特許 6836961 人検知装置および方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6836961

(24)【登録日】2021年2月10日

(45)【発行日】2021年3月3日

(54)【発明の名称】人検知装置および方法

(51)【国際特許分類】

   G01V 8/10 20060101AFI20210222BHJP

   G01J 5/48 20060101ALI20210222BHJP

【ＦＩ】

   G01V8/10 S

   G01J5/48 A

【請求項の数】5

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2017-114168(P2017-114168)

(22)【出願日】2017年6月9日

(65)【公開番号】特開2018-204922(P2018-204922A)

(43)【公開日】2018年12月27日

【審査請求日】2020年3月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006666

【氏名又は名称】アズビル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(74)【代理人】

【識別番号】100064621

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 政樹

(72)【発明者】

【氏名】野口 貴史

【審査官】 森口 正治

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭63−266387（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開2016−70756（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開2016−80619（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開2017−73315（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開2016−50833（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開2016−126373（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｖ １／００−９９／００

Ｇ０１Ｊ ５／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

区画に設置された熱画像センサで検出した熱画像から、前記区画に存在する人の人位置を検知する人検知装置であって、
前記熱画像センサで検出した熱画像を周期的に取得する熱画像取得部と、
取得した前記熱画像を時系列で画像処理して、前記区画の床面温度より高い高温部分を追跡することにより、前記区画に存在する人の人位置を検知する人追跡部と、
前記区画に存在する人ごとに、前記人追跡部で検知された前記人の前記人位置と前記人を識別する人識別情報との組が登録された人検知情報を記憶する記憶部と、
通信回線を介して接続された携帯端末からの検知要求に応じて、前記区画内に設けられている人特定エリアから検知した人の人位置と、前記検知要求に含まれている人識別情報との組を、前記人検知情報に登録する人特定部と
を備えることを特徴とする人検知装置。

【請求項2】

請求項１に記載の人検知装置において、
前記熱画像取得部は、前記検知要求に応じて、前記熱画像センサから新たな熱画像を取得し、
前記人追跡部は、前記新たな熱画像から前記人特定エリアに存在する新たな人の人位置を検知し、
前記人特定部は、前記新たな人の人位置と前記検知要求に含まれている人識別情報との組を、前記人検知情報に登録する
ことを特徴とする人検知装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の人検知装置において、
通信回線を介して接続された利用者端末からの確認要求に応じて、指定された人識別情報と対応する人位置を前記区画の人検知情報から検索し、得られた人位置を示す確認データを前記利用者端末へ配信する配信処理部をさらに備えることを特徴とする人検知装置。

【請求項4】

請求項３に記載の人検知装置において、
前記配信処理部は、前記指定された人識別情報と対応する人位置が前記区画の人検知情報に登録されていない場合、人位置が不明である旨の確認データを前記利用者端末へ配信することを特徴とする人検知装置。

【請求項5】

区画に設置された熱画像センサで検出した熱画像から、前記区画に存在する人の人位置を検知する人検知装置で用いられる人検知方法であって、
熱画像取得部が、前記熱画像センサで検出した熱画像を周期的に取得する熱画像取得ステップと、
人追跡部が、取得した前記熱画像を時系列で画像処理して、前記区画の床面温度より高い高温部分を追跡することにより、前記区画に存在する人の人位置を検知する人追跡ステップと、
記憶部が、前記区画に存在する人ごとに、前記人追跡部で検知された前記人の前記人位置と前記人を識別する人識別情報との組が登録された人検知情報を記憶する記憶ステップと、
人特定部が、通信回線を介して接続された携帯端末からの検知要求に応じて、前記区画内に設けられている人特定エリアから検知した人の人位置と、前記検知要求に含まれている人識別情報との組を、前記人検知情報に登録する人特定ステップと
を備えることを特徴とする人検知方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、区画から検出した熱画像に基づいて区画に存在する人の人位置を検知する人検知技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、空調制御システムとして、人が存在する区画を特定して快適な空調環境に制御し、人のいない区画については、空調や照明を停止させる技術が提案されている（例えば、特許文献１−２など参照）。このようなシステムでは、区画に存在する人を検知する技術として、壁や天井に取り付けた複数の赤外線センサで区画の熱画像（サーモグラフィ）を検出し、得られた区画床面の温度分布から人の表面温度を示す人領域を抽出することにより、人を検知している。

