の計測に対して誤差要因になりえる非送信期間ＴＯＦＦの周波数スペクトルを用いないので、血流量を、より精度良く計測できる。

　このように、センサ１０は、光検出器４１および光検出器４２の受信信号から得られる周波数スペクトルによって、近接判定と物理量の計測とを実現できる。言い換えれば、センサ１０は、物理量の計測用のセンサモジュールに対して、近接判定用の構成を追加することなく、物理量の計測と、近接判定を行うことができる。したがって、センサ１０は、不要に大型化することなく、計測対象の近接の検知と、計測対象の計測とを行うことができる。

　（計測方法）
　図７は、本発明の第１の実施形態に係る計測方法の一例を示すフローチャートである。なお、図７のフローチャートに示す各処理の具体的な内容は、上述の構成の説明と同じ内容の説明を省略する。

　制御部２０および発光素子３０は、計測用の検知波（レーザ光）を間欠送信（放射）する（Ｓ１１）。光検出器４１および光検出器４２は、計測用の反射波を含む光を受光し、受信信号を出力する（Ｓ１２）。

　演算部５０は、送信期間の受信強度（送信期間ＴＯＮの周波数スペクトルの強度）と、非送信期間の受信強度（非送信期間ＴＯＦＦの周波数スペクトルの強度）とから、近接判定を行う（Ｓ１３）。

　演算部５０は、計測対象が近接していなければ（Ｓ１４：ＮＯ）、近接判定を継続する。演算部５０は、計測対象が近接していれば（Ｓ１４：ＹＥＳ）、送信期間の受信信号を用いて、計測対象の物理量を計測する（Ｓ１５）。

　より具体的に、近接判定は、次の処理を実行する。図８は、本発明の第１の実施形態に係る近接判定方法の一例を示すフローチャートである。

　演算部５０は、受信信号の周波数スペクトルを算出する（Ｓ３１）。演算部５０は、送信時の周波数スペクトルと非送信時の周波数スペクトルとの差分値を算出する（Ｓ３２）。演算部５０は、差分値が近接判定用の閾値よりも大きければ（Ｓ３３：ＹＥＳ）、計測対象有りを判定する（Ｓ３４）。演算部５０は、差分値が近接判定用の閾値以下であれば（Ｓ３３：ＮＯ）、計測対象無しを判定する（Ｓ３５）。

　［第２の実施形態］
　本発明の第２の実施形態に係るセンサ、および、計測方法について、図を参照して説明する。図９は、本発明の第２の実施形態に係る演算部５０Ａの構成を示す機能ブロック図である。

　図９に示すように、第２の実施形態に係るセンサは、第１の実施形態に係るセンサ１０に対して、演算部５０Ａの構成、処理において異なる。第２の実施形態に係るセンサの他の構成および処理は、第１の実施形態に係るセンサの構成および処理と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。

　演算部５０Ａは、ＦＦＴ処理部５１、差分算出部５２Ａ、近接判定部５３、および、計測部５４を備える。演算部５０Ａは、差分算出部５２Ａの処理を除き、演算部５０と同様の処理を行うので、同様の箇所の説明は省略する。

　差分算出部５２Ａには、光検出器４１および光検出器４２のいずれか一方の受信信号が入力される。差分算出部５２Ａは、送信期間ＴＯＮでの受信信号の受信強度と、非送信期間ＴＯＦＦでの受信信号の受信強度との差分値を算出する。差分算出部５２Ａは、差分値を、近接判定部５３に出力する。

　このように、演算部５０Ａは、光検出器４１および光検出器４２の受信信号を直接用いて、近接判定用の差分値を算出する。このような構成および処理を用いても、近接判定は実行可能である。

　［第３の実施形態］
　本発明の第３の実施形態に係るセンサ、および、計測方法について、図を参照して説明する。図１０は、第３の実施形態に係る計測方法の一例を示すフローチャートである。

　第３の実施形態に係るセンサは、第１の実施形態に係るセンサ１０と同様の構成を備え、さらに電源制御を追加した点で第１の実施形態に係るセンサ１０と異なる。以下では、第３の実施形態に係るセンサと第１の実施形態に係るセンサ１０とで同様の箇所の説明は省略する。

　演算部は、計測対象が無ければ（Ｓ１４：ＮＯ）、省エネルギーモードへ移行する（Ｓ５３）。より具体的には、演算部は、省エネルギーモードとして、送信期間ＴＯＮの時間を短くし、非送信期間ＴＯＦＦを長くする。言い換えれば、演算部は、送信期間ＴＯＮと非送信期間ＴＯＦＦからなる繰り返し周期における非送信期間ＴＯＦＦの割合を大きくする。これにより、発光素子３０の発光時間は短くなり、消費電力を低減できる。

　また、演算部は、計測対象が有り（Ｓ１４：ＹＥＳ）、省エネモード（省エネルギーモード）であると（Ｓ５１：ＹＥＳ）、省エネモードから定常計測モードへ移行する（Ｓ５２）。より具体的には、演算部は、省エネモードよりも、送信期間ＴＯＮの時間を長くし、非送信期間ＴＯＦＦを短くする。これにより、計測に用いる受信信号の時間長（周波数スペクトルを取得可能な時間長）を長くでき、計測精度を向上できる。

