JP2010071773A - Apparatus and method for recognizing opening/closing motion of opening/closing member - Google Patents

Apparatus and method for recognizing opening/closing motion of opening/closing member Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a motion of a door or the like to be detected precisely without arranging any special sensor on the door or the like. <P>SOLUTION: A sound pressure is sensed by using a sensor microphone 10, and this signal is amplified by using an amplifier circuit 20, and then the signal amplified through the amplifier circuit 20 is sorted out by using a filter circuit 30. Furthermore, an analog signal output through the filter circuit 30 is subjected to a digital conversion using an A/D converter 40, and the presence of an opening/closing motion of an opening/closing member is determined by using a signal discriminating device 100 which uses a digital signal obtained in above digital conversion. The determination results are output outside via an output control unit 50. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、セキュリティー対策目的等で用いられ、ドアの開閉を適切に検出する開閉部材の開閉動作認識装置及び認識方法に関する。   The present invention relates to an opening / closing operation recognition device and a recognition method for an opening / closing member that is used for security purposes and that appropriately detects opening / closing of a door.

従来、家やビル等の居住空間において、セキュリティー目的の為に、ドアや窓の開閉を検出するドア開閉認識装置が開発されている。代表的なドア開閉認識装置は、ドア等の開閉部分に、磁気センサ−等を設置し、ドアの開閉に連動して磁気センサーが反応して、アラームを発するものである。   2. Description of the Related Art Conventionally, door opening / closing recognition devices that detect opening / closing of doors and windows have been developed for security purposes in residential spaces such as houses and buildings. A typical door open / close recognition device is such that a magnetic sensor or the like is installed at an open / close portion of a door or the like, and the magnetic sensor reacts in response to the opening / closing of the door to generate an alarm.

このドア開閉検出装置では、検出対象となる全てのドアに磁気センサーを設置しなければならない。そこで、特許文献1に示されているように、音波を発するスピーカを屋外に配置しておき、屋内には、マイクを利用してスピーカの音を検出する検出装置を設置する構成のドア開閉認識装置が提案されている。   In this door open / close detection device, magnetic sensors must be installed on all doors to be detected. Therefore, as disclosed in Patent Document 1, a speaker that emits sound waves is arranged outdoors, and a door opening / closing recognition in which a detection device that detects the sound of the speaker using a microphone is installed indoors. A device has been proposed.

この方法によれば、ドアや窓が適切に閉まっている場合、屋外のスピーカの音がドアに遮断されて検出装置が検出できない。一方、ドア等が開かれると、スピーカの音を検出装置が検出する。従って、窓やドアにセンサーを設置する必要がなくなり、施工の利便性を高めることが可能となる。
特開2005−44028号公報
According to this method, when the door or window is properly closed, the sound of the outdoor speaker is blocked by the door and the detection device cannot be detected. On the other hand, when the door or the like is opened, the detection device detects the sound of the speaker. Therefore, it is not necessary to install sensors on windows and doors, and the convenience of construction can be improved.
JP 2005-44028 A

しかしながら、上記特許文献1の技術では、屋外にスピーカを設置する必要があり、風雨等にさらされる環境に耐えうるように施工しなければならないという問題があった。また、定常的にスピーカが音を発しなければならないため、消費電力が増大するという問題があった。   However, the technique disclosed in Patent Document 1 has a problem in that it is necessary to install a speaker outdoors, and it must be constructed so as to withstand an environment exposed to wind and rain. In addition, there is a problem in that power consumption increases because the speaker must constantly emit sound.

また、侵入者等が屋外のスピーカの存在に気づいて、事前にスピーカの電気系統を遮断してしまうと、ドアの開閉が検出できなくなるという問題があった。   Also, if an intruder notices the presence of an outdoor speaker and shuts off the electrical system of the speaker in advance, there is a problem that the opening / closing of the door cannot be detected.

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、複雑な配線を廃し、且つドアの開閉のみを高精度で検出可能なドア開閉認識装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and has an object to provide a door opening / closing recognition device that eliminates complicated wiring and can detect only opening / closing of a door with high accuracy. To do.

本発明は、以下の手段によって、上記課題を解決したものである。   The present invention solves the above problems by the following means.

(1)音圧を感知するセンサマイクと、前記センサマイクで検知された信号を増幅するアンプ回路と、前記アンプ回路を経て増幅された信号を選別するフィルタ回路と、前記フィルタ回路を経たアナログ信号をデジタル変換するA/D変換器と、前記A/D変換器のデジタル信号から開閉部材の開閉動作の有無を判別する信号判別器と、前記信号判別器の出力に基づいて外部出力を制御する出力制御部と、を備えることを特徴とする開閉部材の開閉動作認識装置。   (1) A sensor microphone that detects sound pressure, an amplifier circuit that amplifies a signal detected by the sensor microphone, a filter circuit that selects a signal amplified through the amplifier circuit, and an analog signal that passes through the filter circuit An A / D converter for digitally converting a signal, a signal discriminator for discriminating the presence / absence of an opening / closing operation of an opening / closing member from a digital signal of the A / D converter, and an external output based on the output of the signal discriminator An opening / closing operation recognition device for an opening / closing member.

(2)前記信号判別器は、前記A/D変換器の前記デジタル信号を周波数成分に変換して周波数分解変数を得る周波数変換部と、変換された周波数分解変数を利用して特徴量を演算する特徴演算部と、前記特徴演算部の出力に基づいて、それらの値又は値の組み合わせから音の事象を認識・判断する事象判断部と、を備えることを特徴とする(1)に記載の開閉部材の開閉動作認識装置。   (2) The signal discriminator calculates a feature amount by using a frequency conversion unit that converts the digital signal of the A / D converter into a frequency component to obtain a frequency decomposition variable, and the converted frequency decomposition variable. (1), characterized by comprising: a feature calculation unit that recognizes a sound event from a value or a combination of values based on an output of the feature calculation unit Opening / closing operation recognition device for opening / closing member.

(3)前記特徴演算部の判別知識は木構造をなした条件分岐プログラムであり、前記周波数分解変数を利用して、前記木構造に従って前記特徴量を演算することを特徴とする(2)に記載の開閉部材の開閉動作認識装置。   (3) According to (2), the discrimination knowledge of the feature calculation unit is a conditional branch program having a tree structure, and the feature quantity is calculated according to the tree structure using the frequency decomposition variable. The opening / closing operation recognition device for the opening / closing member described.