【0003】

熱画像を検出する赤外線センサの１つとして、サーモパイルアレイセンサがある。サーモパイルアレイセンサを天井に設置して熱画像を検出し、区画床面の温度分布を計測すると、発熱体である人間は床面よりも高い温度で検出される。この際、解像度の高いサーモパイルアレイセンサを用いることで、約１０ｃｍ単位で人の位置情報の取得も可能となる。一定のフレームレートで熱画像を検出して区画床面の温度分布を計測し続けることにより、人の移動を追跡することができ、区画内における人の位置情報をリアルタイムに検出することが可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−０５７８４０号公報

【特許文献2】特開２０１６−０７０７５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、前述したような従来技術にかかる人検知技術は、区画に設けられている空調設備や照明設備などの設備の制御に用いることを目的としている。このため、得られる人検知結果は、区画に設定したＸ−Ｙ座標系における座標値からなる人位置だけである。したがって、それぞれの位置座標に存在する人が誰なのかを特定することはできないという問題点があった。

【0006】

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、区画に存在する人と人位置とを容易に特定できる人検知技術を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

このような目的を達成するために、本発明にかかる人検知装置は、区画に設置された熱画像センサで検出した熱画像から、前記区画に存在する人の人位置を検知する人検知装置であって、前記熱画像センサで検出した熱画像を周期的に取得する熱画像取得部と、取得した前記熱画像を時系列で画像処理して、前記区画の床面温度より高い高温部分を追跡することにより、前記区画に存在する人の人位置を検知する人追跡部と、前記区画に存在する人ごとに、前記人追跡部で検知された前記人の前記人位置と前記人を識別する人識別情報との組が登録された人検知情報を記憶する記憶部と、通信回線を介して接続された携帯端末からの検知要求に応じて、前記区画内に設けられている人特定エリアから検知した人の人位置と、前記検知要求に含まれている人識別情報との組を、前記人検知情報に登録する人特定部とを備えている。

【0008】

また、本発明にかかる上記人検知装置の一構成例は、前記熱画像取得部が、前記検知要求に応じて、前記熱画像センサから新たな熱画像を取得し、前記人追跡部は、前記新たな熱画像から前記人特定エリアに存在する新たな人の人位置を検知し、前記人特定部は、前記新たな人の人位置と前記検知要求に含まれている人識別情報との組を、前記人検知情報に登録するようにしたものである。

【0009】

また、本発明にかかる上記人検知装置の一構成例は、通信回線を介して接続された利用者端末からの確認要求に応じて、指定された人識別情報と対応する人位置を前記区画の人検知情報から検索し、得られた人位置を示す確認データを前記利用者端末へ配信する配信処理部をさらに備えている。

【0010】

また、本発明にかかる上記人検知装置の一構成例は、前記配信処理部が、前記指定された人識別情報と対応する人位置が前記区画の人検知情報に登録されていない場合、人位置が不明である旨の確認データを前記利用者端末へ配信するようにしたものである。

