JP2014149260A - 情報処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の検出エリアごとに物体の温度を測定する非接触温度センサによって人の存在を判定するにあたり、熱源の位置が非接触温度センサの検出エリア間にまたがってある場合に発生しうる誤判定を解消できる情報処理装置を提供する。
【解決手段】複数のエリアごとに、エリアに存在する物体の平均温度を非接触で測定する温度センサを有する情報処理装置であって、複数のエリアごとに測定される平均温度におけるピークが一定以上であって、最高温度が測定されたエリアに隣接するエリアで、最高温度との差が第１の閾値以下の温度が測定されている場合、最高温度を高くする補正を行う。
【選択図】図４

Description

本発明は、熱源を非接触で認識することができるセンサを有する情報処理装置に関する。

従来から、非接触温度センサの検出エリアに存在する物体の温度を測定する技術が知られている。非接触温度センサは物体の温度を測定することにより、所定の体温を有する人の存在を認識することができる。

また、特許文献１には、非接触温度センサとこのセンサの検温領域との間に障害物が存在する場合に、車室内の空調状態が異常に制御されるのを抑制できる技術が開示されている。

特開２００５−１７０３６４号公報

しかし、非接触温度センサにより人の存在を認識する場合、基本的に人の顔を熱源対象としており、検出エリアにおける人の顔の位置により温度分散が発生し、在席しているのに離席と誤判定する現象が発生してしまうという問題があった。
また、特許文献１に開示された技術は、人の顔の中心が検出エリアの中央からずれていても補正できない。

本発明は、前記課題を解決するためのものであり、その目的とするところは、複数の検出エリアごとに物体の温度を測定する非接触温度センサによって人の存在を判定するにあたり、熱源の位置が非接触温度センサの検出エリア間にまたがってある場合に発生しうる誤判定を解消できる情報処理装置を提供することにある。

かかる目的を達成するために、本発明は、以下の特徴を有する。

本発明に係る情報処理装置は、複数のエリアごとに、該エリアに存在する物体の平均温度を非接触で測定する温度センサを有する情報処理装置であって、前記複数のエリアごとに測定される平均温度におけるピークが一定以上であって、最高温度が測定されたエリアに隣接するエリアで、前記最高温度との差が第１の閾値以下の温度が測定されている場合、前記最高温度を高くする補正を行うことを特徴とする。

本発明によれば、熱源の位置が非接触温度センサの検出エリア間にまたがってある場合に発生しうる誤判定を解消できる。

本実施形態に係るＰＣの外観を示す正面図である。 本実施形態に係る温度センサを示す斜視図である。 本実施形態に係るエリア間分散チェックを行う場合のフローチャートである。 本実施形態に係るエリア間分散チェックを示す図である。 従来の非接触温度センサのエリアが熱源を有することを示す図である。 従来の熱源判定のフローチャートである。

以下、本実施形態について図面により詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係るＰＣの外観を示す正面図である。本実施形態のＰＣ１は、ディスプレイ部と本体部とが一体になったデスクトップ型のＰＣで、表示画面２の下部における電源ボタン等の配置領域に、ユーザの存在を検出するための非接触温度センサ３（以下、温度センサと称する。）と測距センサ４が設けられている。

なお、本実施形態ではデスクトップ型のＰＣとしたが、ノート型のＰＣ等であっても良い。また、温度センサ３と測距センサ４は、表示画面２の上部に設置しても良い。

図２は、本実施形態に係る温度センサ３を示す斜視図である。温度センサ３は電子基板１１に温度センサ素子１２が取り付けられ、温度センサ素子１２が温度を検出できる検出エリア１３は４×４に分割されており、各エリアに存在する人の顔や体などの物体の温度を測定できる。温度センサ３は非接触で対象となる物体の温度を測定する。

測距センサ４は、赤外線を発光する発光部５と対象物に反射した赤外線を受光する受光部６からなる。測距センサ４はユーザや物体までの距離を測ることができ、ユーザの在席と離席を検知することができる。
なお、測距センサ４は赤外線の発光部と受光部からなるセンサに限定されず、対象物までの距離を検知できるものであれば、超音波センサ等でも良い。

