JP3656472B2 - Human body detection device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、検知領域内における人体の存在及び位置を検知するための人体検知装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から例えば空気調和装置の課題は、消費電力の削減及び快適性向上であり、この課題を達成するための有効な手段の一つとして、人の存在及び位置を検知する手段が挙げられる。即ち、被空調領域内における人の在・不在を人体検知装置で検知できれば不在時には空気調和装置を停止させ、消費電力を大幅に削減できる。また在時においても、被空調領域内の人の位置を検知できれば、その方向に空気調和装置の吹出風向を制御し、人のいるエリアのみの空調を制御することによって消費電力を削減できる。
また同様に、人の位置を検知して、検知した人の温冷感を例えばPMV等の指標を用いて検出し、暑いと感じている人には集中的に冷風を送ったり、逆に寝ている子供を避けたりすることにより、それぞれの人の快適性の向上を図ることができる。
【0003】
従って、空気調和機に搭載させることを目的として人の存在及び位置を検知する人体検知装置の開発が様々行われてきた。この従来の人体検知装置は焦電型センサなどの赤外線センサを用いて熱の移動即ち温度情報から人の存在等を検知するもの、あるいはCCDカメラなどのイメージセンサを用いて画像情報から検知するものが主であった。
【0004】
ここで、この赤外線センサとは、その検知エリア内への熱物体の入出時に変化する電流を検出することにより、人を検出するセンサである。これには温度情報からのみの検出となるため,照度に関係なく検知できるという利点がある反面、空気調和装置の温風や太陽光などによる温度変化にも反応する。従って、赤外線センサ単独で人体検知を行った場合、人以外の物体にも反応して空気調和装置を誤動作させてしまうという課題を有していた。また、赤外線センサは、一つのセンサで一つのエリアしか検出できず、エリア内に人が存在するかどうかは検知できるが、位置を検知することはできないという課題がある。そのため検知領域を広げるにはセンサの数を増やさなければならず、そのセンサの数の分だけコストがかかるという問題もある。
【0005】
一方のイメージセンサには、代表的なものにCCDカメラのように可視光域の光の画像を検知する撮像素子などがある。これらは,撮像面を大きくして、レンズを調整すればより広範囲の領域の人を検出することができるという利点を持っている。同時に各画素ごとにエリアを分割することが可能なので、細かいエリア別の検知も可能である。しかし、一般的なイメージセンサでは、取り込む画像が暗い場合、つまり照明がついていないような場合では、適正な画像を取り込むことができないため、その画像から人の存在及び位置を検知できないという課題を有していた。更に、対象とする人体が遠い場合、その小さな動きとノイズを画像処理上で区別することが困難になるという問題がある。
【0006】
上記の様に、赤外線センサ、イメージセンサを単独で用いた場合には、それぞれ課題を有しており、この課題を解決するため、例えば特開平4−13026号公報に示されるように赤外線センサから得られる温度画像情報とイメージセンサから得られる人体画像情報の両方を用いることにより、人の存在及び位置を正確に検知できる人体検知装置も提案されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように赤外線センサとイメージセンサを単に組み合わせただけの人体検知装置の構成では、それぞれのセンサを単独で用いるよりも人の存在及び位置を正確に検知することはできるが、センサ自体は独立して閾値を設定していた。即ち、赤外線センサは、空気調和装置の温風や太陽光などによる温度変化にも反応しその出力値が閾値を超えた場合でも、閾値の設定が変更されることはなく、取り込む画像が暗くて適正な画像を取り込むことができないのか、対象とする人体が遠く画像処理上判別できないのか、本当に人体が存在しないかが不明である。従って人体を検出する精度は個々のセンサを用いるよりも向上するが、赤外線センサとイメージセンサとの間の関連性はなく、それぞれのセンサの有する欠点を補うことはできなかった。
【0008】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたもので、赤外線センサとイメージセンサの2つのセンサを用いて、より検知領域内の人の存在及び位置を精度良く検知できるようにした人体検出装置を提供する。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、赤外線の反射により電流値を出力する赤外線センサと可視光域の光の画像から輝度値を出力するイメージセンサとを備え、前記赤外線センサの出力値と閾値とを比較するとともに前記イメージセンサの出力値と閾値とを比較し、これらの比較結果に基づいて人体の存在の有無を判定する人体検知装置において、少なくとも赤外線センサまたはイメージセンサのうちのどちらか一方のセンサの出力値が閾値を越えたときは、他方のセンサの閾値を一定値だけ減じた値に変更するとともに、前記一方のセンサの出力値が閾値以上から閾値未満となった時は、前記他方のセンサの閾値を一定値だけ増した値に変更するものである。
【0011】
また、本発明は、前記赤外線センサまたはイメージセンサのうちのどちらか一方のセンサの出力値が閾値以上から閾値未満となった時は、他方のセンサの閾値を徐々に上昇するものである。
【0012】
本発明は、赤外線の反射により電流値を出力する赤外線センサと可視光域の光の画像から輝度値を出力するイメージセンサとを備え、前記赤外線センサの出力値と閾値とを比較するとともに前記イメージセンサの出力値と閾値とを比較し、これらの比較結果に基づいて人体の存在の有無を判定する人体検知装置において、赤外線センサの閾値はイメージセンサの出力値と閾値の関係に基づいて変更するとともにイメージセンサの閾値は赤外線センサの出力値と閾値の関係に基づいて変更するものである。
【0013】