(4)前記特徴演算部の判別知識は、帰納的学習プログラムによって導出されるものであることを特徴とする(2)又は(3)に記載の開閉部材の開閉動作認識装置。   (4) The opening / closing operation recognition device for an opening / closing member according to (2) or (3), wherein the discrimination knowledge of the feature calculation unit is derived by an inductive learning program.

(5)前記特徴演算部の判別知識は、遺伝的プログラミングによって導出されるものであることを特徴とする(2)、(3)又は(4)に記載の開閉部材の開閉動作認識装置。   (5) The opening / closing operation recognition device for an opening / closing member according to (2), (3) or (4), wherein the discrimination knowledge of the feature calculation unit is derived by genetic programming.

(6)前記特徴演算部の判別知識は、前記周波数分解変数の移動平均を含むものであることを特徴とする(2)乃至(5)のいずれかに記載の開閉部材の開閉動作認識装置。   (6) The opening / closing operation recognition device for an opening / closing member according to any one of (2) to (5), wherein the discrimination knowledge of the feature calculation unit includes a moving average of the frequency resolution variable.

(7)前記特徴演算部の判別知識を生成するための背景知識として、前記周波数分解変数の移動平均を用いることを特徴とする(2)乃至(6)のいずれかに記載の開閉部材の開閉動作認識装置。   (7) The opening / closing of the opening / closing member according to any one of (2) to (6), wherein a moving average of the frequency decomposition variable is used as background knowledge for generating discrimination knowledge of the feature calculation unit Motion recognition device.

(8)前記背景知識として、低い周波領域においては、狭い帯域の前記周波数分解変数を利用した移動平均を用い、前記低い周波領域よりも高い周波数領域においては、広い帯域の前記周波数分解変数を利用した移動平均を用いる、ことを特徴とする(7)に記載の開閉部材の開閉動作認識装置。   (8) As the background knowledge, a moving average using the frequency resolution variable of a narrow band is used in a low frequency region, and the frequency resolution variable of a wide band is used in a frequency region higher than the low frequency region. The opening / closing operation recognition device for an opening / closing member according to (7), wherein the moving average is used.

(9)音圧をセンサマイクで感知する感知ステップと、前記センサマイクで検知された信号をアンプ回路で増幅する増幅ステップと、前記アンプ回路を経て増幅された信号をフィルタ回路で選別する選別ステップと、前記フィルタ回路を経たアナログ信号をA/D変換器でデジタル変換する変換ステップと、前記A/D変換器のデジタル信号を利用して開閉部材の開閉動作の有無を判別する判別ステップと、前記判別の結果に基づいて外部出力を制御する出力ステップと、を備えることを特徴とする開閉部材の開閉動作認識方法。   (9) A sensing step for sensing sound pressure with a sensor microphone, an amplifying step for amplifying a signal detected by the sensor microphone with an amplifier circuit, and a selecting step for sorting a signal amplified through the amplifier circuit with a filter circuit A conversion step of digitally converting an analog signal that has passed through the filter circuit with an A / D converter; a determination step of determining whether an opening / closing operation of the opening / closing member is performed using the digital signal of the A / D converter; And an output step for controlling an external output based on the result of the determination.

(10)前記判別ステップでは、前記A/D変換器の前記デジタル信号を周波数成分に変換して周波数分解変数を得る周波数変換部ステップと、変換された周波数分解変数を利用して特徴量を演算する特徴演算ステップと、前記特徴演算ステップの出力に基づいて、それらの値又は値の組み合わせから音の事象を認識・判断する事象判断ステップと、を備えることを特徴とする(9)に記載の開閉部材の開閉動作認識方法。   (10) In the determination step, a frequency conversion unit step for obtaining a frequency decomposition variable by converting the digital signal of the A / D converter into a frequency component, and calculating a feature amount using the converted frequency decomposition variable (9), characterized by: a feature calculating step that recognizes a sound event from a value or a combination of values based on an output of the feature calculating step. A method for recognizing an opening / closing operation of an opening / closing member.

(11)前記特徴演算ステップの判別知識は、木構造をなした条件分岐プログラムであり、前記周波数分解変数を利用して、前記木構造に従って前記特徴量を演算することを特徴とする(10)に記載の開閉部材の開閉動作認識方法。   (11) The discrimination knowledge of the feature calculation step is a conditional branch program having a tree structure, and the feature quantity is calculated according to the tree structure using the frequency decomposition variable. The opening / closing operation | movement recognition method of the opening / closing member of description.

(12)前記特徴演算ステップの判別知識は、帰納的学習プログラムによって導出されるものであることを特徴とする(10)又は(11)に記載の開閉部材の開閉動作認識装置。   (12) The opening / closing operation recognition device for an opening / closing member according to (10) or (11), wherein the discrimination knowledge of the feature calculation step is derived by an inductive learning program.

(13)前記特徴演算ステップの判別知識は、遺伝的プログラミングによって導出されるものであることを特徴とする(10)、(11)又は(12)に記載の開閉部材の開閉動作認識方法。   (13) The open / close operation recognition method for an open / close member according to (10), (11) or (12), wherein the discrimination knowledge of the feature calculation step is derived by genetic programming.

(14)前記特徴演算ステップの判別知識は、前記周波数分解変数の移動平均を含むものであることを特徴とする(10)乃至(13)のいずれかに記載の開閉部材の開閉動作認識方法。   (14) The opening / closing operation recognition method for an opening / closing member according to any one of (10) to (13), wherein the discrimination knowledge of the feature calculation step includes a moving average of the frequency resolution variable.

(15)前記特徴演算ステップの判別知識を生成するための背景知識として、前記周波数分解変数の移動平均を用いることを特徴とする(10)乃至(14)のいずれかに記載の開閉部材の開閉動作認識方法。   (15) The opening / closing of the opening / closing member according to any one of (10) to (14), wherein a moving average of the frequency decomposition variable is used as background knowledge for generating discrimination knowledge of the feature calculation step. Motion recognition method.

(16)前記背景知識として、低い周波領域においては、狭い帯域の前記周波数分解変数を利用した移動平均を用い、前記低い周波領域よりも高い周波数領域においては、広い帯域の前記周波数分解変数を利用した移動平均を用いることを特徴とする(15)に記載の開閉部材の開閉動作認識方法。   (16) As the background knowledge, a moving average using the frequency resolution variable of a narrow band is used in a low frequency region, and the frequency resolution variable of a wide band is used in a frequency region higher than the low frequency region. (15) The opening / closing operation recognition method for an opening / closing member according to (15), wherein the moving average is used.