【0011】

また、本発明にかかる人検知方法は、熱画像取得部が、区画に設置された熱画像センサで検出した熱画像から、前記区画に存在する人の人位置を検知する人検知装置で用いられる人検知方法であって、熱画像取得部が、前記熱画像センサで検出した熱画像を周期的に取得する熱画像取得ステップと、人追跡部が、取得した前記熱画像を時系列で画像処理して、前記区画の床面温度より高い高温部分を追跡することにより、前記区画に存在する人の人位置を検知する人追跡ステップと、記憶部が、前記区画に存在する人ごとに、前記人追跡部で検知された前記人の前記人位置と前記人を識別する人識別情報との組が登録された人検知情報を記憶する記憶ステップと、人特定部が、通信回線を介して接続された携帯端末からの検知要求に応じて、前記区画内に設けられている人特定エリアから検知した人の人位置と、前記検知要求に含まれている人識別情報との組を、前記人検知情報に登録する人特定ステップとを備えている。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、利用者が区画に設けられている人特定エリアで携帯端末を操作するだけで、利用者の人位置と利用者の人識別情報とが人検知装置で対応付けられることになる。したがって、人検知装置で区画から検知した人位置に存在する人が誰なのかを容易に特定することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】人検知システムの構成を示すブロック図である。

【図2】区画の人検知例である。

【図3】人検知情報の構成例である。

【図4】人検知動作および人検知開始動作を示すシーケンス図である。

【図5】追加後の区画の人検知例である。

【図6】追加後の人検知情報の構成例である。

【図7】確認データ配信動作を示すシーケンス図である。

【図8】確認データの画面表示例である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかる人検知システム１について説明する。図１は、人検知システムの構成を示すブロック図である。
この人検知システム１は、オフィスなどのように人が複数の区画を利用するような施設に設けられて、各区画で得られた熱画像に基づいた人検知結果を、利用者へ提供するシステムである。本実施の形態では、人検知結果から区画に存在する、特定の人の人位置を利用者に配する場合について説明する。

【0015】

人検知システム１は、複数の熱画像センサＴと人検知装置１０とを備えている。
熱画像センサＴは、サーモパイルセンサなどの一般的な熱画像センサからなり、区画Ｄの天井Ｓや壁（図示せず）に配置されて、区画Ｄの床面の熱画像を検出するセンサ端末である。この際、これら熱画像センサＴは、例えば区画Ｄの天井に、それぞれの撮像エリアが交差するような間隔でマトリクス状に配置されている。
なお、このようにして熱画像センサＴが設置されている区画Ｄが複数あれば、これら複数の区画Ｄを人検知システム１の検知対象とすることができる。

【0016】

人検知装置１０は、全体としてサーバ装置などの情報処理装置からなり、通信回線Ｌ１を介して各熱画像センサＴから取得した熱画像から、区画Ｄに存在する人の人位置を検知する装置である。
利用者端末２０は、ＰＣ、タブレット、スマートホンなどの情報処理端末からなり、例えばブラウザでの利用者操作に応じて、通信回線Ｌ２を介して人検知装置１０にアクセスすることにより、任意の区画Ｄに存在する任意の人の人位置を取得して画面表示する機能を有している。

【0017】

携帯端末２２は、タブレットやスマートホンなどの携帯端末からなり、利用者の検知要求操作に応じて、予め設定されている利用者の人識別情報を含む検知要求を無線送信する機能を有している。
無線基地局２１は、通信回線Ｌ２を介して人検知装置１０と接続されて、携帯端末２２から無線送信された検知要求を受信して人検知装置１０へ転送する機能を有している。

【0018】

［人検知装置］
人検知装置１０は、主な機能部として、センサＩ／Ｆ部１１、通信Ｉ／Ｆ部１２、記憶部１３、熱画像取得部１４、人追跡部１５、人特定部１６、および配信処理部１７が設けられている。これら機能部のうち、熱画像取得部１４、人追跡部１５、人特定部１６、および配信処理部１７は、中央処理装置（ＣＰＵ）とプログラムとが協働することにより実現されている。

【0019】

センサＩ／Ｆ部１１は、通信回線Ｌ１を介して区画Ｄに配置された各熱画像センサＴとデータ通信を行う機能を有している。
通信Ｉ／Ｆ部１２は、通信回線Ｌ２を介して利用者端末２０とデータ通信を行う機能を有している。