本発明は、赤外線の反射により電流値を出力する赤外線センサと可視光域の光の画像から輝度値を出力するイメージセンサとを備え、前記赤外線センサの出力値と閾値とを比較するとともに前記イメージセンサの出力値と閾値とを比較し、これらの比較結果に基づいて人体の存在の有無を判定する人体検知装置において、赤外線センサの出力値が閾値を越えたときは、イメージセンサの閾値を一定値だけ減じた値に変更するとともに、赤外線センサの出力値が閾値以上から閾値未満となった時は、イメージセンサの閾値を一定値だけ増した値に変更し、かつ、イメージセンサの出力値が閾値を越えたときは、赤外線センサの閾値を一定値だけ減じた値に変更するとともに、イメージセンサの出力値が閾値以上から閾値未満に減少した時は、赤外線センサの閾値を一定値だけ増した値に変更するものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1に係わる人体検知装置の構成図である。図2はこの人体検知装置の制御動作を示すフローチャートである。本発明の人体検知装置は空気調和装置に搭載されるものの他、照明装置等にも搭載することができるが、本実施の形態では空気調和装置に搭載される人体検知装置について説明する。図1において、1は検知領域内の人体を検出する人体検知装置、2は検知領域内の人体の存在を検出する人体存在検知手段、3は検知領域内の人体の位置を検出する人体位置検知手段、4は人体存在検知手段2及び人体位置検知手段3の閾値を設定する閾値設定手段、5は人体存在検知手段2及び人体位置検知手段3の検知結果から人体の存在及び位置を決定する人体存在・位置決定手段、6は空気調和装置の吹出風向等を制御する空気調和装置制御手段である。
ここで、この人体検知装置1は、人体存在検知手段2と人体位置検知手段3と閾値設定手段4と人体存在・位置決定手段5から構成されている。
【0015】
人体存在検知手段2は、室内の温度情報特に人体の赤外線放射を検出する赤外線センサ7と、この赤外線センサ7の出力値と人体が存在すると判定するための閾値とを比較する比較判定手段8と、この比較判定手段8等の判定結果から検知領域内の人体の存在の確認を行う人体存在確認手段9とから構成されている。
また、人体位置検知手段3は、室内の画像を取り込む撮像素子を備えたイメージセンサ10と、このイメージセンサ10の出力値と人体が存在すると判定するための閾値とを比較する比較判定手段11と、この比較判定手段11の判定結果から検知領域内の人体の位置確認を行う人体位置確認手段12とから構成されている。このイメージセンサ10は、CCDカメラのように可視光域の光の画像を検知する撮像素子からなり、各画像素子ごとにエリアを分割することが可能なので、細かいエリア別の検知も可能であり、人体の存在とともにその位置を検知することができる。
【0016】
また、閾値設定手段4は、イメージセンサ10の閾値を変更する閾値変更手段13と、この閾値Th1変更手段13及び人体存在確認手段9に経過時間を出力するタイマ等の時間測定手段14から構成されている。
【0017】
次に、前記のように構成された人体検知装置の動作を図2のフローチャートに基づき説明する。空気調和装置の操作パネル等(図示せず)の入力で、空気調和装置がON(ステップS1)されると、人体検知装置1の電源も同時にONされる(ステップS2)。人体検知装置1の電源ONと同時に、赤外線センサ7及びイメージセンサ10は、検知領域内、例えば空気調和装置の被空調領域内での人体の検知を開始する(ステップS3・S4)。赤外線センサ7はこの検知領域内での熱の移動即ち温度情報を電流値として出力し、この出力値(以下「出力値A2」という)と予め設定されている赤外線センサ7の閾値(以下「閾値Th2」という)とが比較判定手段8で比較される(ステップS5)。この出力値が閾値Th2以上(ステップS5のYES)であれば検知領域内に人が存在すると判断し、閾値Th2未満(ステップS5のNO)であれば検知領域内に人が存在しないと判断する。
【0018】
一方、イメージセンサ10は、検知領域内の画像情報を輝度値として出力し、この出力値(以下「出力値A1」という)と予め設定されているイメージセンサ10の閾値(以下「閾値Th1」という)とが比較判定手段11で比較されて(ステップS7)、出力値が閾値Th1以上(ステップS7のYES)であれば、検知領域内に人が存在すると判断するとともにその位置を検知し、出力値が閾値Th1未満(ステップS7のYES)であれば、検知領域内に人が存在しないと判断する。
ここで、このイメージセンサ10の閾値Th1は一定値ではなく、赤外線センサ7の検知結果によって変更するように設定されており、以下に閾値Th1の変更の内容について述べる。
【0019】
赤外線センサ7の出力値A2が閾値Th2以上(ステップS5のYES)であれば、赤外線センサ7は検知領域内に人が存在すると判断するとともに、その判定結果を閾値Th1変更手段13に出力して、閾値Th1の設定を変更する(ステップS6)。時系列な閾値Th1の変更については以下に述べる。
【0020】
図3は、赤外線センサ7とイメージセンサ10の出力値と閾値の関係図である。横軸は経過時間、縦軸は赤外線センサ7及びイメージセンサ10の出力値A1・A2を示している。また、この経過時間は時間測定手段14によってカウントされて閾値変更手段13に出力されるものである。赤外線センサ7の閾値Th2は、単独でこの赤外線センサ7を用いた場合と同様の値に設定される。赤外線センサ7の出力値A2がこの閾値Th2以上の時、即ち時刻T1〜T2の間は人体が存在すると判断し、時刻T2を過ぎるとT3までは人体が存在しないと判断する。また、以上の出力値A2と閾値Th2との比較・判定結果は閾値Th1変更手段13に継続して出力される。
【0021】
一方、イメージセンサ10の閾値Th1は、赤外線センサ7の出力値A1が閾値Th2を超えていない時間帯(T0〜T1)は、単独でこのイメージセンサ10を使用した場合の閾値と同様の値であるH1に設定される。
時刻T1になると赤外線センサ7の出力値A2が閾値Th2を超え、その情報が閾値Th1変更手段13に入力され、イメージセンサ10の閾値Th1は、イメージセンサ10を制御するための最低制御限界値であるL1までステップ状に下がる。これは、赤外線センサ7が人の存在を検知している場合は、人が存在する可能性が高いと考えられるため、イメージセンサ10の閾値Th1を下げて、その人を見つけ易くするためである。
【0022】
