JP2022036473A - エリア設定装置、エリア設定方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】検知エリアのずれの影響を低減するための処理を、人に掛かる手間を低減しつつ、より高速に実現することが可能な技術が提供されることが望まれる。【解決手段】ＬｉＤＡＲによって検出された新たな点群データを取得する情報取得部と、前記新たな点群データと、前記ＬｉＤＡＲによって検出された過去の点群データと、前記過去の点群データに対応する過去の検知エリア情報とに基づいて、前記新たな点群データに対応する観測エリア内に新たな検知エリアを設定するエリア設定部と、を備える、エリア設定装置が提供される。【選択図】図１

Description

本発明は、エリア設定装置、エリア設定方法およびプログラムに関する。

近年、ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）によって検出可能な範囲（観測エリア）内に設定された検知エリアへの物体の侵入を検知する技術が開示されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。例えば、工事現場（例えば、建設または土木などの工事現場）の危険なエリア（例えば、侵入禁止エリアなど）が検知エリアとして設定されれば、危険なエリアへの人の侵入を検知することができるため、工事現場での安全管理および作業効率化が図られる。

ここで、（ＬｉＤＡＲを含んだ）機器の設置作業が行われるのは一度だけとは限らない。例えば、工事現場などにおいては、機器の設置作業および撤収作業が頻繁に発生し得る。一例として、工事開始時の機器の設置と工事終了時の機器の撤収とが毎日行われる。しかし、一般的には機器を設置し直すたびに機器がずれてしまうことが起こり得る。あるいは、使用中の機器の振動によって機器がずれてしまうことも起こり得る。機器がずれてしまえば、検知エリアもずれてしまう。

例えば、機器がずれてしまう度に検知エリアを手動で再設定しなくてはならないとすると、検知エリアの再設定に手間が掛かってしまう。一方、検知エリアがずれてしまった場合であっても、ＰＣＬ（Ｐｏｉｎｔ Ｃｌｏｕｄ Ｌｉｂｒａｒｙ）などの技術を用いて、ＬｉＤＡＲによって検出された点群データを補正することによって、検知エリアのずれの影響を低減する技術も想定され得る。しかし、点群データが検出される度に、点群データを補正しなくてはならないとすると、点群データの補正に多くの時間を要してしまう。

特開２００６－２５２２４８号公報 特開２００２－９９９０９号公報

そこで、検知エリアのずれの影響を低減するための処理を、人に掛かる手間を低減しつつ、より高速に実現することが可能な技術が提供されることが望まれる。

上記問題を解決するために、本発明のある観点によれば、ＬｉＤＡＲによって検出された新たな点群データを取得する情報取得部と、前記新たな点群データと、前記ＬｉＤＡＲによって検出された過去の点群データと、前記過去の点群データに対応する過去の検知エリア情報とに基づいて、前記新たな点群データに対応する観測エリア内に新たな検知エリアを設定する検知エリア設定部と、を備える、エリア設定装置が提供される。

前記エリア設定装置は、前記新たな検知エリアへの動物体の侵入を検知する侵入検知部を備えてもよい。

前記検知エリア設定部は、前記過去の点群データと前記過去の検知エリア情報とを記憶部から取得してもよい。

前記検知エリア設定部は、前記過去の点群データを基準とした前記新たな点群データの変化量を補正パラメータとして認識し、前記補正パラメータと前記過去の検知エリア情報とに基づいて、前記新たな検知エリアを設定してもよい。

前記補正パラメータは、前記過去の点群データを基準とした前記新たな点群データの位置の変化量を含み、前記検知エリア設定部は、前記位置の変化量に従って前記過去の検知エリアを移動させることに基づいて、前記新たな検知エリアを設定してもよい。

前記補正パラメータは、前記過去の点群データを基準とした前記新たな点群データの向きの変化量を含み、前記検知エリア設定部は、前記向きの変化量に従って前記過去の検知エリアを回転させることに基づいて、前記新たな検知エリアを設定してもよい。

前記補正パラメータは、前記過去の点群データを基準とした前記新たな点群データの位置の変化量を含み、前記検知エリア設定部は、前記位置の変化量が第１の変化量よりも大きい場合に、所定の警告情報を出力するように出力部を制御してもよい。

前記補正パラメータは、前記過去の点群データを基準とした前記新たな点群データの向きの変化量を含み、前記検知エリア設定部は、前記向きの変化量が第２の変化量よりも大きい場合に、所定の警告情報を出力するように出力部を制御してもよい。

前記検知エリア設定部は、登録者による入力操作に基づく検知エリア内に第１の高さよりも高い物体が検出された場合に、前記第１の高さよりも高い物体の位置に応じた領域を検知エリアから除外して、前記過去の検知エリアを設定してもよい。

前記検知エリア設定部は、登録者による入力操作に基づく検知エリア内に第１の高さよりも高い物体が検出された場合に、所定の警告情報を出力するように出力部を制御してもよい。

前記検知エリア設定部は、前記新たな点群データと前記過去の点群データと前記過去の検知エリア情報とに基づく検知エリア内に第２の高さよりも高い物体が検出された場合に、前記第２の高さよりも高い物体の位置に応じた領域を検知エリアから除外して、前記新たな検知エリアを設定してもよい。

前記検知エリア設定部は、前記新たな点群データを基準とした点群データの変化量を変換パラメータとして認識し、前記点群データの変化量が他の領域よりも大きい領域を検出した場合に、所定の警告情報を出力するように出力部を制御してもよい。

前記検知エリア設定部は、前記過去の点群データを基準とした点群データの変化量を変換パラメータとして認識し、前記点群データの変化量が他の領域よりも大きい領域を検出した場合に、所定の警告情報を出力するように出力部を制御してもよい。

前記エリア設定装置は、前記新たなセンサ観測情報と前記過去のセンサ観測情報との比較と、前記過去の検知エリア情報とに基づいて、検知エリア候補を生成して利用者への提示を制御する候補提示部を備え、前記検知エリア設定部は、前記検知エリア候補が前記利用者によって選択された場合に前記新たな検知エリアとして設定してもよい。

前記エリア設定装置は、前記利用者による修正操作に基づいて前記検知エリア候補を修正する候補修正部を有し、前記検知エリア設定部は、修正後の前記検知エリア候補を前記新たな検知エリアとして設定してもよい。

また、本発明の別の観点によれば、ＬｉＤＡＲによって検出された新たな点群データを取得することと、前記新たな点群データと、前記ＬｉＤＡＲによって検出された過去の点群データと、前記過去の点群データに対応する過去の検知エリア情報とに基づいて、前記新たな点群データに対応する観測エリア内に新たな検知エリアを設定することと、含む、エリア設定方法が提供される。

また、本発明の別の観点によれば、コンピュータを、ＬｉＤＡＲによって検出された新たな点群データを取得する情報取得部と、前記新たな点群データと、前記ＬｉＤＡＲによって検出された過去の点群データと、前記過去の点群データに対応する過去の検知エリア情報とに基づいて、前記新たな点群データに対応する観測エリア内に新たな検知エリアを設定する検知エリア設定部と、を備えるエリア設定装置として機能させるプログラムが提供される。

以上説明したように本発明によれば、検知エリアのずれの影響を低減するための処理を、人に掛かる手間を低減しつつ、より高速に実現することが可能な技術が提供される。

本発明の第１の実施形態に係る侵入検知システムの概要を説明するための図である。 同実施形態に係る侵入検知システムの構成例を示す図である。 同実施形態に係る侵入検知装置の機能構成例を示すブロック図である。 記憶部によって記憶される履歴情報の例を示す図である。 可搬型センサユニットがずれる前後の俯瞰画像の例を示す図である。 ＬｉＤＡＲによって検出された点群データに基づく検知エリア設定について説明するための図である。 ＬｉＤＡＲによって検出された点群データに基づく検知エリア設定について説明するための図である。 ＬｉＤＡＲによって検出された点群データに基づく検知エリア設定について説明するための図である。 ＬｉＤＡＲによって検出された点群データに基づく検知エリア設定について説明するための図である。 ＬｉＤＡＲによって検出された点群データに基づく検知エリア設定について説明するための図である。 可搬型センサユニットの最初の設置時における侵入検知システムの動作例を示すフローチャートである。 可搬型センサユニットの再設置時における侵入検知システムの動作例を示すフローチャートである。 可搬型センサユニットの最初の設置時における侵入不可能なエリアが除外された検知エリア設定について説明するための図である。 可搬型センサユニットの最初の設置時における侵入不可能なエリアが除外された検知エリア設定について説明するための図である。 可搬型センサユニットの再設置時における侵入不可能なエリアが除外された検知エリア設定について説明するための図である。 可搬型センサユニットの再設置時における侵入不可能なエリアが除外された検知エリア設定について説明するための図である。 誤った場所に可搬型センサユニット１０が再設置された例について説明するための図である。 物体の倒壊または崩壊の危険性がない場合の例を示す斜視図である。 物体の倒壊または崩壊の危険性がある場合の例を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る侵入検知装置の例としての情報処理装置のハードウェア構成を示す図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

