制御システム、路面および制御装置
【課題】 屋外または屋内において、多大なメンテナンス作業を要することなく人の存在の有無または人の動作状態等を検知する技術を提供する。
【解決手段】 路面１００には、バッテリを内蔵していない小型のワイヤレスの圧力センサ２００Ｐが複数埋設されている。これらの圧力センサ２００Ｐは、路面１０の上面を均一に覆うように細かい間隔で設けられており、路面１００上の任意の位置について圧力を測定できるようになっている。情報提供装置３００の制御部３１０は、これらのワイヤレスセンサ２００Ｐからの電波信号に基づいて、路面１００上の通行者の有無や、通行者の位置、通行者の人数、通行者の種別（大人／子供）等を判定し、その判定結果に基づいて表示部３４０に表示される情報を変更する。これにより、通行者のニーズに応じた情報を表示部３４０に表示させることが可能となる。
【解決手段】 路面１００には、バッテリを内蔵していない小型のワイヤレスの圧力センサ２００Ｐが複数埋設されている。これらの圧力センサ２００Ｐは、路面１０の上面を均一に覆うように細かい間隔で設けられており、路面１００上の任意の位置について圧力を測定できるようになっている。情報提供装置３００の制御部３１０は、これらのワイヤレスセンサ２００Ｐからの電波信号に基づいて、路面１００上の通行者の有無や、通行者の位置、通行者の人数、通行者の種別（大人／子供）等を判定し、その判定結果に基づいて表示部３４０に表示される情報を変更する。これにより、通行者のニーズに応じた情報を表示部３４０に表示させることが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の有無や物体の状態等を検知するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
屋内または屋外において、物体の有無、またはその動作状態等をワイヤレスセンサ等で検知し、その検知結果に応じて各種の制御を行うシステムが開発されている。例えば、ワイヤレスセンサをビル内に設置し、ワイヤレスセンサの検知結果に基づいてビルの空調や照明等の管理を行ったり、一般家屋内に設置してセキュリティ管理を行ったり、あるいは屋外の道路等に設置して交通安全等に使用する技術が公開されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特表２００４−５１５７５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来用いられているワイヤレスセンサは、バッテリを搭載した構造であるため、設置後のバッテリ交換等のメンテナンスが必要である。そのため、大量のワイヤレスセンサを用いてシステムを構築した場合、そのメンテナンスに多大な手間がかかるという問題が発生する。また、大量のワイヤレスセンサを用いる場合は、センサ自体やそれに伴うコストが高くなってしまうという問題が発生する。
【０００４】
本発明は上述した背景に鑑みてなされたものであり、その目的は、屋内または屋外において、多大なメンテナンス作業を要することなく物体の有無または物体の動作状態等を検知する技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を達成するために、本発明は、路面に設置されるとともに、所定の電波信号が供給されると、それをエネルギー源として周囲の物理量を反映した属性および識別情報を有する電波信号を生成して出力する複数のワイヤレス測定手段と、前記複数のワイヤレス測定手段に所定の電波信号を送信する送信手段と、前記複数のワイヤレス測定手段から出力される電波信号を受信する受信手段と、前記ワイヤレス測定手段の位置と識別情報との対応関係を記憶した記憶手段と、前記受信手段によって受信された電波信号から前記物理量を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出された物理量の分布を前記識別情報に基づき前記記憶手段の記憶内容を参照して認識する認識手段と、前記認識手段によって認識された物理量の分布に基づいて、前記路面上の物体の状態を検知する検知手段と、前記検知手段によって検知された物体の状態に基づいて、予め定められた制御を行う制御手段とを備えることを特徴とする制御システムを提供する。
【０００６】
本発明の好ましい態様においては、前記物理量は、圧力、光量、温度の少なくともいずれかひとつであることを特徴とする。
また、本発明の別の好ましい態様においては、情報を表示する表示手段を備え、前記制御手段は、前記検知手段によって検知された物体の状態に基づいて、前記表示手段に表示する情報の内容を変更することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の別の好ましい態様においては、前記認識手段は、前記算出手段によって算出された物理量を予め記憶されたデータと比較することによって、物体の有無、物体の位置、物体の重量の少なくともいずれかひとつを認識し、前記検知手段は、前記認識手段によって認識された物体の有無、物体の位置、物体の重量の少なくともいずれかひとつに基づいて、前記路面上の物体の状態を検知することを特徴とする。
また、本発明の別の好ましい態様においては、前記認識手段は、前記算出手段によって算出された物理量の分布に基づいて、物理量の経時変化を認識し、前記検知手段は、前記認識手段によって認識された物理量の経時変化に基づいて、前記路面上の物体の状態を検知することを特徴とする。
本発明の別の好ましい態様においては、前記路面は、道路面、床面、床材、敷設用マット、壁面の少なくともいずれかひとつであることを特徴とする。
また、本発明の別の好ましい態様においては、前記送信手段と前記受信手段と前記算出手段と前記認識手段と前記検知手段とが、前記路面から離れて設けられていることを特徴とする。
また、本発明の別の好ましい態様においては、前記物体は人、車両の少なくともいずれか一方であることを特徴とする。
また、本発明の別の好ましい態様においては、前記ワイヤレス測定手段は、電波信号を受信して機械振動を発生させる励振部と、前記励振部が発生した機械振動が伝達されて弾性表面波を発生するとともに、前記弾性表面波の属性が前記物理量によって変化する振動媒体部と、前記弾性表面波を電気信号に変換して電波信号として出力する送信部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、所定の電波信号が供給されると、それをエネルギー源として周囲の物理量を反映した属性を有する電波信号を生成して出力するワイヤレス測定手段を複数備えることを特徴とする路面を提供する。
本発明の好ましい態様においては、前記ワイヤレス測定手段は、電波信号を受信して機械振動を発生させる励振部と、前記励振部が発生した機械振動が伝達されて弾性表面波を発生するとともに、前記弾性表面波の属性が前記物理量によって変化する振動媒体部と、前記弾性表面波を電気信号に変換して電波信号として出力する送信部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、路面に備えられた複数のワイヤレス測定手段に所定の電波信号を送信する送信手段と、前記複数のワイヤレス測定手段から出力される電波信号を受信する受信手段と、前記受信手段によって受信された電波信号から前記物理量を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出された物理量の分布を認識する認識手段と、前記認識手段によって認識された物理量の分布に基づいて、前記路面上の人の状態を検知する検知手段と、前記検知手段によって検知された物体の状態に基づいて、予め定められた制御を行う制御手段とを備えることを特徴とする制御装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、屋内または屋外において、多大なメンテナンス作業を要することなく人等の物体の存在の有無または物体の動作状態等を検知することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ本発明の第１実施形態について説明する。
（１）構成
（１−１）システム構成
まず、本発明の第１実施形態に係るシステムの全体構成について、図１を参照しつつ説明する。図において、１００は、屋外または屋内に設置されている路面であり、路面１００の上を通行者（図１では通行者Ａ）が通行できるようになっている。２００Ｐ−１〜２００Ｐ−ｎは、路面１００にかかる圧力を測定するために路面１００に埋設された、バッテリを内蔵していない小型のワイヤレスの圧力センサである。これらの圧力センサ２００Ｐ−１〜２００Ｐ−ｎは、路面１００の一面を均一に覆うように細かい間隔で設けられおり、路面１００上の任意の位置について圧力を測定できるようになっている。
【００１２】
圧力センサ２００Ｐ−１〜２００Ｐ−ｎは、所定の電波信号を受信すると、受信した電波信号の応答信号として検知した圧力を示す電波信号を送信する。圧力センサ２００Ｐ−１〜２００Ｐ−ｎの構造については、後に詳細に説明するためここではその詳細な説明を省略する。圧力センサ圧力センサ２００Ｐ−１〜２００Ｐ−ｎを路面１００に設けることによって、路面１００にかかる圧力を測定することが可能となる。なお、以下の説明では、圧力センサ２００Ｐ−１〜２００Ｐ−ｎを各々区別する必要がない場合には、説明の便宜上、圧力センサ２００Ｐ−１〜２００Ｐ−ｎを「圧力センサ２００Ｐ」と称することとする。
圧力センサ２００Ｐ−１〜２００Ｐ−ｎは、それぞれで電波信号の周波数が一意に異なっており、周波数を識別することによって、圧力センサ２００Ｐ−１〜２００Ｐ−ｎをそれぞれ一意に識別できるようになっている。
【００１３】
このワイヤレスの圧力センサ２００Ｐは、バッテリを備えていないため、小型でかつ安価であり、大量の圧力センサ２００Ｐを用いた場合であっても、コストが高くなることがなく、また、バッテリの交換等のメンテナンスが不要である。
【００１４】
図において、３００は、例えば液晶ディスプレイ等の大型表示装置を備えた情報提供装置である。情報提供装置３００の表示装置には、通行者に提示するための様々な情報が表示されるようになっている。
なお、図１においては、図が煩雑になるのを避けるために、ひとりの通行者Ａのみを図示しているが、実際には多数の通行者が路面１００上を通行する。
【００１５】
（１−２）情報提供装置３００の構成
次に、情報提供装置３００の構成について、図２を参照しながら説明する。図２は、情報提供装置３００の全体構成の一例を示したブロック図である。この情報提供装置３００は、路面１００に設けられた圧力センサ２００Ｐから出力される電波信号に基づいて通行者に各種の情報を提供する装置である。図において、３１０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算装置や、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などの各種メモリを備えた制御部である。３２０は、例えばハードディスクなどの大容量記憶装置で構成された不揮発性の記憶部であり、情報提供装置３００の各部を動作させるためのプログラムを記憶している。制御部３１０の演算装置は、記憶部３２０に記憶されているコンピュータプログラムを読み出して実行することにより、情報提供装置３００の各部を制御する。
【００１６】
また、記憶部３２０には、圧力センサ２００Ｐが検出した結果に基づいて圧力を示す値を算出するためのテーブル（または算出式）等が記憶されている。制御部３１０は、このテーブルに基づいて、圧力センサ２００Ｐから受信する電波信号の周波数の変化分から圧力を示す値を算出する。
【００１７】
３３０は、圧力センサ２００Ｐに電波信号を発信するとともに、圧力センサ２００Ｐから発信される電波信号を受信するアンテナ等を備えた無線通信部である。上述したように、路面１００に設けられた圧力センサ２００Ｐは、それぞれでその周波数が異なっているため、情報提供装置３００の制御部３１０は、無線通信部３３０を介して受信した電波信号の周波数を識別することによって、圧力センサ２００Ｐを一意に識別できるようになっている。
３４０は、例えば液晶ディスプレイ等の大型表示装置を備えた表示部である。情報提供装置３００の制御部３１０は、圧力センサ２００Ｐによって測定された圧力に基づいて表示部３４０に表示させる情報を変更させる。
【００１８】
また、記憶部３２０には、位置管理テーブルＴＢＬ１と、大人用コンテンツファイル群ＤＢ１と、子供用コンテンツファイル群ＤＢ２とが記憶されている。位置管理テーブルＴＢＬ１には、図３に示すように、「センサＩＤ」と「位置情報」との各項目が対応付けて記憶されている。位置管理テーブルＴＢＬ１において、「センサＩＤ」の項目には、圧力センサ２００Ｐ−１〜２００Ｐ−ｎを識別する識別情報が記憶されている。上述したように、制御部３１０は、周波数を識別することによって圧力センサ２００Ｐ−１〜２００Ｐ−ｎをそれぞれ一意に識別できるようになっている。本実施形態においては、制御部３１０は、受信する電波信号の周波数に基づいてこのセンサＩＤを特定する。「位置情報」の項目には、路面１００における圧力センサ２００Ｐの位置を示す位置情報が記憶されている。情報提供装置３００の制御部３１０は、センサＩＤをキーとしてこの位置管理テーブルＴＢＬ１を検索することによって、圧力センサ２００Ｐの位置を認識することができるようになっている。
【００１９】