また、時刻T2を過ぎると赤外線センサ7の出力値A2が閾値Th2を下回り、人が存在しないと判断する。この情報が閾値変更手段13へ入力され、イメージセンサ10の閾値Th1はH1に至るために上昇する。この時、先程まで赤外線センサ7は人が存在すると検知していたため、まだ検知領域内に人がいる可能性が高く、できるだけイメージセンサ10で人を検知しようとする制御を行う必要があり、徐々にその経過時間とともに閾値Th1を上昇させ、一定時間をかけてH1まで至るようにする。この一定時間(例えば120秒)をかけて閾値Th1をH1まで上昇させることで、赤外線センサ7およびイメージセンサ10は本当に検知領域内に人がいないのかどうかを検知する時間的な猶予が与えられ、人体検知装置1は全体として人を見つけようとする方向に制御が行われる。
【0023】
また、時刻T3になると、赤外線センサ7の出力値が再び閾値Th2以上になり、閾値変更手段13からの入力で、再び閾値Th1は最低制御限界値であるL1を維持する。更に、時刻T4を過ぎると赤外線センサ7の出力値A2が再び閾値Th2を下回り、人が存在しないと判断し、イメージセンサ10の閾値Th1は再びH1に至るために徐々に上昇する。
尚、図6では検知開始よりイメージセンサ10のみが時刻T5でその出力値A1が閾値Th1を越えているが、赤外線センサ7とイメージセンサ10両方ともその出力値が閾値を越えている場合は、先に赤外線センサ7の検知結果を検出して、イメージセンサ10の閾値Th1をL1まで下げた後、イメージセンサ10の検知結果より赤外線センサ7の閾値Th2をL2まで下げるものである。
【0024】
上記のようにイメージセンサ10の閾値Th1は、赤外線センサ7の出力値A2によって変更するが、この変更後の閾値Th1とイメージセンサ10の出力値A1が比較判定手段11で比較される(ステップS7)。
これらの比較判定手段8・11の判定結果から、人体存在確認手段9は、まず赤外線センサ7が人体の存在を確認しているかどうか、即ち出力値A2≧閾値Th2であるかを確認し、人体の存在を確認していれば(ステップS8のYES)、次にイメージセンサ10が人体の存在を確認しているかを判定し(ステップS10)、存在を確認していれば同時に人体の位置を特定する(ステップS10のYES)。人体の存在及び位置を確認した後に、人体存在・位置決定手段5で人体の存在等を決定して、これを空気調和装置制御手段6へ出力する。空気調和装置制御手段6は人体の存在及び位置に基づいて、その人を検知した居住域に風向を向けて冷風等を当てる等のスポット的な空調を行う(ステップS11)。これにより、省エネルギで快適性の高い空気調和制御を行うことができる。
【0025】
また、赤外線センサ7の出力値A2が閾値Th2を越えているが(ステップS8のYES)、イメージセンサ10の出力値A1が閾値Th1を越えていない場合でも(ステップS10のNO)、人体存在確認手段9は人体の存在を確認し、人体存在・位置決定手段5は人体の存在のみを決定して、これを空気調和装置制御手段6へ出力する。空気調和装置制御手段6は人体の存在という情報に基づいて、部屋全体へ向けて冷風等を吹き出す等のワイド空調を行う(ステップS12)。
【0026】
また、赤外線センサ7の出力値A2が閾値Th2を越えていないが(ステップS8のNO)、イメージセンサ10の出力値A1が閾値Th1を越えている場合は(ステップS9のYES)、人体存在確認手段9は、比較判定手段8が人体の存在を否定しているため、人体の存在を確認することができない。このとき人体位置存在決定手段5は、比較判定手段11の信号を受けて人体の存在のみを決定して、これを空気調和装置制御手段6へ出力する。空気調和装置制御手段6は人体の存在という情報に基づいて、部屋全体に風向を向けて冷風等を当てる等のワイド的な空調を行う(ステップS12)。
【0027】
さらに、赤外線センサ7、イメージセンサ10ともに人体の存在を確認していない場合(ステップS9のNO)、人体存在確認手段9は人体の存在を確認しないため、人体存在・位置決定手段5は人体の存在・位置を決定しない。この場合はこの人体の存在が確認されない経過時間は時間測定手段14で測定され続け、所定時間以上経過した場合には空気調和装置制御手段6の運転を停止する。これにより、省エネルギな空気調和制御を行うことができる。
【0028】
以上の制御動作を空気調和装置の運転中常時行うことで、常に人体の存在及び位置を検出することができる。また、この検出は一定時間経過毎に繰り返し行っても良い。
【0029】
実施の形態2.
図4は本発明の実施の形態2に係わる人体検知装置の構成図である。なお、実施の形態1と同一又は相当部分には同じ符号を付し説明を省略する。
実施の形態1では、赤外線センサ7の検知結果からイメージセンサ10の閾値Th1を変更させているが、イメージセンサ10の検知結果から赤外線センサ7の閾値Th2をも変更させることができればより人を検知し易い人体検知装置1を提供することができる。そこで、本実施の形態では、赤外線センサ7の検知結果からイメージセンサ10の閾値Th1を変更させるとともにイメージセンサ10の検知結果から赤外線センサ7の閾値Th2をも変更させた。
【0030】
図4において、15は赤外線センサ7の閾値を変更する閾値Th1変更手段である。従って、実施の形態2では、閾値設定手段4は、イメージセンサ10の閾値を変更する閾値Th2変更手段13と、赤外線センサ7の閾値を変更する閾値Th2変更手段15と、この閾値変更手段13,15に経過時間を出力するタイマ等の時間測定手段14から構成されている。
【0031】
次に、前記のように構成された人体検知装置の動作を図5のフローチャートに基づき説明する。基本的な動作は、実施の形態1で説明した通りなので説明を省略する。
赤外線センサ7及びイメージセンサ10がONすると(ステップS3・4)、まず、赤外線センサ7の出力値と予め設定されている赤外線センサ7の閾値Th1とが比較判定手段8で比較される(ステップS5)。この出力値が閾値Th1以上(ステップS5のYES)であれば検知領域内に人が存在すると判断し、閾値Th1未満(ステップS5のNO)であれば検知領域内に人が存在しないと判断する。
【0032】
一方、比較判定手段11でも同様に、イメージセンサ10の出力値と予め設定されているイメージセンサ10の閾値Th2とが比較されて(ステップS7)、出力値が閾値Th2以上(ステップS7のYES)であれば、検知領域内に人が存在すると判断するとともにその位置を検知し、出力値が閾値Th2未満(ステップS7のYES)であれば、検知領域内に人が存在しないと判断する。
【0033】