ユーザが椅子を離れると温度センサ３と測距センサ４はユーザを認識せず、一定時間が経過するとＰＣ１の画面はオフになるなどの一部動作の制限により消費電力を小さくした省電力モードになる。測距センサ４が椅子を検知していた場合でも、温度センサ３でユーザと椅子の区別をすることができる。ユーザが椅子に座ると温度センサ３と測距センサ４はユーザを認識し、一定時間が経過するとＰＣの画面はオンになり、省電力モードから標準モードになる。

ここで、温度センサが人の顔の温度を判断する方法について説明する。温度センサ３の検出エリア１３は４×４の格子となっており、各エリアに存在する物体の温度の平均がそのエリアの温度として検出される。人の顔の中心が１つのエリアに収まっている場合、そのエリアの温度が最高温度として検出される。しかし、人の顔の中心が１つのエリアに収まらず、２ないし４つのエリアにまたがるような位置にあると、それらのエリアにおいて人の顔が占める割合が相対的に小さくなるため、それらのエリアの温度として検出される最高温度は、人の顔の中心が１つのエリアに収まる場合の最高温度よりも低くなる。

そこで、人の顔の中心が１つのエリアに収まっている場合、マウス操作し、サーマル閾値更新する。その後、人の顔の中心が１つのエリアに収まらず、２ないし４つのエリアにまたがるような位置にある場合に、サーマル閾値の更新をしない。

サーマル閾値を求めるための式は、例えば、最低温度＞２１℃の場合、サーマル閾値＝最低温度＋（（最高温度−最低温度）×０．６７）である。また、最低温度≦２１℃の場合、サーマル閾値＝最低温度＋（（最高温度−最低温度）×０．５）である。

同じ人の顔の温度でも、温度センサ３を構成する検出エリア１３にどれだけ人の顔が占有するかによって、検出エリア１３の検出する温度データは変動する。検出エリア１３の温度データは、その検出エリア１３に含まれる人の顔の温度と周囲温度（室温）を考慮して算出される。

図５は、従来の温度センサの検出エリア１３が人の顔の温度を検出することを示す図である。図５（ａ）は１つのエリアに人の顔の中心が収まっており、複数のエリア間にまたがっていない場合に、サーマル閾値が更新される。エリアの最低温度が２５℃、最高温度が３０℃の条件では、サーマル閾値＝２５＋（３０−２５）×０．６７＝２８．３５℃である。

最高温度とサーマル閾値を比較すると、最高温度（３０℃）＞サーマル閾値（２８．３５℃）であり、最高温度はサーマル閾値より高いので、人の顔の温度ありと判断され、結果は正常判定である。
人の顔が複数のエリア間にまたがっていないパターンでは、１つのエリアに人の顔の中心が収まっており、その１つのエリアには人の顔しかないため、人の顔を最も高い温度で検知できる。

図５（ｂ）は人の顔の中心が隣接する２つのエリアの間に位置しており、人の顔が２つのエリア間にまたがっている場合で、最高温度とサーマル閾値を比較すると、最高温度（２９℃）＞サーマル閾値（２８．３５℃）である。最高温度はサーマル閾値より高いので、人の顔の温度ありと判断され、結果は正常判定である。

人の顔が２つのエリアの間にまたがっているパターンでは、人の顔の中心が隣接する２つのエリアの間に位置しており、関連する２つのエリアのそれぞれのエリアでは、人の顔の温度がエリアのおよそ半分を占めている。そのため、１つのエリアに人の顔の中心が収まっているパターンより低い温度で人の顔を検知する。

図５（ｃ）は人の顔の中心が隣接する４つのエリアの中心に位置しており、人の顔が４つのエリアの間にまたがっている場合で、最高温度とサーマル閾値を比較すると、最高温度（２８．１℃）＜サーマル閾値（２８．３５℃）である。最高温度はサーマル閾値より低いので、人の顔の温度なしと判断され、結果は誤判定である。

