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特許7304603人検知システム、人検知方法およびプログラム
(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】2023-06-29
(45)【発行日】2023-07-07
(54)【発明の名称】人検知システム、人検知方法およびプログラム
(51)【国際特許分類】
   G01V 8/10 20060101AFI20230630BHJP
   G01J 1/02 20060101ALI20230630BHJP
   G01J 5/48 20220101ALI20230630BHJP
【FI】
G01V8/10 S
G01J1/02 C
G01J5/48 A
【請求項の数】 5
(21)【出願番号】P 2022553670
(86)(22)【出願日】2022-02-09
(86)【国際出願番号】 JP2022005079
(87)【国際公開番号】W WO2022176732
(87)【国際公開日】2022-08-25
【審査請求日】2022-09-06
(31)【優先権主張番号】P 2021025787
(32)【優先日】2021-02-22
(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】100109210
【弁理士】
【氏名又は名称】新居 広守
(74)【代理人】
【識別番号】100137235
【弁理士】
【氏名又は名称】寺谷 英作
(74)【代理人】
【識別番号】100131417
【弁理士】
【氏名又は名称】道坂 伸一
(72)【発明者】
【氏名】上泉 悠
【審査官】森口 正治
(56)【参考文献】
【文献】特開2004-78297(JP,A)
【文献】特開2006-185166(JP,A)
【文献】特開2016-218035(JP,A)
【文献】国際公開第2019/221244(WO,A1)
【文献】国際公開第2019/087581(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G01V 1/00-99/00
G01J 1/02
G01J 5/48
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
室内における人を検知する人検知システムであって、
所定時間毎に、熱源検知部によって検知された前記室内における熱源領域のうちから人体相当の熱源領域を抽出する抽出部と、
前記所定時間毎に、前記室内における人体の熱源領域を検知する人検知部と、を備え、
前記人検知部は、
前記抽出部が今回抽出した人体相当の熱源領域である最新人体相当熱源領域と、前記抽出部が前回抽出した人体相当の熱源領域である前回人体相当熱源領域との重複領域を、前記最新人体相当熱源領域から削除した第1熱源領域を算出し、
算出した前記第1熱源領域と、前記人検知部が前回検知した人体の熱源領域である前回人体熱源領域とを足し合わせた第2熱源領域を算出し、
前記最新人体相当熱源領域と、算出した前記第2熱源領域との重複領域である第3熱源領域を算出し、
算出した前記第3熱源領域を、前記室内における人体の熱源領域として検知する
人検知システム。
【請求項2】
前記人検知システムの起動時には、
前記人検知部は、前記抽出部が前記人検知システムの起動後初めて抽出した人体相当の熱源領域である1回目人体相当熱源領域と、前記抽出部が次に抽出した人体相当の熱源領域である2回目人体相当熱源領域との重複領域を、前記2回目人体相当熱源領域から削除した起動時用人体熱源領域を算出し、前記2回目人体相当熱源領域を前記前回人体相当熱源領域、前記起動時用人体熱源領域を前記前回人体熱源領域として用いて、前記室内における人体の熱源領域を検知する
請求項1に記載の人検知システム。
【請求項3】
前記人検知部は、算出した前記第3熱源領域に人の形状に対する欠け領域がある場合、前記第3熱源領域を膨張させた後に縮小させることで前記欠け領域を埋める処理を行う
請求項1又は2に記載の人検知システム。
【請求項4】
室内における人の存在領域を検知する人検知方法であって、
所定時間毎に、熱源検知部によって検知された前記室内における熱源領域のうちから人体相当の熱源領域を抽出する抽出ステップと、
前記所定時間毎に、人体の熱源領域を検知する人検知ステップと、を含み、
前記人検知ステップは、
前記抽出ステップで今回抽出した人体相当の熱源領域である最新人体相当熱源領域と、前記抽出ステップで前回抽出した人体相当の熱源領域である前回人体相当熱源領域との重複領域を、前記最新人体相当熱源領域から削除した第1熱源領域を算出する第1ステップと、
算出した前記第1熱源領域と、前記人検知ステップで前回検知した人体の熱源領域である前回人体熱源領域とを足し合わせた第2熱源領域を算出する第2ステップと、
前記最新人体相当熱源領域と、算出した前記第2熱源領域との重複領域である第3熱源領域を算出する第3ステップと、