この赤外線センサ7の出力値が閾値Th2以上(ステップS5のYES)であれば、赤外線センサ7は検知領域内に人が存在すると判断するとともに、その判定結果を閾値Th1変更手段13に出力して、閾値Th1の設定を変更する(ステップS6)。また、イメージセンサ10の出力値が閾値Th1以上(ステップS7のYES)であれば、イメージセンサ10は検知領域内に人の存在・位置を確認するとともに、その判定結果を閾値Th2変更手段15に出力して、閾値Th2の設定を変更する(ステップS15)。
【0034】
この赤外線センサ7及びイメージセンサ10の閾値の変更について以下に具体的に述べる。
図6は、赤外線センサ7とイメージセンサ10の出力値と閾値の関係図である。横軸は経過時間、縦軸は赤外線センサ7及びイメージセンサ10の出力値を示している。また、この経過時間は時間測定手段14によってカウントされて閾値変更手段13・15に出力されるものである。
赤外線センサ7は出力値A2が閾値Th2以上の時、即ち時刻T5〜T7の間は人体が存在すると判断し、時刻T5まで、及びT7〜T8の間は人体が存在しないと判断する。この判定結果は閾値Th1変更手段13に継続して出力される。
一方、イメージセンサ10の閾値Th1は、出力値A1が閾値Th1以上の時、即ち時刻T5〜T6の間及びT8以降は人体が存在すると判断し、時刻T5まで及びT6〜T8の間は人体が存在しないと判断する。この判定結果は閾値Th2変更手段15に継続して出力される。
【0035】
時刻T5までは赤外線センサ7・イメージセンサ10ともに出力値が閾値を超えていないので、それぞれのセンサに予め設定された閾値(H1,H2)を維持する。時刻T5になるとイメージセンサ10の出力値A1が閾値Th1を超え、その情報が閾値Th2変更手段15に入力され、赤外線センサ7の閾値Th2はこのセンサを制御するための最低制御限界値であるL2までステップ状に下がる。つまり、イメージセンサ10の出力値A1が閾値Th1を越えている場合は、人がいる可能性が高いため、赤外線センサ7の閾値Th2を下げて、その人を見つけ易く制御される。
【0036】
また、時刻T6を過ぎるとイメージセンサ10の出力値A1が閾値Th1を下回り、人が存在しないと判断する。この情報が閾値Th2変更手段15へ入力され、赤外線センサ7の閾値Th2はH2に至るために上昇する。この時、さっきまでイメージセンサ10は人が存在すると検知していたため、まだ検知領域内に人がいる可能性が高く、できるだけ赤外線センサ7で人を検知しようとする制御を行い、徐々にその経過時間とともに閾値Th2を上昇させ、一定時間をかけてH2まで至るようにする。この一定時間をかけて閾値Th2をH2まで徐々に上昇させることで、赤外線センサ7およびイメージセンサ10は本当に検知領域内に人がいないのかどうかを検知する時間的猶予が与えられる。
【0037】
また、時刻T7になると、赤外線センサ7の出力値も閾値Th2以下になり、閾値Th1変更手段13にその情報を入力されて、閾値Th1は徐々にその経過時間とともに閾値Th1を上昇させる。更に、時刻T8を過ぎるとイメージセンサ10の出力値が再び閾値Th1以上になり、赤外線センサ7の閾値Th2はL2までステップ状にその値を下げる。
【0038】
上記のように赤外線センサ7及びイメージセンサ10の閾値は、お互いのセンサの出力値によって変更され、この変更後の閾値とこれらのセンサの出力値が比較判定手段8・11で比較される(ステップS5,ステップS7)。
これ以降の動作は実施の形態1と同様であり、その人を検知した居住域に風向を向けて冷風等を当てる等のスポット的な空調、またはワイド的な空調を使い分けることで省エネルギで快適性の高い空気調和制御を行うことができる。
【0039】
以上の制御動作を空気調和装置の運転中常時又は一定時間経過毎に繰り返し行うことで、常に人体の存在及び位置を検出することができる。
【0041】
【発明の効果】
以上の発明から明らかなように本発明に係わる人体検知装置は、赤外線の反射により電流値を出力する赤外線センサと可視光域の光の画像から輝度値を出力するイメージセンサとを備え、前記赤外線センサの出力値と閾値とを比較するとともに前記イメージセンサの出力値と閾値とを比較し、これらの比較結果に基づいて人体の存在の有無を判定する人体検知装置において、少なくとも赤外線センサまたはイメージセンサのうちのどちらか一方のセンサの出力値が閾値を越えたときは、他方のセンサの閾値を一定値だけ減じた値に変更するとともに、前記一方のセンサの出力値が閾値以上から閾値未満となった時は、前記他方のセンサの閾値を一定値だけ増した値に変更するものである。この結果、赤外線センサとイメージセンサの2つのセンサを用いて、より検知領域内の人の存在及び位置を精度良く検知できるようにした人体検出装置を提供することができる。
【0042】
また、本発明に係わる人体検知装置は、前記赤外線センサまたはイメージセンサのうちのどちらか一方のセンサの出力値が閾値以上から閾値未満となった時は、他方のセンサの閾値を徐々に上昇するものである。この結果、赤外線センサとイメージセンサの2つのセンサを用いて、より検知領域内の人の存在及び位置を精度良く検知できるようにした人体検出装置を提供することができる。
【0043】
本発明に係わる人体検知装置は、赤外線の反射により電流値を出力する赤外線センサと可視光域の光の画像から輝度値を出力するイメージセンサとを備え、前記赤外線センサの出力値と閾値とを比較するとともに前記イメージセンサの出力値と閾値とを比較し、これらの比較結果に基づいて人体の存在の有無を判定する人体検知装置において、赤外線センサの閾値はイメージセンサの出力値と閾値の関係に基づいて変更するとともにイメージセンサの閾値は赤外線センサの出力値と閾値の関係に基づいて変更するものである。この結果、赤外線センサとイメージセンサの2つのセンサを用いて、より検知領域内の人の存在及び位置を精度良く検知できるようにした人体検出装置を提供することができる。
【0044】