また、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なる数字を付して区別する場合がある。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素等の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。また、異なる実施形態の類似する構成要素については、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合がある。ただし、異なる実施形態の類似する構成要素等の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。

＜１．第１の実施形態＞
最初に、本発明の第１の実施形態の詳細について説明する。

（１－１．システムの概要）
まず、本発明の第１の実施形態に係る侵入検知システムの構成例について説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る侵入検知システムの概要を説明するための図である。図１に示されるように、本発明の第１の実施形態に係る侵入検知システムは、可搬型センサユニット１０を有する。可搬型センサユニット１０は、周囲をセンシング可能な可搬型のセンサである。図１を参照すると、可搬型センサユニット１０によってセンシング可能な範囲が観測エリアＲ１として示されている。すなわち、可搬型センサユニット１０は、観測エリアＲ１の状態を観測し得る。

本発明の第１の実施形態では、観測エリアＲ１が工事現場（例えば、建設または土木などの工事現場）である場合を想定する。しかし、観測エリアＲ１は、工事現場に限定されない。そして、観測エリアＲ１には、検知エリアＲ２が設定される。検知エリアＲ２に物体が侵入すると、検知エリアＲ２への物体の侵入が、後に説明する侵入検知装置によって検知される。

本発明の第１の実施形態では、重機Ｊ１による作業エリアが危険であるとして侵入禁止エリア（複数のロードコーンによって囲まれているエリア）に指定されており、侵入禁止エリアが検知エリアＲ２として設定される場合を想定する。これによって、侵入禁止エリアである検知エリアＲ２への人物Ｐ１の侵入が検知されるため、工事現場での安全管理および作業効率化が図られる。しかし、重機Ｊ１による作業エリアの代わりに、掘削した穴の周辺エリアが侵入禁止エリアとして指定されてもよい。あるいは、検知エリアＲ２は、侵入禁止エリア以外の監視対象領域であってもよい。

可搬型センサユニット１０は、観測エリアＲ１を連続的にセンシングすることによってセンサ観測情報を得る。可搬型センサユニット１０によって得られたセンサ観測情報は、後に説明する侵入検知装置に提供される。本発明の第１の実施形態では、可搬型センサユニット１０が、ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）１１とカメラ１２とを含む場合を主に想定する。しかし、可搬型センサユニット１０に含まれるセンサの種類は限定されない。

例えば、可搬型センサユニット１０は、観測エリアＲ１に存在する物体（例えば、人物Ｐ１および重機Ｊ１など）の動き（すなわち、動物体の動き）を非接触により検知可能なセンサであればよい。以下では、動物体の例として人物Ｐ１を例に挙げて主に説明する。例えば、可搬型センサユニット１０は、デプスセンサを含んでもよいし、レーダ測距センサを含んでもよい。また、本発明の第１の実施形態では、可搬型センサユニット１０が１台設置される場合を主に想定する。しかし、可搬型センサユニット１０は、２台以上設置されてもよい。

図２は、本発明の第１の実施形態に係る侵入検知システムの構成例を示す図である。図２に示されるように、本発明の第１の実施形態に係る侵入検知システム１は、可搬型センサユニット１０の他、侵入検知装置２０を有する。

ここでは、図２に示されるように、可搬型センサユニット１０と侵入検知装置２０とが、ネットワーク３０を介して通信可能である場合を想定する。しかし、可搬型センサユニット１０と侵入検知装置２０とは、ネットワーク３０を介さずに直接接続されていてもよい。また、本発明の第１の実施形態においては、可搬型センサユニット１０と侵入検知装置２０とが、有線による通信を行う場合を主に想定する。しかし、可搬型センサユニット１０と侵入検知装置２０とは、無線による通信を行ってもよい。

ここで、可搬型センサユニット１０の設置作業が行われるのは一度だけとは限らない。例えば、工事現場においては、可搬型センサユニット１０の設置作業および撤収作業が頻繁に発生し得る。一例として、工事開始時の機器の設置と工事終了時の機器の撤収とが毎日行われる。しかし、一般的には可搬型センサユニット１０を設置し直すたびに可搬型センサユニット１０がずれてしまうことが起こり得る。あるいは、使用中の可搬型センサユニット１０の振動によって可搬型センサユニット１０がずれてしまうことも起こり得る。可搬型センサユニット１０がずれてしまえば、検知エリアＲ２もずれてしまう。

例えば、可搬型センサユニット１０がずれてしまう度に検知エリアＲ２を手動で再設定しなくてはならないとすると、検知エリアＲ２の再設定に手間が掛かってしまう。一方、検知エリアＲ２がずれてしまった場合であっても、ＰＣＬなどの技術を用いて、ＬｉＤＡＲ１１によって検出された点群データを補正することによって、検知エリアＲ２のずれの影響を低減する技術も想定され得る。しかし、点群データが検出される度に、点群データを補正しなくてはならないとすると、点群データの補正に多くの時間を要してしまう。

したがって、本発明の第１の実施形態では、検知エリアＲ２のずれの影響を低減するための処理を、人に掛かる手間を低減しつつより高速に実現することが可能な技術について主に提案する。

なお、以下では、可搬型センサユニット１０が過去に設置された場合と新たに設置される場合とにおいて、可搬型センサユニット１０の設置位置および設置向きが変化され得る（例えば、可搬型センサユニット１０は、３次元的な位置（ｘｙｚ座標）および３軸（ｘｙｚ軸）周りの回転角が変化され得る）場合を主に想定する。しかし、後にも説明するように、可搬型センサユニット１０の設置位置および設置向きの変化は、かかる場合に限定されない。

また、以下では、過去に設置された可搬型センサユニット１０と新たに設置される可搬型センサユニット１０とが同一である場合を主に想定する。しかし、過去に設置された可搬型センサユニット１０と新たに設置される可搬型センサユニット１０とは、異なってもよい。

以上、本発明の第１の実施形態に係る侵入検知システム１の構成例について説明した。

（１－２．侵入検知装置の機能構成例）
続いて、本発明の第１の実施形態に係る侵入検知装置２０の機能構成例について説明する。図３は、本発明の第１の実施形態に係る侵入検知装置２０の機能構成例を示すブロック図である。図３に示されるように、本発明の第１の実施形態に係る侵入検知装置２０は、制御部２１０、操作部２２０、記憶部２３０、通信部２４０および出力部２５０を備える。

制御部２１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などを含み、記憶部２３０により記憶されているプログラムがＣＰＵによりＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）に展開されて実行されることにより、その機能が実現され得る。このとき、当該プログラムを記録した、コンピュータに読み取り可能な記録媒体も提供され得る。あるいは、制御部２１０は、専用のハードウェアにより構成されていてもよいし、複数のハードウェアの組み合わせにより構成されてもよい。

ここで、図３に示されるように、制御部２１０は、情報取得部２１１、エリア設定部２１２および侵入検知部２１６を備える。また、エリア設定部２１２は、候補提示部２１３、候補修正部２１４および検知エリア設定部２１５を有する。制御部２１０が有する、これらの各機能部の詳細については、後に説明する。

操作部２２０は、後に説明する利用者による操作を受け付ける。また、操作部２２０は、後に説明する登録者による操作を受け付ける。本発明の第１の実施形態では、利用者と登録者とが別の人物である場合を想定するが、利用者と登録者とは同一の人物であってもよい。また、本発明の第１の実施形態では、操作部２２０がタッチパネルである場合を主に想定する。しかし、操作部２２０の種類は限定されない。例えば、操作部２２０は、マウスであってもよいし、電子ペンであってもよいし、他の入力装置であってもよい。

なお、操作部２２０が設けられる位置は限定されない。例えば、操作部２２０は、所定のプログラムが実行される端末に存在してもよい。端末の種類は限定されない。例えば、端末は、スマートフォンであってもよいし、タブレット端末であってもよいし、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）であってもよい。このとき、利用者による操作を受け付ける操作部２２０は、利用者の端末に存在し、登録者による操作を受け付ける操作部２２０は、登録者の端末に存在してもよい。

記憶部２３０は、制御部２１０を動作させるためのプログラムおよびデータを記憶することが可能な記憶装置である。また、記憶部２３０は、制御部２１０の動作の過程で必要となる各種データを一時的に記憶することもできる。例えば、記憶装置は、不揮発性の記憶装置であってよい。例えば、記憶部２３０は、各種データの例として、履歴情報を記憶し得る。