大人用コンテンツファイル群ＤＢ１は、例えば報道情報等の大人向けのコンテンツ情報を示す複数のコンテンツファイルの集合体であり、子供用コンテンツファイル群ＤＢ２は、例えばアニメ等の子供向けのコンテンツ情報を示す複数のコンテンツファイルの集合体である。情報提供装置３００の制御部３１０は、後述する表示情報制御処理において、圧力センサ２００Ｐで測定された圧力の大きさに基づいて路面１００上の通行者が大人であるかそれとも子供であるかを判定し、その判定結果に基づいて、大人用コンテンツファイル群ＤＢ１または子供用コンテンツファイル群ＤＢ２からコンテンツファイルを読み出し、読み出したコンテンツファイルに基づいて、表示部３４０に情報を表示させる。
【００２０】
（１−３）圧力センサ２００Ｐの構成と基本動作
次に、本実施形態で用いる圧力センサ２００Ｐについて、その構成と基本動作を以下に説明する。
（１−３−１）圧力センサ２００Ｐの構成
図４は、本発明の実施の形態に係る圧力センサ２００Ｐの構成を示す図である。この圧力センサ２００Ｐは、基台となるＳｉを材料とする基板１と、該基板１上に酸化膜１Ａを介して形成され、弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）が伝播する誘電体薄膜２と、誘電体薄膜２上に形成され、電気信号から弾性表面波又は弾性表面波から電気信号に変換する変換部としての一対の櫛型電極（ＩＤＴ：Inter-digital Transducer）３Ａ，３Ｂと、この一対の櫛型電極３Ａ，３Ｂの一方にインピーダンスマッチング部５Ａ，５Ｂを介して接続され、情報提供装置３００の無線通信部３３０との間で電波信号の授受を行う送受信部としてのアンテナ４Ａ，４Ｂと、一対の櫛型電極３Ａ，３Ｂの他方に接続されたグランド６Ａ，６Ｂと、基板１の裏面に形成され、グランド６Ａ，６Ｂにスルーホール（図示しない）を介して接続されたグランド電極７と、受圧部８とを具備している。この受圧部８は、起端が前記誘電体薄膜２に当接し先端が圧力センサ２００Ｐから若干突出するように設けられる。この受圧部８の先端に外部から圧力が加わることによって誘電体薄膜２が歪んで弾性表面波の周波数が変化する。
【００２１】
また、基板１の裏面側には異方性エッチングにより５４．７５度のテーパ面をなして凹部が形成されており、この底の部分が脆弱部となって外部からの圧力に反応するダイヤフラム１Ｂとなる。図面では、酸化膜１Ａは便宜上厚く描写しているが、実際には基板１と誘電体薄膜２との間での絶縁を確保できる厚さであればよい。
この圧力センサ２００Ｐにおける弾性表面波の周波数は、櫛型電極３Ａ，３Ｂおよびインピーダンスマッチング部５Ａ，５Ｂの形状で設定される。
【００２２】
なお、櫛型電極３Ａ，３Ｂ、アンテナ４Ａ，４Ｂ、インピーダンスマッチング部５Ａ，５Ｂおよびグランド６Ａ，６Ｂは、導電パターンにより一体的に形成される。この導電パターンの材料としては、Ｔｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｗ，Ｎｉ，Ｔａ，Ｇａ，Ｉｎ，Ａｌ，Ｐｂ，Ｐｔ，Ａｕ，Ａｇ等の金属、またはＴｉ−Ａｌ，Ａｌ−Ｃｕ，Ｔｉ−Ｎ，Ｎｉ−Ｃｒ等の合金を、単層もしくは２層以上の多層構造に積層することが好ましく、特に金属としてはＡｕ，Ｔｉ，Ｗ，Ａｌ，Ｃｕが好ましい。また、この金属層の膜厚は、１ｎｍ以上１０μｍ未満とすることが好ましい。
【００２３】
この圧力センサ２００の場合は、図４に示した誘電体薄膜２の材料にＬｉＴａＯ３を使用する。このＬｉＴａＯ３の結晶は、弾性表面波の伝搬速度が圧力変化に対して敏感に変化する材質である。また、その温度係数は約１８．０×１０−６／℃であり、ＬｉＮｂＯ３の結晶に対して温度係数は約１／４と小さく１０℃の温度変化に対して弾性表面波の変化率は０．００５％程度にしかならないため、周囲の温度変化にはあまり影響されずに、圧力変化を検知することができる。
【００２４】
ダイヤフラム１Ｂ上には酸化膜１Ａを介して誘電体薄膜２が配置されるため、このダイヤフラム１Ｂに外部から例えば2barの圧力が加わると、ダイヤフラム１Ｂが変形し、櫛型電極３Ａ，３Ｂの電極間の幅を変えると共に、弾性表面波の速度が変化して中心周波数ｆ０に対して周波数を０．２％程度変化させる。また、測定対象物の温度変化が著しい場合、温度センサとの併用で補正することも可能となる。
以上のように、この圧力センサ２００Ｐは、中心周波数ｆ０に対して約０．２％程度周波数が変化することが検知されている。
【００２５】
また、櫛型電極３Ａ，３Ｂの形状及び大きさは、情報提供装置３００の無線通信部３３０から送信される電波の中心周波数ｆ０の機械振動を発生させるため、情報提供装置３００の無線通信部３３０により受信した電波の強度は、周波数の変化によりシフトされることになる。このワイヤレスセンサでは、圧力変化に応じて情報提供装置３００の無線通信部３３０における受信信号の強度が線形的に変化するワイヤレスセンサを実現する。
なお、この圧力センサ２００Ｐでは、基板１に凹部を形成して底部をダイヤフラム１Ｂとしているが、酸化膜１Ａのみでダイヤフラムとしてもよく、外部から加わる圧力が誘電体薄膜２に直接的或いは間接的に作用する形状であればよい。
【００２６】
また、この誘電体薄膜２は、櫛型電極３における電気機械結合係数／圧電係数、或いはアンテナ４の誘電損失等の観点から、エピタキシャルまたは単一配向性を有することが好ましい。また、誘電体薄膜２上にＧａＡＳ等のIII−V族半導体或いはダイヤモンド等の炭素を含有する薄膜を形成してもよい。これにより、弾性表面波の表面速度、結合係数、圧電定数等が向上できる。
【００２７】
（１−３−２）圧力センサ２００Ｐの基本動作
次に、圧力センサ２００Ｐの基本的な動作について、図４を参照しながら説明する。なお、図４（ａ）に示す圧力センサ２００Ｐの平面図において、便宜上、信号が図面向かって左側から右側に移動するものとするが、実際には信号の流れには方向性がある訳ではない。
【００２８】
この圧力センサ２００Ｐは、情報提供装置３００の無線通信部３３０との間で電波信号の授受を行う。無線通信部３３０を介して情報提供装置３００の制御部３１０から送信される電波信号はアンテナ４Ａで受信され、この信号により櫛型電極３Ａが誘電体薄膜２を励振して機械振動を発生させる。この機械振動は、誘電体薄膜２表面に弾性表面波を発生させる。この弾性表面波は、櫛型電極３Ａから櫛型電極３Ｂに向けて移動し、櫛型電極３Ｂに到達した弾性表面波は、櫛型電極３Ｂで電気信号に変換されてアンテナ４Ｂを経由して送信される。情報提供装置３００の制御部３１０は、無線通信部３３０を介して圧力センサ２００Ｐからの電波信号を受信する。
【００２９】
誘電体薄膜２の表面に発生する弾性表面波は、この誘電体薄膜２に加わった圧力の変化によって、振幅、位相差、周波数等の属性が変化する。この弾性表面波の変化を電気信号として情報提供装置３００で受信し、この情報提供装置３００において、電気信号における属性の変化を解析する。これにより、情報提供装置３００では、圧力センサ２００Ｐに加わる圧力を計測することが可能となる。
【００３０】
（１−３−３）複数の圧力センサ２００Ｐへの対応
以上が、１つの周波数に対応したワイヤレスセンサの説明であったが、次に複数の周波数に対応できるワイヤレスセンサについて説明する。
図５に示すように、形状の異なる櫛型電極３Ａ−１，３Ｂ−１…３Ａ−４，３Ｂ−４が形成された圧力センサ２００Ｐ´においては、外部から送信される電波の周波数により複数の周波数に対応した弾性表面波が誘電体薄膜２上に発生する。
【００３１】
例えば、櫛型電極３Ａ−１，３Ｂ−１およびインピーダンスマッチング部５Ａ，５Ｂで設定される弾性表面波の周波数をｆ１、櫛型電極３Ａ−２，３Ｂ−２およびインピーダンスマッチング部５Ａ，５Ｂで設定される弾性表面波の周波数をｆ２、櫛型電極３Ａ−３，３Ｂ−３およびインピーダンスマッチング部５Ａ，５Ｂで設定される弾性表面波の周波数をｆ３、櫛型電極３Ａ−４，３Ｂ−４およびインピーダンスマッチング部５Ａ，５Ｂで設定される弾性表面波の周波数をｆ４とする。
なお、図５では、グランドおよびグランド電極の図示は省略して描いている。
【００３２】
ここで、情報提供装置３００から周波数ｆ１の電波信号が送信されると、櫛型電極３Ａでは、この周波数ｆ１に対応した電極３Ａ−１が機械振動を発生し、この機械振動によって誘電体薄膜２上に弾性表面波が発生する。この弾性表面波が電極３Ｂ−１に伝達される。電極３Ｂ−１に伝達される弾性表面波は、圧力の影響を受けてその属性が変化する。一方、他の櫛型電極３Ａ−２，３Ｂ−２〜３Ａ−４，３Ｂ−４においては、周波数ｆ１に同調していないので、弾性表面波の発生やこれに基づく電波信号の送信は行われない。即ち、これらの櫛型電極３Ａ−２，３Ｂ−２〜３Ａ−４，３Ｂ−４は、各々周波数ｆ２，ｆ３，ｆ４に同調するように設定されており、このため、周波数ｆ２の電波を圧力センサ２００Ｐ´に送信した場合には、櫛型電極３Ａ−２→３Ｂ−２という経路で弾性表面波が伝達され、この弾性表面波に対応した電波信号がアンテナ４Ｂを経由して出力される。
【００３３】
同様に、周波数ｆ３の電波信号を圧力センサ２００Ｐ´に送信した場合には、櫛型電極３Ａ−３→３Ｂ−３という経路で弾性表面波が伝達されてアンテナ４Ｂを経由して出力され、周波数ｆ４の電波信号を圧力センサ２００Ｐ´に送信した場合には、櫛型電極３Ａ−４→３Ｂ−４という経路で弾性表面波が伝達されてアンテナ４Ｂを経由して出力される。
従って、周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４の順で圧力センサ２００Ｐ´に電波を送信すれば、これらに対応する応答信号を得ることができる。またこの場合、櫛型電極３Ｂ−１，３Ｂ−２，３Ｂ−３，３Ｂ−４（出力側）から出力される信号の変化帯域（圧力による変化の幅）を重複しないように設定しておけば、周波数ｆ１〜ｆ４を同時に圧力センサ２００Ｐ´に出力しても、その応答信号として出力される４つの信号を分離して解析することができる。
【００３４】
ここでは、説明の簡略化のために路面１００に４つの圧力センサ２００Ｐ−１，２００−２，２００−３，２００−４が設けられているとする。具体的には、圧力センサ２００Ｐは、弾性表面波の周波数が、櫛型電極３Ａ，３Ｂの形状で設定されるため、圧力センサ２００Ｐ−１には、図５に示した圧力センサ２００Ｐ´の櫛型電極３Ａ−１，３Ｂ−１が形成され、圧力センサ２００Ｐ−２には圧力センサ２００Ｐ´の櫛型電極３Ａ−２，３Ｂ−２が形成され、圧力センサ２００Ｐ−３には圧力センサ２００Ｐ´の櫛型電極３Ａ−３，３Ｂ−３が形成され、圧力センサ２００Ｐ−４には圧力センサ２００Ｐ´の櫛型電極３Ａ−４，３Ｂ−４が形成されるものとする。これにより、圧力センサ２００Ｐ−１〜２００−４の誘電体薄膜に発生する弾性表面波の周波数が、圧力センサ２００Ｐ−１がｆ１、圧力センサ２００Ｐ−２がｆ２、圧力センサ２００Ｐ−３がｆ３、圧力センサ２００Ｐ−４がｆ４となる。即ち、受信する電波信号の周波数ｆ１〜ｆ４によって圧力センサ２００Ｐ−１〜２００−４が特定されることになる。
【００３５】
そして、周波数ｆ１の電波信号では圧力センサ２００Ｐ−１による測定が、周波数ｆ２の電波信号では圧力センサ２００Ｐ−２による測定が、周波数ｆ３の電波信号では圧力センサ２００Ｐ−３による測定が、周波数ｆ４の電波信号では圧力センサ２００Ｐ−４による測定が可能となる。
【００３６】
（２）動作
次に、本実施形態に係るシステムの一連の動作について、図６を参照しつつ説明する。
本実施形態においては、情報提供装置３００の制御部３１０が、圧力センサ２００Ｐからの電波信号に基づいて、路面１００上の通行者の人数、通行者と表示部３４０との距離および通行者の種別（大人／子供）を特定し、特定された情報に基づいて表示情報を制御する動作について説明する。
【００３７】
図６は、情報提供装置３００の制御部３１０が行う表示情報制御処理を示したフローチャートである。まず、制御部３１０は、路面１００に設けられている複数の圧力センサ２００Ｐに対して所定の電波信号を送信する（ステップＳ１）。路面１００に設けられている圧力センサ２００Ｐは、電波信号を受信すると、受信した電波信号の応答信号として検知した圧力を示す電波信号を送信する。情報提供装置３００の制御部３１０は、圧力センサ２００Ｐから無線通信部３３０を介して電波信号を受信すると、受信した電波信号に対して信号処理を行い、圧力を算出する（ステップＳ２）。
【００３８】
（２−１）信号処理動作
ここで、圧力センサ２００Ｐから受信する電波信号に対する信号処理動作について、図２を参照しながら説明する。なお、以下では、説明の便宜上、４つの圧力センサ２００Ｐ−１，２００−２，２００−３，２００−４を用いて説明するが、圧力センサ２００Ｐの数はこれに限定されるものではなく、実際には４以上の多数の圧力センサ２００Ｐが用いられる。
【００３９】
圧力センサ２００Ｐ−１，２００Ｐ−２，２００Ｐ−３および２００Ｐ−４（以下、総称として圧力センサ２００Ｐを用いる）は、情報提供装置３００の無線通信部３３０からの電波信号を受けて個々の櫛型電極で設定された周波数の弾性表面波を誘電体薄膜２上に発生させ、圧力に応じて弾性表面波の周波数を変化させて無線通信部３３０に向けて圧力の変化に対応した周波数の信号を送信する。そして、情報提供装置３００の制御部３１０は、無線通信部３３０を介して受信した電波信号を解析して個々のセンサが設置された位置の周囲の圧力を得る。
【００４０】