本発明によれば、ドアや屋外に関連設備を設置することなく、屋内にドア開閉認識装置を配置するだけで得、ドアの開閉のみを適切に検出することが可能になる。   According to the present invention, it is possible to detect only opening / closing of a door appropriately by installing a door opening / closing recognition device indoors without installing related equipment outdoors.

以下、本発明の実施の形態に係る開閉部材の開閉動作認識装置(以下、認識装置)について図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, an opening / closing member recognition device (hereinafter, recognition device) for an opening / closing member according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1に示されるように、認識装置1は、音圧を感知するセンサマイク10と、センサマイク10で検知された信号を増幅するアンプ回路20と、アンプ回路20を経て増幅された信号を選別するフィルタ回路30と、フィルタ回路30を経たアナログ信号をデジタル変換するA/D変換器40と、このデジタル信号からドア開閉の有無を判別する信号判別器100と、信号判別器100の出力に基づいて外部出力を制御する出力制御部50を備える。なお、この認識装置1は、屋内の特定の場所に設置されるものである。   As shown in FIG. 1, the recognition device 1 selects a sensor microphone 10 that senses sound pressure, an amplifier circuit 20 that amplifies a signal detected by the sensor microphone 10, and a signal that is amplified through the amplifier circuit 20. Based on the output of the filter circuit 30, the A / D converter 40 that digitally converts the analog signal that has passed through the filter circuit 30, the signal discriminator 100 that discriminates whether or not the door is opened or closed from this digital signal, and the signal discriminator 100. And an output control unit 50 for controlling the external output. The recognition device 1 is installed at a specific indoor location.

信号判別器100は、いわゆるMPUであり、図2に示されるように、プログラムを実行して情報処理を行う中央演算装置(CPU)150と、情報を一時的に保持することが可能なRAM152と、各種プログラムが記憶されているROM154と、デジタル化された音圧信号を一時的に保管する情報記憶装置156と、デジタル信号が入出力されるインターフェイス158とを備える。この信号判別器100では、ROM154に記憶されているプログラムをCPU150で実行することにより、後述する機能を発揮する。   The signal discriminator 100 is a so-called MPU, and as shown in FIG. 2, a central processing unit (CPU) 150 that executes information processing by executing a program, and a RAM 152 that can temporarily hold information. A ROM 154 that stores various programs, an information storage device 156 that temporarily stores digitized sound pressure signals, and an interface 158 that inputs and outputs digital signals. In the signal discriminator 100, the CPU 150 executes a program stored in the ROM 154, thereby exhibiting a function to be described later.

信号判別器100の機能構成は、図3に示されるように、デジタル信号を時間成分から周波数成分に変換する周波数変換部110と、変換された周波数成分から複数の特徴量を演算する特徴演算部120と、この特徴演算部120の出力に基づいて、それらの値又は値の組み合わせから音の事象を認識・判断する事象判断部130とを備える。   As shown in FIG. 3, the functional configuration of the signal discriminator 100 includes a frequency converter 110 that converts a digital signal from a time component to a frequency component, and a feature calculator that calculates a plurality of feature amounts from the converted frequency component. 120 and an event determination unit 130 for recognizing and determining a sound event from these values or combinations of values based on the output of the feature calculation unit 120.

周波数変換部110は、A/D変換器40を経てデジタル化された信号を周波数成分に変換する。この周波数分解された信号は、特徴演算部120における判別知識に入力され、ドア開閉の可能性値を演算する。周波数成分への変換方式は任意のものを選択することができるが、代表的な手法は、離散フーリエ変換(DFT)、離散コサイン変換(DCT)、アダマール変換、ウェブレット変換等である。   The frequency converter 110 converts the signal digitized through the A / D converter 40 into a frequency component. This frequency-resolved signal is input to the discrimination knowledge in the feature calculation unit 120 and calculates a door opening / closing possibility value. The conversion method to the frequency component can be selected arbitrarily, but representative methods are discrete Fourier transform (DFT), discrete cosine transform (DCT), Hadamard transform, Weblet transform, and the like.

事象判断部130は、特徴演算部120の可能性値が、所定の閾値を超えるか否かを判断して事象を特定する。事象判断部130の事象特定結果に基づいて、出力制御部50は警報信号を出力する。   The event determination unit 130 specifies an event by determining whether the possibility value of the feature calculation unit 120 exceeds a predetermined threshold. Based on the event identification result of the event determination unit 130, the output control unit 50 outputs an alarm signal.

特徴演算部120における判別知識とは、木構造をなした条件分岐プログラムとなる。具体的に木構造は、if then else を用いた条件分岐、各木を実行するprogNの連続処理、add(加算)、sub(減算)、mul(乗算)、div(除算)の計算、及び定数を備えて構成される。特徴演算部120は、周波数成分に分解された信号列データ(周波数分解変数)を利用して、判別知識である木構造に沿って演算を行い、その結果を数値データとして出力する。出力結果は0〜15までの任意数値であり、大きな値ほどドア開閉の確率が高いことを意味する。   The discrimination knowledge in the feature calculation unit 120 is a conditional branch program having a tree structure. Specifically, the tree structure is conditional branching using if then else, continuous processing of progN executing each tree, calculation of add (addition), sub (subtraction), mul (multiplication), div (division), and constants It is configured with. The feature calculation unit 120 uses the signal sequence data (frequency decomposition variable) decomposed into frequency components, performs an operation along the tree structure as discriminating knowledge, and outputs the result as numerical data. The output result is an arbitrary value from 0 to 15, and the larger the value, the higher the probability of door opening and closing.

なお、判別知識の導出には、帰納的な学習手法と経験則を併用する。帰納的な学習手法として、本実施形態では、遺伝的プログラミング手法を利用し、これにより判別知識を合成する。また経験則は、遺伝的プログラミングの背景知識として利用する。ドアの開閉に見られる特徴量を作り出す関数を定義し、これを判別知識の部品とする。経験則を背景知識とすることで、遺伝的プログラミングの収束性を改善することが可能になる。   Note that inductive learning techniques and empirical rules are used together to derive discriminant knowledge. As an inductive learning method, in this embodiment, a genetic programming method is used, and thereby discriminating knowledge is synthesized. The rule of thumb is used as background knowledge for genetic programming. A function that creates a feature value that is found when the door is opened and closed is defined, and this is used as a part of discrimination knowledge. Using heuristics as background knowledge makes it possible to improve the convergence of genetic programming.

