JP6948759B2 - 異なる検知方式のセンサ用いて移動体の存在又は不在を判定する装置、プログラム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、特定エリアにおける移動体の存在を検出するセンサの技術に関する。

特定エリアにおける人物（移動体）の存在を検出するために、様々なセンサが用いられている。
従来、カメラで撮影した映像から人物を検出する技術がある（例えば非特許文献１参照）。この技術によれば、全方位カメラによって撮影された、歪みや位置により見え方に変化のある全方位画像から、人物を検出する。特に、映像上の人物検出座標と、カメラ撮影領域の物理空間上の座標系とから、人物の存在を検出する。
また、赤外線を用いた人感センサの技術もある（例えば非特許文献２参照）。この技術によれば、赤外線を特定エリアに向けて設置することによって、その特定エリアにおける人物の存在を検出することができる。
更に、クッションに内蔵された感圧センサの技術もある（例えば非特許文献３参照）。この技術によれば、人物が座る椅子やソファにこのクッションを配置することによって、感圧に基づく人物の存在を検出する。

「特徴学習による全方位画像からの人検出」、知能と情報 27巻(2015)5号、[online]、［平成３０年８月３日検索］、インターネット＜URL:https://www.jstage.jst.go.jp/article/jsoft/27/5/27_813/_article/-char/ja＞ 「人感センサ」、旭化成エレクトロニクス、[online]、［平成３０年８月３日検索］、インターネット＜URL:https://www.akm.com/akm/jp/product/detail/0002/＞ 「クッションタイプのＢＬＥビーコン」、オカベマーキングシステム、[online]、［平成３０年８月３日検索］、インターネット＜URL:http://www.okabe-ms.co.jp/product/beacon/ble-ts022.html＞

前述したいずれの従来技術であっても、「特定エリアに人物が存在しているにも拘わらず、不在と検出してしまう」場合が想定される。

図１は、従来技術における人物の存在を検出できない環境を表す説明図である。

図１（ａ）によれば、非特許文献１のようにカメラで撮影した映像を用いた場合、映像に映り込む人物が小さい場合や、人物の動きが少なく背景との差異が少ない場合、他人や他物の存在によってオクルージョンが発生した場合、人物の存在を検出できない（即ち、不在を検出してしまう）。
図１（ｂ）によれば、非特許文献２のように赤外線のような動き検知センサを用いた場合、特定エリアにおける人物の進入又は退出を検知するものの、特定エリアにおける人物の静止状態の継続によって、人物の不在を検知してしまう。また、赤外線や超音波は、周辺環境から反射波光に対する影響も受けやすい。
図１（ｃ）によれば、非特許文献３のように感圧センサを用いた場合、感圧センサが検知すべき特定部分から、人物の体重がかかる位置がずれた場合、人物の不在を検出してしまう。

これら異なる検知方式の複数のセンサを組み合わせて、検出漏れの可能性を抑制することもできる。しかしながら、両方のセンサが同時に検出漏れを生じた場合もあり得る。

そこで、本発明は、異なる検知方式の全てのセンサで不在と検出した時間帯があっても、センサの検知方式の特性から、特定エリアにおける人物の存在又は不在を判定することができる装置、プログラム及び方法を提供することを目的とする。

本発明によれば、異なる検知方式の複数のセンサを用いて、特定エリアにおける移動体の存在又は不在を判定する存在判定装置であって、
第１のセンサは、移動体の状態変化を検知するセンサであり、
第２のセンサは、第１のセンサと異なる種類のセンサであり、
第１のセンサが「不在」を検知し且つ第２のセンサが「不在」を検知した時間帯を判定時間帯として、当該判定時間帯の前時間帯で第１のセンサが「存在」を検知し、且つ、当該判定時間帯の後時間帯で第１のセンサが「存在」を検知している場合にのみ、当該判定時間帯は「不在」と判定する
ことを特徴とする。