図４は、記憶部２３０によって記憶される履歴情報の例を示す図である。図４に示されたように、記憶部２３０は、履歴情報として、「エリア名」と「点群データ」と「検知エリア情報」とが対応付けられた情報を記憶し得る。なお、本発明の第１の実施形態では、履歴情報が侵入検知装置２０の記憶部２３０によって記憶される場合を主に想定する。しかし、履歴情報は、侵入検知装置２０の外部の記憶部（例えば、サーバ装置の記憶部）によって記憶されてもよい。また、履歴情報は、他の情報を含んでもよく、例えば、検知エリアの設定日時、履歴情報の登録者の名前などを含んでもよい。

サーバ装置の記憶部によって履歴情報が記憶されれば、サーバ装置の記憶部によって記憶される履歴情報が、複数の侵入検知装置２０によって共用され得る。また、サーバ装置の記憶部によって履歴情報が記憶されれば、複数の侵入検知装置２０それぞれから異なる履歴情報が登録されるため、より多くの履歴情報が集中して蓄積され得る。これによって、履歴情報が機械学習に利用される場合などには、より多くの履歴情報が機械学習に利用されやすくなる。

かかる履歴情報は、登録者による入力操作に基づいて検知エリアが設定された場合に、自動的に登録されてよい。例えば、検知エリアは、可搬型センサユニット１０のカメラ１２によって得られた俯瞰画像が表示された画面に対する入力操作に基づいて設定されてよい。入力操作は、フリーハンドによる操作であってもよいし、あらかじめ用意された図形（例えば、線分など）をつなぎ合わせる操作であってもよいし、あらかじめ用意された図形（例えば、円または矩形など）を配置する操作であってもよい。あるいは、検知エリアは、俯瞰画像に写る物体の位置または物体の特徴（例えば、サイズおよび形状など）の解析結果に基づいて設定されてもよいし、機械学習によって獲得されたモデルと俯瞰画像とに基づいて設定されてもよい。

図４に示された例において、「エリア名」は、検知エリアが設定されたエリアの名称（例えば、Ａ地区など）である。「エリア名」は、あらかじめ登録されたエリア名候補から登録者によって選択された名称であってもよいし、登録者による文字入力によって生成された名称であってもよい。あるいは、「エリア名」は、登録者の位置情報（すなわち、登録者の端末の位置情報）に基づいて自動的に選択された名称であってもよい。

「点群データ」は、可搬型センサユニット１０のＬｉＤＡＲ１１によって得られた過去の点群データである。「点群データ」は、ＬｉＤＡＲ１１の位置（ｚ軸）を基準とした３次元データである。すなわち、ＬｉＤＡＲ１１は、３次元ＬｉＤＡＲ（３次元データを検出可能なＬｉＤＡＲ）である。典型的には、「点群データ」は、上記した検知エリア情報の登録時にＬｉＤＡＲ１１によって検出された点群データそのものであってよい。しかし、「点群データ」は、検知エリア情報の登録時にＬｉＤＡＲ１１によって検出された点群データとは、センシング時刻が異なる点群データであってもよい。

「検知エリア情報」は、検知エリアを示す情報である。本発明の第１の実施形態では、「検知エリア情報」が３次元データである場合を想定する。しかし、「検知エリア情報」は、２次元データなどであってもよい。例えば、「検知エリア情報」は、検知エリアの輪郭を示す情報（例えば、検知エリアの輪郭が通過する複数点の座標の集合）であってよいが、検知エリア情報の表現形式は、かかる例に限定されない。一例として、検知エリアの形状が球状である場合には、「検知エリア情報」は、球の中心および半径によって表現されてもよい。

図３に戻って説明を続ける。通信部２４０は、通信インタフェースによって構成され、可搬型センサユニット１０とネットワーク３０を介して通信を行う。なお、上記したように、通信部２４０は、可搬型センサユニット１０とネットワーク３０を介さずに直接通信可能であってもよい。また、本発明の第１の実施形態においては、通信部２４０が、可搬型センサユニット１０と有線による通信を行う場合を主に想定する。しかし、通信部２４０は、可搬型センサユニット１０と無線による通信を行ってもよい。

出力部２５０は、制御部２１０による制御に従って出力を行う機能を有する。例えば、出力部２５０は、可搬型センサユニット１０のカメラ１２によって得られた俯瞰画像に基づく画面を表示することが可能である。ここで、出力部２５０の形態は特に限定されない。例えば、出力部２５０は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイ装置であってもよいし、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置であってもよいし、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）装置であってもよいし、ランプなどの表示装置であってもよい。

なお、出力部２５０が設けられる位置は限定されない。例えば、操作部２２０と同様に、出力部２５０は、端末に存在してもよい。端末の種類は限定されない。例えば、端末は、スマートフォンであってもよいし、タブレット端末であってもよいし、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）であってもよい。このとき、利用者に対して出力を行う出力部２５０は、利用者の端末に存在し、登録者に対して出力を行う出力部２５０は、登録者の端末に存在してもよい。

以上、本発明の第１の実施形態に係る侵入検知装置２０の機能構成例について説明した。

（１－３．侵入検知システムの機能詳細例）
続いて、本発明の第１の実施形態に係る侵入検知システム１の機能詳細例について説明する。上記のようにして履歴情報が記憶部２３０に登録されると、履歴情報に含まれる検知エリア情報に対応する検知エリアに動体物が侵入した場合には、ＬｉＤＡＲ１１によって検出された点群データに基づいて侵入検知部２１６によって検知エリアへの動体物の侵入が検知され得る。続いて、設置された可搬型センサユニット１０の起動が停止されて撤収され、可搬型センサユニット１０が再度設置される場合を想定する。可搬型センサユニット１０は、再度起動される。

可搬型センサユニット１０が起動され、カメラ１２によって俯瞰画像が得られ、ＬｉＤＡＲ１１によって点群データ（新たな点群データ）が検出されると、可搬型センサユニット１０は、俯瞰画像および新たな点群データを侵入検知装置２０に出力する。侵入検知装置２０において、情報取得部２１１は、可搬型センサユニット１０から、可搬型センサユニット１０によって検出された俯瞰画像および新たな点群データを、通信部２４０を介して取得する。

検知エリア設定部２１５は、情報取得部２１１によって取得された新たな点群データに対応する観測エリア内に検知エリア（新たな検知エリア）を設定する。検知エリア設定部２１５は、新たな検知エリア情報で履歴情報の検知エリア情報を更新し、新たな点群データで履歴情報の点群データを更新してもよい。あるいは、検知エリア設定部２１５は、新たな検知エリア情報および新たな点群データを、履歴情報の検知エリア情報および点群データとは別に追加登録してもよい。

ここで、検知エリア設定部２１５による検知エリアの設定に際して、利用者が履歴情報の利用を指示する操作を入力した場合を想定する。かかる場合には、検知エリア設定部２１５は、記憶部２３０によって記憶されている履歴情報を利用して検知エリアを設定する。より具体的に、検知エリア設定部２１５は、情報取得部２１１によって取得された新たな点群データと、履歴情報に含まれる点群データ（過去の点群データ）と、履歴情報に含まれる検知エリア情報（過去の検知エリア情報）とに基づいて、新たな検知エリアを設定する。

これによって、過去の検知エリア情報に基づいて自動的に新たな検知エリアが設定されるため、人に掛かる手間を低減しながら、検知エリアのずれの影響を低減するための処理を実現することが可能となる。さらに、これによって、点群データではなく検知エリアが補正されるため、より高速に検知エリアのずれの影響を低減するための処理を実現することが可能となる。なお、利用者は履歴情報を利用しないことを指示する操作を入力可能であってもよい。

履歴情報には、複数のエリア名が登録され得る。したがって、検知エリア設定部２１５は、どのエリア名に対応する点群データおよび検知エリア情報を利用するかを特定してもよい。例えば、利用者は、履歴情報の利用を指示する操作を入力するに際して、エリア名を入力可能であってもよい。かかる場合には、検知エリア設定部２１５は、利用者によって入力されたエリア名に対応する点群データおよび検知エリア情報を利用すると特定すればよい。あるいは、検知エリア設定部２１５は、利用者の位置情報（すなわち、利用者の端末の位置情報）に基づいてエリア名を特定してもよい。