算出した前記第3熱源領域を、前記室内における人体の熱源領域として検知する第4ステップと、を含む
人検知方法。
【請求項5】
請求項4に記載の人検知方法をコンピュータ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、室内における人を検知する人検知システム、人検知方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、熱画像センサにより人を検知することで、検知された人が快適に過ごすことができる室内環境を実現するための空調機器などに関する技術が開示されている(例えば特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2012-202793号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
例えば、熱画像センサでは、テレビや照明などの人体相当の温度を有する熱源も人として検知され得る。これに対して、動きフィルタを用いることで、移動しない人体相当の熱源を検知しないようにすることができるが、静止した人も検知されなくなる。
【0005】
本開示は、室内において静止した人を検知することができる人検知システムなどを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示における人検知システムは、室内における人を検知する人検知システムであって、所定時間毎に、熱源検知部によって検知された前記室内における熱源領域のうちから人体相当の熱源領域を抽出する抽出部と、前記所定時間毎に、前記室内における人体の熱源領域を検知する人検知部と、を備え、前記人検知部は、前記抽出部が今回抽出した人体相当の熱源領域である最新人体相当熱源領域と、前記抽出部が前回抽出した人体相当の熱源領域である前回人体相当熱源領域との重複領域を、前記最新人体相当熱源領域から削除した第1熱源領域を算出し、算出した前記第1熱源領域と、前記人検知部が前回検知した人体の熱源領域である前回人体熱源領域とを足し合わせた第2熱源領域を算出し、前記最新人体相当熱源領域と、算出した前記第2熱源領域との重複領域である第3熱源領域を算出し、算出した前記第3熱源領域を、前記室内における人体の熱源領域として検知する。
【0007】
本開示における人検知方法は、室内における人の存在領域を検知する人検知方法であって、所定時間毎に、熱源検知部によって検知された前記室内における熱源領域のうちから人体相当の熱源領域を抽出する抽出ステップと、前記所定時間毎に、人体の熱源領域を検知する人検知ステップと、を含み、前記人検知ステップは、前記抽出ステップで今回抽出した人体相当の熱源領域である最新人体相当熱源領域と、前記抽出ステップで前回抽出した人体相当の熱源領域である前回人体相当熱源領域との重複領域を、前記最新人体相当熱源領域から削除した第1熱源領域を算出する第1ステップと、算出した前記第1熱源領域と、前記人検知ステップで前回検知した人体の熱源領域である前回人体熱源領域とを足し合わせた第2熱源領域を算出する第2ステップと、前記最新人体相当熱源領域と、算出した前記第2熱源領域との重複領域である第3熱源領域を算出する第3ステップと、算出した前記第3熱源領域を、前記室内における人体の熱源領域として検知する第4ステップと、を含む。
【0008】
本開示におけるプログラムは、上記の人検知方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【0009】
本開示における人検知システムなどによれば、室内において静止した人を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1図1は、実施の形態に係る人検知システムの構成の一例を示す図である。
図2A図2Aは、熱源検知部が検知する人の一例を示す図である。
図2B図2Bは、熱源検知部が取得した人を含んだ熱画像の一例を示す図である。
図2C図2Cは、抽出部が抽出した人体相当の熱源領域の一例を示す図である。
図3図3は、実施の形態に係る人検知システムの動作の一例を示すフローチャートである。
図4A図4Aは、1回目人体相当熱源領域の一例を示す図である。
図4B図4Bは、2回目人体相当熱源領域および1回目人体相当熱源領域の一例を示す図である。
図4C図4Cは、起動時用人体熱源領域の一例を示す図である。
図4D図4Dは、最新人体相当熱源領域および2回目人体相当熱源領域の一例を示す図である。
図4E図4Eは、第1熱源領域の一例を示す図である。
図4F図4Fは、第2熱源領域の一例を示す図である。
図4G図4Gは、最新人体相当熱源領域および第2熱源領域の一例を示す図である。
図4H図4Hは、第3熱源領域の一例を示す図である。
図5A図5Aは、前回人体相当熱源領域および最新人体相当熱源領域の一例を示す図である。
図5B図5Bは、第1熱源領域の一例を示す図である。