本発明に係わる人体検知装置は、赤外線の反射により電流値を出力する赤外線センサと可視光域の光の画像から輝度値を出力するイメージセンサとを備え、前記赤外線センサの出力値と閾値とを比較するとともに前記イメージセンサの出力値と閾値とを比較し、これらの比較結果に基づいて人体の存在の有無を判定する人体検知装置において、赤外線センサの出力値が閾値を越えたときは、イメージセンサの閾値を一定値だけ減じた値に変更するとともに、赤外線センサの出力値が閾値以上から閾値未満となった時は、イメージセンサの閾値を一定値だけ増した値に変更し、かつ、イメージセンサの出力値が閾値を越えたときは、赤外線センサの閾値を一定値だけ減じた値に変更するとともに、イメージセンサの出力値が閾値以上から閾値未満に減少した時は、赤外線センサの閾値を一定値だけ増した値に変更するものである。この結果、赤外線センサとイメージセンサの2つのセンサを用いて、より検知領域内の人の存在及び位置を精度良く検知できるようにした人体検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施形態1の構成を示す人体検知装置の基本構成図である。
【図2】 この発明の実施形態1の構成を示す人体検知装置の制御動作を示すフローチャートである。
【図3】 この発明の実施形態1の構成を示す出力値と閾値の関係図である。
【図4】 この発明の実施形態2の構成を示す人体検知装置の基本構成図である。
【図5】 この発明の実施形態2の構成を示す人体検知装置の制御動作を示すフローチャートである。
【図6】 この発明の実施形態2の構成を示す出力値と閾値の関係図である。
【符号の説明】
1 人体検知装置、 2 人体存在検知手段、 3 人体位置検知手段、 4閾値設定手段、 5 人体存在・位置決定手段、 6 空気調和装置制御手段、 7 赤外線センサ、 8 比較判定手段、 9 人体存在確認手段手段、 10 イメージセンサ、 11 比較判定手段、 12 人体位置確認手段、 13 閾値Th1変更手段、 14 時間測定手段、 15 閾値Th2変更手段。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a human body detection device for detecting the presence and position of a human body in a detection region.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, a problem of an air conditioner has been reduction of power consumption and improvement of comfort. One of effective means for achieving this problem is a means for detecting the presence and position of a person. That is, if the presence / absence of a person in the air-conditioned area can be detected by the human body detection device, the air-conditioning device can be stopped in the absence and the power consumption can be greatly reduced. In addition, even when present, if the position of a person in the air-conditioned area can be detected, power consumption can be reduced by controlling the blowing air direction of the air conditioner in that direction and controlling the air conditioning only in the area where the person is present.
Similarly, a person's position is detected, and the detected person's thermal sensation is detected using an index such as PMV, and cold air is intensively sent to people who feel hot, or conversely, It is possible to improve the comfort of each person by avoiding children who are present.
[0003]
Accordingly, various human body detection devices that detect the presence and position of a person have been developed for the purpose of being mounted on an air conditioner. This conventional human body detection device detects the presence of a person from the movement of heat, that is, temperature information using an infrared sensor such as a pyroelectric sensor, or detects from the image information using an image sensor such as a CCD camera. Was the main.
[0004]