また、検知エリア候補が利用者に提示され、利用者によって検知エリア候補が選択された場合に、検知エリア候補が新たな検知エリアとして設定されてもよい。すなわち、候補提示部２１３は、情報取得部２１１によって取得された新たな点群データと過去の点群データとの比較と、過去の検知エリア情報とに基づいて、検知エリア候補を生成し、生成した検知エリア候補が利用者に提示されるように出力部２５０を制御してもよい。そして、検知エリア設定部２１５は、検知エリア候補が利用者によって選択された場合に検知エリア候補を新たな検知エリアとして設定してもよい。

このとき、検知エリア候補は、利用者によって修正可能であるとよい。すなわち、候補修正部２１４は、利用者によって修正操作が入力された場合、利用者によって入力された修正操作に基づいて検知エリア候補を修正するのが望ましい。候補修正部２１４によって検知エリア候補が修正された場合には、検知エリア設定部２１５は、修正後の検知エリア候補を新たな検知エリアとして設定すればよい。修正操作は、検知エリア候補の輪郭が通過する複数点の座標の一部または全部を移動させる操作（例えば、ドラッグ操作など）であってもよい。

以下では、可搬型センサユニット１０の設置位置の変化が、可搬型センサユニット１０の３次元的な位置（ｘｙｚ座標）の変化である場合を主に想定する。一方、以下では、可搬型センサユニット１０の設置向きの変化は、可搬型センサユニット１０の３軸（ｘｙｚ軸）周りの回転角の変化である場合を主に想定する。

（検知エリア設定部の詳細）
以下、検知エリア設定部２１５の詳細について説明する。

図５は、可搬型センサユニット１０がずれる前後の俯瞰画像の例を示す図である。図５に示された例では、カメラ１２の種類が全方位カメラ（全方位を撮影可能なカメラ）である場合、かつ、カメラ１２が下向きに設置されている場合を想定する。図５を参照すると、過去の俯瞰画像Ｇ１が示されている。また、図５を参照すると、新たな俯瞰画像Ｇ２が示されている。可搬型センサユニット１０のずれの影響により、俯瞰画像Ｇ２に写る物体は、俯瞰画像Ｇ１に写る物体よりも左上方向にずれてしまっている。

検知エリアＲ２１は、過去の検知エリア情報に対応する過去の検知エリアである。俯瞰画像Ｇ１は、可搬型センサユニット１０がずれる前に得られた画像であるため、検知エリアＲ２１は、正常な位置に設定されている。一方、検知エリアＲ２２も検知エリアＲ２１と同様に、過去の検知エリア情報に基づく過去の検知エリアを示したものであるが、俯瞰画像Ｇ２は、可搬型センサユニット１０がずれてしまった後に得られた画像であるため、検知エリアＲ２２は、正常な位置からずれてしまっていることが把握される。

なお、ここでは、カメラ１２の種類が全方位カメラである場合、かつ、カメラ１２が下向きに設置されている場合を想定した。しかし、カメラ１２の種類は、全方位カメラに限定されない。また、カメラ１２の向きは、下向きに限定されない。例えば、カメラ１２の種類が全方位カメラである場合、かつ、複数のカメラ１２が横向きに設置されている場合も想定される。かかる場合には、検知エリア設定部２１５は、複数のカメラ１２それぞれによって撮影された画像に基づく射影変換によって、歪みの低減された横向き撮影の画像を生成し、当該横向き撮影の画像に基づく射影変換によって、下向き撮影の画像（俯瞰画像）を生成してもよい。

図５に示された例では、カメラ１２によって俯瞰画像Ｇ１が得られた時点から俯瞰画像Ｇ２が得られた時点までに、可搬型センサユニット１０の設置位置が左上方向にずれてしまっている。しかし、可搬型センサユニット１０の設置位置がずれる方向は、かかる例に限定されない。あるいは、カメラ１２によって俯瞰画像Ｇ１が得られた時点から俯瞰画像Ｇ２が得られた時点までに、可搬型センサユニット１０の向きが変化する場合も想定され得る。

図６～図１０は、ＬｉＤＡＲ１１によって検出された点群データに基づく検知エリア設定について説明するための図である。図６には、移動前の可搬型センサユニット１０を示す斜視図が示されている。一方、図７には、移動前の可搬型センサユニット１０を示す上面図が示されている。図６および図７を参照すると、最初の可搬型センサユニット１０の設置時において、可搬型センサユニット１０が空間に存在しており、ＬｉＤＡＲ１１の観測エリア内に物体Ｂ１が存在している。ＬｉＤＡＲ１１によって検出される過去の点群データには、物体Ｂ１の点群データが含まれる。

そして、登録者による入力操作に基づいて検知エリアＲ２３が設定されると、検知エリアＲ２３に対応する検知エリア情報（過去の検知エリア情報）と、ＬｉＤＡＲ１１によって検出された過去の点群データと、エリア名とを含んだ履歴情報が、記憶部２３０によって記憶される。なお、ここでは、ＬｉＤＡＲ１１によって検出される点群データに物体Ｂ１の点群データが含まれる場合を想定するが、ＬｉＤＡＲ１１によって検出される点群データには、少なくとも１つの物体の点群データが含まれていればよい。

続いて、設置された可搬型センサユニット１０の起動が停止されて撤収され、可搬型センサユニットが再度設置される。可搬型センサユニット１０が再度起動されると、ＬｉＤＡＲ１１によって点群データ（新たな点群データ）が検出され、侵入検知装置２０に出力される。図８には、移動後の可搬型センサユニット１０を示す斜視図が示されている。一方、図９には、移動後の可搬型センサユニット１０を示す上面図が示されている。

図８および図９を参照すると、図７および図８に示された例と比較して、可搬型センサユニット１０の設置位置が移動している。検知エリアＲ２４も、過去の検知エリアＲ２３と同様に、過去の検知エリア情報に基づく過去の検知エリアを示したものである。ＬｉＤＡＲ１１によって新たな点群データが検出されると、新たな点群データは、情報取得部２１１によって取得される。

検知エリア設定部２１５は、過去の点群データと、新たなセンサ観測情報と、過去の検知エリア情報とに基づいて、新たな検知エリアを設定する。より詳細に、検知エリア設定部２１５は、情報取得部２１１によって取得された新たな点群データと、過去の点群データとに基づいて、過去の点群データを基準とした新たな点群データの変化量を補正パラメータとして認識する。そして、検知エリア設定部２１５は、当該点群データの変化量に従って、過去の検知エリア情報に対応する過去の検知エリアを変化させることに基づいて、新たな検知エリアを設定する。

一例として、補正パラメータ（すなわち、過去の点群データを基準とした新たな点群データの変化量）は、過去の点群データを基準とした新たな点群データの位置の変化量を含み得る。このとき、検知エリア設定部２１５は、過去の点群データを基準とした新たな点群データの位置の変化量に従って過去の検知エリアを移動させることに基づいて、新たな検知エリアを設定し得る。

図８および図９に示された例において、検知エリア設定部２１５は、図６および図７に示された例と比較して、物体Ｂ１の位置が奥側かつ左側に変化している。すなわち、検知エリア設定部２１５は、補正パラメータとして、奥側かつ左側への位置の変化量を認識する。そして、検知エリア設定部２１５は、かかる奥側かつ左側への位置の変化量に従って、過去の検知エリアを、水平方向（ｘｙ平面に平行な方向）に平行移動させることによって、新たな検知エリアを設定する。

図１０は、新たな検知エリアの例を示す図である。図１０を参照すると、新たな検知エリアＲ２５が示されている。図１０に示された例において、検知エリア設定部２１５は、奥側かつ左側への位置の変化量（図１０の太矢印に対応する変化量）に従って、過去の検知エリアＲ２４を、水平方向（ｘｙ平面に平行な方向）に平行移動させることによって、新たな検知エリアＲ２５を設定している。

なお、ここでは、補正パラメータが、過去の点群データを基準とした新たな点群データの位置のｘｙ平面に平行な方向への変化量を含む場合を主に想定した。しかし、補正パラメータは、過去の点群データを基準とした新たな点群データの位置のｚ軸方向への変化量を含んでもよいし、過去の点群データを基準とした新たな点群データの向きの３軸周りの変化量を含んでもよい。すなわち、検知エリア設定部２１５は、過去の点群データを基準とした新たな点群データの向きの変化量に従って過去の検知エリアＲ２４を、３軸（ｘｙｚ軸）周りに回転させることに基づいて、新たな検知エリアＲ２５を設定してもよい。