図5C図5Cは、第2熱源領域の一例を示す図である。
図5D図5Dは、最新人体相当熱源領域および第2熱源領域の一例を示す図である。
図5E図5Eは、第3熱源領域の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【0012】
なお、発明者は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
【0013】
(実施の形態)
以下、図1から図5Eを用いて実施の形態に係る人検知システムを説明する。
【0014】
図1は、実施の形態に係る人検知システム10の構成の一例を示す図である。
【0015】
人検知システム10は、室内における人を検知するシステムであり、例えば、エアコンなどに搭載される。人検知システム10は、プロセッサおよびメモリなどを有するコンピュータである。メモリは、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)などであり、プロセッサにより実行されるプログラムを記憶することができる。人検知システム10は、抽出部11、人検知部12および熱源検知部20を備える。抽出部11および人検知部12は、メモリに格納されたプログラムを実行するプロセッサなどによって実現される。人検知システム10は、その構成要素が1つの筐体内に設けられた装置であってもよいし、その構成要素が複数の筐体に分散して配置されたシステムであってもよい。
【0016】
熱源検知部20は、赤外線センサを有し、赤外線センサによって室内を走査することで室内における熱源領域(熱源が存在する領域)を所定時間毎に検知する。所定時間は特に限定されないが、例えば1秒である。熱源検知部20は、熱源領域が熱分布として表れる熱画像または熱画像を生成するためのデータを出力する。
【0017】
ここで、熱源検知部20について、図2Aおよび図2Bを用いて説明する。
【0018】
図2Aは、熱源検知部20が検知する人の一例を示す図である。図2Bは、熱源検知部20が取得した人を含んだ熱画像の一例を示す図である。
【0019】
熱源検知部20は、左右方向の視野角φを有しており、熱源検知部20の前方空間に存在する物体の二次元的な熱画像を取得することができる。また、熱源検知部20は、上下方向にも視野角を有しており、熱源検知部20の前方空間における人の存在を捉えられることができる。熱源検知部20は、例えば二次元マトリックス状に配列された画素群を有し、一度に二次元的な熱画像を取得できる構造を有している。この構造以外にも例えば、熱源検知部20は、一次元状に配列された画素群(ラインセンサ)を有していてもよく、この場合、画素群を一次元的に走査して二次元的な熱画像を取得する構造を有していてもよいし、あるいは1つ以上の画素を有し、1つ以上の画素を二次元的に走査して二次元的な熱画像を取得する構造でもよい。
【0020】
熱源検知部20は、図2Aのように熱源検知部20の前方の視野角φの空間内に人30が存在する場合、図2Bのような人30の温度分布を含んだ熱画像40を取得する。
【0021】
熱画像40では、空間内の物体の温度が高い部分(画素)ほど濃度が高く表示される。図2Bでも、温度が高い画素ほど、高い濃度で表示されている。なお、熱画像の表示に関してはこれに限られない。
【0022】
図2Aに示す人30は、上着30aとズボン30bを着用している。上着30aやズボン30bの表面温度は、周囲温度に近くなる。このため、例えば周囲温度が25℃程度の常温である場合、熱源検知部20で検出される人30の表面温度は、皮膚が露出している他の部位(顔面、首、両腕)よりも上着30aやズボン30bの部分が低下している。よって、皮膚が露出している部分の表面温度よりも、上着30aやズボン30bの表面温度の方が、相対的な濃度は低く(周囲の画素の色に近い色で)表示されることになる。また、上記温度環境では周囲温度は着衣表面の温度よりも低いため、視野角φの内部に周囲温度以下の物体が存在しない場合、熱画像40の人以外の領域は最も濃度が低くなる。例えば、室温が25℃程度において、顔面の皮膚温は平均33℃程度、上着30aの温度は27℃程度、両腕(露出部)の温度は30℃程度、ズボン30bの温度は28℃程度であった場合、熱画像40に示すような温度分布になる。ただし、上着30aやズボン30b等の着衣表面の温度は、着衣の素材や厚み等に依存するため、他の温度になることもある。
【0023】
抽出部11は、所定時間毎に、熱源検知部20によって検知された室内における熱源領域(言い換えると熱画像における熱源領域)のうちから人体相当の熱源領域を抽出する。人体相当の熱源領域とは、例えば25℃から40℃の熱源が存在する領域であり、人が存在する領域が含まれるが、テレビまたは照明などの熱源が存在する領域も含まれ得る。抽出部11の動作の詳細については後述するが、図2Bに示される熱画像40から抽出部11が抽出した人体相当の熱源領域について図2Cを用いて説明する。
【0024】
図2Cは、抽出部11が抽出した人体相当の熱源領域の一例を示す図である。