本発明の存在判定装置における他の実施形態によれば、
当該判定時間帯の前時間帯で、第１のセンサが「不在」を検知し、第２のセンサが「存在」を検知した場合で、且つ、当該判定時間帯の後時間帯で、第１のセンサ及び／又は第２のセンサが「存在」を検知した場合、当該判定時間帯は「存在」と判定する
ことも好ましい。

本発明の存在判定装置における他の実施形態によれば、
当該判定時間帯の前時間帯で、第１のセンサ及び／又は第２のセンサが「存在」を検知した場合で、且つ、当該判定時間帯の後時間帯で、第１のセンサが「不在」を検知し、第２のセンサが「存在」を検知した場合、当該判定時間帯は「存在」と判定する
ことも好ましい。

本発明の存在判定装置における他の実施形態によれば、
第２のセンサは、ある時点の移動体の状態を検知するセンサである
ことも好ましい。

本発明の存在判定装置における他の実施形態によれば、
第１のセンサは、動き検知センサであり、
第２のセンサは、物体検知センサである
ことも好ましい。

本発明の存在判定装置における他の実施形態によれば、
動き検知センサは、赤外線センサ、超音波センサ又は可視光センサであり、
物体検知センサは、カメラ又は感圧センサである
ことも好ましい。

本発明の存在判定装置における他の実施形態によれば、
移動体は、人物であり、
特定エリアは、人物が滞在可能な所定の場所であり、
所定の場所に人物が存在又は不在となる時間帯を検知する
ことも好ましい。

本発明によれば、異なる検知方式の複数のセンサを用いて、特定エリアにおける移動体の存在又は不在を判定する装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
第１のセンサは、移動体の状態変化を検知するセンサであり、
第２のセンサは、第１のセンサと異なる種類のセンサであり、
第１のセンサが「不在」を検知し且つ第２のセンサが「不在」を検知した時間帯を判定時間帯として、当該判定時間帯の前時間帯で第１のセンサが「存在」を検知し、且つ、当該判定時間帯の後時間帯で第１のセンサが「存在」を検知している場合にのみ、当該判定時間帯は「不在」と判定する
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする。

本発明によれば、異なる検知方式の複数のセンサを用いて、特定エリアにおける移動体の存在又は不在を判定する装置の存在判定方法であって、
第１のセンサは、移動体の状態変化を検知するセンサであり、
第２のセンサは、第１のセンサと異なる種類のセンサであり、
第１のセンサが「不在」を検知し且つ第２のセンサが「不在」を検知した時間帯を判定時間帯として、当該判定時間帯の前時間帯で第１のセンサが「存在」を検知し、且つ、当該判定時間帯の後時間帯で第１のセンサが「存在」を検知している場合にのみ、当該判定時間帯は「不在」と判定する
ことを特徴とする。

本発明の装置、プログラム及び方法によれば、異なる検知方式の全てのセンサで不在と検出した時間帯があっても、センサの検知方式の特性から、特定エリアにおける人物の存在又は不在を判定することができる。

従来技術における人物の存在を検出できない環境を表す説明図である。 本発明における複数のセンサが配置されたシステム構成図である。 本発明における装置の機能構成図である。 本発明における存在判定部の判定パターンを表す第１の説明図である。 本発明における存在判定部の判定パターンを表す第２の説明図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

図２は、本発明における複数のセンサが配置されたシステム構成図である。

図２によれば、店舗における接客カウンタの状況を表す。ユーザは、例えば番号札に基づく順番で待ち合いし、カウンタにおける接客ブースで店員に相談する。
ユーザが、検出対象となる「移動体」であり、接客ブースが、検出すべき「特定エリア」である。ここでは、接客ブース毎に、ユーザの存在又は不在を検知しようとしている。

図２によれば、異なる検知方式のセンサ毎に、接客ブース（特定エリア）におけるユーザ（移動体）の存在又は不在を判定する。異なる検知方式のセンサとしては、例えば以下のようなものがある。
第１のセンサ２１：移動体の状態変化を検知するセンサ
第２のセンサ２２：ある時点の移動体の状態を検知するセンサ