あるいは、補正パラメータは、過去の点群データを基準とした新たな点群データの位置の変化量、および、過去の点群データを基準とした新たな点群データの向きの変化量の双方を含んでもよい。このとき、補正パラメータには、３軸周りの回転変換と、３次元的な平行移動とが含まれる。ここで、回転変換を示す行列を回転行列Ａとし、平行移動を示す行列を平行移動行列Ｂとし、ｘ軸周りの回転角度をαｘ（－π＜αｘ≦π）とし、ｙ軸周りの回転角度をαｙ（－π＜αｙ≦π）とし、ｚ軸周りの回転角度をαｚ（－π＜αｚ≦π）とすると、回転行列Ａおよび平行移動行列Ｂは、下記の式（１）および式（２）に示されるように表現される。

一例として、下記の式（３）に示されるように、回転行列Ａおよび平行移動行列Ｂの双方が組み込まれた行列E１を想定する。

このとき、例えば、検知エリア設定部２１５は、過去の点群データの位置（ｘ１，ｙ１，ｚ１）に対して、定数要素を追加して（ｘ１，ｙ１，ｚ１，１）を算出する。一方、検知エリア設定部２１５は、新たな点群データの位置（ｘ２，ｙ２，ｚ２）に対して、定数要素を追加して（ｘ２，ｙ２，ｚ２，１）を算出する。そして、検知エリア設定部２１５は、（ｘ１，ｙ１，ｚ１，１）^Ｔに対して行列Ｅ１が乗じられたＥ１（ｘ１，ｙ１，ｚ１，１）^Ｔと、（ｘ２，ｙ２，ｚ２，１）^Ｔとが一致するという条件を満たすαｘ、αｙ、αｚ、ｂ１、ｂ２、ｂ３を特定すればよい。かかる条件は、下記の式（４）のように表現される。

そして、検知エリア設定部２１５は、式（４）に示された条件を満たすαｘ、αｙ、αｚ、ｂ１、ｂ２、ｂ３を含んで構成される行列Ｅ１を補正パラメータＫ１として特定すればよい。なお、ここでは、回転行列Ａおよび平行移動行列Ｂの双方が組み込まれた行列E１を（ｘ１，ｙ１，ｚ１，１）に対して作用させる場合を想定した。しかし、下記の式（５）に示されるように、回転行列Ａと平行移動行列Ｂとを別の行列として（ｘ１，ｙ１，ｚ１）に対して作用させてもよい。すなわち、下記の式（５）を満たす回転行列Ａと平行移動行列Ｂとの組み合わせが、補正パラメータＫ１として特定されてもよい。

以上、検知エリア設定部２１５の動作例について詳細に説明した。

（侵入検知部の詳細）
以下、侵入検知部２１６の詳細について説明する。なお、以下では、侵入検知部２１６による新たな検知エリアＲ２５への動物体の侵入検知について主に説明する。しかし、侵入検知部２１６による過去の検知エリアＲ２３への動物体の侵入検知も、新たな検知エリアＲ２５への動物体の侵入検知と同様に実行されてよい。

侵入検知部２１６は、新たな検知エリアＲ２５の範囲内に動物体が侵入した場合、新たな検知エリアＲ２５への動物体の侵入を検知する。より詳細に、侵入検知部２１６は、ＬｉＤＡＲ１１によって検出された点群データに基づいて、新たな検知エリアＲ２５の範囲内に動物体の存在を検出した場合、新たな検知エリアＲ２５に動物体が侵入したことを検知する。

なお、侵入検知部２１６は、新たな検知エリアＲ２５への動物体の侵入を検知した場合、所定の警告を出力するように出力部２５０を制御すればよい。警告は、少なくとも新たな検知エリアＲ２５への動物体の侵入が知覚可能なように出力されればよい。一例として、警告として、聴覚によって知覚可能なようにスピーカによって所定の音声が出力されてもよいし、視覚によって知覚可能なように警告灯による所定の表示（例えば、点滅表示）が行われてもよい。あるいは、侵入検知部２１６は、新たな検知エリアＲ２５に侵入した動物体に危険を報告できるよう、動物体が写るカメラ画像を保存してもよい。

また、侵入検知部２１６は、新たな検知エリアＲ２５への動物体の侵入が検知された場合だけでなく、他の条件も満たされた場合に、所定の警告を出力してもよい。例えば、侵入検知部２１６は、新たな検知エリアＲ２５への動物体の侵入を検知した場合、かつ、動物体が新たな検知エリアＲ２５に向かっている場合に、警告を出力するように出力部２５０を制御してもよい。

あるいは、侵入検知部２１６は、新たな検知エリアＲ２５への動物体の侵入を検知した場合であっても、他の条件が満たされた場合には、所定の警告を出力しなくてもよい。例えば、侵入検知部２１６は、新たな検知エリアＲ２５への動物体の侵入が検知された場合、かつ、動物体（例えば、人物）の装着するヘルメットの色が所定の色（例えば、赤など）である場合には、（人物が作業者であると推定して）警告を出力しなくてもよい。

以下、侵入検知部２１６の動作例について詳細に説明した。

（１－４．侵入検知システムの動作例）
続いて、本発明の第１の実施形態に係る侵入検知システム１の動作例について説明する。図１１は、可搬型センサユニット１０の最初の設置時における侵入検知システム１の動作例を示すフローチャートである。図１２は、可搬型センサユニット１０の再設置時における侵入検知システム１の動作例を示すフローチャートである。

図１１に示すように、（ＬｉＤＡＲ１１を含んだ）可搬型センサユニット１０の最初の設置時においては、登録者によって可搬型センサユニット１０が設置される（Ｓ１１）。そして、登録者によって可搬型センサユニット１０が起動される。可搬型センサユニット１０が起動されると、可搬型センサユニット１０のカメラ１２によって得られた俯瞰画像が情報取得部２１１によって取得され（Ｓ１２）、出力部２５０によって表示される。一方、可搬型センサユニット１０のＬｉＤＡＲ１１によって検出された点群データが情報取得部２１１によって取得される（Ｓ１３）。

情報取得部２１１によって取得された点群データは、過去の点群データとして記憶部２３０の履歴情報に登録される。登録者は、出力部２５０によって表示された俯瞰画像を見ながら、入力操作を行う。検知エリア設定部２１５は、登録者による入力操作に基づいて検知エリアを設定する（Ｓ１４）。検知エリア設定部２１５によって設定された検知エリアを示す検知エリア情報は、過去の検知エリア情報として記憶部２３０の履歴情報に登録される。

検知エリア設定部２１５によって検知エリアが設定された後は、侵入検知部２１６は、ＬｉＤＡＲ１１によって検出された点群データに基づいて、検知エリアへの動物体の侵入を検知する（Ｓ１６）。侵入検知部２１６は、検知エリアへの動物体の侵入を検知した場合、所定の警告を出力するように出力部２５０を制御する。かかる検知エリアへの動物体の侵入検知は、可搬型センサユニット１０の起動が停止されるまで、繰り返し実行されてよい（Ｓ１５、Ｓ１７）。

図１２に示すように、（ＬｉＤＡＲ１１を含んだ）可搬型センサユニット１０の起動が停止されて撤収され、可搬型センサユニットが再度設置されると（Ｓ２１）、利用者によって可搬型センサユニット１０が再度起動される。可搬型センサユニット１０が再度起動されると、可搬型センサユニット１０のＬｉＤＡＲ１１によって検出された点群データが情報取得部２１１によって新たな点群データとして取得される（Ｓ２２）。さらに、情報取得部２１１によって、過去の点群データと過去の検知エリア情報とが取得される。

検知エリア設定部２１５は、過去の点群データと、新たなセンサ観測情報と、過去の検知エリア情報とに基づいて、新たな検知エリアを設定する。より詳細に、検知エリア設定部２１５は、新たな点群データと、過去の点群データとに基づいて、過去の点群データを基準とした新たな点群データの変化量を補正パラメータとして認識する（Ｓ２３）。そして、検知エリア設定部２１５が、当該補正パラメータに基づいて、過去の検知エリア情報に対応する過去の検知エリアを補正することに基づいて、新たな検知エリアを設定する（Ｓ２４）。

検知エリア設定部２１５によって新たな検知エリアが設定された後は、侵入検知部２１６は、ＬｉＤＡＲ１１によって検出された点群データに基づいて、新たな検知エリアへの動物体の侵入を検知する（Ｓ２６）。侵入検知部２１６は、新たな検知エリアへの動物体の侵入を検知した場合、所定の警告を出力するように出力部２５０を制御する。かかる新たな検知エリアへの動物体の侵入検知は、可搬型センサユニット１０の起動が停止されるまで、繰り返し実行されてよい（Ｓ２５、Ｓ２７）。

以上、本発明の第１の実施形態の詳細について説明した。

＜２．第２の実施形態＞
続いて、本発明の第２の実施形態の詳細について説明する。本発明の第２の実施形態においては、本発明の第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、本発明の第１の実施形態と同じ構成についての詳細な説明は省略する。

