JP5175562B2 - 人物位置検出装置および空気調和機 - Google Patents
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Description
さらに、好ましくは、本発明の人物位置検出装置において、前記距離が平衡状態であるとの判定は、前記物体位置に変化がない場合に相当する。
さらに、好ましくは、本発明の人物位置検出装置における距離変位検出手段は、前記室内空間の距離平衡状態でのフレーム距離値と、前記TOF式距離画像センサからの各フレーム距離値との距離差分値を算出し、該距離差分値が所定閾値以上でかつ設定時間以上だけ継続した場合に、該室内での距離が変位状態であると判定する距離変位状態判定手段を有する。
さらに、好ましくは、本発明の人物位置検出装置における距離差分値は、距離変位確定精度向上のために、前記TOF式距離画像センサの距離分解性能に応じて、計測距離範囲毎に距離フレーム差分閾値を設定し、該距離フレーム差分閾値を所定記憶部にテーブル形式で保持する。
さらに、好ましくは、本発明の人物位置検出装置において、人物形状の特徴を指標化した値は、予めデータベースに登録されており、該人物形状の特徴を指標化した値は、人物の動作状態および静止状態について、立っている状態、座っている状態、寝転んでいる状態および体格の違いを表す。
さらに、好ましくは、本発明の人物位置検出装置において、前記人物形状の特徴を指標化した値は、人体を頭部、胴体部、足部および手部の各部位に分割し、該各部位での短辺長および長辺長の各比を算出して正規化されている。
さらに、好ましくは、本発明の人物位置検出装置において、前記人物形状の特徴を指標化した値は、少なくとも最大値および最小値を算出し、該最大値および該最小値から形状特徴パターンの指標値範囲を求める。
さらに、好ましくは、本発明の人物位置検出装置において、前記人物形状の特徴を指標化した値は、少なくとも最大値、最小値および平均値を算出すると共に、該平均値を用いて標準偏差値を算出し、該最大値および該最小値から形状特徴パターンの指標値範囲を求め、比較精度向上のために、該標準偏差値から形状特徴パターンのばらつき度合いを求める。
さらに、好ましくは、本発明の人物位置検出装置における発光手段は、前記投射光として近赤外のパルス光を一定周期で前記室内空間に照射する。
さらに、好ましくは、本発明の人物位置検出装置における受光部は、光電変換部が中央に設けられ、該光電変換部の中心に対する点対称位置に、互いに相反するゲート信号が入力される二つの電荷転送ゲートをそれぞれ介して二つの画素出力電極V1,V2が設けられ、該二つの画素出力電極V1,V2から、前記距離情報として、前記物体までの距離に相当した光の飛行時間に依存して分配された信号電荷をそれぞれ出力する。
さらに、好ましくは、本発明の人物位置検出装置において、前記二つの画素出力電極V1,V2からの信号電荷はそれぞれ前記距離に応じた出力電圧情報に変換されて、前記TOF式距離画像センサから前記距離情報としてそれぞれ出力される。
さらに、好ましくは、本発明の人物位置検出装置において、前記人物として形状特定化した距離変位領域までの距離Lが、該人物までの光の飛行時間Tを検出して、L=(1/2)・c・Tから、既知の光の速度をcとして求められる。
本発明の空気調和機は、本発明の上記人物位置検出装置を用いて人物位置(方向と距離)を検出し、検出した人物位置に応じて空調制御を行うものであり、そのことにより上記目的が達成される。
2 発光手段
21 パワーLEDドライバ
22 パワーLEDモジュール
22a パワーLED
23 放射角調整レンズ
3 受光手段
31 TOF式距離画像センサ
311 画素アレイ部
312 タイミング生成部
313 垂直スキャナ部
314 水平スキャナ部
315 画素ドライバ部
316 ノイズキャンセラ部
317 A/Dコントローラ
32 視野角調整レンズ
4 人物位置検出制御手段
41 タイミング制御部
42 ホストインターフェイス部
43 データフォーマッタ部
44 距離変位検出部
44a 距離平衡状態判定手段
44b 距離変位状態判定手段
45 人物判別部
A 対象物体
T 光の飛行時間
c 光の速度
C1 画素出力電極V1での容量
C2 画素出力電極V2での容量
PG 電荷変換領域
TX1,TX2 電荷転送ゲート
V1,V2 画素出力電極
ΔV1、ΔV2 画素出力電極での出力電圧
T0 パルス幅
Td 反射光の遅れ時間
Iph 反射光による光電流
Claims (13)