ところで、ドアの音圧の信号は非線形の場合が多く、簡単な閾値で分離することができない。そこで、認識したい信号を、特徴量と呼ばれるいくつかの変数(特徴ベクトル)に変換し、特徴ベクトルが作る特徴空間に対して、ある種の閾値を当てはめて空間分離する。   By the way, the sound pressure signal of the door is often non-linear and cannot be separated with a simple threshold. Therefore, the signal to be recognized is converted into several variables (feature vectors) called feature quantities, and a certain threshold is applied to the feature space created by the feature vector to perform space separation.

本実施形態では、その特徴量として、レベル毎に分解された周波数成分の情報を利用する。なお、この周波数成分情報は、情報の配列順序である時系列成分も併せ持っている。本発明者らは、自らの研究に基づく経験として、その空間の中でドアの開閉に強く関与しているレベルの周波数成分と、比較的影響の少ないレベルの周波数成分を予め把握している。従って、そのような経験知識を、背景知識として遺伝的プログラムの要素に取り入れて、学習の収束性を向上させる。   In the present embodiment, information of frequency components decomposed for each level is used as the feature amount. Note that this frequency component information also has a time-series component that is an information arrangement order. As an experience based on their own research, the present inventors have grasped in advance a frequency component of a level that is strongly involved in the opening and closing of the door in the space and a frequency component of a level that has a relatively small influence. Therefore, such experience knowledge is incorporated into the elements of the genetic program as background knowledge to improve the convergence of learning.

背景知識とは、経験側に基づく(人が感覚的に持っている)知識を、数式に表現したものである。従って、本実施形態では、この背景知識となる数式は、判別知識の中に組み込まれて特徴量の算出に利用される。なお、判別知識を用いた判別は、周波数分解変数を用いた特徴ベクトルを、特徴空間に写像してから、空間分離を行うことによる。しかし、背景知識が仮に無いとすれば、特徴ベクトルの次元が増大し、その空間分離(線引き)を行うための直線が多数になり、それをアルゴリズムで自動的に決定するには、多量の学習量(試行錯誤量、計算量)が必要になる。   The background knowledge is a mathematical expression of knowledge based on the experience side (human sensuously has). Therefore, in the present embodiment, the mathematical formula as the background knowledge is incorporated in the discrimination knowledge and used for calculating the feature amount. Note that discrimination using discrimination knowledge is performed by mapping a feature vector using a frequency decomposition variable onto a feature space and then performing space separation. However, if there is no background knowledge, the dimension of the feature vector will increase, and there will be a large number of straight lines to perform spatial separation (drawing). A quantity (trial and error amount, calculation amount) is required.

そこで、本実施形態では、背景知識となる数式を導入することで、空間分離を行うための基本式を予め提供する。これにより、学習量が少なくても簡単に判別知識を生成することが可能となる。   Therefore, in this embodiment, a basic formula for performing space separation is provided in advance by introducing a mathematical formula as background knowledge. As a result, it is possible to easily generate discrimination knowledge even when the learning amount is small.

具体的に、本実施形態ではフィルタ回路30において50Hz以上の周波数は予め排除され、50Hz未満の帯域となる音波を利用して、16レベルに周波数分解された16個の周波数分解変数(freq(0)〜freq(15))が抽出される。ドアの開閉は、その中でも比較的低い周波数成分(例えば、freq(0)〜freq(3))が関与することを、本発明者等は経験的に見いだしている。なお、50Hz以上の周波数を排除したのは、ドアの開閉の主な波形は50Hz未満であり、また、50Hz以上には、電話、目覚まし時計、テレビ・ラジオ、物の落下、クラクション・サイレン等の定常的な生活音が含まれるからである。更に本発明者等は、ある周波数が時間変化する関数を定義した時に、その周波数成分の低い部分、とりわけ人間の聴覚では聞き取ることが出来ない帯域に、ドア開閉事象の特徴があることも経験的に見いだしている。以上の気付きを元に、下記「数式1」を定義して、このパラメータの数値を含めて背景知識として付与している。

Figure 2010071773
Specifically, in the present embodiment, frequencies of 50 Hz or higher are excluded in the filter circuit 30 in advance, and 16 frequency resolution variables (freq (0 ) To freq (15)) are extracted. The present inventors have empirically found that relatively low frequency components (for example, freq (0) to freq (3)) are involved in the opening and closing of the door. The main frequency of opening and closing the door is less than 50 Hz, which excludes frequencies above 50 Hz, and over 50 Hz, such as telephones, alarm clocks, TV / radio, falling objects, horns, sirens, etc. This is because stationary life sounds are included. Furthermore, when the present inventors define a function in which a certain frequency changes with time, it is also empirical that a characteristic of a door opening / closing event is present in a low frequency component, particularly in a band that cannot be heard by human hearing. Have found. Based on the above awareness, the following “Formula 1” is defined and given as background knowledge including the value of this parameter.
Figure 2010071773

なお、aveは周波数成分を線形結合した移動平均であり、特徴ベクトルの要素となる。w,k,m,nはパラメータ定数である。また、freq(i)は、振幅信号を周波数変換したときのi番目(帯域レベル)の成分を意味している。つまり、A/D変換器40された所定期間の振幅信号ad(=音圧信号ad)を入力として、離散フーリエ変換(DFT)、離散コサイン変換(DCT)、アダマール変換、ウェブレット変換等を行って周波数変換し、そのi番目(帯域レベル)成分が周波数分解変数freq(i)となる。なお、この周波数分解変数freq(i)は、振幅信号adにおける時間要素は除外されている。しかし、周波数分解変数freq(i)自体は、その帯域レベルiの範囲内で情報配列順に変動(ゆらぎ)を有している。つまり、freq(i)が有する情報配列順序要素qを配慮すると、周波数分解変数はfreq(i,q)となり、これは順序要素qに依存して変化する。なお、本実施形態では、iが小さい程、低周波レベル、iが大きいほど高周波レベル側であることを意味している。   Note that ave is a moving average obtained by linearly combining frequency components, and is an element of a feature vector. w, k, m, and n are parameter constants. Freq (i) means the i-th (band level) component when the amplitude signal is frequency-converted. That is, the amplitude signal ad (= sound pressure signal ad) of the A / D converter 40 for a predetermined period is input, and discrete Fourier transform (DFT), discrete cosine transform (DCT), Hadamard transform, Weblet transform, etc. are performed. The frequency is converted, and the i-th (band level) component becomes the frequency resolution variable freq (i). The frequency decomposition variable freq (i) excludes the time element in the amplitude signal ad. However, the frequency resolution variable freq (i) itself has fluctuations (fluctuations) in the order of information arrangement within the range of the band level i. That is, when the information arrangement order element q included in freq (i) is taken into consideration, the frequency resolution variable is freq (i, q), which changes depending on the order element q. In the present embodiment, the smaller i, the lower the frequency level, and the larger i, the higher the frequency side.