本発明の第１の実施形態においては、可搬型センサユニット１０の最初の設置時に、登録者による入力操作に基づいて検知エリアＲ２３（図７）が設定される場合を説明した。このとき、動物体が物理的に侵入することが不可能なエリアがあれば、当該侵入不可能なエリアが検知エリアＲ２３から除外された検知エリアが設定されるのが望ましい。本発明の第２の実施形態では、このような侵入不可能なエリアが除外された検知エリアが検知エリア設定部２１５によって設定される例について主に説明する。

侵入不可能なエリアの例としては、あらかじめ設定された所定の高さ（第１の高さ）よりも高い物体（例えば、建物の壁など）が挙げられる。例えば、第１の高さとしては、動物体（例えば、人物）が登れない程度の高さがあらかじめ設定されてもよい。

図１３および図１４は、可搬型センサユニット１０の最初の設置時における侵入不可能なエリアが除外された検知エリア設定について説明するための図である。図１３には、移動前のＬｉＤＡＲ１１を示す斜視図が示されている。一方、図１４には、移動前の可搬型センサユニット１０を示す上面図が示されている。図１３および図１４を参照すると、最初の可搬型センサユニット１０の設置時において、物体Ｂ１および可搬型センサユニット１０の他、物体Ｂ２が空間に存在している。ＬｉＤＡＲ１１によって検出される過去の点群データには、物体Ｂ１および物体Ｂ２の点群データが含まれる。

ここで、物体Ｂ２の高さＨ２があらかじめ設定された所定の高さ（第１の高さ）よりも高い場合を想定する。このとき、検知エリア設定部２１５は、第１の高さよりも高い物体として物体Ｂ２を検出する。そして、検知エリア設定部２１５は、第１の高さよりも高い物体Ｂ２の位置に応じた領域（図１４に示した例では、ＬｉＤＡＲ１１によって検出された物体Ｂ２の点群データの位置を基準として可搬型センサユニット１０より遠い領域Ｑ２）を侵入不可能なエリアとする。検知エリア設定部２１５は、登録者による入力操作に基づく検知エリアＲ２３から当該侵入不可能なエリアを除外して、最初の可搬型センサユニット１０の設置時における検知エリアを設定する。

これによって、侵入検知部２１６は、最初の可搬型センサユニット１０の設置後において、侵入不可能なエリアへの動物体の侵入検知を行う必要がなくなる。したがって、最初の可搬型センサユニット１０の設置後において、侵入検知部２１６による検知エリアへの動物体の侵入検知の処理が高速化されることが期待される。なお、検知エリア設定部２１５は、所定の警告情報を出力するように出力部２５０を制御してもよい。これによって、侵入不可能なエリアを含んだ検知エリアが設定されることを防ぐことができる。所定の警告情報は、所定の警告音声であってもよいし、検知エリア内に侵入不可能なエリアがあることを示す音声または表示であってもよい。

以上、本発明の第２の実施形態の詳細について説明した。

＜３．第３の実施形態＞
続いて、本発明の第３の実施形態の詳細について説明する。本発明の第３の実施形態においては、本発明の第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、本発明の第１の実施形態と同じ構成についての詳細な説明は省略する。

本発明の第１の実施形態においては、可搬型センサユニット１０の再設置時に、新たな点群データと過去の点群データと過去の検知エリア情報とに基づいて検知エリアＲ２５（図１０）が設定される場合を説明した。このとき、動物体が物理的に侵入することが不可能なエリアがあれば、当該侵入不可能なエリアが検知エリアＲ２５から除外された検知エリアが設定されるのが望ましい。本発明の第３の実施形態では、このような侵入不可能なエリアが除外された検知エリアが検知エリア設定部２１５によって設定される例について主に説明する。

侵入不可能なエリアの例としては、あらかじめ設定された所定の高さ（第２の高さ）よりも高い物体（例えば、建物の壁など）が挙げられる。例えば、第２の高さとしては、動物体（例えば、人物）が登れない程度の高さがあらかじめ設定されてもよい。なお、本発明の第３の実施形態に係る所定の高さ（第２の高さ）は、本発明の第２の実施形態に係る所定の高さ（第１の高さ）と同じであってもよいし、異なっていてもよい。

図１５および図１６は、可搬型センサユニット１０の再設置時における侵入不可能なエリアが除外された検知エリア設定について説明するための図である。図１５には、移動後の可搬型センサユニット１０を示す斜視図が示されている。一方、図１６には、移動後の可搬型センサユニット１０を示す上面図が示されている。図１５および図１６を参照すると、可搬型センサユニット１０の再設置時において、物体Ｂ１および可搬型センサユニット１０の他、物体Ｂ２が空間に存在している。ＬｉＤＡＲ１１によって検出される過去の点群データには、物体Ｂ１および物体Ｂ２の点群データが含まれる。

ここで、物体Ｂ２の高さＨ２があらかじめ設定された所定の高さ（第２の高さ）よりも高い場合を想定する。このとき、検知エリア設定部２１５は、第２の高さよりも高い物体として物体Ｂ２を検出する。そして、検知エリア設定部２１５は、第２の高さよりも高い物体Ｂ２の位置に応じた領域（図１６に示した例では、ＬｉＤＡＲ１１によって検出された物体Ｂ２の点群データの位置を基準として可搬型センサユニット１０より遠い領域Ｑ２）を侵入不可能なエリアとする。検知エリア設定部２１５は、新たな点群データと過去の点群データと過去の検知エリア情報とに基づく検知エリアＲ２５から当該侵入不可能なエリアを除外して、可搬型センサユニット１０の再設置時における検知エリアを設定する。

これによって、侵入検知部２１６は、可搬型センサユニット１０の再度の設置後において、侵入不可能なエリアへの動物体の侵入検知を行う必要がなくなる。したがって、可搬型センサユニット１０の再度の設置後において、侵入検知部２１６による検知エリアへの動物体の侵入検知の処理が高速化されることが期待される。

以上、本発明の第３の実施形態の詳細について説明した。

＜４．第４の実施形態＞
続いて、本発明の第４の実施形態の詳細について説明する。本発明の第４の実施形態においては、本発明の第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、本発明の第１の実施形態と同じ構成についての詳細な説明は省略する。

本発明の第１の実施形態においては、可搬型センサユニット１０の再設置時に、新たな点群データと過去の点群データと過去の検知エリア情報とに基づいて検知エリアＲ２５（図１０）が設定される場合を説明した。このとき、利用者が、可搬型センサユニット１０を誤った位置または向きに再設置してしまう可能性がある（すなわち、可搬型センサユニット１０の設置場所に誤りが生じる可能性がある）。あるいは、誤った過去の点群データまたは過去の検知エリア情報が新たな検知エリアの設定に利用されてしまう可能性もある（すなわち、データ選択に誤りが生じる可能性がある）。

このような可搬型センサユニット１０の設置の誤り、または、データ選択の誤りがある場合には、検知エリアの補正が適切に実行されないことが起こり得る。そのため、かかる場合には、誤りの可能性を示す警告情報が出力されるのが望ましい。本発明の第４の実施形態では、このような可搬型センサユニット１０の設置の誤り、または、データ選択の誤りがあった場合に、誤りの可能性を示す警告情報が出力される例について主に説明する。

図１７は、誤った場所に可搬型センサユニット１０が再設置された例について説明するための図である。図１７には、誤った場所に再設置された可搬型センサユニット１０を示す上面図が示されている。図１７を参照すると、可搬型センサユニット１０の再設置時において、物体Ｂ１および誤った場所に再設置された可搬型センサユニット１０が空間に存在している。ＬｉＤＡＲ１１によって検出される過去の点群データには、物体Ｂ１の点群データが含まれる。

ここで、補正パラメータは、過去の点群データを基準とした新たな点群データの位置の変化量（図１７の太矢印に対応する変化量）を含む場合を想定する。このとき、検知エリア設定部２１５は、点群データの位置の変化量が第１の変化量よりも大きい場合に、所定の警告情報を出力するように出力部２５０を制御する。例えば、所定の警告情報は、所定の誤りを示す警告情報であってよく、例として、所定の警告音声であってもよいし、可搬型センサユニット１０の設置場所の誤り、または、データ選択の誤りの可能性を示す音声または表示であってもよい。

より詳細に、検知エリア設定部２１５が、上記した補正パラメータＫ１を構成する平行移動行列Ｂの要素ｂ１の絶対値、要素ｂ２の絶対値および要素ｂ３の絶対値のうちの少なくともいずれか一つが、あらかじめ設定された第１の閾値よりも大きいことを検出したとする。かかる場合に、検知エリア設定部２１５は、所定の警告情報を出力するように出力部２５０を制御すればよい。