【0025】
図2Cは、人体相当の熱源領域が、例えば25℃から40℃の熱源が存在する領域であるとし、図2Bに示した熱源検知部20が取得した熱画像40から抽出された人体相当の熱源領域の一例である。図2Cでは、25℃から40℃の熱源が存在する領域を黒色で表示している。なお、熱源検知部20において25℃および40℃といった閾値を設定することで、熱源検知部20が、図2Cに示されるような人体相当の熱源領域を抽出してもよい。
【0026】
人検知部12は、所定時間毎に、室内における人体の熱源領域を検知する。人体の熱源領域とは、人体相当の熱源領域と異なり、テレビまたは照明などの熱源ではなく人が存在する領域と判定された領域である。人検知部12の動作の詳細については後述する。
【0027】
次に、人検知システム10の動作の詳細について図3を用いて説明する。
【0028】
図3は、実施の形態に係る人検知システム10の動作の一例を示すフローチャートである。図3では、人検知システム10の起動時の動作と、その後の動作とを示している。図3のステップS11からステップS13までの処理は起動時にのみ行われ、その後、ステップS21からステップS24までの処理が繰り返し行われる。
【0029】
まず、人検知システム10の起動後、熱源検知部20は、室内における熱源領域を検知し、抽出部11は、熱源検知部20によって検知された熱源領域のうちから1回目人体相当熱源領域を抽出する(ステップS11)。1回目人体相当熱源領域は、抽出部11が人検知システム10の起動後初めて抽出した人体相当の熱源領域である。1回目人体相当熱源領域の具体例について図4Aを用いて説明する。
【0030】
図4Aは、1回目人体相当熱源領域の一例を示す図である。図4Aには、熱画像において抽出部11によって抽出された1回目人体相当熱源領域100aおよび200aが示されている。なお、以下では、説明を簡略化するために、人の形状に対応する熱源領域を四角形で模式的に示している。
【0031】
例えば、1回目人体相当熱源領域100aを、室内に存在する人に対応する熱源領域とし、1回目人体相当熱源領域200aを、室内に設置されたテレビに対応する熱源領域とする。ただし、熱画像において1回目人体相当熱源領域100aおよび200aは、それぞれ同じ温度帯域の熱源領域として表れており、人検知システム10は、図4Aに示される熱画像では1回目人体相当熱源領域100aおよび200aが人なのかその他の熱源なのかを区別することが困難となっている。
【0032】
図3の説明に戻り、所定時間後、熱源検知部20は、室内における熱源領域を検知し、抽出部11は、熱源検知部20によって検知された熱源領域のうちから2回目人体相当熱源領域を抽出する(ステップS12)。2回目人体相当熱源領域は、抽出部11が1回目人体相当熱源領域の次に抽出した人体相当の熱源領域である。2回目人体相当熱源領域の具体例について図4Bを用いて説明する。
【0033】
図4Bは、2回目人体相当熱源領域および1回目人体相当熱源領域の一例を示す図である。図4Bには、熱画像において抽出部11によって抽出された2回目人体相当熱源領域100bおよび200bならびに1回目人体相当熱源領域100aおよび200aが示されている。
【0034】
2回目人体相当熱源領域100bは、室内に存在する人に対応する熱源領域であり、2回目人体相当熱源領域200bは、室内に設置されたテレビに対応する熱源領域である。2回目人体相当熱源領域100bは、1回目人体相当熱源領域100aからずれた位置にあることがわかる。これは、部屋における1回目人体相当熱源領域100aに対応する位置にある熱源が、所定時間経過後に2回目人体相当熱源領域100bに対応する位置に移動しており、当該熱源が、移動する熱源、すなわち人であることを意味している。一方で、2回目人体相当熱源領域200bは、2回目人体相当熱源領域200aと同じ位置にあることがわかる。これは、部屋における1回目人体相当熱源領域200aに対応する位置にある熱源が、所定時間経過しても移動しておらず、当該熱源が、移動しない熱源、すなわちテレビなどであることを意味している。
【0035】
図3の説明に戻り、次に、人検知部12は、1回目人体相当熱源領域と、2回目人体相当熱源領域との重複領域を、2回目人体相当熱源領域から削除した起動時用人体熱源領域を算出する(ステップS13)。つまり、人検知部12は、2回目人体相当熱源領域のうち、1回目人体相当熱源領域と重複していない熱源領域を算出する。2つの領域の重複領域とは、2つの領域のAND領域である。起動時用人体熱源領域の具体例について図4Cを用いて説明する。
【0036】
図4Cは、起動時用人体熱源領域の一例を示す図である。図4Cには、熱画像における起動時用人体熱源領域300aが示されている。
【0037】