周波数分解変数freq(i,q)を特徴ベクトル要素とした場合、その次元はi*qとなってしまい、次元数が増大して、判別知識の導出が複雑化する。そこで本実施形態では、周波数分解変数freq(i,q)を順序要素qに基づいて移動平均化し、1次元化したave(z)を特徴ベクトルとする。この結果、特徴空間の次元数を低く抑えつつ、線形の判定式の組み合わせ量が少なくなるような写像を実現できる。なお、この数式1は、パラメータセットz(w,m,n,k)を一つ決めることに新たな数式が1つ決定する。このパラメータセットzを何セット用意するかによって、次元数も決定される。   When the frequency resolution variable freq (i, q) is a feature vector element, its dimension is i * q, the number of dimensions increases, and derivation of discriminant knowledge becomes complicated. Therefore, in the present embodiment, the frequency resolution variable freq (i, q) is moving averaged based on the order element q, and the one-dimensionalized ave (z) is used as a feature vector. As a result, it is possible to realize a mapping that reduces the amount of combination of linear judgment expressions while keeping the number of dimensions of the feature space low. In Equation 1, one new equation is determined to determine one parameter set z (w, m, n, k). The number of dimensions is also determined by how many parameter sets z are prepared.

なお、数式1で移動平均を用いている理由は、ドアの開閉に伴う時間的な特徴、具体的には情報配列順序要素qに依存する変化量が少ないという経験に基づく。既に述べたように、移動平均を導入せずに、情報配列順序要素q(経時的特徴)をそのまま特徴ベクトルに用いてしまうと、時系列に並んだ多くのスペクトラムに対して、複雑な判別知識となってしまう。これでは、マイコンへの実装が困難となる。   The reason why the moving average is used in Equation 1 is based on the experience that there is a small amount of change depending on the temporal characteristics associated with opening and closing of the door, specifically, the information arrangement order element q. As already mentioned, if the information array sequence element q (temporal feature) is used as it is as a feature vector without introducing moving average, complex discriminating knowledge is obtained for many spectra arranged in time series. End up. This makes it difficult to mount on a microcomputer.

とりわけ、ドアは人間が開閉するものであることから、ドアが発する音圧に、激しい時間変化が生じているとは考えられない。特に、侵入者はドアをゆっくり開けるのが特徴であると考え、音圧の時間変化は特徴ベクトルとして積極的に用いる意義は小さい。そこで、移動平均を採用することで、次元数を飛躍的に低減させて計算量を低減させることを実現している。   In particular, since the door is opened and closed by humans, it cannot be considered that the sound pressure generated by the door has undergone severe temporal changes. In particular, it is considered that the intruder slowly opens the door, and the temporal change of the sound pressure is less meaningful as a feature vector. Therefore, by adopting a moving average, the number of dimensions is drastically reduced and the amount of calculation is reduced.

具体的に本実施形態では、上記数式1を利用した背景知識として、z=0〜4までの5種類のパラメータセットを設定して、下記の数式2の群を定義・導入した。

Figure 2010071773
Specifically, in the present embodiment, as background knowledge using Equation 1 above, five types of parameter sets from z = 0 to 4 are set, and a group of Equation 2 below is defined and introduced.
Figure 2010071773

16レベルに周波数分解された16個の周波数分解変数(freq(0)〜freq(15))が存在する場合、本発明者等は、ドアの開閉は、比較的低い周波数成分(例えば、freq(0)〜freq(3))に関与することを経験的に見いだしている。従って、低い周波数成分に関しては、freq(i)を単独で用いて又は2〜3の総和成分を用いて移動平均を算出し、特徴ベクトルを設定してる(数式2のA〜C参照)。一方、高い周波数成分に関しては、freq(i)の複数の総和成分、望ましくは3以上、更に好ましくは4以上の総和成分を用いて、移動平均を算出している(数式2のD、E参照)。この結果、次元を減らしながらも、周波数成分の低い部分については事象の特徴を詳細に抽出して判別することが可能となる。   When there are 16 frequency decomposition variables (freq (0) to freq (15)) frequency-resolved into 16 levels, the present inventors indicate that the door opening / closing is performed with a relatively low frequency component (for example, freq ( 0) to freq (3)) have been found empirically. Therefore, for low frequency components, a moving average is calculated using freq (i) alone or using a total sum component of 2 to 3, and feature vectors are set (see A to C in Equation 2). On the other hand, for high frequency components, a moving average is calculated using a plurality of sum components of freq (i), desirably 3 or more, more preferably 4 or more (see D and E in Equation 2). ). As a result, it is possible to extract and distinguish the characteristics of the event in detail for the low frequency component part while reducing the dimension.

背景知識をもとに、帰納的に判別知識を生成するには、教師ありの学習データを用いる。この学習データを事前に揃える為に、マンションや一戸建て部屋にデータロガ−と呼ばれる記録装置を設置し、多くのドアの開閉パターンに関する音情報を記録する。一方で、棄却すべきデータも記録する必要があり、例えば、風の強い日、雷の鳴る日などの音情報を収集する。特に、風の音や、工事音、車の通過音、エアコンの動作や風切り音等は、比較的低周波であることから、単なる音圧の大きさではドアの開閉と判別することが困難となる。そこで、本実施形態では、様々なドアの開閉パターン音情報と、上記棄却音情報を元に遺伝的プログラミングを利用して学習を行い、判別知識を合成する。合成される判別知識は、特徴演算部120に組み込まれる。   In order to generate discriminative knowledge recursively based on background knowledge, supervised learning data is used. In order to prepare the learning data in advance, a recording device called a data logger is installed in an apartment or a detached room, and sound information relating to many door opening / closing patterns is recorded. On the other hand, it is also necessary to record data to be rejected. For example, sound information such as a windy day and a thunderstorm is collected. In particular, wind sounds, construction sounds, vehicle passing sounds, air conditioner operations, wind noises, and the like have a relatively low frequency, so that it is difficult to determine whether the door is open or closed based on a simple sound pressure. Therefore, in this embodiment, learning is performed using genetic programming based on various door opening / closing pattern sound information and the rejection sound information, and the discrimination knowledge is synthesized. The discriminating knowledge to be synthesized is incorporated in the feature calculation unit 120.