前述した如く、圧力センサ２００Ｐは、弾性表面波の周波数が櫛型電極３Ａ，３Ｂの形状で設定される。この動作例に用いられる圧力センサ２００Ｐ−１には、図５に示した圧力センサ２００Ｐ´の櫛型電極３Ａ−１，３Ｂ−１が形成され、圧力センサ２００Ｐ−２には圧力センサ２００Ｐ´の櫛型電極３Ａ−２，３Ｂ−２が形成され、圧力センサ２００Ｐ−３には圧力センサ２００Ｐ´の櫛型電極３Ａ−３，３Ｂ−３が形成され、圧力センサ２００Ｐ−４には圧力センサ２００Ｐ´の櫛型電極３Ａ−４，３Ｂ−４が形成されている。これにより、圧力センサ２００Ｐの誘電体薄膜に発生する弾性表面波の周波数が、圧力センサ２００Ｐ−１がｆ１、圧力センサ２００Ｐ−２がｆ２、圧力センサ２００Ｐ−３がｆ３、圧力センサ２００Ｐ−４がｆ４となる。即ち、圧力センサ２００Ｐが受信する電波の周波数ｆ１〜ｆ４によって圧力センサ２００Ｐ−１〜２００Ｐ−４が特定されることになる。
【００４１】
制御部３１０は、無線通信部３３０を介して周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４の矩形状波を合わせた電波信号を発信する。また、制御部３１０は、圧力センサ２００Ｐから電波信号を受信すると、受信した電波信号をデジタル化し、デジタル化された情報に基づいて解析・演算を行う。
【００４２】
前述した如くに、圧力センサ２００Ｐ−１，２００Ｐ−２，２００Ｐ−３および２００Ｐ−４では、無線通信部３３０からの電波信号を受けて個々の櫛型電極で設定された周波数の弾性表面波を誘電体薄膜２上に発生させる。即ち、誘電体薄膜２上に発生する弾性表面波の周波数は、圧力センサ２００Ｐ−１がｆ１、圧力センサ２００Ｐ−２がｆ２、圧力センサ２００Ｐ−３がｆ３、圧力センサ２００Ｐ−４がｆ４となる。そして、圧力センサ２００Ｐ−１，２００Ｐ−２，２００Ｐ−３および２００Ｐ−４は、各部位の圧力に応じた周波数変化の生じた電波を情報提供装置３００の無線通信部３３０に送信する。
【００４３】
ここで、情報提供装置３００の制御部３１０が行う信号処理について、図７のフローチャートを参照しながらその詳細を説明する。
図７は、情報提供装置３００の制御部３１０が行う信号処理を示すフローチャートである。制御部３１０は、無線通信部３３０を介して圧力センサ２００Ｐから出力される電波信号を受信する（ステップＳ２１）。受信される電波信号は、複数の圧力センサ２００Ｐから送信された異なる周波数の電波信号である。制御部３１０は図示しないカウンタを「ｎ＝０」に設定する（ステップＳ２２）。
制御部３１０は、所定の周波数近傍を抽出するＢＰＦ（バンドパスフィルタ）処理を行う（ステップＳ２３）。続けて、予め記憶部３２０に記憶されたテーブルから圧力センサ２００Ｐによって計測された圧力を換算し（ステップＳ２４）、その換算結果をＲＡＭ等に記憶させる（ステップＳ２５）。
【００４４】
ステップＳ２５の処理が終了すると、制御部３１０はカウンタを歩進して「ｎ＝ｎ＋１」とし（ステップＳ２６）、このｎが圧力センサ２００Ｐの総数以上になったか否かを判定する（ステップＳ２７）。この判定で、カウンタ値が「圧力センサ２００Ｐの総数」未満の場合には（ステップＳ２７；Ｎｏ）、各センサからの換算が終了していないために、ステップＳ２３以降の処理を続行し、カウンタ値が「圧力センサ２００Ｐの総数」に達した場合には（ステップＳ２７；Ｙｅｓ）、すべての圧力センサ２００Ｐに対しての測定結果が算出されたものとして処理を終了する。
この使用例においては、周波数に応じて圧力センサ２００Ｐを識別することにより、個々の圧力センサ２００Ｐからの測定結果を得ることができる。
【００４５】
（２−２）表示情報変更処理
図６の説明に戻る。図６のステップＳ２に示す上述した信号処理を終えると、情報提供装置３００の制御部３１０は、まず、「電力設定情報」と「距離情報」と「コンテンツ情報」とを記憶させるための領域をＲＡＭ等に確保する（ステップＳ３）。これらの情報は、制御部３１０が表示部３４０に表示させる表示内容を変更する際に用いる情報である。制御部３１０は、圧力センサ２００Ｐによって測定された圧力に基づいて「電力設定情報」と「距離情報」と「コンテンツ情報」とを特定し、特定された情報に基づいて表示部３４０に表示させる表示内容を変更させる。
【００４６】
制御部３１０は、まず、圧力センサ２００Ｐによって測定された圧力に基づいて、路面１００上に通行者がいるか否かを判定する（ステップＳ４）。この判定は、例えば圧力センサ２００Ｐ−１〜２００Ｐ−ｎのうちのいずれかで圧力が検知された場合には、路面１００上に通行者がいると判定し、どの圧力センサ２００Ｐ−１〜２００Ｐ−ｎにおいても圧力が検知されなかった場合は、路面１００上に通行者がいないと判定する。路面１００上に通行者がいないと判定された場合は（ステップＳ４；Ｎｏ）、「電力設定情報」に「休止」を示す旨の情報を記憶させ（ステップＳ５）、この情報に基づいて表示部３４０に表示させる表示情報を変更する（ステップＳ６）。この場合は、具体的には、表示部３４０による表示出力は行わず、情報提供装置３００を休止状態とする。
【００４７】
路面１００上に通行者がいない場合，つまり情報提供装置３００の表示部３４０を閲覧する通行者がいない場合は、表示部３４０による表示出力を行わないことによって、不必要な電力消費を回避することが可能となり、通行者の有無によって好適に情報提供装置３００を制御することが可能となる。
【００４８】
図６のステップＳ４において、路面１００上に通行者がいると判定された場合は（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、圧力が検知された圧力センサ２００Ｐの個数に基づいて、路面１００上にいる通行者の人数を特定し、路面１００上にいる通行者の人数が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ７）。人数が所定値以上である場合は（ステップＳ７；Ｙｅｓ）、「電力設定情報」に「通常」を設定し（ステップＳ８）、人数が所定値未満である場合は（ステップＳ７；Ｎｏ）、「電力設定情報」に「省電力」を設定する（ステップＳ９）。情報提供装置３００の制御部３１０は、「電力設定情報」に「省電力」が設定されている場合は、例えば動画像を表示せずに静止画像のみを表示するといった表示制御を行うことによって消費電力を省減する。例えば表示部３４０を閲覧する通行者の人数が時間帯によって変動するような場合であっても、通行者が少ない時間帯は消費電力を省減することによって、好適に情報提供装置３００を制御することが可能となる。
【００４９】
続けて、情報提供装置３００の制御部３１０は、圧力が測定された圧力センサ２００ＰのセンサＩＤをキーとして位置情報テーブルＴＢＬ１を検索し、検索された位置情報に基づいて表示部３４０と通行者との距離を特定する（ステップＳ１０）。複数の通行者が路面１００上にいる場合には、それぞれの距離の平均値を算出するなどの方法によって距離を特定する。そして、特定された距離が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。距離が所定値以上である場合には（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）「距離情報」に「遠距離」を設定し（ステップＳ１２）、距離が所定値未満である場合には（ステップＳ１１；Ｎｏ）、「距離情報」に「近距離」を設定する（ステップＳ１３）。
【００５０】
続けて、情報提供装置３００の制御部３１０は、路面１００上の通行者が大人か子供かを判定する（ステップＳ１４）。この判定は、圧力センサ２００Ｐで測定された圧力が所定値以上であるか否かによって判定する。測定された圧力が所定値以上である場合には、その通行者が大人であると判定し、測定された圧力が所定値未満である場合には、その通行者は子供であると判定する。通行者が路面１００上に複数いる場合には、例えば所定値以上の圧力が測定された圧力センサ２００Ｐの総数とそれ以外の圧力センサ２００Ｐの総数とをそれぞれカウントし、それぞれの総数を比較することによって判定を行う。通行者が大人であると判定された場合には（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）「コンテンツ情報」に「大人用」を設定し（ステップＳ１５）、通行者が子供であると判定された場合には（ステップＳ１４；Ｎｏ）、「コンテンツ情報」に「子供用」を設定する（ステップＳ１６）。そして、「電力設定情報」，「距離情報」，「コンテンツ情報」とに設定された情報に基づいて、表示内容を更新する（ステップＳ６）。
【００５１】
具体的には、「コンテンツ情報」に「子供用」が設定されている場合には、子供用コンテンツファイル群ＤＢ２からコンテンツファイルを読み出し、読み出したコンテンツファイルに基づいて子供用のコンテンツを表示する。「コンテンツ情報」に「大人用」が設定されている場合には、大人用コンテンツファイル群ＤＢ１からコンテンツファイルを読み出し、読み出したコンテンツファイルに基づいて大人用のコンテンツを表示する。通行者が大人か子供かを判断することによって、その通行者のニーズに応じた情報を提供することが可能となる。
【００５２】
また、「距離情報」に「遠距離」が設定されている場合には、例えば表示する文字や画像のサイズを大きくして、表示部３４０から離れた場所に位置する通行者に対しても好適に情報を提供できるようにする。逆に、「距離情報」に「近距離」が設定されている場合には、例えば文字や画像のサイズを小さくして表示出力することによって、通行者に提供する情報量を多くすることができ、これにより、通行者の位置に応じて適切な表示制御を行うことが可能となる。
【００５３】
本実施形態で用いる圧力センサ２００Ｐは、バッテリを内蔵していない小型のワイヤレスの圧力センサであるため、大量の圧力センサ２００Ｐを用いて本実施形態に係るシステムを構築した場合であっても、設置後のバッテリ交換等のメンテナンスが不要であり、システムの維持および管理を容易に行うことが可能である。
また、路面１００の一面に均一に圧力センサ２００Ｐが設けられているため、検知点の密度を高くすることができ、全体として検知精度を高くすることが可能となる。
【００５４】
（３）変形例
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。以下にその一例を示す。
（３−１）
上述した実施形態では、路面に設けるワイヤレスセンサとして圧力センサを用いたが、路面に設けるワイヤレスセンサをこれに限定するものではなく、例えば路面に照射する光量を検知する光量センサや、温度を検知する温度センサなど、路面上に人が在るか否かまたは人の動作状態等を好適に検知できるワイヤレスセンサであればどのようなワイヤレスセンサであってもよい。例えば、ワイヤレスセンサとして光量センサを用いた場合は、光が検知されるか否かによって人の存在の有無や人の動作状態等を検知することが可能となる。
上述した圧力センサ以外のワイヤレスセンサの一例として、光量センサと温度センサについて、その構成を以下に説明する。
【００５５】
（３−１−１）温度センサ
まず、温度センサの構成について図８を参照しつつ説明する。図８に示す温度センサ２００Ｔの構成が、図４に示した圧力センサ２００Ｐの構成と異なる点は、受圧部８とダイヤフラム１Ｂとが設けられていない点である。
温度センサ２００Ｔは、図８に示す誘電体薄膜２の材料にＬｉＮｂＯ３を使用する。このＬｉＮｂＯ３の結晶は、弾性表面波の伝搬速度が温度変化に対して敏感に変化する材質でその温度係数は約７５×１０−６／℃となる。この温度における伝搬速度の変化は、弾性表面波の周波数を変化させることになる。例えば、実験においては、温度が約１００℃変化することにより、弾性表面波の中心周波数ｆ０に対して約０．２〜０．３％程度周波数が変化する結果を得ている。
【００５６】
（３−１−２）光量センサ
次に、光量センサの構成について、図９を参照しつつ説明する。図９に示す光量センサ２００Ｌの構成が、図４に示した圧力センサ２００Ｐの構成と異なる点は、受圧部８とダイヤフラム１Ｂとが設けられていない点と、受光素子（例えば、フォトダイオード等）４８とインピーダンス変換器４９とが設けられている点である。光量センサ２００Ｌは、櫛型電極３Ｂの一方に、インピーダンス変換器４９及び受光素子４８が設けられている。
【００５７】
ある照度（例えば、1000lx）を持った光が受光素子４８に加わると、この光量に対応して受光素子４８のインピーダンスが変化し、このインピーダンスの変化は櫛型電極３Ｂのインピーダンスとマッチングさせるインピーダンス変換器４９を通して櫛型電極３Ｂに伝わる。ここで、櫛型電極３Ｂにおけるインピーダンス変化は、入力側の櫛型電極３Ａから伝搬してきた弾性表面波を櫛型電極３Ｂで反射させる際の反射強度を変化させる。櫛型電極３Ａは、この反射弾性表面波を再び受信し電磁波として外部に送信する。このように構成された光量センサ２００Ｌにおいては、標準電界強度に対して約０．１％程度変化する。
【００５８】
（３−２）
上述した実施形態では、ワイヤレスセンサ（圧力センサ）を路面に埋設するようにしたが、圧力センサや光量センサ等のワイヤレスセンサを設置するものとしては、路面だけでなく、例えば屋内の床面や、屋内または屋外の壁面などであってもよく、また、床材や敷設用マットなどであってもよい。
【００５９】
以下に、光量センサを壁面に設けた場合のシステム構成の一例について、図１０を参照しつつ説明する。図１０において、１００´は、家屋の壁面であり、この壁面１００´には、壁面１００´に照射する光量を測定する複数のワイヤレスの光量センサ２００Ｌ−１〜２００Ｌ−ｎが設けられている。この光量センサ２００Ｌ−１〜２００Ｌ−ｎは、バッテリを内蔵していない小型のワイヤレスの光量センサであり、壁面１００´の一面を均一に覆うように設けられており、これにより、壁面１００´上の任意の位置について光量を測定できるようになっている。