人の顔の中心が隣接する４つのエリアの中心に位置しているパターンでは、関連する４素子のそれぞれのエリアで、人の顔の温度がエリアのおよそ１／４を占めている。そのため、人の顔が２つのエリアの間にまたがっているパターンよりさらに低い温度で検知し、最も検知温度が下がるパターンである。

図６は従来の熱源判定のフローチャートである。ステップＳ１１〜Ｓ１３を全て満たす場合、熱源ありと判断される。熱源ありが１秒以上継続すると在席と判断される。

エリアにピークがあるか判断する（ステップＳ１１）。例えば、分散値＞０．０５を満たす場合、エリアにピークがある。エリアにピークがない場合（ステップＳ１１、Ｎｏ）、熱源なしと判断される（ステップＳ１５）。

エリアにピークがある場合（ステップＳ１１、Ｙｅｓ）、ピークの度合いが一定以上か判断する（ステップＳ１２）。例えば、最高温度−平均温度＞０．５を満たす場合、ピークの度合いが一定以上である。ピークの度合いが一定以上でない場合（ステップＳ１２、Ｎｏ）、熱源なしと判断される（ステップＳ１５）。

ピークの度合いが一定以上である場合（ステップＳ１２、Ｙｅｓ）、ピーク温度が熱源基準を満たしているか判断する（ステップＳ１３）。例えば、最高温度 ＞ サーマル閾値を満たす場合、ピーク温度が熱源基準を満たしている。ピーク温度が熱源基準を満たしていない場合（ステップＳ１３、Ｎｏ）、熱源なしと判断される（ステップＳ１５）。ピーク温度が熱源基準を満たしている場合（ステップＳ１３、Ｙｅｓ）、熱源ありである（ステップＳ１４）。

しかし、上述のように、人の顔の中心が隣接する４つのエリアの中心に位置しているパターンでは、人の顔の温度でないと判断され、結果は誤判定である。そこで、本実施形態では熱源判定を以下の通り変更した。

図３は、本実施形態に係るエリア間分散チェックを行う場合のフローチャートである。ピークがあり、ピークの度合いが一定以上であるが熱源基準を満たしていない場合、エリア間分散チェックを行う。エリア間分散チェックで分散ありの場合、再度、熱源基準を満たしているか確認し、熱源判断する。

エリアにピークがあるか判断する（ステップＳ１）。エリアにピークがない場合（ステップＳ１、Ｎｏ）、熱源なしである（ステップＳ７）。エリアにピークがある場合（ステップＳ１、Ｙｅｓ）、ピークの度合いが一定以上か判断する（ステップＳ２）。ピークの度合いが一定以上でない場合（ステップＳ２、Ｎｏ）、熱源なしである（ステップＳ７）。ピークの度合いが一定以上である場合（ステップＳ２、Ｙｅｓ）、ピーク温度が熱源基準を満たしているか判断する（ステップＳ３）。ピーク温度が熱源基準を満たしている場合（ステップＳ３、Ｙｅｓ）、熱源ありである（ステップＳ４）。

ピーク温度が熱源基準を満たしていない場合（ステップＳ３、Ｎｏ）、エリア間分散チェックで分散ありか判断する（ステップＳ５）。分散ありの場合（ステップＳ５、Ｙｅｓ）、ピーク温度が熱源基準を満たしているか判断する（ステップＳ６）。ピーク温度が熱源基準を満たしている場合（ステップＳ６、Ｙｅｓ）、熱源ありである（ステップＳ４）。素子の分散なしの場合（ステップＳ５、Ｎｏ）、または、ピーク温度が熱源基準を満たしていない場合（ステップＳ６、Ｎｏ）、熱源なしである（ステップＳ７）。

次に、エリア間分散チェック後の補正について説明をする。エリア間分散チェックは最大温度に隣接するエリアの温度が、熱源に近い温度である場合、分散ありと判断し、最高温度を補正する。