これによって、利用者は、警告情報を知覚することによって、可搬型センサユニット１０の設置場所の誤り、または、データ選択の誤りの可能性があることを知ることが可能となる。これによって、利用者は、可搬型センサユニット１０の設置場所の誤り、または、データ選択の誤りを解消することが可能となる。

なお、補正パラメータは、過去の点群データを基準とした新たな点群データの向きの変化量を含んでもよい。このとき、検知エリア設定部２１５は、点群データの向きの変化量が第２の変化量よりも大きい場合に、所定の警告情報を出力するように出力部２５０を制御する。例えば、所定の警告情報は、所定の誤りを示す警告情報であってよく、例として、所定の警告音声であってもよいし、可搬型センサユニット１０の設置場所の誤り、または、データ選択の誤りの可能性を示す音声または表示であってもよい。

より詳細に、検知エリア設定部２１５が、上記した補正パラメータＫ１を構成する回転行列Ａの要素内の角度αｘの絶対値、αｙの絶対値およびαｚの絶対値のうちの少なくともいずれか一つが、あらかじめ設定された第２の閾値よりも大きいことを検出したとする。かかる場合に、検知エリア設定部２１５は、所定の警告情報を出力するように出力部２５０を制御すればよい。

これによって、利用者は、警告情報を知覚することによって、可搬型センサユニット１０の設置向きの誤り、または、データ選択の誤りの可能性があることを知ることが可能となる。これによって、利用者は、可搬型センサユニット１０の設置向きの誤り、または、データ選択の誤りを解消することが可能となる。

以上、本発明の第４の実施形態の詳細について説明した。

＜５．第５の実施形態＞
続いて、本発明の第５の実施形態の詳細について説明する。本発明の第５の実施形態においては、本発明の第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、本発明の第１の実施形態と同じ構成についての詳細な説明は省略する。

本発明の第１の実施形態においては、可搬型センサユニット１０のＬｉＤＡＲ１１によって観測エリア内の点群データが検出される場合を説明した。このとき、利用者が可搬型センサユニット１０を移動させていないにも関わらず、背景である物体の位置または向きが変化する場合があり得る。このような物体の位置または向きの変化は、物体（例えば、柱など）の倒壊または物体（例えば、積物など）の崩壊の危険を示す可能性もある。

そのため、かかる場合には、所定の警告情報が出力されるのが望ましい。本発明の第５の実施形態では、このような物体の位置または向きの変化があった場合に、所定の警告情報が出力される例について主に説明する。

図１８は、物体の倒壊または崩壊の危険性がない場合の例を示す斜視図である。図１８を参照すると、最初に可搬型センサユニット１０が設置された時点において、物体Ｂ１および可搬型センサユニット１０が空間に存在している。また、倒壊または崩壊の危険性のない物体Ｂ３が空間に存在している。ＬｉＤＡＲ１１によって検出される過去の点群データには、物体Ｂ１および物体Ｂ３の点群データが含まれ、履歴情報に登録される。

一方、図１９は、物体の倒壊または崩壊の危険性がある場合の例を示す斜視図である。図１９を参照すると、最初に可搬型センサユニット１０が設置された後において、物体Ｂ１および可搬型センサユニット１０が空間に存在している。また、倒壊または崩壊の危険性のある物体Ｂ３（図１８に示した例では、鉛直方向に対して傾いた物体Ｂ３）が空間に存在している。ＬｉＤＡＲ１１によって検出される点群データには、物体Ｂ１および物体Ｂ３の点群データが含まれる。

検知エリア設定部２１５は、履歴情報から取得された過去の点群データを基準とした点群データの変化量を変換パラメータとして認識する。ここで、変換パラメータを認識するタイミングは限定されない。例えば、所定の時間ごとに変換パラメータが認識されてもよい。そして、検知エリア設定部２１５は、点群データの変化量が他の領域よりも大きい領域を検出した場合に、所定の警告情報を出力するように出力部２５０を制御する。これによって、可搬型センサユニット１０が最初に設置された後に、物体の倒壊または崩壊の危険が事前に察知され得る。所定の警告情報は、所定の警告音声であってもよいし、物体の倒壊または崩壊の危険性を示す音声または表示であってもよい。

変換パラメータは、上記した補正パラメータと同様に表現され得る。このとき、検知エリア設定部２１５は、変換パラメータを構成する要素ａ１～ａ９、ｂ１～ｂ３のうちの少なくともいずれか一つが、他の領域よりも大きい領域（図１８および図１９に示した例では、物体Ｂ３の領域）を検出したとする。かかる場合に、検知エリア設定部２１５は、所定の警告情報（例えば、物体Ｂ３の倒壊または崩壊の危険性を示す音声または表示）を出力するように出力部２５０を制御すればよい。

なお、図１８および図１９に示した例では、可搬型センサユニット１０が最初に設置された後において、物体の倒壊または崩壊の危険性を示す警告情報が出力される場合を想定した。しかし、可搬型センサユニット１０が再設置された後に同様の処理がおこなわれてもよい。

すなわち、検知エリア設定部２１５は、新たな点群データを基準とした点群データの変化量を変換パラメータとして認識する。そして、検知エリア設定部２１５は、点群データの変化量が他の領域よりも大きい領域を検出した場合に、所定の警告情報（例えば、物体の倒壊または崩壊の危険性を示す音声または表示）を出力するように出力部２５０を制御してもよい。これによって、可搬型センサユニット１０が再設置された後に、物体の倒壊または崩壊の危険が事前に察知され得る。

以上、本発明の第５の実施形態の詳細について説明した。

＜６．ハードウェア構成例＞
続いて、本発明の実施形態に係る侵入検知装置２０のハードウェア構成例について説明する。以下では、本発明の実施形態に係る侵入検知装置２０のハードウェア構成例として、情報処理装置９００のハードウェア構成例について説明する。なお、以下に説明する情報処理装置９００のハードウェア構成例は、侵入検知装置２０のハードウェア構成の一例に過ぎない。したがって、侵入検知装置２０のハードウェア構成は、以下に説明する情報処理装置９００のハードウェア構成から不要な構成が削除されてもよいし、新たな構成が追加されてもよい。

図２０は、本発明の実施形態に係る侵入検知装置２０の例としての情報処理装置９００のハードウェア構成を示す図である。情報処理装置９００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）９０１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）９０２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）９０３と、ホストバス９０４と、ブリッジ９０５と、外部バス９０６と、インタフェース９０７と、入力装置９０８と、出力装置９０９と、ストレージ装置９１０と、通信装置９１１と、を備える。

ＣＰＵ９０１は、演算処理装置および制御装置として機能し、各種プログラムに従って情報処理装置９００内の動作全般を制御する。また、ＣＰＵ９０１は、マイクロプロセッサであってもよい。ＲＯＭ９０２は、ＣＰＵ９０１が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。ＲＡＭ９０３は、ＣＰＵ９０１の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶する。これらはＣＰＵバス等から構成されるホストバス９０４により相互に接続されている。

ホストバス９０４は、ブリッジ９０５を介して、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ／Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）バス等の外部バス９０６に接続されている。なお、必ずしもホストバス９０４、ブリッジ９０５および外部バス９０６を分離構成する必要はなく、１つのバスにこれらの機能を実装してもよい。

入力装置９０８は、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、マイクロフォン、スイッチおよびレバー等ユーザが情報を入力するための入力手段と、ユーザによる入力に基づいて入力信号を生成し、ＣＰＵ９０１に出力する入力制御回路等から構成されている。情報処理装置９００を操作するユーザは、この入力装置９０８を操作することにより、情報処理装置９００に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。

出力装置９０９は、例えば、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイ装置、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）装置、ランプ等の表示装置およびスピーカ等の音声出力装置を含む。

ストレージ装置９１０は、データ格納用の装置である。ストレージ装置９１０は、記憶媒体、記憶媒体にデータを記録する記録装置、記憶媒体からデータを読み出す読出し装置および記憶媒体に記録されたデータを削除する削除装置等を含んでもよい。ストレージ装置９１０は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）で構成される。このストレージ装置９１０は、ハードディスクを駆動し、ＣＰＵ９０１が実行するプログラムや各種データを格納する。

通信装置９１１は、例えば、ネットワークに接続するための通信デバイス等で構成された通信インタフェースである。また、通信装置９１１は、無線通信または有線通信のどちらに対応してもよい。