次に、認識装置1におけるドア開閉の判別手順について説明する。   Next, a door opening / closing determination procedure in the recognition device 1 will be described.

ステップ200において、まず、センサマイク10で音圧情報を感知し、ステップ202において、この情報がアンプ回路20で増幅される。更にステップ204において、判別したい周波数帯域(本実施形態では50Hz未満)のみを得る為に、増幅された情報がフィルタ回路30に入力される。なお、フィルタ回路30の役割は、その後にデジタル変換されたときのエリアシングノイズを抑制する意味も併せ持っている。   In step 200, first, sound pressure information is sensed by the sensor microphone 10, and in step 202, this information is amplified by the amplifier circuit 20. Further, in step 204, the amplified information is input to the filter circuit 30 in order to obtain only the frequency band to be discriminated (in this embodiment, less than 50 Hz). Note that the role of the filter circuit 30 also has the meaning of suppressing aliasing noise when digitally converted thereafter.

フィルタ回路30を経た信号は、ステップ206において、A/D変換器40に入力されてデジタル変換されてから、ステップ208において、信号判別器100の情報記憶装置156に入力される。この情報記憶装置156は、本実施形態ではFIFO(First in first out)型メモリである。FIFO型メモリとは、最初に入力された信号が最初に取り出されるメモリ構造であることを意味している。この情報記憶装置156では、一定時間分のデジタル信号が蓄積されるようになっている。   The signal that has passed through the filter circuit 30 is input to the A / D converter 40 and digitally converted in step 206, and then input to the information storage device 156 of the signal discriminator 100 in step 208. The information storage device 156 is a first in first out (FIFO) type memory in this embodiment. The FIFO type memory means a memory structure in which a first input signal is first extracted. In this information storage device 156, digital signals for a certain period of time are accumulated.

FIFO型メモリに蓄積された時系列の離散信号は、ステップ210にて、2のn乗個を単位として取り出されて、周波数変換部110に入力され、周波数成分に変換される。周波数変換された信号は、ステップ212において、時系列データと共に一定時間分を再び情報記憶装置156のFIFO型メモリに蓄積する。   The time-series discrete signals stored in the FIFO type memory are extracted in units of 2 n units in step 210, input to the frequency conversion unit 110, and converted into frequency components. In step 212, the frequency-converted signal is stored again in the FIFO memory of the information storage device 156 for a predetermined time together with time-series data.

その後、ステップ214において、周波数変換された一定時間分の信号列が情報記憶装置156から取り出され、特徴演算部120に入力される。具体的に特徴演算部120では、この信号列を判別知識に入力して、ドア開閉の可能性を数値変換する。ステップ216では、特徴演算部120の出力値に基づいて、事象判断部130が、その事象がドアの開閉であるかを閾値に基づいて決定する。ステップ218において、事象判断部120の結果に基づいて所定の警報を発する。   Thereafter, in step 214, a signal sequence for a predetermined time subjected to frequency conversion is extracted from the information storage device 156 and input to the feature calculation unit 120. Specifically, the feature calculation unit 120 inputs this signal sequence to the discrimination knowledge, and numerically converts the possibility of opening and closing the door. In step 216, based on the output value of the feature calculation unit 120, the event determination unit 130 determines whether the event is opening / closing of the door based on a threshold value. In step 218, a predetermined alarm is issued based on the result of the event determination unit 120.

以上、本実施形態の認識装置1によれば、信号判別器100によって、ドアのみの音圧を高精度で検出することが可能となる。従って、ドアや屋外にセンサー等を設置することなく、その空間内に本認識装置1を配置するだけで、ドアの開閉を検出可能となる。   As described above, according to the recognition device 1 of the present embodiment, the signal discriminator 100 can detect the sound pressure of only the door with high accuracy. Therefore, it is possible to detect the opening / closing of the door only by placing the recognition device 1 in the space without installing a sensor or the like outside the door or the door.

また、ドアの開閉音は、人間の耳に聞こえない程度の極低周波を含んでいることを、本発明者らは明らかにしている。そこで、この信号判別器100では、周波数変換部110によって周波数分解を行い、その周波数分解変数を用いて特徴演算部120が特徴量を演算している。このようにすることで、ドアの開閉に関連する低周波レベルの周波数分解変数を積極的に利用して、ドアの開閉に無関係のノイズ成分を除去しながら、ドアの開閉のみを適切に検出可能にしている。特に、特徴演算部120の判別知識は、木構造をなした条件分岐プログラムとなっているので、簡易且つ高速に特徴量を算出することが可能となる。   Further, the present inventors have clarified that the opening / closing sound of the door includes an extremely low frequency that cannot be heard by human ears. Therefore, in the signal discriminator 100, the frequency conversion unit 110 performs frequency decomposition, and the feature calculation unit 120 calculates the feature amount using the frequency decomposition variable. In this way, it is possible to properly detect only the opening and closing of the door while actively removing the frequency decomposition variable of the low frequency level related to the opening and closing of the door and removing the noise component unrelated to the opening and closing of the door. I have to. In particular, since the discrimination knowledge of the feature calculation unit 120 is a conditional branch program having a tree structure, it is possible to calculate feature quantities easily and at high speed.

更に、本実施形態では、特徴演算部120の判別知識は、帰納的学習プログラム、とりわけ遺伝的プログラミングを利用した演算によって導出されている。従って、実際のドア開閉の多数のパターン音を事前に学習させることで、高精度の判別知識を獲得することが可能となり、ドア開閉の検出精度を高めることが可能となる。また、風や車等の棄却対象となる多数のパターン音も予め学習させることで、木構造の条件分岐プログラムにより、発生頻度の高い雑音を適切に除外することが可能となる。   Furthermore, in this embodiment, the discrimination knowledge of the feature calculation unit 120 is derived by an operation using an inductive learning program, particularly genetic programming. Accordingly, by learning in advance a large number of pattern sounds for actual door opening and closing, it becomes possible to acquire highly accurate discrimination knowledge, and it is possible to increase the detection accuracy of door opening and closing. In addition, by learning in advance a large number of pattern sounds to be rejected such as wind and cars, it is possible to appropriately exclude noise with high occurrence frequency by the conditional branching program having a tree structure.