図４は本実施形態に係るエリア間分散チェックを示す図である。人の顔の中心が隣接する４つのエリアの中心に位置しており、人の顔が４つのエリア間にまたがっている。２８．１℃は最高温度のエリアであり、２８℃は人の顔を占める分散エリアである。エリア間分散チェックは、最高温度のエリアから最高温度のエリアに隣接する８方向（矢印方向）のエリアで行う。エリア間分散チェック後の補正値は２８．５℃である。

分散判断は最高温度と、最高温度のエリアに隣接（８方向）するエリアの温度を比較し、最高温度との差分が隣接比較値（０．６℃）以内のエリアが１つ以上存在する場合、分散ありと判断する。

隣接エリア（８方向）の考え方は、デモアプリの動作より、人の顔を移動して熱源分散する場合、上下左右の４つのエリアだけではなく、斜め方向に分散することを確認したため、分散判断にて最高温度のエリアと比較するエリアを、隣接する８方向のエリアとしている。
隣接比較値（０．６℃）の根拠はエリア間問題が発生する場合、最高温度がサーマル閾値より低いことが要因で誤判定が発生している。

恒温槽試験結果ログにて温度分散が要因で誤判定が発生している箇所から、最大値のエリアと隣接するエリア温度の差分を調査した。その結果、隣接する温度との最大差分は０．５℃であることを確認した。そのため、最大差分値（０．５℃）から余剰（０．１℃）を見越した値（０．６℃）を隣接比較値としている。

処置は分散ありの場合、最高温度にエリア間加算値（０．４℃）を加算する。エリア間加算値（０．４℃）の根拠は、隣接比較値と同様、恒温槽試験結果ログの誤判定している箇所から、サーマル閾値と最高温度の温度差を調査した。その結果、温度差が最大で０．３７℃あることを確認したため、最大温度差（０．３７℃）から余剰（０．０３℃）を見越した値（０．４℃）をエリア間加算値としている。

本実施形態によれば、図４に示すように、人の顔の位置がエリア間にある場合に発生しうる誤判定が解消される。人の顔の中心が隣接する４つのエリアの中心に位置しているパターンで、最高温度のエリア（２８．１℃）は、隣接エリア（２８℃）との差分が０．６℃以内で、最高温度に０．４℃加算する。最高温度は、２８．１＋０．４＝２８．５℃である。最高温度（２８．５℃）＞サーマル閾値（２８．３５℃）の関係は熱源ありで、結果は正常判定である。

１ ＰＣ
２ 表示画面
３ 温度センサ
４ 測距センサ
１１ 電子基板
１２ 温度センサ素子
１３ 検出エリア

Claims (5)

1. 複数のエリアごとに、該エリアに存在する物体の平均温度を非接触で測定する温度センサを有する情報処理装置であって、
   前記複数のエリアごとに測定される平均温度におけるピークが一定以上であって、最高温度が測定されたエリアに隣接するエリアで、前記最高温度との差が第１の閾値以下の温度が測定されている場合、前記最高温度を高くする補正を行うことを特徴とする情報処理装置。
2. 前記平均温度と前記最高温度との差が第２の閾値よりも大きいときに、前記平均温度のピークが一定以上と判断することを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
3. 該情報処理装置による情報処理結果を画面に表示する表示部を有し、
   前記温度センサは、前記画面に対向する物体の温度を測定し、
   前記最高温度が第３の閾値よりも大きいときに、前記物体が該情報処理装置のユーザの人体であると判断することを特徴とする請求項１または２記載の情報処理装置。
4. 動作制限を設けない通常モードと、一部の動作が制限されて前記通常モードよりも消費電力の小さい省電力モードとで動作可能であり、
   前記ユーザの人体と判断される物体が所定時間以上検出されないと、前記通常モードから前記省電力モードに移行することを特徴とする請求項３記載の情報処理装置。
5. 前記省電力モードで動作中に、前記ユーザの人体と判断される物体が検出されると前記通常モードに移行する請求項４記載の情報処理装置。

Images