　なお、電源制御では、送信期間ＴＯＮを無くし、非送信期間ＴＯＦＦのみにすることも可能である。例えば、演算部の制御部は、センサモジュールへの通電を停止する。さらには、演算部の制御部は、センサの電源を停止する。この場合、例えば、定常計測モードへの復帰は、センサにスイッチ等を設置して、操作者等にこのスイッチをオン操作することによって可能である。

　上述のセンサは、例えば、ヘルメットに装着される。ヘルメットは、装着者の頭を覆う筐体を備える。センサは、ヘルメットの筐体における内部に装着される。この際、センサは、例えば、筐体における前頭部を覆う部分の内側に配置される。そして、センサは、装着者の方向にレーザ光を放射するように筐体の内側に装着される。

　このような構成によって、装着者がヘルメットを装着しただけで、装着者の前頭部がセンサに近接する。そして、センサは、この近接を判定、検知して、装着者の血流量を計測できる。特に、上述の電源制御の処理を行うことで、装着者がヘルメットを装着したときには計測用の通電が行われ、装着者がヘルメットを脱ぐと省エネモードに移行する。これにより、センサは、消費電力を低減できる。

　なお、上述の説明では、送信期間ＴＯＮにレーザ光を放射し、非送信期間ＴＯＦＦにレーザ光の放射を停止する態様を示した。しかしながら、非送信期間ＴＯＦＦにレーサ光を放射してもよい。この場合、例えば、非送信期間ＴＯＦＦのレーザ光の強度を、送信期間ＴＯＮのレーサ光の強度よりも低下させればよい。

　また、上述の説明では、近接判定のときにも、２個の光検出器４１および光検出器４２を駆動させる態様を示した。しかしながら、近接判定は、光検出器４１または光検出器４２の１つの光検出器の受信信号があれば、実現可能である。したがって、近接判定時には、光検出器４１または光検出器４２のいずれか１つを動作させ、計測時に光検出器４１および光検出器４２の２つを動作させてもよい。

　上述の各実施形態の構成および処理は、適宜組み合わせることが可能であり、それぞれの組合せに応じた作用効果を奏することができる。

１０：センサ
２０：制御部
３０：発光素子
４１、４２：光検出器
５０、５０Ａ：演算部
５１：ＦＦＴ処理部
５２、５２Ａ：差分算出部
５３：近接判定部
５４：計測部
８１：回路基板
８２：カバー
９０：計測対象
Ｐｎｏ_ｏｆｆ、Ｐｎｏ_ｏｎ、Ｐｏｂ_ｏｆｆ、Ｐｏｂ_ｏｎ：周波数スペクトル
ＴＯＦＦ：非送信期間
ＴＯＮ：送信期間

Claims

　送信期間と非送信期間とを設けた制御部と、
　前記制御部に制御され、前記送信期間中にレーザ光を放射する発光素子と、
　外部からの光を受光して受信信号を出力する光検出器と、
　前記送信期間の受信信号の強度と、前記非送信期間の受信信号の強度とを用いて、計測対象の近接を判定する近接判定部と、
　を備える、センサ。
　前記受信信号の周波数スペクトルを生成する周波数スペクトル生成部を備え、
　前記近接判定部は、前記送信期間の前記周波数スペクトルと前記非送信期間の前記周波数スペクトルとを用いて近接を判定する、
　請求項１に記載のセンサ。
　前記送信期間の前記周波数スペクトルと前記非送信期間の前記周波数スペクトルの差分を算出する差分算出部を備え、
　前記近接判定部は、前記差分を用いて近接を判定する、
　請求項２に記載のセンサ。
　前記近接判定部は、近接判定用の閾値と前記差分との比較結果を用いて近接を判定する、
　請求項３に記載のセンサ。
　前記受信信号を用いて前記計測対象の所定の物理量を計測する計測部をさらに備え、
　前記計測部は、前記送信期間の受信信号を用いて計測を行う、
　請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のセンサ。
　前記制御部は、前記近接の判定結果に基づいて電源制御を行う、
　請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のセンサ。
　前記制御部は、前記計測対象が近接していないことを判定すると、前記送信期間に対する前記非送信期間の比を大きくする、
　請求項６に記載のセンサ。
　前記光検出器は、第１光検出器と第２光検出器とを備え、
　前記第１光検出器と前記第２光検出器とは異なる位置に配置される、
　請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のセンサ。
　請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のセンサと、
　装着者の頭部を覆う筐体と、を備え、
　前記センサは、装着者の方向に前記レーザ光を放射するように前記筐体の内側に装着されている、
　ヘルメット。
　送信期間と非送信期間とを設け、前記送信期間にレーザ光を放射するステップと、
　外部からの光を受光して受信信号を出力するステップと、
　前記送信期間の受信信号の強度と、前記非送信期間の受信信号の強度とを用いて、計測対象の近接を判定するステップと、
　を有する、計測方法。