図において、４００は、壁面１００´に光を照射する照射装置である。図示のように、壁面１００´の前に通行者Ａが立っている場合には、壁面１００´において通行者Ａの影となる部分には光が照射しないため、その部分に設けられている光量センサ２００Ｌでは光が検知されず、それ以外の部分に設けられている光量センサ２００Ｌでは光が検知される。このような検知される光（または検知されない光）の分布に基づいて、壁面１００´の前方にいる通行者の有無やその動作状態等を検知することが可能となる。
【００６０】
（３−３）
上述した実施形態では、制御装置として液晶ディスプレイ等の大型表示装置を備える情報提供装置を用いたが、情報提供装置の表示装置としては、例えば液晶，プラズマなどの大画面表示装置や、磁気泳動，電気泳動，帯電粒子移動（トナーディスプレイ）等の表示装置などであってもよい。
また、制御装置としては、大型表示装置を備える情報提供装置に限定されるものではなく、例えばパーソナルコンピュータや画像形成装置、テレビなど、さまざまな装置を用いることが可能である。
【００６１】
また、通行者への情報提供方法は、上記実施形態で説明した表示出力に限らず、音声出力であってもよく、表示出力と音声出力を併用した方法であってもよく、通行者に情報を好適に提供できる方法であればどのようなものであってもよい。
【００６２】
（３−４）
また、上述した実施形態においては、路面１００上の通行者の存在の有無の判定方法として、圧力センサ２００Ｐ−１〜２００Ｐ−ｎのうちのいずれかで圧力が検知されたか否かによって判定する方法を例示したが、通行者の有無の判定方法はこれに限定されるものではなく、例えば人の足形の圧力分布が検知されたか否かによって通行者の有無を判定するようにしてもよい。具体的には、路面１００上に大量の圧力センサ２００Ｐを細かい間隔で設けるようにすれば、人の足形の圧力分布を複数の圧力センサ２００Ｐによって検知することができる。
大量のワイヤレスセンサをより細かい間隔で設置することによって、人の位置や種別（大人／子供の別など）をより詳細に検知することが可能となる。
【００６３】
（３−５）
また、上述した実施形態では、測定された圧力の大きさや位置に基づいて、路面上の通行者の人数や表示部からの距離、通行者の種別（大人／子供）を検出したが、測定された圧力に基づいて検出する情報をこれに限定するものではなく、他の様々な情報を検出することが可能である。例えば、検出された圧力分布の形がハイヒールの形であった場合には女性であると判定するようにし、圧力分布に基づいて性別を判定するようにしてもよい。
【００６４】
また、圧力が測定される位置の経時変化を測定し、その測定結果に基づいて、路面上の通行者の移動方向（近づいているかそれとも遠ざかっているか）等を判定するようにしてもよい。
【００６５】
（３−６）
また、圧力の検知結果に基づいた制御処理は、上述した実施形態において説明した処理に限定されるものではなく、例えば通行者が遠くにいる場合には、音声出力の音量を大きくするようにしたり、例えば通行者の人数が多い場合には宣伝用のテロップを流したりするといった、路面上の人の人数や位置、種別に応じた様々な制御処理を行うことが可能である。
【００６６】
（３−７）
また、上述した実施形態では、路面（または壁面）に１種類のワイヤレスセンサ（圧力センサ）を設けたが、例えば圧力センサと光量センサ等の複数のワイヤレスセンサを設けることも勿論可能である。複数のワイヤレスセンサを設けることによって、複数の種類の物理量を測定することが可能となり、これによって全体の検知精度を高くすることが可能となる。
【００６７】
なお、上記実施形態では、各ワイヤレスセンサを識別する手段として、櫛型電極３Ａ，３Ｂの形状及び大きさ異ならせて、誘電体薄膜に発生する表面弾性波の周波数を個々に設定し、この周波数で識別させるようにしている。ワイヤレスセンサを識別する手段はこれに限らず、ワイヤレスセンサの応答信号を識別できる方法であればどのような手段であってもよい。例えば櫛型電極の形状及び大きさを同形状にして櫛型電極間の離間距離を異ならせることによっても実現することができる。具体的には、櫛型電極間の離間距離を異ならせることで、誘電体薄膜上に発生する表面弾性波の時間が異なる。この点に着目して発信機の信号発信から受信機での信号受信までの時間を計測することによりセンサの識別化をはかっても良い。
また、ワイヤレスセンサに送信する波形は矩形状波に限らず、測定が行えるのであれば、三弦波や三角波等、任意の波形を用いてもよい。
【００６８】
（３−８）
上記実施形態では、検出対象が人の場合について述べたが、検出対象は人に限定されるものではなく、車両やその他の物体であってもよい。その場合も、測定される圧力や光量等の物理量の分布から、物体の位置、大きさ、動きなどを上述の場合と同様に検出することができる。
【００６９】
（３−９）
上記実施形態におけるワイヤレスセンサの各部の材質は、例えば以下の材質であってもよい。
基板１の材料としては、Ｓｉに限らず，Ｇｅ，ダイヤモンド等の単体半導体、ガラス、ＡｌＡｓ，ＡｌＳｂ，ＡＩＰ，ＧａＡｓ，ＧａＳｂ，ＩｎＰ，ＩｎＡｓ，ＩｎＳｂ，ＡｌＧａＰ，ＡｌＬｎＰ，ＡｌＧａＡｓ，ＡｌＩｎＡｓ，ＡｌＡｓＳｂ，ＧａＩｎＡｓ，ＧａＩｎＳｂ，ＧａＡｓＳｂ，ＩｎＡｓＳｂ等のIII-V系の化合物半導体、ＺｎＳ，ＺｎＳｅ，ＺｎＴｅ，ＣａＳｅ，ＣｄＴｅ，ＨｇＳｅ，ＨｇＴｅ，ＣｄＳ等のII−VI系の化合物半導体、導電性或いは半導電性の単結晶基板としてはＮｂ，Ｌａ等をドープしたＳｒＴｉＯ３，ＡｌをドープしたＺｎＯ，Ｉｎ２Ｏ３，ＲｕＯ２，ＢａＰｂＯ３，ＳｒＲｕＯ３，ＹＢａ２Ｃｕ２Ｏ７−Ｘ，ＳｒＶＯ３，ＬａＮｉＯ３，Ｌａ０．５Ｓｒ０．５ＣｏＯ３，ＺｎＧａ２Ｏ４，ＣｄＧａ２Ｏ４，ＭｇＴｉＯ４．ＭｇＴｉ２Ｏ４等の酸化物、またはＰｂ，Ｐｔ，Ａｌ，Ａｕ，Ａｇ等の金属等が挙げられる。特に、既存の半導体プロセスとの適合性やコスト面から、Ｓｉ，ＧａＡｓ、ガラス等の材料を用いることが好ましい。
【００７０】
誘電体薄膜２の材料としては、ＬｉＮｂＯ３，ＬｉＴａＯ３に限らず、ＳｉＯ２，ＳｒＴｉＯ３，ＢａＴｉＯ３，ＢａＺｒＯ２，ＬａＡｌＯ３，ＺｒＯ２，Ｙ２Ｏ３８％−ＺｒＯ２，ＭＧＯ，ＭｇＡｌ２Ｏ４，ＡｌＶＯ３，ＺｎＯ等の酸化物、ＡＢＯ３型のペロブスカイト型としてＢａＴｉＯ３，ＰｂＴｉＯ３，Ｐｂ１−ＸＬａＸ（ＺｒｙＴｉ１−ｙ）１−Ｘ／４Ｏ３（ｘ，ｙの値によりＰＺＴ，ＰＬＴ，ＰＬＺＴ），Ｐｂ（Ｍｇ1/3Ｎｂ２／３）Ｏ３，ＫＮｂＯ３等の正方系、斜方系或いは疑立方晶系材料、疑イルメナイト構造体としてＬｉＮｂＯ３，ＬｉＴａＯ３等に代表される強誘電体等、またはタングステンブロンズ型として、ＳｒＸＢａ１−ＸＮｂ２Ｏ６，ＰｂＸＢａＸＮｂ２Ｏ６等が挙げられる。この他に、Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２，Ｐｂ２ＫＮｂ５Ｏ１５，Ｋ３Ｌｉ２Ｎｂ５Ｏ１５、さらに以上列挙した強誘電体の置換誘電体等から選択される。さらに、鉛を含むＡＢＯ３型のペロブスカイト型酸化物が好適に用いられる。特に、これらの材料のうちＬｉＮｂＯ３，ＬｉＴａＯ３，ＺｎＯ等の材料は、弾性表面波の表面速度、圧電定数等の変化が顕著でより好ましい。誘電体薄膜２の膜厚は、目的に応じて適宜選択されるが、通常は０．１μｍから１０μｍの間に設定される。
【００７１】
なお、路面や壁面等に設けるワイヤレスセンサの構成は、上記実施形態で説明した構成に限定されるものではなく、路面上の人の位置や動作状態等を好適に検知できたりするものであればどのような構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施形態に係るシステムの全体構成を示す図である。
【図２】同実施形態の情報提供装置３００の全体構成を示すブロック図である。
【図３】同実施形態に係る位置管理テーブルＴＢＬ１のデータ構成を示す図である。
【図４】同実施形態に係る圧力センサ２００Ｐの構成を示す図である。
【図５】複数の周波数に対応した圧力センサ２００Ｐの構成を示す図である。
【図６】同実施形態の制御部３１０が行う表示情報制御処理を示すフローチャートである。
【図７】同実施形態の制御部３１０が行う信号処理を示すフローチャートである。
【図８】温度センサの構造を示す図である。
【図９】光量センサの構成を示す図である。
【図１０】本発明の変形例に係るシステムの全体構成を示す図である。
【符号の説明】
【００７３】
１００…路面、２００Ｐ…圧力センサ、３００…情報提供装置、３１０…制御部、３２０…記憶部、３３０…無線通信部、３４０…表示部、１…基板、２…誘電体薄膜、３Ａ，３Ｂ…櫛型電極、５Ａ，５Ｂ…インピーダンスマッチング部、４Ａ，４Ｂ…アンテナ、６Ａ，６Ｂ…グランド、７…グランド電極、８…受圧部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の有無や物体の状態等を検知するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
屋内または屋外において、物体の有無、またはその動作状態等をワイヤレスセンサ等で検知し、その検知結果に応じて各種の制御を行うシステムが開発されている。例えば、ワイヤレスセンサをビル内に設置し、ワイヤレスセンサの検知結果に基づいてビルの空調や照明等の管理を行ったり、一般家屋内に設置してセキュリティ管理を行ったり、あるいは屋外の道路等に設置して交通安全等に使用する技術が公開されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特表２００４−５１５７５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来用いられているワイヤレスセンサは、バッテリを搭載した構造であるため、設置後のバッテリ交換等のメンテナンスが必要である。そのため、大量のワイヤレスセンサを用いてシステムを構築した場合、そのメンテナンスに多大な手間がかかるという問題が発生する。また、大量のワイヤレスセンサを用いる場合は、センサ自体やそれに伴うコストが高くなってしまうという問題が発生する。
【０００４】
本発明は上述した背景に鑑みてなされたものであり、その目的は、屋内または屋外において、多大なメンテナンス作業を要することなく物体の有無または物体の動作状態等を検知する技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を達成するために、本発明は、路面に設置されるとともに、所定の電波信号が供給されると、それをエネルギー源として周囲の物理量を反映した属性および識別情報を有する電波信号を生成して出力する複数のワイヤレス測定手段と、前記複数のワイヤレス測定手段に所定の電波信号を送信する送信手段と、前記複数のワイヤレス測定手段から出力される電波信号を受信する受信手段と、前記ワイヤレス測定手段の位置と識別情報との対応関係を記憶した記憶手段と、前記受信手段によって受信された電波信号から前記物理量を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出された物理量の分布を前記識別情報に基づき前記記憶手段の記憶内容を参照して認識する認識手段と、前記認識手段によって認識された物理量の分布に基づいて、前記路面上の物体の状態を検知する検知手段と、前記検知手段によって検知された物体の状態に基づいて、予め定められた制御を行う制御手段とを備えることを特徴とする制御システムを提供する。
【０００６】
本発明の好ましい態様においては、前記物理量は、圧力、光量、温度の少なくともいずれかひとつであることを特徴とする。
また、本発明の別の好ましい態様においては、情報を表示する表示手段を備え、前記制御手段は、前記検知手段によって検知された物体の状態に基づいて、前記表示手段に表示する情報の内容を変更することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の別の好ましい態様においては、前記認識手段は、前記算出手段によって算出された物理量を予め記憶されたデータと比較することによって、物体の有無、物体の位置、物体の重量の少なくともいずれかひとつを認識し、前記検知手段は、前記認識手段によって認識された物体の有無、物体の位置、物体の重量の少なくともいずれかひとつに基づいて、前記路面上の物体の状態を検知することを特徴とする。
また、本発明の別の好ましい態様においては、前記認識手段は、前記算出手段によって算出された物理量の分布に基づいて、物理量の経時変化を認識し、前記検知手段は、前記認識手段によって認識された物理量の経時変化に基づいて、前記路面上の物体の状態を検知することを特徴とする。
本発明の別の好ましい態様においては、前記路面は、道路面、床面、床材、敷設用マット、壁面の少なくともいずれかひとつであることを特徴とする。
また、本発明の別の好ましい態様においては、前記送信手段と前記受信手段と前記算出手段と前記認識手段と前記検知手段とが、前記路面から離れて設けられていることを特徴とする。
また、本発明の別の好ましい態様においては、前記物体は人、車両の少なくともいずれか一方であることを特徴とする。