図4Bおよび図4Cに示されるように、起動時用人体熱源領域300aは、2回目人体相当熱源領域100bのうち、1回目人体相当熱源領域100aと重複していない熱源領域となっていることがわかる。起動時用人体熱源領域300aは、移動する熱源(すなわち移動する人)によって生じた領域であるため、現時点での人体の熱源領域の一部であるといえる。1回目人体相当熱源領域200aと2回目人体相当熱源領域200bとは全て重複しているため、2回目人体相当熱源領域200bに対応する起動時用人体熱源領域は存在しない。
【0038】
図3の説明に戻り、さらに所定時間後、熱源検知部20は、室内における熱源領域を検知し、人検知部12は、第1熱源領域を算出する(ステップS21)。第1熱源領域は、最新人体相当熱源領域と、前回人体相当熱源領域との重複領域を、最新人体相当熱源領域から削除した領域である。最新人体相当熱源領域は、抽出部11が今回抽出した人体相当の熱源領域であり、この時点では、2回目人体相当熱源領域を抽出してから所定時間後に抽出した人体相当の熱源領域となる。前回人体相当熱源領域は、抽出部11が前回抽出した人体相当の熱源領域であり、この時点では2回目人体相当熱源領域となる。最新人体相当熱源領域の具体例について図4Dを用いて説明し、第1熱源領域の具体例について図4Eを用いて説明する。
【0039】
図4Dは、最新人体相当熱源領域および2回目人体相当熱源領域の一例を示す図である。図4Dには、熱画像において抽出部11によって抽出された最新人体相当熱源領域100cおよび200cならびに2回目人体相当熱源領域100bおよび200bが示されている。
【0040】
図4Eは、第1熱源領域の一例を示す図である。図4Eには、熱画像における第1熱源領域300bが示されている。
【0041】
最新人体相当熱源領域100cは、室内に存在する人に対応する熱源領域であり、最新人体相当熱源領域200cは、室内に設置されたテレビに対応する熱源領域である。最新人体相当熱源領域100cは、2回目人体相当熱源領域100bからずれた位置にあることがわかる。これは、部屋における2回目人体相当熱源領域100bに対応する位置にある熱源が、所定時間経過後に最新人体相当熱源領域100cに対応する位置に移動しており、当該熱源が、移動する熱源、すなわち人であることを意味している。一方で、最新人体相当熱源領域200cは、2回目人体相当熱源領域200bと同じ位置にあることがわかる。これは、部屋における2回目人体相当熱源領域200bに対応する位置にある熱源が、所定時間経過しても移動しておらず、当該熱源が、移動しない熱源、すなわちテレビなどであることを意味している。
【0042】
図4Dおよび図4Eに示されるように、第1熱源領域300bは、最新人体相当熱源領域100cのうち、2回目人体相当熱源領域100bと重複していない熱源領域となっていることがわかる。第1熱源領域300bは、移動する熱源(すなわち移動する人)によって生じた領域であるため、現時点での人体の熱源領域の一部であるといえる。2回目人体相当熱源領域200bと最新人体相当熱源領域200cとは全て重複しているため、最新人体相当熱源領域200cに対応する第1熱源領域は存在しない。
【0043】
図3の説明に戻り、次に、人検知部12は、第2熱源領域を算出する(ステップS22)。第2熱源領域は、人検知部12がステップS21で算出した第1熱源領域と、前回人体熱源領域とを足し合わせた領域である。2つの領域を足し合わせた領域は、2つの領域のOR領域である。前回人体熱源領域は、人検知部12が前回検知した人体の熱源領域であり、人検知システム10の起動時には、起動時用人体熱源領域となる。人検知システム10の起動時には、まだ人体の熱源領域が検知されていない状態であるため、起動時用人体熱源領域が前回人体熱源領域として用いられる。第2熱源領域の具体例について図4Fを用いて説明する。
【0044】
図4Fは、第2熱源領域の一例を示す図である。図4Fには、熱画像における第2熱源領域400aが示されている。
【0045】
図4C図4Eおよび図4Fに示されるように、第2熱源領域400aは、第1熱源領域300bと前回人体熱源領域(起動時用人体熱源領域300a)とを足し合わせた領域となっていることがわかる。
【0046】
図3の説明に戻り、次に、人検知部12は、第3熱源領域を算出する(ステップS23)。第3熱源領域は、最新人体相当熱源領域と、人検知部12がステップS22で算出した第2熱源領域との重複領域である。第3熱源領域の具体例について図4Gおよび図4Hを用いて説明する。
【0047】
図4Gは、最新人体相当熱源領域および第2熱源領域の一例を示す図である。図4Gには、熱画像において抽出部11によって抽出された最新人体相当熱源領域100cおよび200cと、第2熱源領域400aが示されている。
【0048】
図4Hは、第3熱源領域の一例を示す図である。図4Hには、熱画像における第3熱源領域500aが示されている。
【0049】
図4Gおよび図4Hに示されるように、第3熱源領域500aは、最新人体相当熱源領域100cのうち、第2熱源領域400aと重複している熱源領域となっていることがわかる。最新人体相当熱源領域200cは、第2熱源領域400aと重複していないため、最新人体相当熱源領域200cに対応する第3熱源領域は存在しない。