以上、本発明の実施形態に係る侵入検知装置２０のハードウェア構成例について説明した。

＜７．まとめ＞
以上に説明したように、本発明の実施形態によれば、ＬｉＤＡＲ１１によって検出された新たな点群データを取得する情報取得部２１１と、新たな点群データと、ＬｉＤＡＲ１１によって検出された過去の点群データと、過去の点群データに対応する過去の検知エリア情報とに基づいて、新たな点群データに対応する観測エリア内に新たな検知エリアを設定するエリア設定部２１２と、を備える、エリア設定装置が提供される。

かかる構成によれば、過去の検知エリア情報に基づいて自動的に新たな検知エリアが設定されるため、人に掛かる手間を低減しながら、検知エリアのずれの影響を低減するための処理を実現することが可能となる。さらに、これによって、点群データではなく検知エリアが補正されるため、より高速に検知エリアのずれの影響を低減するための処理を実現することが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、可搬型センサユニット１０は、所定の場所に置かれてセンシングを行ってもよいし、ドローン等の自ら移動可能な筐体に設けられてセンシングを行ってもよい。例えば、可搬型センサユニット１０がドローンに設けられる場合、検知エリア設定部２１５は、ドローンの高さ、および、ドローンの向きを容易に変化させることが可能である。

上記では、制御部２１０が有する各機能ブロックの全部が、侵入検知装置２０に組み込まれる場合を主に説明した。しかし、制御部２１０が有する各機能ブロックは、複数の装置に分散されて存在してもよい。例えば、侵入検知部２１６は、侵入検知装置２０に組み込まれ、情報取得部２１１およびエリア設定部２１２は、侵入検知装置２０とは異なる、図示しないエリア設定装置に組み込まれてもよい。このとき、コンピュータを、図示しないエリア設定装置として機能させるプログラムが提供されてもよいし、コンピュータを、図示しないエリア設定装置として機能させるプログラムが提供されてもよい。

本発明の実施形態に係る技術では、空間に対してセンサが固定される（ドローンにセンサが設けられる場合であっても、空間にセンサが固定された上でセンシングが行われる）。そして、空間に対するセンサの設置位置および設置向きの変化に応じて、検知エリアの位置および向きが変化する。すなわち、本発明の実施形態に係る技術は、検知エリアが空間に対して固定して設定される。一方、移動体にセンサが固定される技術では、移動体の移動に追従してセンサも移動し、センサの移動に伴って検知エリアも変化する。すなわち、検知エリアが移動体に対して固定される。このように、本発明の実施形態に係る技術は、移動体にセンサが固定される技術とは異なる。

上記では、本発明の第１の実施形態から本発明の第５の実施形態までを主に説明した。これらの実施形態はそれぞれが独立して実施されてもよいし、これらの実施形態の一部または全部が適宜に組み合わせて実施されてもよい。

１ 侵入検知システム
１０ 可搬型センサユニット
１１ ＬｉＤＡＲ
１２ カメラ
２０ 侵入検知装置
２１０ 制御部
２１１ 情報取得部
２１２ エリア設定部
２１３ 候補提示部
２１４ 候補修正部
２１５ 検知エリア設定部
２１６ 侵入検知部
２２０ 操作部
２３０ 記憶部
２４０ 通信部
２５０ 出力部
３０ ネットワーク
Ｇ１、Ｇ２ 俯瞰画像
Ｒ１ 観測エリア
Ｒ２、Ｒ２１～Ｒ２５ 検知エリア

Claims (17)

1. ＬｉＤＡＲによって検出された新たな点群データを取得する情報取得部と、
   前記新たな点群データと、前記ＬｉＤＡＲによって検出された過去の点群データと、前記過去の点群データに対応する過去の検知エリア情報とに基づいて、前記新たな点群データに対応する観測エリア内に新たな検知エリアを設定する検知エリア設定部と、
   を備える、エリア設定装置。
2. 前記エリア設定装置は、
   前記新たな検知エリアへの動物体の侵入を検知する侵入検知部を備える、
   請求項１に記載のエリア設定装置。
3. 前記検知エリア設定部は、前記過去の点群データと前記過去の検知エリア情報とを記憶部から取得する、
   請求項１または２記載のエリア設定装置。
4. 前記検知エリア設定部は、前記過去の点群データを基準とした前記新たな点群データの変化量を補正パラメータとして認識し、前記補正パラメータと前記過去の検知エリア情報とに基づいて、前記新たな検知エリアを設定する、
   請求項１～３のいずれか一項に記載のエリア設定装置。
5. 前記補正パラメータは、前記過去の点群データを基準とした前記新たな点群データの位置の変化量を含み、
   前記検知エリア設定部は、前記位置の変化量に従って前記過去の検知エリアを移動させることに基づいて、前記新たな検知エリアを設定する、
   請求項４に記載のエリア設定装置。
6. 前記補正パラメータは、前記過去の点群データを基準とした前記新たな点群データの向きの変化量を含み、
   前記検知エリア設定部は、前記向きの変化量に従って前記過去の検知エリアを回転させることに基づいて、前記新たな検知エリアを設定する、
   請求項４または５に記載のエリア設定装置。
7. 前記補正パラメータは、前記過去の点群データを基準とした前記新たな点群データの位置の変化量を含み、
   前記検知エリア設定部は、前記位置の変化量が第１の変化量よりも大きい場合に、所定の警告情報を出力するように出力部を制御する、
   請求項４～６のいずれか一項に記載のエリア設定装置。
8. 前記補正パラメータは、前記過去の点群データを基準とした前記新たな点群データの向きの変化量を含み、
   前記検知エリア設定部は、前記向きの変化量が第２の変化量よりも大きい場合に、所定の警告情報を出力するように出力部を制御する、
   請求項４～６のいずれか一項に記載のエリア設定装置。
9. 前記検知エリア設定部は、登録者による入力操作に基づく検知エリア内に第１の高さよりも高い物体が検出された場合に、前記第１の高さよりも高い物体の位置に応じた領域を検知エリアから除外して、前記過去の検知エリアを設定する、
   請求項１～６のいずれか一項に記載のエリア設定装置。
10. 前記検知エリア設定部は、登録者による入力操作に基づく検知エリア内に第１の高さよりも高い物体が検出された場合に、所定の警告情報を出力するように出力部を制御する、
    請求項１～６のいずれか一項に記載のエリア設定装置。
11. 前記検知エリア設定部は、前記新たな点群データと前記過去の点群データと前記過去の検知エリア情報とに基づく検知エリア内に第２の高さよりも高い物体が検出された場合に、前記第２の高さよりも高い物体の位置に応じた領域を検知エリアから除外して、前記新たな検知エリアを設定する、
    請求項１～１０のいずれか一項に記載のエリア設定装置。
12. 前記検知エリア設定部は、前記新たな点群データを基準とした点群データの変化量を変換パラメータとして認識し、前記点群データの変化量が他の領域よりも大きい領域を検出した場合に、所定の警告情報を出力するように出力部を制御する、
    請求項１～６のいずれか一項に記載のエリア設定装置。
13. 前記検知エリア設定部は、前記過去の点群データを基準とした点群データの変化量を変換パラメータとして認識し、前記点群データの変化量が他の領域よりも大きい領域を検出した場合に、所定の警告情報を出力するように出力部を制御する、
    請求項１～６のいずれか一項に記載のエリア設定装置。
14. 前記エリア設定装置は、
    前記新たなセンサ観測情報と前記過去のセンサ観測情報との比較と、前記過去の検知エリア情報とに基づいて、検知エリア候補を生成して利用者への提示を制御する候補提示部を備え、
    前記検知エリア設定部は、前記検知エリア候補が前記利用者によって選択された場合に前記新たな検知エリアとして設定する、
    請求項１～１３のいずれか一項に記載のエリア設定装置。
15. 前記エリア設定装置は、
    前記利用者による修正操作に基づいて前記検知エリア候補を修正する候補修正部を有し、
    前記検知エリア設定部は、修正後の前記検知エリア候補を前記新たな検知エリアとして設定する、
    請求項１４に記載のエリア設定装置。
16. ＬｉＤＡＲによって検出された新たな点群データを取得することと、
    前記新たな点群データと、前記ＬｉＤＡＲによって検出された過去の点群データと、前記過去の点群データに対応する過去の検知エリア情報とに基づいて、前記新たな点群データに対応する観測エリア内に新たな検知エリアを設定することと、
    含む、エリア設定方法。
17. コンピュータを、
    ＬｉＤＡＲによって検出された新たな点群データを取得する情報取得部と、
    前記新たな点群データと、前記ＬｉＤＡＲによって検出された過去の点群データと、前記過去の点群データに対応する過去の検知エリア情報とに基づいて、前記新たな点群データに対応する観測エリア内に新たな検知エリアを設定する検知エリア設定部と、
    を備えるエリア設定装置として機能させるプログラム。
    

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