また、本発明の別の好ましい態様においては、前記ワイヤレス測定手段は、電波信号を受信して機械振動を発生させる励振部と、前記励振部が発生した機械振動が伝達されて弾性表面波を発生するとともに、前記弾性表面波の属性が前記物理量によって変化する振動媒体部と、前記弾性表面波を電気信号に変換して電波信号として出力する送信部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、所定の電波信号が供給されると、それをエネルギー源として周囲の物理量を反映した属性を有する電波信号を生成して出力するワイヤレス測定手段を複数備えることを特徴とする路面を提供する。
本発明の好ましい態様においては、前記ワイヤレス測定手段は、電波信号を受信して機械振動を発生させる励振部と、前記励振部が発生した機械振動が伝達されて弾性表面波を発生するとともに、前記弾性表面波の属性が前記物理量によって変化する振動媒体部と、前記弾性表面波を電気信号に変換して電波信号として出力する送信部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、路面に備えられた複数のワイヤレス測定手段に所定の電波信号を送信する送信手段と、前記複数のワイヤレス測定手段から出力される電波信号を受信する受信手段と、前記受信手段によって受信された電波信号から前記物理量を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出された物理量の分布を認識する認識手段と、前記認識手段によって認識された物理量の分布に基づいて、前記路面上の人の状態を検知する検知手段と、前記検知手段によって検知された物体の状態に基づいて、予め定められた制御を行う制御手段とを備えることを特徴とする制御装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、屋内または屋外において、多大なメンテナンス作業を要することなく人等の物体の存在の有無または物体の動作状態等を検知することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ本発明の第１実施形態について説明する。
（１）構成
（１−１）システム構成
まず、本発明の第１実施形態に係るシステムの全体構成について、図１を参照しつつ説明する。図において、１００は、屋外または屋内に設置されている路面であり、路面１００の上を通行者（図１では通行者Ａ）が通行できるようになっている。２００Ｐ−１〜２００Ｐ−ｎは、路面１００にかかる圧力を測定するために路面１００に埋設された、バッテリを内蔵していない小型のワイヤレスの圧力センサである。これらの圧力センサ２００Ｐ−１〜２００Ｐ−ｎは、路面１００の一面を均一に覆うように細かい間隔で設けられおり、路面１００上の任意の位置について圧力を測定できるようになっている。
【００１２】
圧力センサ２００Ｐ−１〜２００Ｐ−ｎは、所定の電波信号を受信すると、受信した電波信号の応答信号として検知した圧力を示す電波信号を送信する。圧力センサ２００Ｐ−１〜２００Ｐ−ｎの構造については、後に詳細に説明するためここではその詳細な説明を省略する。圧力センサ圧力センサ２００Ｐ−１〜２００Ｐ−ｎを路面１００に設けることによって、路面１００にかかる圧力を測定することが可能となる。なお、以下の説明では、圧力センサ２００Ｐ−１〜２００Ｐ−ｎを各々区別する必要がない場合には、説明の便宜上、圧力センサ２００Ｐ−１〜２００Ｐ−ｎを「圧力センサ２００Ｐ」と称することとする。
圧力センサ２００Ｐ−１〜２００Ｐ−ｎは、それぞれで電波信号の周波数が一意に異なっており、周波数を識別することによって、圧力センサ２００Ｐ−１〜２００Ｐ−ｎをそれぞれ一意に識別できるようになっている。
【００１３】
このワイヤレスの圧力センサ２００Ｐは、バッテリを備えていないため、小型でかつ安価であり、大量の圧力センサ２００Ｐを用いた場合であっても、コストが高くなることがなく、また、バッテリの交換等のメンテナンスが不要である。
【００１４】
図において、３００は、例えば液晶ディスプレイ等の大型表示装置を備えた情報提供装置である。情報提供装置３００の表示装置には、通行者に提示するための様々な情報が表示されるようになっている。
なお、図１においては、図が煩雑になるのを避けるために、ひとりの通行者Ａのみを図示しているが、実際には多数の通行者が路面１００上を通行する。
【００１５】
（１−２）情報提供装置３００の構成
次に、情報提供装置３００の構成について、図２を参照しながら説明する。図２は、情報提供装置３００の全体構成の一例を示したブロック図である。この情報提供装置３００は、路面１００に設けられた圧力センサ２００Ｐから出力される電波信号に基づいて通行者に各種の情報を提供する装置である。図において、３１０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算装置や、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などの各種メモリを備えた制御部である。３２０は、例えばハードディスクなどの大容量記憶装置で構成された不揮発性の記憶部であり、情報提供装置３００の各部を動作させるためのプログラムを記憶している。制御部３１０の演算装置は、記憶部３２０に記憶されているコンピュータプログラムを読み出して実行することにより、情報提供装置３００の各部を制御する。
【００１６】
また、記憶部３２０には、圧力センサ２００Ｐが検出した結果に基づいて圧力を示す値を算出するためのテーブル（または算出式）等が記憶されている。制御部３１０は、このテーブルに基づいて、圧力センサ２００Ｐから受信する電波信号の周波数の変化分から圧力を示す値を算出する。
【００１７】
３３０は、圧力センサ２００Ｐに電波信号を発信するとともに、圧力センサ２００Ｐから発信される電波信号を受信するアンテナ等を備えた無線通信部である。上述したように、路面１００に設けられた圧力センサ２００Ｐは、それぞれでその周波数が異なっているため、情報提供装置３００の制御部３１０は、無線通信部３３０を介して受信した電波信号の周波数を識別することによって、圧力センサ２００Ｐを一意に識別できるようになっている。
３４０は、例えば液晶ディスプレイ等の大型表示装置を備えた表示部である。情報提供装置３００の制御部３１０は、圧力センサ２００Ｐによって測定された圧力に基づいて表示部３４０に表示させる情報を変更させる。
【００１８】
また、記憶部３２０には、位置管理テーブルＴＢＬ１と、大人用コンテンツファイル群ＤＢ１と、子供用コンテンツファイル群ＤＢ２とが記憶されている。位置管理テーブルＴＢＬ１には、図３に示すように、「センサＩＤ」と「位置情報」との各項目が対応付けて記憶されている。位置管理テーブルＴＢＬ１において、「センサＩＤ」の項目には、圧力センサ２００Ｐ−１〜２００Ｐ−ｎを識別する識別情報が記憶されている。上述したように、制御部３１０は、周波数を識別することによって圧力センサ２００Ｐ−１〜２００Ｐ−ｎをそれぞれ一意に識別できるようになっている。本実施形態においては、制御部３１０は、受信する電波信号の周波数に基づいてこのセンサＩＤを特定する。「位置情報」の項目には、路面１００における圧力センサ２００Ｐの位置を示す位置情報が記憶されている。情報提供装置３００の制御部３１０は、センサＩＤをキーとしてこの位置管理テーブルＴＢＬ１を検索することによって、圧力センサ２００Ｐの位置を認識することができるようになっている。
【００１９】
大人用コンテンツファイル群ＤＢ１は、例えば報道情報等の大人向けのコンテンツ情報を示す複数のコンテンツファイルの集合体であり、子供用コンテンツファイル群ＤＢ２は、例えばアニメ等の子供向けのコンテンツ情報を示す複数のコンテンツファイルの集合体である。情報提供装置３００の制御部３１０は、後述する表示情報制御処理において、圧力センサ２００Ｐで測定された圧力の大きさに基づいて路面１００上の通行者が大人であるかそれとも子供であるかを判定し、その判定結果に基づいて、大人用コンテンツファイル群ＤＢ１または子供用コンテンツファイル群ＤＢ２からコンテンツファイルを読み出し、読み出したコンテンツファイルに基づいて、表示部３４０に情報を表示させる。
【００２０】
（１−３）圧力センサ２００Ｐの構成と基本動作
次に、本実施形態で用いる圧力センサ２００Ｐについて、その構成と基本動作を以下に説明する。
（１−３−１）圧力センサ２００Ｐの構成
図４は、本発明の実施の形態に係る圧力センサ２００Ｐの構成を示す図である。この圧力センサ２００Ｐは、基台となるＳｉを材料とする基板１と、該基板１上に酸化膜１Ａを介して形成され、弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）が伝播する誘電体薄膜２と、誘電体薄膜２上に形成され、電気信号から弾性表面波又は弾性表面波から電気信号に変換する変換部としての一対の櫛型電極（ＩＤＴ：Inter-digital Transducer）３Ａ，３Ｂと、この一対の櫛型電極３Ａ，３Ｂの一方にインピーダンスマッチング部５Ａ，５Ｂを介して接続され、情報提供装置３００の無線通信部３３０との間で電波信号の授受を行う送受信部としてのアンテナ４Ａ，４Ｂと、一対の櫛型電極３Ａ，３Ｂの他方に接続されたグランド６Ａ，６Ｂと、基板１の裏面に形成され、グランド６Ａ，６Ｂにスルーホール（図示しない）を介して接続されたグランド電極７と、受圧部８とを具備している。この受圧部８は、起端が前記誘電体薄膜２に当接し先端が圧力センサ２００Ｐから若干突出するように設けられる。この受圧部８の先端に外部から圧力が加わることによって誘電体薄膜２が歪んで弾性表面波の周波数が変化する。
【００２１】
また、基板１の裏面側には異方性エッチングにより５４．７５度のテーパ面をなして凹部が形成されており、この底の部分が脆弱部となって外部からの圧力に反応するダイヤフラム１Ｂとなる。図面では、酸化膜１Ａは便宜上厚く描写しているが、実際には基板１と誘電体薄膜２との間での絶縁を確保できる厚さであればよい。
この圧力センサ２００Ｐにおける弾性表面波の周波数は、櫛型電極３Ａ，３Ｂおよびインピーダンスマッチング部５Ａ，５Ｂの形状で設定される。
【００２２】
なお、櫛型電極３Ａ，３Ｂ、アンテナ４Ａ，４Ｂ、インピーダンスマッチング部５Ａ，５Ｂおよびグランド６Ａ，６Ｂは、導電パターンにより一体的に形成される。この導電パターンの材料としては、Ｔｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｗ，Ｎｉ，Ｔａ，Ｇａ，Ｉｎ，Ａｌ，Ｐｂ，Ｐｔ，Ａｕ，Ａｇ等の金属、またはＴｉ−Ａｌ，Ａｌ−Ｃｕ，Ｔｉ−Ｎ，Ｎｉ−Ｃｒ等の合金を、単層もしくは２層以上の多層構造に積層することが好ましく、特に金属としてはＡｕ，Ｔｉ，Ｗ，Ａｌ，Ｃｕが好ましい。また、この金属層の膜厚は、１ｎｍ以上１０μｍ未満とすることが好ましい。
【００２３】
この圧力センサ２００の場合は、図４に示した誘電体薄膜２の材料にＬｉＴａＯ３を使用する。このＬｉＴａＯ３の結晶は、弾性表面波の伝搬速度が圧力変化に対して敏感に変化する材質である。また、その温度係数は約１８．０×１０−６／℃であり、ＬｉＮｂＯ３の結晶に対して温度係数は約１／４と小さく１０℃の温度変化に対して弾性表面波の変化率は０．００５％程度にしかならないため、周囲の温度変化にはあまり影響されずに、圧力変化を検知することができる。
【００２４】
ダイヤフラム１Ｂ上には酸化膜１Ａを介して誘電体薄膜２が配置されるため、このダイヤフラム１Ｂに外部から例えば2barの圧力が加わると、ダイヤフラム１Ｂが変形し、櫛型電極３Ａ，３Ｂの電極間の幅を変えると共に、弾性表面波の速度が変化して中心周波数ｆ０に対して周波数を０．２％程度変化させる。また、測定対象物の温度変化が著しい場合、温度センサとの併用で補正することも可能となる。
以上のように、この圧力センサ２００Ｐは、中心周波数ｆ０に対して約０．２％程度周波数が変化することが検知されている。
【００２５】
また、櫛型電極３Ａ，３Ｂの形状及び大きさは、情報提供装置３００の無線通信部３３０から送信される電波の中心周波数ｆ０の機械振動を発生させるため、情報提供装置３００の無線通信部３３０により受信した電波の強度は、周波数の変化によりシフトされることになる。このワイヤレスセンサでは、圧力変化に応じて情報提供装置３００の無線通信部３３０における受信信号の強度が線形的に変化するワイヤレスセンサを実現する。
なお、この圧力センサ２００Ｐでは、基板１に凹部を形成して底部をダイヤフラム１Ｂとしているが、酸化膜１Ａのみでダイヤフラムとしてもよく、外部から加わる圧力が誘電体薄膜２に直接的或いは間接的に作用する形状であればよい。
【００２６】
また、この誘電体薄膜２は、櫛型電極３における電気機械結合係数／圧電係数、或いはアンテナ４の誘電損失等の観点から、エピタキシャルまたは単一配向性を有することが好ましい。また、誘電体薄膜２上にＧａＡＳ等のIII−V族半導体或いはダイヤモンド等の炭素を含有する薄膜を形成してもよい。これにより、弾性表面波の表面速度、結合係数、圧電定数等が向上できる。
【００２７】
（１−３−２）圧力センサ２００Ｐの基本動作
次に、圧力センサ２００Ｐの基本的な動作について、図４を参照しながら説明する。なお、図４（ａ）に示す圧力センサ２００Ｐの平面図において、便宜上、信号が図面向かって左側から右側に移動するものとするが、実際には信号の流れには方向性がある訳ではない。
【００２８】