【0050】
図3の説明に戻り、人検知部12は、ステップS23で算出した第3熱源領域を、室内における人体の熱源領域として検知する(ステップS24)。検知された人体の熱源領域は、次に行われるステップS22において、前回人体熱源領域として用いられる。なお、図4Hに示されるように、第3熱源領域500aに、人の形状(ここでは模式的に示した四角形)に対する欠け領域がある場合がある。このような場合に、人検知部12は、第3熱源領域を膨張させた後に縮小させることで欠け領域を埋める処理を行ってもよい。当該処理は、モルフォロジー変換などによって実現することができる。人検知部12は、人体の熱源領域の検知結果を出力する。例えば、出力された検知結果は、エアコンの制御などに用いられる。
【0051】
以降、ステップS21からステップS24までの処理が所定時間毎に行われる。ここで、人検知システム10の起動後にステップS11からステップS24までの処理が行われた後に引き続き行われるステップS21からステップS24までの処理について説明する。
【0052】
所定時間後、熱源検知部20は、室内における熱源領域を検知し、人検知部12は、第1熱源領域を算出する(ステップS21)。第1熱源領域は、上述したように、最新人体相当熱源領域と、前回人体相当熱源領域との重複領域を、最新人体相当熱源領域から削除した領域である。この時点での最新人体相当熱源領域は、抽出部11が前回人体相当の熱源領域を抽出してから所定時間後に抽出した人体相当の熱源領域となり、この時点での前回人体相当熱源領域は、抽出部11が前回抽出した人体相当の熱源領域である。この時点での前回人体相当熱源領域および最新人体相当熱源領域の具体例について図5Aを用いて説明し、第1熱源領域の具体例について図5Bを用いて説明する。
【0053】
図5Aは、前回人体相当熱源領域および最新人体相当熱源領域の一例を示す図である。図5Aには、熱画像において抽出部11によって抽出された最新人体相当熱源領域100dおよび200dならびに前回人体相当熱源領域100cおよび200cが示されている。前回人体相当熱源領域100cおよび200cは、所定時間前には最新だった人体相当熱源領域である。
【0054】
図5Bは、第1熱源領域の一例を示す図である。図5Bには、熱画像における第1熱源領域300cが示されている。
【0055】
最新人体相当熱源領域100dは、室内に存在する人に対応する熱源領域であり、最新人体相当熱源領域200dは、室内に設置されたテレビに対応する熱源領域である。最新人体相当熱源領域100dは、前回人体相当熱源領域100cからずれた位置にあることがわかる。これは、部屋における前回人体相当熱源領域100cに対応する位置にある熱源が、所定時間経過後に最新人体相当熱源領域100dに対応する位置に移動しており、当該熱源が、移動する熱源、すなわち人であることを意味している。一方で、最新人体相当熱源領域200dは、前回人体相当熱源領域200cと同じ位置にあることがわかる。これは、部屋における前回人体相当熱源領域200cに対応する位置にある熱源が、所定時間経過しても移動しておらず、当該熱源が、移動しない熱源、すなわちテレビなどであることを意味している。
【0056】
図5Aおよび図5Bに示されるように、第1熱源領域300cは、最新人体相当熱源領域100dのうち、前回人体相当熱源領域100cと重複していない熱源領域となっていることがわかる。第1熱源領域300cは、移動する熱源(すなわち移動する人)によって生じた領域であるため、現時点での人体の熱源領域の一部であるといえる。前回人体相当熱源領域200cと最新人体相当熱源領域200dとは全て重複しているため、最新人体相当熱源領域200dに対応する第1熱源領域は存在しない。なお、最新人体相当熱源領域100dは、前回人体相当熱源領域200cとも重複しているため、第1熱源領域300cは、前回人体相当熱源領域200cの部分が欠けている。
【0057】
図3の説明に戻り、次に、人検知部12は、第2熱源領域を算出する(ステップS22)。第2熱源領域は、上述したように、人検知部12がステップS21で算出した第1熱源領域と、前回人体熱源領域とを足し合わせた領域である。この時点での前回人体熱源領域は、人検知部12が前回検知した人体の熱源領域であり、前回のステップS24で検知された人体の熱源領域(前回のステップS23で算出された第3熱源領域)となる。この時点での第2熱源領域の具体例について図5Cを用いて説明する。
【0058】
図5Cは、第2熱源領域の一例を示す図である。図5Cには、熱画像における第2熱源領域400bが示されている。
【0059】
図4H図5Bおよび図5Cに示されるように、第2熱源領域400bは、第1熱源領域300cと前回人体熱源領域(第3熱源領域500a)とを足し合わせた領域となっていることがわかる。
【0060】