Here, the infrared sensor is a sensor that detects a person by detecting a current that changes when a thermal object enters and leaves the detection area. Since this is detected only from temperature information, there is an advantage that it can be detected regardless of illuminance, but it also reacts to temperature changes caused by warm air or sunlight of the air conditioner. Therefore, when the human body is detected by the infrared sensor alone, there is a problem that the air-conditioning apparatus malfunctions in response to an object other than a person. In addition, the infrared sensor can detect only one area with one sensor and can detect whether a person is present in the area, but cannot detect a position. Therefore, in order to widen the detection area, it is necessary to increase the number of sensors, and there is a problem that the cost is increased by the number of sensors.
[0005]
One of the image sensors is typically an image sensor that detects an image of light in the visible light range, such as a CCD camera. These have the advantage that people in a wider area can be detected if the imaging surface is enlarged and the lens is adjusted. Since it is possible to divide the area for each pixel at the same time, it is possible to detect by area. However, in the case of a general image sensor, when a captured image is dark, that is, when there is no illumination, an appropriate image cannot be captured, and thus there is a problem that the presence and position of a person cannot be detected from the image. Was. Furthermore, when the target human body is far, there is a problem that it is difficult to distinguish the small movement and noise in image processing.
[0006]
As described above, when the infrared sensor and the image sensor are used alone, there are problems, respectively. In order to solve this problem, for example, as disclosed in JP-A-4-13026, an infrared sensor is used. There has also been proposed a human body detection device that can accurately detect the presence and position of a person by using both the obtained temperature image information and the human body image information obtained from an image sensor.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the configuration of the human body detection device in which the infrared sensor and the image sensor are simply combined as described above, the presence and position of a person can be detected more accurately than using each sensor alone, but the sensor itself Set the threshold independently. In other words, the infrared sensor does not change the threshold setting even when the output value exceeds the threshold value in response to temperature changes caused by warm air or sunlight from the air conditioner, and the captured image is dark. It is unclear whether a proper image cannot be captured, whether the target human body is too far away for image processing, or whether the human body really does not exist. Therefore, although the accuracy of detecting a human body is improved as compared with the case of using individual sensors, there is no relationship between the infrared sensor and the image sensor, and the drawbacks of each sensor cannot be compensated.