【0020】

記憶部１３は、ハードディスクや半導体メモリなどの記憶装置からなり、人検知装置１０での人検知処理に用いる各種の処理情報やプログラムを記憶する機能を有している。
主な処理情報として、各熱画像センサＴから取得した熱画像のほか、区画Ｄに存在する人の人検知結果を示す人検知情報がある。

【0021】

図２は、区画の人検知例である。この検知例では、区画Ｄに、人として「Ｐ１１」、「Ｐ１２」、「Ｐ１３」、「Ｐ１４」が存在している。また、区画Ｄには、例えば出入口付近の位置に、人ひとりが入れるほどの面積を有する、人特定エリアＮが設けられている。

【0022】

図３は、人検知情報の構成例である。人検知情報には、人を識別する人ＩＤごとに、人識別情報、Ｘ座標、およびＹ座標が登録されている。Ｘ，Ｙ座標は、区画Ｄに予め設定した原点Ｏを基準とするＸ−Ｙ座標系における座標値である。
例えば、人「Ｐ１１」には、人識別情報として名前「アズビル太郎」が登録されており、この人の人位置として「Ｘ１１」，「Ｙ１１」が登録されている。これにより、人「アズビル太郎」が人位置「Ｘ１１」，「Ｙ１１」に存在していることが分かる。

【0023】

熱画像取得部１４は、センサＩ／Ｆ部１１および通信回線Ｌ１を介して熱画像センサＴで検出された熱画像を周期的に取得して記憶部１３に保存する機能を有している。
人追跡部１５は、記憶部１３に保存されている熱画像を時系列で画像処理して、熱画像に含まれている床面の床面温度よりも高い高温部分を人として追跡することにより区画Ｄに存在する人の人位置を検知し、検知した人位置に基づいて、記憶部１３に保存されている人検知情報の人位置を更新する機能を有している。ここでの追跡手法については、例えば特許文献２などの公知の手法を用いればよい。

【0024】

人特定部１６は、通信回線Ｌ２を介して接続された携帯端末２２からの検知要求に応じて、区画Ｄ内に設けられている人特定エリアＮから検知した人の人位置と、検知要求に含まれている人識別情報との組を、記憶部１３の人検知情報に登録する機能を有している。
配信処理部１７は、通信回線Ｌ２および通信Ｉ／Ｆ部１２を介して利用者端末２０に各種データを配信する機能とを有している。

【0025】

［第１の実施の形態の動作］
次に、図４を参照して、本実施の形態にかかる人検知装置１０の動作について説明する。図４は、人検知動作および人検知開始動作を示すシーケンス図である。ここでは、状況データが居室者の在席状況からなる場合を例として説明する。

【0026】

［人検知動作］
まず、人検知動作について説明する。
熱画像センサＴは、熱画像の送信タイミングが到来した場合（ステップ１００）、区画Ｄの熱画像を検出し（ステップ１０１）、検出した熱画像を人検知装置１０へ送信する（ステップ１０２）。
この際、熱画像センサＴは、人検知装置１０からの取得要求に応じて、検出した熱画像を人検知装置１０へ返送するようにしてもよい。

【0027】

熱画像取得部１４は、熱画像センサＴから自律的に送信される熱画像を受信することにより区画Ｄの熱画像を取得し、記憶部１３に保存する（ステップ１０３）。
人追跡部１５は、記憶部１３に保存されている時系列の熱画像を画像処理し、床面の床面温度よりも高い温度部分を人として追跡することにより、区画Ｄにおける人の位置を検知する人追跡処理を実行する（ステップ１０４）。
この後、人追跡部１５は、得られた人位置に基づいて、記憶部１３に保存されている人検知情報の人位置を更新し（ステップ１０５）、一連の状況データ生成動作を終了する。