第１のセンサ２１は、例えば動き検知センサである。特に、特定エリアへの移動体の進入・離脱を検知することに適する。そのために、「存在->不在」又は「不在->存在」のような移動体の状態変化の検知に適する。具体的には、赤外線センサや、超音波センサ、可視光センサがある。第１のセンサ２１はそれぞれ、各特定エリアに向けて光又は音波を照射するように配置される。

第２のセンサ２２は、例えば物体検知センサである。そのために、「存在」「不在」のような移動体の状態の検知に適する。具体的には、カメラや感圧センサがある。カメラであれば、複数の特定エリア全体に対して物体認識によって人物を検知し、感圧センサであれば、特定エリア毎に検知する。

尚、本発明の実施形態によれば、存在を判定する移動体は「人物」であるとして説明するが、それに限定されるものではない。
また、特定エリアとしては、その移動体が滞在可能な場所を意味する。
更に、本発明は、特定エリアにおける時間帯に基づく移動体の存在又は不在を検知するものであって、ある時点における移動体の存在又は不在をリアルタイムに検知するものではない。
本発明は、その時点では第１のセンサ及び第２のセンサが両方とも不在を検知していても、その時点で不在と判断しない。即ち、その後の第１のセンサ及び第２のセンサの検知結果を見て、「その時点」における存在又は不在を判断する。

図３は、本発明の存在判定装置の機能構成図である。

存在判定装置１は、異なる検知方式の第１のセンサ２１及び第２のセンサ２２から、時間経過に応じて、動き検知結果及び物体検知結果を受信する。図３によれば、第１のセンサ判定部１０１と、第２のセンサ判定部１０２と、存在判定部１１とを有する。これら機能構成部は、装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって実現される。また、これら機能の処理の流れは、装置の存在判定方法としても理解できる。

［第１のセンサ判定部１０１］
第１のセンサ判定部１０１は、第１のセンサ２１から、時間経過に応じて、移動体の動き検知信号を受信する。第１のセンサ２１は、一般的に、３秒に１回とか、１秒に３０回など、一定の周期又は頻度で、移動体の動き検知信号を瞬時値として出力する。第１のセンサ判定部１０１は、これら瞬時値である信号を、例えば１０秒のような一定の時間帯（タイムウィンドウ）における人物の存在又は不在の検知結果に変換する。時間帯における検知結果は、存在判定部１１へ出力される。

［第２のセンサ判定部１０２］
第２のセンサ判定部１０２は、第２のセンサ２２から、時間経過に応じて、移動体の存在又は不在を表す信号を受信する。
第２のセンサ２２がカメラである場合、第２のセンサ判定部１０２は、そのカメラから映像を受信し、物体認識処理によって、特定エリアに人物が映っているか否か、即ち、存在又は不在を認識する。その認識結果は、一定の時間帯における人物の存在又は不在の検知結果に変換する。
また、第２のセンサ２２が感圧センサである場合、第２のセンサ２２から、時間経過に応じて、移動体の圧力の有り又は無しを瞬時値として受信する。これら瞬時値である信号を、一定の時間帯における人物の存在又は不在の検知結果に変換する。
時間帯における検知結果は、存在判定部１１へ出力される。

［存在判定部１１］
図４は、本発明における存在判定部の判定パターンを表す第１の説明図である。
図５は、本発明における存在判定部の判定パターンを表す第２の説明図である。

図４（ａ）によれば、存在判定部１１は、第１のセンサ判定部１０１から「不在」の検知結果が出力され、且つ、第２のセンサ判定部１０２から「不在」の検知結果が出力された時間帯を、「判定時間帯」とする。
両方のセンサで「不在」と検知された判定時間帯は、通常は、移動体の「不在」と判定する。
これに対し、本発明によれば、その判定時間帯に対して、「前時間帯」及び「後時間帯」における異なるセンサの検知結果に基づいて、「存在」又は「不在」を判定する。