[0008]
The present invention has been made to solve such a problem, and a human body detection device that can more accurately detect the presence and position of a person in a detection region by using two sensors, an infrared sensor and an image sensor. I will provide a.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
Book The invention includes an infrared sensor that outputs a current value by reflection of infrared rays and an image sensor that outputs a luminance value from an image of light in a visible light range, and compares the output value of the infrared sensor with a threshold value and the image sensor. In the human body detection device that determines the presence or absence of the human body based on the comparison result, the output value of at least one of the infrared sensor and the image sensor has a threshold value. When it exceeds, the threshold value of the other sensor is changed to a value reduced by a certain value, and when the output value of the one sensor becomes less than the threshold value, the threshold value of the other sensor is changed to a certain value. The value is changed to an increased value.
[0011]
Further, according to the present invention, when the output value of one of the infrared sensor and the image sensor becomes less than or equal to the threshold value, the threshold value of the other sensor is gradually increased.
[0012]
The present invention includes an infrared sensor that outputs a current value by reflection of infrared rays and an image sensor that outputs a luminance value from an image of light in a visible light range, and compares the output value of the infrared sensor with a threshold value and the image. In the human body detection device that compares the output value of the sensor with the threshold value and determines the presence or absence of a human body based on the comparison result, the threshold value of the infrared sensor is changed based on the relationship between the output value of the image sensor and the threshold value. At the same time, the threshold value of the image sensor is changed based on the relationship between the output value of the infrared sensor and the threshold value.
[0013]
The present invention includes an infrared sensor that outputs a current value by reflection of infrared rays and an image sensor that outputs a luminance value from an image of light in a visible light range, and compares the output value of the infrared sensor with a threshold value and the image. In the human body detection device that compares the output value of the sensor with the threshold value and determines the presence or absence of the human body based on the comparison result, when the output value of the infrared sensor exceeds the threshold value, the threshold value of the image sensor is constant. When the output value of the infrared sensor is less than or equal to the threshold value, the threshold value of the image sensor is changed to a value increased by a certain value, and the output value of the image sensor is When the threshold value is exceeded, the threshold value of the infrared sensor is changed to a value obtained by subtracting a certain value, and when the output value of the image sensor decreases from the threshold value to less than the threshold value, And it changes the threshold line sensor to a value increased by a predetermined value.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a configuration diagram of a human body detection apparatus according to
Here, the human
[0015]
The human body presence detection means 2 includes an
In addition, the human body
[0016]
The
[0017]
Next, the operation of the human body detection apparatus configured as described above will be described based on the flowchart of FIG. When the air conditioner is turned on (step S1) by an input from an operation panel or the like (not shown) of the air conditioner, the power supply of the human
[0018]
On the other hand, the image sensor 10 outputs image information in the detection area as a luminance value, and this output value (hereinafter referred to as “output value A1”) and a preset threshold value of the image sensor 10 (hereinafter referred to as “threshold value Th1”). ) Is compared by the comparison / determination means 11 (step S7), and if the output value is equal to or greater than the threshold value Th1 (YES in step S7), it is determined that there is a person in the detection area and its position is detected and output. If the value is less than the threshold Th1 (YES in step S7), it is determined that there is no person in the detection area.
Here, the threshold value Th1 of the image sensor 10 is not a constant value, but is set to be changed according to the detection result of the
[0019]
If the output value A2 of the
[0020]
FIG. 3 is a relationship diagram between output values of the
[0021]
On the other hand, the threshold value Th1 of the image sensor 10 is the same value as the threshold value when the image sensor 10 is used alone during the time period (T0 to T1) when the output value A1 of the
At time T1, the output value A2 of the
[0022]
When the time T2 has passed, the output value A2 of the
[0023]
Further, at time T3, the output value of the
In FIG. 6, only the image sensor 10 from the start of detection has its output value A1 exceeding the threshold value Th1 at time T5. However, if both the
[0024]
As described above, the threshold value Th1 of the image sensor 10 is changed by the output value A2 of the
From the determination results of these comparison determination means 8 and 11, Human body existence confirmation means 9 First, it is confirmed whether or not the
[0025]
Even if the output value A2 of the
[0026]
If the output value A2 of the
[0027]
Furthermore, when neither the
[0028]
By always performing the above control operation during the operation of the air conditioner, the presence and position of the human body can always be detected. Further, this detection may be repeated every time a fixed time elapses.
[0029]
FIG. 4 is a block diagram of a human body detection apparatus according to
In the first embodiment, the threshold value Th1 of the image sensor 10 is changed from the detection result of the
[0030]
In FIG. 4, 15 is a threshold Th1 changing means for changing the threshold of the
[0031]
Next, the operation of the human body detection apparatus configured as described above will be described based on the flowchart of FIG. Since the basic operation is as described in the first embodiment, the description is omitted.
