特許 7228767 センサシステム、空気調和システム、物体検知方法及びプログラム

(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】

(24)【登録日】2023-02-16

(45)【発行日】2023-02-27

(54)【発明の名称】センサシステム、空気調和システム、物体検知方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G01V 8/10 20060101AFI20230217BHJP

【ＦＩ】

G01V8/10 S

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2020519923

(86)(22)【出願日】2019-05-16

(86)【国際出願番号】 JP2019019569

(87)【国際公開番号】W WO2019221244

(87)【国際公開日】2019-11-21

【審査請求日】2021-11-26

(31)【優先権主張番号】P 2018094769

(32)【優先日】2018-05-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002527

【氏名又は名称】弁理士法人北斗特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】島本 延亮

(72)【発明者】

【氏名】山中 浩

【審査官】野田 華代

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－１４８３５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０５３６０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０５５３８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０１７１８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０８９１６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－２７１６４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－１１８９１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１３１０７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平８－９４４００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｖ ５／００－１５／００；９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

物体検知システムと、温度センサと、を備えるセンサシステムであって、
前記温度センサは、回転可能に構成されており、
前記物体検知システムは、
前記温度センサを回転させて、少なくとも特定エリアを含む複数のエリア間で検知エリアを切り替える切替部と、
前記検知エリアの温度を検知する前記温度センサの出力データと前記複数のエリアの各々に対応する背景データとの比較結果に基づいて、前記検知エリア内の対象物の有無を判断する判断部と、
前記特定エリアに対応する前記背景データを、前記検知エリアが前記特定エリア以外のエリアである期間の温度変化量に基づいて補正する背景補正部と、を備える、
センサシステム。

【請求項2】

前記出力データ及び前記背景データの各々は、それぞれ温度値を画素値とする複数の画素を含む画像データである、
請求項１に記載のセンサシステム。

【請求項3】

前記温度変化量は、前記検知エリアが前記特定エリア以外のエリアである期間における前記背景データの前記複数の画素についての前記温度値の変化量の代表値である、
請求項２に記載のセンサシステム。

【請求項4】

前記温度変化量は、前記検知エリアが、前記特定エリア以外のエリアであって、前記特定エリアの一部である重複領域において前記特定エリアと重複するエリアである期間における、前記背景データの前記複数の画素のうち前記重複領域の画素についての前記温度値の変化量の代表値である、
請求項２に記載のセンサシステム。

【請求項5】

前記温度変化量は、前記検知エリアが前記特定エリア以外のエリアである期間における前記背景データ中の前記温度値の分布を反映した値である、
請求項２に記載のセンサシステム。

【請求項6】

前記温度変化量は、前記検知エリアが前記特定エリア以外のエリアである期間における前記背景データの前記複数の画素のうち、特定画素を除いた画素についての前記温度値の変化量の代表値である、
請求項２に記載のセンサシステム。

【請求項7】

前記判断部は、前記検知エリアが同一のエリアにある期間に前記対象物の有無を複数回判断する、
請求項１～６のいずれか１項に記載のセンサシステム。

【請求項8】

前記判断部が前記対象物の有無を判断する度に前記背景データを更新する背景更新部を更に備える、
請求項７に記載のセンサシステム。

【請求項9】

前記対象物は、動体である、
請求項１～８のいずれか１項に記載のセンサシステム。

【請求項10】

前記検知エリアが前記複数のエリアの各々に固定される時間はエリアによって異なる、
請求項１～９のいずれか１項に記載のセンサシステム。

【請求項11】

前記複数のエリアは、３つ以上のエリアを含む、
請求項１～１０のいずれか１項に記載のセンサシステム。

【請求項12】

請求項１～１１のいずれか１項に記載のセンサシステムと、
前記判断部の出力に基づいて動作する空気調和機と、を備える、
空気調和システム。

【請求項13】

温度センサを回転させて、少なくとも特定エリアを含む複数のエリア間で検知エリアを切り替える切替処理と、
前記検知エリアの温度を検知する前記温度センサの出力データと前記複数のエリアの各々に対応する背景データとの比較結果に基づいて、前記検知エリア内の対象物の有無を判断する判断処理と、
前記特定エリアに対応する前記背景データを、前記検知エリアが前記特定エリア以外のエリアである期間の温度変化量に基づいて補正する背景補正処理と、を有する、
物体検知方法。

【請求項14】

請求項１３に記載の物体検知方法を、コンピュータシステムに実行させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、一般にセンサシステム、空気調和システム、物体検知方法及びプログラムに関し、より詳細には、温度センサの出力から対象物を検知するセンサシステム、空気調和システム、物体検知方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、在室者の存在及び在室者の位置を検知する人感センサを備える空気調和機が記載されている。この空気調和機は、人感センサの検知結果（検知信号）で特定される在室者の存在及び在室者の位置を参照して、ファンユニット等の制御を実行する。

【0003】

例えば、空気調和機は、人感センサの検知結果に基づき、左右風向板の向きを決定し、気流を高い精度で在室者に向けることができる。また、人感センサの働きによれば、気流は在室者の移動に追従することもでき、在室者が移動しても、気流は的確に在室者に到達することができる。これにより、在室者は確実に気流の冷却効果に基づく涼感を得ることができる。

【0004】

このような人感センサとしては、検知エリアの温度を検知する温度センサの出力に基づいて、検知エリア内の対象物（在室者）を検知する物体検知システムを利用可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１４－１２６２９５号公報

【発明の概要】

【0006】

しかし、上述した物体検知システムでは、対象物を検知可能なエリアは温度センサの視野角内に制限されてしまい、例えば、室内であっても温度センサの視野角の外側に存在する対象物（在室者）については検知できない可能性がある。

【0007】

本開示は上記事由に鑑みてなされており、対象物を検知可能なエリアを広げることができるセンサシステム、空気調和システム、物体検知方法及びプログラムを提供することを目的とする。

【0008】

本開示の一態様に係るセンサシステムは、物体検知システムと、温度センサと、を備える。前記温度センサは、回転可能に構成されている。前記物体検知システムは、切替部と、判断部と、背景補正部と、を備える。前記切替部は、前記温度センサを回転させて、少なくとも特定エリアを含む複数のエリア間で検知エリアを切り替える。前記判断部は、前記検知エリアの温度を検知する前記温度センサの出力データと前記複数のエリアの各々に対応する背景データとの比較結果に基づいて、前記検知エリア内の対象物の有無を判断する。前記背景補正部は、前記特定エリアに対応する前記背景データを、前記検知エリアが前記特定エリア以外のエリアである期間の温度変化量に基づいて補正する。

【0010】

本開示の一態様に係る空気調和システムは、前記センサシステムと、前記判断部の出力に基づいて動作する空気調和機と、を備える。

【0011】

本開示の一態様に係る物体検知方法は、切替処理と、判断処理と、背景補正処理と、を有する。前記切替処理は、温度センサを回転させて、少なくとも特定エリアを含む複数のエリア間で検知エリアを切り替える処理である。前記判断処理は、前記検知エリアの温度を検知する前記温度センサの出力データと前記複数のエリアの各々に対応する背景データとの比較結果に基づいて、前記検知エリア内の対象物の有無を判断する処理である。前記背景補正処理は、前記特定エリアに対応する前記背景データを、前記検知エリアが前記特定エリア以外のエリアである期間の温度変化量に基づいて補正する処理である。

【0012】

本開示の一態様に係るプログラムは、前記物体検知方法を、コンピュータシステムに実行させるためのプログラムである。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、実施形態１に係る物体検知システム、センサシステム及び空気調和システムの構成を示すブロック図である。

【図2】図２Ａ及び図２Ｂは、同上の物体検知システムにおける対象物が有るときの動作の説明図である。

【図3】図３Ａ及び図３Ｂは、同上の物体検知システムにおける対象物が無いときの動作の説明図である。

【図4】図４Ａ及び図４Ｂは、同上の物体検知システムにおける判断処理の説明図である。

【図5】図５は、同上の物体検知システムの動作例を示すフローチャートである。

【図6】図６は、同上の物体検知システムの動作例を示すフローチャートである。

【図7】図７は、同上の物体検知システムの判断処理に係る動作例を示すフローチャートである。

【図8】図８は、同上の物体検知システムの動作の説明図である。

【図9】図９は、比較例に係る物体検知システムの動作例を示すフローチャートである。

【図10】図１０Ａ及び図１０Ｂは、同上の物体検知システムの動作の説明図である。

【図11】図１１Ａ～図１１Ｃは、実施形態１の変形例に係る物体検知システムの動作の説明図である。

【図12】図１２は、実施形態２の第１の構成例に係る物体検知システムの動作の説明図である。

【図13】図１３Ａは、実施形態２の第２の構成例に係る物体検知システムの動作の説明図である。図１３Ｂは、実施形態２の第３の構成例に係る物体検知システムの動作の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