図４（ｂ）によれば、前時間帯及び後時間帯における両方のセンサの存在又は不在の全ての組み合わせを「ベイ図」で表している。
図５によれば、図４（ｂ）の各組み合わせの判定パターンを、時間経過に応じた各センサの検知状態として表す。

＜判定時間帯を「不在」と判定するパターン＞
存在判定部１１は、当該判定時間帯の前時間帯で第１のセンサ２１が「存在」を検知し、且つ、後時間帯で第１のセンサ２１が「存在」を検知している場合にのみ、当該判定時間帯は「不在」と判定する。

（判定時間帯）
（パターン１） 前時間帯 ＜不在と判定＞ 後時間帯
第１のセンサ： 存在 存在
第２のセンサ： 存在 存在
（パターン２） 前時間帯 ＜不在と判定＞ 後時間帯
第１のセンサ： 存在 存在
第２のセンサ： 不在 存在
（パターン３） 前時間帯 ＜不在と判定＞ 後時間帯
第１のセンサ： 存在 存在
第２のセンサ： 存在 不在
（パターン４） 前時間帯 ＜不在と判定＞ 後時間帯
第１のセンサ： 存在 存在
第２のセンサ： 不在 不在

前時間帯で、第１のセンサ２１が「存在」を検知し、後時間帯も、第１のセンサ２１が「存在」を検知している。第１のセンサ２１は、移動体の進入・離脱の検知に適したものであるために、「存在->不在」->「不在->存在」のような移動体の状態変化時点では、その信頼性が高いと判断すべきである。そのために、判定時間帯では、移動体が「不在」であると判定すべきである。

＜判定時間帯を「存在」と判定するパターン＞
（１）存在判定部１１は、当該判定時間帯の前時間帯で、第１のセンサが「不在」を検知し、第２のセンサが「存在」を検知した場合で、且つ、当該判定時間帯の後時間帯で、第１のセンサ及び／又は第２のセンサが「存在」を検知した場合、当該判定時間帯は「存在」と判定する。
（判定時間帯）
（パターン６） 前時間帯 ＜存在と判定＞ 後時間帯
第１のセンサ： 不在 存在
第２のセンサ： 存在 存在
（パターン７） 前時間帯 ＜存在と判定＞ 後時間帯
第１のセンサ： 不在 不在
第２のセンサ： 存在 存在
（パターン８） 前時間帯 ＜存在と判定＞ 後時間帯
第１のセンサ： 不在 存在
第２のセンサ： 存在 不在

前時間帯で、第１のセンサ２１が「不在」であり且つ第２のセンサが「存在」であるということは、移動体は存在しているものの、静止状態が継続していたと判断すべきである。その後の判定時間帯では、第２のセンサ２１が例えばオクルージョン等によって検知漏れとなったと判断すべきである。そのために、判定時間帯では、移動体が「存在」していると判定すべきである。

（２）存在判定部１１は、当該判定時間帯の前時間帯で、第１のセンサ及び／又は第２のセンサが「存在」を検知した場合で、且つ、当該判定時間帯の後時間帯で、第１のセンサが「不在」を検知し、第２のセンサが「存在」を検知した場合、当該判定時間帯は「存在」と判定する。
（判定時間帯）
（パターン５） 前時間帯 ＜存在と判定＞ 後時間帯
第１のセンサ： 存在 不在
第２のセンサ： 存在 存在
（パターン７） 前時間帯 ＜存在と判定＞ 後時間帯
第１のセンサ： 不在 不在
第２のセンサ： 存在 存在
（パターン９） 前時間帯 ＜存在と判定＞ 後時間帯
第１のセンサ： 存在 不在
第２のセンサ： 不在 存在

後時間帯で、第１のセンサ２１が「不在」であり且つ第２のセンサが「存在」であるということは、移動体は存在しているものの、静止状態が継続していると判断すべきである。その前の判定時間帯では、第２のセンサ２１が例えばオクルージョン等によって検知漏れとなったと判断すべきである。そのために、判定時間帯では、移動体が「存在」していると判定すべきである。