図3の説明に戻り、次に、人検知部12は、第3熱源領域を算出する(ステップS23)。第3熱源領域は、上述したように、最新人体相当熱源領域と、人検知部12がステップS22で算出した第2熱源領域との重複領域である。この時点での第3熱源領域の具体例について図5Dおよび図5Eを用いて説明する。
【0061】
図5Dは、最新人体相当熱源領域および第2熱源領域の一例を示す図である。図5Dには、熱画像において抽出部11によって抽出された最新人体相当熱源領域100dおよび200dと、第2熱源領域400bが示されている。
【0062】
図5Eは、第3熱源領域の一例を示す図である。図5Eには、熱画像における第3熱源領域500bが示されている。
【0063】
図5Dおよび図5Eに示されるように、第3熱源領域500bは、最新人体相当熱源領域100dのうち、第2熱源領域400bと重複している熱源領域となっていることがわかる。第3熱源領域500bは、第2熱源領域400bに前回人体熱源領域(第3熱源領域500a)が含まれていることによって、前回、人体の熱源領域として検知された後、移動しなかった人の人体の熱源領域も含む。最新人体相当熱源領域200dは、第2熱源領域400bと重複していないため、最新人体相当熱源領域200dに対応する第3熱源領域は存在しない。
【0064】
図3の説明に戻り、人検知部12は、ステップS23で算出した第3熱源領域を、室内における人体の熱源領域として検知する(ステップS24)。検知された人体の熱源領域は、次に行われるステップS22において、前回人体熱源領域として用いられる。
【0065】
以上説明したように、人検知システム10は、室内における人を検知するシステムであって、所定時間毎に、熱源検知部20によって検知された室内における熱源領域のうちから人体相当の熱源領域を抽出する抽出部11と、所定時間毎に、室内における人体の熱源領域を検知する人検知部12と、を備える。人検知部12は、抽出部11が今回抽出した人体相当の熱源領域である最新人体相当熱源領域と、抽出部11が前回抽出した人体相当の熱源領域である前回人体相当熱源領域との重複領域を、最新人体相当熱源領域から削除した第1熱源領域を算出し、算出した第1熱源領域と、人検知部12が前回検知した人体の熱源領域である人体熱源領域とを足し合わせた第2熱源領域を算出し、最新人体相当熱源領域と、算出した第2熱源領域との重複領域である第3熱源領域を算出し、算出した第3熱源領域を、室内における人体の熱源領域として検知する。
【0066】
これによれば、最新人体相当熱源領域から最新人体相当熱源領域と前回人体相当熱源領域との重複領域が削除された第1熱源領域が算出されることで、移動しない人体相当の熱源(例えばテレビまたは照明など)が人として検知されないようにすることができる。しかし、第1熱源領域の算出だけでは、静止した人も検知されなくなってしまう。そこで、第1熱源領域と前回人体熱源領域とが足し合わされた第2熱源領域が算出され、第2熱源領域を用いて、人体の熱源領域として検知される第3熱源領域が算出される。第2熱源領域には、前回検知された人体の熱源領域が含まれているため、第1熱源領域の算出の際に、静止した人に対応する熱源領域が削除されたとしても、第2熱源領域に含まれる前回人体熱源領域と最新人体相当熱源領域との重複領域である第3熱源領域を、移動後静止した熱源の熱源領域として算出することができる。したがって、室内において、テレビなどの人体相当の熱源を人として検知しないようにし、かつ、移動している人および移動後静止した人を検知することができる。例えば、人体の熱源領域を検知することで、人の表面温度から、人の体温を推定したり、温冷感を推定したりすることができ、エアコンなどの制御に役立てることができる。
【0067】
例えば、人検知システム10の起動時には、人検知部12は、抽出部11が人検知システム10の起動後初めて抽出した人体相当の熱源領域である1回目人体相当熱源領域と、抽出部11が次に抽出した人体相当の熱源領域である2回目人体相当熱源領域との重複領域を、2回目人体相当熱源領域から削除した起動時用人体熱源領域を算出し、2回目人体相当熱源領域を前回人体相当熱源領域、起動時用人体熱源領域を前回人体熱源領域として用いて、室内における人体の熱源領域を検知してもよい。
【0068】
これによれば、人検知システム10の起動時には、前回人体熱源領域が存在しないため、起動時用人体熱源領域を前回人体熱源領域として用いることで、人体の熱源領域を検知することができる。以降は、検知した人体の熱源領域を前回人体熱源領域として用いることができる。
【0069】
例えば、人検知部12は、算出した第3熱源領域に人の形状に対する欠け領域がある場合、第3熱源領域を膨張させた後に縮小させることで欠け領域を埋める処理を行ってもよい。
【0070】
これによれば、第3熱源領域に人の形状に対する欠け領域がある場合でも、人の形状に補正することができる。
【0071】
(その他の実施の形態)