（実施形態１）
（１）概要
本実施形態に係る物体検知システム１は、図１に示すように、温度センサ２と共にセンサシステム２０を構成する。言い換えれば、本実施形態に係るセンサシステム２０は、物体検知システム１と、温度センサ２と、を備えている。また、センサシステム２０は、空気調和機３と共に、空気調和システム３０を構成する。言い換えれば、本実施形態に係る空気調和システム３０は、センサシステム２０と、空気調和機３と、を備えている。

【0015】

この物体検知システム１は、温度センサ２の出力に基づいて、検知エリア４（図２Ａ参照）内の対象物５（図２Ａ参照）を検知するシステムである。この物体検知システム１では、温度センサ２の出力データＤ１（図４Ｂ参照）と背景データＤ２（図４Ｂ参照）との比較結果に基づいて、検知エリア４内の対象物５の有無を判断する。つまり、物体検知システム１では、対象物５を熱源として捉え、対象物５が検知エリア４に存在することによる検知エリア４の温度変化に基づいて、対象物５の存在を検知する。

【0016】

空気調和システム３０においては、例えば、空気調和機３は、センサシステム２０の検知結果に基づいて動作する。一例として、空気調和システム３０に用いられるセンサシステム２０は、空気調和機３が設置された室内に存在する「人」を対象物５として、室内に人（対象物５）が存在するか否かを判断する。そして、室内に人（対象物５）が存在しないとセンサシステム２０が判断した場合には、空気調和機３は、例えば、動作モードを省電力モードに切り替える又は動作を停止する等の制御を実行する。

【0017】

本実施形態に係る物体検知システム１は、図１に示すように、切替部１２と、判断部１１と、背景補正部１３と、を備えている。切替部１２は、少なくとも特定エリアを含む複数のエリアＡ１～Ａ３（図２Ａ参照）間で検知エリア４を切り替える。判断部１１は、温度センサ２の出力データＤ１と背景データＤ２との比較結果に基づいて、検知エリア４内の対象物５の有無を判断する。温度センサ２は、検知エリア４の温度を検知する。背景データＤ２は、複数のエリアＡ１～Ａ３の各々に対応する。背景補正部１３は、特定エリアに対応する背景データＤ２を、検知エリア４が特定エリア以外のエリアである期間の温度変化量に基づいて補正する。

【0018】

この構成によれば、温度センサ２にて温度が検知される検知エリア４が切替部１２により、複数のエリアＡ１～Ａ３間で切り替えられるので、検知エリア４が固定されている場合に比べて、対象物５を検知可能なエリアを広げることができる。すなわち、上記構成の物体検知システム１では、対象物５を検知可能なエリアは温度センサ２の視野角内に制限されず、温度センサ２の視野角の外側に存在する対象物５についても検知可能となる。

【0019】

しかも、本実施形態に係る物体検知システム１においては、背景補正部１３が、特定エリアに対応する背景データＤ２を、検知エリア４が特定エリア以外のエリアである期間の温度変化量に基づいて補正する。これにより、検知エリア４が複数のエリアＡ１～Ａ３間で切り替えられるにもかかわらず、物体検知システム１における対象物５の検知の信頼性（検知確度）は低下しにくい。この点について、詳しくは「（２．３）動作」の欄で説明する。

【0020】

（２）詳細
以下、本実施形態に係る物体検知システム１、センサシステム２０及び空気調和システム３０について、より詳細に説明する。

【0021】

（２．１）全体構成
本実施形態に係る空気調和システム３０は、上述したように、センサシステム２０と、空気調和機３と、を備えている。本実施形態では一例として、空気調和システム３０は空気調和機３を１台のみ備えていることとするが、この例に限らず、空気調和システム３０は空気調和機３を複数台備えていてもよい。

【0022】

また、本実施形態に係るセンサシステム２０は、上述したように、物体検知システム１と、温度センサ２と、を備えている。本実施形態では、センサシステム２０は、駆動部２１を更に備えている。そして、本実施形態では、センサシステム２０の全ての構成要素が空気調和機３と一体化されている。言い換えれば、空気調和システム３０の構成要素は全て、１つの空気調和機３の筐体３１（図２Ａ参照）に設けられている。

【0023】

本実施形態では一例として、空気調和システム３０が、戸建住宅又は集合住宅等の住宅施設に導入される場合について説明する。具体的には、空気調和機３の筐体３１は、住宅施設における１つの居室４０（図２Ａ参照）の壁又は天井に取り付けられている。この場合において、空気調和機３は、居室４０内の温度、湿度、空気清浄度及び気流等を調整する。

【0024】

空気調和システム３０に用いられるセンサシステム２０は、空気調和機３が設置された居室４０内に存在する「人」を対象物５として、居室４０内に人（対象物５）が存在するか否かを判断する。つまり、センサシステム２０による対象物５の検知の対象となるエリアと、空気調和機３による空気調和の対象となるエリアと、は同一の空間（居室４０内）に設定される。そこで、居室４０内に人（対象物５）が存在しないとセンサシステム２０が判断した場合には、空気調和機３は、例えば、動作モードを省電力モードに切り替える又は動作を停止する等の制御を実行する。

【0025】

さらに、本実施形態に係るセンサシステム２０は、人（対象物５）の存否だけでなく、居室４０内に存在する人の位置、及び居室４０内に存在する人の数（人数）についても認識可能である。そこで、空気調和機３は、居室４０内での人の位置と人数との少なくとも一方に応じて、例えば、気流の向き（風向き）又は風量を変化させる等の制御を実行する。

【0026】

また、本実施形態では、温度センサ２は、それぞれ赤外線を検知する複数のセンサ素子を、二次元に配置した赤外線アレイセンサである。本開示でいう「赤外線」は、少なくとも人体から放射される光線（熱線）であって、例えば、１０〔μｍ〕付近の波長を有する光である。この種の温度センサ２は、所定の視野角内に設定される検知エリアの温度分布を表す熱画像を出力する。本開示でいう「熱画像」は、複数個のセンサ素子の各々の検知温度を画素値として、複数の画素を二次元に配置して構成される画像である。ここでは一例として、温度センサ２は、６４個のセンサ素子が、Ｘ軸方向に８個、Ｙ軸方向に８個並ぶように二次元配置された赤外線アレイセンサである。そのため、温度センサ２は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の各々の画素数が８画素となる熱画像を、出力データＤ１として出力する。言い換えれば、出力データＤ１は、それぞれ温度値を画素値とする複数の画素を含む画像データである。

【0027】

また、駆動部２１は、温度センサ２を移動させるための動力を発生する。本実施形態は、駆動部２１は、回転軸を中心に温度センサ２が回転するように、温度センサ２を駆動する。温度センサ２の回転軸は、例えば、鉛直方向に沿うか、又は鉛直方向に対して所定の角度傾斜した軸である。ここで、駆動部２１は、温度センサ２を回転させて、温度センサ２の向きを変化させることにより、複数のエリアＡ１～Ａ３（図２Ａ参照）間での検知エリア４の切替えを実現する。すなわち、温度センサ２は、駆動部２１によって水平方向（パン方向）に回転可能に構成されており、水平方向における温度センサ２の向きによって、検知エリア４が切り替わることになる。

【0028】

詳しくは「（２．２）物体検知システムの構成」の欄で説明するが、本実施形態では、検知エリア４が、第１エリアＡ１、第２エリアＡ２及び第３エリアＡ３の３つのエリアで切り替わることを前提とする。そこで、駆動部２１は、図２Ａに示すように、温度センサ２を所定の回転角度の範囲内で往復移動させ、温度センサ２を首振り動作（スイング動作）させることにより、検知エリア４を、第１エリアＡ１、第２エリアＡ２及び第３エリアＡ３間で切り替える。具体的には、駆動部２１は、電動機を含み、後述する切替部１２からの駆動信号に従って温度センサ２を首振り動作させる。

【0029】

（２．２）物体検知システムの構成
次に、物体検知システム１の構成について説明する。

【0030】

本実施形態に係る物体検知システム１は、図１に示すように、判断部１１、切替部１２及び背景補正部１３に加えて、背景更新部１４、取得部１５及び背景記憶部１６を更に備えている。

【0031】

ここで、判断部１１、切替部１２、背景補正部１３及び背景更新部１４は、例えば、マイクロコンピュータ等のコンピュータシステムを主構成とする処理部１０にて実現されている。処理部１０は、プロセッサ及びメモリを含むコンピュータシステムを主構成とし、メモリに記録されたプログラムを、プロセッサで実行することにより、判断部１１、切替部１２、背景補正部１３及び背景更新部１４の機能を実現する。プログラムはメモリに予め記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通して提供されてもよく、メモリカード等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。

【0032】

処理部１０には、取得部１５及び背景記憶部１６が接続されている。さらに、処理部１０には、駆動部２１及び空気調和機３が接続されている。ここで、処理部１０と、駆動部２１又は空気調和機３とは、情報を伝達可能な状態で接続されていればよく、互いに直接的に接続されている構成に限らず、例えば、通信インタフェースを用いて接続されていてもよい。