When the
[0032]
On the other hand, the comparison determination means 11 similarly compares the output value of the image sensor 10 with a preset threshold value Th2 of the image sensor 10 (step S7), and the output value is equal to or greater than the threshold value Th2 (YES in step S7). If it is determined that there is a person in the detection area, the position is detected, and if the output value is less than the threshold Th2 (YES in step S7), it is determined that there is no person in the detection area.
[0033]
If the output value of the
[0034]
The change of the threshold values of the
FIG. 6 is a relationship diagram between output values of the
The
On the other hand, the threshold value Th1 of the image sensor 10 is determined that the human body exists when the output value A1 is greater than or equal to the threshold value Th1, that is, between time T5 and T6 and after T8, and until the time T5 and between T6 and T8, Judge that it does not exist. This determination result is continuously output to the threshold
[0035]
Until the time T5, the output values of both the
[0036]
Further, after time T6, the output value A1 of the image sensor 10 falls below the threshold value Th1, and it is determined that there is no person. This information is input to the threshold Th2 changing means 15, and the threshold Th2 of the
[0037]
Further, at time T7, the output value of the
[0038]
As described above, the threshold values of the
Subsequent operations are the same as in the first embodiment, and energy-saving and comfortable by selectively using spot-type air conditioning such as directing the wind direction toward the living area where the person is detected or wide-type air conditioning. Air conditioning control with high performance can be performed.
[0039]
The presence and position of the human body can always be detected by repeatedly performing the above control operation at all times during the operation of the air conditioner or every certain period of time.
[0041]
【The invention's effect】
As is clear from the above invention A human body detection apparatus according to the present invention includes an infrared sensor that outputs a current value by reflection of infrared rays and an image sensor that outputs a luminance value from an image of light in a visible light range, and outputs an output value and a threshold value of the infrared sensor. In the human body detection device that compares and compares the output value of the image sensor with a threshold value and determines the presence / absence of a human body based on the comparison results, at least one of the infrared sensor and the image sensor When the output value of the other sensor exceeds the threshold value, the threshold value of the other sensor is changed to a value obtained by subtracting a certain value. The threshold value of the sensor is changed to a value increased by a certain value. As a result, it is possible to provide a human body detection device that can more accurately detect the presence and position of a person in the detection region using two sensors, an infrared sensor and an image sensor.
[0042]
The human body detection device according to the present invention gradually increases the threshold value of the other sensor when the output value of one of the infrared sensor and the image sensor becomes less than or equal to the threshold value. Is. As a result, it is possible to provide a human body detection device that can more accurately detect the presence and position of a person in the detection region using two sensors, an infrared sensor and an image sensor.
[0043]
A human body detection apparatus according to the present invention includes an infrared sensor that outputs a current value by reflection of infrared rays and an image sensor that outputs a luminance value from an image of light in a visible light range, and outputs an output value and a threshold value of the infrared sensor. In the human body detection device that compares the output value of the image sensor with a threshold value and determines the presence or absence of a human body based on the comparison result, the threshold value of the infrared sensor is the relationship between the output value of the image sensor and the threshold value The threshold value of the image sensor is changed based on the relationship between the output value of the infrared sensor and the threshold value. As a result, it is possible to provide a human body detection device that can more accurately detect the presence and position of a person in the detection region using two sensors, an infrared sensor and an image sensor.
[0044]
A human body detection apparatus according to the present invention includes an infrared sensor that outputs a current value by reflection of infrared rays and an image sensor that outputs a luminance value from an image of light in a visible light range, and outputs an output value and a threshold value of the infrared sensor. In the human body detection device that compares and compares the output value of the image sensor with a threshold value and determines the presence / absence of a human body based on the comparison result, when the output value of the infrared sensor exceeds the threshold value, The sensor threshold is changed to a value that is reduced by a certain value, and when the output value of the infrared sensor is less than or equal to the threshold value, the image sensor threshold is changed to a value that is increased by a certain value, and the image When the sensor output value exceeds the threshold value, the infrared sensor threshold value is changed to a value obtained by subtracting a certain value, and the image sensor output value is greater than or equal to the threshold value. When reduced to is to change the threshold value of the infrared sensor to a value increased by a predetermined value. As a result, it is possible to provide a human body detection device that can more accurately detect the presence and position of a person in the detection region using two sensors, an infrared sensor and an image sensor.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a basic configuration diagram of a human body detection device showing the configuration of
FIG. 2 is a flowchart showing a control operation of the human body detection device showing the configuration of the first embodiment of the invention.
FIG. 3 is a relationship diagram between an output value and a threshold value showing the configuration of the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a basic configuration diagram of a human body detection device showing the configuration of
FIG. 5 is a flowchart showing a control operation of the human body detection device showing the configuration of the second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a relationship diagram between an output value and a threshold value showing the configuration of
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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