又更に、本実施形態では、特徴演算部120の判別知識は、周波数分解変数を用いた移動平均による特徴ベクトルを含むようにしている。この結果、周波数分解変数に含まれているドア開閉とは無関係の周波数のゆらぎを、フィルタリングする効果が得られ、且つ、特徴ベクトルの次元数を大幅に低減させることが可能となる。   Furthermore, in this embodiment, the discrimination knowledge of the feature calculation unit 120 includes a feature vector based on a moving average using a frequency decomposition variable. As a result, it is possible to obtain an effect of filtering the fluctuation of the frequency, which is included in the frequency decomposition variable, which is not related to the opening / closing of the door, and it is possible to greatly reduce the number of dimensions of the feature vector.

なお、この特徴ベクトルは、事前に、背景知識として特徴演算部に定義しておくことで、適切に判別知識に取り込まれる。つまり、特徴演算部120の判別知識は、周波数分解変数の移動平均を用いて生成している。   Note that this feature vector is appropriately captured in the discrimination knowledge by defining it in the feature calculation unit as background knowledge in advance. That is, the discrimination knowledge of the feature calculation unit 120 is generated using the moving average of the frequency resolution variable.

なお、この背景知識として導入される数式は、低い周波領域においては、狭い帯域の周波数分解変数(例えば、freq(0),freq(1),freq(2)など)を利用した移動平均を用いているが、低い周波領域よりも高い周波数領域においては、広い帯域の周波数分解変数(例えば、freq(4〜7)の総和,freq(8〜15)の総和など)を利用した移動平均を用いる。これにより、ドア開閉の特徴が現れやすい低い周波帯域では精細な分析が可能となる。   Note that the mathematical formula introduced as background knowledge uses a moving average using a frequency resolution variable of a narrow band (for example, freq (0), freq (1), freq (2), etc.) in a low frequency region. However, in the frequency range higher than the low frequency range, a moving average using a wide-band frequency resolution variable (for example, the sum of freq (4-7), the sum of freq (8-15), etc.) is used. . As a result, it is possible to perform a fine analysis in a low frequency band in which the door opening / closing characteristics tend to appear.

なお、本実施形態にける認識装置1は、周波数変換する手法として、離散フーリエ変換(DFT)、離散コサイン変換(DCT)、アダマール変換、ウェブレット変換等を例示しているが、本発明はこれに限定されず、他の方法を用いることも可能である。   Note that the recognition apparatus 1 according to the present embodiment exemplifies discrete Fourier transform (DFT), discrete cosine transform (DCT), Hadamard transform, Weblet transform, and the like as a frequency transforming method. However, other methods can be used.

更に本認識装置1における特徴演算部120では、背景知識や判別知識において周波数分解変数の移動平均を用いる場合を示しているが、本発明はこれに限定されず、他の方法によって平滑化することも可能である。   Further, the feature calculation unit 120 in the recognition apparatus 1 shows a case where a moving average of frequency decomposition variables is used in background knowledge and discriminating knowledge, but the present invention is not limited to this, and smoothing by other methods is possible. Is also possible.

本発明は、ドアや扉、蓋等の開閉部材の開閉検出に用いることが可能である。   The present invention can be used for opening / closing detection of opening / closing members such as doors, doors, and lids.

本発明の実施形態に係る認識装置の概要構成を示すシステム構成図である。It is a system configuration figure showing the outline composition of the recognition device concerning the embodiment of the present invention. 同じく、上記認識装置における信号判別器の概要構成を示すブロック図である。Similarly, it is a block diagram which shows schematic structure of the signal discriminator in the said recognition apparatus. 同じく、上記認識装置における信号判別器の機能構成を示すブロック図である。Similarly, it is a block diagram which shows the function structure of the signal discriminator in the said recognition apparatus. 同じく、上記認識装置のドア開閉検出の流れを示すフローチャートである。Similarly, it is a flowchart which shows the flow of the door opening / closing detection of the said recognition apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 認識装置
10 センサマイク
20 アンプ回路
30 フィルタ回路
40 A/D変換器
50 出力制御部
100 信号判別器
110 周波数変換部
120 特徴演算部
130 事象判断部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Recognition apparatus 10 Sensor microphone 20 Amplifier circuit 30 Filter circuit 40 A / D converter 50 Output control part 100 Signal discriminator 110 Frequency conversion part 120 Feature calculation part 130 Event judgment part

Claims (16)