【0033】

判断部１１は、上述したように、温度センサ２の出力データＤ１と背景データＤ２との比較結果に基づいて、検知エリア４内の対象物５の有無を判断する。本開示でいう「背景データ」は、判断部１１での対象物５の有無の判断に際して出力データＤ１の基準となるデータであって、対象物５が存在しない場合の検知エリア４の温度（本実施形態では熱画像）を表すデータである。本実施形態において、基本的には、対象物５が存在しない場合の温度センサ２の出力データＤ１が、背景データＤ２として用いられる。

【0034】

ここで、本実施形態では、上述したように、出力データＤ１は、それぞれ温度値を画素値とする複数の画素を含む画像データである。そのため、出力データＤ１の基準となる背景データＤ２についても、出力データＤ１と同様に、それぞれ温度値を画素値とする複数の画素を含む画像データである。具体的には、背景データＤ２は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の各々の画素数が８画素となる熱画像である。

【0035】

また、本開示でいう「比較結果に基づいて」は、出力データＤ１と背景データＤ２とを直接的に比較した結果（差分）に基づくケースだけでなく、実質的に出力データＤ１と背景データＤ２との比較結果に基づくケースも含む。つまり、判断部１１における対象物５の有無の判断は、一例として、下記第１～３のいずれかの手法で実現される。第１の手法は、出力データＤ１と背景データＤ２とを直接的に比較した結果（差分）に基づいて対象物５の有無を判断する手法であって、第２及び第３の手法は、出力データＤ１と背景データＤ２とを直接的に比較せずに対象物５の有無を判断する手法である。

【0036】

すなわち、第１の手法では、判断部１１は、出力データＤ１と背景データＤ２との差分をとることで差分データを算出し、算出した差分データと閾値とを比較することにより、検知エリア４内の対象物５の有無を判断する。この場合、判断部１１は、差分データが閾値を超えることをもって、対象物５が「有り」と判断する。本実施形態では、判断部１１は、第１の手法を採用することと仮定する。判断部１１における対象物５の有無の判断に係る処理について詳しくは「（２．３）動作」の欄で説明する。

【0037】

第２の手法では、判断部１１は、差分データを求めずに、出力データＤ１と、背景データＤ２に閾値を加算した合成データと、を比較することにより、検知エリア４内の対象物５の有無を判断する。この場合、判断部１１は、出力データＤ１が合成データを超えることをもって、対象物５が「有り」と判断する。第３の手法では、判断部１１は、差分データを求めずに、出力データＤ１から閾値を減算した合成データと、背景データＤ２と、を比較することにより、検知エリア４内の対象物５の有無を判断する。この場合、判断部１１は、合成データが背景データＤ２を超えることをもって、対象物５が「有り」と判断する。

【0038】

また、本実施形態では、検知エリア４は、切替部１２によって複数のエリアＡ１～Ａ３間で切り替えられるため、背景データＤ２は、これら複数のエリアＡ１～Ａ３の各々に対応付けて設定される。つまり、検知エリア４の候補としてのエリア（第１エリアＡ１、第２エリアＡ２又は第３エリアＡ３）ごとに、背景データＤ２が設定される。そして、判断部１１は、複数のエリアＡ１～Ａ３のうち、検知エリア４としてのエリアに対応する背景データＤ２と温度センサ２の出力データＤ１との比較結果に基づいて、検知エリア４内の対象物５の有無を判断する。つまり、検知エリア４が複数のエリアＡ１～Ａ３のうちエリアＡ１である場合には、判断部１１は、このエリアＡ１に対応する背景データＤ２と温度センサ２の出力データＤ１との比較結果に基づいて、検知エリア４内の対象物５の有無を判断する。

【0039】

本実施形態に係る物体検知システム１では、対象物５は、動体である。より厳密には、対象物５は、居室４０に存在する「人」である。そのため、判断部１１は、検知エリア４内に対象物５（人）が存在しない状態では、対象物５が「無し」と判断し、この状態から、動体である対象物５（人）が検知エリア４内に侵入すると、対象物５が「有り」と判断する。対象物５は、動体であればよく、人に限らず、例えば、小動物等であってもよい。

【0040】

ここで、判断部１１は、検知エリア４が同一のエリアにある期間に対象物５の有無を複数回判断する。すなわち、本実施形態では、検知エリア４は、切替部１２によって複数のエリアＡ１～Ａ３間で切り替えられる。検知エリア４が複数のエリアＡ１～Ａ３のいずれか１つのエリアに止まっている間に、判断部１１は、対象物５の有無の判断を複数回実行する。言い換えれば、検知エリア４が切り替わってから、次に検知エリア４が切り替わるまでの期間において、判断部１１は、対象物５の有無の判断を複数回実行する。

【0041】

切替部１２は、上述したように、少なくとも特定エリアを含む複数のエリアＡ１～Ａ３間で検知エリア４を切り替える。つまり、温度センサ２の検知対象となる検知エリア４は、固定的ではなく、切替部１２によって切り替えられる。検知エリア４の候補となる複数のエリアは、３つ以上のエリアを含んでいる。本実施形態では、検知エリア４が、第１エリアＡ１、第２エリアＡ２及び第３エリアＡ３の３つのエリアで切り替わることを前提とする。つまり、検知エリア４の候補となる複数のエリアは、第１エリアＡ１、第２エリアＡ２及び第３エリアＡ３の３つのエリアを含んでいる。

【0042】

具体的には、図２Ａに示すように、居室４０内の空間を、平面視において３分割して得られる３つのエリアのうち、温度センサ２から見て、中央のエリアが第１エリアＡ１、右側のエリアが第２エリアＡ２、左側のエリアが第３エリアＡ３となる。ここでは一例として、平面視における温度センサ２の視野角は略６０度であって、空気調和機３の正面を中心とする略１８０度の範囲が３等分されて、第１エリアＡ１、第２エリアＡ２及び第３エリアＡ３の３つのエリアが形成される。

【0043】

本実施形態では、上述したように、駆動部２１が温度センサ２を首振り動作させることによって、複数のエリアＡ１～Ａ３間での検知エリア４の切替えを実現する。そのため、切替部１２は、駆動部２１に駆動信号を出力し、駆動信号にて駆動部２１を制御することによって、複数（ここでは３つ）のエリアＡ１～Ａ３間で検知エリア４を切り替える。

【0044】

また、本開示でいう「特定エリア」は、複数のエリアＡ１～Ａ３に含まれており、着目する任意の１つのエリアである。本実施形態では、第１エリアＡ１、第２エリアＡ２及び第３エリアＡ３のいずれもが「特定エリア」となり得ることと仮定する。すなわち、特定エリアは固定的ではなく、第１エリアＡ１、第２エリアＡ２及び第３エリアＡ３のいずれに着目するかによって、特定エリアは変化する。例えば、第１エリアＡ１が「特定エリア」であるときには、第２エリアＡ２及び第３エリアＡ３が「特定エリア以外のエリア」となる。同様に、第２エリアＡ２が「特定エリア」であるときには、第１エリアＡ１及び第３エリアＡ３が「特定エリア以外のエリア」となり、第３エリアＡ３が「特定エリア」であるときには、第１エリアＡ１及び第２エリアＡ２が「特定エリア以外のエリア」となる。

【0045】

また、本実施形態では、切替部１２は、検知エリア４の切替えを、所定時間（例えば、数十秒～数分程度）の間隔を空けて実行する。つまり、切替部１２による検知エリア４の切替えは、連続的に行われるのではなく間欠的に実行される。具体的には、切替部１２は、例えば、駆動部２１を作動させて検知エリア４を第１エリアＡ１から第２エリアＡ２に切り替えると、駆動部２１を一旦停止し、検知エリア４を第２エリアＡ２に一時的に固定する。第２エリアＡ２が検知エリア４になって所定時間が経過すると、切替部１２は、駆動部２１を作動させて検知エリア４を第２エリアＡ２から第１エリアＡ１に切り替える。ここでも、切替部１２は、駆動部２１を一旦停止することで、検知エリア４を第１エリアＡ１に一時的に固定する。これにより、駆動部２１は常に作動するのではなく、検知エリア４を切り替える際にのみ、間欠的に作動することになる。よって、駆動部２１が連続的に作動する構成に比較すると、駆動部２１での消費電力量を小さく抑え、かつ駆動部２１の劣化を低減することも可能である。さらに、温度センサ２と物体検知システム１とがケーブルで接続されている場合には、ケーブルに掛かる負荷も小さく抑えることが可能である。