【0028】

［人検知開始動作］
次に、人検知開始動作について説明する。
利用者は、例えば区画Ｄに入った際、人特定エリアＮに移動し、所持する携帯端末２２で検知要求操作を行う（ステップ１１０）。これにより、携帯端末２２から検知要求が無線送信され、これが無線基地局２１で受信された後、通信回線Ｌ２を介して人検知装置１０へ転送される（ステップ１１１）。

【0029】

人検知装置１０の熱画像取得部１４は、通信Ｉ／Ｆ部１２を介して携帯端末２２からの検知要求を受信した場合、新たな熱画像の取得を要求する取得要求をセンサＩ／Ｆ部１１および通信回線Ｌ１を介して熱画像センサＴへ送信する（ステップ１１２）。
熱画像センサＴは、人検知装置１０から取得要求を受信した場合、区画Ｄの新たな熱画像を検出し（ステップ１１３）、検出した新たな熱画像を人検知装置１０へ返送する（ステップ１１４）。

【0030】

熱画像取得部１４は、熱画像センサＴから返送された新たな熱画像を受信し、記憶部１３に保存する（ステップ１１５）。
人追跡部１５は、記憶部１３に保存されている新たな熱画像を画像処理し、人追跡処理と同様にして、区画Ｄの人特定エリアＮに存在する利用者（新たな人）の人位置を検知する（ステップ１１６）。

【0031】

この後、人特定部１６は、人追跡部１５で検知された利用者の人位置と、携帯端末２２からの検知要求に含まれている人識別情報との組を、記憶部１３の人検知情報に追加し（ステップ１１７）、人検知を開始した旨を示す人検知開始を、通信回線Ｌ２を介して携帯端末２２へ返送する（ステップ１１８）。
携帯端末２２は、人検知装置１０から返送された人検知開始を受信して画面表示し（ステップ１１９）、一連の状況データ配信動作を終了する。

【0032】

図５は、追加後の区画の人検知例である。図６は、追加後の人検知情報の構成例である。図５の状況において、携帯端末２２からの検知要求を受信した場合、人検知装置１０は、人特定エリアＮ内に存在する利用者「Ｐ１５」の人位置を検知するとともに、検知要求に含まれる利用者の人識別情報を取得し、これら利用者の人位置と人識別情報との組を記憶部１３の人検知情報に登録する。これにより、図６に示すように、利用者「Ｐ１５」の人識別情報「アズビル三郎」と人位置「Ｘ１５」，「Ｙ１５」が、人検知情報に追加登録され、これ以降、区画Ｄにおける利用者の追跡が開始される。

【0033】

［第１の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、人追跡部１５が、取得した熱画像を時系列で画像処理して高温部分を追跡することにより人位置を検知し、記憶部１３が、区画Ｄに存在する人ごとに、人追跡部１５で検知された人の人位置と人を識別する人識別情報との組が登録された人検知情報を記憶し、人特定部１６が、通信回線Ｌ２を介して接続された携帯端末２２からの検知要求に応じて、区画Ｄ内に設けられている人特定エリアＮから検知した人の人位置と、検知要求に含まれている人識別情報との組を、人検知情報に登録するようにしたものである。

【0034】

より具体的には、熱画像取得部１４が、検知要求に応じて、熱画像センサＴから新たな熱画像を取得し、人追跡部１５が、新たな熱画像から人特定エリアＮに存在する新たな人の人位置を検知し、人特定部１６が、新たな人の人位置と検知要求に含まれている人識別情報との組を、人検知情報に登録するようにしたものである。

【0035】

これにより、利用者が人特定エリアＮで携帯端末２２を操作するだけで、利用者の人位置と利用者の人識別情報とが人検知装置１０で対応付けられることになる。したがって、人検知装置１０で区画Ｄから検知した人位置に存在する人が誰なのかを容易に特定することが可能となる。

【0036】

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態にかかる人検知装置１０について説明する。
本実施の形態では、利用者端末２０からの確認要求に応じて、指定された人識別情報の人位置を利用者端末２０へ配信する場合について説明する。