この圧力センサ２００Ｐは、情報提供装置３００の無線通信部３３０との間で電波信号の授受を行う。無線通信部３３０を介して情報提供装置３００の制御部３１０から送信される電波信号はアンテナ４Ａで受信され、この信号により櫛型電極３Ａが誘電体薄膜２を励振して機械振動を発生させる。この機械振動は、誘電体薄膜２表面に弾性表面波を発生させる。この弾性表面波は、櫛型電極３Ａから櫛型電極３Ｂに向けて移動し、櫛型電極３Ｂに到達した弾性表面波は、櫛型電極３Ｂで電気信号に変換されてアンテナ４Ｂを経由して送信される。情報提供装置３００の制御部３１０は、無線通信部３３０を介して圧力センサ２００Ｐからの電波信号を受信する。
【００２９】
誘電体薄膜２の表面に発生する弾性表面波は、この誘電体薄膜２に加わった圧力の変化によって、振幅、位相差、周波数等の属性が変化する。この弾性表面波の変化を電気信号として情報提供装置３００で受信し、この情報提供装置３００において、電気信号における属性の変化を解析する。これにより、情報提供装置３００では、圧力センサ２００Ｐに加わる圧力を計測することが可能となる。
【００３０】
（１−３−３）複数の圧力センサ２００Ｐへの対応
以上が、１つの周波数に対応したワイヤレスセンサの説明であったが、次に複数の周波数に対応できるワイヤレスセンサについて説明する。
図５に示すように、形状の異なる櫛型電極３Ａ−１，３Ｂ−１…３Ａ−４，３Ｂ−４が形成された圧力センサ２００Ｐ´においては、外部から送信される電波の周波数により複数の周波数に対応した弾性表面波が誘電体薄膜２上に発生する。
【００３１】
例えば、櫛型電極３Ａ−１，３Ｂ−１およびインピーダンスマッチング部５Ａ，５Ｂで設定される弾性表面波の周波数をｆ１、櫛型電極３Ａ−２，３Ｂ−２およびインピーダンスマッチング部５Ａ，５Ｂで設定される弾性表面波の周波数をｆ２、櫛型電極３Ａ−３，３Ｂ−３およびインピーダンスマッチング部５Ａ，５Ｂで設定される弾性表面波の周波数をｆ３、櫛型電極３Ａ−４，３Ｂ−４およびインピーダンスマッチング部５Ａ，５Ｂで設定される弾性表面波の周波数をｆ４とする。
なお、図５では、グランドおよびグランド電極の図示は省略して描いている。
【００３２】
ここで、情報提供装置３００から周波数ｆ１の電波信号が送信されると、櫛型電極３Ａでは、この周波数ｆ１に対応した電極３Ａ−１が機械振動を発生し、この機械振動によって誘電体薄膜２上に弾性表面波が発生する。この弾性表面波が電極３Ｂ−１に伝達される。電極３Ｂ−１に伝達される弾性表面波は、圧力の影響を受けてその属性が変化する。一方、他の櫛型電極３Ａ−２，３Ｂ−２〜３Ａ−４，３Ｂ−４においては、周波数ｆ１に同調していないので、弾性表面波の発生やこれに基づく電波信号の送信は行われない。即ち、これらの櫛型電極３Ａ−２，３Ｂ−２〜３Ａ−４，３Ｂ−４は、各々周波数ｆ２，ｆ３，ｆ４に同調するように設定されており、このため、周波数ｆ２の電波を圧力センサ２００Ｐ´に送信した場合には、櫛型電極３Ａ−２→３Ｂ−２という経路で弾性表面波が伝達され、この弾性表面波に対応した電波信号がアンテナ４Ｂを経由して出力される。
【００３３】
同様に、周波数ｆ３の電波信号を圧力センサ２００Ｐ´に送信した場合には、櫛型電極３Ａ−３→３Ｂ−３という経路で弾性表面波が伝達されてアンテナ４Ｂを経由して出力され、周波数ｆ４の電波信号を圧力センサ２００Ｐ´に送信した場合には、櫛型電極３Ａ−４→３Ｂ−４という経路で弾性表面波が伝達されてアンテナ４Ｂを経由して出力される。
従って、周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４の順で圧力センサ２００Ｐ´に電波を送信すれば、これらに対応する応答信号を得ることができる。またこの場合、櫛型電極３Ｂ−１，３Ｂ−２，３Ｂ−３，３Ｂ−４（出力側）から出力される信号の変化帯域（圧力による変化の幅）を重複しないように設定しておけば、周波数ｆ１〜ｆ４を同時に圧力センサ２００Ｐ´に出力しても、その応答信号として出力される４つの信号を分離して解析することができる。
【００３４】
ここでは、説明の簡略化のために路面１００に４つの圧力センサ２００Ｐ−１，２００−２，２００−３，２００−４が設けられているとする。具体的には、圧力センサ２００Ｐは、弾性表面波の周波数が、櫛型電極３Ａ，３Ｂの形状で設定されるため、圧力センサ２００Ｐ−１には、図５に示した圧力センサ２００Ｐ´の櫛型電極３Ａ−１，３Ｂ−１が形成され、圧力センサ２００Ｐ−２には圧力センサ２００Ｐ´の櫛型電極３Ａ−２，３Ｂ−２が形成され、圧力センサ２００Ｐ−３には圧力センサ２００Ｐ´の櫛型電極３Ａ−３，３Ｂ−３が形成され、圧力センサ２００Ｐ−４には圧力センサ２００Ｐ´の櫛型電極３Ａ−４，３Ｂ−４が形成されるものとする。これにより、圧力センサ２００Ｐ−１〜２００−４の誘電体薄膜に発生する弾性表面波の周波数が、圧力センサ２００Ｐ−１がｆ１、圧力センサ２００Ｐ−２がｆ２、圧力センサ２００Ｐ−３がｆ３、圧力センサ２００Ｐ−４がｆ４となる。即ち、受信する電波信号の周波数ｆ１〜ｆ４によって圧力センサ２００Ｐ−１〜２００−４が特定されることになる。
【００３５】
そして、周波数ｆ１の電波信号では圧力センサ２００Ｐ−１による測定が、周波数ｆ２の電波信号では圧力センサ２００Ｐ−２による測定が、周波数ｆ３の電波信号では圧力センサ２００Ｐ−３による測定が、周波数ｆ４の電波信号では圧力センサ２００Ｐ−４による測定が可能となる。
【００３６】
（２）動作
次に、本実施形態に係るシステムの一連の動作について、図６を参照しつつ説明する。
本実施形態においては、情報提供装置３００の制御部３１０が、圧力センサ２００Ｐからの電波信号に基づいて、路面１００上の通行者の人数、通行者と表示部３４０との距離および通行者の種別（大人／子供）を特定し、特定された情報に基づいて表示情報を制御する動作について説明する。
【００３７】
図６は、情報提供装置３００の制御部３１０が行う表示情報制御処理を示したフローチャートである。まず、制御部３１０は、路面１００に設けられている複数の圧力センサ２００Ｐに対して所定の電波信号を送信する（ステップＳ１）。路面１００に設けられている圧力センサ２００Ｐは、電波信号を受信すると、受信した電波信号の応答信号として検知した圧力を示す電波信号を送信する。情報提供装置３００の制御部３１０は、圧力センサ２００Ｐから無線通信部３３０を介して電波信号を受信すると、受信した電波信号に対して信号処理を行い、圧力を算出する（ステップＳ２）。
【００３８】
（２−１）信号処理動作
ここで、圧力センサ２００Ｐから受信する電波信号に対する信号処理動作について、図２を参照しながら説明する。なお、以下では、説明の便宜上、４つの圧力センサ２００Ｐ−１，２００−２，２００−３，２００−４を用いて説明するが、圧力センサ２００Ｐの数はこれに限定されるものではなく、実際には４以上の多数の圧力センサ２００Ｐが用いられる。
【００３９】
圧力センサ２００Ｐ−１，２００Ｐ−２，２００Ｐ−３および２００Ｐ−４（以下、総称として圧力センサ２００Ｐを用いる）は、情報提供装置３００の無線通信部３３０からの電波信号を受けて個々の櫛型電極で設定された周波数の弾性表面波を誘電体薄膜２上に発生させ、圧力に応じて弾性表面波の周波数を変化させて無線通信部３３０に向けて圧力の変化に対応した周波数の信号を送信する。そして、情報提供装置３００の制御部３１０は、無線通信部３３０を介して受信した電波信号を解析して個々のセンサが設置された位置の周囲の圧力を得る。
【００４０】
前述した如く、圧力センサ２００Ｐは、弾性表面波の周波数が櫛型電極３Ａ，３Ｂの形状で設定される。この動作例に用いられる圧力センサ２００Ｐ−１には、図５に示した圧力センサ２００Ｐ´の櫛型電極３Ａ−１，３Ｂ−１が形成され、圧力センサ２００Ｐ−２には圧力センサ２００Ｐ´の櫛型電極３Ａ−２，３Ｂ−２が形成され、圧力センサ２００Ｐ−３には圧力センサ２００Ｐ´の櫛型電極３Ａ−３，３Ｂ−３が形成され、圧力センサ２００Ｐ−４には圧力センサ２００Ｐ´の櫛型電極３Ａ−４，３Ｂ−４が形成されている。これにより、圧力センサ２００Ｐの誘電体薄膜に発生する弾性表面波の周波数が、圧力センサ２００Ｐ−１がｆ１、圧力センサ２００Ｐ−２がｆ２、圧力センサ２００Ｐ−３がｆ３、圧力センサ２００Ｐ−４がｆ４となる。即ち、圧力センサ２００Ｐが受信する電波の周波数ｆ１〜ｆ４によって圧力センサ２００Ｐ−１〜２００Ｐ−４が特定されることになる。
【００４１】
制御部３１０は、無線通信部３３０を介して周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４の矩形状波を合わせた電波信号を発信する。また、制御部３１０は、圧力センサ２００Ｐから電波信号を受信すると、受信した電波信号をデジタル化し、デジタル化された情報に基づいて解析・演算を行う。
【００４２】
前述した如くに、圧力センサ２００Ｐ−１，２００Ｐ−２，２００Ｐ−３および２００Ｐ−４では、無線通信部３３０からの電波信号を受けて個々の櫛型電極で設定された周波数の弾性表面波を誘電体薄膜２上に発生させる。即ち、誘電体薄膜２上に発生する弾性表面波の周波数は、圧力センサ２００Ｐ−１がｆ１、圧力センサ２００Ｐ−２がｆ２、圧力センサ２００Ｐ−３がｆ３、圧力センサ２００Ｐ−４がｆ４となる。そして、圧力センサ２００Ｐ−１，２００Ｐ−２，２００Ｐ−３および２００Ｐ−４は、各部位の圧力に応じた周波数変化の生じた電波を情報提供装置３００の無線通信部３３０に送信する。
【００４３】
ここで、情報提供装置３００の制御部３１０が行う信号処理について、図７のフローチャートを参照しながらその詳細を説明する。
図７は、情報提供装置３００の制御部３１０が行う信号処理を示すフローチャートである。制御部３１０は、無線通信部３３０を介して圧力センサ２００Ｐから出力される電波信号を受信する（ステップＳ２１）。受信される電波信号は、複数の圧力センサ２００Ｐから送信された異なる周波数の電波信号である。制御部３１０は図示しないカウンタを「ｎ＝０」に設定する（ステップＳ２２）。
制御部３１０は、所定の周波数近傍を抽出するＢＰＦ（バンドパスフィルタ）処理を行う（ステップＳ２３）。続けて、予め記憶部３２０に記憶されたテーブルから圧力センサ２００Ｐによって計測された圧力を換算し（ステップＳ２４）、その換算結果をＲＡＭ等に記憶させる（ステップＳ２５）。
【００４４】
ステップＳ２５の処理が終了すると、制御部３１０はカウンタを歩進して「ｎ＝ｎ＋１」とし（ステップＳ２６）、このｎが圧力センサ２００Ｐの総数以上になったか否かを判定する（ステップＳ２７）。この判定で、カウンタ値が「圧力センサ２００Ｐの総数」未満の場合には（ステップＳ２７；Ｎｏ）、各センサからの換算が終了していないために、ステップＳ２３以降の処理を続行し、カウンタ値が「圧力センサ２００Ｐの総数」に達した場合には（ステップＳ２７；Ｙｅｓ）、すべての圧力センサ２００Ｐに対しての測定結果が算出されたものとして処理を終了する。
この使用例においては、周波数に応じて圧力センサ２００Ｐを識別することにより、個々の圧力センサ２００Ｐからの測定結果を得ることができる。
【００４５】
（２−２）表示情報変更処理
図６の説明に戻る。図６のステップＳ２に示す上述した信号処理を終えると、情報提供装置３００の制御部３１０は、まず、「電力設定情報」と「距離情報」と「コンテンツ情報」とを記憶させるための領域をＲＡＭ等に確保する（ステップＳ３）。これらの情報は、制御部３１０が表示部３４０に表示させる表示内容を変更する際に用いる情報である。制御部３１０は、圧力センサ２００Ｐによって測定された圧力に基づいて「電力設定情報」と「距離情報」と「コンテンツ情報」とを特定し、特定された情報に基づいて表示部３４０に表示させる表示内容を変更させる。
【００４６】
制御部３１０は、まず、圧力センサ２００Ｐによって測定された圧力に基づいて、路面１００上に通行者がいるか否かを判定する（ステップＳ４）。この判定は、例えば圧力センサ２００Ｐ−１〜２００Ｐ−ｎのうちのいずれかで圧力が検知された場合には、路面１００上に通行者がいると判定し、どの圧力センサ２００Ｐ−１〜２００Ｐ−ｎにおいても圧力が検知されなかった場合は、路面１００上に通行者がいないと判定する。路面１００上に通行者がいないと判定された場合は（ステップＳ４；Ｎｏ）、「電力設定情報」に「休止」を示す旨の情報を記憶させ（ステップＳ５）、この情報に基づいて表示部３４０に表示させる表示情報を変更する（ステップＳ６）。この場合は、具体的には、表示部３４０による表示出力は行わず、情報提供装置３００を休止状態とする。
【００４７】
路面１００上に通行者がいない場合，つまり情報提供装置３００の表示部３４０を閲覧する通行者がいない場合は、表示部３４０による表示出力を行わないことによって、不必要な電力消費を回避することが可能となり、通行者の有無によって好適に情報提供装置３００を制御することが可能となる。
【００４８】
図６のステップＳ４において、路面１００上に通行者がいると判定された場合は（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、圧力が検知された圧力センサ２００Ｐの個数に基づいて、路面１００上にいる通行者の人数を特定し、路面１００上にいる通行者の人数が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ７）。人数が所定値以上である場合は（ステップＳ７；Ｙｅｓ）、「電力設定情報」に「通常」を設定し（ステップＳ８）、人数が所定値未満である場合は（ステップＳ７；Ｎｏ）、「電力設定情報」に「省電力」を設定する（ステップＳ９）。情報提供装置３００の制御部３１０は、「電力設定情報」に「省電力」が設定されている場合は、例えば動画像を表示せずに静止画像のみを表示するといった表示制御を行うことによって消費電力を省減する。例えば表示部３４０を閲覧する通行者の人数が時間帯によって変動するような場合であっても、通行者が少ない時間帯は消費電力を省減することによって、好適に情報提供装置３００を制御することが可能となる。