【0046】

背景補正部１３は、特定エリアに対応する背景データＤ２を、検知エリア４が特定エリア以外のエリアである期間の温度変化量に基づいて補正する。ここで、検知エリア４が特定エリア以外のエリアである期間を「第１期間」とし、検知エリア４が特定エリアである期間を「第２期間」とする。すなわち、第１期間においては、特定エリア以外のエリアに検知エリア４が設定され、第２期間においては、特定エリアに検知エリア４が設定される。つまり、背景補正部１３は、検知エリア４が特定エリア以外のエリアである第１期間、及び検知エリア４が特定エリアである第２期間が、この順で切り替わる場合において、第１期間に生じる温度変化量に基づいて、第２期間で使用する背景データＤ２を補正する。この場合、検知エリア４が特定エリア以外のエリアである第１期間には、特定エリアに対応する背景データＤ２の更新は行われないため、第１期間中に生じた温度変化によって、第２期間で使用する背景データＤ２にずれが生じることがある。背景補正部１３は、このようなずれを低減すべく、検知エリア４が特定エリア以外のエリアである第１期間中の温度変化量から、検知エリア４が特定エリアである第２期間の背景データＤ２を補正する。

【0047】

また、本開示でいう「温度変化量」は、ある期間において温度が変化した場合のその変化量を意味し、例えば、第１期間中の温度変化量は、第１期間の始点での温度と第１期間の終点での温度との差分である。

【0048】

ここにおいて、上述したように、特定エリアは固定的ではなく、第１エリアＡ１、第２エリアＡ２及び第３エリアＡ３のいずれに着目するかによって、特定エリアは変化する。そのため、例えば、第１エリアＡ１が「特定エリア」であるときには、検知エリア４が第２エリアＡ２である期間及び検知エリア４が第３エリアＡ３である期間の両方が、第１期間となり、検知エリア４が第１エリアＡ１である期間が第２期間となる。同様に、第２エリアＡ２が「特定エリア」であるときには、検知エリア４が第１エリアＡ１である期間及び検知エリア４が第３エリアＡ３である期間の両方が、第１期間となり、検知エリア４が第２エリアＡ２である期間が第２期間となる。第３エリアＡ３が「特定エリア」であるときには、検知エリア４が第１エリアＡ１である期間及び検知エリア４が第２エリアＡ２である期間の両方が、第１期間となり、検知エリア４が第３エリアＡ３である期間が第２期間となる。

【0049】

ここで、背景補正部１３で用いられる温度変化量は、検知エリア４が特定エリア以外のエリアである期間における背景データＤ２の複数の画素についての温度値の変化量の代表値である。本開示でいう「代表値」には、平均値、最頻値及び中央値等を含み、本実施形態では一例として、代表値は平均値であることと仮定する。すなわち、上述したように、出力データＤ１及び背景データＤ２の各々は、それぞれ温度値を画素値とする複数の画素を含む画像データである。そこで、本実施形態では、背景補正部１３は、検知エリア４が特定エリア以外のエリアである期間（第１期間）における背景データＤ２を構成する全画素についての温度値の変化量の平均値を、この期間（第１期間）に生じた温度変化量として使用する。

【0050】

背景更新部１４は、背景データＤ２を更新する。背景更新部１４は、検知エリア４が同一のエリアにある期間に、このエリアに対応する背景データＤ２を、随時更新する。すなわち、検知エリア４が複数のエリアＡ１～Ａ３のいずれか１つのエリアに止まっている間に、背景更新部１４は、このエリアに対応する背景データＤ２を、随時更新する。背景更新部１４における背景データＤ２の更新に係る処理について詳しくは「（２．３）動作」の欄で説明する。

【0051】

本実施形態では、判断部１１は、検知エリア４が同一のエリアにある期間に対象物５の有無を複数回判断しており、背景更新部１４は、判断部１１が対象物の有無を判断する度に背景データＤ２を更新する。つまり、検知エリア４が同一のエリアにある期間において、判断部１１が対象物５の有無を判断する回数と、背景更新部１４が、背景データＤ２を更新する回数と、は同数になる。

【0052】

取得部１５は、温度センサ２に接続されており、温度センサ２から出力データＤ１を取得する。本実施形態では、温度センサ２は出力データＤ１として熱画像を出力するので、取得部１５は、熱画像からなる出力データＤ１を取得する。ここで、取得部１５が出力データＤ１を取得する頻度は、例えば、温度センサ２のフレームレートによって規定される。つまり、温度センサ２のフレームレートが、一例として１０〔ｆｐｓ〕であれば、取得部１５は０．１〔ｓ〕間隔で出力データＤ１を取得する。

【0053】

背景記憶部１６は、例えば、不揮発性メモリからなり、背景データＤ２を記憶する。背景記憶部１６は、第１エリアＡ１、第２エリアＡ２及び第３エリアＡ３の各々に対応付けて背景データＤ２を記憶する。つまり、本実施形態では、検知エリア４の候補としてのエリア（第１エリアＡ１、第２エリアＡ２又は第３エリアＡ３）ごとに、背景データＤ２が背景記憶部１６に記憶される。

【0054】

背景補正部１３により背景データＤ２が補正された場合には、背景記憶部１６に記憶されている背景データＤ２は、補正後の背景データＤ２に書き換えられる。例えば、第１エリアＡ１に対応する背景データＤ２が背景補正部１３により補正された場合、背景記憶部１６に記憶されている第１エリアＡ１に対応する背景データＤ２が、補正後の背景データＤ２に書き換えられる。

【0055】

同様に、背景更新部１４により背景データＤ２が更新された場合には、背景記憶部１６に記憶されている背景データＤ２は、更新後の背景データＤ２に書き換えられる。例えば、第１エリアＡ１に対応する背景データＤ２が背景更新部１４により更新された場合、背景記憶部１６に記憶されている第１エリアＡ１に対応する背景データＤ２が、更新後の背景データＤ２に書き換えられる。

【0056】

したがって、背景記憶部１６には、常に最新の背景データＤ２、つまり補正後又は更新後の背景データＤ２が記憶されることになる。

【0057】

ところで、温度センサ２の出力データＤ１、つまり取得部１５が取得した熱画像からは、対象物５の有無の判断だけでなく、例えば、検知エリア４の空間、床、壁及び天井等の温度を推定可能である。そのため、物体検知システム１は、対象物５の有無に加えて、又は対象物５の有無に代えて、検知エリア４の空間、床、壁及び天井等の温度に関する情報を、空気調和機３に出力してもよい。この場合、空気調和機３は、検知エリア４の空間、床、壁及び天井等の温度に基づいて動作可能となる。

【0058】

（２．３）動作
次に、物体検知システム１の動作について、図２Ａ～図４Ｂを参照して説明する。ここでは、空気調和システム３０に用いられるセンサシステム２０（物体検知システム１を含む）にて、図２Ａに示すように、空気調和機３が設置された居室４０内に存在する「人」を対象物５として検知する場合について説明する。

【0059】

物体検知システム１は、取得部１５にて取得した温度センサ２の出力データＤ１と背景データＤ２との比較結果に基づいて、判断部１１にて、検知エリア４内の対象物５の有無を判断する。ここで、物体検知システム１は、切替部１２にて、検知エリア４を複数のエリア（第１エリアＡ１、第２エリアＡ２及び第３エリアＡ３）間で切り替えながら、これら複数のエリアＡ１～Ａ３の各々について、判断部１１にて、対象物５の有無が判断される。つまり、図２Ａは、検知エリア４が第１エリアＡ１、第２エリアＡ２及び第３エリアＡ３間で切り替わる様子を表す概略平面図であって、特に、検知エリア４が第１エリアＡ１にある状態を示している。ここで、一例として、物体検知システム１は、第１エリアＡ１、第２エリアＡ２、第１エリアＡ１、第３エリアＡ３、第２エリアＡ２、第１エリアＡ１…の順に検知エリア４を切り替えながら、対象物５の有無を判断する。

【0060】

物体検知システム１は、検知エリア４が複数のエリアＡ１～Ａ３のいずれかに固定されている間に、取得部１５にて、温度センサ２は出力データＤ１として熱画像を取得し、この出力データＤ１と背景画像Ｄ２との比較を行う。図２Ｂは、図２Ａの例において、検知エリア４が第１エリアＡ１、第２エリアＡ２及び第３エリアＡ３の各々にあるときに、取得部１５にて出力データＤ１として取得される熱画像を示している。図２Ｂでは、第１エリアＡ１で取得される出力データＤ１には「中央」と表記し、第２エリアＡ２で取得される出力データＤ１には「右」と表記し、第３エリアＡ３で取得される出力データＤ１には「左」と表記する。つまり、図２Ｂに示すように、検知エリア４が第１エリアＡ１にあるときの出力データＤ１においては、第１エリアＡ１内の対象物５（人）に対応する画素Ｐ１の温度値（画素値）が大きくなる。図２Ｂでは、温度値が所定値を超える画素を網掛領域で示している。同様に、図２Ｂに示すように、検知エリア４が第２エリアＡ２にあるときの出力データＤ１においては、第２エリアＡ２内の対象物５（人）に対応する画素Ｐ１の温度値（画素値）が大きくなる。