- 投射光を出射する発光手段と、該投射光の室内空間からの反射光を受光して、該室内空間の物体までの距離に応じた距離情報を複数の受光部からそれぞれ出力するTOF(タイム・オブ・フライト)式距離画像センサとを有する人物位置検出装置であって、
該TOF式距離画像センサからの距離情報に基づいて、該室内空間の物体までの距離変位を検出する距離変位検出手段と、該距離変位検出手段によって該室内空間の物体までの距離変位が検出された距離変位領域を抽出し、該抽出された距離変位領域の形状の特徴を指標化した値と人物形状の特徴を指標化した値とを比較することにより該抽出された距離変位領域を形状特定化することによって人物かどうかを判別する人物判別手段とを有し、該人物として形状特定化された距離変位領域までの方向および距離を人物位置として検出するものであり、
該人物形状の特徴を指標化した値は、人体を複数の部位に分割し、各部位での短辺長および長辺長の各比を算出して正規化されており、
該距離変位検出手段は、該室内空間の物体までの距離をリアルタイムに計測し、計測した室内空間の各距離に基づいて、該室内空間の各距離の時間変化量を算出し、該時間変化量が所定閾値未満かどうかにより距離変位の有無を検出し、
該距離変位検出手段は、該室内空間の物体までの距離の時間変化量をリアルタイムに計測し、計測した該距離の時間変化量が0に漸近することにより、該室内での距離が平衡状態であると判定する距離平衡状態判定手段を有する、人物位置検出装置。 - 前記距離が平衡状態であるとの判定は、前記物体位置に変化がない場合に相当する請求項1に記載の人物位置検出装置。
- 前記距離変位検出手段は、前記室内空間の距離平衡状態でのフレーム距離値と、前記TOF式距離画像センサからの各フレーム距離値との距離差分値を算出し、該距離差分値が所定閾値以上でかつ設定時間以上だけ継続した場合に、該室内での距離が変位状態であると判定する距離変位状態判定手段を有する請求項1に記載の人物位置検出装置。
- 前記距離差分値は、距離変位確定精度向上のために、前記TOF式距離画像センサの距離分解性能に応じて、計測距離範囲毎に距離フレーム差分閾値を設定し、該距離フレーム差分閾値を所定記憶部にテーブル形式で保持する請求項3に記載の人物位置検出装置。
- 前記人物形状の特徴を指標化した値は、予めデータベースに登録されており、該人物形状の特徴を指標化した値は、人物の動作状態および静止状態について、立っている状態、座っている状態、寝転んでいる状態および体格の違いを表す請求項1に記載の人物位置検出装置。
- 前記人物形状の特徴を指標化した値は、人体を頭部、胴体部、足部および手部の各部位に分割し、該各部位での短辺長および長辺長の各比を算出して正規化されている請求項5に記載の人物位置検出装置。
- 前記人物形状の特徴を指標化した値は、少なくとも最大値および最小値を算出し、該最大値および該最小値から形状特徴パターンの指標値範囲を求める請求項6に記載の人物位置検出装置。
- 前記人物形状の特徴を指標化した値は、少なくとも最大値、最小値および平均値を算出すると共に、該平均値を用いて標準偏差値を算出し、該最大値および該最小値から形状特徴パターンの指標値範囲を求め、比較精度向上のために、該標準偏差値から形状特徴パターンのばらつき度合いを求める請求項6に記載の人物位置検出装置。
- 前記発光手段は、前記投射光として近赤外のパルス光を一定周期で前記室内空間に照射する請求項1に記載の人物位置検出装置。
- 前記受光部は、光電変換部が中央に設けられ、該光電変換部の中心に対する点対称位置に、互いに相反するゲート信号が入力される二つの電荷転送ゲートをそれぞれ介して二つの画素出力電極V1,V2が設けられ、該二つの画素出力電極V1,V2から、前記距離情報として、前記物体までの距離に相当した光の飛行時間に依存して分配された信号電荷をそれぞれ出力する請求項1に記載の人物位置検出装置。
- 前記二つの画素出力電極V1,V2からの信号電荷はそれぞれ前記距離に応じた出力電圧情報に変換されて、前記TOF式距離画像センサから前記距離情報としてそれぞれ出力される請求項10に記載の人物位置検出装置。
- 前記人物として形状特定化した距離変位領域までの距離Lが、該人物までの光の飛行時間Tを検出して、L=(1/2)・c・Tから、既知の光の速度をcとして求められる請求項1に記載の人物位置検出装置。
- 請求項1〜12のいずれかに記載の人物位置検出装置を用いて人物位置(方向と距離)を検出し、検出した人物位置に応じて空調制御を行う空気調和機。
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