【００４９】
続けて、情報提供装置３００の制御部３１０は、圧力が測定された圧力センサ２００ＰのセンサＩＤをキーとして位置情報テーブルＴＢＬ１を検索し、検索された位置情報に基づいて表示部３４０と通行者との距離を特定する（ステップＳ１０）。複数の通行者が路面１００上にいる場合には、それぞれの距離の平均値を算出するなどの方法によって距離を特定する。そして、特定された距離が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。距離が所定値以上である場合には（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）「距離情報」に「遠距離」を設定し（ステップＳ１２）、距離が所定値未満である場合には（ステップＳ１１；Ｎｏ）、「距離情報」に「近距離」を設定する（ステップＳ１３）。
【００５０】
続けて、情報提供装置３００の制御部３１０は、路面１００上の通行者が大人か子供かを判定する（ステップＳ１４）。この判定は、圧力センサ２００Ｐで測定された圧力が所定値以上であるか否かによって判定する。測定された圧力が所定値以上である場合には、その通行者が大人であると判定し、測定された圧力が所定値未満である場合には、その通行者は子供であると判定する。通行者が路面１００上に複数いる場合には、例えば所定値以上の圧力が測定された圧力センサ２００Ｐの総数とそれ以外の圧力センサ２００Ｐの総数とをそれぞれカウントし、それぞれの総数を比較することによって判定を行う。通行者が大人であると判定された場合には（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）「コンテンツ情報」に「大人用」を設定し（ステップＳ１５）、通行者が子供であると判定された場合には（ステップＳ１４；Ｎｏ）、「コンテンツ情報」に「子供用」を設定する（ステップＳ１６）。そして、「電力設定情報」，「距離情報」，「コンテンツ情報」とに設定された情報に基づいて、表示内容を更新する（ステップＳ６）。
【００５１】
具体的には、「コンテンツ情報」に「子供用」が設定されている場合には、子供用コンテンツファイル群ＤＢ２からコンテンツファイルを読み出し、読み出したコンテンツファイルに基づいて子供用のコンテンツを表示する。「コンテンツ情報」に「大人用」が設定されている場合には、大人用コンテンツファイル群ＤＢ１からコンテンツファイルを読み出し、読み出したコンテンツファイルに基づいて大人用のコンテンツを表示する。通行者が大人か子供かを判断することによって、その通行者のニーズに応じた情報を提供することが可能となる。
【００５２】
また、「距離情報」に「遠距離」が設定されている場合には、例えば表示する文字や画像のサイズを大きくして、表示部３４０から離れた場所に位置する通行者に対しても好適に情報を提供できるようにする。逆に、「距離情報」に「近距離」が設定されている場合には、例えば文字や画像のサイズを小さくして表示出力することによって、通行者に提供する情報量を多くすることができ、これにより、通行者の位置に応じて適切な表示制御を行うことが可能となる。
【００５３】
本実施形態で用いる圧力センサ２００Ｐは、バッテリを内蔵していない小型のワイヤレスの圧力センサであるため、大量の圧力センサ２００Ｐを用いて本実施形態に係るシステムを構築した場合であっても、設置後のバッテリ交換等のメンテナンスが不要であり、システムの維持および管理を容易に行うことが可能である。
また、路面１００の一面に均一に圧力センサ２００Ｐが設けられているため、検知点の密度を高くすることができ、全体として検知精度を高くすることが可能となる。
【００５４】
（３）変形例
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。以下にその一例を示す。
（３−１）
上述した実施形態では、路面に設けるワイヤレスセンサとして圧力センサを用いたが、路面に設けるワイヤレスセンサをこれに限定するものではなく、例えば路面に照射する光量を検知する光量センサや、温度を検知する温度センサなど、路面上に人が在るか否かまたは人の動作状態等を好適に検知できるワイヤレスセンサであればどのようなワイヤレスセンサであってもよい。例えば、ワイヤレスセンサとして光量センサを用いた場合は、光が検知されるか否かによって人の存在の有無や人の動作状態等を検知することが可能となる。
上述した圧力センサ以外のワイヤレスセンサの一例として、光量センサと温度センサについて、その構成を以下に説明する。
【００５５】
（３−１−１）温度センサ
まず、温度センサの構成について図８を参照しつつ説明する。図８に示す温度センサ２００Ｔの構成が、図４に示した圧力センサ２００Ｐの構成と異なる点は、受圧部８とダイヤフラム１Ｂとが設けられていない点である。
温度センサ２００Ｔは、図８に示す誘電体薄膜２の材料にＬｉＮｂＯ３を使用する。このＬｉＮｂＯ３の結晶は、弾性表面波の伝搬速度が温度変化に対して敏感に変化する材質でその温度係数は約７５×１０−６／℃となる。この温度における伝搬速度の変化は、弾性表面波の周波数を変化させることになる。例えば、実験においては、温度が約１００℃変化することにより、弾性表面波の中心周波数ｆ０に対して約０．２〜０．３％程度周波数が変化する結果を得ている。
【００５６】
（３−１−２）光量センサ
次に、光量センサの構成について、図９を参照しつつ説明する。図９に示す光量センサ２００Ｌの構成が、図４に示した圧力センサ２００Ｐの構成と異なる点は、受圧部８とダイヤフラム１Ｂとが設けられていない点と、受光素子（例えば、フォトダイオード等）４８とインピーダンス変換器４９とが設けられている点である。光量センサ２００Ｌは、櫛型電極３Ｂの一方に、インピーダンス変換器４９及び受光素子４８が設けられている。
【００５７】
ある照度（例えば、1000lx）を持った光が受光素子４８に加わると、この光量に対応して受光素子４８のインピーダンスが変化し、このインピーダンスの変化は櫛型電極３Ｂのインピーダンスとマッチングさせるインピーダンス変換器４９を通して櫛型電極３Ｂに伝わる。ここで、櫛型電極３Ｂにおけるインピーダンス変化は、入力側の櫛型電極３Ａから伝搬してきた弾性表面波を櫛型電極３Ｂで反射させる際の反射強度を変化させる。櫛型電極３Ａは、この反射弾性表面波を再び受信し電磁波として外部に送信する。このように構成された光量センサ２００Ｌにおいては、標準電界強度に対して約０．１％程度変化する。
【００５８】
（３−２）
上述した実施形態では、ワイヤレスセンサ（圧力センサ）を路面に埋設するようにしたが、圧力センサや光量センサ等のワイヤレスセンサを設置するものとしては、路面だけでなく、例えば屋内の床面や、屋内または屋外の壁面などであってもよく、また、床材や敷設用マットなどであってもよい。
【００５９】
以下に、光量センサを壁面に設けた場合のシステム構成の一例について、図１０を参照しつつ説明する。図１０において、１００´は、家屋の壁面であり、この壁面１００´には、壁面１００´に照射する光量を測定する複数のワイヤレスの光量センサ２００Ｌ−１〜２００Ｌ−ｎが設けられている。この光量センサ２００Ｌ−１〜２００Ｌ−ｎは、バッテリを内蔵していない小型のワイヤレスの光量センサであり、壁面１００´の一面を均一に覆うように設けられており、これにより、壁面１００´上の任意の位置について光量を測定できるようになっている。
図において、４００は、壁面１００´に光を照射する照射装置である。図示のように、壁面１００´の前に通行者Ａが立っている場合には、壁面１００´において通行者Ａの影となる部分には光が照射しないため、その部分に設けられている光量センサ２００Ｌでは光が検知されず、それ以外の部分に設けられている光量センサ２００Ｌでは光が検知される。このような検知される光（または検知されない光）の分布に基づいて、壁面１００´の前方にいる通行者の有無やその動作状態等を検知することが可能となる。
【００６０】
（３−３）
上述した実施形態では、制御装置として液晶ディスプレイ等の大型表示装置を備える情報提供装置を用いたが、情報提供装置の表示装置としては、例えば液晶，プラズマなどの大画面表示装置や、磁気泳動，電気泳動，帯電粒子移動（トナーディスプレイ）等の表示装置などであってもよい。
また、制御装置としては、大型表示装置を備える情報提供装置に限定されるものではなく、例えばパーソナルコンピュータや画像形成装置、テレビなど、さまざまな装置を用いることが可能である。
【００６１】
また、通行者への情報提供方法は、上記実施形態で説明した表示出力に限らず、音声出力であってもよく、表示出力と音声出力を併用した方法であってもよく、通行者に情報を好適に提供できる方法であればどのようなものであってもよい。
【００６２】
（３−４）
また、上述した実施形態においては、路面１００上の通行者の存在の有無の判定方法として、圧力センサ２００Ｐ−１〜２００Ｐ−ｎのうちのいずれかで圧力が検知されたか否かによって判定する方法を例示したが、通行者の有無の判定方法はこれに限定されるものではなく、例えば人の足形の圧力分布が検知されたか否かによって通行者の有無を判定するようにしてもよい。具体的には、路面１００上に大量の圧力センサ２００Ｐを細かい間隔で設けるようにすれば、人の足形の圧力分布を複数の圧力センサ２００Ｐによって検知することができる。
大量のワイヤレスセンサをより細かい間隔で設置することによって、人の位置や種別（大人／子供の別など）をより詳細に検知することが可能となる。
【００６３】
（３−５）
また、上述した実施形態では、測定された圧力の大きさや位置に基づいて、路面上の通行者の人数や表示部からの距離、通行者の種別（大人／子供）を検出したが、測定された圧力に基づいて検出する情報をこれに限定するものではなく、他の様々な情報を検出することが可能である。例えば、検出された圧力分布の形がハイヒールの形であった場合には女性であると判定するようにし、圧力分布に基づいて性別を判定するようにしてもよい。
【００６４】
また、圧力が測定される位置の経時変化を測定し、その測定結果に基づいて、路面上の通行者の移動方向（近づいているかそれとも遠ざかっているか）等を判定するようにしてもよい。
【００６５】
（３−６）
また、圧力の検知結果に基づいた制御処理は、上述した実施形態において説明した処理に限定されるものではなく、例えば通行者が遠くにいる場合には、音声出力の音量を大きくするようにしたり、例えば通行者の人数が多い場合には宣伝用のテロップを流したりするといった、路面上の人の人数や位置、種別に応じた様々な制御処理を行うことが可能である。
【００６６】
（３−７）
また、上述した実施形態では、路面（または壁面）に１種類のワイヤレスセンサ（圧力センサ）を設けたが、例えば圧力センサと光量センサ等の複数のワイヤレスセンサを設けることも勿論可能である。複数のワイヤレスセンサを設けることによって、複数の種類の物理量を測定することが可能となり、これによって全体の検知精度を高くすることが可能となる。
【００６７】
なお、上記実施形態では、各ワイヤレスセンサを識別する手段として、櫛型電極３Ａ，３Ｂの形状及び大きさ異ならせて、誘電体薄膜に発生する表面弾性波の周波数を個々に設定し、この周波数で識別させるようにしている。ワイヤレスセンサを識別する手段はこれに限らず、ワイヤレスセンサの応答信号を識別できる方法であればどのような手段であってもよい。例えば櫛型電極の形状及び大きさを同形状にして櫛型電極間の離間距離を異ならせることによっても実現することができる。具体的には、櫛型電極間の離間距離を異ならせることで、誘電体薄膜上に発生する表面弾性波の時間が異なる。この点に着目して発信機の信号発信から受信機での信号受信までの時間を計測することによりセンサの識別化をはかっても良い。
また、ワイヤレスセンサに送信する波形は矩形状波に限らず、測定が行えるのであれば、三弦波や三角波等、任意の波形を用いてもよい。
【００６８】
（３−８）
上記実施形態では、検出対象が人の場合について述べたが、検出対象は人に限定されるものではなく、車両やその他の物体であってもよい。その場合も、測定される圧力や光量等の物理量の分布から、物体の位置、大きさ、動きなどを上述の場合と同様に検出することができる。
【００６９】
（３−９）
上記実施形態におけるワイヤレスセンサの各部の材質は、例えば以下の材質であってもよい。
基板１の材料としては、Ｓｉに限らず，Ｇｅ，ダイヤモンド等の単体半導体、ガラス、ＡｌＡｓ，ＡｌＳｂ，ＡＩＰ，ＧａＡｓ，ＧａＳｂ，ＩｎＰ，ＩｎＡｓ，ＩｎＳｂ，ＡｌＧａＰ，ＡｌＬｎＰ，ＡｌＧａＡｓ，ＡｌＩｎＡｓ，ＡｌＡｓＳｂ，ＧａＩｎＡｓ，ＧａＩｎＳｂ，ＧａＡｓＳｂ，ＩｎＡｓＳｂ等のIII-V系の化合物半導体、ＺｎＳ，ＺｎＳｅ，ＺｎＴｅ，ＣａＳｅ，ＣｄＴｅ，ＨｇＳｅ，ＨｇＴｅ，ＣｄＳ等のII−VI系の化合物半導体、導電性或いは半導電性の単結晶基板としてはＮｂ，Ｌａ等をドープしたＳｒＴｉＯ３，ＡｌをドープしたＺｎＯ，Ｉｎ２Ｏ３，ＲｕＯ２，ＢａＰｂＯ３，ＳｒＲｕＯ３，ＹＢａ２Ｃｕ２Ｏ７−Ｘ，ＳｒＶＯ３，ＬａＮｉＯ３，Ｌａ０．５Ｓｒ０．５ＣｏＯ３，ＺｎＧａ２Ｏ４，ＣｄＧａ２Ｏ４，ＭｇＴｉＯ４．ＭｇＴｉ２Ｏ４等の酸化物、またはＰｂ，Ｐｔ，Ａｌ，Ａｕ，Ａｇ等の金属等が挙げられる。特に、既存の半導体プロセスとの適合性やコスト面から、Ｓｉ，ＧａＡｓ、ガラス等の材料を用いることが好ましい。