【0061】

上述したような対象物５（人）に対応する画素Ｐ１を抽出するために、物体検知システム１では、出力データＤ１と背景データＤ２との比較を行う。物体検知システム１は、基本的には、上述したように対象物５が存在しない場合の温度センサ２の出力データＤ１を、背景データＤ２として用いている。そこで、物体検知システム１は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、対象物５が存在しない状態での温度センサ２の出力データＤ１を、取得部１５にて、背景データＤ２として取得する。図３Ａは、検知エリア４が第１エリアＡ１、第２エリアＡ２及び第３エリアＡ３間で切り替わる様子を表す概略平面図であって、特に、検知エリア４が第１エリアＡ１にある状態を示している。図３Ｂは、図３Ａの例において、検知エリア４が第１エリアＡ１、第２エリアＡ２及び第３エリアＡ３の各々にあるときに、取得部１５にて背景データＤ２として取得される熱画像を示している。

【0062】

そして、物体検知システム１は、出力データＤ１と背景データＤ２との差分をとることで差分データを算出し、算出した差分データと閾値とを比較することにより、検知エリア４内の対象物５の有無を判断する。本実施形態では、出力データＤ１及び背景データＤ２はいずれも熱画像であるので、判断部１１は、画素ごとに差分をとることで、差分データを生成する。つまり、差分データは、出力データＤ１と背景データＤ２との同一画素間の差分値を画素値とする、画像データからなる。判断部１１は、差分データが閾値を超えることをもって、対象物５が「有り」と判断する。

【0063】

一例として、図４Ｂは、図４Ａに示す出力データＤ１におけるＹ１線断面を模式的に表している。つまり、図４Ａに示す出力データＤ１の水平軸（Ｘ軸）に沿った１行分の画素Ｐ１を抽出することで、図４Ｂに示すような、温度分布が得られたと仮定する。この場合において、物体検知システム１は、図４Ｂに示すように、出力データＤ１と背景データＤ２との差分をとることで差分データを算出し、算出した差分データと閾値Ｖｔｈ１とを比較することにより、検知エリア４内の対象物５の有無を判断する。ここで、判断部１１は、差分データが閾値Ｖｔｈ１を超えることをもって、対象物５が「有り」と判断する。つまり、図４Ｂの例では、出力データＤ１のうち背景データＤ２に閾値Ｖｔｈ１を加えたデータ（破線で示す）を超える網掛領域において、差分データが閾値Ｖｔｈ１を超えることになる。判断部１１では、この網掛領域について、対象物５有り、つまり「人」が存在すると判断する。

【0064】

ここにおいて、対象物５と、対象物５以外の熱源と、を区別するために、判断部１１は、差分データが閾値Ｖｔｈ１を超える画素（網掛領域）の大きさ、形状及び画素値（温度値）の少なくとも１つを用いて、対象物５（人）か否かを判断してもよい。

【0065】

図５～図７は、本実施形態に係る物体検知システム１の動作例を示すフローチャートである。特に、図５及び図６では、検知エリア４が複数のエリアＡ１～Ａ３のいずれにあるかによって、処理を区別して表記している。図５及び図６では、検知エリア４が第１エリアＡ１であるときの処理は「中央」列に記し、検知エリア４が第２エリアＡ２であるときの処理は「右」列に記し、検知エリア４が第３エリアＡ３であるときの処理は「左」列に記している。

【0066】

図５に示すように、物体検知システム１は、起動後、まず第３エリアＡ３に対応する背景データＤ２の取得を行う（Ｓ１）。次に、物体検知システム１は、検知エリア４を第３エリアＡ３から第１エリアＡ１に切り替える切替処理を実行し（Ｓ２）、第１エリアＡ１に対応する背景データＤ２の取得を行う（Ｓ３）。次に、物体検知システム１は、検知エリア４を第１エリアＡ１から第２エリアＡ２に切り替える切替処理を実行し（Ｓ４）、第２エリアＡ２に対応する背景データＤ２の取得を行う（Ｓ５）。これにより、物体検知システム１では、第１エリアＡ１、第２エリアＡ２及び第３エリアＡ３に対応する背景データＤ２の取得が完了する。取得された背景データＤ２は、第１エリアＡ１、第２エリアＡ２及び第３エリアＡ３の各々に対応付けて背景記憶部１６に記憶される。

【0067】

その後、物体検知システム１は、検知エリア４を第２エリアＡ２から第１エリアＡ１に切り替える切替処理を実行し（Ｓ６）、第１エリアＡ１に対応する背景データＤ２を背景記憶部１６から読み出す（Ｓ７）。そして、物体検知システム１は、第１エリアＡ１について、後述の判断処理（Ｓ８）を実行する。次に、物体検知システム１は、検知エリア４が第１エリアＡ１である期間に生じた温度変化量を、背景補正部１３にて算出する（Ｓ９）。このとき、背景補正部１３は、検知エリア４が第１エリアＡ１である期間における背景データＤ２の複数の画素についての温度値の変化量の平均値（代表値）を、「温度変化量」として算出する。

【0068】

その後、物体検知システム１は、検知エリア４を第１エリアＡ１から第２エリアＡ２に切り替える切替処理を実行し（Ｓ１０）、第２エリアＡ２に対応する背景データＤ２を背景記憶部１６から読み出す（Ｓ１１）。そして、物体検知システム１は、背景補正部１３にて、背景データＤ２を補正する背景補正処理（Ｓ１２）を実行する。このとき、特定エリアは第２エリアＡ２であるので、検知エリア４が特定エリア以外のエリア（第１エリアＡ１）である期間に生じた温度変化量、つまり処理Ｓ９で求めた温度変化量に基づいて、第２エリアＡ２に対応する背景データＤ２を補正する。そして、物体検知システム１は、第２エリアＡ２について、補正後の背景データＤ２を用いて判断処理（Ｓ１３）を実行する。次に、物体検知システム１は、検知エリア４が第２エリアＡ２である期間に生じた温度変化量を、背景補正部１３にて算出する（Ｓ１４）。このとき、背景補正部１３は、検知エリア４が第２エリアＡ２である期間における背景データＤ２の複数の画素についての温度値の変化量の平均値（代表値）を、「温度変化量」として算出する。

【0069】

その後、物体検知システム１は、検知エリア４を第２エリアＡ２から第１エリアＡ１に切り替える切替処理を実行し（Ｓ１５）、図６に示すように、第１エリアＡ１に対応する背景データＤ２を背景記憶部１６から読み出す（Ｓ１６）。そして、物体検知システム１は、背景補正部１３にて、背景データＤ２を補正する背景補正処理（Ｓ１７）を実行する。このとき、特定エリアは第１エリアＡ１であるので、検知エリア４が特定エリア以外のエリア（第２エリアＡ２）である期間に生じた温度変化量、つまり処理Ｓ１４で求めた温度変化量に基づいて、第１エリアＡ１に対応する背景データＤ２を補正する。そして、物体検知システム１は、第１エリアＡ１について、補正後の背景データＤ２を用いて判断処理（Ｓ１８）を実行する。次に、物体検知システム１は、検知エリア４が第１エリアＡ１である期間に生じた温度変化量を、背景補正部１３にて算出する（Ｓ１９）。このとき、背景補正部１３は、検知エリア４が第１エリアＡ１である期間における背景データＤ２の複数の画素についての温度値の変化量の平均値（代表値）を、「温度変化量」として算出する。

【0070】

その後、物体検知システム１は、検知エリア４を第１エリアＡ１から第３エリアＡ３に切り替える切替処理を実行し（Ｓ２０）、第３エリアＡ３に対応する背景データＤ２を背景記憶部１６から読み出す（Ｓ２１）。そして、物体検知システム１は、背景補正部１３にて、背景データＤ２を補正する背景補正処理（Ｓ２２）を実行する。このとき、特定エリアは第３エリアＡ３であるので、検知エリア４が特定エリア以外のエリア（第１エリアＡ１）である期間に生じた温度変化量、つまり処理Ｓ１９で求めた温度変化量に基づいて、第３エリアＡ３に対応する背景データＤ２を補正する。そして、物体検知システム１は、第３エリアＡ３について、補正後の背景データＤ２を用いて判断処理（Ｓ２３）を実行する。

【0071】

以降、同様の処理を繰り返すことにより、物体検知システム１は、検知エリア４を複数のエリアＡ１～Ａ３間で切り替えながら、これら複数のエリアＡ１～Ａ３の各々について対象物５の有無を判断する。

【0072】

図７は、各判断処理（Ｓ８，Ｓ１３，Ｓ１８，Ｓ２３）の概要を示している。すなわち、判断処理においては、物体検知システム１は、まず最新の熱画像を出力データＤ１として温度センサ２から取得する（Ｓ１０１）。次に、物体検知システム１は、出力データＤ１と背景データＤ２との差分をとることで差分データを算出する（Ｓ１０２）。次に、物体検知システム１は、算出した差分データと閾値とを比較することにより、検知エリア４内の対象物５（人）の有無を判断する（Ｓ１０３）。