音圧を感知するセンサマイクと、
前記センサマイクで検知された信号を増幅するアンプ回路と、
前記アンプ回路を経て増幅された信号を選別するフィルタ回路と、
前記フィルタ回路を経たアナログ信号をデジタル変換するA/D変換器と、
前記A/D変換器のデジタル信号から開閉部材の開閉動作の有無を判別する信号判別器と、
前記信号判別器の出力に基づいて外部出力を制御する出力制御部と、
を備えることを特徴とする開閉部材の開閉動作認識装置。
A sensor microphone that senses sound pressure;
An amplifier circuit for amplifying a signal detected by the sensor microphone;
A filter circuit for selecting a signal amplified through the amplifier circuit;
An A / D converter for digitally converting the analog signal passed through the filter circuit;
A signal discriminator for discriminating the presence / absence of an opening / closing operation of the opening / closing member from the digital signal of the A / D converter;
An output control unit for controlling an external output based on the output of the signal discriminator;
An opening / closing operation recognition device for an opening / closing member.
前記信号判別器は、
前記A/D変換器の前記デジタル信号を周波数成分に変換して周波数分解変数を得る周波数変換部と、
変換された周波数分解変数を利用して特徴量を演算する特徴演算部と、
前記特徴演算部の出力に基づいて、それらの値又は値の組み合わせから音の事象を認識・判断する事象判断部と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の開閉部材の開閉動作認識装置。
The signal discriminator is
A frequency converter that converts the digital signal of the A / D converter into a frequency component to obtain a frequency decomposition variable;
A feature calculation unit for calculating a feature amount using the converted frequency decomposition variable;
An event determination unit for recognizing and determining a sound event from the value or a combination of values based on the output of the feature calculation unit;
The opening / closing operation recognizing device for an opening / closing member according to claim 1.
前記特徴演算部の判別知識は木構造をなした条件分岐プログラムであり、前記周波数分解変数を利用して、前記木構造に従って前記特徴量を演算することを特徴とする請求項2に記載の開閉部材の開閉動作認識装置。   The open / close according to claim 2, wherein the discrimination knowledge of the feature calculation unit is a conditional branch program having a tree structure, and the feature quantity is calculated according to the tree structure using the frequency decomposition variable. Member open / close motion recognition device. 前記特徴演算部の判別知識は、帰納的学習プログラムによって導出されるものであることを特徴とする請求項2又は3に記載の開閉部材の開閉動作認識装置。   4. The opening / closing operation recognition device for an opening / closing member according to claim 2, wherein the discrimination knowledge of the feature calculation unit is derived by an inductive learning program. 前記特徴演算部の判別知識は、遺伝的プログラミングによって導出されるものであることを特徴とする請求項2、3又は4に記載の開閉部材の開閉動作認識装置。   5. The opening / closing operation recognition device for an opening / closing member according to claim 2, 3 or 4, wherein the discrimination knowledge of the feature calculation unit is derived by genetic programming. 前記特徴演算部の判別知識は、前記周波数分解変数の移動平均を含むものであることを特徴とする請求項2乃至5のいずれかに記載の開閉部材の開閉動作認識装置。   6. The opening / closing operation recognition device for an opening / closing member according to claim 2, wherein the discrimination knowledge of the feature calculation unit includes a moving average of the frequency resolution variable. 前記特徴演算部の判別知識を生成するための背景知識として、前記周波数分解変数の移動平均を用いることを特徴とする請求項2乃至6のいずれかに記載の開閉部材の開閉動作認識装置。   7. The opening / closing operation recognition device for an opening / closing member according to claim 2, wherein a moving average of the frequency decomposition variable is used as background knowledge for generating discrimination knowledge of the feature calculation unit. 前記背景知識として、
低い周波領域においては、狭い帯域の前記周波数分解変数を利用した移動平均を用い、
前記低い周波領域よりも高い周波数領域においては、広い帯域の前記周波数分解変数を利用した移動平均を用いる、
ことを特徴とする請求項7に記載の開閉部材の開閉動作認識装置。
As the background knowledge,
In the low frequency region, using a moving average using the frequency resolution variable in a narrow band,
In a frequency region higher than the low frequency region, a moving average using the frequency resolution variable in a wide band is used.
The opening / closing operation recognition device for an opening / closing member according to claim 7.
音圧をセンサマイクで感知する感知ステップと、
前記センサマイクで検知された信号をアンプ回路で増幅する増幅ステップと、
前記アンプ回路を経て増幅された信号をフィルタ回路で選別する選別ステップと、
前記フィルタ回路を経たアナログ信号をA/D変換器でデジタル変換する変換ステップと、
前記A/D変換器のデジタル信号を利用して開閉部材の開閉動作の有無を判別する判別ステップと、
前記判別の結果に基づいて外部出力を制御する出力ステップと、
を備えることを特徴とする開閉部材の開閉動作認識方法。
A sensing step of sensing sound pressure with a sensor microphone;
An amplification step of amplifying a signal detected by the sensor microphone with an amplifier circuit;
A selection step of selecting a signal amplified through the amplifier circuit with a filter circuit;
A conversion step of digitally converting the analog signal that has passed through the filter circuit with an A / D converter;
A determination step of determining presence / absence of an opening / closing operation of the opening / closing member using a digital signal of the A / D converter;
An output step for controlling an external output based on the result of the determination;
A method for recognizing the opening / closing operation of the opening / closing member.
前記判別ステップでは、
前記A/D変換器の前記デジタル信号を周波数成分に変換して周波数分解変数を得る周波数変換部ステップと、
変換された周波数分解変数を利用して特徴量を演算する特徴演算ステップと、
前記特徴演算ステップの出力に基づいて、それらの値又は値の組み合わせから音の事象を認識・判断する事象判断ステップと、
を備えることを特徴とする請求項9に記載の開閉部材の開閉動作認識方法。
In the determination step,
A frequency converter step of converting the digital signal of the A / D converter into a frequency component to obtain a frequency resolving variable;
A feature calculation step of calculating a feature amount using the transformed frequency decomposition variable;
An event determination step for recognizing and determining a sound event from the value or combination of values based on the output of the feature calculation step;
The method for recognizing an opening / closing operation of an opening / closing member according to claim 9.
前記特徴演算ステップの判別知識は、木構造をなした条件分岐プログラムであり、前記周波数分解変数を利用して、前記木構造に従って前記特徴量を演算することを特徴とする請求項10に記載の開閉部材の開閉動作認識方法。   The discrimination knowledge of the feature calculation step is a conditional branch program having a tree structure, and the feature quantity is calculated according to the tree structure using the frequency decomposition variable. A method for recognizing an opening / closing operation of an opening / closing member. 前記特徴演算ステップの判別知識は、帰納的学習プログラムによって導出されるものであることを特徴とする請求項10又は11に記載の開閉部材の開閉動作認識装置。   12. A device for recognizing an opening / closing operation of an opening / closing member according to claim 10 or 11, wherein the discrimination knowledge of the feature calculation step is derived by an inductive learning program. 前記特徴演算ステップの判別知識は、遺伝的プログラミングによって導出されるものであることを特徴とする請求項10、11又は12に記載の開閉部材の開閉動作認識方法。   The method for recognizing an opening / closing operation of an opening / closing member according to claim 10, 11 or 12, wherein the discrimination knowledge of the feature calculation step is derived by genetic programming. 前記特徴演算ステップの判別知識は、前記周波数分解変数の移動平均を含むものであることを特徴とする請求項10乃至13のいずれかに記載の開閉部材の開閉動作認識方法。   The method for recognizing an opening / closing operation of an opening / closing member according to any one of claims 10 to 13, wherein the discrimination knowledge of the feature calculation step includes a moving average of the frequency resolution variable. 前記特徴演算ステップの判別知識を生成するための背景知識として、前記周波数分解変数の移動平均を用いることを特徴とする請求項10乃至14のいずれかに記載の開閉部材の開閉動作認識方法。   The method for recognizing an opening / closing operation of an opening / closing member according to any one of claims 10 to 14, wherein a moving average of the frequency decomposition variable is used as background knowledge for generating discrimination knowledge of the feature calculation step. 前記背景知識として、
低い周波領域においては、狭い帯域の前記周波数分解変数を利用した移動平均を用い、
前記低い周波領域よりも高い周波数領域においては、広い帯域の前記周波数分解変数を利用した移動平均を用いる
ことを特徴とする請求項15に記載の開閉部材の開閉動作認識方法。
As the background knowledge,
In the low frequency region, using a moving average using the frequency resolution variable in a narrow band,
The method for recognizing an opening / closing operation of an opening / closing member according to claim 15, wherein a moving average using the frequency resolution variable in a wide band is used in a frequency region higher than the low frequency region.
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