【００７０】
誘電体薄膜２の材料としては、ＬｉＮｂＯ３，ＬｉＴａＯ３に限らず、ＳｉＯ２，ＳｒＴｉＯ３，ＢａＴｉＯ３，ＢａＺｒＯ２，ＬａＡｌＯ３，ＺｒＯ２，Ｙ２Ｏ３８％−ＺｒＯ２，ＭＧＯ，ＭｇＡｌ２Ｏ４，ＡｌＶＯ３，ＺｎＯ等の酸化物、ＡＢＯ３型のペロブスカイト型としてＢａＴｉＯ３，ＰｂＴｉＯ３，Ｐｂ１−ＸＬａＸ（ＺｒｙＴｉ１−ｙ）１−Ｘ／４Ｏ３（ｘ，ｙの値によりＰＺＴ，ＰＬＴ，ＰＬＺＴ），Ｐｂ（Ｍｇ1/3Ｎｂ２／３）Ｏ３，ＫＮｂＯ３等の正方系、斜方系或いは疑立方晶系材料、疑イルメナイト構造体としてＬｉＮｂＯ３，ＬｉＴａＯ３等に代表される強誘電体等、またはタングステンブロンズ型として、ＳｒＸＢａ１−ＸＮｂ２Ｏ６，ＰｂＸＢａＸＮｂ２Ｏ６等が挙げられる。この他に、Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２，Ｐｂ２ＫＮｂ５Ｏ１５，Ｋ３Ｌｉ２Ｎｂ５Ｏ１５、さらに以上列挙した強誘電体の置換誘電体等から選択される。さらに、鉛を含むＡＢＯ３型のペロブスカイト型酸化物が好適に用いられる。特に、これらの材料のうちＬｉＮｂＯ３，ＬｉＴａＯ３，ＺｎＯ等の材料は、弾性表面波の表面速度、圧電定数等の変化が顕著でより好ましい。誘電体薄膜２の膜厚は、目的に応じて適宜選択されるが、通常は０．１μｍから１０μｍの間に設定される。
【００７１】
なお、路面や壁面等に設けるワイヤレスセンサの構成は、上記実施形態で説明した構成に限定されるものではなく、路面上の人の位置や動作状態等を好適に検知できたりするものであればどのような構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施形態に係るシステムの全体構成を示す図である。
【図２】同実施形態の情報提供装置３００の全体構成を示すブロック図である。
【図３】同実施形態に係る位置管理テーブルＴＢＬ１のデータ構成を示す図である。
【図４】同実施形態に係る圧力センサ２００Ｐの構成を示す図である。
【図５】複数の周波数に対応した圧力センサ２００Ｐの構成を示す図である。
【図６】同実施形態の制御部３１０が行う表示情報制御処理を示すフローチャートである。
【図７】同実施形態の制御部３１０が行う信号処理を示すフローチャートである。
【図８】温度センサの構造を示す図である。
【図９】光量センサの構成を示す図である。
【図１０】本発明の変形例に係るシステムの全体構成を示す図である。
【符号の説明】
【００７３】
１００…路面、２００Ｐ…圧力センサ、３００…情報提供装置、３１０…制御部、３２０…記憶部、３３０…無線通信部、３４０…表示部、１…基板、２…誘電体薄膜、３Ａ，３Ｂ…櫛型電極、５Ａ，５Ｂ…インピーダンスマッチング部、４Ａ，４Ｂ…アンテナ、６Ａ，６Ｂ…グランド、７…グランド電極、８…受圧部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
路面に設置されるとともに、所定の電波信号が供給されると、それをエネルギー源として周囲の物理量を反映した属性および識別情報を有する電波信号を生成して出力する複数のワイヤレス測定手段と、
前記複数のワイヤレス測定手段に所定の電波信号を送信する送信手段と、
前記複数のワイヤレス測定手段から出力される電波信号を受信する受信手段と、
前記ワイヤレス測定手段の位置と識別情報との対応関係を記憶した記憶手段と、
前記受信手段によって受信された電波信号から前記物理量を算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された物理量の分布を前記識別情報に基づき前記記憶手段の記憶内容を参照して認識する認識手段と、
前記認識手段によって認識された物理量の分布に基づいて、前記路面上の物体の状態を検知する検知手段と、
前記検知手段によって検知された物体の状態に基づいて、予め定められた制御を行う制御手段と
を備えることを特徴とする制御システム。
【請求項２】
前記物理量は、圧力、光量、温度の少なくともいずれかひとつであることを特徴とする請求項１記載の制御システム。
【請求項３】
情報を表示する表示手段を備え、
前記制御手段は、前記検知手段によって検知された物体の状態に基づいて、前記表示手段に表示する情報の内容を変更することを特徴とする請求項１または２記載の制御システム。
【請求項４】
前記認識手段は、前記算出手段によって算出された物理量を予め記憶されたデータと比較することによって、物体の有無、物体の位置、物体の重量の少なくともいずれかひとつを認識し、
前記検知手段は、前記認識手段によって認識された物体の有無、物体の位置、物体の重量の少なくともいずれかひとつに基づいて、前記路面上の物体の状態を検知する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の制御システム。
【請求項５】
前記認識手段は、前記算出手段によって算出された物理量の分布に基づいて、物理量の経時変化を認識し、
前記検知手段は、前記認識手段によって認識された物理量の経時変化に基づいて、前記路面上の物体の状態を検知する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の制御システム。
【請求項６】
前記路面は、道路面、床面、床材、敷設用マット、壁面の少なくともいずれかひとつであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の制御システム。
【請求項７】
前記送信手段と前記受信手段と前記算出手段と前記認識手段と前記検知手段とが、前記路面から離れて設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の制御システム。
【請求項８】
前記物体は人、車両の少なくともいずれか一方であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の制御システム。
【請求項９】
前記ワイヤレス測定手段は、電波信号を受信して機械振動を発生させる励振部と、
前記励振部が発生した機械振動が伝達されて弾性表面波を発生するとともに、前記弾性表面波の属性が前記物理量によって変化する振動媒体部と、
前記弾性表面波を電気信号に変換して電波信号として出力する送信部と
を備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の制御システム。
【請求項１０】
所定の電波信号が供給されると、それをエネルギー源として周囲の物理量を反映した属性を有する電波信号を生成して出力するワイヤレス測定手段を複数備える
ことを特徴とする路面。
【請求項１１】
前記ワイヤレス測定手段は、電波信号を受信して機械振動を発生させる励振部と、
前記励振部が発生した機械振動が伝達されて弾性表面波を発生するとともに、前記弾性表面波の属性が前記物理量によって変化する振動媒体部と、
前記弾性表面波を電気信号に変換して電波信号として出力する送信部と
を備えることを特徴とする請求項１０記載の路面。
【請求項１２】
路面に備えられた複数のワイヤレス測定手段に所定の電波信号を送信する送信手段と、
前記複数のワイヤレス測定手段から出力される電波信号を受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された電波信号から前記物理量を算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された物理量の分布を認識する認識手段と、
前記認識手段によって認識された物理量の分布に基づいて、前記路面上の人の状態を検知する検知手段と、
前記検知手段によって検知された物体の状態に基づいて、予め定められた制御を行う制御手段と
を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項１】
路面に設置されるとともに、所定の電波信号が供給されると、それをエネルギー源として周囲の物理量を反映した属性および識別情報を有する電波信号を生成して出力する複数のワイヤレス測定手段と、
前記複数のワイヤレス測定手段に所定の電波信号を送信する送信手段と、
前記複数のワイヤレス測定手段から出力される電波信号を受信する受信手段と、
前記ワイヤレス測定手段の位置と識別情報との対応関係を記憶した記憶手段と、
前記受信手段によって受信された電波信号から前記物理量を算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された物理量の分布を前記識別情報に基づき前記記憶手段の記憶内容を参照して認識する認識手段と、
前記認識手段によって認識された物理量の分布に基づいて、前記路面上の物体の状態を検知する検知手段と、
前記検知手段によって検知された物体の状態に基づいて、予め定められた制御を行う制御手段と
を備えることを特徴とする制御システム。
【請求項２】
前記物理量は、圧力、光量、温度の少なくともいずれかひとつであることを特徴とする請求項１記載の制御システム。
【請求項３】
情報を表示する表示手段を備え、
前記制御手段は、前記検知手段によって検知された物体の状態に基づいて、前記表示手段に表示する情報の内容を変更することを特徴とする請求項１または２記載の制御システム。
【請求項４】
前記認識手段は、前記算出手段によって算出された物理量を予め記憶されたデータと比較することによって、物体の有無、物体の位置、物体の重量の少なくともいずれかひとつを認識し、
前記検知手段は、前記認識手段によって認識された物体の有無、物体の位置、物体の重量の少なくともいずれかひとつに基づいて、前記路面上の物体の状態を検知する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の制御システム。
【請求項５】
前記認識手段は、前記算出手段によって算出された物理量の分布に基づいて、物理量の経時変化を認識し、
前記検知手段は、前記認識手段によって認識された物理量の経時変化に基づいて、前記路面上の物体の状態を検知する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の制御システム。
【請求項６】
前記路面は、道路面、床面、床材、敷設用マット、壁面の少なくともいずれかひとつであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の制御システム。
【請求項７】
前記送信手段と前記受信手段と前記算出手段と前記認識手段と前記検知手段とが、前記路面から離れて設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の制御システム。
【請求項８】
前記物体は人、車両の少なくともいずれか一方であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の制御システム。
【請求項９】
前記ワイヤレス測定手段は、電波信号を受信して機械振動を発生させる励振部と、
前記励振部が発生した機械振動が伝達されて弾性表面波を発生するとともに、前記弾性表面波の属性が前記物理量によって変化する振動媒体部と、
前記弾性表面波を電気信号に変換して電波信号として出力する送信部と
を備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の制御システム。
【請求項１０】
所定の電波信号が供給されると、それをエネルギー源として周囲の物理量を反映した属性を有する電波信号を生成して出力するワイヤレス測定手段を複数備える
ことを特徴とする路面。
【請求項１１】
前記ワイヤレス測定手段は、電波信号を受信して機械振動を発生させる励振部と、
前記励振部が発生した機械振動が伝達されて弾性表面波を発生するとともに、前記弾性表面波の属性が前記物理量によって変化する振動媒体部と、
前記弾性表面波を電気信号に変換して電波信号として出力する送信部と
を備えることを特徴とする請求項１０記載の路面。
【請求項１２】
路面に備えられた複数のワイヤレス測定手段に所定の電波信号を送信する送信手段と、
前記複数のワイヤレス測定手段から出力される電波信号を受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された電波信号から前記物理量を算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された物理量の分布を認識する認識手段と、
前記認識手段によって認識された物理量の分布に基づいて、前記路面上の人の状態を検知する検知手段と、
前記検知手段によって検知された物体の状態に基づいて、予め定められた制御を行う制御手段と
を備えることを特徴とする制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−２６８３７４（Ｐ２００６−２６８３７４Ａ）
【公開日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−８４９０１（Ｐ２００５−８４９０１）
【出願日】平成１７年３月２３日（２００５．３．２３）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月２３日（２００５．３．２３）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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