【0073】

その後、物体検知システム１は、背景更新部１４にて背景データＤ２の更新を実行する（Ｓ１０４）。このとき、背景更新部１４は、背景データＤ２を出力データＤ１に近づけるように更新する。具体的には、背景更新部１４は、出力データＤ１及び背景データＤ２について画素ごとに差分をとることで差分データを生成し、この差分データに所定の割合（例えば、数％）を掛けた更新用データを背景データＤ２に加算することにより、背景データＤ２を更新する。ただし、処理Ｓ１０３にて対象物５が有ると判断された場合には、出力データＤ１は、対象物５が存在する領域を除いて、背景データＤ２の更新に使用される。言い換えれば、出力データＤ１のうち対象物５が存在しない領域の画素のみが背景データＤ２の更新に使用される。これにより、居室４０の温度が徐々に変化した場合等においては、背景データＤ２がこの温度変化を追従するように更新されることになる。

【0074】

次に、物体検知システム１は、判断処理の開始から所定時間が経過したか否かを判定する（Ｓ１０５）。このとき、所定時間が経過していなければ（Ｓ１０５：Ｎｏ）、処理Ｓ１０１に戻り、所定時間が経過していれば（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、判断処理を終了する。これにより、上述した処理Ｓ１０１～Ｓ１０４は、所定時間が経過するまで繰り返される。

【0075】

以上説明した物体検知システム１の動作によれば、背景補正部１３が、特定エリアに対応する背景データＤ２を、検知エリア４が特定エリア以外のエリアである期間の温度変化量に基づいて補正する。そのため、検知エリア４が特定エリア以外のエリアである期間に、例えば、空気調和機３により居室４０の温度が上昇したような場合でも、物体検知システム１における対象物５の検知の信頼性（検知確度）は低下しにくい。

【0076】

すなわち、図８に示すように、背景データＤ２が温度変化量ΔＴ１に基づいて補正されることにより、対象物５の誤検知又は対象物５の検知漏れが起こりにくくなる。図８は、図４Ｂと同様に、図４Ａに示す出力データＤ１におけるＹ１線断面を模式的に表している。要するに、例えば、特定エリアが第１エリアＡ１である場合には、検知エリア４が特定エリア（第１エリアＡ１）以外のエリアである期間に生じた温度変化量ΔＴ１の分だけ、第１エリアＡ１に対応する背景データＤ２が補正される。図８の例では、補正前の背景データＤ２’を想像線（二点鎖線）で示し、補正後の背景データＤ２を実線で示している。判断処理は、補正後の背景データＤ２に基づいて行われるので、対象物５の誤検知又は対象物５の検知漏れが起こりにくくなる。

【0077】

図９は、比較例に係る物体検知システムの動作を示すフローチャートである。ここでいう比較例に係る物体検知システムは、本実施形態に係る物体検知システム１から背景補正部１３を省略した構成であると仮定する。つまり、比較例に係る物体検知システムは、背景補正部１３が無い点を除き、本実施形態に係る物体検知システム１と同様の構成である。

【0078】

図９に示すように、比較例においては、温度変化量の算出処理（図５及び図６のＳ９，Ｓ１４，Ｓ１９）及び背景補正処理（図５及び図６のＳ１２，Ｓ１７，Ｓ２２）が無い点を除き、本実施形態に係る物体検知システム１と同様の動作が実現される。つまり、図９における処理「Ｓｃ（α）」（αは１～２３）は、図５及び図６の処理「Ｓ（α）」（αは１～２３）に対応する。

【0079】

比較例に係る物体検知システムによれば、検知エリア４が複数のエリアＡ１～Ａ３間で切り替えられるので、特定エリア以外のエリアが検知エリア４に設定されている期間には、特定エリアに対応する背景データＤ２の更新は行われない。そのため、例えば、特定エリアが第１エリアＡ１である場合、特定エリア以外のエリア（第２エリアＡ２）が検知エリア４に設定されている期間には、特定エリアに対応する背景データＤ２の更新は行われない。したがって、例えば、図１０Ａに示すように、特定エリア以外のエリア（第２エリアＡ２）が検知エリア４に設定されている期間に温度上昇が生じた結果、対象物５の有無にかかわらず、出力データＤ１と背景データＤ２との差分データが閾値を超える可能性がある。その結果、対象物５が無くても、対象物５が「有り」と判断され、誤検知が生じることになる。

【0080】

また、比較例に係る物体検知システムにおいて、背景データＤ２を読み出す処理（Ｓｃ１１，Ｓｃ１６，Ｓｃ２１）に代えて、背景データＤ２を新たに取得することも可能である。この場合、検知エリア４が複数のエリアＡ１～Ａ３間で切り替えられる度に背景データＤ２が新たに取得されるので、特定エリア以外のエリアが検知エリア４に設定されている期間に、特定エリアに侵入した対象物５（人）の検知漏れが生じ得る。すなわち、例えば、図１０Ｂに示すように、特定エリア以外のエリア（第２エリアＡ２）が検知エリア４に設定されている期間に特定エリア（第１エリアＡ１）に侵入した対象物５（人）については、検知できない可能性がある。

【0081】

これに対して、本実施形態に係る物体検知システム１では、背景補正部１３が、特定エリアに対応する背景データＤ２を、検知エリア４が特定エリア以外のエリアである期間の温度変化量に基づいて補正するため、誤検知及び検知漏れが生じにくい。よって、本実施形態では、検知エリア４が複数のエリアＡ１～Ａ３間で切り替えられるにもかかわらず、物体検知システム１における対象物５の検知の信頼性（検知確度）が低下しにくい、という利点がある。

【0082】

（３）変形例
実施形態１は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態１は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、実施形態１に係る物体検知システム１と同様の機能は、物体検知方法、プログラム、又はプログラムを記録した非一時的記録媒体等で具現化されてもよい。一態様に係る物体検知方法は、切替処理（図５及び図６のＳ２，Ｓ４，Ｓ６，Ｓ１０，Ｓ１５，Ｓ２０参照）と、判断処理（図５及び図６のＳ８，Ｓ１３，Ｓ１８，Ｓ２３参照）と、背景補正処理（図５及び図６のＳ１２，Ｓ１７，Ｓ２２参照）と、を有する。切替処理は、少なくとも特定エリアを含む複数のエリアＡ１～Ａ３間で検知エリア４を切り替える処理である。判断処理は、温度センサ２の出力データＤ１と背景データＤ２との差分データに基づいて、検知エリア４内の対象物５の有無を判断する処理である。温度センサ２は、検知エリア４の温度を検知する。背景データＤ２は、複数のエリアＡ１～Ａ３の各々に対応する。背景補正処理は、特定エリアに対応する背景データＤ２を、検知エリア４が特定エリア以外のエリアである期間の温度変化量に基づいて補正する処理である。また、一態様に係るプログラムは、上記物体検知方法を、コンピュータシステムに実行させるためのプログラムである。

【0083】

以下、実施形態１の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。

【0084】

物体検知システム１において、図１１Ａ～図１１Ｃに示すように、検知エリア４となり得るエリアＡ１～Ａ３が調整可能であってもよい。具体的には、図１１Ａでは、居室４０内の空間を、平面視において３分割して得られる３つのエリアのうち、温度センサ２から見て、中央のエリアが第１エリアＡ１、右側のエリアが第２エリアＡ２、左側のエリアが第３エリアＡ３となる。これに対して、図１１Ｂに示すように、空気調和機３が平面視において居室４０の左側の角部に設置される場合には、中央の第１エリアＡ１が空気調和機３の正面に対して右方に傾くように調整される。図１１Ｃに示すように、空気調和機３が平面視において居室４０の右側の角部に設置される場合には、中央の第１エリアＡ１が空気調和機３の正面に対して左方に傾くように調整される。これにより、物体検知システム１では、空気調和機３の位置によらず、第１エリアＡ１を居室４０の中央に向けることができ、居室４０の大部分を、検知エリア４とすることが可能である。

【0085】

また、図１１Ａ～図１１Ｃの変形例においては、検知エリア４が複数のエリアＡ１～Ａ３の各々に固定される時間はエリアＡ１～Ａ３によって異なる。要するに、切替部１２は、検知エリア４の切替えを、所定時間の間隔を空けて実行するので、検知エリア４は、個々のエリアＡ１～Ａ３に所定時間ずつ固定されることになる。ここで、所定時間が、第１エリアＡ１、第２エリアＡ２及び第３エリアＡ３によって個別に設定されることで、検知エリア４が複数のエリアＡ１～Ａ３の各々に固定される時間はエリアＡ１～Ａ３によって異なることになる。特に、居室４０の中央に対応する第１エリアＡ１については、第２エリアＡ２及び第３エリアＡ３に比較して、所定時間が長く設定されることが好ましい。これにより、物体検知システム１は、対象物５（人）が存在する可能性が高い第１エリアＡ１について重点的に対象物５の有無を検知することが可能になる。