以上、詳細に説明したように、本発明の装置、プログラム及び方法によれば、異なる検知方式の全てのセンサで不在と検出した時間帯があっても、センサの検知方式の特性から、特定エリアにおける人物の存在又は不在を判定することができる。

前述した本発明の種々の実施形態について、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。

１ 存在判定装置
１０１ 第１のセンサ判定部
１０２ 第２のセンサ判定部
１１ 存在判定部
２１ 第１のセンサ
２２ 第２のセンサ

Claims (9)

1. 異なる検知方式の複数のセンサを用いて、特定エリアにおける移動体の存在又は不在を判定する存在判定装置であって、
   第１のセンサは、移動体の状態変化を検知するセンサであり、
   第２のセンサは、第１のセンサと異なる種類のセンサであり、
   第１のセンサが「不在」を検知し且つ第２のセンサが「不在」を検知した時間帯を判定時間帯として、当該判定時間帯の前時間帯で第１のセンサが「存在」を検知し、且つ、当該判定時間帯の後時間帯で第１のセンサが「存在」を検知している場合にのみ、当該判定時間帯は「不在」と判定する
   ことを特徴とする存在判定装置。
2. 当該判定時間帯の前時間帯で、第１のセンサが「不在」を検知し、第２のセンサが「存在」を検知した場合で、且つ、当該判定時間帯の後時間帯で、第１のセンサ及び／又は第２のセンサが「存在」を検知した場合、当該判定時間帯は「存在」と判定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の存在判定装置。
3. 当該判定時間帯の前時間帯で、第１のセンサ及び／又は第２のセンサが「存在」を検知した場合で、且つ、当該判定時間帯の後時間帯で、第１のセンサが「不在」を検知し、第２のセンサが「存在」を検知した場合、当該判定時間帯は「存在」と判定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の存在判定装置。
4. 第２のセンサは、ある時点の移動体の状態を検知するセンサである
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の存在判定装置。
5. 第１のセンサは、動き検知センサであり、
   第２のセンサは、物体検知センサである
   ことを特徴とする請求項４に記載の存在判定装置。
6. 前記動き検知センサは、赤外線センサ、超音波センサ又は可視光センサであり、
   前記物体検知センサは、カメラ又は感圧センサである
   ことを特徴とする請求項５に記載の存在判定装置。
7. 前記移動体は、人物であり、
   前記特定エリアは、人物が滞在可能な所定の場所であり、
   所定の場所に人物が存在又は不在となる時間帯を検知する
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の存在判定装置。
8. 異なる検知方式の複数のセンサを用いて、特定エリアにおける移動体の存在又は不在を判定する装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
   第１のセンサは、移動体の状態変化を検知するセンサであり、
   第２のセンサは、第１のセンサと異なる種類のセンサであり、
   第１のセンサが「不在」を検知し且つ第２のセンサが「不在」を検知した時間帯を判定時間帯として、当該判定時間帯の前時間帯で第１のセンサが「存在」を検知し、且つ、当該判定時間帯の後時間帯で第１のセンサが「存在」を検知している場合にのみ、当該判定時間帯は「不在」と判定する
   ようにコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
9. 異なる検知方式の複数のセンサを用いて、特定エリアにおける移動体の存在又は不在を判定する装置の存在判定方法であって、
   第１のセンサは、移動体の状態変化を検知するセンサであり、
   第２のセンサは、第１のセンサと異なる種類のセンサであり、
   第１のセンサが「不在」を検知し且つ第２のセンサが「不在」を検知した時間帯を判定時間帯として、当該判定時間帯の前時間帯で第１のセンサが「存在」を検知し、且つ、当該判定時間帯の後時間帯で第１のセンサが「存在」を検知している場合にのみ、当該判定時間帯は「不在」と判定する
   ことを特徴とする存在判定方法。

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