【0037】

配信処理部１７は、通信回線Ｌ２および通信Ｉ／Ｆ部１２を介して受信した利用者端末２０からの確認要求に応じて、指定した人識別情報と対応する人位置を記憶部１３の人検知情報から検索する機能と、得られた人位置を示す確認データを要求元の利用者端末２０へ配信する機能とを有している。利用者端末２０に対して配信する確認データについては、ＨＴＭＬなどの記述言語を用いて作成したＷｅｂ画面で配信してもよく、メールやメッセージで配信してもよい。

【0038】

［第２の実施の形態の動作］
次に、図７を参照して、本実施の形態にかかる人検知装置１０の動作について説明する。図７は、確認データ配信動作を示すシーケンス図である。
ここでは、確認データ配信動作について説明する。なお、人検知動作および人検知開始動作については、前述した図４と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。

【0039】

［確認データ配信動作］
利用者端末２０は、例えばブラウザにより、区画Ｄに存在する任意の人の人位置を確認するための確認要求操作が行われた場合（ステップ２００）、利用者端末２０から通信回線Ｌ２を介して人検知装置１０へ確認要求が送信される（ステップ２０１）。
人検知装置１０の配信処理部１７は、通信Ｉ／Ｆ部１２を介して利用者端末２０から確認要求を受信した場合、確認要求で指定された区画Ｄに関する人検知情報を記憶部１３から取得する（テップ２０２）。

【0040】

この後、配信処理部１７は、確認要求で指定された人識別情報と対応する人位置を人検知情報から検索し（ステップ２０３）、得られた人位置を示す確認データを要求元の利用者端末２０へ配信する（ステップ２０４）。
なお、配信処理部１７は、指定された人識別情報と対応する人位置が区画Ｄの人検知情報に登録されていない場合、人位置が不明である旨の確認データを利用者端末２０へ配信することになる。

【0041】

利用者端末２０は、人検知装置１０から配信された確認データを受信した場合、受信した確認データをブラウザにより画面表示し（ステップ２０５）、一連の確認データ配信動作を終了する。

【0042】

図８は、確認データの画面表示例である。ここでは、区画Ｄに存在する人の位置が、図形シンボルで表示されており、指定した人識別情報と対応する人の図形シンボルには、人識別情報が表示されている。これにより、指定した人識別情報と対応する人が、区画Ｄの度の位置に存在するかを極めて容易に確認することができる。

【0043】

［第３の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、配信処理部１７が、利用者端末２０からの確認要求に応じて、指定された人識別情報と対応する人位置を区画の人検知情報から検索し、得られた人位置を示す確認データを利用者端末２０へ配信するようにしたものである。

【0044】

これにより、利用者端末２０から検知状況や利用状況に関する状況要求を送信することなく、任意の検知対象に関する在席／離席や利用可否が、利用者端末２０に自動的に配信されることになる。したがって、検知状況や利用状況の確認に関する利用者の操作負担を大幅に軽減できる。

【0045】

また、共用設備を予約システムでの予約管理している場合には、人検知装置１０が予約システムと連携し、共用設備の利用開始の検出に応じて予約システムに共用設備の利用を自動予約し、共用設備の利用終了の検出に応じて予約システムに共用設備の予約を自動解除するようにしてもよい。これにより、予約システムに対する利用者の予約操作負担を大幅に削減できる。

【0046】

［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。

【符号の説明】

【0047】

１…人検知システム、１０…人検知装置、１１…センサＩ／Ｆ部、１２…通信Ｉ／Ｆ部、１３…記憶部、１４…熱画像取得部、１５…人追跡部、１６…人特定部、１７…配信処理部、２０…利用者端末、２１…無線基地局、２２…携帯端末、Ｔ…熱画像センサ、Ｄ…区画、Ｌ１，Ｌ２…通信回線。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】