【0086】

本開示における物体検知システム１は、例えば、処理部１０等に、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における物体検知システム１としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）又は大規模集積回路（ＬＳＩ）を含む１ないし複数の電子回路で構成される。ここでいうＩＣ又はＬＳＩ等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration）、又はＵＬＳＩ（Ultra Large Scale Integration）と呼ばれる集積回路を含む。さらに、ＬＳＩの製造後にプログラムされる、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成若しくはＬＳＩ内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、１つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。

【0087】

また、物体検知システム１における複数の機能が、１つの筐体内に集約されていることは物体検知システム１に必須の構成ではなく、物体検知システム１の構成要素は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。さらに、物体検知システム１の少なくとも一部の機能、例えば、処理部１０の一部の機能がクラウド（クラウドコンピューティング）等によって実現されてもよい。

【0088】

また、物体検知システム１、センサシステム２０及び空気調和システム３０は、住宅施設に限らず、例えば、事務所、店舗、病院、学校又は介護施設等の非住宅施設に導入されてもよい。

【0089】

また、物体検知システム１及びセンサシステム２０は、空気調和システム３０に限らず、例えば、照明制御システム又は入退室管理システム等に用いられてもよい。

【0090】

また、駆動部２１は、センサシステム２０に必須の構成要素ではなく、適宜省略されてもよい。駆動部２１が省略される場合、切替部１２は、例えば、複数のエリアＡ１～Ａ３に対応付けて設置された複数の温度センサ２の出力を択一的に選択して使用することにより、複数のエリアＡ１～Ａ３間で検知エリア４を切り替えてもよい。

【0091】

また、検知エリア４の候補となる複数のエリアは、３つのエリアＡ１～Ａ３に限らず、４つ以上のエリアを含んでいてもよい。又は、検知エリア４の候補となる複数のエリアは、２つのエリアであってもよい。検知エリア４が、第１エリアＡ１及び第２エリアＡ２の２つのエリア間でのみ切り替わる場合において、例えば、第１エリアＡ１が「特定エリア」であるときには、第２エリアＡ２が「特定エリア以外のエリア」となる。同様に、第２エリアＡ２が「特定エリア」であるときには、第１エリアＡ１が「特定エリア以外のエリア」となる。この場合において、第１エリアＡ１が「特定エリア」であるときには、検知エリア４が第１エリアＡ１である期間が第１期間及び第３期間となり、検知エリア４が第２エリアＡ２である期間が第２期間となる。同様に、第２エリアＡ２が「特定エリア」であるときには、検知エリア４が第２エリアＡ２である期間が第１期間及び第３期間となり、検知エリア４が第１エリアＡ１である期間が第２期間となる。

【0092】

また、判断部１１が対象物の有無を判断する度に背景更新部１４が背景データＤ２を更新することは、物体検知システム１に必須の構成ではない。つまり、検知エリア４が同一のエリアにある期間において、判断部１１が対象物５の有無を判断する回数と、背景更新部１４が、背景データＤ２を更新する回数と、は互いに異なっていてもよい。

【0093】

（実施形態２）
本実施形態に係る物体検知システム１は、背景補正部１３で用いられる温度変化量の算出方法が、実施形態１に係る物体検知システム１と相違する。以下、実施形態１と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。

【0094】

本実施形態の第１の構成例では、図１２に示すように、第１エリアＡ１と第２エリアＡ２又は第３エリアＡ３とが、重複領域Ａ１０において重複することを前提とする。すなわち、第１エリアＡ１と第２エリアＡ２とでは、重複領域Ａ１０において互いの一部が重複している。同様に、第１エリアＡ１と第３エリアＡ３とでは、重複領域Ａ１０において互いの一部が重複している。

【0095】

この場合において、背景補正部１３で用いられる温度変化量は、検知エリア４が特定エリア以外のエリアである期間における背景データＤ２の複数の画素のうち、重複領域Ａ１０に対応する画素についての温度値の変化量の代表値（例えば平均値）である。すなわち、温度変化量は、検知エリア４が、特定エリア以外のエリアであって、重複領域Ａ１０において特定エリアと重複するエリアである期間における、背景データＤ２の複数の画素のうち重複領域Ａ１０の画素についての温度値の変化量の代表値である。例えば、特定エリアが第２エリアＡ２であれば、検知エリア４が第１エリアＡ１である期間における、背景データＤ２の複数の画素のうち重複領域Ａ１０の画素についての温度値の変化量の代表値が、温度変化量として用いられる。また、特定エリアが第３エリアＡ３であれば、検知エリア４が第１エリアＡ１である期間における、背景データＤ２の複数の画素のうち重複領域Ａ１０の画素についての温度値の変化量の代表値が、温度変化量として用いられる。

【0096】

上記第１の構成例によれば、特定エリアの一部である重複領域Ａ１０で生じた温度変化が、特定エリアに対応する背景データＤ２の補正に反映されるため、背景データＤ２の補正の精度が向上する。

【0097】

また、本実施形態に係る第２の構成例では、背景補正部１３で用いられる温度変化量は、検知エリア４が特定エリア以外のエリアである期間における背景データＤ２中の温度値の分布を反映した値である。すなわち、検知エリア４が特定エリア以外のエリアである期間に、背景データＤ２が、特定の分布を持って変化した場合には、この分布が温度変化量に反映される。

【0098】

一例として、検知エリア４が第１エリアＡ１である期間に、居室４０内の温度上昇が生じ、かつ第３エリアＡ３よりも第２エリアＡ２で温度が大きく上昇した場合を想定する。この場合において、特定エリアが第２エリアＡ２又は第３エリアＡ３であると仮定すると、検知エリア４が特定エリア以外のエリア（第１エリアＡ１）である期間に、背景データＤ２が、図１３Ａに示すように変化する。図１３Ａでは、検知エリア４が第１エリアＡ１である期間における変化前の背景データＤ２を想像線（２点鎖線）で示し、変化後の背景データＤ２を実線で示している。検知エリア４が特定エリア以外のエリアである期間における背景データＤ２中の温度値の分布から、第１エリアＡ１の右側のエリア（第２エリアＡ２）の温度上昇が、第１エリアＡ１の左側のエリア（第３エリアＡ３）よりも大きいことが分かる。そのため、背景補正部１３は、第２エリアＡ２に対応する背景データＤ２の補正には、温度変化量ΔＴ１を用い、第３エリアＡ３に対応する背景データＤ２の補正には、温度変化量ΔＴ２（＜ΔＴ１）を用いる。

【0099】

上記第２の構成例によれば、特定エリア以外のエリアの温度分布が、特定エリアに対応する背景データＤ２の補正に反映されるため、背景データＤ２の補正の精度が向上する。

【0100】

また、本実施形態に係る第３の構成例では、背景補正部１３で用いられる温度変化量は、検知エリア４が特定エリア以外のエリアである期間における背景データＤ２の複数の画素のうち、特定画素を除いた画素についての温度値の変化量の代表値である。すなわち、検知エリア４が特定エリア以外のエリアである期間における、背景データＤ２の全画素の温度値の変化が温度変化量に反映されるのではなく、一部の画素（特定画素）を除いた温度値の変化が温度変化量に反映される。

【0101】

一例として、検知エリア４が第１エリアＡ１である期間に、例えば、テレビ受像機４０１（図２Ａ参照）が起動し、テレビ受像機４０１が固定熱源となることで、居室４０内で局所的に温度上昇が生じた場合を想定する。この場合において、特定エリアが第２エリアＡ２又は第３エリアＡ３であると仮定すると、検知エリア４が特定エリア以外のエリア（第１エリアＡ１）である期間に、背景データＤ２が、図１３Ｂに示すように変化する。図１３Ｂでは、検知エリア４が第１エリアＡ１である期間における変化前の背景データＤ２を想像線（２点鎖線）で示し、変化後の背景データＤ２を実線で示している。検知エリア４が特定エリア以外のエリアである期間における背景データＤ２において、固定熱源の影響で局所的な温度上昇が生じていることが分かる。そのため、背景補正部１３は、第２エリアＡ２に対応する背景データＤ２の補正には、特定画素（図１３ＢのＺ１で示す範囲の画素）を除いた画素についての温度値の変化量の代表値（例えば平均値）である、温度変化量ΔＴ１を用いる。ここでは一例として、背景データＤ２を構成する複数画素のうち一部の画素と、他の画素との間に、規定値以上の温度値の差が生じることをもって、一部の画素にて局所的な温度変化が生じている、つまり一部の画素が特定画素であると判断される。

【0102】

上記第３の構成例によれば、特定エリアにおける固定熱源の影響が、特定エリアに対応する背景データＤ２の補正に反映されないため、背景データＤ２の補正の精度が向上する。

【0103】

実施形態２で説明した構成は、実施形態１で説明した種々の構成（変形例を含む）と適宜組み合わせて採用可能である。

【0104】

（まとめ）
以上説明したように、第１の態様に係る物体検知システム（１）は、切替部（１２）と、判断部（１１）と、背景補正部（１３）と、を備える。切替部（１２）は、少なくとも特定エリアを含む複数のエリア（Ａ１～Ａ３）間で検知エリア（４）を切り替える。判断部（１１）は、検知エリア（４）の温度を検知する温度センサ（２）の出力データ（Ｄ１）と複数のエリア（Ａ１～Ａ３）の各々に対応する背景データ（Ｄ２）との比較結果に基づいて、検知エリア（４）内の対象物（５）の有無を判断する。背景補正部（１３）は、特定エリアに対応する背景データ（Ｄ２）を、検知エリア（４）が特定エリア以外のエリアである期間の温度変化量（ΔＴ１）に基づいて補正する。