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略等を行った実施の形態にも適応可能である。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
【0072】
例えば、上記実施の形態では、人検知システム10がエアコンなどに搭載される例について説明したが、人検知システム10の各構成要素のうち熱源検知部20のみがエアコンなどに搭載され、人検知システム10のその他の構成要素は、エアコンなどに搭載されなくてもよい。この場合、人検知システム10のその他の構成要素は、サーバなどに配置されてもよい。
【0073】
例えば、上記実施の形態では、人検知システム10は、熱源検知部20を備える例について説明したが、備えていなくてもよい。この場合、人検知システム10は、人検知システム10の外部に設けられた熱源検知部20から熱画像あるいは熱画像を生成するためのデータを取得する。
【0074】
例えば、本開示は、人検知システム10として実現できるだけでなく、人検知システム10を構成する構成要素が行うステップ(処理)を含む人検知方法として実現できる。
【0075】
具体的には、人検知方法は、室内における人の存在領域を検知する人検知方法であって、所定時間毎に、熱源検知部によって検知された室内における熱源領域のうちから人体相当の熱源領域を抽出する抽出ステップと、所定時間毎に、人体の熱源領域を検知する人検知ステップと、を含む。人検知ステップは、図3に示されるように、抽出ステップで今回抽出した人体相当の熱源領域である最新人体相当熱源領域と、抽出ステップで前回抽出した人体相当の熱源領域である前回人体相当熱源領域との重複領域を、最新人体相当熱源領域から削除した第1熱源領域を算出する第1ステップ(ステップS21)と、算出した第1熱源領域と、人検知ステップで前回検知した人体の熱源領域である前回人体熱源領域とを足し合わせた第2熱源領域を算出する第2ステップ(ステップS22)と、最新人体相当熱源領域と、算出した第2熱源領域との重複領域である第3熱源領域を算出する第3ステップ(ステップS23)と、算出した第3熱源領域を、室内における人体の熱源領域として検知する第4ステップ(ステップS24)と、を含む。
【0076】
例えば、人検知方法は、コンピュータ(コンピュータシステム)によって実行されてもよい。そして、本開示は、人検知方法に含まれるステップを、コンピュータに実行させるためのプログラムとして実現できる。さらに、本開示は、そのプログラムを記録したCD-ROM等である非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体として実現できる。
【0077】
例えば、本開示が、プログラム(ソフトウェア)で実現される場合には、コンピュータのCPU、メモリおよび入出力回路等のハードウェア資源を利用してプログラムが実行されることによって、各ステップが実行される。つまり、CPUがデータをメモリまたは入出力回路等から取得して演算したり、演算結果をメモリまたは入出力回路等に出力したりすることによって、各ステップが実行される。
【0078】
また、上記実施の形態の人検知システム10に含まれる構成要素は、集積回路(IC:Integrated Circuit)であるLSI(Large Scale Integration)として実現されてもよい。
【0079】
また、集積回路はLSIに限られず、専用回路または汎用プロセッサで実現されてもよい。プログラム可能なFPGA、または、LSI内部の回路セルの接続および設定が再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサが、利用されてもよい。
【0080】
さらに、半導体技術の進歩または派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて、人検知システム10に含まれる構成要素の集積回路化が行われてもよい。
【0081】
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。
【0082】
したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
【0083】
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【0084】
本開示は、室内における人を検知するシステムなどに適用できる。
【符号の説明】
【0085】
10 人検知システム
11 抽出部
12 人検知部
20 熱源検知部
30 人
30a 上着
30b ズボン
40 熱画像
100a、100b、100c、100d、200a、200b、200c、200d 人体相当熱源領域
300a 起動時用人体熱源領域
300b、300c 第1熱源領域
400a、400b 第2熱源領域
500a、500b 第3熱源領域
図1
図2A
図2B
図2C
図3
図4A
図4B
図4C
図4D
図4E
図4F
図4G
図4H
図5A
図5B
図5C
図5D
図5E