【0105】

この態様によれば、温度センサ（２）にて温度が検知される検知エリア（４）が切替部（１２）により、複数のエリア（Ａ１～Ａ３）間で切り替えられるので、検知エリア（４）が固定されている場合に比べて、対象物（５）を検知可能なエリアを広げることができる。すなわち、物体検知システム（１）では、対象物（５）を検知可能なエリアは温度センサ（２）の視野角内に制限されず、温度センサ（２）の視野角の外側に存在する対象物（５）についても検知可能となる。しかも、物体検知システム（１）においては、背景補正部（１３）が、特定エリアに対応する背景データ（Ｄ２）を、検知エリア（４）が特定エリア以外のエリアである期間の温度変化量（ΔＴ１）に基づいて補正する。これにより、検知エリア（４）が複数のエリア（Ａ１～Ａ３）間で切り替えられるにもかかわらず、物体検知システム（１）における対象物（５）の検知の信頼性は低下しにくい。

【0106】

第２の態様に係る物体検知システム（１）では、第１の態様において、出力データ（Ｄ１）及び背景データ（Ｄ２）の各々は、それぞれ温度値を画素値とする複数の画素（Ｐ１）を含む画像データである。

【0107】

この態様によれば、画像データから対象物（５）の有無が判断されるので、対象物（５）の検知の信頼性が向上する。

【0108】

第３の態様に係る物体検知システム（１）では、第２の態様において、温度変化量（ΔＴ１）は、検知エリア（４）が特定エリア以外のエリアである期間における背景データ（Ｄ２）の複数の画素（Ｐ１）についての温度値の変化量の代表値である。

【0109】

この態様によれば、特定エリアに対応する背景データ（Ｄ２）の補正の精度の向上を図ることができる。

【0110】

第４の態様に係る物体検知システム（１）では、第２の態様において、温度変化量（ΔＴ１）は、検知エリア（４）が、下記期間における、背景データ（Ｄ２）の複数の画素（Ｐ１）のうち重複領域（Ａ１０）の画素についての温度値の変化量の代表値である。上記期間は、特定エリア以外のエリアであって、特定エリアの一部である重複領域（Ａ１０）において特定エリアと重複するエリアである期間である。

【0111】

この態様によれば、特定エリアに対応する背景データ（Ｄ２）の補正の精度の向上を図ることができる。

【0112】

第５の態様に係る物体検知システム（１）では、第２の態様において、温度変化量（ΔＴ１）は、検知エリア（４）が特定エリア以外のエリアである期間における背景データ（Ｄ２）中の温度値の分布を反映した値である。

【0113】

この態様によれば、特定エリアに対応する背景データ（Ｄ２）の補正の精度の向上を図ることができる。

【0114】

第６の態様に係る物体検知システム（１）では、第２の態様において、温度変化量（ΔＴ１）は、検知エリア（４）が特定エリア以外のエリアである期間における背景データ（Ｄ２）の複数の画素（Ｐ１）のうち、特定画素を除いた画素についての温度値の変化量の代表値である。

【0115】

この態様によれば、特定エリアに対応する背景データ（Ｄ２）の補正の精度の向上を図ることができる。

【0116】

第７の態様に係る物体検知システム（１）では、第１～６のいずれかの態様において、判断部（１１）は、検知エリア（４）が同一のエリアにある期間に対象物（５）の有無を複数回判断する。

【0117】

この態様によれば、対象物（５）の検知精度の向上を図ることができる。

【0118】

第８の態様に係る物体検知システム（１）は、第７の態様において、判断部（１１）が対象物（５）の有無を判断する度に背景データ（Ｄ２）を更新する背景更新部（１４）を更に備える。

【0119】

この態様によれば、対象物（５）の検知精度の向上を図ることができる。

【0120】

第９の態様に係る物体検知システム（１）では、第１～８のいずれかの態様において、対象物（５）は、動体である。

【0121】

この態様によれば、動体である対象物（５）の移動を検知することができる。

【0122】

第１０の態様に係る物体検知システム（１）では、第１～９のいずれかの態様において、検知エリア（４）が複数のエリア（Ａ１～Ａ３）の各々に固定される時間はエリアによって異なる。

【0123】

この態様によれば、複数のエリア（Ａ１～Ａ３）のいずれかについて、重点的に対象物（５）の検知が可能になる。

【0124】

第１１の態様に係る物体検知システム（１）では、第１～１０のいずれかの態様において、複数のエリア（Ａ１～Ａ３）は、３つ以上のエリアを含む。

【0125】

この態様によれば、対象物（５）を検知可能なエリアをより広げることができる。

【0126】

第１２の態様に係るセンサシステム（２０）は、第１～１１のいずれかの態様に係る物体検知システム（１）と、温度センサ（２）と、を備える。

【0127】

この態様によれば、温度センサ（２）にて温度が検知される検知エリア（４）が切替部（１２）により、複数のエリア（Ａ１～Ａ３）間で切り替えられるので、検知エリア（４）が固定されている場合に比べ、対象物（５）を検知可能なエリアを広げることができる。すなわち、センサシステム（２０）では、対象物（５）を検知可能なエリアは温度センサ（２）の視野角内に制限されず、温度センサ（２）の視野角の外側に存在する対象物（５）についても検知可能となる。

【0128】

第１３の態様に係る空気調和システム（３０）は、第１２の態様に係るセンサシステム（２０）と、判断部（１１）の出力に基づいて動作する空気調和機（３）と、を備える。

【0129】

この態様によれば、温度センサ（２）にて温度が検知される検知エリア（４）が切替部（１２）により、複数のエリア（Ａ１～Ａ３）間で切り替えられるので、検知エリア（４）が固定されている場合に比べ、対象物（５）を検知可能なエリアを広げることができる。すなわち、空気調和システム（３０）では、対象物（５）を検知可能なエリアは温度センサ（２）の視野角内に制限されず、温度センサ（２）の視野角の外側に存在する対象物（５）についても検知可能となる。

【0130】

第１４の態様に係る物体検知方法は、切替処理と、判断処理と、背景補正処理と、を有する。切替処理は、少なくとも特定エリアを含む複数のエリア（Ａ１～Ａ３）間で検知エリア（４）を切り替える処理である。判断処理は、検知エリア（４）の温度を検知する温度センサ（２）の出力データ（Ｄ１）と複数のエリア（Ａ１～Ａ３）の各々に対応する背景データ（Ｄ２）との比較結果に基づいて、検知エリア（４）内の対象物（５）の有無を判断する処理である。背景補正処理は、特定エリアに対応する背景データ（Ｄ２）を、検知エリア（４）が特定エリア以外のエリアである期間の温度変化量（ΔＴ１）に基づいて補正する処理である。

【0131】

この態様によれば、温度センサ（２）にて温度が検知される検知エリア（４）が切替処理により、複数のエリア（Ａ１～Ａ３）間で切り替えられるので、検知エリア（４）が固定されている場合に比べて、対象物（５）を検知可能なエリアを広げることができる。すなわち、上記物体検知方法では、対象物（５）を検知可能なエリアは温度センサ（２）の視野角内に制限されず、温度センサ（２）の視野角の外側に存在する対象物（５）についても検知可能となる。

【0132】

第１５の態様に係るプログラムは、第１４の態様に係る物体検知方法を、コンピュータシステムに実行させるためのプログラムである。

【0133】

この態様によれば、温度センサ（２）にて温度が検知される検知エリア（４）が切替処理により、複数のエリア（Ａ１～Ａ３）間で切り替えられるので、検知エリア（４）が固定されている場合に比べて、対象物（５）を検知可能なエリアを広げることができる。すなわち、上記プログラムでは、対象物（５）を検知可能なエリアは温度センサ（２）の視野角内に制限されず、温度センサ（２）の視野角の外側に存在する対象物（５）についても検知可能となる。

【0134】

上記態様に限らず、実施形態１及び実施形態２に係る物体検知システム（１）の種々の構成（変形例を含む）は、物体検知方法及びプログラムにて具現化可能である。

【0135】

第２～１１の態様に係る構成については、物体検知システム（１）に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。

【符号の説明】

【0136】

１ 物体検知システム
２ 温度センサ
３ 空気調和機
４ 検知エリア
５ 対象物
１１ 判断部
１２ 切替部
１３ 背景補正部
１４ 背景更新部
２０ センサシステム
３０ 空気調和システム
Ａ１～Ａ３ エリア
Ｄ１ 出力データ
Ｄ２ 背景データ
ΔＴ１ 温度変化量

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】